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動脈硬化及びPSD発生に関する血管内流動の流体力学的研究

血管狭窄後膨張(PSD)の流体力学的要因を明かにするために、実験的・理論的解析を行った。実験:シミュレ-ション及び生体モデル両実験装置を設計・製作した。シミュレ-ション実験では紡錘状狭窄を設けた管路において定常流及び拍動流を与えた場合の管壁圧力を測定し、狭窄によって生ずる剥離域の内部や再付着点近傍での定常圧力と圧力変動がどの様な性質を持つかを明かにした。また、流速、振動数、振幅等を様々に変化させて測定を行い、拍動に伴う剥離点・再付着点の移動、レイノルズ数やウオマスレ-数による剥離域の大きさの変化等を明かにし、これらの諸現象と血管損傷との関連について考察した。生体モデル実験では動脈に生ずるPSD発生の流体力学的要因のうち剪断応力と圧力変動に注目し、狭窄を有する管内に非定常流を発生させた時の狭窄下流の流れ場を調べた。それより狭窄下流の管壁には流れの変動に応じて大きな剪断応力変動が生ずるが、壁面圧力変動は小さく高周波成分も含まないことなどが明かとなった。さらに弾性管を用いて実験を行った結果、PSD発生の流体力学的要因としては壁面圧力変動による血管壁の弾性的性質の劣化(疲労)が重要なものとして推論された。理論:まず狭窄後膨張と弾性管内の流れとの関連を検討するために、一次元波動伝播理論を用いて狭窄出口によける流れのSteepening現象を解析した。ついで二次元及び三次元の狭窄を有する管路内の粘性流れを差分法及び有限要素法により数値解析し、定常流において速度場、渦の生成、再付着点等に対するRe数、狭窄度の影響、また脈動流においてウオマスレ-数による剥離渦の挙動の変化等を明かにした。以上によりPSD発生に関する流体力学的因子の効果が明かにされたが、血管壁の疲労との関連を解明することが今後に残された問題である。本研究は、狭窄血管モデルにおいて拍動が流れに与える効果、PSD発生を支配する因子の検討、さらに最終的に生体血管を用いてPSD発生を実験的・理論的に確認することを目的とする。実験的には、シミュレーション実験及び生体モデル実験に用いるため実験装置の設計・製作にあたって、毎月1回分担者の他、学識経験者等も含めて企画会議を行ない、基本的な装置設計から始めて、予備実験等を経験を踏まえて、最終的な設計を取まとめ、発注し、現在一部調整中である。各分担については下記の通りである。(1)シミュレーション実験(1)狭窄附近の流動を詳細に計測するため、狭窄部を連続的に移動させうること、(2)拍動による管端効果を少なくし、管路の直線性保持及び拍動による振動遮断のために支持を微調整可能とすること、(3)内部流動観察のために透明プラスチック管を使用するが、透明度を損うことなく内径誤差を少なく、真円度を保つこと、(4)拍動による振動伝播度を除くことなどを考慮して最終設計を行い、発注・製作した。現在、制御回路について調整中である。また、購入した圧力センサーを用いて、拍動流計測の予備実験を行っている。(2)生体モデル実験:本実験は基本的には(1)と同じであるが、最終的に生体血管を用いて実験を行うために(1)試験部は食塩水タンクにし浸す必要があること、(2)任意の拍動波形を与えるため、制御回路を用いて空気溜圧力に任意の変動を与えることなど、を考慮して最終的設計を行ない、発注・製作し、現在調整中である。

理論的には、狭窄を有する血管内において任意波形の拍動を有する流動を調べ、特に狭窄下流の於ける乱れ、壁面せん断力を調べるために、数値計算プログラムを開発し、予備的計算、考察を行っている。次年度購入予定のWork Stationを用いて計算結果の処理を行なう予定である。実験:前年度に製作・購入した装置を用いて実験を行った。(1)シミュレ-ション実験:紡錘状狭窄を設けた管路内の種々の点で定常流及び拍動流を与えた場合の管壁圧力を測定し、狭窄によって生じる剥離域の内部や再付着点近傍での定常圧力と圧力変動がどの様な性質を持つかを明かにした。また、流速、振動数、振幅等を様々に変化させて測定を行い、拍動に伴う剥離点・再付着点の移動、レイノルズ数やウオマスレ-数による剥離域の大きさの変化等を明かにし、これらの諸現象と血管損傷との関連について考察した。(2)生体モデル実験:動脈に生ずる狭窄後膨脹(PSD)発生の流体力学的要因としては、剪断応力、乱流による圧力変動、物質拡散の変化等が考えられる。本年度はこの中剪断応力と圧力変動に注目し、狭窄を有する管内に非定常流を発生させた時の狭窄下流の流れ場を調べた。その結果、狭窄下流の管壁には、流れ開始直後は下流向き、剥離部の到達時にはその先頭渦により大きな上流向きの剪断応力が加わること、また壁面圧力は剥離部の通過により変化するが、その大きさは小さく高周波成分も含まないことなどが明かになった。さらに弾性管を用いて実験を行った結果、PSD発生の流体力学的要因としては、壁面圧力変動による血管壁の弾性的性質の劣化(疲労)が重要なものとして推論された。理論:二次元及び三次元の狭窄を有する管路内の脈動粘性流れを数値解析した。まず、定常流において速度場、渦生成、再付着点等に対するレイノルズ数、狭窄度の影響を調べ、ついで脈動流においてウオマスレ-数による剥離渦の挙動の変化を明かにした。これらよりPSD発生に関係する流体力学的因子の効果が明かにされたが、血管壁の弾性組織の疲労との関連を解明することが今後に残された課題である。
代数曲線符号の効率的リスト復号

本研究は、将来有望と見なされる代数曲線符号に対し、そのリスト復号を効率的に行うアルゴリズムを確立することが最大の目的である。アメリカの計算機科学研究者であるM.Sudanにより導入された代数的符号のリスト復号法は、受信語と情報記号位置の対で定まる特定の零点を持つ多変数の補間多項式の算出とその因数分解の二つの段階からなる。このSudan-1(Sudan)アルゴリズムは、さらに性能の優れたSudan-2(Guruswami-Sudan)アルゴリズムに拡張された。本研究では、まず従来の代数的符号の典型であるRS符号について、Sudan-1ばかりでなくSudan-2についても、そのための補間多項式の効率的解法を明らかにし、電子情報通信学会論文誌(A)2000年11月号に指導学生との共著論文として出版した。その方法は、補間多項式導出問題が与えられた零点をもつ多項式からなるイデアルのグレーブナ基底を求める問題と見なし得ることを示した上で、本研究代表者が自ら導き、従来の限界距離復号に応用、かつ、多様な形式に拡張してきたBMSアルゴリズムを適用するものである。さらに、代数曲線符号のSudan-1リスト復号のための補間多項式算出についても、やはりBMSアルゴリズムが自然に適用できることを明らかにした。以上の両成果は、2000年6月イタリーのSorrentoにおいて開催されたISIT-2000(2000年IEEE国際情報理論Symposium)で発表した。一方、代数曲線符号のSudan-2リスト復号のための補間多項式算出については、その問題が自然な形でのBMSアルゴリズムが適用できるようなうまい構造をもたない。しかし、この場合については、別の形式に拡張したBMSアルゴリズムを適用できるよう問題設定を変更した、新たなアプローチを与えた。その成果は、2001年秋にオーストラリアのMelborneにおいて開催されたAAECC-14 Conferenceにおいて口頭発表し、併せて、Springer Lecture Note Series論文集の1篇として出版した。本研究課題に関連する「一般化最小距離復号」についての研究成果を指導学生との共著論文として、電子情報通信学会論文誌(A)2001年3月号、および、同英文論文誌(E)2001年11月号上に出版した。このSudan-1と呼ばれるアルゴリズムは、さらに性能の優れたSudan-2アルゴリズムに拡張された。

その方法は、補間多項式導出問題が与えられた零点をもつ多項式からなるイデアルのグレーブナ基底を求める問題と見なし得ることを示した上で、本研究代表者が自ら導き、従来の限界距離復号に応用、かつ、多様な形式に拡張してきたBMSアルゴリズムを適用するものである。さらに、代数曲線符号のSudan-1リスト復号のための補間多項式算出についても、やはりBMSアルゴリズムが自然に適用できることを明らかにした。以上の両成果は、2000年6月イタリーのSorrentoにおいて開催されたISIT-2000(2000年IEEE国際情報理論Symposium)で発表した。一方、代数曲線符号のSudan-2リスト復号のための補間多項式算出については、その問題が自然な形でのBMSアルゴリズムが適用できるようなうまい構造をもたない。しかし、この場合については、別の形式に拡張したBMSアルゴリズムを適用できるよう問題設定を変更し、新たなアプローチの可能性が見えてきた。目下は、この方向の理論的発展を完成させ、それを成果としてまとめ、2001年秋にオーストラリアのMerbourneにおいて開催予定のAAECC-14Conferenceで発表するべく準備しているところである。本研究は、将来有望と見なされる代数曲線符号に対し、そのリスト復号を効率的に行うアルゴリズムを確立することが最大の目的である。アメリカの計算機科学研究者であるM.Sudanにより導入された代数的符写のリスト復号法は、受信語と情報記号位置の対で定まる特定の零点を持つ多変数の補間多項式の算出とその因数分解の二つの段階からなる。このSudan-1(Sudan)アルゴリズムは、さらに性能の優れたSudan-2(Guruswami-Sudan)アルゴリズムに拡張された。本研究では、まず従来の代数的符号の典型であるRS符号について、Sudan-1ばかりでなくSudan-2についても、そのための補間多項式の効率的解法を明らかにし、電子情報通信学会論文(A)2000年11月号に指導学生との共著論文として出版した。さらに、代数曲線符号のSudan-1リスト復写のための補間多項式算出についても、やはりBMSアルゴリズムが自然に適用できること明らかにした。一方、代数曲線符号のSudan-2リスト複合のための補間多項式算出については、その問題が自然な形でのBMSアルゴリズムが適用できるようなうまい構造をもたない。しかし、この場合については、別の形式に拡張したBMSアルゴリズムを適用できるよう問題設定を変更した、新たなアプローチを与えた。その成果は、2001年秋にオーストラリアのMelbourneにおいて開催されたAAECC-14Conferenceにおいて口頭発表し、併せて、Springer Lecturre Note Series論文集の1篇として出版した。本研究課題に関連する「一般化最小距離復号」についてての研究成果を指導
嗜銀顆粒性認知症の随伴神経・精神症状と責任病巣に関する臨床神経病理学的研究

嗜銀顆粒性認知症は、本邦では認知症を来す比較的頻度の高い疾患である。我々は嗜銀顆粒性認知症のステージ分類を提唱し。ただし、「認知症」のステージとして、脳幹病変については含めていない。一方で、進行性核上性麻痺、レビー小体型認知症と誤診される例や内因性精神疾患の一部と診断された剖検例の中にも嗜銀顆粒性認知症の病理が見られる。そこで、本研究では、改めてその候補症例を抽出する試みを行うと共に、嗜銀顆粒性認知症の黒質・青斑核・縫線核を含む脳幹病変について検索を行い、脳幹病変の「現ステージ分類」での位置づけと臨床症状の相関を明らかにする。そして、それらの症状への早期介入方法や治療法の確立を目指す。
脳脊髄液の性状が脳動脈壁組織脆弱性に与える影響についての検討

法医解剖事例における小型の未破裂脳動脈瘤の頻度と分布を、脳脊髄液(CSF)の生化学的性状と併せて解析した結果、CSF中のゼラチナーゼ(galatinase A及びgalatinase B)活性が脳動脈瘤早期病変の鋭敏な指標となりうる(p<0.001)事が分かった。また、CSF中のゼラチン分解活性は、局所におけるCa調節を司るα-Klotho蛋白の部位別測定値(脳槽CSF、側脳室CSF及び血清中に各々5425,461 pg/mL、2,7585,971 pg/mL及び6005,556 pg/mL)とも連動しており、病理組織学的解析と併せてCa濃度依存性の脳動脈瘤進展のメカニズムが示唆された。交付申請書にある「研究の目的」、「研究実施計画」に照らした研究の成果について、その具体的内容、意義、重要性等について以下報告する。ヒト脳脊髄液及び脳動脈材料の採取及び検査法の精度向上が本研究の重要な基礎となる。1)検査の質即ち感受性及び特異性の向上を図った。本来高感度であるゼラチナーゼ解析は脳血管を含む様々な血管試料に対応しうるが乾燥重量等でその標準化に努めた。26年度脳脊髄液のプロテアーゼ活性の概要をヒト材料で確認することに重点を置いた。タンパク量30microgramを試料に用いたゼラチンザイモグラムでは、正常ヒト脳脊髄液のプロテアーゼ活性は検出下限程度であることが判明した。2)検査法汎用化の一環として、検査コスト削減の可能性を探った。組織材料の集中化を法医解剖事例の病理組織学的検索で試み、tissue array的手法で血管組織を含む平均15検体をマイクロカセット3個程度で収めることに成功している。ゼラチンザイモグラフィーでは界面活性剤や基質に用いるゼラチンの代替品の使用が可能であるかを検討した。3)遺伝子改変マウスを用いた解析は、26年度知り得たヒト材料でのプロテアーゼ活性の概要を踏まえて、血管及び脳脊髄液をヒト同様に扱い基礎的実験を進める予定である。交付申請書にある「研究の目的」ならびに「研究実施計画」に照らし合わせた研究の成果について、その具体的内容、意義及び重要性等について以下報告する。ヒト脳脊髄液(cerebrospinal fluid以下CSF)及び脳動脈組織材料の採取、及び検査法の精度向上を基礎として本研究が成り立つ。1)平成26年度に試みた、検査の質即ち感受性及び特異性向上の実績を受け継続して行ったところ、タンパク質量にして30microgramが正常ヒトCSFを用いた場合のプロテアーゼ活性検出下限とみられていたが、精度向上に励んだ結果、事例・臓器別に量的な比較検討が可能なまでに検出感度を上げることに成功した。2)検査法汎用化に向けて検査コストを抑える試みは不可避であるが、平成26年度に法医解剖事例の病理組織学的検索で「組織材料の集中化」を図り、tissue array的手法で剖検1体あたり血管組織を含む平均して約15臓器・組織に及ぶ検体をマイクロカセット3個程度に収めることに成功した他、ゼラチンザイモグラフィーでは界面活性剤や基質に用いるゼラチンの代替品、さらには平成27年度には既製品であるプレキャストゲルとの比較検討も行った。3)遺伝子改変マウスを用いた解析は、26-27年度にヒト組織材料から得られたプロテアーゼ活性の知見を元に、血管組織、血清及びCSFをヒト材料に準じた条件でデータを蓄積する。使用可能な遺伝子改変マウスはLAT mutant(自己免疫疾患モデルマウスとして共同研究、IgG4関連疾患の解析の一環として検討中)などがあるが、遺伝子改変を行うことなく血小板活性をマウスの体内外で制御することが可能で、血液中の因子である血小板の有無をCSFと血清との間の大きな違いの一つとして捉えるならば、論文発表に至ったThrombosis Research(Zuka M筆頭著者同等2016年)の実績は大きな成果といえる。「研究の目的」の達成度について、以下、自己点検による評価を行う。<平成26年度>ヒトCSF及び組織材料採取、及び検査法そのものの精度向上に努めた。ヒト脳血管(動脈)組織は複数の場所を定め(前後交通動脈、左右中大脳動脈及び脳底動脈)、内因性急死例を中心に対照としての冠動脈、大動脈及び総頸動脈と共に採取された。<平成27年度>日常業務としての法医解剖事例数が前年度の約1.4倍に達し、死因・病変の内訳もほぼ同様(虚血性心疾患年間5例;脳動脈瘤破裂同5例;血管性認知症同510例)であったため、「形態学的観察及び生化学的解析に必要な組織(CSFと共に)量が本研究に不足する事はない」と再確認できた。これらのHE(ヘマトキシリン・エオジン)染色を中心とした標本作製ならびに観察は順調に行われている。前年度から持ち越された生化学的解析のうち、前項「研究概要」にある通りゼラチンザイモグラフィーの手技及び精度が一定の達したとみて、小動脈瘤の分布ならびに中枢神経が関わる器質性疾患の有無との対応付けが進みつつある。もう一方の生化学的解析の柱であるα-Klotho測定は平成26-27年度中に、実行できなかったため、最終年の課題として持ち越された。交付申請書の「研究の目的」並びに「研究実施計画」応じ、研究成果について具体的内容、意義及び重要性等を以下に示す。

ヒト脳脊髄液(cerebrospinal fluid以下CSF)及び脳動脈組織材料の採取、及び検査法の精度向上を基礎として本研究が成り立ち、未知のプロテアーゼ活性化機序を通して、血管壁脆弱性に基づく突然死の研究を、法医実務と並行して解析する点が特徴である。最終年度に至る途上で、自動車等運転中の虚血性心疾患及び脳内出血の事例を各々複数例経験して、注意喚起する形で予防医学的フィードバックをより迅速に行う事ができた。また、未破裂の動脈瘤は「近接する正常部と比較して外径が2倍以上のもの」と定義すると法医事例の約3割、高血圧症例では5割近くにも達し、申請者の予想した頻度を上回った。前年度までに正常ヒトCSF中の蛋白質30microgramでも事例・臓器別に量的な比較検討が可能なレベルまでゼラチンzymographyの精度を上げ、α-Klotho測定中である。検査コストの上では1)組織学的検索におけるtssue array的手法、2) zymographyにおける界面活性剤や基質に用いるゼラチンの代替品の検討および3)検査の普及の面でzymogram施行頻度を考慮にいれたプレキャストゲルとの比較検討も順調に終えた。遺伝子改変動物を用いた解析は、LAT mutantマウスを用いて、26-28年度にヒト組織材料から得られたプロテアーゼ活性の知見を元に血管組織、血清及び脳脊髄液をヒト材料に準じた条件でデータを蓄積している(論文準備中)。遺伝子改変を行わずに血小板活性を動物の体内外で制御するという手法で、血液中の因子である血小板の有無をCSFとの大きな違いと捉えて論文発表に至った事はThrombosis Research(Zuka M筆頭著者同等2016年)大きな成果といえる。法医解剖事例における小型の未破裂脳動脈瘤の頻度と分布を、脳脊髄液(CSF)の生化学的性状と併せて解析した結果、CSF中のゼラチナーゼ(galatinase A及びgalatinase B)活性が脳動脈瘤早期病変の鋭敏な指標となりうる(p<0.001)事が分かった。また、CSF中のゼラチン分解活性は、局所におけるCa調節を司るα-Klotho蛋白の部位別測定値(脳槽CSF、側脳室CSF及び血清中に各々5425,461 pg/mL、2,7585,971 pg/mL及び6005,556 pg/mL)とも連動しており、病理組織学的解析と併せてCa濃度依存性の脳動脈瘤進展のメカニズムが示唆された。「研究の目的」の達成度について、以下、自己点検による評価を行う。初年度である平成26年度はヒト脳脊髄液・組織材料採取及び検査法の精度向上に勤めた。ヒト脳血管(動脈)組織は、内因性急死例を中心に対照としての冠動脈と共に採取された。1)虚血性心疾患が年間5例、死因の責任病変とならない不完全狭窄病変は年間100病変を越えた採取及び検索がなされたため、当初予定していた50病変を大きく上回った。2)脳動脈瘤破裂5例、脳動脈瘤を死因としない未破裂の脳動脈瘤は年間20事例で確認され、複数の病変を有する事例が含まれるため延べ約30病変が予想されたが、26年度の統計でほぼ見込み通りであった。また、慢性疾患の脳血管(動脈)組織についても対照としての冠動脈と共に採取された。3)脳血管性認知症が年間510例が見込まれ、粥腫性動脈硬化性病変は複数の病変を有する事例が多く含まれるため延べ約100病変以上が見込まれた。対照として大動脈及び左総頸動脈については全例場所を決めて採取するため年間50検体が見込まれた。
食品の生体調節機能の解析

食品には,生体の構成要素やエネルギ-源としての栄養的機能(一次機能)と味覚,臭覚,視覚などの感覚刺激源となる感覚的機能(二次機能)がある。最近,免疫系,外分泌系,神経系などに影響を及ぼす因子が食品中に存在することが見いだされ,食品には従来の一次,二次機能の他に生体調節機能(三次機能)と呼ぶべき機能があると考えられている。そして,疾病の発症予防(健康の維持),病態の改善(病気の治癒),健康の増進はこの食品の三次機能に依存する可能性があることが指摘されている。このような背景のもとに,文部省科学研究重点領域研究「食品の生体調節機能の解析」が昭和63年にスタ-トし,農学,医学,薬学分野の研究者を結集し,精力的な研究が行われた。その結果,生体調節機能を持つ新物質が食品成分として多数発見され,物質が単離され,構造が明らかにされ,作用の分子機構が解明された。また,食品成分と免疫系,外分泌系,内分泌系,神経系との間に今までに知られていない相互作用があることが発見され,これからの食品学の展開に重大な影響を及ぼす知見が得られた。更に,直ちに応用的価値を持つ研究成果も得られた。すなわち,この研究成果は基礎的局面では食品学の研究における指針を示し,応用的局面では将来の食品のあり方を示すものである。本研究は,この3年間に得られた重要な研究成果をとりまとめ,研究成果報告書を作製した。
古代金属生産の地域的特性に関する研究ー山陰地方の銅・鉄を中心としてー

山陰地方における古代金属(銅と鉄)生産については,斐川町荒神谷遺跡から出土した大量の弥生青銅器がどこで製造されたのかという問題、古代出雲を中心として山陰地方では早くから砂鉄を利用した鉄生産が行われていたのではないかという問題が論議され,研究者・市民ともに注目してきた。このような問題の解明は,神話伝承に彩られた出雲とその周辺の古代史にとって最大の謎、つまり古代地方政権の中味と特徴を明らかにするものとして大きな関心が寄せられているのである。第1の問題に関するわれわれの研究成果は以下の2点に要約される。1)最大の関心事は,山陰地方とりわけ荒神谷遺跡近辺で青銅器生産が行われたのか否かということである。この点では弥生時代には出雲地方で実施されたことを証明できなかったが,少くとも78世紀代に青銅生産があったことは十分伺うことができた。2)現地生産を可能にする条件として山陰地方,わけても島根半島には銅鉱石が豊富で,とくにそれが自然銅として存在することを確認できた。第2の問題に関する研究成果は次の通りである。1)山陰地方における製鉄の開始は6世紀後半である。しかしこの段階ではあまり普及していたとは考えられず,一般化して広がるのは7世紀以降と思われる。2)にこれらの初期鉄生産は砂鉄を原料としている。3)として、砂鉄を溶融する炉は箱形炉である.4)これらの鉄生産は鳥取県大山山麓一帯,島根県中海・宍道湖の沿岸,奥出雲地方,江の川中流地方で盛んであったようだ。5)初期の鉄生産から道具の製作にいたる過程が一応完結状態になるのは7世紀以降であり,それ以前には他地から鉄素材を導入し,これを精錬して刃物や武具に加工したものと思われる。鳥取県岩吉遺跡からは5世紀代の精錬遺と鍛治遺物が発見された。山陰地方における古代金属生産は本研究によっていよいよ本格化しようとしている。今年度内に主要な発掘調査等の野外調査を行うこととし、年度内目一坏の調査を実施または実施中である.古代製鉄の調査研究においては次のような調査と成果を実施確認。(1)鳥取県では中世以前と思われる製鉄遺跡が約10ケ所知られている。鳥取市大池遺跡では5ー6世紀の製鉄用炭焼窯,同岩吉遺跡では5世紀代の小鍛治遺構,米子市山田遺跡では7世紀の大鍛治遺構がそれぞれ確認された。島根県では伯太町座王古墳で6世紀中葉の製鉄址の存在が推定され,調査を続行中.玉湯町玉ノ宮地区の製鉄遺跡群についてはDーIIの箱形炉の構造細部検討,羽口孔,炉下底構造,炉壁外土堤を確認.残留磁気測定。高畦谷遺跡では炉遺構の存在を確認した.現状では,山陰地方では製鉄開始期を6世紀後半に想定できそうであり,沿岸部・山間部で開始された可能性が考えられる。出雲の中心部で本格的な鉄生産が行われるようになるのは、7世紀8世紀と推定する。いずれも砂鉄生産である。(2)製銅・鋳銅遺跡の調査としては出雲市小山第一地点を発掘,結果は中世初期の金属滓を検出したのみで,それが鋳銅に関るものか否かは検討中.鳥取市岩吉遺跡で5世紀代の銅滓が出土していることを確認.弥生期の銅生産遺構を求めて出雲市矢野第一地点を発掘中。

文献上の製銅・鋳銅関係記事のカ-ド化を進めているが,そこでは8世紀代と中世に銅鉱山の関係史料が集中していることを掴んでいる。(3)鉄生産(たたら製鉄)の復原研究を実験的に実施中であるが,古代製鉄(当然製銅・鋳銅の場合も同様だが)ではどのような送風装置をもって行っていたかが大変問題.民俗・民族資料と遺構を対比しながら復原を試みている.皮ふいごの可能性を考える.(4)邑智郡石見町中野仮屋遺跡の銅鐸とその出土について論文作成.平成3年度の研究は,初年度に引続いて古代金属関係遺跡の発掘調査を継続することと研究を総括して報告書を作成することであった。まず銅・青銅器生産関連の遺跡として出雲市矢野遺跡の第1地点を発掘した。この調査では銅・青銅器生産を直接裏づける資料はえられなかったが,焼土・炭を含包する弥生中期の層を確認したことと前回銅の溶物らしい遺物を採集(第3地点)していることもあって今後の精査を期待している。山陰地方全体では岩吉遺跡(鳥取市)において銅滓らしき遺物が出土しているが,それ以外には考古遺物としては未発見。ただ文献や山口県における遺跡調査等を参考にすれば,山陰の銅生産(青銅器鋳造も含めて)は78世紀代には確実に行われたとしてよい.鉄生産については玉湯町玉ノ宮地区の製鉄遺跡の調査を引き続いて実施、かなり大形の炉床を検出した。平安時代のものである。これにより玉ノ宮では奈良→平安にかけて小規模なたたら製鉄が断続的に行われたことが判明した。溶鉱炉はいずれも箱形系統とみられる.鳥取市岩吉遺跡では5世紀代の精錬滓と鍛冶滓が出土し,すでにこの頃から製鉄ー精錬ー鍛冶の分化過程が成立していることを示した。しかし製鉄が砂鉄利用の現地生産となるのは6世紀後以後のことで,それも広く普及するのは7世紀代になってのこととみられる.鉄生産(古代)の復原的研究については文献,民俗,従来の実験研究を検討し,皮吹子の踏ふいごが適しているとの結論に達した.報告書作成はI=総論,II=古代金属生産遺跡の調査,III=自然科学研究(鉄生産炉体分析,残留磁気測定),III=山陰地方古代金属生産の諸問題のIIII章立でまとめた.
マイクロマニピュレーション技術高度化のための酸化物ナノ針の開発

近年、バイオテクノロジーや医療の研究分野において、技術・機器の微細化がかなりのスピードで進行している。例えば、単一細胞をナノレベルで操作する技術や、複雑で微細な構造をもつ臓器や脳へのピンポイント治療技術の構築(あるいは高度化)が、近年大変重要視されている。このような微小領域における操作では、現在は、孔径が約500nmのガラスキャピラリーが用いられているが、より的確な操作のためには、さらに細い細管が要求されている。しかしながら、孔径が500nm以下のガラスキャピラリーの作製は非常に困難であるため、これに代わるまったく新たな材料の出現が望まれている。そこで本研究では、孔径が500nm以下で酸化物からなる「酸化物ナノ針」を開発することを目的として研究をすすめてきた。そして、我々のグループが独自に開発した「酸化物ナノホールアレイ」に関する技術を応用することで、酸化物ナノ針を作製することに成功した。まず、TiO2,ZnO,SnO2,ZrO2などで、酸化物ナノホールアレイを作製し、ナノホールアレイの構造と作製条件の相関を詳しく研究した。ナノ構造が構築されるメカニズムを解明するとともに、孔径や壁面の厚さなどを自由に制御するための手法を確立した。次に、作製したTiO2ナノホールアレイの光触媒特性を評価した。ナノホールアレイに光を照射することで、アセトアルデヒド等の有害物質が分解されることを確認した。この光触媒機能を利用することで、ナノ針として用いた際、針の内外面を滅菌することが可能となる。最後に、酸化物ナノホールアレイをバラバラにすることで、ナノ針の作製を試みた。試行錯誤の結果、孔径200nm、長さ7μmのTiO2ナノ針を作製することに成功した。しかしながら、孔径が500mn以下のガラスキャピラリーの作製は非常に困難であるため、これに代わるまったく新たな材料の出現が望まれている。そこで本研究では、孔径が500nm以下で酸化物からなる「酸化物ナノ針」を開発すること、ならびにその基礎特性を評価することを目的とする。我々のグループが独自に開発した新素材「酸化物ナノホールアレイ」に関する技術を応用することで、酸化物ナノ針の作製が可能になると考えている。マイクロインジェクションにのようなイクロマニピュレーションの際に用いられているガラスキャピラリーの孔径は、最小で約500nmであるのに対し、我々が開発しようとする酸化物ナノ針の孔径は数10500nmである。これにより、より微小な領域における物質の操作や加工が可能となる。本研究において、酸化物ナノホールアレイの作製技術をもとに、TiO2ナノ針の作製に成功した。また、ナノ針の孔径や壁面の厚さなどを自由に制御できることを見出した。さらに、作製したTiO2ナノ針の光触媒特性を評価し、光殺菌効果を有していることを確認した。
吸入麻酔薬と交感神経刺激が心筋細胞IKsチャンネルに及ぼす相互作用の検討

HEK-293細胞にIKsチャンネルを発現させ吸入麻酔薬の一種であるセボフルランに暴露する実験を行ったところ、セボフルランがIKsチャンネルに対して抑制的に作用する様子が確認された。またβ刺激薬であるイソプロテレノールはIKs電流を増幅することも確認された。今後はセボフルランとイソプロテレノールの相互作用についてデータ収集、解析を進めていく予定である。これまで当実験室ではパッチクランプデータ記録の環境整備が進んでおらず、コンセント等に由来する交流ノイズがデータに混入し正確なデータ記録が困難な状況であった。各種実験装置の場所移動や電源タップをアース付きのものに交換するなどの工夫によりノイズ混入は大幅に改善され、良好なパッチクランプデータ記録環境を確立することが出来た。また、当初は培養細胞にIKsチャンネルを発現させるためのcDNAを増幅する環境を当実験室で構築することも検討していたが、実験備品メーカーと話し合いを行いcDNAを受託増幅してくれることとなり、現在cDNAの納入を待っている状況である。これによりcDNA増幅にかかる手間と時間を大幅に省くことが出来ると期待している。更に新たなクリーンベンチなどの実験装置も揃い実験環境は大幅に改善されている。本研究はこれまでパッチクランプ法を行っていなかった新しい実験室にて進めていたため、当初はパッチクランプデータ記録の環境整備が進んでおらず、コンセント等に由来する交流ノイズがデータに混入し正確なデータ記録が困難な状況であった。また、当初は培養細胞にIKsチャンネルを発現させるためのcDNAを増幅出来る環境を当実験室で構築することも検討していたが、実験備品メーカーと話し合いを行いcDNA増幅を代わりに行ってくれることとなった。新たなクリーンベンチなどの実験装置も揃い実験環境は大幅に改善されている。IKsチャンネルcDNAが納入された後、培養細胞へIKsチャンネルを発現させ、パッチクランプによるIKs電流の記録を進めて行く予定となっている。研究の進行状況が当初の予定よりも遅れており、研究に必要な細胞培養用フラスコや各種試薬などの消耗品の購入頻度が少ないため。実験の進行状況に合わせて必要な消耗品を購入する予定である。
人工酸素運搬体による重症マラリア合併症の補助療法の開発研究

ヘモグロビン小胞体(HbV)の応用による重症マラリア合併症の補助療法の開発を目標とし、マウスのマラリア感染実験系を用いてその可能性を評価した。P.berghei原虫をマウスに感染させ、感染後6日目よりHbVを毎日に投与したが、原虫寄生率等の病態の指標の改善は観察されなかった。一方、HbV投与直後のマウスは、対照群と比較して行動が活発になったので、ロータロッド試験で評価解析を行ったところ、投与前と比較してHbV投与後に有意な滞在時間の延長が観察された。HbV投与は、貧血の改善など、重症マラリア合併症の補助療法として有用であることが示唆された。熱帯熱マラリアの治療法は抗マラリア薬の投与が中心であるが、重度の貧血や腎不全、脳マラリアなどの合併症を伴う重症マラリア患者には、輸血や透析などの補助療法が必要になる。しかしながら医療環境が不十分なマラリア流行地域において、安全かつ効果的な輸血治療を行うことは困難である。人工酸素運搬体であるヘモグロビン小胞体(HbV)は、高純度・高濃度ヒトヘモグロビンを含有するリポソームで、赤血球と同等の酸素運搬機能を持ち、常温で2年以上保存可能である。ヘモグロビン精製工程で加熱処理とウイルス除去膜処理の組合せで、感染に対する安全性を確保し、また血液型を問わないという特徴がある。そこで本研究は、HbVの応用による重症マラリア合併症の補助療法の開発を目標とし、ローデントマラリア原虫とマウスの感染実験系を用いて、HbVの適用可能性を評価することを目的とした。Plasmodiumberghei感染後6日目よりHbV 100 ulを尾静脈より24時間毎に9日間投与し、同量の生食投与区やHbV未投与区と日々比較したが、本HbV投与群では原虫寄生率、体重変化、生存率などの指標による病態改善は観察されなかった。しかしながらHbV投与直後のマウスは、未処理区や生食投与のマウスと比較して著しく行動が活発になることが観察された。そこで25年度は、ロータロッド試験を導入し、HbV投与前後のマウスの行動変化の定量化を試みた。原虫感染後、毎日ロータロッド試験を行い、マラリア重症化に伴いロータ滞在時間が低下したマウスに対して、HbVを投与した3分後に再度試験を行ったところ、投与前と比較して有意なロータ上滞在時間の延長が観察された。これらの結果から、重症マラリア合併症の補助療法としてのHbV輸血の有用性が示唆された。本研究では、重症マラリアに対する治療法として人工酸素運搬体(ヘモグロビン小胞体:Hb-V)の適応可能性の評価を目的とする。24年度は、計画通りP.berghei ANKA原虫感染Balb/cマウスへのHb-V投与の検討をした。まず原虫増殖に伴うマウスの貧血を調査するため、原虫感染後5、6、7日後のマウス及び同日数の正常マウスよりそれぞれ採血し、ヘモグロビン(Hb)濃度を測定した。マウス体重で推定した血液量から一匹あたりのHb量を換算した結果、正常マウスと比べて5、6、7日で10、36、104 mgのHb減少が判明した。Hb-V溶液は100 mg/mlに調整されていることから、感染マウスへの静脈投与開始は感染後6日目から0.5 ml(Hb 50 mg相当)で行うことにした。次に投与したHb-Vの血中残存性を調べるため健康マウスにHb-Vを尾静注投与後、毎日採血を行い血漿中(Hb-Vは遠心で沈殿しない)のHb量を測定した。その結果血中Hb-Vは投与後徐々に減少し、4日目で血漿中より消失した。また投与後24時間でHbがメト化することも判明し、酸素運搬体としてHb-Vを機能させるには24時間ごとに投与する必要が考えられた。これらの結果を受け、P.berghei感染後6日目よりHb-Vを24時間毎に0.5 ml投与し、同量の生食投与区やHb-V未投与区と比較したが、本Hb-V投与法では原虫寄生率、体重変化、生存率などの数値的な病態改善は観察されなかった。しかしながらHb-V投与直後のマウスは、未処理区や生食投与のマウスと比較して著しく行動が活発になることが観察された。おそらくHb-V投与直後は酸素運搬体としての機能を発揮しマウスの行動が活発になるが、24時間後にはメト化され機能を失うものと考えられた。

行動の活発が観察されたことで、Hb-V投与のマラリア重症化阻止効果が示唆された。計画していたBalb/cマウスでのマラリア感染に伴う寄生率や体重の変動、マウス血液データ(赤血球数、白血球数、血小板数、ヘマトクリット値、ヘモグロビン量など)の変動等、さらにマラリア感染マウスへのHb-V投与効果など、基本的なデータの収集はおおむね計画通り達成できた。Hb-V投与によるマラリアの著しい病態改善など当初期待していた治療効果は、現時点で行った実験条件では見られなかったが、Hb-V投与直後のマウスの行動が活発化することを見いだすことに成功し、この観察結果から、Hb-V投与のマラリア重症化阻止効果が示唆された。P.berghei感染Balb/cマウスの病徴として、重症化に伴ってマウスの行動の低下があげられ、このことによって摂食行動も低下し衰弱する。今回Hb-V投与直後にBalb/cマウスの行動の活発化が観察されたことから、行動の活発化を持続させ摂食行動を向上することができれば、Hb-V投与による重症化低下が起こり、結果として生存率を高める治療効果が得られるものと期待できる。そこでBalb/cマウスを用いた実験を25年度も継続し、Hb-V投与の治療効果を見いだせるさらなる条件の模索を行う。具体的には原虫のロットや投与量、Hb-Vの投与量回数、タイミングを変化させる。さらにそれぞれの実験で、マウス行動の数値化(歩行距離、持続時間の測定、ビデオ撮影など)をすることも目標に加える。また実験的脳マラリア(ECM)へのHb-V投与の影響を調べるために、脳マラリアモデルであるC57BL/6マウスを用いた実験も計画通りに進める。その際Balb/cマウスで行った実験データを参考にして行う。該当なし
機能未知Ｙ染色体遺伝子による骨格性差構築の新規分子基盤の解明

骨長や骨量は、雄性が明確な優位を示すことが知られている。このような性差には性ホルモン非依存的なY染色体遺伝子群の骨長雄性化への関与が推測されてきた。しかしながら、Y染色体遺伝子群の骨組織における生理機能は不明なままであった。そこで、本研究では、軟骨細胞に発現するY染色体遺伝子に着目し、新規手法により作出した遺伝子欠損マウスを用い、骨組織におけるY染色体遺伝子の生理機能の解明を試み、Y染色体遺伝子による性差構築の分子基盤の一端を明らかにした。哺乳類において、骨長や骨量においては、雄性が明確な優位を示すことが知られている。このような性差は、これまで性ホルモン作用により生じると考えられてきた。しかしながら、ARおよびERα,β遺伝子欠損マウスの解析により、骨格性差構築には、性ホルモン作用以外の要因、特にY染色体遺伝子群の関与が示唆されている。しかしながら、Y染色体遺伝子群の生理機能は未だ不明なのが現状である。本研究では、性ホルモン非依存的な性差構築の新規分子基盤を解明することを目的とし、Y染色体遺伝子欠損マウスを用いた遺伝学的なアプローチにより、Y染色体遺伝子群の性差構築における生体内高次機能の解明を試みた。今年度は、初代培養細胞を用いたin vitroでの機能解析と生化学的手法を用いた分子機能の解析を中心に行った。その結果、Utyは骨芽細胞分化は制御せず、軟骨細胞分化を制御する可能性が見いだされた。特に、肥大軟骨細胞のマーカー遺伝子であるCol10a1の発現に関与していることが示唆された。さらに、Utyは肥大軟骨細胞の主要な転写因子であるRunx2の転写能を制御することが、ルシフェラーゼにより示唆された。これらの結果より、Utyが軟骨細胞の分化成熟を抑制することにより、増殖軟骨層を増大させ、骨長が伸長する可能性が示唆された。以上より、Utyが軟骨細胞分化制御を介して雄型の骨長を制御する可能性が示唆された。本年度は作出した全身性Y染色体遺伝子欠損マウスの解析を行った。まず基本パラメーターの解析を行った。解析項目としては、外観観察、体重および頭胴長計測による成長曲線の作製、生存曲線、臓器重量、ELISAを用いた血中ホルモン濃度の測定を行った。Testosterone、17β-Estradiol、LH,FSH、Growth hormone、IGF-1、PTHに変化を認めなかった。しかしながら、頭胴長計測による成長曲線を作製した結果、成長遅延を認めた。そこで、アリザリンレッド・アルシアンブルー染色による胎児の骨格標本を作製し、骨格形態の観察を行ったところ、骨格の形状に大きな異常は認めなかったものの、大腿骨・脛骨骨長の短縮が認められた。サフラニン・ファーストグリーン染色を行い、成長板軟骨層の計測を行い、成長板軟骨層の増殖軟骨層および肥大軟骨層の長さを計測したところ、軟骨層の長さに異常が認められた。そこで、初代培養軟骨細胞を用いて、増殖やアポトーシスに異常が起きているかを解析したところ、軟骨細胞の増殖およびアポトーシスに異常は認められなかった。現在、軟骨細胞分化の異常に関して解析を行っている。さらに、骨量に関する解析を行った。軟X線撮影およびDEXA法による骨密度測定を行った。海綿骨および皮質骨のいずれの部位において骨量が変動しているかの詳細な解析を行ったところ、全ての部位にわたって骨密度の減少変化が認められた。本研究の当該年度の研究計画では、全身性のY染色体遺伝子欠損マウスの表現型解析として、基本パラメーター(外観観察、体重および頭胴長計測による成長曲線の作製、生存曲線、臓器重量、ELISAを用いた血中ホルモン濃度の測定)の解析および骨格系の解析を行う予定であった。当該年度では、全身性遺伝子欠損マウスの解析により、血中ホルモン濃度が正常であることを確認することができた。さらに、成長曲線測定により、遺伝子欠損マウスが成長遅延を呈することを見いだし、骨長の短縮が起きていることを明らかにすることができた。骨格系の詳細な解析を行うことにより、骨密度が低下していることが明らかとなり、Y染色体遺伝子が骨量の制御に関与することを明らかにした。以上のように、軟骨解析に関しては、当初の研究計画通りに遂行することができた。骨量解析に関しては、骨密度測定まではおこなったものの、μCTによる解析が行えなかったので、次年度の課題として残った。骨量解析として、骨形態計測、マイクロCTによる解析を行う。さらに、初代培養細胞を用いたin vitroでの機能解析と生化学的手法を用いた分子機能の解析を中心に行う。分化培地にて培養しY染色体遺伝子の分化における機能を解析する。骨芽細胞分化はアルカリフォスファターゼ染色およびフォンコッサ染色、軟骨細胞分化はアルシアンブルー染色やアリザリンレッド染色により評価する。また、これら細胞よりRNAを抽出し、real-time PCRによりマーカー遺伝子の発現変動を解析する。

骨芽細胞では、Runx2、Osterix、ALP、Osteocalsinなど、軟骨細胞では、Sox9、Col2a1、Aggrecan、Runx2、Col10a1などの発現を解析する。Y染色体遺伝子が骨軟骨細胞分化を制御する可能性が示唆された場合には、骨軟骨細胞の主要な転写因子であるRunx2、Osterix、Sox9などの転写能をY染色体遺伝子が制御するかを解析する。まずルシフェラーゼアッセイにより転写制御を評価する。次に、これら転写因子の既知標的遺伝子の発現変化をKOマウス由来の細胞を用いて評価する。また、標的遺伝子のプロモーター上にリクルートされるか否かをChromatin免疫沈降法(ChIP)により解析する。さらに、これら標的遺伝子プロモータ上のヒストン修飾が変化しているかを野生型雄マウスおよびKOマウス由来細胞を用い、各種ヒストン修飾抗体を用いたChIPアッセイにより解析する。本研究年度の途中に、東京大学から愛媛大学へと異動することとなり、研究を一時中断せざるをえず、当該年度に使用予定であった研究費を次年度に使用することとなった。次年度に繰り越しとなった研究費は、当該年度に遂行できなかった。骨形態計測およびμCTの測定に必要な少額備品や消耗品に使用する予定である。さらに、次年度は、初代培養細胞をもちいた実験を計画していることから、細胞培養に必要な、培地・血清・抗生剤・培養ディッシュなどの消耗品類、細胞染色試薬、リアルタイムPCRを行うためのポリメラーゼやRNA試薬、ChIPアッセイを行うための抗体やビーズなどの試薬を購入するために用いる予定である。また、マウスを飼養するためのえさ代やケージ・ラック使用料に用いる予定である。
ゲノム比較に基づくシアノバクテリアとプラスチドの進化に関する研究

原核生物と真核生物のゲノム情報を利用した比較ゲノム解析に基づいて,シアノバクテリアから色素体への進化を解明することを目標として,ゲノム装置成分の同定と機能解析を行い,以下の成果を得た。1.真核・原核生物のゲノムにコードされる推定タンパク質配列をクラスター化するゲノム比較ソフトgclustのアルゴリズムを大幅に改良したバージョン3.5を作製し,大量データの高速処理が可能になった。2.共生起源の機能未知植物遺伝子37群に含まれるシアノバクテリアの40個の遺伝子の破壊株の蛍光誘導測定を行い,大部分において,光化学系周辺に異常があることを確かめた。また,シロイヌナズナの対応する遺伝子について,GFP融合タンパク質の局在を調べた結果基本的に37群すべてが色素体局在であることがわかった。また,大多数が光誘導性であることも確認された。20群のT-DNAタグラインを解析し,少なくとも3群について,可視的な表現型を確認した。これらの結果は,計算によって抽出された37群のタンパク質が,確かに共生起源の葉緑体タンパク質であり,光合成に密接にかかわる新規の因子であることを示している。3.原始紅藻のオルガネラ局在型DNAポリメラーゼとして2種類を同定した。4.シアノバクテリア・紅藻・緑色植物の亜硫酸還元酵素について,DNA結合性と細胞内局在を調べた。どの酵素もDNAとの結合が見られたが,エンドウの酵素だけが特に長いC末端領域を持ち,これが核様体への強い結合に関与する可能性が示唆された。5.色素体核様体を生きた植物体で特異的に可視化する手法を開発し,特に非光合成細胞における核様体の動態を明らかにした。また,色素体分裂の際に,核様体がネットワーク状になって分配されることを示した。原核生物と真核生物のゲノム情報を利用した比較ゲノム解析に基づいて,シアノバクテリアからプラスチドへの進化を解明することを目標として,ゲノム装置成分の同定と機能解析を行い,以下の成果を得た。1.相同グループ法に基づく計算によるゲノム比較-真核・原核生物のゲノムにコードされる推定タンパク質配列を,BLASTによる相同性検索のE値と相同領域をもとにクラスター化するため,ゲノム比較ソフトgclustを作成した。得られた相同グループをもとに,シアノバクテリアから植物に持ち込まれた遺伝子のリストを作った。これに含まれるシアノバクテリアの44個の遺伝子の破壊株の作製,シロイヌナズナの55個の遺伝子の発現解析と産物の葉緑体ターゲティングを調べた。対応するシロイヌナズナのタグラインを取得し,種を取ったが,表現型の解析はこれからである。2.新規ゲノム装置構成成分の同定と機能解析-オルガネラDNAポリメラーゼに関して,植物と藻類からPol Iタイプのタンパク質をコードする遺伝子を単離した。大腸菌を用いて,タンパク質を発現させ,酵素としての機能を確認するとともに,抗体を作製し,免疫ブロット法とGFP融合タンパク質法によってミトコンドリアと葉緑体の両方または一方への局在を確認した。紅藻の同調培養系を用いて,分裂期におけるポリメラーゼの蓄積を確認した。3.主要DNA結合タンパク質の機能的置換の実証-シアノバクテリア・紅藻・緑藻のHUタンパク質について,核様体への結合と転写に対する影響,DNA結合性などを調べ,また,相互の機能互換性を調べた。緑色植物に存在する亜硫酸還元酵素(SiR)もプラスチドDNA結合タンパク質であるが,HUとは異なり,DNA凝集能が強く,また,転写活性を強く抑制した。緑色植物の進化の過程における,DNA結合タンパク質の入れ換えの意義について考察した。原核

生物と真核生物のゲノム情報を利用した比較ゲノム解析に基づいて,シアノバクテリアから色素体への進化を解明することを目標として,ゲノム装置成分の同定と機能解析を行い,以下の成果を得た。1.真核・原核生物のゲノムにコードされる推定タンパク質配列をクラスター化するゲノム比較ソフトgclustのアルゴリズムを大幅に改良したバージョン3.5を作製し,大量データの高速処理が可能になった。2.共生起源の機能未知植物遺伝子37群に含まれるシアノバクテリアの40個の遺伝子の破壊株の蛍光誘導測定を行い,大部分において,光化学系周辺に異常があることを確かめた。また,シロイヌナズナの対応する遺伝子について,GFP融合タンパク質の局在を調べた結果基本的に37群すべてが色素体局在であることがわかった。また,大多数が光誘導性であることも確認された。20群のT-DNAタグラインを解析し,少なくとも3群について,可視的な表現型を確認した。これらの結果は,計算によって抽出された37群のタンパク質が,確かに共生起源の葉緑体タンパク質であり,光合成に密接にかかわる新規の因子であることを示している。3.原始紅藻のオルガネラ局在型DNAポリメラーゼとして2種類を同定した。4.シアノバクテリア・紅藻・緑色植物の亜硫酸還元酵素について,DNA結合性と細胞内局在を調べた。どの酵素もDNAとの結合が見られたが,エンドウの酵素だけが特に長いC末端領域を持ち,これが核様体への強い結合に関与する可能性が示唆された。5.色素体核様体を生きた植物体で特異的に可視化する手法を開発し,特に非光合成細胞における核様体の動態を明らかにした。また,色素体分裂の際に,核様体がネットワーク状になって分配されることを示した。
経験型実習教育の研修プログラムの有効性に関する研究

経験型実習教育の研修プログラムを教員、実習指導者、学生を対象に実施した。研修毎にアンケート調査を実施し、研究者間で検討を繰り返し研修プログラムのバージョンアップを図った。学生は実習に臨む直前、強い不安を抱いていることが明らかになった為、実習前の演習にプロジェクト学習を取り入れた結果、不安の程度の軽減を図ることができた。また教材DVDを制作し、活用した。いずれの研修も満足度が高く、この研修プログラムが有効であることが示唆された。さらに経験型実習教育を受けた学部生及び卒業生にグループインタビューを実施し、経験型実習の効果が確認できた。今回の取り組みや成果は、学会発表および経験型実習教育ホームページで公表した。経験型実習教育の研修プログラムとして、学内の助手・助教を対象にしたFD3回と臨床実習指導者との合同FDを2回実施した。また九州沖縄13大学の教員との合同FDで経験型実習教育における教材化についての講演とGWを2回、及び臨床実習指導者を対象にした研修会で経験型実習指導についての講演とGWを実施した。それぞれのプログラムにおいて、実施→評価と反省→問題特定→分析→計画→実施を繰り返し、研修プログラムのバージョンアップを図った。最後に実施した講演をDVDにした。学生へのアンケートでは、経験型実習教育の導入授業として実施している「看護実践論」の5コマの演習の前後で、実習に対する不安感の程度、期待感などについてアンケートを実施した。不安の程度は、5段階評価で演習前の最頻値が「5」、演習後の最頻値が「4」と、若干の不安の軽減は見られたものの、学生の不安感が極めて高いことが分かった。卒業生へのインタビューでは、学生時代の教育(経験型実習教育)によってどのように影響を受けたと感じているかを4名の卒業生に半構成的インタビューを行った。その結果、「看護師ではシステムのなかで仕事をすることが求められるため、ゆっくり考える時間的ゆとりがなくとまどった。」「モデルになる看護師はいたが、指導型の教え方だったので、とまどった。」「自分の看護を振り返る習慣は実習で身に付いていて、寝る前にその日の自分の実践の振り返りをしていた。」「大学の教育方法は、長期的に良さが表れてくるような教え方だと感じている。」「新人の時には戸惑いもあったが、3年目になると、技術的な面では問題なくなり、看護を楽しんでできるようになってきた。」などであった。今年度は講演のDVD作成はできたが、教材として活用する事例のDVDは作成できなかったため、次年度の課題とする。経験型実習教育の研修として、学内の助手・助教を対象にしたFD1回と臨床実習指導者との合同FDを1回実施した。また依頼のあった岩手県立大学、産業医科大学、高知女子大学、太宰府病院、岡山県実習指導者研修会、福岡県実習指導者研修会、熊本県看護師等学校養成所専任教員研修会、岡山県看護教育施設代表者会「看護教育を考える」ワーキング会主催研修で経験型実習教育の研修プログラムを実施し、研修プログラムのバージョンアップを図った。ビデオ教材は精神看護と老年看護の指導事例からコンテンツを検討して作成したが、研修ではまだ活用するに至らなかった。学生への授業介入としては、3年生に経験型実習教育の導入授業として実施している「看護実践論」で経験型実習の考え方の講義とポートフォリオを活用したプロジェクト学習の演習を取り入れ、成果物として「こうすれば看護実習を上手に乗り切れる知恵袋集」「みんな困っているのだから一人で悩まない看護課程展開のアイデア集」「看護実習で必要な学生のコンピテンシーを身につける方略集」を作成した。授業評価では、プロジェクト学習での「知の成果物」は実習で役に立つという意見が多く、経験型実習の導入授業としてのプログラムの効果が確認できた。助手・助教との事例検討会を2回実施し、経験型実習教育を行う上での困難ごとなどについてディスカッションする場を持ち、意見を集約した。今年度は、経験型実習教育の研修プログラムを様々な場で実施し、評価と反省、問題特定、分析、計画、実施を繰り返して研修プログラムを洗練することができた。また、経験型実習教育に関するHPを作成した。次年度は今年度の実績から教員用、臨床実習指導者用、学生用の研修プログラムのモデルを作成し、実施・評価をしていきたい。またHPの効果的な活用法についても検討したい。経験型実習教育の研修として、学内の助手・助教を対象にしたFDを2回、学内教員及び臨床実習指導者を対象としたFDを2回実施した。研修プログラムは、学生の自立度に合わせた経験型実習の指導方法(指示・助言・コーチング)の演習、実習困難事例についてのプロジェクト学習、等であり、研修プログラムのバリエーションを拡大した。学外では、研究協力の得られた専門学校において、初めての試みとして教員と臨床指導者に学生も加えた研修会を企画し、2時間の講義とプロジェクト学習5時間のプログラムを実施した。