hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オオムギにおける小穂非脱落性遺伝子の進化

Btr1のサイズは2.3-kbでssp.boeoticumでは7ハプロタイプ、ssp. monococcumでは1ハプロタイプを示した。コード領域の変異として、ssp.boeoticumのGCC (Alanine)からssp. monococcum LのACC (Threonine)への置換がすべてのssp. monococcum L系統に共通することから、ssp. monococcum Lの小穂非脱落性の原因突然変異候補と考えた。もう一つの変異は同義置換であった。Btr2のサイズは1.7-kbで、ssp. boeoticumでは3ハプロタイプ、ssp. monococcumでは2ハプロタイプを示した。ssp. monococcumへの非同義置換のうち、一つはssp. boeoticumの一部の系統にも共通したため小穂非脱落性の原因突然変異候補から除外した。ssp. monococcumへの非同義置換のもう一つはssp. monococcumに特異的ではあるものの僅か一系統で見いだされたことから二次的な変異と考えられ、小穂非脱落性の直接の原因突然変異候補から除外した。以上の結果から、ssp. monococcumはBtr1における突然変異に起因する単一起源である事が強く示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。小穂脱落性とは麦類野生植物の成熟した種子が地面へ分散する性質のことである。ムギ類では野生種の小穂脱落性が栽培化過程で徐々に失われ、非脱落性個体が占める割合が徐々に増加し、最終的に現在のような栽培種が完成した。ムギ類脱落性から非脱落性への移行は今から一万年ほど前に開始され、数千年間のあいだ連続したゆっくりとしたプロセスあることが最近の考古学的研究によって示唆されている。本年度はオオムギで単離された小穂脱落性遺伝子を世界各地のオオムギ品種ならびにオオムギ祖先野生種から単離し、遺伝子のコード領域および非コード領域の塩基配列を解読し、遺伝子多様性の比較、連鎖不均衡の解析、遺伝的組換えの検出、そして小穂非脱落化のパターンの解明をおこなった。また栽培オオムギにおいて小穂が非脱落化した原因突然変異を同定することに成功した。既知の小穂脱落性遺伝子に加えて新たな小穂脱落性遺伝子を探索するためや野生オオムギの変異源EMS処理によって新たな変異集団の作成を開始した。材料に用いた野生オオムギOUH602は強い種子休眠性を持っている事で知られている。無処理の25%発芽率に比較して過酸化水素水H202の3回反復処理によって80%程度の発芽率を得る事に成功した。0,12.5, 25,50,100 mMのEMS濃度処理によって発芽率は92%から0%へ低下した。大規模集団作成のために30,35,40mMのEMS濃度処理をおこなったところ、発芽率は89.7%, 35.4%, 21.0%であった。発芽した植物は個体別に栽培し、種子稔性の調査と種子採取をおこなうところである。本年度はオオムギで単離された小穂非脱落性遺伝子の塩基配列を利用してコムギ栽培種および野生種から遺伝子を単離して塩基配列を比較した。その結果オオムギ小穂非脱落性遺伝子のコムギ同祖遺伝子に突然変異が生じたことが原因となって栽培化されたことが明らかになった。過酸化水素水H2O2処理後35mMのEMS処理をおこなった11,200粒の種子から約7,000のM1個体が発芽し生育している。種子稔性の調査とM2種子採取をおこなうところである。

以上の結果から、ssp. monococcumはBtr1における突然変異に起因する単一起源である事が強く示唆された。小穂脱落性とは麦類野生植物の成熟した種子が地面へ分散する性質のことで、作物の栽培起源を研究するうえで最も重要な形質である。本年度は予定した通り、オオムギで単離された小穂非脱落性遺伝子の塩基配列を利用してコムギオオムギ小穂非脱落性遺伝子のコムギ同祖遺伝子できた。その結果オオムギ小穂非脱落性遺伝子のコムギ同祖遺伝子に突然変異が生じたことが原因となって栽培化されたことが明らかになった。昨年度の予備試験のデータをもとに、加えて新たな小穂脱落性遺伝子を探索するためや野生オオムギの変異源EMS処理によって新たな変異集団が作成できた。具体的には野生オオムギOUH602のEMS処理をおこなった11,200粒の種子から約7,000のM1個体が発芽し生育することが出来た。これにより、仮に稔実率50%だとしても3,500のM2集団を作成できる。さらにこれまでの研究蓄積をもとに、オオムギ栽培起源に関する論文を作成し、国際誌へ投稿した。以上のことから、本研究をおおむね順調に進展していると自己評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。オオムギ小穂非脱落性遺伝子のコムギ同祖遺伝子を倍数性コムギから抽出し、栽培種および野生種から遺伝子を単離して塩基配列を比較する。そして同祖遺伝子に突然変異が生じたことが原因となって栽培化されたという仮説を実験データで検証する。これらのデータをもとに研究論文を作成し投稿する。M2集団を播種、育成し、DNAを抽出して変異集団を作成する。圃場栽培により、小穂非脱落性の突然変異体を探し出す。遺伝子のコード領域および非コード領域の塩基配列を解読し、遺伝子多様性の比較、連鎖不均衡の解析、遺伝的組換えの検出、そして小穂非脱落化のパターンを明らかにした他、新たな小穂脱落性遺伝子を探索するためや野生オオムギの変異集団を作成する事が出来たため。ムギ類の共通祖先で小穂脱落性遺伝子が出来た過程を解析する。イネとムギ類の脱粒性機構は形態的に異なっている。ムギ類以外のイネ科植物はイネ型の脱粒性機構を持っている。従ってムギ類(Triticeae)はその姉妹群であるカラスムギ(Aveneae)等から分岐したあとで小穂脱落性の機構を獲得したはずである。そこで、かなり困難ではあるが小穂脱落性遺伝子のゲノム進化過程を明らかにするとともにこの小穂脱落性遺伝子の生物学的機能を解明する。
動脈瘤の危険予知と血管内治療に関する研究

動脈瘤の危険予知と血管内治療に関し,流体力学者の視点を中心に据えながら体外実験と数値計算を行いデータを蓄積した.主な研究成果は,(1)分岐脳動脈瘤の発生・成長過程についての仮説を組み立て,(2)分岐脳動脈瘤の破裂の危険性について論じた.さらに(3)ステント特性の評価法を提示し,(4)効果的なステントの設計として流れ適合ステントを提示した.最後に(5)血管内治療の安全性をめざしてステント装着,カテーテル挿入時の安全指針についても言及した.動脈瘤の危険予知と血管内治療に関し,流体力学者の視点を中心に据えながら体外実験と数値計算を行いデータを蓄積した.主な研究成果は,(1)分岐脳動脈瘤の発生・成長過程についての仮説を組み立て,(2)分岐脳動脈瘤の破裂の危険性について論じた.さらに(3)ステント特性の評価法を提示し,(4)効果的なステントの設計として流れ適合ステントを提示した.最後に(5)血管内治療の安全性をめざしてステント装着,カテーテル挿入時の安全指針についても言及した.脳動脈から大動脈までを想定した側部における瘤モデルと,中大脳動脈と脳底動脈を想定した分岐部における瘤モデルについて,PIVを用いた体外実験及び数値計算を行ってデータを蓄積し,瘤破裂の危険と血管内治療による治癒の可能性を論じた.壁面せん断応力が血管壁を細胞変質させ損傷を引き起こすという観点から,以下の結論を得た.1)アスペクト比(瘤頚部直径と瘤深さの比)2.2の側部瘤に関して,拍動を課したときの一周期の流れ現象とそのメカニズムを明らかにし,末梢側頚部で壁面せん断応力が最大となること,拍動加速時に瘤低壁の圧力が親管内圧力よりも高くなることを示した.つまり末梢側頚部において壁面細胞の変質が生じやすくなり,拍動加速時に瘤破裂の可能性がある.また,ステントにより瘤内の速度,瘤への流入量,瘤壁面せん断応力/圧力を抑制できることを示した.ステントの閉塞率一定のもとで素線分布を変えて,さらに効率よく瘤内流れを抑制するためには,末梢側頚部を塞ぐようにステント素線を配置すればよいことを示した.2)分岐動脈モデルに関して,瘤の無い場合に瘤の発生する起点となる場所は,親管中央からの流入が衝突する点(よどみ点)から少し離れた位置である確率が高く,その結果よどみ点近傍においても瘤が成長する可能性が生じる.後者の例として血管分岐部の左右対称な位置にアスペクト比2.2となる動脈瘤が形成された場合,分岐部近傍における第二の瘤の発生確率は低くなり,瘤内から分岐管中心軸を通る平面上の壁面中域において瘤の破裂または成長の可能性が高まることが示された.脳動脈から大動脈までを想定した管壁側部における瘤モデルと,特に中大脳動脈と脳底動脈を想定した分岐部における瘤モデルについて,水を用いた体外実験及び数値計算を行ってデータを蓄積し,血管内治療による治癒の可能性と瘤破裂の危険性を論じた.1)効果的なステントの設計:昨年度の数値計算において,瘤内の流体速度,瘤への流入量,瘤壁面せん断応力/圧力をステントにより効率よく抑制するために,流れ適合ステントを提案し,その具体形(末梢側頸部を塞ぐようなステント素線の配置)を示した.本年度はこれを実験的に実証した.2)血管内治療の安全性/危険性:血管内治療のコイル塞栓術では,ステント装着後マイクロコイルを瘤に誘導して詰めるためにカテーテルを血管内に長時間留置する.円管内に留置したカテーテル壁面近傍において流体のせん断速度が低下したので,血栓が生じ血管閉塞の危険性が生じる.瘤内せん断応力が高まる傾向は特に現れなかったので,カテーテル挿入により瘤破裂の危険性が増すとは考えにくい.3)分岐部脳動脈瘤の発生・成長過程:分岐管における実験と数値計算の壁面せん断応力分布より,脳動脈瘤の発生起点として流入管の直下とややずれた場所(流入管側壁直下)の2箇所が考えられる.実験においてはその2箇所を起点とする瘤のせん断応力が高く、その位置で瘤が成長していく可能性が指摘される.4)弾性壁の効果:瘤が振動し,実験データの信頼性を欠くので今後の課題とする.
ソマトスタチン受容体を利用した新しい腫瘍画像診断法と薬物治療の開発

平成4年度、5年度の2年間に新たに3種類のヒトソマトスタチン受容体(SSTR15)遺伝子のクローニングに成功した。SSTR1,SSTR2,SSTR2はそれぞれ418個、388個、364個のアミノ酸から構成されていた。SSTR35のヒト種々の組織での発現をNorthern blotで検討したところ、SSTR3は脳で発現が認められた。SSTR3はラットの膵ランゲルハンス島で高レベルの発現が認められた。一方、SSTR4,SSTR5は検索し得た正常ヒト組織には発現が認められなかったが、SSTR4はヒト膵臓癌由来のMIA PaCa-2細胞に発現が認められた。SSTR3SSTR5の薬理学的特性をソマトスタチンや種々のアナログを用いて検討したところ、ソマトスタチン-14とはいずれもIC_<50>が2nM以下と高親和性を示した。さらに、種々のソマトスタチンアナログ、RC160,CGP23996,SMS201-995(octreotide),SMS201-354([Orn^5]-octreotide),SMS217-717([Citrulline^5]-octreotide)との薬理学的特性を検討した。画像診断や薬物治療にすでに臨床使用されているSMS201-995はSSTR2と最も高い親和性を示した。種々の内分泌腫瘍で5つのサブタイプの発現をreverse-transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR)により検討を行ったところ、グルカゴノーマの2例ではSSTR5を除きすべてのサブタイプの発現が認められた。インスリノーマの4例では、症例によりサブタイプの発現の多様性が認められた。カルチノイドでの1例はSSTR1と4のみ発現が認められた。SSTR201-995は臨床的にグルカゴノーマでは有効、カルチノイドでは無効であったことより、SMS201-995を利用した画像診断や薬物治療の有効性は、腫瘍におけるSSTR2の発現の有無が1つの決定因子となる可能性があることを示した。また、CGP23996もSSTR2と高親和性を示すことからこのアナログも潜在的に有効である可能性がある。平成4年度では新たに第3番目のヒトソマトスタチン受容体サブタイプ(SSTR3)遺伝子のクローニングに成功した。SSTR3は418個のアミノ酸から構成されSSTR1とSSTR2とはそれぞれ45%、46%のアミノ酸の同一性が認められた。種々の組織におけるSSTR3mRNAの発現をノーザンブロットにより観察したところ、脳と膵ランゲルハンス島(ラ氏島)で高レベルの発現が認められ、SSTR1やSSTR2の発現分布とは異なっていた。SSTR1、SSTR2及びSSTR3遺伝子をCHO細胞(SSTR1、SSTR2)あるいはCOS-1細胞(SSTR3)で発現する細胞株を樹立し、各受容体サブタイプの薬理学的特性を解析した。GTPγSや百日咳毒素に対する感受性を検討したところ、SSTR2及びSSTR3はいずれも百日咳毒素感受性GTP結合蛋白質(G蛋白)と共役することが示された。

また、ドーパミン受容体(D1)とSSTR3と同時に発現させた細胞株では、ドーパミンによるcAMPの産生をソフトスタチンが抑制する事実からSSTR3の効果器はアデニル酸シクラーゼであることが判明した。種々のソマトスタチンアナログと、各受容体サブタイプとの結合親和性を解析したところ、腫瘍の検出のために画像診断に用いられ、しかも内分泌腫瘍など腫瘍縮小の目的のためにすでに臨床応用されているSMS201-995はSSTR2と最も高い親和性を示した。従って、内分泌腫瘍を初めSMS201-995により検出し得る腫瘍ではSSTR2が過剰に発現している可能性がある。さらにCGP23996もSSTR2と高親和性を示すことによりこのアナログもソマトスタチン受容体を用いた画像診断や薬物治療の適応となる可能性が示唆された。本年度では、新たに2種類のヒトソマトスタチン受容体サブタイプSSTR4,SSTR5の遺伝子クローニングに成功した。SSTR4は388個、SSTR5は364個のアミノ酸から構成されていた。SSTR4とSSTR5をCOS細胞で発現させ、ソマトスタチン14との結合特性を検討したところ、SSTR4とはIC50=1.6nM,SSTR5とはIC50=0.6nMといずれも高親和性を示した。SSTR4とSSTR5の組織発現をNorthern blotにより検討したところ、検索し得た組織及び細胞株ではSSTR4mRNAは膵臓癌由来のMIA PaCa-2のみに検出されたが、SSTR5mRNAはいずれの組織、細胞株においても認められなかった。すでに画像診断や薬物治療に使用されているソマトスタチンアナログであるSMS201-995はSSTR4とは殆ど結合せず、SSTR5とはIC50=7nMの親和性で結合が認められた。現在まで同定した5つのソマトスタチン受容体サブタイプSSTR15mRNAの発現をreverse-transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR)を用いて検討した。インスリノーマの4例では症例により発現するサブタイプが異なり、受容体の発現に多様性が認められた。グルカゴノーマの2例ではSSTR5を除きすべてのサブタイプの発現が認められた。カルチノイドの1例ではSSTR1と4のみ発現が認められた。腫瘍増殖抑制作用を有するSSTR201-995は5つのサブタイプのうち、SSTR2と最も高親和性を有することが示された。SMS201-995はグルカゴノーマで有効、カルチノイドでは無効であることより、内分泌腫瘍におけるSSTR2の発現の有無がSMS201-995の有効性を決定する1つの因子である可能性が示された。
乳酸菌ＤＮＡナノカプセルを用いた経口アジュバントの創製研究

本研究では、乳酸菌由来オリゴDNA(MsST)をカルシウム性ナノ粒子に包摂(MsSTcap)し、経口アジュバントの創製研究を実施した。まずMsSTcapを経口投与したマウスの脾臓を用いてゲノミクス解析を行った。C57BL/6 (4週齢,雌)マウスを無処理(NT)群、MsSTを含まないカプセル(cap)投与群、MsSTcap投与群の3群に分け、6週齢からcapあるいはMsSTcap1mgをそれぞれ含むPBS 200μLを28日間連続経口投与した。最終投与4時間後にマウスを安楽死させ、脾臓をマイクロアレイ解析に供した。NT群およびcap投与群と比較して、MsSTcap投与群では炎症誘導や好中球遊走に関連するCxcl5がそれぞれ4.02倍、3.46倍増加した。NT群と比較して、MsSTcap投与群ではIgA産生に関連する腸管免疫ネットワーク因子であるtnfrsf17が2.09倍増加した。次に当初予定したコレラ毒素(CT)を用いた致死モデルにおけるMsSTcapのアジュバント活性については、CTサブユニットBを産生する組換え大腸菌を得られなかったため、食中毒の原因となるSalmonella菌の構成成分リポ多糖(LPS)を抗原として、MsSTcapのアジュバント活性について検証した。C57BL/6(4週齢,雌)マウスを予備飼育後、5, 6および7週齢時にcapあるいはMsSTcap 1mg、LPS 10μgをそれぞれ含むPBS 200μLを経口投与した。9週齢でマウスを安楽死させ、糞便におけるLPS特異的IgA産生量をELISA法により解析した。NT群と比較してLPS投与群でLPS特異的IgA産生量が増加したが、LPS投与群とMsSTcap+LPS投与群との間に差は認められなかった。またオリゴDNAの一つであるODN1585が敗血症の重篤化を抑制することを明らかにした。29年度が最終年度であるため、記入しない。微生物のゲノムDNAに由来するオリゴDNAは、強力な免疫賦活作用を有しており、感染症、アレルギー、がんおよび炎症性疾患の予防や治療への応用が期待される次世代の機能性核酸素材である。これまでオリゴDNAの投与方法として、腹腔内投与、皮内投与、鼻腔に滴下、尾静脈からの投与などの手法が報告されている。一方で、オリゴDNAは胃酸や消化酵素の影響により分解されてしまうという弱点があることから、経口投与による知見はほとんど無く、経口的な価値を見出すまでには至っていない。私が所属する研究プロジェクトチームは、オリゴDNAをカルシウム性ナノ粒子に包摂することで、人口胃液に対して耐性を示すDNAナノカプセルの開発に成功している。本研究では、乳酸菌由来のオリゴDNA(MsST)のDNAナノカプセル(MsSTcap)を、感染症を標的とした経口アジュバントとして利用することを目的に、MsSTcapの生体内における動態と分布解析に先立ち、緑色蛍光タンパク質(GFP)を包摂したナノカプセル(GFPcap)を用いて、ナノカプセルの動態と分布解析を行った。健常マウスに無蛍光飼料(iVid#2)を4週間与え飼育後、GFPcapの7日間連続経口投与を行った。最終投与の4時間後、マウスより腸管パイエル板、肝臓、脾臓、腎臓および胸腺を摘出し、凍結組織切片を調製した。蛍光顕微鏡を用いて、腸管パイエル板、肝臓、脾臓および腎臓におけるGFPの蛍光シグナルを確認した。現在、MsSTcapの生体内における動態と分布解析を行っており、経口投与による有効なアジュバントの開発に繋がるものと期待された。また、MsSTcapを含む特別粉末飼料の自由経口摂取による免疫賦活作用を検証した。マウスへの3ヶ月間の連続自由経口摂取により、強力で確実な効果を発揮することを明らかにした。平成28年度は、1MsSTcapの生体内における動態・分布解析と2破傷風毒素致死モデルのMsSTcap経口投与試験を当初の計画としていた。1MsSTcapの生体内における動態・分布解析については、蛍光シグナルがマウスの腸管パイエル板、肝臓、脾臓および腎臓において確認できたという当初の予想以上の成果を得ることができた。2破傷風毒素致死モデルのMsSTcap経口投与試験については、大腸菌を用いた破傷風毒素の精製にリスクを伴う可能性があることから、実験計画を変更し、コレラ(cholera)毒素を用いた致死モデルへの経口投与試験を実験計画として再構築した。破傷風毒素致死モデルのMsSTcap経口投与試験を実施できなかった代わりに、MsSTcapを含む特別粉末飼料の自由経口摂取による免疫賦活作用の検証を行い、強制経口投与に代わる新たな試験ツールを開発した。以上のため、おおむね順調に進展していると判断した。

最終投与4時間後にマウスを安楽死させ、脾臓をマイクロアレイ解析に供した。NT群およびcap投与群と比較して、MsSTcap投与群では炎症誘導や好中球遊走に関連するCxcl5がそれぞれ4.02倍、3.46倍増加した。NT群と比較して、MsSTcap投与群ではIgA産生に関連する腸管免疫ネットワーク因子であるtnfrsf17が2.09倍増加した。次に当初予定したコレラ毒素(CT)を用いた致死モデルにおけるMsSTcapのアジュバント活性については、CTサブユニットBを産生する組換え大腸菌を得られなかったため、食中毒の原因となるSalmonella菌の構成成分リポ多糖(LPS)を抗原として、MsSTcapのアジュバント活性について検証した。C57BL/6(4週齢,雌)マウスを予備飼育後、5, 6および7週齢時にcapあるいはMsSTcap 1mg、LPS 10μgをそれぞれ含むPBS 200μLを経口投与した。9週齢でマウスを安楽死させ、糞便におけるLPS特異的IgA産生量をELISA法により解析した。NT群と比較してLPS投与群でLPS特異的IgA産生量が増加したが、LPS投与群とMsSTcap+LPS投与群との間に差は認められなかった。またオリゴDNAの一つであるODN1585が敗血症の重篤化を抑制することを明らかにした。平成29年度は、引き続きMsSTcapの生体内における動態と分布解析についてさらなる解析を実施する。またDNAマイクロアレイを用いて、MsSTcapを単回および連続7日間経口投与した際のパイエル板および脾臓における遺伝子発現パターンの網羅的な解析を行い、腸管から全身免疫系に広がる作用機序を解明するとともに、MsSTcapの免疫賦活作用を探索し、アジュバントとしての利用以外の利用価値についても考察する。同時に、ヒト免疫細胞におけるMsSTcapの機能性解析を行い、MsSTcapの臨床応用への有用性について検証する。当初の計画に挙げていた破傷風毒素致死モデルのMsSTcap経口投与試験については、大腸菌を用いた破傷風毒素の精製にリスクを伴う可能性があることから、コレラ(cholera)毒素を用いた試験に変更する。具体的には、毒性を持たないコレラ毒素Bサブユニット(CTB)をMsSTcapとともに経口投与し、CTBに対するアジュバントの効果について検証する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
多様体の葉層構造に関する研究

S^3上のコンパクト葉が唯一つの余次元一葉層構造について。1.S^3上のReel葉層F_Rに横断的に交わる余次元1葉層構造Gを任意に与えたとき、F_RとGに夫々横断的なldが必ず存在する。(D^2XS^1上のReel葉層に横断的な葉層の分類についての田村-佐藤の結果を用いた。)2.Reel成分が唯一つの葉層Fに横断的な余次元1の葉層構造Gの存在について。FのReel成分がfibred knot kとしてS^3内に埋め込まれているとき、kの管状近傍N^1をとり、F^1をFのS^3-N^1への制限とするとき、F^1はαN^1上でlinearになっている(中山(1987))が、(1)F^1がコクンパクト葉層の場合は田村-佐藤の方法で横断的な葉層は存在しない事が示される。(2)その他の場合は存在を判定する新しい方法が必要であるが、まだ見出せていない。3.上記2のGの存在をmodulo perturbationで考えたが、(2)の場合に有効な方法にはならなかった。従って今後は、適当な条件を設定し、それに対応する方法を考えたい。研究計画に従い、各自が研究集会、シンポジウムに参加し、常時討論、情報交換の場をもった。更に平成元年一月に研究会をもち、中山裕道氏(東京大学理学部)に「S^1上の曲面バンドルの葉層構造」という題目で講演をお願いした。
南米大陸における海洋性双翅目昆虫の分散と進化

本研究は、海洋性双翅目昆虫が、淡水から海水へ進出した起源地の可能性のある南米大陸に焦点を絞り、本グループの起源地、分散経路、種分化、多様性について解明することが目的である。南米大陸にける分布調査の結果、海浜性のアシナガバエは、熱帯から亜熱帯にかけて広範囲に分布するアシナガバエ科のミナミイソアシナガバエ属Cymatopusと、日本に分布するキタイソアシナガバエConchopus borealisが見つかった。この他には南米地域固有の属は見られなかった。海洋性双翅目昆虫が、淡水から海水へ進出した起源地の可能性のある南米大陸に焦点を絞り、本グループの起源地、分散経路、種分化、多様性について解明することが目的である。全球レベルでの海洋性双翅目昆虫の分散と進化について解明する過程で、南米大陸とインド洋周辺が未調査であり、分散経路を推定する上で欠かせない地域である南米を対象とした。今年度は、2013年1月17日から2月22日の間、チリ、エクアドル、フランス領ギアナ、グアドループ、キーウェストにおいて採集と分布調査を行った。今回の調査により、いくつか新たな知見が得られた。1)日本(東海地方以北)に分布するキタイソアシナガバエConchopus borealisがチリから見つかった。本種は、北米の太平洋岸とパナマ海峡を越えたアラバマ州からも発見されており、日本から移入した種であると推測されている(Masunaga et al., 1999)。2006年には南米ペルーで採集された報告があり(Brooks & Cumming, 2009)、今回の発見は最南端の記録となった。本種は、今回の調査地域のうち1カ所のみで見つかり、発生地での個体数も少なく、まだ定着し始めの段階と思われる。今後、DNAを解析して、日本のどの地域のものと近縁なのかを調べる予定である。2)チリでは海浜性のアシナガバエは前述のキタイソアシナガバエしか採集されなかった。寒流であるフンボルト(ペルー)海流の影響が考えられる。淡水から汽水域に分布するミナモアシナガバエ属Hydrophorusは採集された。3)エクアドル、仏領ギアナ、グアドループ、キーウェストでは、熱帯から亜熱帯域にかけて分布しているミナミイソアシナガバエ属Cymatopusが少なくとも7種採集され、そのうち6種は新種であった。4)この他にも、エクアドルでは、カニの穴に住むAsydentus属の種も採集された。海洋性双翅目昆虫が、淡水から海水へ進出した起源地の可能性のある南米大陸に焦点を絞り、本グループの起源地、分散経路、種分化、多様性について解明することが本研究の目的である。今年度は、南米大陸のうち、ベネズエラ、ウルグアイ、アルゼンチン、ペルー、エクアドルおよびキュラソーで野外調査を行った。その結果、日本(東海地方以北)に分布するキタイソアシナガバエConchopus borealisがペルーから採集された。本種は、北米の太平洋岸とパナマ海峡を越えたアラバマ州からも発見されており、日本から移入した種であると推測されている。今回得た標本からDNAを抽出し、日本のどの地域のものと近縁なのかを解析している所である。熱帯から亜熱帯地方にかけて広範囲に分布するミナミイソアシナガバエ属Cymatopusは、ウルグアイ以北には分布していたが、アルゼンチンには分布していなかった。今回、南米大陸で調査した地点からは、ミナミイソアシナガバエ属と移入種のナミイソアシナガバエ属Conchopusを除き、他の地域にいる属や未記載の属も分布しておらず、属レベルでの多様性にも乏しいことが判明した。今年度は、南半球に広域分布し、南米大陸からも記録されているアシナガバエ科のCymatopus属について検討し、原著論文1本を出版した。本論文では、マリアナ諸島に分布する本属の2新種について、それぞれCymatopus femoralisとC. ventralisとして記載し、世界には21種が記録されていることを明らかにした。さらに本論文では本属の全21種についての検索表を作成した。このうち、マダガスカル島、オーストラリア、パナマ、ガラパゴス諸島に分布する6種については別属とすることも検討したが、標本を持っていない種もあり、来年度の調査で標本を入手してから再検討することとした。また、他の研究費でロンドンの大英自然史博物館に滞在し、収蔵されている世界のアシナガバエの標本を調査した。

本研究に必要な標本については写真撮影を行い、標本ラベルの採集地や採集日などの情報を入手した。特に、標本を観察したことがなかった、南半球に分布するAphrosylopsis属について標本を確認することができた。平成24年度は、南米大陸のチリ、エクアドル、フランス領ガイアナを中心に分布調査と採集を行った。平成25年度の調査は、ガラパゴス諸島、ブラジル、アルゼンチンを予定している。この調査が終われば、南米大陸での分布状況がほぼ把握できると考えており、現時点での研究の進展具合はおおむね順調だと思われる。平成23年度は、南半球に広域分布し、南米大陸からも記録されているアシナガバエ科のCymatopus属について検討し、原著論文1本を出版することができた。また、ロンドンの大英自然史博物館に滞在し、収蔵されている世界のアシナガバエの標本を調査することができたため、今後の研究に有用な情報を入手することが出来た。現時点での研究の進展具合はおおむね順調だと思われる。今後の研究では、南米大陸での現地調査を行い、分布調査と標本の収集を行う。ガラパゴス諸島、ブラジル、アルゼンチンにおいて、アシナガバエの最盛期である2014年1月から2月にかけて40日程度の調査を計画している。この時期に調査を行えば、その地域に分布しているほぼ全ての種について採集が行えると考えている。得られた標本のDNAを抽出して、順次、塩基配列を解析していく。未記載種が発見されたときは、記載し命名を行う。南半球に生息するアシナガバエの最盛期である2013年1月から2月にかけて40日程度の調査を計画している。次年度の現地調査は、南米大陸のガラパゴス諸島、ブラジル、アルゼンチンを予定している。この現地調査にかかる旅費が多く使われる予定である。また、調査に必要な採集道具や保存用のエタノール、DNA解析に必要な試薬なども購入する予定である。次年度の現地調査は、南米大陸の西岸に位置するエクアドル、ペルー、チリを予定している。現地調査にかかる旅費が多く使われる予定であるが、これは南米と日本間の渡航費用を節約するために、前年度に予定していた調査を次年度にまとめたためである。
鳥類の視床下部で発見した分泌性小タンパク質による脂肪蓄積効果に関する研究

本年度は、本研究課題の遂行で得られたデータをまとめ、論文投稿を行った。具体的な内容は、ニワトリの脳室内にNPGLを2週間慢性投与し、体重増加量、摂食量、飲水量、脂肪蓄積量を測定した結果である。レフリーからの指摘により追加実験を行い、現在再投稿中である。NPGLが脂肪蓄積作用を示すというデータはラットでは得られているが、鳥類のニワトリでも同様に得られたことは鶏頭発生学的にも意義深い成果であると考えている。これまでの先行研究からは、哺乳類で摂食を促す神経ペプチドはニワトリでは逆の作用を示す例が多く、今回の成果ではラットとニワトリでのNPGLの作用が共通であることはユニークである。今後、ニワトリにおけるNPGLの作用機序を解析する必要がある。一方、平成29年度までに米国カリフォルニア大学バークレー校で行っていたSyrian hamsterとSiberian hamsterを用いた長日及び短日条件下の長期飼育の研究では、短日条件下で体重減少が見られるSiberian hamsterの脳内のNPGL発現が低下するという新知見を得た。一方、短日条件下で体重が減少しないSyrian hamsterではNPGL発現は変化していなかった。このことから、NPGLが短日条件下での体重減少に関与している可能性があり、今後、短日条件下での脂肪量の減少にNPGLがどのように生理的に関与しているかを解析するための貴重な先行データとなった。上述の通り、現在、得られた成果を論文投稿中であり、そのリバイス対応のために追加のデータを取る必要があったため、本年度はそれに多くの時間を要した。概ね良いデータが得られており、さらなる論文投稿を進めていきたいと考えている。Siberian hamsterを用いた短日条件下でのNPGLの発現減少に関して、より実験動物として扱いやすい季節繁殖性を示すマウスを用い、解析を進めようと考えている。また、ニワトリを用いたNPGLのパラログ因子であるNPGMに関しても脳室内慢性投与を行い、生理機能の解析を進める予定でいる。本研究の目的は、研究代表者らがニワトリ・ヒナで発見した新規分泌性小タンパク質(NPGLと命名)の鳥類における機能解明である。平成28度の研究計画では、まずニワトリ・ヒナにおいて、脳室内に慢性的にNPGLを投与する方法を確立することであった。初生ヒナの成長速度は著しいため、カニューラの長期間の装着が困難であることが予想されたことから、物質の長期的効果を調べる実験についての報告はまだなかったためである。そこで、手術に用いるにヒナの日齢を考慮しながら、脳室内へ物質(指標として色素であるエバンスブルーを用いた)を注入するためのカニューラの位置を決め、かつ、2週間の投与期間中に装着したカニューラの脱離がないかの確認実験を行った。その結果、脳室内に投与したい物質を確実に投与できる方法を確立した。次に、確立したニワトリ・ヒナにおける慢性投与方法を用いて、NPGLを2週間にわたり、脳室内へ投与した。その結果、摂食量及び体重が増加し、解剖の結果、肝臓と脂肪組織の重量が増加していた。続いて、脂肪組織及び肝臓において、脂肪合成・分解酵素の遺伝子発現変動を解析した。その結果、脂肪組織では、脂肪合成酵素の発現が顕著に増加する一方で、分解酵素の発現は減少した。肝臓においては、脂肪酸化酵素の調節因子の発現が低下していた。以上のことから、鳥類・ニワトリにおいて、NPGLは摂食行動を亢進し、脂肪を蓄積させる効果を持つことが示唆された。この脂肪蓄積効果は、哺乳類のラット・マウスにおいても同様にみられることから、NPGLの種を超えた普遍的作用である可能性が考えられる。初生ヒナの慢性投与実験の確立には高い技術が必要とされるため、時間がかかると予想していたがが、ラットやマウスを用いた慢性投与実験を常に行っていたため、スムーズに対処することができたためと考えられる。本年度は、前年度に実施したニワトリ・ヒナのにおける新規分泌性小タンパク質NPGL及びNPGLの研究結果をまとめ、3報の学術論文として発表を行った(Shikano et al., Gen Comp Endocrinol., 2018, Shikano et al., Sci Rep., 2018, Shikano et al., Gen Comp Endocrinol., 2018)。これらの論文の中で、1NPGMはニワトリの脳内ではなく、皮下に投与した場合においても体重を増加させること、2NPGLとNPGMはニワトリ・ヒナの脳内において同じ領域に発現しているが、発達段階によってその発現が異なること3NPGLをニワトリの脳室内に慢性投与すると脂肪が蓄積する等を報告した。また、平成29年8月から平成30年9月までアメリカのカリフォルニア大学バークレー校のBentley博士の研究室にて研究を行った。当初、野鳥であるススメ目のキンカチョウの成鳥を用いて実験を行う予定であったが、キンカチョウは季節繁殖を行わないということから、ハムスターに対象を移した。ハムスターはSyrian hamsterとSiberian hamsterの2種類を用いた。まず、これら2種類のハムスターにNPGL及びNPGMが存在しているのかデータベースが公表されているSyrian hamsterにおいて解析を行った。その結果、NPGLは存在しているが、NPGMは見つけることができなかった。次に、縮重プライマーを用いてSiberian hamsterのNPGLを探索し、遺伝子配列を決定した。

現在、長日から短日条件にした際に体重変動が見られないSyrian hamsterとその体重が大きく減少するSiberian hamsterにおいて、NPGLの遺伝子発現がどのように変化するのか実験を行っているところである。すでに研究結果を査読付き国際誌に3報報告してる。更に、論文にまとめることのできるデータを多く得ている。本年度は、本研究課題の遂行で得られたデータをまとめ、論文投稿を行った。具体的な内容は、ニワトリの脳室内にNPGLを2週間慢性投与し、体重増加量、摂食量、飲水量、脂肪蓄積量を測定した結果である。レフリーからの指摘により追加実験を行い、現在再投稿中である。NPGLが脂肪蓄積作用を示すというデータはラットでは得られているが、鳥類のニワトリでも同様に得られたことは鶏頭発生学的にも意義深い成果であると考えている。これまでの先行研究からは、哺乳類で摂食を促す神経ペプチドはニワトリでは逆の作用を示す例が多く、今回の成果ではラットとニワトリでのNPGLの作用が共通であることはユニークである。今後、ニワトリにおけるNPGLの作用機序を解析する必要がある。一方、平成29年度までに米国カリフォルニア大学バークレー校で行っていたSyrian hamsterとSiberian hamsterを用いた長日及び短日条件下の長期飼育の研究では、短日条件下で体重減少が見られるSiberian hamsterの脳内のNPGL発現が低下するという新知見を得た。一方、短日条件下で体重が減少しないSyrian hamsterではNPGL発現は変化していなかった。このことから、NPGLが短日条件下での体重減少に関与している可能性があり、今後、短日条件下での脂肪量の減少にNPGLがどのように生理的に関与しているかを解析するための貴重な先行データとなった。上述の通り、現在、得られた成果を論文投稿中であり、そのリバイス対応のために追加のデータを取る必要があったため、本年度はそれに多くの時間を要した。概ね良いデータが得られており、さらなる論文投稿を進めていきたいと考えている。本年度の結果からニワトリ・ヒナにおいてもNPGLは脂肪蓄積を促進することがわかった。この効果は、NPGLが担う生理機能であると思われる。ただし、ニワトリ・ヒナだけを用いた研究では、NPGLの生理的意義の全容解明は難しいと考ええている。そのため、他の鳥類も用い、NPGLの発現調節や生理機能解明を進めていく予定でいる。ニワトリ・ヒナにおける脳室内慢性投与で脂肪蓄積が亢進するメカニズムの解明に関する結果について論文にまとめる予定である。また、短日・長日条件によりその体重が大きく変動するハムスターにおいて新規分泌性小タンパク質NPGLがどのように変化するのかを調べることにより、内因性NPGLの存在意義を見出したいと考えている。Siberian hamsterを用いた短日条件下でのNPGLの発現減少に関して、より実験動物として扱いやすい季節繁殖性を示すマウスを用い、解析を進めようと考えている。
小児科看護師の児童の心の問題への援助を支援するeラーニングプログラムの開発

本研究の目的は、今後、多くの心の問題を持つ児童と、その家族を援助の対象とする一般小児科看護師への、精神看護的観点から支援を行うための教育プログラムの開発である。教育プログラムの受け手である一般小児科看護師の学習の利便性や学習の継続を促すために、eラーニングを用いる。本研究により、一般小児科看護師の力量の向上、ひいては心の問題を持つ児童とその家族がよりよいケアを受けられることを目指している。本研究は、一般小児科看護師のニーズならびに児童精神科看護師の実践知把握、全国調査、eラーニングプログラム開発・実施・評価という3部構成により実施した。児童の心の問題のケアにあたる看護職者の実践知の収集のために、児童精神科ならびに小児科看護師に対し、日頃の看護実践、困難、解決法、有用であると考える教育資源について聞き取り調査を行った。その結果、児童精神科では高度な専門的知識・治療的態度および多職種連携について、小児科では主に児・家族への援助期間の短さによる援助の不十分さ、精神医学的知識の不足等が明らかとなり、両者に共通する困難として家族への援助が明らかとなった。この結果に基づいた質問紙を作成し、全国の計500の児童精神科および小児科看護師に対し困難・教育ニーズに関し調査中である。eラーニングプログラムは上記の聞き取り調査結果を加味、かつ英米における児童精神保健システムや教材を参考に、児童のみならず家族をも対象とした内容を盛り込んだパイロット版を作成した。対象の特性としてネット接続のインフラが不十分である場合が多々あり、オフラインでの電子媒体教材を作成し、現在も精錬中である。学会および学術雑誌等において成果を発表する予定である。本研究の目的は,今後,多くの心の問題を持った児童と,その家族を援助の対象とするであろう一般小児科看護師への,精神看護的観点から支援を行うための教育プログラムの開発である。教育プグラムの受け手である一般小児科看護師の学習の利便性やそれによる学習の継続を促すために,eラーニングを用いる。本研究により,一般小児科看護師の力量が向上することにより,ひいては心の問題を持つ児童とその家族がよりよいケアを受けられることを目指している。本研究は,一般小児科看護師のニーズならびに児童精神科看護師の実践知把握,全国調査,eラーニングプログラム開発、実施、評価という3段階により構成する予定としており,平成19年度は最初の段階に当たる。一般小児科看護師ならびに児童精神科看護師,さらにその実践経験のある看護師対象として研究参加者を募った。その結果,小児科を有する4施設20名以上の応募があり,児童への看護実践についての困難,解決法,有用であると考える学習資源等についてインタビューを実施し,同時に分析を続行している。これまでに,小児看護師が困難とすることは児童の行動やその背景にある心的問題であることに加え,児童のみならず親の行動や親子関係についてであることが明らかとなった。さらに,小児科看護師が必要とする学習内容については書籍等の教材のみならず,同僚や他施設の看護職者との情報交換や具体的な事例検討等であることが明かとなっている。今後もインタビューと分析を同時並行し,この結果をもとに,全国調査を行い,広く,小児科看護師のニーズ把握を行う予定である。本研究の目的は、今後、多くの心の問題を持つ児童と、その家族を援助の対象とするであろう一般小児科看護師への、精神看護的観点から支援を行うための教育プログラムの開発である。本研究は、一般小児科看護師のニーズならびに児童精神科看護師の実践知把握、全国調査、eラーニングプログラム開発・実施・評価という3段階により構成する予定としており、平成20年度は2段階目にあたる。その結果について、国内の児童青年期の精神医学的問題を取り扱う学会に於いて発表し、参加者より助言・意見等を募った。さらに、地域ケアを基盤とし、看護に於いても専門分化されるなど、先進のシステムに基づいた精神医療サービスを展開している英国の精神保健の学会に於いて、日本の看護の状況について発表するとともに、看護の背景となる卒前・後教育、医療システムなどの相違について情報を収集し、現地の研究者らと意見交換を行った。これらの結果を踏まえて、全国の小児科ならびに児童精神科看護師に対し、その教育ニーズを把握するための質問紙を試作するとともに、並行して教育素材を試作中である。さらに教育プログラムの実施対象者を募集・実施するためのフィールドの開拓および交渉等を進めている。児童の心の問題のケアにあたる看護職者の実践

知の収集のために、児童精神科ならびに小児科看護師に対し、日頃の看護実践、困難、解決法、有用であると考える教育資源について聞き取り調査を行った。その結果、児童精神科では高度な専門的知識・治療的態度および多職種連携について、小児科では主に児・家族への援助期間の短さによる援助の不十分さ、精神医学的知識の不足等が明らかとなり、両者に共通する困難として家族への援助が明らかとなった。この結果に基づいた質問紙を作成し、全国の計500の児童精神科および小児科看護師に対し困難・教育ニーズに関し調査中である。eラーニングプログラムは上記の聞き取り調査結果を加味、かつ英米における児童精神保健システムや教材を参考に、児童のみならず家族をも対象とした内容を盛り込んだパイロット版を作成した。対象の特性としてネット接続のインフラが不十分である場合が多々あり、オフラインでの電子媒体教材を作成し、現在も精錬中である。学会および学術雑誌等において成果を発表する予定である。
地域在住高齢者の転倒に対する対処方略形成プロセスの解明

本研究では地域で生活する高齢者がいかにして自ら転倒に対処しようとするのかという転倒の対処方略について明らかにすることを目的とした。高齢者10名の語りの内容から、地域で生活する高齢者が転倒に対して用いている対処方略は健康のための身体づくりや転倒予防行動を積極的に自己にて行うことと周囲にサポートを求めて他者に依存していくことの二要素から構成されていた。また、地域在住高齢者390名のアンケート調査結果から、地域在住高齢者の転倒の対処方略は積極的な転倒予防を意識した問題解決型の対処方略に加えて転倒しそうなほど身体機能が低下しているという老いの現実を受容するための情動対処方略の両方が含まれていた。本研究はLazarusのストレス-コーピング(対処)理論を用いて、転倒恐怖感が老いの受容をめぐるストレス現象であるという仮説に基づいて、地域で生活する高齢者が転倒に脅威を抱きながらも、いかにして自ら転倒に対処しようとするのかという転倒の対処方略形成プロセスを明らかにすることを目的としている。平成25年度は地域高齢者が転倒に対して行っている対処方略の内容について、自己効力感の観点から明らかにすることを目的に、地域在住高齢者に対してインタビュー調査を実施した。対象者は7290歳までの男性3名、女性8名である。60歳以降の転倒経験者は6名であり、このうち2名は1年以内に転倒していた。インタビュー内容から逐語録を作成し質的帰納的に分析を行った。現在は分析途中であるが、地域在住高齢者における転倒の対処方略は転倒予防行動だけでなく、転倒に対する考え方の変容に関する内容も含まれていた。これらの結果はLazarusが示した情動焦点型対処と問題解決型対処の両方が同時に存在していると考えられた。また、高齢者が対処方略を遂行することで期待している結果は、単に転倒を回避するということだけではなく、転倒に煩わされない生き方に関する内容が含まれていた。以上の結果から、高齢者の転倒は単に「予防」という視点ではなく、「対処」という視点を導入することにより、転倒に対して過度に恐怖感を抱くことなく高齢者自身が自ら向き合うことができる可能性が示唆された。また、平成25年度は平成26年度の計画を前倒しして、インタビューデータの分析結果を参考にして転倒の対処方略項目を独自に作成し、地域在住高齢者2000人を対象に質問紙調査を実施した。平成26年度はこれらの結果から転倒の脅威と対処方略の関係性、精神的健康への影響について検証していく予定である。本研究はLazarusのストレス-コーピング理論を用いて転倒恐怖感が老いの受容をめぐるストレス現象であるという仮説に基づいて、地域在住高齢者が転倒に脅威を抱きながらもいかにして対処しようとしているのかという転倒の対処方略を明らかにすることを目的としている。平成25年度は地域在住高齢者へのインタビュー調査から転倒の対処方略の内容について自己効力感の枠組みから明らかにした。平成26年度は、この調査結果をもとに転倒の対処方略尺度を独自に開発し、転倒に対する脅威としての認識(以下:転倒脅威)と転倒の対処方略(以下:転倒対処方略)の関係性および精神的健康への影響を明らかにすることで、転倒に脅威を抱いていてもストレス状態にならない対処方略について検証した。A市選挙管理委員会の承諾を得て選挙人名簿抄本より65歳以上の高齢者2000名を無作為抽出し、郵送法による質問紙調査を実施した。回収は806名(回収率40.3%)であり、このうち転倒の自覚がある390名を分析対象とした。転倒対処方略項目の因子構造を確認するために最尤法、プロマックス回転による探索的因子分析を実施し、「身体づくり」「意識・心がけ」「実現化」「老いの受容」の4因子が抽出された。また、転倒脅威5下位尺度と転倒対処方略4下位尺度の組み合わせ計20パターンに対して、精神的健康を従属変数、転倒脅威、転倒対処方略、転倒脅威と転倒対処方略の交互作用をそれぞれ独立変数とする階層的重回帰分析を実施した。その結果、「身体づくり」「実現化」「老いの受容」という転倒対処方略ではストレス緩衝効果が認められ、とくに転倒することで他者に依存しなければならないという脅威に対して、自己をみつめて健康維持のための身体(からだ)づくりをするという対処方略の自己効力感が高いことがストレスを予防している可能性があることが示唆された。看護学

平成25年度は地域高齢者が転倒に対して行っている対処方略の内容について、自己効力感の観点から明らかにすることを目的とした。当初は、平成25年度にインタビュー調査を行い、その内容を質的に分析し、翌年度にそれらの内容から質問紙を作成し、郵送法による調査を行う予定であった。しかし、インタビューデータの質的分析にはさらに時間を要することから、研究計画を以下のように修正した。インタビューデータによりすでに分析が終了した内容をもとに先に質問紙を作成し、平成26年度に実施予定であった質問紙調査を前倒しで行った。インタビューデータの分析は質問紙調査と並行して継続して行うこととした。研究全体を通しては、計画した内容に大きな変更はなく、実施状況が遅延していることはない。平成26年度はインタビューデータの質的分析を進める。またそれと同時に質問紙調査により得られたデータを統計解析による分析を行っていき、分析結果の整合性を確認していく。転倒の脅威と転倒の対処方略の関係性、および精神的健康への影響を明らかにし、転倒恐怖感を老いの受容に伴うストレス現象としてとらえることの有効性を検証していく。これにより現行の転倒予防対策とは異なる新たな視点から高齢者の転倒対策を提言していく。
加速照射試験効果の機構論モデルに基づく評価手法開発と実機材料適用に関する研究

平成15年度に実施した中性子照射されたオーステナイト鋼モデル合金に関するミクロ組織観察結果に基づき、転位組織発達過程のモデル化が加速照射試験効果の解明に重要であることが明らかにされた。平成16年度は、同一ロットのオーステナイト鋼モデル合金に対して、300600°Cの温度範囲で、1.0x10^<-4>1.0x10^<-3>dpa/sの損傷速度でのイオン照射試験を行うとともに、304鋼に対して同等の試験を行い、加速照射試験効果のモデル化と実機材料への適用性について検討した。モデル合金に生成する積層欠陥転位ループ数密度は、損傷量とともに増加するが、比較的低い損傷量でループの大きな成長が観察される。更なる損傷量の増加とともに、他のループやネットワーク転位との相互作用によりアンフォールトして完全転位ループ、あるいはネットワーク転位になる過程が観察された。積層欠陥転位ループ数密度は500°Cでは1.0dpaまでの損傷量で約10^<22>m^<-3>まで増加するが、それ以上の損傷量においては減少した。積層欠陥転位ループのアンフォールト、数密度低下に伴い、ネットワーク転位は500°Cでは1dpaより高い損傷量で観察され、損傷量とともに、その密度は増加する。大きく成長した積層欠陥転位ループほどアンフォールトが起り易いため、積層欠陥転位ループの平均径は、損傷量に対して複雑になった。304鋼では、モデル合金と比較して積層欠陥転位ループの形成率が低く、また積層欠陥転位ループが安定で、完全転位ループやネットワーク転位になりにくいため、比較的高損傷量までループ数密度は増加するが、スエリング潜伏線量を境に、アンフォールトする確率が高くなり、非常に高いネットワーク転位密度増加率となった。これらから、積層欠陥転位ループがアンフォールトする確率が高くなるしきい線量を境に高いスエリング率を示すことが、損傷速度効果を含むモデルによって、実機用材料でも再現しうることが明らかとなった。高純度のオーステナイト鋼モデル合金の中性子照射を損傷速度が8.9x10^<-9>dpa/secから1.7x10^<-6>dpa/secの間で行った。2サイクルまでの積算損傷量は0.23dpa67.8dpaで、照射温度は389°C?444°Cの範囲であった。この結果、低損傷速度では転位組織発達が促進されるが、これは低損傷速度で転位ループ成長が促進されたためであり、特に転位ループ数密度は損傷速度の1/2乗に比例して飽和し、転位ループ径は損傷速度の-1/2乗に比例することが確認された。しかし高い積算線量では、転位ループがアンフォールトしネットワーク転位となるため、ループ数密度は減少する。長期間の照射で転位ループが成長・アンフォールトする過程では、総転位密度の損傷速度依存性をモデル化する必要があることが、明らかとなった。一方、同一ロットの単純モデル合金を1.0x10^<-4>dpa/secから1.0x10^<-3>dpa/secの間の3種類の異なる損傷速度で重イオン照射した場合には、転位ループが十分に成長せずアンフォールトがほとんど起こらないが、低い損傷速度で転位ループ形成が促進されることが評価された。また、格子間原子に対してバイアスを持ったシンクである転位組織発達は、低損傷速度で促進されることによって、格子間原子をより多く吸収するシンクが増加する。このため、キャビティ形成及び成長が促進され、低損傷量からスエリングが増加する。

しかし、いわゆる定常スエリング率1%/dpaは損傷速度によらないが、定常スエリングに至るまでの潜伏線量は損傷速度の影響が強く、ほぼ1乗に比例して低損傷速度で小さくなることがわかった。平成15年度に実施した中性子照射されたオーステナイト鋼モデル合金に関するミクロ組織観察結果に基づき、転位組織発達過程のモデル化が加速照射試験効果の解明に重要であることが明らかにされた。平成16年度は、同一ロットのオーステナイト鋼モデル合金に対して、300600°Cの温度範囲で、1.0x10^<-4>1.0x10^<-3>dpa/sの損傷速度でのイオン照射試験を行うとともに、304鋼に対して同等の試験を行い、加速照射試験効果のモデル化と実機材料への適用性について検討した。モデル合金に生成する積層欠陥転位ループ数密度は、損傷量とともに増加するが、比較的低い損傷量でループの大きな成長が観察される。更なる損傷量の増加とともに、他のループやネットワーク転位との相互作用によりアンフォールトして完全転位ループ、あるいはネットワーク転位になる過程が観察された。積層欠陥転位ループ数密度は500°Cでは1.0dpaまでの損傷量で約10^<22>m^<-3>まで増加するが、それ以上の損傷量においては減少した。積層欠陥転位ループのアンフォールト、数密度低下に伴い、ネットワーク転位は500°Cでは1dpaより高い損傷量で観察され、損傷量とともに、その密度は増加する。大きく成長した積層欠陥転位ループほどアンフォールトが起り易いため、積層欠陥転位ループの平均径は、損傷量に対して複雑になった。304鋼では、モデル合金と比較して積層欠陥転位ループの形成率が低く、また積層欠陥転位ループが安定で、完全転位ループやネットワーク転位になりにくいため、比較的高損傷量までループ数密度は増加するが、スエリング潜伏線量を境に、アンフォールトする確率が高くなり、非常に高いネットワーク転位密度増加率となった。これらから、積層欠陥転位ループがアンフォールトする確率が高くなるしきい線量を境に高いスエリング率を示すことが、損傷速度効果を含むモデルによって、実機用材料でも再現しうることが明らかとなった。