hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハドロンの性質に対するクォーク反クォーク対の影響

負パリティのΛ粒子、および、近年発見されたX(3872)、Zb±中間子を解析し、Λについては3クォーク系とバリオン-中間子系の、X(3872)については2中間子状態とc-cbar芯の重ね合わせであると考えると、いずれも実験を再現する共鳴状態が得られ、またX(3872)の崩壊時に見られるアイソスピンの破れも説明されることを明らかにした。さらに、その相互作用を用いるとZb±中間子の共鳴も説明されることを明らかにした。この研究の目的は、バリオン共鳴状態、また、近年発見されたq-q-qbar-qbar系の可能性があると考えられている重いクォークを含む中間子、および、1GeVより軽いスカラー中間子などを対象とし、クォーク内部自由度を考慮したハドロンにおけるクォーク反クォークペアの影響を明らかにすることである。また、それを通じて、低エネルギー領域でのハドロンの性質や、ハドロン構造を作り出すダイナミクスに対する知見を得て、非摂動論的なQCDの性質を現象論的に理解しようとすることである。(1)研究対象具体的には、(1)Λ(1405)、N*(1440)を始めとする正負パリティのバリオン共鳴状態、(2)また、Ds0*(2317)±、Ds1(2460)±、X(3872)等のパリティが正であるか、或いは、正と予想され、q-q-qbar-qbar系の可能性があると考えられている重いクォークを含む中間子、および、(3)1GeVより軽いスカラー中間子(f0(600)、f0(980)、a0(980)、κ(800))などである。(2)研究手法以下に挙げるいくつかの手法を用いて研究対象にアプローチすることにより、モデルによらない系の特質を明らかにする。すなわち、(1)バリオン共鳴状態に対しては、(qqq)と(qqq)-(qqbar)の配位が結合した状態を、中間子に関しては、(qqbar)(qqbar)配位と軌道部分が励起した(qqbar)とが結合した状態を仮定したクォーク模型を用いる。(2)ハドロンを基本粒子とし、その間の相互作用をクォーク模型から導出する。また、(qqq)、(qqbar)コアに対応する状態を、散乱状態に埋め込まれた束縛状態として取り入れた、リップマンシュヴィンガー(LS)方程式を解く。(3)グリーン関数の方法で、クォークコアを通じて生成される状態の質量スペクトルを計算する。(4)複素スケーリング法で、クォーク模型、ハドロン模型共に、しきい値近くの共鳴状態を調べる。本年度は、主にA(1405)と重いクォークの入った中間子X(3872)について研究を進めた。A(1405):簡単化したバリオン-中間子散乱模型により、共鳴メカニズムについて、クォーク模型によるものとカイラルユニタリー模型によるものとの比較を行った。特に、クォーク模型では質量が実験より高めに予言されているA(1405)に対応するq^3状態を、バリオン-中間子散乱状態の極(q^3コア)として導入する扱いについて議論した。その結果、クォーク模型、および、カイラルユニタリー模型の結果は、共に、適切なバリオン-中間子間相互作用と、必要であればq^3コアを導入することにより、簡単化した模型によって再現される事を明らかにできた。また、(1)カイラルユニタリー模型ではq^3コアを入れずにA(1405)のピークが再現できること、(2)カットオフエネルギーを低くすると、カイラルユニタリー模型でもq^3コアの導入が必要となること、(3)カラー磁気相互作用を基としたクォーク模型ではNK^<bar>「間の引力が弱いためq^3コアの導入が必要であることがわかった。更に、A(1405)の中のq^3コア成分が大きいとK^<bar>N散乱長は小さくなることから、実験値よりq^3コアの重要性を推定できる可能性を示した。X(3872):この状態はcc^<bar>「コアと結合したD^0-D^<0*bar>2中間子状態であるとし、B→X(3872)Kの遷移強度をGreen関数の方法を用いて調べた。その結果、cc^barコアとD^0-D^<0*bar>「間の遷移相互作用が強ければ、コアを導入しても強度スペクトルにコアに対応するピークが現れないこと、また、コアの無い場合はD^0-D^<0*ba>「の閾値周辺に強度が集まること等を明らかに出来た。更に、コアの有無によってスペクトルの形状が異なることから、実験のスペクトルからコアの重要度が推定できる可能性を示した。本年度は、主に重いクォークの入った中間子であるX(3872)に対するアイソスピンの破れの影響について研究を進めた。

まず、X(3872)を、クォーク4体系とcc^<bar>コアの混合した状態と仮定した。そこに、u-dクォークの質量差および電磁的相互作用から生じるアイソスピンの破れを導入して、X(3872)に対する影響について調べた。その結果、X→J/ψππとX→J/φπππの遷移強度の比が1と無矛盾であるという実験結果を導きうるアイソスピン破れがX(3872)に現れることがわかった。しかし、近距離ではアイソスピンはよい量子数で、非常に浅く幅の狭い結合状態がアイソスピン0のチャネルにのみ存在するということも説明することが出来た。また、cc^<bar>コアと結合したD^0-D^<0*bar>及びD^+-D^<-*>の2中間子状態であるとした模型で、D^+とD^0の質量差を導入して、アイソスピンの破れの影響を調べた。その結果、この模型でも実験と無矛盾な遷移強度の比が得られた。更に、D^0-D^<0*bar>、D^+-D^<-*>、J/φ-ρ、J/ψ-ω及び、cc^<bar>をチャネル結合した模型において複素スケーリング法を用いて散乱状態の解析を試み、X(3872)がしきい値付近の共鳴状態である場合でも取り扱える可能性を示した。本年度は、主にX(3872)に対して、ccbarコアと2中間子の散乱状態との混合の影響、X(3872)を構成する中間子が崩壊幅を持つ影響、および、X(3872)に対するアイソスピンの破れの影響について研究を進めた。まず、X(3872)を、DO-DO*bar、D+D-*、J/ψρ、および、J/ψωの2中間子状態とccbarコアの混合した状態と考え、ρおよびω中間子が2πまたは3πに壊れる効果を伝播関数の虚数部分として考慮し、その影響を調べた。その結果、ρ中間子が広い崩壊幅を持つことにより、従来用いられていたρ中間子の質量中心によるしきい値よりも下に、X(3872)の成分が現れることがわかった。また、ρ中間子の崩壊幅がω中間子の崩壊幅より非常に大きいことから、もともと中間子の質量差から来るアイソスピンの破れが、X(3872)では大きくなり、観測されるようなアイソスピンの破れた細いピークとして現れる可能性があることがわかった。さらに、昨年度に続いて、X(3872)をccbarコアと結合したDO-DO*bar、D+D-*2中間子状態であるとし、B→X(3872)Kの遷移強度をGreen関数の方法を用いて調べた。特に本年度は、アイソスピンを破る効果を中間子の質量差として導入した。その結果、アイソスピンが0の状態の中にアイソスピンが1の状態が16%程度混じることがわかり、実験値を再現できる可能性を示した。1.エキゾチックハドロンの候補であるX(3872)中間子の解析X(3872)を、スピン1、パリティ+、荷電パリティ+の量子数を持つ、2中間子状態とクォーク反クォーク対の芯の重ね合わせであると仮定した。その上で、ベクトル中間子ρ、ωの幅を考慮して、ccbarからX(3872)の共鳴を通じて、J/ψρ(→2π)、J/ψω(→3π)、DD^*へ崩壊する遷移強度を解析した。その結果、実験で見られるものと同様のピークを得られること、また、実験の崩壊幅に見られるアイソスピンの大きな破れは、2中間子のしきい値の違いから来る、崩壊の起きる短距離部分では小さな影響しかないはずの破れが、ρ中間子の大きな崩壊幅によって拡大されたものとして理解できることを明らかにした。2.エキゾチック・ハドロンであるZ_b(10610)^+とZ_b(10650)^+の解析X(3872)を再現するようなDD^*間力からクォークの質量差を考慮してBB^*間力を導き、それを用いてZ^+_bの状態を求めた。
確率論的アプローチによる前立腺癌の腫瘍制御確率モデルの開発

前立腺癌に対し低線量率組織内照射をおこなった305例の経過観察66ヶ月のデータと、高線量率組織内照射を行った178例の経過観察61ヶ月のデータを解析し論文発表を行った。これらを元に腫瘍制御モデルの作成を試みたが再発例が少なく整合性のあるTCPモデルは作成できなかった。上記、臨床的なアプローチに加えて分子生物学的なアプローチを試みた。まず細胞の反応を調べる前に放射線のターゲットとして最も重要なDNAの各種放射線に対する反応を調べる必要があり、線量とDNAの二重螺旋構造の破壊される量を比較する研究を始めたが、その基礎的データを得た段階で研究期間終了となった。前立腺癌に対する低線量率組織内照射の治療成績と高線量率組織内照射の治療成績をそれぞれ経過観察期間中央値5年で論文発表を行った。両治療法とも良好な治療成績が得られていた。それぞれの治療法から得られるデータの精度を高めるために、治療に使用されるニードルの誤差がどの程度か調べる研究と、使用する線源の種類による誤差がどの程度かを調べる研究も終了し、現在論文を投稿中である。また、外部照射に関しては一回大線量を使用した定位的放射線治療の前向き臨床試験が継続中で、現在症例集積中となっている。それぞれの治療方法に関して精度の高い治療成績を得たのち、前立腺癌に対すアルファ・ベータ比に関する数学的モデルを構築する予定となっている。基礎実験に関しては、今年度になって実験室の整備が整ってきた段階であり、準備段階の実験をはじめた状況にとどまっている。前立腺癌に対し低線量率組織内照射を行った300例と、高線量率組織内照射を行った200例の臨床データを解析し、論文作成中である。このように異なった線量率の放射線治療によって治療された前立腺癌の治療結果を解析することで前立腺癌の生物学的な特性を解析し、さらにPSAやグリソンスコアといった個々の患者に固有な因子を合わせて解析することでテーラーメイドな放射線治療の開発の基礎的なデータとする。ただし経過観察期間がまだ短いため再発例が少なく、統計学的に強い相関を示す因子はみつかっていない。また、内分泌療法を併用している症例が多いため、純粋に放射線の効果だけと抽出するためには、すくなくとも放射線治療後は内分泌療法を行っていない症例を選択して解析する必要があり、これは今年度、来年度に検討する予定である。通常分割外外照射で治療した患者のデータも集積がほぼ完了し、データの解析を準備している。これと組織内照射の治療成績を比較するとこで線量率の違いによる反応の違いをより詳しく解析できる。また高線量率組織内照射を施行する際の精度管理に関する研究も行い、これも論文作成中である。放射線の効果を解析するには放射線治療が高い精度で実施されている必要があり、そのための研究として異議が大きい。上記、臨床的なアプローチにくわえて分子生物学的なアプローチをする予定であり、癌細胞内のDNAに対する放射線の影響やDNA修復タンパクの影響などを調査するための基礎実験のための物品を購入し、準備を進めている途中である。前立腺癌に対し低線量率組織内照射を行った305例の経過観察期間66か月のデータと、高線量率組織内照射を行った178例の経過観察期間61か月のデータを解析し論文発表を行った。このように異なった線量率の放射線治療によって治療された前立腺癌の治療結果を解析することで前立腺癌の生物学的な特性を解析し、さらにPSAやグリソンスコアといった個々の患者に固有な因子を合わせて解析することでテーラーメイドな放射線治療の開発の基礎的なデータにできる。また、内分泌療法を併用している症例が多いため、純粋に放射線の効果だけを抽出するためには、少なくとも放射線治療後は内分泌療法を行っていない症例を選択して解析する必要があるが、これについてはまだ症例数、経過観察期間ともに短く今後検討していく予定である。また高線量率組織内照射を施行する際の精度管理に関する研究も行い、これについても論文発表を行った。放射線の効果を解析するには放射線治療が高い精度で実施されている必要があり、そのための研究として意義が大きい。上記、臨床的なアプローチにくわえて分子生物学的なアプローチを試みた。癌細胞内のDNAに対する放射線の影響やDNA修復タンパクの影響などを調査するための基礎実験の準備を進めてきた。まず細胞の反応を調べる前に放射線のターゲットとしてもっとも重要なDNAの各種放射線に対する反応を調べる研究を行う必要があり(なぜなら放射線による反応がDNA破壊の違いによるのかそれ以外の因子が関わっているのか確認する必要がある)、線量とDNAの二重らせん構造の破壊される量を比較する研究を始めたが、その基礎的データを得た段階で研究期間が終了となった。放射線腫瘍学臨床的な研究に関しては順調に進んでいるが、基礎実験が進んでいない。

理由は人材・時間不足が主なものとして考えられる。臨床的なデータの集積および解析に関しては順調にすすんでいる。これは研究者の所属する施設で過去に治療された症例数が十分に多かったため、遡及的にデータを集積することで必要な量のデータを容易に確保することができたためである。基礎実験に関しては、施設内の共同施設の利用や他の研究者のアドバイスを受けながら進めているものの、必要な設備を整えるのに時間がかかっており実際の成果を得るまでには至っていない。臨床的な研究をまず最終段階まで進めて、各治療法に関して精度の高いデータを得る。精度の高いデータを得られれば当初の目的であった数学的モデルを構築することが可能となる予定である。基礎実験に関しては人材・時間不足で予定どおり進めることが困難であるが、現在まで進めた準備を次の研究につなげていく予定である。臨床的なデータ解析に関しては、今後もデータ集積および解析を続けていく予定である。一部のデータは論文もほぼ完成しており、次年度には投稿する予定である。基礎的な実験に関しては、本年度に引き続き準備を進めていく。同時に他の研究者とのディスカッションや新たに報告された論文等を吟味しつつ、必要があれば実験計画の変更を行う。基礎実験の準備が進まなかったため、当該年度に使用しなかった金額が残った。次年度以降にも基礎実験の準備を進める予定。基礎実験に必要な物品をさらに購入する予定である。
高齢者の孤立死予防対策に関する研究

本研究では、高齢者の孤立死予防活動を1行政主導型、2アソシエーション型、3住民主体型に分類した。高齢者の孤立死予防活動を行政だけで行うことは困難であり、住民の協力は欠かせない。しかし、今日のように公的責任が後退し、住民任せで高齢者の孤立死の予防活動を行うことは困難である。今日、コミュニティが崩壊し、家族関係が希薄化しているので、アソシエーション型の活動に期待することになる。地域における活動は、孤立死予防に特化するのではなく、生前の社会的孤立に焦点を当て、社会的孤立予防活動を行うべきである。G-serchデータベースを利用して、全国紙・地方紙の新聞記事から孤立死対策の記事を検索した。その結果、新聞記事では孤立死対策として紹介されていたが、活動内容を確認すると、社会的孤立対策のものが多かった。また、その活動内容は多岐にわたっており、住民によるサロン活動、行政機関による見守り活動(アウトリーチ)、協同組合の組合員(班会)活動、買い物難民支援などがあった。また、孤立死は、都市部での問題と捉えられがちであるが、実際は過疎化が進んでいる山間地域でも孤立死対策に取り組んでいた。孤立死は社会的孤立状態の延長線上に起こる可能性が高いので、社会的孤立対策は、孤独死対策に有効であることを改めて確認した。今日、社会的孤立に関する研究は、多くの研究者が取り組んでいるため、多くの学会や研究会に参加して、社会的孤立に関する研究についての情報収集も積極的に行った。東京都港区が行っている「ひとり暮らし高齢者等見守り推進事業」について調査を行った。「ひとり暮らし高齢者等見守り推進事業」とは、行政機関によるアウトリーチである。この事業の実施責任者である東京都港区高齢支援課の職員や、実際にアウトリーチを行う「ふれあい相談員」にインタビュー調査を行った。そして行政機関によるアウトリーチの必要性を裏付ける実態調査をした港区政策創造研究所の所員にもインタビュー調査を行った。また、ふれあい相談員の実践報告会やシンポジウムにも参加して、活動内容について調査した。愛知県南部を中心に展開している南医療生活協同組合の取り組み、なかでも組合員による班会活動について調査を行った。実際に、組合員宅で活動していた班会活動を見学した。班会活動は組合員が中心となり、学習会などを企画し、組合員の居場所づくりをしていた。また、岐阜市で買い物難民支援をしている活動も調査し、現在、調査結果をまとめた論文を投稿中である。昨年度同様に、孤立死や孤独死に関連する新聞記事(朝日新聞、読売新聞、産経新聞、毎日新聞)を収集した。その結果、孤立死に関する記事は、2014年度は77件であったが、2015年度は56件に減少していた。一方、孤独死に関する記事は、2014年度は460件であったが、2015年度は365件に減少していた。つまり、孤独死や孤立死に関する記事が減少傾向にある。そして、孤立死よりも孤独死という名称を使用している記事が圧倒的に多かった。また、記事の内容を見ると、孤独死というよりも孤立死といえる内容のものも見受けられた。孤独死は定義が曖昧であるが、世間一般に浸透していることばなので、新聞記事に使用されることが多いと推測できる。南医療生活協同組合が2015年4月に開設した「よってって横丁」を見学した。その際も生協職員と一緒になって、南医療生活協同組合の組合員の方も案内係などを担っていた。「よってって横丁」は生協職員が企画、提案したというよりも組合員の意見などを取り入れて作られた建物であった。そして、「よってって横丁」は、乳幼児から高齢者までの年齢を問わず、組合員の誰もが集うことができる場として作られていた。そして、南医療生活協同組合の組合員は、DVD『だんらんにっぽん』やテレビ東京「ガイアの夜明け」でも紹介されているように、組合員が熱心に地域福祉活動に取り組んでいた。さらに今日、国により「地域包括ケア」が政策的に推進されているが、南医療生活協同組合が取り組む「協同のまちづくり」はそのモデルケースであると言える。ソウルサイバー大学の李栖瑛先生の協力を得て、韓国調査も実施することができた。今回、ソウル市の集合住宅にある敬老堂の運営を行っている総合福祉施設の方へのインタビューを行うことができた。そして、敬老堂の先行研究と今回の調査結果を踏まえて、敬老堂の現状と課題をまとめることができた。孤立死事例を収集することが困難である中で、新聞記事からの情報収集は重要である。そこで、2015(平成26)年度から継続して、孤立死や孤独死に関連する記事について情報収集を行ってきた。記事件数は減少傾向にあるが、その分深刻な孤立死事例が掲載されている。孤立死事例の収集方法としては有効であり、2016(平成28)年度も継続する予定である。また、今年度は、南医療生活協同組合へ訪問して、組合員の取り組み状況などを自分の目で確認することができたことは大きな成果であった。そして、訪問調査だけではなく、先行研究なども見ることができた1年であった。今年度は、予定通り韓国調査も行い、敬老堂について聞き取り調査を行うことができた。帰国後に気になる点については、ソウルサイバー大学の李栖瑛先生の協力を得て、追加で情報収集することができた。2014(平成26)年度に引き続き、2015(平成27)年度も当初計画していた通り、研究を遂行することができた。

上記の結果から、「(2)おおむね順調に進展している」と自己評価した。今年度が研究期間の最終年度であり、新規の調査などは行わず、追加調査(聞き取り調査など)や不足していた資料や情報の収集を中心に行った。そして、平成26年度・平成27年度の研究成果をまとめることに専念した。3年間継続して、G-searchデータベースを利用して、全国紙・地方紙の新聞記事から孤立死(孤独死)やその予防の取り組みなどに関する記事を収集した。全国紙(朝日新聞、読売新聞、産経新聞、毎日新聞)に掲載された孤独死関連の記事は406件、孤立死関連の記事は58件であった。以前に比べ、孤独死や孤立死に関する報道は減少傾向にあった。その一方で特殊清掃業である遺品整理士を中心として、孤独死・孤立死問題を取り上げることが増えた。また、ゴミ屋敷問題との関連で「セルフ・ネグレクト」に関する報道も増えた。旧市街地では人口の流出があっても流入が少ないため、高齢化が益々進んでおり、国が推進する「地域包括ケアシステム」「我が事・丸ごと」「地域共生社会」を意識している訳ではないが、地域社会が置かれている現状から大小の地域福祉活動が取り組まれていた。しかし、これらの活動は地域住民が中心となることから、中心メンバーがいる間はよいが、中心メンバーが引退した後の後継者不足に悩んでいた。そして、地域で暮らす高齢者が地域で暮らす高齢者を支援している状況であり、地域で老老介護が行われている雰囲気であった。地域における活動は、孤立死予防に特化するのではなく、社会的孤立に着目したものが多かった。孤立「死」や孤独「死」に注目されるが、「死」そのものを予防することは困難であり、「死」に着目するのではなく、生前の社会的孤立に焦点を当て、社会的孤立予防活動を行うべきであると言える。本研究では、高齢者の孤立死予防活動を1行政主導型、2アソシエーション型、3住民主体型に分類した。高齢者の孤立死予防活動を行政だけで行うことは困難であり、住民の協力は欠かせない。しかし、今日のように公的責任が後退し、住民任せで高齢者の孤立死の予防活動を行うことは困難である。今日、コミュニティが崩壊し、家族関係が希薄化しているので、アソシエーション型の活動に期待することになる。地域における活動は、孤立死予防に特化するのではなく、生前の社会的孤立に焦点を当て、社会的孤立予防活動を行うべきである。平成27年度も継続して孤立死対策に関する情報収集を行うが、平成26年度はG-serchデータベースを利用して、全国で取り組まれている、さまざまな孤立死対策の活動について整理することができた。平成26年度の孤立死対策に関する情報収集の結果、孤立死対策の活動を1行政主導型、2住民・コミュニティ主導型、3協同組合主導型、の3つの類型に整理することができた。また、平成26年度中に、それぞれの類型の活動内容について調査を行うことができた。1行政主導型である東京都港区のアウトリーチ活動の調査として、東京都港区高齢者支援課、ふれあい相談員、港区政策創造研究所への調査を行うことができた。2住民・コミュニティ主導型である岐阜市三田洞団地の住民による買い物支援の活動について調査を行うことができた。3協同組合主導型として、南医療生活協同組合の班会活動についても調査を行うことができた。
脂質性シグナル伝達に関わるPIP5Kのアイソザイム固有の活性制御・生理機能の解析

リン脂質キナーゼPIP5Kは、PIP2の産生を介して多様な生理機能を発揮する。PIP5Kにはα、β、γの三つのアイソザイムが存在する。先に研究代表者の属する研究室ではPIP5Kの活性化因子として低分子量Gタンパク質Arf6を同定しているが、本研究では各アイソザイム特異的なArf6による活性化を検討し、PIP5Kγに固有のN末領域が分子内マスキングによりArf6による活性化を調節するというユニークな制御機構を明らかにした。リン脂質代謝酵素ホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼ(PIP5K)は、ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP_2)の産生を介して、細胞骨格再構築、小胞輸送など生体内において多彩な機能を担っている。PIP5Kにはα、β、γの三種のアイソザイムとγには3つのスプライシングバリアントが存在する。本研究では、それぞれのアイソザイムの活性化機構とその生理機能について解析を行い、PIP5Kアイソザイムは固有の機構でARF6による活性化を受けるという新たな知見を得た。先に我々は、PIP5Kの直接の活性化因子として低分子量Gタンパク質のARF6を同定したが、in vitroにおいて、ARF6はPIP5Kα、βを活性化するがPIP5Kγは活性化しないことを見出した。しかしながら、PIP5Kγに固有のN末端領域を欠損させたところ(ΔN)、この変異体はARF6により顕著に活性化された。また、この活性化はN末端領域の断片を添加することで抑制された。さらに、PIP5Kγの全長(WT)とΔN変異体のARF6との相互作用を検討したところ、ΔNとARF6との結合量はWTと比較して顕著に増加していた。以上より、PIP5KγではN末端領域がARF6との相互作用を阻害することで活性化を抑制していることが明らかとなり、PIP5Kγは分子内あるいは分子間マスキングによりARF6による活性化を調節していることが示唆された。本研究では、それぞれのアイソザイムの活性化機構とその生理機能について解析を行い、以下の知見を得た。先に我々は、PIP5Kの直接の活性化因子として低分子量Gタンパク質Arf6を同定しているが、今回我々は、in vitroにおいてArf6はPIP5Kα、βを活性化するがPIP5Kγは活性化しないことを見出した。さらに、このアイソザイムによる活性化の違いは、PIP5Kγに固有のN末端領域がArf6との相互作用を阻害することによりArf6による活性化を抑制していることに起因することを明らかにした。一方で、マウス脳細胞質を用いて同様のArf6による活性化を測定したところ、精製タンパクを用いた場合と異なり、PIP5Kγも脳細胞質中ではArf6により活性化されることを示唆する結果を得た。この結果より、脳細胞質中には、PIP5KγのN末端領域による活性化抑制を解除し、Arf6と協調してPIP5Kγを活性化する因子(解除因子)が存在することが想定された。そこで、この解除因子のカラムクロマトグラフィーによる同定を試みたところ、ある画分に分画されていることが示唆された。今後、さらなる精製を行い、解除因子を同定することにより、PIP5KγのArf6による活性制御機構の詳細を解明していく予定である。
食物抗原の腸管吸収性とアレルギー誘発能に及ぼす加工・調理の影響

米および卵白中の抗原タンパク質の消化性および腸管吸収性について、マウスを用いて検討した。その結果、抗原タンパク質は十分に消化されず、未分解のまま小腸の吸収部位に達し、未分解物が選択的に血中へ移行していた。さらに抗原タンパク質を経口投与後の抗体応答を解析した結果、血中の滞留期間が長かったタンパク質で抗体応答が見られ、抗原タンパク質の消化、吸収性と免疫応答との間には関連性があることが明らかとなった。アレルゲンの消化および吸収性について調べるために、米主要アレルゲンである14-16kDaアルブミン(RA)を用いて牛血清アルブミン(BSA)との消化性を比較し、消化管から体内への吸収性について検討した。RAおよびBSAをin vitroにおいて消化酵素と反応させ、その消化性を解析した結果、BSAは120分後にはほぼ完全に分解され消失したが、RAは120分反応後にも未分解の状態で残存した。また、各タンパク質20mgをマウスに胃内投与後、15分で回収した消化管内容物中の各タンパク質を検出し、in vivoにおける消化性を比較した。その結果、BSAは小腸に検出されなかったが、RAは未分解または部分分解物が胃から小腸上部において検出され、RAはin vivoにおいても消化酵素に対する抵抗性が高く、分解されにくいことが明らかとなった。また、RAを20mgマウスに経口投与後、15-120分後の消化管内容物を回収し、消化管内での動態を調べた。その結果、RAはおよそ60分かけて吸収部位である小腸下部まで消化管内を移動しており、残存量を測定したところ、小腸全体に0.07-0.59mgの抗原性を保持したRAが検出された。さらに、消化管から体内へ吸収されるRA量を調べるため、マウスの十二指腸内にRAを投与し、5分後の門脈血中のRA濃度を測定した。その結果、0.4mg投与群では0.4-0.9μg/ml、4.0mg投与群では0.3-2.5μg/mlの濃度でRAが検出され、投与量依存的に移行量が増加する傾向にあった。以上の結果をまとめると、RAは消化酵素に対して高い抵抗性を示し、経口投与したRAの約1/100が小腸内に抗原性を保持したまま残存しており、さらにそのうちの1/1,000-1/10,000が抗原性を保持したまま吸収されて門脈血中に移行することが明らかとなった。食餌性タンパク質の消化性および腸管吸収性と食物アレルギー誘発性との関連を明らかにすることを目的として、卵白の主要アレルゲンであるオボアルブミン(OVA)とリゾチーム(LY)の消化性および腸管吸収性について調べ、比較した。OVAおよびLYのin vitroでの消化性を解析した結果、完全には分解されず、未分解の状態で残存した。また、20mgのOVA、LYをマウスに胃内投与し、30分後に門脈血および消化管内容物を採取した。消化管内容物中のOVAおよびLYはイムノブロットにより検出し、小腸内の残存量を阻害ELISA法で定量した。その結果、OVAは5匹中3匹、LYは全てのマウスの小腸内から検出され、その残存量についてもOVAは0.05-3.73mgだったのに対してLYは0.10-0.98mgと差が見られ、消化性が異なっていた。また、門脈血清中の各タンパク質をイムノブロットにより検出した結果、OVAは5匹中2匹、LYは全てのマウスから検出され、吸収性についても差が見られた。さらに、麻酔下で開腹したマウスの十二指腸内に各タンパク質溶液を直接投与後(4mg/mouse)、0-10分後に採取した門脈血中の各タンパク質を定量し、吸収時問、吸収量を比較した。その結果、OVAは十二指腸投与5分後に最も血中濃度が上昇したが、LYは5-10分にかけて血中から検出された。しかし吸収量に差はなかった。今年度の研究成果から、タンパク質によって消化性および吸収性が異なることが明らかとなり、この差がアレルギー誘発性に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。さらに、これらのタンパク質の加工・調理にともなう消化性および吸収性の変化を調べる上での基盤となるデータが得られた。抗原タンパク質の消化、吸収性と、投与後に引き起こされる免疫応答との関連を明らかにするために、卵白の主要アレルゲンであるオボアルブミン(OVA)とリゾチーム(LY)を経口投与後の抗体応答について解析した。B10Aマウス(6週齢、雌)にOVAまたはLYを20mgずつ、6日間経口投与した。その後、末梢血を採取し、血清中のlgG1、IgE抗体価をELISA法で測定し、その変動を比較した。その結果、OVA投与群では抗体応答が見られなかったのに対して、W投与群ではlgG1の顕著な増加が認められ、OVAとLYでは、投与後に誘導される抗体応答が異なっていた。

さらに、抗体応答の見られたLYをマウスに0、0.2、2、20、100mgずつ6日間経口投与し、同様にして血清中のIgG1、IgE抗体価を測定した。その結果、投与量依存的なlgG1の増加が認められた。以上の結果を前年までに明らかにした消化、吸収性の違いから考察すると、抗体応答が誘導されたHは消化管内に未分解の状態で残存しており、小腸吸収部位から吸収されて門脈血中に移行するのは、未分解物のみであったため、抗体応答を誘導しやすかったのではないかと考えられる。さらに、OVAよりも門脈血中に存在していた時間が長かったため、免疫細胞を刺激する機会も増加し、抗体応答を誘導しやすかったのではないかと考えられる。これより、各アレルゲンの消化、吸収性の違いが免疫応答に大きく関与しており、経口摂取した場合、LYはOVAよりも免疫応答を誘導しやすいと考えられた。
消化器外科手術後の包括的嚥下機能評価に関する研究

I.魚沼基幹病院では2018年度に本研究の参加に同意した患者は17名であった.年齢中央値は79歳で男性が12例,全例上部消化管悪性疾患(胃癌15例,残胃癌1例,食道癌1例)であった.術前CONUT値は中央値1であり,3例に中等度の栄養障害を認めた.嚥下機能評価の中央値(術前:術後)は,発声持続時間(14秒: 12秒),最大舌圧(31.9 kPa:31.7 kPa),反復唾液嚥下テスト(3回:4回),改訂水飲みテスト(5点:5点),3オンス水飲みテスト嚥下時間(11秒:15秒),嚥下回数(7回:9.5回)であった.術前と術後で最長発声持続時間(p=0.03)と3オンス水飲みテスト嚥下回数(p=0.04)に有意差を認めたが,総合的に機能障害ありと判定された症例はなかった.II.新潟大学医歯学総合病院では2018年度に本研究の参加に同意した患者は7名であった.年齢中央値は75歳で男性が6例,胃癌3例,残胃癌1例,胆嚢結石1例,肝細胞癌1例,悪性リンパ腫1例であった.術前CONUT値は中央値2であり,4例に軽度の栄養障害を認めた.嚥下機能評価の中央値(術前:術後)は,発声持続時間(10.5秒: 11.4秒),最大舌圧(27.5 kPa:27.3 kPa),反復唾液嚥下テスト(4回:4回),改訂水飲みテスト(5点:5点),3オンス水飲みテスト嚥下時間(12.7秒:13.4秒),嚥下回数(5回:7回)であった.術前と術後で有意な差を認めた評価項目はなく,総合的に機能障害ありと判定された症例はなかった.当初の予定では目標年間症例数は2施設で60例であったが,2017度は17例,2018年度は24例であった.上部消化管疾患は目標を上回る集積が得られているが,下部消化管疾患や肝胆膵疾患では研究参加の同意を得にくいため,全体として目標に届かない状況が続いている.当初の研究計画では最終年度はリスク解析と外来での定期的な機能評価のみの予定であったが,2018年度の症例集積も不十分であったため,最終年度は上部消化管疾患を中心とした症例集積を行う.これまでに得られた摂食嚥下機能障害と臨床的パラメータの統計学的解析を統合し,研究成果を英文誌に投稿する.I.魚沼基幹病院では倫理審査委員会承認(平成29年7月11日)から平成29年度末までに本研究の参加に同意した患者は7名であった.年齢中央値は74.5歳(66-83歳)で女性が4例,全例上部消化管悪性疾患(胃癌6例,食道癌1例)であった.術前CONUT値は中央値0(0-7)であり,1例に中等度の栄養障害を認めた.術前機能評価の中央値は,発声持続時間14.5秒,最大舌圧31.9 kPa,反復唾液嚥下テスト4回,改訂水飲みテスト5点,3オンス水飲みテスト嚥下時間13秒,嚥下回数9回であった.術後機能評価の中央値は,発声持続時間11.5秒,最大舌圧30.3 kPa,反復唾液嚥下テスト3回,改訂水飲みテスト5点,3オンス水飲みテスト嚥下時間20秒,嚥下回数9回であった.食道癌の1例が機能障害ありと判定され,定期的機能評価を継続中である.新潟大学医歯学総合病院では倫理審査委員会承認(平成29年6月27日)から平成29年度末までに本研究の参加に同意した患者は10名であった.年齢中央値は73.0歳(65-85歳)で女性が4名であり,疾患の内訳は,胃癌3名,食道癌4名,結腸癌2名,肝細胞癌1名であった.術前CONUT値は中央値1(0-2)であった.術前機能評価の中央値は,発生持続時間17.6秒,最大舌圧33.5kPa,反復唾液嚥下テスト4回,改訂水飲みテスト5点,3オンス水飲みテスト嚥下時間5.6秒,嚥下回数3.5回であった.術後機能評価の中央値は,発声持続時間9.5秒,最大舌圧30.0 kPa,反復唾液嚥下テスト3.0回,改訂水飲みテスト5点,3オンス水飲みテスト嚥下時間11.5秒,嚥下回数6.5回であった.食道癌の3例が機能障害と判定され,定期的機能評価を継続中である.当初の予定では目標年間症例数は2施設で60例であったが,初年度は17例であった.各施設での倫理審査委員会承認まで時間がかかったことや,上部消化管疾患と比較して下部消化管疾患や肝胆膵疾患では研究参加の同意を得にくいことが影響している.I.魚沼基幹病院では2018年度に本研究の参加に同意した患者は17名であった.

年齢中央値は79歳で男性が12例,全例上部消化管悪性疾患(胃癌15例,残胃癌1例,食道癌1例)であった.術前CONUT値は中央値1であり,3例に中等度の栄養障害を認めた.嚥下機能評価の中央値(術前:術後)は,発声持続時間(14秒: 12秒),最大舌圧(31.9 kPa:31.7 kPa),反復唾液嚥下テスト(3回:4回),改訂水飲みテスト(5点:5点),3オンス水飲みテスト嚥下時間(11秒:15秒),嚥下回数(7回:9.5回)であった.術前と術後で最長発声持続時間(p=0.03)と3オンス水飲みテスト嚥下回数(p=0.04)に有意差を認めたが,総合的に機能障害ありと判定された症例はなかった.II.新潟大学医歯学総合病院では2018年度に本研究の参加に同意した患者は7名であった.年齢中央値は75歳で男性が6例,胃癌3例,残胃癌1例,胆嚢結石1例,肝細胞癌1例,悪性リンパ腫1例であった.術前CONUT値は中央値2であり,4例に軽度の栄養障害を認めた.嚥下機能評価の中央値(術前:術後)は,発声持続時間(10.5秒: 11.4秒),最大舌圧(27.5 kPa:27.3 kPa),反復唾液嚥下テスト(4回:4回),改訂水飲みテスト(5点:5点),3オンス水飲みテスト嚥下時間(12.7秒:13.4秒),嚥下回数(5回:7回)であった.術前と術後で有意な差を認めた評価項目はなく,総合的に機能障害ありと判定された症例はなかった.当初の予定では目標年間症例数は2施設で60例であったが,2017度は17例,2018年度は24例であった.上部消化管疾患は目標を上回る集積が得られているが,下部消化管疾患や肝胆膵疾患では研究参加の同意を得にくいため,全体として目標に届かない状況が続いている.次年度は下部消化管疾患や肝胆膵疾患を含めた症例集積を積極的に進める.摂食嚥下機能障害と臨床的パラメータの統計学的解析は予定通り行う.当初の研究計画では最終年度はリスク解析と外来での定期的な機能評価のみの予定であったが,次年度の症例集積も不十分な場合は,最終年度も症例集積を行う.当初の研究計画では最終年度はリスク解析と外来での定期的な機能評価のみの予定であったが,2018年度の症例集積も不十分であったため,最終年度は上部消化管疾患を中心とした症例集積を行う.これまでに得られた摂食嚥下機能障害と臨床的パラメータの統計学的解析を統合し,研究成果を英文誌に投稿する.(次年度使用額が生じた理由)今年度目標の60例に至らなかったために,嚥下機能評価にかかる消耗品費について次年度使用額が生じた.(使用計画)次年度の嚥下機能評価の消耗品費に充当する.(次年度使用額が生じた理由)今年度目標の60例に至らなかったために,嚥下機能評価にかかる消耗品費について次年度使用額が生じた.(使用計画)次年度の嚥下機能評価の消耗品費に充当する.
トランジスタ劣化原理の解明とモデル化

本年度はトランジスタ劣化モデルの研究をさらに進める目的で以下のとおり実施した。1.負バイアス温度不安定性(NBT1)効果は、半導体デバイスの中で最も重要な信頼性の問題です。NBT1の効果は、トランジスタの欠陥とキャリアトラップを大量に誘導しています。このような欠陥にトラップされたキャリアは回線速度と寿命が低下します。そのため、回路設計のための正確な予測モデルを開発する必要があります。以前の研究に基づいて、インタフェース欠陥の生成とキャリアトラップはNBT1劣化の重要なメカニズムと考えられた。2.任意のストレスバイアス条件下で、NBT1劣化をシミュレートするために、モデルパラメータの電界依存性を調べた。このような関係は、回路シミュレーションのために使用される。3.また、p型MOSFETは、実際の回路ではドレインバイアス条件で動作しているので、チャネルホットキャリアを無視することができません。そのため、NBTI効果のドレインバイアス依存性を考察する必要がある。研究結果によれば、NBTI効果はチャネルホットキャリアによって増強されることが観察される。ホットキャリアは、高ドレインバイアスの条件で劣化を支配する。3. NBTIのモデルをHiSIMに組み込むことで、高周波数動作で回路性能劣化が予測するできました。(抄録なし)本年度はトランジスタ劣化モデルの研究をさらに進める目的で以下のとおり実施した。1.負バイアス温度不安定性(NBTI)効果は、半導体デバイスの中で最も重要な信頼性の問題です。NBTIの効果は、トランジスクの欠陥とキャリアトラップを大量に誘導しています。多くの文献と測定結果を調査することによって、負バイアス温度不安定性(NBTI)の物理的原因は明確に調べられた。発達したNBTIのモデルとは異なって、水素拡散がNBTI劣化の唯一の支配ではないと証明された。インタフェース欠陥の生成とキャリアトラップはNBTI劣化の重要なメカニズムと考えられた。2.以前のNBTI劣化予測モデルは、トランジスタ劣化は水素拡散やキャリアトラップのメカニズムのいずれかによって誘導されることを想定した。しかし、水素拡散とホールトラップの理論の両方が高周波ストレス下で、10年間運転後の劣化を予測する際にそれらの制限を示しています。以前の公開された文献中は、モデルのパラメータは抽出される時、測定したデータを経験的にフィッティングしました。しかし、物理的説明は間違っています。私の研究で、物理NBTI劣化のモデルが開発されました。欠陥発生とキャリアトラップ効果の両方が含まれています。物理ベースの方程式を解くことにより、モデル結果と測定値を比較すると、良い一致が得られた。3.NBTIのモデルをHiSIMに組み込むことで、正確なDCおよびACシミュレーション結果が得られる。また、さまざまなストレス条件下10年のDC劣化プロセスは予測されています。現在までに劣化モデルの研究ついては、当初予定していた文献調査とモデルの開発は、おおむね順調に進展している。数多く公開された結果、教授の貴重なアドバイスだけでなく、実際の測定結果の調査により、順調に進展している。1.現在のほとんどのNBTI劣化の研究は理想的な実験条件の下で行われる。今後の課題としては、実際の回路動作条件下でのトランジスタの劣化が考えられます。2.測定および理論的研究は、n-MOSFETとp-MOSFETに劣化メカニズムの本質的な違いを調査するために実施される。3.10年以上の運転中に実際の回路の性能劣化を予測するための迅速かつ正確なシミュレーション方法を開発する。(抄録なし)
ヘテロポリ酸のセンサー機能と光電子プローブ化学計測法の研究

12-モリブドリン酸のイオン選択性電極としての機能について研究を行い更に光電子分光,赤外線吸収スペクトル,ラマン分光法等により電子状態や構造上の知見を得る試みを行った.水素イオン濃度感応電極について感応膜の厚さと12-モリブドリン酸の添加量との関係を詳細に調べた結果,その関係は膜厚をdum,添加量をP(重量%)とすると20+0.2d≦P≧30+0.4dと表せることが分かった.12-モリブドリン酸の量を50%としたとき,水素イオン濃度の対数一単位あたりの電位変化が51mVの傾きをもつ電極を作製することができた.この方法で電極を作製した場合,ヘテロポリ酸は還元されて青色を呈している.この状態を明確にするため,まずX線光電子分光法により酸化型と還元型の粉末12-モリブドリン酸の内殻軌道3d_<3/2>と3d_<5/2>の光電子スペクトルを測定した.酸化型のものはClsエネルギー基準(285.0eV)で結合エネルギーが236.8eV(3d_<3/2>)と233.6eV(3d_<5/2>)のピークのみが観測されたが,還元型のものは上の2つのピークの他にこれと重なって235.6eVと232.4eVに極大をもつスペクトルを得た.これにより明らかに還元型の12-モリブドリン酸は混合原子価状態となっていることが確かめられた.さらにポリ塩化ビニル膜状となっている電極膜についても測定を行った.更に価電子状態を調べた結果,酸化型のスペクトルではパラジウム金属基準のフェルミ準位の付近に電子密度は見いだせなかったが,還元型のものは電子状態密度スペクトルが観測された.これらの結果から,還元型においては価電子帯に入った電子は非局在性であると考えた.これらの結果から12-モリブドリン酸はプロトン伝導体として働き,その還元型の中では,さらに電子も動きやすく電導性を増す役割をしているものと考えた.12-モリブドリン酸のイオン選択性電極としての機能について研究を行い更に光電子分光,赤外線吸収スペクトル,ラマン分光法等により電子状態や構造上の知見を得る試みを行った.水素イオン濃度感応電極について感応膜の厚さと12-モリブドリン酸の添加量との関係を詳細に調べた結果,その関係は膜厚をdum,添加量をP(重量%)とすると20+0.2d≦P≧30+0.4dと表せることが分かった.12-モリブドリン酸の量を50%としたとき,水素イオン濃度の対数一単位あたりの電位変化が51mVの傾きをもつ電極を作製することができた.この方法で電極を作製した場合,ヘテロポリ酸は還元されて青色を呈している.この状態を明確にするため,まずX線光電子分光法により酸化型と還元型の粉末12-モリブドリン酸の内殻軌道3d_<3/2>と3d_<5/2>の光電子スペクトルを測定した.酸化型のものはClsエネルギー基準(285.0eV)で結合エネルギーが236.8eV(3d_<3/2>)と233.6eV(3d_<5/2>)のピークのみが観測されたが,還元型のものは上の2つのピークの他にこれと重なって235.6eVと232.4eVに極大をもつスペクトルを得た.これにより明らかに還元型の12-モリブドリン酸は混合原子価状態となっていることが確かめられた.さらにポリ塩化ビニル膜状となっている電極膜についても測定を行った.更に価電子状態を調べた結果,酸化型のスペクトルではパラジウム金属基準のフェルミ準位の付近に電子密度は見いだせなかったが,還元型のものは電子状態密度スペクトルが観測された.これらの結果から,還元型においては価電子帯に入った電子は非局在性であると考えた.これらの結果から12-モリブドリン酸はプロトン伝導体として働き,その還元型の中では,さらに電子も動きやすく電導性を増す役割をしているものと考えた.
ブラシリカルジンAをリード化合物とした新しい抗腫瘍剤および免疫抑制剤の開発

天然物ライブラリーの拡充を目的に広範な生物資源を対象として新規生物活性物質の探索を行い60個の新規化合物を単離、構造決定した他、以前研究代表者が単離した数種の生物活性物質については、未解明だった立体化学や活性発現の機構を明らかにすることができた。拡充した天然物ライブラリーおよび新たに単離したブラシリカルジンAおよび関連化合物から化学変換により調製したアナログを用いて新規System L阻害物質の探索を行ったが、ブラシリカルジンAより活性の強い化合物を見い出すことはできなかった。研究代表者がNocardia属の病原性放線菌より単離、構造決定したブラシリカルジンAは、アミノ酸輸送体の一つであるSystem L(Type-1)に作用し、強い免疫抑制活性を示すことを明らかになっている。また、アミノ酸輸送体は抗腫瘍剤の分子標的としても注目されている。本研究では、ブラシリカルジンAをリード化合物とした構造活性相関ならびに天然物ライブラリーからの新たな阻害物質の探索を行い、System L(Type-1)を分子標的とする新しいタイプの抗腫瘍剤および免疫抑制剤の開発を目的としている。本年度は、構造活性相関に用いるアナログ体の調整に必要なブラシリカルジンAを確保するため、ブラシリカルジンAを生産するNocardia属放線菌の培養抽出物の分離を行った。また、新たなSystem L(Type-1)阻害物質の発見を目的に、広範な生物資源を素材として新規生物活性物質の探索を行った。その結果、Agelas属の海綿より新規ブロモピロールイミダゾールアルカロイドのナゲラミドU-Zを、Halichondria属の海綿より新規セスキテルペンのハリコナジンM-Qを、Hyrtios属の海綿より新規インドールアルカロイドのヒルチモミンD-Kを、Plakortis属の海綿より新規脂肪酸誘導体のマンザメノンOを、Isodon属の植物より新規ジテルペンのヒキオコシンA-Iを、それぞれ単離、構造決定した。研究代表者がNocardia属の病原性放線菌より単離したブラシリカルジンAは、アミノ酸輸送体の一つであるSystem L(type-1)に作用し、強い免疫抑制活性を示すことが明らかになっている。本研究では、ブラシリカルジンAをリード化合物とした構造活性相関ならびに天然物ライブラリーからの新たな阻害物質の探索を行い、System L(type-1)を分子標的とする新しいタイプの抗腫瘍剤および免疫抑制剤の開発を目的としている。本年度は、次世代シーケンス解析によりブラシリカルジンA生合成遺伝子と類似の遺伝子を持つことが明らかになっているNocardia属放線菌2株について生産する成分を調べた結果、ブラシリカルジンAを生産していることが明らかになった。新たなブラシリカルジンA関連化合物を得ることはできなかったが、ブラシリカルジンAおよび既知のブラシリカルジンA関連化合物を用いてアナログ体の調整を行った。また、化合物ライブラリーの拡充を目的に、広範な生物資源を素材として新規生物活性物質の探索を行った結果、Agelas属の海綿から新規ブロモピロールイミダゾールアルカロイドを13個、Halichondria属の海綿から新規セスキテルペンを5個、Plakortis属海綿から新規オキシリピンを3個、Triadenum属植物から新規メロテルペンを6個、それぞれ単離、構造決定した。これらの化合物について新規System L阻害物質の探索を行ったが、ブラシリカルジンAより強い活性を示す化合物は得られなかった。天然物化学構造活性相関に用いるアナログ体の調整に必要なブラシリカルジンAを確保した。また、広範な生物を素材として新たな生物活性物質の探索を行い、研究実績の概要に記載した化合物を含め、海綿動物から35個、陸棲植物から15個の新規化合物を単離、構造決定することに成功した。天然物ライブラリーについてSystem L阻害活性を評価する。ブラシリカルジンAおよび新たに見い出した活性物質のアナログを作製し構造活性相関を検討する。また、ブラシリカルジンAの異種株発現について検討する。ほぼ予定通りに使用したが、当初の予定額と支出額に若干の差がでた。ほぼ予定通り使用する。
樹木内生菌の伝播・繁殖機構および樹体内共生機構の解明

内生菌は,宿主植物に病気を引き起こすことなく,植物の健全な生きた組織内部に生息する菌類である。内生菌は,これまでに調査されたすべての陸上植物種で存在が確認されている普遍的な植物の共生者である。本研究では,樹木の葉内生菌の伝播・繁殖様式を明らかにするために,クマシデ,ハウチワカエデ,ヒサカキ,ブナ,モミ,ヤブツバキの葉内生菌の群集構造を調査した。また,ブナについては,葉内における内生菌種の詳細分布を調査した。さらに,ブナの葉内の優占種であったAscochyta fagiについては,マイクロサテライトマーカーを開発し,葉内におけるA. fagiのジェネットの詳細分布を明らかにした。内生菌は,極めて普遍的な植物の共生者であり,しかも種多様性が非常に高いことが知られている。しかし,樹木内生菌の生態特性や共生機能についてはほとんど明らかにされておらず,樹木と内生菌との間の共存機構の実態についても不明な点が多い。本研究では,マツ科やブナ科などの樹木の内生菌の生態特性と共生機能を解明することを目的とする。平成25年度は,房総半島(東京大学千葉演習林)に生育するモミの葉内内生菌の群集構造を調査した。その結果,43種の内生菌が検出され,そのうちの18種がクロワイサイタケ目に属する菌種であった。特にMuscodor sp.がすべての個体から検出された。検出されたクロサイワイタケ目の内生菌は,過去に広葉樹や地衣類の内生菌として報告されているものが多かった。また,Muscodor sp.は,スギ,ヒノキ,アラカシ,シラカシ,ヒサカキなどの内生菌として報告された菌種と近縁であった。以上のことから,調査地域に生息するモミには,宿主範囲が広い内生菌種が優占していると推測された。これまでに国内では,モミ属の内生菌の調査がほとんど行われておらず,特にモミについては,本研究が内生菌相を詳細に明らかにした最初の例である。また,Muscodor sp.は,他の菌種に対する抗菌力が強いことが報告されていることから,本菌が内生していることで病原菌などの他の菌種の葉内への侵入が阻害され,モミの葉の病害抵抗性を高めている可能性がある。一方,埼玉県秩父地方(東京大学秩父演習林)に生育するブナとイヌブナからも内生菌を分離した。現在,DNA解析に基づいた菌種の同定を進めている。しかし,樹木内生菌の生態特性や共生機能については不明な点が多い。本研究では,マツ科やブナ科などの樹木の内生菌の生態特性と共生機能を解明することを目的として,以下の13に取り組んでいる。平成26年度の主な成果は,以下の通りである。1伝播・繁殖様式の解明:東京大学千葉演習林(暖温帯林)に生育するモミ5個体について,2ヶ月毎に当年葉と一年葉を採取して内生菌を分離し,菌種を同定した。その結果,当年葉では,4月(当年葉の伸長直後)は,内生菌の分離頻度IF(内生菌が分離された供試葉数/全供試葉数×100)が3.3%と低く,菌種数も2種と少なかったが,6月はIFが80.0%,菌種数が10種に増え,一年葉の値(IF=98.3%,種数=14種)とほぼ同じであった。これらの結果から,モミ針葉の内生菌は,針葉の伸長後に葉に感染することが示唆された。8月以降については,現在,菌種の同定を進めている。2葉内動態の解明:東京大学秩父演習林(冷温帯林)に生育するブナ6個体から1枚ずつ葉を採集し,各葉の2532箇所から内生菌を分離して菌種を同定した。その結果,13種の内生菌が分離され,Ascochyta sp.がすべての葉から,Mycosphaerella sp.が5個体の葉から分離された。これらの2種が葉内の同じ場所(直径5 mmの葉片)から分離されることは稀であったことから,両種は互いに避けあって葉内で生育していると推測された。3樹体内共生様式の解明:菌類に対する植物の防御機構を誘導することが知られているサリチル酸を,針葉伸長直後のモミの枝に塗布し,3ヶ月後に針葉内生菌を分離した。現在,分離した内生菌種の同定を進めている。平成27年度の主な成果は,以下の通りである。1伝播・繁殖様式の解明:東京大学千葉演習林に生育するモミ5個体について,2014年4月から2ヶ月毎に1年間,当年葉と一年葉から分離された内生菌の菌種を同定した。