hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原発性腹膜癌の病因病態を解明するための分子病理学的検討

網羅的遺伝子解析により、原発性腹膜癌の病因病態に深く関与すると考えられる遺伝子群を同定した(RPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18、CCL5)。これらの分子を標的とした診断および治療への応用の可能性が高いことが強く示唆された。さらに原発性腹膜癌139例の予後因子に関する研究の結果、術前化学療法(NAC)と残存腫瘍径が有意な予後因子であることが判明し、原発性腹膜癌に対する治療指針として、NACが妥当であることと、徹底的な腫瘍減量手術が極めて重要であることが示された。原発性腹膜癌の病因病態に関連したバイオマーカーもしくは分子標的治療の候補の検索を行う目的で、原発性腹膜癌7例の初回手術時に摘出した腫瘍組織を用いて、網羅的遺伝子解析を行った。具体的には37584個のプローブを有するOpArrayを用いてRNAマイクロアレイ解析を行い、正常腹膜組織の発現プロファイルと比較した。また発現が有意に変動していると考えられる遺伝子に関しては、realtime RT-PCRにより定量化を行った。その結果、共通して2倍以上発現の亢進している遺伝子(up regulated群)は298遺伝子、2倍以上減弱している遺伝子(down regulated群)は322遺伝子であった。KEGGおよびGenMAPPのデータベースを用いて、統計学的に有意なpathwayを検討した結果、up regulated群では、cytoplasmic ribosomal proteinであるRPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18およびchemokineであるCCL5が、一方down regulated群では、cytokine/chemokineであるIL6、CSF1、CSF3、KITLG、CCL2、CXCL1、CXCL2、CXCL3、INFA17が、それぞれ有意な変動遺伝子として抽出された。これらはいずれも定量的realtime RT-PCRによって再現性を確認した。本研究によって、原発性腹膜癌の病因病態に関与すると考えられる遺伝子プロファイルが判明した。これらの分子が、本疾患の解明および治療への応用におけるbiomarkerおよび標的分子になりうることが示唆された。網羅的遺伝子解析により、原発性腹膜癌の病因病態に深く関与すると考えられる遺伝子群を同定した。バイオインフォマティクスによる更なる検討の結果、RPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18、CCL5が有意に高発現しており、その関与の重要性が示唆された。そこでこれらに注目し、文献的検討を行った。その結果、RPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18といったcytoplasmic ribosomal protein群は、Ribosomal biogenesisや、p53の制御、さらには種々の固形癌や血液疾患において発現亢進が報告されており、近年急速に注目を集めていることが判明した。またchemokine群であるCCL5(RANTES)は受容体CCR5に結合し、シグナル伝達を誘導する炎症性ケモカインである。CCL5およびCCR5との複合体は、固形癌における間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell)およびcancer-associated fibroblasts (CAFs)といった癌の微小環境を制御し、さらに細胞間接着の増強、血管新生にも関与することにより、癌の転移を促進する働きを示すことが判明していることから、この分子を標的とする様々な試みが始まっている。さらにCCL5-CCR5シグナルはp53の転写活性を調節することも判明しており、アポトーシスからの回避にも影響を与えている。その一方で、原発性腹膜癌は高悪性度漿液性癌(High grade serous carinoma:HGSC)の病理組織像を呈することが多く、HGSCはp53の病的変異を高頻度に認めることも判明している。よって、これらの分子を標的とした診断および治療への応用の可能性が高いことが強く示唆された。昨年度のTissue bankのトラブルの影響で研究が頓挫して以来、本年度も研究が進行していない。原発性腹膜癌は稀有な腫瘍ゆえ、検体採取の機会が少ないため、研究試料の絶対数が不足している。また、本年度も数少ない症例の治療前腹水を採取し、原発性腹膜癌細胞の初代培養系の確立を試みたものの、やはり成功には至らなかった。安定した培養条件を見出すことは極めて困難であり、現時点では実現の目途が立っていない。原発性腹膜癌組織を用いた網羅的遺伝子解析により、特徴的な遺伝子群を同定した。バイオインフォマティクスによる検討の結果、RPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18、CCL5、が有意に高発現していることが判明した。これらcytoplasmic ribosomalprotein群は、Ribosomal biogenesisやp53の制御に関与していることが知られており、CCL5は受容体CCR5に結合し、間葉系幹細胞およびcancer-associated fibroblasts (CAFs)を制御し、さらにp53の転写活性を調節することが知られている。

原発性腹膜癌は従来からp53の病的変異を高頻度に認めることが指摘されていることを鑑みると、これらの分子が腹膜癌の病因病態に深く関与しており、治療における標的分子となり得ることが強く示唆された。さらに既存の多施設共同研究によるに臨床病理学的データを用いて、原発性腹膜癌139例の予後因子に関する研究を、新たに実施した。単変量解析では、骨盤外腹膜や横隔膜といった上腹部病変、術前化学療法(NAC)、初回手術の残存腫瘍径、後腹膜リンパ節廓清、がPFSに影響をおよぼし、全身状態(PS)、NAC、後腹膜リンパ節廓清、がOSに影響をおよぼすことが明らかとなった。さらに多変量解析の結果、PFSに関しては、NAC(HR 0.516)、初回手術時の残存腫瘍径(HR 0.472)が、独立した予後因子であり、OSに関しては、初回手術時の残存腫瘍径(HR 0.505)が、唯一の独立した予後因子であることが判明した。これらの結果は新たな知見であると同時に、原発性腹膜癌に対する治療指針として、NACが妥当であることと、徹底的な腫瘍減量手術が極めて重要であることを見出した。網羅的遺伝子解析により、原発性腹膜癌の病因病態に深く関与すると考えられる遺伝子群を同定した(RPL9、RPL10、RPL12、RPL19、RPL27A、RPL31、RPS3、RPS4X、RPS15A、RPS18、CCL5)。これらの分子を標的とした診断および治療への応用の可能性が高いことが強く示唆された。さらに原発性腹膜癌139例の予後因子に関する研究の結果、術前化学療法(NAC)と残存腫瘍径が有意な予後因子であることが判明し、原発性腹膜癌に対する治療指針として、NACが妥当であることと、徹底的な腫瘍減量手術が極めて重要であることが示された。元来腹膜癌は稀な腫瘍であり、その組織を安定して多数採取することは、大きな困難が伴う。本年度も研究代表者の施設のみならず、他施設の研究協力者にも働きかけ、更なる検体収集を行い、Tissue Bankを改めて構築し直すことを試みたが、残念ながら達成することはできなかった。検体採取の問題点を改善することは極めて困難であり、今後も期待できないと考えられる。そこで新たな試料の収集は断念し、現存する数少ない試料のうち、RNAの質が担保されている検体を用いて、新たな解析を行う予定である。また更なる研究計画策定のための資料・試料収集や情報収集、さらには既存の網羅的解析で得られた遺伝子プロファイルの追加解析や、公表されているPublic databaseからのバイオ・インフォマティクスの解析も行う予定である。婦人科腫瘍学本研究の利用する目的で事前に設立されたTissue Bankにおける腫瘍組織の保管状況および腫瘍組織のqualityが予想以上に劣悪であり、とりわけ後者の問題が大きいことが判明した。よって、今後更にTissue Bankを改良し、本研究に用いることができる検体を充実させる必要がある。前述の通り、予定していた研究の進捗が非常に悪く、次年度も引き続き研究を継続する予定である。これまで予定していた内容を遂行するのみならず、追加の解析を計画しており、これらに繰り越した助成金を使用する予定である。
酵母の高浸透圧耐性突然変異株の分離と浸透圧ストレス応答性遺伝子の発現について

1、酵母の高浸透圧応答性遺伝子の単離及び解析出芽酵母よりディファレンシャルスクリーニング法を用いて高浸透圧応答性遺伝子のcDNAクローン7つ(HOR1-HOR7)を単離した。これらのクローン構造解析を行い、HOR1,HOR3,HOR4,HOR5,HOR6がそれぞれglycerol-3-phosphate dehidrogenase,glucokinase,hexose,transporter,HSP12,P-type ATPaseをコードしていることが明らかにした。HOR2,HOR7は、今まで報告されていない遺伝子であった。さらにHOR2遺伝子と構造の類似してはいるが恒常的に発現している遺伝子、RHR2が酵母にはあることがわかった。このことから、HOR2及びRHR2の産物は酵母の生育にとって重要な働きを担っていると考えられたが、これらの遺伝子の破壊株は特徴的な表現型を示さなかった。様々な変異株のおけるこれらの7つのHOR遺伝子の発現様式を調べることで、情報伝達系路についてある程度示唆を得た。まず、高浸透圧応答には、いくつかの情報伝達経路があると予想された。また、いくつかの遺伝子はcAMPによっても制御されている可能性も示唆された。2、高浸透圧応答に関与する情報伝達突然変異体の単離単離した高浸透圧応答性遺伝子HOR2の発現調節領域を大腸菌由来のLacZ遺伝子に結合しレポーター遺伝子を構築した。このレポータ遺伝子は高浸透圧に応答した。このレポーター遺伝子を導入した酵母菌を用いて高浸透圧応答に異常の見られる突然変異株の分離を試みている。
眼球運動機構とその制御:特に大脳皮質の多重制御について

衝動性眼球運動はいわゆるFrontal eye field(FEF)から発現すると考えられているが、必ずしもこのFEFのみが衝動性眼球運動の中枢ではなく、他の皮質も平行して関与しているのではないかという仮説のもとにFEF以外の眼球運動誘発皮質を検索し、これらの大脳皮質がどの様なメカニズムで眼球運動を制御しているのかを調べるのが本研究の目的である。これまでの猫の実験で、従来の報告でFEFとされているCruciate溝下の半球内側面及びPresylvian溝以外に、Coronal溝の深部皮質及びAnterior ectosylvian溝に眼球運動誘発部位があることがわかった。今回は、これらの眼球運動誘発部位に微小電極を挿入して、眼球運動に先行して発射するニュ-ロンがあるかどうか調べることと、その下行路も解剖学的に明らかにしようとしたものである。眼球運動誘発皮質に慢性電極を埋め込んで、眼球運動に伴うニュ-ロンスパイクを記録した結果は、満足すべきものがあった。すなわち、いずれの眼球運動誘発皮質からも眼球運動に先行して発射するニュ-ロンが記録された。このことは、眼球運動がFEFのみでなく、多くの大脳皮質から多重制御されていることを示唆している。次に、それぞれの眼球運動誘発皮質が独立して眼球運動に関与するには、それぞれの皮質が下行路を持っている必要がある。このため解剖学的な検索も同時に行ったが、いずれも脳幹への直接下行路があり、いずれの皮質も眼球運動を起こし得ることを示唆している。将来は、どの様な目の動きにどの皮質が関与しているか調べる予定である。
ケイ素-ケイ素σ結合を供与体とする分子内電荷移動相互作用系の構築と機能

ケイ素-ケイ素σ結合の連結した化合物であるポリシランはその特異な物性と反応性を生かして,有機電導性高分子材料,フォトレジスト等の次代の機能性材料を提供するものと期待されている.本研究はポリシランのもつ新しい有機ケイ素材料としての可能性を更に広げる目的での基礎的研究として種々のポリシランとπ受容体との分子内電荷移動(CT)相互作用系を構築しその性質をはじめて明らかにした.1.鎖状の(NC)_2C=C(CH_3)(CH_2)m-(SuMe_2)-nMe(1__;m=2, 3;n=1-5)を合成しm=2の場合について,ポリシランσ系を電子供与体,ジシアノエチレンπ系を電子受容体とする分子内遠隔CT相互作用の存在することをはじめて見いだした. m=3の場合にはCT相互作用の認められないことなどから,この分子内CT相互作用は空間経由の相互作用ではなく, C-Cσ結合経由の相互作用であることが推定された.2.1__の関連化合物として4-ジシアノメチレンー1-トリメチルシリルシラシクロヘキサン(2__)およびそのトリシラン類縁体を合成し,これらの化合物においても鎖状系と同様にCT吸収体を確認した. 2__のX線結晶解析を行って, 2__の安定構造がトリメチルシリル基をエカトリアルにもついす形であることを明らかにした. 2__のモデル化合物についての分子力場計算の結果と合せて, 1__および2__で観察されるCT相互作用は結合経由であると結論した. 1__および2__の光反応性については研究継続中である.ケイ素-ケイ素σ結合の連結した化合物であるポリシランはその特異な物性と反応性を生かして,有機電導性高分子材料,フォトレジスト等の次代の機能性材料を提供するものと期待されている.本研究はポリシランのもつ新しい有機ケイ素材料としての可能性を更に広げる目的での基礎的研究として種々のポリシランとπ受容体との分子内電荷移動(CT)相互作用系を構築しその性質をはじめて明らかにした.1.鎖状の(NC)_2C=C(CH_3)(CH_2)m-(SuMe_2)-nMe(1__;m=2, 3;n=1-5)を合成しm=2の場合について,ポリシランσ系を電子供与体,ジシアノエチレンπ系を電子受容体とする分子内遠隔CT相互作用の存在することをはじめて見いだした. m=3の場合にはCT相互作用の認められないことなどから,この分子内CT相互作用は空間経由の相互作用ではなく, C-Cσ結合経由の相互作用であることが推定された.2.1__の関連化合物として4-ジシアノメチレンー1-トリメチルシリルシラシクロヘキサン(2__)およびそのトリシラン類縁体を合成し,これらの化合物においても鎖状系と同様にCT吸収体を確認した. 2__のX線結晶解析を行って, 2__の安定構造がトリメチルシリル基をエカトリアルにもついす形であることを明らかにした. 2__のモデル化合物についての分子力場計算の結果と合せて, 1__および2__で観察されるCT相互作用は結合経由であると結論した. 1__および2__の光反応性については研究継続中である.
レーザープロテオミクスを用いた悪性胸膜中皮腫浸潤メカニズムの解明と臨床応用

近年社会問題化している悪性胸膜中皮腫(MPM)は極めて予後不良であり、その早期診断による予後改善が急務である。我々は培養細胞において癌の浸潤突起部特異的分子を同定する新技術(レーザープロテオミクス)を開発した。また病理検体からもレーザーマイクロダイセクションを用いて癌浸潤成分特異的分子を同定する技術を確立している。本研究では両技術を用いてMPMの微小浸潤に関わる分子の同定、その機能解析を進め、MPM早期診断に寄与する新規バイオマーカーの発見や治療開発を目指す。外科的に切除されたMPM検体の2つの最大割面をホルマリン固定パラフィン包埋と凍結包埋し、パラフィン切片で微小浸潤MPMと診断後、凍結包埋より薄切切片を作製し、レーザーマイクロダイセクションにて浸潤部細胞と反応性中皮細胞を分取しRNAを抽出し、微小浸潤MPMの網羅的比較遺伝子解析を行った。Cancer hot spot panel v2(CHPv2)、及びOncomine Comprehensive assayにより候補遺伝子を検討した。12例の検体からBAP1, NF2, NOTCH1, ABL1, ATM, CDKN2A, ERBB2, FBXW7, PTENが候補遺伝子として同定された。上記で同定された分子の遺伝子強制発現によって浸潤突起形成能、細胞運動・遊走能を調べる。更に上記遺伝子のノックダウンによりその機能を確認した。本年度は微小浸潤MPMの浸潤・非浸潤細胞からのRNA抽出を行い、網羅的比較遺伝子解析を行った。外科的に切除されたMPM検体の2つの最大割面をホルマリン固定パラフィン包埋と凍結包埋し、パラフィン切片で微小浸潤MPMと診断後、凍結包埋より薄切切片を作製し、レーザーマイクロダイセクションにて浸潤部細胞と反応性中皮細胞を速やかに分取しRNAを抽出した。微小浸潤MPMの網羅的比較遺伝子解析を行った。12例の検体からの測定により現時点でBAP1,NF2,NOTCH1,ABL1,ATM,CDKN2A,ERBB2,FBXW7,PTENが候補遺伝子として有力であり、今後これらについてさらに解析を進めて行く予定である。上記の如く、病理検体からのMPM微小浸潤に関わる候補分子の同定には成功しており、おおむね順調に経過していると言える。12例の検体からの測定により現時点でBAP1, NF2, NOTCH1, ABL1, ATM, CDKN2A, ERBB2, FBXW7, PTENが候補遺伝子としてとりあげ解析を進めて行った。同定された分子の遺伝子発現を、MPM細胞株のRT-PCR法にて確認するとともに、全長cDNAをクローニングし、遺伝子変異の有無を調べる。細胞株に由来する全長cDNAを哺乳類発現ベクターに挿入し、MPM細胞に対して遺伝子導入を行う。遺伝子強制発現によって浸潤突起形成能(細胞1個当たりの偽足突起の数、偽足突起の長さ・太さ等を調べる。同様にwound healingアッセイや穴あき透過膜(ポアサイズ8μm)遊走(transmigration)アッセイ等により、細胞運動・遊走能を調べている。病理検体からのMPM微笑浸潤に関わる候補分子の同定には成功し、機能解析も進んでいる。また病理検体からもレーザーマイクロダイセクションを用いて癌浸潤成分

特異的分子を同定する技術を確立している。本研究では両技術を用いてMPMの微小浸潤に関わる分子の同定、その機能解析を進め、MPM早期診断に寄与する新規バイオマーカーの発見や治療開発を目指す。外科的に切除されたMPM検体の2つの最大割面をホルマリン固定パラフィン包埋と凍結包埋し、パラフィン切片で微小浸潤MPMと診断後、凍結包埋より薄切切片を作製し、レーザーマイクロダイセクションにて浸潤部細胞と反応性中皮細胞を分取しRNAを抽出し、微小浸潤MPMの網羅的比較遺伝子解析を行った。Cancer hot spot panel v2(CHPv2)、及びOncomine Comprehensive assayにより候補遺伝子を検討した。12例の検体からBAP1, NF2, NOTCH1, ABL1, ATM, CDKN2A, ERBB2, FBXW7, PTENが候補遺伝子として同定された。上記で同定された分子の遺伝子強制発現によって浸潤突起形成能、細胞運動・遊走能を調べる。更に上記遺伝子のノックダウンによりその機能を確認した。上記で同定された分子の遺伝子発現を、MPM細胞株のRT-PCR法にて確認するとともに、全長cDNAをクローニングし、遺伝子変異の有無を調べる。細胞株に由来する全長cDNAを哺乳類発現ベクターに挿入し、MPM細胞に対して遺伝子導入を行う。遺伝子強制発現によって浸潤突起形成能(細胞1個当たりの偽足突起の数、偽足突起の長さ・太さ等)を調べる。同様にwound healingアッセイや穴あき透過膜(ポアサイズ8μm)遊走(transmigration)アッセイ等により、細胞運動・遊走能を調べる。遺伝子強制発現によって浸潤突起形成能(細胞1個当たりの偽足突起の数、偽足突起の長さ・太さ等を調べる。更に上記遺伝子のノックダウンによりその機能を確認する。最終的には有望な分子をターゲットとした治療薬の開発につなげていきたい。おおむね順調に経過しているが、検体数の都合により未使用額が発生した。当初、購入する予定だった実験用品を買わなくなった為、平成30年度の経費と合わせて適切に支出する。使用計画は、学会の旅費、実験用品等の購入にあてる。未使用額は、検体の解析などに充てる予定である。
ビブリオ菌のべん毛モーターが感じる粘性変化とその応答の解析

Vibrio parahaemolyticusの極毛モーターがNa^+駆動型であることを利用し、その回転に対する特異的阻害剤であるフェナミルを用いると、側毛遺伝子の発現量が増加する事を見いだしていた。フェナミルの濃度を変えて遊泳速度と側毛遺伝子の発現誘導量との関係を詳細に調べたところ、阻害剤非存在下で約50μm/sで遊泳している状態から、少し速度が低下しても誘導はあまり起こらなかったが、遊泳速度が3035μm/s以下になると急激に誘導が起こった。一方、粘度を変化させて遊泳速度と側毛遺伝子発現誘導量との関係を調べると、フェナミルによる場合とほぼ同様の関係になることが示された。これらのことからNa^+の流入阻害による極毛の回転阻害も、外力を加えることによる回転阻害も側毛発現誘導の刺激としては同じであることが示され、粘性の影響を完全に排除した形で、べん毛回転の低下による側毛遺伝子の発現を測定する系ができ、扱いにくい粘性体を使うことなく研究を進めることのできる道を開くことができた。この研究の進展に欠かせないビブリオ菌の宿主ベクター系を確立し、分子遺伝学的なアプローチが行えるようになった。さらに、Vibrio alginolyticusを用いて、フェナミルが実際に側毛誘導を行うのかを側毛フラジェリン抗体により、蛋白レベルで発現量を調べた。その結果、フェナミルを加えることで、側毛フラジェリンが誘導されることが確かめられ、フェナミルによる誘導効果が立証された。一方、フェナミルの類似体であるアミロライドでは、べん毛回転を阻害するにもかかわらず発現誘導が起こらない。フェナミルとアミロライドを共存させても側毛の形成が阻害された。また、側毛が構成的に発現されるようになった突然変異株でも、アミロライドによる阻害効果が見られたことから、アミロライドが鞭毛モーターだけでなく、側毛形成を阻害することが見つけられた。アミロライドを加えた場合の側毛フラジェリン量は、菌体外での検出量が、相対的に菌体内より少なく、菌体外フラジェリンに対するアミロライド阻害効果が強いらしいことが観察された。これは、アミロライドが菌体内から菌体外への側毛フラジェリンの輸送を阻害している可能性を示唆している。この新しい発見については、更に、確認実験を行い、論文にまとめる予定である。本年度、フェナミルの濃度を変えて遊泳速度と側毛遺伝子の発現誘導量との関係を詳細に調べたところ、阻害剤非存在下で約50μm/sで遊泳している状態から、少し速度が低下しても誘導はあまり起こらなかったが、遊泳速度が30から35μm/s以下になると急激に誘導が起ることを見いだした。

これらのことからNa^+の流入阻害による極毛の回転阻害も、外力を加えることによる回転阻害も側毛発現誘導の刺激としては同じであることが示され、極毛モーターが粘度センサーの一部、あるいはそのものであるというダイナモメーター仮説が正しいことを強く支持する結果が得られた。この成果について、投稿準備中である。このことにより、粘性の影響を完全に排除した形で、べん毛回転の低下による側毛遺伝子の発現を測定する系ができ、扱いにくい粘性体を使うことなく研究を進めることのできる道を開くことができた。一方、ノマルスキー式微分干渉顕微鏡とリアルタイム画像処理を組み合わせることにより、細菌べん毛の視覚化できるシステムを組み立てるという研究計画は、これまでのところうまく行っていない。画像処理あるいは顕微鏡のシステムを今後検討し、改善する予定である。また、培地の粘性をあげたときの極毛回転スピードが、側毛の形成と菌体伸長にどのように影響するかを詳細に調べたが、文献で報告されているようには、液体培地中での菌体の伸長は起こらないことが判明した。さらに、ビブリオ菌の宿主ベクター系を確立したので、分子遺伝学的なアプローチが行えるようになった。Vibrio parahaemolyticusの極毛モーターがNa^+駆動型であることを利用し、その回転に対する特異的阻害剤であるフェナミルを用いると、側毛遺伝子の発現量が増加する事を昨年度は示した。本年度は、Vibrio alginolyticusを用いて、フェナミルが実際に側毛誘導を行うのかを側毛フラジェリン抗体により、蛋白レベルで発現量を調べた。その結果、フェナミルを加えることで、側毛フラジェリンが誘導されることが確かめられ、フェナミルによる誘導効果が立証された。この成果は、国際誌に受理され印刷中である。一方、フェナミルの類似体であるアミロライドでは、べん毛回転を阻害するにもかかわらず発現誘導が起こらない。フェナミルとアミロライドを共存させても側毛の形成が阻害された。また、側毛が構成的に発現されるようになった突然変異株でも、アミロライドによる阻害効果が見られたことから、アミロライドが鞭毛モーター回転だけでなく、側毛形成を阻害することが見つけられた。アミロライドを加えた場合の側毛フラジェリン量は、菌体外での検出量が、相対的に菌体内より少なく、菌体外フラジェリンに対するアミロライド阻害効果が強いらしいことが観察された。これは、アミロライドが菌体内から菌体外への側毛フラジェリンの輸送を阻害している可能性を示唆している。アミロライドが菌体内からのべん毛関連タンパク質の輸送を阻害することにより、菌体内にそれらの量が増え、リプレッサーとして働き側毛遺伝子lafの発現が抑えられるため、あるいは、フラジェリンの輸送に関わるタンパク質の合成を阻害しているのかも知れない。これまでのところ、アミロライドがタンパク質の輸送を阻害するという報告はされていない。この新しい発見については、更に、確認実験を行い、論文にまとめる予定である。
DNA-カーボンナノチューブ複合体表面でのRecAらせん構造形成の試み

DNAやポリマー等で被覆した各種カーボンナノチューブ(CNT)表面を利用して、RecA蛋白質、一本鎖DNA結合(SSB)蛋白質等のDNA結合蛋白質の反応実験を行い、RecAのらせん構造形成に代表される、蛋白質の分子認識能や分子間相互作用を調べた。蛋白質の吸着・結合様式はCNTの表面の状態によって大きく異なり、特に蛋白質とDNAとの相互作用と、蛋白質とCNTとの相互作用が競合していることが分かった。このことは、DNA結合蛋白質とDNAとの相互作用が極めて精密に制御されていること、CNTを用いたナノバイオデバイス等を作製する場合に、これら相互作用の制御が重要であることを示唆している。研究初年度である平成26年度は、DNAおよび有機分子を、さまざまな条件下で複数種類の単層カーボンナノチューブ(SWNT)に吸着させ、原子間力顕微鏡、各種分光法、電気泳動法、蛍光顕微鏡等により評価を行った。その結果、DNA吸着について、無修飾のSWNT、有機分子で表面化学修飾した複数種類のSWNTを比較すると、それぞれDNAの吸着量が異なることが判明した。すなわち、SWNTの表面修飾を使い分けることでDNAの吸着量を制御することができた。これらのSWNTはそれぞれ直径が異なるため、本研究の最初の目的であった、DNAの吸着状態とDNA-SWNT複合体の直径をさまざまに制御することが実現できたことになる。一方、DNA以外の有機分子を用いたSWNT複合体作製として、温度応答性ポリマーのSWNTへの吸着実験を行った。温度応答性ポリマーはさまざまな分子量のものがあるため、DNA-SWNT複合体とは直径の異なる複合体作製に有効であった。この場合は、塩濃度や温度を変えることで複合体を沈殿させたり、また再分散させたりできることもわかった。これらの実験がうまく進んだため、本来は2年目に予定していた蛋白質の吸着実験にも着手した。一本鎖DNA結合蛋白質、およびRecA蛋白質と上述の複合体との反応実験について、未完結ながらいくらかの実験データを得ることができた。評価法については、以前から行っている測定法に加え、新たに蛍光顕微鏡観察による評価やフォトルミネッセンス測定による評価を試みた。蛍光顕微鏡観察のためには、蛍光標識DNAを新たに設計して用いた。研究2年めである平成27年度は、初年度に作製手順を確立し原子間力顕微鏡、各種分光法、電気泳動法、蛍光顕微鏡等による評価を行ったDNAや有機分子で表面府被覆したカーボンナノチューブ(CNT)、特に単層カーボンナノチューブ(SWNT)に対し、RecA蛋白質や一本鎖DNA結合(SSB)蛋白質等の蛋白質を吸着させる実験を主に行った。このうち、表面化学修飾したSWNTをDNAで被覆した場合には、化学修飾の違いやDNAの有無によってSSB蛋白質の吸着様態に違いが生じたのに対し、RecA蛋白質の場合はそれほど違いが見られなかった。また、温度応答性ポリマーで表面被覆し、さらにDNAでも被覆した場合には、RecA蛋白質の吸着様態は反応温度に依存した一方、DNAの有無には依存しなかった。SSB蛋白質はSWNT表面においても明確にDNAを認識しているが、RecA蛋白質はDNAよりむしろその背後にあるポリマー等の影響を強く受ける傾向があると考えられる。このように、SWNTを担体とした反応実験を行うことで、それぞれの蛋白質の分子認識能力の違いを検証することができた。一方、評価方法について、SWNTの近赤外発光、近赤外吸収、さらに蛍光色素のSWNT表面での消光、というCNTに特異な現象に着目すると、SWNT表面での生体分子のふるまいを光学測定でモニターできることが分かってきた。例えば、DNAや蛋白質に蛍光色素を導入しておき、SWNTに吸着させたときの蛍光消光を測定することによって、DNAや蛋白質の吸着状況を推定することができた。このため、当初計画よりも光学測定に重率をかけた評価実験を行った。平成27年度中に実施する予定だった実験を終え、蛋白質との反応実験を進めることができた。また、光学測定を活用した実験から予想以上に多くの情報を得ることができたため、評価方法として光学測定の比率を高めた。昨年度までは単層カーボンナノチューブ(SWNT)を主に用いた実験を行ったが、最終年度はこれに加え多層カーボンナノチューブ(MWNT)に対するRecA等DNA結合蛋白質の反応実験をも行った。さらに、昨年度までに着手してきたポリマーあるいはDNAで被覆したSWNTに対してのDNA結合蛋白質の反応実験を完結させた。測定方法としては、当初より用いてきた原子間力顕微鏡法(AFM)や電気泳動法に加え、近赤外吸収測定、近赤外発光測定、可視蛍光測定など光学測定を重視した。その結果、カーボンナノチューブ(CNT)の種類については、SWNTとMWNTとでDNA結合蛋白質、特にRecA蛋白質の吸着様態が明らかに異なることが判明した。その理由についてはさらなる検討が必要であるが、CNTの直径の違いによる可能性と、キラリティに依存した物性の違いによる可能性とが有力だと考えられる。また、蛋白質の吸着にあたって、CNTそのものと蛋白質分子との相互作用と、CNT表面にあらかじめ吸着させたDNAやポリマーと蛋白質との相互作用とが競合することが昨年度までに示唆されていたが、本年度の実験でも相互作用の競合がより明確となった。すなわち、蛋白質の分子認識能を利用してCNTを修飾するタイプのナノバイオデバイスを構築する場合、CNT自体と蛋白質の間に働く非特異的な相互作用をいかに制御するかが、試料作製において重要であることを意味している。

また、DNAとDNA結合蛋白質との相互作用が、極めて繊細に制御されていることも、本年度の実験結果に明白に表れた。測定においては、特に近赤外発光測定によって、ほかの測定法では得られない特異な情報を感度よく検知できることが明らかになった。最終年度であることから、論文発表にも重点を置き、総説を含む7報の論文発表を行った。DNAやポリマー等で被覆した各種カーボンナノチューブ(CNT)表面を利用して、RecA蛋白質、一本鎖DNA結合(SSB)蛋白質等のDNA結合蛋白質の反応実験を行い、RecAのらせん構造形成に代表される、蛋白質の分子認識能や分子間相互作用を調べた。蛋白質の吸着・結合様式はCNTの表面の状態によって大きく異なり、特に蛋白質とDNAとの相互作用と、蛋白質とCNTとの相互作用が競合していることが分かった。このことは、DNA結合蛋白質とDNAとの相互作用が極めて精密に制御されていること、CNTを用いたナノバイオデバイス等を作製する場合に、これら相互作用の制御が重要であることを示唆している。初年度中に実施する予定だった実験を終え、表面状態や直径の異なる複合体を作製することができた。また、2年目を予定していた蛋白質反応実験にも着手できた。最終年度は、DNA等で表面修飾したSWNT表面でのDNA結合蛋白質等のふるまいを調べ、SWNTを担体として用いて蛋白質分子の分子認識能を評価する手法を確立する。また、評価方法について、特に複数の光学測定を同一試料に適用することで豊富な情報を得る手順を確立する。備品への投資は初年度で終了しているため、当初の予定通り、最終年度は蛋白質等の消耗品等の購入に予算の多くを用い、また特に学会発表、論文発表によって研究成果を広く周知することにも重点を置く。生物物理学2年目は初年度に作製手順を確立したDNAまたはポリマーとSWNTとの複合体を用い、RecAをはじめとした蛋白質の吸着実験を行う。また、評価法においては、電気泳動実験で泳動が難しい試料がいくつかあるため、これを改善するための検討を行いたい。初年度に導入した蛍光測定法は有力であるため、申請時の計画よりも蛍光測定を重要視して研究を進めたい。
ミトコンドリアCa2+取り込みがモルヒネ耐性に及ぼす影響

ラットへの脊髄くも膜下カテーテル留置を麻痺の出現頻度が10%程度と安定して行えるようになった。メスラットにおける膣スメアの細胞比率の観察を連続して行うことにより、性周期の診断が可能となった。メスラットの性周期は脊髄くも膜下カテーテル留置などの手技や薬物投与により不規則になることが確認できた。留置した脊髄くも膜下カテーテルよりモルヒネを連日投与することにより、モルヒネ耐性モデルを作成し、機械刺激性アロディニアの評価をVon Freyフィラメントを用いて測定しモルヒネ耐性モデルが正しく作成ができていることを確認した。オスラット、メスラットともにカテーテルよりモルヒネとru360を同時投与した群ではモルヒネ単独投与群に比べて機械刺激性アロディニアと温熱性痛覚過敏反応の出現が遅れるとともに程度も減弱していることを確認した。ラットへの脊髄くも膜下カテーテル留置時に麻酔が必要だが、ペントバルビタールが使用できなくなり、安定した麻酔のため吸入麻酔薬による麻酔へと変更。吸入麻酔薬気化器、手術台の導入などに時間がかかった。メスラットにおける性周期は1日ごとに違い、個体、手術などの侵襲によって不規則なものもあることが判明した。治療の経時的変化を観察するには全く同一の性周期をもつラットを一定数そろえる必要があり、それには膨大な数のラットが必要となる。また群分けが不確実になる可能性が高い。治療効果を1日に限定し、それぞれのメスラットの性周期を観察するか、群分けをメス全体として観察し、後から治療効果のあった個体の性周期を解析するなどして対応する。その他の研究計画は変更なし。(理由)初年度はラットのモデル作成にかかる費用と来年度に必要となる蛍光顕微鏡の購入が主な支出であった。今後は実際の研究に必要なラットの購入、飼育費用、投与薬剤、免疫染色、western blottinfgに必要な試薬などの費用が必要となる。(使用計画)ラットの購入、飼育費用、投与薬剤、免疫染色、western blottinfgに必要な試薬の購入、学会発表旅費などに使用する。
動画像の視知覚特性

時間的経過を伴って生じる変化刺激は、分岐効果を通じてわれわれにさまざまな知覚的内容をもたらす。視覚的変化刺激がいかなる形式をとって分岐し現われるかは、すべてその都度与えられる視野構造から決められてくる。通常、知覚的分岐は、運動1次成分から生じる空間的変位とその残余の2次成分から生じる恒常的事物とから成り立つと考えられる。変化刺激の分岐にあたっては、部分をまとめ相互に機能的連関をはかる関係点が必要となる。一定の関係点に基づいて構成される1つの系、“関係系"と呼ばれるべきものの確立をまって、はじめて事物に関する心的特性がととのえられるのである。本研究では、“変化は恒常的事物と空間的変位を生み出す"との観点に立ってさまざまな事例を観察し、その内容についての考察をすすめてきた。変化刺激の知覚的分岐にあたっては、すべての部分がその変化の差をなくし、全体にわたってできる限り均等に動きが配分されるようにというプレグナンツの原理が働いている。分岐効果は、与えられる刺激に含まれる部分間の異なる変化、すなわち不安定要素を基礎において引き起こされるのである。部分同志が互に等しい運動を共有していれば、かかる体制化は起こらない。また、それらにとって、新たな体制化を引き起こす必要もない。刺激の内に含まれる微妙な変化の差が事態の不安定化をもたらし、それに基づいて新たな関係構造が形成されるのである。研究を通じて、知覚内容を構成している空間および運動の3次元的広がりは、すべて与えられる刺激構造の不安定要素に基づいて構築されてくることが示された。研究成果は、視知覚研究領域における新しい1つの展開を示唆するものである。
幼児のアート的思考を伴うプロジェクト活動における学びの変容を可視化する実証的研究

近年日本の幼児教育・保育現場における優先課題は“質の向上"である。特に知的・探究的・創造的学びの促進が課題であり、この点でイタリア、レッジョ・エミリアにおけるアート的思考を伴う幼児のプロジェクト活動における学びが注目されている。本研究では「アート的思考」の育成を基盤に、我が国の保育に即した『プロジェクト』の仕組みと意味に関する理論化を行う。また幼児のプロジェクト活動を観察記録し、省察と結果の表示/記録保存/評価の過程を可視化するソフトウェアを開発し、プロジェクト活動における幼児の姿を通して実証する。そして「なぜアート的思考が新しい学びのカタチと質の向上をもたらすのか」その根拠を探究する。
標的遺伝子組換えによるアミロイド前駆体たんぱく遺伝子の生体機能の研究

アミロイド前駆体たんぱくの生体における役割を知るうえでアミロイド前駆体たんぱく(App)遺伝子変異マウスは有用と考えられるので、App変異マウス系統を樹立するためにマウス未分化胚幹細胞株を用いた標的遺伝子組換え実験を行なった。APP695をコードするmRNAを構成する16のエキソンのうち第9エキソンをふくむ遺伝子クローンを単離し、これとネオマイシン耐性発現プラスミドpMC1neoを用い、第9エキソンに約1kbの外来DNAの挿入変異を惹起する標的用ベクターを作製して、マウス未分化胚幹細胞株CB1-4に電気穿孔法にて導入した。選択培地中でコロニーを形成する細胞を、(1)継代時の生着率を高く保つために約3コロニーずつプールして混合培養した群と、(2)培養期間を最小限にとどめるよう直ちに単コロニーからの培養をはじめた群につき、PCR法およびSouthern法によって挿入変異の有無を確認した。(1)プールして混合培養した576プール(約1728コロニー)について、43プールに標的遺伝子組換えを検出した。標的組換えの相対頻度は、43/1728=1/40と算定された。6プールから限界希釈して得た胚幹細胞3クローンについて、挿入変異を確認した後CD-1マウスとのキメラ作製に用いたが、変異を子孫に伝えるような生殖系列キメラは得られなかった。(2)単コロニーからの培養群から203株を分離したが、このなかには標的組換えを検出できなかった。以上、アミロイド前駆体たんぱく遺伝子第9エキソンにおいて、標的遺伝子組換えの相対頻度が1/40と比較的効率のよい標的用ベクターを作製することができた。これを用いて、現在さらに未分化胚幹細胞の変異細胞株からアミロイド前駆体たんぱく遺伝子の変異マウス系統の樹立を試みている。
不整形地盤における強震動特性とその構造物に対する破壊効果に関する研究

1.不整形地盤における地震動観測東北大学青葉山地区の地形・地盤条件が異なる5地点において強震観測を行って、多数の中小地震による記録を得た。これらの記録を利用して、岩盤中の記録に対する地表各点のスペクトル比を検討した。スペクトル比は、平均的にはサイトの地盤条件を反映した固有の形状を示すが、地震によるばらつきも大きい。今後、これらの記録を利用して、地震動の空間変動について検討を行う予定である。2.不整形地盤における地震動の表面波振幅偏平な堆積盆地の地形モデルを用いて、盆地端部で発生する表面波の振幅について、パラメトリックな検討を行った。表面波の振幅は表層と基盤相のS波速度比が小さいほど大きくなる。盆地端部の地形の傾斜角は発生する表面波の振幅には殆ど影響を与えない。斜め入射の場合、入射角が大きくなるほど、表面波振幅は大きくなる。3.足柄平野堆積盆地における地震動予測足柄平野の堆積盆地を対象として、非線形有限要素法を用いた地震動の予測解析を行い、観測結果との比較検討を行った。非線形解析の結果は最大加速度、応答スペクトルとも観測結果とよく合うこと、地表で0.1G程度の地震動でも地盤は顕著な非線形性を示すこと、非線形性を考慮した解析では2次元的な地形の効果は大きくないこと等を明らかにした。4.不整形地盤における強震動の破壊力特性堆積盆地の地形モデルに基づく模擬強震動及び、平行成層地盤に基づく基準強震動を作成し、それぞれの弾性及び弾塑性応答スペクトルより、構造物に対する破壊力を検討した。盆地における強震動は、基準強震動と比べて、弾性最大応答はほぼ同程度となるが、全継続時間内のエネルギー応答や塑性率応答は、数倍大きくなる。これは、盆地内強震動に含まれる表面波の効果である。1.不整形地盤における地震動観測と地形効果の解析東北大学敷地内(仙台市青葉山周辺)の種々の地盤・地形条件の地点において、強震計による地震動観測を実施している。本年度は、青葉山の麓部2地点及び山頂部1地点で得られた3つの地震による記録を用いて、地形が地震動のスペクトル特性に及ぼす影響を検討した。麓部の観測点は、厚さ約10mの軟弱な堆積層上にあるため、これによる増幅が最も支配的であったが、青葉山の地形モデルを用いて境界要素法による振動特性解析を行ない、麓部の記録のスペクトルには、この他に地形の影響と考えられるピ-クが現れることを明らかにした。2.盆地状堆積地盤における地震動に含まれる表面波の解析比較的偏平な盆地状の堆積地盤に下方から入射波がある場合に、盆地縁辺部で発生する表面波の振幅について解析的検討を行なっている。本年度は、入射波の入射角(鉛直軸からの角度)の影響について検討を行い、斜め入射の場合、入射波と同じ方向に進む表面波の振幅は逆方向に進む表面波の振幅よりも大きいこと、入射角が大きくなるほど、発生する表面波の振幅が大きくなること等を明らかにした。3.土の非線形性を考慮した不整形堆積地盤の地震動の解析軟弱な堆積地盤部分を非線形有限要素で、周辺の基盤層との境界部分をダッシュポットで表した地形モデルを用いて、地盤の入射波に対する応答を解析した。非線形性を考慮すると、地盤の剛性低下と減衰の増大により、地震動の卓越周期が伸びること、入射波に対する増幅率が小さくなること、地形縁辺部で発生する表面波は振幅が減衰して盆地中央部まで伝わらないこと等を明らかにした。1.堆積盆地における地震動の表面波振幅

浅い堆積盆地地形のモデルを用いて、下方からのSH波入射に対する地表各点の周波数応答を計算し、これより盆地端部で発生する表面波の振幅を評価する手法を提案した。この手法を用いて、堆積盆地の地盤、地形及び入射波の条件をパラメータとした場合の表面波振幅に及ぼす影響を検討した。結果を以下に要約する。表面波の振幅は表層と基盤層のS波速度比に強く依存し、表層のS波速度比が小さいほど大きくなる。盆地端部の地形の傾斜角は発生する表面波の振幅には殆ど影響を与えない。斜め入射の場合、入射角が大きくなるほど、表面波振幅は大きくなる。2.足柄平野堆積盆地における地震動の予測解析足柄平野の堆積盆地を対象として、地盤の非線形性を考慮した強震動の予測解析を行ない、観測結果との比較検討を行なった。軟弱堆積層を非線形有限要素、基盤層との境界を等価なダッシュポット支持でモデル化した。非線形解析の結果は最大加速度、応答スペクトルとも観測結果とよく合うこと、地表で0.1G程度の地震動でも地盤は顕著な非線形性を示すこと、非線形性を考慮した解析では2次元的な地形の効果は大きくならないこと等を明らかにした。3.不整形地盤における地震動観測東北大学青葉山地区の岩盤中、丘陵頂部のローム層地表、麓部の沖積層地表で観測された多数の記録を用い、岩盤の記録に対する地表の記録の応答スペクトル比について検討を行なった。地表の応答スペクトル比は、平均的にはサイトの地盤条件を強く反映した固有の形状を示すが、地震によるばらつきも大きい。今後、これらの記録を利用して、地震動の空間変動ついて検討を行なう予定である。
小児腎移植とHHV-6 variantA,variantB,HHV-7感染の研究

腎移植患者10例より経時的に血液、唾液、便、尿、腎組織などを採取し、感度の優れたPCR法によりHHV-6、HHV-7の排泄、感染状況を調査し、以下の成績を得た。1)腎移植後、HHV-6感染1例、HHV-7感染3例が血清学的に証明、このうち1例は同時感染例であった。2)移植後、両ウイルスDNAは唾液、血液、稀に便、尿中などに検出された。3)移植時、約半数の患者は唾液中にHHV-6DNAを排泄、810週後の排泄率は78100%に達した。一方、HHV-7DNAは移植時以降、ほぼ全例の唾液中に検出された。4)HHV-6DNA血症は移植2週後(20%)及び810週後(1433%)に認められた。一方、移植時には約30%前後のHHV-7DNA血症が存在、以後その検出率は50%前後を示し、さらに10週後には86%に増加した。5)便中排泄率はHHV-6DNA 013%、HHV-7DNA 20%前後、尿中排泄率は両ウイルスDNAとも011%の範囲内を示した。1例は移植時から6週後までHHV-7DNAを便、尿中にほぼ持続的に排泄していた。6)移植時採取した腎組織中からHHV-6DNA(100%)、HHV-7DNA(50%)が高頻度に検出された。7)両ウイルス感染症の病態への関与は臨床経過が把握された6例で検討、このうち3例に病的状態を確認、第1例目は水痘帯状疱疹ウイルス感染、拒絶反応、第2例目はサイトメガロウイルス感染、第3例目は拒絶反応。第3例目は拒絶反応に先行しHHV-7感染が存在した。今後、拒絶反応におけるHHV-6、HHV-7の役割を詳細に検討、移植腎生着率の向上のための抗ウイルス剤、免疫調節剤の開発などに発展させたい。
東アジアから輸送されるエアロゾル化学成分の航空機観測

平成21年10月、平成22年12月および平成24年3月の都合3回の航空機観測によって、本計画研究で予定した秋、冬、春の3季節での東シナ海上空の航空機観測を予定通り遂行することができ、化学成分の分析結果やモデル解析、流跡線解析などを加え、越境汚染の状況を解明し、さらに3年間の観測結果を総合して東シナ海上空における越境大気汚染の状況を解析した。これらの成果に対して日本エアロゾル学会より平成24年度エアロゾル計測賞が授与された。また、本研究による観測の成果も含め、20年間の航空機観測の成果に対して環境賞優良賞(日立環境財団主催、環境省後援)が授与された。東アジアに由来するエアロゾルの長距離輸送の途上における化学変化のプロセスと、輸送後のエアロゾルが植物や人間の健康に及ぼす影響の解明は喫緊の課題である。本研究では、全体課題の主目的である東アジアに由来するエアロゾルの健康や植物への影響の解明のため、東アジアに由来して、我が国に輸送されるエアロゾルの化学成分を網羅的に調べ、我が国にどのようなエアロゾルがどのような気象条件のときにどのくらい飛来するのかを、アジア大陸と我が国の間の海洋上空で捉え、分析し、基礎データとして植物影響研究班や健康影響研究班の研究グループに提供しようとするものである。輸送途上の化学変化のプロセス解明も重要な研究ターゲットである。平成20年度は研究期間も短いので、観測の準備の年とし、測器類の購入および整備、測器類の使用法の習熟、キャリブレーション、観測用飛行機の選定と測器搭載のための機内配置計画、ならびにラック類の設計を行った。今年度購入したSO2計、オゾン計はキャリブレーションを行い、順調に測定に供することができる状態となった。また、エアロゾル捕集装置については、購入した市販品を、飛行機に搭載するには多少手直しする必要のあることがわかった。また、3年間の観測計画の概要を整理して、各年度の観測場所、観測時期などの計画を立案した。特に、観測時の気象情報や予測モデルによる汚染物質・エアロゾルの輸送・分布の予測をどのように行うか、研究班内および他の研究班の研究者と打ち合わせて、航空機観測時の予測モデルの運用、航空機観測時に同期して行う国内での地上観測の詳細などについて取り決めた。また、A01班の研究者と航空機に搭載する測定機器について打ち合わせた。従来外部の研究者に依頼していた炭素質エアロゾルの測定を領域内の研究者で協力して行うことに合意した。さらに、大規模観測の国政的な協力を推進するため、平成21年2月に韓国環境省の環境科学研究院を訪問し、国際協力の発展を図ることを目的に、平成21年度に行う航空機観測を韓国と同時に行うことに合意した。観測時期は平成21年10月とし、観測後データ検討会を平成22年1月に行うことに決定した。平成21年10月に長崎県福江島をベースとして東シナ海上空の航空機観測を実施した。また、観測の前には、使用した飛行機KingAirを所有するダイアモンドエアーサービス社(愛知県小牧市)において、測定機器類(オゾン計、SO2計、ハイボリューム・テープ・サンプラー、パーティクル・マスモニタ、パーティクル・カウンタ、バイオエアロゾルサンプラー、カスケード・インパクタ、NOy計、CO計)の搭載、試験運転、試験飛行などを行った。観測飛行は10月14日、15日、17日に行った。14日は海からの影響を受けてNa^+、Cl^-の割合が大きくなり、15日は純粋な汚染気塊が朝鮮半島から南下してきたためSo_4^<2->、NH_4^+の割合が大きくなったと考えられる。これに対して、17日は10月には珍しく黄砂が飛来し、その影響でCa^<2+>濃度が高くなったと考えられる。またSO_4^<2->、NH_4^+濃度も他の日に比べ高くなっており、黄砂の巨大な気塊により汚染気塊も同時に押し出されてきたことがモデルからも分かった。また、この観測を韓国と同時に行うため、9月10-12日に韓国環境科学研究院を訪問しAhn博士、Kim博士らと、観測スケジュールや観測項目の詳細について打ち合わせた。観測期間中は韓国側と電話またはメールで緊密に連絡を取り合い、フライトスケジュールを決定するとともに、最新のデータの交換も行った。さらに観測のデータについては平成22年2月に上記韓国の研究者らの来訪を受けて日韓合同でのデータ解析ワークショップを行い、両グループによる解析を行った。日韓の研究者が同時に合同で大気環境に関する航空機観測を行ったのは初めてのことである。平成22年12月に長崎県福江島をベースとして東シナ海上空の航空機観測を実施した。使用した飛行機はビーチクラフト・キングエアー200T型(双発ターボプロップ機)(ダイアモンドエアーサービス株式会社)である。

使用した観測用測定機器は、昨年度の観測とほぼ同様であるが(オゾン計、SO_2計、ハイボリューム・テープ・サンプラー、パーティクル・マスモニタ、パーティクル・カウンタ、バイオエアロゾルサンプラー、カスケード・インバクタ、NOy計、CO計)本年度はAO1-PO1班との協力により、黒色炭素(BC)測定装置を搭載した。観測飛行は12月11日、12日、14日に行った。12月11日には昨年度の10月観測時に続き、黄砂が飛来が観測され、その影響で金属成分としてはAl,Feなど地殻成分が増加したが、人為起源物質の濃度も高かった。また。11日の下層飛行時にはイオンバランスが正イオン側に大きくふれており、Ca^<2+>濃度も同様に高くなっていて、黄砂の飛来を明確に示していた。またSO_4^<2->、NH_4^+濃度も他の日に比べ高くなっており、黄砂の巨大な気塊により汚染気塊も同時に押し出されてきたことがモデルからも明らかとなった。12日はイオン成分濃度は上空、低空ともに低かった。14日は上空では金属成分の濃度が低いが低空では高くなった。イオン成分についても同様であった。また、金属成分の分析値で見ても、11日のV/Mn比は黄砂の特徴である0.14に近い値でほぼ一定であり、一方12日の下層ではこれより大きくなって、人為起源エアロゾルの飛来を示唆していた。今後、他の化学成分の分析結果やモデル解析、流跡線解析などを加え、越境汚染の状況を解明する。平成24年3月に長崎県福江島をベースとして東シナ海上空の航空機観測を実施した。使用した飛行機はビーチクラフト・キングエアー200T型(双発ターボプロップ機)(ダイアモンドエアーサービス株式会社)である。使用した観測用測定機器は、昨年度の観測とほぼ同様であるが(オゾン計、SO2計、ハイボリューム・テープ・サンプラー、パーティクル・マスモニタ、パーティクル・カウンタ、バイオエアロゾルサンプラー、カスケード・インパクタ、NOy計、CO計)本年度もAO1-PO1班との協力により、黒色炭素(BC)測定装置を搭載した。観測飛行は3月10日、11日、13日および14日に行った。10日と11日のフライトは10日の天候悪化のため、それぞれ半分のフライトを行ったものである。基本的には500m、1000m、2000m、および5000mの4高度を東シナ海上空で各々約40分ずつ飛行する水平飛行と、各高度を約20分ずつ福江島上空で旋回飛行する高度分布測定のための環状飛行を行った。春季の観測で黄砂の飛来を期待したが、今回の観測機関には黄砂の飛来はなかった。これに反して、観測期間中は濃いヘイズのかかる日が多く、またSO2濃度も非常に高くなるなど、人為起源の汚染を捉えることができた。今回の観測によって、本計画研究で予定した秋、冬、春の3季節での航空機観測を予定通り遂行することができた。今後、他の化学成分の分析結果やモデル解析、流跡線解析などを加え、越境汚染の状況を解明し、さらに3年間の観測結果を総合して東シナ海上空における越境大気汚染の状況を明確なものにする。平成21年10月、平成22年12月および平成24年3月の都合3回の航空機観測によって、本計画研究で予定した秋、冬、春の3季節での東シナ海