hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア諸語の言語類型と社会・文化的多様性を考慮したCEFR能力記述方法の開発研究

主な研究発信では、2018年12月外国語教育学会第22回大会シンポジウム『CEFRと言語教育の現在』において研究代表者富盛伸夫が基調講演「CEFRと言語教育の現在、欧州諸語からアジア諸語への適用妥当性」を発表し本科研の研究課題に関する貴重な意見交換を行った。藤森弘子は2018年8月イタリアで開催された「ヴェネツィア2018年日本語教育国際研究大会」に参加し研究発表を行った。野元裕樹は2018年12月にシンガポール国立大学で開催された言語教育シンポジウムCLaSIC2018でマレーシア語の学習動機に関わる発表を行った。以上の研究経過と成果発表は、Webサイトにより2019年3月に発信している。2018年度は統括班が研究代表者富盛伸夫の責任のもとで研究作業の円滑な遂行を把握・管理する体制が機能したといえる。EUで進行しているCEFR改訂の動向を2018年度版Companion Volumeの解析を行うことで最新情報を把握しつつ、朝鮮語、タイ語、ビルマ語、カンボジア語の4言語の教育担当者へのヒアリング調査により、アジア諸語の特性に対応した能力評価項目の有効性を検証する準備が完了した。各作業班の活動として、A班:上記ヒアリング調査をもとに、CEFRの東南アジア諸語への適用に際して必要となる言語類型論的、社会・文化的特質を考慮した新たな言語能力記述方法の開発を進めた。B班:言語学習者の複言語使用状況に配慮した言語コミュニケーション能力の新たな評価法構築に向けて、アジア言語圏を拡大したインドや太平洋地域の複層的言語使用の動態的分析を進めた。C班:特に中等教育や生涯教育における複数言語教育の重要性に注目し、日本における複数言語学習とCEFR導入の様態を研究した。本科研の主催として年間5回の国際講演会・研究会を開催し、研究成果の交流に努めた。海外の国際シンポジウムでは、イタリアとシンガポールに2名の研究分担者を派遣し成果発信を行った。国内の研究集会では外国語教育学会第22回大会シンポジウム『CEFRと言語教育の現在』において研究代表者が本科研の課題研究の内容を発表し研究上の貴重な意見交換が得られた。2019年度以降は、EUで進行しているCEFR改訂の最新動向を踏まえ、アジア諸語の特性に対応した付記事項付きのCEFR能力評価項目(CEFR Descriptors with Asian Supplements )の原案を具体化する計画である。このため、研究代表者と研究分担者6名からなる統括班のもとで下記の3つの研究作業班からなる研究組織を活用する。A班:EU主導のCEFRを再検討し、アジア諸語の言語・社会・文化的多様性を考慮した能力記述項目を開発することにより、実態にあった柔軟な評価方法を提案する。2019年度は社会内関係が反映した待遇機能・談話構成を含む、適切な言語的応対能力の記述方法の試案作成に向けて活動する。B班:EUのCEFR改訂動向を調査しつつ、アジア諸語圏の複層的言語使用の中で言語学習者の複言語使用状況に配慮した方法論的研究を行う。2019年度以降はA班のメンバーと協働しつつ各言語地域の複層的言語コミュニケーションについて社会・文化的視点からの動態的分析を進め、言語学習者の複言語使用状況を考慮した言語能力測定方法の開発を試みる。
先端量子ドット構造のエピタキシャル合成とその電子準位の制御に関する研究

分子線エピタキシーにより高品質GaSbおよびAlGaSb系の量子ドットをGaAs基板の上に形成する技術の確立を図るとともに、電子と正孔とが分離したType II(第2種)の状況下での量子状態を制御するために、系統的な研究を行った。まず、成長条件と得られるドットの密度と寸法と異方性との関係を調べ、最適な成長条件を明らかにした。また、条件に工夫を加えて、ドットを変型させ、内径が20nmで外形が60nm程の量子円環(リング)構造を形成できることを初めて示した。さらに、立て横の比率が1対3にも及ぶロッド(柱)状の構造を形成する条件も明らかにした。ドット内部のSb原子と基板内のAs原子との交換反応が急速熱アニール過程(RTA)でどのように進行するかを調べたところ、蛍光が青方変位するだけでなく、蛍光線幅が狭まり、形状不均一性の効果が抑制されることも見い出した。また、ドットからの発光が強まることや、800°C以上のアニールにより、濡れ層からの発光の温度依存性を支配する活性化エネルギーが減ることも見い出し、ドットと濡れ層の間の正孔の分配の状況が変化することを示した。さらに、2次元電子の伝導経路(チャンネル)の内部や近傍にGaSbドットを埋め込んだ構造における電子の伝導特性を0.3から4.2Kの範囲で調べ、特に、移動度から決まる散乱時間と磁気抵抗振動から定まる量子的散乱時間との対比から、電子がドットによってどのように散乱されるかについても新知見を得た。
家族・ジェンダー・キャリア教育を重視する初等中等家庭科教育カリキュラム開発の研究

本研究は、家族・ジェンダー・キャリア教育を主たる概念として、初等・中等教育を一貫する家庭科カリキュラム開発のための基礎的研究として、歴史的かつ比較教育的研究と実証的研究を行った。欧米諸国の新しい家庭科教育や教育の動向、わが国や欧米諸国の家庭科教育の歴史的本質などの分析結果をもとに、家族・ジェンダー・キャリア教育をキーワードとした家庭科のモデル授業を構想して実践を行い、授業前後の学習者の意識の変容から、このモデル授業の有効性を確認した。本年度の研究においては、研究目的に従い以下の研究を実施した。1.比較教育学的アプローチに基づく研究:フィンランドのヘルシンキ大学及び市立中等学校においてフィールドワーク(大学関係者と中等学校家庭科教師へのインタビューと授業観察、教科書・ナショナル・コア・カリキュラムの収集)を行い、中等家庭科教育の実態分析を行った。その結果、中等家庭科教育を担当する教員養成教育は、他教科の教員養成教育とは違った方法に基づいてなされていること、フィンランドでは第7学年から9学年まで家庭科が課されており、学習内容は「家族と同居」、「栄養と食の文化」、「消費と社会の変化」、「家庭と環境」から構成され、実際の授業においては「栄養と食の文化」が重視されていること、などを明らかにした。また、イギリスとアメリカに関しては、文献研究を実施し、イギリスに関しては、教科「デザインとテクノロジー」のナショナル・カリキュラムを、アメリカに関しては、全米家族・消費科学教育スタンダードについて、家族とキャリア教育の視点で分析した。2.歴史的アプローチに基づく研究:わが国の戦前の中等教育段階における家庭科教育に関して、明治32年の高等女学校令(同施行規則)及び教授要目(いずれも改正を含む)と教科書を取り上げ、主として「家事科」を対象として、家族とジェンダーの視点から分析を行った。現在、収集した資料の分析中。3.実態調査に基づく研究:わが国の家庭科教師のライフヒストリーを分析するための事前準備として、調査の方法及び調査内容に関して、他研究領域における先行研究を分析した。また、研究協力者(調査対象者)に関しては現在、選定中。本年度は、研究目的に従い、以下の通り実施した。(1)比較教育学的アプローチによる研究アメリカ合衆国の家庭教育に関するスタンダードと中等家庭科教科書について、アメリカの家庭教育におけるキャリア教育の理念と具体的な実践方法について分析した。その結果、理念的な面に関しては、労働の意義と職業や仕事に必要な資質(知識・理解、スキル、態度・能力)が目標レベルで明示されていること、就労の準備として自己を知ることの重要性が認識されていること、職業や仕事が家庭生活と結びつけられていること、などが明らかとなった。また、具体的な実践例としては、抽象論ではなく具体的な実例を多く取り上げることにより、より生徒が理解しやすい工夫がなされていること、また、自己分析ができる工夫がされていること、などが明らかとなった。(2)歴史的アプローチによる研究わが国の戦前の家庭科教育の教育文化を明らかにするために、本年度は特に戦前の女子教育に関する資料を収集した。なお、資料については現在分析中である。また、戦前の高等女学校の家庭科に関わる諸科目(家事科と裁縫科、家政科、理科及家事など)がカリキュラム編成において、例えば、戦前を通して裁縫科が家事科よりも時間数が多く配分されていた理由を、女子教育思想との関係から分析している段階である。(3)カリキュラム開発のための実態調査および実践研究生徒の実態把握とカリキュラム開発の予備調査として、昨年度および本年度の研究知見をもとに検討し、家族・ジェンダー・キャリア教育を中心とした中学校家庭科授業実践を行った(平成18年1月2月)。授業前と授業後における生徒の、家族、ジェンダー、キャリアに関する意識調査を行った結果、各々の項目に関して生徒の考え方の変容が認められた。【比較教育学的アプローチによる研究】諸外国の家庭科教育のうち、National Core Curriculumを分析した。また、実際のフィンランドの小学校や中学校における教科「家庭科」(home economics)と教科「クラフト」に含まれる被服学習(textilework)の授業観察のビデオを分析した。その結果、National Core Curriculumの教科「家庭科」では、「家族と共生」、「栄養と食文化」、「消費と変わりゆく社会」、「家庭と環境」が教授学習内容として包括されており、実際の授業ではたとえば「栄養と食文化」は調理実習などを通して学習する機会が多いことが明らかとなった。また、イギリスに関しては、資格・カリキュラム当局(QCA)によるGCSE試験の家庭科の試験基準と試験委員会発行の試験詳述書を分析した。その結果、「家庭科」は、「家庭科一般」、「子どもの成長」、「食物と栄養」、「被服」などから構成されて、選択して学習することなどが明らかとなった。【臨床的・実証的アプローチによる研究】この研究では、キャリア教育を導入した中学校家庭科の授業実践を実施した。ここでは、キャリア教育を定義し、学びの構造化をデザインして学習目標を設定した。そして、授業実践をして子どもの変容を考察した結果、中学校家庭科の授業にキャリア教育の導入が有効であるという示唆を得た。

また、中学校家庭科教師のうち教職経験20年以上の熟練教師3名と10年未満の若手教師3名に、家庭科の授業を想定した教材化の知識に関する半構造的面接調査を実施した。その結果、両者の教材に対する考え方の違いが明らかとなった。本年度は、諸外国の家庭科教育の分析と実証的・臨床的研究の分析を行った。【諸外国の家庭科教育の分析】イギリスにおける家庭科の本質、とりわけ、定義(包括する教育内容や領域、教科あるいは科目など)と目的・目標について、歴史的な視座から分析した。これらの結果を踏まえ、カリキュラム・ポリティックスの視座から家庭科の教科としての本質について総合的に考察した。その結果、イギリスの家庭科教育は、19世紀の中頃から歴史的には多様な定義がなされてきたこと、近年では、家庭科の本質的な定義と他教科、とりわけテクノロジーとの関係が焦眉の点となっていること、女子のための教科としての目的・目標論から、男子も女子も学ぶ一般教育としての目的・目標論に変容してきたこと、こうした教科の本質がカリキュラムの位置づけに大きく関わっていたこと、などを明らかした。【実証的・臨床的研究の分析】本年度は、前年度に中学校2年生を対象として構想し実践した、家族の学習を中心として保育、ジェンダー及びキャリア教育を包括する授業について、分析検討し改善を行い授業実践した。その結果、生徒は家族・ジェンダー・キャリア教育といった社会的事象に興味を持つようになり、自分らしく主体的な生き方を考え始めるきっかけとなった。この他に、新しい学習指導要領(家庭科編)について、初等中等家庭科教育の教材の一貫性と連続性に関する視座から分析し、教材のスコープとシークエンスを考慮した学びの構造に基づく小学校家庭科の授業構想を明らかにした。
複合体の界面拡散反応を利用した二硼化マグネシウム超伝導線材の作製

マグネシウム(Mg)棒とホウ素(B)粉末を金属管内に配置して加工した線材において、熱処理によって界面拡散反応を起こさせてMgB_2超伝導層を生成させる方法によりMgB2線材を作製した。生成したMgB_2層は従来の線材化法であるパウダー・イン・チューブ法の場合よりも充填率がはるかに高く、そのために実用的に重要な超伝導電流密度については、従来法の二倍以上の良好な特性が得られ、この線材化法が実用的に有望であることがわかった。MgあるいはMg合金融体をB圧粉体に外部から拡散反応させてMgB2を生成させる外部拡散法でMgB2/Fe複合線材を作製した。純Mg棒を鉄チューブの中心に配置し、Mg棒と鉄チューブの間の隙間にB粉末またはB-(5-10)モル%SiCの混合粉末を充填してMg/[B-(SiC)粉末]/Fe複合体を作製し、これを溝ロールならびにダイス線引きにより、径1.2mmのワイヤーに加工した。加工途中に破断することなく、室温において最終的な線材径まで加工することができた。このワイヤーから長さが40mmの短尺ワーヤーを切り出し、670-800度で1-3時間の熱処理を行った。これらのワイヤーの臨界電流密度Jcを4.2K、種々の磁界中で測定した。Jcは熱処理温度が下がると共に上昇する傾向を示し、最も高いJcは、670度、3時間の熱処理をした5モル%SiC添加ワイヤーで得られた。その値は8テスラの磁界中で100kA/cm^2以上、10テスラにおいては41,000A/cm^2に達した。これらの値は、MgB_2線材を作製する方法として最も一般的なパウダー・イン・チューブ(PIT)法による線材のJcよりもはるかに高く、MgB_2線材としては最高レベルの値が得られた。特に8Tにおいて実用レベルの100kA/cm^2が得られたことは画期的な成果であると考えている。これらの線材の微細組織を走査電子顕微鏡で観察したところ、生成したMgB_2層には空隙が少なく、PIT法線材に比べてはるかに高いMgB_2の充填率が得られることがわかった。この高いMgB_2の充填率が、拡散法線材の高いJcに結びついていると考えられる。昨年度の単芯線材の成果を元に、Mg拡散法により7芯のMgB_2多芯線材を作製した。外径6mm、内径4mmの鉄管の中心に径2mmの純Mg棒を配置し、Mg棒と鉄管との隙間にアモルファスボロン粉末またはアモルファスボロン粉末に5mol%のSiCナノ粉末を添加した混合粉末を、なるべく密になるように充填した。これを溝ロールやダイス線引きで1.3mm径程度のワイヤーに加工し、これより長さ40mmの線材を切り出し、これらの単芯線材7本を外形6mm、内径4mmのCu-Ni合金管のなかに挿入して、さらに溝ロールとダイス線引きで1.3mm径のワイヤーに加工した。昨年度の単芯線材の場合と同様に、7芯線材においても、焼鈍等を必要とせずに断線なく最終径の線材にまで加工できることがわかった。この7芯線材を550°Cから800°Cの種々の温度で熱処理した。これによりMgがボロン層に拡散して行き、反応層が形成された。熱処理温度が600°C以下の場合は、7芯のそれぞれの中心部分に未反応のMgコアが残留することがわかった。断面のSEM観察ならびにEDX分析の結果、反応層はMgB_2相を中心とするが、MgB_4と思われる不純物相がかなり多量に存在することがわかった。これらの線材について、4.2K、磁界中で臨界電流密度Jcを評価した。最も高いJcは600°Cの熱処理で得られ、その値は8テスラで1.1×10^5A/cm^2であった。この値は昨年度の単芯線材の最高値よりもわずかに高い値である。600°Cの熱処理温度はMgの融点よりも低く、Mgの固体拡散によりMgB_2が生成したものと考えられる。
広塩性魚における塩類細胞のライフサイクルとイオン輸送機能の可塑性

胚期ティラピアの卵黄嚢上皮に存在する塩類細胞における各種イオン輸送タンパク質の細胞内局在を調べた結果、機能の異なる4つのタイプ(14型)に分類された。このうち4型の塩類細胞は、海水型モデルと完全に一致する海水型塩類細胞である。3型は頂端膜にCFTRを欠くことを除けば4型と同じイオン輸送タンパク質の局在を示すことから、このタイプは機能を停止した海水型塩類細胞と考えられる。一方、頂端膜にNKCCが見られる2型の細胞はイオンを取り込む淡水型、またNa^+/K^+-ATPaseだけが発現している1型は未熟な塩類細胞と推察される。胚期ティラピアの卓越した広塩性は、環境塩分濃度の変化を察知して未熟塩類細胞(1型)が機能的細胞(24型)に分化し、あるいは塩類細胞のイオン輸送能が可逆的に変化することに起因する。特に、機能を停止した海水型である3型が淡水中の魚でも存在し、海水移行に伴い速やかに機能的な海水型(4型)に変化することで、胚期ティラピアは急激な環境変化にも対応できると考えられる。次に塩類細胞で発現していると推定されるfoxi3について、ティラピア(Oreochromis mossambicus)を用いてcDNAクローニングを行い、その同定に成功した。またin situ hybridization法により、鯛においてFoxI3が塩類細胞で発現することが示された。Foxファミリー分子群は細胞の分化や増殖に関与する転写因子であることから、ティラピアにおいてFoxI3は塩類細胞の分化に関与している可能性が高い。今後、FoxI3の機能を詳細に解析し、またマーカーとして未分化塩類細胞の検出に用いることで、塩類細胞の分化過程に関する理解が飛躍的に深まることが期待される。水圏に生息する魚類では,体表を介して外界と体内との間で各種のイオンが濃度勾配に従って移動する。海水中では体内に過剰となる塩類を鰓の塩類細胞から排出するが、従来から提唱されている海水型塩類細胞のイオン輸送モデルは主に3つのイオン輸送タンパク質から構成される。側底膜に局在するNa^+/K^+-ATPaseは細胞内のNa^+を体内側に排出すると同時に,細胞内の電荷を負にすることでイオン輸送の駆動力を供給する。細胞内と体内側に生じたNa^+の濃度勾配に従い,側底膜にあるNa^+/K^+/2Cl^- cotransporter(NKCC)を介してNa^+,K^+およびCl^-が細胞内に取り込まれる。Cl^-は細胞内と体外の電荷勾配により,頂端膜に発現するCFTR Cl^- channel(CTFR)を通って体外に出される。一方,いったん体内側に輸送されたNa^+は,塩類細胞とアクセサリー細胞の間に形成される細胞間隙から排出される。これらのイオン輸送タンパク質の細胞内局在から,卵黄嚢上皮の塩類細胞は4つのタイプ(14型)に分類された。このうち4型の塩類細胞は,海水型モデルと完全に一致する海水型塩類細胞である。3型は頂端膜にCFTRを欠くことを除けば4型と同じイオン輸送タンパク質の局在を示すことから,このタイプは機能を停止した海水型塩類細胞と考えられる。一方,頂端膜にNKCCが見られる2型の細胞はイオンを取り込む淡水型,またNa^+/K^+-ATPaseだけが発現している1型は未熟な塩類細胞と推察される。胚期ティラピアの卓越した広塩性は,環境塩分濃度の変化を察知して未熟塩類細胞(1型)が機能的細胞(24型)に分化し,あるいは塩類細胞のイオン輸送能が可逆的に変化することに起因する。

特に,機能を停止した海水型である3型が淡水中の魚でも存在し,海水移行に伴い速やかに機能的な海水型(4型)に変化することで,胚期ティラピアは急激な環境変化にも対応できると考えられる。硬骨魚の鰓に分布する塩類細胞はイオンの取り込みや排出を行い、浸透圧調節に重要な役割を担っている。本研究では塩類細胞の分化過程の解明を目指した.まず,ニジマスを淡水から海水、再び淡水へと移行させた際の塩類細胞の数や分布およびその変化の可逆性を観察することで、塩類細胞のターンオーバー機構や分化過程の検討を行った。その結果,淡水に馴致した淡水群と淡水戻し群では、一次鰓弁上と二次鰓弁上に塩類細胞が分布したのに対し、海水に馴致した海水移行群では主に二次鰓弁上に塩類細胞が分布することが確認された。一次鰓弁上の塩類細胞数は各群において変化は無く常に一定であったのに対して、二次鰓弁上のものは淡水から海水への移行によって有意に減少し、海水から淡水への再馴致によって有意に増加しており、人為的な移行によって塩類細胞の分布が可逆的に変化することが確認された。次に、塩類細胞で発現していると推定されるfoxi3について、塩類細胞に関する知見の豊富なティラピア(Oreochromis mossambicus)を用いてcDNAクローニングを行い,その同定に成功した.またin situ hybridization法により,鰓においてFoxI3が塩類細胞で発現することが示された。Foxファミリー分子群は細胞の分化や増殖に関与する転写因子であることから、ティラピアにおいてFoxI3は塩類細胞の分化に関与している可能性が高い。今後、FoxI3の機能を詳細に解析し、またマーカーとして未分化塩類細胞の検出に用いることで、塩類細胞の分化過程に関する理解が飛躍的に深まることが期待される。
20番染色体長腕上の骨髄異形成症候群疾患関連遺伝子の同定と分子機構の解明

骨髄異形成症候群の分子病態を明らかにするために、高頻度にみられる20番染色体長腕欠失領域からの疾患関連遺伝子の単離を目指し、32の遺伝子の解析を試みた。次世代シークエンサーを用いた遺伝子変異解析では、発見された変異の頻度は低く、その意義は不明であった。一方、遺伝子発現レベルの解析では、PTPN1、PLCG1、BCAS4の3つの遺伝子の発現が有意に低下し、かつ発現低下が生存期間に影響を与えることが示された。また、発現低下にはプロモータ領域のメチル化の関与が示された。遺伝子導入による解析でPTPN1の発現低下が赤血球系の分化、成熟過程を障害していることが示された1、次世代シークエンサーを用いた以前の解析で骨髄異形成症候群症例で変異が認められたNCOA3遺伝子についてより多数の臨床検体を用いて、変異解析を行いその頻度や臨床病態との関連について検討した。対象とした約400症例のうち、骨髄検体より高分子DNAが抽出可能でありかつ臨床データに欠落の無い125症例について変異の有無を検索した。しかし、予想に反して変異は6例に見つかったのみであった。うちアミノ酸置換を認めたのは1例のみであった。2、以前の検討で発現低下が見られたPTPN1遺伝子とPLCG1遺伝子の発現をRQ-PCRで、20番染色体の異常を持たない症例を含む骨髄異形成症候群125症例で検討し臨床的意議を確認した。PLCG1の発現レベルは、骨髄異形成症候群のうち高リスク群(RAEB-1,RAEB-2)症例で低リスク群(RARS, RCMD, RCUD)症例と比べて有意に低下が見られた。さらに発現レベルと生存期間に相関を認め、特に発現レベルの低い25%の症例はそれ以外の症例と比べて有意に5年全生存率が低かった(29.7%対63.2%)。一方PTPN1も同様に高リスク群での有意な発現レベルの低下が見られた。以上の結果から、PLCG1およびPTPN1遺伝子発現レベルの低下が骨髄異形成症候群の発症ならびに進展に関与する可能性が示唆された。また、一部の症例ではウエスタンブロット法によるタンパク発現を検索し、同様に低下が見られることを示した3、PTPN1およびPLCG1遺伝子の発現低下とmyeloid cellの分化、増殖との関連を調べるため、両遺伝子についてテトラサイクリンによる誘導可能な発現ベクターを構築した。K562細胞へ導入し、一過性発現系で発現が誘導されることを示し、細胞増殖の低下、分化誘導が起こることを示した。さらに、安定発現株を得ることに成功した。1、NCOA3については予想より変異の頻度が低く、また発現低下と臨床病態との関連も見られなかった。2、一方、PTPN1およびPLCG1に関してはその発現低下と疾患の進行、さらに生存率の低下が示された3、1.2の結果より当初NCOA3の機能解析をまず行う予定であったが、後回しにして、まずPTPN1遺伝子とPLCG1遺伝子について機能解析(骨髄系細胞における増殖、分化との関連)を行う方針として、誘導可能な強制発現系の樹立を行った。昨年度までの研究成果からでMDS症例で有意な発現低下があり、かつ臨床症例の予後との相関が認められた20番染色体長腕上の共通欠失領域に存在する2つの遺伝子(PLCG1遺伝子およびPTPN1遺伝子)に関して、本年度は以下のような解析を進めた。1、20番染色体長腕欠失を伴わないMDS症例においても両遺伝子発現の低下が認められたため、そのメカニズムの解明を試みた。プロモーター領域のメチル化をメチル化特異的PCRを用いて解析したところ、発現低下を認める症例では正常と比べて有意にメチル化を生じていることが明らかになった。さらに発現低下が認められている臨床サンプルを用いて、MDSの治療薬でもある脱メチル化薬(5ーazacytidinr)による処理の効果を検討したところ、MDS症例においてはこれら二つの遺伝子の発現が誘導されることが示された。これらの結果からプロモーター領域のメチル化と遺伝子発現低下との関連が示唆された。2、骨髄系腫瘍の細胞株K562を脱メチル化薬による処理を行うと、赤血球系への分化を認めるが、この際にPTPN1およびPLCG1の発現誘導が認められた。さらにPTPN1阻害薬を併用すると分化誘導効果が打ち消されることがわかった。このことからPTPN1の骨髄系細胞の分化における役割が示唆された。3、K562細胞株におけるPTPN1の過剰発現の影響を検討した。過剰発現により、細胞増殖の低下、分化傾向が観察された。さらに分化マーカー(特に赤芽球系)の誘導がもたらされることが示された。PTPN1ならびにPLCG1遺伝子発現低下は20番染色体長腕欠失症例のみならずMDS全般の分子病態に関与する可能性が示された。発現低下のメカニズムとして、染色体欠失以外にプロモーター領域のメチル化の関与が明らかにされ、さらにMDSの治療薬として用いられている脱メチル化薬5-azacytidineによりこの二つの遺伝子の誘導が臨床検体で認められることが示され、MDS治療の標的となる可能性も出てきた。さらにPTPN1に関しては骨髄系細胞の分化との関連が示された。以上より、当初と比べて解析の標的とする遺伝子の変更はあったものの、MDSの分子病態の解明という点ではかなり進展があった。

本研究の目的は、骨髄異形成症候群(MDS)に高頻度で見られる20番染色体長腕欠失(20q-)を手掛かりに共通欠失領域から疾患関連遺伝子候補を単離し、その異常の臨床的、生物学的意義を明らかにすることである。以前の研究成果から共通欠失領域に存在する遺伝子の中で、次世代シークエンサーを用いた解析でMDS症例において変異が認められたNCOA3遺伝子および20q-を伴う症例においてハプロ不全による発現低下に加えて、20q-を伴わない症例でも発現低下が見られたPTPN1遺伝子とPLCG1遺伝子について、臨床的および生物学的意義の検討を行ってきた。H28年度までの研究成果において、NCOA3遺伝子に関しては、多数のMDSサンプル(約400検体)で変異解析で、予想より変異頻度が低く、また変異箇所も広範囲に及んだ、そのため生物学的解析は回避した。一方PTPN1遺伝子およびPLCG1遺伝子に関しては多数の骨髄臨床検体(250)を用いた発現解析で発現低下が認められ、発現低下とMDS臨床病型や病態進行との関連が示された。さらに予後との関連を認め、予後予測のバイオマーカーとなりうる可能性が示された。さらに、臨床検体を低メチル化薬で処理することにより、これら二つの遺伝子発現が誘導されることから、染色体欠失以外の発現低下のメカニズムとして、MDSで異常が示されているメチル化の関与が示唆された。続いてこれら二つの遺伝子発現低下の生物学的意義を検討を開始した。本年度はPTPN1の過剰発現が、細胞増殖抑制と赤芽球系への分化を来すことを見出し、それが、赤芽球の増殖分化に中心的役割を果たすEPO-Rのシグナル伝達系において、STAT5の脱リン酸化を介して下流にあるBCL-xLなどの発現低下をもたらし、増殖抑制を生じること、一方で分化に関与するGATA-1遺伝子の発現を誘導し、分化に導くことを示した。骨髄異形成症候群の分子病態を明らかにするために、高頻度にみられる20番染色体長腕欠失領域からの疾患関連遺伝子の単離を目指し、32の遺伝子の解析を試みた。次世代シークエンサーを用いた遺伝子変異解析では、発見された変異の頻度は低く、その意義は不明であった。一方、遺伝子発現レベルの解析では、PTPN1、PLCG1、BCAS4の3つの遺伝子の発現が有意に低下し、かつ発現低下が生存期間に影響を与えることが示された。また、発現低下にはプロモータ領域のメチル化の関与が示された。遺伝子導入による解析でPTPN1の発現低下が赤血球系の分化、成熟過程を障害していることが示されたPTPN1およびPLCG1の強制発現系を用いて分化増殖との関連をまず細胞生物学的に解析し、その結果を基に、分子生物学的なメカニズムの解明につなげる。一過性発現系を用いた実験ではすでにPTPN1の過剰発現はK562細胞の増殖を落とし、分化に向かわせるデータを得ている。安定発現株を用いてより詳細な検討を行う予定である。NCOA3に関する機能解析は後に回す予定である今後は、PTPN1, PLCG1発現低下が、MDSにおいてどのような細胞内経路の異常をもたらし病態に関与しているのか、特に赤芽球系と巨核球系の分化経路に注目して詳細に解析して行こうと考えている。
ドイツにおける「学校の自律化」政策形成・実施過程に関する研究

本研究第1年目においては、ドイツ全州における「学校の自律化」政策の進展状況を検討し、「学校プログラム」の形成・実施・評価というマネジメント・サイクルの導入、財政面での学校裁量権の拡大、人事面での学校裁量権の拡大等が焦点となってきていることを明らかにした。それを踏まえ本年(第2年目)は、顕著な特徴を有している次の3州における政策形成・実施過程についての分析を行った。(1)他州に先んじて外部評価機関「Schulinspektion」を創設するなど、評価を軸とした「学校の自律化」政策の展開に力点を置いているブレーメン州(2)他州に先んじて財政面での学校裁量権の拡大、人事面での学校裁量権の拡大をモデル実験として実施し、その結果を踏まえて改革を行っているベルリン州(3)現実の学校改革において中心的役割を果たす教員の資質開発に力点を置いた改革を行っているノルトライン・ヴェストファーレン州これにより、いずれの州においても、「学校の自律化」政策の展開の要は、教育行政機関改革であることが明らかになった。また、従来の基本法第7条の国家の学校監督権を全学校制度に対する形成権と命令権の総体ととらえる伝統的解釈も変容を求められており、教育行政機関の構造及び機能について、理論上及び実態上分析を行うことが必要であると考えられる。近年、個々の学校の裁量の拡大と学校監督の緩和を意図して多くの州で学校法が改正されるとともに、様々な学校実験、共同プロジェクトが実施され、その成果を踏まえて、さらに法制度の整備が行われている。これらは「学校法の新世代」ととらえられ、「自律的学校」のための制度枠組を形成しており、その中核に「学校プログラム」の形成・実施・評価が位置づけられている。こうした政策は、教育領域への経営学的視点の導入と教育の質の保証という2つの流れから導かれたものであり、この2つの軸を同時に保証するための「道具」として学校プログラムがとらえられている。学校プログラム構想を規定する根本概念は「説明責任」であり、これが必然的に「評価」を要求することから、学校プログラムと学校評価は、「新たな学校政策上の統制パラダイム」(N.マリツェン)と認識されている。学校プログラム導入により、学校の営みをマネジメント・サイクルにおいてとらえる視点が明確化し、学校内外における学校の活動の評価と報告の基盤が形成されることとなり、これによって質の保証を確保するという構想であった。こうした政策の実施にあたって鍵となるのが、教員の協働のあり方であった。教員が自ら「学習する」組織の形成が意図され、そのための制度の構築が現在も模索されている。「すべての関与者の行為を整理して関連づけ、結果を公表し、共通の点検の対象とするという前提から出発する新たな同僚制」(E.リッセ)と呼ばれるものの内実が求められている。そしてこれはまた、教員の「チーム能力」開発の問題ともなる。学校実験や共同プロジェクトにおいて、教員の動機づけを高め、協働がうまく機能している事例もいくつか明らかになっており、それらを個別に、詳細に検討することが必要となる。
X線ラマン散乱測定による二酸化ケイ素の局所構造解析とフォノン分散関係の解明

本年度は、二酸化ケイ素の結晶(コーサイトおよびクリストバライト)を試料としたケイ素・酸素のX線吸収端エネルギーに対応するX線ラマンバンドの測定を常温常圧条件の下で行った。さらに、ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下でのX線ラマン散乱測定を行った。この測定ではシリカガラスを試料とし、端近傍のスペクトル構造の変化を観察することにより、シリカガラスの構造の圧力変化について調べた。これにより、まず酸素原子の局所構造に変化が起こり、その後ケイ素原子の局所構造が変化していくという圧縮機構を示唆する結果を得た。さらに第一原理によるスペクトル計算にも取り組み、密度汎関数法を用いたバンド計算により実験結果をよく再現することができた。実験結果との比較により、酸素原子の局所構造の変化は、ケイ素-酸素-ケイ素の結合角の減少であることが予測された。X線ラマン散乱によるフォノンの分散関係の決定は、現段階では非常に困難であることがわかった。コンプトン散乱や多重散乱によるバックグラウンドが大きいことと、現状の放射光施設の強度では限られた時間内に十分な強度が得られなかったことが原因となり、X線ラマンバンドの広域構造を定量的に解析することが困難であるためである。今後のX線の更なる高輝度化と分光計の改善によって、実行すべきであると考える。本年度は、二酸化ケイ素の結晶(スティショバイトおよび石英)を試料としたケイ素・酸素のX線吸収端エネルギーに対応するX線ラマンバンドの測定を常温常圧条件の下で行った。さらに第一原理によるクラスター電子状態計算とバンド計算からX線吸収スペクトルを求めて得られたスペクトルとの比較を行った。実験結果と計算結果は比較的良い一致を示しているが、ケイ素のL端についてはクラスター電子状態計算の結果が、酸素のK端についてはバンド計算結果が、実験をよく再現することがわかった。ケイ素のK端については、十分な分解能および強度をもったスペクトルを得ることができなかったため、どちらの計算方法が適しているか判断はつかないが、両計算結果は実験で得られたのスペクトルをほぼ再現している。またスペクトル解析方法の確立を行うために、0.6ギガパスカルまでの圧力にわたって、水を試料とした酸素のK端に対応するX線ラマンスペクトルを測定した。得られた広域スペクトルは離散ウェーブレット変換を用いて解析し、加圧に伴って水の第一近接分子間距離は一旦短くなり、0.27ギガパスカル付近で伸長し、その後また縮むことが分かった。この観察された現象は、過去に報告のある低密度水から高密度水への相転移に対応するものであると思われる。
リン酸化によるAPPの軸索輸送と代謝制御機構の解析

アルツハイマー病発症分子機構の通過点としてAβの産生・蓄積が広く受け入れられているが、Aβの異常な産生に先立つ細胞内変化・病態機構については未だ不明である。本研究では、その一因である可能性が考えられているAPPの神経軸索内輸送の変動について、APPのJIP1を介したkinesin-1への結合とリン酸化による制御機構に着目して研究を進めた。これまでに、JIP1遺伝子欠損マウスの大脳皮質初代培養系を用いたAPPの軸索内輸送のライブイメージングにより、JIP1遺伝子欠損型マウスではAPPの順行性輸送の効率、特にその輸送速度に異常が見られることを見出し、APPの効率的な輸送にJIP1を介したタンパク質相互作用が必須であることを見出してきた。さらに生化学的実験によりこの分子機構の制御機構を解析した結果、APP-JIP1-kinesin-1の相互作用がAPP、JIP1、kinesin-1それぞれのリン酸化によって制御を受ける可能性を示してきた。そこで本年度はこの機構の病態における役割について検討を行った。アルツハイマー病の初期症状として気分の低下、感情障害などのうつ症状や睡眠障害など精神障害が多くみられる。そこで抗うつ薬を投与したマウスモデルおよびマウスの週齢を追い、これらのリン酸化状態が変化するかどうか抗リン酸化抗体を用いて生化学的および免疫組織学的解析により検討を行った。その結果、特にこれらの機能を司る脳領域である海馬、視床下部においてAPPおよびJIP1のリン酸化レベルが加齢およびうつ病マウスモデルにおいて変化することを見出し、APPの軸索内輸送の低下がアルツハイマー病初期の病態機構に関与する可能性を示した。本研究では、その一因である可能性が考えられているAPPの神経軸索内輸送の変動について、APPのJIP1を介したkinesin-1への結合とリン酸化による制御機構に着目し、研究を進めている。本年度は、APPのJIP1を介したkinesin-1による輸送のin vivoでの実体、およびAPPが他のカーゴでも運ばれている可能性を検証するため、野生型およびJIP1遺伝子欠損マウスの大脳皮質初代培養系へのAPP-GFP遺伝子導入によりAPPの軸索内輸送のライブイメージングを行った。その結果、JIP1遺伝子欠損型の方が野生型よりもAPPの順行性輸送の速度が遅く、輸送中に順行性輸送から逆行性輸送へと切り替わる小胞が多く観察された。これはマウス神経細胞由来の株化細胞(CAD細胞)の神経軸索様突起内においてsiRNAによるJIP1遺伝子発現のノックダウン法を用いても同様の現象が見られた。これらの結果は、APPは軸索内を他のカーゴを介しても輸送されるが、JIP1を介することにより効率の良い輸送が行われる可能性を初めて示す重要な知見である。また、生化学的解析により、KLCのC末のSer/Thrが複数サイトでリン酸化されることによりJIP1との結合が減少することを見出した。そこで来年度、JIP1遺伝子欠損マウスの初代培養神経細胞へのJIP1遺伝子導入による輸送速度の回復および同定したリン酸化部位に変異を入れたKLC遺伝子の導入効果を検証することにより、APPの効率的な輸送がJIP1を介し、それがリン酸化による制御を受けることを確証できると考えられる。これまでに、APPのJIP1を介したkinesin-1による輸送のin vivoでの実体を解明するため、野生型およびJIP1遺伝子欠損マウスの大脳皮質初代培養系へのAPP-GFP遺伝子導入によりAPPの軸索内輸送のライブイメージングを行った結果、JIP1遺伝子欠損型マウスではAPPの順行性輸送の効率、特にその輸送速度に異常が見られることを見出してきた。そこで本年度は、この現象を確証するため、JIP1遺伝子欠損マウスの初代培養神経細胞へのJIP1遺伝子導入による機能回復実験を行い、JIP1遺伝子導入によりその機能が回復することを示した。さらに、成体脳可溶化抽出液を用いた生化学的実験により、kinesin-1の抗体を用いて免疫沈降法により回収したAPPのリン酸化レベルを検討した結果、APPのJIP1を介したkinesin-1への結合はJIP1やkinesin-1のリン酸化だけでなく、APPのリン酸化によっても制御を受けることを示唆する知見を得た。翻訳後修飾によるAPPの機能調節は大部分を占める孤発性の患者の病態解明の糸口となる可能性が高く、今後これら関連タンパク質のリン酸化の相互作用の検討を行い、正常時および病態時における軸索輸送機構における役割を解明する予定である。

これまでに、JIP1遺伝子欠損マウスの大脳皮質初代培養系を用いたAPPの軸索内輸送のライブイメージングにより、JIP1遺伝子欠損型マウスではAPPの順行性輸送の効率、特にその輸送速度に異常が見られることを見出し、APPの効率的な輸送にJIP1を介したタンパク質相互作用が必須であることを見出してきた。さらに生化学的実験によりこの分子機構の制御機構を解析した結果、APP-JIP1-kinesin-1の相互作用がAPP、JIP1、kinesin-1それぞれのリン酸化によって制御を受ける可能性を示してきた。そこで本年度はこの機構の病態における役割について検討を行った。アルツハイマー病の初期症状として気分の低下、感情障害などのうつ症状や睡眠障害など精神障害が多くみられる。そこで抗うつ薬を投与したマウスモデルおよびマウスの週齢を追い、これらのリン酸化状態が変化するかどうか抗リン酸化抗体を用いて生化学的および免疫組織学的解析により検討を行った。その結果、特にこれらの機能を司る脳領域である海馬、視床下部においてAPPおよびJIP1のリン酸化レベルが加齢およびうつ病マウスモデルにおいて変化することを見出し、APPの軸索内輸送の低下がアルツハイマー病初期の病態機構に関与する可能性を示した。
ヒトｉＰＳ細胞由来３Ｄ心臓組織を用いた新規心臓収縮能評価系の構築と創薬応用

受入研究代表者等は、ゼラチンハイドロゲル微粒子(GHM)を細胞シート間に挿入することにより、15枚のシートを数時間以内で用手的に積層し、培養1週間後においても拍動を続ける厚さ1mmの肥厚した心臓組織を得ることに成功している(Matsuo, Sci Rep, 2015)。本研究では、この3次元的心臓組織形成技術を用いて、心臓の力学的特性・収縮力に及ぼす作用を評価する新しい実験系の構築を行う。特別研究員の有する3D組織培養の経験とノウハウを応用しながら、力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築と収縮力測定法の開発を行う。また組織強度の増強及び力学的負荷による組織リモデリングや収縮力、組織強度を検討するため、新たに3D心臓組織への伸展刺激負荷を行う。1)ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた収縮力測定法の開発:ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いて、その収縮力・力学特性の測定を可能とする。収縮力、弾性、張力等を画像解析装置、張力測定装置等を用いて測定する。2)3D心臓組織への伸展刺激負荷による組織リモデリング、収縮力、組織強度の検討これまでに作製した3D心臓組織に対して、伸展刺激負荷を加えることが可能となっている。伸展刺激による心臓組織の変化(細胞配向性や細胞構成、配置の変化、ECMの変化)や収縮力及び組織強度の変化を検討する。結果:ヒトiPS細胞由来心臓組織に対して細胞外マトリックスなどによるScaffoldの使用なしに伸展刺激を加えられるシステムを開発した。さらに電気刺激を加えることも可能とした。伸展と電気の同時刺激により、ヒトiPS細胞由来心臓組織内の細胞配列の変化及び心筋細胞の成熟化が誘導されることを見いだしている。1)2)に関して基本技術及び新規技術の開発に成功し、心臓組織変化も検出しており、研究はほぼ順調に進捗した。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトin vitro心臓モデルを用いた心毒性評価システムの構築に関して、従来の不整脈誘発のみならず、心臓の力学的特性・収縮力に及ぼす作用を評価する新しい実験系の構築を行う。具体的には、ヒトiPS細胞由来3D心臓組織を動物由来組織等と比較しながら原子間力顕微鏡等を用いてその力学特性を評価する。構築した3D組織の再生医療応用のみならず、疾患iPS細胞由来心筋も含めた様々な病態モデル構築と創薬応用に広く応用可能なリサーチプラットフォームを提供できる。本年度は、力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築研究代表者の有するひとiPS細胞の心血管細胞分化誘導技術と細胞シート化・積層化技術を用いて力学的測定が可能な強度の組織構築を試みた。また、ルイビル大学との共同研究下に開発中のヒトiPS細胞を用いたECT (Engineered cardiac tissue)技術も導入を試みた。その結果、ヒトiPS細胞から心筋・内皮・壁細胞の3種類の細胞を含む混合細胞の誘導、同細胞のシート化、積層化に関して、受入研究室にて樹立された技術を習得した。さらに、細胞シートに伸展刺激を負荷可能にするために、新しい細胞ー計測機器インターフェースの開発を行い、積層化した細胞シートに対して持続的反復的伸展刺激を負荷することに成功した。平成27年11月末に来日しその後4ヶ月に過ぎない本年度であるが、日本及び研究室生活に非常に良く順応し、iPS細胞の培養法、分化誘導法、シート作製法を迅速にマスターし、さらに新たな伸展刺激負荷法の開発まで開始しており、十分に当初計画を上回って順調に研究を進めていると評価できる。受入研究代表者等は、ゼラチンハイドロゲル微粒子(GHM)を細胞シート間に挿入することにより、現時点で最大15枚のシートを数時間以内で用手的に積層し、培養1週間後においても拍動を続ける厚さ1mmの肥厚した心臓組織を得ることに成功している(Matsuo, Sci Rep, 2015)。本研究では、この3次元的心臓組織形成技術を用いて、従来の不整脈誘発実験のみならず、心臓の力学的特性・収縮力に及ぼす作用を評価する新しい実験系の構築を行う。1)力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築。研究代表者の有するヒトiPS細胞の心血管細胞分化誘導技術と細胞シート化・積層化技術を用いて力学的測定が可能な強度の組織構築を試みる。:2)に示すように力学的測定が可能となった。2)ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた収縮力測定法の開発。ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いて、その収縮力・力学特性の測定を可能とする。1)で作製した心臓組織シートを用いて弾性、張力、収縮力の測定に成功した。さらに3)心臓組織シートへの伸展刺激負荷システムの開発。細胞シートは従来直接的に伸展刺激を加える上では強度不足であったが、伸展刺激負荷装置との間の適切なインターフェイスを開発することにより、心臓組織シートに直接伸展刺激負荷をかけることが可能となった。

これまでは不可能であった細胞シートへの直接的伸展刺激負荷を可能とすることに成功したことにより、力学特性の測定や力学的負荷の心臓組織への影響を検討できるようになった。受入研究代表者等は、ゼラチンハイドロゲル微粒子(GHM)を細胞シート間に挿入することにより、15枚のシートを数時間以内で用手的に積層し、培養1週間後においても拍動を続ける厚さ1mmの肥厚した心臓組織を得ることに成功している(Matsuo, Sci Rep, 2015)。本研究では、この3次元的心臓組織形成技術を用いて、心臓の力学的特性・収縮力に及ぼす作用を評価する新しい実験系の構築を行う。特別研究員の有する3D組織培養の経験とノウハウを応用しながら、力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築と収縮力測定法の開発を行う。また組織強度の増強及び力学的負荷による組織リモデリングや収縮力、組織強度を検討するため、新たに3D心臓組織への伸展刺激負荷を行う。1)ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた収縮力測定法の開発:ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いて、その収縮力・力学特性の測定を可能とする。収縮力、弾性、張力等を画像解析装置、張力測定装置等を用いて測定する。2)3D心臓組織への伸展刺激負荷による組織リモデリング、収縮力、組織強度の検討これまでに作製した3D心臓組織に対して、伸展刺激負荷を加えることが可能となっている。伸展刺激による心臓組織の変化(細胞配向性や細胞構成、配置の変化、ECMの変化)や収縮力及び組織強度の変化を検討する。結果:ヒトiPS細胞由来心臓組織に対して細胞外マトリックスなどによるScaffoldの使用なしに伸展刺激を加えられるシステムを開発した。さらに電気刺激を加えることも可能とした。伸展と電気の同時刺激により、ヒトiPS細胞由来心臓組織内の細胞配列の変化及び心筋細胞の成熟化が誘導されることを見いだしている。1)2)に関して基本技術及び新規技術の開発に成功し、心臓組織変化も検出しており、研究はほぼ順調に進捗した。ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた収縮力測定法の開発平成27年度から開発しているヒトiPS細胞由来心臓組織を用いて、その収縮力・力学特性の測定を可能とする。伸展刺激負荷による細胞・組織のリモデリング、細胞配向性の変化、強度、収縮力の変化などを検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
生活習慣病予防に関する保健指導受講者から家族への波及を意図した保健指導技法の開発

本研究の目的は、生活習慣病予防の保健指導である特定保健指導を取り上げ、保健指導を受けた者の家族への波及効果も意図した保健指導技法を開発することである。家族を「波及を受ける人」とし、「波及を受ける人」に着目した保健指導の波及プロセスを解明し、そこから保健指導技法を抽出し、保健指導技法の効果を検証する。当該年度では、特定保健指導において、保健指導の対象となった者が保健指導を受けたことをきっかけに、その配偶者が影響を受けて変化するプロセスを、配偶者の視点で明らかにすることを目的とした。特定保健指導に参加した者の配偶者に半構造化面接調査を2回(保健指導を受けた者の初回面接時期と6か月後の時期)実施し、修正版グラウンデットセオリーアプローチを用いて分析した。結果、11名が分析対象となった。配偶者の性別は全員女性で、平均年齢は61.0歳であった。分析の結果、26概念、9サブカテゴリー、2カテゴリーが生成された。配偶者は【私はあくまでもサポーター】という参加者を支援する立場の段階から、【私もプレイヤー】という自分も健康づくりの実践者の段階に変化していた。プロセスの始まりである参加者の効果が気になることと、健康づくりの実践者に変化するための参加者の変化にドキッとさせられる体験が重要であると考えられた。保健指導をきっかけに、保健指導を受けた者からその配偶者が影響を受けて変化するプロセスが明らかとなり、「家族」も視野に入れた保健指導の有効性が期待された。面接調査を当初は2年間で計画していたが、科研採択の1年前から調査を開始しており、当該年度の調査で結果の飽和化が見てきたため。特定保健指導を受けた者の家族への波及効果も意図した、保健指導技法を開発することを目的とする。群馬県内1市町村の協力を得て、現場の保健師とグループミーティング(2時間程度)を3回程度開催する。面接調査の結果を踏まえ、保健指導を受けた者への支援の中で、配偶者を含めた家族の健康に働きかける方法と、それに必要な教材を検討する。当該年度に面接調査の協力が得られた者が予定より少なかったことによる、交通費、テープ起こし費用等である。
シクリッドを用いた形態形成機構の多様化に関する研究

カワスズメ科魚類(シクリッド)が進化の過程で獲得した形態的な多様化に関わる遺伝的要因のスクリーニング及び解析を行った。これまでに解析、作成を進めているEST配列、DNAチップを用いて、(1)顎部形成に関わる遺伝子発現プロファイルの作成(解析種;Oreochromis niloticus, Haplochromis parvidens)、(2)シクリッドの種間における遺伝子発現の相違の解析(比較、解析種;Haplochromis parvidens, Haplochromis sp."Redtailsheller", Haplochromis chilotes, Haplochromis sp."rockkribensis")、更には個々の遺伝子の解析を進めている。(1)により、受精後8日、12日、16日、32日の顎部形態の形成・成熟期における発現遺伝子のクラスタリングを行った。この時期は骨格の多様化の要因となる軟骨及び硬骨の形成時期であり、検出された遺伝子群と形態形成との関連を解析中である。(2)により、特に顎部における硬骨の形成が開始される受精後15日20日の遺伝子発現を種間で比較した。その結果、ヒトの形態異常を引き起こす遺伝病の原因遺伝子の発現が、シクリッドの種間で異なる発現様式を示すととが分かった。現在、これらの遺伝子の機能解析をゼブラフィッシュへの遺伝子導入により解析中である。また、これとは別にDNAチップにより検出された、形態形成に関与することが示唆されているメタロプロテアーゼの機能解析を進めたところ、ゼラチンやフィブロネクチンなどを分解する活性を有していることが明らかになった。これらのタンパク質は細胞外マトリクスの主要な構成成分であり、この再構成が器官の形態形成に非常に重要な役割を果たしていることから、本遺伝子がシクリッド形態の多様化に関与していることが示唆された。シクリッドの大規模なゲノム構造の解析を進める目的で、BACライブラリーの作成をおこなった。シクリッドのBACライブラリーは既にOreochromis niloticusでの報告があるが、この種は食料資源としては有用であるが、進化発生的に見て変化に乏しい種である。今回、ヴィクトリア湖産シクリッドの1種、Haplochromis chirotesの血液よりDNAを回収し、クローニングし、最終的に約15万クローン、平均124kb、10回ゲノムカバーのライブラリーを作成した。ライブラリーは3次元プールとし、3回のPCRでクローンのスクリーニングができるシステムとした。前述のように、ヴィクトリア湖に生息するシクリッド(約200種)はほぼ同一のゲノム構造を有することから、本BACライブラリーは200種分の価値に値するものである。また、種特異的な形態形成に関わる遺伝子発現を解析する目的でDNAチップを用いた種間における発現比較を行った。シクリッドにおいては特に顎部の形態が多様性に富んでいるためこの器官に着目し研究を進めている。昨年度までにcDNA約1500クローンをスポットしたDNAチップを作成したが、今年度は5500クローンをスポットしたチップを作成し、解析に用いた。Haplochromis sp. "Redtail sheller"及びHaplochromis parvidensの発生各段階における顎部由来のmRNAを用いて発現比較を行った。特に種間で発現量の違いが大きく見られた3クローンを抽出した。データベース検索により、これらのクローンはそれぞれマトリックスメタロプロテアーゼ、細胞増殖因子、糖タンパク質に相同性がみとめられた。in situハイブリからも発現量に大きな偏りが認められた。