hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境観と地域住民活動-静清バイパス沿線住民調査

本研究は,同一のバイパス計画路線にあたる二地区の住民の対応の差異を倉沢グループが社会学の観点から,森林グループ都市工学の観点から,それぞれの仮説をもって検証して突き合わせ,より深い問題の解明をめざしている.森林グループは,国勢調査・バイパス建設計画及び両市の都市計画等の資料に基づく検討の結果,両市部分におけるバイパスの性格の相違に焦点を合わせて問題の解明をめざした.その際,性格の相違をバイパス周辺市街地の形成と状況の相違から説明する.「市街地形成仮説」,バイパスに付与される機能・性格の相違を中心市街地との関係,国道1号の交通事情等から説明する「バイパス機能仮説」バイパス建設計画と既存ルート乃至都市計画街路網との整合性の有無によって両市のバイパスの性格の違いを説明しようとする「既存計画仮説」に分け詳細な検討を試みた.これに対し,倉沢グループは,両地域の社会構造,住民の階層移動歴等の属性,地域活動へのコミットメントの程度,環境観などの差異とともに,両地域の地域集団のリーダーにも着目して検討した.特に本年度は,両地域の地域リーダーの比較を中心に行った.その結果,地域リーダーの環境観や環境保全意識と,それに基づいて環境問題を解決する場合の行動パターンの傾向の差異から説明する「環境観仮説」地域リーダー間のネットワークの凝集性を測定し,それを地域社会の統合度として,その高さから差から対応の差異を説明する「社会統合仮説」,行政に対する不信感等行政に対する態度の相違から説明する「行政観および行政対応仮説」が両地域区住民の対応の差異を説明するのに有効な仮説として残った.以上の二グループの仮説群の比較・検討作業が行なわれ,相互の関連性が明確化されたとともに,学際的な共同研究の重要性が改めて認識された.本研究は,同一のバイパス計画路線にあたる二地区の住民の対応の差異を倉沢グループが社会学の観点から,森林グループ都市工学の観点から,それぞれの仮説をもって検証して突き合わせ,より深い問題の解明をめざしている.森林グループは,国勢調査・バイパス建設計画及び両市の都市計画等の資料に基づく検討の結果,両市部分におけるバイパスの性格の相違に焦点を合わせて問題の解明をめざした.その際,性格の相違をバイパス周辺市街地の形成と状況の相違から説明する.「市街地形成仮説」,バイパスに付与される機能・性格の相違を中心市街地との関係,国道1号の交通事情等から説明する「バイパス機能仮説」バイパス建設計画と既存ルート乃至都市計画街路網との整合性の有無によって両市のバイパスの性格の違いを説明しようとする「既存計画仮説」に分け詳細な検討を試みた.これに対し,倉沢グループは,両地域の社会構造,住民の階層移動歴等の属性,地域活動へのコミットメントの程度,環境観などの差異とともに,両地域の地域集団のリーダーにも着目して検討した.特に本年度は,両地域の地域リーダーの比較を中心に行った.その結果,地域リーダーの環境観や環境保全意識と,それに基づいて環境問題を解決する場合の行動パターンの傾向の差異から説明する「環境観仮説」地域リーダー間のネットワークの凝集性を測定し,それを地域社会の統合度として,その高さから差から対応の差異を説明する「社会統合仮説」,行政に対する不信感等行政に対する態度の相違から説明する「行政観および行政対応仮説」が両地域区住民の対応の差異を説明するのに有効な仮説として残った.以上の二グループの仮説群の比較・検討作業が行なわれ,相互の関連性が明確化されたとともに,学際的な共同研究の重要性が改めて認識された.
植物遺体の分析による古代の農業生態系および周辺環境の歴史的変遷に関する研究

考古遺跡から出土する植物遺体を生物学的に解析することで、古代における農業生態系や品種、森林における樹種などの調査を行った。3年間における研究で得た成果は以下のようである。1.日本の考古遺跡から出土した稲種子(炭化米)からDNAを抽出し、葉緑体DNAをはじめ配列の明らかな領域の断片を増幅させ、当時の品種の遺伝子型を推定した。この結果、調査したすべての種子がジャポニカに属することがわかった。2.静岡市・曲金北遺跡から出土した水田の表面土壌を採取し、雑草種子などをカウントした。水田面からはアワかヒエの種子、葉片、木片などが大量に出土したが、その種類や量は不斉一であり、当時の稲作が土地全面を水田として利用していなかったか、または水田を多用途に用いていた可能性が指摘された。3.浜松市・角江遺跡の河川自然流路あと(縄文時代晩期)から出土した樹木遺体の分析の結果、当時自生していた樹種が現代とあまり大きく違わないことがわかった。またサクラ、マツが出土しており、これらが同時代にすでに日本に自生していたことがわかる。4.平成7年度には、青森・三内丸山遺跡出土のクリについて分析を行った。クリ子実の集団の遺伝的多様度(ばらつきの具合)は、現存するクリの自然集団のそれと比べてはるかに小さく、三内丸山の集団が栽培された子実の可能性が高くなった。これは縄文農耕の議論に一石を投じるものといえよう。以上のような結果から、不十分ながら以下のような総括ができる。出土遺体からのDNA抽出は古代における生態系や栽培のあり方を研究するのに有効な方法である。また、農耕は日本でも縄文時代に始まっていた可能性がたかいが、古代の品種はおしなべた高い遺伝的多様性をもっていた。なお、稲に関しては、日本では古くからジャポニカであることがわかった。本年度はまず、静岡県浜松市の角江遺跡を対象に、その縄文時代晩期から中世にいたる各時代の植物遺体を収集した。当初予定では、発掘の進捗に合わせて新しい時代から古い時代へと解析を進める予定であったが、発掘が早く進行したため採集は分析に先駆けて行った。中世の遺体は稲の籾と思われるサンプルで、粒形からは現在の品種とはほぼ同サイズ、同型の品種と考えられた。このうちの数粒からDNAが抽出され、その増幅パターンからすべての籾がジャポニカに属するものと判別された。弥生時代および縄文時代のサンプルはほとんどが樹木で、河川(自然流路)中に堆積した流木等であった。一部は取水口を設営するため加工された材木とも考えられた。なお年代は、土器の他、大沢スコリアをはさむ地層によって確認されており、その信頼度は高い。これらの遺体からDNAを取り出す作業は現在進行中である。樹種鑑定のため、あらかじめ種がわかっているサンプルからDNAを抽出し、増幅されたDNA断片の電気泳動パターンによって種固有のバンドを検出するという方法を採用した。現在のところ、スギ、クス、サクラ、カシなどに固有のバンドを得ている。本年度は1)静岡市・川合遺跡から出土した杉の柱および礎板の固体識別、2)炭化米のDNA分析の可能性の2点を中心に研究した。1)川合遺跡では古墳時代後期ころの住居あとにともなう多量の柱および礎板が出土したが、これらが同一の材に由来するかどうかは当時の森林に生えていた木の平均的な大きさを推定するのに重要な資料となる。材の同一性の判定はDNAフインガープリント法によった。最初に相同性検定のためのプライマー(DNA断片を増幅するときに使われる増幅開始点を決める目印)探しを行った。

約50種のランダムプライマーの中から、適当と思われる5点を抽出し、これらで増幅されるDNA断片の組み合わせを元に個体の相同性を推定した。分析の結果、これらの柱および礎板が数個体の杉よりとられたことが推定された。なおこの数個体の杉のうち、3個体からは多量の柱および礎板が作られているが残りの個体からはわずかな量の礎板が作られているにすぎなかった。こうした分析は今後、材木の利用や再利用の方法を推定するのに有効と思われる。2)佐賀県唐津市・菜畑遺跡出土の炭化米からDNAの抽出を試みた。3粒の種子を混ぜたサンプルから微量のDNAが抽出できた。また現存の稲品種の種子からとられたDNAのサンプルと比較することによりそれらがジャポニカのものであることが判明した。この技術を応用して他の遺跡から出土した炭化米についてDNA抽出を試みたところ、約半数のサンプルからDNAが抽出された。それらはいずれもジャポニカのものと推定された。今後はそれがどういう種類のジャポニカであるのか、ひとつの田の中での多様性はどれくらいか、などの点を中心に検討を加えたい。本年度は,今までの研究成果をとりまとめるとともに,青森県三内丸山遺跡出土のクリの分析を行った.1.曲金北遺跡(静岡市)出土の水田遺構について.同遺跡から検出された水田100枚から土壌を採取し,水洗して種子などを種子などをカウントした.水田面からは多量のヒエかアワの種子のほか木片が発見された.この種子の種はあきらかにすることができなかった.検出された種子の量あや種類などの不斉一さからみると,水田間にはその微環境に大きな差異のあることがうかがわれた.おそらく100枚の水田のすべてが同じ時期に一様な栽培環境のもとで稲作に使用されていたわけではないのであろう.前年度に行った角江遺跡(浜松市)の分析結果などを併せて考えると、縄文から弥生時代の環境は極めて大きな種および生物多様性を包含していたことがわかる。おそらく栽培の進歩が多様性を減少させたのであろう。2.青森・三内丸山遺跡出土のクリについて.同遺跡出土のクリの子実20個からDNAを抽出し,子実間の多様性を調査した.2つのランダムプライマーによって増幅されたDNA断片のうち,サザン法によってクリのDNAと判断された断片像の有無に基づいて,集団の遺伝的多様度を調査した.多様度を表わすH値(平均遺伝子多様度)は20子実の間で0.22程度となり,木本の自然集団の遺伝的多様度と比べて明らかに小さかった.同遺跡ではクリ子実が栽培されていた可能性が高い.3.本年度はまた,北海道・大川遺跡,愛媛県・文京遺跡などで出土した炭化米からDNAを抽出し,PCR法で増幅させることにより品種の判定を行った.現在までのところ,日本で出土しているすべての種子がジャポニカに属することがわかった.
感圧接着剤の高性能化に関する研究

感圧接着剤は、接着箇所を張り合わせた瞬間に、接着が終わるスピーディーな接着剤である。さらに、普通の接着剤とちがって、溶剤の匂いもなく、接着剤が固まるための高温も必要としない。まさに、感圧接着剤は、省エネルギーでかつ、地球環境に優しい次世代の接着剤である。しかし、現状の感圧接着剤は接着力が不足しているため、現在の接着剤を駆逐できずにいる。この問題点が解決できると、感圧接着剤が現在の接着剤を駆逐することは間違いない。本研究は、この感圧接着剤の接着力を向上させ、接着剤に匹敵する接着力を付与する技術を開発することを目的としている。接着力は感圧接着剤層の粘弾性的特性と被着剤表面との表面密着力に関係する。そこで接着剤の表面のみを改質したとき、接着力がどのように変わるかを原子間力顕微鏡を用いてミクロ的な粘着力、表面力とマクロ的な接着力、ピール強度との間の関係を明らかにし、感圧接着剤層の分子設計の指針を求めた。接着剤表面をプラズマ処理すると、酸素官能基が接着剤表面に導入されると同時に橋かけ反応、あるいは分解反応が起こり接着剤表面が改質される。その結果、接着力がほとんど失われる場合と接着力が大幅に増大する場合)が現れた。これは接着剤表面の特性を変えることによって、接着力を制御できる可能性を示唆していおり、感圧接着剤設計に有用な考え方がえられた。さらに、ミクロ的な粘着力、表面力とマクロ的な接着力、ピール強度との間には相関性は薄く、マクロ的な粘着力は変形による因子が強く反映されていることが明らかとなった。したがって、粘着層の表面特性のみで粘着力を改善することは不可能で、粘着層のレオロジー的な特性をも加味しなければならないと結論できる。なお、この成果は、アメリカ化学会主催のシンポジウムSymposium on Adhesion(New Orleans,August 26,1999)で発表し、国際的な学術雑誌Journal of Adhesion Science&Technology,vol.13 p.573-592(1999)とJournal of Applied Polymer Science,vol.78 p.1392-1401(2000)にも発表した。感圧接着剤(Pressure sensitive adhesive)は、接着箇所を張り合わせた瞬間に、接着が終わるスピーディーな接着剤である。そこで接着剤の表面のみを改質したとき、接着力がどのように変わるか、を検討した。この表面改質には、我々が最も得意とするプラズマ処理を用いた。

接着剤表面をプラズマ処理すると、酸素官能基が接着剤表面に導入されると同時に橋かけ反応、あるいは分解反応が起こり接着剤表面が改質される。その結果、接着力がほとんど失われる場合(橋かけ反応が起こるとき)と接着力が大幅に増大する場合(分解反応が起こるとき)が現れた。これは接着剤表面の特性を変えることによって、接着力を制御できる可能性を示唆していおり、感圧接着剤設計に有用な考え方がえられた。なお、この成果は、アメリカ化学会主催のシンポジウムSymposium on Adhesion(New Orleans,August26,1999)で発表し、Journal of Adhesion Science&Technology,vo1.13p.573-592(1999)にも発表した。感圧接着剤(Pressure sensitive adhesive)は、接着箇所を張り合わせた瞬間に、接着が終わるスピーディーな接着剤である。さらに、普通の接着剤とちがって、溶剤の匂いもなく、接着剤が固まるための高温も必要としない。まさに、感圧接着剤は、省エネルギーでかつ、地球環境に優しい次世代の接着剤である。しかし、現状の感圧接着剤は接着力が不足しているため、現在の接着剤を駆逐できずにいる。この問題点が解決できると、感圧接着剤が現在の接着剤を駆逐することは間違いない。本研究は、この感圧接着剤の接着力を向上させ、接着剤に匹敵する接着力を付与する技術を開発することを目的としている。本年度は、原子間力顕微鏡を用いてミクロ的な粘着力、表面力とマクロ的な接着力、ピール強度との間の関係を明らかにし、感圧接着剤層の分子設計の指針を求めた。原子間力顕微鏡によって粘着層表面のミクロ的な粘着力、表面力をもとめ、実際に使用するときのマクロ的な接着力、ピール強度との相関をもとめた。この検討から、ミクロ的な粘着力、表面力とマクロ的な接着力、ピール強度との間には相関性は薄く、マクロ的な粘着力は変形による因子が強く反映されていることが明らかとなった。したがって、粘着層の表面特性のみで粘着力を改善することは不可能で、粘着層のレオロジー的な特性をも加味しなければならないと結論できる。この成果は、Journal of Applied Polymer Science,vol.78p.1392-1401(2000)にも発表した。
超高分解能結晶格子評価システムの構築

FZシリコン単結晶は10^<-8>台の完全性があるといわれ,それを利用してX線回折用の光学素子や,アボガドロ定数などの基礎物理定数を精密に測定する研究などに用いられる。そのために大面積にわたって,単結晶の均一性を1x10^<-9>程度の分解能で評価することが求められている。本研究では, 2x10^<-9>程度の分解能で4インチ径のFZシリコン結晶に対して格子面間隔をマッピング測定するシステムを構築した。このシステムによって,大面積の結晶格子の均一性,結晶表面の加工ひずみに対するマッピング評価手法を確立した。実際にこのシステムを利用して,アボガドロ定数を決定するための^<28>Siエンリッチしたシリコン単結晶の格子の均一性,結晶格子の熱膨張を計測した。本研究では、1x10^<-9>の程度の分解能で5インチの径のFZシリコン結晶に対する格子面間隔と格子面傾きをマッピング測定し,それによって,結晶格子の均一性,結晶表面の平坦性および加工ひずみを評価する手法を確立することを目指している。具体的な測定手法は,放射光X線の強度と指向性および波長選択性を生かし,結晶内の等価な指数面の同時反射を活用し,自己参照型格子コンパレータ法で高速かつ高精度に,大面積の結晶に対してマッピング測定を行うものである。2万点/日の測定速度を有する超高分解能計測システムを構築し,大きなシリコン結晶の格子面間隔と格子面傾きを1x10^<-9>分解能で評価し,シリコン単結晶格子に対してわずかな不純物の影響(10^<12>個/cm^3)を解明し,より高いレベルで結晶の完全性を評価し,アボガドロ定数の精密測定に寄与するものである。この実験手法を実現させるための超精密ゴニオメータを今年度に設計,製作し,性能テストを行った。この装置は,高さ455mm,幅360mmのもので,サンプルホルダーを含んだ奥行きは約500mmで,重さの合計は150キロとなる。回転機構は2段階となっており,初段の粗動は全周回転でき,分解能は0.0001度となっており,回転エンコーダを装備している。2段目の微小回転は160秒(0.045度)の範囲で回転ができ,分解能は0.0002秒が実現できている。そのほか,サンプルスキャンするためのステージXZがあり,X方向に300mmの移動範囲とZ方向に200mmの移動範囲がある。現在微小回転をモニターするためのミラーサイズの制限のため,測定範囲は150mm四方となっている。本研究では、1x10^<-9>程度の分解能で5インチの径のFZシリコン結晶に対する格子面間隔と格子面傾きをマッピング測定し,それによって,結晶格子の均一性,結晶表面の平坦性および加工ひずみを評価する手法を確立することを目指している。この実験手法を実現させるための超精密ゴニオメータを昨年度に設計,製作し,性能テストを行った。主な技術指標が実現できたが,粗動回転機構は回転方向に微細な振動に弱いので,ディスクブレーキを追加する改造を行った。ペンシャルビームによるマッピング測定の速度が遅いので,ラインビームを利用して,ラインセンサー検出する方法で,マッピング速度の高速化を図った。従来X線検出用の半導体フォトダイオードを利用するなら,高価な微少電流検出装置が必要であるので,信号増幅機能を持つ浜松フォトニクス製のH7260Mの32チャンネル多重陽極フォトマルを選び,マルチエレメントのシンチレータと組み合わせて高検出効率のX線ラインセンサーを組み立てた。H7260M主な性能は有感窓0.8x7mmで,0.2mmの間隔で32ch並べており,計32x7mmの有効窓を持っている。それに合わせて,X線を可視光に変換するシンチレータ材料を選定した。いろいろなシンチレータ材料比べた結果,選定した材料はGOS(Gd_2O_2S:Pr)であり,従来のシンチレータ材料(YAP,BGO,CdWO_4)に比べて,発光効率と加工性において,大きく改善されている。それを0.8x7x1mm寸法の素子に加工し,0.1mmの反射材を付けて,32個で一つのシンチレータに仕立てて,H7260Mの入射窓に取り付けた。このセンサーを導入することによって,マッピング測定の速度が20倍位高められる。基礎物理定数のアボガドロ定数はX線で計測した原子レベルの結晶密度と巨視的なシリコン結晶密度の比として表すことができる。

近い将来にキログラムの定義を原器から特定した元素の具体的な原子数で改めるために,国際的な協力体制で同位体^<28>Siをエンリッチした結晶を数キログラム成長させ,その結晶の評価を関連各国の標準研究機関が高度な計測技術で行われている。日本の計量研がKEK-PFにて本研究で開発した「超高分解能結晶格子評価システム」を用いて,(1)同位体濃縮単結晶シリコンと全く同条件で育成された天然同位体比のFZシリコンと、(2)予備測定として小さいサイズの同位体濃縮シリコンの結晶評価を行うことおよび(3)同位体濃縮シリコンの結晶熱膨張係数を精密に計測した。環境の温度制御を1mK幅以内に実現させたので,システムの分解能が最終的に2×10^<-9>に到達することができた。同位体濃縮シリコンと全く同じ条件で結晶化を行った自然同位体シリコンについての格子面間隔分布評価を行った結果,結晶面内に同心円状の格子面間隔変化が観測され、その相対変化量は約3×10^<-8>であったことを明らかにすることができた。同位体濃縮シリコン結晶に対しても,これから評価測定を行う予定である。^<28>Siをエンリッチした単結晶の物性値は天然同位体混合の結晶と異なる。例えば熱伝導性がエンリッチした単結晶が2倍も高くなり,結晶の格子間隔も^<28>Siエンリッチした単結晶が天然混合比の結晶に比べて2ppmほど伸びている。よって,この特別な結晶の熱膨張係数についても,実験的に確かめなければならない。この超高分解能結晶格子評価システムを使って,20°C23°Cにおいて,両者の熱膨張率の相対差は0.1%程度であることが確かめられた。
大規模アンサンブル実験による渇水リスクの気候変動予測と不確実性の定量化

渇水流量の影響評価を行う流域として,新たに最上川水系の寒河江ダム流域を対象とした流出解析を行った.まず,本流域は豪雪地帯であるため水収支を検討したところ特に冬季の降水量が大きく過小になっていることがわかった.そこで,冬季降水量の補正方法として風による降雪の補足率低下に注目し,風速による降雪量の補正を行って水収支の吟味および流出解析を行った.その結果,降水量を年間一律で割増す従来の方法に比べ,融雪後期のダム流入量及び秋季の低水流量について再現性が向上した.ただし,融雪後期については風速の補正を行っても計算流量が観測流量よりも過小となる年があり,さらなる改善の余地があると言える.気候変動影響評価については,後述するようにd4PDFの全国データセットのバイアス補正が遅れていたため,CMIP5データを用いて行い,将来の予測気温が降雨降雪の閾値付近にばらつく場合に,融雪流出量でも評価の不確実性が大きくなることがわかった.渇水流量における不確実性の分析は2019年度に行う予定である.次に,H29年度に入手したd4PDFのバイアス補正を行った.全国版の広域水循環モデルの空間解像度である5kmとし,日本全国を対象に日単位の気象要素(日降水量,日平均気温,日平均相対湿度,日平均風速,日積算日射量)を補正した.正規分布を用いた気温や日射量は現在気候3000年分,将来気候2700年分のバイアス補正が終了したが,ガンマ分布を用いる日降水量と日平均気温では,近似解法を用いているため非超過確率の大きい値で異常値が発生してしまった.そこで,補正を行う上限値を設け,何度も補正をやり直した.その関係で,バイアス補正は少し遅れ気味となっている.研究実績の概要でも述べたとおり,全国を対象としたd4PDFのバイアス補正で異常値が出ることによる再計算が予想よりも多く発生したため,これを用いた影響評価が行えなかった.まず,d4PDFのバイアス補正が終わり次第,寒河江ダム流域を対象とした影響評価を行い渇水流量の評価における不確実性を分析し,29年度に影響評価を行った中国地方の黒木ダム流域と不確実性の大きさを比較する.また合わせてその不確実性を生む要因を特定する.次に,構築済みの広域水循環モデルにバイアス補正済みのd4PDFを入力することで,自然変動の不確実性を考慮した気候変動影響評価マップを作成する.進捗状況にもよるが,現在の4°C上昇実験に加え,2°C上昇実験の収集も行い影響評価を行う.まず,本研究で気候シナリオとして用いるd4PDFの入手した.d4PDFは日本付近を対象とした解像度20kmの領域実験と解像度60kmの全球実験に分けることができる.本研究では全球実験を用いることとし,この中から過去実験として1981-2010年,4°C上昇実験として20712100年の30年分の気象データ(日降水量,日最高/最低気温)を収集した.本年度は対象流域に岡山県の黒木ダム流域を選定し,全球実験から該当する領域のデータの切り出した.次に,d4PDFと実測気候値間の系統誤差(バイアス)の補正を行った.補正法にはCDFマッピング法を用い,実測の日降水量,気温の統計量と補正したd4PDFの値が一致することを確認した.次に,影響評価の試算として黒木ダム流域においてバイアス補正を施した現在気候値,将来気候値を対象流域で構築したタンクモデルに入力し,影響評価およびその不確実性の分析を試行的に行った.d4PDFで得られる3000年分のデータからかんがい期間中の渇水流量(期間中で非超過率5%となる日流量と定義)の頻度分布を求めその10年確率値の変化を吟味したところ,およそ5%減少するという結果が得られた.ただし,先行研究で得られているように渇水流量は気候シグナルが小さく,不確実性が非常に大きいことを確認した.また,実測のダム流入量を用いて低水時流量の年変動を吟味した.実測データはダム諸量データベースから上流にダムが存在しない20のダムを用い,かんがい期を対象に渇水流量の発生時期を調べた.その結果,北陸や東北日本海側では低水流量の発生時期がほぼ一定なのに対し,中四国や九州北部のダム流域では低水流量の発生時期が一定ではなく,かんがい期中のどの時期でも低水流量が発生していることが示され,この低水流量の発生時期の特性の違いが,影響評価の不確実性を大きくしている可能性が示唆された.初年度に実施予定である「流域の乾湿条件の特性と低水流量の関係性の吟味」については分析途中であるものの,2年目以降に実施予定であった「ダム流域における渇水リスク変化の分析」に取り組み始めることができたため,課題全体として概ね順調であると判断した.渇水流量の影響評価を行う流域として,新たに最上川水系の寒河江ダム流域を対象とした流出解析を行った.まず,本流域は豪雪地帯であるため水収支を検討したところ特に冬季の降水量が大きく過小になっていることがわかった.そこで,冬季降水量の補正方法として風による降雪の補足率低下に注目し,風速による降雪量の補正を行って水収支の吟味および流出解析を行った.

その結果,降水量を年間一律で割増す従来の方法に比べ,融雪後期のダム流入量及び秋季の低水流量について再現性が向上した.ただし,融雪後期については風速の補正を行っても計算流量が観測流量よりも過小となる年があり,さらなる改善の余地があると言える.気候変動影響評価については,後述するようにd4PDFの全国データセットのバイアス補正が遅れていたため,CMIP5データを用いて行い,将来の予測気温が降雨降雪の閾値付近にばらつく場合に,融雪流出量でも評価の不確実性が大きくなることがわかった.渇水流量における不確実性の分析は2019年度に行う予定である.次に,H29年度に入手したd4PDFのバイアス補正を行った.全国版の広域水循環モデルの空間解像度である5kmとし,日本全国を対象に日単位の気象要素(日降水量,日平均気温,日平均相対湿度,日平均風速,日積算日射量)を補正した.正規分布を用いた気温や日射量は現在気候3000年分,将来気候2700年分のバイアス補正が終了したが,ガンマ分布を用いる日降水量と日平均気温では,近似解法を用いているため非超過確率の大きい値で異常値が発生してしまった.そこで,補正を行う上限値を設け,何度も補正をやり直した.その関係で,バイアス補正は少し遅れ気味となっている.研究実績の概要でも述べたとおり,全国を対象としたd4PDFのバイアス補正で異常値が出ることによる再計算が予想よりも多く発生したため,これを用いた影響評価が行えなかった.H30年度の計画として,まずd4PDFを用いた影響評価を他地域の流域で行うことが挙げられる.H29年度は岡山県のダム流域のみで影響評価を実施したが,この結果を比較検討するため,東北や北陸など低水流量の発生時期の年変動が小さい地域と比較し,影響評価における不確実性の地域性について検討を始める.次に,最終年度の渇水影響マップの作成に向け,全国を対象としたd4PDFのバイアス補正に着手する.具体的には,全国の実測気象データの収集を開始し,データがそろい次第バイアス補正を開始する.また,補正したd4PDFを用いて,過去に発生した大規模な渇水事象(H6渇水など)の確率年の推定を行う.この検討は,影響評価を行うダム流域を対象とするが,バイアス補正が間に合えば全国的に検討を行う予定である.まず,d4PDFのバイアス補正が終わり次第,寒河江ダム流域を対象とした影響評価を行い渇水流量の評価における不確実性を分析し,29年度に影響評価を行った中国地方の黒木ダム流域と不確実性の大きさを比較する.また合わせてその不確実性を生む要因を特定する.次に,構築済みの広域水循環モデルにバイアス補正済みのd4PDFを入力することで,自然変動の不確実性を考慮した気候変動影響評価マップを作成する.進捗状況にもよるが,現在の4°C上昇実験に加え,2°C上昇実験の収集も行い影響評価を行う.急な公務により,参加予定であった学会への参加を取りやめたため.平成30年度より全国を対象とした課題に着手する為,データを収録するハードディスク等の購入の加算分として使用する予定である.成果発表で必要であった投稿料や英文校閲などの費用が不要となったため.新たなデータセットの収集に向け,ハードディスク等の購入の加算分として使用する予定である.また,最終年度であるため成果の公表に向け英文校閲などに使用する予定である.
部分群から作られる組合せ構造による有限単純群の研究

1.Sp(4,7)の400点上の置換表現を考える。Sp(4,7)の位数2の各元の固定点で生成された2元体上の符号の双対には2つの自己双対符号が含まれることがこれまでの研究で分かっている。この自己双対符号の存在についての一般化を考察した。有限斜交群G=Sp(2m,q)(qは奇数)の2m次元ベクトル空間の1次元部分空間全体への作用を考えると(q^{2m}-1)/(q-1)次の作用である。2元体上のGのこの作用における置換表現を考える。2元体上の符号は置換表現の部分加群とみなすことができる。この置換表現の部分加群はLataille-Sin-Tiepにより分類されている。しかしながら符号としての自己双対性については知られていない。q=7,23のときにSp(4,q)を自己同型群に持つ2元体上の自己双対符号が存在し、q=7,11,19,23のときSp(4,q)を自己同型群に持つ2元体を拡大した4元体上で自己双対符号が存在することがわかった。さらにSp(6,3)で4元体上の、Sp(6,7)で2元体上の自己双対符号が存在することが分かった。これらは幾何構造などを用いてさらに一般化できると思われる。2.群の特徴的な部分集合と群の構造の関係を組み合わせ的な視点で考察した。群Gの元aに対してX(a)={(x,y)|a=[xy^{-1}x^{-1},x^{-1}yx]}なる集合を考える。非可換単純群では|X(1)|>|G|である。X(a)はG×Gを分割する。このG×Gの分割について、べき零群はすべてのaに対して|X(a)|=|G|と均等に分かれること、およびすべての元に対して均等に分かれる群は可解群であることがわかった。GをΩ上の置換群とする。Gが偶数位数の群であるとき、Gの位数2の元gが固定するΩの点の集合をFix(g)と書くとことにする。Ωの部分集合全体を対称差により2元体上のベクトル空間とみなす。このとき{Fix(g)|g∈G}の生成する部分空間の双対をC(G,Ω)とおく。このとき、定理:Gが作用する長さ|Ω|の自己直交符号はC(G,Ω)に含まれる。有限群Gとその部分群Hを考えると、Gの次数|G:H|の可移置換表現がG/Hの上への作用を考えることにより得られる。このときC(G,G/H)がminimum weight 2となるための必要十分条件を与えた。この条件を満たさない、すなわち、minimum weightが2より大きくなるような部分群HについてC(G,G/H)の考察を行った。特に散在型単純群とその自己同型群Gを考え、|G/H|が1000以下の場合のC(G,G/H)をすべて決定した。この中には散在型単純群の研究の中でこれまでに知られているいくつかの符号が現れることがわかった。つまり、これまで個々の群の性質から得られていた符号たちはC(G,G/H)という形で捕らえられることがわかった。さらに、この範囲の中でC(G,G/H)に含まれる自己双対符号をすべて決定した。さらに100次以下の原始置換表現を持つ群Gに対してC(G,Ω)を決定し、それに含まれるGが作用する自己双対符号を分類した。この中に[64,32,12]self-dual codeでこれまで知られていなかったものが得られ、これは直交群に関連した有限幾何から得られるグラフを用いて特徴付けられることがわかった。有限群Gの部分群HをとりG/H上の置換を考えることでGは可移な置換群と考えることが出来る。置換群Gを自己同型群にもつ符号はGを研究するために有効に用いることが出来る。原始的な作用(Hが極大部分群)の置換群について調べた。次の結果を得た。定理Gを64次の原始的な作用を持つ置換群とする。Gを自己同型群に含む長さ64の2元体上の自己双対符号が存在するのはG=2^6:A_7またはG=2^6:A_8に限る。2つの群から得られる符号は同じものである。2^6:A_8が作用する長さ64の自己双対符号は3つあり1つは最小重みが最大の[64,32,12]符号で、これまで知られていなかったものである。残りの2つは[64,32,8]重偶符号で、[64,32,12]符号とneighborと呼ばれる関係になっている。A_8は直交群O^+(6,2)と同型である。直交群の作用する幾何構造を用いて特徴付けることが出来る。符号に対して被覆半径という不変量がある。長さ64の2元体上の符号では12以下であることは知られていたが12になるものが存在するか否かは知られていなかった。上で得た符号のneighborをいくつか考えることにより、被覆半径が12である長さ64の符号を得た。

定理被覆半径が12である自己双対[64,32,12]符号が存在する。また、重み12の符号語の個数が異なるさまざまな自己双対[64,32,12]符号を構成した。さらに、256次、512次、960次を除いた1000次以下の原始置換群に対する2元体上の自己双対符号を分類した。1.Sp(4,7)の400点上の置換表現を考える。Sp(4,7)の位数2の各元の固定点で生成された2元体上の符号の双対には2つの自己双対符号が含まれることがこれまでの研究で分かっている。この自己双対符号の存在についての一般化を考察した。有限斜交群G=Sp(2m,q)(qは奇数)の2m次元ベクトル空間の1次元部分空間全体への作用を考えると(q^{2m}-1)/(q-1)次の作用である。2元体上のGのこの作用における置換表現を考える。2元体上の符号は置換表現の部分加群とみなすことができる。この置換表現の部分加群はLataille-Sin-Tiepにより分類されている。しかしながら符号としての自己双対性については知られていない。q=7,23のときにSp(4,q)を自己同型群に持つ2元体上の自己双対符号が存在し、q=7,11,19,23のときSp(4,q)を自己同型群に持つ2元体を拡大した4元体上で自己双対符号が存在することがわかった。さらにSp(6,3)で4元体上の、Sp(6,7)で2元体上の自己双対符号が存在することが分かった。これらは幾何構造などを用いてさらに一般化できると思われる。2.群の特徴的な部分集合と群の構造の関係を組み合わせ的な視点で考察した。群Gの元aに対してX(a)={(x,y)|a=[xy^{-1}x^{-1},x^{-1}yx]}なる集合を考える。非可換単純群では|X(1)|>|G|である。X(a)はG×Gを分割する。このG×Gの分割について、べき零群はすべてのaに対して|X(a)|=|G|と均等に分かれること、およびすべての元に対して均等に分かれる群は可解群であることがわかった。
エストロジェン受容体とG蛋白共役型受容体の相互作用に関する分子機構の解明

エストロジェン受容体を介する機能調節に、G蛋白共役型受容体を介する相互作用がどのように関与しているかに関しては未解明である。本研究は、下垂体プロラクチン産生培養細胞を用いて、視床下部由来のドーパミンがG蛋白共役型ドーパミン受容体を介してエストロジェン受容体の転写活性化能を抑制する機構を解明した。本研究の結果は、核内受容体と細胞膜受容体の間の相互作用に関して、従来提唱されてきたものとは全く異なる、新規のメカニズムを示唆している。ドーパミン受容体(D2R)を介したbromocriptine(BC)のエストロジェン受容体(ER)転写活性化能に対する抑制作用の伝達経路を調べた。Ca ionophoreであるA23187を投与してもBCによる抑制は変化せず、Caイオンキレーター剤であるBAPTA-AMを投与してもエストロジェンによるER転写活性促進は阻害されなかったことから、細胞内Caの変化はBCの抑制作用には関与しないことが示唆された。次に、protein kinase C inhibitorであるcalphostin Cを、またMAPK inhibitorであるU0126、あるいはPI3 kinase inhibitorであるLY294002を投与しても、エストロジェンによるER転写活性促進は抑制されなかったことから、protein kinase C、PI3 kinase及びMAPKも関与しないことが示唆された。次に、glycogen synthase kinase 3(GSK3)をSB216763投与によって阻害するとエストロジェンによるER転写活性促進が抑制されたことから、GSK3はER転写活性調節に促進的役割を果たすことが考えられた。GSK3を活性化する上流protein kinaseであるAktの活性化をリン酸化認識抗体を使ったWestern blottingで調べると、エストロジェンによってリン酸化Aktが増加するが、BC投与によって変化しないことが明らかとなった。これらの結果より、AktおよびGSK3の抑制経路への関与の可能性は低いことが示唆された一方ERE非依存性のER転写活性化能についても、BCによる抑制性作用が認められるかを調べるため、AP1結合配列を含むプロモーター活性のレポーターアッセイを行ったが、エストロジェン反応性の活性上昇は認めらず、一方、BCはAP1プロモーターの基礎活性に対しては抑制効果を及ぼした。本年度は、第一にドーパミン作動薬であるbromocritpine(BC)によるエストロジェン受容体(ER)の転写活性化の抑制を確認する実験を行った。BCによるestrogen-response element(ERE)依存性のER転写活性化能の抑制がER蛋白発現抑制によるものではないことを、Percoll法によってプロラクチン産生細胞の割合を50%から90%にまで濃縮した初代培養細胞集団を用いてWesternblotting法によって調べた。ER蛋白はエストロジェン24時間後には大きく減少したが、この発現レベルはエストロジェン及びBCの同時投与によってさらに減少することはなかった。次に、ER転写活性のレポーターであるluciferaseの活性だけでなくluciferase mRNAレベルでのBCによる抑制が起きているかをquantitative real time PCR法によって調べたところ、エストロジェン及びBCの同時投与によってmRNAはluciferase活性と並行して変化することが確認された。第二に、BCがER転写活性化能だけでなく、他のプロモーター活性に対しても影響を及ぼすか否かを検討した。SRE依存性プロモーター活性は血清によって増加したが、BCはこの増加に影響を与えなかった。また、NFKB依存性プロモーター活性はIL-1bによって増加したが、この増加もBCによって変化を受けなかった。第三に、プロラクチン産生初代培養細胞だけでなく細胞株においてもBCの抑制作用が現れるか否かを、ERおよびドーパミン受容体を持っプロラクチン産生細胞株細胞であるGH4ZR7細胞を用いて調べた。GH4ZR7細胞ではエストロジェンによってER転写活性化能が増加し、この増加はBC同時投与によって初代培養細胞程ではないが抑制された。本研究の目的は、エストロジェン受容体(ER)の転写活性化能に対する、G蛋白共役型受容体であるドーパミン受容体の抑制作用の分子機構を解明することにある。本年度は、第一に、ドーパミン受容体刺激剤であるbromocriptine(BC)による抑制現象がラットプロラクチン産生細胞における内因性エストロジェン感受性遺伝子の発現に関しても同様に見られるか否かを調べた。Percoll法によってプロラクチン産生細胞を濃縮した初代培養細胞集団にvehicle, estradiol,あるいはestradiol+BC投与を行い、これら細胞の遺伝子発現をquantitative real time PCR法によって定量した。BCはestradiolによって増加するWnt4,Gal,Tgfa,Vip遺伝子の発現を抑制した。BCは逆にestradiolによって増加するOxtr,Ckb,S100g遺伝子の発現を促進した。第二に、エストロジェンによるERを介した転写活性化に重要と考えられるER Ser118のリン酸化の変化によってBCがERの転写活性化を抑制する可能性を調べた。

vehicle, estradiol,あるいはestradiol+BCの投与を受けた下垂体細胞から蛋白を抽出し、ER Ser118のリン酸化を特異的に検出する抗体を用いてWesternblotting法によってリン酸化の程度を定量した。その結果、BC投与は細胞内のER含量およびER Ser118のリン酸化レベルに影響を与えない事が明らかとなった。ドーパミンによるER活性化能の抑制は、ER蛋白の分解やリン酸化機構の抑制によるものではないことが示唆された。
貿易シェイドパターン解析と実態調査による次世代中間財貿易モデルの構築

本研究は中間財貿易理論への新しいアプローチとして、貿易パターンの変化を記述可能な理論的基礎の構築を目的とする。平成29年度までにまず国際投資の形態と貿易パターン変化の分析のため、日系企業の海外現地法人および国内管理部門などを対象に調査を行い、従来型の直接投資のみならず、投資銀行的な企業行動の重要性を分析し、サプライチェーン・ノードや、買収した現地法人のコントロール拠点の形成には、その根源たる人的資源の動向が重要であることを明らかにした。その上で中長期の緩変動にまで視野を拡大し、興味深いパターン・ダイナミクスの抽出に研究を進め、ネットワーク的な貿易パターンは中間財だけでなく、連続的な単位で取引される生産財の一部も対象とした。そこでは短期間での投資・買収・提携により強力なグローバル・サプライチェーンを形成する現代的なネットワーク形成パターンとは異なる繊維製品関連の特徴あるパターンが抽出された。本年度研究では、それは途上国を中心に現在でも大規模かつ継続的に生起する工業ミシンとアパレル製品の一種の異時点間の貿易パターンであると同時に、将来のIOT生産財と生産品の関係への敷衍可能性を検討できた。このように空間的、および時間軸でのパターン抽出の視点を拡大するとともに数量的な分析やモデル化の研究を進めた。代表的な数量化の手法として貿易をネットワークとして捉える方法がある。しかし分割・統合がありえるノードの不安定さ、また貿易の把握を連続量とするか離散視するかで構造指標は不定的である。このため新たなフィルタリング法として重力モデルの逆利用を提起した。これは貿易理論の段階により当該モデルの解釈が異なることを利用し、重力モデルの有意性を閾値にする考え方である。これにより描写されるグラフの雲の変化に、例えば前出の人材配置の変化を重ね合わすことにより、貿易パターン変化の解釈の可能性を検討した。本研究は、これまで蓄積されてきた従来の中間財貿易の視点と理論に対し、新しい視点と理論によるアプローチを試みるものである。すなわち、従来の製造業等による途上国への海外直接投資だけでなく、投資銀行的な企業行動、すなわち企業買収や出資の国際的連鎖などによる、新しい大規模な変化を背景とした現象の記述を可能にする理論的基礎を構築することを目的としている。特に研究初年度である平成26年度は新しい国際投資の形態と貿易パターンの変化の関連を調べるために、従来型の日本企業の迂回生産、現地市場対応、さらに日本市場向けの低コスト生産基地といった海外への生産設備投資だけではなく、例えば投資銀行機能を有する企業の行動と連鎖的な影響といった企業行動に着目して、対象企業を選定し海外調査を行った。調査エリアは上記行動を取る企業が集中して進出している欧州、特に集積度の高い英国を選択した。対象企業は商社、物流、また自動車工業周辺として部品製造業、自動車販売、さらに高付加価値領域として製薬などを選んだ。調査内容は出資・買収・分離・提携・アウトソーシングを繰り返してフラグメント化する企業形態を現地の雇用問題と合わせてヒアリングした。この結果文献等では察知不可能な種々の実態や兆候を知ることが出来た。これらの調査結果は他の研究者や現地政府機関のスタッフ等と情報交換し、その精度を高めることができた。また研究計画に従い、実態調査と並行して理論的研究を開始した。初年度である平成26年度は、貿易、企業組織、地域競争、ネットワークなどのキーワードに着目し、それぞれのサーベイを開始した。本研究は、中間財貿易理論への新しいアプローチの試みとして、従来型の製造業等の海外直接投資だけでなく、投資銀行的な企業行動である企業買収や出資の国際的連鎖などによる変化を記述可能な理論的基礎を構築しようとしている。研究初年度の平成26年度は新しい国際投資の形態と貿易パターンの変化の関連を調べるために、従来型の日本企業の迂回生産、現地市場対応といった対外生産設備投資だけではなく、例えば投資銀行機能を有する企業の行動やサポートサービス機能といったことに着目して現地調査を行った。平成27年度はさらに保険業へのインタビューを加え、それらの研究成果をもとに詳細な分析を行った。その結果、企業のグローバル・ネットワークのノードたる拠点の形成には、その根源である人的資源に着目する必要があることが明らかになった。かつての日本企業そのものが海外に拠点を有する形態から、事業自体は現地法人が主体的に行うが、本社からの派遣者は補助的や監督的な役割を担うものが増加している。その特徴は日本人社員の少なさであり、経営の主体でもなく、日本企業としての運営がなされるものでもない。このような傾向は実態調査と合わせて、経済産業省「海外事業活動基本調査」の長期系列だけでなく、外務省「海外在留邦人数統計調査」との組み合わせなどで詳細に分析可能で、定量的にも把握可能であることを明らかにした。また研究計画に従い、理論的研究および実証的分析の準備を開始した。研究初年度の平成26年度の、貿易、企業組織、地域競争、ネットワークなどのキーワードに着目した先行研究サーベイを引き続き進めるとともに、平成27年度は貿易理論と複雑ネットワーク理論についてもサーベイを行った。また、実証的研究の準備として、国連貿易統計データ等の入手とデータハンドリングに関する検討を開始した。研究計画は、実態調査、理論的研究、実証的研究、政策の検討から構成される。平成26年度からの実態調査を最優先する計画により、短い期間にもかかわらず効率的な現地調査を行うことができた。平成27年度ではさらにその結果に追加的な調査を加え、理論的研究、および実証的研究に必要な知見を得ることができた。さらにネットワークの拠点形成と人的資源問題という、理論的研究において重要な足がかりを得ることができた。

また公開データの新たな活用法も開発することが可能になった。並行して行ってきた理論的な調査も障害無く進捗しており、また実証分析の準備も開始されている。以上から、おおむね順調に進展していると評価した。本研究では中間財貿易理論への新しいアプローチとして、従来型の製造業等の海外直接投資だけでなく、企業買収など投資銀行的な企業行動や出資の国際的連鎖などによる変化を記述可能な理論的基礎の構築を試みる。平成26年度から28年度にかけては、まず新しい国際投資の形態と貿易パターンの変化の関連を調査する目的で、日系企業の海外現地法人を対象に調査を行った。さらに調査は国内でも継続的に行なわれ、迂回生産や現地市場対応といった従来型の投資だけではなく、投資銀行機能を有する企業の行動や、日系企業に対するサポートサービス機能などの重要性が増している実態が把握された。そして生産拠点では邦人は集団でユニットとして駐在するのに対し、グローバル化するサプライチェーン要所のサービス機能のための、あるいは事業自体は買収・出資した現地法人が主体的に行い、邦人派遣者は補助や監督的役割を担う拠点の形成には、その根源たる人的資源に着目する必要があることを明らかにした。その特徴は邦人社員の少なさであり、経営の主体でもなく、日本企業としての運営がなされるものでもない。このような傾向は実は経済産業省「海外事業活動基本調査」の長期系列だけでなく、外務省「海外在留邦人数統計調査」との組み合わせなどで詳細に分析可能であることを明らかにした。現在は、これらの実態調査や基礎データの解析とともに、さらに貿易パターンにおける特徴の分析に着手している。複数のアプローチを検討しているが、一つは海外進出企業の動向と貿易データの変化の関係、もう一つは複雑ネットワークの手法による貿易データの解析である。そしてそれらと国際産業連関分析との関係である。中長期の緩変動と経済ショックによる急変動により、興味深いパターン・ダイナミクスの抽出の可能性を検討している。研究計画は、実態調査、理論的研究、実証的研究、政策の検討から構成される。平成26年度からの実態調査を最優先する計画により、短い期間にもかかわらず効率的な現地調査を行うことができた。平成27年度から28年度ではさらにその結果に追加的な調査を加え、理論的研究、および実証的研究に必要な知見を得ることができた。さらにネットワークの拠点形成と人的資源問題という、理論的研究において重要な足がかりを得ることができた。並行して行ってきた理論的な調査も障害無く進捗しており、また実証分析の部分的なテストも開始できている。そして28年度は、情報の相対的に入手しやすい日系企業の海外進出状況と貿易パターンの変化の関係についてデータの整理と経済ショックによる撤退や貿易量の変化などの、定性的情報と定量的情報のマッチングを始めている。
新規免疫抑制性サイトカインIL-27による免疫制御とその治療応用

IL-27は、免疫・炎症抑制作用を持つIL-12ファミリーサイトカインである。本研究では、IL-27の免疫抑制機構を解明し、このシグナルを制御することによる、免疫疾患、炎症性疾患の新しい治療戦略を構築することを目指し、以下の研究を行った。1) IL-27によるリンパ球・樹状細胞抑制のシグナル伝達機構2)自己免疫疾患、広範な炎症性疾患モデルにおける、IL-27の治療効果3) IL-27投与、あるいはシグナル増強・遮断による免疫制御法の確立これらの解析を通じて、IL-27シグナルコントロールによる、治療応用可能な新規免疫抑制法の確立を目指す。本年度は具体的に以下の検討を行い、1.単球やマクロファージ、樹状細胞とT細胞におけるIL-27の抑制シグナルの比較解析2. IL-27の持つ炎症抑制作用に関して、ストレプトゾトシン誘導性糖尿病モデルマウスにおいて、1)炎症細胞に対する抑制作用を検討する2)膵β細胞に対する直接の保護作用(アポトーシス抑制、小胞体ストレス抑制など)を検討する。3. IL-27の持つ炎症抑制作用に関して、LDL受容体欠損マウスを用いた動脈硬化モデルマウスにおいて、動脈硬化発症抑制作用を検討する。変成自己、変成成分により生じる炎症病態におけるIL-27の関与と治療効果を明らかにした。すなわち、IL-27シグナルを欠損するマウスでは炎症の増悪が認められたことから、IL-27が病態形成を負に制御していることを見出し、さらにIL-27持続投与によりこれらの代謝異常の背景にある自然炎症を抑制し、疾患の治療・発症予防効果が得られることを見出した。IL-27のシグナル伝達機構やその炎症抑制のメカニズムの概要を明らかにしたが、解明した機構以外のメカニズムの存在が示唆されている。無菌性炎症に引き続く糖尿病や、脂質代謝異常に引き続く自然炎症を背景とした動脈硬化に対するIL-27の治療効果を明らかにし、それぞれ、論文発表、論文投稿に至った。今後は、投稿中論文の受理のための追加実験などを行うほか、代謝異常に伴う自然炎症に対するIL-27の治療効果などを、様々な実験モデルで検討を行う。IL-27によるTh17分化抑制作用とIL-10産生誘導による免疫抑制作用が明らかにされているが、受容体下流のシグナルや自然免疫細胞に対する抑制機構の詳細など、不明点も多く残されている。本研究では、IL-27の免疫抑制機構を解明し、このシグナルを制御することによる、免疫疾患、炎症性疾患の新しい治療戦略を構築することを目指した。具体的には以下の3点の研究を行った。1)IL-27によるリンパ球・樹状細胞抑制のシグナル伝達機構を解明2)自己免疫疾患、広範な炎症性疾患モデルにおける、IL-27の治療効果3)IL-27投与、あるいはシグナル増強・遮断による免疫制御法の確立。1)に関しては、T細胞においてIL-27の下流でIL-10産生に関わる転写因子に着目し、この機能を解析している。T細胞とマクロファージなどではIL-10産生誘導機構がことなる可能性を見いだしている。2)3)に関して、炎症性動脈硬化、炎症性2型糖尿病モデルマウスにおいてIL-27による炎症抑制効果を見いだしており、糖尿病モデルマウスでは、IL-27による糖尿病発症抑制効果を確認した。これらの解析を通じて、(1)自然免疫獲得免疫におよぶ、IL-27の細胞機能抑制効果の分子機構の解明、(2)いわゆる免疫疾患のみならず、膵島炎や動脈硬化など、炎症により引き起こされる病態におけるIL-27の免疫・免疫制御作用や、病態形成における役割が明らかにされ、(3)IL-27シグナルコントロールによる、治療応用可能な新規免疫抑制法の確立が期待される。

無菌性炎症に引き続く糖尿病や、脂質代謝異常に引き続く自然炎症を背景とした動脈硬化に対するIL-27の治療効果を明らかにし、それぞれ、論文発表、論文投稿に至った。今後は、投稿中論文の受理のための追加実験などを行うほか、代謝異常に伴う自然炎症に対するIL-27の治療効果などを、様々な実験モデルで検討を行う。
ラット慢性低灌流状態モデルの脳循環代謝と白質の病態についての検討

(1)オートラジオグラムによる局所脳血流、代謝の検討虚血作成後2日,1週,4週および8週後に局所脳血流量と局所脳ブドウ糖利用率を測定した。局所脳血流量では、2日後で皮質、白質、基底核領域において対照の33-58%まで低下し、2日から1週後まで持続した。1-4週後では各領域において回復傾向が見られたが、脳梁、内包で50%程度で低下したままであった。8週後では、脳梁、内包では70-80%程度の回復であったが、他の領域ではほぼ90%以上回復した。局所脳ブドウ糖利用率では、2日後で皮質、白質、基底核領域において対照の56-90%まで低下し、1週後には39-69%まで低下した。その後徐々に回復傾向を示し、4週後にはほぼ対照の90-100%まで回復し、8週後でも同様であった。(2)脳循環代謝と病理所見との比較検討虚血作成後2日、1週、4週および8週後に、4%paraformaldehydeで灌流固定を行ない、白質粗鬆化の評価は、Kluver-Barrera染色で行なった。虚血作成1週後より脳梁、内包等の白質で髄鞘の乱れが観察された。4週後では同部位に空胞形成が観察された。皮質では組織的形態は保たれていた。脳梁、内包等の白質の脳血流は4週後で50%程度で、梗塞に至らない程度の血流低下が1週から4週以上続くことが病理変化を起こしていると考えられた。(3)免疫病理学的検討虚血作成後2日、1週、2週、4週および8週後に、4%paraformaldehydeで灌流固定を行ない、白質におけるDNA断片化の有無についてTUNEL法で検討したところ、虚血1週後よりTUNEL陽性細胞が見られた。白質病変進展にグリア細胞のDNA断片化の関与が示唆された。