hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海氷の一生が引き起こす熱と塩・淡水の再分配と輸送のグローバルな推定

この高密度水の沈み込みは、気候システムの最重要構成要素の一つである海洋の熱塩循環に重要な役割を果す。またこの沈み込みにより、大気中の熱や二酸化炭素等の物質が海洋深層へと運び込まれる。以下に示す本年度の研究実績は、この高密度水生成のプロセスを理解する上で重要である。マイクロ波放射計AMSR2による衛星観測データを用いて、南極海の沿岸ポリニヤ域を検出し、その薄氷厚を見積もるアルゴリズムの開発を行った。そしてその薄氷厚を用いた熱収支計算から、海氷生産量を見積もった。AMSR2の先代センサーであるAMSR-Eによる生産量と組み合わせることにより、2003年から10年間以上の高空間分解の海氷生産量データを作成することができる。しかし残念ながらAMSR2とAMSR-Eは観測期間が重なっていないので、生産量を直接比較することができない。そこで、空間分解能が劣るが両センサーの観測期間をカバーするマイクロ波放射計SSM/I-SSMISによるものとの比較を介して、AMSR2の生産量とAMSR-Eによるものとの比較をおこない、AMSR2とAMSR-Eのデータによる南極海沿岸ポリニヤ域の高空間分解海氷生産量データの作成を行った。日本海北部の沿岸ポリニヤ域における海氷生産量を、AMSR-Eによるデータを用いて見積もった。実は日本海でも高密度水が生成されているが、ここでは海面での強い冷却により生成されていると考えられていた。しかし本研究の結果から、高海氷生産に伴うブラインの排出も高密度水生成に効いている可能性が示唆された。海氷の結氷・移流・融解に伴う熱・塩フラックスの推定を南極海で試みた。沿岸ポリニヤ域における盛んな海氷生産に伴う塩分排出の見積もりには、大気ー海洋間の熱フラックスを決める薄氷の厚さが効いてくる。一方、海氷融解に伴う淡水供給の見積もりには、海氷融解量を知る上で海氷の厚さが効いてくる。従って熱塩フラックスの推定には、海氷の厚さが鍵になる。薄氷に関しては、これまでに作成してきた人工衛星に搭載されるマイクロ波放射計AMSR-Eによるものを用いた。より厚い海氷の厚さはマイクロ波放射計データから推測することは不可能なため、新たにレーザー高度計ICESatによる衛星観測データを用いた。海氷生産量(塩分排出量)は、薄氷厚を用いた熱フラックス計算に基づいて推定した。計算のインプットデータとしてERA-Interimによる気象データを用いた。海氷融解量(淡水供給量)は、海氷の移流の効果を考慮した海氷の減少量から推測した。現状で海氷生産量と融解量は同じオーダーで見積もられているが、融解量の方が倍近く多く見積もられている。これはおそらく移流の効果の推定に問題があるためと考えられる。ICESatデータを用いた氷厚推定を、オホーツク海で行った。オホーツク海では、氷厚を観測に基づいて全海氷域で示した研究はこれまでに存在していない。氷厚の分布は、沿岸ポリニヤが形成される北西陸棚域や北部陸棚域で薄く、海氷の動きが収束場になるサハリンの北側や北海道沿岸で厚いことが示された。また氷厚の年々変動が大きいことも示された。これは冬季におけるアリューシャン低気圧の位置の変化に伴う風向の違いにより生じていると考えられる。さらにオホーツク海の主要な沿岸ポリニヤで形成される海氷生産量と、氷厚から推定される海氷の総量が対応することも示された。オホーツク海で、レーザー高度計ICESatによるデータを用いて、氷厚の推定を行った。
転写を阻害するDNA損傷の細胞応答機構とその異常疾患の分子遺伝学的解析

(1)CSA、DDB1、COP9signalosome、Roc1、Cullin4AからなるCSA蛋白質複合体がユビキチン・リガーゼ(E3)活性を持つことを見つけたが、CSA複合体がユビキチン化するターゲットを同定し、TCR機構の制御における役割を解析した。また、DNA損傷によってCSA蛋白質が核マトリクスに移行する分子機構解明のため、種々の変異CSA蛋白質を発現する細胞を作成し、複合体形成能やE3活性の有無、核マトリクスへの移行の有無を調べた。(2)CSA複合体E3の構成因子であるDDB1遺伝子の個体レベルでの機能を解析するため、DDB1遺伝子のコンデイショナルターゲテイングマウスの作成を進めた。(3)XPA、CSA、CSB、RNAポリメラーゼIIと細胞内で相互作用し、転写、スプライシング、TCRに関与する多機能XAB2蛋白質を蛋白質複合体として精製し、その転写能、スプライシング能、DNA修復能を明らかにした。(4)種々の酸化的損傷を1ケ所に持つDNA templateを用いたin vitro転写系を構築し、RNAポリメラーゼIIが損傷部位でリボヌクレオチドを1-2個取り込んだ後に転写を停止し、一部は損傷をバイパスしmRNAに変異が導入されることを明らかにした。(5)UV^s症候群はTCRに異常を持つ遺伝疾患であるが、CSと異なり神経症状や早期老化徴候は示さない。微小核融合法によりその原因遺伝子のクローニングを行い、原因遺伝子座位が10番染色体にあること、それがCSB遺伝子のnull mutationが原因であることを明らかにした。逆に、CS症候を示すCS-B患者では寧ろ何らかの変異CSB蛋白質が生成されており、これらの結果から、変異CSB蛋白質が、RNAポリメラーゼIIやRNAポリメラーゼIの転写機能、pre-mRNAスプライシング機能、さらには、酸化的DNA損傷の修復機構に何らかの阻害効果を持ち、そのことがCS徴候の発症に関連していると考えた。それを証明するため、変異CSB蛋白質にどのような蛋白質が結合しているか否かを調べ、変異CSB蛋白質のみを発現するマウスの作成を行った。(6)UV^s症候群ではあるが、CSB遺伝子を始め、既知のDNA修復遺伝子に突然変異を持たない患者細胞の原因遺伝子クローニングを目的として、微小核融合法による原因遺伝子染色体座位の同定を行った。(1)コケイン症候群A群(CSA)タンパク質は、DDB1、Cullin4A、Roc1、COP9 Signalosomeからなるタンパク質複合体を形成し、ユビキチン・リガーゼ(E3)活性を持つ。CSA複合体E3は、紫外線照射細胞でCSB蛋白質をユビキチン化し、プロテアソームで分解することを見つけた。さらに、RNAポリメラーゼIIo最大サブユニットと結合し、in vitroのユビキチン系でRNAポリメラーゼIIo最大サブユニットもユビキチン化することを見いだした。これらの意義については現在解析中である。(2)ヌクレオチド除去修復において損傷部位の3`側で一本鎖DNA切断を行うXPGタンパク質が、TFIIHと安定な複合体を形成すること見つけた。しかも、色素性乾皮症とコケイン症候群を合併する(XP-G/CS)患者細胞では、XPGがTFIIHと安定な複合体を形成できないこと、TFIIHのサブユニットであるXPDやCAKがコアTFIIHから解離すること、その結果として、リガンドが作用してもCAKがホルモンレセプターをリン酸化できず、ホルモンレセプターの転写活性化が誘発されないことを見いだし、CS病態との関連を示唆した。(3)酸化的DNA損傷である8-oxo-Guanineを一ヶ所に持つoligo-dCtailedtemplateとRNA polymerase IIをもちいて、in vitro転写を行ったところ、8-oxo-Guanine損傷部位で転写が停止した。しかし、このとき転写伸長因子TFIISを加えておくとRNA polymerase IIが損傷部位をバイパスできることを明らかにした。RNA polymerase IIが損傷部位で転写を停止し、細胞死が誘導されることを、TFIISが回避していることを示唆した。ヌクレオチド除去修復(NER)機構は種々のDNA損傷を修復し、遺伝情報の維持に重要な役割を担う。色素性乾皮症(XP)は日光紫外線高感受性、高頻度皮膚がん発生、神経異常を臨床的特徴とする常染色体性劣性遺伝疾患で、NER機構に異常をもつ。また、NER機構においては、転写を阻害し細胞死を誘発する転写鎖上のDNA損傷を特異的に修復する「転写と共役した修復」(TCR)機構が存在し、その異常は遺伝的早老症コケイン症候群(CS)を発症する。本研究では、XPやCSの原因遺伝子産物であるXPG、XPD、CSA、CSB等の機能解析を行った。紫外線照射を受けた細胞では、CSAユビキチンリガーゼ複合体は、CSBやTFIIH依存性に核マトリックスに移行し、DNA損傷部位で転写を停止したRNAポリメラーゼIIoやCSBと結合し、それらをユビキチン化した。また、ユビキチン化されたCSBはプロテアソームにより分解された。以上の結果はTCR機構の解明に貢献するものである。他方、色素性乾皮症G群(XPG)遺伝子に突然変異をもち、XPとCSを合併する患者(XP-G/CS)では、TFIIHの安定性に異常を示すこと、その結果、ホルモン受容体の転写活性化に異常を示すことを明らかにした。

CS徴候がNER異常に加え、転写の異常にも起因することを強く示唆し、CSの病態解明に貢献した。さらに、微小核融合法を用い、転写やTCR機構に異常をもつCSの類縁遺伝疾患の原因遺伝子の同定をめざし、研究を推進した。ヌクレオチド除去修復(nucleotide excision repair:NER)機構に異常を持つ色素性乾皮症(xeroderma pigmentosum:XP)、コケイン症候群(Cockayne syndrome:CS)、紫外線高感受性症候群(UV-sensitive syndrome:UV^sS)の原因遺伝子産物の機能解析や、その欠損による分子病態の解析を行った。遺伝子ターゲテイング法により我々が作成したA群XP遺伝子欠損Xpa(-/-)マウスにおいて、精巣が加齢依存性に変性していくこと、自然発ガン頻度が高く種々の腫瘍が各臓器に発症することを見つけ、高頻度日光皮膚がん発症以外でもXpa(-/-)マウスはXP-A患者の良いモデルになることを示唆した。UV^sS患者UV^s1KOはCSB遺伝子のヌル突然変異をホモ接合性に持ち、CSB蛋白質は完全に欠損していた。他方、CS徴候を示すCS-B患者では何らかの短縮CSB蛋白質が生成されていた。これらの結果から、短縮CSB蛋白質が何らかのgain-of-functionをもち、それがCS徴候の原因になっていることが示唆された。正常型及び短縮CSB蛋白質と結合する蛋白質を同定し、その機能を短縮CSB蛋白質が阻害することを見いだした。一方、臨床的には同じUV^sS徴候を示しTCR能が欠損している患者Kps3ではあるが、CSB遺伝子を始め既知のNERやTCR因子の遺伝子に突然変異を持たないことを確認した。Kps3原因遺伝子は新規TCR因子をコードしていると考えられたので、その遺伝子クローニングを試みた。(1) CSA複合体E3の機能解析:コケイン症候群A群(CSA)複合体ユビキチンリガーゼ(E3)のターゲットの一つがRNAポリメラーゼII(RNAPII)の最大サブユニット(Rpb1)であり、Rpb1のどのリジン残基がユビキチン化されるかを同定した。当該リジンをアルギニンに変換したRNAPIIを発現する細胞を樹立し、その細胞が紫外線高感受性や転写と共役した修復の異常を示したが、転写そのものは正常であることを確認した。(2)UV^sS/A遺伝子のクローニング:転写と共役した修復に異常をもつUV^sS患者(Kps3)は、CSA、CSB遺伝子を始め既知の修復関連遺伝子に変異を持たず、新規の遺伝子(UV^sS/A遺伝子)の突然変異が原因であることを明らかにした。そこで、UV^sS/A遺伝子のクローニングを目的に、Kps3細胞に微小核融合法を用いてマウス染色体を導入し、紫外線抵抗性を獲得したクローンを得、当該染色体を同定した。さらに、CGH array法により原因遺伝子座位を約600kbの領域に絞り込んだ。(3)新規XPD蛋白質複合体の同定と機能解析:基本転写因子TFIIHは10個のサブユニットからなる蛋白質複合体であり、XPB、XPD、TTAを含み、NERにも必須の因子である。
非線形波動成長理論に基づくトリガードエミッション発生機構のシミュレーション研究

本研究課題は、研究代表者らが提唱する新たな非線形波動成長理論の適用例として、VLFトリガードエミッションの励起過程に着目し、従来の理論とは質的に異なる新たな観点からその生成機構を議論するとともに、近年新展開を見せ観測データの蓄積も進みつつあるトリガードエミッションの観測研究との比較から理論そのものの検証を目的として実施された。大規模並列計算によるプラズマ粒子シミュレーションを用いて、トリガードエミッションの発生機構を自己無撞着な計算機実験により再現すると共に、非線形波動成長理論に基づいた考察から物理素過程を究明、発生条件の本質的な理解を試みた。交付された補助金は、研究活動の実施に必要とされる計算機環境の整備と、国内で開催された国際会議における情報収集ならびに計算機実験により得られた成果の報告のための旅費として使用させていただいた。計算機実験の結果からは、トリガードエミッションの発生過程で見られる周波数の時間的上昇率の大きさが、印加される波動の振幅に依存して変化すること、さらに、波動の発生過程で電子の速度分布に現れる電磁的電子ホールの大きさが、非線形波動成長理論に基づく予測と非常に良く合致することが示されており、学術論文としての投稿を準備している。本研究課題の遂行により得られた知見は非線形波動成長過程の本質的理解に大きく貢献することが期待され、また、本研究計画の発展として位置付けられる研究課題・若手研究(A)「放射線帯非線形波動粒子相互作用のシミュレーション研究」が平成22年度より開始する予定である。
マルチコア計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化に関する研究

本研究では,CPUの主流となりつつあるマルチコアCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化のための並列化モデルの開発を行った.開発したマルチコア計算機クラスタのための並列化モデルは,マルチコア計算機クラスタの計算機資源を効率的に使用するために,(1)共有資源の効率的な利用方式,(2)コア間と計算機間の効率的な連携手法,(3)マルチコア計算機クラスタのための動的負荷分散手法の3つの手法を兼ね備えている.開発した並列化モデルを用いて典型的な頻出系列パターン抽出処理の並列化を行った.実験結果により,開発した並列化モデルの有効性を示すことができた.本研究では,CPUの主流となりつつあるマルチコアCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化のための並列化モデルの開発を行った.開発したマルチコア計算機クラスタのための並列化モデルは,マルチコア計算機クラスタの計算機資源を効率的に使用するために,(1)共有資源の効率的な利用方式,(2)コア間と計算機間の効率的な連携手法,(3)マルチコア計算機クラスタのための動的負荷分散手法の3つの手法を兼ね備えている.開発した並列化モデルを用いて典型的な頻出系列パターン抽出処理の並列化を行った.実験結果により,開発した並列化モデルの有効性を示すことができた.本研究では, CPUの主流となりつつあるマルチコアCPUを搭載した計算機(PCもしくはワークステーション)で構成される計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化に関する研究を行う.マルチコアCPUとは,プロセッサコアを複数持つCPUである.シングルコアのCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタとは異なり,各計算機に複数のプロセッサコアが存在するため,従来の計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化に関する技術をそのまま適用するだけでは,計算機資源を十分に活用することができない.そこで,本研究では,マルチコアCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタの特徴を考慮した頻出系列パターン抽出処理の並列化手法の開発を目指す.平成20年度は,マルチコア計算機クラスタにおいて頻出系列パターン抽出処理を並列化する上での問題点を洗い出し,提案手法の基本アルゴリズムの検討と設計とを行った.具体的には,共有資源の効率的な利用方式,コア間と計算機間の効率的な連携手法とマルチコア計算機クラスタのための動的負荷分散手法にいての検討を行い,それぞれのアルゴリズムの基本設計を行った.本研究では,CPUの主流となりつつあるマルチコアCPUを搭載した計算機(PCもしくはワークステーション)で構成される計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化に関する研究を行う.マルチコアCPUとは,プロセッサコアを複数持つCPUである.シングルコアのCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタとは異なり,各計算機に複数のプロセッサコアが存在するため,従来の計算機クラスタにおける頻出系列パターン抽出処理の並列化に関する技術をそのまま適用するだけでは,計算機資源を十分に活用することができない.そこで,本研究では,マルチコアCPUを搭載した計算機で構成される計算機クラスタの特徴を考慮した頻出系列パターン抽出処理の並列化手法の開発を目指す.平成21年度は,頻出系列パターン抽出処理の中でも,類似する部分文字列からの汎化配列パターンを抽出する手法について,マルチコア計算機クラスタ上での並列化を行った.マルチコア計算機上で効率的に汎化配列パターンを抽出するために平成20年度に検討した既存の分散型ワーカモデルを改良した並列化モデルを用いた.改良した並列化モデルは,(1)マスタ内部に複数のワーカスレッドを持つ,(2)ワーカに2種類の異なるタスクプールを配置する,(3)ワーカスレッド間とワーカ間とで階層的に分けてキャッシュベースのランダムタスク・ステイル法によって負荷分散を図るという特徴を持っている.評価実験の結果,提案する並列化モデルの有効性を示すことができた.
結晶欠陥マネジメントを利用したバルク結晶の新規高品質化、高歩留まり技術の開発

太陽電池材料で用いられる大容量の結晶シリコンにおいて、粒界や転位などの欠陥は不純物のトラップといった悪影響を与えるためその低減が必要であった。本研究では、種結晶の方位を制御し欠陥を結晶端部に局在させることで、マイナスの性質をプラスの効果として利用する新規手法の検討を試みた。始めに欠陥分布を制御するため、転位の発生メカニズムと発生した転位をブロックする手法を調査した。その結果、異なる方位の種結晶を組み合わせ、粒界構造を設計することが有用であることを示した。そして欠陥を結晶端部に局在させることで、そこで発生した転位が中心部の不純物をトラップしその他大部分の結晶品質が向上することを示した。本研究は太陽電池用のSi結晶の高品質、低コスト化のために、構造をデザインした欠陥層を任意の場所に発生させる欠陥マニピュレーションと、その欠陥をプラスの効果として利用する機能性欠陥層を組み合わせた新規成長法の有用性を示すことを目的とする。機能性欠陥層とは、高密度転位層の両端に転位をブロックする粒界を作製することで局所的に高濃度な欠陥を有した領域である。この機能性欠陥層は不純物のトラップや応力緩和の効果が期待でき、それ以外の部分において低転位、低不純物な高品質Siインゴットが期待できる。本年度は、機能性欠陥層の作製に関し、人工粒界からの欠陥発生に関して研究を進めた。本研究で提案する機能性粒界の作製には、種結晶の方位をデザインし、構造を制御した粒界からの転位の発生やブロックを利用する。この点に関しては、粒界からの転位発生メカニズム解明を元に、転位を効率的に発生させる粒界構造、成長条件の解明が必要である。発生した転位を効果的にブロックする粒界の構造を明らかにし、極めて狭い範囲に高密度の欠陥層を導入する技術の確立を試みた。さらに、欠陥での不純物トラップの効果最大化に対して、欠陥種と熱処理条件の関係を調べた。欠陥の種類は、高密度転位、対応粒界、ランダム粒界の3種類を人工的に作製した。また、熱処理は析出物の起こりやすい600°C付近について調査を行った。人工粒界からの転位発生に関しては、粒界エネルギー、理想粒界からの角度ズレが転位クラスターの発生に起因することを確認した。人工的に作製した粒界は、種結晶の加工時や結晶成長前の設置時に目的の方位から必ず1°以下程度のズレが発生してしまう。本実験では、ランダム粒界、Σ5粒界、Σ3粒界、小角粒界について転位クラスターの発生頻度を比較した。その結果、粒界エネルギーが高いランダム粒界からの転位発生は観察されなかったが、粒界エネルギーが低いΣ3や小角粒界から高密度転位の集合体である転位クラスターが発生した。この転位は周期的に並ぶことで微小角度結晶方位がずれること、および人工粒界には微小角度のズレが存在することから、転位の発生は微小角度ズレにより発生した粒界エネルギー増加を緩和するために小角粒界として多数の転位が導入したと考えられる。粒界エネルギーの小さなΣ3粒界などは微小角度ズレによりそのエネルギーが大きく増加してしまうため、転位によるズレ緩和が起こりやすかったと考える。不純物の析出と、欠陥種の関係については、上記様々な粒界を作製したインゴットに関して鉄濃度分布を調べた。その結果、高密度転位において単結晶部の約9倍高濃度の鉄濃度となることを観察した。さらに、その周辺部では他の部分よりも少数キャリアライフタイムが向上したことを確認した。このライフタイムの向上は、欠陥での不純物トラップの結果と考えられ、本研究で提案する手法の優位性を示す結果である。また、熱処理条件についても検討を行い、600°C付近での熱処理が鉄の析出物形成に効果的であることが示された。これらの知見をインゴット成長に取り入れることで、欠陥層での不純物ゲッタリング効果を向上させる。太陽電池用の結晶シリコンインゴットの低コスト、高品質化のために、高密度欠陥層をインゴット端の極一部に意図的に導入することで、その他の部分の高品質化を図るSeed Manipulation for Artificially Controlled Defect Technique(SMART法)の実証を目的とした。欠陥層の制御には、方位とサイズを制御した複合種結晶を用い粒界からの高密度転位の発生と粒界による転位のブロック機能を利用する独自の手法を試みた。まず始めに粒界からの転位発生メカニズムを調査しSMART法実現のための基礎的知見を調べ、その後効果の実証を試みた。その結果、ランダム粒界からは転位の発生が見られず、さらに他の場所で発生した転位がブロックされることが分かった。一方、人工的に作製した低Σ値粒界からは成長開始直後に転位が発生し、その後成長に従い増殖することが分かった。したがって、高密度の欠陥層を局所的に作製するには、低Σ値粒界の両端にランダム粒界を配した複合種結晶を利用すればよいことが分かった。上記の知見を取り入れ、直方体のインゴットの四隅に複合種結晶を配置し結晶成長を行った。その結果、狙い通りに欠陥層内の低Σ値粒界から高密度の転位が発生し、両端のランダム粒界でブロックされ、局所的に高密度の欠陥領域を作製することに成功した。さらに、600°Cにおいてアニールを行うことで、高密度の欠陥領域に不純物が偏析し、その他の領域の電気的特性が向上することが分かった。

以上のことより、本研究で提案するSMART法は欠陥分布を意図的に制御し、欠陥をプラスの機能として利用することで高品質なシリコンインゴットの作製に有用であることを示した。本手法は現在普及している一般的な結晶成長炉で応用可能であるため、技術移管をすることで、より低コストで高品質な太陽電池の実現に寄与すると考える。太陽電池材料で用いられる大容量の結晶シリコンにおいて、粒界や転位などの欠陥は不純物のトラップといった悪影響を与えるためその低減が必要であった。本研究では、種結晶の方位を制御し欠陥を結晶端部に局在させることで、マイナスの性質をプラスの効果として利用する新規手法の検討を試みた。始めに欠陥分布を制御するため、転位の発生メカニズムと発生した転位をブロックする手法を調査した。その結果、異なる方位の種結晶を組み合わせ、粒界構造を設計することが有用であることを示した。そして欠陥を結晶端部に局在させることで、そこで発生した転位が中心部の不純物をトラップしその他大部分の結晶品質が向上することを示した。これまでの研究により、機能性欠陥層の効果的な作製手法と、その欠陥層における不純物トラップの熱処理条件を明らかにした。本年度はこれらの知見をインゴット成長に生かすことで本研究で提案する手法の優位性を示す。具体的な手法としては、一つのインゴットの片側を機能性欠陥層を作製したものとし、もう片方を従来の手法で作製する。結晶中の不純物量は、雰囲気ガスの流量、温度履歴、離ケイ剤の厚さ等が大きく影響し、これらの条件はインゴット間でバラつきが大きい。したがって、同一インゴット中で機能性欠陥層あり、となしの領域を比べることでより正確な評価が可能である。また、作製したインゴットを太陽電池へと加工しデバイス特性がどの程度向上するかを定量的に調べる。デバイスの作製には、インゴットをウエハ状にスライス加工し、その後洗浄、および、リンゲッタリングを行う。その後、pn接合形成、透明導電膜成膜、裏面、表面電極形成を行った最も簡便な構造において効果の実証を行う。結晶欠陥装置の移設費用として前倒しの予算を請求したが、移設元の建屋の状況により当該年度での実行が不可能となった。したがって、当初の予定通りの執行計画を元に予算を使用した。前倒し予算を使用していない状況であるので、研究開始当初の計画で研究を遂行する。
中部日本における最終氷期後半の新たな植物群垂直分布像と現在への変遷過程

地球温暖化が懸念されるなか,日本でも山岳中,上部の植物群を中心に分布域縮小や生物多様性の危機が予測されている.これに対処するには,最終氷期から現在への温暖化過程での植物群の挙動を具体的に明らかにする必要がある.本研究は,大型植物化石,花粉分析,地形・土壌形成,植生地理解析を総合して,中部日本における,最寒冷期を含む最終氷期後半の新たな植物群垂直分布像を実証的に構築し,現在に至る変遷過程をきめ細かく復元することを目的とする.栃木県宇都宮市中里のMIS3後半および最終氷期最寒冷期の花粉と大型植物遺体分析結果や,茨城県土浦市花室川の最終氷期最寒冷期の花粉と大型植物遺体分析結果から,低地にはバラモミ類からなる針葉樹湿生林やチョウセンゴヨウやカラマツが優占する針葉樹とナラ類・カバノキ属を含む落葉広葉樹の混交林,丘陵・山地帯には現在の針葉樹林と類似するトウヒ,シラビソ,コメツガからなる針葉樹林が分布していたことが明らかになった.山梨県勝沼市京戸川の最終氷期最寒冷期試料の大型植物遺体,花粉分析結果は,花粉群ではマツ属が優占し,ツガ属が多かった.最終氷期最寒冷期の東北地方南部から中部地方の針葉樹林でのツガ属出現率は,高標高域や斜面に近い場所で多く,最終氷期の分布立地は現在と同様であることが明らかになった.これらの成果からは,最終氷期には寒冷・乾燥気候下で大陸型の針葉樹林が広がっていたという従来の説とは異なり,現在の日本の冷温帯亜寒帯に分布する針葉樹林が地形に対応して配置していたことが明らかになった.大阪市立自然史博物館所蔵の三木茂大型植物遺体標本の年代測定と標本に付着した堆積物の花粉分析を行ったほか,長野県中部梓川上流部池尻湿原で機械ボーリングによって採取されたコア試料の炭素年代測定と大型植物遺体分析を行った.その結果,池尻湿原のコアの基底部の年代は約4600年前で,完新世後期の堆積開始期は,現在とほぼ同じ落葉広葉樹林が周囲に広がっていたことが明らかになった.地球温暖化が懸念されるなか,日本でも山岳中,上部の植物群を中心に分布域縮小や生物多様性の危機が予測されている.これに対処するには,最終氷期から現在への温暖化過程での植物群の挙動を具体的に明らかにする必要がある.本研究では,大型植物化石,花粉分析,地形・土壌形成,植生地理解析を総合して,中部日本における,最寒冷期を含む最終氷期後半の新たな植物群垂直分布像を実証的に構築し,現在に至る変遷過程をきめ細かく復元することを目的とする.さらに「最終氷期最寒冷期でも低地・低山帯には針葉樹湿生林や針葉樹・落葉広葉樹混交林,山地帯には現在の針葉樹林と類似する疎林が分布し,後氷期には立地ごとに独自の変遷を経て現在に至った」との,全く新しい植生変遷像を提示する.平成26年度には,中部日本とその周辺を中心に,魚沼丘陵,戸隠山周辺,関東山地御坂山地のフィールドで露頭調査を行い,大型植物化石と花粉試料の採取を行うとともに,周辺地域の地形および地層の調査を行った.さらに,露頭調査のフィールド周辺で現生調査を行った.これまでの野外調査で試料採取を行った宇都宮市中里や土浦市花室川,大台町薗川等の最終氷期最寒冷期の化石群について,花粉・大型植物化石試料の数を増やし,AMS法によるより詳細な年代測定を行った.この結果,関東地方から東海地方の低地域と山地帯では針葉樹林の種組成が異なっており,山地帯斜面にはトウヒ,シラビソ,コメツガ,ダケカンバを中心とする現在の針葉樹林と類似する植生が分布し,低地域のチョウセンゴヨウ,トウヒ属バラモミ節が優占する森林とは組成が異なっていたことが明らかになった.地球温暖化が懸念されるなか,日本でも山岳中,上部の植物群を中心に分布域縮小や生物多様性の危機が予測されている.これに対処するには,最終氷期から現在への温暖化過程での植物群の挙動を具体的に明らかにする必要がある.本研究は,大型植物化石,花粉分析,地形・土壌形成,植生地理解析を総合して,中部日本における,最寒冷期を含む最終氷期後半の新たな植物群垂直分布像を実証的に構築し,現在に至る変遷過程をきめ細かく復元することを目的とする.栃木県宇都宮市中里のMIS3後半および最終氷期最寒冷期の花粉と大型植物遺体分析結果や,茨城県土浦市花室川の最終氷期最寒冷期の花粉と大型植物遺体分析結果から,低地にはバラモミ類からなる針葉樹湿生林やチョウセンゴヨウやカラマツが優占する針葉樹とナラ類・カバノキ属を含む落葉広葉樹の混交林,丘陵・山地帯には現在の針葉樹林と類似するトウヒ,シラビソ,コメツガからなる針葉樹林が分布していたことが明らかになった.

山梨県勝沼市京戸川の最終氷期最寒冷期試料の大型植物遺体,花粉分析結果は,花粉群ではマツ属が優占し,ツガ属が多かった.最終氷期最寒冷期の東北地方南部から中部地方の針葉樹林でのツガ属出現率は,高標高域や斜面に近い場所で多く,最終氷期の分布立地は現在と同様であることが明らかになった.これらの成果からは,最終氷期には寒冷・乾燥気候下で大陸型の針葉樹林が広がっていたという従来の説とは異なり,現在の日本の冷温帯亜寒帯に分布する針葉樹林が地形に対応して配置していたことが明らかになった.大阪市立自然史博物館所蔵の三木茂大型植物遺体標本の年代測定と標本に付着した堆積物の花粉分析を行ったほか,長野県中部梓川上流部池尻湿原で機械ボーリングによって採取されたコア試料の炭素年代測定と大型植物遺体分析を行った.その結果,池尻湿原のコアの基底部の年代は約4600年前で,完新世後期の堆積開始期は,現在とほぼ同じ落葉広葉樹林が周囲に広がっていたことが明らかになった.今年度はこれまで分析を行った資料の論文化にむけた整理を中心に行ったため,新たな地点でのフィールド調査は,甲府盆地周辺などに限定されたが,中部地方の植生の垂直分布の解明に向けたデータ整理を順調に行うことができた.長野県梓川流域の池尻湿原でのボーリング調査を平成27年度に延期したため,この地点での年代測定や化石分析は本年度に行うことができなかった.これまでの調査で蓄積した,日本各地の最終氷期最寒冷期以降の植物化石・地形調査結果の整理と論文化を中心に,研究成果の公表をめざす.中部日本での植物化石資料はかなり蓄積されてきているので,27年度以降は北海道や,四国・九州にも植物化石データの収集の範囲を広げ,中部日本との比較を行う.平成26年度に予定していた池尻湿原でのボーリング調査を27年度に延期することになったため,それに伴う年代測定費等の諸経費を平成27年度に持ち越して執行することになった.平成27年度には池尻湿原のボーリング調査に伴う放射性年代測定委託費や分析に伴う諸経費を支出するとともに,平成26年度に行った調査結果に伴う,年代測定や論文作成費に主に使用する.
場所・物質・人の関係性に注目した知の形成に関する地理学史研究

本研究課題は、社会的経験・個人的経験と地理学知の形成・流通・実践について検討することを目的としている。初年度にあたる2017年度の方針を引き継ぎ、3つのチームにわけて個別の研究課題について実施する一方で、研究集会を開催して全体としての議論の進展をはかった。「身体・語り・思想系研究」チームにおいては、松山棟庵訳述『地学事始』の検討、地理学者が語る地理学者としての経験についての探求、文人ネットワークから近世後期の地誌編成を考察するなど、研究者個人に着目した地理的知の形成史についての研究をすすめた。「物質・空間系研究」チームにおいては、表象・物質両面から日本における「豊かさ幻想」を論じるほか、視覚イメージに関する文化・社会・歴史地理学的研究を展開した。「社会・実践系研究」チームにおいては、身体と生政治についての議論を深め、オリンピックに代表されるメガイベントを契機に世界で起きていることをプラネタリー・ジェントリフィケーションという概念で捉えなおそうとした。以上の研究を中心に、12月に開催した全体集会で意見交換を行った。個々の研究事例にもとづき、場所・物質・人(身体)が関係しあうプロセスとして地理思想を探求しその有り様に迫る道筋をつけることができたといえる。これらの成果は、『空間・社会・地理思想』22号として2019年3月に出版したほか、The International Geographical Union Regional Conferenceなど国際学会を中心とした口頭発表や論文・著書において発表した。2017年度の成果を踏まえ、3つの研究チームを中心に、個人および共通の研究課題について、おおむね研究計画通りに進展させることができ、国内内外でその成果について発表することができた。とりわけ、2018年度には、ケベックと大邱で開催された国際学会に参加し、地理学史コミッションによるセッションなどでその成果を発表することができた。また、全体での研究集会などでの情報交換・ディスカッションを通して、本研究課題の大きな目的を意識し、その中に、個別の研究実践を位置づけることができた。今後は、3つの研究チームに分かれた行っていた研究内容を総合し、まとめと展望をおこなうことに集中する一方、進捗状況が遅れ気味な地理学者へのインタビュー調査についても引き続き実施する。さらに、3年間の研究成果をこれまで同様『空間・社会・地理思想』誌だけでなく、英文報告書刊行によって公表する。これらを踏まえ、地理思想研究の次のステップについても展望する。初年度にあたる2017年度は、3つのチームにわけて個別の研究課題について実施する一方で、研究集会を開催して全体としての議論の進展をはかった。「身体・語り・思想系研究」チームにおいては、女性(画家や移民など)と地理的知の形成に関する研究、日本社会と地政学の興隆に関する研究、個人的経験に基づく地理学史に関する研究を行った。また、成果は未発表であるが、地理学者へのインタビュー調査にも着手した。「物質・空間系研究」チームにおいては、特に、ホームなる場所に着目し、戦後日本におけるアメリカ的なるライフスタイルへの賞賛についての具体的な研究やセクシュアリティに重点をおいた総説的研究を実施し、物資、表象の両側面から検討・思考することの重要性を明らかにした。「社会・実践系研究」チームにおいては、都市への権利をめぐる抵抗運動、環境権・生存権をめぐる運動を中心に、事例研究や重要文献の翻訳・解題を行った。2017年度には、個々の研究事例にもとづき、場所・物質・人(身体)が関係しあうプロセスとして地理思想を探求しその有り様に迫る道筋をつけることができたといえる。これらの成果は、『空間・社会・地理思想』21号として2018年3月に出版したほか、口頭発表や雑誌論文として公開した。3つの研究チームを中心に、個人および共通の研究課題について、おおむね研究計画通りに進展させることができ、国内内外でその成果について発表することができた。研究を進めることができた。

これらの成果は、『空間・社会・地理思想』22号として2019年3月に出版したほか、The International Geographical Union Regional Conferenceなど国際学会を中心とした口頭発表や論文・著書において発表した。2017年度の成果を踏まえ、3つの研究チームを中心に、個人および共通の研究課題について、おおむね研究計画通りに進展させることができ、国内内外でその成果について発表することができた。とりわけ、2018年度には、ケベックと大邱で開催された国際学会に参加し、地理学史コミッションによるセッションなどでその成果を発表することができた。また、全体での研究集会などでの情報交換・ディスカッションを通して、本研究課題の大きな目的を意識し、その中に、個別の研究実践を位置づけることができた。昨年度同様、前述した目的を達成するために、3つの研究チームに分かれて研究を遂行する。身体・語り・思想系研究」では、身体的個人的経験と学知の形成・流通について、個人の研究テーマを発展させる。「物質・空間系研究」では、物質性から地理思想を再考する可能性を引き続き探る。また、これら2つの研究チームは、合同して、ライフヒストリーや知の形成にかかわる物質や技術に重点をおき、地理学者へのインタビューを行い、記録を作成する。「社会・実践系研究」では、本年度、翻訳特集「プラネタリー・アーバニゼーション」で得た成果も踏まえ、都市への権利、抵抗運動とオルタナティブな思想についてさらなる検討を進める。今後は、3つの研究チームに分かれた行っていた研究内容を総合し、まとめと展望をおこなうことに集中する一方、進捗状況が遅れ気味な地理学者へのインタビュー調査についても引き続き実施する。さらに、3年間の研究成果をこれまで同様『空間・社会・地理思想』誌だけでなく、英文報告書刊行によって公表する。これらを踏まえ、地理思想研究の次のステップについても展望する。
P53遺伝子異常を伴わないヒト白血病における細胞周期制御機構の障害に関する研究

p53遺伝子が野生型で細胞周期制御機構に異常を生じている細胞株を4株同定した。この内一株ではFuncticnal assay for separ atedallele in yeast(FASAY)によりp53変異が陽性であることが示され、合計3株となった。これらの細胞株における放射線照射後のp53の蓄積、p21の転写活性は正常細胞と同程度であった。p21の発現量が正常であったことからcyclin E/CDK2のヒストンH1キナーゼ活性を検定してみると極度の低下が認められた。細胞周期制御蛋白の発現レベルを比べてみるとcyclin Eの発現レベルがこれらの株では極端に低下していた。これと相関してCDK2は非リン酸化型(不活化型)がリン酸化型に比べて多く見られた。またRb蛋白もウエスタン法で見るかぎり正常であった。これらの結果から総合すると細胞周期は少なくとも停止する方向に向かっていると考えられたが、それにもかかわらず細胞周期は進行する。この理由としては細胞周期制御機構の破綻がp53経路の上流というよりも下流でしかもcyclin/CDKよりもさらに下流において障害されている可能性が示唆された。E2Fやmyc,mybの機能障害が関与している可能性が示唆され、現在解析中である。
次世代超高密度デバイス用極薄絶縁膜の開発

超微細MOS素子の実現に必要な絶縁膜プロセスを完成させるため、シンクロトロ放射光を用いた超高分解能分光法と電気測定手段とを統合的に使用することにより各種絶縁膜(酸化膜、酸化窒化膜、窒化膜)の界面特性と信頼性の解析を行うことを目的とする。まず、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設に新しい高分解能ビームラインBL-1Cを設計建設し、分解能16000を達成し、角度分解光電子分光システムを設置してSi表面からの光電子分光測定を70meV分解能で2分以下の短時間で測定可能にした。このシステムを用いてSi表面初期酸化過程を調べ、熱酸化膜ではSiO2/Si界面に3原予層のsuboxideからなる界面遷移層が形成されていることを見出した。また、室温酸化膜では界面1層目にSi+,Si2+が存在し、Si3+,Si4+はその上に2次元島状に広がることを見出した。また、低温酸化ではprecursor状態で吸着した酸素分子が温度上昇とともにSi原子のbackbondに侵入して酸化が進行することを見出した。さらに、NOガスで急速熱窒化させた2nm厚さの酸窒化膜の解析を光電子分光による行い、界面窒素原子の化学結合状態を解明した。次に、X線照射時間依存性を利用した非接触酸化膜トラップ濃度定量法を考案し、化学酸化膜、熱酸化膜、酸窒化膜に対して適用したところ、化学酸化膜では10^910^10cm^-2の正孔トラップが存在し、その密度は酸化膜中水素濃度と比例関係にあることを見出した。これは、Si-H結合が正孔ドラップの原因であるという理論計算結果を裏付ける結果である。また、リーク電流が少ない酸窒化膜では正孔トラップも少ないという結果になった。さらに、これら欠陥の起因を解明するため、キャパシタンスXAFS法、および放射光DLTS法を新しく開発し、代表的窒化膜であるGaN膜の欠陥を解析した。すなわち、GaN膜にショットキー電極を堆積し、GaK吸収端の放射光をパルス状に照射してその過渡応答を測定する方法で、基板温度を変化させて緩和応答時間を調べて(深い)欠陥準位のエネルギーを求めたところ、0.9eVとなり、ルミネッセンスの値と良い一致を見た。この欠陥はGa vacancyであると思わ、この手法がゲート絶縁膜に適用出来る見通しを得た。本研究は、シンクロトロン放射光分光測定と電気測定という異なる分野の新しい測定手法を統合的に用いることによって各種プロセスで作製した極薄絶縁膜の界面特性とその信頼性を評価し、21世紀の超微細MOS素子の実現に必要な絶縁膜プロセスを完成させることを目的とする。平成10年度では高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所において超高分解能軟X線/VUVビームラインを建設し、分解能16,000という単色光の利用を可能にした。このエンドステーションにMBE装置、プラズマ酸化/窒化装置と組み合わせた角度分解光電子分光装置を設置し、まず金標準試料を用いて全分解能を評価し、低温10Kにおいて分解能が20meVで光電子分光測定が可能であることを実証した。次に、SiO2薄膜(20Å)とSi基板界面に偏析したリン原子の深さ方向分布測定を行った。

さらに、偏析不純物のサイトを決定するため、EXAFS、光電子分光、および密度汎関数法バンド計算(3次元周期ポテンシャル)を行い、tetrahedral位置が安定であることを見出した。一方、各種溶液(塩酸、硝酸、硫酸)で形成したSi酸化膜中の正孔トラップを評価する手法を新たに開発した。これはX線光電子分光ピークの時間経過を解析する手法で、硫酸酸化膜の正孔トラップが約10^9cm^<-2>と最小であること、および赤外吸収で求めたSiH2濃度とよく対応することを見出した。平成11年度は放射光ビームラインに電気特性測定装置を設置して、放射光励起の新しい電気特性評価法の開発を目指す。次世代ULSI用極薄絶縁膜を開発するため、まず放射光光電子分光を用いたSi表面の高分解能解析を行った。分解能16,000という放射光ビームラインBL-1Cを建設し、角度分解光電子分光装置を設置して清浄Si表面からの光電子スペクトルを測定したところ、電荷密度が異なる7つのSi表面原子成分に分かれることを初めて見出した。次にSi(100)清浄表面に酸素ガスを露出し、Si2p光電子スペクトルを測定し、Bulk Si状態の主ピークの他に、Si^+,Si^<2+>,Si^<3+>,Si^<4+>状態、および、α、β状態が存在することが判った。この化学状態の光電子強度深さ分布から、界面遷移層が3層存在することを見出した。さらに、Si(100)表面酸化膜からの光電子解析スペクトルを測定し、Si^+,Si^<2+>,Si^<3+>,Si^<4+>状態を区別した形のSi最近接原子間距離が求まることを示した。次に、極薄絶縁膜として必要な硼素突き抜け現象防止、リーク電流減少を満たす候補として注目されているSi酸窒化膜の形成過程を解析した。Si(100)清浄表面にNOガスで形成したSi酸窒化膜はほとんどが酸化膜と同じ構造であったが、一部N2p,N2s状態と考えられるピークが存在することを明らかにした。一方、Si基板上の極薄酸化膜のキャリアトラップ密度、トラップ速度などを調べるため、非接触で解析する手法XPS時間依存測定法を新しく開発した。3種類の化学酸化膜に適用し、飽和値からPoisson方程式を用いて極薄酸化膜中電荷トラップ量を計算した結果、膜中Si-H結合量と正孔トラップは良い相関を示すことが判った。また、通常の熱酸化膜と酸窒化膜に適用したところ、熱酸化膜では約0.3eVものバンドベンドが観察(正孔トラップ密度:1×10^<10>cm^<-2>に相当)されるのに対して、酸窒化膜ではほとんど変化がないことを見出した。超微細MOS素子の実現に必要な絶縁膜プロセスを完成させるため、シンクロトロ放射光を用いた超高分解能分光法と電気測定手段とを統合的に使用することにより各種絶縁膜(酸化膜、酸化窒化膜、窒化膜)の界面特性と信頼性の解析を行うことを目的とする。まず、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設に新しい高分解能ビームラインBL-1Cを設計建設し、分解能16000を達成し、角度分解光電子分光システムを設置してSi表面からの光電子分光測定を70meV分解能で2分以下の短時間で測定可能にした。このシステムを用いてSi表面初期酸化過程を調べ、熱酸化膜ではSiO2/Si界面に3原子層のsuboxideからなる界面遷移層が形成されていることを見出した。
障害者の人間的自立に関する研究(生活困難の克服と生活援助課題をめぐって)

1、1970年4月から1992年3月までの、島根県の障害者福祉行政及びそれに関連する分野(障害児教育、職業リハビリテーション)に関する資料を収集し、関連年表を作成した。2、島根県及び鳥取県内の障害者作業所の運営と通所者の実態を明らかにするため、全施設、全通所を対象に実態調査を行ない、報告書を作成した。3、松江市内に在住していた17名の障害者への面接調査及びその家族へのヒアリングを行ない、1970年から1993年までの教育・労働・医療・福祉の保障経過を明らかにし、障害者の人間的自立に関して必要となる条件について検討した。4、17名の内5名はすでに死亡しており、そのいずれもが、教育、医療福祉保障を得ることなく死去していることが明らかになった。障害者の人間的自立における行政支援の必要性が確認された。5、追跡調査の柱立てを、(1)居住の場、(2)課業の場、(3)地域活動の場の三つの場の保障を実施することにより、「人間的自立の構造」に関して検討を加えることができた。6、今後、グループディスカッションを重ねることにより、障害者と家族のセルフヘルプグループの育成を行ない、自立にかかる自助努力に関する検討を加えてゆきたい。
マウスの脳におけるSPIG1の果たす役割

平成30年度においては、SPIG1がBDNFシグナルを介して嫌悪記憶の消去学習を調節していることの実証を行った。Spig1遺伝子欠損マウスは、モリス式水迷路学習や恐怖条件付け学習においては、野生型マウスと同様の学習能力を示すが、嫌悪記憶の消去学習のみが促進していることを見出した。この表現型がBDNFシグナルを介するものかを明らかにするために、嫌悪記憶の形成後に、anti-BDNF抗体をマウスの脳室内に注入した。その結果、嫌悪記憶が一時的に回復することが判明した。これまでに、多電極アレイ法を用いた予備的解析において、Spig1遺伝子欠損マウスの海馬CA1領域で長期増強(LTP)が亢進している知見を得ていた。その確証を得るために小松由紀夫先生(名古屋大学名誉教授)の協力を得てSpig1遺伝子欠損マウスの電気生理学的解析を行った。Spig1遺伝子欠損マウスの海馬スライスにおけるシナプス伝達効率を調べた結果、Spig1遺伝子欠損マウスでは、野生型マウスに比べてLTPが亢進していることがわかった。さらに、BDNFの働きを抑える遮断抗体(anti-BDNF抗体)の添加によって、Spig1遺伝子欠損マウスで見られたLTPの亢進は、抑制された。これらの結果から、SPIG1は、BDNFシグナルを通して記憶の消去に関わることが示された。以上の研究成果を論文としてまとめ、発表した。
中高生のスマートフォン利用の実態調査及び教材づくりについての研究

本研究では、寝屋川市中学生サミット(中学生)、猪名川スマホサミット(高校生)、大阪スマホサミット(小中高校生)、岡山スマホサミット(中学生)等において、子どもたち自身による、スマートフォン問題への対応に取り組んだ。複数の地域の実践に数触ったことで、それぞれの地域で、課題解決について子どもたち自身の視点を活かしたが、多くの知見が得られた。まず、子どもたち自身が課題解決に取り組むためには、自分たちの所属集団の状況についてのデータが必要である。今回は、それぞれの課題意識に応じたアンケート調査を実施し、筆者らが集計、分析等の任に当たった。より子どもたちがわかりやすい形で提示することで子どもたちの活動が活性化した。次に、課題が明確になったら、それぞれについて子どもたち自身の対策を考えさせたが、今回子どもたちは、「啓発動画づくり」「ポスターコンクール」「アプリ制作」等、課題をできるだけ多くの人によくわかる形で啓発できることを望んだが、それぞれが自分たちの集団の年少者に対する啓発活動を目標に設定した。「スマホの問題はデリケートすぎて、仲間へ投げかけるのは難しい。まず小学生から」は猪名川の高校生の発言だが、今の子どもたちを取り巻く、スマホ問題を象徴的に表現している。彼らは、実際に自分たちで台本を書いて作った啓発動画を使って、小中学生への啓発活動に取り組んでいるが、小中学生の反応も良好である。「お兄さん、お姉さんに教えてもらってよくわかった」は小学2年生の感想だが、今後の糧になる言葉であり、サミットの有用性が示されたと感じている。今後の課題としては、地域の広がりだろう。問題は多様化、低年齢化しているので、サミットの成果を考えると多くの場所での開催が急務だと考えるが、スマホの問題は、教師がよくわかっていない場合が多く、スマホサミット開催へのハードルが高い。教師への支援がまず必要だ。
血栓症モデルにおける血栓形成部末梢の血管内皮機能障害に対する細胞接着分子の役割

動脈硬化部の粥腫の損傷に引き続く、血小板粘着・凝集による冠動脈血栓形成により急性冠症候群は発症する。本症候群における冠動脈血栓形成部末梢の血管調節機能障害が臨床的にも認められるが、その機序は明らかでない。我々は、血管内皮障害を起した冠狭窄部の活性化血小板により冠血流が周期的に閉塞と自然再灌流を繰り返す(cyclic flow variations:CFVs)犬急性冠症候群モデルにおいて、血小板P-selectinと白血球SLe^X糖鎖の相互作用が血栓形成に関与している事を明らかにした。今回、我々はさらに、急性冠症候群モデルにおける血小板-白血球の細胞接着分子機構を介した相互作用が、冠狭窄部より末梢の冠動脈を障害させ得るのかどうかを検討した。犬冠動脈に内膜傷害と狭窄を施し、CFVsを作製した。一定時間CFVs観察後、冠動脈を摘出した。CFVs80分後の冠動脈血栓形成部末梢において、血管内皮機能障害、走査電顕では内皮細胞の表面不整、連続性の消失および白血球の内皮細胞への接着像、免疫組織学的検討では内皮細胞表面のP-セレクチン発現の増加を認めた。さらに、Northern hybridization法では虚血領域におけるP-selectin mRNAが非虚血領域に比し有意に増加していた。CFVsに無効量の抗P-セレクチン中和抗体(PB1.3)およびSLe^X誘導体(SLe^X-OS)投与により冠動脈血栓形成部末梢の血管内皮機能は保持された。CFVsに無効量のSLe^X-OS投与により冠動脈血栓形成部末梢の形態学的および免疫学的異常の改善が認められた。以上より、血管内皮P-selectinと白血球SLe^X糖鎖の相互作用が血栓形成部末梢の血管内皮障害に重要な役割を果たしている事が示唆された。一定時間CFVs観察後、冠動脈を摘出し、血管張力測定装置を用いて冠動脈の内皮依存性および非依存性血管弛緩薬に対する濃度依存性弛緩反応を検討した。CFVs20分後の冠動脈血栓形成部末梢の血管内皮機能は保持されていたが、CFVs80分後では末梢部の血管内皮機能は障害されていた。CFVsに無効量の抗P-セレクチン中和抗体(PB1.3)およびSLe^X誘導体(SLe^X-OS)投与によりCFVs80分後の末梢部の血管内皮機能は保持された。以上より、血管内皮P-selectinと白血球SLex糖鎖の相互作用が血栓形成部末梢の血管内皮障害に重要な役割を果たしている事が示唆された。現在我々はさらに、冠動脈の形態学的および免疫組織学的検討を行い血管内皮P-selectin発現の程度を検討している。
RNA千渉技術を用いたヒト胎盤関門評価系における薬物透過機構の実証的解析

先の研究で発現、機能が確認されたヒト胎盤系での各種トランスポーターについて検討を進めるために、small interfering RNA(siRNA)発現ファイバー改変Adベクターを構築し、in vitroヒト胎盤関門評価系を用いて個別遺伝子の実証的機能解析を試みた。siRNA発現アデノウイルスの構築とその評価として、培養脂肪細胞である3T3-L1細胞のPPARγ遺伝子を標的としたsiRNA発現カセットを挿入した改変型Adベクターを作製し、その有用性を評価した。用いたsiRNA発現カセットはH1プロモーターを用い、インテグリン、ヘパラン硫酸に指向性を持つ改変型Adベクターに挿入した。3T3-L1細胞はAd受容体であるCARを発現しておらず、従来型ベクターではほとんど遺伝子導入が得られなかったが、改変型ベクターを用いることで高い遺伝子発現効率が達成可能であった。つぎに、分化型ヒト絨毛上皮細胞への効率的遺伝子導入方法の確立を検討した。ヒト胎盤関門評価系における薬物透過機構の実証的解析のためにはシンシチオトロホブラストを用いた検討が必要であると考えられる。ヒト絨毛上皮癌由来BeWo細胞に分化誘導剤としてforskolinを作用させ、シンシチオトロホブラスト様細胞を作製し、我々らが開発したインテグリン指向性Adベクターの有用性を評価した。その結果、インテグリン指向性Adベクターは分化型ヒト絨毛上皮癌由来BeWo細胞においても、効率的な遺伝子導入が可能であり、従来型Adベクターの6倍以上の遺伝子発現が得られた。また、インテグリン指向性Adベクターにおいて、ほぼ100%の分化型ヒト絨毛上皮癌由来BeWo細胞に遺伝子導入可能であることが示された。開発したファイバー改変型Adベクターが、in vitroヒト胎盤関門評価系への遺伝子導入に適していただけでなく、分化型ヒト胎盤細胞へも効率的に遺伝子導入可能なことが新たに示された。さらに、これら改変型AdベクターにsiRNA発現カセットを搭載させることで、標的細胞での目的遺伝子を効率的に減少させることが可能であることを示した。一方、in vitroヒト胎盤関門評価系においてsiRNA発現をコントロールするため、胎盤細胞に適したポリメラーゼII系のプロモーターの検索を行い、最適な遺伝子発現コンポーネントを見出すことにも成功した。siRNA発現ファイバー改変Adベクターの構築に成功し、これらベクターが胎盤細胞に遺伝子導入可能であることを明らかとしたことから、今後in vitroヒト胎盤関門評価系を用いた各種トランスポーターの実証的機能解析を意欲的に進める予定である。本年度は、ファイバー改変型アデノウイルス(Ad)ベクターに搭載可能なsiRNA発現カセットの構築および最適化を行った。siRNA発現カセットの構築は国立医薬品食品衛生研究所水口裕之博士(現、医薬基盤研究所)との共同研究により開発してきたin vitro ligation法を用いており、siRNA発現カセットを構築した後、簡便にsiRNA発現Adベクターが作成可能となっている。siRNA