hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個別粒界強度評価法の確立と粒界水素脆性メカニズムの原子レベル解明

本研究は、多結晶材料における任意の結晶粒界からマイクロ試験片を採取し、水素の有無による破壊強度特性の違いをマイクロ実験により調べるとともに、粒界に沿った破壊のメカニズムをこれまでに無い精密さで解明することを目的としている。鍵となるのは、マイクロ材料特有の離散すべり(大規模な塑性変形)の発生を如何に抑制できるか、という点にある。先行研究において着想を得た試料表面への局所コーティング技法等を駆使してすべりを抑制し、粒界に沿った脆性的な破壊を発現させ、定量的な粒界水素脆性評価を目指している。三ヶ年計画の初年度(H30)は、局所コーティング技法の可否について集中的な検討を実施した。当初、固体ガス源からのガス供給を安定に行うことができる新規ガスインジェクション装置を高分解能の走査型電子顕微鏡(SEM)に設置する検討を行った。しかし装置の制御に関する避けがたい問題が判明した。そこで、代案として集束イオンビーム装置(FIB)に付属するデポジション機能を最大限に生かし、サブミクロンスケールのサンプルにダメージを与えることなくコーティングする技術開発に注力した。その結果、目標となる粒界のごく近傍に高い精度かつ再現性をもって局所コーティングすることに成功した。このコーティングを付した試料を用いて破壊実験を行ったところ、コーティングが無い場合に比べて塑性変形を抑制できることが確認された。しかし、定量的な粒界強度評価へと繋げる上では依然として変形の度合いが大きいことも判明した。本研究遂行上重要となる実験装置(SEM用新規ガスインジェクション装置)の詳細検討に当初着手したが、装置の制御(SEMシステム本体との連動)に関する避けがたい問題が判明し、開発期間・価格の面において断念せざるをえない状況となった。そこで、既存の集束イオンビーム装置(FIB)に付属するデポジション機能を最大限に生かす代案の検討に早急に着手した。試行錯誤の結果、目標となる粒界のごく近傍に高い精度かつ再現性をもって局所コーティングすることに成功し、H31年度以降の研究計画遂行に道筋を付けることができた。以上のように破壊実験に関する要素技術はほぼ完成し、データの取得にも漕ぎ出した。また、計画二年目(H31)の実験内容(電子エネルギー損失分光法; Electron Energy Loss Spectrometry、EELS)による材料中の水素存在状態解析についても一部検討を開始した。これらの点より、当初計画に照らした進捗は概ね順調あると判断した。初年度(H30)に開発した局所コーティング法を多結晶材料(Ni3Al)から採取した粒界マイクロサンプルに適用し、超高圧TEM中におけるその場破壊実験を実施した。その結果、コーティングが無い場合に比べて塑性変形を抑制できることが確認された。しかし同時に、定量的な粒界強度評価へと繋げる上では依然として塑性変形の程度が大きいことも判明した。そこで、今年度(H31)は、より延性が少ない材料へと変え、上記のコーティング技術と合わせる等の方策により、脆性的な破壊へと近付ける実験を行う。具体的には、析出強化を施した材料や加工硬化させた材料(母相を強化させた材料)の使用を考えている。H31年度はさらに、粒界に存在する水素のその場検出実験にも着手する。具体的には、試料周辺に局所ガス環境を作ることが可能な超高圧TEMを用いて、粒界近傍のEELSスペクトルが水素ガスの有無によってどのように変化するのかを捉える実験に着手する予定である。

また、計画二年目(H31)の実験内容(電子エネルギー損失分光法; Electron Energy Loss Spectrometry、EELS)による材料中の水素存在状態解析についても一部検討を開始した。これらの点より、当初計画に照らした進捗は概ね順調あると判断した。初年度(H30)に開発した局所コーティング法を多結晶材料(Ni3Al)から採取した粒界マイクロサンプルに適用し、超高圧TEM中におけるその場破壊実験を実施した。その結果、コーティングが無い場合に比べて塑性変形を抑制できることが確認された。しかし同時に、定量的な粒界強度評価へと繋げる上では依然として塑性変形の程度が大きいことも判明した。そこで、今年度(H31)は、より延性が少ない材料へと変え、上記のコーティング技術と合わせる等の方策により、脆性的な破壊へと近付ける実験を行う。具体的には、析出強化を施した材料や加工硬化させた材料(母相を強化させた材料)の使用を考えている。H31年度はさらに、粒界に存在する水素のその場検出実験にも着手する。具体的には、試料周辺に局所ガス環境を作ることが可能な超高圧TEMを用いて、粒界近傍のEELSスペクトルが水素ガスの有無によってどのように変化するのかを捉える実験に着手する予定である。
魚肉におけるイノシン酸分解の温度依存性

イノシン酸(以下IMP)は魚肉の最も重要な旨味成分であり、魚肉保存中に筋肉中の酸素によって分解されること、IMPの分解程度が魚の鮮度や品質の指標になること等がよく知られている。ところが、このIMPの分解と保存温度との関係についての知見は乏しい。本研究では、魚の鮮度保持に資するために、魚肉におけるIMP分解の保存温度依存性について検討した。(1)魚肉保存中のIMP分解速度の温度係数Q_<10>は、020°Cの範囲でコイ・タイでは4.9、ブリでは2.5と魚種によって異った。ただし、ブリでは05°CでQ_<10>が増大する傾向が認められた。(2)IMP分解に関与する主要な筋肉酵素は5'ーヌクレオチダーゼであり、この酵素は主としてミクロソーム画分に分布することが明らかになった。(3)魚肉ミクロソーム5'ーヌクレオチダーゼ活性と温度とのアレーニウスプロットの傾斜(見掛けの活性化エネルギー)は魚種によって異なるばかりでなく、魚種によっては、0°C以上の特定の温度で、この傾斜が不連続に変化した。(4)この見掛けの活性化エネルギーの不連続な変化は、ブリの場合、10°C付近でみられたが、ミクロソームの界面活性処理によって消失すること、この温度域でミクロソーム5'-ヌクレオチダーゼのKm値が不連続に変化すること、ミクロソームの脂質の熱分析において、同じ温度域に吸熱ピークが認められること等が確認された。(5)以上の実験結果から、魚肉ミクロソームの脂質が相転移を起こすような温度より低い温度域で魚肉を保存すると、IMP分解の温度依存性が急増する、と推論することができる。
重症下肢虚血患者に対する体外増幅赤芽球移植療法の第1・2相試験

重症の下肢虚血患者に対して骨髄単核細胞移植による血管再生治療が行われてきたが、全身麻酔で大量の骨髄を採取する必要があり、また最重症例には無効であった.我々は骨髄中に含まれる未熟な赤血球系の細胞が血管再生を行うことを見つけた.少量の骨髄から大量の赤血球系の細胞を増幅培養する方法を開発した.この細胞が実際に強力な血管再生作用を持つことを動物実験で確認した.倫理委員会の承認を受けて5例の患者に治療を行った.目立った副作用はなく、また最重症例にも有効であった.今後は他の医療施設からも患者を引き受ける予定である.重症の下肢虚血患者に対して骨髄単核細胞移植による血管再生治療が行われてきたが、全身麻酔で大量の骨髄を採取する必要があり、また最重症例には無効であった.我々は骨髄中に含まれる未熟な赤血球系の細胞が血管再生を行うことを見つけた.少量の骨髄から大量の赤血球系の細胞を増幅培養する方法を開発した.この細胞が実際に強力な血管再生作用を持つことを動物実験で確認した.倫理委員会の承認を受けて5例の患者に治療を行った.目立った副作用はなく、また最重症例にも有効であった.今後は他の医療施設からも患者を引き受ける予定である.1.骨髄細胞移植による血管再生治療が行われている。本治療では患者から全身麻酔下に500-1,000mLの自己骨髄を採取する必要があり、患者に大きな苦痛を強いる。より洗練された細胞治療の開発を目指して、本研究を行った。2.最初に骨髄細胞移植による血管再生の作用機序に関する研究を行った。マウス下肢虚血モデルの治療実験およびin vitro血管新生実験の結果、骨髄中に含まれる未熟赤芽球が骨髄マクロファージの協力のもとに血管新生を行うことが明らかとなった。骨髄における恒常的な血管の再構築が当該治療によって骨髄外で再現されたものと考えた。3.つぎに少量の骨髄中に含まれている造血幹細胞を増幅培養することで、血管新生作用に富む赤芽球とマクロファージの混合物を得るための培養条件を探求し樹立した。ヒト骨髄をrhFlt-3L・rhSCF・rhTPOの存在下で7日間培養し、その後rhEPO・rhSCF・rhIGF-Iの存在下で7日間の培養を行う2段階の培養法が最適であった。体外増幅赤芽球の移植は同数の骨髄細胞移植より良好な血流改善効果を示し、その作用は10倍数の骨髄細胞移植に匹敵した。4.本治療法は、「重症下肢虚血患者に対する体外増幅赤芽球移植療法の第1・2相試験」として、当施設に設置の倫理委員会の承認、およびIRBの承認を受け、また米国に設置の国際治験登録機関IRSCTNに登録し承認された。当施設に設置のGMPグレード細胞培養センター(CPC)が平成19年9月に稼働開始し、患者登録を開始した。第1例目の下肢虚血患者については、移植1週間後で既に目覚ましい下肢酸素分圧の改善を認め、従来の骨髄細胞移植法に対する圧倒的な優位性が示された。平成19年度中に下肢虚血患者2例および上肢虚血患者2例の計4例に実施を予定している。【目的】重症下肢虚血患者に対するBMIによる血管新生療法が行われてきたが、患者への侵襲が大きく治療効果も不十分であった。我々はBMIによる血管新生において、移植骨髄中に含まれる赤芽球とマクロファージが主要な役割を果たしていることを明らかにした。少量の骨髄中に含まれている造血幹細胞を増幅培養することで、血管新生作用に富む赤芽球とマクロファージの混合物を得るための培養条件を決定し、本研究班の平成19年度報告書で示した。この方法を用いて第I/II相臨床試験を行った。【方法と結果】1.本臨床試験は新潟大学医学部倫理委員会および新潟大学医歯学総合病院医薬品・医療機器等臨床研究審査委員会(IRB)に申請し承認を得た。また米国に設置の国際治験登録センター(ISRCTN)に登録を行った。2.これまでに5例の非ASO患者を登録した。3.患者から局所麻酔下に採取した約20ccの骨髄を当施設に設置のGMPグレード細胞プロセッシング室(CPR)に搬入し、骨髄単核細胞をrhFlt-3L・rhSCF・rhTPOの存在下で7日間培養し、その後rhEPO・rhSCF・rhIGF-Iの存在下で7日間の培養を行う2段階の培養法を行い、ヘモグロビン合成開始前後の未熟赤芽球とマクロファージの混合細胞浮遊液を得た。4.細胞を十分に洗浄したのち、50ccの日赤血小板濃厚液に再浮遊し、CPRから出荷し、患者の虚血肢に筋肉内投与した。5.5例の全例で4週間以内に臨床症状および検査値の改善が得られた。【展望】従来法のBMIは術前TcO2が30mmHg以下の再重症例には無効であったが、本研究に登録された再重症例の2例にも十分な効果が得られた。今後は他大学・施設からの患者登録を受け付け、当施設のCPRで体外増幅自己赤芽球培養を行い、各施設に出荷する予定である。
各種ダニで共通に発現している蛋白質を用いた抗ダニワクチンの開発

フタトゲチマダニ(Haemaphysalis longicornis)唾液腺由来の全細胞DNAを調整する。それと同時に吸血刺激により誘導される分子を明らかにするため吸血前後のダニより唾液腺由来mRNAを抽出し、cDNAを調整した。これを用いてEST解析を行ない遺伝子断片のうちコンピューターサーチを行い、有用分子と思われる遺伝子については全塩基配列を解析した。次いで大腸菌ないしはバキュロウイルスで組み換え蛋白として発現させ、その生物活性を調べた。抗ダニワクチンとしての利用を考えておるため、特に注目してた分子はダニ唾液腺由来の血液凝固阻害分子と免疫抑制分子である。その結果、H.longicornisのcalrecticulinならびにactin遺伝子を検出し、他のダニ(Boophilus microplus)のそれと比較した。加えてH.longicornis由来のGST-coding cDNAをPCR法で検出し、その生物活性を認めたため、論文に投稿したところである。それと同時に吸血刺激により誘導される分子を明らかにするため吸血前後のダニより唾液腺由来mRNAからcDNAを調整する。これを用いてEST解析を行ない遺伝子断片のうちコンピューターサーチを行い、有用分子と思われる遺伝子については全塩基配列を解析する。次いで大腸菌ないしはバキュロウイルスで組み換え蛋白として発現させ、その生物活性を調べる。特に注目している分子はダニ唾液腺由来の血液凝固阻害分子と免疫抑制分子である。これについては抗ダニワクチンとしての利用を考えている。昨年10月からH.longicornisのcalrecticulin遺伝子を検出し、他のダニ(Boophilus microplus)のそれと比較している。加えてH.longicoris由来のGST-coding cDNAをPCR法で検出し、その生物活性についても検討している。
自然発症糖尿病ラット(WBN/Kob)の合併症に関する病理学的研究

WBN/Kobラットにおいてヒトの糖尿病性自律神経症と同様の軸索ジストロフィーと軸索径の小型化を腸間膜神経節にのみではあるが認めた。このことは本系統のラットの自律神経には節性脱髄を主体とした運動末梢神経症とは異なる発生メカニズムによる末梢神経症が存在することが確認され、今後この変化についてさらに病理発生を明らかにすべき課題が生じた。しかし他の自律神経では軸索径は大型化し、軸索ジストロフィーも認めなかったことから糖尿病性の影響は弱いと判断された。検査した骨格筋に分布する神経における頻繁な異常発現にも関わらず、明らかな神経原性の異常とされる筋変化は認められなかった。糖尿病ラットの筋病変の特徴は検索したすべての筋肉におけるIIa型線維での高度の萎縮と外側趾伸筋と横隔膜におけるIIb線維の肥大、大腿二頭筋の1型線維の肥大から構成されており、加齢性変化とは明らかに異なっていた。この原因として嫌気的解糖の異常による代謝異常が疑われた。当大学の動物飼育施設において、糖尿病を発症するWBN/Kobラットの雄とその対照としてその雌ラットおよびSDラットを飼育継代した。本ラットについて月に一度血糖尿糖のモニタリングを実施し、このWBN/Kobラットの10ケ月齢で糖尿状態となり、24ヶ月齢まで持続する従来の発症パターンを示す系統であることを確認した。20ヵ月齢から28ヵ月齢のWBN/Kobの雄(糖尿病を自然発症する)とその対照として同月齢のWBN/Kobの雌および28ヵ月のSDの雄を糖尿病の罹病期間により3群(0、7、12ヵ月)に分けて比較を行った。動物を麻酔した後生理食塩水次に2%グルタールアルデヒド固定液で全身灌流固定後、回腸神経、盲腸神経、結腸神経、迷走神経および腸間膜神経節を採取しオスミウム固定液で固定しエポン包埋標本を作製後、光学顕微鏡、透過型電子顕微鏡標本を作製した。光学顕微鏡標本にはトルイジンブルー染色を施して神経周膜、神経内膜の肥厚の程度や血管の変化また神経内の浮腫の程度、細胞浸潤の有無などについて、数例について検索したが明らかな変化は見いだせなかった。今後、電子顕微鏡標本には二重染色を施して、定性的に1検体あたり30視野程度をランダムに神経繊維の変化を観察するとともに神経内膜の膠原繊維量およびシュワン細胞の変化を検索し、さらに定性解析で観察した視野に関して定量的に画像解析装置を用いて無髄神経の径を形態計測し、その径のヒストグラムを描くとともに、総無髄神経繊維密度を計算する計画である。糖尿病ラットの筋病変の特徴は検索したすべての筋肉におけるIIa型線維での高度の萎縮と外側趾伸筋と横隔膜におけるIIb線維の肥大、大腿二頭筋のI型線維の肥大から構成されており、加齢性変化とは明らかに異なっていた。
心筋細胞内K^+過負荷による心筋保護法:虚血再潅流後の膜電位早期再分極効果

1.Na^+-K^+ポンプの温度依存性2.開心術中における心筋酸素消費とイオン動態開心術44例について常温高K^+酸素加血液(常温OBC)再灌流中に心筋のNa^+排出とK^+取込みを検討し虚結再灌流に伴うイオン移動を解析した。大動脈基部からOBC液(Na^+:134.8±0.4mmol/L;K^+:18.7±0.1mmol/L;Hb:3.5±0.1mg/dL;SO2:99.6±0.1%)注入中に冠動脈洞(CS)液を採取した。心筋保護手順はヤング氏液(2ml/kg)の後、OBC液を18°C、15ml/kgで30分毎、最後に34°36°Cで10ml/kg注入した。OBC液-CS液間のNa^+およびK^+の濃度較差と、OBC液1Lあたりの酸素消費量(VO_2)の関係をみると、VO_2の増大に伴いNa^+の排出とK^+の取込みの増大が示唆された。個々の例についてK^+濃度較差とVO_2の関係から回帰直線の傾き(単位酸素消費量あたりのK^+移動量)を求めると心筋虚血時間の延長(23-214min)に伴い低下(0.227-0.019mmol/ml02)した。結論:1)OC液はNa^+-K^+ポンプを活性化する。2)Na^+-K^+ポンプの活性化は細胞内イオン環境異常(Na^+負荷、K^+喪失)を回復させる。3)その回復能力は単位酸素消費量あたりのK^+移動量(イオン移動効率)で評価可能で虚血時間の延長によって低下する。虚血中におけるK^+の動態を検討し、Na^+-K^+ポンプ活性や外向きK^+電流が心筋虚血再灌流障害と関連性を有することを実験的に明らかにすることを目標としていた。1.摘出潅流心を用いた実験(現有設備を使用)現時点では灌流装置の安定性や、摘出灌流心のrun downの程度を明らかにしつつある。2.電気生理学的検討や生化学的検討に関しては、実験開始前により明らかな方針を建てるため、臨床上の研究を先に行うことになった。常温の酸素加血液高K^+心筋保護液(OBC)投与中に、心筋へのK^+の取り込みと心筋からのNa^+の排出を示唆する所見が得られるかどうかを検討した。成人開心術21例(冠動脈疾患11例、弁疾患10例)を対象とした。体外循環開始後、大動脈基部と冠静脈洞にカニューラを挿入しOBC液注入中に冠静脈洞液(CS液)を採取した。心筋保護液(cation組成:Na^+:145.3; K^+:33.2; Ca^<2+>:2.4; Mg^<2+>:22.6mEq/L)は注入直前に体外循環回路からの酸素加血液と1:1に混合された。心筋保護法はYoung氏液による心停止後、初回は18°Cで15ml/kg(順行性:10;逆行性:5)、その後は18°C、7.5ml/kg(順行性:5;逆行性:2.5)を30分毎、最後に34°36°CのOBC液を5ml/kg(順行性)注入した。CS液はOBC液に比しK^+濃度と酸素飽和度が有意に低かった。個々の症例のOBC液-CS液間のK^+の濃度較差と酸素摂取率について回帰分析するとr=0.73の相関が得られた。

Na^+の濃度較差およびK^+の濃度較差と、酸素摂取率を同時にプロットすると、心筋へのK^+の取り込みが増大する時の酸素摂取率では、心筋からのNa^+の排出が増大するような所見が得られた。1.開心術中における心筋酸素消費とイオン動態常温の酸素加血液高K^+心筋保護液(OBC)投与中に、心筋のK^+の取り込みとNa^+の排出を検討し、虚血再灌流に伴うイオン移動について解析した。開心術17例に対し体外循環開始後大動脈基部と冠静脈洞にカニューラを挿入し、OBC液注入中に冠静脈洞液(CS液)を採取した。心筋保護液(Na^+:145.3;K^+:33.2;Ca^<2+>:2.4;Mg^<2+>:22.6mEq/L)は注入直前に体外循環回路からの酸素加血液と1:1に混合された。心筋保護法はYoung氏液による心停止後、初回は18°Cで15ml/kg、その後は18°C、7.5ml/kgを30分毎、最後の34°36°CのOBC液を5ml/kg注入した。注入直前のK^+濃度は18.7【plus-minus】0.2mEq/Lであった。CS液とOBC液の間におけるNa^+の濃度較差およびK^+の濃度較差と、酸素摂取率を同時にプロットすると、心筋へのK^+の取り込みが増大する時の酸素摂取率では、心筋からのNa^+の排出が増大するような所見が得られた。個々の症例についてOBC液-CS液間のK^+の濃度較差と酸素摂取率の関連性を検討すると、r=0.9以上の相関係数が得られた。その回帰直線の傾きは単位酸素消費量あたりのK^+移動量と考えられ、心筋虚血時間の延長にともない低下する傾向がみられた。この指標は虚血再灌流障害の評価に有用になる可能性がある。さらに、一定イオン量をエネルギー依存性に移動させる場合、虚血後では必要酸素量が上昇することを示している。2.Na^+-K^+ポンプ活性温度依存性に関する電気生理学的検討モルモットの心室筋の単離細胞を用い、whole cell clamp techniqueでouabain感受性電流(Na^+-K^+ポンプ電流)を測定した。細胞外K^+濃度の増大(5から20mEq/L)は、Na^+-K^+ポンプ電流が増大すること、さらに灌量温の上昇もその電流が増大することがわかった。1.Na^+-K^+ポンプの温度依存性2.開心術中における心筋酸素消費とイオン動熊開心術44例について常温高K^+酸素加血液(常温OBC)再灌流中に心筋のNa^+排出とK^+取込みを検討し虚血再灌流に伴うイオン移動を解析した。大動脈基部からOBC液(Na^+:134.8±0.4mmo1/L;K^+:18.7±0.1mmo1/L;Hb:3.5±0.1mg/dL;SO2:99.6±0.1%)注入中に冠静脈洞(CS)液を採取した。心筋保護手順はヤング氏液(2ml/kg)の後、OBC液を18°C、15ml/kgで30分毎、最後に34°36°Cで10ml/kg注入した。OBC液-CS液間のNa^+およびK^+の濃度較差と、OBC液1Lあたりの酸素消費量(VO_2)の関係をみると、VO_2の増大に伴いNa^+の排出とK^+の取込みの増大が示唆された。個々の例についてK^+濃度較差とVO_2の関係から回帰直線の傾き(単位酸素消費量あたりのK^+移動量)を求めると心筋虚血時間の延長(23-214min)に伴い低下(0.227-0.019mmol/ml02)した。結論:1)常温OBC液はNa^+-K^+ポンプを活性化する。2)Na^+-K^+ポンプの活性化は細胞内イオン環境異常(Na^+負荷、K^+喪失)を回復させる。3)その回復能力は単位酸素消費量あたりのK^+移動量(イオン移動効率)で評価可能で虚血時間の延長によって低下する。
コイ血液由来糖タンパク質を用いた低環境負荷型の抗菌剤および除菌剤の開発

当初計画していた実験は順調に進み、平成30年に行う計画であるビブリオ病に罹病したニジマスに対するコイグリコホリンの有効性の実験の実施が完了した。これは、魚病の病原菌(ビブリオ病の病原菌であるVibrio anguillarum)を接種して罹病させたニジマスに、グリコホリンを直接血管内に投与し、生存時間をコントロール(生理食塩水投与)と比較して魚病治癒力を検証したものである。この結果から、コイ赤血球膜に含まれる糖タンパク質であるグリコホリンが、コイ血中に侵入した病原菌に対して抗菌活性を発現して病原抵抗性を示すのみならず、魚種の異なるニジマスにおいてもコイグリコホリンの有効性が確認できた。この事は、コイグリコオリンがニジマスだけではなく、他の動物種にも抗生物質として応用が可能であることを強く示唆するものである。この結果を纏めて、2018年8月にベルリンで行われた国際学会(2ndInternational Conference & Expo on Pharmacology and Regulatory Affairs)にて発表(E-ポスター)を行った。この発表内容は広く注目を呼んだようで好意的な評価を得たためか、別の国際学会(BIT's 17th Anual Congress of International Drug Discovery Science and Technology)において招待講演の依頼を受けたため、2019年7月に京都で発表を行う予定である。当初の計画以上に進展しているために、結果をまとめて国際学会で発表することが出来た。その理由として、第1にコイグリコホリンの大量調製法が確立できた事、第2にニジマスでの血管内投与実験について過去に経験を有していたことが挙げられる。平成29年度で確立したコイ血液からのグリコホリンの精製法を用いて、他の魚種やヒト血液でも応用が可能であるかを検証する。用いる検体は、海産赤身魚としてブリ血液、海産白身魚としてタイ血液およびヒト血液を予定している。血液をFicoll-Paque PLUSを用いて血漿および白血球を除去した後、希薄溶液にて溶血後遠心分離を行って赤血球膜を調製する。得られた赤血球膜を平成29年度で確立したコイ血液からのグリコホリンの精製法を用いてグリコホリンを単離し、単離したグリコホリンの精製度をSDSー電気泳動を行って検討する。グリコホリンの構成タンパク質をクーマシーブルー染色によって検出し、同時にPAS染色によって糖鎖の位置を確認する。もしグリコホリンが精製されているのであれば、SDS-ポリアクリルアミドゲル上で両者のバンドが一致することとなり、上記開発した調製法がコイのみに係わらず他の血液にも応用が広がると思われる。平成29年度実験計画におけるグリコホリン中の糖鎖の回収率の改良法を開発する計画は、おおむね順調に進展していると判断できる。すなわち、当初は糖タンパク質の糖鎖に注目してレクチンカラムで単離・精製を試みたが、レクチンへの糖鎖の吸着が予想以上に強力であるため溶出法を見出す事が出来なかった。そこで無理に界面活性剤で糖鎖を溶出させても、280 nmに吸収を有する界面活性剤が多くモニタリングが不可能であった。そののため、次の方法としてグリコホリンを界面活性剤で可溶化させた後に、グリコホリンのタンパク質部の荷電を用いて陰イオン交換カラムに吸着させ、次いで界面活性剤とNaClを用いて溶出を行った。その結果、グリコホリン以外の膜タンパク質は除去され、グリコホリンのみの画分が得られた。本方法によりシアル酸量でみた回収率は約1%以下から約100%となり、大幅な改善が認められた。この成果は、糖鎖を含むタンパク質においても、糖鎖に注目せずにタンパク質に注目して精製を行ったところに学術的意義が認められると判断した。一方、学術雑誌Membraneに今までの24年間に亘る研究から得られた知見をReviewとして発表することが出来た。今までの糖鎖研究は、タンパク質やポリフェノールなどの有機化合物と比較すると、糖鎖には異性体や結合方式などが多数存在して構造解析が格段に複雑であり、構造解析の報告に関しては数が少ない。この分野の研究の進展に本研究が一例となって、糖鎖の研究が一層発展する事が期待される。当初実験計画案では、平成29年度中にグリコホリン中の糖鎖の回収率の改良法を開発する計画であった。そこで、グリコホリン単離法(精製法)を今までの抽出法を止めてカラムクロマトグラフィーによる単離法に切り替えて種々試行錯誤を行った結果、レクチンカラムでは上手くいかなかった反面、グリコホリンのタンパク質部の荷電を利用した陰イオン交換カラムクロマトグラフィーによって糖タンパク質の精製に成功した。これにより回収率は、約1%以下から約100%と、大幅な改善が認められた。以上の結果より、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。一方、NaClを用いて遊離・回収したために、平成30年の計画では、優先的に脱塩法の開発を行う予定である。

この結果から、コイ赤血球膜に含まれる糖タンパク質であるグリコホリンが、コイ血中に侵入した病原菌に対して抗菌活性を発現して病原抵抗性を示すのみならず、魚種の異なるニジマスにおいてもコイグリコホリンの有効性が確認できた。この事は、コイグリコオリンがニジマスだけではなく、他の動物種にも抗生物質として応用が可能であることを強く示唆するものである。この結果を纏めて、2018年8月にベルリンで行われた国際学会(2ndInternational Conference & Expo on Pharmacology and Regulatory Affairs)にて発表(E-ポスター)を行った。この発表内容は広く注目を呼んだようで好意的な評価を得たためか、別の国際学会(BIT's 17th Anual Congress of International Drug Discovery Science and Technology)において招待講演の依頼を受けたため、2019年7月に京都で発表を行う予定である。当初の計画以上に進展しているために、結果をまとめて国際学会で発表することが出来た。その理由として、第1にコイグリコホリンの大量調製法が確立できた事、第2にニジマスでの血管内投与実験について過去に経験を有していたことが挙げられる。グリコホリンのタンパク質部の荷電を用いた陰イオン交換カラムクロマトグラフィーによって糖タンパク質の精製に成功した。一方、NaClを用いて遊離・回収したために脱塩法の開発を行わなければならなくなった。通常の脱塩カラム法ではNaClと糖鎖の分子量が近くて利用できないため、活性炭カラムによって糖鎖画分の脱塩を図る。平成30年度は、脱塩法の開発と併せて、グリコホリンによる環境浄化力の検討を行う予定である。すなわち、調製したグリコホリンのタンパク質部をホルミルセルロファインゲルにカップリングさせてアフィニティーカラムを作成して、種々の細菌をカラムに通過させて吸着能を測定する実験を行う予定である。平成29年度で確立したコイ血液からのグリコホリンの精製法を用いて、他の魚種やヒト血液でも応用が可能であるかを検証する。用いる検体は、海産赤身魚としてブリ血液、海産白身魚としてタイ血液およびヒト血液を予定している。血液をFicoll-Paque PLUSを用いて血漿および白血球を除去した後、希薄溶液にて溶血後遠心分離を行って赤血球膜を調製する。得られた赤血球膜を平成29年度で確立したコイ血液からのグリコホリンの精製法を用いてグリコホリンを単離し、単離したグリコホリンの精製度をSDSー電気泳動を行って検討する。グリコホリンの構成タンパク質をクーマシーブルー染色によって検出し、同時にPAS染色によって糖鎖の位置を確認する。もしグリコホリンが精製されているのであれば、SDS-ポリアクリルアミドゲル上で両者のバンドが一致することとなり、上記開発した調製法がコイのみに係わらず他の血液にも応用が広がると思われる。(理由)グリコホリン調製実験において、使用するレクチンカラムの必要量が当初の計画よりも少なく済んだため(高額なレクチンでは上手く分離できなかった)。(使用計画) 30年度以降に行うオリゴ糖鎖含有塩画分からの脱塩法の開発に使用する予定である。
神経系の細胞系譜制御メカニズムの解析

アストロサイトの脱分化と他の細胞系譜への再分化の分子機構脳神経経を構成するニューロンやアストロサイトなどの細胞群は共通の神経幹細胞から分化するが、一旦ある系譜へ分化した細胞は他の細胞系譜へは再分化しないと考えられてきた。しかし研究代表者は、特殊な培養系を用いることにより分化後のアストロサイトを再度、他の細胞系譜であるニューロンへと分化させることが可能であることを見出し、アストロサイトの他の細胞系譜への再分化の分子機構を解明することを試みてきた。まず、アストロサイトの他の細胞系譜への再分化における責任遺伝子を同定するため、RT-PCRやオリゴヌクレオチドマイクロアレイを用いた解析を行った結果、この培養系において発現誘導ないし抑制される遺伝子として一連のhelix-loop-helix因子群を同定した。今年度はアストロサイトの他の細胞系譜への再分化におけるこれらhelix-loop-helix因子群の関与を決定するため、同定されたhelix-loop-helix因子遺伝子をアストロサイトへ導入し、実際にこれらの遺伝子がアストロサイトの他の細胞系譜への再分化に関与することを証明した。この研究成果は現在、投稿準備中である。
内分泌細胞における分化転換機構の解明、特に下垂体前葉のソマトマンモトロフの解析

研究代表者が先に樹立したラット下垂体培養細胞株、MtT/Sは通常の培養液では成長ホルモンを産生しプロラクチンを作らないが、インスリンかインスリン様成長因子を作用するとプロラクチン細胞に分化転換する。一方、MtT/S細胞をインスリンと共に上皮成長因子(EGF)を作用すると成長ホルモンとプロラクチンを同時に産生するソマトマンモトロフが出現した。これはEGFによって成長ホルモン産生細胞からプロラクチン細胞への分化転換が促進されたためと考えられた。また、下垂体前葉に出現するソマトマンモトロフは成長ホルモン産生細胞からプロラクチン細胞への分化転換過程にある細胞であることが示唆された。EGFの刺激によって出現したソマトマンモトロフおよびプロラクチン細胞の細胞増殖能との関係を調べるためにBrDUの取り込み実験とモノクロナル抗体によBrDUの染色を行なって増殖細胞を標識し、同時にプロラクチン細胞の免疫細胞化学的染色を行なった。この結果、成長ホルモン産生細胞から分化転換したプロラクチン細胞は特異的にその細胞増殖が阻害されていた。この現象は先にEvansら(Nature339、1989)によって発表されたプロラクチン細胞はterminal differentiationした細胞で増殖能がない細胞であるとの考えと一致する。しかし、動物の下垂体ではプロラクチン細胞はエストロゲンの刺激によってもっとも旺盛な増殖を示す細胞であり、in vitroの結果と大きく食い違う。このことはプロラクチン細胞の増殖を促す未知の細胞増殖刺激因子の存在を示唆するものである。このために最近、下垂体細胞の新しい成長因子として紹介されたインターロイキン-6やガラニンなどの物質を、エストロゲンの存在下もしくは非存在下で分化転換したプロラクチン細胞の増殖刺激効果を調べた。しかしいずれの条件でもプロラクチン細胞の増殖を促す条件を見つけていない。今後引き続き検討したい。また、下垂体前葉で腺細胞の分化を細胞間相互作用によって制御すると考えられる濾胞星状細胞由来と考えられる細胞株を新しく樹立し、その細胞の機能制御機構を明らかにした。今後引き続きこの細胞と腺細胞の分化制御機構との関係を明らかにして行きたい。この研究では内分泌細胞の分化転換のモデル細胞として私達がラットの下垂体腫瘍から独自に樹立したMATIS細胞を使用した。MATIS細胞は正常の培養条件下では成長ホルモンのみを産生し,プロラクチンを産生しないが,培養液にインスリンないしインスリン様成長因子を加えると成長ホルモン産生細胞が減少し,新たにプロラクチン細胞が出現してくる。すなわち成長ホルモン産生細胞がプロラクチン産生細胞に分化転換する。このMATIS細胞を使用して本年度は以下の事を明らかにした。1)インスリンの他に上皮成長因子(EGF)を加えるとプロラクチン産生細胞への分化転換が早まり、その過程において成長ホルモンとプロラクチンを同時に産生するソマトマンモトロフが出現する。2)ブロモデオキシラリジン(Bndu)によって増殖期の細胞を観察するとプロラクチン産生細胞に分化転換した細胞はBnduを取り込まないことが明らかになった。すなわち分化転換後は細胞の増殖が抑制されることを示している。すなわち細胞増殖の過程のMATIS細胞がプロラクチン細胞に分化する際には、その増殖が止まりGo期になることを示している。3)コロニーを形成する細胞が分化転換する場合には殆んど全部の細胞が同調してプロラクチン細胞に分化する。恐らくこれらの細胞コロニー間に細胞分化のために何らかの情報伝達手段が存在するのか、もしくはこれらの細胞コロニーが産生する細胞外マトリックスに分化転換を促す機構が存在する事が考えられた。4)下垂体において細胞の増殖や分化に関与すると思われる前葉の支持細胞である3胞星状細胞の細胞株(TATIGF)が新たに樹立された。

また、下垂体前葉で腺細胞の分化を細胞間相互作用によって制御すると考えられる濾胞星状細胞由来と考えられる細胞株を新しく樹立し、その細胞の機能制御機構を明らかにした。今後引き続きこの細胞と腺細胞の分化制御機構との関係を明らかにして行きたい。研究代表者が先に樹立したラット下垂体培養細胞株、MtT/Sは通常の培養液では成長ホルモンを産生しプロラクチンを作らないが、インスリンかインスリン様成長因子を作用するとプロラクチン細胞に分化転換する。一方、MtT/S細胞をインスリンと共に上皮成長因子(EGF)を作用すると成長ホルモンとプロラクチンを同時に産生するソマトマンモトロフが出現した。これはEGFによって成長ホルモン産生細胞からプロラクチン細胞への分化転換が促進されたためと考えられた。また、下垂体前葉に出現するソマトマンモトロフは成長ホルモン産生細胞からプロラクチン細胞への分化転換過程にある細胞であることが示唆された。EGFの刺激によって出現したソマトマンモトロフおよびプロラクチン細胞の細胞増殖能との関係を調べるためにBrDUの取り込み実験とモノクロナル抗体によBrDUの染色を行なって増殖細胞を標識し、同時にプロラクチン細胞の免疫細胞化学的染色を行なった。この結果、成長ホルモン産生細胞から分化転換したプロラクチン細胞は特異的にその細胞増殖が阻害されていた。この現象は先にEvansら(Nature339、1989)によって発表されたプロラクチン細胞はterminal differentiationした細胞で増殖能がない細胞であるとの考えと一致する。しかし、動物の下垂体ではプロラクチン細胞はエストロゲンの刺激によってもっとも旺盛な増殖を示す細胞であり、in vitroの結果と大きく食い違う。このことはプロラクチン細胞の増殖を促す未知の細胞増殖刺激因子の存在を示唆するものである。このために最近、下垂体細胞の新しい成長因子として紹介されたインターロイキン-6やガラニンなどの物質を、エストロゲンの存在下もしくは非存在下で分化転換したプロラクチン細胞の増殖刺激効果を調べた。しかしいずれの条件でもプロラクチン細胞の増殖を促す条件を見つけていない。今後引き続き検討したい。
健常人における脳内セロトニン神経系に関する統合的データベースの作成

健常人を対象にpositron emission tomographyを用いてセロトニントランスポーター(5HTT)とセロトニン1A(5HT1A)受容体結合能を測定した。5HTTの結合能は線条体、縫線核、視床で高く、大脳皮質で低かった。一方5HT1A受容体は海馬で高く、大脳皮質、縫線核、線条体で中等度であり、視床で低かった。また、一部の脳部位で5HTTと5HT1A受容体の結合能は逆相関していた。脳内セロトニンは気分、感情、衝動性、食行動、睡眠などの様々な精神機能に重要な役割を果たしており、気分障害を初めとした精神疾患の病態に密接に関与していることが示唆されている。また、セロトニン神経系は抗うつ薬や抗不安薬の作用点でもあり、これらの向精神薬の作用機序の解明にも人間を対象とした研究が望まれる。そこで、ヒト生体における脳内セロトニン神経系の解剖学的および機能的局在を検討するために、Positron Emission Tomography(PET)を用いてセロトニン神経に関する統合的なデータベースを作成した。健常男性を対象に、同一個人においてセロトニン・トランスポーター(5HTT)測定用放射性リガンド[11C]DASBおよびセロトニン1A(5HT1A)受容体測定用放射性リガンド[11C]WAY-100635によるPET検査を施行した。個々の被験者のPET画像データを、statistical parametric mapping法を用いて、各個人のmagnetic resonance imaging(MRI)形態画像を参照して解剖学的標準化を行った。次に、小脳を参照領域として5HTTおよび5HT1A受容体の結合能(BPnd)をそれぞれ計算し、パラメトリック画像を作成した。その結果、5HTTのBPndは線条体、縫線核、視床で相対的に高く、大脳皮質、辺縁系で低かった。一方、5HT1A受容体のBPndは海馬で相対的に最も高く、前部帯状回、大脳皮質、縫線核、線条体で中等度であり、視床で低かった。これらは過去の死後脳研究での分布と一致していた。今後これらのPET画像データと種々の認知機能との関連を検討することにより、人間の脳内セロトニン神経系に関する統合的な理解が得られるものと期待される。また、セロトニン神経系は多くの抗うつ薬や抗不安薬の作用点でもあり、これらの向精神薬の作用機序の解明にも人間を対象とした研究が望まれる。そこで、ヒト生体における脳内セロトニン神経系の解剖学的および機能的局在を検討するために、Positron Emission Tomography(PET)を用いてセロトニン神経に関する統合的なデータベースを作成している。健常男性を対象に、同一個人においてセロトニン・トランスポーター(5-HTT)測定用放射性リガンド[11C]DASBおよびセロトニン1A(5HT1A)受容体測定用放射性リガンド[11C]WAY-100635によるPET検査を施行した。個々の被験者のPET画像データを、各個人のmagnetic resonance imaging(MRI)形態画像を参照して解剖学的標準化を行った。次に、小脳を参照領域として5-HTTおよび5HT1A受容体の結合能(BP_<ND>)をそれぞれ計算し、パラメトリック画像を作成した。その結果、5HTTのBP_<ND>は線条体、縫線核、視床で相対的に高く、大脳皮質、辺縁系で低かった。一方、5HT1A受容体のBP_<ND>は海馬で相対的に最も高く、前部帯状回、大脳皮質、縫線核、線条体で中等度であり、視床で低かった。これらは過去の死後脳研究での分布と概ね一致していたが、PETの分解能の限界から相対的に低い値にとどまっているものもあった。また、帯状回、島、前頭葉、側頭葉、頭頂葉などの脳部位において、5-HTTと5HT1A受容体のBP_<ND>の間に逆相関の関係がみられ、両者はそれらの部位で相補的に機能している可能性が示唆された。

健常男性を対象に、同一個人においてセロトニン・トランスポーター(5-HTT)測定用放射性リガンド[^<11>C]DASBおよびセロトニン1A(5HT1A)受容体測定用放射性リガンド[^<11>C]WAY-100635によるPET検査を施行した。個々の被験者のPET画像データを、各個人のmagnetic resonance imaging(MRI)形態画像を参照して解剖学的標準化を行った。次に、小脳を参照領域として5-HTTおよび5HT1A受容体の結合能(BP_<ND>)をそれぞれ計算し、パラメトリック画像を作成した。その結果、5HTTのBP_<ND>は線条体、縫線核、視床で相対的に高く、大脳皮質、辺縁系で低かった。一方、5HT1A受容体のBP_<ND>は海馬で相対的に最も高く、前部帯状回、大脳皮質、縫線核、線条体で中等度であり、視床で低かった。これらは過去の死後脳研究での分布と概ね一致していたが、PETの分解能の限界から相対的に低い値にとどまっているものもあった。また、帯状回、島、前頭葉、側頭葉、頭頂葉などの脳部位において、5-HTTと5HT1A受容体のBP_<ND>の間に逆相関の関係がみられ、両者はそれらの部位で相補的に機能している可能性が示唆された。
発展途上国における現地材料を用いた砂防施設の多面的な機能解析と計画手法の確立

山岳発展途上国ネパールにおいて,15-20年前にJICA治水砂防プロジェクトで試験実施したガリー侵食・河岸侵食への低コスト工法について,現地調査・測量と住民とのワークショップを行い,効果を評価した。ガリー侵食は,蛇かご堰堤,竹植栽,有用草本播種で安定し,潜在自然植生の森林や農地として復旧し,また現金収入の道が拓けた。シワリク丘陵の河岸侵食では,元河道幅を確保した土堤防構築で河床は安定し,氾濫も生じていない。その結果,堤内地の居住者数が増加した。ワークショップからは,いずれのケースでも自主土地管理規則の制定・順守と住民参加による対策・緑化事業が並行してなされることが重要であると言える。1996-2000年にネパールJICA治水砂防技術センタープロジェクトで試験施工を行ったガリー・表面侵食対策モデルサイト(ピパルタール地区)、河岸侵食対策モデルサイト(ウダイプル地区)で、平成25年10月に、現在の地形状況の測量,植生変化,土地被覆変化の調査を行った。また,先行してネパール政府治水砂防局で空中写真と設計図書,施工前写真を入手し、当時と現在の砂防構造物や地形の変化調査に活用した。ピパルタール地区では、ガリー侵食対策として導入された布団かご床固工とタケ植栽により,ラテライト層からなる冠頭部を除いて侵食は沈静化し、潜在植生であるShorea Robustaの森林が回復していた。有用草本(ネピアグラス等)の播種とガリー侵食防止の床固工で荒廃地の回復を図った斜面は、住民によりアグロフォーレストリー手法で果樹と穀物が植えられ土地利用がなされていた。ウダイプル地区では、ネパールで最も脆弱とされる未固結堆積物からなるシワリク丘陵から流下する河川の河岸侵食対策として流路工・砂防林造成・ガリー侵食対策の床固工が実施された。下流部の流路工区間での河床縦横断測量の結果、当初設計通り施工された区間では一部を除き河床変動は小さく、護岸工の損傷も少なかった。一方、中流部では勾配の緩い本流の側方侵食でガリーでの縦侵食が進み床固工は流出した。中流部では、経年的な写真比較から,河岸侵食による河道拡大が生じたものの河床上昇はほとんど起こっていない。一方、砂防林は管理者不在状態となってほとんど消失した。モニタリングによる地形変化プロセス把握にもとづく砂防施設の計画と住民参加による流域自然資源の管理が組み合わさる場合に、持続性のある土砂災害対策が可能になると推定される。1996-2000年にJICAネパール治水砂防技術センターおよびその技術支援で実施された河岸侵食対策モデルサイト(ウダイプール地区),1993年地すべり・土石流発生個所での砂防試験施工箇所(チサパニ地区)で、測量と写真画像の重ね合わせによる地形変化把握,植生変化調査を行ない、対策工の効果や維持管理上の課題について調査した。ウダイプール地区では、シワリク丘陵内の未対策箇所では河道拡大が進んでいること,山麓にある下流部の堤防施工箇所では、河床高さに施工当時と大きな変化はなく設計幅検討手法の妥当性が確認された。また、住民参加で行った砂防林造成は一部で成功し,植栽木の成長,樹種の多様化が見られた。また,蛇かご材の風化・侵食耐性検討のため、現河道と詰め石の岩石種を調べた。同時に、聞き取りにより堤防施工前後の住民の移動定着状況を調べ、堤防施工による氾濫・土砂堆積の減少で住民定着が進んでいると推察された。これらに加え,1964年以降の河道変化のデータを加え,成果を国際学術誌Landに掲載した。チサパニ地区では、1993-1998年かけ地すべりが続いていた斜面農地が,JICA・森林土壌保全省が行った末端部の蛇かご渓流保全工で安定化していることに加え、同機関による避難シェルター兼食品保存倉庫設置や水・土壌保全プログラム実施によって、穀類から商品作物への転換やヤギ飼育等が進み、防災と村落開発の並行による山村の保全・発展が進んでいることが分かった。今後、低コスト対策の土砂災害軽減機能の評価だけでなく、周辺の人口動態や生業の変化など社会経済的インパクトの調査も行って、発展途上国の山間地における総合的な低コスト砂防対策手法の評価についてまとめていく。山岳発展途上国ネパールにおいて,1520年前にJICA治水砂防プロジェクトで実施した試験施工地を対象に,中間山地帯の侵食小起伏面や河岸段丘面に生じやすいガリー侵食と,シワリク丘陵丘陵内盆地(Dun)で生じやすい河岸侵食と河道拡大について,低コストな防止対策を提案した。いずれも,施工当時から現在までの地形変化を測量から明らかにし,また,蛇かご構造物の変化や植生回復状況を写真と現地計測によって把握した。中間山地でのガリー侵食対策では,移動物質の粒径を考慮した蛇かご堰堤や竹の植栽と有用草本蒔種の組合せで侵食が抑えられ,潜在植生であるShorea Robustaを主とする森林が回復した。そして,ガリー・表面侵食跡地が農地あるいはマンゴーなど果樹と穀物栽培等に利用されるようになった。シワリク丘陵では,主に中期更新世以降の礫層起源の河成堆積物がflash floodで侵食を受けやすく,丘陵部では河道拡大が生じているが,下流域の元河道幅を維持した堤防構築域では,河床上昇や低下及び河岸侵食はほとんど生じていない。

また,対象流域では,治水砂防プロジェクト実施以降,政府の流域管理事業によって,村落共有林として薪や飼料採取のルールに則った管理や植栽がなされるようになった。これらによって,下流域では,堤内地への洪水氾濫は生じておらず,最近10年で住家がかなり増加している。いずれのケースも,現在の地形変化プロセスの把握と住民参加の流域管理及び住民の実施可能な侵食対策で土地の流出が抑えられることが分かった。この成果は,住民ワークショップの開催を通じて地域への還元が図られた。山岳発展途上国ネパールにおいて,15-20年前にJICA治水砂防プロジェクトで試験実施したガリー侵食・河岸侵食への低コスト工法について,現地調査・測量と住民とのワークショップを行い,効果を評価した。ガリー侵食は,蛇かご堰堤,竹植栽,有用草本播種で安定し,潜在自然植生の森林や農地として復旧し,また現金収入の道が拓けた。シワリク丘陵の河岸侵食では,元河道幅を確保した土堤防構築で河床は安定し,氾濫も生じていない。その結果,堤内地の居住者数が増加した。ワークショップからは,いずれのケースでも自主土地管理規則の制定・順守と住民参加による対策・緑化事業が並行してなされることが重要であると言える。ガリー侵食については26年度に学会で成果発表を行った。河岸侵食対策は、17年前の施工時、昨年度と河床断面の比較を行い、地形変化と対策工効果を明らかにできた。さらに、住民聞き取りと砂防林の成長状況調査で植栽に適した樹木を整理した。また、過去の画像の比較から堤防構築後にその周辺の住民が定住していることが明らかになった。チサパニ地区は、地すべり対策工事に加え住民参加防災と貧困軽減の取り組みが進み、新たに防災・地域発展を図る若手住民グループが組織されるなど、斜面安定による農地回復と社会的発展も見られる。一方、施工材料選定の手法については、蛇かご材量となる石の風化耐性について検討が残された。以上のような点から、概ね順調に進んでいると判断した。砂防学、応用地形学今年度は、ガリー侵食・河岸侵食・地すべり対策箇所の地形変化・施設の機能状況や、植生工法での植生成長状況の評価結果をとりまとめて、現地材料を活用した持続可能な低コスト砂防工法の設計・計画手法の提案を行う。その中で平成26年度未実行の蛇かご詰め石風化特性やコスト調査を行い整理する。これらの成果については、学会発表や学会誌等に投稿するとともに、社会実装の面から、現地でその技術移転を図るためのワークショップを行う。具体的には住民や地域の砂防工事を担う技術者等を対象に英語で行う。対象箇所の選定については、予定通り行えた。そして、地形変化の把握とガリー・表面侵食,河岸侵食の対策工法の効果評価については、ほぼ計画通り進んでいる。一方、天候の関係で地すべり対策地区の現地調査は行えず、資料施工後調査資料の入手による評価に留まった。また、予備的な住民とのワークショップを行うことで、砂防施設や流域の管理状況について把握でき、効果をもたらす要因を幾つか把握できた。施工後10年以上経過しているため有用な情報が得られることを期待した対策工実施による住民経済状況の変化については、調査日程と天候の関係で実施を翌年に延期した。以上の実施状況から、概ね順調に進展していると判断した。今年度予定していた蛇かご詰め石の風化特性試験を現地実験器具の都合で取りやめたため、この作業費用を次年度使用額として確保する。