hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規尋常性乾癬マウスモデルの創製と発症機序の解明

2年目となる平成30年度は、以下の研究を行った。1タモキシフェン処理後のCreERT2;VPS34lox/floxマウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウスでみられる病変で、病理組織像、および炎症性サイトカインの発現プロファイルを比較検討する。2CreERT2;VPS34flox/floxマウスから表皮細胞を採取して培養し、タモキシフェンを処理後、オートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態を解析する。3尋常性乾癬患者の病理標本を用いて、VPS34をはじめとするエンドサイトーシス経路やオートファジー経路に関与する蛋白質の発現を、免疫組織化学染色により調べる。1に関しては、免疫組織化学染色により、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウスでみられる病変で、増殖性ケラチン(K6/K16)、およびリン酸化STAT3の発現パターンが非常に似ていることがわかった。さらに、定量的PCRの結果、両者の炎症性サイトカインの発現プロファイルも類似していることが判明した。以上より、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変は、尋常性乾癬の新しいモデルとなりうると考えられる。2に関しては、表皮細胞の初代培養、タモキシフェンの濃度、細胞の固定方法、用いる抗体の濃度などの条件検討は終了した。3に関しては、用いた抗体のバックグランドが高く、尋常性乾癬患者の病理組織において、エンドサイトーシス経路、およびオートファジー経路に関与する蛋白質の発現に関し、有意な所見を見出すことができなかった。本年度の研究目標の一つである、タモキシフェン処理後のCreERT2;VPS34lox/floxマウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウスでみられる病変の比較検討は計画通り行うことができた。しかし、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変、および尋常性乾癬患者の病理組織におけるエンドサイトーシス経路、オートファジー経路の検討は、計画通りに進まなかった。以上より、「やや遅れている」と判断した。最終年となる平成31年度は、オートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態解析に注力し、成果として発表することを目指す。CreERT2;VPS34flox/floxマウスの初代培養した表皮細胞におけるオートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態に関しては、タイムラプス解析にも取り組む。また、乾癬病変におけるエンドサイトーシス経路、およびオートファジー経路に関与する蛋白質の発現に関しては、新たに別の抗体を購入し、条件を検討して再度免疫組織化学染色を試みる。オートファジー、エンドサイトーシスといったメンブレントラフィック経路の異常が、様々な疾患の発症に関与していることが明らかにされつつある。しかし、皮膚疾患においては、このような観点からの研究はほとんどなされていない。私たちは、クラスIIIのPI3-キナーゼ(PI3K)の一つで、エンドソーム、オートファゴソームの形成において中心的な役割を果たすVPS34に注目し、VPS34を表皮特異的に欠損させたマウスを作製した。VPS34を胎生期から欠失させると表皮に著しい空胞形成をきたして生後間もなく死亡する。これに対し、タモキシフェン(TAM)誘導性の遺伝子改変マウス(CreERT2;VPS34flox/flox)を作製して、TAMを塗布したところでのみVPS34を欠損させることができるようにすると、尋常性乾癬に類似した病変が形成される。平成29年度は、VPS34を胎生期に欠失させると表皮における著しい空胞形成により、バリア機能が障害されている可能性を検証した。βガラクトシダーゼ活性を利用した発色法により生後直後のマウス表皮のバリア機能を調べたが、特にバリア機能に異常はないことが判明した。一方、生後TAM依存的にVPS34を欠損させた表皮では、乾癬様の病変が再現性良く形成されることを確認した。また、増殖性ケラチン(K6/K16)の発現、およびリン酸化STAT3の発現が、乾癬様病変部で上昇していることが免疫組織染色で明らかになった。さらに、定量的PCRの結果、乾癬様病変部の炎症性サイトカインの発現プロファイルは、乾癬組織のプロファイルと類似していることが判明した。本年度の研究目標の一つは、TAMを塗布したところにできる病変が、乾癬病変といえるのかどうか多方面から検証することであった。この病変部は、病理組織学的にヒトの乾癬病変に非常に似ていることが再現性をもって確認できた。また、免疫組織染色パターン、定量的PCRの遺伝子発現のプロフィールも乾癬病変のパターンに似ていることが判明し、本年度の研究目標はほぼ達成できた。

1に関しては、免疫組織化学染色により、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウスでみられる病変で、増殖性ケラチン(K6/K16)、およびリン酸化STAT3の発現パターンが非常に似ていることがわかった。さらに、定量的PCRの結果、両者の炎症性サイトカインの発現プロファイルも類似していることが判明した。以上より、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変は、尋常性乾癬の新しいモデルとなりうると考えられる。2に関しては、表皮細胞の初代培養、タモキシフェンの濃度、細胞の固定方法、用いる抗体の濃度などの条件検討は終了した。3に関しては、用いた抗体のバックグランドが高く、尋常性乾癬患者の病理組織において、エンドサイトーシス経路、およびオートファジー経路に関与する蛋白質の発現に関し、有意な所見を見出すことができなかった。本年度の研究目標の一つである、タモキシフェン処理後のCreERT2;VPS34lox/floxマウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウスでみられる病変の比較検討は計画通り行うことができた。しかし、VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変、および尋常性乾癬患者の病理組織におけるエンドサイトーシス経路、オートファジー経路の検討は、計画通りに進まなかった。以上より、「やや遅れている」と判断した。平成29年度の研究により、生後表皮特異的にVPS34を欠損させると、乾癬様病変が誘導されることが確認できた。この結果は、乾癬の発症にメンブレントラフィック経路の異常が関与していることを示唆しており、乾癬の全く新しい発症メカニズムの解明に結び付く可能性があり、臨床的意義も非常に高い。したがって、今年度以降は乾癬との関連に注力して解析していく予定である。具体的には、当初の計画通り、以下の研究を行う予定である。1上述のCreERT2;VPS34flox/floxマウスから表皮細胞を採取して培養し、タモキシフェンを処理し、オートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態を解析する。2VPS34欠損マウスでみられる尋常性乾癬様病変と、イミキモド誘導性乾癬モデルマウス(van der Fits etal, J Immunol, 2009)でみられる病変で、病理組織像、炎症性サイトカインの発現プロファイル、メンブレントラフィック経路の異常の有無を比較検討する3尋常性乾癬患者の病理標本を用いて、VPS34をはじめ、エンドサイトーシス経路、オートファジー経路に関与する蛋白質の発現を、免疫組織染色により調べる。最終年となる平成31年度は、オートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態解析に注力し、成果として発表することを目指す。CreERT2;VPS34flox/floxマウスの初代培養した表皮細胞におけるオートファジー、およびエンドサイトーシスに関わる分子の動態に関しては、タイムラプス解析にも取り組む。また、乾癬病変におけるエンドサイトーシス経路、およびオートファジー経路に関与する蛋白質の発現に関しては、新たに別の抗体を購入し、条件を検討して再度免疫組織化学染色を試みる。
生物規範機能構造・形成プロセス

生物の表面構造を規範として材料設計を具現化し、省エネルギー生産プロセスを開発するために、生物学的構造である昆虫のモスアイ構造や構造色に焦点を当てた。1.自己組織化的方法による高輝度表面構造の作製、2.生物の形態形成の観察と工業化への検討、3.生物の“厳密ではない構造だけど緻密な機能"の意味の解析のために、数学・物理・生物・化学・工学からなる異分野連携の研究チームを組織し、その機能を明らかにした。1)光学材料としての機能特性に関する数学的物理学的および生体の自己組織化現象の発生学的解析A.ヤマトタマムシとミドリフトタマムシの胸部および鞘翅の表面サブセルラー構造を透過型電子鏡を用いて観察し、反射スペクトルの角度依存性を光物理学的解析した。ミドリフトタマムシ胸部に顕著な凹凸構造があり、またヤマトタマムシの胸部および鞘翅には比較的小さな凹凸構造があった。平板なミドリフトタマムシの鞘翅はスペクトル反射に顕著な角度依存性があるが、凹凸構造をもつ部分は比較的少ない。微粒子が規則配列したオパール薄膜では一つのブラッグ反射の回折ピークλが可視光領域( 400750 nm )に存在するとき構造色として視認できる。この平板状のオパール薄膜の表面にホットエンボスにより凹凸構造を加工することに成功し、反射光が修飾され、平板状の薄膜に比べてスペクトル反射の角度依存性が下がることがわかった。B.ヤマトタマムシの成虫脱皮の際の胸部および鞘翅の反射スペクトルと形態の経時変化を追跡した。その変化とショウジョウバエのそれとが比較的同じ時間経過をたどることが確認でき、透過型電子顕微鏡を用いた超微細構造の観察には、ショウジョウバエの発生過程を用いることが確認できた。クチクラの自己組織化現象の表面構造形成に、細胞内骨格の出現と消失が関わっていることが強く示唆された。2)昆虫光学材料の多機能性高効率性の仕組みの解明ショウジョウバエやオオタバコガなどの複眼表面を走査型電子顕微鏡によって観察すると、およそ100nmのモスアイ構造が存在していた。工学的な集光装置としてのモスアイ構造には、完全な規則性のある構造を実現することが必須であると考えられていたが、生物表面は不規則性があるにも関わらず高性能な光学材料としての機能実現を達成していることがわかった。自己組織化現象としての形態形成時に、基盤のように現れるアクチン繊維構造と超微細構造が関係をもっている可能性が高いことが示された。例えば、モスアイ構造のニップルの形成について透過型電子顕微鏡で微細構造を観察するとニップルの下に微絨毛がありその周辺にレンズ物質の集積らしき電子密度の高い部分が観察された。また脚先の網状構造についても同様の検討を進め、モスアイと同様に形態形成時における微絨毛の重要性が明らかになってきた。一方、モスアイの集光などに関して、これまで規則性の高いナノパイル構造が重要とされてきたが、われわれは実際の昆虫複眼に、ナノパイルの配列には異なる度合いの欠陥・乱れ、つまり規則性と不規則性を共存させた系が存在していることを見いだし、これらの欠陥、あるいは“いいかげんさ"に基づいた理論的解析により、1.ある範囲の不規則性は無反射性能の障害にはならない。2.サイズにはあまり依存することはなく、表面構造の深さが無反射特性に本質的に重要である。3.さらに、例えばフラクタル構造のような自己相似的な表面形状は、角度依存性を改善する、ということがわかった。生物表皮形成の自己組織化現象と、光学機能発現メカニズムを明らかにし、以下の3つの成果をあげた。1)生物表面のサブセルラーサイズ光学システムを模倣した自己組織化構造色作成タマムシのクチクラは表角皮がもつ多層膜干渉によって発色している。タマムシをマスターピースとしてシリコーンゴム(PDMS)モールドに転写し、このPDMSモールドからカーボン粒子を含有したエポキシ樹脂で固めたレプリカを作製し、コロイド粒子懸濁液に浸漬して自己組織的に湾曲表面にオパール被覆層を形成させることに成功した。2)生物のサブセルラーサイズ構造の自己組織化による形態形成過程解明ショウジョウバエ野生型の複眼は、約800個の個眼からなり、各個眼の角膜レンズ表面にサブセルラーサイズのニップル構造パターンが観察された。遺伝子操作実験により、遺伝子とその産物によって細胞外の分泌物の集積が制御されていることがわかった。このニップルパターンの下に微絨毛があり、その周辺にレンズ物質の集積らしき電子密度の高い部分が観察された。3)「“厳密ではない構造"だけど、緻密な機能」を実現し、かつ多機能性を保有している構造の発見蛾の複眼表面には、光の波長以下の規則的に配列した突起構造(モスアイ構造)が存在し、乱れのない規則配列構造により無反射性を獲得していると考えられてきた。しかし、蛾の眼や透明なセミの翅のモスアイ構造において、突起の配列には秩序性が欠落した箇所が無数に存在していた。その乱れにもかかわらず、可視光域で100%に近い透過率であり、高い反射防止効果があることが確認された。物理数学的解析を行い、この配列の乱れがあっても反射率は低く維持されることが確かめられた。また、このモスアイ構造は、無反射性だけでなく、自浄作用(防汚)、昆虫などの滑落性など多機能性を保有していることを実験的に確認することに成功し、製品開発の指針が示された。1)生物表面のサブセルラーサイズ光学システムを模倣した自己組織化構造色作成

タマムシのクチクラは表角皮の多層膜干渉によって発色している。タマムシをマスターピースとしてレプリカを作製し、自己組織的にブラック反射構造を形成するコロイド粒子懸濁液に浸漬してタマムシモデルを作製した。野外に置くことで、タマムシが種内コミュニケーションに構造色を用いていることを証明することに成功した。また、3次元構造体への集積技術を拡大して表面積の大きな材料表面に適応可能とした。2)生物のサブセルラーサイズ構造の自己組織化による形態形成過程解明ショウジョウバエ野生型の複眼を形成する個眼の角膜レンズ表面にサブセルラーサイズの微小パイル構造パターンがある。遺伝子操作実験により、遺伝子とその産物によって細胞外の分泌物の集積が制御されていることがわかった。透過型顕微鏡トモグラフなどの解析からパイルパターンの直下に存在する微絨毛周辺に物質の集積を示す電子密度の高い部分と、発生に伴うパターンの経時変化が観察され、細胞外物質の形態形成と強い関連があることが強く示唆された。3)「“厳密ではない構造"だけど、緻密な機能」を実現し、かつ多機能性を保有している構造の発見蛾の複眼表面には、光の波長以下の規則的に配列した突起構造が存在し、乱れのない規則配列構造により無反射性を獲得していると考えられてきた。しかし、そのモスアイ構造において、突起の配列には秩序性が欠落した箇所が無数に存在しているにもかかわらず高い反射防止効果があることが確認され、物理数学的解析を行い、この配列の乱れがあっても反射率は低く維持されることが確かめられた。また、この構造は、無反射性だけでなく、自浄作用(防汚)、昆虫などの滑落性など多機能性を保有していることを実験的に確認することに成功し、市販のモスアイフィルムにも同様の機能があることが示された。タマムシのクチクラの構造を解析し、その構造からヒントを得て自己組織的な手法によりタマムシモデルをOne pot処理で工学的に作成することに成功し、曲率をもった大型資材にも塗布可能にした。また、クチクラの自己組織的形成過程をサブセルラーサイズレベルの形態変化の追跡に成功し、遺伝的処理と組み合わせることで、形成過程が細胞表面の微絨毛に関係するだけでなく、分泌後の自己組織化に関わっていることが示唆された。また、モスアイなどのサブセルラーサイズ構造に「乱れているが機能を十分に備えている」ことを発見した。また生物表面のモスアイ構造が多機能性を持っていることを見いだし、生物は、生物特有のユビキタス元素を用いて少しだけ形態形成を改変することで多機能性を実現していることが強く示唆されたことなどは、特筆に値する。1)生物表面のサブセルラーサイズ光学システムを模倣した自己組織化構造色作成タマムシのレプリカを用い、自己組織的にブラック反射構造を形成するコロイド粒子懸濁液に浸漬してモデルを作製した。行動実験から、タマムシが種内コミュニケーションに構造色を用いていることを検証した。3次元構造体への集積技術を拡大して表面積の大きな材料表面に適応可能とし、市場展開のための用途調査中である。多層膜干渉膜材料とモスアイ構造を組み合わせることで、滑落性や防汚性などの多機能性をもった表面光学材料として活用できる。2)生物のサブセルラーサイズ構造の自己組織化による形態形成過程解明ショウジョウバエ野生型の複眼を形成する個眼の角膜レンズ表面に微小パイル構造パターンがある。
脳磁図を用いた体性感覚及び聴覚の変化検出機構の解明

ヒトには生存のため,無意識的に体表に起こった変化を検出する神経基盤が存在すると仮定した.変化を検出するためには事前に起こる事象を記憶している必要があり,本研究ではその前事象との照合により誘発される神経活動について検討した.その結果,体性感覚・聴覚ともに前事象の刺激が長く,変化が起こった際に活動が大きくなる成分を認めた.その活動は,刺激変化から約100ミリ秒で記録され,前事象の長さに依存して大きくなった.これらの結果から,ヒトは変化検出のための神経基盤を持つことが明らかとなった.ヒトには生存のため,無意識的に体表に起こった変化を検出する神経基盤が存在すると仮定した.変化を検出するためには事前に起こる事象を記憶している必要があり,本研究ではその前事象との照合により誘発される神経活動について検討した.その結果,体性感覚・聴覚ともに前事象の刺激が長く,変化が起こった際に活動が大きくなる成分を認めた.その活動は,刺激変化から約100ミリ秒で記録され,前事象の長さに依存して大きくなった.これらの結果から,ヒトは変化検出のための神経基盤を持つことが明らかとなった.本年度は聴覚・体性感覚において刺激呈示後約100ミリ秒(Nlm,Plm)に出現する皮質応答が感覚記憶に依存するかどうかについて脳磁図を用いて検討した.皮質の変化関連応答が感覚記憶に基づくことを証明するために,4種類の試行間間隔(0.5,1.5,3,6秒)を用いて実験を行った.体性感覚刺激にはトレイン電気刺激を用いて刺激の呈示時と消失時をトリガーとした.特に何の刺激もない状態(0.56秒)から刺激を呈示する条件と,トレイン電気刺激を呈示している状態(0.5秒6秒)から刺激を消失する条件で実験を行った.どちらの条件においても体性感覚野の変化関連応答(Plm)が試行間間隔の延長に伴い,増大した.このことは刺激変化までの前事象の長さが感覚記憶によって保持され,その保持された前事象と新たに起こった事象との変化量に依存して変化関連応答が誘発されたことを示している.同様の実験を聴覚でも行った.ただし,聴覚においては刺激の呈示,刺激の消失,刺激の変化の3条件を設定した.刺激の呈示と刺激の消失においては1000Hzの音の呈示と消失をそれぞれの試行間間隔で呈示した.一方,刺激の変化条件では1000Hzの持続音を呈示後,1100Hzの音に変化させた.実験の結果,3条件ともに変化関連応答は試行間間隔の延長に依存して増大した.体性感覚・聴覚の二つの実験結果から各感覚に共通し,変化検出のための神経ネットワークが存在し,これらが感覚記憶を基にして誘発されることを示した.申請者は,変化検出機構が「文字通りの変化のみならず突然の刺激の呈示や刺激の終了も,無意識のうちに変化として検出し,その後の適切な行動までの過程を強化する」との仮説を立てた。本仮説の検証を目的とする。当該年度までに、体性感覚及び聴覚領域において刺激から100ミリ秒付近の活動が変化検出を反映する神経活動であることを明らかにした。当該年度は、体性感覚において時間的に連続する刺激がどのように体性感覚野で統合され、処理されているのかについて検討した。聴覚や視覚領域では150200ミリ秒の間に呈示された連続する情報(刺激)を処理する時間統合窓という神経基盤が存在することが知られている。しかしながら、体性感覚領域においてその存在について明らかにした研究は存在しない。そこで、本研究は異なる4種類の刺激間間隔時間(Inter-stimulus intervals ; ISIs)のトレイン電気刺激のOffsetを用い、体性感覚野の時間統合窓の長さとその責任部位について脳磁図を用いて検討した。その結果、刺激のOffSetから約100ミリ秒後にM100が誘発され、その責任部位は第一次体性感覚野(Primary somatosensory cortex ; SI)と第二次体性感覚野(Secondary somatosensory cortex ; SII)であった。また、この反応はISIが50ミリ秒を超えると顕著に減衰し、100ミリ秒で完全に消失した。このことから、SIおよびSIIが体性感覚モダリティの時間統合機能に関与し、時間統合窓の長さは5075ミリ秒の間にあることが示唆された。ヒトの生存には感覚系に発生したあらゆる変化を素早く察知し,その変化に注意を向け,情報を吟味し,適切な行動へのドライブを発生させる変化検出のための神経機構が必要不可欠である.もし,変化検出の神経機構が存在するならば刺激の呈示のみならず,刺激の消失にも応答するはずである.これまでの脳磁図を用いた研究で,各刺激(電気刺激や音刺激)の呈示と消失に共通して賦活する脳部位が各感覚野(体性感覚野や聴覚野)にあることを報告した.さらに,刺激の変化の大きさに依存して脳活動が大きくなることを報告した.それらの脳活動には感覚記憶が関与していることを体性感覚実験・聴覚実験によって証明した。今後の研究として,オドボール刺激を用いて体性感覚刺激の場所同定に関わる領域について解明する.申請者はオドボールの体性感覚刺激を用いて,体性感覚刺激に対する場所同定がどの脳領域で行われるのかについて検討した.

オドボール刺激を2指に呈示し,2指が近い場合は場所同定に関する脳領域の活動は小さく,2指が遠い場合は場所同定に関する脳領域の活動が大きくなると予想される.具体的には,逸脱刺激は常に示指とし,標準刺激を(条件1)手の親指,(条件2)手の小指,(条件3)足の親指とする.どちらの条件においても標準刺激と逸脱刺激の割合は同一とし,逸脱刺激を与える示指はすべての条件で変えない.逸脱刺激に対する反応をそれぞれ比較した.その結果SI/PPCの活動が場所逸脱の大きさに依存し大きくなることが明らかとなった.本研究は、体性感覚及び聴覚において誘発される後期活動の意義を解明することを目的とした。昨年度までに、体性感覚及び聴覚において誘発される後期活動が変化検出を反映することを明らかにした。また、聴覚においては変化検出機構が感覚記憶に基づくことも証明できた。このことから、当初の計画以上に研究は進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、体性感覚領域において刺激の種類の変化、場所の変化、強度変化に対する反応の違いについても検討を行いたい。場所の識別に後頭頂葉が関与することが知られており、後頭頂葉と場所の変化検出とのかかわりについて検討する。
鬱病を理解するための認知モデルの構成に関する研究-自動思考現象のメカニズムを検討する-

本研究における活動と成果は以下の通りである.1,鬱病認知モデルの展望に関する検討これまで鬱病認知モデルとしては,ATBeckのシェマ理論が知られていた.1990年代後半よりWatts,MacLeod,&Mathews(1988)の提唱した総合モデルが多くの研究で言及され,検討されている.多くの実験結果は総合モデルの予測に合致することが明らかになった.しかし問題点もある.それらを説明する新たなモデルを提唱した.2,自動思考現象測定のための装置開発鬱病における自動思考現象を測定するために,単なるボイス・キーではなく,発話内容をテキストデータ化して記録する装置の作成を試みた.残念ながら装置が完全に動作するには至らなかった.ただしデータ取り込みの目処は立ち,実際にソフトウェア開発を行った.3,自由連想の検討自動思考と類似した自由連想に関する検討を行い,その性質をデータ・概念駆動型処理の観点から明らかにした.その検討過程において(1)自由連想課題にも分類が必要なこと,(2)鬱の影響があったと報告された自由連想課題は概念駆動型処理の特徴を持つことを裏付ける結果,(3)自由連想におけるカテゴリー教示の効果があまりないこと,を明らかにした.4,モデルの実験的検討鬱病モデルを実験的に検討するには,至らなかった.ただし鬱病モデルの文献的検討の結果,統合モデルの重要性が指摘され,その検討のためには,自由連想現象を検討する必要があることが示唆された.このモデルの検討は本研究の中心であったが,2年間の期限では,その周辺的検討(展望,装置開発,現象の基礎メカニズム)で終わってしまった.本研究の目的から検討すると,2年間に得られた結果は基礎的なものと評価される.今後,鬱病モデルを自由連想課題によって実験的に検討していく基盤は確立され,今後の検討に十分役立つだろう.平成10年度においては、主に行った活動およびその成果は以下のとおりである。1.鬱病に関する認知モデルの展望に関する検討(平成10年度、前半、後半を通して)これまで、鬱病の認知モデルとしては、A.T.Beckの提唱したもの(以後、シェマ理論"schema theory")がよく知られていた。認知心理学の領域における研究を展望したところ、1990年代後半よりWatts、MacLeod、&Mathews(1988、1997)の提唱した統合モデル(integration model)が多くの研究で言及され、検討されている。また、多くの実験結果は統合モデルの予測や説明に合致することが明らかになった。しかしながら問題点もいくつかあり、それらを説明する新たなモデルを投稿中の論文において提唱した。2.自動思考現象を測定するための装置の開発(平成10年度、後半)鬱病における自動思考現象を測定するために、単なるボイス・キーではなく、言語内容のコンピュータへの取り込みをさせる装置の作成を試みた。現在、(株)IBMの提供しているVia Voiceとその開発ツールを使うことにより、実験用のソフトウェアを開発している。発話をms単位で測定できるだけでなく、発話内容をテキスト・ファイル化でき、結果の分析に幅を持たせることができる。これにより当初の目的を果たす実験装置が作成でき、平成11年度より実験に入ることができる予定である。研究の進行度合いを評価すると全体に遅れ気味である。平成11年度においては、自動思考現象の発生条件の検索的検討を効果的に行う必要がある。その際に、平成10年度に行った「鬱病の認知モデルに関する文献展望」の結果が役に立つと思われる。本研究における活動と成果は以下の通りである.1,鬱病認知モデルの展望に関する検討これまで鬱病認知モデルとしては,ATBeckのシェマ理論が知られていた.1990年代後半よりWatts,MacLeod,&Mathews(1988)の提唱した総合モデルが多くの研究で言及され,検討されている.多くの実験結果は総合モデルの予測に合致することが明らかになった.しかし問題点もある.それらを説明する新たなモデルを提唱した.2,自動思考現象測定のための装置開発鬱病における自動思考現象を測定するために,単なるボイス・キーではなく,発話内容をテキストデータ化して記録する装置の作成を試みた.残念ながら装置が完全に動作するには至らなかった.ただしデータ取り込みの目処は立ち,実際にソフトウェア開発を行った.3,自由連想の検討自動思考と類似した自由連想に関する検討を行い,その性質をデータ・概念駆動型処理の観点から明らかにした.その検討過程において(1)自由連想課題にも分類が必要なこと,(2)鬱の影響があったと報告された自由連想課題は概念駆動型処理の特徴を持つことを裏付ける結果,(3)自由連想におけるカテゴリー教示の効果があまりないこと,を明らかにした.4,モデルの実験的検討鬱病モデルを実験的に検討するには,至らなかった.ただし鬱病モデルの文献的検討の結果,統合モデルの重要性が指摘され,その検討のためには,自由連想現象を検討する必要があることが示唆された.このモデルの検討は本研究の中心であったが,2年間の期限では,その周辺的検討(展望,装置開発,現象の基礎メカニズム)で終わってしまった.本研究の目的から検討すると,2年間に得られた結果は基礎的なものと評価される.今後,鬱病モデルを自由連想課題によって実験的に検討していく基盤は確立され,今後の検討に十分役立つだろう.
樹状細胞指向型リポソームを用いた新規DNAワクチン療法の開発

本研究の目的は、in vivoにおいてDNAワクチン療法を実現するための新規ターゲティング型非ウィルス性遺伝子導入キャリアを開発することである。これまでの多くの遺伝子キャリアはin vitroを基盤として開発されていて、生体内に投与後、標的部位で発現するまでの様々な障壁については考慮されiていないのが現実である。本年度は、昨年度最適化をおこなった遺伝子導入キャリア、マンノース修飾リボソームを用いてDNAワクチンへの応用を検討した。抗原タンパク質としてOVAをコードするプラスミドDNAを用い、発現能の確認を目的にマンノース修飾リボソームとの複合体をDC2.4細胞に遺伝子導入をおこなったところ、非修飾カチオン性リボソームと比較し有意な取り込み量の増大および発現の増大が認められた。次にin vivoに適用しCTL活性を評価したところ、一般的なDNAワクチン療法で用いられるプラスミドDNA単独の筋肉内投与と比較し、マンノース修飾リボソームとの複合体の腹腔内投与により有意に高いCTL活性を得た。最後に担がんマウスを用いてDNAワクチンによる治療効果を評価するため生存期間を測定したところ、非修飾リボソームとの複合体またはプラスミドDNA単独で投与した場合に比べ、マンノース修飾リボソームとの複合体投与により有意な生存期間延長が認められた。以上、論理的にin vivoでの遺伝子導入キャリアの設計をおこなうことにより我々が開発したマンノース修飾リボソームがDNAワクチン製剤として有用なキャリアとなりえることが示された。本研究は、in vivo投与によりDNAワクチン療法を実現するための新規ターゲティング型非ウイルスキャリア開発を目的とする。大部分の遺伝子導入キャリアは、in vitroを基盤として開発されており、生体内の様々な障壁を考慮されていない為、in vivoにおいては遺伝子発現を示さないことが知られる。そこで本年度は、in vivo遺伝子導入のための生体内障壁を考慮に入れた製剤設計を中心に、検討をおこなった。まず、複合体形成時の溶媒のイオン濃度が安定な複合体形成に重要であることを明らかにした。生体成分との相互作用に関して、血管内へカチオン性リポソーム複合体を静脈内投与後、主に赤血球との相互作用により標的細胞へのデリバリーが阻害されていることを明らかにした。よって、腹腔内は生体成分も血管内と比べて少なく、腹腔内やリンパ、脾臓に存在する抗原提示細胞への長期的かつ効率的な遺伝子導入が可能であることが推察された。そこで、腹腔内投与におけるリポソームの製剤設計に関して検討をおこなったところ、腹腔内投与では中性脂質としてpH感受性のDOPEを含むカチオン性リポソーム複合体の遺伝子導入能は低く、cholesterolを用いてリポソーム膜を安定化させることで遺伝子発現を改善できることが示唆された。さらに、マンノース修飾リポソーム複合体を腹腔内投与後の遺伝子発現特性は、静脈内投与に比べ、樹状細胞が多数存在する脾臓において約20倍高く、また、遺伝子発現期間も約3倍延長し、腹腔内投与により樹状細胞への遺伝子導入能および期間を改善できることを明らかにした。以上、DNAワクチン療法実現に向けた樹状細胞へのin vivo遺伝子導入における製剤設計において重要な基礎的知見を得ることができた。
フィールドセンサネットワークのためのコンクリート発電システムの試作と評価

鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食に伴って発生する電気エネルギーをキャパシタに蓄積し、センサおよび無線ネットワークデバイスの電源として利用できるようにすることを目標として以下に示す研究を実施した。以下、この電源を、鉄筋コンクリート電池と称する。最初に、鉄筋コンクリートの発電特性の評価を実施した。鉄筋コンクリートが電力を発生するメカニズムには、鉄筋とコンクリート内の主にOHイオンと塩素イオンが関係していることが既に知られている。このため、塩素イオン含有量、温度、水分量、電極金属の主流を変えて、発電特性を調べた。最適な条件下では、数10uW程度の電力発生が見込めることが分かった。ただし、鉄筋コンクリートの開放電圧は0.1Vから0.2V程度と非常に低いため、市販の電源回路は使用できない。また、温度に対して発生電力量が大きく変化するため、発電力の季節変動に対する考慮が必要であることも解った。次に、安定化電源回路の開発を実施し、低電圧発振器とDC-DCコンバータを組み合わせて、3.3Vの安定化直流電圧の生成に成功した。10mJ (2.8マイクロWh)のエネルギーを蓄積するために、10分程度必要であることが分かった。この蓄積電力を用いて、1秒程度青色LEDを発光させることができた。ZigBee, Bluetoothなどの近距離無線通信モジュールを搭載した無線センサノードに電力を供給する場合、数バイト1回のデータ送信には、500マイクロJ1mJ程度のエネルギーが必要であるため、1分2分に1回のデータ送信であれば使用できる。本研究により、山林、農地、海岸、道路などの環境やインフラの状態モニタリングを行う無線センサネットワークの電源として、鉄筋コンクリート電池が有効であることが示された。鉄筋コンクリート内の鉄筋の腐食に伴って発生する電気エネルギーをキャパシタに蓄積し、センサおよび無線ネットワークデバイスの電源として利用できるようにすることを目的として、平成29年度は、鉄筋コンクリートの発電特性とで電源回路の構成について研究を実施した。鉄筋コンクリートが電力を発生する量は、鉄筋コンクリートの構造よりも、環境に強く依存することが明らかになった。この結果から、発生電力が環境に依存して変動しても、エネルギーを蓄積して安定化するための回路の設計が重要であることが分かった。鉄筋コンクリートは、温度と水分によって発生電力が大きく異なる。与えた水分量が多いほど大きい電力が持続して発生する。温度は、高いほど化学反応速度が高くなるため、当初は、高温での発電量が大きいと予想していたが、実験の結果、摂氏15度程度で最も発電電力が大きいことが分かった。この原因については、水分の内部への拡散と鉄の化学反応によるモデルで説明できると考え、現在検討を行っている。鉄筋コンクリートの電流-電圧特性の測定結果から、開放電圧および最大電力点電圧は環境の影響を受けにくい。しかし、短絡電流が環境によって大きく変化し、蓄電および安定化回路が必要である。また、電圧が0.2V程度と低いため、蓄電した電気エネルギーで、マイクロコントローラや無線通信回路を直接駆動することはできない。このため、各種の電源回路を試作して実験した結果、3.3Vへの昇圧と安定化に適した回路構成を考案した。現在、電力変換効率の精密測定を行っており、結果が出たところで、研究成果の発表を予定している。平成29年度計画における目標として、「電力を発生しやすい鉄筋コンクリートの構造と作り方」、「鉄筋コンクリートの電力を効率的に蓄積して安定化する電源回路の設計法」を目標としていた。塩分濃度や腐蝕程度の異なる鉄筋コンクリート試供体の発電特性のデータの収集を行った結果、電力を発生する量は、鉄筋コンクリートの構造よりも、環境に強く依存することを明らかにした。この結果を受けて、発生電力が環境に依存して変動しても、エネルギーを蓄積して安定化するための回路の設計法についても明らかにした。以上の研究成果により、平成29年度の目標は達成されている。平成29年度の目標は達成されたため、平成30年度は、当初の計画どおり、鉄筋コンクリート電池で動作する無線センサネットワークを試作し、データ取得量の評価および鉄筋コンクリート電池の劣化特性評価を実施する。

これまでの研究で、市販の半導体部品を使用して電源回路を動作させることに成功しているが、さらに、発生電力の高効率化を目指して、専用LSIの開発も実施したい。学生が修士論文課題として実験の一部を手伝ってくれたため実験補助の謝金を使用しなかったこと、研究室で常時保有している標準的な電子部品を実験のスピードアップのために使用したことから差額が発生した。次年度使用額は、消費した常時保有電子部品の補充にあてたい。
組織における物理的環境が身体・感情に与える影響についての社会学的研究

組織における物理的環境が身体・感情に与える影響についての社会学的研究においては、従来の組織研究ではそれほど重要視されてこなかった物理的環境アーティファクト、空間、風景などに着目し、洗脳装置としての組織/情報弱者としての人間」モデルを構築した。その結果、刑務所、病院、学校、企業といった組織を比較することが可能となった。また、組織の社会学的な研究を行う上で、組織を営利/非営利という枠組みをこえて比較することは、きわめて有効な手段である。本年度は、刑務所、病院、学校、企業を理論的に比較しながら、「組織は社会を生み出す」というテーゼの検証を行い、新たな組織モデルの構築を行った。その成果を、日本社会学会大会において「組織の比較分析の可能性-刑務所、病院、学校、企業」と題した学会報告を行った。そこで得られた知見をもとに「組織が生み出す社会-刑務所、病院、学校、企業の比較から」と題した学術論文を『情報コミュニケーション学研究』第10・11合併号に発表した。本年度は、新たな「組織モデル」と「人間モデル」のプロトタイプを提示することを目的として研究を進めた。そのために、企業博物館というそれ自体が組織であるとともに、企業組織の広報部門の一環でもある、きわめて特殊な組織についての研究を中心に進めた。とりわけ、原子力展示館のフィールドワークと組織の空間理論の接合を試みた。それにより、新たな組織モデルである「洗脳装置としての組織」という組織モデルならびに「情報弱者としての人間」という人間モデルを提示した。企業博物館、もしくは博物館という時空間は、我々を異質な時空間に誘う。そこでの情報に対しては、多様な解釈は許されず、我々は物理的に定められた「順路=ストーリー」を進む。理解可能性ないし感知可能性という点においては、高度なアカウンタビリティを果たしているといえるが、ある種の暴力性を有しているのも事実である。博物館では恣意的に作られた「順路=ストーリー」を進むことで、来場者の洗脳を行われるのである。その成果は『情報コミュニケーション学研究』第12号にて、「組織の使命と企業博物館-原子力発電展示が生み出す情報弱者」にまとめられている。また、組織においては「情報弱者としての人間」はいつでも生じる可能性がある。それは、その組織におけるコミュニケーションの総量によるものではなく、コミュニケーションによってもたらされる情報を読み解く文法や文脈を理解できないことに起因する。そこで、組織内での文法を組織目的、文脈を組織文化としてとらえ、何を共有できていないがために情報弱者が生み出されているのかを理論的に究明した。その成果は『現代コミュニケーション論』のなかで「組織とコミュニケーション-我々は何を共有しているのか」に表されている。本年度は、組織における空間、アーティファクト、風景など物理的なものを組織論に位置づける作業に従った。組織美学の最新の動向をサーベイしながら、「舞台としての組織/情報弱者としての人間」モデルの精緻化を図った。またその成果を、単著の中で公開した[『組織の理論社会学ーコミュニケーション・社会・人間』文眞堂]。組織をコミュニケーションの総体としてとらえた場合、そこには情報格差が生まれる可能性があり、それが権力の再生産にもつながる。また、その情報格差は恣意的に形成される可能性がある。例えば、空間の使用法や、アーティファクトの操作などである。本研究では、博物館という装置をパイロットモデルとして、その時空間の中で、人間は「順路」「ストーリー」「説明書き」などを介して、洗脳されるという見地を重視した。そして、博物館だけに留まらず、組織(警察・刑務所、病院、学校、企業など)は常に洗脳装置として機能する可能性があることを指摘した。例えば、監視カメラに撮影される人間は全て潜在的不審者として扱われ、「治安悪化」という言説が流布されることにより、人間は不安をかき立てられる。ほかにもメタボリック・シンドロームをはじめとした生活習慣病は、病気の「予備軍」として扱われ、「病気の早期発見」「未病」など、病気概念の拡大が行われる。その結果、人間は自らの身体に不安を感じ、自己責任の言説のもとで、徹底的な自己管理を行うようになる。そのプロセスにおいて、物理的な環境によって生み出されている「情報格差」は決定的なファクターとして機能する。本年度の成果は、上記のように、「舞台としての組織/情報弱者としての人間」モデルの精緻化と、組織の「洗脳装置」としての側面の発見である。研究の目的・研究計画において、本年度は新たな「組織モデル」と「人間モデル」を提示する準備段階にあった。2本の論文にてそれを提示することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の基礎的部分はすでに構築された。新たな「組織モデル」と「人間モデル」の応用によって、監視社会論や身体社会論へ適用する段階に来ている。海外学術雑誌への投稿と、単著執筆による成果公開を基軸に今後の研究を進めてゆく。
ゲノム情報に立脚したスギの木材性質及び成長の解析

種苗のゲノム情報に立脚したスギの木材性質及び成長の変異を解析・把握する目的で実験・研究を行い、以下に示す成果を得た。(1)精英樹次代検定林における木材性質及び成長の解析九州・四国地域に設定されている精英樹検定林4か所において、木材性質(木材密度、ヤング係数、心材抽出成分)及び成長の解析を行った。その結果、精英樹の木材性質は異なる生育環境においても相対的な順位に変動は小さく、高度に遺伝的に制御された性質であることを明らかにした。秋田県に設定された精英樹検定林を対象にした研究では、DNA分子マーカーの一つであるSSRマーカーを利用して精英樹の遺伝的類似性を明らかにするとともにそれに基づく木材性質に変動を明らかにした。(2)実生由来の秋田スギの木材性質及び成長の解析秋田県の実生一般造林林及び天然林を対象にした実験では、樹齢30年以降に形成された材は木材性質が安定しており、利用上問題のない木材であることを示した。また、フーリエ解析法を応用して木材性質が安定する部位を非破壊的に解析する手法を開発した。(3)スギ種苗の遺伝子型同定技術の開発スギの遺伝子型を精度高く同定する目的で、SSマーカー(前述)を用いた遺伝子型同定技術を確立した。秋田県及び関東育種基本区において選抜された精英樹を対象にこれらのSSRマーカーによる解析を行ったところ、これらの精英樹は選抜された地域内で遺伝的に近縁な集団を形成していることが明らかとなった。本研究によって得られたこれらの知見については、その一部を専門学術誌に発表済みである。現在、未発表の知見について学術論文を作成中である。種苗のゲノム情報に立脚した木材材質と成長の変動を解析する目的で以下の実験及び調査を行った。(1)さし木由来の林分における木材性質及び成長の調査愛媛大学・農学部・米野々森林科学センターに設置されている六演習林精英樹検定林において精英樹25クローンの木材材質及び成長の調査を行った。現存する全ての個体に対して胸高部位の直径および樹高を測定した後、各々のプロット内で平均的な成長を示し、外見的に曲がりや傷等の欠点が認められない個体を対象に丸太材の動的ヤング係数の測定などの材質調査を行った。現在、これらの調査データについて解析中である。(2)実生由来の林分における木材材質及び成長の調査秋田県下の実生由来の林分において、木材材質及び成長の調査を行った。成長が中庸で樹幹が通直で外見上欠点のない個体を一林分あたり6本選抜し、伐倒後、胸高部位から厚さ約10cmの円板を採取した。この円板を用いて、材の密度、年輪幅、仮道管長、ミクロフィブリル傾角、材の収縮率等を測定した。現在、これらのデータを総合的に解析中である。また、得られた知見の一部は専門学術誌に投稿中である。(3)種苗の遺伝子型同定および分類スギの遺伝的変異を精度高く解析するため、東北地方の天然林においてゲノム解析用の試料採取を行った。特に今年は秋田県に存在している天然林から重点的に試料採取を行った。現在これらの試料は冷凍保存されており、それらの一部からすでにDNAの抽出が完了している。種苗のゲノム情報に立脚したスギ材の木材材質と成長の変異を解析・把握する目的で以下の実験・研究を行った。(1)さし木由来の林分における木材性質及び成長の調査・解析宮崎大学農学部附属・自然共生フィールド科学教育研究センター田野フィールド(演習林)に設置されている六演習林精英樹検定林において九州地域で選抜された精英樹25クローンの木材材質及び成長の調査を行った。得られた調査データをもとに木材材質及び成長を解析した結果、精英樹25クローンの木材材質に関しては高い順位相関が示された。

すなわち、異なる地位、立地環境においても相対的な順位には大きな変動がなく、検定林での調査データをもとにして材質優良精英樹を選抜できる可能性が高いことが示唆された。これらの解析結果については、現在、投稿準備中である。(2)実生由来の林分における木材性質および成長の解析秋田県下のスギ実生林分において、木材材質及び成長の解析を行った。対象とした林分は樹齢60年110年の人工林、樹齢約250年の天然林である。得られた調査データを用いて木材材質及び成長を解析した結果、スギ人工林では樹齢20年前後で木材材質が安定しはじめ、樹齢30年以降に形成された材は実用上問題のない材質を生産していることが明らかとなった。また、人工林由来のスギと天然林由来のスギの肥大成長を比較したところ、人工林由来のスギは植栽初期20年前後までの肥大成長はきわめて旺盛であるが、その後は隣接個体との競争効果等によって肥大成長が抑制され、特に植栽後60年以降の成長は天然林由来のスギのそれとほぼ同程度であることが明らかになった。現在、これらの一連の知見の一部は専門誌に投稿中である。種苗のゲノム情報に立脚したスギ材の木材材質と成長の変異を解析・把握する目的で以下の実験・研究を行った。(1)さし木由来の林分における木材性質及び成長の調査・解析九州・四国地域の異なる植栽環境で生育した精英樹25クローンの木材材質及び成長の調査を行った。その結果、精英樹25クローンの木材材質(ヤング係数、木材密度)に関しては高い順位相関が得られた。一方、少数ながら異なる生育環境で大きな材質変異を示すクローンの存在も明らかになった。これらの特異な精英樹では標高や気象等の生育環境違いによって木材組織細胞に差異が生じている可能性が示唆された。その結果、スギ人工林では樹齢20年前後で木材材質が安定しはじめ、樹齢30年以降に形成された材は実用上間題のない材質を生産していることが明らかとなった。また、材質が安定化する部位を非破壊的に明らかにする目的でフーリエ変換法を利用した新しい手法を開発した。(3)スギ種苗の遺伝子型同定技術の開発スギの遺伝的変異を精度高く解析するため、DNA分子マーカーの一つであるSSRマーカーを用いて遺伝子型同定技術を確立した。秋田県で選抜された精英樹を対象にした実験の結果、60精英樹の遺伝子型を確定することができた。また、これらの精英樹はそれぞれが選抜された地域で遺伝的に近縁な集団を形成していることが明らかとなった。
中国での大気汚染対策に伴う短寿命大気微粒子の変化による気候影響

中国が進める大気汚染・温暖化対策が、大気中の微粒子の分布をどのように変え、どのような気候影響をもたらすかを明らかにすることを目的として、3年間に渡る観測とモデル計算を行った。札幌市、長崎県福江島および沖縄県辺戸岬で行った観測結果から、各地点の微粒子濃度に影響を持つ発生源を季節別に特定した。また観測結果を基に、地域気象モデルを用いて、大気エアロゾルの光学特性がどの程度、気象場に影響を与えるかを評価した。本研究では、中国が進めている大気汚染・温暖化対策が、短寿命の微粒子成分の分布をどのように変え、どのような気候影響をもたらすものであるかを明らかにするための基礎資料を得ることを研究の目的として、平成21年度には以下の項目について、研究を実施した。1.局所汚染と広域汚染を分離する手法を用いた観測に基づく各種排出源の寄与推定本研究班が開発したテープ式吸収率計を、長崎県福江島に加えて、札幌市に6か所新たに設置し、大気中の微粒子の吸収係数の測定を行った。福江島については、過去のデータも含めて、統計的流跡線解析を行い、季節別に発生源の推定を行い、結果をエアロゾル学会で発表した。また札幌の観測については、地域汚染と広域汚染を分離する手法を試みた。その結果、札幌市全体にわたる高濃度現象が多数見つかり、広域汚染の実態を把握できた。2.地域気象モデルを用いた数値シミュレーションエアロゾルの光学特性がどの程度、気象場に影響を与えるかを算出する手法の開発を行った。まず、様々なエアロゾル組成に対して、放射伝達計算を行い、可視領域での大気加熱率の高度分布を求めた。計算された加熱率を地域気象モデル(WRF)に与え、エアロゾルの加熱率を考慮した場合と、エアロゾルを考慮しない場合の計算結果を比較し、気象場への影響を評価できることを確認した。今後、蓄積される観測データをもとにすれば、将来のエアロゾルの質の変化に対応した気象影響を評価できる。3.化学輸送モデルを用いた数値シミュレーションブラックカーボンを対象として、化学輸送モデル(CAMx)を用いた発生源分配について試算を行い、CAMxが、これまでのモデル計算に比べて、発生源の種類や地域に柔軟に対応できることを確認した。本研究では、中国が進めている大気汚染・温暖化対策が、短寿命の微粒子成分の分布をどのように変えどのような気候影響をもたらすものであるかを明らかにするための基礎資料を得ることを研究の目的として、平成22年度には以下の項目について研究を実施した。1.局所汚染と広域汚染を分離する手法を用いた観測に基づく各種排出源の寄与推定2.日本地域における大気混濁係数の推移大気中エアロゾル量の目安となる大気混濁係数の値を算出し、その季節的変動および長期的推移について評価した。1996年以降徐々に減少していた大気混濁係数が2000年以降増加の傾向が見られた。3.化学輸送モデルを用いた数値シミュレーション東アジア地域のブラックカーボンを対象として、化学輸送モデル(CAMx)を用いた発生源分配について計算を行い、黄砂の輸送とともに大量の大気汚染物質が大陸から流出する様子を把握することができた。本研究では、中国が進めている大気汚染・温暖化対策が、短寿命の微粒子成分の分布をどのように変えどのような気候影響をもたらすものであるかを明らかにするための基礎資料を得ることを研究の目的としている。平成23年度は最終年度として、これまでの観測結果、開発したモデルを用いて、大気エアロゾルの気候影響の評価に関する研究を実施した。まず、エアロゾルの地上観測値を基に、東アジア域における光学的厚さの広域分布を作成した。春季においては、中国大陸沿岸部で光学的厚さが0.240.73、韓国で0.36、日本の日本海側においては0.230.34、タイ周辺域で、0.550.49という値になった。一方、夏季には、中国沿岸部では日射量の増加により光化学大気汚染が進行し、光化学エアロゾルが大量に生成されて光学的厚さが高くなり、中国大陸沿岸部で0.220.84、韓国で0.50と春季に比べて高くなっていた。日本地域においては、0.180.27と春季に比べて低い値となった。次に、以上の結果を用いて放射伝達計算を行うことにより、東アジア域におけるエアロゾルの太陽放射吸収に伴う大気加熱率の高度分布を算出した。その結果、特に太湖の地表付近で夏季に3K/dayの加熱が見られ、乾季のPimaiの地表付近で2.2K/dayの加熱が見られた。さらに東アジア域における大気加熱率の算出値を地域気象モデルに組み込むことによりエアロゾルがある場合と無い場合との気温変化を計算した。その結果、中国大陸のハルビン東部域において1.52〔°C〕程の昇温が見みられた。一方、中国大陸の大部分においては00.5〔°C〕程の冷却傾向が見られた。これは、エアロゾルの地表における大気加熱率の値と大きく異なる。

この理由として、実際の気温の決定においては、地表面へ到達する日射量の変化に伴う地表面温度の変化、地表面から射出される赤外放射量の吸収による大気層の気温の変化が生じるためであると考えられる。