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イブン・スィーナー没後の中東におけるギリシア系医学の展開

本研究の目的はイブン・スィーナー(980-1037年)以降のギリシア系医学の中東世界における展開を解明することである。彼の著書『医学典範』は中東世界におけるギリシア系医学の集大成であり、これに対する注釈書を読み解くことで研究の目的を達することができる。三年度目の期間全体を通じて主に調査対象としたのが、クトゥブッディーン・シーラーズィー(1236-1311年)の注釈書である。アラビア語で書かれた写本・校訂本などの一次資料の読解、ペルシア語やヨーロッパ諸語による二次資料の収集・内容把握などが日常的な作業であったが、そのほか特筆すべき事柄について以下に述べる。2018年8月から9月にかけて約7週間、日本学術振興会のプログラム「ERCとの協力による特別研究員の海外渡航支援事業」の枠組みで、フィンランドのユヴァスキュラ大学の研究者であるヤリ・カウクア(Jari Kaukua)教授の研究プロジェクトに参加した。このプロジェクトの活動の一つが、週に一回のペースで行われた神学に関するアラビア語テクストの講読のミーティングである。そこでは十二世紀の学者であるファフルッディーン・ラーズィーや十五世紀の学者であるアラーウッディーン・クーシュジーの哲学書が扱われた。これはイブン・スィーナー没後の知的伝統を探る本研究の目的に適うものであった。2018年12月、地学史研究会でイスラーム宇宙論についての講演を行った。イブン・スィーナーの宇宙論とそれに対する後世の思想家の対応に焦点を絞った。特別研究員の研究課題に特に関わる内容としては、ナースィレ・フスラウの哲学書の記述に心臓がルーフの容器であるとの一節があり、イブン・スィーナーの医学に見られるギリシア系医学の主流の考え方が現れている点を指摘した。ペルシア語資料にあたることで確認できたことであり、この講演は特別研究員の研究課題遂行の上で有益であった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はイランの哲学者・医学者であるイブン・スィーナー(980-1037年)以降のギリシア系医学の中東世界における展開を明らかにすることが目的である。イブン・スィーナーの著書である『医学典範』は中東世界におけるギリシア系医学の集大成であり、これへの注釈書を読み解くことで研究の目的を達することができる。注釈書の中でも特にクトゥブッディーン・シーラーズィー(1236-1311年)のものに注目した。これは『医学典範』注釈のなかでも最大級のものでありながらこれまで研究がほとんど行われていないからである。この研究の実施にあたり、まずは写本の入手から始める必要があった。日本国内での事前調査の中で、複数の写本カタログを見る中でイランに多数の写本があることが判明し、さらに東京大学東洋文化研究所所蔵のイラン図書館所蔵写本カタログを用い、所蔵点数やアクセスのしやすさの点で、テヘランの複数の図書館を回ることが最も効率的であるとわかった。2016年9月後半の約二週間、テヘランに赴いて写本のデータを入手した。四つの図書館(議会図書館、マレク図書館、テヘラン大学図書館、国立図書館)を訪れ、写本のデジタル・データを購入した。写本入手の段階から始める必要があるのは、シーラーズィーの『「医学典範」注釈』全体のうち、これまで校訂・出版されているのは最初の数段落のみであり、それ以降の箇所は直接に写本を見る以外に読む方法がないからである。シーラーズィーは中世期の中東医学史を解明するうえで重要な人物であるが、イスラーム医学史研究自体が決して研究の蓄積や研究者の層が厚いわけではないために重要作品でさえ校訂がないというものが多く、シーラーズィーもその一例である。この著作の重要箇所を校訂し、当該注釈書をイスラーム医学史のなかに位置づけることは、中東における医学思想の展開を解明するうえで重要な意義がある。クトゥブッディーン・シーラーズィー『「医学典範」注釈』の写本データについての具体的な作業としては、イブン・スィーナーの『医学典範』のテクストとの照らし合わせを行っている。中世中東における医学思想の展開を追跡するにあたり、本研究において特に注目しているのがルーフという概念であるが、注釈の対象となっている元のテクストでその概念が使われている個所がおよそ三十か所ある。ある程度まとまっている箇所もあるが、全体を通して散らばっており、注釈における対応箇所を探すのに、最初から順を追ってみていく必要がある。写本の葉数として千枚ほど、一葉の表裏にテクストがあるので、ページ数にして二千ページほどあり、対応箇所を特定していくのに時間がかかっている状況である。これまでに分かったところでは、とくに注釈が多い個所では、テクスト本文に対して五倍ほどの分量の注釈が与えられている箇所があり、ここを丹念に読むことで、新たに解明されることがなにかあるのではないかと期待できる。いまのところは一つの写本を使ってこの作業を進めているが、その次の段階としては校訂の作業がある。つまり写本テクストの確定とその活字化である。とくにルーフ概念についての注釈が集中的に議論されている箇所を対象とする。テヘランで入手して現在手元にある写本としておよそ十種あり、それらを参照することによりテクストをより本来の形に近い状態で確定することができる。

イブン・スィーナーの著書である『医学典範』は中東世界におけるギリシア系医学の集大成であり、その注釈書を読み解くことで研究の目的を達することができる。注釈書の中でも特にクトゥブッディーン・シーラーズィー(1236-1311年)のものに注目した。この目的に向けて平成29年度には、クトゥブッディーン・シーラーズィーによる『医学典範』の注釈書の写本の読解を重点的に行った。平成28年度に写本デジタルデータをテヘランで入手したが、その写本データおよびほかの経路で入手した写本データを用いた。写本の読解においてはまず、『医学典範』第一巻第一部の精気概念が現れる箇所をすべてリストアップし(全部で30か所ほど)、それに対応するシーラーズィーの注釈箇所を特定した。全部合わせて数十頁に及ぶ注釈を通読し、そのうち特に難解な最後の箇所を除いて、それより前の比較的理解しやすい箇所のうち、シーラーズィーに独特の精気理解が論述される個所を選び出して校訂して説明を加えた。この研究成果は、所属研究所発行の紀要に発表した。クトゥブッディーン・シーラーズィーによるこの著作はこれまで全体の最初の数ページしか校訂が出版されておらず、本研究は他の箇所についての最初の校訂・出版という意義がある。また、この著作は『医学典範』の注釈書の中でも大部のものであり詳細な注釈がなされているため、当時のイブン・スィーナー医学の受容状況を把握することができる。本研究はイブン・スィーナーの『医学典範』に代表されるギリシア系医学がどれほど受け継がれているのか、またどのような新しい要素が付け加わっているのかの理解につながるため、当時の医学理論の状況を推察する上で重要な研究であると考える。また、本研究課題を進めるため、平成30年2月4日から3月22日までのおよそ七週間、学術振興会の「ERCとの協力による特別研究員の海外渡航支援事業」の枠組みで、ユヴァスキュラ大学の研究者であるヤリ・カウクア(Jari Kaukua)教授の研究チームに参加した。自身の研究を発表する機会が与えられ、前述の紀要論文の内容を要約したものを、研究チームのメンバーおよびユヴァスキュラ大学所属の哲学研究者に対して報告し、そこから研究進展に有益なコメントを得ることができた。本研究の目的はイブン・スィーナー(980-1037年)以降のギリシア系医学の中東世界における展開を解明することである。彼の著書『医学典範』は中東世界におけるギリシア系医学の集大成であり、これに対する注釈書を読み解くことで研究の目的を達することができる。三年度目の期間全体を通じて主に調査対象としたのが、クトゥブッディーン・シーラーズィー(1236-1311年)の注釈書である。アラビア語で書かれた写本・校訂本などの一次資料の読解、ペルシア語やヨーロッパ諸語による二次資料の収集・内容把握などが日常的な作業であったが、そのほか特筆すべき事柄について以下に述べる。2018年8月から9月にかけて約7週間、日本学術振興会のプログラム「ERCとの協力による特別研究員の海外渡航支援事業」の枠組みで、フィンランドのユヴァスキュラ大学の研究者であるヤリ・カウクア(Jari Kaukua)教授の研究プロジェクトに参加した。このプロジェクトの活動の一つが、週に一回のペースで行われた神学に関するアラビア語テクストの講読のミーティングである。
多重環境要因に対する生体反応のメカニズムと生体防御機構の活性化の研究

ある種の金属、免疫刺激剤、漢方薬などの投与や、皮膚別離、食事制限、運動負荷などのストレス処理等の各種の前処理によってもたらせられるマウスにおける生体防御機構の活性化現象について、これまで放射線に対する抵抗性の増強や肝臓中のメタロチオネインの誘導現象を指標にして多くの実験を行ってきた。今年度は上記の前処理ではなく、1050センチグレイの放射線照射をするなど、微量放射線のもたらす生体防御機構の活性化現象、すなわち「放射線ホルミシス」についても動物実験を行った。マウスに1050センチグレイ程度の低線量の放射線を、あらかじめ2ヶ月前に照射しておくと、全く放射線照射をしなかったマウスに較べて、7グレイノ致死量の放射線に対する生存率が、対照の3%に対して20%と増加し、同時に脾コロニ-形成能も増加した。このように低線量の放射線照射も生体防御機構を活性化することが示唆されたので、過去3年間に渉って試みてきた各種前処理による生体防御機構の活性化の現象とのからみで、放射線ホルミシスのメカニズムについて検討した。さらに今年度は過去3年間に渉る本助成による研究成果をまとめ、本研究の目的である多重環境要因に対する生体反応のメカニズムの解明のため、これまでに得られているこの研究に関連した国内国外の知見を広く整理し、報告者が得た実験結果に加えて、生体の有害要因に対する防御における化学的防御機構と免疫学的防御反応とのコオディネ-ションに関する報告者の研究仮説を提示し、報告書を作成した。無害な金属を投与したり、または皮膚剥離などの生体刺激を与えて、体内にメタロチオネインという防護物質を産生させることにより、生体自身の持つ防御機構を活性化させ、放射線はじめ各種の環境有害要因に対する生体の抵抗性を高めることを目的として、本年度は次の実験を行った。実験動物としてマウスを用いて、あらかじめマンガンや亜鉛などの金属や、当帰(漢方薬)の抽出成分などを投与したり、マウスの背部の皮膚剥離処置をしたマウスに、68グレイの致死線量のガンマ線を照射し、有害要因曝露後のマウスの血球数の動向や肝臓中のメタロチオネイン濃度の測定や生存率の変化を調べた。その結果、マウスの有害要因=放射線に対する抵抗性は、照射後のマウスの血球数の変化に反映しており、当帰やマンガンを投与したマウスでは、赤血球の減少が緩和されていると同時に、一度放射線により減少した白血球数の回後を促進する効果があることがわかった。その際、脾臓に骨髄由来と思われるコロニ-の形成がみられ、免疾系機能が促進されたと思われる。上記の変化は、皮膚剥離のような外傷を負荷したマウスにも同様に観察された。マンガン投与、当帰投与および皮膚剥離処置を行ったマウスは、バブルも著しい放射線抵抗性を示しており、LD_<50>で約11.5グレイの高腺量側に移動しており、この際いづれの処置群でも、肝臓中のメタロチオネインの合成が、対照群の数倍から20倍に上昇していた。これらの事実は、メタロチオネイン形成という化学的防御活性の増加と、骨髄機能の促進という免疾学的防御機構の活性化という事実が、担立に関連していることを示唆する。マンガンなどの金属や当帰などの漢方薬の投与、または絶食や皮膚剥離などのストレス負荷によってもたらされる生体防御機構の活性化現象のメカニズムを調べるため、前年度に引き続き今年度は、上記の処置を行ったマウスの肝臓、小腸、心臓中のメタロチオネイン量の測定に加えて、マウスの未梢血のSOA(活性酸素産生能)の上記処置後の時間的変化を測定した。その結果、上記の薬剤投与やストレス負荷後のマウスの未梢血のSOAは、処置の数時間から20数時間後に渉って増加し、それは未梢血中の多形核白血球の増加と併行していることがわかった。次いで今年度は、絶食がマウスの肝臓中メタロチオネイン産生増加させることに関連して、マンガン投与による生体防御機構の活性化に対する食事制限の効果を調べた。すなわち、24時間おきにマウスの餌を絶ち、24時間絶食させ、断続的に餌の投与を反復し、4週間継続したマウスと、自由に餌を投与した対照群のマウスについて、それぞれ、マンガンを投与した群としない群とを作り、計4群のマウスについて、6グレイの放射線一回全身照射の影響を、30日間の生存率の変化や、放射線照射10日後の脾コロニ-生成数によって調べた。その結果、最も生存率の低かった群は、自由摂食・無処置群であり、脾コロニ-生成能の最も大きい群は、食事制限プラスマンガン投与群であることがわかった。食事制限が48時間1回のみの場合は、マウスの肝臓中のメタロチオネイン生成能は著しく増加するが、絶食を多数回繰り返した場合は、マウスの肝臓内メタロチオネイン生成量は低下することもわかった。従って、生体はストレスに反応して生体防御機構を活性化させるが、その限界について調べることも今後の課題である。

マウスに1050センチグレイ程度の低線量の放射線を、あらかじめ2ヶ月前に照射しておくと、全く放射線照射をしなかったマウスに較べて、7グレイノ致死量の放射線に対する生存率が、対照の3%に対して20%と増加し、同時に脾コロニ-形成能も増加した。このように低線量の放射線照射も生体防御機構を活性化することが示唆されたので、過去3年間に渉って試みてきた各種前処理による生体防御機構の活性化の現象とのからみで、放射線ホルミシスのメカニズムについて検討した。さらに今年度は過去3年間に渉る本助成による研究成果をまとめ、本研究の目的である多重環境要因に対する生体反応のメカニズムの解明のため、これまでに得られているこの研究に関連した国内国外の知見を広く整理し、報告者が得た実験結果に加えて、生体の有害要因に対する防御における化学的防御機構と免疫学的防御反応とのコオディネ-ションに関する報告者の研究仮説を提示し、報告書を作成した。
気管支敗血症菌の新規病原因子の解析

本研究では、ボルデテラ属細菌の気管支敗血症菌が宿主感染中に発現する新規の病原因子brtA (Bordetella RTX-family Adhesin)の機能解析を行った。brtA遺伝子は、ボルデテラ属細菌の宿主感染に重要な病原性因子が発現しないBvgASが不活性化する条件で発現亢進した。また、変異体解析の結果、本遺伝子産物がin vitroにおけるプラスチック基質表面への接着とバイオフィルム形成において重要であることを明らかにした。宿主感染時におけるBrtAの役割は不明であるが、感染時に発現が明らかに上昇することから、ボルデテラ属細菌の感染時にこの分子がなんらかの寄与をしていると考えられた。ボルデテラ属に分類される主な病原細菌である百日咳菌と気管支敗血症菌は遺伝学的に極めて近縁で、各遺伝子の相同性は高く、主要病原因子も菌種間でほとんど全て共有されていることが明らかになっている。しかし、これらの菌種それぞれの宿主特異性や感染病態は明らかに異なる。この違いは宿主に感染した際に発現する細菌側の遺伝子パターンの違いに依拠すると考え、申請者の所属する研究室では、宿主気道に感染している気管支敗血症菌が発現する遺伝子を網羅的に同定する方法(in vivo expressed-tag immunoprecipitation: IVET-IP)法を開発し、ラットへの感染中に発現量が更新する289の遺伝子領域を気管支敗血症菌から同定した。その遺伝子領域の中から、宿主感染中に大きく発現が上昇するbkn06という遺伝子に着目した。本遺伝子はI型分泌シグナル、細胞傷害毒のモチーフを含むRTXドメイン、さらにインテグリンで認められるIg繰り返し配列からなるタンパク質(Bkn06)をコードしている。bkn06は百日咳菌には存在しないことから、気管支敗血症菌の特異的な病原性に関与すると考えられる。Bkn06は、遺伝子上流の転写因子luxRによって発現を制御され、さらに上流に存在する遺伝子群によって構成されるI型分泌装置によって菌体外へ分泌されることが明らかになった。Bkn06を発現する気管支敗血症菌は呼吸器系上皮細胞に対して細胞傷害性を示さなかったが、Bkn06欠失株を用いた解析によって、Bkn06はプラスティック表面への接着に必須であることが明らかになった。以上のことから、新規付着因子Bkn06は標的組織や環境中での菌体の定着に寄与している可能性が考えられた。気管支敗血症菌(B. bronchiseptica)は、百日咳菌(B. pertussis)と遺伝学的に近縁でありながら、宿主特異性や感染病態が明らかに異なる。この違いは宿主に感染した際に発現する細菌側の遺伝子パターンの違いに依拠すると考え、気管支敗血症菌が宿主の気道に感染している際に発現する遺伝子を同定する方法を開発し、感染中に発現が亢進する289の遺伝子領域を同定した。本研究では、それら遺伝子領域の中から、I型分泌シグナル、細胞傷害毒のモチーフを含むRTXドメイン、さらにインテグリンに認められるIg繰り返し配列からなる遺伝子に着目し機能解析を行った。変異体解析の結果、本遺伝子産物がin vitroにおけるプラスチック基質表面への接着とバイオフィルム形成において重要であることを明らかにした。付着因子として機能することが考えられたこの遺伝子をbrtA (Bordetella RTX-family Adhesin)と名付けた。brtA欠失株は野生株と同等にラットの気道に定着したため、宿主感染時におけるBrtAの役割は不明であるが、感染時に発現が明らかに上昇することから、ボルデテラ属細菌の感染時にこの分子がなんらかの寄与をしていると考えられた。ボルデテラ属細菌は、外環境応答機構である二成分制御系に属するBvgASが活性化し(Bvg+相)、宿主感染に重要な病原性因子が発現する。このため、ボルデテラは宿主感染中においてもBvg+相として生育しており、BvgASが不活性化している状態(Bvg-相)において発現が上昇する遺伝子は宿主感染時には発現せず、病原性や感染には重要でないと考えられていた。しかし、brtA遺伝子はBvg-相で発現亢進することが明らかとなった。この事実は、宿主感染中にBvgASによらない、菌の感染に関わる遺伝子発現機構が働いていることを強く示唆している。気管支敗血症菌が宿主に感染する際に産生するBkn06は、他菌種で保存されているドメイン構造を有するものの、その詳細な役割については不明であった。今回、細胞レベルにおいてBkn06の機能解析を行い、本タンパク質が付着因子として働く可能性を初めて明らかにした。また、Bkn06の発現および分泌機構を機能ドメインおよびbkn06近傍の遺伝子の情報に基づいて詳細に明らかにした。菌体外に分泌されたBkn06が菌体の標的への付着に関与するという事実は、次年度への研究計画を考える上で有益な情報であると考えられる。

細菌学気管支敗血症菌はバイオフィルムを形成することが報告されている。また、バイオフィルムの形成に菌体の付着因子が関与することが知られている。予備検討の段階において、Bkn06が気管支敗血症菌のバイオフィルム形成に関与すると考えられる結果が得られている。次年度は付着因子としてのBkn06の機能を、バイオフィルム形成の関与を詳細に解析することによって明らかにする。概要の項で述べた様に、bkn06は百日咳菌には存在しない。気管支敗血症菌と百日咳菌の宿主特異性の違いに、Bkn06が関与しているかを検討する。具体的には、気管支敗血症菌においては感染が成立するが、百日咳菌では成立しないラットを用いた感染モデルを利用して、bkn06をプラスミドで相補した百日咳菌がラットへの感染維持能を獲得するかを確認する。サンプル調整法の工夫などにより、当初計画より経費の節約ができたため次年度は実験動物を用いた解析を行う予定であるので、その購入費用に充てる。また、得られた実験結果の科学的再現性を検証する目的のための試薬購入に利用する。
非共有性相互作用による帯状集積体の構築を目指した新規フタロシアニン錯体の合成

本年度は標的化合物を得るための合成法の確立を目指して研究を行った。目標とする対面置換型フタロシアニンの基礎データを得るため、置換基としてt-ブチルフェニル基を導入した低対称置換型フタロシアニン錯体の合成を試みた。まず、原料となる3,6-ビス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)フタロニトリルを2,3-ジシアノヒドロキノンから合成する方法を確立した。この原料とp-t-ブチルフェニルボロン酸との反応を試み、目的の3,6-ジ(4'-t-ブチルフェニル)フタロニトリルを合成した。これを用いて無置換のフタロニトリルとの混合縮合によるフタロシアニン錯体の合成を試みたところ、生成したフタロシアニンは溶解度が高く、カラムクロマトグラフィーによる分離が可能となった。質量分析により、生成しうる置換基の数の異なるほとんどの生成物を確認することに成功した。また、無置換のフタロニトリルの代わりに集積化に適した4,5-ジ(メトキシフェニル)フタロニトリルを用いて同様の反応を試みたところ、目的とする対面型の他に隣接型の異性体が得られた。生成および異性体の同定はMALDI-TOF/MSおよびNMRによって行った。興味深いことに、無置換の原料を用いて得られた四置換体(対面・隣接)とメトキシフェニル基を導入して得られた四置換体(対面・隣接)では、それぞれの組み合わせにおける酸化還元挙動が逆転するという現象が明らかとなった。現在この原因について検討中である。また今後、メトキシフェニル基を導入した対面型について大量合成を進め、加水分解によって目的の化合物を合成していく予定である。この原料とボロン酸類とのカップリング反応の条件を探索するため、もっとも基本的な芳香族ボロン酸であるフェニルボロン酸との反応を試み、目的の3,6-ジフェニルフタロニトリルを得ることに成功した。これを用いてフタロニトリルとの間で混合縮合によるフタロシアニン錯体の合成を試みたが、生成物の溶解度が低く、反応後の精製が困難であった。そこで、置換基としてt-ブチルフェニル基を導入することを考え、原料となる3,6-ジ(4'-t-ブチルフェニル)フタロニトリルを合成した。これを用いて混合縮合によるフタロシアニン錯体の合成を試みたところ、生成したフタロシアニンは溶解度が高く、カラムクロマトグラフィーによる分離が可能となった。現在までのところ置換基の数と位置の違いによる4種類の異なったフタロシアニン錯体が得られており、NMRペクトルによりそのうちのいくつかの化合物の構造を推定することに成功した。今後、目的の化合物の合成へ展開するために新たな置換基の導入も含めて研究を進めていく予定である。本年度は標的化合物を得るための合成法の確立を自指しで研究を行った。目標とする対面置換型フタロシアニンの基礎データを得るため、置換基.としてt-ブチルフェニル基を導入した低対称置換型フタロシアニン錯体の合成を試みた。この原料とボロン酸類とのカップリング反応の条件を探索するため、もっとも基本的な芳香族ボロン酸であるフェニルボロン酸との反応を試み、目的の3;6-ジフェニルフタロニトリルを得ることに成功した。質量分析により、生成しうる置換基の数の異なるほとんどの生成物を確認することに成功している。また、無置換のフタロニトリルの代わりに集積化に適した4,5-ジ(メトキシフェニル)フタロニトリルを用いて同様の反応を行っている。今後、目的の化合物の合成へ展開するために新たな化合物の同定も含めて研究を進めていく予定である。

これを用いて無置換のフタロニトリルとの混合縮合によるフタロシアニン錯体の合成を試みたところ、生成したフタロシアニンは溶解度が高く、カラムクロマトグラフィーによる分離が可能となった。質量分析により、生成しうる置換基の数の異なるほとんどの生成物を確認することに成功した。また、無置換のフタロニトリルの代わりに集積化に適した4,5-ジ(メトキシフェニル)フタロニトリルを用いて同様の反応を試みたところ、目的とする対面型の他に隣接型の異性体が得られた。生成および異性体の同定はMALDI-TOF/MSおよびNMRによって行った。興味深いことに、無置換の原料を用いて得られた四置換体(対面・隣接)とメトキシフェニル基を導入して得られた四置換体(対面・隣接)では、それぞれの組み合わせにおける酸化還元挙動が逆転するという現象が明らかとなった。現在この原因について検討中である。また今後、メトキシフェニル基を導入した対面型について大量合成を進め、加水分解によって目的の化合物を合成していく予定である。
野生イネイントログレッション系統を用いた玄米栄養の改変および分子マーカーの作製

本研究では、イネの玄米中栄養成分を改良するための新たな遺伝子資源を発見するために、野生イネに注目し、玄米中のミネラルや遊離アミノ酸の濃度を増加させる野生イネ遺伝子資源を探索しました。その結果、6種の野生イネから、鉄や亜鉛などのミネラルや遊離アミノ酸の玄米中濃度を増加させる遺伝子資源を同定することができました。また、これら遺伝子資源を育種に利用可能にするために、ゲノム情報を利用した遺伝学的解析を行い、分子マーカーの作成を行ないました。遺伝子資源や分子マーカーは、イネの玄米栄養を改良するために必要不可欠な材料です。そのため、本研究の成果はイネの玄米栄養育種の進展に大きく貢献すると考えられます。本研究は、野生イネイントログレッション系統に注目し、現在の栽培イネが持たない機能性成分に関する遺伝資源を野生イネから発見し、栽培イネに導入することで世界に先駆け高価値を付加したイネ品種を作出することを目指すとともに、栽培イネが持たない玄米中機能成分の生物学に貢献する知見を得る事を目的としている。H26年度は6つの野生イネから作成された野生イネイントログレッション系統(ILs)のうち、Oryza glaberrima, Oryza meridionalis, Oryza glumaepatula, Oryza longistaminataから作成されたILs (計154系統)について2年分の玄米における遊離アミノ酸を定量した。また、その結果、複数の系統において、玄米中遊離トリプトファン、遊離リジン、遊離イソロイシンの高い系統を見出す事ができた。また、玄米中ミネラル(鉄、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、銅)が有意に増加している系統を同定する事ができた。これら系統は、野生イネが有する玄米中機能成分に関する遺伝資源を持つ系統であると考えられる。H27年度に遺伝解析を行うことで、野生イネの持つ遺伝資源の同定を目指す。なお、これら系統の一部については当初の計画よりも早く遺伝解析のためのF2集団を作成することができた。本研究では,野生イネの遺伝資源を利用して,玄米中の栄養価が高いイネ系統の単離,および次世代シーケンサーを用いた遺伝子座の同定・分子マーカーの作成を目指している.これまで,玄米中ミネラルに注目し,鉄,亜鉛などの玄米中含有量が有意に増加している系統を単離している.本年度は玄米中遊離アミノ酸含有量について, 3年分のデータから有望系統を選出した.Oryza glaberrimaイントログレッション系統では,高リジン系統1系統,高トレオニン系統4系統が得られた.O. meridionalisイントログレッション系統では,高リジン系統,高トレオニン系統を各1系統得る事ができた.O. glumaepatulaイントログレッション系統では,高トレオニン系統を1系統得る事ができた.O. longistaminataイントログレッション系統では,高リジン系統を9系統,高トレオニン系統を2系統得る事ができた.また,遺伝学的解析のために,これら選抜系統の内,複数系統のF2を圃場に展開し玄米のサンプリングを行った.さらに、玄米中の亜鉛およびホウ素濃度が高いLON30系統についてMutMap PlusならびにQTL-seq解析を行い,玄米中ミネラル高含有の原因となるゲノム領域を明らかにすることができた.また,それらゲノム領域において,栽培イネと野生イネイントログレッション系統を識別するための変異リストを作成した.野生イネイントログレッション系統から玄米中ミネラル,および遊離アミノ酸の含有量が多い系統を単離する事ができ,また,それら系統のF2において,表現型の分離が見られ,さらにMutMap Plus解析によって候補領域が得られたため.本年度の成果は,申請者が遂行している玄米中ミネラルや遊離アミノ酸含有量について,遺伝学的解析が可能であることを強く示唆している。さらに,これまでのQTL解析とは異なり,本研究では次世代シーケンサーを用いた全ゲノム規模での変異抽出を行っているため,野生イネゲノムが持つ変異の迅速な同定が可能であり,本研究の最終目標である分子マーカーの作成に向けて重要なデータを取得する事ができたことも,「おおむね順調に進展している」を選んだ理由である.本研究では、野生イネの遺伝資源を利用して栽培イネの玄米栄養を改変すること目指し、1.野生イネイントログレッション系統から玄米栄養が高い系統を単離する、2.玄米栄養が高い野生イネイントログレッション系統を栽培イネの育種に利用するための分子マーカーを作成する、ことを目的に研究を行なった。2.では、1.で得られた系統の内、玄米中ミネラル濃度(BおよびFe)が高い3つの野生イネイントログレッション系統から作成したF2集団によるMutMAp+解析を行なった。その結果、栽培イネの玄米中BおよびFeを増加させる野生イネ遺伝子座を明らかにすること、さらに、これら野生イネイントログレッション系統を育種に利用するための分子マーカーの作成に成功した。本研究で遺伝子座を同定し、分子マーカーの作成に成功した3つの野生イネイントログレッション系統に加えて、本研究1.の成果もまた、今後のイネの栄養成分育種において有用な情報を提供している。そのため、本研究を通じて、イネの栄養成分育種の発展に貢献する成果が得られたと考えられる。

また、これら遺伝子資源を育種に利用可能にするために、ゲノム情報を利用した遺伝学的解析を行い、分子マーカーの作成を行ないました。遺伝子資源や分子マーカーは、イネの玄米栄養を改良するために必要不可欠な材料です。そのため、本研究の成果はイネの玄米栄養育種の進展に大きく貢献すると考えられます。野生イネイントログレッション系統をもちいた玄米中遊離アミノ酸、ミネラル高含有系統をスクリーニングし、候補となる系統を複数得ることに成功した。また、これら系統の内、いくつかについては来年度以降の遺伝解析のための戻し交雑F2集団を作ることに成功した。したがって、研究は当初の計画通りおおむね順調に進展していると考えている。本年度は,遺伝学解析に重点をおいて研究を遂行する予定である.F2における表現型の分離調査を複数系統について行うと共に,MutMap Plus解析等により原因となる遺伝子座の同定および分子マーカーの作成を行う.植物分子育種学今後は、本年度得られた候補系統について表現型の再現性を調査すると同時に、遺伝解析を進める。論文投稿料として利用予定をしていたが,投稿論文が現在リバイス中のため,まだ投稿料金として使用していないため.本年度,論文の投稿料として使用する.
分娩時の会陰部損傷による後遺症の実態と会陰部マッサージの効果検討に関する研究

本研究では、まず、分娩時に会陰切開術を受けた褥婦と第2度会陰裂傷を生じ、会陰縫合術を受けた褥婦の後遺症(産後の創部痛や生活上の支障)に差があるのかどうかを明らかにするために初産婦165名(研究結果をより明らかにするためのコントロール群としての第1度裂傷群を含む)を対象とした自記式質問紙による縦断的調査を行った。その結果、第1度裂傷群と切開群の後遺症の比較では、第1度裂傷群のほうが軽度であること、第1度裂傷群と第2度裂傷群間、および第2度裂傷群と切開群間では有意な差はなく、少なくとも第2度裂傷群は切開群より重度の後遺症とはならないことが明らかとなった。複数のSystematic reviewから、会陰切開術を行わない場合より行った時のほうが第3、4度裂傷の発生頻度が高いことが報告されていることや前述の結果より、会陰切開術は急墜分娩が必要な場合に限定し、切開を行わない場合に発生する裂傷もできるだけ軽度となるような方策を検討することが必要であると考えられる。そして、現在、諸外国では、分娩時の会陰損傷を予防する方策として、妊娠中に行う会陰の自己マッサージが注目されており、複数の研究結果で、初産婦に効果があると報告されている。このような現状から、助産師が分娩第2期に会陰保護術を施行する日本の一般的状況下で、妊娠中に行う会陰マッサージに効果があるのかどうかを明らかにすることを目的に、総合病院産婦人科病棟にて、研究参加に同意が得られた初産婦(65名)をマッサージ施行(介入)群と対照群に無作為に割り付け(分娩介助を行う助産師にその割り付け結果は知らせず)、介入群に対して自己マッサージ法を指導した。その結果、介入群は会陰切開施行率が有意に低く、マッサージの効果が認められた。平成13年度の研究計画に基づき、現在の日本の病産院で経膣分娩時に行われている正中側切開術を受けた初産婦と正中側切開術と同等の会陰損傷である第2度会陰裂傷となった初産婦の後遺症の認識とその経時的変化をそれぞれ明らかにし、2群間には違いがあるのかどうかを明らかにすることを目的に首都圏3病院で分娩した初産の褥婦を対象に自記式質問紙調査を行った。対象者は、会陰切開群71名、第2度会陰裂傷群32名、第1度会陰裂傷群(参考データとして)43名、計147名であった。初回調査は、産褥4,5日目とし、産褥1および2ヵ月目においても同様な調査を行う縦断的調査を施行した。調査は、平成13年6月12月の6ヵ月間であり、現在結果を分析し、平成14年度には、日本衛生学会、日本助産学会等での発表や論文投稿を行う予定である。現在、産褥4,5日目の調査結果として、以下のようなことが明らかとなっている。1.会陰の痛み・違和感の認識と経時的変化について分娩当日、1,3日目に感じた痛み、違和感の程度をビジュアルアナログスケールで表してもらった結果では、産褥各日の痛み、違和感に有意差は認められなかった。しかし、分娩当日から3日目の痛み、違和感の推移をみてみると切開群では、その程度の認識に変化が見られないのに対し、裂傷の2群では有意に軽減していた。2.生活上での支障の比較

切開群では立った姿勢から座る動作および睡眠に関し、支障を感ずる程度が、第1度裂傷群と比較し、有意に高かった。切開群と第2度裂傷群には、有意差は認められなかった。平成14年度は、年度当初に立案した計画に基づき、以下3事項を実行した。1.学会発表:前年度施行した調査の結果をまとめ、2学会にて発表を行った。平成15年3月:日本助産学会(第17回学術集会)「分娩時の会陰部損傷による後遺症の比較に関する検討」産褥早期において、会陰切開を受けた褥婦と第二度会陰裂傷となった褥婦の産褥早期の後遺症には差があるかどうかを明らかすることを目的に調査を行った結果、2群間に大きな差はないが、少なくとも二度裂傷となった褥婦の後遺症は会陰切開を受けた褥婦より重度でないことが明らかとなった。平成15年3月:日本衛生学会(第73回学術集会)「分娩時会陰損傷による褥婦の日常生活上の支障の比較」上記調査を産後2か月目まで縦断的に行った結果の発表。両群に差は認められなかった。2.原著論文の作成2編の論文を作成および作成中である。日本助産学会にて発表した結果をもとに作成した論文を3月下旬に日本助産学会誌に投稿した。日本衛生学会にて発表した結果については、現在論文作成中であり、日本母性衛生学会誌に投稿を予定している。3.研究計画書の作成「会陰マッサージの効果検討に関する研究」本研究の2つ目の目的である、妊娠後期に妊婦自身が行う会陰マッサージの効果検討のための研究実施のために研究計画書を作成した。平成15年度には、研究協力を依頼したい施設にこの研究計画書をもとに協力依頼を行い、15年度前半期にデータ収集が終えられるよう、迅速に進めていきたいと考えている。本研究では、まず、分娩時に会陰切開術を受けた褥婦と第2度会陰裂傷を生じ、会陰縫合術を受けた褥婦の後遺症(産後の創部痛や生活上の支障)に差があるのかどうかを明らかにするために初産婦165名(研究結果をより明らかにするためのコントロール群としての第1度裂傷群を含む)を対象とした自記式質問紙による縦断的調査を行った。その結果、第1度裂傷群と切開群の後遺症の比較では、第1度裂傷群のほうが軽度であること、第1度裂傷群と第2度裂傷群間、および第2度裂傷群と切開群間では有意な差はなく、少なくとも第2度裂傷群は切開群より重度の後遺症とはならないことが明らかとなった。複数のSystematic reviewから、会陰切開術を行わない場合より行った時のほうが第3、4度裂傷の発生頻度が高いことが報告されていることや前述の結果より、会陰切開術は、急墜分娩が必要な場合に限定し、切開を行わない場合に発生する裂傷もできるだけ軽度となるような方策を検討することが必要であると考えられる。そして、現在、諸外国では、分娩時の会陰損傷を予防する方策として、妊娠中に行う会陰の自己マッサージが注目されており、複数の研究結果で、初産婦に効果があると報告されている。このような現状から、助産師が分娩第2期に会陰保護術を施行する日本の一般的状況下で、妊娠中に行う会陰マッサージに効果があるのかどうかを明らかにすることを目的に、総合病院産婦人科病棟にて、研究参加に同意が得られた初産婦(65名)をマッサージ施行(介入)群と対照群に無作為に割り付け(分娩介助を行う助産師にその割り付け結果は知らせず)、介入群に対して自己マッサージ法を指導した。その結果、介入群は会陰切開施行率が有意に低く、マッサージの効果が認められた。
GPS受信機網による電離圏総電子数データ利用システムの構築

国土地理院のGEONET全国約千地点のGPS受信機によって30秒毎に取得されている測位データを利用して、日本上空の電離圏全電子数(Total Electron Content : TEC)分布を水平分解能20km×時間分解能30秒で準リアルタイムに求め、その大量のデータを蓄積・提供するシステムを開発した。また全電子数データ利用プログラムやWWWを通じたクイックルック・プロット提供システムを開発し、全電子数データの扱いに詳しくない研究者でも利用可能な環境を整備した。更に、本研究によって蓄積される大量の全電子数データを用いて、電離圏TIDの分布・性質に関する統計解析や、太陽活動に伴う電離圏擾乱等の特徴的な太陽地球環境現象の研究をすすめた。まず、国土地理院GEONETの受信機のGPS観測データよりTECを求める手法の開発を行った。この際、観測されている視線方向の量より鉛直方向の量への変換の誤差を抑えるため天頂角の小さい(30度または45度)データのみを使用した。これにより、0.15度x0.15度の空間分解能、30秒の時間分解能、2-4x10^<16>個/m^2の精度で日本上空のTECの2次元分布が求められた。この手法を用いて1999年4月以降の全GEONETデータについてTECの算出を行った。受信機ごとのTEC絶対値データ(ATECファイル)、TECデータ(バイアス未補正:TECファイル)と日本上空の2次元TEC絶対値分布(AGRIDファイル)、TEC変動成分分布(GRIDファイル)のデータとプロットを毎日作成するシステムを構築し、そのデータを逐次wwwサーバー(http://stegps.kugi.kyoto-u.ac.jp)を通して提供できるようにした。また、これらデータのプロット・ルーチンやプロット作成サービスも上記wwwにて提供できるようなシステムも構築した。建設省国土地理院によって全国約千地点にGPS受信機が設置・運用されている。平均的な地点間距離が25kmというこのGEONET(国土地理院GPS連続観測システム)は、その受信機分布の密度とカバーする範囲の広さの両面において世界に類のないネットワークであり、その測位データは主として地殻変動あるいは地震研究のデータベースとして活用されている。また地球大気を通過して地上で受信されるGPS電波を用いて、電離圏に含まれる全電子数(TEC:Total Electron Content)の測定が可能である。本研究は、GEONETデータから日本上空のTECを水平分解能20km×時間分解能30秒で準リアルタイムに求め、研究者の要求に応じて簡便に取り出せるデータベースの開発を進めた。1.総電子数データベースの構築:国土地理院からデータ提供を受け、総電子数データに変換し、データベースとして蓄積するシステムの構築をほぼ終了した。大量の準リアルタイムデータ処理と蓄積の負荷分散のため、京都大学と名古屋大学の2機関に専用計算機と大容量ハードディスク装置を整備し、日々のデータ蓄積を進めた。2.データ利用ソフトウェア等の開発:取得されたTECグータをWWWを通じて提供し、簡便に利用するためのソフトウェア開発を進めた。また作成されたTECデータとFRONTキャンペーン等の観測成果との比較研究を進め、生成データのチェックを進めると同時に、電離圏の擾乱・波動現象の研究を行った。建設省国土地理院が設置・運用するGPS受信機網(国土地理院GPS連続観測システム、通称GEONET)は、その受信機密度とカバー範囲の両面において世界に類のないネットワークである。本研究では、GEONETデータから日本上空の電離圏全電子数(Total Electron Content : TEC)を水平分解能20km×時間分解能30秒で準リアルタイムに求め、研究者の要求に応じて簡便に取り出せるデータベースを開発した。1.総電子数データベースの構築:国土地理院からデータ提供を受け、総電子数データに変換し、データベースとして蓄積するシステムを構築した。

現在では京都大学と名古屋大学の2個所に専用計算機と大容量ハードディスク装置を整備し、準リアルタイムデータの蓄積と処理を自動的に継続している。2.データ利用ソフトウェア等の開発:総電子数データをWWWを通じて提供し、簡便に利用するためのソフトウェアを開発し、ホームページを作成・運営を開始した。電離圏の擾乱・波動現象の解析を進め、構築されたデータ利用システムとそれを用いた電離圏研究の成果を国内外の学会等で発表した。3.GPS総電子数と電離圏イレギュラリティレーダー観測の比較:GPS総電子数データには電離圏の波動現象が頻繁に観測される。この統計的解析を進め、夏季には南西向き伝搬の波動が卓越し、冬季には南向き伝搬の波動が卓越することが見出された。またMUレーダーや信楽に新設されたFAI観測専用レーダー観測結果との比較研究を実施した。
脂質抗原受容体CD1dの機能解明を目指した共有結合形成型リガンドの開発とその展開

本研究では、多様な免疫調節を担う脂質抗原受容体の機能解析を行うために、ナチュラルキラーT(NKT)細胞を制御する糖脂質抗原受容体CD1dに着目し、受容体タンパク質に選択的共有結合形成可能な共有結合型CD1dリガンドの開発を目指した。報告者らは、既知リガンドであるα-GalCerを基盤とした化合物デザインを行い、共有結合形成能を有する反応性官能基を、アミド基を含むリンカーを介して、リガンドに導入した。合成化合物の一部は、α-GalCerと比較して、CD1dに対して高親和性を有するとともに、高いサイトカイン誘導能を示した。本研究では、多様な免疫調節を担う脂質抗原受容体の機能解析を行うため、特にナチュラルキラーT (NKT)細胞を活性化する糖脂質受容体CD1dに注目し、受容体タンパク質に選択的共有結合形成能を持つ“共有結合型"CD1dリガンドの開発を目指している。報告者は、CD1dに対する共有結合型リガンドを創製するために、報告されているhCD1dと糖脂質リガンドα-GalCerの複合体X線結晶構造解析を基に、α-GalCerを基本骨格とした構造展開を行うことを計画した。構造展開の指針を得るために分子シュミレーションソフトを用いて、上記の複合体X線結晶構造を解析し、共有結合形成のための反応性官能基の導入位置、また、さらなる活性向上を目指したタンパク-リガンド間の相互作用部位の探索を行った。探索の結果、反応性官能基の導入部位と新たな相互作用部位の候補を特定し、共有結合型リガンドのデザインを行った。特に新たな相互作用部位として、α-GalCerのアシル鎖とタンパク質間に親水性相互作用が期待できる部位が見出されたため、この位置に親水性官能基であるアミド構造を導入することを計画した。上記のデザインを基に化合物の合成を行い、α-GalCerの側鎖にアミド基を介して様々な反応性官能基を有するα-GalCer誘導体を数十種類合成した。現在、合成した化合物の結合親和性をBLI(Bio-Layer Interferometry)法などを用いて、解析中である。本年度は、前年度に合成した新規CD1dリガンド(側鎖にアミド基を介して様々な反応性官能基を有するα-GalCer誘導体)を用いた解析を中心に行った。CD1dとリガンドとの結合親和性の評価を行うためにBLI(Bio-Layer Interferometry)法やELISA法を用いた新たな解析法を確立し、上記の誘導体がα-GalCerと比較し、より強い親和性を示すことを見出した。続いてNKTハイブリドーマ細胞、マウス脾臓細胞を用いて、誘導体のサイトカイン誘導能を評価した結果、種々のサイトカイン誘導が上昇することが明らかとなった。また誘導体とCD1d間の共有結合形成の有無を確認するためにMALDI-TOFMSを用いた解析を行った結果、上記の誘導体の一部がCD1dの特定のアミノ酸残基と共有結合を介して結合していることを示唆する結果を得た。さらに分子動力学計算を用いた解析によりCD1dの脂質結合部位とリガンド間の相互作用様式において、新たな知見を得ることに成功した。共有結合型リガンドの化合物デザイン、合成は順調に進展している。特に合成に関しては、α-GalCerの側鎖アシル基にアミド基を導入することで、多様な反応性官能基を有する誘導体を効率的に合成することができた。また、これらの誘導体は両親媒性であるため通常の条件では精製が困難であったが、種々の検討を行った結果、簡便かつ回収率の高い精製法を確立した。27年度が最終年度であるため、記入しない。生体分子化学今後、共有結合型リガンドとCD1dとの結合親和性を評価する系の確立を目指し検討を継続する。現在、合成した化合物を用いて、共同研究先と共に以下の検討を行っている。1リガンドとCD1d間の共有結合反応の有無を確認するための速度論的な知見を取得する目的でBLI(Bio-Layer Interferometry)法を用いたCD1d-リガンド間の相互作用解析を行っている。2共有結合型リガンドの活性の有無、また共有結合による安定化によってサイトカインバランスにどのような影響を与えるかを解析する目的で、リガンドを細胞に作用させて、細胞から放出されるサイトカインを検出するサイトカインアッセイを行っている。3CD1d-リガンド間の共有結合の有無を直接的に質量分析装置によって検出するためにnative Massを用いたCD1d-リガンドの複合体解析を検討中である。さらに、共有結合型リガンドの結合部位を特定するために質量分析装置を用いた解析を計画している。

上記の検討により取得した共有結合型リガンドに標識基の導入を行う予定である。これまでに報告されている構造活性相関研究を基に反応性官能基の導入位置などを検討する。さらに取得した標識化リガンドを用いて、CD1dリガンドおよびタンパクとの複合体の細胞内挙動を観察し、CD1dリガンドの細胞内動態を観察する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
大気・電離層揺らぎが広帯域・高速Ka帯衛星通信に及ぼす影響の解析

Ka帯を用いた大容量・高速な衛星通信を簡易なシステムで実現するための基礎研究として,昨年度に引き続き,今年度も以下の研究を行った.(1)伝搬路中の媒質を不均質乱流媒質とみなし,ランダム媒質中の多重散乱理論を適用して,ビーム波がスポットダンシング状態にある状況下で伝搬路媒質がビット誤り率に及ぼす影響の解析を行った.これまでに電離層媒質がKa帯に与える影響は少なく,主に大気乱流が影響を与えることが明らかになっているが,今回,より詳細に解析を行った結果,地上のアンテナの仰角が低くなるほどに,大気媒質中を伝搬する距離が長くなるため,乱流媒質の影響がより顕著となり,この大気乱流による損失を十分に考慮した回線設計が必要であることが示された.また,数値解析で用いる大気乱流の揺らぎ特性を評価する相関関数として,ガウス分布モデルとコロモゴルフ型乱流モデルの二つのモデルを用いて解析を行ったが,2つの結果は大きく異なっており,この伝搬問題の解析を行う場合には,大気乱流を表現しているコロモゴロフ型の乱流モデルを用いることが重要であることが明らかになった.実際の伝搬では,これ以外にも様々な要因が入り込んで来るため,今後,これらの影響を加えたより詳細な解析が必要となる.更に,(2)本研究室の所有する複数の衛星通信システムを用いて,様々な気象条件下のKu帯の伝搬データおよびひまわりやアメダスなどの気象情報を取得し,気象と電波伝搬状況との相関について評価を行った.実験で取得されたデータは膨大な量であり,現在も解析を進めている状況であるが,これまでに得られた結果より,気象データより伝搬状況を予測できる可能性があることが示された.これらのデータの解析は今後も引き続き行い,電波伝搬環境の気象予測の可能性について検討していく.Ka帯を用いた高機能・高品質の通信を簡易なシステムで実現するための基礎研究として,今年度は,(1)伝搬路中の媒質を不均質乱流媒質とみなし,ランダム媒質中の多重散乱理論を適用して,ビーム波がスポットダンシング状態にある状況下の伝搬路状態がビット誤り率に及ぼす影響の解析を行った.その結果,Ka帯においては,電離層媒質は,その特性が搬送波周波数の4乗に反比例するため,影響が殆ど無視できる状態となる.一方で大気媒質に対しては,電磁波の波長が短くなるために媒質の影響が大きくなることが示された.この数値解析を行う際,大気乱流媒質の揺らぎ特性を評価する相関関数として,数値演算を簡単化するために良く用いられているガウス分布を持つモデルと実際の大気を表現しているといわれるコロモゴルフ型の乱流モデルの二つのモデルを用いて解析を行った.結果として,大気乱流媒質が電波伝搬に及ぼす影響については,伝搬問題を評価する場合にもコロモゴロフ型の乱流モデルを用いた結果が,適当であることが示された.今後は,この解析にシンチレーションの影響などを加えることにより,より実際的な問題に設定し,評価を進める.更に,(2)本研究室の所有する複数のVSAT(Very Small Aperture Terminal)衛星通信システムを用いて,様々な気象条件下のKu帯の伝搬データを取得した.更に気象の状態と実際の伝搬特性との相関を見つけるべく,気象観測衛星ひまわりやアメダスなどの気象情報を取得するシステムを用いて気象データの取得を行った.これらのデータは膨大な量となるため,今後,本研究費で購入した高速数値演算ワークステーションを用いて解析を進め,統計的性質を明らかにしていく.Ka帯を用いた大容量・高速な衛星通信を簡易なシステムで実現するための基礎研究として,昨年度に引き続き,今年度も以下の研究を行った.(1)伝搬路中の媒質を不均質乱流媒質とみなし,ランダム媒質中の多重散乱理論を適用して,ビーム波がスポットダンシング状態にある状況下で伝搬路媒質がビット誤り率に及ぼす影響の解析を行った.これまでに電離層媒質がKa帯に与える影響は少なく,主に大気乱流が影響を与えることが明らかになっているが,今回,より詳細に解析を行った結果,地上のアンテナの仰角が低くなるほどに,大気媒質中を伝搬する距離が長くなるため,乱流媒質の影響がより顕著となり,この大気乱流による損失を十分に考慮した回線設計が必要であることが示された.また,数値解析で用いる大気乱流の揺らぎ特性を評価する相関関数として,ガウス分布モデルとコロモゴルフ型乱流モデルの二つのモデルを用いて解析を行ったが,2つの結果は大きく異なっており,この伝搬問題の解析を行う場合には,大気乱流を表現しているコロモゴロフ型の乱流モデルを用いることが重要であることが明らかになった.実際の伝搬では,これ以外にも様々な要因が入り込んで来るため,今後,これらの影響を加えたより詳細な解析が必要となる.更に,(2)本研究室の所有する複数の衛星通信システムを用いて,様々な気象条件下のKu帯の伝搬データおよびひまわりやアメダスなどの気象情報を取得し,気象と電波伝搬状況との相関について評価を行った.実験で取得されたデータは膨大な量であり,現在も解析を進めている状況であるが,これまでに得られた結果より,気象データより伝搬状況を予測できる可能性があることが示された.これらのデータの解析は今後も引き続き行い,電波伝搬環境の気象予測の可能性について検討していく.