hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
魚類の鰓上皮抗原取り込み細胞を標的としたニードルフリーワクチンの開発

ニジマスの鰓上皮組織には、不活化した病原細菌を取り込む鰓上皮抗原取込細胞が存在する。当該細胞はレクチンの一種UEA1に結合性を有するため、UEA1をワクチンの運び屋として利用すれば鰓上皮細胞を標的とした魚類のニードルフリーワクチンの開発につながると考え、研究を行った。UEA1に抗原モデルとしてBSAまたは、蛍光ビーズを共有結合させ、ニジマスに浸漬投与した。浸漬投与30分後に、鰓上皮抗原取込細胞によるBSAまたはビーズの取り込みをフローサイトメトリーおよび免疫組織化学で解析した。しかしながら、どちらの実験においても、UEA1を介した鰓上皮細胞による抗原モデル物質の取込は確認されなかった。平成28年度は、GAS細胞によるUEA1ワクチン取り込みの確認を行うために、マイクロビーズおよびBSAを抗原モデルとして用い、UEA1との結合実験およびUEA1結合ビーズおよびBSAの浸漬投与実験を行った。UEA1とビーズおよびBSAを共有結合させ、ニジマスに浸漬投与したが、鰓からの取り込みは確認できなかった。この結合方法では、UEA1の糖鎖結合ドメインを覆い隠している可能性が示唆された。一方で、UEA1ワクチンとして投与する抗原タンパク質候補の絞り込みも並行して行った。これまでに、アユの細菌性冷水病原因菌Flavobacterium psychrophilumについては、数種類の抗原タンパク質が同定されているが、ワクチンとしての有効性は高いとは言えなかった。そこで、本研究で、より高いワクチン有効性をもつ抗原タンパク質の同定を試みたところ、非常に高いワクチン有効性を示す抗原タンパク質を同定することができた。、また、UEA1ワクチンの有効性を評価する実験系を確立するため、炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6およびTNFα)および抗体(IgMおよびIgT)の遺伝子発現解析の条件検討を行った。本年度の研究により、UEA1ワクチンの抗原に使用できる感染防御能の高い抗原分子を特定することができた。また、UEA1ワクチンの有効性を評価する実験系についても、多くのツールを確立できた。一方で、UEA1と種々の抗原とのカップリングでは、共有結合は、UEA1の結合能を阻害することが示唆されたため、新たな結合方法を模索することが必要である。そのため、区分は「やや遅れている」言わざるを得ない。UEA1とマイクロビーズおよび抗原モデルであるBSAの結合について、昨年度とは異なる官能基を用いて共有結合させた。昨年度よりも高効率でUEA1とマイクロビーズおよびBSAを結合させることができた。一方で、それらをニジマスに浸漬投与しても、これらの取込はほとんどないか、もしくは非常に低いレベルであった。一方で、本研究で用いているもう一種の対象魚であるアユについても詳細に解析を行った。アユでもUEA1陽性細胞がAeromonas salmonicidasubsp.salmonicidaを取り込むことが示されていた。そこで、上述の菌種以外に、Vibrio anguillarumおよびFlavobacterium psychrophilumの不活化菌体を浸漬投与したところ、いずれもUEA1陽性細胞に取り込まれた。これらのことから、UEA1陽性細胞は確かに抗原取込細胞ではあるが、UEA1を介した抗原取込は行わないことが示唆された。まずは、UEA1と種々抗原との結合方法を検討することが必要である。本年度は、UEA1側のアミノ基、抗原側のカルボキシル基による共有結合反応を利用したが、今後はそれぞれ逆の官能基を利用して結合することを第一に考えいる。また、結合能は弱くなるものの、Poly-L-Lysineおよびアビジン・ビオチンによる結合反応も試みる予定である。魚類免疫学
地殻活動に伴う電磁放射現象の発生機構に関する研究

本研究の目的は,地震活動や火山活動など地殻の変形・破壊に伴う電磁放射現象を解析し,地震予知や火山噴火予知への応用を探ることにある。その方法として、1985年以降高知大学理学部と米国スタンフォ-ド大学との国際共同観測により蓄積されたELF/VLF Radiometerによる自然電磁ノイズの連続観測記録を解析した。過去5年間に日本周辺に発生した地震・火山噴火と異常電磁ノイズ記録との対応を調査した。地殻活動に先行する明瞭な前兆的電磁放射現象は見い出せなかったものの,地震動に同期した異常な電磁ノイズレベルの上昇が数例観測された。残念ながら,従来のRadiometer記録システムでは記録容量の点から電磁波の到来方向や波形特性についての情報が欠落していることが判明し,これを補う目的でDigital Audio Tapeを用いてELF帯電磁波形の連続記録システムを作成した。また,非接触型の新しい電位差測定システムとして,大型ステンレス球を用いた3成分観測用ボ-ルアンテナシステムを作成し,室内,屋外および浅海底で予備実験を行った。この新システムを世界的規模で作動させるため,南米ボリビア国サンアンドリアス大学にも設置した。これらの作業と平行して,ホイッスラ-モ-ドと導波管モ-ドの電磁パルス波形の解析において様々なシミュレ-ションを行い,観測波形との比較を行った。特に,電離圏内における電磁波の伝播機構とその時間的変動について理論解釈を進めた。また,気象衛星「ひまわり」の画像記録を利用して,高知と磁気共役点であるオ-ストラリア北部の雷雲活動と電磁パルス発生頻度との対応を調査した。以上の研究成果を各研究分担者が中心となって学術誌等に発表した。最後に,2年間の研究成果を研究成果報告書としてまとめた。本研究の目的は,地震活動や火山噴火など地殻の変形・破壊に伴う電磁放射現象を解析し、地震予知や火山噴火予知への応用を探ることにある。その方法として,1985年以降高知大学理学部と米国スタンフォ-ド大学との国際共同観測により蓄積されたELF/VLF自然電磁ノイズの連続観測記録を解析し,地殻活動に伴う電磁放射について調査した。同時に、バックグラウンドノイズとなる自然電磁ノイズの時間変動や伝播機構について研究した。過去5年間に日本周辺に発生した主な地震と異常電磁ノイズ記録との対応では,観測点への地震波の到着とともに始まり地震動の収束とともに終了する、明瞭な異常電磁ノイズ記録が認められた。また,地震活動に先行する前兆的変化も数例得られた。しかし、それらが震源領域に直接起因する前兆現象であるかどうかは今後解決すべき課題である。導波管モ-ドとホイッスラ-モ-ドの電磁パルス波形の解析においては,シミュレ-ションと観測結果との比較を行い、伝播機構について理論解釈を進めた。また、気象衛星「ひまわり」の画像記録を活用して、高知と磁気共役点であるオ-ストラリア北部の雷雲活動と電磁パルス発生頻度との対応を調査した。これらと平行して、携帯型パソコンを利用して、電磁気現象観測用の移動観測システムを製作した。今年度は本研究の最初の年であり,得られた成果についてまだまとめが終了していない。昨年度に引き続き,高知大学と米国スタンフォ-ド大学との国際共同観測により蓄積されたELF/VLF Radiometerによる自然電磁ノイズの連続観測記録を解析した。1985年以降の記録において,地震や火山などの地殻活動に先行する明瞭な前兆的電磁放射現象は見い出せなかったものの,地震動に同期した異常な電磁ノイズレベル5上昇が数例観測された。残念ながら、従来のRadiometer記録システムでは記録容量の点から電磁波の到来方向や波形特性についての情報が欠落していることが判明し,これを補う目的でDigital Audio Tapeを用いてELF帯電磁波形の連続記録システムを作成した。

また,非接触型の新しい電位差測定システムとして,大型ステンレス球を用いた3成分観測用ボ-ルアンテナシステムを作成し,室内,屋外および浅海底で予備実験を行った。この新システムを世界的規模で作動させるため,南米ボリビア国サンアンドレアス大学にも設置した。これらの作業と平行して,ホイッスラ-モ-ドと導波管モ-ドの電磁パレス波形の解析において様々なシミュレ-ションを行い,観測波形との比較を行った。特に,電離層内における電磁波の伝播機構とその時間的変動について理論解釈を進めた。以上の研究成果を各研究分担者が中心となって学術誌等に発表した。最後に,2年間の研究成果を研究成果報告書としてまとめた。
コンクリート構造物に生じたひび割れの時間依存性挙動のモデル化

本研究は,コンクリート構造物に生じたひび割れを画像により認識する技術の発展形として,そのひび割れの開閉挙動を,該当部材の条件や周辺環境に即して予測する手法を提案することを最終目的としている。目的達成のためには,ひび割れの開閉挙動に影響を与える因子を明らかにし,その程度を把握しなければならないが,本年度はまず,気候の影響を把握するために北海道および広島地域において建築構造物の壁部材に生じた乾燥収縮ひび割れの開閉量,ならびに壁面温度および周辺の温湿度の日変動,年変動をモニタリングした。モニタリング結果を解析したところ,ひび割れ開閉量に及ぼす因子において壁面温度の影響が支配的であり,壁面温度の上昇に伴って,ひび割れが閉じる方向に推移することが示された。また,この傾向は常温域では地域によらず同一であるが,壁面が長時間にわたって氷点下に晒された場合,異なる挙動を示した。一方で,壁面温度の情報のみからひび割れの開閉挙動を予測することは不可能であり,その要因の一つとして,部材内の温度分布(部材の熱伝導率)の影響が推定された。すなわち,部材内に温度分布が生じている場合,壁面が面外方向へ反り変形が生じ,部材の反り変形によってひび割れの開閉挙動が影響を受けると考えられた。以上のことより,壁面のひび割れ開閉挙動を予測する場合には,壁面温度および構成材料の熱伝導率が必要であると考えられた。また,マイクロスコープによって連続的に取得した画像から画像相関法によりひび割れの開閉を計算可能であり,従来より容易にひび割れ開閉挙動を取得する手法を提案した。本年度はまず,類似の形状を有するひび割れに対して,外的要因(温湿度,降水量など)が異なる場合のひび割れ開閉挙動の影響を明らかにすることを目的としたが,壁面への雨掛かり量を実験的に取得することが難しく,降水量の影響については直接的に評価することができなかった。一方で,降雨のある日,ない日に関わらず,壁面温度とひび割れ開閉量は概ね同様の傾向を示したことから,壁面温度が支配的な要因であるとの結論が推察された。以上より,完全に予定通りとは言えないが,目的に対しては概ね順調に進展していると判断している。2019年度は,異なる発生原因によって生じたひび割れの開閉挙動の因子を明らかにすることを目的とする。本年度対象とするひび割れ発生原因はASRであり,ASRによるひび割れは乾燥収縮ひび割れとは異なり部材を貫通したひび割れではないと考えられている。ひび割れの断面方向への進展形状が,ひび割れ開閉挙動に及ぼす影響を明らかにすることで,ひび割れの形状と外的要因の組合せによって,ひび割れ開閉量を簡易的に予測する手法を提案する。
イギリス文学に見る空間的表現の変遷

今回の研究の当初の目的は、広義の英文学に属するテクストを、ジャンル上の区分にとらわれることなくできるだけ広汎に取りあげ、空間的、三次元的なるものに対する人間の意識、心性の変遷、文学的媒体が建築その他の空間芸術に対して有してきた両面価値的な関係といった諸問題に考察を加えることにあった。そうした探究の過程にあっては、文学史、批評史のさまざまな局面に眼を向け、たとえば、「パ-スペクティヴ」、「地平」というような、常套化して用いられているようにも思われるメタファ-のなりたちを検討したり、宗教文学にしばしば見られる上昇や下降のイメ-ジ、距離、視線、主体の位置などのもつ心理学的な意味合いを仔細に分析する必要が生じるにいたった。このような文脈をさらに敷衍するとすれば、17世紀中葉まで文学的表現の究極的理想とされていた円環のイメ-ジ(完壁性、円満具足さを実体化させるもの)が、マ-ジョリ-・ホ-プ・ニコルソンの有名な著書が指摘するように、近代以降崩壊の過程をたどるにいたる経緯も、より多様なアプロ-チによって論じられるべきであることになろう。民衆演劇から宮廷演劇への展間のなかで醸成された劇場空間なるものへの意識、19世紀以降、ポストモダニズムまで文学批評が一貫してもち続けている建築への固執、文学作品が映像化される際に生じる、異質なメディア間の葛藤など、多岐にわたる問題について、他の研究者の教示をあおぐなどしてある程度まで知見を深めることができたものと考えるが、今後はさらに、美学の歴史(美的なるものの観念の成立の過程)そのものを考察の対象とするとともに、時間性ならびに時間意識が空間的なるものに対して有している関係、そうした主題をレトリックがいかにして解決してきたかという歴史的課題などをめぐって、なんらかの洞察に達し得る理論的態勢を整えてゆくべきものと思われる。
触法統合失調症患者の暴力等他害行為のリスクに関する認知機能障害

2005年に「心神喪失等の状態で重大な他害行為を行った者の医療及び観察等に関する法律」(医療観察法)が施行され、わが国の司法精神医療が本格的に開始された。医療観察法では通常の精神保健医療に加え、対象者が暴力等他害行動を起こさないよう援助することが求められる。医療法対象者ではその8割を統合失調症患者が占める。近年では統合失調症患者の示す神経心理学的障害(認知機能障害を含む)が機能的転機に関連することなどから、その重要性が認識されている。国外では神経心理学的障害と暴力との関連を示唆する報告もある。医療観察法対象統合失調症患者群は対照健常群に比べCSBの全ての下位検査とIGTの成績の低下を示し、広範な神経心理学的障害を認めた。各群における偏相関分析では、IGTの成績の低下とサイコパシー高得点との関連が見られ、特に反社会的行動様式との関係が大きかった。医療観察法対象者群においては、CSB合成得点とストレスや治療的試みへの遵守性の欠如といった将来におけるリスク要因との関連が見られた。これらから神経心理学的障害は暴力のリスクを高める可能性がある。さらに、これらは異なるタイプの神経心理学的障害が異なる経路をたどり暴力のリスクに結びつく可能性を示唆するものである。28年度が最終年度であるため、記入しない。医療観察法対象者群は、健常群に比べCSBの全ての下位検査とIGTの成績の低下を示し、広範な神経心理学的障害を認めた。医療観察法対象者群においては、CSB合成得点と、ストレスや治療的試みへの遵守性の欠如といった将来におけるリスク要因との関連が見られた。これらから神経心理学的障害は、暴力のリスクを高める可能性がある。今年度は、対象を触法統合失調症患者に限定せずにデータ収集を行った。これまでに、3つの医療観察法指定入院機関において医療観察法対象者71名(内、統合失調症患者51名)について調査を終え、健常対照者についても54名の調査を終えた。これらのデータに対し、統計解析を行い、結果をまとめた。論文は学術誌において公開されている。研究に参加する触法精神障害者及び健常対象者の数を可能な限り増やす。その上で、触法統合失調症患者の神経心理学的障害の特徴と暴力のリスクとの関連を明らかにするために、健常者との比較や診断による違いについて検討することが可能になる。また対象行為による違いや、暴力のリスクの他、共感性、衝動性、攻撃性等の心理特性と神経心理学的障害との関連について検討する。成果は学術大会での発表や学術誌において報告し、本研究を終了する。
転写伸長因子エロンガンの細胞増殖制御機能の解析

1.エロンガンAの機能と細胞の増殖および分化との関連について明らかにするために、エロンガンA遺伝子を欠失したES細胞とマウスとを作製した。ヘテロ欠失型ES細胞は野生型と差を認めないが、ホモ欠失型では細胞増殖速度が約1/3に低下し、細胞サイズの増大と多倍数体の増加という細胞分裂の遅滞に類似した表現型を示すことが判明した。次いで、野生型とホモ欠失型のES細胞間で遺伝子発現プロファイルを比較したところ、欠失により発現が低下した遺伝子には、collagen IV-α1およびα2、laminin B1-subunit 1、等の原始内胚葉の分化マーカーが含まれ、一方、発現の増加した遺伝子には、Rex-1、Oct3/4、等のES細胞の未分化マーカーが認められ、エロンガンAがES細胞の未分化性の保持に関与している可能性が示唆された。また、遺伝子改変マウスについては、ヘテロ欠失型は野生型と明らかな差を認めないが、ホモ欠失型は胎生10.5日頃に低形成のために致死となることが明らかとなった。2.Elongin AのN末端の配列は試験管内転写反応には不要であるが、転写伸長因子SIIや転写共役因子CRSP70のN末端配列との相同性から、in vivoの転写制御における役割が推測されてきた。今回、このN末端配列と結合する蛋白をTwo-hybrid screening法により探索し、Exonucleaseと相同な配列をC末端に有する新規の分子EloA-BP1を単離した。EloA-BP1はエロンガンAと同様に汎組織性の発現を示し、両者が細胞核内で共局在することが判明した。試験管内転写伸長アッセイの結果、EloA-BP1はエロンガンAやRNAポリメラーゼIIの転写伸長活性には影響を与えないことが判明したが、伸長段階における転写産物の校正機能に関わっている可能性がある。
放射線応答に至る情報伝達とDNA arrayを用いた遺伝子の解析

私は、放射線照射後のシグナル伝達と遺伝子発現制御機構及び放射線感受性のメカニズムを解析することを目的として、SAPK/JNKのリン酸化特異的抗体によるWestern解析とjnkのドミナントネガティブタンパク発現細胞、もしくは、特異的阻害剤による遺伝子発現の変化をRT-PCR, DNA arrayを用いて、放射線感受性を指標に検討した。その結果、ヒトT細胞株由来MOLT-4細胞ではX線照射後、SAPK/JNKリン酸化に続いて、線量依存的・時間依存的に転写因子c-MycのmRNA、タンパク量が減ることを見出した。感受性への寄与を検討するため、c-Myc antisense oligo導入やc-Myc阻害剤を細胞に処理したところ、アポトーシスが誘導された。また放射線照射によるc-Mycの減少は、JNKの活性化が起こらないX線抵抗性変異株やドミナントネガティブタンパク発現細胞では抑制されていた。これらのことからJNKがc-Mycをネガティブに制御することにより、放射線細胞死・感受性を支配していることが示唆された。一方、近年、クローズアップされているDNA arrayによる遺伝子発現の網羅的解析は、確かに有用なツールであるが、再現性に乏しい点があり、データを裏付けるためには、RT-PCRなどいくつかの実験で再検証する必要があると思われる。今後は、スポットする遺伝子配列や感度の制御について再検討し、DNA arrayの信頼性向上を向上させることが、放射線応答遺伝子・感受性決定遺伝子DNA array開発や臨床におけるDNA arrayを用いた診断法の確立への道を開くことになるであろう。平成13年度は特に以下の点について報告する。1)ヒトT細胞白血病細胞株MOLT-4細胞、ヒト単芽球性白血病細胞株U937細胞を主に用い、X線照射後または温熱処理後、細胞死の誘導に先立ち、転写因子・癌遺伝子として知られるc-Mycタンパク及びc-myc mRNA発現量が低下する事を見いだした。2)MOLT-4細胞にc-myc antisense oligonucletotidesを導入し、強制的にc-Mycの発現量を低下させると細胞死が誘導されることを見いだした。またc-Mycタンパクの転写活性を抑制するc-Mycペプチド阻害剤を処理することにより、細胞死が誘導されることも明らかにした。3)MOLT-4細胞由来X線抵抗性株では、MOLT-4細胞と異なり、放射線照射後のJNKの活性化やc-Mycタンパクの発現量低下が見られなかった。これらのことから、放射線照射後のc-Mycタンパクの発現量低下は細胞死を誘導する一因であること、そしてJNKがc-Mycの遺伝子発現制御に関与している可能性が示唆された。(平成14年度の計画)1)P53やJNKなど細胞死に重要な役割を果たす遺伝子に変異を導入した細胞株を用い、放射線照射後の遺伝子発現の変化をDNA arrayを用いて解析する。
蛋白質の多波長X線異常分散法による直接的な結晶構造解析システムの確立

波長可変で高強度のシンクロトロン放射光X線を活用する多波長異常分散法による蛋白質の直接かつ迅速な結晶構造解析システムの確立を目的とした本研究では、まず、高エネルギ-物理学研究所放射光実験施設の波長可変のX線分光装置と水平型四軸X線回折装置からなる測定系を改良した。研究で開発した検出器のデッドタイムの補正法や光学系のアライメント法を組み込んだこの測定系は、四軸回折計法と振動結晶写真法のいずれによる測定でも、任意の波長で極めて高い精度のX線回折強度デ-タを与え、公開共同利用に供されている。また、特性X線源の四軸ゴニオメ-タ測定装置に可搬式の結晶送風冷却装置を組み込んだ精密な強度デ-タ測定系を構築した。一方、多波長の波長可変デ-タを処理して位相決点を行う方法と計算機プログラムを開発し、構造精密化と位相拡大のプログラムと三次元コンピュ-タグラフィクスのプログラムを組み込み、多波長異常分散法の解析プログラムシステムを確立した。本研究では、マウス抗ダンシルリジン免疫グロブリンIgG2aのFvフラグメントのネ-ティブ構造を決定し、抗原結合部位等の構造知見を得た。このダンシルリジンとの複合体結晶についても1.5Å分解能までの強度デ-タを得て解析を進めている。鉄と銅を導入したアミラ-ゼインヒビタ-結晶などについても異常分散原子の位置を決定して電子密度図を得ることができた。測定系と解析プログラムシステムの開発と評価では、酵素活性を有する鉄錯体の高スピンと低スピンの両状態の結晶構造と、アスパルテ-ム結晶の高水和型と低水和型の双方の結晶構造を解析することができた。本研究で確立し、公開している放射光利用の測定系と解析処理プログラムは、蛋白質をはじめとする広範な結晶構造研究への適用が可能となっている。研究初年度の平成2年度においては、まず、通常のX線管球の特性X線源を用いる基準波長での回折強度の精密測定システムとして、高速で高精度の四軸ゴニオメ-タ-を購入し、これを測定系として調整、評価して使用可能とした。また、シンクロトロン放射光X線を用いた多波長の回折強度デ-タを、高エネルギ-物理学研究所放射光実験施設に構築した波長可変X線分光装置と水平型四軸回折装置からなる実験系を使用し、蛋白性アミラ-ゼインヒビタ-結晶について測定した。ここでは、重原子同型置換体が全く得られていないこの結晶について、多波長異常分散法で用いる銅を含む結晶と鉄を含む結晶を調製し、それぞれの多波長デ-タを測定した。これらについて新たに開発した多波長異常分散法の解析法を適用し、結晶における銅及び鉄の位置と占有率の決定に成功した。このような異常分散原子の導入例はもちろん、その位置決定も全く初めての成果であり、日本結晶学会年会で発表した。さらに、これまで開発した多波長X線異常分散法の測定と解析の方法を、リボヌクレア-ゼHなどに適用し、結果を仏国での国際結晶学会議で3件報告した。新たにダンシルリジンに結合する免疫グロブリンのFv鎖の結晶化に成功し、さらに、ダンシルリジンと結合した複合体の結晶も蛍光法で確認して得、両者の結晶の回折強度デ-タを測定した(日本結晶学会年会で発表)。このFvのみの結晶について白金を異常分散元素とする置換体を調製し、現在この異常分散デ-タを測定し処理している。なお、位相決定、構造精密化と位相拡大の方法の開発は、高性能のワ-クステ-ションが使用可能となったことから、これを用いて多波長異常分散法の解析処理プログラムシステムとして作製整備した。

シンクロトロン放射光X線によって測定した高精度のX線回折強度デ-タと、先に構築したX線管球の特性X線によるデ-タを処理し、蛋白質の結晶構造を高分解能で決定した。この解析を通じ、測定系と解析処理プログラムシステムの開発、評価および改良を行い、多波長異常分散法による結晶構造解析システムを確立した。精密な回折強度の測定法の構築では、X線照射による結晶の損傷を防ぐための可搬式の結晶送風冷却装置を四軸ゴニオメ-タに組み込んだ。冷却によって、異常分散元素のヨウ素または臭素を含むハプテンと結合する免疫グロブリンFabフラグメントなどの測定が可能となった。また、測定中の試料方位の変動の補正法や検出器のデッドタイムの補正法等も開発した。多波長異常分散法の解析プログラムシステムとしては、四軸回折計による測定デ-タ処理プログラム、回折計を振動カメラとして測定とた回折像の処理プログラム、および異常分散原子の位置決定と位相決定のプログラムを開発した。さらに、得られた初期構造のモデルを高い分解能で精密化するためのグラフィクスシステム、結晶学的な最小二乗法による位相拡大と構造精密化のプログラムシステムをこの解析システムに組み合わせ、一貫した全解析システムを構築した。本研究では、まずマウス免疫グロブリンFvフラグメントのネ-ティブ構造を2.5Å分解能で決定した。さらに、1.6A^^°までのデ-タを用いて精密化を行い、ダンシルリジンとの複合体についても1.5A^^°までのデ-タを得て解析を進めている。アミラ-ゼインヒビタ-とリボヌクレ-ア-ゼについては異常分散原子の位置を決定して電子密度を得ることができた。測定解析系を用いた評価においては、ス-パ-オキサイドディスム-タゼ活性を有する鉄錯体の高スピンと低スピンの両状態の結晶構造を解析することができた。
周辺構造モデルを用いた顎関節症患者の長期予後解析による予防・治癒寄与要因の解明

顎関節症患者の痛みの長期経過に影響を与える因子について検討した.対象は2003年4月から2013年3月までの間に大阪大学歯学部附属病院に来院した顎関節症患者500名とし,郵送法によるアンケートを実施し,研究参加への同意の得られた女性59名を選択した.初診時と現在における顎の痛みの変化量を従属変数とし,Symptom Checklist-90-Revisedの下位尺度,担当医への信頼度,指導に対するコンプライアンスを独立変数とする重回帰分析を行った結果,顎関節症患者における疼痛の長期予後は,初診時の身体化の程度と非特異的な治療効果である担当医に対する信頼度により影響を受けることが示唆された.顎関節症治療後の長期予後については,従来様々な治療方法の比較という観点から評価が行われている.ただし,これらの研究は非可逆的な咬合治療や外科治療を含むものが多く,近年世界的にコンセンサスが得られている患者指導や病態説明を中心とした治療を受けた均質な患者集団を対象とした評価は行われていない.そこで,このような患者を対象とした長期予後を解析し,患者指導や病態説明を中心とした治療に対するコンプライアンス,患者の満足度,患者自身の意識や行動の変革などを,臨床所見やQOL,ADLと合わせて周辺構造モデルを用いて時間変動を含む交絡を調整して解析することにより,顎関節症の予防や治癒への寄与因子を解明することを目的とした.平成26年度には,実際に調査を開始する前に,臨床統計疫学の専門家(研究分担者)とともに,周辺構造モデル解析に用いるためのアンケート内容や,量的変量,質的変量の設定,解析方法の検討を十分に行い,模擬データを用いたシミュレーションにより最低サンプルサイズの決定や妥当性を検証し,以下の13項目を中心に調査することとなった:1)治療効果の自己評価(5段階評価),2)治療効果の満足度(100mmのvisual analogue scale),3)治療に対するコンプライアンス(100mmのvisual analogue scale),4)途中未来院となった場合はその理由,5)現在の疼痛強度(100mmのvisual analogue scale),6)疼痛部位,7)疼痛の悪化因子(開口,咀嚼など,いくつかの運動を提示),8)開口量(mm),9)顎関節雑音の有無(左右),10)ADL(日常生活支障度18項目,5段階評価),11)生活習慣,12)現在治療の必要性を感じているかどうか(5段階評価),13)SCL-90-R(Symptom Checklist 90 Revised)顎関節症治療後の長期予後については,従来様々な治療方法の比較という観点から評価が行われている.ただし,これらの研究は非可逆的な咬合治療や外科治療を含むものが多く,近年世界的にコンセンサスが得られている患者指導や病態説明を中心とした治療を受けた均質な患者集団を対象とした評価は行われていない.そこで,このような患者を対象とした長期予後を解析し,患者指導や病態説明を中心とした治療に対するコンプライアンス,患者の満足度,患者自身の意識や行動の変革などを,臨床所見やQOL,ADLと合わせて周辺構造モデルを用いて時間変動を含む交絡を調整して解析することにより,顎関節症の予防や治癒への寄与因子を解明することを目的とした.平成27年度には,平成26年度に実施した,実際に調査を開始する前に,臨床統計疫学の専門家(研究分担者)とともに,周辺構造モデル解析に用いるためのアンケート内容や,量的変量,質的変量の設定,解析方法の検討に基づき,2003年4月2008年3月来院患者(711年経過症例)に対するアンケート発送,回収,および解析を開始した.また,2009年4月2013年3月来院患者(26年経過症例)に対するアンケート発送,回収,および解析の一部もあわせて開始した.調査項目は,1)治療効果の自己評価,2)治療効果の満足度,3)治療に対するコンプライアンス,4)途中未来院となった場合はその理由,5)現在の疼痛強度,6)疼痛部位,7)疼痛の悪化因子,8)開口量,9)顎関節雑音の有無,10) ADL,11)生活習慣,12)現在治療の必要性を感じているかどうか(5段階評価),13) SCL-90-R.平成27年度に予定していた以下の項目はすべて完了し,第1弾ののアンケート発送および回収を終えることができた.【目的】顎関節症患者に対する開口訓練や認知行動療法などの非観血的な治療法には世界的にコンセンサスが得られている.しかし,疼痛に対する治療効果には患者間でバラつきが存在し,その要因は十分に解明されていない.そこで,顎関節症患者の痛みの程度の変化を基に,その長期経過に影響を与える因子について検討した.【方法】対象は2003年4月から2013年3月までの間に大阪大学歯学部附属病院に来院した顎関節症患者500名とし,郵送法によるアンケートを実施し,研究参加への同意の得られた女性59名を選択した.初診時と現在における顎の痛みについてのVisual AnalogScaleの変化量を従属変数とし,Symptom Checklist-90-Revised (SCL-90-R)の下位尺度,担当医に対する信頼度,指導内容に対するコンプライアンスを独立変数とする重回帰分析を行った.

【結果】痛みの程度の変化量と,初診時のSCL-90-Rの身体化の値(r = -0.274, P = 0.033),担当医への信頼度(r = 0.390, P = 0.001),指導へのコンプライアンス(r = 0.321, P = 0.009)との間に有意な相関関係が認められた.痛みの程度の変化量を従属変数とし,その他3変数を独立変数とする重回帰分析を行った結果,標準偏回帰係数βは,初診時の患者の身体化の値ではβ= -0.276 (P = 0.035),担当医に対する信頼度ではβ= 0.356 (P = 0.028),治療へのコンプライアンスではβ= -0.048 (P = 0.77)であった.【結論】顎関節症患者における疼痛の長期予後は,初診時の身体化の程度と担当医に対する信頼度により影響を受ける可能性が示唆された.担当医に対する信頼度は非特異的な治療効果と考えられ,慢性痛治療におけるその重要性が示された.顎関節症患者の痛みの長期経過に影響を与える因子について検討した.対象は2003年4月から2013年3月までの間に大阪大学歯学部附属病院に来院した顎関節症患者500名とし,郵送法によるアンケートを実施し,研究参加への同意の得られた女性59名を選択した.初診時と現在における顎の痛みの変化量を従属変数とし,Symptom Checklist-90-Revisedの下位尺度,担当医への信頼度,指導に対するコンプライアンスを独立変数とする重回帰分析を行った結果,顎関節症患者における疼痛の長期予後は,初診時の身体化の程度と非特異的な治療効果である担当医に対する信頼度により影響を受けることが示唆された.平成26年度の予定していた以下の項目はすべて完了し,第1弾のアンケート発送準備(500名)まで進めることができた.1.アンケート内容の検討2.データベースの作成3.統計解析方法の検討4.大阪大学大学院歯学研究科・歯学部及び歯学部附属病院倫理審査委員会の承認を得る.5.可能であれば次年度に予定している発送作業を開始する.平成27年度には,第2弾のアンケート発送作業も一部開始することができたため,引き続き残りの対象者に対する調査を継続し,アンケート結果の解析,学会発表,論文投稿を行う予定である.補綴・理工系歯学1.説明用資料,同意書,アンケート,封筒の印刷,2.アンケートの発送(2003年4月2008年3月来院患者,約500名,711年経過症例),3.アンケートの回収,謝金支払い手続き,4.アンケート結果のデータベース入力,5.アンケート結果の解析6.学会発表(711年長期経過症例),7.解析結果のホームページ上での公開平成27年度に第1弾のアンケート発送作業を行ったところ,研究参加に対する同意が得られた患者数が予想よりも少なかったため,謝金の支払い予定額が下回った.当初から可能であれば平成26年度内にアンケート発送作業を行う予定であったが,アンケート内容の検証,および,診療録からの患者データの抽出に時間を要したため,謝金の支払を伴う段階まで進めなかった.第2弾のアンケート発送をすでに開始しており,研究計画通りに進行できる予定であるため,平成28年度の必要経費(謝金含む)として執行予定です.すでにアンケート発送準備が整ったため,研究計画通り進められる見込みであり,平成27年度の必要経費(謝金含む)として執行予定です.
飛騨山地古生界の化石層位学・古生物地理的研究

化石層位学的研究に関しては、紡錘虫、サンゴ化石について従来の研究代表者の研究の再検討と、更に詳細な研究という形で行なわれ、一の谷層、荒域川層・小滝川層などを主な対象とした。古生物地理的研究は従来の資料と近年の諸外国の資料、特に中国大陸の資料の総点検を行って両者を比較した。また先年来行った海外学術資料の特集品の検討から、かっての太平洋での堆積域の推定やテーテス東縁の問題を考察した。以下その主要点である。紡錘虫・小型有孔虫を主体としてみた化石生物相は、秋吉相、飛騨相、北上相、秩父相が石灰紀に認められ、ペルム紀まで考えると秩父相が従来の内帯と外帯に区分できそうである。秋吉相は秋吉石灰岩を模式とし、帝称・阿哲・青海などのいわゆる大石灰岩を含み、プロフズリネラ・フズリネラ帯にそれぞれ特徴的な化石がみられる。フズリナ・トリテイサイテス帯の化石内容はやや貧弱である。飛騨相は一の谷層を模式的とし、エオスタッフエラ帯からトリテイサイテス帯までほぼ完全に化石帯がそろい、特にフズリネラ-フズリナ帯、トリテイサイテス帯に特徴的な化石が多い。北上相は北上山地の鬼丸層・長岩層が模式的であるが、残念ながら上部石灰系が欠如していて化石層が十分論じられないが、ベルム紀の阪本沢層を含めて、かなり特徴的な古生物地理区を形成している。秩父相は従来の外帯の諸地域に点在するが、九州の矢山岳、四国の板取川層、関東山地などかなり多くの比較に十分たえられる資料がある。これらを総括してみると、古生物地理区としてかなり独立したものが浮んでくる。また東アジア、特に中国大陸や沿海州のものとの比較、東南アジア、さらに北米ユルデイレラ地域との比較を行ってみると、かつての太平洋パンテラッサでの生息域の推定が可能となることが判明してきた。新潟県青海石灰岩,岐阜県吉城郡福地付近の一の谷層,福地層,高山市北方の荒域川層,さらに大垣市赤坂石灰岩などのデボン系・石灰系・二畳系化石を新たに採集すると共に,従来からの多くの採集品の再検討を古生物学的に行った.これらをわが国と隣接する中国,東南アジア諸国の同時代の化石動物群と古生物地理学的見地から比較検討した.これらのうちこれまで判明した新知見は大きく二点上げられる.1)一の谷最上位から採集されたカイメン化石は,シスタウリーテス属とアンブリシホネエラ属のそれぞれの一新種であることが判明した.前者の産出は古生物地理学的に特に興味深く,これまで模式種が一種だけオクラホマの上部石炭系から知られているにすぎなかった.このような属の新種が代表的なテーチス化石群の一つであるアンブリシホニエラ属と共存することは,今後この属が各地から産出することが期待されるばかりか,その分布を知ることが古生物地理学的に意義深いものとなってきた.2)一の谷層のサンゴ化石の研究によって新たに数種類のものが追加されて,古生物地理学的に検討された.特に下部層上位に大型群体を形成するチーテェテス,単体小型のシアタクソニア,上部層の大型カニニアなどの諸属が産出し興味深い.また最下部から多くのアラクロラズマの新種が加った.これらを総合すると,下部はいわゆる北方系を混在する南中国型サンゴ群に,下部層の上位と中部層には中国-朝鮮地塊のフォーナと共通する種,上部にはウラル区に近似するサンゴ群が含まれるという興味深い結果が得られてきた.しかし有孔虫化石群は典型的なテーチス化石群を含んでいて,これらの混在型群集のより詳細な解析が必要となってきた.また青海石灰岩の南に分布する小岩体の"小滝層"のサンゴ化石についても検討が進んでいる.化石層位学的研究に関しては、紡錘虫、サンゴ化石について従来の研究代表者の研究の再検討と、更に詳細な研究という形で行なわれ、一の谷層、荒域川層・小滝川層などを主な対象とした。

秩父相は従来の外帯の諸地域に点在するが、九州の矢山岳、四国の板取川層、関東山地などかなり多くの比較に十分たえられる資料がある。これらを総括してみると、古生物地理区としてかなり独立したものが浮んでくる。また東アジア、特に中国大陸や沿海州のものとの比較、東南アジア、さらに北米ユルデイレラ地域との比較を行ってみると、かつての太平洋パンテラッサでの生息域の推定が可能となることが判明してきた。前年度につづき、岐阜県高山市および吉城郡上宝村、大野郡丹生川村の野外調査を行ない、化石の採集ならびに層位学的検討を行った。さらに化石群の比較検討のため、新潟県糸魚川市、青海町などの石灰岩、山口県秋吉台秋吉石灰岩などの化石も集めた。これらの室内研究は未だ完了していないが、多くの薄片や分離標本が得られ研究を行った。現在まで判明した主要点は下記の通りである。主要な含化石層である一の谷層のサンゴ化石は、我が国の他地域のものとかなり様子を異にするが、中国大陸の中朝地塊と称される地域の化石相と類似する。ただし南中国との類縁性もあり、同じ古生物地理区とは考えにくい。また最下部のサンゴは南中国のみならず西ヨーロッパからウラル北部のものと類似する種を含んでいる。小滝層のサンゴは量的に少ないが、一の谷層下部と類似るものが含まれていることが明らかになった。ただこの岩体は異地性岩体とみられ同じ時代の青海石灰岩とは化石内容が著しく異なることが改めて明確になった。山口県秋吉台石灰岩の下部に含まれる凝灰岩は一の谷層下部と同一年代のものが知られていて興味深く、比較検討のため資料を採集した。その結果、一種だけ共通種が得られたが、これは同一古生物地理区のものというより、むしろ古生態学的な類似性に起因するらしいことが判明した。小型有孔虫、紡錘虫化石の古生物地理的意義についてはその大要がまとまり飛騨バイオフェーシースと他との関係がおおむね明らかにすることができた。長年行ってきたカイメン化石の研究がまとまり出版されたが、諸外国の専門家からの反應が大であった。
肝細胞癌切除成績向上のための経動脈的免疫塞栓療法の開発

1.In vitroの系でOK-432、fibrinogen、thrombinの濃度を変えて混合し、fibrin形成までの時間を測定した。凝固時間はトロンビン濃度に最も依存することが判明した。投与後凝固までの時間として13分間必要であるため種々の条件で検討したところ、fibrinogen(60mg/ml)、thrombin(2U/ml)を1:1の条件下で混合した場合、2分30秒でfibrin塊を形成するという結果がえられ、本条件が適切であると判断した。OK-432/fibrinogen/thrombinを経動脈的に腫瘍内へ投与(TIE)後、経時的に採血し、末梢血リンパ球数、リンパ球サブセット、リンパ球幼若化反応、NK活性、サイトカインなど宿主の免疫能の指標の変動を検討した。TIEでは、IL-6、IL-8は治療3時間後には各々平均363pg/ml、9210pg/mlと著明な高値を示し、TNF-αも21例中7例が50pg/ml以上の高値を示した。NK活性、PHA幼若反応はTIE後上昇を示す例を認めたが、T cellサブセットではCD4/CD8比の軽度上昇以外に有意な変化はなかった。3.TIEを行った後、2日から78日に肝切除手術を行った。切除症例は17例で、切除標本の組織像では、TIEでは動脈塞栓効果による腫瘍の凝固壊死だけでなく細胞浸潤を伴う癌細胞巣の構築の破壊(融解壊死)を11例に認めた。更に、被膜外浸潤を認めた10例中5例、肝内転移4例中2例にも効果を認めた。TIEでは腫瘍内にOK-432(Su抗原)を認め、マクロフア-ジとCD8(+)だけでなくCD4(+)を中心としたリンパ球浸潤を伴っていることが判明した。しかも、浸潤細胞はTIE後3週間までが著明で、浸潤細胞には時期的な変化がみられると思われた。また、抗癌剤とTIEの併用療法を試みたが、重篤な副作用もなく安全に施行できた。
新規シアノファージ溶菌酵素の機能解析とそのアオコ防除技術への応用へ向けた基礎研究

アオコと呼ばれるラン藻類の大量発生の構成種として代表的なミクロキスティスは、ミクロシスチンという肝臓毒を産生する株が存在する。これまでに申請者らは、有毒ミクロキスティスに感染するシアノファージMa-LMMO1の分離に成功し、全ゲノム配列を決定している。本研究では、シアノファージをアオコ防除のための有用遺伝子資源として捉え、Ma-LMMO1ゲノム上の2つの溶菌関連遺伝子(ORF69、ORF95)の性状解析を行い、アオコ防除法の確立へ向けた基礎的知見の蓄積を行うことを目的とした。本年度研究課題は、1、「リゾチーム/ペプチダーゼM23の2つのドメインから構成されるORF95の性状解析」ならびに、2、「ファミリー19キチナーゼと推定されるORF69の性状解析」に設定した。その結果、以下の成果を得た。(1)リゾチームとラン藻由来ペプチダーゼM23の2つのドメインから構成されるORF95の大腸菌を用いたタンパク質発現系を構築し、最適発現条件および完全精製条件を決定した。完全精製したORF95を用いてリゾチーム活性を測定した結果、pH7.0-8.0の範囲においてペプチドグリカン加水分解活性およびグリコールキチン加水分解活性を示すことが明らかとなった。さらに、低融点アガロースに細菌を包埋し、酵素をスポット添加するライソプレートアッセイを用いてラン藻に対する溶菌活性の検出を試みたところ、プラーク(透明斑)が形成された。(2)これまでにMa-LMMO1のコードするORF69がリゾチーム活性・キチナーゼ活性を有すること、および基質の認識に関する残基(G209,1213)を部位特異的変異によって明らかにしてきた。本研究の成果を国際学会にて発表した。さらに、成果をまとめた論文を学術誌に投稿し受理された。これまでに申請者らは、有毒ミクロキスティスに感染するシアノファージMa-LMM01の分離に成功し、全ゲノム配列を決定している。本研究では、シアノファージをアオコ防除のための有用遺伝子資源として捉え、Ma-LMM01ゲノム上の2つの溶菌関連遺伝子(ORF69、ORF95)の性状解析を行い、アオコ防除法の確立へ向けた基礎的知見の蓄積を行うことを目的とする。本年度研究課題は、1、「ORF69の糖鎖結合残基の解析」ならびに、2、「ORF95の発現と性状解析」に設定した。(1)ORF69はアミノ酸配列からファミリー19キチナーゼ(GH19)と推定された。結晶構造が既知のGH19との比較にて、ORF69は推定糖鎖結合残基が異なっていた。そこで、本部位を変異させた変異型ORF69タンパク質を用い、生化学的性状を調べた。その結果、野生型と比べ変異型ORF69のリゾチーム活性はいずれも低下した。さらに、一部の変異型ORF69ではキチナーゼ活性が増加した。以上のことから、本残基が基質への結合能に関与するものと考えられた。(2)ORF95と変異型ORF95の大量発現系の構築および細菌を基質とした活性測定法を構築した。完全長ORF95を導入した形質転換体よりタンパク質を調製しイムノブロットに供したところ、MBP抗体に反応する約85kDaの発現タンパク質が検出され、ORF95-MBP融合体の発現が確認された。得られた菌体粗抽出液を用いて、マイクロコッカスおよび大腸菌を基質とした比濁法にて溶菌活性を測定したところ、溶菌活性が認められた。今後、ORF95を構成する各領域と宿主特異的との関わりを明らかにしていく予定である。

(2)これまでにMa-LMMO1のコードするORF69がリゾチーム活性・キチナーゼ活性を有すること、および基質の認識に関する残基(G209,1213)を部位特異的変異によって明らかにしてきた。本研究の成果を国際学会にて発表した。さらに、成果をまとめた論文を学術誌に投稿し受理された。
化学合成を指向する新方法論としてのレドックス有機触媒反応

不斉相間移動条件下での軸性キラルアニリドの不斉合成では、既に本研究室で開発されたキラル相間移動触媒を改良することにより、高いエナンチオ選択性の獲得に成功した。また、光学活性有機スズヒドリドを用いるアルデヒドのエナンチオ選択的ラジカル環化反応では、光学活性ビナフチル由来の有機スズヒドリドをデザインし、良いエナンチオ選択性が認められた。一方、環状ケトンの不斉非対称化反応では、モルホリンを導入したキラル相間移動触媒を用いることにより、高いエナンチオ選択性が認められた(論文投稿中)。さらに、アルデヒドのエンジオン系化合物への位置選択的共役付加反応では、光学活性ビフェニル基を有する二官能性有機アミン触媒を新たに開発することにより、高い位置選択性が獲得できた(論文投稿中)。26年度が最終年度であるため、記入しない。従来の有機合成で頻繁に用いられてきた金属触媒は、単純な有機化合物を有用な化合物へと効率的に変換するために欠かすことの出来ない優れた触媒として、二十世紀の化学産業を支えてきた。一方で、有効な金属触媒の多くは高価であり、また環境汚染や人体へ悪影響をおよぼす可能性があるなど、負の面も多く見られる。このため、製薬企業などでは、人体への影響を懸念し、金属触媒を用いた合成反応が制限されることが少なくない。また、社会的にも、環境にやさしい化学合成というものが強く求められるようになり、金属触媒に替わる環境に調和した二十一世紀型触媒の開発が強く望まれている。このような背景から、近年、金属を用いない環境調和型有機合成反応を実現する触媒として、非金属触媒である有機分子触媒の開発が注目されるようになってきた。本研究では、生体内酵素の作用機構を基にこれまでにない新たな触媒作用機構を示す有機触媒の開発を目的とし研究を行っている。これまでに、多くの有機酸、塩基、酸-塩基複合触媒が開発され実用的有機合成が達成されてきたが、本研究ではこれまでの触媒とは作用機構が異なるレドックス有機触媒を新たにデザインし、有機合成における新たな方法論の開拓を目指している。本年度は、本触媒反応系に有効であると考えられる触媒骨格の効率的合成法について検討し、新規触媒の合成ルートの確立を目指し、検討を行った。現在のところ、新規触媒の合成ルートをほぼ確立し、それら合成した触媒が目的の機能を果たすかどうかの検討を行っているところである。また、社会的にも、環鏡にやさしい化学合成というものが強く求められるようになり、金属触媒に替わる環境に調和した二十一世紀型触媒の開発が強く望まれている。本年度は、目的とする反応における反応性の獲得に主眼を置き、まずは反応活性種を当量力用して検討を行った。現在のところ、目的の反応を進行させられることは確認しており、より効率の高い反応系を確立するために、触媒反応への展開について検討を進めているところである。当初計画した通り、触媒合成ルートの確立に関する研究開発を行い、順調に成果を挙げている。目的の反応を進行させられる反応条件を見出しており、順調に成果を挙げている。昨年度の研究は、当初の計画通り順調に進んでいるため、本年度も当初の計画通り研究を進めていく予定である。
光触媒による2－デオキシ糖の立体選択的グリコシル化の開発とミスラマイシンの全合成

本研究では、重要な生理活性を示す多くの配糖体に含まれる2-デオキシ糖の立体選択的グリコシド化の新たな手法を確立し、それを用いて生理活性配糖体であるミスラマイシンの世界初の化学合成を目指す。この目的が達成されれば、これまで困難であった生理活性配糖体の化学合成が可能となり、新たな医薬資源の開拓が期待できる。
桜島火山における火砕流発生メカニズムの解明

桜島火山で発生する火砕流の発生メカニズムを解明するため,噴火前に発生する前駆地震や微動,山体膨張,爆発的噴火に伴う爆発地震,火口底のガス溜まりにおける圧力蓄積状況などのデータから火砕流発生に関わる物理パラメータを明らかにし,発生予測について考察した.火砕流が発生する要因として,噴火直前に火道内にマグマが滞在している時間が長く脱ガスなどで密度が高い状態になったマグマが放出される際に火砕流が発生していると考えられる.また噴出物の多い噴火の場合に火砕流が発生しやすい.火砕流発生予測としては,マグマ放出が進んでいる時期に前駆地震と膨張停滞が見られる際には火砕流を伴う噴火が発生する可能性が高い.本研究は2006年以降、噴火活動が活発化している桜島火山の昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の発生メカニズムを解明することを目的としている。地震、地盤変動、空気振動、ガス放出量などの地球物理学火山観測から火砕流発生を決定付ける要因を検出し、噴火準備過程の段階で火砕流の発生予測を行う。平成26年度において、桜島島内に2点の臨時地震観測点を設置し、観測を継続している。また、京都大学防災研究所附属火山活動研究センターによって設置されている水管傾斜計、伸縮計による地盤変動観測、3観測点における空気振動観測、桜島東側にある映像観測を維持継続し、常時データの収録を行っている。臨時観測および常時観測から得られた地震、地盤変動データから昭和火口の噴火の前駆現象として以下の知見が得られた。噴火の13時間前から山体膨張を示す地盤変動が観測される。噴火の直前には膨張レートの減少もしくは停止が見られる。膨張開始の30分1時間後から微小な前駆地震が発生し始め、時間と共に頻度、振幅が増加する。膨張レートの減少もしくは停止に合わせて、前駆地震の頻度、振幅がさらに増加する。火砕流を伴う噴火の際には、上述の膨張レートの減少もしくは停止する時間が他の噴火と比べて長いことが明らかになった。これは火砕流が発生する噴火の直前における火道内の状況が他の噴火と相違があることを示している。噴火に伴う地震動から噴火の力学過程を見出すために、波形解析を行った。噴火地震に見られる引き波に着目し、火道収縮の過程を定量的に調査した結果、火砕流を伴う噴火の収縮相は他の噴火に伴う地震に比べて長いことが明らかになった。今後はこれらの解析結果に空気振動や映像解析を加えて、火砕流を伴う噴火の発生メカニズム解明を進めていく。本研究は2006年以降、噴火活動が活発化している桜島火山昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の発生メカニズムを解明することを目的としている。地球物理学的観測(火山性地震、地盤変動、噴火に伴う空気振動)から火砕流発生を決定付ける要因を検出し、噴火準備過程の段階で火砕流の発生予測が可能か検討を行っている。桜島島内に設置している2点の臨時地震観測点おいてデータ取得を継続している。また、京都大学防災研究所附属火山活動研究センターによって設置している水管傾斜計、伸縮計の地盤変動、空気振動、噴火映像観測を継続し、常時データの収録を行っている。観測データの解析から昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の前駆現象として以下の知見が得られた。噴火の13時間前から山体膨張を示す地盤変動が観測され、噴火の直前には膨張レートの減少もしくは停止が見られる。また、噴火直前には群発的に微小地震が発生することが多い。火砕流を伴う噴火が発生する際には、膨張レートの減少もしくは停止する時間が他の噴火と比較すると長くなる。また直前の群発地震活動も活発であることが明らかになった。また噴火に伴って発生する空気振動については、火砕流を伴う噴火の場合、初動の立ち上がりが緩やかな場合が多いことが明らかになった。これらの相違は火砕流を発生させる要因となるマグマの状態および噴出過程が他の噴火とは違うことを意味していると考えられる。平成26年度以降の火山性地震、地盤変動、噴火に伴う空気振動のデータ蓄積は順調に経過している。得られた火山性地震および地盤変動観測データから火砕流発生の要因となりうる前兆現象が捉えられ、それらの解析から火砕流を伴う噴火の力学過程の解釈を進めている。また空気振動についても火砕流の有無によって波形に相違点が見出され、現在その解析および要因について検討を行っている。火砕流を伴う噴火の詳細な力学過程を解明するために地震波形解析を行っているが一部未完了で次年度前半に完了する予定である。平成28年度(最終年度)に火砕流発生予測について取りまとめる準備は整っており、おおむね順調に進展していると言える。本研究は桜島昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の発生メカニズムを解明することを目的としており、地球物理学的観測(噴火に伴う地震・空気振動、前兆地震、地盤変動)から火砕流発生を決定付ける要因を検出し、噴火準備過程の段階で火砕流の発生予測が可能か検討を行っている。京都大学防災研究所火山活動研究センターにおける坑道内の傾斜計・伸縮計による地盤変動、地震、空気振動観測、および桜島島内に設置している2点の臨時地震観測点のデータ取得を継続した。定常および臨時観測から昭和火口で発生する火砕流を伴う噴火の前駆現象として、噴火の数時間前から山体膨張を示す地盤変動が観測され、噴火の直前には膨張レートが減少もしくは停滞することが多い。