hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球環境に影響する微量成分気体の精密分析法の開発および大気中挙動の研究

近年・大気中のフロンやメタンなど微量気体成分の濃度増加が成層圏オゾン層破壊や地球温暖化など地球環境に大きな影響を及ぼすことが明らかにされ、国際的に生産消費が規制される特定フロン(CFC)に代わる代替フロン(HCFC)の開発が進んでいる。今後代替フロンへの切替えに伴ってそれらの大気中濃度が急速に増加することが予想され、それらの環境への影響を評価することが急務となっている。そのためには大気中濃度の分布や変動の精密測定から、大気中におけるこれら化合物の挙動や寿命を明らかにすることが重要である。しかしこれら化合物の大気中濃度の分析は特定フロンやメタンよりさらに困難であり、世界的にもまだ確立されていない。本研究では従来の方法では検出困難なこれら代替フロン(HFCやHCFC)などを検出・測定する高感度精密分析法を開発・確立し、それらの大気中での挙動を解明することを目的とする。バックグラウンド濃度大気試料の取扱いには、当初予定していた現有の真空ラインでは不十分であることが明らかになったので、本年度は先ず超清浄な全金属製真空ラインを設計・製作し、大気試料取扱いと低温濃縮試料導入法について検討した。さらに高感度検出器として四重極型質量分析器を備えたガスクロマトグラフ質量分析計(QP5000)を購入し、代替フロンの質量スペクトルの測定など、基本的条件の測定を開始した。現在、超微量成分を検出・定量するために装置を改造して真空ラインと結合し、調整を行っている。今後、操作条件を検討して代替フロンなどの超高感度検出・精密分析を可能にするとともに、北海道の納沙布岬や稚内周辺で採取して得られる北半球中緯度を代表するバックグラウンド大気中の濃度を精密測定し、大気中における挙動を解析する予定である。
酸素ラジカル代謝酵素の遺伝子発現・細胞内輸送の異常と心筋細胞障害

本研究者らは、心筋細胞内におけるミトコンドリア酸素ラジカル代謝系、ならびにその細胞内輸送系の分化異常・修飾が、心筋のストレス応答、病態形成に如何に関与するかの検討を試み、まず、in vivoの虚血一再灌流モデルにおいては、心臓の虚血耐性とミトコンドリアMn-SOD誘導とが密接に関連することを見いだした。かかる現象のメカニズムをさらに詳細に検討するため、培養心筋細胞の低酸素一再酸素化モデルを用いて実験を行った。培養心筋細胞においても、heat shockによる前処置により心筋細胞の低酸素負荷耐性が増強し、この時、心筋細胞内のheat shock prorein(HSP)72、ミトコンドリアMn-SOD活性、および、蛋白量が増加した。antisense oligodeoxyribo-nucleotide添加によりMn-SOD発現を抑制すると心筋の低酸素耐性の増加は認められなかった。Mn-SODは細胞質内でpro Mn-SODとして合成され、ミトコンドリアへ輸送後に活性体となる。HSP72の誘導は低酸素耐性獲得とは直接関連しないが、細胞内での物質輸送、活性化に密接に関与していることが報告されている。従って、pro Mn-SODとHSP72との相互作用が、Mn-SODの心筋細胞内輸送、ならびに活性化を介して、心筋のストレス耐性獲得に重要な役割を占める可能性がが示唆されるため、現在、その機構を検討中である。
骨延長術により上顎側方偏位を改善する際の牽引力の解析

創外固定装置のREDシステムに小型張力センサを組み込み、上顎の側方偏位改善を行う症例における牽引力のモニタリングを目的とした。本研究期間中にセンサの長径を23 mmから19 mmにまで小型化した。口唇口蓋裂6症例の上顎骨延長術をモニタリングした結果、上顎骨の平均前方移動量は8.6±2.1 mm、左右の平均牽引力の最大値は18.4±5.5Nであり、上顎骨の変化量と牽引力には有意な正の相関を認めた。上顎の側方偏位を示す口唇口蓋裂症例において、3方向の牽引ワイヤーを用いて咬合を改善することが可能であった。力と大きさの異なる差動牽引力の適用が骨の前後方向のみならず側方偏位の改善にも有効であった。上顎の著しい形態異常を呈する先天性疾患の症例においては、上顎の前後的な劣成長のみならず側方への偏位を示すものも少なくない。本研究においては、創外型骨延長装置であるRED systemに超小型張力センサを組み込むことにより、上顎を前方および側方に牽引する際の牽引力、すなわち上顎骨にかかる力の大きさを経時的および経日的に計測し、RED systemによる上顎骨延長術のモニタリングを図ることに着目した。骨延長術による上顎の三次元的な移動を行う症例において、牽引力の分布を解析することを本研究の目的とした。RED systemはその牽引装置が複雑な構造である上に、口唇部に近接して装着される。そのために、装置の外から計測器にて牽引ワイヤーの張力を正確に計測することは困難である。顎顔面領域における骨延長時にかかる力の大きさの正確な計測結果に関しては、前年度の実績として、張力センサの接続部の形態を改良することによりさらに19mmにまで小型化することに成功した(SSK社製、LT6の改良型)。当該年度は、Le Fort I型上顎骨延長法を適応した口唇口蓋裂患者6名を対象とし、経時的および経日的に延長装置にかかる牽引力の測定を行った。上顎骨の変化量として、術前・骨延長中・骨延長終了時の側面頭部X線規格写真からANSの水平移動距離と、移動距離の実長を計測した。また、上顎骨の変化量から延長効率を算出した。その結果、骨延長前後の上顎骨の平均水平移動距離は8.6±2.1mm、実長では11.2±2.7mmであり、左右の平均牽引力の最大値は18.4±5.5Nであった。骨延長中の上顎骨の変化量と牽引力は、全症例において有意な正の相関を認めたが(p<0.05)、延長効率と上顎骨の変化量・年齢・性別・裂型に明らかな関連性を認めなかった。創外型骨延長装置であるREDsystemに超小型張力センサを組み込むことにより、上顎骨延長術のモニタリングを図ることに着目し、骨延長術による上顎の三次元的な移動を行う症例において、牽引力の分布を解析することを本研究の目的とした。張力センサの接続部の形態を改良することにより研究開始当初の23mmから19mmにまで小型化することに成功したRED systemのスピンドルユニットに張力センサを連結し、パーソナルコンピュータにて出力表示するセットアップの構築に問題がないことを確認した。Le Fort I型上顎骨延長法を適応した口唇口蓋裂患者6名を対象とし、経時的および経日的に延長装置にかかる牽引力の測定を行った。結果、骨延長前後の上顎骨の平均水平移動距離は8.6±2.1mm、実長では11.2±2.7mmであり、左右の平均牽引力の最大値は18.4±5.5Nであった。骨延長中の上顎骨の変化量と牽引力は、全症例において有意な正の相関を認めた(p<0.05)。左側口唇口蓋裂、オーバージェット-5.0 mm、オーバーバイト+4.0 mm、上顎正中の左方偏位6.0 mmの症例について、反対咬合および正中の改善のため上顎骨延長法を適用した。骨延長術の牽引開始から7日後、目標とする通法の前方移動がほぼ達成されたため、正中偏位の改善のために左側の牽引用フックから右斜め前方へ牽引するワイヤーを追加した。延長期間中の3本のワイヤーの最大牽引力は、右側6.2 N、左側17.7 N、右斜め前方9.0 Nであった。骨延長法適用前後の上顎骨の前方移動量は、右側10 mm、左側2 mmで、上下顎前歯正中は一致し、適切な被蓋を獲得した。力の大きさと方向のそれぞれ異なる差動牽引力の適用は、前後方向のみならず側方偏位の改善に有効であった。

上顎の著しい形態異常を呈する先天性疾患の症例においては、上顎の前後的な劣成長のみならず側方への偏位を示すものも少なくない。本研究においては、創外型骨延長装置であるRED systemに超小型張力センサを組み込むことにより、上顎を前方および側方に牽引する際の牽引力、すなわち上顎骨にかかる力の大きさを経時的および経日的に計測し、RED systemによる上顎骨延長術のモニタリングを図ることに着目した。骨延長術による上顎の三次元的な移動を行う症例において、牽引力の分布を解析することを本研究の目的とした。RED systemはその牽引装置が複雑な構造である上に、口唇部に近接して装着される。そのために、装置の外から計測器にて牽引ワイヤーの張力を正確に計測することは困難である。顎顔面領域における骨延長時にかかる力の大きさの正確な計測結果に関しては、研究代表者らが23mmにまで小型化、改良した張力センサを用いて学会報告しているのみである。研究初年度の主な研究計画は、上顎の前方および側方への移動を目的とする骨延長術について、センサのさらなる縮小化を図ることとした。当該年度の実績としては、張力センサの接続部の形態を改良することによりさらに19mmにまで小型化することに成功した(SSK社製、LT6の改良型)。RED systemのスピンドルユニットに、超小型張力センサを連結して設定し、センサからインタフェイスを介し、パーソナルコンピュータにて出力表示するセットアップを構築した。口腔に近接して使用のため、センサの耐水性および接続コードの強度を確認した。本研究にてRED systemに適用する側方偏位改善のためのワイヤーは牽引方向の調節が可能であり、臨床適用に問題ないようセットアップの確認を行った。現在までの実績としては、張力センサの接続部の形態を改良することによりさらに19mmにまで小型化することに成功した。また、張力計を用いた6症例の上顎前方移動様相について解析した。しかしながら、側方偏位を呈する症例に対する3次元的な解析が不十分である。RED systemのスピンドルユニット(牽引用スクリューにより装置を活性化する部分)に、超小型張力センサを連結し、スクリューの活性化によりセンサに張力がかかるよう設定した。センサからインタフェイスを介し、パーソナルコンピュータにて出力表示するセットアップを構築した。口腔に近接して使用のための耐水性および接続コードの補強に関して、臨床適用可能であることを確認した。本研究にてRED systemに適用する側方偏位改善のためのワイヤーは、牽引方向の調節が可能であり、本研究において臨床上使用に問題ないようセットアップの確認を行った。ただし、作製した超小型張力センサをワイヤーにて強度試験機に連結し荷重した際の計測値の基礎データについては、現時点で得られていない。以上、当該年度の研究目標はおおむね達成したが、張力計の精度の基礎データの収集に関しては不十分である。臨床データの蓄積を図る。RED systemの活性化の前後で張力の計測を行う。
海馬歯状回・神経新生の睡眠による調節メカニズムの神経科学的解明

脳機能に重要な役割を果たす海馬歯状回における神経新生に対する睡眠の調節メカニズムを明らかにすることが本研究の目的である。神経幹細胞は自己複製能及び多分化能を有する未分化な細胞であり、側脳室下帯および海馬歯状回に存在する。最近、神経幹細胞は病的プロセスに対する再生機能だけでなく、脳の生理学的機能と密接な関係があることが明らかになってきた。平成17年度の研究により、睡眠剥奪が海馬-歯状回の門領域に存在する神経幹細胞の増殖能を抑制すること、および睡眠剥奪後の回復睡眠が海馬歯状回の顆粒細胞下層に存在する神経幹細胞の増殖能を約2倍に増加させることを見出した。そこで本年度の研究では、睡眠による神経幹細胞活性調節の原因脳内物質の同定を、培養神経幹細胞を用いて行った。特に、睡眠剥奪によって脳内で産生され、強力な睡眠誘発作用を有するプロスタグランジンD_2とアデノシンに着目した。海馬由来の神経幹細胞をニューロスフェア法によって分離培養し、その増殖能に対するプロスタグランジンD_2とアデノシンの効果を生細胞数測定法(WST-8法)によって検討した。プロスタグランジンD_2とアデノシンは濃度依存的にEGFおよびFGF2によって惹起される神経幹細胞の増殖を抑制した。プロスタグランジンD_2とアデノシンは共にG_S共役型受容体のリガンドとして作用することが知られているので、アデニル酸シクラーゼ活性化薬であるフォルスコリンを負荷したところ、同様に海馬由来神経幹細胞の増殖能は抑制された。これらの結果から、睡眠は成体脳、特に海馬における神経新生の調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、睡眠剥奪による神経新生の抑制はプロスタグランジンD_2とアデノシンによる細胞内cAMP濃度の増加によってもたらされている可能性が強く示唆された。神経幹細胞(NSCs)は自己複製能及び多分化能を有する未分化な細胞であり、側脳室下帯および海馬歯状回に存在する。最近、NSCsは病的プロセスに対する再生機能だけでなく、脳の生理学的機能と密接な関係があることが明らかになってきた。そこで、本研究では睡眠に着目し、睡眠剥奪やその後の回復睡眠が成体ラット脳内の神経幹細胞の増殖に及ぼす影響をBrdU (bromodeoxyuridine)免疫染色法によって検討した。その結果、トレッドミルを用いた96時間の睡眠剥奪群では、海馬歯状回および側脳室下帯における神経幹細胞の増殖能に影響を及ぼさなかった。ところが、睡眠剥奪後に、6時間の睡眠を許すと(回復睡眠)、側脳室下帯における神経幹細胞の増殖能は変化しなかったが、海馬歯状回における神経幹細胞の増殖能は約2倍増加した。さらに、BrdU投与の2週間後に脳を還流固定して、ニューロンマーカーのNeuNまたはアストログリアマーカーのGFAPとBrdUの二重染色法によって、ニューロン新生やアストログリア新生に対する回復睡眠の影響を検討したところ、回復睡眠は海馬歯状回における新生細胞(BrdU陽性細胞)数を増加させていた。新生ニューロン数と新生アストログリア数の割合に対しては、回復睡眠は影響しなかった。以上の結果より、睡眠剥奪後の回復睡眠が海馬歯状回の神経幹細胞の自己増殖能を亢進し、ニューロン新生やアストログリア新生を増加させる作用のあることが明らかになった。
電子欠損性骨格を核とする新奇な導電性材料群のアトムエコノミカル合成法の開拓

本研究では、電子欠損性のチエノイソインディゴ骨格を核とするドナー・アクセプター型導電性材料群のアトムエコノミカル合成法の確立に取り組んだ。直接アリール化反応の触媒サイクルに立脚したモノマー設計を駆使することで、目的の導電性材料群を直接アリール化反応によって高効率に合成することに成功した。さらに、直接アリール化反応で得たチエノイソインディゴ骨格含有高分子を用いた有機薄膜太陽電池の作製および特性評価を初めて報告した。本研究では、高性能な有機薄膜トランジスタおよび有機薄膜太陽電池の開発を目指し、それぞれのアプリケーションに最適なチエノイソインディゴ(TIG)骨格含有有機半導体材料の開発を行う。チエノイソインディゴ骨格含有有機半導体材料に関して、「分子構造-分子特性・ナノ構造」の相関性を解明することで、それぞれのアプリケーションに最適な材料設計指針を確立する。また、高分子合成の観点から、アトムエコノミカルな直接アリール化合成によりそれらの材料合成を行う。TIG構造をアクセプター部として、4種類のチオフェン誘導体をドナー部に導入することで、TIG骨格を含有するドナー/アクセプター型低分子材料4種類をスティレカップリング反応により新規に合成した。得られた4種類の新規低分子材料の特性評価を、紫外/可視光(UV-vis)吸収スペクトル測定、サイクリックボルタンメトリー(CV)測定、および示差走査熱量(DSC)測定により行った。UV-vis吸収スペクトル測定の結果、ドナー部の構造調節によって最大で吸収端1100 nmに及ぶ広域な光吸収を達成した。電気化学特性については、-4.8から-5.0 eVの範囲でのHOMOの制御も達成した。さらに、DSC測定からはドナー部の最適化によって液晶相と考えられるナノ秩序構造を持つTIIG骨格含有低分子材料の合成が可能であることを見出した。以上、4種類のチオフェン誘導体をドナー部に導入した新規TIIG骨格含有ドナー/アクセプター型低分子材料群の合成に成功した。さらに、それらの材料に関して「分子構造-分子特性・ナノ構造」の相関性を検証した結果、ドナー部の構造調節によって分子特性の制御のみならずナノ秩序構造を示す材料開発が可能であることを見出した。これまでに4種類の新規TIG骨格含有低分子材料を合成し、それらに関して「分子構造-分子特性・ナノ構造」の相関性の検証を完了した。申請時の研究計画から大きな研究の遅れは生じておらず、これまでの進捗はおおむね順調に進展していると考える。本研究では、チエノイソインディゴ(TIG)骨格含有有機半導体材料に関して、「分子構造-分子特性・ナノ構造」の相関性を解明することで、有機薄膜太陽電池に最適なTIG骨格含有有機半導体材料の開発を目指した。さらに、高効率かつ低環境負荷な高分子材料開発の観点から、直接アリール化反応によるTIG骨格含有導電性高分子の合成法の確立、および有機薄膜太陽電池への応用に取り組んだ。平成29年度、直接アリール化反応によるTIG骨格含有導電性高分子の合成法の確立と有機薄膜太陽電池への応用に取り組んだ。直接アリール化反応の触媒サイクルに立脚したTIG骨格含有モノマーを合成し、そのモノマーに対して反応条件を詳細に検討することで、高収率でTIG骨格含有導電性高分子を得る直接アリール化合成法を確立した。さらに、直接アリール化反応で得たTIG骨格含有導電性高分子をドナー材料に用いた有機薄膜太陽電池から、3%以上の変換効率を達成した。この変換効率は、TIG骨格含有導電性高分子を用いた有機薄膜太陽電池の報告例の中で、非常に高い性能であった。この結果は、直接アリール化合成法で得たTIG骨格含有導電性高分子の有機エレクトロニクス応用研究に期待が持てる一例と言えるであろう。本研究では、TIG骨格含有有機半導体材料に関して、「分子構造-分子特性・ナノ構造」の相関性を詳細に解明するとともに、直接アリール化反応による高効率なTIG骨格含有導電性高分子の合成法を確立することに成功した。さらに、上述の導電性高分子を用いた有機薄膜太陽電池開発からは、直接アリール化合成法で得た導電性高分子の有機エレクトロニクスへの実利用に期待が持てる成果を得た。TIG骨格含有高分子材料の合成に着手し、高分子材料に関しても「分子構造-分子特性・ナノ構造」を詳細に検討し、低分子から高分子に至るTIG骨格含有有機半導体材料群について有機薄膜トランジスタおよび有機薄膜太陽電池に最適な材料設計指針の決定を目指す。さらに、それを踏まえて高性能な各アプリケーション開発を行う。高分子合成、機能性高分子平成28年度は、本科研費に加えて当該研究に関連する奨学寄付金を獲得していた。予算執行上、奨学寄付金を先に使用しなければならず、当初の申請使用額と違いが生じた。平成29年度の申請額については、計画通りに有機薄膜トランジスタと有機薄膜太陽電池作製のための消耗品および旅費として使用する。繰越分については、平成26年度の研究成果を踏まえて新規の高分子材料合成のための消耗品費として主に使用する。
機械学習による画像自動分類を活用した考古学ビッグデータの構造化と情報探索への適用

考古学は蓄積型の学問である。これまでの調査研究によって膨大な文字情報と画像情報が蓄積されているが、標準化・構造化が進まず、情報の体系的な検索と再利用性に課題がある。本研究では、膨大な情報資産を「考古学ビッグデータ」と捉え、機械学習により構造化を進めることにより流通性と再利用性の向上をはかる。さらにデータ探索(データマイニング等)の基盤構築を目指す。本研究によって過去の研究蓄積データの構造化を実現できれば、考古学研究の深化に貢献できる。参照される機会が少なかった資料の再評価につなげることも可能となる。
グローバルな膜輸送障害に着目した先天性大脳白質形成不全症の新規細胞病態の解明

中枢神経系の髄鞘膜蛋白質PLP1のアミノ酸置換変異は、重篤な先天性大脳白質形成不全症PMD病の原因となる。変異体PLP1による細胞障害機序の解明は、現在有効な根治療法がないPMDの治療法の開発のために重要である。我々は予備研究のデータより、小胞体ストレスによって、小胞体のカルシウム濃度の制御機能が低下し、カルシウム依存的な細胞内物流システムに支障を来たし、細胞の恒常性維持に必要な正常分泌蛋白質・膜蛋白質のグローバルな輸送障害を引き起こすという新規病態仮説を提唱し、このモデルの検証とその細胞分子機序の解明を行う。本研究の成果は、PMDの新たな治療標的の同定につながる。
肺高血圧症における内皮由来過分極因子の役割解明と治療応用

小児における肺高血圧症は心不全の増悪を引き起こす予後不良の病態である。本研究では肺高血圧病変における血管内皮由来過分極因子(EDHF)の作用状態、肺高血圧病変進行抑制における役割解明と治療応用に関してカリウムチャネル制御の点から検討した。モノクロタリン投与または低酸素暴露によって肺高血圧症を呈したラット肺血管組織では内皮依存性弛緩およびEDHF依存性弛緩が低下していた。肺動脈血管内皮細胞におけるKCa3.1, KCa2.3、平滑筋細胞でのKCa1.1発現低下が確認された。これらはEDHFに依存する血管拡張作用の低下を示し、EDHF経路活性化に伴う肺高血圧治療の可能性が示唆された。小児の肺動脈性肺高血圧症では病態の進行とともに、血管内膜の肥厚線維化・中膜の平滑筋層肥大・叢状病変と呼ばれる複雑な像を呈する病変が認められ、心不全の増悪を引き起こし、患児の予後に大きく影響している。まず、コントロール(正常肺動脈圧)ラットおよび肺高血圧ラットにおける肺動脈のEDHF産生・遊離およびEDHFに対する血管平滑筋細胞の反応の検討を行った。モノクロタリン投与または低酸素暴露によって肺高血圧を呈したラットの肺血管組織を摘出し、血管張力測定を施行して、内皮依存性弛緩およびEDHF依存性弛緩について観察する。EDHF依存性弛緩の検討ではPGI2阻害剤、NO産生阻害剤、グアニル酸サイクラーゼ阻害剤などを適宜使用して施行した。肺高血圧ラットにおいては内皮依存性の血管弛緩反応低下が認められ、肺血管のEDHFに対する反応を検討したところ反応性の低下が認められた。次に、各々のラット群において、血管内皮細胞のKCa3.1, KCa2.3 channel、平滑筋細胞のKCa1.1 Channelの発現量をWestern blot、免疫組織染色および電気生理学的手法を用いて検討することとしている。小児においては特発性および先天性心疾患や呼吸器疾患に伴い肺動脈性肺高血圧の病態を呈する。肺高血圧の病態進行とともに病理学的には血管内膜の肥厚線維化・中膜の平滑筋層肥大・叢状病変と呼ばれる複雑な像を呈する病変が認められ、心不全の増悪を引き起こし、患児の予後に大きく影響を及ぼすこととなる。我々は本研究において肺動脈性肺高血圧症の血管病変における血管内皮由来過分極因子(Endothelium-derived hyperpolarizing factor, EDHF)の作用状態、およびEDHFの肺高血圧病変進行における役割解明と肺高血圧症への治療応用の開発に関して研究することを目的として、おもに血管内皮細胞および血管平滑筋細胞のカリウムチャネル制御の点から検討していくこととした。コントロール(正常肺動脈圧)ラットおよび肺高血圧ラットにおける肺動脈のEDHF産生・遊離およびEDHFに対する血管平滑筋細胞の反応の検討を研究した。モノクロタリン投与または低酸素暴露によって肺高血圧を呈したラットの肺血管組織を摘出し、血管張力測定を施行して、内皮依存性弛緩およびEDHF依存性弛緩について観察した。EDHF依存性弛緩の検討では、プロスタグランジンや一酸化窒素の影響を取り除くために、PGI2阻害剤、NO産生阻害剤、グアニル酸サイクラーゼ阻害剤などを適宜使用して施行した。各々のラット群において、血管内皮細胞のKCa3.1, KCa2.3 channel、血管平滑筋細胞のKCa1.1 channelの発現量をWestern blot,免疫組織染色および電気生理学的手法を用いて検討する。小児期の肺高血圧症には、特発性、遺伝性および先天性心疾患や呼吸器疾患を原因とする症例などが挙げられる。肺高血圧症の病態進行とともに病理学的には血管内膜の肥厚線維化、中膜の平滑筋層肥大や叢状病変と呼ばれる複雑な像を呈する病変が認められ、心不全の増悪を引き起こし、患児の予後に大きく影響を及ぼすこととなる。我々は本研究において肺動脈性肺高血圧症の血管病変における血管内皮細胞由来過分極因子(Endothelium-derived hyperpolarizing factor, EDHF)の作用状態、およびEDHFの肺高血圧病変進行における役割解明と肺高血圧症への治療応用の開発に関して研究することを目的として、主に血管内皮細胞および血管平滑筋細胞のカリウムチャネル制御の点から検討した。モノクロタリン投与または低酸素暴露によって肺高血圧症を呈したラットの肺血管組織を摘出し、血管張力測定を施行して内皮依存性弛緩およびEDHF依存性弛緩について観察した。EDHF依存性弛緩の検討ではプロスタグランジンや一酸化窒素の影響を取り除くためにインドメタシン、NO産生阻害剤、グアニル酸サイクラーゼ阻害剤などを適宜使用して施行した。肺高血圧ラットにおいては内皮依存性の血管弛緩反応低下が認められた。また、肺血管のEDHFに対する反応を検討したところ反応性の低下が認められた。肺高血圧ラット群においては、血管内皮細胞のKCa3.1, KCa2.3 channelの発現低下が確認された。血管平滑筋細胞においては、KCa1.1 channelの発現および電流低下が認められた。

本研究では肺高血圧病変における血管内皮由来過分極因子(EDHF)の作用状態、肺高血圧病変進行抑制における役割解明と治療応用に関してカリウムチャネル制御の点から検討した。モノクロタリン投与または低酸素暴露によって肺高血圧症を呈したラット肺血管組織では内皮依存性弛緩およびEDHF依存性弛緩が低下していた。肺動脈血管内皮細胞におけるKCa3.1, KCa2.3、平滑筋細胞でのKCa1.1発現低下が確認された。これらはEDHFに依存する血管拡張作用の低下を示し、EDHF経路活性化に伴う肺高血圧治療の可能性が示唆された。本研究において、正常肺動脈圧であるコントロールラットおよび疾患モデルとした肺高血圧ラット、各々における肺動脈の血管内皮由来過分極因子(EDHF)産生・遊離およびEDHFに対する血管平滑筋細胞の反応の検討を行った。肺高血圧ラットにおいては内皮依存性の血管弛緩反応低下が認められ、肺血管のEDHFに対する反応を検討したところ反応性の低下が認められた。さらに、各々のラット群において、Vascular endothelial KCa3.1, KCa2.3 channel、vascular smooth muscle cell KCa1.1 channelの発現量をWestern blot,免疫組織染色および電気生理学的手法を用いて検討することを進めており、おおむね順調に進展しているものと考えている。小児循環器学上記のごとく、コントロール(正常肺動脈圧)ラットおよび肺高血圧ラットにおける肺動脈の血管内皮由来過分極因子(EDHF)産生・遊離およびEDHFに対する血管平滑筋細胞の反応の検討を行った。次に、各々のラット群において、血管内皮細胞のKCa3.1, KCa2.3 channel、平滑筋細胞のKCa1.1 Channelの発現量をWestern blot、免疫組織染色および電気生理学的手法を用いて検討するように考えており、おおむね順調に進展していると思われる。平成26年3月納品となり、支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。平成26年4月に支払い完了予定である。
日本の山地河川流域における礫の輸送システムの地域性とその成因

山地で生産された土砂の輸送システムの地域特性を明らかにし、地域差をもたらした要因を検討するために研究を進めてきた。調査対象地域は、東京都の秋川流域、石川県の手取川流域、長野県の梓川流域、長野県および新潟県を流下し、研究期間中の平成7年7月11日に土石流が発生した姫川、関川流域である。結果は以下の通り。調査結果に基づき、河川を5つのタイプに類型化した。タイプIは、梓川上流の岳沢に代表される氷食谷に起源を持つ河川である。谷壁からU字谷の谷底への土砂供給は活発に行われているが、谷底では水が伏流し豪雨時にも表面流の発生が少ない。このため急勾配の河川であるにも関わらず土砂移動は不活発である。タイプIIは秋川上流域に代表される谷底に厚い堆積物が分布する河川である。谷底堆積物は測量および堆積物の調査から谷壁斜面からの崩落物質が現在とは異なる環境のもとで再移動したものと判断された。このような河川では、谷底堆積物の土石流による流出が礫の輸送において重要である。タイプIIIは斜面の崩壊を起源とする土石流による土砂輸送が卓越する河川である。既往の研究で扱われている多くの河川がこのタイプに属する。タイプIVは、手取川上流域に代表される、谷壁斜面の崩壊が頻発する河川である。高標高域で起伏が小さくなる流域にみられる。谷壁斜面の崩壊物質が河川流路をせき止めて形成された天然ダムが決壊し、きわめて大きな掃流力が発生することにより、勾配が小さな領域まで巨大な礫が大量に運搬される。タイプVは火山体を開析する河川である。火山体を構成する砕屑物が頻繁に土石流となって流下する。実際に土石流が発生した姫川流域の河川はタイプIII、関川上流域の河川はタイプVである。各タイプは、谷の前地形、過去に形成された谷底堆積物の存否、山地の起伏分布の違いによって形成された。各タイプの全国的な分布については今後の課題である。結果は以下の通り。
ナノクラスター触媒を用いるカーボンナノチューブの低温プラズマ合成と電子源への対応

本研究はフラットパネルディスプレイなどの冷陰極電子源の開発を目的として、1)カーボンナノチューブ(CNT)低温成長の可能性、2)単層化および電界電子放出特性の向上、3)ナノ蛍光体の作製とその蛍光特性を評価した。CNTの低温合成では、Ni-Cナノクラスター触媒を塗布したSi基板に-50Vの負バイアスを印加しながらArプラズマ処理した後、-150Vの負バイアスを印加しH_2/CH_4プラズマCVDで処理することで、基板温度120°C程度でクラスターの形状が粒状から繊維状に変化し、収率は少ないが多層CNTが存在することを確認した。電界放出特性については、高密度に垂直配向成長したカーボンナノチューブ膜では、電子放出を生じるための閾値電圧が約300V(2.4V/μm)であるのに対し、100mm間隔のドット配列カーボンナノチューブアレイにおいては閾値電圧が220V(1.7V/μm)となり、特性の向上を確認した。さらに、高いアスペクト比(CNT長とCNT間隔の比)を有するCNTエミッタでは、閾値電圧が140V(1.1V/μm)となり、研究計画で掲げた2V/μm以下を達成した。また、ナノサイズ蛍光体は粒径数μmのZnO粉末をターゲットとしてレーザーアブレーション法により作製した。作製した酸化亜鉛(ZnO)ナノ微粒子の粒径分布測定から、アブレーション空間の酸素圧力の減少とともに粒径が減少する傾向がみられ、酸素ガス圧10kPaで平均粒径50nm、500Paで平均粒径7nmであることがわかった。蛍光特性の評価では、レーザーアブレーションにより粒径を微細化することで、発光の中心波長が紫外線領域(約380nm)から緑色、黄色の可視域にまで変化する結果が得られた。本研究では、プラットパネルディスプレイなどの冷陰極電子源の開発を目的として、カーボンナノチューブの細線化、基板上での空間制御された垂直配向技術の開発および電界放出特性の高効率化を月指した研究を実施した。平成18年度では主に触媒金属-炭素複合クラスターの作製と評価を行うとともに、これを触媒としたプラズマCVD法によるカーボンナノチューブの垂直配向成長と構造評価を行った。(1)触媒金属-炭素複合クラスターの作製と評価:触媒金属のニッケルを用い、メタンガス雰囲気中でレーザーアブレーションによる金属-カーボンクラスターの合成実験を実施した。透過型電子顕微鏡(TEM)およびX線回折装置(XRD)による結晶構造および形状の解析の結果、直流アーク放電による生成結果と類似した直径10nm50nmのニッケル粒子の周りをカーボンが覆う構造であることを確認した。(2)シリコン基板上への複合クラスターの固定化と配置制御:シリコン基板上にカーボンナノチューブを選択的に成長させるため、予め電子ビームリソグラフィー技術によるドット配列触媒の作製を行った。鉄あるいはニッケルをドットサイズ400nmに蒸着したシリコン基板を用いた予備実験を実施し、ドット配列カーボンナノチューブの垂直配向成長に成功した。(3)プラズマCVDによるカーボン系材料の低温成長:上記のクラスター状触媒を蒸着したシリコン基板上にナノチューブ生成を行った。プラズマCVD法においてイオン衝撃エネルギーの制御を行うことにより触媒クラスターの周りを取り囲むカーボン層からの低温成長に関する実験を行った。TEMによる形状解析の結果、グラフェン層の成長が確認でき、さらに条件によってカーボンナノチューブと思われるチューブ状のカーボン材料の生成を確認した。(4)研究成果の発表:本研究の成果は、応用物理学会などの国内学会に21件および関連する国際会議において4件発表し、併せて学術論文誌(査読付き)に2件発表を行った。
膜マイクロドメイン局在化とγセクレターゼ活性制御機構の解明

アルツハイマー病発症に関わるAβ産生を遂行する酵素であるγセクレターゼは、膜内配列切断酵素の一つであり、同時に様々な一回膜貫通型タンパクを基質としてシグナル伝達に関与しているため、単純な活性阻害では副作用が誘発される可能性が示唆されている。γセクレターゼはプレセニリン・ニカストリン・Aph-1・Pen-2を基本構成因子とする高分子量膜タンパク複合体であることが明らかとなっているが、その他に様々な「機能修飾サブユニット」との結合が推定されている。最近になり、細胞内局在の違いによって基質特異性や切断活性の異なるγセクレターゼ活性が見られることが報告された。これまでに細胞内局在を見分ける抗γセクレターゼ特異抗体による複合体の精製と膜タンパクショットガンプロテオミクスを組み合わせ、γセクレターゼ複合体構成因子の一括同定・機能解析を行った。その結果、特に活性型γセクレターゼ複合体を認識する抗体により、細胞表面膜上にマイクロドメインを形成していることが知られているテトラスパニンファミリー分子を同定し、γセクレターゼ及び基質のエンドサイトーシスの制御を通じてAβ産生に影響を与えていることを見出した。また小胞体からゴルジ体への小胞輸送に関わる分子Surf4が基質の特異的輸送制御を行うことでγセクレターゼによる切断に影響を与えていることを見出した。活性中心サブユニットであるプレセニリンの第二・六膜貫通領域に基質認識に関わるドメインがあることを見出した。すなわち、サブユニットの多様性により機能変化させているプロテアソームのように、γセクレターゼにはなんらかの「制御因子」が一過性ないし構成性に結合し、酵素活性の異なるロセクレターゼを生じる可能性がある。その結果、特に活性型γセクレターゼ複合体を認識する抗体により、細胞表面膜上にマイクロドメインを形成していることが知られているテトラスパニンファミリー分子や、細胞内輸送に関わるSNARE関連分子群の同定に成功した。また本抗体を元に単鎖抗体を作製し、そのひとつがγセクレターゼを細胞内で不安定化し活性を抑制する機能中和抗体となることを示した。
ヒトがンのTumor Heterogeneityの解明とその癌治療への応用

過去十余年の動物腫瘍およびヒト腫瘍細胞株による研究により,腫瘍がその制癌剤感受性, DNA測定値,免疫原性などから見て不均一な細胞群の集合体であることが次第に明らかにされてきた.研究代表者谷川らは,ヒト新鮮腫瘍においても同様であることを証明してきたが,本研究において転移巣を構成する腫瘍細胞群に原発巣のそれと異なる性格を見出せるか,或いは同一患者の異所性転移巣の間に類似性があるかといった点を制癌剤感受性および腫瘍細胞DNA量, DNA Ploidy Patternから検討してきた.本研究に用いたIn Vitro制癌剤感受性試験法シンチレーション法は,谷川らが独目に開発した方法であり,他のAssay法と比較してもより高い判定可能率と臨床反応との相関性から内外に注目され,米国NCIその他数施設でも現在新制癌剤スクリーニングをに利用されているものである.またDNA測定はフローサイトメトリーによる自動測定を利用しており,これらを用いた研究成果を以下の通り,箇条書きする.1.がんの原発巣内,原発巣・転移巣間,同一患者内の異所性転移巣間の制癌剤感受性を比較した時,それらは必ずしも同様ではなく,比較的大きな径を持つ原発巣内の中心部と辺縁部との間や,原発と転移の間に著明な相違を見出しており,一方DNA測定ではそれらの相違は明らかでない.2.胃癌・大腸癌などヒト新鮮腫瘍及び動物腫瘍B16黒色腫,ルイス肺癌とそれらのヌードマウス生着腫瘍の制癌剤感受性の比較検討では, 35代までの継代初期には制癌剤感受性は不安定であるが,以降継代を重ねるに従い一定してきており,クローンの選択と考えられるが, DNA量,プロイディ型の検討結果は,こうした変化と関連せず,両者は,互に相関しない別の指標であることが判明した.制癌剤感受性や免疫原性からみて、がんが不均一な細胞群の集合体であり、またその転移巣を構成する細胞群に原発巣のそれに比較した特異性があるか否かといった腫瘍の持つ多様性に関する研究は過去十年余にわたって動物腫瘍をモデルに行なわれてきた。我々の研究成績は、新鮮ヒト腫瘍の制癌剤感受性を、同一患者の原発巣と転移巣、同一患者の異所性転移巣間でそれぞれ比較したところ、転移巣同志の方により強い類似性があることを示唆している。原発巣と転移巣の間の生物学的相違或いは類似性、そして転移巣における特徴をヒトがんにおいて把握することが現行のがん治療成績向上の一助となると考え本研究を施行している。更に検討症例数を蓄積した上記の制癌剤感受性の比較実験は、やはり転移巣間の方により強い相関性を示している。これを各制癌剤別に原発巣と転移巣の感受性を比較してみると抗癌抗生物質やアルキル化剤で両者は比較的相関しているが、ビンカアルカロイド、代謝括抗剤において両者の相関性は全く認めず作用機序の別による差が伺えた。次に新鮮ヒト腫瘍の一部を感受性試験に供し、残部をヌードマウスに移植し、生着後再び一部を感受性試験に、残部を再びヌードマウスに移植する操作の繰り返しからなる連続実験によると、腫瘍の制癌剤感受性はヌードマウスの継代を繰り返すに従い、次第に一定固定化する傾向にあることが示された。この現象は、可移植性動物腫瘍B16黒色腫、ルイス肺癌で行った同様操作の繰り返し移植実験でも確認された。これらの明確な成績はヒトがんの多クローンによるモザイク構成を示唆しており、Xenograft成立と転移巣成立の間に細胞群(或いはクローン)選択上類似性があるか否かは、明年度の興味深い研究課題である。過去十余年の動物腫瘍およびヒト腫瘍細胞株による研究により,腫瘍がその制癌剤感受性, DNA測定値,免疫原性などから見て不均一な細胞群の集合体であることが次第に明らかにされてきた.研究代表者谷川らは,ヒト新鮮腫瘍においても同様であることを証明してきたが,本研究において転移巣を構成する腫瘍細胞群に原発巣のそれと異なる性格を見出せるか,或いは同一患者の異所性転移巣の間に類似性があるかといった点を制癌剤感受性および腫瘍細胞DNA量, DNA Ploidy Patternから検討してきた.本研究に用いたIn Vitro制癌剤感受性試験法シンチレーション法は,谷川らが独目に開発した方法であり,他のAssay法と比較してもより高い判定可能率と臨床反応との相関性から内外に注目され,米国NCIその他数施設でも現在新制癌剤スクリーニングをに利用されているものである.またDNA測定はフローサイトメトリーによる自動測定を利用しており,これらを用いた研究成果を以下の通り,箇条書きする.1.がんの原発巣内,原発巣・転移巣間,同一患者内の異所性転移巣間の制癌剤感受性を比較した時,それらは必ずしも同様ではなく,比較的大きな径を持つ原発巣内の中心部と辺縁部との間や,原発と転移の間に著明な相違を見出しており,一方DNA測定ではそれらの相違は明らかでない.2.胃癌・大腸癌などヒト新鮮腫瘍及び動物腫瘍B16黒色腫,ルイス肺癌とそれらのヌードマウス生着腫瘍の制癌剤感受性の比較検討では, 35代までの継代初期には制癌剤感受性は不安定であるが,以降継代を重ねるに従い一定してきており,クローンの選択と考えられるが, DNA量,プロイディ型の検討結果は,こうした変化と関連せず,両者は,互に相関しない別の指標であることが判明した.
遺伝子制御の際に基本転写因子TFIIEとTFIIHの果たすチェックポイント機能の研究

1.TFIIEによるTFIIH制御機能の研究:TFIIEの機能として我々は、TFIIHの有するキナーゼとATPアーゼの2つの活性の促進を示している。一方、最近TFIIEがもう一つの機能として、転写開始の際の2本鎖を1本鎖にするプロモーター・メルティングの段階で作用することも報告された。我々は、TFIIEの57kDaサブユニットTFIIEαの解析を行う目的で、N末、C末から削った変異体及び内部を欠失した変異体を作成し、大腸菌にて発現、精製を行ったところ、N末側約170アミノ酸残基が転写活性において必須であること、C末側ではC末端近傍の377番から393番目の酸性アミノ酸に富む領域にTFIIHが結合し、転写、TFIIHのキナーゼ活性促進に重要なことを明らかにした。以上より、TFIIEαがTFIIHの活性制御にて重要な役割を果たすことが更に裏付けられたと考えられる。2.TFIIEβの機能-活性解析:上記の様にTFIIEには、TFIIHの活性制御以外に転写が開始される際に機能する可能性が新たに考えられている。この可能性を検討するため、TFIIEの34kDaサブユニットTFIIEβの解析を行った。TFIIEαと同様にN末端、C末端から削った変異体及び内部を欠失させた変異体を作成し、検討した。その結果、N末の50アミノ酸までを削っても転写活性は影響を受けず、C末から13個削るとまだ活性は見られるが野生株の10%以下となった。次にTFIIEβがいかなる基本転写因子と結合するかを調べたところ、TFIIBとTFIIFβと強く結合することが明らかとなったので、TFIIEβ内のこれら因子の結合領域を解析した。その結果、両者は共にC末端近傍の塩基性領域(アミノ酸257番-277番目)に結合した。転写開始複合体のDNA上への架橋実験、Pol IIとTFIIEとの2次元結晶解析から、プロモーター上の転写開始点上流-14から-2というプロモーター・メルティングがまさに起こる領域へTFIIEβが結合することが調べられたが、上記の結果を総合すると-14付近でC末端を上流側に向けてTFIIB、TFIIFβと結合すると考えられる。
変革を迫られる企業・個人年金法制

3年目にあたる2018(平成30)年度は本研究の最終年度として総括を行うことを予定していたが、産休を取得した関係で、一定期間研究に従事することができず、また、予定していた海外調査にも行くことができなかった。そのため、本研究を総括する作業については、次年度に行う予定である。上記の理由から2018(平成30)年度はこれまでに収集した文献や資料を分析することに多くの時間を費やした。より具体的には、本研究で比較対象国として設定したチリにおいては、2018年から新たな大統領が選出され、新たな年金改革が始まったところであるため、改革の概要を把握することに時間を使った。この研究の成果を公表するために、論文を執筆しているところである。また、我が国に関連しては、企業年金や個人年金以外の高齢期の所得保障として位置づけられる公的年金についての検討を行うことによって、公的年金の縮小傾向に伴って企業年金や個人年金の重要性が高まっていることを確認するとともに、我が国の高齢期の所得保障に関する制度の概要を広く発信できるように外国語での論文を公表した。さらに、年金生活者支援給付金の前倒しの問題を考察することで、公的年金制度との関係をより整序する必要があることを示した。公的年金や年金生活者支援給付金というのは、企業年金や個人年金以外の所得保障のツールであり、本研究が主眼とする企業年金や個人年金に関する制度設計に直接の影響を与えるものではない。それでも、企業年金や個人年金と同じく高齢期の所得を保障する重要なツールといえるのであり、それらとの関係性を考える上でも分析の対象としておくことは有益であると考えている。2018年度に産休を取得したため、予定していた海外調査を実施することができず、やや遅れていると考えている。それでも、継続的に日本、チリ、ブラジルの法制度を考察しており、来年度には研究成果を総括できそうである。これまでは基本的に、日本、ブラジル、チリと、それぞれの国ごとに研究を進めてきたため、最終年度である来年度は比較法的な示唆を得ることに主眼を置く。そして、日本とブラジルとチリの企業年金法制・個人年金法制を総括する作業を行う。ブラジルとチリの企業年金法制、個人年金法制を比較・考察し、その上で日本法に対する示唆、法的な理論の構築を試みる。本研究は、公的年金に上積みして引退後の労働者等の所得保障を図る任意加入の年金制度(具体的には企業年金と個人年金)について、海外の法制と比較しつつ、日本の制度の問題点と立直しの方向性を検討するものである。具体的には、企業年金法制と個人年金法制とを2本の柱として整備するブラジルと、中所得者のみならず低所得者にも個人年金が普及するように制度改革を行ったチリとを比較対象国に据え、比較法的な観点から日本の直面する問題に対する示唆を得ることを目指している。研究の初年度である2016(平成28年)度はブラジルでの在外研究の機会を得たので、ブラジルの公的年金制度にあたる狭義の社会保障制度と補足的保障制度を中心的に検討した。狭義の社会保障制度に関しては、2016年10月に下された年金の放棄に関する連邦最高裁判決や2016年12月にテーメル大統領が提示した改革案の内容を検討した。また、補足的保障制度については、ブラジルでは、企業や職域団体のメンバーだけを対象とする閉鎖的保障制度と誰でも加入できる開放的保障制度が両立するところ、歴史的にみれば、1970年代、80年代にかけては確定給付型のプランを提供する閉鎖的保障制度が中心であったが、最近は確定拠出型のプランを提供し、柔軟な設計が可能な開放的保障制度が急速に伸びていることがわかった。また、検討課題となっていた税法上の優遇内容についても検討することができたので、今後は、その成果をまとめていきたい。さらに、わが国の社会保障法制や労働法制について、サンパウロ大学の大学院にて講義をしたり、学会やシンポジウムで報告する機会を得たので、外国人研究者と交流を深めることができた。また、個人積立勘定方式の年金制度を採用するチリにも訪問し、年金監督官庁等でヒアリングを実施できた。低年金の問題が顕著で改革案に向けた議論がされるようなので、今後も注視したい。ブラジルには長期的に、チリにも短期的に訪問して、調査をすることができた。行政機関や研究者等のヒアリングをできたので、おおむね順調に計画通りに進んでいる。2年目にあたる2017(平成29)年度は昨年度のブラジルにおける在外研究の成果をまとめることに費やした。より具体的には、ブラジルにおける公的年金制度にあたる狭義の社会保障制度と補足的保障制度の議論状況について、昨今の行われている改革をも視野に入れてまとめるとともに、その内容についてフォーラムで発表する機会を得ることができた。検討の中では、個人年金や企業年金については民間の生命保険との関係を改めて精査する必要があることやこれらの制度設計において企業はどのような役割を果たすべきかを改めて検討する必要があることを確認した。

また、チリの年金制度を、ニュージーランドの制度と比較考察することを通じてわが国の確定拠出年金法の制度設計や将来展望について論ずる論文も共著の形で執筆することができた。2018年1月にはブラジルやアメリカ等の研究者を招いてフォーラムを主催し、年金制度に関する意見交換をすることができ、外国人研究者との交流を深めることもできた。ブラジルに短期的に訪れたり、ブラジルやアメリカ等から外国人研究者を招聘してフォーラムを開催し、年金制度に関する意見交換を実施することができた。そのため、おおむね順調に計画通りに進んでいる。3年目にあたる2018(平成30)年度は本研究の最終年度として総括を行うことを予定していたが、産休を取得した関係で、一定期間研究に従事することができず、また、予定していた海外調査にも行くことができなかった。そのため、本研究を総括する作業については、次年度に行う予定である。上記の理由から2018(平成30)年度はこれまでに収集した文献や資料を分析することに多くの時間を費やした。より具体的には、本研究で比較対象国として設定したチリにおいては、2018年から新たな大統領が選出され、新たな年金改革が始まったところであるため、改革の概要を把握することに時間を使った。この研究の成果を公表するために、論文を執筆しているところである。また、我が国に関連しては、企業年金や個人年金以外の高齢期の所得保障として位置づけられる公的年金についての検討を行うことによって、公的年金の縮小傾向に伴って企業年金や個人年金の重要性が高まっていることを確認するとともに、我が国の高齢期の所得保障に関する制度の概要を広く発信できるように外国語での論文を公表した。さらに、年金生活者支援給付金の前倒しの問題を考察することで、公的年金制度との関係をより整序する必要があることを示した。公的年金や年金生活者支援給付金というのは、企業年金や個人年金以外の所得保障のツールであり、本研究が主眼とする企業年金や個人年金に関する制度設計に直接の影響を与えるものではない。それでも、企業年金や個人年金と同じく高齢期の所得を保障する重要なツールといえるのであり、それらとの関係性を考える上でも分析の対象としておくことは有益であると考えている。2018年度に産休を取得したため、予定していた海外調査を実施することができず、やや遅れていると考えている。それでも、継続的に日本、チリ、ブラジルの法制度を考察しており、来年度には研究成果を総括できそうである。ブラジルの制度について検討する中で、1補足的保障制度に関する契約が、労働契約とは別個の契約と位置付けられていること、2国による資金援助が憲法で禁止されていることが明らかになったので、その背景を探るとともに、閉鎖的補足保障制度と開放的補足保障制度の相互間の関係性や役割分担についても詰めて検討していきたい。チリについては、任意加入の制度に補助金を投入することの正当化根拠を解明していきたい。そして、ブラジルもチリも年金制度に関する改革が現在、議論されているので、改正の動向を追い、これまでの制度との関係でどのような意味があるかを研究していきたい。平成29年度は、初年度に収集した情報をもとに考察の範囲を広げ、成果としてまとめるとともに、まだ足りていない点についても検討していきたい。
大型野生動物の一生の食性履歴を解明する手法の開発

近年,野生動物と人との軋轢が顕在化し,農林水産被害や人身被害等が頻発し,多数の個体が捕獲されている.しかし,駆除個体の詳細な加害実態は把握されておらず,根本的な被害対策は遅れている.そこで,本研究では捕獲個体の加害実態履歴を明らかにするために,野生動物の一生の食性履歴を明らかにする手法を開発した.ツキノワグマについて,代謝速度の早い組織(血液,肝臓,体毛など)と遅い組織(骨,歯)を組み合わせることで,個体毎に亜成獣捕獲前までの食性が推定可能となった.本研究は,入手可能な様々な組織を組み合わせて個体レベルの詳細な食性履歴と加害実態を明らかにし,科学的根拠に基づく保護管理策に貢献する.近年,野生動物と人との軋轢が顕在化し,農林水産被害や人身被害等が頻発し,多数の個体が捕獲されている.しかし,駆除個体の詳細な加害実態(捕獲個体はなぜ出没したのか?実際に被害をだした個体なのか?いつからどれくらい被害と関わっていたのか?など)は把握されておらず,根本的な被害対策は遅れている.そこで,本研究では捕獲個体の加害実態履歴を明らかにするために,野生動物の一生の食性履歴を明らかにする手法の開発を目的とする.今年度はツキノワグマ(Ursus thibetanus)飼育個体から採材した様々な組織の生元素安定同位体比分析を行い,代謝速度の違いや試料の前処理方法を整理し,個体の一生の食性履歴の復元に有効な組み合わせを検討した.捕獲直前の数日から数週間,数か月の平均的な食性は血液成分(血漿および赤血球),捕獲前の春から秋およびその前年の春から秋までの食性履歴は体毛,さらに長期間(過去数年間)の平均的な食性については骨コラーゲンを用いることが有効であると考えられた.これら異なる組織を組み合わせるため,食物と組織間の同位体分別の違いを検討したところ,ツキノワグマの体組織は,13Cが骨コラーゲン、体毛、血液の順に多く濃縮し,15Nは血液が体毛や骨コラーゲンよりやや多く濃縮することが分かった.これら同位体分別率の違いを考慮し,血液や体毛,骨コラーゲンを組み合わせることで個体の一生の大まかな食性履歴を解明する可能性が示された.当初の計画通り,順調に進展している.近年,野生動物と人との軋轢が顕在化し,農林水産被害や人身被害等が頻発し,多数の個体が捕獲されている.しかし,駆除個体の詳細な加害実態(捕獲個体はなぜ出没したのか?実際に被害をだした個体なのか?いつからどれくらい被害と関わっていたのか?など)は把握されておらず,根本的な被害対策は遅れている.そこで,本研究では捕獲個体の加害実態履歴を明らかにするために,野生動物(主にクマ類)の一生の食性履歴を明らかにする手法の開発を目的としている.これまでの成果から,体毛による短期間の食性履歴(12年間)と骨による長期間の平均的食性(数年個体の一生)の推定が可能となっており,今年度は長期間の食性履歴推定の解像度を上げるため,歯に形成された年輪から食性履歴を推定する手法を検討した.その結果,餌資源を反映するタンパク質が比較的豊富に含まれ,同位体比分析に必要な試料量を確保できる犬歯の象牙質部分から年輪を削り出して,コラーゲンを抽出する手法が有効であることが分かった.様々な年齢の個体から犬歯の象牙質を観察したところ,1歳では象牙質はまだ形成されず,2歳以降に形成され,歯髄腔を埋めるように形成されていくことから,2歳死ぬまでの食性履歴を推定できる.つまり,象牙質の最外側部分は亜成獣時の食性を,歯髄腔付近は捕獲直前の食性を,その間の部分の年輪は亜成獣捕獲前の間の食性を推定することが可能であることが分かった.ただし,象牙質の年輪と正確な形成時期の関係については,今のところ明らかにできておらず,引き続き検討していく必要がある.当初の計画通り,順調に進展している.近年、野生動物と人との軋轢が顕在化し、農林水産被害や人身被害等が頻発し、多数の個体が捕獲されている。しかし、駆除個体の詳細な加害実態は把握されておらず、根本的な被害対策は遅れている。そこで、本研究では捕獲個体の加害実態履歴を明らかにするために、野生動物の一生の食性履歴を明らかにする手法の開発を行った。ツキノワグマの様々な組織について、代謝速度の違いや試料の前処理方法を整理し、個体の一生の食性履歴の復元に有効な組み合わせを検討したところ、捕獲直前の数日から数週間、数か月の平均的な食性は血液成分(血漿および赤血球)、捕獲前の春から秋およびその前年の春から秋までの食性履歴は体毛、さらに長期間(過去数年間)の平均的な食性については骨コラーゲンを用いることが有効であるとことが明らかとなった。また、犬歯の象牙質年輪では、最外側部分は亜成獣時の食性を、歯髄腔付近は捕獲直前の食性を、その間の部分の年輪は亜成獣捕獲前の間の食性を推定することが可能であることが分かった。これらの成果を野生のツキノワグマに適用し、養魚場周辺で捕獲された個体の体毛と骨コラーゲン、犬歯の象牙質の炭素・窒素安定同位体比分析を行ったところ、亜成獣時にまで遡って食性履歴を明らかにし、個体毎に養魚場への依存履歴を推定することができた。