hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
凍結保存血管のviabilityの評価と移植後免疫反応

本研究ではプログラムフリーザーにより凍結し液体窒素気相に保存した凍結保存ラット胸部大動脈において、凍結-保存-解凍過程を経た保存血管が被る組織細胞傷害の程度及び凍結保存期間が保存組織へ及ぼす凍害の影響を各種方法を用いて摘出直後の新鮮血管と比較し客観的に評価した。更に、ラット同種異系血管移植モデルを作製し、凍結保存血管同種異系移植後の移植血管の宿主拒絶反応を含む組織学的変化を経時的に新鮮血管の同種異系移植の場合と比較し、同種異系血管移植における凍結保存血管の有用性について検討した。【実験内容および結果】組織細胞傷害は凍結解凍血管の塩化カリウム又はノルアドレナリン刺激によって発生する収縮力の測定(機能的評価)とエチジウム・ホモダイマー1により蛍光標識された傷害細胞数の全血管細胞数に対する割合の算出(形態学的評価)及び組織保存液中の逸脱LDH(生化学的評価)により定量した。実験群は、凍結保存されたラット胸部大動脈を、2週、1ヵ月、3ヵ月、6カ月、1年後に解凍し使用した。対照は摘出直後のラット胸部大動脈とした。機能的評価では全実験群において約50%の有意な収縮力低下が見られたが、凍結保存期間による収縮力の差異はなかった。また、形態学的評価では全実験群において19.2%から27.4%の血管組織細胞が傷害されていたが、保存期間による有意差は見られなかった。逸脱LDH値は保存期間3ヵ月で有意な上昇を認めたものの、それ以降1年までの逸脱LDH値に差異は認めなかった。次に、6カ月間凍結保存したラット凍結保存動脈の同種異系移植後の組織学的変化を経時的に新鮮血管の同種異系移植の場合と比較した。両群とも移植後7日目に内皮再生と内膜内平滑筋細胞の増殖を認めたが、凍結保存血管では新鮮血管に比しより早い内皮再生が観察され、内膜内平滑筋細胞増殖の程度は凍結保存血管移植群においてより軽度で良好な内腔開存が得られた。【総括】凍結操作により一年までの保存が可能であると結論された。ラット同種異系血管移植において、凍結保存血管は代用血管として有用であると考えられた。本研究は、凍結保存血管及び凍結保存弁に関する基礎研究として、凍結の保存期間が、保存組織のviabllityと同種移植後の抗原性の発現に及ぼす影響について明らかにし、同種臓器の保存の限界についての検討することを目的としている.我々は凍結保存組織のcell viabilityを組織学的また機能的に定量化を試み、臓器保存の一つである凍結保存法について以下の知見を得ている.研究材料として、Rat胸部大動脈を用いた.1.機能的viabilityの評価凍結保存血管の張力発生は新鮮血管のそれに比して遜色無く、また保存期間の延長に伴う機能低下も認められず、保存期間が3ヶ月の時点でも良好な張力発生を示した.2.組織学的viabilityの評価電顕的観察:中膜平滑筋細胞には、核の変形、ミトコンドリアの膨化、融解などirreversibleな傷害が認められた.光顕的観察:蛍光物質を用いた二重染色により細胞の生死判定を行い、血管の凍結により傷害を受ける部位および障害の程度を定量化した.内皮細胞は内弾性板より剥離脱落し、傷害された中膜平滑筋細胞は内膜側に偏在していた.凍結保存操作により障害される細胞の割合は全細胞の約20%程度であり、保存期間の延長に伴う細胞障害の高度化はみられなかった.凍結保存操作による保存組織のcell viabilityの低下は軽微で、液体窒素気化層保存により良好に保たれ、長期保存が可能であることが示唆された.3.今後の研究の展開に関する計画(1) 1.2.については6ヶ月保存、1年保存について同様に検討を行う予定.同種移植モデルを用い、(2) allograft抗原性提示能力の評価(3)移植後血管内皮細胞の再生とその由来についての検討を行う予定.本研究ではプログラムフリーザーにより凍結し液体窒素気相に保存した凍結保存ラット胸部大動脈において、凍結-保存-解凍過程を経た保存血管が被る組織細胞傷害の程度及び凍結保存期間が保存組織へ及ぼす凍害の影響を各種方法を用いて摘出直後の新鮮血管と比較し客観的に評価した。

次に、6カ月間凍結保存したラット凍結保存動脈の同種異系移植後の組織学的変化を経時的に新鮮血管の同種異系移植の場合と比較した。両群とも移植後7日目に内皮再生と内膜内平滑筋細胞の増殖を認めたが、凍結保存血管では新鮮血管に比しより早い内皮再生が観察され、内膜内平滑筋細胞増殖の程度は凍結保存血管移植群においてより軽度で良好な内腔開存が得られた。【総括】凍結操作により一年までの保存が可能であると結論された。ラット同種異系血管移植において、凍結保存血管は代用血管として有用であると考えられた。本研究ではプログラムフリーザーにより凍結し液体窒素気相に保存した凍結保存ラット胸部大動脈において、凍結-保存-解凍過程を経た保存血管が被る組織細胞傷害の程度及び凍結保存期間が保存組織へ及ぼす凍害の影響を各種方法を用いて摘出直後の新鮮血管と比較し客観的に評価した。更に、ラット同種異系血管移植モデルを作製し、凍結保存血管同種異系移植後の移植血管の宿主拒絶反応を含む組織学的変化を経時的に新鮮血管の同種異系移植の場合と比較し、同種異系血管移植における凍結保存血管の有用性について検討した。【実験内容および結果】組織細胞傷害は凍結解凍血管の塩化カリウム又はノルアドレナリン刺激によって発生する収縮力の測定(機能的評価)とエチジウム・ホモダイマー1により蛍光標識された傷害細胞数の全血管細胞数に対する割合の算出(形態学的評価)及び組織保存液中の逸脱LDH(生化学的評価)により定量した。実験群は、凍結保存されたラット胸部大動脈を、2週、1ヵ月、3ヵ月、6ヵ月、1年後に解凍し使用した。対照は摘出直後のラット胸部大動脈とした。機能的評価では全実験群において約50%の有意な収縮力低下が見られたが、凍結保存期間による収縮力の差異はなかった。また、形態学的評価では全実験群において19.2%から27.4%の血管組織細胞が傷害されていたが、保存期間による有意差は見られなかった。逸脱LDH値は保存期間3ヵ月で有意な上昇を認めたものの、それ以降1年迄の逸脱LDH値に差異は認めなかった。次に、6ヵ月間凍結保存したラット凍結保存動脈の同種異系移植後の組織学的変化を経時的に新鮮血管の同種異系移植の場合と比較した。
ジェノタイピングによる肺癌におけるチロシンキナーゼ遺伝子変異に関する研究

肺癌のEGFRチロシンキナーゼドメイン内の既知の変異型にあわせたプローブを用いた、高感度、迅速なEGFR変異検出系を確立し、肺癌における遺伝子変異を検討してClin Cancer Res(2005;11:2924-9)Lung Cancer(2006;50:375-84)に報告してきた。この系を応用して、PIK3CA遺伝子のエクソン9および20の高頻度変異箇所に特異的なプローブを作成。これを用いたPCRアッセイシステムを確立し報告した(Lung Cancer2006;54:209-15)さらに追加実験として、リアルタイムPCRを用いた遺伝子コピー数(PIK3CA)を検討して、2007 Lung Cancer誌に報告した。この系は、食道癌症例にも応用して検討した。ライトサイクラーを用いたジェノタイピングの系としては、肺癌におけるNrasおよびKras遺伝子変異を検討し報告した(Oncology Reports 2007;18:623-628)Dana farber Cancer Instituteとの共同研究では、高感度、迅速に遺伝子変異を検出するシステムを新たに確立し、Nature Medicine 2006; 12(7):852-857に共同発表し、これらを用いてプロファイリングを行った(Nature genetics 2007;39(3):347-351)肺癌のEGFRチロシンキナーゼドメイン内の既知の変異型にあわせたプローブを用いた、高感度、迅速なEGFR変異検出系を確立し、肺癌における遺伝子変異を検討してClin Cancer Res(2005;11:2924-9)Lung Cancer(2006;50:375-84)に報告してきた。ライトサイクラーを用いたジェノタイピングの系としては、肺癌におけるNrasおよびKras遺伝子変異を検討し報告した(Oncology Reports 2007;18:623-628)
炭素を含む鉄基合金液体と炭素質材料との濡れ性に関する研究

溶融Fe-NiおよびFe-Co合金と炭素質材料である黒鉛およびダイヤモンド間の接触角の測定を静滴法を用いて測定した。この系の黒鉛に対する接触角は、合金の組成による変化は非常に小さいが、合金中の炭素濃度により大きく変化し、炭素を含む場合の接触角40-50度から、炭素飽和の接触角155-160度へと増大する。この現象は黒鉛と液体合金の示す接触角が接触に至る過程、すなわち、炭素飽和の合金を黒鉛基板と接触させるか、黒鉛基板上で接触状態で炭素飽和に至るかで変化し、濡れのヒステリシスとして現れる。前進および後退接触角の測定から、この現象は黒鉛基板の表面自由エネルギーが溶融金属と接することで増大するために起こることを明らかにした。炭素の溶解度の非常に少ない溶融銅や錫の場合には、このような濡れのヒステリシス現象は出現せず、前進接触角と後退接触角の相違が無いことを明らかにした。他方、炭素質材料であるダイヤモンドを用いた場合の鉄基合金液体に対する濡れは炭素飽和の場合では、基板の表面エネルギーが黒鉛よりも大きいことを反映して、低下するが、表面の黒鉛化の進行により黒鉛と炭素飽和溶融合金とが示す接触角へと変化する事を示した。そこで、この現象を利用して、ダイヤモンドの温度の上昇に伴う表面構造の変化を調べた。アルゴン-10%水素雰囲気下における溶融錫の濡れ性はその融点より約1000Kまでは、ダイヤモンド表面のダングリングボンドに水素が結合した状態を反映して約160度の接触角を示すが、1000Kをこえると水素の脱離に伴うダイヤモンドの表面エネルギーの増加を反映して、100度まで低下する。さらに、温度を上げると1700K付近においてダイヤモンド表面の黒鉛化が始まり、基板の表面エネルギーは低下し、その結果として、接触角は150度へと上昇する。このように、濡れ現象を利用する表面構造の変化を調べる手法の有用性を明らかにした。
島嶼における高齢精神障害者の在宅療養のための島外からの支援

本研究の目的は、精神医療の専門職が不在の島嶼において、精神医療を必要とする高齢精神障害者(認知症高齢者を含む)への島外からの支援(以下、「島外支援」)の実態を把握し、その有用性と課題を明らかにすることであった。研究対象の沖縄県の離島17市町村中16市町村に島外支援が実施されていた。広い海域に多数の島を有する沖縄県では、高齢精神障害者が、島嶼で生活し続けるために、市町村、保健所、医療機関などが、それぞれのできることを出し合い、支援事業をつくりあげていた。島嶼における精神科医療の確保は大きな課題であり、それを補う島外からの支援を含めた地域包括ケアシステムを構築していく必要がある。研究の目的は、島嶼における高齢精神障害者の在宅療養するための島外からの外部支援(島外支援)の実態を把握し、島外支援の有用性と課題を明らかにすることである。平成27年度は、島嶼における高齢精神障害者の在宅療養のための島外支援の実態を把握するため、(1)沖縄振興特別措置法に規定する指定有人離島39島(沖縄本島と架橋等により連結されている島を除く)の概要を文献や行政資料から島毎に把握。保健医療福祉の基盤整備状況、精神障害者の精神デイケアの状況、患者会・家族会の状況、精神保健福祉巡回相談事業、精神科巡回診療等を把握した。(2)沖縄の39有人離島市町村の精神保健担当者および島外支援を行う病院等の組織ごとの責任者を行政資料等から把握し、面接調査を依頼した。平成27年度は5市町村6島の担当者12名、島外支援を行う3機関(病院、保健所等)の担当者5名の計17名から協力が得られ、半構造化面接を実施した。また、面談の約束が得られている11市町村30島の精神保健担当者や10機関の島外支援を行う責任者に対し、平成28年6月までに面接調査を行う予定である。面接調査で把握した主な内容は以下の通り、島外支援の有無、支援開始のきっかけ、支援開始時期、支援の事業名、島外支援の主体(病院、保健所、訪問看護ステーション等)、島外からの支援内容(訪問診療、来所相談、カンファレンス等)、島内の精神障害者の支援状況、島外支援の課題等である。初年度は調査に向けての事前準備計画に時間を要し、研究協力者の日程等の確定で面接調査の開始時期がやや遅れた。しかし、行政担当者や離島支援団体の研究協力が得られている。平成28年度は、沖縄の有人離島の10市町村17島の精神保健担当者13名および島外支援を行う組織ごとの責任者10機関13名に面接調査した。平成27年度と平成28年度の面接調査実施分をまとめると、15市町村23島の担当者25名、島外支援を行う13機関18名の合計43名であった。1.島外支援有りと回答した市町村は13、島外支援無しは2市であった。2.島外支援を行う13機関の回答として、島外支援の主体は「保健所」4、「病院」4、「診療所」2、「訪問看護ステーション」2、「NPO法人」1であった。13機関は15市町村25島を支援していた。支援開始のきっかけは、保健所は「精神衛生法の時代から」、病院・診療所は「ニーズがあったため」などであった。支援開始時期は、保健所「昭和27年頃」、病院「1960年代」などであった。支援事業名は「離島巡回相談」「離島巡回診療」「精神科訪問看護」などであった。島外支援の支援体制・派遣の専門職は、病院は医師と訪問看護スタッフ(看護師、作業療法士、精神保健福祉士など)、保健所は保健師と精神科医など、複数体制が多かった。島外からの支援内容は「訪問診療」「訪問看護」「訪問リハビリ」「個別相談」などであった。島外支援で困ったこと難しかったことは、保健所は「移送の際に船舶の調整や連携」など。病院は「診察で検査のしにくさ、急変時の対応や薬物調整のしにくさ」、「台風などの影響で船舶の欠航」など。NPO法人は「地域の人たちが担い手になる仕組み作り」などであった。島外支援の有用性について、保健所は「市町村保健師や精神科医と役割分担して連携できた」、病院は「巡回を続けていることで入院をしないで症状を安定できる」などであった。平成28年度の計画は、島嶼における高齢精神障害者の在宅療養するための島外からの外部支援の実態を把握のための面接調査を終え、調査結果の分析のための専門職者会議を開催、島外支援の有用性と課題をまとめ、学会発表を予定していたが、研究代表者が実習担当教員のため調整が不十分で遅れたため、当初計画とずれが生じた。有人離島の15市町村23島の精神保健担当者25名および島外支援を行う組織の13機関18名の面接調査の結果をまとめたが、調査結果の分析と学会発表は次年度に延期することとした。本研究の目的は、精神医療の専門職が不在の島嶼において、精神医療を必要とする高齢精神障害者(認知症高齢者を含む)への島外からの支援(島外支援)の実態を把握し、島外支援の有用性と課題を明らかにすることであった。

沖縄県の島嶼における精神障害者への島外支援を多面的に捉えるために、行政資料、支援の受け手側(行政担当者)、支援の担い手側(島外専門職)から実態把握を行った。行政資料による実態把握は、島外支援を受けている島、支援事業名、支援機関を確認し、市町村ごとに整理した。それのデータをもとに、行政担当者と島外専門職に半構造化した面接質問紙調査を実施した。行政資料によると研究対象の17市町村中16市町村に島外支援が実施されていた。1離島類型では、近距離型離島、孤立型離島、付属型離島で島外支援が行われていた。2支援事業名は、「精神巡回相談」、「市町村後方支援」、「離島精神科巡回診療」、「精神科訪問看護」などがあった。3支援機関は、管轄保健所、公立病院などの公的機関、民間病院、介護保険事業所等の民間機関があり、公的機関は、16市町村すべてに支援を行っていた。島嶼における精神障害者への島外支援は、事業名や支援機関、費用負担など多様な方法で実施されていた。島外支援は本土復帰前の厚生省(当時)の医師の派遣から、管内保健所に引き継がれ、公的機関、民間機関ともに、専門職の確保の工夫を行いながら、島々へ広がり、変化していた。ここ数年は民間病院による医療保険や介護保険サービスで行われていた。広い海域に多数の島を有する沖縄県では、高齢精神障害者が、島嶼で生活し続けるために、市町村、保健所、医療機関などが、それぞれのできることを出し合い、支援事業をつくりあげていた。島嶼における精神科医療の確保は大きな課題であり、それを補う島外からの支援を含めた地域包括ケアシステムを構築していく必要がある。本研究の目的は、精神医療の専門職が不在の島嶼において、精神医療を必要とする高齢精神障害者(認知症高齢者を含む)への島外からの支援(以下、「島外支援」)の実態を把握し、その有用性と課題を明らかにすることであった。研究対象の沖縄県の離島17市町村中16市町村に島外支援が実施されていた。面接調査をまだ終えていない離島市町村の精神保健担当者およびを島外支援を行う病院等の組織ごとの責任者を対象者に面接を行い、島嶼における高齢精神障害者の在宅療養のための島外支援の沖縄の実態を把握する。島嶼における高齢精神病者の島外支援の特徴から類型化し、その有用性と課題を提示し、全国調査の項目を選定する。計画は以下のようになっている。1得られたデータと専門職者会議で島外支援の特徴を検討する。2島外支援の特徴から支援のタイプ毎に類型化する。3島嶼における高齢精神病者支援のタイプごとの有用性と課題を明らかにする。4全国調査項目を選定する。5報告書を作成する。面接調査をまだ終えていない離島市町村の精神保健担当者に面接を行い、島嶼における高齢精神障害者の在宅療養のための島外支援の沖縄の実態を把握する。5報告書を作成する。
肝切除と術後のエンドトキシン過敏反応における腸管リンパ阻織の動態と役割

<背景>肝切除後エンドトキシン誘発性肝障害では,Kupffer細胞および活性化された好中球が中心的な役割を果たしていることが報告されている.しかし,リンパ球系細胞の動態について詳細な検討はなされていなかった.<方法>雄性Fisherラットに70%肝切除施行48時間後,LPS1.5mgi.v.を行った.anti-lymphocyte serum(ALS)またはanti-immunoglobulin μ-chainの術前投与により,それぞれリンパ球系細胞,B細胞を特異的に抑制した(L(-)群,B(-)群).T細胞系の抑制モデルとしてヌードラット(T(-)群)を用いた.LPS投与24時間後生存率,血漿中ALT, TNF-α, IL-6, IgM, CH50値,および肝組織所見を検討した.<結果>24時間生存率はコントロール群では20%, L(-)群80%, T(-)群0%, B(-)群100%であった.コントロール群では,LPS投与1時間後の血漿TNF-α, IL-6値,4時間後の血漿ALT値は,LPS投与前と比較して有意に上昇していた.またコントロール群のIgM値はLPS4時間後に前値より有意に上昇し,CH50値は下降した.コントロール群の肝組織ではLPS投与4時間後に著明な壊死像を認め,免疫染色ではIgMおよびC3の沈着が見られた.B(-)群では血漿TNF-α, IL-6, ALT値の上昇,CH50値の下降は抑制され,肝組織障害の改善が認められた.<結論・考察>肝切除後LPS誘発性肝障害において,その発生にB細胞が関与し,LPS投与後のIgM過剰産生が肝障害の一因となっている可能性が示唆された。本研究の成果は、Journal of Surgical Researchに掲載予定(in press)である。肝切除後におけるendotoxin過敏反応において,脾臓,肝臓に存在するNK細胞およびB細胞の動態変化が認められた.今後各populationをcell sorterを用いて分離,培養を行うことによりendotoxin刺激に対するcytokine profileを検討する予定である.我々は、ラット70%肝切除後LPS投与肝不全モデルを用いて、この病態に対する腸管リンパ球の役割とその障害機構を解明するために以下の実験を平成15年より行っている。平成15年度の実験結果より、肝切除後の肝不全において腸管リンパ球をflow cytometryならびに免疫組織学的解析した結果、腸管Bリンパ球が病態の進展と機構に強く関与していることが示唆された。その結果をもとに平成16年度の研究として、polyclonal rabbit anti-rat IgMμchainを用いたB cell ablation法により、ラット70%肝切除後LPS投与肝不全モデルを使用してPlasma ALT,TNF-α,IL-6,IgMとtotal complement hemolytic activity(CH50)レベルの解析と免疫組織染色と生存率の解析を行った。その結果、ラット70%肝切除後LPS投与肝不全モデルでは、腸管ならびに肝において、B-cellの活性化とIgM?補体系を介した機構が本病態に非常に強く関与していることが示唆された。肝不全における病態の解明では、B-Cellの介在する機構についての知見や報告はほとんどなく、本研究は術後肝不全における病態の解明に重要てがかりとなるものと考えている。平成17年は本研究の最終年度であり、今までの実験に加えて腸管粘膜免疫におけるB-cellの活性化抑制による肝不全予防効果の検討と研究成果のまとめ、論文発表にむけて準備中である。<背景>肝切除

後エンドトキシン誘発性肝障害では,Kupffer細胞および活性化された好中球が中心的な役割を果たしていることが報告されている.しかし,リンパ球系細胞の動態について詳細な検討はなされていなかった.<方法>雄性Fisherラットに70%肝切除施行48時間後,LPS1.5mgi.v.を行った.anti-lymphocyte serum (ALS)またはanti-immunoglobulin μ-chainの術前投与により,それぞれリンパ球系細胞,B細胞を特異的に抑制した(L(-)群,B(-)群).T細胞系の抑制モデルとしてヌードラット(T(-)群)を用いた.LPS投与24時間後生存率,血漿中ALT,TNF-α,IL-6,IgM,CH50値,および肝組織所見を検討した.<結果>24時間生存率はコントロール群では20%,L(-)群80%,T(-)群0%,B(-)群100%であった.コントロール群では,LPS投与1時間後の血漿TNF-α,IL-6値,4時間後の血漿ALT値は,LPS投与前と比較して有意に上昇していた.またコントロール群のIgM値はLPS4時間後に前値より有意に上昇し,CH50値は下降した.コントロール群の肝組織ではLPS投与4時間後に著明な壊死像を認め,免疫染色ではIgMおよびC3の沈着が見られた.B(-)群では血漿TNF-α,IL-6,ALT値の上昇,CH50値の下降は抑制され,肝組織障害の改善が認められた.<結論・考察>肝切除後LPS誘発性肝障害において,その発生にB細胞が関与し,LPS投与後のIgM過剰産生が肝障害の一因となっている可能性が示唆された。本研究の成果は、Journal of Surgical Researchに掲載予定(in press)である。
ジアシルグリセロールキーナゼの糖・脂質代謝調節における役割

昨今メタボリック症侯群が注目されている通り、糖代謝と脂質代謝は密接に関与している。本研究では脂質中間体の調節酵素であるdiacylglycerol kinase(DGK)の糖代謝と脂質代謝への影響を検討することが目的である。昨年度私は、骨格筋紬胞モデルとしてマウスC2C12細胞を用い、DGKisoform(α,δ,ε,ζ,θ)の発現を確認した。そしてDGK阻害剤であるR59022のC2C12細胞における糖取り込み促進作用を発見した。今年度はその機序の解析を進めた。C2C12細胞に24時間R59022を作用させ解析した。IRS-1チロシンリン酸化、IRS-1/PI3K association、AktやAMPKリン酸化の亢進は認めなかった。また、Aktの下流で糖取り込みに関与するとされるAS160のリン酸化を検討したが、R59022処理は予想に反してリン酸化を抑えていた。p38 MAPK(p38)はGLU74活性化を介した糖取り込み促進に関与すると報告されているが、R59022は対照に比べ約3倍P38のリン酸化を亢進させ、実際に酵素活性上昇もIP-Kinase assay法にて確認した。さらにp38の阻害剤であるSB203850はR59022を24時間処理した場合の糖取り込み促進作用を対照レベルまでblockした(昨年度は8時間R59022を処理しwortmanninにて部分的blockを見いだしたが、24時間処理ではblockしなかった)。以上の結果よりR59022はP38の活性化を介してC2C12細胞の糖取り込み促進作用を引き起こすことがわかった。さらにR59022はp38の上流であるMKKのリン酸化を引き起こすことがわかり、R59022の作用点はP38より上流にあることが示唆された。以上の成果は英文誌に投稿準備中である。1.エネルギー変化におけるDiacylglycerol kinase (DGK) isozyme遺伝子発現の検討C57B16マウスに、通常および高脂肪食(10vs60%kcal fat)負荷を行った。さらにそれぞれの脂肪負荷群に対して、絶食・再摂食のエネルギー変化を与えた後、組織サンプル(骨格筋、脂肪他)を採取した。各組織・各エネルギー状態におけるDGK isozyme(α,β,γ,δ,ε,ζ,θ)遺伝子発現パターンの詳細を現在解析中である。2.骨格筋細胞および脂肪細胞におけるDGKの役割(1)骨格筋細胞:モデルとしてマウスC2C12細胞を用いた。C2C12細胞におけるDGK各isozyme遺伝子発現を検討し、α,δ,ε,ζ,θのisozymeが発現していることを確認した。骨格筋細胞分化過程におけるDGK isozymeの遺伝子発現変化や、インスリン抵抗性改善剤によるそれらの変化を検討したが、preliminaryな結果では明らかな変化は確認できていない。糖代謝に関しては、DGKのinhibitorであるR59022をC2C12細胞に作用させると、糖の取り込みが促進されることが判明した。この作用はPI3Kのinhibitorであるwortmanninにより抑制されることから、PI3Kを介していると考えられる。現在この糖取り込み促進作用機序を解析中である。(2)脂肪細胞:モデル細胞として3T3-L1細胞を用いた。DGKの各isozymeの発現を検討し、α,δ,ε,ζ,θのisozymeが発現していることを確認した。R59022処理による脂肪細胞分化への影響は認められなかった。C2C12細胞とは異なり、R59022処理による糖取り込み促進作用は認められなかった。

さらにR59022はp38の上流であるMKKのリン酸化を引き起こすことがわかり、R59022の作用点はP38より上流にあることが示唆された。以上の成果は英文誌に投稿準備中である。
結核菌感染における疾患感受性遺伝子ならびに薬剤治療有効性決定遺伝子の同定

本研究計画の目的は、結核菌による感染症である結核症について、病状の発症並びに薬剤治療有効性に与る宿主の遺伝的要因を、結核菌の遺伝的背景の情報と患者のゲノム情報とを統合的に解析することで、結核菌の遺伝的背景ごとに特徴的な感染メカニズムや薬剤治療応答メカニズムを明らかにすることである。これまで、受入研究室の先行研究によるゲノムワイド関連解析(GWAS)により同定されていた若年性結核における発症関連因子MAFBに対して、結核菌の遺伝的背景の情報を加えた解析を行い、特定の遺伝系統でのみ発症関連遺伝子MAFBのリスクが有意に上昇することの再現性を得た。本成果は結核症のリスク遺伝要因を同定するうえで、病原菌である結核菌のゲノム情報も考慮することが重要であることを示しており、本年度に開催された第13回国際人類遺伝学会にて口頭発表を行った。さらに本年度は、MAFB以外の宿主の結核発症リスク遺伝子についても解析を進め、タイ王国で収集した北京型株感染患者270例、非北京型株感染患者420例、健常者782例によるゲノムワイド関連解析の結果、1番染色体13pの領域に非北京型株感染群で老年性の結核発症とより強い関連を示すSNPを見出し、このSNPは多重検定の補正を考慮しても有意であった。対してこのSNPは北京型感染患者群では有意な関連を示さなかった。当該SNPは白血球の細胞表面抗原の一種を発現する遺伝子の近傍に位置しており、その遺伝子は先行研究で細胞への結核菌感染実験において発現量が変動する遺伝子にリストされていたが、これまでヒトにおける結核発症との関連は報告されておらず、新規の結核発症の分子機構を示唆するに至った。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究計画は、結核菌による感染症である結核について、病状の発症並びに薬剤治療有効性に与る宿主の遺伝的要因を結核菌の遺伝的背景の情報と患者のゲノム情報とを組み合わせて統合的に解析することである。平成25年度の研究においては、受入研究室の先行研究によるゲノムワイド関連解析(GWAS)により同定されていた若年性結核における発病関連因子に対して、結核菌の遺伝的背景の情報を加えた解析を行った。結核菌の分類は、結核菌の遺伝的マーカーに基づいたPCRによる遺伝系統分類法に従った。タイNIHとの共同研究により収集されているタイ人若年性結核サンプル127検体のうち、67検体について結核菌のゲノムが解析に利用可能であり、そのうち57検体について結核菌の遺伝系統を決定できた。既報の若年性結核感受性遺伝因子について、この結核菌遺伝系統の情報による分類を加えてケースとコントロールの比較を行った結果、ある遺伝系統の感染検体群では、この遺伝因子の関連が見られるのに対して、別の遺伝系統の感染検体群では、遺伝因子の関連が見られなかった。この結果は、既報の若年性結核感受性遺伝因子が、特定の遺伝系統の菌株の感染に依存していることを示唆している。したがって、宿主の結核発症関連遺伝子の同定においては、宿主の情報だけでなく、結核菌の情報も加えて解析することが有用であることを明らかに出来た。また、本年度においては、本研究計画で用いるゲノムワイド関連解析およびヒトにおける遺伝子型解析の習熟のため、受入研究室で行われている様々な共同研究プロジェクトにも参加してきた。それにより、人類遺伝学における解析の流れおよびその原理について一通りの経験は得られてきたと考える。前年度までの受入研究室にて学術振興会特別研究員(DC2およびPD)として行ってきた研究についても、複数の論文発表を行い、実績を積むことが出来た。平成25年度の研究においては、受入研究室の先行研究によるゲノムワイド関連解析(GWAS)により同定されていた若年性結核における発症関連因子MAFBに対して、結核菌の遺伝的背景の情報を加えた解析を行った。タイNIHとの先行研究により収集されていたタイ人若年性結核サンプル127検体のうち、57検体について結核菌の遺伝系統を決定し、特定の遺伝系統感染時のみ発症関連遺伝子が有意にリスクとなることを明らかにした。さらに平成26年度は、タイNIHおよび理化学研究所、結核予防会との共同研究によりさらに解析検体数を増やした。研究費繰越事由として申請した、サンプルの性染色体上の遺伝子多型から私が推定する性別情報とタイ側共同研究者から提供された臨床情報データでの性別情報が不一致となるという問題が生じたものの、タイ側共同研究者と共同でデータ化された臨床情報記録と原記録を照合する作業を行うとともに、得られているデータと原サンプルからのSNPタイピングデータとの照合も行い、臨床情報およびデータ両方において対応にズレがないことを確証した。本確認作業により、当初のデータに加え、さらに若年性結核157症例が利用可能となり、それらの症例群においても、特定の遺伝系統でのみ発症関連遺伝子MAFBのリスクが有意に上昇することの再現性を得た。本成果は、結核症のリスク遺伝要因を同定するうえで、病原菌である結核菌のゲノム情報も考慮することが重要であることを示している。研究担当者は本成果について、第13回国際人類遺伝学会にて口頭発表を行った。

研究費繰越事由として申請した、サンプルの性染色体上の遺伝子多型から私が推定する性別情報とタイ側共同研究者から提供された臨床情報データでの性別情報が不一致となるという問題が生じたものの、タイ側共同研究者と共同でデータ化された臨床情報記録と原記録を丁寧に照合する作業を行うとともに、得られているデータと原サンプルからのSNPタイピングデータとの照合も行い、臨床情報およびデータ両方において対応にズレがないことを確証した。本確認作業により、当初のデータに加えてさらに若年性結核157症例のデータが利用可能となり、それらの症例の解析により自身の先行研究成果を補強する成果を得ることが出来た。従って、おおむね順調に研究は進捗したと判断する。本研究計画の目的は、結核菌による感染症である結核症について、病状の発症並びに薬剤治療有効性に与る宿主の遺伝的要因を、結核菌の遺伝的背景の情報と患者のゲノム情報とを統合的に解析することで、結核菌の遺伝的背景ごとに特徴的な感染メカニズムや薬剤治療応答メカニズムを明らかにすることである。これまで、受入研究室の先行研究によるゲノムワイド関連解析(GWAS)により同定されていた若年性結核における発症関連因子MAFBに対して、結核菌の遺伝的背景の情報を加えた解析を行い、特定の遺伝系統でのみ発症関連遺伝子MAFBのリスクが有意に上昇することの再現性を得た。本成果は結核症のリスク遺伝要因を同定するうえで、病原菌である結核菌のゲノム情報も考慮することが重要であることを示しており、本年度に開催された第13回国際人類遺伝学会にて口頭発表を行った。さらに本年度は、MAFB以外の宿主の結核発症リスク遺伝子についても解析を進め、タイ王国で収集した北京型株感染患者270例、非北京型株感染患者420例、健常者782例によるゲノムワイド関連解析の結果、1番染色体13pの領域に非北京型株感染群で老年性の結核発症とより強い関連を示すSNPを見出し、このSNPは多重検定の補正を考慮しても有意であった。対してこのSNPは北京型感染患者群では有意な関連を示さなかった。当該SNPは白血球の細胞表面抗原の一種を発現する遺伝子の近傍に位置しており、その遺伝子は先行研究で細胞への結核菌感染実験において発現量が変動する遺伝子にリストされていたが、これまでヒトにおける結核発症との関連は報告されておらず、新規の結核発症の分子機構を示唆するに至った。私は、平成25年度より受入研究室における結核症関連のプロジェクトに参加し、平成25年7月にタイで行われたミーティングに参加するなど共同研究者との交流を深めてきた。研究成果についても、平成25年度に行った結核菌遺伝系統別の若年性結核発症感受性遺伝因子の解析は、宿主ゲノム情報と結核菌ゲノム情報を統合的に解析するという世界的に見てもオリジナルな研究展開であり、今後の結核症感受性遺伝子研究の大きな足がかりとなると期待される。また、人類遺伝学教室で行われている様々な疾患に対するゲノムワイド関連解析を用いる共同研究にも積極的に参加し、人類遺伝学の分野で用いられるゲノムワイド関連解析の解析手法とその原理に習熟することが出来た。研究費の繰越事由となった、ゲノム解析用カスタムアレイプレートの不具合という問題は発生したが、今後の研究の足場を固めることが出来た点を鑑みて、研究はおおむね順調に進展していると判断している。
真の植物ビタミンC再生機構の解明

ビタミンCの生理活性を最大限に発揮するためには、酸化型(デヒドロアスコルビン酸、DHA)から還元型への再生系が不可欠である。植物ではグルタチオン依存のDHA還元酵素(DHAR)が古くに同定され、再生系の鍵酵素であると信じられてきた。しかし最近、DHARのビタミンC再生への寄与は小さいことがわかり、未同定のDHA還元系の存在が示唆された。そこで本研究では、1)ファンクショナルプロテオミクスによる新規DHARの同定、2)既知の再生酵素(DHARおよびモノデヒドロアスコルビン酸還元酵素[MDAR])の貢献度の明確化を目標とした。1)に関しては、DHAがタンパク質システインの酸化剤として作用する点に注目し、DHAによってシステイン酸化を受けるタンパク質の中に新規DHARが含まれると考えた。そこで、DYn-2プローブを用いたDHA依存的システイン酸化タンパク質の同定を試みた。シロイヌナズナ培養細胞を用いて、DHA外部処理のタンパク質酸化への影響を調べたが、DHA依存的なタンパク質酸化は検出されなかった。既知のDHARによる相補の可能性を考え、グルタチオン生合成阻害剤処理を事前に施した後、同様の実験を行なったところ、DHA処理によるシステイン酸化の亢進が認められた。このことから、タンパク質システインを介した新規DHARは存在することが確かめられ、既知DHARと相補的に機能することが示された。現在、質量分析により酸化タンパク質の実態解明に取り組んでいる。2)に関しては、シロイヌナズナに存在するDHAR(3遺伝子)およびMDAR(5遺伝子)に加え、チオレドキシン還元酵素やグルタチオン合成酵素などの多重変異株を作出した。DHAR三重欠損株に、さらにグルタチオン欠乏変異を導入したところ、ストレス条件におけるビタミンCの増加が顕著に抑えられることが明らかになった。DYn-2プローブを用いたアッセイにより、DHA依存的なタンパク質システインの酸化がグルタチオン欠乏下において亢進されることを明らかにできた。グルタチオンはDHAや酸化システインの還元に関与するため、DHA依存的なシステイン酸化を妨害していたと考えられる。このために実験条件の設定に時間を要したが、現在進めている質量分析により、新規DHAR候補の単離が現実的になったと言える。また、チオレドキシン還元酵素と既知のDHARを全て破壊した五重変異株の作出に成功し、新規および既知DHARの相補的な役割について遺伝学的に調べる基盤が整った。さらに、多重変異株を用いた解析により、既知DHARの貢献度を明確化することに成功した。現在進めている質量分析により、新規DHAR候補タンパク質を同定し次第、リコンビナント酵素を作出し、in vitroにおけるDHA還元能力を評価する。同時に、チオレドキシン還元酵素の破壊株やDHAR欠損株との多重変異株を用いた解析により、新規経路の生理学的重要性を遺伝学的に証明する。また、既知の酵素、特にMDARの機能を解明するための遺伝学的ツールが整ったため、その重要性の解明に取り組む。

また、チオレドキシン還元酵素と既知のDHARを全て破壊した五重変異株の作出に成功し、新規および既知DHARの相補的な役割について遺伝学的に調べる基盤が整った。さらに、多重変異株を用いた解析により、既知DHARの貢献度を明確化することに成功した。現在進めている質量分析により、新規DHAR候補タンパク質を同定し次第、リコンビナント酵素を作出し、in vitroにおけるDHA還元能力を評価する。同時に、チオレドキシン還元酵素の破壊株やDHAR欠損株との多重変異株を用いた解析により、新規経路の生理学的重要性を遺伝学的に証明する。また、既知の酵素、特にMDARの機能を解明するための遺伝学的ツールが整ったため、その重要性の解明に取り組む。質量分析装置の不具合のため、2018年度に実施予定だった計画を一部実行できなかったため。
工作機械の動剛性に関連する多自由度非線形系の特性解析に関する研究

工作機械構造は要素構造が結合されて全体構造が構成されている。要素構造の結合部・締結部であっても剛性が低下する。軸受け、滑り面等では、運動の自由を許容する間隙を待ちながら、剛性を有する結合である。何れの場合にも、結合部剛性は非線形特性を有している。これらの特性は存在が指摘されながら、振動解析の手法が複雑になるか、簡潔な手法が不在であったため、永らく理由の明確でない線形化によって解析されてきた。複数非線形特性を含む多自由度非線形系の周波数応答特性を求める近似モード解析の手法を提示している。この際に、線形で扱える系とこれを結ぶ非線形特性を結合し全体の振動特性を評価する非線形ビルディングブロック法も提示している。軸受け、滑り面等では、非線形特性は荷重の増加、減少に対し、履歴特性を示す。本研究では、履歴特性に対する解析法を試みている。振幅特性は従来と同様多元連立方程式を解いて求められる。しかし、位相特性に関しては解は一般的に定まらず、表示を如何にするかについては、実際の特性との対比の関連で課題を残している。履歴特性に関して従来の数式による表示法以外に分布関数を用いた表示法を試みている。これにより従来対応できなかったマイナーループのある場合の履歴特性や、逆関数の導出を可能としている。これによって様々な履歴特性を持った系の解析が可能となる見通しを立てた。またこの手法を用いることによって、実験的に計測された履歴特性に対応した解析等にも応用することを可能としている。これらによって、工作機械の動剛性評価について新たな手法の提示と知見を得ている。また、この手法は工作機械の剛性評価に留まらず、広く機械系の振動特性評価に寄与することも提示している。工作機械では要素構造が結合され本体を構成し、加工点に於ける変位を精度として保持する機能が剛性として評価されてきた。また、結合部はボルト等の他、軸受のように僅かな空隙を配置する方法が採られ、剛性の低下や荷重によるばね定数の変化を例とする非線形特性を有することが早くから指摘されてきた。しかし、モード解析法は動剛性解析の手法として用いられてきているが、実機では非線形特性が含まれる場合が多いにも拘わらず、近似的であってもこれに対する有効な手段がないままに経過している。本研究課題では、非線形特性の入出力周波数の関係として、出力の基本周波数のみに注目する関係、記述関数の表示を用い、非線形特性が複数含まれる場合を含め、運動方程式と連立して構造系の周波数応答特性を求める手法を提示している。これによって、非線形特性を含む構造系の近似的なモード解析を可能としている。開発した手法は、構造物一般を対象できるものである。しかし、振動特性が基本的に重要とされる構造の領域からではなく、変位の拘束を重視する工作機械構造の特性評価の必要性から展開されたことは研究開発のあり方の問題として留意されてよい。今年度は、荷重の負荷、抜重に対し、履歴特性を示す場合について、1自由度系、多自由度系の運動方程式の定式化、多自由度系の場合に必要となる多元連立非線形方程式の解法の定式化、これを数値計算例に適用し、周波数応答特性を求めること、梁構造の支持に履歴特性を模擬するウレタン樹脂を用いて実験的に周波数応答特性を求め対比すること等を試みている。履歴特性を有する非線形特性を含め系の周波数応答特性の場合、位相特性の適切な表示法を考慮する必要のあることを課題として示している。軸受け隙間に対応する要素を含む系の特性評価、実機に対するモードパラメータの同定等を引き続いての課題とする。要素構造の結合部・終結部であっても剛性が低下する。

軸受け、滑り面等では、運動の自由を許容する間隙を持ちながら、剛性を有する結合である。何れの場合にも、結合部剛性は非線形特性を有している。これらの特性は存在が指摘されながら、振動解析の手法が複雑になるか、簡潔な手法が不在であったため、永らく理由の明確でない線形化によって解析されてきた。研究代表者等は、正弦波入力と、これに対する非線形要素の出力の基本波成分との関係に注目した記述関数を用いて、複数非線形特性を含む多自由度非線形系の周波数応答特性を求める近似モード解析の手法を提示している。この際に、線形で扱える系とこれを結ぶ非線形特性を結合し全体の振動特性を評価する非線形ビルディングブロック法も提示している。軸受け、滑り面等では、非線形特性は荷重の増加、減少に対し、履歴特性を示す。本研究では、履歴特性に対する解析法を試みている。振幅特性は従来と同様多元連立方程式を解いて求められる。しかし、位相特性に関しては解は一般的に定まらず、表示を如何にするかについては、実際の特性との対比の関連で課題を残している。履歴特性に関して従来の数式による表示法以外に分布関数を用いた表示法を試みている。これにより従来対応できなったマイナーループのある場合の履歴特性や、逆関数の導出を可能としている。これによって様々な履歴特性を持った系の解析が可能となる見通しを立てた。またこの手法を用いることによって、実験的に計測された履歴特性に対応した解析等にも応用することを可能としている。これらによって、工作機械の動剛性評価について新たな手法の提示と知見を得ている。また、この手法は工作機械の剛性評価に止まらず、広く機械系の振動特性評価に寄与することも提示している。
ヘイズの存在可能性を考慮した短周期系外惑星の大気組成の解明

本研究では、トランジット観測がされるような中心星近くに存在する短周期惑星を想定した上で、物理的な根拠を持つヘイズ粒子の分布を求めるため、大気中のヘイズ粒子の生成と成長、沈降を考慮した理論モデルを新たに開発した。そして、得られたヘイズの特性を基に、大気透過スペクトルをモデル化した。昨年度までの研究により、モデル構築が完了した。本年度は、前駆物質の生成率以外のパラメータに対する、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、大気透過スペクトルモデルの依存性を調べた。その結果、渦拡散係数とC/O比、大気の温度構造、モノマーサイズに対する、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、大気透過スペクトルモデルの依存性を調べた。その結果、渦拡散係数が大きい場合、可視域のレイリー散乱によるスロープの勾配が急になることがわかった。また、C/O比とモノマーサイズの違いは、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、透過スペクトルにあまり影響を及ぼさないことがわかった(Kawashima & Ikoma in prep.)。さらに、ヘイズの存在が示唆されており、かつ宇宙望遠鏡による高精度観測がなされている3つの低温度惑星(GJ 1214bとGJ 3470b、GJ 436b)に構築したモデルを適用することにより、各惑星におけるヘイズ粒子の前駆物質の生成率を調べた。その結果、観測されたスペクトルを説明するには、GJ 1214bについては高いヘイズ粒子の前駆物質の生成率が、GJ 3470bについては比較的低い生成率が、GJ 436bについては中程度から高い生成率が必要なことがわかった。これにより、これまで観測から示唆されていた3惑星におけるヘイズの存在が、ヘイズ粒子の詳細な理論モデリングからも示唆された(Kawashima & Ikoma in prep.)。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヘイズの存在を考慮した大気透過スペクトルモデルに関する先行研究では、大気構成物質(気体分子・ヘイズ粒子)の鉛直分布に、2つの点で物理的に整合性がなかった。1点目は、ヘイズ粒子の前駆物質(高次の炭化水素化合物)からヘイズ粒子への成長を解いていない点である。2点目は、ヘイズの生成と大気の温度圧力構造を独立に解いている点である。本年度は、先行研究の1点目の問題点を解決すべく、ヘイズ粒子の前駆物質からヘイズ粒子への成長を解くことを目標に、研究を行った。ヘイズ粒子の生成過程は、次の通りである。まず、恒星からの紫外線を気体分子(主にCH4)が吸収し光化学反応が起こることで、ヘイズ粒子の前駆物質が生成される。次に、その前駆物質が合体・成長を繰り返すことによりヘイズ粒子が生成される。本年度は、ヘイズ粒子の特性を決定する際に重要となる前駆物質に着目した。具体的には、前駆物質の鉛直分布(高度に対する生成量)を求めるために、光化学計算を行った。光化学計算では、先行研究を参考に308本の熱化学反応と18本の光化学反応を考慮し、独自の計算プログラムを開発した。前駆物質の鉛直分布決定後、前駆物質からヘイズ粒子への成長計算(計算プログラムは、これまでの研究において開発済み)を行うことで、最終的なヘイズ粒子の鉛直分布を決定した。決定したヘイズ粒子の鉛直分布を基に、理論的な大気透過スペクトルモデルを作成した。その結果、最近の観測と整合的な、フラットな透過スペクトルを再現することが出来た。また、ハワイのすばる望遠鏡を用いて、ヘイズの存在が示唆されているホットジュピターWASP-80bのトランジット観測を行った。今後、取得した観測データに開発した理論モデルを適用することにより、大気組成を調べる予定である。研究計画に基づき、おおむね順調に進展している。本年度は昨年度に引き続き、先行研究の1点目の問題点を解決すべく、ヘイズ粒子の前駆物質からヘイズ粒子への成長を解くことを目標に、研究を行った。本年度は、前駆物質からヘイズ粒子への成長を追うための数値計算コードを開発し、前駆物質の鉛直分布からヘイズ粒子の鉛直分布を求めた。なお、昨年度まで用いていた粒子成長計算コードは、大気中の各高度における粒子の質量平均サイズのみを計算するという単純なものであった。本年度は、各高度における粒子のサイズ分布も計算出来るよう、これまでに開発した数値計算コードを改良した。結果として、ヘイズ粒子は先行研究が仮定していたよりも広い範囲で分布すること、また、様々なサイズのヘイズ粒子が大気中で生成されることを発見した。決定したヘイズ粒子の鉛直分布を基に、独自に開発したスペクトル計算コードを用いて、大気透過スペクトルをモデル化した。その結果、大気透過スペクトルの多様性を、中心星から受ける紫外線照射量と関係するヘイズ粒子の前駆物質の生成率の違いにより、再現することに成功した。

また、構築したスペクトルモデルをスーパーアースGJ 1214bに適用したところ、観測結果と整合的な、フラットな透過スペクトルを再現することが出来た。研究計画に基づき、おおむね順調に進展している。本研究では、トランジット観測がされるような中心星近くに存在する短周期惑星を想定した上で、物理的な根拠を持つヘイズ粒子の分布を求めるため、大気中のヘイズ粒子の生成と成長、沈降を考慮した理論モデルを新たに開発した。そして、得られたヘイズの特性を基に、大気透過スペクトルをモデル化した。昨年度までの研究により、モデル構築が完了した。本年度は、前駆物質の生成率以外のパラメータに対する、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、大気透過スペクトルモデルの依存性を調べた。その結果、渦拡散係数とC/O比、大気の温度構造、モノマーサイズに対する、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、大気透過スペクトルモデルの依存性を調べた。その結果、渦拡散係数が大きい場合、可視域のレイリー散乱によるスロープの勾配が急になることがわかった。また、C/O比とモノマーサイズの違いは、ヘイズ粒子と気体分子の鉛直分布、透過スペクトルにあまり影響を及ぼさないことがわかった(Kawashima & Ikoma in prep.)。さらに、ヘイズの存在が示唆されており、かつ宇宙望遠鏡による高精度観測がなされている3つの低温度惑星(GJ 1214bとGJ 3470b、GJ 436b)に構築したモデルを適用することにより、各惑星におけるヘイズ粒子の前駆物質の生成率を調べた。その結果、観測されたスペクトルを説明するには、GJ 1214bについては高いヘイズ粒子の前駆物質の生成率が、GJ 3470bについては比較的低い生成率が、GJ 436bについては中程度から高い生成率が必要なことがわかった。これにより、これまで観測から示唆されていた3惑星におけるヘイズの存在が、ヘイズ粒子の詳細な理論モデリングからも示唆された(Kawashima & Ikoma in prep.)。2年目の計画として、放射伝達計算を行うための数値計算コードを完成させる。放射伝達計算は、Toon et al. (1989)に基づき、コード作成を行う。これに関しては、研究室にコード作成の経験があり、比較的早い段階に作成が完了する予定である。次に、開発した放射伝達計算と1年目に開発済みの光化学計算を統合し、大気構造計算コード全体を完成させる。開発した数値計算コードの性能を確認するために、地球や太陽系内惑星の大気を模擬したモデル計算を行い、先行研究のモデルと比較する。最後に、開発した数値計算コードを組み合わせ、物理的に整合性のある理論モデルを作成する。作成した理論モデルを基に、大気組成の制約が可能な惑星と観測すべき波長帯を、必要な観測精度と共に提示する。また、ヘイズの理解の手助けとなるような惑星を提案し、観測への示唆を与える。その結果をまとめ、学術雑誌に投稿する。3年目は、2年目の最後に行った観測提案を基に、岡山天体物理学観測所、ハワイ観測所の望遠鏡を使用し、トランジット観測を行なう。観測後、構築した理論モデルを観測データに適用し、観測した短周期系外惑星の大気組成を明らかにする。