hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血清尿酸値に影響を及ぼす遺伝子の同定と解析

尿酸排泄性トランスポーターのABCG2の機能は、機能が喪失するQ126Xと半減するQ141Kの組み合わせにより推定可能である。ABCG2機能低下に従い尿中尿酸排泄量が増加することとAbcg2ノックアウトマウスの検討から、ABCG2の機能低下により腸管からのABCG2を介した尿酸排泄が減少し高尿酸血症をきたし、代わりに腎臓からの尿酸排泄が増加する(腎外尿酸排泄低下型)という新たな高尿酸血症発症機序を明らかにした。さらに、ABCG2機能低下は痛風の若年発症に関与し、軽度のABCG2機能低下は排泄低下型高尿酸血症を発症しやすく、高度になると顕著な腎外排泄低下型高尿酸血症を示すことを明らかにした。ABCG2は、その機能低下は痛風や高尿酸血症のリスクを上昇させる。ABCG2遺伝子において、頻度が高く機能低下をきたす機能欠失型変異Q126Xと機能半減型変異Q141Kの組み合わせを用い、高尿酸血症男性644人のABCG2機能を推定し、尿中尿酸排泄量と尿酸クリアランスと比較検討した。ABCG2の機能低下により、排泄低下型高尿酸血症が増加することが予想されたが、逆にABCG2の尿酸排泄機能低下は、尿への尿酸排泄量を有意に増加させ、尿酸産生過剰による高尿酸血症(産生過剰型及び混合型高尿酸血症)の頻度を増加させた。特に重度のABCG2の機能低下では、産生過剰による高尿酸血症のリスクが増加し、リスク比(RR)は2.35(95% CI 1.86-2.97; P = 3.32×10-7)を示した。さらに、中程度と軽度の機能低下でも、それぞれRRが1.66(95% CI 1.32-2.10; P = 8.58×10-6)と1.36(95% CI 1.09-1.71; P = 4.55×10-3)であった。これらの結果は、尿酸の腎外排泄が関与している可能性を示していたが、腸管内の尿酸は、細菌叢によって速やかに代謝されるため、ヒトで腸管からの尿酸排泄評価は困難であった。そのため、尿酸分解酵素ウリカーゼ阻害剤であるオキソン酸処理を行ったAbcg2ノックアウトマウスを用いた。Abcg2ノックアウトマウスでは、血清尿酸値上昇および腎臓からの尿酸排泄量増加と、腸管からの尿酸排泄量の低下が見られた。腎外組織でのABCG2発現レベルが高いことから、今回のデータは、従来の概念における尿酸産生過剰型高尿酸血症は、腎外排泄低下型という新しい病型と、真の尿酸産生過剰型の2つのサブタイプからなる腎負荷型であることを示している。ABCG2は尿酸トランスポーターであり、その機能低下は痛風や高尿酸血症のリスクを上昇させる。ABCG2遺伝子の頻度が高く機能低下をきたす機能欠失型変異Q126Xと機能半減型変異Q141Kの組み合わせを用い、ABCG2機能を推定することが可能である。我々は、ABCG2機能低下が腸管からの尿酸排泄を減少させ、腎臓からの尿酸排泄量を増加させること(腎外排泄低下型高尿酸血症:従来の産生過剰型高尿酸血症の大多数)を明らかにした。しかしながら、ABCG2機能異常が排泄低下型高尿酸血症の発症に関与しているかについては不明のままであった。今回、644人の高尿酸血症患者を用い、産生過剰型高尿酸血症、排泄低下型高尿酸血症、混合型に分類し、ABCG2推定機能との関連を検討した。その結果、高尿酸血症全体でみた場合、ABCG2機能が低下するに従い、高尿酸血症のリスクが上昇していた。同様に、これを産生過剰型高尿酸血症だけで検討しても、ABCG2機能低下に従い、産生過剰型高尿酸血症のリスクが上昇し、前回報告した腎外排泄低下型高尿酸血症の発症が関与していることが確認された。さらに、排泄低下型高尿酸血症だけで検討しても、産生過剰型程ではないもののABCG2機能低下は、排泄低下型高尿酸血症発症のリスクになっていることが明らかになった。しかし、ABCG2機能が25%以下に限っては症例数が少なく、有意ではなかった。従って、ABCG2機能低下は産生過剰型と排泄低下型高尿酸血症の両方に対してリスクとなり、著しい機能低下に関しては、腎外排泄低下型が強くでることから排泄低下型ではなく産生過剰型のリスクとなることが明らかになった。さらに、ABCG2機能と痛風発症年齢の関係を705人の男性痛風患者と1887人のコントロールで検討した。その結果、ABCG2機能が低下するに従い、痛風発症年齢が若年化することが明らかになった。

さらに、ABCG2機能低下は痛風の若年発症に関与し、軽度のABCG2機能低下は排泄低下型高尿酸血症を発症しやすく、高度になると顕著な腎外排泄低下型高尿酸血症を示すことを明らかにした。血清尿酸値は、遺伝的素因と環境因子の両方の影響を受ける。同じような生活習慣であっても、痛風・高尿酸血症の発症に個人差があるのは遺伝的素因、すなわち遺伝子のSNPによる機能変化が原因であると、我々は考えている。本研究では、高尿酸血症発症における遺伝的素因に着目した。今年度は、尿酸トランスポーターにおける尿酸輸送測定系の確立と候補遺伝子の高尿酸血症症例におけるSNPsの同定を行った。最初の尿酸トランスポーターの同定と各トランスポーターの尿酸輸送測定系の確立に関しては、URAT1及びGLUT9/URATv1の輸送活性の測定系が確立された。他施設にて新たに発見された腎性低尿酸血症症例に関し、URAT1及びGLUT9/URATv1の遺伝子変異を検討した。その結果、認められた変異の変異体を作成し機能解析を行い、原因となる遺伝子変異が明らかになった。現在論文準備中である。また、他の測定系の確立予定であったOAT4、NPT1及びNPT4に関しても、手法が同じであり、ほぼ確立された。高尿酸血症症例におけるSNPsの同定は、ABCG2のSNPsの同定を先行して行った。その結果、Q126Xのアレル頻度は4.1%であり、Q141Kのアレル頻度は45.9%であった。この結果は、Q126X及びQ141Kとも、既知の健常者における両アレル頻度よりも高い値であった。Q126XによりABCG2の機能は約50%に低下し、Q141KによりABCG2の機能は欠損する。したがって、これらQ126X及びQ141Kのアレル頻度が、高尿酸血症症例において高いことは、高尿酸血症の発症にABCG2の機能低下が深く関わっていることを示している。痛風・高尿酸血症患者と健常者に対し、機能低下を示す尿酸トランスポーターのSNPsを検討し、痛風・高尿酸血症発症における各尿酸トランスポーター異常の関与の程度などの詳細を解明する。当初計画した内容よりは、若干遅れている。しかしながら、今回、ABCG2のSNPの解析から、ABCG2のSNPが血清尿酸値に著しく影響を与えることを明らかにでき、さらに新たな病型として腎外排泄低下型高尿酸血症の概念を提唱できたことから、順調に進展していると判断した。しかしながら、まず、先に実験系の構築や症例の集積が必要であることを考慮に入れると、初年度としては、順調に近いと考える。血清尿酸値の制御に対するABCG2の機能低下を来すSNPsの関与が、大きいことが明らかになったため、ABCG2に関しては、さらに痛風・高尿酸血症症の病態にどの様に関係しているかを、さらに詳細に検討する。ABCG2の検討が終了し次第、他の尿酸トランスポーターに関しても、SNPsの検討を進めていく。痛風・高尿酸血症の発症に対して、ABCG2の機能低下を来すSNPsの関与が、予想より大きいことが明らかになったため、ABCG2に関しては、さらに痛風・高尿酸血症症例を増やし、詳細な検討が必要である。痛風・高尿酸血症を病態別に分類し、それらの状態におけるABCG2のSNPsの関与を、解析する。他の尿酸トランスポーターに関しても、順次着手する。痛風・高尿酸血症におけるABCG2のSNPsの解析及び血清尿酸値、尿中尿酸排泄量や尿酸クリアランス等の臨床データとの関係を検討する。
p38MAPキナーゼ-ASK1系を経由する自然免疫シグナル伝達機構の解明

本研究の目的は、自然免疫システムでのTLR4特異的なASK1-p38MAPキナーゼ経路の活性化の分子メカニズムと生理的意義の解明である。ASK1欠損マウスを用いて、ASK1はTLR4下流での特異性が高いこと、その特異的活性化には活性酸素とアダプター分子TRAF6が重要であることをこれまで示してきた。実際、各種抗酸化剤によって、TLR4リガンドのLPS(lipopolysaccharide)誘導のASK1およびp38活性化や、TRAF6とASK1との結合は抑制される。今年度は、この活性酸素-TRAF6-ASK1-p38経路の下流での生理作用について検討を行った。その結果、マクロファージ様細胞でのLPS誘導のIL-6などのサイトカイン産生を各種抗酸化剤は有意に抑制した。一方、TLR2リガンドであるPGN(peptidoglycan)誘導のIL-6産生は抗酸化剤で影響されなかった。さらに、野生型およびASK1欠損マウス由来の樹状細胞を用いて同様の実験を行うと、野生型では抗酸化剤によってIL-6産生が抑制されるが、ASK1欠損樹状細胞においては抗酸化剤によるIL-6産生抑制効果が認められない。この結果は、LPSによるASK1活性化が活性酸素依存的であることを強く示唆する。また我々は、TRAF6が活性酸素によるASK1活性化にとって必須であることも見出している。従って、活性酸素産生がTRAF6-ASK1-p38経路特異的なTLR4シグナルの生理作用発現にとって重要であり、LPS下流での活性酸素-TRAF6-ASK1-p38という一連の経路が生体にとって生理的に重要な機能を持つものと考えられる。このように、活性酸素は殺菌物質としても機能するが、それとは別に、感染に対する警告信号のように働き、シグナル伝達因子として感染防御能力を高める機能も持つものと考えられる。我々はASK1ノックアウトマウスを用いて、哺乳動物の自然免疫システムにおけるASK1-p38MAPキナーゼ系の役割について解析を行っている。マクロファージ系細胞で、ASK1はTLR4リガンドのLPS(lipopolysaccharide)によって強く活性化され、TLR2リガンドであるPGN(peptidoglycan)などでの活性化は非常に弱い。ASK1ノックアウトマウス由来の樹状細胞や脾細胞では、LPS刺激によるサイトカイン産生が特異的に抑制され、同時にp38の活性化が消失していた。一方、PGNよるp38の活性化はほぼ正常であり、ASK1-p38経路はTLR4に特異性が高いと考えられた。その特異的な活性化メカニズムについて検討したところ、PGN刺激などと比較して、LPSによるASK1及びp38の活性化は、各種抗酸化剤によって著しく抑制されたことから、TLR4シグナルの下流において、おそらく活性酸素種を介してASK1-p38経路の活性化が増強されていることが示唆された。また、TLRシグナルにとって重要なアダプター分子であるTRAF6がASK1とLPS刺激依存的に結合すること、この結合は各種抗酸化剤によって著しく抑制されることが明らかとなった。一方、PGN刺激ではこれらの現象は観察されない。実際にマクロファージ系細胞において、PGN刺激ではなくLPS刺激特異的に活性酸素が産生されることを、高感度の蛍光検出試薬を用いて確認している。さらにLPS誘導のIL-6などのサイトカイン産生を各種抗酸化剤は有意に抑制した。従って、LPS特異的な活性酸素産生を介したTRAF6-ASK1-p38経路の活性化が、TLR4シグナルにとって重要であると考えられた。本研究の結果は、TLR4下流において選択的シグナル伝達機構がMAPKKKレベルでも存在することを示した点で重要である。従って、活性酸素産生がTRAF6-ASK1-p38経路特異的なTLR4

シグナルの生理作用発現にとって重要であり、LPS下流での活性酸素-TRAF6-ASK1-p38という一連の経路が生体にとって生理的に重要な機能を持つものと考えられる。このように、活性酸素は殺菌物質としても機能するが、それとは別に、感染に対する警告信号のように働き、シグナル伝達因子として感染防御能力を高める機能も持つものと考えられる。
肝発癌における鉄代謝異常と脂質代謝異常のクロストーク

C型肝炎ウイルス(HCV)全遺伝子を発現するトランスジェニックマウス(HCV TgM)に鉄を負荷して肝発癌を引き起こすモデルを用いて、肝発癌過程における鉄代謝異常が脂質代謝異常を引き起こす機序を明らかにした。すなわち鉄代謝異常による肝内鉄蓄積が酸化ストレスを増強してミトコンドリア障害ならびに小胞体ストレスを惹起し、β酸化障害や脂質関連転写因子であるSREBP1を活性化して肝内脂肪蓄積を引き起こすことを明らかにした。以上の成績はHCV TgMにおいては鉄負荷により肝内の脂肪沈着が亢進する機序として、脂質関連転写因子であるSREBP1の発現亢進と脂肪酸分解の低下(CPT1の発現低下)が関与していると考えられる。但し、CPT1の低下についてはSREBP1の発現亢進に伴う脂肪酸合成亢進によるnegative feedbackの可能性も考えられる。SREBP1の発現亢進の機序のひとつとして小胞体ストレスの亢進が考えられ、これにはHCVタンパク存在下における鉄過剰による活性酸素の産生亢進が関与している可能性が考えられた。肝発癌モデルである鉄負荷(Carbonyl iron 225mg/kg餌)を行ったHCV全遺伝子を発現するトランスジェニックマウス(HCV TgM)では、鉄負荷後6カ月目で肝内の脂肪化が亢進したが、この際小胞体ストレスのシグナル分子であるspliced X-box DNA binding protein 1(XBP1)とunspliced XBP1、phospho-eukaryotic initiation factor-2α、CCAAT/enhancer-binding protein homology proteinの発現が鉄負荷のないコントロールマウスに比べて有意に上昇していた。一方、脂質合成の転写因子であるsterol regulatory element binding protein 1(SREBP1)はタンパクレベルで発現亢進が認められたが、mRNAレベルではコントロールと差を認めなかった。SREBP1は転写後調節として小胞体ストレスにより活性化されることが報告されているので、鉄負荷によるHCV TgMの肝脂肪化は小胞体ストレスによるSREBP1の発現亢進が関与していると考えられた。更に鉄負荷HCV TgMの肝組織ではautophagosomeが増加しており、小胞体ストレスの亢進に矛盾しない結果であった。一方、鉄負荷HCV TgMの肝組織内には活性酸素の産生が上昇しており、これが小胞体ストレスを亢進させる一因と考えられた。以上から、HCVタンパク存在下では鉄過剰による活性酸素の産生増加から小胞体ストレスが亢進し、これにより脂質関連転写因子であるSREBP1が活性化されて肝脂肪化が引き起こされることが明らかとなった。わが国のC型慢性肝炎患者は高齢化が進んでおり、必ずしもインターフェロンなどの抗ウイルス療法が行えるとは限らない。一方で、加齢とともに肝発癌率は上昇するため臨床的には炎症の制御を目的としてグリチルリチン製剤の投与が行われる場合も多い。わが国では古くよりグリチルリチン製剤である強力ネオミノファーゲンC(SNMC)が使用されているが、その詳細な作用機序については不明な点も多い。そこで我々が開発した肝発癌モデルである鉄負荷HCVトランスジェニックマウス(TgM)にSNMC、7倍濃縮のSNMCならびに生食を週3回、6ヶ月間腹腔内投与し、主として鉄代謝や脂質代謝に及ぼす影響について検討した。SNMCは鉄代謝に影響を及ぼすことなく、用量依存性に鉄負荷HCV TgMの肝脂肪化を抑制した。肝脂肪化抑制の機序として鉄負荷HCV TgMにおけるミトコンドリアのβ酸化障害を抑制し、電顕的にもミトコンドリアの形態障害を抑制した。β酸化障害を抑制機構として、ミトコンドリア外膜に存在するβ酸化律速酵素であるcarnitine palmitoyl transferase I(CPTI)の発現を増加させ、活性酸素の産生を抑制した。一方、脂質合成を正に制御するsterol regulatory element-binding protein 1(SREBP1)を転写後性に活性化する小胞体ストレスには殆ど影響を及ぼさなかった。以上の成績から、SNMCは主として酸化ストレスに対するミトコンドリア障害を保護することで、鉄負荷HCV TgMの発癌過程に観察される肝脂肪化を抑制することが明らかとなった。わが国の大規模コホートにおいてC型慢性肝疾患患者に対するSNMCの肝発癌抑制効果も報告されており、その発癌抑制の一機序として、SNMCの酸化ストレスに対するミトコンドリア保護作用が重要と考えられた。
付加-開裂反応によるラジカル重合ポリマーの分岐構造の新規制御法の開発と応用

α-ブロモメチルアクリル酸メチル(MBMA)の付加・開裂機構による連鎖移動は末端基の効率のよい導入法として注目されている。この反応ではポリマー鎖と末端基との間に新たに炭素-炭素結合を生成する。本研究では、この結合生成に着目しα-ブロモメチルアクリロイル基が同一分子内に2あるいは3個含まれるならば、生長ラジカルがそれぞれの二重結合に付加し開裂が起こり2本あるいは3本のポリマー鎖が連結されると考えた。当初、α-ブロモメチルアクリル酸の酸触媒によるエステル化によるビス(α-ブロモメチルアクリル酸)エステルの合成を試みたが、種々のジオールを用いてもモノエステルは生成するがジエステル-の反応は進行しなかった。また、α-ブロモメチルアクリル酸をトリフルオロ酢酸との混合無水物としたのち、ジオールと反応させビス体を得ることも試みたが成功しなかった。そこで合成法の探索と並行して、付加・開裂と生長が同時に起こるビス(α-クロロメチルアクリル酸)エステルをメタクリル酸メチルの重合に少量(たとえば、2mol-%)を添加して重合を行った。生成ポリマーには、未反応で側鎖置換基となったクロロメチルアクリルロイル基と付加・開裂で生じた末端不飽和基が存在することが^1H-NMRで確認できた。しかし、オレフィンプロトンのケミカルシフトが、二重結合の種類ばかりでなく隣接基やタクチシチ-の影響をうけると思われる予想以上に多種類となった。なお、さらに種々の合成法を試みた結果、ビス(α-ブロモメチルアクリル酸)エステルは相間移動触媒を用いるビス(α-クロロメチルアクリル酸)エステルと臭化カルシウムなどの金属臭化物との反応で合成できることが明らかとなった。ビニル重合へ添加した場合、分岐を生じる付加・開裂が予期した通り進ことが確認できたが、NMRによる分岐構造の解析についてはさらに検討を要する。なお、ブロモメチルアクリロイル基を同一分子内に3個もつトリス体も同様の反応で合成できる見込みであり星型ポリマー生成が実現できる。
円石藻類の炭酸塩殻における形態の光学的特徴に関する研究

円石藻類の炭酸塩殻の形態が光学的にどのような特徴を持つのかを明らかにするために,方解石の紫外-可視-赤外光領域での透過スペクトルの取得を試みた.その結果,赤外領域の吸収には,結晶方位による顕著な異方性があり,その異方性は,c軸まわりに回転対称として扱うことができることが分かった.実際の円石藻類の殻を用いた測定でも,それを支持する結果が得られた.本研究の目的は以下の通りである(1)方解石の紫外赤外の波長の光に対する異方性を明らかにする。(2)多種の円石藻類を試料に殻の結晶学的方位のデータを収集する。(3)それらの情報をもとにコンピューターシミュレーションを行い、殻の形と光学的な機能との関係を3次元的に解析し,殻と光学的機能の関係を明らかにする。円石藻類の炭酸塩殻の形態が光学的にどのような特徴を持つのかを明らかにするために,方解石の紫外-可視-赤外光領域での透過スペクトルの取得を試みた.その結果,赤外領域の吸収には,結晶方位による顕著な異方性があり,その異方性は,c軸まわりに回転対称として扱うことができることが分かった.実際の円石藻類の殻を用いた測定でも,それを支持する結果が得られた.本申請の目的は、円石藻類の殻の形態が光学的にどのような機能を持っているかを明らかにすることである。研究実施計画の各項目に対応する成果として1.天然方解石結晶を特定の方位(C軸に垂直あるいは平行)を持ち,分光器のセルにあわせた角柱状に加工し、紫外可視分光光度計を用いて、可視から紫外までの範囲の波長の透過率を測定をおこなった。その結果,方解石の透過率の結晶方位の異方性は,可視光領域ではほとんど見られなかったが,紫外領域で吸収ピークのシフトが見られた.2.従来,Braarudosphaera bigelowii1種とされていた試料から,形態の異なる2種類のBraarudosphaeraを見いだし,その結晶方位の違いを明らかにした.3.シミュレーションソフトの作成の準備として,解析ソフトの習熟と解析手順の検討を行った.本申請の目的は,円石藻類の殻の形態が光学的にどのような機能を持っているかを明らかにすることである。研究実施計画の各項目に対応する成果として1について。天然方解石結晶を特定の方位(C軸に垂直あるいは平行)を持ち,分光器のセルにあわせた角柱状に加工し,赤外分光光度計を用いて,8000cm^-1400cm^-1までの範囲の波長の透過率を測定をおこなった。その結果,I-1)試料の厚みが大きすぎたため,Calciteのの基音の吸収が見られI-る範囲の赤外光は,ほとんど吸収されてしまった。今回見られる吸収パターンはそれらの倍音もしくは結合音と考えられる。I-2)しかし,C軸に平行な方向と垂直な方向で,吸収パターンにが異なる。これは,CO32-がC軸に垂直な正三角形をしていること対応すると考えられる。I-3)吸収パターンは試料の個体差や研磨状態などの表面状態には,ほとんど影響されず,良い再現性を示す。I-4)壁開面方向の吸収は,C軸に対して回転対称として扱える可能性を示した。3について。シミュレーションソフトの作成の準備として,解析ソフトの習熟と解析手順の検討を行った。本研究の目的は、円石藻類の殻の形態が光学的にどのような機能を持っているかを明らかにすることである。研究実施計画の各項目に対応する成果として1)について,試料厚さを200マイクロメートル以下にすれば赤外吸収スペクトルを得られることを確認した.この結果をふまえ,20-200マイクロメートルの定方位方解石試料を作製し赤外分光光度計を用いて、8000cm-1400cm-1までの範囲の波長の透過率を測定をおこなった。その結果,I-1)結晶方位により,明確な異方性が見られた.I-2)特に,c軸に平行な面の吸収パターンは,CO32-の平面振動に対応するピークが複数のピークに分離することが確認された.これはが本来,正三角形であるCO32-イオンにゆがみが生じていることを示唆する.I-3)CO32-イオンの倍音の解釈には従来議論があるが,複数の厚さの試料を測定することにより,倍音に関する新たな知見が得られる可能性を示した.3)について.シミュレーションの基礎として,分子軌道法による解析が利用できる可能性があり,Gaussian Inc.のソフトウエア「GaussianO3」を購入し,予備的な解析を行った.その結果.1700cm-1付近に見られるピークは,CO32-イオンの平面振動にゆがみが生じることで説明できる可能性が得られた.本申請の目的は、円石藻類の殻の形態が光学的にどのような機能を持っているかを明らかにすることである。研究実施計画の各項目に対応する成果として1については,これまで,天然の方解石結晶から,[0001],[10-11],等の面を切り出し,各面の赤外領域における吸収特性を測定し,吸収ピークのパターンに異方性があること,吸収特性はc軸に対して回転対称と見なすことができることなどを明らかにした..

この結果を,実際の円石藻類のコッコリスに適用するため,Discoaster属の殻の赤外吸収パターンを赤外顕微鏡を用いて測定し,方解石単結晶の結果と比較した.Discoaster属の吸収パターンは,粉末法で測定した場合にもっとも強く吸収がみられる1500cm-1付近に現れるピークが23本に分離する.Discoaster属は、5ないし6本の腕が湾曲した傘の骨組のような形態をしており、c軸は傘の柄の方向である.したがって,[0001]面の吸収パターンでは,同様のピーク分離がみられること期待されるが,単結晶のパターンでは1500cm-1付近のピークは吸収が強すぎたため,確認することができなかった.また,この付近のピークが分離する現象は,非晶質な方解石の場合に報告されているが,円石藻類の殻に非晶質成分が含まれるかはさらに検討が必要であろう.
代数的仕様を用いたソフトウェアの移植支援の研究

本年度は、代数的仕様を利用したソフトウェア移植支援法の確立をめざし、以下の研究を行った。1.プラットフォーム仕様記述の抽出移植対象となる複数のプラットフォームについて、ライブラリ関数の仕様情報を抽出する方法を提案した。また、本方式に基づく仕様情報抽出ツールを実現した。本方式ではマニュアルからライブラリ関数の仕様を抽出する。対象とするマニュアルの形式はWindowsのヘルプファイルとUNIX系OSのマニュアルページであり、多くのプラットフォームの仕様情報を抽出することができた。2.プラットフォーム仕様の差分提示ツールの作成前項のツールによって抽出したライブラリ関数の仕様から、異なるプラットフォームに存在する類似した関数を探しだし、その差分を提示するツールを作成した。3.ソフトウェア移植支援ツール移植対象となるプログラムに対して変更が必要となる場所を指摘するツール作成した。移植対象となるプログラム中で使用されているライブラリ関数が移植先プラットフォームで提供されていない場合はプログラムの変更が必要となる。本ツールでは移植に必要な引数の変更と代替関数を提示でき、移植作業を効率的に行うことができる。ただし、当初目指していたプログラム変更の自動化は今後の課題である。また、これまで作成したツールを統合し、提案する移植支援法に基づいて、ソフトウェア移植を統合的に支援するシステムの実現も今後の課題である。本年度は,代数的仕様を利用したソフトウェア移植支援法の確立をめざし、以下の研究を行った。1.プラットフォーム仕様の記述方式の決定と記述例の作成プラットフォーム仕様の中で、プログラムにもっとも大きな影響を与えるのはライブラリの仕様である。本年度は移植支援に適したライブラリ仕様の記述方式を定めた。また、具体的なプラットフォームとしてUNIXとWindowsについて、C言語のライブラリ仕様の記述例を作成した。また、ライブラリ仕様はその量が膨大であるため、記述を自動生成する方式について検討した。2.プラットフォーム仕様の差分抽出法の確立プラットフォームの違いがプログラムに与える影響を分析し、移植支援に必要なプラットフォーム仕様の差分を分類した。分類に従い、プラットフォーム仕様の差分の抽出および表現形式を決定した。3.ソフトウェア仕様の変更法の検討およびツールの作成プラットフォームに対するプログラムの依存関係から、ソフトウェア仕様の変更法が決定される。移植支援に適したソフトウェア仕様の記述方式を定めた。抽出されたプラットフォーム仕様の差分に対して、ソフトウェア仕様の変更法について検討した。また、代数的仕様の存在しないプログラムに本手法を適用するために、プログラムからソフトウェア仕様を生成する方法についても検討した。プラットフォーム仕様の差分を利用して、UNIXとWindowsの間でC言語プログラムを移植する際に、変更すべき箇所を抽出するツールを作成した。1.プラットフォーム仕様記述の拡張と自動生成プラットフォーム仕様の中で中心的な役割を果たすのはライブラリの仕様である。C言語ではOSによって提供されるシステムコール、言語処理系により用意されるライブラリ関数は多数にのぼる。FreeBSDを対象に、これらの関数のシグニチャ情報や異常終了時の返り値をマニュアルやヘッダファイルから自動生成するツールを作成した。また、プラットフォーム仕様にデータ長等のハードウェア環境等を記述する際の記述方式について検討した。2.プラットフォーム仕様の差分抽出ツールの作成前年度定めたプラットフォーム仕様の差分情報ではライブラリ関数についてシグニチャ情報しか扱っていなかった。本年度は、ライブラリ関数について機能に関する情報を追加し、より詳細な差分を扱えるようにした。対象OSをFreeBSDとして、プラットフォーム仕様を部分的に作成し、その差分を抽出するツールの作成に着手した。3.ソフトウェア仕様の変更法とプログラムテンプレート生成法の確立抽出されたソフトウェア仕様の変更箇所に基づいて、プログラムの変更法の検討を行った。データ型の情報に加えて識別子の対応情報を用いることで、仕様とプログラムの対応関係をより正確に抽出する手法について提案した。この対応関係に基づいてプログラムの変更個所を提示するシステムを作成した。
ヒト癌のプロクレッションを左右する分子的機構に関する研究

ヒト癌の発生において、一個の癌細胞が出現定着してから、どのように癌という病気に発展していくのかというプログレッションの具体的な経過とその分子的メカニズムの解明のため、人体病理学の提供する材料を中心として、DNA定量によるクローナルエボリューション、その浸潤の広がりと核DNAとの関係、染色体レベルの変化、細胞表面の性状の分子レベルでの変化、血管との間質の変化を最新の技術を結集して分析を進めた。消化管癌とくに胃癌について、初期癌と早期癌を集めて分析した結果、癌細胞の粘膜内の広がり、粘膜筋板との接触の度合い、深部浸潤の程度および転移とは核DNA量の変偏と明瞭な関係のあることが明らかとなった。とくに、重要と考えられたのは、胃印環細胞の早期(初期のものはもちろん)は殆んどの例が二倍体モードを示すのに、スキルス癌では80%以上が異倍体モードを主徴としていることであった。しかし、その例外と思える20%について、染色体分析を行いえたる例をみると、染色体数のモードは48、52、53など、わずかに異倍体で顕徴測光法では近2倍体DNA量としか測定されないが、量的にも異数体であり、かつカリオタイプでみると10ヵ所以上の異常(欠失、トリソミー、テトラソミー、部分転座など)を伴うものであることがわかった。これらが、どのようにしてプログレスしてくるかを切除胃の中にDNA量の違うクローンの分布をマッピングして分析し、それらが具体的にどのようなクローナルエボリューションでできてきたかを明らかにすることができた。また癌細胞の膜上の糖鎖をモノクローナル抗体で分析し、一定の方向の変化が次第につかめるようになってきた。間質にもテネイシンの特異的産生が出現することや、プログレツションと時を同じくして血管パターンが変わってくることも明らかになってきた。
ユニークな表面機能化方法を用いた高屈折率有機・無機ハイブリッド光学材料の創製

今年度はエポキシ樹脂とのハイブリッド化、Thiol-ene反応を利用したハイブリッド化、さらには表面ラジカル開始機能を有するZrO2ナノ微粒子を用いた熱可塑性ハイブリッド材料の創製を試みた。表面処理剤としてbisphenol A glycidyl ether (BADGE)を直接ZrO2表面に修飾させることで、エポキシモノマー中にZrO2をナノ分散させ、さらに、これを重合させることで“見かけ上"表面処理剤フリーでZrO2を導入したエポキドをベースとしたハイブリッド材料を合成する手法を開発した。得られたハイブリッド材料の屈折率は、ZrO2の体積分率に対して直線的に増加し(n = 1.78, at 473 nm)、高屈折率高透明かつ高アッベ数なハイブリッド材料が得られることが分かった。高透明かつ高屈折率な熱可塑性ハイブリッド樹脂を合成するために、表面ラジカル開始機能を有するZrO2ナノ微粒子を調整し、表面からポリマーをグラフト化させた熱可塑性樹脂の合成法を開発した。4,4'-アゾビス(4-シアノ吉草酸)(ACVA)のモノエステル化物、ACVAMPを合成し、ACVAMPで表面処理されたZrO2を調製し、スチレンやメタクリル酸メチル(MMA)とハイブリッド化を行った。スチレン、MMAの両方で50 wt%までZrO2の含有量を増加させて透明な材料を合成することができた。Thiol-ene硬化物と光学特性に優れるZrO2をナノレベルで複合化させ、新規な光学材料を開発した。様々なコハク酸モノエステルを合成し、表面処理剤として用いたところ、モノマーを含む様々な有機溶媒中へ良好な分散性を示すことが明らかになった。この表面処理剤と重合官能基としてチオール基またはアリル基を有する3-ブテン酸を混合修飾させハイブリッド化を試みたところ、高透明かつ高屈折率、さらには柔軟性に富むハイブリッド材料が得られることが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,水中で分散安定している無機ナノ微粒子(ZrO2)を水と混ざらない疎水性の有機媒体中(例えばトルエン)に1次粒子径を保ったままの相移動とその場表面処理する方法について種々検討を行った。炭素数4以上のカルボン酸と少量のトルエン,および水およびトルエンの両方に溶解するアルコールを加えた溶液にZrO2水分散液を加えて均一系にした後,共沸によって水とメタノールを除去する方法を用いると凝集することなく透明なトルエン分散液が得られることを明らかとなった。表面処理したZrO2トルエンナノ分散液を真空乾燥させても,トルエン以外にも様々な有機溶媒やモノマーに室温下で自発的にナノ分散し,透明な溶液を与えることが分かった。ビニルポリマーの代表例としてポリスチレン(PSt)やポリメチルメタクリレート(PMMA)を選択し、ハイブリッド化を試みた。モノマーと共重合できるメタクリレート基(MA)を適切量加えて表面処理を行ったZrO2微粒子を用いると,重合中相分離が抑制され,透明なハイブリッド材料が得られることが分かった。重合中,ZrO2微粒子同志の凝集を防ぐためにはある程度以上の架橋点(架橋密度)が重要であることが明らかとなった。ZrO2をStに対して58 wt%,80 wt%と増加させてPStとのハイブリッド化を行ったところ,いずれも透明なバルク材料が得られた。ZrO2-PStハイブリッド材料の超薄切片のTEM観察を行ったところ,ZrO2微粒子同士の凝集は観察されず,1次粒子のままPSt連続相にナノ分散している様子が観察された。ZrO2含有PStおよびPMMAハイブリッド材料の屈折率およびアッベ数を測定したところ,ZrO2の体積分率φZrO2とともに直線的に増加し、光学材料の屈折率制御が可能であることが明らかとなった。

様々なコハク酸モノエステルを合成し、表面処理剤として用いたところ、モノマーを含む様々な有機溶媒中へ良好な分散性を示すことが明らかになった。この表面処理剤と重合官能基としてチオール基またはアリル基を有する3-ブテン酸を混合修飾させハイブリッド化を試みたところ、高透明かつ高屈折率、さらには柔軟性に富むハイブリッド材料が得られることが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。無機ナノ微粒子の新規な表面処理化方法を確立し、さらには各種ビニルポリマーとのハイブリッド化に対する根本的理念の確立をしており、概ね順調に進んでいると判断する。これまでのハイブリッドの成果ZrO2を架橋点としたネットワーク構造が重要で、結果として熱硬化性樹脂の開発に関するものである。成型加工可能なハイブリッド熱可塑性樹脂の開発はさらに難しいと考えられる。今後は熱可塑性高分子材料、エポシキ系の逐次系高分子材料、高分子微粒子系のハイブリッド化についてさらに研究を推進する。
調理における感性の抽出と記録およびその再生に関する研究

計画していた(1)(3)について以下の様に実施した(1)調理感性の抽出実験を実施:Aガス社(一部上場)の有するテストキッチンで3品の調理,冷蔵庫メーカ(業界3位)のB社のテストキッチンでホテルの立食パーティを想定した13品の調理のデータの取得実験を実施した.これにより,実調理現場で可能性・効率・欠点がわかった(2)デジタルレシピの編集と保存実験を実施:(1)の実験にともない,取得と同時にサーバヘインターネット経由での記録を行った.本実験にあたっては昨年度に作成したカメラや室温センサを有し,調理機器の稼働状況および制御が可能である高機能プロトコルコンバータを使用した.これにより,ネットワーク経由でデジタルレシピの編集と保存の可能性と効率がわかった(3)予定していたデジタルレシピを用いた調理感性の再現には至らなかった.(1)および(2)の結果を用いて基本的な制御は可能であることが確認できた.反面,それを一連の操作として自動制御するには至らなかった,原因はそのためのオーサリングシステムの構築が予算不足で外注できなかった為である計画した以外に(4),(5)の成果を得た(4)作成したシステムを展示会へ出展し意見の聴取を行った(大阪,来場者約3000名):これらの新聞報道が行われた(日刊工業新聞およびガスエネルギー新聞).また,新規技術開発の発表会で発表し技術・商品開発の専門家から意見聴取を行った(仙台,仙台市産業振興事業団主催).これらにより,我々が目指した利用方法以外への応用が可能であることもわかり,C商社との開発調査を開始できた(5)シンポジウムを開催した:布川(研究代表者)を委員長として実施.研究協力者である製造企業,コンサルタント会社,管理栄養士からの研究発表・討論会を開催した(日本感性工学会大会).これにより,我々の研究を一般来場者を含め,広くアピールすることができた(a)調理感性の抽出:調理の際に作用している感性を調理人への聞き取りにより抽出し分析を試みた.実際に調理現場(大阪ガスショールーム)において,スチームコンベクションオーブンおよびブラストチラーにとる調理を例に実験を行なった.当日のメニューは田崎真也(ワイン専門家)による4種類のメニュ」である.火かげん(温度,時間など,スチームコンベクションオーブンの設定値),調理時の状態(温度,画像),調理の動作(動画像),使用食材のデータ(重量や温度など),動画像等の記録を行ない調理の分析を行なった.複数の人間の関わる調理作業をプロトコルとして書き出した.しかしながら,調理人に感性を外在化させるには至らなかった.人間の内面に迫るなんらかの実-験方法の再考が必要であることがわかった.次年度の課題である.(b)調理感性とデジタルキッチンのデータの記録・保存:(a)で取得できるデータを時間の同期をとり,コンピュータにマルチメディアデータとして記録する方法を開発した.具体的には,小型のPCを使い,環境データ,動画像,厨房機器の設定値および稼働状況を取得するシステム(コンピュータソフトウェア)の設計と実装を行なった.c(c)全体取りまとめ:(a)(b)に進捗にあわせて共同研究先(エネルギー関連会社2社.厨房機器メーカ3社,厨房設計コンサルティング会社1社,厨房機器を用いたサービス提供会社1社)との業界動向の情報交換を行なった,以上は,外部発表としてまとめ公表した.計画していた(1)(3)について以下の様に実施した(1)調理感性の抽出実験を実施:Aガス社(一部上場)の有するテストキッチンで3品の調理,冷蔵庫メーカ(業界3位)のB社のテストキッチンでホテルの立食パーティを想定した13品の調理のデータの取得実験を実施した.これにより,実調理現場で可能性・効率・欠点がわかった(2)デジタルレシピの編集と保存実験を実施:(1)の実験にともない,取得と同時にサーバヘインターネット経由での記録を行った.本実験にあたっては昨年度に作成したカメラや室温センサを有し,調理機器の稼働状況および制御が可能である高機能プロトコルコンバータを使用した.これにより,ネットワーク経由でデジタルレシピの編集と保存の可能性と効率がわかった(3)予定していたデジタルレシピを用いた調理感性の再現には至らなかった.(1)および(2)の結果を用いて基本的な制御は可能であることが確認できた.反面,それを一連の操作として自動制御するには至らなかった,原因はそのためのオーサリングシステムの構築が予算不足で外注できなかった為である計画した以外に(4),(5)の成果を得た(4)作成したシステムを展示会へ出展し意見の聴取を行った(大阪,来場者約3000名):これらの新聞報道が行われた(日刊工業新聞およびガスエネルギー新聞).また,新規技術開発の発表会で発表し技術・商品開発の専門家から意見聴取を行った(仙台,仙台市産業振興事業団主催).これらにより,我々が目指した利用方法以外への応用が可能であることもわかり,C商社との開発調査を開始できた(5)シンポジウムを開催した:布川(研究代表者)を委員長として実施.研究協力者である製造企業,コンサルタント会社,管理栄養士からの研究発表・討論会を開催した(日本感性工学会大会).これにより,我々の研究を一般来場者を含め,広くアピールすることができた
架橋芳香族化合物の合成・反応・機能性に関する研究

本研究で、tert-ブチル基を保護基として用いることにより、トルエン、アニソール及びハロベンゼンなどの極めて簡単な化合物から、従来合成が困難であった多くの[n.2]メタシクロファン類、[2.2]メタパラシクロファン類及び関連化合物の合成に成功した。特に、8-位及び架橋鎖に種々の置換基を有する[2.2]メタおよびメタパラシクロファン類が反応性及び物性を調べるに十分の量で得られた。小環状メタパラシクロファンにおける歪んだベンゼン環の求電子置換反応を調べ、構造と反応性との相関関係を明かにした。たとえば、パラ位で結合したベンゼン環はパラ系及びメタ系シクロファンの場合に比べて最も大きな歪みの内在がX線構造解析により明らかにされ、芳香族性の減少による反応性の相違が観察された。さらに、8-位の置換基の種々による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性を明らかにした。また、8-位にあるハロメチル基の反応性に及ぼす反対側のベンゼン環のπ-電子による非結合性相互作用が加溶媒反応および架橋鎖に種々の官能基(カルボニル基・二重結合・三重結合)を導入し、歪んだ架橋鎖に組み込まれた官能基の反応性を明らかにした。上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状シクロファン類を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係の解明を行った。機能化された大環状シクロファン類は有機分子や金属原子に対してホスト化合物として作用し、分子形、金属イオンのサイズ、金属イオンの分子軌道などの差異によりゲストを識別する能力を持つことが明かとなった。さらに、本研究で合成した化合物のX線構造解析をおこない構造と反応性・機能性との相関関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られ、架橋芳香族化合物の化学に重要な示唆を与えている。これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価を挙げることが出来た。1.合成ル-トの開発本研究ではメタパラシクロファン類の簡便な合成ル-トの開発がKey Stepとなるが、当初に計画した研究計画通り、新しい一般性の高い合成法の開発に成功した。特に、8ー位及び架橋鎖に種々の置換基を有する[2.2]メタパラシクロファン類が反応性及び物性を調べるに十分の量で得られた。今後、本研究で開発した手法をナフタレン、アントラセン等の縮環系架橋芳香族化合物及びチオフェン、ピリジン等のヘテロ環系架橋芳香族化合物の合成に適用することが望まれる。2.反応性・物性に関する研究小環状メタパラシクロファンにおける歪んだベンゼン環の求電子置換反応を調べ、構造と反応性との相関関係を明かにした。たとえば、8ー位の置換基の種類による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性が観察された。特に、パラ位で結合したベンゼン環はパラ系及びメタ系シクロファン類の場合に比べて最も大きな歪みの内在がX線構造解析により明らかにされ、芳香族性の減少による上述の反応性の相違が実証された。また、8ー位にあるハロメチル基の反応性に及ぼす反対側のベンゼン環のπー電子による非結合性相互作用がルイス酸存在下でのベンジル化反応で観察された。これらの成果は架橋芳香族化合物の化学の進歩に大きく貢献出来ると考えられる。

これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価に挙げている。さらに、当初に計画した求核置換反応・環状付加反応・カルベンとの反応当を調べ、構造と反応性との相関関係の解明、及び架橋鎖に種々の官能基(カルボニル基・二重結合・三重結合)を導入し、歪んだ架橋鎖に組み込まれた官能基の反応性を調べることが強く望まれる。3.機能性に関する研究上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状メタパラシクロファン類を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の機能性材料への応用に重要な示唆を与えている。1.合成ル-トの開発本研究では、架橋芳香族化合物の簡便な合成ル-トの開発がKey Stepとなるが、当初に計画した研究計画通り、新しい一般性の高い合成法の開発に成功した。特に、8ー位及び架橋鎖に種々の置換基を有する[2.2]メタパラシクロファン類が反応性及び物性を調べるに十分の量で得られた。さらに、本法をナフタレン、アントラセン等の縮環系架橋芳香族化合物及びチオフェン、ピリジン等のヘテロ環系架橋芳香族化合物の合成に適用することが出来た。2.反応性・物性に関する研究小環状架橋芳香族化合物における歪んだベンゼン環の反応性(たとえば、求電子置換反応・求核置換反応・環状付加反応・カルベンとの反応)を調べ、構造の反応性との相関関係を明かした。たとえば、8ー位の置換基の種々による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性を明らかにした。さらに、本研究で合成した化合物のX線構造解析をおこない構造と反応性との相関関係を解明するなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の化学に進歩に大きく貢献出来ると考えられる。さらに、架橋鎖に種々の官能基(カルボニル基・二重結合・三重結合)を導入し、歪んだ架橋鎖に組み込まれた官能基の反応性を明らかにした。これらの成果の一部は国内外学会及び化学雑誌に公表し、高い評価を挙げている。3.機能性に関する研究上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状架橋芳香族化合物を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係を明かにするなど、着実に目的とする研究成果が得られており、架橋芳香族化合物の機能性材料への応用に重要な示唆を与えている。1.反応性・物性に関する研究小環状架橋芳香族化合物における歪んだベンゼン環の反応性(たとえば、求電子置換反応・求核置換反応・環状付加反応・カルベンとの反応)を調べ、構造と反応性との相関関係を明かにした。たとえば、8-位の置換基の種々による反応性及び配向性の相違、歪みの緩和を伴う骨格の異性化など通常の芳香族化合物では見られない異常な反応性を明らかにした。2.機能性に関する研究上述の成果を基にして、全く新しい型のホスト機能を持つ大環状シクロファン類を分子設計し、環径の大小及び置換基の種類などと包接能との関係の解明を行った。
質量加速分析法を用いた土壌花粉の堆積様式に関する基礎的研究

剣山地カヤハゲの南側斜面の谷頭部に設置された調査プロット(95m×70m)において,土壌柱状試料の花粉分析を行った.この調査プロットでは全立木の毎木調査と土壌柱状試料の花粉分析がすでに行われており,それらに本研究の結果を加えて調査区内の過去の植生変化について調査した.調査プロットは,モミとヨグソミネバリが優占し,ウラジロモミ,ミズナラ,ブナ,イヌシデ,アサガラなどが混生する林分である.斜面下部の2地点の土壌断面には埋没層位(IIA)が認められ,その上部には長径O.41.6cmの木炭片が多量に堆積していた.この木炭片の^<14>C年代測定値は380±30yrsBP(Beta-140229)であった.それらの地点では,IIA層上部を境にして,それより下層部ではクマシデ属,カエデ属,ブナ属,ケヤキ属,トチノキ属花粉などが特徴的に出現するのに対して,上層部ではカバノキ属花粉が高率で出現していた.既報告では,立木の種組成・サイズ解析,年輪解析および花粉分析の結果と,大栃営林署の森林開発計画書の内容から,19世紀後半における用材の切り出しや薪炭材の生産のための大規模な森林伐採によってこの調査プロットの植生が大きく変化したものと考察した.しかしながら,木炭片の^<14>C年代測定値から,この植生変化は少なくとも19世紀後半以前に生じた可能性があり,木炭片の多産が人為による火災撹乱に起因するか否かについても再考する必要がある.炭化片とともにIIA層上部に含まれていた花粉の^<14>C年代測定については現在依頼中であり,その結果と合わせて議論する必要があるが,火災撹乱以前にはこの調査プロットは多様な広葉樹を交えたモミ-ツガ林であったと推定される.また,土壌を採取した4地点は近接しているが,花粉分布パターンは大きく異なり,火災撹乱以前では微地形単位により植生の組成が異なっていたと考えられる.1.AMSに供するための土壌試料の前処理法AMSによる花粉試料の年代測定の準備段階として,森林土壌から花粉を高濃度で抽出するための物理・化学的処理について検討した.酸とアルカリによる化学的処理,メッシュによるふるい分け,重液による比重分離に基づき,試薬の選択と処理の順序を検討して,最終的に以下の順序により土壌試料を処理した;40%HF(20°C,1h)によるケイ酸質成分の除去,200μmメッシュによるふるい分け,10%KOH(70°C,20min)による解膠と腐植酸の除去,10%HCl(70°C,10min)による炭酸塩の除去,5%NaClO_2(20°C,10min),ConcH_2SO_4(20°C,3h)による有機物砕片の酸化,10%KOH(70°C,20min)による腐植酸の除去,80μmメッシュによるふるい分け,CsCl溶液(s.g.=1.90g/cm^3)による比重分離(3,000r.p.m,30min),1.751.40g/cm^3までの密度勾配で段階的に遠心分離(2,000r.p.m,20min),10μmメッシュによるふるい分け.その結果,1.401.60g/cm^3までの密度溶液において,花粉が高濃度で抽出された.しかしながら,花粉と同比重,同粒径の炭化物がわずかながら残留しており,この炭化物の除去が次の課題として残された.2.AMSによる堆積花粉の年代測定八甲田山地赤倉岳の噴出年代既知の火山灰土壌,及び剣山地カヤハゲの崩積土壌を採取して,複数層位から堆積花粉を抽出した.現在,それら堆積花粉の年代測定を,花粉と同一の層位から抽出した大型植物遺体(小枝),もしくは木炭片の年代測定と合わせて依頼中である.その結果を用いて,土壌花粉の堆積状態について検討する予定である.高知県土佐郡工石山の温帯混交林に設置した調査プロット(40m×70m)において,全立木の毎木調査と土壌柱状試料の花粉分析(合計13地点)を行った.調査プロットはアカガシ(BA:11.9m^2/ha,35.5%)が優占する林分で,その他にブナ(3.42m^2/ha,10.2%),コハウチワカエデ(3.38m^2/ha,10.1%)などの広葉樹が主要な構成種となっており,モミ,ヒノキ,ツガなどの温帯針葉樹も混交している.土壌柱状試料の花粉分析から,この調査プロットのアガガシ林は300m^2以下の小林分の更新によって維持されてきたこと,アカガシの個体群が増加傾向にあることが考えられた.全調査地点を通して,B層中部あるいは上部から土壌表層に向かいスギ属花粉の出現頻度の上昇が認められた.これは藩政時代からの山麓のスギ植林に由来すると考えられた.各調査地点においてスギ属花粉の出現頻度が上昇を始める直前の層位の花粉帯を同一時間面上での植生分布を示すものと仮定して,この時期の植生の空間分布をGrid-methodによって表現した.その結果,当時のアカガシの優占度は現在よりも低かったこと,調査プロット中央部にはソヨゴとヤマヤナギが優占する約1,000m^2のパッチが存在していたことが示唆された.

森林土壌の花粉分析と平行して,前年度の分析方法にしたがいAMS年代測定のための土壌試料(スギ属花粉の出現率が上昇を始める直前の層位)の前処理も行った.しかし,多量の土壌試料(約30g)を処理したにもかかわらず0.5mgを超えるCを含んた堆積花粉をB層から抽出できなかったために,現時点では統計的に信頼度の高い年代測定値を得ることができなかった.この点に関しては,土壌試料の処理量を増やすとともに,堆積花粉をさらに高濃度で抽出する分析方法の改良について再検討する必要がある.剣山地カヤハゲの南側斜面の谷頭部に設置された調査プロット(95m×70m)において,土壌柱状試料の花粉分析を行った.この調査プロットでは全立木の毎木調査と土壌柱状試料の花粉分析がすでに行われており,それらに本研究の結果を加えて調査区内の過去の植生変化について調査した.調査プロットは,モミとヨグソミネバリが優占し,ウラジロモミ,ミズナラ,ブナ,イヌシデ,アサガラなどが混生する林分である.斜面下部の2地点の土壌断面には埋没層位(IIA)が認められ,その上部には長径O.41.6cmの木炭片が多量に堆積していた.この木炭片の^<14>C年代測定値は380±30yrsBP(Beta-140229)であった.それらの地点では,IIA層上部を境にして,それより下層部ではクマシデ属,カエデ属,ブナ属,ケヤキ属,トチノキ属花粉などが特徴的に出現するのに対して,上層部ではカバノキ属花粉が高率で出現していた.既報告では,立木の種組成・サイズ解析,年輪解析および花粉分析の結果と,大栃営林署の森林開発計画書の内容から,19世紀後半における用材の切り出しや薪炭材の生産のための大規模な森林伐採によってこの調査プロットの植生が大きく変化したものと考察した.しかしながら,木炭片の^<14>C年代測定値から,この植生変化は少なくとも19世紀後半以前に生じた可能性があり,木炭片の多産が人為による火災撹乱に起因するか否かについても再考する必要がある.炭化片とともにIIA層上部に含まれていた花粉の^<14>C年代測定については現在依頼中であり,その結果と合わせて議論する必要があるが,火災撹乱以前にはこの調査プロットは多様な広葉樹を交えたモミ-ツガ林であったと推定される.また,土壌を採取した4地点は近接しているが,花粉分布パターンは大きく異なり,火災撹乱以前では微地形単位により植生の組成が異なっていたと考えられる.