hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラミネートの界面破壊力学とそのLSIパッケージ設計への応用

1.端部はく離を有する積層はりの低速度衝撃によるはりの動的挙動を解析した。衝撃棒が一定速度で衝突する場合を対象とし、はりの振動に対する固有関数展開とラプラス変換を用いて、たわみの過度応答に対する閉じた解を得た。またこの解より、エネルギー解放率の時間変化の挙動を導いた。ついで、はり下面にひずみゲージを貼付したアクリルはりについて落重試験を行い、衝撃によるこの点のひずみの時間変化を測定した。その結果、理論解析は実験と良く合うことが確かめられた。次に内部円形はく離を有する積層板がはく離中心に低速度衝撃を受ける問題を解析した。エネルギー解放率は静的に負荷する場合に較べて2倍以上増大することが見いだされた。2.異種材積層板中の内部界面はく離の温度こう配による進展を解析した。積層板の上下面が異なった温度に保たれ、しかもはく離面間に開口変位および温度ギャップがない場合、エネルギー解放率は常に0であり、はく離進展は生じえないことが理論的に示された。しかし、実際には開口変位をゼロと仮定すると、界面はく離の上下面間には引っ張り相互作用力が生じることになり、これは面間の接触力は常に圧縮であるという基本的仮定に反する。そこで、はく離面の非接触を仮定したモデルについて新たに解析を行った。その結果、温度こう配が臨界値に達すると、はく離部に誘起される圧縮面内力によりはく離部分に座屈が生じてエネルギー解放率は急激に増大し、そのためはく離進展が生じうることが見出された。3.温度サイクル負荷の下におけるLSIパッケージの割れについて、放射性Kr85ガスをパッケージ内に拡散させて、初期はく離の発生位置を特定した。この結果は有限要素法による解析とよく一致することが確かめられた。
炭疽毒素をキャリアーにした細胞核内への蛋白質導入法の開発と遺伝病治療の試み

炭疽毒素は、エフェクター分子であるLethal Factor(LF)と、リセプター結合分子であるProtective Antigen(PA)から成っている。LFは、PAの助けを借りて細胞内に侵入し、毒性を発揮する。PAは細胞表面のリセプターに結合した後、エンドソームからLFを細胞質に送り込む作用を持つ。LFは、N末端側にPA結合部位、C末端側にメタロプロテアーゼ類似シーケンスを含む毒性部位を持つ。これらの事実から、LFのPA結合部位に続いて細胞内に導入したい蛋白を融合した分子を合成し、これをPAと共に細胞に加えて、目的の蛋白を細胞内に入れる方法が考えられる。さらに、蛋白質に核移行シグナルを付加することで、核内に蛋白質を導入することが可能となる。本研究では、炭疽毒素を用いて細胞外から細胞核内に任意の物質を導入する方法を開発し、この方法を用いてDNA修復酵素の欠損遺伝病である色素性乾皮症細胞に欠損酵素を送り込むことを目指したものである。この目的のために以下の実験を行った。これまでの実験で、LFのPA結合ドメインを付加しなくても細胞内に入れたい蛋白のN末端側にlysを6-8個付ければ、PAを介して蛋白が細胞質に転送されるという報告がある。そこで、タンパクが細胞質に到達し、核内に移行、集積するかどうかを調べるために、GFPにlysを6個付けたリコンビナントタンパクの作成を行った。次に、大腸菌よりリコンビナントタンパクの回収を試みたが、充分な量のリコンビナントタンパク質を得ることが出来なかった。種々の大腸菌株、発現ベクターを試したが、いずれもいい状態でタンパクを回収することが出来ず、目的を果たすことが出来なかった。N末端側のlysクラスターが悪影響していると考え、現在別のコンストラクトを作成して、問題の解決を図ろうとしている。本研究は、炭疽毒素を用いて細胞外から細胞核内に任意の物質を導入する方法を開発し、この方法を用いてDNA修復酵素の欠損遺伝病である色素性乾皮症細胞に欠損酵素を送り込む応用笑験を行うことを目的としている。炭疽毒素のエフェクター分子であるLethal Factor(LF)はリセプター結合分子であるProtective Antigen(PA)の助けを借りて細胞内に侵入し、毒性を発揮する。そこで、LFのPA結合部位に続いて細胞内に導入したい色素性乾皮症A群の欠損遺伝子であるXPACを融合した分子を合成し、これをPAと共に細胞に加えて、目的の蛋白を細胞内に入れることを計画した。また、XPACの代わりに核移行シグナルを付加されたGFP融合蛋白の作成も試みた。現在この実験計画に沿ってXPACを融合した分子、あるいはを核移行シグナルを付加されたGFP融合蛋白を大腸菌で合成させ、そこから蛋白を精製することを試みているが、真核細胞と原核細胞のコドンユ-セージの違いから、計画した量の蛋白が未だとれていない。現在、コンストラクトを組み替えて再度合成を試みる一方、原核細胞のエンドヌクレアーゼであるT4endVの融合蛋白を合成して、同様な計画を進めている。今年度中に少なくともT4endVの融合蛋白の作成を完了し、平成10年度は実際に細胞に加えて機能を調べる実験に持ち込みたいと考えている。炭痕毒素は、エフェクター分子であるLethal Factor(LF)と、リセプター結合分子であるProtective Antigen(PA)から成っている。

PAは細胞表面のリセブターに結合した後、エンドソームからLFを細胞質に送り込む作用を持つ。LFは、N末端側にPA結合部位、C末端側にメタロプロテアーゼ類似シーケンスを含む毒性部位を持つ。これらの事実から、LFのPA結合部位に続いて細胞内に導入したい蛋白を融合した分子を合成し、これをPAと共に細胞に加えて、目的の蛋白を細胞内に入れる方法が考えられる。さらに、蛋白質に核移行シグナルを付加することで、核内に蛋白質を導入することが可能となる。本研究では、炭疽毒素を用いて細胞外から細胞核内に任意の物質を導入する方法を開発し、この方法を用いてDNA修復酵素の欠損遺伝病である色素性乾皮症細胞に欠損酵素を送り込むことを目指したものである。この目的のために以下の実験を行った。これまでの実験で、LFのPA結合ドメインを付加しなくても細胞内に入れたい蛋白のN末端側にIysを6-8個付ければ、PAを介して蛋白が細胞質に転送されるという報告がある。そこで、タンバクが細胞質に到達し、核内に移行、集積するかどうかを調べるために、GFPにlysを6個付けたりコンビナントタンパクの作成を行った。次に、大腸菌よりリコンビナントタンパクの回収を試みたが、充分な量のりコンビナントタンパク質を得ることが出来なかった。種々の大腸菌株、発現ベクターを試したが、いずれもいい状態でタンパクを回収することが出来ず、目的を果たすことが出来なかった。N末端側のlysクラスターが悪影響していると考え、現在別のコンストラクトを作成して、問題の解決を図ろうとしている。
強磁場により組織配向したアパタイト・コラーゲン複合体の作製

本年度は、六方晶の結晶構造を有するハイドロキシアパタイトの結晶配向に関する研究を引き続き推進するとともに、生体親和性のハイドロキシアパタイト結晶面による異方性を調査した。結晶磁気異方性を有する物質はそれを利用した結晶配向が可能である。例えば、c軸磁化率がa, b軸磁化率より大きな六方晶構造の物質の場合、鉛直方向に磁場を印加しつつスリップキャスティングを行うことによって、試料の上面はc面に、側面はa, b面に配向することとなる。しなしながら、六方晶構造の物質のc軸磁化率がa, b軸磁化率より小さい場合は理論上a, b面配向が出来ないという問題点が存在する。一方、ハイドロキシアパタイトに鉛直磁場を印加しつつスリップキャスティングを行うと、上面はa, b面配向する一方、側面はc面ばかりではなくa, b面も観察される。この事実からハイドロキシアパタイトのc軸磁化率はa, b軸磁化率に比べて小さいことが予測される。すなわち、磁場によってa, b面配向できない物質であると推測される。我々は、試料の上面を磁場率の小さなc面に配向させる一方、側面を磁化率の大きなa, b面に配向させるプロセスとして、スリップキャスティング中に容器を回転させながら水平磁場を印加する方法を考案した。本プロセスをハイドロキシアパタイト、およびハイドロキシアパタイトとコラーゲンの複合体に適用したところ、いずれも試料上面においてハイドロキシアパタイトをc面配向させることが可能であった。また、配向度は容器の回転数に大きく依存した。この事実を理論的に解明し、磁場強度を弱くしたほうが配向しゃすい条件が存在することを明らかにした。また、SBF溶液に浸漬するとc面の方がa面に比べて早期にハイドロキシアパタイトが析出する。この結果は生体材料作製の指針となるものである。本年度は、六方晶の結晶構造を有するハイドロキシアパタイトの結晶配向に関する研究を推進した。
トーマス・マン『魔の山』の錬金術的構造―ユングの錬金術心理の観点からの考察

トーマス・マンは自ら『魔の山』を錬金術的と称し、主人公ハンス・カストルプの人間的成長を錬金術的「昇華」と呼んでいる。従来単なる比楡としてさほど真剣には受けとめられなかったこの発言の意義と射程をユングの錬金術心理学との関連において明らかにする。その要点は以下のごとくである。1)ハンス・カストルプは「原質料」としてマダム・ショーシャをはじめとする諸元素ないしは物質との「分離」と「融合」を繰り返しながら「賢者の石」への道を辿る。この「精神」と「肉体」の錬金術的・エロス的結合の試みは失敗に帰する。それは錬金術の場合と同様、ヨーロッパ近代合理主義の批判を意味し、同時にその克服による新たな人間愛の模索を意味する。2)物語のこのプロセスは、マンの「錬金術的物語術」と表裏一体をなしている。マンの語りは、諸元素を密封して火にかけ、昼夜を分かたず繰り返される錬金術の分離・融合の試みに等しい。諸々の偶然的出会いや偶然的出来事から必然の糸(真の結合の可能性)を紡ぎ出すその錬金術的物語技法の特質を明らかにした。3)以上の『魔の山』の特質は、その現代的装いにも拘らず、『ファウスト』と見事に照応している。『ファウスト』もいわば、現世では失敗に帰する錬金術的実験の試みである。マンの『ファウスト』の現代的パロディーの試みは、錬金術心理学的観点を導入してはじめて、より根源的な意味での「まねび」であることが判明する。1)トーマス・マンの文体及び作品構成の原理は、偶然の連鎖のなかから必然を如何にして紡ぎ出すかにあると考えられる。それは別言すれば、日常的現実の表面的・偶然的連鎖のなかに人間の内なる「自然」が「災厄」Heimsuchungとして噴出してくる様を如何にして描くかということである。この手法は「ヴェニスに死す』において確立されたが、『魔の山』においてはそれが、レトルトのなかに密封された諸元素(人物たち及びその思想・感情・性格の蜿々と展げられる分離・融合(錬金術的醸成)過程の細密な描写にまで純化されている。このプロセスを、「白紙」tabula rasa、すなわちプリマ・マテリアとしてのハンス・カストルプの内面で起こる心理的化学反応を中心に、全篇にわたって詳細に分析した。2)「魔の山』は近代ヨーロッパの諸精神の「在庫調べ」(マンのことば)と呼べるほど多彩な人物と思想の離合集散の物語である。しかしその核をなすテーマは、精神と自然(肉体)の葛藤とそのエロス的関係である。これは優れて錬金術的テーマであり、またユング深層心理学の重要課題である。むろん、マンもユングも、ゲーテ-ショーペンハウアー-ニーチェの近代的精神への懐疑の延長線上にあるが、その萌芽の重要な一つは、16世紀を頂点とする錬金術(ヘルメス哲学及び錬金術師の魂の葛藤)と見ることができる。『魔の山』の主題とユング錬金術心理学との関連を、テクストに即して具体的にさぐった。特に、錬金術的ドラマとてしての「ファウスト』との類似点を明らかにすることに努めた。従来単なる比喩としてさほど真剣には受けとめられなかったこの発言の意義と射程をユングの錬金術心理学との関連において明らかにし、同時にまさにこの点において『魔の山』がゲーテの『ファウスト』の「まねび」乃至はパロディーであることを実証した。1)ハンス・カストルプは「原質料」としてマダム・ショシャーをはじめとする諸元素との「分離」と「融合」を繰り返しながら、「賢者の石」への道を辿る。

それは錬金術の場合と同様、ヨーロッパ近代合理主義の批判を意味し、同時にその克服による新たな人間愛の模索を意味する。2)物語のこのプロセスは、マンの「錬金術的物語術」と表裏一体をなしている。つまりマンの語りは、諸元素を密封して火にかけ、何十日ものあいだ昼夜を分かたず繰り返される錬金術の分離・融合の試みに等しい。諸々の偶然的出会いや偶然的出来事から必然の糸(真の融合可能性)を紡ぎ出すその錬金術的物語技法の特質を、文体、各場面の構成、小説全体の構成に即して明らかにした。3)以上の『魔の山』の特質は、その現代的装いにも拘らず、『ファウスト』と見事に照応している。『ファウスト』もいわば、現世では失敗に帰する錬金術的実験の試みである。マンが企図したと考えられる『ファウスト』の現代的パロディーの試みは、錬金術心理学的観点を導入してはじめて、単なる引用的模倣を越えた、より根源的な意味での「まねび」であることが判明する。
視覚系の焦点調節における光学情報処理の研究

人間の視覚系における焦点調節機構の解明をめざし、最も基本的な特性である焦点調節応答の空間周波数依存特性と視点位置依存特性を赤外線オプトメータを用いて実測した。その結果、指標物体の空間周波数構造や局所的像構造の違い(視点位置の違い)に依存して焦点調節状態が変化していることを再度定量的に確認することができた。焦点調節応答実測データから焦点調節誤差の導出に関して検討したところ、従来の調節ラグとは異なった焦点調節誤差が生じている可能性がかんがえられ、この考えに従うと、正弦波空間周波数の低下とともに焦点調節誤差が単調増加することが明らかであった。すなわち、低空間周波数構造の物体程その網膜像ではボケの程度が増加するという結果になった。これを空間周波数依存特性と呼ぶことにする。従って、低空間周波数物体を観測する場合には、高空間周波数成分を含む例えばエッジ部に視点を置いたときに明らかにその網膜像のボケ量が減少し、焦点調節誤差が小さくなる。これを視点位置依存性と呼ぶことにする。また、一般的には変動しないと考えられていた調節安静位も空間周波数に依存して変化することが示された。すなわち、調節安静位は調節刺激が全く存在しない場合の安定点として定義されるものであり、何らかの視覚刺激が存在する通常の環境においては特に大きな意味をもたず、また調節誤差とも無関係であるという結論をえた。今後は、さらに詳細な検討とそのモデル化を行う予定である。1.調節の空間周波数特性視覚対象に対する視覚系の調節状態の変動状態の特性を調べるために,様々な空間周波数の正弦波状輝度勾配を持った視覚刺激を視覚対象として呈示し,その時の刺激呈示位置に対する調節の変動を測定した。またこの時の眼球光学系の結像状態をシミュレートして刺激の空間周波数特性との関係を解析した。しかし調節は網膜以降の情報処理特性とも密接に関連しているものと思われるので,今後は視覚系全体の空間周波数特性を考慮して解析を行う必要がある。2.パターン化刺激に対する調節特性視覚刺激に情報を持たせたときの調節特性に関しては,正弦波状輝度勾配を持った視覚刺激の方向を答えさせるなどのアテンションを加え調節状態を測定した。これにより測定値が収斂する傾向を見せたが,空間周波数やコントラストなどを系統的に変化させることは次年度へ持ち越しとなった。またパターン化された図形として,視力検査に用いられるランドルト環を呈示して調節状態を測定した。その結果,情報を持たせた視覚刺激に対する調節特性には、正弦波状輝度勾配図形に類似した傾向を得た。しかし現在のところ視覚刺激に対する空間周波数的考慮が正確にはなされていないので,情報を持たせたことによる特異性に未だ十分には理解できない多くの問題があることが判明した。次年度においては呈示パターンに対して空間周波数フィルタリングを施すなどして,空間周波数的考慮を行い,さらに情報伝達の度合いと調節状態との関係について検討を行う予定である。1.調節の空間周波数特性視覚系の調節状態の特性を調べるために,様々な空間周波数の正弦波状輝度勾配を持った視覚刺激や,パターン化刺激の提示位置に対する調節の変動を解析してきた。刺激の空間周波数に対しては,バンドパス型の特性を見いだし,今後,視覚光学系などの空間周波数特性との関係についての解析を計画中である。またパターン化された視覚刺激は,そこに情報が付帯するため,その特異性を解析するために多くの問題があることが判明した。以上の特性は刺激提示をステップ状に行ってきたが,その応答特性が厳密に捉えてられてきたわけではない。そこで今年度は測定の精度を上げるための装置,及び手法の開発を行った。2.動的刺激提示装置の開発普段,人が生活する場において視覚情報は様々な状態で提示される。そこで刺激の提示位置を動的に変化させることができる装置を開発し,装置全体の改良を図った。しかし現在,刺激は片眼提示であり,両眼輻輳が大きく影響する調節状態をより正確に捉えるため,更なる改良を計画中である。

3.調節ヒステリシス現象における空間周波数特性提示刺激に対する調節位置に差が生ずるならば,調節系に対する負荷としても何らかの差があると考えられる。そこで空間周波数の異なる刺激を調節負荷としたときのヒステリシス現象の測定を試み,そこにもバンドパス型の傾向を見いだした。
Muse 細胞の微小環境の解明とストレス付加による増幅培養法の検討

組織から分離できるMuse細胞は、骨髄穿刺や生検皮膚により患者から容易に採取できる再生医療用の幹細胞ソースとして注目されており、このMuse細胞はストレス環境下で組織細胞から単離できる事が報告されている。しかしながら、この細胞がもつ特有のストレス耐性メカニズムや大量培養法については未だ確立されていない。本研究では、多分化能を維持したMuse細胞の大量培養条件の基礎検討とストレス耐性メカニズムの解明を目的とした。Muse細胞は、骨髄由来間葉系幹細胞(MSC)や皮膚由来線維芽細胞(NHDF)に含まれている。これらの細胞に対してストレスシグナル(高水素イオン濃度培地の環境)が効率的にインプットされる浮遊培養環境を与え、Muse細胞の増殖と表面マーカーを解析した。未分化マーカーであるSSEA-3抗体を用いてMuse細胞数を定量した。その結果、MSCを用いた場合、浮遊培養5日でMuse細胞の割合は8倍に増加し、Muse細胞のコロニーフォーメーションも誘導できた。このコロニーをさらに7日培養を続けてもMuse細胞の割合は増加しなかった。一方、コロニーを単一細胞にして培養を継続した場合、Muse細胞は初期濃度の10倍程度まで増加し、高効率で培養することに成功した。この手法をNHDFに対しても応用した結果、7日間の浮遊培養でMuse細胞を30倍に増殖させることができた。この事から、高水素イオン濃度培地と浮遊培養環境を組み合わせることで、Muse細胞の大量培養系を確立できる可能性が見いだせた。Muse細胞の多分化能維持に関わるE-cadherin遺伝子の解析は達成できなかったが、コロニーフォーメーションを誘導しやすい浮遊培養系でMuse細胞の増殖能が向上したことから、細胞間接着因子が多分可能維持や増殖と深く関連していることが考えられる。ストレス耐性を有することで知られるMuse細胞が、どのようなストレスに耐性をもち、生存率や分化多能性を維持できるかを検討するため、まず浮遊培養と細胞を懸濁する溶液中の高濃度な水素イオン濃度が、細胞の分化多能性維持に及ぼす影響を検討した。Muse細胞を含有する間葉系幹細胞(MSC)や皮膚由来線維芽細胞(NHDF)は、接着性細胞のため、浮遊培養において増殖や生存率が低下すると予想される。そこで、通常通り接着培養した間葉系幹細胞を培養皿より剥離したのち細胞低接着性培養皿にて培養し、細胞数やMuse細胞の割合を経時的に測定した。浮遊培養を行ったMSCは、細胞塊を形成して、細胞の分化多能性の高さを示すアルカリフォスファターゼ染色にて陽性を示した。さらに、フローサイトメトリーによりMuse細胞の分化多能性の指標のひとつであるSSEA-3陽性細胞が含まれる割合は、浮遊培養の場合において培養1日目にSSEA-3陽性細胞が1%しかなかったのに対し、5日目には8%に増加することができた。しかし、培養を5日以上継続すると急激にSSEA-3陽性細胞の割合が低下したため、培養開始から5日目に細胞塊をトリプシン処理により単一細胞にし、再度浮遊培養する検討を行った。すると、細胞塊のまま12日まで培養した場合にはSSEA-3陽性細胞の割合が3%にまで低下したのに対し、5日目に再播種するとその後も割合が増加し、10日目に9%以上に維持することが可能となった。次に、NHDFを通常よりも高濃度の水素イオンを含む溶液で処理し、浮遊培養を行った。すると水素イオンが多いほど、SSEA-3陽性細胞の割合が増加し、培養7日目までに30%にまで増加させることができた。したがって、浮遊培養や高濃度水素イオンに暴露することにより、MSCやNHDFに含まれるMuse細胞の濃縮が可能となることがわかった。ヒト間葉系幹細胞を利用して実験を開始したものの、予想外に細胞の増殖速度が低かったため、実験に使用できる細胞数の確保が困難であった。そこで、使用する細胞のロットの検討ならびに間葉系幹細胞と同じくMuse細胞を含むヒト皮膚由来線維芽細胞を利用した検討を行い、進捗状況を改善しつつある。しかしながら、当初予定していたMuse細胞のnicheを調べる検討の進行が遅れており、今後の検討を強化する必要がある。

この事から、高水素イオン濃度培地と浮遊培養環境を組み合わせることで、Muse細胞の大量培養系を確立できる可能性が見いだせた。Muse細胞の多分化能維持に関わるE-cadherin遺伝子の解析は達成できなかったが、コロニーフォーメーションを誘導しやすい浮遊培養系でMuse細胞の増殖能が向上したことから、細胞間接着因子が多分可能維持や増殖と深く関連していることが考えられる。本研究において、間葉系組織に1%程度含まれる多能性幹細胞であるMuses細胞のnicheを明らかにすることは、Muses細胞を広く実用化するための大量培養法の開発や、成体の多能性幹細胞の特徴を理解するうえで重要である。これまでに、主にMuse細胞のストレスに対する応答の解析を重点的に実施できたものの、細胞のnicheの解明までは至らなかった。今後のこの検討には、単離したMuse細胞の培養およびMuse細胞と間葉系細胞の共培養との比較が必要である。そこで、H28年度はMuse細胞をセルソーターなどで単離したMuse細胞と、Muse細胞を取り囲む間葉系細胞とを比較する検討を行う。細胞のnicheを調べるために、これまでに細胞間接着因子(E-cadherin)の免疫染色を行った。このタンパク質は、多能性幹細胞であるES細胞やiPS細胞において多能性の高い細胞と低い細胞でその発現量が変化することが知られているが、本検討ではMuse細胞における発現変化が認められなかった。Muse細胞を単離した培養と共培養において、細胞接着因子や細胞外マトリクスのタンパク質の種類や発現量をRT-PCRやウェスタンブロッティングなどにより定量化することにより、Muse細胞が良好に維持・増殖するためのnicheの解明を進める。細胞のnicheを解明する検討と並行して、これまでの検討から得られたストレス要因によるMuse細胞の濃縮法を基礎とした、細胞の大量培養法を検討する。これまでに、細胞の浮遊培養では、細胞数の減少が認められたため、培地を改善することによる浮遊懸濁培養や、培養基材を検討することによるMuse細胞の割合を維持したまま細胞数も増加できる方法を検討する予定である。当該年度、申請者が体調不良のため数ヶ月間休養期間を設けたため、研究の開始が遅れた。また、細胞の増殖速度が低いという問題も生じた。それに伴い、計画よりも研究進行に若干の遅れが生じたことから、次年度使用額が生じた。現在、前年度に検討が遅れた、細胞nicheを解明するための実験の強化を図っている。今年度は、当該年度で検討が遅れた研究と、予算申請時の当初の計画通りの次年度の研究計画分を進行する予定である。したがって、次年度使用額の利用時期が次年度にずれ込む形となるものの、それ以外の研究計画と並行するため、申請時当初の計画の通り使用実施する。
魚類における体表の感染防御機構と生体内の防御機構の相互連関

体表の防禦機構を突破したことが,体内の防禦機構発現にどのような意味をもつのかを探る端緒として,体表のレクチンに注目し,その精製を進め,白血球の貪食作用におよぼす影響について検討した.材料としてウナギを用い,レクチン活性はウサギ赤血球凝集活性で測定した.粘液はその主成分である酸性粘液多糖類が精製の障害となるため,できるだけ取り除いてから上皮細胞をかき取り,抽出,塩析,ゲル濾過によりほぼ純粋なレクチンが得た.このレクチンはアジ化ナトリウム存在下4°Cで安定であった.レクチンの体内の白血球に対するオプソニン作用を調べるため,ウナギ好中球によるレクチン結合ウサギ赤血球の貪食を調べた.ウサギ赤血球とレクチンとを混和し凝集反応を起こさせた後,充分に洗浄してレクチン結合ウサギ赤血球を得た.末梢血から分離したウナギ好中球をこのウサギ赤血球と反応させ,好中球による貪良を観察した結果,レクチン結合ウサギ赤血球に対する貪食率,貪食数の増加が認められ,それらはレクチン濃度依存的であった.赤血球に対するレクチン処理時に糖を添加した結果,レクチンの阻害糖であるラクトースを添加した場合に貪食も阻害された.以上より,ウナギ体表粘液レクチンが自己生体内の好中球に対するオプソンニン作用をもつことが明らかになった.白血球のオプソニン化赤血球貪食は,共存するウナギリンパ球の影響を受け,促進される場合と抑制される場合があった.これはレクチンに反応したリンパ球による貪食調節を示唆している.以上,ウナギ体表粘液レクチンには自己生体内の白血球に対するオプソニン活性が認められ,体表の防御因子と体内の防御機構との関連の一端が明らかとなった.またリンパ球の関与や,好中球自体の変化も関係し,レクチンの作用は体内の防御系と様々な形で複雑に連関しているものと推察された.体表の防禦機構を突破したことが,体内の防禦機構発現にどのような意味をもつのかを探る端緒として,体表のレクチンに注目し,その精製を進め,白血球の貪食作用におよぼす影響について検討した.材料としてウナギを用い,レクチン活性はウサギ赤血球凝集活性で測定した.粘液はその主成分である酸性粘液多糖類が精製の障害となるため,できるだけ取り除いてから上皮細胞をかき取り,抽出,塩析,ゲル濾過によりほぼ純粋なレクチンが得た.このレクチンはアジ化ナトリウム存在下4°Cで安定であった.レクチンの体内の白血球に対するオプソニン作用を調べるため,ウナギ好中球によるレクチン結合ウサギ赤血球の貪食を調べた.ウサギ赤血球とレクチンとを混和し凝集反応を起こさせた後,充分に洗浄してレクチン結合ウサギ赤血球を得た.末梢血から分離したウナギ好中球をこのウサギ赤血球と反応させ,好中球による貪良を観察した結果,レクチン結合ウサギ赤血球に対する貪食率,貪食数の増加が認められ,それらはレクチン濃度依存的であった.赤血球に対するレクチン処理時に糖を添加した結果,レクチンの阻害糖であるラクトースを添加した場合に貪食も阻害された.以上より,ウナギ体表粘液レクチンが自己生体内の好中球に対するオプソンニン作用をもつことが明らかになった.白血球のオプソニン化赤血球貪食は,共存するウナギリンパ球の影響を受け,促進される場合と抑制される場合があった.これはレクチンに反応したリンパ球による貪食調節を示唆している.以上,ウナギ体表粘液レクチンには自己生体内の白血球に対するオプソニン活性が認められ,体表の防御因子と体内の防御機構との関連の一端が明らかとなった.またリンパ球の関与や,好中球自体の変化も関係し,レクチンの作用は体内の防御系と様々な形で複雑に連関しているものと推察された.体表の防禦機構を突破したことが,体内の防禦機構発現にどのような意味をもつのかを探る端緒として,体表のレクチンに注目し,その精製を進め,白血球の貧食作用に及ぼす影響について検討した.材料としてウナギを用い,レクチン活性はウサギ赤血球凝集活性で測定した.精製手法として当初考えていたのはレクチンがSuperoseカラムにアフィニティーを示すことを応用することであったが,この方法では集率が悪く,また活性の大幅な低下も認められることから適当でないことが明らかとなった.レクチンが反応しないカラムの素材を検討したところ,Sepharoseが優れていることが明らかかとなった.また,粘液はその主成分である酸性粘液多糖類が精製の障害となるため,これをできるだけ取り除き,上皮細胞をかき取り精製の出発点とした.これを生理塩類液中でミンスして,45%飽和硫酸アンモニウムで粗抽出液とした.さらにSepharoseカラムを用い,FPLCで2回のゲル濾過を行なうとほぼ純枠なレクチンが得られることが明らかとなった.すでに所有しているレクチンに対する抗体は,この精製レクチンに対して極めて鋭敏に反応することから,実用上充分な感度と精度をもっていることが明らかとなった.

PercoIIで分離したウサギ血中好中球と,ウナギ赤血球を精製レクチンと反応させたものとを,非働化したウサギ血清存在下で培養し,貧食活性を検討したところレクチン処理した赤血球に対する貧食率は,非処理赤血球に対する貧食率を上回り,レクチンにオプソニン作用があることが明らかとなった.このことは,体表レクチンが体内の生体防御機構に対して補助的な働きがあることを示しており,体表の防御機構と体内の防御機構とが相互に作用を持つという本研究の前提たる仮説の一端が証明された.昨年度の結果に基づき,ウナギ上皮細胞抽出液を,45%飽和硫酸アンモニウムで塩析した後,ゲル濾過によりほぼ純粋なレクチンを得た.このレクチンはアジ化ナトリウム存在下4°Cで安定であり,随時実験に用いた.レクチンの体内の白血球に対するオプソニン作用を調べるため,ウナギ好中球によるレクチン結合ウサギ赤血球の貪食を調べた.ウサギ赤血球とレクチンとを混和し凝集反応を起こさせた後,充分に洗浄してレクチン結合ウサギ赤血球を得た.パーコール密度勾配遠心により末梢血から分離したウナギ好中球を,このウサギ赤血球と,非働化ウサギ正常血清を含むPBS中で反応させ,貪食をした好中球の比率,好中球1細胞あたりの貪食数を求めた.その結果,レクチン結合ウサギ赤血球に対する好中球の貪食率,貪食数の増加が認められ,それらはレクチン濃度依存的であった.赤血球に対するレクチン処理時に糖を添加した結果,レクチンの阻害糖であるラクトースを添加した場合に貪食も阻害された.以上より,ウナギ体表粘液レクチンが自己生体内の好中球に対するオプソニン作用をもつことが明らかになった.白血球のオプソニン化赤血球貪食は,共存するウナギリンパ球の影響を受け,促進される場合と抑制される場合があった.これはレクチンに反応したリンパ球による貪食調節を示唆している.また,白血球採取前に炎症刺激を与えると,レクチン処理赤血球に対する貪食能の高い好中球が得られた.以上,ウナギ体表粘液レクチンには自己生体内の白血球に対するオプソニン活性が認められ,体表の防御因子と体内の防御機構との関連の一端が明かとなった.またリンパ球の関与や,好中球自体の変化も関係し,レクチンの作用は体内の防御系と様々な形で連関しているものと推察された.
大気・河川による淡水輸送に対する海洋熱塩循環の依存性とその気候変動への影響

北極海が降水・河川水・太平洋表層の低塩分水などの形で受け取った多くの淡水は、フラム海峡とカナダ多島海を通ってそれぞれリーンランド海とラブラドル海に排出される。数値モデリングにおいてこれらの海峡通過流および海峡通過後の淡水経路が正しく表現されているかどうかは、グリーンランド海とラブラドル海を深層水形成領域とする大西洋深層循環の定常的な状態を正しく表現するために重要な要素であることが昨年度までの研究によって示された。本年度はさらに、フラム海峡を通して北極海から流出する海氷量が、北極振動に代表されるような10年から数十年スケールの気候変動に伴って変動した場合に、上述の淡水排出経路の表現が大西洋深層循環の長期的な状態に少なからぬ影響を及ぼすことが示された。フラム海峡を通した海氷の流出量は主としてその場の風向・風速によって変化する。この海氷流出量の増加(減少)はラブラドル海における深層水形成を抑制(促進)して大西洋深層循環をひとまず弱める(強める)。一方、海氷流出量の増加はまた、北極海の海氷厚を全体的に減少(増加)させ、大気-海洋間の熱交換を活発することによって北極海で海氷の成長を促進(抑制)する。これによって生じた北極海表層の高塩分化(低塩分化)は海氷とは十年程度の時間差を持って北極海の外へ排出されるが、それが主にフラム海峡を通って北極海から排出される場合にはラブラドル海における深層水形成および大西洋深層循環をもとに戻すように働くのに対し、カナダ多島海を通って北極海から排出される場合にはラブラドル海における深層水形成に影響を及ぼさないため、大西洋深層循環は長期的に弱まった(強まった)ままとなる。現状の多くの全球規模の数値気候モデルにおいてはカナダ多島海は十分に表現されているとはいえないが、その表現が気候変動の理解や予測においても重要な要素であることが示された。降水・蒸発・河川流出の客観解析および観測データからなる海面淡水フラックスの気候値データを用い、海面での観測塩分値への緩和を行うことなく全球海氷-海洋大循環モデルを駆動し、全球規模海洋熱塩循環の再現を試みた。このような目的で使用する海洋大循環モデルの水平解像度は、現状の計算機性能の下では1°程度が限界であるが、その程度の解像度では全球規模海洋熱塩循環の起点となるグリーンランド海と北極海・大西洋をつなぐ循環を十分に再現することができず、観測海面塩分値への緩和を行わない場合にはそのような解像度で全球規模海洋熱塩循環を再現することはできないこと、したがってとくにフラム海峡での海水交換を表現することができるように少なくともグリーンランド海周辺においてはより高い解像度が必要とされることが示された。北半球高緯度域を高解像度化し、グリーンランド海周辺の海洋循環を十分に表現することができるモデルを用い、海面淡水フラックス境界条件としてNCEPおよびECMWFという一般に広く用いられている客観解析データセットから作成した気候値を与える実験を行い、海面淡水フラックスデータセットに存在する不確定性が全球規模海洋熱塩循環にどの程度の影響を与えるかを調べ、ふたつのデータセット中のどの領域のどのような違いがどの程度のインパクトを持っているかを調べるための感度実験を行った。計算された大西洋深層循環の強度は海面淡水フラックスデータセットの違いによって50%以上も異なり、その中でも特に北大西洋高緯度から北極海にかけての河川流出量を中心とした淡水フラックスのわずかな違いが大きなインパクトを持って大西洋深層循環に影響を与えることが示された。北極海は河川流出水・北太平洋からの流入水・降水によって淡水を受け取っており、その淡水を大西洋深層循環の起点となる北大西洋高緯度に排出している。この淡水排出は大西洋深層循環を弱める働きを持つのであるが、同量の淡水排出に対しても、淡水(低塩分水)の具体的な通り道次第ではその大西洋深層循環にたいする影響が大きく異なることが示された。北極海からの淡水の排出経路としてはグリーンランド海につながるフラム海峡とラブラドル海につながるカナダ多島海が存在し、グリーンランド海・ラブラドル海はともに北大西洋深層水の形成領域にあたる。しかし、カナダ多島海を通り抜けた低塩分水はラブラドル海内に存在する低気圧性循環の外周をめぐる形となり、その循環の中央部で生じている深層水形成に直接の影響を及ぼさない。カナダ多島海を低塩分水が通り抜けることで、フラム海峡を通る低塩分水の量はその分減少するが、これが西グリーンランド海流の塩分上昇をもたらし、その先にあるラブラドル海中央部の塩分を高めることで深層水形成を活発化させる。すなわち、カナダ多島海を通しての北極海からの淡水排出の存在は、それがない場合に比べて、大西洋深層循環を強化する役割を持つことがわかった。従来、全球を扱う海洋大循環モデルの解像度ではカナダ多島海の水路は表現されないことが多かったのだが、現在の気候状態の再現や地球温暖化等の気候変動予測において、この要素を考慮に入れることは重要であると考えられる。

本年度はさらに、フラム海峡を通して北極海から流出する海氷量が、北極振動に代表されるような10年から数十年スケールの気候変動に伴って変動した場合に、上述の淡水排出経路の表現が大西洋深層循環の長期的な状態に少なからぬ影響を及ぼすことが示された。フラム海峡を通した海氷の流出量は主としてその場の風向・風速によって変化する。この海氷流出量の増加(減少)はラブラドル海における深層水形成を抑制(促進)して大西洋深層循環をひとまず弱める(強める)。一方、海氷流出量の増加はまた、北極海の海氷厚を全体的に減少(増加)させ、大気-海洋間の熱交換を活発することによって北極海で海氷の成長を促進(抑制)する。これによって生じた北極海表層の高塩分化(低塩分化)は海氷とは十年程度の時間差を持って北極海の外へ排出されるが、それが主にフラム海峡を通って北極海から排出される場合にはラブラドル海における深層水形成および大西洋深層循環をもとに戻すように働くのに対し、カナダ多島海を通って北極海から排出される場合にはラブラドル海における深層水形成に影響を及ぼさないため、大西洋深層循環は長期的に弱まった(強まった)ままとなる。現状の多くの全球規模の数値気候モデルにおいてはカナダ多島海は十分に表現されているとはいえないが、その表現が気候変動の理解や予測においても重要な要素であることが示された。
ヒトゲノム多型解析による疾患発症関連遺伝子解明のための研究支援

疾病発症の遺伝要因解明を目的としたゲノム研究を推進するための遺伝子多型タイピングを支援した。対象となった疾患は,糖尿病,高血圧,冠動脈疾患,脳動脈瘤,統合失調症,多系統委縮症,アルツハイマー病,家族性血球貪食症候群,自己免疫性甲状腺炎,骨そしょう症などである。糖尿病においては日本人特有の発症関連遺伝子KCNQ1遺伝子,高血圧については7遺伝子,心筋梗塞ではMLF1遺伝子などを同定した。他の疾患においても,原因遺伝子が存在するゲノム領域を明らかにした。本研究では、「応用ゲノム」領域との密接な連携のもと、これまでに整備された大規模ゲノム多型解析の設備と技術を活用し、また、最新の技術に更新しながら、疾患発症関連遺伝子解明のためのゲノム研究を支援する。平成17年度までに以下のゲノムタイピング・解析を支援した。1)2型糖尿病(代表:春日雅人神戸大学教授):プールDNA法による全ゲノム相関解析1次・2次スクリーニングおよび個別タイピングによる3次スクリーニングを実施し、最終的に40個のマーカーにおいて相関を確認した。これら40候補マーカー遺伝子座位近傍には、少なくとも24個の発現遺伝子が位置しており、相関解析を順次進め、これまでに、1遺伝子について有意な差を示す一群のSNPを同定している。2)自己免疫性甲状腺炎(代表:笹月健彦国立国際医療センター総長):全ゲノムスキャンによって得た連鎖領域のうち、5番および8番染色体長腕では多点LOD値がそれぞれ3.14、3.77を示し、責任遺伝子が存在する可能性が強く示唆された。8番染色体においては既に原因遺伝子多型が同定されており、5番染色体の解析をマイクロサテライトマーカーによる相関解析によって進めた。解析しえた224個のマーカー中8個において有意差を認めた。3)統合失調症(代表:服巻保幸九州大学教授):プールDNA法による全ゲノム相関解析1次2次スクリーニングによって220個の陽性マーカーを得た。4)心筋梗塞(代表:横田充弘名古屋大学教授):心筋梗塞罹患同胞対検体100組について全ゲノム解析を進めこれまでに約200マーカーのタイピングが終了した。5)マイクロサテライトマーカーヘテロ接合度の検討:遺伝学的距離が明確なマイクロサテライトマーカーについて日本人におけるヘテロ接合度を検討し、4868マーカーについて簡易データベースを作成した。1)「全ゲノム罹患同胞対連鎖解析および候補遺伝子関連解析による心筋梗塞感受性遺伝子の同定」(愛知学院大学・横田充弘)心筋梗塞を含む冠状動脈疾患罹患同胞対約200組について、全ゲノム連鎖解析を実施し、連鎖を否定しない領域を6箇所同定した(多点LOD値1-2)。このうち4箇所について、合計20マーカーを追加し連鎖解析を行ったところ、2領域において連鎖が確認され、多点LOD値の上昇を認めた(2.4と2.9)。2)「自己免疫性甲状腺疾患を中心とした自己免疫疾患関連遺伝子の解明」(国立国際医療センター・笹月健彦)これまでの連鎖解析によって既に同定していた有力な候補染色体領域(5番染色体長腕・約25Mb・多点LOD値3.4)における発症関連遺伝子同定に向け、当該領域に3072SNPを設定し、コントロール499検体、罹患同胞対86家系(181検体)、孤発症例374検体をタイピングした。相関解析によって、罹患同胞対発端者、非発端者、孤発症例のすべてで有意差を認める複数のSNPを同定した。3)「ローカスおよびゲノムワイド関連解析による統合失調症の分子基盤の解明」(九州大学・服巻保幸)東海大学猪子教授らと共同で、マイクロサテライトマーカー・プールDNA法による3次スクリーニングを終了し、374陽性マーカーを最終的に同定した。これらについて、優先順位を決定し、SNPによる相関の確認へと進行させる。4)「糖尿病疾患関連遺伝子の同定と医療への応用」(神戸大学・春日雅人)これまで行われてきたJSNPによる相関解析陽性SNPのうち、3次スクリーニングの一部(11SNP)を担当した。コントロール1500検体、患者1500検体をタイピングし、アレル頻度の比較において、7SNPに有意差を認めた。また、候補遺伝子解析について2SNPをタイピングし、これらについても有意差が得られた。応用ゲノム領域との連携のもと、平成19年度は、以下のゲノムタイピング・解析を支援した。1)2型糖尿病の全ゲノム相関解析(代表:春日雅人神戸大学教授);欧米より全ゲノム相関解析によって報告された17関連遺伝子多型の日本人検体での再現実験を進めた。その結果、11遺伝子多型について明確な相関を認め、民族を超えた2型糖尿病感受性遺伝子の存在が明らかとなった。2)自己免疫性甲状腺炎(代表:笹月健彦国立国際医療センター総長):自己免疫性甲状腺炎罹患同胞対を対象として全ゲノムスキャンによって示された、5番染色体長腕について、高密度SNPマッピング(3072SNPs、1056検体)を実施し、罹患同胞対、孤発例ともに相関を認める遺伝子領域を同定した。

3)統合失調症(代表:服巻保幸九州大学教授):プールDNA法による全ゲノム相関解析を3次スクリーニングまで実施し、最終的に374陽性マーカーを取得した。これらについて、優先的に解析を進める65マーカーを選択し、マーカーの前後約100Kb領域を対象として、イルミナGoldenGateAssayが可能で、かつ、日本人での多型情報から、MAFが0.1以上、r2が0.8以上の条件で、約1500個のTagSNPを設定した。これらのSNPを用いて、症例350、対照350検体の相関解析を実施し、これまでに80個の相関SNPを同定した。4)心筋梗塞(代表:横田充弘愛知学院大学教授):心筋梗塞を含む冠動脈疾患罹患同胞対検体222組の全ゲノム連鎖解析を終了させ、4領域に候補領域(LOD2以上)を同定した。連鎖候補4領域に追加マーカーを加え新たにタイピング・連鎖解析を実施し、2番染色体に疾患との連鎖を確認した。この領域の高密度SNPマッピング(3072SNPs、960検体)を進め、相関を認める一群のSNPをある遺伝子領域に得た。応用ゲノム領域との連携のもと、支援班として以下の研究活動を実施した。1)「アルツハイマー病」:連携研究者と共同で、症例および対照各約1050検体に関して、SNP6.0チップによる一次スクリーニングを実施し、遺伝子型取得が終了した。タイピング品質チェック後、遺伝子型頻度、対立遺伝子頻度についての相関解析を行った。二次スクリーニングに用いるGolden Gate Assayの成功率と一次スクリーニング有意差検定値を考慮し、二次スクリーニングの対象とする1536SNPを選択した。これらのSNPに関し、症例および対照各960検体を対象とした二次スクリーニングが進行中である。2)「多系統委縮症」:一次スクリーニングの前半となる、症例214検体、対照226検体に関して、イルミナ550Kチップによるタイピングが終了した。異なる症例約170検体、対照約210検体が準備されており、これらを用いた一次スクリーニング後半のタイピングが進行中である。3)「心筋梗塞」:連鎖解析候補領域より得た3候補SNPに関し、段階的にタイピングを実施した。中間的に、若年AMI症例1071検体、対照2983検体について相関解析を行い、対立遺伝子頻度および遺伝子型頻度の比較において、p=10^(-5)前後の関連を認めた。現在、APを含めた症例(計3200検体)および対照計約6500検体のタイピングと統計解析を進めている。また、候補12SNPについて、中間的に、AMI患者1700検体、対照2000検体について相関解析を行い、対立遺伝子頻度および遺伝子型頻度の比較において、p=10^(-8)前後の関連を9番染色体のSNPに、またp=10^(-3)程度の関連を10番染色体のSNPに認めた。これらも検体を追加し統計解析が進行中である。最終的な解析では、臨床疫学的リスク因子を加味した統合的な解析を実施する。4)「2型糖尿病」: 2000検体のゲノム増幅を実施し、一部の検体を用いた予備実験により、SNP解析に利用可能であることを確認した。
磁気岩石学的手法による磁性鉱物の結晶化と火山噴火プロセスの研究

IODP,EXP340で採取された火山砕屑性堆積物と御嶽山2014年噴火による火山噴出物を対象に,磁性を示すFeTi酸化物を岩石磁気学的手法と岩石学的手法を併用して詳細に解析することで,磁性鉱物の結晶化プロセスを明らかにし,そこから火山噴火プロセスを読み解く研究を行った。EXP340試料の解析からは,堆積物の運搬堆積プロセスの違いを反映して磁気岩石学的特徴が異なること,御嶽山の研究では,初生的噴出物の特徴を利用してその後の堆積物の移動・堆積プロセスを明らかにした。本研究は磁気岩石学的手法を用いて,火山噴出物に含まれる磁性鉱物の結晶化条件を決定し,条件の変遷に伴う鉱物の産状の変化を詳細に明らかにすることによって,マグマの誕生から噴火の発生,噴出物の堆積までのプロセスを連続的に,かつ高精度に解き明かし,今後の火山活動予測へと展開するための基礎的な研究を行うことを目的としている。本年度はいくつかの火山での天然試料の解析と,研究遂行に必要な岩石磁気実験装置の改良を行った。神津島砂糠溶岩に含まれる磁性鉱物の微小領域の構造と化学組成を分析した結果,微細なメルト包有物を多数含んでいることを確認した。この包有物は高粘性溶岩流の噴火を考えるうえで重要な情報を保持していると考え,現在,化学組成の詳細な分析を行い,結晶化条件の推定を試みている。またこの研究成果はAOGS2014年大会で発表する予定である。カリブ海小アンチル諸島沖で掘削された火山砕屑性堆積物の岩石磁気学的研究では,タービダイト起源の堆積物と降下物起源の堆積物とで異なる岩石磁気学的特徴を示すことが明らかとなった。海中での火砕物の運搬作用の違いを反映して,粒子の選別作用が働いたと考えている。この研究成果はAGU2013Fall Meeting,高知大学海洋コア総合研究センター全国共同利用研究成果発表会,日本地球惑星科学連合2014年大会で発表済みである。また,本研究を遂行する上で必須の実験機器である磁気天秤装置のための独立した直流電源/電圧装置を導入した。本年度末で正式なサポートが終了されたwindowsXPのバージョンアップに伴う,磁気測定装置用PCと測定用ソフトウェアの更新も行い,実験機器の整備を進めた。本年度はいくつかの火山で採取された天然試料の解析を行い,その研究成果を学会で発表した。前年度に引き続き神津島砂糠溶岩に含まれる磁性鉱物の解析を行ったところ,チタノマグネタイトの結晶中にガラスのナノライトが含まれることが明らかとなった。結晶成長の初期段階のマグマが高粘性のため,結晶中に取り込まれたと考えられる。この研究成果はAOGS2014年大会で発表した。この研究成果は日本地球惑星科学連合2014年大会,地球電磁気・地球惑星圏学会2014年秋季大会等で発表済みであり,現在成果をまとめている。また2014年9月に水蒸気噴火を行い,大きな被害をもたらした御嶽山2014年噴火についても,現地調査と試料採取を緊急に行い,磁気岩石学的解析を進めた。噴出物中のFeTi酸化物はほとんどが硫化物に置き換わっており,山体内部の熱水との反応が示唆される。熱磁気分析から,硫化物は400度以下の温度条件下であったことがわかった。この研究成果については日本地球惑星科学連合2015年大会で発表する予定である。本年度は2014年9月に水蒸気噴火を行い,大きな被害をもたらした御嶽山の研究を中心に行った。前年度の研究から,2014年噴火の噴出物は酸性熱水帯起源で,噴火前後のプロセスで400度以下の温度条件下で存在していた可能性が示唆された。今年度は,南麓に堆積した噴出物の堆積状況の調査と,噴火後初めての融雪期とその後の降雨の影響で山麓への堆積物がどのように運搬されているか,に着目して研究を進めた。その結果,初生的な噴出物に含まれるFe鉱物は大部分が変質帯由来のpyriteであり未変質の岩片には少量のFeTi酸化物が残存していること,初生的な噴出物は磁気的な粒径が大きい傾向を示すことが明らかとなった。この特徴を手掛かりに噴火口南方の山麓を調査した結果,初生的な噴出物の堆積状況が明らかになってきた。

さらに噴火直後の台風起源と融雪期の火山泥流堆積物の違いと,2016年4月現在も継続して河川によって火口周辺の堆積物が山麓へ移動している様子が明らかとなった。小規模な水蒸気噴火による堆積物の初生的な堆積状況と,その後の降水や融雪に伴う堆積物の再移動に関する詳細な知見が得られており,これまでの報告例が少ない重要な学術的成果であると考えている。研究結果については地質学会や地球惑星科学連合大会をはじめ複数の学会で発表しており,現在成果の論文化を進めている。IODP,EXP340で採取された火山砕屑性堆積物と御嶽山2014年噴火による火山噴出物を対象に,磁性を示すFeTi酸化物を岩石磁気学的手法と岩石学的手法を併用して詳細に解析することで,磁性鉱物の結晶化プロセスを明らかにし,そこから火山噴火プロセスを読み解く研究を行った。EXP340試料の解析からは,堆積物の運搬堆積プロセスの違いを反映して磁気岩石学的特徴が異なること,御嶽山の研究では,初生的噴出物の特徴を利用してその後の堆積物の移動・堆積プロセスを明らかにした。日本だけでなく海外の試料も含めた多様な火山噴出物を対象に着実に研究を進め,磁気岩石学的手法を適用することで,磁性鉱物の形成から堆積までの様々な段階の情報を抽出できることを明らかにした。それぞれの情報からマグマの状態,噴火プロセスの違いなどを明らかにした。数物系科学平成27年度は最終年度でもあり,研究成果をまとめることにまず注力する。すでにカリブ海小アンチル諸島沖で掘削された火山砕屑性堆積物の解析からは,海中での運搬・堆積プロセスに起因する磁気岩石学的特徴を捉えている。学会発表も重ね,内外の研究者と議論することで,研究結果の問題点の洗い出しや,議論の補強を行っている。平成27年度中に論文化につなげたい。また御嶽山2014年噴出物についても,さらに解析を加える予定である。特に南麓の河川沿いに運搬されている噴出物は,カリブ海の研究成果と比較することが可能であり,モデルの普遍性を確認する絶好の研究対象である。神津島砂糠溶岩についてはナノライトの結晶化条件についてさらに制約を加え,成果をまとめたい。結晶化実験システムの構築について,予算内で一部のシステムの導入を行うか,導入を見送って他大学の実験機器を利用させてもらうか検討中のため,当初の計画より若干の遅れが生じている。またその原因としては,交付金額と導入予定のシステムに必要な金額とのズレがあるのみならず,本年度末のwindowsXPのサポート終了に伴う予想外の出費が生じたことも一因である。当初導入を計画していた結晶化実験用電気炉の導入を中止したため。まず早急に結晶化実験システムを導入するか決断する。また導入如何に関わらず,当初の予定通り,天然試料の詳細な解析を進める。それによって明らかとなった特徴的な磁性鉱物の産状を再現する結晶化実験に取り組む。次年度は特に,神津島砂糠溶岩と伊豆大島の溶岩の研究に集中する予定である。これらの溶岩は噴火プロセスと密接に関連した特徴的な磁性鉱物の産状を示しており,またこれまでの報告例も少なく,大きな成果が見込まれる。火山砕屑性堆積物の流動・運搬に伴う磁性鉱物の選別に関する研究は,データがそろってきており,解釈と議論を進めて論文化につなげたい。磁性鉱物の化学組成分析を高知大学海洋コア総合研究センターで行う予定であり,次年度使用額は平成27年度請求額と合わせて,その旅費として使用する。またAGUでの研究発表を予定しており,その旅費としても使用する予定である。
ペプチド探索による腎移植後抗体関連型拒絶反応に対する新規バイオマーカーの確立

腎移植後慢性後退型拒絶反応(AMR)は不可逆生で極めて予後不良な拒絶反応である。現在まで早期診断の方法がなく、従来の検査法ではAMRが進行しないと診断できないため、治療が極めて困難な拒絶反応と言える。したがって早期かつ精度の高い検査方法の確立が急務であり、我々は新たな迅速かつ再現性の高い診断方法の確立を目指している。早期診断マーカーを開発するにあたり、我々はまず腎移植後の経時的な血液サンプルの採取を行った。既存の診断方法との差異を明確にするため、ドナー及びレシピエント血清を用いたフローサイトメトリークロスマッチ法およびLuminex single beads法による抗ドナー抗体(DSA)の測定診断、定期的な腎生検によるAMRの病理学的診断を行った。当初の研究実施計画どおり、DSA陰性かつAMR陰性、DSA陽性かつAMR陰性、DSA陽性かつAMR陽性の症例検体を30例ずつ準備し、レトロスペクティブに蓄積した血液サンプルの解析を開始する事で、従来の検査方法した。本手技により診断までの期間がより短くなれば有用性が高いと言える。なお本研究ではBLOTCHIP-MS法によるペプチドレベルでの解診断析を施行予定である。これまでにAMRの早期診断法としてプロてオーム解析を用いたものはない。本手技により、迅速かつ再現性の高い診断を目指している。すでにサンプルを用いて条件設定が進んでおり、保存サンプルを速やかに解析できると判断している。最終的には新規腎移植患者に対して前向き解析を行い、必要に応じてAMRに対する治療介入をおこなうことを目標としている。サンプルの蓄積が順調に進んでいる事、並行して解析に用いる質量分析の条件設定が進んでいる事より、概ね順調と判断する。上記のごとく、蓄積サンプルを解析し、臨床応用可能か判断していく。研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込み額と執行金額が異なった。