hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規分子標的薬による口腔がんの浸潤転移抑制機構の解明と臨床応用に向けた戦略的研究

本研究では、口腔がん細胞の転移・浸潤のメカニズムについて、PARP阻害剤を投与することによって生じる変化について比較検証した。3種類の口腔がん細胞、PARP阻害剤はオラパリブを使用した。初年度は、細胞レベルにおいて、オラパリブが1接着能、2遊走能、3浸潤能それぞれを低下させることを明らかにした。次年度は、口腔がん細胞をヌードマウスの咬筋付近に移植して腫瘍を形成させ、オラパリブ投与群とコントロール群における腫瘍の下顎骨への浸潤程度を比較検証した。1画像所見、2病理組織学的評価、3浸潤能関連因子の免疫組織学的評価を行い、オラパリブ投与によって、in vivoでも浸潤能が低下することが分かった。本研究では、がん細胞の転移・浸潤能のメカニズムについて、PARP阻害剤を投与することによって生じる変化について比較検証している。口腔がん細胞については、HSC-2, Ca9-22, SASの3種類をRIKENより購入した。PARP阻害剤は、現在臨床試験が進められているオラパリブ(AZD2281)を使用した。まず、3種類のがん細胞に対するPARP阻害剤の毒性試験を行い、それぞれの細胞に対して単回投与では増殖能に影響を及ぼさない濃度を決定し、以後の薬剤投与濃度とした。次に、その濃度を投与し続ける場合に細胞の成長に及ぼす影響を調べ、長期的に投与を続けると有意に細胞の増殖能が低下することが分かった。次に、細胞レベルにおける1接着能、2遊走能、3浸潤能について調べた。1の接着能については、コラーゲンコートした96-wellプレートを用いて接着した細胞をHE染色して細胞数をカウントした。2の遊走能については、細胞運動の定量化として、スクラッチアッセイ法を行った。6-wellプレートに口腔がん細胞を播種・培養し、コンフルエントにし、Mitomycin C処理で細胞増殖能を阻害し、細胞シートに傷をつけ、細胞のない空間に細胞外移動してくる細胞を1時間ごとに観察し、遊走残存面積を計測した。3の浸潤能については、ヒト胎児肺線維芽細胞株(TIG-1-20、医薬基盤研究所より購入)を包埋したコラーゲンゲルを作製し、6-wellプレートに注入、その上で口腔がん細胞を培養、コラーゲンゲルは10%中性ホルマリンで固定後に、パラフィン切片を作製し、HE染色を行った。3種類の口腔がん細胞の全てに対して、これら13の実験を行い、PARP阻害剤の投与によって有意に1接着能、2遊走能、3浸潤能の其々が低下することが分かった。当初の予定では、in vitroにおける口腔がん細胞の、1接着能、2遊走能、3浸潤能について、それぞれの実験系で検証を終わらせ、ある程度の結論を見出すこととしていた。そのため、おおむね予定通り順調に進展していると判断している。ただ、想定していたよりも、1・2・3それぞれの実験系の条件検討に時間がかかり、年度内にやっと終わらせられたのが実情である。可能であれば、細胞の接着・遊走・浸潤能ににおける関連因子の発現レベルの変化についても計画を前倒しして検証する予定だったが、予定通り次年度に行うこととなった。本研究では、口腔がん細胞の転移・浸潤のメカニズムについて、PARP阻害剤を投与することによって生じる変化について比較検証している。3種類の口腔がん細胞、ならびに、PARP阻害剤は現在乳がんや卵巣がんに対して臨床試験が進められているオラパリブ(AZD2281)を使用している。昨年度は、細胞レベルにおける1接着能、2遊走能、3浸潤能へのPARP阻害剤の影響について検証し、PARP阻害剤がそれぞれを低下させることを明らかにした。また細胞からRNAとタンパクの抽出・調整を行い、分枝生物学的な解析の準備を行った。平成28年度は、口腔がん細胞をヌードマウスの咬筋付近に移植して腫瘍を形成させ、PARP阻害剤投与群とコントロール群における腫瘍の下顎骨への浸潤程度を比較検証した。評価方法は、1マイクロCTによる画像所見、2病理組織学的評価、3浸潤能に関連する因子の免疫組織学的評価を行った。また同様に、口腔がんの転移能の検証として、口腔がん細胞を尾状脈より注射して移植し、4週間後に肺の解析を行い、細胞の転移について調べた。評価方法は浸潤能と同様に、1マイクロCTによる画像所見、2病理組織学的評価、3転移能に関連する因子の免疫組織学的評価を行った。その結果、浸潤能については、PARP阻害剤投与によって抑制的な結果がin vivoでも得られた。しかし、転移能については、肺の腫瘍形成が認められず、解析に至っていないため、次年度、さらなる解析が必要だと考えられる。今年度は、in vivoにおける口腔がん細胞の転移能と浸潤能に対するPARP阻害剤の影響を検証するために、マウスの咬筋部への口腔がん細胞の移植と、尾状脈からの注射による移植の2項目について、相応数のマウスを用いて比較検証することができた。咬筋部への口腔がん細胞の移植については、腫瘍形成に伴って顎骨が破壊されること、評価前の表面での大きさについては、コントロール群と薬剤投与群の間に、際立った有意差は認められなかった。しかし、顎骨の浸潤程度に有意差が認められたことから、薬剤投与の効果を明らかにすることができたと考えられる。残念なことに、尾状脈から口腔がん細胞を移植して、肺転移腫瘍を作製する項目については、現段階では成功していないことから、計画の進捗としてはやや遅れていると考えている。

3種類の口腔がん細胞、ならびに、PARP阻害剤は現在乳がんや卵巣がんに対して臨床試験が進められているオラパリブ(AZD2281)を使用した。初年度は、細胞レベルにおける1接着能、2遊走能、3浸潤能へのPARP阻害剤の影響について検証し、PARP阻害剤がそれぞれを低下させることを明らかにした。また細胞からRNAとタンパクの抽出・調整を行い、分枝生物学的な解析の準備を行った。次年度は、口腔がん細胞をヌードマウスの咬筋付近に移植して腫瘍を形成させ、PARP阻害剤投与群とコントロール群における腫瘍の下顎骨への浸潤程度を比較検証した。評価方法は、1マイクロCTによる画像所見、2病理組織学的評価、3浸潤能に関連する因子の免疫組織学的評価を行った。また同様に、口腔がんの転移能の検証として、口腔がん細胞を尾状脈より注射して移植し、4週間後に肺の解析を行い、細胞の転移について調べた。評価方法は浸潤能と同様に、1マイクロCTによる画像所見、2病理組織学的評価、3転移能に関連する因子の免疫組織学的評価を行った。その結果、浸潤能については、PARP阻害剤投与によって抑制的な結果がin vivoでも得られた。しかし転移能については、肺の腫瘍形成が認められず、解析に至らなかったため、最終年度に再び試みたが、口腔がん由来細胞では肺転移モデルを作製できない可能性が高いことが分かった。従って、in vivoで得られた浸潤能のサンプルについて、タンパクレベルでの関連因子の発現を調べ、それぞれPARP阻害剤で浸潤能が低下することを明らかにした。本研究では、口腔がん細胞の転移・浸潤のメカニズムについて、PARP阻害剤を投与することによって生じる変化について比較検証した。3種類の口腔がん細胞、PARP阻害剤はオラパリブを使用した。初年度は、細胞レベルにおいて、オラパリブが1接着能、2遊走能、3浸潤能それぞれを低下させることを明らかにした。次年度は、口腔がん細胞をヌードマウスの咬筋付近に移植して腫瘍を形成させ、オラパリブ投与群とコントロール群における腫瘍の下顎骨への浸潤程度を比較検証した。1画像所見、2病理組織学的評価、3浸潤能関連因子の免疫組織学的評価を行い、オラパリブ投与によって、in vivoでも浸潤能が低下することが分かった。前年度までの研究計画の推進は予定通りに進んだので、今後の研究は予定通りに進めることとする。まず、in vitroの研究の続きとして、細胞の接着・遊走・浸潤能における関連因子の発現レベルの変化について、mRNAレベルならびにタンパクレベルでの解析を行う。次にin vivoにおける口腔がんの浸潤能ならびに転移能の検証として、1口腔がんの浸潤能については、口腔がん細胞をヌードマウスの咬筋領域に移植し、腫瘍形成をさせ、PARP阻害剤投与群とコントロール群における腫瘍の下顎骨への浸潤程度を比較検証する。評価方法は、(1)マイクロCTによる画像所見、(2)病理学的評価(HE染色, TRAP染色)、(3)浸潤能に関連する因子の免疫組織学的評価によって行う。次に、口腔がんの転移能の検証として、口腔がん細胞をマウス尾静脈より注射して移植する。細胞移植後、4週間目に解析を行う。
膜内骨化、特に下顎骨の類骨領域にみられる多核巨細胞の役割について

1.マウス胎仔の下顎における多核巨細胞の組織学的・酵素組織学的観察1)胎生10日下顎には酒石酸耐性酸性ホスファターゼ陽性の単核細胞がすでに供給され、分布していた。2)下顎骨の膜内骨化の過程では、胎生13日で前骨芽細胞凝集領域(下顎骨形成予定領域)にその単核陽性細胞が多数混在し、長い突起を伸ばしていた。3)下顎骨の形成が臼歯部領域で生じている胎生14日では、多核の陽性細胞が出現している一方、下顎吻側では上記の胎生13日で観察されたと同様、前骨芽細胞凝集領域に単核陽性細胞が混在していた。2.器官培養による多核巨細胞の出現と骨化との関係について1)無血清BGJb培地での対照培養では、胎生10日下顎において酒石酸耐性酸性ホスファターゼ陽性の単核細胞は下顎あたり30細胞前後と数少なく散在し、また骨の基質も類骨のままであった。2)2mMないし5mMβ-グロセロリン酸添加培地で9日培養した胎生10日下顎では、その陽性細胞の数は胎生10日下顎と同様、下顎あたり約140細胞にほぼ維持され、骨芽細胞凝集領域で類骨や石灰化基質に接し、またその周辺に数多くまられた。培養9日までの経時的観察結果には変化はなかった。3)骨化と多核の破骨細胞との関係は、対照群と低濃度βグリセロリン酸添加群で数%であるのに対して、5mMβ-グリセロリン酸添加群では約13%と6倍までに増加した。膜内骨化において単核の酒石酸耐性酸性ホスファターゼ陽性細胞は骨芽細胞の分化に深く関与する可能性が示唆され、さらに多核の破骨細胞の分化には石灰化基質の存在が重要であることも明らかになった。
脳内オピオイドペプチドによる酸化ストレス防御機構の解明

銅は生体内でCu(II)とCu(I)の2種の酸化状態をとることができる。銅の酸化還元はエネルギー産生や活性酸素の除去など、生体にとって有用な反応に利用されるが、厳密な制御から外れた酸化還元はフェントン反応などにより酸化ストレスを惹起する可能性を持つ。このため、Cu(II)またはCu(I)に対して特異的に結合し、酸化還元を抑制するキレート物質は有力な抗酸化物質となり得る。例えば、細胞内でCu(I)を安定化するグルタチオン、細胞外でCu(II)を安定化するヒスチジンなどのアミノ酸やアルブミンは、この種の抗酸化物質の例である。脳は不飽和脂質に富み、酸素消費量も多いことから、生体内でも特に酸化ストレスに晒されやすい部位である。しかし、脳、特に脳の細胞外における抗酸化ストレスの機序については不明な点が多く、抗酸化に関わる物質の特定も進められていない。本研究では、鎮痛作用が主たる役割と考えられているオピオイドペプチドが脳内における抗酸化系を担う可能性に着目し、その機能メカニズムを解明することを目的とした。エンドモルフィンは4アミノ酸残基から成る短いペプチドであるが、4残基中の3残基が芳香族アミノ酸(Tyr, Trp, Phe各1残基)であるという特徴的なアミノ酸組成を持つ。2017年度に行った研究では、エンドモルフィンは脂質膜のモデルであるSDSミセルと結合した状態でCu(I)と結合することを明らかにした。2018年度は、銅の酸化還元制御に関わる物質の探索をさらに進め、神経伝達物質として知られるセロトニンがCu(II)の還元物質としての役割を持つ可能性を示すことができた。セロトニン(5-HT)は、神経伝達物質として働く生理活性アミンであるが、銅イオンにより容易に酸化され、細胞毒性を示す。比較的酸化ストレスに対する抵抗性が低い脳において、何故、敢えて酸化されやすい物質が利用されるのか、合理的な説明はされていない。2018年度の研究では、5-HTと銅の酸化還元反応が生理的役割を持つ可能性について検証を行った。5-HTによるCu(II)→Cu(I)還元は、bathocuproinedisulfonic acid(BC)によるCu(I)の定量、及びCu(II)のd-d遷移吸収の減弱により追跡した。Cu(II)による5-HTの酸化は、5-HTの紫外吸収により調べた。2018年度の主な研究成果を以下に記す。(1) Cu(I)選択的キレート指示薬であるBC存在下で、Cu(II)に5-HTを添加したところ、Cu(I)-BC複合体による可視吸収が速やかに現れ、強度増大した。L-tryptophan存在下でのCu(I)の生成は無視できる程度であったことから、インドール環に水酸基を持つ構造がCu(II)の還元活性を顕著に高めることがわかった。(2) BC非存在下でCu(II)にアスコルビン酸を添加するとCu(II)のd-d遷移吸収が減弱した。しかし、5-HTを添加した場合はCu(II)のd-d遷移吸収の減弱は観測されないことから、5-HTによる速やかなCu(II)還元には、Cu(I)受容体の存在が重要と考えられる。(3) BCの替わりに、Cu(I)に対して親和性を持つチオエーテル化合物を添加したところ、5-HTによるCu(II)還元が顕著に促進されることがわかった。チオエーテルはタンパク質のメチオニンに存在する。本研究結果から、5-HTの銅還元能は銅輸送などの生理機能と関わる可能性が示された。(1) 2018年度までの研究により、銅を還元することが5-HTの生理的役割のひとつである可能性が示された。しかし、還元する度に生じる5-HTの酸化物が、その後どのように処理されるのかは不明である。5-HTの酸化物は細胞毒性を持つことが指摘されている他、Ctr1のメチオニンやチロシンなどと結合してCtr1を不活化させることも考えられるため、酸化還元反応後の経路を明らかにする。(2)エンドモルフィンがミセルに結合することで、Cu(I)と結合できるようになる理由を解明する。ミセルに結合することによるエンドモルフィンの構造変化は、主としてProのトランス型-シス型間の構造転移によると考えられている。Proを他のアミノ酸に変えた場合、アミド基がトランス型に固定されるため、ミセルに結合しても銅イオンに親和性を持つ構造を取れなくなる可能性がある。この点をP→A変異ペプチドを用いて検証する。(3)エンドモルフィンによるCu(I)/Cu(II)酸化還元調節のメカニズムを、銅の酸化還元電位に対するエンドモルフィンの影響を調べることで明らかにする。電気化学アナライザーを用いて銅溶液、および様々な濃度のエンドモルフィンを添加した銅溶液についてサイクリックボルタモグラムを測定し、銅の酸化還元電位とエンドモルフィン濃度の関係を調べる。(4)銅イオンとTrpの間にカチオン-π相互作用が存在するか調べるため、紫外吸収スペクトルの測定を行う。また、銅の結合部位が、折れ畳まれたエンドモルフィンのTrpとTyrの芳香環の間であることの証拠を得るため、Y→A変異ペプチドを用いて、蛍光消光の実験を行う。得られた成果を整理し、オピオイドペプチドや神経伝達物質が、従来知られていた役割の他に、脳内における抗酸化ストレス作用を担うことを明らかにする。

脳における酸化ストレスはアルツハイマー病、パーキンソン病などの神経変性疾患の発症や細胞傷害の主たる原因であると考えられる。脳の機能が正常であれば、神経細胞は常態的に生じる活性酸素類から守られているはずであり、何らかの原因でレドックス制御が破綻すれば酸化ストレス状態となり、病気が引き起こされる。脳における酸化ストレス防御機構の破綻がアルツハイマー病発症の原因であるならば、防御機構が不明である限り対策は立てられない。従って、神経変性疾患の予防へ向けた合理的な戦略を立てるためには、脳が本来持つ酸化ストレスに対する防御機構の解明が必須となる。本研究では、鎮痛作用が主たる役割と考えられているオピオイドペプチドが脳内における抗酸化系を担う可能性に着目し、その機能メカニズムを解明することを目的とした。タンパク質などの制御下にない銅イオンの酸化還元反応は、脳内酸化ストレスの主原因と考えられる。2017年度は、脳内オピオイドペプチドであるエンドモルフィンが銅イオンに対して特異的に結合し、その酸化還元を制御する可能性を検証する研究を行った。エンドモルフィンは4アミノ酸残基から成る短いペプチドであるが、4残基中の3残基が芳香族アミノ酸であるという特徴的なアミノ酸組成を持つ。その中のトリプトファンの蛍光を利用して、エンドモルフィンと銅の相互作用を調べ、次の結果を得た。(1) Cu(II)は水溶液中でエンドモルフィンと結合する。(2) Cu(I)は水溶液中でエンドモルフィンと結合しない。しかし、SDSミセル存在下ではCu(I)と結合できるようになる。以上の結果から、エンドモルフィンは脂質膜モデルであるSDSミセルに結合した状態ではCu(I)に対して選択的に結合する構造を取る可能性が示された。エンドモルフィンは4アミノ酸残基から成る短いペプチドであるが、疎水性は高いため、生体内では細胞膜に結合した状態で存在すると予想される。過去に行われた構造研究によれば、エンドモルフィンは水溶液中では伸びた構造を取るが、脂質膜モデルであるSDSミセルに結合するとPro2で折り畳まれ、Tyr1のフェノール環とTrp3のインドール環が接近する構造に変化することが示されている。2017年度に行った研究の結果から、エンドモルフィンはミセルに結合した状態でCu(I)と結合できるようになることが示された。この結果は、ミセルもしくは脂質膜結合状態で、エンドモルフィンの芳香族側鎖がCu(I)に選択性を持つ金属イオン結合ポケットを形成する可能性を示唆する。脳神経組織の細胞外で偶発的に発生したCu(I)は、放置すれば酸化ストレスの原因となるので、適切なリガンドで保持され、安全にCu(II)に戻される必要がある。本研究の結果は、エンドモルフィンがCu(I)の保護リガンドとしての役割を持つ可能性を示す。芳香環とCu(I)の結合は、Cu(I)に対する一般的なリガンドであるチオラートやチオエーテルと比べて弱いが、Cu(I)を他の分子から隔離し、π電子系との相互作用を利用して、穏やかに酸化還元の制御を行えるという利点を持つ。また、細胞外での銅の酸化還元は、主に細胞膜表面で行われるため、細胞膜結合状態のエンドモルフィンがCu(I)選択的結合能を示すことは生理的意味を持つと思われる。
宇宙のトポロジーと時空の大局的因果構造

細谷:1)一様でコンパクトな宇宙の大域的分類を行い、その力学を明らかにした。その方法としてサーストンによる3次元幾何学を若干一般化したものを用い、3次元双曲空間以外について完全に分類し、力学的自由度を局所曲率に関するものと、大域的なタイヒミュラー変形の自由度にわけて考え、すべて数え上げた。さらに、タイヒミュラーパラメタの時間発展をアインシュタイン方程式の解を用いて表すことに成功しハミルトン形式が可能になった。2)宇宙論の場合にアインシュタイン方程式へ繰り込み群の方程式を応用した。一様等方宇宙で物質が完全流体の場合と球対称非一様宇宙でしかも物質が圧力のない流体の場合について、繰り込み群の固定点及び固定点近傍の振舞いを調べた。3)重力波による回転する大質量星による回折・干渉効果を調べた。それによると、干渉パターンが回転のない場合に比べて、丁度カーパラメータ分だけ視線と垂直の方向にシフトする。このことは直接観測にかかるわけではないが、アハロノフ・ボーム効果と類似の現象なので興味深い。4)有限のエネルギーの波動で時間的な特異点をプローブすることを考えた。数学的には時間推進演算子が特異点の位置で自己共役であるかどうかを調べた。曲率の発散があまり強くない場合には時間推進演算子が特異点の位置で自己共役であり、波動の時間発展は与えられた有限エネルギーの初期値に対して一意的に決まることが示された。これは、波動で見る限り「特異点」は全く無害であることを意味する。石原:1)宇宙のトポロジカルな欠陥であるドメインウオールの力学を調べた。特に球対称の模型でドメインウオールの運動の力学的な自由度は重力波の自由度に吸収されると言う結果を得た。同様の結論は以前石原達が面対称の倍に得ているので、これとあわせると南部後藤型のドメインウオールには独立な力学的自由度はないと思われる。2)非一様宇宙の光の伝搬を調べ、距離、赤方変移の観測への影響を調べた。1)一様でコンパクトな宇宙のダイナミックス一様な宇宙のビアンキ分類は教科書的な事項であるが、これまでは空間の局所的な性質にのみ着目して分類をしていた。私は当時大学院学生で現在慶応大学理工学部助手の古池君と、現在学術振興会特別研究員の谷口両君とともに一様でコンパクトな宇宙の大域的分類を行い、その力学を明らかにした。その方法としてサ-ストンによる3次元幾何学を若干一般化したものを用い、3次元双曲空間以外について完全に分類しきった。力学的自由度を局所曲率に関するものと、大域的なタイヒミュラー変形の自由度にわけて考え、すべて数え上げた。コンパクトな宇宙の時間発展を記述するために、さらに条件をつけ加える必要があることが分り、タイヒミュラーパラメタの時間発展をアインシュタイン方程式の解を用いて表すことに成功した。最後に、一様姓を保持する変換により基本領域を、固定されたタイヒミュラーパラメターを持つ基本領域にマップすることにより力学的自由度を全て計量に含ませることができた。これにより局所曲率と、大域的なタイヒミュラー変形の自由度の両方を記述するハミルトン形式が可能になった。2)ブラックホールの量子力学江戸川大学の小田一郎氏と協力して、(3+1)次元ブラックホールの中を量子化するというミニスーパースペースモデルをうまく作り、ウィーラードウィット方程式を立てて、量子ブラックホールをモデル化することができた。その解に対して、一般化されたアフィン長を計算して同様の結果を得た。

同じ方法で、コ-シ-地平を調べて、量子力学的な「宇宙検閲仮説」を検証しようと試みた。3)宇宙論に於ける繰り込み群学振研究員の井口修君と慶応大学の古池達彦氏と共同で、宇宙論の基礎方程式であるアインシュタイン方程式へ宇宙論に繰り込み群の方程式を応用した一様等方宇宙で物質が完全流体の場合と球対称非一様宇宙てしかも物質が圧力のない流体の場合について、繰り込み群の固定点及び固定点近傍の振舞いが調べた。繰り込み群を宇宙論に応用することはいく人かの人達によって提唱されているが、繰り込み群の方程式を明白な形で書き下して、その固定点の近傍の流れを調べたのは著者たちが最初である。石原:1)中村氏、石橋氏達と協力して宇宙のトポロジカルな欠陥であるドメインウオールの力学を調べた。特に球対称の模型でドメインウオールの運動の力学的な自由度は重力波の自由度に吸収されると言う結果を得た。同様の結論は以前石原達が面対称の倍に得ているのでこれとあわせると南部後藤型のドメインウオールには独立な力学的自由度はないと思われる。(l) (細谷)回転する大質量星による重力波の回折・干渉効果重力波は物質との相互作用が弱いためにコヒーレンスが保たれている。重力波による回転する大質量星による回折・干渉効果を調べた。それによると、干渉パターンが回転のない場合に比べてちょうどカーパラメータ分だけ視線と垂直の方向にシフトする。このことは直接観測に関わるわけではないが、アハロノフ・ボーム効果と類似の現象なので興味深い。(2) (細谷)裸の特異点を波動で見る宇宙検閲仮説は裸の特異点が物理的な過程では生じないことを予想している。一方、時空の特異点は測地線が不完備であることにより定義されている。これは、物理的には粒子の運動が途中で予言不可能であることを示す。しかし、現実には物質は量子場により記述されるのでこの定義は充分物理的とは言えない。そこで、物理的に用意できる有限のエネルギーの波動で時間的な特異点をプローブすることを考えた。数学的には波動の関数空間をソボレフ空間にとり、時間推進演算子が特異点の位置で自己共役であるかどうかを調べた。曲率の発散があまり強くない場合には時間推進演算子が特異点の位置で自己共役であり、波動の時間発展は与えられた有限エネルギーの初期値にたいして一意的に決まることが示された。これは、波動で見る限り「特異点」は全く無害であることを意味する。(3) (石原)ドメインウォールのような拡がりを持つ物体を含む時空は,物体のエネルギーが超曲面上に集中しているので,そこで曲率が発散し,時空は滑らかさを失う。この超曲面は時空に埋め込まれた特異な部分多様体とみなすことができ,時空は非自明な大局的構造をもつ。この時空において,重力相互作用を考慮した上で拡がりをもつ物体の運動を記述する方程式を導き,重力波の生成および伝播を研究した。ホーキングとペンローズによる有名な特異点定理は、エネルギー密度が正であるというような妥当な物理的な条件下では時空に必ず特異点があらわれることを示しているが、その特異点なるものは測地線の不完備性といういわば古典的な粒子の運動に則して定義されたものであった。
EPR及びENDORによる4f^7イオン錯体の配位機構の研究

CsCaCl_3にGd^<3+>を添加した単結晶を作成し、「高温試料共振器・直流電源」を装備したXバンドEPR装置を用いて室温から500°Cの温度領域を測定した。RbCaF_3にGd^<3+>およびCsCdF_3,CsCaF_3にGd^<3+>Na^+を同時添加した単結晶試料についても測定した。観測された多種類のスペクトルから厳密対角化プログラムにより微細構造パラメータを高精度決定した。得られた微細構造項を、一軸性対称、立方対称、六回対称性をもつ二階、四階、六階テンソル項に分離したときのパラメータと生のパラメータとの理論的関係を新たに導出し、これらの関係式を用いた各対称中心の解析から各分離パラメータについて次の様な結果を得た。温度上昇とともに|b_<4c>|が減少することを見いだしたが、静水圧印加EPRや配位子ENDORの結果と合わせて検討することにより|b_<4c>|がGd^<3+>-配位子間距離の減少とともに大きくなることを示し、錯体構造のサイズの尺度となることを指摘した。四回対称中心ではb_<4a>/b_<2a>の比は母体結晶にあまり依存せずほぼ負の一定値をとるが、三回対称中心では正となり約5倍程度大きい。三回対称中心では配位子がA^+空孔から逃げながら変位することにより、Gd^<3+>-front配位子間距離が立方対称中心の値より大きくなる。b_<6c>の値は母体結晶および中心の対称性によってほとんど変化しない事実から、b_<6c>が実験から得られた一組のスピン・ハミルトニアン・パラメータのスペクトルに対するフィッティングの良さを判定するための尺度となり得る。Gd^<3+>・Na^+同時添加試料ではGd^<3+>-F^--Na^+複合中心が生成しており、間のF^-イオンが結晶軸上の位置からずれている。更に、観測された多種類のGd^<3+>中心の構造とその生成を統一的に理解するために、イオン間二体間力を用いてシミュレートするためのパソコン上でのプログラミングを現在推めている。ペロヴスカイト型フッ化物、塩化物に対する妥当な二体間力パラメータの導出も含めて、今後研究していく。
磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく高速論理演算・記憶方式の開発研究

磁束量子・反磁束量子の生成・消滅に基づく高速論理演算・記憶方式の研究開発において当初検討対象としたrf-SQUIDラダー回路がノンラッチング動作のマージンが狭いため、磁束量子パラメトロンを参考に、磁束量子を予め設置しその位置により論理状態を判別する新たな回路を提案、その回路動作やパラメータマージンを解析した。それによりAND,OR,NOTなどの基本論理・演算回路の構成を確認した。更に関連研究として超伝導集積回路ニューラルネットワークについても改良を加えて動作の確実性を高めた。これに関連してニューラルネットワークの解析も進めて超伝導集積回路ニューラルネットワークに導入する検討を進めた。磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく高速論理演算・記憶方式の研究開発において基本回路とするrf-SQUIDラダー回路を解析した結果、ヒステリシスの度合い、つまりrf-SQUIDを構成するインダクタンスLの値によりラッチング動作となる場合とノンラッチング動作となる場合が存在し、L依存性を詳細に解析した結果ノンラッチング動作は多段回路とした場合にマージンが狭いことが判明した。この理由についての解析や検討を進めている段階である。そのため回路動作の適応範囲の自由度を上げる必要性から磁束量子パラメトロンの回路構成を参考に上記回路との融合を検討し、論理回路構成要素の提案や、その動作特性に関する解析を行った。現在さらなる回路構成の融合などを積極的に進めている段階である。また上記システムとの比較もその目的として、従来型の単一磁束量子並列乗算器の試作評価を行った。4×4ビット高速並列乗算器を構成、その中で7-bit Dadda Treeを設計、解析、試作を行った。バイアスマージンや遅延時間の解析により以前に設計製作したWallace Treeに比較して性能が向上することを確認した。さらに8×8ビット高速並列乗算器を設計、Booth Encoder + 15-bit Dadda Tree + 12-bit CLAの構成とBooth Encoder + 15-bit Dadda Tree + 8-bit CLA + 4-bit RCAの構成について動作マージンや遅延時間、スループット、消費電力を比較解析した。またさらに組み合わせ最適化問題を解く超伝導集積回路ニューラルネットワークについても検討を行った。本提案方式の利点として1)パルス論理でないためクロックキングが容易。2)入出力はステップ状の電流信号であるため、確立している半導体システムの方式を移植できる。という点をシミュレーションにより検証するため、初めに磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅による信号伝送方法の回路構成を検討した。多くの回路についての試験的数値解析の結果、本提案課題の基本的構想をrf-SQUIDラダー回路として確立した。本回路の基本構成ユニットはrf-SQUIDでユニット同士はインダクタンスを共有して結合されラダー回路を構成する。ユニットのジョセフソン接合にはバイアス電流が供給され、これに加えて入力信号により単一磁束量子SFQがrf-SQUID内に取り込まれる。これがトリガーとなって後段のrf-SQUIDに順次SFQが取り込まれて信号として伝送される。一般的SFQ伝送線路では信号の伝送方向と磁束の方向は直交しているが、本課題の線路においては信号の伝送方向と磁束の方向が平行である点が基本的に異なる。これを信号の伝送方向に直交する方向から見ると各rf-SQUIDには磁束量子と反磁束量子の対が生まれることになる。これをリセットする方式としてバイアス電流切断とrf-SQUIDのヒステリシスによるラッチング方式はマージンが大きくとれるが、入力信号の消去とヒステリシスによるノンラッチング方式は可能であるがマージンが狭くこの点の改良が課題である。このため数値解析と合わせて線形近似による動作マージン解析を続けている。合わせてrf-SQUIDヒステリシス動作の実験的解析のため集積化rf-SQUIDをファンドリにより試作し測定を行った。並行して比較のために従来方式ではあるが改良された並列乗算器のCAD設計も進行中である。今後SFQ回路との比較による本提案方式の利点を順次検証し、試作集積回路で実証する予定である。磁束量子・反磁束量子の生成・消滅に基づく高速論理演算・記憶方式の研究開発において当初検討対象としたrf-SQUIDラダー回路がノンラッチング動作のマージンが狭いことが判明したため、磁束量子パラメトロンを参考に、磁束量子を予め設置しその位置により論理状態を判別する新たな回路を提案し、その回路動作やパラメータマージンを解析した。それによりAND,OR,NOTなどの基本論理・演算回路の構成が可能なことを確認した。これにより磁束量子・反磁束量子の生成・消滅に基づく高速レベル論理演算・記憶方式の基本回路構成を確定することができた。その機能を広範囲に確認するため、詳細な回路動作の解析を進めるとともに、集積回路として実現しその動作を実証するための回路設計やシミュレーションを実行した。

最終的に回路製作まで達成することは時間的な制約上困難となり、実測までは実施することができなかった。しかし今後の回路構成について多くの有用なデータを取得することができ、その可能性の高さを示すことができたことは一定の成果であったと思われる。更に関連研究として組み合わせ最適化問題を解く超伝導集積回路ニューラルネットワークについてもさらなる改良を加えて動作の確実性を高めた。これに関連してニューラルネットワークの解析も進めてその学習方法やディープラーニングにおける様々な改良や新たな提案を行い、それらを超伝導集積回路ニューラルネットワークに導入する検討を進めて良好な成果を得た。知的集積回路工学磁束量子を用いたパルス論理からレベル論理への移行の可能性を検討すべく、rf-SQUIDラダー回路の解析を進めて、国際会議や学会で発表した。またマージンが狭い欠点を磁束量子パラメトロン回路方式との融合を検討して、その改善を進めている。また4ビットや8ビットの磁束量子乗算器を比較のため設計製作し、動作確認を行うことによりこれまでの回路に比べて性能向上が図られたため国際会議や学会で発表した。この特性とレベル論理方式との比較検討を進めている。これらの実績によりおおむね順調に進展していると評価した。磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく信号伝送方法についての基本構想の確立を主要課題として捉えており、この点が満足された。この場合のパラメータマージンはノンラッチング方式では狭いことは予想の範囲であり、この点を確認するとともその拡大を検討中である。線形近似解析が順調に進むことにより改善に繋がると考えている。試作についてもラダー回路は今後であるが基本要素については測定を行い、基本動作とパラメータ依存性を観測済みである。磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく基本論理演算機能のシミュレーションはNOT動作などの基本については検討を進めシミュレーションも始めている。今後最適回路構成を確立するとともに動作マージンと動作速度を評価し、集積回路試作により検証する予定である。比較のために単一磁束量子方式で開発した並列乗算器の改良設計も進めており、乗算、加算、減算の各ブロックを磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく方式に置き換えてその性能をシミュレーションと集積回路試作により評価する方向の準備も進行中である。磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく記憶回路についての構成法の検討と、上記回路との結合によるシステム化はこれからの課題であるが、磁束量子・反磁束量子対の生成・消滅に基づく高速論理演算・記憶方式の基本システム構成の低消費電力・超高速動作は研究課題進展とともに明らかになると考えている。しかし、本課題開始前に予想した、信号伝送は導波路形式のマイクロストリップラインが使用できる、という点については基本構想の確立により現在否定的予測に至っており今後詳細に検討する。
多文化社会における教員の役割・指導法に関する国際比較研究

初年度である2018年度の主な研究実績は下記の4点にまとめられる。第一に、多文化社会における教員の役割や指導法に関する英語・日本語による先行研究のレビューを行った。主にアメリカにおいて'80年代以降発展してきたマルチカルチュラル・ティーチングに関する研究やエスニックマイノリティ生徒に対する教員の態度に関する研究、多様な学校・学級における白人性(whiteness)に関する研究を基に、多文化社会で教員にどのような役割やスキルが求められているかをまとめている。また、英語文献や資料から得られる知見を、日本の文脈に照らして考察し、日本の多文化社会において教員に求められる教員の役割やスキルについて検討している。第二に、日本の外国人集住地域においてフィールドワークを開始し、現在も継続中である。フィールドワークを通して、小学校の日本語教員および担任教員がマイノリティ生徒に果たす役割について明らかにしていく。国内外の調査を基に、多文化社会において教員が子どもたちの文化的多様性の承認と公正・平等に対して、具体的にどのように関わっているか、また承認と公正・平等はどのような条件下で可能となるのかについて分析中である。第三に、移民・難民第一世代および第二世代で子育て中の家庭に対して、聞き取り調査を行った。本人または親の出身国文化とホスト社会である日本の文化の違いについて、子育てと関連してどのように認識されているか、また子どもへの文化継承と教育に対する期待や計画、それらに関連のある情報や資源、ネットワーク等について明らかにすることを試みている。第四に、各都道府県の教育委員会を対象に、外国籍児童生徒を教えるための教員研修プログラムの実施状況および多文化教育関連の取り組みについて質問紙調査を行った。結果について現在、取りまとめ中である。2018年度に予定していた文献調査、国内フィールドワーク、インタビュー調査はほぼ予定通り実施できた。多文化社会における教員の役割や指導法に関する文献調査および資料収集については、引き続き継続する。海外フィールドワーク(2019年度イギリスを予定)を行い、教員養成・研修プログラムの中に子どもたちの文化的多様性がどのように認識され、教員にどのような役割やスキルが求められているかを分析する。さらに、学校訪問や聞き取り調査を行い、具体的な実践から、多文化学級において教員がどのような役割を担っているか、またそれを支える制度や資源、環境について考察する予定である。国内の外国人集住地域においては、学校での授業観察や聞き取り調査に加えて、学校外団体との連携等にも視野を広げて、多文化社会における教員・学校・家庭・地域の役割について考察を進めたいと考えている。都道府県教育委員会に対して行った質問紙調査の結果をまとめ、文献調査およびフィールドワークから得られた知見とともに、学会報告や論文をまとめる。テープ起こしにかかる費用が予定よりも少額で済んだが、2019年度にも引き続き聞き取り調査を行うため、テープ起こし費用として使用する予定である。
日本近代における朝鮮陶磁評価とその展開-日本近代陶芸への影響を中心に

日本における朝鮮陶磁評価の特徴と展開について、主に1910年代1940年代の朝鮮植民地支配期を中心に考察を行った。これまで柳宗悦ら「民藝」の枠組からのみ語られがちであった日本の朝鮮陶磁評価について、(1)浅川伯教・巧、山田萬吉郎ら在朝鮮の民間人による朝鮮陶磁研究と日本の文化人との交流、(2)朝鮮総督府など官立機関による朝鮮陶磁製作、(3)当時の日本の陶芸家による中国・朝鮮陶磁評価の特徴比較、さらに(4)植民地期の朝鮮人文化芸術界における朝鮮陶磁評価、(5)植民地解放後の韓国における朝鮮陶磁研究との比較を行った。これにより当時の日本における朝鮮陶磁評価が、植民地期特有の官と民、日本と朝鮮の多様な受容層による関係性により単なる日本の文化人と陶芸界の海外芸術受容に留まらず、独自の展開を遂げたことが結論づけられた。日本の朝鮮陶磁受容は、朝鮮総督府による全国古蹟調査等の植民地政策とほぼ時を同じくして高まった。朝鮮に住む日本人と日本の文化知識人を中心として朝鮮陶磁の収集と研究が急速に進められ、これは中国陶磁受容とともに日本近代の陶芸家の作品制作に大きな影響を与えることになった。そこで本調査研究では、調査研究、文化的評価、および陶芸家による作品研究の三つの側面から日本近代における朝鮮陶磁受容の新たな位置づけを行う。今年度の成果は以下のとおりである。1.日本近代における陶磁器を含む朝鮮美術受容は、柳宗悦を中心とした「民藝」運動の側面からのみ語られることが多かったが、朝鮮陶磁の日本国内への紹介は、朝鮮総督府による古蹟調査の報告や在朝日本人および国内の文化知識人との交流によって形成されていったところが大きい。そこで今年度は、韓国国立中央博物館、ソウル大学校図書館、九州大学文学部図書館などで朝鮮陶磁受容の端緒となった明治末期における高麗青磁受容および浅川兄弟の業績に関する文献調査を中心に行った。2. 1910年代から1945年にかけて、いわば"朝鮮陶磁ブーム"とも言うべき契機を経て、日本の近代陶芸家たちの制作へも大きな影響を与えた。今年度は、益子陶芸美術館、益子参考館、愛知県陶磁資料館などで朝鮮陶磁を積極的に取り入れた冨本憲吉や濱田庄司、河井寛次郎ら「民藝」運動の陶芸家が雑誌等に発表した文献収集および作品調査と、朝鮮に渡り青磁の調査も行った人物として、京都市陶磁器試験場を経て満州等にわたり科学的知識を以て中国陶磁を再現し日本での産業化に貢献しようとした小森忍の作品調査を行った。日本の朝鮮陶磁受容は、朝鮮総督府による植民地政策のもと、全国古蹟調査などの広がりとほぼ時を同じくして広がっていった。明治末の高麗青磁受容に始まり、昭和初期のいわば"朝鮮陶磁ブーム"とも言うべき時期には、在朝鮮の日本人および国内の文化知識人たちによって作品収集や展示が積極的に行われ、現地視察や作品鑑賞記が美術工芸雑誌にも多く掲載されるようになる。これは大正期に起こった中国陶磁受容とともに日本近代の陶芸家の作品制作にも大きな影響を与えることになった。そこで本調査研究では、日本における朝鮮陶磁の調査研究と当時の文化的評価、および陶芸家たちの作品制作の側面から、日本近代における朝鮮陶磁受容の新たな位置づけを行うことを目的としている。22年度の成果は以下のとおりである。1.文献資料調査...韓国国立中央博物館図書室、ソウル大学校中央図書館、九州大学文学部図書館などで文献調査を行った。朝鮮陶磁受容の端緒となった高麗青磁受容に関する書籍や展観目録、在朝日本人によって執筆された朝鮮陶磁関連の雑誌文献、また京城帝国大学で教鞭をとった安倍能成の執筆書などの資料を中心に収集した。2.作品調査...朝鮮陶磁受容の中心的存在と言える民藝運動の作家たちの作品調査とともに、同時代の日本作家による中国・朝鮮陶磁受容の在り方について比較調査を行った。国立近代美術館・工芸館などでは富本憲吉および帝室技芸員関連の作品調査および文献調査を行い、益子陶芸美術館、益子参考館、河井寛次郎記念館などでは冨本憲吉や濱田庄司、河井寛次郎らの作品とともに彼らの朝鮮陶磁コレクションの調査を行った。前年度までの研究成果に続いて今年度は、日本における朝鮮美術評価について柳宗悦を中心とする「民藝」以外の三つの側面からの考察を目的とした。これに対し、(1)植民地朝鮮における淺川伯教・巧、山田萬吉郎など在

朝鮮の日本人を含む研究者および収集家たちの人的交流および研究・収集活動については、韓国近代美術史研究者との日韓研究集会において意見交換および文献調査を行った。また(2)日本による高麗時代の青磁・朝鮮時代の陶磁の再現研究については、資料調査を行い官と民の両面から日本側の朝鮮陶磁評価を考察した。(1)、(2)については第26回アジア近代美術研究会(於:福岡市美術館)と、共同研究会「《東洋美学・東洋的思惟》を問う:自己認識の危機と将来への課題」(於:国際日本文化研究センター)で研究発表を行った。その他、(3)古陶磁研究を行った板谷破山、石黒宗麿、富本憲吉など日本近代の代表的な陶芸家についても作品調査を行った。また、植民地期から1950年代の在朝鮮日本人画家である加藤松林人ら日本人美術家と朝鮮人の在野作家金換基らの朝鮮陶磁に関連した作品および文献調査を行った。(3)については、日本と朝鮮における陶磁器分野に限らず、絵画・彫刻といったいわゆる「骨董収集」の側面とは異なる美術界の朝鮮陶磁評価について考察を広げた。これにより植民地期・解放期において朝鮮の文化知識人たちが日本的価値観から離れた独自の「朝鮮美術史」を整理する中で、高麗・朝鮮時代の陶磁器をひとつの柱としたことが結論付けられた。これに関連し当初の研究目的から更に時代を広げ、植民地時代以後の韓国における陶磁評価の比較・考察へとつなげた。これについては、解放以後から1970年代までの韓国における朝鮮陶磁研究と評価の変遷を考察し、第39回東洋陶磁学会大会「東洋陶磁研究の100年を振り返る-東洋陶磁史はどのように語られてきたか」(於:根津美術館)で口頭発表を行った。
生体機能型遷移金属錯体をメデイエーターに用いる有機合成法の開発

ハロオキシムエーテルのラジカル環化反応ビタミンB_<12>のモデル錯体であるコバロキシムと反応性電極として亜鉛からなる電子伝達系を用いたハロアルカン類の間接電解還元と生成する炭素ラジカルを活性種とする有機合成反応法として、ブロモオキシムエーテル体のラジカル環化を検討した。非分離セル中、MeOH-Et_4NOTs-(Zn)-(Zn)系で、触媒量のコバロキシムの存在下、3Vの定電圧下に電解を行なったところアミノアルコール体が収率よく生成した。反応性電極として亜鉛が優れており、コバロキシムは5-25mol%用いた。本法は、反応操作が簡便で中性条件で進行する。本反応の適応範囲を検討したところ、第一級、第二級、第三級ブロミドから生成する炭素ラジカルが反応した結果に基づく環化体をそれぞれ得た。また、ケトオキシムと同様にアルドキシム体にも適用した。生成体の立体化学はオキシムの構造に影響されないことが分った。
北東アジアにおける最終氷期最盛期における主要樹木分類群の分布と古植生

堆積物中の花粉化石や植物遺体,および現生樹木の集団遺伝学的データに基づき,最終氷期の5ー3万年前および最も寒冷で乾燥していた最終氷期最盛期(LGM, 2.5ー1.5万年前)等の植生を解明した。5ー3万年前には,東北以北はマツ科針葉樹が,西日本ではスギなどの温帯性針葉樹が優勢であり,共通してブナなどの落葉広葉樹が高い割合で伴っていた。LGMには,東北以西の本州では,トウヒなどの亜寒帯性針葉樹が低地まで分布し,四国,九州の太平洋沿岸地域では,草本や落葉広葉樹も多かった。また,ゾウ類などの大型哺乳類はこの前後に絶滅した。さらに,旧石器時代の人類の行動様式が古植生の変化と関係あることが示唆された。1.最終氷期最盛期(LGM)を含む花粉分析地点について,カウントデータの収集と整理を実施した。26年度には,16地点の花粉分析結果について,古生態学データベース(NEOTOMA Palaeoecology Database)に準拠したTilia形式でのデータ整理を実施した。2.九州南部(藺牟田池)では,LGMの植生変遷を解明した。四国では愛媛県(四国中央市など),高知県(宿毛市)にて,最終氷期に対比される堆積物の探索および試料採取を行った.また,高知(高知市など)で採取された機械ボーリング試料の提供を受け花粉分析を実施した。近畿では比良山系(スギヤ池)において,LGM堆積物からトウヒ針葉などを検出した。京都府神吉盆地,亀岡盆地,丹後半島において花粉分析,大型植物遺体分析によってLGMの植生を解明した。4.定量的な古植生復元を行うため,Revealsモデル(Sugita, 2007)を検討し,これに必要な,草本群落(ススキ,ヨモギ)の花粉生産量を測定し,樹木と同じレベルの花粉生産量を持つことを明らかにした。5.現生樹木の集団遺伝学的データ(DNAデータ)を充実させるため,スギ天然林14集団を3930 SNPの遺伝子マーカーで解析し,日本海側と太平洋側のスギが明瞭に遺伝的分化をしていることを明らかにした。6.北海道埋蔵文化財センター,千歳市埋蔵文化財センター,帯広市埋蔵文化財センターおよび岩手県埋蔵文化財センターに保管されている上部旧石器時代中期から後期の石器資料,炭化物,堆積物試料の分析を実施した。遺跡内人間行動,遺跡の地質編年に関してはデータが揃ったため,論文として公表した。MIS3MIS2の時代の脊椎動物資料のデータを増加させるために隠岐諸島沖の日本海産ナウマンゾウ臼歯と切歯のAMS14C年代測定を実施し,その結果,右下顎第3大臼歯は約32000年前のものであった。1.花粉分析等の既存データの収集:最終氷期最盛期(LGM)を含む花粉分析地点について,琵琶湖周辺地域,丹後半島,九州地方,四国地方においてカウントデータの収集と整理を実施し,古生態学データベース(NEOTOMA Palaeoecology Database)に準拠したTilia形式でのデータ整理を実施した。また,データが少ない地域について,各分担者がすでに採取している堆積物および新たな地点で試料採取し,花粉分析,大型植物遺体分析,年代測定を進めた。2.LGMに日本列島に広く分布していたチョウセンゴヨウについて,花粉生産量を明らかにした。そのほか,イネ科草本,キク科などの草本群落の花粉生産量を明らかにした。景観復元アルゴリズムを丹後半島に適用するため、堆積物データ並びに花粉生産量データを整理し,Revealsモデルを使用して,それぞれの植物の花粉生産量を考慮にいれて量的な植生復元を実施した。3.現生樹木の集団遺伝学的データ:我が国の主要樹種の遺伝構造について取りまとめて合計で43種について核DNA及び葉緑体DNAなどをマーカーとしてそれぞれで分布域全体での遺伝構造を明らかにした。これらは既存の研究データを再度、解析して樹種ごとの遺伝構造を明らかにしたものである。4.北海道,東北におけるLGM前後の旧石器時代遺跡収集を行った。モンゴル東北部においてフィールドワークを行い、LGMおよびMIS3後半と考えられる遺跡の試掘調査を実施した。出土石器の分析を実施した。特にケサイの全身骨格および頭骨化石についてプレパレーションと同定を行った。5.最終氷期の最盛期の古植生図:これまで得られた各地の古生態学的データおよび本研究によって得られたデータを基に最終氷期の最盛期の古植生を検討した。特に九州南部と四国沿岸部におけるLGMの植生変遷では草原の比率が高いことを明らかにした。平成27年度当初に計画していた1.花粉分析等の既存データの収集,2.データが少ない地域における花粉分析,大型植物遺体,年代測定の推進,4.古植生復元のための数的処理方法の検討,5.現生樹木の集団遺伝学的データ(DNAデータ)の拡充,6.北海道,東北におけるLGM前後の旧石器時代の遺跡発掘資料についての収集,大型哺乳類の分布変遷資料を収集などの項目について,本研究グループの研究者の精力的な研究推進によって,花粉分析,大型植物遺体分析などの最新の古植生変遷データを得ることができ,さらに,それに基づいた最終氷期最盛期の植生図の最新の試作版を作成することができた。また,連携研究者の杉田真哉博士(タリン大学)との共同研究によって,定量的な植生復元に,Revealsモデル(Sugita, 2007)を用いた。さらにこのモデルに必要な,植物群落(マツ科針葉樹,イネ科草本など)の花粉生産量を明らかにすることができた。以上の研究進展状況から,概ね順調に進展していると判断できる。

1.花粉分析等の既存データの収集:昨年に引き続き,最終氷期最盛期(LGM)を含む花粉分析地点について,琵琶湖周辺地域,丹後半島,九州地方,四国地方においてカウントデータの収集と整理を実施し,古生態学データベース(NEOTOMA Palaeoecology Database)に準拠したTilia形式でのデータ整理を実施した。また,九州南部,紀伊半島,丹波山地,比良山地,琵琶湖周辺,茨城県南部,北海道において,各分担者がすでに採取している堆積物および新たな地点で試料採取し,花粉分析,大型植物遺体分析,年代測定を進めた。2.LGMに日本列島に広く分布していたマツ科針葉樹(チョウセンゴヨウ,ヒメコマツ,アカエゾマツ,トウヒ,トドマツなど)などについて,花粉生産量の測定を実施した。そのほか,イネ科草本,キク科などの草本について,種類を増やして,群落の花粉生産量を調査を進めた。3.景観復元アルゴリズム(Revealsモデル)を丹後半島の植生復元に適用するため、堆積物データ並びに既存の花粉生産量データを整理し,Revealsモデルを開発した杉田真哉博士(タリン大学,京都大学)と議論を進め,モデルを改良いただいき,量的な植生復元について,改善を行った。4.北海道,東北におけるLGM前後の旧石器時代遺跡収集を27年度に引き続き行った。さらに,モンゴルやシベリアなど隣接地域との比較を開始した。5.最終氷期の最盛期の古植生図:近畿地方,中国地方で最終氷期最盛期の大型植物遺体分析を行い,これまで得られた各地の古生態学的データおよび本研究によって得られたデータを基に最終氷期の最盛期の古植生図の改良を行った。平成28年度当初に計画していた1.花粉分析等の既存データの収集,2.データが少ない地域における花粉分析,大型植物遺体,年代測定の推進,3.LGMにおける各地の大型植物遺体データと花粉分析データによる古植生の復元,4.古植生復元のための数的処理方法の検討,5.現生樹木の集団遺伝学的データ(DNAデータ)の拡充,6.北海道,東北におけるLGM前後の旧石器時代の遺跡発掘資料についての収集,大型哺乳類の分布変遷資料を収集などの項目について,本研究グループの研究者の精力的な研究推進によって,花粉分析,大型植物遺体分析などの最新の古植生変遷データを得ることができ,さらに,それに基づいた最終氷期最盛期の植生図の最新の試作版を作成することができた。また,連携研究者の杉田真哉博士(タリン大学)との共同研究によって,定量的な植生復元に,Revealsモデル(Sugita, 2007)を用いた。さらにこのモデルに必要な,植物群落(マツ科針葉樹,イネ科草本など)の花粉生産量のデータをさらに充実することができた。これまで得られた成果は,14件の論文(うち国際誌7件,国内誌4件)にまとめ,国際花粉学・古植物会義や日本植生史学会などにおける24件の学会発表(うち9件の国際学会)で発表してきた。以上の研究進展状況から,概ね順調に進展していると判断できる。