hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミズゴケの貯水細胞水を化石水に用いる新古気候指標の提案

スウェーデンのLyngmossen高層湿原からミズゴケ堆積試料を入手した。その試料の圧搾水(SW)とその後蒸留によって得た水(DW)について、その同位体的特徴を調べた。トリチウム濃度から化石水の存在は否定された。DWとSWは系統的に異なる同位体的特徴を発達させていることについて、表層付近ではSWが凍結をDWは蒸発過程を反映し、深くなると、腐植化の影響と吸着の影響の両方が、SWとDWで現れていると判断された。吸着の影響は常にDWがSWよりも大きいと判断された。湿度と気温の指標開発は不可能であることが分かったが、腐植の影響をより強く反映する搾取水の同位体比情報は気候情報を保持している可能性も残る。過去一万年以上にわたり堆積し、世界の中・高緯度地域で度々泥炭層を形成するミズゴケは、枝葉表面、その枝葉中の透明細胞、茎のレトルト細胞等に水分子を強く保持し、ミズゴケの重量の20倍以上の水を保持できることが知られている(坂口、1989)。ミズゴケの堆積層を構成する高層湿原の水は天水より供給されるため、もしもミズゴケが一万年間にわたって水を保持し続けるならば、その水の酸素・水素同位体比から生育時の気温および乾湿度を読み取ることができる。申請研究は、以上のことをミズゴケ保持水に世界で初めて応用する。泥炭層中のミズゴケ保持水と滞留水の酸素および水素同位体組成を比較ミズゴケ貯留水を、ミズゴケへの保持の程度により、搾取により抽出される水(SQW)、その後蒸留によって抽出される水(DW)の大きく2画分に分け、さらにその場に供給される天水について、水素および酸素の同位体比を測定したところ、特徴的な濃度プロファイルが得られ、さらにDWとSQWの間に同位体比の大きな変化が認められた。トリチウムがSQWだけでなくDWについても50 cmの層より認められることが明らかになり、化石水の可能性は否定されることになった。これを受け、研究の焦点を各画分中の水素酸素同位体比の変化のメカニズムの解明に移した。搾取水の拡散、移流などの挙動についてモデル化を行った。その中で特に顕著に見られたのはSQWの水素同位体比の変動で、詳細な議論の結果、水の凍結頻度の影響が保存されていることが分かった。ミズゴケの高い保水能力を利用し、ミズゴケ堆積物から過去の天水の化石水を検索することが本研究の目的であった。そのため、ミズゴケ保持水を、搾取水と、搾取後蒸留して得られた蒸留水に分けた。二種類の水は保持の程度の強弱を反映すると考えられる。前年度までに得られたこれらのミズゴケ保持水の示す水素および酸素同位体比のデータには、次のようないくつかの解釈の困難な特徴が得られていた。保持の程度の弱い搾取水は酸素の同位体比は大きくなるのに対し、水素の同位体比には大きな変化は見られなかった。一方、保持の程度の強い蒸留水は水素の同位体比が搾取水に比べ小さく、水素、酸素とも大きな変動が見られた。またトリチウムの濃度は、搾取水、蒸留水ともに、深さ15cm付近で最大値を示し、保持の程度の弱いと考えられる搾取水の方が大きかった。今年度は、この同位体比の解釈および論文の執筆を行った。トリチウムの同位体比に基づく考察から、トリチウムの腐食化に伴う選択的離脱および水素の鉛直方向の高い流動性が示された。保持水の示す酸素水素同位体比について、いくつかの可能性を考えた結果、以下の解釈に到達した。搾取水については蒸発および凍結に伴う同位体効果に加え、酸素に対し、水素のより大きな拡散性・交換性により、水素の同位体比の変化が均一になっていると解釈した。一方、蒸留水については、植物の腐食化に伴う同位体交換反応の可能性が高いと判断した。これらの結果は、残念ながら、化石水の保持の検索を目指した当初の計画に沿わないものであるが、泥炭地の水門学にとって貴重なデータと考えられる。

申請研究は、以上のことをミズゴケ保持水に世界で初めて応用する。水の水素同位体比測定法のための還元装置の作成水の還元装置を作製し、安定な同位体比が得られるようにチューニングを行った。還元カラムはより容易に再現性の高いデータが得られる様にデザインに改良を加え、再現性の高い装置が完成した。トリチウムの測定による水分子の停滞の程度の調査スゥエーデンの共同研究者と連絡をとり、500mlの搾取水について、トリチウム測定を行った。その結果、トリチウムは少なくとも50cmの深度にまで到達していることが確認された。泥炭層中のミズゴケ保持水と滞留水の酸素および水素同位体組成を比較ミズゴケ堆積層に貯留する水の同位体的特徴を明らかにするために、ミズゴケ貯留水を、ミズゴケへの保持の程度により、容易に抽出される水(EEW)、強く保持されている水(SBW)、その後蒸留によって抽出される水(DW)の3画分に分け、さらにその場に供給される天水について、水素および酸素の同位体比を測定した。その結果とトリチウムの測定の結果を照らし合わせて、搾取水の拡散、移流などの挙動についてモデル化を行った。当初はミズゴケ保持水の中で化石水の検索を目標にしていた。残念ながら、トリチウムの結果により、化石水の可能性は否定された。これを受け、研究の焦点を各画分中の水素酸素同位体比の変化のメカニズムの解明に移した。その中で、学問的に興味深い分別現象を発見し、異なる観点で気候変動の解析に利用できる道が見えてきている。発案当初は、比較的容易に絞り出すことのできる水が化石水であると考えていたが、それはトリチウムの測定により否定された。現在はさらに強く保持されている水を蒸留により取り出して、それが化石水であることをトリチウム測定によって確認することにした。しかし、そのためにはサンプリングが必要であるが、スェーデンにおいて冬期の凍結期を迎え、春季を待っている段階である。また、蒸留法によって水を抽出するためには処理能力の高い蒸留装置が必要となり、この開発に2ヶ月を要した。既に核となるデータはほとんど得られている。本研究で得られた成果は学問的には新しいものを含んでいるため、成果の発信に最大のエネルギーを注ぎたい。現在方針を変更して、絞り出して採取できる水については水循環に関する考察を行うだけにとどめ、今後は、蒸留法によって抽出した水のみを化石水としての可能性を追求することにした。具体的には、その水のトリチウム測定と北アイルランド、スゥエーデン試料の蒸留水の酸素、水素同位体比の鉛直プロファィルの完成に最も優先的に取り組む。データ解析のための必要な機器の購入と学会の参加のための旅費に充てる。今年度、共同研究者の関係で実現しなかった試料採取のための海外旅行を早期(5月中)に行う。(500千円)同位体比測定のための消耗品に20万円が必要である。(200千円)解析および論文作成のためのデスクトップコンピュータを購入する。(200千円)国内の学会に参加し、成果の発表を行う。(100千円)
ブートストラップ法を用いた確率テーブルの統計誤差評価手法の開発

個々の共鳴が分離できない非分離共鳴領域の自己遮蔽効果を考慮する手法として、確率テーブルがある。この確率テーブルを作成するためには、乱数を用いて非分離共鳴領域の共鳴構造を確率的に再現する必要があり、この共鳴構造を再現する回数をラダー数と呼ぶ。確率テーブル作成手法の統計誤差評価の第一歩として、ラダー数の違いが確率テーブルに与える影響を評価した。なお、本研究に先立ち、確率テーブルの比較方法についても検討した。確率テーブルのみを相対差異で比較した場合では、確率の小さいビンの差異が際立つなど、比較方法によって差異の傾向が大きく変わることが分かった。粒子輸送計算での確率テーブルの利用などを考慮した結果、確率テーブルと平均断面積の積の絶対差異を指標とすることが適切であることが分かった。まず、非分離共鳴領域の自己遮蔽の影響の大きいU-235とU-238に対してラダー数を50000とした結果を参照解とし、ラダー数の違いが確率テーブルに与える影響を評価した。その結果、ラダー数1000以上の結果は参照解の結果とほとんど変わらないことが分かった。この結果を基にJENDL-4.0で非分離共鳴領域が定義されている全核種において、ラダー数1000の結果を参照解とし、ラダー数の違いが確率テーブルに与える影響を評価した。その結果、ラダー数100程度で参照解とよく一致することが分かった。本研究の応用として、連続エネルギーモンテカルロ計算コードで利用されているACE形式の断面積ライブラリに摂動を加えるツールを開発した。本ツールでは、ランダムサンプリング法を用いて断面積やν値、核分裂スペクトルに共分散データ基づいて摂動を与え、核特性の不確かさを評価する。本ツールの妥当性を評価するため、本ツールで得られた実効増倍率の不確かさを摂動論に基づく決定論的手法と比較したところ、統計誤差の範囲内で一致することを確認した。今年度の研究により、確率テーブルの統計誤差を評価する際の指標として、確率テーブルと平均断面積の積を用いればよいことが分かった。また、確率テーブルの統計誤差評価の第一歩として、適切なラダー数の評価を行うことができた。特に平成30年度の研究により、ラダー数を多くとる必要があるのはU-235やU-238のような重核ではなく、Ge-73やSr-90、I-135、Hg-204など中重核であることが分かったのは大きな成果である。今後は、統計誤差評価において、重核だけでなく、平成30年度の研究で分かった中重核についても注目して検討していく必要がある。現在、研究分担者と共に確率テーブル作成手法の統計誤差を評価する手法の開発を進めており、当初の実施計画通りに研究を進めている。また先行して確率テーブルの差異が放射線輸送計算に与える影響の評価に取り掛かるなど、当初予定を前倒しして研究を進めている部分もあることから、おおむね順調に進展しているといえる。今後は現在進めている確率テーブル作成手法の統計誤差評価手法の開発を進める。また、研究代表者が開発している核データ処理コードFRENDYに開発した統計誤差評価手法を実装し、統計誤差を指標とした確率テーブルの作成を実現する。開発した統計誤差評価手法を非分離共鳴領域の自己遮蔽効果の影響の大きいU-235やU-238、そして平成30年度の研究で判明したラダー数を多く取る必要のある中重核に適用し、ラダー数による統計誤差の推移を評価する。また、併せて確率テーブルの統計誤差が放射線輸送計算に与える影響を評価する。

また、確率テーブルの統計誤差評価の第一歩として、適切なラダー数の評価を行うことができた。特に平成30年度の研究により、ラダー数を多くとる必要があるのはU-235やU-238のような重核ではなく、Ge-73やSr-90、I-135、Hg-204など中重核であることが分かったのは大きな成果である。今後は、統計誤差評価において、重核だけでなく、平成30年度の研究で分かった中重核についても注目して検討していく必要がある。現在、研究分担者と共に確率テーブル作成手法の統計誤差を評価する手法の開発を進めており、当初の実施計画通りに研究を進めている。また先行して確率テーブルの差異が放射線輸送計算に与える影響の評価に取り掛かるなど、当初予定を前倒しして研究を進めている部分もあることから、おおむね順調に進展しているといえる。今後は現在進めている確率テーブル作成手法の統計誤差評価手法の開発を進める。また、研究代表者が開発している核データ処理コードFRENDYに開発した統計誤差評価手法を実装し、統計誤差を指標とした確率テーブルの作成を実現する。開発した統計誤差評価手法を非分離共鳴領域の自己遮蔽効果の影響の大きいU-235やU-238、そして平成30年度の研究で判明したラダー数を多く取る必要のある中重核に適用し、ラダー数による統計誤差の推移を評価する。また、併せて確率テーブルの統計誤差が放射線輸送計算に与える影響を評価する。購入したサーバーの費用が当初予定よりも安くなったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額については平成31年度に参加予定の国際会議参加費及び旅費として利用する。
広範な昆虫・動物への遺伝子導入を可能とするウイルス介在型LINEの研究

前年度までの二年間では、昆虫のカイコ由来のLINE(non-LTRレトロトランスポゾン)SART1,R1に着目して、昆虫細胞への転移を調べてきた。本年度はその成果を論文にまとめた。また、広範な生物種においてウイルス介在型LINEの応用性を確かめるため、本年度から新しく脊椎動物型のR2というLINEに着目した。近年、魚類のメダカからゲノムデータベースなどの知見をもとに単離されてきたメダカR2は、逆転写酵素ドメインとエンドアーゼドメインからなるORFを1つもつ、自律的な転移因子である。また多くのLINEがランダムに転移するのに対し、メダカR2は染色体上の28SrDNAリピートの特定の塩基配列に転移をする、という標的特異性をもつ。私は、このR2の転移系を開発すれば、昆虫だけでなく、脊椎動物においても、標的特異的な遺伝子導入が可能なのではないかと考え、ウイルス介在型メダカR2の作製を試みた。まずウイルスの選択には、昆虫細胞での研究結果から細胞への毒性を考慮することにした。我々は、脊椎動物細胞に感染はするが、その中で複製できないようなウイルスの使用を考えた。野生型のバキュロウイルスは昆虫によく感染するが、脊椎動物には感染しにくい。そこでバキュロウイルスに、水泡性口内炎ウイルス(VSV)のGタンパク質を発現させ、ヒト細胞に感染するバキュロウイルスのベクターを譲り受け、その中にメダカR2の全長をくみこみ、感染による転移を調べた。Moi500の条件でウイルスを感染させて、その後回収した293細胞のゲノムDNA解析の結果から、およそ96時間後から標的特異的な転移が起きることを確認した。また同様にヒトHeLa細胞にメダカR2組み換えウイルスを感染させた場合、転移は確認することができず、原因を調べた結果、同じ力価のウイルスを感染させても、細胞によって、メダカR2の転写レベルが異なることが原因であることが示唆された。本年度は、主にこれまで問題となっていた高濃度のバキュロウイルス(AcNPV)による「毒性」についての改善を試みた。(1)「毒性」の原因のひとつと考えられるエクダイソン糖鎖付加酵素遺伝子を相同組み換えによって破壊した改変ウイルスを作製した。いくらか改善された。(2)LINEの発現に最適なプロモーターを模索するため、カイコの他にいくつかの昆虫(鱗翅目のアカモンドクガやアゲハチョウ、他直翅目のコオロギ)個体を用いてGFP発現系で検索した結果、いずれの昆虫でもカイコのアクチンA3プロモーター下流でGFPの高い発現が確かめられた。そこで、A3プロモーターの下流にLINEを配置したウイルスを作製した。(3)ウイルス介在型LINEを利用してLINEのRNPを精製した。In vitroの系でLINEの転移を確認した。また、これまで用いてきたテロメア特異的LINEのほかに標的の異なる(28SrDNAまたはランダム)LINEについても組み換えウイルスを作製した。本年度は、これまで用いてきたテロメア特異的LINEのほかに28SリボソーマルRNAコード領域に転移するLINE(R1)を利用した組み換えウイルスを作製し、転移性を明らかにした。組み換えR1ウイルスをカイコ個体に注射し、感染個体のゲノミックDNAの解析を行なった結果、脂肪体では感染72時間後から標的特異的な転移を確認した。さらに脂肪体以外でも血球細胞、脳、精巣、卵巣、中腸、絹糸腺など解析した全ての組織において転移と外来遺伝子の挿入を確認した。一過性の外来遺伝子発現系では、カバーできないと報告されてきた脳や生殖細胞についても、本ウイルス介在型LINEを用いた系により、遺伝子導入が可能であることが示された。また転移のジャンクションのシーケンスを行い、外来配列を挿入したR1であっても内在R1と同一の標的配列に転移することを明らかにした。また新しい品種を用いてウイルス感染カイコの致死性をまとめた。その結果、品種間で致死に至るタイターが少なくとも10の6乗倍の差で異なったため、カイコにはバキュロウイルスの感染性について大きな多様性が存在することが明らかになった。また系統的に離れたヒト細胞での応用を視野に入れ、カイコ由来LINEの温度特異性を確認した。まず、本来の環境(カイコ体温)より10度以上高い37度条件下で、カイコ培養細胞を用いてウイルス感染による転移実験を行った結果、本来の場合と同様、感染72時間から転移を確認した。これらの結果から、ヒト細胞37°C条件で、濃縮ウイルス、またはトランスフェクションを用いたLINE導入を試み、現在までに昆虫細胞同様、ORF1から3`UTRまで全長の発現を確認した。

まずウイルスの選択には、昆虫細胞での研究結果から細胞への毒性を考慮することにした。我々は、脊椎動物細胞に感染はするが、その中で複製できないようなウイルスの使用を考えた。野生型のバキュロウイルスは昆虫によく感染するが、脊椎動物には感染しにくい。そこでバキュロウイルスに、水泡性口内炎ウイルス(VSV)のGタンパク質を発現させ、ヒト細胞に感染するバキュロウイルスのベクターを譲り受け、その中にメダカR2の全長をくみこみ、感染による転移を調べた。Moi500の条件でウイルスを感染させて、その後回収した293細胞のゲノムDNA解析の結果から、およそ96時間後から標的特異的な転移が起きることを確認した。また同様にヒトHeLa細胞にメダカR2組み換えウイルスを感染させた場合、転移は確認することができず、原因を調べた結果、同じ力価のウイルスを感染させても、細胞によって、メダカR2の転写レベルが異なることが原因であることが示唆された。
肝性脳症における脳内末梢性ベンゾジアゼピンリセプターの動態と未知のリガンドの同定

肝性脳症におけるPBRの動態とその機能を解明する目的で、マウス肝性脳症モデルを作製した。PBRの局在性は脳症群と対照群において変化しなかったが、脳症群におけるmRNA量は対照群よりも時間、用量依存的に増加していた。また脳症群では、結合部位数が約1.5倍に増加したがKdの変化はなかったことから、リセプター数の増加はPBR遺伝子の発現誘導によるものと考えられた。その他の結果からも、脳症発症時に生理的な脳内PBRの遺伝子発現が誘導され、中枢型(GABA/BZ複合体)と異なった機構で脳症の発症や進展に寄与している可能性が示唆された。マウスPBRリコンビナント蛋白質を作製し、このリセプターを利用して脳症マウス血清中に数種類のリガンドが存在することを確認した。さらに肝性脳症における内因性リガンドを具体化するために、脳症マウスや脳症合併患者の血清を種々の方法により解析した。いくつかの低分子物質がリガンドの候補となり、現在これらを同定中である。今後、PBRを標的とする未知の内因性リガンドを明確にし、PBRを介した肝性脳症発現の新しいメカニズムを解明したい。さらには臨床例における検討を重ね、脳症惹起PBRリガンドの診断への応用やPBR結合阻止物質の脳症治療への応用の可能性についても充分な検討、考察を加える予定である。
液晶場を用いた高分子合成と新機能発現

キラルネマチック液晶を溶媒とする不斉反応場でのヘリカルポリアセチレンの合成を展開するとともに、らせん状モルホロジーの制御を目指した。(1)軸不斉キラルビナフティル誘導体をキラルドーパントしてネマティック液晶に添加して、キラルネマティック液晶を調製した。これに所定量のチグラー・ナッタ触媒を加えた後、5テスラーの磁場を印加して、キラルネマティック液晶が一方向に配向したモノドメイン構造を構築した。配向した不斉反応場でアセチレンの重合を行い、磁場方向に平行にかつ巨視的に配向したヘリカルポリアセチレン薄膜を合成することに成功した。従来の通説では、キラルネマティック液晶に磁場を印加すると、らせん構造が消失しネマティック液晶になるといわれていたが、本研究により、少なくとも5テスラーの磁場強度を印加する限りでは、液晶のらせん構造は壊れることなくキラルネマティック相が維持されたまま配向することがわかった。(2)ヘリカルポリアセチレンのねじれ方向をより一層厳密に制御すべく、ネマティック液晶に加えるキラルドーパントを分子設計し、種々の軸不斉ビナフチル誘導体を合成した。その中で、ビナフチル環の2、2'位をメチレン鎖で連結した架橋型バイナフチル誘導体は、非架橋型と同じ旋光性(R体ないしS体)であっても、ネマティック液晶に加えた段階で逆のらせん構造を形成し、結果的にヘリカルポリアセチレンのねじれも逆転することを見出した。すなわち、ビフェニル環同士の相対的ねじれ方向は同じであっても、ねじれの度合いが架橋型と非架橋型で異なるため、母液晶のネマティック分子のねじれ方向をも変えうる作用が働いていると理解された。すなわち、ヘリカルポリアセチレンのねじれ方向を制御するには、同じキラル化合物でR体とS体という二種類の旋光性を使い分けるアプローチの他に、同じR体ないしS体のビナフチル誘導体でも架橋型と非架橋型に分子修飾することで制御可能であることが明らかとなった。一次元共役系高分子のポリアセチレンにラセン構造を付与したヘリカルポリアセチレンを合成し、さらにその種々のキラル化合物を合成することにより、不斉液晶場でのアセチレン重合を展開した。(1)キラルネマティック液晶からなる不斉反応場でアセチレンを重合することにより、ラセン構造をもつヘリカルポリアセチレンを合成した。ポリアセチレン鎖およびそれらの束であるフィブリルのラセンの向きは、左旋性と右旋性のキラルドーパントを使い分けることで自在に制御できることを見出した。(2)次に、軸性キラル化合物以外のドーパントして、不斉中心を持つフェニルシクロヘキシル化合物を合成した。軸性キラルバイナフトール誘導体よりも半分以下の旋光度をもつこの分子系からなる不斉液晶場においても、ヘリカルポリアセチレンが合成できることを示した。同時に、ヘリカルポリアセチレンのねじれの度合いは、キラルドーパントの旋光性によって制御できることを明らかにした。(3)軸性キラルバイナフトール誘導体や含不斉中心化合物をチタン錯体の配位子として用いることで、キラルドーパントのみならず、触媒能をも有する新規キラルチタン錯体を合成した。これを用いた不斉反応場においても、ヘリカルポリアセチレンが合成できることを見出した。(4)基板に対して垂直に配向するホメオトロピックなネマティック液晶に、軸性キラルバイナフトール誘導体をキラルドーパントとして加えることで、垂直に配向したキラルネマティック液晶を調製した。これを反応場とするアセチレン重合により、フィブリルがフィルムの膜面に対して垂直に配向した、垂直配向ヘリカルポリアセチレンを合成することができた。導電性高分子のポリアセチレンにらせん構造を付与したヘリカルポリアセチレンを合成し、さらにその種々のキラル化合物を合成することにより、不斉液晶場でのアセチレン重合を展開した。(1)キラルネマティック液晶からなる不斉反応場でアセチレンを重合することにより、らせん構造をもつヘリカルポリアセチレンを合成した。ポリアセチレン鎖およびそれらの束であるフィブリルのらせんの向きは、左旋性と右旋性のキラルドーパントを使い分けることで自在に制御できることを見出した。

これを反応場とするアセチレン重合により、フィブリルがフィルムの膜面に対して垂直に配向した、垂直配向ヘリカルポリアセチレンを合成することができた。従来平面構造をとるとされてきた一次元共役系高分子のポリアセチレンに、らせん構造を付与したヘリカルポリアセチレンを合成し、さらにその合成研究を展開した。(1)キラルネマティック液晶からなる不斉反応場を構築し、そこでアセチレンを重合することにより、らせン構造をもつヘリカルポリアセチレンを合成した。ポリアセチレン鎖およびそれらの束であるフィブリルのらせんの向きは、左旋性と右旋性のキラルドーパントを使い分けることで自在に制御できることを見出した。(2)次に、軸性キラル化合物以外のドーパントして、不斉中心を持つフェニルシクロヘキシル化合物を合成した。軸性キラルバイナフトール誘導体よりも半分以下の旋光度をもつこの分子系からなる不斉液晶場においても、ヘリカルポリアセチレンが合成できることを示した。同時に、ヘリカルポリアセチレンのねじれの度合いは、キラルドーパントのヘリシティによって制御できることを明らかにした。(3)軸性キラルバイナフトール誘導体や含不斉中心化合物をチタン錯体の配位子として用いることで、キラルドーパントのみならず、触媒能をも有する新規キラルチタン錯体を合成した。これを用いた不斉反応場においても、ヘリカルポリアセチレンが合成できることを見出した。(4)基板に対して垂直に配向するホメオトロピックなネマティック液晶に、軸性キラルバイナフトール誘導体をキラルドーパントとして加えることで、垂直に配向したキラルネマティック液晶を調製した。キラルネマチック液晶を溶媒とする不斉反応場でのヘリカルポリアセチレンの合成を展開するとともに、らせん状モルホロジーの制御を目指した。(1)軸不斉キラルビナフティル誘導体をキラルドーパントしてネマティック液晶に添加して、キラルネマティック液晶を調製した。これに所定量のチグラー・ナッタ触媒を加えた後、5テスラーの磁場を印加して、キラルネマティック液晶が一方向に配向したモノドメイン構造を構築した。配向した不斉反応場でアセチレンの重合を行い、磁場方向に平行にかつ巨視的に配向したヘリカルポリアセチレン薄膜を合成することに成功した。従来の通説では、キラルネマティック液晶に磁場を印加すると、らせん構造が消失しネマティック液晶になるといわれていたが、本研究により、少なくとも5テスラーの磁場強度を印加する限りでは、液晶のらせん構造は壊れることなくキラルネマティック相が維持されたまま配向することがわかった。(2)ヘリカルポリアセチレンのねじれ方向をより一層厳密に制御すべく、ネマティック液晶に加えるキラルドーパントを分子設計し、種々の軸不斉ビナフチル誘導体を合成した。その中で、ビナフチル環の2、2'位をメチレン鎖で連結した架橋型バイナフチル誘導体は、非架橋型と同じ旋光性(R体ないしS体)であっても、ネマティック液晶に加えた段階で逆のらせん構造を形成し、結果的にヘリカルポリアセチレンのねじれも逆転することを見出した。すなわち、ビフェニル環同士の相対的ねじれ方向は同じであっても、ねじれの度合いが架橋型と非架橋型で異なるため、母液晶のネマティック分子のねじれ方向をも変えうる作用が働いていると理解された。
インフレーション宇宙後の再加熱過程と宇宙暗黒物質に関する研究

本年度は素粒子標準模型を超えた新しい統一模型の候補である、超対称Peccei-Quinn対称性模型に着目し、この模型が宇宙論的問題を解決しうるのかについて調べました。超対称Peccei-Quinn対称性模型には、Peccei-Quinn対称性が自発的に破れる際誘起されるNanbu-Go1dstone粒子であるaxionの超対称性パートナーとして、axinoが含まれています。このaxinoは、超対称性の破れがゲージ媒介機構でおこる場合には、よい暗黒物質候補になることが知られています。しかしながら、Peccei-Quinn対称性が破れたエネルギースケールが非常に小さい場合には、熱的に生成されるaxinoが宇宙のエネルギー密度を支配しうることも知られており、模型に制限が課されている。また、Peccei-Quinn対称性を超重力理論の枠組みで議論する場合には、Gravitinoもよい暗黒物質候補になることが広く議論されてきた。インフレーション後に生成される熱的なGravitinoは、宇宙の再加熱過程の温度が高い場合には、宇宙のエネルギー密度を支配しうることが知られている。この模型において、Peccei-Quinn対称性の破れによってもたらされる、あらゆるエントロピー希釈機構を考慮し、axino、gravitinoがそれぞれ暗黒物質候補になりうるパラメーター領域を探索した。この研究によって、ある特定のパラメーター領域において、axino、gravitinoそれぞれがよい暗黒物質候補となり、また近年PLANCK衛星実験によって得られた、有効ニュートリノ世代数を、axionの残存量がよく説明することを示した。昨年の遅れを引きずり、研究課題への着手がおくれた。これによって、Peccei-Quinn対称性模型での暗黒物質候補に関する研究についてやや遅れが出ている。今後は本年度得られた結果をもとに、そのパラメーター領域を実現しうる超対称性の破れの機構や、その機構、パラメーター領域でのヒッグス粒子の質量について繰り込み群方程式を用いて議論していく。これによって、宇宙初期のエネルギースケールでの物理現象であるPeccei-Quinn対称性の破れと、電弱対称性の破れとの関係を解明することが可能となる。私の研究目標は、宇宙論における諸問題の解決をプローブとして、素粒子標準模型を超えた新しい素粒子統一模型を構築することです。平成23年度はこれを行うにあたり2つの素粒子標準模型を超えた超対称素粒子模型に焦点をあて研究を行いました。具体的には、宇宙のある時期に起こる自発的対称性の破れに伴う、超対称性素粒子模型に含まれる暗黒物質候補であるニュートラリーノの生成量を、先行研究の結果を応用することで定量的に評価しました。この研究成果は初期宇宙でのモジュライ問題を解決しうる一つの機構である、サーマルインフレーションシナリオが実現した場合、それを引き起こすスカラー場からの暗黒物質生成過程へ応用できると期待されます。また、この問題を解決することにより、サーマルインフレーションシナリオへの制限を考えることができるという点で本研究は重要であると考えられます。また、新しい素粒子統一模型の構築を考える上で、素粒子世代間の混合を理解することは大きなヒントになると考えられます。この世代間混合を説明しうる模型の一つに超対称フレーバー対称性素粒子模型があります。この摸型によって宇宙論の諸問題が解決されうるのかを研究することは、素粒子標準模型をこえた、超対称フレーバー対称性素粒子模型の構築において非常に大きな意味を持つと考えられます。平成23年度には、超対称フレーバー対称性素粒子模型における宇宙論を調べるため、模型に含まれる平坦なポテンシャルをもつスカラー場に注目しました。研究の結果、このスカラー場が宇宙のある時期に宇宙のエネルギー密度を占有する可能性があり、そのエネルギーが素粒子標準模型に十分に受け渡されるためには、自明でない模型の拡張が必要であることがわかりました。本研究成果は超対称フレーバー対称性素粒子模型を、宇宙論を加味して構築するにあたり、大きな指標になると考えられます。本年度は素粒子標準模型を超えた新しい統一模型の候補である、超対称フレーバー対称性模型に着目し、この模型が宇宙論的問題を解決しうるのかについて調べました。超対称フレーバー対称性模型は近年のニュートリノ振動実験の結果によって得られた素粒子の世代間混合の構造を理解するのに有効な理論であることが知られています。本研究課題では超対称フレーバー対称性模型に含まれる平坦なポテンシャルをもつ擬モジュライ場によって生ずる宇宙論的問題を示し、さらにその擬モジュライ場により引き起こされる問題を解決するための模型の拡張方法を提示しました。この研究成果により、超対称フレーバー対称性模型の構築を行う際、模型が理論的実験的に成功しうるかについて一つの指標が得られたと考えられます。また本年度は超対称性を課した模型の中でも、Peccei-Quinn対称性を課したPQNMSSM模型と呼ばれるものに注目し研究を行いました。この模型では、Peccei-Quinn対称性によって、強いCP問題を解決するばかりでなく、LHC実験で発見されたHiggs粒子の質量を従来の模型に比べ自然に説明することが可能であると知られています。しかしながら、このPQMSSM模型に含まれる暗黒物質候補は熱浴から過剰に生成されうることも先攻研究により示されました。本研究では、Peccei-Quinn対称性を自発的に破るスカラー場によるエントロピー生成により、暗黒物質候補の過剰生成を抑制しうる可能性について、Peccei-Quinn対称性を破るスカラー場の真空期待値と、自発的破れを他の粒子に伝えるメッセンジャー粒子の世代数に着目し、研究を行いました。

研究は現在も進行中であり、本研究が完成した場合、LHC実験で得られたHiggs粒子の質量を自然に説明し、さらに暗黒物質候補に関する実験的制限をクリアした素粒子統一模型の候補として、PQNMSSM模型が非常に有力であると示すことができると考えられます。本年度は素粒子標準模型を超えた新しい統一模型の候補である、超対称Peccei-Quinn対称性模型に着目し、この模型が宇宙論的問題を解決しうるのかについて調べました。超対称Peccei-Quinn対称性模型には、Peccei-Quinn対称性が自発的に破れる際誘起されるNanbu-Go1dstone粒子であるaxionの超対称性パートナーとして、axinoが含まれています。このaxinoは、超対称性の破れがゲージ媒介機構でおこる場合には、よい暗黒物質候補になることが知られています。しかしながら、Peccei-Quinn対称性が破れたエネルギースケールが非常に小さい場合には、熱的に生成されるaxinoが宇宙のエネルギー密度を支配しうることも知られており、模型に制限が課されている。また、Peccei-Quinn対称性を超重力理論の枠組みで議論する場合には、Gravitinoもよい暗黒物質候補になることが広く議論されてきた。インフレーション後に生成される熱的なGravitinoは、宇宙の再加熱過程の温度が高い場合には、宇宙のエネルギー密度を支配しうることが知られている。この模型において、Peccei-Quinn対称性の破れによってもたらされる、あらゆるエントロピー希釈機構を考慮し、axino、gravitinoがそれぞれ暗黒物質候補になりうるパラメーター領域を探索した。この研究によって、ある特定のパラメーター領域において、axino、gravitinoそれぞれがよい暗黒物質候補となり、また近年PLANCK衛星実験によって得られた、有効ニュートリノ世代数を、axionの残存量がよく説明することを示した。研究進捗に伴い、サーマルインフレーションとその周辺分野を一から学ぶ必要があり、これに時間を割かれたため、計画より若干の遅れが出た。そのため、論文発表の時期が平成24年度にずれ込んでしまったため。昨年の遅れを引きずり、研究課題への着手がおくれた。これによって、Peccei-Quinn対称性模型での暗黒物質候補に関する研究についてやや遅れが出ている。今後は超対称フレーバー対称性素粒子模型に着目し、その模型に含まれる暗黒物質候補、特にニュートラリーノ以外の候補について研究を行う予定である。超対称フレーバー対称性素粒子模型に含まれるポテンシャルが平坦なスカラー場の超対称パートナーは、他の超対称パートナーに比べ小さい質量を持つことが期待される。類似の粒子は先行研究においてPeccei-Quinn対称性を持つ模型に含まれるアクシーノやレプトン数に関する対称性を持った模型に含まれるマヨリーノなどが広く研究されている。これらの暗黒物質のシナリオと比較することで独自性を持たせることができるかの検証を行う予定である。
水中衝撃波による体外結石破砕システムの開発:腎結石及び胆石破砕を目的として

微小爆発を水中衝撃波のエネルギー源とした体外衝撃波結石破砕システム(mESWL)を開発し, 222名の上部尿路結石症患者(229治療症例)に試験治療を行い, 96%の症例に治療効果を認めた.合併症としては発熱と結石排出に伴うせん痛が20%の内外の患者に見られた.この他には菌血症1例,消化管出血1例,腎被膜下血腫2例が見られた.後者の4症例は, 1例の腎被膜下血腫の1例に経皮的なドレナージを施行した他は保存的に治療した.これらの合併症の発生頻度はこれまで実用化されている体外衝撃波結石破砕機におけるものとほぼ同様であった.従って, mESWLはこれまでのESWL機と同様に臨床的な治療機として応用できることが示された.mESWLは現時点では一応,完成されたシステムであると考えているが,欠点がないわけではない.例えば私たちはmESWLの治療方式として衝撃波のエネルギー効率を重視し,患者を水槽内に入れて治療をおこなう方式(water-tub)を採用した.また,私たちは爆薬の単純性とその強力さに注目して,衝撃波発生のエネルギー源に専ら爆薬を用いてきた.しかし,爆薬を使用する限り,爆発に伴う騒音の発生や爆薬を取り扱うことの煩わしさが避けられない.騒音についてはDornier機(HM-1)と同じレベルであることが確かめられ,この点についての問題は少ないが,経済的な見地からみると爆薬そのもののコストも無視することはできない.こしたことから,将来的にはtub-less方式の検討やピエゾ素子など他のエネルギーを用いることについても検討を進めたいと考えている.mESWLの総合評価は治療効果,操作性,経済性などを含めた他の体外衝撃波結石破砕機との比較を待たなければならないが,国産の体外衝撃波結石破砕機を独自の方式で開発することができた意義は大きいとかんがえられる.微小爆発を水中衝撃波のエネルギー源とした体外衝撃波結石破砕システム(mESWL)を開発し, 222名の上部尿路結石症患者(229治療症例)に試験治療を行い, 96%の症例に治療効果を認めた.合併症としては発熱と結石排出に伴うせん痛が20%の内外の患者に見られた.この他には菌血症1例,消化管出血1例,腎被膜下血腫2例が見られた.後者の4症例は, 1例の腎被膜下血腫の1例に経皮的なドレナージを施行した他は保存的に治療した.これらの合併症の発生頻度はこれまで実用化されている体外衝撃波結石破砕機におけるものとほぼ同様であった.従って, mESWLはこれまでのESWL機と同様に臨床的な治療機として応用できることが示された.mESWLは現時点では一応,完成されたシステムであると考えているが,欠点がないわけではない.例えば私たちはmESWLの治療方式として衝撃波のエネルギー効率を重視し,患者を水槽内に入れて治療をおこなう方式(water-tub)を採用した.また,私たちは爆薬の単純性とその強力さに注目して,衝撃波発生のエネルギー源に専ら爆薬を用いてきた.しかし,爆薬を使用する限り,爆発に伴う騒音の発生や爆薬を取り扱うことの煩わしさが避けられない.騒音についてはDornier機(HM-1)と同じレベルであることが確かめられ,この点についての問題は少ないが,経済的な見地からみると爆薬そのもののコストも無視することはできない.こしたことから,将来的にはtub-less方式の検討やピエゾ素子など他のエネルギーを用いることについても検討を進めたいと考えている.mESWLの総合評価は治療効果,操作性,経済性などを含めた他の体外衝撃波結石破砕機との比較を待たなければならないが,国産の体外衝撃波結石破砕機を独自の方式で開発することができた意義は大きいとかんがえられる.われわれの開発した体外結石破砕機をもちいて臨床応用を行い、従来の西独製体外破砕機と同様の臨床効果を得ることができた。しかし初期のプロトタイプ型では爆薬ペレットを一本一本用手的に交換しなければならず、患者結石のターゲッティングにも問題があった。今年度の研究により爆薬ペレットをポリエチレンフレームに弾帯状に取りつけ、電気的に着火することで爆発操作はスピードアップし着火効率も向上した。患者の坐る椅子の移動もコンピューター制御としたので結石の位置あわせに要する時間も短縮された。これまで新型機をもちいた臨床応用例は約30名であるが一回の治療に要する時間はおよそ一時間であり、充分実用機として使用できると思われた。また興味あることには以前の爆薬ペレットの使用では硬膜外麻酔を欠すことができなかったが、ポリエチレンフレームへの取り付けペレットを使用して以来、麻酔なしで本法が施行できる例が出現したことである。この点についてはさらに検討を要するが、無麻酔で施行できることになれば安全性は高まり、医療経費の面でも利点が大きいと考えている。胆石破砕については基礎実験を終了し、現在動物実験を積極的に進めている。胆石の圧壊力は尿路結石の20kgf+に対し0.35.3kgfと小さな値を示したが、ホログラフィーによる結石インピーダンス測定では尿路結石の約2分の1程度であった。このため、結果としては胆石は尿路結石より衝撃波によって破砕され難いと思われた。

しかし雑種成犬の胆のうにヒト胆石を移植し体外からの破砕を試みたところ胆石も充分破砕可能であることが判明した。したがって肺を防御すれば臨床的にも応用可能と考えられ、本年度は臨床応用に向けて研究を行いたい。
日本人中国語学習者の中間言語コーパスの構築及び教材開発への応用

本研究は日本語母語話者の中国語学習者に信頼できる文法的誤用の改善方法を提供することを目指して、京都大学で初級・中級中国語授業を履修する学習者を研究対象として、学習者コーパスの構築を試みた。具体的には、従来の学習者コーパスにおける問題点の解決を図り、単一のジャンルに偏らない均衡的なコーパスを実現するため、会話・物語・論説という3つのジャンルを選んで実験を行った(1簡単な会話文を中国語に翻訳させた2漫画を見せて、物語の地の文を作文させた3議論しやすいテーマについて簡単な論説文を書かせた)。また、テキストや辞書の使用を禁止し、漢字の書き間違いを考慮してコンピュータ上ではなく紙に文章を書かせた。さらに、1回の実験につき1時間以内に実施して時間制限を行い、1つのテーマの語数は100文字以上と制限した。本研究の実験は平成26年度の前期(7月)と後期(12月)授業において行われた。その結果、初級学習者(農学部、法学部、総合人間学部、理学部)と中級学習者(法学部、経済学部、文学部、総合人間学部)から約60000字のデータを収集した。実験で得られた紙媒介のデータは、すべて検索可能な電子版(wordファイル)に書き起こされた。本コーパスを効果的に利用すれば、日本人学習者の中間言語における文法構造、語彙の使用、誤用の一般的な特徴、学習者の発達過程における特徴を把握でき、教育現場での治療的な文法指導が期待できるとともに、電子版を利用して言語分析ツールを用いて大量のデータ処理ができ、学習者の目標言語への定量的、統計的なアプローチも可能になり、中国語教育の分野にとどまらず、教育工学や第二言語習得研究の分野に対する貢献も期待できる。26年度が最終年度であるため、記入しない。
インド伝統医学の理論と実践に関する調査研究

本研究は、これまで学術的な研究対象として取り上げられることが少なかったインド伝統医学を、インド文化の重要な構成要素の1つとしてとらえ、その実相を解明するために必要な資料・記録を整備し、今後の研究活動の基盤として利用できるようにすることを目標としたものである。主として(1)インド伝統医学文献およびその写本資料の収集と調査研究、(2)インド伝統医学理論の発達史に関する研究、(3)インド伝統医学における臨床治療の実態に関する資料収集および調査研究を行い、それぞれの成果を学術論文および学会発表の形で明らかにすることができた。また、本研究の成果の一部であるインド伝統医学テキストデータベースをインターネット上で継続的に公開することとした。(1)インド伝統医学文献および写本資料の収集と調査研究デンマーク・コペンハーゲン大学のKennethG. Zysk准教授の協力を得て、インド伝統医学文献『チャラカ・サンヒター』の注釈書の写本資料に基づいた研究を進めた。研究成果の一部をInternational Workshop on Classical Indian Medicineにおいて発表した。(2)インド伝統医学理論の発達史に関する研究インド伝統医学書『アシュターンガ・プリダヤ・サンヒター』および『アシュターンガ・サングラハ』等の医学理論に関する章を中心として読解を進めた。また、山中行雄氏(佛教大学総合研究所非常勤嘱託研究員)の協力を得て、仏教文献に見られる医学的記述を読解し、インド伝統医学書に見られる同様の記述との比較によって、インド医学理論とその文化的背景について研究を進めた。成果の一部を『日本医史学雑誌』に発表した。(3)インド伝統医学における臨床治療の実態に関する資料収集および調査研究1インド伝統医学文献および写本資料の収集と調査研究2インド伝統医学理論の発達史に関する研究インド伝統医学書『チャラカ・サンヒター』とその註釈文献、『アシュターンガ・ブリダヤ・サンヒター』および『アシュターンガ・サングラバ』等の医学理論に関する章を中心として読解を進めた。成果の一部を『日本医史学雑誌』に投稿した(現在査読中)。3インド伝統医学における臨床治療の実態に関する資料収集および調査研究1インド伝統医学文献および写本資料の収集と調査研究デンマーク・コペンハーゲン大学のKenneth G. Zysk教授の協力を得て、インド伝統医学文献『チャラカ・サンヒター』の現存最古の注釈書Jajjata's Nirantarapadavyakhyaの写本資料に基づく研究を進めた。研究成果の一部をインド思想史学会第17回学術大会において発表した。2インド伝統医学理論の発達史に関する研究インド伝統医学書『チャラカ・サンヒター』とその註釈文献、『アシュターンガ・フリダヤ・サンヒター』および『アシュターンガ・サングラバ』等の医学理論に関する章を中心として読解を進めた。3インド伝統医学における臨床治療の実態に関する資料収集および調査研究
熱帯地域の森林資源回復に関する研究

この研究は,森林の伐採・焼却後1年目及び2年目の初期における二次遷移,土壌の理化学性の変化及び熱帯有用樹種の適応性について明らかにするためにおこなった.1.森林調査をおこなった後, 1985年9月中旬に伐採をおこない, 11月下旬に焼却した.さらに, 1986年1月中旬に,熱帯有用樹種(タイワンハンノキ,タイワンフウ,ジャイアントイピル・イピル,ユーカリ)を植栽した.2.伐採前の林分構造では, 3cm以上の樹種の数は35種で,優先種はイタジイであった. ha当りの本数及び材積は,それぞれ3,475本, 173m^3であった.3.二次遷移は,アカメガシワ,ベニバナボロギクなど陽性の伐開地植生の侵入種が多く出現し,伐採1年後に植被率6090%になった.対照区は高木性樹種,焼畑区では草木性植物が多い傾向にあった.4.全構成種の生活型による配分割合では,高木亜高木性樹種は伐採・焼却後2年後に天然林の既存種の比率が増加し,低木性樹種は減少した.ツル性植物は侵入種が多く,草木性植物は一時増加するが2年後に減少した.5.土壌の理化学性の変化は,全般的にみて伐採・焼却直後に測定値の変化が大きく,経時的に漸減,または漸増し,伐採・焼却前の値に類似してくる.また,その変化量は対照区よりも焼畑区において大きい傾向にあった.6.伐採・焼却直後,値が増加して経時的に漸減する要素は,孔隙量, PH.炭素, C/N比,置換性塩基類等で,逆に,減少した後漸増する要素には,表層硬度,透水性,容積重,置換酸度等であった.7.熱帯有用樹種の適応性についてみると,焼却後の初期の活着率は対照区よりも焼畑区においてよく,また,平均樹高も対照区より焼畑区において高く,焼却が活着率及び樹高生長量におよぼす影響の大きいことがわかった.この研究は,森林の伐採・焼却後1年目及び2年目の初期における二次遷移,土壌の理化学性の変化及び熱帯有用樹種の適応性について明らかにするためにおこなった.1.森林調査をおこなった後, 1985年9月中旬に伐採をおこない, 11月下旬に焼却した.さらに, 1986年1月中旬に,熱帯有用樹種(タイワンハンノキ,タイワンフウ,ジャイアントイピル・イピル,ユーカリ)を植栽した.2.伐採前の林分構造では, 3cm以上の樹種の数は35種で,優先種はイタジイであった. ha当りの本数及び材積は,それぞれ3,475本, 173m^3であった.3.二次遷移は,アカメガシワ,ベニバナボロギクなど陽性の伐開地植生の侵入種が多く出現し,伐採1年後に植被率6090%になった.対照区は高木性樹種,焼畑区では草木性植物が多い傾向にあった.4.全構成種の生活型による配分割合では,高木亜高木性樹種は伐採・焼却後2年後に天然林の既存種の比率が増加し,低木性樹種は減少した.ツル性植物は侵入種が多く,草木性植物は一時増加するが2年後に減少した.5.土壌の理化学性の変化は,全般的にみて伐採・焼却直後に測定値の変化が大きく,経時的に漸減,または漸増し,伐採・焼却前の値に類似してくる.また,その変化量は対照区よりも焼畑区において大きい傾向にあった.6.伐採・焼却直後,値が増加して経時的に漸減する要素は,孔隙量, PH.炭素, C/N比,置換性塩基類等で,逆に,減少した後漸増する要素には,表層硬度,透水性,容積重,置換酸度等であった.7.熱帯有用樹種の適応性についてみると,焼却後の初期の活着率は対照区よりも焼畑区においてよく,また,平均樹高も対照区より焼畑区において高く,焼却が活着率及び樹高生長量におよぼす影響の大きいことがわかった.昭和61年度は、試験地の1年後の二次植生,萌芽再生,土壌の理化学性,導入樹種の適応性等について調査した。その結果は、次のとおりである。1.強度に焼却された個所の二次植生はほとんど発生せず、裸地状態であった。この焼却度が植生回復に重要な影響を与えるものと考えられる。2.R当りの切株数は対照区で約9,530本、焼畑区で約7,960本、そのうちそれぞれ約88%、約70%が萌芽再生し、焼却による差異が認められた。3.導入樹種の活着率は、対照区,焼畑区においてそれぞれタイワンフウ84%,92%,ジャイアントギンネム84%,88%,タイワンハンノキ63%,64%,ユーカリ16%,17%で、いずれの樹種も焼畑区においてわずかによいことがわかった。1年後の平均樹高は対照区,焼畑区それぞれタイワンハンノキ122cm,180cm,タイワンフウ90cm,104cm,ジャイアントギンネム83cm,97cm,ユーカリ77cm,94cmで、いずれの樹種も焼畑区において高かった。4.その他、京都大学熱帯農学研究室,九州大学森林経理学研究室においてアグロ.フォレストリーに関するデータを収集し、参考に供した。

5.次年の最終年度は、二次植生,萌芽再生力,土壌理化学性,導入植物の生長量の経時的な変化等を地握し、火入れ焼却後の森林資源回復について総合的な考察を加えたい。6.土壌の理化学性は、伐採前に比較して伐採焼却直後の変化が大きく、その後時間の経過に伴い、伐採前の値に近似してくるようである。また、焼畑区は対象区に比べて、変化値の大きい傾向がみられた。昭和62年度は,森林の伐採・焼却後の2年目の二次植生及び土壌の理化学性の遷移,萌芽再生力,熱帯有用樹の適応性等について研究した.その結果,次の知見が得られた.1.強度に焼却された箇所の二次植生は2年目に発生し,そのほとんどが1年生草本であることが判明した.このことから,焼却度の程度が植生回復に影響を及ぼしていることがわかった.2.二次植生の出現種数は前植生の残存種と侵入種を合わせると対照区,焼畑区においてそれぞれ6979種, 7277種で年による増減があり,種の消長では各試験区とも1年目に出現した1年生草本の消失とシダ,ツル性,木本植物の発生,及び前植生の萌芽の難易と生長速度等のちがいによる変動がみられる.また,各試験区とも植生の上層高は1.24mで植被率とも1年目より著しく増大しているが,ハマセンダン,イイギリなど先駆植物の消失は少ないようである.概観上はやぶ状の細形立木からなる高密度林分である.3.熱帯有用樹の生存率は,対照区,焼畑区でそれぞれタイワンフウ87%, 90%,タンワンハンノキ57%, 61%,ジャイアントギンネム72%, 82%となって,いずれの樹種も焼却区においてよいことがわかった.4.熱帯有用樹種の植栽後2年目の平均樹高は,対照区,焼畑区でそれぞれタイワンフウ171cm,183cm,タイワンハンノキ148cm,218cm,ジャイアントギンネム130cm,159cmで,いずれの樹種も焼却区においてよいことがわかった.5.土壌の理化学性は,いずれの試験区でも伐採前に比較して伐採・焼却直後の変化が大く,時間の経過とともに,伐採前の値に近似してくる.このことは,伐採によって地表面の有機物が急速に分解し,また,焼却によって生じた灰分が土壌中に浸透したためと推測される.とくに焼却区における化学的成分の増加が著しかった.
MITF,BRAF,KITを併用分子標的とする悪性黒色腫の治療研究開発

我々はこれまで、MITFはその発現が過剰でも過少でも増殖が抑制されることを明らかにし、MITFが悪性黒色腫における分子標的となりうることを示した。またDNAマイクロアレイの結果より、MITFとBRAF-MAPK経路による増殖に関する制御遺伝子はそれぞれ異なっていることがわかった。MITF,BRAF、KITを個々に阻害することによる腫瘍抑制効果は認められた。しかし、3剤を併用することにより腫瘍抑制効果の増強が期待されたが、個々の遺伝子の阻害剤を用いた時に比べて有意な増殖抑制効果は得られなかった。MITFのRNA干渉とKIT阻害剤の併用による悪性黒色腫細胞への効果を検討するため、細胞株を用いてまずはin vitroでの検討を行った。BRAFの変異が認められない肢端黒色腫細胞株であるSM3とSMYM-PRGPに対して、KIT阻害剤であるsunitinibを用いて増殖抑制効果を検討したところ、コントロールに比べて有意に強い増殖抑制を認めた。同様にMITFに対するRNA干渉を同じ2種類の細胞株を用いて行ったところ、コントロールに比べて有意に強い増殖抑制を認めた。これらの結果を踏まえて、今後これら二つの併用をまずはin vitroで検討し、増殖抑制効果の増強を認めるならば、in vivoでの検討をする意義が非常にあると思われる。次に、in vivoでのMITF RNA干渉による効果を検討した。In vitro実験でMITFを標的とするRNA干渉により、強い増殖抑制を認めた悪性黒色腫細胞株である624melをNOD/SCIDマウスの皮下に移植し、担癌マウスを作製した。その3日後に化学合成されたMITFに対するsiRNAを腫瘍内に直接局注した。陰性コントロールとしてPBSを用いた。腫瘍の計測を3日毎に行ったが、コントロールに比べて有意な結果は得られなかった。導入効率が低いことが理由として考えられ、MITF抗体を用いて腫瘍組織を免疫染色したところ、やはり有意なMITFのタンパク発現低下が認められず、今回の結果は導入効率の低さが原因と考えられた。次年度はこれら導入効率を改善し、検討を進める必要があると思われる。MITF,BRAF、KITを併用分子標的とする悪性黒色腫の治療を開発することを目的として、まずin vitroでMITFはRNA干渉を用いて、KITはKIT阻害剤であるsunitinibを用いて別々に阻害したところ、メラノーマ培養細胞の増殖抑制を優位に認めた。さらにBRAF変異を標的にした阻害剤として臨床治験が進められているPLX4032を併用して、3剤による腫瘍抑制効果を検討している。3剤を併用することにより腫瘍抑制効果の増強が期待されたが、個々の遺伝子の阻害剤を用いた時に比べて有意な増殖抑制効果は得られなかった。現在、阻害剤の濃度を再検討するとともに、阻害剤を用いても増殖している細胞を解析し、細胞内における遺伝子の発現量および変異の変化などを検討している。さらにin vivoでのメラノーマ細胞の増殖抑制効果も検討するためにNOD/SCIDマウスとメラノーマ培養細胞を用いて、HITFのRNA干渉とKIT阻害剤sunitinib、BRAF変異阻害剤PLX4032による増殖抑制効果を検討した。現在までの実験結果では、個々の遺伝子を阻害することによる増殖抑制効果は認められた。しかし、MITF,BRAF、KITに対する阻害剤の併用によって、個々の遺伝子を抑制した場合と比べて優位な増殖抑制効果を示すことはできなかった。やはり、阻害剤の濃度を再検討が必要であるとともに、増殖している細胞の解析を進めている。