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長江中上流域における秦漢帝国による地域統合の研究

同時に各機種の形状に顕著な地域差が存在していることは、上記の統一的な祭祀・儀礼体系が礼器細部の形状までを規定するような明文化された制度に基づくものではなく、地域により形状の自由な解釈を許す、一種の規範に立脚していたことを表している。つまり東周時代青銅礼器は規範を共有する地域で統一的な展開を示したのであり、それが規範であるが故の解釈の自由度により、地域ごとの多様な形状を生み出すことになったのである。このようなありかたは青銅器のみに留まるものではなく、墓葬そのものにもあてはまることになる。このような規範に基づく戦国時代までの墓葬が、秦漢時代にどう変容するかの検討が、次の課題となる。本年度は主に秦漢時代の墓葬と出土遺物について検討を行った。秦漢時代の墓葬を、戦国時代の墓葬と比較すると、特に青銅礼器とその模倣陶器の減少が各地域に共通している。各地域の変化を見ると以下のようになる。(1)四川省では竪穴土坑木棺墓(いわゆる「船棺墓」)から木槨墓へと変化し、巴蜀青銅器文化の遺物が次第に減少してゆく過程が見られる。(2)長江中流域においてはいわゆる「楚墓」が解体してゆくが、その過程は均一ではない。戦国時代中期までの楚の中心地である荊州付近では日常陶器を中心とするいわゆる「秦墓」への急速な変化が見られるが、その他の地域では戦国時代後期に成立する「鼎、盒、壺・〓」といった組み合わせが残っており、やがて減少へと向かうが、その変化は漸進的である。これに加えて荊州市高台墓地の検討から、階層差によって墓葬の変化に違いがあることも明らかになっており、戦国時代から秦漢時代への変化はかなり複雑である。以上のように戦国時代から秦漢時代への変化は一部地域を除けばかなり緩慢であり、墓葬としてのこされた葬送儀礼には戦国時代以来の地域性が、秦漢時代にも残されていたことがわかる。しかしその反面、地域を越えて副葬品での青銅礼器に関連する遺物の減少は確認でき、そこに大きな時代の変化を読み取ることもできる。その意味づけが次年度の課題である。本年度はまず前年度に引き続き長江上流域の墓葬の変遷についての検討をおこなった。対象地域としては比較的資料が整っている成都市を選択した。成都市における戦国時代墓葬の形状は刳抜木棺を葬具とする船棺墓を基本とする。副葬品は地域性の強い巴蜀青銅器が中心で、これに日常的な土器が加わる。巴蜀青銅器の中心は犬・剣・矛・鏃といった武器で、〓・釜といった容器、さらに巴蜀印章などがある。さらに楚系青銅器が副葬される場合もある。戦国時代中期に巴蜀は秦に占領されるが、墓葬の形状では船棺墓が継続するほか、木槨木棺墓及び一般的な木棺墓もみられるようになる。副葬品では巴蜀青銅器や楚系青銅器が減少し、新たに鉄器・半両銭・秦式印章がみられるようになる。また秦式の日用陶器のみを副葬する木棺墓が出現しており、秦の移民墓の可能性が考えられている。漢代に入ると船棺葬や巴蜀青銅器が姿を消し、木槨木棺墓が基本となり、副葬品としては日用的な土器の副葬が一般的になる。以上の長江上流域の墓葬の変遷を前年度までにまとめた中流域での墓葬の変遷と比較すると、戦国楚の中心地であった長江中流域では秦の占領により急速に楚的な墓葬が姿を消すのに対して、秦の占領まで中国的な国家が成立していなかった上流域では秦の占領後もそれまでの墓葬が基本的には維持され、漢代に入ってから地域的な特徴が完全に姿を消すといった漸移的な変化を表す、といった違いがあることが明らかになった。その背景として、中流域ではそれまでの規範を担った楚の支配層が消滅し、秦の直接的な郡県支配が始まったのに対して、上流域では現地の首長層を徐々に取り込んでいったことが考えられる。つまり秦は占領地の実情に応じて、自国への統合政策を柔軟に運用していたので、その違いが墓葬の変化の違いとして現れたのである。
遺伝子操作実験で発生する廃棄物処理システムの開発

【研究目的】遺伝子操作を行う研究が一般的になったことで発生する廃棄物の処理が問題となっている。プラスミド・ベクターは、外部の病原性細菌へ抗生物質耐性を与える危険性がある。また細胞への遺伝子導入で使用するウイルス・ベクターは染色体DNAに対してランダムに遺伝子を導入するため発癌の危険性がある。環境への影響を最小限にするため廃棄物の処理を研究室内で行う必要があり、本研究は遺伝子操作実験で発生する廃棄物を研究室内において簡便で完全な不活化を行うシステムの開発を目的としている。【研究方法】平成21年度の研究では酵素処理・化学薬品処理・物理的処理による不活化でオートクレーブと同等の効果が得られることを確認した。本年度の研究では、昨年度の結果をもとに処理方法の組み合わせ・手順・排出の際の中和・無害化処理について実験及び検討を行い、簡易的な処理装置の製作を行った。不活化の確認は細菌については培養によるコロニー検査、ウィルスについてはRT- PCR法にて確認を行い、無害化の確認は処理水をpHの測定、及び核酸・蛋白質と混合し状態を電気泳動で確認した。【研究成果】不活化の処理手順としては、熱による融解→界面活性剤を含む液で希釈→超音波・紫外線を照射することでの破砕→酵素を用いた消化が最も有効であった。その結果をもとに筒状の処理装置を通過させることで不活化を行いたいことから、ステンレス製の加熱・融解を行うカラム、塩化ビニル製の薬品処理や酵素処理を行うカラム、ガラス製の超音波及び紫外線の照射を行いながら循環させるカラムの作製を行った。今後は実験室内で使用できるよう、装置の小型化と廃棄物発生から集積、不活化処理、廃棄までの各プロセスでの拡散防止措置を検討してシステムの確立を行いたい。
19世紀パリにおけるアルザス・ユダヤ人の移住の経済的意義とその社会構造

本研究の目的は、19世紀後半にはじまる鉄道建設、銀行制度の発展、都市化、製鉄業の発展、国際市場における相対的重要度の高まりなどによるフランス経済の発展に、当時金融業に多く携わっていたとされるユダヤ人がどのように関与していたのか、特にパリに居住するユダヤ人のおよそ半数を占めたアルザス出身のユダヤ人を中心に取り上げることによって明らかにすることである。そのなかで特に本年度得られた重要な論点は以下の二点である。1、19世紀末に東欧ユダヤ人が大量にパリへ移住する以前にアルザス・ユダヤ人が1872年までに社会的・経済的・政治的理由によって各地に移住し、その移住先はパリのみならずフランス国内各地であったこと、さらにはスイスやアメリカへ移住したアルザス・ユダヤ人も少なからず存在しており、それぞれ重要なコミュニティを現地で形成していたこと。2、パリにおけるアルザス・ユダヤ人の移住状況について、特に1840年代以降その数が増加したこと、居住地は当時のパリの商業圏に集中し、従事していた職業も商業に関連したものがその大半であったこと、その一方で「有益な職業」として考えられた手工業がユダヤ人自身による教育機関を通じて彼らに教えられるようになり、特にパリにおいて従来の伝統的職業であった高利貸しや行商から脱却し、広範囲にわたって手工業関連の職業に従事した者が多かったこと。以上のような論点から、パリに移住したアルザス・ユダヤ人が第二帝政期に顕著になったパリの都市化・近代化に一定の社会的・経済的貢献をしたことが推察される。
近世墓と人口史料による社会構造と人口変動に関する基礎的研究

最北の近世城下町であり、日本海交易の北の要であった、北海道松前町に所在する近世墓標5629基(11862人分)と3ヵ寺の寺院過去帳(13651人分)の調査を行った。得られたデータを中心に、関連史料を駆使し、津軽海峡を越えて行き交う人・物(石材・骨壺)・情報の実態を明らかにするなかで、松前の人口変遷と、近世社会《家・藩(地域)・国家》の姿を描くことができた。北海道松前町旧福山城下町において、寺町寺院街を中心に9ヶ寺4151基(8063人分)の近世墓標調査と、3ヶ寺13581人分の過去帳の調査を実施し、得られたデータをコンピュータに入力、集計と基礎的な分析作業を終えた。調査した墓標数は、旧福山城下町に現存する近世墓標のおよそ3分の2にあたり、残る3分の1については平成20年度に調査を行う。墓標に刻まれた被供養者数の変遷から、松前の人口の変遷は、津軽海峡を隔てた津軽地方のそれとは大きく異なることが明確となった。また、松前藩主松前家関係者や有力家臣層の墓標型式として採用されている石廟の略測を行うとともに、石廟の全国的な展開を探るべく、大村藩主家墓所・石見銀山・月山富田城下・高野山奥の院・金沢野田山墓地など各地で関係する石廟の略測調査を行った。その結果、石廟が16世紀中頃、北陸地方で開山堂として発生し、17世紀初頭、北陸地方の国持大名クラスの墓標として確立、各地に伝播したとの見通しが得られた。19年度の調査において松前町光善寺で発見したカラフトアイヌ供養・顕彰碑は、嘉永6年のロシアによるクシュンコタン占拠事件に関わりをもち、北方史・外交史・アイヌ民族史上、極めて重要な記念物であることが判明した。近世墓を編年資料として活用するため、発掘調査され報告書の刊行されている近世墓のなかから、被葬者名や没年が判明するものを抜き出し、埋葬施設や副葬品に関するデータベースを作成している。平成19年度は東北・江戸・九州・四国・近畿の各地域を終え、残る江戸を除く関東、中部・北陸・東海は平成20年度に行う。この作業に併行し、青森県八戸市内の寺院で八戸藩の中級武家の墓所の改葬工事に立ち会い、墓標と埋葬施設・副葬品との対応関係を検討可能な資料を得た。本年度は昨年度に引き続き、北海道松前町旧福山城下町において近世墓標の悉皆調査を実施し、全墓標の調査を完了した。両年度にわたる調査で調査した近世墓標数は5517基にのぼり、墓標に刻まれた被供養者数は11602名を数える。これまでに一つの城下町に存在する全ての近世墓標を調査した事例はなく、貴重なデータといえる。調査した墓標のデータについては全てコンピュータへの入力し、昨年度の分と併せて基本的な分析を終えている。さらに今年度は、昨年度行った寺院過去帳(3ヶ寺13581名分)の調査に引き継き、軒別過去帳の調査をし、戒名・没年を手がかりに墓標に刻まれた被供養者との照合をおこない、人物の特定に努めた。また、墓標の現地調査の際、蔵骨器など墓地に散布する近世陶磁器の表面採集を併行して行った結果、松前など北海道内の和人地では19世紀題にひろく火葬が行われたことが判明した。蔵骨器には中甕が使われており、それらは和人地・蝦夷地を問わず、広く北海道内に分布しているが、これまでは産地不明とされてきた。生産地資料と対比した結果、それらの中甕は北部九州で作られた上野・高取系製品であることが判明した。それらの中甕には塩や味噌を入が入れられ、北前船で蝦夷地向けに移出された可能性が高い。本研究では、墓標や過去帳を手がかりとしてヒトの移動を、墓標に使われた石材を通してモノの移動を検討してきたが、それに加えて陶磁器からもモノの移動を検討することが可能となった。本年度は、平成19・20年度に近世墓標の悉皆調査を実施した松前城下町と周辺の在方(漁村)との比較を行うため、松前町内において在方の墓地に所在する近世墓標の悉皆調査を行った。また、松前町において、地元の人向けに、本研究のなかで中心をなす、松前城下町の近世墓標・過去帳に関する分析から得られた研究成果について、松前町教育委員会主催の報告会を開催した。年度末に総頁数322頁の研究成果報告書を刊行し、関係機関などに無償配布した。研究成果報告書の内容は次の通りである。第I部調査報告編第II部研究編1.松前城下の墓標と社会2.松前城下の寺院と墓地空間の成立3.「家と墓」の問題4.「個人と墓」の問題5.近世墓標にみる人口動態6.城下町松前と周辺村落の諸相

7.松前と他地域との交流の問題8.墓標各論(1)過去帳と墓標に関する資料論(2)津軽の墓標・松前の墓標(3)北海道の近世・近代移住者の墓(4)墓標・過去帳にみる異常死・海難死(5)松前の石廟(6)松前の一石五輪塔(7)松前の五輪塔(8)松前の近世蔵骨器(9)松前昌廣の死亡とその副葬品9.研究の総括
皮膚恒常性に関わる脂質代謝系の包括的理解を目指した網羅的メタボローム解析

皮膚の恒常性は,多種多様な脂質分子のバランスによって絶妙に制御されており,その破綻によりアトピー性皮膚炎や角化症などの皮膚疾患の発症につながると考えられる。皮膚疾患の原因を探るためには,発症に至るプロセスにおいてどのような脂質代謝系に異常を生じるか明確にする必要があるが,これまでの研究では疾患発症後の脂質組成のみが解析されてきた。そこで本研究は,皮膚恒常性の変化に伴う脂質プロファイルの変化を経時的且つ網羅的に解析することで,皮膚恒常性の変化と脂質バランスの変化との相互関係を包括的に理解することを目的とした。研究戦略としては,LC-MS/MSを用いた網羅的リピドミクスの系をアトピー性皮膚炎自然発症モデルSpade (J Clin Invest. 2016, 126(6))に適用し,皮膚炎の発症過程における脂質代謝変化を包括的に捉えた。Spadeは,Jak1遺伝子の点変異によりJak1が恒常的に活性化することで,約8週齢でアトピー性皮膚炎を自然発症するモデルマウスである。Spadeの皮膚サンプル(耳)を用いてリピドミクス解析を行った結果,皮膚炎症状発症前の4週齢において,ある特定のセラミド分子種(NDSセラミド)とその前駆体であるジヒドロスフィンゴシンが野生型の1/5以下に減少していることを見出した。また,6週齢において,アラキドン酸やエイコサペンタエン酸,ドコサヘキサエン酸がそれぞれジヒドロキシ化された代謝物である8,15-diHETE,8,15-diHEPE,10,17-diHDHAが3倍以上に増加していることを明らかにした。Spadeではアトピー症状発症前から皮膚バリア機能低下や顆粒球浸潤,知覚神経の伸長といった異常が確認されており,こうした皮膚の異常に寄与し得る脂質代謝異常を見出すことに成功した。皮膚の恒常性は,多種多様な脂質代謝物により制御され得ることがこれまでの研究から明らかになっている。また,アトピー性皮膚炎や乾癬など,皮膚疾患を発症した患者の皮膚では脂質組成に異常を生じていることが知られており,皮膚の恒常性と脂質代謝系には密接な関係があると考えられている。しかし,これまでの研究では疾患発症後の脂質組成に着目されており,疾患発症に至る過程における継時的な解析は行われていない。また,特定の脂質代謝系にのみ焦点があてられていた。そのため,病態に潜む真の原因となる脂質代謝異常が隠されている可能性があった。そこで本研究では,皮膚疾患モデルマウスやケラチノサイトの培養分化モデルを用いて,皮膚恒常性が変化する際の継時的かつ包括的な脂質代謝バランス変化を解析し,病態の原因となる脂質代謝系の決定および皮膚恒常性を制御し得る新たな脂質代謝系の発見を目指した。当該年度は,アトピー性皮膚炎の自然発症モデルSPADE(J Clin Invest. 2016, 126 (6))および,ヒトケラチノサイト初代培養細胞の3次元再構成モデルを用いて,継時的なリピドミクス解析を行なった。SPADEのリピドミクスでは,アトピー性皮膚炎発症に先立ち様々な脂質分子に変化が見い出された。特に大きな変化として,NDSタイプの極長鎖セラミドとその前駆体であるジヒドロスフィンゴシンのSPADEでの顕著な減少がみられ,アトピー発症前のバリア機能破綻と関連している可能性が示唆された。また,3次元再構成モデルのリピドミクスでは,過去の知見通り,分化が進むにつれて皮膚バリア機能に不可欠である極長鎖セラミドや極長鎖脂肪酸が増加する一方,ほとんどのリン脂質は減少した。しかし,リン脂質の中で,多価不飽和脂肪酸を含むビスモノアシルグリセロリン酸(BMP)のみが分化後期に特徴的に増加することを見出した。皮膚における脂質解析の条件確立を完了した。SPADEのリピドミクスについては,病態の原因候補としてNDSセラミド-ジヒドロスフィンゴシン代謝系を見出し,既にその妥当性の検証とメカニズムの解明を目指して研究を進めている。また,3次元再構成モデルのリピドミクスでは,分化依存的に多価不飽和脂肪酸含有BMPが増加することを見出した。BMPについてはこれまで皮膚における機能が報告されておらず,その生理的意義解明に向けて現在研究を進めている。以上,概ね予定通り研究が進行している。

Spadeの皮膚サンプル(耳)を用いてリピドミクス解析を行った結果,皮膚炎症状発症前の4週齢において,ある特定のセラミド分子種(NDSセラミド)とその前駆体であるジヒドロスフィンゴシンが野生型の1/5以下に減少していることを見出した。また,6週齢において,アラキドン酸やエイコサペンタエン酸,ドコサヘキサエン酸がそれぞれジヒドロキシ化された代謝物である8,15-diHETE,8,15-diHEPE,10,17-diHDHAが3倍以上に増加していることを明らかにした。Spadeではアトピー症状発症前から皮膚バリア機能低下や顆粒球浸潤,知覚神経の伸長といった異常が確認されており,こうした皮膚の異常に寄与し得る脂質代謝異常を見出すことに成功した。SPADEについては,アトピー発症前からNDSセラミド-ジヒドロスフィンゴシン代謝系に異常を生じるメカニズムを明らかにするため,代謝に関わる酵素のmRNAおよびタンパク質発現量や,翻訳後修飾を解析する。また,初年度の解析では,同定できなかった分子は未解析であったが,未同定の分子の中にもSPADEにおいて変化している分子種が存在しており,アトピー発症に寄与し得る新規の脂質分子の発見につながる可能性があることから,今後はそれらの分子についてもスペクトルを解析して構造を明らかにするとともに,アトピー発症への関与を検証する。3次元再構成モデルについては,初年度の解析で見出した多価不飽和脂肪酸含有BMPの皮膚における機能解明を目指す。そのためには,皮膚において多価不飽和脂肪酸含有BMPが合成できない動物や細胞が必要であるが,BMPの生合成経路は未だ不明である。BMPは,ホスファチジルグリセロール(PG)を前駆体として,アシル基の転移反応を介して生合成されると考えられるため,候補となるホスホリパーゼやアシルトランスフェラーゼをケラチノサイトにおいてノックダウンし,BMPの合成活性を評価することで合成酵素の同定を目指す。同時に,ケラチノサイトの増殖や分化に与える影響を評価する。さらに,同定した酵素のノックアウトマウス作製に着手する。購入予定であった試薬の納期が年度明けになったことから,次年度使用分が発生した。当初購入予定であった試薬の購入に充てる計画である。
ホスホリルコリン経鼻免疫追加によるあらたな肺炎球菌ワクチン接種プログラムの開発

本研究では、定期接種となったPCV13のワクチン接種に、我々がこれまで報告してきたphospholile choline(PC)に対する経鼻免疫を加えることで、PC特異的な分泌型IgA(SIgA)を上気道に誘導する。また、メモリー細胞を活性化することで免疫誘導が可能なCpG-ODNとplasmid flat3 ligand(pFL)をアジュバントとして用いることにより、PCV13で得られた抗原特異的メモリー細胞を賦活化し、SIgAをも誘導する。そしてこれらの結果をもとに全身免疫のみでなく粘膜免疫を誘導し、より広範囲の肺炎球菌およびインフルエンザ菌感染症に有効なワクチン開発を目的とする。そのため、本研究では、PCV13の全身免疫後にPCの経鼻免疫を追加することで、広域の肺炎球菌、インフルエンザ菌に対する上気道感染の防御効果が上昇するか否かについて検討する。具体的には、PCV13を腹腔投与して全身の特異的IgGを誘導したのち、PCの経鼻免疫を行い鼻洗浄中のPC,PCV13特異的免疫応答を観察する。つぎに、PC経鼻免疫時にアジュバントとしてCpG-ODN, pFLを用いることでPC, PCV13に対する免疫応答を観察する。良好な免疫応答を確認したのち、肺炎球菌、インフルエンザ菌の感染実験を行い、中耳、鼻腔、肺、敗血症の感染予防効果を測定する。13価肺炎球菌結合型ワクチン(PCV13)の全身免疫後にホスホリルコリン(PC)を経鼻投与することで、肺炎球菌に対する免疫応答のブースター効果が得られるかを検討した。マウスにPCV13を腹腔内投与し、その2週後に再度PCV13を腹腔内投与した群(PCV13全身免疫群)とPC-KLHを粘膜アジュバントとしてコレラトキシンとともに経鼻投与した群(PC経鼻免疫群)とで、ワクチン株である肺炎球菌およびPCに対する全身免疫と粘膜免疫応答を比較した。その結果、ワクチン株の肺炎球菌に対する血清IgG抗体価はPCV13全身免疫群とPC経鼻免疫群は同等で、PCに対する血清IgG抗体価はPC経鼻免疫群のほうがPCV13全身免疫群よりも有意に高値であった。また、鼻腔洗浄液中のPC特異的IgA抗体価および鼻粘膜内のPC特異的IgA産生細胞数も、PC経鼻免疫群のほうがPCV13全身免疫群よりも有意に高かった。以上の結果から、PCV13の全身免疫後にPCの経鼻免疫を行うことで、PCV13の2回全身投与と同等の肺炎球菌に対する免疫応答が得られ、さらにPCに対する全身および粘膜免疫応答も誘導できることがわかった。誘導された分泌型IgAの感染予防効果に関して、中耳の感染実験を行った。肺炎球菌株(EF3030)を用いて、中耳の細菌クリアランスを測定したところ、PC経鼻免疫群で有意な細菌クリアランスの上昇が認められた。本結果の一部を、平成30年第119回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会、平成30年第28回日本耳科学会総会・学術講演会、第37回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会で一般演題として報告した。今後の研究予定として、本年度に明らかとなった、経鼻ブースターによる効果を他のアジュバントを用いて検討する、また肺炎球菌、インフルエンザ菌の感染実験を行い、中耳、鼻腔、肺、敗血症の感染予防効果を測定することを予定している。具体的には、肺炎球菌ワクチン株、非ワクチン株、インフルエンザ菌を用いた感染実験を行い、感染防御に働くか否かについて検討を行う。

その結果、ワクチン株の肺炎球菌に対する血清IgG抗体価はPCV13全身免疫群とPC経鼻免疫群は同等で、PCに対する血清IgG抗体価はPC経鼻免疫群のほうがPCV13全身免疫群よりも有意に高値であった。また、鼻腔洗浄液中のPC特異的IgA抗体価および鼻粘膜内のPC特異的IgA産生細胞数も、PC経鼻免疫群のほうがPCV13全身免疫群よりも有意に高かった。以上の結果から、PCV13の全身免疫後にPCの経鼻免疫を行うことで、PCV13の2回全身投与と同等の肺炎球菌に対する免疫応答が得られ、さらにPCに対する全身および粘膜免疫応答も誘導できることがわかった。したがって、現在定期接種になっているPCV13の免疫後にPC経鼻ワクチンを投与することで、全身追加免疫と同等のブースター効果とともにPC特異的粘膜免疫応答も誘導され、PCV13に含まれない血清型の肺炎球菌に対しても感染防御効果が得られることが示された。本結果の一部を、平成30年第36回日本耳鼻咽喉科学会免疫アレルギー学会で一般演題として報告した。本研究では、定期接種となったPCV13のワクチン接種に、我々がこれまで報告してきたphospholile choline(PC)に対する経鼻免疫を加えることで、PC特異的な分泌型IgA(SIgA)を上気道に誘導する。また、メモリー細胞を活性化することで免疫誘導が可能なCpG-ODNとplasmid flat3 ligand(pFL)をアジュバントとして用いることにより、PCV13で得られた抗原特異的メモリー細胞を賦活化し、SIgAをも誘導する。そしてこれらの結果をもとに全身免疫のみでなく粘膜免疫を誘導し、より広範囲の肺炎球菌およびインフルエンザ菌感染症に有効なワクチン開発を目的とする。そのため、本研究では、PCV13の全身免疫後にPCの経鼻免疫を追加することで、広域の肺炎球菌、インフルエンザ菌に対する上気道感染の防御効果が上昇するか否かについて検討する。具体的には、PCV13を腹腔投与して全身の特異的IgGを誘導したのち、PCの経鼻免疫を行い鼻洗浄中のPC,PCV13特異的免疫応答を観察する。つぎに、PC経鼻免疫時にアジュバントとしてCpG-ODN, pFLを用いることでPC, PCV13に対する免疫応答を観察する。良好な免疫応答を確認したのち、肺炎球菌、インフルエンザ菌の感染実験を行い、中耳、鼻腔、肺、敗血症の感染予防効果を測定する。13価肺炎球菌結合型ワクチン(PCV13)の全身免疫後にホスホリルコリン(PC)を経鼻投与することで、肺炎球菌に対する免疫応答のブースター効果が得られるかを検討した。マウスにPCV13を腹腔内投与し、その2週後に再度PCV13を腹腔内投与した群(PCV13全身免疫群)とPC-KLHを粘膜アジュバントとしてコレラトキシンとともに経鼻投与した群(PC経鼻免疫群)とで、ワクチン株である肺炎球菌およびPCに対する全身免疫と粘膜免疫応答を比較した。
デュアルエネルギーC T を用いた羊水塞栓子描出の研究

周産期で呼吸困難を来した症例と、同一年齢の深部静脈血栓症が疑われた女性のdual energy CT (DECT)画像を比較検討することで、今まで画像診断不可能であった、希な羊水塞栓症がDECTを用いることで画像診断可能か検討し、通常の肺血栓塞栓症と異なる新たな画像診断法を確立することで、周産期死亡率の減少に寄与する。
空気静圧スラスト軸受面形状の工夫による傾き剛性の向上

空気静圧スラスト軸受は,他の軸受タイプに比べて傾きに対する剛性が低いことが指摘されているにもかかわらず,剛性の向上に関しては,従来はもっぱら並進剛性のみに注意が向けられ,傾きに関する剛性にまで注意が払われているとは言いがたい.傾き剛性の向上に,これまでに開発された各種の補償装置を応用または新たな補償方法を考案することも考えられるが,軸受システムが複雑,コスト高となり,実用的でもない.そこで本研究では,軸受面形状の工夫で傾き合成を高めることを目的とし,軸受面形状の工夫によりあらゆる方向の傾き剛性を向上させるためには,軸受形状は軸対称でなければならないことから,対象を環状スラスト軸受に限定して以下の成果を得た.(1)すでに開発した有限要素プログラムを,軸受面の傾きが生じた場合にも適用できるよう改良し,並進剛性と傾き剛性が求められるようにした.(2)このプログラムを用いた解析と試作した軸受による実験的検証から高剛性化のためのガイドラインを明らかにした.(3)このガイドラインに基づいて高剛性化の期待される新たな軸受面形状を提案した.空気静圧スラスト軸受は,他の軸受タイプに比べて傾きに対する剛性が低いことが指摘されているにもかかわらず,剛性の向上に関しては,従来はもっぱら並進剛性のみに注意が向けられ,傾きに関する剛性にまで注意が払われているとは言いがたい.傾き剛性の向上に,これまでに開発された各種の補償装置を応用または新たな補償方法を考案することも考えられるが,軸受システムが複雑,コスト高となり,実用的でもない.そこで本研究では,軸受面形状の工夫で傾き合成を高めることを目的とし,軸受面形状の工夫によりあらゆる方向の傾き剛性を向上させるためには,軸受形状は軸対称でなければならないことから,対象を環状スラスト軸受に限定して以下の成果を得た.(1)すでに開発した有限要素プログラムを,軸受面の傾きが生じた場合にも適用できるよう改良し,並進剛性と傾き剛性が求められるようにした.(2)このプログラムを用いた解析と試作した軸受による実験的検証から高剛性化のためのガイドラインを明らかにした.(3)このガイドラインに基づいて高剛性化の期待される新たな軸受面形状を提案した.空気静圧スラスト軸受の剛性については,設計原理の確立や高精度加工技術の発展によって,並進変位に関する剛性は著しく向上してきている.しかしながら,偏心荷重によって生じる傾きに関する剛性(傾き剛性)は低い.これは,そもそも静圧軸受の原理に起因するものである.すなわち,静圧軸受では軸受すきま内の圧力は,軸受すきまに流入する流量とすきまから流出する流量の釣り合いによって決まり,流出流量はすきま内の圧力勾配とすきまの大きさの関数ですきまに対して敏感であるから,軸受が傾いてすきまが大きくなればなるほど流出流量が多くなり,供給圧が一定の場合には,給気孔から流入する流量が流出流量と釣り合うためにはすきま内の圧力勾配は小さくならざるを得ない.したがって,圧力ひいては復元モーメントは減少し,高剛性が望めない.よって,高剛性化をはかるには,傾いて流出流量が増加してもそれに見合う流入流量を供給圧を増加させることによって実現するか,傾いても流出流量の増加が少ない軸受面形状とするか,の二通りの方策が考えられる.前者は給気孔ひとつひとつの供給圧を制御することになるからコスト高となる.これに対し後者の軸受面形状の工夫によって実現できれば実用的である.そこで本研究では後者の方策に着目し,有限要素法を用いて軸受面形状が傾き剛性に及ぼす影響を検討し,自成絞りと表面絞りの複合絞り,山形のすきま形状,谷形のすきま形状について,有限要素法による数値解析とこれを実験的に検証するための軸受の試作・測定を行った.結果としては,3者のうち複合絞りの場合が傾き剛性が最も大きく,現在はこの複合絞りで排気溝をどのような大きさでどのような位置に配置すべきかの検討を行っている.空気静圧スラスト軸受は,他の軸受タイプに比べて傾きに対する剛性が低いことが指摘されているにもかかわらず,剛性の向上に関しては,従来はもっぱら並進剛性のみに注意が向けられ,傾きに関する剛性にまで注意が払われているとは言い難い.傾き剛性の向上に,これまでに開発された各種の補償装置を応用または新たな補償方法を考案することも考えられるが,軸受システムが複雑,コスト高となり,実用的でもない.そこで本研究では,軸受面形状の工夫で傾き剛性を高めることを目的とし,軸受面形状の工夫によりあらゆる方向の傾き剛性を向上させるためには,軸受形状は軸対象でなければならないことから,対象を環状スラスト軸受に限定して以下の成果を得た.(1)すでに開発した有限要素プログラムを用いて,軸受面形状が傾き剛性に及ぼす影響を数値シミュレーションし,傾き剛性を高めるためには,傾いても流出流量が増加しない,すなわち軸受すきま内の圧力が低下しない工夫が必要であることがわかった.たとえばその1方法として給気孔ごとに軸受面をセグメント化して独立させて給気孔間の干渉を少なくすることが考えられるが,この場合,各セグメントの負荷容量が小さくなり傾きに対してはあまり効果はない.(2)総合的な考察から,給気孔部分に面絞り効果を期待できる溝を設けた軸受面形状が望ましいことがわかり,溝の形状の影響について数値シミュレーションによる検討を行い,半径方向軸受面断面形状が山形と矩形溝を持つものに絞り込んだ.(3)計算結果に基づいたこれらのすきま形状を持つ空気静圧スラスト軸受を試作し,数値シミュレーション結果を実験的に検証した.
メソ多孔性シリカへのナノ粒子金、銀触媒の合成とアルカン部分酸化触媒反応への応用

H21年度において、メソ多孔性シリカおよびゼオライトを水熱合成法により調製する際、段階的に昇音させることで構造規則性の高い触媒が得られることを見出している。H22年度において、触媒の洗浄条件や乾燥温度に着目した結果、これらは触媒活性に影響を及ぼすことを見出した。とくにエタノールを用いて洗浄し70°Cで乾燥させた場合、最も高い酸化触媒活性を示した。さらに活性向上の原因を明らかにするために触媒の構造解析をFT-IR、TG-DTA、固体NMR等を用いて行った。その結果、最も活性の高い触媒では表面のシラノール基が減少し、シリケート種の縮合度が向上していることが分かった。合成後の触媒の洗浄、乾燥工程により触媒の疎水性を高めることができることが分かった。メソ多孔性シリカおよびゼオライトはゲルを混合後、水熱処理することで合成される。その水熱合成時の温度プログラムの検討を実施した。その結果、段階的に昇温させることで構造規則性の高い触媒が得られることが分かった。また、水熱合成後のサンプルの洗浄条件ならびに乾燥温度は触媒活性に影響を与えることを見出した。この点については引き続き、H22年度以降も検討していく。水熱処理のメソ多孔性シリカおよびゼオライトに対し、金属種(金、銀、チタン、ニッケル、アルミニウム)の導入を実施し、調製した触媒を用い、酸化触媒として得られたものはアルケンの部分酸化反応、グリセリンの選択酸化反応の触媒として応用した。また酸触媒となったものはキシロースの脱水反応も応用した。いずれの反応においても水熱処理条件、洗浄条件、乾燥温度によって触媒性能に差がみられた。そこでH22年度以降も触媒調製と触媒活性を系統的に研究していく予定である。
パネルデータを用いた学力の形成・発揮メカニズムに関する研究

本研究は、(1)文献研究、(2)インタビュー調査、(3)中学・高校生アンケート、(4)卒業生アンケートにわかれる。(1)文献研究については、最新の文献をレビューするとともに、2011年に刊行された拙著(当時の調査のアンケートを資料として含む)を調査でお世話になった先生方に資料を提供しコメントをいただくことでアンケートに修正を加える材料とした。(2)インタビュー調査については、昨年度までのデータの分析を深め、アメリカ比較教育学会にて研究発表を行った。(3)中学・高校生アンケートについては、昨年度までのデータのクリーニング作業を進め、分析を行った。(4)卒業生アンケートについては、(1)(2)の文献研究、インタビュー調査をふまえたうえでアンケートの分析を進めた。以上から明らかになったのは、学力の形成・発揮について、教員の指導観が大きな影響を与えていることである。教員の指導観を「形式-内容」「裁量大-裁量小」の二軸で分析すると、「形式裁量大・内容裁量大」「形式裁量小・内容裁量小」「形式裁量大・内容裁量小」の3タイプが存在するのに対して、「形式裁量小・内容裁量大」というタイプが存在しないことが明らかになった。新しい学習指導要領では、実はこの「形式裁量小・内容裁量大」の指導観が理念として重視されているにもかかわらず、実際の教員にはその理念が伝わっていないことが生徒の学力形成・発揮の阻害要因となっていたということである。このことは、今後の高大連携などを考えるうえで、重要な示唆を持っていると考えられる。(1)文献研究については、本年度に発表された最新の調査研究を中心にレビューを追加し、アンケートに修正を加える材料とした。(2)インタビュー調査については、昨年度までのアンケート調査に追加・修正を加えるために、高校生13人、教員13人、大学生5人を対象とするインタビュー調査を行った。(3)中学・高校生アンケートについては、(1)(2)の文献研究、インタビュー調査をふまえたうえで質問紙を改訂し、その質問紙を用いて質問紙調査を行った。(4)卒業生アンケートについては、(1)(2)の文献研究、インタビュー調査をふまえたうえでアンケートを行った。以上から明らかになったのは、学力の形成・発揮について、中学と高校、高校と大学の間に若干の断絶があることである。第一に、中学3年間の学力形成と高1の学力形成がどのように関連しているかを検証できた。中3と高1の学力の相関は、中2と中3や高1と高2の学力の相関よりも低い。これは、高校入学をきっかけとして学力形成の順位にシャッフルが生じていることを指し示している。第二に、高校3年間で身につけた学力が、大学3年のゼミでどのように活かされるのかを検証できた。高校3年間の偏差値とゼミへの積極度は関係が見られないか、やや負の関係にあることが確認できた。これは、高校3年間で身につけた学力と大学で必要とされる学力に齟齬が生じていることを指し示している。これまでの研究では学力を静的で直線的なものととらえ、ややもすれば理念的な論争に陥りがちだったのに対し、本研究ではパネルデータを用いたことで学力を動態的に捉える事ができたため、中学・高校・大学における学力形成・発揮メカニズムの問題点を浮き彫りにできたといえる。
運動・感覚処理の特異性を示す人の認知特性の解明と支援法の検討

本研究では,運動や感覚処理の特異性を示す人がしばしば抱えている,社会性の問題や情動制御の困難さ,実生活場面での困り感について,認知特性や感覚特性の特徴を実験的手法および調査研究で明らかにし,困難さの背景が何であるのかを検討し,得られた知見から対処可能な支援法の開発を目指す。支援法の一つとして,バーチャルリアリティ(VR)を用いた新たな支援法について提案することで,効果的な介入方法を繋げる。
禁煙に伴う腸内細菌叢を介したHDL機能制御のメカニズムの解明

計画している具体的な研究項目は、1HDL機能と腸内細菌叢の関連性を禁煙前後で検証する。2腸内細菌叢から産生される動脈硬化促進因子TMAO (trimethylamine N-oxide:トリメチルアミンNオキシド)のHDL機能に対する直接的な影響を検証する。3上記12より得られた知見に基づいた腸内細菌叢への介入を喫煙動脈硬化モデルマウスで行い、HDL機能と動脈硬化性病変の変化を検証する、の3つである。
ナンセンス変異に対する内因性修復機構の解明と、その治療への応用研究

SEPN1関連ミオパチーは乳児期に発症し早期人工呼吸器管理となり重篤であるが、我々は全エクソーム解析によりSEPN1ナンセンス変異(C>T)による高齢発症ミオパチー家系を見出している。本年度は、各免疫染色、電子顕微鏡骨格筋解析などにより、本家系はマルチミニコア病であること確認しており、高齢発症の先天性ミオパチーといえた。またSNPアレイにより、SEPN1領域がコピー数変化を伴わないヘテロ接合喪失領域であることを明らかにしている。ナンセンス変異下のSEPN1の高発現について、新規抗体の作製、利用を通じて、さらにメッセンジャーRNA、スプライシングのレベルでも確認した。CRISPR-Cas9システムを用いて皮膚線維芽細胞にSEPN1変異を導入し、本ヒト疾患細胞モデルを用いて、ADAR2依存的なナンセンス変異部位のRNA編集(T>C)をサンガーシークエンスにより確認できており、先天性ミオパチーの晩発化機序関与の示唆が得られている。さらにCRISPR-Cas9システムを用いて、マウスSepn1遺伝子内の変異相同部位およびその近傍配列をヒト配列化した、塩基置換ノックインマウス2系統の作製に成功しており、マウス表現型、病理、遺伝子発現を解析中であり、またin vivo用ADAR2遺伝子あるいはそのshRNA搭載アデノ随伴ウイルスを共同研究先より入手し、マウス介入研究の準備を整えている。本年度、同意のもとに発症者1名の剖検を施行をしており、これを含めた臨床検体試料を用いて、サンガーシークエンス、RNAシークエンスによる変異部位RNA編集解析を進めている。患者生検骨格筋の免疫染色や電子顕微鏡による超微細形態の観察により、本家系が高齢発症にも関わらず先天性ミオパチーであるマルチミニコア病と明らかにしている。ホモ接合型ナンセンス変異による同胞5名中3名発症の機序の解明目的に、SNPアレイを施行し、SEPN1を含むchromosome 1p36.11領域のcopy number neutral loss ofheterozygosityが同定され、患者両親の血族婚の可能性を見出している。またナンセンス変異にも関わらず、さらに発達期以降では発現が低いとされるSEPN1蛋白(SeIN)が患者骨格筋においてむしろ高発現しているエビデンスを、既存の抗体に加え今回新規に作製した抗体を用いてのウェスタンブロッティングで確認しており、またRT-PCRでSEPN1 mRNA発現を確認するとともに、変異によるRNAスプライシング異常惹起の可能性を除外している。CRISPR-Cas9システムによりヒト皮膚線維芽細胞、マウス遺伝子の編集、疾患モデル作成に成功しており、前者を用いてのsiRNA、過剰発現系実験によりADAR2依存的な変異部分のRNA編集機構を見出している。さらに遺伝子改変マウスおよび新たに取得した患者剖検試料を用いて、RNA編集も含めた終止コドンのリードスルー転写誘導という機序解明をin vivo系でサンガーシークエンスおよびRNAシークエンスなどにより進めており、本研究課題の進捗状況については概ね順調に進展していると考えられる。ノックインモデルマウスの表現型、組織病理、生化学的解析を進め、先天性ミオパチー病態、組織RNA編集効率、SEPN1発現動態などの検討を行う。本患者症例においてはアクセスすることが不可能な、胎生期や生後早期も含めた経時的な骨格筋などの解析を本モデルマウスを用いて行う。期待される病態再現の確認に続いて、既に共同研究者より供給されているADAR2遺伝子あるいはそのshRNA搭載アデノ随伴ウイルスの、マウスへの形質導入によるin vivo病態、治療介入実験を進める。また、さらなるヒト細胞モデルの構築を目指し、ノックインヒト皮膚線維芽細胞などを利用することにより、iPS細胞樹立、筋芽細胞への分化誘導につなげ、生化学的、免疫組織化学的に先天性ミオパチーの分子基盤を探究する。これらモデルマウス、細胞で得られた病態の知見については、剖検組織も含めた患者検体試料を用いて確認を行う。一方、先行研究からRNA編集に関わることが示唆された特定のmiRNAについては特異的miRNA阻害剤を用いて、あるいはシード配列をゲノム編集しmiRNA結合抵抗性にするなどし、RNA編集効率の変化を検討する。またHITS-CLIP法により、ADAR2結合RNA群を抽出し、ADAR2標的モチーフ、結合miRNA同定につなげる。さらにモデル細胞やマウスを用い、標的特異的miRNA搭載AAV導入による、ADAR2によるRNA編集効率を検証し、RNA編集機構の解明を目指す。

さらにCRISPR-Cas9システムを用いて、マウスSepn1遺伝子内の変異相同部位およびその近傍配列をヒト配列化した、塩基置換ノックインマウス2系統の作製に成功しており、マウス表現型、病理、遺伝子発現を解析中であり、またin vivo用ADAR2遺伝子あるいはそのshRNA搭載アデノ随伴ウイルスを共同研究先より入手し、マウス介入研究の準備を整えている。本年度、同意のもとに発症者1名の剖検を施行をしており、これを含めた臨床検体試料を用いて、サンガーシークエンス、RNAシークエンスによる変異部位RNA編集解析を進めている。患者生検骨格筋の免疫染色や電子顕微鏡による超微細形態の観察により、本家系が高齢発症にも関わらず先天性ミオパチーであるマルチミニコア病と明らかにしている。ホモ接合型ナンセンス変異による同胞5名中3名発症の機序の解明目的に、SNPアレイを施行し、SEPN1を含むchromosome 1p36.11領域のcopy number neutral loss ofheterozygosityが同定され、患者両親の血族婚の可能性を見出している。またナンセンス変異にも関わらず、さらに発達期以降では発現が低いとされるSEPN1蛋白(SeIN)が患者骨格筋においてむしろ高発現しているエビデンスを、既存の抗体に加え今回新規に作製した抗体を用いてのウェスタンブロッティングで確認しており、またRT-PCRでSEPN1 mRNA発現を確認するとともに、変異によるRNAスプライシング異常惹起の可能性を除外している。CRISPR-Cas9システムによりヒト皮膚線維芽細胞、マウス遺伝子の編集、疾患モデル作成に成功しており、前者を用いてのsiRNA、過剰発現系実験によりADAR2依存的な変異部分のRNA編集機構を見出している。さらに遺伝子改変マウスおよび新たに取得した患者剖検試料を用いて、RNA編集も含めた終止コドンのリードスルー転写誘導という機序解明をin vivo系でサンガーシークエンスおよびRNAシークエンスなどにより進めており、本研究課題の進捗状況については概ね順調に進展していると考えられる。ノックインモデルマウスの表現型、組織病理、生化学的解析を進め、先天性ミオパチー病態、組織RNA編集効率、SEPN1発現動態などの検討を行う。本患者症例においてはアクセスすることが不可能な、胎生期や生後早期も含めた経時的な骨格筋などの解析を本モデルマウスを用いて行う。期待される病態再現の確認に続いて、既に共同研究者より供給されているADAR2遺伝子あるいはそのshRNA搭載アデノ随伴ウイルスの、マウスへの形質導入によるin vivo病態、治療介入実験を進める。また、さらなるヒト細胞モデルの構築を目指し、ノックインヒト皮膚線維芽細胞などを利用することにより、iPS細胞樹立、筋芽細胞への分化誘導につなげ、生化学的、免疫組織化学的に先天性ミオパチーの分子基盤を探究する。これらモデルマウス、細胞で得られた病態の知見については、剖検組織も含めた患者検体試料を用いて確認を行う。
雨滴の多点観測を活用した樹木の濡れ乾きの３次元物理シミュレーション

樹木が濡れて樹冠通過雨を生成するプロセスの解明が進んだ。雨滴データを活用した樹冠通過雨の3成分(直達、滴下、飛沫)を分離する手法を確立した。この手法を用いて、樹冠通過雨の生成における樹種、葉の有無、降雨強度、降雨の経過時間の影響を抽出した。更に枝や葉の表面の撥水性測定を通して、枝や葉の表面での雨水の付着及び移動の物理特性を明らかにした。これらを総合的に整理し、枝と葉とで植物表面での雨水の滑落・滴下の物理現象の起き方が異なることを明らかにし、針葉樹と広葉樹での樹木の濡れ方と樹冠通過雨の生成プロセスの違いを解明した。本研究は、樹冠の雨水再分配プロセスを「枝葉への雨水の付着と蒸発」「枝葉間での雨水移動」という物理現象の組み合わせとして捉え直し、実験・観測・演算を通して、樹木の濡れ乾き過程を物理的に再現することを目的とする。野外観測では、対象木をシラカンバに定め、25台の自作のレーザー雨滴計を用いた多点雨滴測定システム及び樹木近傍微気象観測システム(気温、湿度、濡れ、日射、風向風速、降雨強度)を構築した。室内実験では、葉や樹皮の表面への雨水付着量を調べるために、常緑広葉樹の11種の葉の表裏及び13種の枝で自動接触角計を用いた撥水性測定実験を行った。付着力に対する樹種・葉枝の違いについて検証した。全体的な傾向として、枝、葉の表、葉の裏の順に撥水性が高かった。過去の課題責任者の論文で推測されたように、大きな林内雨滴を生み出す樹種において撥水性が低いことが確認された。試験木の3Dモデリングでは、対象木の地上レーザースキャニングを行った。本研究課題の遂行に必要な不可欠な既往研究成果研究成果の1つ(葉から滴下する雨滴の樹種間差異)が2016年3月に日本森林学会奨励賞を受賞した。別の研究成果(落葉広葉樹の葉の有無による雨滴の差異)が論文として2015年5月に公開された。育児休暇を取得したことにより進捗がやや遅れている。野外観測システムの立案、ブラッシュアップ、物品購入に時間を要したためシステムの完成が遅れた(2016年1月に物品調達完了)ため、野外観測がやや遅れている。その代わりに、次年度に予定していた撥水性測定実験を前倒しで行った。野外観測では、森林総合研究所苗畑におけるシラカンバにて樹木近傍微気象観測システムにより気象観測を行った。室内実験では、防災科学技術研究所の大型降雨施設に移植した樹高35mのスギ、ヒノキ、シラカンバ、ケヤキを各2本を用いて、人工降雨により林内雨・樹幹流の再現実験を行い、樹冠通過雨、雨滴、樹幹流を測定した。雨滴データを活用して林内雨の成分分離を実現し、降雨強度、樹種、葉の有無が樹冠の降雨再分配プロセスに与える影響を調べた。今後の3次元物理シミュレーションに向けて、レーザースキャナにより葉むしり前後の樹形3Dデータを取得した。葉のある樹木は、滴下成分が樹冠通過雨の主要成分であったが、枝のみの樹木は時間経過と共に滴下成分が減少し、直達・飛沫成分が主要成分となった。樹体の濡れの進行により、樹冠内の雨水分配プロセスが変動することがわかった。林内雨生成の物理演算について、Yoann Weber博士学生(フランス・リモージュ大学)のコンピュータグラフィクス研究を通して、理論構築が進んだ。また、5月に開かれた国際ワークショップにおいてWilfried Konrad博士(テュービンゲン大学)と出会い、葉に対する水滴の付着と滴下の理論について議論を深め、理論構築が更に進んだ。日本学術振興会外国人招へい研究者の制度(ID No.S16088)により、6月11日7月10日にDelphis F. Levia博士(デラウェア大学教授)を招いて国際共同研究を展開した。野外観測データの収集が遅れているが、室内実験が想定以上に充実し、4樹種での樹冠による雨水分配過程に関するデータを得ることができた。樹冠は雨水を林内雨(樹冠通過雨+樹幹流)と遮断蒸発に再分配する場であり、その分配が地域や地球規模の水循環に影響を与える。本研究は、樹冠の雨水再分配プロセスを「枝葉への雨水の付着と蒸発」「枝葉間での雨水移動」という物理現象の組み合わせとして捉え直し、実験・観測・演算を通して、樹木の濡れ乾き過程を物理的に再現することが目的である。昨年度に行った林内雨再現実験で得られた1分ごとの雨滴データの解析により、樹木の濡れ具合による樹冠通過雨の生成経路の変化を明らかにした。降雨継続にともない、針葉樹では滴下成分の割合が増えていく一方、葉のない広葉樹では滴下成分の割合が減少し、葉のある広葉樹はその2つの特徴を併せ持っていた。これは滴下雨滴の生成過程の葉と枝での違いが反映されており、葉では濡れが進行するほど葉先から多くの滴下雨滴を発生させたが、枝では濡れが進行すると枝表面の粗度が減少し、滴下せずに枝表面を下方に向かって流れていく成分が増えて滴下雨滴が減少した。

この成果は、報告者が過去に得てきた他樹種の野外観測雨滴データの再解析からも確認された。樹幹流の大小を決める要因が葉の有無により変動することを明らかにした。葉の有無にかかわらず樹木サイズや樹木全体のバイオマス量が影響を与えるが、葉があるときは幹枝バイオマスに対する葉バイオマスの割合が重要であり、葉が無いときは枝の角度や数が重要であった。以上により、針葉樹・広葉樹及び落葉前後の樹木の濡れ過程と濡れによる林内雨の生成過程の変化を把握し、葉と枝の表面の濡れやすさの違いとその枝葉の配置が樹冠内の雨水の付着と移動を決定づけることを解明した。また本課題に関連して林内雨滴研究の総説を発表し、林内雨滴研究そのものの重要性と降雨再分配プロセスの理解における林内雨滴研究有効性を説いた。樹木が濡れて樹冠通過雨を生成するプロセスの解明が進んだ。雨滴データを活用した樹冠通過雨の3成分(直達、滴下、飛沫)を分離する手法を確立した。この手法を用いて、樹冠通過雨の生成における樹種、葉の有無、降雨強度、降雨の経過時間の影響を抽出した。更に枝や葉の表面の撥水性測定を通して、枝や葉の表面での雨水の付着及び移動の物理特性を明らかにした。これらを総合的に整理し、枝と葉とで植物表面での雨水の滑落・滴下の物理現象の起き方が異なることを明らかにし、針葉樹と広葉樹での樹木の濡れ方と樹冠通過雨の生成プロセスの違いを解明した。野外観測システムを安定的に稼働させ、データの収集に努める。落葉広葉樹についても葉の撥水性を得る。研究協力者であるDelphis F. Levia博士(米国デラウェア大教授)を次年度に招聘するための日本学術振興会外国人招へい研究者(短期)の制度に採択されたため、来日時に成果発表について議論を深める。室内実験で得られた大量の雨滴データの解析を進め、国際共同研究相手との論文執筆を行う。物理演算シミュレータの開発をすすめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。森林水文学29年度が最終年度であるため、記入しない。
病原性細菌の宿主翻訳系を標的とした感染戦略の分子機構の解析

本研究では実験系として、マウスにおいて全身感染を引き起こす病原性細菌であるサルモネラチフィムリウムによるin vitroの細胞感染実験を行うことを計画している。前年度までの成果としてまず、そのサルモネラチフィムリウムのマクロファージ様細胞への感染実験系の確立を行った。感染させる細胞としてマクロファージ様細胞として知られるRAW264.7細胞を用いた。千葉大学薬学部の山本友子教授の研究室において感染実験系の手法を教わると同時に細胞や菌株を譲渡していただき、感染実験を行えるように環境を整えた。さらにサルモネラ菌における遺伝学的解析を行うに当たり、遺伝子欠損株の作成、およびプラスミドの構築など、サルモネラ菌株における遺伝子操作方法も同時に教わり、それに必要な材料も譲渡していただいた。タンパク質合成を司るnon-coding RNAの一つであるtRNAには様々な化学修飾が施されていることが知られている(tRNA修飾)。CmoCというtRNAのヒドロキシル化を担っている遺伝子の欠損が感染力の減弱を引き起こすことがサルモネラ菌において報告されている。まず、この感染力の減弱が観察されるかについて遺伝子欠損株を構築し、検証した。しかしながら現時点において文献で報告されている感染力の減弱が観察するに至っていない。そのため感染力の減弱が観察される条件を現在検証中である。また種の異なる病原性細菌についても同様の可能性を検証するために、2月より米国に渡航し、Brigham and Women's hospitalのWaldor研究室においてビブリオ属の実験系を学んでいる。いずれ候補遺伝子のスクリーニングにおいて用いる遺伝子欠損株ライブラリーの作成方法についても学ぶ予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。病原性細菌の宿主翻訳を標的とした感染戦略の分子メカニズムの解明を目指して研究を行っている。本研究では実験系として、マウスにおいて全身感染を引き起こす病原性細菌サルモネラチフィムリウムによるin vitroの細胞感染実験を行うことを計画している。サルモネラ菌はマクロファージ内に寄生し、そこから全身へと感染を広げることが知られている。そこでまず、そのサルモネラチフィムリウムのマウスマクロファージ様細胞への感染実験系の確立を行った。共同研究先の研究室において感染実験系の手法を教わると同時に細胞や菌株を譲渡していただき、感染実験を行えるように環境を整えた。これらの手法を用いて、現在、解析対象である遺伝子欠損株の構築、およびその組み換えタンパク質の発現系を構築している。また本研究では感染時におけるmiRNAの動態の変化についても検証を行う予定である。現在、サルモネラ菌を細胞に感染させた条件下において、miRNAが定量できる程度のRNAが回収できるような条件検討を行っている。miRNAの定量が安定的に行えるようになった際にはmiRNAの動態変化をさまざまな条件下において行っていく予定である。以上の結果はこれからの研究を行う上で基盤となる系の構築であり、現時点では順調に準備が進んでいると考えている。研究の準備段階であるが、新しい系を確立し、着実に研究を進めている。本年度に構築した系を用いて実際に細胞に細菌が感染する際における解析を進めていく予定である。