hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
J-PARCニュートリノビームライン運転中の放射線計測

J-PARCニュートリノビームラインにおいて、ビーム運転中に人間が立ち入ることのできないビーム近傍の空間放射線量を測定した。測定結果はビームライン設計時にシミュレーションプログラムを用いて計算した設計値とよく一致していた。シミュレーション計算による設計手法が正しいことが結論づけられた。J-PARCのニュートリノビームラインにおいて、ビーム近傍における100mSv/h近い高い空間放射線量を測定するためにアラニン線量計・アミノグレイをサービスピット、ミューオンピット等全部で16ヶ所に設置した。5x10^<20>相当のビーム運転後取り出して、空間放射線量を測定しようと試みたがビームスケジュールの変更によりビーム時間が足りず測定は平成23年度に持ち越した。その後、東日本大震災による加速器の長期シャットダウンもあり、結局1.1x10^<20>相当のビーム運転後の平成24年1月に取り出して空間放射線量の測定を行った。結果の報告は受けたが現在測定結果を整理中であり、最終結果として報告する内容には至っていない。ニュートリノビームラインの設計を詳細に再現し、空間放射線量を評価するためのビームシミュレーションプログラム・MARSを用いて空間放射線量の数値計算を行った。サービスピット内では12mSv/hから93mSv/h、サービスピット横の機械室では1mSv/h程度という数値結果を得た。これらの数値はアミノグレイによる空間放射線量の測定結果と比較することにより、ビームライン近傍の放射線計算の手法を評価することが可能である。現在、計算条件を可能な限り実際のビームラインに合わせるべくビームラインの設計構造その他を調整中である。平成23年6月の第2回イスタンブール素粒子物理学国際会議において、T2K実験の現状(邦題)というタイトルでJ-PARCニュートリノビームライン運転中の空間放射線量についての内容を含めた形で、T2K実験のニュートリノ振動の最新結果の講演を行った。J-PARCニュートリノビームラインにγ線を測定するためのアラニン線量計(アミノグレイ)を設置して陽子ビームの運転を行った。アミノグレイの設置場所はターゲットステーション・サービスピット内10ヶ所、ターゲットステーション・機械室内4ヶ所、ミューオンピット内2ヶ所である。ターゲットステーション中央のヘリウムベッセル上部では、計算値93mSv/hに対して測定値97mSv/h(中流部)等、非常によい一致が見られた。一方、機械室内ではB1機械室中流で計算値0.37mSv/hに対して測定値48mSv/h等、2桁も測定値の方が大きい結果が得られた。機械室の結果についてはビームそのものからの寄与よりも機械室中を通っている冷却水配管中の放射化水による空間放射線量の効果が大きかったと考えられる。放射化水の影響がないヘリウムベッセル上部を考えると、モンテカルロ計算は十分測定値と一致していると考えられる。J-PARCニュートリノビームラインのターゲット上流の陽子ビーム近傍の運転時放射線測定を行った。ここにはビームの2次元的な位置をスピルごとにモニターするOT(Optical Transition Radiation Monitor)が設置されており、この測定器の寿命や交換時期を的確に判断するために詳しい運転時空間放射線量の測定が欠かせないからである。ビーム期間中にγ線を測定するためのアラニン線量計(アミノグレイ)、および中性子を測定するための6種類の金属箔(アルミ、銅、チタン、金、ニッケル、テフロン)を設置した。2012年4月から2012年6月まで約1.37x10 pot(proton on target)の陽子ビーム運転の後、両方の試料を取り出した。アミノグレイは電子スピン共鳴(ESR,Electron Spin Resonance)を用いて測定した。2本のアミノグレイに照射されたγ線の空間放射線量はそれぞれ26Svと27Svであった。これを我々の目標ビーム強度である750kW連続ビームに換算すると107mSv/hである。一方、陽子ビームからの放射線に関するモンテカルロシミュレーションプログラムMARSを用いてOTRの位置における空間放射線量の値は70mSv/hである。計算値はアミノグレイを用いた測定値を十分再現しているといえる。70mSv/hの空間放射線量に十分耐えるように設計されているOTRは、十分な放射線耐性を備えていることが確認された。6種類の金属箔を用いた中性子による空間放射線量の測定結果は、KEKの放射線グループによりスペクトロメーターを用いて測定中であり、近いうちに結果を得る予定である。全体的に加速器の運転が遅れていた。2011年5月に東日本大震災による影響を考えて2011年度の計画を大幅に見直した。しかし、震災後ターゲットステーションのヘリウムベッセルを開いて内部を検査して、震災の影響が思ったよりも大きいことが判明したのは2011年7月頃であり、2011年5月に改定した年度内の計画がさらに遅れることになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。アミノグレイによるγ線測定に加えて、6種類の金属箔(アルミ、銅、チタン、金、ニッケル、テフロン)を設置し、中性子による寄与を測定する予定である。
究極の交流電圧発生を目指したジョセフソン電圧標準の研究

交流電圧の基準となる理想的な交流電圧波形の発生を目指し、プログラマブルジョセフソン交流電圧標準(ACPJVS)システムの最適化と測定手法の開発を行った。市販の標準信号発生器を用いた同期サンプリング手法による校正システムの構築を行った結果、62.5Hzの周波数で3.5ppmの標準相対不確かさを得ることができた。使用したデジタルボルトメータのタイムベースエラーを補正すれば、1ppm程度までの不確かさ低減が見込まれる。これにより、当初目標である60Hzで1ppmという値を達成するとともに、従来の交直変換標準における低周波領域での校正の不確かさを低減する手法を確立する目途が得られた。交流電圧の基準となる理想的な交流電圧波形の発生を自指し、現在開発中のプログラマブルジョセフソン交流電圧標準(ACPJVS)システムの詳細な評価を行った。このシステムでは、現在までに0.1Hzから2kHzまでの周波数で振幅約4Vまでのステップ近似された交流波形の生成に成功しているが、トランジェント・エラーと呼ばれる過渡現象が課題のひとつとなっている。まず、現行システムにおけるトランジェント・エラーの大きさを定量的に調べるため、デジタルボルトメータ(DVM)を用いたサンプリング手法による測定を試みた。ここで、信号周波数は約1kHzとし、DVMのアパーチャ時間は1ステップ幅(約16us)より十分小さい2usとした。ACPJVS用バイアス制御回路とDVMとの間で同期測定を行った結果、トランジェント幅の大きさに周期的な変化が見られ、信号波形のステップ位置に依存することが分かった。また、トランジェントの微分波形から、トランジェント波形が主ピークと、その前に位置する急峻なピーク、およびその後ろに位置するリンギングとから構成されていることが分かった。これらの結果から、現行システムにおけるトランジェント・エラーの原因として、バイアス制御回路のスイッチ時間、バイアス配線の帯域、およびデジタル/アナログ変換時のグリッチ等に起因していることが推測される。今回得られた最大トランジェント幅は、主ピークで2.0us以下、リンギングを含めても3.8us以下の大きさであり、DVMの離散的なサンプリングモードを用いた測定では現行システムにおいても十分な能力を有することが分かった。以上により、今回明らかになったトランジェント・エラーを考慮したサンプリング測定の最適化や、実効値測定を見据えたバイアス配線の広帯域化によるトランジェント・エラーめさらなる低減(数ns)を目指す今後の方針が得られた。この方式では、10Vを超える振幅の標準交流電圧波形の生成が可能な一方で、トランジェントエラーと呼ばれる過渡現象が大きな課題となっている。前年度までの研究により、現行システムにおけるトランジェントエラーの時間幅は3.8us以下であり、それらの主な原因が、バイアス制御回路や配線の帯域等に起因することが明らかになった。今年度は、これらの情報をもとに、(1)デジタル電圧計(DVM)の離散的なサンプリングモードを用いた測定と、(2)システムの最適化によるトランジェントエラーの抑制、という二つの課題に取り組んだ。その結果、(1)サンプリング測定においては、市販の標準信号発生器(キャリブレータ)の校正において、62.5Hzの周波数で3.5ppmの標準相対不確かさを得ることができた。さらに、DVMの基準クロックの不確かさ(タイムベースエラー)を補正することにより、1ppm程度まで不確かさを低減できることが分かった。これにより、当初目標である60Hzで1ppmという値を達成するとともに、従来のサーマルコンバータを用いた交直変換標準による低周波領域の校正の不確かさを低減する手法を確立する目途が立った。一方、(2)システムの最適化においては、冷凍機チャンバー内およびバイアス制御回路内の配線を広帯域化することにより、トランジェントエラーの設計値を100ns以下に抑制した。また、従来のバイアス制御回路において、チャネル間の干渉が素子の動作マージンを大幅に狭めていることを見出した。これらを改善するため、チャネル間のグランド電位を分離独立化した新たなバイアス制御回路を開発した。
園芸療法・園芸福祉のための園芸作業の動作および心理解析

主にハープを用いた園芸作業の持つ療法的効果について,心理的指標である精神健康調査(Theブeneral Health Questionnaire: GHQ)および気分プロフィール検査(Profiled of Mood States: POMS).生理的指標である唾液中コルチソール濃度およびフリッカー値を用い,主観的および客観的に検証することを試みた.被験者は,ポスター掲示により自発的に参加を希望した21名(男性3名,助成18名,平均年齢03歳)とし,2グループに分けた.ハーブの栽培およびその他のクラフト作業は2週間に1度行い,合計6回,3ヶ月間実施した.GHQから,園芸作業による神経症症状の改善傾向が認められた.POMSから,園芸作業には緊張や不安,抑うつ感,疲労感,当惑などの一時的な負の感情を減少させる効果があることが明らかとなった.唾液中コルチゾール濃度は作業前に比べて作業後に低下し,作業によるストレスの緩和効果が認められた.フリッカー値の変化から,屋外での栽培作業は室内でのクラフト作業に比べて中枢性疲労の回復効果が大きい可能性が示唆された.以上より,園芸作業は神経症症状や一時的気分の改善に有効であった.また,唾液中コルチソール濃度とフリッカー値によって,園芸作業がストレスや中枢性疲労の解消に効果的であることを客観的に判断できた.質間紙による主観的評価に,客観的評価指標を組み合わせることで,園芸作業の療法的効果を総合的に判断し,より効果的なブログラムの構築と普及に寄与できると考えられた.園芸作業動作の解析は、ブドウとキウイフルーツの収穫作業を用い、OWAS(Ovako Working Posture Analysing System)で作業姿勢の比較が可能な最適サンプリング間隔の検討と、作業姿勢の評価を行った。ブドウおよびキウイフルーツの収穫は、同様に肘を肩より上に持ち上げて行うものである。今回は、作業姿勢の違いを出すために、ブドウは収穫した果実を地面に置いた籠に入れ、キウイフルーツは果実を台の上に乗せた籠に入れることとした。作業姿勢をビデオで撮影し、映像からのサンプリング間隔について検討した。サンプリング間隔は、10秒とすることでブドウの収穫とキウイフルーツの収穫における作業姿勢を十分区別して評価できることが明らかとなった。また、その際の作業姿勢は、ブドウの収穫では、筋骨格系に有害であり早期に改善すべきカテゴリーであるアクションカテゴリ(AC)3が2%見られたが、キウイフルーツではAC3は見られなかった。ブドウの収穫・調整・パッキング作業が、身体および感情に及ぼす影響を調査した。作業は8月26日と9月2日の午前中の2回行い、作業時間は約1時間とした。作業中にハートレイトモニターにより心拍数をモニタリングしたところ、作業による身体負荷は大きくなかった。作業前後における身体疲労度は、作業前後のフリッカー値を比較することにより評価した。フリッカー値の増加は疲労の軽減を示すが、今回の作業により約40%の人で値が増加した。感情の変化は作業前後に気分プロフィールテスト(POMS)を用いて調査した。その結果、負の気分尺度が減少し、気分が改善された。このことから、今回用いたブドウの収穫作業は、リフレッシュ効果が高く、気分状態を改善させる効果があることが明らかとなった。園芸作業を評価する客観的な指標のひとつとして、ストレス感応物質であるコルチゾールの分析方法について検討し、来年度からの実験に用いることができるよう試行を行った。主にハープを用いた園芸作業の持つ療法的効果について,心理的指標である精神健康調査(Theブeneral Health Questionnaire: GHQ)および気分プロフィール検査(Profiled of Mood States: POMS).生理的指標である唾液中コルチソール濃度およびフリッカー値を用い,主観的および客観的に検証することを試みた.被験者は,ポスター掲示により自発的に参加を希望した21名(男性3名,助成18名,平均年齢03歳)とし,2グループに分けた.ハーブの栽培およびその他のクラフト作業は2週間に1度行い,合計6回,3ヶ月間実施した.GHQから,園芸作業による神経症症状の改善傾向が認められた.POMSから,園芸作業には緊張や不安,抑うつ感,疲労感,当惑などの一時的な負の感情を減少させる効果があることが明らかとなった.唾液中コルチゾール濃度は作業前に比べて作業後に低下し,作業によるストレスの緩和効果が認められた.フリッカー値の変化から,屋外での栽培作業は室内でのクラフト作業に比べて中枢性疲労の回復効果が大きい可能性が示唆された.以上より,園芸作業は神経症症状や一時的気分の改善に有効であった.また,唾液中コルチソール濃度とフリッカー値によって,園芸作業がストレスや中枢性疲労の解消に効果的であることを客観的に判断できた.質間紙による主観的評価に,客観的評価指標を組み合わせることで,園芸作業の療法的効果を総合的に判断し,より効果的なブログラムの構築と普及に寄与できると考えられた.
概日リズムを指標とした脳神経回路の老化評価システムの構築

本研究は、ショウジョウバエ概日時計の加齢変化を指標として、脳機能の加齢変化をニューロン・分子レベルで解析する方法を確立することを目的とした。野生型および老化関連遺伝子変異体等を使った解析により、神経ペプチドPDFを発現する脳内時計ニューロンの出力部位でのPDF量の加齢による減少が、分子振動および行動リズムの加齢現象と密接に関係することを明らかにし、行動の加齢の解析により脳内ニューロンおよびネットワークの加齢変化を評価できる可能性を示した。1.加齢による行動リズム変化:明暗への同調性を羽化直後、羽化後30日、40日の個体で、明暗周期を6時間前進、後退後に再同調に要する日数を調べることにより検討した。前進、後退ともに加齢により移行期が有意に延長したことから、光同調性が加齢により低下することが示唆された。2.加齢による行動リズムの温度周期への同調性を羽化直後、羽化後30日、40日の個体で、温度周期を6時間前進、後退後に再同調に要する日数を調べることにより検討した。前進、後退ともに加齢バエでの移行期が有意に短縮したことから、光同調性とは異なり、温度への応答は加齢により増強されることが示唆された。3.時計振動機構の時計遺伝子mRNA発現リズムを羽化後10日と30日で比較したところ、加齢に伴い時計遺伝子発現リズムの振幅が低下することが明らかになった。4.加齢に関わる突然変異系統chico1, fmr1Δ50Mを用いて、明暗条件下および恒暗条件下でのリズムを解析した。寿命が延長するchico1では、明暗周期下での活動リズムが羽化後40日の加齢バエでも若齢バエに典型的な明瞭な双峰性リズムを示した。一方、逆に寿命が短縮するfmr1Δ50Mでは、活動リズムが不明瞭となった。これらの結果から、寿命と時計機構の老化とが密接に関係し、時計機構の加齢変化が老化の指標となりうることが示唆された。5.一方、chicoをpdf発現細胞でのみノックダウンし、時計細胞の老化と活動リズムとの関係を検討した。予備的結果ではあるが、加齢バエでもきわめて明瞭な双峰性リズムを維持しており、時計細胞そのものの加齢が活動リズムに反映される可能性が示唆された。(1)PDF発現量をchico1, fmr1で調べ、時計ニューロンの形態変化、PDF発現量と老化との関係を検討した。個体レベルの解析にはw1118をコントロールとして、chico1、Fmr1変異をそれぞれヘテロで持つ系統を使用した。chico1、Fmr1変異を持つ系統ではw1118よりも2週間以上生存期間が長くなった。chico1、Fmr1変異系統およびw1118系統のいずれも、明暗周期下での活動量は加齢に伴い低下した。しかし、活動量の低下がおこる時期が、系統により異なっていた。全暗での自由継続周期は、いずれの系統でも加齢に伴って延長し、リズム強度が減少する傾向がみられたが、これらが生ずるまでの日数はchico1で最も長かった。chico1ではPDFニューロンの脳背側部へ投射でのPDF発現量が他の系統と比較して強いことが分かった。(2)加齢によるネットワーク変化がニューロンに帰結できるかを確認するため、pdf-gal4とUAS-cycleIR, UAS-chicoIR, UAS-fmr1IRを組み合わせ、PDFを発現する時計ニューロンでのみ、cyc, chico, fmr1の2本鎖RNAを発現させRNAiによる発現低下を誘導した。これらの多くの系統で概日リズムの加齢変化が確認されたが、cycを発現抑制した雄では加齢変化が抑制された。各遺伝子のPDF細胞特異的発現抑制の寿命への影響は、雌雄で異なっていた。chicoの発現抑制では、第1染色体が異なる雄間で寿命の長さやリズム強度に有意差が見られた。従って、各遺伝子の発現抑制の影響に性差が存在すること、予想に反してchicoやFmr1のPDF細胞特異的な発現抑制は概日リズムの加齢や寿命へ殆ど影響しないこと、また寿命やリズム強度に関連する因子が第1染色体に存在する可能性等が示唆された。1.加齢による行動リズム変化:野生型の平均寿命は60日程度であるので、加齢変化を解析するために用いるハエの日齢は、羽化直後、羽化後40日、50日とした。まず、明暗12:12下での活動リズムを、上記各日齢のハエを用いて解析し、リズムの強度、同調位相を検討した。その結果、明暗下で若齢バエは夜明けと日暮れのピークを明瞭に示すが、加齢バエでは両ピークの活動量が減衰し日暮れのピークが不明瞭となること、さらに日暮れのピークが約2時間前進することが分かった。

恒暗条件では、若齢のハエは24時間よりもわずかに長い周期で自由継続リズムを示したのに対し、加齢とともに周期が有意に延長するとともに、リズムの強度も有意に低下し、無周期を示す個体数が増加した。2.時計遺伝子の発現リズムに関しては、特に抗PER,抗TIM抗体を用いた免疫組織化学を行い、タンパクレベルでの解析を進めた。その結果、脳内のいずれの時計細胞においても、加齢に伴い夜間のPER,TIM発現量が有意に減少し、発現リズムの振幅が減弱することが明らかとなった。3.PDF発現ニューロンに着目し、抗PDF抗体を用いた免疫組織化学により、PDF発現ニューロンの形態変化を指標にし、時計ニューロンネットワークの加齢変化を解析した。その結果、PDF発現量が加齢とともに減少し、特に軸索、軸索終末部の発現量が加齢バエでは著しく減少することが分かった。4.PDF発現ニューロンでPDFを強制発現させたところ、1に述べた活動リズムの加齢による変調が部分的に阻害されることが分かった。このことから、PDFの減少が加齢による行動リズムの変調の一因であることが示唆された。本年度計画した項目それぞれについて、研究を進展させ、十分な結果を得ている。行動リズムの同調性は加齢に伴い、明暗周期に対しては低下するが温度周期については増強することを示した。寿命と時計の加齢との関係については、寿命が延長するchico1では、明暗周期下での活動リズムが羽化後40日の加齢バエでも若齢バエに典型的な明瞭な双峰性リズムを示すこと、逆に寿命が短縮するfmr1Δ50Mでは、活動リズムが不明瞭となることを示し、寿命と時計機構の老化とが密接に関係し、時計機構の加齢変化が老化の指標となりうることを示した。一方、予備的結果ではあるが、chicoをpdf発現時計細胞でのみノックダウンすると、加齢バエでもきわめて明瞭な双峰性リズムを維持することから、時計細胞そのものの加齢が活動リズムに反映される可能性を示した点は極めて重要である。現在、これらのハエでPDF細胞の形態とPDF発現レベルの検討を進めている。以上より、ほぼ研究計画は順調に進んでいると判断した。加齢に伴う行動リズムの明暗下および恒暗条件下での活動リズムの変調を明確に示し、さらに脳内PDFニューロンのPDF発現量が老化に伴い減少することを明らかにした。特に、PDFのPDFニューロンでの強制発現により、行動リズムの加齢による変調がかなりの程度阻害される事実を発見したことは非常に意義深い。また、時計タンパク質発現を指標にした解析から、時計ニューロン内の分子振動が加齢により減衰することを明らかにし、PDFと時計の分子振動機構との関係を研究の一つのターゲットとすることができた。当初の計画に即して研究を推進する予定である。まず、本年度の継続として、寿命が延長するchico1および寿命が短縮するfmr1Δ50Mで、PDF細胞の形態とPDF発現レベルを検討し、行動リズムの加齢とPDFニューロンの形態・機能との関連を検討する。また、pdf発現細胞を対象として時計機能を低下させ、その活動リズムの加齢変化を検討し、pdf発現細胞の時計機能と加齢との関係の解析を進めることで、行動リズムの加齢が特定のニューロンに帰結できるかどうかを明らかにすることを目指す。当初の計画に則して研究を推進する予定である。まず、本年度の継続として、光・温度周期への再同調や光・温度パルスに対する位相変位を指標として光同調性、温度同調性の加齢変化をさらに検討する。また、時計振動機構の転写レベルでの加齢の解析を進める。
ベトナムのダイオキシンや残留性有機汚染物質の小児ステロイドホルモンへの長期的影響

ダイオキシン類の人体影響に関して、我々は2002年以降ベトナムで疫学調査を継続し、1)枯葉剤暴露より30年以上経過しても、汚染地区の母乳中ダイオキシン濃度は対照地区より有意に高い。2)母乳中ダイオキシンと母親の血清・唾液中ステロイドホルモンや児の血清・唾液中のステロイドホルモンとの間に7歳まで関連性を認めた。本研究の目的は、1)継続中のコホート研究より、母乳中ダイオキシンの児の血清・唾液中ステロイドホルモンへの影響を明らかにする。2)タンデム法によるステロイドホルモンの精密分析をベトナム国内で確立する。3)母乳中のダイオキシン以外の残留性有機汚染物質(POPs)を計測し、複合汚染の実態を解明する。本研究により、唾液中ステロイドホルモンの環境疫学研究における有用性を示し、ダイオキシン暴露等による早期健康影響指標として普及させる。また、コホート研究により小児の成長や二次性徴への影響を継続的に解明する。平成30年度には、前年度に実施したHo Chi Minh市に隣接するダイオキシンのホットスポットの1つであるBien Hoa市で追跡中の7歳児の対照集団であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中の7歳児48名中41名の小児より唾液と血液を採取し、成長状況を身体計測と質問紙調査・診察により確認した。上記の生体試料は、日本に移送し、国立環境研究所で現在ステロイドホルモンの測定準備中である。2018年8月にポーランド・クラクフで開催された第38回ダイオキシン国際会議で、ベトナムセッションの共同議長を城戸が務め、一昨年までの調査結果について発表した。また、2018年12月にはベトナム軍医大学で開催されたダイオキシン国際会議において、これまでの2つのコホート研究の結果をステロイドホルモンへの影響を中心に、城戸が招待講演を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ダイオキシン類(DXN)の人体影響に関して、我々は2002年以降ベトナムで疫学調査を継続し、1)枯葉剤暴露より30年以上経過しても、汚染地区の母乳中DXN濃度は対照地区より有意に高い。2)母乳中DXNと母親の血清・唾液中ステロイドホルモン(SH)や児の唾液中SHとの間に関連性を認めた。本研究の目的は、1)継続中及び新規のコホート研究より、母乳中DXNの児の唾液中SHへの影響を明らかにする。2)タンデム法によるSHの精密分析をベトナム国内で確立する。3)母乳中のDXN以外の残留性有機汚染物質(POPs)を計測し、複合汚染の実態を解明する。本研究により、唾液中SHの環境疫学研究における有用性を示し、DXN暴露等による早期健康影響指標として普及させる。平成27年度には、DXNのホットスポットであるBinh Dinh省Phu Catで追跡中の7歳児52名中47名、Ho Chi Minh市に隣接するBien Hoa市で追跡中の7歳児44名中39名、対照地区であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中の7歳児61名中51名、計137名の小児より唾液と血液を採取し、成長状況を身体計測と質問紙調査・診察により確認した。上記の生体試料中のSHについて、ハノイに移送し、共同研究機関で現在冷凍保存している。昨年度の調査結果について、2015年8月にブラジル・サンパウロで開催された第35回ダイオキシン国際会議で発表した。平成27年度には、ダイオキシン類のホットスポットであるBinh Dinh省Phu Catで追跡中の7歳児52名中47名、Ho Chi Minh市に隣接するBien Hoa市で追跡中の7歳児44名中39名、対照地区であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中の7歳児61名中51名、計157名中137名(87.3%)の小児より唾液と血液を採取し、ステロイドホルモンの分析のため、ハノイに移送し共同研究機関で冷凍保存できている由。昨年度までの調査結果について、2015年8月にブラジル・サンパウロで開催された第35回ダイオキシン国際会議で発表した。平成28年度には、対照地区であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中5歳児48名から唾液と血液を採取し、成長状況を身体計測と質問紙調査・診察により確認した。採取した生体試料中のステロイドホルモンについて、前年度に採取したダイオキシンのホットスポットのBien Hoaの5歳児の試料と合わせて、ハノイにある共同研究機関で測定するため、現在冷凍保存している。

平成28年度には、対照地区であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中の5歳児48名全員から唾液と血液を採取し、成長状況を身体計測と質問紙調査・診察により確認した。採取した試料は、ハノイにある共同研究機関で測定するため、現在冷凍保存中である。昨年度までの調査結果について、2016年8月にイタリア・フィレンチェで開催された第36回ダイオキシン国際会議で発表した。また、国内学会においても、2017年3月に宮崎で開催された日本衛生学会で報告することができた。ダイオキシン類(DXN)の人体影響に関して、我々は2002年以降ベトナムで疫学調査を継続し、1)枯葉剤暴露より30年以上経過しても、汚染地区の母乳中DXN濃度は対照地区より有意に高い。2)母乳中DXNと母親の血清・唾液中ステロイドホルモン(SH)や児の唾液・血液中のSHとの間に7歳まで関連性を認めた。本研究の目的は、1)継続中のコホート研究より、母乳中DXNの児の唾液中SHへの影響を明らかにする。2)タンデム法によるSHの精密分析をベトナム国内で確立する。3)母乳中のDXN以外の残留性有機汚染物質(POPs)を計測し、複合汚染の実態を解明する。本研究により、唾液中SHの環境疫学研究における有用性を示し、DXN暴露等による早期健康影響指標として普及させる。また、コホート研究により小児の成長や二次性徴への影響を継続的に解明する。平成29年度には、DXNのホットスポットであるBinh Dinh省Phu Catで追跡中の9歳児49名中49名、Ho Chi Minh市に隣接するBien Hoa市で追跡中の7歳児40名中27名、対照地区であるハノイ近郊のKim Bangで追跡中の9歳児51名中47名、計123名の小児より血液を(Bien Hoaでは唾液も)採取し、成長状況を身体計測と質問紙調査・診察により確認した。上記の生体試料は、日本に移送し、国立環境研究所で現在SHの測定準備中である。昨年までの調査結果については、2017年8月にカナダ・バンクーバーで開催された第37回ダイオキシン国際会議で発表した。また、2018年3月には日本衛生学会において、これまでの結果を5歳児と7歳児に分け、SHの影響を中心に報告した。ダイオキシン類の人体影響に関して、我々は2002年以降ベトナムで疫学調査を継続し、1)枯葉剤暴露より30年以上経過しても、汚染地区の母乳中ダイオキシン濃度は対照地区より有意に高い。2)母乳中ダイオキシンと母親の血清・唾液中ステロイドホルモンや児の血清・唾液中のステロイドホルモンとの間に7歳まで関連性を認めた。
非弾性電子散乱における電子回折効果を顕在化したスピンモーメントナノイメージング

本研究の目的は、わずか10 nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。電子磁気直線二色性信号(EMLD)は,スピンモーメントの大きなスピネル酸化物で有意な差スペクトルを計測した.特型EELS絞りを用いた電子磁気円二色性(EMCD)は,装置の不安定性により望みの信号を得られていない.鉄のL2,3端EELSを計測しそのデータを統計解析することで,理論予測された原子面分解能EMCDを実証した.これは,条件付きではあるが,目標に掲げた10nmの結晶サイズでのスピン状態の分析法を達成したと言える.本研究の目的は、わずか10nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。これは、X線分光で発展してきた磁気円偏光および直線偏光2色性を、これまでの申請者の経験を踏まえ、走査透過電子顕微鏡分析で実現するものである。従来の固定観念を打破する高効率な新規計測スキームにより、従来の試料制約を大きく緩和する。本研究は「原理の実証」から出発し、遷移金属ナノ多層膜、スイッチングデバイスを目される反強磁性酸化物薄膜、永久磁石のピン止め設計への応用までを視野に入れる。提唱する分析法が確立されれば、これは強磁性体のみならず反強磁性体の魅力的で広大なデバイス機能の根源であるスピン状態を探る究極のナノ磁性計測法となる。本研究では,走査透過電子顕微鏡に付随する電子線エネルギー損失分光における磁気シグナルとして円偏向2色性(EMCD)と直線偏向2色性(EMLD)を顕在化させる.現在までに,遷移金属酸化物において,EMCD信号割合が10%程度となる比較的大きな信号強度を通常のイントリンシック法で測定できるようになった.しかし,特型絞りを用いた計測は成功できていない.逆空間上に絞りを精確に敷設できていないためと考えている.また,特型絞りを挿入するホルダの構造上の問題で,エネルギー分解能が悪化することが判明した.EMCD信号強度から材料物性情報を得る試みとして,Coの結晶磁気異方性をEMCD信号強度で観測した.約25%の強度変化が容易・難磁化方向の計測で見られ,これはマクロな磁化測定から予想される違いと対応するものであった.一方,EMLDに関しては,遷移金属酸化物において,有意な信号強度を得た.現在,電子線の入射方向を変えて,信号のスペクトル形状がどのように変化するか実験的に捉えようとする途上である.電子磁気円2色性信号獲得においては,試料作製技術を検討し,良好な結晶性をもつ厚み約50nm以下の薄片を得ることで,特に酸化物磁性体において比較的大きな信号強度を得るようになった.金属磁性体においても,試料状態・測定の幾何学パラメタをよく固定することで,円2色性信号強度からスピンモーメントの光軸成分強度を相対的に評価できた.これらの進展はあったが,2015年度に準備した特型絞り挿入機構においては,通常のイントリンシック法においても円2色性信号強度が得られていない.この点においては,予想より進捗が遅れていると言える.電子磁気直線2色性信号獲得においては,再現性のある信号が,強度割合は極めて低いものの,比較的長時間の測定を安定した状況で実施でき,確認された.しかし,年度半ばに分光器に故障が生じ,結晶方位を変えた信号について知見が十分に得られていない.現在,ハードウェアの不具合が解消され,継続的に信号を蓄積する準備を進めている.本研究の目的は、わずか10 nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。本研究では,走査透過電子顕微鏡に付随する電子線エネルギー損失分光における磁気シグナルとして円偏向2色性(EMCD)と直線偏向2色性(EMLD)を顕在化させる.遷移金属酸化物において,EMCD信号割合が10%程度となる比較的大きな信号強度を通常のイントリンシック法で測定できるようになった.しかし,特型絞りを用いた計測は成功できていない.逆空間上に絞りを精確に敷設する必要があるが,分光型の検出器を用いて絞り位置を決定する現行の方式では,精度に問題があることが判明した.さらに,特型絞りを挿入するホルダの構造上の問題で,エネルギー分解能が悪化することが判明した.EMCD信号強度から材料物性情報を得る試みとして,Coの結晶磁気異方性をEMCD信号強度で観測した.約25%の強度変化が容易・難磁化方向の計測で見られ,これはマクロな磁化測定から予想される違いと対応するものであった.一方,EMLDに関しては,遷移金属酸化物において,有意な信号強度を得た.

さらに,スウェーデンの研究グループと共同で,ナノサイズの鉄単結晶を蒸着させた薄膜を用いて理論計算から予測されたSTEM-EELSの測定条件で鉄のL2,3端EELSを計測しそのデータを統計解析することで,原子面ごとに互いに逆符号の電子磁気円2色性信号を得られることを実証した.当初計画していた特型絞りを用いた電子磁気円2色性信号計測は,ハードウェアのハンドリング性が低いため,実現が困難であり続けている一方,国際共同研究で,大きな進展(高い空間分解能をもつ電子磁気円2色性信号データを統計解析から得ることに成功)したため.本研究の目的は、わずか10 nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。走査透過電子顕微鏡に付随する電子線エネルギー損失分光における磁気シグナルとして直線偏向2色性(EMLD)と円偏向2色性(EMCD)を顕在化させる.電子磁気直線2色性信号は,スピンモーメントの大きなスピネル酸化物で有意な差スペクトルを計測している.磁気モーメント方向の運動量輸送ベクトルによるEELS信号の強度割合を変化させるために,2種のカメラ長でEELSを測定し,それらの差に有意な信号があるか調べた.再現性のある信号を得ているが,入射方向を変えたより精密な検討が必要である.特型のEELS検出器絞りを用いた電子磁気円2色性信号の取得は,絞りの配置が困難であること,収差により絞りによる2色性の選択が不十分であること,この2点が問題となり,実現できていない.いっぽう,スウェーデンの研究グループと共同で,ナノサイズの鉄単結晶を蒸着させた薄膜を用いて理論計算から予測されたSTEM-EELSの測定条件で鉄のL2,3端EELSを計測しそのデータを統計解析することで,原子面ごとに互いに逆符号の電子磁気円2色性信号を得られることを実証した.球面収差補正の機能を有したSTEMとEELSを必要とするが,原子面間隔の分解能でEMCD信号を得ることができるため,条件付きではあるが,目標に掲げた10nmの結晶サイズでのスピン状態の分析法を達成したと言える.同様の目標を目指す手法に,らせん電子波を用いた電子磁気円二色性信号計測があるが,その達成は極めて対象とする試料形態への要求が高いことが理論的に予想されており,実現できていない.本研究の目的は、わずか10 nmの結晶サイズで足る、物質中のスピン状態の新しい元素選択的計測法を構築し、スピントロニクス材料のナノスピンイメージングに応用することである。電子磁気直線二色性信号(EMLD)は,スピンモーメントの大きなスピネル酸化物で有意な差スペクトルを計測した.特型EELS絞りを用いた電子磁気円二色性(EMCD)は,装置の不安定性により望みの信号を得られていない.鉄のL2,3端EELSを計測しそのデータを統計解析することで,理論予測された原子面分解能EMCDを実証した.これは,条件付きではあるが,目標に掲げた10nmの結晶サイズでのスピン状態の分析法を達成したと言える.研究協力者から理論面,連携研究者から計測面の支援を得ながら,学内の共同顕微鏡施設を拠点として精力的に推進する.EMCD/EMLDについて以下のようなロードマップを掲げる.<堅牢なEMCD測定スキームの構築> 1.走査モードでの計測:高い再現性のEMCD計測の実現,2.理論計算を援用しての物性情報の獲得,3.原子サイト選択的なEMCD測定,4.特型絞りによるEMCD測定のための手法改善特型絞りを用いた計測は,逆空間上に絞りを精確に敷設できていないためであり,この改善のためにはTEM筺体への頻繁なアクセスが問題となるため,後回しする.エネルギー分解能低下を防ぐための絞り挿入機構の再設計を早い段階で検討する.比較的明瞭な信号強度が得られる遷移金属酸化物系で,サイト選択的なEMCD計測を優先して行う.
膵癌における転写制御因子ＮＡＣ１とその下流遺伝子群の治療標的としての基盤研究

生物学的悪性度が高い膵がんにおいて、がん関連転写制御因子NAC1の低発現が細胞浸潤能および予後不良に関与することを報告してきた。本研究により、1)NAC1はC末端に存在するBEN領域で、DNAと直接結合する能力を有し、2)DNA認識配列を同定した。3)NAC-1は細胞内において350-450 kDaの複合体として核内に存在していることを明らかにした。今後さらに研究を進め、膵がんの細胞浸潤能を制御するNAC1の下流遺伝子群を同定解析し、治療標的への応用を目指す。膵癌は生物学的悪性度の高い疾患で、治療成績が不良である。膵癌治療において、新しい治療標的の発見を視野にいれた腫瘍特性を分子生物学的に解析した研究は非常に重要である。NAC1は、癌関連転写制御因子であり、卵巣癌において高発現が、腫瘍再発や腫瘍悪性度に関与していることが報告されている。膵癌ではmRNAレベルで発現が高いことが報告されており、申請者は、予備実験として膵癌切除標本を用いてNAC1の発現と臨床病理学的検討を行った。卵巣癌などのこれまでの報告とは異なり、NAC1低発現群において静脈侵襲度やリンパ節転移率が高く、無病生存期間および全生存期間がともに不良であった。さらに、膵癌細胞株においてNAC1の発現を抑制したところ細胞浸潤能が有意に亢進した。1. NAC1の下流遺伝子群の網羅的解析:NAC1の発現を確認している子宮頸癌細胞株HeLa、卵巣癌細胞株OV207および膵癌細胞株MIA PaCa-2およびPANC-1の4種類の細胞株を用いて、コントロールおよびNAC1 siRNAノックダウンにおけるマイクロアレイ解析を行い、比較解析により下流遺伝子群の候補を同定した。2.膵局所浸潤および肝転移モデル系を用いた解析:マウスを用いた膵局所浸潤および肝転移モデルを樹立した。本実験は本学の動物実験専門委員会に実験申請を行い、許可を受けた上で施行している。3. NAC1の下流遺伝子群のうち細胞浸潤能を制御する遺伝子群の同定:NAC1の下流遺伝子群のうち、5種類の候補遺伝子についてsiRNAを用いてマトリジェルを用いた細胞浸潤能による解析を行ったが、現時点ではまだ細胞浸潤能を制御するNAC1の下流遺伝子は同定できていない。膵がんは生物学的悪性度の高い疾患で、治療成績が不良である。膵がん治療において、新しい治療標的の発見を視野にいれた腫瘍特性を分子生物学的に解析した研究は非常に重要である。NAC1は、がん関連転写制御因子であり、卵巣がんにおいて高発現が、腫瘍再発や腫瘍悪性度に関与していることが報告されている。膵がんではmRNAレベルで発現が高いことが報告されており、申請者は、予備実験として膵がん切除標本を用いてNAC1の発現と臨床病理学的検討を行った。卵巣がんなどのこれまでの報告とは異なり、NAC1低発現群において静脈侵襲度やリンパ節転移率が高く、無病生存期間および全生存期間がともに不良であった。さらに、膵がん細胞株においてNAC1の発現を抑制したところ細胞浸潤能が有意に亢進した。1. C末端に存在するBEN領域で、NAC-1はDNAと直接結合する能力を有し、ランダムオリゴDNAおよびPCRを用いて認識配列を同定した。2. NAC-1は細胞内において350-450 kDaの複合体として転写制御因子複合体として核内に存在していることをを明らかにした。3. NAC1 siRNAノックダウンにおけるマイクロアレイ解析を行い比較解析により同定し、さらにそのプロモータ領域に1で同定したNAC1の認識配列を有する候補下流遺伝子群10種類についてsiRNAによりマトリジェルを用いた細胞浸潤能への影響を検討したが、細胞浸潤能を制御するNAC1の下流遺伝子は同定できなかった。腫瘍外科本年度計画した1)NAC1の下流遺伝子群の網羅的解析、2)膵局所浸潤および肝転移モデル系を用いた解析、および3)NAC1の下流遺伝子群のうち細胞浸潤能を制御する遺伝子群の同定について、計画通り順調に遂行できているため。今後、解析を進め、膵癌の細胞浸潤能を制御するNAC1の下流遺伝子群を同定解析し、治療標的への応用を目指す。本実験に使用する十分な手持ちの細胞培養用試薬やDNA精製・解析用試薬があったため、消耗品を購入するがなかったため。次年度はさらに実験も増えるため、細胞培養用試薬、タンパク質精製・解析用試薬およびDNA精製・解析用試薬を予定以上に購入し、使用する。
陰解法に基づくマルチスケール非弾性解析のための均質化理論の定式化

本研究では,周期微視構造体からなるマクロ構造物の非弾性解析を数学的均質化法に基づいて行うため,まず必要な基礎式を陰解法的に表示した後,非弾性構成式を線形化し,擾乱変位増分に関する境界値問題を導いた.次に,この境界値問題を反復的に解くためのアルゴリズム(ミクロ反復アルゴリズム)について述べるとともに,ミクロひずみ増分の反復初期値Δε^<(0)_<n+1>をマクロひずみ増分ΔE_<n+1>に等しくとると,本アルゴリズムはTerada-Kikuchi(2001)およびMiehe(2002)の反復方法となることを示した.つづいて,解析例として長方形状微視構造を有する円孔帯板の弾-塑性引張変形および弾-粘塑性引張変形を解析したところ,ミクロ反復の収束はΔε^<(0)_<n+1>のとり方に強く依存することがわかった.すなわち,Δε^<(0)_<n+1>を前ステップでの収束値Δε_nに等しくとった場合はミクロ反復はよく収束したが,Δε^<(0)_<n+1>=ΔE_<n+1>の場合は増分を大変小さくとっても収束条件が満足されなくなった.また,Δε^<(0)_<n+1>=0と設定することでミクロ反復初期時に通常の増分解析を挿入した場合は,増分をある程度小さくとる必要があった.上述のように,本報の解析例では,ミクロ反復はΔε^<(0)_<n+1>=Δε_nとした場合に最もよく収束し,Δε^<(0)_<n+1>=0の場合にもかなりよく収束した.Δε^<(0)_<n+1>=Δε_nとした場合の良好な収束は,増分ステップ間のミクロ応力変化が比較的単調な問題で期待でき,本解析例はこのような問題であったと考えられる.また,Δε^<(0)_<n+1>=0の場合のかなりよい収束は,前進オイラー法に基づく増分問題を解いてΔε_<n+1>の最初の近似値Δε^<(1)_<n+1>を求めていることによるから,本解析例に限らず一般に期待できると考えられる.本研究では,周期微視構造体からなるマクロ構造物の非弾性解析を数学的均質化法に基づいて行うため,まず必要な基礎式を陰解法的に表示した後,非弾性構成式を線形化し,擾乱変位増分に関する境界値問題を導いた.次に,この境界値問題を反復的に解くためのアルゴリズム(ミクロ反復アルゴリズム)について述べるとともに,ミクロひずみ増分の反復初期値Δε^<(0)_<n+1>をマクロひずみ増分ΔE_<n+1>に等しくとると,本アルゴリズムはTerada-Kikuchi(2001)およびMiehe(2002)の反復方法となることを示した.つづいて,解析例として長方形状微視構造を有する円孔帯板の弾-塑性引張変形および弾-粘塑性引張変形を解析したところ,ミクロ反復の収束はΔε^<(0)_<n+1>のとり方に強く依存することがわかった.すなわち,Δε^<(0)_<n+1>を前ステップでの収束値Δε_nに等しくとった場合はミクロ反復はよく収束したが,Δε^<(0)_<n+1>=ΔE_<n+1>の場合は増分を大変小さくとっても収束条件が満足されなくなった.また,Δε^<(0)_<n+1>=0と設定することでミクロ反復初期時に通常の増分解析を挿入した場合は,増分をある程度小さくとる必要があった.上述のように,本報の解析例では,ミクロ反復はΔε^<(0)_<n+1>=Δε_nとした場合に最もよく収束し,Δε^<(0)_<n+1>=0の場合にもかなりよく収束した.Δε^<(0)_<n+1>=Δε_nとした場合の良好な収束は,増分ステップ間のミクロ応力変化が比較的単調な問題で期待でき,本解析例はこのような問題であったと考えられる.また,Δε^<(0)_<n+1>=0の場合のかなりよい収束は,前進オイラー法に基づく増分問題を解いてΔε_<n+1>の最初の近似値Δε^<(1)_<n+1>を求めていることによるから,本解析例に限らず一般に期待できると考えられる.平成17年度は,まず,陰解法に基づくマルチスケール非弾性有限要素解析を可能にするため,非弾性均質化理論の陰解法用定式化を次のように行った.すなわち,後退オイラー法により離散化した非弾性構成式をTaylor展開により線形化した後,ユニットセルに関する仮想仕事式に代入し,さらに変位をマクロ成分と擾乱成分に分離することにより,ユニットセルの微視的状態と巨視的状態を反復法により陰解法的に解析できる均質化理論を定式化した.次に,上述のように定式化した均質化理論をマクロ有限要素解析の材料モデルとみなし,汎用有限要素解析ソフトABAQUSの材料モデルサブルーチンUMAT用にコーディングした.これにより,巨視的境界値問題の各有限要素の各積分点で均質化のための微視的有限要素解析を反復的に行うことを可能にした.つづいて解析例として,簡単なセル構造体からなる円孔付き帯板の引張変形を解析した.セル材料の非弾性構成式としては,速度非依存の等方硬化塑性モデルと速度依存のべき乗クリープ構成式を用いた.

この結果,本研究で導いた微視的境界値問題は,微視的変位増分および微視的応力のいずれかに関して反復的に解くことができ,どちらの場合も2次収束することが示された.ただし,この反復計算における微視的変位増分および微視的応力の初期値を前回ステップでの収束値に等しくとれば収束が大変速いが,微視的変位増分の初期値を巨視的ひずみによる変位増分に等しくとった場合は,増分を大変小さくしなければ,収束速度が遅くなることがわかった.本研究では,周期微視構造体からなるマクロ構造物の非弾性解析を数学的均質化法に基づいて行うため,まず必要な基礎式を陰解法的に表示した後,非弾性構成式を線形化し,擾乱変位増分に関する境界値問題を導いた.次に,この境界値問題を反復的に解くためのアルゴリズム(ミクロ反復アルゴリズム)について述べるとともに,ミクロひずみ増分の反復初期値Δε^<(0)>_<n+1>をマクロひずみ増分ΔE_<n+1>に等しくとると,本アルゴリズムはTerada-Kikuchi(2001)およびMiehe(2002)の反復方法となることを示した.つづいて,解析例として長方形状微視構造を有する円孔帯板の弾-塑性引張変形を解析したところ,ミクロ反復の収束はΔε^<(0)>_<n+1>のとり方に強く依存することがわかった.すなわち,Δε^<(0)>_<n+1>を前ステップでの収束値Δε_nに等しくとった場合はミクロ反復はよく収束したが,Δε^<(0)>_<n+1>=ΔE_<n+1>の場合は増分を大変小さくとっても収束条件が満足されなくなった.また,Δε^<(0)>_<n+1>=0と設定することでミクロ反復初期時に通常の増分解析を挿入した場合は,増分をある程度小さくとる必要があった.上述のように,本報の解析例では,ミクロ反復はΔε^<(0)>_<n+1>=Δε_nとした場合に最もよく収束し,Δε^<(0)>_<n+1>=0の場合にもかなりよく収束した.Δε^<(0)>_<n+1>=Δε_nとした場合の良好な収束は,増分ステップ間のミクロ応力変化が比較的単調な問題で期待でき,本解析例はこのような問題であったと考えられる.また,Δε^<(0)>_<n+1>=0の場合のかなりよい収束は,前進オイラー法に基づく弾-塑性増分問題を解いてΔε_<n+1>の最初の近似値Δε^<(1)>_<n+1>を求めていることによるから,本解析例に限らず一般に期待できると考えられる.
南半球イースター島やニュージーランドと東南アジア熱帯地域の花粉分析的研究

平成19年12月に採取しかバリ島のブヤン湖の3.57メートルの堆積物のAMS年代測定か実施した結果、このコアは過去8000年間の古記録を記録していることが明らかとなった。しかもコアには年縞堆積物のある部分とない部分が交互に発見された。バリ島は南緯8度前後に位置し、現在の気候はほとんど季節性がなく年縞は形成されていない。年縞が形成されるためには、バリ島の気候が現在とは著しく異なり季節性をもったものであったとみなす必要がある。堆積物は5mm-10mm間隔で花粉分析用のサンプルを採取し、現在分析を継続中であり、平成21年5月までには終了する予定であるが、これまで明らかになったことは年縞の存在する部分においては大量の炭片が出現し、かつ花粉の多様性が高く、現在とは異なった気候環境の存在が指摘できる。花粉分析を行うために、東南アジアの原生植物花粉のコレクションがある国立オーストラリア大学に行き、280種の現生花粉標本を採取し、データベースを作成した。またコアのXRF分析を1mm間隔実施するために、中国のXunの母校に高精度のXRFスキャンがあり、コアを中国で分析する。一方ニュージーランドについては、マオリによる活動がいかに自然を改変したかを解明するために、マオリの居主したダイアモンド湖のコアとマオリが居住しなかったトーマス湖のコアの花粉分析と炭片の分析を実施した。その結果南島の森には、マオリによる火を使用した活動が大きなインパクトを与えていることが明らかとなった。10月に国際日本文化研究センターにやってきて、以下のような研究活動をした。以前から分析を行っているニュージーランド北東部のGiborneに位置するKanohirua湖から採取した4.69mのコアの60サンプルについて未同定花粉の同定を行った。過去4000年を含んでいる。そして、花粉ダイヤグラムを描いた。ニュージーランド南部、Otagoの中央に位置するDiamond湖から採取した1.71mのコアの分析も行った。ニュージーランドのマオリ族がやってきた以降の植生の変遷が解明されることが予想される。コアの1.21m分の29サンプルの処理をして、花粉ダイヤグラムの概要が描けている。モンスーンアジアの気候変動のトリガーは、ワームウーター・プールのある西太平洋から熱帯赤道海域にあることが注目されるようになってきた。しかしながら、こうした西南太平洋から熱帯赤道海域の気候変動や環境変動の詳細についてはこれまでほとんど解明されていない。そこで、バリ島の環境復元のプロジェクトがはじまり、スマトラ、ジャワ、キリマンタン、スラウェシや近海を含むインドネシア周辺の古生態学、植生、環境、考古学の過去の研究について調べた。12月6日から12日までバリ島の北部のBuyan湖とTamblingan湖で6本のコアを採取した。最長のものは6mであった。この堆積物は年縞を含み、詳細な分析によって、西南太平洋から熱帯赤道海域の環境変動と気候変動が明らかになり、モンスーンアジアの気候変動のメカニズムを解明することが期待できる。現在、コアから花粉用のサンプルを分割し、分析を始めたところである。
細胞分裂前中期の核膜表面構造の超微細構造に関する分子解剖学的研究

本研究の目的であるG蛋白質RRAG遺伝子群の核分裂における機能を調べるため、アフリカツメガエルX.laevisよりRRAG相同遺伝子のcDNAを分離(XRag1とXRag2と仮命名)し、哺乳類、出芽酵母のファミリー遺伝子群と共にmultiple alignmentと遺伝子系統樹を作成し相同性比較した。ヒトと酵母では2つのファミリー遺伝子(群)が結合し、相互にその機能欠損を完全相補しないことからXRag1-XRag2複合体が機能上の基本ユニットを形成することが予想された。しかしX.laevisの初期発生における発現量をRT-PCRで調べるとXRag1はほぼ一定であるのに対し、XRag2は中期胞胚転移(MBT:Mid-blastula transition)を境に減少することがわかった。これを組織レベルで確認するために両遺伝子で配列の相同性の低いC端側のプローブとしてin situ hybridizationを行い、両遺伝子の時空間分布を調べた結果、XRag1は動物極側割球に発現し、原口形成後は特に外胚葉系の細胞に強く発現があり、神経胚期にはさらに神経板に強く発現することがわかった。XRag2は後期胞胚直後はほとんど検出できない。また、尾芽胚以降の後期発生期では両遺伝子は再び末梢神経系の組織(眼、耳の原基や脳神経の一部等)で発現することがわかった。これらの結果よりXRag群は(1)基本的に全ての生物で相互に機能重複しない2つの遺伝子/蛋白質群が複合体を形成し、(2)中期胞胚転移前後における割球の分裂様式に2つの遺伝子群の発現量比率が関与することが示唆された。また(3)分化した組織においては末梢神経、特に感覚神経系の発生にXRag群が関与している可能性が示唆された。本研究の目的であるG蛋白質RRAG-A/B/C/Dの核分裂における機能を調べるため、Xenopus laevisのRRAG cDNAを分離、配列を決定した。これまでヒトで2群4種、分裂酵母と出芽酵母で2群2種のファミリー分子を見出していたが、配列比較の結果、やはりこれらと高い相同性を有する2群2種の遺伝子であり、仮にXeragABとCDと命名した。ヒトではAB群とCD群の群内(A vs.B)と群間(A/B vs.C/D)に結合活性があり、また4種類全て血球系のcDNAから分離できた事から、2群が常に存在してhetero-oligomerを形成する事が機能に重要であると予想した。Xenopus初期発生胚の各ステージのRT-PCRを行ったところ、予想に反しABはstage0から徐々に上昇するのに対しCDはstage8-10を境にして減少することが判明した。この時期はMBT (midblastula transition)にあたり、XeragCDの発現はOrganizerであるchordinと好対照をなすことが判明した。即ち同調的な分裂を急速に繰り返すstageではABとCDが共在し、非同調的で分化を伴う分裂期にはABが単体で存在する事が判明した。他のG蛋白質との比較によりこの分子群は極めて起源が古く、かつ過剰発現で核の形態に干渉する事を見出しているので、核分裂様式変更を通して細胞分裂様式変更を制御している可能性がある。この発現比率を人為的に変更する実験を進行中である。また各組織における両遺伝子の発現比率を知るため、高力価の特異的抗体を作成した(現在affinity精製中)。また、培養細胞核膜の表面動態を直接freeze fracture法で検出する方法は、技術上非常に難しい事が判明した為、核の上方の細胞膜を予め剥離するwet-cleaving法に変更した。