hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域病診連携システムが慢性閉塞性肺疾患の予防と治療を可能にするか

我々は,COPDの早期発見,診断,治療および介入を目標にCOPD対策事業を立ち上げた.対象者は,2006年に松浦市に在住の50歳から89歳までの住民である.対象者に簡易問診票および肺機能検査を実施してCOPD陽性者を抽出し,確定診断を行った.その後も検診を継続し,新たなCOPD患者の抽出し.毎年フォロー検診や呼吸器教室などを開催した.その結果,2014年時点で256名がCOPDの確定診断を受け(推定患者数の31%)た.対象者の一秒量の年間低下量は正常範囲内、であった。COPDの医療費は,松浦市を除く長崎県全体に比べ著しく低い値を示した.平成24年度に設立したCOPD対策委員会の協力の下、1COPD要フォロー健診、2COPD患者を対象とした呼吸器リハビリの集い、3医療従事者を対象とした呼吸リハビリテーション研修会を継続した。加えて、平成25年度は本COPD地域病診連携システムが地域住民のCOPD認知度に与える影響とCOPD要フォロー健診者を対象にCOPD患者の呼吸器リハビリの集いに対するアンケート調査を実施した。方法と結果:平成25年に松浦市の4074歳の特定健診対象者5,891名を対象とし、郵送によるCOPD認知度調査を行った。認知度はCOPD地域病診連携システム介入地区と地理的条件で介入が困難であった島嶼地区で比較した。その結果、COPD地域病診連携システム地区ではCOPDの認知度が約20%であり、島嶼地区の約10%と比べ有意に認知度が高かった。しかし、両地区とも高齢になるほどCOPD認知度は低かった。また、要フロー検診対象者239名を対象に郵送による健診参加者状況等を調査した。その結果、ほとんど参加した、あるいは、時々参加したと回答した者は計約82%であり、多くの対象者が要フォロー健診や呼吸器リハビリの集いを活用していた。一方、参加しなかった対象者の多くは、すでに病院で治療を行っているため参加する必要はないと回答しており、病診連携が少しずつ構築されてきていることを裏付けるものと確認することができた。要フォロー健診や呼吸器リハビリの集いにほとんど参加している者の多くは、呼吸機能や自覚症状が維持されていた。本研究の意義は、COPDを理解し、予防するとともに早期発見、早期治療を行うことで、国民の健康寿命の延伸と医療費抑制に寄与することが可能となることである。COPDの医療費は,松浦市を除く長崎県全体に比べ著しく低い値を示した.研究目的は、「地域リハビリテーションを含むCOPD地域病診連携システムがCOPDの予防と治療を可能にする」仮説を検証することである。対象は松浦市に在住する50歳以上の8,583名の内、COPDの簡易診断法である11-Qに回答を頂いた3,331名で、得点が5点以上の1,006名で肺機能検査を受診した501名である。肺機能検査によりFEV1%<70%の気道閉塞を認めたCOPD疑い者の67名と、平成18年の調査でCOPDと確定診断された158名の計225名である。方法は、北松浦医師会、松浦市と協力してCOPD対策委員会を設け、1松浦健康まつりを活用したCOPD健診、2COPD要フォロー健診、3COPD患者を対象とした呼吸器リハビリの集い、4医療従事者を対象とした呼吸リハビリテーション研修会、COPDのガイドライン、吸入療法を開催した。結果、1「COPD健診」では、COPD問診票であるIPAGによるスクリーニング調査を90名に実施し、17点以上のCOPD疑い者の81名に肺機能検査を実施した。その結果、FEV1%<70%の気道閉塞を認めた8名を医療機関へ紹介した。2「フォロー健診」には、181名に健診案内を出した。参加者は医療機関からの新規紹介者を含め51名が参加した(参加率:27%)。そのうち、36名(73%)は呼吸機能が維持・改善されていた。3「呼吸器リハビリの集い」は23名が参加した4「医療従事者を対象とした研修会」は、約80名の医療関係者が研修会に参加した。本研究の意義と重要性:市民を対象としたCOPDの早期発見、早期治療を地域の医療インフラ(行政・医師会・医療機関)と地域リハビリテーションを活用した病診連携の取り組みは極めて少なく、本システムでCOPDの予防と治療の可能性が示唆されれば、健康日本21でのCOPD対策に有用な示唆を与える事ができる。本研究の目的は,地域病診連携システムが慢性閉塞性肺疾患の予防と治療を可能にすることを明らかにすることである。

日本のCOPD患者は530万人と推定されているが,受診者は26万人少なく,多くのCOPD潜在患者が見逃されている.また,COPD早期発見についての報告はみられるが,確定診断後のフォローについて検証した報告は見当たらない.我々は,COPDの早期発見,診断,治療および介入を目標にCOPD対策事業を立ち上げ,COPDへの早期介入を前方視的かつ縦断的に行った.対象者は,2006年に長崎県松浦市に在住の50歳から89歳までの全住民8,878名である.対象者に簡易問診票および肺機能検査を実施してCOPD陽性者を抽出し,精密検査を実施して確定診断を得た.その後も適宜検診事業を継続し,新たなCOPD患者の抽出に努めた.さらには,毎年フォロー検診や呼吸器教室などを開催し,患者の健康維持をサポートした.その結果,2014年時点で256名がCOPDの確定診断を受け,COPD推定患者数の31%を抽出した.その重症度は,軽症から中等症であるStageI・IIが87.5%を占めた.さらに介入前は喫煙者の割合が77.1%であったが、2013年度は35.4%と低下した.対象者の一秒量の年間低下量は,21.2±41.2ml/yearと加齢の範囲内であった。またCOPDの認知度は,非介入地区が11.8%対して介入地区は24.2%と高く,認知度向上にも寄与した。さらに松浦市におけるCOPDの医療費は,松浦市を除く長崎県全体に比べ著しく低い値を示し,増加も緩徐だった.以上のことから,COPD病診連携システムはCOPD患者の早期発見および治療の効率を上げ,医療費の抑制に効果があることが示唆された.この成果を元に,この検診事業が全国各地に導入され,COPDの早期診断・早期治療に活用されることを期待している.リハビリテーション科学・福祉工学1.松浦市、北松浦医師会の協力によってCOPD対策委員会を設け、年間事業計画を立て計画通りに進行している。2.残された課題は、市民のCOPDに対する認知度が依然低いこと、要フォロー者健診において毎回参加者が少ないことである。3.今後は、医師会と受診医療機関と協力し、全要フォロー者の追跡調査を行うとともに、医療費抑制効果についても検討する。松浦市、北松浦医師会の協力によってCOPD対策委員会を設け、年間の事業計画を立て計画通り進行している。残された問題点は、市民のCOPDに対する意識が低く、要フォロー者健診の参加者が少ないことである。今後は、医師会と協力し参加への啓蒙を図ることと、COPD健診参加の増加を図りたい。今後の推進方策)年2回のCOPD対策委員会の開催、COPDフォロー健診、医療従事者研修会、COPD教室の開催、中核病院でのCOPD健診の実施、一般市民へのCOPD認知度調査、COPD健診不参加者への追跡調査などを実施する。(次年度の研究費の使用計画)年2回のCOPD対策委員会の開催、COPDフォロー健診、医療従事者研修会、COPD教室の開催、中核病院でのCOPD健診の実施、一般市民へのCOPD認知度調査、COPD健診不参加者への追跡調査などを実施する。上記計画のため、会議費、交通費、肺機能検査備品等に使用すると共に、最終年度にあたるため各種学会への研究成果の公表、論文作成費に使用する年2回のCOPD対策委員会の開催、COPDフォロー健診、医療従事者研修会、COPD教室の開催、中核病院でのCOPD健診の実施、一般市民へのCOPD認知度調査、COPD健診不参加者への追跡調査などを実施する。当初予定していた疫学調査を次年度におこなうこととなったため年2階のCOPD対策委員会の開催、住民健診時のCOPD健診実施、COPDフォロー健診、医療従事者研修会、COPD教室の開催、中核病院でのCOPD健診の実施、一般市民へのCOPD認知度調査、COPD健診不参加者への追跡調査などを実施する。
神経回路の刺激と記録を同時に実行できる半導体オプトエレクトロニックデバイスの開発

28年度が最終年度であるため、記入しない。
16SrRNA蛍光遺伝子プローグと微小電極を用いた生物膜の構造と機能の解析

本研究の目的は、安定した生物学的窒素除去を行うために、(1)混合系生物膜内in situでの硝化細菌の空間的分布及びその動態を微生物種レベルで明らかにすること、(2)硝化細菌分布と硝化活性との関係を明らかにすることである。更にこれら生物膜内のマイクロスケールの情報と生物膜全体の処理能力(メソスケール)との関係を明らかにすることである。本研究の結果は以下のようである。(1)アンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌に特異的な16S rRNA標的蛍光DNAプローブを用いたFluorescent in situ hybridization(FISH)法により、都市下水生物膜内における両硝化細菌の時間的・空間的分布の解析を行った。その結果、アンモニア酸化細菌は主に直径5-10μmの球状の密な集塊(クラスター)を形成して、生物膜中層及び底層部に多く存在することが明らかとなった。また亜硝酸酸化細菌に関しては、Nitrobacter属ではなくNitrospira属が優占種であり、これらの細菌はアンモニア酸化細菌クラスターの周辺に、比較的小さな集塊を形成して存在していた。このことは、アンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌の間で、効率の良いNO_2^-の授受が行われていることを示唆するものである。(2)生物膜内in situにおける硝化活性を測定するために、先端径が5-10μmのDO,NH_4^+,NO_3^-,NO_2^-及びpH測定用の微小電極を開発した。これら微小電極を用いて生物膜内のアンモニア及び亜硝酸酸化活性分布を測定することが可能となった。生物膜内の硝化細菌分布と硝化活性分布を対応させることにより、生物学的硝化反応のより詳細なメカニズムが明らかとなった。本研究の目的は、安定した生物学的窒素除去を行うために、混合系生物膜内の硝化細菌を中心とする生態学的構造と硝化活性との関係を明らかにすること、及びこれら生物膜内のマイクロスケールの情報と生物膜全体の処理能力(メソスケール)との関係を明らかにすることである。本年度は主に解析技術・手法の開発を行った。まず最初に生物膜内の硝化活性度分布を測定するための、先端径が5-20μmの高感度の各種微小電極(NH_4^+,NO_3^-,O_2,pH)の作成方法を確立した。また作成した各種電極を実際の生物膜を馴養する基質を用いてキャリブレーションを行ない、生物膜内のNH_4^+,NO_3^-,O_2,pH濃度分布が25-50μm間隔で測定可能であることを確認した。培養基質中に存在する妨害イオン等の影響も合わせて評価した。
半導体光増幅器を用いたファイバリングレーザによる光電流センサ

半導体光増幅器を利得媒質として,鉛ガラスファイバをリング共振器の一部として取り入れた新しいファイバリングレーザを構成し両回り方向で発振させ,さらにこの共振器内にファラデー旋光子を導入することにより両回り発振光間で発生するビート周波数にフリースペクトラルレンジ(すなわちリングレーザの縦モード間隔)の4分の1に相当するバイアス成分を付与することに成功した.続いてこのファイバリングレーザの鉛ガラスファイバの部分をコイル状に巻きこれをセンサ部として電流を印加したところ,電流の大きさに比例して発生するビート信号の周波数がシフトすることが確認され,このファイバリングレーザを用いて電流センサを構築することが可能であることが確かめられた.このときのスケールファクタは162Hz/Aであり,ダイナミックレンジは±57.2kAが得られた.またバイアス素子としてファラデー旋光子を導入していることにより,リングレーザ型のセンサで問題となる,ロックイン現象が抑制され,さらに信号の極性(符号)も容易に識別できることも確かめられた.一方同じ非相反効果をもたらす回転の検出に関しても実験を行い,電流センサの実験のときと同様の構成で,回転ステージ状にコイル状に巻いた鉛ガラスファイバのセンサ部に回転を付与したところ回転の向きを反映したビート周波数のシフトが観測され,このファイバリングレーザは回転センサとしての可能性も有することが確かめられた.まず光電流センサ用ファイバの偏光特性(円偏光伝搬時の偏光変換特性)を測定した.光電流センサ用ファイバとして開発された鉛ガラスファイバでは固有及び誘導複屈折が非常に小さいと報告されているが,測定の結果ファイバに曲げや捩れなどの外乱が生じてもファイバに導波された光は円偏光状態を保ったまま伝搬することが確かめられた.一方伝送損失についても測定し,本研究で用いる1.3μm帯でも報告されている1.55μm帯と同様に1.2dB/mと比較的高いことがわかった.次に半導体光増幅器を利得媒質として,この鉛ガラスファイバをリング共振器の一部として取り入れた新しいファイバリングレーザを構成し,発振させることに成功した.また共振器内にファラデー旋光子を導入することにより,両回り発振光間で発生するビート周波数にフリースペクトラルレンジ(すなわちリングレーザの縦モード間隔)の4分の1に相当するバイアス成分を付与することに成功した.また別の形態のレーザとしてリング共振器内にYIGの結晶を導入し,このYIG結晶に電流による磁場を加えたところ,磁場の大きさに比例して両回り発振光間にビート信号が発生することが確かめられた.さらにフェライトでできたリングコアのギャップ部にYIG結晶を挟んだものについても同様に実験し,リングコアに流した電流に比例してビート周波数が変化することが確かめられ,電流センサとしての可能性を確認した.半導体光増幅器を利得媒質として,鉛ガラスファイバをリング共振器の一部として取り入れた新しいファイバリングレーザを構成し両回り方向で発振させ,さらにこの共振器内にファラデー旋光子を導入することにより両回り発振光間で発生するビート周波数にフリースペクトラルレンジ(すなわちリングレーザの縦モード間隔)の4分の1に相当するバイアス成分を付与することに成功した.続いてこのファイバリングレーザの鉛ガラスファイバの部分をコイル状に巻きこれをセンサ部として電流を印加したところ,電流の大きさに比例して発生するビート信号の周波数がシフトすることが確認され,このファイバリングレーザを用いて電流センサを構築することが可能であることが確かめられた.このときのスケールファクタは162Hz/Aであり,ダイナミックレンジは±57.2kAが得られた.またバイアス素子としてファラデー旋光子を導入していることにより,リングレーザ型のセンサで問題となる,ロックイン現象が抑制され,さらに信号の極性(符号)も容易に識別できることも確かめられた.一方同じ非相反効果をもたらす回転の検出に関しても実験を行い,電流センサの実験のときと同様の構成で,回転ステージ状にコイル状に巻いた鉛ガラスファイバのセンサ部に回転を付与したところ回転の向きを反映したビート周波数のシフトが観測され,このファイバリングレーザは回転センサとしての可能性も有することが確かめられた.
総合物理モデルの構築による燃焼プラズマの自己形成制御と崩壊抑制に関する研究

プラズマ自ら構造形成および崩壊を起こす核融合燃焼プラズマの物理特性の解明と制御法の確立に向けて、総合物理モデルの開発及びそれを用いた特性解明を行った。本研究では、コアプラズマ、周辺・ペデスタルプラズマ、ダイバータプラズマの3つの領域に分けて、各領域において物理モデルの開発及びそれらのモデルの統合化に成功した。統合化したモデルを用い、プラズマ周辺局在モード(ELM)による輸送特性の解明、コアプラズマとダイバータとの矛盾無い熱・粒子輸送特性、等の物理機構解明及び制御指針を示した。核融合燃焼プラズマは自ら固有のプラズマ内部構造を形成し、プラズマ自ら安定定常、振動、崩壊過程などを起こすことが予想される。特に、核融合出力効率の高い高性能プラズマ(高Q状態プラズマ: Qは核融合エネルギー増倍率)においては、プラズマの自己形成や分岐崩壊を制御する外部入力量が小さくなり、制御が難しくなる。これら燃焼プラズマの自己形成および自己崩壊の物理特性の解明と制御法の確立は、核融合研究を進める上で重要解題である。本研究は燃焼プラズマの各物理モデルの開発を行なうと共に、物理モデルの総合化を図り、操作入力量が低い状態における高性能燃焼プラズマの自己形成過程と分岐崩壊の解明と制御法の構築を図る。総合物理モデルの構築に向けて、以下の開発研究を行った。1)MHD安定性コードと輸送コードの結合に先立って、トカマクプラズマにおける大域的、および周辺部に局在した理想MHDモードの線形安定性解析が可能である数値コードMARG2Dの拡張を行い、プラズマの安定限界だけでなく不安定な場合の非圧縮仮定に基づいた線形成長率の同定を可能にした。この拡張したMARG2Dコードを用いてトカマクプラズマの上部形状に対する周辺部MHD安定性の依存性を調べ、プラズマ上部形状を尖らせることで周辺部MHDモードが安定化されることを明らかにした。2)上記MHD安定性コードMARG2Dとコア領域における熱・粒子輸送コードTOPICSを結合し、MHD安定性とプラズマ輸送の矛盾無いシミュレーションを可能とした。このコードを用いて、プラズマ周辺のMHD不安定性であるELMによるプラズマ周辺の温度分布の変化のシミュレーションを行った。3)さらに、安定性コードとSOL-ダイバータモデルを1.5次元輸送コードに統合したシミュレーションコードTOPICS-IB(TOPICS extended to Integrated simulation for Burning plasma)を開発し、プラズマ性能に対するELMとSOL-ダイバータプラズマの自己矛盾のない効果を調べた。シミュレーションから、SOL-ダイバータプラズマの動的応答によるエネルギー損失の抑制、実験的に観測され物理機構が未解明だったエネルギー損失の衝突周波数依存性が自発電流とSOL輸送に起因することとその発生機構を明らかにした。4)ダイバータプラズマのモデル化を行うに際して、先進的粒子コードPARASOLを用いたシミュレーションにより、ELM崩壊によるSOLダイバータプラズマ中の増加熱流の伝搬特性を明らかにした。5)以上の成果は、IAEA国際核融合エネルギー等で成果の発表をすると共に、情報交換・調査を行った。(1)α粒子損失・生成モデルの開発:トロイダルアルフェンモード等による、アルファ粒子ならびにNBI粒子の径方向輸送の物理モデルを検討し、速度空間1D+実空間1Dのフォッカープランクコード開発を行った。(2)ペデスタルプラズマにおける結合モデルの開発:周辺部局在モード(ELM)に対する密度ダイナミクスの効果を調べるために、中性粒子モデルを開発レ統合コードTOPICS-IBに結合した。シミュレーション結果から、イオンの対流損失と荷電交換損失を通してイオン・電子間の温度緩和効果が、エネルギー損失の衝突周波数依存性を強めることを明らかにした。また、ELMの安定性に対するプラズマのアスペクト比、およびペデスタル内側の圧力勾配が与える影響を解析し、特にペデスタル内側の圧力勾配とE田のサイズとの相関に対してプラズマの非円形度が重要な影響を持つこと、更にその原因が形状の違いによるペデスタル内側でのバルーニングモードの安定化の違いにあることを明らかにした。(3)ダイバータプラズマにおける結合モデルの開発:不純物輸送をモンテカルロで解くIMPMCコードをダイバータコード(SOLDOR/NEUT2D)に組み込み、プラズマと自己無撞着に不純物輸送を解く事ができる統合ダイバータコードSONICの開発に成功した。これを用いて、非接触プラズマにおけるヘリウム輸送を調べ、温度勾配力における運動論効果が、ヘリウムのダイバータ排気を高める事を明らかにした。(4)研究調査および成果発表:要素物理モデルのモジュール化および統合化に関して調査した。また、電子系のダイナミクスによって形成される電子温度勾配(ETG)乱流に関して、スラブシア配位におけるジャイロ流体シミュレーションを行い、乱流構造の変化が相関次元、確率分布関数、相互相関、三次相関等の統計量に与える影響を系統的に明らかにした。(1)α粒子加熱・輸送を中心としたコアプラズマ統合モデルの開発:核融合反応で生成した高エネルギー粒子の輸送およびアルフェン固有モード等による異常輸送モデル(速度空間1D+実空間1Dのフォッカープランクコード)を、コアプラズマ輸送コードと結合し、炉心級の燃焼プラズマにおける定常化・振動の初期結果を得た。

また、プラズマ流輸送モデルの開発を進め、自己形成制御に向けて、リップルやNBIによる高速中性粒子の荷電分離が引き起こすトルクがプラズマ回転に与える影響とその物理機構を明らかにした。(2)ペデスタルプラズマにおける結合モデルの開発:プラズマ周辺及びペデスタル領域の輸送・MHD・粒子挙動を統合化したペデスタルプラズマ統合モデル構築を進め、周辺部局在モード(ELM)によるエネルギー損失の衝突周波数依存性、ELM周波数の加熱パワー依存性を解明した。また、ペデスタル領域を新古典輸送モデルとすることで、実験で観測されたELM間輸送の衝突周波数依存性を再現した。さらに、ペデスタル内側圧力勾配の急峻化により不安定モードの固有関数が広がり、エネルギー損失の増加やELM周波数の低下を明らかにした。(3)ダイバータプラズマにおける結合モデルの開発:ダイバータ部を流体モデルとし、中性粒子と不純物を運動論モデルとする各モデルの結合を進め、複雑なメタンの解離過程を正確に扱える利点を活かし、化学スパッタリングによる主プラズマへの炭素混入の増大機構を明らかにした。(4)第22回IAEA Fusion Energy Conf.にて5件(内1件は口頭発表)の発表を行うなど、得られた研究成果の発表を行い、調査/討論を通して、自己組織化、振動等の情報を得た。本年度は、4年計画の最終年度にあたるため、これまで開発した幾つかの物理モデル(物理コード)を基に、燃焼プラズマを特徴的な3つの領域、すなわちコアプラズマ領域、周辺・ペデスタルプラズマ領域、ダイバータプラズマ領域、にて開発したモデルの高度化を進めると共に、物理モデルの総合的な統合化を図った。・コアプラズマ輸送コードをベースとして開発してきたコアプラズマおよびペデスタルプラズマの統合モデルと、ダイバータ輸送コードをベースとして開発してきたダイバータ・スクレープオフ輸送コードを統合化し、プラズマ全体を総合的シミュレーションできる統合コードを開発した。・プラズマ周辺及びペデスタル領域の輸送・MHD・粒子挙動を統合化したペデスタルプラズマ統合モデルを用いて、ペデスタル領域より内側の圧力分布構造の、周辺MHD不安定性への影響を調べ、圧力勾配の増加が、ELMによる熱・粒子吐出しを増大させることを明らかにした。・核融合反応で生成した高エネルギー粒子等による不安定性に起因する異常輸送をフォッカープランクコードによってモデル化し、コアプラズマ輸送コードとの結合を行った。統合化したコードによって、アルフェン固有モードによる、ITERの核燃焼プラズマの核燃焼増倍率の特性評価を行った。
認知的複雑性の発達的変化に関する研究

本研究は、好意性の意味あいの強い形容詞対だけではなく、さまざまな意味あいの形容詞対を含んだRepテストを作成し、それを、小学生大学生に実施することを通して、認知的複雑性の発達的変化を調べようとしたものであった。認知的複雑性は、坂元(1993)に基づいて、加齢とともに、一旦、低下し、そして上昇するというU字形変化を辿ると予測された。申請者は、第1に、Repテストに使用する形容詞対を選定するための予備調査を行った。小学生126名、中学生267名、高校生233名、大学生306名に、好きな人物、嫌いな人物、自分自身の特徴を示す形容詞とその反意語を4つ書き出させ、3名の評定者に、その形容詞と反意語の対を8つの意味カテゴリー(社会的な望ましさ、個人的な親しみやすさ、など)に分類させた。そして、それぞれの分類から2つずつの形容詞対を、頻度の高いものから抜き出し、それを、Repテストで使用する16の形容詞対とした。申請者は、第2に、そうして作成されたRepテストを、122名の小学生、257名の中学生、367名の高校生、72名の大学生に実施し、認知的複雑性の発達的変化を調べた。それぞれの被験者の認知的複雑性を、さまざまな指標(形容詞対の相関行列の第1固有値など)で求めて、年齢ごとに平均値を求めたところ、いくつかの指標でU字形変化仮説を支持する結果が得られた。この結果は、これまでの認知的複雑性の発達に関する研究で見られてきた、知見の混乱を統合的に説明するものである。
ミトコンドリア遺伝子異常による糖尿病及び脳筋症(MELAS)の解明と臨床応用

本研究の主要三項目は、(I)ミトコンドリア遺伝子異常症(3243変異)の病態解析、(II)ミトコンドリア遺伝子変異の発生・修復機構、(III)ミトコンドリア遺伝子変異の治療法開発、である。昨年度は(I)を中心に検討を行ったが、今年度は主に、(II)、(III)について検討した。核DNA変異の修復機構については現在知見が集積しつつあるが、ミトコンドリアDNA変異の修復機構については殆ど知られていない。そこで核DNA変異の修復機構に倣い、(1)3243変異を有するMELAS、(2)3243変異を有する糖尿病、(3)3243変異を持たない糖尿病、(4)健常者、より得たそれぞれの白血球において、mtDNAにおける8-オキソグアニン量、8-オキソ-dGTPase、8-オキソグアニンDNAグリコシラーゼ並びにhMTHlの発現を検討した。その結果、(1)(3)の3群と(4)の間には有意の差を認めたが、(1)(3)の3群間では有意差を認めなかった。従って、mtDNA変異の程度とDNA修復機構との間に大きな差は見られず、疾患としての表現型にDNA修復機構の違いが関与している証拠は見出せなかった。つぎに、疾患治療の可能性として現在上梓されているCoQ_<10>を常用量使用し、治療前後でインスリン分泌の変化、インスリン抵抗性の変化を検討した。治療前後でインスリン分泌ならびに抵抗性に関して、明らかに変化は見られなかった。しかし、運動後血中乳酸、ピルビン酸の上昇はCoQ_<10>により改善が見られた。しばしばミトコンドリア遺伝子異常症における運動の是非が論議されるが、CoQ_<10>により少なくとも通常の運動療法は施行可能と考えられる。今回、CoQ_<10>の常用量を用いたが、既報では常用量のほぼ10倍量を使用し多くの有効例を得ており、当疾患におけるCoQ_<10>の保険適応も含め今後早急に検討すべきと考えられた。今年度は、本研究の主要三項目、(I)ミトコンドリア遺伝子異常症(3243変異)の病態解析、(II)ミトコンドリア遺伝子変異発生・修復機構、(III)ミトコンドリア遺伝子変異の治療法開発のうち、(I)を中心に検討を行った。A3243G変異による糖尿病患者ならびにミトコンドリア脳筋症(MELAS)患者よりリンパ球を採取し、EBウイルスによるトランスフォームを試みた結果、正常のリンパ球と同様の方法で不死化に成功した。A3243G変異検出法の簡便化を目的に、変異検出用プライマーを作製しアニーリング温度を種々検討したが、僞陽性が多く実用化に至らなかった。次に、脳筋症症状の全くないミトコンドリア遺伝子異常による糖尿病患者の大腿四頭筋を採取し、病理組織所見、遺伝子異常の有無・程度を検討した。筋症状は全くないにも拘わらずMELASに特徴的な病理組織所見が見られ、遺伝子変異(A3243G変異)率は白血球より高率であった。同患者ではブドウ糖の腎排泄閾値低下、感温性難聴が合併しており、いずれの機能もATP産生能に関連していることから、ミトコンドリア遺伝子異常による糖尿病患者においてATP産生能に関連した細胞機能の低下が潜在していることが示唆された。本年度の研究成果を踏まえ、来年度は上記(II)、(III)の検討に移る予定である。
ヒト及びスンクス扁桃・パイエル板粘膜上皮に局在するM細胞の免疫組織学的性状

平成1618年科研費補助金交付を受けていたので、各年度ごとの研究実施計画に従い、実験を履行し、平成18年度は、過年度研究結果を踏まえIgA粘膜免疫系とM細胞相関についても検索した1.透過電子顕微鏡観察ではヒト口蓋扁桃上皮(粘膜上皮)・耳管扁桃上皮(線毛円柱上皮)に細胞質の電子密度がやや高く細胞内小器官に富み、細胞表面に不規則な微絨毛(Microfold)を有する特異な形態のM細胞が確認できた。そして、それらM細胞ほ単層で隣接する上皮細胞とはjunctional complexによって接していた。2.スンクス口蓋扁桃・耳管扁桃及びパイエル板上皮に於いてもヒトのM細胞の微細構造的特徴を有するスンクスM細胞が確認できた。3.スンクス口蓋扁桃・耳管扁桃及びパイエル板円蓋上皮のM(microfold)細胞の特異染色のためUropaeous Aggulutininレクチン及びBandeiraea simplicioliaレクチン(同レクチンはラット・マウスの回腸パイエル板のM細胞を特異的親和性を有する)を用い、組織化学的手法(濃度・反応時間講を変え)工夫し特異的染色を試みたが、満足する結果が得る事はできていない。4.ヒト扁桃標本のレクチン特異染色でも特異染色に成功できなかった。以上1,2,3の結果が平成18年度の主な実績であるが、一連の研究で、それらM細胞はIgA粘膜免疫機構にあって、扁桃陰窩やパイエル板円蓋など特化した粘膜上皮上皮に限局し特異な抗原取り込み細胞として上皮細胞から分化したもので、粘膜固有層や所属リンパ節内を遊走する樹状細胞やMacrophageとは異なる生理学的特性を有していることが推察された。以上の成果を踏まえ、平成19年度は、口腔及び鼻腔内抗原感作スンクスを対象にそれら扁桃・パイエル板粘膜上皮ないM細胞・樹状細胞・Thリンパ球相関を検索しIgA粘膜機構でのM細胞特性について考察する。平成16年度より3年の補助金交付が内定されているので、本年度は研究計画調書の記載に従い6匹のスンクスを用い、それらの扁桃及びパイエル板上皮のM細胞・樹状細胞・Tリンパ球・Bリンパ球・IgA抗体産生細胞などの免疫担当細胞の細胞動態について、正常スンクスと抗原感作(HRP標識コレラ毒素の中耳鼓室内投与)スンクスを対象に微細構造学的/免疫組織化学的手法を試み検索した。(1)スンクス扁桃リンパ上皮共生パイエル板上皮内に比較的多数の樹状細胞(抗マウスMHC抗体が交差反応)やリンパ球の混在が微細構造レベルで観察できた。(2)M細胞は扁桃陰窩上皮にパイエル板円蓋上皮ないに少数局在していた。それらは何れも管腔に面し不規則な微絨毛突起を出し、やや電子密度の低い細胞質、貧食小胞など細胞質に有し隣接の粘膜上皮細胞との接触部にはjunctional complexが確認され、M細胞の上皮細胞由来としての特徴が観察できた。ごく少例、パイエル板円蓋上皮においてM細胞と樹状細胞の接触像も確認できたがjunctional complex形成は観察されなかった。(3)光学顕微鏡レベルデのM細胞の局在・分布を調べるために、M細胞に有効なレクチン標識抗体による特異染色を数例試みたが、マウス・ラットとは異なり満足できる結果は得られなかったの現在も、引き続き追試を行っている。(4)他方、ヒト扁桃でのM細胞の同定に関し、研究分担者(九鬼)らの外科手術時に摘出された口蓋扁桃や耳管扁桃を対象に電顕標本を作製、それら陰窩上皮内に少数のM細胞の局在を観察した。これら(1)(4)の結果を踏まえ平成17年度は研究を発展したい。平成16年度より3ケ年の補助金交付が内定されているので、平成17年度は当該年度の研究実施計画に従い、以下の実験を行った。(1)スンクス口蓋扁桃・耳管扁桃及びパイエル板円蓋上皮のM (microfold)細胞の特異染色のためUropaeous Aggulutininレクチン及びBandeiraea simplicioliaレクチン(同レクチンはラット・マウスの回腸パイエル板のM細胞を特異的親和性を有する)を用い、濃度・反応時間を変え特異的染色を試みたが、スンクスM細胞とは現時点では、特異的親和性を有しておらす、満足する結果が得る事ができていない。(2)透過電子顕微鏡レベルデの正常スンクス扁桃及びパイエル板上皮の解析では、その特徴的なmicrofold像とやや高電子密度を有する細胞質など周辺の上皮細胞とことなる事や細胞胞体内にリンパ球を数個から十数個抱えている形態的特徴により、容易に同定する事ができたが、M細胞の数は乏しいものであった。(3)スンクス扁桃及びパイエル板M細胞での接着因子発現を免疫組織化学的手法を用い検索した処、M細胞に隣接する(Junctional complexによって接する)上皮細胞やM細胞内のリンパ球ではICAM1やLA1の発現をみたがM細胞では欠き、M細胞の積極的な抗原取り込み細胞への分化に手掛かりを得ることが出来た。(4)(1)(2)(3)のスンクスで得られた所見を外科手術時ヒト扁桃及びパイエル板試料に応用し同様の所見を検討している。

(5)M細胞と樹状細胞の相関に関し、正常及び抗原感作刺激時での微細形態的特性について検索しているが、現時点ではデーターに乏しく、結果を得ていない。これら(1)(5)の実績を踏まえ、平成18年度の研究に進展を期待している。平成1618年科研費補助金交付を受けていたので、各年度ごとの研究実施計画に従い、実験を履行し、平成18年度は、過年度研究結果を踏まえIgA粘膜免疫系とM細胞相関についても検索した1.透過電子顕微鏡観察ではヒト口蓋扁桃上皮(粘膜上皮)・耳管扁桃上皮(線毛円柱上皮)に細胞質の電子密度がやや高く細胞内小器官に富み、細胞表面に不規則な微絨毛(Microfold)を有する特異な形態のM細胞が確認できた。そして、それらM細胞ほ単層で隣接する上皮細胞とはjunctional complexによって接していた。2.スンクス口蓋扁桃・耳管扁桃及びパイエル板上皮に於いてもヒトのM細胞の微細構造的特徴を有するスンクスM細胞が確認できた。3.スンクス口蓋扁桃・耳管扁桃及びパイエル板円蓋上皮のM(microfold)細胞の特異染色のためUropaeous Aggulutininレクチン及びBandeiraea simplicioliaレクチン(同レクチンはラット・マウスの回腸パイエル板のM細胞を特異的親和性を有する)を用い、組織化学的手法(濃度・反応時間講を変え)工夫し特異的染色を試みたが、満足する結果が得る事はできていない。4.ヒト扁桃標本のレクチン特異染色でも特異染色に成功できなかった。以上1,2,3の結果が平成18年度の主な実績であるが、一連の研究で、それらM細胞はIgA粘膜免疫機構にあって、扁桃陰窩やパイエル板円蓋など特化した粘膜上皮上皮に限局し特異な抗原取り込み細胞として上皮細胞から分化したもので、粘膜固有層や所属リンパ節内を遊走する樹状細胞やMacrophageとは異なる生理学的特性を有していることが推察された。以上の成果を踏まえ、平成19年度は、口腔及び鼻腔内抗原感作スンクスを対象にそれら扁桃・パイエル板粘膜上皮ないM細胞・樹状細胞・Thリンパ球相関を検索しIgA粘膜機構でのM細胞特性について考察する。
癌組織核DNA量測定による抗癌剤効果判定の試み

手術を前提とした消化器癌(Borrmann 4型進行胃癌)患者20名を対象とした。UFT・CDDP療法に準じて手術6週間前より抗癌剤投与を開始した。(UFT400mg/m^2×42,CDDP80mg/m^2×2)。抗癌剤投与開始前、投与中(内視鏡下)、投与後(手術標本)に検体組織を採取した。これよりFlow cytometryを用いて細胞核DNA量を測定した。さらに組織内5-FU濃度、TS阻害を測定した。HE染色標本を作製し、病理組織学的効果判定を実施した。核DNA量は全例で測定が可能であり、1症例あたり34回、計72検体の測定を実施した。組織内5-FU濃度、TS阻害率を測定ではそれぞれ11症例が評価可能であった。得られたhistogramよりDNApattern,cell cycleの変化をみ、組織内抗癌剤濃度、組織学的効果、臨床効果との関連について検討し、以下の結果を得た。1.化学療法後のDNA ploidy pattern変化はdiploid例で%S期細胞比の増大、aneuploid例でaneuploidpeakの平坦化としてとらえられ、化学療法効果が大きいほどその変化も大きかった。3.組織5-FU濃度、TS量、TS阻害率と組織学的効果に関連は認められなかった。上記内容の一部を第52回日本癌学会総会(演題番号2367)で発表した。また論文として癌と化学療法誌に投稿中である。
偏微分方程式を解くための領域分割法の研究

研究代表者河原田秀夫は、研究課題"偏微分方程式を解くための領域分割法に関連して二つの国際会議を開催した。それらのテーマは、次の通りである。1.科学技術計算におけるパラレル・アルゴリズム(千葉大学、平成7年5月22日24日)そこでは、この分野の世界的権威であるR.Glowinski,J.Periaux,M.Petitt,O.Pironneau,Z.C.Shi,P.Le Tallec,O.Widlund,A.Kuznetsov,Mohammadiなどが、講演した。その内容は、偏微分方程式の境界値問題に対する領域分割法としての理論的研究および物理・工学現象への適用や領域分割法に基ずく並列アルゴリズムの開発などである。また、最適化問題における大域的最小値問題の研究および応用にも関心が集まった。研究代表者および研究分担者は、これらの国際的研究交流を通して、次に掲げる4項目の内容に成果をあげた。1.最適化アルゴリズムの開発、(3次元定常流の自由境界の制御、拡散系における最短時間制御問題、吸音くさび近傍における音場の数値計算)3.超伝導体への磁場の侵入モデルの提案と解析4.海岸に打ち寄せる波の運動研究代表者河原田秀夫は、研究課題"偏微分方程式を解くための領域分割法に関連して二つの国際会議を開催した。1.最適化アルゴリズムの開発、(3次元定常流の自由境界の制御、拡散系における最短時間制御問題、吸音くさび近傍における音場の数値計算)3.超伝導体への磁場の侵入モデルの提案と解析4.海岸に打ち寄せる波の運動研究代表者河原田は「科学技術計算におけるパラレル・アルゴリズム」というテーマで、国際会議を平成7年5月22日-24日の期間千葉大学で開催した。そこでは、この分野の世界的権威であるR. Glowinski, J. Periaux, M. Petitt, O. Pironneau, Z. C. Shi, P. Le TallecやO. Widlundなどが講演した。その内容は,偏微分方程式の境界値問題に対する領域分割法の数値解法としての理論的研究及び物理・工学現象への適用や領域分割法にもとづく並列アルゴリズムの開発などである。また,研究代表者は、研究分担者の協力のもとに,「Domain Decomposition Method(DDM)研究会」を主催し、隔月に研究会を継続的に開き、現在まで8回開催した。ここでは、大学の研究者や企業,民間研究機関の研究者から、DDMに関する理論的研究や新しい数値計算アルゴリズムの提案、また実際に、使われている並列計算機による計算方法や計算結果などが紹介され、毎回活発な研究・討議が行われている。それらの研究交流が、研究代表者及び研究分担者の研究を効果的に前進させている。特に研究代表者の進めている研究,すなはち,流体運動の境界面にあらわれる流体現象の諸相を領域分割法で解明するという本科学研究のテーマは,従来の研究にない新しい研究領域を拡大している.研究代表者河原田秀夫は、研究課題"偏微分方程式を解くための領域分割法に関連して二つの国際会議を開催した。1.最適化アルゴリズムの開発、(3次元定常流の自由境界の制御、拡散系における最短時間制御問題、吸音くさび近傍における音場の数値計算)3.超伝導体への磁場の浸入モデルの提案と解析4.海岸に打ち寄せる波の運動
真菌の高反応酵素による層状マンガン酸化物生産とレアメタル回収等環境資源技術の開拓

微生物が酵素反応で作り出すマンガン酸化物は優れた反応性をもつため、環境資源技術への応用が期待される。本研究では、真菌Acremonium strictum KR21-2株のマンガン酸化酵素をクローニングし、酵母を用いた大量発現系を構築するとともに、酵素反応過程や金属イオンの取込みを明らかにすることを目的としている。本年度は、Pichia酵母発現系で得られたマンガン酸化酵素を用いて、マンガン酸化物粒子の生成過程を解析した。反応開始後早い時間からナノ粒子の生成が観察され、30分後で400 nm、1時間後に700 nm程度の粒径に成長すること、この反応は亜鉛イオン、ニッケルイオンの共存により抑制されることが明らかになった。本研究の成果は以下のとおりである。(1)KR21-2株のマンガン酸化酵素の遺伝子配列を明らかにした。(2)Pichia酵母による発現系に組み込むことにより、標的酵素タンパク質を大量発現することに成功した。(3)精製酵素を用いてウサギポリクロナール抗体を作製し、マンガン酸化反応を解析する有用なツールを取得することができた。(4)酵素反応によって最終的に2.53 μmの比較的均一なマンガン酸化物粒子が生成するが、その過程においてナノ粒子の成長を経時的に捉えることができた。また、粒子への亜鉛イオンの取込みも解析された。本研究によって、これまで未知であった真菌のマンガン酸化物酵素を初めて特徴付けることができた。また、細菌、真菌を問わず、均一な酵素反応系を用いてマンガン酸化物粒子の生成過程をナノサイズからマイクロサイズで捉えた報告はなく、今後、本研究で取得した酵素系を用いて微生物によるマンガン酸化機構を分子レベルで詳細に解明できると期待される。微生物によるマンガン酸化反応は環境資源技術への応用が期待されており、本研究成果はその基盤的な知見を提供するものである。微生物が酵素反応で作り出すマンガン酸化物は層状の微結晶であり、優れた反応特性(金属イオン吸着、酸化、触媒性能)をもつため、環境・資源技術への応用が期待される。本研究では、真菌Acremonium strictum KR21-2株のマンガン酸化酵素をクローニングし、酵母を用いた大量発現系を構築する。そして、マンガン酸化の反応機構を明らかにするとともに、酵素反応で生成したマンガン酸化物の金属回収性能を明らかにすることを目的としている。平成28年度は、KR21-2株の培養菌体から抽出した全RNAを用いてcDNAライブラリーを作製し、マンガン酸化酵素(MCO)遺伝子配列を保持するクローン株をPCR法によりスクリーニングした。MCO遺伝子配列は、予めKR21-2株のゲノム配列情報から特定しておいた。この結果、614アミノ酸残基からなるビリルビンオキシダーゼ様MCOのcDNAを取得することができた。MCOタンパク質の推定されるN末端配列は、以前に報告したKR21-2株からの精製タンパク質の配列と一致していた。次に、酵母Pichia pastorisの組換えタンパク質発現系(Invitrogen社)を用いて、MCOタンパク質の調製を検討した。プラスミドベクターpPICZaAの分泌シグナル配列下流に取得したcDNA配列を挿入し線状化した後、Pichia X-33株に導入して組換え体を作製した。1 mM Mn(II)と0.05 mMCu(II)を添加した平板培地に播種したところ、マンガン酸化物を形成するコロニーが得られた。その挿入DNA配列を決定した結果、目的とするcDNA配列を保持することが示された。この組換え体を液体培養し、培養液上清をSDS-PAGEで分析したところ、マンガン酸化活性を有する目的タンパク質の産生が確認された。本研究では、KR21-2株のMCO遺伝子をクローニングしてその配列を決定するとともに、MCO組換えタンパク質発現系を構築することができた。本年度はKR21-2株のMCO遺伝子のクローニング及びPichia酵母を用いた組換えタンパク質発現系の構築までを目標としていた。MCO遺伝子のクローニングについては、全ゲノム配列情報をもとに遺伝子配列を推定していた。本研究で、mRNAから目的とするcDNA配列の取得に成功したことから、組換えタンパク質の発現まで研究を順調に進めることができた。Pichia形質転換株の液体培養時に銅イオンを添加することで酵素活性が安定的に検出されること、培養36時間で酵素活性が最大となることが示され、MCOタンパク質を大量調製するための培養条件を設定することができた。このため、今年度の研究目標は十分に達成できていると判断された。そして、マンガン酸化の反応機構を明らかにするとともに、金属回収性能を明らかにすることを目的としている。構築したPichia酵母によるタンパク質発現系を用いてマンガン酸酵素を調製した。培養液上清を濃縮後、HPLCシステムを用いて発現タンパク質を電気泳動的に均一になるまで精製した。これにより4.5 mgの精製タンパク質が得られた。ウサギポリクロナール抗体の作製を試みた結果、10万倍希釈した抗血清(プロテインA精製標品)でも抗原に対して十分な反応性が検出され、力価の高い抗体を取得できた。

精製酵素を用いてマンガン酸化反応の解析を検討した結果、0.6 mM Mn(II)イオンを基質とした場合3時間以内に酸化物に変換されることが示された。生成したマンガン酸化物は2.53μmの比較的均一な粒径の球状であった。0.6 mM Zn(II)イオンを添加して影響を調べた結果、マンガン酸化反応に対する阻害は認められず、モル比で30%のZn(II)がマンガン酸化物中に取り込まれた。マンガン酸化菌の培養液を用いた試験では高濃度のZn(II)が混在するとマンガン酸化は大きく阻害されることから、非常に興味深い結果であるといえる。マンガン酸化酵素によりマンガン酸化物を形成させながら、混在する有用金属を回収できることが示唆された。本研究により、生物的マンガン酸化物生成反応を均質な酵素反応液中で解析することが可能になり、酵素反応機構の解明に向けて詳細な検討が期待される。本年度の目標はPichia酵母発現系を用いて組換えタンパク質を大量調製すること、及びマンガン酸化酵素のポリクロナール抗体を取得してマンガン酸化反応による酸化物構造体の生成過程を解析することであった。また、酵素反応により他の金属イオンの回収可能性を示すことであった。4.5 mgの精製タンパク質が得られ、高力価のポリクロナール抗体を取得することができた。また金属イオンの回収可能性も十分に示すことができた。一方で、当初はこの抗体を用いて、マンガン酸化反応で生成する酸化物構造体について酵素タンパク質の局在性をすぐに検討する予定であった。しかし以下に述べるように、酸化物構造体の生成過程の解析で当初予想できなかった重要な知見が得られたため、研究のアプローチを修正した。1)酵素反応によりマイクロサイズの均一な球状マンガン酸化物粒子が成長すること、2)高濃度金属イオン(0.6 mM Zn(II))存在下でもこの生成反応は阻害されないこと。さらに、3)添加した金属イオンは酸化物構造の一部として取り込まれることである。本研究の課題として、酵素の局在性の検討が残されているが、これらの成果を踏まえて、他の金属イオンが混在する条件で、時間経過とともにどのように酸化物構造体が成長するか、そのとき酵素分子はどこに局在するかを解析することで、酵素によるマンガン酸化物生成機構に関して当初目標を超える成果が得られることが期待される。微生物が酵素反応で作り出すマンガン酸化物は優れた反応性をもつため、環境資源技術への応用が期待される。本研究では、真菌Acremonium strictum KR21-2株のマンガン酸化酵素をクローニングし、酵母を用いた大量発現系を構築するとともに、酵素反応過程や金属イオンの取込みを明らかにすることを目的としている。本年度は、Pichia酵母発現系で得られたマンガン酸化酵素を用いて、マンガン酸化物粒子の生成過程を解析した。反応開始後早い時間からナノ粒子の生成が観察され、30分後で400 nm、1時間後に700 nm程度の粒径に成長すること、この反応は亜鉛イオン、ニッケルイオンの共存により抑制されることが明らかになった。本研究の成果は以下のとおりである。(1)KR21-2株のマンガン酸化酵素の遺伝子配列を明らかにした。
冷温帯地域における稲作の歴史的展開

1日本出土イネ遺存体の分析結果の総括完成した日本の自治体保管資料の分析成果報告として『日本の出土米IV』を作成、刊行した。2砂沢・清水森西遺跡の発掘調査と土壌・堆積環境・食料資源の検討砂沢遺跡では溝の延長を追加調査し、溝かどうか検証した。その結果、溝の延長と推定された場所は土坑であることが判明した。水田土壌については分担者の愛媛大学(田崎)・宮崎大学(宇田津)にて粒度分析を主とする土壌・堆積相とプラント・オパールの分析を実施し、詳細なデータを得ることができた。以上より砂沢遺跡で見つかっていた水田跡の形成過程および集落の南限を明らかにすることができた。また、前年度大きな成果を得た清水森西遺跡で引き続き発掘調査を実施した。調査の結果五所式期に該当する土坑1基と遺物集中区1ヶ所、ピット9基を検出し、この時期の集落の実態が明らかとなった。出土イネに関しては水洗選別の結果、20粒程度を新たに検出し、形態的な分析が可能となった。さらに年代測定および炭素窒素安定同位体比分析を行い、土器から推定される年代との検証ができたほか、食性も推定できた。結果、弥生時代の出土イネの北限をわずかながらも更新することができた。そのほか、北日本の弥生時代前期中期の資料の土器圧痕分析を行い、食料資源の推定を進め、イネ圧痕の検出範囲から東北における稲作の地域性が把握できた。3成果の公表と報告会・特別展示の開催データを軸に積極的に学会発表を行い、最終的に研究報告書『岩木山麓における弥生時代前半期の研究』をまとめた。10月には本研究をテーマにした特別展示『本州北限の水稲農耕文化』(弘前大学北日本考古学研究センター主催)を行い、11月には関連する研究者を交えた総括シンポジウム『ここまで分かった!東日本における農耕文化の展開』を開催し、成果を発信した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1佐藤敏也出土米コレクションの分析と炭化米形成過程の研究:東日本を中心とする23遺跡2700粒の出土イネの計測を実施したほかDNA分析のためのマーカー作成などの準備を行った。これにより日本を代表するイネ標本をもつ本コレクションのほぼすべてのデータを集積したことになる。そのほか、X線CT装置を通じて炭化米塊を非破壊で計測・内部構造の観察を試みた。これにより、イネの収納状態といった貯蔵方法が解明できる。また炭化米の焼成実験を行い、各被熱条件下におけるX線CTによる内部構造の変化および反射率の測定を行い、出土米の被熱温度の推定につながるデータを蓄積した。2廻堰大溜池遺跡の試掘調査と堆積相の検討:放水時の湖底踏査の結果、垂柳遺跡など北東北における本格的な水稲農耕段階の直前である五所式期の遺物散布地点を発見したほか、構造改善以前の自然地形を利用した近世から近代の水田遺構を発見した。そのため、これらの分布範囲測量と空中測量による微地形調査を実施した。秋には試掘調査と水田層の有無確認のためのボーリング調査を実施し、上記地点の範囲が確定できたほか、流路沿いの平坦面において水田層の堆積に類似する層序を確認した。この層序の土壌については、宮崎大学にてプラント・オパール分析を進めている。3砂沢遺跡資料の圧痕・堆積相の調査:協定を結んでいる弘前市教育委員会の協力のもと、弥生時代の水稲稲作北限域である砂沢遺跡出土土器の圧痕観察、および八戸市の弥生遺跡の圧痕観察を実施し、イネの圧痕を発見し、シリコンによるレプリカを作成、電子顕微鏡による観察を行った。当初計画していた出土イネの形態・DNA分析が進行し、ほぼ完了したほか、土器圧痕調査においても稲作導入期の確実なイネ圧痕を見出すことができた。試掘調査などにより次年度の本発掘調査のたの事前準備が整えることができた。1.出土イネの形質の測定とDNAによるイネ品種の特定、および炭素窒素同位体比分析:全国約200サンプルの出土イネの形質データを集積した。またDNA分析についても分析許可が得られた複数の遺跡からDNAデータを収集した。これまでの研究により出土イネに関する研究データは国内最大となる。また、出土イネの炭素窒素同位体比分析を実施したほか、弘前大学農学生命科学部の協力により実験圃場での比較データ用のイネを栽培した。2.津軽平野の弥生遺跡の発掘・ボーリング調査:810月に青森県鶴田町廻堰大溜池(1)遺跡において、昨年度プラント・オパールが検出された層の広がりを確認するために、ジオスライサーなどを用いた堆積相分析を複数地点で実施した。また平川市との共同研究により、同市の複数の弥生遺跡でボーリング調査を実施し、大量のプラント・オパールを確認した。9月には弘前市清水森西遺跡を発掘調査し、当初の目的であった砂沢から田舎館式期の中間に位置する五所単純期の集落を初めて発見した。さらに遺跡土壌からイネ種子を検出し、同期の稲作を実証した。3.弥生時代前半期の土器圧痕観察:青森県埋蔵文化財調査センター、平川市教育委員会の協力のもと、津軽地域の4遺跡の弥生時代前期中期前葉の土器付着圧痕調査を実施し、イネ種子ほかの圧痕を発見した。4.成果の公表:6月12日にワークショップ