hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNA高次構造転移の1分子実時間観測

DNAは様々な高次構造を形成し、細胞内の遺伝子発現の調節を通して種々の疾患と関連していることが示唆されている。高次構造転移はタンパク質との相互作用をトリガーとして、過渡的にダイナミックに起こると考えられるが、有効な観測手法が存在せず機構の多くは不明である。応募者は、蛍光分子1つ1つを見たときに顕著となる蛍光点滅現象(blinking)の理解・制御・活用に基づいた1分子レベル分析・診断法の開発を進めてきた(Kinetic Analysis based on the Control of the fluorescence Blinking: KACB法)。本課題では、KACB法の改良により、貴重な生体試料を用いたDNA高次構造転移の1分子観測法を確立し、未解明のDNA高次構造転移ダイナミクスに挑む。2017年度、2018年度は、DNA高次構造転移を、より長い時間追跡可能とするため、観測機器の改良・更新を行った。DNAをガラス基板上に固定し、酸化還元を利用したredox KACB法(rKACB法)を用いて、モレキュラービーコンタイププローブにおける、DNAのヘアピンー2本鎖状態の構造の1分子レベルでの読み分けに成功した。これは同時に、たった1つのDNAを検出する活気的な技術開発の達成を意味する。本系を、構造転移を引き起こし機能することがわかっている機能性RNAであるpreQ1リボスイッチのダイナミクスの測定に応用した。preQ1の構造転移速度の測定に始めて成功し、preQ1分子存在下で速度が変化し、構造転移の平衡が変化することをわずか40分子の測定により明らかにした。平成29年度、30年度の研究において、目標であるDNA構造の1分子読みわけ達成し、たった1分子のDNAを検出する新技術の開発に成功した。また、RNAを対象として、構造転移速度の1分子観測に成功した。当初の計画以上の素晴らしい研究成果が得られたが、blinkingの起こる時間の最適化に時間を要し、結果的に29年度の研究を30年度に一部繰り越すことになったため、「(2)おおむね順調に進展している」とした。令和元年の研究では、KACB法を様々なターゲットに応用可能とするため、その基礎を固める。具体的には、種々の蛍光分子、種々の酸化剤を用いたrKACB法を確立する。確立した手法を用いて、核酸2本鎖のA型⇔B型構造の読みわけ、そして、抗原ー抗体反応の1分子検出に取り組む。
現代日本社会における流動者層の諸類型とライフコース

近代化・都市化の過程において土着型社会から流動型社会への移行を遂げた現代日本社会においてはいまや地域間移動経験を持つ流動者層が地域社会においてかなりの比率を占める存在となっている。その「根無し草」的存在としての流動者層のライフコースと、マチづくりや超高齢社会問題等地域的対応を要する問題との関連性を検討する、といった問題意識に基づき、本研究においては、流動者層における移動の動機づけ、移動先の社会との関わり、その定着過程を中心に、量的・質的調査を行ない、いかにコミュニティモラールおよび定住志向が生じるか、また地域社会と流動者との相互連動関係はいかなるものか、を明らかにすることを試みた。具体的には、平成7年から8年にかけて、沖縄県在住本土出身者を対象とするアンケート調査およびライフヒストリーの聞き取り調査を実施した。その当初の段階において沖縄社会への移住の特殊性が浮き彫りとなったため、計画していた他の比較ではなく、沖縄社会の特質を鑑みた上で、ライフコースアプローチに基づいた、本土出身者の地域社会へ与えるイムパクトや本土出身者が沖縄社会から受けるイムパクトを中心とした分析を行った。結果、移動をめぐる様々なライフコースパターンが析出されるとともに、移動の時期、移動の動機づけ、人生における重要なイベント、定位家族・生殖家族の意向など、移動後の社会関係、生活観、定住志向に影響を及ぼす前提条件が提示された。今回の対象地域は那覇近郊都市圏に限定されており、移動の全貌解明とは程遠いため、今後さらに本島北部、中部、離島部在住の本土出身者、またUターン層、沖縄県出身者の他県在住者の量的・質的データを収集し、さらなる流動者層のライフコースパターンのバリエーションを提示すると同時に、本土間移動との共通項および異質性を明らかにする予定である。
新規腫瘍抗原MAGE-E1の肺癌における発現とその臨床的意義に関する研究

1.以前クローニングした腫瘍特異抗原MAGEfamily新規遺伝子MAGE-E1の、肺癌の診断治療におけるバイオマーカーとしての有用性を探るべく、まず数種の肺癌細胞株および正常肺繊維芽細胞、切除肺の凍結標本(病変部、正常部)より蛋白及びtotal RNAを抽出し、ウエスタンブロット法及びRT-PCR法にてMAGE-E1が正常組織より癌腫により高発現する傾向にあることを明らかにした。2.その後、術前治療歴のない非小細胞肺癌完全切除症例180例のパラフィン切片に対し、我々が作成した抗MAGE-E1抗体を用いて免疫染色を行った。約6割の症例においてMAGE-E1は高発現しており、組織型では扁平上皮癌において腺癌よりも高発現していた。症例の性別、年齢腫瘍の分化度、病理学的T因子、N因子、術後生命予後などとの相関は認めなかった。3.MAGE-E1高発現群のproliferative indexの平均値は低発現群に比し明らかに高値であった。つまり増殖能の亢進した症例により高発現していた。またp53の異常発現比率は、MAGE-E1低発現群よりも高発現群において高かった。1.肺癌切除標本におけるMAGE-E1発現解析を行うに先立ち、まず数種の肺癌細胞株および正常肺繊維芽細胞、切除肺の凍結標本(病変部、正常部)より蛋白及びtotal RNAを抽出し、ウエスタンブロット法及びRT-PCR法にてMAGE-E1が癌腫により高発現する傾向にあることを確認した。2.その後、術前治療歴のない非小細胞肺癌完全切除症例200例のパラフィン切片に対し、我々が作成した抗MAGE-E1抗体を用いて免疫染色を行った。3.症例の性別、年齢、パフォーマンス・ステイタス、腫瘍の分化度、病理学的T因子、N因子などとの相関は認めなかった。5.p53の異常発現比率は、MAGE-E1低発現群よりも高発現群において高かった。6.術後生命予後とMAGE-E1の発現レベルの間に相関は認めなかった。現在その弛のアポトーシス関連因子や腫瘍増殖の関連因子においてもMAGE-E1の発現レベルとの相関の有無を検討しているところである。1.以前クローニングした腫瘍特異抗原MAGEfamily新規遺伝子MAGE-E1の、肺癌の診断治療におけるバイオマーカーとしての有用性を探るべく、術前治療歴のない180例の非小細胞肺癌切除症例のパラフィン包埋切片を対象に、免疫組織染色を用いた検討を行った。2.昨年度の検討にて術後生命予後とその発現レベルの間に相関は認めなかったが、MAGE-E1高発現群において、低発現群に比しproliferative indexの平均値やp53の異常発現比率が高値であった。3.腫瘍増殖関連因子としてVEGF-C, VEGFR-3発現との相関を検討したが、VEGF-C高発現群はMAGE-E1強陽性群により高率であった。
マルチメソッドによる知的障害児の運動機能の生態学的分析と支援方法の開発

知的障害者の運動機能を多面的に分析した。速さ等の運動の効率性の問題に対して一定の機能水準を維持できないという不安定さが影響を与えていること、安定性の向上が効率性の改善につながりうることを明らかにした。本年度の計画は,知的障害者の眼球運動及び手指運動機能の実験的測定を行い,両運動機能に関連する要因を特定することであった。眼球運動については衝動性眼球運動を測定し,その結果,(1)知的障害の程度が重いほど反応潜時が延長すること,(2)言語の行動調整機能が低いほど反応潜時の変動性が増大することが明らかとなった。これらの結果は過去の知見と同じく,(1)は認知における情報処理速度の遅さと,(2)は注意の不安定さと関連していると考えられた。ところで過去の研究では両要因の関連について,注意の不安定さが処理速度の遅さの要因となっていると指摘されているものの,詳細に調べられていない。そこで,反応潜時及びその変動性を被説明変数,生活年齢,IQ,行動調整機能を独立変数とする重回帰分析を行った。その結果,反応潜時はIQとのみ,反応潜時の変動性は行動調整機能とのみ関連することが明らかとなった。また注意を方向づける役割をもつ指差しを伴わせた測定の結果,変動性は減少したものの,反応潜時は短縮しなかった。以上の結果より,知的障害者の注意の不安定さは必ずしも反応潜時の遅さと関連しない可能性があることが明らかとなった。また,知的障害者の手指運動機能は衝動性眼球運動の反応潜時と強い相関があることが明らかとなった。今後,上記の眼球運動に対する手の機能とあわせて,手と目の運動機能の関連について更に詳しく分析していく予定である。加えて,今年度は知的障害者の手の運動機能の調整の分析の参考とするため,幼児期の発達に関して検討した。その結果,過剰な出力が優位な時期,過剰な抑制が優位な時期を経て6歳頃に言葉の指示に従った調整ができることが明らかとなった。本年度は知的障害者の眼球運動機能について、1)関連する影響因の検討、及び影響因の関連性を明らかにすること、2)影響因の中で、これまで十分検討されてこなかった知的障害者の実行機能の特徴を明らかにすることを目的として研究を行った。1)2)に関して、知的障害者の衝動性眼球運動機能の反応潜時の分析を通して検討を行った。これについては、従来の反応時間研究より、知的機能が主に関連することが予想されたが、検討の結果はこれを支持するものであった。本研究では、これに加えて実行制御機能の関連を検討した。実行機能は主に衝動性眼球運動の反応潜時のばらつきに影響を与え、潜時そのものには影響を与えないことが明らかとなった。ただし、反応潜時のばらつきが大きくなることは潜時の延長につながるものであり、実行機能の問題はばらつきを大きくすることを通して間接的に反応潜時を延長させるというメカニズムがあることが示唆された。また、知的機能と実行機能の間には相関があると思われるが、個別の実態を詳細に検討した結果、知的機能と実行機能の状態に解離がみられる者が少なからず存在することが明らかとなった。これは、例えばADHD者において、著しい知的機能の問題がない一方で顕著な実行機能の問題があるということから十分考えうることと思われる。知的機能が高い一方で実行機能に問題を有する場合、反応潜時は著しく延長しないが、若干の延長がみられること、知的機能が低いが実行機能に大きな問題がない場合、反応潜時の延長はあるもののやはり、その程度は小さいことが明らかとなった。本年度は、知的障害者の運動機能の特性について、前年度に引き続いて、さらに検討することを目的とした。昨年度は、知的障害者の眼球運動反応時間の平均値が知能と、反応時間の標準偏差が実行制御機能と関連する事を示した。さらに、実行制御機能の影響をうける反応時間標準偏差が反応時間平均値に影響を与えることも明らかとなった。知的障害者の眼球運動機能については、長年、関心をもたれてきたテーマであったにも関わらず、その特性をまとまって検討した研究はなかった。この成果は、知的障害者の眼球運動機能の基本的特性に関する基礎的知見として、重要な意義をもっている。上記の検討の際、知的障害者の眼球運動機能に影響を与える要因として、年齢の影響も合わせて検討した。この点については、やはり反応時間についての検討を行った。一般には、眼球運動の反応時間平均値は思春期前半までかけて成人レベルに短縮し、40歳台までは安定、その後、老化に伴い延長に転じるという傾向が知られている。本研究では、知的障害者においてはこのような傾向を単純には見いだせないことを明らかにした。この点については、知的機能と実行制御機能の状態によって対象者を分けて分析することが、知的障害者の眼球運動反応時間に対する年齢の影響を明らかにする上で重要な鍵となることを示唆する結果を得た。ただし、この点については、十分な検討がしきれていないため、次年度も引き続き検討を続けて行く。本年度は、知的障害者の眼球運動機能の効率性と変動性の年齢変化について主に検討した。

眼球運動としては衝動性眼球運動(サッケード)を対象とし、効率性の指標としてはサッケード反応時間の平均値(SRTM)を、変動性の指標としてはサッケード反応時間の標準偏差(SRTSD)を用いた分析を行った。これまでの研究において、運動の効率性は変動性の影響を受けることを明らかにしてきた。しかし、この関係性に対する年齢の影響は明らかにできていなかった。SRTMとSRTSDのいずれについても、年齢変化を調べたところ、思春期を通して減少するが中年期以降、増大するというU字の変化傾向を示すことが明らかとなった。つまり、SRTMとSRTSDの年齢変化は共変関係にあることが明らかとなった。このことは、SRTSDとSRTMの関係性についても、年齢に係わらず一定であることが推察された。この結果と、これまでの研究成果を合わせて考えると、知的障害者の運動機能の支援については、まず変動性の特徴に着目する必要があると考えられた。より具体的には、変動性を低減する支援によって、極端に遅い反応をなくすことで、全体としての効率性を高めることができる、という見通しを持つ事ができた。運動の効率性の向上は、能力の限界を引き上げるような困難なアプローチをイメージしやすいが、本研究の結果はこういったアプローチとは明らかに異なる。行為対象への注意を高める工夫によって安定性を高めることが結果的に効率性を高めることに繋がるというものである。これは、支援方法として無理のない、生態学的にもより妥当な支援方法といえるであろう。知的障害者の運動機能に関する実験的検討に関する部分の成果は順調にあがっている。しかし、フィールドワークによる部分については、成果をあげることが困難な状況である。これについては、引き続き協力を得られる機会を求めて努力する必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。申請者自らによるフィールドワークの機会はなかなか得られない状況にある。そのため、対象者をよく知る療育からの聞き取り等に方法を変えることを検討する必要があるかもしれない。
四元数型無限次元表現とべき零共役類

実簡約リー群の無限次元既約表現に付随したハリシュ・チャンドラ加群は,リー代数のべき零共役類からなる随伴多様体を基本不変量にもつ.さらに,随伴多様体の各既約成分の当該加群における重複度は,対応するべき零軌道上の一点の固定部分群の等方(固定)表現の次元として捉えることができる.研究代表者の一連の研究により,多くの場合に,双対ハリシュ・チャンドラ加群を実現する勾配型不変微分作用素の主表象写像を用いて等方表現を記述できることが,原理的には分かっている.本研究では,四元数型無限次元表現,離散系列や最高ウェイト加群など,既約な随伴多様体をもつハリシュ・チャンドラ加群に対する等方表現の研究を開始し,以下に述べる成果を挙げた.1.随伴サイクルに対するヴォーガン理論を出発点に,等方表現の構造の一般論を展開した.等方表現の既約性に対する判定条件を与え,勾配型微分作用素により等方表現が特定できるのは如何なる場合かを調べた。2.四元数型を含む一般の離散系列表現について,等方表現の零でない商表現を構成した.この商表現は等方表現のなかで十分大きいと考えられるが,各離散系列加群に対応して定まるテータ安定な放物型部分群が対称対に付随したリチャードゾン型のべき零軌道を持つ場合に、これを支持する定性的な定理を得た.3.エルミート型リー代数BI, DI, EVIIの特異ユニタリ最高ウェイト加群に対する等方表現を,具体的に特定した.最終的に,任意のエルミート型単純リー代数の特異ユニタリ最高ウェイト加群に付随する等方表現が既約になることを見出した.4.各研究分担者は本研究に常時参画した.齋藤は,ユニタリ最高ウェイト加群と密接に関わるA-超幾何系の研究を進め,A-超幾何系が斉次の場合にランクの公式を得た.和地は一般バーマ加群上にキャペリ恒等式の類似物を構成した.西山と太田は,それぞれ独自の視点から,対称対に付随するべき零軌道のモーメント写像による対応(双対対に関するテータ・リフト)を与えた.実簡約リー群の無限次元既約表現に付随したハリシュ・チャンドラ加群は,リー代数のべき零共役類からなる随伴多様体を基本不変量にもつ.さらに,随伴多様体の各既約成分の当該加群における重複度は,対応するべき零軌道上の一点の固定部分群の等方(固定)表現の次元として捉えることができる.研究代表者の一連の研究により,多くの場合に,双対ハリシュ・チャンドラ加群を実現する勾配型不変微分作用素の主表象写像を用いて等方表現を記述できることが,原理的には分かっている.本研究では,四元数型無限次元表現,離散系列や最高ウェイト加群など,既約な随伴多様体をもつハリシュ・チャンドラ加群に対する等方表現の研究を開始し,以下に述べる成果を挙げた.1.随伴サイクルに対するヴォーガン理論を出発点に,等方表現の構造の一般論を展開した.等方表現の既約性に対する判定条件を与え,勾配型微分作用素により等方表現が特定できるのは如何なる場合かを調べた。2.四元数型を含む一般の離散系列表現について,等方表現の零でない商表現を構成した.この商表現は等方表現のなかで十分大きいと考えられるが,各離散系列加群に対応して定まるテータ安定な放物型部分群が対称対に付随したリチャードゾン型のべき零軌道を持つ場合に、これを支持する定性的な定理を得た.3.エルミート型リー代数BI, DI, EVIIの特異ユニタリ最高ウェイト加群に対する等方表現を,具体的に特定した.最終的に,任意のエルミート型単純リー代数の特異ユニタリ最高ウェイト加群に付随する等方表現が既約になることを見出した.4.各研究分担者は本研究に常時参画した.齋藤は,ユニタリ最高ウェイト加群と密接に関わるA-超幾何系の研究を進め,A-超幾何系が斉次の場合にランクの公式を得た.和地は一般バーマ加群上にキャペリ恒等式の類似物を構成した.西山と太田は,それぞれ独自の視点から,対称対に付随するべき零軌道のモーメント写像による対応(双対対に関するテータ・リフト)を与えた.実簡約リー群の無限次元既約表現に付随したHarish-Chandra加群は,べき零共役類上に台をもつ随伴サイクルを基本不変量にもつ.随伴サイクルに現れる重複度は,べき零軌道上の一点の固定部分群の表現の次元として捉えることができるが,この固定表現が,Harish-Chandra加群を実現する勾配型不変微分作用素の主表象写像と深く関わることが,研究代表者の一連の研究(平成10-11年度)により明らかになりつつある.本課題研究(平成12年度)では,主として四元数型無限次元表現への応用を念頭において,固定表現の既約性や構造に関する研究をより一般的な立場から実施し,以下に述べる成果および新知見を得た.1.既約な随伴多様体をもつHarish-Chandra加群につき,対応する固定表現の既約性に対する有効な判定条件を与えた.さらに,固定表現からの誘導により得られた加群がもとのHarish-Chandra加群のK-型構造を復元するための十分条件も与えた.これらの成果の四元数型表現への応用を,現在研究計画中である.2.離散系列表現について,勾配型微分作用素の主表象写像を用いて,固定表現のなかで十分大きな部分を占める部分表現を特定した.

特に,四元数型表現,Borel-de Siebenthal表現等を含むいくつかのクラスの離散系列については,特定した表現が固定表現全体に一致することを示した.3.本研究費により招聘したHung Yean Loke氏(シンガポール国立大)との討論をとおして,四元数型表現の誘導加群への埋め込みを記述するために有用な新知見を得た.研究代表者は,1および2の研究成果を,(1)数理解析研究所共同研究集会「群の環の表現論及び非可換調和解析」(2000年8月),(2)同研究所短期共同研究集会「概均質ベクトル空間の研究」(2000年12月),(3)研究集会「巾零軌道と表現論2001」(九州大学,2001年2月),などで口頭発表した.各研究分担者は,各自の課題研究が深く関わる上記の研究1-3の各過程で,セミナーや討論をとおして本研究に常時参画した.(付記:研究分担者による研究および成果取りまとめをより効率的に図る必要が生じたため,コンピュータを1台購入した.)実簡約リー群の無限次元既約表現に付随したハリシュ・チャンドラ加群は,リー代数のべき零共役類からなる随伴多様体を基本不変量にもつ.さらに,随伴多様体の各既約成分の当該加群における重複度は,単なる正の整数ではなく,対応するべき零軌道上の一点の固定部分群の等方(固定)表現の次元として捉えることができる.研究代表者の一連の研究(平成10-12年度)により,四元数型無限次元表現をふくむ多くの場合に,双対ハリシュ・チャンドラ加群を実現する勾配型不変微分作用素の主表象写像を用いて等方表現を記述するための手法が,原理的には確立されている.本年度は,主として,離散系列や特異ユニタリ最高ウェイト加群に対する等方表現の研究を推し進め,以下に述べる成果を得た.1.離散系列ハリシュ・チャンドラ加群について,上の手法を応用して,等方表現の零でない商表現を統一的に構成することができる.この商表現は等方表現のなかで十分大きいと考えられるが,各離散系列表現に対応して定まるテータ安定な放物型部分群が対称対に付随したリチャードゾン型のべき零軌道を持つ場合に,これを支持する定性的な定理を新たに得た.2.エルミート型リー代数BI,DI,EVIIの特異ユニタリ最高ウェイト加群に対する等方表現を,ベルンシュタイン次数に関する落合啓之と加藤昇平の結果も用いて,具体的に特定した.結局,古典型代数AIII,CI,DIIIの場合の結果(平成11年度)を併せて,最終的に,任意のエルミート型単純リー代数の特異ユニタリ最高ウェイト加群に対する等方表現が既約になることを見出した.3.各研究分担者は,各自の課題研究が深く関わる上記の研究の各過程で,セミナーや討論をとおして本研究に常時参画した.なかでも,齋藤は,ユニタリ最高ウェイト加群と密接に関わるA-超幾何系の研究を進め,A-超幾何系が斉次の場合にランクの公式を得た.西山と太田は,対称対に付随するべき零軌道のモーメント写像による対応(双対対に関するテータ・リフト)を与えた.
界面配位合成を用いる電子機能空間の構築

金属錯体分子を界面に次元制御配列することによって、内部ポテンシャル分布が外場制御できる電子機能空間をつくり、その中で特異な現象を発現させ、その機構解明を行うことを目的とした。成果として、金電極にテルピリジンジスルフィド誘導体(tpy-AB-S)2 (1)を固定化し、適切な条件下で金属イオンの水溶液および二方向および三方向架橋ポリ(テルピリジン)配位子(tpy-L-tpy (2, 3)およびL(tpy)3 (4))の溶液に交互に浸漬させることにより、金属錯体の一次元鎖状および分岐形樹状錯体オリゴマーが定量的に作製できることを、サイクリックボルタンメトリー、UV-VIS吸収スペクトル、STMおよびSEMなどの結果より明らかにした。上記のようにして作製した一次元および樹状錯体分子鎖からなる電極薄膜内の電子移動をクロノアンペロメトリーで解析した。従来の拡散型の電子移動ではなく、一次元分子鎖内のレドックス伝導として、電極と一層目の電子移動速度定数をk1 (s-1)、錯体間の自己交換反応速度定数をk2 (mol cm-2 s-1)として順次電子が鎖内をホッピングする子移動メカニズムで考えると、実験値をシミュレーションできることを示し、その電解質濃度依存性や電場効果についても明らかにした。これは、レドックスポリマー被覆電極のレドックス伝導を、分子鎖内電子移動で解析した初めての例である。そのほかに、Co-Ru錯体やアントラキノン架橋錯体ワイヤの界面配位合成、単一緑色光源と電気刺激で可逆な構造変換をするフェロセニルアゾベンゼン単分子膜の作製、Fc-Aq共役錯体(1,4-Fc2Aq)のゲスト刺激による可逆的単結晶構造変換とプロトン刺激による構造変換、記憶の深さを調節できるフォトクロミック錯体-フェロセニルスピロピランの合成と物性解析、電子コミュニケーションを光制御するビス(フェロセニルエチニル)エテンの合成と物性解析、などを行なった。本研究では、π共役電子伝導性やレドックス伝導性を示す金属錯体分子を界面に次元制御配列することによって、内部ポテンシャル分布が外場制御できる電子機能空間をつくり、その中で特異な電子移動化学現象を発現させ、その新現象の機構解明を行うことを目的とする。新規ジスルフィド配位子(tpyAB-S)_2、アゾベンゼン架橋テルピリジン配位子(tpyABtpy)を用いることによって、アゾ基を共役スペーサーとした錯体を電極表面上に多層配列させることを目的として、(tpyAB-S)_2修飾金電極をFe(NH_4)_2(SO_4)_2溶液、続いてtpyABtpy-CHCl_3溶液に交互に浸漬させた。その結果、このレドックス電流値および錯体の形成に基づくVISスペクトルにおけるMLCTバンドの吸収強度はこれらの操作を繰り返すことによって増加し、金単結晶表面上での段階的かつ定量的な錯形成が可能であることが示された。また、コバルト錯体においても同様に、定量的に積層する方法を確立し,さらに、これらの方法を組み合わせることにより、鉄錯体とコバルト錯体を任意の配列でかつ任意の数だけ配列できることを示した次に、作製した一次元錯体分子鎖内の電子移動と電子輸送について検討した。Fe(tpy)_2錯体連結体のクロノアンペロメトリーで得られたi-t曲線は初期において一定電流が観測され、その後、速い減衰挙動が観測され、通常の一次元拡散の場合に適用されるCottrell式に従わない。

そこで、新たな電子伝達メカニズムとして、一次元分子鎖内の伝導系として、電極と一層目の電子移動速度定数をk_1(s^<-1>)、錯体間の自己交換反応速度定数をk_2(mol cm^<-2>s^<-1>)として順次電子が鎖内をホッピングする電子移動メカニズムを考え、シミュレーションの結果、実験値と良い一致を示すことを明らかにした。金電極にテルピリジンジスルフィド誘導体(tpy-AB-S)_2を固定化し、適切な条件下で鉄イオンおよび(tpy-AB-S)_2と三方向架橋配位子、1,3,5-tpy_3Bnおよびを用いて、逐次錯形成法を用いることによって、樹状の錯体分子鎖を金表面こ作製することに成功した。CVより算出されるレドックスサイトの表面被覆量の世代数依存性から、第4世代まではほぼ全てのtpy部位が鉄イオンと結合していることが明らかとなった。上記のようにして作製した一次元および樹状錯体分子鎖内の電子移動と電子輸送について検討した。作製したFe(tpy)_2錯体連結体のクロノアンペロメトリー(PSCA)で得られたi-t曲線を解析した。電子輸送メカニズムとして、順次電子が鎖内をホッピングする子移動メカニズムで考えると、実験値と良い一致を示すことを明らかにした。この分子膜中のレドックスサイト間の電子移動には、対イオンの動きが影響すると考えられる。そこで、樹状錯体分子鎖を用いて、電子移動の電解質濃度依存性を検討した。ジクロロメタン中、電解質濃度を0.1Mから2Mまで変化させた系のCVおよびPSCA測定を行い、k_1およびk_2を算出したところ共に電解質濃度が1M程度まで高くなるにつれて顕著に増加し、その後、飽和した。この結果は、レドックス錯体サイトが高濃度(2.6M)含まれている薄膜内での電子移動は、高い電解質濃度まで対イオンの動きが律速になることを示している。表面に分子ネットワークを構築する材料として、新たにレドックス錯体含有配位子、フォトクロミック特性、プロトン結合性をもつ機能性架橋配位子を合成し、それらを組み込んだ分子ワイヤを作製した。そのほかにイソシアニド被覆Pdナノ微粒子の水素吸蔵特性、フェロセニルアゾベンゼン末端デンドリマーの光による体積変化の電気化学検出などを行った。金電極にテルピリジンジスルフィド誘導体(tpy-AB-S)_2(1)を固定化し、適切な条件下で金属イオンの水溶液および二方向および三方向架橋ポリ(テルピリジン)配位子(tpy-L-tpy(2,3)およびL(tpy)_3(4))の溶液に交互に浸漬させることにより、金属錯体の一次元鎖状および分岐形樹状錯体オリゴマーが定量的に作製できることを、サイクリックボルタンメトリー(CV)、UV-VIS吸収スペクトル、STMおよびSEMなどの結果より明らかにした。例えば、まばらに金基板上に1を固定し、その上に3,4を組み合わせて作製した[1Fe3-3Fe4]のSTM像においては、分子サイズから見積もられる5nm×7nmと合致した均一な像が見られた。上記のようにして作製した一次元および樹状錯体分子鎖からなる電極薄膜内の電子移動をクロノアンペロメトリーで解析した。従来の拡散型の電子移動ではなく、一次元分子鎖内のレドックス伝導として、電極と一層目の電子移動速度定数をk_1(S^<-1>)、錯体間の自己交換反応速度定数をk_2(mol cm^<-2>s^<-1>)として順次電子が鎖内をホッピングする子移動メカニズムで考えると、実験値をシミュレーションできることを示し、その電解質濃度依存性や電場効果についても明らかにした。
細胞小器官の増殖と分解の調節機構の解析

本年度は,異型配偶子植物オオハネモの配偶子接合から接合後48hrまでの,接合子内における両親由来の葉緑体,ミトコンドリアの増殖・分解の挙動を解析した.その結果,接合後4hrめ頃から♂・♀由来不明の小ミトコンドリアの,接合後9hrめ頃から♂由来葉緑体の分解像がそれぞれ見られ始め, 24hrめ頃にミトコンドリアの分解終末期を, 48hrめ頃に葉緑体の分解終末期を迎えることがわかった.これら分解像の出現とその進行はリソゾーム様顆粒の出現と波長のパターンと期を同じにしている.そこで,リソゾーム指標酵素の酸性ホスファターゼ(AcPase)活性の検出と葉緑体,ミトコンドリアの分解との関係を電顕的顕微化学反応による解析を行なった.接合後1hr経過するとゴルジ層板及びゴルジ小胞に強い活性が現われる.この状況はその後24hr継続する.一方,接合後4hrめ頃になると,球形化した小形ミトコンドリア(その由来を示す証拠は本植物に関しては未だ見つかっていないが, ♂由来と予想される)が自己貧食胞と思われる膜形によって囲まれ,分解が始まる.分解開始の徴候はミトコンドリア基質の電子密度の急激な上昇である.以後膜系の分解へと進むが,この間に貧食胞はAcPase活性を示すゴルジ起源の小顆粒を多様数含む多包体に合流する.ミトコンドリアの分解はゴルジ体におけるAcPase活性の減衰が始まる接合後24hrめ頃に完了する.♂由来葉緑体の分解はミトコンドリアに遅れること約5hr,接合後9hrめ頃から開始する.貧食胞に取り込まれ,電子密度の上昇と葉緑体包膜,チラコイド膜の崩壊へと進む.接合後12hrめ頃に,先に進行している分解ミトコンドリアを含む多胞体と葉緑体の分解を行っている多胞体との融合が起こり,一つのより大形な多胞体の中で両小器官の分解作用が進行する.ミトコンドリアの分解が先に終了し,葉緑体の分解は接合後48hrめ後まで続く.本年度は,異型配偶子植物オオハネモの配偶子接合から接合後48hrまでの,接合子内における両親由来の葉緑体,ミトコンドリアの増殖・分解の挙動を解析した.その結果,接合後4hrめ頃から♂・♀由来不明の小ミトコンドリアの,接合後9hrめ頃から♂由来葉緑体の分解像がそれぞれ見られ始め, 24hrめ頃にミトコンドリアの分解終末期を, 48hrめ頃に葉緑体の分解終末期を迎えることがわかった.これら分解像の出現とその進行はリソゾーム様顆粒の出現と波長のパターンと期を同じにしている.そこで,リソゾーム指標酵素の酸性ホスファターゼ(AcPase)活性の検出と葉緑体,ミトコンドリアの分解との関係を電顕的顕微化学反応による解析を行なった.接合後1hr経過するとゴルジ層板及びゴルジ小胞に強い活性が現われる.この状況はその後24hr継続する.一方,接合後4hrめ頃になると,球形化した小形ミトコンドリア(その由来を示す証拠は本植物に関しては未だ見つかっていないが, ♂由来と予想される)が自己貧食胞と思われる膜形によって囲まれ,分解が始まる.分解開始の徴候はミトコンドリア基質の電子密度の急激な上昇である.以後膜系の分解へと進むが,この間に貧食胞はAcPase活性を示すゴルジ起源の小顆粒を多様数含む多包体に合流する.ミトコンドリアの分解はゴルジ体におけるAcPase活性の減衰が始まる接合後24hrめ頃に完了する.♂由来葉緑体の分解はミトコンドリアに遅れること約5hr,接合後9hrめ頃から開始する.貧食胞に取り込まれ,電子密度の上昇と葉緑体包膜,チラコイド膜の崩壊へと進む.接合後12hrめ頃に,先に進行している分解ミトコンドリアを含む多胞体と葉緑体の分解を行っている多胞体との融合が起こり,一つのより大形な多胞体の中で両小器官の分解作用が進行する.ミトコンドリアの分解が先に終了し,葉緑体の分解は接合後48hrめ後まで続く.
下顎頭骨髄血管網の立体構築像について

近年,口腔外科臨床において顎関節症の患者が増加しており,発症は女性に多く,発生率は二次性徴と更年期の二相性に多く認められることが特徴的である.これらの事実については,顎関節症と骨化に重要な骨髄毛細血管網との関連性についての研究は行われていない.そこで本研究は,下顎頭の成長過程における血管構築を知る目的で,幼若期から成熟期に至るラットを用いて光顕的ならびに電顕的な検索を行い,その成長過程での細胞増殖活性についての免疫組織化学的観察と,血管鋳型法を応用し走査型電顕により血管の走行と分布を観察することによって,軟骨内骨化過程と関連して構築される血管網の変化について検討した.平成13年度は下顎頭の成長過程における血管構築の変化を知る目的で,Wistar系雌性ラットを使用し,3,7,12および24週齢の各4群について光顕的(H-E染色,alcian blue染色),免疫組織学的(BrdU)に検討した.その結果,下顎頭の軟骨内骨化は長管骨と異なり,二次骨化点は形成されることなく,骨髄血管の発達により行われていた.また,BrdU陽性所見は成長期の増殖細胞層および肥大軟骨細胞直下の骨化層には多数認められ,24週齢では少数であった.血管内皮細胞核にBrdUの取り込みが見られたことから,この時期に著しい血管増生が進行していることが確認された.平成14年度の研究については走査型電顕的観察(血管鋳型法),透過型電顕的観察(二重染色法)を中心に行った.その結果,成長期では成熟期と異なり骨髄血管は密に発達し,軟骨内骨化に適応した血管構造であることが確認された.また,成長期の血管終末部と軟骨基質に介在し,単核の線維芽細胞様の細胞が認められた.以上より下顎頭骨髄血管網の立体構築像や血管内皮細胞の形態,その周囲組織について観察を行い,ラット下顎頭の軟骨内骨化に伴う血管網の形態や性状が変化していることが確認された。本年度,我々は下顎頭の成長過程における血管構築の変化を知る目的で,Wistar系雌性ラットを使用し,3,7,12および24週齢の各4群について光顕的(H-E染色,alcian blue染色),免疫組織学的(BrdU)に検討した.H-E染色では,3週齢において厚い肥大軟骨細胞層が存在しており,成長に伴い厚径は減少し12週齢に至り肥大軟骨細胞はほぼ消失,軟骨内骨化過程が終了し成熟した下顎頭へと発展した.肥大軟骨細胞は,骨髄腔に隣接し開口部を有し,その内部に骨髄細胞や血管の侵入を認めた.12週齢において軟骨細胞の開口部は減少し,軟骨層直下にて,隣接する骨髄腔への連絡を認めた.24週齢にいたり,開口部はほとんど認められず,骨髄細胞も軟骨層直下に限局して存在した.また,alcian blue染色では陽性細胞である成熟細胞層と肥大軟骨細胞によって構成されており,12週齢にいたり肥大軟骨細胞はほぼ消失した.24週齢では成熟軟骨細胞はalcian blue陰性を呈した.以上より,肥大軟骨細胞は軟骨内骨化過程における石灰化に必須の細胞であり,成熟軟骨細胞は骨化過程終了後,形態維持やremodelingのために組織変化が起きたものと考えられた.3および7週齢の増殖細胞層および肥大軟骨細胞直下の骨化層には多数のBrdU陽性所見が認められ,24週齢のものではほとんど認められなかった.血管内皮細胞核にBrdUの取り込みが見られたことから,この時期に著しい血管増生が進行していることが確認された.近年,口腔外科臨床において顎関節症の患者が増加しており,発症は女性に多く,発生率は二次性徴と更年期の二相性に多く認められることが特徴的である.これらの事実については,顎関節症と骨化に重要な骨髄毛細血管網との関連性についての研究は行われていない.そこで本研究は,下顎頭の成長過程における血管構築を知る目的で,幼若期から成熟期に至るラットを用いて光顕的ならびに電顕的な検索を行い,その成長過程での細胞増殖活性についての免疫組織化学的観察と,血管鋳型法を応用し走査型電顕により血管の走行と分布を観察することによって,軟骨内骨化過程と関連して構築される血管網の変化について検討した.平成13年度は下顎頭の成長過程における血管構築の変化を知る目的で,Wistar系雌性ラットを使用し,3,7,12および24週齢の各4群について光顕的(H-E染色,alcian blue染色),免疫組織学的(BrdU)に検討した.その結果,下顎頭の軟骨内骨化は長管骨と異なり,二次骨化点は形成されることなく,骨髄血管の発達により行われていた.また,BrdU陽性所見は成長期の増殖細胞層および肥大軟骨細胞直下の骨化層には多数認められ,24週齢では少数であった.血管内皮細胞核にBrdUの取り込みが見られたことから,この時期に著しい血管増生が進行していることが確認された.平成14年度の研究については走査型電顕的観察(血管鋳型法),透過型電顕的観察(二重染色法)を中心に行った.その結果,成長期では成熟期と異なり骨髄血管は密に発達し,軟骨内骨化に適応した血管構造であることが確認された.

また,成長期の血管終末部と軟骨基質に介在し,単核の線維芽細胞様の細胞が認められた.以上より下顎頭骨髄血管網の立体構築像や血管内皮細胞の形態,その周囲組織について観察を行い,ラット下顎頭の軟骨内骨化に伴う血管網の形態や性状が変化していることが確認された。
アレルギー性気道炎症における筋線維芽細胞と気管支上皮細胞のクロストーク:液性因子を介した増殖とアポトーシス制御

昨年度に引き続き、気道リモデリングにおいて重要性が指摘されている成長因子TGFbeta-1およびTh2タイプのサイトカイン(IL-4,IL-13)の筋線維芽細胞の分化と増殖への影響を検討した。その結果、TGFbeta-1、IL-4,IL-13の線維芽細胞の筋線維穿細胞への分化は、主にストレス応答性キナーゼの一種であるJun-N-terminal kinase(JNK)のリン酸化を介する事が判明した。なお、この分化誘導に対して、喘息の治療薬の効果を検討したところ、副腎皮質ステロイドはやや弱く、ロイコトリエン受容体桔抗薬は中等度に抑制傾向を示したが、ばらつきが大きく、結論を出す為にはさらなる検討が必要と思われた。IL-4,IL-13によるヒト正常気道線維芽細胞の増殖は、副腎皮質ステロイド及び、ロイコトリエン受容体拮抗薬により有意に抑制された。一方、TGFβ-1やインターフェロンγはHGFによる上皮細胞の増殖を抑制したが、Erkのリン酸化にも細胞増殖周期で重要なcyclin D1の発現にも影響を示さなかった。しかし、HGFの存在下で、cyclin-dependent kinaseの重要なinhibitorであるp27kip1を誘導した。喘息における気道リモデリング、とくに末梢気道における気道の改変は、不可逆的な気道閉塞を招来し、福腎皮質ステロイド療法によっても回復が困難である。基底膜下に増生する筋線維芽細胞は、本来は正常の創傷治癒に重要であり、創傷治癒が進むにつれ通常はアポトーシによって排除される。気管支喘息でのリモデリングでは、これらのプロセスに障害があり、筋線維芽細胞の持続的な増殖や活性化が起こっているかもしれない。したがって、以上の過程における細胞内シグナルを解明することは、リモデリングの予防や治療に新しい道を開くものと期待される。気道リモデリングにおいて重要性が指摘されている成長因子TGFbeta-1およびTh2タイプのサイトカイン(IL-4、1L-13)の筋線維芽細胞の分化と増殖への影響を検討した。その結果、TGFbeta-1はヒト正常気道線維芽細胞の増殖とalpha-smooth muscle actin陽性筋線維芽細胞への分化を誘導した。さらに、IL-4、IL-13は線維芽細胞の増殖刺激作用を示し、筋線維芽細胞への分化を濃度依存的に誘導した。そのメカニズムについて検討したところ、この増殖刺激作用は、抑制性prostaglandin E2(PGE2)の産生をcycloxygenase-2(COX-2)発現抑制を介して低下させることでもたらされていた。また、Th2タイプのサイトカインと拮抗的に作用すると考えられるサイトカインinterferon-gamma(IFN-gamma)の影響を検討したところ、IL-4、IL-13によって誘導される筋線維芽細胞への分化を明らかに抑制した。現在、その分子機構をさらに検討すると共に、肝細胞増殖因子(HGF)が線維芽細胞に及ぼす作用、とくにアポトーシスへの作用について検討を進めている。喘息における気道リモデリング・とくに末梢気道における気道の改変は、不可逆的な気道閉塞を招来し、副腎皮質ステロイド療法によっても回復が困難である。基底膜下に増生する筋線維芽細胞は、本来は正常の創傷治癒に重要であり、創傷治癒が進むにつれ通常はアポトーシスによって排除される。昨年度に引き続き、気道リモデリングにおいて重要性が指摘されている成長因子TGFbeta-

1およびTh2タイプのサイトカイン(IL-4,IL-13)の筋線維芽細胞の分化と増殖への影響を検討した。その結果、TGFbeta-1、IL-4,IL-13の線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化は、主にストレス応答性キナーゼの一種であるJun-N-terminal kinase(JNK)のリン酸化を介する事が判明した。なお、この分化誘導に対して、瑞息の治療薬の効果を検討したところ、副腎皮質ステロイドはやや弱く、ロイコトリエン受容体拮抗薬は中等度に抑制傾向を示したが、ばらつきが大きく、結論を出す為にはさらなる検討が必要と思われた。IL-4,IL-13によるヒト正常気道線維芽細胞の増殖は、副腎皮質ステロイド及び、ロイコトリエン受容体拮抗薬により有意に抑制された。一方、TGFβ-1やインターフェロンγはHGFによる上皮細胞の増殖を抑制したが、Erkのリン酸化にも細胞増殖周期で重要なcyclin D1の発現にも影響を示さなかった。しかし、HGFの存在下で、cyclin-dependent kinaseの重要なinhibitorであるp27kipiを誘導した。喘息における気道リモデリング、とくに末梢気道における気道の改変は、不可逆的な気道閉塞を招来し、副腎皮質ステロイド療法によっても回復が困難である。基底膜下に増生する筋線維芽細胞は、本来は正常の創傷治癒に重要であり、創傷治癒が進むにつれ通常はアポトーシスによって排除される。気管支喘息でのリモデリングでは、これらのプロセスに障害があり、筋線維芽細胞の持続的な増殖や活性化が起こっているかもしれない。したがって、以上の過程における細胞内シグナルを解明することは、リモデリングの予防や治療に新しい道を開くものと期待される。
マイボーム腺脂質、常在細菌叢、性ホルモンの関係する眼表面疾患の病態解明

・MGDにおけるmeibumの変化に影響する脂肪酸(fatty acid; FA)を、健常者24例(平均60歳)、MGD20例(平均64歳)についてガスクロマトグラフ質量分析(GC/MS)により網羅的に解析し、結果について主成分分析(principal component analysis; PCA)を行った。PCAの結果、第一主成分(PC1)で試料は2群に分類された。PC1における寄与率は73.6%と非常に高い値を示し、PC1に強く寄与している化合物は、正の相関ではC16:0、C18:0であり、負の相関ではC18:1n9であった。MGDでは脂肪酸の不飽和化が障害されている可能性が推測された。・閉塞性マイボーム腺機能不全(oMGD)を炎症の有無により炎症性oMGD(マイボーム腺炎)と非炎症性oMGDに分類し、マイボーム腺炎5例、非炎症性oMGD5例および健常人12例について、マイボーム腺分泌脂(meibum)を採取し、メチル化誘導体化後、ガスクロマトグラフ質量分析法を用いて脂肪酸組成分析と成分組成について検討した。非炎症性oMGDでは、健常者に比べ直鎖飽和脂肪酸(SSFA)が有意に増加し、分枝鎖飽和脂肪酸(BSFA)が有意に減少し、成分ではステアリン酸(C18:0)やパルミチン酸(C16:0)が有意に増加していた。マイボーム腺炎では、健常者に比べSSFAには有意差無く、BSFAのうちiso-C24:0が有意に増加し、分枝鎖不飽和脂肪酸(BUSFA)のうちiso-C16:1が有意に減少していた。この結果から、マイボーム腺炎と非炎症性oMGDでは、meibumの脂肪酸および成分組成に差異があることが判明した。・マイボーム腺開口部から精緻なmeibumを採取する機器を開発中であるが、「meibumを安全かつ皮脂や涙液の混合物が無いように採取できる」ことを可能にする改良を加えている段階である。吸引ノズルは耐薬品性、耐熱性に優れ、半透明の材質であるダイフロンが、テフロンより切削加工が可能という利点を活かしてmeibum中の常在細菌の検討に利用できることが確認できた。現在、マイボーム腺炎、非炎症性oMGDのmeibumの脂肪酸分析に加え、meibumの脂質過酸化反応に注目し、採取したmeibumについて、酸化脂質(HPO)をトリフェニルホスフィン誘導体(spy-LHP, dojin)との反応で得られるトリフェニルホスフィンオキシドの535nmの蛍光強度により定量し、遊離コレステロール(FC)、過酸化水素H2O2はHPLC法で測定し、検討中である。・マイボーム腺機能不全患者(MGD)について、炎症所見が明らかな症例(マイボーム腺炎)と明らかでない症例(oMGD)に分類し、マイボーム腺分泌脂(meibum)の性状の変化に対する脂質過酸化反応に注目し検討した。過酸化脂質(HPO)はトリフェニルホスフィン誘導体(spy-LHP, dojin)との反応により定量し、HPLC法で測定した遊離コレステロール(FC)に対する比(HPO/FC)によって比較した。HPO/FCは、マイボーム腺炎(503.3 ±660)ではoMGD(133.8 ±128)に比べ有意に髙値を示した。一方、健常者ではHPO/FCが高い群(1283.9 ±1629)と低い群(44.5 ±43)に分類された。脂質過酸化反応によりmeibumの質的変化が生じており、健常者の中にMGD予備軍と考えられる病態が存在すると推測された。・マイボーム腺炎患者22例(平均67.4歳)のmeibum内の細菌叢について検討した。開口部周囲の皮膚に触れないように注意してmeibumを採取し、直ちに滅菌綿棒でANAポート微研2培地に接種、好気性および嫌気性培養へ供した。検出菌の多くはP. acnesとS. epidermidisであり、MIC(最小阻止濃度)は、P. acnesはCFDN:<0.06, CAM:<0.06,EM: <0.06であったが、S. epidermidisではCFDN: 28, CAM: >64, EM: >64, MINO: 0.130.25であった。治療後の細菌の陰性化率はP. acnes 86%、S. epidermidis 93 %であった。高齢者のマイボーム腺炎には腺内のP. acnesのみならずS. epidermidisの増殖が関与しており、治療には薬剤耐性を考慮した抗菌薬の選択が重要であると推定された。健常者、マイボーム腺機能不全患者の脂肪酸分析、脂質過酸化物の分析、常在細菌霜の分析など、順調に症例数を増加し検討を続けることが出来ている。

PC1における寄与率は73.6%と非常に高い値を示し、PC1に強く寄与している化合物は、正の相関ではC16:0、C18:0であり、負の相関ではC18:1n9であった。MGDでは脂肪酸の不飽和化が障害されている可能性が推測された。今後は、健常対象者数およびMGD(マイボーム腺炎、非炎症性oMGDともに)患者数を増加させ、meibumの脂肪酸組成・成分組成の変化、脂質過酸化反応による過酸化脂質の増加、マイボーム腺内の常在菌叢の変化がMGDに及ぼす影響について解明する。また、meibumの細菌培養によって分離されたP. acnesについては、MALDI-TOF質量解析によるタンパク発現パターン解析を行い(研究分担者:出来尾格)、P. acnesの亜種を特定し、疾患特異性やマイボーム腺炎角結膜上皮症との関連についても検討する。マイボーム腺機能不全に対する効果的な新規治療プロトコールを確立する。今後、さらに症例数を増加することとガスクロマトグラフ質量分析(GC-MS)による脂肪酸分析に加え、液体クロマトグラフ質量分析(LC-MS)を組み合わせることにより、どのような脂質に実際的な変化が生じているのかを検討する予定である。その際、性ホルモンとその変化との関連についても検討したい。また、これまでマイボーム腺分泌脂(meibum)の細菌培養を行ってきたが、今後、眼瞼皮膚、眼瞼結膜嚢の常在細菌との比較、抗菌薬内服による細菌叢の変化などを明らかにするためマイクロバイオームの検討も行う予定である。今年度の脂質分析に費用がかかるため、次年度に繰り越した。平成29年12月に、研究分担者の1人(山本順寛氏)が退職し、研究分担金の残金を返還されたため、さらに、平成30年4月以降に、液体クロマトグラフ質量分析(LC-MS)による脂質分析およびマイクロバイオームの検討を予定しており、それらに関わる費用が必要となり、繰越使用額が生じた。繰り越し分は、脂質分析等に使用する予定である。
開発に伴うアジア地域の沿岸環境変化の調査

本研究は、急速に発展しつつあるアジア地域の発展途上国の海岸線において、農業開発あるいは都市・港湾開発によって海岸環境にどの様な変化がもたらされているかを定量的にとらえようとするものである。本年度はまず、インドネシアについて集中的な調査を行い、昨年度に引き続いてタイの調査を行った。またフィリピンについては本格的な調査の前段階としての予備調査を行った。さらに、ベトナム国の分担者であるAn Ngoc Nguyen講師は横浜に出張し、日本側研究者とともに昨年度のベトナム調査の取りまとめを行った。まずインドネシアおよびタイ両国を主な調査先として、日本側の研究者が出張し、沿岸の環境問題をインドネシアについてはMasimin講師、タイについてはSuphat教授、Sutat助教授と共同で、環境変化の具体例について検討した。インドネシア国ではおもにジャワ北海岸の石油基地周辺の泥浜海岸、ジャワ島南部の低開発地域、バリ島の侵食海浜、カリマンタン島南部の河口部、スマトラ島北西部の侵食海岸を主な調査対象とした。また、タイ国ではチャオプラヤ川河口部を主な検討領域として、Suphat教授と共同研究を行った。さらにフィリピンに出張し、Alejandrino教授と海岸環境問題の共同研究の打ち合せおよび情報交換を行った。本研究の目的は、急速に発展しつつあるアジア地域の発展途上国の海岸線において、農業開発あるいは都市・港湾開発によって海岸環境にどの様な変化がもたらされているかを定量的にとらえようとするものであり、その一例として平成5年度はインドネシア、タイ、フィリピンにおける開発と沿岸環境の変化の関係について調査、検証を行った。これらの地域での海岸線は現在大きな変化に直面している。その第一のものは沿岸地域の開発の進行であり、埋め立てや浚渫による港湾の建設は沿岸部の浅海域を消失させ、生態系に大きな変化をもたらす。また、工業地域や都市部の排水、さらには沿岸部での魚介類の養殖による海水の汚染・富栄養化も深刻な問題となる。さらに人口の増加にともなう森林の伐採により、チャオプラヤ川など大河川流域地域の荒れ地化が急速に進行しており、これらの開発にともない、降雨により洗い出された土砂は河川によって運ばれ、最終的には河口に沈澱し沿岸の環境を大きく変化させてしまう。これらの地域での開発のテンポは、かつてどのような地域も経験したことがないほど急激なものであり、早急に調査・検討することが必要である。以上のような背景をふまえ、本研究はこれらの過程にともなって生じる沿岸の環境変化の実態を調査・解析することを目的とした。アジア地域全体を見ると、タイ、マレーシア、インドネシアに代表される今まさに変化が起こりつつある国と、ベトナム、バングラデシュのように変化から取り残されており、これからの変化が研究対象となる国とに大別できる。本研究では日本の経験と比較しつつ海岸環境変化の過程を国別に比較しつつ論じ、これからのそれぞれの国での開発のあり方について考察を加えた。一般に海岸環境システムの変化は複雑な因果関係から成立しており、現在の工学をもってしても予測できる時間的空間的な範囲は限られている。途上国の沿岸域開発における問題は、工学的知識の欠如とそれに起因する輻輳化した沿岸域の利用にある。国の施策として臨海型産業を育成しようとする要求が性急かつ無配慮な開発に結びつく場合に、急激な沿岸環境システムの変化が生じている。日本では明治以来、沿岸域の開発を積極的に行ってきたため、開発当時には予期できなかった環境システムの変化を数多く経験してきている。信濃川大河津分水路の通水による新潟海岸の急速な侵食、埋め立て用土砂の採取のためにあけられた東京湾海底の大きな穴に起因する青潮の発生などを例として挙げることが出来る。これらの事例は、開発行為というインパクトに対して環境システムの変化が時間的に遅れて立ち現われた例である。このことは開発の対象・内容・規模により環境システム変化との因果関係の複雑さや変化の出現期間に差異があることを示唆する。全地球規模で環境システムが変動しつつある今日、解析手法を持つ工学研究者の立場から発展途上国の沿岸開発に対して具体的に助言していくことが重要である。失敗例を含めて、日本が蓄積してきた経験と知見を活用する時である。