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植物におけるOPDAを介した新しい脂質シグナル伝達系の解明と機能解析

12-オキソフィトジエン酸(12-oxo-phytodienoic acid(OPDA))は、植物ホルモンであるジャスモン酸(jasmonic acid(JA))の生合成中間体でありながら、JAとは異なる独自の生理機能を持つ。このOPDAが独自のシグナル伝達系を用いてJAとは異なる遺伝子の発現応答を引き起こすことが、当研究室の研究によって初めて証明された。本研究では、この植物におけるOPDA独自の情報伝達経路の解明を目指した。申請者の研究により、OPDAがin vitroで葉緑体型チオレドキシン(f型、m型)のシステイン残基に作用し、チオレドキシンの再還元を阻害することを示唆するデータを得た。この性質は他のJA生合成中間体では見られないものであり、さらにOPDAの構造類縁体の中でOPDAだけがf型特異的に作用することが分かった。チオレドキシンは生体内のレドックス状態を制御し、様々な代謝調節やシグナル伝達に関与しているタンパク質である。動物におけるOPDAの構造アナログであるプロスタグランジンJ2ではチオレドキシンと相互作用してシグナル伝達制御に関与しでいることが既に示されている。このことから、OPDAによるチオレドキシンの機能阻害がOPDA特異的なシグナル伝達に関与している可能性が考えられる。12-オキソフィトジエン酸(12-oxo-phytodienoic acid(OPDA))は葉緑体膜脂質由来のオキシリピンの一種であり、植物ホルモンであるジャスモン酸(jasmonic acid(JA))の生合成中間体でありながらJAとは異なる独自の生理機能を持つことが示されている。今年度、申請者はAMS binding assayによりin vitroでOPDAが葉緑体型チオレドキシン(f型、m型)のシステイン残基に作用してその機能を阻害することを示唆するデータを得た。その阻害能は、JAや他のJA生合成中間体では見られないものであった。また、OPDAと同じα,β不飽和カルボニル結合を持つ化合物について同様の実験を行ったところ、OPDA以外の化合物はf型、m型両方のチオレドキシンに作用するが、OPDAだけはf型チオレドキシンにのみ特異的に作用するという結果が得られた。動物におけるOPDAの構造アナログであるプロスタグランジンJ2ではチオレドキシンと相互作用してシグナル伝達制御に関与していることが既に示されている。このことから申請者はOPDAとチオレドキシンの相互作用がOPDA特異的なシグナル伝達に関与している可能性を考えている。今後はOPDAがin vivoにおいてもチオレドキシンの機能を阻害するかどうかを検証し、その作用機構の詳細やOPDAシグナル伝達との関連について調べていく予定である。
多職種間連携型の障害児教育に向けた国際生活機能分類(ICF)実用化の開発的研究

特別支援教育が推進される中、障害のある子どもたちへの教育において、多職種との連携の必要性はより強く認識されるようになってきている。その中にあって、ICFは、多くの職種や本人、家族をつなぐ共通の言語として実用化できる方向性が明らかになってきた。具体的な方法論としては、特別支援教育の推進における重要な要素である個別の教育支援計画との関連づけることによって、学校だけでなく関連分野との間でもシステマテックに機能しやすいことが分かってきた。その背景としては、(1)ICFの視点からは、障害のある子どもについて、より広い視野で生活を理解することになり、その結果、学校の中の指導だけでは十分な支援ができないことが認識されやすく、多職種との連携の必要性が生じやすいこと、(2)障害者基本計画での規定を受け、盲・聾・養護学校が平成17年度中の個別の教育支援計画の策定を急いでおり、現在、学校や教育委員会等が具体的な方法論を強く求めていること、等が考えられる。一方、課題としては共通言語となるべきICFそのものへ理解が、学校現場等でまだ十分に図られていないことがある。このことについては、実際的な活用の可能性を有するWHOのICFチェックリストを翻訳すると共に、その他のICFの活用を試みる様々な取り組み事例等を収集し、国立特殊教育総合研究所の著作物「ICF活用の試み-障害のある子どもの支援を中心に-」の中に収め、広く周知を図ることにしている。また、より簡便な方法論として、電子化による活用の検討も開始している。また、もう一つの課題として、ICFが発達段階初期或いはいわゆる障害の重い子どもたちへの適用については、十分ではないことも明らかになってきた。このことを改善するため、現在、海外の研究者等と共に、ICF児童バージョン「ICF version for children and youth」の研究・開発に取り組んでいる。障害のある子どもたちの教育において、その指導成果をより高め、尚且つ社会的な要請にも応えるために、教員のみ、或いは学校の中のみで行う教育から脱却し、学校内外の多くの専門種間の連携のもとで行う教育を実現させるためのツールとして、ICF(国際生活機能分類)を実用化することを目的とした研究に取り組んだ。研究1年目の本年度、学校教育のシステムの中での実用化を検討するため、国内の養護学校教諭の協力を得て、具体的な事例を通して研究に取り組んだ。手続きとしては、それぞれの学級担任が(1)邦訳したICFチェックリストによる評価,(2)生活地図作成による児童生徒にかかわる多職種の確認,(3)前述(1)の結果に基づいたモデル図作成による全体像の整理,といった一連の作業後,それらをもとに児童生徒の現在の状況や課題,今後の方針等について学校内外の多職種等と協議を行った。その結果,連携のための話し合いが効率的,効果的に進められ,多職種間連携のツールとしてICFが有用であることが確認された。また,より実用性を高めるためには、既存の個別の指導計画との関連を整理しながら個別の教育支援計画の中に位置づけていく必要があることが示唆された。他方、具体的な評価ツールとして活用を図るため、ICFのチェックリスト「ICF CHECKLIST Version 2. la Clinical Form」の翻訳権をWHOから取得した。近々発行し、広く頒布を図る予定である。なお、これらの研究成果ついては、各種雑誌や学会での発表の他、本研究所の研修での講義や全国の教育センターや学校での研修の場等を通して、主に学校現場の教員を対象に普及活動を行った。また、現在、児童期に対応したICF (ICF version for child and youth)の策定が世界的に進められており、本研究の成果をそのための資料として提供した。
成人T細胞白血病/リンパ腫を対象としたTCR遺伝子導入Tリンパ球療法の確立

難治性疾患である成人T細胞白血病/リンパ腫(ATL)はヒトTリンパ向性ウィルス(HTLV-1)によって引き起こされる末梢性T細胞リンパ腫で、ATL細胞にはHTLV-1が感染している。本研究は、ATL細胞に発現しているHTLV-1由来の蛋白やがん精巣抗原を標的とした、新しい抗腫瘍免疫療法の確立を目的としている。平成30年度には、TCR遺伝子導入用レトロウイルスベクターを用いて、健常人末梢血由来T細胞から、NY-ESO-1特異的TCR遺伝子改変T細胞(TCR-T)の製造手法を確立した。このNY-ESO-1特異的TCR-Tが、in vitroにおいてNY-ESO-1特異的エピトープペプチドに対して反応することを確認し、さらに、NY-ESO-1陽性細胞株を認識してサイトカインを産生することを確認した。ATL患者およびHTLV-1無症候性キャリアの末梢血中のHTLV-1 Tax特異的CTLにおけるPD-1の発現が、特異的CTLのサイトカイン産生の減弱と関連していることを証明した(Cancer Sci. 2018;109:2383-90)。これは、HTLV-1特異的CTLにおけるPD-1の発現が機能低下と関連していることを、培養細胞ではなく、実際の患者生体内の細胞で示した結果である。同様に、TCR-TにおいてもPD-1発現は機能低下と関連する可能性があり、TCR-Tと免疫チェックポイント阻害薬の併用はATLにおいて効果が期待される。今後は、1ATLモデルマウス生体内でのautologousな系を用いた特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証、2免疫チェックポイント阻害薬やIDO阻害剤との併用によるNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の増強効果の検証を行う予定である。高度免疫不全マウスであるNOD/Shi-scid, IL-2Rγnull (NOG)マウスをレシピエントとし、患者由来新鮮造血器腫瘍細胞を生着させ、ドナー患者の臨床像を忠実に再現したNOG/造血器腫瘍モデルマウスの作製手法は確立している。TCR遺伝子導入用レトロウイルスベクターを用いたNY-ESO-1特異的TCR-Tの製造手法も確立しており、NY-ESO-1特異的エピトープペプチドに対する反応のみならず、NY-ESO-1陽性細胞株を認識しサイトカインを産生することも確認済である。患者由来細胞については、現在、HLAが適合し、かつNY-ESO-1陽性である症例を検索している。in vitroでのNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証、および免疫チェックポイント分子に対する抗体薬やIDO阻害剤との併用によるNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の増強の検証については、まずは細胞株を用いた検討を行う。患者由来細胞を用いた検証については、HLAが適合し、かつNY-ESO-1陽性である症例を発見し次第施行する予定である。TCR遺伝子導入用レトロウイルスベクターを用いたNY-ESO-

1特異的TCR-Tの製造手法も確立しており、NY-ESO-1特異的エピトープペプチドに対する反応のみならず、NY-ESO-1陽性細胞株を認識しサイトカインを産生することも確認済である。患者由来細胞については、現在、HLAが適合し、かつNY-ESO-1陽性である症例を検索している。in vitroでのNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証、および免疫チェックポイント分子に対する抗体薬やIDO阻害剤との併用によるNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の増強の検証については、まずは細胞株を用いた検討を行う。患者由来細胞を用いた検証については、HLAが適合し、かつNY-ESO-1陽性である症例を発見し次第施行する予定である。1ATLモデルマウス生体内でのautologousな系を用いた特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証、2in vitroでのNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証、3免疫チェックポイント分子に対する抗体薬やIDO阻害剤との併用によるNY-ESO-1特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の増強を行うことを目標に研究を実施しているが、現在、HLAが適合し、かつNY-ESO-1陽性であるATL症例を検索しているものの、該当する症例が得られず、計画に遅れが生じている。このため、前年度の物品費が予定よりも少額となった。目的とする症例が得られれば前年度に施行していなかったATLモデルマウス生体内でのautologousな系を用いた特異的TCR-Tの抗腫瘍活性の検証を実施するため、平成30年度に施行予定であった実験を平成31年度に予定していた実験と並行して行うため、物品費が増加すると考えられる。
インターフェロン調節因子6の機能解析とモデルマウスの解析

本研究はマウスや細胞を使って、インターフェロン調節因子6遺伝子(IRF6)の機能を解析することを目的にした。具体的にはIRF6遺伝子を改変したマウスの作製を行ったり、あるいは遺伝子変異を人工的にIRF6に導入し細胞に感染させた場合この遺伝子の働きが減じることなどを発見した。研究代表者はIRF6の異常がヒトでは口唇口蓋裂を引き起こすことを発見しており、この遺伝子を研究することはそれらの疾患の発症予防に役立つと考えられる。本研究の目的は、口唇口蓋裂のモデルとしてVan der Woude症候群に注目し、その原因遺伝子であるInterferon regulatory factor6遺伝子(IRF6)の機能を解析することである。そのための具体的手法としてインターフェロン調節因子6遺伝子(IRF6)を改変したトランスジェニックマウスを作製することを目標に研究を行うこととした。平成19年度はトランスジェニックマウス作製の技術の確立とその実践および解析を目指し実験を行った。具体的には、種々の遺伝子改変断片、例えばK14プロモーター(IRF6は皮膚で発現することが分かっている)をIRF6遺伝子のcDNAにつなげた形のコンストラクトや、BAC改変技術を利用してIRF6座位にeGFPを融合させたゲノム断片クローンを作製した。これらのコンストラクトを使って、実際にB6C3F1由来の受精卵の雄性前核ヘマイクロインジェクションにより改変遺伝子を導入しマウスを作出した。得られたマウスをPCR法、サザンブロット解析で確認したところ10匹程度(5%程度)にゲノムへの挿入が確認された。これらのマウスの交配実験を行った結果、生殖細胞へも遺伝子が伝達されていることがサザンブロット解析で明らかになり、子孫への導入遺伝子の伝達が確認された。現在は交配と観察を重ね、改変動物の個体数を増やしながら遺伝子の発現確認を含めたマウスの解析を行う予定である。さらに相同組み換えを利用したノックアウトマウスの作製を予定している。具体的には以下のことを明らかにすることを目的に実験を行った。(1)正常および異常IRF6遺伝子、あるいはレポーター遺伝子導入による遺伝子改変(トランスジェニック)マウスの作成(2)IRF6の標的遺伝子および結合パートナーの発見によるシグナル経路の解明(1)については平成19年度に引き続きマウス遺伝子改変技術の確立をめざした。その結果前核へのマイクロインジェクション法により遺伝子を導入したマウスを作成する技術は確立することができた。ただ遺伝子の発現はプロモーターなどに依存するようでさらに種々のコンストラクトを作成する必要がある。現在はIRF6遺伝子を改変したマウスの交配を行い世代と個体数を増やして発現解析をしているところである。またこの改変技術は他の研究者に提供可能で、実際別の遺伝子を用い共同研究を行っている(2)についてはPPS患者に実際見つけた遺伝子変異を用いてルシフェラーゼ解析を行ったところこの変異が機能障害を起こすことを示し、IRF6の変異が実際に疾患を引き起こすことの証左になった。現在のところあらたな結合パートナーの発見には至っていないがこの結果をもとに今後さらなるシグナル経路の解明を行う予定である。
精密飼育実験による海洋酸性化がサンゴ礁石灰化生物の殻形成に与える影響の評価

平成25年度前半は前年度飼育実験を行った試料骨格の化学分析及び25年度の飼育実験に用いる試料の採取や予備実験を行った。後半は、温帯に生息する紅藻サンゴモ(ヒライボ)を対象とし、公益財団法人海洋生物環境研究所の実証試験場(柏崎)において水温と酸性化の影響を評価する複合飼育実験に着手した。研究成果の詳細は、I.骨格の化学分析、II.飼育実験に分けて以下に記す。I.前年度、柏崎海洋生物実験施設において行った石灰藻類の水温実験の解析を進めた。実験は、沖縄の冬の水温(17°C)と夏の水温(29°C)とその間の水温(21°C, 25°C)の4段階に設定し、海水の炭酸種濃度をモニタリングした実験によって、石灰藻類の水温と成長量の関係を明らかにするだけでなく、石灰藻の骨格の化学形態の中に水温が記録されるかどうかを検証する目的も含んでいた。得られた結果のうち、酸素同位体比の結果は特に重要であった。水温実験被個体の骨格の酸素同位体比結果は実験水温と非常に高い相関を示し、Lithophyllum kotschyanum骨格の酸素同位体比の水温プロキシとしての有用性を示唆した。II.柏崎海洋生物実験施設において、温帯石灰藻類の水温とpCO2濃度を制御した飼育実験を行った。1水温を17°Cで一定に保ち、pCO2濃度を6段階(280, 400, 550, 750, 1000, 1200μatm)に制御した実験と2水温を25°Cで一定に保ち、pCO2濃度は1と同じく6段階に制御した実験をそれぞれ8週間おこなった。実験開始時と終了時の重量を測定し、骨格成長量として実験1と2の比較を行った。その結果、17°C(5月下旬平均)は繁殖期の好適水温であるため、酸性化影響が表れにくいことがわかった。一方、25°Cは海藻の高温ストレス(夏枯れ)に相当し、その結果、酸性ストレスの影響を受ける可能性が示唆された。今年度の目標であった、水温とpCO2濃度を制御した複合実験を実施することができ、結果を得ることができた.また、サンゴ礁の紅藻サンゴモ類の海洋酸性化影響を飼育実験により調べ、成長阻害される程度は種によること、骨格の溶解度や密度が海洋酸性化耐性に関係していることを示唆した論文が国際誌「Marine Environmental Research」(第二著者)に、また、国内雑誌「月刊地球」において、大型有孔虫の海洋酸性化研究をまとめたレビュー論文(第二著者)が印刷される等、これまでの研究成果を公表することができた.今後は骨格分析をおこない、水温と酸性化の変化を骨格の化学組成から捉え、亜熱帯種と温帯種の比較をおこなう予定である.得られた研究成果を論文化し国際誌及び国内誌に公表する予定.24年度は、サンゴ礁に生息する石灰化生物である紅藻サンゴモ2種(ミナミイシモ、サモアイシゴロモ)を対象とし、海洋酸性化や水温が紅藻サンゴモの成長量へ及ぼす影響を明らかにする実験を行った。(1)琉球大学熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設(以下、瀬底実験施設)と(2)柏崎海洋実験試験場において、それぞれ2ヶ月間の飼育実験を行った。サンゴ礁生態系の中で主要な炭酸塩生産者である石灰藻類の種間や個体間の骨格成長、代謝などの生理応答の違いを知ることは、博士の研究目的であるサンゴ礁生態系全体の影響を知る上で重要な意義を持つ。飼育実験の詳細は以下に記す。(1)瀬底実験施設では平成24年5月より約2ヶ月間行った。まず、沖縄県本町備瀬において対象試料の採取を行った。飼育実験は、精密pCO2制御装置を用い、現在(4OOppm)と今世紀末に到達すると予測されるpCO2濃度(700ppm)を設定し、石灰藻2種(ミナミイシモ、サモアイシゴロモ)を酸性化海水に暴露し飼育した。飼育前後の重量の測定によって石灰化量を計測し、酸素消費量から光合成量を見積もり、酸性化に伴う石灰化と光合成の応答について評価を行った。その結果、400ppmと700ppmの成長量の間に有意な差は見られなかったが、光合成活性は700ppmの方が高く、酸素消費量は400ppmの方が高いという結果が得られた。(2)12月より約2ヶ月間、柏崎海洋生物実験施設において、石灰藻類の水温実験を行った。沖縄の冬の水温(17°C)と夏の水温(29°C)とその間の水温(21°C,25°C)の4段階に設定し、成長量の違いを観察した。骨格重量測定の結果、高温条件(夏)の方が成長率は高いことが明らかになった。本研究では環境を精密に制御した実験によって、石灰藻類の水温と成長量の関係を明らかにする他に、炭酸カルシウムの骨格が水温指標として利用可能かを検証する目的も含んでいる。骨格の化学分析は現在進行中である。

後半は、温帯に生息する紅藻サンゴモ(ヒライボ)を対象とし、公益財団法人海洋生物環境研究所の実証試験場(柏崎)において水温と酸性化の影響を評価する複合飼育実験に着手した。研究成果の詳細は、I.骨格の化学分析、II.飼育実験に分けて以下に記す。I.前年度、柏崎海洋生物実験施設において行った石灰藻類の水温実験の解析を進めた。実験は、沖縄の冬の水温(17°C)と夏の水温(29°C)とその間の水温(21°C, 25°C)の4段階に設定し、海水の炭酸種濃度をモニタリングした実験によって、石灰藻類の水温と成長量の関係を明らかにするだけでなく、石灰藻の骨格の化学形態の中に水温が記録されるかどうかを検証する目的も含んでいた。得られた結果のうち、酸素同位体比の結果は特に重要であった。水温実験被個体の骨格の酸素同位体比結果は実験水温と非常に高い相関を示し、Lithophyllum kotschyanum骨格の酸素同位体比の水温プロキシとしての有用性を示唆した。II.柏崎海洋生物実験施設において、温帯石灰藻類の水温とpCO2濃度を制御した飼育実験を行った。1水温を17°Cで一定に保ち、pCO2濃度を6段階(280, 400, 550, 750, 1000, 1200μatm)に制御した実験と2水温を25°Cで一定に保ち、pCO2濃度は1と同じく6段階に制御した実験をそれぞれ8週間おこなった。実験開始時と終了時の重量を測定し、骨格成長量として実験1と2の比較を行った。その結果、17°C(5月下旬平均)は繁殖期の好適水温であるため、酸性化影響が表れにくいことがわかった。一方、25°Cは海藻の高温ストレス(夏枯れ)に相当し、その結果、酸性ストレスの影響を受ける可能性が示唆された。これまでの精密飼育実験の経験を生かし、新しい生物(紅藻サンゴモ2種)に対してある程度の実験結果を出すことができた。また、酸性化実験だけでなく、水温実験にも着手し、十分な結果を得たことは大きな進展であった。また、年度内に炭酸カルシウムの安定同位体比分析の手法の獲得など、測定項目を増やすことができ、飼育実験を多角的に分析する準備が出来た。しかし、酸性化実験は条件を増やし、再度飼育実験を行う必要があると考えられる。今年度の目標であった、水温とpCO2濃度を制御した複合実験を実施することができ、結果を得ることができた.また、サンゴ礁の紅藻サンゴモ類の海洋酸性化影響を飼育実験により調べ、成長阻害される程度は種によること、骨格の溶解度や密度が海洋酸性化耐性に関係していることを示唆した論文が国際誌「Marine Environmental Research」(第二著者)に、また、国内雑誌「月刊地球」において、大型有孔虫の海洋酸性化研究をまとめたレビュー論文(第二著者)が印刷される等、これまでの研究成果を公表することができた.研究目的であるサンゴ礁生態系スケールでの酸性化影響を考察していくために、25年度は、サンゴ礁棲石灰藻に対し、次の2つのアプローチを試みる。実験室における環境と化学分析の関係性と、実際に生息しているフィールドにおける環境と化学分析の関係性を比較したい。具体的には、(1)被飼育実験個体の化学分析と(2)実際の生息地の環境調査及び化学分析である。(1)は、飼育実験中に成長した炭酸カルシウムの安定同位体比から、飼育海水の条件(酸性度や温度)の違いを検出できるかを明らかにする。(2)は、沖縄周辺に生息する石灰藻の安定同位体比を測定し、石灰化と光合成が共存する石灰化メカニズムの解明を試みる。そして、石灰藻の環境指標としての可能性も議論する。石灰藻の種別の生息環境、安定同位体比、精密飼育実験による結果を蓄積し、データベース化したい。今後は骨格分析をおこない、水温と酸性化の変化を骨格の化学組成から捉え、亜熱帯種と温帯種の比較をおこなう予定である.得られた研究成果を論文化し国際誌及び国内誌に公表する予定.
広域連系による平滑化効果を用いた再生可能エネルギーの最適分散配置の研究

H30年度は,数値解析に入力するデータを検証するため,簡易実証実験装置を製作し,研究施設屋上にて,1年間の風速と日射量を測定した。日射量および風速ともに,傾向的には気象庁のデータと同様であったが,風速値に関して30%以上の違いが出る時間帯があった。傾向的に同じであることは,本研究の目指す広域連系による再生可能エネルギーの出力平準化に対して,本解析手法が有効に扱えることを明らかにできたが,出力値の係数に違いを生じているため,分散配置する再生可能エネルギーの設備量を的確に算出するには精度不足で,設備の立地気象を数年実測し,統計的に補正する方法を確立する必要がある。また,前年度の研究において,広域連系を図っても,再生可能エネルギーの出力を得にくい気象条件の日があると,バックアップ電源をフル稼働させなければならないこと,また,北海道では冬期間の暖房需要量が大きいことから,バックアップ電源の設備容量を冬期間に合わすと,冬期以外のバックアップ電源の設備利用率が低下して,1年を通した電力供給設備の効率化に偏りを生じるなど,その対策が必要となっていた。そこで,H30年度は,北海道における季節間の熱需要の変動と再生可能エネルギーの出力不足を,再生可能エネルギー由来の水素燃料で調整し,再生可能エネルギーの出力変動と日間(平日と休日)や時間(朝晩と昼夜)の需要変動を,ヒートポンプ給湯器とEVで調整するシステムを用いて経済性とCO2排出量の削減効果について検討した。解析結果,熱需要を再生可能エネルギー由来の水素燃料で賄える効果は大きく,バックアップ電源となる火力発電の設備量は,年間電力平均需要の55%程度に低減できる結果となった。なお,水素製造は再生可能エネルギーの安定出力部から利用したため,電解装置の設備利用率が80%以上を確保でき,水素製造コストの削減も多少図れる結果を得た。本研究では,再生可能エネルギーの最適分散配置の研究に取り組んでいる.風力発電と太陽光発電の再生可能エネルギーは,風速や日射量に応じて出力が変動するため,電力需給の安定性を確保するため,導入量に制限が設けられている.本研究では,この対策として気象条件の異なる複数地点を広域連系することで平滑化する効果に着目し,設置すべき電源の種類と容量を最適化するアルゴリズムを開発している.平滑化効果の確認作業として,北海道の都市別気象変動を算出したところ,例えば,旭川で観測された全天日射量計による出力変動の最大幅は,1日の定格出力に対して1分間でおよそ45%であったが,北海道の主要都市7箇所の値を連系した場合7.5%以下まで平滑化された.また,これまでの研究では,この最適化アルゴリズムについて,経済性を目的とした単純遺伝的アルゴリズムを用いてプログラムを設計していた.経済性の指標となるコストには,資源エネルギー庁の長期エネルギー需給見通しにおけるコストを用いることで,燃料費だけではなく,CO2対策費や資本費,政策経費などの複数の評価基準をスカラー化手法によって,解を求めてきた.しかしながら,この中の発電コストとCO2の排出量はトレードオフの関係にあるため,単一の最適解を求めても不十分と考え,発電コストとCO2排出量の2つを目的関数とするパレート最適解を求めるプログラムに設計し直した.アルゴリズムの手法として,当初,Gen-Chengの適応重付け法(awGA)を用いて,数値実験を試みたが,最適解がバランスよく出力されなかったことから,経済負荷配分として発電コストの安い石炭火力発電の発電比率を080%の割合で変化させる遺伝的アルゴリズムに変更して,発電コストとCO2の排出量の関係を明らかにするプログラムを開発した.解析時間は増加するが,予備解析ではバランスのよいパレート最適解を得られた.平成28年度は,再生可能エネルギーの最適分散配置を求める設計プログラムを開発するために,発電コストとCO2の排出量のトレードオフの関係を明らかにする多目的解析のアルゴリズムを組み込む研究を行った.そのため,各種条件の調査と設定,気象条件の現象解析も行い,試行錯誤を繰り返したが,研究はほぼ計画通り行うことができ,結果もほぼ満足できるものであった.新たな課題の抽出や考察も行え,おおむね順調に進展している状況である.H28年度に開発したアルゴリズムを評価するため,北海道を対象としてケーススタディを行った。まず,北海道に整備された送電線と各地の気象特性および人口分布を考慮した7地域(14都市)に太陽光発電所と風力発電所を設置し,各都市間を送電線で接続した電力システムをモデル化した。電力需要は,2012年に調査結果のある熱負荷に関係する電力需要量と北海道電力による電力供給量との合計とした。一方,日射量と風速の気象データは,同じ年の気象庁の地上気象観測1分値資料を用いた。また,発電にかかるコストとCO2排出量,送受電コストは,経済産業省や北海道電力,電力中央研究所などの公表値を用いた。さらに,遺伝的アルゴリズムの各種パラメータは,本解析を試行錯誤する中で決定した。これらの条件で,軽負荷日の6月9日(日)と重負荷日の1月18日(金)の解析を行った。なお,本解析では接続系統の事故等がないものとして,再生可能エネルギーの出力変化がLFC調整力を超えた場合は,容量制限をしない揚水発電で対応することとした。解析結果として,コストとCO2排出量の関係を出力した。結果として,1 gCO2/kWhに対するコストは,軽負荷日で約22.5円,重負荷日で約19.5円となった。この意味は,石炭火力発電の導入率が下降しても,重負荷日のコストは軽負荷日より高くならない傾向を示している。

この原因は,重負荷日における再生可能エネルギーの最大導入率が軽負荷日より10%以上低いためであり,これは,北海道特有の冬期間の熱負荷が朝晩に偏って大きいためである。そこで,暖房及び給湯用の熱供給を電動ヒートポンプで賄うアルゴリズムに改良した。再生可能エネルギーの余剰電力はヒートポンプへ供給し,この熱を蓄熱することで時間シフトして需要側へ供給する仕組みを組み入れて,1年間の解析を行った。この解析結果は日本機械学会の論文として発表した。H29年度は,計画通りH28年度に開発したアルゴリズムを評価するため,北海道を対象としたケーススタディを行った。従来のアルゴリズムは発電コストのみの最適解を求めていたが,発電コストとCO2の排出量はトレードオフの関係にあるため,単一の最適解を求めても不十分と考え,発電コストとCO2排出量の2つを目的関数とするパレート最適解を求めるプログラムに設計し直したものである。結果はほぼ予想通りであったが,北海道特有の冬期間の電力需要パターンが本研究の着想基盤である平準化効果を大きく妨げていることが分かり,この熱負荷に対するアルゴリズムの改良を行った。試行錯誤を繰り返したが,研究はほぼ計画通り行うことができ,新たな課題の抽出や考察も行え,おおむね順調に進展している状況である。H30年度は,数値解析に入力するデータを検証するため,簡易実証実験装置を製作し,研究施設屋上にて,1年間の風速と日射量を測定した。日射量および風速ともに,傾向的には気象庁のデータと同様であったが,風速値に関して30%以上の違いが出る時間帯があった。傾向的に同じであることは,本研究の目指す広域連系による再生可能エネルギーの出力平準化に対して,本解析手法が有効に扱えることを明らかにできたが,出力値の係数に違いを生じているため,分散配置する再生可能エネルギーの設備量を的確に算出するには精度不足で,設備の立地気象を数年実測し,統計的に補正する方法を確立する必要がある。また,前年度の研究において,広域連系を図っても,再生可能エネルギーの出力を得にくい気象条件の日があると,バックアップ電源をフル稼働させなければならないこと,また,北海道では冬期間の暖房需要量が大きいことから,バックアップ電源の設備容量を冬期間に合わすと,冬期以外のバックアップ電源の設備利用率が低下して,1年を通した電力供給設備の効率化に偏りを生じるなど,その対策が必要となっていた。そこで,H30年度は,北海道における季節間の熱需要の変動と再生可能エネルギーの出力不足を,再生可能エネルギー由来の水素燃料で調整し,再生可能エネルギーの出力変動と日間(平日と休日)や時間(朝晩と昼夜)の需要変動を,ヒートポンプ給湯器とEVで調整するシステムを用いて経済性とCO2排出量の削減効果について検討した。解析結果,熱需要を再生可能エネルギー由来の水素燃料で賄える効果は大きく,バックアップ電源となる火力発電の設備量は,年間電力平均需要の55%程度に低減できる結果となった。なお,水素製造は再生可能エネルギーの安定出力部から利用したため,電解装置の設備利用率が80%以上を確保でき,水素製造コストの削減も多少図れる結果を得た。開発されたプログラムを評価するため,北海道を対象としてケーススタディを行う.
海洋巨大ウイルス・ヴァイロファージ・真核生物の包括的エコシステム解析

本研究では、全地球規模の海洋メタトランスクリプトームデータに基づき、巨大ウイルスが海洋のあらゆる地点で常に宿主に感染していることを明らかにした。また、新規設計した実験手法により、大阪湾の海水に6000種を超える巨大ウイルスが存在することを明らかにした。このことは、多様な海洋真核生物に巨大ウイルスが常に感染しその集団変動に影響を与えている可能性を示唆している。本研究で新規開発したウイルス情報解析ツールはインターネットを介して公開した(http://www.genome.jp/viptree/, http://www.genome.jp/virushostdb/)。本研究の目的は、海洋微生物探査が産する、全地球規模の海洋メタゲノムデータと物理化学的環境データに基づき、巨大ウイルスの生態学的役割を解明するために、バイオインフォマティクスによる包括的エコシステム解析を行うことにある。本年度の研究計画予定は、(1)巨大ウイルスの種多様性の解析、(2)巨大ウイルスの各系統の地理的分布、(3)宿主との相互作用の推定法の開発であった。本年度は特に当該研究全体にわたって基礎的な解析となる(1)を重点的に行った。研究代表者の研究室に所属する大学院生と共同で、RNAポリメラーゼ(RNApol)の配列に着目して、ミミウイルス科の巨大ウイルスの系統多様性を定量的に解析した。RNApolは、全ての細胞性生物に保存されており、かつ、現在知られているミミウイルス科のウイルスゲノムにも保存されており、ミミウイルス科の系統多様性を細胞性生物と比較するために最も適したマーカー遺伝子の一つである。技術的詳細は省略するが、タラ海洋探査プロジェクト、ヒト微生物叢プロジェクト、その他の大規模メタゲノムプロジェクト等のデータから、RNApol配列を抽出し、系統の多様性(厳密には系統数(Richness))をミミウイルス科/真正細菌/古細菌の間で比較を行った。その結果、系統多様性はRNApol配列全長にわたり、ミミウイルス科が最大で、真正細菌、古細菌の順番であることが明らかになった。この解析はリサンプリングを伴う希釈曲線カーブを用いて行った。同時に、生存曲線の検定で用いられる手法を応用し、Richnessの差が統計的に有意であることも明らかにした。また、Richness解析に加えて系統学的多様性指標(Phylogenetic Diversity Index)を利用した解析も行い、同様の結果を得た。目的(2)に関しては、大規模リードデータを処理するバイオインフォマティクスパイプラインの一部を作成した。本研究の目的は、海洋微生物探査が産する全地球規模の海洋メタゲノムデータと物理化学的環境データに基づき、巨大ウイルスの生態学的役割を解明するために、バイオインフォマティクスによる包括的エコシステム解析を行うことにある。本年度(平成27年度)は、巨大ウイルスの多様性と、宿主との相互作用を解析するための基盤技術の開発を進展させた。具体的には、巨大ウイルスの一系統メガウイルス科に着目し、メタゲノムデータを利用して、環境中におけるメガウイルスの多様性を解析するためのPCRプライマーの設計を行った。京都大学農学研究科および仏国エクス=マルセイユ大学の研究者の協力を得て、DNAポリメラーゼを標的としたプライマーをTara Oceansメタゲノム配列データ(923配列)および17既知ゲノムデータを解析することにより、82セットのプライマーを最終的に設計した。大阪湾で採取・抽出したDNAを鋳型として、当該プライマーの一部を用いて遺伝子断片をPCR増幅し、増幅産物を得ることができた。また、巨大ウイルスゲノムのDNA修復酵素の多様性に着目し、DNA修復酵素の数とウイルスゲノムの長さに統計的に有意な相関があることを突き止め、その進化的意義を考察した(Current Opinion in Microbiologyに発表)。ウイルスー宿主相互作用に着目した研究として、ウイルスと宿主の関係を整理したデータベースを新規に開発した(http://www.genome.jp/virushostdb/, Viruses誌に発表)。また、深海メタゲノムデータ(Malaspinaデータ、発表予定)と新規Tara Oceansメタゲノムデータの解析を行った(Science誌に発表)。平成26年度、平成27年度は主に多様性解析を行うと同時に、新規手法の開発を進めた。後者は新規性が高く、28年度にその有効性を証明できれば、巨大ウイルスの生態を解析する上で極めて重要な技術開発になる。また、ウイルスー宿主データベースも簡潔なデータベースでありながら、新規性・一般的有用性が高く、ウイルスー宿主相互作用推定を進めるにあたり有効性があることをすでに示している。本年度(平成28年度)は、昨年度開発した高度縮退プライマーセットを利用し、巨大ウイルス(メガウイルス科)の多様性を、大阪湾で採取・抽出したDNAを鋳型として解析した。その結果、1サンプル中に、6000以上の巨大ウイルス種を含有していることを明らかにした。これは、一地点(1サンプル中)におけるメガウイルス科の多様性を世界で初めて特徴づけた結果である(論文執筆中)。また、Tara Oceans海洋探査から得られた世界規模メタトランストランスクリプトームを解析し、巨大ウイルスも含めて、真核生物に感染するウイルスが、どの地点のどのサンプルでもアクティヴに感染している様相を解明し(Nature投稿中)、現在、物理化学的環境パラメタとの相関を解析している。同時に、本年度(平成28年度)は、巨大ウイルスの多様性と、宿主との相互作用を解析するための手法を開発し、2報の論文(mSphere, Bioinformatics)として発表した。

昨年度開発したVirus-Host DB (Virusesに報告)と合わせて、今後の海洋巨大ウイルス研究を支える基盤技術となると考えている。3年間の研究成果は、13篇の科学誌にて公表されている(内、Science 4報、Nature 1報、ISME J 1報を含む)。物理化学的変数、宿主との関係に関しては解析が遅れたので、今後の課題として残る。本研究では、全地球規模の海洋メタトランスクリプトームデータに基づき、巨大ウイルスが海洋のあらゆる地点で常に宿主に感染していることを明らかにした。また、新規設計した実験手法により、大阪湾の海水に6000種を超える巨大ウイルスが存在することを明らかにした。このことは、多様な海洋真核生物に巨大ウイルスが常に感染しその集団変動に影響を与えている可能性を示唆している。本研究で新規開発したウイルス情報解析ツールはインターネットを介して公開した(http://www.genome.jp/viptree/, http://www.genome.jp/virushostdb/)。初年度の研究目的(1)(3)のうち、主に(1)に関する研究を進展させたが、学内に研究協力者を得て、研究計画時には正確には想定していなかった統計検定の手法を応用することができ、また、Phylogenetic Diversity指標を利用することにより、ミミウイルス科と原核生物の間でのRNApolの多様性の相違を多角的に捉えて解析することができた。このことも、研究計画時に明確に想定されていなかったが、研究の進展とともにその必要性が明らかになり、大学院生により実装・実施された。本課題は、相互作用の推定、物理化学的環境変数との相関解析を最終目的としている。本研究の1、2年度目には主に基盤技術の開発に力をいれた。この観点から、上記最終目標への進展は、平成28年度に協力に進める必要がある。28年度には、上記の新規プライマーによる解析を進めると同時に、メタゲノムのリードレベルの情報を利用した、巨大ウイルスの地理分布・生態解析を行う予定である。前者に関しては、京都大学農学研究科との協力により進め、後者に関しては、当研究室の修士2年の院生を中心として進める。また、初年度に行ったRNAポリメーラゼの解析結果を論文化することも平成28年の課題である。Taxonomyは系統分類群解析のためのツールMGENESはメタゲノムデータベース海洋ウイルス学現在「(1)巨大ウイルスの種多様性の解析」の解析パイプラインの一部をより精度の高い手法に改良している。その作業が終了したら、次は、大規模リードデータを用いて、ミミウイルス科のRNApolの多様性が、海域や水深、あるいは環境パラメタとどのように関連しているかを解析する。
冷温帯広葉樹林における食肉目の液果の種子散布特性解明に関する研究

日本における冷温帯広葉樹林での食肉目(ツキノワグマ、テン、タヌキ)の液果の種子散布特性を解明・比較するため、各種の質的な種子散布効率として「種子の散布範囲」と「散布された種子の生存率」の2つを明らかにすることを試みた。その結果、いずれの動物種も、種子の体内通過による負の影響は認められず、3種とも有効な種子散布者である可能性が示唆された。また、特にツキノワグマの種子散布範囲を推定したところ、森林生態系において他種よりも長距離種子散布者である可能性が示された。本研究は、日本における冷温帯広葉樹林での食肉目各種の液果の種子散布特性を解明・比較するため、各種の質的な種子散布効率として「種子の散布範囲」と「散布された種子の生存率」の2つの課題の解明に焦点を当て調査を行った。本調査では、ツキノワグマ、テン、タヌキを対象とするが、まずは森林生態系の長距離種子散布者として有望なツキノワグマを優先に実験を行った。調査1:各種の種子の体内滞留時間の測定と体内通過種子の発芽試験ツキノワグマ研究所の飼育ツキノワグマ個体(♂2、♀2)を用いて、種子の体内通過実験を行い、通貨種子の発芽試験を行った。その結果、4時間から44時間の体内滞留時間を測定し、体内通過後も種子の発芽能力は著しく減少はしなかった。調査2:各種の種子散布範囲推定とそのための行動特性(移動距離)の算出・体系的整理栃木・群馬県足尾山地にて、計10頭のツキノワグマの捕獲を行った。そして、それぞれにactivity sensor付GPS受信機を装着し、放獣を行った。調査終了個体については、GPS受信機を回収し位置情報を分析を実施している。テン、タヌキについては既存の資料の収集に勤め、次年度の実験の準備を行った。調査3:各種の糞に含まれた種子の行方と糞虫の2次散布者としての可能性東京農工大学FM草木の冷温帯広葉樹林において、テンとタヌキを対象に予備試験を実施した。予備試験として、植物種2種・動物種ごとに、マーキング種子を含んだ糞を5個ずつ用意し林床に設置した。糞の上部には、自動撮影カメラを設置し糞に集まる動物種の撮影を行い、集まった動物種の確認と糞(種子)の利用(処理)過程の確認を行ったところ、次年度以降の調査のめどが立った。本調査では、ツキノワグマ、テン,タヌキを対象とし、本年度は前年度のツキノワグマに加え、他2種を主な対象とした調査1:各種の種子の体内滞留時間の測定と体内通過種子の発芽試験傷病鳥獣として飼育されているテン、タヌキを用いて、種子の体内通過実験を行い、通過種子の発芽試験を行った。その結果、3時間から30時間の体内滞留時間を測定し、体内通過後も種子の発芽能力は著しく減少はしなかった。調査2:各種の種子散布範囲推定とそのための行動特性(移動距離)の算出・体系的整理ツキノワグマの種子散布距離を推定したところ、最大で22kmを超えることが推定された。また。雌雄、季節により散布距離は異なり、秋のオスによる種子散布距離が大きかった。また、年次間でも異なり、その要因としては、秋では主な食物である堅果類の豊凶が影響している可能性が考えられた。テン、タヌキについては既存の資料をもとに種子散布距離の推定を試みた。調査3:各種の糞に含まれた種子の行方と糞虫の2次散布者としての可能性ツキノワグマの散布後の種子の行方を調べたところ、げっ歯類による持ち去り、捕食が多数確認されたが、一部の種子では貯食行動による2次散布が確認され、発芽する種子もみられた。また、糞虫による2次散布も認められ、温帯林でもその有効性が確認された。テン、タヌキでもげっ歯類による持ち去りは確認されたが、2次散布の効果はツキノワグマに比べて低いことが想定された。
光路最適化したメタサーフェスを用いた表面増強ラマンデバイスの創製

今年度の目標は集束イオンビーム励起表面反応堆積技術を用いたメタサーフェスの雛形試作および傾斜回転ステージを組込んだスパッタ装置を用いた金のコンフォーマル積層であった。収束イオンビーム励起表面反応堆積技術を用いて設計したメタサーフェスの雛形を試作した。FIB-CVDを用いることで、nmオーダの構造を比較的簡便に試作することができる。雛形の材料としては、フェナントレンを原料ガスとしたDLC(diamond-like carbon)を用いた。FIB-CVDは所属機関所有の装置を用いて行った。昨年度の論文出版ののち、国際会議にて発表している。昨年度得られた基板平面内の光束誘導については、さらなる検討が必要であることがわかった。また、試作用機器として集束イオンビーム加工装置だけでなく、ヘリウムイオン顕微鏡を用いることを検討している。今年度の目標は、光学シミュレータを用いた光路最適化したメタサーフェスの形状設計であった。研究開始前に検討を進めていたリング状構造については、既に設計・試作・評価を完了し、論文化した。ラメラ状金薄膜構造を実現するため,傾斜回転ステージを用いたコンフォーマル製膜手法を用いた。雛形の作製方法は、当初計画していたガリウムFIBだけでなく、ヘリウムFIBや高加速電圧の電子線描画なども検討を進めている。さらなる研究活動として、特に、光束誘導を誘導する事に注力し、プラズモニック構造を施した基板平面内の光の振る舞いについて検討した。Micro-TAS(Total Analysis Systems)と呼ばれる生化学分析デバイスの省力化に注目している。Micro-TASは特に細胞やたんぱく質、DNAの分析など生物・医学の分野での使用を目的に多く研究されており、従来の分析方法に比べ、省スペースかつ少量の試料を使って分析を行うことができる。しかし、多くのMicro-TASでは試料の移動にポンプを使用するため、更なる省スペース化は難しい。そのため移動方法の改善が省スペース化のために有効である。対物レンズを通した光照射とプラズモニック構造によって平面内の試料の移動操作を実現することで、ポンプを使用しない流路の作製が可能になり、また、効率的に試料を捕集することで表面増強ラマン散乱分光をより効率的に実現することが可能になると考えている。初年度中に1報の論文を出すことができた。また、新たに得られた結果については順次国際会議等で発表している。基板平面内の光束誘導について新たな知見が得られたため、今後、表面増強ラマン分光だけでなく、微粒子操作なども検討の対象としたい。
選択性緘黙の対人関係形成を支援する教材・玩具に関する調査研究

選択性緘黙児は社会的状況で発話や行動が抑制されるため、主体的に対人関係を形成することが困難である。そのため、他児と活動を共有する機会に乏しく、孤立、いじめ、不登校等の集団不適応に陥りやすい。このような不適応状態を未然に防ぐには、発話以前に対人関係の支援を行うことが優先的課題である。本研究では、選択性緘黙児が負荷なく他児と交流することを助けるツールとして、教材や玩具に着目した。これらの使用は専門的技術に依存しないため、教師や保護者等でも活用可能なことが期待される。そこで、支援資料が充実している北米や英国における対人関係支援に有効な教材や玩具を調査し、わが国の実態に合わせた援用方法を検討する。教材や玩具の使用は専門的技術に依存しないため、教師や保護者など専門家以外でも活用可能なことが期待される。選択性緘黙の研究先進国である北米や英国において使用されている教材や玩具を調査することで、わが国の実態に応じた活用方法を検討することを目的とし、初年度は主に玩具に焦点を当て、下記の要領で実施した。[方法]アメリカ、カナダ、イギリスにおける支援ガイド等の出版物、研究機関や支援機関のホームページ等を用いて、支援ツールの情報収集をした。さらに、Web上で“selective mutism"“toy"“tool"によるキーワード検索を行い、他機関による情報がないか調査した。上記の情報収集に基づき、玩具を取り寄せ、以下の観点から、系統的に分類・整理を行った。1)玩具の形態、2)使用時の発話形式、3)発話対象、4)使用人数、5)対象年齢[結果]取り寄せることのできた玩具について、上記観点より整理した結果、1)形態としては、カードやボードゲームのほか、音声に反応するロボットや録音・再生機器があった。2)使用の際の発話形式は、ものの呼名や「はい/いいえ」での応答、定型表現による質問などの“型のあるもの"と、自分の考えが反映される“創造的なもの"とに大別された。3)発話対象は人、玩具自体(モノ)に大別された。4)使用人数は単独使用から6人程度のものまであり、5)対象年齢は幼児年齢から使用可能なものが多く、中学年齢以降に推奨されるものも少ないながら存在した。本調査の分類は、専門家以外が玩具の使用選定をする際の有益な情報になり得る。治療原則の安心できる人から徐々に人数を増やす、発話は自分の意思が反映されないものから始めるに則れば、「対モノ」で「型のある発話内容」がより易しいことが導き出される。研究計画調書に述べられている実施課題の1)教材研究、2)教育現場への導入のうち、前者について、計画した手続きに基づき実施できている。アメリカ、カナダ、イギリスにおける支援ツールの情報収集ののち、主に玩具を中心に複数観点(玩具の形態、使用時の発話形式、発話対象、使用人数、対象年齢)による系統的分類を行った。その結果、各々の玩具の特徴が明確になり、選択性緘黙児の状態に応じた教材選定に役立つ可能性が見えてきた。2年目は、これら玩具の学校等の教育場面における導入と効果について検討していく必要がある。7月には幼稚園・小学校・中学校等の教員を対象に、学校現場への適用可能性について調査を実施する。実際に調査で得られた玩具を使用してもらい、授業や休み時間等における導入のしやすさ、導入できそうな教科・活動について評価をしてもらう予定である。以上のことから、おおむね順調に進展していると考えられる。研究計画調書に述べられている実施課題の1)教材研究、2)教育現場への導入のうち、後者について進めていく。当初は、2)教育現場への導入について、新しい環境で新たな関係性を構築する時期を想定し、小学校低学年の選択性緘黙児が在籍する学級を対象に、教材や玩具を導入した授業や遊びを実施し、その効果を評価する計画であった。しかし、1)教材研究を進める過程で、児童への介入以前に、まずは授業実施者である教員に対して実用可能性を問うことが優先と考えるに至った。そこで、実際に学校現場の教員に教材や玩具を使用してもらい、授業や休み時間等における導入のしやすさや、導入できる場合の教科・活動について検討を行う。また、研究経過の報告として、学会発表原稿の執筆および日本臨床発達心理士会第15回全国大会(2019年9月)において発表を行う。

教材や玩具の使用は専門的技術に依存しないため、教師や保護者など専門家以外でも活用可能なことが期待される。選択性緘黙の研究先進国である北米や英国において使用されている教材や玩具を調査することで、わが国の実態に応じた活用方法を検討することを目的とし、初年度は主に玩具に焦点を当て、下記の要領で実施した。[方法]アメリカ、カナダ、イギリスにおける支援ガイド等の出版物、研究機関や支援機関のホームページ等を用いて、支援ツールの情報収集をした。さらに、Web上で“selective mutism"“toy"“tool"によるキーワード検索を行い、他機関による情報がないか調査した。上記の情報収集に基づき、玩具を取り寄せ、以下の観点から、系統的に分類・整理を行った。1)玩具の形態、2)使用時の発話形式、3)発話対象、4)使用人数、5)対象年齢[結果]取り寄せることのできた玩具について、上記観点より整理した結果、1)形態としては、カードやボードゲームのほか、音声に反応するロボットや録音・再生機器があった。2)使用の際の発話形式は、ものの呼名や「はい/いいえ」での応答、定型表現による質問などの“型のあるもの"と、自分の考えが反映される“創造的なもの"とに大別された。3)発話対象は人、玩具自体(モノ)に大別された。4)使用人数は単独使用から6人程度のものまであり、5)対象年齢は幼児年齢から使用可能なものが多く、中学年齢以降に推奨されるものも少ないながら存在した。本調査の分類は、専門家以外が玩具の使用選定をする際の有益な情報になり得る。治療原則の安心できる人から徐々に人数を増やす、発話は自分の意思が反映されないものから始めるに則れば、「対モノ」で「型のある発話内容」がより易しいことが導き出される。研究計画調書に述べられている実施課題の1)教材研究、2)教育現場への導入のうち、前者について、計画した手続きに基づき実施できている。アメリカ、カナダ、イギリスにおける支援ツールの情報収集ののち、主に玩具を中心に複数観点(玩具の形態、使用時の発話形式、発話対象、使用人数、対象年齢)による系統的分類を行った。その結果、各々の玩具の特徴が明確になり、選択性緘黙児の状態に応じた教材選定に役立つ可能性が見えてきた。2年目は、これら玩具の学校等の教育場面における導入と効果について検討していく必要がある。7月には幼稚園・小学校・中学校等の教員を対象に、学校現場への適用可能性について調査を実施する。実際に調査で得られた玩具を使用してもらい、授業や休み時間等における導入のしやすさ、導入できそうな教科・活動について評価をしてもらう予定である。以上のことから、おおむね順調に進展していると考えられる。研究計画調書に述べられている実施課題の1)教材研究、2)教育現場への導入のうち、後者について進めていく。当初は、2)教育現場への導入について、新しい環境で新たな関係性を構築する時期を想定し、小学校低学年の選択性緘黙児が在籍する学級を対象に、教材や玩具を導入した授業や遊びを実施し、その効果を評価する計画であった。しかし、1)教材研究を進める過程で、児童への介入以前に、まずは授業実施者である教員に対して実用可能性を問うことが優先と考えるに至った。そこで、実際に学校現場の教員に教材や玩具を使用してもらい、授業や休み時間等における導入のしやすさや、導入できる場合の教科・活動について検討を行う。