hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
汗アレルギーに対する診断法の確立とスキンケアへの応用

アトピー性皮膚炎あるいはコリン性蕁麻疹患者65人、健常人22人を対象として精製汗抗原によるヒスタミン遊離試験(HRA: Histamine release assay)を行い汗アレルギーの有無を評価した。希釈した対象者血清20μlを精製汗抗原10μlおよび緩衝液20μlと37°Cで30分間インキュベートし、予め汗抗原によるヒスタミン遊離が陽性であることが確認されているドナー好塩基球と反応させた。その結果得られたヒスタミン遊離率を対象者血清で処理しない精製汗抗原により得られたヒスタミン遊離率と比較し、この差を血清によるヒスタミン遊離中和活性( HRN: Histamine release neutralization)とした。さらにHRNの本体を検証するため、活性化セファロースビーズに抗ヒトIgE抗体またはプロテインGを結合させてアフィニティーカラムを作製し、血清からIgG抗体、IgE抗体をそれぞれ除去してHRNを測定した。HRAでは、65例中3例がlow responder、23例が陰性、39例が陽性であった。HRA陽性の39例中34例がHRN陽性であった。一方HRA陰性の23例では12例がHRN陰性であり、HRNの感度、特異度はそれぞれ0.872、0.522であった。また、HRN評価に用いるドナー好塩基球の個体差を検討するため、17例の血清について複数のドナー由来の好塩基球を用いてHRNを行うと、HRA陰性の1例を除く16例について2あるいは3名の異なるドナー好塩基球を用いても同様の結果であった。血清よりIgG抗体、またはIgE抗体を除去した42例のHRNでは、IgG抗体除去により30例、IgE抗体除去により4例のHRNが各々減弱し、HRNの多くは抗原特異的IgG抗体に依存していたが、一部では抗原特異的IgEが関与することも示唆された。
回復するうつ病治療：治癒阻害因子から解明する脳神経回路網修復促進ストラテジー

若年期コルチコステロン処置と胎生期アルコール曝露の二重ストレスによる難治性うつ病モデル動物を作製し、抗うつ薬の効果と血清BDNFレベルの変化を検討した。エスシタロプラム投与によるうつ病様行動改善時には、血清BDNFの低下が認められた。また、飲酒問題を有するうつ病患者群では抗うつ薬治療による抑うつ症状の改善度が低いことが確認され、アルコールが治癒阻害因子として働くことが示唆された。更に、培養アストロサイトモデルであるC6細胞の生存/増殖率の低下がリゾホスファチジン酸受容体を介していることを示し、リゾホスファチジン酸がアストロサイトを介した脳回路網修復に重要な役割を果たすことが示唆された。本研究は、回復するうつ病治療のためのストラテジーを、治癒阻害因子を回復促進へ活かすという視点から組み立て、臨床応用へと結びつけることを目的としている。我々はこれまでの研究で、アルコールが神経新生抑制作用を有し、抗うつ薬による神経新生促成を阻害することを明らかにしており、難治例を含むうつ病に対し、何よりも求められている「回復する治療」を考える上で、アルコールがうつ病治癒阻害因子として働く可能性に着目した。本研究では、まず、アルコール曝露による神経回路網障害を有する胎児性アルコール・スペクトラム障害モデルラットを利用して、胎児期と若年期の二重のストレスを組み合わせた難治性うつ病モデルラットを作製した。行動薬理学的解析の結果、強制水泳試験において本モデルの無動時間は、通常のコルチコステロン投与によるうつ病モデル群よりも有意に延長した。また、抗うつ薬(SSRI)の単独投与により、うつ病モデル群において無動時間の有意な短縮がみられたのに比べ、難治性うつ病モデル群では抗うつ薬処理により無動時間の変化は認められず、すなわち、難治性うつ病モデルとしての有用性が確認された。本モデルに対する、神経幹細胞移植の治療効果に関しても確認しているが、将来的な応用の可能性も踏まえて、現在更に詳細な検索を進めているところである。また、並行して同様の観点から、臨床研究の一部に着手した。すなわち、問題飲酒のスクリーニングに使用されるAUDIT質問票を用いて、治療前および治療中のうつ病患者の飲酒状況を確認し、抗うつ薬の臨床効果への飲酒の影響を解析した。アルコール使用障害がある群では抗うつ薬治療による改善度が有意に低く、アルコールがうつ病治癒阻害因子として働いていることが示唆された。本研究では、アルコール曝露による神経回路網障害を有する胎児性アルコール・スペクトラム障害モデルラットを利用して、胎児期と若年期の二重のストレスを組み合わせた難治性うつ病モデルラットを昨年度作製している。引き続き、このモデル動物を用いて、治療的効果を検討する薬物の種類を増やし、更に詳細な行動薬理学的解析を行った。強制水泳試験において、本モデルの無動時間は、通常のコルチコステロン投与によるうつ病モデル群よりも有意に延長し、抗うつ薬の単独投与による無動時間の短縮も少ないが、抗うつ薬の種類によって、例えばsertralineとescitalopramでは、その反応性に違いが認められた。最近、一部の抗うつ薬でアルコール依存症治療における治療的有用性の報告がみられており、アルコールがうつ病治癒阻害因子として働く可能性に着目して作製した本モデルにおけるこの結果と臨床効果との関連も考えられ、難治性うつ病に対する治療薬の反応性の予測に有用である可能性が示唆される。よって、現在、臨床場面において難治性うつ病患者への有効性が注目されている第二世代抗精神病薬を投与した際の行動薬理学的検討もあわせて進めているところである。また、うつ病患者では、血清BDNFが低値であるとの報告が数多くなされているが、一方で側坐核や腹側被蓋野でのBDNF高値が抑うつ状態と関連していることも示唆されており、難治化したうつ病の病態において注目されるところである。そこで本モデルを用いて、末梢血における血清およびexosome中のBDNF値の測定に着手した。現時点では解析途中であるが、難治性うつ病モデル群と通常の(非難治性)うつ病モデル群ではBDNF値の変動に差異を認める結果を得ており、さらに検討を続けているところである。うつ病治癒阻害因子として、アルコールによる神経新生抑制作用に注目し、当初の計画通り、難治性うつ病モデルラットを作製し、通常の慢性コルチコステロン投与によるうつ病モデルラットを比較対象として、強制水泳試験を用いた行動薬理学的解析を行い、難治性うつ病モデルとしての有用性を確認した。次に、このモデル動物を用いて、抗うつ薬投与による治療的効果を検討し、抗うつ薬の種類によってその反応性が異なることが確認された。これまでの報告から、血中BDNFの変動は、うつ病の病態と治療にかかわる重要な指標と考えられるため、次の段階として、この難治性うつ病モデル動物を用いて、末梢血における血清およびexosome中のBDNF値の測定に取り組み、各抗うつ薬の投与前後の変化を検討している。また、平成27年度および平成28年度での実施を計画していたグリア細胞からの伝達物質放出機構に関する検討も予定通り開始しており、この検索も順調に進んでいる。本研究では、難治例を含むうつ病の治療に関して、治癒阻害因子としての神経新生抑制と、治癒促進因子としての神経新生促進に着目して、適切な治療が脳機能に作用し、脳が変化することで思考や行動が変わっていくというプロセスが重要であると考え、そのメカニズムの解明を目指している。昨年度から引き続き進めてきた難治性うつ病モデル動物を用いた解析において、血清BDNF値に関する検討を行った。通常のコルチコステロン投与によるうつ病モデル群では血清BDNF値は対照群と比べて有意に低下していたが、難治性うつ病モデル群では低下しておらず、両病態モデル間では血清BDNF値に違いがみられた。

さらに、難治性うつ病モデル群において、抗うつ薬投与により行動薬理学的解析で改善がみられた場合には、血清BDNFの低下が認められ、難治性うつ病モデルでの症状改善の指標となり得ることが示唆された。また、うつ病の治癒機転には、神経細胞のみでなくグリア細胞を含む脳内ネットワークの再構築が重要であり、これまでに、脂質メディエーターのリゾホスファチジン酸(LPA)シグナル伝達系の減弱がうつ病の治癒機転に関与する可能性、及び、LPAが実験動物の情動行動変化を惹起することを確認している。LPA受容体(LPAR)は情動行動調節に重要な脳部位のアストロサイトに高発現することから、本研究では、培養アストロサイトを用いてLPAの作用を検討し、LPAの濃度依存的に、またLPARを介してアストロサイトの生存率が低下することが明らかとなった。よって、LPAによる情動行動変化の一部にアストロサイトの機能変化が関与する可能性が示唆された。若年期コルチコステロン処置と胎生期アルコール曝露の二重ストレスによる難治性うつ病モデル動物を作製し、抗うつ薬の効果と血清BDNFレベルの変化を検討した。エスシタロプラム投与によるうつ病様行動改善時には、血清BDNFの低下が認められた。また、飲酒問題を有するうつ病患者群では抗うつ薬治療による抑うつ症状の改善度が低いことが確認され、アルコールが治癒阻害因子として働くことが示唆された。更に、培養アストロサイトモデルであるC6細胞の生存/増殖率の低下がリゾホスファチジン酸受容体を介していることを示し、リゾホスファチジン酸がアストロサイトを介した脳回路網修復に重要な役割を果たすことが示唆された。うつ病治癒阻害因子として、アルコールによる神経新生抑制作用に注目し、当初の計画通り、妊娠期のアルコール曝露による神経回路網障害を有する胎児性アルコール・スペクトラム障害モデル動物にさらに若年期の一定期間コルチコステロンを投与する方法で、胎児期と若年期の二重のストレスを組み合わせた難治性うつ病モデルの作製を行った。通常の慢性コルチコステロン投与によるうつ病モデルを比較対象として、強制水泳試験を用いた行動薬理学的解析を行い、難治性うつ病モデルとしての有用性が確認された。さらに本モデルに対する、抗うつ薬投与よりも有用な治療法として、神経幹細胞移植の効果に関する検索も順調に進んでいる。また、当初、平成28年度に計画していた臨床研究にも一部着手した。アルコール使用障害があるうつ病患者群では抗うつ薬治療による改善度が有意に低く、アルコールがうつ病治癒阻害因子として働いていることが示唆された。この点は当初の予定以上に進展している。これまでの研究成果のひとつとして、難治性うつ病モデル群に対しては、抗うつ薬単独投与では通常のうつ病モデル群においての治療的効果と同等の反応が認められないことが確認され、この難治性うつ病モデル群における治癒阻害のメカニズムの解明が、難治性病態の回復促進に有用であると考えられる。
リガンド予測のための記述子自動獲得アルゴリズムの開発

本研究は,指定された化合物がターゲットタンパク質のリガンドとなりうるかを予測するリガンド予測問題に関するものである.タンパク質と相互作用するリガンドを予測するには効果的な記述子が重要となる.大域的モデルでは,各々の局所問題に特化した記述子を扱うことができないが,局所的モデルでは少サンプル問題が起因して十分な汎化能力が得られないことが多々ある.本研究は,転移学習の考え方を導入して,この2つの問題を同時に解決する記述子自動獲得アルゴリズムを開発した.本研究は,指定された化合物がターゲットタンパク質のリガンドとなりうるかを予測するリガンド予測問題に関するものである.タンパク質と相互作用するリガンドを予測するには効果的な記述子が重要となる.大域的モデルでは,各々の局所問題に特化した記述子を扱うことができないが,局所的モデルでは少サンプル問題が起因して十分な汎化能力が得られないことが多々ある.本研究は,転移学習の考え方を導入して,この2つの問題を同時に解決する記述子自動獲得アルゴリズムを開発した.本研究では,リガンド予測のための記述子を自動獲得するアルゴリズムを獲得するものである.開発するアルゴリズムは最適な記述子を自動的に獲得すると同時にリガンドの予測を高精度化するものである.リガンド予測と記述子獲得は相互に依存している.すなわち,予測精度が悪ければ効果的な記述子は得られず,記述子が悪ければ予測精度も悪くなる.そのために,まず高頻度部分グラフを列挙するプログラムを実装した.このプログラムから出力される部分グラフの頻度情報を初期段階の記述子とし,これを非線形合成によって高精度に予測できる記述子の獲得を目指している.そのために,次元間相関情報を組み入れた内積計算アルゴリズムから得られる数量を非線形合成して記述子を算出するアルゴリズムを定式化した.このアルゴリズムは転移学習の考え方を導入したもので,学習アルゴリズムに現れる最適化問題は非凸であるが,必ず最適値を得られることが保証される.得られる記述子は,ある種の経験分布上では,すでに白色化されているが,記述子の写像と相互作用情報の写像はその経験分布から導出される低次元空間において距離の平均が最小される.これによって,リガンドごとに最適な記述子が得られると期待しており,人工データにおいては非常に良好な予測性能を得ることができた.次年度はリガンドとターゲットの相互作用に関する実データを用いた計算機実験を通して開発したアルゴリズムの有用性を実証し,論文などで成果を発表する予定である.本研究は,高精度なリガンド予測を実現するために記述子を自動獲得することを目的とする.ターゲットと相互作用するリガンドを予測するには効果的な記述子が重要となる.大域的モデルでは,各々のターゲットに特化した記述子を扱うことができないが,局所的モデルでは少サンプル問題が起因して十分な汎化能力が得られないことが多々ある.本研究は,転移学習の考え方を導入して,この2つの問題を同時に解決するアルゴリズムを開発した.転移学習アルゴリズムは高い汎化能力を有するサポートベクトルマシンという予測モデルを拡張して開発した.本研究で開発したアルゴリズムでは,タスク間ネットワークによって既定されているタスク間にモデルパラメータ間の類似性を持たせるトリックを用い,類似タスクの同時学習を実現した.局所モデルのための記述子を得るために,非線形合成を行った.非線形合成を行うために,化学的空間と相互作用空間を導入した.各々のデータの化学的プロファイルと相互作用プロファイルはそれぞれの空間にある.これらのプロファイルを合成空間に線形射影する.本研究では,局所的記述子を得るために,プロファイル間の類似性から導出される重みつき経験分布を導入して,その経験分布に基づく期待ユークリッド距離が最小になるような射影を計算するようにした.これは一般化固有値問題に帰着され最適解が保証される.このアルゴリズムはカーネル化できるため,最適な非線形合成を求めることができる.さらに重みつき経験分布に適合するような学習を行う拡張サポートベクトルマシンアルゴリズムを開発した.開発したアルゴリズムの性能評価はP450アイソザイムおよび嗅覚受容体データを用いて行った.ROCカーブに基づくAUCおよびF-measureを用いて汎化性能の評価を行ったところ,どちらの指標においても従来の手法を大きく上回る予測性能を得ることができた.
軍事組織への社会学的接近

平成30年度は、挑戦的萌芽研究の最終年度として、成果の発表を行うことができた。同報告の内容を修正・加筆し、8月にはアデレード(オーストラリア)の南オーストラリア大学ホーク研究所で報告を行った。またこのほか、9月には京都大学やその関係者が参加するミリタリーカルチャー研究会の一員として、北海道の自衛隊駐屯地三カ所を見学し、質疑応答を行った。2月には茨城県の土浦地域事務所を訪問し、自衛隊と地域との連携、募集・採用活動についてスタッフの解説を受けた。さらに軍事社会学の最新文献を収集し、現在読み込んでいる最中である。現在、この報告とコメントを元に論文執筆を進めている最中であるが、この3年間で国際学会での研究報告にたどり着くことができ、萌芽研究としては十分に成果が上がったといえる。本年度は、挑戦的萌芽研究の初年度として、研究計画上重要な複数のポイントに着手することが出来た。まず、研究資料の中核の一つである自衛隊広報誌(『MAMOR』)の収集・整理、防衛省・自衛隊に関する資料の収集・整理(データ化)、防衛省・自衛隊・軍事社会学に関する先行研究の収集・吸収が進んだ。また、防衛大学校・同大学院で社会学を教える河野仁教授に連絡を取り、研究計画についてのアドバイスをいただいたほか、別日には河野教授の取り計らいで、防衛大学校の見学・授業に参加して学生との交流、同大学院生との交流・研究意見交換を行った。自衛隊に関わり合いの深い地域として、防衛省・市ヶ谷駐屯地・市ヶ谷記念館(東京都新宿区市谷本村町)、神奈川県横須賀市および京都府舞鶴市の両軍港を訪問し、地域案内ツアーの見学、博物館・資料館の見学および関連資料の収集を行った。また、所属校の学士課程の演習授業も使い、既存の「自衛隊と社会」研究・自衛隊広報研究の検討を進めた。所属校の講義「戦争と社会」(新設)では、それらの成果を学生にも提供した。茨城県地方協力本部土浦地域事務所を複数回訪問し、地域社会における自衛隊広報、自治体との連繋状況、自衛隊広報・募集事業の実務や理念、自衛隊と大学の関わりについて関連情報の提供をえた。演習参加者によるグループインタビューも行っている。学術的なアウトプットに関連するものとしては、第89回日本社会学会大会(九州大学)のテーマセッション「戦争研究の現代的課題」のコーディネートを行ったことを始め、様々な学会・研究会で知り合うことのできた社会学・文化人類学・歴史学の戦争・軍事・自衛隊研究者との意見交換を行った。また論文としては、好井裕明・関礼子編『戦争社会学ー理論・大衆社会・表象文化』(明石書店)に「大衆社会論の記述と「全体」の戦争ー総力戦の歴史的・社会的位格」を寄稿した。応募時に研究計画調書に記載した、アメリカの一般大学におけるROTC(Reserve Officers' Training Corps:予備将校訓練課程)に関する研究ノートを公刊することができなかった(所属校紀要に寄稿予定だった)。研究計画に関わる資料および先行研究の収集整理・吸収は、ほぼ計画通り順調に進んでいる。防衛大学校公共政策学科・河野仁教授(社会学)との連絡は計画通り順調に進んだ一方で、所属校に説明会で来ていた自衛隊茨城地方本部および土浦地域事務所の関係者と知り合う機会があった。そのことで、広報や地域社会における活動についての情報を得るための連絡をえることができ、それらが計画当初よりスムーズに進んだことで、今後の調査の準備に予期以上の進捗が見られた。平成29年度は、挑戦的萌芽研究の二年目として、研究計画上重要な複数の課題を進めることが出来た。昨年度に引き続き、研究資料の収集を行った。収集の範囲は、軍事社会学・軍事史・防衛省・自衛隊・防衛大学校に関する学術書や広報誌のみならず、ルポや手記、白書や年鑑、校史・入試問題などにも広がった。国会図書館憲政資料室・議会官庁資料室・新聞資料室などでも資料調査を行った。防衛大学校・同大学院で社会学を教える河野仁教授の取り計らいで、再び防衛大学校の見学、院生との交流、図書館の見学を行った。横須賀市の軍事関連施設や軍事関連遺構の見学を行った。また、所属校の学士課程のゼミを使い、既存の「自衛隊と社会」研究・自衛隊広報研究の検討をさらに進めた。ゼミでは土浦市にある予科練平和館に隣接する自衛隊武器学校を見学し、スタッフの解説を受けた。自衛隊が登場する大衆文化作品の調査・分析を行ったほか、ゼミ生はつてを頼り、それぞれ関係者に簡単なインタビューを行うなどした。水戸で行われた自衛隊茨城音楽まつりの見学も行った。京都大学のスタッフや関係者を中心とするミリタリーカルチャー研究会に参加し、このグループが行っている意識調査に関する分析報告(例えば自衛隊広報に関する意識調査の項目について)を行った。これらの成果として、自衛隊の軍事組織としての比較社会的な性格づけを、2018年7月にカナダのトロントで行われるISAの大会で報告すべく、エントリー用のアブストラクトを作成し、報告が採択された。ISAでの成果報告にエントリーし採択された。当初より、本研究は国際比較を行って海外の研究者に問わなければ意味がないと考えおり、国際学会での報告は目標であった。年度後半より2018年7月にトロントでなわれるISAの報告準備に追われているが、報告後はこれを速やかに論文化する予定のため、概ね順調に進んでいるといえる。

同報告の内容を修正・加筆し、8月にはアデレード(オーストラリア)の南オーストラリア大学ホーク研究所で報告を行った。またこのほか、9月には京都大学やその関係者が参加するミリタリーカルチャー研究会の一員として、北海道の自衛隊駐屯地三カ所を見学し、質疑応答を行った。2月には茨城県の土浦地域事務所を訪問し、自衛隊と地域との連携、募集・採用活動についてスタッフの解説を受けた。さらに軍事社会学の最新文献を収集し、現在読み込んでいる最中である。現在、この報告とコメントを元に論文執筆を進めている最中であるが、この3年間で国際学会での研究報告にたどり着くことができ、萌芽研究としては十分に成果が上がったといえる。引き続き、防衛省・自衛隊関係者、大学・大学院の講義や演習とも連繋させながら、様々な研究資源や短期雇用をフル活用し、資料調査を進め、聞き取り調査の準備を進める。自衛隊研究者のネットワークからも得るものが多い。ROTC(予備将校訓練課程)の研究ノートに関しては、論文とすることが叶わない場合、短いものでも構わないので、公刊する場を見つける。引き続き、防衛省・自衛隊関係者、大学・大学院の講義や演習とも連繋させながら、資料調査ならびに聞き取り調査を進める。自衛隊研究者のネットワークも次第に構築されつつあるため、最終年度の成果とりまとめに向けて、国際比較も絡めながら研究を遂行していく。パソコンが予想以上に安く調達できたのと、研究資料の一部(自衛隊広報誌『MAMOR』)が品切れになっていたため、物品費を削減することができた。旅費をめぐっては、研究計画の再検討により、プレ調査として位置づけ直し、滞在日数を減らしたことなどにより経費を削減することができた。謝金等のうち、専門知識の提供に関わる謝金は謝絶され、短期雇用は予定より短い時間の雇用になったため支出を削減することになった。海外での成果報告(ISA2018での報告)が決定し、学会費や参加費を最終年度に支出することが必要になったため。平成29年度の執行計画を見直し、最終年度の成果報告のために使用することにした。品切れによる研究資料の一部の不足分については、古書による調達を考える(より高額になることも予想できる)。安く調達できたパソコンに関しては、OSのアップデートに合わせてスペックを上げるための追加パーツ(増設メモリや内臓ハードディスクのSSD化、外部ハードディスク、グラフィックボードなど)の購入を行う。また、旅費の削減分に関しては、次年度は海外出張を予定しているため、資料収集に関わる滞在日数を増やす予定である。資料整理に関わる短期雇用は、本年度以上の量を次年度も予定しているが、作業量を考えた場合、削減することなく、適切な支出となる予定である。
微小重力環境条件でのカイコの発生・分化および行動変化の解析

1)カイコ胚発育に及ぼす重力影響の解析STS-84における宇宙実験において、シャトル内で発育させた胚において反転異常がみられた。このことを確証するため、発生初期卵を二次元クリノスタット下にセットし、反転異常が起こるか否かについて検討した。その結果、産卵24時間後の卵を用いると、水平回転区では回転数が55rpmまで増しても反転異常胚の出現は2.6%であったが、垂直回転区では回転数が増すに伴い反転異常胚の出現率が高くなり、55rpmでは52%の反転異常胚が出現した。また、この出現率は産卵24時間後の卵で最も高いことから、この時期での重力感知がその後の発生に影響を与えるものと推察した。2)繭糸蛋白の物理的性状に及ぼす重力変化の影響2Dクリノスタット下(60rpm)で営繭させた繭を煮繭・繰糸し、X線回析を行ったところ、静止、水平および垂直区のいずれも配向したSilkIIの回析像を示したが、DSCによる熱分解温度において差がみられた。このことより、重力変化によってフィブロインの結晶部分は影響を受けず、むしろ非結晶部の分子鎖の配向性に影響を与えるものと推察した。カイコ成熟幼虫は、営繭するのに適当な立体空間があれば吐糸し、品種固有の楕円型、俵型、紡錘形などの繭を造る。そして、繭糸にはトレハラーゼとシュクラーゼ活性が検出できる。しかし、上記の繭型を造らないような人為的操作を加えた場合、例えば平らな場所で吐糸させた平板状の繭糸の両酵素活性は、正常に営繭した繭糸のそれらの約80%であった。このことは、吐糸行動の違いがトレハラーゼやシュクラーゼ活性に反映されると推察できる。そこで、模擬微小重力下でのカイコの吐糸行動を繭糸の両酵素の活性を指標として考察した。まず、4品種(小石丸、アンナン、二眠蚕、N4)の成熟カイコをクリノスタットを用い、水平及び垂直回転下で営繭させたところ、1品種(小石丸)は、静止区と水平回転区では俵型状に営繭したのに反し、垂直回転下では鳥の巣状に営繭した。これらの繭糸トレハラーゼ活性は、静止区(80.5±2.7nmoles/min/100mg繭糸)、水平回転区(80.4±3、7nmoles)とほとんど有意な差はみられなかったが、垂直回転区では63.0±1.4nmolesと両者に比べ低かった。また、アンナシでは、いずれの区においても紡錘型の繭を造ったにもかかわらず、静止区のシュクラーゼ活性(104.5±2.8nmoles/min/100mg繭糸)に比べ、水平区では262.4±7.2nmolesと約2.5倍、垂直回転区では39.0±1.8nmolesと約63%の低下した。吐糸前の成熟幼虫は背地性を示し、また吐糸行動には神経系、営繭のための立体空間、光条件等が関与するが、以上の結果は、重力も吐糸行動に影響を与え、さらに繭糸の性状変化をも引き起こすと推察した。
点過程の方法による多変数確率過程の研究

・条件付きのtrimmed sumの極限定理:確率変数の列において、サンプルの中から大きさの大きい順に一定数のサンプルを除外した残りの和をtrimmed sumというが、除外サンプル値が一定の値を越えた時のみ除外した同様な和をconditionally trimmed sumという。除外サンプル数と条件のレベルをどうように設定すれば正規近似が可能かを調べた。点過程の考えを用いらことにより見通しのよい証明が得られ、また関数型極限定理への移行も容易である。・fractional Brownian motionの滞在時間の極限に関する研究:fractional Brownian motionは自己相似性と正規性をもつ確率過程であるが、その滞在時間の極限定理に関する研究を行った。極限分布はMarkov過程の時に得られる分布群(Mittag-Leffler分布)にある意味で近いが、同じにはならないことと、この分布群の極限は指数分布であることを示した。・漸近解析における消滅定理:Gevrey評価より詳しい係数の評価を課した漸近解析における消滅定理を示し、非斉次線型常微分方程式の形式解の係数に関する漸近評価に応用のあることを述べた。・リーマン多様体に関する研究:リーマン多様体として既約であるnaturally reductive homogeneous spaceが全測地的超曲面をもてば定曲率空間であることを証明した。
可視光で可逆的に光誘起構造変化をする酸化物のラマン散乱による探索と機構解明

本研究では、光誘起構造変化をする酸化物を探索する手法の確立を目指した。夥しい種類の酸化物の中から新たな候補物質を選ぶには、光によって誘起される微妙な構造変化を精密にモニターしなければならない。特定の可視光で構造変化する酸化物を探索し、その機構を解明するために、ラマン分光計に様々な波長で発振する各種レーザー(Kr,色素,Ti-サファイアなど)をラマン散乱の光源として構造変化を『その場』観察しながら、光と物質間の相互作用の大きさを見極め、候補物質の絞り込みを行った。その中から発見されたのが酸素がわずかに欠損したYBa_2Cu_3O_x(以下Y123と略する)であった。Y123系における光誘起構造変化の機構を解明するために、(1)現象が結晶の構造のどこの部分で起きているのか、また(2)どの電子遷移が現象の本質に関係しているのか、を明らかにした。ラマン散乱は、特定の原子団に関与する振動モードを独立に観測できるので、スペクトルの特定モードの変化から光誘起構造変化の舞台を特定することが出来た。その結果、現象の舞台は一次元のCuO鎖であることが明らかになった。一方、光による電子励起が引き金となって発生する『光誘起構造変化』の機構を解明するために、波長363nmの近紫外光から波長400-800nm領域のさまざまなエネルギーの可視光をラマン散乱の励起光源として用い、現象を引き起こすのに必要なエネルギー閾値を2.15eVと求め、電子遷移の起源は分子状Cu-O間の電荷移動に対応するものであることが明らかになった。『光誘起構造変化』は有機固体や分子ではよく知られているが、無機酸化物では極めて希である。そこで本研究では、第1に、可視光で『光誘起構造変化』をする新規酸化物の発見を目指すこと、そして第2に、現象が結晶構造のどこの部分で起きているのかを、またどの電子遷移が現象の本質に関係しているのかを明らかにすることを目的とした。この目的を達成するためには、光による励起が引き金となって発生する、固体中での構造変化を、同じ光源を用いたラマン散乱実験により『その場』観察するという独自の計測技術を完成させる必要があるが、それ以前の問題として、ラマン散乱により観測されるスペクトルの帰属を予め確立しておく必要がある。光誘起構造変化をする候補物質として、酸素欠損したYBa_2Cu_3O_y、(Pb_2Cu)Sr_2(Ca,Y)Cu_2O_yおよびBi_2Sr_2CaCu_2O_yに着目し、まずこれらの物質系の単結晶を育成し、様々な方位からの偏光ラマンスペクトルを測定し、混乱していたラマンスペクトルの帰属を確立した。もともと『光誘起構造変化』は光による電子励起が引き金となって発生し、一般に固体中での大きなゆらぎを伴うものである。無限に存在すると言える夥しい種類の酸化物の中から候補物質を絞り込むためには、これら光によって誘起される構造変化を手軽にモニターできる手段を確立しなければならない。そこで本研究では、帰属の確立した上記モデル物質を用いて、可視光領域の様々な波長を有する各種レーザー(Ar,He-Ne,Kr,色素,Ti-サファイアなど)をラマン散乱の光源として構造のゆらぎを『その場』観察するというラマン分光システムの有用性を検討し、新たな光誘起構造変化をする物質探索手段として極めて有望であることを明らかにした。

特定の可視光で構造変化する酸化物を探索し、その機構を解明するために、ラマン分光計に様々な波長で発振する各種レーザー(Kr,色素,Ti-サファイアなど)をラマン散乱の光源として、構造変化を『その場』観察しながら、光と物質間の相互作用の大きさを見極め、候補物質の絞り込みを行った。その中から発見されたのが酸素がわずかに欠損したYBa_2Cu_33O_x(以下Y123と略する)であった。Y123系における光誘起構造変化の機構を解明するために、(1)現象が結晶の構造のどこの部分で起きているのか、また(2)どの電子遷移が現象の本質に関係しているのか、を明らかにした。ラマン散乱は、特定の原子団に関与する振動モードを独立に観測できるので、スペクトルの特定モードの変化から光誘起構造変化の舞台を特定することが出来た。その結果、現象の舞台は一次元のCuO鎖であることが明らかになった。一方、光による電子励起が引き金となって発生する『光誘起構造変化』の機構を解明するために、波長363nmの近紫外光から波長400-800nm領域のさまざまなエネルギーの可視光をラマン散乱の励起光源として用い、現象を引き起こすのに必要なエネルギー閾値を2.15eVと求め、電子遷移の起源は分子状Cu-O間の電荷移動に対応するものであることが明らかになった。
Ephrin-B1の信号経路遮断による癌の組織浸潤の抑制

Ephrin-B1のC末を介したシグナル伝達により、Arf1の活性化依存性にメタロプロテアーゼ(MMP-8)の細胞外分泌が促進されるメカニズムが同定できた。それを踏まえ、ephrin-B1のC末部分の合成ペプチドによって上記経路が遮断されること、およびヌードマウス腹腔内に同ペプチドを投与することでスキルス胃癌細胞の腹膜播種の抑制効果が確認された。Ephrin-B1の細胞内シグナル伝達の遮断が、スキルス胃癌などの組織浸潤、播種の阻止に有効である結果が得られた。癌のなかでもスキルス型癌は間質組織への浸潤性がきわめて高く、隣接した臓器、組織に播種する特徴を持ち、難治性である。本申請の目的は、腹膜播種をきたす主に消化器由来のスキルス型癌で、その浸潤能と相関して活性化されているephrin-B1の信号経路を遮断することにより、あるタイプのスキルス型癌の治療に応用することである。これまでの実験経緯をふまえて、ephrin-B1のリン酸化を介した信号経路と、C末を介した信号経路を個別に遮断するツールを作製し、その効果をこれまでに行ったヌードマウスの腹膜播種のアッセイを主に用いて判定しようと試みている。これまでに、ephrin-B1のリン酸化部位やC末部位の配列に標的蛋白質が結合することを阻害するようにデザインしたペプチドを細胞膜透過シグナルに連結して合成した。そのうち培養細胞のレベルでは、細胞膜透過シグナルを付加したephrin-B1のC末ペプチドにより、スキルス癌細胞のin vitroでの浸潤が阻害されることが確認できたため、次に癌細胞のマウス個体における浸潤の抑制がどの程度みられるかを比較評価中である。このことにより、同ペプチドの構造と類似した化合物をスクリーニングするなどして、実際の治療に供することが可能になると考えている。一方、それらの信号遮断ツールが作用する分子メカニズムの全体像をより明確にし、またこれまでの知見からは予測できない他の蛋白質への作用を把握するため、ephrin-B1のさらなるシグナル分子の同定と標的分子の探索を継続して行った。その結果、癌細胞においてephrin-B1を内在性に発現している蛋白質から、チロシンリン酸化したephrin-B1に結合する蛋白質を新規に同定できた。それがどういった生物学的作用をひきおこすか、腫瘍抑制を目的とするうえでどう関わるかを解析中である。Ephrin-B1はスキルス型癌における癌の浸潤や播種の形成を促進する作用をもっているため、その信号経路を遮断することによりスキルス型癌の治療に応用しようとしている。これまでの実験経緯から、ひとつはephrin-B1のC末を介した信号経路が癌の浸潤性を左右していたため、その経路を抑制するためにephrin-B1のC末の合成ペプチドを作製した。HIVウイルス由来の細胞膜透過性シグナルを付加したephrin-B1のC末ペプチドは、効率よく培養細胞内にとりこまれ、申請者らが見出したephrin-B1のC末部位とDishevelledアダプター蛋白質との結合をほぼ完全に阻害した。また同ペプチドは、ephrin-B1のC末を介したArflの活性化経路を阻害するによりメタロプロテアーゼの分泌も抑制し、癌細胞のin vitroでの浸潤を低下させた。それらに加え、マウス腹腔内に投与したスキルス癌細胞の腹膜播種に対しても、腫瘍細胞の移植後に同ペプチドを連続的に腹腔内に投与することで抑制する効果が認められた。これらのことにより、ephrin-B1のC末ペプチドの構造と類似した化合物などが、実際の治療に有用であることが示された。
早産児の自発運動・姿勢評価：発達障害要因軽減を目指したケアへの応用

General movements;GMsは新生児の中枢神経評価法である。NICUでの児のケアにGMs評価を利用するために研究を行った。GMsは静睡眠期以外では3-5分毎に出現し、腹臥位でも同様であった。腹臥位やnestでくるむと持続は短く、振幅は小さくなるが、回旋の動きは観察され、児のケアによる動きの特徴を明らかにできた。極低出生体重児の満期時は硬さや反り返り姿勢が目立った。アミノフィリンやインドメサシンによる動きの突発性の増加、質的悪化などの影響が認められた。心拍変動解析を同時評価しストレス状態との関連を検討する基礎資料が得られた。広くGMs評価を行うためにGMs検討体制の構築を行った。NICUに入院した極低出生体重児、新生児仮死、頭蓋内出血例でGeneral Movements(GMs)記録を継続している。早産児のGMsの体位毎の発達変化の検討では、睡眠覚醒段階を別に検討すると頻度は体位により差がないが、持続時間は腹臥位では短い。GMsの質も異なる知見を得て、学会発表した。落ち着きやすさの指標は、GMsの始まり方や振戦の要素に着目し評価を試みた。その成果はアミノフィリン投与時には易刺激性がありケア介入の際に留意すべきであるという結果を得て、英文学術雑誌に投稿し受理された。また長期フォローアップに移行した例の3歳時点の発達評価が今年度始まり、計画通りに進展している。新生児期の記録は、候補者の9割以上から研究の同意をいただき記録できている。発達経過が順調で療育介入を必要としない場合、3歳時の長期フォローアップから離脱してしまう例がある。順調な発達例も経過観察データ集積しないと、結果の解釈にバイアスが生じる可能性がある。NICUに入院した、極低出生体重児、頭蓋内出血などの発達予後の長期観察が必要な症例でGeneral Movements(GMs)記録を行っている。本研究を通じて、早産期のGMsの特徴と、NICUでのケア(腹臥位、nestなどの体位保持)や児の睡眠覚醒Stateが、GMsや自律神経機能に与える影響を示すことができた。腹臥位ではGMsの持続は短く、振幅は小さいが、四肢の回旋の要素に着目することで、仰臥位のGMsと同様な評価が可能である知見を得て成果をまとめている。行動評価の指標として、GMsの詳細項目の一部である、動きが突然に始まるか、振戦を伴うかの2項目を利用して、アミノフィリン投与による児の過敏性をとらえ、欧文学術誌に報告した。研究での記録を用いて、睡眠覚醒段階の安定性や、環境、沐浴などによる自発運動への影響を今年度引き続き解析する予定である。3歳以降の長期発達予後評価も今年度から始まり、現在までに10例の3歳時予後の評価を終了している。長期発達予後のデータとNICU入院中のGMs評価を比較し、動きの観点からのNICUでの発達を促す介入指針を提案することを最終的な目標にしている当院NICUに入院した対象児は、ほぼ研究参加に同意をいただき記録が予定通り行えている。発達が順調で療育介入を必要としない場合、長期フォローアップから離脱してしまう例がある。エントリー対象が均一でないため、疾患ごとに検討しないと結果の解釈が困難になる恐れがある。NICUでのGMsの出現様式の検討。GMsは静睡眠期以外のstateでは、3-5分毎に出現する。腹臥位でも同様の出現頻度であり、量的評価指標になりうることが示された。GMsの持続時間は腹臥位やnestで姿勢をくるむと持続は短く、振幅は小さくなるが、回旋の動きは観察され、児のケア姿勢による動きの特徴を明らかにすることができた。極低出生体重児を対象とし、早産期(36w)、満期(37postterm: PT4w)、Fidgety期(PT820w)のGMsを評価した。早産期、満期のGMsの正常(N)、異常(PR)を判定した。Fidgety期が正常例のみを対象とし、発達変化が早産-満期の評価がそれぞれ、N-N、N-PR、PR-PRの3群に分類した。各群と、出生体重、在胎週数、胎児発育遅延、絨毛膜羊膜炎、薬剤治療、コット移床週数などの臨床像との関連を検討した。GMsの発達変化N-PR群は、単調、動きが硬い、体幹の反り返りなどの所見からPR判定となっている例が多かった。極低出生体重の満期時GMsは半数以上が異常判定となり、早産期からの経時的な記録で判定を行うことが望ましい。GMs詳細評価の振戦、動きの始まり終わりの突発性、nestを外した状態でのstateの安定性が、NICUでの早産児の落ち着きやすさの指標として有用であると考えられた。上記検討項目と発達予後との関連については、現在進行中の予後追跡評価結果をもとに解析する予定である。GMs検討体制の構築。GMs所見検討会を定期的に30回以上開催した。評価の一致度の検討では定期的な検討会参加者は職種を問わず有意に評価の正確性が増した。遠隔地でも所見検討できるように供覧サーバーを構築した。

GMsは静睡眠期以外では3-5分毎に出現し、腹臥位でも同様であった。腹臥位やnestでくるむと持続は短く、振幅は小さくなるが、回旋の動きは観察され、児のケアによる動きの特徴を明らかにできた。極低出生体重児の満期時は硬さや反り返り姿勢が目立った。アミノフィリンやインドメサシンによる動きの突発性の増加、質的悪化などの影響が認められた。心拍変動解析を同時評価しストレス状態との関連を検討する基礎資料が得られた。広くGMs評価を行うためにGMs検討体制の構築を行った。新生児期の研究同意時に長期フォローが必要なことを強調し、長期フォローできない場合は本研究対象からは除く。研究参加者は記録ビデオおよび評価のフィードバック、療育との連携を深めて、対象児の家族に研究参加の意義、メリットを実感してもらえるように心がける。他施設との共通プロトコールで評価を行い、症例数を増やす。新生児期の記録は順調に進んでいるので、現状のまま継続する。発達の評価を離脱なく継続するために、新生児期のビデオ記録の家族へのフィードバック、療育との連携を深めるなどして、対象児の家族とのコミュニケーションを密に図る。長期予後との関連の検討は、他施設と共通のプロトコールでのGMs記録、発達評価を行い低出生体重児、頭蓋内出血、新生児仮死それぞれの病態別に検討を行う。多施設でGeneral movements記録を供覧し、検討するシステム新生児学
酸化還元メディエータおよび電子伝達プロモータの電極表面過程の分光電気化学的研究

原子レベルで平滑な金(111)面上に形成した種々のチオール自己組織膜の評価、および、これらチオール膜を介した電子伝達蛋白質の電子移動反応の速度論的研究を行い、以下の成果を得た。1.オイルレスな環境下、基板を580°Cで加熱して金を蒸着し、蒸着後に550°Cでアニールすることで、原子レベルで平滑な金(111)面を持つ基板を作成できた。2.アルカンチオール自己組織膜を介した電子伝達蛋白質(チトクロムc、c3、b5)の電子移動反応のメカニズムを系統的に研究するために、電子伝達蛋白質を静電的に固定化できる種々の鎖長の末端カルボキシルおよび末端アミノアルカンチオールを合成した。これらアルカンチオールの自己組織膜表面での末端官能基の酸解離定数(pKa)は、溶液中のpKaより末端カルボキシル基では大きく、末端アミノ基では小さいことが分かった。3.多結晶金属電極上に形成した鎖長の異なる末端カルボキシルアルカンチオール自己組織膜を介したチトクロムc、c3の電子移動反応速度と電子移動距離の相関について、紫外・可視反射分光法によって検討した。その結果、鎖長によって異なるトンネル係数が得られた。この理由について現在、検討中である。4.金基板上に吸着したBis(4-pyridyl)disulfide[PySSPy]および4-Mercaptopyridine[PySH]の自己組織膜の安定性を電気化学測定法およびSTMで測定した結果、PySSPyおよびPySHの1mM水溶液中への基板の浸漬時間が長くなると、吸着したPyS-がピリジンと硫黄に分解することをが示唆された。さらに、表面プラズモン分光法によって測定した自己組織膜の膜厚は、短時間浸漬では1.2nmと見積られたが、長時間浸漬では検出感度以下まで低下し、これら自己組織膜の分解を支持した。
工学教育へのニューメディア導入による新教育法モデル開発の研究

1.工学教育のための新教育法モデルの理論的考察を行い、教科と教育メディアの対応を明確にし、構造化をはかった。工学教育における教科区分として工学基礎、専門基礎、専門基幹、専門展開、専門関連、工学一般等に分類化されうる。また教育メディアとして、印刷教材、音声、スティル画像、ムービー画像、コンピュータ等に類型化される。また、工学教育は、講義によって原理の理解を進め、実験実習によって知識を体験的に根付かせ、さらに演習によって各人の理解を定着させるのが特徴であるため、教科区分と授業形態の有機的な結び付きも、深く考慮されているのが特徴である。2.次に現在までに検討した教材として、OHP、ビデオフロッピィなどのスティル教材が従来の工学分野等の資料展示方法として、利便性、効果性が優れているとされているか、ビデオなどのムービー教材、CAI・コンピュータ通信などのコンピュータ教材、すなわちニューメディアを積極的に取り入れてシステム化をはかることにより、一層の効果が生まれることが実証されている。そのため、映像情報とコンピュータ情報が統合され、コンピュータ制御する対話型ビデオディスク教材を製作し、新教育モデルの検証を行うことを最終年度の目標としている。3.工業高専に実験的に設定したニューメディア研修室のひとつは、生徒がグループとして、モニターテレビ、パソコン端末および黒板を理容師、個別に印刷教材およびノートを管理できる配置とした。もうひとつは、40名の学生が個別にビデオおよびパソコンを操作できる形態となっている。それらはシステムとして、カリキュラムの統合化、プログラム学習、映画メディアとパソコン通信の利用等による遠隔双方向型の教育形態をとるのが特色であり、決定的ではないが、工業高専教育を高度に効率化し、効果を高めたモデルとして提示できたと考えられる。・工学教育モデル構築のため、富山工専における全授業科目について、メディアの特性、教育方法、提示方法・内容などを調査分析してとりまとめた。その結果、科目の分類として、「一般教育」、「語学」、「自然科学基礎」、「専門」、「特別教育活動」に分け、それらに適合したメディア教育方法を検討し、次年度に実施する試行実験の計画を策定した。それと同時に、試行実験を実施するための教室の整備、視聴覚機器の配備を行い、年度末までに一応の完了をみた。・「一般教材」、「特別教育活動」については、ビデオ教材の利用が現実的に有効であるとの結論に達し、それに対応した教材制作システムの設計や教材提示方法に研究の方向性が向いつつある。「自然科学基礎」及び「専門」については、マイコン利用による高等教育の実施が重要であることが、今までの試行により明らかにありつつある。そののため、「三角関数」、「力学」、「水力学」などの内容について、CAI教材を開発した。これは生徒に自学自習できる形式をとり、内容の充実と学習の興味付に考慮している。この教材の評価、学習効果を調査するため、その内容や使用方法を記述したテキストを作成し、いくつかの機関でそれぞれ調査できるようにした。・「語学」については、主として英会話(作文)をとり上げ、学習効果を考えた授業形態を研究した。そのため、学習の動機付を高めるためのビデオ教材とそのテキストを試作して次年度からの評価研究の基礎を整備した。また61年10月より、放送教育開発センター(千葉)のホストコンピューターを仲介とするコンピューター通信によって遠隔教育実験を実施し、教員と学生が通信文を交換する演習形式の英語授業の試行を行った。この試行により、ある程度高い内容の情報交換を必要とする教育についても、遠隔で学習できる可能性が拡大したことが示された。

また、工学教育は、講義によって原理の理解を進め、実験実習によって知識を体験的に根付かせ、さらに演習によって各人の理解を定着させるのが特徴であるため、教科区分と授業形態の有機的な結び付きも、深く考慮されているのが特徴である。2.次に現在までに検討した教材として、OHP、ビデオフロッピィなどのスティル教材が従来の工学分野等の資料展示方法として、利便性、効果性が優れているとされているか、ビデオなどのムービー教材、CAI、コンピュータ通信などのコンピュータ教材、すなわち、ニューメディアを積極的に取り入れてシステム化をはかることにより、一層の効果が生まれうることが実証されている。その為、映像情報とコンピュータ情報が統合され、コンピュータ制御する対話型ビデオディスク教材を製作し、新教育モデルの検証を行うことを最終年度の目標としている。3.工業高専に実験的に設定したニューメディア研修室のひとつは、生徒がグループとして、モニターテレビ、パソコン端末および黒板を利用し、個別に印刷教材およびノートを管理できる配置とした。もうひとつは、40名の学生が個別にビデオおよびパソコンを操作できる形態となっている。それらはシステムとして、カリキュラムの統合化、プログラム学習、映画メディアとパソコン通信の利用等による遠隔双方向型の教育形態をとるのが特色である決定的てはないが、工業高専教育を高度に効率化し、効果を高めたモデルとして提示できたと考えられる。
現代社会において扇状地の土砂災害を防止し土地利用を最適化するための地理学的研究

日本の扇状地とその上流域の詳細な土地利用変化を調べるために、国土地理院が三大都市圏周辺について発行している数値地図5000(土地利用)および細密数値情報(10mメッシュ土地利用)が利用可能な扇状地を抽出し、1981年以降の土地利用変化を分析した。扇状地は斎藤(1988)が認定した面積2平方km以上のものを対象としたが、32個の扇状地の全域について上記の高解像度の土地利用データが存在し、24個については上流域の全域についても存在する。分析の結果、農業的土地利用の減少と都市化の進展が概して明瞭だが、その速度は時代によって異なり、扇状地と上流域の変化は同じ河川沿いであっても必ずしも対応しないことなどが判明した。また、より山間部である長野県の扇状地と上流域の土地利用を新旧の地形図などを用いて調査し、灌漑による農業の変化や治水治山の影響などを論じた。オマーンの内陸部のバート遺跡群に位置するワジ(涸れ川)に合流する小規模な扇状地の掘削調査で得られた堆積物の詳細な分析を行った。前年度までに行った石英および長石のOSL年代測定に加えて、炭素14法による年代測定を12の試料について新たに実施した。それらの結果を総合し、約1万2千年前における乾湿の変化と、それにともなう扇状地の形成過程の変化、および土地利用を含む人為活動の変化について考察を行った。さらに台湾やスバールバル諸島における上流域からの土砂流出と扇状地の形成との関係も検討した。扇状地の人文社会的な特徴を、土地利用変化や防災、地域振興の観点から検討し、社会への働きかけを意識したパンフレットを作成した。この内容の概要は昨年度末の時点で確定していたが、今年度は細かい点の検討を行って最終版を完成させた。その際には、観光、ジオパーク、博物館、ESD(持続可能な開発のための教育)等に関する地域の取り組みを考慮し、内容や表現を工夫した。扇状地が発達している地域を複数取り上げて、上流域における土砂の生産と流出、および土砂の堆積域における土砂害や水害について検討を行った。最初に、広汎な文献レビューを通じて得られた概括的なデータを用いて、全球における土砂流出と地形・気候・テクトニクスとの関係を検討した。次に、日本、台湾、フィリピンについて、降雨イベント、斜面崩壊、土石流、および扇状地などの低地における土砂の堆積について、気象観測データやデジタル標高モデル(DEM)などを用いて分析した。さらに、過去の豪雨で斜面崩壊や土石流による被害が甚大だった広島市などの扇状地について、上流域の地形特性と崩壊の発生位置との関係を検討した。東京都の開析扇状地を含む地域について、ゲリラ豪雨などに起因する洪水の発生を、高解像度のDEM、道路データ、および人工知能の一つであるランダムフォレストを用いて解析し、地形と道路網から洪水の発生を予測するモデルを作成した。また、長野県東御市の開析扇状地について、過去の火山の形成史と扇状地発達の関係、および果樹園などの土地利用と地形との対応を検討した。長野県については、地形による流域の分割と社会的な地域区分の関係についても検討を行った。さらに、オマーン内陸部の小扇状地とその上流域において詳細な地形・堆積物の調査を行い、扇状地における過去の堆積や湛水と、有史時代以降の土地利用について検討した。扇状地と上流域の地形的特徴と形成過程について、広く社会に流布されている誤解を指摘し、その背景を探る学会発表を行った。また、環境・防災に関連した地域の持続可能性と、それに関する教育のあり方を考察した。3年間続く研究の初年度であることを考慮し、背景の理解としての検討や、試行的な内容を含む多様な研究を試みた。その結果、一定の成果を挙げたと考える。一方で、内容がやや拡散しているという側面もあるが、今後重点を絞る予定である。また、研究の内容の相互関係を考察し、最終的には行った研究を統合的な成果につなげられるように工夫する。扇状地が発達している地域を複数取り上げて、上流域からの土砂の流出や、土砂の堆積域における水害・土砂害について検討を行った。おもに台湾と日本の中部山岳地域の流域を対象とし、上流域の地形特性、降雨イベント、斜面崩壊、土石流、および扇状地などの低地における土砂の堆積について、気象観測データやデジタル標高モデル(DEM)などを用いて分析した。この際には土壌雨量指数を台湾の流域に初めて適用したり、先行降雨を考慮した検討を行ったりした。また、解像度が異なるデジタル標高モデルを用いた際に把握される流域特性がどう変化するかといった技術的な検討も行った。同様の検討を、中国貴州省のカルスト地域の盆地と周囲の斜面における土壌侵食についても、とくに土地利用の影響を考慮しつつ行った。オマーン内陸部の小扇状地とその上流域においても、詳細な地形・堆積物の調査を行い、扇状地における過去の堆積や湛水と、有史時代以降の土地利用について検討した。さらに、土砂流出に関する議論の背景を充実させるために、文献レビューによって得られた概括的なデータとデジタル地理情報を用いて、全球における土砂流出と地形・気候・テクトニクスとの関係を詳しく検討した。自然と人文の要素をともに扱うことにより広く社会に地球科学の魅力を伝え、地域づくりにもつなげようとするジオパークのあり方について、主にESD(持続可能な開発のための教育)の観点から整理した。また、山村を中心に地域の価値の伝え方についても検討した。