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思春期・成人百日咳など学校感染症予防教育のためのｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ教材の開発

最近,百日咳などの小児感染症が成人に集団感染を引き起こし問題になっている。学生に対する感染症の予防の健康教育は重要であり,我々は感染症の予防教育に取り組んできた。本研究では感染症拡大の定量的分析を参考にシミュレーションを行った。そして,成人百日咳についての基礎的内容を理解しやすいように動画化し学習効果の高いe-learning教材の開発を目指した。1細菌の構造2疫学3飛沫感染予防4診断5治療6予防接種7シミュレーション等を教材内容として設定し教材を用いて授業を行った。講義の終了後,教材内容についてのアンケート調査を行った。内容に対して理解を示した学生の割合は約85-97%であった。(1)思春期・成人百日咳感染拡大のコンピュータシミュレーションモデル(2)そのほかの学校における感染症としてのH1N12009インフルエンザの感染拡大のコンピュータシミュレーションモデル近年,百日咳,インフルエンザなど学校において予防すべき感染症(学校感染症)が,学生等思春期・成人に集団感染を引き起こし社会問題になっている。学校感染症の予防のための学生向け健康教育は重要課題であり,われわれは現在まで,学校感染症の予防教育についての研究に取り組んできた。平成25年度,本研究において百日咳についての基礎的なデータを理解しやすいように動画化した。また,学校感染症の感受性者,感染性保持者,治癒者の感染曲線を分析・検討し,感受性者,感染性保持者,治癒者を基にした試作型シミュレータを作製した。このことにより,学校感染症予防のためのより学習効果の高いe-learning教材の開発を目指した。(1)思春期・成人百日咳集団感染の定性的,説話的な分析:Day 0:学生1名が百日咳疑いで自宅待機となった。Day 7:発端学生と同学部生8名が百日咳疑いと診断された。Day 8:他学部の25名の学生,教職員からも咳症状の訴えがあった。以後,連日,「咳症状の訴え」が継続し、百日咳患者数が増加し続けた。Day57:集団感染は終息した。その間、百日咳と疑われた人は合計290名に上った。咳を主訴としてくる学生・教職員の属性をみるとすると、同じ団体に加盟する人,同じ施設に居住する人,特定の部屋で作業する人に集積しており、その時系列および空間的な広がりをあらためて分析した。例えば、同じ施設に居住する人の事例の分析を要約する。はじめに学生1名に感冒症状が出現。その後、咳が出現増悪。治療薬投与となる。その後、時間の経過につれて複数の学生に症状が出現した。彼らは同じ施設内で生活しているため室の行き来が頻繁にあった。このような半閉鎖的な小集団における感染が波状的に広がり大学全体の集団感染に至ったことが拡大の要因の一つと考えられた。(2)思春期・成人百日咳集団感染の定量的・統計的分析:われわれは、今回の百日咳集団感染を起こした集団と健康な集団の百日咳凝集素価を比較して、ある一定水準値以上の人の割合が百日咳集団に有意に多いことを見出した。そして、その水準値以上の人に認められる症状と、臨床検査医学的に言われている基準値以上の人に認められる症状を比較すると、われわれが見出した水準値以上の人に認められる割合が高値であることが判明した。(3)その他の学校感染症の分析:われわれは百日咳のみならず、その他の学校感染症としてインフルエンザ集団感染の分析を行った。平成26年度,シミュレーションモデルに感染性非保持者を加え検討した。その結果を踏まえたe-learning教材を作成した。1百日咳の原因である百日咳菌について微生物学的な構造や毒素についての解説,2百日咳が国際的に増加傾向にあることの解説,3百日咳の感染経路である飛沫感染の防止についての解説,4成人における百日咳の診断の解説,5百日咳の治療について,6百日咳の予防について,7感染性非保持者を含んだシミュレーションモデル等をe-learning教材の内容として設定した。また,この教材を用いて授業を行った。講義の終了後,e-learning教材についてのアンケート調査を行った。「百日咳をおこす原因について理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は93.4%であった。「百日咳菌の感染力の強さについて理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は96.0%であった。「百日咳の感染経路について理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は95.4%であった。

「咳エチケットについて理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は97.4%であった。「百日咳の症状について理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は96.0%であった。「百日咳ワクチンについて理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は92.1%であった。「百日咳の治療について理解した。」の問いに「はい」・「どちらかといえばはい」と回答した人の割合は92.7%であった。感染予防教育(1)思春期・成人百日咳感染拡大のコンピュータシミュレーションモデルの作製として、一定の条件下での、感染者I(t)、感受性者S(t)、治癒者R(t)のシミュレーションカーブを検討した。しかし、このシミュレーションでは一つの条件下のみなので、他の条件下でのシミュレーションの検討を現在考えている。この点でやや遅れていると評価を行った。(2)そのほかの学校における感染症としてのH1N12009インフルエンザの感染拡大のコンピュータシミュレーションモデルの作製として感染者数I(t)、自宅待機者数R(t)のシミュレーションカーブや感染率、基本再生産数R0を検討した。この点は順調であった。平成25年度には,学校感染症のパラメータ可変型シミュレータを作製する予定であった。感受性者,感染性非保持者,感染性保持者,治癒者の感染曲線を分析・検討しようとしていたが、感染性非保持者から感染性保持者への状態変化が複数あり一つに絞れない可能性が見出されたため感染性非保持者を含まない感受性者、感染性保持者、治癒者を基にした試作型シミュレータを作製した。臨床検査医学的に言われている凝集素価が基準値以上の人に認められる症状の割合と、われわれが見出した水準値以上の人に認められる症状の割合とを比較すると、われわれが見出した水準値以上の人に認められる割合が高値であることは、今までの報告にない新しい事柄であると考える。前記したとおり、他の条件下における百日咳感染のシミュレーションを検討する予定である。またシミュレーションの検討を行うとともに、e-learning教材化に着手する予定である。複数ある感染性非保持者から感染性保持者への状態変化を分析し、試作型シミュレータに、感染性非保持者を含んだシミュレータを作製する予定である。そして,感染性非保持者を含んだ学校感染症予防のためのe-learning教材の開発を目指す。今後は百日咳感染のシミュレーションを行う予定である。また、可能であれば、その他の学校感染症の分析も行う。平成25年度に得られた研究成果を報告するための旅費等、研究用周辺機器など物品購入費に使用する予定である。また、必要に応じて教材編集機器・作成用機器などの物品購入費、教材コンテンツの編集のための人件費やその他研究に遂行するために必要な経費に使用する予定である。感受性者、感染性非保持者、感染性保持者、治癒者の感染曲線を分析・検討し、百日咳感染のパラメータ可変型シミュレータを作製する予定であった。しかし、感染性非保持者から感染性保持者への状態変化が複数あり一つに絞れない可能性が見出された。
オプトジェネティクス技術を活用したヤギ卵胞発育制御メカニズムの解明

本研究では、反芻家畜の卵胞発育を制御する視床下部神経機構の解明を目的とした。まず、ヤギニューロキニンB遺伝子(TAC3)のゲノム構造を解析し、TAC3のプロモーター領域を同定した。ニューロキニンBを含有する視床下部弓状核のKNDyニューロン活性をオプトジェネティクス技術により制御できるヤギを作出するため、アデノ随伴ウイルスベクターによる遺伝子導入法とCre-loxPシステムを組み合わせ、KNDyニューロン特異的な光感受性イオンチャネル発現を可能にする技術開発を行った。また、KNDyニューロンがウシ視床下部に存在することを確認し、KNDyニューロンはGnRH分泌を促進的に制御することを示した。本研究は、家畜の卵胞発育を制御する視床下部神経機構において、神経ペプチドのひとつであるニューロキニンBが黄体形成ホルモン分泌頻度を亢進し、卵胞発育を刺激するメカニズムについてヤギを用いて解明することを目的とする。これにより、家畜の繁殖障害の予防や新規な治療法にニューロキニンB製剤を応用するための基礎データを集積する。今年度は、弓状核の「KNDyニューロン」特異的にチャネルロドプシン2(ChR2)またはハロロドプシン(HR)を発現する遺伝子改変ヤギの作出に向けた基盤的知見を集積するため、ヤギニューロキニンB遺伝子(TAC3)プロモーター領域を同定することを目的として、ヤギTAC3のゲノム構造を明らかにした。雌シバヤギ血液から採取したゲノムDNAサンプルを用いて、ゲノムウォーキング法によりヤギTAC3上流域を解析し、推定翻訳開始点の約2.7kb上流までの塩基配列を取得した。この領域には、エストロジェン受容体、Sp1など繁殖機能に関与する転写因子の結合部位が存在していた。また、マウス視床下部由来不死化細胞株またはヒト神経芽細胞腫由来細胞株を用いたルシフェラーゼアッセイにより、ヤギTAC3の-197+166領域が強いプロモーター活性を有することを確認した。今後、ヤギmo3遺伝子転写調節因子の探索を行うとともに、ヤギTAC3のゲノム構造およびプロモーター領域の情報を「KNDyニューロン」特異的な遺伝子改変ヤギの作出に活用する。さらに、光感受性イオンチャネルを発現する「KNDyニューロン」の遺伝子改変ヤギが作出された後の実験系確立のため、視床下部神経活動を記録しながら任意のタイミングでレーザー光照射を行う手法の開発に着手した。今年度は、弓状核の「KNDyニューロン」特異的にチャネルロドプシン2(ChR2)またはアーキロドプシン(ArchT)を発現する遺伝子改変ヤギの作出に向けた基盤的知見を集積するため、ヤギニューロキニンB遺伝子(TAC3)プロモーター領域およびTAC3転写調節因子を同定することを目的として、ヤギTAC3のゲノム構造を明らかにした。ゲノムウォーキング法によりヤギTAC3上流域を解析し、推定翻訳開始点の約3.4 kb上流までの塩基配列を取得した。この領域には、エストロジェン受容体α、Sp-1、AP-1など繁殖機能に関与する転写因子の結合部位が多数存在していた。さらに、マウス視床下部由来不死化細胞株、ヒト神経芽細胞腫由来細胞株、および当研究室で樹立したヤギKNDyニューロン不死化細胞株を用いたルシフェラーゼアッセイにより、ヤギTAC3の-197+166の領域にコアプロモーターが存在することを確認した。今後、ヤギTAC3プロモーター領域の情報をKNDyニューロン特異的な遺伝子改変ヤギの作出に活用する。また、KNDyニューロン特異的に光感受性イオンチャネルを発現するヤギの作出にアデノ随伴ウィルス(AAV)ベクターを用いた遺伝子改変技術を適用するため、ヤギに適したAAV血清型の検討を開始した。さらに、KNDyニューロン特異的に光感受性イオンチャネルを発現するヤギの作出後に用いる実験系確立のため、視床下部神経活動を記録しながらレーザー光照射を行う手法の開発を引き続き行った。視床下部弓状核の「KNDyニューロン」特異的に光感受性イオンチャネルを発現する遺伝子改変ヤギを作出するため、ヤギニューロキニンB遺伝子(TAC3)プロモーター領域およびTAC3転写調節因子の探索を実施した。当研究室で樹立したヤギKNDyニューロン不死化細胞株を用いたルシフェラーゼアッセイにより、ヤギTAC3の-197+166の領域にコアプロモーターが存在することを確認した。また、アデノ随伴ウィルス(AAV)ベクターを用いた遺伝子改変技術を適用するため、ヤギに適したAAV血清型を検討した。4つの血清型のAAV(AAV-1、2、5、DJ)をヤギ視床下部に注入し、赤色蛍光タンパク質レポーター遺伝子の発現強度からAAV-1およびAAV-DJによる遺伝子導入効率が高いことを特定した。さらに、ヤギKNDyニューロン不死化細胞株にAAVを感染させ、AAV-2、AAV-5およびAAV-DJで導入効率が高いことを確認した。

以上より、ヤギKNDyニューロンへの遺伝子導入にはAAV-DJが最も適していることが確認できた。また、ゲノム編集ツールであるTALENを用いて、キスペプチン遺伝子(KISS1)にCreリコンビナーゼを組み込んだKISS1-Creノックインヤギの作出をめざし、ヤギKISS1の終止コドン近傍を切断するTALENの有用性を検討した。その結果、設計したTALENによりヤギKISS1遺伝子座に変異が導入できることを確認した。さらに、KNDyニューロン特異的に光感受性イオンチャネルを発現するヤギの作出後に用いる実験系確立のため、視床下部神経活動を記録しながらレーザー光照射を行う手法の開発を前年度に引き続き行った。本研究は、家畜の卵胞発育を制御する視床下部神経機構において、神経ペプチドのひとつであるニューロキニンB(NKB)が黄体形成ホルモン分泌頻度を亢進し、卵胞発育を刺激するメカニズムについてヤギを用いて解明することを目的とする。平成27年度は、NKB遺伝子(TAC3)プロモーター下流にCreリコンビナーゼ遺伝子(Cre)を組み込んだアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターと、光感受性イオンチャネルを組み込んだAAVベクターを同時にヤギ視床下部弓状核に注入し、Cre-loxPシステムにより視床下部弓状核の「KNDyニューロン」特異的に光感受性イオンチャネルを発現するヤギの作出を試みた。2種類のAAVベクターを設計するとともに、ヤギ視床下部弓状核への微量投与技術を確立した。また、「KNDyニューロン」特異的に光感受性イオンチャネルを発現する遺伝子改変ヤギ作出のため、ゲノム編集技術であるTALENを用いて、キスペプチン遺伝子(KISS1)にCreを組み込んだKISS1-Creノックインヤギの作出を進めた。まず、ヤギKISS1の終止コドン近傍を切断するTALEN発現ベクターを設計し、それらをヤギ胎子繊維芽細胞へ導入してゲノムに導入された変異を検出した。その結果、設計したTALEN発現ベクターによりヤギKISS1遺伝子座に欠損が生じており、変異が導入できることが確認できた。次に、ヤギKISS1遺伝子座にCreをノックインするためのターゲティングベクターと、上記のTALEN発現ベクターを同時にヤギ胎子線維芽細胞へ導入した。その結果、ヤギKISS1遺伝子座へCreがノックインされたことを示唆する結果を得た。現在、Creリコンビナーゼノックイン細胞の単離を進めている。これらと並行して、ヤギ体細胞核移植技術の確立を行った。本研究では、反芻家畜の卵胞発育を制御する視床下部神経機構の解明を目的とした。まず、ヤギニューロキニンB遺伝子(TAC3)のゲノム構造を解析し、TAC3のプロモーター領域を同定した。ニューロキニンBを含有する視床下部弓状核のKNDyニューロン活性をオプトジェネティクス技術により制御できるヤギを作出するため、アデノ随伴ウイルスベクターによる遺伝子導入法とCre-loxPシステムを組み合わせ、KNDyニューロン特異的な光感受性イオンチャネル発現を可能にする技術開発を行った。また、KNDyニューロンがウシ視床下部に存在することを確認し、KNDyニューロンはGnRH分泌を促進的に制御することを示した。
大学院電気電子工学系留学生のための「専門日本語」読解教材の研究開発

平成7、8年度を通じた研究実績は以下の通り。所期の第一の目標は、専門科目教員と日本語教員の共同によって、大学院電気電子工学系留学生のための「専門日本語読解教材」を作成することであった。この目標は達成された。回路工学、バイオエレクトロニクス等4分野にわたり、本文、語彙リスト、日本語練習問題からなる、総頁数71頁の読解教材として結実した。また教材作成・授業実践の過程で4本の口頭発表を行い、論文1本を発表し、最終の『研究成果報告書』を公表する。同時に次のような知見を得るに至っている。1,「専門日本語における専門教員と日本語教員との関係・役割分担」については一定のコンセンサスが形成されつつある。すなわち、日本語教員の役割は「専門用語の読み、漢字、および専門分野特有の文型、表現、言い回し等の抽出、分析、解説」であり、一方専門教員のそれは「専門読解のための適切なる教材の執筆あるいは選定。また、高度に専門的、抽象的な内容を講義し、かつ日本語による質疑応答等を通して学習者の内容理解をはかり、もって専門日本語の習得(定着)につなげること」である。2,専門教官が認識する「専門用語」と日本語教官が認識するそれとの間にはギャップがあることが教材作成の過程で明らかとなった。また、「電気電子工学」といっても、大学院レベルでは研究領域は極度に細分化されていることも判明しており、上記の点を考慮に入れての『分野別専門用語集』の作成が、科学技術日本語教育を前進させる上で、緊急の課題であることも認識された。7年度の研究実績は以下の通り。専門科目教官と日本語教官の協同により、所期の目標である「専門日本語読解教材」の試用版作成は達成された。第一部25頁、第二部24頁の計49頁。作成の過程および授業実践を通じて次のような知見を得るに至っている。(1)「専門日本語における専門教員と日本語教官との関係・役割分担」については一定のコンセンサスが形成されつつある。すなわち、日本語教官の役割は「専門用語の読み、漢字、および専門分野特有の文型、表現、言い回し等の抽出、分析、教授、解説」であり、一方専門教官のそれは「専門読解のためのの適切なる教材の執筆あるいは選定。(2)「教授法のあり方」については、日本語教官・専門教官がこの順序で交互に行う授業形態が留学生から支持されることがアンケート調査の結果から明らかとなった。学習者は日本語のツールとして専門の内容理解を図るのであるから当然であろう。(3)専門教官が認識する「専門用語」と日本語教官が認識するそれとの間にはギャップがあることが教材作成の過程で明らかとなった。極めて興味深いことである。例えば専門教官は「明らかとなる、示している」なども専門用語と認識している。また、「電気電子工学」といっても、研究領域は極度に細分化されていることも判明しており、上記の点を考慮に入れての『分野別専門用語集』の作成が、科学技術日本語教育を前進させる上で、緊急の課題であることも認識された。8年度は試用版教材の汎用性が追求される。所期の第一の目標は、専門科目教員と日本語教員の協同によって、大学院電気電子工学系留学生のための「専門日本語読解教材」を作成することであった。回路工学、バイオエレクトロニクス等4分野にわたり、本分、語彙リスト、日本語練習問題からなる、総頁数71頁の読解教材として結実した。1,[専門日本語における専門教員と日本語教員との関係・役割分担」については一定のコンセンサスが形成されつつある。

すなわち、日本語教員の役割は「専門用語の読み、漢字、および専門分野特有の文型、表現、言い回し等の抽出、分析、解説」であり、一方専門教員のそれは「専門読解のための適切なる教材の執筆あるいは選定。また、高度に専門的、抽象的な内容を講義し、かつ日本語による質疑応答等を通して学習者の内容理解をはかり、もって専門日本語の習得(定着)につなげること」である。2,専門教官が認識する「専門用語」と日本語教官が認識するそれとの間にはギャップがあることが教材作成の過程で明らかとなった。また、「電気電子工学」といっても、大学院レベルでは研究領域は極度に細分化されていることも判明しており、上記の点を考慮に入れての『分野別専門用語集』の作成が、科学技術日本語教育を前進させる上で、緊急の課題であることも認識された。
擬一次元ハロゲン架橋金属錯体における分子修飾による電子相制御と機能開拓

本研究では、代表的な擬一次元物質であるハロゲン架橋金属錯体(MXおよびMMX鎖)を対象とし、配位子や対イオン、結晶水などの置換に伴う電子状態の変化を電子スピン共鳴(ESR)法により調べた。ニッケル-パラジウム混合金属錯体におけるパラジウムの価数変化やその配位子置換効果、結晶水の脱着に伴うMMX錯体の電子状態の可逆的な変化等を、磁化率やg値の精密評価により明らかにした。また、MMX錯体の脱水状態においては、スピンソリトンの熱励起が明瞭に観測された。擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX、MMX鎖)に対して電子スピン共鳴(ESR)法を適用し、電子状態の競合を観測した。MMX鎖としては、カリウムとアルキルジアンモニウム誘導体の2種類の対カチオンを持つ、白金とヨウ素の二元系MMX錯体(K2NC3N, K2Me-NC3N, K2Cl-NC3N)を対象とし、結晶水の脱離に伴うESR信号の明瞭な変化を観測した。結晶水吸着状態(as grown)においては、ESR信号形は温度依存性が小さく、スピン磁化率はCurie則でよく説明された(Curieスピン濃度<0.1%)。この振舞いは、X線やラマン散乱の結果から予想される非磁性的な電荷密度波相(CDW)または交互電荷分極相(ACP)の振舞いと一致している。一方、結晶水脱離状態ではスピン磁化率は温度と共に熱活性的な増大を示し、ESR線幅は高温側で温度と共に上昇した。この結果は、常磁性的な平均原子価(AV)相を形成する他のMMX錯体と同様な振舞いであり、本系では結晶水脱離に伴う一次元鎖の収縮により、非磁性のCDW中に常磁性的なAV相が熱励起されることが示唆された。一方、MX錯体としては、CDW相を基底状態に持つPd錯体と、常磁性的なモット・ハバード相を持つNi錯体の混晶系[Ni_<1-x>Pd_x(bn)_2Br_3](bn=ブタンジアミン)における電子状態の競合を調べた。この系は、過去に報告されているシクロヘキサンジアミン配位子(chxn)を用いた混晶系に比べ鎖間相互作用が強く、Pd錯体においてはCDWが3次元秩序を持つ。ESR測定の結果、PdにNiを混合するとCDW相が消失し、Pdによるモットハバード相(Pd^<3+>)が形成されることが、スピン磁化率の増加やg値の変化から明らかになった。この振舞いはchxn塩と定性的に一致する。他方、CDW相とモットハバード相の境界はbn塩ではchxn塩に比べてNi側にシフトしており、強い鎖間相互作用によりCDW相が安定化することが示唆された。本研究ではさらに、MX,MMX錯体と同じハミルトニアンで記述され、密接な関係を持つ導電性高分子における電界注入キャリアや光キャリアのESR研究を進め、立体規則性高分子/可溶性フラーレン複合体における新規な4分子再結合過程や、側鎖の構造に依存した分子配向性の違いの観測に成功した。前年度に引き続き、カリウムとプロピルジアンモニウム誘導体の2種類の対カチオンを持つヨウ架橋複核白金錯体(MMX錯体)K_2[C_3H_5R(NH_3)_2][Pt_2(pop)_4I]・4H_2O(R:H, CH_3,またはCl)を対象とし、結晶水の脱離に伴う電子状態の変化を研究した。対カチオンの異なる3種類の錯体において、結晶水吸着状態と脱水状態でESR信号に明瞭な変化が観測された。脱水前は、スピン磁化率はCurie則でよく表され、X線構造解析やラマン散乱の結果から予想される非磁性的な電子状態とよく一致した。一方、脱水後の基底状態は非磁性の電荷密度波(CDW)相であることがわかっているが、80K以上でスピン磁化率の熱活性的な増大が観測され、同時にESR線幅がmotional narrowing効果を示した。ESR信号のg値から、スピンの起源はPt^<3+>(S=1/2)と帰属された。これらの結果から、2重縮退したCDW相において、運動を伴うスピンソリトン(Pt^<3+>)の生成が明らかになった。さらに、一軸性圧縮法を用いた電気伝導特性の圧力効果を測定した。R=Hの錯体は、常圧では脱水により伝導度が510倍上昇し、脱水状態では室温で約3×10^<-3>S/cmの伝導度を示した。一方、2GPaまでの圧力印加により、脱水前は伝導度が約2桁上昇したが、脱水後は約1桁の上昇に留まり、活性化エネルギーの圧力変化も脱水により小さくなった。

このような振る舞いは、CDW相と平均原子価(モット・ハバード)相が競合するMX錯体でも報告されており、脱水状態では圧縮により電子状態が平均原子価相に近づくことが示唆された。本研究ではさらに、MMX錯体と同等のハミルトニアンで記述され、密接な関係を持つ導電性高分子における電界注入キャリアや光キャリアのESR研究を行い、高分子/フラーレン複合体におけるキャリアの4分子再結合過程や、FET界面の電子状態の研究を進めた。
日本語電子化コーパスの利用による日本語文法教育の研究

本研究は日本語電子化コーパスを利用して、日本語の使用の実態を調査し、文法研究・文法教育へ応用を目指したものである。今年度は昨年に引き続いてさらに用例を収集し、そこから抽出したコケーション情報について分析を加えて4本の論文にまとめた。1.用例の収集web上の青空文庫、CD-ROM「新潮文庫の100冊」等、インターネットのホームページ2.コロケーション情報の抽出(1)副詞的表現と文末表現との共起(2)格助詞で終わる表現の格助詞の共起パターン(1)については、副詞「サゾ」を対照に分析を行った。従来「サゾ」は、(1)現在と過去の事態に用いられ、(2)二人称や三人称の事態に用いられると記述されてきた。これに対し本研究では、「サゾ」は(1)未来の事態にも用いられ、(2)一人称の未実現の事態、仮定の事態にも使われることを明らかにした。また、従来「サゾ」は程度性と関わることが指摘されてきたが、本研究の分析の結果、この場合の程度性とは「-限界」の性質を持つことであることを明らかにした。(2)については、「J-フォンは、ボーダフォンへ。」のように格助詞で終わる広告コピーを利用して、格助詞「に」と「へ」の違いについて分析した。その結果、「に」は「AがBに」あるいは「AをBに」という共起パターンを取る傾向があり、「へ」は「AからBへ」あるいは「AをBへ」という共起パターンを取る傾向があることを明らかにした。従来、「へ」は<方向>を表し<着点>を表す「に」と置き換えが自由であるとされてきた。これに対し、本研究では「に」は「収束」をイメージする格助詞、「へ」は「進化」をイメージする格助詞であることを明らかにした。本研究は日本語電子化コーパスを利用して、日本語の使用の実態を調査し、文法研究・文法教育への応用を目指したものである。従来、日本語文法の研究においてはひとりの研究者の頭の中で言える・言えないの例文判断を行うか、少数の日本人に対するアンケート調査を根拠に分析の進められることが多かった。しかし、こうした研究は特定の個人の日本語を記述したものにすぎず、必ずしも全体的な日本語話者の実態を反映したものではない。そこで今年度は日本語の実態調査をするため、コーパスを使って次のような作業を行った。1.用例の収集(継続中)(1)web上の青空文庫(2)CD-ROM「新潮文庫の100冊」等(3)インターネットのホームページ2.コロケーション情報の抽出(1)文末表現とその前接語の共起(2)副詞的表現と文末表現の共起その結果、これまでの研究で言われてきた事実に誤りのあることが明らかとなった。例えば、従来「べきだ」と「ようだ」はパラディグマティックな関係にあるとされてきたが、実際には「食べるべきのようだ」のようにシンタグマティックな関係にあること、「きっと」と「にちがいない」は共に「蓋然性の高いことを表す」とされてきたが、両者には質的な違いのあること等が明らかとなった。こうした言語事実の発見は、従来言われていた日本語学の常識を根底から覆すものであり、これまでの意味的・統語的説明を修正し新たに説明しなおさなければならないことを示唆している。次年度はさらに多くの用例を収集し、こうした現象のおこる要因について分析し、論文にまとめるつもりである。
超電導コイル用コンジット材のミクロ疲労破壊機構に関する基礎研究

超電導コイル用コンジット材として、従来とは全く異なる材料である鋼中酸素含有量を適切(液体ヘリウム温度で高強度となる)に選んだ純Ti(薄板)に対して液体ヘリウム温度で荷重制御で疲労試験を行った。試験条件は引張り引張り負荷(片振り)(R=0.1)であり、波形は正弦波形を用いた。供試材には、あらかじめアルゴン中にて超電導材料生成熱処理熱処理(700°Cで100時間保持)を施してある。また、表面粗さの疲労特性に与える目的で、受領状態のままとバフ研磨した試験片で比較した。その結果は、超電導材料の生成熱処理温度がα相にあるので、β相(約900°C以上)での加熱保持の場合ほどではないが、結晶粒の粗大化が生じていた。また、熱伝導率の低いTiにおいては、試験中に温度上昇が起きると考えられたが、試験条件の10Hzの周波数では、温度上昇が約1K以下であり、特に疲労試験中において試験片全体での顕著な温度上昇は観察されなかった。表面粗さの疲労挙動へ及ぼす影響は本研究では実質的には認められず、4Kでの純Tiの疲労限度と引張り強さとの比は、約0.5であった。すなわち、室温で得られている純Tiの0.6およびTi合金(Ti-6A1-4V)の0.55にくらべて若干低い値が得られた。これは、疲労損傷過程でのすべりあるいは双晶変形によって生じる局部的に起きる不安定降伏現象(セレーション現象)が試験片表面でのき裂初生に寄与したためであると考えられた。
ニホンナシ果実の成熟特異遺伝子の探索

ニホンナシ`二十世紀'果実成熟に伴って発現または消失するcDNAの単離をディファレンシャルディスプレイ法にて行った。PPDD110までの計10クローン単離した。単離したクローンについて塩基配列を解読し、ジーンバンクに登録されている全塩基配列との相同性を解析ソフトBLASTNで検索したところ、PPDD19については既存の遺伝子と相同性を示さず、新規の遺伝子であることが判明した。そのなかでPPDD9は、果実成熟、老化に伴い発現が大量に認められることからその機能に興味が持たれる。また、PPDD10は、タバコ葉緑体遺伝子ORF1708、ホウレンソウ葉緑体遺伝子ORF2131、ゼニゴケ葉緑体遺伝子ORF2136と相同性を示すユニークなクローンであり、その発現機構、機能について解明する必要がある。さらに果実成熟の植物ホルモンであるエチレンの受容体遺伝子であるETR1、ERS遺伝子のcDNAのPCRクローニングに成功した。
対イオンによるDNAの局所構造変化がタンパク質との相互作用や凝集に及ぼす影響

円偏光二色性(CD)ストップトフローを用いて、一本鎖DNAおよびRNAが溶媒のイオン濃度や小分子との相互作用によってどのように構造が変化するのかを明らかにした。特にG-quadruplexを形成する配列に注目し、溶液の条件を変えることによってグアニン塩基間の相互作用が時間とともにどのように変化するのかや形成過程をを明らかにした。これまでG-quadruplexと相互作用が考えられていなかったNMNなどの分子で相互作用を示唆する結果を得た。現在、この過程における溶媒分子やイオンの核酸高分子との相互作用をシミュレーションによって再現することにより明らかにしている。H25年度では、実験ではDNAの局所的構造変化の円偏光二色性(CD)ストップトフローによる実験として、イオン強度およびイオン種変化時のDNAのCDの経時測定による局所的構造変化観察を行った。イオン強度やイオン種によるDNA凝集への影響は、当初考えていたより遙かに大きく、また温度依存性も考慮することによりさらに興味深い結果を得ることができた。この結果を詳細に解析するため、新たに大分大学医学部物理学講座岩城貴史氏が加わった。当初は実験結果をコンピュータシミュレーションにより解析する予定であったが、これに加えて理論的解析を行うことが可能となった。現在は、得られた現象を全て説明できる理論を作成すべく、実験データと理論に基づいたシミュレーションを比較検討などを行っている。また、分子動力学計算では、amberおよびgromacsを用いて、様々な条件を変え、分子力場の検討を行っている。ふさわしい計算規模(分子数)や周期境界条件などのパラメーターなど必要な条件が整いつつあるので、これらを用いた結果と理論に基づいたシミュレーション結果を比較している。今後はさらに長い時間の計算を行い、実験データとの直接比較を行う予定である。さらに、相補的なDNAオリゴマー同士の二重鎖形成過程やDNAと金微粒子やデンドリマーとの相互作用についても温度を変えながら、ストップトフロー測定を行うことにより、これまで報告されていない動的過程をとらえることができた。平成26年度では、特にGーquadruplex(DNAの四重鎖構造で生体内で様々な機能をもつことが分かってきた)について、円偏光二色性(CD)スペクトル、および分子動力学(MD)計算で調べた。pHにより機能が異なることから、pHを変えてCD測定を行い、この結果をMDでpH consstantで計算した。この際に塩基が正に帯電する部分を固定して計算した。また、計算時間をGPGPUを用いることにより約100枚程度早めることにも成功した。(既存のプログラムを使えるように基となるデータ形式や実行条件を検討した)またpHを変えた際の構造変化をCDのストップトフロー法を用いることにより明らかにした。また、同じ条件の資料について緩和時間の温度依存性も明らかにした。得られた緩和時間はミリ秒のものから数十秒のものまで、わずかな構造の違いにより大きく異なっていた。しかし、MD計算は通常マイクロ秒以下の短時間しか動的構造変化を調べることはできない。今回は、第一段階として、各試料のそれぞれの条件によるエネルギー安定性計算した。これらの結果と実験結果を比較検討したが、これまでのところ一部に予想される相関と矛盾する結果もあり、現在誤りがないかの再検討を行うとともに、新しい知見が隠れている可能性も考慮している。この実験と並行して、種々の低分子とDNAおよびRNAとの相互作用についても調べた。具体的には、イリノテカン、ポリエチレングリコール、TMPyP、NMN(Nicotinamide mononuccleotid)、Idarubicinなどとの相互作用形式および相互作用の強さ、安定性についてCDスペクトル、複合体形成緩和時間およびMDによる構造の時間依存性、エネルギー安定性を調べた。複合体のエネルギー安定性と複合体形成緩和時間の関係を調べ、複合過渡状態の構造および安定性の検討を行った。特にG-quadruplexを形成する配列に注目し、溶液の条件を変えることによってグアニン塩基間の相互作用が時間とともにどのように変化するのかを明らかにし、G-quadruplex形成過程を明らかにした。G-quadruplexは翻訳制御や転写調節、ゲノム構造の安定性にに関係しているため、他の分子との相互作用がガンをはじめとする様々な疾病に影響すると考えられている。この研究では、TMPyPやirinotecan、NMN (Nicotinamide mononucleotide)などの分子がDNA oligomer tel22 (TAGGGTTAGGGTTAGGGTTAGGG)などのG-quadruplexを形成するDNAやRNAにどのように相互作用するかや安定性(中間生成物のギブスの自由エネルギーを含む)がどのように変化するかを対イオンの濃度を変えてストップトフローやCDスペクトルの熱融解曲線などで調べた。この結果、これまでG-quadruplexと相互作用が考えられていなかったNMNなどの多数の分子で相互作用を示唆する結果を得た。現在、さらに他のG-quadruplexと相互作用する分子をスクリーニングするとともに、この中で抗がん剤などの薬剤の候補となるものがないか確認実験を行っている。この研究で、核酸が対イオンや小分子といかに相互作用し構造がどのように変化していくのかを明らかにすることができた。

特にG-quadruplexを形成する配列に注目し、溶液の条件を変えることによってグアニン塩基間の相互作用が時間とともにどのように変化するのかや形成過程をを明らかにした。これまでG-quadruplexと相互作用が考えられていなかったNMNなどの分子で相互作用を示唆する結果を得た。現在、この過程における溶媒分子やイオンの核酸高分子との相互作用をシミュレーションによって再現することにより明らかにしている。円偏光二色性測定実験および分子動力学計算実験のいずれについても当初予定していた実験を行うことができた。特に、pHを変えてCD測定を行った結果をMDの結果と比較より、新しい知見を得ることができた。さらに薬剤などの小分子とDNAやRNAの相互作用についても一塩基の配列の違いによって大きく構造やエネルギー安定性が変わることなど詳細な知見を得ることができた。生物物理学当初の計画通り、長時間の分子動力学計算を行うための条件検討を行う。特に、エネルギーの安定性の小さいものや、エネルギー計算と緩和時間の実験結果から中間生成物の予想されるものについて、重点的に長時間計算を行い、過渡過程の解明を行う。また、解析方法についても従来の方法についても、検討を進める。具体的には、分子動力学計算では、非常に莫大な計算結果が得られるが、その全てを解析に用いることはできず、エネルギーなどの代表的な値を用いている。最近いわゆるビッグデータ解析手法が進歩して、deep learningなどの機械学習法を応用して代表的な構造や異常値検出などについても検討する予定である。CD測定実験については、当初の予定したものは全て測定でき、さらに実験が進むことで必要になった温度依存性なども測定した。分子動力学計算については、予定しいた計算やパラメーターの決定などを行うことができた。当初の予定に加えて、理論的解析を行い、短時間の分子動力学計算と比較的長い時間のCD(円偏光二色性)測定の両者の比較をより詳細に行うようにする。また、温度を様々に変えた実験を行い、DNA凝集が高温でおこりやすくなることについての理論的解析なども行う。
大気中浮遊粒子状物質が脂肪肝と白内障に及ぼす影響と機構の解明に関する研究

ディーゼル排気微粒子(DEP)の経気道曝露が「脂肪肝」に及ぼす健康影響を、生活習慣病のモデル動物を用いて明らかにすること、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に与える影響についても明らかにすること、増悪メカニズムを分子レベルで解明し、バイオマーカーを探索することを目的とした。今年度は、SPM・DEPが「脂肪肝」を増悪するメカニズムの解明とバイオマーカーの探索に関する研究を中心に研究を遂行した。生活習慣病モデルマウス(肥満、糖尿病、高脂血症を呈する)としてC57BL/KSJ db/dbマウスと、コントロールマウスとしてC57BL/KSJ db/+mマウス(5週令で導入)を用い、下記の4群で経気道曝露を施行した。1.db/+m-vehicle曝露群;2.db/+m-DEP曝露群;3.db/db-vehicle曝露群;4.db/db-DEP曝露群:vehicle、DEPの縣濁液は、6週令より24週令までをめどに、週に1回、経気道曝露を施行した。過食と肥満は、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し有意に顕著であったが、DEP曝露による差はなかった。血糖やフルクトサミンも、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し有意に大きかったが、DEP曝露による差はなかった。肝重量や肝機能は、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し有意な増悪が見られ、DEPにより一層悪化した。NASHに相当する所見は24週齢までは見られなかった。今のところ、発現遺伝子解析によっては有望なバイオマーカーは特定されていない。しかし、HELをはじめとする酸化ストレスマーカーとカルボニルストレスマーカーは、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し有意な増悪が見られ、DEPにより一層悪化した。DEPによる脂肪肝の増悪、カルボニルストレス、酸化ストレスの病態生理学的重要性、並びに、バイオマーカーとしての意義を明らかにした。SPM・DEPによる「脂肪肝」、「NASH」、「白内障」の増悪に関する研究生活習慣病モデルマウス(肥満、糖尿病、高脂血症を呈する)としてC57BL/KSJ db/dbマウスと、コントロールマウスとしてC57BL/KSJ db/+mマウス(5週令で導入)を用い、下記の実験群で、経気道曝露を施行した。vehicle、DEPの縣濁液は、6週令より24週令までをめどに、週に1回、経気道曝露を施行した。最終曝露の24時間後まで、以下の検討を行った。死亡率には、各群間で有意な差は見られなかった。体重、臓器重量、摂食量は、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し、有意に大きかったが、DEP曝露による差は見られなかった。血糖やフルクトサミンも、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し、有意に大きかったが、DEP曝露による差は見られなかった。一方、肝機能検査値は、db/dbマウスでdm/+mマウスに比較し、有意な増悪が見られ、DEP曝露によりさらなる悪化が認められた。この変化は、肝組織における肝細胞の脂肪含量とよく相関していた。NASHに相当する所見は24週齢までには認められなかった。
エルゴード理論とその応用の研究

本研究では、エルゴード理論、確率論、関数解析、解析数論、組合せ理論、微分幾何学等の研究者によって、エルゴード理論及び関連する諸分野のさまざまな問題について研究が行われ、多くの成果が挙げられた。1.エルゴード理論自身については、主として有限な不変測度を持たないエルゴード的変換(いわゆるII∞型及びIII型変換)に特有な性質の考察が、行われ、これ等の変換の分類問題に有効な手がかりを与えることが試みられた。特に変換に付随するラドン・ニュディムコサイクルの漸近的挙動が調べられ、その如何に依って変換がσ有限な無限不変測度を持つか(II∞型)か否か(III型)を判定出来ることが示された。又、この種の変換の分類の不変量として現われるexhanstive weakly wandering sequenceと整数集合Zの直和分解Z=A【symmetry】Bとの関連が明らかにされ、対応する変換のエルゴード論的性質から分解の因子A, Bの数論的特徴づけが出来ることや、異った分解に対応して、同型にはならないII∞型変換の例が多数作れることが示された。更に、cutting & stackingの方法に依って、異ったレベルの多重再帰性を持つII∞型変換の例が構成出来ることが示されるとともに、多重再帰性とKakutani-Parryの意味での変換のindexとの関係が明らかにされた。2.その他の分野との関連では、3次元ビリヤードのモデルから得られる符号列のcomplexityがn^2+n+1で与えられることが示され、又、数論的量子カオスの問題に関連して、双曲型3次元多様体上のラプラシァンの萬散スペクトルに対応する固有関数のL^<∞2>ノルムに関するシャープな漸近評価が与えられた。更に、離散群の多様体上の作用に関する種々の剛性定理が、エルゴード論及び確率論の手法を用いて、統一的に証明出来ることが示された。その他の結果については、別刷研究成果報告書に記載してある。本研究の主目的の一つは、エルゴード理論のアイデアと手法が、数学の関連する諸分野の研究において、如何に有効に使われるかを、綜合的に追求することであるが、今年度は特に、解析数論、確立論、非線型解析学、グラフ理論、トポロジー等の分野において活発な研究が行われ,いくつかの成果を上げることが出来た。以下分野別に説明する。1.エルゴード理論と解析数論の諸問題との係り合いについては、(1)II_∞型エルゴード変換に付随するexhaustiveな弱遊走数列と整数集合Zの直和分解Z=A【symmetry】Bの間の密接な関連について新らしい知見が得られ、この関係を通して、直和分解に現われる集合の特徴づけが得られると共に、II_∞型変換の細分類に関して新らしい手がかりが得られた。(伊藤)。(2)A・Schmidtに依るGanss数体に関する連分数の近似訣差のangleの一様分布性が、エルゴード定理を用いることによって示された(仲田)。(3)3次元ビリヤードの符号列のcomplexityについてのRauzy予想を解決した(塩川).(4)Sarnakに依って提唱された「量子的エルゴード性」に関して3次元多様体の場合に、いくつかの新らしい結果が得られた(小山).2.確率論に関連するものとしては、(1)ドリフトを持つブラウン媒質の中の拡散過程に対して種々の極限定理が示された(田中)。

(2)自己相似過程と定常過程の間の非線型変換に着目し、定常性の検定を応用して、確率過程の自己相似性の検定を行うことに成功した(前島)3.非線型解析学に関しては、3次元完全流体中の滑らかで細い渦糸の運動を表す局所誘導方程式の初期値問題、初期-境界値問題の時間大域解の構成に成功した(谷)。4.グラフ理論及びトポロジーについては、(1)連結グラフの頂点集合の分割に関するFrank予想を解決した(榎本)(2)3次元球面の新らしい特徴づけを与える条件を見出した(石井)本研究では、エルゴード理論、確率論、関数解析、解析数論、組合せ理論、微分幾何学等の研究者によって、エルゴード理論および関連する諸分野のさまざまな問題について、研究が行われ、多くの成果が挙げられた。1.エルゴード理論自身については、主として有限な不変測度を持たないエルゴード的変換(いわゆるII_∞型及びIII型変換)に特有な性質の考察が行われ、この等の変換の分類問題に有効な手がかりを与えることが試みられた。特に、変換に付随するラドン・ニコディムコサイクルの漸近的挙動が調べられ、その如何に依って変換がσ有限な無限不変測度を持つか(II_∞型)否か(III型)を判定出来ることが示された。又、この種の変換の分類の不変量として現われるexhaustive weakly wandering sequenceと整数集合Zの直和分解Z=A【symmetry】Bとの関連が明らかにされ、対応する変換のエルゴード論的性質から分解の因子A,Bの数論的特徴付けが出来ることや、異った分解に対応して、同型にはならないII_∞型変換の例が多数作れることが示された。(伊藤)。更に、cutting and stackingの方法によって、異ったレベルの多重再帰性を持つII_∞型変換の例が構成出来ることが示されるとともに、多重再帰性とKakutani-Parryの意味での変換のindexとの関係が明らかにされた。(仲田)2.その他の分野との関連では、3次元ビリヤードのモデルから得られる符号列のcomplexityがn^2+n+1で与えられることが示され(塩川)、又、数論的量子カオスの問題に関連して、双曲型3次元多様体上のラプラシアンの離散スペクトルに対応する固有関数のL^∞ノルムに対するシャープな漸近的評価が与えられた(小山)。更に、離散群の多様体上の作用に関する種々の剛性定理が、エルゴード論及び確率論の手法を用いて、統一的に証明されることが示された。(金井)。その他の結果については、別刷研究成果報告書に記載されている。
DNA修復遺伝子と発がん抑制

研究目的DNA損傷は発がんのイニシエーションに重要な役割を果していると考えられる。したがってDNA損傷を修復する機能は、発がんの抑制に働くと期待される。本研究はヒトおよび実験動物のDNA損傷の修復に関与している遺伝子の働きを明らかにし、それらがどのようにして発がんの抑制に関与しているかを明らかにしたい。主な研究成果は以下の3項である。1.常染色体性劣性遺伝様式の高発がん性遺伝病の突然変異色素性軟皮症患者細胞は、正常人細胞にくらべ、紫外線による突然変異誘発が著しく高い。中でも遺伝的相補性群Aに属する患者細胞は、C群にくらべても高く、生存率を横軸にとると、正常人とC群は重なり合うのに、A群は、それより突然変異が高くなる。このことは、A群では、DNA損傷の修復遺伝子が少なくとも2個あり、1個は致死および突然変異をもたらすような損傷に働き、もう1個は致死損傷のみに働く可能性を示したと考えられる。2.マウスにおける発がんに関与している修復遺伝子近紫外光でマウスに発がんさせ、生じた皮膚がん細胞の悪性度を調べたら40個中に38個(95%)が悪性であった。そのうち、1個から生育させた細胞クローンは紫外線に高感受性で、DNA修復能が低下している可能性がある。生体外でいろいろな方法でトランスフォームさせたNIH3T3細胞47クローンから、ACNUに高感受性を示すクローンが6つみつかった。しかしACNU感受性と、【O^6】-メチルグアニンメチルトランスフェラーゼの活性、MNNG感受性、軟寒天中の生育などの指標は相関がみられなかった。3.ヘテロ保因者は高発がん性か?常染色体性劣性遺伝様式の高発がん性遺伝病患者の両親は、その遺伝子を1個保有するヘテロ保因者と考えられる。今のところ日本の色素性軟皮症の保因者の高発がん性はみられなかった。
多形核白血球における貧食に伴う蛋白質の修飾

多形核白血球(以下白血球と略)は、その貧食・殺菌能により、生体防衛反応の重要な一翼をになっている。白血球においては、貧食、その他の膜刺激により、一連の代謝が活性化され、【O(^-_2)】などのいわゆる活性酸素が産生され、これが殺菌要因として重要であることが明らかにされている。この【O(^-_2)】産生にかかわる酵素は、NADPHオキシダーゼとよばれるが、恐らく複合酵素系であり、その実体はまだ十分解明されていない。この面での研究の遅れとも関連して、通常白血球膜にあってほとんど活性を示さないNADPHオキシダーゼが、刺激により活性化される機構は、不明のところが多い。本研究は、この刺激への応答反応として、蛋白のリン酸化による修飾反応が関与している可能性を明らかにし、さらにそのリン酸化にはたらく酵素を明らかにしたものである。研究代表者らは、モルモット腹腔より採取した白血球を用いて、フォルボールエステル,ジギトニン等種々の膜刺激物質処理による【O(^-_2)】産生活性化に平行して、数種の蛋白のリン酸化が著明に増大することを認めていたが、本研究において・貧食刺激によっても同じ蛋白のリン酸化が促進されることを明らかにした。この分子量46,000の蛋白のリン酸化の促進が、多様な膜刺激により共通にひきおこされ、しかも【O(^-_2)】産生とよく平行していることは、この修飾反応が白血球の殺菌機能と深くかかわっていることを示唆している。一方、白血球より無細胞系を調製し、これを上記と同じ膜刺激物質で処理したところ、同じ蛋白のリン酸化の促進が認められた。従ってこのin vitroでのリン酸化反応は、in vivoでの反応を反映しているものとみなされる。この際の反応促進条件・例えばホスファチジルセリンの促進効果や阻害剤の作用等、からここにはたらく蛋白リン酸化酵素はC-キナーゼであるとみなされた。
皮質性小脳萎縮症の病因遺伝子および発症機序解明に関する研究

我が国において遺伝性脊髄小脳変性症の30%前後が原因遺伝子は特定されていない。我々は連鎖解析により新しい疾患遺伝子座をSCA14として第19染色体長腕末端側19q13.4に決定して報告した。SCA14は小脳性運動失調を主徴とする緩慢進行性の神経変性疾患であり、成年期に発症する。画像診断では小脳萎縮を示すが、大脳や脳幹など他の領域には変化を認めない。このことから、SCA14は皮質小脳萎縮症に含まれる疾患と推定される。SCA14の候補領域はハプロタイプ解析によりD19S206-D19S605に区画された10.2cMの範囲である。我々は候補領域にマップされているtandem repeatの伸長程度と疾患との関係について検討したが、SCA14において特異的に異状伸長しているものは認められなかった。我々の報告の後にSCA14は北米からも報告され、起因遺伝子がprotein kinase C Gamma (PKCG)の点変異によることが明らかにされた。現在までに運動失調症において報告されているPKCG変異は、総てregulatory domainに集積しており、いずれもミスセンス変異である。我が国の対象についても解析した結果、同様の変異が認められた。PKCGの変異がどのような機序で小脳変性をきたすのか、引き続き検討する予定である。
生活する力を育てるための知的障害特別支援学校における生活文脈を活かした指導法開発

1.研究目的筆者は知的障害特別支援学校において、生活に関する知識・技能の向上とともに、主体的に生きる力を育むための、より生活文脈に沿った質の高い教育を展開し、生活の主体者としての意識を育み生活する力を高めるための教育プログラムを開発することに取り組んできた。今年度は、これまでの研究成果を踏まえ、グループホームでの入所生活における生活体験実習の成果を検証すること、高等部で開発された教育プログラムの内容と指導法および授業実践が、小学部、中学部の実践とどのような連続性、系統性を持つのかを検討すること、教育プログラムに基づいて個に応じた指導を実践することを目的とした。2.研究方法(1)グループホーム・ケアホームに入所し生活する、高等部卒業生3名を対象とし、実際の生活の様子を見学し、また本人、保護者、支援担当者に、入所生活の感想、生活技能全般などについての聞き取りを行った。在学中に生活体験実習を実施した1名と実施していない2名について、生活の様子や聞き取りの結果に差違があるかを検討した。(2)小学部から高等部までの各学部における生活に関する指導内容(被服、清掃、食事等)や、生活文脈を活かした指導法を整理した。(3)小学部児童1名を対象に、認知特性に応じた日常生活の指導を行った。3.研究成果(1)生活技能については個の実態に応じて支援がなされていた。生活体験実習を経験した1名から「生活体験実習で洗濯や食事の片付けをしたことが、言われなくてもやることに役立った」という旨が語られ、経験が心構えや見通しに関係する可能性があると考えられた。(2)学部が上がるにつれ指導内容が増え、生活に密着した指導から技能に特化した授業も増える中で、どのように生活文脈を活かしていくかが課題であることが示唆された。(3)継次処理優位であることを活用しプランニングの力を伸ばすことを意図した持ち物整理の指導が有効であった。
トランスジェニックマウスを用いた自己免疫性糖尿病発症機構の解析

NODマウスは優れたヒト自己免疫性(I型)糖尿病のモデル動物として知られている。本研究の目的は、I型糖尿病発症に関与すると推定されるMHCクラスII抗原およびさまざまなサイトカインのNODトランスジェニックマウスを作製し、導入遺伝子発現の膵島炎、糖尿病への影響を解析することによりI型糖尿病発症機構を明らかにすることである。I-A_β^<d/k>(HS)遺伝子(A_β^<d/k>遺伝子のexon2の5'側半分をA_β^dを置き換え、さらに第56番目(Pro)、第57目アミノ酸(Asp)のコードンを、NODタイプ(His,Ser)に変えた遺伝子)を導入したNODトランスジェニックマウスを作成、繁殖し、膵島炎の程度と糖尿病の発症を追跡した。この遺伝子を導入したI系統のNODトランスジェニックマウスで、末梢リンパ球、胸腺における発現が確認された。これらのマウスで膵島炎発症、糖尿病発症は強く抑制されていた。この結果から、Aβ鎖の56、57番目のアミノ酸のみで疾患感受性が決定されるわけではないことが明らかとなった。さらに局所的なサイトカインの発現増強が膵島炎、糖尿病にどのように影響するかを検討するため、グルカゴンプロモーターにより膵島のα細胞でサイトカインIL-12(p35,p40あるいはp35-p40)、TGFβ1、viral IL-10(vIL-10)を発現するNODトランスジェニックマウスの作製を進めた。次年度以降、これらのマウスを正常NODマウスと交配して得られた子孫マウスを用いてトランスジーン発現を確認するとともに20週令で膵臓の組織をとり、膵島炎の頻度をlittermateと比較する。さらに糖尿病の発症について経過を追跡する。