hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射性ヨード治療におけるリンパ球のＤＮＡ損傷に関する検討

甲状腺癌の放射性ヨード治療の放射線障害について評価するために、DNA損傷部位に集積するγ-H2AXを用いて検討した。放射性ヨード治療の患者15名を対象とした。リンパ球に、γ-H2AXに対する抗体で免疫染色を行い、DNA損傷部位を蛍光顕微鏡を用いて計測した。正常者のリンパ球X線外部照射し、DNA損傷を計測した。リンパ球のDNA損傷は、ヨード治療後有意な増加を示した。外部照射のリンパ球の照射量は、0.77 ±0.31Gyであった。γ-H2AX用いた評価法は、甲状腺癌に対する放射性ヨード治療における放射線組織障害であるDNA損傷検出には有用であり、治療に伴う照射量評価も可能であると考えられた。甲状腺癌に対する放射性ヨードを用いた放射線内部照射治療の副作用としてリンパ球の一過性減少は問題視されている。リンパ球自体に直接どの程度の放射性組織障害性があるか解明されていない。また、リンパ球自体に起きうるアポトーシスの詳細は明らかではない。従って、DNA損傷部位に集積する蛋白質を用いた放射線組織障害の検討を行い、生物学的なリンパ球への照射量の推定が可能と考えられる。さらに、アポトーシス細胞のDNA断片をTUNEL法にて評価することで、リンパ球減少を早期に推定可能となる。方法は、血液中のリンパ球層を分離しリンパ球を得る。分離したリンパ球をスライドグラス上に固定して、γ-H2AXに対する抗体で細胞の免疫染色を行い、DNA損傷部位が核内の点として染色され、蛍光顕微鏡にてDNA損傷の個数を測定し検討する。また、リンパ球TUNEL(TdT-mediatated dUTP-biotin nick end labeling)法にて免疫染色してアポトーシス細胞を定量評価する。基礎的検討として、正常者(2名)のリンパ球を分離してIn vitroでX線外部照射する実験で、分離リンパ球にそれぞれ0.5Gy, 1Gy, 1.5Gy, 2Gyを外部照射した。外部照射してできるDNA損傷数は照射量の増加と共に増加する結果が得られた。臨床的検討では、放射性ヨード内部照射治療の治療前、治療後4日に患者(4名)より採血した末梢血リンパ球に発生するDNA損傷数を定量した。治療後ではDNA損傷数は増加した。また、リンパ球のアポトーシス細胞を定量評価では、患者一名では治療後4日では検出されなかった。甲状腺癌に対する放射性ヨードを用いた放射線内部照射治療に対して、DNA損傷部位に集積する蛋白質γ-H2AXを用いた放射線組織障害の検討を行った。対象患者血液中のリンパ球を分離し、DNA損傷部位に集積することが知られているγ-H2AXを用いて細胞の免疫染色を行う。DNA損傷部位が核内の点として染色され、光学顕微鏡でDNA損傷の個数を数え、治療前後の末梢血リンパ球に発生するDNA損傷数の測定を行った。リンパ球のアポトーシスを評価するために、治療前後の末梢血リンパ球をTUNEL法にて免疫染色してアポトーシス細胞を定量評価する。外部照射してできるDNA損傷数と照射量は、照射量の増加と共に、DNA損傷数の増加として得られた。臨床的検討として、放射性ヨード内部照射治療の治療前、治療後4日に患者(3名)より採血した末梢血リンパ球に発生するDNA損傷数を定量した。治療後ではDNA損傷数増加が得られた。リンパ球のアポトーシス細胞を定量評価では、患者1名のリンパ球を評価したが、治療後4日では検出されなかった。基礎的検討として、正常者(1名)のリンパ球を分離してIn vitroでX線外部照射する実験で、分離リンパ球にそれぞれ0.5Gy, 1Gy, 1.5Gy, 2Gyを外部照射した。臨床的検討では、放射性ヨード内部照射治療の治療前、治療後4日に患者(5名)より採血した末梢血リンパ球に発生するDNA損傷数を定量した。また、リンパ球のアポトーシス細胞を定量評価では、患者1名では治療後4日では検出されなかった。研究目的:甲状腺癌の放射性ヨード大量の治療における血液や骨髄に対する被曝線量の推定に関する研究が行われてきた。

しかしながら、放射線ヨードを用いた放射線内部照射治療に伴う、生体内のリンパ球自体への影響である放射性組織障害を直接評価する検討は現在まで殆ど見られていない。甲状腺癌のヨード治療におけるリンパ球の放射線障害について評価するために、放射性ヨード内部照射治療について、DNA損傷部位に集積することが知られているγ-H2AXを用いて検討した。対象と方法:放射性ヨード3.7GBqの投与治療をうける甲状腺癌術後状態の患者15名を対象とした。リンパ球に、γ-H2AXに対する抗体で免疫染色を行い、DNA損傷部位を核内の点として蛍光顕微鏡を用いて計測した。正常者(7名)のリンパ球を分離してin vitroでX線外部照射する実験で、分離リンパ球にそれぞれ0.5Gy, 1Gy, 1.5Gy, 2GyをX線外部照射し、DNA損傷部位を核内の点として計測した。外部照射してできるDNA損傷数と照射量との関係から求めた標準線を作成し、治療によるリンパ球の照射線量を推定した。結果:リンパ球30個あたりのγ-H2AXを用いたDNA損傷の個数は、甲状腺癌のヨード治療前が0.41 ±0.51 (mean ±SD)で、治療後が6.19 ±1.80と有意な増加を示した。外部照射とDNA損傷の個数の関係は、Y=5.7X+1.7, R2=0.96として求められた。甲状腺癌のヨード治療における推定されたリンパ球の照射量は、0.77 ±0.31 Gyであった。結論:DNA損傷部位に集積することが知られているγ-H2AX用いた評価法は、甲状腺癌に対する放射性ヨード治療における放射線組織障害であるDNA損傷検出には有用であり、治療に伴う照射量評価も可能であると考えられた。甲状腺癌の放射性ヨード治療の放射線障害について評価するために、DNA損傷部位に集積するγ-H2AXを用いて検討した。放射性ヨード治療の患者15名を対象とした。リンパ球に、γ-H2AXに対する抗体で免疫染色を行い、DNA損傷部位を蛍光顕微鏡を用いて計測した。正常者のリンパ球X線外部照射し、DNA損傷を計測した。リンパ球のDNA損傷は、ヨード治療後有意な増加を示した。外部照射のリンパ球の照射量は、0.77 ±0.31Gyであった。γ-H2AX用いた評価法は、甲状腺癌に対する放射性ヨード治療における放射線組織障害であるDNA損傷検出には有用であり、治療に伴う照射量評価も可能であると考えられた。基礎的検討では昨年同様正常者1名で、外部照射してできるDNA損傷数は照射量の増加と共に増加する関係が確認された。臨床的検討では、放射性ヨード内部照射治療の治療後4日の患者(5名)において、治療後ではDNA損傷数は増加を示した。また、リンパ球のアポトーシス細胞を定量評価では、患者1名では治療後4日では検出されなかった。アポトーシス評価は少なくとも治療後4日では困難と推定された。核医学26年度同様に、基礎的検討では正常者のX線外部照射とDNA損傷の関係を検討して行く。また、臨床的検討として、放射性ヨード内部照射治療の治療前後の患者DNA損傷を評価する。基礎的検討では昨年同様正常者2名で、外部照射してできるDNA損傷数は照射量の増加と共に増加する関係が確認された。
胃電図を用いたパーキンソン病の早期診断法の確立

パーキンソン病(PD)では運動症状に先行して胃壁在神経叢に病変が出現する.PDの病初期にこの病変を非侵襲的に検出できれば早期診断に役立つ.我々は、胃壁在神経叢病変を反映する胃電気活動異常を早期PD患者において検出することを目的に、未治療早期PD38例と健常対照7例において胃電計を用いて非侵襲的に胃電図を記録した.PD患者では胃電気活動の異常が認められ、胃電図測定がPDの早期診断バイオマーカーになる可能性が示唆された.パーキンソン病(PD)では運動症状に先行して胃壁在神経叢に病変が出現する.PDの病初期にこの病変を非侵襲的に検出できれば早期診断に役立つ.我々は、胃壁在神経叢病変を反映する胃電気活動異常を早期PD患者において検出することを目的に、未治療早期PD38例と健常対照7例において胃電計を用いて非侵襲的に胃電図を記録した.PD患者では胃電気活動の異常が認められ、胃電図測定がPDの早期診断バイオマーカーになる可能性が示唆された.胃電図は胃壁在神経叢の病変を非侵襲的に評価できる検査法であり、過去の我々の研究からパーキンソン病(PD)で異常がみられることが明らかにされた.Braakらの病理学的検討は、PDの運動症状の発現より早く、胃壁在神経叢にLewy小体病理が出現する可能性を示唆した.胃電図によりPD患者の壁在神経叢の異常を電気生理学的に検出できれば、PDの発病前診断が可能となる.平成22年度では、British Brain Bankの基準を満たしている未治療PD15例(平均年齢65.5±8.1歳)にてポータブル型胃電計(胃電計EG、ニプロ社)を用いて食事前後で胃電図を記録し、データを周波数解析した結果、主要周波数は2.9±0.2/分と過去に我々が得た健常者における値と差を認めなかったが、主要周波数の変動係数はPD群で14.1±8.7と高値であった.さらに、PD患者において心筋MIBGシンチグラフィー、心循環系自律神経機能検査(心電図R-R変動、head-up tilt試験)および嗅覚検査を行ったところ、MIBGシンチグラフィにおける心縦隔比の後期像は2.1±1.1と低下していたが、心電図R-R変動係数は3.3±2.7%と正常であり、head-up tilt試験でも起立性低血圧を呈したのは一症例のみであった.嗅覚検査では12個の嗅覚検査に対する正答数が5.3±3.5個と低下していた.胃電図における主要周波数および主要周波数変動係数とMIBG心筋シンチ、心電図R-R変動、head-up tilt試験、嗅覚検査結果の間には有意な相関関係は認められなかった.今年度の我々の研究結果は、初期PDの胃壁在神経叢病変を胃電図により検出できる可能性を示唆した.胃電図は胃壁在神経叢の病変を非侵襲的に評価できる検査法であり、過去の我々の研究からパーキンソン病(PD)で異常がみられることが明らかにされた.Braakらの病理学的検討は、PDの運動症状の発現より早く、胃壁在神経叢にLewy小体病理が出現する可能性を示唆した.胃電図によりPD患者の壁在神経叢の異常を電気生理学的に検出できれば、PDの発病前診断が可能となる.平成22-23年度に、British Brain Bankの基準を満たしている未治療PD26例(平均年齢67±9歳)と年齢を一致させた健常対照5例(平均年齢66±5歳)にてポータブル型胃電計(胃電計EG、ニプロ社)を用いて食事前後で胃電図を記録した.データを周波数解析した結果、主要周波数はPD群で2.86±0.26/分、健常対照群でで2.79±0/03/分と差を認めなかったが、主要周波数の変動係数はPD群で14.3±7.3%、健常対照群で8.3±1.7%とPD群で高値であった.さらに、PD患者において心筋MIBGシンチグラフィー、心循環系自律神経機能検査(心電図R-R変動、head-up tilt試験)および嗅覚検査を行ったところ、MIBGシンチグラフィにおける心縦隔比の後期像は2.06±0.97と低下していたが、心電図R-R変動係数は2.56±2.26%と低下はみられず、head-uptilt試験でも起立性低血圧を呈したのは3症例のみであった.嗅覚検査では12個の嗅覚検査に対する正答数が4.8±3.3個と低下していた.胃電図における主要周波数および主要周波数変動係数とMIBGの心筋集積、心電図R-R変動、head-uptilt試験、嗅覚検査結果の間には有意な相関関係は認められなかった.今年度の我々の研究結果は、初期PDの胃壁在神経叢病変を胃電図により検出できる可能性を示唆した.また、PDの胃電図の異常は初期診断に有用とされる嗅覚障害やMIBG心筋集積低下と必ずしも相関しない可能性がある.パーキンソン病(PD)では運動症状の発現に先行して胃壁在神経叢にLewy小体病理が出現する可能性が指摘されている.胃電計を用いてPD患者の壁在神経叢の異常を電気生理学的に非侵襲的に検出できれば、PDの発病前診断が可能となる.我々は未治療PD38例(平均年齢67±9歳)と健常対照7例(平均年齢63±7歳)において胃電計を用いて食事前後で胃電図を記録し、原波形の評価およびスペクトル解析を行った.

さらに心筋MIBGシンチグラフィ、心循環系自律神経機能検査、嗅覚検査を試行した。胃電図原波形はPDで不整であった.胃のペースメーカー周期を反映する主要周波数(DF)は2群で差がなかったが、DFの変動係数(ICDF)はPD患者群で7.3±5.7%、健常対照群で3.1±2.7%とPD群で有意に高値であった(p<0.05)。ICDFとMIBGの心筋集積、心電図R-R間隔変動、head-up tilt試験、嗅覚検査結果の間には有意な相関関係は認められなかった.今回の検討から、未治療PDの胃壁在神経叢病変を胃電図により検出できる可能性が示唆された.一方、PDの胃電図の異常は初期診断に有用とされる嗅覚障害やMIBG心筋集積低下と必ずしも相関しない可能性があり、これらの検査との組み合わせにより、PDの診断感度を高めることができる可能性がある.パーキンソン病患者は目的の症例数に達したが、健常対照群の症例数は現時点で5例と目標に達していない.24年度が最終年度であるため、記入しない。既に症例数に達したパーキンソン病患者のデータ解析を行うとともに、健常対照の症例を追加し、2群の比較を行う.結果を平成25年度中に国内学会および国際学会(ヨーロッパ神経学会およびヨーロッパ自律神経学会共同開催)に報告し、英文雑誌に投稿する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
高速比熱測定法を用いたPr系カゴ状物質における非従来型超伝導の起源解明

定常強磁場マグネットと希釈冷凍機に搭載可能な高速比熱測定装置を開発した。本測定系では、0.1秒以下の時間で比熱測定が可能であり、これによって電子比熱と核スピン比熱とを緩和時間の違いにより分離できる。当初、この特徴を活かしPr系籠状物質における非従来型超伝導の起源解明を目指したが、試料の最低到達温度が予想以上に高く、冷凍機の改良の必要があることが分かった。一方、測定が短時間で完了するという本測定の特徴を活かし、すでに基礎物性を評価していたホイスラー合金NiCoMnGaの比熱測定を行った。結果、この物質の磁気熱量特性は、他の組成と大きく異なっていることが明らかになった。本年度は、申請者がこれまで開発してきた準断熱法による高速比熱測定系の測定精度を向上し、更に低温・強磁場環境下での実験を実現するべく研究を行った。温度計の交流抵抗測定に関わる部分について、プローブの配線やフィルター回路、解析プログラム等を改良することで比熱測定精度が大幅に改善され、1mg以下の微小試料でも精度良く比熱の絶対値を見積もれることを確認した。更に、実験の温度・磁場領域を拡張するために、東北大学金属材料研究所のハイブリッドマグネット及び希釈冷凍機に搭載可能な比熱測定セルを作製し動作確認を行った。こちらは3He冷凍機を使った予備的な実験を行っている段階であり、極低温下の比熱測定には到っていない。一方で3He冷凍機を用いた0.5K以上の測定は実現しているので、本測定系の特徴を活かした物性研究も同時に進めている。本研究で開発した高速温度計測手法を用い、メタ磁性形状記憶合金におけるパルス強磁場下の磁気熱量効果測定を東京大学物性研究所の強磁場施設にて実施した。結果、磁場誘起構造相転移に伴い、関連物質とは異なる得意な磁気熱量特性が観測された。そこで、その起源を解明するために比熱の温度・磁場依存性を測定し、電子系及び格子系の寄与を詳細に調べた。メタ磁性形状記憶合金の示す巨大な磁気熱量効果は、室温領域で動作する磁気冷凍技術への応用が期待されており、背景にある物理を詳細に調べることは材料設計の指針を得るための重要な役割を担っている。パルス強磁場を用いこの物質の磁気熱量効果を、50Tを超える高磁場まで直接測定した例は本研究以外には今のところ無く、よって本研究は基礎と応用の両面で今後大きく発展する可能性がある。一方で、本測定系の利点を生かしたメタ磁性形状記憶合金に関する磁気熱量効果及び強磁場比熱測定は、当初の予想とは異なる興味深い結果が得られている。極低温下の実験と並行して、こちらの研究も積極的に推進し、効果的に成果発表をしていきたい。長期間運転実績のなかった希釈冷凍機の冷却試験を行ったところ、試料位置での最低到達温度が予想以上に高く、PrT2Zn20 (T=Rh, Ir)の超伝導転移相を比熱測定で調べるためには冷凍機の改良が必要であることが分かった。そこで冷凍機の改良を進めるのと並行して、期間内に確実に成果を挙げるため、開発した準断熱法による高速比熱測定の特徴を活かした3He温度以上での実験も進めた。前年度までに明らかになったメタ磁性形状記憶合金の特異な磁気熱量特性の起源を解明するために、16Tまでの磁場中比熱測定を行い、磁場誘起構造相転移前後におけるデバイ温度および電子比熱係数の変化を詳細に調べた。様々な組成における実験結果を比較することで、この系の磁場誘起相転移に伴う巨大なエントロピー変化がどのようにして発現するか、その機構が明らかになりつつある。この系の巨大なエントロピー変化は、構造相転移に伴い複数の自由度(格子、電子、電子スピン)におけるエントロピーが同時に変化することで発現すると考えられているので、そのメカニズムを明らかにするためには、各自由度のエントロピー変化を定量的に見積もる必要がある。そこでスピン以外の寄与を調べるために、磁歪測定やX線回折実験等を行った。これらの結果から低温相のドメイン構造に関する情報や磁場誘起強磁性相の状態密度変化に関する情報が得られた。これらの結果の一部は、1件の解説記事、2件の国際会議および3件の国内学会で発表した。現在論文として取り纏めている。また、東北大金研強磁場センターの25T級超伝導磁石を使った比熱測定を実現するために、測定系の改良や温度計の磁場中較正などを行った。その後、メタ磁性形状記憶合金や有機磁性体、有機半導体などの強磁場比熱測定を行い、着実に成果が出つつある。東北大学金属材料研究所の20T級超伝導マグネットと希釈冷凍機を用いた比熱測定を行う。既に作製してある高速比熱測定系は、そのまま希釈冷凍機に搭載可能である。

ただし0.5K以下の測定は未経験のため、まずは温度計の較正等を行う必要がある。また必要に応じて温度計やヒーターの抵抗の最適化を行う。これらに必要な材料等は既に購入済みである。測定系が整い次第、当初の計画通りPr系籠状物質について極低温・強磁場中の高速比熱測定を行い、核スピン比熱を除去した精密電子比熱測定を行う。また、メタ磁性形状記憶合金に関しては、特異な磁気熱量特性の起源解明に向けて比熱や磁気熱量効果以外の測定も行っていく。具体的には、パルス強磁場中のイメージング観察を通じて磁場誘起構造相転移に伴うドメイン構造の磁場変化を調べる。この物質の構造相転移は大きなヒステリシスを持っており二相共存した状態のエントロピーを定量的に議論する必要がある。更に、様々な組成において同様の実験を展開することで電子系、磁気系、格子系それぞれの寄与を独立に議論できるようになるため、共同研究者と密に連携してそれらの実験を進めていく。強磁場物性電気的ノイズを除去するためのフィルター回路の一部を自作したことで当初の予定よりも物品費を抑えることができた。比熱及び磁気熱量効果測定のための極薄のサファイア基盤は次年度も引き続き必要であるため、それらを購入する。また順調に成果が出ているメタ磁性形状記憶合金に関しては、積極的に国際会議や学会、論文等で成果発表をする。
インプラント手術における口底部静脈のリスク評価と動脈走行の予測

2007年に起きたインプラント手術による死亡事故は、オトガイ下動脈の損傷による大量出血が原因であった。これまで我々は、下顎骨インプラント埋入時の口底部出血の危険因子の検証を目的に、口底部を栄養するオトガイ下動脈と舌下動脈の3次元的走行を肉眼解剖学的に検索し、動脈走行のパターン化と歯種別リスクを調査し報告してきた。一方で、口底部静脈叢は損傷部位の特定が難しく、これと関連する遅延性の後出血を臨床で経験するが、その解剖学的知見は乏しい。そこで今回、口底部静脈の走向様式を解剖学的に検索した。得られた知見と過去に我々が報告した動脈走行パターンとの関連性も検索した。平成2830年度新潟大学歯学部・大学院人体解剖学実習用のご遺体で頭部離断および半切した下顎骨27体54側を用いて、1口底部静脈叢を構成する静脈根の特定と様式化を試みた。2静脈と動脈の関連性として、顎舌骨筋を貫通するオトガイ下動静脈の頻度を調査した。結果として、1口底部の静脈叢を構成する静脈根は、オトガイ下静脈、舌下神経伴行静脈、舌下静脈、舌深静脈に加え、舌神経および顎下腺管に伴行する今回新たに命名した舌神経伴行静脈と顎下腺管伴行静脈の計6本から構成されることが明らかになった。これらは個体により欠如や複数化する静脈根の有無のバリエーションがあったが、すべての静脈根をもつ静脈叢が基本型であり、動脈のようなパターンは存在しなかった。2オトガイ下静脈の顎舌骨筋への貫通の有無の観察だけでは、オトガイ下動脈および口底部動脈の走向パターンを特定することは困難であった。手術時における静脈のリスク判定に関しては、静脈叢は広範に存在するため、動脈のような走行範囲に特異的なものはなく、どの部位にも一定のリスクが存在すると考えた。また、顎舌骨筋を貫くオトガイ下静脈や、各神経および顎下腺管に伴行する静脈根に留意する必要があると考えられた。本研究は、下顎骨インプラントおよび口腔外科手術時の血管損傷による合併症の更なる検証と回避を目的に、解剖体を用いてオトガイ下静脈および舌下静脈の肉眼解剖を行い静脈の走行様式と歯種別リスク評価を行うと共に、動脈走行パターンとの関係を理解し、最終的に静脈の走行から動脈の走行様式を予測する手法を確立することである。H28年度は口底部に分布する静脈の走行様式を理解することを第一目標とした。静脈の走行とこれまで名称化されていない血管の名称化、静脈のネットワークを理解し走行パターンを作成した。このデータをもとに、H29年度は、静脈走行パターンの報告に関し学会発表、論文作成を予定している。加えすでに確立している動脈の走行パターンとの関連性を調査し最終的な本研究の目標へ進んでいく予定である。H28年度対象とする解剖体9体の肉眼解剖を行い、データ収集を行った。H28年度は口底部に分布する静脈の走行様式を理解することを目標とした結果、静脈の走行とこれまで名称化されていない血管の名称化、静脈のネットワークを理解し走行パターンを作成することができた。研究の意義:2007年に起きたインプラント手術による死亡事故は、オトガイ下動脈の損傷による大量出血が原因であった。我々は、下顎骨インプラント埋入時の口底部出血の危険因子の検証を目的に、ご遺体を用いて口底部を栄養するオトガイ下動脈と舌下動脈の走向を肉眼解剖学的に検索し、動脈パターンをIIV型に分類し、オトガイ下動脈が口底部を栄養する際に動脈損傷リスクが高いことを明らかにした。さらに、顎舌骨筋上方と下方に分け、歯種別の動脈損傷リスクを検証した。切歯から第一大臼歯の範囲で動脈損傷の可能性があるが、同部の顎舌骨筋上方では径の太いオトガイ下動脈が下顎骨近傍を走行する可能性があるため、動脈損傷時の大量出血のリスクが高い部位であることが判明し、死亡事例とも一致した。一方、静脈は損傷部位の特定が難しく時に遅延性の後出血を経験するが、口底部に分布する静脈叢に関する知見は乏しい。目的:今回我々は、口腔外科手術時に遭遇する静脈損傷リスクの評価を目的に、口底部静脈の走向様式を解剖学的に検索した。さらに、得られた知見を口底部動脈走向パターンと組み合わせ、実際の臨床でCT等で描写容易な静脈の走向から描写困難な動脈の走向を予測する手法の確立を試みた。今回得られた知見:口底部の静脈叢を構成する静脈根は、オトガイ下静脈、舌下神経伴行静脈、舌下静脈、舌深静脈に加え、舌神経および顎下腺管に伴行する今回新たに命名した舌神経伴行静脈と顎下腺管伴行静脈の計6本から構成されることが明らかになった。個体により欠如や複数化する静脈根の有無のバリエーションがあったが、すべての静脈根をもつ静脈叢が基本型であった。オトガイ下静脈が顎舌骨筋を貫かない場合、口底部を舌下動脈が栄養するI型の割合が高かった。したがって、臨床の造影CTを用いて描写可能な静脈から描写困難な患者固有の口底部動脈走向様式をある程度予測できることが示唆された。H29年度対象とする解剖体9体の肉眼解剖を行い2年分のデータ収集を完了した。

その結果、口底部静脈叢の走行様式の基本形態を理解し、これまで名称化されていない血管の名称化を図りつつ静脈のネットワークを理解し走行パターンの作成が完了した。また、過去に我々が作成した口底部動脈走行パターンとの関連性も調査し、一部の相関性を発見した。これら得られた知見に関し今年度学会発表を予定し、現在論文製作を行っている。一方で、解剖体の血管内へ造影剤を注入した造影CTによる評価を同時に試みたが、造影剤を血管内に均等に注入することが困難で得られる情報が少なかったため中断とし、肉眼解剖を中心に、単純CTでの情報を追加することとした。2007年に起きたインプラント手術による死亡事故は、オトガイ下動脈の損傷による大量出血が原因であった。これまで我々は、下顎骨インプラント埋入時の口底部出血の危険因子の検証を目的に、口底部を栄養するオトガイ下動脈と舌下動脈の3次元的走行を肉眼解剖学的に検索し、動脈走行のパターン化と歯種別リスクを調査し報告してきた。一方で、口底部静脈叢は損傷部位の特定が難しく、これと関連する遅延性の後出血を臨床で経験するが、その解剖学的知見は乏しい。そこで今回、口底部静脈の走向様式を解剖学的に検索した。得られた知見と過去に我々が報告した動脈走行パターンとの関連性も検索した。平成2830年度新潟大学歯学部・大学院人体解剖学実習用のご遺体で頭部離断および半切した下顎骨27体54側を用いて、1口底部静脈叢を構成する静脈根の特定と様式化を試みた。2静脈と動脈の関連性として、顎舌骨筋を貫通するオトガイ下動静脈の頻度を調査した。結果として、1口底部の静脈叢を構成する静脈根は、オトガイ下静脈、舌下神経伴行静脈、舌下静脈、舌深静脈に加え、舌神経および顎下腺管に伴行する今回新たに命名した舌神経伴行静脈と顎下腺管伴行静脈の計6本から構成されることが明らかになった。これらは個体により欠如や複数化する静脈根の有無のバリエーションがあったが、すべての静脈根をもつ静脈叢が基本型であり、動脈のようなパターンは存在しなかった。2オトガイ下静脈の顎舌骨筋への貫通の有無の観察だけでは、オトガイ下動脈および口底部動脈の走向パターンを特定することは困難であった。手術時における静脈のリスク判定に関しては、静脈叢は広範に存在するため、動脈のような走行範囲に特異的なものはなく、どの部位にも一定のリスクが存在すると考えた。また、顎舌骨筋を貫くオトガイ下静脈や、各神経および顎下腺管に伴行する静脈根に留意する必要があると考えられた。1H29年度は、上記静脈走行パターンに関し学会発表(歯科基礎医学会予定)、論文作成を予定している。加え、すでに確立している動脈の走行パターンとの関連性を調査し最終的な本研究の目標へ進めていく。2H29年度の解剖体9対18側の調査を行いデータ収集する。学会発表(口腔外科学会総会2017年11月)を予定、論文作成。H30年度分の解剖体の調査とCT撮影を行いデータ収集を継続する。初年度は肉眼解剖上でデータ取集と調査を中心とした。書籍の購入、学会参加等に使用し、比較的高額な診断用ソフトや実際の患者を想定し試験的に使用する静脈可視化装置の購入も今後精度の良い機械の発売の可能性も期待し見送ったため。肉眼解剖に使用する拡大鏡は現在注文中で完成後に支払い予定であり、CT画像の診断用ソフトとして(Pro plan CMF 3.0)を2018年4月初旬に購入済である。調査したデータの診断用ソフトと収集用の機器の購入、学会発表、論文作成の準備を予定している。
DNA損傷と炎症から見た心血管画像診断・インターベンションによる放射線被曝の影響

放射線治療を除く医療放射線被ばくの40%が心臓カテーテル検査などの心血管イメージングや経皮的冠動脈形成術など心血管インターベンションに由来するが、これらの人体への影響は未解明の部分が多い。本研究はDNA損傷と炎症の視点から心血管イメージング/インターベンションによる放射線被ばくの人体への影響を明らかにすることを目的とする。医療従事者への放射線被ばくの生物学的影響についても検討し、心臓カテーテル検査による放射線被ばくの影響を患者と医療従事者の双方において検討する。本研究で得られた成果は、患者および術者の放射線感受性に応じて血管内治療における最大被ばく量を設定する際など重要な基盤データとなり得る。
遠隔脳卒中診断システムの基盤構築のための検討

脳血管障害は時間との戦・であり、正確な診断、適正な治療注の選択が欠かせない。一方で専門医の数は少なく、医療の均てん化が不十分な領域の一つである。当分野は、画像検査や生理学的検査の他に、診察による神経学的所見が非常に重要である点が特徴的である。遠隔神経学的診断や遠隔画像診断を可能}こすることにより、高齢社会を背景に増加する脳血管障害(脳卒中)診療における遠隔医療システムの基盤を構築する。この結果脳卒中専門医不在地区でも、脳卒中専門医存在地区と同様に脳卒中診療を可能とし、均てん化した医療享受を可能とすることを目的とする。広島市においては、消防局救急画像伝送システムを構築しており、広島大学病院、県立広島病院、広島市民病院、安佐市民病院と、全救急車に車載ネットワークカメラを搭載している。この救急自動車の車載カメラと救急モニターの情報は各搬送先の病院へ伝送されるシステムが構築されている。このシステムを活用し、搬送時間中に救急車に収容された傷病者の神経診察を伝送画像・音声により行った。その結果、傷病者の受け入れ病院においては、傷病者の病院到着前に、想定される診療・画像検査・治療等の準備が可能となり、傷病者の治療開始までにかかる日寺間の短縮が可能となる可能性が示され、また、受け入れ病院の担当医師の余裕にも繋がり、医療安全にも貢献できることが示唆された。すでに、救急自動車からの心電図の伝送等が先進的な県では行われており、その効果の報告がなされており、我々の結果と同様に、治療開始までにかかる時間の短縮、医療安全への貢献等が示唆される結果となっている。これらの結果を総合すると、遠隔医療を可能とするようなIT技術の活用は、今後、より推進すべき課題であると考えられた。脳血管障害は時間との戦いであり、正確な診断、適正な治療法の選択が欠かせない。一方で専門医の数は少なく、医療の均てん化が不充分な領域のひとつである。遠隔神経学的診断や遠隔画像診断を可能にすることにより、高齢社会を背景に増加する脳血管障害(脳卒中)診療における遠隔医療システムの基盤を構築する。この結果、脳卒中専門医不在地区でも、脳卒中専門医存在地区と同様に脳卒中診療を可能とし、均てん化した医療享受を可能とすることを目的とする。遠隔神経学的診察の検証では、広島大学病院にて行われた神経学的診察の様子を、別室に据え付けられたモニタに映し出し、別の研究協力者がそれを見て評価を行う。3系統の映像転送システムにて検証を行い、それぞれの映像転送システムを用いた神経学的診察(NIHSS)の正診性の検討を行う。遠隔神経学的診察に必要な転送システム評価はa)伝送速度、b)時間当たりのコマ数、c)画像解像度の検証を行い、映像転送システムは(1) Location Porter(ソニービジネスソリューション株式会社)、(2) Skype、(3) Face Time機能を用い、現在、これらの検証に取組み、検証作業を推進中である。当院入院の脳卒中患者に基づいた検証を行っており、平成23年度には目標症例数には到達できなかったが、遠隔神経診察が可能となる画像転送は行えており、その必要なシステムの解析と正診性の検証を行っている。症例登録に基づく、検証を進行中である。インターネットを介した遠隔における映像描出は行えており、これを用いた遠隔診断の可能性の検証を行っている。現状にて目標症例数には到達していないものの、着実な検証の推進に心がけている。脳卒中患者に基づいた遠隔神経診察の可能性の検証を推進する。

この遠隔神経診察の検証が、今後の全ての基盤となりうる為、着実な検証が求められる点であると認識している。より正確な検証を行うため適した症例を抽出しつつ、可能な限りの例数の検証を行う予定である。また、県医師会などとの連携を図り、県全体を包括できるようなシステム作りを検討していく。遠隔神経診察に必要な消耗品等の補充に活用する。
膜輸送性高分子をキャリアーとした粘膜投与型ロングペプチド癌ワクチンの開発研究

これまでの癌ワクチンは810アミノ酸のCTLエピトープを用いたショートペプチドが主流であったが結果は満足なものではなく、複数のCTLエピトープを含むロングペプチドワクチンの開発が進んでいる。ロングペプチドは30以上のアミノ酸からなり、ロングペプチドを如何に樹状細胞内にデリバリーするかが成功のカギとなる。今回、膜透過性オリゴアルギニンを結合させた膜輸送性高分子とロングペプチドを生体粘膜上に投与し、ロングペプチドを高効率にDC内に送り込むことができる、粘膜投与型ロングペプチド癌ワクチンの開発を計画した。本ワクチンは鼻粘膜投与で汎用性が高く、高分子化学と医学の融合による次世代型癌ワクチンである。
世界に向けた情報発信とその影響に関する分析を基盤にした日本アナーキズム史の再構築

本研究は、19世紀末から20世紀後半に至る日本のアナーキストたちが世界に向けた情報発信について、朝鮮、ロシア、ヨーロッパ、南北アメリカ大陸に関して、史資料を収集し、情報発信による国外に与えた影響だけでなく、情報の受信によって得た日本側の影響についてもその一端を明らかにした。以上の成果に基づき、従来は一国レベルでとらえられがちだった日本アナーキズム史を世界との関係の中でとらえることを可能とし、日本のアナーキズムをグローバルな現象の一部として位置づけることに成功した。本年度は予備調査を実施した。6月に東京で開催した第1回目の研究会では各自のこれまでの研究成果と本科研研究における研究計画を報告し、年度計画と2年目以降の計画について討議した。12月に大阪で開催した第2回目の研究会では年度内に進行中の研究、年度内もしくは次年度以降に発表する研究業績に関する研究報告を行い、進捗状況を確認し、次年度以降の計画について討議した。研究代表者田中ひかるは近現代日本アナーキズム運動における世界に向けた情報発信と国外のアナーキズム運動・反戦平和運動との関係に関する聞き取り調査を複数回実施し、また、8月に広島で科研に関わる研究会を開催し、研究分担者とともに聞き取り調査を行い、国外の研究者から研究報告を受けた。9月には静岡で開催された研究会で本科研研究に関わる口頭報告を行った。他方、国内外研究機関所蔵の日本のアナーキストによる世界に向けた情報発信と反戦平和運動への影響に関わる史資料を調査し、次年度以降の研究対象と調査方法等の方向性を定めた。研究分担者山中千春は国内の研究機関で20世紀初頭に刊行された雑誌等について調査し、次年度の方針を定めた。研究分担者櫻田和也は日本からの情報発信に関する資料調査・整理を実施するとともに、国内外の研究会等で科研に関連する報告を行い、それらに基づき次年度以降の本調査の方針を定めた。研究分担者山本健三は戦前の日本・朝鮮半島・ロシアにおける思想・運動について調査し、国内外で開催された研究会および国際学会で口頭報告を行い、これをもとにして次年度の本調査の方針を定めた。研究分担者小野容照は戦前の日本・朝鮮半島における思想・運動について検討し、次年度以降の本調査の計画の方針を定めた。研究分担者飛矢﨑雅也は大杉栄および現代日本社会運動に関して検討し、国外で報告するとともに次年度以降の方針を定めた。基本的な文献の収集とその検討、聞き取り調査や研究会での報告を通じて研究対象の絞り込みについて見通しを立てる段階に達した。その結果データベース構築にも着手できた。科研研究会を公開で開催することによる研究成果の公表に至らなかったが、この点については、研究代表者、研究分担者の個別の研究会報告等でカヴァーしており、次年度には充実した報告会を開催することを通じてその実現を目指す。未開拓の先端的な研究領域であるため、先行研究がわずかであることにより、文献・史資料の探索や対象の絞り込みの検討に時間を要し、研究の枠組みの設定に関しても、いまだ検討の余地を残している。これに関しては、今年度に実施した文献・資料調査・収集に依拠しながら次年度には対象設定を目指す。以上の状況を総合的に捉えた結果、当初の計画はおおむね順調に進展していると評価できる。今年度は国内外の研究機関等での本調査を一部を実施し、また、シンポジウムを開催して研究成果の一部を公表した。研究代表者田中ひかる、山中千春、飛矢﨑雅也、櫻田一也は、国内研究機関等で日本と国外の情報の交流等に関して調査し、また、昨年度までに収集した資料の分析を実施した。分担研究者小野容照は、昨年度までに収集した資料の分析を実施し、研究分担者山本健三はロシアの研究機関に所蔵される日本のアナーキズム運動に関係を持ったロシア人アナーキストに関する史料調査を実施した。2016年6月に実施した第1回の研究会では、前年度の研究成果と今年度の計画計画に関する報告を行い、第2回研究会の方針について協議した。同年10月に実施した第2回研究会では、関西アナーキズム研究会との共催で、分担研究者櫻田一也による国外研究機関に保存される日本アナーキストからの情報発信に関わる史料についての研究報告、およびゲストスピーカーの森元斎氏による日本アナーキストに関わる研究報告、さらに、ビデオ上映を実施し、加えて、研究代表者、研究分担者の研究の進捗状況について報告し、さらに今年度の方針についてを確定し、シンポジウム開催に関して協議した。2017年3月4日には初期社会主義研究会との共催により、シンポジウム「アナーキズムから見たロシア革命」(於明治大学和泉キャンパス)を実施し、研究代表者の田中ひかる、研究分担者の山中千春と山本健三が、今年度の研究成果を含めた報告を行い、さらに、最終年度の方針、報告書の基本的な枠組みと内容について協議した。今年度の計画にある本調査は、昨年度まで収集した史料分析が必要であるため一部分の実施とした。これらすでに収集した史料は、本研究の目的を達成する上で重要であり、その分析を通じてデータベース構築の基礎を形成することができた。また本調査部分に関しては新資料発掘があり、十分な成果を上げている。したがって進捗状況については「おおむね順調」と評価できる。最終年度における主要な実績は、1.文献・史資料に関する補充調査の実施、2.前年度に開催したシンポジウムにおける口頭報告の学術雑誌への掲載、3.本科研の研究成果を論文集として刊行すること、その内容および構成、スケジュールを決定したことにある。

1に関しては、研究代表者田中ひかる、研究分担者山本健三が国内・国外において文献・史資料を調査・収集した。その結果、前年度の調査で不足していた新たな文献・史資料を収集することができた。2に関しては、研究代表者田中ひかる、研究分担者山本健三、および研究分担者山中千春による口頭報告を論文もしくは報告として、シンポジウムの本科研との共同の主催者であった初期社会主義研究会編集の学術雑誌『初期社会主義研究』第27号に発表した。これにより、本科研の成果の中間報告を広く社会に提示することができた。3に関しては、7月8日、12月16日に研究会を開催し、その席で協議の上決定した。まず論文の構成に関しては、研究代表者田中ひかるが序章を担当し、研究分担者飛矢﨑雅也が第1章、研究分担者山本健三が第2章、研究分担者山中千春が第3章、研究分担者小野容照が第4章、そして、前年度にゲストスピーカーとして研究会に招聘し、また、2017年3月に開催したシンポジウムでも報告者であった森元斎氏に第5章執筆を依頼し、研究代表者田中ひかるが第6章、研究分担者櫻田和也が第7章を担当すること、論文集は、19世紀末から20世紀後半までの日本におけるアナーキストによる世界に向けた情報発信、および、世界から日本のアナーキストが情報を受信することを通じて生じた世界と日本のアナーキストの交流と日本での影響を明らかにすることを目的とするという本科研の目的に合致したものとした。これにより、本科研の総合的な成果を公表することになった。本研究は、19世紀末から20世紀後半に至る日本のアナーキストたちが世界に向けた情報発信について、朝鮮、ロシア、ヨーロッパ、南北アメリカ大陸に関して、史資料を収集し、情報発信による国外に与えた影響だけでなく、情報の受信によって得た日本側の影響についてもその一端を明らかにした。以上の成果に基づき、従来は一国レベルでとらえられがちだった日本アナーキズム史を世界との関係の中でとらえることを可能とし、日本のアナーキズムをグローバルな現象の一部として位置づけることに成功した。資料調査・収集をより充実させるため、次年度は計画通りに国外での調査を実施し、できるだけ広範な領域での資料調査を実施して情報を蓄積する。また、別の研究会等との合同研究会、あるいは、コメンテーターの招聘等により、研究をより広く社会に公表する道筋を作る。さらに、研究成果の発表を通じて、データベースの基礎となる情報の収集と整理をさらに進める。今年度は最終年度になり、補足的な調査を実施するとともに、研究成果の報告作成を進める。研究計画の変更は特にない。調査結果・研究成果報告書作成等に関する研究会を1-2回開催し、メール等で常に進捗状況を把握しながら、報告書の原稿作成を年内に終了させる。社会思想史研究分担者飛矢﨑雅也は、2015年度末に国内研究機関で史資料調査を実施する予定であったが、研究代表者田中ひかるが調査等で収集した史資料に関する分析結果を踏まえるべきであるとの判断に基づき、調査を次年度に延期した。そのため、次年度使用額23,900円が生じた。研究分担者の小野容照は前年度に収集した史資料と文献の分析を優先し、今年度の本調査を次年度に実施するように計画を変更した。
癌抑制マイクロＲＮＡ‐１４５が制御する前立腺癌における新規分子ネットワークの解明

前立腺癌臨床検体に基づくマイクロRNA発現プロファイルを作成し、癌組織において発現抑制されているマイクロRNAを探索した。その結果、ゲノム上でクラスターを形成しているmiR-143およびmiR-145の発現抑制を認めた。miR-143およびmiR-145を前立腺癌細胞株に核酸導入した結果、癌細胞の遊走能・浸潤能の抑制を認めた。更に、これらマイクロRNAが制御する遺伝子を探索した結果、ゴルジ膜タンパク1(GOLM1)がその共通の標的遺伝子ある事が示された。GOLM1は前立腺癌臨床検体において高発現しており、その機能解析から遊走・浸潤に関与する癌遺伝子機能を有する事が判明した。前立腺癌臨床検体におけるマイクロRNA発現プロファイリングから得られた、癌で発現低下を示すマイクロRNAのうち、既に当研究室で他の癌種で癌抑制型マイクロRNAとして同定されているmiR-145に着目した。miR-145はmiR-143と染色体上でクラスターを形成しているが(miR-143/145)、このクラスターは複数の癌種での発現低下が報告されており、癌抑制型マイクロRNAとしての可能性が示唆されている。今回の機能解析の結果、これら核酸の前立腺癌細胞株への導入により細胞増殖、遊走、浸潤能が抑制された。次に、miR-143/145が制御する遺伝子の探索についてゲノム科学的手法を用いて行ったところ、ゴルジ膜タンパク1(GOLM1)を直接制御することが示された。GOLM1は前立腺癌臨床検体において高発現しており、si-RNAによる遺伝子ノックダウンで癌細胞株の遊走と浸潤が抑制されたことから、癌遺伝子機能を有することが示された。GOLM1は粗面小胞体で合成されたタンパクを加工処理するとともにゴルジ装置を介した輸送に関わる遺伝子であり、ゴルジ装置周辺に多く分布している。GOLM1は前立腺癌患者の尿中での高値が報告されており、診断ツールとしての可能性が示唆されている。今回、前立腺癌における癌抑制型マイクロRNAであるmiR-143/145クラスターとその標的遺伝子であるGOLM1の遺伝子ネットワークが明らかとなり、今後前立腺癌の発生や進行、転移といったメカニズムを解明する上での新たな知見が得られたと考えられる。近年、タンパクコード遺伝子の発現調節に関わるRNA分子として、タンパク質をコードしない機能性RNAの一つであるmicroRNA(miRNA)が注目されている。miRNAは、配列特異的にタンパクコード遺伝子を標的として、その分解や翻訳を阻害する事で遺伝子の発現を制御している。miRNAの発現異常は、癌の発生、進展、転移において重要な役割を担っている事が報告されている。本研究では、前立腺癌に関わる癌抑制型miRNAを同定し、その機能解析から、前立腺癌におけるmiRNA-タンパクコード遺伝子の複雑なネットワークを明らかにする事を目的とした。これまでに、前立腺癌臨床検体を用いたmiRNA発現解析を行い、癌組織において発現が低下している(癌抑制型miRNA候補)miRNAを複数同定した。このプロファイルから、miR-143・miR-145に着目し解析を施行した。また、miR-143・miR-145は、ヒト染色体上で近接して存在しており(クラスターmiRNA)ゲノム構造上興味深い。miR-143・miR-145の発現を前立腺癌臨床検体において確認した結果、癌部において有意に発現抑制されている事が明らかとなった。更に、前立腺癌細胞株(PC3、DU145)に、miR-143およびmiR-145を核酸導入した結果、癌細胞の増殖・浸潤・遊走を有意に抑制する事が明らかとなった。これら知見は、miR-143・miR-145は前立腺癌において、癌抑制型miRNAである事を強く示唆する。そこで次の展開として、癌抑制型miR-143・miR-145が共通して制御するタンパクコード遺伝子の同定を試みた。その結果、複数の前立腺癌における癌遺伝子候補の選択が可能であった。前立腺癌発現プロファイルから、発現が抑制されているmiR-143・miR-145に着目し、その機能解析から、miR-143・miR-145が、前立腺癌における癌抑制型miRNAである事を証明した。マイクロRNAの特徴は、複数のタンパクコード遺伝子を制御する事であり、癌抑制型miRNAが制御する複雑な分子ネットワーク解明は、癌研究において重要である。今回の解析から、miR-143・miR-145が制御する癌遺伝子候補を複数同定する事が可能であった。この事は、本研究の方向性を見出す上で重要な知見である。前立腺癌・癌抑制型miRNAであるmiR-143・miR-145が制御する分子ネットワークの探索を行う。

これまでの解析において、miR-143・miR-145が共通して制御する遺伝子の候補が複数同定されている。この中から、前立腺癌臨床検体において発現が亢進している遺伝子の選択を行う。更に、候補遺伝子について、siRNAを用いた遺伝子ノックダウン解析から、癌遺伝子機能を有するか、検討を行う。また、miR-143・miR-145が直接制御するか、生化学的な検証を行う予定である。これら解析から、前立腺癌におけるmiRNA-タンパクコード遺伝子の複雑なネットワークの一端を明らかにしていきたい。該当なし
中部山岳地域の亜高山帯における地表環境特性が森林動態に与える影響の解明

本研究は,亜高山帯斜面における地表環境特性を定量的に捉え,同時に亜高山帯針葉樹林の動態を明らかにして,両者の関係を明確にすることを目的としている。乗鞍岳,常念岳,妙高火打山,苗場山の亜高山帯を主たる調査地とし,比較研究として涸沢,白馬岳,赤石岳,蔵王山,鳥海山を,それぞれ調査の対象地に加えた。亜高山帯では,地表流による表土の侵食や土層の凍結融解によるソイルクリープが生じ,また融雪初期には積雪のグライドが発生する。林分内外でのオオシラビソの実生のモニタリングの結果,秋季に発生するソイルクリープと春季に生じる積雪グライドが実生の生存阻害に働いていることが推定された。本研究は,これまで議論されることがほとんど無かった亜高山帯斜面における地表環境特性を定量的に捉え,同時に亜高山帯針葉樹林の動態を明らかにして,亜高山帯における地表環境特性と森林動態の関係を明確にするものである。平成25年度は,前年度の調査を踏まえて以下の調査・研究を遂行した。1実生・稚樹のモニタリング:常念岳の亜高山帯において,林床の詳細調査を実施するために設定したコドラート(2m×2m)において,実生の分布状況の変化を記録した。また,2つのコドラートを含む範囲でベルトトランセクト法による毎木調査を稚樹以上の樹木に対して行い,森林構造を記録した。また,新たな調査地として,妙高火打山でモニタリングサイトを選定した。2地表物質移動量の観測:常念岳の亜高山帯に設置したコドラートの内部およびその周囲において,白砂マーカー法による地表物質移動量の観測を行った。また前年度に設置したセディメント・トラップを用いて,期間毎の物質移動量を観測した。3気象観測:常念岳で林内気温と地温の観測を継続した。また,比較研究として蔵王火山の亜高山帯での気温観測を継続した。新たな調査地として,妙高火打山の亜高山帯において気温と地温の観測を開始した。4積雪観測:積雪表面の測量と無積雪期の地表の測量を行い,その差分から積雪深分布を明らかにした。また,積雪グライド計を設置し,積雪グライドの観測を開始した。亜高山帯針葉樹林の動態に関するこれまでの研究では,樹木の立地は斜面の傾斜や方位など静的な視点で議論され,森林と斜面の両者が動的に扱われることはほとんどなかった。亜高山帯針葉樹林の動態を,森林構造の記載と特に実生・稚樹のモニタリングによって明らかにし,同時に地表環境特性を明らかにして,それぞれ動的な両者の関係を解明することを目的として平成24年度は以下の調査・研究を遂行した。1空中写真判読による地形分布図および植生図の作成:北アルプス南部の亜高山帯針葉樹林の地形分布図および植生図を大縮尺の空中写真の判読により作成し,地形・植生分布を予察するとともに,詳細調査地(常念岳周辺,乗鞍岳)を選定した。2微地形区分,森林構造の記載:空中写真判読で予察した詳細調査地を概査し,コドラート(2m×2m)を設定した。微地形,表層土層,林床の状況を記載した。3地表物質移動量の観測開始:設置したコドラートの内部およびその周囲において,白砂マーカー法による地表物質移動量の観測を開始した。またセディメント・トラップを設置した。4気象観測の開始:常念岳で林内気温と地温の観測を開始した。また,比較研究として蔵王火山の亜高山帯での気温観測を開始した。林内気温の観測は調査地でそれぞれ1地点,地温観測は地表環境の違いに応じて2地点で開始した。そのために北アルプス常念岳,乗鞍岳,妙高火打山,蔵王火山の亜高山帯を対象として,H24年度とH25年度に1森林構造の記載,2微地形区分,3地表物質移動量の観測,4林内気象の観測を実施した。H26年度は以上の観測を継続しつつ,積雪グライド量の観測を実施し,調査を完了した。それらの結果の概要は以下の通りである。地表面で働く作用は地表流による表土の侵食・運搬と表土の凍結融解によるソイルクリープであることが明らかとなった。

前者については,侵食・堆積の量は最大でも3 mm厚ほどで,消雪以降の期間毎の物質移動量は期間毎の日降水量の多少との関係が良好であった。したがって,地表流による物質移動は降雨強度の強さに規制されるといえるが,それがどの程度なのかは明らかになっていない。データ回収の頻度を多くするなどの工夫が必要である。後者については,1cm深での凍結融解サイクルが秋季に数回認められるが,10cm深では土層の凍結は認められなかった。土層に埋設したマーカーが地表から1cm深程度まで変形していることから,凍結融解作用によるソイルクリープが発生していると考えられる。森林動態はオオシラビソの実生・稚樹の生存状況から把握した。当年性実生は,地表流が発生する夏季秋季に数をほとんど減らすことなく生存するが,冬季春季を越して消雪後にはそれらはほとんど残らないことが明らかとなった。したがって,深さ数mmに影響を与える地表流による物質移動は,実生の生長阻害にはほとんど効いていないといえる。一方,秋季に発生する土層の凍結融解作用は,実生の根切れを生じさせている可能性がある。地理学平成25年度の当初の計画では,前年度に選定した詳細調査地点において,地表環境と実生・稚樹のモニタリングを実施することが予定されていた。それをふまえて,常念岳の亜高山帯に詳細な現地調査地を2箇所設定し,そこでの実生・稚樹の分布の変化を記録し,それらの動態を明らかにした。セディメント・トラップと白砂マーカー法によって地表物質移動の様式を明らかにし,物質移動量を概算できた。気温・地温の観測結果を整理し,地表物質移動に関わる温度環境を検討中である。また,GPS測量にもとづいて亜高山帯の積雪分布を明らかにする手法を確立した。以上の観点から,おおむね順調に進展していると判断できる。本研究では,地表環境と実生・稚樹のモニタリングを複数の地域を対象に実施する予定である。平成24年度は,北アルプス南部を対象におもに空中写真を用いた地形・植生状況の予察を行い,詳細調査地を2箇所選定し,その概査を実施した。また気温・地温の観測を開始した。常念岳亜高山帯の詳細調査地2箇所において,セディメントトラップと白砂マーカーを用いた地表物質移動量の観測を継続する。また,積雪の地表に対する影響を評価するために,積雪グライド計を用いて積雪グライド量を測定する。これと並行して,平成26年度も消雪以降は1ヶ月に1回程度,コドラート内の実生・稚樹の分布を記載し,その変化を記録する。また,気象データを順次回収し,気温・地温・降水の特性を整理する。また,詳細調査地における調査結果を客観化するため,妙高火打山にも詳細調査地の増設を検討する。また,各調査地では,地形および土層の特徴を明らかにし,テフロクロノロジーや放射性炭素年代測定にもとづき地形および土層の編年を行い,地表環境変遷史を考察する。詳細調査地それぞれの地表物質移動量の観測結果,気象観測結果,積雪環境の観測結果を整理し,地表環境特性を明確化する。そして,一方で明らかとなる森林の構造やその動態に対する地表環境特性の影響をオーバーレイ解析で明らかにする。以上の成果は順次学会で発表し,学術論文に報告する。平成24年度に設定した詳細調査地2箇所において,セディメントトラップと白砂マーカーを用いた地表物質移動量の観測を継続する。また,積雪の地表に対する影響を評価するために,積雪グライド計を自作し,積雪グライド量を測定する。これと並行して,消雪以降は1ヶ月に1回程度,コドラート内の実生・稚樹の分布を記載し,その変化を記録する。