hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性の1型糖尿病患者における食行動異常に関する研究

本研究は、女性の1型糖尿病患者における摂食障害に類似した食行動異常について調査したものである。1999年度には、「食事・運動・薬物療法の日常生活における困難さ」についての質問紙作成と第1回目調査をおこなった。A.A.IrvinによるEBAS(Environmental Barriers to Adherence Scale)に基づく質問紙を作成に際しては原著者に承諾を得た上で日本語による質問項目を作成し(食事18項目、運動16項目、経口薬13項目、インスリン療法13項目、血糖測定13項目、5段階評定尺度)、糖尿病患者を対象に調査を実施し、質問項目の検討をおこなった(クロンバッハα係数0.73-0.83)。2000年度には、EBAS質問紙の修正を行うとともに、糖尿病治療を担当している医師を対象に(配布数550)、摂食障害に類似した食行動異常を呈する1型糖尿病事例の治療の経験、および治療を経験した事例の概要について質問紙調査を行った(回収数254、報告事例数97)。2001年度には、修正版のEBAS質問紙(食事21項目、運動17項目、インスリン療法16項目、5段階評定尺度)にて糖尿病患者を対象にアドヒアランスの障碍について調査を行い(クロンバッハα係数0.77-0.80)、また糖尿病治療を行っている医師を対象に2000年度に引き続き調査を行うとともに(第2回目調査、配布数500、回収数246、報告事例数45)、500床以上の病院において糖尿病治療に携わっている栄養士および看護職者を対象に、摂食障害に類似した食行動異常を呈する1型糖尿病事例の栄養指導および看護の経験および栄養指導・看護事例の概要について質問紙調査を行った(栄養士回収数143、報告事例数22、看護職者回収数:外来120・入院140、報告事例数:外来52・入院65)。医師からは,本人からの訴えがないため診断が遅れること,またカウンセリングを依頼する適切な部門や人材の不足などの意見があり,栄養士らは,栄養指導が逆に拒食などの食行動異常を引き起こす可能性があること,栄養指導では十分な対応ができない難しさ,看護職者は,精神面のケアの必要性を痛感するが技術が伴わない等の意見があった。さらに、2001年度は摂食障害に類似した食行動異常の経験のある1型糖尿病女性、および1型糖尿病の治療を続けながら医療に携わっている女性にインタビュー調査をおこない、これらの調査結果を踏まえ、糖尿病とともにある生活における食事療法の意味について考察を深めた。本年度は、「食事・運動・薬物療法の日常生活における困難さ」についての質問紙作成と予備調査を行った。まず、AA.IrvinによるEBAS(Environmental.Brriers to Adherence Scale)に基づく質問紙作成のため、日本での調査に用いる了解を原著者に求め、承諾を得た。次に日本語による質問紙を作成し、第1回目予備調査を行った。不適切な表現を修正し、その上で第二回目の予備調査を行った。対象者は、京都府ウオークラリー参加者および京都大学医学部附属病院入院患者の102名であうた。対象の属性は、平均年齢61.7歳(SD6.31)、平均罹病期間10.4年(SD8.41)である。日本語版GHQ(精神健康度調査)においては、要素A(身体症状)、要素B(不安と不眠)、要素C(社会的活動障害)は4050%が健常群、要素D(うつ傾向)では70%が健常群であった。EBASの得点については、食事療法(質問数18、点数幅18-90)の平均得点が38.1(SD4.84)、インスリン療法(質問数13、点数幅13-65)は19.5(SD19.5)、経口薬療法(質問数13、点数幅13-65)は18.0(SD4.84)、運動療法(質問数16、点数幅16-80)は34.0(SD9.46)、および自己血糖測定(質問数13、点数幅13-65)は25.9(SD4.59)であった。各セクションの最大得点と比較すると、運動療法が最も高い困難度を示した。EBASセクション内の信頼性分析(α係数)は食事0.8857、運動0.8662、インスリン0.8064、経口薬0.8140、血糖測定0.6543であった。食事・運動・インスリン・経口薬に関しては、次回調査に用いることができると判断し、血糖測定に関しては、調査数を増やして再度検討する必要があると思われた。また、自由記載による内容では、80%以上がEBAS項目に分類可能であった。「意志が弱い」など情意面に関わる内容(約20%)に関しては、具体的な質問項目として今後の調査に含める方向にて検討をしている。

2000年度には、EBAS質問紙の修正を行うとともに、糖尿病治療を担当している医師を対象に(配布数550)、摂食障害に類似した食行動異常を呈する1型糖尿病事例の治療の経験、および治療を経験した事例の概要について質問紙調査を行った(回収数254、報告事例数97)。2001年度には、修正版のEBAS質問紙(食事21項目、運動17項目、インスリン療法16項目、5段階評定尺度)にて糖尿病患者を対象にアドヒアランスの障碍について調査を行い(クロンバッハα係数0.77-0.80)、また糖尿病治療を行っている医師を対象に2000年度に引き続き調査を行うとともに(第2回目調査、配布数500、回収数246、報告事例数45)、500床以上の病院において糖尿病治療に携わっている栄養士および看護職者を対象に、摂食障害に類似した食行動異常を呈する1型糖尿病事例の栄養指導および看護の経験および栄養指導・看護事例の概要について質問紙調査を行った(栄養士回収数143、報告事例数22、看護職者回収数:外来120・入院140、報告事例数:外来52・入院65)。医師からは,本人からの訴えがないため診断が遅れること,またカウンセリングを依頼する適切な部門や人材の不足などの意見があり,栄養士らは,栄養指導が逆に拒食などの食行動異常を引き起こす可能性があること,栄養指導では十分な対応ができない難しさ,看護職者は,精神面のケアの必要性を痛感するが技術が伴わない等の意見があった。さらに、2001年度は摂食障害に類似した食行動異常の経験のある1型糖尿病女性、および1型糖尿病の治療を続けながら医療に携わっている女性にインタビュー調査をおこない、これらの調査結果を踏まえ、糖尿病とともにある生活における食事療法の意味について考察を深めた。本年度は、1型糖尿病患者の食行動異常について日本糖尿病学会会員(医師)を対象に質問紙調査を行った。質問項目は、食行動異常の症状を呈する1型糖尿病患者の治療経験、現在治療中の患者数、現在治療中の症例概要、過去5年間の治療の経験、過去5年間の症例概要、現在の治療方法、過去の治療方法、治療の効果などで構成した。質問紙の配布数は550、回収数は257(47%)、そのうち有効回答数は254(98.8%)であった。回答した医師の所属機関は、大学附属病院が約40%(107人)、国公立病院が約20%(50)、私立病院が約20%(47)、一般診療所が約10%(29:有床2を含)であり、担当している1型糖尿病患者数は平均20.4人(SD30.7)であった。回答者の約40%(108人)が食行動異常を呈する1型糖尿病患者の治療経験があり、経験がないのは約60%(144)であった。治療経験者のうち、現在治療中の患者数は04人、概要の提示された症例は総数で100症例(男性5、女性95人)、症例の年齢は2029歳が最も多く49%、3039歳が24%、両者で約70%に至った。食行動異常の症状(複数回答)には、過食(75人)、自己誘発性嘔吐(12)、食思不振(17)、拒食(11)、隠れ食い(25)、緩下剤の乱用(3)、利尿薬の乱用(2)がみられ、約20例に摂食障害に類似した症状が見られている。現在の治療にカウンセリングを取り入れている医師は約40%(43人)、その担当者は医師(7人の精神科医を含む)37が最も多く、次いで臨床心理士9、看護職者7、栄養士6である(複数回答)。カウンセリングの時間は1ヶ月に0.2520時間までの幅があったが、12時間とする回答が多かった。食行動異常を呈する1型糖尿病患者の治療は困難であり、カウンセリング継続の必要性についての意見が多くみられた。
神経膠芽腫における放射線誘導ＨＩＦ－１αのメカニズムと放射線抵抗性に関する探索

神経膠芽腫は予後不良な疾患であり、放射線治療抵抗性である。これまでの基礎的研究では、低酸素誘導転写因子(HIF-1α)が放射線抵抗性因子であると報告されている。今回私たちは神経膠芽腫細胞株を用い、X線照射後にHIF-1αが誘導され、その下流シグナルであるPDK1を介して、放射線抵抗性を獲得していることを明らかにした。今後は、in vivoモデルを用いて、今回のメカニズムを確認予定である。神経膠芽腫細胞株を複数の種類を用意し、各々の細胞をclonogenic survival assayおよびMTS assayを施行し放射線抵抗性を評価した。また、これらの細胞において照射後にウェスタンブロッティングを施行し、HIF-1αの発現量を解析した。放射線抵抗性を有する細胞株で、照射後のHIF-1αが有意に発現量が増加する事を明らかにした一方で、放射線感受性の細胞株では、HIF-1αの発現量に変化を認めなかった。神経膠芽腫細胞株において、照射誘導HIF-1αと放射線感受性は密接な関連があると示唆された。HIF-1αのダウンストリームの蛋白(VEGF, BNIP3, PDK1)をウェスタンブロッティングで確認した所、PDK1の発現量が最も有意に照射により増加している事が明らかとなった。また、一方でVEGF、BNIP3は、神経膠芽腫細胞株では明らかな変化はなく、照射抵抗性とは関連性は低いと考えられた。照射によってHIF-1αが誘導されるが、そのダウンストリームでにおいて、どの蛋白が放射線抵抗性と関連するかは不明である。上記の実験条件で、HIF-1αのダウンストリームの蛋白(VEGF, BNIP3, PDK1)をウェスタンブロッティングで確認した所、PDK1の発現量が最も有意に照射により増加している事が明らかとなった。また、一方でVEGF、BNIP3は、神経膠芽腫細胞株では明らかな変化を認めなかった。今後、HIF-1αならびにPDK1が、どのように放射線治療抵抗性因子としての働いているか、明らかにする予定である。神経膠芽腫細胞を複数用意し、各々の細胞をclonogenic survival assayおよびMTS assayを施行し、放射線抵抗性を評価した。これらの細胞において、照射後にウェスタンブロッティングにより、HIF-1αの蛋白発現量を解析した。放射線抵抗性を有する細胞株において、照射後のHIF-1αが増加することを明らかにした一方で、放射線感受性株ではHIF-1αの変化は認めなかった。神経膠芽腫細胞において、照射誘導HIF-1αと放射線感受性は密接な関連があると示唆された。HIF-1αの下流に位置する蛋白(VEGF, BNIP3, PDK1)をウェスタンブロッティングで蛋白発現量を確認し、PDK1の発現量が有意に照射によって増加していることを明らかにした(VEGF, BNIP3は変化なし)。さらに、HIF-1αのノックダウン細胞株を作成し、放射線感受性を確認したところ、HIF-1αの蛋白低下により放射線抵抗性は減弱し、PDK1の発現も低下していることがわかった。以上の研究により、HIF-1αは神経膠芽腫細胞において、PDK1を介して放射線抵抗性の働きをしていることが明らかとなった。今後は、今回in vitro研究で用いた神経膠芽腫細胞を使い、マウスの脳内移植腫瘍モデルにて上記のメカニズムを、in vivoでも明らかにしていく予定である。放射線生物学vitroにおける研究は概ね研究は遂行出来ているものの、ヒト手術標本を用いた蛍光免疫染色の実験は検体の集まりが悪く、未だ実行出来ていない。当初予定していた実験のほとんどは遂行出来ており、結果も予想される物であった。HIF-1αおよび放射線抵抗性因子の候補であるPDK1について、膠芽腫患者の手術標本を用いて蛍光免疫染色を行い、臨床的な放射線抵抗性について検討する。これまで、HIF-1αは放射線抵抗性といわれているが、神経膠芽腫を対象とした免疫組織学的検討で、予後の有意な違いは報告されていない。術後に放射線治療を施行した患者症例群の病理標本を用い蛍光免疫組織学的検討を行い、HIF-1αおよびその標的遺伝子の発現量を検討する。蛍光染色したプレパラートを蛍光顕微鏡にて撮影し、研究用画像解析ソフト(Metamorph)を用いて解析する。蛍光標識された腫瘍細胞の数および蛍光の強度について、定量・定性的に解析し、患者群を陽性群と陰性群に分ける。

当院での脳腫瘍患者(膠芽腫患者)のデータベースより、放射線治療の一次効果、局所制御率および全生存率を判定し、陽性群と陰性群でどのように予後に影響を与えるかを検討する。HIF-1αおよび上記の実験で放射線抵抗性因子の候補であるPDK1について、膠芽腫患者の手術標本を用いて蛍光免疫染色を行い、臨床的な放射線抵抗性について検討する。これまで、HIF-1αは放射線抵抗性といわれているが、神経膠芽腫を対象とした免疫組織学的検討で、予後の有意な違いは報告されていない。術後に放射線治療を施行した患者症例群の病理標本を用い蛍光免疫組織学的検討を行い、HIF-1αおよびその標的遺伝子の発現量を検討する。蛍光染色したプレパラートを蛍光顕微鏡にて撮影し、研究用画像解析ソフト(Metamorph)を用いて解析する。蛍光標識された腫瘍細胞の数および蛍光の強度について、定量・定性的に解析し、患者群を陽性群と陰性群に分ける。一部実行出来ていない実験があり、1年間延長とさせていただいた。すでに、研究に必要な物品は購入しており、残額においては研究発表や論文投稿の経費で使用させていただく予定である。平成24年度配分経費に26万8951円の未使用額が生じたが、これは、研究の一部を翌年度に行うために、経費を残したためである。蛍光免疫染色の結果を解析する研究用画像解析ソフト(Metamorph)および、その研究用のコンピューター、データ蓄積用の外付けHDDを要する。また、免疫染色の抗体(HIF-1α、PDK1)と免疫染色用の各試薬を要する。これまでの研究結果ならびに、今後の研究結果について、国内の放射線生物学会や国際学会に発表し、最終的に論文作成(校正費や投稿費)に研究費を使用する予定である。
慣性核融合用ペレットインジェクターの基礎研究

本研究はレーザー核融合炉用燃料ペレットインジェクション装置を開発する上で必要な基礎技術、即ち、ペレットの正確な加速と加速されたペレットの速度、方向を正確にに評価するトレース技術の開発を目的としたものである。将来のレーザー核融合炉では直径6mm、壁厚200μm程度のプラスチック中空球に燃料である重水素、三重水素混合ガスを均一な厚さになるように容器の内面に固化したターゲットを数Hzの周期で投入し、レーザー照射し、核融合反応に導く。投入したレーザーのエネルギーと核融合で生成されたエネルギーの比、ターゲットゲインはレーザーの照射精度に大きく依存し、レーザー集光位置と照射時のターゲット位置とのずれはターゲット直径の1/100、即ち、50μm程度でなければならないと言われている。レーザー核融合炉の半径は5mm、インジェクション速度は300m/s程度と言われているので、これは方向精度において10μrad、速度において0.1μsの精度で測定・制御が必要であることを示している。試作したコイルガン方式のインクジェクション装置を用いた加速実験ではペレットインジェクション速度に対する初期位置の影響を中心に調べ、最適位置から100μmずれても出射速度は10^<-6>程度しか影響しないことが分かった。これはレーザー照射タイミングの調整範囲であるので、初期位置の精度は技術的には問題ないと言える。現時点では摩擦の影響の方がはるかに大きい。Z型に配置された3本の平らなレーザービームと、3個の検出器からなる位置、速度検出システムを考案し、ペレットの通過時間に関しては約10ns、通過位置に関しては0.01mmの精度で測定ができる可能性があることが分かった。このユニットをXY軸に対して各1セット、進行方向のZ軸に対して3セット用いれば、将来のインジェクションシステムに必要な十分な精度と応答速度をもっているといえる。本年度はインジェクター及び観測系の基本設計を行った。インジェクターの設計ではリニアモーター方式として短絡コイルを電磁誘導の原理で反発力で加速する方法と、磁性体を吸引力で加速する2通りの方法を検討した。その結果、前者は短絡コイルが駆動コイルに近いときに強いパルス電流で駆動でき、能率、再現性に優れているが、超伝導体を二次コイルに使用しない限り、駆動力が弱く、加速、計測、軌道予測、ペレットの変形などを主目的とする本研究には不向きであることが分かった。磁性体を吸引する方式においてはサボ-と呼ばれる台に乗せて加速する方法と、直接ペレットに磁性体をコーティングして加速する方法を検討した結果、ターゲットに直接手を加えないサボ-方式を採用することになった。現在、主加速コイル4段、速度調節コイル1段からなるインジェクターの設計が進められている。計測部分では半導体レーザーとオプティカルファイバー、フォトピックアップからなるシステムで、速度計測を行い、高速度CCDカメラで直接画像をコンピューターに取り入れることが可能であることが分かった。将来極低温に冷却して実験できることを前提にシステム設計が進められている。本年度はインジェクターの製作と試運転、及び観測系の基本実験を行った。インジェクターは最終的に能率、再現性に優れているリニアモーター方式とした。ペレットが銃身に接触して傷が付くのを防ぐために、アルミ円筒にペレットを乗せ、加速する方法を採用した。この方法を採用することにより、短絡コイルの径を大きく取ることができ、また、銃身と飛翔体のクリアランスを小さくすることができ、ひいてはインジェクションの方向精度を高めることができる。加速器は全長1mで、3相3段のコイルで構成され、最終的には10m/sの速度得るとともに、各段間でのトリガータイミングの速度に対する影響などが調べられるようになっている。

試運転は回路特性を測定するためパワーを押さえながら半波行われた。飛翔体の速度としては1m/sが得られ、飛翔体の初期設定位置の速度に対する影響などを調べた。将来の方向精度を議論するのに、銃身内での飛翔体の動きを正確に押さえておく必要がある。コーナーキューブを利用し、2波長レーザーで飛翔体の速度、傾き中心からの平行移動量を同時に測定する方法を検討した。半導体光重心センサーで反射光の位置を電気信号に変換することにより、傾きについては0.4秒の角度精度で、平行移動量については15μmの精度で測定できることが分かった。本年度はインジェクション装置の基礎動作テストを行うとともに、実際の核融合用炉で使われるのと同じ大きさのペレットを用いて加速されたペレットの観測系の基本実験を行った。レーザー核融合用ペレットインジェクション装置の観測系に必要な仕様は時間分解能計測は0.1μs、場所に対する精度は10μmである。インジェイクション装置の基礎動作試験ではバレルコイルに半波電流を流したときの、1stセクションでの飛翔体の初期位置に対する実験結果をまとめると以下のようになる。1)速度の最大値近辺では速度は初期位置に対して2次関数として取り扱える。2)3つの長さの異なるスリーブを用いて、核融合実験用のインジェクション装置としての条件を満たす初期位置の誤差範囲を得た。3)初期位置の誤差が射出速度に与える影響は少なく、速度のばらつきはそれ以外の原因(現時点では摩擦)であると考えられる。加速されたペレットの観測系の実験では、ファトディテクタとエリア型ファイバセンサを用いてペレットの通過位置を検出するためのデバイスを提案し、その測定性能を解析した。その結果、ペレットの通過時間に関しては約10ns、通過位置に関しては0.01mmの精度で測定できる可能性があることが分かった。これは将来のインジェクションシステムに必要な十分な精度と応答速度をもっているといえる。
オリゴデンドロサイトの分化タイミングを決定する細胞内分子時計の解明

平成18年度までの予算に依って実施した、甲状腺ホルモン非添加培養条件下におけるオリゴデンドロサイト前駆細胞の遺伝子発現パターンのDNAチップデーターについて詳細な解析を行った。DNAチップデーターは培養開始より4、6、8、10、45日後の6点を取り、4日後の遺伝子発現強度を基準として、それよりも2倍以上の発現増大を示した遺伝子群と、0.5倍以下の発現減少を示した遺伝子群をまず求めた。その結果、調査した30662遺伝子中、時間依存的に発現増大を見た遺伝子212個、時間依存的な減少を示す遺伝子437個を、それぞれ同定した。次に、これら発現パターンに時間依存的な変化が見られる遺伝子の発現カーブを図式化し、オリゴデンドロサイト前駆細胞の培養時の時間依存的な甲状腺ホルモンに対する応答性変化と良く一致する遺伝子を、図形データーマイニングソフトを用いて集団から抽出した結果、最も有力な候補遺伝子2種類(Pax6とSix6)まで絞り込む事に成功した。Pax6とSix6は、双方ともホメオボックス遺伝子である。ホメオボックス遺伝子はDNA結合ドメイン(Homeobox)を有する転写因子をコードしている。一般に、ホメオボックス蛋白質はそれ自身単独では遺伝子発現を誘導する能力は無いが、他の転写因子と共同して時期特異的、場所特異的な遺伝子発現をコントロールする。甲状腺ホルモン受容体もまた、それ自身がDNA結合能を持つ転写因子であるので、これらホメオボックス蛋白質が甲状腺ホルモン受容体による転写調節に関わっている可能性は高いと考えた。そこで、Pax6とSix6のcDNAをレトロウイルスベクターを用いて、オリゴデンドロサイト前駆細胞に導入し強制発現させて甲状腺ホルモンに対する感受性の変化を見たが、過剰発現では目立った効果を見る事は出来なかった。今後、Pax6のdominant negative formを導入し、Pax6機能抑制がOPCの分化タイミングに与える影響を見たいと考えている。オリゴデンドロサイト前駆細胞内で分化誘導刺激に応じて発現活性が上昇するR71遺伝子産物の解析を行った。R71遺伝子の転写産物は典型的なmRNAの構造を取っており蛋白質コードするものと思われた。ゲノム構造解析の結果、R71遺伝子にはイントロンに相当する配列が無く、発現にRNAスプライシングを介する必要が無い事が分かった。cDNAの塩基配列からR71蛋白質のアミノ酸配列を予測し構造解析を行ったところ既知の機能ドメインを持たない、親水性小型球状蛋白質を作るらしい事が分かった。更に解析を進めるべく、R71蛋白質の表面に露出すると予想された領域2ケ所に相当するペプチド配列を化学合成し、それぞれをニワトリに免疫して抗R71ポリクローナル抗体を2種類作成した。作成した2種類の抗体を使ってR71遺伝子のmRNAレベルの発現をノーザンブロットで確認した臓器における、R71蛋白質の発現をウエスタンブロットで調べたが、作成した2種類の抗体のいずれもR71遺伝子の塩基配列から予想される分子量に相当する特異的なバンドを検出できなかった。2種類の抗体ともにそれぞれ作製に用いた合成ペプチドには特異的に反応するので、抗体は出来ていると思われる。現在、なぜ抗体が反応しないのか検討中である。レーザーイオン化質量分析計(MALDI-TOF MS)を用いて、オリゴデンドロサイトの分化タイミング決定に関わる新たな蛋白質を探索する試みを行った。P7ラットの視神経より純化したオリゴデンドロサイト前駆細胞をBS培地中で培養し、6日目、10日目、17日目でそれぞれ細胞を回収し分子量320KDの間にあらわれるピークを観察した。その結果、計278のピークが見られた。

これらのうち、培養日数に特異的に見られるピークが5、培養時間依存的な増減の変化を示すピークが11あった。現在、各々のピークを解析中である。16年度の研究結果より、オリゴデンドロサイトへの分化刺激である甲状腺ホルモン添加後6時間から8時間の間に、特異的なタンパク質合成が起こる事がMS解析により明らかになった。このタンパク質合成が転写因子P53の活性化に先立つものか、それともP53の活性化の結果誘導されたものかを明らかにするために、純化後10日間、甲状腺ホルモンを含まない無血清培地で培養したオリゴデンドロサイト前駆細胞に甲状腺ホルモン添加後し、それらを2時間ごとにBrdUでパルスラベルすることによりDNA合成と新規タンパク質合成の時間的タイミングを調べてみた。その結果、甲状腺ホルモン添加後12時間まではBrdUでラベルされる細胞の比率は、甲状腺ホルモンを添加しなかったコントロール系と比べて差が無いことが分かった。しかしながらこの結果は、細胞生物学的な観察結果と著しく矛盾する。顕微鏡による観察では、甲状腺ホルモン添加後ただちに細胞の増殖は停止し分化に伴う形態変化が始まる。つまり、オリゴデンドロサイト前駆細胞の場合、細胞は増殖を停止したにも関わらずDNA合成は継続しているという非常に驚くべきデーターが得られた。また、転写因子P53の活性化(核内濃度上昇とリン酸化)を免疫細胞染色法で調べたが、用いた3種類の抗体のいずれもバックグランドが高く明確なデーターを得る事が出来なかった。オリゴデンドロサイト前駆細胞の純粋培養は使える細胞数が少ないのが難点であって、生化学的な解析は困難であるが、今後はウエスタン法のような解析を用いてみる事も検討したい。R71遺伝子産物に対するポリクローナル抗体を作製した。大腸菌を用いてラットR71組み換えタンパク質を大量調製し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動で特異バンドを切り出して精製を行った。精製したR71タンパク質を用いてウサギ3羽を免疫した後に、全血採取し、プロテインAカラムとR71アフィニティカラムを用いてポリクローナル抗体を作製した、この粗製抗体を用いて組み換えタンパク質を発現させた大腸菌ライゼートをウエスタンブロット解析したところ、確かにR71組み換えタンパク質を特異的に認識する事が分かった。P7ラットよりの脳、肺、心臓、腎臓、肝臓、脾臓よりライゼートを調製し、ウエスタンブロットにかけたが予想する位置に特異的なバンドは予想された位置に見られなかった。また純化したオリゴデンドロサイト前駆細胞、オリゴデンドロサイト、アストロサイトのライゼートを用いたウエスタンブロットでも特異的なバンドは予想された位置にバンドは見られなかった。R71タンパク質はリン酸化サイトをC末端に3カ所持っているが、それにしても全く近傍にバンドが見られなかったことから、R71遺伝子産物はタンパク質としては読まれていない可能性があるという結果が示唆された。
インフルエンザウイルスvRNP複合体の転写・複製スイッチング機構の解明

連携研究者の川口敦史博士らがインフルエンザウイルスから直接精製したRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)をモリブデン酸アンモニウムを用いて染色し、エネルギーフィルターを備えた透過型電子顕微鏡を用いて画像取得を行った。電子顕微鏡において近原子分解能に到達した最新の電子直接検出器によるDosefractionationモード撮影、続くmotion correctionにより、非常に高分解能の画像取得に成功した。これらを用いて単粒子解析法により2Dクラス画像を計算した。ここに2Dハイブリッド解析を適応し、(1)RdRpのみ(2)RdRp + Capped RNA(3)RdRp + Capped RNA + NTP(4)RdRp + Capped RNA + NTP-UTPの4種類についてRdRpのコンフォメーションを調べた。連携研究者の松本淳博士は自ら開発した2Dハイブリッド法にさらにネガティブ染色モデルをより実際に近い形でシミュレートするという工夫を加えることにより、多彩なコンフォメーションをとるRdRpの解析を可能にした。その結果明らかになったのは、PB2のキャップ結合ドメインのフレキシビルであることと、そのコンフォメーション変化の経路である。結晶構造解析をもとにCusackたちが提唱したモデルに近いが少し異なるものだった。4種類のリボシヌクレオシド三リン酸を加えたときのみ様々なコンフォメーションが混合した状態になり、他の条件では、メジャーなコンフォメーションがそれぞれ一つずつ観察された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、連携研究者の筑波大・川口敦史博士から提供されたヒトインフルエンザA型ウイルスからのRNA依存性RNAポリメラーゼを用いて、転写反応を起こさせ、これについてネガティブ染色法を用いて電子顕微鏡画像取得を行い、2Dハイブリッド解析によりその構造予測に挑んだ。RNA依存性RNAポリメラーゼを含む溶液にNTP(ATP、UTP、GTP、CTP)及びプライマーとしてApGを加えることで転写反応を起こさせた。ネガティブ染色を施した後は、分子がカーボン膜上に固定されるため、反応は停止すると考えられるが、染色操作自体が分のオーダーで時間がかかるため、観察試料はポリメラーゼ反応が終了したものと考えられる。この画像から単粒子解析で得られた2次元クラス画像と既報告のコウモリインフルエンザウイルスA型のRNA依存性RNAポリメラーゼ結晶構造を使って2Dハイブリッド解析を行った。つまり、2次元クラス平均画像に合致するような原子モデルを結晶構造を変形させて作製した構造ライブラリから選出した。本解析は、原子力機構の松本淳博士(現量子科学技術研究開発機構)に行って頂いた。その過程で、染色剤を考慮したシミュレーションが試され、解析精度の改善が確認された。また、構造変形は3つの基準振動モード方向への変形を足し合わせることにより実現しているのであるが、それぞれのモード方向への変形の大きさを座標として、選出された変形構造をプロットすると、おおよそ3つのクラスターに分かれることがわかった。このことは、RNA依存性RNAポリメラーゼのコンフォメーションが、ナノメートルオーダーの解像度ではこのようなグループに分かれて存在していることを示唆している。いずれも、PB2のキャップ結合ドメインが顕著に動いていており、Cusakらが提唱しているキャップスナッチング機構と矛盾がないものと考えられる。当初研究計画は、vRNPを使用した4つの実験から構成されていたが、vRNPからNPを取り除いたRNAポリメラーゼを使用した電子顕微鏡による構造解析に集中することにした。理由は、昨年度秋に連携研究者の川口敦史博士がNPを取り除いた高品質のRNA依存性RNAポリメラーゼ精製に成功したこと、NPが存在しないRNA依存性RNAポリメラーゼの高分解能構造が相次いで報告され、その転写及び複製機構について様々なモデルが提唱されてきたことにある。その構造解析には連携研究者の松本淳博士が主として、申請者と共に開発した2Dハイブリッド解析法を用いることにした。これは、3次元構造解析を目標にすると、コンフォメーション変化が予測されていたので、時間と労力が非常にかかることが懸念されたからである。一方、2Dハイブリッド解析法ならば、決定的な解ではなくとも、その転写・複製機構を説明するためのコンフォメーション変化を議論できるような結果が得られると考え、実験を計画した。ApGプライマーを用いて転写反応活性を誘起させて電子顕微鏡画像を撮影し、2Dハイブリッド解析を行い、発現系ではなくヒトインフルエンザから直接精製された活性の高いRNA依存性RNAポリメラーゼにおいて現在提唱されているようなキャップスナッチング機構が予測できるかどうかを検証することが目標だった。その目標は概ね達成できたと考える。

その結果明らかになったのは、PB2のキャップ結合ドメインのフレキシビルであることと、そのコンフォメーション変化の経路である。結晶構造解析をもとにCusackたちが提唱したモデルに近いが少し異なるものだった。4種類のリボシヌクレオシド三リン酸を加えたときのみ様々なコンフォメーションが混合した状態になり、他の条件では、メジャーなコンフォメーションがそれぞれ一つずつ観察された。今後は、以下の2実験を柱に研究推進をこれまで同様、インフルエンザRNAポリメラーゼの専門家である、筑波大学・川口敦史博士と2Dハイブリッド解析法の開発者である量子科学技術研究開発機構・松本淳博士の両名を連携研究者として推進する。1.2Dハイブリッド解析法によるインフルエンザRNAポリメラーゼ全体構造の解明.(1)精製RNAポリメラーゼのみ(2)RNAポリメラーゼ+NTP(ATP,UTP, CTP,GTP)+ApG(3)RNAポリメラーゼ+NTPからUTPを除いたもの+ApGの3種類についてモデリングを試みる。(1)は、転写開始前の状態、(2)は転写反応終了後の状態、(3)は転写反応途中を含む状態として、それぞれにおいて電顕イメージングを行う。特に(3)では、様々なコンフォメーションを含むことが予測されるため解析に困難が予測されるが、活性状態を探る上でキーとなる構造が得られる可能性が高い。このことも考慮し、2Dハイブリッド解析法を主としてその構造を探る。コンフォメーションが異なる構造が入り交じった試料の3D構造を解析するよりも、時間的にも有利であり、決定的な結果が得られなくとも現在提唱されているような構造変化の検証は十分にできる。2.インフルエンザRNAポリメラーゼ全体構造の3D構造解析.最終的にインフルエンザRNAポリメラーゼの3D全体構造を1で述べた三条件について求める。挑戦的ではあるが、研究計画1の2Dハイブリッド解析で求めた構造情報を有効に使用することで解析を試みる。具体的には、単粒子再構成における初期構造の構築があげられる。また、RELIONのように最近では構造の異なる分子が入り交じった状態を考慮した単粒子再構成用プログラムがあり、これらの使用を試みることで、2Dよりもより正確に転写反応機構を探る。28年度が最終年度であるため、記入しない。
トランスジェニックマウスを用いた、発がん物質による遺伝子損傷とその抑制の解析

クロロフィリン、またはクロロフィリンを固相担体であるキトサンと結合したクロロフィリン-キトサンをTrp-P-2と混合してHITECマウスに経口投与し、Trp-P-2単独投与のものと比較した。これらを投与したマウスの肝臓からDNAを抽出して、^<32>Pポストラベル法でアダクト量を測定した。また、このDNAを大腸菌に導入して、rpsL遺伝子の変異頻度を測定した。その結果、クロロフィリンまたはクロロフィリン-キトサンの共存により、Trp-P-2によるアダクト形成とrpsL遺伝子の変異の両者ともに減少する傾向が見られた。これはTrp-P-2がクロロフィリンと複合体を形成して、細胞DNAへの到達が阻害されることを示唆している。また、Trp-P-2とクロロフィリンの複合体が試験官内では極めて安定であるにも関わらず、阻害が完全ではないことは、ネズミの消化管内でこの複合体は部分的に解離するものと思われた。一方、マウス細胞中での変異スペクトラムを細菌クロモソーム上での変異と比較する目的で、大腸菌DNA上のrpsL遺伝子を用いた変異検出系の確立を試みた。このシステムは、HITECマウスの結果と比較できる点に加え、我々は従来行ってきた大腸菌クロモソーム中のlacI遺伝子を用いた変異検出系より、塩基配列の長さが半分以下という利点がある。種々のプライマー配列を検討した結果、変異した最近DNAのPCRダイレクトシークエンシングが可能な条件を決定し、モデル系では変異スペクトルを決めることに成功した。
環境戦略策定システムの構築に関するフィージビリティスターディ

地球温暖化や廃棄物などの問題に対処するには、技術、制度、政策及びそれらの人間的側面に関する知識と知恵を総動員する必要がある。この際、次の二点が重要となる。第一はそれぞれの領域に関する実際的なファクトと先見的な見通しである。第二はそれらをどのようにアクセント付け、組み合わせれば、問題解決に接近できるかである。後者に関する作業を予見的かつ効率的に行うシステムを構築することである。具体的には、現在及び近未来のわが国及び中国、インド等の民生、産業における技術情報、制度・マネジメント情報を網羅的に体系化し、それらのフィージブルな組み合わせが、どの程度の環境負荷削減と環境効率をもたらすかを具像的かつインターラクティブに行うツールを構築することが重要である。わが国における小規模の市あるいは町を対象とし、本システムの適用可能性を検討した。そのため、対象地域に関連する新エネルギー・物質循環技術、関連制度および関連マネジメントに関する情報、地理、社会情報、社会・経済に関する将来シナリオ、などについての情報を強化した。また、対象地域の政策担当者及び住民らによる適用性改善に関する助言を得た。中国あるいはインドにおける特定地域を対象とし、本システムの適用可能性を検討した。そのため、対象地域に関連するエネルギー・物質循環技術(近代的及び伝統的)、関連制度および関連マネジメントに関する情報、地理、社会情報、社会・経済に関する将来シナリオ、などについての情報を強化した。地球温暖化や廃棄物などの問題に対処するためには、技術、制度、政策及びそれらの人間的側面に関する知識と知恵を総動員する必要がある。この際、重要となる、それぞれの領域に関する実際的な先見的なファクトと見通しをどのようにアクセント付け、組み合わせれば、問題解決に接近できるか、の問に答える予見的かつ効率的に行うシステムを構築した。具体的には、現在及び近未来のわが国及び中国、インド等の民生、産業における技術情報、制度・マネジメント情報を網羅的に体系化し、それらのフィージブルな組み合わせが、どの程度の環境負荷削減と環境効率をもたらすかを具像的かつインターラクティブに行うツールを構築した。まず、環境戦略策定システムの基本設計としては、地域及び国の両スケールについて、エネルギー、物質などの転換・消費技術、規則・慣習・市場バリア・購入支援制度や、使用・管理状況あるいは改善アイディア等に関する情報化のデータベース化、それらの管理システム(DMS)の基本設計、社会・経済マクロフレームのパターン化、将来設計モデル、ステークホルダー会議でのインタラクティブ的使用に必要な仕様などについて取りまとめた。要素データベースとしては、技術に関する諸情報(サービス種、効率、各種費用等)、関連諸制度(規制、慣習、市場バリア、購入支援制度等)、マネジメント情報(使用・管理状況、改善アイディア等)の定量及び定性的特性をデータベース化するための諸設計を行った。技術情報に関しては、前項に挙げたエネルギーボトルアップモデルの経験を参考にし、制度、マネジメント等についてはIHED、世界銀行などの既往研究を参照する一方、海外研究協力者にも助言を仰いた。また、研究代表者がこれまで経験した将来シナリオ策定作業(IPCC、MA等)を参考にしてシナリオデータベースの設計を行った。
超高真空の表面分析装置内における固体間凝着力の計測

平成7年度に,超高真空対応のマニュピレーションシステムを納入した.このシステムは既製品でもまた既製品の組み合わせでも無く,従来不可能であった計測を可能にした.しかし,さらに1軸の自由度と,正確な温度制御システムがあれば,より明確な観察と電子の浸み出し効果に関する実験的検討を行うことができることが判明した.そこで,表面分析装置の超高真空とイオンスパッターシステムに,マイクロマニピュレーターを組み合わせる事により,(1)表面吸着(汚染)物質の無い状態で,(2)様々な材料の組み合わせに対し,(3)表面の価電子状態(化学結合状態)を知った上で,(4)接触部をその場観察しながら,固体間凝着力を計測するシステムを作成することができた.表面拡散効果を明らかにするため,さらに加熱ステージの装着にも成功した.今までの実績のある系として,金とシリコンウエハを中心に固体間凝着力の計測を行った.結果は,弾性連続体近似の接触理論および分子動力学的手法による計測と比較検討された.現象は,これらの理論的取り扱いでおおむね問題ないが,イオンスパッターによる表面のダメ-ジによる凝着力の変化は,表面エネルギーよりもむしろ表面の変形能に依存する可能性が示唆された.その場観察しながら凝着力を計るには試料形状に工夫が必要であることなど今後の課題も明らかになった.平成7年度に,超高真空対応のマニュピレーションシステムを納入した.このシステムは既製品でもまた既製品の組み合わせでも無く,従来不可能であった計測を可能にした.しかし,さらに1軸の自由度と,正確な温度制御システムがあれば,より明確な観察と電子の浸み出し効果に関する実験的検討を行うことができることが判明した.そこで,表面分析装置の超高真空とイオンスパッターシステムに,マイクロマニピュレーターを組み合わせる事により,(1)表面吸着(汚染)物質の無い状態で,(2)様々な材料の組み合わせに対し,(3)表面の価電子状態(化学結合状態)を知った上で,(4)接触部をその場観察しながら,固体間凝着力を計測するシステムを作成することができた.表面拡散効果を明らかにするため,さらに加熱ステージの装着にも成功した.今までの実績のある系として,金とシリコンウエハを中心に固体間凝着力の計測を行った.結果は,弾性連続体近似の接触理論および分子動力学的手法による計測と比較検討された.現象は,これらの理論的取り扱いでおおむね問題ないが,イオンスパッターによる表面のダメ-ジによる凝着力の変化は,表面エネルギーよりもむしろ表面の変形能に依存する可能性が示唆された.その場観察しながら凝着力を計るには試料形状に工夫が必要であることなど今後の課題も明らかになった.本研究では,凝着力計測システムをイオンスパッターの行える超高真空表面分析装置に組み込み,いつかの固体間に働く結合力を測定した.そして,単純化したモデルにより,電子状態と結合力の関係を考察した.本研究は現在の計測システムの改良に重点が置かれた.すなわち,凝着部のin-situ観察を可能にしさらに,高温において試料を前処理できるようにした.また,試料をin-situで加熱し計測できるようにした.凝着力を計測する際には,変位速度を一定にして駆動できるようにし,変位-凝着力カーブを測定した.電子状態が理論計算や実験でよく調べられている点を考慮し,金属材料としては3d金属を用い,非金属材料としてはサファイア単結晶を用いた.これらの間に働く結合力と電子状態の関係を考慮した.本研究で作製した超高真空マニピュレーター(特注品)の性能を完全に引き出すには,さらにもう一軸の自由度が必要であることが解った.また振動による影響が予想以上に有ることが実験結果かに示唆された.これらの点を考慮して,マニピュレーターのさらなる改造の必要性が明らかになった.平成7年度に,超高真空対応のマニュピレーションシステムを納入した.このシステムは既製品でもまた既製品の組み合わせでも無く,従来不可能であった計測を可能にした.しかし,さらに1軸の自由度と,正確な温度制御システムがあれば,より明確な観察と電子の浸み出し効果に関する実験的検討を行うことができることが判明した.そこで,表面分析装置の超高真空とイオンスパッターシステムに,マイクロマニピュレーターを組み合わせる事により,(1)表面吸着(汚染)物質の無い状態で,(2)様々な材料の組み合わせに対し,(3)表面の価電子状態(化学結合状態)を知った上で,(4)接触部をその場観察しながら,固体間凝着力を計測するシステムを作成することができた.表面拡散効果を明らかにするため,さらに加熱ステージの装着にも成功した.今までの実績のある系として,金とシリコンウエハを中心に固体間凝着力の計測を行った.結果は,弾性連続体近似の接触理論および分子動力学的手法による予測と比較検討された.現象は,これらの理論的取り扱いでおおむね問題ないが,イオンスパッターによる表面のダメ-ジによる凝着力の変化は,表面エネルギーよりもむしろ表面の変形能に依存する可能性が示唆された.その場観察しながら凝着力を計るには試料形状に工夫が必要であることなど今後の課題も明らかになった.
全袋検査と環境モニタリングによるセシウム吸収リスクの地理的解明と福島稲作復興

福島県産のコメは、カリウム肥料による低減対策や全量全袋検査による放射能対策が講じられているが、本研究では土壌・水・大気がセシウムの供給源となる場合のリスクを評価することにより、諸対策の合理化を図るとともに、持続可能な放射能汚染対策の提言を目的とした。特に土壌からセシウムが供給される場合について、地質の違いによるセシウム吸収動態を評価するとともに、ソバの幼苗の栽培による土壌リスクの評価手法を提案し、県内土壌のリスク評価を実施した。これらの知見は、自治体やJAなどの営農指導や検査体勢に対する有用な知見となると考えられる。本研究の目的は、土質や水源の多様性に即した極かな営農指導、ならびにセシウム低減資材の継続・低減・停止に関わる将来的な判断を視野に入れ、稲のセシウム吸収メカニズムに即しつつ、持続可能で実効性の高い放射能対策を構築することである。研究申請時ではコメに放射能が検出される事例は、水がセシウムの供給源とされ、かつカリウム肥料による低減対策を怠った場合が主であった。だが平成25年は南相馬市を中心に基準値越えのコメが確認された。その原因は福島第一原発の瓦礫処理で放出されたセシウムが広域拡散し、これが降下して水を汚染したり、稲に直接付着した可能性が指摘されている。一方、南相馬市以外では基準値100Bq/kgを超えたのは1事例にとどまった。平成26年では基準値100Bq/kgを超えるコメは確認されず、50Bq/kgを超えたのも14事例に限定される。大気降下物による汚染を除けば、今日では水がセシウム供給源となるリスクは低下しつつある。本研究では、JA新ふくしまの水田を対象に、平成24年から平成26年までの全量全袋検査の結果から稲のセシウム吸収があった圃場を特定し、セシウム吸収の推移と変容を把握した。ただし水が供給源となる事象が大幅に減少していることを考慮し、今年度は水のモニタリングを中止した。一方、大気降下物によるコメ汚染という新たな事象が生じる可能性を鑑み、平成26年6月からダストサンプリングによる大気中セシウム濃度のモニタリングを南相馬市で始めた。また大気降下により水が一過的に強く汚染された場合の稲のセシウム吸収を解明するため、10Bq/kg程度のセシウムが含まれる水を2週間毎に時期を変えて供給するポット栽培実験を行い、稲株とコメのセシウム吸収動態も把握した。またJA福島中央会と連携し、福島県内約800箇所の水田で土壌を採取し、放射能と交換性カリウム濃度の分析を実施した。本研究の目的は、放射能汚染に見舞われた地域の稲作再生に向けて、土質や水源の多様性に適った極細かな営農指導、および低減対策や全量全袋検査の縮小・停止に関わる議論を見据えつつ、稲のセシウム対策を科学的見地から持続可能な形で提案することである。2015年度は、JA福島中央会をはじめとした県内JAと連携して、コメのセシウム吸収の実態把握を行った。また全量全袋検査と農地の放射性セシウム濃度のデータベース化を図り(JA新ふくしまと連携)、営農指導に活かす仕組みの構築を模索した。また福島県内で全量全袋検査でセシウム吸収が見られた圃場を特定し、その要因究明に関わる情報収集を行った。また南相馬市では大気中放射性セシウム濃度の定点観測を行い、当該地区での稲の実証栽培での移行を検証するとともに、今後万一フォールアウトによる稲の汚染が生じた場合に、検査や流通段階での制御は、いかに可能かを検討した。また福島県内各地で採取した土壌約600検体を用いて、ソバ・スプラウトのポット栽培により、農作物への放射性セシウムの移行を評価する方法の開発、ならびに多様な土壌のリスク評価を試みる実験を開始した。土壌中の放射性セシウム濃度、土壌の化学組成、ソバ・スプラウトに吸収された放射性セシウムの結果をデータベース化し、これらの相関関係などを検討した。今後はこれらのデータを用いて、稲のセシウム吸収リスクの評価をしてゆく予定である。稲のセシウム吸収リスクは多様なものがあり、これらが複合的に連関している。地元農家に対して営農指導を担うJAと連携をしながら、実践的で確度の高い対策のあり方に関するヒアリングも行った。2015年度産の全量全袋検査では、基準値100Bq/kgを超える事例はなく、低減対策を確実に行えば、基本的にコメは基準値を超えることはない。また陸水中の放射性セシウム濃度も低下しており、本研究の申請時点で計画していた水の環境計測は中止した。一方、2013年の南相馬の基準値を超過した米は、フォールアウトが一つの移行要因である可能性が指摘されており、2014年度より大気中放射性セシウム濃度の計測を定期観測している。一方、塩化カリウムなどの低減資材の投与を怠った場合に、基準値を超過、あるいはこれに迫る濃度の放射性セシウムが検出される場合が確認されており、土壌の化学組成や土質に着目した研究を強化する必要があると新たに考えた。本研究では、福島県内各地の土壌を用いて、ソバ・スプラウトのポット栽培を実施することにより、土壌のリスク要因の特定、ならびに福島県内農地のリスク評価を始めている。これらは当初予定がなかった計画だが、本研究の問題意識をより先鋭に深める問題設定であると考えている。

研究自体は萌芽的なものであり、学術論文化などは途上にあるが、問題設定は前進している点で、「おおむね順調に進展している」と判断した。本研究の目的は、放射能汚染に見舞われた地域の稲作復興に向けて、土質や水源の多様性に適った極細かな営農指導、ならびに全量全袋検査や低減対策の縮小・停止に関わる議論を見据えて、稲のセシウム対策を科学的見地から持続可能な形で提案することである。2014年以降、土壌・大気・水の3つのセシウム供給源のリスクを研究対象としてきたが、陸水中の放射性セシウムは大幅に低下したため、本研究では対象から外した。大気については南相馬市でダストモニタリングを継続しているが、フォールアウトが生じた際に取るべき検査体勢や流通のあり方に関する考察を進めている。また土壌については、2015年度より引き続き、福島県内各地で採取した約600検体の土壌を用いて、ソバ・スプラウトのポット栽培試験を継続し、ゲルマニウム半導体検出器を用いて詳細に移行係数を求め、セシウムを吸収した土壌検体を特定した。また土壌の化学組成を分析し、特に交換性カリウムなどと照合し、セシウム吸収が進む傾向にある土壌の特質を明らかにした。また交換性カリウムが少なく本来であればセシウム吸収が顕著に進むことが予想されるのに移行係数が低い土壌や、逆に交換性カリウムが十分にありセシウム吸収が比較的抑制されると予想されるのに移行係数が高い土壌、に着目し土壌中の交換性セシウムの分析や粘土鉱物の分析を進めている。現在は、仮説的段階であるが、花崗岩質の岩石によるカリウム供給力と、玄武岩・安山岩質の岩石によるカリウム供給力の違いに着目し、稲のセシウム吸収リスクの評価をしてゆく予定である。ソバスプラウト栽培によるセシウム吸収リスクの評価実験を継続しているが、その結果を踏まえて、母岩の違いに伴う土壌の違いに着目したリスク評価の可能性を新たに模索し、新しい視座の下、稲の低減対策が構築できる可能性を見いだしつつある。研究計画段階にあった陸水のリスク評価は、陸水中の放射性セシウムが検出限界以下となるまで低下し、リスク要因とならなくなったため研究対象からは除外した。大気のダストモニタリングは継続しているが、これはフォールアウト時に取るべき検査体制のあり方や、食品流通のあり方を検討するなど、そのプロトコルの検討を進めている。研究申請段階と、研究内容の修正はあるが、稲のセシウム対策の新しい課題を見いだしつつある点では、一定の進展があると考えている本研究の目的は、放射能汚染を受けた地域の稲作再生に向けて、生産環境の多様性に即した極め細かな営農指導と、将来的な低減資材の削減を視野に入れて、持続可能なイネのセシウム低減対策を提案することである。セシウム供給源を、土壌・水・大気の3つに分類し、それぞれの供給動態を検討した。営農再開した地域では、田に入る陸水中の放射性セシウム濃度は十分に低下しており、放射性物質の再拡散・大気降下が生じぬ限り、現状では基準値超過させる汚染要因とはならないと考察した。また2018年3月まで南相馬市内2地点で大気中の放射性セシウム濃度のモニタリングを実施したが、いずれも不検出であり、当該期間中は南相馬市では基準値超過させる汚染はなかったと結論づけた。そして放射性物質の再拡散・大気降下が生じた場合に、基準値超過する怖れのある水田の特定と、流通を一時停止するスキームを検討した。福島県産のコメは、3年連続で基準値超過するコメが確認されていないが、検出された放射性セシウムは主に土壌に由来する。
イオン照射による水素誘起エキゾチック超伝導の開発

水素は、結晶格子への最小の修飾により、物質の物性を大きく変化させることが出来る。本研究では、任意の物質に高濃度の水素をドーピングすることが可能な低温水素イオンビーム照射装置を利用して、物質中に高濃度水素を導入することにより、従来型の元素置換法では高濃度キャリアドーピングが困難な物質へのキャリアドーピングを行い、水素導入によるエキゾチック超伝導体の開発を行う。特に、電子相関とスピン軌道相互作用が共存することによる新奇なスピン軌道モット絶縁体Sr2IrO4などを対象として、良質の薄膜作成と水素イオンビーム照射によるキャリアドーピングを行い、エキゾチックな水素誘起超伝導の開発を目指す。