hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
甲状腺ホルモン不応症の発症機序に関する研究:患者皮膚線維芽細胞を用いた検討

また、点突然変異をもつβ_1 mRANのみを増幅できるよう調整したプライマーを用いるAllele Specific Amplification法で検討した結果、A家系の患者では変異遺伝子と正常遺伝子が同程度に発現していることが示された。以上の結果から、A家系の患者の線維芽細胞では変異β遺伝子と正常β遺伝子が同程度に発現し、α遺伝子の発現抑制、またはover expressionは認められないことが明らかとなった。同様に、B家系の患者の線維芽細胞でもβ_1 mRANの発現は全く認められないものの、α遺伝子の発現は健常人の線維芽細胞と同程度にであることが示された。本年度は、線維芽細胞で発現される遺伝子のうち、T_3添加によりその発現が変化する遺伝子、すなわちT_3応答性遺伝子の発現が、c-erbA β遺伝子の点突然変異を有するheterozygousの症例、β遺伝子が欠損している症例、およびc-erbA遺伝子には異常が認められない症例で、T_3によるT_3応答性遺伝子の発現調節がいかに異なるかを検討することを目的とした。培養線維芽細胞におけるT_3応答性遺伝子として当初、フィブロネクチン(FN)やコラゲナーゼを考えていたが、T_3添加によるFN mRNAの減少は30-50%で変化が少なく、またコラゲナーゼmRNAはT_3以外の要因で変化したため、T_3作用の指標としては適当とはいえず、線維芽細胞で発現する新たなT_3応答性遺伝子を見いだす必要に迫られた。そこで我々が注目したのが、T_3の前駆体であるT_4からT_3への転換を触媒する酵素、I型5'-脱ヨード酵素(5'DI)である。この酵素の遺伝子発現は、肝臓でT_3投与により著名に増加することが既に報告されていたが、これがT_3の直接作用によるものか、それともT_3投与による生体の代謝変化により生ずるものかは明らかでなかった。そこで、本研究では、ラット初代培養肝細胞を用いて、T_3の5'DI mRNAに対する直接作用を検討した。その結果、従来の単層培養に比べ肝細胞の分化機能を良好に保つとされているスフェロイド培養を用いることにより、T_3が直接肝細胞に作用して、他の蛋白合成を介することなく5'DI mRNAを著しく増加することが示された。したがって、5'DIがT_3作用の指標として適したものであることが示された。そこで、5'DI mRNAが線維芽細胞ではT_3によりどの様に調節されているかを線維芽細胞スフェロイドで検討した。しかしながら、線維芽細胞スフェロイドより得られるRNA量は僅かでノーザンブロット解析に供するには充分でなかった。そこで現在、少量のmRNAを検出できるReverse transcription-Polymerase chain reaction(RT-PCR)法で検討中である。
溶解性制御型非晶質リン酸カルシウム薄膜を用いた生体に働きかけるインプラントの創製

硬組織代替デバイスへの骨適合化表面処理として、生体吸収性を有する非晶質リン酸カルシウム(ACP)膜に着目し、ACP膜への元素添加による溶解性制御およびAg添加による抗菌性発現を試みた。RFマグネトロンスパッタリング法を用いることで膜厚0.5 μmの元素添加ACP膜を作製することができ、Nb, Ta添加によりACP膜の溶解性を抑制することができた。Ag添加ACP膜は大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して抗菌性を発現することを見出した。非晶質リン酸カルシウムの生体吸収性に着目し、(1)埋入手術時にはAgやZnイオンによる抗菌性を発現し、(2)埋入初期段階では添加元素や骨形成タンパク質の徐放による新生骨形成を促進し、(3)最終的にはコーティング膜自身は溶解し、チタンインプラントと自家骨が直接結合する、というインプラント表面を構築することを目的としている。予備実験として、Ag含有リン酸カルシウム焼結体の抗菌性評価方法を確立した。大腸菌を用い、(イ)焼結体を細菌含有溶液中に浸漬し、生菌数を測定するシェーク法および(ロ)細菌含有寒天培地中に焼結体を包埋し、寒天培地上の細菌発育阻止領域(ハロー)を測定するハロー法により評価した。各方法に及ぼす菌液量、濃度、培養方法等を検討することで、最適な評価条件を見出すことができた。コーティング膜への抗菌性付与に関してはAgに着目し、RFマグネトロンスパッタリング法によりAg添加非晶質リン酸カルシウムコーティング膜の作製および抗菌性の評価を行った。スパッタリング用ターゲットとして、Ag含有β型リン酸三カルシウム高密度焼結体を用い、鏡面研磨工業用純チタンおよびブラスト処理チタン基板上にコーティング膜を作製した。コーティング膜中のAg量はターゲット組成に比べて小さくなるものの、Ag含有非晶質リン酸カルシウムコーティング膜を作製することができた。得られたコーティング膜は膜厚0.5μm、基板とよく密着した緻密かつ均一なコーティング膜であった。非晶質リン酸カルシウムの生体吸収性に着目し、(1)埋入手術時にはAgイオンによる抗菌性を発現し、(2)埋入初期段階では添加元素の徐放による新生骨形成を促進し、(3)最終的にはコーティング膜自身は溶解し、チタンインプラントと自家骨が直接結合する、というインプラント表面を構築することを目的としている。1.非晶質リン酸カルシウムの溶解性制御を目的とした元素添加非晶質リン酸カルシウム薄膜を作製した。元素添加においても、基板とよく密着した均一かつ平滑な非晶質リン酸カルシウム薄膜を作製することができた。擬似体液浸漬試験の結果、Nb, Ta, Zr添加は溶解性を抑制させること、Srは溶解性を促進させることが分かった。元素添加によりリン酸ガラスの構造が変化しており、これが溶解性に影響していることが示唆された。2.リン酸三カルシウム(TCP)、AgおよびNb2O5粉末を原料として、Ag/TCP系およびAg/Nb2O5/TCP系ターゲットを作製し、Ag添加およびAg/Nb共添加非晶質リン酸カルシウム薄膜をチタン基板上にコーティングした。Ag/TCP系ターゲットの場合は、薄膜中のAg量はターゲットの値よりも小さかったが、Nb共添加により薄膜中のAg量は増加すること、さらにAg添加非晶質リン酸カルシウムの溶解性は抑制されること、が明らかとなった。大腸菌、黄色ブドウ球菌のいずれに対しても抗菌性を発現することが分かった。1.元素添加による非晶質リン酸カルシウム薄膜の溶解性制御に成功し、Agとの共添加においてもその効果は有効であることを見出した。2.溶解性薄膜の抗菌性評価方法を確立し、大腸菌および黄色ブドウ球菌に対する抗菌性を見出すことができた。以上の進捗状況から、おおむね順調に進展している、と判断した。非晶質リン酸カルシウム(ACP)の生体吸収性に着目し、1.埋入手術時にはAgイオンによる抗菌性を発現し、2.埋入初期段階では添加元素の徐放による新生骨形成を促進し、3.最終的にはコーティング膜自身は溶解し、チタンインプラントと自家骨が直接接合する、というインプラント表面を構築することを目的としている。(1)溶解性制御を目的とした元素添加ACP膜を作製した。膜中添加元素濃度および成膜速度は添加元素の蒸気圧と相関があることを見出し、蒸気圧が低いほど膜中添加元素濃度および成膜速度は増加した。ラマン分光法による構造解析から、ACP膜のリン酸は架橋酸素を持たないQ0および架橋酸素を1つ持つQ1ユニットで構成されていることが分かった。Nb, Ta添加ACP膜においては無添加ACP膜と比べて擬似体液中への溶解性が抑制された。Nb, Ta添加ACP膜のQ0ユニットは無添加ACP膜と比べて低下しており、架橋酸素が増えたことによりガラスネットワークが安定化されたため、溶解性も抑制されたことが示唆された。(2)抗菌性発現を目的としたAg添加ACP膜においては、Agは金属状態で存在することが示唆された。RFマグネトロンスパッタリング法による成膜時のRF出力が高い場合、Agは基板側に濃化し、深さ方向に対する膜組成の変化が大きくなるが、RF出力を下げることで均一組成を有する膜を作製可能であることを見出した。加えて、大腸菌に対する抗菌性発現のための、培地中Agイオン濃度を明らかにすることができた。

RFマグネトロンスパッタリング法を用いることで膜厚0.5 μmの元素添加ACP膜を作製することができ、Nb, Ta添加によりACP膜の溶解性を抑制することができた。Ag添加ACP膜は大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して抗菌性を発現することを見出した。本年度は抗菌性に着目し、大腸菌を用いた抗菌性評価方法を確立することができた。細菌等の生物試料は扱い方により結果に大きな誤差が生じるため、正しい手技の獲得は、今後の評価に大いに役立つと予想している。評価の上で重要なパラメータとなる評価方法(シェーク法、ハロー法)、菌液量、菌濃度、培養方法について最適化することができた。Ag添加リン酸カルシウム焼結体においては、同じAg添加量であっても、Agが固溶したβ型リン酸三カルシウムの方が、金属Agが分散したハイドロキシアパタイトよりも高い抗菌性を示すことを明らかにした。構成相がAgの溶出挙動に影響を及ぼし、その結果抗菌性も変化することを見出したことは、当初の計画以上の進展と評価できる。Ag添加非晶質リン酸カルシウムコーティング膜に関しては、実験開始当初、Agがほとんどコーティング膜に含有されなかったが、成膜条件を最適化することで、Ag含有非晶質リン酸カルシウムコーティング膜を作製することができた。1.元素添加による非晶質リン酸カルシウムの溶解性制御は可能であったが、そのメカニズムは明らかになっていない。元素添加によるリン酸ガラスの構造に着目し、構造と溶解性の関係を明らかにする。2.多量のAgは、抗菌性の発現と同時に細胞毒性を示す。そこで、Ag添加非晶質リン酸カルシウム薄膜に対して抗菌性試験と細胞毒性試験を行い、Ag添加量の最適化を行う。共添加による溶解性制御も引き続き検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。医用材料工学Ag添加非晶質リン酸カルシウムコーティング膜の抗菌性および溶解性評価を行う。溶解性評価は、擬似体液および細胞培養液中にコーティング膜を浸漬させ、コーティング膜の構成元素であるCa、Pおよび添加元素であるAgの溶解量をICP法により評価する。非晶質リン酸カルシウムコーティングによる骨形成能向上にも着手し、(A)骨形成能向上元素(Zn, Si, Mg)添加および(B)骨形成能向上タンパク質(BMP)との複合化手法を確立する。当初の予想よりも、抗菌性評価方法の確立に時間を要してしまった。そのため、次年度使用額が生じてしまった。抗菌性を示すAg添加コーティング膜の作製にあたり、当初予定していた濃度のAgを添加することが困難であり、想定するAg濃度を達成するために時間を要してしまった。その代わり、Ag含有リン酸カルシウム焼結体の抗菌性評価方法の確立および評価を行うことはできた。コーティング膜に関しては、抗菌性評価方法を確立するまでとなってしまい、コーティング膜の抗菌性とAg添加量の関係を明らかにすることができなかった。抗菌性評価用の消耗品費および細胞毒性評価用の消耗品費として充填する。また、2016年度に開催される、生体材料分野で最大の国際会議であるWBC2016での成果発表が採択されたため、その旅費として用いる。
乳児の感情表出に対する感情反応と感情状態への認知的解釈の個人差要因

前年度では,乳児及び成人が感情表出している動画視聴に伴う視聴者の感情変動及び動画への感情評価の個人差要因を検討するための実験を行った。調査対象は大学生と子どもを持つ親それぞれ8名であった。実験の実施に先立って,全員がアタッチメントと共感性に関する質問紙に回答した。また,子どもを持つ親については,育児ストレスに関する質問紙を実施した。その後,乳児が泣いている動画と成人が泣いている動画をランダムに提示し,その前後で対象者の感情状態を測定するためにAffect Gridを実施した。また,各動画の視聴後にはthe Self-Assessment Manikinを用いて動画の感情状態を評価させた。本年度は,上記の実験結果の解析及び論文執筆を行った。この研究結果は,以下の通りであった。1アタッチメントと共感性の個人差が情動喚起や泣いている人物への情動評価に影響を与えていないという結果が示された。2乳児の泣きの映像を視聴することよって生じる情動喚起と泣いている人物への情動評価に対する養育経験の影響も確認できず,先行研究と同様の結果を再現することができなかった。以上の本研究結果から,乳児が発するアタッチメントシグナルと心理的変数との関連を検討する際には,生理指標や行動指標などを用いた潜在的な心的過程を検討することやリアルタイムによる情動喚起または情動評価を変数に組み込んだ再検討の必要性が考えられた。また,本研究では女性のみを対象としており,性差を検討する必要もあると思われた。現在までの研究結果からは,乳児の泣き映像視聴時における情動喚起および情動評価に対するアタッチメントの影響や心理的個人差要因を十分に明らかにすることができなかった。また,性差についても検討できていない状態であるため,研究期間を延長することで実験方法の修正及び調査対象の修正を行う予定である。次年度の推進方策は,実験方法の修正と調査対象者に男性を加えた検討を進める予定である。具体的には,乳児が発するアタッチメントシグナルに対する生理的・行動的反応と各心理的変数との関連や映像視聴時のリアルタイムによる情動喚起,情動評価と各心理的変数との関連を検討する。この実験と現在までに実施してきた申請者の研究結果とを比較しつつ,総合的に検討していく予定である。本研究では,乳児の感情表出に対する刺激の受け手の感情反応と乳児の感情状態に対する認知的解釈との関連を明らかにすることを目的としている。また,共感性と感情制御,育児不安と育児ストレス,養育経験と性差を感情反応と認知的解釈に生じる個人差要因として想定し検討する。本研究の結果から親子間相互作用のモデルを提案することを目指している。平成28年度の研究計画は,乳児の感情表出映像刺激の作成であり,その作成過程で映像の感情喚起作用の信頼性と妥当性を検討することであった。この研究の予備的調査として,乳児音声刺激を用いた感情喚起の個人差に関する研究を実施し,その成果を「乳児音声聴取に伴う感情反応とアタッチメントとの関連」(福山市立大学教育学部研究紀要,5巻)にまとめた。この研究結果から,回避的なアタッチメント方略をとる傾向と乳児音声呈示に伴う感情喚起を抑制することとの間に関連が認められ,不安に基づくアタッチメント方略をとる傾向と乳児音声呈示に対する過敏な感情反応との間に関連があることが示唆された。この研究結果を踏まえ,本年度は乳児映像を用いた実験を実施するため,1歳未満の乳児を持つ養育者を対象に乳児映像刺激作成の協力を依頼し,数名の乳児の撮影を実施した。しかしながら,乳児モデルが十分に集まらなかったことと,乳児映像刺激作成に必要な撮影環境を設定するために試行錯誤を繰り返しており,その分の遅延が生じている。乳児映像の作成にあたり,1歳未満の乳児モデルが十分に集まらなかったことと,乳児映像刺激の作成に必要な撮影環境を設定するために試行錯誤を繰り返しており,その分の計画の遅延が発生している。また,1共感性とアタッチメント,2育児ストレス,3養育経験を感情反応と認知的解釈に生じる個人差要因として想定し検討することを目的としている。前年度においては,乳児音声のみを刺激対象とし,これを用いて大学生を対象に予備的調査を行った。その後,先の研究結果を踏まえ乳児と成人が泣いている動画を感情表出刺激として作成した。本年度は,これらの実験刺激を用いた検討を行った。具体的には,乳児及び成人が感情表出している動画視聴に伴う視聴者の感情変動及び動画への感情評価の個人差要因を検討するための実験を行った。現在はこれらの実験データの解析を進めている。今後は大学生と親のデータとを比較検討し,乳児の感情表出が与える独自の感情喚起作用を明らかにするとともに,乳児の感情表出刺激によって生じる感情反応と認知的解釈における特定の心理的要因の影響を明らかにすることを目指す。平成29年度は大学生と子どもを持つ親を対象に実験を実施する予定であった。予定通りそれぞれを対象に実験を実施することができたものの,調査対象者数が少ない状態である。

また,動画視聴に伴う感情変動の個人差に影響を与えうる心理的変数の一つにアタッチメントを想定しており,質問紙によってその測定を行っている。しかしながら,面接法によるアタッチメントの測定の方がより多くの情報を得られる可能性があり,心理的変数の測定手法の修正を検討している。前年度では,乳児及び成人が感情表出している動画視聴に伴う視聴者の感情変動及び動画への感情評価の個人差要因を検討するための実験を行った。調査対象は大学生と子どもを持つ親それぞれ8名であった。実験の実施に先立って,全員がアタッチメントと共感性に関する質問紙に回答した。また,子どもを持つ親については,育児ストレスに関する質問紙を実施した。その後,乳児が泣いている動画と成人が泣いている動画をランダムに提示し,その前後で対象者の感情状態を測定するためにAffect Gridを実施した。また,各動画の視聴後にはthe Self-Assessment Manikinを用いて動画の感情状態を評価させた。本年度は,上記の実験結果の解析及び論文執筆を行った。この研究結果は,以下の通りであった。1アタッチメントと共感性の個人差が情動喚起や泣いている人物への情動評価に影響を与えていないという結果が示された。2乳児の泣きの映像を視聴することよって生じる情動喚起と泣いている人物への情動評価に対する養育経験の影響も確認できず,先行研究と同様の結果を再現することができなかった。以上の本研究結果から,乳児が発するアタッチメントシグナルと心理的変数との関連を検討する際には,生理指標や行動指標などを用いた潜在的な心的過程を検討することやリアルタイムによる情動喚起または情動評価を変数に組み込んだ再検討の必要性が考えられた。また,本研究では女性のみを対象としており,性差を検討する必要もあると思われた。現在までの研究結果からは,乳児の泣き映像視聴時における情動喚起および情動評価に対するアタッチメントの影響や心理的個人差要因を十分に明らかにすることができなかった。また,性差についても検討できていない状態であるため,研究期間を延長することで実験方法の修正及び調査対象の修正を行う予定である。現時点では,本年の研究計画で予定している,大学生を対象とした共感性と感情制御が乳児の感情表出に対する感情反応と認知的解釈に与える影響に関する研究と養育経験者を対象とした育児不安と育児ストレスが乳児の感情表出に対する感情反応と認知的解釈に与える影響に関する研究を実施する予定である。ただし,乳児映像刺激の作成が困難であった場合は,乳児映像刺激の代替として乳児音声刺激を活用する予定である。次年度の推進方策は,更に実験を継続しサンプル数を増やすことを目指す。また,データの解析結果によって,アタッチメントの測定を質問紙から面接法に変更する可能性がある。これらのデータ解析を行い,乳児動画視聴に伴う情動変化と動画への感情評価の点で大学生と子どもを持つ親との間にある相違及びそれらの個人差要因を比較検討する。
油膜付き水滴加工液によるマグネシウム製品のリサイクル生産の研究

16年度の研究では研究代表者が開発した油膜付き水滴加工液を使用し,マグネシウム合金を精密切削加工したときの水素発生量の測定,水素発生を抑制しつつ切り屑のリサイクル性を維持する油剤の開発,ドリル加工,タップ加工での加工特性を調べ,植物油をマレイン化することで切り屑のリサイクルも可能で水素発生も抑止できる油剤が開発できた(特許申請中).17年度はその成果を学会発表するとともに,さらに安全でリサイクル可能な手法の開発に取り組んだ.一般的にエンドミルやドリルなどの切削工具は加工により生成する切屑を速やかに飛び散らす構造となっているため,本研究では工作物を取り囲む構造の作業ケースを設け,その中に溜まった切屑を吸引・圧縮して安全なブロックとした.しかしながら,一度飛散した微細切屑は完全には吸引できず,実際には作業後にケース内を丁寧に清掃している.マレイン化油剤で安定化しているとはいえ,万一のことを考えればやむをえない.本研究で用いた油膜付き水滴加工液や極微量油剤潤滑などの環境対応加工では切屑の回収が大きな課題となっている.そこで,発想を転換し,工具自体から切屑を出さないシステムを開発することにした.エンドミルの工具切刃を新たに設計し,切屑生成時の運動エネルギを利用して工具の中心方向に飛ぶようにした.工具ホールダを中空として中心に飛んできた切屑を吸引し,主軸内に取り込むことができた.加工後の工作機械テーブル上,工作物上には切屑はほとんど残らなかった.同様の切屑吸引をドリル,タップなどのマシニングセンターで使用する工具全てに適用する(ドリルは開発中)ことができるならば,工作機械は大きな変革が可能となる.上記の知見を基に,経済産業省の「平成18年度地域新生コンソーシアム研究開発事業」に,本科研の研究代表者が統括代表者として,題目:"吸引式切り屑完全回収型次世代切削加工システムの開発"で応募し,平成18年5月31日に採択された.マグネシウム合金加工も視野に入れて,更なる発展を目指す.16年度の研究では研究代表者が開発した油膜付き水滴加工液を使用し,マグネシウム合金を精密切削加工したときの水素発生量の測定,水素発生を抑制しつつ切り屑のリサイクル性を維持する油剤の開発,ドリル加工,タップ加工での加工特性を調べ,植物油をマレイン化することで切り屑のリサイクルも可能で水素発生も抑止できる油剤が開発できた(特許申請中).17年度はその成果を学会発表するとともに,さらに安全でリサイクル可能な手法の開発に取り組んだ.一般的にエンドミルやドリルなどの切削工具は加工により生成する切屑を速やかに飛び散らす構造となっているため,本研究では工作物を取り囲む構造の作業ケースを設け,その中に溜まった切屑を吸引・圧縮して安全なブロックとした.しかしながら,一度飛散した微細切屑は完全には吸引できず,実際には作業後にケース内を丁寧に清掃している.マレイン化油剤で安定化しているとはいえ,万一のことを考えればやむをえない.本研究で用いた油膜付き水滴加工液や極微量油剤潤滑などの環境対応加工では切屑の回収が大きな課題となっている.そこで,発想を転換し,工具自体から切屑を出さないシステムを開発することにした.エンドミルの工具切刃を新たに設計し,切屑生成時の運動エネルギを利用して工具の中心方向に飛ぶようにした.工具ホールダを中空として中心に飛んできた切屑を吸引し,主軸内に取り込むことができた.加工後の工作機械テーブル上,工作物上には切屑はほとんど残らなかった.同様の切屑吸引をドリル,タップなどのマシニングセンターで使用する工具全てに適用する(ドリルは開発中)ことができるならば,工作機械は大きな変革が可能となる.上記の知見を基に,経済産業省の「平成18年度地域新生コンソーシアム研究開発事業」に,本科研の研究代表者が統括代表者として,題目:"吸引式切り屑完全回収型次世代切削加工システムの開発"で応募し,平成18年5月31日に採択された.マグネシウム合金加工も視野に入れて,更なる発展を目指す.軽量で振動吸収性のあるマグネシウム合金は再資源化が容易なことから環境負荷提言の要求に応える材料として注目されているが,製品製造過程における安全性への懸念から利用量の伸びは芳しくない.本年度の研究では研究代表者が開発した油膜付き水滴加工液を使用し,マグネシウム合金を精密切削加工したときの水素発生量の測定,水素発生を抑制しつつ切り屑のリサイクル性を維持する油剤の開発,ドリル加工,タップ加工での加工特性を調べた.まず,切削加工域の雰囲気を窒素濃度95%以上とすることで,不測の事態で切り屑が高温となった場合も爆発的な燃焼はしないことが明らかとなった.また,油膜付き水滴加工液の水滴に付着させる油剤は従来から植物油系のエステルを用いていたが,この物では水素発生抑制効果が低いことから,植物油(トリエステル)の分子構造の一部をマレイン化処理して反応性を持たせ,マグネシウム合金切り屑の表面を安定化することを試みた.マレイン化の程度が強い場合は,切り屑だけでなく製品までも変色することがわかり,植物油が持つ3つの脂肪酸のうち1つをエステル化することで,変色が無く,切り屑のリサイクルも可能で水素発生も抑止できる油剤が開発できた(特許申請中).開発した油剤を使用し,ドリル加工,タップ加工に適用した所,従来から用いられているマグネシウム合金用のエマルション加工液と同等の加工力で加工が可能なことが確かめられた.

ちなみに,従来の加工液では使用量が桁違いに多量であるだけでなく,切り屑は黒く変色しリサイクルは不可能となっていた.以上より,新たに開発した油剤の油膜付き水滴加工液により,環境負荷が小さく安全でリサイクル性のよいマグネシウム合金切削加工の可能性が見出せた.16年度の研究では研究代表者が開発した油膜付き水滴加工液を使用し,マグネシウム合金を精密切削加工したときの水素発生量の測定,水素発生を抑制しつつ切り屑のリサイクル性を維持する油剤の開発,ドリル加工,タップ加工での加工特性を調べ,植物油をマレイン化することで切り屑のリサイクルも可能で水素発生も抑止できる油剤が開発できた(特許申請中).17年度はその成果を学会発表するとともに,さらに安全でリサイクル可能な手法の開発に取り組んだ.一般的にエンドミルやドリルなどの切削工具は加工により生成する切屑を速やかに飛び散らす構造となっているため,本研究では工作物を取り囲む構造の作業ケースを設け,その中に溜まった切屑を吸引・圧縮して安全なブロックとした.しかしながら,一度飛散した微細切屑は完全には吸引できず,実際には作業後にケース内を丁寧に清掃している.マレイン化油剤で安定化しているとはいえ,万一のことを考えればやむをえない.本研究で用いた油膜付き水滴加工液や極微量油剤潤滑などの環境対応加工では切屑の回収が大きな課題となっている.そこで,発想を転換し,工具自体から切屑を出さないシステムを開発することにした.エンドミルの工具切刃を新たに設計し,切屑生成時の運動エネルギを利用して工具の中心方向に飛ぶようにした.工具ホールダを中空として中心に飛んできた切屑を吸引し,主軸内に取り込むことができた.加工後の工作機械テーブル上,工作物上には切屑はほとんど残らなかった.同様の切屑吸引をドリル,タップなどのマシニングセンターで使用する工具全てに適用する(ドリルは開発中)ことができるならば,工作機械は大きな変革が可能となる.
人種特異性に着目したゲノム解析による原因不明の心臓突然死の病態解明

ブルガダ症候群(BrS)は心電図ST上昇を特徴とし東アジアの中壮年男性に好発する遺伝性不整脈であり、一部の症例は夜間突然死をきたす。致死性不整脈の遺伝的リスクは不明で、発症前に突然死のハイリスク患者を特定する有効な手段はない。BrSの遺伝的なリスクに関する研究は白人をベースとしたゲノムワイド関連解析(GWAS)があるが、日本人を含めたアジア人の解析の報告はない。本研究ではまず日本人BrS 746人と健常コントロール1,146人でGWASを行った。その結果、白人のBrS GWASと同様、SCN10A, SCN5A, HEY2に統計学的に有意なSNPを同定した。さらにconditional analysisを行ったところ、染色体3のEXOG近傍,染色体15のIGF1R近傍に新たな独立したSNPを同定した。これらの5つのSNPはフランス人(BrS 1,058人、コントロール6,346人)、台湾人(BrS166人、コントロール15,981人)でも確認された。次に致死性不整脈の遺伝的リスクSNPを解明するために日本人BrSのうち致死性不整脈発症例214人と無症候例325人で再解析したところ、統計学的有意差レベルには達しないが、有望な4つのSNPを同定した。この4つのSNPについて日本人BrS 746人でKaplan-Meier生存解析を行ったところ、染色体2, 3, 5, 7のSNPは有意に早期に致死性不整脈発症をもたらすことが判明した。フランス人BrS 1,058人ではこの結果は再現できなかった。台湾人BrS 166人では有意差はなかったが、サンプルサイズが小さいためパワーが複素している可能性が考えられた。白人よりも予後が悪いアジア人BrSの遺伝的リスクを解明するためにタイ人BrS 166人を加え、台湾・タイによるアジア人メタ解析を開始した。BrSの心電図異常に関連する5個のSNPを日本人BrSコホートで同定し、フランス・台湾人でも同様の結果を確認した。BrSの致死性不整脈発症に関連する新規SNPを日本人BrSコホートで同定し、そのうち4個がKaplan-Meier生存解析で突然死と関連することが明らかになった。しかしこのSNPはフランス人では確認できず、日本人またはアジア人特異的な遺伝的リスクであることを示した。現在、これらの9個のSNPに関して、台湾人・タイ人でメタ解析し、さらにヨーロッパ人も人数を増やして最終的な確認作業を行い、突然死の遺伝的リスクの定量化を本年度中に完了することを目指している。本研究で明らかになるBrS心電図異常に関連する5SNPには人種差はないが、致死性不整脈に関連する4SNPは日本人特異的またはアジア人特異的である可能性が高い。遺伝的リスクが同定されれば、そのリスクを定量化し層別化するための遺伝的リスクスコアを策定する。また、致死性不整脈の最大のリスクSNPのもたらす機能を解析するために、健常人iPSにCRISPR/Cas9法を用いてそのSNPを導入し、心筋細胞に誘導し、BrSの主たる病態生理のであるNaチャネル機能を健常iPS心筋細胞と比較する。またSNPのもたらす心筋細胞内のmRNAの発現プロファイルをDNAマイクロアレイで解析し、SNPのターゲットとなる遺伝子を同定する。さらに、突然死関連ゲノム領域を同定するために、致死性不整脈の既往のあるBrS患者のうち、上記のSNPがホモのキャリアを選び、全ゲノムシークエンスまたはSNP周辺100 Kbのターゲットリシークエンスを行う。

BrSの心電図異常に関連する5個のSNPを日本人BrSコホートで同定し、フランス・台湾人でも同様の結果を確認した。BrSの致死性不整脈発症に関連する新規SNPを日本人BrSコホートで同定し、そのうち4個がKaplan-Meier生存解析で突然死と関連することが明らかになった。しかしこのSNPはフランス人では確認できず、日本人またはアジア人特異的な遺伝的リスクであることを示した。現在、これらの9個のSNPに関して、台湾人・タイ人でメタ解析し、さらにヨーロッパ人も人数を増やして最終的な確認作業を行い、突然死の遺伝的リスクの定量化を本年度中に完了することを目指している。本研究で明らかになるBrS心電図異常に関連する5SNPには人種差はないが、致死性不整脈に関連する4SNPは日本人特異的またはアジア人特異的である可能性が高い。遺伝的リスクが同定されれば、そのリスクを定量化し層別化するための遺伝的リスクスコアを策定する。また、致死性不整脈の最大のリスクSNPのもたらす機能を解析するために、健常人iPSにCRISPR/Cas9法を用いてそのSNPを導入し、心筋細胞に誘導し、BrSの主たる病態生理のであるNaチャネル機能を健常iPS心筋細胞と比較する。またSNPのもたらす心筋細胞内のmRNAの発現プロファイルをDNAマイクロアレイで解析し、SNPのターゲットとなる遺伝子を同定する。さらに、突然死関連ゲノム領域を同定するために、致死性不整脈の既往のあるBrS患者のうち、上記のSNPがホモのキャリアを選び、全ゲノムシークエンスまたはSNP周辺100 Kbのターゲットリシークエンスを行う。2018年12月18日21日、フランスのナント市のINSERMいおいて、研究協力者のSchott (INSERM)、Bezzina(オランダAMC)のグループらと本研究に関するグループ会議をおこない今後の研究の具体的な進め方について話し合うとともに、遺伝性不整脈に関するシンポジウムを行った。この一週間の会議に要する旅費・滞在費は、当初本研究費に計上していたが、全額INSERMの研究費から支出されたため、次年度使用額が生じた。これらの研究費は、本研究の次の目的である「突然死関連ゲノム領域の解析」をするための網羅的シークエンスを行うための消耗品費またはこれを外注で行うための委託費に用いる。
人工中耳粘膜移植とドラッグデリバリーシステムの融合による新しい鼓室形成術式の研究

家兎の中耳粘膜から三次元中耳粘膜細胞シートを作成することに成功した。動物実験で、中耳粘膜細胞シートは中耳腔粘膜削開後の露出した骨面に移植することにより、早期の粘膜再生が生じた。さらにヒト鼻粘膜より作成した粘膜細胞シートは組織学的にヒト中耳粘膜に類似しており、多層の上皮細胞と上皮下の結合組織から構成された。電子顕微鏡による所見では敷石状の上皮細胞が規則正しくならんでおり、微絨毛を有していた。またタイトジャンクションとデスモゾーム、細胞接着因子を有する基底膜も観察された。この鼻粘膜細胞シートは正常ヒト中耳粘膜に近似しており、中耳手術後に生じた粘膜の欠損部位の粘膜再生に有用であると思われ、将来の臨床応用に期待ができる。中耳真珠腫や癒着性中耳炎に対する鼓室形成術の成否は術後の鼓室腔および乳突腔における粘膜の上皮化に依存している。従来の術式では術後粘膜の上皮化が期待できない場合も多く、術後成績には限界がある。そこで術前に患者本人の粘膜組織から採取した粘膜上皮細胞を培養し、粘膜シートを作成・移植することにより、術後の粘膜再生を促進し、鼓膜の再癒着を防止と有効な鼓室腔を作成することを目的とした研究を行っている。そこで術中に患者本人の粘膜組織から作成した三次元人工粘膜を移植することにより、術後の粘膜再生を促進し、鼓膜の再癒着を防止と有効な鼓室腔を作成することを目的とした研究を行っている。昨年度は白色家兎とマウスによる三次元人工粘膜の作成に成功し、組織学的にも機能的にも正常粘膜に非常に類似したものであることを確認した。またヒトにおいても三次元培養による人工粘膜を作製し、組織学的な検索を行った。その結果、ヒト人工粘膜を作成することできたが、繊維芽細胞の混入も多く、まだ満足のいく粘膜を作成できる状態ではなかった。このため現在さらなる検証を行ない、臨床の使用に耐えられる粘膜の作成を続けている。一方、組織中の粘膜上皮由来であるムチン産生に関して、免疫染色やRT-PCRにてMUC14、MUC5ACの発現などの確認をおこなっており、また電顕的にも正常中耳粘膜との相違の有無についての観察を行っている。加えて昨年度は将来の移植に備えて移植に必要となる粘膜組織の採取量についての検討をおこなった。すなわち採取量と三次元人工粘膜の作製に要する時間および作製される大きさなどについて条件を変えながら詳細に検討し、最適な条件を模索している。このことは必要十分な粘膜の採取量と手術までの期間を決定するのに重要と考える。また正常中耳粘膜以外からの組織を用いた粘膜の再生実験も動物を用いて行っている。白色家兎の中耳粘膜および鼻粘膜から温度応答性感受性皿を用いた粘膜細胞シートを作成し、組織学的検討および移植実験を行った。その結果、組織学的検討では中耳粘膜細胞シートおよび鼻粘膜細胞シートは正常中耳粘膜とほぼ同等の構造を呈した。すなわちH-E染色では単層の粘膜上皮と線維芽細胞を含む上皮下の構造が認められ、上皮のマーカーであるサイトケラチンおよび上皮下組織のマーカーであるVimentinで免疫染色を行ったところ、各々適正な部位に発現を認めた。電子顕微鏡所見でも微絨毛が観察され、正常粘膜組織に近似した構造を呈した。また中耳粘膜細胞および鼻粘膜細胞シートを白色家兎の中耳にそれぞれ移植したところ、移植した粘膜細胞シートは生着し、含気ある中耳腔が作成され良好な成績をおさめた。さらに動物の頭部CTを撮影し、生きたまま(側頭骨切片を作成することなく)、中耳骨包の含気化の状態を確認することができ、CTによる評価の有用性が示された。側頭骨切片でも粘膜シート移植群では肉芽増生・骨増生の抑制およびそれに伴う良好な中耳骨包の含気化が確認された。今後はヒトの中耳粘膜および鼻粘膜から粘膜シートを作成し、組織学的に検討を行い、ヒトにおける臨床治験を行う方向で検討を進める。白色家兔の中耳粘膜および鼻粘膜から温度応答性感受性皿を用いた粘膜細胞シートを作成し、組織学的検討および移植実験を行った。また中耳粘膜細胞および鼻粘膜細胞シートをそれぞれ移植したところ、移植した粘膜細胞シートは生着し、含気ある中耳腔が作成された。

さらにCT撮影により、中耳骨包の含気化の状態を観察することができた。一方、ヒトへの臨床応用を考える場合、鼻粘膜や口腔粘膜は外来での採取が容易であり、患者の負担も少なく、シートの作成も容易かつ短期間でできる。そこでこのような代用組織から作られた粘膜を中耳に移植することに問題がないかどうかをさらに確かめるために、鼻粘膜や口腔粘膜から作成した粘膜シートが、上皮下の粘膜細胞由来の線維芽細胞の作用により中耳粘膜として機能を持ちうるかについての基礎的検討を行った。その結果、中耳粘膜由来の上皮細胞に特異的に発現する遺伝子および中耳粘膜百合の線維芽細胞と共培養することにより発現の変化を引き起こす遺伝子がいくつか認められた。これらの遺伝子が中耳粘膜由来の上皮細胞への誘導に関与するかどうかは今後のならなる検討を要する。今後はヒトの鼻粘膜から粘膜シートを作成し、組織学的に検討を行い、臨床治験を開始する予定である。白色家兔の中耳粘膜および鼻粘膜から温度応答性感受性皿を用いた粘膜細胞シートを作成し、組織学的検討および移植実験を行った。その結果、組織学的検討では中耳粘膜細胞シートおよび鼻粘膜細胞シートは正常中耳粘膜とほぼ同等の構造を呈した。また中耳粘膜細胞および鼻粘膜細胞シートをそれぞれ移植したところ、移植した粘膜細胞シートは生着し、含気ある中耳腔が作成された。そこでこのような代用組織から作られた粘膜を中耳に移植することに問題がないかどうかをさらに確かめるために、鼻粘膜や口腔粘膜から作成した粘膜シートが、上皮下の粘膜細胞由来の線維芽細胞の作用により中耳粘膜として機能を持ちうるかについての基礎的検討を行った、その結果、中耳粘膜由来の上皮細胞に特異的に発現する遺伝子および中耳粘膜百合の線維芽細胞と共培養することにより発現の変化を引き起こす遺伝子がいくつか認められた。またヒトの鼻粘膜および中耳粘膜から粘膜シートを作成し、組織学的に中耳粘膜と差がないことを確認した。さらに安全かつ効率を上げたシートの作成法を検討しており、実際の臨床応用に向けてのシュミレーションを開始した。今後はGMP施設での操作などの訓練を行い、なるべく早い時期でのヒトに対する臨床研究を目指している。
黄色ブドウ球菌rsbU.rsbVの遺伝子調節機能

本研究において、sigB locus (rsbU, rsbV, rsbW, sigB)に存在するrsbU, rsbVの機能、特にストレス反応、病原性における関与について検討した。rsbV遺伝子ノックアウト(KO)株を作成するため、CAT geneを挿入したrsbV geneをpSPT181に移入しトランスフォームした。その後、熱処理依存性にhomologous recombination法にてCm耐性、Tc感受性菌を選択したが、rsbV KO株はとれなかった。一方、rsbUの11bp欠損株であるRN6390は病原性が低下し、ストレス感受性が亢進している。そこで、RN6390に欠損のないrsbU-sigBオペロンをシャトルベクターpSPT181を用いて形質導入しRN1002を作成した。また、sigB-KO株PC400からtransductionによりsigBをKOした株EM1001に欠損のないrsbU-sigBオペロンをシャトルベクターpSPT181を用いて形質導入した株(EM1002)を作成した。EM1001(sigB-KO)はheat shock, oxidant stressに感受性であったが、RN6390(11-bp deletion in rsbU)はEM1001に比較すると抵抗性であった。次に、以上4株をマウスに皮下に投与し、病原性について検討した。EM1001,EM1002,RN6390では皮下に潰瘍形成を伴った膿瘍形成を認め、サイズは各々370,300,440mm^3であった。一方、RN1002の皮下投与では、潰瘍の形成がみられず、また形成される膿瘍のサイズが他の株と比較して小さかった(50mm^3)。以上より、rsbUの欠損はsigBのストレス反応を部分的に抑制し、また、病原性においてはrsbUとsigBのimbalanceが病原性を複雑にコントロールしている可能性が示唆された。本研究の目的は、sigB locusに存在するrsbU, rsbVの機能,特にストレス反応,病原性における関与について解析することである。(1)リコンビナントRsbU(rRsbU),リコンビナントRsbV(rRsbV)蛋白を精製した。rsbU, rsbVをPCRにて増幅後、pCRll vectorにサブクローニングしたのち,発現ベクター,pET32aに挿入した(pEM-U002, pEM-V102)。rRsbUおよびrRsbVはHis6-チオレドキシン融合蛋白として精製した。rsbV遺伝子ノックアウト(KO)株を作成するためのプラスミドはpSPT181をベースに作成し、homologous recombination法にて作成中である。(2)EM1001はrsbUの11bp欠損株であるRN6390に、sigB-KO株PC400からtransductionによりsigBをKOした株である。これに欠損のないrsbU-sigBオペロンをシャトルベクターpSPT181を用いてEM1001に形質導入した株(EM1002)とホストであるRN6390に形質導入した株(RN1002)において、heat shock, oxidant stressに対する感受性,病原性を検討した。EM1001はheat shock, oxidant stressに感受性であったが、他の3株はEM1001に比較すると抵抗性であった。次に、以上4株をマウスに投与すると、RN1002において形成される膿瘍のサイズが他の株と比較して小さかった。

以上の結果は、rsbUとsigBのimbalanceがストレス反応、病原性を複雑にコントロールしている可能性を示唆する。黄色ブドウ球菌sigBはストレス反応、薬剤耐性、病原性等に関わる遺伝子の発現調節に関与している転写因子と考えられており、sigB locusに並列しているrsbU,rsbV,rsbWはsigBの機能調節を行っていると考えられる。我々はrsbWがanti-sigma factorであり負の調節を行っていることを報告しており、この研究では、rsbU, rsbVの機能について解析することを目的としている。そのためには、rsbUとrsbVのknockout(KO)株を作成することが両遺伝子の機能を解析するのに最も早道である。rsbU-KOに関しては11bp欠損株(RN6390)が存在しているので、rsbV-KO株作成を試みた。この研究ではシャトルベクター(pSPT181)を用いてhomologous recombination法にてrsbV-KO株作成を試みたが、transduction後にcolonyの出現が全く得られなかった。手技的なことであるが、recombinationにpSPT181を使用する場合、温度感受性遣伝子を利用するため42°Cにて培養する。これ即ちstressであり、rsbV-KO株ではsigB-KO株と同様にstress感受性になっているためcolony形成がみられない可能性がある。これに関しては別のシャトルベクターを用いる必要がある。rsbUの11bp欠損株,RN6390,は病原性が低いことが知られているが、RN6390に正常なrsbUをcomplementationした株を作成し、heat shock, oxidant stressに対する感受性について検討したが、両者に差は認めなかった。
現代社会におけるモラルの成立条件-コンピュータ・エシックスの観点から-

平成9年度から10年度にかけて行われた本研究は、現代社会に認められるモラルの状況を確認し,それをとりわけ電子ネットワーク内のモラルの生成の現場とつきあわせることで、現代的なモラルの構造を分析することに主な狙いがあった。この目的は、2年間の研究によりほぼ達成されたと言うことができる。研究代表者は、その目的を追求するために、(1)伝統的な倫理学の性格付けとそれに基づくコンピュータ倫理の特性の抽出や)現実世界のコミュニケーション形態とコンピュータ・コミュニケーションの比較分析、を中心とする調査・研究を行い、それを具体化するために、とりわけ(2)教育の場面でのモラルの分析を試みた。というのも、近年わが国においてはコンピュータ・エシックス的な問題は。教育に関わる議論の中で登場することが常だったからであり、また学校の情報倫理教育(ここでは、最近、「情報モラル」という言葉が使用されている)が模索されてきたからである。本研究の成果の多くが、教育そのものに内在する問題の研究をも含んでいるのはそのためである。それらは本研究のいわば予備的研究として位置付けられている。以下の「研究発表」と対応付けるならば、(1)に関わる研究成果は『モラル・アボリア』や『心情の変容』内の研究代表者の叙述として発表され、(2)に関わる成果は,「〈関係〉としてのいじめ」「道徳授業と教え込み」「内なる力」などに示されている。それらの研究が合流して'Education of“Information Morals"and its Idola'という国際ワークショップで報告された成果も得られることになった。今後しばらくは、こうした教育現場に関わるコンピュータ・エシックス的研究をいっそう深めてゆくつもりである。今年度の研究計画はほぼ予定通りに遂行されたと考えている。今年度の研究目標は「1.伝統的倫理学におけるモラルの位置づけとコンピュータ・エシックスにおけるモラルの位置づけとの相違点の比較解明」と「2.現実世界のコミュニケーション形態とコンピュータ・コミュニケーションの形態との比較」という2つの課題の追求にあったが,両課題をとりわけ教育の現場の観点からアプローチした今年度の研究は,来年度の研究に直接つながる展望をもたらしてくれた。ただし,現在は正面からその研究成果をまとめる段階にはないと考えている。確かに今年度の成果は,いくつかの論文などに活かされたほか,まだ原稿段階にとどまっている未発表の論文としても結実したが,今年度の研究課題を直接論ずる発表の機会はあえてもたなかった。そのためには,さらに来年度の研究が不可欠だと考えたからである。今年度の研究の中で最大の収穫となったのは,現実世界の仮想世界との構造的相違(とりわけ時間空間的な条件の相違)が直接諸概念の意味の相違につながる点が確認されたことである。たとえばネットワーク上の隈褻問題を巡って現在活発な議論が展開されているが,その問題点は隈褻の規定にあるよりも,むしろネットワーク環境のメディア特性にこそ求められる。つまり,モラルの問題そのものの検討以上に,モラルの環境の分析こそが必要なのである。来年度は,こうした視点に立って,以上の成果をさらに深めるつもりである。今年度の研究は、主として、当初の研究目的のうち、第3番目の目的(「種々のガイドラインでのモラルの分析と現実世界のモラルとの対比」)を追求することにあった。すでに、研究の枠組みは前年度に準備されていたので、今年度は、それに沿いつつ、具体的に議論を展開することを目指した。すなわち、教育の場面で、上記目的を遂行することである。周知のように、現在わが国では初等中等教育の現場で情報教育をカリキュラム化することが予定されており、いわゆる「情報モラル」の研究が急がれている。

その要請に応えるために、上記目的を、情報モラルの問題点の分析として展開したが、その成果は、年度末に開催された国際ワークショップ("The First International Workshop for Foundations of Information Ethics")において'Education of “Information Morals"and its Idora'というテーマで報告された。この研究成果の中で明らかにされたのは、ガイドラインにおけるモラルが、行為の水準で設定されており、行為者の水準がほとんど考慮されていない点である。この点で、情報モラルは行為の規則の体系として性格付けることができるが、ここには、いくつか問題がある。それらのうち主なるものとしては、(1)現実世界のモラルにおいては行為者の観点が必須であり、たとえそれが意識されない場合が多いとしても、その支えなしには、行為の規則が規則として成立しないこと、(2)そしてとりわけ、初等中等教育という場面を考慮すれば、行為者の水準を除くモラルの教育は、その教育効果の上で十分でないことが明らかにされていること、が配慮されていない点である。前年度そして、とりわけ今年度の研究によって、研究代表者は、今後の研究を導く大きな収穫を得ることができた。研究代表者は、これらの成果に基づいて、来年度から、情報倫理教育のカリキュラムの研究に着手する予定である。
海洋表層の酸性化に対する低次生産生物の応答の研究

大気中の二酸化炭素増加に伴い海水中の二酸化炭素濃度が高くなると、海洋表層の海水は酸性化します。海水が酸性化すると、そこに分布する植物プランクトンや動物プランクトンの量は減少し、種組成も変化します。プランクトンは海洋の食物連鎖の基盤となる生物群で、この生物群の減少や構成の変化は、現在の海洋生態系の維持を困難にします。将来の海洋環境変化を考慮したプランクトン研究が必要となるために南極海で研究を行った。平成26年度における現場調査の実施は、海鷹丸(東京海洋大学)の南極航海、平成26年1月7日フリーマントル(オーストラリア)出港から2月8日ホバート(オーストラリア)帰港においておこなった。調査内容は、オーストラリア南方、東経110度上の南大洋において以下の研究内容である。1)植物プランクトン群集においては、溶存無機炭素濃度が異なる深度から海水を採取し、サイズ分画(0.2-2.0μm)された原核生物群集の鉛直分布をメタゲノム解析法によって海洋酸性化に対する反応を明らかにするとともに、遺伝的多様度および種多様度を算出し、生物多様性の評価を行う。また、昨年の植物相と比較するために、定点および深度における植物プランクトンの種組成を明らかにする試料最終を実施した。2)動物プランクトン、主に有殻翼足類の分布および貝殻微細構造の解析の目的で、有殻翼足類(Limacina helicina, Limacina helicina antarctica, Limacina retroversa)の貝殻微細構造の特徴をしらべ、過去に採集された個体の結果と比較することで海洋酸性化の進行の影響の有無を把握する調査を実施した。平成27年度における研究内容は、平成26年度に海鷹丸(東京海洋大学)の南極航海により得られたプランクトン試料の分析を以下の内容で実施した。1)植物プランクトン南極海の東経110度線にそった14定点の0-100m(7層)の採水試料と南極海に1定点において1年間3層に設置したセジメントトラップサンプルの植物沈降フラックス試料を用いて、植物プランクトンの密度と種組成を観察研究した。14定点の試料分析は終了していないが、セジメントトラップ試料分析は終了して、3層における珪藻類の沈降季節変化から、速度が中心目と羽状目において異なることを発見し、学会発表準備を進めている2)動物プランクトン主に有殻翼足類の南極海の東経110度線と115度線の定点(11地点)の層別採集試料の分析を終了し、殻サイズの鉛直分布と水塊環境の関係を求めることができて、現在IF付き論文に投稿準備を進めている。研究計画初年度は現場における実験と試料採集を主に実施したが、2年目の27年cおは現場観測試料の処理を中心にすすめた。研究結果の一部は、日本海洋学会大会、紋別市の国際研究集会においても発表している。海洋酸性化を二酸化炭素通気による再現実験や現場環境とプランクトンの分布の対応の調査を実施し、その中での植物プランクトン(円石藻類と珪藻類)と動物プランクトン(翼足類)の環境応答を確認して、将来の地球温暖化による海洋酸性化に伴うプランクトンの生態学的応答を現場実験において明らかにする目的に研究を行った。平成26年度は、海鷹丸(東京海洋大学)の南極航海において以下の研究を実施した。1)植物プランクトンにおいては溶存無機炭素濃度の環境が異なる水深から海水を採取して、予測される海洋酸性化に対する反応をメタゲノム解析により明らかにするとともに、遺伝的多様度と種多用度を算出して、環境と生物多様性の関係を評価した。環境変化前の現状把握としての、現在の南極海での植物プランクトン種組成とその鉛直分布を明らかにした。2)動物プランクトンの中で海洋酸性化に最も影響を受ける翼足類の現在の分布状況を把握すると同時に、その貝殻の微細構造の特徴を過去のサンプルと比較観察することにより、海洋酸性化の進行状況の把握することを試みた。平成27年度も海鷹丸の南極航海において、上記の研究継続を行った他、植物プランクトンは時系列セジメントトラップを3層設置し、それらのサンプル解析結果から、珪藻類の形状(種)による沈降速度の違いを明らかにして、将来の環境変化から生じる種組成の変化がおよぼす鉛直的物質循環予測の基本データを求めた。動物プランクトンの翼足類種組成やサイズ組成の鉛直分布を求めて、海洋環境との対応を明らかにした。平成28年度は、おもに研究試料分析と研究発表に力を注ぎ、現在IF付き国際誌に研究発表を行っている。研究計画初年度にあたるため、現場調査により生物分布の特徴を把握することに主眼を置いた。その目的は、海鷹丸による南極航海に乗船して、試料最終と現場実験ならびに、セジメントトラップ投入、回収に成功して、今後の研究用の分析試料を確保できたからである。

また、一部の得られたせいかは、ニュージーランドやイタリアでの国際会議でも発表することができ、日本の海洋酸性化に対する研究紹介も行えたからである。28年度はこれまで分析と解析が終了していない膨大な試料の処理に主眼を置くとどうじに、分析が終了したものについては順次、日本の学会や外国で予定されている国際学会において研究発表して、外国の研究者からの研究に対する評価を受けてゆきたい。生物海洋学27年度は、継続して南極海の調査航海に参加し、酸性化実験を行う予定である。乗船できない場合は、26年度に収集した莫大な試料解析に十分な時間を割きたい。研究発表は国内の学会だけでなく、米国やヨーロッパでの学会や国際会議での発表をおこなって行きたい。海鷹丸の南極航海に大学院生を乗船させる予定だったが、急病のために乗船できなくなった。その出張旅費や乗船用の機材購入の必要がなくなったため全額を使用できなかった。繰越し金は、次年度の外国での研究発表旅費として使いたい。南極海における現場調査と培養実験結果の発表のために、外国での学会参加をしていたが、外国の学会参加ができなくなったため、研究費をくりこした。外国での研究発表用の旅費は40万円、大会参加費は10-15万円かかるので、これに繰越し金を当てる。外国での研究旅費は40万円かかり、これに繰越し金を充てる。