hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもの回避行動に焦点化した学校での不安・抑うつ・怒りの診断横断的介入の検討

本研究の目的は、児童青年の不安症と抑うつ障害に対する回避行動に焦点化した診断横断的介入を実施し、有効性、有用性、作用機序を検討することであった。本年度は、下記のように基礎研究と介入研究を実施した。まず、基礎研究の結果を下記に示す。本年度は、児童青年の快活動を測定することのできる子ども用快活動尺度(CPAS)を開発し、信頼性と妥当性の検討を行った。児童331名に対する調査を実施した結果、いくつかの限界はあるものの、CPASの信頼性と妥当性が確認された。続いて、項目反応理論を用いて検討した結果、CPASは平均的に快活動に従事しているものに対して高い測定精度を有する尺度であることが示唆された。次に、介入研究の結果を下記に示す。昨年度に、児童青年の不安症と抑うつ障害に対する「回避行動に焦点化した診断横断的介入プログラム(ATP)」を作成し、オープン試験を実施した。本年度は、当該試験に関する論文投稿を行い、その結果が「認知行動療法研究」に採択された。続いて、本年度は、上記のプログラムを用いて、児童青年の不安症と抑うつ障害に対するランダム化比較試験を実施した。プログラムは全6回から構成され、第1回は感情の心理教育、第2回は機能的アセスメント、第3回は回避行動の同定、第4回は回避場面階層表の作成、第5回は回避行動への挑戦、第6回は振り返りと目標の設定であった。介入の割付については、独立割付者を設定し、包含基準に合致した児童16名を介入群と待機群に割り付けた。アセスメントについては、独立評定者を設定し、臨床家評定、自己評定、親評定の3つの観点から包括的にアセスメントを行った。現在、当該の試験は、プレアセスメント、プログラムの実施、ポストアセスメントまでが終了し、フォローアップアセスメントを継続して実施している。特別研究員(DC1)岸田広平は、申請された研究計画に関する基礎研究および介入研究について、データの収集、分析、論文執筆を順調に進めている。本年度は、基礎研究(子ども用快活動尺度の作成および信頼性と妥当性の検討)が査読付き学術雑誌である「認知行動療法研究」に採択され掲載が決まっている。次に、介入研究(児童青年の不安症と抑うつ障害に対する回避行動に焦点化した診断横断的介入プログラムの予備的検討)についても、「認知行動療法研究」に採択され掲載が決まっている。加えて、現在、上記の研究に基づくランダム化比較試験を継続的に実施しており、研究・臨床ともに積極的に活動を行っていると言える。さらに、本年度は、国内外(岐阜、マレーシア、アメリカ)で開催された学術会議に出向き、精力的に研究発表を行った。以上を踏まえ、平成30年度における研究進捗状況は全体的に見て期待通り研究が進展したと判断できる。現在、2018年度より開始したランダム化比較試験が継続実施中である。2019年4月において、プレアセスメントおよびポストアセスメントは終了している。今後、当該試験のフォローアップアセスメントを実施し、当初の予定通り研究計画が完遂する予定である。本研究の目的は子どもの回避行動に焦点化した診断横断的介入を実施することであった。本年度は基礎研究(研究1、研究2)および臨床研究(研究3)を実施した。基礎研究は2つの研究から構成され、児童における回避行動機能が抑うつ症状と不安症状に与える影響を検討することを目的とした。まず研究1では、児童青年期の回避行動の頻度を測定することのできる子ども用回避行動尺度(Childre's Avoidance Behavior Scale:CABS)を開発し、信頼性と妥当性の検討を行った。児童129名に対する分析の結果、CABSは十分な妥当性と部分的な信頼性をもつ尺度であることが確認された。続いて研究2では、CABSを用いて、児童における回避行動が不安症状と抑うつ症状に与える影響を検討した。児童137名を対象にした階層的重回帰分析の結果、不安症状と抑うつ症状のいずれについても、一方の症状の影響を統制した上で、回避行動の頻度から有意な正の回帰係数が確認された。次に、臨床研究(研究3)では、児童青年の不安症と抑うつ障害に対するエクスポージャーに基づく診断横断的介入の有効性に関する予備的検討を行うことを目的とした。プログラムの参加者は、不安症または抑うつ障害を抱える児童青年8名であり、全ての参加者がプログラムを完遂した。介入の結果、臨床家評定による主診断の重症度と診断の数、自己評定の不安症状と抑うつ症状、親評定の不安症、自己評定の強みと困難における情緒に対する有効性が確認され、本プログラムの有効性が示唆された。以上のように本年度は、児童青年の回避行動に関する基礎研究と臨床研究を主に実施した。平成29年度は、研究計画の基礎研究および臨床研究についてデータの収集、分析、論文の執筆を予定通り進めている。基礎研究については、現在、順調にデータの収集を行っている。臨床研究においては、パイロットスタディを実施し、実際の臨床場面においてプログラムの効果を予備的に検証している。この研究については、既に論文を執筆しており、査読誌に投稿、現在審査を受けているところである。加えて、学内の紀要にも論文を別に執筆し、既に採択済みである。さらに、サンディエゴとロンドンで開催された国際発表、および、新潟、福岡、東京といった場所での国内発表を非常に精力的に行った。

以上より、平成29年度における研究進捗状況はおおむね順調に進展したと判断できる。本研究の目的は、児童青年の不安症と抑うつ障害に対する回避行動に焦点化した診断横断的介入を実施し、有効性、有用性、作用機序を検討することであった。本年度は、下記のように基礎研究と介入研究を実施した。まず、基礎研究の結果を下記に示す。本年度は、児童青年の快活動を測定することのできる子ども用快活動尺度(CPAS)を開発し、信頼性と妥当性の検討を行った。児童331名に対する調査を実施した結果、いくつかの限界はあるものの、CPASの信頼性と妥当性が確認された。続いて、項目反応理論を用いて検討した結果、CPASは平均的に快活動に従事しているものに対して高い測定精度を有する尺度であることが示唆された。次に、介入研究の結果を下記に示す。昨年度に、児童青年の不安症と抑うつ障害に対する「回避行動に焦点化した診断横断的介入プログラム(ATP)」を作成し、オープン試験を実施した。本年度は、当該試験に関する論文投稿を行い、その結果が「認知行動療法研究」に採択された。続いて、本年度は、上記のプログラムを用いて、児童青年の不安症と抑うつ障害に対するランダム化比較試験を実施した。プログラムは全6回から構成され、第1回は感情の心理教育、第2回は機能的アセスメント、第3回は回避行動の同定、第4回は回避場面階層表の作成、第5回は回避行動への挑戦、第6回は振り返りと目標の設定であった。介入の割付については、独立割付者を設定し、包含基準に合致した児童16名を介入群と待機群に割り付けた。アセスメントについては、独立評定者を設定し、臨床家評定、自己評定、親評定の3つの観点から包括的にアセスメントを行った。現在、当該の試験は、プレアセスメント、プログラムの実施、ポストアセスメントまでが終了し、フォローアップアセスメントを継続して実施している。特別研究員(DC1)岸田広平は、申請された研究計画に関する基礎研究および介入研究について、データの収集、分析、論文執筆を順調に進めている。本年度は、基礎研究(子ども用快活動尺度の作成および信頼性と妥当性の検討)が査読付き学術雑誌である「認知行動療法研究」に採択され掲載が決まっている。次に、介入研究(児童青年の不安症と抑うつ障害に対する回避行動に焦点化した診断横断的介入プログラムの予備的検討)についても、「認知行動療法研究」に採択され掲載が決まっている。加えて、現在、上記の研究に基づくランダム化比較試験を継続的に実施しており、研究・臨床ともに積極的に活動を行っていると言える。さらに、本年度は、国内外(岐阜、マレーシア、アメリカ)で開催された学術会議に出向き、精力的に研究発表を行った。以上を踏まえ、平成30年度における研究進捗状況は全体的に見て期待通り研究が進展したと判断できる。平成30年度は、児童青年の不安症と抑うつ障害に対する診断横断的介入の有効性を、無作為化比較試験を用いて検討する予定である。研究の実施方法を下記に示す。同志社大学心理臨床センターにて対象者の募集を行う。本プログラムに参加を希望したものの中から、本研究の設定する包含基準に当てはまる児童青年を対象にして、プログラムを実施する。
大規模アルファベット情報源に対するユニバーサル情報圧縮アルゴリズムの開発

本研究では、無限アルファベットを含めた大規模アルファベットの情報源に適した新たなユニバーサル符号化アルゴリズムを開発すると共に、無限アルファベットに対するユニバーサル符号についての理論的な考察を行ない、次の成果を得た。1.有限アルファベットに対して従来提案されていた2種のLempel-Ziv符号を可算無限アルファベットの情報源に対して適用する方法を提案した。提案した方法は、これら2種の符号において、情報源から出力された記号をそのまま符号語として出力する際にEliasのγ符号を用いるという方法である。次に、提案した2種のアルゴリズムによって符号化を行った場合、1記号あたりの符号長がエントロピーに漸近する為に情報源が満足すべき十分条件を明らかにした。これらの十分条件は、可算無限アルファベットを有する情報源に対するユニバーサル符号の存在条件と等価であり、2種のアルゴリズムの最良性が示された。2.大規模アルファベットを有する情報源に対する実用的な算術符号化法を提案した。従来、大規模アルファベットを有する情報源に対する高速な算術符号化法として、YangとJiaによるMultilevel Arithmetic Coding (MAC)知られていた。MACでは、情報源を無記憶とみなして符号化を行っていた。そこで、MACの各層において文脈を利用した符号化を行うことで、記憶を有する情報源を効率的に圧縮できるように改良を行った。実際に改良したMACをパーソナルコンピュータ上に実装して計算機実験を行ったところ、MACに比べ計算時冊が1.5倍程度に増加するものの圧縮率では10%程度の改善が得られることが分った。本年度の成果は次の2項目である。1可算無限アルファベットの情報源に対するユニバーサル符号化アルゴリズム有限アルファベットに対して従来提案されていた2種のLempel-Ziv符号を可算無限アルファベットの情報源に対して適用する方法を提案した。これらの十分条件は、可算無限アルファベットを有する情報源に対するユニバーサル符号の存在条件に含まれており、今後、より緩い十分条件を探す予定である。2大規模アルファベットを有する情報源に対する実用的な算術符号化法の提案大規模アルファベットを有する情報源に対する高速な算術符号化法として、YangとJiaによるMultilevel Arithmetic Coding (MAC)が知られていた。そこで、MACの各層(レイヤー)において文脈を利用した符号化を行うことで、記憶を有する情報源を効率的に圧縮できるように改良を行った。実際に改良したMACをパーソナルコンピュータ上に実装して計算機実験を行ったところ、MACに比べ計算時間が1.5倍程度に増加するものの圧縮率では10%程度の改善が得られることが分った。また、高性能な圧縮プログラムとして知られるbzipに比べても数%程度の圧縮率の改善が見られ、提案方式の有効性を確認した。本研究では、無限アルファベットを含めた大硯模アルファベットの情報源に適した新たなユニバーサル符号化アルゴリズムを開発すると共に、無限アルファベットに対するユニバーサル符号についての理論的な考察を行ない、次の成果を得た。2.大規模アルファベットを有する情報源に対する実川的な算術符号化法を提案した。

従来、大規模アルファベットを有する情報源に対する高速な算術符号化法として、YangとJiaによるMultilevel Arithmetic Coding(MAC)が知られていた。MACでは、情報源を無記憶とみなして符号化を行っていた。そこで、MACの各層において文脈を利用した符号化を行うことで、記憶を有する情報源を効率的に圧縮できるように改良を行った。実際に改良したMACをパーソナルコンピュータ上に実装して計算機実験を行ったところ、MACに比べ計算時間が1.5倍程度に増加するものの圧縮率では10%程度の改善が得られることが分った。
胚性腫瘍細胞の分化機構とヒストンアセチル化

胚性腫瘍細胞F9のレチノイン酸やアデノウイルスE1Aによる分化誘導は、c-junのトランス活性化によって引き金が引かれる。c-junのプロモーター上にこのトランス活性化に必要なエレメントDREを同定し、ここに転写因子複合体DRFが結合することを明らかにしてきた。DRF複合体はコアクチベーターp300,転写因子ATF-2,JDP-2及びJunDより構成される。転写因子ATF-2は、分化誘導に伴い、N末端がリン酸化される。また、このリン酸化はJNKによって駆動され、このリン酸化によってATF-2はヒストンをアセチル化する活性が促進されることを初めて見い出した。ATF-2は従来の転写因子とは異なり、ヒストンH2B,ヒストンH4をアセチル化するヒストンアセチル化酵素である。また、このATF-2をベートとして酵母ツーハイブリット法を行い、新規の転写因子JDP-2を同定した。JDP-2はATF-2をはじめとするbZipモチーフを有する転写因子とヘテロ二量体を形成し、c-junの転写活性を抑制する。未分化状態ではJDP-2はDRFに結合し、c-junを活性化しているが、分化に伴いJDP-2のDNA結合能は消失することが引き金を引くと推定される。アセチル化と脱アセチル化との関係を現在検討中である。
増殖可能な小肝細胞を用いたハイブリッド型人工肝臓開発の研究

重篤な肝不全治療としての肝補助療法、なかでもハイブリッド型人工肝臓や肝細胞移植に用いうる細胞として、増殖活性を示す小肝細胞の臨床応用に向けた基礎的研究を行った。まず小肝細胞の増殖活性と肝再生におけるその役割とin vitroでの培養条件を検討した。倍数体解析では、小肝細胞は、成熟肝細胞に比して幼若であり成熟肝細胞の量的欠損に対して速やかな成熟肝細胞量の補填という細胞動態を示すことが示唆された。次に、細胞使用時の適正環境を見出すためにパターン化した生分解性材料上での培養環境と肝細胞スフェロイド作製の2方面から検討を加えた。更に、単離小肝細胞の無アルブミンラットへの門脈内移植を行い小肝細胞の細胞ソースとしての可能性を見出した。しかし、今回の検討からは、in vitro環境下で小肝細胞を無限に増殖させるという成績は得られなかった。そこで、細胞不死化への基礎的検討を行ったところ、ほぼ100%の細胞へ遺伝子を導入する方法を見出した。ハイブリッド型人工肝臓や肝細胞移植を行う上での細胞源として小肝細胞の可能性が見出されたが、更にin vitroでも、また、in vivoでも無限に近い増殖しうる細胞の創出法が今後不可欠と考えられた。パーコールを用いた独自のgradient分離法にて肝臓より小肝細胞を分離した。分離された小肝細胞を用いて以下の検討をおこなった。1.増殖性DNA量を経時的に測定した。nicotinamide添加baseとした培養では、培養経過と共に増殖し、2週間で前値の3倍となった。さらに培養液に1% DMSOを添加すると、DNA量は更に増加し、2週間で前値の4倍に有意に増加した。小肝細胞はin vitroの条件で増殖力が旺盛であることが判明した。2.肝特異機能評価・尿素合成能平板培養では、3日目まで急激に低下し、7日目以降は低値で安定した。この傾向は培養液への添加剤の有無によらず一定の傾向であった。・糖新生能尿素合成能と同様の推移を示した。小肝細胞は、成熟肝細胞に比し旺盛な増殖能を示した。しかし一方では、増殖能の上昇と共に肝特異機能は低下していた。これは、増殖期には機能発現が低下するものと考えられた。増殖する小肝細胞が自己修復能を有するか、生体内投与における増殖効果を引き続き検討して行く予定である。独自のgradient分離法、密度勾配法(パーコール)により小肝細胞を分離した。昨年度に引き続き分離された小肝細胞を用いて以下の検討を行った。1.小肝細胞の分離時期小肝細胞をできるだけ多く得るのに適した時期を、70%肝切除ラットにおいて検討したところ、70%肝切除後4日目頃より小肝細胞の比率が増加し、14日目まで持続した。引き続き検索中である。2.小肝細胞の増殖性昨年度に引き続き、培養液にnicotinamide添加を標準としてDNA量の増加を経時的に測定した。2週間で4倍への増加は維持された。3.小肝細胞の肝特異機能評価培養後、尿素合成能、糖新生能は、成熟肝細胞に比較して低下していたが、肝特異機能を保持していた。4.肝細胞スフェロイド凍結保存実験-20°C/分、5分、-1°C/分、30-40分の条件で行ったところ、解凍後では、尿素合成能は初期の段階で維持されていたが、アルブミン産生は低レベルであった。成熟肝細胞に比較して小肝細胞の増殖能が旺盛であり、大量取得の採取時期は、肝切除モデルでは1週間程度と想定されたが、引き続き小肝細胞の体内動態について明らかにしていく必要がある。また、人工肝への応用のための凍結保存条件は更に検討を要するという結果であった。gradient分離法、密度勾配法(パーコール)により分離した小肝細胞を用いて、昨年度に引き続き以下の検討を行った。1.小肝細胞の増殖性70%肝切除後のBrdU up-takeは、1日目がピークとなり以後漸減したが、成熟肝細胞に比して高値を持続した。細胞数は、2日目に最低値となったが以後急増し5日目がピークとなり、小肝細胞の増殖活性が高いことが示された。2.小肝細胞の倍数体解析

flowcytemetry解析では、成熟肝細胞に比して2n x 2,2n細胞が有意に多く、4n細胞が有意に少なかった。70%肝切除後には2n細胞が急激に減少し成熟肝細胞への移行が推定された。3.小肝細胞体内移植実験無アルブミンラットへRetrorsine投与70%肝切除後に小肝細胞の門脈内投与を行ったところ、血中アルブミンの上昇を認め、肝内に約60%を占めるアルブミン陽性肝細胞の出現を認めた。4.小肝細胞スフェロイドの作製10%FCSを添加したWilliams'E培地を用いた振盪培養法(67rpm)では、3時間で細胞集合を認め、6hで2060μm、9hで3075μmの小肝細胞スフェロイド作製が可能であった。33rpm,100rpmでの小肝細胞スフェロイド作製は認めなかった。増殖能が旺盛な小肝細胞は倍数体解析の結果から成熟肝細胞に比較して未熟の細胞の集団であり、また、肝内投与で旺盛な増殖を示し、肝再生を必要とする条件下では成熟肝細胞へ発育しうる細胞ソースとしての可能性を認めた。また、小肝細胞スフェロイドの作製法が確立したことで、細胞移植や人工肝臓のリアクターへの細胞ソースとしての小肝細胞意義を示唆するものであった。
進化分子工学と先端接着技術による脆弱性骨折の治療法の開発と実用化に向けた検討

新規生体材料であるチタン結合性BMPの有用性について検討した。チタン結合性BMPを付与したチタンワイヤーと付与していないチタンワイヤーをそれぞれラット大腿骨に埋植したところ、チタン結合性BMP群の方がワイヤー周囲の骨新生が有意に増加していた。また引き抜き強度も有意に増加しており、チタン結合性BMPはインプラント周囲の固定力を早期に増加させる可能性がある。以上よりチタン結合性BMPは粗鬆骨に対する治療において有用であることが示唆された。骨折などの整形疾患において,BMP等の成長因子は治癒に非常に効果的に働く。しかし,これらの機能を十分に発揮させるには,まず患部にそれらの物質を留め,必要に応じて効果的に徐放させる技術を開発しなければならない。本研究では,理化学研究所と岡山大学で共同開発した2つの新規生体材料である1チタン結合性BMP-2,2リン酸化プルランによるBMP-2のチタンコーティングを用いることにより,骨粗鬆症患者の骨折治療に有効な新しい骨組織再生・再建技術を開発することを目的としている。平成27年度においてはチタン結合性BMPの生体内における基材定着安定性を評価する目的で,チタン結合性BMPを付与したチタン円板を10週齢BALB/cマウスの背部皮下に留置し,4週後に取り出したチタン円板を電子顕微鏡で観察した。対照群として表面に何も付与していないチタン円板を用いた。4週後においては電子顕微鏡での元素分析でBMPを付与したチタン円板表面上にわずかにCa結晶を認めた。対照群である通常のチタン円板表面上にはCa結晶は全く認めなかった。BMPなどの成長因子は本来骨組織周囲において十分な働きを示すと考えられるが,平成27年度においては骨代謝が盛んではない皮下といった環境下において,基材定着性を評価した。このような環境下においても,本研究で用いたチタン結合性BMPは長期に基材との定着性を保ち,新たな骨新生を促進する可能性を示した。このことは今後皮下以外にも,骨組織周囲といった本来BMPなどの成長因子が積極的に活動性をもつと考えられる環境下においても,基材定着安定性と骨新生を期待できる新たな知見であり,今後の研究に寄与することができるものと考える。新規生体材料の基材定着安定性については,生体内を中心に検討を行うことができた。特定の環境下において一定の基材定着性と,骨新生能を期待できる結果をある程度認めることができ,今後の研究に寄与できるものと考える。リン酸化プルランを用いたBMPによるチタンコーティングについては今後の検討課題である。骨折などの整形疾患において、BMP等の成長因子は治癒に効果的に働くことが期待できる。しかし、これらの機能を十分に発揮させるには、まず患部にそれらの成長因子を留めて、必要に応じて効果的に徐放させる技術を開発しなければならない。本研究では、理化学研究所と岡山大学で共同開発した2つの新規生体材料である1チタン結合性BMPー2、2リン酸化プルランによるBMPー2のチタンコーティングを用いることにより、骨粗鬆症患者の骨折治癒に有効な新しい骨組織再生・再建技術を開発することを目的としている。平成28年度においては平成27年度に引き続きチタン結合性BMPの生体内における基材定着安定性を評価する目的で、チタン結合性BMPを付与したチタン円板をマウスの皮下に留置して、4週後に取り出したチタン円板を電子顕微鏡で観察した。対照群としてはBMPが付与されていないチタン円板を用いた。留置後4週においては、電子顕微鏡で元素分析を行うとチタン結合性BMPが付与されたチタン円板においては表面上にCa結晶を認めた。一方で対照群であるチタン円板においては表面上にはCa結晶を認めなかった。成長因子であるBMPは本来骨組織においてその働きを示すと考えられるが、今回は皮下での基材定着性を評価した。チタン結合性BMPは基材との定着性を一定期間保ち、新たな骨新生を促進する可能性を示した。これらの結果は、骨組織周囲においては成長因子であるBMPがより基材定着安定性と骨新生を促進させることが期待できる新たな知見であり、今後の研究に寄与することができるものと考える。新規生体材料の基材定着安定性については、生体内を中心に検討を行うことができた。特定の環境下において一定の基材定着性と骨新生能を期待できる結果をある程度認めることができ、今後の研究に寄与できるものと考える。一方でリン酸化プルランを用いたBMPによるチタンコーティングについては今後の検討課題である。骨折などの整形疾患において、BMPなどの成長因子は治癒に効果的に働くことが期待できる。本研究では、理化学研究所と岡山大学で共同開発した2つの新規生体材料である1チタン結合性BMP-2、2リン酸化プルランによるBMP-2のチタンコーティングを用いることにより、骨粗鬆症患者の骨折治癒に有効な新しい骨組織再生・再建技術を開発することを目的としている。平成28年度まではチタン結合性BMPを付与したチタン円板をマウスの皮下に留置し、その生体内における基材定着安定性を評価した。そして、チタン結合性BMPは基材との定着性を一定期間保ち、新たな骨新生を促進する可能性を示した。

平成29年度においてはチタン結合性BMPの生体内における骨形成促進効果を評価する目的で、チタン結合性BMPを付与したチタンワイヤーを正常ラットの大腿骨に6週間留置し、マイクロCTにて骨密度を測定した。その後、半数に対して引き抜き強度を測定し、残った半数に対してチタンワイヤーごと断面を作成した標本を用いて電子顕微鏡で観察した。対照群としてはBMPが付与されていないチタンワイヤーを用いた。骨密度に関してはチタン結合性BMPを付与したチタンワイヤーの方が高い傾向にあり、電子顕微鏡でも同様に骨形成を多く認めた。また、引き抜き強度も有意に増強していた。これらの結果から、チタン結合性BMPは前年度までに明らかにしていた皮下での基材定着安定性に加え、骨組織周囲においても基材定着安定性と骨形成を促進させることが示唆された。新規生体材料であるチタン結合性BMPの有用性について検討した。チタン結合性BMPを付与したチタンワイヤーと付与していないチタンワイヤーをそれぞれラット大腿骨に埋植したところ、チタン結合性BMP群の方がワイヤー周囲の骨新生が有意に増加していた。また引き抜き強度も有意に増加しており、チタン結合性BMPはインプラント周囲の固定力を早期に増加させる可能性がある。以上よりチタン結合性BMPは粗鬆骨に対する治療において有用であることが示唆された。BMPが実際にその役割を果たす場となる骨組織周囲に,チタン結合性BMPを付与したチタンインプラントを留置して,その骨形成能を評価検討する予定である。現時点での予定はまずは正常マウスやウサギにおいて評価し、その後可能であれば骨粗鬆症動物モデルにおける評価へと研究を推進していく予定である。また,リン酸化プルランを用いたBMPによるチタンコーティングについても検討予定である。BMPが実際にその役割を果たす場となる骨組織周囲に、チタン結合性BMPを付与したチタンインプラントを留置して、その骨形成能を評価検討する予定である。現時点での予定としては、まず正常マウスやウサギにおいて評価し、その後可能であれば骨粗鬆症動物モデルにおける評価へと研究を推進していく予定である。また、リン酸化プルランを用いたBMPによるチタンコーティングについても検討予定である。整形外科学チタン結合性BMPに関する試薬の調整が予定よりも順調であったため,支出が予定よりも抑えられた。チタン結合性BMPに関する試薬の調整が予定よりも順調であったため、支出が予定よりも抑えられた。平成28年度以降,実験の進捗により実験動物の購入および実験結果の分析費用が増加することが予想されるため,当該研究費を使用する予定である。平成29年度以降、実験の進捗により実験動物の購入および実験結果の分析費用が増加することが予想されるため、当該研究費を使用する予定である。
イモリ視覚再生の分子機構を探る

本研究により、イモリ視覚再生に関して、以下のような結果を得た。1.色素上皮細胞の脱分化過程ディファレンシャル・ディスプレイ法により、網膜除去後2日で発現量の増加する遺伝子DD750を見いだした。免疫組織化学的解析の結果、イモリ成体の網膜色素上皮細胞では抗血清の反応性が見られなかったが、網膜除去手術後の色素上皮細胞では強い反応性が認められた。この結果から、DD750遺伝子は神経組織の再生に関して、何らかの役割を果たしていることが推定された(久冨)。2.網膜前駆細胞の解析イモリ成体の網膜(正常網膜)および再生過程にある網膜(再生網膜)に由来するcDNAライブラリーから無作為にクローンを抽出し、EST解析を行った。両者で発現する遺伝子群に違いが認められたことから、再生網膜がより未分化な状態に変化していることが推定された。また、スタスミン、チモシン、脳由来脂肪酸結合タンパク質(B-FABP)など数種の遺伝子に関しては、in situハイブリダイゼーション法により、実際に再生過程にある網膜前駆細胞で遺伝子の発現量が増加することを明らかにした(久冨・徳永)。スタスミンの塩基配列を元にアンチセンス・モルフォリノオリゴを作製し、イモリ成体の眼球内に導入した。その結果、カチオンリポソームを用いた場合は、導入されるオリゴヌクレオチドの量が少ないことが明らかになった。そこで、試薬類や導入条件を検討した結果、アンチセンスオリゴの導入により網膜構造が変性する条件を見いだしたので、ウェスタンブロット法を用いた定量的な解析を行った(久冨)。本年度は、以下のような研究を行うことによりイモリ視覚再生の分子機構の解析を行った。1.色素上皮細胞の脱分化過程網膜除去手術前と除去手術後の色素上皮細胞からRNAを単離し、ディファレンシャル・ディスプレイ法により発現量が変化している遺伝子を調べた。その結果、網膜除去後2日目に発現量が増加する遺伝子(CpDD28k)を見いだしたので、現在、詳しい解析を行っている(久冨)。2.網膜前駆細胞の解析イモリ成体の網膜(正常網膜)および再生過程にある網膜(再生網膜)に由来するcDNAライブラリーを用いてEST解析を行った。まず、それぞれのcDNAライブラリーから無作為に数百のクローンを単離し、遺伝子上流側から配列を決定した。得られたクローンのうち、スタスミン(微小管脱安定化リン酸化タンパク質で、神経軸策の伸長時に発現が認められる)、チモシン(胸腺因子の一種で、T細胞の分化に関与)、脳由来脂肪酸結合タンパク質(B-FABP)、ガレクチンをコードすると考えられるcDNAの翻訳領域全長を単離した。また、これらの遺伝子に対して、in situハイブリダイゼーション法により、イモリ正常網膜と再生網膜での発現を調べた(久冨・徳永)。3.網膜細胞への遺伝子導入in situハイブリダイゼーションによる解析の結果、スタスミン遺伝子は、正常網膜および再生網膜のいずれにも強く発現していることが明らかになった。そこで、スタスミンの塩基配列を元にアンチセンス・モルフォリノオリゴを作製し、イモリ成体の眼球内に導入した。予備的実験の結果では、網膜構造の変性が見られたので、視神経軸策の縮退との関連性に注目して、現在、解析を進めている(久冨)。1.色素上皮細胞の脱分化過程ディファレンシャル・ディスプレイ法により見いだされたDD750遺伝子を大腸菌に導入し、発現させた組換えタンパク質を用いて抗血清を作成した。免疫組織化学的解析の結果、イモリ成体の網膜色素上皮細胞では抗血清の反応性が認められなかったが、網膜除去手術後の色素上皮細胞では反応性が認められたことから、この遺伝子は神経組織の再生に関して、何らかの役割を果たしていると考えられた(久冨)。

2.網膜前駆細胞の解析イモリ成体の網膜(正常網膜)および再生過程にある網膜(再生網膜)に由来するcDNAライブラリーを用いてEST解析を行い、正常網膜と再生網膜で遺伝子の発現が大きく異なることを明らかにした。また、in situハイブリダイゼーション法により、再生過程にある網膜前駆細胞でスタスミン、チモシン、脳由来脂肪酸結合タンパク質(B-EABP)をコードする遺伝子の発現量が増加することを明らかにした。これらの結果から、網膜前駆細胞の性質を推定した(久冨・徳永)。スタスミンの塩基配列を元にアンチセンス・モルフォリノオリゴを作製し、イモリ成体の眼球内に導入した。その結果、カチオンリポソームを用いた場合は、導入されるオリゴヌクレオチドの量が少ないことが明らかになった。そこで、試薬類や導入条件を検討した結果、アンチセンスオリゴの導入により網膜構造が変性する条件を見いだしたので、ウェスタンブロット法を用いた定量的な解析を行った(久冨)。
高性能ＳｉＣ　ＭＯＳＦＥＴの実現に向けた界面物性及びキャリア散乱機構の基礎研究

パワースイッチングデバイスの本命であるSiCMOSFETは、現状その根幹に問題を抱えている。それはチャネル抵抗が高いことである。高いチャネル抵抗は、MOS界面の高密度欠陥に起因すると指摘された。しかし欠陥の起源は明らかでなく、その飛躍的な低減法は見出されていない。欠陥の起源は酸化過程で界面に残留するC由来だと広く認知され、Cを検出するための化学分析が各機関により精力的に行われた。しかし化学分析の定量下限の問題により、C検出は困難を極めた。本研究では、酸素分圧の極端に低い高純度Ar雰囲気でSiO2/SiC試料を熱処理し、界面CをSiO2中に拡散させることで、SIMS分析によって明確に検出することに成功した。さらに、P処理を行うことでC欠陥が除去されることを実験的に確認したため、そのメカニズムを計算科学に基づいて解明することを目指した。先行研究により、P処理を行うことでSiO2中にPが導入され、PSGが形成すると知られていたが、その微視的構造は不明であった。そこで本研究ではまず、第一原理Simulated Annealing計算により、PSGの安定構造を決定した。結果、PSG中のPは4配位でOと結合しネットワークを形成するが、その内の1つのOは1配位で格子間に位置する特異な構造(-O3PO構造)をとることを確認した。続いて、PSG/SiC系における酸化反応機構について調べた。SiCの酸化反応は理想的にはSiC+3/2O2→SiO2+COに基づいて進行するため、COの界面近傍からの脱離が促進されれば、界面に残留するCが減少すると考えられる。そこでPSG中のCOの挙動に着目した種々の静的な構造最適化計算を行った。結果、PSG/SiC系では界面近傍の-O3POがCOを吸着する効果を示すことを明らかにし、計算科学の立場からP処理による界面C欠陥除去のメカニズムを説明した。29年度が最終年度であるため、記入しない。SiCは高い絶縁破壊電界強度、高い熱伝導率など、パワーデバイス応用に優れた物性値を有することから、SiC MOSFETは次世代パワーデバイスの候補として注目を集めている。しかしSiC MOSFETは、「SiC/SiO2の起源不明かつ高密度界面準位の存在」、「MOS反転層内のキャリア散乱機構に関する物理的理解の欠如」などの課題を抱えており、SiC本来の優れた物性を活かしきれていないのが現状である。近年我々のグループでは、高濃度p型ボディ層(Na > 5×10^17 cm^-3)を有するSiC MOSFETにおける顕著な移動度低下を報告した。高濃度MOSFETにおける移動度低下の起源は不明であり、実際のパワーデバイスにおいては高濃度ボディ層を用いる必要があることから、原因の究明が不可欠である。本研究では、上記移動度劣化の起源を議論するために、高濃度p型(10^17 < Na < 10^18 cm^-3) 4H-SiC (0001), (11-20), (1-100)面MOS界面の伝導帯極近傍(Ec > Et > Ec-0.01 eV)の界面準位密度(Dit)をMOSFETの極低温ゲート特性(サブスレッショルド特性)から評価した。結果として、結晶面によらずDitがAlの高濃度ドープで増大することを明らかにした。更に、高濃度p型ボディ層を有するSiC MOSFETにおけるチャネル移動度低下と、高濃度p型MOS界面におけるDit増加との間に線形関係を見出し、高濃度SiC MOSFETにおける顕著な移動度低下は、Si MOSFETの場合のように界面ラフネス散乱や不純物散乱によるのではなく、主に伝導帯近傍のDit増加に起因することを見出した。本年度は高濃度p型ボディ層を有するSiC MOSFETのゲート特性の精密な評価を行い、(1)SiC/SiO2の高密度界面準位の起源、(2)高濃度SiC MOSFETにおける移動度制限要因に関する知見が得られたため、高性能SiC MOSFETの実現に向けた基礎研究として重要な結果が得られたと判断する。本年度はp型SiC MOS界面におけるD_it増加の起源についてより詳細に検討を行い、D_it増加を説明する物理モデルを構築した。高濃度p型ボディ層を有するMOSFETは、オン状態における界面近傍のSiC表面電界が大きいために、より強く量子閉じ込めの効果を受ける。そのため、上記E_C (2次元状態密度の下端のエネルギーに対応)のエネルギーレベルはより高エネルギー側にシフトする。一方で、SiC MOS界面の界面準位密度は伝導帯側に向かって指数関数的に増加する。よって、高濃度p型MOS界面の場合、よりD_itが高密度に存在するエネルギー範囲をモニタリングしているために、D_itが増加する。先行研究ではMOS界面準位評価の対象となるエネルギー範囲は主に禁制帯の中に限定されてきた。しかし本研究から、SiC MOS界面においては、D_itをモニタリングするエネルギー領域が伝導帯の中まで上昇してもなお、高密度のD_itが存在することが明らかとなった。つまり、SiC MOS界面では、伝導帯の中にも高密度の界面準位が存在しているために、MOSFETのON状態において表面フェルミ準位が伝導帯の中に位置しているような状況でも、ゲート電圧を増加させるに伴って、より多くの界面準位にキャリアが捕獲される。本研究により、キャリア捕獲の影響は強反転領域の移動度にも影響を及ぼす可能性が高いことが明らかとなった。

本年度は、高濃度p型MOS界面においてD_itが増加することの起源について考察し、高濃度p型MOS界面では量子閉じ込めの影響が強まることでD_itが高密度のエネルギー領域をモニタリングしていることを明らかにした。本研究は、従来は注目されてこなかった「伝導帯の中」に位置する界面準位の重要性を明確に示唆する結果であり、学術的に意義深いといえる。パワースイッチングデバイスの本命であるSiCMOSFETは、現状その根幹に問題を抱えている。それはチャネル抵抗が高いことである。高いチャネル抵抗は、MOS界面の高密度欠陥に起因すると指摘された。しかし欠陥の起源は明らかでなく、その飛躍的な低減法は見出されていない。欠陥の起源は酸化過程で界面に残留するC由来だと広く認知され、Cを検出するための化学分析が各機関により精力的に行われた。しかし化学分析の定量下限の問題により、C検出は困難を極めた。本研究では、酸素分圧の極端に低い高純度Ar雰囲気でSiO2/SiC試料を熱処理し、界面CをSiO2中に拡散させることで、SIMS分析によって明確に検出することに成功した。さらに、P処理を行うことでC欠陥が除去されることを実験的に確認したため、そのメカニズムを計算科学に基づいて解明することを目指した。先行研究により、P処理を行うことでSiO2中にPが導入され、PSGが形成すると知られていたが、その微視的構造は不明であった。そこで本研究ではまず、第一原理Simulated Annealing計算により、PSGの安定構造を決定した。結果、PSG中のPは4配位でOと結合しネットワークを形成するが、その内の1つのOは1配位で格子間に位置する特異な構造(-O3PO構造)をとることを確認した。続いて、PSG/SiC系における酸化反応機構について調べた。SiCの酸化反応は理想的にはSiC+3/2O2→SiO2+COに基づいて進行するため、COの界面近傍からの脱離が促進されれば、界面に残留するCが減少すると考えられる。そこでPSG中のCOの挙動に着目した種々の静的な構造最適化計算を行った。結果、PSG/SiC系では界面近傍の-O3POがCOを吸着する効果を示すことを明らかにし、計算科学の立場からP処理による界面C欠陥除去のメカニズムを説明した。「SiC/SiO2の起源不明かつ高密度界面準位の起源解明および低減法の考案」、「MOS反転層内のキャリア散乱機構の解明」を目指し、実験および理論計算の両側面から研究を展開する。Siの場合、主要な界面欠陥は、未結合手であることが明らかとなっており、水素で未結合手を終端することで界面欠陥の低減が可能である。よってSiCの場合にも界面欠陥の起源を同定すれば、それに基づいた低減法を提案できると考えられる。その際、界面欠陥低減前後の、電子物性および化学構造の系統的な評価が重要となる。本年度は、界面欠陥の起源同定に取り組み、得られた知見に基づいて、世界的に標準となるような「SiC/SiO_2の界面欠陥の低減法の確立」を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
立体的画像表示による先天性尿路奇形の診断と機能評価法の新しい試み

先天性尿路奇形は小児期だけでなく成人においても末期腎不全の大きな原因である。一方、近年腎や膀胱のスクリーニング検査として、無侵襲で簡易な超音波検査が一般的になってきた。元来の超音波検査は二次元で行われてきたが、腎は本来立体構造をなしており、腎体積に変化をきたす疾患を診断するには腎を三次元的に評価することが理想的と思われる。今回、腎の体積異常を判定する基礎データとしてまずその判定基準となるべき健康小児の体積を検討した。健常な新生児・乳児・幼児および15歳までの小児を対象とし、左右各腎の長径・短径・横径を計測し、腎を類楕円形の回転体として捉え体積を算出した。この測定にはALOKA社SSD-1200CVおよび1700CVを用いた。腎体積の中央値・標準偏差値を求め、各月齢・年齢別の左右腎体積の基準カーブを作成した。腎体積平均値は新生児から6生月までで約2倍の増加を認めた。男児では1歳15歳の間で45倍の増加を認めた。女児では1歳15歳の間で約3倍に増加した。114歳の男女間で、腎体積の有意差はなかったが、15歳では男児の方が女児よりも有意に大きかった。また身長による男女別の左右腎体積基準値のカーブも作成し、身長と腎体積の相関関係も検討した。身長と左右腎体積は男女とも有意な正の相関を認めた。さらに114歳の左右腎体積と過去田中らの報告した標準日本人の剖検例の腎重量を比較したところ、近似値をとることが判明した。今後は、腎体積に変化を来す疾患を対象とし、前記の正常発達曲線と比較し標準偏差との関係を検討する。さらにレノグラムによる糸球体濾過率測定を行い、腎体積との相関を求めることで正常腎あるいはSmall kidneyにおける糸球体濾過率予測式を作成する予定である。
ロジウム錯体による置換アセチレンの重合における反応機構の解明と先進的触媒系の設計

我々はこれまでに5、6族遷移金属触媒が置換アセチレンの重合に有効であることを見いだしてきた。最近、後周期遷移金属であるロジウムの錯体[(nbd)RhCl]_2がフェニルアセチレンなどの重合に有効であり、選択的に主鎖にシス-トランソイド構造を有するポリマーを生成することが見いだされ、注目を集めている。しかし、その重合機構、特に開始反応などは明らかではない部分が多い。本研究ではロジウム触媒による置換アセチレンの重合機構を明らかにし、より高活性高機能の触媒系を設計することを目的として以下の検討を行った。ロジウム錯体[(nbd)RhCl]_2によるフェニルアセチレンの重合はトルエン溶媒中で錯体単独では進行せず、トリエチルアミンなどの添加が必要である。本研究では、トリエチルアミンに代わる有効な添加物の探索を行い、アルキルリチウムなどの有機金属アルキル化剤が有効であることを見いだした。ブチルリチウムをロジウムに対して1当量添加した場合、フェニルアセチレンの重合は瞬時に完了して数平均分子量14万のポリマーが生成した。また、トリエチルアルミニウムおよびジエチル亜鉛も有効であった。それに対し、アルキルアルミニウムクロリドやGrignard試薬を用いた場合は全くポリマーは生成しなかった。また添加するアルキル化剤の量を増加させると、生成するポリマーの分子量は低下する傾向がみられた。これらの知見はロジウム錯体による置換アセチレンの重合反応の機構を解明する手がかりになると考えられる。
心臓急死予防におけるクラスIII抗不整脈薬・電気的制御の効用と評価

本年度は、クラスI薬剤抵抗性VT/VFに対するアミオダロン(AMD)、カテーテルアブレーション(CA)および植込み型除細動器(ICD)の長期成績の検討および除細動閾値(DFT)に関する実験的検討を行った。I.臨床的研究;(1)AMDの長期成績:46症例に対して慢性投与されその平均観察期間は14.7ヶ月であった。VT再発は9例(20%)、心臓急死2例(2%)、中止3例(7%)であり、32例(71%)は著効を示した。副作用は、重篤なものとしては間質性肺炎が1例見られ、肺拡散能低下が1例あり、軽度なものとして角膜色素沈着物が29例、甲状腺機能検査値異常が19例にみられた。(2)CAの成績:急性期成功は34例中23例(68%)で、基礎心疾患を有する25例中17例でリエントリーに関与するcritical slow conduction pathwayを同定でき、その急性期成功率は100%であった。急性期成功の23例の観察期間は平均24ヶ月であり、VTの再発のないのは17例(73.9%)であった。および(3)ICDの成績:19例にICD(Ventak P,PCD)の植込みを行った。Ventak P植込み6例の急性合併症は誤作動4例、心外膜炎2例、低心拍出症候群2例であった。平均27ヶ月の観察期間では4例で作動し、1例で心不全死した。PCD植込み13例のうち非開胸法は9例(69%)で成功し、開胸法を行った4例のうち3例は非開胸法不成功例であった。平均5ヶ月の観察期間では7例で作動が認められた。II.実験的研究;マグネシウムの除細動閾値に対する効果:マグネシウム(40mg/kg)静注前後において単相性波形および二相性波形を用いた除細動閾値を測定したが、いずれにおいても有意な変化は認められなかった。従って、除細動の可否は弱いエネルギー分布に基づく新たな旋回性興奮による可能性が示唆された。
脳梗塞モデルにおける細胞シート工学を用いた神経再生研究

本研究では、認知機能障害を呈する頚動脈閉塞脳梗塞モデルに対する他家脂肪由来間葉系幹細胞シート移植の有効性に特に着目し、その治療メカニズムを科学的に探索する。温度応答性培養皿を用いた細胞シート技術を用いて行う。細胞シート移植群、経静脈投与群、Sham手術群において、比較検討を行う。神経機能評価として運動機能に加え、行動解析、認知機能変化に関しても評価を行い、脳梗塞体積変化、移植間葉系幹細胞の挙動観察、認知症特有の病理所見の変化を評価し、比較検討を行う。細胞シート移植が、脳血管障害性認知症に対する新たな再生治療方法となることを期待する。
歯周病原性細菌によって誘導されるマクロファージのアポトーシスに関する研究

歯周病原性細菌の一つであるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)は宿主の免疫防御システムを破壊することが知られているが、そのメカニズムについては依然不明な点が多い。従って、本研究では免疫担当細胞の一つであるマクロファージ(U937細胞)に対するA.a.の病原性をU937細胞に対するA.a.の細胞障害性とA.a.によるU937細胞の致死様式から検討した。平成9年度においては、U937細胞に対するA.a.の細胞障害性をトリパンブルー染色法によって、致死様式をアガロースゲル電気泳動によるDNAの断片化の検出により検索し、A.a.の細胞障害性は、U937細胞の分化に影響されること、致死様式は、U937細胞が分化するとアポトーシスからネクローシスに変化することを示したことから平成10年度においては、A.a.細胞障害性誘導物質の本体の追及に着手した。A.a.(Y4株)をB.H.I.培地を用い嫌気下で増殖させた後、10,000×gの遠心によって培養上清を回収した。回収された培養上清を硫酸アンモニウムによって濃縮し、ゲルろ過クロマトグラフィー(SephadexG-200,カラム10mm×90cm,流速1ml/8分/well)によって分画した。分取した画分について、それぞれPMAを培地に添加し72h培養後、接着能を誘導したU937細胞(PMA-U937細胞)に作用させた。PMA-U937細胞の致死活性はWST-1アッセイによって検討した。その結果分取した画分はかなり活性が喪失していたことからクロマトグラフィーの再検討が必要であるので現在再検討中である。なおU937細胞に対するA.a.の細胞障害性はトリパンブルー染色法によって、致死様式はアガロースゲル電気泳動によるDNAの断片化の検出により検索した。A.a.(Y4株)はB.H.I.培地を用い嫌気下で増殖させた後、1,000×gの遠心によって培養上清と菌体と分離した。歯体と培養上清はそれぞれPMAを培地に添加し72h培養後、接着能を誘導したU937細胞(PMA-U937細胞)とPMA無添加で培養したU937細胞(N-U937細胞)に作用させた。A.a.菌体とU937細胞を100:1の割合で37°Cで30分間インキュベートすると、PMA-U937細胞は約50%にトリパンブルーの取り込みを認め、PMA-U937細胞の細胞障害性はN-U937細胞の約5倍であった。対数増殖期で採取したA.a.培養上清中にU937細胞を37°Cで30分間インキュベートすると、PMA-U937細胞は約90%の細胞にトリパンブルーの取り込みを認めた。一方N-U937細胞には、30分間インキュベートた直後においてトリパンブルーの取り込みは認めなかったが、3時間後にアガロースゲル電気泳動によってDNAの断片化を検出した。以上のことよりA.a.の細胞障害性は、U937細胞の分化に影響されること、致死様式は、U937細胞が分化するとアポトーシスからネクローシスに変化することが示された。
大気CO2上昇下で高い生産性を発揮するイネ科・マメ科作物の品種選抜手法の開発

進行している大気中CO2濃度増加を「資源」とし,生産性の向上に効率的に結び付けることができる適応品種の選抜とその利用は,世界の食料生産への貢献が期待される.本研究では,莫大なコストのかかるCO2濃度制御する大規模施設を用いることなく安価でかつ信頼できる代替の選抜手法の開発のためイネ科・マメ科作物について,(1)低大気CO2濃度,(2)気孔のCO2応答,(3)栽植密度,(4)可塑性,(5)Rural-Urban gradient,(6)自然CO2スプリングを用いた6種類の選抜法を検討した.結果,(3)栽植密度と(4)可塑性を用いる手法が高濃度CO2適応品種の選抜に有効であることを見出した.本研究は,急速に増加する大気CO2濃度を効率的に「資源」として利用できる適応品種の低コストかつ信頼のおける選抜手法の確立を目的とする.本研究では,高濃度CO2による生産性の増加プロセスを考慮し,CO2が主として作用するメカニズムが異なる6つの方法(1.低大気CO2濃度下での選抜,2.気孔のCO2応答による選抜,3.栽植密度での間接的な選抜,4.年次によるバイオマスの可塑性による選抜,5.Rural-Urban gradientを用いた選抜,6.自然CO2スプリングを用いた選抜)について,高濃度CO2応答が同定されたイネ科・マメ科作物の複数品種を共通に比較検討した.本年度の試験により,2つの手法(3.栽植密度での間接的な選抜,4.年次によるバイオマスの可塑性による選抜)は,イネ,ダイズともにCO2応答の品種間差と対応し,有効に機能することを確認した.単年度の試験のため再現試験を26年度に行う予定である.2.気孔のCO2応答による選抜については,測定回数が少なく,その有効性を判断できなかった.また6.自然CO2スプリングを用いた選抜については,自然公園内の樹木による日射の影響が強く作用し,日射影響の調整が必要であることを示した.これら2つの手法については26年度にそれぞれの問題点を改良し,再検討する.一方,次の2つの手法は有効でないことを示した.すなわち,1.低大気CO2濃度下での選抜では必ずしも高濃度CO2応答の品種間差と対応関係が認められなかった.5.Rural-Urban gradientを用いた選抜において東京都内4か所(含む新宿,田無農場など)でCO2濃度をモニターしたがその差は最大数十ppm程度と品種選抜には有効でないことを示した.本研究は,急速に増加する大気CO2濃度上昇を効率的に「資源」として利用できる適応品種の低コストかつ信頼のおける選抜法の開発を目的とする.そのため,6つの手法(1)低大気CO2濃度下での選抜,(2)気孔のCO2応答による選抜,(3)栽植密度での間接的な選抜,(4)年次によるバイオマスの可塑性による選抜,(5)Rural-Urban gradientを用いた選抜,(6)自然CO2スプリングを用いた選抜について初年度においてイネを用いて検討したところ,2つの手法,(3)と(4)が有効であることを見出した.そこで,本年度は,それら手法のダイズ,ムギ類への適応の可能性について検討した.加えて,イネについて高濃度CO2候補品種の選抜を(3)の手法で国際イネ研究所でインディカイネ450品種について,(4)の手法を用いてAfrica Rice Centerでアフリカイネ200品種について行った.その結果,手法の他作物への適応として,ダイズについては(3)の栽植密度を用いた手法については密接な相関関係がCO2応答性との間でみとめられたことから,イネのみならずダイズにも適応可能であることを見出した.また,コムギ,ライムギ,エンバクの新旧品種について,栽植密度応答を比較すると,旧品種ほど応答性が高いことを見出した.来年度にCO2応答性の比較を行う予定であり,それによりムギについても適応可能であることを示すことが期待される.高濃度CO2への適応候補品種については,圃場試験の結果,インディカイネならびにアフリカイネについてそれぞれ10の候補品種を選抜することができた.予測される世界人口の増加に伴う食料危機を回避するため,進行している大気中CO2濃度増加を「資源」として生産性の向上に効率的に結び付ける適応品種の選抜は欠くことができない.従来の育種では約10年を要する選抜の中,選抜を行った時点のCO2濃度に適した品種の選抜にとどまっている.本研究は,急速に増加する大気CO2濃度を効率的に「資源」として利用できる適応品種の低コストかつ信頼のおける選抜手法の確立を目的とする.本研究では,高濃度CO2による生産性の増加プロセスを考慮し,CO2が主として作用するメカニズムが異なる6つの方法について,高濃度CO2応答が同定されたイネ科・マメ科作物の複数品種を共通に比較検討し,再現性のある最適な手法を明らかにすることを目的とした.その結果,2つの手法が有効であることを明らかにした.