hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケニアにおけるヒョウ保全モデルの構築ー異なる環境下のヒョウと人々の多様な関わりー

ケニアでは、急激に減少が進む野生動物の生息地の影響から、彼らの生息が危ぶまれている現状があります。そこで、本研究はケニアに広く分布しているアフリカヒョウ(Panthera pardus pardus)に着目し、その生息がどのように人々の活動から影響を受けているか調査することで、アフリカヒョウの「保全」と人々との「共存」を目指しています。調査対象地域は「都市」「観光地」「過疎地域」3つの異なる環境を選択し、それぞれの地域におけるヒョウと人々の関係を明らかにします。ヒョウの行動だけでなく地域住民やステークホルダーに聞き取りを実施し、人々と野生動物に関わる心の機微についても定量的に評価していきます。本研究は、において、希少種であるヒョウ(Phantera paruds)の保全を目指す目的があり、その目的を達成するために、異なる地域で調査を実施してきました。対象は、1、都市であるナイロビ。2、観光地として有名なマサイマラ国立保護区周辺。3、人口密度が低く、牧畜民が生活するバリンゴ県となっています。都市であるナイロビについては2009年より調査を実施しており、ヒョウの行動や人々の生活圏とのオーバーラップなど、都市特有の特徴的な結果を得ることができ、それについて分析、考察を重ねてきました。近年新たに、観光地であるマサイマラ・エコシステムおよび、バリンゴ県を調査地として加えました。観光地であるマサイマラ・エコシステムについては、地域マサイコミュニティへの聞き取、センサーカメラの設置、およびヒョウの直接・間接観察を実施しました。今年度は、対象地域に生息するヒョウにGPS首輪を装着することで、より明確に彼らの行動を認知し、どのように地域住民や観光客の影響を受けているのかについて考察していく予定でいます。バリンゴ県においては、6台ほどのセンサーカメラを設置しています。設置したカメラに、複数のヒョウの写真撮影が成功しており、ヒョウの生息を確認できてます。しかし、写真の状態から個体識別には至っていません。この地域では、コミュニティにおける家畜被害が頻発しており、その原因のほとんどがヒョウとハイエナによるものだと聞いています。住民たちの負の感情が高まりつつある中で、今後より細かく話を聞いていくことで状況を把握し、保全のための、軋轢緩和策について検討していく必要があると考えています。また、ヒョウの個体識別からこの地域の個体数推定を今年度の目標として、研究活動を進めていく予定です。ナイロビにおける都市部のヒョウと人々の関係については、2009年より実施してきた研究から都市に生息しているヒョウの生態を明らかにしてきました。また、地域住民のヒョウをはじめとした野生動物に対する感情について考察しました。現在は新たな2つの地域での調査を集中的に実施しています。現在、データを収集しているのは、マサイマラ・エコシステムにおけるヒョウと観光地の関係性および、バリンゴ県における、ヒョウの生息状況の把握と、牧畜民がヒョウから受けている被害についての現状把握です。マサイマラ・エコシステムでは、水場に設置したセンサーカメラの分析、ヒョウの足跡や音声から、その生息を確認してきました。なかなか直接観察が難しいこともあり、近いうちにヒョウにGPS首輪を装着する準備を進めています。ヒョウがどのように国立保護区内とロッジなどが連立する地域を利用しているかを明らかにする目的があります。さらに近隣に住むマサイの人々にどのような影響を与えているかについても、調査をすすめていきます。バリンゴ県においては、ヒョウの生息状況把握のため、センサーカメラを複数設置しています。カメラには特に夜間にヒョウの写真が頻繁に撮影されており、ヒョウの生息密度が高いことが予想されています。しかしながら、写真の精度から、個体識別が難航している現状があり、今後カメラの設置台数を増加して取り組んでいく予定です。また、この地域では、地域的にライオンが絶滅しており、ヒョウとハイエナによる家畜被害が深刻化しています。通常、雨季に被害が多いと報告されていますが、2018年の後期から酷い干ばつに見舞われており、今回の乾季はヒョウによる家畜被害も増加している印象があると、地域住民は嘆いています。このような状況を把握するために、地域住民へのインタビューと、日々の被害状況の情報収集を強化ししています。マサイマラ・エコシステムでは、2019年の前期中にヒョウにGPS首輪を装着する準備を進めており、ヒョウがどのように国立保護区内とロッジなどが連立する地域を利用しているかを明らかにしていきます。GPS首輪を装着するためには、箱罠を仕掛ける必要があります。箱罠を仕掛けると同時にセンサーカメラを併設することで、罠の周辺でヒョウがとる行動についても、観察を進めていきます。罠の周辺でどの様な行動をとるかについては、周りの環境に大きく左右されるため、その地域のヒョウの特徴がよくあらわれます(山根2015)。そのため、ヒョウを捕獲に際して様々な情報収集が可能です。さらに近隣に住むマサイの人々にどのような影響を与えているかについても、聞き取調査をもとに調査を進めていきます。バリンゴ県においては、センサーカメラの設置台数を増やします。また、設置範囲を拡大することで、ヒョウの分布範囲を推定します。また、今までにヒョウが撮影されていた場所でも、カメラの台数を増やすことで、より個体識別可能な写真の撮影を目指すことで、個体数推定を可能にします。

センサーカメラにはすでに少なくとも3個体のヒョウが確認されていますが、個体識別不能な写真を加味し、より多くのヒョウが生息している可能性が高いため、今後のセンサーカメラによる調査は重要になってきます。また、地域住民へのインタビューを継続していきます。また地域住民が居住している、それぞれの位置情報をGPSに記録し、ヒョウの分布との関係性について、より明らかにしていきます。ヒョウの分布が地形によるものだったり、家畜の分布によるものであるかなど、明らかにすることが可能です。また、家畜被害の詳細を記録し、被害の状況について地域性を明らかにすることで、軋轢緩和についても地域住民と協働して実施、その後のモニタリングを行っていきます。ケニアでは、急激に減少が進む野生動物の生息地の影響から、彼らの生息が危ぶまれている現状があります。そこで、本研究はケニアに広く分布しているアフリカヒョウ(Panthera pardus pardus)に着目し、その生息がどのように人々の活動から影響を受けているか調査することで、アフリカヒョウの「保全」と人々との「共存」を目指しています。調査対象地域は「都市」「観光地」「過疎地域」3つの異なる環境を選択し、それぞれの地域におけるヒョウと人々の関係を明らかにします。ヒョウの行動だけでなく地域住民やステークホルダーに聞き取りを実施し、人々と野生動物に関わる心の機微についても定量的に評価していきます。本研究は、において、希少種であるヒョウ(Phantera paruds)の保全を目指す目的があり、その目的を達成するために、異なる地域で調査を実施してきました。対象は、1、都市であるナイロビ。2、観光地として有名なマサイマラ国立保護区周辺。3、人口密度が低く、牧畜民が生活するバリンゴ県となっています。都市であるナイロビについては2009年より調査を実施しており、ヒョウの行動や人々の生活圏とのオーバーラップなど、都市特有の特徴的な結果を得ることができ、それについて分析、考察を重ねてきました。近年新たに、観光地であるマサイマラ・エコシステムおよび、バリンゴ県を調査地として加えました。観光地であるマサイマラ・エコシステムについては、地域マサイコミュニティへの聞き取、センサーカメラの設置、およびヒョウの直接・間接観察を実施しました。今年度は、対象地域に生息するヒョウにGPS首輪を装着することで、より明確に彼らの行動を認知し、どのように地域住民や観光客の影響を受けているのかについて考察していく予定でいます。バリンゴ県においては、6台ほどのセンサーカメラを設置しています。設置したカメラに、複数のヒョウの写真撮影が成功しており、ヒョウの生息を確認できてます。しかし、写真の状態から個体識別には至っていません。この地域では、コミュニティにおける家畜被害が頻発しており、その原因のほとんどがヒョウとハイエナによるものだと聞いています。住民たちの負の感情が高まりつつある中で、今後より細かく話を聞いていくことで状況を把握し、保全のための、軋轢緩和策について検討していく必要があると考えています。また、ヒョウの個体識別からこの地域の個体数推定を今年度の目標として、研究活動を進めていく予定です。
電流相関測定による量子相関の解明と制御

非局所量子もつれ状態の生成に適した集積可能な飛行電荷量子ビットを初めて開発した。また、飛行量子ビットの単一電子単位での制御を目指し、表面弾性波を用いて単一電子を周囲の電子から孤立させたまま離れた量子ドット間を移送する技術を立ち上げた。これらの技術により、量子計算に不可欠とされる非局所量子もつれを生成、利用するための基盤技術が整った。また、超伝導-常伝導接合において、クーパー対を分離することを目指した研究を行った。その準備として、常伝導体として使用されるグラフェンの電子物性について基礎的な研究を進めて大きな成果を得た。(1)飛行電荷量子ビットの量子もつれ検出と制御結合量子細線とABリングからなる飛行量子ビットの制御に成功した。この飛行量子ビットの制御を通して電子の伝播位相を正確に測定することにも成功した。また、クーロン相互作用を介して量子もつれを生成することを目指したが、量子ビットにデコヒーレンスを与えることは可能であったものの、1対1の量子もつれを実現することは難しいことがわかった。そのため、飛行量子ビット間で量子もつれを生成するためには今後は表面弾性波(SAW)を利用した量子ビットに集中する必要がある。そこで、SAWを利用した電子の輸送システムを立ち上げ、SAWによって単一電荷が運ばれる様子を観測した。(2)超伝導-低次元常伝導接合の量子もつれ生成と検出InAsおよびグラフェンに超伝導金属と通常金属とを取り付けた構造を作成した。また、グラフェン-金属接合の接触抵抗を調べ、これらがゲート電圧やグラフェンの層数などに依存せず、ほとんど一定となることがわかった。さらに、多層グラフェンの電気伝導や電流雑音の測定を行った。特に、2層グラフェンでは、ホッピング伝導による雑音の抑制を観測した。(3)電流雑音および電流雑音相関の測定系の改良これまで利用していた低温アンプは単一HEMT構造だったが、これをカスケードさせてより高い精度で測定することを検討した。また、交差アンドレーエフ反射の測定に向けて、雑音及び雑音相関に加え、電流雑音を計算するために必要となるすべてのコンダクタンス行列要素を得るために測定系の立ち上げを行った。(1)飛行電荷量子ビットの量子もつれ検出と制御結合量子細線とABリングからなる飛行量子ビットに表面弾性波(SAW)を組み合わせた実験に取り掛かった。SAWによる電流が量子化されることとSAW電流が空乏化した長い量子細線(数ミクロン)を運ばれることを確認したが、量子ビットの制御までは達成できなかった。また、飛行量子ビットを用いて量子ドットを伝播する電子が得る位相の測定を行うため、新たに試料のデザインと作成を行った。一方で、飛行量子ビットの制御系においてOnsagerの法則が破れる要因をより明らかにするために追実験を行った。今年度行った追実験により、Onsagerの法則の破れは多端子構造によるものではなく、量子力学的な状態制御によって時間反転対称性が破れることに起因していることを確認した。これは、本研究で作成した干渉計が、従来のもの(:電子が基底状態を伝播する)とは全く異なることを示している。量子力学的なこの干渉計は、外部電極の揺らぎの影響を受けないことから、量子干渉における内在的なデコヒーレンス要因など、これまで解決が難しいと思われていた問題にも新しい知見を与えることが期待される。(2)超伝導-低次元常伝導接合の量子もつれ生成と検出前年度に作成したInAs-超伝導金属接合デバイスを用いて交差アンドレーエフ反射の観測を目指したが、試料に問題があって達成できなかった。グラフェン-超電導金属接合も作成したが、接合面にはまだ改善の必要があることがわかった。また、本研究で確立したダブルゲート構造の作成技術を利用して、2層、3層グラフェンを用いた新たなナノ構造の作成にとりかかった。(1)飛行電荷量子ビットの量子もつれ検出と制御結合量子細線とABリングからなる飛行量子ビットに表面弾性波(SAW)を組み合わせる実験を進めた。予定していた試料の作成に加え、単一電子制御を行うために新たに量子ドットを配置した構造を用い、量子ドットからSAWによって単一電子を取り出し、所望の経路を伝播させた上で別の量子ドットを使って伝播した電子を検出できることを確認した。これを結合量子細線やABリングと組み合わせることにより、純粋に単電子レベルでの制御が可能になる。また、SAWを用いない飛行量子ビットの制御系において、干渉計の対称性を高めることによって端子の電圧揺らぎの効果を抑え、コヒーレンス長を飛躍的に高めることに成功した。干渉の可視度の温度依存性から、低温でのデコヒーレンス要因がゲート電極と結合する電荷揺らぎであることを見出した。(2)超伝導-低次元常伝導接合の量子もつれ生成と検出InAs量子ドットに関しては、二つの量子ドットに共通の2つの超伝導電極を取り付けた構造を作製し、その電気伝導を調べた。

そして、両方の量子ドットが共鳴条件にあるときに、超伝導電流が回復する様子を観察した。グラフェン-超電導接合にも成功し、超電導電流や多重アンドレーエフ反射などを観察した。バリスティックな接合を作成することが今後の課題である。また、ダブルゲート構造の作成技術を利用して、2層グラフェンを用いた新たなナノ構造の作成や3層グラフェンにおける量子ホール効果の観測などを行った。
気相および結晶におけるアズレン類のエキシトン構造と励起状態ダイナミックス

アズレンは大きな双極子モーメントを持つことから二量体を形成しやすいと考えられるにも関わらずこれまでに二量体やエキシマーに関する報告はない。また、アズレンはKasha則に反してS_1状態からではなくその上の_2状態から蛍光を発する特異的な分子であることが知られている。そこで本研究ではアズレンよりも大きな双極子モーメントを持つシアノアズレンを合成し、その発光特性を溶液および結晶中に加えて超音速分子流分光法、極低温マトリックス分光法を用いて測定し、エキシマーなどの錯体形成の有無を調べるとともにシアノ基導入による発光特性の変化をアズレンと比較検討を行った。その結果、溶液の蛍光を測定したところ、1-シアノアズレンでS_1→S_0の発光が初めて観測された。逆にS_2蛍光はアズレンの10分の1に減少する。これはシアノ基導入によるエネルギーギャップの変化がその原因である。結晶中においてはこれら3分子は大きく長波長側にシフトした幅広い蛍光スペクトルが観測された。この大きくシフトした結晶の蛍光は結晶内の対構造に由来するエキシマー蛍光と考えられる。さらに超音速分子流中および溶液中で、エキシマー蛍光は見出せなかった。以上の結果から双極子モーメントの大きさによらず、アズレンおよびアズレン誘導体は結晶以外でエキシマーを形成しにくいことが分かる。このことは他の芳香族分子と比べると特異的であり、非常に興味深いものである。S_1状態からのダイナミックスを調べる目的でシアノアズレンのホールバーニングスペクトルを超音速分子流中で測定した。その0-0バンドの不確定幅から1-シアノで1.8ps、2-シアノで1.0psの状態寿命が得られた。これは1-シアノでからの内部転換速度が遅いことを示している。現在、メチルおよびフェニル誘導体について実験を進めアズレン化合物の光特性を明らかにする予定である。七員環芳香族化合物のエキシマー形成ついて今まで報告が無い。本研究はアズレン、1-シアノアズレンを例に取り、その気相、液相、固相におけるエキシマーの探索を目的とした。その結果は次のように要約される。(1)超音速分子線蛍光励起スペクトル法によって分子間錯体の検出に努めたが見出すことができなかった。(2)溶液系でもエキシマー蛍光は観測されず全てモノマーからの蛍光に帰属された。(3)しかし、溶液系で1-シアノアズレンのS_1からの蛍光が観測された。アズレンはS2からのみ蛍光を発するがシアノ基導入によりS_1-S_2間のΔEが減少しS_1からの蛍光が誘発されることが分かった。(4)アズレン、1-シアノアズレン純結晶では強いエキシマー蛍光がモノマーより長波長側に約70nmシフトして観測された。これは結晶内の対構造に由来するものと考えられる。(5)デュレン混晶中ではモノマーの蛍光のみであったのに対し、1-シアノアズレンはデュレンとエキサイプレックスを形成し、約100nmシフトした蛍光を示した。これはシアノアズレンの強い電子受容性に起因するものである。今後、超音速分子線多光子イオン化質量分析法、結晶中に於ける極低温偏光スペクトル等を使い詳細に研究する予定である。中間報告として下記学会で報告した。前田、鈴鹿、沼田、光化学討論会講演要旨集B015(1998)アズレンは大きな双極子モーメントを持つことから二量体を形成しやすいと考えられるにも関わらずこれまでに二量体やエキシマーに関する報告はない。

アズレンのエキシマーが観測できなかったので、本年度はアズレンよりも双極子モーメントが大きい1-シアノアズレン、2-シアノアズレンを合成し、二量体およびエキシマーの探索とシアノ基導入のS_2蛍光への効果を検討した。二量体、エキシマーの探索は溶液、超音速分子流中、極低温希ガスマトリックス中で行ったが見出すことはできなかった。その原因としてS_2状態の双極子モーメントの大幅な減少もしくはエキシマー状態からの無輻射失活が考えられる。一方、結晶ではアズレンと同様に1-シアノズレン、2-シアノアズレンのエキシマー蛍光が466nm付近に見出された。これはピレン結晶の蛍光と同じくユニットセル内の対構造に由来するエキシトニック蛍光と帰属される。アズレン類では報告がないS_1からの蛍光が、1-シアノアズレンで初めて観測された。しかし、2-シアノアズレンではアズレンと同じくS_2からの蛍光のみであった。この原因として、1-シアノアズレンのΔE(S_2-S_1)の大きな減少が内部転換を促進し、S_2からの蛍光量子収量の低下とS_1蛍光の出現を招いたと解釈される。超音速分子流中でこれら分子のS_2蛍光励起スペクトル、分散蛍光スペクトルおよびS1ホールバーニングスペクトルを測定しシアノ基の効果を振電相互作用の観点から解析中である。これらの結果は下記学会で報告された。また論文として投稿準備中である。前田、鈴鹿、奥山、沼田光化学討論会B302、岡山(1999)前田、高橋、沼田、鈴鹿分子構造総合討論会2pA33、大阪(1999)
経営幹部層の多様化を促進する要因：上場企業の時系列データを使用した実証的研究

本研究課題では、企業における主たる意思決定階層であるトップ・マネジメント・チーム(以下、TMT)のダイバーシティ(個人的属性の相違)に着目し、そのTMTダイバーシティの規定要因を解明することを目的としている。具体的には、(1)TMTダイバーシティの時系列的変化はどのような要因によって規定されるのか、(2)その「要因→TMTダイバーシティ(の時系列的変化)」という関係を調整・媒介する要因はなにか、という2つの問いを解明することを目的としている。2018年度は、当初の研究計画に従い、主に研究遂行に必要な仮説の構築及びデータ収集を実施した。具体的な研究活動は以下の通りである。(1)文献レビューと仮説の構築:本研究において解明する問いを検証するために必要な仮説を構築するため、文献収集及びそのレビューを行った。具体的には、経営戦略論や経営組織論といったTMTを主に分析対象として扱った研究領域の文献だけでなく、組織行動論など幅広くダイバーシティに関する議論をレビューした。また、上記の研究分野に関する文献だけでなく、パネルデータ分析やマルチレベル分析など、本研究の問いを解明するために効果的または必要な分析手法に関する文献も収集・レビューした。最後に上記の活動をまとめる形で本研究において検証する具体的な仮説を構築した。(2)データ収集:本研究の仮説の検証に必要なデータを収集した。具体的には、TMTの多様化を定量化するために必要な役員データを収集すると同時に、本研究において独立変数や調整・媒介変数となる企業の財務データを収集した。(3)論文化及び成果報告:本研究の成果の一部は国際学会にて報告されると同時に海外の学術雑誌に投稿・受理された。また、次年度に開催される国際学会に応募するため、研究成果の論文化を行い投稿した。上記の評価を行った主たる理由は、当初設定した研究実施計画を概ね実施することができたためである。研究実施計画では、2018年度は、主に(1)文献収集とレビュー、(2)データ収集を実施する予定であった。文献収集とレビューについては一部追加で考察が必要な部分は残るが、学術・実務双方に貢献可能ないくつかの仮説を構築することができた。またデータ収集についても、本研究課題の遂行に必要なデータを収集することができた。2019年度以降の課題として、2018年度に構築した仮説及び収集したデータに基づき、本格的に分析を行う予定である。前年度の活動実績を踏まえ、仮説の検証に適切なデータ、分析手法を用いて仮説を定量的に検証する必要がある。また上記の活動を実施する過程において、新たに検討が必要な研究課題が生じる可能性がある。こうした課題については、前年度同様に文献レビューや仮説構築、データ収集を追加で行う予定である。さらに、2019年度以降は研究活動を通じて得られた成果を随時論文化し、国内外の学術雑誌や学術会議を通じて積極的に発信する予定である。

こうした課題については、前年度同様に文献レビューや仮説構築、データ収集を追加で行う予定である。さらに、2019年度以降は研究活動を通じて得られた成果を随時論文化し、国内外の学術雑誌や学術会議を通じて積極的に発信する予定である。一部資料の支出について、所属研究機関の研究費を利用したため、若干の次年度使用額が生じた。若干額のため、2019年度は基本的には当初の計画通り支出する予定である。だが、次年度使用額分については、追加で発生した研究課題に関する文献レビューに必要な資料収集として支出する予定である。
遺伝子導入による体細胞からの間葉系幹細胞の誘導

間葉系幹細胞(MSCs)は再生医療の中心的材料として注目されているが、培養による形質の劣化が顕著であり、最適な培養系、安定的な分化誘導法が必要とされている。一方で、MSCの維持・発生に関わる分子経路は明らかになっていない。申請者は、上皮間葉転換の制御因子であるTwist1に着目し、1幹細胞維持に関わる遺伝子の発現と相関すること、2エピジェネティック修飾因子と相互作用すること、3ヒト単球において、リプログラミング因子とともにTwist1を発現させると、MSC様細胞に直接転換するという結果を得た。以上から、Twist1はMSCにおいて重要な因子であることが明らかになった。間葉系幹細胞(MSC)は整形外科領域をはじめ、再生医療において極めて有用な細胞資源である。老化や培養に伴う細胞機能の変化、あるいは侵襲性といったMSCの欠点を回避するため、iPS細胞やES細胞をソースとする考え方もあるが、目的細胞へ確実に分化させることと、安全性を予見することが容易ではない。もし皮膚や抹消血から高性能なMSCsを直接得ることが可能になれば、過度の侵襲なく、現在よりも高い治療効果のある細胞を得られる可能性がある。本研究では、上皮細胞およびリンパ球に複数の転写因子を導入し、MSC様細胞への変化を誘導する。本研究は3年計画でMSCのstemness獲得、維持に重要な転写因子の特定と、これを用いた誘導MSCの作成、次いで、作成した誘導MSC細胞とendogenous MSCの類似性の比較検討による評価、課題の抽出と改良を計画している。平成26年度(計画初年度)には、網羅的解析技術を用いたMSC関連遺伝子の抽出と、遺伝子導入によるMSC作成系の立ち上げを予定していた。本年度に得られた成果として、1) HOTAIR、Twistの発現レベルを変化させた細胞を検体としてマイクロアレイ解析を行い、両遺伝子がMSC関連遺伝子の発現に大きく影響することを観察した。2)誘導MSC作成実験系の立ち上げとして、エピソーマルプラスミドによるiPS細胞作成過程で、培養条件を変更することにより、複数のMSC様細胞が出現することが明らかとなった。3)不死化ヒト乳腺上皮細胞に対してレトロウイルスベクターを用いてTwistを発現させ、さらに培養条件を変化させることで、ほぼ全ての細胞がMSC様に変化することを確認した。間葉系幹細胞(MSC)は、現在の再生医療においてほぼ唯一実用可能な幹細胞として普及しつつある。様々な疾患において組織再生、免疫・炎症抑制、サイトカイン分泌など幅広い効能を示し、今後の期待は大きい。一方で、ドナーの背景により移植基準に到達しない例が散見されるなど、安定的に培養する系やDifined-cultureの確立が望まれている。しかしながら、MSCにおいては基礎的な情報が乏しく、間葉系幹細胞が分化するメカニズムや必要な転写因子などは依然不明である。本研究では、患者細胞からMSCへとダイレクトリプログラミングする系を確立することを目的としている。これを達成するためには、これまでほとんど未解明であったMSCの成立に必要な分子メカニズムを明らかにする必要がある。申請者は、2011年-13年の科研費研究で実施した「iPS/ES細胞からのMSC誘導」において、MSCの発生時にはEMT現象を伴うことを観察していた。本研究ではこの知見をもとにEMT因子を用いたMSCの誘導を試みた。これまでに4つの実験を実施し、1MSC分化初期に生じるカドヘリンの変化に着目し、Nカドヘリンへの切り替わりはbFGFシグナルの経路を強化するために必要であること(Scientific Reports誌に掲載)、2EMTコア因子であるTwistの役割と相互作用分子の探索、同定(Arthritis Rheumatology誌に投稿中)、3EMTトリガーであるTGFbシグナルがMSCの維持に重要であり、TGFbシグナルのプライマリ・エフェクターであるTAK1が重要な役割を果たすこと(投稿準備中)を発見している。当初計画では、最初2年間にEMT関連転写因子を用いたダイレクトリプログラミングの実施を予定していた。計画通り、初年度に線維芽細胞からのMSC様細胞の誘導に成功したが、状態が不安定であり、これを改善するためには詳細な分子メカニズムを理解することが必須であると結論づけた。そのため初年度途中から分子メカニズムの解明を目指した研究に取り組んでいる。今年度は1報の学術論文の出版、1報の学術論文の投稿、2件の特許成立、5件の学会発表を行った。次年度は本年度に作成したTAK1ノックアウト細胞株を用いてさらに詳細な解析を実施するとともに、TGFβシグナルの重要性に着目したMSC安定培養の改良に取り組みたいと考えている。

本研究においては5つの実験を実施し、1MSCで発現するNカドヘリンはbFGFシグナルの経路を安定化し、Mesenchymalの状態を維持するために必要であること(Scientific Reports誌に掲載)、2Twist1がTETタンパク質と相互作用し、エピジェネティック修飾に関与すること(Scientific Reports誌に掲載)、3TGFbシグナルがEMTおよびMSCの維持に重要であり、TAK1が重要な役割を果たすこと(投稿準備中)を発見している。また4リプログラミング過程でTwist1を発現させることでMSC様の細胞を直接誘導できることを発見した。さらに、5Twist1を抑制するとBmi1、Sox2などの幹細胞マーカーの発現が低下することを確認した。以上より、Twist1を発現させることでMSCを誘導することが可能であり、、そのメカニズムはエピジェネティック修飾を介しているという結果得た。間葉系幹細胞(MSCs)は再生医療の中心的材料として注目されているが、培養による形質の劣化が顕著であり、最適な培養系、安定的な分化誘導法が必要とされている。一方で、MSCの維持・発生に関わる分子経路は明らかになっていない。申請者は、上皮間葉転換の制御因子であるTwist1に着目し、1幹細胞維持に関わる遺伝子の発現と相関すること、2エピジェネティック修飾因子と相互作用すること、3ヒト単球において、リプログラミング因子とともにTwist1を発現させると、MSC様細胞に直接転換するという結果を得た。以上から、Twist1はMSCにおいて重要な因子であることが明らかになった。当初、ヒト不死化乳腺上皮細胞より誘導したMSC様細胞と正常MSC細胞を比較することを計画していた。しかし、誘導MSCはその誘導条件により形質が異なること、提供者あるいはロット毎にMSCの性質が異なることから、両者を用いた網羅比較は適切でないと判断した。そこで本研究では、我々の予備的検討ならびにこれまでの報告からMSCの性状に関わりの深い2遺伝子を選択し、発現レベルを変化させた細胞についてマイクロアレイを用いた網羅的比較を実施した。また、正常体細胞から誘導MSCを作成する試みとして、ヒト繊維芽細胞に初期化因子を含むエピソーマルプラスミドを導入、初期化の過程でMSC様細胞が出現することを観察した。現在、ヒト不死化乳腺上皮細胞株にTwsitを発現させる系を用いて、最適条件を検討している。また、最終目標である、T細胞からのMSC獲得に向け、マウスT細胞のin vitro培養系を立ち上げ、これにエピソーマルプラスミドを導入するための条件設定を行っている。研究は予定どおり実施しており、今のところ大きな停滞はない。当初計画では、平成28年度にはダイレクトリプログラミングによりヒトMSCの誘導を計画していた。初年度にヒト線維芽細胞、ヒト器官上皮細胞(米国で実施)からのMSC様細胞の出現を確認したが、前述のとおり極めて不安定で、根本的な改良が必要であることが示唆された。平成28年度には初年度途中から実施している分子メカニズムの解明を継続するとともに、現在明らかにしつつあるTGFβシグナルの必要性を明確にし、培養系の改良に結び付けたいと考えている。
体液中エキソソーム内在性RNAによる新たな迅速内部被ばく線量評価法の開発

本研究課題では放射線被ばくさせたマウス血清中で著しく増加するmicroRNAの探索を行った。マウスに7GyのX線を照射後に血清分離を行った。得られた血清からRNAを抽出してmicroRNAマイクロアレイを行い、発現変化を比較した。その結果、X線非照射群(0Gy)に比べて、X線照射群(7Gy)の血清において1.5倍以上変化するmicroRNAは58個存在した。これらのうち血清中miR-375-3pは7GyのX線照射後24時間、48時間、72時間後にそれぞれ1.9倍、5.4倍、12.7倍増加した。このことは血清中miR-375-3pが放射線被ばくにおけるバイオマーカー候補になることを示唆している。本研究課題は新たな放射線被ばく特異的RNAバイオマーカーを見つけるための基礎検討を行うものである。今年度はまず血清から分泌されるエキソソームの回収法とエキソソーム内在性RNAの網羅的解析法の検討を行った。また血清中エキソソーム内在性RNAの絶対定量法の確立を検討した。血清中エキソソームは市販試薬のTotal Exosome Isolation (Life Technologies社)を使用して回収した。回収したエキソソームにはエキソソームマーカーとして知られているテトラスパニンファミリーのCD63の存在がウエスタンブロットによって確認できた。次に回収したエキソソームからRNAの単離を検討したところ、Agilentバイオアナライザ解析によって25-200ヌクレオチドサイズのsmall RNAが多いことが明らかになった。血清中エキソソームに内在するmRNA・microRNA・アンチセンスnon-coding RNAをマイクロアレイ法によって多数同定することに成功した。またエキソソーム内在性RNAを精製し、次世代シークエンサーによる解析を行い、未知RNA種の同定にも成功し、現在詳細な解析中である。加えて、血清中エキソソーム内在性microRNAの絶対定量法を確立できた。これらの成果より、血清中エキソソーム内には非常に多くのRNAの存在が明らかになり、コピー数の絶対定量が可能となった。発現変動したRNA成分は、細胞外へ分泌されるエキソソーム内のRNA成分にも影響を与えることが予想される。現在、我々はX線を照射した実験動物の血清を回収し、被ばくによって血清中に増加するエキソソーム内在性RNA種を同定する研究を行っている。原発事故などによる内部放射線被ばく線量を迅速に評価することが可能になれば、被ばく治療方針の決定に役立つため非常に意義のある研究である。研究代表者らはこれまでの研究で細胞から放出されるエキソソーム内に様々なRNA種が存在することを報告した。また、放射線照射すると細胞のmRNAやnon-coding RNAの遺伝子発現が大きく変化することを明らかにしてきた。エキソソームは後期エンドソームが多胞体へと成熟する際に形成される直径40200nm程度の膜内小胞のことで様々な体液に存在する。放射線被ばくを受けた細胞から放出されるエキソソーム内の成分は、被ばくによって発現変化した成分の特徴を示すことが想定される。そこで本研究課題では放射線被ばくさせたマウスの血清中で著しく増加するmicroRNAの探索を行った。マウスに7GyのX線を照射後24時間、48時間、72時間経過後に血清を分離した。得られた血清からIsogenII試薬によりmicroRNAを抽出してCyanine-3で標識した。Agilent製microRNAマイクロアレイを行い、血清中における発現変化を比較した。その結果、X線非照射群(0Gy)の血清に比べて、X線照射群(7Gy)の血清において1.5倍以上変化するmicroRNAは58個存在した。現在、被ばく線量は染色体異常によって評価されているが、判定されるまでに日数を要するために、迅速な新規内部被ばく線量評価法の開発が望まれている。その点で本研究遂行の意義は高い。今後、被ばくバイオマーカー候補の再現性や短時間で被ばく線量を評価できる改良リアルタイムPCR法の開発を目指す。分子生物学○血清中エキソソームの回収法と内在性RNA種同定法の検討(達成度100%)血清中エキソソーム内に存在するRNAの網羅的解析が可能となった。また、RNAコピー数の絶対定量法を確立した。

それゆえ、今度の研究計画はスムーズに進むと考えられる。今年度は放射線被ばくさせた実験動物の血清を回収し、放射線被ばく特異的エキソソーム内在性RNAバイオマーカーの同定を検討する。現在では実験動物にX線を照射して血清を回収する準備を進めている。回収された血清からエキソソームを単離して被ばくによって特異的に血清中に発現上昇するmRNA・microRNA・アンチセンスnon-coding RNAを同定する。これらの解析によって被ばく線量評価に有用なエキソソーム内在性RNA候補を同定する。将来的には定量PCR法等によって迅速に被ばく線量を評価できる方法の開発を目指す。
多能性造血幹細胞に対する増殖因子に関する研究

近年IL3が多能性幹細胞の分化,増殖に深く関与することが動物実験において解ってきたが、ヒトの多能性幹細胞に対する造血刺激因子は殆ど知られていない。またマウスの肥満細胞は存在部位により組織型肥満細胞(CTMC)と粘膜型肥満細胞(MMC)に大別されるが、CTMCの性質の有する肥満細胞の培養系は確立されていない。本研究では、マウスにおいてはCTMCの性質を有する肥満細胞の培養系の確立とIL3以外に多能性幹細胞に対する造血刺激因子が存在しないかどうか、ヒトにおいてはPHALCMならびに小児再生不良性貧血患者血清を用い、ヒト多能性幹細胞に対する造血刺激因子が存在するかどうかなどについて検討した。主な結果は次の通りである。(1)脾細胞をPWMSCM,WEHICM,pure IL3の存在下に培養すると、混合コロニーの形成が認められるが、その反応性はまちまちであり、IL3以外にも多能性幹細胞に作用する造血刺激因子が存在する可能性が示唆された。(2)マウスの腹腔細胞培養では、2つの異ったタイプの肥満細胞コロニーが形成されることが証明され、タイプIコロニーはCTMCの性質を有していた。(3)PWMSCMには、従来知られているIL3以外に肥満細胞刺激因子が存在することが確認され、DEAE-セルロースクロマトにてIL3と簡単に分離可能となった。(4)単細胞培養を用いてPHALCMをヒト未分化幹細胞に作用させると、ヒト未分化幹細胞もStochasticに分化増殖するものであり、PHALCM中にはヒト未分化幹細胞に対する増殖刺激因子が存在することが示唆された。(5)小児再生不良性貧血患者血清中のBPA活性は、分子量65,000前後と35,000前後の2カ所に存在することが判明した。
トキシンーアンチトキシンシステムを攪乱する化合物の探索と機能評価

トキシンーアンチトキシンシステムは微生物の環境中での生存戦略を司るユニークなタンパク質である。中でもトキシンタンパク質であるMazFは通常の生育環境ではアンチトキシンタンパク質であるMazEと結合し活性が不活化されている。微生物が環境ストレスに曝されるとMazEが優先的に分解され、遊離したMazFがRNAを切断し、微生物を休眠状態に追い込んだり死に至らしめたりする。本研究では病原性微生物のMazFとMazEを取得し、それらの結合を撹乱することができる小分子化合物を探索する。さらに、得られた小分子化合物が病原性微生物の増殖に影響を及ぼす抗生物質としての機能を持つかどうかを評価する。
フォトパニング法による医療抗体シーズ探索法の開発:アミロイド抗体ファージの単離

申請者らは、従来の方法に比べ1000倍以上の選択効率をもつ「フォトパニング法」を開発し、医療抗体産業のインフラとして利用するための基礎技術を開発するために本研究を行った。抗ペプチド抗体産生細胞から得た抗体遺伝子を、抗体を提示するファージとして最も一般的に使用されている繊維状ファージM13に挿入し、抗体提示ファージを製作した。これまでのフォトパニング法はT7ファージライブラリーをターゲットに開発されていたので、抗体を提示するファージ(繊維状M13ファージ)ライブラリーに適応したフォトパニング法を確立した。新しい光反応性パニング素子の開発では成功出来なかったものの、アビジン磁気ビーズを用いたフォトパニング法の開発に成功した。光反応性ペプチドのN末端をビオチン化し、これをリガンドとして溶液中で抗体提示ファージと結合させ、アビジン磁気ビーズで回収、適切な界面活性剤で洗浄することにより、従来法よりも高い効率で目的のファージを回収できることに成功した。プリオンタンパク質のあるペプチド断片において、ラット海馬初代培養細胞の成長を抑制し、神経細胞死を引き起こした。さらに、アルツハイマーβアミロイドペプチド断片において、N末端のペプチド断片の切り出し、および構造変化が起こるという重大発見に焦点を合わせ、抗体提示ファージを製作した。これまでの研究で、アミロイドペプチドの部分構造の変化がペプチドの多量化速度に影響を及ぼすことが明らかになっているためである。抗体を得るために、N末端が構造変化したペプチドを合成し、マウスに免疫した。5回免疫後、抗血清を得てELISAを行った結果、構造変化を特異的に認識する抗体の力価の上昇を確認した。現在、フォトパニング法で提示ファージ抗体を分離している。申請者らが開発したフォトパニング法は、従来の方法に比べ1000倍以上の選択効率をもつ。本研究の目的は医療抗体産業のインフラとして利用するために欠かせない基礎的技術である抗体提示ファージライブラリーに適応したフォトパニング法の開発である。抗原ペプチドのジアジリン光ユニットを装着して光反応性ペプチドを製作し、フォトパニング法のリガンドとした。バックグランドファージの減少を目的に光反応性ペプチドを直接固相に貼り付けた光反応性パニング素子では、抗体提示ファージの回収率を向上させることができなかった。今後のさらなる工夫が必要であるが、フォトパニング法の確立を最優先として、T7提示ファージで使用したアビジン磁気ビーズを用いて実験を行った。光反応性ペプチドのN末端をビオチン化し、これをリガンドとして溶液中で抗体提示ファージと結合させ、アビジン磁気ビーズで回収した。この方法により従来法よりも高い効率で目的のファージを回収できることに成功した。さらに効率を上げるために各種条件を検討中である。一方、プリオンタンパク質のあるペプチド断片において、ペプチドの多量化によりアミロイド・チャネル仮説を支持する結果が得られた。このペプチドはラット海馬初代培養細胞の成長を抑制し、神経細胞死を引き起こした。申請者らは、従来の方法に比べ1000倍以上の選択効率をもつ「フォトパニング法」を開発した。本研究では、フォトパニング法を、医療抗体産業のインフラとして利用するために欠かせない抗体提示ファージライブラリーに適応し、有用な抗体を得ることが目的である。これまでのフォトパニング法はT7ファージライブラリーをターゲットに開発されていたので、抗体を提示するファージとして最も一般的に使用されている繊維状M13ファージライブラリーに適応させる必要がある。そこで、抗ペプチド抗体産生細胞から得た抗体遺伝子を、M13ファージに挿入し抗体提示ファージを製作した。

抗原ペプチドにジアジリン光ユニットを装着して光反応性ペプチドを製作しN末端をビオチン化した後、これをリガンドとして親和性のある抗体提示ファージをアビジン磁気ビーズで回収した。光反応性ペプチドを利用することで、従来法よりも高い効率で目的のファージを回収することに成功した。また、更なる効率アップを狙って、光反応性ペプチドを直接固相に貼り付けた光反応性パニング素子を開発したが、現在各種条件を検討中である。一方、アルツハイマーβアミロイドペプチド断片において、N末端のペプチド断片の切り出し、および構造変化が見いだされた。アミロイドペプチドの部分構造の変化がペプチドの多量化速度に影響を及ぼすことが明らかになっているので、このアミロイドペプチドの現象に注目した。フォトパニング法で抗体を得るため、N末端が構造変化したペプチドを合成し、マウスに免疫した。5回免疫後、抗血清を得てELISAを行った結果、構造変化を特異的に認識する抗体の力価の上昇を確認した。現在、フォトパニング法で提示ファージ抗体を分離している。
肝・胆道・膵癌における発生および進展機構に関する研究

肝癌においてp21発現の誘導にはp53非依存性の経路も存在していると思われた。非癌部肝組織では、p21とPCNA LIは有意に相関していたことより、細胞回転の亢進がp21を誘導する要因であると考えられた。肝癌においてもp21陽性例でPCNA LIが高値であったことから、肝癌においてp21発現の誘導するものとしては、細胞増殖の亢進が考えられた。また,p21,p53,PCNA LIを検討することは、肝癌の再発を予測するうえで有用であると思われた。また,肝癌はFas発現を減弱させることによりFasL陽性の浸潤リンパ球より逃れ,肝内転移するものと思われた.したがって,肝癌では免疫機構からの回避が転移に関与するものと考えられる.血中sFasは,肝硬変患者ですでに上昇しており,浸潤リンパ球が発現しているFasLに対して“decoy"として作用し,肝障害進行の防止に働いている一方,肝癌が発生しやすい環境にも関わっている可能性が考えられた.Transmembrane 4 surperfamilyが他の癌と同様に,膵癌においても癌の進展や転移に関与するかを検討したところ,MRP-1はリンパ節転移,staging,gradingと相関しており,KAI-1はT因子と相関していた.また,MRP-1,KAI-1ともに有意な予後因子であった.また,膵癌において血管新生の役割について検討した.PD-ECGFはT因子,staging,gradingと相関しており,VEGFはgradingと相関していた.また,microvessel density(MVD)はT因子,gradingと相関していた.これらの因子はすべて予後因子であり,hypovaucularと考えられる膵癌においても血管新生が癌の進展に重要であることが判明した.肝癌においてp21発現の誘導にはp53非依存性の経路も存在していると思われた。また,肝癌はFas発現を減弱させることによりFasL陽性の浸潤リンパ球より逃れ,肝内転移するものと思われた.したがって,肝癌では免疫機構からの回避が転移に関与するものと考えられる.血中sFasは,肝硬変患者ですでに上昇しており,浸潤リンパ球が発現しているFasLに対して“decoy"として作用し,肝障害進行の防止に働いている一方,肝癌が発生しやすい環境にも関わっている可能性が考えられた.Transmembrane 4 surperfamilyが他の癌と同様に,膵癌においても癌の進展や転移に関与するかを検討したところ,MRP-1はリンパ節転移,staging,gradingと相関しており,KAI-1はT因子と相関していた.また,MRP-1,KAI-1ともに有意な予後因子であった.また,膵癌において血管新生の役割について検討した.PD-ECGFはT因子,staging,gradingと相関しており,VEGFはgradingと相関していた.また,microvessel density(MVD)はT因子,gradingと相関していた.これらの因子はすべて予後因子であり,hypovaucularと考えられる膵癌においても血管新生が癌の進展に重要であることが判明した.胆道系悪性腫瘍81例を対象に、血管新生の中心的存在であるVascular Endothelial Growth Factor (VEGF)の発現をホルマリン固定パラフィン包埋標本を用いて免疫染色を行った。VEGF染色陽性は81例中66例(81%)に認めた。その多くに染色性のheterogeneityが観察され、腫瘍辺縁部で高い染色性を示す症例が大部分であった。病理学的にはリンパ管浸潤部と血管浸潤部では強い染色性を示した。細胞増殖活性との検討では、VEGF染色陽性症例のPCNAは、陰性症例と比較して有意に高い値を示した。胆道系悪性腫瘍は一般に血管増生に乏しい腫瘍とされてはいるものの、VEGFからみた血管新生は多くの症例で関わっているものと考えられた。また、外科的に切除した初発肝細胞癌34例においては癌部、非癌部肝組織よりDNAを抽出し、9領域のmicrosatellite locusで、Microsatellite Instability (MI)の発生率を検討した。MIは34例中12例(35.3%)に認めた。MI陰性22例中、多発例は1例(4.5%)に認めるのみであったのに対し、MI陽性12例中には、7例(58%)もの多発例が確認され、統計学的に有意差を認めた(p=0.0010)。また、MI、門脈浸潤、肝内転移、AFPCR、分化度、腫瘍系や個数などの中で、再発率に関する因子を多変量解析にて検討したところ、MI陽性(p=0.017)と腫瘍径(p=0,043)が有意な危険因子であった。異常のことから、MIが異時性多中心性発生の指標となりうることが示唆された。

肝癌切除例86例を対象として、細胞周期関連遺伝子であるp21,p53,PCNAの発現をホルマリン固定パラフィン包埋標本を用いて免疫染色を行った.非癌部肝組織において、p53発現は認められなかったが、P21およびPCNA発現は様々な頻度で認められ、P21発現とPCNA LIの間には有意な相関が認められた。肝癌におけるp21,p53発現症例は各々61.6%,30.2%であった。癌部における蛋白発現率が20%以上のものを陽性とすると、p21,p53陽性症例は各々10例と20例であった。p21陽性p53陽性例は4例、p21陽性p53陰性例は6例であり、両者の間には相関は認められなかった。p21陽性例ではPCNA LIが33.7と陰性例(PCNA LI=24.3)に比べて高い傾向にあった。しかし腫瘍径は陰性例(3.6cm)に比べて陽性例(2.3cm)で有意に小さかった.また再発率は、P21陽性例で有意に低率であった。さらにp53陰性でかつp21陽性6例は全例31-57ヵ月無再発生存中であった。多変量解析では、p53,p21,im.vp,PCNA LIが独立した再発予測因子であった。以上の結果よりP21,P53,PCNA LIを検討することは、肝癌の再発を予測するうえで有用であると思われた。また、肝癌切除例35例を対象とし、アポトーシス関連物質であるFas,FasLの発現を凍結切片を用いて検討したところ、非癌部肝組織ではFasの発現は増強しているものが多かったが、肝癌組織ではFas発現が減弱しているものがほとんどであった。またFasLの発現が認められたものの多くは、癌の辺縁で発現しており宿主の免疫機構から癌が逃れる機構の要因になっている可能性が示唆された。切除肝癌38例において,アポトーシス関連物質であるFas,FasLの発現を凍結切片での免疫染色およびRT-PCRにより検討し,宿主免疫反応からの回避機構が肝癌の発生・進展におよぼす影響について,臨床病理学的因子との関連を検討した.in vitroではp53がFasの誘導因子であるとされているが,肝癌においてもp53がFasの誘導因子であるかを検討した.肝癌でのFas,FasLの陽性例は,各11例,18例であり,両者の発現には逆相関を認めた(p<0.05).TUNEL法によりアポトーシスを検討したところ,Fas陽性例でアポトーシスが多く見られた(p<0.01).肝内転移については,imは7例に認められ,全例Fas陰性であった(p<0.1).再発率では,Fas陽性例で再発率は低く(p<0.05),FasL陽性例で高い傾向にあった(p<0.1).p53とFas発現では,逆相関を認めた(p<0.01)が,両者ともに陰性も14例に認めた.健康人に比べ肝癌患者で血中sFasは高く(p<0.01)、sFasLは低値(P<0.05)を示したが,ともに臨床病理学的因子や肝癌でのFas,FasL発現との間には相関はなかった.RT-PCR,ELISA,免疫染色の結果より,肝癌細胞より浸潤リンパ球・非癌部肝組織がsFasを産生しているものと思われた.従って,肝癌はFas発現を減弱させるとともに,周囲組織にsFasを産生させることにより宿主の免疫機構より逃れているものと考えられた.特に,肝癌細胞は,Fas発現減弱によりFasL陽性の浸潤リンパ球によるアポトーシスシグナルから逃れ,肝内転移するものと思われた.また,Fasの発現にはp53活性が重要であるが,他の因子がさらに関与していると思われ,この因子の解明が今後の重要課題であると思われた.
河口域生態系管理のための栄養塩輸送・循環モデルの開発

河口部生態系に及ぼす栄養塩の挙動を調べるため,洞川流域・河道部・河口・内湾について,発生・輸送・循環の基本的機構を調べ,これまでの成果をまとめた.個々の検討事項は以下の通りである.1.流域からの非点源栄養塩流出評価の現地実測と流出モデル化を行った.名取川上流域において水質・流量の実測を行い,平水時・洪水時の栄養塩の流出特性の違いを把握した.さらに流出解析から,表面形態別の栄養塩負荷を評価した.2.河道部における土砂沈降・巻き上げ過程から有機物・栄養塩の流下機構を測定・検討した.観測されるSSの中で河道から巻き上げられたものの比率は洪水時10100%になり,栄養塩流下に及ぼす河道部の重要性が明らかにできた.3.河口近くの塩水楔における栄養塩の挙動を阿武隈川河口で実測し,その混合特性を調べた.また洪水時と平水時の濁質・栄養塩の流出測定を実施した.洪水後の海域に流出した栄養塩の分布を調べた.4.河口部でのフミン物質表面の静電的自由エネルギーに着目した理論にもとづいて,フミン物質と鉄の錯平衡モデルを構築した.さらに標準フミン物質を用いた錯平衡実験結果,および松島湾等における調査結果を正確に再現できた.5.河口部干潟生態系の動態を調べるため,干潟モデルを用いた検討を行った.底生藻類の存在は底質への有機物蓄積の抑制に働くこと,二枚貝の優先する系では有機物の流れが活発化し,有機物の蓄積も抑制されることが明らかになった.6.大船渡湾を対象として閉鎖性内湾の成層・対流機構のモデル化を行った.海面からの熱収支,河川からの流出水,湾口における海水交換を適切に評価することにより,夏季の成層,冬期の対流が表現できるようになった.河口部生態系に及ぼす栄養塩の挙動を調べるため,洞川流域・河道部・河口・内湾について,発生・輸送・循環の基本的機構を調べ,これまでの成果をまとめた.個々の検討事項は以下の通りである.1.流域からの非点源栄養塩流出評価の現地実測と流出モデル化を行った.名取川上流域において水質・流量の実測を行い,平水時・洪水時の栄養塩の流出特性の違いを把握した.さらに流出解析から,表面形態別の栄養塩負荷を評価した.2.河道部における土砂沈降・巻き上げ過程から有機物・栄養塩の流下機構を測定・検討した.観測されるSSの中で河道から巻き上げられたものの比率は洪水時10100%になり,栄養塩流下に及ぼす河道部の重要性が明らかにできた.3.河口近くの塩水楔における栄養塩の挙動を阿武隈川河口で実測し,その混合特性を調べた.また洪水時と平水時の濁質・栄養塩の流出測定を実施した.洪水後の海域に流出した栄養塩の分布を調べた.4.河口部でのフミン物質表面の静電的自由エネルギーに着目した理論にもとづいて,フミン物質と鉄の錯平衡モデルを構築した.さらに標準フミン物質を用いた錯平衡実験結果,および松島湾等における調査結果を正確に再現できた.5.河口部干潟生態系の動態を調べるため,干潟モデルを用いた検討を行った.底生藻類の存在は底質への有機物蓄積の抑制に働くこと,二枚貝の優先する系では有機物の流れが活発化し,有機物の蓄積も抑制されることが明らかになった.6.大船渡湾を対象として閉鎖性内湾の成層・対流機構のモデル化を行った.海面からの熱収支,河川からの流出水,湾口における海水交換を適切に評価することにより,夏季の成層,冬期の対流が表現できるようになった.河口部生態系に及ぼす栄養塩の挙動を調べるため,河川流域・河道部・河口・内湾について,輸送・循環の基本的構調べた.今年度検討したのは以下の項目である.1.流域からの非点源栄養塩流出評価のための現地実測と流出モデル化を行った.名取川上流釜房ダム流域において通年の水質・流量の実測を行い,平水時・洪水時の栄養塩(窒素とリン)の流出特性の違いを把握した.さらに新安江モデルを用いた流出解析から,表面・中間・基底流出別の栄養塩負荷を評価した.2.河道部における土砂沈降・巻き上げ過程から有機物・栄養塩の流下機構を測定・検討した.観測されるSSの中で河道から巻き上げられたものの比率は洪水時10100%になり,栄養塩流下に及ぼす河道部の重要性が明らかになった.3.河口近くの塩水楔における栄養塩の挙動を阿武隈川河口で実測し,その混合特性を調べた.また洪水時と平水時の濁質・栄養塩の流出測定を実施した.さらに洪水後に海域へ流出した栄養塩の分布を調べた.4.河口部干潟生態系の有機物動態を調べるために,干潟モデルを用いた詳細な検討を行った.底生藻類の存在は底質への有機物蓄積の抑制に働くこと,二枚貝の優先する系では有機物の流れが活発化し,生産・分解が高まる中,有機物の蓄積も抑制されることが明らかになった.5.大船渡湾を対象として閉鎖性内湾の成層・対流機構のモデル化を行った.海面からの熱収支,河川からの流出水,湾口における海水交換を適切に評価することにより,夏季の成層,冬期の対流が表現できるようになった.