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中国・中原地域出土の古人骨に関する人類学的研究:渡来系弥生人の起源を巡って

今年度の調査によって明らかになった諸事実の中で注目される点として、まず周庄集団が、顔面の扁平性、高顔性、高身長、及び四肢プロポーションにおいて基本的に北部九州弥生人に共通する特徴を持つことが確認されたことが上げられる。この集団の全容解明と詳しい比較分析にはまだ相当の時日を要するが、中国の古人類研究におけるこれまでの時代的、地域的な空白の一つが本研究によって埋められる見込みが立ったと言えよう。また、興弘遺跡出土人骨では、そうした形態的特長に加え、特にその性比が女性に大きく傾き、しかも未成人骨が約30%余りを占めると言う、中国出土の古人骨集団としては殆ど前例のない状況が浮かんできた。これまで中国の人類学研究では殆どが形態学的研究に終始して、古人口学や古病理学などの分野の研究が大きく立ち遅れており、今回の調査によって、埋葬習俗などを含む当時の社会背景の理解にも寄与し得る知見の得られる可能性が示された。昨年に引き続き、日本人の起源問題に関して残された重要懸案である渡来系弥生人の源郷を明らかにするため、中国・中原地域から出土した夏・商前漢時代の古人骨調査を行った。当該資料が収蔵されている河南省新鄭市において平成16年11月に現地調査を実施し、以下のような結果を得た。・昨年度の調査で約半数の整理・データ採取を終えていた興弘遺跡(春秋戦国時代)について、残りの約55体の計測、観察を実施し、当遺跡出土人骨(計80体)の調査を終えた。これまでに明らかになった当集団の特徴として、顔面の扁平性が強く、高顔、高身長、四肢末端が相対的に短い点など、基本的に日本の北部九州弥生人に類似する傾向が認められた。加えて、当集団では約4割が未成人骨で占められ、中国ではかつて試みられた事のない成長等について貴重な知見が得られる可能性が出てきた。詳しい研究成果は河南省文物考古研究所と協議の上、連名の報告書として公表の予定である。・昨年に引き続いて周庄遺跡出土人骨(春秋戦国漢代)の整理、データ採取作業を継続した。今年度は126体についての計測、観察、写真撮影を終えた。残りの約150体については次年度に調査を実施し、当集団の分析を終える予定である。・人骨情報に加えて、出土配置、副葬品、埋葬施設など、考古学的な情報の収集を行った。平成17年1月に河南省文物考古研究所の研究員2名を招聘し、九州大学において研究発表会を実施した。併せて、京都大学、奈良文化財研究所、東京大学、東京国立博物館などを訪問して、日本側の考古・人類学情報の収集作業を行った。日本人の起源問題に関し重要懸案となっている渡来系弥生人の源郷、及びその渡来要因を明らかにすることを目的として、平成15年度から実施している中国・中原地域出土の夏・商前漢時代の古人骨調査を継続して行った。当該資料が収蔵されている河南省新鄭市において平成17年11月に以下のような現地調査、及び学会発表を行った。・2003年度から調査を継続している興弘遺跡(主に春秋戦国時代)については一応、昨年度までに整理、データ採取作業を終了していたが、2005年に河南省文物考古研究所の発掘調査によって新たに同遺跡から46体の人骨が追加出土した。本年度はその調査を実施、終了した。この中には昨年報告したようにかなりの未成人骨も含まれ、成人骨と併せて当地域の春秋戦国期の住人形質やその成長パターンを探る上で貴重なデータを得られた。現在、これらを昨年度までのデータに加えて改めて集計し、その分析作業を進めている。
時空間分解テラヘルツ流動光学の創出とゴムの力学特性と内部フィラー構造の相関解明

本研究課題の目的は、研究代表者が見出した「テラヘルツ偏光計測によるゴム複合材料の内部フィラー構造プローブ」を更に発展させ、時空間分解テラヘルツ偏光計測を用いてカーボンブラックフィラーを添加したゴム複合材料(黒色ゴム)の動的な力学特性と内部フィラー構造との相関を明らかにすることである。本年度は、代表的な力学応答の一つである応力緩和現象に着目し、黒色ゴムを大変形させた時に生じる応力緩和にともなう内部フィラー構造の振る舞いを明らかにすることを目標として研究を行った。大変形時は力学応答が非線形な振る舞いをすることが知られており、また、試料の固定方法(拘束条件)によって応力やひずみが非一様な空間分布を持つと考えられる。そこで、テラヘルツ偏光計測によって複屈折や複素誘電率のようなマクロな物性値の時間・空間依存性を測定し、物理モデルを通じてミクロな内部フィラー構造の変化を推定することを試みた。自作の高速テラヘルツ偏光分光装置によって応力緩和にともなう複屈折の時空間分解測定を行ったところ、応力緩和とほぼ同じ時定数で複屈折にも緩和が生じていることを明瞭に観測した。一方で、複屈折緩和の振る舞いは測定箇所、すなわち試料の拘束条件にはあまり依存しないことを見出した。また、いくつかの異なる黒色ゴムの複屈折緩和を測定したところ、フィラーとゴム分子の相互作用が重要な役割を果たしていることが明らかになった。この成果は、まさに「テラヘルツ偏光計測によってゴム複合材料の力学応答とフィラー構造の相関を解明する」ことができることを意味しており、本研究課題の重要性を示す成果であるといえる。本内容に関しては日本物理学会において発表を行い、現在、論文化に向けて研究を継続している。また、上記の研究と並行して次年度以降に行う低温測定に向けた装置の導入を行った。本研究課題の目的である「テラヘルツ偏光計測によってゴム複合材料の力学応答とフィラー構造の相関を解明する」ことに関しては、研究実績の概要欄で述べたように応力緩和に関して重要な研究成果が得られている。また、他の関連する成果についても、日本物理学会および国際学会(CLEO Pacific Rim 2018, IRMMW THz-2018)で口頭発表を行っており、現在、論文投稿に向けて準備をしているところである。さらに、今後の低温測定に向けた装置の選定や導入も進んでおり、研究は「おおむね順調に進展している」と考えている。今年度は、昨年度に得られた研究成果を論文化しつつ、低温測定に向けた装置の改良や実験系の構築を行う。これまでの測定は全て室温で行っていたが、測定装置の限界によって動的な力学応答を調べられる時間領域が限られていた。しかし、更に深く動的応答を調べ、それに関与する内部フィラー構造の役割を理解するためには、より広範な時間領域での測定が重要である。そこで、温度-周波数換算則を利活用し、温度を変化させながら動的測定を行うことで、より広範な時間領域における動的な力学特性に関してテラヘルツ偏光分光を通じてアプローチすることを目指す。また、昨年度は装置の故障によって実験が一時的に停滞してしまった時期があったため、その代替案としてファイバーレーザーを用いたテラヘルツ発生系の開発にも着手する予定である。

今年度は、昨年度に得られた研究成果を論文化しつつ、低温測定に向けた装置の改良や実験系の構築を行う。これまでの測定は全て室温で行っていたが、測定装置の限界によって動的な力学応答を調べられる時間領域が限られていた。しかし、更に深く動的応答を調べ、それに関与する内部フィラー構造の役割を理解するためには、より広範な時間領域での測定が重要である。そこで、温度-周波数換算則を利活用し、温度を変化させながら動的測定を行うことで、より広範な時間領域における動的な力学特性に関してテラヘルツ偏光分光を通じてアプローチすることを目指す。また、昨年度は装置の故障によって実験が一時的に停滞してしまった時期があったため、その代替案としてファイバーレーザーを用いたテラヘルツ発生系の開発にも着手する予定である。
異方性異種材料接合界面の信頼性評価のためのマルチスケール手法の開発

マクロレベルの手法として、異方性弾性力学に立脚した異方性異種材界面き裂の応力拡大係数を用いた界面強度評価手法を開発し、MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)に頻繁に使用される陽極接合の接合部等のはく離強度を測定して、その支配パラメータの同定を行う。一方、ナノレベルの手法としては分子動力学法を用いて、異方性異種材界面端でのき裂発生機構の解明を行う。このようにマクロとナノレベルの両面のアプローチを用いて、MEMSといった微小デバイスを対象とした「マルチスケール異方性異種材の界面力学」という新しい研究分野の創出につなげることを目的とする。以上のような研究目的のもとで今年度は下記のような研究を行った。(1)異方性異種材応力拡大係数の解析に関しては、昨年度開発した手法を3次元体中のき裂の解析に適用できるように拡張し、異方性異種材中の表面き裂の応力拡大係数解析を実施した。(2)陽極接合装置を用いて、Siとソーダ石灰ガラスが円形に部分接合された試験片を用いて、熱応力負荷によるはく離試験を実施し、(1)で開発し応力拡大係数解析プログラムによりはくり強度を定量的に評価した。(3)昨年度に引き続きミクロレベルの解析として分子動力学法により疲労の初期過程の解析を行った。昨年度の解析よりも時間軸方向に長い時間解析を行い、疲労き裂の初期過程を一層明確にすることができた。(4)今年度は異種材接合部の微細領域のひずみ測定手法の開発を新たに行った。これは、顕微鏡により取得された画像にデジタル相関法を適用することによりひずみを求める手法である。このような接合端部の微細領域の計測ひずみはその強度評価に有益な情報を与える。(1)異方性異種材界面き裂の応力拡大係数を、異方性弾性論から求まる既知の一般化平面ひずみ弾性理論解と有限要素解の重ね合わせの手法を仮想き裂進展法に用いることにより、各モードの応力拡大係数を分離した形で求めることができる解析コードを開発した。この解析コードは機械的負荷だけでなく熱応力負荷の場合も解析できものである。さらに、この解析コードを用いて検証用の問題の応力拡大係数解析を行った結果、誤差1%以内の精度で解が求まることがわかった。(2)MEMSでは、パイレックスガラスとシリコンの陽極接合がしばしば用いられている。この陽極接合は、常温で残留応力を有しており、またシリコンウエハの方位を変化させることにより、異方性接合部における強度の方位依存性を調べることができるなど、異方性異種材接合部の一般的な特徴を備えている。そこで、現有の陽極接合装置およびはく離強度試験装置を用いて部分はく離を有する陽極接合試験片のはく離強度試験を実施した。(3)上記(2)の実験結果を、上記(1)で開発した解析コードを用いて解析し、陽極接合部のはく離靭性値を求めた。このようにして求めたはく離靭性値は、実際のMEMS中の陽極接合部のはく離に対する評価とはく離防止設計にフィードバックできる点が重要な特徴である。(4)ナノレベルの解析ツールとして分子動力学法による解析コードを開発した。この解析コードを用いてα-Feのナノインデンテーション解析、および繰り返し荷重下でのき裂進展現象の解析を実施した。特に、き裂進展解析の結果、繰り返し負荷によりき裂先端近傍に生成されるボイドと既に存在するき裂の合体によるき裂の成長という疲労き裂の初期過程のメカニズムの新たな提案をすることができた。
植物免疫の有効性を決める転写リプログラミングの制御機構の解明

病原体による農作物の減収は、現代農業が抱える最重要課題の一つである。植物は、病原体を認識し、自身の遺伝子の発現を変化させることで、抵抗性を発揮する。しかしながら、病原体に対する免疫応答において、遺伝子発現が「いつ」変化することが、抵抗性の発揮に重要であるかは不明であった。研究代表者らは、病原体の感染初期に起こる素早い遺伝子発現変動こそが抵抗性の発揮に必要であることを突き止めた。本研究では、この抵抗性を発揮するために必要な素早い遺伝子発現変動が起こる仕組みを解明し、遺伝子発現の人為的制御による耐病性植物の創出へ向けた研究基盤の形成を目指す。
ATP依存的タンパク質分解機構の解明:高度好熱菌Lonプロテアーゼの構造解析

Lonプロテアーゼはタンパク質の分解と共役してATPを加水分解するATP依存性プロテアーゼの一種で,大腸菌などの原核生物からヒトなどの高等哺乳動物に至るまで広くその存在が知られている.原核生物においては細胞質に,真核生物においてはミトコンドリアに存在し,変性タンパク質の除去や細胞分裂,細胞壁合成の制御(原核生物),ミトコンドリアの機能維持(真核生物)などに関わっていることが示唆されている.本研究では,Lonプロテアーゼ自体のATP依存的ペプチド結合切断のメカニズムを立体構造レベルで解明することを主な目的とし,これまでに大腸菌および高度好熱菌Lonプロテアーゼ遺伝子の大量発現・精製系の作成を行ってきた.今回は大腸菌Lonについて,ATPおよび還元剤による会合状態の変化と活性の変化を調べた.その結果,Lonは16量体が低活性型であるが,ATPを添加すると高活性型の8量体になること,還元剤添加により,Lonは低活性型の16量体に戻ることなどがわかってきた.これらは大腸菌Lonにおける結果であるが,真核生物ではLonは酸化的リン酸化によりATPを産生する細胞内小器官であるミトコンドリア内に存在するので,Lonのミトコンドリア機能に対する何らかの役割を示唆するものとして興味深い.現在,活性発現と多量体形成の相関およびそのメカニズムについて検討中である.Lonプロテアーゼはタンパク質の分解と共役してATPを加水分解するATP依存性プロテアーゼの一種で,大腸菌などの原核生物からヒトなどの高等哺乳動物に至るまで広くその存在が知られている.原核生物においては細胞質に,真核生物においてはミトコンドリアに存在し,変性タンパク質の除去や細胞分裂,細胞壁合成の制御(原核生物),ミトコンドリアの機能維持(真核生物)などに関わっていることが示唆されている.本研究では,Lonプロテアーゼ自体のATP依存的ペプチド結合切断のメカニズムを立体構造レベルで解明することを主な目的とし,これまでに高度好熱菌Lonプロテアーゼ遺伝子のクローニングとその大量発現・精製系の作成を行ってきた.今年度は高度好熱菌Lonプロテアーゼについて,タンパク質化学的,およびタンパク質工学的研究を行い,プロテアーゼ活性に関与するアミノ酸残基を推定した.Lonプロテアーゼはシステイン修飾試薬による修飾反応で活性を失うことが知られていた.高度好熱菌Lonプロテアーゼにはシステイン残基は1残基しか存在しないので,それをアラニンに置換したが,活性の変化はわずかであった.そこで,この変異体タンパク質にシステイン修飾試薬を作用させ,修飾された残基を同定したところ,特定の1つのヒスチジン残基だったので,この残基に関する変異体を作成し,確かに活性が低下していることを確認した.また,プロテアーゼ活性中心と推定されているセリン残基ならびに,活性に必要であることが示唆されているリシン残基についてもその変異体タンパク質を作成し,活性がほとんど残っていないことを確認した.以上から,Lonプロテアーゼの活性発現に関する新しい機構を推定している.Lonプロテアーゼはタンパク質の分解と共役してATPを加水分解するATP依存性プロテアーゼの一種で,大腸菌などの原核生物からヒトなどの高等哺乳動物に至るまで広くその存在が知られている.原核生物においては細胞質に,真核生物においてはミトコンドリアに存在し,変性タンパク質の除去や細胞分裂,細胞壁合成の制御(原核生物),ミトコンドリアの機能維持(真核生物)などに関わっていることが示唆されている.本研究では,Lonプロテアーゼ自体のATP依存的ペプチド結合切断のメカニズムを立体構造レベルで解明することを主な目的とし,これまでに大腸菌および高度好熱菌Lonプロテアーゼ遺伝子の大量発現・精製系の作成を行ってきた.今回は大腸菌Lonについて,ATPおよび還元剤による会合状態の変化と活性の変化を調べた.その結果,Lonは16量体が低活性型であるが,ATPを添加すると高活性型の8量体になること,還元剤添加により,Lonは低活性型の16量体に戻ることなどがわかってきた.これらは大腸菌Lonにおける結果であるが,真核生物ではLonは酸化的リン酸化によりATPを産生する細胞内小器官であるミトコンドリア内に存在するので,Lonのミトコンドリア機能に対する何らかの役割を示唆するものとして興味深い.現在,活性発現と多量体形成の相関およびそのメカニズムについて検討中である.
スウェーデンの高齢者介護サービスにおける供給の多元化と自治体の責任に関する研究

戦後スウェーデンにおける介護サービスは、公的セクターによる一元的な供給が特徴であった。しかし90年代に入り、エーデル改革(高齢者医療福祉改革)を始めとする様々な改革や、1995年のEU加盟を経て、状況は著しく変化した。本研究の目的は、その象徴的な変化の一つである介護サービス供給の多元化の状況を調査し、現状を分析すること、また新たな状況下での自治体の役割について明らかにすることであった。現地調査等では、スウェーデン研究者や自治体職員、福祉活動実践者のネットワークに大きく支えられ、充実した調査を実施することができた。まず10自治体および労働組合へのヒアリング調査や現地での先行研究をもとに、スウェーデンにおける介護サービス供給の多元化の状況を整理分析し、福祉国家レジームの「収斂」現象を指摘した。その一方で、基礎自治体による強力な質の管理、政府による自治体格差の是正、また労働組合を通じた公民の介護労働者の連帯のしくみが存続しており、このことが社民主義福祉国家レジームの「分岐」現象であることを指摘した。さらに申請者はスウェーデンの過疎地と都市部における介護ソーシャルエンタープライズへのヒアリング調査を実施した。過疎地では地域振興策として、一方、都市部では介護事業の民営化の影響により発生したものが多く、両者における介護ソーシャルエンタープライズの設立目的の違いが明らかになった。また都市部の介護ソーシャルエンタープライズも介護サービス供給だけでなく、社会的排除への対応など、複数の社会的貢献を果たしていることが明らかとなった。研究の結果として、90年代以降のスウェーデンには、他国にもみられる介護サービス供給の多元化の動きがみられたものの、その一方で、介護サービスの質の保持に関する自治体の責任や給付適正化における政府の役割が依然として大きいことが確認できた。また自治体以外の新しいサービス供給体として、介護ソーシャルエンタープライズへの期待が高まっていることがわかった。今年度の研究実績は以下の通りである。1)海外研究協力者とともに日本における共同調査を実施した。海外研究協力者のワールグレン・インゲラ氏が来日(2004年3月28日4月27日)し、介護保険制度施行後に日本で増加しているNPO法人や医療法人のサービス事業者を訪問し、日本における介護サービス供給の多元化の状況を調査し、議論した。保険者として金沢市役所、北海道新得町役場、中札内村役場、また介護事業者では認知症高齢者向けグループホーム(神戸市、社会福祉法人光朔会)、宅老所&デイサービスセンター(上野市、上野市社会福祉協議会)、コングロマリット型複合施設(北海道石狩市、医療法人喬生会)、ホームヘルプ事業者(北海道新得町・中札内村,NPO法人ちいさな手、NPO法人夢といろ)を訪問し、ヒアリングを実施した。日本における介護サービス供給の多元化について共同で調査を行ったことで、今後のスウェーデンと日本の介護システムの比較研究における、議論の土台をつくることができた。2)スウェーデンにおいて、来年度に実施する調査の準備と打合せを行った。申請者はスウェーデンに滞在し(2005年3月1日20日)、次年度に案施する調査に向けて、プレ調査を実施した。プレ調査ではヴェクショー市を対象とし、市福祉部長(行政)、福祉委員会委員長(議員)に、介護サービスの民間委託の状況、90年代以降の変化、現在の課題等についてインタビューを実施した。プレ調査の結果をもとに、どの自治体を調査対象とするか、誰をインタビュー対象とするか、どのような設問内容を組み立てるか等を再検討し、海外研究協力者のアドバイスを受けながら、来年度に実施する本調査の調査計画を立てている。3)関連の資料収集を行い、分析を行った。インターネット等で入手可能な資料を整理し、またスウェーデン滞在中に関係機関から必要な資料を収集した。本年度は(1)都市部における介護ソーシャルエンタープライズへのヒアリング調査、

(2)これまでの研究調査のまとめ、を行った。(1)スウェーデンの都市部における介護ソーシャルエンタープライズへのヒアリング調査申請者はスウェーデンの介護サービス供給の多元化の事例として、2002年にスウェーデンの過疎地における介護ソーシャルエンタープライズへのヒアリング調査を実施した。今回は都市部の事業者3件、「ラルラローセン・グループホーム(テービュ、職員協同組合)」「ヘムスチュルカン・ホームヘルプサービス(ストックホルム、職員協同組合)」「シリア人会・デイサービスセンター(ストックホルム、理念団体)」へのヒアリング調査を実施した(2005年5月)。過疎地では地域振興策として介護ソーシャルエンタープライズが注目されているのに対して、都市部では介護事業の民営化の影響により発生したものが多く、両者の設立目的の違いが明らかになった。また都市部の介護ソーシャルエンタープライズも介護サービス供給だけでなく、社会的排除への対応など、複数の社会的貢献を果たしていることが明らかとなった。調査内容は2006年6月に予定される日本地域福祉学会研究大会で発表し、その後、論文にまとめる予定である。(2)研究調査のまとめ特に日本比較政治学会第8回研究大会(平成17年6月25日名古屋大学)で発表した「社民主義レジームにおける介護サービス供給多元化に関する一考察-スウェーデンの高齢者介護とコミューンの新たな役割-」は本研究調査の集大成である。発表では、スウェーデンにおける介護サービス供給の多元化の状況を整理分析し、福祉国家レジームの「収歛」現象であることを指摘した。その一方で、基礎自治体による強力な質の管理、政府による自治体格差の是正、また労働組合を通じた公民の介護労働者の連帯をあげ、これを社民主義福祉国家レジームの「分岐」現象であることを指摘した。発表の後、複数の重要なコメントを受け、現在はこのコメントを反映させて、論文の完成を目指すところである。これは筆者の博士論文の一部になる。またその他にも、本研究の成果として、関連の論文を3本執筆した。
サル胚性幹細胞からの器官特異的機能細胞の分化誘導法の開発

1)サル胚性幹細胞の維持と性状の検討米国から購入したアカゲザル胚性幹細胞は、マウス胎仔線維芽細胞との共培養により比較的容易に維持され、およそ1週間毎に継代された。維持されたアカゲザル胚性幹細胞は、アルカリフォスファターゼ陽性で、SSEA1、SSEA4いずれも陽性であった。また、アカゲザル胚性幹細胞1.2x10^5個をNOD/SCIDマウスに静注したところ、肺に奇形腫が形成された。2)サル胚性幹細胞からの分化誘導胎生10.5日のマウスAGM(aorta-gonad-mesonephros)領域より初代ストローマ細胞を培養し、このストローマ細胞上でアカゲザル胚性幹細胞を共培養した。培養後2週間には、培養中に小型円形細胞が出現し、それらの細胞の一部はストローマ細胞下で増殖し、コブルストーンエリアを形成した。フローサイトメトリーによる解析の結果、ヒトCD34陽性細胞が認められた。サル胚性幹細胞から造血幹細胞への分化を誘導するための微細環境として、従来より用いられてきた線維芽細胞は不適当と考えられた。そこで我々は、胎生期マウスのAGM(aorta-gonad-mesonephros)領域に注目した。胎生期マウス造血においては、成体マウス造血を再構築し得る二次造血幹細胞は、胎生1011日のAGM領域にはじめて認められることより、この時期のAGM領域には、二次造血幹細胞の発生を支持する分子(群)が発現していると考えられる。そこで、胎生10.5日のAGM領域よりストローマ細胞株、AGM-S3細胞を樹立した。(2)AGM-S3細胞の造血発生支持能の検討胎生8.5日のAGM領域に相当するPAS(paraaortic splanchnopleura)及び卵黄嚢から分離した細胞を、AGM-S3細胞上で共培養した後、Ly-5.1/5.2マウス移植系を用いて、成体マウスの二次造血を再構築し得る二次造血幹細胞の発生について検討した。その結果、いずれの細胞の共培養系においても、培養4日目頃より二次造血幹細胞が出現した。以上の結果より、AGM-S3細胞にはPASあるいは卵黄嚢からの造血幹細胞の発生を支持する分子(群)が発現されていると考えられた。また、AGM-S3細胞は、マウスばかりでなく、ヒトの造血幹細胞にも作用することが示されており、サル胚性幹細胞からの造血幹細胞の発生にも有用であると予想された。
人工透析シミュレータシステムの研究開発

人工透析シミュレータシステムは、透析治療中に発生する警報の6パターンを再現することができた。動脈圧低下警報や動脈圧上昇警報では、脱血針をはじめダイアライザ入口までの動脈側のトラブルを再現することができた。静脈圧低下警報や静脈圧上昇警報では、ダイアライザ出口より送血針までの静脈側のトラブルを再現することができた。気泡警報では、血液回路にある複数のセンサに関連したトラブルを再現することができた。漏血警報では、ダイアライザに関連したトラブルを再現することができた。電磁弁の組み合わせにより、シミュレータ血液回路の擬似血液流量の制御可能となった。これによりシミュレータを設置した透析装置では、警報発生という形で異常事態やトラブル状態を擬似的に発生させることができた。異常事態発生を目的として、試験研究を行った結果。・シミュレータで再現可能な警報(トラブル)1)動脈圧低下警報(1)脱血針(ライン)閉塞(2)脱血針抜針(3)脱血針接続回路外れ2)動脈圧上昇警報(1)動脈回路閉塞(2)ダイアライザ閉塞3)静脈圧低下警報(1)送血針抜針(2)送血針接続回路外れ4)静脈圧上昇警報(1)送血針(ライン)閉塞(2)静脈回路閉塞5)気泡警報(1)脱血針エアー引き込み(2)静脈チャンバエアー巻き込み(3)気泡センサ異常6)漏血警報(1)ダイアライザリーク現在のところ、人工透析シミュレータシステムは、透析治療中に発生する警報の6パターンを再現することができている。今のところシーケンサ専用のラダー線図ソフトを使用しているため、各警報が発生するまでにタイムラグが生じている。さらに制御信号の送信操作が煩雑なため、各電磁弁の制御切り替えに時間がかかってしまい、各パターンの警報の切り替えがスムーズではない。今後の課題として、各警報の発生がタイムラグ無く出現させるシステムを構築していく予定である。当該研究は、人工透析装置の操作に関する医療事故の減少を目的として、アクシデント再現方式のシミュレータ開発を昨年度より継続研究している。シミュレータの基本構成部を完成させるため電磁弁や電磁弁コントローラ、再循環ポンプ(ペリスタリックポンプ)のシーケンサによる制御・動作の確認、調整を行った。それにより人工透析装置はシミュレータにより擬似血液を循環させ、臨床同様に治療状態である運転モードを再現することができた。その擬似血液の流量を電磁弁で制御することにより、シミュレータを設置した透析装置では、警報発生という形でアクシデントを擬似的に発生させることができた。試験研究の結果、アクシデント(警報)の種類は。(1)脱血不良(動脈・静脈圧低下、気泡)、(2)ダイアライザ閉塞(動脈圧上昇、静脈圧低下)(3)返血回路外れ(静脈圧低下)、(4)返血回路閉塞(静脈圧上昇)、(5)エアリーク(気泡)(6)血液リーク(漏血)であった。さらに、警報発生から対処を行い治療状態に復帰するまでの経過時間を測定するタイマー機能も備えることができた。これにより対処時間をデータとして取ることが可能となった。今後、透析室のベテランスタッフにシミュレータの再現状態をチェックしてもらい、検証しシミュレータと透析装置の警報発生状態のマッチングを確立させる。必要であれば修正や調整を行い、より臨床の状態に近づけていく。その後臨床応用可能かどうか、対処時間や経験年数、シミュレーション訓練回数などのデータを収集して検証・評価を行う。
悪性黒色腫の転移におけるコネキシン26の役割の研究と転移阻害薬の開発

悪性黒色腫は早期に転移をきたす予後不良の腫瘍である。これまでにわれわれは悪性黒色腫の転移においてコネキシン26(Cx26)が重要な役割を担っていることを見いだした。本研究では悪性黒色腫の転移を抑制する分子標的治療薬の開発を目指して、Cx26分子の細胞外ドメインに対する抗体の作製を試み、マウス悪性黒色腫転移モデルを用いて、この抗体の転移阻止効果を調べた。その結果、作製した抗体は不完全ではあるが悪性黒色腫の転移抑制作用を示した。悪性黒色腫は早期にリンパ行性・血行性に身体の各所に転移をきたすため、皮膚癌のうちでも、最も予後不良の悪性腫瘍のひとつとして知られている。しかしながら、この腫瘍の転移のメカニズムについては今なお、不明な点が多い。我々は、悪性黒色腫の転移のメカニズムを明らかにすることにより、腫瘍の転移を阻止する治療薬を開発したいと考え研究を進めている。これまでに我々は、悪性黒色腫の転移には、腫瘍細胞と内皮細胞の間のコネキシン26によるギャップ結合の形成が重要な役割を担っていることを見いだした。今回の研究では、マウスコネキシン26のアミノ酸配列から細胞外ドメインと予測される部分を2か所選定し、各々の部位について、抗原として最適と思われるペプチド配列を決定し、合成を行った。合成した2種類のペプチドにキャリアー蛋白としてKLHを結合させ、これらの抗原を用いてウサギを免役し、各ペプチドに対する高力価の抗血清を得た。さらに、得られた2種類のコネキシン26抗血清を用いてアフィニティ精製を行い、高力価の精製抗体を得た。現在、この精製抗体を、マウスのBL6悪性黒色腫細胞株転移モデルに注射し、悪性黒色腫細胞の転移抑制活性を検討している。さらに、マウスコネキシン26のアミノ酸配列から細胞外ドメインと予測される部分を2か所選定し、各々の部位について、抗原として最適と思われるペプチド配列を決定し、これらのペプチド抗原に対する高力価の精製抗体を得た。昨年から本年にかけて、BL6悪性黒色腫細胞株をマウスの足底に接種する前後の様々なタイミングで、種々の量の抗マウスコネキシン26精製抗体をマウス尾静脈から静注し、悪性黒色腫細胞の肺への転移を経時的に測定し、抗体による悪性黒色腫の転移抑制活性を解析中である。われわれは悪性黒色腫の転移において、悪性黒色腫と内皮細胞の間のコネキシン26(Cx26)によるギャップ結合の形成が重要な役割を担っていることを見いだし、このCx26分子の働きを阻害することにより腫瘍の転移を阻止する治療薬の開発を目指して研究を進めている。これまでにマウスCx26のアミノ酸配列から細胞外ドメインと予測される部分を2か所選定し、各々の部位について、抗原として最適と思われるペプチド配列を決定し、これらのペプチド抗原に対する高力価の精製抗体を得た。当該年度は、高転移型悪性黒色腫細胞株BL6をマウスの足底に移植し、2週間後に移植局所で増殖した腫瘍は切除し、肺への転移をコロニー数のカウントにより評価する転移評価モデルを用いて、今回作製した抗Cx26抗体による転移阻止効果を検討した。移植前後の様々なタイミングで、種々の量の抗Cx26抗体をマウス尾静脈から静注し、悪性黒色腫細胞の肺への転移を経時的に測定し、抗体による悪性黒色腫の転移抑制効果を解析した。その結果、作製した抗体は、単独投与では転移抑制活性が認められなかったが、2種類の抗体を同時に、悪性黒色腫の移植前から投与開始した群では、コントロール抗体投与群と比較し、統計学的に有意差は得られなかったものの、肺転移率が低下する傾向がみられた。
東南アジアの次世代型成長メカニズムの萌芽とその政治経済学的課題

東南アジア経済について、従来型のメカニズムによる成長は意外に堅実で、その方向性にはさほどの変化はない。一方で環境整合型技術や農業基盤型産業化といった新しい成長メカニズムの現れは緩慢で、現在のところまだ補助的なものに留まっている。他方、生産要素の一つである資本・金融の動態は、域内あるいは世界への投資が活発化するなど、より能動的なものに変質しつつある。最後に、成長メカニズムそのものの構造変化の問題よりは、都市における消費経済の成熟や人口動態の変化を背景とする価値観の多様化や再分配をめぐる社会対立の顕在化が、喫緊の問題として深刻であり、それを調整する社会政治システムの確立が優先課題である。研究計画に沿ってそれぞれの研究者は、担当分野の研究を推進した。三重野は、全体会合を主催し、研究分担者のコーディネーションを行うとともに、生産要素の一つである資本供給システムの構造分析に向けて、ASEAN4カ国の金融システムの比較研究をおこなうとともに、日系企業の進出に伴う金融問題について分析を進め成果を出版した。水野は、インドネシアの成長構造の転換について、労使関係・農村経済、マクロ経済環境についての研究を進め、成果を出版した。藤田は、南アジア・東南アジアの農村の社会経済変容の比較分析に向けて、インドとベトナムの事例を多角的な比較研究を進め研究成果を出版した。生方は、林業やアグリビジネスの農村社会への影響についての研究をすすめ、ベトナムの農村金融市場の変化についての研究成果をあげた。岡本は、インドネシアの農村共同体の変容問題などをテーマとして、特にオイルパーム・プランテーションがもたらす影響について、生方とともに研究会を主催するとともに、地方自治体の役割やイスラム・イデオロギーの台頭についての研究について成果を発表した。駿河は、マレーシア、ラオスを中心に現地調査を行うとともに、ラオスの国境地域における農村社会の変容についての研究成果を発表した。三重野は、全体会合を主催し、研究分担者のコーディネーションを行うとともに、生産要素の一つである資本供給システムの構造分析に向けて、ASEAN4カ国の金融システムの比較研究をおこない、その成果を単著として出版した。水野は、インドネシアの成長構造の転換について、主に自然環境と農村社会経済についての研究を進め、成果を出版した。藤田は、東南アジアの農村の社会経済変容の比較分析に向けて、ラオスとベトナムの事例を多角的な比較研究を進め研究成果を出版した。生方は、林業やアグリビジネスの農村社会への影響についての研究をすすめ研究成果をあげた。駿河は、ラオスを中心に現地調査を行うとともに、ラオスの国境地域における農村社会の変容についての研究成果を発表した。研究計画に沿って、それぞれの研究者は担当分野の研究を推進した。三重野はプログラム全体を主催し研究分担者のコーディネーションを行うとともに、昨年度出版したASEAN金融システムの特性についての研究の敷衍、タイの経済構造と政策金融の関係、ミャンマーの経済状況と金融システムの生成についての研究を進めた。水野は、インドネシアの経済の方向性に関する研究、泥炭問題に関する研究を推進した。藤田は、タイ、ミャンマーの天然ゴムの成長の可能性についての研究を引き続き進めるとともに、ミャンマーの国境地域の作物転換事業についての研究も進めた。生方はタイなどの輸出型野菜栽培についての研究を進めた。岡本はインドネシアにおけるオイルパームに関する政治経済学的研究を進めるとともに、民主化過程についての研究をとりまとめ単著を出版した。駿河は、ラオスにおける契約栽培についての研究を進めた。各研究分担者は、東南アジアの次世代成長メカニズムという大きな枠組みの中で担当した分野に対し、具体的な分析対象を定めて研究を進め、その成果が上がりつつある。それによって全体テーマについての論点が明らかになってきた。具体的には、東南アジアの今後の成長経路には、さらなる輸出工業化と、生来の農業生産力と商業活動を基盤におくサービス産業の成長の2つの方向があり、また、成長と同時に社会保障や環境保全を含む生活基盤の保持といった問題と関係する所得再分配の論点が、この地域の社会経済システムに重要な要素となってきていることがわかった。研究代表者はこうした論点を踏まえて、東南アジア経済の全体構造についての論考の執筆も進めている。研究の3年目の成果として問題の輪郭がよく整理できるようになっており、この点について、研究は概ね順調に進展している。研究計画に沿って、それぞれの研究者分担者は担当分野の研究を推進した.三重野はプログラム全体を主催し研究分担者のコーディネーションを行うとともに、総論として先行ASEAN4ヶ国の成長経路についての論考をまとめるとともに、タイ・東南アジアの債券市場、商業銀行についての研究、ミャンマーの経済状況についての研究を推進した。水野は、昨年度に引き続き、インドネシアの経済の方向に関する研究、泥炭問題に関する研究を推進した。藤田は、農業部門をテーマとして、稲作のバリューチェーンについての研究を推進した。生方は、タイにおける小農のアグリビジネスについて研究を進めた。岡本はインドネシアにおける政治・経済の構造についての総論をまとめるとともに、司法の政治化についての研究などを推進した。駿河はラオスにおける農業発展の可能性について研究を推進した。それぞれの研究は、モノグラフ、論文、大会報告などで公表された。今年度は当基盤研究の最終年度であり、2017年3月に、4年間の研究成果を踏まえて、国際会議を開催した。

国際会議ではタイ、英国、ラオスの研究者による東南アジアにおける論点の報告・討論に加え、本研究のテーマを将来、アジア以外の新興国にも展開していく問題意識から、ラテンアメリカ、ロシアについての類似の論点の報告も交えることも試みた。国際会議によって次段階の研究プロジェクトの課題についても議論することができた。東南アジア経済について、従来型のメカニズムによる成長は意外に堅実で、その方向性にはさほどの変化はない。一方で環境整合型技術や農業基盤型産業化といった新しい成長メカニズムの現れは緩慢で、現在のところまだ補助的なものに留まっている。他方、生産要素の一つである資本・金融の動態は、域内あるいは世界への投資が活発化するなど、より能動的なものに変質しつつある。最後に、成長メカニズムそのものの構造変化の問題よりは、都市における消費経済の成熟や人口動態の変化を背景とする価値観の多様化や再分配をめぐる社会対立の顕在化が、喫緊の問題として深刻であり、それを調整する社会政治システムの確立が優先課題である。これまでのところ、各研究分担者は、それぞれの分担分野の研究を進め、また現地調査と個別テーマによる研究会合を進めることによって、研究対象の輪郭をより明確にしつつある。初年度の目標は、研究テーマの全体像および個々の構成要素の実態と研究課題をはっきりさせることであり、この点について、研究は概ね順調に進展している。来年度は最終年度として、研究担当者が個々に進めてきた研究の成果を、東南アジアの社会経済構造の全体像の理解と次世代成長メカニズムの見通しを得るための、全体枠組みに居続ける作業を進める予定である。一部の研究担当者は引き続き現地調査を継続し、研究集会を開催して問題認識の共有を図る。また、年度の終わりには小規模な国際研究集会を開催して、研究グループの到達した知見披露し、議論を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。地域研究、経済学来年度以降は、個々の分担分野の研究をより深めるとともに、それが東南アジアの社会経済構造の変容にとってどのような意味をもたらすかについての検討を深める予定である。来年度は、ひきつづき現地調査を進めるとともに、2回ほど研究集会を開催して、各構成要素の相互関係についての問題を明らかにしたい。来年度の終わりには、東南アジアの次世代型成長メカニズムの問題について、作業仮説をまとめあげることを目標とする。
寄生虫感染におけるヘルパーT細胞の抗原認識とその感染防御における役割に関する研究

寄生虫症のうち蠕虫感染症では多くの場合、寄生虫抗原に特異的なIgE抗体価の上昇とともに寄生虫抗原とは反応しないいわゆる非特異的IgE抗体の上昇が認めらる。これらの現象は、主としてTh2タイプのヘルパーT細胞が産生するIL-4に依存していることが示されているが、蠕虫感染においてどのような機構でTh2タイプのT細胞が選択的に活性化を受けるのかについては明らかになっていない。そこで本研究では腸管に寄生するNippostrongylus brasiliensis(Nb)に感染したマウスをモデルとして宿主T細胞によって認識される寄生虫抗原の性状解析を行った。Nb感染マウスより得た腸間膜リンパ節細胞をNb成虫可溶性抗原(NbSA)または分泌排泄抗原(NbES)とともに培養すると抗原濃度依存的にIL-4さらにはIgEの産生が観察された。この時、IgEの産生はCD4T細胞によって産生されたIL-4に依存していた。NbSA,NbESをMonoQ陰イオン交換クロマトグラフィーにより展開すると両者においてほぼ同一の位置に4つのピークとしてIL-4産生誘導活性が検出された。さらに各ピークをゲル濾過法により分画を行った結果、IL-4産生誘導活性はいずれも分子量17,000から30,000の位置に回収されたことから、NbSA,NbES中にともに存在する同一の抗原分子(群)をT細胞が認識し、IL-4を産生することが示唆された。この時、MonoQによる展開で低塩濃度に溶出された2つのIL-4産生誘導活性ピークについてはそれに平行したIgE産生誘導活性が認められたが、高塩濃度に溶出されるIL-4産生誘導活性についてはIgE産生誘導能は低く、IL-4の産生のみがIgE産生を規定しているわけではないことが示唆された。現在、IL-4産生誘導活性,IgE産生誘導活性を持つ抗原について精製を進めており、今後、その構造ならびに局在部位を解析することによりTh2タイプT細胞の特異的活性化の機構解明の手がかりとしたい。
ガン細胞特異的な細胞内pH制御機構の構造的基盤

動物細胞由来のNa^+/H^+交換輸送体NHE1はあらゆる組織に普遍的に存在し、Na^+濃度勾配をエネルギーとしてH^+を排出することで細胞内pHなどの調節を行う。増殖因子や発ガン因子による刺激は最終的にNHE1を活性化して細胞をアルカリ化させる。この活性化にはNHE1のC末端細胞質ドメインにカルシニューリンB類似蛋白質CHPが結合することが必須である。CHPには2つのアイソフォームCHP1/2が知られており、CHP1が普遍的に発現しているのに対し、CHP2はガン細胞特異的に発現しNHE1を恒常的に活性化している。そこで本研究では、ヒト由来CHP2とNHE1のC末端細胞質ドメインとの複合体の立体構造をNMRによって決定し、すでに立体構造決定に成功しているCHP1-NHE1複合体との立体構造比較を行うことで、ガン細胞特異的なNHE1活性化機構の解明を目指すこととした。平成19年度はCHP1/NHE1複合体およびCHP2/NHE1複合体の立体構造を詳細に比較し、CHP2によるNHE1の異常な活性化に寄与すると考えられる候補残基を推測するとともに、その幾つかについてはCHP1変異体を作成した。動物の培養細胞の系における活性測定の結果から、大幅に輸送活性が低下する変異体だけでなく、輸送活性を向上させる変異体が得られている。NHE1の細胞質側ループとCHP1/NHE1複合体の相互作用に関する解析においては、CHP1とそのNHE1細胞質側ループが相互作用することが分かった。平成18年度はCHP2-NHE1複合体の立体構造をNMRで決定する予定であったが、平成18年度の初めにCHP2-NHE1複合体の結晶構造が研究協力者の若林博士らのグループによって決定されたため、当初の計画を変更し、NMR構造ではなく結晶構造を詳細に解析した。NMRで決定したCHP1-NHE1複合体構造では相互作用部位がCHP1のCドメインのみであったが、CHP2-NHE1複合体では相互作用部位がCAN-CNBと同じくCHP2のNドメインからCドメインに及んでいた。この相互作用面の広さはCHP2がCHP1よりNHE1との結合が強いという実験事実と一致している。またCHP1-NHE1複合体とCHP2-NHE1複合体のpH滴定実験からpH感受性においてCHP2-NHE1複合体がアルカリ側にシフトしていることを発見した。
生体組織の力学的適応制御に関する研究―繰返し負荷に対する微細構造レベルでの反応―

微分干渉顕微鏡を用いてコラ-ゲン線維束の微細構造を観察しながら引張試験を行うことができる生体外負荷試験装置を用いて,マウスより摘出した尾腱やその線維束に生体外で種々の負荷を作用させ,力学的性質と微細構造の変化について検討した.その結果,以下のことが明らかになった.1.引張強度の50,75,90%の負荷を繰り返し線維束に作用させると,50%では平均128回,75%では6回,90%では3回で線維束が破断した.負荷試験中の微細構造観察により,線維束が完全に破断する少し前から微細なコラーゲン線維の破断が始まることが明らかになった.2.尾腱の最大荷重はその腱を構成する線維束の最大荷重の和より大きくなった.尾腱では線維束がEpitenonと呼ばれる鞘に包まれているので,外周から内側に向かって力が作用して線維束同士がバインドされる.このため線維束の中では,線維と線維あるいは線維と線維間物質の間で力学的相互作用が大きくなり,腱の最大荷重の方が大きくなったと考えられる.微分干渉顕微鏡を用いてコラ-ゲン線維束の微細構造を観察しながら引張試験を行うことができる生体外負荷試験装置を用いて,マウスより摘出した尾腱やその線維束に生体外で種々の負荷を作用させ,力学的性質と微細構造の変化について検討した.その結果,以下のことが明らかになった.1.引張強度の50,75,90%の負荷を繰り返し線維束に作用させると,50%では平均128回,75%では6回,90%では3回で線維束が破断した.負荷試験中の微細構造観察により,線維束が完全に破断する少し前から微細なコラーゲン線維の破断が始まることが明らかになった.2.尾腱の最大荷重はその腱を構成する線維束の最大荷重の和より大きくなった.尾腱では線維束がEpitenonと呼ばれる鞘に包まれているので,外周から内側に向かって力が作用して線維束同士がバインドされる.このため線維束の中では,線維と線維あるいは線維と線維間物質の間で力学的相互作用が大きくなり,腱の最大荷重の方が大きくなったと考えられる.微分干渉顕微鏡を用いてコラーゲン線維束の微細構造を観察しながら引張試験を行うことができる生体外負荷試験装置を用いて,ラットより摘出した尾腱やその線維束に生体外で種々の負荷を作用させ,力学的性質や微細構造の変化について検討した.その結果,以下のことが明らかになった.1.無負荷の状態では,クリンプパターンと呼ばれるコラーゲン線維が波打った状態が観察できた.荷重-変位曲線がほぼ直線となる領域では,コラーゲン線維が平行にますぐに引き伸ばされる様子が観察された.荷重が急激に低下する少し前から微細なコラーゲン線維の破断が始まることが明らかになった.2.引張強度の50,70,90%の負荷を線維束に作用させた後,除荷し,再び破断するまで引張試験を行うと,負荷の増大に従って引張強度が有意に低下した.この強度が低下した線維束の顕微鏡画像では,部分的にコラーゲン線維が破断している様子が観察された.3.尾腱は2,3本の線維束がより合わされた構造をなしていることが顕微鏡観察により確認できた.また,尾腱の引張強度は線維束の引張強度よりも大きかった.これらのことから,尾腱において線維束がより合わされた状態で引張られると,線維束に横方向の力が作用して引き絞られ,コラーゲン線維間での摩擦などの相互作用が大きくなり,引張強度が増大すると考えられる.微分干渉顕微鏡を用いてコラーゲン線維束の微細構造を観察しながら引張試験を行うことができる生体外負荷試験装置を用いて,マウスより摘出した尾腱やその線維束に生体外で種々の負荷を作用させ,力学的性質と微細構造の変化について検討した.その結果,以下のことが明らかになった.1.尾腱の最大荷重はその腱を構成する線維束の最大荷重の和より大きくなった.線維束はEpitenonと呼ばれる鞘に包まれているので,外周から内側に向かって力が作用して線維束同士がバインドされる、このため,線維束の中では,線維と線維あるいは線維と線維間物質の間で摩擦などの相互作用が大きくなり,腱の最大荷重の方が大きくなったと考えられる.2.引張強度の90,75,50%の負荷を繰り返し線維束に作用させると,90%では平均3回,75%では6回,50%では128回で線維束が破断した.負荷試験中の微細構造観察により,線維束が完全に破断する少し前から微細なコラーゲン線維の破断が始まることが明らかになった.
栄養障害型表皮水疱症の分子生物学的解析-VII型コラーゲン遺伝子における点突然変異部位の同定

栄養障害型表皮水疱症とVII型コラーゲン遺伝子異常との関連を検討するため、当院通院中の栄養障害型表皮水疱患者とその家族のゲノムDNAを用いてVII型コラーゲンN末端(NC1ドメイン)領域でのPCR-SSCP解析を施行し、その遺伝子多型を検討した。栄養障害型表皮水疱症を優性、及び劣性栄養障害型の2型に分類して解析を施行したところ、両病型の家系で正常人とは異なる泳動像、即ち遺伝子多型が認められた。これらの多型は、優性栄養障害型家系では疾患と強い連鎖が認められ羅患者の分離に有効であったものの、劣性栄養障害型家系では疾患との連鎖が認められなかった。また、多型の生じる原因を塩基配列を決定して明らかにしたところ、VII型コラーゲンN末端(NC1ドメイン)領域でのAからGへの一塩基置換によるものであることが判明した。VII型コラーゲン遺伝子多型と強い連鎖が認められた優性栄養障害型家系では、今後、発見された一塩基置換がどのような機序で病態生理にかかわってくるのかを検討していきたい。また、連鎖が認められなかった劣性栄養障害型家系では、本症が常染色体劣性遺伝子形式であることを考慮すると、NC1ドメイン内でのリコンビナントが存在しなければ、VII型コラーゲン遺伝子近傍にRDEB病因遺伝子が存在しないことを示唆している。このように、VII型コラーゲン遺伝子との連鎖が明らかに否定された劣性栄養障害型の家系では、今後はVII型コラーゲン以外の表皮真皮結合タンパクの遺伝子も、その病因として考慮し検討していく必要があると思われる。
英語科教育と図書館教育が連携した多読多聴ライブラリーの構築・運営・効果

○研究目的選択授業で指導効果が実証された英語の多読多聴の指導を、全校的活動に発展させるために、教科教育と図書館教育が連携して取り組む英語多読多聴ライブラリーを構築・運営し、その効果を検証する。○研究方法総合的な英語力向上を目指し、教科指導・図書館教育・生徒会図書委員会活動を連携させた英語多読多聴システムを構築する。図書館教育と連携して、多読多聴ライブラリーを開設し、英語の読み聞かせ、英語読書月間、多読多聴新聞などの行事や活動を設定し、学校行事、学校教育システムの中に英語の多読多聴指導を取り入れる。○研究成果(1)英語多読多聴ライブラリーの開設図書館教育と連携し、図書館内に多読多聴ライブラリーを開設した。英語多聴用教材としては、多読用教材についている音声教材の他に、英語母語話者が録音した教材を利用した。(2)英語多読多聴新聞の発行多読多聴の効果的なやり方や多読多聴への意欲的な取り組みを支援するために、英語多読多聴新聞を発行した。(3)読み聞かせ会の実施英語母語話者が本を読み聞かせる会を定期的に実施した。(4)授業における多読多聴指導多読多聴ライブラリーの開設にあわせて、授業において多読多聴ライブラリーのガイダンスを実施した。(5)夏休み期間における多読多聴の実践図書館教育と連携し、夏休みの図書室開放、読み聞かせ会を実施した。(6)指導効果の評価多読多聴ライブラリー開設前と年度末に行った英語図書利用数は、一人平均6.8冊から14.5冊へと変容した。
脳内夾雑環境で働く記憶・学習回路の新規化学遺伝学的制御

私たちの脳は、約1,000億個の神経細胞とその周りを囲む同数以上のグリア細胞により構成され、細胞内外に存在する多種多様な物質がひしめく「超夾雑環境」で機能している。この複雑かつ雑多な生体環境において、神経細胞はある特定の細胞とシナプスを介して結合し、各記憶・学習に必須な神経回路を構築する。そのため、回路内におけるシナプスの形成過程や動作機構を明らかにすることは、記憶・学習を分子的に理解する上できわめて重要である。近年、光や合成化合物を用いて、神経活動を人為的に制御する技術が注目されている(光遺伝学および化学遺伝学)。しかし、これらの技術の多くは神経細胞の興奮性を制御する、いわゆる1細胞レベルの制御技術であり、シナプスレベルの現象を制御しうる方法はほとんど例がない。そこで本研究では、記憶・学習の分子的理解をめざし、シナプス機能を人為的に制御しうる新しい技術の開発に着手した。今年度は光によってシナプス機能を制御する新規光遺伝学技術の開発を中心に進めた。具体的には、興奮性シナプス伝達を担うAMPA型グルタミン酸受容体(AMPA受容体)の輸送を制御しうる光感受性H+ポンプを作製した。これまで、AMPA受容体の細胞内取り込み(エンドサイトーシス)によって生じる長期抑圧(シナプス可塑性の1種)は、記憶・学習の分子基盤と考えられている。そこで、上記のH+ポンプを脳内神経細胞に発現させて、光照射すると、興味深いことに、長期抑圧を阻害することができた。次に、このH+ポンプをマウス脳内に発現させ、記憶・学習課題を行うと、驚くべきことに、光依存的に記憶・学習を制御することにも成功した。これらの結果から、脳内で生じる長期抑圧が記憶・学習の形成過程に直接的に関与していることが確認できた(Kakegawa et al., Neuron, 2018)。今回、本研究の大きな目標のひとつである、シナプス機能の人為的制御技術の確立について、具体的成果を得ることができた。興味深いことに、今回私たちが開発した光遺伝学ツールはシナプス機能ばかりでなく、個体レベルの記憶・学習過程にも介入することができ、シナプス機能と記憶・学習との相関について貴重な情報を得ることができた。また、これまでの成果は、Neuron誌やいくつかの研究会を通じてすでに報告している。したがって、本研究課題は、現時点において「当初の計画以上に進展している」と言える。今後は、光遺伝学のみならず、シナプス機能を制御しうる新たな化学遺伝学技術の確立を目指して研究を進める。具体的には、シナプス可塑性の誘導に関わる種々のグルタミン酸受容体を標的として、人工化合物による活性制御系を確立し、脳組織での実用性を評価するとともに、脳内での有用性を検討する。これらの研究を通して、記憶・学習過程を分子レベルで明らかにしていきたい。

具体的には、シナプス可塑性の誘導に関わる種々のグルタミン酸受容体を標的として、人工化合物による活性制御系を確立し、脳組織での実用性を評価するとともに、脳内での有用性を検討する。これらの研究を通して、記憶・学習過程を分子レベルで明らかにしていきたい。