hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイトカインの発現系における遺伝的制御機構の解析

ヒトB型インターフェロン(IFN-β)遺伝子はウィルス感染等の刺激によってその転写誘導が起こる。IFN-β遺伝子の上流には6bpの配列(コンセンサス)AA【(AT)!(GG)】GA)よりなる基本単位の7回の繰り返しが存在していること、さらにコンセンサス配列を元に化学合成した種々の繰り返し配列を持つDNAの機能解析より、本遺伝子の誘導を特異的に制御しているのはこの繰り返し構造であることを明らかにした。ウィルスによる転写誘導活性の最も高かった合成繰り返し配列【(AAGTGA)_8】を用い、これと結合する細胞因子の検出をゲルシフト法により試みた結果、L929細胞核抽出液中にはこの合成繰り返し配列と特異的に結合する因子があること、さらにウィルスによる転写誘導活性のある種々の合成配列やヒトIFN-β上流配列は上記配列と因子の結合を競合することが見出された。T細胞増殖因子として知られるインターロイキン2(IL-2)は活性化したT細胞表面に発現している受容体(IL-2R)と結合することによって増殖のシグナルを伝える。このIL-2/IL-2R系は免疫応答系において重要な役割を果していると考えられる。ヒトIL-2遺伝子の転写開始点より上流-319までの領域がT細胞における転写誘導に必要なDNA配列であった。IL-2遺伝子の5'及び3'からの欠失DNA断片を作製し、下流につないだCAT遺伝子の発現を指標としてその機能を調べたところ、IL-2遺伝子の-319から-60までの約250bpのDNA配列がその発現に関予しており、このDNA配列は3つの機能領域に区分されることをも見出した。
日本列島とロシア極東地方のオフィオライト岩類の岩石学的比較研究

平成1012年度に行った日本列島とロシア極東地方のオフィオライト岩類の岩石学的比較研究において,次のような成果が得られた.まず,日本国内において,夜久野オフィオライトの兵庫県上郡変斑れい岩体が,古生代後期の海洋性島弧断片であることを明らかにした.古生代前期の大江山オフィオライトに伴う藍晶石を含む高圧型変成岩の年代について,新しい年代測定値を加えて地質学雑誌の2000年9月号に報告した.また,新潟県青海町から,エクロジャイト質藍閃石片岩を発見し,古生代後期の蓮華高圧型変成作用が,青海地域においてもエクロジャイト相に達していたことを明らかにした.一方,ジュラ紀付加体である丹波帯と北部北上帯において緑色岩類を研究し,岩手県内の北部北上帯緑色岩について従来海洋島アルカリ玄武岩が卓越するという研究があったが,本研究で青森県内のものを調査したところ,海洋島ソレイアイトを主とすることがわかり,付加した海山の岩石学的性質に地域的多様性が存在することが明らかになった.次に,ロシア極東地方においては,コリヤーク山地のエリストラートバ・オフィオライトにおいて,島弧オフィオライトが海洋底マントルに貫入している特異な産状を明らかにし,玄武岩,ドレライト,斑れい岩,超苦鉄質岩及びクロミタイトの岩石学的性質を詳細に検討した論文を公表した.また,日本海を隔てて日本と向き合うロシア沿海州シホテアリン山地の古生代オフィオライト及び藍閃石片岩についても研究し,環太平洋地域で最も古いオフィオライトの一つであるハンカ・オフィオライトについて,受動的大陸縁(リフト帯)での形成を示唆する地質学的産状と,マンガンに富む特異なスピネルの産出を報告したロシア人と共著の論文を印刷中である.これらの成果は,新生代の火山岩の比較研究の成果と合わせて,「日本海およびその周辺域の岩石」という出版物にまとめて公表し,国内の研究成果の一部は,一般向けの「北陸の自然をたずねて」という書物に公表した.平成1012年度に行った日本列島とロシア極東地方のオフィオライト岩類の岩石学的比較研究において,次のような成果が得られた.まず,日本国内において,夜久野オフィオライトの兵庫県上郡変斑れい岩体が,古生代後期の海洋性島弧断片であることを明らかにした.古生代前期の大江山オフィオライトに伴う藍晶石を含む高圧型変成岩の年代について,新しい年代測定値を加えて地質学雑誌の2000年9月号に報告した.また,新潟県青海町から,エクロジャイト質藍閃石片岩を発見し,古生代後期の蓮華高圧型変成作用が,青海地域においてもエクロジャイト相に達していたことを明らかにした.一方,ジュラ紀付加体である丹波帯と北部北上帯において緑色岩類を研究し,岩手県内の北部北上帯緑色岩について従来海洋島アルカリ玄武岩が卓越するという研究があったが,本研究で青森県内のものを調査したところ,海洋島ソレイアイトを主とすることがわかり,付加した海山の岩石学的性質に地域的多様性が存在することが明らかになった.次に,ロシア極東地方においては,コリヤーク山地のエリストラートバ・オフィオライトにおいて,島弧オフィオライトが海洋底マントルに貫入している特異な産状を明らかにし,玄武岩,ドレライト,斑れい岩,超苦鉄質岩及びクロミタイトの岩石学的性質を詳細に検討した論文を公表した.また,日本海を隔てて日本と向き合うロシア沿海州シホテアリン山地の古生代オフィオライト及び藍閃石片岩についても研究し,環太平洋地域で最も古いオフィオライトの一つであるハンカ・オフィオライトについて,受動的大陸縁(リフト帯)での形成を示唆する地質学的産状と,マンガンに富む特異なスピネルの産出を報告したロシア人と共著の論文を印刷中である.これらの成果は,新生代の火山岩の比較研究の成果と合わせて,「日本海およびその周辺域の岩石」という出版物にまとめて公表し,国内の研究成果の一部は,一般向けの「北陸の自然をたずねて」という書物に公表した.平成10年度はロシア沿海州シホテアリン山地の古生代変斑れい岩体及び青色片岩の調査、同チュコートカ自治州ビリビノ市南方200kmのアニュイ帯オフィオライト岩類の調査、そして、国内においては、福井県及び滋賀県内の丹波帯の緑色岩(主に変玄武岩)の調査を行った。シホテアリン山地では1991年に発見された古生代後期の青色片岩の産状を調査した。この青色片岩は古生代前期の変斑れい岩体の構造的下位に存在し、細長い地窓に露出している。この関係は西南日本の大江山オフィオライトと三郡蓮華変成岩の関係と同一であり、両地域の地質構造の連続性を示唆する。アニュイ帯はコリマ・オモロン地塊とランゲリア・チュコートカ地塊の間の白亜紀造山帯だが、付加体が発達しており、南部に2つの大きなオフィオライト岩体がある。これらはいずれも沈み込み帯域型の岩石学的特徴を持ち、一つは岩脈群が発達し、もう一つは多量の斜長石花崗岩を伴う斑れい岩ノーライトの衝上岩体で、日本の夜久野オフィオライトに似る。

丹波帯の緑色岩の調査は付加体の各衝上体の下部に存在する緑色岩と、付加体を覆う大規模な石灰岩ナップに伴う緑色岩で岩石学的な違いが見られるかどうかとういう点に着目して研究した。その結果Al_2O_3/TiO_2比などに明瞭な違いが見られ、付加体底部のものは海嶺・海洋島玄武岩組成のものが混在しているが、石灰岩ナップに伴うものは典型的な海洋島玄武岩であることが明らかになった。平成11年度も日本とロシア極東地域のオフィオライト・緑色岩類の比較研究を継続して行きたい。なお、平成10年度の科学研究費によって購入した偏光顕微鏡、コンピュータ及びそれらに関連する消耗品は、これらの調査及び前年度までの調査で採集された岩石標本の薄片制作、観察、記載と化学分析用試料作製、そして分析データの整理・解析に用いられた。平成10年度に続き、平成11年9月にロシア沿海州シホテアリン山地の古生代変斑れい岩体および青色片岩の調査を行い、国内においては、新潟県青海町の蛇紋岩メランジ中の青色片岩、京都府夜久野町の夜久野オフィオライト、および福井・滋賀県内の丹波帯の緑色岩(主に変玄武岩)の調査を行った。シホテリアン山地では環太平洋地域で最も古いオフィオライトの一つであるハンカ・オフィオライトを調査するとともに、夜久野オフィオライトの変斑れい岩と酷似したスピネル変斑れい岩よりなる沿海州北部ビギン地域のオフィオライトを調査することができた。新潟県青海町の蛇紋岩メランジ中の青色片岩については、坂野(1958)の研究以後、詳しい研究がなかったが、今回青海町上路地区の湯ノ谷で、エクロジャイト質藍閃石片岩を発見し、2000年1月の地質学雑誌に報告した。日本のエクロジャイト相変成岩は従来四国中央部に存在が知られていたが、四国以外からは今回が初めての発見である。夜久野町の夜久野オフィオライトは、冨田(1925)が「夜久野斜長岩」を報告して以来詳しい研究がなかったが、今回夜久野オフィオライト本体では初めてトロクトライトを発見し、かんらん石と斜長石の反応関係から、このオフィオライトの特異な変成作用の性質を研究中である。丹波帯の緑色岩の調査は、昨年度に引続き付加体の各衝上体の下部に存在する緑色岩と付加体を覆う大規模な石灰岩ナップに伴う緑色岩の岩石学的な違いに付いて研究している。小浜付近の丹波帯緑色岩中に新たに斜長岩巨晶を多量に含み、かんらん石斑晶仮像を伴う岩脈を発見した。平成12年度も日本とロシア極東地域のオフィオライト・緑色岩類の比較研究を継続して行きたい。なお、平成11年度の科学研究費は上記調査の国内旅費および採集された岩石標本の薄片制作、観察、記載と化学分析用試料作製、そして分析データの整理・解析に用いられた。また平成12年度は本研究の最終年度なので、成果報告書を完成して公表したい。平成12年度は,平成1011年度に行ったロシア沿海州シホテアリン山地の古生代変斑れい岩体及び青色片岩の調査結果のまとめ,およびそこで採集した標本の処理と分析を行った.オフィオライトを含む環日本海地域の岩石に関する総合的な論説を印刷中であり,環太平洋地域で最も古いオフィオライトの一つであるハンカ・オフィオライトについてロシア人と共著の論文も印刷中である.一方国内においては、まず昨年度に簡単に報告した新潟県青海町上路地区の湯ノ谷の蛇紋岩メランジ中のエクロジャイトと青色片岩について,2000年5月の地質学雑誌に詳しく報告した.大江山オフィオライトの年代について,新しい年代測定値を加えて地質学雑誌の2000年9月号に報告した.昨年度に夜久野オフィオライトから発見したトロクトライトについて,及び群馬県の第三系礫岩に多量に含まれる上越帯起源の青色片岩礫について,2000年9月の日本地質学会年会(島根大学)で報告した.
中央アジアにおける禅観の展開について-文献と美術の比較研究-

1.禅観経典には,観想の中で行者が梵天・帝釈天より灌頂を受け,注がれた液体が全身を満たすというイメージが多く見られる.このイメージの淵源は誕生直後の釈尊が梵天・帝釈天により灌頂されたという伝承にあると思われる.本来は説話上のイメージであった釈尊の灌頂は,禅定中に喜・楽が水のように全身を満たすという原始仏教以来の伝承と,仏の放った光明が頭頂から体内に戻るというアヴァダーナ等に見られるイメージ等との混清を経て,行者が禅観の中で自ら追体験できるものに変化していったのであろう.このような神秘的灌頂の体験を描いたと思われるバイシハル石窟の壁画は,トゥルファン地域の行者達に,このイメージが知られていたことを示唆している.2.『観仏三昧海経』を編纂するための材料になったと思われる漢文仏典が,5世紀のトゥルファンで入手可能であったことが,同地で発見された当時の写本から推定される.トゥルファンに同経成立のための条件は具わっていたと考えられる.3.敦煌における観経変相のうち比較的年代の下がるものに関して,信頼に足る詳細な研究は必ずしも多くなかったように思われるがが,そういった中にあって,近年の敦煌研究院による『阿弥陀経画巻』と,大西磨希子『西方浄土変の研究』は注目すべき成果である.これら両書においても指摘されているように,初期のものを除けば敦煌の観経変相には,その典拠であるはずの『観無量寿経』から乖離した点が少なからず見られるのであるが,私はその理由を,SarahFraser, PeeformipgtheVisual等も参照しつつ考察した.これらの乖離には,十六観の配列に関するものと,個々の観想の内容に関するものがあるが,いずれの場合にも画師達は先行する作品を参照しつつ誤解を重ねていったのだと思われるのであって,彼等が直接何らかの文献に拠っていたとは考え難いのである.1.禅観経典には,観想の中で行者が梵天・帝釈天より灌頂を受け,注がれた液体が全身を満たすというイメージが多く見られる.このイメージの淵源は誕生直後の釈尊が梵天・帝釈天により灌頂されたという伝承にあると思われる.本来は説話上のイメージであった釈尊の灌頂は,禅定中に喜・楽が水のように全身を満たすという原始仏教以来の伝承と,仏の放った光明が頭頂から体内に戻るというアヴァダーナ等に見られるイメージ等との混清を経て,行者が禅観の中で自ら追体験できるものに変化していったのであろう.このような神秘的灌頂の体験を描いたと思われるバイシハル石窟の壁画は,トゥルファン地域の行者達に,このイメージが知られていたことを示唆している.2.『観仏三昧海経』を編纂するための材料になったと思われる漢文仏典が,5世紀のトゥルファンで入手可能であったことが,同地で発見された当時の写本から推定される.トゥルファンに同経成立のための条件は具わっていたと考えられる.3.敦煌における観経変相のうち比較的年代の下がるものに関して,信頼に足る詳細な研究は必ずしも多くなかったように思われるがが,そういった中にあって,近年の敦煌研究院による『阿弥陀経画巻』と,大西磨希子『西方浄土変の研究』は注目すべき成果である.これら両書においても指摘されているように,初期のものを除けば敦煌の観経変相には,その典拠であるはずの『観無量寿経』から乖離した点が少なからず見られるのであるが,私はその理由を,SarahFraser, PeeformipgtheVisual等も参照しつつ考察した.これらの乖離には,十六観の配列に関するものと,個々の観想の内容に関するものがあるが,いずれの場合にも画師達は先行する作品を参照しつつ誤解を重ねていったのだと思われるのであって,彼等が直接何らかの文献に拠っていたとは考え難いのである.本年度の研究の中心は,昨年8月から9月にかけて行った,新彊ウイグル自治区内の石窟壁画の調査であった.その際,トゥルファン地域ではバイシハル石窟とトヨク石窟を中心に調査を行い,クチャ地域ではキジル石窟,クムトラ石窟,キジルガハ石窟,タイタイル石窟等の調査を行った.その中で,バイシハル石窟の灌頂図の再調査ができたこと,劣化の進むトヨク石窟の禅観僧壁画を調査することができたこと,キジル・クムトラ・タイタイル等の石窟において,従来報告されていないものも含めた禅観僧壁画を実見し,調査できたことは非常に有意義であった.また,10月にルンビニーで行われたThe Birth of the Buddha Conferenceでは,この調査を踏まえ,禅観の中で梵天・帝釈天より灌頂を受け,注がれた液体が全身を満たすという,禅観経典に多く見られるイメージの成立と展開につき論じた.このイメージの淵源は誕生直後の釈尊が梵天・帝釈天により灌頂されたという伝承にあったと思われる.本来は説話上のイメージであった釈尊の灌頂は,禅定中に喜・楽が水のように全身を満たすという原始仏教以来の伝承,仏の放った光明が頭頂から体内に戻るというアヴァダーナ等に見られるイメージ,さらには頭上に油を注ぐインド医学的伝統等との混淆を経て,行者が禅観の中で自ら追体験できるものへと変化していったように思われる.

このような神秘的灌頂の体験を描いたと思われるバイシハル石窟の壁画は,トゥルファン地域の行者達によって,このイメージを観想する修行が実際に行われていたことを示唆している.本年度の調査により得られたその他の資料については,現在分析・研究を進めているところである.来年度に予定している敦煌の調査等も踏まえて,中央アジアにおける禅観の展開をより大きな視点からまとめていきたいと考えている.本年度は,まず8月にトゥルファンで開催された国際トゥルファン学会に参加し,『観仏三昧海経』を編纂するための材料になったと思われる漢文仏典が,5世紀のトゥルファンで入手可能であり,トゥルファンに同経成立のための条件は具わっていたという趣旨の発表を行った.この発表は,中国語訳されて同学会の論文集に収録される予定である.学会終了後,昨年度に引き続きトヨク石窟とバイシハル石窟の調査を行い,一部の石窟については写真撮影を行った.その後,敦煌において初期の禅観窟を調査し,さらに観経変相の見られる窟を,初期のものから後期のものにわたって観察した.トゥルファンの禅観窟と敦煌の禅観窟には多くの関連性が認められ,両者の関係については今後さらに考察を深めていく必要がある,今回は,残念ながら北区の調査は出来なかったが,禅観の実際の修行は主として北区にあるような無壁画の窟で行われていた可能性も高いので,壁画を有する禅観窟と壁画を有しない禅観窟との関係も,今後検討していきたい.また,敦煌の観経変相の,特に後期のものが『観無量寿経』の記述から相当大きく逸脱していることを実地に観察してきた.このことのもつ意味についても,来年度の研究においてさらに考察を深めたい.また,11月に韓国中央アジア学会の主催するシンポジウムLife and Religion on the Silk Roadに参加し,中央アジアの禅観に関する私の研究を,夏の調査結果をふまえて文献と美術の両面から再検討する発表を行った.この発表は,韓国語訳されて同学会の論文集に収録される予定である,また,この際ソウルの国立中央博物館に所蔵される大谷コレクションを実見できたことは有意義であった.本年度は,8月にパリのギメ美術館とフランス国立図書館を訪れ,調査を行った.ギメ美術館においてはペリオ・コレクション中の観経変相の作例を中心に観察し,また同館のJacques Gies博士と意見交換を行った.国立図書館では,以前から研究していた梵文禅経Yogalehrbuchの写本を実見し,読みを確認してきた.後者の成果については,本年度再刊されたDieter Schlingloff, Ein buddhistischesYogalehrbuchの増補部分に収録されている.前者の成果については,2月に八王子で行われたシンポジウム「仏教美術史・考古学と仏教文献学の出会い」で発表を行った.敦煌における観経変相は,以前から多くの研究者が関心を寄せてきたテーマでありながら,比較的年代の下がるものに関して信頼に足る詳細な研究は必ずしも多くなかったように思われる.そういった中にあって,近年の敦焼研究院による『阿弥陀経画巻』と,大西磨希子『西方浄土変の研究』は注目すべき成果である.これら両書においても指摘されているように,初期のものを除けば敦煌の観経変相には,その典拠であるはずの『観無量寿経』から乖離した点が少なからず見られるのであるが,私はその理由を,Sarah Fraser, Performing the Visual等も参照しつつ考察した.これらの乖離には,十六観の配列に関するものと,個々の観想の内容に関するものがあるが,いずれの場合にも画師達は先行する作品を参照しつつ誤解を重ねていったのだと思われるのであって,彼等が直接何らかの文献に拠っていたとは考え難いのである.
RNA干渉による口腔粘膜の炎症制御に関する研究

口腔粘膜上皮を構成している細胞には,角化上皮細胞以外に,プロフェッショナル抗原提示細胞であるランゲルハンス細胞と上皮内T細胞が存在し,この3者間において,膜表面分子,あるいはサイトカインを介した相互作用によって免疫応答が営まれている.口腔粘膜上皮は,微生物やそれ以外の様々な外来刺激・ストレスを受ける最前線にあり,種々の寛容誘導・維持機構が備わっているはずであるが,その破綻により様々な病的状態が生じる.CD86(B7-2)発現制御もその重要な機構の一つである.慢性炎症状態の粘膜上皮においては,T細胞活性化において重要な補助シグナル分子CD86がプロフェッショナル抗原提示細胞のみならず,角化上皮細胞や上皮内T細胞上に異所性発現が認められ,炎症治癒遅延機序にCD86が関与することが示唆されている.それで我々はCD86分子に注目し,それをRNAiをもちいたノックダウンにより,慢性炎症をコントロールすることを試みた.前回,CD86分子の発現を効果的にノックダウンする配列を有する二本鎖RNAを同定したことを報告した.今回,マウス接触性過敏症モデルにおいて,その二本鎖RNAのin vivoでの効果を検討した.DNFBあるいはFITCをハプテン抗原とし,感作後,耳介への再刺激直前に上記の二本鎖RNAを投与し,続いて感作を行い,耳介腫脹反応を測定した.その結果,CD86抑制二本鎖RNA群は,コントロール二本鎖RNA群と比較して耳介腫脹反応において,有意に抑制が認められた.この結果は,in vivoにおける慢性炎症のコントロールに成功したことを示している.また,これまで未開拓であった,「RNAiのin vivoでの応用」において非常に意義があると考えられ,さらなる基礎データの蓄積により臨床応用も充分に期待できる.本研究の目的は,口腔粘膜上皮におけるB7分子発現をRNA干渉(RNAi)を用いて制御し,炎症を調節する可能性について検討することであるが,まず初年度としては,樹状細胞への二本鎖RNAによるshort interference (si) RNA法によるCD86(B7-2)のノックダウンを目的に研究を遂行した.まず、siRNAiの効果を評価するために、目的とするCD86に先だって、GFPをもちいてノックダウンを検討した。すなわち、293Tを用い、既知の公表されたGFPノックダウンsiRNAを用い、このシステムでのノックダウン効率を検討した。その結果、GFPを恒常的に発現する場合は50%程度の蛋白レベルでの発現低下、一過性に発現させた場合には95%以上の発現低下が認められた。一方で、マウス骨髄よりGM-CSFおよびIL-4存在下で誘導した骨髄樹状細胞(BMDC)への遺伝子導入法を蛍光色素であるAlexaFluor488を標識したコントロールsiRNAオリゴを用いて至適量等を検討し、65%程度の導入効率を示す条件を定めた。次に、実際に目的とするCD86について、6種の配列を選択、そのsiRNAを合成し、それらの効果を上記のシステムにて検討した。その結果、一過性にCD86を発現させた場合、6つのうち2つについて90%以上、2つについて80%以上、残りの2つについて60%以上の発現低下が認められた。今後、最も効果が高かった2つを選択し、培養骨髄由来樹状細胞に導入すると共に,マウス接触性過敏症モデルを用いて,in vivoにおけるsiRNAのDDSについて検討していく予定である。口腔粘膜上皮を構成している細胞には,角化上皮細胞以外に,プロフェッショナル抗原提示細胞であるランゲルハンス細胞と上皮内T細胞が存在し,この3者間において,膜表面分子,あるいはサイトカインを介した相互作用によって免疫応答が営まれている.口腔粘膜上皮は,微生物やそれ以外の様々な外来刺激・ストレスを受ける最前線にあり,種々の寛容誘導・維持機構が備わっているはずであるが,その破綻により様々な病的状態が生じる.CD86(B7-2)発現制御もその重要な機構の一つである.慢性炎症状態の粘膜上皮においては,T細胞活性化において重要な補助シグナル分子CD86がプロフェッショナル抗原提示細胞のみならず,角化上皮細胞や上皮内T細胞上に異所性発現が認められ,炎症治癒遅延機序にCD86が関与することが示唆されている.それで我々はCD86分子に注目し,それをRNAiをもちいたノックダウンにより,慢性炎症をコントロールすることを試みた.前回,CD86分子の発現を効果的にノックダウンする配列を有する二本鎖RNAを同定したことを報告した.今回,マウス接触性過敏症モデルにおいて,その二本鎖RNAのin vivoでの効果を検討した.DNFBあるいはFITCをハプテン抗原とし,感作後,耳介への再刺激直前に上記の二本鎖RNAを投与し,続いて感作を行い,耳介腫脹反応を測定した.その結果,CD86抑制二本鎖RNA群は,コントロール二本鎖RNA群と比較して耳介腫脹反応において,有意に抑制が認められた.この結果は,in vivoにおける慢性炎症のコントロールに成功したことを示している.また,これまで未開拓であった,「RNAiのin vivoでの応用」において非常に意義があると考えられ,さらなる基礎データの蓄積により臨床応用も充分に期待できる.
女性ホルモンが非浸潤性肺腺癌に及ぼす影響：新たな肺癌治療法の確立を目指して

非喫煙者の肺癌が急増している。特にすりガラス状陰影を呈するような緩徐に発育増殖する肺癌が著増している。高齢女性にみられるすりガラス状陰影はそのほとんどが非浸潤性肺癌がであるが、その大きさまで増殖する過程では増殖速度の速い時期があったことが予想される。その要因として女性の閉経を考えた。つまり女性ホルモンの影響下で当初一定の速度で非浸潤性肺癌が増殖していたが、閉経に伴う女性ホルモンの低下によって増殖の速度が低下したと考えた。そのため以下の研究を開始した。2012年から2016年までに当院で手術を施行し、現在まで予後追跡が可能な非喫煙者肺癌で最大腫瘍径が3cm以下の小型肺癌56例を抽出した。我々は以前の施設で予備研究を実施しており、非喫煙者肺癌組織の55%でエストロゲン受容体αが陽性であった。しかし予備研究で使用したSanta CruzBiotechの抗体(cat.no.sc-543)が販売中止になっため、56例のうちの10検体を用いて、入手が容易な乳癌組織に使用する免疫染色プルトコールで染色を試みたが、10検体全てで肺癌組織が染色されなかった。何故肺癌組織が染色されなかったか、現在検証中であるが、肺癌組織に発現するエストロゲン受容体が完全体ではないことが染色されないことの理由であると推察しているがエストロゲン受容体αの研究の継続が困難と判断し、現在エストロゲン受容体βに着目して、上述の10検体で肺腺癌組織のエストロゲン受容体βの免疫染色を行ったところ陽性症例がみられた。今後は肺腺癌組織のエストロゲン受容体βの染色性と浸潤の程度やEGFR、ALKの遺伝子異常との関連性を検討する。理由市販の抗体の販売中止によって、代用品の抗体を用いて免疫染色を行ったが再現性がみられなかった。今後は他社の抗体も試すとともにエストロゲンβにも着目して研究を継続する非喫煙者の肺癌が急増している。しかし予備研究で使用したSanta Cruz Biotechの抗体(cat.no.sc-543)が販売中止になっため、56例のうちの10検体を用いて、入手が容易な乳癌組織に使用する免疫染色プルトコールで染色を試みたが、10検体全てで肺癌組織が染色されなかった。何故肺癌組織が染色されなかったか、現在検証中であるが、肺癌組織に発現するエストロゲン受容体が完全体ではないことが染色されないことの理由であると推察している。そのために不完全なエストロゲン受容体でも染色できるような、現在入手可能なERα抗体で本研究に使用できる抗体を選別する予定である。市販の抗体の販売中止によって抗体入手ができないことによる非喫煙者の肺癌が急増している。

現在入手可能なERα抗体で本研究に使用できる抗体を選別する予定である。今後は他社の抗体も試すとともにエストロゲンβにも着目して研究を継続する使用する予定の抗体が販売中止となり研究自体が人工できなかっため。今後適切な抗体を模索する。昨年度施行予定であったが、実施できなかったEGFR遺伝子異常やALK遺伝子転座の検討のために予算を今年度使用する予定である。
構造物の相互連結による振動抑制に関する研究

構造物の自由振動抑制のため、構造物を相互に連結して減衰性能を向上させる手法とアルゴリズムを提示するとともに、その妥当性および有効性を示した。本研究では、二つの構造物および三つの構造物の相互連結について言及した。いずれのケースも連結される構造物の運動方程式から、各構造物の1次モードに注目して、連結される構造物をモード座標系において2自由度あるいは3自由度の質点系にモデル化した。このモデルにおいて、二つあるいは三つのモード減衰比を等しく最大にする連結要素の調整法およびアルゴリズムを明らかにし、この調整法より連結される構造物の二つあるいは三つの低次のモード減衰比を等しく最大にする連結部材の調整法を提示した。これらの調整法に対して、1層1スパンのせん断変形の卓越した模型ラーメンの2基あるいは3基を板ばねとシリコンオイルを用いた減衰装置で連結した構造物の模型を用いて模型実験を行い、調整法の妥当性を明らかにした。二つの構造物の相互連結例としては、並立する塔状構造物、斜張橋の並列したケーブル、ランガー橋と単純桁橋および並立する立体ラーメンの相互連結について減衰性能の向上の挙動を示し,調整法の妥当性と連結部材の有効性を明らかにした。また、精度向上のため、連結部材の調整法の誘導に当たり、構造物の自由振動変位を1次と2次モードの和で表し、改良調整法を提示するとともに、並立する塔状構造物と並立する立体ラーメンへの適用結果からその有効性を明らかにした。次いで、本研究で提示した連結部材の調整法を適用して、はりの自由振動抑制に用いるはりタイプ動吸振システムの調整をも提示した。三つの構造物の相互連結例として、並列する塔状構造物の相互連結について減衰性能の向上の挙動を示し,調整法の妥当性と連結部材の有効性を明らかにした。構造物の減衰性能を向上させるための一つの方法として、本研究では構造物の自由振動の1次モードに注目して、二つの構造物を連結部材(ばね・ダンパーから構成される)を用いて相互に連結して、減衰性能の向上をはかる方法を提示した。構造物は離散系システムとして取り扱い、二つの構造物が一つの連結部材で任意の方向に連結された状態を想定した。連結部材の近似的調整法は次の手順は次の通りである。初めに、二つの構造物のモーダルマトリックスを用いて、連結された二つの構造物の運動方程式から1次モードの方程式を求めた。このモード方程式が二つの質量と三つのばねから構成される2自由度系の運動方程式と等価になることを示し、この2自由度系の減衰性能が共に等しく最大となる連結要素の調整条件を明らかにした。この調整条件から構造物を相互に連結する部材の調整条件を近似調整法として提示した。まず、この調整法の妥当性を、相互に連結された二つの模型ラーメンについて、減衰自由振動実験を行い、実験的に妥当性を明らかにした。ついで、この近似調整法を用いて、相互に連結された二つの並立した塔状構造物、斜張橋の並列したケーブルの相互連結、低周波の卓越した固有振動数を有するランガー橋とプレートガーダー橋との連結、さらには並立した立体ラーメンの相互連結に対して減衰性能を明らかにし、調整法の妥当性と連結部材の有効性について調査検討した。これらの研究結果については下記の通り発表の予定である。・調整法の実験的検証:山口大学工学部研究報告に投稿準備中,・塔状構造物、斜張橋ケーブル、ランガー橋とプレートガーダー橋、立体ラーメンヘの適用:山口大学工学部研究報告に投稿準備中である。構造物の減衰性能を向上させるための一つの方法として相互連結法を、三つの構造物の連結に拡張して、その妥当性と有効性を提示するとともに、模型実験を行い調整理論の妥当性を示した。

すなわち、三つの構造物を連結部材(ばね・ダンパーから構成される)を用いて相互に連結して、構造物の自由振動の1次モードに対する減衰性能の向上をはかる方法を提示した。構造物は離散系システムとして取り扱った。連結部材の近似的調整法の手順は次の通りである。初めに、三つの構造物のモーダルマトリックスを用いて、連結された三つの構造物の運動方程式から1次モードに対するモード方程式を求めた。このモード方程式が三つの質量と五つのばねから構成される3自由度系の運動方程式と等価になることを示し、この3自由度系の三つのモード減衰比を共に等しく最大とする連結要素の調整条件を明らかにした。この調整条件から三つの構造物の低次モードのモード減衰比を等しく最大にする連結部材の調整条件を近似調整法として提示した。この調整法の妥当性を、相互に連結された三つの模型ラーメンについて、減衰自由振動実験を行い、実験的に妥当性を明らかにした。ついで、この近似調整法を相互に連結された三つの並立した塔状構造物に適用して、調整法の妥当性と連結部材の有効性を示すとともに、相互連結による減衰性能向上に対する適用限度をも明らかにした。また、これまでに提示してきた二つの構造物の相互連結による減衰性能向上法の精度改善の手法を提示した。すなわち、モード座標系にモデル化する際に、自由振動変位を2次モードまでの和で表し、連結構造物を4自由度系として取り扱った。4自由度系における連結要素の調整法を明らかにして、これにより構造物の連結部材の調整法を提示した。二つの並立した塔状構造物および立体ラーメンに対する適用例からその妥当性と有効性を示した。
顎関節症における低分子グリコサミノグリカンの解析

最近の顎関節症の研究により顎関節組織および関節液中のグリコサミノグリカンの性状変化が顎関節症病態に深く関わり特に滑液中のヒアルロン酸は低分子化している事実が報告されている。また一方で、顎関節症の発症にメカニカルストレス、低酸素還流障害の関連性が示唆されている。近年になってヒアルロン酸合成酵素(Hyarulonan synthase : HAS;3つのアイソフォーム:HAS1,HAS2,HAS3)が確認された。HAS1,HAS2は高分子ヒアルロン酸合成酵素であり、HAS3は低分子ヒアルロン酸合成酵素である。そこで、顎関節症の滑液中に存在する低分子ヒアルロン酸は高分子ヒアルロン酸の断片化のみにて生じるのではなく、種々のストレスを受けた顎関節円板細胞がHAS3を発現し、自らが低分子ヒアルロン酸を合成しているという仮説を立て実験を行なった。倫理委員会の承認を得た後、ヒト顎関節円板をコラゲナーゼ処理後、単層培養した。培養顎関節円板細胞は20%酸素、5%二酸化炭素、75%窒素の条件下37°Cで6から15代継代したものを使用し、IL-1β刺激群、低酸素環境群、IL-1β刺激かつ低酸素環境群の3種類の異なる条件でHASの発現を、まずRT-PCR法で比較した。その結果、HAS2,HAS3のmRNAの発現はIL-1β刺激群、IL-1β刺激かつ低酸素環境群で高値を示したのに対しHAS1の発現は弱かった。IL-1β刺激群、IL-1β刺激かつ低酸素環境群におけるHAS3のmRNAの発現はHAS2の発現に比べ高値を示した。更にリアルタイムPCR法にてHAS3のmRNA発現量を、異なる3条件下で比較したところIL-1β刺激かつ低酸素環境群において有為に上昇している事が判明した。この結果より顎関節円板細胞は自ら低分子ヒアルロン酸を産生していることが確認できたので、現在、英文雑誌に投稿し校訂中である。今後は顎関節円板の変形、破壊に低分子ヒアルロン酸がどのように関与しているかを解明する予定である。
シアル酸を持つ遊離N型糖鎖の代謝におけるオートファジーの役割の解明

我々は正常なオートファジー欠損のAtg5-/-細胞を用いて細胞内糖鎖を解析したところ、シアル酸を持つ遊離糖鎖が特異的に蓄積するのを見出した。そこでこの糖鎖がどのように生成し、オートファジーがこれらの糖鎖の代謝にどのように関与しているかを解析した。その結果、このオートファジー欠損による影響は基底オートファジーに依り、正常なオートファジーはこれらの蓄積を防ぐ役割を果たすことを明らかにした。また、リソソーム上のシアル酸トランスポーターであるシアリンがこの現象に関与していることを明らかにした。本年度はオートファジー欠損株における遊離糖鎖の詳細な構造解析を行うとともに、その生成についての分子機構の解析を行った。詳細な糖鎖構造については、中性糖およびシアル酸含有糖鎖とともに、当研究室で開発された逆相HPLCを用いた新規解析手法を用いて主要なものは糖の結合様式を含めてすべて詳細に決定することが出来た。また糖鎖の生成機構に関しては、(1)糖鎖構造がリソソーム病で見られる糖鎖構造と酷似していること(2)細胞質の脱糖鎖酵素の阻害によって糖鎖の減少が見られないことを考え合わせて、リソソーム由来であると考えられた。このことから、オートファジー欠損細胞に見られるシアロ遊離糖鎖はリソソームで作られ、オートファジーが欠損した時に細胞質に放出されることが判明した。実際、リソソーム膜上に存在するシアル酸の輸送体のsiRNAによるノックダウンによって、シアロ糖鎖の蓄積が顕著に減少するこが分かった。これらのことから、オートファジーはリソソームによって代謝されるべきシアロ糖鎖が細胞質に漏出しないマシナリーの維持に必須であり、オートファジーの欠損によってシアル酸輸送体の基質認識が甘くなり、本来細胞質に放出されないべきオリゴ糖鎖が細胞質に放出されていることが分かった。一方この細胞質シアロ糖鎖は細胞質シアリダーゼの発現によってその量が減少することから、哺乳動物細胞はシアロ糖鎖が細胞質に出現してもそれを非リソソーム的に代謝する機構を有することが示唆された。本年度はオートファジー欠損を誘導出来るm5-7株を用いて、オートファジーの欠損とシアル酸含有糖鎖の量的増減を解析した。その結果(1)オートファジーの欠損が誘導される場合、シアル酸含有糖鎖の量が時間依存的に増加するが、一方で(2)オートファジーのプロセスを欠損させてシアル酸含有糖鎖を蓄積させ、オートファジーを再活性化させても、すでに蓄積した糖鎖は殆ど代謝されない、ということが明らかになった。このことは、オートファジーがシアル酸含有糖鎖の代謝に直接かかわるのではなく、シアル酸含有糖鎖の蓄積を防ぐ分子機構に必須である、という興味深い可能性を示唆している。昨年明らかにしたシアリン(リソソーム膜上のシアル酸輸送体)の関与を考え合わせると、以下の仮説が支持される:(1)シアル酸含有糖鎖はリソソーム由来である。(2)基底状態のオートファジーはシアリンの正常な機能に必須であり、オートファジー欠損下ではシアリンは誤ってシアル酸含有糖鎖を細胞質に放出する。(3)一端細胞質に放出されたシアリル糖鎖は(細胞質シアリダーゼを発現している組織を除き)通常状態では代謝されない。これらの仮説を更に検証するため、蓄積している遊離糖鎖の細胞分画を行った。その結果、殆どのシアル酸含有糖鎖は細胞質に蓄積していることが明らかとなった。また飢餓誘導におけるオートファジーによってシアル酸含有糖鎖の量がどのように変化をするか検討したところ、この場合は比較的速やかに細胞質のシアル酸含有糖鎖を代謝することが明らかとなった。これらの結果は上記の仮説とも一致し、シアル酸含有糖鎖の代謝とオートファジーの関与の分子機構を明らかにすることが出来た。本年度はオートファジー欠損を誘導出来るm5-7株を用いて、オートファジーの欠損とシアル酸含有糖鎖の量的増減を解析し,(1)シアル酸含有糖鎖はリソソーム由来である;(2)基底状態のオートファジーはシアリンの正常な機能に必須であり、オートファジー欠損下ではシアリンは誤ってシアル酸含有糖鎖を細胞質に放出する;(3)一端細胞質に放出されたシアリル糖鎖は(細胞質シアリダーゼを発現している組織を除き)通常状態では代謝されない;という事実を明らかにした。本研究結果は現在論文を投稿し、論文修正中である。一方、本研究の過程で見出された血清中のシアル酸を持つ複合型遊離糖鎖に関して様々な哺乳動物(ヒト、ウサギ、ウシ、マウス、ラット、ハムスター)および鳥類(ニワトリ)の血清を用いて解析を行い、(1)細胞質中の遊離糖鎖と異なり還元末端にキトビオース構造をもつGn2型の遊離糖鎖が蓄積していること;

(2)それらの構造について、種によって特徴が異なることなどを明らかにした。本研究結果も投稿論文を作成準備中である。また、ラットから調製した肝細胞を用いた解析により、これらの遊離糖鎖は肝臓から分泌されることを明らかにしている。以上、3年間の研究結果により、これまで殆ど不明だったシアル酸を持つ複合型遊離糖鎖について細胞質での生成、分解の分子メカニズムの一端を明らかにするとともに、あらたに分泌される複合型遊離糖鎖の存在を発見することが出来た。特に血清の遊離糖鎖に関してはこれまで報告がなく、その生成のメカニズムについて今後の研究の発展が期待される。現在論文を執筆中であり、シアル酸含有糖鎖の由来と、その代謝におけるオートファジーの役割についてはほぼ解明出来たと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在細胞質に存在する遊離糖鎖について解析をほぼ終了したところであるが、その過程で(1)細胞外に構造上全く別のタイプのシアル酸含有糖鎖が存在し、(2)その糖鎖は血清由来であることが明らかとなった。血清中にシアル酸含有糖鎖が存在する、というのは現在の常識では説明できず、更に新たなシアル酸含有糖鎖の代謝機構の存在を示唆している。今後こちらの解析も行っていく予定である。
多種癌での免疫チェックポイント分子高発現を来すゲノム構造異常の同定と検出法の確立

本研究の目的は、腫瘍細胞における抑制性免疫チェックポイント分子の発現上昇をきたすゲノム構造異常の同定とその検出法を確立する、ことである。近年、構造異常に伴うprogramed cell death-ligand 1 (PD-L1)遺伝子の3 ́非翻訳領域の欠損や変異がPD-L1の高発現のメカニズムの一つとして明らかにされ、その異常は抗PD-1/PD-L1抗体薬の有用な効果予測マーカーとして期待されている。PD-L1が様々な腫瘍で発現していることが報告されており、それらの発現上昇をきたすゲノム構造異常を同定し、その異常の検出法を確立する。2018年度は、リンパ腫のtissue micro arrayを使用し、異なる抗PD-L1抗体による免疫染色とPD-L1遺伝子領域に特異的なfluorescence in situ hybridization(FISH)プローブを用いてスクリーニングを行い、PD-L1高発現をきたすゲノム構造異常陽性候補症例を検索した。免疫染色でのスクリーニングでは、約100例の高発現例を認めた。高発現を示す症例には、異なる抗PD-L1抗体での発現乖離などの異常な発現を示す症例も認められた。FISHでのスクリーニングでは、数十例の高発現症例に明らかな構造異常を示す所見が認められた。平成29年度は、ホルマリン固定パラフィン包埋ブロックから作製した大腸癌と婦人科癌のtissue micro arrayを使用し、異なる抗PD-L1抗体による免疫染色とPD-L1遺伝子領域に特異的なfluorescence in situ hybridization(FISH)プローブを用いてスクリーニングを行い、PD-L1高発現をきたすゲノム構造異常陽性候補症例を検索した。抗PD-L1抗体による免疫染色では、マクロファージと同等以上の染色強度を示したものを高発現とし、検索を行った。免疫染色でのスクリーニングでは、数十例の高発現例を認めた。FISHでのスクリーニングでは、十数例の高発現症例に明らかな構造異常を示す所見が認められた。予定していたスクリーニングは終了し、数十例のPD-L1高発現をきたすゲノム構造異常陽性候補例を抽出した。他の癌腫に対して免疫染色、FISHでのスクリーニングを引き続き行う。凍結検体が使用可能である候補症例に対し、次世代シークエンサーによる構造異常の検索を行う予定である。
Webページを自動的に格付け,分類する新世代サーチエンジンの開発

WWWは,従来の情報メディアとは異なった異なった数々の特徴を持っており,本研究は,Webページ総量の推定や標本抽出などの基礎的調査を行う一方,情報源として役立つWebページを自動的に判断し自動分類を行う方法を考案し,次世代サーチエンジンの基礎研究を行うものである。第一年度は,収集したWebページ群がら情報源となりうる分類されたページ群を取り出すまでの手順のうち,ページタイプの自動判定,情報源として有用なページの自動判定を行った。WWWの表現と機能としての特性から,Webページタイプとして標準,表紙,目次,掲示板,チャット,リンク集,日記,入力フォームを設定,各ページタイプの出現頻度を調査した後,標本集合を用いてWebページから得られる量的な指標やHTMLタグの出現頻度の主成分分析により,タイプ分けのアルゴリズムを考案した。126種の判定ルールとその重みを設定した。標準タイプの識別に関しては75%以上の再現率・精度を得ることができた。一方,テキスト中の語の出現状況を調べ,「よい情報源である」の判定で高得点を得たページの形態素解析を行い,語の出現状況をもとに,有用な情報源の自動判定を試みた。その結果,語の出現頻度によって約80%の有用なページを自動判定することができた。第二年度は,Webページの総量の推定を行った。2001年9月現在のWebページ総量の32億ページであることが判明した。次に,第一年度に行った調査を拡大し,ページ判定,格付けそれに分類ずみの3000ページの標本ページを作成し,これをもとに,自動分類を行うとともにページタイプの自動判定,情報源として有用なページの自動判定のアルゴリズムを改良した。これを検索システムに組み込み,国立情報学研究所の第2回NTCIRワークショップWebタスクに参加した。WWWは,従来の情報メディアとは異なった異なった数々の特徴を持っている。本研究は,Webページ総量の推定や標本抽出などの基礎的調査を行う一方,情報源として役立つWebページを自動的に判断し自動分類を行う方法を考案し,次世代サーチエンジンの基礎的研究を行うものである。本年度は収集したWebページ群から情報源となりうる分類されたページ群を取り出すまでの手順のうち,ページタイプの自動判定,情報源として有用なページの自動判定を行った。WWWの表現と機能としての特性から,標準,表紙,目次,掲示板,チャット,リンク集,日記,入力フォームをWebページタイプとして設定し,各ページタイプの出現頻度を調査した後標本集合を用いてWebページから得られる量的な指標やHTMLタグの出現頻度の主成分分析により,タイプ分けのアルゴリズムを考案した。Webページの評価について作成者,利用者,物理的アクセス条件の三つの視点から仮の評価項目を定め,9名の被験者を用いて,これらの項目と「よい情報源」の関係をみた。その結果,情報源となりうるページの判定に用いることができるのは,各ページのテキストであることが明らかになった。テキスト中の語の出現状況を調べ,「よい情報源である」の判定で高得点を得たページの形態素解析を行い,語の出現状況をもとに,有用な情報源の自動判定を試みた。その結果語の出現頻度によって約80%の有用なページを自動判定することができた。第一年度は,収集したWebページ群から情報源となりうる分類されたページ群を取り出すまでの手順のうち,ページタイプの自動判定,情報源として有用なページの自動判定を行った。

WWWの表現と機能としての特性から,Webページタイプとして標準,表紙,目次,掲示板,チャット,リンク集,日記,入力フォームを設定,各ページタイプの出現頻度を調査した後,標本集合を用いてWebページから得られる量的な指標やHTMLタグの出現頻度の主成分分析により,タイプ分けのアルゴリズムを考案した。126種の判定ルールとその重みを設定した。標準タイプの識別に関しては75%以上の再現率・精度を得ることができた。一方,テキスト中の語の出現状況を調べ,rよい情報源である」の判定で高得点を得たページの形態素解析を行い,語の出現状況をもとに,有用な情報源の自動判定を試みた。その結果,語の出現頻度によって約80%の有用なページを自動判定することができた。第二年度は,Webページの総量の推定を行った。2001年9月現在のWebページ総量の32億ページであることが判明した。次に,第一年度に行った調査を拡大し,ページ判定,格付けそれに分類ずみの3000ページの標本ページを作成し,これをもとに,自動分類を行うとともにページタイプの自動判定,情報源として有用なページの自動判定のアルゴリズムを改良した。これを検索システムに組み込み,国立情報学研究所の第2回NTCIRワークショップWebタスクに参加した。
人工降雨技術を用いた山形県尾花沢市の豪雪軽減に関する研究

本研究は,「人工降雨技術を用いた山形県尾花沢市の豪雪軽減」に関して次の3項目から構成されている.1)豪雪を引き起こす気象条件および雪雲発生のメカニズムを把握すること.2)数値モデル(WRF)による尾花沢市周辺域の豪雪の原因解明をすること,3)航空機による豪雪軽減実験の人工効果を評価し,豪雪軽減の費用対効果を示すことである.その結果,1)気象庁のアメダス(AMeDAS)データを用いて,尾花沢市と山形市の降雪量の差が大きかった事例の総観場を見ると,西高東低の冬型の気圧配置の事例が多いことが特徴として挙げられた.2)山形県尾花沢市の豪雪発生メカニズムについてWRF数値モデルを用いて解析を行い,a)標高の低い最上川の谷部分に沿って日本海から尾花沢市の方向に雪雲が流入してくること,b)月山・葉山の影響による風下ジャンプと背面の山脈による強制上昇によって尾花沢に定常的な上昇気流が発生し,雪雲が活発化したこと,c)月山・葉山の風下側で風の収束が存在することである.以上のように,尾花沢の豪雪は地形特性を強く反映した結果であることがわかる.今後,豪雪軽減研究を推進していくために,以上得られた地形効果を十分考慮して,自然の雪雲と人工的に変化した雪雲の挙動を定量的に評価していく必要がある.3)航空機を用いた人工降雨実験は,予算の関係で山形県沖でなく県営名古屋空港の近くの若狭湾で2017年12月27日に3回実験を実施した. 1回目と3回目は途中で消えたり,他の雲と合わさったりして追跡が不可能になったが,2回目の実験では,実験10分後雲が発達し変化が見られ,その後,この対象積雲をレーダーエコーで追跡した結果,発達し,降水面積が広がり,しかも寿命が延びた.以上より,人工降雨法(液体炭酸を雲に撒布)を適用して豪雪を緩和する技術も,将来の画期的な対策として実用化される可能性が大いに示唆された.本研究は,次の3項目から構成される.(1)豪雪をもたらす気象条件および積雲の特性把握:現在および過去に発生した豪雪時の気象条件{天気図,気象レーダ画像,気象衛星画像,気象データ(地上・高層)等}や積雲の特性を解析する.(2)航空機を用いた豪雪軽減実験:自衛隊機および民間機を用い,2つの拠点空港{海上自衛隊厚木基地,小松空港と2つの実験空域(秋田県沖と山形県沖の日本海)}で実験を実施する.実験内容は,航空機を用い,発達中の雪雲の雲底付近に液体炭酸を撒布する.または,積雲の雲頂付近からドライアイスを撒布する.その後,1-2時間かけて「人工雲」の変化を航空機からの目視,気象レーダーおよび気象衛星で追跡する.実験回数は自衛隊機および民間機で各年度1回,実施時期は,12,1,2月の予定.(3)解析内容:実験後,「実験の観測データに基づく解析評価」を行う.次に,実験の結果,出現した「豪雪軽減の観測シグナル」に関し,「WRFを用いた数値解析」や「雲物理を考慮した数値解析」を構築する.これらの「数値解析結果」も駆使し,雪雲のどの発達段階で,どのタイミングで液体炭酸やドライアイスを撒布すると「豪雪軽減の効果を最大化することができるか」について明確にする.平成28年度は,(2)の人工降雨実験が,民間機(予算不足;使用料の高騰)および自衛隊機(ドライアイス発生装置の不具合)とも実施出来なかったが,過去に実施した自衛隊機を用いた実験結果(液体炭酸使用)の解析を実施した.次に,(1)と(3)の解析を行った.(1)なぜ,尾花沢市周辺に豪雪が多いのかに関し,豪雪発生時のレーダー画像や気象衛星画像も用い,雪雲の集中特性についての解析も実施した.その結果,上層風と地形により尾花沢市付近で豪雪が発生することが判明した.(3)WRFを用いた数値シミュレーションで尾花沢市付近での降雪現象を再現することができた.平成28年度は,当初予定していた研究項目(2)の「航空機を用いた豪雪軽減実験」が,出来なかった.その理由として,1民間機の使用料高騰により予算不足となった.2自衛隊機に積み込み使用するドライアイス発生装置が不具合となった.そこで,過去に実施した自衛隊機を用いた実験結果(液体炭酸使用)の解析を実施した.本研究は,「人工降雨技術を用いた山形県尾花沢市の豪雪軽減」に関して次の3項目から構成されている.1)豪雪を引き起こす気象条件および雪雲発生のメカニズムを把握すること.2)数値モデル(WRF)による尾花沢市周辺域の豪雪の原因解明をすること,3)航空機による豪雪軽減実験の人工効果を評価し,豪雪軽減の費用対効果を示すことである.その結果,1)気象庁のアメダス(AMeDAS)データを用いて,尾花沢市と山形市の降雪量の差が大きかった事例の総観場を見ると,西高東低の冬型の気圧配置の事例が多いことが特徴として挙げられた.2)山形県尾花沢市の豪雪発生メカニズムについてWRF数値モデルを用いて解析を行い,a)標高の低い最上川の谷部分に沿って日本海から尾花沢市の方向に雪雲が流入してくること,b)

月山・葉山の影響による風下ジャンプと背面の山脈による強制上昇によって尾花沢に定常的な上昇気流が発生し,雪雲が活発化したこと,c)月山・葉山の風下側で風の収束が存在することである.以上のように,尾花沢の豪雪は地形特性を強く反映した結果であることがわかる.今後,豪雪軽減研究を推進していくために,以上得られた地形効果を十分考慮して,自然の雪雲と人工的に変化した雪雲の挙動を定量的に評価していく必要がある.3)航空機を用いた人工降雨実験は,予算の関係で山形県沖でなく県営名古屋空港の近くの若狭湾で2017年12月27日に3回実験を実施した. 1回目と3回目は途中で消えたり,他の雲と合わさったりして追跡が不可能になったが,2回目の実験では,実験10分後雲が発達し変化が見られ,その後,この対象積雲をレーダーエコーで追跡した結果,発達し,降水面積が広がり,しかも寿命が延びた.以上より,人工降雨法(液体炭酸を雲に撒布)を適用して豪雪を緩和する技術も,将来の画期的な対策として実用化される可能性が大いに示唆された.本研究は,次の3項目から構成される.(1)豪雪をもたらす気象条件および積雲の特性把握,(2)航空機を用いた豪雪軽減実験,(3)解析.平成29年度は,平成28年度に実施できなかった(2)および(3)の研究を実施する.つまり,(2)自衛隊機および民間機を用い,2つの拠点空港{海上自衛隊厚木基地,小松空港と2つの実験空域(秋田県沖と山形県沖の日本海)}で実験を実施する.実験内容は,航空機を用い,発達中の雪雲の雲底付近に液体炭酸を撒布する.または,積雲の雲頂付近からドライアイスを撒布する.その後,1-2時間かけて「人工雲」の変化を航空機からの目視,気象レーダーおよび気象衛星で追跡する.実験回数は自衛隊機および民間機で各年度1回,実施時期は,12,1,2月の予定.(3)実験後,「実験の観測データに基づく解析評価」を行う.次に,実験の結果,出現した「豪雪軽減の観測シグナル」に関し,「WRFを用いた数値解析」や「雲物理を考慮した数値解析」を構築する.これらの「数値解析結果」も駆使し,雪雲のどの発達段階で,どのタイミングで液体炭酸やドライアイスを撒布すると「豪雪軽減の効果を最大化することができるか」について明確にする.平成28年度に実施予定だった「航空機を用いた豪雪軽減実験」が,民間航空機の使用料高騰のため,当初の予算では足りなくなった.そこで、平成28年度の残りの予算と平成29年度の予算を合算し,「航空機を用いた豪雪軽減実験」を平成29年度に実施することにしたため.平成28年度の残りの予算と平成29年度の予算を合算し,「航空機を用いた豪雪軽減実験」を平成29年度に実施する.使用する航空機は小松空港(愛知県小松市)にあり,そこから山形県沖の日本海まで飛行し,実験空域で航空機から液体炭酸を積雲の雲底に噴射し「豪雪軽減実験」を実施する.実施時期は冬季12月下旬の気象条件の良い一日を予定している.