hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
甲状腺組織細胞の新規培養方法の確立及び甲状腺悪性化機構の解明

甲状腺濾胞細胞は細胞の入れ替わりの能力が低く、遺伝子導入が可能かつ長期培養できる正常甲状腺培養方法がないことが、甲状腺発癌メカニズム等の解明の障壁となっていた。オルガノイド培養法は幹細胞を維持しながらそこから分化した細胞も含めて器官様構造体を形成する。In vivo系における生理学的特性の再現と、In vitro系での操作の容易性とが両立でき、様々な臓器における発癌メカニズムを解明する上でも新たなモデルとして注目されている。今回、甲状腺におけるオルガノイド培養法を樹立した。樹立した正常甲状腺オルガノイドは高い細胞増殖能をもち、繰り返す継代と長期培養可能であった。また、オルガノイドは濾胞様構造を保ち、サイログロブリン合成、甲状腺刺激ホルモンによるヨウ素取り込み調整・甲状腺ホルモン合成と放出などの機能も維持されていることが確認された。更に、オルガノイドを甲状腺機能低下マウスに移植すると甲状腺様の組織を形成し、ヨウ素取り込み能とサイログロブリン合成能をみとめた。また、遺伝子導入が可能であり、遺伝子操作で作成したオルガノイドを移植すると低分化癌の組織像を示し、甲状腺癌の新たな発癌経路について報告した。このように本研究で樹立した甲状腺オルガノイド培養法は甲状腺癌を含む甲状腺疾患の研究の新しい有用なツールと考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。甲状腺濾胞細胞はターンオーバーが低く、遺伝子導入が可能かつ繰り返し継代可能で長期培養できる正常甲状腺培養方法がないことが、甲状腺発癌メカニズム等の解明の障壁となっていた。近年、腸において腸管を模倣した器官様構造体(オルガノイド)を作成する技術が確立された。今回、マウス甲状腺におけるオルガノイド培養法を樹立した。1、樹立した正常甲状腺オルガノイドは高い細胞増殖能をもち、繰り返す継代と長期培養可能であった。また、オルガノイドは濾胞様構造を保ち、サイログロブリン合成、甲状腺刺激ホルモンによるヨウ素取り込み調整・甲状腺ホルモン合成と放出を認めた。甲状腺刺激ホルモンに依存してオルガノイドの増殖能が上がることが確認された。更に、in vitroで培養したオルガノイドを甲状腺機能低下マウスに移植すると甲状腺様の組織を形成し、ヨウ素取り込み能とサイログロブリン合成能をみとめた。2、in vitroでは遺伝子導入が可能であり、p53ノックアウトの甲状腺オルガノイドにNRAS(Q61R)を高発現させて作成したオルガノイドを移植すると低分化癌の組織像を示した。甲状腺特異的なTTF-1は維持し、低分化な癌化によりThyroglobulinの発現は著明に低下していることが確認された。樹立した甲状腺オルガノイド培養法は甲状腺癌を含む甲状腺疾患の研究の新しい有用なツールと考えられた。甲状腺のオルガノイド作成に成功し、遺伝子導入による腫瘍オルガノイドの作成にも成功し、計画通り着実に研究成果を出している。また本研究に関する論文発表も行うことができ、期待以上の進展があると考える。我々が樹立した甲状腺オルガノイド培養法は甲状腺癌を含む甲状腺疾患の研究の新しい有用なツールと考えられた。他の臓器でのオルガノイドでは薬剤スクリーニング等による個別化治療や再生医療など臨床への橋渡し研究も期待されている。甲状腺においては治療前のI-131集積判定やin vitroでもin vivoにより近い状態での薬剤スクリーニング等にも期待がされる。今後は、我々が樹立した甲状腺オルガノイド培養法をもちいて利用ツールを検索していく予定である。
思いやり育成プログラムによる道徳カリキュラムの開発

現代の子ども達は,自然や社会との関わりが少ないため,他人を思いやる気持ちが欠如していたり,自分の思いを相手に伝えるコミュニケーション能力が育っていなかったりする。人格形成の基盤を培い,現代社会の道徳的規範の欠如を食い止め,豊かな人間性を育てるためには,幼小中の教育における道徳教育の充実に一層,力を入れて取り組む必要があると考える。これまでの道徳の授業では,心情や判断,意欲,態度を養うことがうたわれているにもかかわらず,具体的な問題解決能力を育み,現実の生活につながる実践力を導くことは難しかった。そこで,子どもの心の発達段階,特に他人の気持ちや立場を推測する能力(役割取得能力)の発達に焦点を置き,この力を獲得させることで,様々な道徳的価値が分化して育っていくことを可能にした道徳教育のプログラムを授業実践を通して開発した。そのために,VLF (Voice of Love and Freedom)プログラムを基底とし,総合単元的道徳の考え方を取り入れていくと共に,心の発達段階をアセスメントし,個々の実態や個人差を把握した授業のあり方を追究することで,これまでの授業実践の成果を道徳的心情,判断力,実践意欲を育てる道徳カリキュラムの開発として整理し新たな授業理論としてまとめることができた。(1)VLFに基づく「思いやり育成プログラム」による総合単元的道徳の学習指導計画を作成する。(2)中ノ町小学校の全学年の役割取得能力,関係調整能力,課題解決能力などの道徳性の発達段階についてプリテスト及びポストテストを行いアセスメントする。本調査については,同校児童保護者に調査結果の本研究のみ使用の同意をとる。(3)本プログラムで使用する教材(絵本または道徳副読本)の選定を行う。(4)授業研究を計画し,研究授業を行い,授業記録を整理する。5月...4年生研究授業6月...5年生研究授業7・8月...実践の整理,研究指導9月...2年生研究授業10月...3年生研究授業11月...6年生研究授業12月...1年生研究授業(5)授業研究によって得られた知見を整理し,カリキュラムの修正を行う。(6)成果をまとめる。本研究にあたり,静岡大学教育学部附属浜松小学校だけでなく浜松市立中ノ町小学校においても授業を中心に研究を進めた。研究授業は,教材として絵本を用いるとともにソーシャルスキルや役割演技などを取り入れた授業を行う。また,授業全体をVTRカメラを用いて記録する。授業後VTR記録を再生しながら,授業者は,授業における発問,応答,かかわりに語るとともに逐語記録をとる。また,参観者は授業における情報を伝えた。また,子どもたちの自己評価をもとに授業の質について検討する。さらに,子ども達には,ポストテストを実施し,併せて分析の資料とした。
直感的・潜在的な選好判断に関わる脳内情報処理メカニズムの解明

本研究では、直感的な選好判断バイアスに関連した脳領域間の機能的結合について検討した。日常的な物品の写真画像においては正の選好バイアスが生じた場合に位相同期が高値を示し、無意味図形においては負の選好バイアスが生じた場合に位相同期が低値を示した。この結果は、刺激の種類によって選好バイアスを発生させるプロセスが異なることを示唆している。また、単純接触効果が位相同期値の上昇と関連していることも明らかにした。本研究の目的は、脳波の低ガンマ帯域におけるチャンネル間位相同期性が直感的な選好の情報処理を反映している可能性について検討することであった。平成26年度は、まず、タイムプレッシャを与えた状況下で写真画像に対する直感的な選好判断を求める実験を行った(実験1)。その結果、「嫌い」と答えた写真画像と比べて「好き」と答えた写真画像に対して低ガンマ帯域におけるチャンネル間位相同期性が高くなることが示された。この結果は予備的研究の結果と一致しており、再現性を確認するものであった。次に、同じ写真画像をブロック間で繰り返し提示する実験を行った(実験2)。その結果、繰り返しに伴う位相同期性の系統的な変化は認められなかった。また、単純接触効果様の反応バイアス(繰り返し提示された刺激をより「好き」と答えるバイアス)も認められなかった。先の実験で単純接触効果様の反応バイアスが認められなかったため、単純接触効果が生起しやすいと考えられている無意味図形を刺激として用いた実験を行った(実験3)。ここでは、無意味図形に対する低ガンマ帯域位相同期の基本特性を調べるため、繰り返し提示を行わず、実験1と同様の方法で検討した。その結果、写真画像を用いた実験の結果とは逆に、「好き」と答えた無意味図形と比べて「嫌い」と答えた無意味図形に対して位相同期性が高くなることが示された。さらに、この結果の再現性を確認するために、写真画像を刺激として用いるセッションと無意味図形を刺激として用いるセッションを実験参加者内要因として設定し、低ガンマ帯域の位相同期性を検討した(実験4)。その結果、実験1と実験3の結果が再現され、選好と位相同期性の関係が写真画像と無意味図形で逆転するという結果が得られた。この結果は、本研究開始当初に予想していなかったものであるが、我々の選好メカニズムを知る上で非常に意味のある知見であると考えられる。平成26年度(計画1年目)に実施した研究では、無意味図形に対する直感的な選好判断において、「嫌い」と答えた無意味図形と比べて、「好き」と答えた無意味図形を観察している時に低ガンマ帯域の位相同期性が減少するという現象を発見した。そこで平成27年度(計画2年目)は、無意味図形を用いて繰り返し提示による選好の変化と脳波のチャンネル間位相同期性の関係に着目して実験的検討を行った。実験では各ブロックで24種類の無意味図形(うち12種類の無意味図形はブロック間で繰り返し)を提示し、刺激のオンセットから700 ms以内に「好き」または「嫌い」を直感的に判断することを求めた。各実験参加者に30ブロック実施した結果、新奇な無意味図形と比べて繰り返し提示された無意味図形に対して「好き」と答える頻度が増加した(単純接触効果)。また、課題遂行中のチャンネル間位相同期値を算出した結果、新奇な無意味図形では「嫌い」と答えた無意味図形と比べて「好き」と答えた無意味図形を観察している時に40-50 Hz帯域の位相同期性が減少するという結果が得られた。この結果は、平成26年度の実験で観察された周波数帯域(30 Hz近傍)よりも高かったものの、概ねこれまでの結果を再現している。一方、繰り返し提示された無意味図形では、新奇な無意味図形とは逆に、「嫌い」と答えた無意味図形と比べて「好き」と答えた無意味図形を観察している時に40-50 Hz帯域の位相同期性が増大するという結果が得られた。これらの結果は、タイムプレッシャが与えられている場合に生じる直感的選好のバイアスと、繰り返し提示によって生じる選好のバイアス(単純接触効果)とが異なるプロセスで生起していることを示唆している。平成27年度は無意味図形を用いて実験的研究を行い、平成26年度の結果の再現性を確認するとともに、繰り返し提示によって生じる選好のバイアス(単純接触効果)と脳波のチャンネル間位相同期性との関係を検討した。その結果、位相同期性の観点からみると、タイムプレッシャが与えられている場合に生じる直感的選好のバイアスと繰り返し提示によって生じる選好のバイアス(単純接触効果)とが、正反対の脳内の状態によって引き起こされているという興味深い発見があった。予想外の結果ではあったが、チャンネル間位相同期性と直感的な選好の関係性の解明に向けて、おおむね順調に進展していると考えられる。平成26年度に実施した研究では、無意味図形に対する直感的な選好判断において、「嫌い」と答えた無意味図形と比べて、「好き」と答えた無意味図形を観察している時に低ガンマ帯域の位相同期性が減少するという現象を発見した。平成27年度に実施した研究では、無意味図形を繰り返し提示によって「好き」と答える割合が増加する現象(単純接触効果)に着目して実験を行った。

その結果、繰り返し提示された無意味図形では「嫌い」と答えた無意味図形と比べて「好き」と答えた無意味図形を観察している時に40-50 Hz帯域の位相同期性が増大するという結果が得られた。このことから、直感的選好のバイアスと繰り返し提示によって生じる選好のバイアスとが異なるプロセスで生起している可能性が示唆された。そこで平成28年度は、特定の刺激を無視した後にその刺激を「嫌い」と答える割合が増加する現象(Distractor Devaluation効果; DD効果)に着目して、低ガンマ帯域の位相同期性の変化を検討した。過去の研究(Kihara, Yagi, Takeda, & Kawahara, 2011, JEP:HPP, 37, 168-179)において無意識レベルでのDD効果が確認されている注意の瞬き課題を用いて、選好判断時の位相同期性を算出した。その結果、DD効果が生じていると考えられる試行において低ガンマ帯域の位相同期性が増加する傾向が認められた(p < .07)。統計的に有意な結果ではなく確定的な結論に至ることはできなかったものの、無意識レベルで生じるDD効果は直感的選好のバイアスと類似したプロセスによって生じている可能性を示唆するものである。本研究では、直感的な選好判断バイアスに関連した脳領域間の機能的結合について検討した。日常的な物品の写真画像においては正の選好バイアスが生じた場合に位相同期が高値を示し、無意味図形においては負の選好バイアスが生じた場合に位相同期が低値を示した。この結果は、刺激の種類によって選好バイアスを発生させるプロセスが異なることを示唆している。また、単純接触効果が位相同期値の上昇と関連していることも明らかにした。平成26年度は前半期に予備的研究の実験結果の再現性を確認すること、後半期に刺激を繰り返して提示することの影響を検討することを目標としていた。これらの目標に相当する実験を行い、予備的研究の実験結果が再現されることを確認するとともに、繰り返し提示が低ガンマ帯域の位相同期性にほとんど影響しないことを明らかにした。さらに、無意味図形を用いた実験を行い、本研究開始当初に予想していなかった興味深い結果を得ることができた。これらのことから、平成26年度の目標は達成しており、概ね順調に進展していると考えられる。平成28年度は、平成26年度および27年度で得られた成果に基づいて、チャンネル間位相同期性と直感的な選好の関係性をより明確にするための実験的研究を行う。特に、写真画像と無意味図形でチャンネル間位相同期性と直感的な選好の関係性が逆転していた点、新奇な無意味図形と反復提示された無意味図形でもこの関係性が逆転していた点に着目して、脳領域間の情報伝達状態が選好にどのような影響を与えるのかをより明らかにする目的の実験を実施する。心理生理学平成27年度も研究計画作成当初の予定通り、単純接触効果やdistractor devaluation効果など、繰り返しによる選好バイアスとそれに関連した脳活動パタン(主に、低ガンマ帯域におけるチャンネル間位相同期性)を明らかにするための実験を行う。平成26年度の研究において、日常的なオブジェクトの写真画像を繰り返し提示した場合に十分な選好バイアスが認められなかったため、今後は無意味図形を用いた実験を中心に実験を推進する予定である。
乳癌におけるレチノイン酸受容体遺伝子の研究

レチノイン酸による癌治療の効果はレチノイン酸受容体(RAR β2)の発現と強い関連があることが報告されている。癌抑制遺伝子の一つであるRARβ2遺伝子は染色体3p24に位置し、乳癌においてはLOHが高頻度に見られることが知られている。しかしながら、対立遺伝子についての不活化機構を検証した報告はない。本研究では乳癌におけるRAR β2遺伝子の不活化機構を明らかにすることを目的に、乳癌培養細胞株と外科的に切除された乳癌腫瘍組織を用い、RAR β2遺伝子の遺伝子変異、LOH、メチル化について解析した。その結果、1.45例の乳癌腫瘍と乳癌細胞株2株を用いて直接塩基配列を決定した結果,RAR β2遺伝子の点突然変異は全てにおいて認められなかった。2.三つのマイクロサテライトマーカーを用いて、3p24領域についてLOHを調べた結果、45例のうち11例(24%)にLOHが認められた。乳癌細胞株2株にはLOHを認めなかった。3.RT-PCR法およびwestern blotting法によりRAR β2の発現について調べた結果、T47D細胞株とLOHのあった腫瘍7例に発現が認められた。4.Methylation-specific PCRと制限酵素を用いRARβ2遺伝子のメチル化を検索した結果、RAR β2陽性の乳癌培養細胞株T47Dではメチル化と非メチル化のアレルを保持し、RAR β2陰性の乳癌培養細胞株MRK-nu-1細胞株ではRAR β2遺伝子のプロモーター領域で両対立遺伝子のメチル化が見られた。LOHを保有している腫瘍の11例中、RAR β2陰性の4例では全例にメチル化を認めた。RAR β2陽性の7例については全例メチル化を認めなかった。5.5-aza-2'-deoxycytidineにより脱メチル化を行うと、RAR β2の発現が低下していたT47D細胞ではRAR β2発現は強陽性となり、陰性のMRK-nu-1細胞ではRAR β2発現は陽性となった。以上の結果より、乳癌におけるRAR β2遺伝子の不活化にメチル化が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。さらにRAR β2遺伝子の脱メチル化による分子標的治療法が有用な癌予防と治療になる可能性があることが推測された。レチノイン酸による癌治療の効果はレチノイン酸受容体(RARβ2)の発現と強い関連があることが報告されている。本研究では乳癌におけるRARβ2遺伝子の不活化機構を明らかにすることを日的に、乳癌培養細胞株と外科的に切除された乳癌腫瘍組織を用い、RARβ2遺伝子の遺伝子変異、LOH、メチル化について解析した。

その結果、1.45例の乳癌腫瘍と乳癌細胞株2株を用いて直接塩基配列を決定した結果,RARβ2遺伝子の点突然変異は全てにおいて認められなかった。2.三つのマイクロサテライトマーカーを用いて、3p24領域についてLOHを調べた結果、45例のうち11例(24%)にLOHが認められた。乳癌細胞株2株にはLOHを認めなかった。3.RT-PCR法およびwestern blotting法によりRARβ2の発現について調べた結果、T47D細胞株とLOHのあった腫瘍7例に発現が認められた。以上の結果より、RARβ2の不活化はRARβ2遺伝子のLOHのみでは説明できないこと、LOH以外のメカニズム(メチル化等)も関与していることが明らかとなった。レチノイン酸による癌治療の効果はレチノイン酸受容体(RARβ2)の発現と強い関連があることが報告されている。昨年度、我々はRARβ2の不活化はRARβ2遺伝子のLOH以外の遺伝子変化により起こる可能性を示唆する結果を得た。そこで本年度は、RARβ2の不活化機構の一つとして知られているメチル化の関与について解析を行った。Methylation-specific PCRと制限酵素を用いRARβ2遺伝子のメチル化を検索した結果、RARβ2陽性の乳癌培養細胞株T47Dではメチル化と非メチル化のアレルを保持し、RARβ2陰性の乳癌培養細胞株MRK-nu-1細胞株ではRARβ2遺伝子のプロモーター領域で両対立遺伝子のメチル化が見られた。LOHを保有している腫瘍の11例中、RARβ2陰性の4例では全例にメチル化を認めた。RARβ2陽性の7例については全例メチル化を認めなかった。さらに5-aza-2'-deoxycytidineにより脱メチル化を行うと、RARβ2の発現が低下していたT47D細胞ではRARβ2発現は強陽性となり、陰性のMRK-nu-1細胞ではRARβ2発現は陽性となった。以上の結果より、乳癌におけるRARβ2遺伝子の不活化にメチル化が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。さらにRARβ2遺伝子の脱メチル化による分子標的治療法が有用な癌予防と治療になる可能性があることが推測された。
肝細胞の薬物代謝と胆汁酸代謝の同調的制御による次世代型バイオ人工肝臓の設計

本研究では,胆汁酸の腸管循環という一日の血中動態の変化から,胆汁酸が肝臓のサーカディアンリズムを制御する一因子であると仮定し,マウス初代培養肝細胞に対する胆汁酸の及ぼす影響の検討を行った.マウス初代培養肝細胞における胆汁酸濃度の動向を観察した結果,培地中の胆汁酸濃度が培養時間に伴い上昇および下降する濃度変化の振幅が認められ,in vivoにおける胆汁酸腸肝循環との類似性を確認した.また,培養肝細胞における培地中の胆汁酸濃度が,最大および最小となる時間における細胞内の遺伝子発現の比較を行った結果,多数の遺伝子の発現量が3倍までの間で変化していることが確認された.これらのことから,肝細胞内の遺伝子発現には胆汁酸の動態が大きく関わっていることが示唆された.そこで,in vivoの腸肝循環を模倣するため,初代培養肝細胞中で胆汁酸濃度を変化させた培養系を作り,遺伝子およびタンパク質発現の変化を観察することによって,胆汁酸がin vitroで肝実質細胞に与える影響を検討した.その結果,培養肝細胞中の胆汁酸濃度を変化させることにより,肝細胞内の各因子の遺伝子およびタンパク質の発現パターンが大きく変化することが認められた.さらに,タンパク質レベルでの発現においては,胆汁酸を断続的に加えることにより胆汁酸排出型トランスポーターであるMrp2の発現維持が可能であることが明らかになった.この胆汁酸排出トランスポーターの活性化は,薬物代謝が促進されるために必要不可欠な要素であり,腸肝循環を模倣した胆汁酸の断続的添加という刺激が,薬物代謝能の維持と促進に重要であることが示唆された.さらに,胆汁酸添加に伴って培養肝細胞内の遺伝子発現が変化することから,腸肝循環による肝臓内の胆汁酸濃度の変化は,SCNで発振したリズムに肝臓の機能を同調させるための一因であることが示唆された.最近のPVLAを用いた細胞外マトリックス工学の研究から肝細胞の接着制御により接着細胞の形態や分化機能の制御が可能になりつつある。しかしながら薬物代謝と胆汁酸機能の解析は遅れていた。本研究ではシトクロムP-450の亜種であるCYP3A、CYP2Dと分泌胆汁酸との相関性に着目してマトリックスの種類による薬物代謝の制御の可能性を追求した。collagen上で培養した肝実質細胞において薬物代謝活性の1つであるaminopyrine N-dimcthylasc(ADM)活性は培養時間(日)とともに振動的変化を示した。この振動周期は培地中の胆汁酸量とシンクロナイズしていた。即ち、培地中から肝実質細胞内に取り込まれた胆汁酸量が多いと薬物代謝活性が低下し、逆に肝実質細胞中の胆汁酸量が少ないと薬物代謝活性が上昇した。そこで、測定の15時間前に一定量の胆汁酸を測定溶液に加えて薬物代謝活性を測定した結果、薬物代謝活性に振動性が見られなくなり、ほぼ直線的になった。この相関から肝実質細胞中の胆汁酸濃度が薬物代謝活性をコントロールしていることが示唆された。また、低濃度(0.5μg/ml)でコートされたPVLA上においてはADM活性及び培地中の胆汁酸量の振動現象もシンクロナイズしていたが、振動周期がcollagen上よりも遅くなっていた。本研究では,胆汁酸の腸管循環という一日の血中動態の変化から,胆汁酸が肝臓のサーカディアンリズムを制御する一因子であると仮定し,マウス初代培養肝細胞に対する胆汁酸の及ぼす影響の検討を行った.マウス初代培養肝細胞における胆汁酸濃度の動向を観察した結果,培地中の胆汁酸濃度が培養時間に伴い上昇および下降する濃度変化の振幅が認められ,in vivoにおける胆汁酸腸肝循環との類似性を確認した.また,培養肝細胞における培地中の胆汁酸濃度が,最大および最小となる時間における細胞内の遺伝子発現の比較を行った結果,多数の遺伝子の発現量が3倍までの間で変化していることが確認された.これらのことから,肝細胞内の遺伝子発現には胆汁酸の動態が大きく関わっていることが示唆された.そこで,in vivoの腸肝循環を模倣するため,初代培養肝細胞中で胆汁酸濃度を変化させた培養系を作り,遺伝子およびタンパク質発現の変化を観察することによって,胆汁酸がin vitroで肝実質細胞に与える影響を検討した.その結果,培養肝細胞中の胆汁酸濃度を変化させることにより,肝細胞内の各因子の遺伝子およびタンパク質の発現パターンが大きく変化することが認められた.さらに,タンパク質レベルでの発現においては,胆汁酸を断続的に加えることにより胆汁酸排出型トランスポーターであるMrp2の発現維持が可能であることが明らかになった.この胆汁酸排出トランスポーターの活性化は,薬物代謝が促進されるために必要不可欠な要素であり,腸肝循環を模倣した胆汁酸の断続的添加という刺激が,薬物代謝能の維持と促進に重要であることが示唆された.さらに,胆汁酸添加に伴って培養肝細胞内の遺伝子発現が変化することから,腸肝循環による肝臓内の胆汁酸濃度の変化は,SCNで発振したリズムに肝臓の機能を同調させるための一因であることが示唆された.
移植後サイトメガロウイルス感染症の発症機序の解明

移植後のCMV間質性肺炎の成立までの過程を今までの実験結果から我々は以下のように考えている。2.再活性化したCMVにより宿主T細胞がprimeされる。3.primeされたレシピエントのT細胞が二次刺激されると過剰のサイトカインを放出され、これが誘導性NO合成酵素(iNOS)を誘導し、産生されたNOが肺組織障害を惹起する。平成10、11年度はこの仮説の証明を目的として実験を行い、以下の結果を得た。上記1に関する研究:(C3H/He x BALB/c)F1マウスにmurine CMV(MCMV)を0.2LD_<50>接種し、このマウスのBALB/cマウスの脾細胞をを静注し、GVHを誘導させると、GVH誘導前には認められなかった。MCMVのゲノムDNAがGVHの進展とともに、NO依存性に肺及び心臓にて検出されるようになった。しかし、このDNAからRNAへの転写は認められず、MCMVの再活性、複製には至っていないことがわかった。現在、NOと潜伏感染の関係を調べる目的でiNOS遺伝子欠損マウスを用いてMCMV潜伏モデルを作成中である。上記2に関する研究:MCMV感染BALB/cマウス脾T細胞を試験管内で抗CD3抗体で刺激し、実験を行った。その結果MCMV感染マウスT細胞表面では刺激後活性化マーカーは非感染マウスT細胞と同様に発現するが、termination markerの発現はみられなかった。即ち、CMVによるレシピエントのT細胞のprimeはT細胞をアクティブに活性化するのではなく、T細胞の活性化シグナルが終息するのを妨げることによる事が明らかになった。現在、このシグナル伝達異常とT細胞Vβとの関係を検討中である。上記3に関する研究:(C57BL/6 x Sv129)F1マウス(F1マウス)にマウスCMV(MCMV)を0.2LD_<50>接種し、感染4週後に抗CD3抗体を投与した。その結果F1マウスでは肺炎が惹起され、主病変部は細気管支上皮細胞であり、その気管支上皮細胞の蛋白のチロシン残基はニトロ化されていた。一方、iNOS遺伝子欠損マウスではこのゆな肺病変は全く見られずCMV肺炎がNOによるものであり、その標的が細気管支上皮細胞であることを観察した。本研究の平成10年度の目標はサイトメガロウイルス(CMV)再活性における一酸化窒素(NitricOxide,NO)の役割を明らかにすることである。平成10年度は交付申請書に記載した研究計画に沿って実験を行った。即ち、(C3H/HexBALB/c)F1マウスにmurine CMV (MCMV)を0.2LD_<50>接種し、このマウスにBALB/cマウスの脾細胞を静注することによりGVHを誘導させる実験系を用い、以下の結果を得た。

1. GVH誘導後経時的に唾液腺・肺・脾臓・肝臓・心臓よりDNAを抽出しPCR法にてMCMVのウイルスDNAの有無を調べた。その結果、GVH誘導前には認められなかったMCMVのゲノムDNAがGVHの進展とともに、肺汲び心臓にて認められるようになった。即ち、GVH反応が潜伏MCMVのウイルスDNA量を増加させることが明らかになった。しかし、このMCMVゲノムが認められた肺・心臓よりRNAを抽出し、RT-PCR法にてウイルスのmRNAの発現を調べたところ、発現は認められなかった。即ち、ウイルスゲノム量はGVHにより増加しているが、MCMVの再活性、複製には至っていないことがわかった。2. GVH誘導後に肺・心臓よりRNAを抽出し、誘導性NO合成酵素(iNOS)-mRNAの発現を調べたところ、GVHによりこれらの臓器でのiNOSのmRNAが発現しており、GVHの進展に伴い、NOが産生されることが示された。3. GVH誘導と同時にNO阻害剤であるphorbol-butyl-nitrone(PBN)を投与したところ、肺、心臓ではMCMVのDNAは認められなくなった。また、GVH誘導と同時にiNOSの基質であるアルギニンを投与したところ非投与群に比べより大量のMCMV-DNAが出現するようになった。以上のことから、GVHなどの宿主の免疫反応に伴い産生されるNOにより、潜伏CMVのDNA量が増加することが判った。しかし、このDNAはRNAへは転写されず、ウイルスの複製には次のステップが必要であると考えられた。以上の結果を基にした論文を作成し、現在英文誌に投稿中である。平成11年度にはこれをiNOS遺伝子欠損マウスを用いて確認する予定であり、現在iNOS欠損マウス、及びその対照マウスである(C57BLxSv129)F1マウスにCMVを感染させ、予備実験を遂行中である。移植後のCMV間質性肺炎の成立までの過程を今までの実験結果から我々は以下ように考えている。2.再活性化したCMVにより宿主T細胞がprimeされる。3.primeされたレシピエントのT細胞に二次刺激(二次感染など?)が働き、過剰のサイトカインを放出する。これが誘導性NO合成酵素(iNOS)を誘導し、産生されたNOが肺組織傷害を惹起する。平成11年度は上記の仮説を詳細に検討することを目的として交付申請書に基づき実験を行い以下の結果を得た。プロジェクト1(上記1、3に関する研究):(C57BL/6xSv129)F1マウス(F1マウス)にマウスCMV(MCMV)を0.2LD_<50>接種し、感染4週後に抗CD3抗体を投与した。その結果F1マウスでは肺炎が惹起され、主病変部は細気管支上皮細胞であり、気管支上皮細胞の蛋白のチロシン残基はニトロ化されていた。一方、iNOS遺伝子欠損マウスではこのような肺病変は全く見られずCMV肺炎がNOによるものであり、その標的が細気管支上皮細胞であることを観察した。現在、このiNOS欠損マウスを用いてMCMV潜伏モデルを作成中である。プロジェクト2(上記2に関する研究):MCMV感染BALB/cマウス脾T細胞を試験管内で抗CD3抗体で刺激し、実験を行った。その結果MCMV感染マウスT細胞表面では刺激後活性化マーカーは非感染マウスT細胞と同様に発規するが、termination markerの発現はみられなかった。即ち、CMVによるレシピエントのT細胞のprimeはT細胞をアクティブに活性化するのではなく、T細胞の活性化シグナルが終息するのを妨げることによよる事が明らになった。
対話文理解のための解析手法と認知意味論的モデルの研究

自然な発話状況における対話文では、言いよどみ、言い直しなどの現象や、意味はよく分かるが文法的にはおかしい文が多く発生するため、従来の自然言語処理よりも意味を主体として解析を進める必要性が強く感じられている。本研究ではまず、チャンクという概念について日常会話における談話の流れの分析を行い、「意味作り」という視点を重視した立場をとる。具体的には、会話の意味作りはチャンクの接合、即ちチャンク連鎖をその機制として行うと考える。昨年度は`you know'と`I mean'をdiscourse markerとして着目し、それが意味作りの過程で果たす役割を明らかにした。今年度はもう1つのdiscourse markerである`because'を取り上げて、チャンク連鎖モデルにおける役割について考察した。また、本研究では、柔軟な意味解析機構を持ったモデルの構築を目標のひとつとし、それに適した意味理解法や概念辞書が持つべき構造と機能に関して基礎的な検討を行った。今年度は動詞とその目的語となる名詞の間の意味的な相互作用について研究を進めた。動詞の意味の特徴は名詞と同様に柔軟に変化するものであり、目的語となる名詞が動詞の意味変動に大きな影響を与えていることが明らかになった。次に、これらの動詞と名詞の意味を記述するための特徴(feaTure)の記述法、特定の仕方を調べるために,動詞はbreakに関する12個の日本語動詞,目的語は80個の具体物に関する名詞へ拡張し、受容性に関する認知心理実験を行った。その結果、それらの動詞と名詞が直観とよく整合するカテゴリーに分類できることがわかった。
血清アミロイドA3が関与する新たな粘膜免疫機構と腸管での感染防御機能の解明

本年度は昨年度までに得られた研究成果である、「血清アミロイドA3(SAA3)は腸管上皮細胞においてアミロイド形成とは異なり、細菌感染に対する生体防御に関与する」という生物活性が、腸管上皮以外の上皮細胞でも同様な生物活性を有している可能性について解析した。腸管上皮以外として、外界に暴露される肺胞上皮細胞を用いた。マウスII型肺胞上皮由来MLE-15細胞、およびT7細胞、さらにマウス肺胞クララ細胞由来C22細胞に、グラム陰性菌の菌体膜抗原であるLPS、グラム陽性菌の菌体膜抗原であるLTAの濃度を変えてそれぞれ添加し、SAA3およびSAA1 mRNAの発現をリアルタイムPCRで相対定量し、以下の結果を得た。・II型肺胞上皮由来MLE-15、およびT7細胞において、LTAよりもLPSにより鋭敏に反応し、SAA3 mRNAの発現が上昇した。・このときSAA1 mRNAの有意な上昇は見られなかった。・クララ細胞由来C22細胞においても同様に、LTAよりもLPSにより鋭敏に反応し、SAA3 mRNAの発現が上昇した。これらの結果から、腸管上皮と同様にSAA3は肺胞上皮においても細菌感染に対する生体防御機能を有することが示唆された。また、肺においては体表の常在菌であるブドウ球菌などのグラム陽性菌よりも、大腸菌のようなグラム陰性菌に暴露される機会は少なく、その感染は肺にとって異常事態であり、より鋭敏に反応する可能性が示唆された。腸管上皮以外の上皮細胞でもSAA3は細菌感染に対する生体防御の機能を有する、という仮説を肺上皮細胞を用いたインビトロの解析で証明することが出来た。摘出した肺にLPS、LTAを添加するエックスビボの解析をする。ウシの各種上皮におけるSAA3のmRNAおよびタンパクの発現についても解析する。本年度は、腸管上皮におけるSAA1とSAA3の機能の違いを明らかにするため、マウスSAA1とSAA3を大腸菌で発現、精製した組換えタンパクを作製した。さらにSAA1とSAA3の前半と後半のアミノ酸配列を入れ替えたキメラ組換えタンパクSAA1/3、およびSAA3/1を同様に作製した。これらのタンパクをマウス腸管上皮由来株化細胞CMT-93に添加し、粘膜免疫関連サイトカイン等の遺伝子の発現をリアルタイムPCRにより定量した。その結果、組換えタンパクのCMT-93細胞に対する生物活性は、同じタンパク量を添加してもタンパクのロットによって大きく異なり、細胞への反応性が大きくばらつくことが明らかとなった。再現性のある実験結果を得るために、細胞に添加する前に活性の程度を事前に調整する必要があることが明らかとなった。SAA3の添加により、CMT-93細胞では腸管粘液の主成分であるムチン2(MUC2)mRNAの発現が有意に上昇することが明らかとなった。また、生体内でのアミロイド形成と異種動物への伝達について明らかにするため、ウシ、およびマウス由来のアミロイドをマウスに接種し長期間観察し、解析した。生体内で沈着したアミロイドは時間とともに検出限界以下まで消失するが、再度アミロイド接種、あるいは炎症刺激を与えると、初回よりもアミロイド沈着量が多くなり、異種動物由来のアミロイドでも伝達することが明らかとなった。さらに、マウス以外の腸管でのSAA1とSAA3の発現について明らかにするため、ウシから摘出した腸管を用いてSAA1、およびSAA3の発現を免疫組織化学により比較解析した。ウシの腸管上皮では、SAA1の発現は確認できず、SAA3が発現していることが明らかとなった。これらのことからSAA3は腸管上皮において自然免疫に関与していることが示唆された。大腸菌で発現させた組換えタンパクのCMT-93細胞に対する生物活性は、発現させたロットによって大きく異なり、細胞への反応性が大きくばらつくことが明らかとなった。再現性のある実験結果を得るために、発現タンパクごとに生物活性を統一させるための予備実験が新たに必要となったため、当初予定していなかった実験時間が必要となった。しかし、それ以外は計画通りおおむね順調に進展している。本年度は昨年度に引き続き、マウスSAA1とSAA3、および前半部をSAA1、後半部をSAA3のアミノ酸配列を持つ組換えキメラタンパクSAA1/3、その逆のSAA3/1を大腸菌で発現、精製した。これらの組換えタンパクをマウス腸管上皮由来株化細胞CMT-93に添加し、粘膜免疫関連サイトカイン等のmRNA発現をリアルタイムPCRにより定量し、より詳細な比較解析を実施し、以下の成果を得た。・CMT93細胞へのSAA1およびSAA3組換えタンパクの添加により、炎症性サイトカインIL-6およびTNF-α、腸管粘液の主成分であるムチン(MUC2)のmRNA発現がSAA3添加で有意に上昇することを明らかにした。一方、SAA1添加では有意な上昇が認められなかった。これらのことから、腸管においてSAA3は、炎症反応などを含めた生体防御に関与していることが示唆された。・SAA1/3、およびSAA3/1組換えキメラタンパクの添加により、これらのmRNA発現上昇はSAA3/1では認められたが、SAA1/3では認められなかった。以上のことから、SAA3アミノ酸配列の前半部分にSAA3が持つ細胞に対する生物活性に重要な機能領域が存在していることが明らかとなった。

・組換えタンパクSAA3およびSAA3/1添加によるCMT-93細胞でのIL-6、TNF-α、MUC2 mRNA発現の上昇が、組換えタンパクに含まれる6xHisタグによる非特異的な影響ではないことを、SAA1、SAA1/3、および空ベクター発現タンパクを同様に添加した実験により確認できた。生物活性のあるマウスSAA3組換えタンパク、およびSAA3/1の作製、精製に成功し、当初の目的であったSAA3の機能領域が前半部分に存在することを明らかにできた。SAA3により発現が誘導される遺伝子を同定することができた。本年度は昨年度までに得られた研究成果である、「血清アミロイドA3(SAA3)は腸管上皮細胞においてアミロイド形成とは異なり、細菌感染に対する生体防御に関与する」という生物活性が、腸管上皮以外の上皮細胞でも同様な生物活性を有している可能性について解析した。腸管上皮以外として、外界に暴露される肺胞上皮細胞を用いた。マウスII型肺胞上皮由来MLE-15細胞、およびT7細胞、さらにマウス肺胞クララ細胞由来C22細胞に、グラム陰性菌の菌体膜抗原であるLPS、グラム陽性菌の菌体膜抗原であるLTAの濃度を変えてそれぞれ添加し、SAA3およびSAA1 mRNAの発現をリアルタイムPCRで相対定量し、以下の結果を得た。・II型肺胞上皮由来MLE-15、およびT7細胞において、LTAよりもLPSにより鋭敏に反応し、SAA3 mRNAの発現が上昇した。・このときSAA1 mRNAの有意な上昇は見られなかった。・クララ細胞由来C22細胞においても同様に、LTAよりもLPSにより鋭敏に反応し、SAA3 mRNAの発現が上昇した。これらの結果から、腸管上皮と同様にSAA3は肺胞上皮においても細菌感染に対する生体防御機能を有することが示唆された。また、肺においては体表の常在菌であるブドウ球菌などのグラム陽性菌よりも、大腸菌のようなグラム陰性菌に暴露される機会は少なく、その感染は肺にとって異常事態であり、より鋭敏に反応する可能性が示唆された。腸管上皮以外の上皮細胞でもSAA3は細菌感染に対する生体防御の機能を有する、という仮説を肺上皮細胞を用いたインビトロの解析で証明することが出来た。作製に成功したキメラ組換えタンパクSAA1/3、およびSAA3/1を用いて、CMT-93細胞に添加し、免疫関連サイトカイン等のmRNA発現解析を行うことで、SAA3の生物活性に重要な機能領域を同定する。また、SAAにより誘導される免疫関連サイトカイン等を同定する。SAA3が生体内で腸管上皮以外の上皮細胞でも同様な生物活性を有しているか解明するため、肺胞上皮細胞を使ったインビトロ実験を実施する。また、摘出したマウスの肺を使ってエックスビボでも解析する。摘出した肺にLPS、LTAを添加するエックスビボの解析をする。ウシの各種上皮におけるSAA3のmRNAおよびタンパクの発現についても解析する。
土壌水分供給能からみた極めて高い樹高を有する熱帯平地乾燥常緑林の成立条件

カンボジア中央部には、乾季にはほとんど雨の降らない熱帯モンスーン気候下にもかかわらず、非常に樹高の高い平地乾燥常緑林が広く分布している。しかしながら、乾燥常緑林の樹木は高木に生長しにくいというのが通説であり、植物生理学的な研究だけではその成立条件が説明できない。そこで本研究では、カンボジアの平地乾燥常緑林が立地する非常に厚い土壌層に着目して、同気候下の他地域よりも樹高が高くなるメカニズムや、異常な寡雨などの極端気象下での平地乾燥常緑林の維持機構を、深さ9mの大型土壌断面での土壌水分実測と、降水量・蒸発散量・土壌層厚・土壌特性を組み込んだ、深層土壌水分移動シミュレーションを用いて解明する。
高エネルギー密度物質準安定相生成と凍結機構解明

高出力レーザーを用いて従来の静圧縮技術では達成できないテラパスカル超高圧発生・制御技術を構築し、BC8構造の炭素や液体金属炭素を初めて実現した。レーザープラズマによるパルス高輝度光源やXFELを利用したダイナミック診断技術を構築し、超高圧下での物質構造変化・相転移ダイナミックスの詳細を調べ、複雑な混合構造など静圧縮では見られない構造を明らかにした。さらに相転移の起点となる欠損のダイナミックスの詳細を明らかにした。これらの成果から、テラパスカルの圧力域で生成されるBC8構造の炭素を大気圧状態に取り出す手法として動的圧縮特有の微細混合構造(ダイヤモンド-BC8)生成が期待できる。研究の目的高出力レーザーでテラパスカル以上の圧力を実現し、地上に存在していない高エネルギー密度状態のダイヤモンドを生成しその物性を明らかにする。さらに高エネルギー密度状態としてすでに取り出しに成功している金属シリコンをもとに、非平衡・超高圧状態で実現できる高エネルギー密度新物質準安定相の凍結機構を明らかにし、大気圧状態で安定な高エネルギー密度ダイヤモンドの可能性を探索する。本年度(平成23年3月31日)の成果[高エネルギー密度物質生成実験のための整備]・圧縮デバイスの整備多重衝撃波圧縮や予備静圧縮を可能にする20J級の繰返しレーザーを整備した。超高インピーダンス誘電材料として世界で初めてGaNの超高圧下での特性を明らかにした。・診断システムの整備既存の超高強度レーザーシステムをもとに診断用ビームラインを整備した。これと開発済みの先進ブローブ光源を用いてダイナミック診断システム構築の準備を進めた。[高エネルギー密度物質生成実験及び解析]・高エネルギー密度ダイヤモンド生成予備試験:独自の多重衝撃波圧縮を可能にするデバイス(アンビル)を開発しダイヤモンド圧縮実験を開始した。その結果、圧力1TPa以上で温度8000K以下のBC8ダイヤモンド(スーパーダイヤモンド)相を世界で初めて実現することに成功した。・金属シリコンに関する特性評価:既存20四超高強度レーザーのパルス幅、パルスエネルギー、パルス波形、コントラスト.照射空間プロファイルなどを変化させる準備を整えた。生成された金属化シリコンの構造的な詳細を透過電子顕微鏡で明らかにした。単に圧縮過程だけでなく圧力解放、冷却過程のダイナミック診断を目的として新たにX線自由電子レーザーを用いた診断手法を考案しその準備を開始した。電子顕微鏡による詳細な分析とX線自由電子レーザーなどを用いたその場診断をもとに原子・電子構造理論解析手法を検討し、金属シリコン凍結機構解明の準備を整えた。・以上、22年度実施状況は、次年度以降の計画前倒しが可能なほど当初予定以上の成果が得られた。本年度(平成24年3月31日)の成果[高密度ダイヤモンドの生成]高密度ダイヤモンドを生成するための最適化と高圧ダイヤモンドの診断・小さなレーザーエネルギーでより低温状態を保ちながら超高圧を実現する多重衝撃波圧縮法を波形整形されたレーザーパルスで行い0.8TPaを実現した。(当初計画から前倒し)・ダイナミック診断システムにより高密度ダイヤモンドの状態をその場診断法で評価した。また周波数域干渉法(FDI)によりフェムト秒時間分解で圧縮過程・圧力解放過程に関する診断も開始した。さらにパワーレーザー圧縮で生成した液体金属炭素の状態をX線散乱計測により初めて明らかにした。(当初計画から前倒し)[金属シリコン準安定相凍結評価]・圧力負荷速度および解放速度が高圧相凍結性に及ぼす影響を調べるために、ナノ秒レーザーを用いて圧力負荷速度が疑静圧縮的である等エントロピー圧縮法によって高圧状態に達したシリコンを回収することに成功し非平衡圧縮により生成されたシリコンとの違いを明らかにした。・また非平衡圧縮における圧力開放、冷却過程ダイナミック診断し高エネルギー密度物質凍結の詳細を明らかにすることを目的に23年度より利用可能なX線自由電子レーザーを用いたX線構造解析の準備実験を開始した。(当初計画から前倒し)以上、23年度実施状況は、次年度以降の計画前倒しが可能なほど当初予定以上の成果が得られた。これまで開発してきた動的圧縮技術、診断技術を利用し高エネルギー密度物質生成に関する研究成果をもとに計画以上の成果が得られた。レーザーを用いて、テラパスカル以上の圧力とダイヤモンドの融点を超えない温度を、レーザー条件の工夫と固体内衝撃波の圧力制御を行うことで、ダイヤモンドより高密度なBC8構造を持った超高密度固体炭素状態を実現しこの試料を回収した。回収した資料をX線構造解析できるようになった。

その場診断としてパワーレーザーと同期したXFELを利用することで、動的圧縮過程の結晶格子の挙動をその場計測した。その結果、フェムト秒圧縮では衝撃圧縮の初期過程において結晶格子は静的条件の100倍程度まで弾性的に圧縮し、その後膨張しながら塑性変形し終状態に至る異常弾性圧縮を発見した。これが、高エネルギー密度物質準安定相の凍結機構の極めて重要な因子の1つの可能性として明らかになった。また数100ピコ秒のパルスレーザーを用いて、動的高圧力下の構造相転移のフェムト秒時間分解計測に成功した。既存の実験データに比べて3桁以上も高い時間分解能で格子ダイナミックスをとらえることができた。さらにこの世に無かった多結晶シリコン試料を自作して、高圧シリコンの高精度なX線構造解析実験を実現する準備が整った。一方、高圧力印加によって、材料中には様々な格子欠陥が導入される。それらの格子欠陥は、高圧相への転移の起点および除荷過程での高圧相凍結において重要な役割を担い得る。電子顕微鏡法を用いて、格子欠陥に関する数々の新たな知見を得た。原子サイズの格子欠陥である点欠陥の高速ダイナミクスの抽出に成功した。また、高融点金属におけるナノスケール格子欠陥のダイナミクスを温度の関数として測定することに成功し、従来の常識に反して、大きな原子番号を持つ元素からなる固体内反応においても量子効果が発現することを初めて明らかにした。高エネルギー密度新物質の準安定相凍結機構を明らかにし、安定な高エネルギー密度ダイヤモンド生成の可能性を探索することを最終目標とし以下の成果が得られた。[高密度ダイヤモンド]:テラパスカル以上のレーザー衝撃波で圧縮した炭素を可視計測とX線散乱計測でその場観察を行い、液体金属炭素の存在を初めて明らかにした。強固な共有結合に起因して、融点を超える高圧高温下においてもイオン相関が強い液体金属となっていることがわかった。これは第一原理計算と極めてよい一致を示した。;非平衡圧縮で成功している数10ギガパスカル領域の高圧相凍結機構がサブテラパスカルまで拡張可能かどうかを実証するため、SiCをはじめとした高圧相回収実験を初めて試みた。回収された試料をX線構造解析で初期状態では確認できなかった回折ピークの検出に成功した。[金属シリコン相凍結評価]:単結晶シリコンの任意結晶面に対してフェムト秒レーザーを照射し、照射部分の結晶構造をX線回折や透過電子顕微鏡で観察した。高圧相の構造はナノメートルオーダーのグレインサイズで存在し、高密度の積層欠陥に囲まれて存在することがわかった。;さらに新たにX線自由電子レーザーを用いて非平衡圧縮ダイナミックスの超高速X線構造解析を行えるようにした。単結晶シリコンのみならず多結晶シリコンのフェムト秒時間分解ポンププローブX線散乱計測を行うことに成功した。
浮遊粒子状物質のアンモニウムイオン，硝酸イオンの生成機構の解明と起源の推定

本研究は,粒子状物質に含まれるアンモニウムイオン,硝酸イオン中の窒素安定同位体比と元素状炭素中の炭素安定同位体比を高精度に測定し,浮遊粒子状物質の起源推定を行うことを目的としている。特に2次生成粒子であるアンモニウムイオンや硝酸イオンにおいては,それらの前駆ガスから粒子への同位体分別係数を実験室もしくは野外でのサンプリングより算出し,発生源解析に応用することを目指している。平成24年度は,ガスから粒子化のメカニズム解明のために,グローブボックス内にてアンモニアガスから粒子化(アンモニウムイオン)の窒素安定同位体比の分別係数を測定した。その結果,冬季と夏季の温度の違いによる分別係数の変化量は5‰以内と非常に小さく,アンモニアの発生源による違いが大きいことが推察された(これらの結果は25年度に国際学術雑誌に報告予定)。また,実験室だけでなく,いくつかの発生源の前駆物質であるガス状成分も野外にて同時測定を行った。これらの結果は,実験室における結果をほぼ再現していることがわかった。さらに,窒素酸化物と硝酸イオンの同位体分別係数も推定することが出来た。また,昨年行ってきた石炭中の炭素安定同位体比の結果は,浮遊粒子状物質の起源推定のために測定を行ったが,炭素安定同位体比の結果から,数億年前の石炭生成時期を予測することが可能であるということが推察された。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は,粒子発生装置の購入が出来ず,今まで採取していた秋田県内のサンプル(粒子及びガス)の安定同位体の分析や解析を進めていった。その結果より,元素状炭素においては冬季に大陸由来の石炭等の化石燃焼による粒子が,日本海側(秋田県)まで到達していることが示された。また硝酸イオンも元素状炭素と同様に,大陸からの越境汚染が疑われたが,結論付けるまでには至らなかった。さらに世界中の石炭を収集し,石炭の炭素安定同位体比の測定を行い,世界の炭素安定同位体比マッピングを完成することが出来た(これらの結果は国際学術雑誌に報告することが出来た。また一部の結果は現在,論文執筆中)。さらにガスから粒子の同位体分別係数の算出の実験も一部行った。これらの結果は既往の文献とほぼ一致する結果となったが,手法がまだ安定しておらず,来年度に向けてさらに方法の精緻化などを進めていきたい。当初購入予定だった粒子発生装置は購入できなかったが,以前にサンプリングしていたサンプルの分析に切り替えることで,いくつか成果を出すことが出来た。さらに冬の越境汚染も安定同位体を使って初めて証明することが出来た。おおむね順調に発展していると考えている。粒子発生装置ではなく,擬似的にガスから粒子化を再現する実験を通して,同位体分別係数を推定する必要がある。そのため,それらの欠点,限界,課題等を考慮しつつ,発生源解析に応用する必要がある。