hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイブリッド式常温磁気冷凍実現のためのメタ磁性型材料の磁気熱量効果制御

優れた磁気熱量効果を示すLa(Fe_xSi_<1-x>)13化合物を基調として合金設計し、異なる動作温度域の材料を組み合わせたハイブリッド方式を実現化するために、磁性および磁気熱量プロファイルの解明・制御に取り組んだ。Alや希土類元素を用いた部分置換を行い、それぞれの変化について電子状態および磁気体積効果の観点から解析した。この結果、熱量変化を保持した動作温度幅を拡大や、相転移履歴由来の熱損失の抑制を実現した。幅広い温度域での利用を可能とする磁気冷凍実現のために、複数の組み合わせが可能な磁気冷凍材料に必要な磁気熱量効果特性の検討と制御を実施した。1)磁気エントロピー△S_m-温度曲線の制御これまで我々が開発してきた、実用に最も近いとされるLa(Fe_xSi_<1-x>)_13化合物を機軸とし、磁気エントロピー変化の最大値を出来る限り保持して、△S_m-曲線の温度幅を増大させる方策について検討した。本年度の調査の中では最も有望な手法はSiサイトのAl部分置換であることがわかった。2)磁気熱量効果制御のための基礎物性調査本系の巨大磁気熱量効果を制御する上で重要な物理要因としては、遍歴電子メタ磁性転移におよぼす磁気励起(スピンの揺らぎ}がある。例えば、上記(1)の変化の場合には、メタ磁性転移磁場の温度依存性とスピンの揺らぎの関係が重要であることがわかった。そこで、部分置換前のLa(Fe_xSi_<1-x>)_13化合物について、ランダウ展開理論などを用い、スピン揺らぎの自由エネルギー曲線への影響を明らかにした。1)磁気エントロピーΔS_m-温度曲線の複合置換制御これまで我々が開発してきた、La(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物をベースに、磁気エントロピー変化による熱輸送量を保持して、ΔS_m-T曲線の温度幅を増大させる方策について検討した。昨年度の結果であるSiサイトのAl部分置換に加え、本年度はLaサイトのCeによる複合部分置換を実施し、ΔS_m-T曲線の幅および最大値の制御が可能であることを実証した。2)磁気熱量効果制御のための基礎物性調査本系の巨大磁気熱量効果を制御する上で重要な物理要因としては、遍歴電子メタ磁性転移の動的挙動の解明がある。そこで、部分置換前のLa(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物について、電気的に相転移進行過程を検出する方法を考案し、さらにランダウ展開理論などを用い、相転移に及ぼす静磁的な影響を明らかにした。前年度までの結果を踏まえ、La(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物を機軸として複合元素置換による磁気熱量効果の温度変化プロファイル制御を推進した。また、スピン揺らぎに関する実験的解明をさらに進め、得られた結果を元に、ハイブリッド冷凍サイクルとの適合性と併せて、物性制御の方針を総括・整理した。a)元素部分置換による磁気エントロピー制御:前年度のCeおよびAl複合置換の結果を参考に、希土類部分置換とSiサイト部分置換の役割を明らかにした。La(Fe_xSi_<1-x>)のSiサイトに対するAl部分置換による磁気エントロピー出現温度幅の拡大を保持して、LaサイトのPr部分置換による最大値制御の複合化を行った。この結果、温度プロファイルの拡大だけでなく、履歴損失の低下を実現してエントロピー最大値を拡幅することができた。b)Al部分置i換系の磁気体積効果の評価: Al部分置換系への複合部分置換や水素吸収により磁気体積効果を通じて磁性を制御するためには、Al部分置換系自体の磁気体積効果を知る必要があった。そこで、Al部分置換系について、静水圧下磁化測定による圧力効果測定をおこなった。この結果、キュリー温度の圧力効果はAl濃度に対して一様変化から偏差する挙動が見られた。これは、Al系固有のスピン揺らぎの変化であることがわかった。c)総括:以上の結果に加え、相転移進行過程などについても磁化測定を応用して行い、また1次相転移履歴損失との関係など、磁気熱量効果を応用する上で重要となる観点での物性評価を統合的に行い、23年度に繰り越した材料試験検討と併せて、ハイブリッド式磁気冷凍に必要な材料設計指針に関する統括を行った。
超精密研削砥石の製作法に関する研究

本研究の目的は,現在の超精密研削加工で最大のネックになっている砥石の形状誤差および切れ刃高さ不揃いの問題を解決するために,新しい着想からなる超精密形状の砥石の製作法を確立し,それを用いて硬脆材料の超精密研削を行って,その性能を明らかにすることであった.超精密エアスピンドルを購入し研削ヘッドとして使用した。このエアスピンドルの半径方向の回転精度を測定したところ,再現性成分が0.10.2μm,非再現性成分が約10nmであった.これを用いて超精密研削砥石を作成した。最初の予備実験では,砥粒としてA系砥粒#800,#3000,#8000のものを用い,結合剤としてエポキン系接着剤を用いた.砥石作成後,砥石外周の振れ回りを測定したところ,ほとんどの場合,約20nm以内になっていた.したがって,上述のエアスピンドルの非再現性成分回転誤差も勘案して,砥粒切れ刃高さのばらつきが約30nm以内におさまっていたと考えられる.これを用いて光学ガラスの平面研削加工を行ったところ,#800の砥石では仕上面に若干のひっかき傷が残存し肉眼でも少し曇って見えたが,#3000,#8000の砥石では光学的鏡面が得られた.しかし,この砥石の寿命は短かく,実用に供するには難かしいと思われた.つぎに,砥粒をダイヤモンド砥粒#3000を用いて,同様の実験を行った.その結果,光学的鏡面が得られ,砥石寿命も格段に向上した.しかし,仕上面を微分干渉顕微鏡で観察すると,微小ながらひっかき傷が残っており,これが加工機の運動誤差によって生じた,砥石工作物間実干渉量の変動が過大であったためと推察された.本研究の目的は,現在の超精密研削加工で最大のネックになっている砥石の形状誤差および切れ刃高さ不揃いの問題を解決するために,新しい着想からなる超精密形状の砥石の製作法を確立し,それを用いて硬脆材料の超精密研削を行って,その性能を明らかにすることであった.超精密エアスピンドルを購入し研削ヘッドとして使用した。最初の予備実験では,砥粒としてA系砥粒#800,#3000,#8000のものを用い,結合剤としてエポキン系接着剤を用いた.砥石作成後,砥石外周の振れ回りを測定したところ,ほとんどの場合,約20nm以内になっていた.したがって,上述のエアスピンドルの非再現性成分回転誤差も勘案して,砥粒切れ刃高さのばらつきが約30nm以内におさまっていたと考えられる.これを用いて光学ガラスの平面研削加工を行ったところ,#800の砥石では仕上面に若干のひっかき傷が残存し肉眼でも少し曇って見えたが,#3000,#8000の砥石では光学的鏡面が得られた.しかし,この砥石の寿命は短かく,実用に供するには難かしいと思われた.つぎに,砥粒をダイヤモンド砥粒#3000を用いて,同様の実験を行った.その結果,光学的鏡面が得られ,砥石寿命も格段に向上した.しかし,仕上面を微分干渉顕微鏡で観察すると,微小ながらひっかき傷が残っており,これが加工機の運動誤差によって生じた,砥石工作物間実干渉量の変動が過大であったためと推察された.
抵抗変化型メモリと量子ドットの融合によるリコンフィギュラブル微小配線と素子応用

本研究では抵抗変化メモリ材料として酸化アルミニウムを用い、電極の幅が40nmのナノスケールギャップ素子と、電極の幅が20μmのマクロスケールギャップ素子を作成した。マクロギャップ素子においては、抵抗スイッチが同一極性で生じるユニポーラ動作を、、ナノギャップ素子においては逆極性で動作するバイポーラ動作を確認した。このような電極間隔に依存する極性動作はこれまでに報告がなく、本研究で明らかになった新しい知見である。本研究では抵抗変化メモリのフィラメントを用いて、リコンフィギャラブルかつ不揮発であるナノスケール配線手法を研究した。まず、電極として、Pt/Auを用い、フォトリソグラフィーと斜め蒸着により、電極を作成し、その上部に、ReRAM材料である酸化アルミニウム(AlxO1-x)を厚み10 nm成膜した。電極間の幅が約20μmのマクロギャップ素子と、約40nmのナノギャップ素子の2つのタイプ、量子ドットの有無を含め4タイプの素子を作製した。これらの素子を多数作成し、電流電圧特性を詳細に測定した。量子ドットを含まないマクロギャップ素子において、1V程度において高抵抗状態から低抵抗状態(SET)へ、逆の低抵抗状態から高抵抗状態(RESET)の急峻で良好なスイッチングを測定した。両動作は同一極性で生じ、ユニポーラ動作であることがわかった。一方、ナノギャップ素子においては23V付近でSET,逆極性の-23V付近でRESET動作するバイポーラ動作を確認できた。伝導フィラメントを形成する酸素空孔の荷電状態が電極からのキャリア注入により変化するというモデルにより本新知見を説明する事ができた。不揮発なスイッチ現象であり、リコンフィギャラブルかつ不揮発なナノスケール配線として有望なことがわかった。一方、自己形成量子ドットを埋め込んだ素子においては、SETやRESETらしき現象が複数観測され、予想外に電流ー電圧特性が不安定であった。おそらく量子ドットの存在により、周りの環境に敏感なフィラメントが多数発生したためではないかと考えている。この改善のために、新たに、Ge-TeとAg電極をもちいた系について研究を着手し、明瞭かつ、より安定なフィラメントの観測に成功した。本研究では、抵抗変化型不揮発性メモリ(ReRAM)材料におけるスイッチング動作と、ナノ構造、ナノスケール電極との融合をはかり、未だ不明な点が多いReRAM現象の解明とナノスケール機能配線手法を提案・実証することを目的とした。分子ビームエピタキシーにより成膜したGaAs基板上の直径20-40 nm程度の量子ドットとそれらを含まないウェハの2種類を用意した。量子ドットの高さは510 nm程度、直径は2040nm程度であり、密度はであった。電極として、Pt/Auを用い、フォトリソグラフィーと斜め蒸着により、電極を作成し、その上部に、ReRAM材料である酸化アルミニウム(AlxO1-x)を厚み10 nm成膜した。電極間の幅が約20&#61549;&#61472;mのマクロギャップ素子と、約40nmのナノギャップ素子の2つのタイプ、量子ドットの有無を含め4タイプの素子を作製した。まず量子ドットを含まないものにおいて述べる。マクロギャップ素子においては、1V程度において高抵抗状態から低抵抗状態(SET)へ、逆の低抵抗状態から高抵抗状態(RESET)の急峻で良好なスイッチングを測定した。量子ドットを含まない素子において得た結果は、これまで未解明であった伝導フィラメント形成メカニズムの理解を進めるもので、次世代メモリと期待されているReRAMの研究進展につながる。一方、量子ドットを含む素子において同様の測定をしたところ、SETやRESETらしき現象が複数観測され、予想外に電流ー電圧特性がやや不安定であったが、量子ドットの存在により、周りの環境に敏感なフィラメントが多数発生したためと予想しており、さらなる電極の微細化と、ReRAM材料の見直しにより解決できると考えている。今後は、さらなる電極の微細化と、ReRAM材料の見直しにより、フィラメントの数を制限することで、より安定した電流特性を目指す。これにより、量子ドット近傍の伝導フィラメント形成の研究を進め、ナノ配線の応用へと進めたい。さらなる電極の微細化を達成するために、プロセスに必要な薬品、機器部品を購入する。また素子観察のための光学部品、微細な電流変化を見流さないために電子部品を購入する。
乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラム開発に関する基礎研究

本研究は乳児院および児童養護施設に入所している児童が早期に、しかも安全に家庭復帰をはたすための支援プログラムを開発していくにあたり、その基礎的な資料を明示することを目的としている。そのため平成15年度前半は乳児院、児童養護施設においておこなわれている家族再統合支援のなかで、家族アセスメントや家族支援方法論の課題がどこにあるかを明確にするための調査をおこなった。方法は社会福祉法人慈愛会・清心乳児院において3年間実施された「早期家庭復帰支援事業」の対象とされた事例を中心にケース記録の分析と支援にたずさわった家庭支援専門相談員への聞き取り調査によっている。結果として措置時のアセスメントでケースのタイプが3つ((1)家族再統合が不可能なケース-遺棄・親の死亡等(2)家族再統合が容易なケース-親の一時的疾病等シンプルな措置理由(3)支援次第で家族再統合が可能になるケース-児童虐待・親の薬物使用等複雑な背景を有するケース)に類別できた。またファミリーソーシャルワーカー(家庭支援専門相談員)が主に対象とすべき家庭は(3)のタイプであり、支援としては(1)親のみの支援を中心に考えるケースと(2)親の原家族(祖父母世代)をワンセットで考えるケースで2つの方向性が示唆された。以上の結果は報告書「慈愛会児童福祉施設将来構想の取り組み-乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラム開発に関する基礎研究第1報」において中間報告として掲載した。平成15年度後半以降はより具体的な支援の方向性を見いだすために、家庭復帰が実現したケースの親にたいしてインタビュー調査をおこない、家庭復帰が困難で児童養護施設に措置変更されたケースとの違いを明確にした。両者の違いは主に(1)子ども引き取ろうとする親の動機付けの強弱(2)子どもへの愛着の強弱(3)親族(祖父母や親の兄弟)の支援(4)ソーシャルサポート(社会資源等)の活用度などであった。また支援に関しては(1)子どもへの接触を維持する(2)親と祖父母世代の葛藤関係を調整する(3)社会資源を紹介するにとどまらずアクセスできるまで支援するなどの方法が有効であった。以上の結果をふまえ施設で家族再統合を支援する中心的役割になるファミリーソーシャルワーカーが必要とする、アセスメントの視点と具体的支援の方向性、さらに援助技術を『乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラム開発に関する基礎研究(最終報告書)』(2006)、および「家族再統合の課題としての世代間葛藤-施設ソーシャルワーカーがおこなう日常的家族療法」(2006)において公表した。『乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラム開発に関する基礎研究』は乳児院と児童養護施設を併設する社会福祉法人慈愛会が近い将来乳幼児ホームを設立するために設置した「乳幼児ホーム構想委員会」との協働で企画された研究である。

本研究の目的は乳児院及び児童養護施設に入所している児童が早期にしかも安全に家庭復帰をはたすための支援プログラムを開発する準備段階として、その基礎的資料を明示することをである。方法は(1)「乳幼児ホーム構想委員会」から提示された事例の分析(2)「乳児院家庭支援専門相談員配置施設実施結果報告書」による事例分析(3)施設職員に対する聞き取り調査(4)家族再統合をはたした家族への聞き取り調査で構成されている。平成15年度はいずれも乳児院を対象とした調査に重点を置いている。現在までの結果として、(1)家族再統合の可能性が高いケースと低いケースの分類、(2)家族再統合の促進要因(親の引き取り意欲・親族の協力・社会資源の活用度等)(3)家族再統合の阻害要因(親の新たな異性関係・経済的困窮・加重労働・親と祖父母の葛藤状態・社会資源からの疎遠及び敵対関係)などが具体的事例から明らかになってきている。またこのような結果をもとに施設の家庭支援専門相談員(ファミリー・ソーシャルワーカー)が重点を置くアセスメントと援助の方向性が示唆される。平成15年度の実績は「乳幼児ホーム構想委員会」との共著で『乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラムに感ずる基礎研究報告書(第1報)』として平成16年度中に報告書として発表する予定である。また平成16年度は児童養護施設での調査を加え乳児院での結果に児童の年齢的要因も加味したアセスメントと援助の方向性を検討する予定である。本研究は乳児院および児童養護施設に入所している児童(とくに乳幼児期)が早期に、しかも安全に家庭復帰をはたすための支援プログラムを開発していくにあたり、その基礎的な資料を明示することを目的としている。そのため平成15年度前半は乳児院、児童養護施設においておこなわれている家族再統合支援のなかで、家族アセスメントや家族支援方法論の課題がどこにあるかを明確にするための調査をおこなった。方法は社会福祉法人慈愛会・清心乳児院において3年間実施された「早期家庭復帰支援事業」の対象とされた事例を中心にケース記録の分析と支援にたずさわった家庭支援専門相談員への聞き取り調査によっている。結果として措置時のアセスメントでケースのタイプが3つ((1)家族再統合が不可能なケース-遺棄・親の死亡等(2)家族再統合が容易なケース-親の一時的疾病等シンプルな措置理由(3)支援次第で家族再統合が可能になるケース-児童虐待・親の薬物使用等複雑な背景を有するケース)に類別できた。またファミリーソーシャルワーカー(家庭支援専門相談員)が主に対象とすべき家庭は(3)のタイプであり、支援としては(1)親のみの支援を中心に考えるケースと(2)親の原家族(祖父母世代)をワンセットで考えるケースで2つの方向性が示唆された。以上の結果は報告書「慈愛会児童福祉施設将来構想の取り組み-乳幼児ホームにおける家族再統合支援プログラム開発に関する基礎研究第1報」において中間報告として掲載した。平成15年度後半以降はより具体的な支援の方向性を見いだすために、家庭復帰が実現したケースの親にたいしてインタビュー調査をおこない、家庭復帰が困難で児童養護施設に措置変更されたケースとの違いを明確にした。両者の違いは主に(1)子ども引き取ろうとする親の動機付けの強弱(2)子どもへの愛着の強弱
2次元ラティスフィルタを用いた適応ビームフォーミング設計とその機能検証

本研究における成果は次の項目である。1.周波数適応処理を用いた一般化サイドローブキャンセラの設計法を提案した。これはアレイセンサーに位相誤差に対してロバストであり、並列計算処理を導入したもので、広帯域信号における干渉信号の除去性能を高めることができた。2.ホップフィールド型ニューラルネットワークを用いた波動到来方向推定、ならびに分散波減の到来方向推定法を確立できた。前者ではセンサ位置の誤差、センサ故障に対してもロバストな優れた推定法を与えることができた。また、後者ではこれまで点波源からの到来方向推定に限られていた手法を、反射波などによる方向の拡がりをもつ分散波源として推定するものに改良し、その効果を明らかにした。3.円形アレイにおける波動の2次元到来方向推定法として仮想直線アレイと補間法を用いた手法を確立した円形アレイにおけるコヒーレント信号の分離に空間スムージング法を持ち込むための工夫として円形アレイから4つの線形アレイを仮想的に設定しそれぞれにスムージングを施すことで有効な結果を得ることができた。4.移動体通信での周波数選択性フェージングによる伝送品質劣化対策として、ビット誤り率を減少させるために、受信側に等化器を導入される。ここではRBFネットワークを用いた等化器として、同ネットワークのセンターの要素間の関係を有効に利用した高速処理時間の等化器を設計した。そして、提案法の有効性を明らかにした。5.ハンドフリーの携帯電話やテレビ会議システムなどにおけるダブルトーク状態におけるエコーキャンセリング問題について、適応アルゴリズムに入力信号そのものを使用するのではなく、入力信号の相関を利用した新たなアルゴリズムを提案した。同アルゴリズムは、近端話者および遠端話者の両信号が存在するダブルトーク状態においても、良好に未知システムを推定できるアルゴリズムで、その有効性を明らかにした。次の3つの項目において成果を得た。1.基礎事項の研究として、一般化サイドローブキャンセラのロバスト性とニューラルネットワークを用いた到来波の方向推定システムの研究を行った。いずれもアレイセンサにおける特性ばらつき、位置誤差がキャンセリング機能や方向推定に影響しないようにロバスト化する方法を考察した。また、アレイ信号処理による無線通信システムとして関心が持たれている、適応CDMA受信機の新しい方式を考案し、3波モデルによる解析により動作特性の向上を明らかにした。さらに、非線形システムであるボルテラ形フィルタを2次元ラティス構造とし、適応アルゴリズムの理論的成果を得た。2.マイクロフォンアレイと方向性と調波構造を利用した音声抽出システムについての考察を行った。音声の特徴量である調波構造を用いた到来方向推定を行いビームフォーミングを用いることで方向性雑音、センサノイズなどのもとでも話者信号のみ抽出するシステムを提案できた。調波構造を利用しないシステムに比較して低SNノイズ環境においても抽出能力が従来法に比べかなり上昇した。3.実験システムとしてマイクロフォンアレイの実装を行った。8チャンネルのマイクロフォンセンサ、アンプ、AD変換によりアレイ信号の取得と処理を行うシステムを製作し、取得された音声アレイ信号による特定話者音声抽出について提案手法の検証を行うことができた。1.周波数適応処理を用いた一般化サイドローブキャンセラの設計法、ならびに、ニューラルネットワークを用いた分散波源の到来方向推定法を確立した。前者はアレイセンサーに位相誤差に対してロバストであり並列計算処理を導入したもので広帯域信号における干渉信号の除去性能を高めることができた。後者では、これまで点波源からの到来方向推定を反射波などによる方向の広がりを持つ分散波源として推定する方法をニューラルネットワークを用いて実現し、その効果を明らかにした。2.円形アレイによる波動の2次元到来方向推定法として仮想直線アレイを補間法を用いた手法を確立した。

円形アレイにおけるコヒーレント信号の分離に空間スムージング法を持ち込むための工夫として円形アレイから4つの線形アレイを仮想的に設定しそれぞれにスムージングを施すことで有効な結果を得ることができた。3.移動体通信での周波数選択性フェージングによる伝送品質劣化対策として、ビット誤り率を減少させるために、受信側に等化器を導入させる。ここでは、RBFネットワークを用いた等化器として、同ネットワークのセンターの要素間の関係を有効に利用した高速処理時間の等化器を設定した。そして、提案法の有効性を明らかにした。4.ハンドフリーの携帯電話やテレビ会議システム等におけるダブルトーク状態におけるエコーキャンセリング問題について、適応アルゴリズムに入力信号そのものを使用するのではなく、入力信号の相関を利用した新たなアルゴリズムを提案した。同アルゴリズムは、近端話者および遠端話者の両信号が存在するダブルトーク状態においても、良好に未知システムを推定できるアルゴリズムで、その有効性を明らかにした。
植物病原菌ゲノミクス手法を用いた殺菌剤作用機構の研究基盤の確立

本年度は、昨年度までに得られていたトウモロコシごま葉枯病菌(Cochliobolus heterostrophus)の各種化学突然変異株の戻し交配を引き続き行った。具体的には、重要な薬剤耐性株(TF991耐性株)を含む化学突然変異株群について、野生株との戻し交配を6-7回行った後、相互交配により多重変異株を作出した。次に、3重変異株2-7-a、4重変異株57a、および野生株のゲノムDNAを抽出し、全ゲノムシークエンス解析を行った。すでに全ゲノム配列が公開されているC5株をリファレンス配列として用いて、それぞれの変異点の位置について比較、解析を行った。その結果、薬剤耐性に関わる可能性のある変異点を、いずれの多重変異株においても約300-500箇所に絞ることに成功した。このうち多くの変異点は、遺伝子コード領域外のものであり、実際に薬剤耐性に関与するものは数十遺伝子に限定されたと言える。今後はこの数十遺伝子から目的遺伝子座を同定するのみとなっている。今後は、まず変異位置に特異的なプライマーを用いたPCRにより、子孫株の解析を通じて候補遺伝子の絞込みを行う予定である。これにより、植物病原菌ゲノミクス手法を用いた薬剤耐性点の初めての同定が可能になると強く期待できる。また、ウリ類炭疸病菌のミトコンドリアにおける脂肪酸β酸化に関わる遺伝子CoEch1の機能解析や、トウモロコシごま葉枯病菌の病原性に関わる遺伝子ChSte12、ChSte50など植物病理学上重要な遺伝子の同定も行った。本年度はまず,各種薬剤耐性株の分離およびその遺伝学的な解析を行った。Tolnifanideの薬剤耐性突然変異株として,TFR1およびTFR2の2菌株を分離した。交配試験の結果,これらはそれぞれ独立の1遺伝子の変異により薬剤に耐性化していることを明らかとした。このうちTFR1株は,薬剤に極めて高い耐性を示した。一方,TFR2株はある程度薬剤に感受性を示す,中度の耐性を示した。興味深いことに,このTFR2株は通常の培地上においても数珠球状の細胞を形成することから,細胞極性に関与する遺伝子の変異株であることが示唆された。これらのことから,Tolnifanideの耐性化および作用性には細胞極性因子が関与していることが考えられた。さらにFludioxonilに関しては,Dic3変異株に特に注目をして解析をすすめた。本年度,新たに交配試験による追試を行った結果,Dic3は既知のDic2遺伝子(ChSkn7遺伝子)とは独立の遺伝子であることを確認した。さらに,Dic2変異株はH_2O_2に感受性を示すのに対し,Dic3変異株は耐性であることも明らかとした。これまでに,Dic2およびDic3遺伝子変異株は既知のHOG経路とは独立に作用することが明らかとなっているため,Fludioxonilの作用機構に関わる重要な新規因子であると考えられた。次に,これら薬剤耐性変異株のそれぞれについて,交配型の異なる野生株(マシキ株)との戻し交配試験,および子孫株の分離をこれまでに5-6回繰り返し行った。いずれの交配試験においても,子孫株は約50%程度の確率で薬剤の耐性が遺伝していた。今後,2から3回程度の戻し交配を行った(計7-10回程度)のちに,次世代ゲノムシークエンサーを利用しその変異点を同定する予定である。当初の予定通りに複数の薬剤耐性株を分離し、交配試験によりそれぞれが1遺伝子座に由来していることも同定した。これらについて、野生株と戻し交配を5-6回程度すすめており、次年度以降のゲノムシークエンス解析に十分な準備が出来ていると考えられるため。本年度得られた各薬剤耐性株について、さらに2-3回程度野生株と戻し交配を行った後、相互交配を行い、多重薬剤耐性株を作出する。これら菌株について、ゲノムシークエンス解析を行い、野性株との比較により変異点候補の同定を行う。

得られた変異点の候補について、各薬剤耐性株の子孫株について解析を行い、各薬剤への耐性化との相関を調べることにより、絞込みを行う。最終的な候補変異については、遺伝子組換えにより証明を行う予定である。
3種の遠隔ICTを用いた国際協力による小学校外国語活動の教員養成カリキュラム構築

3種の遠隔ICTメディア(ビデオ会議・遠隔共描きボード・電子メール)をクロスメディアで用いタイとの国際協力により小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築した。日本・タイの大学院生・メンター教員らと国際的・組織的に遠隔共同学習で実施した。児童の意識データを解析しながらカリキュラム構築のプロセスを分析した。研究成果として遠隔ICTメディアをクロスメディアとして用いたカリキュラム開発方法が得られた。複数の遠隔ICTメディア(ビデオ会議システム・電子メールなど)を用いてタイの教員養成系大学との国際協力により小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築することを研究の目的とした。複数の遠隔ICTメディアをクロスメディアとして用い,タイRU教育学部との国際協力により小学校外国語活動について,教職を志す両国の大学院生・学部学生のための教員養成カリキュラムを効果的に開発するために,有機的・協調的指導システムをどのように構築すればいいかを明らかにした。本補助金で京都教育大学およびタイRU2拠点にビデオ会議システムを設置した。そして,教員養成カリキュラムも開発には実地の実験授業が必須で,遂行のために実験授業のリフレクションの場が必要になった。連携研究者としてタイ・チェンマイRU大学教員に研究への参画を依頼し,1名の現職教員の大学院生とともに2名を本学へ研究招聘した。学生指導・渡航の引率,カリキュラム作成,附属実験学校との連携などの役割分担を付与し,京都教育大学で大学院生・タイRU大学で大学院生・学部学生・附属学校メンター教員らを研究協力者にして,国際的・組織的に研究を推進した。ビデオ会議システム・電子メールを用いた国際遠隔共同・小学校外国語活動を5回実施した。現在の研究の進捗は,遠隔協同授業の準備段階からのカリキュラム編成のやりとりや,授業前後の児童の意識に関するデータを採取して,カリキュラム構築のプロセスを分析中である。研究の成果は,数学教育学会・日本教育工学会・海外の国際学会で報告し,大学紀要に掲載した。複数の遠隔ICTメディア(ビデオ会議・遠隔共描きボード・電子メール-ファイル添付など3種)をクロスメディアとして用い,タイの教員養成系大学との国際協力により小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築することを研究の目的とした。タイ・ラチャパット地域総合大学RU教育学部との国際協力により,小学校外国語活動について,教職を志す両国の大学院生・学部学生のための教員養成カリキュラムを,効果的に開発するシステムをどのように構築すればいいかを明らかにした。本補助金で京都教育大学およびタイRU2拠点にビデオ会議システムを整備した。そして,教員養成カリキュラム開発のため,英語活動の実地・実験授業を遠隔共同学習で実施した。京都教育大学院生・タイRU大学院生・附属学校メンター教員らを研究協力者にして,国際的・組織的に研究推進した。ビデオ会議を用いた国際遠隔共同学習(小学校外国語活動)を5回実施した。また,タイ・RUチェンマイ校教育学部大学院で,研究代表者が研究協力者の大学院生を対象に,多様な授業形態のシミュレーション演習を2週間実施し,授業形態に変化のあるカリキュラム開発技法や授業の分析について実地指導を行った。現在の研究の進捗は,両国間でのカリキュラム開発・編成のやりとりや授業前後の児童の意識に関するデータを解析して,カリキュラム構築のプロセスを分析中である。研究の成果として,両国間での指導の特徴がわかり新たなカリキュラム開発の示唆が得られた。研究の成果は,日本教育工学会全国大会で報告した。複数の遠隔ICTメディア(ビデオ会議・遠隔共描きボード・電子メールーファイル添付など3種)をクロスメディアとして用い,タイの教員養成系大学との国際協力により小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築した。タイ・ラチャパット地域総合大学RU教育学部との国際協力により,小学校外国語活動について,教職を志す両国の大学院生・学部学生のための教員養成カリキュラムを,効果的に開発するシステムの構築の方法を追求した。ビデオ会議を用いた国際遠隔共同学習(小学校外国語活動)を7回実施した。また,タイ・RU2校の教育学部大学院で,研究代表者が研究協力者の大学院生を対象に,多様な授業形態のシミュレーション演習を2週間2回実施し,授業形態に変化のあるカリキュラム開発技法や授業の分析について実地指導を行った。そして,両国間でのカリキュラム開発・編成のやりとりや授業前後の児童の意識に関するデータを解析して,カリキュラム構築のプロセスを分析した。また,遠隔共描きボードの活用について課題が分かった。研究の成果は,タイ・チュラロンコン大学の国際学会,RUの国際学会,日本教育工学会,日本教育情報学会で研究発表した。複数の遠隔ICTメディア(3種)をクロスメディアとして用い,タイの教員養成系大学との国際協力により小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築することを研究の目的とした。

タイ・ラチャパット地域総合大学RU教育学部教員・院生・附属小学校のビデオ会議を用いた遠隔共同学習を継続でき,現地大学院での研究活動・講義などを通した国際相互協力により,小学校外国語活動の教員養成カリキュラムを構築することに着手できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り,今年度は,遠隔ICTメディア(ビデオ会議・遠隔共描きボード・電子メール-ファィル添付など3種)の3つめの「遠隔共描きボード」をビデオ会議を用いた遠隔共同学習に併用して,その投入効果を検討したい。また最終年度であるので学会での研究発表,論文誌への投稿,電子版の研究成果報告書の作成に積極的に取り組みたい。
温度適応メモリーの分子神経メカニズム

温度は生体反応に直結する環境情報であるため、温度に対する適応機構は必須のシステムである。本申請者は、動物の温度適応システムの解明をめざし、そのなかで(1)温度受容や(2)温度メモリーに関わる新規の分子生理機構の解明をめざしている。2014度に、「光を受容する感覚ニューロンが温度を感知し、インスリンを分泌することで、腸などに働きかけ「全身」の温度適応を制御する」という予想外の結果が得られた。2015年度は、光受容ニューロンが温度を受容し温度が記憶される過程を、カルシウムインディケーターをもちいたin vivoイメージングで測定する解析をさらに進めた。また、神経系や腸などで受容された温度情報が記憶され、全身をコントロールするメカニズムについては、DNAマイクロアレイ解析などをおこなったため、それらの関連遺伝子の温度適応メモリーの表現型を解析した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。これまでに、「光を受容する感覚ニューロンが温度を感知し、インスリンを分泌することで、腸などに働きかけ「全身」の温度適応を制御する」という予想外の結果が得られたため、平成26年度中に、論文にて公表した(Ohta, Ujisawa etal, Nature commun, 2014)。さらに、温度メモリーに関わる分子および神経細胞の同定をすすめている。1.運動下の光受容ニューロンにおける温度受容の生理特性をgenetically encodableなCa2+インディケーターで詳細に測定した。この解析は、上記の論文のリバイス実験としておこなった。2.低温耐性における記憶に関わる遺伝子の同定:「温度記憶」が、どの組織によるどのような分子経路で制御されているかの同定をすすめている。現在までに、関与する感覚神経および介在神経を1020細胞程度に絞り込むことができた。3.インスリンの下流遺伝子と組織の解析:低温耐性に関してインスリン情報伝達系の下流で発現調整が行なわれる遺伝子をDNAマイクロアレイ解析から抽出し、候補遺伝子の変異体の表現型解析から、いくつか低温耐性と温度適応記憶に関わる分子候補を得た。当初の予定通り、前半に低温耐性に関わる新規の温度受容ニューロンASJの生理活性をCa2+インディケーター(カメレオン)で詳細に測定でき、リバイス実験をすべて終えて、論文を公表することができた。また、低温耐性について実験手法の詳細なプロトコルも公表した(Ujisawa, Ohta et al., Nature Protocol exchange 2014)。次に、低温耐性を利用した記憶に関わる解析を開始し、温度シフトした際に、低温耐性状態が書き換えられるが、その書き換えに時間がかかる変異体を利用して、その細胞特異的レスキュー実験を行うことで、その分子が機能する神経細胞を特定したいと考えている。予想したよりも多くの複数のニューロンが関与する可能性が示唆されたため、現在は多数の発現プロモーターを利用して、ニューロンの絞り込みを行っている。インスリンの下流因子については、DNAマイクロアレイ解析から抽出した多様な遺伝子を表現型と分子機構から、探っている。線虫において感覚ニューロンのレベルで記憶が行なわれる例があるため、前年度におこなった温度受容ニューロンASJの生理活性測定のためのCa2+イメージングをさらに詳細な条件設定でおこなう。微細な温度刺激を顕微鏡下で与える際の焦点のズレを緩和する装置を開発し、使用する予定である。低温耐性の温度記憶に関わる機能細胞の同定は、前年度から引き続きおこなう。様々なプロモーターをもちいたレスキュー実験を試していく。前年度にインスリン下流の遺伝子のうち、変異体において低温耐性に異常がみられた遺伝子の機能細胞を細胞特異的な表現型回復実験で同定する。
DJ-1によるパーキンソン病発症機構と創薬展開

原癌遺伝子/家族性パーキンソン病原因遺伝子DJ-1(PARK7)の産物タンパク質DJ-1の機能解析からパーキンソン病発症機構の分子機構に迫り、さらにDJ-1を標的とする創薬への展開を目指した。DJ-1はパーキンソン病と関連するドパミン合成主要酵素の転写調節、小胞モノアミン輸送体2(VMAT2)との結合、PTEN結合・抑制によるNrf2依存抗酸化ストレス遺伝子群転写活性化に加えて、アクチン結合タンパク質Drebrinと結合して神経突起形成に関与することを明らかにした。さらに、これらの機能はDJ-1過剰酸化により減弱・失活すること、DJ-1に特異的に結合し過剰酸化を抑制する低分子化合物により機能保持されることが判明し、当該低分子化合物のパーキンソン病治療・予防薬としての可能性が強く示された。パーキンソン病は遺伝的、及び環境要因による酸化ストレスとそれに伴うミトコンドリア阻害により、ドパミン神経細胞死が誘発され、ドパミン量の減少が原因と考えられているが、未だに詳細は不明である。パーキンソン病の治療は、不足するドパミンを補充する対症療薬が用いられているが、治療中も神経細胞死は進行することから、酸化ストレス誘導神経細胞死を阻止する根本的な治療薬の開発が必須である。今年度、ドパミン合成のキー酵素をコードするチロシンヒロドキシラーゼ(TH)遺伝子発現をヒト特異的にDJ-1が正に制御する分子機構を明らかにした。具体的には、ヒトTH遺伝子上流領域に結合する転写レプレッサーPSFにDJ-1が結合し、PSFをTH遺伝子から離脱させる。マウスにおいてはこの系は存在しなかった。従ってDJ-1変異が原因のパーキンソン病患者ではドパミン量の減少が見られるのに対し、DJ-1ノックアウトマウスではそれが見られないことに対する1つの解答を与えたものと考えられる(Ishikawa et al.JBC,2010)。昨年度、ドパミン合成のキー酵素をコードするチロシンヒロドキシラーゼ(TH)遺伝子発現をヒト特異的にDJ-1が正に制御する分子機構を明らかにした。従ってDJ-1変異が原因のパーキンソン病患者ではドパミン量の減少が見られるのに対し、DJ-1ノックアウトマウスではそれが見られないことに対する1つの解答を与えたものと考えられる(Ishikawa et al.JBC, 2010)。また、パーキンソン病治療薬を目的としてDJ-1の活性領域である106番目のシステイン領域に結合する低分子化合物を生薬成分から単離した(Gao et al.JPS, 2011)。今年度はさらに、in silicoスクリーニングによりDJ-1活性領域106位システインを特異的に認識・結合する低分子化合物を検索し、得られた候補化合物、および様々な誘導体について生理活性をin vitroならびに疾患モデル動物実験において確認・解析した(Kitamura et al. Mol. Neurodegeneration, 2011)。DJ-1特異的結合化合物はDJ-1の106位システインの過剰酸化を防ぎ、PTENを介したシグナル伝達経路におけるDJ-1制御作用を酸化ストレス下でも保持することで酸化ストレス応答遺伝子群のNrf転写制御系に作用することを見出した。また、酸化ストレスから神経細胞を保護する機能を持つタンパク質の一つであり、パーキンソン病患者では発現減少が報告されている小胞モノアミン輸送体2(VMAT2)とDJ-1が直接結合することを見出した(Ishikawa et al.BBRC, in press)。昨年度までに、ドパミン合成のキー酵素をコードするチロシンヒロドキシラーゼ(TH)遺伝子発現をヒト特異的にDJ-1が正に制御する分子機構を明らかにした。(Ishikawa et al. JBC, 2010)。

また、パーキンソン病治療薬を目的としてDJ-1の活性領域である106番目のシステイン領域に結合する低分子化合物を生薬成分から(Gao et al. JPS, 2011)、またin silicoスクリーニングにより新たに単離し、様々な誘導体について生理活性をin vitroならびに疾患モデル動物実験において確認・解析した(Kitamura et al. Mol. Neurodegeneration, 2011)。DJ-1特異的結合化合物はDJ-1の106位システインの過剰酸化を防ぎ、PTENを介したシグナル伝達経路におけるDJ-1制御作用を酸化ストレス下でも保持することで酸化ストレス応答遺伝子群のNrf転写制御系に作用することを見出した。また、酸化ストレスから神経細胞を保護する機能を持つタンパク質の一つであり、パーキンソン病患者では発現減少が報告されている小胞モノアミン輸送体2(VMAT2)とDJ-1が直接結合することを見出した(Ishikawa et al. BBRC, 2012)。DJ-1は神経芽腫細胞においてシナプス構成タンパク質ドレブリンと細胞膜直下で共局在し、神経様突起形成を誘導・促進した。DJ-1病原性変異導入やDJ-1ノックダウンにより神経突起形成の誘導は著しく阻害された。またDJ-1ノックアウトマウスでは神経スパイン頭部のサイズが正常マウスと比較して小さくなっており、発生段階においてDJ-1が神経突起形成・成熟に重要な役割を担っていることが強く示唆された。DJ-1結合化合物スクリーニングが首尾よく運び、そのうち生理活性・薬理活性を高める誘導体の解析まで進むことができた。パーキンソン病の病因解明および治療・予防法開発に新たな視点をもたらすDJ-1とVMAT2との相互作用を明らかにすることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。DJ-1結合化合物による根本的神経変性疾患治療薬の開発に欠かせないステップに結合化合物存在下でのDJ-1結晶構造解析がある。これについて、東京大学大学院理学研究科との共同研究により実施し、PTEN, VMAT2を含むDJ-1結合タンパク質との結合様式との比較等からDJ-1結合化合物の薬理効果機構を解析する。
デクスメデトミジン添加アーティカインの新しい歯科用局所麻酔薬としての有効性の証明

当該研究の目的はアドレナリンの使用が原則禁忌である基礎疾患を有する患者に対して安心して使用できる歯科用局所麻酔薬を開発することである。そのためデクスメデトミジン(DEX)添加アーティカインの鎮痛効果および局所薬物動態を行動薬理学を用いて解明する。われわれはDEXが1アドレナリンと比較して循環動態に影響を与えず局所麻酔の作用時間を延長させること2リドカインとの相乗効果により強力な鎮痛効果を発揮することを報告してきた。近年、欧米諸国においては歯科用局所麻酔薬であるアーティカインは麻酔効果が高く安全であるため主流となっている。われわれはこれらの報告に着目し、DEX添加アーティカインはアドレナリンの使用が原則禁忌である患者に安心して使用できる歯科用局所麻酔薬になると考えている。そこで当該研究ではPlanter試験を使用してDEX添加アーティカインの有効性を証明した。実験対象動物は雄性Wistar ratとした。ラットの後ろ足底に対して、生理食塩水、4%アーティカイン、DEX添加アーティカインまたはアドレナリン添加アーティカインを投与することで局所麻酔を行った。その後、各薬剤を投与されたラットを、金属網で出来た箱の中に入れ、後ろ足底に対して熱刺激を行った。熱刺激時間は10秒とし、ラットの足底のやけどを防いだ。投与直後から5分間隔ずつ10秒の熱刺激を行い、ラットが熱刺激による痛みで後ろ足を引っ込めるまでの時間を計測した。その結果、DEX添加アーティカイン投与群はアーティカイン単体投与群に比べて後ろ足を引っ込める時間が有意に延長した。この結果、DEXはアーティカインの局所麻酔作用時間を延長させる事が判明した。現在、当該研究はおおむね順調に進展している。当該年度に実施した研究の成果を英語論文に仕上げ、現在、海外の医学雑誌に投稿中であり査読を受けている。当該研究の今後の推進方策は、まず、現在査読に回っている英語論文を受理させる事である。その後、その成果をさらに発展させるため、分子生物学的手法等を用いてその当該研究結果の機序を深く解明する。当該研究が順調に進行しているため、購入すべき実験動物の減数が有られた。差額金額は次年度以降の試薬購入費および実験動物購入費に充てる。
肉腫肺転移を規定する遺伝子変異とその制御-マウス肉腫とヒト肉腫を用いて-

(1)マウス肉腫細胞の遺伝子解析と分化誘導療法について(2)ヒト肉腫細胞の遺伝子解析について液体窒素により新鮮凍結を行い、系統的な保存システムを確立した。細胞DNAをphenol法にて抽出し、CGHマイクロアレイ法により全染色体上のDNAの増幅と欠失についての解析した。骨肉腫において共通してDNAコピー数の増加が見られた領域は1Qtel10(1q), WHSC1(4p), CCCND3(6p), MTAP(9p), INSR(19q), CCNE1(19q), PCNT2(KEN)(21q)であり、DNAコピー数の減少が共通して見られた領域はNRAs(1p), RAF1(3q)の領域であった。また肉腫の発生に関わる可能性が高いとされるP53遺伝子やc-myc遺伝子のコピー数にはばらつきがあり、一定の傾向は見られなかった。転移を生じた骨肉腫では染色体全体の遺伝子不安定性が高く、特に1Qtel10, cCCND3, MTAP遺伝子などの増幅が確認された。骨巨細胞腫、脱分化型軟骨肉腫、アダマンチノーマなどの骨腫瘍の解析や横紋筋肉腫などの軟部腫瘍の解析も行った。本研究によりマウス、ヒト肉腫における腫瘍発生遺伝子と転移に関わる遺伝子の基礎的解明ができた。(1)RCT肉腫の遺伝子解析について(2)ヒト肉腫細胞の収集と保存システムの確立についてヒト肉腫細胞は手術時材料より収集している途中である。全例、液体窒素により新鮮凍結を行い、保存することを基本とし、現在のところ肉腫原発巣15例を収集した。今後さらに症例を蓄積していく予定である。(3)ヒト肉腫細胞のDNA抽出とCGH解析について脱分化型肉腫の腫瘍組織4例よりDNAをphenol法にて抽出した。前述と同様な手法によるCGH法を行い、遺伝子の不安定性の解析を行った。その結果9p1領域における遺伝子のコピー数の低下が共通した所見としてみられた。(1)マウス肉腫細胞の遺伝子解析について(2)ヒト肉腫細胞の遺伝子解析についてヒト肉腫細胞は手術時材料より収集している途中である。全例、液体窒素により新鮮凍結を行い、系統的に保存するシステムを確立した。現在のところ肉腫原発巣25例・転移巣4例を収集した。CGH法による横紋筋肉腫の解析では12qと15qの遺伝子の増幅があり、アンプリコンと考えられた。この遺伝子変化はセントロメアプローブと該当遺伝子プローブを用いたFISH(Fluorescence in situ hybridization)法でも確認することができた。また手術時に得られたヒト腫瘍細胞の標本から培養を行い染色体の分析を行った。骨巨細胞腫、胞巣状軟部肉腫、滑膜肉腫などでの転座などの構造異常を確認した。今後さらにヒト肉腫細胞のDNA抽出とCGH法を用い、データを蓄積していく予定である。手術時材料より収集したヒト肉腫細胞の遺伝子解析をさらに22例行った。全例、液体窒素により新鮮凍結保存を行い、細胞DNAをphenol法にて抽出し、電気泳動およびスペクトロフォトメーターにてDNAの定量およびその切断を行った。その後CGHマイクロアレイ法を用いたハイブリダイゼーション法を行い、全染色体上のDNAの増強と低下についての解析を行った。その結果、骨肉腫において共通してDNAコピー数の増加が見られた領域は1Qtel10(1q),WHSC1(4P),CCND3(6P),MTAP(9P),INSR(19q),CCNE1(19q),PCNT2(KEN)(21q)であり、DNAコピー数の減少が共通して見られた領域はInternet Explorerブラウザの起動.lnkNRAS(1p),RAF1(3q)の領域であった。また肉腫の発生に関わる可能性が高いとされるP53遺伝子やc-myc遺伝子のコピー数の変化にはばらつきがあり、一定の傾向は見られなかった。転移を生じている骨肉腫では染色体の全領域にわたる遺伝子不安定性が高く、特に1Qtel10,CCND3,MTAP遺伝子の高度の増幅が見られた。

対象として用いた転移を生じていない良性骨腫瘍では遺伝子不安定性はほとんど認められなかった。特に19番染色体短腕(19q)における変化は生命予後に関連することが示唆されたことがあり、今後この領域について特に注目して行きたい。その他に軟骨肉腫、骨巨細胞腫、神経肉腫・神経鞘腫に対してもCGHマイクロアレイ法を用いた全染色体領域の解析を行った。組織の保存方法や解析手法はすでに確立し、稼動しているので、今後さらにヒト肉腫の症例数を増やし、解析データを蓄積していく予定である。平成16年度は昨年に引き続き、ヒト肉腫の遺伝子解析を中心に行った。1.ヒト骨軟部腫瘍細胞の収集と保存システムの確立について本研究を遂行するために最終的に骨軟部腫瘍細胞材料を原発巣、転移巣を併せて合計85例を収集し、凍結保存した。材料採取に当たっては提供者の同意を得ることを原則とし、人権の保護に関して十分配慮して行った。2.ヒト骨軟部腫瘍細胞の染色体分析とDNA抽出手術にて切除された骨軟部腫瘍組織より細胞培養を行い、培養が可能であった34例についてG-band法による染色体分析を行った。その結果、良性骨腫瘍の8例を除き、染色体の構造異常または数的異常を認めた。全ての細胞DNAをphenol法にて抽出し、電気泳動およびspectro-photometerにてDNAの質と量の確認を行い、マイクロアレイ解析の対象材料とした。3.ヒト骨軟部腫瘍細胞のCGH解析独自に開発したプロトコール(J.Bridge 2000)によるCGH法に従い、labelling, precipitation, hybridizationを行い、コンピューターによる全染色体上の遺伝子の増幅と欠失について解析を行った。CGHを37例(マイクロアレイ法を含む)に行った。マイクロアレイ法では280種類の代表的腫瘍発生候補遺伝子に対して、遺伝子の増幅と欠失についての解析を行った結果、原発巣における遺伝子不安定性として、同一症例の確認される異常が9.2%であるのに対して転移性腫瘍では20.4%へ増加した。原発巣と転移巣を検討した結果、転移巣において原発性部位と比較してDNAコピー数が増幅されるのは1p36,8q24-qter,12p,14q,17p11-13,20q,21qの領域であり、逆に減少しているのは2p,4q,5p,18pの領域であることが明らかとなった。特に1p36領域のいずれのDNAも1.5倍以上に増幅された。
東アジア広域輸送大気エアロゾル中バイオマス燃焼起源ブラックカーボンの時間変動

本研究では、東アジア広域越境汚染の下流域にあたる長崎県福江島、並びに沖縄辺戸岬において大気エアロゾル試料(PM_<2.5>)を採取し、燃焼生成炭素系物質であるブラックカーボン(以下、BC)の放射性炭素(^<14>C)分析を行い、バイオマス燃焼起源のBCの時間変動を明らかにすることである。これにより、BCの発生源として、化石燃料とバイオマス燃料の燃焼生成割合を算出することが可能である。BCの発生源推定の観点から、越境大気汚染が我が国へ与える影響の大きさを評価することを目的とする。大陸気団の影響を受ける2009年11月から2010年5月までの期間、辺戸岬、福江におけるPM_<2.5>-BCの^<14>C測定を行った。辺戸のBC-14Cは、25-30pMC、福江では、18-44pMCであった。すなわち、辺戸では、25-35%がバイオマス起源、65-75%が化石燃料起源、福江では18-44%がバイオマス起源、56-82%が化石燃料起源であった。この期間の変動についてみると、辺戸では約10%との変動に対し、福江では、2,3月に20%以上の変動があった。2,3月には福江のBCにおけるバイオマス起源炭素の割合が大きくなっている。大きな変動が観測された期間は、流跡線解析から7割以上大陸起源の気団の影響を受けていたが、この期間をはさんでの気団の大きな変動は見られなかったことから、これらの変動の原因は、発生域における変動をとらえているかもしれないことが予想された。本研究では、東アジア広域越境汚染の下流域にあたる長崎県福江島において大気エアロゾル試料(PM_<2.5>)を採取し、燃焼生成炭素系物質であるブラックカーボン(以下、BC)の放射性炭素(^<14>C)分析を行い、バイオマス燃焼起源のBCの時間変動を明らかにすることである。今年度は、長崎県福江島において、エアロゾル試料(PM_<2.5>)を季節ごとにそれぞれ数週間程度の集中サンプリングを実施した。サンプリングは、アンダーセンローボリウムエアサンプラーを用い、1週間程度のサンプリングタームで^<14>C測定可能な量のBCを採集した。BCの分離は、試料中の炭酸塩を塩酸酸性条件化で除去した後、Air気流下で試料を加熱し375度で有機物を酸化・除去する方法を用いる方法について検討を行った。本手法でのBC分離の最大の障害は、有機物の熱分解除去の過程で、非燃焼由来(=生物由来)有機物の炭化の影響評価にある。このような「炭化」が起こると、「BC」画分の△^<14>C値は「混入」したバイオマス炭素の量に応じて高い値を示すことが予想されることが予想されるため、これらの影響を解除する方法についても検討を行った。またデータの時間分解能をあげるため、AMSによる放射性炭素分析で必要とされる試料量の微量化についてもあわせて検討を行った。