hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ディスク式絞り機構の熱的非平衡

圧力容器健全性確保のために減圧操作を行う安全弁や逃し弁は,ボイラや原子炉等の最重要機器として認識されている.これらの減圧弁の放出流量は,ディスクと弁座に挟まれたディスク式絞り機構によって制限されることが多い.この絞り機構流れは,縮流現象,膨張遅れや熱的非平衡に大きく影響される.このため,単純なディスク式絞り機構を作成し,異なる弁リフト量,ディスク板材質およびシート形状における放出流量を計測した.実験結果を流出モデルと比較した結果,強い非平衡の存在等の多くの知見を得た.圧力容器健全性確保のために減圧操作を行う安全弁や逃し弁は,ボイラや原子炉等の最重要機器として認識されている.これらの減圧弁の放出流量は,ディスクと弁座に挟まれたディスク式絞り機構によって制限されることが多い.この絞り機構流れは,縮流現象,膨張遅れや熱的非平衡に大きく影響される.このため,単純なディスク式絞り機構を作成し,異なる弁リフト量,ディスク板材質およびシート形状における放出流量を計測した.実験結果を流出モデルと比較した結果,強い非平衡の存在等の多くの知見を得た.ディスク板が交換可能で,弁リフト量の調整も容易なディスク式安全弁を模擬した絞り機構を作成した.可視化観察を可能とするため,当初,ディスク板は透明耐熱ガラスとした.試験部には,水/空気二相流およびサブクール水からクオリティ0.5程度までの二相流を供給可能としている.水単相流の流出実験を行ったところ,流体が最少流路面積より縮まって流れる「縮流」という現象により,噴出流量はエネルギー式と最少流路面積から求められる値より少なかった.また,この「縮流」は弁座とディスク間距離であるリフトおよび弁座形状によって大きく異なることが明らかになった.テーパー弁座の場合には,リフト量を変えたすべてのデータは,流量係数0.61で表すことができた.これは,テーパー弁座の縮流がオリフィスのような自由流れと同じであることを示している.一方,平行弁座の場合には,リフト量が小さく噴出圧力差が小さい場合には,流量係数は0.61よりも大きく,噴出圧力差の増大とともに減少する傾向にあった.しかし,少しずつ圧力差および流速を大きくしていくと,流量係数0.61に急激に減少した.平行弁座の流量係数が急激に変化する前は,流れが一度縮流した後,弁座に再付していたが,変化した後は,再付着は生じなかった.リフト量が十分大きな平行弁座の場合には,テーパー弁座と同じように,すべてのデータは,流量係数0.61で表すことができた.弁座部分の半径方向長さに対してリフト量が十分大きくなると,流れがテーパー弁座と同じようになっていることが示唆された.圧力容器健全性確保のために減圧操作を行う安全弁や逃し弁は,ボイラや原子炉等の最重要機器として認識されている.これらの減圧弁の放出流量は,ディスクと弁座に挟まれたディスク式絞り機構によって制限されことが多い.この絞り部流れは,最少流路を形成する縮流現象,膨張遅れや熱的非平衡に大きく影響される.特に減圧によって相変化が起こる場合は,現象が複雑になり十分に理解されていない.このため,ディスク板が交換可能で,弁リフト量の調整も容易なディスク式絞り機構を作成し,実験を行ってきた.ディスク板は,可視化観察を可能とする透明耐熱ガラス,真鍮およびテフロンコーティングを施した真鍮を用いた.試験部には,水/空気二相流およびサブクール水からクオリティ0.5程度までの二相流を供給した.水単相流の流出実験では,流体が最少流路面積より縮まって流れる縮流現象により,流出流量はエネルギー式と最少流路面積から求められる値より少なかった.また,この縮流は弁座とディスク間距離であるリフトおよび弁座形状によって大きく異なった.詳細な観察により,水単相流におけるディスク式絞り機構の縮流のメカニズムを明らかにすることができた.空気単相流の流出実験においては,縮流と膨張遅れが重要であることが明らかとなった.水/空気二相流の流出実験では,水と空気のスリップ比が重要となり,縮流が緩和されている可能性が示唆された.さらに,減圧沸騰を伴う流れでは,熱的非平衡が非常に強いことが示された.本実験の単純なディスク式絞り機構を用いて明らかになった流出挙動により,より複雑な弁形状での現象理解も進むことが期待される.また,原発事故等における弁の微開時等において,どの程度の放出流量が確保されるかも予測可能となると考えられる.圧力容器健全性確保のために減圧操作を行う安全弁や逃し弁は,ボイラや原子炉等の最重要機器として認識されている.これらの減圧弁の放出流量は,ディスクと弁座に挟まれたディスク式絞り機構によって制限されことが多い.この絞り部流れは,最少流路を形成する縮流現象,膨張遅れや熱的非平衡に大きく影響される.特に減圧によって相変化が起こる場合は,現象が複雑になり十分に理解されていない.このため,ディスク板が交換可能で,弁リフト量の調整も容易なディスク式絞り機構を作成し,実験を行ってきた.

ディスク板は,可視化観察を可能とする透明耐熱ガラス,真鍮およびテフロンコーティングを施した真鍮を用いた.試験部には,水/空気二相流およびサブクール水からクオリティ0.5程度までの二相流を供給した.水単相流の流出実験では,流体が最少流路面積より縮まって流れる縮流現象により,流出流量はエネルギー式と最少流路面積から求められる値より少なかった.また,この縮流は弁座とディスク間距離であるリフトおよび弁座形状によって大きく異なった.詳細な観察により,水単相流におけるディスク式絞り機構の縮流のメカニズムを明らかにすることができた.空気単相流の流出実験においては,縮流と膨張遅れが重要であることが明らかとなった.水/空気二相流の流出実験では,水と空気のスリップ比が重要となり,縮流が緩和されている可能性が示唆された.さらに,減圧沸騰を伴う流れでは,熱的非平衡が非常に強いことが示された.本実験の単純なディスク式絞り機構を用いて明らかになった流出挙動により,より複雑な弁形状での現象理解も進むことが期待される.また,原発事故等における弁の微開時等において,どの程度の放出流量が確保されるかも予測可能となると考えられる.当初は,絞り部での熱的非平衡に注目していたが,正確な放出流量予測のためには膨張遅れや縮流挙動も重要であることが明らかとなってきた.本研究の境界条件のはっきりした実験により,複雑な弁形状での現象理解も進むことが期待される.24年度が最終年度であるため、記入しない。れまでディスク板が交換可能で,弁リフト量の調整も容易に可能なディスク式安全弁を模擬した絞り機構を作成し実験を行ってきた.これまでの実験において,絞り部での熱的非平衡が非常に強いことが示されるとともに,正確な放出流量予測のためには膨張遅れや縮流挙動も検討する必要があることが明らかとなってきた.このため,水空気を用いた単相および二相実験を引き続き行い,これらの挙動を明らかとする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
培養神経細胞を用いた向精神薬作用の定量化ー受容体結合とグルコ-ス代謝・イオン輸送変化の関係に基づくスクリ-ニング法の開発ー

培養小脳細胞(免疫蛍光法を用いて結経細胞であることは確認済みである)を採取することが可能となった。更にそれは^3Hームシモ-ルの特異的結合からGABAニュ-ロンであることも確認出来た。しかし現時点ではグルコ-スの利用率を測定出来る段階までには至っていない。その前段階として分離脳細胞を用いたグルコ-スの利用率は測定できることが明かとなり^<14>Cー2ーデオキシグルコ-スのリン酸化は確認出来た。更にGABA_Aアゴニストであるムシモ-ルのレセプタ-への結合占有率と脳グルコ-ス代謝速度変化の関係をin vitroとin vivoの実験に基づいて明らかにした。脳グルコ-ス利用率の測定は^<14>Cー2ーデオキシグルコ-スと^3Hームシモ-ルを用いたダブルトレ-サ法により測定した。ムシモ-ルの種々投与量で脳グルコ-ス代謝速度の投与量依存的な減少が観測された。またレセプタ-へのムシモ-ルの特異的結合( ^3Hームシモ-ルをリガンドとして用いる)は培養細胞の前段階として脳分離細胞を用いin vitro実験に基づいて測定した。非特異的な結合は平衡透析法を用いてin vitro実験で測定した。またムシモ-ルの種々量を投与した後の脳内濃度を測定した。以上のin vitroとin vivoデ-タより各種投与量下におけるレセプタ-結合占有率を算定した。In vitro実験から見積ったムシモ-ルのレセプタ-結合占有率と脳グルコ-ス代謝変化の間には直線的な関係が見いだされた。これらの知見より、GABA_Aレセプタ-ーリガンドシステムにおいては単純なレセプタ-占有モデルが適合することが明かとなった。これは以前にクロナゼパム(ベンゾジアゼピンアゴニスト)のレセプタ-結合占有率と脳グルコ-ス代謝変化の飽和形の関係と大きく違うものであった。以上より、それぞれの薬物の占有率が変動した場合、ムシモ-ルでは高感度に脳グルコ-ス代謝が変化するが、ベンゾジアゼピンアゴニストでは大きな変化が見られないことが明かとなった。既に保有しているクリ-ンベンチ、二酸化炭素培養器、更に今回の研究費で購入したオ-トクレ-ブを使用することにより、培養小脳細胞を採取することが可能となった。以下に今回成功をおさめた簡単な実験方法を示す。確定妊娠ラットの胎児脳(16日胚)を取り出し特定核(海馬)を切り出す。酸素処理、細胞分散を行い、polyethylenimineでコ-トしたディッシュ、プレ-トに蒔いたあとアラビノフラノシトシン存在下で培養器にかける。神経細胞の培養が成功したかどうかの確認には、ニュ-ロフィラメント、ニュ-ロン特異性エノラ-ゼを、アストログリアの混在がどの程度有るかどうかの確認にはglial fibrillary acidic proteinなどを検知するための免疫ケイ光法を用いた。その結果、得られた培養細胞はほとんどが神経細胞であることがあきらかとなった。更に予試験的にGABAアゴニストである^3Hーmuscimolの特異的結合を測定したところ高親和性の特異的結合が見いだされており、培養した細胞がGABA

ニュ-ロンであることが確認出来た。また培養神経におけるグルコ-スの利用率を測定する方法論を確立するために、その前段階として分離分散細胞を用いた^3Hー3ーOーmethylglucose(3ーOMG)と^<14>Cー2ーdeoxyglucose(2DG)の細胞内取り込みキネティックス(膜透過と細胞内リン酸化)を検討した。3ーOMGは時間と関係なくほぼ一定の取り込み量を示すものの、2ーDGは時間と共に蓄積が増加して、細胞内への2ーDG6ーリン酸の生成が確認できた。今後は更に培養細胞を用いて同様の方法論の確立を目指し、種々向精神薬によるグルコ-ス利用率の変化を定量的に捉え、スクリ-ニング法としての有用性を検討する。本年度はGABA_Aアゴニストであるムシモ-ルのレセプタ-への結合占有率と脳グルコ-ス代謝速度変化の関係をin vitroとin vivoの実験に基づいて明らかにした。脳グルコ-ス利用率の測定は^<14>Cー2ーデオキシグルコ-スと^3Hームシモ-ルを用いたダブルトレ-サ法により測定した。ムシモ-ルの種々投与量で脳グルコ-ス代謝速度の投与量依存的な減少が観測された。またレセプタ-へのムシモ-ルの特異的結合( ^3Hームシモ-ルをリガンドとして用いる)は培養細胞の前段階として脳分離細胞を用いin vitro実験に基づいて測定した。非特異的な結合は平衡透析法を用いてin vitro実験で測定した。またムシモ-ルの種々量を投与した後の脳内濃度を測定した。以上のin vitroとin vivoデ-タより各種投与量下におけるレセプタ-結合占有率を算定した。In vitro実験から見積ったムシモ-ルのレセプタ-結合占有率と脳グルコ-ス代謝変化の間には直線的な関係が見いだされた。これらの知見より、GABA_Aレセプタ-ーリガンドシステムにおいては単純なレセプタ-占有モデルが適合することが明らかとなった。これは以前にクロナゼパム(ベンゾジアゼピンアゴニスト)のレセプタ-結合占有率と脳グルコ-ス代謝変化の飽和形の関係(レセプタ-結合占有率が3040%で代謝変化が頭打ちとなる)と大きく違うものであった。以上より、それぞれの薬物の占有率が変動した場合、ムシモ-ルでは高感度に脳グルコ-ス代謝が変化するが、ベンゾジアゼピンアゴニストでは大きな変化が見られないことが明かとなった。従って後者の方がある程度のファ-マコキネティクスの変動に対して緩衝作用があるものと考えられる。本方法を用いればレセプタ-毎にレセプタ-結合と作用の関係の分類が可能となるであろう。
日本語・日英語比較研究

本研究では、日本語の研究に力点を置き、特にに日本語の照応形について次のような新知見を得ることができた。1.日本語には「自分」「自分自身」、「彼自身」の3つの照応形式がある。これらの照応形式の間には、その形態と結びついた次のような特徴が見られる。(C)彼自分(D)彼自身自分自身「彼」を含む(A)欄の表現は主語指向である必要はないのに対して、「自分」を含む(B)欄の表現は主語指向でなければならない。横軸の(C)欄の要素は長距離束縛が可能であるのに対して、「自身」を含む(D)欄の要素は局所的束縛に限られる。これらの特徴を束縛理論で説明するために、束縛原理そのものの修正、名詞の素性体系の改訂を提案し、それによって一見不規則に見えるマラヤラム語の照応形taanやデンマーク語のsigの特徴をも掟えることができる。2.GB理論の出現以来約10年の年月が経過しているが、日本においてはGB理論の適切な入門書がない。そこで今後の日本におけるGB理論の活性化、研究人口の増加のために、難解と思われているGB理論の入門書を作ることが急務であると考え、GB理論の入門書を完成した。
中等教育における男女共学家庭科カリキュラムの検討-1980・90年代における米国の改革とその評価の分析を通して-

本研究では、男女共学の中等家庭科カリキュラムの編成視点と学習方法を考察するために、1980・90年代の日本と米国の家庭科事例を検討した。米国の家庭科カリキュラムは、1960年代に概念アプローチにより重要な概念を抽出し、構造化が試みられたが、一方で子どもの学習経験を重視するものでもあった。この傾向は強化されてきた。連邦レベルでの取り組みに先立ち概念アプローチを試みたニューヨーク州では、70年代にモジュール構成をとり、教師は子どもや地域の実態と領域共通の重要点から独自の学習活動を考え、子どもに働きかけることを要求された。80年代にはさらに、教師は学習のまとまりを内容領域を越えて独自に考えることが要求された。それは、職業教育の基礎として必修化された前期中等レベルの新教科"Home and Career Skills"に顕緒である。というのは、家庭科がキャリアと生活のスキルの学習により青少年の自立を支える教科として位置づけられたためである。目的は、知識の習得ではなく、思考スキルの習得に留まらず、行為することとされ、カリキュラムはプロセス・スキルを中核に構成され、目的は「達成目的」として行為の形で簡潔に示され、教授方略案が大量に示された。それらは、知識・技術の伝達でなく、子どもが次の活動により生活や職業に関する知識やスキルを自分のものとして獲得し、学校や社会に働きかけることを可能にしようとするものであった。活動は、(1)既存の指針や知識に対して、調査や討論により検討や再評価を行う、(2)生活実態について地域・社会の大人に調査し、分析し、方針づくりを行う、(3)得た調査結果や知識・スキルにより表現・表明し、学校や地域に働きかける、などである。これらは、いずれも知識やルールを所与のものとして受け入れる学習ではない。子どもの権利条約を契機に指摘されているように、授業を子どもの社会参加や文化的実践の場としてみていく上で重要な視点である。
細胞膜の張力を介したアクチン重合制御機構の解明

近年の研究により、細胞運動時の先導端形成において、細胞膜の張力が阻害的なシグナルとして働き、アクチン重合を負に制御していることが明らかとなった。しかしながら、膜の張力を認識するタンパク質は不明であったため、この物理的なシグナルがどのようにアクチン重合活性を制御するのかは明らかではなかった。本研究により、膜変形活性を持つF-BARタンパク質であるFBP17が、細胞膜の張力センサーとして働き、先導端形成を制御していることが明らかとなった。細胞生物学的な手法により、細胞膜の張力はFBP17の膜変形活性を阻害することにより、アクチン重合活性を負に制御していることが明らかとなった。細胞膜の張力は細胞膜の形状変化を伴う細胞運動、細胞分裂、発生等基本的な生命現象において不可欠である。近年、細胞運動時の先導端形成や上皮細胞の極性化において、細胞膜の張力が物理的なシグナルとして働くことが分かりつつある。しかしながら、膜の張力を認識するタンパク質は不明なため、細胞膜の張力がどのように生化学的反応に結びつくのかは明らかでない。本年度の研究により、F-BARタンパク質であるFBP17が細胞膜の張力センサーとして働き、先導端形成に重要であることを明らかとなった。FBP17はF-BARドメインを介して重合し、細胞膜でN-WASPを介したアクチン重合を促進する。ライブイメージングにより、FBP17は重合と脱重合を繰り返しながら、自己組織的に極性化し、先導端を形成することが分かった。FBP17の極性化とターンオーバーは非常に相関しており、これは細胞膜の張力を上げると亢進した。逆に、細胞膜の張力を下げると、極性は瞬時に崩壊し、FBP17ポジティブな膜チューブが形成された。これらの結果はFBP17の重合活性は、膜の張力によりアンタゴナイズされることを示している。興味深いことに、F-BARドメインだけでは極性化に不十分であり、FBP17のN-WASPを介したアクチン重合活性が必要であった。アクチン重合は細胞膜を押すことにより膜張力を生み出すので、FBP17の重合とアクチン重合による細胞膜の張力のフィードバック機構が、それらの極性化に重要であると考えられた。細胞膜の張力は、細胞分裂、運動、極性等、基本的な生命現象を理解するうえで非常に重要である。しかしながら、細胞が膜の張力に応答するメカニズムは不明である。前年度の研究により、膜変形活性をもつFBP17が細胞膜の張力センサーとして働き、細胞運動に重要であることが明らかとなった。本年度の研究により、FBP17がin vitroにおいても膜の張力依存的に活性化することを見出した。人口リポソームの張力を下げると、FBP17の重合活性が増大し、N-WASP依存的なアクチン重合を活性化することが分かった。この結果は、前年度に明らかとなったFBP17の活性は、細胞膜の張力によりアンタゴナイズされる結果と一致している。さらにライブイメージングにより、先導端形成時において、FBP17は細胞膜が縮んだときに重合し、膜が伸びたときに脱重合することが明らかとなった。先導端ではダイナミックに細胞膜の伸び縮みが起こっていることが分かっており、細胞膜の張力は膜が伸びると増大し、縮むと減少すると予想される。つまり、FBP17はこの張力の変動を認識して、重合と脱重合を繰り返しながら、ダイナミックに先端に極性化すると考えられた。FBP17の重合はアクチン重合を活性化し、膜を押すことで膜張力を生み出すと考えられ、FBP17の重合とアクチン重合による細胞膜の張力のフィードバック制御機構が、細胞運動に重要であると考えられる。前年度のライブイメージングを用いた研究から、細胞運動時の先導端形成において、FBP17は細胞膜が縮んだ時に重合し、アクチン重合により膜が伸びた時に脱重合することが明らかとなった。そこで、細胞膜の退縮による一時的な細胞膜の張力の減少がFBP17のリクルートメントに寄与しているのではないかと考えた。この退縮にはミオシンの収縮力が必須であることが分かっており、細胞運動時においてミオシンの活性を阻害すると、細胞膜の張力が減少することが分かっている。そこで、ミオシンの活性を阻害した時、FBP17の局在がどう変化するかを調べた。ミオシンの阻害剤を用いてその活性を阻害させると、FBP17は先導端から瞬時に脱重合することが分かった。さらに、この時、浸透圧を変化させることにより、細胞膜の張力を人工的に下げると、FBP17はランダムに細胞全体に重合した。これらの結果より、FBP17は先導端での膜張力の変動を感知しながら、ダイナミックに極性化し、先導端の形成を制御していることが考えられた。以上の結果から、FBP17が細胞膜の張力センサーとして働き、細胞膜の張力に応答して、細胞運動を制御するメカニズムの一端を明らかにすることができたと考えられる。また本研究から、BARドメインファミリーが普遍的な細胞膜の張力センサーとして働く可能性があることが示唆された。

本研究により、膜変形活性を持つF-BARタンパク質であるFBP17が、細胞膜の張力センサーとして働き、先導端形成を制御していることが明らかとなった。細胞生物学的な手法により、細胞膜の張力はFBP17の膜変形活性を阻害することにより、アクチン重合活性を負に制御していることが明らかとなった。二年間の研究により、F-BARタンパク質であるFBP17が細胞膜の張力センサーとして働き、細胞運動時において、局所的なアクチン重合を制御するメカニズムを明らかにすることができた。当初の予定より、研究が進み、結果を論文に投稿し、受理された。細胞生物学近年の研究により、FBP17がガン細胞の浸潤、転移に関与していることが分かっている。そこで、これらの過程において、細胞膜の張力依存的なFBP17の活性が関与しているか細胞及びマウスモデルを用いて解析する。さらに他のF-BARタンパク質が細胞膜の張力を感知するか、解析を行う。また細胞膜の張力を制御するマスタータンパク質の同定を試みて、それがガン細胞の浸潤に及ぼす影響を解析する。本年度の研究により、F-BARタンパク質であるFBP17が細胞膜張力センサーとして働くことを示すことができた。よって、当初の目的はほぼ達成できたと考えられる。またFBP17は単に膜張力を認識するだけでなく、先導端形成に必須であることが分かった。このことは非常に重要であり、FBP17の膜張力を介した自己組織化が先導端を形成することが示唆される。研究が当初の予定よりスムーズの進み、予定していた金額以下で結果を得ることができた。今後は運動能が非常に高い好中球やマクロファージ等の細胞を用いて解析する。FBP17がこれらの細胞の走化性においても膜張力を認識して極性化するか検討する。またその極性化がそれらの細胞の走化性に重要であるか解析する。ガン細胞の運動、浸潤に焦点をあてて、実験計画している。主な消耗品は細胞購入費、siRNA、細胞導入試薬、培養器具である。
カオス制御を用いた数値解析手法の開発

本研究は、カオス現象の工学的応用に関する最重要テーマとして研究されてきた「カオス制御」の手法を、微分方程式および最適化問題の求解などの数値解析手法に応用することを目的として、2年計画で遂行した。平成12年度は、前年度に引き続き、カオス制御の手法の一つである「遅延フィードバック法」を非線形常微分方程式の不安定周期軌道の探索に利用する手法の開発に重点をおき研究を進め、以下に要約するような成果を得た。1.従来の遅延フィードバック制御には「1を超える実特性乗数を奇数個もつ不安定周期軌道は安定化できない」という「奇数条件の制約」と呼ばれる欠点があり、周期軌道の探索への応用においても大きな障害であった。この問題を解決するため、むだ時間制御理論における「状態予測制御」の手法を連続時間系の遅延フィードバック制御に適用することを試みた。理論的解析の結果、ごく一般的に成立する条件の下で、奇数条件による制約が解消されることを証明し、さらに計算機実験によってこれを確認した。これにより、遅延フィードバックを用いた周期軌道の探索能力も向上する見通しが得られた。2.上記1.の状態予測を用いた遅延フィードバック制御の詳細な安定解析を行ない、むだ時間システムおよび時変係数線形システムの理論によって、安定条件がほぼ完全に導出できることを示した。これにより、上記探索手法の理論的基盤が確立した。3.上記2.の安定条件が離散時間系の動的遅延フィードバックおよび予測ベースフィードバックの安定条件と等価であることを示した。これにより、状態の遅延誤差に基づく制御法の統一的な解析法を確立する見通しを得ることができた。本研究は、カオス現象の工学的応用に関する最重要テーマとして研究されてきた「カオス制御」の手法を、微分方程式および最適化問題の求解などの数値解析手法に応用することを目的として、2年計画で遂行している。平成11年度は、カオス制御の手法の一つである「遅延フィードバック法」を非線形常微分方程式の不安定周期軌道の探索に利用する手法の開発に重点をおき研究を進め、以下に要約するような成果を得た。(1)遅延フィードバック制御の持つ基本的性質を検討し、その拡張版である「拡張遅延フィードバック」を一般化すると、最近提案された「動的遅延フィードバック」の一種となり、遅延フィードバックの最大の欠点である「奇数条件による制約」を解消できることを証明した。これにより、遅延フィードバックの性質がより明らかになり、その改良の指針が与えられた。(2)遅延フィードバックを常微分方程式の不安定周期軌道の探索に利用するための理論的考察を行なった。このような探索において常套手段として従来用いられている「ニュートン法」と遅延フィードバック法との比較を行ない、計算量の観点からは遅延フィードバック法が優れ、局所収束性ではニュートン法が勝っていることを明らかにした。これにより、不安定周期軌道探索手法としての遅延フィードバック法の位置付けが明確になった。(3)上記(2)の理論的考察では解明困難な大域収束性に関して数値解析的検討を行なった。典型的なカオスシステムであるダフィング方程式系を対象とし、二ュートン法と遅延フィードバック法の大域収束性を比較した結果、遅延フィードバック法の優位性を示唆するデータを得た。これにより、不安定周期軌道探索手法としての遅延フィードバック法の適用に関して重要な知見と見通しを得ることができた。
国連平和維持活動に従事する自衛隊員のメンタルヘルスに関する調査研究

平成30年度は2つの研究実績を上げることができた。一つ目は、昨年度に実施した「陸上自衛隊におけるTachikawa Resilience Scale (TRS)の適用可能性に関する研究」についてである。研究データ解析の結果、TRSは陸上自衛隊におけるレジリエンス尺度として、適用可能かつ有用な尺度であると考えられたため、平成30年度は、この結果を取りまとめて国内の専門学会で発表し、その内容は専門の国際誌に投稿して受理され、公表した。二つ目は、「ゴラン高原の国連平和維持活動に派遣された隊員とその妻に関するメンタルへルス調査研究」に関してである。同意の取れた派遣隊員とその妻、324組に対して、派遣前1カ月から帰国直後まで計4回、メンタルヘルスに関する調査を行った。General Health Questionnaire; GHQ30を主要評価項目とし、経時的分析及び多変量解析を行った。調査期間を通じ、GHQ30の平均点、高得点者(7点以上)率ともに、派遣隊員より妻の方が高かった。GHQ高得点に関するリスク要因としては、隊員においては「妻がGHQ高得点者であること」が抽出され、妻においては「隊員がGHQ高得点者であること」、「派遣時に同居していないこと(単身赴任や夫婦関係の問題等)」等が抽出された。派遣隊員と妻のメンタルヘルス双方において、配偶者の精神的不調が双方向的に影響を及ぼしていることが示された。海外派遣に際して、妻のメンタルサポートを行うことで、派遣隊員のメンタルヘルスをより良好な状態で維持できる可能性が示唆された。この成果を取りまとめ、その内容は専門の国際誌に投稿して受理され、公表した。平成30年度は当初の計画通り、平成29年度に得られた集計・解析結果に考察等を加えて、国内の専門学会で発表することができた。また、学会発表を終えた知見について専門の国際誌に投稿して受理され、研究成果を公表することができた。また、当初の計画では、新たな国連平和維持活動が開始される場合に備えて、従来実施してきたメンタルヘルスに関する調査項目等の見直し等を検討することとしていたが、国連平和維持活動に従事する派遣隊員のみならず、留守を預かるその配偶者も調査対象とすることの重要性や、心理検査としてのGHQ30の有用性についても確認することができた。当該研究課題の研究代表者である清水邦夫が、平成31年4月29日付で、科研費指定機関以外の機関に異動となるため、平成30年度をもって、本研究課題を終了する。平成29年度は、日本で開発されたTachikawa Resilience Scale (TRS、立川レジリエンス・スケール)が、陸上自衛隊において有用なレジリエンス評価尺度であるか否かを検証するため、国際平和協力活動の一環として国連平和維持活動(PKO)に参加した陸上自衛隊員を対象として、TRSとResilience Competence Scale日本語短縮版(RCS-JS)を用いてレジリエンスの評価を行った。まずは、探索的因子分析(EFA)および確認的因子分析(CFA)を行い、TRSの因子構造及び適合度を確認した。さらに、Kessler Screening Scale for Psychological Distress (K6、ケイ・シックス)日本語版を用いて当該隊員の全般的心理的苦悩を評価し、相関分析および階層的重回帰分析により構成概念妥当性を検証した。これらの結果より、陸上自衛隊におけるレジリエンス尺度として、TRSの信頼性及び妥当性が確認され、有用な尺度であると考えられた。当初の計画では、全般的精神健康度を測るGHQ30(精神健康調査票)を用いて、TRSの構成概念妥当性等について解析する予定であったが、このGHQ30をK6(全般的心理的苦悩を評価する心理スケール)に変更してTRSの妥当性等に関する集計や解析を行った。それでも概ね順調に実施できたため。

また、学会発表を終えた知見について専門の国際誌に投稿して受理され、研究成果を公表することができた。また、当初の計画では、新たな国連平和維持活動が開始される場合に備えて、従来実施してきたメンタルヘルスに関する調査項目等の見直し等を検討することとしていたが、国連平和維持活動に従事する派遣隊員のみならず、留守を預かるその配偶者も調査対象とすることの重要性や、心理検査としてのGHQ30の有用性についても確認することができた。29年度に得られた集計・解析結果に考察等を加えて、30年度の国内および国際学会において報告する予定である。また、学会発表を終えた知見について、英文誌への論文投稿の準備を行う。新たな国連平和維持活動が開始される場合に備えて、従来実施してきたアンケート項目や心理検査の見直し等を検討する。当該研究課題の研究代表者である清水邦夫が、平成31年4月29日付で、科研費指定機関以外の機関に異動となるため、平成30年度をもって、本研究課題を終了する。当初の計画では、今後も継続される予定であった国連平和維持活動(PKO)に派遣される自衛隊員のメンタルヘルス調査に関して、各級指揮官や参加隊員等に対して研究趣旨の説明や同意を得るため、防衛省本省や全国の方面総監部等に研究者らが出向く必要があり、そのための旅費が計上されていた。しかしながら、諸般の理由により、当該PKO活動への派遣が急に、予期なく終了されたため、当初予定していた旅費等の支出額を減額することができ、次年度使用額が生じた。30年度は、29年度に得られた集計・解析結果に考察等を加え、国内および国外の学会において発表する予定であり、本研究の研究者や研究協力者らが参加するため、これらの旅費・参加費として充当する。また、学会発表内容を国際誌へ学術論文として投稿する予定であるため、これに関する諸費用としても充当する予定である。当初予定していた旅費等の支出額を減額することができたため、次年度使用額が生じた。しかしながら、平成31年4月29日付で科研費指定機関以外の機関に異動となり、応募資格を失うため、使用計画はない。よって、次年度使用額および翌年度分として請求した助成金は、すべて返還する。
ヘルスリテラシーががん検診の選好に及ぼす影響の解明

本研究では,ヘルスリテラシーががん検診の選好に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。がん検診の手段としては、今後導入が推進される可能性のあるがん検診も想定に入れる。また、調査手法としては、人々の行動選択に関する選好(意思決定の好み)を明らかにするための調査方法である選択型実験(仮想的な商品やサービスのプロファイル(属性と水準の組み合わせ)を設定し,対象者に複数のプロファイルを提示して好ましい組み合わせを尋ね,選択された結果から回答者の選好の傾向を調べる方法)を用いて分析を行う。さらに、ヘルスリテラシーを規定する要因として、リテラシー、心理社会的変数などとの関連を探るとともに、その結果を参考にしてヘルスリテラシーと選好との関連性を検討する。今年度は,昨年度に引き続き,がん検診の選好の構造に影響を及ぼす心理社会的要因に関して先行研究の文献レビュー等を行った。ヘルスリテラシーに関しては,セルフエフィカシー,ヘルスコンピテンス,SOCなどの類似概念について,それぞれの概念の特徴から考えられる選好への影響の違いについて検討した。また,ヘルスリテラシーは,対象者(健常者,疾患別など),使用場面,質問方法,概念の領域・分類等の異なる尺度が開発されていることから,各尺度の特徴を比較し,本研究の目的に照らして使用尺度について候補を絞った。さらに,調査手法について,対象者,サンプリング方法,調査票の設計等について検討を行った。ほぼ計画通り本調査に向けて準備を実施している。本調査に向けた準備を継続して実施する。本研究では、ヘルスリテラシーががん検診の選好に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。がん検診の手段としては今後導入が推進される可能性のあるがん検診も想定に入れる。また、調査手法としては、人々の行動選択に関する選好(意思決定の好み)を明らかにするための調査方法である選択型実験(仮想的な商品やサービスのプロファイル(属性と水準の組み合わせ)を設定し、対象者に複数のプロファイルを提示して好ましい組み合わせを尋ね、選択された結果から回答者の選好の傾向を調べる方法)を用いて分析を行う。さらに、ヘルスリテラシーと選好との関連性を検討する。今年度は、がん検診の選好の構造に影響を及ぼす心理社会的要因に関して先行研究の文献レビュー等を行った。がん検診の選好の多様性(個人差)を検討している研究をレビューし、多様性の有無、多様性の原因(がん検診の選好に影響を及ぼす要因)、分析方法に関する報告内容を整理することを目的として実施した。設定した検索式によりデータベースから論文を抽出し、最終的に24論文を対象論文とした。いずれの研究も2000年以降に実施されており、対象となったがん種はメラノーマ、前立腺がん、大腸がん、乳がん、子宮頸がんであった。欧州、オーストラリア、北米での報告が比較的多かった。表明選好法の種類はほとんどが選択型であったが、ランキング、評定型を用いた研究もみられた。さまざまな検診属性や属性水準、検診の種類、検診を受けないという選択に関して選好の多様性がみられた。多様性の原因としては、教育、就業状態、収入、社会階層、検診受診経験、人種、不安、痛みなどが報告されていた。主な分析はプロビットモデルや多項ロジットモデルが用いられていた。がん検診の選好といくつかの個人属性や心理社会的変数との関連が示唆された。ほぼ計画通り文献レビューなどを実施している。先行研究の文献レビューをさらに継続して実施し、今後の質問紙調査の実施に向けて、対象者および選択型実験で使用する評価対象である仮想的な検診を構成する属性、および各属性に対して設定する水準の選定を行う。また、その他の調査項目についても選定を進める。当初、調査補助や業務委託の依頼を検討していた業務(資料整理や質問紙調査の準備に関わる作業など)を次年度実施分とした。平成30年度に平成29年度に検討していた業務の実施を進めることにより、費用を支出する予定である。当初,調査補助や業務委託の依頼を検討していた業務を次年度実施分とした。平成31年度に平成30年度に検討していた業務の実施を進めることにより,費用を支出する予定である。
トロポニン複合体を用いたNMR構造解析における分子会阻害法の開発

本研究ではNMR法を用いた構造解析において障害となるタンパク質間の分子会合の問題を解決することを目指し、トロポニン複合体をモデルケースとして用いて分子会合阻害法の開発を行った。分子会合阻害タグとして表面電荷を正または負に偏らせた「supercharging GFP」をトロポニン複合体に架橋させたところ、トロポニン複合体同士の会合が抑制されることがわかった。本研究はNMR法を用いたタンパク質の構造解析の大きな障害のうち分子会合の問題を克服するための手法開発を目的とし、そのモデルケースとしてトロポニン複合体の機能に重要な「揺らぎ」の構造解析を試みるものである。本年度はNMR法による構造解析の前準備として同位体非標識下において「supercharging」タグ融合トロポニン複合体調製法の確立を目指した。(1)トロポニン複合体の共発現系の構築:トロポニン複合体は3つのサブユニットで構成されている。全てに同位体標識を行う際、大腸菌内で同時発現させた複合体を調製することで高価な同位体の節約が可能となる。いくつかのコンストラクトを試みたところニワトリ骨格筋由来トロポニン頭部複合体の共発現に成功し調製方法を確立した。(2)「superdharging」タグの調製とProtein ligation法の確立:電荷反発と立体障害による分子会合阻害効果を狙い、表面電荷を正あるいは負に偏らせたsupercharging GFPを分子会合阻害タグとして用いることを試みる。また分子量が大きくなるとシグナルの帰属が困難となるため、同位体非標識のGFPを標識トロポニン複合体にprotein ligation法により架橋する。そこでタンパク質架橋能を有するInteinとsupercharging GFPとの融合タンパク質の調製法を試みた。様々な発現条件および精製条件を検討した結果、融合タンパク質の調製が可能となった。これらの成果を踏まえ、次年度トロポニン複合体の分子会合状態を検討後、NMR測定を行う予定である。本研究はトロポニン複合体(Tn)をモデルケースとし、NMR法によるタンパク質構造解析における分子会合問題を克服する手法開発を目的とする。分子会合を阻害するために表面電荷を正または負に偏らせたsuperchargingGFP(Sc-GFP)を分子会合阻害タグとして用いる。またTnのみのシグナルを得るため、タンパク質架橋(protein Hgation)法によりSc-GFPをTnに架橋する。架橋にはタンパク質架橋能を有するInteinを用い、Sc-GFPとの融合タンパク質(Sc-GFP-Intein)を調製する。本年度は、昨年試みたprotein ligation法を改良し分子会合状態について検討した。1.Proteinligation法の改良:昨年の方法ではproteinhgation後の生成物の収量の低さが問題であった。問題点として(1)Sc-GFPの立体障害によるInteinの架橋能の低下、(2)架橋反応中のタンパク質濃度の低さが考えられた。これらの解決法として(1)にはSc-GFPとInteinの間にlinkerを導入した。(2)にはそれぞれのタンパク質を粗精製のまま濃縮しTnとSc-GFP-Inteinとの架橋反応を行った。その結果、架橋生成物の収量が格段上昇し、タンパク質の精製法も簡便化された。2。分子会合状態の検討:TnとSc-GFPとの架橋タンパク質を精製し、ゲル濾過クロマトグラフィー法により会合状態を検討した。その結果単一の単分散型ピークが得られ、架橋タンパク質は不均一な会合体を形成しないことが明らかとなった。またピーク位置から分子量を推定したところ分子形状の影響により正しい分子量を見積もることはできなかったが、二量体以下であることが明らかとなった。これらの結果からSc-GFPの架橋によりTnの会合は抑制されることがわかった。
高密度・急冷過程でのハドロン場の理論

DCCに関連した話題について、非線形効果および散逸効果を取り込んだパラメーター共鳴機構の定式化を用いて、DCCにとって適当な初期条件のもとで、線形シグマ模型の非平衡過程中での量子論的発展方程式を解き、DCCドメイン形成について議論した。採用した初期条件は、系は初期に熱平衡にあり、シグマ方向へのロールダウンを起こすというものである。以後数値的に解くことで、ポテンシャルエネルギーの開放からパイ中間子生成への過程を詳細に調べた。散逸効果を含めた状況で、パイ中間子の1体分布、2体相関を調べ、散逸の無い場合との比較検討を行った。その結果、以前に1体分布で得られていたパラメーター共鳴による特徴的な運動量でのピークは、散逸効果などを入れた場合でも十分生き残ることが分かった。したがって、有効的にパラメーター共鳴が起こった場合、その観測に十分期待がもたれる。また2体相関に関して、相関長を計算し、ドメイン形成の大きさを見積もった。しかし我々の採用した初期条件では、十分な相関長は得られなかった。これは定式化した際の問題点である、真空の周りの微小領域でしか解析を行わなかった点が影響したものと思われる。この点については、さらなる定式化の拡張を予定しており、それによってドメイン生成に関する問題は解決されると信じている。さらに、簡単な評価法として、パラメーター共鳴が有効にはたらく期間を見積もり、我々の行った近似の有効性についても議論を行った。(1)DCCに関連した課題:Rajagopal-Wilczckによる数値シミュレーションで示された長波長モードの増幅機構についてのパラメーター共鳴仮説を提案し、この検証を以下のように行った。これまでの我々の研究によって得られている非線形効果および散逸効果を無視した定式化を用いて、期待される運動量領域にパラメーター共鳴が起こることで、パイ中間子の1体分布が増幅されることを数値的に確かめた。さらに有効ハミルトニアンを導出し、系の量子状態が超伝導で馴染みのあるBCSタイプのスクィーズド状態であることを導いた。またパイオンの相関関数を計算し、パラメーター共鳴機構の特徴としての特異な構造をもった2体相関をもつこと、この特徴的振るまいが実験的なDCC探索において重要な役割を演じる可能性を指摘した。さらにRajagopal-Wilczekの計算機シミュレーションによる長波長モードの成長率と比較し、同じ程度の振幅の増幅が起こっていることを確かめ、パラメーター共鳴機構仮説により、長時間の増幅の説明の可能性を示唆することができた。(2)クーパー対凝縮を示す系の物理に関連した課題:相対論的不変な漸近的自由な2次元の場の理論において、クーパー対凝縮がローレンツ不変性を破る形で起きるのかどうかという問いに答えるために、この問いに対する解答が出せるようなしかるべき性質をもったGross-NeveuおよびThirring両相互作用をもつ2次元理論を定式化し、基底状態の構造を明らかにした。DCCに関連した話題について、前年度に得られた非線形効果および散逸効果を取り込んだパラメーター共鳴機構の定式化を用いて、DCCにとって適当な初期条件のもとで、線形シグマ模型の非平衡過程中での量子論的発展方程式を解き、DCCドメイン形成について議論した。

この点については、さらなる定式化の拡張を予定しており、それによってドメイン生成に関する問題は解決されると信じている。さらに、簡単な評価法として、パラメーター共鳴が有効にはたらく期間を見積もり、我々の行った近似の有効性についても議論を行った。
東アジア比較文学史

本研究課題による研究成果としては、まず、日中韓三国の研究者が参加した国際シンポジウムの開催とその発表論文の公刊が挙げられる。主なものとしては、平成12年11月11日に東京大学駒場キャンパスで開催された「東アジア随筆文学の伝統-金素雲の受け継いだもの」と、平成13年7月14日に同じく駒場キャンパスで開催された、韓国外国語大学校との日韓シンポジウム「女性からみた日韓文化-ことばと文学」がある。この他にも、国際比較文学会(ICLA)、中国比較文学会(CCLA)、韓国比較文学会(KCLA)等が主催した国際シンポジウムへ研究分担者・協力者が積極的に参加し、研究発表を行った。また、研究成果の公刊としては、上記の国際シンポジウムの発表論文集を公刊した他、特に「東アジア随筆文学の伝統-金素雲の受け継いだもの」については、『比較文学研究』第79号(2002年2月刊)に、発表論文を増補改訂したものが発表された。また、日中韓三国の研究者が執筆する『東アジア比較文学史』の、目次・執筆分担が確定し、執筆が行われるとともに、日本語・中国語・韓国語による相互翻訳の作業が進展した。その結果、『東アジア比較文学史』全三巻が名古屋大学出版会から刊行されることが決まった。本研究課題を遂行する過程で明らかになったことは、日中韓三国の文学を「東アジア」の視点から考察するためには、欧米の文学の受容を、日本を一つの軸にしつつ、相互影響・相互啓発の相において実証的に明らかにすることの重要性であった。これは、今後の研究への展望を与えるものとして貴重な成果であった。本年度は、中国、韓国との学者と連絡を取り、国外学会に参加して、東アジア比較文学史の作成について打ち合わせをした。平成11年8月15日、中国、成都で行われた第6回中国比較文学会学会、および同10月15日韓国・ソウルで行われた東アジア比較文学史会議等では、本研究代表者・分担者が関連する発表をした。その口頭発表、特に英語発表は英語母語学者の校閲を経た後、現在進行中の東アジア比較文学史第2巻に、中国人・韓国人学者との原稿とともに掲載される予定である。現在はその校閲の最中である。現在進行中の巻は近代を扱ったものであるが、その後予定されている巻としては、古代を扱った第1巻と理論を中心とする第3巻とが決められており、その編集も同時進行で始まっている。来年度は、本年度の研究を踏まえ、東アジアにおける文学概念の再検討を行う予定である。特にジャンルの問題は、これまで西洋文学の概念を無批判に東アジア文学に適用してきた感があり、それを根本的に改める必要がある。今回の研究であきらかになったことは、西洋文学で文学としてはマージナルな領域とされるもの、例えば、随筆などが東アジアでは重要な領域であって、そうした東アジア文学の特色を明示するためには根本的な文学概念の組み替えが必要になってきているという認識であった。来年度は以上の知見を踏まえて、いくつかの文学ジャンルにおける東アジア文学の特色を探りたい。現在、研究代表者、研究分担者で検討している研究分野は、上に記したように、随筆というジャンルである。来年度は、東アジアにおける随筆ジャンルの差異と類似というテーマで、中国・韓国の学者と討議することで、さらに知見を深める予定である。本年度は、昨年度に引き続き、中国、韓国の研究者と緊密な連絡を取りつつ、文学史執筆の計画を進展させた。本年度の活動において特筆すべきは、平成12年11月11日(土)に、東京大学教養学部キャンパスに於いて、日韓国際シンポジウム「東アジア随筆文学の伝統-金素雲の受け継いだもの」を開催したことである。

これは、日本による植民地支配の時代から戦後にかけて日韓のはざまに生きた詩人・翻訳家である金素雲の仕事に関し、日韓中三国の研究者が一同に会し研究発表を行ったもので、これはアジアにおける日本の植民地支配という、近現代の東アジア比較文学史の記述を試みる際には避けて通ることの出来ない問題について、一人の文学者の生涯と仕事という視点から徹底した討論を行い得た画期的なものであった。このシンポジウムの成果は、発表論文集として既に公開されているが、来年度、よりまとまった形で公刊する計画である。『東アジア比較文学史』の執筆に関しては、先行する第二巻の近現代編の編集を進める一方で、第一巻前近代編については各分担者の執筆が進行しており、第三巻についても執筆依頼を行いうるまでになっている。本年度の研究活動を通じて明らかになったのは、東アジア近現代史における日本の位置について、日中間三国での歴史認識を深め、文学への関わりの諸相を見極める必要があるという点であった。また、西洋文学の伝統とは異質な、東アジアの「文学」概念を、普遍的な語彙によって記述することの重要性が再確認された。最終年度である来年度には、文学史記述に関する研究成果を目に見える形で公表するため、さらに研究体制を整えてゆく予定である。本年は、研究計画の最終年度として、過去3年間の研究の成果の点検・集積につとめるとともに、海外の研究者との連携を強化すべく、外国人研究者の招請と、海外の大学での研究発表等に努めた。具体的には、平成13年6月15日に、香港・嶺南大学のEugene Eoyang教授とDing Ersu教授の来日を招請し、本学総合文化研究科で討論会を設け、竹内他、研究分担者が参加するとともに、10名あまりの一般参加者を得た。また、7月14日には、本学総合文化研究科と韓国外国語大學校東洋語大学との共催で、日韓学術交流シンポジウム「女性からみた日韓文化-ことばと文学」を企画し、本研究の代表者及び研究分担者が参加し、一般聴衆約150名を集めた。さらには、10月13日にソウルで開催された韓国比較文学会に研究分担者である菅原と古田島が参加し、研究発表を行った。「東アジア比較文学史」の具体化については、本年度、名古屋大学出版会の協力により、出版に際しての技術的・実務的な助言を得られるようになったのは、大きな前進であった。中国、韓国の研究者との連絡も、ほぼ恒常的に行われ、出版原稿も、ほぼ5割が完成しており、残りの部分についても、来年度中の完成がほぼ確実である。
ヒトｉＰＳ細胞における新規相同組換え法の開発

本研究では、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者由来iPS細胞において、TALENやCRISPRなどの人工ヌクレアーゼを用いたジストロフィン遺伝子をゲノム上で修復することで、機能性ジストロフィンを回復させることを目的としている。これまでに私は、DMD-iPS細胞において機能性ジストロフィンを回復させるために、以下のような実験を検討してきた。1. TALENs発現ベクターの構築と細胞導入。ジストロフィン遺伝子のエクソン45の開始点部分に、いくつかのTALENとCRISPRのガイドRNAをデザインし、それらの発現ベクターを構築した。TALENやCRISPRの切断によるルシフェラーゼ活性の回復を利用したSSAアッセイを用いて、TALENとCRISPRの切断活性を確認した。また、DMD-iPS細胞にエレクトロポレーション法であるNEPA21を用い、導入効率の条件検討を行った。2. TALENsのゲノム上ターゲットサイトへの変異導入効率解析。TALEN切断部位に存在する制限酵素による切断解析を行い、約15-25%の変異導入効率を得ることができた。さらに変異導入傾向を確認するため、次世代シーケンス解析を行い、さまざまな長さの欠損および挿入が確認された。3.ジストロフィン修復した細胞のクローン化と骨格筋細胞への分化。TALENによるジストロフィンタンパク質のフレームが回復しているクローンとTALENやCRISPRを鋳型と共導入でエクソン44ノックインしたクローンの樹立に成功した。これらのクローンをDox誘導型MyoD発現の分化方法を用いて、骨格筋細胞に分化させ、最終的にジストロフィンmRNA及びタンパク質の発現が確認できた。これまでの結果を踏まえて、TALENやCRISPRのゲノム編集技術を用いて、エクソン45スキッピング、フレームシフトの誘導、またはエクソン44の挿入の三つのアプローチによるジストロフィン遺伝子異常の回復が可能であることを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ヒトiPS細胞において標的遺伝子の任意の位置にDNA損傷を誘導する事で、相同組換えを誘導し、遺伝子改変を行う事を目標とする。交付申請書には、ペプチド核酸PNAを利用し、Ce/EDTA錯体でゲノム上標的部位を切断し、DNA修復機構を活性化することで、標的部位の相同組換えを目指すとしていた。そのため、BFPからGFPへの組換えモデル系における相同組換え効率の評価を行った。しかし、PNAとCe/EDTA錯体を用いた系はプラスミド上では部位特異的な切断を示したものの、ヒトiPS細胞へ導入した系では、ターゲットサイトが切断された結果は得られなかった。一方、新たな人工ヌクレアーゼとしてTALEN(TALeffectornuclease)がヒトiPS細胞ゲノム上で変異導入が報告された。従って、申請者は、TALENを用いて、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者由来iPS細胞において、ジストロフィン遺伝子のエクソンフレームシフトを誘導し、機能性ジストロフィンを回復させることを目的とした。申請者はこれまでに、以下の実験を検討してきた。1.まずエクソン44が欠損したDMD患者由来皮膚繊維芽細胞にエピソーマルベクターを用いて、Dm-iPS細胞を樹立した。2.次に、15ペアのTALENsを構築し、ssAアッセイから2ペアが高い組換え活性を持つことを見出し、Dhm-iPS細胞にエレクトロポレーション法を用いて導入効率の条件検討を行った。3.TALEN切断部位に存在する制限酵素による切断解析を行い、約5-15%の変異導入効率を得ることができた。4.TALEN導入後にサブクローニングを行ったところ、変異導入された中のいくつかのクローンにおいて、ジストロフィン遺伝子のフレームが回復していることを確認した。これまでの一年目の結果を踏まえて、TALENを用いたフレームシフトによるジストロフィン遺伝子異常の回復ができることが示された。二年目、三年目では修復した細胞におけるジストロフィンタンパク質の確認およびTALENによるoff-targetの検討を行っていく予定である。これまでに私は、DMD-ips細胞において機能性ジストロフィンを回復させるために、以下のような実験を検討してきた。ジストロフィン遺伝子のエクソン45の開始点部分に,いくつかのTALENとCRISPRのガイドRNAをデザインし、それらの発現ベクターを構築した。また、DMD-ips細胞にエレクトロポレーション法であるNEPA21を用い、導入効率の条件検討を行った。