hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神障害者の語りの実践と関心コミュニティの展開可能性

本研究は、ストーリーの社会学の観点から、統合失調症や気分障害といった重篤な精神障害がある人々による「病いの体験」を語るという実践が、地域社会に相互支援的なサポートネットワークを展開させていく可能性について明らかにするため行われた。静岡県浜松市にある精神科クリニックのセルフヘルプ活動のためのスペース「虹の家」での精神障害者の諸経験に関し行なわれた質的調査の結果からいくつかの知見を示した。この活動の場が、支援的なコミュニケーションの機会を提供しており、重篤な精神障害がある人々が彼ら自身の物語を共有し、ピアやその他の社会関係の中にサポートを見いだすことを可能にしていることなどが明らかとなった。本年度は、1.引き続き、障害者が経験を語るグループの参与観察を中心としたフィールドワークを行うとともに語りの実践を介して関心コミュニティを獲得した事例を抽出し各事例ごとにエコマップ暫定版を作成すること、2.障害者が自らの経験を語ることを可能としている集団・相互作用の特性や語り手にとって他者に自らの経験を語るという実践の持つ意味、聴衆にとって経験の語りを聴き共有することの意味に焦点をあてた論文を執筆するとともに、本調査研究の中間報告を関連学会で行うこと、3.個別事例に焦点をあてフィールドワークを行い関心コミュニティの規模・構成、各関係の紐帯の強弱、他の資源・サービスの付置・利用状況を再検討・再確認しエコマップを完成させること、の三つを課題とした。1については、語りの実践の活動についての継続的な参与観察を通じて可能性を前提としたストレングス視点、活動への参加を促すプログラムの構造化と活動から<降りる>ことを担保する文化の維持、医療モデルの戦略的使用と医療モデルに限局されない物語の創出を担保する語彙への寛容性の涵養などの諸特徴が明らかとなった。また語りの実践を介して関心コミュニティを獲得した事例を抽出し各事例ごとにエコマップ暫定版を作成した。2については、清水新二編『家族臨床社会学』(放送大学出版会・H25年6月刊行予定)に関連する論文を執筆するとともに本研究の知見に基づいた報告を学会にて行った。3については、語りの実践を介して関心コミュニティを獲得した障害当事者の語りから、ACTなどの訪問サービスがもつ意義が極めて大きいことが明らかとなったことから、利用者の承諾を得た上で訪問サービスの参与観察や利用者・支援者への聞き取り調査を追加的に実施した。なお、インタビューについては、精神障害当事者14名、精神科医1名・精神保健福祉士4名・作業療法士1名の計20名に実施した。研究最終年度である本年度は、インタビューデータ(精神障害当事者14名、精神科医1名・精神保健福祉士4名・作業療法士1名の計20名)および参与観察により得られたデータ(障害者が経験を語るグループの参与観察および精神障害者訪問サービスへの同行により得られた参与観察データ)、フィールドワークで採集したドキュメントデータ(クリニック会報や関係者が執筆した諸論考など)の分析と考察を行った。語りの実践の活動は、活動への参加を促すプログラムの構造化と活動から<降りる>ことを担保する文化の維持、医療モデルの戦略的使用と医療モデルに限局されない物語の創出を担保する語彙への寛容性の涵養などの諸特徴が明らかとなった。また、リカバリー視点にたつ「新たな専門性」は、障害当事者の自己決定権の尊重という態度や障害者との協働的関係構築に向けた努力をうながす傾向にあるといえるが、他方、支援の視点の拡大に伴う専門職の役割加重の問題や自己決定の条件や結果に伴う課題も出現していること、未だコミュニケアシステムへの移行が不十分な現状では、リカバリー概念やアウトリーチサービスの目標が関連機関・関係者間で十分に共有されていないなどの連携の問題が生じていることなども明らかになった。これらの知見の一部は、学会報告および論文により公表したが、いまだ公表活動は不十分であり、今後も継続して、学会報告・論文誌筆を行っていく予定である。なお、本年度は、研究上だけではなく、一般社会にむけた還元にも力点をおいた(静岡県主催「静岡県精神障害者訪問支援推進事業研集会」講師/ACT(地域包括型支援)全国ネットワーク主催全国研修会講師)が、このような形での社会的還元にも力点をおいていきたい。本研究の課題は、地域の医療福祉現場における具体的活動を取り上げ、経験を語ることが語り手自身にもたらす意味もふまえた上で、その語りが流通・共有されることを通じて、障害者(または家族)を支援する関心コミュニティが地域社会に形成されうる可能性について検討することにある。この研究課題達成のため、初年度は以下に列挙する具体的課題について遂行した。(1)内外の関連する文献や資料の収集・検討を通じて、リカバリー概念に関する論文、家族会活動に絞り、語りの実践を媒介とした関心コミュニティ形成の可能性に焦点をあてた論文を執筆した。

また、ナラティヴアプローチの視点から、専門家支援のあり方について検討した報告を学会シンポジウムにおいて行った。(2)NPO地域精神保健福祉機構が主催するリカバリーフォーラム等への参加、NPO精神保健福祉交流促進協会などの関連機関からの情報収集に基づき、日本におけるリカバリー概念に基づいた語りの実践活動の現状と課題について把握した。(3)当初の予定通り、フィールド対象として浜松市ぴあクリニックおよび当該クリニックに併設されている虹の家を選定し、関係者との調査実施に関わる打ち合わせを行った。そして、初年度後半よりフィールドワークを行い障害者が経験を語るグループの参与観察を行い、障害者が自らの経験を語ることを可能としている集団・相互作用の特性を記述するとともに、グループ参加者の発言から、自らの経験を語るということや他の参加者の経験の語りを聴き共有することの意味について検討した。(4)翌年度に着手する関心コミュニティも含むエコマップ作成の準備として、当該クリニックを拠点とした資源・サービスマップを作成した。語りの実践の場への参与観察については継続的に実施することができ、経験を語ることを可能としている集団・相互作用の特性などについては、「研究実績の概要」で既述したような知見をうることができた。またその知見については、一部、学会報告や論文として公表することができた。しかし、自らの経験を語るという実践の持つ意味、聴衆にとって経験の語りを聴き共有することの意味などについて明らかにするため障害当事者を対象としたインタビュー調査を実施したが、対象者の日程上の都合や体調とのかねあいから、実施時期が大幅に年度末にずれこんでしまうこととなった。また、調査の過程において、語りの実践を介して関心コミュニティを獲得した障害当事者にとってACTなどの訪問サービスがもつ意義が極めて大きいことが明らかとなったことから、訪問サービスについての参与観察や利用者・支援者への聞き取り調査を追加的に実施する必要性が浮上した。このような事情から、当初の計画に比べ論文化の作業に遅れが生じたとともに、関心コミュニティを形成した事例についてのエコマップについては、最終版確定に至らなかった状況にあった。当初の研究計画において列挙した本年度の具体的な課題すべてについて着手・遂行することができた。以下、各項目についてその達成度について確認する。(1)の関連文献や資料の収集・検討に基づく論文執筆・学会報告については、今後、検討を深化させながら適宜公表していくことが求められるが、本年度は、複数本の論文執筆と学会シンポジウムにおける学会報告を行っておりおおむね達成できたものと考えられる。(2)の日本におけるリカバリー概念に基づいた語りの実践活動の現状と課題の把握については、全国的概況を把握しうる量的データの収集などが今後必要と思われるが、本年度は、関連するフォーラムへの参加や研究交流、関連機関との交流に基づき、集中的に達成することができた。またこの活動を通じて、今後随時意見交換が可能である各実践に携わっている関係者との関係づくりもできたことが大きな成果と言える。また(3)のフィールドワークについても、当該クリニックの全面的協力のもとスムーズに進行しており、活動に参加する障害当事者からも順調に協力がえられている。
細胞内局在性ムスカリン受容体の生体における機能解析

アセチルコリン受容体であるムスカリンM1受容体は、細胞表面に存在することで細胞外からアセチルコリンを受容し機能すると考えられてきた。しかし、我々は、M1受容体が細胞の内側にも存在し機能することを明らかにしてきている。本研究課題では、遺伝子編集による点変異導入により細胞内M1受容体を消失したマウスを作出し、その記憶学習への影響を解析することで、新しい認知症治療法開発に貢献することを目的とする。
体育学分野におけるセンシング技術の現状調査と将来予測

ヒトの体力・健康度を精確かつ簡便に測定・評価するために、現代社会において求められているセンサ技術とはどのようなものか、体育学分野で現状調査を行い、理工学系の研究者とともにその将来予測を行った。体育学系ならびに理工学系の研究者がそれぞれ、「現在使用されているセンサの現状調査」、「センサに対するニーズを整理・分析」、「センサに対するシーズの調査・分析」の3つのグループに分かれて調査研究を進めた。「現在使用されているセンサの現状調査」グループでは、センサ機器メーカの検索や体育学分野で活動する研究者に対するアンケート調査からセンサ技術の現状や問題点を把握した。「センサに対するニーズを整理・分析」グループでは、調査によって明らかとなった問題点から社会のニーズに貢献しうる技術について論議を行った。「センサに対するシーズの調査・分析」グループでは、現時点で実用化に近い技術を整理した。また、生体機能測定に関連する施設及びセンサ機器を視察するために産業医科大学を訪問し、同大学の研究者と意見交換を行った。さらにオーストラリアへ渡り、パース市のThe University of Western Australia、シドニー市のNew South Wales Institute of Sportを訪問し、それぞれ研究者に施設を案内してもらい、現在使用している実験機材について説明を受けた。これに加えて、現在日本の体育学分野で用いられているセンサ技術についての知識を得るために、講師を招聘して特別講演を開催した。講演後の討論からその応用とこれからの可能性について考察した。以上のことから、健康度や体力の評価を簡便にでき、なおかつ軽量で身体に装着可能な携帯端末(ウェラブルセンサ)のニーズが高いことが明らかになった。今後はウェラブルセンサ機器を中心に調査を進める予定である。
複数の空間分布間の関係を分析する手法の開発

本研究では,複数の空間オブジェクト分布間の相互関係を分析する手法を開発し,その実際の適用を通じて実用性の検証を行った.空間分割構造,ポリゴン分布,点分布の3つの空間オブジェクト分布について,位相関係,階層関係,補完関係,隣接関係という4種類の空間関係を抽出し,可視化する手法を開発した.いずれの手法も,離散構造をグラフとして取り扱い,その中で典型的なパターンを抽出するコンピュータアルゴリズムを用いている.本研究では,複数の空間オブジェクト分布間の相互関係を分析する手法を開発し,その実際の適用を通じて実用性の検証を行った.空間分割構造,ポリゴン分布,点分布の3つの空間オブジェクト分布について,位相関係,階層関係,補完関係,隣接関係という4種類の空間関係を抽出し,可視化する手法を開発した.いずれの手法も,離散構造をグラフとして取り扱い,その中で典型的なパターンを抽出するコンピュータアルゴリズムを用いている.本年度は研究機関の初年度に当たるため,まずは既存研究のレビューとデータ及び機材等の準備を行った.既存研究については,関連する計算機科学及び空間統計学を中心とする諸分野の学術誌などを参照し,現時点での研究進行状況を把握した.次いで,本研究の最初の課題である,複数の空間分割構造間の関係について,分析手法の理論構築を行った。既に適用を行った行政区だけではなく,学区や自治会区など多様な空間分割構造に対して手法を用い,その結果から手法の有効性を検討した.この結果,事例によっては必ずしも適切な手法とはならない場合はあるものの,汎用的な空間分割分析手法としての有効性は検証することができた.これをふまえ,さらに手法の一般化に関する検討を加えた.空間分割構造は,全体集合が明示的に規定されているという状況の下での,集合の分割を空間的表現に置き換えたものとして捉えることができる.このような構造は,空間分割構造だけではなく,例えば点集合の全体集合と部分集合の間にも見られる関係であり,手法の類似適用が可能であると考えられる.そこで次に,空間分割構造だけではなく,広く適用可能な手法を提案するため,昨年度までに構築した方法論の更なる一般化を検討した.本年度は,前年の研究成果の公表と並行して,2番目の空間オブジェクト分布である,ポリゴン分布間の関係分析手法の構築と適用を行ったまずはじめに,空間分割構造をポリゴン分布の特殊形であると見なし,空間分割構造に対する分析手法の拡張を検討した.ポリゴン分布のうち,地域全体をポリゴン集合が完全に被覆するという特殊な場合が空間分割分布に相当する.従って,ポリゴンの被覆しない地域の扱いを別に考える必要が生じ,そこにポリゴン分布分析の独自性が存在する.この地域をできるだけ特別に扱わず,空間分割構造とほぼ同等となる分析手法を開発した.その後,手法を青山近辺地域の土地イメージデータに適用し,その有効性の検証を行った.実証分析の結果は極めて明快であり,その解釈も直感的に理解しやすいものであった.この結果は,秋に開催されたGIScience 2010において口頭発表し,また,その内容を再検討して,現在国際雑誌に投稿中である.さらにその後,来年度の研究遂行へ向けて,人間の移動データ収集と,道路データへの同定作業を実施した.同定作業については,データ量が少なかったために手作業を用いたが,来年度は新たな手法を開発し,作業全体をできるだけ自動化したいと考えている.昨年度は,前年までに開発した空間分割分布の分析手法を,ポリゴン分布に対して適用するための拡張を行った.本年度はさらに,この手法を点分布間の関係分析に拡張する研究を実施した.点分布はポリゴン分布とは異なり,空間分割構造あるいはポリゴン分布の一般形と見なされることはない.そのため,前年度のポリゴン分布の場合とは違い,これまで開発した分析手法をそのまま拡張して適用することができない.しかしながら,点分布を何らかの空間操作によって,空間分割構造あるいはポリゴン分布へと変換することが可能である,即ち,点分布に基づいて生成されるボロノイ分割は空間分割構造であり,バッファ操作の結果はポリゴン分布となるため,変換結果に対してこれまで開発した手法を適用することができる.そこでまずは,このような方法で既存手法を試み,その妥当性を実証的に検討した.その結果,やはり直接的な手法の拡張が困難であることが明らかになったことから,新たに点分布に適用可能な理論を開発した.この手法は,点分布のバッファ領域を考えることにより,点分布をポリゴン分布に変換,ポリゴン分布に関する手法を若干修正しつつ利用するものである.バッファ領域を考えるため,自由なパラメータが一つ増加するという課題は残るものの,手法の汎用性が確保されることから,このような方法を採用した.手法は千葉市における商業施設分布に適用し,理論が適切に機能することを確認すると共に,実用上も有用な知見を得ることができた.
パンコムギにおけるアレルギーの原因となる種子貯蔵タンパク質特異的抑制因子の同定

コムギの種子貯蔵タンパク質は多重遺伝子にコードされ、類似した分子種が多く複雑である。特にα-グリアジンは遺伝子のコピー数が多く、パンコムギChinese Spring (CS)においては、少なくとも90コピーがゲノム中にコードされている。グリアジンは、小麦粉の加工適性に関連する一方、一部はアレルギーやセリアック病の原因となる。CSの染色体異数体系統を用いてグリアジンタンパク質を比較したところ、6D染色体にコードされセリアック病のエピトープをもつグリアジンを選択的に抑制する効果が2A染色体にあることが示唆された。この因子を同定し、抑制されるグリアジンを調査することで、ゲノム間の遺伝子調節機構を明らかにすることを目的とした。まず、2A染色体を正常の2倍もつテトラソミック系統の種子において6D染色体に由来するグリアジンの蓄積が減少していたことから、定量RT-PCRにより種子登熟期の遺伝子発現量を調べた。その結果、6D染色体に由来するグリアジンの遺伝子発現が特異的に抑制されていることが示された。次に、同様にグリアジンの蓄積が抑制されていた2D染色体置換系統とCSを交配し、F2分離集団を作製した。また、登熟期の種子を用いてRNA-Seqを行った。CSと多型の見られるSSRマーカーおよびRNA-Seqから作出したSNPマーカーを用い、分離集団でグリアジンの抑制との連鎖解析を試みたが、連鎖のあるマーカーは得られなかった。さらにゲノムDNAを用いて解析したところ、2A染色体テトラソミック系統および2D染色体置換系統において、どちらも6D染色体に構造変異があり、グリアジン遺伝子座が欠失していることが明らかになった。これらから、ゲノム間の調節機構は示されなかったが、これらの系統ではセリアック病のエピトープをもつグリアジンが減少していることから、低アレルゲン小麦へ応用できることが示された。パンコムギChinese Spring(CS)の2A染色体テトラソミック系統の種子において、正常系統のCSに比べて6D染色体上のGli-2A遺伝子座に由来する特定のグリアジンタンパク質が抑制されていることが示されている。この現象が、遺伝子の発現抑制によるものなのか、翻訳後の分解によるものなのか調査するため、登熟期のグリアジン遺伝子が発現する時期の種子から経時的にRNAを抽出し、グリアジン遺伝子の遺伝子座特異的プライマーによりRT-PCRを行い発現を定量した。その結果、6D染色体に由来するグリアジンの発現が特異的に抑制されていることが明らかになった。さらに、CSの2D染色体置換系統においても同様にグリアジンタンパク質の蓄積が抑制されており、RT-PCRにより発現が抑制されていることが示された。また、CSと2D染色体置換系統を相反交雑し、F2分離集団を作製した。F2の種子からタンパク質を抽出し、グリアジンの蓄積を調査したところ、核の遺伝子型の分離は変わらないはずであるが、CSと2D染色体置換系統のどちらを母親にするかにより分離比が異なることが示唆された。今後、DNAマーカーを使い遺伝地図を作成して母親の影響を調査する予定である。さらに、CS、CSの2A染色体テトラソミック系統の2系統、2D染色体置換系統の登熟期の種子からRNAを抽出し、次世代シークエンサーによりRNA-Seqを行った。CSと比較して特定のグリアジンが抑制されている系統で共通して発現量が高い遺伝子を選出した。これらの発現を詳細に調査するとともに、DNAマーカー化して分離集団における遺伝解析を行う予定である。当初の予定では、RNA-SeqやF2分離集団の作製は次年度以降であったが、順調に遺伝子発現解析が進められたため、RNA-Seqを外注で委託することができた。人工気象器の利用によりF2へ世代を進めることができた。これまでに、パンコムギChinese Spring(CS)の染色体異数体系統であるテトラソミック2A系統の種子において、6D染色体上にコードされるグリアジンタンパク質が抑制されることを示した。また、CSの2D染色体がTimsteinの2D染色体と置換した系統(KT723)でも同様の現象が見られた。これらのことから、CSの2A染色体とTimsteinの2D染色体には、CSの6D染色体にコードされるグリアジンを特異的に抑制する因子が存在することが示唆される。このことを検証するため、本年度はCSとKT723を相互に交雑して2D染色体のF2分離集団を作製した。完熟種子より抽出したタンパク質をSDS-PAGEで分離し、ペプチドの抗体を用いてウエスタンブロット解析を行った。抑制されるグリアジンはセリアック病のエピトープを持つことが示された。CSとKT723において抗体の反応量に差が見られたため、CSとKT723を交配し、後代で抗体反応量を調査した。F1では抗体反応量の減少は見られず、F2では調査した124個体のうち30個体で反応量の減少が見られた。F2において抗体反応量の減少が3:1の分離比に適合したことから、抑制効果は劣性の1遺伝子によることが示唆された。遺伝子型の判定のため、CSおよびKT723の登熟期の種子のRNA-Seqのデータから2D染色体上のSNPsを検出し、DNAマーカーを8個作成した。また、既知のSSRマーカーよりCSとKT723で多型の見られるものを選出した。ウエスタンブロットにより表現型がKT723型だった系統について、DNAマーカーによる遺伝子型の判定を行った。

さらにDNAマーカーの染色体上の位置をCSのリファレンスゲノムへの相同性検索により推定した。これらの結果より、Timsteinのグリアジン抑制因子は2D染色体短腕に座乗することが示唆された。F2分離集団を用いた遺伝解析や、既存のDNAマーカーの収集、RNA-Seqデータを用いたDNAマーカーの作成など計画していたことをおおむね進めることができた。ただし表現型に密に連鎖するようなDNAマーカーは得られていないため、新たなDNAマーカーの設計を考慮する必要がある。コムギの種子貯蔵タンパク質は多重遺伝子にコードされるため、類似した分子種が多く複雑である。これらのタンパク質は、小麦粉の加工適性を決定する一方、一部は小麦アレルギーやセリアック病の原因となる。パンコムギChinese Spring (CS)の染色体異数体系統を用いたグリアジンタンパク質のプロファイルを比較したところ、6D染色体にコードされセリアック病のエピトープをもつグリアジンを選択的に抑制する効果が2A染色体にあることが示唆された。この因子を同定し、抑制されるグリアジンの特性を調査することで、ゲノム間の遺伝子調節機構を明らかにすることを目的とした。まず、2A染色体を正常の2倍もつテトラソミック系統の完熟種子の胚乳において6D染色体に由来するグリアジンの蓄積が抑制されていたことから、各遺伝子座を区別できるプライマーを用いた定量RT-PCRにより種子登熟期の遺伝子発現量を調べた。その結果、6D染色体に由来するグリアジンは特異的に遺伝子発現が抑制されていることが示された。次に、2A染色体テトラソミック系統と同様にグリアジンの蓄積が抑制されていた2D染色体置換系統とCSを交配し、F2分離集団を作製した。これらの系統の登熟期の種子を用いて次世代シークエンスによるRNA-Seqを行った。CSと多型の見られるSSRマーカーおよびRNA-Seqから作出したSNPマーカーを用い、分離集団でグリアジン抑制の表現型との連鎖解析を試みたが、連鎖のあるマーカーは得られなかった。さらにゲノムDNAを用いて解析したところ、2A染色体テトラソミック系統および2D染色体置換系統において、どちらも同様に6D染色体に構造変異がおきており、グリアジン遺伝子座が欠失していることが明らかになった。これらのことから、ゲノム間の発現調節機構は見られなかったが、これらの系統が低アレルゲン小麦へ応用できることが示された。本研究では、特定のグリアジンを選択的に抑制する2A染色体の因子を同定し、抑制されるグリアジンの特性を調査することで、ゲノム間の遺伝子調節機構を明らかにすることを目的とした。しかし、ゲノムDNAを用いて解析したところ、グリアジンが抑制されていた2A染色体テトラソミック系統および2D染色体置換系統において、どちらも同様に6D染色体に構造変異がおきており、グリアジン遺伝子座が欠失していることが明らかになった。これらのことから、当初予定していた解析は進められたが、ゲノム間の発現調節機構は見られないため、これらの系統を低アレルゲン小麦へ応用するため、アレルギーのエピトープを認識する抗体を複数作出した。これらを用いて、6D染色体のグリアジン遺伝子座が欠失したときに他のタンパク質への影響を調査し、ゲノム間調節機構を明らかにすることにしているが、解析が遅れている。
構造部材としての竹材有効活用に関する研究

古来より竹は様々な形で構造材料として利用されてきた植物であり、丸竹をコンクリートの中に入れ竹筋コンクリートとして使われたこともあった。最近では比強度が大きく加工の容易さや高弾力性及び耐久性などに注目し集成材として床材や家具などに利用されてきている。しかしながらその利用量はわずかであり放置された竹林が目立っている。また、その機械的性質についても発表されているものは少ない。そため構造部材として使うための合理的な設計指針が明らかにされていない。そこで、本研究は、竹板材を被着体とした単純重ね合わせ接着継手に静的曲げモーメントを作用させ、継手に発生する応力と強度について有限要素法による計算及び実験の両面から調べ竹材有効活用の確立を目的とする。静的曲げモーメントを受ける被着体が竹板である単純重ね合わせ接着継手の応力に関して実験および有限要素法による計算で調べたところ以下の結果が得られた。(1)ひずみに関する実験結果と有限要素法による計算結果はかなりよく一致した。(2)継手に発生する応力を調べたところ接着剤層界面端部に応力の特異性が見られ、応力値が大きくなることが分かった。この位置での応力成分は繊維方向の引張応力と繊維方向に対して直角方向の引張応力が同程度の大きさで、かなり大きくなることが観察された。被着体の材料特性を考慮すると、この位置から繊維方向に対して直角方向への被着体の破壊も予測される。(3)被着体厚さ4mm、幅25mm、接着長さ25mmの単純重ね合わせ接着継手の曲げ強度実験より得られた継手の強度から、応力特異場の強さを求め、この結果を被着体厚さ4mm、幅25mm、接着長さ20mmおよび30mmの継手の強度に適用させて得た予測値と強度実験値を比較したところ、強度予測結果と実験結果はかなりよく一致した。静的曲げモーメントが作用する被着体が竹板である単純重ね合わせ接着継手の強度は、応力特異場の強さで予測できることを示した。
半導体ナノフォトダイオード粒子による高効率光エネルギー変換

半導体ナノ粒子を用いる光エネルギー変換が注目されている。本研究では、低毒性元素からなる多元半導体ナノ粒子を液相化学合成し、光エネルギー変換特性を評価した。ZnS-AgInS2固溶体(ZAIS)ナノ粒子の光触媒活性は、組成、サイズ、形状によって大きく変化した。特に、ロッド形状ZAIS粒子の両末端に楕円球状ZAIS結晶を成長させたダンベル形状粒子は、Type II型ヘテロ接合を粒子内部にもつために効率良く光電荷分離し、高い光触媒活性を示した。さらに、ZnTe-AgIgTe2固溶体(ZAITe)ナノ粒子薄膜電極では、表面にIn2S3シェル層を析出させてヘテロ接合を形成すると大幅に光電流が向上した。太陽光を高効率で利用するために、量子ドット太陽電池が活発に研究されている。高効率化・実用化の鍵は、光吸収層として用いる半導体ナノ粒子の高品質化と電荷分離効率の向上、実用化のための低毒性化にある。本研究では、低毒性元素のみからなるZnS-AgInS2固溶体半導体((AgIn)xZn2(1-x)S2, ZAIS)に着目し、ロッド形状ZAISナノ粒子にそれとは異なる組成をもつZAIS粒子を液相結晶成長させてヘテロ接合粒子(フォトダイオード粒子)を作製し、粒子内部に生じる電場勾配が光触媒活性に及ぼす影響を調べた。ヘテロ接合ZAIS粒子は、ロッド形状ZAIS粒子をAg、Inの金属酢酸塩およびチオ尿素を含むオレイルアミン中で加熱することにより作製した。TEM観察から得られた粒子は、ロッド形状ZAIS粒子の両末端に固溶体組成の異なるZAISナノ粒子が成長したダンベル形状であった。ロッド先端に新たに成長したZAIS粒子は、もとのロッド形状ZAIS粒子よりもより多くのAgおよびInを含んでおり、組成勾配によるヘテロ接合を粒子内部にもつことがわかった。大気中光電子収量測定から電子エネルギー構造を見積もったところ、ダンベル形状粒子は、ロッド部分の伝導帯下端が先端粒子のものよりも負電位側に位置するType-II型ヘテロ接合を持つことが示唆された。ダンベル形状ZAISヘテロ接合ナノ粒子をNa2Sを含む水ー2-プロパノール混合溶液に分散させてXeランプ光を照射(λ>350 nm)すると、光照射時間とともに水素発生量が直線的に増加した。その水素発生速度は球状ZAIS粒子のものよりも約4倍大きいものであった。これは、ダンベル形状粒子がもつType-IIヘテロ構造によって、光生成した電子と正孔が粒子内で空間的に分離されて寿命が増大したためと考えられる。低毒性元素のみからなるZnS-AgInS2固溶体半導体(ZAIS)対象として、ロッド形状ZAISナノ粒子にそれとは異なる組成をもつZAIS粒子を液相結晶成長させてヘテロ接合粒子(フォトダイオード粒子)を作製することに成功した。さらに、得られた粒子はダンベル形状をしており、粒子内部にType-IIヘテロ構造を持つことを明らかにした。また、ヘテロ接合よる粒子内部の電場勾配によって、粒子内部に光生成した電子と正孔が空間的に分離されて寿命が増大し、触媒活性が向上することを明らかにした。ロッド形状ZnS-AgInS2固溶体半導体(ZAIS)ナノ粒子の末端に楕円球形状ZAIS粒子を成長させることで作製したダンベル形状粒子は、楕円球粒子のみよりも高い光触媒活性を示すことをすでに報告した。そこで本年度は、末端楕円球部分とロッド部分からなるヘテロ接合がType II構造であるかどうかを確認し、末端粒子の組成制御によってその電子エネルギー構造を変調し光触媒活性の向上を試みた。ダンベル型粒子は、ロッド形状ZAIS粒子をZn、Ag、Inの金属酢酸塩およびチオ尿素を含むオレイルアミンー1-ドデカンチオールの混合溶媒中に溶解させ、加熱することで作製した。副生する楕円球粒子は、サイズ選択的沈殿法により分離し比較として用いた。HAADF-STEMによりロッド/楕円球部分のヘテロ接合を観察すると、ヘテロ接合部分においても明確な格子像が欠陥なく続いている様子が観察され、ZAISロッド末端に楕円球部分がエピタキシャル成長したことが確認された。大気中光電子分光より、ダンベル形状ZAIS粒子のロッド/楕円球部分のヘテロ接合はType II構造であり、粒子中の光励起電子は楕円球部分に優先的に集まることが示唆されていたが、これを発光寿命測定から確認することができた。ダンベル形状粒子の発光寿命は、ロッド形状および楕円球状粒子よりも非常に長いものとなり、Type IIヘテロ構造粒子の特徴を示した。さらに合成する際に添加する金属酢酸塩の濃度比を変化させることで、楕円球部分のZAIS組成が異なるダンベル型粒子を作製することができ、末端の楕円球部分のZnの含有量の多いダンベル粒子の方が水素発生反応に対してより高い光触媒活性を示すことを明らかにした。ダンベル形状ZAIS粒子を合成して、その末端楕円球部分とロッド部分のヘテロ接合がType IIであることを確認した。さらに末端粒子の組成制御によってヘテロ接合の電子エネルギー構造が変調され、ダンベル形状ZAIS粒子の光触媒活性が向上することを見出した。これらは、ほぼ研究計画に沿ったものである。近赤外光領域にエネルギーギャップ(Eg)をもつ半導体ナノ粒子は、幅広い光吸収領域をもつために、太陽電池の光吸収層として活発に研究されている。

また低コスト製膜プロセスとして、半導体ナノ粒子を電極上に塗布して薄膜化する液相プロセスが注目されている。そこで本研究では、Egが近赤外光領域で連続的に変化させることが可能であるZnTe-AgInTe2固溶体(ZAITe)ナノ粒子を用いて半導体ナノ粒子薄膜を作製し、さらにその表面を異なる半導体層で被覆することによってヘテロ接合を形成させ、光電気化学特性の向上を目指した。ZAITeナノ粒子は対応する金属酢酸塩とトリ-n-オクチルホスフィンに溶解させたテルルを1-ドデカンチオールに加え、180 °Cで熱分解することにより作製した。得られたナノ粒子を1-ヘキサンチールに分散させ、ITO基板上にスピンコートし、窒素雰囲気下350 °Cで加熱することで、ナノ粒子を基板に固定させた。さらに、ヘテロ接合界面形成のため、In2S3層をZAITe薄膜上へ化学浴析出法により形成した。ZAITeナノ粒子は、いずれの組成においても、およそ長軸が16 nm、短軸が4 nmのロッド形状であった。ナノ粒子の吸収スペクトルは、Zn含有率の増加とともに1000 nmから800 nmへと短波長シフトした。ZAITeナノ粒子をITO上に塗布・加熱することで、膜厚約200 nmの半導体ナノ粒子薄膜をえた。電子捕捉剤としてEu(NO3)3を含む溶液にZAITe薄膜を浸漬して光照射するとカソード光電流が得られ、p型半導体に類似した光応答を示した。さらにZAITe薄膜の上にn型半導体であるIn2S3層を積層したところ、ヘテロ接合界面が形成されて光電流は大幅に増大した。半導体ナノ粒子を用いる光エネルギー変換が注目されている。本研究では、低毒性元素からなる多元半導体ナノ粒子を液相化学合成し、光エネルギー変換特性を評価した。ZnS-AgInS2固溶体(ZAIS)ナノ粒子の光触媒活性は、組成、サイズ、形状によって大きく変化した。特に、ロッド形状ZAIS粒子の両末端に楕円球状ZAIS結晶を成長させたダンベル形状粒子は、Type II型ヘテロ接合を粒子内部にもつために効率良く光電荷分離し、高い光触媒活性を示した。さらに、ZnTe-AgIgTe2固溶体(ZAITe)ナノ粒子薄膜電極では、表面にIn2S3シェル層を析出させてヘテロ接合を形成すると大幅に光電流が向上した。ダンベル形状ZAIS粒子の各ユニットの化学組成制御と形状の精密制御を目指し、ナノ粒子合成条件を最適化する。さらに、得られた粒子を電極基板に固定して光電極を作製し、光エネルギー変換効率に及ぼす粒子組成・形状の影響を調べる。もっとも効率の良い粒子を用いて太陽電池を作製し、その特性の高効率化を目指す。多元量子ドットを電極に固定して光電極とし、さらにその表面を異なる半導体で被覆してヘテロ接合を形成させ、光電変換特性の向上を目指す。得られた最適な光電極を用いて、新規量子ドット太陽電池の作製を試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。電気化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
肺組織浸潤T細胞を用いた膠原病性間質性肺炎の分子病理学的解析

膠原病性間質性肺炎は、しばしば予後不良の進行性の間質性肺病変の形態をとるが、その病因の詳細は不明である。とりわけ多発性筋炎・皮膚筋炎に認められる間質性肺炎は、進行性あるいは致死性の合併症として臨床上重要であり、本研究では、この病態を中心に据えて分子免疫学的方法を動員しその解明を進めた。研究対象は、病理診断の目的で十分なインフォームド・コンセントのもとに行なった胸腔鏡下肺生検で採取された患者10例の肺組織である。各肺組織においては、その病理組織型の種類にかかわらず、単核球の集簇がめだち、そのほとんどがCD3T細胞でありB細胞や単球の浸潤はわずかであった。また浸潤T細胞の多くはCD4でCD8より優位であった。肺組織浸潤T細胞のT細胞受容体(TCR)のrepertoire解析(肺組織から抽出したRNAを用いadaptor-ligation-PCR法を使用した定量的ELISAにより解析)は、TCR可変領域のα鎖β鎖の使用頻度に関して興味深い結果を示し、肺では末梢とは異なった限られたrepertoireの特異的な頻用が認められた。一方、肺組織より検体採取後直ちに分離した多数のT細胞クローンの性状の検討を、細胞内cytokine染色法ならびにFACS解析を用いて行ない、これらクローンが圧倒的にTh1の性質を有すること、ならびにproinflammatory cytokineを放出することを見いだした。今回の研究結果は、本疾患における間質性肺炎の病態形成には、T細胞とりわけantigen-driven mechanismにより局所に動員された選択的T細胞がその中心的役割を担っており、病変局所に集簇したT細胞はTh1への免疫偏向によって向炎症性サイトカインを介した機序により肺組織の改変に寄与していることを強く示唆している。これらの知見は、本病態の理解に有用であるのみならず、その制御に係わる重要な鍵を提示している膠原病性間質性肺炎は、しばしば予後不良の進行性の間質性肺病変の形態をとるが、その病因の詳細は不明である。これらの知見は、本病態の理解に有用であるのみならず、その制御に係わる重要な鍵を提示している膠原病とりわけ皮膚筋炎・多発性筋炎における間質性肺炎の発現は、疾患の予後を左右する重要な臓器病変であるが、その発症機序は不明であり、治療手段も慣例的な治療域に留まっている。本研究では、病変組織局所におけるT細胞-cytokine系を軸とする免疫機構を分子免疫学的手法を用いて詳細に分析し、本疾患の発症におけるT細胞の役割と障害のメカニズムを明らかにし、肺生検から得られる免疫学的情報に基づいて的確な治療指針を確立することを主眼とした。今年度は、比較的発症初期と考えられる間質性肺炎の発症を認めた多発性筋炎症例について、胸腔鏡下(VATS)肺生検により採取した肺組織を用い、病理学的診断、免疫組織学的検討、ならびにT細胞受容体可変領域の解析をおこなった。間質性肺炎の組織型はUIPならびにNSIPであった。肺病変部位には、集簇するリンパ球集団とりわけCD4+T細胞の優位的浸潤が認められ、さらに、T細胞受容体(TCR)のα鎖ならびにβ鎖の可変領域の解析により、限られた特定のrepertoireの頻用が認められ、かつ末梢血におけるT細胞受容体repertoireのそれとの間に明らかな差異を認めた。これらの結果は、膠原病性間質性肺炎の病態形成において、臓器選択的なT細胞のoligoclonalな増生がおこり自己反応性T細胞として本病態発症メカニズムの中心的役割を担っている可能性を強く示唆する所見である。われわれは、すでに肺病変組織より多数のT細胞クローンを樹立しており、これを用いて、今後、さらに対応抗原の同定に向けて解明を進める予定である。膠原病性間質性肺炎は、しばしば患者の生命予後を大きく左右する合併症であるにもかかわらず、その病因の詳細は不明である。

なかでも特に多発性筋炎・皮膚筋炎に認められる間質性肺炎は、進行性あるいは致死性の合併症として臨床上とりわけ重要であり、今回の研究では、この病態を中心に据えて分子免疫学的方法を動員し解明を進めた。研究対象は、病理診断の目的で十分なインフォームド・コンセントのもとに行なった胸腔鏡下肺生検で採取された患者10例の肺組織である。各肺組織においては、その病理組織型の種類にかかわらず、単核球の集簇がめだち、そのほとんどがCD3T細胞でありB細胞や単球の浸潤はわずかであった。また浸潤T細胞の多くはCD4でCD8より優位であった。肺組織浸潤T細胞のT細胞受容体(TCR)のrepertoire解析(肺組織から抽出したRNAを用いadaptor-ligation-PCR法を使用した定量的ELISAにより解析)は、TCR可変領域のα鎖β鎖の使用頻度に関して興味深い結果を示し、肺では末梢とは異なった限られたrepertoireの特異的な頻用が認められた。一方、肺組織より検体採取後直ちに分離した多数のT細胞クローンの性状の検討を、細胞内cytokine染色法ならびにFACS解析を用いて行ない、これらクローンが圧倒的にTh1の性質を有すること、ならびにproinflammatory cytokineを放出することを見いだした。今回の研究結果は、本疾患における間質性肺炎の病態形成には、T細胞とりわけantigen-driven mechanismにより局所に動員された選択的T細胞がその中心的役割を担っており、病変局所に集簇したT細胞はTh1への免疫偏向によって向炎症性サイトカインを介した機序により肺組織の改変に寄与していることを強く示唆している。この知見は、本病態の理解に有用であるのみならず、その制御に係わる重要な鍵を提示している
時間分解超解像度顕微分光法による光合成膜内で指向性を持つ励起エネルギー流の可視化

光合成初期過程を明らかにするために,その光学応答が重要となる近赤外領域で高い感度を持つ超解像度顕微鏡を構築し,その評価を行った.構築した装置を用いて顕微画像測定を行ったところ,通常の蛍光顕微鏡配置における空間分解能は回折限界で制限されるが,超解像度顕微鏡配置においては100ナノメートル程度を達成することができた.この値は,用いた顕微鏡ステージの最小ステップにより制限されていると考えられる.また,時間分解ユニットの作製と評価も行った.光合成は,地球上に降り注ぐ太陽光エネルギーの実に50%を有効利用する,自然が創造した最高の光エネルギー変換機関である.この初期過程を担うのは,光合成膜中に規則正しく配列した510ナノメートルのアンテナ色素蛋白超分子複合体という天然のナノデバイスである.本研究では,通常の光学顕微鏡よりも100倍優れた空間分解能を達成する超解像度顕微分光法により,光合成細菌の光合成膜中に配列した色素蛋白複合体間を励起エネルギーが伝搬していく様子の可視化を実現する.光合成初期過程において光補集アンテナから反応中心への励起エネルギーの流れが「指向性を有するのか,または拡散的なのか?」という根源的な問いに対して回答を与え,高効率励起エネルギー伝達のキーメカニズムを解明することを最終的な目的としている.本研究においては,装置開発を成功させることが研究課題を達成するために最も重要となる.初年度に引き続き,平成24年度は自作顕微システムを改造を超解像度顕微鏡の最適化を行った.作成した装置の空間分解能を見積もるために,クリムゾン蛍光ビーズを用いて顕微蛍光イメージを取得した.その結果,通常の顕微蛍光配置では空間分解能が約500nm(励起レーザーの波長により制限されている)であったものが,200nm以下にまで向上させることができた.励起としてはDPSSレーザーおよびHeNeレーザー,STED光としてはCWチタンサファイアレーザーを用いた.この構成により,近赤外域を観測できるように最適化を進めている.すなわち,現在は標準試料の観測を中心に行っているが,クロロフィルをはじめとする光合成試料のスペクトル領域にマッチした装置をつくることができた.光合成は,地球上に降り注ぐ太陽光エネルギーの実に50%を有効利用する,自然が創造した最高の光エネルギー変換機関である.光合成細菌において,この初期過程を担うのは,光合成膜中に規則正しく配列した510ナノメートルのアンテナ色素蛋白超分子複合体という天然のナノデバイスである.本研究では,色素蛋白複合体間を励起エネルギーが伝搬していく様子を可視化するための手法の開発を目標としている.前年度までの研究期間において,プロトタイプとなる自家製の超解像度顕微鏡を構築を終え,従来の蛍光顕微鏡法を上回る空間分解能を達成することに成功していたが,更なる精度向上が必要となっていた.そのため本年度は,顕微鏡に用いる光学部品について再度検討を加えるとともにデザインの変更を行うことにより,装置の安定化を図った.また高感度の検出器を導入することにより,ノイズの低減を図った.この検出器の導入により,測定時間の短縮が可能となり,その結果,生体試料の劣化を低減することにもつながった.以上の改良により,昨年度よりも空間分解能がおよそ60%向上した.ただし,ここで見積もった空間分解能は,依然として用いた電子部品の性能に制限されているために,実際にはもっとよいことが期待される.本年度の研究により,目標としていた超解像度顕微鏡の構築を終えるとともに,空間分解能を更に向上させる方法も明らかとなった.今後の研究により,さらに高精度の顕微鏡の開発につながっていくものと思われる.本年度得られた指針を基に,研究を継続し発展させていく予定である.用いた試料については,光合成試料に近い電子状態と波長領域を持つ標準試料を中心に研究を進めてきた.目的としていた光合成試料に関するデータについては,今後さらに収集していくことが必要であると考えている.光合成初期過程を明らかにするために,その光学応答が重要となる近赤外領域で高い感度を持つ超解像度顕微鏡を構築し,その評価を行った.構築した装置を用いて顕微画像測定を行ったところ,通常の蛍光顕微鏡配置における空間分解能は回折限界で制限されるが,超解像度顕微鏡配置においては100ナノメートル程度を達成することができた.この値は,用いた顕微鏡ステージの最小ステップにより制限されていると考えられる.また,時間分解ユニットの作製と評価も行った.光合成は,地球上に降り注ぐ太陽光エネルギーの実に50%を有効利用する,自然が創造した最高の光エネルギー変換機関である.この初期過程を担うのは,光合成膜中に規則正しく配列した510ナノメートルのアンテナ色素蛋白超分子複合体という天然のナノデバイスである.本研究では,通常の光学顕微鏡よりも100倍優れた空間分解能を達成する超解像度顕微分光法により,光合成細菌の光合成膜中に配列した色素蛋白複合体間を励起エネルギーが伝搬していく様子の可視化を実現する.更に本研究では,定常状態の超解像度顕微画像計測に加え,超解像度時間分解顕微画像の取得を実現する.

その結果,励起エネルギーが複数のLH2間を伝達し,最終的にLH1-RCコア複合体に至る様子を超解像度の動画として取得する.光合成初期過程において光補集アンテナから反応中心への励起エネルギーの流れが「指向性を有するのか,または拡散的なのか?」という根源的な問いに対して回答を与え,高効率励起エネルギー伝達のキーメカニズムを解明することを最終的な目的としている.以上のような研究目的を達成するために,平成23年度は過渡吸収分光用として構築した現有の自作顕微システムを改造し,カーゲート法により超高速顕微画像の取得を行うための予備実験を行った.試料としては,調製と信号測定の両面において簡便であるレーザー色素を用いた.高濃度の試料を用いた場合には,信号の取得が可能であるという段階にまでは,到達することができた.レンズを多用しているために,得られた時間分解能は200フェムト秒程度であるが,実際に必要とする時間分解能は数ピコ秒程度であることが予想されているので,十分な精度が達成されているものと思われる.昨年度末までに,装置を大まかに完成させ光合成試料の測定に移っていくことを予定していた.しかし,空間分解能の向上や標準試料作製方法の改善などの準備に時間がかかり,光合成試料の測定は,ほとんど手を付けることができていないため,上のような自己評価をした.本研究を実施するにあたっては,超解像度顕微鏡の構築と時間分解画像測定装置の構築が必要となる.これらの装置の構築に,それぞれ1年程度かかるものとして研究計画を立てていた.当初の計画においては,超解像度顕微鏡の構築を初年度に行うことを予定していたが,装置の納入時間に関して問題が生じたために,時間分解画像測定装置の構築を初年度に行うこととした.前述のように,高濃度試料に関しては信号の取得を行う段階まで達成することができたが,試料濃度を低くした場合の信号の取得にはまだ至っていない.また,標準試料を用いた測定しか成功していないため,今後は光合成試料を用いた測定も実施していく必要がある.本来ならばこの段階までを1年程度で完了することを予定していたため「やや遅れている」と自己評価をした.しかし,光合成試料の調製は時間がかかるために,標準試料を用いた場合には,「確実に」信号測定ができる用にしておく必要がある.以上の遅れに関しては,平成24年度に行う超解像度顕微鏡の構築と並行して実験を行っていくことにより,回復が可能であると考えている.また,海外共同研究者との連携をさらに強化することにより,問題の迅速な解決を目指す.なお装置の最適化.および精度の向上が本研究を成功させるために重要な点であり,これは研究計画にあるように,最終年度までにわたって改善を続けていく点として計画の範囲内である.研究計画においては,装置の開発と,それを用いた光合成試料の測定を並行して交互に行うとしていたが,さまざまな予備測定を繰り返した結果,装置の安定性を確実にすることの方が先決である,という結論に至り,昨年は装置開発を優先して行うことにした.今後は,研究計画にあるように,光合成系試料を対象とした測定を中心に行う.具体的には,これまで顕微分光やコヒーレント分光を行い成果を上げてきたRba. sphaeroides 2.4.1とRps. acidophila 10050用いる.光合成膜中の周辺アンテナLH2とLH1-RCコア複合体の蛍光波長はそれぞれ異なるため,顕微鏡の光軸上にバンドパスフィルターを置き,それぞれの顕微画像を取得した後に画像合成する.その結果,光合成膜中のLH2とLH1-RCのマッピング完成させる.前述のように今後は,前年度に生じた研究の遅れを回復することが必要となる.これと当時に本年度は,超解像度顕微鏡の構築を実現する必要がある.この装置は,これまで構築を行ってきた
ヒト平滑筋細胞を用いた小児用小口径動脈グラフトの開発

初年度(29年度)の6月より研究代表者の勤務環境に予定外の大きな変更があり、予定していた本研究に割くべき時間・労力の捻出が非常に困難となった。29本年度中は本研究を何とか開始・継続できるよう、準備を進めつつ勤務環境の調整を試みてきたが、結果及ばず本格的な開始に至らなかった。年度終了時に今後の勤務環境の変化が望めないことが確定したため、やむを得ず今後の研究継続を断念し補助事業廃止を申請し全額返還させていただくこととした。初年度(29年度)の6月より研究代表者の勤務環境に予定外の大きな変更(病欠による人員減少)があり、予定していた本研究に割くべき時間・労力の捻出が非常に困難となった。29年度中は本研究を何とか開始・継続できるよう、準備を進めつつ勤務環境の調整を試みてきたが、結果及ばず本格的な開始に至らなかった。やむを得ず今後の研究継続を断念し補助事業廃止を申請し全額返還させていただくこととした。研究代表者の勤務状況の予定外の変化により研究が進行できなくなった。補助事業廃止を申請し全額返還させていただく。
シロアリの異種混合コロニーを用いたシロアリ共生微生物群集の成立過程の解析

微生物群集が形成される時の特性を明らかにするため、種特異的な共生微生物組成をもつ3種のシロアリを交雑させ、雑種コロニーに新たに形成される群集を調査した。多くの場合、雑種の微生物群集の組成は、特定の安定な親種の組成に収束した。また宿主の抗生物質処理は雑種の微生物群集組成の成立に有意な負の影響を与えた。これらの結果は微生物の間の長期間の共適応過程を反映すると考えられる。さらに温度が原生生物群集構造に与える影響と、2種のシロアリの共生原生生物組成を明らかにした。本年度は、以下のような研究結果が得られた。近縁なヤマトシロアリ属の3種(ヤマト・カンモン・アマミシロアリ)の有翅生殖虫を用いて、同種ペア及び雑種ペアを作製して消化管内の共生原生生物群集の経時変化を調べる実験を昨年度から継続して行った。ペア形成から600日後の種組成を調査した結果、前2種の同種コロニーはペア作成時から基本的に種組成に変化がなかったが、アマミシロアリでは特異的な1種が欠損した。ヤマトとカンモン、ヤマトとアマミの雑種コロニーでは、調べたコロニーは全てヤマト型の組成に収束した。一方、カンモンとアマミの同種コロニーは、両種の特異的組成の中間的な組成に収束した。各型のコロニーの群集構造の類似性についても同様の傾向がみられた。以上の結果は、シロアリの消化管内原生生物群集はランダムな種の組合せによりできるわけではなく、長期に安定な群集は特定の種の組からなるという仮説を支持するものである。これは閉鎖的環境下にある微生物群集が形成される際の一般的特徴と考えられる。またヤマトシロアリとカンモンシロアリの2種を用いて原生生物群集の変化を検出するためt-RFLP法の適用を行ったが、直接検鏡以上の十分な変異を検出することが難しいことが明らかになった。そこで混合コロニーと同種コロニーで次世代シークエンサーを用いたrRNA遺伝子の配列取得を行い、群集混合後の詳細な微生物相の比較を行うこととし、その予備的な調査と実験を行った。さらにイエシロアリの野外コロニーの群集を調査することで、その群集組成の変異を明らかにするとともに、ワーカーとソルジャーのカスト間での群集構造の相違を解析し、群集サイズが小さいソルジャーで変異が大きい事を明らかにした。また、Teranympha属の原生生物のマイクロサテライトマーカー作製を継続して行った。本年度は以下のような研究結果が得られた。近縁なヤマトシロアリ属の3種(ヤマトシロアリ・カンモンシロアリ・アマミシロアリ)の有翅生殖虫を用いて、通常(雑種)ペアと、雑種ペアを作製し、消化管内の共生原生生物群集の種組成の経時変化を調べる実験を継続してい、対応分析を用いて結果を解析した。ペア形成から700日後の種組成を調査した結果、600日後と同様にヤマト・カンモンの通常コロニーはペア作成時から基本的に種組成に変化がなく、アマミシロアリは特異的な1種を欠いていた。ヤマト・カンモン、ヤマト・アマミの雑種コロニーはヤマト型の組成に収束した。カンモン・アマミの同種コロニーは、両種の本来の組成の中間的組成に収束する傾向が見られた。ヤマト・カンモンの雑種コロニーについては、コロニーの群集構造の類似性に関しても同じ傾向がみられた。シロアリの消化管内原生生物群集はランダムな種の組み合わせによってできるわけではなく、種間相互作用における過去の共適応の歴史を反映して安定な群集構造をとっていることが裏付けられた。またこの特性が閉鎖的環境下にある微生物群集が形成される際に一般的にみられる可能性がある。またヤマトシロアリとカンモンシロアリの2種の雑種コロニーからパイロシークエンサーを用いたrRNA遺伝子の配列取得を行うための予備的実験を行ったが、途中で材料が死滅してしまったため、新たに材料を準備して実験を行うこととした。さらに細菌を抗生物質で除去した後、ヤマトシロアリ属の異種シロアリを混合する実験について、予備実験を継続して進めた。(1)シロアリの異種混合コロニーにおける、共生原生生物群集の組成変化の解析:ヤマトシロアリ、カンモンシロアリ、アマミシロアリの3種が雑種形成可能であることを利用し、3通りの異種ペアと3通りの同種ペアで初期コロニーを創設させて25°Cで飼育し、宿主種特異的な原生生物種に着目した組成変化を調査した。60日後、120日後に各4コロニーずつ調べた結果、同種コロニーの群集組成は親種のそれから変化しないが、異種コロニーでは一旦特異的な種が混合された群集になるものの、その後全ての実験コロニーで同じ親種の組合せであれば決まった親種の組成に近づいていく傾向が示された。ここから群集組成の決定に原生生物種の種間関係が大きく影響していることが示された。さらに長期的結果を得るため実験を進行中である。