hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性核酸ネットワーク解明に基づく頭頸部扁平上皮癌発現制御機構の解明

microRNA(miRNA)は1921塩基の1本鎖RNAであり、タンパクコード遺伝子の発現を制御している近年、miRNAが癌の発生・進展・転移に関与している事が報告されている。頭頸部扁平上皮癌のmiRNAの発現プロファイルから、miR-1,miR-133aおよびmiR-375の発現が癌細胞で顕著に抑制されている事を見出した。そこで、miR-1、miR-133a、miR-375の各miRNAを扁平上皮癌由来の細胞株に核酸導入し、機能解析を行った。その結果、3種のmiRNAは、癌の増殖・遊走・浸潤を有意に抑制し、アポトーシスの誘導を起こすことを発見した。この事から、miR-1、miR-133aおよびmiR-375は頭頸部扁平上皮癌において癌抑制機能を有する事が判明した。近年、種々の遺伝子の新たな発現調節機構として、タンパク質をコードしない機能性RNAであるマイクロRNA(miRNA)が注目されている。miRNAとは19-23塩基の短鎖RNA分子であり、遺伝子発現を翻訳阻害あるいはmRNAの分解で制御している。miRNAは複数の遺伝子を標的とすることが報告されており、その結果、miRNAの発現異常は細胞内におけるタンパク質の撹乱を引き起こし、癌化に重要な役割を担っていることが報告されている。我々はこれまでに頭頸部扁平上皮癌の臨床検体におけるmiRNAの発現プロファイルから癌部で発現抑制されているmiRNAの探索を行った。その結果癌細胞において、miR-133a、miR-133b、miR-1、miR-145、miR-375などのmiRNAの発現が抑制されている事が判明した。そこでこれらmiRNAについて癌抑制遺伝子の機能を有するか否か、細胞増殖抑制能や細胞浸潤抑制能を指標にし、頭頸部扁平上皮癌由来の細胞株を用いて検討を行った。解析の結果、miR-145やmiR-1は細胞の増殖を抑制し、miR-133a、miR-133bは細胞の浸潤を抑制した。本研究により今回見出したmiR-133a、miR-133b、miR-1、miR-145は頭頸部扁平上皮癌の癌抑制遺伝子として機能することが強く示唆された。今後はこれらmiRNAの標的遺伝子を探索し、これら機能性RNAネットワークを明らかにすることにより、頭頸部扁平上皮癌の分子機構の新たな情報が得られるものと考える。2004年のヒトゲノム解読の結果、ヒトゲノム中にはタンパクをコードしない機能性RNAが数多く存在する事が明らかとなった。機能性RNAの中で、僅か1921塩基の1本鎖RNAであるマイクロRNAは、タンパクコード遺伝子の発現を制御する事から注目されている分子である。申請者は、ヒトゲノム中に存在するマイクロRNA分子にいち早く注目し、2006年からゲノム科学的解析手法をマイクロRNA解析に適応拡大して癌のマイクロRNA研究を開始した。頭頸部扁平上皮癌・癌臨床検体を用いたマイクロRNA解析から、癌細胞で発現変化を認めるマイクロRNAを探索し論文報告を行なった。癌細胞で有意に発現低下を認めるマイクロRNA(miR-1とmiR-133a)に着目し、癌抑制遺伝子としての機能解析を試行した。その結果、これらマイクロRNAを癌細胞に導入する事により、癌細胞の増殖抑制・浸潤抑制を認めた。更にmiR-1は癌細胞のアポトーシスを誘導する事が判明した。マイクロRNAの大きな特徴として、1つのマイクロRNAが複数の遺伝子の発現を制御している事である。そのため細胞内では、タンパクコードRNAと機能性RNAの複雑な分子ネットワークにより正常な遺伝子発現が制御されている事が予想され、この分子ネットワークの破綻が癌の発生や進展に大きく関わることが予想される。そこで本研究で癌抑制機能を有することが判明したmiR-1とmiR-133aについて、これらマイクロRNAが制御するタンパクコード遺伝子の探索を行った。miR-133aの標的遺伝子としてGSTP1およびCaveolin-1が探索された。癌細胞を用いたこれらタンパクコード遺伝子の機能解析から、いずれの遺伝子も癌遺伝子機能を有することが判明した。本研究により、頭頸部扁平上皮癌における癌抑制マイクロRNAとタンパクコード遺伝子のネットワークの一端を解析した。頭頸部扁平上皮癌においては集学的治療がなされる現在においても、再発・転移症例が数多く存在し、それら症例の予後は極めて厳しい。そのため、再発・転移症例に対する新規治療法・診断法の開発が望まれている。

その為には、現在のゲノム科学的な手法を駆使して、頭頸部扁平上皮癌の再発・転移に関わる新規分子ネットワークを総合的に解明していく事が不可欠である。近年、低分子核酸であるマイクロRNAが癌遺伝子・癌抑制遺伝子として機能し、多くの癌関連遺伝子を制御している事が示されつつある。頭頸部扁平上皮癌臨床検体を用いたマイクロRNA発現解析を施行した結果、miR-1、miR-133a、miR-375、の発現が癌組織で抑制されている事を見出した。これらマイクロRNAの機能解析のため、頭頸部扁平上皮癌由来癌細胞株に核酸導入した結果、癌細胞増殖、浸潤、遊走の抑制を認めた。この事から、miR-1、miR-133a、miR-375は、頭頸部扁平上皮癌における癌抑制型マイクロRNAである事が示された。そこで、これらマイクロRNAが制御する分子ネットワークの解析を遺伝子発現解析を用いて施行した。解析の結果、これらマイクロRNAは、アクチン・細胞接着に関わる遺伝子群を制御していることが示された。この分子ネットワークに含まれる遺伝子をノックダウンした機能解析から、癌細胞の浸潤・遊走に関わる事が明らかとなり、頭頸部扁平上皮癌において転移に関わる癌遺伝子として機能している事が示唆された。癌抑制型マイクロRNAを基点とした分子ネットワークの解明は、これまで知られていない分子ネットワークの存在を明らかにし、頭頸部扁平上皮癌の新規診断法や治療法の糸口となる情報を提供する研究であると考える。
情報数学の研究

情報数学として、グラフ理論と関連する分野、特に遺伝的アルゴリズム、及び数理論理学について研究した。グラフ理論関係では、マッチングの自然な拡張である(1,f)-奇次数部分グラフの性質を調べ、これがマッチングと多くの類似の性質を持つことを示した。また、連結因子の研究などもある。この他、平面グラフを平面上に与えられた点集合上に直線で埋め込む問題についても研究した。この問題は1990年代になってから進展をみた新しい問題であり、関連する問題も多く、応用も含めて今後の研究が期待される。遺伝的アルゴリズムの研究は、主に卒業研究および修士論文課題として、いくつかの問題に対して具体的にアルゴリズムを作成して実験的に調べた。そして遺伝的アルゴリズムの有効性は確かめられた。今後は理論的な研究が必要であるが、交差の複雑性などから極めて難しそうである。数理論理学の研究では次のような成果を得た。基礎となるクリプキ・タイプ意味論として、クリプキ層を採れば、真理値関手は、Heyting代数を値とする特別な前層と見ることが出来る。すると、比較的考察の見通しが良くなる。この着想に基づき、意味論的な構造を研究した。まず、categoricalな概念や、構造上の性質を導入し、従来の意味論との対応を調べた。また、通常の層における自然変換や圏における関手を真理値関手を持つクリプキ層意味論の立場から解釈することを考え、基本的な結果を得た。これによって、通常の層の意味での自然変換が、p-morphismという意味論上の概念と、ほとんど対応することがわかった。そこから意味論の幾つかの自然な結果が導かれた。それを応用して、様相論理、非古典述語論理、特に中間述語論理などを研究した。研究実績は、主に離散数学を担当する加納幹雄と、主に数理論理学を担当する鈴木信行に分けてのべる。離散数学の研究では、まずグラフの因子に関する関するものを述べたい。次にページに載せた(g,f)-因子に関する発表予定の論文の他に、奇次数因子、奇次数部分グラフ、2-連結〔k,k+1〕-因子についても研究成果を得た。これらは研究会で発表し、また論文としてまとめて投稿中である。このほか、組合せ理論関係では奇数の等和分割に関する論文を発表した。また数理ゲームのひとつである茨大型ライフゲームも用いた紋様の生成においても、非対称紋様の生成法がひとつわかった。遺伝的アルゴリズムの研究では、凹を含む多頂点多角形に内接する少頂点多角形で面積が大きいものを見つける問題、スケルトンパズル問題などで成果を得た。なお、これら紋様の生成とか遺伝的アルゴリズムの研究では計算機の使用が不可欠であり、購入した計算機を十分に活用した。数理論理学の研究では非古典論理における,拡張Kripke意味論について研究した。まず,構造上の性質を導入し,従来の意味論との対応を調べた。これにより,Delta演算と選言特性,存在特性との関係をKripke sheafで記述できる。応用として,これらの性質を持ち,さらに命題部分が直観主義論理と一致する論理の無限系列を構成した。また,幾つかの無限多重様相論理の統語論と意味論に関する結果を得た。他に,fwzzy部分群の理論への応用に関する結果を得た。

この問題は1990年代になってから進展をみた新しい問題であり、関連する問題も多く、応用も含めて今後の研究が期待される。遺伝的アルゴリズムの研究は、主に卒業研究および修士論文課題として、いくつかの問題に対して具体的にアルゴリズムを作成して実験的に調べた。そして遺伝的アルゴリズムの有効性は確かめられた。今後は理論的な研究が必要であるが、交差の複雑性などから極めて難しそうである。数理論理学の研究では次のような成果を得た。基礎となるクリプキ・タイプ意味論として、クリプキ層を採れば、真理値関手は、Heyting代数を値とする特別な前層と見ることが出来る。すると、比較的考察の見通しが良くなる。この着想に基づき、意味論的な構造を研究した。まず、categoricalな概念や、構造上の性質を導入し、従来の意味論との対応を調べた。また、通常の層における自然変換や圏における関手を真理値関手を持つクリプキ層意味論の立場から解釈することを考え、基本的な結果を得た。これによって、通常の層の意味での自然変換が、p-morphismという意味論上の概念と、ほとんど対応することがわかった。そこから意味論の幾つかの自然な結果が導かれた。それを応用して、様相論理、非古典述語論理、特に中間述語論理などを研究した。
大気汚染ストレス指標植物としての観葉植物の選定及び利用に関する研究

広島大学圃場に設置したオープントップチャンバーを用いて以下の研究を行った。2種類のペチュニア植物のオゾン,酸、有害有機物の影響を評価し、指標物質としての利用性を検討する暴露実験(2010年5月-8月)を行った。すなわち、120ppbオゾンを日中のみ数週間の間噴霧してその影響を評価し、またpH=3に調整した硫酸溶液や多環芳香族炭化水素の一つであるフルオランテン(10μM)を同様に暴露した実験も行った。硫酸、フルオランテンの各溶液は週3回程度数十mL/個体を地上部のみに噴霧器で暴露した。植物種の生理生態学的特性評価のために、最大光合成速度、葉内CO2濃度、気孔コンダクタンス、クロロフィル蛍光、葉内栄養元素濃度、クロロフィル・カロチノイド含量、可視障害、気孔の電子顕微鏡観察、葉面染色による過酸化水素量などを測定した。暴露実験終了前後の上記評価項目を測定し、処理区間における測定データの分散分析を行い有意差を検定した。その結果、試供植物のペチュニアが、さまざまな大気汚染ストレスに短期間に鋭敏に応答することが明らかとなり、指標植物としての有用性が確認された。得られた研究成果をまとめて、論文を作成して学術誌に投稿し、学会で発表した。3種類の植物(カリフォルニアローズフィエスタ、ニチニチソウ、サンパチャンス)のオゾン,酸、有害有機物の影響を評価し、指標物質としての利用性を検討する暴露実験(2009年5月-8月)を行った。同様の実験をトマトへも行い、植物種による相違を比較検討した。植物種の生理生態学的特性評価のために、最大光合成速度、葉内CO_2濃度、気孔コンダクタンス、クロロフィル蛍光、葉内栄養元素濃度、クロロフィル・カロチノイド含量、可視障害、地上部および地下部の生長量(乾燥重量)などを測定した。その結果、試供植物の中でサンパチャンスが、さまざまな大気汚染ストレスに短期間に鋭敏に応答することが明らかとなり、指標植物としての有用性が確認された。得られた研究成果をまとめて、論文を作成して学術誌に投稿・出版した。
肝毛細胆管－肝内胆管構造・機能のin vitro再構築

申請者はこれまでに、細胞シート工学と共培養技術を融合させてヒト初代肝細胞/線維芽細胞複合シートを独自開発し、皮下に血管誘導ヒト肝組織を作製する基盤技術を確立した。In vitroとin vivoの双方で多岐にわたる肝特異機能の向上や微小構造の再構築を明らかにしたが、肝毛細胆管に蓄積する胆汁の排泄機構は構築されていない。これらの背景から、肝細胞と胆管上皮細胞を高次元共培養し、胆汁排泄機構を立体再構築する着想に至った。本研究では、独自の肝細胞組織体培養とリプログラミングによる胆管作製を組み合わせ、肝毛細胆管ー肝内胆管構造・機能をin vitroで再構築することを目的とする。7週令のオスのWistarラットから二段階コラゲナーゼ灌流法で初代肝細胞を調製し、コラーゲンコートディッシュに播種した。分子化合物(ROCK阻害剤、TGF-β阻害剤、GSK3阻害剤)を添加した培地で培養し、CLiP(肝前駆細胞)にリプログラミングした。CLiPをマウス胎児由来線維芽細胞上に播種し、マトリゲルを含む培地等で13日間培養して胆管上皮細胞へ分化誘導し、管腔構造を作製した。単離したラット初代肝細胞を培養胆管に播種し、CLF(肝細胞に取り込まれ毛細胆管に排泄される胆汁酸様蛍光試薬)取り込み評価を行った。培養胆管のみではCLFは取り込みされず、いずれも蛍光検出されなかった。対照的に、ラット初代肝細胞を複合した培養胆管では、肝細胞を介してCLFが取り込まれ、胆管に蛍光試薬が蓄積した。さらに、胆汁うっ滞モデルを作製するため、ハンギングドロップ法を利用して初代肝細胞を500 cells/dropで培養し、球状肝細胞組織体を作製した。CLFを反応させると組織内部に蓄積しており、胆汁うっ滞モデルとして利用可能であることを明らかにした。2018年度は、(1)肝細胞組織体培養による胆汁うっ滞モデルの作製、及び(2)肝前駆細胞からの胆管の作製の2つを実施する予定であった。(1)に関しては球状肝細胞組織体の作製手法をマイクロウェルチップからハンギングドロップに変更したが、予定していた2つの検討はほぼ実施した。加えて、2019年度に実施予定の(3)肝毛細胆管ー肝内胆管構造・機能のin vitro再構築に関して、単離初代肝細胞を利用して肝毛細胆管と培養胆管の機能的接合をCLFにより確認した。本研究のコンセプトの実現可能性が高いことを既に示した。CLiPより誘導した培養胆管に球状肝細胞組織体を播種し、接着させる。肝毛細胆管(MRP2)と胆管(CK19)が構造的に接合しているかを評価する。CLF取り込み評価により、肝毛細胆管に排泄された蛍光試薬が胆管へリアルタイムに移動することを共焦点レーザー走査型顕微鏡により解析する。同様に、モデル薬物を利用して肝代謝と排泄を評価する。現在、ハンギングロドップで球状肝細胞組織体を作製しているが、円柱状のマイクロウェルを有するチップ基板も同様に球状肝細胞組織体形成に用いる。本コンセプトが実証可能であることを明らかにした後、ラット肝細胞をヒト初代肝細胞に置き換えて同様に実施する。

(1)に関しては球状肝細胞組織体の作製手法をマイクロウェルチップからハンギングドロップに変更したが、予定していた2つの検討はほぼ実施した。加えて、2019年度に実施予定の(3)肝毛細胆管ー肝内胆管構造・機能のin vitro再構築に関して、単離初代肝細胞を利用して肝毛細胆管と培養胆管の機能的接合をCLFにより確認した。本研究のコンセプトの実現可能性が高いことを既に示した。CLiPより誘導した培養胆管に球状肝細胞組織体を播種し、接着させる。肝毛細胆管(MRP2)と胆管(CK19)が構造的に接合しているかを評価する。CLF取り込み評価により、肝毛細胆管に排泄された蛍光試薬が胆管へリアルタイムに移動することを共焦点レーザー走査型顕微鏡により解析する。同様に、モデル薬物を利用して肝代謝と排泄を評価する。現在、ハンギングロドップで球状肝細胞組織体を作製しているが、円柱状のマイクロウェルを有するチップ基板も同様に球状肝細胞組織体形成に用いる。本コンセプトが実証可能であることを明らかにした後、ラット肝細胞をヒト初代肝細胞に置き換えて同様に実施する。研究が順調に進み、これまでの検討では多くの条件での検討を必要としなかった。また、機能的な評価を最優先に実施したため、培養基材開発、免疫染色、遺伝子解析等のコストのかかる検討は未実施である。2019年度は、培養胆管に球状肝細胞組織体を播種して接着させることによって、より組織化された肝毛細胆管と培養胆管の接合を実証する。免疫染色や遺伝子解析等を予定通り実施する。学会参加旅費や論文掲載料に一部使用する。
植物の感染防御応答へのシグナル機能をもつオキシダティブバーストの分子生理機構

植物組織は病原菌の感染やエリシターに対して誘導性の防御応答を示すが、この始動時に急速に活性酸素生成反応(オキシダティブバースト:OXB)が起こる。この反応系は、Ca^<2+>、カルモジュリン、タンパク質リン酸化酵素などの情報伝達システム系の制御を受けて活性化される、原形質膜に存在するNADPH酸化酵素の一種であると提案されている。本研究では、このOXB酵素系、その活性化とシグナル伝達およびOXB系と応答遺伝子の発現に関する解析をし、次のことを明らかにした。1.ジャガイモ塊茎スライスにおける切断後のOXB応答性の経時的活性化。2.局部的OXBの全身的OXB誘導現象。3.ジャガイモ塊茎原形質膜画分におけるO_2生成NADPH酸化酵素の反応速度論的性質。4. O_2生成NADPH酸化酵素の活性化阻害剤。5.原形質膜から活性を維持したO_2生成NADPH酸化酵素の可溶化。6.可溶化画分の未変性ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)によるゲル内活性測定法の開発と、数本の活性バンドの検出。7.ヒト好中球のO_2生成NADPH酸化酵素の構成因子であるgp91^<phox>相同性cDNAのジャガイモからのクローニングと、イネおよびアラピドブシスのgp91^<phox>遺伝子との高い相同性。8.ジャガイモ塊茎可溶性タンパク質電気泳動画分にヒト好中球のNADPH酸化酵素構成成分のp67^<phox>の抗体との陽性反応。9.カルシウムイオン阻害剤のOXB誘導阻害と防御関連遺伝子の発現の抑制関連。10. OXBによる脂質過酸化反応の誘導との関連におけるホスホリパーゼA_2の活性化とその活性化におけるGTP結合タンパク質の関与。11. OXB誘導に伴う細胞質凝集におけるアクチンの関与とアクチン結合タンパク質の分離・同定。12. OXBとファイトアレキシン合成関連酵素遺伝発現との関連性の有無と、特定酵素に対する発現制御の可能性。13. O_2生成NADPH酸化酵素を構成する複合タンパク質のタンパク質と遺伝子の両面からさらなる研究の必要性。植物組織は病原菌の感染やエリシターに対して、誘導性の防御応答示すが、この始動時に活性酸素生成反応が起こる。この反応系は、Ca^<2+>、カルモジュリン、タンパク質リン酸化酵素などの情報伝達システムが関与し活性化され、原形質膜に存在する一種のNADPH酸化酵素であることを示してきた。本研究の初年度ではこの酵素系について次のことを明らかにした。(1)ジャガイモ塊茎原形質膜画分におけるO_2生成NADPH酸化酵素活性を、NADPH依存SOD感受性シトクロムc還元活性を測定し反応速度を解析した。NADPHのKm値は79.4uM、Vmaxは0.140nmole/minの値が得られた。(2) O_2NADPH酸化酵素系は、NADPH酸化酵素の阻害剤で知られているジフェニルイアイオドニウム(DPI)、SH基結合剤およびNADP^+により阻害されたが、呼吸系阻害剤のNaN_3、2,4-DNPおよびアンチマイシンAの阻害は受けなかった。

(3)原形質膜画分よりO_2生成NADPH酸化酵素活性画分を非イオン性または両性のデタ-ジェントで可溶化し、これを未変性ポリアクリルアミド電気泳動(native PAGE)にかけ、ゲル内でNADPH依存O_2生成活性バンドをNBTの青色フォルマザン形成を指標に確認した。(4) native PAGEにより、移動動の異なる3本の活性バンドを得て、それぞれの抽出タンパク質をSDS-PAGEかけ共通のタンパク質バンドを分離した。(5)イネおよびアラビドプシスから好中球のNAD (P)H酸化酵素の構成要素であるgp91 phox遺伝子と思われるクローンが単離されたが、双方のアミノ酸配列を比較し保存性の高い領域から、センスおよびアンチセンスプライマーを設定し、ジャガイモのゲノムDNAを鋳型としたPCRを行い、推定されるサイズのDNA断片を得た。(6)このDNA断片をサブクローニングし、塩基配列を決定した結果、イネおよびアラビドプシスのgp91 phox遺伝子と高い相同性を認めた。植物組織は病原菌の感染やエリシターに対して誘導性の防御応答を示すが、この始動時に急速に活性酸素生成反応(オキシダティブバースト:OXB)が起こる。この反応系は、Ca^<2+>、カルモジュリン、タンパク質リン酸化酵素などの情報伝達システム系の制御を受けて活性化される、原形質膜に存在するNADPH酸化酵素の一種であると提案されている。本研究では、このOXB酵素系、その活性化とシグナル伝達およびOXB系と応答遺伝子の発現に関する解析をし、次のことを明らかにした。1.ジャガイモ塊茎スライスにおける切断後のOXB応答性の経時的活性化。2.局部的OXBの全身的OXB誘導現象。3.ジャガイモ塊茎原形質膜画分におけるO_2^-生成NADPH酸化酵素の反応速度論的性質。4.O_2^-生成NADPH酸化酵素の活性化阻害剤。5.原形質膜から活性を維持したO_2^-生成NADPH酸化酵素の可溶化。6.可溶化画分の未変性ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)によるゲル内活性測定法の開発と、数本の活性バンドの検出。7.ヒト好中球のO_2^-生成NADPH酸化酵素の構成因子であるgp91^<phox>相同性cDNAのジャガイモからのクローニングと、イネおよびアラビドプシスのgp91^<phox>遺伝子との高い相同性。8.ジャガイモ塊茎可溶性タンパク質電気泳動画分にヒト好中球のNADPH酸化酵素構成成分のp67^<phox>の抗体との陽性反応。9.カルシウムイオン阻害剤のOXB誘導阻害と防御関連遺伝子の発現の抑制関連。10.OXBによる脂質過酸化反応の誘導との関連におけるホスホリパーゼA_2の活性化とその活性化におけるGIP結合タンパク質の関与。11.OXB誘導に伴う細胞質凝集におけるアクチンの関与とアクチン結合タンパク質の分離・同定。12.OXBとファイトアレキシン合成
「教員の自己形成およびキャリア形成支援モデル」の開発に関する研究

本研究では,教員の自己形成は,生涯発達的なキャリア形成の観点からとらえ,現職教員を対象とした数量調査と質的調査を基に,「教員の自己形成およびキャリア形成支援モデル」の開発を試みた。その結果,1)現場で働く教員のニーズに合致した校内研修・法定研修の整備,2)同僚性を担保した教職キャリア形成を支援するための学校支援の必要性,3)家庭・学校・地域が一体化した地域づくりの推進,の3点を示した。本研究では,これまでに「職務体験による学び」の側面をふまえた「若手教員の自己形成を支援する熟達支援モデル」を開発するために.以下のプロジェクトを行った。1)教員の学びプロジェクト研究会:2013年8月28日,12月8日2)日本教育心理学会第55回総会での自主シンポジウムおよびポスター発表3)Webページにおける数量調査と本研究成果報告の公開本研究の目的は,「職務体験による学び」の側面をふまえた「若手教員の自己形成を支援する熟達支援モデル」を開発することである。その第1段階として,以下のプロジェクトを実施した。1)教員の学びプロジェクト研究会の発足:メンバーは本研究代表者,分担者,研究協力者(5名)および学生,院生からなる研究会を京都精華大学流渓館223研究室内に設置し,2012年4月から2013年3月までの間に系5回研究会を行った。2)日本教育心理学会第54回総会(琉球大学自主シンポジウムC8,ポスター)での発表:教員の学びは,主に授業研究や指導力といった,教員の専門職としてのスキルの向上方策として論じられがちである。だが,よりよい教育実践の構築を目指すためには,実践者による自己省察と外的支援のあり方について議論する必要があるだろう。そこで本企画では,教育実践家が自らの実践についてどのようにふり返り,自分の教育実践家としてのキャリアを形成しようとしているのか,そのような教員の自己形成をどのように支援することができるのかという観点から,以下3つの話題提供と指定討論を行った。第1に,「教職実践演習」の新設にともなう教員養成カリキュラムの改善事例を基に,「学び続ける教師」についての問題提起を行った。第2に,音楽科教員の力量形成と教員の内面・思考に関する調査研究報告を行った。第3に,教員の自己研鑚能力や省察能力といった教員特有の学びのスタイルを強化・支援することを目的とした「教員の自己形成およびキャリア形成支援モデル」開発研究の中間報告を行い,指定討論者の講評およびフロアを交えた議論を行った。3)若手教員の「職務体験による学び」の実態に関する数量調査:本研究第一段階では,Web上にホームページを開設し,Web上で回答可能な質問紙調査を行う。現在予備調査(紙媒体)が終了し,Webシステム構築は80%まで進みんでいる。本研究では,これまでに教諭を対象とした職務上の葛藤・困難感や教職に対する満足度についての数量調査を行ってきた(石上,2011,2012,2013,2014)。その結果,各コホートそれぞれに課題があること,それを改善するためには,具体的な教員の職務上のニーズに合致した,養成・採用・研修のあり方について,質的に検討する必要がある頃が明らかになった。現職教員を対象とした数量調査データの分析はほぼ完了し,現在質的調査を継続中である。学校種別によって教員が感じている葛藤・困難感やその解決手法にはどのような異同があるのかを数量調査から明らかになったことは,以下4点である。1)情緒:葛藤・困難感は高等学校のみ差がみられ,現職のやりがいは中学校のみが差がみられた。2)満足感:現職は学校種が上がるにつれて高くなり,職務上のスキルは高等学校のみに差がみられ,職場環境は中学校のみに差がみられた。3)問題解決:自己努力,人的リソースは3学校種による差は見られなかったが,体験知の転用は小学校と中学校の間で差が見られた。4)意欲:職務上のスキルは学校種による差はないが,現職継続は小学校と中学校の間で差が見られた。小学校・中学校・高等学校教員の職務認識には有意な差異は見られなかったが,それぞれのコホートの特徴については,ある程度示すことができた。これらの結果をふまえて,現在は,1)教員イメージおよび学習観に関する認識,2)職務上の葛藤・困難認識や問題解決手法,3)問題解決リソース水準と活用・転用可能スキルなど職務スキル,の3点について小学校教諭を対象に行った質的調査を行っている。また,別記の通り論文,学会発表を行い,Web上でも公開している。本研究の目的は,教職に対するやりがい感を持った教員を育成し,現場の状況を改善するために,教員の職務実態や学びの特徴に即した,教員の自己形成およびキャリア形成支援モデルを開発することである。本研究では,教諭としての職務は若手教員の自己形成活動のひとつととらえる。若手教員の理想自己は,教員養成課程における学びや,「職務体験による学び」の積み重ねによって時間的連続性をともなって描かれる性質のものと仮定した。そこで,本研究では,以下3つのステップで研究を進めた。第1段階では,初任者・若手教員を対象とした職務上の葛藤・困難感とその対応・改善方法,職務意識についての数量的な調査・分析を行った。第2段階では,第1段階の調査と同様の手法で,調査対象者を中堅・ベテランも加味したの4つのコホートにおいて,Web上の数量的な調査・分析を行った。

そして,第3段階では,初任者・若手・中堅・ベテランの4つのコホートと小学校・中学校・高等学校の3つの学校種の教諭を対象とした質的調査・分析を行った。その結果,石上(2011,2012,2013,2014)は,教員の職務上の葛藤・困難感とその問題解決に関する数量調査と質的調査を行い,「教員の自己形成を支援する熟達化モデル」の開発を試みた(石上,印刷中)。これは,教員のライフコースにおける学びについて,生涯発達の観点から分析し,それをふまえた外的支援のあり方について示したものである。本研究では,教員の自己形成は,生涯発達的なキャリア形成の観点からとらえ,現職教員を対象とした数量調査と質的調査を基に,「教員の自己形成およびキャリア形成支援モデル」の開発を試みた。その結果,1)現場で働く教員のニーズに合致した校内研修・法定研修の整備,2)同僚性を担保した教職キャリア形成を支援するための学校支援の必要性,3)家庭・学校・地域が一体化した地域づくりの推進,の3点を示した。本研究代表者および質的調査対象者の日程調整のミスマッチによって,当初予定していた計画通りに質的調査を実施することができず,調査計画全体の日程変更があったため。教育心理学2015年8月下旬頃までに質的調査を完了,10月頃までに分析を終える見通しである。2016年1月頃までには成果報告集を作成すると同時に,心理学系学会論文を投稿する予定である。2013年9月以降,研究代表者には本務校業務において,初年次教育に関わる新たな分掌責任が生じ,2013年度後半は繁忙を極めていた。また,研究分担者(矢野正)は2013年年度末に本務校を退職し2014年4月1日より小学校へと異動したため,分担者資格を喪失した。分担者業務を補完するため,2014年2月に分担者変更を申請し,すでに承認済みであるものの,新たな分担者(高橋登・中島由佳)への業務の引き継ぎに相応の時間を要した。これによって,Web上ページの開設・調査開始が当初予定から大幅に遅れた。本研究代表者の本務校異動にともない,新たな業務・分掌が予想以上に発生したため,2012年4月から12月末ごろまでは,繁忙であった。そのため,本研究に費やすべき物理的時間が制限された。だが,2013年4月以降,状況は大幅に改善されており,本研究第一段階の土台となるべきWeb調査も2013年6月から実施できる見通しとなった。前年度の数量調査の進捗が遅れていたこと,本研究代表者および質的調査協力者の繁忙によって,面接調査日程を当初計画より後ろ倒しにしたため,年度内経費執行の必要がなかったため。1)Web上の調査・分析:現在進捗中である。予備調査データ論文については,現在投稿中である。本調査データ論文も年内には執筆・脱稿予定である。2)インタビュー調査の実施・分析:現在進捗中であり,2014年11月日本教育心理学会にてポスター発表予定である。1)Web上の数量調査:紙媒体による予備調査はほぼ完了し,2013年6月からWeb調査を実施する。2)本調査:Web上に開設したホームページにおいて調査協力者を公募する。選定条件としては,1)個人の所有するパソコンから本研究ホームページにアクセスできる環境にあり,プロバイダ契約のメールアドレスを所有している(フリーメール登録はセキュリティの観点から不可とする),
超高齢者の生存・処遇に関する歴史人口学的研究－日本２５０年の「無縁社会」化の道程

研究成果を3点に集約し以下に記す。第1に超高齢者(数え年80歳以上者、90歳以上者)の数と比率の計算。結果は、齢90以上者が基礎人口に占める比率は1‰以下(千人に1人未満)、80歳以上者の比率は511‰(千人に511人)程度で、僅少だった。第2に老人処遇の理想(孝行)と現実(虐待)。結果は、江戸時代の支配層や庶民は孝行を理想としたが、家計困窮や家族間の軋轢などで、実際には裁判沙汰にもなった。しかも、それは氷山の一角と推定された。第3に老耄・老病の実態。結果は、史料は耄碌・呆けると書いているが、記述内容を現代医学の知識と対照すると、痴呆、徘徊、せん妄など認知症状・患者の存在を確認できた。この研究の目的・計画は以下の3点である。第1に、研究フィールドの80歳以上長寿者数、最高齢者の年齢・人数を、高齢者書上(近世・近代資料)を用いて把握する。第2に、当該地域の(超高齢者を含む)人口構成を復元し、基礎的人口指標(老年人口指数、老年化指数)を計算、処遇上の連続と非連続とを追跡する。第3に、江戸期の人別改制度と現代の戸籍・住民登録制度とを対照、住民把握上の盲点(例えば脱漏人口、不明高齢者)を解明し、制度改善の基礎知識を創出する。以上である。第1の目的にたいして本(2013)年度は、前年度「実績概要」に記した成果に江戸、諏訪、山城、宇和島のデータを加え、さらに明治21平成22年(120年間)の超高齢者比率を計算した。その結果、日本の超高齢者の比率は、18世紀中期20世紀後半まの約220年間ほぼ一定であり、総人口の1%(10‰)程度との仮説をえた。第2の目的については現在、仙台領の長期の人別帳6ヶ村分程度のデータベースを作成中である。次(2014)年度はそれに基づき、基礎的人口指数を計算し、かつ現代の指数と対比・接合して、日本250年の人口構成の推移を復元。人口高齢化と「無縁社会」化への道程を鮮明にしたい。第3の目的については、上記の目的1・2と並行して、以下の作業をおこなった。陸前高田・吉田家「定留」は、2011年3月11日に被災・水没し、現在、国立国会図書館で修復中であるが、そこには仙台藩・人別改制度にかかわる重要文書を多数収録している。そこで代表者は鋭意それら文書を翻刻してきた。その結果、人口調査精密化への仙台藩の取組み(例えば、現住人口と本籍人口の乖離の防止=脱漏人口の回避策など)は、総務省(国勢調査)の回避策と比べて決して遜色はなかったが、前近代国家に特有の困難さが見て取れた。今後の計画として、上記3点をより深化・展開させ研究目的の達成に努める。「研究の目的(課題)」は、日本人口高齢化の道程と超高齢化の現実を、観察時期を18世紀後期21世紀初頭まで(約250年)とし、江戸期と近現代の人口資料を(地域を定めて)接続・対比して、解明することである。「研究実施計画」は、以下の3点である。第1:研究フィールドの80歳以上長寿者数、最高齢者の年齢・人数を、高齢者書上(近世・近現代資料)を用いて把握する。第2:当該地域の(超高齢者を含む)人口構成を復元/活用し、基礎人口指標(老年人口指数、老年化指数)を計算、処遇上の連続と非連続とを追跡する。第3:江戸期の人別改制度と現代の戸籍・住民登録制度とを対照、住民把握上の盲点(例えば脱漏人口、不明高齢者)を解明し、制度改善の基礎知識を創出する。平成24年度の「研究の成果」は、次の4点に要約できる(対象地域は仙台藩領)。1宝暦12(1762)年の90歳以上庶民(256人)が、基礎人口(実測値:51万人)に占める比率は0.5‰、最高齢者は111歳(女子)である。2嘉永2(1849)年の80歳以上庶民(2,481人)が、基礎人口(推計値:46万人)に占める比率は5.4‰、90歳以上庶民(134人)に占める比率は0.29‰、最高齢者は102歳(女子)である。3人口構造の復元は嘉永2年の5ヶ村・人口3,000人について行い、ピラミッド型構造をえた。また「超高齢人口指数」は、生産人口を1761歳(1,900人、満年齢で1660)とし、超高齢者を82歳以上(満81)者とすれば、1.32となった(100人で超高齢者1人を扶養した計算)。4江戸期の人数改制度はよく整備され、資料(人別帳、高齢者書上)や数字(年齢、集計値)の信頼性は極めて高いと判明(代表者は既に、仙台藩は寛永20(1843)年から人別調査を開始したことを実証した)。戸籍からの脱漏は、最初期はともかく、18世紀には克服。

平成26年度は、当年度の「研究の目的」に合致させつつ、研究の最終目的(本課題名を参照されたい)に十分寄与しうる成果の創出を目指した。研究の経過と成果は下記の通りである。1)従属人口諸指数の計算結果の信頼性を上げるため、仙台領5ヶ村の人別帳データを作成・点検し、それを完成させた。2)日本列島・西国の幕領1ヶ村の超高齢者書上を整理し、比率計算を行った。3)江戸時代の高齢者の具体的なすがたと、介抱(介護)者の対応を把握するため、幕府の御触書、各藩の孝子・孝行者書上をサーベイした。その上で典型的病状を抽出し、それらを現代医学用語(病態分類・病名)とマッチングする作業を行った。研究の成果・結果は下記3点である。1)西国・瀬戸内漁村(延べ人口は35,390人)の超高齢者比率は(19世紀中期前後、約30年間において)、80歳以上者は11.2‰(千人中11人、百人中1.1人程度)、90歳以上者は0.93‰と計算された。2)この二組の数値は、過年度に公表した仙台領・郡部の一部数値と整合するが、別の一部数値よりも高かった(高木:2013b、表5を見てほしい)。ただし、仙台領の数値は単年度データ、瀬戸内の数値は時系列データから計算したものである。3)孝子書上は江戸時代においても認知症[dementia]、見当識障害[disorientation]、せん妄症[delirium]を煩う者、また中風・脳卒中[cerebral apoplexy]を煩う老人が多く存在したという事実を明らかした。また、介抱者の労苦は現代とほとんど変わらなかったと結論しうる。今後の展開は次の通りである。最終年度1年間を目途に、1)西国・中国地方の事例を追加すること、2)従属人口指数を計算し、現代の指数との対比を試みること、さらに、3)近畿地方の人別改帳を収集・整理をして、指数の計算対象・比較事例をふやすことを展望する。本研究の目的は「日本人口高齢化の道程と超高齢化の現実を、観察時期を18世紀後期21世紀初頭まで(約250年)とし、江戸期と近現代の人口資料を地域を定めて接続・対比し、解明すること」である。具体的には、第1に研究フィールドの数え年80歳以上の長寿者を、高齢者書上を用いて把握、第2に当該地域の人口数を確認し、超高齢者比率、老年人口指数などを計算、第3に江戸期の人別改制度と現代の戸籍・住民登録制度とを対比、住民把握上の盲点(例脱漏人口、不明高齢者)を解明することである。第1、2点については、香川県直島の増減帳、宗門改帳を使用した分析では、183971年(31年間)の基礎人口に占める80歳以上者比率は11.97‰、90歳以上者比率は1‰、愛媛県宇和島の宗門改帳と藩記録を用いた分析では、1778年の基礎人口(庶民)に占める90歳以上者の比率は0.55‰、同年の村方人口に占める100歳以上者の比率は0.02‰(人口10万当たり2.07人)との結果が得られた。後者の百寿者比率は、日本の歴史人口学で初めて計算された、今のところ唯一の数値である点に特筆すべき意義がある。第3点は未達成である。理由は、研究主題の主柱の一つ「超高齢者の処遇」解明に注力したためである。江戸中期以後の資料によれば、日本の高齢者は大抵、家族の介抱を受けた。しかし、われわれが活用する資料は大部分が孝養録であるから、扶養放棄や老人虐待の事例・事案は除外された。そこで裁判記録を用いて、扶養者・家人の「不孝」(扶養・介抱の放棄)例を探すと、生活困窮下の下級武士や百性には、現代の低所得層と同様に、老人虐待や扶養放棄が実際に存在した。最終年度の成果のうち最も注目しうる事柄は、江戸期の超高齢者数は極めて僅少だったにも関わらず、認知症(見当識障害、せん妄)と推定しうる老人が実際には存在した、という事実を確認したことである。研究成果を3点に集約し以下に記す。第1に超高齢者(数え年80歳以上者、90歳以上者)の数と比率の計算。結果は、齢90以上者が基礎人口に占める比率は1‰以下(千人に1人未満)、80歳以上者の比率は511‰(千人に511人)程度で、僅少だった。第2に老人処遇の理想(孝行)と現実(虐待)。結果は、江戸時代の支配層や庶民は孝行を理想としたが、家計困窮や家族間の軋轢などで、実際には裁判沙汰にもなった。
フェムト秒分光による半導体電極界面近傍の光ダイナミクスの研究

面の規制されたTiO_2半導体電極を用い,フェムト秒四光波混合による光ダイナミクスの解析を行った.その結果,バンドギャップ(Eg)以上の励起光を用いた場合,電子・正孔再結合による緩和過程が観測され,時間の早い数psの領域では電位依存性がほとんど見られなかったが,非常に遅い数100psの領域においてはフラットバンドより正の電位で減衰が早くなり,発光の電位依存性との対応が見られた.一方,Egいかの励起光の場合,主に電子分極のみによる光カーダイナミクスが観測されたが,水素還元した単結晶電極では,電子分極より少し遅い100fs程度の非常に早い緩和成分の他に,1.26GGHzの超音波の伝搬が観測された.これは水素還元した単結晶電極において多くの表面準位が存在し,この励起によって非常に早い100fs程度のphonon放出が起こり,これに伴う熱放出によって周期的な密度変化が誘起されるものと推定した.さらに,電極界面における色素増感電子移動反応を解析するために,カルボン酸が2個,4個,および6個ついた3種類のRu-bipyridine錯体を合成した.これらの錯体,ローダミン系色素,シアニン色素をTiO_2ナノ微粒子および単結晶表面に化学修飾し、その電子移動ダイナミクスをピコ秒時間分解蛍光分光,フェムト秒分光で解析した.単結晶電極では,定常光蛍光スペクトルでは僅かな電依存性が見られるのみであったが,蛍光減衰曲線においてはすべての電位領域でパルスと同程度の極めて早い寿命成分が観測され,ピコ秒オーダーの電子移動反応が起こっていることを示唆した.ナノ微粒子の溶液中における電子移動をフェムト秒過渡吸収分光で解析したところ,200300fsの電子移動反応と,電子移動より少し遅い2成分以上の寿命を持つ逆電子移動反応が観測された.今後,検出系の感度およびS/Nをあげ,単結晶電極における電子移動のダイナミクスの実時間測定とそのフェルミ準位依存性を解明したい.面の規制されたTiO_2半導体電極を用い,フェムト秒四光波混合による光ダイナミクスの解析を行った.その結果,バンドギャップ(Eg)以上の励起光を用いた場合,電子・正孔再結合による緩和過程が観測され,時間の早い数psの領域では電位依存性がほとんど見られなかったが,非常に遅い数100psの領域においてはフラットバンドより正の電位で減衰が早くなり,発光の電位依存性との対応が見られた.一方,Egいかの励起光の場合,主に電子分極のみによる光カーダイナミクスが観測されたが,水素還元した単結晶電極では,電子分極より少し遅い100fs程度の非常に早い緩和成分の他に,1.26GGHzの超音波の伝搬が観測された.これは水素還元した単結晶電極において多くの表面準位が存在し,この励起によって非常に早い100fs程度のphonon放出が起こり,これに伴う熱放出によって周期的な密度変化が誘起されるものと推定した.さらに,電極界面における色素増感電子移動反応を解析するために,カルボン酸が2個,4個,および6個ついた3種類のRu-bipyridine錯体を合成した.これらの錯体,ローダミン系色素,シアニン色素をTiO_2ナノ微粒子および単結晶表面に化学修飾し、その電子移動ダイナミクスをピコ秒時間分解蛍光分光,フェムト秒分光で解析した.単結晶電極では,定常光蛍光スペクトルでは僅かな電依存性が見られるのみであったが,蛍光減衰曲線においてはすべての電位領域でパルスと同程度の極めて早い寿命成分が観測され,ピコ秒オーダーの電子移動反応が起こっていることを示唆した.ナノ微粒子の溶液中における電子移動をフェムト秒過渡吸収分光で解析したところ,200300fsの電子移動反応と,電子移動より少し遅い2成分以上の寿命を持つ逆電子移動反応が観測された.今後,検出系の感度およびS/Nをあげ,単結晶電極における電子移動のダイナミクスの実時間測定とそのフェルミ準位依存性を解明したい.
数サイクル光パルスによる非線形顕微分光イメージング

サブ8fsの時間幅を有する超短光パルスを用いた光学顕微鏡を開発した。チャープミラーと空間光変調器を用いて群速度分散補償を行い、誘導パラメトリック発光(SPE)顕微鏡の感度を28dB以上高めることに成功した。更に、この顕微鏡を用いて様々な生体観察を行い、赤血球や花弁組織などにおいて、強いSPE信号が得られることを見出した。また、誘導ラマン散乱(SRS)顕微法のアイデアに至り、その原理確認を行うとともに、ロックイン周波数の高周波化による高感度化に成功した。以上を通じて、超短光パルスの応用による強力な生体可視化手法を開発できたと考えている。生細胞内部を低侵襲に3次元可視化する技術の開発は,生命機能の解明に極めて有用である.非線形光学顕微鏡は,生体可視化のための有力な手法と認識されつつあり, 2光子励起蛍光顕微鏡やコヒーレント反ストークスラマン散乱顕微鏡(CARS)など,様々なコントラスト機構に基づく方式が開発されている.我々は,非線形光学顕微鏡の一方式として,電子由来の4光波混合過程を利用した誘導パラメトリック発光(stimulated parametric emission : SPE)顕微鏡を提案している. SPE顕微法の特長の一つに,励起光パルスの時間幅が短いほど信号強度が増大し,高感度化する点が挙げられる.一方,レーザー技術の進展に伴い,現在では,サブ10fs領域のパルスレーザーが市販されている.このような極短光パルスは,光学素子の分が招く波長ことの時間ずれによって,パルス時間幅広がりが生じやすく,その扱いが困難である,しかしながら,上記のようなSPE顕微法の特長を鑑みると, SPE顕微鏡に極短光パルスを適用できれば,極めて魅力的である.本研究では,サブ10fsパルスをSPE顕微鏡に導入し,対物レンズの集光点においてサブ10fsパルスを発生することに成功した.そして,無染色細胞の高感度3次元観察を行い,サブ10fsパルスを用いることで極めてクリアなSPE像が得られることを確認した.また、本研究を進めるうちに、誘導ラマン散乱(stimulated Raman scattering, SRS)という物理現象を用いた新規非線形光学顕微鏡方式の着想を得るに至った。SRS顕微法を用いると、無染色細胞の分子振動を検出することにより、極めて高コントラストな3次元可視化を実現できることが判った.本方式を2008年11月に日本学会年次講演会で発表し、ベストプレゼンテーション賞を受賞した。また、SRSの感度限界がCARSと同等であることを指摘する論文を雑誌論文(Optics Express)に発表した。生細胞内部を低侵襲に3次元可視化する技術の開発は,生命機能の解明に極めて有用である.非線形光学顕微鏡は,生体可視化のための有力な手法と認識されつつあり,2光子励起蛍光顕微鏡やコヒーレント反ストークスラマン散乱顕微鏡(CARS)など,様々なコントラスト機構に基づく方式が開発されている.我々は,非線形光学顕微鏡の一方式として,電子由来の4光波混合過程を利用した誘導パラメトリック発光(stimulated parametric emission : SPE)顕微鏡や、高コントラストかつ高感度な分子振動イメージングの可能なSRS顕微鏡を提案している.本年度は、SRS顕微鏡のためのレーザー制御技術の開発及びSPE顕微鏡のアプリケーション探索を行った。SRS顕微鏡の光源の波長可変性を高めるため、チタンサファイアレーザーとYbファイバーレーザーを同期させるシステムの構築に取り組んだ。高周波ICによる位相比較器とピエゾステージを用いてピコ秒オーダーのジッター性能が得られることを確認した。また、SPE顕微鏡を用いて様々な生体組織の観察を進めた結果、赤血球や花弁組織において強いSPE信号が得られることがわかり、無染色生体の観察法としてのSPE顕微鏡の有用性を実証できた。
弾性シェル構造体の柔軟な幾何学変形と力学機能デザイン：ソフトマターから生物まで

伸び縮みできる特定の膜の構造は、ある安定な形状から別の安定な形状に飛び移って変形する多重安定性を持つ。身近な例としては曲がるストローが挙げられる。ストローの曲がる部分は、伸び、縮み、曲げの3形状が安定で、その途中形状で形を留めておけない。経験的に多重安定性を薄い構造はいくつも知られているが、どのような形状と伸縮の力が作用して多重安定性が発現するのか、定量的な予測はまだ確立していない。そこで本研究では、力学と幾何学の両面から多重安定性が得られる条件を明らかにする。将来的にこの研究は、昆虫の羽や花弁の展開など、多重安定性を利用する多くの弾性薄膜構造を理解することに繋がる。
新しいう蝕予防法の開発へ向けた免疫制御機構の解明

う蝕(むし歯)は口腔に常在するう蝕原性菌によって引き起こされる感染症です。う蝕の予防は、う蝕原性菌が歯面へ付着することを予防することに他なりません。唾液中には抗体が含まれており、う蝕原性菌を標的とする抗体を増やすことができれば、う蝕を予防することができます。本研究では、う蝕を予防するワクチン開発を目指して、T細胞に焦点をあてて基礎的なデータを蓄積しました。今後は、う蝕予防の新世代ワクチン開発へと研究が展開していくことが期待されます。う蝕(虫歯)は特定の病原微生物が原因で発症する口腔内感染症です。歯口清掃やフッ素の塗布などによる予防が定着してきましたが、病原微生物に対する免疫力を改善する予防法の開発は進んでおりません。本研究は、病原微生物と宿主免疫応答の両側面からのアプローチによって、IgA抗体の産生を誘導するう蝕原性菌のT細胞抗原エピトープを同定するとともに、分泌型IgA抗体を産生する形質細胞の分化・遊走の制御機構を解明することで、う蝕原性菌を選択的にターゲットとする新しい予防法の開発へ向けた分子基盤の確立を目的としています。抗原特異的分泌型IgA抗体の産生を誘導するう蝕原性菌のT細胞抗原エピトープの同定については、研究計画に従って、抗原としてう蝕原性菌の中でも最も頻度の高いS.mutansを用いて、全菌体抽出液ならびに可溶性画分と不溶性画分、さらに細胞膜画分、細胞壁画分、菌体外分泌画分といった各種分画成分を分離しました。また、マウスのヘルパーT細胞を抗原と抗原提示細胞で刺激した後、T細胞の表面分子の発現、ならびにサイトカイン産生を指標として実験系の構築を進めました。この実験系を活用して、IgA抗体クラススイッチを誘導する画分の探索を行いました。さらに、分泌型IgA抗体を産生する形質細胞の分化と唾液腺への遊走のメカニズムの解明については、計画されていたS.mutans菌体をマウスへ胃ゾンデにて投与する実験系の構築を順調に進めて解析を行っています。遺伝子改変マウスのリンパ節に照射することで、生体内での細胞遊走の解析を開始しました。IgA抗体の産生を誘導するう蝕原性菌のT細胞抗原エピトープを同定するために、研究計画に従って、T細胞の表面分子の発現、ならびにサイトカイン産生を指標として評価する実験系を確立した上で、IgA抗体クラススイッチを誘導する画分の探索を進めています。また、S.mutans菌体をマウスへ胃ゾンデにて投与する実験系も計画に沿って進行していることから、予定通りにおおむね順調に進展していると考えられます。本研究は、病原微生物と宿主免疫応答の両側面からのアプローチによって、IgA抗体の産生を誘導するう蝕原性菌のT細胞抗原エピトープを同定するとともに、分泌型IgA抗体を産生する形質細胞の分化・遊走の制御機構を解明することで、う蝕原性菌を選択的にターゲットとする新しい予防法の開発へ向けた分子基盤の確立を目的としました。研究計画に従って、抗原特異的分泌型IgA抗体の産生を誘導するう蝕原性菌のT細胞抗原エピトープの同定を進めました。濾胞性ヘルパーT細胞(Tfh細胞)にはB細胞をクラススイッチさせる高い能力があることが知られています。これまでに得られているう蝕原性菌S.mutansの全菌体抽出液ならびに可溶性画分と不溶性画分、さらに細胞膜画分、細胞壁画分、菌体外分泌画分といった各種分画成分を抗原として、Tfh細胞への誘導能を指標に菌体画分の候補を絞り込みました。前年度にS.mutans菌体をマウスへ胃ゾンデにて投与する実験評価系を構築しており、この実験系を用いて生体においても同菌体成分はTfh細胞への誘導能が高いことを確認しました。さらに、T細胞存在下で樹状細胞に同菌体成分を抗原提示させると、B細胞のIgA抗体へのクラススイッチが亢進することを見出しました。このようにう蝕原性菌に特異的な分泌型IgA抗体を誘導するために、T細胞依存的な免疫応答によるう蝕原性菌ワクチンを開発するための分子基盤を構築しました。今後はT細胞抗原エピトープをさらに絞り込み、免疫賦活剤とともにvivoに投与してマウスう蝕発症モデルを用いて検証し、ワクチン開発への応用へと発展させる計画です。研究はおおむね順調に進行しており、予定通りの研究計画に従って研究を実施していくことで、成果をあげていきます。口腔免疫学申請時と比較して交付額が大幅に減額されていたため、2年目に計画されているワクチン開発などを行う研究を実施する使用目的で次年度使用額が生じました。