hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古文書料紙原本の基礎的データ測定記録装置の研究製作

当研究の目的は、古文書料紙の基礎的データである料紙の縦横の寸法、厚さ、重さ、色調を、正確に客観的な数値データとして、測定し記録する機器を研究製作することにある。これらの基礎的データを測定し、分析することによって、古文書料紙の時代的な変遷や、地域的な差違、さらには料紙の質的相違が文書様式や文書の内容、差出と充所との関係に対応することまでも、考察することが可能となると考えられる。しかし個別の計測機器による測定には、各測定者や各機器による測定誤差が想定される。そこで単一機器によって測定し、測定データとして分析に対応しうる正確性をもつ基礎的データを取得する必要が痛感された。本機器の研究製作は、次のような過程で行った。平成10年度には、測定記録機器の機器基盤部分を製作し、その本体の測定台に電子天秤を組み込むことにより料紙の重さを量り、また機器の上方に取り付けたアームによって移動する渦電流計で料紙の厚さを測ることを可能にし、さらに付置した測色計により料紙の色調の数値的データを測定記録する加えた装置を製作した。その機器に、平成ll年度には渦電流計と同じアームにCCDカメラを取り付け、それにより料紙を分割撮影した画面をパソコン上で合成し、料紙の面積と縦横の寸法を計測する機能を付加した。合成された画面は、古文書の撮影画像としても活用できる。さらに平成12年度には、製作した機器で実際に古文書を測定し、改良を加え、製品として完成した。なお本機器は、正確な測定データの取得を最優先としたために、性能上は機器として充分完成したといえるが、機器の重量がかなりな重くなったため、今後より軽量化を図り、調査への携行が容易になるように改良したい。本研究は、古文書料紙原本の縦横法量、厚さ、重さと料紙・墨色の色調などの基礎的データを測定する機能を併せ持つ機器を製作することを意図した研究である。従来、各人がそれぞれの計器を使って行ってきた個別的なデータ収集でなく、単一の機器で各項目につき測定することにより、収集したデータの一貫性が維持され、収集データを誤差などを考慮することなく総合的に考察、分析できよう。10年度は、そのうち料紙の厚さ、料紙と墨色の色調の測走装置を装備した段階の機器を、機能面と使用面から検討考察を加えて、製作をした。最大の課題として、測定必要値精度を最大限維持するために機器の堅牢さをたもつことと、一体化した計器を古文書調査現場に携行して、調査現地で測定できるようにいかに軽量化する点の整合性にあった。重さ測定部位は、竪紙(和紙を漉いたときの一枚の紙の状態)一紙を測定するので、0.01グラムを基本単位とする必要があるが、その資料を載せる資料計量板は、資料の縦横法量を測定することにも対応する必要があるため、縦400、横600ミリのしっかりしたものが最低必要となり、その計量板に、重くても20グラムに満たない古文書料紙載せて計量することによる誤差を最小限にすることなどがある。また、色調を測る測色計は、当初計画の機種は重量が重く、携帯を考慮しつつ一体化製品のなかに組み込むには不適当と考え、軽量な機種に変更した。厚さ測定部位は、従来の検討成果を受けて渦電流式を採用した。以上当初計画から若干の変更があったものの、11年3月10年度製作予定分については、作業を完了し、その製品につき代表者・分担者による確認をした。11年度には、さらに法量測定機能などを付加する予定である。

本研究は、古文書料紙原本についての縦横の法量、厚さ、重さと料紙・墨色の色調などの基礎的データを測定する機能を併せ持つ一体型の測定機器を製作することを意図した研究である。10年度は、基礎的データのうち、料紙の厚さ、重さ、料紙と墨色の色調の測定装置を装備した段階の機器を製作した。引き続いて本11年度には、その機器に古文書料紙の縦横の寸法や面積をデータとして取り込む装置を装備することができた。法量測定機能の装置としては、スキャナーを利用する方法とCCDカメラで画像を取り込む2方法について、どのような形で装備することが、一番適当であるかを検討した。その結果、CCDカメラを厚さ測定センサーを取り付けてあるアームに付加する方法が、装置の安定性からみて妥当との結論に達した。測定位置の移動可能なCCDカメラで方5cmで取り込んだ画像をコンピュータで合成して、料紙の縦横の寸法と面積を測定するものである。以上、11年度製作の装置を付加して、本研究の当初目的である古文書料紙の基礎的データ(法量、厚さ、重さ、色調)測定機能を具備した製品となったが、今後その製品を古文書料紙の調査現場に携行し、実際に基礎的データの測定作業を行うことにより、測定精度は維持しながら、より機能的に改良して、12年度には製品の最終的完成の予定である。本年度は、昨年度で製品化しえた古文書料紙基礎的データ測定記録装置につき、古文書の原本を実際に測定台に載せて測定し、製品として改良すべき点につき検討を加え、改善を加えた。検討した点は、次の諸点である。平成10年度に製作した料紙の厚さ、重さ、色調を測定する機能を具備した機器に、平成11年度にはCCDカメラを付加して、料紙の面積、縦横の寸法を測定する機能を追加したが、そのとき面積の測定数値は正確であるが、CCDカメラで分割撮影をした画面の合成に若干のずれが生じた。基礎的データの点では問題がないが、取り込んだデータを画像として利用する場合に対応するためにその点を出来るだけ修正した。また、厚さを測るのとCCDカメラによる撮影のポイントの移動については、測定の所要時間を出来るだけ短縮するように改良した。各種の改良を加えた結果、測定記録機器としては概ね当初の目的を備えたものとなったが、各種測定数値の正確性を重視したために、機器としてはかなりの重量を有するものとなった。本研究計画では、この機器は古文書調査現場に携行して、現地で活用する予定であったが、現在は精度を保つために簡便に移動しづらいものとなった。今後の検討課題である。今回の製品完成により、軽量化しうる部位についての見通しを得たので、本機器を活用する過程でより改良を加えたい。さらに古文書料紙の基礎的データとしては、漉き簀の一定幅当たりの簀の本数、簀を編んだ糸目の幅などのような数値として測定できる項目が他にもあるが、それらの項目測定も本機器に追加でき、、また各種測定方法が出来るだけ自動化されるように、本機器を使用しながら研究改良を加えたい。
「ちきゅう」&DONETのトータル観測ステーション計画：海底～大気の同時貫通観測

平成29年度に実施した貫通観測では、気象センサーを地球深部探査船「ちきゅう」取り付けていたポールの溶接部分が破断した関係で、気象センサーのデータ転送ケーブルが損傷するアクシデントに見舞われた。さらに、回収した3台の気象データを確認したところ、途中でハングアウトして観測されていないことが判明した。そこで平成30年度では、IODP Expedition 358において,同じ領域(孔内観測点C0002)で実施される長期掘削作業期間への適用に向けて、業者への依頼事項として、損傷したケーブルを修復することに加え、ハングアップ対策として10分毎に再起動するようにファームウェアをアップデートする対策を行った。また観測計画として、当初の計画には含まれていなかった、表層海水の蛍光光度およびpHの連続観測を新たに盛り込むことにした。上記の準備を整えた上で9月11日に「ちきゅう」が停泊している興津港にて観測機器の設置を行い、南海トラフにおける長期観測を開始した(2018/10/72019/03/21)。この期間中、東京大学による新青丸、三重大学による勢水丸も、DONET観測点周辺で気象ゾンデおよびCTD観測を実施し、時空間スケールの範囲を拡張させた。これらの成果について、日本地球惑星科学連合大会(JpGU)およびアジアオセアニア地球科学連合大会(AOGS)にてセッションを設立した上で研究分担者および研究協力者と共に発表を行った。また、国際海洋工学会(Techno-Ocean 2018)でも口頭発表を行い、ワシントン大学との研究議論を行った。前年度の観測経験を活かし、トラブル対策を施した上で観測を開始出来たこと、観測チームが拡大しつつあり、大学の共同利用として応募するなど、コミュニティの観点からも順調であると判断した。2019年4月上旬に観測機器を回収し、データ解析を行う。また、JpGUでのセッション開催も引き続き実施すると共に、2019年にサンフランシスコで開催されるAGU、2020年2月にサンディエゴで開催されるOcean ScienceMeetingなどの国際学会でも研究発表を行うと共に、国際学術誌の論文としてまとめる予定である。また、秋頃に研究集会を開催し、本研究終了後の研究計画について話し合うコミュニティを形成する。平成29年度の貫通観測に関して,観測準備として,気象センサーの防水防爆対策として既成のプラスチックケースからアルミケースへの差し替え,ソーラーパネルの独立固定方式への変更,表層連続観測用のドラム,UWTVへのCTD取付工具などを購入した.GNSS-Rの観測については,当初の計画には盛り込まれていなかったが,海面高度の精密観測をする上で必要なため,九州大学からの協力を得て実施することにした.これらの観測機器を用いた他,GNSS-Rや表層連続観測装置などを借用手配することにより,地球深部探査船「ちきゅう」が清水港に停泊している期間を狙って,2017年11月30日12月1日に気象センサー,海水の表層・鉛直のCTD装置,GNSS-Rの設置,2018年1月10日12日に鉛直CTDと表層連続観測の電池交換を兼ねた動作確認,2018年2月27日に観測機器の撤収を行った.回収データを解析した結果,どのセンサーも,動作環境などで問題があったものの,きちんと設定すれば同時連続観測が出来ることを確認した.これらの成果は, Ocean Sciences Meeting, Blue EarthScience Technology等で発表した他,マサチューセッツ工科大学(MIT),カーネギー研究所,ハーバード大学,アメリカ海洋大気庁(NOAA)などでもセミナーとして発表した.また,来年度に開催する国際学会(JpGU, AOGS)でもセッションを提案し,採択された.さらに,上記の学会の場を通じて,貫通観測に関して,国際学術誌での特集号も組まれることとなるなど,国内外での反響も得られた.気象センサーは,取り付けていたポールの溶接部分が強風によって倒立してしまうなどのトラブルも見られたが,全般的な時系列変動は3台とも同期しており,高層に設置したものほど気温・気圧が低くなる傾向があるなど,正常に観測されていることが確認できた.これより,「ちきゅう」船上での観測データ(位置,方位など)を併せて補正すれば,連続観測の記録を解析できる目途が立った.海洋観測,海面高度観測については,タンク式による影響が懸念されていたが,2018年1月末2月初めにかけて海水の水温・塩分・溶存酸素・クロロフィルが同時に変化していることが確認された.GNSS-Rについては,停電期間以降の記録が途絶えてしまったが,それ以外の期間では海面高度を推定できる目途が立った.以上により,次回の掘削航海での同時連続観測の実施に向けて,順調に準備が進んでいること,また,本研究計画が,MIT, NOAA,カーネギー研究所など,米国研究機関からも高い関心が寄せられたことなどを鑑みて,順調に進んでいると判断した.平成29年度に実施した貫通観測では、気象センサーを地球深部探査船「ちきゅう」取り付けていたポールの溶接部分が破断した関係で、気象センサーのデータ転送ケーブルが損傷するアクシデントに見舞われた。

上記の準備を整えた上で9月11日に「ちきゅう」が停泊している興津港にて観測機器の設置を行い、南海トラフにおける長期観測を開始した(2018/10/72019/03/21)。この期間中、東京大学による新青丸、三重大学による勢水丸も、DONET観測点周辺で気象ゾンデおよびCTD観測を実施し、時空間スケールの範囲を拡張させた。これらの成果について、日本地球惑星科学連合大会(JpGU)およびアジアオセアニア地球科学連合大会(AOGS)にてセッションを設立した上で研究分担者および研究協力者と共に発表を行った。また、国際海洋工学会(Techno-Ocean 2018)でも口頭発表を行い、ワシントン大学との研究議論を行った。前年度の観測経験を活かし、トラブル対策を施した上で観測を開始出来たこと、観測チームが拡大しつつあり、大学の共同利用として応募するなど、コミュニティの観点からも順調であると判断した。ポールの倒立対策は,再度溶接で補強したことを確認してから,再度気象センサーを設置する.気象記録装置のハングアップ対策として,ファームウェアのアップデートに加え,最新のファームウェアでもハングアップすることがないか,発注業者と共に動作確認を行う.GNSS-Rの停電対策として,停電テストの実施予定日の事前把握や,高容量のUPSへの差し替えを検討する.これらの事前対策を10月翌年3月にかけての掘削航海(Expedition354)の前に実施する.研究成果については,今年度のJpGU, AOGSなどで発表する他,国際学術誌の特集号などで論文としてもまとめる予定である.2019年4月上旬に観測機器を回収し、データ解析を行う。また、JpGUでのセッション開催も引き続き実施すると共に、2019年にサンフランシスコで開催されるAGU、2020年2月にサンディエゴで開催されるOcean ScienceMeetingなどの国際学会でも研究発表を行うと共に、国際学術誌の論文としてまとめる予定である。また、秋頃に研究集会を開催し、本研究終了後の研究計画について話し合うコミュニティを形成する。防水防爆対策について,当初の計画よりも安価に実施することが出来たため.次年度の同時連続観測に必要な消耗品(電池など)に充てる.宿泊費節約等で若干予算が余ったため、次年度の旅費に回すことにする。
微細振動子のガイドワイヤー化の開発及び、血管内血栓破砕と再開通療法の確立

血管内で形成された病的血栓の除去には省スペースで高効率の撹拌器の設計が重要である.本課題はサイズの制約がない生体外などに大型のアクチュエータを設置し,カテーテルに縦弾性波を伝播し先端で曲げ振動に変換する新しいデバイスを提案する物である.撹拌器は数値シミュレーションにより設計アルゴリズムを提案し,実験により当初の期待以上の動作が確認された.血管内で形成された病的血栓の除去には省スペースで高効率の撹拌器の設計が重要である.本課題はサイズの制約がない生体外などに大型のアクチュエータを設置し,カテーテルに縦弾性波を伝播し先端で曲げ振動に変換する新しいデバイスを提案する物である.撹拌器は数値シミュレーションにより設計アルゴリズムを提案し,実験により当初の期待以上の動作が確認された.血栓の形成による脳血管疾患は日本を始め多くの先進国において,死亡原因の上位に上がる重要な疾患である.この病気は形成された血栓が脳血管を塞いでから如何に短時間で血流を回復するかが重要である.現在の治療法は血管内にカテーテルと呼ばれる管を挿入し,血栓に直接溶解剤を注入するものであり溶解時間の短縮が求められている.本研究ではカテーテルの先端に機械的な撹拌器を取り付け,その構造の工夫により血栓の高速溶解を目指すものである.今年度は,大きな流体抵抗の中でも省電力で大きな効果が得られる撹拌器の設計を行った.具体的にはFEM解析を用いて流体と構造の連成解析を行い,撹拌器周辺流れの解明及び流体内で大きな先端振幅が得られる撹拌器の設計を行った.現在はラットの血液で製作した模擬血栓を用いて,FEM解析により設計した撹拌器の評価実験を行っている.また人血液を採取し放置し3時間後の血栓と、24時間後の血栓を作成した。血栓と同量の生理食塩水を加え、ガイドワイヤー(0.035インチ)で500回の撹拌を行い、破砕された血栓をマイクロカテーテルを用いて、吸引し残存血栓の重量を計測することで、撹拌による血栓の破砕効果を調べた。血栓の形成時間からは3時間後と24時間後を比較すると3時間後の方が残存血栓量が低く、早期の破砕の方が効果が高いことがわかった。tPA溶液を加えた後に破砕すると3時間後の血栓でも24時間後の血栓でも破砕効果が増強することが確認され、今後の振動装置を用いた早期の血栓破砕が有効であることが考えられた。今後はこれまで培った解析・実験技術を元に,実際の治療に近い環境でも安全に使用できるよう,小型化や改良を検討していく予定である。本研究では,撹拌効果を左右する要因について調査する.また撹拌効果を高めるために,血栓除去に有効な撹拌システムの開発を目的とする.撹拌効果を検証するため,検証用の撹拌器を設計した.その構造は,積層型の圧電素子を2つ取り付け,撹拌器の先端に細い梁(1×0.5×50)を取り付けた構造になっている.この撹絆器は,PZT1を駆動することでX方向振動(厚さ方向の曲げ振動)を起こし,PZT2でY方向振動(幅方向の曲げ振動)の2方向への振動を起こすことが出来る撹拌器である.撹拌器の先端断面は長方形になっているため,振動方向による撹拌面の面積が違うため,この撹拌効果への影響も確認できる.実験方法,計測方法について説明する.撹拌器の駆動方法は,ファンクションジェネレータから撹拌器に電圧を印加し,共振点において振動させる.撹拌効果の評価方法として2種類の方法を用いた.1つ目は,水に混入したトレーサーを巻き上げる様子を,高速度カメラで撮影することで定性的な評価を行った.2つ目は,水とグリセリンの二層からなるグリセリン溶液を撹拌する.この溶液のインピーダンスのピークのシフト量を計測することで,撹拌効果の確認を行う.インピーダンス計測にはインピーダンスアナライザを用いた.なお,本実験においては,撹拌と計測は一つの撹拌器で行うことが可能であるが,計測用として周波数領域が安定している撹拌器を用いた.実験は,入力電圧50[V],入力信号正弦波で行った検証用撹拌器のX方向,Y方向の13次曲げ振動モードの撹拌効果を検証した結果から,撹拌には周波数,振幅,振動方向に垂直な面の面積が重要となることが分かった.中でも撹拌効果を左右する要因として,「変位」が最も重要なものであることがわかった.

また,撹拌の振動周波数は撹拌対象の状況に依存し効果的な周波数が変化することが分かり,この低次・高次モードの特徴を生かして,振動モードを組み合わせる事でより高速に治療を終わらせるための効果的な撹拌手順を提案し,高い撹拌効果を示すことができたまた,脳血栓の手法をリポソームの放出制御に応用し,機械振動を与える対象をリポソームにした場合に周波数や振幅の違いによる影響を観察し,効果的なリポソームの破壊方法について提案した本研究では,代表研究者らが提案する血栓溶解用マイクロ撹拌処理装置の実用化に向けて,小型化に高出力を求める相反の問題の克服を目指す.小型化に高出力を持たせる為に,大型のアクチュエータを生体外等のサイズの制限の少ない場所に設置し,減衰の小さい縦弾性波を先端の撹拌部分まで伝え,撹拌部分に於いて,効果的な血栓溶解が期待できる機械的曲げ振動に変換する.本課題はこのような新しい動作のデバイスの設計方法の確立と実験検証,計測診断技術の確立を目指すものである.有限要素法より,デバイスの設計方法が提案され,実験によりその設計アルゴリズムの妥当性の検証と基本性能の確認を行い,期待以上の成果が得られた.また,計測診断技術の検討を行い,血管内での治療診断システムの検討を行った.実績(1):ワイヤ型撹拌器の設計手法確立で得られた成果数値シミュレーションにより期待した振動モードの分析を行い,デバイス全体の縦振動モードと先端の曲げ振動モードを一致させることで撹拌器が期待した振動形状を発生させることが分かった.またこの設計指針を元に実際に実験を行い,直径2mm,撹拌器先端18mmにおいて,先端部分のワイヤの曲げ振動の振幅比が10倍以上になる振動モードを発生させることができた.実績(2):カテーテル対応型の微細振動装置を用いた血栓溶解度計測法の検討本撹拌器は圧電素子をアクチュエータとして利用しているため,センサとしても使用できる可能性がある.本研究では申請者らが提案する圧電素子の電気的インピーダンスを計測する事で,血液の濃度を計測する技術を応用し,血栓治療時の血栓の溶解度評価方法を提案し数値シミュレーションを行った.結果として血栓溶解による濃度変化を生体外の圧電素子の電気的インピーダンスから推定できる事を示し,先端以外での血管等が接触することによるインピーダンス変化との区別が可能であることを示した.
癌細胞の血中遊離過程におけるインテグリンおよびD4GDIの機能の分子遺伝学的解析

癌細胞が原発巣から血中へ遊離する過程は血行性転移に必須である。この過程を解析するために、マウス肺癌細胞3LLから血中遊離能が増強した細胞株(Int-3LL)をin vivo選択により分離した。この高血中遊離細胞株と親株との間で、細胞接着および細胞移動における接着分子の機能的な違いを細胞株間で比較検討した。血中遊離能が増強したInt-3LL細胞では、インテグリンβ4依存性の移動能は保持されているがインテグリンβ4依存性のラミニンやフィブロネクチンに対する接着能が失われており、原発巣からの離脱、血管内への侵入にはインテグリンβ4を介した接着性の低下が関わっていることが示唆された。また、Int-3LL細胞は尾静脈注入時における肺への転移能が低下しており、インテグリンβ4の接着機能の低下は、臓器での着床増殖過程には抑制的に働く可能性も示唆された。3LL細胞の肺転移過程におけるインテグリンβ4の役割には二面性があると考えられた。一方、我々は、血中遊離能の増強に伴いRhoファミリーのGDI(GDP dissociation inhibitor)のひとつであるD4GDIの発現レベルが上昇することを既に見いだしている。高血中遊離細胞株Int-3LLにN末欠失型D4GDI(1-55アミノ酸が欠失)を移入することにより、細胞間接着性やラミニン、フィブロネクチンに対する接着性が増加し、血中遊離が抑制されることを新たに見いだした。これらの結果は、D4GDIが転移過程における細胞の接着性を制御していることを示唆している。D4GDIが実際にインテグリンβ4あるいは他の接着分子の機能に影響を及ぼしているのかどうかさらに直接的な検討を進めたい。癌細胞の血中への遊離は血行性転移に必須の過程である。しかし適当な実験系がないために実験的解析がなされることが少なく、その分子機構はほとんど明らかにされていない。これを明らかにするため、マウス肺癌細胞3LLを皮下移植し、血中に遊離してきた癌細胞を分離し再び皮下移植するというin vivo選択を繰り返すことにより血中遊離能が増強した細胞株(Int-3LL)を得た。この血中遊離能の高い癌細胞株の細胞株の転移能、接着能、移動能、浸潤能、接着分子の発現を親株と比較し、さらに、接着、移動における接着分子の機能的な違いを細胞株間で比較検討した。血中遊離能が増強したInt-3LLは親株と較べて、実験転移能、自然転移能ともに低下していた。ECM接着性は低下し基質上での進展性も著しく低下していた。細胞移動能自体に変化はなかったが、浸潤性の移動能が増強していた。接着分子の発現に差はなく、両細胞はともE-、P-cadherin、ICAM-1、NCAM、LFA-1、インテグリンα4、β3、を発現しておらず、インテグリンα3A、α6A、α6B、β1A、β4Aを同程度に発現していた。インテグリンに対する機能修飾抗体による解析から、Int-3LLではβ4依存性の移動能は保持されているが、lamininやfibronectinに対するβ4依存性の接着能が失われていることがわかった。これらの結果から、3LL細胞において原発巣からの離脱、血管内への侵入にはインテグリンβ4を介した接着性の低下が関わっていることが示唆された。このような接着分子の機能制御にD4GDIが関与するかどうか、さらに検討を進めている。

この過程を解析するために、マウス肺癌細胞3LLから血中遊離能が増強した細胞株(Int-3LL)をin vivo選択により分離した。この高血中遊離細胞株と親株との間で、細胞接着および細胞移動における接着分子の機能的な違いを細胞株間で比較検討した。血中遊離能が増強したInt-3LL細胞では、インテグリンβ4依存性の移動能は保持されているがインテグリンβ4依存性のラミニンやフィブロネクチンに対する接着能が失われており、原発巣からの離脱、血管内への侵入にはインテグリンβ4を介した接着性の低下が関わっていることが示唆された。また、Int-3LL細胞は尾静脈注入時における肺への転移能が低下しており、インテグリンβ4の接着機能の低下は、臓器での着床増殖過程には抑制的に働く可能性も示唆された。3LL細胞の肺転移過程におけるインテグリンβ4の役割には二面性があると考えられた。一方、我々は、血中遊離能の増強に伴いRhoファミリーのGDI(GDP dissociation inhibitor)のひとつであるD4GDIの発現レベルが上昇することを既に見いだしている。高血中遊離細胞株Int-3LLにN末欠失型D4GDI(1-55アミノ酸が欠失)を移入することにより、細胞間接着性やラミニン、フィブロネクチンに対する接着性が増加し、血中遊離が抑制されることを新たに見いだした。これらの結果は、D4GDIが転移過程における細胞の接着性を制御していることを示唆している。D4GDIが実際にインテグリンβ4あるいは他の接着分子の機能に影響を及ぼしているのかどうかさらに直接的な検討を進めたい。
11ーデヒドロトロンボキサンB2の生理的意義:血小板機能とアスピリン不応答性

冠動脈疾患や脳梗塞の二次予防にアスピリンが処方されるが、作用に個人差があるため個々人のアスピリンに対する反応性の迅速かつ正確な測定法の確立が急務である。本研究ではトロンボキサンA2の安定な代謝物である11-デヒドロトロンボキサンB2(11-dhTXB2)に対する特異抗体を用いたELISA法により、高脂血症モデルマウスの尿中11-dhTXB2濃度を測定し、ELISAの有用性を評価した。アスピリン投与群では尿中11-dhTXB2の減少傾向を認め、動脈硬化病巣面積の減少が観察された。アスピリンは世界で最も繁用されている抗血小板薬であるが、適切にアスピリンを服用しているにもかかわらず心血管イベントを発症する患者がおり、「アスピリン不応答性(抵抗性)」と呼ばれている。アスピリン不応答についてはいくつかの検査法があるが、現時点では個々の患者に対してアスピリン不応答か否かを判定して予後を予測する、あるいは治療方針を決定するための根拠となる標準化き軸た検査法演整備されていない。本研究では、アスピリン不応答を判定するための検査法としての、抗11-dhTXB2抗体を用いたELISAの有用性を評価するために、まず高脂血症の疾患モデルマウスを用いて高脂肪食の負荷に伴う動脈硬化の進展と尿中の11-デヒドロトロンボキサンB2(11-dhTXB2)の関係を調べた。12週齢の、Apoe^<-/->、Ldlr^<-/->、およびC57BL/6Jマウスについて、普通銅料または高脂肪飼料で28週齢まで飼育しながら4週ごとに採尿、擦血を行い、血清脂質(総コレステロール、中性脂肪)、11-dhTXB2、血清酸化LDL/β2GPI複合体を測定した。その結果、週齢とともにコレステロール値が上昇し、また抗11-dhTXB2抗体を用いたELISAにより測定した尿中の11-dhTXB2値も上昇した。この結果から動脈硬化の進展に伴う血管内皮の障害による血小板の活性化が示唆された。マウス血清中の血中酸化LDL/β2GPI複合体を検出するELISAについても、高感度化の条件を検討した。得られた基礎データをもとに2009年度はアスピリンや他のCOX阻害薬、スタチン等の動脈硬化モデルマウスへの投与時の動脈硬化の進展および尿中11-dhTXB2との関係を精査する。アスピリン不応答性についてはいくつかの検査法があるが、現時点では個々の患者に対してアスピリン不応答か否かを判定して予後を予測する、あるいは治療方針を決定するための根拠となる標準化された検査法が整備されていない。アスピリンはシクロオキシゲナーゼ-1(COX-1)の酵素活性を阻害し、その結果、強力な血小板活性化アゴニストであるトロンボキサンA2 (TXA2)産生を阻害する。11-デヒドロトロンボキサンB2 (11-dhTXB2)はTXA2の安定な代謝物であり、尿中の11-dhTXB2は血小板活性化の亢進を反映しているという報告がある。本研究では、アスピリン不応答を判定するための適切な検査法の候補として、抗11-dhTXB2抗体を用いた尿中の11-dhTXB2測定ELISAの有用性を検討した。前年度に得られた基礎データをもとに、高脂血症の疾患モデルマウスを用いて高脂肪食の負荷と同時にアスピリンあるいはHMG-CoA還元酵素阻害剤を投与して、動脈硬化の進展と尿中11-dhTXB2の関係を調べた。高脂肪食負荷に伴い尿中11-dhTXB2が増加したが、アスピリン投与群ではその増加が抑制された。24週齢時には近赤外蛍光標識した動脈硬化巣(プラーク)に特異的な抗体を用いてin vivoおよび大動脈のex vivo画像撮影を行い、スダン染色による動脈硬化プラークの面積と比較したところ、良い相関が得られた。マウス血中酸化LDL/B2GPI複合体についてもELISAによる測定条件を検討し高感度化をはかり、高脂肪負荷にともなう酸化LDL/B2GPI複合体の増加を認めた。アスピリンは世界で最も汎用されている抗血小板薬であるが、アスピリンを服用しているにもかかわらず心血管イベントを発症する患者がありアスピリン不応答性と呼ばれている。

アスピリン不応答を判定するための検査法として、血小板活性化マーカーであるトロンボキサンA2の安定な代謝物、11-デヒドロトロンボキサンB2(11-dhT)B2)の尿中濃度を11-dhTXB2に対する特異抗体を用いてELISAで測定する方法の有用性を検討した。心血管イベントの二次予防のモデルとしてLDL受容体欠損マウスに12週齢から8週間高脂肪飼料を摂取させ、20週齢から高脂肪摂取とともにアスピリン(90-120μg/mouse/day)またはインドメタシン(18-24μg/mouse/day)を12週間投与するスケジュールで、尿中11-dhTXB2をELISAにより測定するとともに、血中コレステロールおよび中性脂肪、肝機能の指標であるAST(アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ)、ALT(アラニンアミノトランスフェラーゼ)、MCP-1(Monocyte Chemotactic Proteir-1)を測定し、大動脈を展開して動脈硬化プラーク面積を測定した。尿中11-dhTXB2は高脂肪飼料摂取により増加したが、アスピリン投与群ではその増加を抑制する傾向が示され、インドメタシン投与群では有意に増加が抑制された。動脈プラーク面積はアスピリン群およびインドメタシン群で有意に抑制された。動脈硬化の炎症を反映する指標としての血中MCP-1濃度は、アスピリン、インドメタシンともに抑制傾向が見られた。肝硬変の患者において尿中アラキドン酸代謝物増加の報告があったため、肝臓に負担をかけるモデルとしてコール酸を1%加えた高脂肪飼料を与え、同様の項目を測定した。コール酸含有高脂肪飼料摂取群では11-dhTXB2が大幅に増加したが、アスピリン投与により増加抑制傾向が見られ、またAST濃度が有意に抑制され、動脈硬化プラーク面積の抑制傾向がみられた。以上の結果により、11-dhTB2特異抗体を用いたELISA法は適切に尿中11-dhTXB2を測定でき、アスピリン不応答を検出するための簡便な方法であることが示唆された。
感染象牙質の再石灰化に関する研究

従来、ウ蝕処置に際しては、感染象牙質は徹底的に除去すぺきとされてきた。そのために、無症状にもかかわらず抜髄を余儀なくされる場合も多く、歯髄の保存を優先した修復処置法の開発が望まれている。そこで本研究では、抗菌材を添加したフッ素徐放性材料を応用したウ蝕病巣無菌化療法によってin vvoで生じる感染象牙質の再石灰化現象を促進させる条件を検討した。本研究では、以下の研究を行った。1.抗菌剤添加充填材料の物性と抗菌性の経時的変化の検討充填用グラスアイオノマーに抗菌剤を添加し、その圧縮強度、溶解性、表面劣化、フッ素徐放性について、水中浸漬後の変化を検討した。その結果、抗菌剤を添加した充填用グラスアイオノマーの強度は、水中浸漬後には若干低下するものの、臨床での使用には充分な強度を有することが明らかになった。2.フッ素徐放牲材料の歯質耐酸性に及ぼす影響の検討抜去歯にフッ素徐放性材料を充填し、長期水中浸漬後に人工脱灰を行い、窩洞周辺部の歯質脱灰量を走査型レーザー顕微鏡を用いて観察した。フッ素除法性材料と接して水中保管した歯質にはフッ素が取り込まれ、同部の耐酸性は向上することが明らかになった。3.新しく開発されたフッ素徐放性材料(コンポマー)の材料学的検討コンポマーの圧縮強度、硬さ、フッ素徐放性、色、表面粗さについて、各種飲料水浸漬後の変化を検討した。その結果、コンポマーは、口腔内環境下で安定した材料学的性質を維持することが明らかになった。4.齲病巣の新しい検知法の検討齲蝕病巣の自家蛍光像に着目し、新たな齲蝕病巣検知法の開発のために、従来の染色法あるいはX線アイクロアナライザーによる脱灰像との比較を行った。従来、ウ蝕の処置に関しては、感染象牙質は徹底的に除去すべきとされてきた。しかし、感染象牙質除去にあたって便宜的に削除されるエナメル質も多く、その後の修復処置が困難になるため、抜髄や大規模な補綴処置が選択されることも少なくなかった。そこで本研究では、ウ蝕病巣無菌化療法によってin vvoで生じる感染象牙質の再石灰化現象を形態的に明らかにうるとともに、in vvoで感染象牙質の再石灰化実験を行い、再石灰化を促進させる条件を検索する。実験開始年の本年では、以下の研究を行った。1.抗菌剤添加充填材料の物性の検討充填用グラスアイオノマ-に抗菌剤を添加し、その圧縮強度、溶解性、表面劣化、フッ素徐放性について検討を行った。その結果、抗菌剤を添加した充填用グラスアイオノマーの強度は若干低下するものの、臨床での裏層材としては充分な強度を有することが明らかになった。2.再石灰化象牙質の観察ウ蝕象牙質および、フッ素除法性材料と接して水中保管した象牙質について、X線マイクロアナライザーを用いて観察し、フッ素の取り込み像について観察した。3.ヒト感染象牙質モデルの確立ヒト感染象牙質モデルの確立のために、抜去歯から得た健全象牙質を脱灰した後、嫌気培養下で口腔内細菌を作用させるための各種条件を検討した。従来、ウ蝕処置に際しては、感染象牙質は徹底的に除去すべきとされてきた。

そこで本研究では、抗菌材を添加したフッ素徐放性材料を応用したウ蝕病巣無菌化療法によってin vvoで生じる感染象牙質の再石灰化現象を促進させる条件を検討することを目的とする。実験2年目の本年では、以下の研究を行った。1.抗菌剤添加充填材料の物性と抗菌性の経時的変化の検討充填用グラスアイオノマーに抗菌剤を添加し、その圧縮強度、溶解性、表面劣化、フッ素徐放性について、水中浸漬後の変化を検討した。その結果、抗菌剤を添加した充填用グラスアイオノマーの強度は、水中浸漬後には若干低下するものの、臨床での使用には充分な強度を有することが明らかになった。2.フッ素徐放性材料の歯質耐酸性に及ぼす影響の検討抜去歯にフッ素徐放性材料を充填し、長期水中浸漬後に人工脱灰を行い、窩洞周辺部の歯質脱灰量を走査型レーザー顕微鏡を用いて観察した。フッ素除法性材料と接して水中保管した歯質にはフッ素が取り込まれ、同部の耐酸性は向上することが明らかになった。3.新しく開発されたフッ素徐放性材料(コンポマー)の材料学的検討コンポマーの圧縮強度、硬さ、フッ素徐放性、色、表面粗さについて、各種飲料水浸漬後の変化を検討した。その結果、コンポマーは、口腔内環境下で安定した材料学的性質を維持することが明らかになった。従来、ウ蝕処置に際しては、感染象牙質は徹底的に除去すべきとされてきた。そのために、無症状にもかかわらず抜髄を余儀なくされる場合も多く、歯髄の保存を優先した修復処置法の開発が望まれている。そこで本研究では、抗菌材を添加したフッ素徐放性材料を応用したウ蝕病巣無菌化療法によってin vvoで生じる感染象牙質の再石灰化現象を促進させる条件を検討する一連の研究を行ってきた。本研究では、これまで以下の研究を行ってきた。研究最終年度にあたる今年は、これまでの結果をふまえて以下の検討を行った。1.新しく開発されたフッ素徐放性材料(コンポマー)の材料学的検討コンポマーの圧縮強度・硬さ・フッ素徐放性、色、表面粗さについて、各種飲料水浸潰後の変化を検討した。その結果、コンポマーは、口腔内環境下で安定した材料学的性質を維持し、フッ素徐放性材料として有望な材料であることを明らかにした。2.齲蝕病巣の新しい検知法の検討齲蝕病巣の自家蛍光像に着目し、新たな齲蝕病巣検知法の開発のために、従来の染色法あるいはX線マイクロアナライザーによる脱灰像との比較を行った。
論理的思考力・表現力育成のための幼小中連携、教科間連携によるカリキュラム研究

本研究は論理的思考力・表現力育成のためのカリキュラムを幼小中連携、教科間連携によって提案することが目的である。カリキュラム作成のための基盤理論として社会構成主義の理論を導入した。研究方法として臨床的研究による学びの履歴から子どもの発達及び学びの事実を抽出していく質的研究を主たる方法として取り組んだ。成果として国語科教育では論理的コミュニケーションの発達プロセスの仮説案を見出し、これを参考にした実践を行い、論理的思考力・表現力育成のための履歴としてのカリキュラムから計画としてのカリキュラムの検討を行った。さらに、教科を貫く論理的思考力及び教科独自の論理的思考力が明らかになってきた。日本の制度的カリキュラムである新学習指導要領が平成23年度から小学校で、平成24年度から中学校で全面実施となる。新学習指導要領において、それぞれの教科において「基礎的・基本的な知識・技能」を身につけるために、「思考力、表現力を育成する」ことが求められている。そのための措置として言語活動例が各教科で設定されている。しかし、育成すべき「思考力・表現力」を各教科で明らかにすることはもとより、教科間を貫く「思考力・表現力」は明らかではない。そこで、本研究では、幼・小・中を貫く発達を加味した「思考力・表現力」の育成を、特にその究明が急がれている「論理的思考力・表現力の育成」に着眼し、大学と附属学校園との連携を通して明らかにすると共に、大学研究者による教科間連携のもとカリキュラムを開発することが目的である。この研究目的に沿って、本年度は、国語科教育担当者はこれまでも携わってきたコミュニケーション能力の内実を小、中の発達調査から明らかにすると共に、論理的思考力についても、これまでの発達調査や共同研究から明らかになったことをもとに小中の発達を加味した系統を明らかにした。他教科においても、算数・数学、理科、社会、英語、体育、音楽、技術において、それぞれ特有の論理的思考力、表現力の内実を明らかにした。論理的思考力・表現力の育成について、トウルミンモデルをもとに各教科で、熊本大学教育学部附属幼稚園、附属小学校、附属中学校の実践者と研究者との共同研究を通してカリキュラム作成を行ってきた。特に国語科においては、熊本大学教育学部附属幼稚園、熊本大学教育学部附属小学校及び附属中学校をはじめ、他附属や熊本県下の公立校の協力を得て対面式の発達調査などを通して論理的コミュニケーション能力の育成のものさしとしての系統試案を見出した。それについて小学校1年、4年、6年、中学校3カ年の児童、生徒の「学びの履歴としてのカリキュラム」を見出した。さらに、この「学びの履歴としてのカリキュラム」と発達系統試案を付き合わせることによって、それぞれの児童に対して、何をこそ指導しなければならないか、そのためにどのような方法が可能かを見出した。このようにして、「計画としてのカリキュラム」の両面からカリキュラムを明らかにしてきた。こうしたカリキュラムの検討は、これからの国語科教育における「話すこと・聞くこと」の論理的コミュニケーション能力の育成のうえでも大変価値ある研究実践であると考えられる。こうした研究成果をもとに評価について考えを深めていくことが「論理的思考力・表現力育成のためのカリキュラム開発」において残された課題である。さらに、各教科においてもこのトウルミンモデルによる論理的思考力・表現力の育成とともに各教科独自の論理的思考力・表現力によるカリキュラム提案を授業開発や授業デザインの視点から行うことができた。論理的思考力・表現力育成のためのカリキュラム開発を幼・小・中の発達を見通し、教科間連携を図りながら明かにしていくことが本研究の目的である。この目的へ向けて、平成24年度は、教科横断的なモデルとしてトウルミンモデルを基盤に取り組むと共にそれぞれ教科独自の論理的思考力・表現力の育成を各教科ごとに明らかにした。具体的には、熊本大学教育学部附属小学校・中学校及び福岡教育大学附属小学校、中学校との連携を図りながら解明することができた。これまで教科ごとに分断されがちであった論理的思考力の育成を教科横断的に明らかにするためにトウルミンモデルを三角ロジックに限定しながら解明していくことによって、教科間を貫く論理的思考力育成の解明を拓いたことは、研究的にも教科横断的視点を提示した意味があるとともに、実践現場で難しいと抵抗のあった論理的思考力育成のうえで、実践者にとっての羅針盤を提示したという意味で価値のある研究成果としてあげることができる。さらに、各教科において実践提案も行うことができた。さらに、国語科ではトウルミンモデルを中軸理論として、そこにはたらく他の論理的思考力がどのように発達するのかを熊本大学教育学部附属小学校、中学校及び公立校において継続調査研究を行い、論理的コミュニケーション能力の発達調査を経た発達系統試案の精緻化を幼・小・中を通して明らかにすることができた。この系統試案によって、論理的コミュニケーションの教材開発及び実践を拓く基盤を提案できたと考える。また、発達試案をもとにした教材開発も福岡、山梨との共同研究によっていくつかの提案を行うことができた。

それぞれの教科において、コミュニケーション能力、論理的思考力の究明を行い、その成果を冊子にまとめると共に、新学集指導要領キックオフシンポジウムとして、熊本県教育委員会後援、熊本市教育委員会共催によるシンポジウムを開催することができたのでほぼ順調な進展であると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度、平成24年度の二年間でトウルミンモデルを基盤にしながら、それぞれの教科独自の論理的思考力・表現力の育成を解明することが当初の計画であった。このことが研究者と熊本大学教育学部附属小学校及び附属中学校などとの実践者との連携がかなりスムーズに行われることができたので、順調な計画が進展している。また、本研究での中核を担う国語科教育研究者が担当している論理的コミュニケーション能力のカリキュラム開発は、福岡と熊本を中心とした附属及び公立校での発達調査及びその分析が進み、それまで明らかにしてきた幼児期のコミュニケーション能力の発達と併せて発達系統試案の精緻化もかなり進み、それをもとにした実践提案とその検証授業まで取り組むことができたので、この点は計画よりも進展がみられると言える。本年度は、それぞれの教科で幼小中の連携の中で、コミュニケーション能力の系統や、論理的思考力の系統を明らかにすると共に、教科間連携による教科横断的な研究会を重ね、教科横断的な論理的思考力を明らかにしていきたい。二年間この幼小中連携、教科間連携による究明のもとで、カリキュラム案の提案を行っていきたい。本年度は本研究の最後の研究となる。各教科で明らかとなった論理的思考力・表現力育成の総合的カリキュラムの解明へと進展していくこととなる。トウルミンモデルを各教科の基盤の論理的思考力として据えたことによって、これまで難しかった教科横断的な視点からの論理的思考力・表現力の育成のための総合的カリキュラム開発が可能となった。論理的コミュニケーション能力の育成は各教科共通の重要な提案となるので、このカリキュラム案を中核としながら総合的カリキュラム案をどのように作成していくのかについての討議を進展させていくこととなる。
南太平洋表層付近の海洋循環

南太平洋亜熱帯域では、海洋表層下を赤道方向へ拡がる水温偏差が見られ、この水温偏差が赤道域へ達して、大気変動を通じ、エルニーニョ現象のように地球上の広範囲の気候変化に影響する可能性も考えられている。しかし、海面水温が暖かい(冷たい)とき、表層化に冷たい(暖かい)水温偏差が形成される傾向があり、その水温偏差の形成過程に強い疑問が持たれてきた。Yeager and Large(2004)は、この水温偏差が鉛直混合によって形成される可能性を指摘したが、本研究では、南太平洋東部亜熱帯域に特徴的な海面水温・塩分分布に注目して、この表層下の水温偏差形成に新しい仮説を提案した。南太平洋東部亜熱帯域では、低緯度側に高温高塩水があり、高緯度側に低温低塩水があるために密度が相殺して海面密度の南北勾配がとても弱く、海面の等密度線は年々南北方向に大きく移動する。海面水温が暖かい(冷たい)偏差を持つと、そこでの密度が低く(高く)なるため、等密度線は極(赤道)側に移動することになる。そして、等密度線が低緯度側に移動すると、その場所の海面水温が高いため、そこから表層下へ続く等密度面上には、暖かい水温偏差を持つ水が沈み込んで行くと考えられる。実際、海洋大循環モデル中でこれらの年々変動を比較すると、海面水温が冷たい(暖かい)ときに等密度線が赤道(極)側に移動し、暖かい(冷たい)水温偏差が形成されるという関係が見られる。この水温偏差は5年ほどかけて西岸域にまで達し、その一部は赤道域にまで達する。もし、赤道域に達した暖かい水温偏差が更に東部赤道域の海表面に暖かい水温偏差を生じさせることがあれば、南太平洋東部亜熱帯域の海面水温はそれに正相関を持つため、最初とは逆に、表層下に冷たい水温偏差を生じさせ、十年規模のサイクルを作り出す可能性があると考えられる。これらの研究成果はJournal of Climateに掲載された。大気の長期平均場で駆動した高解像度海洋大循環モデルの数値解を解析し、南太平洋表層付近において本研究で注目する、「南太平洋から赤道域への温度躍層内での海水分布」、「冬季の混合層分布」、「南緯20-30度の日付変更線以東に存在する東向流」等がかなり良く再現されていることを確認した。そこで、この数値解を用いて、南太平洋から赤道域へ輸送されている可能性のある南太平洋東部亜熱帯モード水に特に注目し、その海水特性及び分布に関する解析を行なった。この解析から、この水塊の形成域は南緯20-30°西経130-90°付近であり、混合層深の極大域と一致すること、その海域から亜熱帯循環に伴い北西方向へ広がり、モデル中では赤道域付近に達していることが明らかとなった。また、この水塊の分布が南赤道反流の一部の形成に寄与する可能性も示された。このようにこの水塊の重要性が示唆されたため、更にこの水塊の形成過程の解析を進めている。以上の様な南太平洋の循環に関する直接的な研究に加え、中緯度域から赤道域への遠隔的な影響に関する理想化した状況下での数値実験も行った。そこでは、中緯度混合層の浅化がモード水形成を弱め、中緯度域から熱帯域の温度躍層の成層を強めることが示された。また波動の伝播を通じて亜寒帯循環域の湧昇が赤道域の温度躍層を変化させる可能性が示唆された。これらの結果はJournal of Physical Oceanographyに投稿中である。このように混合層分布の重要性が示されて来たため、南太平洋に比べ表層付近の観測の多い北太平洋のデータを用いて混合層分布の影響を更に考察した結果、深い混合層は海面水温の変動を弱め、混合層分布は海面水温変動の大規模な分布に強く影響することが明らかとなった。これに関しては熊本大学理学部冨田智彦講師と共同で研究を行い、結果はJournal of Climateに投稿中である。平成16年度の研究結果から、大気の長期平均場で駆動した高解像度海洋大循環モデルの数値解が本研究で注目する「南太平洋から赤道域への温度躍層内の海水分布」を良く再現していることが確認され、南太平洋から赤道域へ輸送される可能性のある南太平洋東部亜熱帯モード水という水塊の形成過程を理解することの重要性が示唆された。そこで本年度は、経年変動する大気場で駆動された海洋大循環モデルの解析も含めて、上記の水塊の形成・変動過程を調べた。この解析から、この水塊に相当する密度帯の水温が経年から十年程度の時間規模で変動し、それが東部亜熱帯南太平洋から赤道域へ伝播していくことが示された。このような伝播はこれまで低解像度の海洋モデルでも示唆されていたが、より現実的な高解像度モデルでも見られることが確認され、更に南太平洋東部亜熱帯モード水の形成がそれに深く関わることが示された。また、この氷温偏差の形成機構についての解析を行い、海面での大気強制の変化がこの水塊の形成される緯度帯を変化させ、水温変化をもたらすことが示された。この形成機構にでは、海表面の冷却がこの水塊の高温偏差をもたらす、という逆説的な現象が見られる。この結果は今後、他の海域においても水塊形成を理解する上で重要な考え方になる可能性がある。これらの研究結果はJournal of Climateに投稿中である。以上の様な南太平洋の循環に関する直接的な研究に加え、中緯度から赤道域への遠隔的な影響に関する理想化した状況下での研究も前年度から行ってきた。

その結果はJournal of Physical Oceanographyに掲載された。この中で中緯度域での混合層分布の重要性が示唆されたため、南太平洋に比べて観測データの多い北太平洋の混合層分布とその海面付近の水温変動への影響についても研究を行った。熊本大学理学部冨田智彦助教授との共同で行われたこの研究結果はJournal of Climateに掲載された。南太平洋亜熱帯域では、海洋表層下を赤道方向へ拡がる水温偏差が見られ、この水温偏差が赤道域へ達して、大気変動を通じ、エルニーニョ現象のように地球上の広範囲の気候変化に影響する可能性も考えられている。しかし、海面水温が暖かい(冷たい)とき、表層化に冷たい(暖かい)水温偏差が形成される傾向があり、その水温偏差の形成過程に強い疑問が持たれてきた。Yeager and Large(2004)は、この水温偏差が鉛直混合によって形成される可能性を指摘したが、本研究では、南太平洋東部亜熱帯域に特徴的な海面水温・塩分分布に注目して、この表層下の水温偏差形成に新しい仮説を提案した。南太平洋東部亜熱帯域では、低緯度側に高温高塩水があり、高緯度側に低温低塩水があるために密度が相殺して海面密度の南北勾配がとても弱く、海面の等密度線は年々南北方向に大きく移動する。海面水温が暖かい(冷たい)偏差を持つと、そこでの密度が低く(高く)なるため、等密度線は極(赤道)側に移動することになる。そして、等密度線が低緯度側に移動すると、その場所の海面水温が高いため、そこから表層下へ続く等密度面上には、暖かい水温偏差を持つ水が沈み込んで行くと考えられる。実際、海洋大循環モデル中でこれらの年々変動を比較すると、海面水温が冷たい(暖かい)ときに等密度線が赤道(極)側に移動し、暖かい(冷たい)水温偏差が形成されるという関係が見られる。この水温偏差は5年ほどかけて西岸域にまで達し、その一部は赤道域にまで達する。もし、赤道域に達した暖かい水温偏差が更に東部赤道域の海表面に暖かい水温偏差を生じさせることがあれば、南太平洋東部亜熱帯域の海面水温はそれに正相関を持つため、最初とは逆に、表層下に冷たい水温偏差を生じさせ、十年規模のサイクルを作り出す可能性があると考えられる。これらの研究成果はJournal of Climateに掲載された。
マラリア原虫生殖体表面蛋白を用いた新規伝搬阻止ワクチンの動物モデルの作成

マラリア伝搬阻止ワクチンは媒介蚊体内でマラリア原虫の生活環を断ち、それ単独でマラリアの流行を抑制できるのみならず、他のマラリアワクチン及び治療薬に対する新たな耐性原虫の拡散も阻止できると考えられ、開発が進められている。現在その効果判定法は、ワクチン抗原で免疫された動物の抗血清と生殖母体感染血液を混合し、メンブレンフィーダーを用いて蚊に吸血させる方法を用いて評価している。しかしこの方法が,in vivoの状態をどの程度反映しているか、またその作用メカニズムについては流行地での臨床試験を行うまでは不明である。したがって、ワクチン候補抗原の同定及び作用メカニズムの研究には、ワクチン抗原で免疫したマウスに原虫を感染させ、蚊に直接吸血させることのできるネズミマラリアを用いたin vivoモデルが必須と考えられる。本研究は、ネズミマラリア原虫Plasmodium yoeliiを用いて新規の生殖体表面蛋白由来の伝搬阻止ワクチン抗原を同定することを目的として実施した。昨年度は、ネズミマラリア原虫P.yoeliiの蚊体内の早期ステージである生殖体表面蛋白に対する単クローン抗体を作成し、生殖母体を認識する単クローン抗体が得られた。そこで今年度、P.yoelii感染マウスにこれらの単クローン抗体を受身免疫し、その前後でそれぞれ、Anopheles stephensiに吸血させ単クローン抗体の伝搬阻止効果を評価した。その結果、得られた2種類の単クローン抗体いずれの受身免疫マウスにおいても、有意な伝搬阻止能は確認されなかった。そこで、この動物実験モデルを用いて、既知の抗原であるオーキネート表面蛋白Pys25を用いて粘膜免疫法という全く新しい免疫方法の有用性について評価を試みた。その結果、組換えPys25を粘膜アジュバントとともに経鼻免疫したところ、高い抗体価の特異抗体が誘導されたため、そのマウスを用いた伝搬阻止活性を上記の方法で測定した。その結果、すべての免疫したマウスで完全な伝搬阻止活性が誘導された。マラリア伝搬阻止ワクチンは媒介蚊体内でマラリア原虫の生活環を断ち、それ単独でマラリアの流行を抑制できるのみならず、他のマラリアワクチン及び治療薬に対する新たな耐性原虫の拡散も阻止できると考えられ、オーキネート表面蛋白を抗源として開発が進められている。しかしこの方法がin vivoの状態をどの程度反映しているか、またその作用メカニズムについてはヒトで臨床試験を行うまでは不明である。したがって、オーキネート表面蛋白以外の新規のワクチン候補抗原の同定及び作用メカニズムの研究には、ワクチン抗原で免疫したマウスに原虫を感染させ、蚊に直接吸血させることのできるネズミマラリアを用いたin vivoモデルが必須と考えられる。本研究は、ネズミマラリア原虫P. yoeliiを用いて新規の生殖体表面蛋白由来の伝搬阻止ワクチン抗原を同定することを目的として実施した。本年度は、ネズミマラリア原虫Plasmodium yoeliiの蚊体内の早期ステージである生殖体表面蛋白に対する単クローン抗体の作成を実施した。P. yoelii感染マウス血液から白血球を除去し、パーコールを用いて生殖母体を分離し、それをin vitroで生殖体に発育させた後、その粗抽出物をマウスに免疫した。