hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パネルデータ・回顧データに基づく教育効果・発達過程の計量分析

本研究では主としてJLPS(東大社研パネル調査)やSSM(社会階層と社会移動に関する調査)のパネルデータ・回顧データを用い、個人内変化や因果効果の推定について検討を深めてきた。発表の成果として重要なのは2つある。1つは傾向スコアを用いた、過去の学校外教育経験の進学行動に対する効果の分析であり日本教育社会学会の奨励賞を獲得した。パネルデータ分析を含めた『なぜ日本の公教育費は少ないのか』(勁草書房)では、サントリー学芸賞(政治・経済部門)を獲得した。以上により、パネルデータなど時間的変化を含むデータ分析の重要性を示すことができた。本年度は海外の学会において2度のパネル調査データを利用した学会発表を行った。まずWorld Congress of Comparative Education Society(WCCES)では政府の教育支出意識に関する国際比較をISSP(International Social Survey Program)における政府の役割調査によって行い、その理解を深めるために日本のパネルデータ分析を補強的に利用した。その結果、子どもの人口比が多いところでは教育費の政府支出が高いことを容認し、逆に政府の規模が大きいと教育費支出割合が高いことに否定的になりがちだが、日本の場合、政府の規模が小さいにもかかわらず教育の公共支出に否定的で、しかも子どもがいる人といない人の態度のギャップが大きいことが明らかになった。またInternational Sociological Associationの社会階層部会における発表では、教育システムとその後の労働市場におけるキャリアの関係性について台湾との比較を行った。全体としては日本の方が職場への定着率が高いものの、ジェンダーギャップは台湾の方が少ないことも明らかにされた。また教育達成における学校外教育の実質的な効果について、傾向スコアを用いた補正の分析を行い、その成果が『教育社会学研究』に公表された。その結果は、塾による「効果」はそれほど単純なものではなく、塾にもともと通う傾向のある層(高階層)とそうでない層(低階層)で、効果の現れ方が異なることが明らかにされた。特に最初のWCCESの成果を発展させたものの一部については、勁草書房から刊行される単著に収められている。原稿は概ね仕上がっており、次年度に公刊できる予定である。東京大学社会科学研究所で実施しているパネル調査(JLPS)の職歴データを用いて,職業から労働市場への移行に関する分析を行い,予定通り夏のISA RC28の会合(ヴァージニア大学)に参加して報告を行った。その際,学校経由の就職がその後の職場への定着に寄与するか,という学校経由の就職の因果効果を正確に確かめるため,傾向スコアを用いた調整を行った。その後,アメリカ社会学会にも参加し,教育社会学や統計分析に関する最新の方法に関する情報収集を行った。こうした傾向スコア分析を応用し,その有用性を主張するため,同じくJLPSのデータを用いて通塾や学校外教育のその後の進路選択に与える因果効果について検討した。それらはディスカッションペーパーにまとめられ,ブラッシュアップしたものを『教育社会学研究』に投稿し,採択されることが決まっている。近年,アメリカの社会学では,社会科学におけるCausal Inferenceの正確な推定が非常に強い関心をよんでおり,それに関する議論も盛んである。一方で日本ではそういった議論はあまりなされておらず,また推定技法も未熟であるといわざるを得ない。世界的な動向を紹介し,日本の現在の停滞した計量分析の状況を打破するために,ささやかながら貢献する成果を出せたものと考えている。また国際比較の視点を取り入れるため,2005年SSM調査の台湾データの職歴部分の変数を加工し,それを次年度の夏の学会で発表するように準備を始めている。その分析の初発の部分については,当該年度の2月に行われたシンポジウムにて,口頭で報告を行った。台湾の方が企業間移動が多くなる傾向があるが,それは台湾で日本以上に特に中等教育段階の学科編成と,労働市場との間に密接な制度的な関連性があることが明らかにされた。本年度は最終年度にあたるため、これまでのパネルデータや回顧式データを用いた分析の研究成果をいくつかの著作・論文にまとめたり、その成果を報告したりした。まず東京大学社会科学研究所で行っているJapanese Life Course Panel Survey (JLPS)を利用して、2007年以降の政治意識や政党支持に関するパネルデータ分析(hybrid model)を行ったものを、勁草書房から刊行した『なぜ日本の公教育費は少ないのか』の中に含めた。この著書は、第36回サントリー学芸賞(政治・経済部門)を受賞することとなり、本研究課題の中で最も重要な成果となった。また前年度刊行の教育社会学研究に発表した傾向スコアを用いた因果効果に関する分析は、日本教育社会学会奨励賞を受賞した。SSMやJLPSのデータを用いた分析は、学校から労働市場への移行、就職後の職業継続に関する生存分析の分析事例として、放送大学の『教育の社会学』(近藤博之・岩井八郎編)で触れて、こうした時系列の分析の重要性を訴えた。またSSMの台湾データとJLPSデータの職歴データから、両者の労働市場のあり方について比較分析を行ったものをペーパーにまとめた。

口頭報告としては、年度末のシンポジウムで潜在混合モデル(latent mixture model)を用いた分析事例を紹介したほか、海外の学会でトラッキングの効果について傾向スコア・マッチングを用いた分析を報告した。教育社会学当初予定していた海外の学会発表をこなした。またレフェリー論文も掲載されている。それ以外にも、本科研の成果を収めた単著の本の原稿もほぼ完成している。こうしたことから、順調に進展していると判断している。当初は初年度の海外学会については,余裕があれば発表し,基本的に情報収集,ということも考えていたが,分析が順調に進んだため,予定通り発表することができ,またアメリカ社会学会でも近年のアメリカの研究動向を学ぶことができたため,非常に有意義であった。またそれらをもとにしたペーパーの執筆や次の学会発表に向けての準備も順調に進んでおり,一部はすでに投稿済み,また海外学会発表についても既に2つの学会でアブストラクトがアクセプトされている。以上により,概ね順調に進展していると自己評価する。本年度の予定は、ほぼ仕上がりかけている単著の書籍を無事公刊すること、また夏に予定されているInternational Sociological Association (ISA)世界大会での発表を行い、その成果をできるだけ論文化してまとめることである。なお、この学会のアブストラクトは既にアクセプトされている。日程などで可能であれば、できればもう一度、海外での英語で学会発表を行い、論文化する作業に取り掛かりたい。すぐにということにはならないが、将来的にはこうした成果を英語の書籍にまとめるべく、作業に取り掛かりたい(海外の出版社とも交渉を開始する予定)。今年度は2回の学会報告を予定している。まず6月に開催されるWorld Congress of Comparative Education Society(ブエノスアイレス)では,教育意識や不平等意識に関するパネルデータ分析の結果を報告し,横断データだけから結論を導くことの問題点を指摘する。そして7月にはISA RC28の夏の会議(ブリズベン・クイーンズランド大学)では日本と台湾の職歴と教育歴の関係について,時系列データを用いた分析を行ったものを発表する。ここでは職歴の変化に教育が与える影響を,特に両者の教育制度の違いに注目して分析を行う。また昨年までに学会発表したものについては,ペーパーにまとめ投稿するなどといったことを考えている。国際比較については,現段階では台湾のデータのみを加工して分析しているが,これに韓国のデータを含めることや,別の国のデータ(アメリカなど)についても検討を行いたい。
日韓留学生交流から見る言語政策の可能性－東アジアにおける言語参照枠導入への取組

本研究の成果として、まず一点目は、地域研究・高等教育研究・言語政策研究の分野において、既存の理論や先行研究を考察し、日韓における英語による高等教育プログラム(EMIDP : English Medium Instruction Degree Program)を分析するための複層的な理論的枠組を提示したことである。EMIDPを国際関係理論の文脈で解釈・提示し、現在の東アジア高等教育国際化への視点(従属論)と変容過程(構成主義と「地域の創造」)の関連を明らかにした。また、インターネットによる量的調査を通して日韓の全大学におけるEMIDPの全容を明らかにし、すべてのEMIDPの属性やカリキュラム、在籍学生の国籍、日本語1韓国語学習要件などのデータ別に、形態分析と類型化(国内留学モデル、コスモポリタンクロスロードモデル、離層モデル)を行った。さらに、日韓における国家、EMIDP、留学生レベルでの分析を行い、国家レベルにおいては、英語教育政策、高等教育の国際化政策、各社会での英語言説の日韓分析を行った結果、高等教育政策の類似性(呼応性)と英語に関する社会的コンテクストの差異が明らかになった。次に高等教育機関レベルにおいては、各モデルの特徴や志向性を分析する中で、モデルの分布や位相に関する日韓比較を行い、日本や韓国で見られる多くのEMIDPは国内留学モデルで自国民のグローバル育成というナショナルな志向性を持ったプログラムが大多数であることを明らかにした。最後に、教職員・留学生への半構造化インタビュー(63名)とその分析を通し、EMIDPの様相や課題、周辺一中心構造に基づくネガティブな留学動機や留学生移動のアジア的周遊拠点としての役割、西洋(英語教育圏)的な教育方式や移動先国家の地域研究などへの期待と成果の齟齬など、複雑で複層的な志向性とジレンマを抱えていることから、英語+アジア言語の学びを実現するような地域的言語政策を高等教育の枠組の中で行うことを提言した。平成23年度までの研究の成果に加え、当初予定していた韓国および日本における研究調査を平成24年4月から7月の間にすべて完了し、それらの分析を踏まえた研究成果を博士論文としてまとめて同年9月に所属先の早稲田大学アジア太平洋研究科に提出し、同年11月に口頭審査に合格、平成25年3月に博士学位を取得した。ボスドクの研究の目的は大きく2つある。第一に、研究対象を中国と東南アジア(ASEAN諸国)に広げ、東アジア地域におけるEMIDPの形態や特色を明らかにすると同時に、北東アジア地域と東南アジア地域のEMIDP地域間比較によって類型化モデルを発展させ、東アジア地域のみならず、今後非英語圏でのEMIDP分析の指標となるような類型化(EMIDPの"東アジアモデル")とその特徴の整理を行う。第二に、上記のEMIDP分析の中から地域的な教育協力プログラムに注目し、これまでの研究の理論的枠組と分析フレームワークを基盤にEMIDPの教育効果と教育カルチャーの形成、EMIDPが果たす役割や課題点、今後の発展可能性について、よりミクロな視点で包括的かつ教育学的な実証研究を行う。研究目的(何を解明しようとしたのか)東アジアの中でも特に日本・韓国を研究対象とし、日韓留学生交流の質的変化とその要因を高等教育における媒介言語の役割に着目して明らかにする。本研究では特に、日韓で近年急増している、リーディング大学における英語による教育プログラムに着目し、それらの英語を媒介言語をした高等教育プログラムがそれぞれの国家的コンテクストの中でどのような意味を持っているのか、高等教育機関における位置づけ、英語でのプログラムに留学するアジアからの学生に対する文化・社会的インパクトなどを明らかにする。研究方法(どのような方法で研究を進めたか)、および研究成果(成果としてどのようなことが明らかになったのか)今年度の前半は、特に先行研究に関する文献調査を重点的に行った。高等教育における潮流、言語に関する概念の整理、東アジアにおける言語問題の概観、および言語問題における従属論・ポストコロニアリズムとの関連中心に研究を行った。文献では、東南アジア教育大臣機構のRELC(地域言語センター)が発行しているRELC Journal、World Englishes、International Higher Educationなどのジャーナルの中から、媒介言語の英語化に関する論文を分析し、日韓で質的調査を行いオリジナルなデータを得た際の理論的分析枠組みを構築した。また、実際に、日韓両国のリーディング大学の東アジアからの留学生を対象にインタビュー調査による質的調査を行った。留学のきっかけ、目的、意識変化、英語使用、地域への認識、リージョナルアイデンティティなどに関する質問を行い、現在3月に行ったインタビューのトランスクリプションを作成し、引き続いて分析を行い、4月末の米国比較教育学会での発表の準備をしている過程である。昨年度からの研究結果から、日韓の留学生交流と地域的な言語政策において大きな変容とインパクトをもたらしていると考えられる教育プログラムとして、日韓それぞれのリーディング大学における英語による学位プログラムに注目し、質的量的調査を行う準備を進めた。特に、高等教育の英語に関する世界的な潮流に関するジャーナル、日本と韓国の大学における英語による学位プログラムの増加とその背景となる国家的教育政策、高等教育における英語の導入に関しての文献調査を進めた。また、12月には博士論文の中間発表を行い、4人の博士論文審査委員会による審議の末、合格した。発表論文としては、共同研究として二つのデータの計量分析を行い、嶋内佐絵・寺沢拓敬『英語力がアジア人意識に及ぼす効果アジア・バロメーターとアジア学生調査の計量分析を通して』として学会発表をするとともに、『アジア英語研究』第14号(日本「アジア英語」学会、査読有)に論文投稿を行った。

また、黒田一雄編『東アジアの高等教育ガバナンス』(勁草書房)に、「東アジアにおける高等教育の国際化・地域化と言語」を執筆したほか、樋口謙一郎編『東アジアのことばと言語』(大学教育出版)にも「北東アジアの高等教育と言語」を寄稿した(すべて2012年度中発行予定)。口頭発表としては、日本国内で行われた学会をはじめ、アメリカ、カナダ、バンコク、シンガポールなど海外での国際学会において、研究成果の発表を積極的に行った。発表内容は、昨年度3月に行った韓国でのフィールドワークで得たインタビュー分析、英語とアジア人意識の相関に関する計量研究、日本における英語による学位プログラムのコンセプトモデルに関する研究など、それぞれ博士論文の一章になる研究の成果を国内外の学会で発表することにより、各国の研究者からのコメントやアドバイスを受け、当研究課題の推進に大きな示唆を得た。本研究の成果として、まず一点目は、地域研究・高等教育研究・言語政策研究の分野において、既存の理論や先行研究を考察し、日韓における英語による高等教育プログラム(EMIDP : English Medium Instruction Degree Program)を分析するための複層的な理論的枠組を提示したことである。EMIDPを国際関係理論の文脈で解釈・提示し、現在の東アジア高等教育国際化への視点(従属論)と変容過程(構成主義と「地域の創造」)の関連を明らかにした。また、インターネットによる量的調査を通して日韓の全大学におけるEMIDPの全容を明らかにし、すべてのEMIDPの属性やカリキュラム、在籍学生の国籍、日本語1韓国語学習要件などのデータ別に、形態分析と類型化(国内留学モデル、コスモポリタンクロスロードモデル、離層モデル)を行った。さらに、日韓における国家、EMIDP、留学生レベルでの分析を行い、国家レベルにおいては、英語教育政策、高等教育の国際化政策、各社会での英語言説の日韓分析を行った結果、高等教育政策の類似性(呼応性)と英語に関する社会的コンテクストの差異が明らかになった。次に高等教育機関レベルにおいては、各モデルの特徴や志向性を分析する中で、モデルの分布や位相に関する日韓比較を行い、日本や韓国で見られる多くのEMIDPは国内留学モデルで自国民のグローバル育成というナショナルな志向性を持ったプログラムが大多数であることを明らかにした。最後に、教職員・留学生への半構造化インタビュー(63名)とその分析を通し、EMIDPの様相や課題、周辺一中心構造に基づくネガティブな留学動機や留学生移動のアジア的周遊拠点としての役割、西洋(英語教育圏)的な教育方式や移動先国家の地域研究などへの期待と成果の齟齬など、複雑で複層的な志向性とジレンマを抱えていることから、英語+アジア言語の学びを実現するような地域的言語政策を高等教育の枠組の中で行うことを提言した。
卵巣癌の早期診断・予後予測・分子治療を目指した包括的癌関連microRNA解析

本研究は,卵巣の漿液性癌及び明細胞癌を対象とした癌関連microRNA (miRNA)の網羅的発現解析を基盤として,卵巣癌の早期診断・予後予測・分子治療を目指すことを目的としている.先行研究では,癌関連miRNAの網羅的発現解析により,卵巣癌の2つの組織型において有意に発現の異なる5つのmiRNAを同定した.まず明細胞癌において有意に高発現であったmiR-9に着目し検討を行った.miR-9高発現の卵巣明細胞癌株を用いてmiR-9発現制御による細胞効果を調べたところ,miR-9は細胞接着因子の1つであるEcadherinをターゲットとし,上皮間葉転換に関与していることが明らかとなった.このことより卵巣明細胞癌の特性の1つとしてmiR-9の高発現が関与していることが示唆され,miR-9抑制が新たな治療戦略の候補と考えられた.次に漿液性癌において有意に低発現であったmiR-34aに着目し,in vitro及びin vivoでの検討を行った.miR-34a低発現の卵巣漿液性癌株を用いてmiR-34a安定発現株を樹立し細胞効果を調べたところ,miR-34aは,IL-6R/STAT3シグナル伝達経路を含む様々なターゲットを介して細胞増殖・細胞浸潤・抗がん剤感受性等に変化を認めた.またヌードマウスの皮下移植実験では,miR-34aの強制発現により腫瘍原性抑制効果を示すことも明らかとなった.以上より,miR-34aを用いた新たな治療戦略の可能性が示唆された.本研究は,卵巣の漿液性癌及び明細胞癌を対象とした癌関連microRNA (miRNA)の網羅的発現解析を基盤として,卵巣癌の早期診断・予後予測・分子治療を目指すことを目的としている.先行研究では,癌関連miRNAの網羅的発現解析により,卵巣癌の2つの組織型において有意に発現の異なる5つのmiRNAを同定した.そこで,明細胞癌において有意に高発現であったmiR-9に着目しin vitroでの検討を行った.miR-9高発現の卵巣明細胞癌株を用いてmiR-9発現制御による細胞効果を調べたところ,miR-9は細胞接着因子の1つであるE-cadherinをターゲットとし,上皮間葉転換に関与していることが明らかとなった.以上より,卵巣明細胞癌の特性の1つとしてmiR-9の高発現が関与していることが示唆され,miR-9が新たな治療標的の有力な候補と考えられた.先行研究からの結果を活用し,すでに確立された研究手法を用いて研究を行っていることにより,順調な進展であると考えられる.本研究は,卵巣の漿液性癌及び明細胞癌を対象とした癌関連microRNA (miRNA)の網羅的発現解析を基盤として,卵巣癌の早期診断・予後予測・分子治療を目指すことを目的としている.先行研究では,癌関連miRNAの網羅的発現解析により,卵巣癌の2つの組織型において有意に発現の異なる5つのmiRNAを同定した.そこで,本年度は漿液性癌において有意に低発現であったmiR-34aに着目し,in vitro及びin vivoでの検討を行った.miR-34a低発現の卵巣漿液性癌株を用いてmiR-34a安定発現株を樹立し細胞効果を調べたところ,細胞増殖・細胞浸潤・抗がん剤感受性等に変化を認めた.またヌードマウスの皮下移植実験では,腫瘍原性にも影響を与えることが明らかとなった.現在,さらなる検討を行っている.先行研究からの結果を活用し,すでに確立された研究手法を用いて研究を行っていることにより,順調な進展であると考えられる.本研究は,卵巣の漿液性癌及び明細胞癌を対象とした癌関連microRNA (miRNA)の網羅的発現解析を基盤として,卵巣癌の早期診断・予後予測・分子治療を目指すことを目的としている.先行研究では,癌関連miRNAの網羅的発現解析により,卵巣癌の2つの組織型において有意に発現の異なる5つのmiRNAを同定した.まず明細胞癌において有意に高発現であったmiR-9に着目し検討を行った.miR-9高発現の卵巣明細胞癌株を用いてmiR-9発現制御による細胞効果を調べたところ,miR-9は細胞接着因子の1つであるEcadherinをターゲットとし,上皮間葉転換に関与していることが明らかとなった.このことより卵巣明細胞癌の特性の1つとしてmiR-9の高発現が関与していることが示唆され,miR-9抑制が新たな治療戦略の候補と考えられた.次に漿液性癌において有意に低発現であったmiR-34aに着目し,in vitro及びin vivoでの検討を行った.miR-34a低発現の卵巣漿液性癌株を用いてmiR-34a安定発現株を樹立し細胞効果を調べたところ,miR-34aは,IL-6R/STAT3シグナル伝達経路を含む様々なターゲットを介して細胞増殖・細胞浸潤・抗がん剤感受性等に変化を認めた.またヌードマウスの皮下移植実験では,miR-34aの強制発現により腫瘍原性抑制効果を示すことも明らかとなった.以上より,miR-34aを用いた新たな治療戦略の可能性が示唆された.現在,他のmiRNAを同様に研究対象として,これまでの研究内容に則したかたちで検討を進めている.本年度は,in vitroからin vivoの実験系を用いて,より詳細な生物学的機序の解明を目指している.現在,in vivoの実験系を用いた更なる解析を行っている.臨床応用を含めた検討を含めて研究成果のまとめを行うことを目指している.

動物実験の予備実験に時間を要したため、当初より本実験のマウス購入代などが次年度に繰り越して使用することになった。すでに4月より本実験をすでに開始しており研究期間内に問題なく終了する予定でいる。
古天気情報データ同化システムの構築

既存の水同位体情報データ同化システムをベースに、古日記に記載された情報の利用を念頭に置いた「古天気情報データ同化システム」を構築した。日本域の18地点で天気情報が観測されたとするデータ同化実験を行い、真値の雲量、表面気圧、気温、風速、水蒸気量、降水量などにどの程度近づくのかを調べた。その結果、ほぼすべての変数に、現実的な観測データ分布を想定した日本のほぼ全域で「良い」観測インパクトが生じていることがわかった。本研究により、古天気情報のデータ同化手法が確立され、現在最長で130年程度の大気再解析データを劇的に過去に延長できる可能性が示された。本研究では、局所アンサンブル変換カルマンフィルタ(LETKF)を用いた既存の水同位体情報データ同化システム(Yoshimura et al. 2014)をベースに、モデルによって診断された全雲量(Total Cloud Cover)をデータ同化する変数とし、すべての予報変数(U, V, T, q, Ps)がその影響を受けるよう改変した。そのうえで、NCEP2再解析データ(R2)を真値とし、日本域の18地点で全雲量(以降単に雲量と記す)が観測されたとして、それらをデータ同化システムに投入した。観測標準誤差から得られる観測誤差をランダムに与え仮想的な観測データを作成するが、観測頻度は1日1回とし、天気は大きく3つに分けられるとして雲量の観測標準誤差は30%程度と大きく見積った。アンサンブルメンバーの初期値としては、あらかじめデータ同化なし実験を2005年1月1日から1年間走らせ、現実の大気状態と十分に独立した初期値を作成した。2006年1月1日時点の初期値アンサンブルから1か月間、データ同化を行い、真値であるR2データの雲量をはじめ表面気圧、気温、風速、水蒸気量、降水量などがどの程度近づくのか(或いは遠ざかるのか)を調べた。その結果、雲量に関して、現実的な観測データ分布を想定した日本のほぼ全域で、データ同化によってアンサンブル平均値が真値に近づいており、データ同化システムが意図通り機能していることが示された。ほかの変数についても、雲量ほどではないが、データ同化あり実験のほうが、なし実験よりも日本及びその近辺で真値に近づいており、雲量をデータ同化することで、大気場にも良い影響がもたらされていることがわかった。これらの結果については、現在国際誌に投稿すべく準備中である。古天気用のデータ同化システムのプロトタイプが構築され、初期的な結果はおおむね良いものであったため。芳村・取出(2015)で示された、日記から得られる天気情報と強く相関する雲量を限られた地点でデータ同化すると、データ同化しないケースと比べて真値に近づいていること、および古天気情報を与えることで過去の日々スケールの短周期変動が拘束できるということについて、英文での論文にまとめ、"Feasibility Study of the Reconstruction of Historical Weather with Data Assimilation"というタイトルで、アメリカ気象学会のMonthly Weather Review誌に投稿した。さらに、古天気データ同化手法のさらなる改善に向けて、例えば無降水、日射量、降雪の有無などによって、どの程度モデルが拘束されるのかを調査した。その結果については、今後論文に取りまとめていく。また、本プロジェクトで開発した技術を用いることで、現在最長で130年間程度の大気再解析データを劇的に延長できる可能性があることが証明できたため、今後はこの研究をより発展させ、日本だけでなく世界各国の古文書解読を経た新たな古天気データの収集を含めた大掛かりな研究プロジェクトに展開していく。1.これまでに調べた統計的な相関・誤差情報から、観測した天気情報を物理的数値情報に変換する換算式を構築する。例えば、曇りという指標に判定されやすい環境場を確率的に表現することは可能であり、そう言った確率情報のデータ同化手法というものも提案されている(Lien, 2014)ため、その手法の適用について検討する。2.同化実験の性能評価を行う。天気情報データがある場合に、時間と空間のそれぞれの変動についてどの程度解析精度が改良するのか比較する。3.さらなる性能評価として、天気情報データがあるケースとないケース、そして直接の気象観測データが十分にあるケースのそれぞれについて解析時刻からの予報を行い、予報精度(500hPa高度の偏差分布等)を比較する。これにより、天気情報データを投入した場合の解析あるいは予報精度が、現在の何日後の予報精度と同等程度であるのか、という比較が可能となる。4.「歴史天候データベース」に保存された古日記天気情報をデータ同化した17世紀から19世紀ごろまでの再解析データを作成する。1782年から88年に起こったとされる天明の飢饉、1831年から37年に起こったとされる天保の飢饉を対象に、その時の気候条件の時空間分布を復元することを試みる。気候水循環学
後部帯状回における扁桃体および海馬体機能の統合による行動出力機構

大脳新皮質の内側にある大脳辺縁系は、扁桃体、海馬体、帯状回などの領域を含み、情動、空間認知、エピソード記憶などに重要な役割を果たしている。本研究では、覚醒行動下ラット後部帯状回から同時に複数の単一ニューロン活動を記録し、空間的な感覚刺激-報酬連合学習課題に対する応答性を調べ、辺縁系における情報処理の統合機構の解明を試みた。平成14年度は、1)ニューロン活動の記録を遂行し、完了させ(担当:田淵)、2)記録した複数のニューロン活動をクラスター解析により単一ニューロンに単離し(担当:堀・田淵)、3)対照期、感覚条件刺激呈示期、遅延期および報酬獲得期(リック行動期)に分けて後部帯状回ニューロンの応答性を調べ(担当:田淵・堀)、4)さらに相互相関解析による後部帯状回ニューロン間のシナプス結合性について調べ(担当:田淵)、5)他の辺縁系部位のニューロン応答性と比較・解析して行動発現における辺縁系内機能局在の解明を試みた(担当:田淵)。これらの結果、1)多くの後部帯状回ニューロンが脳内自己刺激や蔗糖溶液を獲得する報酬期に応答した。2)報酬と連合したにもかわらず感覚条件刺激呈示期にはほとんどのニューロンが応答しない。3)後部帯状回にはリック行動と非常に高い相関を示すニューロンが存在する。4)とくに3)のニューロンはリック行動数十ミリ秒後に活動がみられたことから運動のモニターに関連していることが新知見としてみつかった。以上より、後部帯状回は海馬体や扁桃体から報酬および運動情報の入力を受け、運動の評価を行っていることが示唆された。大脳新皮質の内側にある大脳辺縁系は、扁桃体、海馬体、帯状回などの領域を含み、情動、空間認知、エピソード記憶およびそれらに基づく行動の遂行に重要な役割を果たしている。本研究では、後部帯状回から同時に複数の単一ニューロン活動を記録し、空間的な感覚刺激-報酬連合学習課題に対する応答性を調べ、相互相関解析法を用いてニューロン間のシナプス結合性を解析する。これらにより、辺縁系における情報処理のうち、とくに行動出力の統合機構の解明を試みる。平成13年度は当初の予定どおり、1)データ記録・保存・解析システムを構築した後(担当:梅野)、2)ラット5匹を無痛的に特殊脳定位固定装置に固定するための手術を行い(担当:田淵)、3)ラットに感覚-報酬連合課題の訓練を行い(担当:堀)、4)各種感覚や報酬刺激に対する後部帯状回の単一ニューロン活動の記録を開始した(担当:田淵)。現在、ニューロン活動の記録と単一ニューロンレベルの解析を行っている。解析では、記録した複数のニューロン活動をクラスター解析により単一ニューロンに単離した後、対照期、感覚条件刺激呈示期、遅延期および報酬獲得期(リック行動期)に分けて後部帯状回ニューロンの応答性を調べている。そこでは、新たな知見が既に得られており、1)多くの後部帯状回ニューロンが脳内自己刺激や蔗糖溶液を獲得する報酬期に応答したのに対し、報酬と連合したにもかわらず感覚条件刺激呈示期にはほとんど応答しないことや、2)後部帯状回にはリック行動と非常に高い相関を示すニューロンがいくつか存在することが見つかっている。平成14年度は、ニューロン活動の記録を完了し、単一ニューロンの応答性および相互相関解析による後部帯状回ニューロン間のシナプス結合性について調べる。そして、他の辺縁系部位のニューロン応答性と比較・解析して行動発現における辺縁系内機能局在の解明を試みる。

本研究では、覚醒行動下ラット後部帯状回から同時に複数の単一ニューロン活動を記録し、空間的な感覚刺激-報酬連合学習課題に対する応答性を調べ、辺縁系における情報処理の統合機構の解明を試みた。平成14年度は、1)ニューロン活動の記録を遂行し、完了させ(担当:田淵)、2)記録した複数のニューロン活動をクラスター解析により単一ニューロンに単離し(担当:堀・田淵)、3)対照期、感覚条件刺激呈示期、遅延期および報酬獲得期(リック行動期)に分けて後部帯状回ニューロンの応答性を調べ(担当:田淵・堀)、4)さらに相互相関解析による後部帯状回ニューロン間のシナプス結合性について調べ(担当:田淵)、5)他の辺縁系部位のニューロン応答性と比較・解析して行動発現における辺縁系内機能局在の解明を試みた(担当:田淵)。これらの結果、1)多くの後部帯状回ニューロンが脳内自己刺激や蔗糖溶液を獲得する報酬期に応答した。2)報酬と連合したにもかわらず感覚条件刺激呈示期にはほとんどのニューロンが応答しない。3)後部帯状回にはリック行動と非常に高い相関を示すニューロンが存在する。4)とくに3)のニューロンはリック行動数十ミリ秒後に活動がみられたことから運動のモニターに関連していることが新知見としてみつかった。以上より、後部帯状回は海馬体や扁桃体から報酬および運動情報の入力を受け、運動の評価を行っていることが示唆された。
表面波制御による炭酸ガスの効率的吸収に関する研究

近年地球環境保護の観点から重要な課題となっている炭酸ガスの排出量削減の一方法として、流下水膜への炭酸ガス吸収促進につき研究を行い以下の成果を得た。まず炭酸ガス中で円柱外面に沿って水液膜を流下させスピ-カにより特定の周波数の振動を加える実験を行った結果、周波数が5090Hz程度の振動を加えた場合に物質伝達率が増加し最大2倍程度の吸収促進が生じることが分った。さらに液膜波形の測定を行い、波の周波数スペクトルと吸収促進の関係を調べたところ、波の振幅と周波数の積が大きいほど吸収促進率が大きく、表面波による吸収促進機構として波1個あたりの吸収促進量が波の振幅に比例し、これに波の個数すなわち周波数を乗じたものが全体としての促進量に対応することが分かった。以上の実験研究に加え流下液膜に生じる表面波とCO2吸収に関する非定常数値シミュレ-ションを行った結果、実測されるのと同様な孤立波状の大波が生じ、この大波内部に存在する循環流による表面更新により吸収が促進されることが明らかとなった。さらに、吸収量を大幅に向上する可能性がある炭酸塩添加による吸収促進について研究を行った。まず炭酸塩水溶液中での炭酸ガスのイオン化反応による飽和吸収量を理論的および実験的に求め、両者の一致を確認し、純水への物理的溶解に比べ、飽和吸収量が最大30倍増加することを明らかにした。次に炭酸塩水溶液を用いた流動液膜へのガス吸収について実験を行い、液膜中の濃度が飽和値に近くなる低流量の場合に炭酸塩添加による吸収促進効果が大きいこと分かった。さらに化学反応速度から吸収速度を理論的に求め実験値と比較した結果、液膜内の反応物の拡散が吸収反応を律速していることが分かった。以上の結果より炭酸塩添加による吸収促進を効果的に行うためには、気液の接触時間を長くとるとともに、液膜内の混合を促進する必要があることが明らかとなった。近年地球環境保護の観点から重要な課題となっている炭酸ガスの排出量削減の一方法として、流下水膜への炭酸ガス吸収と液膜表面波制御による吸収促進につき研究を行い以下の成果を得た。まずCO_2ガス中で円柱外面に沿ってRe数40200の範囲で水液膜を流下させ、流れ方向へのCO_2吸収量の変化を種々の流量について測定した。その結果、Re数とともにSh数が増加すること、また濃度境界層の発達に対応してSh数が流れ方向に減少することが分った。次にスピ-カにより特定の周波数の振動を加えた実験を行った結果、Re数により若干異なるが周波数が5090Hz程度の振動を加えた場合に物質伝達率が増加し最大2倍程度の吸収促進が生じることが分った。この外部振動付加による吸収促進機構を調べるためコンダクタンスプロ-ブを用いて流れ方向の数箇所において液膜波形の測定を行った。その結果、外部振動を加えない場合でも1050Hzの波が自然発生し流れ方向に成長するが上流位置ではその振幅はほとんど零であるのに対し、外部振動を加えた場合にはその周波数と同期した規則波が発生し、特に流れの上流位置において外部振動付加の影響が大きいことが分った。このような液膜波形と吸収促進の関係を波の周波数スペクトルの観点から調べたところ、波の振幅と周波数の積が大きいほど吸収促進率が大きいことが分った。したがって表面波による吸収促進機構として波1個あたりの吸収促進量が波の振幅に比例し、これに波の個数すなわち周波数を乗じたものが全体としての促進量になるものと考えられる。以上の実験研究に加え流下液膜に生じる表面波とCO_2吸収に関する非定常数値シミュレ-

ションを行った結果、流下液膜には実測されるのと同様な孤立波状の大波が生じ、この大波内部に存在する循環流による表面更新により吸収が促進されることが明らかとなった。近年地球環境保護の観点から重要な課題となっている炭酸ガスの排出量削減の一方法として、流下液膜への炭酸ガス吸収の促進につき研究を行い以下の成果を得た。実験はCO2ガス中で円柱外面に沿ってRe数40200の範囲で液膜を流下させ、流れ方向への液膜中のCO2濃度を測定するとともに、炭酸ガスの入口出口流量差を測定し、吸収量を算出した。昨年度行った外部振動を用いた表面波制御による吸収促進に続き、本年度は主に、吸収量を大幅に向上する可能性がある炭酸塩添加による吸収促進について研究を行った。まず炭酸塩水溶液中での溶存炭酸ガスのイオン化反応について検討を行い、種々の炭酸塩濃度における飽和吸収量を理論的および実験的に求め、両者の一致を確認するとともに、純水への物理的溶解に比べ、飽和吸収量が最大30倍増加することを明らかにした。次に炭酸塩水溶液を用いた流動液膜へのガス吸収について実験を行い水液膜の場合との比較を行い、以下の結果を得た。すなわち液膜中の濃度が飽和値に近くなる低流量の場合に炭酸塩添加による吸収促進効果が大きいこと、また炭酸塩添加による物性値変化に伴い表面波の大きさが減少、したがって液膜内の混合が減少するため、流量が大きい場合には逆に吸収量が低下することが分かった。さらに化学反応速度から吸収速度を理論的にもとめ実験値と比較した結果、液膜内の反応物の拡散が吸収反応を律速していることが分かった。以上の結果より炭酸塩添加による吸収促進を効果的に行うためには、気液の接触時間を長くとるとともに、液膜内の混合を促進する必要があることが明らかとなった。
制御環境によるダイズ早晩性遺伝子の顕在化

ダイズは短日植物であり、日長に対する反応性は、収量性に関わる重要な農業形質の一つである。本研究では、制御環境下で早晩性に関わる候補遺伝子を単離し、変異体を用いて候補遺伝子の機能欠損による開花遅延を確認した。さらに、ダイズミニコアコレクションについてこの遺伝子の多様性を調査するとともに短日条件で開花調査を行った。その結果、日長に対する感受性が低下した遺伝資源を複数見出した。これらの遺伝資源にはこの遺伝子の変異が確認できず、普通品種との後代分離集団の遺伝解析により複数の遺伝要因の関与が示唆されたことから、ダイズ栽培の低緯度地域への拡大にはいくつかの異なる遺伝要因が関わっていると考えられる。代表的な短日植物であるダイズが栽培地域を拡大する過程で獲得した遺伝要因のうち、高緯度への適応に貢献した早生遺伝子が相次いで単離された。一方、晩生や感温性に関わる遺伝要因は圃場環境での解析が困難であり、遺伝解析は進んでいない。そこで、本研究では、まず、栽培環境を制御することで既知の開花期関連遺伝子の機能を無効化し、晩生や感温性の表現型を顕在化させ、遺伝解析を可能にすることを目的とした。1)光合成光量子束密度の高い植物育成用LED光源を用い、既知の開花期関連遺伝子の影響を受けにくい12時間日長(気温:明期30°C,暗期20°C)で、ホーグランド溶液を用いた水耕栽培により育てることで、迅速に栽培できることがわかった。既知の開花期関連遺伝子座(E1、E2、E3、E4)が全て晩生型のフクユタカは約30日で開花に至った。また、この方法で栽培したダイズには根粒が形成されないが、種子のタンパク質等の成分含量は、圃場栽培のものと大きな差はなかった。2)ダイズ種内の多様性を少ない系統で幅広くカバーする研究セットである「NIASコアコレクション」を1)で開発した制御環境条件で栽培したところ、短日条件でも晩生となる品種が存在した。これらの品種には、未知の開花期関連遺伝子が存在するものと考えられる。本研究で利用している人工気象室は5m2程度の広さであり、「NIASコアコレクション」を構成するダイズ192品種を一度に評価することはできない。そこで、人工気象室を通年運転することにより、これまでに、各品種2個体の栽培を完了した。ほとんどの品種は32日以内に開花に至った。しかし、12時間日長条件でも開花までに約40日間を要する品種が7つ見つかった。これらの品種では、既知の開花期関連遺伝子座は全て晩生の遺伝子型であった。これら7品種と同じ開花期関連遺伝子型であり、かつ32日以内に開花に至った品種とこれらの品種を交配し、F1種子を得た。一部の組合せについては、世代促進により遺伝解析用のF2種子を得た。ダイズの直接の祖先野生種と考えられるツルマメは中緯度帯に分布し、本来は短日植物である。しかし、現在、ダイズの栽培可能域は赤道直下から高緯度地域にまで拡大している。日長に対する反応性は、収量性に関わる重要な農業形質の一つであり、高緯度地域では短期間で栽培を完了するために早生となる一方、低緯度地域では短日条件でも十分な生育量を確保するために晩生となる。ダイズが栽培地域を拡大する過程で獲得した遺伝要因のうち、高緯度への適応に貢献した早生遺伝子が相次いで単離された。当年度は、制御環境下で晩生に関わる候補遺伝子を単離し、変異体を用いて候補遺伝子の機能欠損による開花遅延を確認した。さらに、ダイズミニコアコレクションについてこの遺伝子の塩基配列の多様性を調査するとともに12時間日長下で開花調査を行った。これらの遺伝資源ではこの候補遺伝子の変異が確認できず、普通品種との後代分離集団の遺伝解析により異なる遺伝子座の関与が示唆されたことから、ダイズ栽培の低緯度地域への拡大にはいくつかの異なる遺伝要因が関わっていると考えられる。1)制御環境下(12時間日長)で晩生を示す品種と既知の開花期遺伝子について同一な遺伝子型を示す代表的な品種との交配後代から、遺伝解析用の分離集団(F2世代)を育成する。2)これら短日条件下で晩生を示す品種について、最近、単離同定された開花期関連遺伝子の遺伝子型を明らかにする。3)育成した遺伝解析用の分離集団を用いて、バルク法により原因遺伝子の単離を進める。4)日変化のない温度条件(27°C、12時間日長)で「NIASコアコレクション」を栽培し、気温による開花まで日数の変化を調査する。植物分子育種学
劇症型溶連菌感染症におけるMincleを介した免疫応答に対する制御機構の解明

劇症型GAS感染症で、GASが宿主のMincleを介した免疫応答を回避しているのかは未だに分かっていない。そこで申請者らは、劇症型GAS感染症を発症した患者におけるMincle遺伝子変異や一塩基多形の有無およびMincleの発現、劇症型菌株に含まれるMincleアンタゴニスト/アゴニスト(DGDG/MGDG)の比率を検証し、宿主側・病原体側の因子を解析することでGASがMincleを介した免疫応答を回避しているのかを明らかにしようと考えた。
慢性閉塞性肺疾患の発症に関与する遺伝子の解明

1、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の運動負荷時と増悪時における肺循環動態の検討COPDでは運動時と増悪時に低酸素血症を来し呼吸困難が悪化するが、その機序は十分に解明されていない。6名の重症COPD患者を対象に、安静時、運動負荷時および増悪時に右心カテーテル検査を施行した。安静時、肺動脈圧は輻度上昇していたが、自転車エルゴメーターによる運動負荷により著明な上昇を認めた。さらに、肺動脈楔入圧および心係数も有意に上昇した。一方、増悪時は肺血管抵抗が著明に増大したが、肺動脈圧は僅かな上昇に留まった。また、酸素投与は双方の病態において肺動脈圧を有意に低下させた。以上から、運動時と増悪時における肺循環動態の相違と酸素吸入の有用性が示唆された。TGF-β1は、種々の細胞の増殖・分化、細胞外マトリックス産生、アポトーシス、さらに免疫機能に関与するサイトカインで、肺実質における肺気腫性変化と、気道におけるリモデリングの双方に関与している可能性がある。COPDのうち肺気腫に注目し、70名の肺気腫患者と99名の喫煙歴のある健常者との間で、TGF-β1遺伝子に存在する一塩基多型(SNPs)の頻度を比較検討した。8つのSNPs(rs2241712、rs1982072、rs1800469、rs1982073、rs2241716、rs4803455、rs6957、rs2241718)について、TaqManプローブとリアルタイムPCRシステムを用いてタイピングを行った。その結果、年齢、性別および喫煙歴の補正により、肺気腫とrs6957およびrs2241718との間に有意な相関を認めた。ハプロタイプの解析では、haplotype 3の頻度について肺気腫群と対照群との間で有意な差を認めた。さらに、肺気腫群の呼吸機能データにおいて、気管支拡張薬吸入後の予測1秒量とrs1800469およびrs1982073との間に有意な相関を認めた。以上から、日本人における肺気腫の発症にTGF-β1遺伝子が関与する可能性が示唆された。TGF-β1は免疫反応および細胞外基質の産生に関与するサイトカインで、メタロプロテアーゼの阻害により肺の気腫化を防ぐ働きがある。インテグリンのサブユニットβ6のノックアウトマウスでは、TGF-β1活性の欠如およびマトリックスメタロプロテアーゼ12の産生増加を認め、加齢に伴う気腫化を惹起する。COPD患者(COPD群)69例においてTGF-β1遺伝子の一塩基多型(SNPs)の頻度を調査し、喫煙歴を有する健常者(コントロール群)48例と比較検討した。

方法は静脈血からDNAを抽出後、rs2241712(A10807G)、rs1800469(C509T)、rs1800468(G800A)、rs1982073(T29C)、rs6957(A28344G)およびrs2241718(C29343T)の各SNPsを、TaqManプローブ法によるリアルタイムPCRを用いてタイピングした。その結果、COPD群でrs224712-GG、rs1800469-TTおよびrs1982073-CCの各遺伝子型が有意に発現しており、逆に対立遺伝子の比較ではrs224712のアリルA、rs1800469のアリルCおよびrs1982073のアリルTがコントロール群で有意に高頻度であった。さらに、rs224712、rs1800469およびrs1982073の各SNPsの遺伝子頻度はほぼ等しく、RLD>0.95の強い連鎖不平衡を示すハプロタイプであることが判明した。以上より、本邦におけるCOPDとTGF-β1遺伝子多型との関連が示唆された。2、COPDの急性増悪時の肺循環動態COPDはしばしば急性増悪を起こし、生命の危険に曝される。急性増悪時に肺循環動態の悪化が指摘されているが、詳細な検討はなされていない。我々はCOPD急性増悪13例に対し、入院時に右心カテーテル検査を施行した。その結果、軽度の肺高血圧と肺血管抵抗の著明な上昇を認めたが、肺動脈楔入圧と心係数は正常範囲内であった。さらに、酸素投与により肺高血圧の有意な改善を認めた。COPD急性増悪時の肺循環障害は低酸素性肺血管収縮による肺血管抵抗の増大と肺高血圧であり、酸素は肺循環動態の悪化を改善する可能性が示唆された。1、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の運動負荷時と増悪時における肺循環動態の検討COPDでは運動時と増悪時に低酸素血症を来し呼吸困難が悪化するが、その機序は十分に解明されていない。6名の重症COPD患者を対象に、安静時、運動負荷時および増悪時に右心カテーテル検査を施行した。安静時、肺動脈圧は軽度上昇していたが、自転車エルゴメーターによる運動負荷により著明な上昇を認めた。さらに、肺動脈楔入圧および心係数も有意に上昇した。一方、増悪時は肺血管抵抗が著明に増大したが、肺動脈圧は僅かな上昇に留まった。また、酸素投与は双方の病態において肺動脈圧を有意に低下させた。以上から、運動時と増悪時における肺循環動態の相違と酸素吸入の有用性が示唆された。TGF-β1は、種々の細胞の増殖・分化、細胞外マトリックス産生、アポトーシス、さらに免疫機能に関与するサイトカインで、肺実質における肺気腫性変化と、気道におけるリモデリングの双方に関与している可能性がある。COPDのうち肺気腫に注目し、70名の肺気腫患者と99名の喫煙歴のある健常者との間で、TGF-β1遺伝子に存在する一塩基多型(SNPs)の頻度を比較検討した。8つのSNPs (rs2241712、rs1982072、rs1800469、rs1982073、rs2241716、rs4803455、rs6957、rs2241718)について、TaqManプローブとリアルタイムPCRシステムを用いてタイピングを行った。その結果、年齢、性別および喫煙歴の補正により、肺気腫とrs6957およびrs2241718との間に有意な相関を認めた。ハプロタイプの解析では、haplotype 3の頻度について肺気腫群と対照群との間で有意な差を認めた。さらに、肺気腫群の呼吸機能データにおいて、気管支拡張薬吸入後の予測1秒量とrs1800469およびrs1982073との間に有意な相関を認めた。以上から、日本人における肺気腫の発症にTGF-β1遺伝子が関与する可能性が示唆された。
生分解性高分子からなるナノ構造材料の精密調製法

ポリ(n-ヘキシルイソシアナート) (PHIC)と生分解性高分子からなるブロック共重合体、および、オリゴ糖と生分解性高分子からなる新規ブロック共重合体を用いて、生分解性高分子からなるナノ構造材料の新規調製法を開発した。PHICを有するブロック共重合体と生分解性高分子より作成したフィルムをヘキサン浸漬することにより、各生分解性高分子のナノポーラス材料を作成した。また、生分解性高分子とオリゴ糖からなる新規ブロック共重合体を調製した結果、この共重合体は8.814.0nmと非常に小さいドメイン間隔を有する相分離構造を形成し、20nm以下のドメイン間隔を有する生分解性ナノ構造体の構築に有用であった。生分解性高分子からなるナノ構造材料の精密調製法の開発のため、本年度は第一段階としてポリ(n-ヘキシルイソシアナート) (PHIC)と生分解性高分子(ポリトリメチレンカーボネート(PTMC)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸(PLA))からなるブロック共重合体、および、PCLとオリゴ糖からなる新規ブロック共重合体の精密合成を行った。また、第二段階として、得られたブロック共重合体の相分離挙動を確認した。さらに第三段階として、PHICと生分解性高分子からなるブロック共重合体を用いて生分解性ナノポーラス材料の作成を検討した。具体的には、水酸基を有するPHIC-OHをマクロ開始剤としたトリメチレンカーボネート、カプロラクトン、ラクチドの重合により、新規ブロック共重合体(PHIC-b-PTMC, PHIC-b-PCL, PHIC-b-PLLA)の精密合成を達成した。これらの新規ブロック共重合体とPHICおよび生分解性高分子より作成したフィルムをヘキサン浸漬することにより、各生分解性高分子のナノポーラス材料を作成した。また、PCLとオリゴ糖からなる新規ブロック共重合体をクリック反応により調製し、高分子構造と自己組織化挙動の相関関係に与える影響を検討した。ブロック共重合体のオリゴ糖部分の割合に応じて、このブロック共重合体は11.214.0 nmと非常に小さいドメイン間隔を有する相分離構造を形成し、20 nm以下のドメイン間隔を有するミクロ構造の構築に有用であった。以上、本年度の本研究では、生分解性高分子からなるナノ構造材料の精密調製法として、二通りの方法論を確立した。本年度は光切断反応を利用した生分解性ナノ構造材料の調整法を検討した。昨年度までに、生分解性高分子/ポリヘキシルイソシアナート(PHIC)/相溶化剤(生分解性高分子とPHICのブロックコポリマー)の3成分のブレンドをヘキサン洗浄することで生分解性高分子からなるナノ構造材料を調製できることを見出した。しかし、この手法では洗浄後の材料中に相溶化剤が残存する問題点があった。そこで本年度は、PHICと生分解性高分子の接合部分に光切断性の官能基(o-ニトロベンジル基)を導入した新規ブロックコポリマーの合成とナノ構造材料調製への応用を行った。具体的には、末端アジド化PHICとエチニル基を有するo-ニトロベンジルアルコールをクリック反応し、これをマクロ開始剤としたラクチドの開環重合によって目的のブロックコポリマー(PHIC(ONB)-b-PLA)を得た。溶媒アニーリングによりPHIC(ONB)-b-PLAをミクロ相分離させた後にUV照射し、ヘキサンに浸漬することでほぼ純粋なポリ乳酸からなるナノ構造体を得た。小角X線散乱測定の結果から、得られたナノ構造体は20 nm程度の周期性を持っていることが判明した。以上より、光切断性の官能基を巧妙に利用することで高純度の生分解性ナノ構造体を容易に調製できることを見出した。さらに、本年度は10 nm以下の規則構造を構築することを目的として、原子移動ラジカル重合とクリック反応の組み合わせにより多糖とポリスチレンからなるブロックコポリマーを新規に合成した。このようにして得られたブロックコポリマーは実際に10 nm以下の規則構造を形成することが明らかとなり、多糖類からなるナノ構造材料の前駆体として有望と考えられる。本年度は生分解性ポリマーの代表格であるポリカプロラクトン(PCL)と多糖類からなるブロックコポリマーの精密合成を行い、その自己組織化による生分解性ナノ構造材料の調製について検討を実施した。平成25年度の検討において、PCLとマルトヘプタオースからなるブロックコポリマーが20 nm以下の非常に小さなドメイン間隔を有するミクロ相分離構造を呈することを見出した。そこで、本年度は多糖部分の重合度がより小さなマルトトリオース(MT)を用いてブロックコポリマーを合成した。ブロックコポリマーの合成はリビング開環重合とクリック反応の組み合わせにより達成した。原子間力顕微鏡および小角X線散乱測定による構造解析を行った結果、これらのブロックコポリマーは10 nm以下の超微細なドメイン間隔でミクロ相分離することが明らかとなった。また、スターブロック型の分岐構造を導入したPCL-b-MTの合成も行い、これらも同様に超微細なドメイン間隔でミクロ相分離することを見出した。このようにして形成されたミクロ相分離構造の糖鎖ドメインは弱酸処理などで選択的に除去できると考えられ、微細パターンを有する生分解性ナノ構造材料となることが強く期待される。また、PCL-b-MTに対して単糖類を添加し、ブレンド系においてもミクロ相分離させることにも成功した。添加した単糖はミクロ相分離した糖鎖ドメインに取り込まれていると考えられ、ブレンド膜を水洗することでナノポーラス構造を構築できると期待される。