hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経前駆細胞形質制御の攪乱を介した GABAA 受容体標的薬の催奇形性の機序の解明

麻酔薬等に用いられるGABAA受容体作動薬への胎児期曝露は時に器質的変化を伴う脳機能障害を引き起こす。本研究の結果、GABAA受容体作動薬への曝露により、神経上皮細胞からラジアルグリアへの変化、神経前駆細胞が生み出す細胞種などが影響を受けることが明らかになった。これらがGABAA受容体標的薬の催奇性の基礎となる可能性が示唆された。また、マウス発生初期にはGABAA受容体のリガンドとしてタウリンが主に機能していることも明らかになり、このGABAが少ない発生時期には大脳新皮質はGABAA受容体作動薬への感受性がより強い可能性が示唆された。胎児期、乳幼児期におけるGABAA受容体作動薬に対する曝露は器質的変化を伴う脳機能障害を引き起こすことが知られている。研究代表者はGABAA受容体作動薬への曝露が大脳新皮質原基神経前駆細胞に異常な細胞分裂方向を誘導することを示した(Tochitani et al., 2010)。この結果はGABAA受容体標的薬が神経前駆細胞の形質制御を撹乱し、その結果として中枢神経系に対する催奇形性を呈することを示唆する。本研究ではGABAA受容体標的薬による神経前駆細胞形質制御の攪乱はどの時期に起こるか、撹乱の結果は中枢神経系にどのような器質的変化をもたらすかをより詳細に解明することを目的として解析をすすめた。胎生10-12日の期間、GABAA受容体作動薬に曝露されたマウス大脳新皮質原基において、脳室帯にある神経前駆細胞(apical progenitor)から脳室下帯に位置する神経前駆細胞(basal progenitor)への一過的促進(Tochitani et al., 2011)、神経上皮細胞からラジアルグリアへの変化への促進、神経細胞を生み出す非対称分裂様式を呈す神経前駆細胞の割合の増加、将来大脳新皮質の主にII-IV層の神経細胞となるSatb2陽性神経細胞の割合の増加、主にVI層の神経細胞となるTbr1陽性神経細胞の割合の減少、といった変化が観察された。これらの結果は大脳新皮質発生初期におけるGABAA受容体作動薬への曝露が神経前駆細胞の内在的性質の調節機構を様々な点で攪乱させること、その結果として一過的に異常な神経細胞への分化の亢進が起こることや形成される大脳新皮質の層構造の異常が生じることを示し、これらの器質的変化が胎児期にGABAA受容体作動薬へ曝露された結果生じる脳機能障害の基礎となっている可能性を示唆する。本研究ではGABAA受容体を介した大脳皮質神経前駆細胞の形質制御の内在的機構を解明し、GABAA受容体標的薬による神経前駆細胞形質制御の攪乱はどの時期にどのような分子機構で起こるか、撹乱の結果は中枢神経系にどのような器質的変化をもたらすかを解明することを目的とし研究を進めた。その第一歩として、平成23年度においてはGABAA受容体標的薬が神経前駆細胞のapical progenitor(AP: Pax6陽性)からbasal progenitor(BP:Tbr2陽性)という変化を促進するという仮説を検討するため、妊娠10日目から出生までの様々な妊娠時期のマウスにGABAA受容体作動薬と拮抗薬を投与し、胎児の大脳皮質原基におけるPax6陽性細胞、Tbr2陽性細胞の出現頻度の変化を免疫細組織化学染色により定量的解析を行った。その結果、作動薬投与群ではPax6陽性細胞の減少と、Tbr2陽性細胞の増加が、GABAA受容体拮抗薬投与群ではその逆の現象が観察された。エタノールはGABAA受容体を標的とする化学物質であるが、胎児期にエタノールに曝露された胎児では小頭症が起こることが知られる。このメカニズムとしてエタノールが胎児脳の神経前駆細胞におけるGABAA受容体を刺激することで、神経前駆細胞の不適切なタイミングでのAPからBPへの変化が促進され、神経前駆細胞が十分に増えることができないというメカニズムを基礎としていることが示唆された。さらに層特異的なマーカーによる解析を行い、GABAA受容体を介した神経前駆細胞の形質制御の攪乱がどのような器質的変化をもたらすか検討している。また、培養神経前駆細胞へGABAA受容体作動薬、拮抗薬を投与する実験も行っている。

平成23年度においては1. GABAA受容体標的薬の神経前駆細胞の形質変化に対する影響とGABAA受容体標的薬の催奇形性に対する感受性期の組織学的解析、2.マウス大脳皮質原基培養神経前駆細胞を用いたGABAA受容体標的薬による神経前駆細胞の形質変化への攪乱的作用の細胞生物学的解析、3. GABAA受容体標的薬による催奇形性の基礎となる大脳皮質原基の器質的変化の解析を行う計画を立て、1に関してはほぼ完了し、2、3においてはまもなく解析を終えようとしているため、予定通りに計画を進めることができたといえる。ひとつ、計画時に予想できなかったこととしては、1,3についてこれまでに得ている結果を確認するために、これまでに使用してこなかったGABAA受容体亢進薬を使用した実験を行う必要があると感じており、次年度に新たに計画している。平成23年度に得た結果を確認するため、これまでに使用してこなかったGABAA受容体亢進薬を使用し、平成23年度に行った解析を一部繰り返す実験を新たに計画している。それ以外は本来の計画通りに研究を進め、1.神経前駆細胞の形質制御に関与する内在的なGABAA受容体作動因子の同定、2.GABAA受容体を介した神経前駆物質の形質制御因子の量的変化の解析、3.GABAA受容体を介した神経前駆細胞の形質変化撹乱の分子機構の解析を行っていくつもりである。ほぼ本来の計画通り進んでいるため、平成23年度は主に組織学的解析と培養細胞を用いた解析をおもに行ったが、次年度は新たに生化学的解析や分子生物学的解析を開始する予定である。そのため、本来の計画に従い、必要な消耗品等を新たに購入する必要があると考えている。また、これまでに得た研究成果の一部を論文として発表する予定であり、そのための支出も必要となると考えている。
ピラミッド型酸化亜鉛粒子のガスセンサ特性

近年のガスセンサには、従来の安全・安心に貢献する警報器だけでなく、健康・環境の分野や、より快適な暮らしや持続可能な社会の構築に期待が高まっており、小型化、省エネ化、モバイル・ウェアラブル機器への実装化が求められている。その実現には、材料の基礎的な理解と、その機能を最大限に引き出した高性能化、デバイス応用への課題の解決が必要である。半導体ガスセンサには、酸化スズ、酸化亜鉛などの半導体セラミックスが広く使われているが、センサ感度向上のためには、表面制御が重要であり、様々な形状の粒子の開発が盛んである。本研究では、六角錐ピラミッド型の酸化亜鉛粒子のガスセンサ応用について検討した。この粒子を用いたガスセンサデバイスを作製し、粒子の結晶面がセンサ特性およびガス脱着特性に及ぼす影響を調べた。水とエチレングリコールの混合溶媒を用いるソルボサーマル法により、(0001)面を底面に、{1-10-1}面を側面に持した六角錐ピラミッド型の酸化亜鉛粒子を合成し、粒子のキャラクタリゼーション、ガスセンサ特性を測定し、粒子作製条件の最適化を検討した。その結果、これまでの酸化亜鉛粒子に比べて、極めて高いエタノール、アセトンガスへのセンサ感度を達成した。また、この酸化亜鉛粒子への貴金属ナノ粒子の付着の、センサ特性向上への効果について調べたところ、金粒子付着によって、感度向上と、ガス選択性に効果があることを確かめた。酸化亜鉛粒子の合成、レセプタ貴金属の付着、センサ特性評価を行い、センサデバイス作製条件の影響を調べた。貴金属や金属酸化物ナノ粒子のレセプタ付与は、半導体ガスセンサの特性改善に効果的と考えられており、感度向上や、ガス選択性の向上が期待できる。これまでに試した貴金属以外にも、酸化物ナノ粒子を付与し、センサ特性向上への最適な条件を探る。センサ反応時間やセンサ感度へのなどのレセプタ効果で、ガス選択性の向上を図る。また、加熱水蒸気下でのセンサ測定を行い、呼気センサの可能性について検討を続ける。その結果、これまでの酸化亜鉛粒子に比べて、極めて高いエタノールガスへのセンサ感度を達成した。また、(0001)面を底面にした六角錐ピラミッド型の酸化亜鉛粒子の結晶面がセンサ特性に及ぼす影響を知るために、結晶面の異なる粒子を作製し、結晶面のセンサ特性への影響、ガス脱着特性について検討した。酸化亜鉛粒子の合成とセンサ特性評価を行い、センサ作製条件の検討と、結晶の極性の影響について調べた。PtやPdなどの貴金属、酸化ランタン、酸化タングステンなどの酸化物ナノ粒子を付与し、センサ特性向上への最適な条件を探る。また、呼気アルコールセンサや呼気健康診断の実用化のためには、水蒸気の影響が無視できない。呼気相当の水蒸気が存在すると、感度が1桁以上低下すると考えられている。

また、酸化亜鉛は水への溶解度が高く、水蒸気下での耐久性を検討する必要がある。水蒸気発生装置をセンサ測定装置に組み込み、加熱下でのセンサ測定を行い、呼気センサの可能性について検討する。ガス選択性など実用化課題への対策を図るため、酸化亜鉛粒子への貴金属および金属酸化物ナノ粒子の付着の、センサ特性向上への効果について調べる。貴金属や金属酸化物ナノ粒子のレセプタ付与は、半導体ガスセンサの特性改善に効果的と考えられており、感度向上や、ガス選択性の向上が期待できる。これまでに試した貴金属以外にも、酸化物ナノ粒子を付与し、センサ特性向上への最適な条件を探る。センサ反応時間やセンサ感度へのなどのレセプタ効果で、ガス選択性の向上を図る。また、加熱水蒸気下でのセンサ測定を行い、呼気センサの可能性について検討を続ける。予定していた物品費や旅費は、所属機関の研究費で支払ったため、次年度使用額が生じた。翌年に参加する国際会議旅費と、ガス購入費に使用する予定である。予定していた電子顕微鏡観察依頼は、所属機関で実施したため、当該助成金が生じた。この当該助成金は、翌年度の助成金に追加して、ガスとガス配管部品の購入に使用する予定である。
「都市の過疎地」における高齢者の日常生活行動の実態と住環境のあり方

本研究は地域の独自性に着目し、都市の過疎地の地域(I,K地区)を対象に、そこに居住する高齢者の日常生活行動や住環境に対する評価より、地域独自のニーズを探ることを目的として行った。(1)I地区を対象に、住環境評価に関する質問紙調査を行った結果、買物及び交通バリアに対するニーズが高いこと、年齢層や家族形態によってニーズが異なること、などが明らかとなった。(2)K地区を対象に、高齢者10名を被験者にGPSによる外出行動実験を行った結果、外出行動は身体活動量の増加に関連していること、自宅周辺250-500m圏内を徒歩または自転車で頻繁に出かける外出行動が多いことなどが明らかとなった。当該年度は昨年度インタビュー調査を行った同地域について、住民の住環境評価より自立を妨げない住環境のあり方について地域独自のニーズを探ることを主眼とした質問紙調査を6月8月にかけて行った。調査方法は当該I地区内の住民2000世帯(全世帯)を対象に自記入による質問紙調査を実施した。(質問紙の配布は自治連合会の協力を得、回収は質問紙に同梱した返信用封筒に入れて、回答者各々がポストへ投函する方法とした。(返信にかかる経費は料金後納郵便料)返信された質問紙1通につき20円を当該地域の自治連合会に調査協力謝礼として支払った。調査項目は対象者の属性と生活環境、社会基盤、健康・福祉、教育・文化、産業振興、住民参加の6分野55項目。各項目の満足度と重要度と総合満足度評価を、また地域に住み続けたい理由、あるいは住み続けにくいと考える理由を自由記述により求めた。結果:回収率は15%(有効回答票305部)、回答者の内訳は、女性が60%、60代以上が55%、職業は無職が42%と最も多く、平均居住年数は35.6年である。総合満足度は[満足][やや満足]は42%、[不満][やや不満]は13%である。70,80代は他年代と比べて満足評価が少ない。総合満足度と関連の強い項目は[魅力ある住宅地や住環境の整備][行政の情報提供・情報公開など開かれたまちづくりの推進]などである。6分野の重視する順位について、高齢者世帯を[独居][夫婦のみ][子どもと同居]に分けて検討したところ、[独居]は[健康・福祉分野]を1位とした者が多く[住民参加]も重要とするものが多く、世帯により要望やニーズが異なる傾向がみられた。以上の結果内容は報告書を作成し、12月に当該地区の自治連合会に説明、譲渡した。また7月は昨年度調査の結果を国際家政学会IFHE(メルボルン)にて発表を行った。(旅費、翻訳料、分析用PCソフト代)長い高齢期、地域で自立し健やかに暮らすことができることは、活力に満ちた地域社会の実現につながる。地域独自のニーズに応じた自立を妨げない住環境のあり方について近年増えつつ都市の過疎地を対象として取り上げた。2011年度は対象地住民にインタビュー調査を実施し地域産業と住環境について地域独自のニーズを探った。この結果は2012年7月に国際家政学会(IFHE)で報告した。2012年度は同地域2000世帯に質問紙を用、住環境評価を調査した結果、地域に対するニーズや要望は世代によって、また高齢者でも独居世帯か否かにより重視する要望が異なる傾向がみられ、「身近な公園や広場の整備・充実」に対する要望は独居高齢者に強くみられた。これらの結果は2013年5月に日本家政学会で発表報告した。屋外設備に対する要望が高かったことから今年度は主に屋外での過ごし方(外出行動)に着目し、高齢者の外出の実態を把握する調査を実施した。前年度と同じ地域での調査が望ましいが困難であったため、「地区外への移動手段が少ない」といった特徴が類似するK地区を対象とし、地区に居住する高齢女性10名を対象者として調査を実施した。調査は対象者に3次元加速度計を携帯させ、48時間の生活行動量を測定すると同時に、対象者自身による日記形式の生活行動記録により日常生活を量的に把握した。またその間、外出の際はGPS端末の携帯を義務付け、外出時の行動を把握した。調査結果より、対象者は「外出」と「家事」に多く時間およびエネルギーを割いていることが確認され、「外出」時間が長いライフスタイルの対象者は一日の身体活動量の総量は大きい。外出先の多くは自宅から近い場所であった。外出活動量と行動範囲、移動距離との間に関連はなく、行動範囲や移動距離は外出時間を介して外出活動量と関連している可能性が示唆された。調査終了後調査協力者に対し結果報告を実施した。

長い高齢期を地域で自立して健やかに暮らすことができることは、活力に満ちた地域社会の実現にもつながる。そのためには地域独自のニーズに応じ、様々な日常的な場面に対応できるきめ細かな取り組みが必要である。当該研究は地域の独自性に着目し、「都市の過疎地」且つ「高齢化率30%以上」という特徴的な地域を事例として取り上げ、そこに居住する高齢者の日常生活行動や住環境の実態と現状に対する評価を明らかにし、高齢者の自立を妨げない住環境のあり方について、地域独自の新たなニーズを探ることを目的としている。平成23年度は、対象地域の京都市東山区今熊野地区の住環境について、基礎的情報を収集した。(経費:謝礼費、交通費、人件費、物品費)人口は約6000人、1900世帯が居住している。50歳以上人口が多い。また昼間の高齢化率は50%以上を越え、限界集落に等しい。産業について、事業所数250ヶ所であり、特に地場産業として京焼(清水焼)がありその窯元が居住する。地域の特色である地場産業が活性化することは、地域に活力を与えることに大きく貢献すると考えられる。主な交通機関は市営バスであるが、停留所は一箇所のみで地域の端にあり不便である。地域の買物環境については、店舗数は小規模なものが数店のみと、商店街があるがシャッター商店街化し活気がない。土地利用の主な用途地域は近隣商業地域、第一種中高層住居専用地域、準工業地域など混在し、山麓美観地区、風致地区、美観形成地区の指定を受けていることから住環境整備が進まない。22名(窯元関係者11名、一般住民11名)に対して半構造化インタビューを実施した。京焼の衰退を窯元自身が体感しているものの、正確な情報を把握する者は少なく、観光資源として京焼を位置づける者は当事者であってもごく僅かであり、窯元によってもその見解が異なっていることが明らかとなった。昨年度の成果を予定通り、成果発表(学会発表)を実施し、また住環境評価調査についても完遂することができた。調査結果の分析については、まだ概要のみであるので、さらに深く分析をする必要があることは認識している。対象地についての十分な現状調査の実施ができ、このことについては当初の計画以上にの進展が得られている。しかしながら、調査結果の内容について、当初予定していた研究内容を若干修正の必要を感じている。予測以上に、地域の高齢化率が深刻化していることと、住民の間でも意識に差があり、地域住民全体として意識の統一はみられなかったものの、今後の地域のあり方について大きく危惧していることが明らかとなった。そのため、今後の研究の推進方策について軌道修正する必要があると考えている。現在、生活行動量と行動の質との関連についての調査の準備をしている。同地域での協力が得ることが現在困難であるため、類似地域を検討しているところである。平成23年度の実施結果を7月に国際家政学会にて発表をする予定である。また、当初の計画では、次年度については、生活行動量の計測調査を行う予定であったが、本年度の基礎調査結果内容を踏まえ、若干の変更修正を行う。まず、地区住民に対して、住環境に対する満足度と要望のアンケート調査を当該地区全世帯を対象に実施し、統計的に高齢者及び高齢者予備群の住環境に対する要求を把握する。行動量計測のため、GPSロガーと専用PCを新規購入して調査を実施する(被験者への謝礼)。またH24年度の研究成果を日本家政学会全国大会(5月、東京)にて発表を予定している。
行政調査の実効性と手続保障－公法・刑事法の理論および法実務の比較法的考察

本研究は、行政調査における手続保障を、周辺法分野、外国法との比較を通じて検討するものである。研究成果としては、刑事捜査手続との接点である監視型調査について検討し、情報収集過程における段階的裁量統制の必要性、ならびに、情報利用過程における情報利用態様の変化に応じた新たな裁量統制の必要性について提案した。また、米国の電子的監視調査の法制度についても検討し、プライバシーに対する侵襲の態様と程度に応じた比例的な法制度の構築可能性を示した。いずれも紀要に発表した。1.今年度における本研究の概要本研究は、行政機関が行う情報収集を広く行政調査と捉え、行政目的と、調査による人権への影響との調整ルールを提示することを目的とする。刑事手続法との比較検討が研究目的の一段階であったところ、2014年度においては、刑事捜査分野を中心に、行政調査との境界領域における理論状況を究明した。特に、戦前から戦後にかけての警察組織による防犯・治安維持活動について知見を深め、その延長線上にある監視型調査をテーマに、判例を収集し、実態を検討した。これは、行政調査に関する行政分野別の現況把握として、研究の第一歩としての意義を有する。また、本研究目的の一つとして、米国法の理論状況との比較があったところ、2014年度後半にかけて、米国憲法修正4条における監視調査に関する理論状況を研究し、日米を通じて有用な理論枠組みを検討した。憲法の視点からの考察はすでに存在するが、これを行政法の観点から応用する意義ある試みである。2.具体的成果具体的には、判例研究会において、監視型調査の関連判例を検討発表し、評釈を執筆した(2015年公刊予定)。判例研究においては、調査過程における行政機関の裁量に対して、裁判所がどのように向き合うべきか、という視点で理論・実務を検討した。この検討の結果を、論稿にまとめ、博士論文の一部となす論文を、紀要に投稿した(2015年度掲載を見込む)。また、監視型調査に関する米国の関連論稿を読了する中で、日米の理論的状況の相違を確認する一方、日米を通じて共通する問題を認識し、両者ともに問題解決に近づくための理論的考察を試みた。すなわち、監視型調査という調査類型の中にも、調査目的の具体性による分類が可能であることを指摘し、新たな理論構築を目指す。この成果は、2015年度の米国学会発表ならびに紀要(比較法学)にて公開される。食品行政に関しても検討を進めつつある。研究成果の内容:本研究の目的は、行政調査(行政目的実現のための行政による私人からの情報習得活動)における行政目的達成と人権の調整ルールの模索であった。2015年度は、(1)引き続き日本の個別分野の状況について知見を深めるとともに、前年度の研究の成果の発表に努める、(2)海外での発表、研究者との情報交換、(3)博士論文執筆を計画していたところであるが、いずれも概ね達成することができ、現在は博士論文に成果をまとめる作業に専心している。(1)については、特に2015年になされた独禁法審査手続の改正について、関係者の議論と問題状況について調査し、関連文献を渉猟して情報収集を行った。(2)については、米国法社会学の学会で発表した。(3)については、米国行政法の基礎を学び研究の基盤を構築するとともに関連する日本語文献を渉猟した。また、米国のsearch and seizureに関連する図書を収集し、読み込みとまとめを行った。特に、修正4条に関わる様々な法原則、判例法理について、その内容、賛否の学説、日本の行政調査法への応用可能性について検討を重ねた。具体的成果:2015年5月には米国Law & Society Association年次総会において口頭発表を行い、7月には関連する日本の判例について評釈記事を発表した。また、紀要2種に各1編の論稿を掲載した。食品安全関係法の弁護士会研究部を主宰し、同分野での調査手続について、食品会社やコンサルタントからの情報収集を行った。1. 2014年前半2014年前半は、関連する基本文献の読了と、研究内容の具体化を行うための情報収集が中心であったが、刑事法、憲法、英米法の情報収集という、当初の目的に沿って、研究会発表準備、紀要執筆に取り組むことができた。特に、戦前・戦後を通じた政治状況、政治思想史について知見を深めたことは、行政法全般、ひいては憲法を中心とする法体系全体の中での行政調査論の位置付けについて考察するために重要な作業であった。2. 2014年後半2014年後半は、紀要を中心とする具体的な論稿執筆を通じて、研究を深めることができた。この作業を通じて、監視型調査とりわけ防犯・治安維持活動に関して一通りのまとめができた。また、食品行政における検査の実態について検討する機会を得て、台湾の国際学会における発表を行い、日台の研究者との交流を通じて、新たな視点を得ることもできた。食品行政における行政調査の研究は、2015年にさらに発展して行う予定である。

さらに、米国の理論状況についても、当初の予定どおり多くの論稿を読了し、主要な論客の論旨について、把握することができた。この内容は、2015年に紀要に発表する論稿にまとめる予定である。紀要に投稿中の論稿においては、調査裁量の統制に関して新たな視点を提示した。3.全般全体として、2年の研究期間のうちの初年度に適した基礎的な作業を行うことができた。一方で、一定の対外発表成果も得られたことからすれば、概ね順調な進展と考える。もっとも、国内外の研究者との議論による研究の深化については、予定したようには進まなかったので、2015年にはこれを進めたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。行政法1.当初予定の推進当初の予定では、2015年度は、(1)海外での資料収集・研究者との情報交換、(2)博士論文執筆を主要な目標としていた。これは予定どおりに推進する。(1)については、5月に海外学会発表を行い、監視型調査に関する日米比較の研究成果を一部発表する。さらに内外の研究者との交流を深める。(2)については、諸分野の行政調査を比較検討するほか、行政調査一般に関する典型的な問題点を網羅的に総括する予定である。9月からは博士論文執筆に専念し、年内の提出を目指す。2.当初予定からの変更当初予定ではテロ対策、刑事手続との交錯分野の研究を進める予定であったが、すでにその部分は一定の成果を得たことから、上記の博士論文執筆の一環として、諸分野における調査実態の解明を進める。具体的には、2014年からの継続事項として、弁護士会研究部における取り組みを通じ、食品行政における調査実態を解明するほか、最近改正がなされた独禁法の手続規律について、他分野との比較を行いながら、検討する。また、当初はカナダとの比較検討も視野に入れていたが、米国との比較検討だけでも相当の時間を要すると思われるため、米国に焦点を絞って、深く比較法研究を行うこととする。
高さが60mを超える遊戯施設の設計手法に関する研究

平成19年告示改正以降,高さ60mを超える遊戯施設は時刻歴応答解析による安全性の確認が求められている。しかし,「ローラーコースター」などは通常のフロアーが明確な建築物と異なり連続的,かつ複雑に高さ等が変化し,さらに客席部分の移動荷重の取り扱いも含めて,その検証方法及び結果に対する評価方法が一切明確にされていない。そこで,実験及び数値解析を用いて客席部分の移動が主要な支持部分に及ぼす影響について定量的な評価を試み,高さ60mを超える遊戯施設の設計手法の確立,基礎的なデータの蓄積を目的としている。平成30年度は、平成29年度の(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析を踏まえて、当初申請時に計画していた(3)縮小試験体を用いた振動実験の実施を中心に検討を進めた。昨年度の研究成果から非常に複雑な構造モデルとなるローラーコースターについて、その基本的な振動性状の把握が必要との考察が得られたため、まずはその検討について特に重点的に進めた。その中でも、特に3Dプリンターを用いた複雑な形状を精巧に再現した縮小模型を用いた地震時の応答性状の把握及び簡易評価のための検討を中心として実施した。簡易評価のためのモデルとして、複雑なローラーコースターの一部を抽出したモデルを用いたスタディーや全体モデルの振動実験模型の製作、及び基本的な応答性状の把握を目指した振動実験を実施した。また、その他、実存する高さ60Mのローラーコースターを参考にしたモデルに対する数値解析プログラムによる検討、及び数値解析に用いる基礎データの収集のための接合部の簡易実験等も実施した。今年度の補助金は、主に上記の研究を遂行するために当てられた。特に、複雑な形状を有する模型作成のために必要な3Dプリンター用の樹脂や、数値解析のためのソフトなどを補助金より購入した。初年度の平成29年度に設定していた研究項目を踏まえて、今年度(平成30年度)は、研究項目・内容について、一部修正を加えて実施した。修正内容としては、高さ60mを超える非常に複雑な形状を有するローラーコースターは、その構造モデルについても非常に複雑な形状となり、地震時の振動性状や挙動が高さのことなるゾーン毎に大きく異なることが想定されたため、全体モデルを用いて、地震時の基本的な振動性状の把握について数値解析プログラムを用いた検討、及び小規模模型を用いた実験的検討を実施する計画であった。数値解析プログラムを用いた検討については概ね想定通り実施できている。一方、数値解析による検討結果を踏まえて小規模模型を用いた振動実験の実施を試みたものの、3Dプリンター等を用いた試験体の製作が想定以上に難しく、幾分時間を要した。ただし、試験体製作に関してはある程度目処がつき、予備的な振動実験は実施できている状況である。このため本格的な振動実験を実施することができなかったことを踏まえて、自己点検としては当初の予定より研究の進捗状況はやや遅れていると考えている。今後の研究の推進方法としては、平成29年度、平成30年度に把握することができた高さ60Mを超えるローラーコースターの基本的な振動特性や構造挙動を踏まえて、小規模模型を用いた振動実験を実施する予定である。振動実験では、様々な地震波による検討、減衰定数に関する検討、及び数値解析結果との検証を通じた数値解析の妥当性に関する評価、等についてそれぞれ検討を進める予定である。なお、部分モデルの小規模模型実験と数値解析による検証もあわせて行う予定である。平成29年度は、(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析、(2)既存コースターの台車の移動加速度を実測、(3)縮小試験体を用いた台車の自由落下及び振動実験、の実施を当初の目的として設定した。その中でも、(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析を踏まえた結果、通常の建築物などに比べ複数の高さの違う構築物が最上段のレールで繋がった形状で、非常に複雑な構造モデルとなるローラーコースターについて、その基本的な振動性状の把握が必要との考察が得られたため、まずはその検討について特に重点的に進めた。検討は、数値解析プログラムを用いて、実際に現存する高さ60mのローラーコースターを参考にした数値解析モデルを構築して検討を進めた。特に、複雑な形状を有するローラーコースターの検討用の模型作成のために必要な3Dプリンターを補助金により購入を行った。平成29年度に設定した研究項目として、(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析、(2)既存コースターの台車の移動加速度を実測、(3)縮小試験体を用いた台車の自由落下及び振動実験、についての実施を予定していた。今年度は、(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析を踏まえて、研究項目、内容について、一部修正を加えている。

修正を加えた内容としては、高さ60mを超える非常に複雑な形状を有するローラーコースターは、その構造モデルについても非常に複雑な形状となり、地震時の振動性状や挙動が高さの異なるゾーン毎に大きく異なることが想定されたため、全体モデルを用いて、地震時の基本的な振動性状の把握を主目的に検討を行った。具体的な検討内容としては、(1)減衰定数の違いが地震応答性状に及ぼす影響の把握、(2)静的解析と動的解析の比較、(3)レール剛性の違が及ぼす影響の把握、(4)一部抽出モデルによる検討の可能性、などについて数値解析プログラムを用いた検討を行っている。検討の結果、複雑な形状を有するローラーコースターの基本的な振動性状について、定量的に把握し、設計に必要な知見を数多く得ることができた。上記の検討を当初の計画に追加したため、当初の研究テーマ(2)、(3)の項目については、実施できていない状況ではあるものの、高さ60mを超える遊戯施設の設計手法に関する研究に資する貴重な基礎データを得ることができている。このため、おおむね順調に研究は進捗していると考えている。平成19年告示改正以降,高さ60mを超える遊戯施設は時刻歴応答解析による安全性の確認が求められている。しかし,「ローラーコースター」などは通常のフロアーが明確な建築物と異なり連続的,かつ複雑に高さ等が変化し,さらに客席部分の移動荷重の取り扱いも含めて,その検証方法及び結果に対する評価方法が一切明確にされていない。そこで,実験及び数値解析を用いて客席部分の移動が主要な支持部分に及ぼす影響について定量的な評価を試み,高さ60mを超える遊戯施設の設計手法の確立,基礎的なデータの蓄積を目的としている。平成30年度は、平成29年度の(1)既存のローラーコースターと台車の形状,構造諸元等の調査・分析を踏まえて、当初申請時に計画していた(3)縮小試験体を用いた振動実験の実施を中心に検討を進めた。昨年度の研究成果から非常に複雑な構造モデルとなるローラーコースターについて、その基本的な振動性状の把握が必要との考察が得られたため、まずはその検討について特に重点的に進めた。その中でも、特に3Dプリンターを用いた複雑な形状を精巧に再現した縮小模型を用いた地震時の応答性状の把握及び簡易評価のための検討を中心として実施した。簡易評価のためのモデルとして、複雑なローラーコースターの一部を抽出したモデルを用いたスタディーや全体モデルの振動実験模型の製作、及び基本的な応答性状の把握を目指した振動実験を実施した。また、その他、実存する高さ60Mのローラーコースターを参考にしたモデルに対する数値解析プログラムによる検討、及び数値解析に用いる基礎データの収集のための接合部の簡易実験等も実施した。今年度の補助金は、主に上記の研究を遂行するために当てられた。特に、複雑な形状を有する模型作成のために必要な3Dプリンター用の樹脂や、数値解析のためのソフトなどを補助金より購入した。初年度の平成29年度に設定していた研究項目を踏まえて、今年度(平成30年度)は、研究項目・内容について、一部修正を加えて実施した。
重症/難治性循環器疾患を克服する新しい遺伝子治療戦略の開発-変異型MCP-1遺伝子導入による病態解析と遺伝子治療法の可能性-

新規遺伝子の開発:血管壁の炎症(単球/マクロファージの接着侵入)は動脈硬化・再狭窄などの血管病の成立に必須のステツプである。我々は単球/マクロファージの遊走に必須の役割を持つmonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)の機能を生体レベルで阻止できる新しい抗MCP-1遺伝子治療法を開発した。すなわち、MCP-1のN末端欠失体(mutant)のなかでN末端の2番目から8番目までのアミノ酸が欠損した7NDがMCP-1受容体の強力なdominant negative inhibitorとして作用すること、7NDプラスミド遺伝子を動物実験の骨格筋に導入すると7ND遺伝子が発現し同タンパク質が循環血中に分泌されること、分泌された7NDは単球のMCP-1受容体(CCR2)に結合し受容体シグナルを阻止すること、遠隔臓器のMCP-1による単球浸潤を著明に抑制できること、を明らかにした。この方法を用いれば、標的臓器に遺伝子を直接導入する必要がないので、MCP-1受容体を容易に阻止することが出来る。新規治療法の有用性、応用性:この遺伝子治療によりApoE欠損マウスの動脈硬化が抑制され、プラーク安定化が生じた。バルーン傷害モデル(ウサギ、サル)の再狭窄反応(新生内膜形成、陰性リモデリング)が抑制された。血管病変部位に直接遺伝子を導入する必要はなく繰り返し投与により長期間効果を維持できるので、慢性疾患に対する新規遺伝子治療法としても有用と考えられる。この方法は遺伝子導入が難しい臓器の難治性炎症性疾患(肝線維症・肝硬変、肺線維症、肺高血圧症、腎炎・腎硬化症、関節リウマチ、移植血管不全症など)におけるMCP-1の役割の解明研究ならびに治療研究に応用できる。新規治療法の安全性:我々の方法ではウィルスベクターを用いる必要はない。サルを用いて毒性試験を行い、7NDプラスミド遺伝子筋注の毒性が見られないことを確認した。7ND遺伝子過剰発現マウスは正常のphenotypeを示した。したがって、我々の方法の安全性は高いと考える。まとめと今後の課題:我々の考案した方法は炎症制御による難治性血管病の新しい遺伝子治療になる可能性がある。平成13年10月、再狭窄に対する遺伝子治療臨床研究計画が九州大学医学部倫理委員会で承認され、現在、厚生労働省に申請中である。【目的】我々は、ラットに一酸化窒素(NO)合成阻害薬(Nω-nitro-L-arginine-methyl ester、L-NAME)を投与すると3日後に心血管組織の炎症性変化[単球浸潤、monocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)産生増加など]が生じ、4週以降に冠血管の病的リモデリング(冠動脈中膜肥厚、線維化)が生じることを報告した。MCP-1は単球浸潤を特異的に制御するケモカインである。本研究の目的はMCP-1受容体のdominant-negative inhibitorとして作用する変異型MCP-1遺伝子導入法が動脈硬化に対する新しい遺伝子治療戦略と成りうるかどうかを明らかにすることである。【方法・結果】本研究ではヒトMCP-1遺伝子のN末端の2-8番目のアミノ酸を欠損した変異型遺伝子(7ND)を使用した。7ND蛋白はin vitroでMCP-1受容体のdominant negative inhibitorとして作用した。

7ND遺伝子を正常ラットの骨格筋へHVJ-liposome法を用いて導入することにより、recombinantヒトMCP-1皮下中によって誘導される皮膚への単球浸潤は完全に抑制された。L-NAME投与ラット骨格筋に7ND遺伝子あるいは生食を投与したところ、7ND遺伝子導入によって早期の炎症性変化ならびに後期の動脈硬化の成立が抑制された。さらに、高コレストロール血症により動脈硬化が自然発生するApoE欠損マウスを用いて、7NDの効果を検討した。その結果、7ND遺伝子導入によって血清コレストロールレベルや体重増加には影響しなかったが、動脈硬化は有意に少なくなった。【総括】これらの結果から、MCP-1受容体シグナル経路がNO産生抑制やApoE欠損による動脈硬化の形成に必要であること、この新しい遺伝子治療戦略が動脈硬化の新規治療手段になりうること、が示唆された。新規遺伝子治療法の開発:血管壁の炎症(単球/マクロファージの接着侵入)は動脈硬化・再狭窄などの血管病の成立に必須のステップである。しかし、従来、血管壁の病的炎症を効率的かつ安全に抑制できる治療法はなかった。我々は単球/マクロファージの遊走に必須の役割を持つmonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)の機能を生体レベルで阻止できる新しい抗MCP-1遺伝子治療法を開発した。すなわち、MCP-1のN末端欠失体(mutant)のなかでN末端の2番目から8番目までのアミノ酸が欠損した7NDがMCP-1受容体の強力なdominant negative inhibitorとして作用すること、7NDプラスミド遺伝子を動物実験の骨格筋に導入すると7ND遺伝子が発現し同タンパク質が循環血中に分泌されること、分泌された7NDは単球のMCP-1受容体(CCR2)に結合し受容体シグナルを阻止すること、遠隔臓器のMCP-1による単球浸潤を著明に抑制できること、を明らかにした。この方法を用いれば、標的臓器に遺伝子を直接導入する必要がないので、MCP-1受容体を容易に阻止することが出来る。新規治療法の有用性、応用性:この遺伝子治療法により慢性的NO産生抑制ラットモデルの早期炎症と後期血管肥厚が抑制できた。ApoE欠損マウスの動脈硬化も抑制し、プラーク安定化をもたらした。バルーン傷害モデル(ウサギ、サル)の再狭窄反応(新生内膜形成、陰性リモデリング)を抑制した。血管病変部位に直接遺伝子を導入する必要はなく繰り返し投与により長期間効果を維持できるので、慢性疾患に対する新規遺伝子治療法としても有用と考えられる。この方法は遺伝子導入が難しい臓器の難治性炎症性疾患(肝線維症・肝硬変、肺線維症、肺高血圧症、腎炎・腎硬化症、関節リウマチ、移植血管不全症など)におけるMCP-1の役割の解明研究ならびに治療研究に応用できる。新規治療法の安全性:我々の方法ではウィルスベクターを用いる必要はない。サルを用いて毒性試験を行い、7NDプラスミド遺伝子筋注の毒性が見られないことを確認した。したがって、我々の方法の安全性は高いと考える。
相変化材料によるテラヘルツ波変調デバイス開発

当該年度では、Ge-Sb-Te(GST)相変化材料の可逆的なアモルファスー結晶変化がテラヘルツ波に対して示す光学的な特性の変化を評価し、適切な材料とデバイスの設計を行った。材料にはメモリデバイスにおいてもよく用いられるGe2Sb2Te5を採用した。これには、この組成が比較的安定な相変化を示し、繰り返しの相変化に耐えうることと、後述のテラヘルツ波測定の結果より十分な性能が期待できるためである。テラヘルツ波を用いた分光として、時間領域分光を採用した。この測定では、ピコ秒のテラヘルツ波パルスをサンプルに照射し、透過したパルスの電場波形を時間の関数として測定し、サンプルの無い状態での結果と比較することで光学定数などを得る手法である。サンプルとして、100 nmのアモルファスGSTをスパッタリングにより成膜したものを使用した。また、アモルファスGSTを150度から400度の範囲でアニールした物を用いた。アモルファスGSTは加熱(アニール)によりcubic結晶相を経て、hexagonal結晶相へと変化する。これに伴い、半導体状態から金属的な状態へと転移するが、これに伴う透過率の大幅な変化が観測された。また、アニール温度を制御することで、徐々に変化を誘起することができることが確かめられた。詳細な解析の結果、複素屈折率と複素誘電率が大幅に増加することが確認された。これらの結果より、提案したテラヘルツ波デバイスの可能性が確かめられ、また、新たにテラヘルツ波センシングデバイス応用への可能性を着想するに至った。この他、レーザーパルス照射による相変化制御システムを構築した。計画通り、テラヘルツ波デバイス応用に適した材料の選定、基礎的な評価、光学的な相変化制御に成功している。また、当初想定していたデバイスに加え、より魅力的な応用の具体的なアイデアを着想するに至っており、概ね計画通りに進展していると考えられる。今後は、これまでに得られた成果を基に、シミュレーション等によるデバイスの設計、デバイスの試作とその特性評価を行う計画である。特にプラズモニクスデバイスの評価を実施する。また、デバイスに組み込んだ場合の相変化材料の相変化制御手法の確率を目指す。一部の物品の購入及び旅費については、本研究に使用可能な別予算を用いた。また、一部の装置を共同研究により使用することができたため、物品の購入を減らすことができた。
定量的で高感度な渦電流マイクロスコピー法の実現とナノ薄膜の導電率評価

磁気プローブの高速振動によりナノ薄膜内の局所的な領域に高密度の渦電流を形成し、これに起因したプローブの振動位相の変化(渦電流損失)を観察することで、ナノ薄膜の導電率を高感度、かつ定量的に評価することのできる渦電流マイクロスコピー法を開発した。観察される磁気プローブの振動位相の遅れ量が薄膜の導電率に比例することを実験的、および理論的に示した。さらに、直径800nmなるPtナノワイヤに高密度の渦電流を誘導すると共に、これによる磁気プローブの位相変化を検知することに成功した。平成19年度は申請時に計画した研究を遂行し、以下の研究実績を得た。1.磁気プローブを用いた渦電流形成の実現導電率の異なる非磁性のCu、Au、Ptナノ薄膜配線サンプルをMEMSプロセスにより作製した。作製したナノ薄膜配線の厚みは100nm、幅10μmであった。シリコンカンチレバーの探針にCo-Crを蒸着した磁気プローブを、永久磁石で磁化した後に走査型プローブ顕微鏡に取り付け、各金属ナノ薄膜配線の幅中央、配線表面より75nmの高さ位置においてプローブを振動させたところ、ナノ薄膜上で薄膜内部に形成された渦電流に起因したプローブの位相変化(渦電流損失)が生じた。位相変化の絶対値がCu、Au、Ptの順に大きくなることを観察した。2.ナノ薄膜内での局所渦電流形成の理論構築磁気プローブをナノ薄膜上で振動させた際に、ナノ薄膜内に形成される渦電流の理論モデルを構築した。構築したモデルは、振動する磁気プローブの漏洩垂直磁場変動により、薄膜内部に渦電流が誘起され、これが発生する垂直磁場とプローブの垂直磁場とが相互作用を引き起こし、結果としてプローブの振動位相が変化するものである。項目1で各ナノ薄膜配線サンプルに対して観察された位相変化と、4端子法により測定した導電率(渦電流を観察したサンプルでの測定が困難であったことから、同じプロセスにより、4端子法測定用のサンプルを別に作製した)を比較したところ、両者は比例関係にあり、理論モデルによる予測と一致した。3.電流が作る既知の磁場を用いた磁気プローブ垂直磁場の校正幅10μmなるAl薄膜配線に直流電流を付与し、配線周りに磁場を形成した。ここで配線の形状および付与電流より、ビオサバールの法則を用いて配線周りの磁場を算出し、既知の磁場に対して生じる磁気プローブの位相変化を観察することで、磁気プローブの垂直磁場を評価することに成功した。最終年度は申請時に計画した研究を遂行し、以下のような研究実績を得た。1.各種金属ナノ薄膜の導電率評価Cu、Au、Ptナノ薄膜配線サンプルに対する渦電流誘起実験で得られた磁気プローブの振動位相変化(渦電流損失)と前年度に構築した理論モデルより、当該ナノ薄膜サンプルの導電率を評価することに成功した導電率は磁気プローブの位相変化が大きな順に一致し、Cu、Au、Ptナノ薄膜の順であった。最も高いCuナノ薄膜の導電率はAuナノ薄膜のそれに比べておよそ4倍であった。また、Au薄膜配線に通電する電流を025mAの範囲で2mAずつ変化させて磁気プローブの位相変化を観察したところ、8mAにおいて位相変化が最小となった。この変局点は本渦電流顕微鏡法と磁気力顕微鏡法との競合点を示しており、本手法で形成した渦電流が僅かな外乱電流によっても乱されない程、高密度であることを示唆している。2.磁気プローブの改良と外部振動付与による高感度化の試み磁気プローブ-金属ナノ薄膜間の距離を変化させた場合の渦電流誘起実験、および、先端形状の異なる磁気プローブを用いた場合の渦電流誘導に関する考察より、磁場の振動方向の変化率を大きくすることが本渦電流顕微鏡法の高感度化に有効であることを見出した。また、より高密度の渦電流を誘起する策として、ナノ薄膜の外部から磁気プローブの振動と逆位相の振動を付与する手法を提案し、外部加振方法として、高分子薄膜を介した超音波入射が効果的であることを見出している。3.白金ナノワイヤの導電率評価酸化絶縁処理したシリコン基板上に配置した直径800nmのPtナノワイヤへの渦電流励起に成功した。また、Ptナノワイヤ上で観察される磁気プローブの振動位相の変化にナノワイヤ表面の曲率の影響が現れることを見出し、これを補正することで、ナノワイヤの非接触導電率計測が行える可能性を示した。
ポジトロン標識モノクローナル抗体による癌診断法の開発

標識モノクローナル抗体を用いるポジトロン断層法(PET)による癌の診断に関する本課題の基本的戦略は,投与後早期に標識モノクローナル抗体(ターゲット組織への親和性を示す)と標識非抗体(ターゲット組織への親和性を示さない)とを経時的に使用し,PETによる両者の画像を再構成して抗体の特異的集積画像を抽出することにある。1.モデル化合物として肝細胞表面受容体に特異的に結合することが知られているNGAとHSAの^<11>C標識蛋白質を用いた基礎的検討はアイデアの妥当性を示した。しかしこの^<11>C標識は,特に肝臓において容易に分解されることが明らかになり,インビボでの安定性に問題があった。抗体のより安定な標識,特に^<18>F標識法の検討が今後の課題である。2.2-[ ^<18>F]fluoro-L-tyrosine( ^<18>F-Tyr)と6-[ ^<18>F]fluoro-L-fucoseによる標識モノクローナル抗体のインビボ調製は収率を十分高めることができず,実用段階に至らなかった。3. ^<18>F-Tyrを用いるPETによる癌診断の可能性を検討した。^<18>F-Tyrは動物実験では癌組織に集積し,蛋白質画分に移行するが,シクロヘキシミドで蛋白質合成を阻害したときにも同様に集積することから, ^<18>F-Tyrは癌の蛋白質合成を評価するというよりは、むしろ細胞膜のアミノ酸輸送能を評価できるトレーサーであることが明らかになった。同様の結果は[methyl- ^<11>C]methionineについても明らかになったが,[1- ^<11>]leucineは蛋白質合成能とアミノ酸集積によい相関が認められた。
新規腫瘍関連抗原を用いた悪性黒色腫、悪性リンパ腫に対するワクチン療法の基礎研究

これまでに我々は,protein transduction domain(R9-PTD)を含有する融合蛋白抗原を導入した樹状細胞が,従来の方法に比べ強力な抗腫瘍効果を示す事を,OVAをモデル抗原とするEG.7腫瘍を用いて解析した。一方当教室の猪爪らはSEREX法により,悪性黒色腫患者血清中の新たな腫瘍関連抗原としてFCRL(Fc receptor-like)を同定し,この分子が悪性黒色腫,B細胞リンパ腫に対するワクチン療法の標的抗原として理想的な分子であることを示した。今回我々はmurine FCRLA(mFCRL)蛋白にR9-PTDを含有する融合蛋白質を精製し,その蛋白を導入した樹状細胞を用いてマウスB細胞リンパ腫(A20)に対する抗腫瘍ワクチン効果を解析した。まずR9-PTDの下流にmultiple clone siteを有するplasmidにmFCRLの全長cDNAを挿入し,R9含有mFCRL plasmidを作製し,作製したplasmidを大腸菌に導入し融合蛋白(R9-PTD-FCRL)を精製した。R9-PTD-FCRLが効率に骨髄由来樹状細胞内に導入される事は免疫組織染色で確認した。このR9-PTD-FCRLを導入した樹状細胞で免疫したマウスは,R9-PTDを含有しないFCRL群と比べ強いCTL活性を誘導し,実際にマウスB細胞リンパ腫(A20)を皮内に接種する28日および14日前にこの樹状細胞で免疫したマウスは,R9-PTDを含有しないFCRL群と比べ有意に腫瘍の増大を抑制した。その効果はCTL活性との間に正の相関が認められた。一方FCRLは正常の脾臓やmelanocyteにも発現する事がこれまでに報告されているが,脾臓のリンパ球分画および血清のIgGレベル,また皮膚melanocyteの数に明らかな異常は認めなかった。我々の提唱するR9-PTD含有蛋白抗原を用いる樹状細胞ワクチンは以下に示す特徴を有する。(1)蛋白抗原は抗原提示細胞と共培養するだけで迅速かつ高率に細胞内に導入される。(2)外来抗原がMHC-Class I上に抗原提示されるため,CTL活性を誘導できる。(3)R9-PTDの下流の蛋白抗原の選択により腫瘍ワクチンのみならず,感染症ワクチンなどより広い分野への応用が可能である。また,今回の研究により本法は腫瘍の自己抗原に対してもワクチン効果を示す事が証明され,本法が臨床応用可能なワクチン療法であると考える。
小学校英語教育における初期リテラシー導入に向けた「音韻認識指導プログラム」開発

研究期間3年目の平成30年度は、英語の初期リテラシー習得のレディネスとなる音韻認識を育てる指導を、国語科のローマ字学習と関係づける意義の検討を主課題として研究に取り組んだ。まず、ローマ字指導に「音韻認識を高める指導」を組み込む可能性を見極めることを目的として、前年度の小学校2学期後半から3学期にかけて実施した予備調査の結果分析と考察を行った。この調査は、小学校第3学年「国語科」のローマ字学習において、初めの2時間を用いて児童に「文字の音」の存在に気づかせる指導を行い、一般的な「文字をその名称で参照しながら、2つの文字で1つの仮名文字が表されるという説明」を通して学んだ児童との間で、ローマ字学習後の音韻認識の違いをテストで明らかにすることを試みたものである。結果から、ローマ字学習を通して調査群の児童は、語の「はじめ」または「おわり」にある子音の音がターゲット音と同じかどうかの認識、およびターゲット音が語のどの位置にあるかを特定するタスクにおいて、より優れていたことが分かった。特に、モーラ(母音+子音)を基本的音韻単位とする日本語の母語話者には認識しづらいとされる「語のはじめ」の音素認識能力が高まっていたことは指導の成果と判断できる。これらは小学校第3学年の児童に対しても、音韻認識を高めるアプローチが有効であることを支持するデータとなった。同時に、ローマ字学習の中で児童は、音韻認識と文字の音の理解を生かして音声を記号化せねばならないため、ローマ字指導に音韻認識指導を組み込むためには、「書く」段階に接続する指導の方向づけも必要であると分かった。指導で扱う音素のタイプやタスクの種類に加え、他教科の学びを含めた総合的な「児童の学び」の理解に基づいて、ある程度は柔軟に組み替えできる「段階的なステップ」の形で音韻認識指導プログラムを構成する意義が認識されたことも重要な研究成果となった。平成30年度は、本研究プロジェクトの具体的課題のうち、「1・2.音韻認識に関する理論的基盤の整理」および「4.把握や操作が困難な音韻単位や、母語の影響が見られる特徴のデータ化」を継続しながら、「5.日英語の音韻構造の違いや、ローマ字指導との関係づけを考慮しながら、日本語を母語とする小学生向け指導に適した内容とタスクの考案・整理」を中心に深めることができた。新小学校学習指導要領では中学年「外国語活動」でアルファベットの大文字と小文字の形の認識と名称の理解、高学年「外国語」で文字の音への気づきを扱う。音韻認識を高める指導が、音声言語への慣れ親しみを経て、文字言語の導入までのタイミングで行われることを考慮すれば、高学年で文字には音があることに気づくまでに、音声言語が文字に対応する最小単位である音素のレベルで区切れることへの認識を育てることが望ましい。また、個々のアルファベット、あるいはいくつかの組合わせが、音声言語を構成する様々な単位で区切られた「音」に対応することを理解するには、アルファベットを用いて言語を表記することを最初に学ぶ「ローマ字学習」のタイミングが適切なのではないかと考えられる。本研究プロジェクトを通して構築する音韻認識指導プログラムは、小学校カリキュラムの中で実践できるものでなくてはならないことから、他教科との連携も重要である。これらの点について、当該年度の研究を通して、提案してきた「国語科のローマ字学習を通して音韻認識を高めるアプローチ」の小学校中学年での導入可能性を裏付けることができたことは一定の成果であった。同時に、音韻認識プログラムをローマ字学習と関連づけるためには、ある程度の「音を書き取る」活動をプログラムに含める必要性を認識し、これを4年目に向けた課題として設定し、必要なデータ収集を開始した。全体的な研究の流れとしては、おおむね順調に進んでいる。今後の研究の推進に向けては、まず前年度に認識した「音韻認識プログラムを、音の書き取り段階まで発展させる可能性」の検討から開始する。音韻認識は「音声言語を構成する様々な単位の音に対する敏感さ」であり、音を操作する技能である。あくまでも、文字導入の前段階で高めておく資質・能力と位置づけてきたものの、小学校カリキュラムの中で、外国語教育での文字との慣れ親しみに先立ち、国語科のローマ字学習で児童がアルファベットに触れることからも、「文字はことばを視覚的に表すもの」であることを適切に生かした音韻認識指導のあり方を検討する必要が認識された。そのため、音韻認識指導のどの段階で、児童に「音を書き留める」活動を取り組ませることが可能かを考察するために、まずその研究手法構築として予備調査を行っている。すなわち、公立小学校2校で第3学年国語科のローマ字指導に「文字の音に気づかせるアプローチ」を導入し、その後の外国語活動や短時間学習に「子音の音」への意識を高める活動を組み込む実践を行った。その後、日本語で用いられる外来語と対応する英語の単語を用いて「聞いた音を書き取る」テストを行った。この結果に現れた児童の音韻認識の特徴と、実践期間中の児童の気づき、指導記録から本アプローチの有効性とローマ字および英語の初期スペリング指導のあり方、さらに音韻認識指導プログラムに「文字との関係づけ」をどのタイミングで組み入れるかを考察できると予測されるが、より十分なデータ量とするためにも大規模調査へと発展させる必要がある。さらに、研究の最終目的である「音韻認識指導プログラム」構築に向け、冊子体の指導案と教材を指導ステップごとに整え、パッケージとして具体化していく作業を進めねばならない。プロジェクトのまとめの段階として、上述の調査に基づく検討結果を適宜指導ステップに反映させながら、プログラム公表に向け準備を整える。