hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
濾胞樹状細胞に発現するRANKを介した液性免疫制御

これまでの計画実験によって、Receptor activator of NF-kappaB (RANK)が、follicular dendritic cell (FDC)以外のストローマ細胞にも発現することが明らかとなった。また、フローサイトメーターを用いた実験から、RANK ligand (RANKL)が、CD4+ T細胞サブセット中、follicular helper T (Tfh)細胞で高発現することが明らかとなっている。今年度は、これらの知見を踏まえ、FDC以外に発現するRANKの機能解析、また、Tfh細胞のおけるRANKLの液性免疫応答における役割について検討を行う予定である。これまでの計画実験によって、follicular dendritic cell (FDC)sを含む、リンパ節に存在する各ストローマ細胞をflow cytometerを用いることで分取するシステムを構築した。これを用いることで各ストローマ細胞において、特異的な遺伝子発現プロファイルが得られている。その結果、Receptor activator of NF-kappaB (RANK)の発現は、FDCのみならず、Lymphatic endothelial cell (LEC)、もしくはその分画に含まれる一部の細胞に高発現することが明らかとなった。これらのプロファイルは、リンパ組織に存在する各ストローマ細胞サブセットのさらなる機能解析を行う上で有益な情報であると考えられる。また、S1pr2プロモーター下でERT2creの発現が誘導されるマウス(S1pr2ERT2cre)では、creの活性がfollicular helper T (Tfh)細胞においても認められる。S1pr2ERT2creRANK ligand (RANKL) floxマウスの骨髄細胞とT細胞を欠損するCD3KOマウス由来の骨髄細胞を用いて混合骨髄キメラマウスを作成し、免疫を行い、1週間後にタモキシフェンを投与し、Tfh細胞でRANKLを欠損させたところ、免疫2週後において、Tfh細胞数の減少が認められた。これまでの結果から、FDCに加え、LEC、またはその他のストローマ細胞とTfh細胞が、相互作用することによって、Tfh細胞の生存、維持が規定されることにより、T細胞依存的な一次抗体産生が適切に制御されている可能性が示唆された。さらに、これらの結果は、ストローマ細胞とTfh細胞の相互作用が、メモリーTfh細胞の分化、生存、維持に寄与する可能性をも示唆している。よって、今後、各ストローマ細胞が二次免疫応答をどのように制御するのか解明することは、より効果的なワクチンの開発を目指すうえでも、重要な課題と考えられる。RANKLの機能解析については、RANKLをGC Tfh細胞特異的に欠損させるマウスモデルを樹立した。また、研究実績の概要に記述した通り、RANKが、FDC以外のストローマ細胞にも発現することが明らかとなった為、若干の実験計画変更が必要であるが、FDC以外のストローマ細胞におけるRANKの生体内における機能について検討を行うマウスモデルを作製しており、本年度の実験計画で実施予定である。免疫学現在までの達成度でも記入したが、今年度の実験計画では、GCに存在するTfh細胞で高発現するRANKLの生体内における役割の解析、また、ストローマ細胞におけるRANKの機能解析を中心に行う予定である。RANKLの機能解析については、すでのマウスモデルを樹立しており、早期に実験を行う。また、RANKについては、本年度後半にモデル作製が完了し、本年度末までに結果を得る予定である。作製したトランスジェニックマウスが、1ラインしか得られなかった為、外部委託施設で自然交配を行わなければならなかった為。外部委託施設での自然交配の費用に使用する。
分散表現と自律ダイナミクスに基づく人間の情報処理の計算モデル

人間の高度かつ柔軟な知能に大きく頼る現在のIT社会は,情報爆発時代において深刻なデジタル・デバイドをもたらす恐れがある.これを避けるためには,人間のような柔軟な知能や人間の情報処理のモデルをもち,明示的に指示しなくても人間の情報処理を自然にサポートしてくれるようなシステムが求められる.本研究の目的は,言語に頼らず人間の意図を汲むことができる支援システムの実現に向けて,分散表現と自律ダイナミクスの利点を生かした人間の情報処理の計算モデルを構築することである.本年度の主な研究成果は以下の通りである.1.選択的不感化ニューラルネット(SDNN)の関数近似能力の解析:やや複雑で部分的に不連続な2変数関数を用いた一連の数値実験を行った結果,SDNNは近似精度や汎化能力,学習速度や計算量などほとんどすべての点で,既存の関数近似器を凌駕することが示された.また,解析の結果,SDNNの高い関数近似能力には,分散表現と選択的不感化の両方が貢献していることなどがわかった.2.表面筋電位信号からの動作意図推定:これまでの研究成果を基に,実際に不特定の使用者がすぐに使うことができるリアルタイム推定システムを構築した.また,デモ用に「じゃんけん対戦システム」を作成して成果報告会等で発表した.このシステムは,従来手法に比べて使用者の負担がはるかに少なく,調整などに要する時間も非常に短いため,さまざまな人支援技術へ応用が可能である.3.人間-ロボット間インタラクションの実証実験環境の構築:した.また,ケア・レシーバー型ロボットとよぶ,子どもたちに世話をさせるタイプのロボットを開発し,こども英会話教室の協力を得て,実際の教育現場における子どもたちの各種行動を観察分析した.その結果,同ロボットは子どもたちの興味を喚起し,対話や行動を誘発することなどがわかった.情報選択能力や学習・適応能力など,人間の高度かつ柔軟な知能に大きく頼る現在のIT社会は,情報爆発時代において深刻なデジタル・デバイドをもたらすと考えられる。これを避けるためには,人間のような柔軟な知能や人間の情報処理のモデルをもち,いちいち明示的に指示しなくても人間の情報処理を自然にサポートしてくれるようなシステムが求められる.本研究の目的は,こうした人間の意図を汲んで動作する支援システムの実現に向けて,人間の情報処理の計算モデルを構築することである.本年度の主な研究成果は以下の通りである.1.選択的不感化ニューラルネット(SDNN)を用いた強化学習による自律的行動獲得:SDNNの性質を詳細に調べ,強化学習の価値関数近似に非常に適していること,特に高次元の冗長な情報の中から価値評価に重要な情報だけを抽出する能力をもつことを明らかにした.この成果は,膨大な情報の中から必要な情報だけを抽出する情報処理技術の開発にも繋がると考えられる.2.表面筋電位信号からの動作意図推定:SDNNをパターン識別器として用いることによって,少数のサンプルから多数の動作を高精度かつリアルタイムに識別することに成功した.開発した手法は,従来手法に比べて使用者の負担がはるかに少ないため,さまざまな人支援技術へ応用が可能である.3.人間の情報統合過程のモデル化と検証:昨年度までに構築した対属性モデルの検証を進めた結果,モデルから予測された錯視現象が実験的に確認されるなど,このモデルが多くの視覚現象を統一的に説明できることがわかった.この結果は,認知神経科学的にも,情報工学的にも非常に重要な成果である.人間の高度かつ柔軟な知能に大きく頼る現在のIT社会は,情報爆発時代において深刻なデジタル・デバイドをもたらす恐れがある.これを避けるためには,人間のような柔軟な知能や人間の情報処理のモデルをもち,明示的に指示しなくても人間の情報処理を自然にサポートしてくれるようなシステムが求められる.本研究の目的は,言語に頼らず人間の意図を汲むことができる支援システムの実現に向けて,分散表現と自律ダイナミクスの利点を生かした人間の情報処理の計算モデルを構築することである.本年度の主な研究成果は以下の通りである.1.選択的不感化ニューラルネット(SDNN)の関数近似能力の解析:やや複雑で部分的に不連続な2変数関数を用いた一連の数値実験を行った結果,SDNNは近似精度や汎化能力,学習速度や計算量などほとんどすべての点で,既存の関数近似器を凌駕することが示された.また,解析の結果,SDNNの高い関数近似能力には,分散表現と選択的不感化の両方が貢献していることなどがわかった.2.表面筋電位信号からの動作意図推定:これまでの研究成果を基に,実際に不特定の使用者がすぐに使うことができるリアルタイム推定システムを構築した.また,デモ用に「じゃんけん対戦システム」を作成して成果報告会等で発表した.このシステムは,従来手法に比べて使用者の負担がはるかに少なく,調整などに要する時間も非常に短いため,さまざまな人支援技術へ応用が可能である.3.人間-ロボット間インタラクションの実証実験環境の構築:した.また,ケア・レシーバー型ロボットとよぶ,子どもたちに世話をさせるタイプのロボットを開発し,こども英会話教室の協力を得て,実際の教育現場における子どもたちの各種行動を観察分析した.その結果,同ロボットは子どもたちの興味を喚起し,対話や行動を誘発することなどがわかった.
1番染色体の移入可能な異なる部位を保持する細胞クローンの作製

ヒト1番染色体上に存在する種々の遺伝病原因遺伝子、細胞老化に係わる遺伝子あるいはがん抑制遺伝子などの詳細なマッピングおよびクローニングを行う上で、微小核細胞融合法による導入可能な1番染色体断片を含む細胞クローンは極めて重要な資材になると考えられる。本研究において、これらの細胞クローンの資材作りを行うために、ヒト染色体の様々な領域に優性遺伝子マーカー(pSTneo遺伝子)をもつ700の細胞クローンからヒト1番染色体特異的プライマー(D1S547)を用いて、ヒト1番染色体を保持する7個のマウスA9細胞(Y-10,Y-14,Y-18,Y-23,H-22,Z-64,Q-13)を同定した。さらに、ヒト1番染色体およびその保持領域を確認するために、Alu-PCR FISHを行った。その結果、全てのクローンにおいて1q41-q43領域のみを含む断片化した染色体をもつ細胞クローンで、intactな状態で保持されているヒト1番染色体を含む細胞クローンを獲得することはできなかった。しかし、X線照射を用いて染色体を断片化させる過程が不必要になり、さらに複数のヒト1番染色体特異的プライマーを使用することにより、効率よく断片化した種々の領域をもつ細胞クローンを獲得できると考えられる。また、本実験により樹立した細胞クローン中のヒト染色体の状態およびpSTneo遺伝子の存在を検討するため、ヒトCot-1DNAおよびpSTneoDNAをプローブとして2color-FISHを行った。7クローン中5クローンは、独立で存在していたが、残る2クローンについては、マウス染色体と転座を起こしていた。さらに、全てのクローンにおいてヒト染色体上に選択マーカーが挿入され、G418を含む培地の使用により長期継代培養においても安定に断片化したヒト1番染色体が保持されていた。従って、本研究により、導入可能なヒト1番染色体の小断片領域を含む7個の細胞クローンの確立に成功したと考えられる。
オルガノイドを用いた子宮内膜がん発がんモデルの確立

子宮体がんは子宮内膜由来の悪性腫瘍であり、組織学的に大きく2群に分類される。このうち類内膜腺癌(80%)ではPIK3CA、PTEN、ARID1A、KRAS、漿液性腺癌(20%)ではp53の変異頻度が高いことが既知だったが、遺伝子改変マウスの作成による疾患モデルの確立に関してはごく少数に留まっていた。さらに、近年のがんゲノム解析の進展により子宮体がんの遺伝子異常の全貌も明らかになってきたが(TCGA, Nature, 2013)、多数の新規変異の同定に対して当該遺伝子改変マウスの作成による子宮体がんへの関与を検証する報告は皆無であった。このように、子宮体がん研究の進展にとって疾患モデル作成が律速段階となっており、結果として子宮体がんの発症機構の解明や治療の標的分子の同定のためのリソースが不足している状況が継続していた。一方、申請者はマウス正常オルガノイドへの複数遺伝子導入により、多段階発がん過程の本質的な部分が迅速に再現可能であることを複数の臓器で報告しており(Onuma et al, PNAS, 2013)、「in vitro発がん再構成系」と命名した。そこで、同様の手法を子宮内膜に適用して様々な遺伝子型の子宮体がんを細胞レベルで再現することを着想し、以下の3点を目的として設定することとした。(1)オルガノイドを用いた新規子宮体がんモデルの系統的作成、(2)同モデルを用いた子宮体がん発症機構の解明、(3)同モデルを用いた治療標的の探索・治療薬の評価。複数の遺伝子方について腫瘍形成を達成している。これまでに、Ptenノックダウン単独では腫瘍形成が見られないこと、コントロールベクターの導入によりオルガノイドがおそらく細胞老化を介して増殖停止することを確認している。Kras変異との組み合わせではCdkn2aのノックダウンまたはp53のノックアウトによりがん肉腫がほぼ全例で誘導されることを明らかにした。がん化の過程でKrasの野生型アレルが高頻度で欠失すること、Kras遺伝子の組み替えが生じていないがん細胞が存在することなどを新たに見出したが、これらの形質はいずれも他の臓器の発がんモデルでは観察されておらず、がん肉腫の発症に何らかの関与をしていることが示唆された。さらに、Kras変異とPtenノックダウンの組み合わせにより、長期培養オルガノイドを使用した場合のみ腺癌が誘導されることを確認しているが、興味深いことにリンパ節への転移性を同時に獲得していた。そのため、皮下腫瘍および転移巣から再びオルガノイドを樹立して再移植したところ、最終的にはヌードマウスのみならず通常のB6マウスにおいても肺転移性を獲得するにいたった。Pik3ca変異に関してはPtenノックダウンの追加で腺癌が誘導される場合もあるが、今のところ成功率が低く、症例数を増やすと同時に使用するオルガノイドの条件について複数種類検討を行っている。Kras依存的な発がん過程に関しては、腺癌転移モデルと癌肉腫モデルの確立に至った。ここまでの内容につき、二報の論文としてまとめ現在投稿中である。今後はこれらのモデルを用いて疾患の発症メカニズムの解明を進めていく。具体的にはシングルセル由来のオルガノイドを用いた解析による上皮・間葉転換のタイミングの同定や、ヌードマウス皮下腫瘍の時系列での解剖による腺癌・肉腫の比率の変化からの肉腫が発生するタイミングの同定などがあげられる。また、これまでにin vivoモデルとしてはがん肉腫が報告されていないため、子宮内膜特異的ないKras/p53二重変異マウスの作成を進めている。このことにより、オルガノイド発がんモデルの結果からin vivoでの発がん性の予測が可能か検証する初めての例となる。一方、転移性の腫瘍に関しては皮下移植を繰り返しているが次第に転移能が高くなっているため、遺伝子導入に用いた最初のオルガノイドから肺転移病変由来オルガノイドまで数検体について遺伝子発現プロファイル解析を行い、転移能の獲得や増強に関連するシグナル経路の抽出を試みる。さらに、ゲノムコピー数解析を行いクローンとしてどの程度安定な形質をほじしているか検討を行う。特に、リンパ節および肺への転移確率がほぼ100%であり、また血管内腔への細胞クラスターの塞栓像なども見られることから、血行性・リンパ行性の転移の両方のモデルとして利用できる可能性がある。また、子宮体癌はホルモンがその発症に関与しているため、移植するヌードマウスに関してオス・メスの違いが腫瘍の形成に影響を与えるか検討を行う。さらに、Pik3ca変異をドライバーとする腫瘍の作成に関して複数の遺伝子異常の追加を検討する。研究代表者は、マウス正常腸管オルガノイドへの複数遺伝子導入により、大腸多段階発がん過程の本質的な部分が迅速に再現可能であることを以前報告している。本課題では同様の手法を子宮内膜に適用して様々な遺伝子型の子宮体がんを細胞レベルで再現することを目的とした。従来子宮体癌モデルとしてPtenの遺伝子改変モデルが多数作成されていたことから、まずPtenをshRNAでノックダウンしてヌードマウス皮下へ移植したところ、予想に反してまったく腫瘍形成を認めなかった。次に、LSL-KrasG12D/+マウス由来のオルガノイドに対してCre-recombinaseを導入してKrasを活性化した上で、Ptenに対するshRNAを導入してノックダウンを行ったが、やはり腫瘍形成を認めなかった。そこで、実験に使用するオルガノイドとして長期間培養後のものを選択したところ、リンパ節転移を伴う腺癌が誘導された。同一の細胞を用いた際には再現性が認められ、また皮下腫瘍の最移植により再びリンパ節転移が誘導された。

一方、レンチウイルス感染そのものによりp16が誘導されて増殖を停止する現象が頻回に認められたことから、Cdkn2aに対するshRNAをKras活性化オルガノイドに導入したところ、上皮由来のオルガノイドから肉腫成分と癌腫成分の両方を含む癌肉腫が誘導された。この結果はKras活性化とp53を欠失させた際にも再現され、in vivo, in vitroを通じて初めての癌肉腫のモデルであると考えられた。以上より、子宮内膜オルガノイドを用いてKras依存的な発がんモデルの確立に成功し、遺伝子異常の組み合わせにより異なる組織型の腫瘍も誘導可能であることを明らかにした。子宮内膜オルガノイドでのKras活性化のみでは腫瘍形成を誘導するのに充分ではなかったが、がん抑制遺伝子のノックダウンを組み合わせたり、培養条件を改変したりすることで様々な組織型の腫瘍が迅速かつ簡便に誘導可能であることを示した。また、Kras活性化と組み合わせてCdkn2aに対するshRNAを導入した際に癌肉腫が誘導されることを見出したが、複数のクローンによる検討では100%の確率ではないためにoff-target効果の可能性が完全には除外できなかった。そこで、ヒト癌肉腫でp53の変異頻度が高いことに注目してp53flox/floxマウスと掛け合わせたマウス由来のオルガノイドを用いたところ、100%の確率で癌肉腫が誘導可能であることを確認した。癌肉腫を再び3次元培養に供したところ、通常の嚢胞型オルガノイド腺癌型)と紡錘形の細胞(肉腫型)のどちらか一方または両方(混合型)が生じたが、再移植により肉腫からは肉腫のみが誘導され、混合型は癌肉腫が誘導され、腺癌型からは腺癌のみまたは癌肉腫のいずれかが誘導された。また、免疫染色により、形態学的には肉腫様でありながら上皮マーカーが陽性の細胞が検出された。これらのことから、癌肉腫の起源は上皮細胞であり、腺癌を経て癌肉腫が出現し、一部の腫瘍では完全に肉腫細胞に置換されている可能性が強く示唆された。また、Kras活性化細胞へのPtenに対するshRNAの導入によりリンパ節転移を伴う腫瘍が誘導されたが、癌化の多段階進展に伴う悪性化ではなく、正常細胞からde novoに転移性がんが出現する点で興味深いと考えらえた。以上のように、当初の予想とは異なる性質を持つ腫瘍も誘導されたが、いずれも疾患モデルとしての有用性が見込まれることから研究は順調に発展しているものと結論した。子宮体がんは子宮内膜由来の悪性腫瘍であり、組織学的に大きく2群に分類される。このうち類内膜腺癌(80%)ではPIK3CA、PTEN、ARID1A、KRAS、漿液性腺癌(20%)ではp53の変異頻度が高いことが既知だったが、遺伝子改変マウスの作成による疾患モデルの確立に関してはごく少数に留まっていた。さらに、近年のがんゲノム解析の進展により子宮体がんの遺伝子異常の全貌も明らかになってきたが(TCGA, Nature, 2013)、多数の新規変異の同定に対して当該遺伝子改変マウスの作成による子宮体がんへの関与を検証する報告は皆無であった。
2次元層状超イオン伝導体の伝導機構におよぼす銀・銅イオン混合効果

本研究ではまず、室温から約700°Cまでの温度範囲で作動する中高温複素電導率測定装置の製作を行った。電気炉部分は現有の中高温用光交流法熱容量測定装置を改造する事により高温での電気伝導率測定が行えるようにし、電導率測定系いついては、現有のインピーダンスアナライザーおよびロックインアンプを使用した。温度測定には白金抵抗温度計を使用した。高度に純度制御した試料は、それぞれの成分元素単体を石英ガラス中に真空封入し、固相反応により得た。得られた試料は、粉末X線回折により構造決定をおこない、その後物性測定を行った。AgCrS_2-CuCrS_2系は室温では、固溶せず相分離していることが粉末X線回折から明らかになったが、温度を上げていくと635Kに共晶温度を持ち、675K以上ではすべての組成で完全に一様な固溶体を形成することが分かった。さらに高温まで測定を行ったところ、700K付近にも相転移が存在することが確認された。AgCrS_2およびCuCrS_2には、AgあるいはCuイオン位置の規則-不規則転移が存在していることから、固溶体系においてもAgおよびCuイオンは完全に混ざりあっていても、一価陽イオン位置については規則化しており、相転移温度以上で不規則化したと考えられる。この結果から固溶体におけるAgおよびCuイオン間の相互作用が斥力的であることが分かる。Ag_8GeTe_6およびAg_8SiTe_6系では室温以下に4つの相転移が存在することが明らかになり、相転移温度はそれぞれ、156.1,169.9,222.9,244.7Kおよび154,108.3,194.4,262.2Kであった。最高温の相転移温度以上で両化合物の熱容量が温度の上昇とともに減少することから、この温度以上の室温相のみが超イオン伝導体となっていることが分かった。
ヒトの時間認知機構の解明：健忘症例からの検討

本研究では、神経疾患を通して「こころの時間」障害に関連する病態メカニズムを明らかにし,疾患の診断や治療につながる知見を得ることを目的としてきた。これまでの臨床神経心理学の中では「こころの時間」はほとんど扱われてこなかったが、多岐にわたる疾患を検討した本研究によって,そのメカニズムの一端が垣間見えてきた。特に「過去」「現在」「未来」のような「こころの時間の流れ方」への疾患による修飾について、神経基盤に基づいた原因の究明が可能であることが分かってきた。具体的には、パーキンソン病・アルツハイマー病・辺縁系脳炎・脳梁無形成の各疾患症例における(1)時間推測・時間的順序の障害の検討、(2)未来感を作り出す展望記憶の検討、(3)時間意識と作話病態との関連の検討,、4)時間表の計画能力に関する検討を行い、データの収集から論文掲載まで多岐に渡る症例で成果を挙げた。(1)ではパーキンソン病における時間幅評価の特異性を示し,線条体を中心とする時間処理ネットワークの障害を指摘した。(2)ではアルツハイマー病における未来展望の意識問題を明らかにした。(3)では辺縁系脳炎におけるage awarenessの障害を示し、時間軸の整合性において眼窩前頭皮質の役割が重要であることが示された。(4)では脳梁無形成における見当識の時間感覚障害を見出し、時間を保持する楔前部の役割を考察した。多岐に渡る神経疾患の障害を横断的に検討することによって「こころの時間」を生成・表出・保持するメカニズムが脳部位ごとに分かれており、またそれぞれの機能によって中心的な役割を担う脳部位があることを示した。これらの成果は疾患の診断に役立ち,治療法の選択肢を増やす可能性を持つ。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本邦社会における高齢化の現状の中で、多くの問題が指摘されている。たとえば、最近高齢者のアルツハイマー病やパーキンソン病が急激に増加している。アルツハイマー病の中核症状は、時と場所の見当識障害、健忘、遂行機能障害、失語・失行・失認などとされている。また運動症状を主とするパーキンソン病でも認知機能の低下は発症し、時間認知の障害も報告されている。場所認知障害の責任病巣がこの20年間の中で明確にされてきた一方で、時間認知の責任病巣は明確でなく、その脳内機構も明らかにされていない。本研究では、各疾患症例における(1)時間推測・時間的順序の障害の検討、(2)未来感を作り出す展望記憶の検討、(3)時間意識と作話病態との関連の検討、をメインテーマとし、最終的には「現在」「過去」「未来」班の知見を疾患対象で非侵襲的に検証し、統合することを目標としている。当該年度においては、(1)パーキンソン病患者の時間認知障害に関する脳イメージング実験を開始した。(2)アルツハイマー病患者の認知実験を開始した。(3)辺縁系脳炎患者の年齢意識障害研究を論文投稿した。また本プロジェクトの着想に至るまでの成果を論文化した。これまでの臨床神経心理学の中では「こころの時間」はほとんど扱われてこなかったが、多岐にわたる疾患症例を検討している本研究の成果によって、そのメカニズムの一端が垣間見えてきた。本研究では、各疾患症例における時間推測・時間的順序の障害の検討、未来感を作り出す展望記憶の検討、時間意識と作話病態との関連の検討、をメインテーマとし、最終的には「現在」「過去」「未来」班の知見を疾患対象で非侵襲的に検証し、統合することを目標としている。当該年度においては、(1)辺縁系脳炎患者の年齢意識障害研究を国際学会で発表した。(2)パーキンソン病患者の時間処理障害および時空間処理障害を脳イメージングから検討し、国際学会発表および論文投稿に至るまで進めた。(3)アルツハイマー病および分離脳患者の時間認知障害実験を開始したこれ以外にも本プロジェクトの着想に至るまでの成果を論文化した。多岐にわたる疾患症例を検討している本研究の成果によって、そのメカニズムの一端を明らかにした。多岐にわたる症例の臨床実験がスタートし、順調にデータが蓄積されており、論文化もされているため。

本研究では、各疾患症例における時間推測・時間的順序の障害の検討、未来感を作り出す展望記憶の検討、時間意識と作話病態との関連の検討、をメインテーマとし、最終的には「現在」「過去」「未来」班の知見を疾患対象で非侵襲的に検証し、統合することを目標としている。当該年度においては、(1)辺縁系脳炎患者の年齢意識障害研究を論文化した。(2)パーキンソン病患者の時間処理障害および時空間処理障害を脳イメージングから検討し、国際学会発表および論文投稿に至るまで進めた。(3)分離脳患者の時間認知障害実験を行った。(4)筋ジストロフィー患者、睡眠行動障害患者、分離脳患者の時間障害実験を開始した。これ以外にも本プロジェクトの着想に至るまでの成果を論文化した。これまでの臨床神経心理学の中では「こころの時間」はほとんど扱われてこなかったが、多岐にわたる疾患症例を検討している本研究の成果によって、そのメカニズムの一端が垣間見えてきた。多岐にわたる症例の臨床実験がスタートし、順調にデータが蓄積されており、論文化もされているため。本邦社会における高齢化の現状の中で、多くの問題が指摘されている。例えば、最近高齢者のアルツハイマー病やパーキンソン病が急激に増加している。アルツハイマー病の中核症状は、時と場所の見当識障害、健忘、遂行機能障害、失語・失行・失認などとされている。また運動症状を主とするパーキンソン病でも認知機能の低下は発症し、時間認知の障害も報告されている。間所認知障害の責任病巣がこの20年間のなかで明確にされてきた一方で、時間認知の責任病巣は明確ではなく、その脳内機構も明らかにされていない。本研究では、各疾患症例における時間推測・時間的順序の障害の検討、未来感を作り出す展望記憶の検討、時間意識と作話病態との関連の検討、をメインテーマとして、最終的には「現在」「過去」「未来」班の知見を疾患対象で非侵襲的に検証し、統合することを目標としている。当該年度においては、(1)パーキンソン病患者の「こころの時間」についての詳細を、英文誌に発表した。(2)パーキンソン病患者の意志決定障害の責任病巣が前頭葉眼窩部にあることを明らかにし、英文誌に発表した。(3)辺縁系脳炎患者の年齢認識障害についての詳細を総説として発表した。(4)分離脳患者の時間認知障害実験を行い、学会発表し、英文論文化した(査読中)(5)成人の発達障害を対象として、「こころの時間」機能の詳細を検討し、健常者との対比を行っている。これら以外にも本プロジェクトの着想に到るまでの成果を学会で発表した。本研究では、神経疾患を通して「こころの時間」障害に関連する病態メカニズムを明らかにし,疾患の診断や治療につながる知見を得ることを目的としてきた。これまでの臨床神経心理学の中では「こころの時間」はほとんど扱われてこなかったが、多岐にわたる疾患を検討した本研究によって,そのメカニズムの一端が垣間見えてきた。特に「過去」「現在」「未来」のような「こころの時間の流れ方」への疾患による修飾について、神経基盤に基づいた原因の究明が可能であることが分かってきた。
耳垢型決定遺伝子が薬剤感受性に与える影響に関する研究

1.ABCC11持続的発現細胞株通常の発現ベクターにABCC11を導入して持続的発現細胞株を作製したが、継代を重ねるうちに発現が消失してしまった。そのためTet-Offの系を用いたABCC11持続的発現細胞株を作製した。用いた細胞株はイヌ腎上皮細胞株MDCKとブタ腎上皮細胞株LLC-PK1である。しかしどちらの系でもウェスタンブロッティングにおいてMRP8の発現が認められなかった。ABCC11持続的発現細胞株の樹立が困難なため計画していた乾型または湿型ABCC11持続的発現細胞株の薬剤耐性能の検討を行うことができなかった。2.乾型、湿型腋窩アポクリン腺組織の免疫染色乾型、湿型耳垢のヒトの腋窩アポクリン腺組織の手術標本が入手できたため、抗MRP8抗体を用いて免疫染色を行った。湿型アポクリン腺においてMRP8はapical membraneに明瞭に染色されたが、同時に核とapical membraneの問の細胞質において球状に染色される部分が観察された。乾型アポクリン腺においてはapical membraneが染色されたが、湿型と比べてやや境界不明瞭な感があった。また、細胞質には明らかに染色されている部分は認められなかった。3.バキュロウィルスを用いた乾型と湿型MRP8の差の検討乾型と湿型MRP8を発現するバキュロウィルスを作製し、昆虫細胞株Sf9に感染させてMRP8membrane vesicleを抽出した。湿型MRP8の抽出は可能であったが、乾型MRP8の抽出は困難であった。今後乾型と湿型の差の検討は断念し、湿型MRP8の基質の検討を行っていこうと考えている。1.ABCC11持続的発現細胞株の樹立ABCC11 mRNAの全長を発現するように発現ベクターpcDNA3.1にクローニングし、これをLLC-PK1細胞株に導入してABCC11持続的発現細胞株を樹立した。しかしRT-PCRにてRNAレベルでのABCC11発現は確認できるのだが、Western blottingにおいてタンパク質レベルで発現が確認できない。ABCC11の持続的発現細胞株は継代を重ねると発現が消失すると考えられるため、Tet-Offの系で持続的発現細胞株を作成中である。この系が完成後に乾型、湿型での薬剤耐性能の差異を検討する。2.MRP8膜タンパク質の薬剤取り込み能の検討Baculovirusを用いたMRP8 membrane vesicle精製の系を作成した。これに3Hラベルした各種薬剤を取り込ませて、乾型、湿型での取り込み能の差異を検討する。現在、MRP8の基質として既知のcGMPを用いて作成した系の有用性を確認中である。3.抗MRP8ポリクローナル抗体の作成・免疫染色MRP8タンパク質の一部分をウサギに接種して抗MRP8ポリクローナル抗体を作成した。これを用いて耳垢腺、腋窩アポクリン腺組織の免疫染色を行った。MRP8は腺管上皮細胞のapical membraneに染色され、乾型の人の組織、湿型の人の組織では明らかな差異は認められなかった。引き続き電子顕微鏡を用いた検討を行っている。
廃棄物に含有される残留性有機汚染物質(POPs)の最大溶出可能量

残留性有機汚染物質(Persistent Organic Pollutants,POPs)は残留性、生物蓄積性、揮散性、毒性の4特徴を有する有機汚染物質として、近年定義され、グローバルアクションの必要な環境汚染物質となりつつある。多くのPOPs、およびPOPs混合物に対する急性、慢性暴露の結果、発がん性、免疫系への影響、生殖系への影響などをもたらすことが明らかとなっている。本研究は、廃棄物に含有されるPOPsの実態と、その溶出挙動について検討を加えるものである。具体的には、廃車や廃家電製品の破砕リサイクル残渣であるシュレッダーダストに含有されるPCB、ダイオキシン類の溶出挙動解析として、とくにPCBの溶出影響因子に関する実験的検討を行った。シュレッダーダストの中には、最大で24mg/kgのPCBが検出され、ppmオーダーでのPCBの存在が示された。そして、シュレッダーダストにフミン酸や界面活性剤である直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)が共存することにより、PCBの溶出濃度が上昇した。とくに、LAS1,000ppmを溶出溶媒とした試験では、蒸留水を溶媒としたときの70倍近い溶出濃度の増加が認められた。溶出試験における固液分離法による違いもみられた。すなわち、遠心分離の場合のPCB溶出濃度は19μg/Lとろ紙分離の場合の5.7μg/Lより高くなり、一方、両者のPCB同族体分布はほとんど違いがみられなかった。遠心分離による溶出液の粒径は<0.45μmであるのに対し、ろ紙分離による溶出液は<0.08μmであり、溶出液の粒子状物質の粒径分布が溶出性に影響を与える因子の一つであることがわかった。残留性有機汚染物質(Persistent Organic Pollutants,POPs)は残留性、生物蓄積・濃縮性、揮散・移動性、毒性の4特徴を有する有機汚染物質として、近年定義され、グローバルアクションの必要な環境汚染物質となりつつある。なかでも、ダイオキシン類(ここではポリ塩化ダイベンゾパラダイオキシン(PCDDs)、ポリ塩化ダイベンゾフラン(PCDFs)の総称)やポリ塩化ビフェニル(PCB)等の多環芳香族塩素化合物はPOPsの代表的な物質であり、極めて毒性が高く、かつミルク、魚類などへの環境移動、食物連鎖からヒトへ経口摂取される。本研究では、投棄跡地におけるPOPsの実態とその由来から、その溶出挙動について検討を加えた。具体的には、廃車や廃家電製品の破砕リサイクル残渣であるシュレッダ-ダストに含有されるPCB、ダイオキシン類の溶出挙動解析として、とくにPCB、ダイオキシン類の溶出影響因子に関する実験的検討を行った。その結果、シュレッダ-ダスト中にはPCBが1.824mg/kg程度の濃度で含有されていることが示された。また、シュレッダ-ダスト間の差が大きいことが示されると同時に、同じダストでも含有物の由来などにより大きく濃度が異なることが示された。シュレッダ-ダストとフミン酸やLAS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸)が共存することにより、PCBの濃度が著しく上昇することが分かった。LAS1000ppmの溶液を溶出溶媒とした実験では、蒸留水を溶媒とした残留性有機汚染物質(Persistent Organic Poilutants, POPs)は残留性、生物蓄積性、揮散性、毒性の4特徴を有する有機汚染物質として、近年定義され、グローバルアクションの必要な環境汚染物質となりつつある。

具体的には、廃車や廃家電製品の破砕リサイクル残渣であるシュレッダーダストに含有されるPCB、ダイオキシン類の溶出挙動解析として、とくにPCBの溶出影響因子に関する実験的検討を行った。シュレッダーダストの中には、最大で24mg/kgのPCBが検出され、ppmオーダーでのPCBの存在が示された。そして、シュレッダーダストにフミン酸や界面活性剤である直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)が共存することにより、PCBの溶出濃度が上昇した。とくに、LAS1,000ppmを溶出溶媒とした試験では、蒸留水を溶媒としたときの70倍近い溶出濃度の増加が認められた。溶出試験における固液分離法による違いもみられた。すなわち、遠心分離の場合のPCB溶出濃度は19μg/Lとろ紙分離の場合の5.7μg/Lより高くなり、一方、両者のPCB同族体分布はほとんど違いがみられなかった。遠心分離による溶出液の粒径は<0.45μmであるのに対し、ろ紙分離による溶出液は<0.08μmであり、溶出液の粒子状物質の粒径分布が溶出性に影響を与える因子の一つであることがわかった。
巨大スピン起電力の探索

本研究の対象は、磁化の運動からスピンの流れを生み出すスピン起電力である。これまで、磁壁の移動によるスピン起電力と磁気渦の運動によるスピン起電力が数報報告されているが、何れもその大きさは1マイクロボルト程度と大変小さい値である。理論的には、スピン起電力はスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例することが予想されているが、これを検証した実験はない。本研究では、スピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率がともに大きい系として、垂直磁化膜中の磁壁に着目し、巨大なスピン起電力の探索を行う。これまで数報しか論文発表がなかったスピン起電力の研究に、本研究での系統的成果が加わる意義は大きいと考える。本研究によって、スピン起電力がスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例するという理論の定量的検証がなされ、理論と実験での大きな進展が期待される。本研究では巨大スピン起電力探索の研究を行うが、この研究によって磁性/非磁性界面におけるジャロシンスキー守谷相互作用、ラッシュバ効果、スピンホール効果、スピン軌道トルクなどの豊富な物理が明らかとなると期待される。これらの成果をさらに展開することで、将来の高機能低消費電力スピントロニクスデバイス開発への発展が期待される。今年度はこれまでに構築した実験系を用いて研究を行い、フェリ磁性体GdFeCoの角運動量補償温度においてスキルミオンホール効果が消失することを明らかとした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は半年間の研究期間ではあったが、実験に使用する垂直磁化膜の作製およびその特性評価、さらにスピン起電力測定のための実験系の構築を行った。当初計画通り順調に進展している。今年度は昨年度に構築した実験系を用いて磁壁ダイナミクスの調査を行い、フェリ磁性体GdFeCoの角運動量補償温度における特異なスピンダイナミクスと高速磁壁移動、および磁化補償温度と角運動量補償温度の相関などを明らかとした。当初計画の計画に加えて、フェリ磁性体の角運動量補償温度における特異なスピンダイナミクスなどの予想外の成果が得られている。

本研究によって、スピン起電力がスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例するという理論の定量的検証がなされ、理論と実験での大きな進展が期待される。本研究では巨大スピン起電力探索の研究を行うが、この研究によって磁性/非磁性界面におけるジャロシンスキー守谷相互作用、ラッシュバ効果、スピンホール効果、スピン軌道トルクなどの豊富な物理が明らかとなると期待される。これらの成果をさらに展開することで、将来の高機能低消費電力スピントロニクスデバイス開発への発展が期待される。今年度はこれまでに構築した実験系を用いて研究を行い、フェリ磁性体GdFeCoの角運動量補償温度においてスキルミオンホール効果が消失することを明らかとした。当初計画通り推進する予定である。当初計画の計画に加えてフェリ磁性体の角運動量補償温度における特異なスピンダイナミクスなどの予想外の成果が得られているので、これらの新しい現象に関する研究も推進する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
インスリンによるGLUT4小胞エキソサイトーシス促進機構の解明

これまでの我々の検討により、ラット脂肪細胞において、インスリンによるGLUT4のエキソサイトーシス促進作用に低分子量GTP結合蛋白であるRab4が関与すること、またインスリンはPI3キナーゼを介する機構によりRab4を活性化することが示された。したがって、インスリンはRab4の活性化を介してGLUT4のトランスロケーションを促進することが示唆される。本研究においては、GLUT4小胞が細胞膜と融合する際のt-SNAREであるシンタキシン4とRab4との相互作用を検討し、GTP依存性にRab4がシンタキシン4と結合することを明らかにした(J.Bio.Chem.276:5265,2001)。Rab4のシンタキシン4への結合はmunc-18cの存在により阻止されることから、Rab4とシンタキシン4が結合するためには、munc-18cがシンタキシン4から解離することが必要であることが明〓かになった。一方、PI3キナーゼの下流の細胞内シグナル分子として、Akt/プロテインキナーゼBおよびプロテインキナーゼCλについて検討を行い、Akt/プロテインキナーゼBはGLUT4トランスロケーションに関与しないこと、プロテインキナーゼCλが関与することを明らかにした(投稿準備中)。一方、本研究において、我々はGLUT4のエキソサイトーシスおよびエンドサイトーシスへのアクチン細胞骨格の関与について検討した。その結果ラット脂肪細胞のアクチンフィラメントはGLUT4のエキソサイトーシスにとって重要な役割を果たしているが、エンドサイトーシスには関与していないことが明らかになった(Biochem.J.346:321,2000)。本研究においては、GLUT4小胞が細胞膜と融合する際のt-SNAREであるシンタキシン4とRab4との相互作用を検討し、GTP依存性にRab4がシンタキシン4と結合することを明らかにした(投稿中)。Rab4のシンタキシン4への結合はmunc-18cの存在により阻止されることから、Rab4とシンタキシン4が結合するためには、munc-18cがシンタキシン4から解離することが必要であることが明らかになった。その結果ラット脂肪細胞のアクチンフィラメントはGLUT4のエキソサイトーシスにとって重要な役割を果たしているが、エンドサイトーシスには関与していないことが明らかになった。

Rab4のシンタキシン4への結合はmunc-18cの存在により阻止されることから、Rab4とシンタキシン4が結合するためには、munc-18cがシンタキシン4から解離することが必要であることが明らかになった。一方、PI3キナーゼの下流の細胞内シグナル分子として、Akt/プロテインキナーゼBおよびプロテインキナーゼCλについて検討を行い、Akt/プロテインキナーゼBはGLUT4トランスロケーションに関与しないこと、プロテインキナーゼCλが関与することを明らかにした(投稿準備中)。一方、本研究において、我々はGLUT4のエキソサイトーシスおよびエンドサイトーシスへのアクチン細胞骨格の関与について検討した。その結果ラット脂肪細胞のアクチンフィラメントはGLUT4のエキソサイトーシスにとって重要な役割を果たしているが、エンドサイトーシスには関与していないことが明らかになった(Biochem.J.346:321,2000)。
新規開発したイオン選択的蛍光プローブを用いた神経細胞内マグネシウム動態の解析

本研究では、分散培養したラット海馬神経細胞がどのような外部刺激に対して細胞内マグネシウムイオン濃度を変化させるかを、我々のグループで開発したマグネシウム選択的蛍光プローブであるKMGシリーズを用いた蛍光イメージングにより調べた。その結果、シグナル分子のひとつである一酸化窒素がミトコンドリアからのマグネシウム放出を誘導することを明らかにし、論文として発表した。また、抑制性の神経伝達物質であるGABAや、電流刺激により誘発された神経発火自体も細胞内マグネシウム濃度を上昇させることを見出し、学会発表を行った。本研究を通して、神経細胞内マグネシウムイオン濃度は神経活動に伴い変化することを明らかにした。本研究は、分散培養したラット海馬神経細胞を対象として、神経細胞内のマグネシウムイオン濃度がどのような外部刺激に対してどのように変化するのか、またそのメカニズムはどのようになっているのかを明らかにすることを目的として行っている。本年度は、神経細胞が生体内で受け取る可能性のある物質のうち主要な神経伝達物質を選出し、分散培養した海馬神経細胞にそれぞれ添加したときの細胞内マグネシウム濃度変化を、蛍光イメージング法により観察、解析した。その結果、一酸化窒素が、神経細胞内のマグネシウムイオン濃度の上昇を誘導することを明らかにし、論文として報告した。この濃度上昇は、cGMP、PKGを介したシグナル経路が引き金となり、ミトコンドリアからマグネシウムイオンを放出させることによることが示された。このことは、神経細胞内のマグネシウムイオン濃度が一般的な細胞内シグナルにより変化し得ることを示しており、神経細胞内でのマグネシウムイオンの役割を解き明かす上で重要な発見であると言える。また、GABAがマグネシウムイオン濃度上昇を引き起こすことも明らかにし、学会にて発表を行った。また、細胞内局所でのマグネシウムイオン動態を観察するための蛍光プローブであるKMG-104-AsHを開発し、論文として報告した。このプローブは、細胞に発現させた特定のペプチドタグに選択的に結合する性質を持つため、そのペプチドタグを局在させた細胞内局所でのマグネシウムイオン濃度変化を可視化することが可能となった。当初の研究計画にも記載したとおり、この新規プローブを用いた細胞内任意の局所におけるイオン動態の観察は、動員メカニズムを調べる上で強力な手法であり、今後の研究においては、神経細胞内でのマグネシウムイオン濃度変化を引き起こすメカニズムの解析をより詳細に行うことが可能となった。本研究は、分散培養したラット海馬神経細胞において細胞内マグネシウムイオン濃度がどのような外部刺激に対して変化するのか、そのメカニズムはどのようなものなのかを、これまで我々のグループで開発してきた蛍光プローブを用いた蛍光イメージングにより明らかにすることを目的に行われた。最終年度は、神経活動に伴い細胞内マグネシウムイオン濃度が変化することをITOガラス電極や阻害剤を用いた実験により明らかにした。神経活動は細胞内カルシウムイオン濃度の急激な上昇を伴うため、カルシウムに対する選択性が低い市販の蛍光マグネシウムプローブではそのときのマグネシウム濃度変化は測定困難であったが、我々のグループが開発したプローブはマグネシウム選択性が高いためにその解析が可能であった。これらの結果をまとめて学会発表を行い、また追加の結果を含めて2015年も学会で発表予定である。また、昨年度明らかにした一酸化窒素により誘導されるマグネシウムイオン濃度変化や、細胞内局所でのマグネシウムイメージング手法について学会発表を行った。さらに、GABAにより神経細胞内マグネシウムイオン濃度が上昇するメカニズムを明らかにし、現在論文を執筆中である。研究期間全体を通して、神経細胞内のマグネシウムイオン濃度がGABAや一酸化窒素のような伝達物質や、神経活動自体により上昇することを、新規なマグネシウム選択的蛍光プローブを用いた測定により発見できた。またこれらのマグネシウム濃度上昇はミトコンドリアからの放出と細胞外からの流入が主要な経路であることを明らかにした。細胞内マグネシウムイオンは他のイオンチャネルの透過性や様々な細胞内酵素の活性に影響を与えるために、神経細胞内でのマグネシウムイオン濃度変化は神経機能の様々な機能に影響を与える可能性があり、本研究で得られた結果は今後の神経機能制御の研究において重要な知見であると考えられる。神経科学本研究の実施計画において初めに行うことは、ラット海馬神経細胞内のマグネシウムイオン濃度を変化させる外部刺激を発見することであった。そのために、初年度はまず主要な神経伝達物質を神経細胞に添加したときの細胞内イオン濃度変化の様子を、共焦点顕微鏡を用いて観察した。観察には、我々のグループで開発したマグネシウムイオン選択的な蛍光プローブであるKMG-104を用いた。現在までに神経細胞に添加した物質の中で、一酸化窒素およびGABAが神経細胞内マグネシウムイオン濃度を上昇させることを明らかにした。当初の研究計画では濃度変化を引き起こすメカニズムの解析は次年度に行う予定であったが、研究の実施に当たっては濃度変化を引き起こすことが分かった物質から随時メカニズムの解析へと実験を進めていくこととした。その結果、一酸化窒素はcGMP、PKGシグナル経路を介してミトコンドリアからマグネシウムイオンを放出させることを明らかにした。またGABA添加により引き起こされる神経細胞内マグネシウムイオン濃度上昇のメカニズムについても現在、解析を進めているところである。

また、マグネシウムイオン濃度変化を引き起こすメカニズムの詳細な解析に用いるための新規な蛍光プローブであるKMG-104-AsHを開発し、報告した。このことにより、本研究で用いる要素技術がすべて確立されたこととなる。上記のように、神経細胞内マグネシウムイオン動態を解析する技術を確立し、主要な神経伝達物質の中で濃度変化を引き起こす物を発見し、その一つについてはメカニズムを明らかにすることができた。一方で、神経細胞の発火と細胞内マグネシウムイオン濃度変化の関係については明らかにするに至っていない。今後はこちらの解析にも注力し、様々な状況下での神経細胞内のマグネシウムイオン動態を明らかにしたいと考えている。これまでの研究では、主要な神経伝達物質を添加したときの神経細胞内マグネシウムイオン動態を観察し、濃度変化を引き起こす物質を見出すことに成功した。今年度の研究においては、神経細胞が生体内で受け取る可能性のある物質の範囲内で探索範囲を広げ、神経細胞内のマグネシウムイオン濃度変化を引き起こす物質を選別する。その後、その物質がどのようなシグナルを介して、どのようにマグネシウムイオン濃度変化させるのかのメカニズムを解析していく。メカニズムの解析に当たっては、初年度に細胞内局所でのマグネシウムイオン濃度変化を可視化するプローブを論文として報告したので、その技術も用いることでより詳細な観察、検討を行うことができるものと考えている。当初の研究計画においては、神経細胞の発火と細胞内マグネシウムイオン濃度変化の関係を明らかにすることも目的の一つとして挙げていた。しかし、神経伝達物質が引き起こすマグネシウムイオン濃度変化のメカニズムの解析を初年度に進めた関係で、神経発火との関係の検討は現在のところ進められていない。本年度は、こちらの解析も随時進めていくこととする。具体的には、分散培養した神経細胞を、TIO透明ガラス電極を用いた細胞外からの電流刺激や刺激電極を神経細胞に刺入して行う細胞内からの電流刺激により刺激し、それにより引き起こされる細胞内マグネシウムイオン濃度変化を測定する。これにより、神経細胞の発火自体が細胞内マグネシウムイオン濃度を変化させ得るのかを明らかにできると考える。さらに、変化が引き起こされるならば、そのメカニズムを阻害剤や局所での濃度変化解析を用いて明らかにする予定である。研究の実施に当たり、主要な神経伝達物質を添加したときの神経細胞内マグネシウムイオン動態を観察することから実験を始めたが、ここで一酸化窒素およびGABAが細胞内マグネシウムイオン濃度上昇を引き起こすことを発見した。
西大平洋地球深部の地震学的探査

本計画は、世界最大の沈み込み帯である西太平洋域の地球内部構造を解明するために、(1)カムチャッカに新しい高性能地震観測点を建設し、(2)ミクロネシア観測点のバ-ジョンアップを行ない、(3)これまでに得られた記録から地震学的トモグラフィーを行ない従来より鮮明な地球内部イメージを得ること、が目的であった。以下に、成果の概要を報告する。(1)カメンソコエ観測点の建設平成5年度中は観測点建設のための様々な準備(観測システムの構成部品の入手・組立及び調整、相手側研究者との連絡、相手側研究者による観測壕の建設など)を行なった。平成6年度は、建設された観測壕に地震計システムを設置し運転を開始したが、機材の輸送トラブルにより地震計1成分の部品が足りず2成分観測で出発せざるをえなかった。平成7年度にようやく残り1成分も動きだし、現在は順調に稼働を続けている。データは光磁気ディスクの形で送られてきている。(2)ミクロネシア観測点のバ-ジョンアップ平成5年度、ミクロネシア連邦ポナペ観測点において別途予算で高性能地震観測を開始した。この間、ミクロネシアでは全島に光ケーブル電話回線を敷設する工事が進められた、その結果、平成6年度には電話事情が格段に改善され、日本からの電話呼出しによる地震計のシステムコントロールや準オンラインでの主要地震記録の取り込みが可能となった。平成7年度は、観測壕のかぶりを深くし引込用電柱を撤廃してケーブルを埋設化した。ポナペ観測点は計画期間中総じて順調に稼働し良好なデータを得ることができた。地震学的トモグラフィーによる地球内部解明全マントルP波トモグラフィー(平成5年度):Fukao et al.(1992)が行なったよりもデータ数を5倍にして全マントルトモグラフィーを行ない、特に西太平洋全域で「マントル遷移層によどむスラブ」のより鮮明なイメージを得た。一方、1994年のデジタル波形を用いて相関法によってP-PP波到達時刻差を測定し、全マントルP波トモグラフィーで分解能の高い地域ではモデルと測定とがよく一致すること、逆に分解能の低い地域では一致が悪いことを示した。表面波群速度測定(平成6年度):ポナペ島及び父島において西太平洋の最も古い海洋底(160Ma)と最も若い海洋底(`0Ma)のレイリー波群速度を測定し、従来実測された如何なる地域よりも早い群速度及び遅い群速度を得た。コア・マントル境界P波トモグラフィー(平成7年度):グローバルなP波及びPcP波到達時刻データを用いて、コア・マントル境界付近の水平不均質構造を求めた。特に、新しいモデルを提出するよりも用いたデータから確実に抽出できるイメージを明らかにすることに焦点を絞り、東南アジアと中南米の低速度異常と北極域の高速度異常を見いだした。