hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高粘度スラリー系気泡運動のモデル化と気泡群シミュレーション技術の 開発

膜分離活性汚泥法に基づく水処理機器内気泡流の数値予測技術の開発を目的として,気泡観察実験及び界面追跡法に基づく単一気泡運動詳細シミュレーション技術開発を実施し,気泡の抗力及び揚力に及ぼす水質汚染の影響をモデル化するとともに,これらのモデルを組み込んだ多流体モデルと界面追跡法に基づく気泡群シミュレーション技術を開発した.本研究では,多数の微細孔を有する膜を通すことで汚泥の固形分をろ過して清浄な処理水を得る膜分離活性汚泥法(MBR: membrane bioreactor)における膜の目詰まり防止を目的とした膜下方からの気泡吹き込み部の合理的設計の実現を目標としており,このうち,1.水質汚染物質を含む高粘度スラリー中気泡運動のモデル化,及び,2.そのモデルを組み込んだMBR機器内気泡群シミュレーション技術の開発を目的とした.(1)気泡の観察実験を実施するとともに,汚染系気泡の数値シミュレーション技術を開発し,これを用いて気泡運動を検討した.その結果,MBR機器内に現れる数mmから数十mm程度の気泡の抗力や揚力を評価する際は清浄系気泡用モデルにおいて表面張力に対する水質汚染の効果を考慮すればよいことを明らかにし,その効果を考慮したモデルを提案した.また,気泡運動に懸濁粒子が及ぼす影響を検討するための数値実験ツールとして昨年度に開発した埋め込み境界法及び二緩和時間粒子衝突モデルに基づく格子ボルツマン法を改良した.(2)スラリー系気泡流・自由表面を有するMBR機器内の複雑流動のシミュレーションを実現するため,Tomiyama & Shimadaが提案した多流体モデルと界面追跡法の結合モデルに倣って計算コードを開発し,相間相互作用に関する各種モデルとともに(1)で提案したモデルを導入した.また,懸濁粒子が気泡合体に及ぼす影響を検討し,Ojimaらのモデルを導入することで計算手法にその影響を取り込んだ.高効率な実規模計算に不可欠と考えられる非一様計算格子の機能も付与した.本計算技術により気泡の散気シミュレーションができることを確認した.膜分離活性汚泥法に基づく水処理機器内気泡流の数値予測技術の開発を目的として,気泡観察実験及び界面追跡法に基づく単一気泡運動詳細シミュレーション技術開発を実施し,気泡の抗力及び揚力に及ぼす水質汚染の影響をモデル化するとともに,これらのモデルを組み込んだ多流体モデルと界面追跡法に基づく気泡群シミュレーション技術を開発した.本研究では,多数の微細孔を有する膜を通すことで汚泥の固形分をろ過して清浄な処理水を得る膜分離活性汚泥法(MBR: membrane bioreactor)における膜の目詰まり防止を目的とした膜下方からの気泡吹き込み部の合理的設計の実現を目標としており,このうち,1.気泡運動に及ぼす懸濁粒子の影響のモデル化およびそのモデルを組み込んだ2.MBR機器内の気泡群を含む流れのシミュレーション技術の開発を目的としている.1については,気泡運動の素過程に懸濁粒子が及ぼす影響を検討するため,気泡観察用小規模水槽にて直径数十マイクロメートルのPMMA(ポリメタクリル酸メチル)粒子液中気泡運動を観察し,観察上の課題を抽出するとともに,上昇運動に関する知見を取得した.また,気泡同士の合一挙動に及ぼす粒子の影響を検討するための数値実験ツール基盤整備のため,埋め込み境界法および二緩和時間粒子衝突モデルに基づく格子ボルツマン法を開発した.本計算技術の内容をJournal of Computational Multiphase Flowsにて発表した(印刷中).2については,粒子・気泡・自由表面を有するMBR機器内の複雑流動のシミュレーションを実現するため,Tomiyama & Shimadaが提案した多流体モデルと界面追跡法の結合モデルに倣って計算コードを開発するとともに,各種相間相互作用に最新のモデルを導入し,また,高効率な実規模計算に不可欠と考えられる非一様計算格子の機能を付与した.本研究の実施計画は,1.気泡運動に及ぼす懸濁粒子の影響のモデル化およびそのモデルを組み込んだ2.MBR機器内の気泡群を含む流れのシミュレーション技術の開発から成る.このうち1については,粒子存在下の気泡運動に関する実験データベースの構築のための気泡観察装置の製作および気泡運動に関する知見を取得しており,概ね順調に進行している.また,気泡合一に対する粒子の影響については,気泡界面運動と粒子の相互作用を微視的視点から検討する必要があると判断し,その数値実験ツール整備のため,埋め込み境界法および二緩和時間粒子衝突モデルに基づく格子ボルツマン法を開発した.本成果は国際雑誌にて発表しており,短期に高い成果が得られたと考えている.2については,粒子・気泡・自由表面を有するMBR機器内の複雑流動のシミュレーションを実現するための多流体モデルと界面追跡法の結合計算モデル基盤コードの開発,各種相間相互作用に対する最新モデルの導入,高効率な実規模計算に不可欠と考えられる非一様計算格子機能の付与を実施しており,当初計画に沿って概ね順調に進行できている.気泡合一に及ぼす粒子の影響を検討するための数値実験ツール整備のため格子ボルツマン法に基づく計算技術開発を実施し,一定の成果が得られた.一方,MBR機器内複雑流動シミュレーション技術検証用の混相流動実験装置の製作については,当初計画では本年度終盤に試作する予定であったが,計算技術検証に有用なデータを取得するためには気泡生成部の設計を非常に注意深く行う必要があり,入口部設計に関する予備実験・検討に時間をかけた.そこで,本実験装置の製作を次年度に移行したため,本装置製作用経費が本年度経費から次年度の研究費への繰越分として発生している.

ただし,「研究実績の概要」および「現在までの達成度」欄にて報告の通り,本研究の進行は概ね計画通りであり,次年度の実施内容についても計画に沿って進められる見込みである.したがって,各要素研究の実施時期・実施方法には若干の修正が発生することが予想されるが,当初計画には大幅な変更はない.「今後の研究の推進方策」に記述した通り,各要素研究の実施時期には当初計画と若干の前後はあるが,基本的に実施内容の変更はない.したがって,本年度経費の次年度の研究費への繰越分の使用内容は,本年度当初計画の通りとする予定である.すなわち,MBR機器内複雑流動シミュレーション技術検証用の混相流動実験装置の試作および気泡検出装置制作費等として支出する.また,次年度の研究費の使用計画も当初計画の通りであり,実験装置の製作・改良,実験用供試粒子および流体,気泡検出用装置制作費等として支出する.
ヒト15q11-q13およびマウス相同領域における刷り込み地図の作成に関する研究

Prader-Willi症候群(PWS)責任領域であるヒト15番染色体q11-q13およびマウスにおける相同領域7Cにおける刷り込み地図の作成を行うために、刷り込み遺伝子の発現、DNAメチル化、ヒストンアセチル化のマッピングを行った。マウスに関しては、7C領域を欠失しているPWSモデルマウス、ASモデルマウス、および正常対照マウス由来細胞株の供与を受け、実験を行った。結果の概略としては、遺伝子発現、DNAメチル化に関しては、ヒトとマウスとにおいて大きな違いはなく、種を超えてよく保存されていた。しかし、抗アセチル化ヒストンH3およびH4抗体を用いたクロマチン免疫沈降法を行った結果は異なったパターンが得られた。父性発現を示す刷り込み遺伝し群に関しては、ヒトにおいてはSNURF-SNRPNにおいて親由来特異的なヒストンアセチル化を同定したが、他の刷り込み遺伝子ではヒストンアセチル化は低レベルであり、親由来特異的な違いははっきりしなかった。これに対して、マウスではSnurf-Snrpn以外の刷り込み遺伝子においても親由来特異的なヒストンアセチル化の違いを認めた。この結果はヒトとマウスにおける刷り込み機構の違いを示唆すると考えた。中枢神経において母由来特異的刷り込みをうけるUBE3Eは今回用いた細胞においては、ヒト、マウスいずれにおいてもヒストンアセチル化に親由来特異的な相違は認めなかった。次の段階として、現在、モデルマウスの輸入手続きを行っている。モデルマウスを用いて、組織特異的、発生時期特異的な刷り込み地図の作成を行う予定である。
スウェーデンの年金改革における政党政治の影響に関する比較政治過程論的考察

前年度から続く理論な検討作業を通じ、1990年代以降の年金改革においては、経済状況と人口動態の変化に対応しうる制度への再編という一般的要請の中で、各国の「政策遺制」とそれを前提にした諸アクターの戦略とがその帰結を左右する、という基本視角を確認した。その一方で、スウェーデンの90年代年金改革の経緯について、すでに入手していた年金問題審議会の答申、社会庁の報告書、国会法案および議事録を読み進めるとともに、再度の現地での資料収集を経て、国会委員会報告書、社民党の政策文書などを補いながら、(1)問題の背景、(2)審議会設置の経緯、(3)審議会内での議論とその結果、(4)新制度の概要とその意義、について整理した。こうした作業をふまえ、従来の研究がこの改革を、政治的左派の退潮や社会構造変化への不可避的適応の結果としてとらえ、新制度の包括性。合理性を旧付加年金の制度構造や「脱政治化」された専門家による審議の帰結として理解する傾向にあったのに対し、本研究では、それらを一定程度受け入れながらも、なおも各社会に個別の改革の文脈を強調し、スウェーデンの場合はかつての福祉国家形成の延長線上に社民党の果たした役割に特段の注意が払われるべきであると主張する。すなわち、その過程で社民党内部に従前所得の補償から手続きと条件の平等化へという日標の転換が見られた点を認めつつ、新制度導入へといたる中では、保険料拠出期間の変更や、拠出金の自己運用部分の縮小、所得比例部分上限の賃金上昇インデクスの採用などに同党の主張が強く反映されている点を重視する。以上のような成果、とりわけ比較研究に関わる知見の一部については、比較政治学会の叢書への分担執筆部分において発表し、残りの部分についても論稿にまとめる作業を進めている。平成17年度は、2年計画の1年目として、スウェーデンの年金制度改革の背景を把握するため、主に二次資料に依拠して1980年代以降の年金制度をめぐる問題状況を把握するとともに、90年代のスウェーデン政党政治の展開を整理し、両者が交錯する中で年金改革の動きが具体化していったことを確認した。その際特に、人口動態や経済状況の変化に対応しうる持続可能な制度の構築という課題を軸に、抜本的な改革が目指されるようになったこと、それが左右両陣営の主要勢力を含みこんだ政党政治の主導で進められたことに注目した。同時に、年金改革を含む近年の社会保障改革に関する国際比較を試みた先行諸研究を検討する中で、特に歴史的制度学派の議論に着目し、福祉国家の再編期にある今日の制度改革においては、これまでの諸制配置の影響として、とりわけ既得権集団の抵抗とそれらへの政治的対応という要素が改革構想の内容およびその成否を左右するという視角を得た。そのような作業と合わせて、実際の年金改革の検証に向けて、9月には現地での資料収集を行い、年金問題調査委員会(審議会)の答申、社会庁の報告書、国会での法案および議事録の一部等を入手し、年度末までそれらを読み込む作業を続けてきている。引き続きそれを進めた上で、1990年代年金改革の全体の過程を上述の理論枠組みに照らして分析・整理することが平成18年度の課題となる。なお、平成17年度の研究成果については、一部が近刊予定の共著書(『比較福祉政治制度転換のアクターと戦略』早稲田大学出版会)の担当部分に反映されているものの、平成18度の後半に、同年度分と合わせて一本の論稿にまとめて発表する予定である。
ゲノム分類別胃がん細胞と線維芽細胞との相互作用から成るがん微小環境の多様性の検討

本年は、胃がんゲノム分類別CAF再構成モデルの検証を目的とした新たなCAFの樹立を目標としたが、樹立に至らなかったため、共同研究施設である兵庫医科大学と実施している共同研究内で樹立したCAFの中から、GSサブタイプ、MSIサブタイプ、CIN(HER2陽性)サブタイプのそれぞれに該当する胃癌組織より樹立されたCAFを用いMicroarrayを用いた遺伝子発現解析を行った。機能解析を実施すると、CINサブタイプCAFでは、extracellular matrix organizationなどCIN-CAF再構成モデルと類似のGO-termが、GSサブタイプCAFではcel junction assemblyなどGS-CAF再構成モデルとは異なるGO-termが抽出された。同一サブタイプごとにCAF再構成モデルとの遺伝子発現を比較し、CIN-subtypeで11遺伝子、MSI-subtypeで3遺伝子、GS-subtypeで20遺伝子をそれぞれ抽出した。TCGAのRNA sequenceデータを用い、TCGAサブタイプごとの胃癌組織における特異的な発現遺伝子を抽出した。機能解析では、EBV-subtypeにおいてimmune responseが、GS-subtypeではcell adhesionといったGO-termが得られ、これまでの報告と合致した。さらにTCGAサブタイプごとの胃癌凍結組織の遺伝子発現との比較検討を行った。共通する特徴を見出すことはできなかったが、この結果はがん微小環境の多様性を確認できたものと考えている。計画書に記載した予定に概ね沿う形で研究は進行している。今後の研究計画は、おおむね初回の計画書に記載の通り実施する予定である。これまでに得られた、TCGAサブタイプ別の胃癌間質(線維芽細胞)に特徴的な発現遺伝子の中から、がん微小環境の構成に特に重要と思われる遺伝子を抽出し、胃癌組織を用いた蛋白発現の検証を実施する。公共データセットを用いた解析も実施する。胃癌TCGAサブタイプ分類(EBV、MSI、GS、CIN)に対応した4種類の胃癌細胞株を用い、胃SS層ならびに胃SM層由来の線維芽細胞を刺激してCAF再構成モデルを作製し、Microarrayを用いた遺伝子発現解析を実施した。SS層由来の線維芽細胞ではすべての解析が終了し、無刺激群との比較によりEBV、MSI、GS、CIN群それぞれの刺激により特異的に発現量の変化が生じる遺伝子群をそれぞれ抽出した。EBV刺激群では発現量が変化する遺伝子数が7個(発現上昇5個、発現低下2個)とごくわずかで、間質に乏しい組織所見に合致した結果と考えられた。その他のサブタイプ特異的に発現量が上昇する遺伝子は、MSI群では88遺伝子(103probes)、GS群では138遺伝子(190probes)、CIN群では75遺伝子(85probes)であった。その他の群で発現量が変化した遺伝子群に機能解析を追加すると、GS群でのみ発現が上昇する遺伝子群は炎症反応・免疫反応に関連するGO termが、CIN群のみで発現が上昇する遺伝子群は細胞接着やマトリックスに関連するGO termが、多く抽出された。EBV群ではGO termの集約なく、MSI群ではGO termの明らかな傾向は見いだせなかった。また、胃癌TCGAサブタイプ分類に対応する胃癌凍結組織バンクから高純度のRNAが得られた各サブタイプ2例ずつについて、Microarrayを用いた遺伝子発現解析を実施した。上記に記載した、胃癌サブタイプ分類に対応したSS層由来線維芽細胞のCAF再構成モデルから抽出された、サブタイプ特異的に発現上昇する遺伝子群と発現量変化の傾向が連動している遺伝子群をそれぞれ抽出した。CIN群では6遺伝子、GS群では17遺伝子(22probes)、MSI群では10遺伝子(11probes)であった。「多彩な間質組織を構成するがん微小環境の多様性を生み出している遺伝子群の抽出」については、予定していたすべてのCAF再構成モデル作製が終了している。SS層由来CAF再構成モデルはMicroarrayによる遺伝子発現解析ならびに機能解析が終了している。しかしながらMicroarray解析装置の不具合が発生したため、胃SM層由来細胞からのCAF再構成モデルの一部ではMicroarray解析が持ち越された。「抽出遺伝子群の検証を目的とした胃がんデータセットの構築」については、当初の予定通り、サブタイプごとに複数症例ずつの収集が終了している。次年度に予定していたRNAの抽出とMicroarray解析もすでに終了している。「胃がんゲノム分類別CAF再構成モデルの検証を目的としたCAFの樹立」について、本年度は樹立に至らず、次年度以降に症例集積を進める予定である。

共通する特徴を見出すことはできなかったが、この結果はがん微小環境の多様性を確認できたものと考えている。計画書に記載した予定に概ね沿う形で研究は進行している。今後の研究計画は、おおむね初回の計画書に記載の通り実施する予定である。次年度に持ち越しとなった一部の胃SM層由来CAF再構成モデルのMicroarray解析は、機械の修理が終了したため早急に実施予定である。この実施により、胃がんゲノム分類ごとに線維芽細胞の由来間で変動する遺伝子群の抽出及び比較を行う。「胃がんゲノム分類別CAF再構成モデルの検証を目的としたCAFの樹立」は、共同研究施設の体制変更がありそれに対応する手続きを現在行っている。手続きが終了し次第、症例集積を再開し、各サブタイプで1例以上の樹立を目指す。CAF再構成モデルおよびゲノム分類別組織由来CAFの遺伝子プロファイルから、「がん微小環境の多様性を生み出す分子機構の解明」を目指して解析を実施、Validation study(複数の胃がんデータセットを用いた臨床病理学的解析)の候補遺伝子を選定する。「複数の胃がんデータセットを用いた臨床病理学的解析」では、選定された候補遺伝子について公共のmRNAデータセットでさらに絞り込み、我々が有しているTissue Microarrayセットでのタンパク発現解析を加え、臨床病理学的意義についても検証を行う。これまでに得られた、TCGAサブタイプ別の胃癌間質(線維芽細胞)に特徴的な発現遺伝子の中から、がん微小環境の構成に特に重要と思われる遺伝子を抽出し、胃癌組織を用いた蛋白発現の検証を実施する。公共データセットを用いた解析も実施する。当該費用が生じた理由としては、Microarray解析装置の不具合が発生し一部の解析を実施できなかったことと、共同研究施設の体制変更に伴う諸手続きのためその間研究の一部を実施することができなかったことによる。現在はこれらの問題について対応を進めており、持ち越された研究内容と翌年度に予定している研究内容を併せて、合算した費用を用いて研究を行う予定である。当該費用が生じた理由は、想定よりも試薬等に費用がかからなかったためである。次年度では免疫染色を複数予定しており、次年度使用額も合わせて使用し研究を完遂させる予定である。
バーター症候群責任遺伝子の臨床的鑑別法と腎電解質代謝の解明

腎臓の近位尿細管、ヘンレ上行脚、遠位尿細管に組織特異的に目的遺伝子を発現する方法と、発現させるためのコンストラクトを開発した。まずGFPを組織特異的に発現させてその発現特異性を確認したが、次にカルシウム感知受容体の活性型変異をもつコンストラクトを作成し、この表現型をみることで腎臓におけるカルシウム感知受容体の各部位における機能を比較検討する(この課程は現在途上である)。研究の目的:カルシウム感知受容体(CaSR)の活性型変異をもつ症例はBartter症候群のV型や副甲状腺機能低下症を呈する。この際に生ずる腎機能低下を予防するために1)CaSRの活性型変異をもつ症例を臨床的に鑑別する診断基準を明らかにする。H19年度の研究成果:1)に関してまずインフォームド・コンセントが得られた症例に対して血液・尿データを解析し、遺伝子変異のある症例とない症例を比較して既に有意な知見を得ているが、信頼性を確認するため統計解析を試行中である。2)に関しては、シグナル伝達経路をin vitroで検討するためのsiRNAも手に入ったので実験を進める予定である。また、Bartter症候群の責任部位がHenleの上行脚だけであるかどうかを検討するためにまず様々なデザインのHenleの上行脚特異的プロモーターをクローニングし、これらの遺伝子デザイン間での組織特異性と発現強度を比較することで、遺伝子発現上の知見も得た。更に比較のために他のプロモーターもクローニングした。これらを目的運伝子と共にアデノウィルスやベクターに組み込んだコンストラクトも作成した。これらのアデノウィルスの一部をラットでvivoに発現させてみたところ良好な結果であったので、今後他のアデノウィルスについても引き続き実験を行う予定である。また、このアデノウィルスを発現させる過程において、in vivoにおいて腎臓の部位特異的、時間特異的に目的遺伝子を発現させる方法を開発した.H19年度に腎臓のヘンレ上行脚に特異的に発現させる3種類のNKCC2プロモーターと他にTHPプロモーターを作成した。他に近位尿細管に発現させるためのNPT2aプロモーター、遠位集合管に発現させるためのAQP2プロモーターをクローニングし、これらを用いてH20年度にアデノウィルスを作成した。アデノウィルスはこれらのプロモーターの下流にGFP遺伝子をつないだ発現部位組織特異性検出用のものと、同じそれぞれのプロモーターの下流にカルシウム感知受容体の活性型変異遺伝子をつないだものを作成した。更にH20年度にはこれらのアデノウィルスをラットの腎臓に発現させる方法を開発し、アデノウィルスが発現した目的遺伝子を腎臓の免疫組織染色で検出した。この際にはパラフィン切片で、マーカー遺伝子とアデノウィルス由来のGFPを二重染色することで目的の細胞だけに特異的に目的遺伝子が発現していることを確認した。一方、凍結切片でもマーカー遺伝子と目的遺伝子を蛍光多重染色してコンフォーカル顕微鏡で目的の細胞だけに特異的に目的の遺伝子が発現していることを確認した。一方、3種類作成したNKCC2プロモーターの、遺伝子塩基配列による発現パターンの違いを転写因子結合サイトによって説明しようと、様々なほ乳類間で保存されている配列を比較した。これらのことを行いつつ、H20年度末の今日は腎臓の遺伝子治療を目指して、目的の細胞だけに目的の遺伝子を発現させる方法を開発したという趣旨の論文がほぼ完成しつつある。この論文を仕上げた後で、更に実際にカルシウム感知受容体を目的部位に発現させた報告にとりかかる予定である。論文を仕上げてから学界発表などをする予定なので現在はまだ発表成果はない。H20年度までに腎臓のヘンレ上行脚に特異的に発現させる3種類のNKCC2プロモーター、THPプロモーター、他に近位尿細管に発現させるためのNPT2aプロモーター、遠位集合管に発現させるためのAQP2プロモーターをクローニングした。そしてこれらのプロモーターの下流にGFP遺伝子をつないだ発現部位組織特異性検出用のアデノウィルスと、同じそれぞれのプロモーターの下流にカルシウム感知受容体の活性型変異遺伝子をつないだアデノウィルスを作成した。そしてこれらのアデノウィルスをラットの腎臓に発現させる方法を工夫した。H21年度には上記のアデノウィルスをラットの腎臓に発現させることに成功し、目的遺伝子発現の組織特異性を免疫組織染色で確認すると共に、カルシウム感知受容体の活性型変異遺伝子を組織特異的に発現させた結果の表現型(腎臓における電解質代謝の変化)を、ラットの血液と腎臓を用いて解析した。後者については現在まだ実験継続中であるが、前者に関しては論文が完成しており、投稿中である。ただし、東大医学部附属病院事務部での独自の規定によって、有償研究者しか科研費の申請及び既に配布されている科研費の受け取りができないことになっている。筆者は2009年度は4月一ヶ月で有償職(医員)の任期が終わり、5月からは無給の客員研究員になったため、2009年度は4月一ヶ月しか科研費を使用できなかった。そのため研究は予定より遅れている。
重症心身障害児の睡眠・覚醒行動の発達とその影響因子に関する研究

26歳の幼児期の重症心身障害児(以下、重障児)の睡眠習慣と睡眠・覚醒行動の周期性を明らかにするため、小型活動量計による測定を行った。重障児の睡眠潜時は定型発達児より有意に長く、粗大運動能力と睡眠時間に有意な負の相関を認めた。一方、重障児の睡眠・覚醒行動は定型発達児と同じ24時間周期を示し、睡眠習慣、周期性ともに加齢に伴う有意な差異を認めなかった。重障児では2歳で既に24時間の睡眠・覚醒リズムを獲得していたが、中枢神経活動の特異性や麻痺による身体活動の低下が睡眠・覚醒行動の発達に影響を与えている可能性が示唆された。本研究は、小児の在宅看護の臨床現場で大きな課題となっている重障児の睡眠障害について、乳児期の睡眠・覚醒行動の発達過程の定量的・経時的調査から、その要因と必要な看護援助を明らかにしようというものである。平成27年度は、小型活動量計MTN-250、解析ソフトSleep Sign Act、解析用PCを購入し、使用方法の確認と測定手技の標準化を図った。また、依頼書、同意書、睡眠日誌、質問紙の作成を行いながら協力施設と連絡を取り、神戸大学大学院保健学研究科の倫理委員会に倫理審査の申請を行い、実施の承認を得た。今後、神戸大学医学部付属病院、兵庫県及び神戸市の障害児医療福祉施設に通院・通園する重症児を対象にデータ収集を開始する予定である。睡眠・覚醒行動の発達と、合併症や生活環境との関連性が明らかになれば、睡眠障害の高リスク群への乳児期からの選択的介入など、医療と看護それぞれの支援に対する新たな知見が得られると考えている。研究費が執行可能となった8月から順次測定機器を購入し、測定方法の確認と手技の標準化を行った。その作業のなかで明らかになった効率的な測定方法に合わせて手順書、調査用紙を作成した。また、神戸大学大学院保健学研究科倫理委員会の承認を得られたため、神戸大学医学部付属病院、兵庫県及び神戸市の障害児医療福祉施設に通院・通園する重症児を対象にデータ収集を開始する予定である。本研究は、小児の在宅看護の臨床現場で大きな課題となっている重症心身障害児の睡眠障害について、乳幼児期の睡眠・覚醒行動の発達過程を定量的・経時的に調査を行い、その要因と必要な援助を明らかにしようというものである。平成28年度は、神戸市総合療育センターまるやま学園およびにこにこハウス医療福祉センターへ研究協力依頼を行い、6名の対象児と母親の承諾を得ることができた。承諾後、継続的に対象児のデータを収集すると共に、母親へはPSI-SFを用い、対象児の睡眠状況と母親の育児ストレスとの関連性も検討した。データの蓄積に伴い、年齢、筋緊張のタイプ、睡眠導入剤の内服、医療的ケアの有無など、重症心身障害児一人ひとりの臨床像と睡眠・覚醒行動との関連性が明らかになりつつある。継続的に調査を行うことで、睡眠障害の高リスク群への乳幼児期からの選択的介入など、医療と看護それぞれの支援に対する新たな知見が得られると考えている。機器の準備および測定方法の標準化はできている。神戸大学大学院保健学研究科倫理委員会の承認後、対象児の測定を実施しており、データは蓄積されつつある。一方、予定の対象児数にはまだ満たないため、継続的に研究協力者の募集を各施設で行う予定である。本研究の目的は、乳幼児期の重症心身障害児(以下、重障児)の睡眠習慣と睡眠・覚醒行動の周期性を明らかにすることである。児童発達支援センター(通園施設)に通う26歳の肢体不自由の状態にある重障児5名と同年代の定型発達児5名を対象とし、活動量計を対象児の自発運動が認められる部位(腰部、上腕など)の衣服に、入浴、更衣等の時間を除いて装着し、14日間連続で活動量の記録を行った。測定は6か月おきに計3回、1年間行い、就床時刻、入眠時刻、覚醒時刻、離床時刻、睡眠時間、睡眠潜時、中途覚醒時間、中途覚醒回数、覚醒持続時間、周期性の特徴と加齢による変化を調べた。測定の結果、重障児の睡眠潜時は定型発達児より有意に長く、粗大運動能力と睡眠時間に有意な負の相関を認めた。重障児では2歳で既に安定した24時間の睡眠・覚醒リズムを獲得していたが、睡眠指標は標準偏差が大きく、睡眠潜時や睡眠時間といった睡眠の質に関わる部分において定型発達児と差が見られた。新生児期や乳児期では、脳の障害部位と関連する中枢神経活動の特異性や麻痺による身体活動の低下といった個別的要因が、より顕著に睡眠の質や睡眠・覚醒リズムの獲得に影響を与えると考えられる。今後、倫理的配慮に留意しながら、より低年齢の重障児の睡眠・覚醒行動と周期性を調査する必要がある。

重障児では2歳で既に24時間の睡眠・覚醒リズムを獲得していたが、中枢神経活動の特異性や麻痺による身体活動の低下が睡眠・覚醒行動の発達に影響を与えている可能性が示唆された。研究計画に基づき、協力施設でのデータ収集を進め、解析を行う。分析の際には医療的ケアの実施状況、睡眠環境、睡眠日誌の記述、育児負担などの個人因子を含めて統計的に検討する。また、効率的に研究調査を行うため、活動量計と解析用PCを数台追加購入する予定である。研究計画に基づき、協力施設でのデータ収集および解析を行う。分析の際には医療的ケアの実施状況、睡眠環境、睡眠日誌の記述、育児負担感などの個人因子を含めて、統計的に検討する。小児保健年度末にインドネシアで開催された国際セミナーにて研究成果の発表を行ったが、出張旅費の正確な支出額を3月中に算定することができず、執行できなかった分が差額として生じた。平成28年12月にインドネシアのガジャ・マダ大学で開催されたKobe University Global Link Seminarに出席し、小児の睡眠・覚醒行動の調査手法とインドネシアでの小児保健体制の整備について現地大学教員へレクチャーおよびディスカッションを行った。出張経費の正確な支出額が年度末までに算定できず、執行できなかった分が差額として生じた。物品購入は概ね計画通りに進んでいる。次年度も研究機器の購入を行い、調査を進めたい。物品購入は概ね計画通り進んでいる。次年度は最終年度であり、調査結果の総括を行うと共に、研究成果の公表に予算を執行していきたい。
塵粒子集合体の電気力学及び構造力学的進化が駆動する微惑星形成

従来の惑星形成理論では、付着成長を通じて形成される塵粒子集合体(ダストアグリゲイト)をコンパクトな球とみなすという著しい簡単化がなされていた。しかしながら、近年の実験室および数値実験によると、ダスト粒子は付着成長を通じて極めて低い内部密度を持つアグリゲイトへと進化することが明らかになっている。本研究員は、合体成長・内部密度進化・軌道進化を同時かつ無矛盾に考慮した円盤ダスト進化数値シミュレーションを世界に先駆けて行った。その結果、低密度化に伴うダストの空気力学的特性の変化がダストの急速な成長をもたらし、微惑星形成理論における最大の難題の1つであった「ダストの中心星落下問題」が回避されることを示した。さらに、塵粒子集合体の構造進化の観測的実証を目指し、低密度のアグリゲイトモデルを用いて原始惑星系円盤のミリ波放射光の時間進化の理論予測を行った。その結果、ダストの急速成長が中心星近傍における円盤ミリ波放射の欠損をもたらし、すでに観測されている「ミリ波遷移円盤」と類似の放射構造が自然に説明されることを明らかにした。一方、原始惑星系円盤中の乱流は惑星形成に対して決定的な影響を与えることが知られている。本研究員は、原始惑星系円盤における主要な乱流である磁気流体力学的乱流(磁気乱流)を考慮した微惑星形成の数値シミュレーションを実施し、その結果、微惑星形成が阻害されないためには大局的磁束強度が10mG程度でなければならないことを示した。円盤大局磁束の強度は、分子雲コアから原始惑星系円盤が形成される段階で、ある程度決定すると考えられている。本研究成果は、「円盤形成期における磁場の輸送進化がその後の惑星形成過程を決定付ける」というこれまでにない新しい視点を提供するものである。北海道大学の田中秀和准教授と共同し、帯電する塵粒子の合体成長に伴うサイズ分布の進化に対する詳細な数値シミュレーションを行った。その結果、ある条件のもとではサイズ分布全体の進化が停止することを発見した。この結果に基づき、惑星形成領域の大部分において、微小なダスト粒子の成長が禁止されることを世界で初めて明らかにした。この研究成果は、本研究の注目する塵粒子の電気力学的進化が微惑星形成過程を決定づけることを証明するものである。本研究成果をまとめた論文2編を筆頭著者として執筆し、国際学術誌にて公表した。海洋研究開発機構の廣瀬重信主任研究員と共同し、原始惑星系円盤(星周ガス円盤)の磁気流体力学的乱流に対する帯電塵粒子の影響を、数値流体シミュレーションによって定量的・体系的に調査した。その結果、塵粒子が周囲の磁気乱流を安定化することで、塵粒子自身の衝突速度が付着合体可能な速度にまで引き下がることを明らかにした。この結果は、これまで微惑星形成に対する障害と考えられてきた「乱流中での塵粒子の衝突破壊」が回避可能であることを意味する非常に重要な結果である。本研究成果の一部をまとめた論文1編を筆頭著者としてすでに公表し、成果のより詳細に関する論文を筆頭著者としてまもなく投稿する予定である。さらに、北海道大学の田中秀和准教授と共同し、塵粒子集合体の構造強度に関する理論モデルを完成させ、これを用いて塵粒子の集団の成長および内部構造進化の統計的シミュレーションを実施した。その結果、研究計画において期待した通り、従来の微惑星形成モデルの理論的問題点の1つであった「塵粒子の中心星への摩擦落下」が、塵粒子集合体の成長に伴う低内部密度化の効果によって解決されることを証明した。現在、本研究成果に関する論文を筆頭著者として執筆中である。円盤ガスの磁気乱流が誘起する塵粒子集合体の衝突破壊は、微惑星形成に対する重大な障壁の1つである。しかしながら、微小な塵粒子が豊富に存在する状況下では、塵粒子の帯電によって磁気乱流は安定化されることが知られている。したがって、微惑星形成経路の解明のためには、微小な塵粒子の存在とそれによる乱流の安定化を正しく考慮することが非常に重要である。本研究員は、海洋研究開発機構の廣瀬重信主任研究員と共同し、磁気乱流の強度が微小な帯電塵粒子の存在量と円盤を貫く磁束量の関数としてよく記述できることを磁気流体シミュレーションから解明した(Okuzumi&Hirose 2011)。さらに、得られた経験則を利用して、塵粒子集合体の衝突に伴うサイズ分布の進化を磁気乱流の進化と同時に追跡するという世界で初めての数値シミュレーションを実施した。この結果、円盤を貫く磁束が小さい状況下では、微小な塵粒子が磁気乱流を十分に安定化し、より大きな塵粒子集合体を大規模な衝突破壊の危険から防ぐことを明らかにした(Okuzumi&Hirose,論文執筆中)。このことは、塵粒子の広いサイズ分布を正しく考慮することが微惑星形成の理解にとって本質的に重要であること、そして原始惑星系円盤を貫く磁束の量が円盤内での微惑星形成に決定的な影響を与えることを示すものである。また、受入研究者である犬塚修一郎教授と共同し、磁気乱流に付随する電場が塵粒子の帯電状態および円盤の電気伝導度に及ぼす影響を解析的に調べた。その結果、現実的なパラメータの範囲内で電場による円盤ガスの絶縁破壊が起こり、塵粒子の帯電量および円盤の電気伝導度が劇的に上昇する可能性を発見した(Okuzumi&Inutsuka,論文執筆中)。この結果は惑星形成環境に対する従来の理論的理解の大幅な変更を迫るものである。

しかしながら、近年の実験室および数値実験によると、ダスト粒子は付着成長を通じて極めて低い内部密度を持つアグリゲイトへと進化することが明らかになっている。本研究員は、合体成長・内部密度進化・軌道進化を同時かつ無矛盾に考慮した円盤ダスト進化数値シミュレーションを世界に先駆けて行った。その結果、低密度化に伴うダストの空気力学的特性の変化がダストの急速な成長をもたらし、微惑星形成理論における最大の難題の1つであった「ダストの中心星落下問題」が回避されることを示した。さらに、塵粒子集合体の構造進化の観測的実証を目指し、低密度のアグリゲイトモデルを用いて原始惑星系円盤のミリ波放射光の時間進化の理論予測を行った。その結果、ダストの急速成長が中心星近傍における円盤ミリ波放射の欠損をもたらし、すでに観測されている「ミリ波遷移円盤」と類似の放射構造が自然に説明されることを明らかにした。一方、原始惑星系円盤中の乱流は惑星形成に対して決定的な影響を与えることが知られている。本研究員は、原始惑星系円盤における主要な乱流である磁気流体力学的乱流(磁気乱流)を考慮した微惑星形成の数値シミュレーションを実施し、その結果、微惑星形成が阻害されないためには大局的磁束強度が10mG程度でなければならないことを示した。円盤大局磁束の強度は、分子雲コアから原始惑星系円盤が形成される段階で、ある程度決定すると考えられている。本研究成果は、「円盤形成期における磁場の輸送進化がその後の惑星形成過程を決定付ける」というこれまでにない新しい視点を提供するものである。本研究課題の3つの目的のうちの2つである「塵粒子と磁気乱流の共進化過程の解明」と「塵粒子の存在下における円盤電気伝導度の電場依存性の解明」は予定通り達成された。さらに、「円盤を貫く磁束量が惑星形成・円盤進化過程の鍵を握る」という新しい視点を得て、当初の計画からさらに1歩踏み出した研究に着手しはじめている。本年度の研究によって、原始惑星系円盤を貫く磁束の量が円盤進化や微惑星形成に決定的な影響を与えることが示唆された。しかし、原始惑星系円盤における磁束分布の進化を取り扱う理論はこれまでのところ存在していない。平成24年度は、円盤磁束量の現実的な値の決定に向けて、受入研究者の犬塚修一郎教授、名古屋大学の鈴木建准教授、東京工業大学の竹内拓特任准教授と共同して円盤磁束の円盤内での移動の理論モデル化に取り組むことを計画している。
固有の動物による種子散布と実生定着を通してマダガスカルの森を理解する

本研究は2018年11月から野外調査の準備を開始した。2019年1月に研究代表者・分担者・協力者の計画会議を京都大学において実施し、2019年3月に3週間にわたりマダガスカルのアンカラファンツィカ国立公園で最初のフィールド調査を行った。具体的には、マダガスカル国立公園局への調査許可の申請、現地共同研究者との予定調整、調査旅行の準備、研究協力者の確保、フィールド調査に必要な機材や資材の購入などを行った。3月の現地調査においては、15haの調査予定区域の中心において、コンパス測量により東西南北の中心線を設定して杭をうち、10 m x 10 mの12区画を設置した。胸高直径5 cm以上のすべての立木を対象に、胸高直径の測定、ナンバーテープによる個体識別、座標位置の測定、可能な限りの種同定を行った。また、同定不可能な植物種についてはさく葉標本を作成し、アンタナナリヴ大学の植物分類学者に種同定を依頼した。さらに胸高直径1 cm以上のすべての立木を数えた。2019年7月から開始予定の全区域の毎木マッピング調査に必要な述べ人数x日数を推定したところ、15 haに立木する胸高直径5 cm以上の全個体をマッピングするには、現地アシスタントや京都大学、アンタナナリヴ大学の大学院生を含む9名のチームが3ヶ月間のフィールド調査を行う必要があることがわかった。また、アンカラファンツィカ国立公園の出現植物リストを入手し、植物同定とデータベース作成の準備を行った。さらに、首都アンタナナリヴにあるPVCパイプ工場などを訪問し、種子トラップなどに必要な資材を現地で調達する可能性を検討した。さらに、現地の共同研究者と、調査内容の詳細な打ち合わせに加え、7月末に首都で開催予定の熱帯生物保全学会の国際学会(ATBC総会)における研究発表の企画も行った。調査参加予定の5名が同学会での発表登録を済ませた。ほぼ、申請書で予定した通りに進行している。唯一の例外としては、種子トラップの資材の購入については、多くの資材を現地調達するめどが立ったため、経済的で能率のいいように7月に行うように予定を繰り下げた。2019年度の活動としては、まず4月末に、共同研究機関であるアンタナナリヴ大学理学研究科を通して、アンカラファンツィカ国立公園における調査許可の更新をマダガスカルの森林省に申請した。7月から開始する本格的な現地での森林調査では、(1)10月までに15ヘクタールの調査予定全域において、胸高直径5 cm以上のすべての立木を対象に、アルミ製ナンバータグによるマークキング、位置情報と胸高直径の測定、可能な限りの種同定を行い、(2)合計120個の0.5 m2の種子トラップをPVCパイプとネットなどを使って組み立てて調査地内に設置し、散布種子のモニタリングを開始する。同定が不確かな植物種はさく葉標本を作成して、現地の植物分類学者に同定を依頼する。これらの作業のために、京都大学からは大学院生が3名と学部学生1名が参加する予定で、現在、彼らのオリエンテーションなどを行っている。アンタナナリヴ大学からは2名の大学院生が参加予定である。また、研究代表者(北島)の研究室の森林プロット調査の経験の豊かな金子隆之助教が2ヶ月半継続して滞在し、フィールドワークをリードする予定である。また、大学院生を含めてのこれらの研究協力者の全員が、7月31日から8月3日までのATBC総会に参加して発表などを行い、国際学術交流を促進しつつ本研究調査の国際的な認知度を促進する。研究代表者と研究分担者は、それぞれ3週間から4週間、前述の7月末からの森林毎木マッピング調査と種子トラップ設置、または、11月末以降の時期に現地フィールド調査に従事する。後者においては、分担研究者の中村がリードする鳥類による種子散布の研究調査が中心となる。若手分担研究者の佐藤は、7月末からと11月末以降の両方に参加して、現地アシスタントによる種子散布長期モニタリングを確実に進める。研究代表者の北島は、森林調査のデータベースの管理を行う。

さらに、首都アンタナナリヴにあるPVCパイプ工場などを訪問し、種子トラップなどに必要な資材を現地で調達する可能性を検討した。さらに、現地の共同研究者と、調査内容の詳細な打ち合わせに加え、7月末に首都で開催予定の熱帯生物保全学会の国際学会(ATBC総会)における研究発表の企画も行った。調査参加予定の5名が同学会での発表登録を済ませた。ほぼ、申請書で予定した通りに進行している。唯一の例外としては、種子トラップの資材の購入については、多くの資材を現地調達するめどが立ったため、経済的で能率のいいように7月に行うように予定を繰り下げた。2019年度の活動としては、まず4月末に、共同研究機関であるアンタナナリヴ大学理学研究科を通して、アンカラファンツィカ国立公園における調査許可の更新をマダガスカルの森林省に申請した。7月から開始する本格的な現地での森林調査では、(1)10月までに15ヘクタールの調査予定全域において、胸高直径5 cm以上のすべての立木を対象に、アルミ製ナンバータグによるマークキング、位置情報と胸高直径の測定、可能な限りの種同定を行い、(2)合計120個の0.5 m2の種子トラップをPVCパイプとネットなどを使って組み立てて調査地内に設置し、散布種子のモニタリングを開始する。同定が不確かな植物種はさく葉標本を作成して、現地の植物分類学者に同定を依頼する。これらの作業のために、京都大学からは大学院生が3名と学部学生1名が参加する予定で、現在、彼らのオリエンテーションなどを行っている。アンタナナリヴ大学からは2名の大学院生が参加予定である。また、研究代表者(北島)の研究室の森林プロット調査の経験の豊かな金子隆之助教が2ヶ月半継続して滞在し、フィールドワークをリードする予定である。また、大学院生を含めてのこれらの研究協力者の全員が、7月31日から8月3日までのATBC総会に参加して発表などを行い、国際学術交流を促進しつつ本研究調査の国際的な認知度を促進する。研究代表者と研究分担者は、それぞれ3週間から4週間、前述の7月末からの森林毎木マッピング調査と種子トラップ設置、または、11月末以降の時期に現地フィールド調査に従事する。後者においては、分担研究者の中村がリードする鳥類による種子散布の研究調査が中心となる。若手分担研究者の佐藤は、7月末からと11月末以降の両方に参加して、現地アシスタントによる種子散布長期モニタリングを確実に進める。研究代表者の北島は、森林調査のデータベースの管理を行う。当該年度に購入予定であった気象ステーションは、アンカラファンツィカ国立公園が維持管理するステーションからの情報の共有について交渉中なので、それが決まってから、最低限必要な機材を変更することにした。また、種子トラップの作成に必要な資材については、できるだけ現地調達する方向で2019年3月に現地の店舗やPVCパイプ工場を訪ねてできるだけ経済的に購入する工夫をしている。
重水素核ニ量子NMR法による末梢神経組織の研究

本研究は、末梢神経組織の神経上膜・神経内膜・神経軸策における水分子の分子環境、および、各区画間での水分子の透過性を明らかにすることを目的とし、以下の結果を得た。1.神経潅流システムの設計・作成・調製摘出ラット座骨神経を内径1.5mmのガラス管内に潅流するフローセル型試料セルを作製し、5・10mm径の高周波コイルと組み合わせ、測定感度・精度等を検討した。結果は、10mm径高周波コイルが優位であった。このシステムについて神経潅流条件を最適化した。2、重水素-軽水素水交換過程の測定フローセル型重水素核NMRプローブを用い、正常ラット摘出座骨神経について、軽水素水-重水素水交換実験を行い、神経上膜・神経内膜・神経軸策の各分画中の水分子を、ニ量子NMR法により測定し、各分画間での水の透過性を測定した。また、ニ量子パルス磁場勾配NMR法により、各分画における水の拡散速度を測定し、軸策内部の水分子について制限拡散を検出した。この結果について学会誌に報告した。3、変性神経モデルについての分子配向と水透過性の測定ワーラー変性モデルと凍結障害モデルを用い、神経上膜・神経内膜・神経軸策の各分画における水の拡散速度を測定し、変性過程による変化を測定した。ワーラー変性モデルにおいて、神経内膜内の水分子環境が、神経切断後7-10で急速に進行すること、神経内膜内の水透過性がやや遅れて上昇することを明らかにした。本研究は、末梢神経組織の神経上膜・神経内膜・神経軸索における水分子の分子環境、および、各区画間での水分子の透過性を明らかにすることを目的とした。平成10年度には以下の結果を得た。1、神経潅流システムの設計・作成・調整摘出ラット座骨神経を内径1.5mmのガラス管内に潅流するフローセル型試料セルを作製し、5・10mm径の高周波コイルと組み合わせ、測定感度・精度等を検討した。2、重水素水-軽水素水交換過程の測定フローセル型重水素核NMRプローブを用い、正常ラット摘出座骨神経について、軽水素水-重水素水交換実験を行い、神経上膜・神経内膜・神経軸索の各分画中の水分子を、二量子NMR法により測定し、各分画間での水の透過性を測定した。また、二量子パルス磁場勾配NMR法により、各分画における水の拡散速度を測定し、軸索内部の水分子について制限拡散を検出した。これらの結果については、Magnetic Resonance in Medicineに掲載予定である。3、変性神経モデルについての分子配向と水透過性の測定ワーラー変性モデルと凍結障害モデルを用い、神経上膜・神経内膜・神経軸索の各分画における水の拡散速度を測定し、変性過程による変化を測定した。フローセル型試料セル自作用の高周波部品・ガラス部品と試薬、また、経時的NMR測定により生じる大量のデータ収集および処理のために、メモリー拡張(4GB HD,DAT)を行い、これらが、主要な消耗品費となった。また、外部データ処理用にDOSV機を購入し、FTPでデータ転送を行い、データ処理の効率化をはかった。研究成果の一部は第18回国際生体磁気共鳴学会、第3回日本マイクロイメージング研究会で発表した。本研究は、末梢神経組織の神経上膜・神経内膜・神経軸索における水分子の分子環境、および、各区画間での水分子の透過性を明らかにすることを目的とし、以下の結果を得た。1、神経潅流システムの設計・作成・調整摘出ラット座骨神経を内径1.5mmガラス管内に潅流するフローセル型試料セルを作製し、5・10mm径の高周波コイルと組み合わせ、測定感度・精度等を検討した。

結果は、10mm径高周波コイルが優位であった。このシステムについて神経潅流条件を最適化した。2、重水素水-軽水素水交換過程の測定フローセル型重水素核NMRプローブを用い、正常ラット摘出座骨神経について、軽水素水-重水素水交換実験を行い、神経上膜・神経内膜・神経軸索の各分画中の水分子を、二量子NMR法により測定し、各分画間での水の透過性を測定した。また、二量子パルス磁場勾配NMR法により、各分画における水の拡散速度を測定し、軸索内部の水分子について制限拡散を検出した。3、変性神経モデルについての分子配向と水透過性の測定ワーラー変性モデルと凍結障害モデルを用い、神経上膜・神経内膜・神経軸索の各分画における水の拡散速度を測定し、変性過程による変化を測定した。ワーラー変性モデルにおいて、神経内膜内の水分子環境が、神経切断後7-10日間で急速に進行すること、神経内膜内の水透過性がやや遅れて上昇することを明らかにした。
セリウム・ネオジム同位体比及び希土類元素存在度による地殻物質の進化に関する研究

希土類元素相互の放射壊変系であるLaーCe、SmーNd系及び希土類元素パタ-ンをもとにして、原始地殻を中心とする地殻の進化を解明することが、本研究の主要な目的である。1.グリ-ンランドの3828億年の変成岩及び表成岩中の鉄鉱層についての研究を行い、これらの起源物質はコンドライ的ないしは軽希土類元素にやや乏しいマントル的な特徴を示すことを明らかにした。これは、現在広くみられる軽希土類元素に富んだ大陸地殻は、地球形成初期には、あまり発達していなかったことを示唆する興味深い結果である。また、原始地殻ではCe異常は認められず、形成初期の地球表面は、現在よりも環元的であったことを確認した。2.カナダ盾状地の2030億年の花崗岩についいの研究から、同じ岩石区の花崗岩でも、コンドライト的な起源物質と、軽希土類元素に富んだ大陸地殻的特徴を示す起源物質が存在していたことが明らかになった。3.アジア大陸東部の先カンデリア紀の変成岩の研究を行い、この地域では中国東北部を核として、大陸が成長したことを示す結果が得られた。4.中国大陸の新生代アルカリ玄武岩についての研究の結果、中国大陸下の上部マントルが長い期間にわたり、かなり不均質であったことが明確となった。そして、この地域的不均質性は中国大陸のテクトニクスと密接な関連があることを指摘した。5. Ce、Nd同位体比がチャ-トの堆積環の指標となることを示した。6.太平洋、大西洋のマンガン団塊は、Nd同位体比については、両者ともに大陸地殻的な特徴を示した。しかし、Ce同位比では、大西洋の試料は大陸地殻的特徴を示したのに対して、太平洋の試料はマントル的な特徴を示し、両者のCeの供給源に差のある可能性を示唆する結果が得られた。希土類元素同士の放射壊変系であるLa-Ce及びSm-Nd系を利用した、Ce同位体トレ-サ及びNd同位体トレ-サと希土類元素パタ-ンをもとにして、原始地殻の発展史をはじめとする地殻物質の進化史を化学的に解明することが、本研究の主要な目的である。主な成果は次の通りである。1.グリ-ンランドIsua表成岩(堆積年代38億年)及びMalene表成岩(堆積年代28億年)中の鉄鉱層についてCe、Nd同位体比を求めた。そして、堆積時の初生同位体比がコンドライト的ないしはマントル的な軽希土類元素にやや乏しい特徴を示すことを明らかにした。この結果は、現在の海洋性堆積物や海水に見られる特徴(大陸地殻的なNd同位体比)とは対照的である。軽希土類元素に富んだ大陸地殻は、始生代においてはあまり発達していなかったことを示唆している興味深い結果である。2.Costa RicaRiftで掘削された深海底玄武岩のCe、Nd、Sr同位体比は、典型的な深海底玄武岩の値とほぼ同じであるが、軽希土類元素、Sr、Baが非常に少ないことを示した。Costa RicaRiftの深海底玄武岩は、典型的な深海底玄武岩を原岩とし、それが部分溶融等により更に軽希土類元素に乏しくなったと考えられることを提示し、深海底玄武岩の多様性とその成因を明確にした。

3.Ce、Nd初生同位体比をもとにして、原岩の軽希土類元素のパタ-ンを復元させる理論的考察を行った。放射壊変にともない、La、Ce、Nd、Smの同位体組成、原子量が時間とともに変化し、それにしたがって隕石の^<138>La/^<142>Ce、^<147>Sm/^<144>Nd比が、時間とともに変化することを具体的に示した。LaーCe、SmーNd放射壊変系及び希土類元素パタ-ンをもとにして、地殻の進化を解明することが、本研究の主要な目的である。主な成果は次の通りである。1.原始地殻の発展を明らかにするために、昨年度までは主としてグリ-ンランドの始生代の岩石について研究を進めてきた。今年度は、この研究をさらに進め、オ-ストラリア、カナダ、韓国、中国の始生代又は原生代の岩石についての研究を開発し、原始地殻の地域的不均一性等の検討を行った。カナダ盾状地の先カンブリア紀の花崗岩について、同じスペリオル区の花崗岩でも、起源物質がコンドライト的な場合と、軽希士類元素に富んだ大陸地殻的特徴を示す場合があることが明らかになった。アジア大陸東部については、中国東北部遼寧省の岩石のSmーNd年代は31億年であり、その周辺の岩石の年代は順次若くなっていることを示した。これは、アジア大陸東部は中国東北部を核として、成長したことを示すデ-タである。2.中国大陸の新生代アルカリ玄武岩についての同位体比、微量元素存在度の研究の結果、中国大陸下の上部マントルが長い期間にわたり、かなり不均質であったことが明確となった。そして、この地域的不均質性は中国大陸のテクトニクスと密接な関連があることを指摘した。3.チャ-トのCe、Nd同位体比がチャ-トの堆積環境の指標となることを明らかにした。4.太平洋、大西洋などのマンガン団塊についてCe、Nd同位体比による研究を行なった。Nd同位体比は、太平洋、大西洋の試料ともに大陸地殻的な特徴を示した。しかし、Ce同位体比では、大西洋の試料は大陸地殻的特徴を示したのに対して、太平洋の試料はマントル的な特徴を示し、両者のCeの供給源に差のある可能性を示唆する結果が得られた。
温熱によるアポトーシス誘導の機序の解明

我々は骨軟部悪性腫瘍における温熱療法の抗腫瘍効果をin vitroにおいて数種の細胞株を用いて比較、検討してきた。その結果、軟部悪性腫瘍のうちで最も発生頻度の高い悪性線維性組織球腫(Malignant Fibrous Histiocytoma)の細胞株(MFH-2NR)が非常に高い温熱感受性を示すことが分った。さらに、このMFH-2NRは42°C・43°Cのmild hyperthermiaではアポトーシスによって、44°C以上のsevere hyperthermiaではネクローシスによって、そのほとんどが死に至ることが判明した(Int. J. Cancer : 66, 347-351, 1996)。このMFH-2NRに43°C・1時間の温熱刺激を行い、その前後でのbaxとbcl-2の発現量の変化をウエスタンブロット法で調べたところ、baxタンパクは加温とともに増加し、そのレベルは温熱刺激後12時間まで維持された。一方bcl-2の発現量にはほとんど変化が見られなかった。またp53に関しても調べたが、同様に変化は認められなかった。これらの傾向はノーザンブロット法によってメッセンジャーRNAにおいても同様なことが確認された。以上よりMFH-2NRでは温熱刺激によって、p53の関与なしにbaxがbcl-2に比して増加するために、アポトーシスが誘導されることが示唆された。また、加温とともに30kDa前後のタンパクが増加する傾向が認められ、現在このタンパクを同定中である。