hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
対人恐怖症（社交不安障害）の心理発達的要因を探る：嫌悪判断を中心に

本研究は,対人恐怖症(社交不安障害)に結びつく児童期の対人不安(シャイネス)に着目し,その発生と維持に関わる心理発達的要因としての対人場面における認知の偏りとの関連を検討した。児童期後期の小学生393名を対象に,児童用シャイネス尺度と他者意図判断尺度を含む質問紙調査を実施した。その結果,シャイネス傾向に一貫する発達的変化は見られなかったものの,他者意図の肯定的解釈が発達に低下するとともに,シャイネス高群と低群でその時期に違いがあることが示唆された。同時に,自己を意識して不安になる自意識シャイネスが加齢により高まる傾向もみられた。以上の結果を心理発達的観点から検討するとともに今後の展望を論じた。平成25年度は,連携研究者一名との連携のもとに,以下に示す研究成果を得た。1.昨年度から継続して,研究代表者が対人恐怖症(社交不安障害),ならびに,対人関係の認知発達に関する国内外の書籍,研究論文等の資料を広範に収集分析した。その中で,特に子どもの対人恐怖(社交不安)の特徴や,親子関係や友人関係が子どもの対人恐怖(社交不安)に与える影響などに関する知見を抽出し,整理する作業に取り組んだ。2.子どもの対人恐怖症(社交不安障害)に関する最新の研究知見を収集するため,研究代表者,ならびに,一部連携研究者の協力を得ながら,日本心理臨床学会第32回秋季大会,日本カウンセリング学会第47回大会,日本応用心理学会第80回大会,日本心理学会第77回大会,ならびに,第31回日本青年期精神療法学会総会に参加し,関連する研究発表,シンポジウム等で研究者間での情報交換をおこなった。3.9月より調査協力校として神戸市内の小学校と連絡調整を開始した。11月に神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究倫理審査委員会に調査の実施に関わる倫理的対応に関する審査を申請し,12月に承認を得た。12月から1月にかけて神戸市内の小学校2校の協力を得て,小学校4年生から6年生の児童生徒を対象に質問紙調査を実施し,403名分の調査データを得た。4.以上の成果から,子どもの対人恐怖症(社交不安障害)の心理発達的要因に関する先行研究が収集整理され,それらの知見を文献資料研究として1篇の論文にまとめ,9月に神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究紀要に研究報告として投稿した。また,調査データの解析を進め,次年度以降の心理学関連諸学会における学会発表,ならびに,心理学関連諸学会の学術論文,大学の紀要論文への論文投稿に向けた準備に取り掛かった。平成24年度については下記の研究成果を得た。1.年度当初より,研究代表者が対人恐怖症(社交不安障害),ならびに,嫌悪判断(敵意帰属)に関する国内外の図書,研究論文,その他の文献資料を広範に収集し,それらを分析する作業をおこなった。その中で,特にこれらの精神障害に関する心理発達的要因と,児童青年を対象とする場面想定法による意図判断測定法に関する先行知見を抽出整理する作業に取り組んだ。2.対人恐怖症(社交不安障害)の心理発達的要因に関する質的な考察を行うため,自験例を含む臨床症例について検討した。その中で,典型的な特徴を示した視線恐怖症の青年男性の一症例を日本心理臨床学会第31回秋季大会において事例研究として発表した。心理発達的観点からの事例解析,発表に対する質疑を通じて,対人恐怖症の心理構造として受動的な自他の未分化さ,ならびに,葛藤や思いなどの主観的体験の優位性が関連することが明らかになった。3.対人恐怖症(社交不安障害)と嫌悪判断に関する最新の知見を得るため,研究代表者が,日本心理学会第76回大会,日本心理臨床学会第31回秋季大会,日本発達心理学会第24回大会のそれぞれにおいて関連する発表やシンポジウムに参加し,必要な資料の収集と当該分野の研究者との情報交換をおこなった。4.以上の成果から,対人恐怖症(社交不安障害)と嫌悪判断の心理発達的要因として受動性,依存性,情緒不安定性,主観性の影響が考察され,これらの相互の関連を検討する調査研究の方法が検討された。その中で,児童を対象とする調査では従来の青年用の場面想定法の限界が指摘されたため,各発達段階に適した場面内容,刺激提示方法などの具体的な調査手法の修正についても検討した。これまでの文献資料に基づく検討成果を紀要論文として公表する準備に取り掛かるとともに,次年度以降の予備調査と本調査に向けての実施計画を検討した。本研究は,平成24年度から国内外の文献資料と研究知見の収集整理をおこなう文献資料研究と一般小学生を対象とした質問紙調査研究を通じて,子どもの対人恐怖症(社交不安障害)の心理発達的要因を検討するために開始された。これまでに,対人恐怖症の臨床事例の解析を日本心理臨床学会第31回秋季大会において発表するとともに,文献資料研究の成果を神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究紀要第7巻に掲載した。

また,対人場面における他者意図の肯定的認知と社交不安の関連を検討する目的で,神戸市内の小学校2校からの協力をもと小学生4年生から6年生の児童403名に質問紙調査を実施した。平成26年度には,引き続き1名の連携研究者の協力のもと2回の研究打合せ会議を開催し,これまでの研究成果の公表を中心に以下のような研究活動に取り組んだ。1.年度当初の4月より,連携研究者の協力を得ながら,質問紙調査より得られたデータの統計解析を実施した。その結果を心理学関連学会にて発表するための準備をおこなった。2.質問紙調査研究による成果を日本心理臨床学会第33回大会において“学童期後期における対人不安(シャイネス)の発達的変化についてー対人場面における他者の意図の判断との関連から",日本パーソナリティ心理学会第23回大会において“学童期後期における対人不安(シャイネス)の発達的変化について(2)ーシャイネス・タイプとの関連から"と題するポスター発表により公表した。3.以上の2件の学会発表における質疑を踏まえ,質問紙調査研究の成果の一部を神戸大学大学院人間発達環境学研究科研究紀要に研究論文“児童期後期における社交不安(シャイネス)の発達的変化:対人場面における他者の意図の判断との関連から"として投稿し掲載された。4.最終年度の研究成果報告書において本研究の成果を総括する準備をおこなった。臨床心理学研究計画の達成度を文献資料研究,調査研究の実施とデータの分析,成果の公表の観点からそれぞれ以下のように評価した。1.文献資料研究に関しては,昨年度から国内外の文献資料を広く収集整理し,子どもの対人恐怖症(社交不安障害)に関する知見を1篇の紀要論文として投稿した。2.調査研究に関しては,調査協力校との連絡調整,倫理委員会への申請等必要な手続きを速やかにおこなった。質問紙調査をすべて予定どおり実施し,分析に必要な調査データの収集を終えた。3.文献資料研究の成果を紀要論文に投稿するとともに,調査研究データの一部を公表するため次年度の日本心理臨床学会第33回秋季大会に1件のポスター発表を申請した。以上の進捗状況から,研究計画全体としてはおおむね順調に進展していると評価した。研究計画の達成度を文献資料の収集整理,調査計画の立案と実施,成果の公表の観点から以下のように評価した。文献資料の収集と整理については,年度当初より対人恐怖症(社交不安障害)と嫌悪判断(敵意帰属)に関する国内外の図書,研究論文,その他の文献資料を広範に収集し,その読解に取り組んだ。すでに主要な知見は抽出できており,次年度にこれらの文献資料研究の成果を紀要論文として公表の予定である。以上の点から予定通りに進行しているものと評価した。調査計画の立案と実施については,特に児童を対象とした場合,研究開始当初予定していた一般青年向けの場面想定法では場面の内容や刺激の提示方法,回答の収集方法などが適しない可能性が指摘され,各発達段階に適した調査手法の検討が必要となった。そのため,これらの点を十分に考慮した手法を考案する必要性が生じ,その改良を踏まえて次年度に予備調査を実施することとなった。以上により予備調査の実施時期が次年度に繰り越されたが,おおむね想定される範囲での計画の修正であると評価した。
表面反応の研究

エキシマ-レ-ザ-励起による表面反応では、熱の影響、気相分子の励起が無い条件で、すなわち、価電子励起に伴う表面反応をPt(001)ーNOについては共鳴多光子イオン化法による状態弁別した脱離NO分子の検出を、Si(111)ーClについて光照射前後での走査トンネル顕微鏡の変化を測定し、高い反応選択性に起因する顕著な現象を見いだした。その原因を探るため、低速電子回折、角度分解紫外光電子分光の測定、反射吸収赤外分光法の開発を行った。さらに前者では、励起光の波長依存性、入射角依存性の測定から、NO分子の脱離のメカニズムを調べ、第一段階は基盤が励起され、1光子過程によるNO^ー生成であることを明らかにした。一方後者では、光励起に特徴的な縞状パタ-ンを観測したが、これはSiCl_2,SiCl_3の選択的は脱離に起因することを明らかにした。反応性イオンエッチングでのエキシマ-レ-ザ-照射により、SiーF系では、エッチング速度が1.5倍の正の効果が、SiーCl系では低下する負の効果が測定され、これらの反応選択性のメカニズムを反応生成物の飛行時間測定から考察し、次の発展へのモデルを提出した。SOR励起エッチングでは、SiO_2,βーSiCのSF_6雰囲気下での反応の波長依存性、濃度依存性の測定から、波長域によって基盤の励起が起こる厚さが13原子層の範囲で異なってくるモデルを提唱した。SiH_4の光分解で生成するSiH_3ラジカルによる膜成長表面反応を線光分光法により追跡し、その基本的特徴を明らかにした。新しい表面反応の測定法として、脱離イオンの並進エネルギ-分布が効率よく測定できる飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器を開発し、Ru(001)表面上のCOから生じる酸素イオンについて予備的実験をし、所期の性能が得られることを確認した。
スピロ型配位子を活用する触媒的分子骨格構築反応の開拓

本研究では、既存触媒ではラセミ体の合成すら困難な反応をエナンチオ選択的に促進する新規分子骨格構築反応の開発を行った。本申請者が創製した酸化的条件下でも安定なスピロビスイソオキサゾリン(SPRIX, 1)等のキラル配位子を活用したところ、以下の成果を得た。SPRIX配位子を用いると、通常求核剤として働くPdエノラート種が求電子剤として振る舞い、カルボニル基α位でアセトキシ化が進行することを見出した。本手法を応用することで、大気圧の酸素雰囲気下にてアルキニルシクロヘキサジエノン2から、多官能性キラルベンゾフラン誘導体3を高収率で得ることに成功した。本反応はアルキン部位のアセトキシパラデーションを契機として進行し、生成したビニルPd結合にシクロヘキサジエノンのオレフィンが挿入した後、生じたPdエノラートにアセタートが求核攻撃して生成物を与える。さらにSPRIXの特長を活用して、アルケニルアルコール4を基質としたエナンチオ選択的Pd(II/IV)触媒反応の開発を行い、光学活性な4-アセトキシ-2,2-ジフェニルテトラヒドロフラン(5)の効率合成に成功した。スピロビスイソオキサゾリジ(SPRIX)とパラジウム塩から調製した錯体を不斉触媒としてβ, γ-不飽和カルボン酸の5-endo-trig型の環化反応、2-アルケニル-1,3-ジケトン類のワッカー型環化反応、1,6-エニン類の塩素化を伴う環化反応等が進行することを見出した。いずれの反応もSPRIX以外のキラル配位子を用いた場合には、エナンチオ選択性が低いか反応が全く進行しない。1,6-エニン類の塩素化を伴う環化反応は、Pd(IV)が反応に寄与するエナンチオ選択的触媒反応として我々が2009年に報告した例に続いて2例目である。さらに、キラルなスピロ化合物の新規調製法としてダブルHuisgen反応を活用するキラルスピロトリアゾール化合物の合成にも成功した。得られたスピロトリアゾール体は、光学異性体分離カラムによって光学分割が可能で、アルキル化とアニオン交換反応によりキラルなイオン液体へ、またアルキル化で得られたスピロビストリアゾリウム体を塩基で処理することによりスピロビスN-ヘテロ環状カルベン(SNHC)へと変換可能であった。現在、キラルなイオン液体を触媒とするエナンチオ選択的反応や、SNHCをキラル配位子とする触媒反応の探索を行っている。スピロ化合物の特徴的なキラリティーを活用する配位子の設計と合成を検討した。以前報告したスピロビスイソオキサゾリン配位子"SPRIX"については、種々の誘導体を合成して触媒反応に用いることで、4つのイソプロピル置換基の効果を明らかとした。また、通常の既存の配位子では進行しないβ,γ-不飽和カルボン酸の5-endo-trig型環化について、DFT計算によりその反応機構を解明した。この過程において、高い不斉誘起能を持つことが期待できるSPRIXを設計し、合成を行っている。さらに、塩素化を伴うPd(II)/Pd(IV)触媒反応について、SPRIXを用いることでエナンチオ選択的に反応が進行することを見いだした。新しいスピロ型配位子についても設計と合成を検討し、以前報告したスピロビラクタムから硫黄を含むチオアミド系配位子を合成し、種々の遷移金属と錯体を形成することを明らかとした。このスピロビチオラクタムは、オキサゾリンよりも弱く、ジエン型配位子よりも強い特徴的な配位能を持っており、新規反応の開拓が期待できる。分子内ダブルHuisgen反応によるスピロビトリアゾールの合成と、その光学分割にも成功し、イオン液体や含窒素複素環カルベン配位子へと変換した。現在、合成した上記のスピロ型化合物を活用するエナンチオ選択的触媒反応の探索を行っている。本研究では、4価のPdが反応中間体として寄与するPd(II/IV)系触媒反応や、Baldwin則からは反応が進行しにくいとされている5-endo-trig型環化反応等、既存の触媒ではラセミ体の合成すら困難な反応をエナンチオ選択的に促進する新規分子骨格構築反応を開発を行った。

新規骨格構築反応には、本申請者が独自に開発した酸化的条件下でも安定なスピロビスイソオキサゾリン配位子(SPRIX)等のキラル配位子を活用すると共に、SPRIX配位子自体の触媒的不斉合成による光学活性体としての供給や、より効果的な不斉空間を持つ新規スピロ型配位子の創製も検討し、以下の結果を得た。SPRIX配位子を用いると、通常求核剤として働くPdエノラート種が求電子剤として振る舞い、カルボニル基α位でアセトキシ化が進行することを見出した。本手法を応用することで、大気圧の酸素雰囲気下にてアルキニルシクロヘキサジエノンから、多官能性キラルベンゾフラン誘導体を高収率で得ることに成功した。本反応はアルキン部位のアセトキシパラデーションを契機として進行し、生成したビニルPd結合にシクロヘキサジエノンのオレフィンが挿入した後、生じたPdエノラートにアセタートが求核攻撃して生成物を与える。カルボニル基α位で起きた特異なアセトキシ化は、Pdエノラート中間体のLUMOのエネルギー準位により説明でき、他のPdエノラート種に比べ、低いσドナー性を示すSPRIXが配位することでLUMOが低下し、その結果求核攻撃を受け易くなったと推察される。さらにSPRIXの特長を活用して、アルケニルアルコールを基質としたエナンチオ選択的Pd(II/IV)触媒反応の開発を行い、光学活性な4-アセトキシ-2,2-ジフェニルテトラヒドロフランの効率合成に成功した。SPRIX配位子を用いるいくつかの新規反応を見いだし論文として公表した。また、スピロピストリアゾリウム塩がイオン液体となることを見いだした。24年度が最終年度であるため、記入しない。スピロビトリアゾールから誘導できるイオン液体やNHC型配位子を活用するエナンチオ選択的触媒反応を探索する。また、スピロビストリアゾールやSPRIXの触媒的不斉合成を検討する。
特異な環構造と強力な殺虫活性を有するインドールジテルペン類の全合成と構造活性相関

インドールジテルペン類は昆虫成長阻害や細胞分裂阻害、抗MRSAなど多様な生物活性が報告されているので、その簡便な合成法を確立して安定な化学供給と構造活性相関研究が実現できれば、作用機構の解明に繋がり、化学生態学や細胞生物学、医薬分野等の広範な学問分野の発展へ貢献できる。しかしながら、それらの複雑な構造が簡便な合成を阻んでいた。申請者はインドールジテルペン類の効率的な合成法確立と作用機構解明を目指して研究を行った。その結果、痙攣作用を示すパスパリニンをこれまでより6工程短縮し収率も向上した合成経路を開発した。また、プロゲステロン受容体アンタゴニストであるレカニンドールDの初の全合成にも成功した。インドールジテルペンの一つある痙攣作用物質paspalinineの全合成を達成したので、Angewandte Chemie International Editionに報告した。天然物の全合成達成と合成経路確立により、天然物そのものとこれまでに合成済みの部分構造との活性の比較、即ち構造活性相関研究を行うことが可能となったので、平成24年度は計画を変更して構造活性相関研究を優先させることにした。左右両部分構造を持つ化合物および活性発現に関与すると推測される置換基を欠いた化合物を合成し、現在活性試験中である。また、昆虫成長阻害インドールジテルペンthiersinineの右側部分構造も合成した。Thiersinineの分子左側(インドール部位)はpaspalinineと同一の構造を持つ。これによりthiersinine類の構造活性相関研究が可能となったことから、これらも活性試験に供している。これによりインドールジテルペン類の活性発現機構解明に貢献できると考えている。最終年度においては、昨年度調製を行った痙攣作用インドールジテルペンpaspalinineの左右部分構造、及び昆虫成長阻害物質thiersinineの右側構造について活性試験を実施した。現在、共同研究者のもとで構造活性相関研究が進行中である。また、クラスター効果による活性の増強を期待してpaspalinine右側部分構造の金ナノ粒子への担持にも取り組み、クラスター化化合物調製のための予備的な知見を得た。さらにpaspalinineの合成研究で確立した手法に基づいて、プロゲステロンレセプターのアンタゴニスト活性を有するインドールジテルペンlecanindole Dの合成研究に取り組み、初の全合成を達成したのでTetrahedron Lett.誌にて発表した。期間全体の研究成果としては、paspalinineの新規短段階合成を達成し、これまでの唯一の合成報告と比較して6工程短縮し収率も向上させることに成功した。本成果は化学系のトップジャーナルであるAngew. Chem. Int. Ed.誌に掲載されただけでなく、有機化学分野の注目トピックを紹介するインターネットサイトOrganic ChemistryHighlightsにも紹介されるなど高い評価を受けた。本合成戦略により上述の様にlecaninndole Dの全合成やthiersinineの部分合成にも成功した。インドールジテルペン類は抗MRSA活性や細胞分裂阻害活性など広範な活性を有する化合物群であることから、本研究により部分構造も含めた標品の供給が容易になり、その作用機構解明が進むものと期待している。立案した合成戦略の有効性を検証すべく、本年度は最終標的化合物であるnodulispolic acid類縁体の一つであるインドールジテルペンpaspalicine及びpaspalinineの合成研究に従事し、その結果paspalinineの新規全合成を達成したのでその概要を以下に報告する。我々はすでに重要中間体であるインドール部位を有する7環性エノンの合成法を確立しているが、本化合物の合成法についても効率化に成功した。すなわち、シクロプロパン環の解裂により生じたエノラートを5-クロロ-2-ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)アミノピリジンで処理することで、従来2工程要していたトリフラートの調整をone potで行うことに成功した。その後前述の重要中間体へと導き、これまでに既に得ている知見に基づいて側鎖を延長した。さらにジヒドロキシ化等の数工程の変換によりA. B. Smithらの中間体へと導きpaspalicineの形式合成を完了した。続いて、paspalinineを合成するにあたって最も困難が予想された核環位へのヒドロキシ基導入に取り組んだ。直接的なヒドロキシ基導入は様々な検討にも関わらず不首尾に終わったが、β,γ-不飽和ケトンα位へのフェニルセレネニル基導入とそれに続くセレノキシドへの酸化をone potで行うと、2,3-シグマトロピー転位と生じたセレニニックエステルの加水分解を伴って、立体的に込んだ核環位へヒドロキシ基が導入されることを見出した。このようにして得られた化合物を最後に脱保護することでpaspalinineの新規合成を達成した。以上から本合成戦略の有効性が検証できた。その他に共同研究として、aspartate:alanine antiporter阻害剤を合成することで、その機能解明に貢献した。

最大の目的の一つであるインドールジテルペン類の全合成という目標は果たせたので、今年度はもう一つの研究目的である構造活性相関研究へと進んだ。既に確立した合成経路を活かすことにより、部分構造の合成は概ね順調に進んだと考えている。現在、研究協力者の下で活性試験を実施中である。研究実施計画において、本年度は最終標的化合物nodulisporic acidの全合成を目指すにあたり戦略の有効性を検証すべくthiersinine類の合成を計画したが、同様の目的がpaspalinineの合成研究でも果たせると考え、当面の標的化合物を変更した。また過去のpaspalinineの合成経路と比較することにより有効性の優劣が比較できるものと考えたのも理由の一つである。当初の予定では分子右側部位を四酸化オスミウムにより酸化する予定であったが、懸念されたとおり核環位へのジヒドロキシ化の際に、左側インドール部位との酸化の選択性を出すことが困難であった。そこで計画書にて代替案として記載したセレノキシドを導入する手法を試みたところ、首尾よく核環位へヒドロキシ基を導入できた。インドールジテルペン類には同様の位置にヒドロキシ基が存在するものが数多く存在し、本法により類縁体の効率的な合成が可能になることが期待される。多くのインドールジテルペン類に共通する左側部位の合成法はすでに確立していることから、戦略の有効性を検証するという目的はpaspalinineの全合成をもって果たせたと考えている。平成25年度は引き続き構造活性相関研究を実施するとともに、活性や物性の向上のための構造修飾も行う。これまでのところ概ね計画通りに進行しているので、平成24年度はこれまでの知見を生かして最終標的化合物nodulisporic acidの全合成を目指す。加えて、平成23年度までにthiersinine B右側部位やpaspalinineさらにこれらの左側インドール部位が得られているので、これらを利用して構造活性相関研究も実施したい。有機合成実験では、有機溶媒、試薬等の消耗品を大量に必要とするため、消耗品費を多く計上したい。また、成果発表や研究打ち合わせのための旅費も必須の経費として計上する。有機合成に必要な基本設備はほぼ整っているので、平成25年度は消耗品費と旅費のみ計上する予定である。有機合成実験、特に本申請のような天然有機化合物の全合成研究では、有機溶媒、試薬等の消耗品を大量に必要とするため、消耗品費を多く計上したい。また、平成23年度にpaspalinineの全合成を達成できたこともあり、本研究計画で得られたこれまでの成果を発表する上で旅費も必須の経費として計上する。現在の研究室においても有機合成に必要な基本設備はほぼ整っているので、平成24年度分には消耗品と旅費のみ計上する予定である。
細胞密度の制御による太陽光を利用した緑藻の高生産連続培養

1.タービドスタット培養とは細胞の懸濁濃度を一定に保ちつつ培地の流入および培養液の引抜きを行う連続培養である。この長所として最大比増殖速度付近の高い希釈率の連続培養においても細胞のウオッシュアウトが起きない点、短所として栄養制限により増殖速度を抑えた培養に適さない点が挙げられる。また、タービドスタットは培養容器内への光透過量を制御できる点で光合成微生物の培養に適している。緑藻の澱粉をバイオマスや食料資源として活用するためにその効率的生産法の確立が望まれる。澱粉は窒素制限により蓄積することが知られており今回、窒素制限による増殖抑制下におけるタービドスタット培養系の確立を試みた。2.供給培地の窒素濃度を固定した場合では増殖抑制への移行後に定常状態での連続培養へと導くことはできなかった。そこで高低の2種類の濃度の混合比を変えることにより窒素供給濃度が変動するプログラムを作成した。供給濃度の制御は2つの方法を試みた。(1)タービディティを一定とし比増殖速度の変動から窒素供給濃度を制御する(2)希釈率(比増殖速度)を固定しタービディティの変動から窒素供給濃度を制御する3.(1)の長所として増殖抑制へと導くのに要する時間を短縮できること、短所として定常状態移行後に目標の比増殖速度で安定しないことが明らかとなった。また、(2)の長所として定常状態移行後に目標の比増殖速度およびタービディティで安定に推移すること、短所として増殖抑制へと導くのに長い時間を要することが明らかとなった。4.(1)および(2)の長所を組合わせる(すなわち、増殖抑制へと導くまでは(1)を用い目標の比増殖速度に達した後に(2)を用いる)ことで、短時間での増殖抑制への移行と目標の比増殖速度での安定的な培養を可能とするタービドスタット培養法を確立した。1.人工光を用いた屋内試験において、緑藻の増殖速度が培養細胞密度により顕著に変化することを確認し、緑藻生産性が最大となる最適細胞密度でタービドスタット培養を行うことで高い生産性を維持して連続培養が可能となった。2.タービドスタット培養の長所として最大比増殖速度付近の高い希釈率の連続培養においても細胞のウオッシュアウトが起きない点、短所として栄養源制限などにより増殖速度を抑えた培養に適用することは困難である点が挙げられる。緑藻の貯蔵物質である澱粉を食料・バイオマス資源として適用するためにタービドスタットを窒素源制限による増殖抑制条件下において適用することを試みた。3.タービドスタット培養において、単一窒素源濃度の培地のみの供給では増殖抑制状態への移行は可能であったが最終的には増殖が停止し抑制状態での連続培養は不可能であった。そこで高低の2種類の窒素源濃度の培地を細胞の増殖抑制の度合いに応じて供給するプログラムを作成した。4.このプログラムによりタービドスタット培養においても任意の増殖抑制状態を持続して連続培養が可能となり最適な光照射条件が得られる細胞密度の維持と高濃度の澱粉蓄積条件により、高い澱粉生産性を達成することが可能となった。5.今後は、この澱粉の連続生産システムを屋外の光強度の変動する条件下において構築するためにプログラムの改良、培養方法の検討等を行っていく予定である。
エンドセリン受容体関連分子のカルボニル化修飾に着目した肺高血圧症の病態基盤の解明

肺動脈性肺高血圧症の病態形成におけるポリアミン系の病態生理的役割を明らかにするため、ポリアミンの代謝産物であるアクロレインが内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の活性に及ぼす影響について検討した。ヒト血管内皮細胞に、アクロレインを処理したところ、eNOSの活性化の指標となる1177番目のセリン残基(eNOS(Ser1177))のリン酸化量・eNOSタンパク質発現量・一酸化窒素産生量が減少した。これらのことから、アクロレインが血管内皮機能不全を惹起することが明らかになった。次に、アクロレインによるeNOSの不活性化のメカニズムを解明するため、eNOSの活性化に関与すると考えられているカルシウム感受性受容体に着目して検討した。細胞外Ca2+濃度の上昇によって、細胞内Ca2+濃度の上昇とeNOSの活性化が引き起こされ、これらの細胞応答はカルシウム感受性受容体遮断薬で有意に抑制された。これらの結果から、ヒト血管内皮細胞に機能的なカルシウム感受性受容体が発現し、細胞外Ca2+依存性にeNOSを活性化していると考えられた。一方、アクロレインを処理したヒト血管内皮細胞では、カルシウム感受性受容体を介した細胞内Ca2+濃度の上昇は認められなかった。さらに、アクロレインは、カルシウム感受性受容体タンパク質のカルボニル化を引き起こした。このことから、アクロレインによるeNOSの不活性化は、カルシウム感受性受容体シグナルの消失によって生じることが明らかになった。そして、カルシウム感受性受容体の機能不全に、カルシウム感受性受容体タンパク質のカルボニル化が関与している可能性が示唆された。以上の結果から、アクロレインは、カルシウム感受性受容体依存性のCa2+シグナルを消失させ、eNOSの不活性化を介した一酸化窒素遊離不全(内皮機能障害)を惹起すると考えられた。本研究課題の最終目標は、肺動脈性肺高血圧症の病態形成におけるポリアミン系の関与を明らかにすることである。そのため、2018年度は、ポリアミンの代謝産物であるアクロレインが血管内皮機能に及ぼす影響について検討した。その結果、ヒト血管内皮細胞において、アクロレインが、内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の不活性化と一酸化窒素産生の減少を引き起こすことを見出した。さらに、アクロレインによる内皮機能不全に関与する標的タンパク質として、カルシウム感受性受容体を同定すると共に、カルシウム感受性受容体タンパク質がアクロレインによってカルボニル化されることを明らかにした。肺動脈性肺高血圧症の病態形成に、血管内皮細胞における一酸化窒素産生の減少が関与していることから、血管内皮機能不全を惹起するアクロレインは、肺動脈性肺高血圧症の発症因子になりうると考えられた。この様に、アクロレインによるタンパク質のカルボニル化修飾と肺動脈性肺高血圧症の病態形成の関連性が解明されつつあることから、本研究課題は、おおむね順調に進展していると判断した。アクロレインによるカルシウム感受性受容体のカルボニル化の分子基盤について、分子薬理学的手法を用いて検討する。即ち、アクロレインが付加するカルシウム感受性受容体タンパク質のアミノ酸残基を同定すると共に、アクロレインによるカルボニル化修飾が受容体機能に及ぼす影響を明らかにする。また、肺動脈性肺高血圧症の病態形成におけるポリアミン系の関与を明らかにするため、モノクロタリン誘発性肺高血圧ラットを作製し、肺組織や血中において、ポリアミンやその代謝産物の濃度が上昇しているか解析する。さらに、肺組織において、カルボニル化タンパク質が増加しているか確認する。

その結果、ヒト血管内皮細胞において、アクロレインが、内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の不活性化と一酸化窒素産生の減少を引き起こすことを見出した。さらに、アクロレインによる内皮機能不全に関与する標的タンパク質として、カルシウム感受性受容体を同定すると共に、カルシウム感受性受容体タンパク質がアクロレインによってカルボニル化されることを明らかにした。肺動脈性肺高血圧症の病態形成に、血管内皮細胞における一酸化窒素産生の減少が関与していることから、血管内皮機能不全を惹起するアクロレインは、肺動脈性肺高血圧症の発症因子になりうると考えられた。この様に、アクロレインによるタンパク質のカルボニル化修飾と肺動脈性肺高血圧症の病態形成の関連性が解明されつつあることから、本研究課題は、おおむね順調に進展していると判断した。アクロレインによるカルシウム感受性受容体のカルボニル化の分子基盤について、分子薬理学的手法を用いて検討する。即ち、アクロレインが付加するカルシウム感受性受容体タンパク質のアミノ酸残基を同定すると共に、アクロレインによるカルボニル化修飾が受容体機能に及ぼす影響を明らかにする。また、肺動脈性肺高血圧症の病態形成におけるポリアミン系の関与を明らかにするため、モノクロタリン誘発性肺高血圧ラットを作製し、肺組織や血中において、ポリアミンやその代謝産物の濃度が上昇しているか解析する。さらに、肺組織において、カルボニル化タンパク質が増加しているか確認する。
慢性疼痛に対する反復経頭蓋磁気刺激のメカニズム解明　ラットモデルのfMRI解析

難治性神経障害性疼痛に対して反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)の需要が高まっている。本研究は11.7Tという高磁場のMRIを用いて、坐骨神経を結紮する慢性疼痛モデルラットの詳細な画像解析をして、その病態を究明し、rTMSの最適な刺激条件を同定することを目的とした。ラットにrTMSを施行するための麻酔や磁気刺激装置、筋電図の準備を整えた。7Tの先行研究に基づいた麻酔や撮像パラメータに準じて、11.7TのMRIでの撮像を行い、解剖的MRI撮影に成功した。しかし今回の11.7TのMRIは動物を縦入れするタイプのもので、持続した麻酔した状態のラットの安静時機能的MRI撮影を安定して行うことはできなかった。当研究室では神経障害性疼痛(NP)の機序解明を目的とした研究を行っている。薬物での治療に難渋することが多いNPは電気刺激療法をはじめとする侵襲的な治療を行われることがあるが全てのヒトに奏功するわけではなく、反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)などの非侵襲的な治療の需要が高まっている。そこで本研究では、11.7Tという高磁場のMRIを用いて慢性疼痛モデルラットの詳細な画像解析をすることでその病態を究明すると共に、その結果をもとにrTMSの最適な刺激条件を同定することを目的としている。初年度にあたる平成26年度においては、慢性疼痛モデルラットを作成する手技の獲得に成功し、再現性をもってモデルを作成することに成功した。さらに、難治性神経障害性疼痛(InNP)を有するヒトにおいて有効性が示されている5Hz,500pulseという刺激条件でのrTMSをラットに対しても行うために、麻酔や磁気刺激装置の準備を整えた。また、ラットの下肢の一次運動野へ90%RMTの刺激を行うために、対象となる疼痛を有する下肢のRMTを測定できるよう筋電図の準備を整えた。また、ラットを対象とした7TのMRIを用いた先行研究に基づいた麻酔や撮像パラメータに準じて、11.7TのMRIでの撮像を行うことに成功した。現在はこれらを画像解析することで撮像パラメータの妥当性の検証を行っている。これらの撮像パラメータが確立した段階で、病態に関連する脳活動を同定するための画像解析をすべく撮像を進めていけるだけの実験系の準備が整ったものと考えている。薬物での治療に難渋する神経障害性疼痛(NP)は電気刺激療法などの侵襲的な治療が行われることがあるが、全ての患者に奏功するわけではなく、反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)などの非侵襲的な治療の需要が高まっている。そこで本研究は11.7Tという高磁場のMRIを用いて、慢性疼痛モデルラットの詳細な画像解析をすることでその病態を究明し、rTMSの最適な刺激条件を同定することを目的としている。平成26年度は慢性疼痛モデルラット作成の手技を習得し、再現性あるモデルを作成することに成功した。そのモデルラットにrTMSを施行するための麻酔や磁気刺激装置、筋電図の準備を整えた。平成27年度は7Tの先行研究に基づいた麻酔や撮像パラメータに準じて、11.7TのMRIでの撮像に成功し画像解析を進めた。しかし血液脳関門を薬剤にて破綻させた状態で、高頻度または低頻度rTMSによるM1刺激の施行と同時にMn2+を投与し、脳賦活に伴って組織内に流入したMn2+の造影効果で賦活領域を観察する神経賦活磁気共鳴画像法(AIM MRI)による脳賦活部位の検討。およびディプリバン麻酔したラットに、マニトールを投与することで可逆的な血液脳関門の破綻を行い、MnCl2投与と同時にフォンフライフィラメント刺激によるアロジニアを起こした後、11.7TのMRIによる脳賦活部位の検討は十分に行えていない。平成27年度に行う予定であった「脳賦活に伴って組織内に流入したMn2+の造影効果で賦活領域を観察する神経賦活磁気共鳴画像法(AIM MRI)による脳賦活部位の検討」の一部は、平成28年度にずれ込む。坐骨神経を絞扼した神経痛モデルを5匹作成することができた。また、高頻度rTMSによるM1刺激をする手法について確立することができた。さらに、アロジニアにて疼痛閾値の測定をすることも安定してできた。これらのラットに対し麻酔下での11.7TのMRI撮像も達成し、構造画像の撮像パラメータの最適化も達成した。また機能画像を撮像した上で、ごく簡易な脳活動の解析を行うこともできた。しかし、高磁場であるためのディストーションが非常に強く、ある程度の改善ができたものの、解析において許容できる範囲に収めるには至らなかった。よって平成27年度に行う予定であった「脳賦活に伴って組織内に流入したMn2+の造影効果で賦活領域を観察する神経賦活磁気共鳴画像法(AIM MRI)による脳賦活部位の検討」の一部は、平成28年度にずれ込むため、進行がやや遅れていると評価している。リリカなどの薬物治療に難渋する神経障害性疼痛(NP)は電気刺激療法などの侵襲的な治療が行われることがあるが、すべての患者に奏功するわけではなく、反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)などの非侵襲的な治療の需要が高まっている。

そこで本研究は11.7Tという高磁場のMRIを用いて、慢性疼痛モデルラットの詳細な画像解析をすることで、その病態を究明し、rTMSの最適な刺激条件を同定することを目的としている。まずは平成26年度、坐骨神経を結紮する慢性疼痛モデルラット作成の手技を習得し、再現性あるモデルを作成することに成功した。その慢性疼痛モデルラットにrTMSを施行するための麻酔や磁気刺激装置、筋電図の準備を整えた。平成27年度、7Tの先行研究に基づいた麻酔や撮像パラメータに準じて、11.7TのMRIでの撮像を行い、解剖的MRI撮影に成功した。しかし今回の11.7TのMRIは動物を縦入れするタイプのもので、持続した麻酔した状態のラットの安静時機能的MRI撮影を安定して行うことに難渋した。平成28年度、11.7TのMRIでの解剖的MRI撮影はできたが、安静時機能的MRI撮影は安定して得られなかった。問題点としては、動物を縦に保持する必要性があること、持続した麻酔状態を継続する点、モーションアーティファクトなどが挙げられる。よって血液脳関門を薬剤にて破綻させた状態で、高頻度または低頻度rTMSによる一次運動野刺激の施行と同時にMn2+を投与し、脳賦活に伴って組織内に流入したMn2+の造影効果で脳賦活領域を観察する神経賦活磁気共鳴画像法(AIM MRI)による脳賦活部位を検討する事、およびディプリバン麻酔したラットに、マニトールを投与することで可逆的な血液脳関門の破壊を行い、MnCl2投与と同時にフォンフライフィラメント刺激によるアロジニアを起こした後、11.7TのMRIによる脳賦活部位の検討は十分に行えていない。難治性神経障害性疼痛に対して反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)の需要が高まっている。本研究は11.7Tという高磁場のMRIを用いて、坐骨神経を結紮する慢性疼痛モデルラットの詳細な画像解析をして、その病態を究明し、rTMSの最適な刺激条件を同定することを目的とした。ラットにrTMSを施行するための麻酔や磁気刺激装置、筋電図の準備を整えた。7Tの先行研究に基づいた麻酔や撮像パラメータに準じて、11.7TのMRIでの撮像を行い、解剖的MRI撮影に成功した。しかし今回の11.7TのMRIは動物を縦入れするタイプのもので、持続した麻酔した状態のラットの安静時機能的MRI撮影を安定して行うことはできなかった。予定通りラット坐骨神経を絞扼する末梢性慢性神経障害性疼痛モデルを再現性よく作成することができるようになった。また、シャム手術も施行した。また、フォンフライ・フィラメントでアロジニアがコンスタントに観察できるよう手技も獲得した。また、2匹の健常ラットに対して高磁場MRIでの撮像を行うことに成功し、様々なパラメータの撮像を行った。現在は、画像解析ことが出来るか、データの検証を行っている。予定通り、rTMSにより疼痛の閾値が変化するのかアロジニアで評価する予定である。評価に至適な坐骨神経絞扼後の時期は絞扼後2週間後と考えている。また11.7TのMRIで、機能的結合の解析に値する上質な脳機能画像撮像を目標にパラメータの検索を引き続き行っていく。その後、脳賦活に伴って組織内に流入したMn2+の造影効果で賦活領域を観察する神経賦活磁気共鳴画像法(AIM MRI)による脳賦活部位の検討を進める予定である。脳神経外科まずは簡単な画像解析を行うことで現段階の撮像パラメータの問題点を抽出することが目下の課題である。こちらについては、共同研究者である吉岡先生、森先生と共に進めており、随時、改善が期待されるパラメータについての検証を行っていく。また、撮像パラメータの確定までに、麻酔下に経頭蓋磁気刺激を行う手技を確立させるべく準備を進めている。
血管再生障害からみた糖尿病性心筋症の基礎解析と新規治療法の開発

本研究ではまず血管再生障害からみた糖尿病性心筋症の基礎解析を行った。糖尿病心筋組織標本における心筋毛細血管密度低下には心筋毛細血管に局在するアミノペプチダーゼの活性亢進を介して血管新生関連分子SDF-1α濃度が低下し、その結果Akt・eNOSシグナリング活性低下による血管新生低下が生じることが明らかとなった。以上より、心筋組織におけるアミノペプチダーゼ活性制御は糖尿病性心筋障害の新たな治療方法となる可能性が示唆された。本研究は、血管再生機能と糖尿病性心筋症の関連性について考察・検討することを目的とし、そして、血管新生能の低下のために十分な酸素と栄養が心筋細胞に伝達されずその結果心筋リモデ心機能不全が生じると仮説し、本年度は以下の項目について検討した。糖尿病モデル動物における毛細血管密度・血管再生能・Akt活性の解析糖尿病状態において、毛細血管密度が低下しているか否かを2型糖尿病マウス(KKAyマウス:遺伝的高インスリン高血糖マウス)心筋標本の組織染色により比較検討した。2型糖尿病マウスは心肥大を呈するとともに、有意な心筋毛細血管密度の低下および心筋線維化の軽度亢進を認め、これより毛細血管障害に伴って心筋リモデリングが生じていることが観察された。これら心筋標本におけるAkt活性をウエスタンブロットにて評価したところ、本糖尿病モデル心筋においてはAkt活性の低下を認めた。これら心筋リモデリングに対する高血糖及び高インスリン血症の影響をより明確にするために、糖尿病性心筋症の特徴の一つである拡張障害型心肥大を呈するSHRラットを用いて高インスリン血症の影響のない状態で高血糖状態の心臓への影響をコントロールと比較解析した。高血糖合併SHRラットでは有意な毛細血管数の減少及び心筋線維化亢進が認められた。興味深いことに、高血糖を伴わない群では心筋線維化亢進の程度は軽度であると共に毛細血管数の減少は認めなかった。これらの結果から、糖尿病性心筋症発症のメカニズムは、高インスリン血症の心筋肥大効果及び高血糖状態による心筋毛細血管新生抑制および心筋線維化が相乗的に作用し心筋リモデリングを生じることが示唆された。今後、これらモデルにおける血管再生能との関連及びAkt関連蛋白Girdinとの関係について解析を進めていく予定である。本研究は、糖尿病性心筋症における血管新生機能の役割について検討するものである。すなわち、糖尿病性心筋症の発症機序として、糖尿病や高血糖による血管新生能の低下のために十分な酸素が心筋細胞に伝達されず、その結果心機収縮能不全や心筋リモデリングが生じると仮説し、検討を行った。異なる糖尿病モデル動物における心筋リモデリング及び毛細血管密度の解析糖尿病状態において、毛細血管密度が低下しているか否かを2型糖尿病マウス(KKAyマウス:遺伝的高インスリン高血糖マウス)の心筋標本の組織染色により比較検討した。2型糖尿病マウスは心肥大を呈するとともに、心筋線維化の亢進およびミトコンドリア変性を認め、心筋リモデリングが生じていることが観察された。これら心筋標本におけるインスリン抵抗性を免疫沈降法を用いたIRS-1チロシンリン酸化にて評価したところ、本糖尿病モデル心筋においては心筋インスリン抵抗性の低下を認めた。これら心筋リモデリングに対する影響の原因が、高血糖によるのか高インスリン血症によるのかを明確にするために、正常ラット及びインスリン抵抗性を有するSHRラットに対しストレプトゾトシンを投与し、インスリン枯渇状態での高血糖の心臓への影響をコントロールと比較解析した。興味深いことに、このモデル群に比して、インスリン抵抗性を伴わない群では心筋線維化亢進の程度及び毛細血管数の減少は軽度であった。これらの結果から、糖尿病性心筋症発症のメカニズムの一つは、高インスリン血症による心筋肥大効果及び高血糖状態による心筋毛細血管新生抑制および心筋線維化が相乗的に作用しているものと考えられた。糖尿病患者では、しばしば冠動脈の動脈硬化性病変が少ないにもかかわらず、心機能の低下した症例を見かける。このような症例では、心臓組織内の毛細血管密度の低下や心筋組織の線維化に代表される、「糖尿病性心筋障害」と呼ばれる病態が存在するが、その機序や診断法は未確立である。本研究では、「糖尿病性心筋症」においては、血管新生能の低下のために十分な酸素と栄養が心筋細胞に伝達されずその結果心筋リモデリング・心機能不全が生じると仮説し、それを検証するとともに分子メカニズムを解析し新規治療法開発における意義を明らかにすることを試みた。

ストレプトゾトシン(STZ)誘発により糖尿病化したラットを作成し、心筋組織標本における心筋毛細血管密度・心筋細胞サイズ、血管新生関連分子であるアミノペプチダーゼのin situおよびin vitro活性の検出、免疫蛍光染色による心筋アミノペプチダーゼの局所発現の共焦点顕微鏡による観察、血管新生関連分子(SDF-1α、VEGF、Akt、eNOS)の活性変化に関する生化学的評価を行った。本研究から、高血糖状態による心筋毛細血管アミノペプチダーゼ活性亢進は、血管新生ケモカインSDF-1α分解を介して心筋毛細血管新生低下させる結果、心リモデリングを惹起する可能性が示唆され、心筋組織におけるアミノペプチダーゼ活性制御は糖尿病性心筋障害の新たな治療方法となる可能性が示唆された。
トンネルを使った大規模、長期排水実験による地下構造物が地下水に与える影響評価

松本城山トンネルでの長期的な排水による地下水への影響を調べた。24年間に1000万m3に達するトンネル湧水が排水された。そのトリチウム濃度は低く、酸素同位体比は変化しておらず、トンネル掘削時にすでに涵養されていた貯まり水が継続して排水されていると考えられた。排水された水量はトンネルレベルから地表部までの区間の地層の全間隙の22%しか達しておらず、すべての水が排出されるまでに、さらに80年かかることが解った。蒸発による同位体比の変化を室内実験で調べた。低湿度環境では同位体比の変化から蒸発率が推定できることが判った。鉱山排水が長期的に海岸に排水された場合に高濃度の亜鉛を含む海藻が見つかった。トンネル湯水量及びトンネル湧水の涵養域にある台地の河川水の流量測定を実施した。また、トンネルおよび周辺の河川水、湧水、井戸水のトリチウムによる年代測定、酸素・水素の同位体比測定、溶存成分の分析を行い、トンネル湧水の総量は、1990年から2012年末までに、1000万m3に達することが判った。この水の酸素、水素同位体比は、1990年以来ほとんど変化していないことが判った。また、溶存成分も変化していない。したがって、20年以上も同一水質の水が供給されている。トンネルのある台地は、他の山地と谷で切られており、トンネル湧水はほぼ、台地に降った雨水が起源である。したがって、台地上部から供給されている。トンネル湧水のトリチウムによる年代測定結果、20年以上0.6T.U.と変化が無く低い値を維持している。トンネルから台地上部にある地層には、間隙率を10%とすると、4600万m3存在することになる。総湧水量1000万m3はもともと台地内にあった地下水の20%が漏水したことになる。したがって、20年以上経過した時点でも、貯まり水が漏水していることが判った。地下水の流動の面から松本トンネルの排水による長期的な地下水による影響を調べた。さらに、化学的な面から複数の鉱山跡の排水の影響を調べた。また、地下水の流動を調べるための手法である水の酸素、水素の同位体比を使っての水の涵養域(起源)の推定や蒸発量の推定法を確立した。松本トンネルでは、1990年から2014年の24年間の長期的なトンネル掘削時からの排水による影響を評価した。水の酸素水素同位体比からトンネル湧水は台地上の降雨が起源と推定され、24年間変化していない。全湧水量は1000万トンにも達しているが、トリチウムの濃度変化から、台地上の雨水が地下に浸透してからトンネル内に出てくるまで少なくとも数十年以上の時間が経過していることが解った。したがって、現在排水されている水はトンネル掘削時にすでに岩盤内に貯蔵されていた水が排水されている。この貯蔵された水は岩石の間隙にあった水である。供試体およびトレーサ試験から導き出された間隙率は約10%である。全湧水量1000万トンは涸れた井戸や湧水地点から推定される地下水位から推定される全地層の間隙率の22%に相当し、78%の間隙水は排水されておらず、トンネルレベルよりも上にある地下水がすべて入れ替わるには、さらに約80年が必要であることが解った。大機規模なトンネル掘削を伴う鉱山では坑内周辺の硫化鉱物が酸化され、酸性で重金属を含む排水による影響を、坑内排水、水生昆虫、海藻の重金属濃度を測定して評価した。鉛山鉱山、志津木鉱山の海岸では海藻を、和意谷鉱山では、水生昆虫から銅、亜鉛、ヒ素の汚染を調べた。同位体を使った涵養域の推定法は、豊平川流域での冬の降雪による水の涵養の重要性を、酸素、水素同位体比を使って解明した。涵養過程で水がどの程度蒸発するかについては、水が蒸発すると同位体比が変化することを使って、室内実験で同位体比と蒸発量の関係を明らかにした。2011年7月と8月に松本トンネルの湧水およびトンネル周辺の河川水、湧水(簡易水道水源)、池水の現地での水質測定、流量測定を行った。また、採水した水の酸素、水素同位体比を水と水素ガス、二酸化炭素との平衡法で処理行った後に、質量分析装置で分析した。また、溶存イオンをイオンクロマトグラフィで分析した。また、松本トンネル事務所では、トンネル湧水量を常時測定しており、事務所から流量データを入手した。

これらの結果を基に、日本地下水学会の年回で、成果の中間発表を行った。トンネル掘削開始(1990年10月)から、2012年3月までに983万トンの水が排出された。トンネル湧水のトリチウム濃度は常に低く、長期間岩盤に貯留された水であると考えられる。983万トンは非常に多い水量であるが、岩盤の有効間隙率を試試体から求められた10%と仮定すると、岩盤のい水の20%しか排出されていないことになり、トリチウムの結果から推定される長期間岩盤に貯まった水が排出されていることと一致する。トンネル上部にある岩盤地下水が入れ替わるためには、20年で20%の貯留水が排出されていることから、さらに80年以上の年月が必要であることが判った。また、トンネル掘削時に周辺の湧水や井戸の水枯れが生じた。20年以上も経ても、水枯れの起きた湧水、井戸、トンネルから離れており、トンネルレベルよりも低い湧水は変化が起きていない。しかし、トンネルから湧水量は、掘削時に一時的に多量出水したが、貫通後は毎分1トンの水量であったが、2011年では、毎分0.6から0.7トンまで低下している。その水量低下で、一部の湧水の回復が見られた。2005年に確認。ただし、今回の調査では、その湧水地点の水源のタンクに送水設備が設置されており、トンネル湧水を水枯れ地域に送水しているので、湧水地点の水は送水された水の可能性がある。観測、調査、室内分析については順調に進んでいる。今後、地下水流動解析を当初、行う予定であったが、現場の状況は依然、解析した当時と変化がほとんどなく、20年以上経過しても、トンネルからの湧水量に変化はなく、湧水の水質も変化しておらず、相変わらず貯まり水が漏水しているので、台地周辺を含めた広範囲の調査に切り替えることを検討している。そのため、計画よりも遅れている。松本トンネルでの排水された水の解析は順調に進んでおり、今後は、トリチウム分析を行い、周辺の水のトリチウム濃度把握して、トンネル湧水の年代の変化を調べる予定である。今後は、松本トンネルの成果を他の場所でも展開させることで、他の地域の調査が遅れている。調査地域での長期変化を観測するために、最終年度に集中して観測を行うため、予算を最終年度に多めに確保した。次年度は、調査範囲を広げて、広範囲の長期同位体比の分布等を調査し、周辺に存在する三才山トンネルの湧水も調査し、解析する。松本トンネルでの排水メカニズムを他の場所でも確認することが必要で、当初は、掘削が終わりすでに供用されている、かつて調査した蘇武トンネルを考えていたが、データをとっても新しく得るものが少ないので、新規の掘削開始するトンネルの調査が可能なので、そちらでの調査を開始する。紀伊半島南部の2.6から2.8kmの道路トンネルである。現在、交渉中である。特に、三才山トンネルまで広げた調査を実施する。したがって、予定通りの費用を使用して実施する。前年度は、研究地域での調査は行ったが、トリチウム分析など費用のかかる外注分析は、調査結果をみてから判断することにしたため、かなりの予算持ち越した。今年は、昨年持ち越した外注分析を行う予定である。松本トンネルの成果を、国際会議で2回発表する予定(IGCオーストラリア、IAHカナダ)である。また、新規掘削するトンネルでのトンネル湧水、周辺河川水の採水、分析を行う。また、河川水、トンネル湧水の流量測定を行う。
学力テストをいかにして授業改善につなげるか：阻害要因の検討から学校での実践まで

次期学習指導要領の公示にともない、新たな学力観をふまえて学習者を育成することが課題となっている。近年では、新しい学力観に沿うような学力テストも少なからず実施され、学校現場で活用されている。こうしたテストは、教師が結果を授業改善に生かすことを意図して実施されている。しかし、様々なテストが実施されているにもかかわらず、テスト結果が必ずしも授業改善につながっていないという問題がある。本研究では、その原因について、教師の信念や認知に焦点を検討する。また、「深い学び」を促すためにはどのような指導上の工夫が有効であるかを実証的に検討し、さらに、それらを実装した学校での実践も展開する。学力テストを授業改善の手段として捉え、学力テストの結果が授業改善に必ずしも繋がっていない現状に対して、教師の側の問題(特に、その信念と認知のあり方)に焦点をあてて、その阻害要因を、インタビュー・質問紙・国際調査・数理モデル解析などを含む多角的アプローチによって明らかにし、それらを克服する指導法を開発する研究である。教師の側の阻害要因を明らかにするのみならず、それらを克服して学校における「深い学び」を実現する教育実践開発がきめ細かく計画されている。先行的な研究実績のもとに、教師理解ユニット(心理学的検討、教師認知解析)と実践開発ユニット(指導法検討、学校実践)それぞれに充実した専門家が配されており、成果が期待される。