hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
UHRF1タンパク質のリン酸化制御による構造機能変換機構の解明

ヒトなどの高等真核生物のDNAは高度に凝縮したクロマチン構造を取る。クロマチン構造の基本単位構造であるヌクレオソームはヒストンタンパク質とDNAから成る。DNAやヒストンタンパク質は様々な翻訳後修飾を受けエピジェネティクスな現象の主要な因子である。エピジェネティクスは真核生物の発生や細胞分化、遺伝子発現の制御に極めて重要な働きをしている。エピジェネティクスの破たんは発癌や生活習慣病などの発症と関与していることから、エピジェネティクスを制御する因子の機能-構造解析は根本的な生命現象の解明のみならず、医薬・創薬への貢献へとつながる。本研究の対象であるUHRF1タンパク質はピストン修飾の読み取りに関与するTudor-PHD domainと片鎖メチル化DNAの認識に関与するSRA domainを連続して有しており、2種類のエピジェネティクスな情報の読み取りに関与している。UHRF1の各ドメイン間のリンカー領域は夫然変性領域であることが予測されている。これまでの申請者の研究によって、UHRF1の天然変性領域がピストン修飾の認識、および片鎖メチル化DNAの認識に重要な役割をしていることを明らかにしている。天然変性領域に存在するSer 298のリン酸化が、局所的にTudordomainとPHD finger間の配向を制御し、ヒストンH3との特異的な結合能が消失することを等温滴定カロリーメトリーとNMR解析によって明らかにした。さらに、Tudor-PHD-SRAのヒストンおよびDNA結合の二つの機能を有する領域においてSer 298のリン酸化の影響を調べたところ、ヒストンへの結合のみならずDNAへの結合能が著しく低下していることを生化学的な研究から明らかにした。さらに、UHRF1に存在する他の天然変性領域についても機能解析を進めており、他のタンパク質因子との相互作用に関与するという予備的なデータを得ている。申請者のデータから立体構造をもった機能ドメインに加えて、天然変性領域であるドメイン間のリンカー領域がUHRF1の機能や他のタンパク質との相互作用を制御するのに非常に重要な役割をしていることが明らかになった。今後はUHRF1の天然変性領域に焦点を当て、その構造と機能、および機能ドメインとの構造的、機能的な相関を明らかにしていく。またUHRF1の複数の天然変性領域がどのように協調的に働き、エピジェネティクスな機構を制御しているのかどうかを今後明らかにしていく予定である。本研究ではUHRF1タンパク質のTudor-PHD domain間の天然変性領域と考えられるlinkerがヒストンH3との特異的な結合に重要な働きをしていることを明らかにし、さらにリン酸化修飾を受けることによりヒストンH3との結合が弱くなることを解明した。これらの研究成果は国際シンポジウムや国内の学会で口頭発表した。また、UHRF1の他の天然変性領域の機能解析も進め、今後の研究の進展が期待できる大きな予備的な知見を得ることができた。UHRF1は5つのドメイン構造から成り、その間のlinkerは天然変性領域である。これらの複数の天然変性領域がどのように協調的に働いているかを今後明らかにしていく必要がある。X線結晶構造解析による静的な挙動の解明のみならず、NMRを用いたダイナミクスの解析や、X線小角散乱を用いた天然変性領域と機能ドメインを含むタンパク質全体の構造やダイナミクスの解析を行うことにより、UHRF1の天然変性領域の機能と構造の相関が今後明らかにできると考える。DNAのメチル化やヒストンの翻訳後修飾はエピジェネティクスな現象の主要な因子であり、真核生物の発生や細胞分化、遺伝子発現の制御に極めて重要な働きをしている。その中でもUHRF1タンパク質はヒストン修飾の読み取りに関与するTudor-PHD domainと片鎖メチル化DNAの認識に関与するSRA domainを連続して有しており、エピジェネティクスな生体内現象の制御に重要な働きをしている。UHRF1の各ドメイン間の天然変性領域と考えられているlinker領域がヒストン修飾の認識、および片鎖メチル化DNAの認識に重要な役割をしていることをこれまでに明らかにしている。本年度はlinker領域に存在するSer 298のリン酸化が、局所的にTudor domainとPHD finger間の配向を制御すること、そしてヒストンH3との特異的な結合能を失わせることを等温滴定カロリーメトリーとNMR解析によって明らかにした。1次配列上Ser 298とSRA domainは離れているので、この結果はTudor-PHD-SRAが高次構造を形成していることを示唆している。そしてこの高次構造形成に天然変性領域に存在するSer298のリン酸化が関与している可能性がある。現在UHRF1のTudor-PHD-SRA領域のX線小角散乱解析による溶液中での低分解能構造解析を行い、Ser298のリン酸化の有無によるUHRF1の高次構造変化の制御の解析を行っている。

DNAやヒストンタンパク質は様々な翻訳後修飾を受けエピジェネティクスな現象の主要な因子である。エピジェネティクスは真核生物の発生や細胞分化、遺伝子発現の制御に極めて重要な働きをしている。エピジェネティクスの破たんは発癌や生活習慣病などの発症と関与していることから、エピジェネティクスを制御する因子の機能-構造解析は根本的な生命現象の解明のみならず、医薬・創薬への貢献へとつながる。本研究の対象であるUHRF1タンパク質はピストン修飾の読み取りに関与するTudor-PHD domainと片鎖メチル化DNAの認識に関与するSRA domainを連続して有しており、2種類のエピジェネティクスな情報の読み取りに関与している。UHRF1の各ドメイン間のリンカー領域は夫然変性領域であることが予測されている。これまでの申請者の研究によって、UHRF1の天然変性領域がピストン修飾の認識、および片鎖メチル化DNAの認識に重要な役割をしていることを明らかにしている。天然変性領域に存在するSer 298のリン酸化が、局所的にTudordomainとPHD finger間の配向を制御し、ヒストンH3との特異的な結合能が消失することを等温滴定カロリーメトリーとNMR解析によって明らかにした。さらに、Tudor-PHD-SRAのヒストンおよびDNA結合の二つの機能を有する領域においてSer 298のリン酸化の影響を調べたところ、ヒストンへの結合のみならずDNAへの結合能が著しく低下していることを生化学的な研究から明らかにした。さらに、UHRF1に存在する他の天然変性領域についても機能解析を進めており、他のタンパク質因子との相互作用に関与するという予備的なデータを得ている。申請者のデータから立体構造をもった機能ドメインに加えて、天然変性領域であるドメイン間のリンカー領域がUHRF1の機能や他のタンパク質との相互作用を制御するのに非常に重要な役割をしていることが明らかになった。今後はUHRF1の天然変性領域に焦点を当て、その構造と機能、および機能ドメインとの構造的、機能的な相関を明らかにしていく。またUHRF1の複数の天然変性領域がどのように協調的に働き、エピジェネティクスな機構を制御しているのかどうかを今後明らかにしていく予定である。本研究ではUHRF1タンパク質のTudor-PHD domain間の天然変性領域と考えられるlinkerがヒストンH3との特異的な結合に重要な働きをしていることを明らかにし、さらにリン酸化修飾を受けることによりヒストンH3との結合が弱くなることを解明した。これらの研究成果は国際シンポジウムや国内の学会で口頭発表した。また、UHRF1の他の天然変性領域の機能解析も進め、今後の研究の進展が期待できる大きな予備的な知見を得ることができた。UHRF1は5つのドメイン構造から成り、その間のlinkerは天然変性領域である。これらの複数の天然変性領域がどのように協調的に働いているかを今後明らかにしていく必要がある。
ショウジョウバエの生殖系列決定・分化機構の研究

1)ショウジョウバエの生殖系列の発現する遺伝子の探索極細胞及びそれに由来する細胞で発現する遺伝子を、エンハンサー・トラップ法により探索し、現在までに34ラインをスクリーンすることが出来た。内1ラインは生殖巣内で生殖系列のみを染める。これらのエンハンサー・トラップ・ラインの内雄の生殖幹細胞で特異的に発現する系統の一つについてはプラスミッド・レスキュー法で約20kbのDNA断片をクローニングし現在解析中である。2)極細胞形成因子であるミトコンドリアlrRNAの胚内分布ミトコンドリア・ゲノムにコードされているlrRNAは、紫外線により失われた胚の極細胞形成能を回復せしめうることはすでに報告した。このミトコンドリアlrRNA(mtlrRNA)が、正常発生過程における極細胞形成においても機能していることを確認するために、in situハイブリダイゼイションを行った。結果を要約すると:(1)産卵直後から卵割期にはmtlrRNAは卵後極の細胞質すなわち極細胞質に局在する、(2)核が後極に到達し極細胞形成が始まると、mtlrRNAは極細胞直下に極在し、極細胞中には入らない、(3)後極を紫外線照射した卵では、このmtlrRNAの局在が極めて微弱であるか、あるいは全く認められない。さらに、電子顕微鏡レベルのin situハイブリダイゼイション技術を設立し、これを上記の胚に適用した結果、卵割期まではmtlrRNAは極顆粒上にのみ認められ、極細胞形成中に極顆粒から離れて細胞質中に遊離することが明らかになった。さらにBicaudal-D突然変異胚では、2次腹部が形成されるはずの前端部には局在していなかった。これは、mtlrRNAの極在が腹部形成でなく極細胞形成に必要であることを示唆する。
光と性周期がヒトの時間感覚に及ぼす影響

本研究は異なる性周期(卵胞期・黄体期)において、青色・赤色光を曝露し、それがヒトの時間感覚に及ぼす影響を検証することを目的とした。我々は時間産生タスク、P300、唾液プロゲステロン濃度、性格特性、主観評価などを測定した。その結果、P300の振幅と潜時には光と性周期に関する有意差はなかったが、時間感覚では卵胞期の方が黄体期より有意に長く感じることが認められた。なお、唾液プロゲステロン濃度と時間感覚の相関では負の相関が認められた。時間経過時計がプロゲステロン濃度によって影響されたことからプロゲステロン濃度の高い黄体期に時間経過時計が速く進むことが示唆された。ヒトの脳には2種類の概日時計と時間経過時計がある。数秒から数分の時間経過の感覚、すなわち時間感覚は様々な心理生理的要因によって影響されることが報告されている。しかし、ヒトが生きていくために必要な単波長光と、ヒトが生物として持っている性周期が時間感覚に及ぼす影響については知られていない。そこで、本研究は各性周期(卵胞期・黄体期)において青色、赤色などの短波長光を曝露し、時間感覚を測定することにより時間感覚に及ぼす性周期と光の影響を明らかにすることを目的している。今年度は女子学生8名を被験者として、実験を行った。事前に正常視覚であることと2ヶ月前から婦人科の病気がなく正常な性周期を持つことを確認した。被験者は各性周期(卵胞期・黄体期)別にカウンターバランスをとり、実験に参加した。実験は暗室で実施され、発光ダイオード(LED)光源を用いた積分球に青色(440 nm),赤色(630 nm)の光環境を設定した。測定項目として、時間産生タスク、事象関連電位P300、唾液プロゲステロン濃度、性格特性、月経随伴症状(MDQ)、主観評価を行った。実験が始まる前に唾液サンプルを採収し、被験者は15分間、提示された光に暴露された。その後、標準刺激として1000 Hzの低音、標的刺激として2000 Hzの高音を聴きながら、標的刺激に対してボタンを押す弁別反応課題(オドボール課題)を20分間行った。時間産生タスク(180秒推定)、主観評価を測定した。P300の分析の際には、ノイズが混入した3名のデータを除いた。その結果、時間産生タスクでは、性周期の有意な主効果は認められなかったが、光条件の有意な主効果が得られ、青色の方が赤色より180秒の産生時間が長いことが明らかになった。しかし、P300での最大振幅・潜時には有意な結果は得られなかった。すなわち、時間感覚は様々な心理生理的要因によって影響されることが報告されている。しかし、ヒトが生きていくために必要な単波長と、ヒトが生物として持っている性周期が時間感覚に及ぼす影響については知られていない。そこで、本研究は書く性周期(卵胞期・黄体期)において、青色・赤色などの単波長光を曝露し、時間感覚を測定することにより、時間感覚に及ぼす性周期と光の影響を明らかにすることを目的している。今年度は9名を被験者として、実験を行った。事前に正常視覚であることと2ヶ月から婦人科の病気がなく、正常な性周期を持つことを確認した。被験者は各性周期(卵胞期・黄体期)毎にカウンターバランスをとり、実験に参加した。実験は暗室で実施され、発光ダイオード(LED)光源を用いた積分級に青色(457nm)・赤色(669nm)の光環境を設定した。測定項目として、時間産生タスク、事象関連電位P300、唾液プロゲステロン濃度、性格特性、主観評価などを測定した。実験が始まる前に唾液プロゲステロンを採集し、被験者は20分間、提示された光に曝露された。その後、標準刺激として1000 Hzの低音、目標刺激2000 Hzの高音を聴きながら、目標刺激に対してボタンを押す弁別反応課題(オドボール課題)20分間を行った後、続いて時間産生タスク(180秒推定)、主観評価などを測定した。P300の分析の際にはノイズが混入した2名のテータを除いた。そして、光と性周期を要因とする2元配置反復測定分散分析を行った結果、P300の振幅と潜時には光と性周期に関する有意差はなかったが、主観評価である明るさでは卵胞期が黄体期より明るさを感じることが明らかになり、時間感覚では卵胞期の方が黄体期より長く感じることが認められた。生理人類学、環境人間工学

平成25年度の研究計画通り、8名の女子学生を対象にし、光と性周期がヒトの時間感覚に及ばす実験を実施した。その結果の中で青色の方が赤色よりヒトの時間感覚が長く感じられることが分かり、意義深いと思っている。25年度の実験中に光呈示システムが不安定であったため、そのシステムを新たに製作する予定である。なお、25年度に得られた結果を改めて再解析することと共に、26年度には前年度の実験内容を新たな被験者10名を対象にし、実施する。そして、その2年間の結果を統括し、分析・考察することを計画している。MP150(biopac社)とEEG、EOGを購入するには金額が足りないため、H26年度の請求額と合わせ購入する予定である。H25年度の残額と合わせ、EEG,EOGとそれを繋ぐケーブルなどを購入する。なお、被験者の謝金、実験アシスタントなどの人件費、なお、実験に伴う消耗品購入に使う予定である。
複合キラリティーを有する新規メタロセン配位子の合成と不斉触媒反応への応用

1光学活性(1R,4R)-フェロセニルジアミン誘導体の合成と不斉触媒反応光学活性(1R,4R)-フェロセニルジオールを対応するジアセテートに変換し,アンモニアと反応させたところ対応するアセトアミドアルコールが立体保持で生成した。この反応機構に関し考察を行い,二つのアセトキシ基の立体配列がフェロセンの鉄原子からの隣接基関与に影響を与え,反応性に差を生じさせていることを明らかにした。ジアセテートを銅トリフラートなどの適当なルイス酸触媒存在下で,アジドトリメチルシランと反応させフェロセニルジアジドに変換後,これを還元してフェロセニルジアミンを合成した。生成したジアミンは不安定なので対応するジトシルアミドへと変換することで,X線構造解析に適した安定なサンプルが得られた。構造解析よりアミンの立体化学が保持されていることが確認できた。フェロセニルジアミンやそのトシルアミド等のルテニウム錯体を用い,ケトンへの不斉水素移動反応について検討した。イソプロパノール中,芳香族ケトンの還元反応が円滑に進行し,対応するアルコールが最大70-75% eeの光学収率で生成した。2ビスフェロセン型の不斉配位子の合成キラルなオルトオキサゾリン置換ホルミルフェロセンを二価のサマリウムトリフラートと反応させるとピナコールカップリング反応が高立体選択的に進行し,対応する光学活性ビスフェロセンピナコール配位子の合成に成功した。オキサゾリン基の4位の置換基を,フェニル,ペンジル,イソプロピル,tert-プチル基など種々の置換基を検討したところ,イソプロピル,tert-プチル基の場合に75%deの高い立体選択性で反応が進行した。ビスフェロセンピナコールとイッテルビウムとの錯体がシクロペンタジエンとアシルオキサゾリジノンとの不斉ディールズーアルダー反応を最大80% eeの高い選択性で触媒することを見つけた。ベンゾイルフェロセンの不斉還元を出発に,(R)-キラルフェロセニルアミンの合成,位置選択的リチオ化,ジメチルホルムアミドとの反応を経て,光学活性オルトーアミノホルミルフェロセンを合成した。これと,臭化フェニルマグネシウムとの反応,続く無水酢酸によるアセチル化反応を経て,(1R,4R)-フェロセニルジアセテートを合成した。これを,テトラヒドロフラン中でアンモニア水溶液で処理をし,フェロセニルジアミンを合成しようとしたところ,目的物は生成せず、代わりに対応するフェロセニルアセトアミドアルコールが単一のジアステレオマーとして生成した。フェロセニルジピバレートのような立体障害の大きなエステルを調製し,同様にアンモニア水溶液で処理をすると,フェロセニルアミノアセテートが生成した。いずれの反応においても,アミノ基への置換反応は一方のアセテートにおいて立体保持で反応は起こっている。二つのアセテートの立体構造は,一方はフェロセンに対して外側(exo)で,他方は,内側(endo)であることがX線構造解析より明らかとなり,アセテートの立体配置が反応性に差を生じさせていると考えられる。すなわち,exoのアセテートはフェロセンの鉄原子からの隣接基関与により生成するカルボカチオンが安定化されるため反応が加速される。(1R,4R)-フェロセニルジアセテートのフェロセニルジアミンへの直接的変換反応に代わり,アジドトリメチルシランと反応させフェロセニルジアジドに変換後,これを還元してフェロセニルジアミンを合成する計画を立てた。

アジドトリメチルシランと反応させただけでは,何ら反応は進行しなかったので,適当なルイス酸触媒存在かで反応を検討した。銅(II)トリフラート存在下で,多少メソ体が副生したが,目的とする光学活性(1R,4R)-フェロセニルジアジドが収率良く,立体選択性高く生成した。光学活性(1R,4R)-フェロセニルジオールを対応するフェロセニルジアセテートに変換し,これを銅トリフラートなどの適当なルイス酸触媒存在下で,アジドトリメチルシランと反応させフェロセニルジアジドに変換後,これを還元してフェロセニルジアミンを合成した。アジド化反応の立体選択性と転化率は用いるルイス酸に依存し,スカンジウムトリフラートや銅トリフラートを用いると最も立体選択性および収率良くジアジドが合成できた。生成したジアミンは不安定なので対応するジトシルアミドへと変換することで,X線構造解析に適した安定なサンプルが得られた。構造解析よりアミンの立体化学が保持されていることが確認できた。フェロセニルジアミンやそのトシルアミド等のルテルテニウム錯体を用い,ケトンへの不斉水素移動反応について検討した。イソプロパノール中,芳香族ケトンの還元反応が円滑に進行し,対応するアルコールが最大70-75%eeの光学収率で生成した。キラルなオルトオキサゾリン置換ホルミルフェロセンを二価のサマリウムトリフラートと反応させるとピナコールカップリング反応が高立体選択的に進行し,対応する光学活性ビスフェロセンピナコール配位子の合成に成功した。オキサゾリン基の4位の置換基を,フェニル,ペンジル,イソプロピル,tert-プチル基など種々の置換基を検討したところ,イソプロピル,tert-プチル基の場合に75%deの高い立体選択性で反応が進行した。ビスフェロセンピナコールとイッテルビウムとの錯体がシクロペンタジエンとアシルオキサゾリジノンとの不斉ディールズーアルダー反応を最大80%eeの高い選択性で触媒することを見つけた。
航空レーザ測量を活用した河道の地理情報取得技術の開発

河道形状や植生の繁茂状態のような河川環境の現況を高精度で迅速に,かつ低コストで計測する技術の開発を目指し,有人ヘリコプタを用いたレーザ測量によって得られる3次元計測データから,河道内の地表面被覆を推定し,河道形状を高精度に測定する一連の方法を開発し,精度検証を行った。さらに,河道内の水際線の位置,植生高,河床の礫径を推定する手法を開発し,現地調査結果との比較によって,推定手法の妥当性を示した。洪水流の二次元不定流解析は治水計画の検討のために頻繁に行われている。しかし,解析に必要なデータが質・量ともに不十分であることが大きな障害となっている。特に,中小河川においては定期横断測量が行われておらず,洪水被害の危険性が高い河川であっても洪水流の特性を把握することが困難な状況にある。このため,河道特性のデータを早期に取得・整備することが急務となっている。本研究では,河川の物理環境の計測に関する課題を軽減するために,低空を飛行できる小型ヘリコプタに搭載した高精度の3Dレーザスキャナに着目し,様々な地覆状況を有する太田川およびその支川である水内川においてレーザ測量を行い,ヘリコプタ利用のレーザ計測技術の河道測量への適用性を明らかにしている。本年度の現地調査とレーザ測量から得られた主な成果は以下の通りである。・遮蔽物の少ない場所において,河床高についてレーザデータと従来の測量データと比較し,レーザデータが高精度で得られることを確認した。・河道内の土地被覆別(水面,植生,礫,その他に分類)にレーザデータの特徴を調べ,これを考慮したフィルタリング方法を開発し,それを用いて算出された河床高の精度が高いことを確認した。・水際を検出し河川水位を推定する手法を提案し,高精度で縦断水面形が得られることを示した。・礫の平均粒径が河床高の標準偏差と密接な関係にあることを確認し,それを用いて表層の河床の平均粒径を算出する手法を提示した。・水面下の河床高データを計測することは困難である。そのため,限られた横断面形状とレーザ測量から得られる水際データから水面下の河床形状を推定する手法を提案した。河道の物理環境データは治水計画や環境保全計画の検討のために不可欠である。しかし,物理環境データは質・量ともに不足しており,早期に取得・整備することが急務となっている。本研究では,河道の物理環境を迅速かつ低コストで計測する方法を確立することを目的とし,低空を飛行できる小型ヘリコプタに搭載するレーザスキャナと地上設置型で可搬式のレーザスキャナに着目した。そして,様々な地覆状況を有する太田川およびその支川である水内川においてレーザ測量と従来の測量を行い,数値標高データ(DEM)を効率的に取得する手法の開発と得られた標高データの精度の検討を行った。本年度の主な研究成果は以下の通りである。ヘリコプタ利用のレーザ測量データについて,地表面の被覆分類(水面,植生,礫,その他)手法および被覆分類別のフィルタリング方法を改良した。また,本研究の手法により得られた河床高の精度が高いことを確認した。さらに,同一地区における2時期のDEMに見られる有意な差を検出し,それが現地においても存在することを確認した。一方,地上型レーザ測量については,水面での反射による虚像データの除去手法,地表面の被覆分類手法,被覆分類別のフィルタリング方法およびデータ欠損箇所での補間手法の開発を行った。得られた河床高データを検討した結果,植生高の推定方法に改善の余地を残すものの,本研究における一連の手法によって河床高を良好に算出することが可能であることを確認した。さらに,2m区画内の河床材料の粒径分布を算出することが可能であることを示した。
公立学校における学校評価システムの導入と評価人材育成の課題

本研究は、公立学校における学校評価システムの導入にともなう評価人材育成の課題について検討し、校内評価能力向上のための教職員を対象とする研修プログラムを開発するとともに、その有効性を保証するための制度的措置の実践的可能性について理解を深めることを目的とした。より具体的には、第一に、学校評価導入プロセスにおける校内人材育成ニーズの実態的把握に基づき、専門的知識、経験、能力に係わる必須要件を明らかにすること、第二に、学校評価システムの効果的・効率的な実施を支える校内評価人材育成のための研修プログラムを開発すること、そして第三に、諸外国の評価研修認証制度を参考にしつつ、評価研修プログラムの有効性を保証するために日本国内でとり得る制度的措置について提案すること、を目指した。2年計画で行う本研究の第2年度には、学校評価導入のための評価人材育成プログラムの開発を終え、広島県立教育センターの協力を得て、昨年度試行した小中高等学校教員を対象とする学校評価研修講座を本格的に実施した。また評価研修プログラムの認証制度に関する研究成果を日本評価学会全大会において発表するとともに、上記の研修講座を同学会による認証制度導入に向けたパイロット・プロジェクトとして実施した。同学会はこの講座を認証第1号と認め、正式に評価研修プログラム認証制度の設立を決定した。今後認証制度は、開発援助評価や行政・政策評価の研修プログラムを対象として取り上げるよう発展する見込みである。平成17年秋には、全米評価学会・カナダ評価学会の合同国際会議で以上の成果について報告する予定である。本研究は、公立学校における学校評価システムの導入にともなう評価人材育成の課題について検討し、校内評価能力向上のための教職員を対象とする研修プログラムを開発するとともに、その有効性を保証するための制度的措置の実践的可能性について理解を深めることを目的とする。2年計画で行う本研究の初年度は、学校評価に係わる内外の関連事情の実態的把握と評価人材育成プログラムのプロト・タイプを作成し、実際に教員を対象とする4日間の学校評価研修講座を実施した。また日本評価学会に対して評価研修プログラムの認証制度の設立を提案し、学会理事会がこの学校評価研修講座を制度の実行可能性を検討するためのパイロット・プロジェクトとすることを決定し、プロジェクト結果を検討するための審査委員会を設立した。研究の実施に当たっては、広島県立教育センター内に7名の小中高校教員からなる研究会を設け、県内の学校における評価人材育成の課題に関する実態の把握を行うとともに、カナダ評価学会派遣の評価専門家の指導を受けつつ研修教材・研修プログラムの作成を行った。研修講座は、平成15年7月28日31日に、東広島市の広島県立教育センターで、広島県・広島市から公募した25名の公立小中高校教員を対象として実施した。その結果、教員評価者による評価の「基礎的遂行能力」修得に向けて、「評価入門」、「学校評価の設計と実施体制の形成」、「「学校経営計画の進捗状況の把握」、「学校評価結果の報告と活用」を主要内容とする4日間研修プログラムを作成することができた。初年度の研究成果は、日本評価学会全国大会およびカナダ評価学会主催の研修講座にて発表した。
ケースメソッドを用いた中学校技術科「科学技術ガバナンス」の教材化に関する研究

我が国を取り巻くグローバル社会において「イノベーションの創出」の概念と対となる「科学技術ガバナンス」は重要な概念であり,義務教育の段階からその基礎を培う意義は大きい。そのためには,教師自身がこれらの概念について理解を深める必要があり,教員養成段階での育成カリキュラムの構成および,中学校での授業デザインは急務である。本研究は,中学校技術・家庭科技術分野における「科学技術ガバナンスの育成のためのケースメソッド教材」の開発および実践を目的とし,教員養成課程での「プレゼンテーション演習II」(教員養成課程3年次)および,中学校技術・家庭科技術分野「評価・活用」(第3学年)を対象とした2つの実践を試みた。ケースメソッドの導入に際しては, 1複数内容に跨るテクノロジをケースとすること, 2難易度の設定(良構造から不良構造問題へ)3思考ツール(システム思考を組み込んだWS)の利用の観点を設定した。具体的には,教員養成系科目「プレゼンテーション演習II」では,プレゼンテーションの最終課題としてケース創造課題を設定し,ケースメソッドおよび科学技術ガバナンスの理解を狙った実践を行った。また,中学校第3学年技術・家庭科「評価・活用」場面を対象とした取り組みでは,附属中学校の教員と協働し3Dプリンターを中心としたケースを提示し,次に,これまでの中学校での。学習を統合する問いとなるよう,生徒には,「これからの技術(テクノロジー)とあなたはどう向き合っていくことが求められているのか」について思考を深め科学技術ガバナンス。についての理解を深めさせた。本取り組みの結果,ケースメッソッドを用いた授業実践の実現可能性が示唆され,また,生徒が記述したWSから科学技術ガバナンスの重要性についての理解が高まったことが読み取れた。
境界値問題とD加群の指数定理

楕円型微分方程式系の境界値問題をD加群のことぼで定式化しその超局所オイラー類(特性サイクル)を構成するところまで,所期の目的は(技術的な部分を除いて)ほぼ達成できたと考えられる。以下にそのアイデアの概略を述べる。境界付き多様体M上の楕円型微分方程式系Mを考える。Mの境界Nへの引き戻し(接方程式系)M_<tan>を考え,境界上の微分方程式系NとD_<N->準同型α:N→M_<tan>があるとする。この境界値問題が(またはαが)楕円型であるとは,αがε_N〓Nからε_N〓M_<tan>のある連接剰余加群M^+_<tan>(実際には直和因子になっている)への同型を引き起こすことであると定義する。(ε_Nは境界N上のマイクロ微分作用素のなす環を表わす。)考えている境界値問題が古典的なSchapiro-Lopatinski条件を満たしている場合は上の意味で楕円型である。このままだとまだ通常の代数的な扱いが難しいので,何らかの環の上の加群(の導来圏の対象)としてこれを捉えたい。そのために環BDをD_M〓D_<N→M>〓D_Nと定義してBDについて双対をとると,Bをある2次の行列環として,環D_M〓B上の加群の導来圏D^b(D_M〓B)の対象B(M,N)が得られる。一方,定数層の対(Z_M,Z_N)からB加群の層B_<M,N>が得られるが,B(M,N)とB_<M,N>の対に対してLefschetz-Grothendieck-Kashiwaraの対角線の方法を用いれば,αが楕円型であるという条件のもとで(超局所)オイラー類が定義されると思われる。ここで定義したオイラー類による指数定理の記述については,構成が自然なことから,通常の図式追跡で上手く証明できると予想される。楕円型微分方程式系の境界値問題をD加群のことばで定式化し、その超局所オイラー類を構成するところまで、所期の目的は(技術的な部分を除いて)ほぼ達成できたと思う。境界付き多様体上の楕円型微分方程式系Mを考える。Mの境界への引き戻し(接方程式系)M_<tan>を考え、境界上の微分方程式系NとD_<Y->準同型α:N→M_<tan>があるとする。(D_Yで境界上の微分作用素のなす環を表わす。)この境界値問題が楕円型であるとは、αがε_Y【cross product】Nからε_Y【cross product】M_<tan>の幾何学的に定義されるある連接剰余加群(実際には直和因子になっている)M^+_<tan>への同型を引き起こすことであると定義する。考えている境界値問題が古典的なシャピロ・ロパチンスキー条件を満たしている場合は、上の意味で楕円型である。ここまでは素朴に思い付くが、このままだと通常の代数的な扱いが難しいので、何らかの環の上の加群(の導来圏の対象)としてこれを捉えたい。そのために環BDをD_X【symmetry】D_<Y→X>【symmetry】D_Yと定義して、BDについて双対をとると、環D_X【cross product】

B上の加群の導来圏D^b(D_X【cross product】B)の対象B(M,N)が得られる。詳細はここでは省略する。一方、定数層の対(Z_M,Z_N)からZ_X【cross product】B_Z加群の層B(Z_M,Z_N)が得られるが、この2つのテンソル積B(M,N)【cross product】B(Z_M,Z_N)から通常のLefschetz-Grothendieck-Kashiwaraの対角線の方法によって、(M,N)が楕円型であるという条件のもとで(超局所)オイラー類が定義される。ここで定義したオイラー類による指数定理の記述については、構成が自然なことから、通常の図式追跡でうまく証明できる(はずであると予想される)。詳細は現在検討中。楕円型微分方程式系の境界値問題をD加群のことばで定式化し、その超局所オイラー類を構成するところまで、所期の目的は(技術的な部分を除いて)ほぼ達成できたと思う。以下にそのアイデアの概略を述べる。境界付き多様体上の楕円型微分方程式系Mを考える。Mの境界への引き戻し(接方程式系)M_<tan>を考え、境界上の微分方程式系NとD_Y-準同型α:N→M_<tan>があるとする。(D_Yで境界上の微分作用素のなす環を表わす。)この境界値問題が楕円型であるとは、αがε_Y【cross product】Nからε_Y【cross product】M_<tan>の幾何学的に定義されるある連接剰余加群(実際には直和因子になっている)M^+_<tan>への同型を引き起こすことであると定義する。考えている壌界値問題が古典的なシャピロ・ロパチンスキー条件を満たしている場合は、上の意味で楕円型である。ここまでは素朴に思い付くが、このままだと通常の代数的な扱いが難しいので、何らかの環の上の加群(の導来圏の対象)としてこれを捉えたい。そのために環BDをD_X【symmetry】D_<Y→X>【symmetry】D_Yと定義して、BDについて双対をとると、環D_X【cross product】B上の加群の導来圏D^b(D_X【cross product】B)の対象B(M,N)が得られる。楕円型微分方程式系の境界値問題をD加群のことばで定式化し、その超局所オイラー類を構成するところまで、一般性においてまだ不満が残るものの、所期の目的は(技術的な部分を除いて)ほぼ達成できたと思う。(せっかく大掛かりな定式化を用意した割には、楕円性の条件が境界値問題から来るものにしか定義できていないところが大きな課題である。)以下にそのアイデアの概略を述べる。Mの境界への引き戻し(接方程式系)M_<tan>を
自己骨髄由来間葉系幹細胞にタンパク質導入法を応用した歯槽骨再生技術の開発

本研究は,タンパク質導入法を用いて,BMP,SHH,FGF,IGF,TGF-b,CTGFなど骨形成に関連する成長因子を自己骨髄由来間葉系幹細胞内に導入し,次にそれらをキャリアとともに抜歯窩や実験的な歯槽骨欠損部位に移植することで歯槽骨の再生を試みようとするものである。昨年度は,FITCとCTGF,そのファミリーであるcyr61,novなどの骨形成関連遺伝子のクローニングを行った。今年度はBMP-2,-4,SHH,FGF-2,galectin-1,-3,-9,sod-1など骨形成に関連する成長因子をコードするcDNAのクローニングを行った。現在,これらの遺伝子にPTD配列を含んだ遺伝子を増幅しPETベクターにクローニングを行っている。in vivo実験においては,昨年度行った抜歯窩モデルが実験群とコントロール群で差が認められなかったことから今年度は大きな骨欠損モデルで試みた。はじめに生後8週齢のWistar系雄性ラット頭蓋骨全層骨欠損モデル(critical size defect)を作製した。これはラット頭蓋骨に直径6mmの全層骨欠損を作成したもので,この欠損部にBMP-2,FGF-2を含浸させた直径6mmのゼラチンハイドロゲルシート,I型コラーゲンシートを移植したところ,術後4週でゼラチンハイドロゲルシートもしくはI型コラーゲンシートとBMP-2を用いたものは,BMP-2単体やbFGF単体と比較して著名な骨再生が認められた。しかし,再生部位を歯槽骨に近づけるべく3.0kg雄性日本白色ウサギ下顎骨骨欠損モデル(defect size : 6mm)を用いた場合,I型コラーゲンキャリアとbFGFを用いても術後4週でコントロールとの著名な差を見いだすことができなかった。今後は,PTD配列を含んだ骨形成関連遺伝子とゼラチンハイドロゲルやI型コラーゲンキャリア,さらに骨髄由来間葉系幹細胞を組み合わせた実験系を構築する予定である。本研究は,タンパク質導入法を用いて,BMP, SHH, FGF, IGF, TGF-β,CTGFなど骨形成に関連する成長因子を自己骨髄由来間葉系幹細胞内に導入し,次にそれらをゼラチンスポンジなどのキャリアとともに抜歯窩や実験的な歯槽骨欠損部位に移植することで歯槽骨の再生を試みようとするものである。本年度は,はじめにFITCと骨形成関連遺伝子のクローニングを試みた。現在は,CTGFとそのファミリーであるcyr61,novの全領域のクローニングが完了している。また,同時にRNAiによるノックダウンの実験系にもこれらのクローニング遺伝子が使用できるように調整済である。今後,随時各遺伝子のクローニングを行う予定である。次に,in vitro実験に用いるためのヒト骨髄由来の間葉系幹細胞のサンプリングと,その細胞の増殖・継代の手法を確立した。さらに,in vivo実験においては,生後6週齢のWistar系雄性ラットを用いて抜歯窩治癒促進実験を試みた。これは,抜歯直後に,酸性ゼラチンもしくはI型コラーゲンスポンジをリコンビナントBMP-2もしくはFGF-2と混ぜ,抜歯窩に移植するものである。結果は,抜歯後1,2週間では,コントロール(抜歯後,自然に治癒させる群)と実験群に骨再生の著名な差を見いだすことができなかった。これは,ラットを用いた系では抜歯窩のサイズが小さいために,酸性ゼラチンもしくはI型コラーゲンスポンジとリコンビナントBMP-2の複合体の効果が十分得られなかったためだと思われる。今後,イヌやサルなどの大型動物を使用し,大きな骨欠損に対して,酸性ゼラチンもしくはI型コラーゲンスポンジ+骨再生関連のリコンビナントタンパクの移植と,それらと比較したタンパク質導入法の効果を明らかにする予定である。

今後は,PTD配列を含んだ骨形成関連遺伝子とゼラチンハイドロゲルやI型コラーゲンキャリア,さらに骨髄由来間葉系幹細胞を組み合わせた実験系を構築する予定である。
生体触媒の人為的制御による新規キラルシントンの効率的調製と光学活性医薬品の開発

1.光学活性化合物の合成医農薬や液晶などの機能性化合物を合成する上で有用と期待される不斉合成中間体を設計・合成した。含窒素不飽和三員環アジリンを有する1級アルコールやペンタフルオロフェニル基を有するシアノヒドリン類、テトラフェニルポルフィリンを置換基として有する不斉2級アルコールを中心に研究した。これらの不斉化合物の光学活性体は、リパーゼやスブチリシンといった加水分解酵素を触媒とする速度論的光学分割やパン酵母或いはその還元酵素を用いた不斉還元によって合成した。概して、高いエナンチオ選択性で光学活性体を得ることができた。3-フェニル-2H-アジリン-2-メタノールからは高ジアステレオ選択的な付加反応により、4種類の立体異性体をつくり分けることに成功した。また、2-アシロキシ-2-(ペンタフルオロフェニル)アセトニトリルからは、数ステップで新規な1,2-ジオール及び1,2-アミノアルコール誘導体へ導くことができた。2.極低温下でのリパーゼ反応リパーゼを用いた速度論的光学分割におけるエナンチオ選択性の温度依存性を系統的に調査した。上で述べた不斉アルコールをはじめとして様々なアルコールを試した。30°Cからー60°C付近の温度範囲で反応を行ったところ、温度を下げるにつれてエナンチオ選択性が向上した。lnEを1/Tに対してプロットすると、ほとんどの場合、30°Cからー40°Cまでは直線関係が認められた。直線部分からは理論式によりΔΔH^<【double plus】>とΔΔS^<【double plus】>が算出でき、反応機構に関する知見も得られた。3.パン酵母またはその還元酵素を用いたカルボニル化合物の不斉還元パン酵母またはそこから単離精製した還元酵素を用いた不斉還元により、医農薬合成に有用と考えられる光学活性アルコールを合成した。一般にパン酵母を用いた場合よりも単離精製した還元酵素を用いた方がエナンチオ選択性は高く、後者の多くの場合で、光学的に純粋なアルコールが得られた。有機合成のための光学活性ビルディングブロックを、加水分解酵素リパーゼを使った光学分割により調製する方法論について、"酵素機能の人為的コントロール"という観点から詳細に検討した。酵素法を用いる光学分割の利点は、目的物が簡便な操作で直截的に得られる点にあるが、その分割の条件決定にはなお試行錯誤を要する。我々は、有機合成的および物性的に興味のもたれる,シクロペンテノール、アジリン、ペンタフルオロフェニル基を有するアルコール体それぞれの光学活性体を得ることを目的として、まず、平成9年度研究計画に沿って、リバーゼを使った光学分割の条件を、1)リパーゼの種類による適性、2)アシル化試薬の効果、3)有機溶媒中の反応の温度効果等、種々検討した。その結果、a)アシル基の構造を変えれば系中で過渡的に生成するアシル一酵素中間体の構造が変化するので、K_mやK_<cat>が変化し、立体選択性が制御出来ること、b)リパーゼ光学分割を有機溶媒中で、-40°Cという極低温下で行うことができ、選択性を大幅に改善することが出来ることなどを見出した。また、b)その温度効果によるエナンチオ選択性の向上を物理化学的に予測できることを見出し広く、また広く一般的に利用できることを明らかにした。

この様な極低温下の酵素反応は類例が無く、酵素の機能がこの様な低温下で保たれることを初めて実証したものである。以上の光学分割についての条件検討の結果を応用して、多種類の光学活性物質を合成し、機能性有機化合物への応用研究に利用する予定である。有機合成のための光学活性ビルディングブロックを、加水分解酵素リパーゼを使った光学分割やパン酵母によるケトン類の不斉還元により調製する方法論について、“酵素機能の人為的コントロール"という観点から検討し以下の成果を上げている。1,リパーゼ光学分割を有機溶媒中で、-40°Cという極低温下で行うことができ、選択性を大幅に改善出来ること、その温度効果によるエナンチオ選択性の向上を物理化学的に予測できることなどを見出しているが、この方法が種々のアルコールに広く適用できることを明らかにした。また、2,低温での反応速度の低下を最小限に押さえるために、多孔性セラミックスに固定化したリパーゼが極めて有効であることを明らかにした。この手法を用いて、高光学純度の含フッ素シアノヒドリンの調製にも成功している。さらに、3,これらの低温反応の特徴を熱力学的パラメータの見地からも考察した。一方、4,含フッ素ケトン類のパン酵母還元についても検討し、含フッ素クロロケトンの還元をへて、高光学純度の(R)一ぺンタフルオロスチレンオキシドの合成に成功した。この化合物は種々の機能性化合物の合成中間体として有用であると思われる。その他、5,種々の官能基を有する含フッ素ケトン類のパン酵母還元についても検討し、フッ素を含まないものの還元と比較検討した。それにより、フッ素化フェニル基を酵素が強く認識していることが判明した。この様に酵素が、自然界に全く存在しない基質を強く認識して、還元反応をする事は興味深い。不斉合成のための光学活性ビルディングブロックを加水分解酵素リパーゼやスブチリシンを使った速度論的光学分割により調製する方法論について、酵素機能の人為的コントロールという観点から研究した。特に医農薬や液晶などの機能性化合物を合成する上で有用と期待される不斉合成中間体として、含窒素不飽和三員環アジリンを有する1級アルコールやペンタフルオロフェニル基を有するシアノヒドリン類などの不斉2級アルコールを中心に研究した。これらの不斉化合物の光学活性体は、加水分解酵素を触媒とする速度論的光学分割によって合成した。概して、高いエナンチオ選択性で光学活性体を得ることができが、選択性の低いものに関しては、反応温度を下げることによりエナンチオ選択性を向上させることができた。また、エナンチオ選択性の温度依存性から熱力学的パラメーター(ΔΔH^<【double plus】>とΔΔS^<【double plus】>)を求め、ΔΔH^<【double plus】>とΔΔ^<【double plus】>の間の興味深い相関関係を発見した。また、このようにして得た光学活性な3-フェニル-2H-アジリン-2-メタノールからは、高ジアステレオ選択的な付加反応により、4種類の立体異性体をつくり分けることに成功した。
超微量多元素同時分析用フーリェ変換・ゼーマン原子吸光計の開発

多元素同時分析用フーリェ変換・ゼーマン原子吸光計を開発するにあたり、まず、多元素同時分析用フーリェ変換原子吸光分析計を試作し、その基本的性能を調べた。(1)複数の元素の光源光を一つの光束に合成するための配置として逆ポリクロメーターの光学系を用いた。4、7、10元素と元素数を増やすために、異なった光学系を試作し検討した。(3)信号の相互干渉がないことを確認した後、ミカンジュース中マトリックスの10元素の同時分析が可能な事を確認した。(4)資料を原子化する前に、パラジウムモディファイヤーを添加し炭化する方法について検討し、感度や再現性の向上を得た。(5)検出下限を検討した結果、Mg、Cdで10pg、他の元素でサブngであることを確認した。(6)さらに、試料の原子化器である黒鉛炉に、60H_Zの変調磁場を印加し、光源光の周波数を二重変調した信号を側帯波して取り出すことに成功した。(7)この信号は原子蒸気のゼーマン効果によるものだと思われ、試料マトリックスによるバックグラウンド信号を含まない。(8)中心周波数である搬送波で、側帯波を割算することによりゼーマン原子吸光信号の減衰を補正する方法を検討中である。
ロングテール市場における戦略的意思決定のためのモデル開発とその解析

ロングテール市場におけるビジネス、特にマーケティングやサプライチェーンに関わる戦略的意思決定を支援するためのモデル開発を行い、それを用いた理論解析を行った。ロングテール市場においては従来の市場とは異なり、膨大な種類数の製品が提供可能であることから、情報過多に起因した生産者や消費者の混乱という負の側面を考慮することが重要である。この点をモデルに取り込み、ゲーム理論を用いて企業の合理的意思決定を定式化した。その解析によって、企業の価格/製品/流通/提携戦略に対して、様々な示唆を新たに得ることができた。交付初年度である本年度は研究実施計画に基づき、マーケティング戦略に関する戦略的意思決定モデルの開発とその理論的解析を行った。具体的には、製品/ブランド統合を考慮した企業間の合併戦略、競合を考慮した短期での多店舗出店戦略、オンライン店舗による実店舗からのフリーライド問題を考慮した情報公開戦略、競争下でのマス広告とターゲティング広告との組み合わせ戦略、の4つの問題について、ゲーム理論を用いてその理論化を行い、基礎的な分析を行った。その結果、(1)市場内の企業数が多い場合ほど製品統合を伴う合併は有利である。(2)先手企業の資金が潤沢な時に限り多店舗集中出店は有効である。(3)ニッチな製品に限ってオンライン企業による情報公開は有効である。(4)価格競争が存在しないときに限ってマス広告の併用は有効。という重要な知見を得ることができた。今回扱った分野に関する先行研究はもちろん多数存在するが、それらはいずれも少品種大量生産という従来型の市場を前提とした理論ぼかりであり、今回対象とした製品/ブランド統合、多店舗出店、オンライン販売、ターゲティング広告といったロングテール市場特有のキーワードを含んではいない。本研究でこれらを対象とした戦略的意思決定を新たに、ゲーム理論を用いてモデル化したことにより、ロングテール市場における戦略的意思決定に関する科学的な議論の促進に貢献できたと考えられる。なお以上の結果は、既に海外論文誌(Economics Bulletin)に掲載されており、さらに3本の論文が現在審査中という状況である。本年度は研究実施計画に基づき、前年度から継続してマーケティング戦略に関する研究を発展させると共に、新たにサプライチェーン戦略に関する戦略的意思決定モデルの開発とその理論的解析を行った。具体的にはまず、独占的に提供している製品に関するサプライチェーンにおいて、工程の上下流に関わらず任意の企業が契約のリーダーとなり得る状況下での垂直統合の利益性とそのもとでの合理的利益配分について基礎的な検討を行った、そして次に、製品開発に関するプラットフォーム企業とコンテンツ企業との提携の問題を考え、提携ネットワークの安定性や最適性について検討を行った。その結果、前者については、各企業が契約のリーダーとなることに対して悲観的である場合に限って全企業による垂直統合は安定的となり得ること、またそのもとでの利益配分については、垂直統合下では最も川下であるリテーラー企業に多く配分すべき場合が多いこと、が主な示唆として得られた。一方、後者については、プラットフォーム企業とコンテンツ企業との間にブランドによるシナジー効果が存在することが、ネットワークの安定性と最適性の両立を保証するための必要条件となることが分かった。今回扱った内容に関する先行研究はもちろん多数存在するが、それらはいずれも少品種大量生産という従来型の市場を前提としたビジネスモデルに関する理論ばかりであり、本研究によってロングテール市場におけるサプライチェーンに関する戦略的意思決定について、科学的な議論の促進に貢献できたと考えられる。なお本研究の成果として、本年度は既に2本の論文が海外論文誌または書籍(査読付)に掲載または掲載確定されており、さらに2本の論文が現在審査中という状況である。本研究課題の最終年度となる本年度は、研究実施計画に基づき、前年度から継続してマーケティング戦略、サプライチェーン戦略に関する意思決定モデルの開発と理論的解析を発展させ、ロングテール市場における戦略的意思決定に供する確たる科学的知見を得ることを目的として研究を行った。具体的にはまず、マーケティング戦略については、まず製品数が膨大になることに伴う負の外部性を考慮した上での、多期間に渡る価格戦略とTwo-sidedmarketにおける価格戦略について示唆を得ることができた。またさらに、競争下での多店舗出店(ないしは多品目提供)のモデルを定式化し均衡分析を行い、戦略上及び厚生上の効果について結果を得ることができた。一方でサプライチェーン戦略については、ロングテール市場を前提としたオンライン店舗とリアル店舗との競争について、戦略的示唆と厚生上の効果について結果を得ることができた。さらにプライベートブランドに象徴されるリテーラー側が先手となって意思決定を行うモデルについても構築し、基礎的な分析を行った。全ての研究に共通する大きな知見として、製品数の増大は消費者の混乱を煽りつつも、企業間の価格競争を緩和させるという正の効果を持つことが分かった。最後に、これらの成果の一部をある国内電子部品メーカーに提案し、実務上の貢献可能性について議論を行った。以上より、ロングテール市場におけるサプライチェーンに関する戦略的意思決定について、科学的な議論の促進に貢献できたと考えられる。

なお本研究の本年度の成果物としては下記に示すように、既に1本の論文が海外論文誌(査読付)に掲載されており、また学会発表を5件行った。発表を行ったいくつかの成果についても、既に論文にまとめて投稿し、現在審査中という状況である。
在宅片麻痺患者・家族の不安の意識に注目した生活環境評価に関する研究

片麻痺患者・家族が在宅生活を送るにあたって感じている不安や危険に対する意識を取り入れた生活環境評価を実際に作成し、この評価を用いて介入方法の検討を行った。この評価の特徴は、1)能力・リスクに対する患者・家族の主観的評価を取り入れたこと、2)実際に行っている活動の他に活動を行った場合に予測されるリスクの認知を取り入れたこと、3)評価を患者、家族及びセラピストの3者に対して行なったことである。調査は病院でリハビリテーションを受けている片麻痺患者23名(男性10名、女性13名、平均年齢63.1±5.9才)に対して行なった。方法は、調査項目(歩行、階段の昇降、トイレ、入浴、買い物、掃除、洗濯、料理、交通機関の利用、車の運転)に対し、(1)どの程度できると思うか、(2)そのためにどの程度注意が必要だと思うか(どの程度危険が伴うと思うか)を尋ねる方法とし、セラピストと患者及び家族との評価の一致率、活動に対する能力及びリスクの認知の差異について検討した。調査の結果、患者の主観的能力に対する評価の一致率は、患者-セラピスト35.6%、家族-セラピスト32.7%、リスク評価の一致率は、患者-セラピスト33.6%、家族-セラピスト41.4%であり、能力やリスクに対する患者の主観的評価と家族やセラピストの評価が一致しにくいことが分かった。但し、トイレや階段の昇降では一致率が高く、料理や車の運転では一致率が低かったことから実際に行っている活動が能力やリスクを把握しやすい傾向が見られた。また、患者本人や家族の方がセラピストと比較し能力を低く感じ、かつリスクが高いと感じる傾向があること、そして患者本人と家族では、能力の認知に関しては差異がないが、患者は家族よりもリスクをより強く感じる傾向にあることが分かった。以上のことから、片麻痺患者の在宅生活を考えるにあたっては各自の生活で予測されるリスクに対する意識を取り入れた生活環境評価を基にコミュニケーションを行うことが必要だと思われる。本年度は、片麻痺患者が在宅生活を送るにあたって患者や家族がどのような不安をいだいているのかを調査するために先行研究から調査項目の検討を行った。過去5年間の報告をみると在宅にあたってリハビリテーション医療における生活環境の整備として行われた内容は、おおむね住宅改造、福祉機器の導入、介護者への指導であった。在宅生活で最も重視されていることは、身体の健康管理であり、将来に身体機能が低下することへの不安は概ねいずれの調査においても認められた。住宅改造に期待する効果については、患者・家族とも家族の負担軽減、排泄の自立をあげていた(高知県リハビリテーション研究会)。入浴動作は、転倒経験があったり、高次脳機能障害の影響が考えられる場合には、住宅改造しても在宅での入浴は行われていないケースが多い(宗近ら)。しかし、入浴動作に関しては入浴サービスの利用が普及していることから家族が負担を感じる割合は少なかったが、ちょっとした床からの立ち上がりやベットヘの移動での介助時に家族がストレスを感じることが多いことが指摘されている(竹下ら)。また病院から在宅への移行システムの問題点として、病院内のADL訓練が在宅での自立に必ずしも結びついていないことが指摘されている。そのための方策として、退院前外泊訓練、早期の在宅訪問、福祉機器の導入などが行われており、より生活に近い具体的な指導を行うことが不安の軽減に一定の効果があることが示されている。以上のような先行研究と実際、現在病院で使用されている住宅改造評価をいくつか参考にし、留意点を検討した。その結果、生活環境評価の研究は、身体能力と住環境との適合を意図したものが中心であった。すなわち作業療法士など評価者による客観的身体能力の予測のもとに生活環境評価が行われていた。そのため調査項目では、患者・家族の主観的な能力評価を取り入れることが本研究の目標と言える。

以上のことから、片麻痺患者の在宅生活を考えるにあたっては各自の生活で予測されるリスクに対する意識を取り入れた生活環境評価を基にコミュニケーションを行うことが必要だと思われる。