hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
物質・エネルギー変換機能を有するバイオインオーガニックデバイスの構築

生体系での金属酵素の反応は常温常圧で進行する。そのため金属酵素が関与する生体反応は低環境負荷な触媒反応といえる。このような生体機能触媒を模倣した人工酵素やセンサーを低分子量金属錯体を用いて構築し、そのような機能を有するデバイスを開発することは21世紀に科学者が目指すべき方向である。本研究では、これらの低環境負荷で持続可能な社会の実現のための物質エネルギー変換等の機能を有するバイオインオーガニックデバイス材料を開発した。生体系金属酵素が有する高機能高活性は生物機能であるため、室温、常圧、中性領域下での反応であり、低環境負荷である。本研究では、そのエッセンスを解析し、活性部位として生体系高分子活性中心と同様の環境を低分子量錯体として設計し合成することにより、生体模倣型物質変換デバイスやエネルギー変換デバイスやセンサーデバイスを作成することを目的とした。生体系金属酵素の活性中心のエッセンスは基質特異性であり、即ち、金属活性中心と基質認識反応場の組み合わせで決まると考えられる。これらは、前者は遷移金属イオンの活性化、後者は非共有結合性相互作用基の利用により達成した。本研究では特に高酸化反応触媒、有害物質の有用性物質への物質変換、一酸化窒素センサー等の作成を試みた。高酸化反応触媒としては、平面性の高い銅錯体を設計し、ベンゼンの一段階反応でのフェノールへの水酸化に成功し、有毒物質ニトリルやイソシアニドのアミドやアミンへの加水反応/加水分解反応については、ニトリルヒドラターゼ活性中心モデルの設計合成により低分子量モデル錯体を合成し、それらの分解に成功した。また、一酸化窒素センサーとしてはN2S2型コバルト(III)錯体を設計し、一酸化窒素のppbオーダーでの検知デバイスの作成に成功している。生体系で遂行される金属酵素等の反応は、常温常圧で進行するため、低環境負荷な触媒反応といえる。そのため、このような生体機能触媒を模倣した人工触媒やセンサーを開発することは、低環境負荷な物質・エネルギー変換触媒の開発につながる。そのためこのような高機能触媒を低分子量金属錯体を用いて構築し、これをデバイス化することで、応用展開を図った。例えば、高難度酸化触媒として、まだまだTONは低いが、メタンをメタノールヘ、またベンゼンをフェノールヘ変換する触媒の開発に成功した。またルテニウム錯体をシリカ多孔体のナノ細孔に挿入することにより、均一系では不可能であったアルケンの高選択的エポキシ化酸化反応にも成功した。さらの、一酸化窒素のみをセンシングできるNOセンサーの開発にも成功した。更に、フタロシアニンコバルト錯体をゼオライトのナノ細孔にShip-in-bottle法で挿入することにより、トルエン、アセトアルデヒド、ピリジンの吸着機能を利用した分子レベルでセンシングできるVOCセンサーの開発に成功した。これらは低環境負荷で持続可能な社会を実現するための未来の物質・エネルギー変換触媒およびセンサーとして寄与することが考えられ、その利用が期待される.生体系での金属酵素の反応は常温常圧で進行する。そのため金属酵素は低環境負荷な触媒反応といえる。本研究では、ベンゼンのフェノールへの一段階反応、メタンのメタノールへの変換反応を試み、TONはまだまだ低いものの、触媒的に反応することを見いだしている。また、フタロシアニンを内包したぜオライトをさらに高機能化するために、光応答型ルテニウム錯体も内包したゼオライトの構築にも成功し、光の有無で触媒機能が制御できる系を見いだしている。また、このフタロシアニン内包ゼオライトが芳香族化合物と特異的に相互作用することを利用して、VOCセンサーの開発に取り組み、トルエン、ベンゼン、アセトアルデヒド、ピリジン、エタノール等の化合物の分子レベルでの認識に成功している。次に、血管の弛緩作用があることが知られている一酸化窒素を特異的にセンシングできる錯体を発見し、そのデバイス化に現在取り組んでいる。そして、細胞が鉄を摂取する機能を応用して、微生物センサーの開発にも成功している。これらの低環境負荷で持続可能な社会の実現のための物質エネルギー変換等の機能を有する未来材料の開発に取り組んで来た。
中世年貢制成立史の研究

本研究の目的は,荘園における中世的な年貢制の成立適程を究明し,併せて中世の年貢の持質を解明することにあった。1.年貢の成立過程に関しては,初期荘園段階からの史料が残る東寺領丹波国大山荘や伊勢国大国荘の事例により,荘園の地利の呼称が11世紀後半に,それまでの地子から官物,ないしは年貢に変化することを実証し,この収納物の変更をもともなう変化が,中世的な荘園年貢の成立を意味しているとした。ついで,その前提に「領域型荘園」の広範な成立があったことを論じ,荘園年貢は地子のみならず,国衛領の官物をも継承する.特殊な租税であると捉えた。またこのような年貢の規定と関連して,中世の年貢を代表する品目である米・絹・布がいずれも中世成立期において,貨幣としての役割を果す物品であり,そのことゆえに年貢に選ばれやすかったこと,したがって荘園領主経済は当初より,都市における一定の商品流通を前提として組み立てられていたとけなければならないとした。2.年貢の収納については,検注による斗代と年貢品目の決定から,具体的な収納のあり方までをとりあげるなかで,特に(1)検注帳の作成が荘園領主と百姓らによる一種の「契約」を意味していること,(2)米以外の絹などを年貢とする荘園のばあい,年貢納入の過程で百姓レべルでの交易も介在させていたこと,を実証的に明らかにした。またこの「契約」の問題に関しては,年貢の未進・対捍と損免要求に対する荘園領主側の対応を明らかにするなかで,より具体的に論じた。なお,2の成果は今後,何らかの形で活字にする予定である。
タンパク質の膜透過に伴う高次構造の制御に関する研究

膜透過に伴う前駆体タンパク質の高次構造変化を解析するために、ミトコンドリアタンパク質前駆体pCOXIVーDHFRにin vitroでケイ光プロ-ブを導入することを試みた。pCOXIVーDHFRには、延長ペプチド部分と成熟体部分に一つずつシステイン残基があるので、延長ペプチド部分のシステイン残基をセリン残基に置換した変異体を作り、これを大腸菌に大量発現させて精製した。次にタンパク質を尿素で変性させ、内部より露出した製熟体部分の唯一のシステスイン残基をケイ光性のMIANSで架橋反応によりラベルした。続いて透析により、ラベル化試薬と尿素を取り除き、架橋反応を停止させると共に、タンパク質を巻き戻らせた。しかしこのタンパク質濃度では、タンパク質は単量体として巻き戻らずに、凝集して沈殿を形成することがわかったので、沈殿したタンパク質を再び尿素で可溶化した。可溶化した変性タンパク質を緩衝液中に希釈して、濃度の低い状態で巻き戻らせることにより、今度は凝集することなくラベル化前駆体に元の立位構造をとらせることができた。前駆体の内部に導入されたケイ光プロ-ブ(MIANS)は、ミトコンドリア膜透過に伴う立体構造変化を追跡するための良いプロ-ブとなるものと考えられる。膜透過に伴う前駆体タンパク質の高次構造を制御する因子としての熱ショックタンパク質hsp70の、in vivoでの局在部位(細胞質ゾル、ミトコンドリアなど)特異性を明らかにするために、酵母を用いた分子生物学的実験系を準備した。酵母の細胞質ゾルのhsp70をミトコンドリアのhsp70に置き換えた形質転換体、ミトコンドリアのhsp70を細胞質ゾルのhso70に置き換えた形質転換体などを作製し、置き換わったhsp70が機能を代替できるかどうかを検討した。
新規ＣＦＴＲ関連疾患群の概念確立と治療薬開発をめざした日本人型ＣＦＴＲの特性解析

嚢胞性繊維症(Cystic Fibrosis, CF)は、CFTRを原因遺伝子とする常染色体劣性遺伝性疾患で、欧米人に最も多い遺伝病である。一方でアジア人種には極めてまれな疾患であり、日本における頻度は、出生60万人に1人程度である。しかしながら、日本人CF患者では、欧米人で頻度の高い病因性のCFTR変異は検出されず、データベースに未登録あるいは欧米人ではまれな変異が検出されている。欧米人とは異なった変異の様相を示すことから、日本人はじめアジア圏に特化したCFTR研究は、喫緊の課題である。本研究では国内CF患者から同定されたアミノ酸置換を伴うCFTR遺伝子変異に着目し、それらがCFTRタンパク質の発現、局在、機能に与える影響をin vitroの実験系で検証することを目的としている。2年目となる平成30年度は、初年度の大規模欠損体における結果をまとめ、国際的専門誌に発表した(論文1)。一方で国内のCF患者から解析されたCFTR遺伝子変異25種類(アミノ酸置換・血管を伴うもの)のうち、日本人患者から検出された変異は、昨年度解析を行った大規模欠損体Δ(G970-T1122)を含めて計8種類ある。これら日本人患者から検出されたCFTR変異を培養細胞に発現させ、その発現様式を検証したところ、途中にstop codonをもつCFTR(R75X)を除く7種類のうち、6種類がプロセシング異常を引き起こすclassII変異であり、CFTR(R347H)は唯一、チャネル機能に異常をきたすclassIII変異であることが明らかとなった。そこでこれら変異のうち、複数の日本人患者で検出されているL441P, H1085R, T1086Iの3種類について、安定発現株を樹立し、その特性解析を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本研究では、国内CF患者から同定されたアミノ酸置換を伴うCFTR遺伝子変異に着目し、それらがCFTRタンパク質の発現、局在、機能に与える影響をin vitroの実験系で検証することを目的としている。初年度となる平成29年度は、以下の2点に焦点を絞り、研究を行った。1.大規模欠損体CFTR-del(G970-T1122)の特性解析大規模欠損体であるCFTR-del(G970-T1122)は、これまで日本人含めたアジア人のみで検出されているアジア人特異的な変異である。さらに、この変異体は、日本人CF患者でかなりの高頻度で検出されており、ホモ接合体の患者も存在する。そこで、まずCFTR-del(G970-T1122)に着目し、その発現様式・機能の検証を行った。このCFTR-del(G970-T1122)は、150ものアミノ酸が欠損しているにも関わらず、タンパク質として翻訳されるが、プロセシング異常により、細胞膜発現異常を引き起こすClass IIであることが明らかとなった。しかしながら、温度救済法やVX-809処理といった、一部のClass II変異体に有効である処理も、この大規模欠損体の細胞膜への発現を上昇させることはなかった。2.日本人特異的な変異型CFTRの評価を行うための実験系の構築日本のCF登録制度事務局である名古屋大学・石黒洋先生らのグループによって、これまでに国内のCF患者から解析されたCFTR遺伝子変異25種類(アミノ酸置換・欠損を伴うもの)のうち、日本人患者から検出された計8種について、発現系を構築し、その変異classを予測した。8種類の遺伝子変異の多くが、プロセシング異常を引き起こすclass IIであったが、いくつかの変異は、チャネル機能異常を引き起こすclass IIIないしclass IVであると示唆された。「新規CFTR関連疾患群の概念確立と治療薬開発をめざした日本人型CFTRの特性解析」というテーマのもと、平成29年度は、日本人CF患者で高頻度に検出されているCFTR-del(G970-T1122)に着目した研究を行ってきた。この変異型CFTRタンパク質は、プロセシング異常を引き起こすため、細胞膜への輸送と発現に障害をきたすことが明らかとなった。上記変異体についての発現様式や機能についての知見をまとめ、現在、国際的専門誌に投稿中である。本研究は、今年度初頭に当初予定していた所属機関からの異動に伴い、国際医療福祉大学・薬学部でスタートした。研究テーマ開始に先駆け、新しい所属機関での実験設備等の立ち上げが必要となった。そのため、研究計画の遅れが心配されたが、順調に実験設備の調整等を行うことができたため、ほぼ当初の計画通りの研究が進行している。

一方で国内のCF患者から解析されたCFTR遺伝子変異25種類(アミノ酸置換・血管を伴うもの)のうち、日本人患者から検出された変異は、昨年度解析を行った大規模欠損体Δ(G970-T1122)を含めて計8種類ある。これら日本人患者から検出されたCFTR変異を培養細胞に発現させ、その発現様式を検証したところ、途中にstop codonをもつCFTR(R75X)を除く7種類のうち、6種類がプロセシング異常を引き起こすclassII変異であり、CFTR(R347H)は唯一、チャネル機能に異常をきたすclassIII変異であることが明らかとなった。そこでこれら変異のうち、複数の日本人患者で検出されているL441P, H1085R, T1086Iの3種類について、安定発現株を樹立し、その特性解析を行った。初年度は、日本人CF患者から検出された中でも特に注目度の高いCFTR-del(G970-T1122)についての検証を行った。この大規模欠損体は、細胞膜の発現がほとんど認められず、細胞内に蓄積する傾向にあったため、直接的にそのチャネル機能を評価することは難しいと考えられた。そこで、次年度以降は、この大規模欠損型CFTRについてさらなる知見を得るため、細胞内に蓄積されたCFTRの細胞膜への移行を促すような薬剤処理等を検討しつつ、細胞内におけるタンパク質品質管理機構との関わりを検証していきたいと考えている。さらに、日本人CF患者から検出されたCFTR変異について、その変異classに応じた機能特性について検証する。初年度に立ち上げを行った電気生理関連の実験設備を用いて、変異型CFTRのイオンチャネルとしての機能評価を行う。また、VX770やVX809といったCF治療薬は、それぞれ有効なCFTR変異classが明らかである。それらの治療薬の日本人由来変異型CFTRに対する有効性の検証も行う予定である翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
国内で被害未確認の神経毒生産渦鞭毛藻の検出法開発と有毒成分の解明

ニュージーランドで大規模被害を発生させた赤潮渦鞭毛藻から、ポリ環状エーテル化合物を単離した。有毒成分は、マウスに対する強力な毒性を示した。酸性画分からは、梯子状ポリエーテル化合物を単離し、神経芽細胞に対して毒性を示す事を明らかとした。ニュージーランドの研究チームとの共同研究により、これらの成分の定量法を開発し、今後の中毒事件を未然に防ぐことが可能となった。アメリカ西海岸で採集された発ガンプロモーション活性を有する有毒成分を生産する渦鞭毛藻から、細胞毒物質の単離構造決定に成功した。ニュージーランドウェリントン湾で赤潮を形成し、大量の魚類斃死とヒトに対する健康被害を引き起こした渦鞭毛藻Karenia brevisulcataの培養藻体をアセトン抽出した。抽出液を希釈し、HP-20カラムに通過させた。カラム吸着物をアセトンで溶出させ、抽出物を中性条件下でクロロホルムと水による二層分配を行なった。クロロホルム層をsep-pakジオールカラムで精製した。有毒成分を含む画分をC30カラムを用いた逆相カラムクロマトグラフィーにより精製した。C30カラムによる精製を繰り返し、4種の有毒成分を単離した。精製は、マウスリンパ腫細胞P388に対する細胞毒性を指標に行なった。もっとも収量の多かった成分のMALDI MSを測定したところ[M+Na]^+イオンが2076に観測され、有毒成分が分子量2000以上の化合物である事を明らかとした。有毒成分は、重メタノールに対する溶解性が乏しかったため、重ピリジン中でNMRスペクトルを測定した。プロトンNMRスペクトルでは、11本のシングレットメチルと2本のダブレットメチル、5本のオレフィンシグナルが観測された。3-5ppmの間にオキシ炭素に結合した多数のプロトンシグナルが観測され、有毒成分がポリオキシ化合物である事が示唆された。単離した有毒成分は、強力なマウス致死毒性と細胞毒性を示した。腹腔内投与によるマウス致死毒性は有名なフグ毒テトロドトキシンと比較しても、わずかに弱いだけであることを明らかとした.アメリカ西海岸で採集された渦鞭毛藻Prorocentrumhoffmannianumを人工培養した。P. hoffmannianumの脂溶性画分には、発ガンプロモーション活性を有するオカダ酸が含まれていることを確認した。水溶性画分には、分子内に多数のヒドロキシ基と二重結合を有する新規ポリエンポリオール化合物プロロセントロールが含まれていることを見出した。栄養源添加海水培地を用いて、渦鞭毛藻の大量培養を行い、藻体を収穫した。藻体をメタノール抽出後、溶媒分画、各種カラムクロマトグラフィーを用いて、プロロセントロールの単離に成功した。天然有機化合物の構造決定に有効なNMRスペクトルの測定を容易にするために、分子内の安定同位体炭素(13C)を強化したプロロセントロールを別途調製した。各種2次元NMRスペクトルの解析により、プロロセントロールの平面構造を決定した。JBCA法とユニバーサルデータベースを用いて、連続したヒドロキシ基の相体立体配置の決定を行った。メキシコ湾やフロリダ沖で赤潮を形成し、多くの魚類斃死を引き起こすことで有名な赤潮渦鞭毛藻Kareniabrevisより単離した6環性環状ポリエーテル化合物ブレビシンの立体構造確認を行うために、化学合成を行った。3環性コア構造であるABC環部を鈴木ー宮浦クロスカップリング反応を用いた収束的方法で合成した。別途合成したEF環部を連結し、6環性コア構造の合成に成功した。二重結合を含む側鎖を鈴木ー宮浦クロスカップリング反応で導入し、最後にアルコールをアルデヒドに酸化して全合成を達成した。合成したブレビシンを用いて細胞毒性を明らかとしたところ、ブレビシンは、有名な神経毒ブレベトキシンのナトリウムチャネルへの結合を弱く阻害した。このことから、ブレビシンが、電位依存性ナトリムチャネルに結合し、神経毒性を発現する可能性を示した。渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusは仏領ポリネシアなどの熱帯亜熱帯のサンゴ礁海域に生息する魚類による食中毒シガテラの原因毒シガトキシン、マイトトキシンを生産している。Gambierdiscus toxicusの脂溶性画分には、神経毒シガトキシンが含まれている。水溶性画分には、マイトトキシン以外にも、はしご状ポリエーテル骨格に硫酸エステル基とエポキシドを有する、新規ポリ環状エーテル化合物ガンビエロキシドが含まれていることを見出した。藻体をメタノール抽出後、溶媒分画、各種カラムクロマトグラフィーを用いて、ガンビエロキシドの単離に成功した。培養した藻体から得られたガンビエロキシドは僅か数100μgであったが、800MHzの高磁場NMR装置を用いることによりその構造決定に成功した。

ガンビエロキシドの構造は、北日本のホタテガイなどに含まれる貝毒成分イエッソトキシンと類似の構造を有していた。メキシコ湾やフロリダ沖で赤潮を形成し、多くの魚類斃死を引き起こすことで有名な赤潮渦鞭毛藻Karenia brevisと同属であるKarenia mikimotoi国内株の有毒成分解明を行った。マウス腫瘍細胞に対する毒性を指標にして細胞毒成分ジムノシン類を単離した。ジムノシンは13個のエーテル環が縮環した化合物であることを明らかとした。ジムノシンは。中程度の細胞毒性を有していた。Karenia属の渦鞭毛藻は、世界各地で赤潮を形成し、魚類の大量斃死やヒトに対する健康被害を引き起こしている。これら渦鞭毛藻の有毒成分の構造解明により国内における潜在的な健康被害の可能性を明らかとした。ニュージーランドで大規模赤潮被害をもたらした渦鞭毛藻Karenia brevisulcataの水溶性画分から、梯子状ポリエーテル化合物brevisulcatic acid (BSX)を単離した。BSXは、分子中央付近に存在する9員環エーテルの配座変換のため、NMRスペクトルが激しく広幅化し、構造決定が困難であった。この問題を解決するため、NMRスペクトルを低温で測定したところ、広幅化で観測されなかったシグナルが先鋭化して観測され、スペクトルの詳細な解析からBSXの化学構造の解明に成功した。また、推定構造を確認するために、カルボキシル基にタウリンを導入し、MALDI-MS/MSスペクトルにより構造を確認した。これまで、カルボキシル基を有する化合物の陰イオンによるMS/MS測定は、十分な強度の前駆イオンを得られなかったため、報告例があまりなかったが、本研究成果により、新しい方法論の開発にも成功した。同時に単離された類縁体の構造を末端のラクトンが加水分解を受けたセコ酸であると決定した。これらの結果、BSXが、フロリダ沖で赤潮を形成し、大量の魚類斃死の原因となる神経毒ブレベトキシンに類似した梯子状ポリエーテル化合物であることを明らかとした。さらに、神経細胞に対する毒性を明らかとし、分子末端のラクトン構造が活性発現に重要であることを明らかとした。ニュージーランドの研究チームとの共同研究により、渦鞭毛藻Karenia brevisulcataの主要な有毒成分であるbrevisulcenalとbrevisucatic acidのLC/MSによる微量分析法を開発し、今後の国内での中毒発生防止に貢献できる研究結果を得ることが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。天然物化学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度当初予定であった、アメリカ西海岸で採取された渦鞭毛藻Prorocentrum hoffannianumの研究室培養に成功し、Prorocentrum hoffannianumによる発ガンプロモーション活性を有するポリエーテル化合物オカダ酸の生産確認に成功した。また、水溶性画分に存在する新規なポリエンポリール化合物プロロセントロールを単離し、その一部立体配置を含めた化学構造を明らかとすることに成功した。
SV40トランスフォ-ム細胞特異的膜タンパク質cDNAの分離とその機能

浸潤・転移・異常増殖など癌細胞特有な形質は、細胞膜の変化に起因すると考えられる。したがって、癌細胞膜に特異的に発現するタンパク質の遺伝子を単離してその機能を解析することは、発癌機構の理解のみならず癌の診断・治療において重要である。DNA型腫瘍ウイルス・SV40でトランスフォ-ムした細胞には、移植拒否抗原など多くの膜表面抗原が出現する。本研究は、SV40トランスフォ-ム細胞に特異的な膜タンパク質cDNAの単離とその機能解析を目的としている。SV40トランスフォ-ムハムスタ-細胞の特異的膜抗原に対するモノクロ-ナル抗体(25Ab)を用いて、抗原タンパク質のcDNAクロ-ニングを試みた。SV40トランスフォ-ム細胞の25Ab抗原量をFACSで測定し、同抗原を大量に発現するハムスタ-細胞・B6株を分離した。25Abを用いてB6細胞とCOS細胞のパニングを行った結果、B6細胞のみが選択的に濃縮される。これはCOS細胞と25Abを組み合わせるパニングで目的の抗原遺伝子cDNAの分離が可能であることを示している。そこで、我々の開発した動物細胞発現ベクタ-を用いて作製したB6細胞cDNAライブラリ-(鎖長1.5kb以上で約900万の独立なクロ-ンからなる)をCOS細胞に遺伝子導入して25Abによるパニングを行なっている。さらにB6細胞を用いて膜抗原に対するポリクロ-ナル抗体の作製を行った。これを用い25Ab以外の特異的膜抗原cDNAの単離を予定している。トランスフォ-ム細胞に特異的な膜タンパク質cDNAの網羅を目的として、CD4やヒトILー2受容体抗原決定基をアミノ末端側にもつキメラcDNAライブラリ-をSV40トランスフォ-ムラット細胞のmRNAから作製し、cDNA迅速検索法やパニング法で膜タンパク質をコ-ドするcDNAのスクリ-ニングを行っている。
強い外場中での場の量子論

1.ハドロンおよび重イオン衝突の中間状態が急冷したときに生成されると予測されているQCD真空の弱い励起様態、いわゆる「誤ったカイラル軸方向をもった凝縮状態」(Disoriented Chiral Condensates、略してDCC)についての研究を行なった。(デューク大学B.Mueller教授との共同研究。論文はPhysics LettersB誌に掲載予定)今年度は特に高エネルギー重イオン衝突におけるDCC形成に対する重イオンのもつ強い電磁場の影響を明らかにする研究を行なった。この問題は以下に述べるように、理論的に興味深い側面を持つとともに米国ブルックヘブン国立研究所で計画中の高エネルギー重イオン衝突実験(RHIC,1998年稼働予定)に対して直接のインパクトを与える研究課題である。このテーマは電磁場がアイソスピン対称性を壊す性質をもっていることから、DCC状態形成に強い影響を与えることが自然に期待されるという我々自身による問題提起(平成6年度に米国側代表者B.Mueller教授がNSFの支持を受けて都立大を訪問された時に代表者との討論の中で生まれた)から出発している。この予想を確かめるためにまず、QCDの低エネルギー有効理論として線形シグマ模型を採用し、静的で一様な電磁場中での1ループの量子補正をシュヴィンソガ-の方法で計算してみた。ところが予想に反し、電磁場の効果は基底状態のカイラル軸方向を変えないという結論が得られた。これは線形シグマ模型の持つO(4)対称性が破れるものの、そのうちのO(2)対称性が破れずに残り、このために基底状態のカイラル軸方向が不変に保たれるためである。この対称性は静的で一様という制限を外しても存在し、そのため上記の結論は非常に一般の電磁場に対して成立することが解かった。この一見残念な結果をよくよく検討してみた結果、線形シグマ模型にQCDのカイラル量子異常の効果を表わすWess-Zumino項を取り入れておくことが極めて本質的で、線形シグマ模型の1ループレベルでは電磁場の効果はカイラル量子異常を通じてのみ系に影響を与えるという驚くべき結果が得られた。この効果は相対論的高エネルギー重イオン衝突では、DCDを形成しようとしているシグマ模型の場の配位に対するローレンツ収縮した強い電磁場によるに対する「衝撃的キック」として働くことが明らかになった。この「キック」は重イオンの散乱平面の上下で方向が反対で、二つのDCC領域の形成をトリガーするという自然な予想に導かれた。この効果がDCC領域の形成に定量的にどのような影響を及ぼすかを理解するためには、Asakawa-Huang-Wongの線形シグマ模型のシミュレーションに「カイラル量子異常キック」の効果を取り込むことが、最も早道であるように見え、この可能性についてAsakawa達と連絡を開始している。2.1次元フェルミオン系の統計力学を構築するために、熱力学的ベ-テ仮説の方法によって厳密な大分配関数を求めることを目標とする研究を行なった。特に導伝性をもつ1次元系の物性に関連した1次元のGross-Neveu模型の有限密度下での基底状態の相転移の有無やその構造に関する研究を行なった。具体的には、熱力学的ベ-テ仮説の方法によってGross-Neven模型の特別の荷電ソリトンのセンターでの厳密な大分配関数を構築し、有限密度での性質を調べることを目標とする研究を行なった。(イェール大学A.Chodos教授との共同研究。現在論文執筆中。)その第一歩としてゼロ温度、有限密度で熱力学的ベ-テ仮説方程式を書き下し、の対称性の破れの分析を、ラージN展開と組み合わせた方法によって2次のオーダーまで調べる研究を行なった。この結果以前に求めた1次のオーダーでの結果(同上、論文発表済み)を定性的に変えないという答えを得た。強外場中のQED、とくにその非摂動論的側面に関連して、米国アルゴンヌ国立研究所の実験APEXの現象論的分析を行なった。実験グループは電子-陽電子のエネルギー分布に存在するピーク構造が無いことを結論したが、当該実験グループのJack Greenberg教授と共に検討した結果、この実験が使用した標的核物質が厚いものであったこと等から、最終的な決着とは言えないことを結論した。

これは線形シグマ模型の持つO(4)対称性が破れるものの、そのうちのO(2)対称性が破れずに残り、このために基底状態のカイラル軸方向が不変に保たれるためである。この対称性は静的で一様という制限を外しても存在し、そのため上記の結論は非常に一般の電磁場に対して成立することが解かった。この一見残念な結果をよくよく検討してみた結果、線形シグマ模型にQCDのカイラル量子異常の効果を表わすWess-Zumino項を取り入れておくことが極めて本質的で、線形シグマ模型の1ループレベルでは電磁場の効果はカイラル量子異常を通じてのみ系に影響を与えるという驚くべき結果が得られた。この効果は相対論的高エネルギー重イオン衝突では、DCDを形成しようとしているシグマ模型の場の配位に対するローレンツ収縮した強い電磁場によるに対する「衝撃的キック」として働くことが明らかになった。この「キック」は重イオンの散乱平面の上下で方向が反対で、二つのDCC領域の形成をトリガーするという自然な予想に導かれた。この効果がDCC領域の形成に定量的にどのような影響を及ぼすかを理解するためには、Asakawa-Huang-Wongの線形シグマ模型のシミュレーションに「カイラル量子異常キック」の効果を取り込むことが、最も早道であるように見え、この可能性についてAsakawa達と連絡を開始している。2.1次元フェルミオン系の統計力学を構築するために、熱力学的ベ-テ仮説の方法によって厳密な大分配関数を求めることを目標とする研究を行なった。特に導伝性をもつ1次元系の物性に関連した1次元のGross-Neveu模型の有限密度下での基底状態の相転移の有無やその構造に関する研究を行なった。具体的には、熱力学的ベ-テ仮説の方法によってGross-Neven模型の特別の荷電ソリトンのセンターでの厳密な大分配関数を構築し、有限密度での性質を調べることを目標とする研究を行なった。(イェール大学A.Chodos教授との共同研究。現在論文執筆中。)その第一歩としてゼロ温度、有限密度で熱力学的ベ-テ仮説方程式を書き下し、の対称性の破れの分析を、ラージN展開と組み合わせた方法によって2次のオーダーまで調べる研究を行なった。この結果以前に求めた1次のオーダーでの結果(同上、論文発表済み)を定性的に変えないという答えを得た。強外場中のQED、とくにその非摂動論的側面に関連して、米国アルゴンヌ国立研究所の実験APEXの現象論的分析を行なった。実験グループは電子-陽電子のエネルギー分布に存在するピーク構造が無いことを結論したが、当該実験グループのJack Greenberg教授と共に検討した結果、この実験が使用した標的核物質が厚いものであったこと等から、最終的な決着とは言えないことを結論した。
Fluo-3を用いた、低レベルの抗癌剤多剤耐性細胞の迅速解析と耐性克服剤の検討

[目的]P-糖蛋白のefflux pumpとしての機能性を応用して、多剤耐性(MDR)細胞の、新しい蛍光プローベFluo-3を用いた機能的解析の可能性を検討し、Rhodamine-123と比較した。[方法]薬剤感受性K562親株、多剤耐性K562/VCR、K562/ADR細胞、その感受性復元細胞、MTXのみ耐性で非多剤耐性K562/MTX細胞、多剤耐性であるがP-糖蛋白陰性K562/THPADR細胞を使用した。細胞(10^6/ml 5%FCS加RPMI1640)を37°C保温後、Fluo-3A/M(4μM)またはRh-123(1μM)を添加した。20分後に530nmで平均蛍光強度(mcf)をflow cytometer(Cytoron Absolute)で測定した。さらにP-糖蛋白阻害剤のverapamil(Ver,20μM)やcepharanthine(CP,10μM)を添加してmcfの変化を観察した。Effluxパターンは細胞を洗浄後30分、60分で検討した。P-糖蛋白発現はMRK16抗体を用いた免疫蛍光染色法によった。MDRmRNAはRT-PCR法によった。[結果]K562/VCRとK562/ADRではFluo-3,Rh-123ともに細胞内蓄積低下とVer/CPによる排泄遅延がみられた。P-糖蛋白発現のみられないK562/THPADR,K562/MTXではVer/CPによるFluo-3の排泄遅延が認められたがRh-123ではみられなかった。MDR1mRNA発現はP-糖蛋白陰性の細胞も含めてすべての細胞でみられた。[結論]以上より、Rh-123はP-糖蛋白発現をより明確に表現したが、Fluo-3はMDR1mRNAを発現する低レベルの多剤耐性の検出に有用かもしれない。[目的]腫瘍細胞にみられる薬剤耐性は化学療法における難問のひとつである。本研究では、新しい蛍光プローベfluo-3を用いて臨床上みられる低レベルの多剤耐性(MDR)の検出、解析を試み、多剤耐性蛋白(P-gp)発現との関連性を検討した。[方法]薬剤感受性のK562親株、多剤耐性K562/ADR、K562/VCR、初発および再発時の白血病細胞(2x10^6/ml 5%FCS加RPMIl640)を37°C保温後、Fluo-3A/M(和光、4μM)を添加した。FACScanのChronysソフト(Becton Dickinson)を用いて、1秒当たり10002000個の細胞の平均蛍光強度(MCF)を530nmで経時的に測定した。さらにMDR克服剤のverapamil(Ver)やceparanthine(CP)を添加してMCFの変化を観察した。[結果]K562親株のFluo-3のMCFは秒単位で迅速に上昇した。多剤耐性のK562/ADR、K562/VCR細胞ではMCFの上昇カーブはゆるく、その程度は耐性度に依存し、P-gp発現と相関した。耐性細胞にVerやCPを添加すると量依存性にMCFカーブはその上昇率が高まりK562親株に近ずいた。

またmethotrexate耐性のK562/MTX細胞株ではP-gp発現はみられず、Fluo-3の細胞内蓄積もK562親株と同等であった。白血病細胞では再発時のMCFカーブは初発時よりゆるく、VerやCP添加で有意に上昇率が高まった。また約20例で免疫染色法よりP-gp陰性とされたが、約35%の例でfluo-3の細胞内蓄積が多剤耐性パターンをとった。[結論]VerやCPによるMCFカーブの変化も加味し、fluo-3を用いたflow cytometry解析は、P-gp関連MDR出現とfluo-3の細胞内蓄積との相関を明らかにした。さらに本方法は迅速かつ鋭敏で、臨床上低レベルのMDRの検出に有用と思われた。「目的」P-糖蛋白のefflux pumpとしての機能性を応用して、多剤耐性(MDR)細胞の、新しい蛍光プローベFluo-3を用いた機能的解析の可能性を検討し、Rhodamine-123と比較した。「方法」薬剤感受性K562親株、多剤耐性K562/VCR、K562/ADR細胞、その感受性復元細胞、MTXのみ耐性で非多剤耐性K562/MTX細胞、多剤耐性であるがP-糖蛋白陰性K562/THPADR細胞を使用した。細胞(10^6/ml 5%FCS加RPMI1640)を37°C保温後、Fluo-3A/M(4μM)またはRh-123(1μM)を添加した。20分後に530nmで平均蛍光強度(mcf)をflow cytometer(Cytoron Absolute)で測定した。さらにP-糖蛋白阻害剤のverapamil(Ver.20μM)やcepharanthine(CP.10μM)を添加してmcfの変化を観察した。Effluxパターンは細胞を洗浄後30分、60分で検討した。P-糖蛋白発現はMRK16抗体を用いた免疫蛍光染色法によった。MDR1mRNAはRT-PCR法によった。[結果]K562/VCRとK562/ADRではFluo-3、Rh-123ともに細胞内蓄積低下とVer/CPによる排泄遅延がみられた。P-糖蛋白発現のみられないK562/THPADR,K562/MTXではVer/CPによるFluo-3の排泄遅延が認められたがRh-123ではみられなかった。MDR1mRNA発現はP-糖蛋白陰性の細胞も含めてすべての細胞でみられた。[結論]以上より、Rh-123はP-糖蛋白発現をより明確に表現したが、Fluo-3はMDR1mRNAを発現する低レベルの多剤耐性の検出に有用かもしれない。
血管新生に注目した頸動脈狭窄症の病態解明と治療応用への検討

[目的]本研究の目的は、頚部頚動脈狭窄症の本態である粥状硬化巣内に出血が生じるメカニズムを解明し、本疾患に伴う脳虚血発作の発症機序を明らかとすることである。われわれはすでに各種血管新生因子の発現と粥状硬化巣内の新生血管の発達および出血との関連を示したが、今後はこれらの分子メカニズムを明らかとすることで、最終的には脳虚血発作の予防にとどまらす粥状硬化の不安定化を抑制する手段を模索することを目的とした。[方法]手術検体で採取された頸動脈プラークとコントロールとして剖検例から得られた正常頚動脈検体を用いて、頚動脈プラークにおけるHIF-1α、VEGF、Ets-1各種タンパクの発現、mRNAの発現をプラーク組織の蛍光免疫染色、Western blot法、定量的RT-PCR法により検討した。[結果]頚動脈プラークの主病変において、剖検例から得られた正常頚動脈検体と比べて、HIF-1α、VEGF、Ets-1の各種タンパク発現が亢進し、これらの発現量に相関が見られることを示された。また、同一検体のプラークの主病変部位と正常組織に移行するプラークの断端部位での発現量を比較して、主病変部位でタンパク発現が高い傾向にあることを確認した。また、遺伝子レベルでも発現が亢進していることを確認して、タンパク発現を裏付けられた。[結論]以上の結果より、HIF-1α、VEGF、Ets-1はプラーク内の血管新生およびその破綻によって起こるプラーク内出血と関わっていることから、これらのタンパク群の発現亢進はプラーク内の血管新生およびプラーク内出血を惹起している可能性が示唆され、これらのタンパク群の発現制御が頚部頚動脈狭窄症による脳虚血発作の制御に繋がる可能性が示唆された。
反応拡散ネットワーク上における局在構造の形成原理の解明

本研究は,ネットワーク上において局在構造が形成されるメカニズムの解明を目的とする.ネットワーク上における反応因子の拡散的輸送は,系の不安定化を導き,さまざまな時空間構造を形成し得ることが知られている.さて,実世界において広く見られる構造の一つに,物質が系の一部分に局在する局在構造が見られる.しかしながら,これまでにネットワーク上において局在構造を形成する数理モデルは提案されていない.そこで本研究では,ネットワーク上に局在構造を形成する反応拡散モデルを構築し,モデルの解析,および数値実験を通して,ネットワーク上において物質の局在化が起こる原理を明らかにする.本研究は,ネットワーク上において局在構造が形成されるメカニズムの解明を目的とする.ネットワーク上における反応因子の拡散的輸送は,系の不安定化を導き,さまざまな時空間構造を形成し得ることが知られている.さて,実世界において広く見られる構造の一つに,物質が系の一部分に局在する局在構造が見られる.しかしながら,これまでにネットワーク上において局在構造を形成する数理モデルは提案されていない.そこで本研究では,ネットワーク上に局在構造を形成する反応拡散モデルを構築し,モデルの解析,および数値実験を通して,ネットワーク上において物質の局在化が起こる原理を明らかにする.
幾何構造に付随した微分作用素に対する恒等式の幾何学への応用

ディラック作用素などの幾何学で現れれる一階微分作用素の間にはいろいろな恒等式が成立する.本研究の目的は新しい恒等式の開発や幾何構造を課した場合への応用である.国際共同研究を実施し,次の研究成果を得た:(1)異なるベクトル束の間の微分作用素に対する「捩じれワイゼンベック公式」を具体的に書き下し,いくつかの応用を与えた.(2)ラリタ-シュインガー場と様々な幾何構造との関係を解明した.平行スピン3/2場をもつ多様体を分類した.リーマン・スピン多様体上においてホロノミー群の表現に付随した一階微分作用素として「gradients」が定義される.これらgradientsに対する様々な恒等式は微分幾何学や大域解析学において重要な道具であり,それらを解明し応用することが主目的である.平成27年度では,まず研究代表者により既に得られていた「準同型タイプのワイゼンベック公式の一般論」を論文としてまとめ,国際雑誌に投稿した.その際,gradientsとラプラス作用素の可換関係式や,4次元の場合の具体的な公式など,新しい研究成果も付け加えた.なお,論文は掲載が確定している.次に,上述の恒等式をアインシュタイン・スピン多様体上のラリタ-シュインガー作用素(R-S作用素)へ応用した.R-S作用素とはspin-3/2のディラック作用素と言うべきgradientの一つである.ディラック作用素はラプラス作用素の因子と言えるが,得られた恒等式から,R-S作用素は「ラプラス作用素の2乗」の因子であることが理解される.そして,R-S作用素の固有値が二つの系列に分類されること,固有値がラプラス作用素から計算できることなどを示した.R-S作用素の固有値はBransonの複雑な手法を用いた球面上での計算ぐらいしか知られていない.今回得られた成果はコンパクト既約対称空間に対しても計算できる方法であり,この方面への突破口と言えよう.また,これらの研究成果を学会や研究集会で発表した.さらに,ベルギー・アントワープ大学のEelbode氏,ドイツ・シュトゥットガルト大学のSemmelmann氏らと得られた研究成果の解析学及び微分幾何学への応用について研究打ち合わせを行った.また,慶応大学にて研究集会「非可換幾何学と数理物理学」(研究代表者は主催者の一人)を開催し,国内研究者らと研究打ち合わせを行った.研究実績の概要で述べたが,gradietnsに対する「準同型タイプのワイゼンベック公式」の論文を書き上げた.この論文は,この方面への新たな突破口となる十分な研究成果と言える.ディラック作用素の主表象が成す代数であるクリフォード代数が,幾何学・解析学表現論・物理学など多方面への応用をもつことから,得られた研究成果も同様に多方面への応用を持つ可能性がある.実際,ラリタ-シュインガー作用素に対して得られた研究成果は,スピン幾何学への新しい方向性を与えてくれる.しかしながら,研究課題へ費やす時間の不足から,具体的な対称空間上での固有値計算を行うことができなかった.また,研究計画の一つである伝搬問題(prolongation problem)への応用については,あまり進展がなかった.得られた恒等式が理論的には適用可能であることが理解できるが,具体的に書き下すには困難が多く,より深い考察や斬新なアイデアが必要と思われる.昨年度までの研究において,Dirac作用素などの幾何学的1階微分作用素「generalized gradient」に対する準同型タイプ-ワイゼンベック公式の一般理論を作った.平成28年度の研究では,昨年度に引き続きそれらの公式を幾何学や理論物理学へ応用することを目標とした.特に,理論物理学で重要なラリタ-シュインガー作用素の応用を考察した.具体的には,(1)微分位相幾何学における楕円種数やWittenによるgravitational anomalyとの関連性,(2)高次ワイゼンベック公式と曲率微分項による不変量の構成,(3)8次元スピン多様体上でのラリタ-シュインガー作用素は特殊な現象が現れるため,「PSU(3)構造」との関連性,などについて調べた.現時点では,興味深い研究成果は得られていないが,どの方向も進展の余地があることが理解できた.また,「特殊スピノール場」と「幾何構造をもつ多様体上のインスタントン解」及び「幾何構造をもつ多様体の埋め込み理論」との関連性について考察した.こちらもよい成果は未だ得られていない.なお,ラリタ-シュインガー作用素の研究は,ドイツSemmelmann氏との共同研究の一部である.本研究課題の基礎事項を一冊の本として纏め上げ「スピン幾何学-スピノール場の数学-」(日本語)を出版した.スピノール場と表現論の話題,G2・Spin(7)・四元数ケーラー構造など幾何構造の話題について詳しく述べてあり,スピン幾何学の基礎から最先端の研究までが理解できる本となっている.また,隔年で実施している研究会「量子化の幾何学2016」を早稲田大学にて開催し,本研究課題に関連した話題「prolongation problem」「量子論におけるディラック作用素」の研究者らを招き(その他にも,国内外研究者数名),有意義な研究討論を行った.平成28年度の春学期中は研究は進んでいたが,後半の秋学期(平成29年度春学期)から学科主任の役職に就いたため多忙を極め,研究時間があまり取れなかったことが遅れの主な理由である.当初予定していた海外研究者との研究打ち合わせをキャンセルしたので,共同研究も平成28年度後半からあまり進まなかった.

数学では一般論を作り研究の戦略を得ることは可能だが,具体的な計算するのが困難な場合がよくある,また,この分野では数値計算などの実験的な結果では研究成果とはならない.本研究課題においても,革新的な成果を得るには,様々な計算の工夫が必要であり多くの時間がかかる内容が多い.研究時間が取れれば,この状況を克服することができるであろう.平成29年度の研究では,Stuttgart大学のSemmelmann氏との共同研究により「ラリタ-シュインガー作用素(以下,RS作用素)の核」と「主要な幾何構造」との関係を解明した.幾何学・物理学においてインパクトのある研究成果といえる.まず,非負スカラー曲率のアインシュタイン多様体上でRS作用素の核(零固有空間)とRS場全体が一致することを示した.RS場とは物理学では重力アノマリー理論などに登場し,幾何学でもPSU(3)構造を与えるなど重要な研究対象である.このRS場について次の研究成果を得た:(1)非自明なRS場をもつ(正および負の)ケーラー・アインシュタイン多様体の例を与えた.(2)非自明なRS場をもつコンパクト型既約対称空間は8次元であり,Gr_2(C^4),HP^2, G_2/SO(4),SU(3), SO(6)/SO(2)SO(4)に限ることを示した.これらのRS場はすべて平行場である.(3)正の四元数ケーラー多様体で非自明なRS場をもつものは,Gr_2(C^4),HP^2, G_2/SO(4)の3つに限ることを示した.(4)カラビ-ヤウ多様体,超ケーラー多様体のRS場の次元をホッジ数を用いて記述した.また,非自明なRS場をもつフェルマー曲面の例を与えた.Spin(7)多様体,G_2多様体のRS場の次元をベッチ数を用いて記述した.(5)平行3/2スピノールをもつコンパクト既約多様体の分類定理を与えた(超ケーラー及び(2)の対称空間に限る).以上の研究成果を論文としてまとめ学術誌へ投稿した.さらに,積多様体上での公式や対称空間上でのスペクトル計算の方法も得た.また,Antwerp大学のEelbode氏,Janssens氏との共同研究を行い,ゲーゲンバウアー多項式の一般化とグラスマン多様体上のスピノール解析の研究を行った.この研究は今後も継続する.ディラック作用素などの幾何学で現れれる一階微分作用素の間にはいろいろな恒等式が成立する.本研究の目的は新しい恒等式の開発や幾何構造を課した場合への応用である.国際共同研究を実施し,次の研究成果を得た:(1)異なるベクトル束の間の微分作用素に対する「捩じれワイゼンベック公式」を具体的に書き下し,いくつかの応用を与えた.(2)ラリタ-シュインガー場と様々な幾何構造との関係を解明した.平行スピン3/2場をもつ多様体を分類した.ラリタ-シュインガー作用素(R-S作用素)の微分幾何学へ応用について,スピン幾何学の専門家であるドイツ・シュトゥットガルト大学のSemmelmann氏と共同研究を行う.幾何学または物理学の視点からR-S作用素のzero-modeであるR-S調和切断が重要である.どのような幾何構造を持つときにR-S調和切断を持つか,指数定理との関係はどうなるかなどを考察する.
労働者の健康保持増進のための森林資源を活用した職域と地域が連携した健康支援の開発

2018年度は,1泊2日の滞在型の森林セラピーが労働者の心身の健康状態に与える効果について,対象者を増やして検討した対象者を増やした森林セラピーを実施し,抑うつの有無別に分けてその効果の相違を検討する予定であった.しかしながら,研究代表者が年度途中で所属機関を異動したため,他の業務等で多忙となり,研究遂行が一時的に困難となった.加えて,2018年7月に発生した広島県豪雨災害によって,研究実施予定場所が被災したために当地での研究実施が不可能となり,計画の見直しが必要となった.そのため研究実施期間を来年度に延長して,再度研究データを取得する予定とし,今年度はこれまで得られた研究結果についてまとめ,研究成果として発表を行うと同時に,新たな研究実施場所の選定を行った.研究成果の発表としては,大学院生が修士論文として,「森林環境への滞在による心理・生理および身体的効果」としてまとめ,研究成果の一部を「生産年齢層を対象とした森林環境への滞在による心理・生理的効果」として第77回日本公衆衛生学会総会にて発表を行った.また,来年度の研究実施場所としては,これまで研究を実施していた安芸太田町の森林セラピー基地の復旧状況が良好であれば再開できること,さらに新たな研究実施候補地として,山口県の錦町での研究実施が可能であることが確認できた.研究代表者が年度途中で所属機関を異動となったため,他の業務等で多忙となり,研究遂行が一時的に困難となった.加えて,2018年7月に発生した広島県豪雨災害によって,研究実施予定場所が被災したため当地での研究実施が不可能となり,計画の見直しが必要となった.来年度は可能な限り対象者を増やして森林セラピーを実施し,対象者を抑うつの有無別に分けてその効果の相違を検討する.さらに産業保健スタッフと地域の健康づくり・地域づくり部門,地域づくりの専門家,地元の森林セラピストが連携して,得られた結果を分析統合し,企業労働者の健康保持増進のための滞在型森林セラピープログラムの開発と提言をおこなう.企業の福利厚生活動や社会的責任(CSR)活動の一環として森林資源を活用した健康づくり活動を位置づけることで,企業が森林セラピープログラムを社員の健康づくりの一貫として位置づけられるように働きかける.また,得られた成果を職場の衛生委員会などでフィードバックし,学術集会ならびに学術論文として発表する.本研究では,余暇を利用した健康保持増進活動として,働き盛りの労働者を対象とした森林資源の活用(森林セラピー)に注目して,1泊2日の滞在型の森林セラピーが労働者の心身の健康状態に与える効果について科学的な検証を行った.2016年8月から10月にかけて3回開催した1泊2日の森林セラピーへの参加者のうち生産年齢層の32名(1959歳)を対象とした.森林セラピー実施前に,参加者の健康関連QOL,および不安・抑うつ状態,気分・感情プロフィール検査(POMS),体調自己評価,ストレスコーピング特性,ストレスに関するアンケートを実施した.同時に,循環機能測定および自律神経機能測定を実施した.次に,2日目の森林セラピー実施前後に同様の調査,測定を実施した.対象者は,抑うつ傾向有の者(K6≧5点)が46.9%と高かった.また,滞在中の気分・感情(POMS)の変化については,1日目の森林セラピー前と比較して,2日目の森林セラピー前において,POMS下位尺度に,それぞれ有意な改善を認め,2日目のセラピー後にはさらなる改善,あるいは維持を認めるものが多かった.循環機能および自律神経機能の変化については,2日間を通じて収縮期血圧および脈拍数は次第に低下し,HF(副交感神経活動)は上昇,LF/HF(交感神経活動)は低下する傾向を認めた.ストレスに関するアンケートについては1日目の森林セラピー実施前に比べて2日目のセラピー終了時に,ストレスの有意な減少を認めた.今回の1泊2日の森林セラピーによって健康保持増進効果が認められたが,心理的効果と生理的効果の出現の時期が異なる可能性も考えられ,今後はさらに対象者を増やした検討が必要である.また,参加した生産年齢層の労働者は,抑うつ傾向者が多いことから,抑うつの有無別の比較を行うことで,効果的な森林セラピープログラムの開発につなげる予定である.昨年度の予定のうち,当初予定していた日帰りの森林セラピーの実施が困難となり,1泊2日の宿泊型の森林セラピーを実施したが,実施日数および対象者数が計画よりもやや少なくなった.2017年度は,1泊2日の滞在型の森林セラピーが労働者の心身の健康状態に与える効果について対象者を増やして検討した.2017年9-10月に2回開催した1泊2日の森林セラピーへ参加した生産年齢層(1959歳)は24名で,昨年の参加者を加えた56名とし,44名を解析の対象とした(平均年齢41.2±12.3歳).対象者のうち,抑うつ傾向有の者(K6≧5点)は17名(38.6%)であった.滞在中のPOMSの負の気分尺度は,1日目の森林セラピー前と比較して,2日目のセラピー前において有意に改善し,セラピー後にはさらに改善傾向を示した.循環機能については,収縮期血圧および脈拍が1日目に比べて2日目のセラピー後に有意に低下した.自律神経機能は,1日目のセラピー前に比べて2日目のセラピー後にLn HFは有意に上昇,Ln LF/HFは有意に低下した.本年度の参加者24名(平均年齢42.3±11.4歳)について,身体測定項目として,肩こり・腰痛の有無とその程度,重心動揺検査,ファンクショナルリーチテスト(FRT)を実施し,18名を解析対象とした.