hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電気刺激を用いた難治性視神経疾患の治療法の研究開発

本年度は、研究課題I'RGCに対して最も神経保護効果を発揮するより最適な電気刺激の刺激条件を見出し治療プロトコールを確立させる。'を行った。傷害を受けた網膜神経節細胞(RGC)に対する経角膜電気刺激(TES)による生存促進効果がTESの刺激条件によってどのように変化するかをラットの視神経切断モデルを用いて検討し、電気刺激の刺激条件(電流強度、パルス幅、刺激周波数、刺激時間、刺激回数、刺激波形)によって生存促進効果が変化することをつきとめより弱い電気エネルギーの量で生存が最大になる刺激条件すなわち最適な刺激条件をつきとめ、それらの結果について論文発表を行った。この成果は、同時進行中の研究課題IV'電気刺激治療のプロトコールの確立および適応の決定とより長期の治療効果について検討'の治療プロトコールを決定する上で重要な成果である。研究課題IVの臨床研究について特に非動脈炎性前部虚血性視神経症についてTESの治療効果を検討したところ治療6カ月後に29例中11例(38%)で視力が改善したことがわかった。さらに矯正視力0.1以上の症例では19例中10例(53%)で視力が改善し、0.1未満では10例中1例(10%)しか視力が改善しなかったことがわかった。虚血性視神経症に対する治療法は確立されておらず自然経過で発症から9カ月後に2段階の視力改善例は約14%という報告があり、この報告と比較するとTES治療は効果があると考えられる。またTES治療の適応を考えていく上で治療前に矯正視力0.1以上の視力があるかどうかが治療に反応するかどうかの目安になると考えられた。このように治療プロトコールの確立および適応を確立しつつあり、今後さらに症例数を増やし検討していく意義は大きい。'を行った。
脳内コレステロール代謝制御の解明とアルツハイマー病治療への応用

アルツハイマー病(AD)の早期診断法、有効な予防、治療法の確立が急務となっている。近年、脳内HDL産生に関連するApoE,ABCA1なとの遺伝子多型とAD発症との関連が指摘されている。脳内HDLは神経細胞にコレステロールを供給するだけではなく、アミロイドβの除去に関与することが知られている。このことから、脳内HDL産生が促進すれば、脳内からのアミロイドβの除去が促進することが考えられる。そこで脳内HDL産生を増強させる薬剤探索を開始した。HDL産生は、ABCA1発現に強く依存していることから、まずABCA1発現を増強させる薬剤探索を開始した。平成18年度は、スクリーニング系として、ヒトABCA1プロモーター領域を分泌型ルシフェラーゼベクターに組込んだコンストラクトを細胞に安定導入した細胞株を確立し、ABCA1プロモーター活性をルシフェラーゼ活性によってアッセイするシステムを構築した。平成19年度は構築したABCA1発現量の定量系(ルシフェラーゼアッセイ、RT-PCRなど)を用いて、ラットから培養したアストロサイトにおけるABCA1発現とHDL産生をコレステロールacceptorであるapoEの存在下で評価し、HDL産生に効率のよい化合物を複数特定することを試みた。LXR,RXRは脳内HDL産生の鍵分子であるABCA1発現を増加させることが知られている核内受容体であるが、まずいくつかのリガンド候補分子の効果を検討した。その結果、いくつかの合成レチノイドでは、培養細胞レベルでABCA1発現を増加させることを見出した。次にこれらのリガンドの脳内HDL産生における効果を、マウスを用いたin vivo実験系によって検討したところ、培養細胞のときとは異なり、脳ABCA1の発現増加は誘導されなかった。そのため、これらの化合物は脳内のコレステロール代謝を変動させることは困難であることが示唆された。今後、構築したABCA1アッセイ系を用いて、ABCA1発現増加を促す、天然物や化合物ライブラリーを用いたスクリーニングによって新規候補化合物を固定し、脳内HDL産生における効果を、野生型マウスを用いたin vivo実験系によって検討する予定である。近年、脳内コレステロール代謝に関連するApoE, ABCA1,CγP46などの遺伝子多型とAD発症との関連が指摘されている。今年度は、まず培養細胞におけるヒトABCA1発現量の定量系を確立した。ヒトABCA1のプロモーター領域を挿入したルシフェラーゼ発現ベクターを構築し、これをラットグリオーマ由来の細胞株であるC6細胞に導入し、恒常的発現細胞株を樹立した。次に、樹立した細胞株に種々の薬剤を添加し、ルシフェラーゼアッセイを行い、ヒトABCA1プロモーター活性について検討した。その結果、いくつかの合成レチノイドがヒトABCA1のプロモーター活性を増加させることが示された。レチノイン酸はRXR、RARのアゴニストとして知られているが、ABCA1の蛋白質発現を増加させることが報告されている。合成レチノイドは、RXR特異的に作用するものであり、その点でレチノイン酸とは異なる。このことから、これらの合成レチノイドは薬剤の安定性だけではなく、副作用の軽減も期待できる。来年度は、これらの合成レチノイドがABCA1蛋白質を増加させるのかについて、培養細胞および個体を用いて検討していく予定である。さらには、これらがアルッハイマー病変を改善しうるのか検討したい。また、確立したルシフェラーゼアッセイ系を用いて、さらなる薬剤のスクリーニングを行う予定である。

その結果、いくつかの合成レチノイドでは、培養細胞レベルでABCA1発現を増加させることを見出した。次にこれらのリガンドの脳内HDL産生における効果を、マウスを用いたin vivo実験系によって検討したところ、培養細胞のときとは異なり、脳ABCA1の発現増加は誘導されなかった。そのため、これらの化合物は脳内のコレステロール代謝を変動させることは困難であることが示唆された。今後、構築したABCA1アッセイ系を用いて、ABCA1発現増加を促す、天然物や化合物ライブラリーを用いたスクリーニングによって新規候補化合物を固定し、脳内HDL産生における効果を、野生型マウスを用いたin vivo実験系によって検討する予定である。
がん分子標的治療薬に対する治療抵抗性獲得の分子機構

AKTは細胞の生存と増殖に重要な働きをするkinaseである。細胞分裂のM期での染色体分離におけるAKTの関与について検討した。ヒト卵巣がん細胞をAKT阻害剤で処理した時、M期におけるmultipolar spindleおよび染色体のmisalignmentの出現頻度が増大した。またAKTの活性型変異体を安定発現させた細胞では、multipolar spindleの出現頻度は低かった。以上より、AKTが染色体を正常に分配する方向に働いていることが示唆された。また、A2780細胞をGSK3β阻害薬で処理した時、multipolar spindleの出現頻度は減少した。以上より、AKT3の染色体分離に対する作用に、その下流のGSK3βの関与が示唆された。PARPは、DNA修復に関与する。ヒト卵巣がん細胞A2780のPARP阻害薬olaparibに対する耐性細胞では、PARP1の発現が低下していた。PARP1を強制発現させたolaparib耐性細胞は、olaparibに感受性を示した。これにより、PARP1がolaparibの効果決定因子であることが示された。他のPARP阻害薬に対する交差耐性を検討したところ、olaparib耐性細胞は、talazoparib、niraparibに対して耐性を示したが、rucaparibとveliparibに対しては耐性を示さなかった。olaparibを処理したA2780細胞ではDNA傷害の指標であるγ-H2AX fociが増加したが、olaparib耐性細胞ではその増加は少なかった。一方、rucaparib処理では、A2780細胞とolaparib耐性細胞共に、γ-H2AX foci数の増加は少なかった。以上より、rucaparibはolaparibと異なる機構で細胞増殖阻害作用を示すことが示唆された。研究代表者らは、PLK阻害薬耐性細胞およびAURK阻害薬耐性細胞に共通して、AKT3の発現の亢進と活性化が起こっていることを示してきた。AKTは細胞のアポトーシスを阻害する生存シグナル分子である。また申請者らは、AURK阻害薬が誘導する細胞のaneuploidyをAKT3が抑制することを示した。本研究では、分子標的治療薬耐性におけるAKTの関与を解析する。本年度の研究において、ヒト卵巣がん細胞をAKT阻害剤で処理した時、3つ以上の紡錘体極が出現するmultipolar spindleおよび染色体のmisalignmentの出現頻度が増大した。以上より、AKTが細胞分裂のM期において染色体異常を防ぐ方向に働いていることが示唆された。また、ヒト卵巣がん細胞をGSK3β阻害薬で処理した時、multipolar spindleの出現頻度は減少した。以上より、AKT3の染色体分離に対する作用には、その下流のGSK3βが関与している可能性が示唆された。これらの成果は本研究の当初の目的と合致している。また本年度は、ヒト卵巣がん細胞由来のolaparib耐性細胞を用いた研究を行い、PARP1がolaparibの効果決定因子であることを示した。しかし他のPARP阻害薬に対する交差耐性を検討したところ、olaparib耐性細胞は、rucaparibとveliparibに対しては耐性を示さなかった。rucaparibで処理したA2780細胞、olaparib耐性細胞では、DNA傷害の指標であるγ-H2AX fociの増加は少なかった。これは、当初の計画を超えた新たな成果である。当研究室の保有する抗がん剤および分子標的治療薬のライブラリーを用いて、AKTの活性型変異体を安定発現させたHCT116/myrAKT-3細胞、A2780/myr-AKT3細胞、A2780/AKT3-E17K細胞が、どのような薬に抵抗性・感受性を示すかを網羅的に解析する。この結果をPLK阻害薬耐性細胞、AURK阻害薬耐性細胞の薬剤耐性パターンとあわせて検討する。PLK阻害薬耐性細胞、AURK阻害薬耐性細胞、HCT116/myrAKT-3細胞、A2780/myr-AKT3細胞、A2780/AKT3-E17K細胞における、細胞増殖および細胞分裂に関係する分子の発現および活性の変動を詳細に調べる。また、AKTの下流シグナルの活性化について比較検討する。AKT阻害薬、GSK-3β阻害薬によって誘導される細胞分裂異常の機構を解析し、AKTの関与を明らかにする。bromodomain-containing protein 4(BRD4)の阻害薬JQ1に対する耐性細胞における遺伝子発現の変化を網羅的に検討し、細胞の生存および増殖に関連する遺伝子の機能について検討する。JQ1耐性細胞における上皮間葉転換(EMT)と、SNAIL、SLUG誘導性のEMTとを比較検討する。SP(+)細胞を高率に含むSLUG遺伝子導入細胞116/slug-25由来のSP(-)細胞にshRNAライブラリーを導入し、SP(+)細胞分画に移行した細胞を分取して、導入されたshRNAクローンを解析する。116/slug-25細胞のSP(+)細胞形質を変化させる化合物の検索を行い、その機構を解析する。ヒト

卵巣がん細胞をAKT阻害剤で処理した時、M期におけるmultipolar spindleおよび染色体のmisalignmentの出現頻度が増大した。またAKTの活性型変異体を安定発現させた細胞では、multipolar spindleの出現頻度は低かった。以上より、AKTが染色体を正常に分配する方向に働いていることが示唆された。また、A2780細胞をGSK3β阻害薬で処理した時、multipolar spindleの出現頻度は減少した。以上より、AKT3の染色体分離に対する作用に、その下流のGSK3βの関与が示唆された。PARPは、DNA修復に関与する。ヒト卵巣がん細胞A2780のPARP阻害薬olaparibに対する耐性細胞では、PARP1の発現が低下していた。PARP1を強制発現させたolaparib耐性細胞は、olaparibに感受性を示した。これにより、PARP1がolaparibの効果決定因子であることが示された。他のPARP阻害薬に対する交差耐性を検討したところ、olaparib耐性細胞は、talazoparib、niraparibに対して耐性を示したが、rucaparibとveliparibに対しては耐性を示さなかった。olaparibを処理したA2780細胞ではDNA傷害の指標であるγ-H2AX fociが増加したが、olaparib耐性細胞ではその増加は少なかった。一方、rucaparib処理では、A2780細胞とolaparib耐性細胞共に、γ-H2AX foci数の増加は少なかった。以上より、rucaparibはolaparibと異なる機構で細胞増殖阻害作用を示すことが示唆された。研究代表者らは、PLK阻害薬耐性細胞およびAURK阻害薬耐性細胞に共通して、AKT3の発現の亢進と活性化が起こっていることを示してきた。AKTは細胞のアポトーシスを阻害する生存シグナル分子である。また申請者らは、AURK阻害薬が誘導する細胞のaneuploidyをAKT3が抑制することを示した。本研究では、分子標的治療薬耐性におけるAKTの関与を解析する。本年度の研究において、ヒト卵巣がん細胞をAKT阻害剤で処理した時、3つ以上の紡錘体極が出現するmultipolar spindleおよび染色体のmisalignmentの出現頻度が増大した。以上より、AKTが細胞分裂のM期において染色体異常を防ぐ方向に働いていることが示唆された。また、ヒト卵巣がん細胞をGSK3β阻害薬で処理した時、multipolar spindleの出現頻度は減少した。以上より、AKT3の染色体分離に対する作用には、その下流のGSK3βが関与している可能性が示唆された。これらの成果は本研究の当初の目的と合致している。
緑黄色野菜類の調理形態が血中機能性成分濃度に及ぼす影響

緑黄色野菜の継続的な摂取と摂取形態が血漿フラボノイド濃度に及ぼす影響を明らかにする目的で、菜食実践者と対照者(いずれも中高年女性)について、菜食実践前後(2003年6月)に食事調査と採血を行い、食事内容が血漿フラボノイド濃度に及ぼす影響を検討した。菜食では動物性食品をほとんど摂取しなかったが、豆腐や玄米を摂取していたため、たんぱく質摂取量や炭水化物摂取量で有意な差はみられなかった。栄養素等摂取量に関しては、菜食はマグネシウムや亜鉛、マンガンなどの摂取量に関して一般食より有意に高値であった。フラボノイド摂取量は菜食実践者が220±85.7mg/日、対照者は68.4±43.2mg/日であったが、ケルセチン摂取量は平均値が菜食実践者23.9mg/日、対照者22.1mg/日でほとんど同じであった。ただし、主な摂取源は菜食実践者が緑黄色野菜、対照者が緑茶で違っていた。血漿ケルセチン濃度は、菜食実践前の中央値が0.255μmol/L、菜食実践後が0.572μmol/L、菜食実践後と同時期に採血した対照者が0.143μmol/Lであった。菜食実践前後、および菜食実践後と対照者には有意な差がみられなかったが、菜食の継続的な実践により血漿ケルセチン濃度は増加したことが示唆された。菜食実践において、野菜ジュースと野菜ペースト、加熱野菜(おひたし)を同じ野菜で調製し、菜食実践後の菜食実践者と対照者に提供して摂取前(早朝空腹時)と摂取2時間後の血液における血漿ケルセチン濃度を比較した。その結果、野菜ペースト摂取において、菜食実践者群と対照者群に有意な差がみられたことから、菜食の実践は、食事由来のケルセチンの吸収を亢進したことが示唆された。しかしながら、野菜を搾ったり、すりつぶしたりする調理操作はケルセチンの吸収には影響しない可能性が高い。本年度は、まず、野菜の切断状態の違いが摂取2時間後の血中ケルセチン濃度に及ぼす影響について検討した。ケール(40%)、ホウレンソウ(36%)、チンゲンサイ(18%)、コマツナ(6%)、青ジソ(5%)の合計5種類の緑黄色野菜について、A)「おひたし」(電子レンジによる加熱)B)「野菜ペースト」(フードプロセッサですりおろしたもの)C)「野菜ジュース」(ジューサーで絞ったもの)の3タイプで調製した。調製したおひたしに含まれるケルセチン含有量は10.17mg、野菜ジュースは7.69mg、青汁は7.36mgで三者間に有意な差は見られなかった。野菜に含まれるケルセチンは季節変動があり、6月に調製された試料は1月に調製されたものより有意に少なかった。1ヶ月の冷凍保存でケルセチン含有量に有意な変化がみられないことを確認した上で各試料をまとめて調製し、本実験の主旨に賛同を得た実験協力者に提供した。その際、緑黄色野菜を積極的に摂取し、かつ菜食を45日間実践したグループとそうでないグループに分け、前者には野菜ペーストと野菜ジュース、後者には野菜ペーストとおひたしを提供した。血液は摂食前(早朝空腹時)と摂食2時間後にヘパリン採血を行い、血中ケルセチン濃度をアグリコンのケルセチン濃度として定量分析した。

摂食前と摂食2時間後では、ジュース・ペースト・おひたしとも血中ケルセチン濃度に有意な変化は見られず、野菜を摂取しているグループと対照者の間でも有意な差がみられなかった。現在更に詳細に検討しているが、緑黄色野菜に含まれているケルセチン配糖体の構造がグルコース配糖体でないために、小腸ではなく、大腸で吸収されたために血中に出現するのが遅かった可能性も考えられた。今後は野菜中に含まれるケルセチン配糖体の組成(化学構造など)と吸収とのかかわりを考慮する必要がある。前年度から今年度にかけて、野菜試料中に含まれるフラボノイド量が血中ケルセチン(Quer)濃度(アグリコン相当量)に及ぼす影響について中高年女性(一般食者・菜食者)を対象として検討した。前年度に同じ野菜から調製されたジュース、ペースト、お浸しにて単回投与実験を行い、投与前日の食事調査とともに今年度にかけて解析を進めた。一般食者にはペーストとお浸しを、菜食者にはペーストとジュースを提供した。一般食者において、野菜ペースト(Quer相当量7.69mg/食)を摂取することで摂取2時間後の血中Quer濃度の平均値は0.189μmol/L→0.227μmol/Lに、お浸し(Quer相当量10.17mg/食)では0.149μmol/L→0.230μmol/Lになった。菜食者においては、野菜ペースト摂取で0.619μmol/L→1.01μmol/L、野菜ジュース(Quer相当量7.36mg/食)摂取で1.182μmol/L→1.346μmol/Lであった。菜食者は45日問の菜食実践後に投与実験を実施したことから試験食摂取前の血中Quer濃度が高かったと推察された。変化率でみると、個人差が大きかったが、ジュース摂食者(菜食者)19名の平均値が262%で最も高く、以下ペースト(菜食者17名)178%、お浸し(一般食者、15名)173%、ペースト(一般食者、18名)となった。これよりジュースはペーストと同程度のケルセチン含有量であるにもかかわらず血中濃度上昇率が一番良いことが判明した。これは、細胞膜の破砕・不溶性繊維の除去によって化合物が吸収しやすくなっていると考えられた。また、一般的にジュースの方が機能性成分の吸収が良いと考えられているが、本実験により実証された。現在、野菜に含まれるフラボノイド含有量を配糖体、グルコース配糖体、アグリコン相当量と3種類に分類する分析方法を検討中である。昨年度、血中ケルセチン濃度は実験協力者の体格を考慮して吸収率を表示したほうが適切であると考えられた。そこで、菜食実践者と一般協力者における血中ケルセチン濃度を再検討した結果、摂取2時間後における菜食実践者のみかけの吸収率は野菜ジュース1.96%、野菜ペースト2.22%、一般食者における野菜ペースト0.47%%、おひたし1.25%になった。これは、菜食の実践により、ケルセチンの吸収を向上したことを示唆している。摂取2時間後で菜食者の吸収率が野菜ペーストにおいて4.7倍であったことから、主として小腸での吸収が改善されたのではないかと推察された。また、一食あたりのケルセチン含有量が野菜ジュース8.8mg、野菜ペースト11.9mg、おひたし(電子レンジ加熱野菜)16.3mgであったことから、調理形態によって含有ケルセチン量がやや異なり、その影響が出たものと考えられた。一般食者に関しては、おひたし摂取者のほうがみかけのケルセチン吸収率は良い傾向にあったが、はっきりした原因の解明は困難であった。食事の影響として、10人の中高年女性に対し、マッシュポテトにバターを添加し、ケルセチン相当量にして10Omgが混合された無果汁オレンジジュース(200ml)とマッシュポテト(バター20g添加、総重量140g)とともに摂取し、採摂食前(早朝空腹時)、摂食後30分、1時間、2時間、3時間に採血した実験を行った。
土壌-植物系におけるアンチモン、ビスマスおよびタリウムの分布と挙動

土壌中Sb、Biの分布と挙動Sb製錬工場周辺の三国土壌(大阪府)、Bi製錬工場のあった国富土壌(北海道)とZn製錬工場周辺の安中畑土壌(群馬県)について調査した。三国土壌のSbは平均値で自然界値の約300倍、最大値は約750倍、最小値でも約9倍であった。Biは、最大値でも自然界値の約2.5倍であり、Bi汚染はあっても軽微であると考えられた。また、道路わき粉じんも採取したが、高濃度Sb(1110μg/g)を検出し、平均値も高濃度であった。Bi製錬工場のあった国富土壌でのSbの平均値、最大値、最小値はそれぞれ自然界値の約20倍、約100倍、約2倍であった。Biの平均値、最大値は自然界値のそれぞれ約50倍、360倍であり、最小値は自然界値に近い値であった。このように三国土壌ではSbの汚染が、国富土壌ではBiの汚染に加えてSbの汚染が認められた。安中土壌の金属の垂直分布を調査した。Sb、Bi、Pbはともに第1、第2層に高濃度集積しており、第3層で減少し、第4、5、6層とも第3層とほぼ同程度で自然界値かそれ以下であった。一方Cd、Znは第3層で減少し、第4層でさらに減少するが自然界値より高く、Sb、Biより汚染が下層へ進行していると考えられる。また調査した6断面における各金属間の相関係数を求めた。いずれの金属間も0.1%レベルで有意であったが、その中でもSb、BiはPbと高い相関を示した。このことからSb、Biは土壌中でPbと類似の分布と挙動をしているものと考えられた。植物中のSb、Bi含有率Sb汚染土壌より採取した植物を用いて目下分析法の検討中であり、分解法の確立後、植物中のSb、Biの分布について検討を行う予定である。土壌中のTlの定量土壌分解液にクエン酸とアスコルビン酸を添加、溶解後、NaOH溶液を滴下してpH10.5に調節し、分液ロートに移しDDTC溶液を加えMIBKでTlを抽出し、原子吸光法により定量する方法を確立した。
可積分系としての2次元量子重力理論

我々は可積分系の典型的な例として行列模型を取り上げ、繰り込み群を用いて研究した。行列模型で表されている二次元重力の可積分系としての数学的構造を場の変数についての変数変換の自由度として理解し、ビラソロ代数の表現として恒等式を導いた。我々は、この恒等式を用いて繰り込み群を厳密に解くことに成功した。中心電荷が1を越えるような物質場と相互作用するような解けない場合にも臨界指数などの有用な情報を得るために、繰り込み群理論が役立つと思われる。我々はまず、1行列模型については、中心電荷が1以下の場合について、繰り込み群方程式を導くことに成功した。この繰り込み群方程式は予想に反して、非線形となる。我々はさらに、2行列模型についても、変数変換の恒等式を具体的に求め、厳密な繰り込み群方程式を導くことに成功した。この繰り込み群方程式を解いて厳密解が得られることを示した。一方、量子重力のもう一つの定式化として2+ε次元での量子重力理論がある。この考え方は、二次元では重力が繰り込み可能になるはずだという点に着目して、高次元での量子重力を解析接続によって得ようとするものである。我々はこの理論に、ディラトンを取り入れることによって、従来の困難を解決した。すなわち、重力理論は二次元で位相的理論となり、不連続となる。我々は、ディラトンを導入することによっては解析接続可能な量子重力理論が構成できることを示した。
Mosがん遺伝子によるMAPキナーゼおよび転写調節因子の活性制御

Mosとc-Fosの共発現における相乗的ながん化能増強の原因を明らかにするため、マウスNIH3T3細胞での一過性発現の系でMosとの共発現時におけるc-Fosについて詳細に解析した結果、Mosのキナーゼ活性に依存して、c-Fosの蓄積量およびリン酸化が著しく増加していること、さらに高度にリン酸化を受けたc-Fosが低リン酸化型のc-Fosに比較して有意に長い半減期を持つことを明らかにしていた。今回、C末を欠失した変異c-Fosの安定性について、Mosによる影響を含めて解析を行なった結果、わずか19個のアミノ酸を欠いた変異体c-FosΔCが野性型c-Fosに比べてはるかに安定であることがわかった。従って、ここで失われた領域中に少なくともひとつc-Fosの寿命を縮めるシグナルが存在していることになる。さらに重要なことは、c-FosΔCがMosを介したリン酸化を受けず、これ以上の安定化を受けないことである。この結果、C末19アミノ酸がMosを介したリン酸化と安定化に必要な領域であることも示された。次いで、Serからリン酸化を受けないAlaへの変異体を作製することにより、Ser362またはSer374の変異で部分的に、そして、この両方のSerの変異で完全にMosによる安定化が抑制されることが示された。また、^<32>Pの取り込みからこの二つのSerがMosを介したリン酸化の部位であることも確かめられた。さらにこの部位をリン酸化セリンと同じように酸性側鎖をもつAspに替えると、Mosの発現なしにc-Fosが安定になること、そして単独で強いがん化能を示すことが明らかになった。
XMASS実験におけるシミュレーションの精度向上

暗黒物質探索を行うXMASS実験で使用される、測定器応答のシミュレーションの精度を向上させるため、これまで精度の良い測定が行われていない液体キセノンの基礎パラメーターの測定を行った。液体キセノン中での検出器内部での反射率、キセノンの吸収長、散乱長の測定を行い、得られた結果をシミュレーションへ組み込むことで、より正確な測定器応答シミュレーションを実現させた。本実験は液体キセノン中での真空紫外光の吸収長、散乱長、各測定器部材での反射率などの基本的な特性を精度よく測定を行うことで、これらのパラメーターを使用するXMASS実験におけるシミュレーションの精度を向上させることを目的としている。当該年度はキセノン中でのパラメーター測定に先立って、真空中における測定器部材の反射率測定と、キセノン中での不純物が及ぼす真空紫外光の吸収長への影響について調査を行った。真空中での反射率測定はキセノン中での反射率の測定データの理解とその測定精度め向上にとって重要な測定である。測定器内部の70%と最も大きな表面積をしめる光電子増倍管の窓に対して、20度から60度と角度を変えながち真空紫外光を入射させ、1016%の角度依存性をもつ反射率について、精度0.8%の高い精度で測定した。その後測定系を液体キセノン中での吸収長、散乱長の測定が行えるように変更し、キセノン中での測定を開始した。測定では測定器部材からキセノンヘと溶出する不純物が吸収長に対して非常に大きな影響をもつことが判明した。この影響を正確に理解することは、シミュレーションの精度を左右する吸収長そのものの正確な測定にとっても重要であると同時に、XMASS実験の測定器の性能そのものにも大きな影響を及ぼすことからも、その理解が非常に重要である。そのため原因となっている溶出物質とその影響の大きさについての詳細な調査を行い、様々な条件でのデータの収集を行った。本実験は液体キセノン中での真空紫外光の基本的な特性を精度よく測定し、これらのパラメーターを使用するXMASS実験におけるシミュレーションの精度を向上させることを目的としている。当該年度は前年度に行ったキセノン中での不純物の影響の研究をもとに、この不純物を取り除くための改良を行い、キセノン中での真空紫外光の吸収長、散乱長の測定、そしてこれらのパラメーターを組み込んだシミュレーションによるバックグラウンド見積もりを行った。光電子増倍管の回路部分に残留する不純物がキセノン中に溶出し、吸収長を短くしてしまっていたため、これを十分に取り除く方法の確立を行った。不純物除去はキセノンパラメーターを測定するために必要であると共に、この光電子増倍管が実際のXMASS実験においても使用されるものであるため、実験で十分な性能を得るためにも不可欠である。この方法が確立されたことはXMASS実験にとって非常に重要な成果である。この方法で十分に不純物を取り除いた光電子増倍管を用いて、改良が行われたチェンバーでキセノンの吸収長、散乱長の測定を行った。そしてこれにより得られた結果から、シミュレーションに組み込まれていたパラメーターの調整を行い、バックグラウンドの見積もりを行った。シミュレーションはさらに正確になるよう、検出器構造についてもより現実の検出器を反映させるよう再調整を行い、キセノンパラメーターについては誤差範囲も含めて、バックグラウンドの再評価を行った。得られたバックグラウンドデータはこれまでより正確であるだけでなく、キセノンのパラメーターの変化に対する影響についても見積もることができており、今後XMASS実験で実際に観測されるデータを評価する上で非常に有用な結果である。
寄生バチによる寄生を用いた昆虫食欲中枢調節機構の解析

本研究は、昆虫の食欲中枢調節機構を遺伝子レベルで明らかにすることを究極の目標に据えている。その為に、研究材料には、共にヤガ科に属するアワヨトウ、ハスモンヨトウ幼虫を用いた。理由は、この2種の鱗翅目昆虫に寄生する各々の寄生バチ(アワヨトウに寄生するカリヤコマユバチ、ハスモンヨトウに寄生するCotesia manilae)が知られ、共に近縁種であるにも拘わらず、寄生後の両宿主幼虫成長速度に大きな違いが生じ、この主要因が寄生に伴う食欲の変化によるものであることが確認できたからである。寄生後ほとんど食欲を失う宿主ハスモンヨトウ幼虫、さらに、寄生されても食欲を維持し続ける宿主アワヨトウ幼虫である。前年度の研究により、ハスモンヨトウは寄生後1日目から2日目にかけて顕著に食欲を失うことが明らかになったので、寄生後2日目の幼虫と同じ日齢の未寄生幼虫(コントロール幼虫)から脳を摘出し、そこからtotalRNAを抽出した。このtotalRNAからcDNAを合成し、それを鋳型にディッフェレンシャルディスプレイ法を用いて、両者の間で異なる発現量を示すmRNAを探索した。その結果、寄生後mRNA発現量が顕著に上昇する遺伝子が1種類同定でき、その全長の塩基配列を決定した。全長が516bpで、360bp(120アミノ酸残基)ORFのアミノ末端には20アミノ酸残基からなるシグナルペプチド領域が存在していた。したがって、この遺伝子産物は分泌性のタンパク質と予想される。また、その発現は中枢神経が最も高く,次いで、血球細胞が高い発現量を示していた。また、この遺伝子は後腸を結紮し顕著に食欲を失った幼虫脳内でも、この遺伝子の発現上昇が観察された。さらに、48時間絶食状態にして食欲を高めた幼虫脳内では遺伝子発現の低下が観察された。ただ、今回、ハスモンヨトウで同定されたこの遺伝子は、現在のところアワヨトウ幼虫脳cDNAsを鋳型に用いたPCRによって増幅されておらず、今後、他の手法でオーソロ遺伝子を同定する必要がある。本研究は、昆虫の食欲中枢を担う分子基盤を明らかにすることを究極の目標に据えている。その為に、研究材料には、共にヤガ科に属するアウヨトウ、ハスモンヨトウ幼虫を用いた。今年度は、特に、前者の寄生後食欲を失うハスモンヨトウを主に実験材料に用い、寄生後どの程度の時間が経つと食欲が低下するかを先ず解析した。その結果、寄生後1日目には食欲を失い、2日目にはコントロールに比べて体重が顕著に低くなった。そこで、寄生後2日目の幼虫と同じ日齢の未寄生幼虫(コントロール幼虫)から脳を摘出し、そこからtotalRNAを抽出した。その結果、寄生後mRNA発現量が上昇する遺伝子が4種類、発現量が低下する遺伝子が1種類同定された。現在、一部の塩基配列決定を終えた段階であるが、さらに、全ての遺伝子の塩基配列の決定を急いでいる。

ただ、今回、ハスモンヨトウで同定されたこの遺伝子は、現在のところアワヨトウ幼虫脳cDNAsを鋳型に用いたPCRによって増幅されておらず、今後、他の手法でオーソロ遺伝子を同定する必要がある。
「第二の自然」から照射する人間の自然性と社会性：「脳・心・教育」プログラムの精査

本研究は、「規範性をもった自然的存在」である人間を「第二の自然(second nature)」という視角から照射することにより、人間の自然性と社会性を定位しなおし、その観点から教育の世界で影響力をもちつつある「脳・心・教育」プログラムを精査するものである。
腸内環境が宿主の概日時計に与える影響解析

マウス末梢臓器の概日時計の同調について、腸内細菌が代謝・産生する酢酸等の短鎖脂肪酸との関わりを調べた。盲腸内の短鎖脂肪酸濃度には日内リズムが見られ、夜間の活動期に高かった。明期の短鎖脂肪酸投与は腎臓などの末梢時計を前進させ、培養細胞への短鎖脂肪酸投与も、濃度依存的かつ投与時刻依存的に時計遺伝子発現の位相シフトを示した。さらに、短鎖脂肪酸の産生を促す水溶性食物繊維を多く含む餌は、末梢時計の食餌同調を増強させた。よって、腸内細菌叢を介した時間栄養学的な効果を見出すことに成功した。概日時計とは、約24時間のリズム性をもった生理機構であり、睡眠・覚醒、ホルモン分泌、体温変動など、様々な機能を制御することで、恒常性維持に重要な役割を担っている。概日時計はあらゆる細胞に発現する時計遺伝子群による、約24時間の発現振動が主なメカニズムであり、その振動は様々な生理機能に重要な転写因子や受容体などの発現にも伝達されている。時計遺伝子の変異マウスは様々な疾患を発症することから、概日時計を健康に維持することは、健康維持に重要である。次世代シークエンスによる細菌叢の網羅的な解析が可能になり、今まで培養困難であった常在細菌の研究はパラダイムシフトを経験した。腸内細菌叢の構成は腸内環境に反映され、宿主の栄養、生理機能、老化、発癌、免疫などに大きな影響を及ぼす。また、腸内細菌叢の構成が日内変動することが最近報告された。しかし、腸内細菌叢と宿主の体内時計の関係については、まだ明らかになっていない部分が多い。そこで本研究では、腸内細菌叢が産生する短鎖脂肪酸に着目し、腸内環境が宿主の体内時計に与える影響について解析を行った。初年度は、短鎖脂肪酸をマウスに経口投与することでマウスの末梢時計にどのような影響を与えるか解析した。現在までに、短鎖脂肪酸の投与時刻依存的に、末梢臓器の概日時計が前進したり後退したりすることが分かった。また、投与後2時間後に時計遺伝子の発現変化が急性に変化することも分かった。また、HPLCを用いた解析では、盲腸内における短鎖脂肪酸が概日変動していることも明らかにした。またこの変動は、食物繊維が少ない食事では消失することも分かった。研究計画に則り、順調に研究が進んでいるため。近年、次世代シークエンサーの登場により、腸内細菌叢の持つ概日リズム現象に注目が集まっている。特に、腸内細菌叢の構成に概日リズム性が見られることが最近報告されている。また、腸内細菌が、宿主の生理機能や病態変化に大きな影響を与えていることも分かってきた。そこで本研究の目的は、マウスを用いて、腸内細菌叢が代謝・産生する短鎖脂肪酸に着目し、宿主の概日時計に与える影響を解明することとした。まず、抗生物質水投与による腸内細菌削減マウスを用いて、短鎖脂肪酸の経口投与を行った。その結果、明期半ばの短鎖脂肪酸投与は、末梢臓器(腎臓など)の時計遺伝子発現リズムの位相を前進させた。その他の時刻での投与は大きな影響がなかった。また、短鎖脂肪酸の中でも酢酸、乳酸が、より概日時計の位相変化に寄与していることが分かった。これらの応答は、培養細胞における短鎖脂肪酸の培地投与でも認められたが、位相変動はそれほど大きくなかった。次に、盲腸内における短鎖脂肪酸を測定した結果、活動期の始めに産生量が増える日内変動が認められ、それに応答して盲腸内のPHにも日内変動が見られた。さらに、短鎖脂肪酸の産生を促す、水溶性の食物繊維を含む餌を用いて、食餌による末梢時計の応答を評価した。その結果、食物繊維を含む餌による末梢時計の食餌応答は、食物繊維を含まない食餌に比べて、より位相変動が大きいことが分かった。よって本研究では、短鎖脂肪酸を介した腸内細菌の宿主の概日時計への影響を初めて示したと共に、プレバイオティクスによる体内時計の効果的な操作を開発することに成功した。次年度では、短鎖脂肪酸がいかに末梢時計に影響を与えるのかメカニズム解明を目指す。また、食物繊維の有無による、末梢時計の食事同調の差について研究を進めることで、プレバイオティクスによる時間栄養学を推進していく。生物リズムイメージング試薬の購入、シークエンスキットの購入を次年度に繰り越したため、次年度使用額が生じた。イメージング試薬の購入、シークエンスキットの購入を行うことで、研究を加速していく。
半導体素子の電子線超音波顕微鏡による非破壊・内部観察と動作状態電位分布

(1)電子線励起超音波信号の検出・増幅系についてS/Nの改善を行った後、Siトランジスタ・チップ試料にバイアス電圧(Vb)を印加して、素子を動作状態におき、(2)表面像(SEMモード)で観察場所を選択した後に、(3)電子線超音波顕微鏡(EAM)に切り替え、EAMによる非破壊・内部観察像で、SEMで選択した場所をEAMモードでその場観察を行なった。結果は以下のとうりである:(a)電子線励起超音波信号の増幅器の改良し、EAMの画質、分解能を損なうこと無く、励起電子線の吸収電流を812X10^<-10>Aに減少させることができた。これは従来の吸収電流の約1/21/3の減少に相当する。これは、照射電子線による試料の損傷を減少させるので非常に有効である。(b)電子線断続周波数:1MHzで分解能:〓0〓0mumが得られた。吸収電流を減少させたにも関わらず、分解能は向上でき、我々の既報の〓4mumを上回るものである。超音波信号の検出・増幅系の改良の成果である。吸収電流の減少は、照射電子線による試料損傷が軽減でき、MOS-LSIの観察に不可欠の要因の一部が解決したことになる。今後、分解能を〓5mum以上にできれば、MOS-LSIの評価・故障解析に有効な手法となろう。成果は、物理学会秋の分科会(13p-PSB-9)[岡山大]、第13回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジュウム(C4)[横浜]で報告した。更に,成果をJpn.J.Appl.Phys.に投稿中である(1)電子線励起超音波信号の検出・増幅系についてS/Nの改善を行った後、Siトランジスタ・チップ試料にバイアス電圧(Vb)を印加して、素子を動作状態におき、(2)表面像(SEMモード)で観察場所を選択した後に、(3)電子線超音波顕微鏡(EAM)に切り替え、EAMによる非破壊・内部観察像で、SEMで選択した場所をEAMモードでその場観察を行なった。更に,成果をJpn.J.Appl.Phys.に投稿中である
自己の対人関係調整機能の検討－社会的痛み制御の二過程モデルの構築と展開－

本研究では大きく次の3点が明らかとなった。(1)被排斥後経験の個人内過程として従来の研究で想定されてきたインパクトの評価過程と制御過程の前段階として,排斥の検出過程が想定できる。(2)インパクト評価と制御とでは異なる心理社会的資源がそれぞれの機能を担っている。評価にかかわる資源として特性的自尊心の効果が確認された。制御にかかわる資源として一般的信頼,時間的距離ならびに幼少期の社会経済的地位の効果が確認された。(3)被排斥経験後の個人間過程において,他者の笑顔は他者からの受容可能性を示すものとして捉えられるため向社会的行動を引き起こしがちであるが,排斥者の笑顔は被排斥者の攻撃性を惹起する。1.排斥の検知過程について2つの実験によって検討した。1)被排斥経験中の認知処理過程と情緒的反応の推移についてERPならびにEEGを用いて検討した。分析の結果,P3振幅は排斥経験の初期に増大し後期に向けて速やかに減衰するのに対して,皺眉筋の活動は経験初期から後期にかけて徐々に増大することが明らかとなった。2)fMRIを用いた実験によって排斥検知の神経基盤の同定を試みた。被排斥経験の認知処理過程における予期違反の影響を統制してもなお,排斥によるdACCの賦活が認められた。なお,これら2つの研究についてはすでに国際誌に投稿済みである。2.排斥のインパクト評価過程で重要な機能を果たすと考えられる自己評価の維持・高揚に集団の社会的価値と自己観が及ぼす影響について調査研究によって検討した。分析の結果,独立的な自己観を持つ者は自己評価の維持・高揚のために内集団への同一視を戦略的に行う可能性が示唆された(Asian Journal of Social Psychologyへの掲載論文)。さらに,排斥のインパクト制御に及ぼす心理社会的資源の影響を検討するためNIRSを用いた実験を行った。分析の結果,幼少期における家庭の社会経済的地位の水準が非排斥経験後のrVLPFCの賦活を調整することが示された(Social Cognitive and Affective Neuroscienceへの掲載決定論文)。3.個人の排斥的な行動の生起過程についても検討した。個人変数としてのサイコパシー傾向と環境変数としての家族からのサポートが反社会的罰行動に及ぼす影響について実験的な検討を行った。結果は,家族サポートの少なさがサイコパシー傾向の高い者の反社会的罰行動の表出を強めることを示していた(Psychologyへの掲載決定論文)。2015年度においては(1)社会的痛みの生起、制御、表出過程の詳細な検討、(2)ノスタルジアならびに愛着と社会的痛みとの関連についての検討を行うことを目的としていた。これらのうち(1)についてはまず、時間分解能に優れたERPならびに表情筋筋電図を用いて社会的排斥を受けている間の知覚、情動ならびに行動上の変化過程を明らかにした。また、空間分解能に優れたNIRSを用いて、社会的排斥を受けた際の情動調整機能に関わる脳部位の賦活と個人の社会経済的地位との関連を分析した。さらには、被排斥経験後に示された受容手がかりが却って攻撃性を増大させる可能性について社会心理学的な実験研究で検討した。(2)についてはノスタルジアならびに愛着スタイルと社会的痛みとの関連について社会心理学ならびに生理心理学の観点から実験的に検討した。ノスタルジアは排斥手がかりの検出能力と正の関連を持ち、また検出能力は将来の受容を予測することが示されてた。なお、愛着スタイルと社会的痛みとの関連についても実験的な検討を行い、現在データ分析中である。これら交付申請書に記載された計画に関連する成果に加えて、2015年度は社会的痛み研究の応用的な展開として、高サイコパシー傾向者の攻撃性と社会的排斥との関連についても分析した。サイコパシー傾向と攻撃との関連を被排斥経験が媒介することが示されている。さらには、一般的信頼が被排斥経験後の新たな関係性の構築に及ぼす影響についてゲーム手法を用いた検討も行った。1.被排斥経験中の認知的処理過程と情動処理過程について事象関連電位(ERP)ならびに表情筋電図(EMG)を用いた実験によって検討した。分析の結果,排斥を受けた後に嫌悪的な表情に対してP1振幅が増大し,笑顔に対して大頬骨筋の活動が強まることが示された。また,N170振幅は排斥後の欲求脅威の程度と正の相関を示した。これらの結果は,社会的排斥が人の極めて素早い所属調整メカニズムを発動させることを示していると考えられる。2.被排斥経験後の排斥者に対する攻撃的反応について実験的に検討した。

参加者は自身と類似した価値観を持つ他者によって排斥された時,その他者が笑顔を示すとより強い攻撃的反応を示した。従来,価値観の類似性は良好な関係の形成を予期させるものであることが示されてきている。そのような他者が笑顔で自身を排斥したことを知った時,人は統制感を失い,それが攻撃性となって現れたものと考察された。3.サイコパシー傾向の高い個人が攻撃性を示す過程に,他者からの排斥経験が介在している可能性が調査研究によって明らかとなった。具体的には,他者に対する攻撃的ユーモアスタイルを取り上げ,サイコパシー傾向との関連を分析した。結果,サイコパシー傾向が高いものほど攻撃的ユーモアスタイルを示しがちであること,そしてこれらの関連を周囲の他者からの被排斥経験が仲介していることが明らかとなった。2014年度は(1)社会的痛みの生起、制御、表出過程の詳細な検討、(2)愛着スタイルならびにノスタルジアと社会的痛みとの関連についての検討、(3)社会的痛み制御に対する社会的温かさの影響過程についての検討、(4)社会的痛み制御とパーソナリティのダークサイドとの関連の検討の4つを目的としていた。これらのうち(1)については、これまでの研究ならびに関連研究をレビュー論文としてまとめたものが国際誌に掲載された。社会的排斥を受けた際の個人内ならびに個人間過程に関して神経科学的な知見に焦点を当てて整理するともに、将来の方向性について考察し提言を行った。(2)についてはノスタルジアの影響について調査研究を行った。大学生を対象として小学校、中学校、高等学校時代の対人関係に対するノスタルジックな経験の程度を測定し、それが現在のサポーティブな対人関係の質といかにかかわっているかについて検討した。(3)については関連研究のレビューを行った。(4)については、パーソナリティのDark Triad傾向に着目し、その高さが自己コントロールの低さを媒介して反社会的な行動につながる過程を実証的に明らかにした。また、Dark Triad傾向の下位要素の1つであるサイコパシー傾向が不公正な状況への介入ー非介入といかに関連するかについて実験的に検討した論文を国際誌に投稿し、掲載された。これら交付申請書に記載された計画に関連する成果に加えて、2014年度は社会的痛み研究の応用的展開にも取り組んだ。具体的には、アルコール依存症者に対する人びとの排斥的態度を緩和する教育的介入プログラムの開発と、その効果の検証を行った。その一連の成果については学術雑誌するとともに、紀要論文としても公表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。社会的排斥の検知,排斥のインパクト評価ならびにインパクト制御という3段階のそれぞれについて当初の計画どおりに検討を行い,いずれも具体的な成果となって現れている。これらに加えて,今後の検討に向けて,インパクト評価と関わる個人特性の同定に着手するとともに,排斥行動に関わる個人特性と環境要因についてもオリジナリティの高い知見を得た。当初の計画にあげた課題については全て順調に進捗している。そのことに加えて、サイコパシー傾向と攻撃性との関連における被排斥経験の媒介効果ならびに被排斥経験後の新たな関係性構築に及ぼす一般的信頼の効果など、これまでに蓄積した知見の応用的展開についても取り組んだ。
理論予想と分光・測光観測に基づいたトランジットを起こす太陽系外惑星系の研究

本年度は特に以下の2つの観測的研究を推進した。1.すばる望遠鏡によるトランジット惑星系の公転軌道傾斜角の測定2.すばる望遠鏡HiCIAOによる既知の惑星系のまわりの惑星・伴星の探索1の研究は、惑星のトランジット(食)を利用することで、惑星がどのような軌道の傾きを持って主星のまわりを公転しているかを調べる研究である。平成22年度は3つのトランジット惑星系(TrES-1, XO-4, HAT-P-11)について、すばる望遠鏡での観測結果を論文にまとめた(Narita et al. 2010a, 2010c, Hirano et al. 2011)。これに加え平成21年度に行った2つのトランジット惑星系(HD17156, HAT-P-7)の観測結果とも合わせると、宇宙には主星の自転に対して大きく傾いて公転している巨大惑星が意外と多く(およそ3分の1程度)存在していることを明らかにした。この結果は2010年12月21日にすばる望遠鏡ホームページにてプレスリリースされた。一方2の研究では、1のテーマで2009年に論文を発表した主星の自転に逆行して公転する惑星を持つ系HAT-P-7において、すばる望遠鏡での直接撮像観測によって外側の天体を探査した。その結果、この惑星系の軌道進化の方法として、惑星同士の重力散乱でできたと考えるのがもっともらしいという結論を得た(Narita et al. 2010b)。また同様のモチベーションから、大きく傾いた軌道の惑星を持つ複数の惑星系の直接撮像観測をすばる望遠鏡に提案し、観測が実施された。これらの研究は惑星の軌道進化の仕組みを明らかにするものであり、惑星系がどのようにしてできたのかを知る上で重要な観測である。今後はこれらの方法論をさらに小さな惑星の系にまで拡大し、宇宙で惑星系がどのようにしてできるのかという問いの答えにたどり着きたい。申請者の研究は、太陽系外に発見されている多様な惑星たちがどのように形成され、どのような環境にあるのかを、観測を通して明らかにしようとするものである。そこで、申請者は惑星による「食」(トランシット)が確認されているトランシット惑星系の分光・測光観測を立案し、PI(Principal Investigator)としてすばる望遠鏡へ観測提案を行っている。本年度、申請者は3晩のすばる望遠鏡の観測時間を獲得し、3つのトランシット惑星系の観測を行った。本観測の目的は、惑星の公転軌道軸が主星の自転軸に対してどれくらい傾いているかを測定することにより、その惑星がどのようにして形成されたのかを探ろうとするものである。これらの観測と2007年度に申請者がPIとして実施した観測をもとにして、申請者は観測されたほとんどの太陽系外惑星の公転軸が主星の自転軸とそろっていることを明らかにした。この結果は多くの太陽系外惑星が惑星と原始惑星系円盤の相互作用を考えた惑星移動モデルによって形成されたという考えを支持している。一方、近年の理論モデルによると公転軌道が大きく傾いている惑星が存在することも予言されており、申請者はその可能性を持ついくつかの惑星系の観測にも取り組んでいる。本年度はその中の惑星系HD17156bについてずれが存在しないことを申請者がPIの観測からつきとめ、一方別の惑星XO-3bについては大きく傾いている可能性が高いことを申請者が共同研究者となっているKeck望遠鏡での観測から発見した。XO-3bの結果については、申請者は今後さらに統計精度を高めるための観測の実施をすばる望遠鏡に提案している。以上の結果に対して、本年度は3本(うち筆頭著者1本)の論文が出版された。また、残されているデータについても申請者が中心となって解析と論文の準備を行っている。本年度は特に以下の3つのテーマについて研究を行った。1.すばる望遠鏡によるトランジット惑星系の公転軌道傾斜角の測定2.すばる望遠鏡によるトランジット惑星系の大気吸収探索3.すばる望遠鏡HiCIAOによる既知の惑星系のまわりの惑星・伴星の探索1については、トランジット(食)を起こす複数の惑星について公転軌道傾斜角を系統的に測定し、3つの惑星系(HD17156b,HAT-P-7b,TrES-4b)についての観測結果を筆頭著者として査読つき論文に投稿し、受理された。また共同研究としてXO-3bの観測結果、および公転軌道傾斜角のモデリングに関わる理論的な方法論も査読つき論文として投稿・受理された。このうちHAT-P-7bとXO-3bにおいては、惑星の公転軸が主星の自転軸から大きく傾いていることを発見し、特にHAT-P-7bの公転軌道は地球から見ると主星の自転に逆行していることを世界で初めて発見した。これらの観測結果は最近の惑星形成理論の予言と合致するものであり、惑星の形成理論を観測的に検証することができた。2については、トランジット惑星の大気を高分散分光観測によって探索するものであり、2008年度に提案していたすばる望遠鏡への観測提案が採択され、2009年度には合計7晩の観測時間を割り当てられた。観測はおおむね天候に恵まれ、十分な観測データを取得することができた。本データは2010年度に解析結果をまとめる予定である。またこの方法論を将来の大型望遠鏡計画であるTMT(30m望遠鏡)に適用した場合にどのようなサイエンスができるかを検討し、複数の招待講演を行った。

3については、2009年から開始された系統的な惑星・原始惑星系円盤の探査計画であるSEEDSプロジェクトにおいて、既知の惑星系で外側の惑星・褐色矮星・伴星等を探査することを提案し、観測ターゲットの選定と2009年に得られた初期データの論文化を担当した。なお本論文は2009年度に執筆を行った後、2010年4月1日に学術雑誌に投稿し、本報告書を執筆中に受理された。本年度は特に以下の2つの観測的研究を推進した。1.すばる望遠鏡によるトランジット惑星系の公転軌道傾斜角の測定2.すばる望遠鏡HiCIAOによる既知の惑星系のまわりの惑星・伴星の探索1の研究は、惑星のトランジット(食)を利用することで、惑星がどのような軌道の傾きを持って主星のまわりを公転しているかを調べる研究である。平成22年度は3つのトランジット惑星系(TrES-1, XO-4, HAT-P-11)について、すばる望遠鏡での観測結果を論文にまとめた(Narita et al. 2010a, 2010c, Hirano et al. 2011)。これに加え平成21年度に行った2つのトランジット惑星系(HD17156, HAT-P-7)の観測結果とも合わせると、宇宙には主星の自転に対して大きく傾いて公転している巨大惑星が意外と多く(およそ3分の1程度)存在していることを明らかにした。この結果は2010年12月21日にすばる望遠鏡ホームページにてプレスリリースされた。一方2の研究では、1のテーマで2009年に論文を発表した主星の自転に逆行して公転する惑星を持つ系HAT-P-7において、すばる望遠鏡での直接撮像観測によって外側の天体を探査した。その結果、この惑星系の軌道進化の方法として、惑星同士の重力散乱でできたと考えるのがもっともらしいという結論を得た(Narita et al. 2010b)。また同様のモチベーションから、大きく傾いた軌道の惑星を持つ複数の惑星系の直接撮像観測をすばる望遠鏡に提案し、観測が実施された。これらの研究は惑星の軌道進化の仕組みを明らかにするものであり、惑星系がどのようにしてできたのかを知る上で重要な観測である。今後はこれらの方法論をさらに小さな惑星の系にまで拡大し、宇宙で惑星系がどのようにしてできるのかという問いの答えにたどり着きたい。