hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細菌のアラニン排出輸送体に関する構造と機能解析および発酵生産への応用の基盤研究

本年度は、排出輸送体の機能強化によってL-アラニンの発酵生産効率を上げるためにはAlaEに関する構造の研究を行うことが重要であると考え、AlaEの結晶化を試みた。結晶化実験においてはまず、AlaEのN-末端またはC-末端に10×His-tagを付加したAlaE発現プラスミドを構築した。これを大腸菌において発現させた結果、C-末端にHis-tagを付加したものでは精製するために十分な量のAlaEの発現がみられた。このC-His_AlaEを大腸菌において発現させた後、破砕を行い、膜画分を回収した。その後、界面活性剤用いて可溶化実験を行った。しかし、一般的に可溶化に用いられる界面活性剤であるDDMやOGなどにはほとんどAlaEを可溶化することはできなかった。そこで、様々な界面活性剤でAlaEを可溶化できるものを探索した結果、ヘッドの部分の構造が小さい界面活性剤によってAlaEが可溶化できることが分かった。ヘッドの構造が小さい界面活性剤を用い可溶化を行い、その後Talon-resinを用い1次精製を行った。その結果、800 mgの膜タンパク質から約15mgのAlaEを精製することができた。このAlaEをFPLCを用いて2次精製を行ったところ、数mgのAlaEを獲得することができた。よって、精製後のAlaEと結晶化スクリーニングキットを用いてAlaEの結晶を獲得できないか試みた。その結果、1つの条件でAlaEの結晶を獲得することができた。この条件下においては、再現性のある結晶を獲得することに成功している。この結晶をx線で解析した結果、まだ低い分解能しか得ることはできなかった。現在この結晶化条件を基準とし、良質な分解能を持つ結晶を獲得するために沈殿剤の濃度やバッファーpHを変化させることや金属イオン、基質の添加など様々な条件を検討し構造解析可能なAlaEの結晶を獲得すること試みている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。YtfFは大腸菌におけるL-アラニン排出輸送体であると考えられている。このYtfFの機能の一端を解明するためにレポーターアッセイを行った。YtfFの300bpもしくは600bp上流域を導入したレポータープラスミドを作製して、YtfFの基質となるアミノ酸を添加した条件下でレポーター遺伝子の発現量を定量した。その結果、YtfFは基質となるアミノ酸に依存しない構成的な発現を行っていることが明らかとなった。また、YtfFの構造解析を行うために、YtfFの膜貫通領域に存在するチャージを持ったアミノ酸に関してポイントミューテーションを加え、それらの各変異型ytfF発現プラスミドをAla-Ala高感受性変異株に導入した形質転換体のAla-Alaに対する感受性(MIC)の変化を調べた。その結果、37番目のアルギニンをリジンまたはアラニンに変えた置換誘導体(R37K, R37A)、271番目のグルタミン酸をアスパラギン酸またはアラニンに置換した誘導体(E271D, E271A)において、宿主であるAla-Ala高感受性株と同等のMIC (5 &micro;g/ml)を示し、YtfFの機能がほぼ完全に欠損していると考えられた。このことから、これら2つのアミノ酸残基(R37, E271)はプロトン透過経路及び基質結合部位のような機能上重要な部位である可能性が極めて高いと考えられる。よって、今後はこれら2つのアミノ酸残基についてより詳しい解析を行っていく予定である。現在までの達成度について、おおむね順調に進展している理由として以下の2点を挙げる。年次計画における1年目の予定ではまず「レポータープラスミドの作製及び、それを用いた様々な条件下におけるレポーター遺伝子の発現量を測定すること」を計画に挙げていた。これについてはおおむね計画通りにレポータープラスミドを作成でき、YtfFが基質に依存しない構成的な発現をすることが分かった。2つ目には計画において「エラープローンPCRを用いてYtfFの変異ライブラリーの作成を行い、機能上重要なアミノ酸残基を特定すること」を挙げた。しかし、エラープローンPCRによるライブラリーの作成がうまくいかなかった。そこで、機能上重要であることが予測されるYtfFの膜貫通領域におけるチャージを持つアミノ酸の評価に切り替えた。その結果いくつかのチャージを持つアミノ酸残基において機能上重要である可能性が示唆された。よって当初の予定とは異なっているが機能上重要であるアミノ酸残基は絞り込めたため現在の達成度をこのように評価した。

そこで、様々な界面活性剤でAlaEを可溶化できるものを探索した結果、ヘッドの部分の構造が小さい界面活性剤によってAlaEが可溶化できることが分かった。ヘッドの構造が小さい界面活性剤を用い可溶化を行い、その後Talon-resinを用い1次精製を行った。その結果、800 mgの膜タンパク質から約15mgのAlaEを精製することができた。このAlaEをFPLCを用いて2次精製を行ったところ、数mgのAlaEを獲得することができた。よって、精製後のAlaEと結晶化スクリーニングキットを用いてAlaEの結晶を獲得できないか試みた。その結果、1つの条件でAlaEの結晶を獲得することができた。この条件下においては、再現性のある結晶を獲得することに成功している。この結晶をx線で解析した結果、まだ低い分解能しか得ることはできなかった。現在この結晶化条件を基準とし、良質な分解能を持つ結晶を獲得するために沈殿剤の濃度やバッファーpHを変化させることや金属イオン、基質の添加など様々な条件を検討し構造解析可能なAlaEの結晶を獲得すること試みている。a前年度の研究によって機能上重要であると考えられたいくつかの膜貫通領域に存在するチャージを持ったアミノ酸残基の中からin vitro評価系を用いて基質結合部位及びプロトン透過経路に関与するアミノ酸残基を同定する。また、アラニン発酵生産モデル系の確立を目指し、変異大腸菌株の作成およびL-アラニン発酵生産量の測定を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
肥満による発癌促進機構の解明とその予防法開発への応用

我々はこれまでマウスにおいては肥満に伴い増加する腸内細菌が作る代謝産物の一つである二次胆汁酸が肝星細胞に細胞老化とそれに伴うサイトカインの分泌現象(SASP)を引き起こすことで肝がんの発症を促進していることを法臆してきたが、その詳細なメカニズムは不明であった。今回我々は主に以下のことを明らかにした。(1)肥満するとコレステロールの摂取量が増え、一次胆汁酸の量が増加する。多くの腸内細菌は一次胆汁酸に抵抗性を持たないため、高濃度の一次胆汁酸の存在下では増殖出来ず、結果的に二次胆汁酸産生菌等一次胆汁酸に耐性を有する菌が選択的に増える。(2)二次胆汁酸はリポタイコ酸と協調することでSASPを誘導する。(1)肥満により腸内細菌叢が変化する分子機構の解明昨年までに我々は肥満に伴い肝がんの発症率が増加する原因の一つとして、二次胆汁酸を産生する腸内細菌が異常増殖することをマウスを用いた実験から明らかにしていた。今回、我々は肥満に伴い何故腸管に二次胆汁酸を産生菌が増加するのかを明らかにすべく、肥満に伴い増加す二次胆汁酸産生菌の単離を試みた。残念ながら目的とする菌(肥満に伴い増加す二次胆汁酸産生菌)は難培養性菌であるため、未だ単離培養には至っていないが、ようやく目的とする菌をin vitroで濃縮できる培養条件を見出すことに成功した。今後はこの培養条件を用いて単離培養を試みる予定である。(2)二次胆汁酸によるSASP誘導機構の解明培養肝星細胞を用いた実験により二次胆汁酸により活性酸素種(ROS)の産生が亢進し、DNA損応答が起こることがSASPの誘導に必要であることを見出した。更に、Toll様受容体を介したシグナルもSASPの誘導に重要であることを見出した。今後、DNA損傷応答とToll様受容体シグナルがどのように相互作用してSASPを誘導するのかを明らかにして行く予定である。(3)SASPによる発癌促進機構SASPによる発癌促進機構の詳細を明らかにするには肝臓のオルガノイド培養が必要である。我々はSASP同様、肥満に伴う肝癌の発症に必要なras遺伝子の変異を導入する方法を検討した結果、生後5日目にDMBAを処理したマウスから8週間後に肝臓のオルガノイド培養することでras遺伝子に変異を持った肝臓のオルガノイドを培養することに成功した。今後はこのオルガノイドに様々なSASP因子を投与することで起こる変化を指標にSASPによる発癌促進機構の解明を目指す。肥満に伴う腸内細菌叢の変化とそれによって引き起こされる発癌誘導機構の詳細を明らかにすることを目的とした研究を行い、今年度は以下の研究結果を得た。(1)我々はこれまでマウスを用いた研究から、ClostridiumクラスターXIに属する未同定の腸内細菌の増加が肥満に伴う肝癌の発症にかかわっている可能性が高いことを見出していた。そこで昨年度よりこのClostridiumクラスターXIに属する未同定の腸内細菌の探索を試みてきた。今年度はこの腸内細菌を同定し、そのゲノム配列を解読することに成功した。ゲノム配列の解読結果から、この腸内細菌のゲノム上には当初期待していた二次胆汁酸産生酵素をコードする遺伝子は存在していなかったが、二次胆汁酸を含む胆汁酸を脱抱合化し、より毒性の高い胆汁酸へと変換する作用のある酵素(脱抱合化酵素)をコードしていることを見出した。このため、肥満に伴い二次胆汁酸産生菌が増加すると同時に、この細菌が増加することでより毒性の高い二次胆汁酸が産生される可能性が高いと考えられた。また、この結果は、二次胆汁酸を産生する菌が我々が当初予想していたClostridiumクラスターXIに属する腸内細菌以外に存在することを示しており、改めて肥満で増える二次胆汁酸産生菌の探索を行った。その結果、二次胆汁酸産生酵素の産生に必要な酵素を有しているClostridium属に属する別の腸内細菌の単離培養に成功した。(2)RNAiや化合物を用いた検討により細胞老化に伴うSASPの誘導には従来知られていたDNAダメージ応答経路だけでなく、異なる複数のシグナル伝達経路も関与していることを見出した。更にそれらがクロストークしながら、転写因子NFkBの活性化と、エピジェネティックな遺伝子発現制御機構の変化を引き起こしていることを見出した。当初の予定のうち、一部予想通り進んでいない部分もあるが、多くは予想通り進行していると判断されるため。肥満に伴う腸内細菌叢の変化とそれによって引き起こされる発がん誘導機構の詳細を明らかにすることを目指した研究を行い、今年度は以下の研究結果を得た。(1)肥満に伴い二次胆汁酸が増加するメカニズムについて解析を行った結果、次のことを明らかにした。肥満するとコレステロールの摂取量が増えるため、一次胆汁酸の量が増加する。十二指腸に分泌された一次胆汁酸はその殆どが小腸で再吸収される(腸肝循環)が、一部は大腸へ移行するため、大腸の一次胆汁酸濃度が高くなる。多くの腸内細菌は一次胆汁酸に抵抗性を持たないため、高濃度の一次胆汁酸の存在下では増殖出来ず、結果的に二次胆汁酸産生菌などの一次胆汁酸に耐性を有する菌が選択的に増えた可能性が高いことがマウス及び腸内細菌の培養液を用いた実験により明らかになった。

(2)二次胆汁酸がSASPを誘導する作用機序の解明を試みた結果、次のことを明らかにした。培養肝星細胞を用いた実験により、高濃度の二次胆汁酸はそれ自身が肝星細胞にDNA損傷を引き起こし、細胞老化とそれに伴うサイトカイン等の分泌促進(SASP)を起こすが、肥満によって腸管に増加するグラム陽性菌の構成因子であるリポタイコ酸と協調することで、DNA損傷の程度を更に増大させ、細胞老化及びSASPの誘導を加速していることを明らかにした。更に、マウスを用いた実験により、培養細胞で明らかにした上記メカニズムが生体でも働いていることを明らかにした。我々はこれまでマウスにおいては肥満に伴い増加する腸内細菌が作る代謝産物の一つである二次胆汁酸が肝星細胞に細胞老化とそれに伴うサイトカインの分泌現象(SASP)を引き起こすことで肝がんの発症を促進していることを法臆してきたが、その詳細なメカニズムは不明であった。今回我々は主に以下のことを明らかにした。(1)肥満するとコレステロールの摂取量が増え、一次胆汁酸の量が増加する。多くの腸内細菌は一次胆汁酸に抵抗性を持たないため、高濃度の一次胆汁酸の存在下では増殖出来ず、結果的に二次胆汁酸産生菌等一次胆汁酸に耐性を有する菌が選択的に増える。(2)二次胆汁酸はリポタイコ酸と協調することでSASPを誘導する。目的とする菌が難培養性菌であるため。しかし、当初目的としたステージには至っていないが、その前段階までは来ており、次年度の進展が期待される。1)同定した腸内細菌のゲノム配列を基に肥満に伴いそれら腸内細菌が増殖しやすくなる作用機序の解明を行う。更にそれらの作用機序を標的とするような化合物や天然物の探索を行うことで、肥満に伴う発がんを予防する方法の開発につなげて行く。2)肥満に伴い増加する二次胆汁酸による肝星細胞のSASP誘導機構の解明を行い、その作用機序を標的とした化合物や天然物の探索を行うことで、肥満に伴う発がんを予防する方法の開発につなげて行く。28年度が最終年度であるため、記入しない。分子腫瘍学(1)「肥満により腸内細菌叢が変化する分子機構の解明」に関しては、今回我々が見出した培養方法を用いて単離培養を試みると同時に、目的の菌が全体の50%以上を占めるようになった段階でメタゲノムを行い、ゲノム配列の解読を目指す。(2)「二次胆汁酸によるSASP誘導機構の解明」に関しては、次世代シークエンサーやプロてオーム解析を駆使することで二次胆汁酸が引き起こす細胞内シグナル変化の全容解明を目指す。(3)「SASPによる発癌促進機構」に関しては、確立したras遺伝子に変異を持つ肝臓のオルガノイド培養系にRNAiライブラリーやケミカルライブラリーを用いた解析を組み合わせることでSASPによる肝発癌誘導機構の解明を目指す。
携帯情報端末機器用高機能性薄膜ELデバイスのゾル・ゲル法による作製

本年度は以下の研究計画に基づき、研究を実施した。1)前年度確立したゾルーゲル法による成膜技術を発展させて大面積100mm×50mm基板(BaTiO_3セラミックシート)上に酸化物蛍光体薄膜及び金属酸化物透明導電膜を安価に形成する技術を確立した。特に、(Zn_2SiO_4-ZnGe_2O_4):Mn薄膜を発光層に用いた薄膜EL素子において、高輝度大面積発光をを実現できた。2)大面積薄膜作製技術を用いて、薄膜ELデバイス及びハイブリッド型ELデバイスを作製してEL特性を評価すると共に、駆動方式を検討し、ELディスプレイ製造技術を確立する。上記計画に対しては、(1)で述べたように大面積EL素子を実現できた。また、ハイブリッド型ELデバイスの作製に関しては、上記成膜技術を応用した絶縁層作製技術を検討し、基礎的なデータを取ることができた。駆動技術に関しては、インバータ回路を工夫し、小型のEL素子用ドライバーを製作した。3)セラミックス形ELディスプレイの最適な電極パターニング技術確立して、大面積(100mm×50mm)の動画表示を実現する。上記計画に対しては、申請者らが開発に成功した電子サイクロトロン共鳴(ECR)水素プラズマを用いるドライエッチング技術を駆使して、マトリクス表示可能な大面積(100mm×50mm)ELディスプレイの作製に成功した。4)並行して、更なる大面積BaTiO_3セラミックシート上への最適な酸化物蛍光体薄膜及び金属酸化物透明導電膜の作製技術を検討する。上記計画に対しては、大面積に均一にゾル・ゲル溶液を塗布するための溶液調整技術及び塗布技術を確立できた。以上の結果より、本年度の研究目標は十分に達成できた。1)蛍光体原材料を有機溶剤に溶かした溶液を出発原料としてゾルーゲル法を用いで50mm×20mm基板(BaTiO_3セラミックシート)上に酸化物蛍光体薄膜及び金属酸化物透明導電膜を安価に形成する技術を立てる。上記計画に対しては、本年度計画を上回る50mm×50mm基板上への酸化物蛍光体薄膜及び金属酸化物透明導電膜の形成技術を確立できた。2)形成した薄膜の特性改善を目的として、申請設備の雰囲気制御系電気炉を用いて酸化物蛍光体薄膜では硫黄雰囲気もしくは減圧酸素雰囲気中で金属酸化透明導電膜ではアルゴン雰囲気中もしくは水素雰囲気中でのアニール処理技術を確立する。上記計画に対しては、大面積基板上でも均一な熱処理を実現するために、大面積熱処理用治具を作製して確立できた。3)平行して、上述の薄膜形成技術を使って50mm×20mmラミック基板上にZnGa_2O_4:Mn薄膜蛍光体と各種粉末蛍光体からなるハイブリッド発光層を沈殿法を用いて形成する技術を確立する。作製した発光層をPLで評価すると共に、ハイブリッド形ELデバイスを作製してEL特性を評価する。また、使用する粉末蛍光体と薄膜蛍光体との材料組成的な相性を調べ、最適な組み合わせを使った多色発光ハイブリッド形ELデバイスを開発する。4)さらに並行して、現有のドクターブレード装置を用いて、大面積(100mm×50mm)で、比誘電率4000以上で、研磨なしでも使用可能な表面状態を有し、0.1mm0.4mmの厚さを±0.05mmの精度で制御した高純度BaTiO_3セラミックシートの作製技術の確立を進める。それと同時に、セラミックの誘電的特性と作製条件との関係を明らかにし、光・電気情報処理デバイスに最適な誘電的特性を有するセラミックシートの作製技術を確立する。上記計画(3)及び(4)に対しては、特性評価結果をフィードバックして、多色発光ハイブリッド形ELデバイスを試作し、単一層デバイスを上回るEL特性を実現できた。
触覚を利用したボクセルモデルに対する実時間形状処理とその応用システムの試作研究

近年,医者の経験不足を解消し医療ミスを低減するために,仮想現実感(の技術を用いた手術訓練シミュレーションが多く開発されているが,多くが視覚情報のみによるシステムであり,特に稠密なモデルを対象としたシステムは少ない.こで,稠密なモデルを再現するためにVoxelモデルを対象としてユーザに触覚を返すための力覚フィードバック装置としてPHANToMをシステムに導入し,メスによる仮想人体モデルの切断を試みた.負荷の大きい力覚計算とVoxelの描画・干渉判定計という問題を解決するためにシェアードメモリ方式の光ネットワークであるSCRAMNetを用いて2台のPC連結し,力覚計算・干渉判定計算とVoxel描画それぞれのプロセスを並列に処理させた.メスを構成する単位Voxelが物体に干渉した場合,切断不可能な場合はめり込みに応じた弾性力をユーザにフィードバックする.切断可能な場合,人体Voxelを消去し,めり込み量に応じた弾性力をフィードバックしつつ,メスの押し引きの大きさや干渉したVoxelの個数(面積)から剪断力を算出し,あらかじめ設定した対象モデルの剪断力の閾値と比較し,閾値を超えた場合,与えていた弾性力を無効化し,速度による関数である粘性抵抗をフィードバックする.このときの弾性力と粘性力との差によってユーザは切断したことを体感することができる.さらに,メスを刃の方向には進入できるが,刃面に対し垂直な方向への移動を制約することにより,刃先のふれをなくした.実験的に皮(柔らかい)モデル,肉(硬い)モデル,骨(切断不可能)モデルの3種類を模擬し,被験者テストによって良好な評価を得た.切断中に、異なる材質にメスが干渉した場合,まず弾性力を与え,剪断力の閾値を超えた時点で粘性力に切り替えるため,異なるモデルに干渉したということが直感的に感じることができた.しかし,切断時のモデルの変形やメスの回転換作に伴ったトルクを返すことは未完となった近年,医者の経験不足を解消し医療ミスを低減するために,仮想現実感(の技術を用いた手術訓練シミュレーションが多く開発されているが,多くが視覚情報のみによるシステムであり,特に稠密なモデルを対象としたシステムは少ない.こで,稠密なモデルを再現するためにVoxelモデルを対象としてユーザに触覚を返すための力覚フィードバック装置としてPHANToMをシステムに導入し,メスによる仮想人体モデルの切断を試みた.負荷の大きい力覚計算とVoxelの描画・干渉判定計という問題を解決するためにシェアードメモリ方式の光ネットワークであるSCRAMNetを用いて2台のPC連結し,力覚計算・干渉判定計算とVoxel描画それぞれのプロセスを並列に処理させた.メスを構成する単位Voxelが物体に干渉した場合,切断不可能な場合はめり込みに応じた弾性力をユーザにフィードバックする.切断可能な場合,人体Voxelを消去し,めり込み量に応じた弾性力をフィードバックしつつ,メスの押し引きの大きさや干渉したVoxelの個数(面積)から剪断力を算出し,あらかじめ設定した対象モデルの剪断力の閾値と比較し,閾値を超えた場合,与えていた弾性力を無効化し,速度による関数である粘性抵抗をフィードバックする.このときの弾性力と粘性力との差によってユーザは切断したことを体感することができる.さらに,メスを刃の方向には進入できるが,刃面に対し垂直な方向への移動を制約することにより,刃先のふれをなくした.実験的に皮(柔らかい)モデル,肉(硬い)モデル,骨(切断不可能)モデルの3種類を模擬し,被験者テストによって良好な評価を得た.切断中に、異なる材質にメスが干渉した場合,まず弾性力を与え,剪断力の閾値を超えた時点で粘性力に切り替えるため,異なるモデルに干渉したということが直感的に感じることができた.しかし,切断時のモデルの変形やメスの回転換作に伴ったトルクを返すことは未完となった(1)内部が稠密で変形可能な組織に対する変形・切断操作の実現、(2)限定された視野と操作空間での内視鏡手術支援、(3)体内に挿入された2器の術具による協調作業と干渉を反映したPHANToMによる力覚フィードバックに関して、基本的なサブシステムの試作を行った。(1)に関して、ボクセル空間に定義された任意形状の切断と切断時の触覚を、PHANToMを介して操作者に返すシステムを作成した。ボクセルの切断はメスを交叉したボクセルの消去により実現可能であるが、組織の柔軟性の応じた反力、切断不可能な部位の切断阻止機能などの実装が不可欠であり、これらの機能の組み込みを実現中である。(2)に関して、体内に挿入された内視鏡視野の下でのメスの操作訓練システムを作成した。今回作成したものは、PHANToMのGHOSTモデルを利用しているため変形不可能であるが、体表の穴から挿入された内視鏡による狭隘な視野の下での、もう1つの穴を支点とした狭隘なメスの操作空間で生じる上下左右反転の認知の向上、単眼視による距離感不足の力覚による補足、組織の表面に描画された軌跡の3時限的な追従の適否を述者以外の者に客観的に提供する機能を組み込むことによって、内視鏡手術の習熟度の向上を目指した。動脈や神経自体を目標とした手術以外でこれらの組織にメスを入れることは絶対に禁忌な操作である。

内視鏡手術に未熟な医師によるメスの誤操作や組織の誤認識に基づく手術ミスの防止をPHANToMによって抑止する機能の組み込みを行い、手術ナビゲーションの基本機能の整備を行った。(3)に関しては、2つの穴から挿入された術具(たとえば、メスと鉗子)による協調操作の視覚・力覚による支援を目指して、2機のPHANToM同士や臓器を介した間接的な干渉の検出などを目指した試作システムを開発中である。円弧軌道を切断中のトルク、変形する臓器の実現、縫合操作への対処、ボクセルモデルとサーフェイスモデルとの連携、などが今後の課題である。本年は,以下の項目について研究を行った。(1)2機のPHANToMの操作システム作成:PHANToMは,力覚は返すが,トルクを返すことができない。そこで,人が親指と人差し指でナイフやメスを持つように,2機のPHANToMで仮想物体を操作で繰れば,トルクを返すことが可能になる,2機のPHANToMで把持した仮想物体が他の物体と干渉した際に働く力とモーメントを2機のPHANToMを使って出力するシステムを作成した。(2)高速レンダリングとPHANToM操作システムの実現:ボクセルのレンダリングを司るVolumePROとPHANToMの干渉計算,出力合成を1台のPCで実行させると,秒間30枚のレンダリング処理ができないため,これのタスクをスクラムネットで結合された2機のPCで分散並列処理をさせたところ,円滑な操作が実現できた。(3)PHANToMでは柔軟な仮想物体の操作は支援されていないが,反力をダンパーバネモデルを利用して返すことは可能である。そこで,PHANToMと干渉した仮想物体の接触部位とその周辺の表面分を書き換えることによって,変形時の力を返すことが可能となった。しかし,ボクセルでの変形は,ボクセル単位での半径しかできないため,一辺が256ボクセルのシステムでは,滑らかな変形を実現できなかった。切断は変形と現象が異なる上に,サーフェイスモデルでは,切断後の断面構成が難しくなるのに対して,ボクセルモデルではボクセルの消去で切断が実現可能であるが,切断に伴う変形は上記の理由により,満足できるものとはならなかった,(4)切断時の拘束の実現:二次元ペイントツールの鉛筆で意図通りの曲線を引くことは難しい。これは,意図しない方向への鉛筆のずれを拘束できないからである。そこで,PHANToMの掃引方向に障害面分を生成して,PHANToMの動きを拘束した。その際,面分を小さくすると拘束の意味がなくなる一方、大きくすると直線しか引けないといった問題が生じた。(1)弾性変形・塑性変形・破壊を模擬するモデルの構築(安部,田中):基本的には,外部から対象物体の一点に対して力が加えられているときの変形と,外力がなくなり元に戻る時の変形を単位面の書き換えにより変形を可視化し,適切な力を返すことができた.作用点が移動する場合は,新たな作用点に於ける変形とそれ以外の部分における復元を考慮した変形を行なった.切断機能をもつ物体が作用点に働いている場合,作用力と物体の切断力そして対象物体の切断可能性に応じて,変形,もしくは消去を行なった変形と復元の並行処理にはスクラムネットを用いた並列計算によって,効果の重畳を行なった.変形と切断も異なるPCで同様に並行処理を行った。(2)ボクセルモデルでの実現(大元,安部):最小変形単位をボクセルとするクセルモデルの場合は,操作物と対象とが交差するボクセルを8分木法で算出し,干渉が検出された場合は、上述の方法に従った計算を行った.
歯髄における炎症性サイトカインIL-6の動態

歯髄炎における炎症性サイトカインinterleukin(IL)-6の機能を明らかにする目的で、in vitoroとin vivoの実験系で以下の研究を行った。1.in vitro実験系:Lactobacillus caseiから細胞壁構成成分であるpeptidoglycan(PG)を抽出し、ヒト歯髄培養細胞に作用させ、培養液中のIL-6の濃度をELISA法を用いて測定した。その結果、PG作用の経時的、濃度依存的にIL-6の産生量が増加した。特にPGの作用後、早期にIL-6の増加が見られた。さらにPCR法を用いてIL-6のmRNAの発現についても観察を行い、PG作用によりIL-6のmRNAの発現の増強が認められた。このことから、深部象牙質鵜齲蝕に多く分離されるLactobacillus caseiにより歯髄線維芽細胞は炎症性サイトカインであるIL-6を産生し、歯髄炎の発症、進展に関わることが示唆された。2.in vivo実験系:歯髄組織内での炎症時のIL-6の発現を観察する目的でin situ hybridization法を用いてIL-6の発現を検索した。1)IL-6RNAプローブの作製:rat歯髄培養細胞にPGを作用させ、培養上清中のIL-6の増加を確認後、そのrat歯髄培養細胞からmRANをAGPC法で抽出し、設計したratIL-6のPCRプライマーを用いて、PCR法によりcDNAの増幅を行い、このPCR増幅産物(489bp)がgene bankに登録されているRat IL-6のcDNA塩基配列と高い相同性を確認した。このプラスミドDNAを保持する宿主細胞を培養し、集菌後、プラスミドDNAを分離した。このDNAを鋳型としてRNA labeling kit(T3/T7)(Boerinqer Mannheim社)を用いdigoxigenin-UTPでラベルされたIL-6RNAプローブを合成した。Wister系ratの臼歯を露髄させ、実験的に歯髄炎を惹起させ、通法に従い、8μmの凍結切片を作製し、HE染色と作製したrat IL-6リボプローブによるin situ hybridizationを行い、歯髄炎とIL-6mRNAの発現を観察した。その結果、露髄を行わないコントロール群においてはIL-6mRNAの発現は見られないが、露髄を行った実験群ではHE染色により歯髄炎の発症、進展が確認され、IL-6mRNAの発現が多く見られた。特にリンパ球の浸潤が多く見られる慢性炎症部より血管確徴等しか見られない軽微な炎症部位でのIL-6mRNAの発現が観察された。以上の結果から、歯髄炎においてIL-6の発現が確認され、とくに歯髄炎の早期にIL-6の発現が見られることから、炎症の初期の段階でIL-6が関わっているものと推測された。今後、in vitro実験系においてIL-6の炎症進展における役割の解明が必要である。

以上の結果から、歯髄炎においてIL-6の発現が確認され、とくに歯髄炎の早期にIL-6の発現が見られることから、炎症の初期の段階でIL-6が関わっているものと推測された。今後、in vitro実験系においてIL-6の炎症進展における役割の解明が必要である。
矯正力による知覚過敏発生のメカニズム解明

本研究では、歯科矯正治療中に経験的に知られている痛みの中でも、何もしなくても感じる痛みではなく、咬んだときにのみ感じる痛み(咬合痛)の発生機序について調査した。痛みは細胞のエネルギー通貨として良く知られているATPが伝達することが分かっているので、ATPに着目して調査した。研究の結果、ラットの抜歯後に痛みを受容する三叉神経節内で、ATPが離れた部位へ情報を伝達し、痛みを増強させている可能性が示唆された。歯の痛みの伝達にもATPが関与している可能性が示唆された。これらの結果は矯正中に患者が感じる「痛み」の発生機序を明らかにし、痛みを克服する一助となると期待される。本研究では歯科矯正治療中に経験的に知られている痛みの中でも、何もしなくて感じる痛みではなく、咬んだときにだけ感じる痛み(咬合痛)の発生機序について調査している。この咬合痛は、矯正治療を行っていない時には感じず、矯正治療中にのみ感じることから、言い換えると知覚過敏とも言うことができ、過去の報告から知覚過敏には末梢神経節のサテライト細胞が関与していることが示唆されていることから、矯正治療時の咬合痛の発生機序について、顎顔面領域の痛みを司る三叉神経節ニューロンへの侵害刺激がサテライト細胞へ伝わり、サテライト細胞が活性化したために起こるのではないかという仮説を調査している。これまでの結果、末梢刺激としてラットの臼歯を抜歯後に、傷害を受けたニューロンとその周囲のサテライト細胞だけでなく、そこから離れた部位のサテライト細胞が活性化していた。ラット三叉神経節由来のニューロンとサテライト細胞をそれぞれ培養したところ、いずれの細胞でもVNUT免疫陽性発現を認め、またRT-PCRよりVNUT遺伝子発現も認めた。さらに神経傷害後にin vivoでVNUTの発現が増加していたことから、神経傷害後に傷害を受けたニューロンから離れた部位で認められたサテライト細胞の活性化は、傷害を受けたニューロン周囲のサテライト細胞からVNUTを介してヌクレオチドが放出され、離れた部位のサテライト細胞が受け取ることで活性化したのではないかと推察した。これは離れた場所にある細胞間同士のコミュニケーションの機序を示す有意義な結果で、矯正治療中に患者が感じる「痛み」の発生機序を明らかにし、この痛みを克服する一助となると期待される。本研究では、歯科矯正治療中に経験的に知られている痛みの中でも、何もしなくても感じる痛みではなく、噛んだときにだけ感じる痛み(咬合痛)の発生機序について調査している。この咬合痛は矯正治療を行っていないときには感じず、矯正治療中にのみ感じることから、言い換えると知覚過敏とも言うことができ、過去の報告から知覚過敏には末梢神経節に存在するサテライト細胞が関与することが示唆されていることから、この咬合痛の発生機序について、サテライト細胞が関与して起こるのではないかという仮説を調査している。調査の結果、末梢刺激としてラットの臼歯を抜歯後に、障害を受けたニューロン周囲のサテライト細胞だけでなく、障害を受けたニューロン周囲に存在する障害を受けていないニューロン周囲のサテライト細胞も活性化し、またATPレセプターであるP2X3レセプターの発現が上昇していた。ATPの放出機構について検討するため小胞性ヌクレオチドトランスポーターであるVNUTの三叉神経節における発現をRT-PCRで調べたところ、in vivoとin vitro共に三叉神経節ニューロンとサテライト細胞の両方でVNUT mRNAの発現を認め、in vivoでは免疫染色でも発現が認められた。これらの結果は三叉神経節内の障害を受けたニューロンから放出されたATPが、サテライト細胞を介して、離れた部位のニューロンを活性化させ、痛みを増強している可能性を示唆する。また、ラットの臼歯においてVNUTの発現を調べたところ、象牙芽細胞に広くVNUTの発現を認め、歯髄神経にはP2X3レセプターを認めたことから、障害を受ける局所でも痛みが増強する可能性が示唆された。このATPの細胞外放出機構は離れた場所にある細胞間の情報伝達を可能とする有意義な結果で、矯正治療中に患者が感じる『痛み』の発生機序を明らかにし、痛みを克服する一助となると期待される。本研究では、歯科矯正治療中に経験的に知られている痛みの中でも、何もしなくても感じる痛みではなく、咬んだときにだけ感じる痛み(咬合痛)の発生機序について調査している。調査の結果、末梢刺激としてラットの臼歯を抜歯後に、障害を受けたニューロン周囲のサテライト細胞だけでなく、障害を受けていないニューロン周囲のサテライト細胞も活性化し、またATPレセプターであるP2X3レセプターの発現が上昇していた。ATPの萌出機構について検討するために小胞型ヌクレオチドトランスポーターであるVNUTの三叉神経節における発現を調べたところin vivoとin vitroともに三叉神経節ニューロンとサテライト細胞の療法でVNUT mRNAの発現を認め、in vivoでは免疫染色でも発現が認められた。これらの結果は三叉神経節内の障害を受けたニューロンから放出されたATPがサテライト細胞を介して、離れた部位のニューロンを活性化させ、痛みを増強している可能性を示唆する。また、ラット臼歯においてVNUTの発現を調べたところ、in vitroで象牙芽細胞様細胞にVNUT mRNAの発現を、in vivoで免疫染色によってVNUTの発現を認めた。さらに歯髄神経P2X3レセプターの発現を認め、in vitroにおいてVNUT mRNAの発現を抑制したときに、ATPの細胞外への放出が減少することから、障害を直接受ける歯でもATPを介して痛みが増強する可能性が示された。

このATPの細胞外放出機構は離れた場所にある細胞間の情報伝達を可能にする有意義な結果で、矯正治療中に患者が感じる『痛み』の発生機序を明らかにし、痛みを克服する一助となると期待される。本研究では、歯科矯正治療中に経験的に知られている痛みの中でも、何もしなくても感じる痛みではなく、咬んだときにのみ感じる痛み(咬合痛)の発生機序について調査した。痛みは細胞のエネルギー通貨として良く知られているATPが伝達することが分かっているので、ATPに着目して調査した。研究の結果、ラットの抜歯後に痛みを受容する三叉神経節内で、ATPが離れた部位へ情報を伝達し、痛みを増強させている可能性が示唆された。歯の痛みの伝達にもATPが関与している可能性が示唆された。これらの結果は矯正中に患者が感じる「痛み」の発生機序を明らかにし、痛みを克服する一助となると期待される。ラットの咬合痛の発生を客観的に評価するために、行動学的な方法を用いる予定であったが難航し、計画の変更を検討したため。医歯薬学三叉神経節内のATPを介した細胞間コミュニケーションだけでなく、障害が与えられる歯にも注目して、歯に刺激を与えたときにATPが象牙芽細胞間のコミュニケーションに関係している可能性を調査する。歯に刺激を与えた時のVNUTやP2X3の発現や、in vitroにおけるATPの細胞外放出を確認する予定である。ラットに矯正力を与えたときに、咬合痛の評価を行動学的に行うよう計画していたが、行動学的評価で明らかな差を認めなかったため、手法の改良、または他の方法での評価が必要である。当初予定の方法が難航し、打開策の検討に時間を要したため。末梢神経障害によるサテライト細胞の変化は認めたが、これがVNUTを介したヌクレオチドの放出によるものかどうかは明らかでない。また、咬合痛の評価が確立できていないため、VNUTと咬合痛との関連も明らかではない。これらを明らかにするために、まずラットにおける矯正的歯の移動時の咬合痛を評価する方法を確立する。その後当初の予定の通りサテライト細胞活性化阻害剤を投与したときの咬合痛の変化を調べる。また今年度計画分の細胞間コミュニケーションを行っている物質の検索について、計画通り行う。研究方針を再検討し、当初予定の研究方法だけでなく、それに加えて新たに多角的に検討を進める。当初予定の方法がうまくいかず、代替策を検討するのに時間がかかってしまったため。昨年度予定の方法を改善し、当初予定より遅れている計画を推進する。また今年度予定分の研究を並行して進める。
ウォーラセア海域世界におけるネットワーク型社会の文化生態的動態

セレベス海、マカッサル海峡、マルク海、フローレス海などからなる島嶼部東南アジアのウォーレス線から東の海域をウォーラセア海域世界と呼ぶ。ここでは、海を生態的基盤とする人々の生活が古くから営まれ、ネットワーク型ともいうべき文化・社会が形成されてきた。本調査は、海域世界のこのような分化・社会特徴を民族移動、物産交易などを軸に明らかにしようとした。平成7年度にはセレベス海およびマカッサル海峡を、平成8年度にはマルク海とフローレス海を、そして平成9年度にはセレベス海、フローレス海およびマカッサル海峡を主要な共同調査地とて臨地調査を実施した。本調査によって、ウォーラセア海域の、ブギス人、バジャウ人、サンギ-ル人などの移動・移住の実体とその歴史的過程を把握する一次資料が得られたのが第一の成果であった。なかでも、ブギス人の移動・交易ネットワークがマカッサル海峡からフローレス海にわたる広い地域に及んでいることが社会史・個人史のレベルで解明できる資料が得られた。また、ブギス人と同じく広域に居住するバジャウ人についてはこれまで十分な資料が収集されていなかたが、スラウェシ島中部を境界に2つの大きな集団にわけることが妥当と推定される言語学的資料および口承史料を収集することができた。さらにサンギ-ル人についても、フィリピン南部からマルク海に至る移動・移住史の口承資料が得られた。第二の成果は、国民国家におけるネットワーク型社会がもつ文化・社会的意義に関わる資料が得られていたことである。マレーシア・インドネシア国境およびフィリピン・インドネシア国境地域において、国境を相対化するかのような人々の営みを民族史・社会史・国民教育の視点から解明する資料が得られた。これら二つの成果を中心に、平成10年度に調査報告書を出版する予定である。島嶼部東南アジアのうち、ウォーレス線から東をウォーラセアと呼ぶ。この地域では海を生態基盤とする人々の生活、文化、社会(この総体をウォーラセア海域世界と呼ぶ)が古くから形成された。ウォーラセア海域世界のいつかの交流圈のうち、「ス-ル-海・セレベス海三角地帯」および「マカッサル海峡三角地帯」を共同調査の中心におき、平成7年9月から8年1月にかけて、延べ10名(研究協力者1名を含む)を派遣した。また日本人研究分担者1名、外国人分担者3名、および日本人研究協力者1名が現地参加した。上記の両「三角地帯」の調査から、バジャウ人の広域にわたる移動と交流の実態が明らかになりつつある。とくに、フィリピンのミンダナオ島南部、インドネシアのカリマンタン島東海岸、スラウェシ島北部のバジャウ人がほぼ同じ言語と文化をもつグループであることが確認され、このことはさらに広い分布域をもつ海民バジャウの形成に関して大きな示唆を与えるものと期待される。同様に、南スラウェシ州のブギス人の移動・交易ネットワーク、およびウォーラセア海域世界における彼らの役割についても新たな資料が集まりつつあり、華人系-ブギス-バジャウとつながる海産物をめぐる広域交易圈の実態が明らかになりつつある。ウォーラセア海域世界内部における域内交易圈とそれらが外部と取り結ぶ広域交易圈の実態を生業・文化・社会のレベルで解明する手がかりが得られたことが、今年度の大きな成果であた。この地域では海を生態基盤とする人々の生活、文化、社会(この総体をウォーラセア地域世界と呼ぶ)が古くから形成された。ウォーラセア海域世界のいくつかの交流圏のうち、「フローレス海三角地帯」「マルク海三角地帯」

「マカッサル海峡三角地帯」および「マラッカ海峡三角地帯」を共同調査の中心におき、平成8年7月から9年1月にかけて日本人研究者12名(研究協力者2名を含む)を派遣し、加えて日本人研究分担者1名および外国人研究分担者2名が現地参加した。「マルク海域」および「フローレス海域」へ調査範囲を拡大したことによって、バジャウ人の広域にわたる移動と交流およびスラウェシ島以東および以南のバジャウ人グループの言語・文化の実態が明らかになった。また、バジャウ人の移動と軌を一にするブギス人の移動ネットワークについても知見を得ることができた。とくに、「フローレス海域」の調査から、南スラウェシ州のブギス人の移動・交易ネットワーク、およびウォーラセア海域世界における彼らの交易に果たす役割について昨年度に続く新たな資料を収集できた。さらに「マラッカ海峡」および「マカッサル海峡」でも国境を経由するブギス人の移動・移住および彼らの交易の実態が明らかになりつつあり、全体として、ウォーラセア海域世界における域内交易圏とそれらが外部と取り結ぶ広域交易圏の実態がブギス人の活動を軸に理解できることが明らかになりつつある。また、「マルク海域」ではサンギ-ル人のハルマヘラ島への移住と定着の実態を調査することができ、「セレベス海域」と「マルク海域」の両交流圏にまたがるサンギ-ル人の役割を知る手がかりが得られた。島嶼部東南アジアのウォーレス線から東に位置するウォーラセア海域では、海を生態的基盤とする人々の生活、文化、社会が形成されてきた。平成7、8年度に続き、今年度もこの海域において人々の移動・移住、および物産交易のネットワークについて共同調査を実施した。平成9年7月から平成10年3月にわたり日本人研究者延べ10名、(研究協力者1名を含む)を派遣し、加えて日本人研究分担者1名および外国人研究分担者5名が現地参加した。今年度は調査地域を「セレベス海三角地帯」と「マカッサル海峡三角地帯」を主な共同調査地とし、関連する個別調査も加えてネットワーク型社会の文化・社会変容の実態把握につとめた。「セレベス海三角地帯」ではフィリピンのミンダナオ島とインドネシアのスラウェシ島の間に位置するサンギ-ル諸島を中心にサンギ-ル人の移住・定着に関する口承資料を収集して両島にわたる広域移動史を明らかする手がかりを得た。また、北スラウェシ・中スラウェシ州東海岸部のバジャウ人の移動・生業に関する調査によって、ウォーラセア海域に広く分布するバジャウ人の2つの大きなグループの存在を確認でき、バジャウ人の移動・拡散に関する新たな知見を加えることができた。「マカッサル海峡三角地帯」では、東カリマンタン州の沿岸部を中心にブギス人およびバジャウ人の生業・交易・移住に関する調査を実施し、華人・ブギス人・バジャウ人を連らねる海域物産の流通ネットワークを域内交易と域外交易の重層性としてとらえることができた。とくに、そのネットワークにおけるブギス人の果たす役割について、具体事例をともなう新たな知見を加えることができた。マラッカ海峡地域および西カリマンタン州西部のようなマレーシア・インドネシア国境隣接地域において行われた個別調査でも国境を経由する人々の移動・交易の実態について一次資料を収集することができた。
インフルエンザウイルスベクター系を用いた腫瘍ワクチンの開発

我々は、遺伝子組換えにより弱毒化したインフルエンザウイルスの第8RNA分節を利用し2Aプロテアーゼ介在配列を用いた、安定で遺伝し発現レベルの非常に高い、インフルエンザウイルスベクター系を開発した。そこで、当該ウイルスベクター系を腫瘍ワクチンとして応用することを考えた。インフルエンザウイルスベクター系にCAT,BAX,EGFP,HIV-1 gp41遺伝子等を導入したウイルスを回収した。培養細胞レベルでの解析を行った。遺伝子組み換えウイルス、および、親ウイルスをマウスとサルに摂取し、LD50、体温・体重変化、インターフェロン産生、IgA、IgG抗体量の継時変化、CTL誘導活性等、免疫学的、病理学的解析を行った。ウイルスは高度に弱毒化され、かつ高い免疫原性を有していた。得られたサンプルの詳細な解析を行っている。
長期的発達の視点からの英語文章産出モデルの構築

本研究は、日本人学習者の英語文章産出プロセスが、大学在学中の3年半にわたってどのように変化していくかを調査することを目的とした長期観察研究である。平成15年度(4年間のプロジェクトの2年目)以降、(1)1年次にプロセスライティングを受けなかった学生を「統制群」として、「実験群」とほぼ同数参加させる、(2)数人の被験者にとって「留学直前」である「2年次の夏」を加え、観察時期を4回から5回に増やす、の2点で改善したため、平成17年度に当初計画した全てのデータ採取を終えることが不可能になってしまった。しかし、4年間の最終年度である平成17年度末に、初年度から観察を続けている被験者9名(1名は退学のため脱落)についての観察は完結したため、その9名についての報告書を作成した。この9名の報告書には、従来の第2言語作文研究で扱われてきた量的変数(一般英語力、英作文力、書く流暢さ、書く際に使うストラテジー)に加えて、大学入学時から3年半にわたるそれらの変数の変化について、「変化したと思うか、その変化は何に影響を受けたと思うか」についての個別インタビューという質的データの分析も加えた。残りの31名については、平成15年に大学1年生だった実験群5名、統制群10名、平成16年に大学1年生だった実験群6名、統制群10名について、現在も(1)一般英語力、(2)英作文力、(3)書くスピード(流暢さ)、(4)英作文ストラテジー、(5)英作文に対する動機付けや自信等の観点から観察を継続中であり、全ての観察は平成19年度末に完成予定である。本研究は、日本人学習者の英語文章(説明文)産出プロセスが、3年半の長期にわたってどのように変化・発達していくかを質と量の両面から追跡調査することを目的にしている。平成14年度には、以下の2段階で初年度の計画を実施した。(1)日本の中学・高校で6年間英語を勉強してきた大学1年生約50人(1クラス25人)に書く課題を与えて英作文力を調べ、上位層と下位層からボランティアの学生合計11人を募り(当初20名を予定したが集まらなかった)、個別に設備のある研究室で英語説明文を書いてもらい、書き終わった直後に書いている時の様子を録画したビデオテープを見ながら、書いている最中に何を考えていたかを逐次話してもらい、オーディオテープレコーダーに録音した。採取したデータは、直後に転記した。さらに、基礎データとして、標準英語力測定テストを用いて、それら11人の一般的な英語力を測定したり、英語を書くことに関する現在までの学習経験や、英作文に対する自信や動機付けなどを調査した。(2)(1)で述べた大学1年生50人に、「書く作業は、書きたいものと書けるものとの相互作用を繰り返すことにより成り立つ」という原則に基づいたプロセスライティングの授業を1年間受けさせた。1年間の授業の後、授業前に書いたのと同じ様な難度は似ているが、内容的には異なる)課題の英語説明文を書いてもらい、(1)と同じ方法で、書くプロセスの詳しいプロトコールデータを採取・転記した。その結果、1年間のプロセスライティング授業を受けた後、A.書く量や速さは、変化しなかった、B.英作文の得点は上昇した、C.書く前に作文全体の構成をするようになった、D.書いている最中に次に書くことを考えることは減ったが、日本語から英語への翻訳の回数は減らなかった、等の予備的結果が得られた。これらの分析結果を踏まえて、次年度の量的・質的研究の計画を立てる予定である。本研究は、日本人学習者の英語文章産出プロセスが、3年半にわたってどのように変化していくかを調査することを目的にしている。平成15年度には、以下の4段階で計画を実施した。

(1)初年度に、実験群に十分な人数が集まらなかったため、再度、15年入学の1年生から4人のボランティアを募った。又、1年次にプロセスライティングの授業を受けない統制群の新1年生からも、11人のボランティアを募った。それらの合計16人に、平成15年4月から5月にかけて、個別に英語説明文を書いてもらい、書き終わった直後に書いている時の様子を録画したビデオテープを見ながら、書いている最中に何を考えていたかを逐次話してもらい、オーディオテープレコーダーに録音した。採取したデータは、直後に転記した。さらに、基礎データとして、16人の英語力を測定し、学習経験や、英作文に対する自信や動機付けなどを調査した。(2)(1)で述べた実験群を含む大学1年生約50人に、プロセスライティングの授業を1年間受けさせた。(3)1年間の授業の後、(1)で述べた実験群と統制群の1年生16人に、(1)と同じ様な課題・同じ方法で、書くプロセスのプロトコールデータを採取・転記した。その結果、A.実験群と統制群ともに、書く量や速さは、変化しなかった、B.両群ともに、英作文の得点は上昇した、C.実験群だけが、書く前に作文全体の構成をするようになった等の予備的結果が得られた。(4)さらに、平成14年度に1年生だった実験群11人に対しては、7月に(1)と同じ方法で書くプロセスのデータを取り、英語力を測定したり、それまでの学習経験や動機付けの調査を行った。この時期にデータを取ったのは、実験群のうち半数以上が、8月以降中・長期留学に出発したためである。彼らが留学から帰ってくる平成16年7月にさらにデータを取り、留学が書くプロセスに与える影響を調査する予定である。本研究は、日本人学習者の英語文章産出プロセスが、3年半にわたってどのように変化していくかを調査することを目的にしている。平成16年度は、以下の4段階で計画を実施した。(1)初年以降の2年間に実験群・統制群に十分な人数が集まらなかったため、再度、16年入学の1年生から(1年次にプロセスライティングの授業を受ける)実験群6人、(1年次にプロセスライティングの授業を受けない)統制群10人のボランティアを募った。それらの合計16人に、平成16年4月から5月にかけて、個別に英語説明文を書いてもらい、書き終わった直後に書いている時の様子を録画したビデオテープを見ながら、書いている最中に何を考えていたかを逐次話してもらい、オーディオテープレコーダーに録音した。その結果、平成15年度と同様に、A.実験群と統制群ともに、書く量や速さは、変化しなかった、B.両群ともに、英作文の得点は上昇した、C.実験群だけが、書く前に作文全体の構成をするようになった等の予備的結果が得られた。(4)さらに、平成15年度に1年生と2年生だった実験群15人と1年生だった統制群8人に対しては、7月に(1)と同じ方法で書くプロセスのデータを取り、英語力を測定したり、それまでの学習経験や動機付けの調査を行った。この時期にデータを取ったのは、これら被験者の半数以上が、英語圏への留学から帰国したり、留学を直後に控えていたりしたためである。
視覚障害児のための触る絵本の作製と活用および普及についての研究

本研究は、視覚障害児が触って分かる触る絵本を作製して、その妥当性を検討し、その活用方法および普及の手だてを探ることを目的としてきた。今年度は、研究の最終年度として以下の成果を得た。1.立体コピー形式の触る絵本が新たに1種作製された。この1種は、以前作製された1種と、登場するキャラクター達は同じで、そのキャラクター達が何をするかについても、対応する部分を作っていた。この絵本を視覚障害幼児に導入したところ、それら2種の絵本の対応する絵の部分を相互に触り比べることがみられた。2.これまで作製した13種の触る絵本について、一人の視覚障害幼児に導入して、その分かりやすさおよび触察の仕方の向上に対する寄与についての妥当性と活用方法を探った。これについては、本研究の研究期間以前を含めて、本児が3歳から6歳までの時期に縦断的に導入し、どの時期にどの絵本が利用可能であるか、その絵を触ることにより触察の仕方がどのように向上していくかなどが明らかにされた。本年度は、その結果を論文にまとめた。3.これまで作製した触る絵本13種(触素材を貼り付ける形式8種と立体コピー形式の触る絵本5種)について、その作製方法をHTML形式でCD-ROM版の報告書にまとめた。これは、その13種の作製方法を絵の縮小図版を含めて分かりやすくまとめたものであり、かつ立体コピー形式の触る絵本については、その原図をPDFファイルとして含んでいる。従って、その原図については、プリントアウトして実物を得ることが可能である。この報告書については、盲学校や点訳ボランティアグループに送付すると共に「盲学校点字情報ネットワーク」などのホームページ上で公開する予定である。立体コピー形式(原図を立体コピー専用紙に複写して、それを立体コピー現像機にかけると、その図の部分を浮き上がらせることのできるもの)による触る絵本を今年度新たに2種作製し、すでに試作していた2種と合わせて、視覚障害幼児に導入し、その妥当性を検討した。その結果、以下の知見を得た。1立体コピー形式で、触素材をページに貼り付ける場合とは異なり、触感の情報を欠く場合でも、形を単純にし、大きさ、数、ページ上の位置、向き等の絵の属性を工夫して作製することにより、分かりやすくかつ楽しめる触る絵本を作製することができる。2触る絵本により、より高度な触察の仕方の向上を促す方法として以下のことが見出された。即ち、「さがす」動きの高次化として、絵のなかに、関連ある構成要素2つを縦、横、斜めなど、特定の位置関係で配置することにより、片手を一つの要素上において、それを基点として、もう一方の手で他の要素を「さがす」動きを促すことができる。3同様に、「たどる」動きの高次化として、斜線、折れ線、曲線、螺旋など、より複雑で長い線を、絵の構成要素としてページ上に配置することにより、それらを「たどる」動きを促すことができる。4ただし、3については、対象児にとっての、たどることの難易を考えて、線の種類を選ぶ必要がある。5立体コピー形式の触る絵本をインターネット上で公開する方法として、インターネット利用者のコンピューターの種類や設定に左右されずに、そのデータをダウンロードして出力できるものとして、PDFファイルの形式で公開することが考えられた。