hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性脳腫瘍新生血管を治療標的としたペプチドワクチン療法の有効性予測因子の解明

(2)標準治療が施された難治性脳腫瘍患者検体を用いて、脳腫瘍血管新生関連因子であり、抗腫瘍免疫応答抑制性因子であるVEGF/VEGFRの腫瘍組織発現や、腫瘍細胞の増殖・浸潤能を高めている特定の分泌型microRNAの患者血清での検出、免疫促進性・抑制性分泌型分子の血清中レベル測定等を実行し、新規臨床試験被験者検体で同項目を評価する際のコントロール群としての情報を蓄積し得た。さらに進行中の臨床試験被験者検体を用いて、同ワクチン療法が標的としている抗原(VEGFRや脳腫瘍関連抗原)を発現している細胞に対し有意に反応性をもつ細胞傷害性T細胞を検出し、同ワクチンが被験者体内にその特異的免疫を高頻度に誘導しうることを明らかにした。前述のごとく、本年度の目標に掲げていた計画を概ね遂行できているため。(1)同臨床試験患者検体を用いた脳腫瘍血管新生・浸潤性関連因子、および免疫応答関連細胞・因子についての解析の実施脳腫瘍血管新生および浸潤性関連因子(VEGF, sVEGFR1/2, bFGF, SDF1α, MMP,循環コラーゲンIV等)について、VEGFRワクチン臨床試験被験者検体、およびコントロールとして標準治療が施された難治性脳腫瘍患者検体や標準治療に加えてbevacizumabを投与された患者検体を用いて解析する。また、免疫応答関連細胞・因子について抗腫瘍T細胞の頻度、免疫促進性分子(IFN-γ, IL2, IL12など)免疫抑制性分子・細胞(TGF-β, IL10, VEGF, PGE2, PD-L1等の分子や、制御性T細胞(CD4+FoxP3+CD25+)、腫瘍関連マクロファージ(CD68+CD163+)等の細胞)についても解析する。(2)解析した脳腫瘍血管新生・浸潤性関連因子、および免疫応答関連細胞・因子の動態と、臨床的有効性との関連性の評価併行して実施中の各種ペプチドワクチン臨床試験被験者検体における脳腫瘍血管新生および浸潤性関連因子や免疫応答関連細胞・因子の解析結果(測定値)を臨床的有効性(画像検査結果や生存期間等)との相関解析により、その重要性を明らかにする。また、標準治療が施された難治性脳腫瘍患者検体における同項目の測定値とも比較し、標準治療に比した標準治療+各種のワクチン免疫治療の効果を評価する。さらに、現在我々がその有効性を検証している難治性脳腫瘍新生血管を治療標的としたペプチドワクチン療法臨床効果と相関する腫瘍血管新生・浸潤性関連分子や抗腫瘍免疫調節細胞・分子を同定し、評価法が確立できた場合、本治療に対する治療反応性予測、治療効果が期待できる適切な患者選択、治療効果の早期判定に応用可能であるかどうかを検証する。(理由)本研究には実施中の各種ワクチン臨床試験被験者検体を用いて解析する研究が含まれており、それらは臨床試験の進行具合(特に被験者のエントリー状況)に依存する。そのため、当初の年度毎の計画に比して増減が見込まれる。(使用計画)次年度は、主に前述の同臨床試験患者検体を用いた脳腫瘍血管新生・浸潤性関連因子、および免疫応答関連細胞・因子についての解析の実施のために研究費を使用する。具体的には、VEGFRペプチドワクチン臨床試験被験者検体保管のための費用や、その検体を用いたELISPOT法とテトラマー法、フローサイトメトリー解析、免疫組織学的解析等の実施に必要な経費として、研究費を使用する。
地球環境ガバナンスにおける制度化の課題

ヨハネスブルグ会議(2002年)からリオ+20会議(2012年)の時期における地球環境ガバナンスの制度化の特徴は、1990年代の経済のグローバル化に対する主権国家群の復権とグローバルな市場における多国籍企業群のCSRの新展開に見られる。その傾向は、気圏、地圏、生物圏、水圏という4つの環境圏における問題群に共時的に見られる。通時的には、環境問題の「国際化」、「世界化」、「グローバル化」を経て、「持続可能な開発」の第4の側面としてその制度化が位置付けられる。地球環境ガバナンスの制度化の行方について、ミランダ・シューラーズ教授(ベルリン自由大学)にヒアリング調査を実施した。Rio+20会議以降の動向については、ハイレベル政治フォーラムが新設されたものの、かつての世界環境機関構想などの制度化に向けたモメンタムはない。今後の持続可能な開発目標(SDGs)策定とそれに対応した制度化が必要である。混迷する気候変動交渉については国際的な対立構造は変わっていない。その一方で、2002年ヨハネスブルグ会議以降にもともと民間シンクタンクのアイデアから制度化が実現した国際再生可能エネルギー機関のように制度化が進展した例もある。また、2013年は水銀に関する水俣条約が成立した外交会議があったので、有害物質をめぐる国際制度として水俣条約に焦点をあてた事例研究を行った。これらの地球環境交渉の動向について日本国際政治学会で報告した。地球環境ガバナンスの制度化に関する文献調査を行うことによって、ハーディンの「共有地の悲劇」に対処する形で「公共財」化(規制強化)と「私有財」化(市場メカニズム)の先行研究が蓄積されている一方で、「クラブ財」化(プルリラテラリズム)の理論については、十分に精緻化されていないことが明らかになった。その理由は、おそらくクラブ財に対するネガティブな排他性バイアスがあるからだと思われるが、そのポジティブな側面も正当に評価する必要がある。また、そうしたクラブ財は公共財や私有財と排他的に存在するものではなく、むしろそれらの前段階あるいは後段階として把握しうることが分かった。2012年6月にブラジルで開催された国連持続可能な開発会議(リオ+20)に参加し、同会議のテーマであった「グリーン経済」と「制度的枠組み」のうち、後者のテーマに着目して上記の理論的枠組みを参照しながら国際交渉動向を追うとともに、関係者に現地インタビュー調査を実施した。リオ+20の成果文書では、制度的枠組みについて、(1)国連持続可能な開発委員会(CSD)に代わるハイレベル政治フォーラムの設置と(2)国連環境計画(UNEP)の強化・格上げが決議された。国際公共財としてのこれらの制度改革とともに、多国間主義による国連枠組み外のプルリラテラリズムとして国際再生可能エネルギー機関(IRENA)の動向と、市場メカニズムにおけるプリラテラリズムとして国際統合報告評議会(IIRC)の動向に着目して現地調査を実施した。これらの研究成果をまとめ、2012年12月に北京で開催された日本・中国・韓国3か国の国連研究者による第12回東アジア国連研究セミナーで報告した。地球環境ガバナンスの制度化の行方について、ポスト2015年開発アジェンダをめぐる国連交渉とグローバル市場における制度化について考察した。前者については、持続可能な開発目標(SDGs)策定とそれに対応した制度化について、後者については国際統合報告評議会(IIRC)の取り組みを追った。前者については、Global Justice in the Anthropoceneという論文をまとめ、持続可能な開発ガバナンスをめぐる「第4の柱」論争において倫理や制度化の側面が重要となっていることを指摘した。平成26年3月に国連防災世界会議に来日されたパンギムン国連事務総長に「第4の柱」は何かを質問する機会を得て、「Justiceだと思う」との回答を得たことからもこの指摘の妥当性があると思われる。また、後者については、IIRCのパイロットプロジェクトに参加した日本の医薬品メーカーの統合報告書の取り組みをScaling-up for Sustainabilityという事例研究にまとめ、Global International Studies Conferenceで研究成果を報告した。2015年に開催された第3回国連開発資金会議(7月)、国連持続可能な開発サミット(9月)、国連気候変動枠組条約第21回締約国会議(12月)をフォローすることにより、今後の地球環境ガバナンスの制度化の含意を検討した。アジスアベバ行動計画では、従来の計画よりも明確な目標が設定されモニタリングも強化されたが、従来の国内外の公的資金だけでは賄えない部分を期待された革新的資金創出メカニズムには踏み込まずに民間資金の導入によるグローバル・パートナーシップで支えることとなった。これは先進国や新興国の影響力によるところが大きい。2030アジェンダと持続可能な開発目標(SDGs)やパリ協定でも長期目標とそれを達成するための実施手段をめぐる制度化が先進国、新興国、途上国問わずすべてに課されることになったが、グローバルな野心的な長期目標を達成するためには、効果的なラチェット・メカニズムの制度化によるところが大きくなるだろう。民間企業の参画については、SDGにも取り入れられたサステナビリティ報告や統合報告が制度化にとって重要なツールとなり、これについての事例研究を出版するとともに公開セミナーで解説した。また、パリ協定が持つ地球環境ガバナンスの制度化について公開セミナーで報告するとともに、論文にまとめた。これらをもとに、気圏、地圏、生物圏、水圏にわたる含意についても研究成果をとりまとめている。

ヨハネスブルグ会議(2002年)からリオ+20会議(2012年)の時期における地球環境ガバナンスの制度化の特徴は、1990年代の経済のグローバル化に対する主権国家群の復権とグローバルな市場における多国籍企業群のCSRの新展開に見られる。その傾向は、気圏、地圏、生物圏、水圏という4つの環境圏における問題群に共時的に見られる。通時的には、環境問題の「国際化」、「世界化」、「グローバル化」を経て、「持続可能な開発」の第4の側面としてその制度化が位置付けられる。政府と市場に注目した制度化について、いずれもグローバルな動向とナショナル、ローカルな動向の結節点が重要であることが明らかになったが、気圏、地圏、生物圏、水圏の制度化の相違についてさらに分析してゆく必要がある。国際関係論2015年度にはConference on Finance for Development, Post-2015Summit, UNFCCC COP-21など重要な国際会議が続くので、こうした国際交渉において地球環境ガバナンスの制度化がどのように扱われているかを引き続きフォローするとともに、できるだけ現地インタビューや参与観察を行うことによって理論的かつ政策的に重要な含意を引き出したい。地圏をめぐる地球環境ガバナンスの制度化として、アフリカ諸国を中心とする砂漠化レジームについての調査は十分に進んでいないが、他は順調に進展している。当初の計画通りに、国連持続可能な開発会議(リオ+20)における現地調査を実施することができ、おおむね順調に進展している。2015年度に地球環境交渉を扱う重要な国際会議が予定されており、また2015年度後期に特別研究期間をとる計画なので、これらを利用してより効果的な研究成果をとりまとめるために次年度繰り越しをする判断をとった。2014年度は気圏と水圏をめぐる地球環境ガバナンスの制度化については引き続き先行研究レビューや動向分析を進めるが、2015年度に開催される気候変動枠組み条約締約国会議と同年の世界水フォーラムに向けたプロセスで当初の研究目的の達成を目指したい。また、2014年度は地圏をめぐる地球環境ガバナンスについて、砂漠化レジームや森林レジームの動向について環境NGOなどの専門家のヒアリングを進めたい。京都議定書の第2約束期間が2013年度から開始されたが、日本やカナダが離脱するなど、多国間主義の退行制度としてプルリラテラリズムのクラブ財の位置づけの検証を行うとともに、日本国際政治学会での報告を目指す。9月にニューヨークで実施される国連総会/ポスト2015年開発アジェンダサミット、12月にパリで実施される国連気候変動枠組条約締約国会議(COP21)に参加するための海外出張旅費として主に使用する計画である。2014年度に少なくとも2回は国際会議(ドイツ、北米)で研究成果を報告する予定のため、海外出張旅費の次年度使用が必要。2014年8月にドイツ・フランクフルトでの世界国際関係学会、2014年10月にアメリカ・ニューヨークでのカーネギー倫理国際関係協議会に参加予定。昨年度購入を予定していた専門書の発行が遅れたこともあり、17,855円の研究費を繰り越した。
コリスチン耐性菌の新規抗菌治療

コリスチンはグラム陰性菌に対して濃度依存的かつ強力な短時間殺菌作用を持つ。近年の多剤耐性グラム陰性菌の増加を踏まえ、コリスチンは2015年より本邦でも製造販売が承認され、多剤耐性グラム陰性菌の治療薬として再注目されるようになった。一方で2015年に中国で獲得性のコリスチン耐性遺伝子mcrが初めて発見され、その後、世界各国で伝達性プラスミドを介したコリスチン耐性遺伝子mcrの拡散が懸念されており、早急な対策が必要である。本研究ではコリスチン耐性菌への新たな治療法を開発することを目的に、低用量コリスチンと併用効果のある薬剤の探索と機序の解明を行う。平成30年度は、コリスチンと既存の承認薬との併用効果とその機序について検討した。まず780種類のFDA承認薬を含む化合物ライブラリーを用いてスクリーニングを行い、mcr陽性コリスチン耐性大腸菌実験室株に対しコリスチンと併用効果のある薬剤を同定し、そのうち抗がん剤など感染症の治療に不適な薬剤を除き21種類の承認薬を選出した。さらにコリスチンと21種類の承認薬の併用下でそれぞれの自然耐性株を選択し、次世代シークエンサーでDNA変異部位を解析した。その結果、併用療法に対する耐性株の多くはグラム陰性菌のLPSなどの外膜構成因子の輸送系に関わる遺伝子に変異があることが分かった。いくつかの併用療法は臨床・家畜分離株にも実験室株と同様の効果を認め、これらの承認薬とコリスチンの併用の臨床的な応用の可能性が示唆された。コリスチンと併用効果のある21薬剤はLPSなど外膜構成因子の質または量を変化させることでコリスチンとの併用効果をもたらす可能性が示唆された。このことから今後の実験計画として、薬剤によるLPSの変化、薬剤とLPSとの相互作用を中心に機序を解明していく方針を立てることができた。また、臨床分離株で効果が得られた薬剤を選択でき、臨床的な応用を見据えた動物実験を行う計画を立てることができた。今後の研究の推進方策として下記の実験および解析を予定している。1)承認薬曝露後の菌体外膜の荷電性の解析: MCRはLPSのリピドAにホスホエタノールアミン(PEA)を付加し、外膜の陰性荷電を減少させコリスチンの効果を減弱させる。mcr陽性株に承認薬を曝露すると、減少していた陰性荷電がどう変化するのかについて陽性荷電性蛍光試薬を用いて明らかにする。また曝露時のリピドAの変化について質量分析を用いた解析を行う。2)分子間相互作用解析装置を用いた解析: mcr陽性のコリスチン耐性菌ではコリスチンとLPSの結合が低下している。承認薬で曝露後、コリスチン耐性菌のLPSとコリスチンとの結合がどう変化するのかについて調べる。Octet(Pall ForteBio社)はガラスファイバー先端に分子を固相化し、対象分子との相互作用を光の干渉をシグナルとして解析する装置である。これを用いてコリスチンとLPSとの相互作用の定量化、ならびにカイネティクス解析を行う。3)マウス経鼻感染モデル、hollow fiber感染モデルを用いた解析:コリスチン耐性菌をマウスに経鼻感染して呼吸器感染モデルを作成する。低用量コリスチンと承認薬との併用効果を、マウスの生存率および肺内生菌数より判定し、in vivoで解析する。hollow fiber感染モデルを用いて、より臨床に近い薬剤曝露濃度をin vitroで再現し、低用量コリスチンと承認薬の併用効果を検討する。

また、臨床分離株で効果が得られた薬剤を選択でき、臨床的な応用を見据えた動物実験を行う計画を立てることができた。今後の研究の推進方策として下記の実験および解析を予定している。1)承認薬曝露後の菌体外膜の荷電性の解析: MCRはLPSのリピドAにホスホエタノールアミン(PEA)を付加し、外膜の陰性荷電を減少させコリスチンの効果を減弱させる。mcr陽性株に承認薬を曝露すると、減少していた陰性荷電がどう変化するのかについて陽性荷電性蛍光試薬を用いて明らかにする。また曝露時のリピドAの変化について質量分析を用いた解析を行う。2)分子間相互作用解析装置を用いた解析: mcr陽性のコリスチン耐性菌ではコリスチンとLPSの結合が低下している。承認薬で曝露後、コリスチン耐性菌のLPSとコリスチンとの結合がどう変化するのかについて調べる。Octet(Pall ForteBio社)はガラスファイバー先端に分子を固相化し、対象分子との相互作用を光の干渉をシグナルとして解析する装置である。これを用いてコリスチンとLPSとの相互作用の定量化、ならびにカイネティクス解析を行う。3)マウス経鼻感染モデル、hollow fiber感染モデルを用いた解析:コリスチン耐性菌をマウスに経鼻感染して呼吸器感染モデルを作成する。低用量コリスチンと承認薬との併用効果を、マウスの生存率および肺内生菌数より判定し、in vivoで解析する。hollow fiber感染モデルを用いて、より臨床に近い薬剤曝露濃度をin vitroで再現し、低用量コリスチンと承認薬の併用効果を検討する。
新規シアル酸含有糖ペプチドの抽出法の確立

本年度は、シアル酸含有糖ペプチドの調整並びに混合物の試料を用いてシアル酸糖ペプチドの解析を行った。1)単一糖タンパク質(AFP, Firinogen, EPO)由来のシアル酸含有糖ペプチドの効率的捕捉と切断(遊離)。糖タンパク質のトリプシン消化物を1mM過ヨウ素酸ナトリウム溶液を用いて氷冷下で15分間酸化した。次に、反応液をポリアクリル酸型のアミノオキシ担持樹脂を用いて、シアル酸含有糖ペプチドのみを選択的に単離収集した。捕捉した糖ペプチドは、3%TFA溶液を用いてシアル酸部位で切断を行い、糖ペプチドを回収し、MALDI TOF-MSによる解析を行った。3)血清中のシアル酸含有糖ペプチドの選択的捕捉と切断(遊離)。マウス疾患モデルマウスの血清試料のトリプシン消化物を1mM過ヨウ素酸ナトリウム溶液を用いて氷冷下で15分間酸化した。次に、反応液をポリアクリル酸型のアミノオキシ担持樹脂を用いて、シアル酸含有糖ペプチドのみを選択的に単離し回収した。捕捉した糖ペプチドは、3% TFA溶液を用いてシアル酸部位で切断を行い、糖ペプチドを回収し、MALDI TOF-MSによる解析を行った。本プロジェクトにおいて得られた成果は、Angew. Chem. Int. Ed (2007)に発表させて頂きました。本法は、非還元末端にシアル酸を有する複合糖質の網羅的なエンリッチが可能であり、かつペプチドおよび糖鎖の配列を同時かつ大規模に取得可能な唯一の方法論であることから、グライコプロテオミクスにおける基盤技術になることが期待される。本年度は、シアル酸含有糖ペプチドの調整並びに選択的酸化条件の検討・また新規の固定化担体の応用を行った。1.シアル酸含有糖ペプチドの標準物質を調整する。卵黄由来のFSHペプチドのシアル酸含有糖ペプチドを鶏卵1個から10mgのスケールで抽出できる手法の確立を行った。2.選択的酸化条件の検討シアル酸の7,8,9位のジオールを10mM過ヨウ素酸ナトリウムを用いて氷零下(4度)で15分間反応させる事によって、選択的に7位の部分で酸化できる事を確認した。これは、上記の糖ペプチドをポリアクリル酸型のアミノオキシ担持樹脂であるS-Bio<【○!R】> BlotGlyco<TM>(住友ベークライト社製)を用いて、酸化したアルデヒドを有する糖ペプチドを吸着し、ナトリウム塩などを洗浄除去した後に10%トリフルオロ酢酸で溶出させ、質量分析計を測定して判別した。しかしながら、0.5mM以下で過ヨウ素酸ナトリウムを用いると8位部分のアルデヒド体が数多く生成され、また温度を10度以上にするとシアル酸以外の糖鎖(ガラクトースの4,6位の開環・マンノースの2,3位の開環)が変換される。反応時間は、氷零下(4度)で530分間以内は選択的にシアル酸の7位部分で酸化できた。3.固定化されたポリマーから糖ペプチドの捕捉効率と遊離(切断)条件の検討酸化された糖ペプチドを上記のBlotGlyco^<TM>とアガロース担体であるAffigel Hz (Bio-Rad社製)とポリスチレン担体であるPEGA-aminooxy樹脂(固相合成したもの)を用いて比較した所、BlotGlyco^<TM>が90%以上という捕捉効率に対してその他は40%以下であった。次に、遊離効率の検討を上記の3つの担体で酸・アミノオキシ交換の2つの条件で行った。最も遊離効率が良かったのは、Affigel Hzと酸切断・アミノオキシ交換の組み合わせで、80%である。しかしながら、捕捉・遊離のをステップを考えると、BlotGlyco^<TM>と酸加水分解で行う組み合わせは、72%と一番効率が良かった。
バイオセンサによる生体内化学物質計測-生体内長期応用時の問題点と解決法-

バイオセンサのプロトタイプとして,従来の微小針型ブドウ糖センサの最外層のpolyvinyl alcohol膜のかわりに,生体適合性膜としてAnthron(ANT)(東レ株), Polyoxyethvllen/Polyvinylchrolide (PEO;東レ株), Alginate-Polylyslne-Alginate (APA)膜を被覆した.これらのセンサのinvitroでの生体適合性,ブドウ糖,酸素透過性を検討するため,抗凝固剤なしに採血した新鮮血にセンサ先端を深漬し,センサ出力を検討した.頻回血糖測定時, APA>PEO, PUA>ANTの順に頻回血糖測定時のセンサ特性の劣化が良好であった.また,全センサともセンサ出力はO-500mg/dlのブドウ糖濃度に対し直線性を示し,また応答時間も2分以であった. ANT, PUA, PEOセンサとも2-5回の全血測定によりセンサ先端の凝血塊の付着をみとめるとともにセンサ特性の劣化を示したが, APAセンサでは15回以上, 1ヶ月間にわたる全血測定が可能であった.次に,上記のセンサを健常犬の背部皮下組織に留置し,静脈内ブドウ糖負荷時のセンサ反応を検討した. ANTセンサはセンサ皮下留置直後から, PVA, PECセンサではセンサ留置3日後にはセンサ出力の低下を認めた. APAセンサは,センサ留置7日間にわたり,センサ反応は,血漿ブドウ糖濃度変化によく追随し,またセンサ出力低下を認めなかった.留置14日目にはセンサ出力は,留置直後の10%の出力低下を認め,また,センサ出力応答の遅延を認めた.留置部位の皮下組織の線維化, capsulationは全くみとめられなかった.留置センサ抜去後のinvitro検討では,センサ出力低下時には膜透過の低下とまた,センサ出力喪失時には,ブドウ糖に対するinvitroのセンサ出力を認めなかった.以上, Alginate-Polylysine-Alginate膜は膜透過特性,生体適合性にすぐれ,生体留置型バイオセンサの長期臨床応用の可能性を強く示唆した.バイオセンサのプロトタイプとして,従来の微小針型ブドウ糖センサの最外層のpolyvinyl alcohol膜のかわりに,生体適合性膜としてAnthron(ANT)(東レ株), Polyoxyethvllen/Polyvinylchrolide (PEO;東レ株), Alginate-Polylyslne-Alginate (APA)膜を被覆した.これらのセンサのinvitroでの生体適合性,ブドウ糖,酸素透過性を検討するため,抗凝固剤なしに採血した新鮮血にセンサ先端を深漬し,センサ出力を検討した.頻回血糖測定時, APA>PEO, PUA>ANTの順に頻回血糖測定時のセンサ特性の劣化が良好であった.また,全センサともセンサ出力はO-500mg/dlのブドウ糖濃度に対し直線性を示し,また応答時間も2分以であった. ANT, PUA, PEOセンサとも2-5回の全血測定によりセンサ先端の凝血塊の付着をみとめるとともにセンサ特性の劣化を示したが, APAセンサでは15回以上, 1ヶ月間にわたる全血測定が可能であった.次に,上記のセンサを健常犬の背部皮下組織に留置し,静脈内ブドウ糖負荷時のセンサ反応を検討した. ANTセンサはセンサ皮下留置直後から, PVA, PECセンサではセンサ留置3日後にはセンサ出力の低下を認めた. APAセンサは,センサ留置7日間にわたり,センサ反応は,血漿ブドウ糖濃度変化によく追随し,またセンサ出力低下を認めなかった.留置14日目にはセンサ出力は,留置直後の10%の出力低下を認め,また,センサ出力応答の遅延を認めた.留置部位の皮下組織の線維化, capsulationは全くみとめられなかった.留置センサ抜去後のinvitro検討では,センサ出力低下時には膜透過の低下とまた,センサ出力喪失時には,ブドウ糖に対するinvitroのセンサ出力を認めなかった.以上, Alginate-Polylysine-Alginate膜は膜透過特性,生体適合性にすぐれ,生体留置型バイオセンサの長期臨床応用の可能性を強く示唆した.
中国黄土高原の緑化に関する基礎的研究

1988、89年度の現地における研究の基礎にたって、各分野で黄土高原の緑化に関する試験研究を継続した。1.気象(1)耕地の水・熱の動態を明らかにし、その管理法の一つとして防風ネットの効果を明らかにした。(2)複雑な地形に伴う気象の局地性を明らかにし、夜間の放射冷却による低温の出現、斜面方位・勾配と日射受光量の関係、気温・地温への影響等から、土地利用の適正化に必要な基礎デ-タを提示した。2.水文降雨流出係数、土質試験、浮流土砂流送挙動の調査等から、黄土高原の水食現象には降雨の影響より、土壌の性質・土地利用形態・斜面の形状の影響が大きく働き、斜面で発生する表面流出水が集中することによるガリ谷頭・側壁・流出経路の洗掘・崩壊が大きいことが明らかになった。3.土壌雨水を分散浸透させて侵食を防ぐために、団粒化促進剤の処理効果を測定した。処理により団粒の増加、雨水の浸透深の増大、流出水量の減少、作物・雑草の生育促進に明らかな効果が認められた。4.草地(1)現地の自然植生に系統分類上近い雑草草種654を世界中から集めて選抜試験を行い、キク科、ムラサキ科、マメ科、イネ科の適応種を見出し、優良雑草の混播試験を行った。(2)雲霧山の植生の異なる3箇所に放牧強度の異なる各4区を設けて、刈取・放牧と植生の関係を検討し、適正な放牧方式確立の基礎デ-タを求めた5.作物(1)現地の作物生産の実態調査を行い、作付体系、耕種概要、作業体系を明らかにするとともに、耕種上の問題点を摘出した。(2)コムギの3要素試験から、燐酸・窒素の肥効の高いことが、時期別潅水試験から節間伸長期出穂期の水の効果の大きいことが明確になった。(3)第1次スクリ-ニングで選抜されたコムギ・オオムギと、新たに導入したオオムギの混合集団を、水条件の異なる3地点で栽培して、有望な系統を見出した。昨年度の現地調査研究の結果に基づき、各分野で試験研究を実施した。1.気象(1)上黄村観測露場において、気象観測を継続するとともに、3地点で局地気象特性の把握を進めた。(2)上黄村に凍結深度計を、雲霧山に地温計を設置し、冬季の地盤状態を検討する準備をした。2.地形(1)沖積段丘の地質層序の調査結果から、本地域の黒色腐植質土壌の形成期とそれに伴う気象変化を明らかにした(学術誌に投稿中)。3.土壌(1)山地斜面の土壌水分測定から、北斜面と南斜面の土壌水分の動態に明らかな差が認められた。(2)ラインメ-タ-実験で、無撹乱土層の方が土壌水分が高いことが示され、非毛管間隙が土壌水分保持に大きく影響すると推測された。(3)団粒化促進剤の施用により、土壌侵食速度・流出水量が20%減。コムギの収量が20-40%増となった。(4)河川水の水質分析から硝酸態窒素と鱗酸の濃度が著しく高く、雨水によって土壌からの洗脱が更に強まることが明らかになった。4.草地(1)345種について適応性試験を実施し、キク科・ムラサキ科、マメ科。イネ科の特に有望な20種が選抜された。(2)雲霧山の植生の異なる3箇所に放牧強度の異なる各4区を設け、刈取や放牧と植生との関係を検討した。(3)雲霧山の斜面の方位と植生・土壌の関連性について調査した。5.作物(1)最重要作物のコムギについて肥料X栽植密度の栽培試験を実施し、現地水分条件下でも肥料の効果が高いことを明らかにした。(2)コムギ根系の観察の結果、大部分が一次根からなり著しく発達が劣っていることが分かった。(3)ラインメ-タ-試験で出穂前後の潅水が収量に極めて大きい影響を及ぼすことが判明した。(4)コムギ700、オオムギ400種を始めとして、各種作物の適応性試験を実施し、有望種を見いだした。(5)農家の生産活動の実態を明らかにするため、上黄村11戸等の調査を行った。4.草地

(1)現地の自然植生に系統分類上近い雑草草種654を世界中から集めて選抜試験を行い、キク科、ムラサキ科、マメ科、イネ科の適応種を見出し、優良雑草の混播試験を行った。(2)雲霧山の植生の異なる3箇所に放牧強度の異なる各4区を設けて、刈取・放牧と植生の関係を検討し、適正な放牧方式確立の基礎デ-タを求めた5.作物(1)現地の作物生産の実態調査を行い、作付体系、耕種概要、作業体系を明らかにするとともに、耕種上の問題点を摘出した。(2)コムギの3要素試験から、燐酸・窒素の肥効の高いことが、時期別潅水試験から節間伸長期出穂期の水の効果の大きいことが明確になった。(3)第1次スクリ-ニングで選抜されたコムギ・オオムギと、新たに導入したオオムギの混合集団を、水条件の異なる3地点で栽培して、有望な系統を見出した。
生物多様性を保つヒト唾液タンパク質由来能動・受動免疫型歯周病予防ワクチンの開発

本年度の当初の検討課題は、歯周病原菌と特異結合するヒト唾液タンパク質スタセリンおよびプロリンリッチプロテイン(PRP)上の最小結合部位アミノ酸配列を含むペプチドに対する、唾液IgA抗体による歯周病原菌の付着阻害効果をin vitroで検討することであった。1)まず、スタセリンおよびPRP上の最小結合部位アミノ酸配列を含むペプチド(Stat23およびPRP21)を作製・精製し、キャリアータンパク(KLH)に結合させ(多価)ペプチド複合体を作製すること。2)それらペプチド複合体を抗原とし、粘膜アジュバント(コレラトキシン(CT)、CpGオリゴDNA、Flt3L遺伝子配列をコードしたタンパク質発現DNAプラスミド)とともにマウスに経鼻投与し、唾液中に誘導される抗ペプチドIgA抗体を精製すること。3)その精製IgA抗体をインヒビターとして用い、それによる歯周病原菌の付着・定着阻害能を口腔内歯面モデルにて検討すること。であった。結果は、1)ペプチド合成をFmoc法により作製を試みたが、経済的、技術的な面で当初の作製予定量が確保できないと予想され、専門業者に外部注文した。2)2種の抗原および3種の粘膜アジュバントを組み合わせ、マウスに経鼻投与した。抗原特異的IgA応答を認めたものは、PRP21抗原のみであった。そのPRP21抗原に対する唾液IgA抗体の産生量について、最も効果の高い粘膜アジュバントは、CTであった。以後CTとPRP21を経鼻同時投与し、抗PRP21特異的唾液IgA抗体を精製し、約150匹のマウスから精製IgA抗体24.3mgが精製された。であった。
超音速流中での噴霧燃焼の研究

大型の管風洞を用いてSCRAMジエットエンジン用の超音速燃焼研究がなされているが、大学のような小型の研究室では、その経済性、安全性、研究室の面積を考慮すると研究実施上無理が多い。そこで、小型(ド部20×5mm^2、30×10mm^2、平行部30×100mm^2、30×200mm^2)であるが故に不安定である管風洞でどこまで設計通りの流速、温度が得られるかを観測した。観測は静圧測定、影写真によるマッハ数測定、赤外線吸光法による温度測定、シ-ド粒子の速度直接測定によりおこなわれた。この結果室温の窒素を膨張させた場合、設計値とほぼ一致するマッハ数44.5、膨張後の温度3050K、静圧0.52KPaを得た。この結果をふまえて円形の管風洞を作成し、高圧側に12気圧の酸素過剰のプロパンガス混合気を入れ容積一定の条件下で着火燃焼させ、高圧と低圧側間に設置さた隔膜を破断し、この高温燃焼気体を低圧側に流し、膨張させた。この膨張平行部でマッハ数45で7001200Kの温度が得られたので、この気流中に予め100気圧に予圧された正ペンタンを10ms噴霧し、着火燃焼させることを試みた。発光測定、静圧測定によりノズル下流約2mの位置から噴霧の着火燃焼が10ms程継続することが確認された。燃焼中の圧力上昇量より、計算された燃料の発量量は圧力が数百パスカルという低圧にかかわらず、低発熱量の約数十%であた。以上より全長6mの小型の装置でも超音速流中での燃焼研究ができることを確認した。上流部に隔膜を設置した矩形断面を有する管風洞(ルトビ-ク管)を2種類(喉部の断面積20x5と30x10mm^2)つくり、静圧測定、影写真、光学系を利用した温度測定、粒子をシ-ディングした流速測定を行い、この風洞が設計値と実測値で、持続時間が2-4ミリ秒内にあっては10%以内の誤差で、マッハ数、流速、温度、静圧が一致することを確認した。高圧側気体は大気温の空気と窒素であり、得られたマッハ数は4-4.5、温度は30-50K、0.5-2kPaであった。持続時間を更に長く10-20ミリ秒にあってはマッハ数は3-3.5に減少し、設計値より下がったが、まだ充分な超音速流が得られた。これらの種々の測定より、通常は壁面で静圧を測定すれば、この静圧より計算されたマッハ数、温度、密度を用いて流体内の熱力学的諸量を見積もることが出来ることを確認した。これより高圧側に窒素の代わりに酸素過剰のプロパンガスと酸素の混合気を入れ、着火させ、下流に流し、静圧測定によりマッハ数4を得た。この気体は高温気体で自発光が強いため影写真によるマッハ数測定は出来なかった。この気体は膨張後の下流部でも高温で、800-1100Kであり、この下流部に液体燃料を噴霧し、下流側から反射衝撃波を起こした気流中で発光信号より着火を観測した。さらに円形断面を有する管風洞を試作し、静圧測定により、マッハ数約5.5を得た。次年度にはこの管風洞でさらに測定を広げる予定である。前年度に矩形断面を有する管風洞、2種類を用いてマッハ数44.5の超音速流を発生させることができることを確認したので、今年度は、円形断面の管風洞を作成し高圧側に窒素ガス,ヘリウムガスを入れ、マッハ数56までの生成を静圧測定により確認した。

観測位置は、ノズル出口から610mmより始まり500mm毎に下流にむかって6カ所に設置した。さらに高圧側に等量比0.20.5の酸素過剰のプロパンガス混合気を初気圧1.11.7気圧で入れ、容積一定の条件で燃焼後の圧力15.5気圧になるように着火燃焼させた。この高温燃焼ガスを下流に流し、膨張平行部で7001200Kの高温源を得ることに成功した。この高温の超音速流は、ほぼ80ms持続した。この流れの中に正ペンタンの液体燃料を150気圧に予圧して10ms程噴霧した。ラバルノズル下流約2m付近からこの燃料の着火.燃焼が10ms程続くことを発光測定、圧力測定より確認した。この燃焼による発光は4m迄観測できたが、それより下流はダンプタンク部になり観測できなっかた。この燃焼部分はノズル下流2mから下流にいくにしたがって、より長時間観測された。この観測結果を用いて、管内位置と時間との関係を表すX-T線図がえられた。燃焼中の圧力上昇量より、超音速流中での発熱量を求めた結果、燃料の低発熱量の数十%であった。この結果、超音速流中で燃料を燃焼、発熱させ得ることを確認したので、今後燃焼効率を上げる等の燃焼研究ができるであろう。
500℃以上の耐熱性を有する紫外線透過光学材料の高強度室温接着

紫外から近赤外線域まで透明で、収縮応力に伴う亀裂の発生もない石英ガラス同士の強接着を室温下で可能にし、従来の1500°C内外での熱融着行程を無くした。すなわち、石英ガラス同士の被接合面に塗布されたシリコーンオイルに紫外線を照射して、光酸化によって無機ガラスに変質させる過程で接着効果を発現させ、元来石英ガラスが有している高強度性、耐熱性、高紫外線透過性を維持したまま室温下での接着を実現した。平成19年度の研究目的は、石英ガラス同士の被接合面に塗布されたシリコーンオイルに紫外線を照射して、光酸化によって無機ガラスに変質させる過程で、元来石英ガラスが有している高強度性、耐熱性、高紫外線透過性を維持したまま室温下での接着を実用化する事であった。特筆すべき成果を以下に示す。a)小型多機能光照射装置の開発:被接着材料同士をシリコーンオイルで挟み、接着層に均一に外圧をかけながら真空紫外光を照射する装置を試作した。この装置の特徴は接着部と外圧部を2部屋構造にし、接着層には低気圧の希釈酸化剤ガスを、加圧側には高気圧の窒素ガスを封入したことである。この装置によって接着した試料の接着層のZYGO干渉計による接着ひずみは殆ど無く、接着層の気泡も無くなった。b)レーザーダメージテスト:石英ガラス同士の接着層に180J/cm^2のYAGレーザー光(1.06μm,パルス幅10ns)を照射した。石英ガラス自身のレーザー耐性は70J/cm^2であったが、接着層の耐性は1/4以下の15J/cm^2であった。比較のために、石英ガラス表面にシリコーンオイルをコーティング(塗布)し、光酸化膜(膜厚100nm)を形成した。このときのレーザー耐性は72J/cm^2と石英ガラスと同等の耐力があることがわかった。この結果コーティングの場合は、シリコーンオイルに酸素が十分に供給され、光酸化が進むが、接着の場合はシリコーンオイルが被接着材料同士に挟まれるため、接着層のシリコーンオイルに酸素の供給が不十分となり、接着層のシリコーンオイル中に未反応のメチル基が存在するためと考える。この解決が次年度の課題である。研究目的と目標:前年度、「空気雰囲気でシリコーンオイルに真空紫外光を照射すると、空気の流れや、試料と光源との僅かな距離差により光酸化に大きな差異が生じ、さらに、空気の代わりにCO_2を用いると酸化反応時間が極端に短縮でき、かつ接着強度が高くなる」ことを発見した。この知見は、「紫外線を透過し高温にも耐性を持つ接着方法」に、新たな概念を提供できる可能性があるため、光酸化反応におけるCO_2ガスによる光酸化メカニズムについて検討し、石英ガラス同士の被接合面に塗布されたシグコーンオイルに紫外線を照射して、光酸化によって無機ガラスに変質させる過程で接着効果を発現させ、元来石英ガラスが有している高強度性、耐熱性、高紫外線透過性を維持したまま、紫外から近赤外線まで透明で、接着層に収縮応力に伴う歪の発生も無く、不燃性、耐水性を満たした石英ガラス同士の強接着を室温下で可能にすることが本研究の目的であり目標であった。研究成果:真空紫外光でシリコーンオイルの光酸化反応が進行すると、200nm付近の光の透過率が高く成る現象を利用した、光酸化反応監視装置を設計試作した。この装置のお陰で、光酸化反応に欠かせない"酸化剤"の供給過不足を定量化し、かつ酸化剤としてのCO2の供給量と光照射時間を特定し、光酸化の高効率化を実現した。さらに、シリコーンオイルを試料表面に塗布する前に、前処理として、希釈酸素雰囲気でプラズマ照射処理を行うと、接着層が透明になり、かつ接着強度も高く成ることが明らかになった。
Estrogenの血中存在様式よりみた性周期の調節機構に関する研究

【^3H】【E_2】と【^3H】-DHTに対するSpecific bindingの変化をammoniumsulfate precipitationの差で検討すると、両側に差が認められることから、異った物質であることが示唆された。卵胞液中の【E_2】-BPは排卵直前の血中【E_2】が最も高い時点の卵胞液を用いて行ったが、検体量が少なく、ammonium sulfateによる沈渣を6倍に希釈してはじめて測定が可能になった。このせいか【^3H】【E_2】に対するspecific bindingは低値をとった。これをScatchard分析した結果ではKd=0.45nMの単一のbindingcomponentとして認められた。この検体を2nM,50nM3H【E_2】にprelabel後に等電点電気泳動を施行すると、2nM【^3H】【E_2】prelabelではelution pH4.6にbinding activityを認め、50nM【^3H】【E_2】prelabelではpH4.5と6.8に認めた。等電点電気泳動では卵胞液中の【E_2】BPはlowaffinity bindingとhigh affinity bindingの2つの成分として認められた。以上のことから、【E_2】BPはTeBGと性格の異った全く新らしい【E_2】-BPが存在し、【E_2】の生物学的作用をもたらすよりSensitiveな【E_2】BPが存在することを意味している。また、このことは血中TeBGの意義ずけの上で【E_2】のSpecifically bound fractionとして【E_2】-BPの存在を考え、TeBGは直接生物学的作用に関与しない型として存在する可能性を示すもので、性周期調節機構を知る上で意義深いものである。
認知意味論からみたドイツ語動詞の交替現象-再帰構文・中間構文・結果構文をめぐって

本奨励研究では,ドイツ語における能格構文(1a,b),中間構文(2),結果構文(3),非人称構文(4)の考察を通じ,ドイツ語では外界をどのように切りとって統語構造にとりいれているのか,具体的には外項ないし内項の選択の根底に潜む認知意味論的原理を明らかにしようと試みた.前線に進軍する方がより困難であるまず,自発的事態をあらわす(1)であるが,a.では再帰代名詞が用いられているのに,b.では自動詞が用いられている.この相違は事態が外部からのエネルギー(=動作主)がなくても生起可能であるかという点から捉えることができる.すなわち,氷は自然にとけていくことは容易に想定できるが,ドアは放っておいても開くとは考えにくい.すると,ドイツ語では「開ける」という他動詞が基本にあり,「開く」という自発的事態の表現に生起する再帰代名詞は,その主語である動作主の代わりとして具現していると想定できる.また,(2)で用いられている移動様態動詞には方向規定詞が付加されており,このような動詞は(1)と同様に非対格性を有すると指摘されることがある.しかし,一般に非対格動詞からは中間構文を形成することはできず,ドイツ語では移動様態動詞は非能格動詞であると考えられる.この根底には,事態を統御することができる実体は常に外項として,また事態に否応なく巻き込まれてしまう実体は内項として投射されるという規則があると仮定できる.そのため,(3)のような非人称動詞の主語は真の外項としての条件を満たさず,(4)のように非対格動詞に期待される結果構文の形成が可能になると考えられる.本奨励研究では,ドイツ語における能格構文(1a,b),中間構文(2),結果構文(3),非人称構文(4)の考察を通じ,ドイツ語では外界をどのように切りとって統語構造にとりいれているのか,具体的には外項ないし内項の選択の根底に潜む認知意味論的原理を明らかにしようと試みた.前線に進軍する方がより困難であるまず,自発的事態をあらわす(1)であるが,a.では再帰代名詞が用いられているのに,b.では自動詞が用いられている.この相違は事態が外部からのエネルギー(=動作主)がなくても生起可能であるかという点から捉えることができる.すなわち,氷は自然にとけていくことは容易に想定できるが,ドアは放っておいても開くとは考えにくい.すると,ドイツ語では「開ける」という他動詞が基本にあり,「開く」という自発的事態の表現に生起する再帰代名詞は,その主語である動作主の代わりとして具現していると想定できる.また,(2)で用いられている移動様態動詞には方向規定詞が付加されており,このような動詞は(1)と同様に非対格性を有すると指摘されることがある.しかし,一般に非対格動詞からは中間構文を形成することはできず,ドイツ語では移動様態動詞は非能格動詞であると考えられる.この根底には,事態を統御することができる実体は常に外項として,また事態に否応なく巻き込まれてしまう実体は内項として投射されるという規則があると仮定できる.そのため,(3)のような非人称動詞の主語は真の外項としての条件を満たさず,(4)のように非対格動詞に期待される結果構文の形成が可能になると考えられる.
タブレット端末を使用した書字能力の定量的評価の有用性

書字能力の定量的な評価について,我々は過去の報告において筆圧,上肢の荷重量を中心とした多面的な評価を報告してきた.しかし実験装置のままではサイズや解析時間の点で,臨床で使用することは困難であった.この度,タブレットPCにてなぞり動作を行い筆圧,スピード,課題からのズレ面積などが計測可能で,かつ即座に被験者へのフィードバックが可能な機器TraceCoderTM((株)システムネットワーク)が開発された.今回の目的は, TraceCoderを用いて過去の実験と同様の課題を実施し結果を比較することでTraceCoderの臨床応用を検討することである.【研究方法】対象は本研究に同意を得た右利きの健常大学生10名.測定課題は円と三角の2種類の線画(大きさ約2.5cm)として,見本に沿ってなぞり書きを行った.また図形を6区画に分け, 1区画毎にメトロノームに合わせてなぞり書きを行い,被験者間の筆速をそろえた.測定パターンとして書字に対する指示を変更して計測し(1)筆圧:「強い」・「弱い」(2秒1区画)(2)筆速:「速い」(1秒1区画)・「丁寧」(3秒1区画)の2課題4パターンを実施した.測定項目は(1)筆圧(2)正確性:課題図形の線からずれた部分の面積(ズレ面積)とした.【結果と考察】平均筆圧は「強い」4.36N,「弱い」1.18N,「速い」2.88N,「丁寧」2.81Nであった.ズレ面積は「強い」0.31cm2,「弱い」0.27cm2,「速い」0.35cm2,「丁寧」0.23cm2であった.筆圧は先行研究と同様の値を示したが,ズレ面積は先行研究の値(0.020.08cm2)よりやや大きな値であったが,速い・丁寧間で有意差ありと課題別の比較では同様の傾向を認めた. TraceCoderの測定値は先行研究と概ね同等と考えられ,過去のデータと関連させた臨床応用の可能性が示唆された.書字能力の定量的な評価について,我々は過去の報告において筆圧,上肢の荷重量を中心とした多面的な評価を報告してきた.しかし実験装置のままではサイズや解析時間の点で,臨床で使用することは困難であった.この度,タブレットPCにてなぞり動作を行い筆圧,スピード,課題からのズレ面積などが計測可能で,かつ即座に被験者へのフィードバックが可能な機器TraceCoderTM((株)システムネットワーク)が開発された.今回の目的は, TraceCoderを用いて過去の実験と同様の課題を実施し結果を比較することでTraceCoderの臨床応用を検討することである.【研究方法】対象は本研究に同意を得た右利きの健常大学生10名.測定課題は円と三角の2種類の線画(大きさ約2.5cm)として,見本に沿ってなぞり書きを行った.また図形を6区画に分け, 1区画毎にメトロノームに合わせてなぞり書きを行い,被験者間の筆速をそろえた.測定パターンとして書字に対する指示を変更して計測し(1)筆圧:「強い」・「弱い」(2秒1区画)(2)筆速:「速い」(1秒1区画)・「丁寧」(3秒1区画)の2課題4パターンを実施した.測定項目は(1)筆圧(2)正確性:課題図形の線からずれた部分の面積(ズレ面積)とした.【結果と考察】平均筆圧は「強い」4.36N,「弱い」1.18N,「速い」2.88N,「丁寧」2.81Nであった.ズレ面積は「強い」0.31cm2,「弱い」0.27cm2,「速い」0.35cm2,「丁寧」0.23cm2であった.筆圧は先行研究と同様の値を示したが,ズレ面積は先行研究の値(0.020.08cm2)よりやや大きな値であったが,速い・丁寧間で有意差ありと課題別の比較では同様の傾向を認めた. TraceCoderの測定値は先行研究と概ね同等と考えられ,過去のデータと関連させた臨床応用の可能性が示唆された.
農業地域における太陽光発電の導入可能量に関する研究

本研究は、農山漁村の活性化および環境保全の推進の観点から、地理情報システムを活用し、農業地域における太陽光発電の導入可能量を明らかにすることを目的とする。農業地域の最重要課題のひとつである耕作放棄地の有効利用に焦点をあてる。首都圏1都7県の耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を分析した。前提条件として、土地の地形(最大傾斜角度・最大傾斜方向)、法規制の開発不可地域(自然公園地域・自然保全地域)、耕作放棄地と送電線の距離を選定材料とした。2015年の農林業センサスを用いて、首都圏の農業集落単位の耕作放棄地面積を求めた。グリッド単位の農用地率の組み合わせによりグリッド単位の耕作放棄地面積を求めて、耕作放棄地面積の分布を詳細に示した。これに面積あたり太陽光発電定格容量を掛けることにより賦存量を算出した。最大傾斜角度20度未満かつ最大傾斜方向が南向きの条件を満たし、自然公園地域・自然保全地域を除いたグリッドを対象に導入潜在量を算出した。送電線が通過する耕作放棄地のグリッドを抽出して、太陽光発電の導入可能量を算出した。分析の結果、首都圏における耕作放棄地の太陽光発電の賦存量40.8GW、導入潜在量15.1GW、導入可能量5.9GWを明らかにした。さらに、グリッド単位の年積算日射量のデータを用いて、太陽光発電の年間発電賦存量39,234GWh、年間発電潜在量14,676GWh、年間発電可能量5,679GWhを算出した。これらは首都圏における2015年度の電力消費量に対して、13.4%、5.0%、1.9%にそれぞれ相当することがわかった。本年度は、山梨県の耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を分析した。山梨県の農業集落は2010年農林業センサスに基づき、不定形の1,687地域に分割される。本分析では、定形のメッシュデータを適用し、山梨県をより詳細な4,500地域に分割した。これらのデータを組み合わせて、包含同定と面積割合同定を用いることによりメッシュ単位の1,774地域の耕作放棄地面積を算出した。このデータに基づき、太陽光発電の賦存量を算出した。太陽光発電の導入潜在量は、最大傾斜角度が20度未満かつ最大傾斜方向が南向き(南東・南・南西)の条件を満たし、自然公園地域・自然保全地域を除いた523地域のメッシュデータを対象とした。送電線から耕作放棄地までの距離に関する感度分析により215地域のメッシュデータを太陽光発電の導入可能量として抽出した。分析の結果、太陽光発電の賦存量2,598MW、導入潜在量953MW、導入可能量378MWを明らかにした。さらに、年積算日射量のメッシュデータなどを用いて、太陽光発電の年間発電賦存量2,702GWh、年間発電潜在量998GWh、年間発電可能量394GWhを算出した。これらの年間発電量は山梨県の2014年の電力消費量6,120GWhに対して、44.1%、16.3%、6.4%にそれぞれ相当することがわかった。本研究では、地理情報システムを活用して、耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を算出する方法を開発することができた。従来の分析方法の課題を踏まえて、不定形の農業集落ではなく、定形のメッシュに変換し、耕作放棄地面積の分布状況をより詳細に示した。土地の地形に関する前提条件、法規制による開発不可地域、耕作放棄地と送電線の距離などを考慮した分析方法を新たに提案した。さらに、従来の結果と本研究の結果を比較し、メッシュデータを用いる優位性を明示した。また、ソーラーシェアリング(営農型発電設備)に関する現地調査として、福島県庁企画調整部エネルギー課(福島市)、南相馬ソーラーヴィレッジ(南相馬市)、トマトランドいわき(いわき市)を訪問した。太陽光発電の導入に関する最新情報を得ることができた。本年度は、首都圏の耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を分析した。2015年農林業センサスを用いて、1都7県(茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都(島嶼部は除く)、神奈川県、山梨県)の農業集落単位の耕作放棄地面積を求めた。耕作放棄地面積は、総農家の耕作放棄地面積と土地持ち非農家の耕作放棄地面積の合計とした。これに単位面積あたり太陽光発電設置容量を掛けて、太陽光発電の賦存量を算出した。次に、法規制による開発不可地域を考慮するため、賦存量の中で自然公園地域・自然保全地域と重なる農業集落を排除し、太陽光発電の導入潜在量を算出した。最後に、送電線を引き込む費用を抑えるため、導入潜在量の中で送電線が通過する農業集落を抽出し、太陽光発電の導入可能量を算出した。分析の結果、首都圏における耕作放棄地の太陽光発電の賦存量40.8GW、導入潜在量32.6GWM、導入可能量15.2GWを明らかにした。

1都7県別では、賦存量、導入潜在量、導入可能量のすべてにおいて、茨城県が最も多く、東京都が最も少ない結果が得られた。太陽光発電の導入可能量が多いのは、茨城県、群馬県、千葉県であることがわかった。ただし、本分析では耕作放棄地面積を不定形の農業集落単位で扱っており、土地の最大傾斜角度や最大傾斜方向を考慮していないことに留意する必要がある。本研究では、地理情報システムを活用して、首都圏1都7県の耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を同一の前提条件で試算することができた。従来、農林水産省の補助事業として、農山漁村再生可能エネルギー導入可能性調査が42の都道府県において実施された。しかし、各委託先が都道府県別に調査を実施したため、再生可能エネルギーの導入の前提条件にばらつきが生じる課題を残していた。また、ソーラーシェアリング(営農型発電設備)に関する現地調査を実施した。農林水産省のソーラーシェアリングの導入事例を参照して、五平山農園(いすみ市)、一般社団法人ちば耕援隊、株式会社エスパワー(富里市)、千葉エコ・エネルギー株式会社(匝瑳市)、一般社団法人ソーラーシェアリング協会(市原市)を訪問した。太陽光発電の導入に関する最新情報を得ることができた。本研究は、農山漁村の活性化および環境保全の推進の観点から、地理情報システムを活用し、農業地域における太陽光発電の導入可能量を明らかにすることを目的とする。農業地域の最重要課題のひとつである耕作放棄地の有効利用に焦点をあてる。首都圏1都7県の耕作放棄地における太陽光発電の導入可能量を分析した。前提条件として、土地の地形(最大傾斜角度・最大傾斜方向)、法規制の開発不可地域(自然公園地域・自然保全地域)、耕作放棄地と送電線の距離を選定材料とした。2015年の農林業センサスを用いて、首都圏の農業集落単位の耕作放棄地面積を求めた。グリッド単位の農用地率の組み合わせによりグリッド単位の耕作放棄地面積を求めて、耕作放棄地面積の分布を詳細に示した。これに面積あたり太陽光発電定格容量を掛けることにより賦存量を算出した。最大傾斜角度20度未満かつ最大傾斜方向が南向きの条件を満たし、自然公園地域・自然保全地域を除いたグリッドを対象に導入潜在量を算出した。送電線が通過する耕作放棄地のグリッドを抽出して、太陽光発電の導入可能量を算出した。分析の結果、首都圏における耕作放棄地の太陽光発電の賦存量40.8GW、導入潜在量15.1GW、導入可能量5.9GWを明らかにした。さらに、グリッド単位の年積算日射量のデータを用いて、太陽光発電の年間発電賦存量39,234GWh、年間発電潜在量14,676GWh、年間発電可能量5,679GWhを算出した。これらは首都圏における2015年度の電力消費量に対して、13.4%、5.0%、1.9%にそれぞれ相当することがわかった。今後は、地理情報システムの適用地域を山梨県から首都圏へ拡大し、太陽光発電の導入可能量を相対的に分析する。また、ソーラーシェアリングに関する現地調査を実施し、農業地域と太陽光発電の共存による地域活性化の実態を把握する。今後は、耕作放棄地面積を不定形の農業集落単位ではなく、定形のメッシュ単位に変換し、土地の最大傾斜角度や最大傾斜方向を考慮することによって、首都圏1都7県における太陽光発電の導入可能量を相対的に分析する。