hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中生代における隕石衝突記録と環境変動の解明

2.の測定データから,オスミウム同位体比の低下が認められた層準が隕石衝突などの地球外物質の混入によって形成された堆積物である可能性を検討するため,砕屑岩層および下位と上位のチャート層について隕石中に豊富な白金族元素濃度の測定を行なった(ICP-QMS:東京大学).その結果,砕屑岩中の白金族元素濃度は,上下のチャート層の濃度と大きな差はなく,地球外物質付加の確かな証拠は得られなかった.現在は,オスミウム同位体比が低下した要因を明らかにするため,岩相の詳細な記載を進めている.美濃帯層状チャートを用いた高時間解像度でのオスミウム同位体分析および白金族元素濃度の定量分析を行い,チャート中に挟まれる砕屑岩層の成因解明に向け研究が進んでいる.また砕屑岩の薄片観察による構成鉱物の同定作業を進めており,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,遠洋性堆積物である層状チャートを対象に研究を行い,中生代に複数回起こったと考えられる巨大隕石衝突の記録を解読することを目的としている.平成29年度は主に,(1)美濃帯犬山地域に分布する上部三畳系層状チャートのサンプリング,(2) ICP-MSによる主要元素ー微量元素の定量分析,(3) MC-ICP-MSおよびN-TIMSによるオスミウム同位体比分析,(4) ICP-MSによる白金族元素濃度の定量分析を行った.具体的には,愛知県犬山地域に分布する上部三畳系ノーリアン中期レーチアン前期の層状チャートについて,1層準ごとに高時間解像度で採取し,巨大隕石衝突の証拠となり得る親鉄性元素および白金族元素の濃集,オスミウム同位体比の急激な負へのシフトが堆積物中に記録されているかについて探索した.その結果,ノーリアン後期の層状チャートにおいて,オスミウム同位体比が低下する層準があることを発見した.岩相の観察からは,チャート単層中に厚さ約1 mmの砕屑岩が挟まれていることが明らかとなり,オスミウム同位体比は砕屑岩を境として急激に低下していることが明らかとなった.一方,砕屑岩は親鉄性元素および白金族元素の濃集は確認されず,隕石衝突などの宇宙物質付加の明確な証拠は得られなかった.オスミウム同位体比の低下が認められた層準について,地球外起源物質が混入しているか否かを判定するため,隕石中に豊富な白金族元素(Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt)の濃度を測定する.測定は,海洋研究開発機構にて負イオン表面電離型質量分析装置(N-TIMS)および四重極誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-QMS)を用いて行なう予定である.また,試料採取をより上位層準に対しても行い,中生代の隕石衝突の完全解読を目指す.オスミウム同位体比の低下が認められた砕屑岩層の記載作業を進め,宇宙物質が混入しているか否かを判定する.隕石衝突層準が見出されない場合,層状チャートを用いた主要・微量元素分析およびオスミウム同位体分析の結果から,海洋中の長期環境変動に関する研究成果を発表する.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
高脂肪食から高炭水化物食への切り替えが運動時のエネルギー代謝に及ぼす影響

長期間高脂肪食を摂取したラットにごく短期間高炭水化物食を与えると、高脂肪食を継続したラットに比べて、(1)運動前の筋肉と肝臓のグリコーゲン含量および筋肉の中性脂肪含量の二つのエネルギー源がともに高く、(2)運動前および運動中も内臓脂肪組織での脂肪分解能が高く、(3)運動中の肝臓のグリコーゲン消費節約が認められた。しかし、これらの結果は食事組成の切り替えと同時に食事量制限することによってのみ得られたものである。一方、摂取エネルギーを従来と同じだけ与えた場合は(1)の結果は得られなかったが、(2)および(3)の結果は認められた。その理由として、長期間高脂肪食を摂取したラットにごく短期間高炭水化物食を与えると、脂肪組織の交感神経系のβ受容体数が増えたことから、運動時には脂肪のエネルギー代謝が活発化し、肝臓のグリコーゲンの消費節約がおこると考えられた。また、高炭水化物食を多く与えると脂肪組織の重量が大きくなったことから、脂肪組織でのグルコースからの脂肪合成能が高まったと考えられた。その結果、肝臓や筋肉でのグルコースの取り込みが低下し、そこでのグリコーゲン合成が低下したと思われる。これらの結果は、なぜグリコーゲン(CHO)・ロ-ディング(高脂肪食から高炭水化物食への切り替え)が持久性運動のスタミナを高め、良い成績をもたらすかの疑問に一部答えることになる。試合前の数日間、高炭水化物食を摂取することが(グリコーゲン・ロ-ディング)、持久性運動能力(スタミナ)を高めることはヒトでも動物でも十分に確かめられている。これについて、Boschらは運動前に筋肉のグリコーゲン含量が高いと、運動中にグリコーゲンが低下する際の最低限度への低下までの時間が延長することが関係しているとしている。しかし、グリコーゲン・ロ-ディングがもう一方のエネルギー源である筋肉の中性脂肪含量の変化についてどのような影響をもたらすかについては知られていない。本研究では、長期間高脂肪食を摂取したラツトにごく短期間高炭水化物食を与えると、運動前の筋肉と肝臓のグリコーゲンと中性脂肪の含量がどのようになるか、運動するとこれらがどのように変化するか、また脂肪組織の脂肪分解能との関係がどの様であるかについて検討した。その結果、高脂肪食から高炭水化物食へごく短期間(3日間)切り替えると、運動前の筋肉のグリコーゲンと中性脂肪の含量が高いこと、運動中は肝臓のグリコーゲンの消費節約が認められた。また、運動前でも運動後でも、脂肪組織の脂肪分解能が高く、交感神経系のベータ受容体数の増加も認められた。このような結果をもとにすると、グリコーゲン・ロ-ディングは単にグリコーゲンを高めるだけではなく、脂肪組織の脂肪分解能を高くすることにより運動前の筋肉中のエネルギーの備蓄(グリコーゲンと中性脂肪)を高め、運動中には肝臓の脂肪酸代謝を活発化することによりグリコーゲンの消費節約をもたらすのではないかと考えられた。試合前の数日間の高炭水化物食の摂取(グリコーゲン・ロ-ディング)が、持久性運動能力(スタミナ)を高めることは、人でも動物でも十分に確かめられている。一方、長期の高脂肪食の摂取は、筋肉の脂肪(酸)酸化能力を高め、スタミナを高めるという逆の報告もある。このように、食事組成とスタミナの関係については現在混乱がある。我々はこの原因がそれぞれの食事組成単独の効果を主張することにあると考え、本研究ではむしろ両食事間の相乗効果を明らかにする目的でラットを用いて検討した。その結果、長期間高脂肪食を摂取したラットにごく短期間高炭水化物食を与えると、(1)運動前の筋肉と肝臓のグリコーゲン含量および筋肉の中性脂肪含量の二つのエネルギー源がともに高く、(2)運動前および運動中も脂肪組織の脂肪分解能が高く、(3)運動中の肝臓のグリコーゲン消費節約が認められ、(4)脂肪組織の脂肪分解活性と筋肉の中性脂肪含量との間の相関が高く、(5)脂肪組織の交感神経系のβ受容体数を顕著に増加させることがわかった。さらに、運動中の肝臓グリコーゲン消費節約は、高脂肪食から高炭水化物食に切り替えただけでは起きないが、高炭水化物食の摂取に加えてエネルギー摂取量の減少(減量)が伴うことによって引き起こされることがわかった。

これらの結果を現実のマラソン選手の食生活レポート(トレーニング期の食事が高脂肪/高蛋白質の食事であること、試合がちかずくと食欲が減退してあっさりとした食事、すなわち高炭水化物食になる)と照らし合わせると、なぜグリコーゲン・ロ-ディングが持久性運動のスタミナを高め、良い成績をもたらすかの疑問に一部答えることになると考えられた。
マルチスケールリモートセンシングを利用したマレーシアサバ州における泥炭湿地林の森林火災影響評価

本研究で開発した森林火災被災地の推定手法は、植生指数の差分とノイズ除去による簡便なものである。植生指数には中解像度衛星データを利用したNBRまたはNDWIが利用可能であるが、大気効果の影響を受け難い後者が有利である。ノイズ除去は、過大推定された被災候補地の排除のために必要である。本研究結果によれば、半島の良好な泥炭湿地林の半分が、劣化した泥炭湿地林の1/10が1998年の森林火災により消失した。ビンスルック森林保護区の保護林としての役割は重度に損なわれたが、クリアス保護区ではわずかな面積が被災したのみであった。複数回のENSOにより被災した泥炭湿地林の把握では、1998年のENSOにより発生した火災は、特に良好な泥炭湿地林にとって壊滅的で、劣化した泥炭湿地林では1998年から2003年にかけて被災面積が増加したことが明らかになった。また、被災経験のある泥炭湿地林は再発した森林火災の影響を受けやすいことが示された。本手法は簡便であるが、複数回ENSOによる撹乱を受けた他の熱帯地域に対しても、火災の回数や影響範囲に関する定量的な情報を与えることが可能である。QuickBirdデータを利用した詳細状況の把握のためにピクセルベースとオブジェクトベースの土地被覆分類手法の性能を比較した。セグメントを小さくした場合には、オブジェクトベースでカッパ係数94%と、ピクセルベースより5%高い分類精度を示した。さらに、森林タイプと輝度値幅には大きな関連が見られたことから、立木本数密度(疎中密)に応じて輝度値幅を区分したところ単木抽出精度が大幅に向上した。5×5局所最大値フィルタを用いた時に最も精度が高く、10%の過大推定で決定係数0.74であった。このような中解像度と高解像度衛星データの組み合わせが、より効果的で戦略的な熱帯地方の火災管理のためには有望なアプローチであることがわかった。本研究においては高解像度衛星データが重要な役割を果たすため、まず、対象とする保護林についてQuickBird衛星データの撮影(解像度:パンクロ0.6m、カラー2.4m)を研究開始直後に発注した。対象地域が熱帯降雨林地域で雲のかかっていることが多く、短期間での撮影が見込めなかったため、年度をまたいでしまうが撮影依頼期間を2005年1月19日から2005年4月19日の3ヶ月間とした。その結果、シーン全体としてはやや雲が多いながらも調査予定地上空には雲がほとんどかかっていないデータの撮影が2月4日に成功し、2月中旬に画像を入手することができた。また、中解像度データに関してはLandsat TMおよびETM+(解像度:30m)、SPOT4号のカラーセンサ(解像度:20m)を選択し解析に利用することとした。2003年5月以降のETM+センサ不具合のため、最近のデータについてはSPOT衛星を利用することとし、年度末ぎりぎりまで撮影済み画像の検索を行ったが、2005年撮影の画像が得られなかったため、上述の高解像度衛星データ撮影日を考慮して2003年3月26日撮影のデータを購入した。TMおよびETM+データに関しては、すでに手持ちのデータを利用することとした。現在、上述の衛星データや地図データとあわせてGISの構築作業を実行中である。さらに、来年度に行う現地調査計画の樹立、調査手法および項目の検討、関連研究の文献調査を行った。使用データに関しては、高解像度衛星画像としては2005年2月4日にQuickBird衛星画像撮影に成功したが、一部分は雲とその影に覆われていた。その他の中解像度衛星画像としては、Landsat TM(1997/12/7日撮影)、Landsat ETM+(1999/10/2)およびSPOT HRV(2003/3/26)を入手した。中解像度衛星画像データによる火災発生地域抽出手法の開発のため、火災前後の画像を利用した火災発生地域の抽出手法について3種類の植生指数を比較して検討を行った結果、近赤外および中間赤外バンドを用いて算出されるNormalized Burned Ratio指数が最も正確であることがわかった。中解像度衛星画像データによる火災発生地域抽出のための現地調査を2005年7月に行った。その際、高解像度衛星画像データの精密地理補正のために、スタティックGPSによる高精度のGCP(地上基準点測量)を行った。GPS基準点としては、MASS(Malaysian Active GPS System)を利用し、調査地域に最も近いKinabalu基準局のデータをWebサイトからダウンロードして測量結果の解析処理を行った。また、森林火災の影響を把握するため、立木本数および胸高直径の測定を、保護区の東北部で17プロット行った。現地調査により取得した精密GCPを利用して、地理補正を1次アフィン変換により実行した。土地被覆分類については、従来の手法であるピクセルベースの分類法と、オブジェクト指向によるセグメンテーション法の2種類を検討中である。QuickBird画像解析上の最も大きな問題点は、雲による被覆および雲影の存在である。樹冠部の抽出については、土地被覆分類結果を利用した場合と、判読によるものとを行っており、その結果を現地調査データと比較する予定である。

本研究結果によれば、半島の良好な泥炭湿地林の半分が、劣化した泥炭湿地林の1/10が1998年の森林火災により消失した。ビンスルック森林保護区の保護林としての役割は重度に損なわれたが、クリアス保護区ではわずかな面積が被災したのみであった。複数回のENSOにより被災した泥炭湿地林の把握では、1998年のENSOにより発生した火災は、特に良好な泥炭湿地林にとって壊滅的で、劣化した泥炭湿地林では1998年から2003年にかけて被災面積が増加したことが明らかになった。また、被災経験のある泥炭湿地林は再発した森林火災の影響を受けやすいことが示された。本手法は簡便であるが、複数回ENSOによる撹乱を受けた他の熱帯地域に対しても、火災の回数や影響範囲に関する定量的な情報を与えることが可能である。QuickBirdデータを利用した詳細状況の把握のためにピクセルベースとオブジェクトベースの土地被覆分類手法の性能を比較した。セグメントを小さくした場合には、オブジェクトベースでカッパ係数94%と、ピクセルベースより5%高い分類精度を示した。さらに、森林タイプと輝度値幅には大きな関連が見られたことから、立木本数密度(疎中密)に応じて輝度値幅を区分したところ単木抽出精度が大幅に向上した。5×5局所最大値フィルタを用いた時に最も精度が高く、10%の過大推定で決定係数0.74であった。このような中解像度と高解像度衛星データの組み合わせが、より効果的で戦略的な熱帯地方の火災管理のためには有望なアプローチであることがわかった。
山岳(八方尾根)を利用した降水による大気汚染物質の除去率(洗浄係数)の測定

H12年度に引き続き、中部山岳地域の八方尾根(標高1850m)と麓の白馬村の(標高830m)の2カ所で降水とガス・エアロゾルを同時に採取し、ウオッシュアウトによる大気から降水への物質の取り込み過程を調査した。降水は湿性降下物を1降水毎に採取した。ガス・エアロゾルの採取は4段ろ紙法により6時間間隔で行った。観測は2001年6月から7月にかけて行い、5回の降雨を採取した。しかし、今回の観測では八方尾根の降水量が白馬村の降水量を大きく上回る傾向があり、5回中4回は1.73.2倍の差があった。このため今年度のデータのみでは解析が困難であるので、3年分のデータを用いて硫酸塩の物質収支と洗浄比を求めた。その結果、降水中のSO_4^<2->濃度は約1000m落下する過程で平均0.28mg/L増加し、これらはウオッシュアウトによる取り込みであると考えられた。SO_4^<2->の取り込みに対するウオッシュアウトの寄与は平均33%であり、この値は向井らが中国山地で得た0.35とほぼ同じ値であった。SO_4^<2->の洗浄比は幾何平均値が415であり、向井らが九州で得た450とほぼ同じ値であった。大気からの硫黄化合物除去量(SO_4^<2->+SO_2)に対する降雨によるSO_4^<2->の沈着量は収支バランスのとれるケースが少なく、0.25.3とばらついた。これは、観測を6時間間隔で行ったため途中で気団の入れ替わりがあったものと推定され、風向・風速を加味した解析や時間分解能を上げるなどの対策が必要であると思われる。洗浄係数に関しては12年度に降水強度との関係式を得ているが、様々な条件設定が可能であるため今後さらに解析を進める予定である。長野県北部の北安曇郡白馬村八方尾根と、麓の白馬村(標高差1020m、水平距離2.0km)で、1999年9月13日から27日まで、雨水とガス、エアロゾルの採取・分析を行った。降雨前後の大気中の物質濃度と、白馬村と八方尾根の降水中の成分濃度差から物質収支を求めた。汚染成分が均一かつ高濃度の条件下で降水を採取できた回数は少なかったが、9月13日午後から14日朝にかけては好条件に恵まれた。14日0時から6時までの、SO_4^<2->塩とSO_2ガス(SO_4^<2->換算)の大気中濃度の変化から計算した除去量は、それぞれ2203μg/m^2、329μg/m^2、合計2532μg/m^2であった。一方雨水中のSO_4^<2->濃度差から計算した降下量は2458μg/m^2と、ほぼバランスがとれていた。NO_3塩とHNO_3ガスは八方と白馬村の濃度差が大きく、降雨直前には八方で513倍高い値を示した。また、除去量に比べて降下量が2倍以上の高い値を示した。NO_3の供給源としては、降雨のあった時間帯の八方NO_2濃度が2.37ppbであったことから、NO_2がオゾンとの反応によってN_2O_5を生成し、降水に取り込まれてNO_3を生成したと考えられる。14日の降雨についての洗浄比(Wr)と洗浄係数(Wc)は次のとおりであった。H11年度に引き続き、中部山岳地域の八方尾根と麓の白馬村の平地の2カ所で、降水とガス、エアロゾルを同時に採取し、ウオッシュアウトによる大気から降水への物質の取り込み過程を調査した。八方尾根の観測地点は標高1850m、また、麓の観測地点は標高830mにあり、両者の標高差は1020m、水平距離は2.0kmである。降水は湿性降下物を1降雨毎に採取した。ガス、エアロゾルの採取は10ライングローバルサンプラーを用い、4段ろ紙法により6時間間隔で行った。観測は2000年6月、7月、9月に行った。その結果、6月と7月の観測から硫酸イオン(SO_4^<2->)について4個の洗浄係数(Wc:s^<-1>)と洗浄比(Wr)が得られた。また、11年度データの見直しを行い、12年度のデータと合わせて解析を行った。その結果、Wcと降水強度(P:mm/h)との間にWc=1.86×10^<-5>P^<1.70>の関係式が得られた。Wrは98728の範囲に分布していた。9月には三宅島火山ガスの影響でSO_2濃度がしばしば高い値を示し、Wcが噴火前と異なる値を示したため以前のデータとは別に扱った。9月のエアロゾルデータの解析から、高濃度の硫酸ミスト(H_2SO_4)が八方尾根周辺に輸送されていたことがわかり、その濃度は、八方尾根、白馬村でそれぞれ11.321.3、6.818.3μg/m^3の範囲内にあると推定され、SO_4^<2->に占めるH_2SO_4の割合は3565、2258%と、濃度、割合とも高い値であった。これらの結果は大気環境学会誌(速報)に投稿した。

H12年度に引き続き、中部山岳地域の八方尾根(標高1850m)と麓の白馬村の(標高830m)の2カ所で降水とガス・エアロゾルを同時に採取し、ウオッシュアウトによる大気から降水への物質の取り込み過程を調査した。降水は湿性降下物を1降水毎に採取した。ガス・エアロゾルの採取は4段ろ紙法により6時間間隔で行った。観測は2001年6月から7月にかけて行い、5回の降雨を採取した。しかし、今回の観測では八方尾根の降水量が白馬村の降水量を大きく上回る傾向があり、5回中4回は1.73.2倍の差があった。このため今年度のデータのみでは解析が困難であるので、3年分のデータを用いて硫酸塩の物質収支と洗浄比を求めた。その結果、降水中のSO_4^<2->濃度は約1000m落下する過程で平均0.28mg/L増加し、これらはウオッシュアウトによる取り込みであると考えられた。SO_4^<2->の取り込みに対するウオッシュアウトの寄与は平均33%であり、この値は向井らが中国山地で得た0.35とほぼ同じ値であった。SO_4^<2->の洗浄比は幾何平均値が415であり、向井らが九州で得た450とほぼ同じ値であった。大気からの硫黄化合物除去量(SO_4^<2->+SO_2)に対する降雨によるSO_4^<2->の沈着量は収支バランスのとれるケースが少なく、0.25.3とばらついた。これは、観測を6時間間隔で行ったため途中で気団の入れ替わりがあったものと推定され、風向・風速を加味した解析や時間分解能を上げるなどの対策が必要であると思われる。洗浄係数に関しては12年度に降水強度との関係式を得ているが、様々な条件設定が可能であるため今後さらに解析を進める予定である。
院内ネットワークを利用した集中治療患者管理のための統合データベースの構築

(1)データベースの拡充・“診療録データベース′′用コンピュータとベッドサイドモニタからのデータを収集・処理するコンピュータシステム(既存)をネットワーク接続した.また,ベッドサイドモニタの測定項目以外のデータは,個々の機器の測定データのアナログ出力をA/D変換器を介してTCP/IPによるLAN接続により′′診療録データベース′′コンピュータに転送するシステムとした.これにより,ベッドサイドモニタおよびその他の測定機器からのデータを′′診療録データベース′′コンピュータから参照できる環境となった.・これらの情報を統合して,患者重症度予測,予後・治療効果判定,人員・医材・医療費等のコストを元に作成したCase Base DB(症例毎のデータを集積したデータベース)の症例を追加し,各疾患群別の治療効果評価を行った.(2)院内ネットワークの拡充・ルータ機能の一部を用いて,携帯情報端末を上記′′診療録データベース′′用サーバーコンピュータに接続(RS-232C)した.・院内ネットワークシステムの更新(OSのWindows化)により,院内ネットワーク上の検査データ,画像診断,既往歴や投薬・治療歴などの診療情報を′′診療録データベース′′から参照できる環境となった.(3)リモートアクセス環境の構築(地域医療ネットワーク構築の予備実験)・上記ネットワーク上のコンピュータと関連病院(1施設)とをISDN回線で接続し,リモートアクセスによるデータベースの相互参照が可能な環境を構築した.(1)データベース用サーバーコンピュータの構築(データ,情報の収集・処理環境)・Windows NTサーバコンピュータを用いて,担当医が記載する患者の診療・治療経過に関する情報を記録する"診療録データベース"用サーバコンピュータを設置した.・ベッドサイドモニタからのデータを収集・処理するネットワーク・コンピュータシステム(既存)からのデータを,バッチ処理にて上記"診療録データベース"に保管した.・ベッドサイドモニタの測定項目以外のデータは,個々の機器の測定データのアナログ出力をA/D変換器を介してTCP/IPによるLAN接続によりホスト側コンピュータに転送するシステムとした.・院内ネットワーク上の検査データ,画像診断,既往歴や投薬・治療歴などの診療情報をバッチ処理にて上記"診療録データベース"に保管した.・これらの情報を統合して,患者重症度予測,予後・治療効果判定,人員・医材・医療費等の費用から治療効率評価を試みた.(2)上記データベースをベッドサイドで参照するためのネットワーク,および携帯情報端末システムの構築(データ,情報の発信・参照環境)ル-タ機能の一部を用いて,携帯端末を上記"診療録データベース"用サーバーコンピュータに接続(RS-232C)した.(1),(2)の遂行に置いて,UNIX,Windows,MacOS,院内情報システム独自などの各種システム,およびそれぞれ固有のプロトコルによるネットワークが用いられていることが,ネットワーク接続によるリアルタイム・連続的データ収集・処理上の障害となった.次年度は,システム(またはデタベース構造)の統一,プロトコル変換等により上記の問題点の改善を図る予定である.(1)データベースの拡充・“診療録データベース′′用コンピュータとベッドサイドモニタからのデータを収集・処理するコンピュータシステム(既存)をネットワーク接続した.また,ベッドサイドモニタの測定項目以外のデータは,個々の機器の測定データのアナログ出力をA/D変換器を介してTCP/IPによるLAN接続により′′診療録データベース′′コンピュータに転送するシステムとした.これにより,ベッドサイドモニタおよびその他の測定機器からのデータを′′診療録データベース′′コンピュータから参照できる環境となった.・これらの情報を統合して,患者重症度予測,予後・治療効果判定,人員・医材・医療費等のコストを元に作成したCase Base DB(症例毎のデータを集積したデータベース)の症例を追加し,各疾患群別の治療効果評価を行った.(2)院内ネットワークの拡充・ルータ機能の一部を用いて,携帯情報端末を上記′′診療録データベース′′用サーバーコンピュータに接続(RS-232C)した.・院内ネットワークシステムの更新(OSのWindows化)により,院内ネットワーク上の検査データ,画像診断,既往歴や投薬・治療歴などの診療情報を′′診療録データベース′′から参照できる環境となった.(3)リモートアクセス環境の構築(地域医療ネットワーク構築の予備実験)・上記ネットワーク上のコンピュータと関連病院(1施設)とをISDN回線で接続し,リモートアクセスによるデータベースの相互参照が可能な環境を構築した.
骨組織におけるメラトニンと機械的刺激の相互作用の解明

新たな骨疾患・歯科治療法の開発を目的として、概日リズムホルモンとして知られるメラトニンの骨作用について検討した。結果、マウス骨組織におけるメラトニン受容体の発現局在については、アイソフォームのうち、MT2の発現が比較的多く、骨芽細胞のみならず、骨細胞や破骨細胞にもメラトニン受容体が発現している可能性、そして骨細胞のMT2発現は、皮質骨の骨髄側において、昼よりも夜に多い可能性が示唆された。また、メラトニンは、微小重力によって亢進した骨吸収を抑制する可能性も示された。本研究の最終目的は、松果体ホルモンであるメラトニンを用いた、骨形成促進機構に基づく、副作用の少ない、より効果の高い、新たな骨疾患・歯科治療法開発の基盤を作ることである。そのため、様々な条件下での骨・歯周組織におけるメラトニン受容体の発現局在を明らかにし、メラトニンの骨組織への作用機序を解明する。さらに、機械的刺激とメラトニンの骨形成促進作用の相乗作用の可能性について組織細胞レベルでの解明をめざす。H25年度実施内容・マウス、ラット、ヒト骨試料についてパラフィン切片、凍結切片を作成し、抗MT1、抗MT2抗体を用いて免疫組織化学を行い、組織内局在を検討した。MT1の検出は困難であった。MT2は骨細胞、骨髄中の単核細胞、骨表面の一部の間質系細胞、軟骨細胞の一部などに陽性反応が検出された。・各種マウス(ICR、C56Bl/6J、C3H/)、ラット(WistarSD)の、頭蓋骨、下顎骨、長管骨について、各種メラトニン受容体(MT1, MT2, RORα)の遺伝子発現量をリアルタムPCRによって検討した。検討にあたり、RNA採取法、cDNA作成法、リアルタイムPCRの反応系(温度、ステップ数、試薬などの条件)、装置内でのばらつきの有無、プライマー設計、などの条件検討を綿密に行った。結果、検討に用いた26日齢の実験動物では、MT1, MT2の遺伝子発現量はかなり少ないこと、RORαの発現量はそれらより多いこと、マウスの種別間、マウスとラット間での発現量の差は大きくないこと、などが明らかになった。以上の結果から、骨組織では主に骨細胞にメラトニン受容体が発現している可能性が示された。骨細胞は近年骨代謝において骨形成、骨吸収の両方を調節し、機械的刺激受容応答機構にも大変重要な役割を果たしていると考えられていることから、この成果の意義は大きく、より厳密に検討してゆく必要がある。1.マウス骨組織におけるメラトニン受容体の発現について、昨年度に引き続きリアルタイムPCRの条件検討を進め、逆転写酵素を複数ためし、またRNA抽出の方法についても検討を加えた。その結果、骨組織からある程度メラトニン受容体を検出することが出来るようになったが、やはり量が少ないために結果が不安定である。本年度は、2週齢の動物についても検討を行い、さらに昼と夜におけるメラトニン受容体(MT2について)発現量を比較した。結果は一定の傾向を示さず、骨組織においてはメラトニン受容体について概日リズムはない可能性が示唆された。しかし、前述のようにまだデータが不安定であるため、さらに検討を続けていく必要がある。2.ヒト骨組織におけるメラトニン受容体の発現について、さらに検体数を増やして発現量のデータを得た。個人差がかなりあり、発現量が多いサンプルについて免疫組織化学的検出を試みた。ヒト骨では骨髄に脂肪組織が多く、非特異反応が多く見られることから、バックグラウンドを減少させるために新たな種類の検出キットを購入し検討している。3.メラトニン受容体の組織内局在について、ニワトリについても検討を試みた。結果、孵化前の若い骨組織では骨細胞、破骨細胞にもMT2の免疫局在が見られた。マウスについて、骨細胞、破骨細胞における発現についてさらに検討を進めたが、発現量が少ないのか、結果が不安定であった。なお、三種類のメラトニン受容体抗体を用いて検討した。ほぼ傾向は同じであるが、骨髄の単核細胞については抗体によって反応の強さに差が見られた。1.マウス骨組織におけるメラトニン受容体の発現について、RNA抽出の方法を変えることによってある程度比較可能な量のメラトニン受容体遺伝子を検出できるようになった。しかし、サンプル間のばらつきが大きく、一定の傾向が得られない。生体であるため個体差が大きい可能性もあり、サンプル数を増やす、あるいはRNA採取時間について検討がまだ必要と思われる。2.ヒト骨組織におけるメラトニン受容体の発現について、バックグラウンドを減少させるために新たな種類の検出キットを購入し検討したが、効果はなく、発現量の少なさと個人差が大きいと考えられた。3.マウス骨組織におけるメラトニン受容体の発現について、骨細胞での発現量が昼夜で変化する可能性が見られたが、遺伝子発現の変化ともあわせてより確実なデータにすべきと考えている。4.機械的刺激とメラトニン作用の相互作用について、マウス縫合部に伸展刺激を加え骨形成を促進したときに変化する因子について検討し、それらがメラトニンによってどう変化するかの検討を始めた。結果、縫合部組織ではBMP, Wntシグナル関連因子のみならず、CCNファミリー因子など細胞外基質の小分子の遺伝子発現に変化が見られた。ここまでのデータについて論文として投稿し受理されたところである。さらにメラトニンによってそれらの因子がどのように変化するかについてはまだ検討が必要である。

メラトニン受容体の骨組織における発現検討としてリアルタイムPCRを行っているが、発現量が少なく、骨組織間、年齢差などの比較検討が難しかった。本年度、RNA採取条件やPCR条件を検討し、ようやく比較出来る量のPCR産物を得る事が出来るようになった。免疫組織化学的検討は種差、年齢差、日内リズムについても検討をしてきたが、その結果について確信をもつためにPCRによる遺伝子発現データを得ることは重要である。そのためメラトニン受容体の発現局在に関するデータの発表が遅れている。その遅れに伴い、機械的刺激とメラトニンの相互作用についての検討が今年度にずれ込み、ようやく検討を始めることができた。松果体ホルモンであるメラトニンを用いた、骨形成促進機構に基づく、新たな骨疾患・歯科治療法開発の基盤を作ることを目的とする。そのため、様々な条件下での骨・歯周組織におけるメラトニン受容体の発現局在を明らかにし、メラトニンの骨組織への作用機序を解明する。さらに、機械的刺激とメラトニンの骨形成促進作用の相乗作用の可能性について組織細胞レベルでの解明をめざす。平成28年度の研究成果を以下に示す。1.マウス骨組織におけるメラトニン受容体発現の昼夜における発現について、引き続きリアルタイムPCRにより検討を行ったが、C57Bl6, ddY, C3Hマウスいずれにおいても一定の発現傾向は得られなかった。しかし、メラトニン受容体のアイソフォームのうちMT2について組織内局在を検討した結果、C3Hマウスの長管骨の皮質骨において、骨髄側に分布する骨細胞に、MT2の強い発現局在が、夜にしばしば観察される傾向が認められた。この成果については第71回日本解剖学会中国・四国地方学術集会にて口演発表している。2.メカニカルストレスと骨組織のメラトニン受容体発現について検討するため、マウス骨縫合部に伸展刺激を加える系において、骨縫合部からRNAを抽出しリアルタイムPCRにより遺伝子発現変化を検討した(Biomedical Res 37, 2016)。結果、メラトニン受容体そのものの発現変化は明確ではなかった。また同実験系で、伸展刺激とともにメラトニンを添加した場合の骨芽細胞分化に及ぼす結果についても検討中である。新たな骨疾患・歯科治療法の開発を目的として、概日リズムホルモンとして知られるメラトニンの骨作用について検討した。結果、マウス骨組織におけるメラトニン受容体の発現局在については、アイソフォームのうち、MT2の発現が比較的多く、骨芽細胞のみならず、骨細胞や破骨細胞にもメラトニン受容体が発現している可能性、そして骨細胞のMT2発現は、皮質骨の骨髄側において、昼よりも夜に多い可能性が示唆された。また、メラトニンは、微小重力によって亢進した骨吸収を抑制する可能性も示された。昨年に引き続き、メラトニン受容体の発現量が想像以上にすくないためにリアルタイムPCRによる検討が困難な状況が続いている。なんとか検出はできるようになってきたが量が少ないためにデータが安定せず、量の違いを比較するのが難しい。この点が解決できれば動物種、年齢、性別、さらには時間による変化など、メラトニン受容体の性質をもっと明らかにできると考えられる。免疫組織化学による検出もこのように発現量が少ないために困難なのであろうと推察される。
雇用形態の多様化が集団及び組織に及ぼす影響に関する研究

この研究計画では,雇用形態の多様化が組織にどのような影響をもたらすのかを調べることによって,組織パフォーマンスへの効果とそのメカニズムを明らかにするものである。組織内に異質な集団が混在することで生じる集団間葛藤は,パフォーマンス低下や離職による人員減など負の効果があると考えられている。一方,異質な集団が混在することによる組織パフォーマンスの向上もあるとされる。本研究では、まず雇用形態の違いによる組織アイデンティフィケーション(OID)と職務満足感が離転職意思に及ぼす影響の違いを明らかにした。その結果,雇用形態に関わりなく,OIDと職務満足は離転職意思に影響を及ぼしており,OIDと離転職意思の関係を職務満足が媒介していることが示された。つぎに、これら結果に基づき、企業へのインタビュー調査を行った。その結果、事業所内の従業員間のネットワークの違いが、事業所の業績にも影響を及ぼしている可能性がうかがわれた。すなわち、雇用形態が相違する従業員たちは、職務を遂行するためにそれぞれが独自のネットワークを形成し仕事に関する情報を交換しており、その違いが業績にも関係していると考えられるのである。そこで本研究では,雇用形態の相違する従業員間のネットワークに着目し,「雇用形態が相違する従業員がネットワークをどのように形成し,職務に関わるソーシャル・キャピタルを獲得しているか」「彼らがどのようなネットワークをもち,それを活用しているか」について,定量的な分析方法に基づき検討する。現在、雇用形態が相違する従業員が混在する同一法人の4つの事業所を対象に、ネットワークに関する調査が終了し、分析が行われている。これらの結果は、論文としてまとめられ投稿される予定である。企業へのインタビュー予備調査において、事業所内の従業員間のネットワークの違いが、事業所の業績にも影響を及ぼしている可能性が指摘される。すなわち、雇用形態が相違する従業員たちは、職務を遂行するためにそれぞれが独自のネットワークを形成し仕事に関する情報を交換しており、その違いが業績にも関係していると考えられるため、現在、雇用形態が相違する従業員が混在する同一法人の4つの事業所を対象に、ネットワークに関する調査および分析が行われていおり、ほぼ順調に推移している。同一法人の4つの事業所の従業員を対象にしたネットワーク調査結果を基に分析が行われる。その後執筆を行い、学会誌などに投稿する予定である。現代の企業組織には様々な雇用形態の労働者が数多く存在する。この研究計画では,雇用形態の多様化が組織にどのような影響をもたらすのかを調べることによって,組織パフォーマンスへの効果とそのメカニズムを定量分析および定性分析を用いて明らかにするものである。初年度では,各雇用形態の違いによる社会的カテゴリーの特徴を調べ,職務態度・職務行動との関係性を明らかにするため,インターネット調査会社に登録している18歳65歳までの正社員,契約社員,派遣社員,嘱託社員,パートタイマー(学生を除く)1600名を対象に予備的な質問調査を行った。その結果,60歳以上の嘱託社員の職務態度は他の雇用形態のものと比較して高いことがわかった。特に,組織アイデンティフィケーションは組織に対する帰属感や一体感を表す指標であるが,正社員よりも値は高いことがわかった。一方,パートタイマーや派遣社員は組織との結びつきは弱く,職場の好き嫌いなどが職務行動に影響を及ぼしていると推測される。また,雇用形態別に組織アイデンティフィケーションと職務満足が離転職意思に及ぼす影響について検討した結果,パートタイマーを除く雇用形態の者は,それぞれが独立して離転職意思に影響を及ぼしていたが,パートタイマーは組織アイデンティフィケーションと職務満足の交互作用が有意であった。2年目の計画である企業におけるインタビュー調査については,予備調査を基に企業との打合せを行っている段階である。1.質問紙調査項目に時間を要したこと。2.学内研究倫理委員会においては,インターネット調査が初めてであったことから,理解を求めるのに時間を要したこと。3.前年度,学内研修事業を受け持つこととなり,準備や実施に時間を要したこと。以上により,研究のための時間が確保が困難であった。

現在、雇用形態が相違する従業員が混在する同一法人の4つの事業所を対象に、ネットワークに関する調査が終了し、分析が行われている。これらの結果は、論文としてまとめられ投稿される予定である。企業へのインタビュー予備調査において、事業所内の従業員間のネットワークの違いが、事業所の業績にも影響を及ぼしている可能性が指摘される。すなわち、雇用形態が相違する従業員たちは、職務を遂行するためにそれぞれが独自のネットワークを形成し仕事に関する情報を交換しており、その違いが業績にも関係していると考えられるため、現在、雇用形態が相違する従業員が混在する同一法人の4つの事業所を対象に、ネットワークに関する調査および分析が行われていおり、ほぼ順調に推移している。インターネット調査会社に登録している18歳65歳までの正社員,契約社員,派遣社員,嘱託社員,パートタイマー(学生を除く)1600名を対象に行った質問調査の結果を,9月に学会で発表する予定である。H30年8月には,企業におけるインタビュー調査を実施し,質的分析を行う予定である。最終年度は,これらを分析結果を基に論文を執筆する予定である。同一法人の4つの事業所の従業員を対象にしたネットワーク調査結果を基に分析が行われる。その後執筆を行い、学会誌などに投稿する予定である。当該年度は,調査に取り掛かる時期が遅れたため,学会での報告を断念した。本年度は前年を含め,学会での報告に取り組む計画である。調査時期が2018年11月となり、多少遅れたため、8月および9月に開催される学会等での発表を断念したため、旅費交通費が計上されていない。調査方法について一部変更する余地がある。そのため、今期分析ソフトを購入するため、前期は予算使用を差し控えた。本年度は、調査結果およびその分析結果に基づき公表する計画である。
撹乱環境の持続的な維持に資する河道管理技術に関する基礎的研究

河道の環境保全・再生を目的とした攪乱環境の維持に資する技術開発を念頭に,本研究では特に砂州地形に着目し,様々な自然的・人為的要因がその安定性に及ぼす影響評価を河川調査資料の解析および水路実験により試みた.その結果,ダムや護岸整備などの河川改修に伴い河道を流下する流砂量やその構成が変化することが,砂州地形の形状やその安定性に一定程度の影響を与えていることが明らかとなった.一方で,近年の洪水頻度の変化が土砂生産や河道内樹林帯の消長に影響を及ぼし,このことが砂州地形の極度な安定化に大きく寄与していることが示された.1.現地河川資料の整理と解析吉野川の中・下流域を対象として,昭和初期以降の航空写真および河道測量資料を用い,河道地形,とりわけ砂州地形の変遷を明らかにすると共に,洪水・砂利採取・ダム建設および護岸設置による影響評価を試みた.その結果,吉野川中・下流域においては,一部の区間を除いて研究対象期間を通じて砂州地形は概ね安定しており,その傾向は1980年代以降について特に顕著であった.一方で,それまでの期間の河床低下は著しく,その主たる要因は砂利採取であることが明らかとなったが,それ以降の期間についてはダムによる堆砂が進行しているにもかかわらず,河床高は安定している.これらのことより,砂州の粒度構成が継続的に変化していることが推測されるが,河床材料の調査結果からはこのことを明確に導き出すことはできなかった.2.実験による検討(1)給砂量とその粒度構成の変化,(2)横断構造物の部分撤去条件,がそれぞれ砂州地形に与える影響について実験的に検討した.その結果,前者では平衡流砂量を基準とした給砂量の増減が砂州の波長および波高に大きく影響を与えることを示すと共に,給砂における細粒分構成比の増加は見かけ上流砂量の減少と同様の効果をもたらすことを示した.さらに,給砂の粒度構成変化の影響は砂州下流域の堆積分布に見られるが,その程度は今回の検討範囲ではそれほど顕著ではなかった.一方,後者では構造物の撤去条件と河床低下量や砂州の形状係数との関係を定式化した.さらに,構造物近傍に形成される局所洗掘の上流への発達程度がその上流側の砂州の形状特性に大きく影響を及ぼすことを指摘し,構造物への接近流の3次元的構造と洗掘地形との関係性についてある程度明らかにすることができた.1.現地河川資料の整理と解析富田川を対象として,昭和初期以降の航空写真および河道測量資料を用い,砂州地形の変遷を明らかにすることを試みた.その結果,富田川では2011年の大出水に伴う河道への大量の土砂流入により河道地形が大きく変化したことがわかった.これにより,河道内に堆積した土砂の今後の変遷に焦点を当てることが,洪水および河道整正(土砂の一部除去)による河道地形へのインパクト評価の格好の例となることから,現状の把握と今後の予測を企図して新たに,(1)支流域からの土砂流入観測,(2)河床変動計算を研究に組み入れることとした.その結果,前者については降水量と土砂流入量の間に相関関係を見いだし,定式化が行えた.また後者については,2015年に発生した洪水を対象として新たに改良した河床変動計算モデルを中流域の一部区間に適用し,ある程度の再現性を得た.2.実験による検討供給土砂の粒度構成の変化が砂州地形に与える影響について実験的に検討した.特に,前年度に課題として指摘された,初期河床地形が砂州地形の発達に与える鋭敏性についてその影響を除去すべく,同一の初期河床地形が再現されるための十分な通水時間を確保して実験を行った.その結果,河床構成材料より細粒分の構成比を増加させて給砂した場合,完全に給砂を停止した場合よりも河床低下が著しいことが見いだされた.小粒径材料のみを給砂した場合,河床低下は当初著しいもののある程度の段階で停止し,その後は河床表層が小粒径材料で覆われると共に河床上昇に転じ,その粒径に応じた河床波が形成されることが示された.一方中粒径材料と小粒径材料を混合した場合,河床低下の進行速度は小粒径材料単独の場合と比べて若干緩慢であるものの,今回の実験時間内では停止せず,河床表層は小粒径材料が筋状に堆積する,いわゆるサンドリボンが顕著となった.交付申請書に記載した平成27年度までの研究実施計画に対して,一部対象河川の変更や検討の遅れが生じているものの,一方で研究実績の概要に記したように研究の展開に応じて新たな検討項目の追加も行っており,概ね満足できる達成度と考えている.研究対象河川として新たに海部川を追加し,航空写真および河道測量資料は既に入手済みである.一方,実験的検討については,当初平成27年度に予定していた砂州の変形・変質の拘束要因としての構造物や樹木群に関する検討は未着手であるが,当初より最終年度に流砂と構造物等の拘束条件を組み合わせ,両者を系統的に変化させた元での砂州の応答特性に関する検討を予定しており,その中で十分達成可能である.1.現地河川資料の整理と解析海部川を対象として,昭和初期以降の航空写真を用い,砂州地形の変遷を明らかにすることを試みた.

その結果,海部川では連続する大規模蛇行の湾曲部に形成される固定砂州が全川の砂州形成に大きく影響していることが示された.前年度までに検討した吉野川,富田川と併せて総合的に考察した結果,砂利採取やダム建設に代表される人為的インパクトが砂州の形成過程に大幅に影響していることを示す証左は得られなかった.むしろ,昭和後期の大規模出水がなかった時期に侵入・拡大した樹林帯がその後も砂州地形を大きく規定していることが示された.加えて,砂利採取の停止など前世紀とは異なる土砂収支バランスの前提条件の影響が顕在化し,新たな河床変動トレンドを呈しつつあることが明らかとなった.2.実験による検討3種の粒径からなる混合砂を用い,給砂の粒度構成を系統的に変化させた場合の砂州地形の応答特性について実験的に検討した.その結果,砂州地形の代表的指標パラメータと粒度特性パラメータ間に成立する関係性を明らかとした.さらに,各粒径成分ごとの砂州地形形成に対する寄与機構について,砂州部と澪筋部に分けて定性的に示した.これらの成果と底面表層の堆積分布を踏まえ,アユの産卵床に必要とされる地形および表層粒度構成条件を整理した上で,それらを実現可能とする給砂条件を提案した.次に,低水護岸の設置位置および長さが砂州地形に与える影響について実験的に検討した.その結果,砂州波長に対して1/2以下の長さの護岸を澪筋外岸側にのみ設置した場合,護岸背後部の堆積がやや顕著となり砂州地形の変形と固定化の兆候が見られたが,澪筋の発達は護岸なしの場合と大差なかった.今回の検討範囲では,護岸の配置・長さと砂州の固定化や水みちの発達の関係を定量的に評価するには至らず,護岸長さの延長や両岸配置等さらなる検討が必要なことが示唆された.河道の環境保全・再生を目的とした攪乱環境の維持に資する技術開発を念頭に,本研究では特に砂州地形に着目し,様々な自然的・人為的要因がその安定性に及ぼす影響評価を河川調査資料の解析および水路実験により試みた.その結果,ダムや護岸整備などの河川改修に伴い河道を流下する流砂量やその構成が変化することが,砂州地形の形状やその安定性に一定程度の影響を与えていることが明らかとなった.一方で,近年の洪水頻度の変化が土砂生産や河道内樹林帯の消長に影響を及ぼし,このことが砂州地形の極度な安定化に大きく寄与していることが示された.交付申請書に記載した平成26年度の研究実施計画は,検討項目という観点からはほぼ達成されている.研究対象河川である富田川に関する資料も一部入手し,吉野川におけるのと同様の解析に着手している.一方で実験的検討については,平成26年度の検討を通じて,初期河床地形が給砂条件の変化に対する応答に与える鋭敏性の問題や,洗掘地形の発達過程における接近流の3次元的構造と河床形状の相互応答特性など,実験結果の解釈に大きく影響すると思われる新たな課題が認識された.現地河川資料の整理と解析については,富田川においては引き続き支流域からの土砂流入観測を行い,河床変動の上流端境界条件としての土砂流入量の変動把握と,それを規定する要因分析を行う.合わせて,河床変動計算のさらなる精度向上を目指す.また,吉野川・海部川における砂州地形の変動要因分析と合わせて,洪水が河床変動と砂州移動に及ぼす影響の定量的評価を試みる.実験による検討では,給砂条件と,護岸に代表される砂州の変形を局所的に拘束する構造物の配置条件を対象とし,それらを系統的に変化させた場合の砂州地形・粒度構成の応答特性について検討する.以上の結果を総合して,河道地形・砂州地形の変動に与える各種インパクトの定量的評価を行うと共に,そのために必要な具体的な手法と手順を河川の条件ごとに整理する.
ヤポネシア人の人口推定を中心とした巨大データ解析

本研究計画の目的は,ヤポネシア(日本列島)における人類の発展の歴史を理解するためには,最初の人類がヤポネシアに到達した以降,どのような時期に,どのような文化的イベントと重なって人口を変化させてきたかという人口動態を,ゲノムデータから推定する手法を確立することである.また,開発された手法を,A01A03班の研究結果に適用し,その結果とB01,B02班が行う考古学・歴史学・言語学的解析における結果を統合し,ヤポネシア人の歴史の統合的理解を目指すことを最終目的とする.本年度の研究計画として,全ゲノムデータからのヤポネシア人の人口動態推定とその検証,常染色体と性染色体の遺伝的多様性の比較による,性の違いによる移住様式の違いの推定,非SNPデータ解析のための技術開発,の三つを最初にあげた.全ゲノムデータからの人口動態推定については,現代人数百名のゲノムデータから,ハプロタイプ同祖情報を用いて,縄文期以降のヤポネシア人の人口動態を高解像で推定することに成功した.また,コンピュータシミュレーションによる手法の妥当性の検証を行った.性染色体の解析については,染色体領域ごとに遺伝子浸透率を推定する手法として,いくつかの統計量を用いる手法を確立させた.また,長鎖シークエンス技術を用いた遺伝的変異の検出について,短鎖シークエンスを用いた技術との比較を行い,その有効性を検証した.さらに,希少変異を用いて集団間の遺伝的関係を推定する手法についての検討を行い,実際の古代人ゲノムデータに適用を行った.その他,ゲノムデータを扱う他研究班との共同研究を推進した.代表・分担研究者全員が,新学術領域のさまざまな会議やイベントに積極的に参加し,計画班メンバーやその他の研究者とゲノムデータ解析手法について共有したり,共同研究の計画について進めたりするなど,領域の推進に対して数々の貢献を行った.初年度でもあり,短い期間であったが,当初計画した点をすべて実行しただけでなく,希少変異の解析など新たな方向性の解析手法にも手を付けることができ,当初の予想以上に進展している.来年度以降は現在の研究方針を継続しつつ,公募班も加えた領域全体のさらなる発展に貢献する.人口動態推定手法の開発に関しては,以下の四つの観点から,新規手法の開発・応用を目指す.(1)性染色体の分化様式から,過去に起こった移住様式を解明する手法について検討を行う.性による移住様式の違いがはっきりとしている霊長類種を題材にして,常染色体と性染色体の間での各種統計量の比較を行う.(2)集団の中に稀にしか見られない希少変異の共有度を統計量として集団構造を推定する手法を実装し,ヤポネシア人を含む,東アジア集団に対して適用し,その実用性について検証を行う.(3)次世代シークエンサーデータから,マイクロサテライト多型を同定する手法を確立し,その精度について検証を行う.(4)全ゲノムデータから推定されたハプロタイプ情報(IBD情報)を用いて集団の過去の歴史を推定する手法を開発し,ヤポネシア人ゲノムデータおよび東アジア人ゲノムデータに対して応用することにより,手法の有効性について検証を行う.また,本年度は,上記個別の研究課題に加え,公募班を加えたヤポネシアゲノム領域内での,共同研究効率化システムの構築に力を注ぐ.具体的には,異なる研究班どうしが公共ゲノム解析データを共有するためのネットワークシステムを構築し,試験的に運用を始める.また,領域内の他の班が解読した次世代シークエンスゲノムデータの解析について共同で解析を行い,ヤポネシア人およびヤポネシア人に付随して移動したと考えられる動植物について,集団構造や人口動態の推定を行う.本研究計画の目的は,ヤポネシア(日本列島)における人類の発展の歴史を理解するためには,最初の人類がヤポネシアに到達した以降,どのような時期に,どのような文化的イベントと重なって人口を変化させてきたかという人口動態を,ゲノムデータから推定する手法を確立することである.また,開発された手法を,A01A03班の研究結果に適用し,その結果とB01,B02班が行う考古学・歴史学・言語学的解析における結果を統合し,ヤポネシア人の歴史の統合的理解を目指すことを最終目的とする.本年度の研究計画として,全ゲノムデータからのヤポネシア人の人口動態推定とその検証,常染色体と性染色体の遺伝的多様性の比較による,性の違いによる移住様式の違いの推定,非SNPデータ解析のための技術開発,の三つを最初にあげた.全ゲノムデータからの人口動態推定については,現代人数百名のゲノムデータから,ハプロタイプ同祖情報を用いて,縄文期以降のヤポネシア人の人口動態を高解像で推定することに成功した.また,コンピュータシミュレーションによる手法の妥当性の検証を行った.性染色体の解析については,染色体領域ごとに遺伝子浸透率を推定する手法として,いくつかの統計量を用いる手法を確立させた.また,長鎖シークエンス技術を用いた遺伝的変異の検出について,短鎖シークエンスを用いた技術との比較を行い,その有効性を検証した.さらに,希少変異を用いて集団間の遺伝的関係を推定する手法についての検討を行い,実際の古代人ゲノムデータに適用を行った.

その他,ゲノムデータを扱う他研究班との共同研究を推進した.代表・分担研究者全員が,新学術領域のさまざまな会議やイベントに積極的に参加し,計画班メンバーやその他の研究者とゲノムデータ解析手法について共有したり,共同研究の計画について進めたりするなど,領域の推進に対して数々の貢献を行った.初年度でもあり,短い期間であったが,当初計画した点をすべて実行しただけでなく,希少変異の解析など新たな方向性の解析手法にも手を付けることができ,当初の予想以上に進展している.来年度以降は現在の研究方針を継続しつつ,公募班も加えた領域全体のさらなる発展に貢献する.人口動態推定手法の開発に関しては,以下の四つの観点から,新規手法の開発・応用を目指す.(1)性染色体の分化様式から,過去に起こった移住様式を解明する手法について検討を行う.性による移住様式の違いがはっきりとしている霊長類種を題材にして,常染色体と性染色体の間での各種統計量の比較を行う.(2)集団の中に稀にしか見られない希少変異の共有度を統計量として集団構造を推定する手法を実装し,ヤポネシア人を含む,東アジア集団に対して適用し,その実用性について検証を行う.(3)次世代シークエンサーデータから,マイクロサテライト多型を同定する手法を確立し,その精度について検証を行う.(4)全ゲノムデータから推定されたハプロタイプ情報(IBD情報)を用いて集団の過去の歴史を推定する手法を開発し,ヤポネシア人ゲノムデータおよび東アジア人ゲノムデータに対して応用することにより,手法の有効性について検証を行う.また,本年度は,上記個別の研究課題に加え,公募班を加えたヤポネシアゲノム領域内での,共同研究効率化システムの構築に力を注ぐ.具体的には,異なる研究班どうしが公共ゲノム解析データを共有するためのネットワークシステムを構築し,試験的に運用を始める.また,領域内の他の班が解読した次世代シークエンスゲノムデータの解析について共同で解析を行い,ヤポネシア人およびヤポネシア人に付随して移動したと考えられる動植物について,集団構造や人口動態の推定を行う.