hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地表水利用の雪処理技術の開発研究と除雪システムの運用に関する研究

1.河川水温の変化の測定と解析昭和63年12月から平成2年12月まで信濃川水系において水温,気温を9地点について測定し、一年を通じて水温と気温に強い相関があること、及び降雪の混入によって水温が急激に下がるとともに降雪が終れば回復することが明らかとなった。水温と気温の変化の位相差を考慮して、水温と気温、降雪量などと重相関分析と行うことによって、水温の年変化及び日変化を追跡することが可能となった。このモデルにより、昭和56年豪雪時の小出地点の水温を測定し、豪雪年でも消融雪溝が利用可能なことを明らかにした。2.流雪溝・消融雪溝の流雪・融雪能力の改善流雪溝の流雪能力を埋論的に明らかにするには条件設定が困難で十分に成果をあげることはできなかったが、現地及び室内実験によって設計に使用すべき流雪能力を求めることができた。また、流雪溝の壁面を塗装することによって、一定流量に対し2倍以上に流雪能力を高め得ることを明らかにした。消融雪溝に関しては、流量、水温が与えられれば理論的に融雪能力を算定でき、それは実験結果と良く符合することを明らかにした。また、効率的に融かすには堰の高さを低くし、多段構造にするのが良いことを明らかにした。3.除雪システムの運用に関する研究岩手県沢内村や新潟県津南町、十日町市など特別豪雪地帯における除雪システムを調査することによって、冬期除雪体制の確立が地域振興の基盤であることを明らかにするとともに、行政と住民組織との協力システムが多種・多様な形態・内容で存在し、それぞれ個別では出し得ない大きな力を発揮していることを明らかにした。1.河川水温の変化の測定昭和63年12月から平成元年3月初旬にかけて、三面川、加治川、新発田川、信濃川の計14地点に自記水温計を設置し、水温の変化を測定した。この解析は今後行うことになるが、昭和63年度は暖冬のため特異な水温現象を呈するものと考えられる。2.流雪溝・消融雪溝の流雪・融雪能力の改善流雪溝については、新雪や除雪機械で粉砕された粉状の雪に対する流雪能力を考察した。この場合、雪は水流表面を板状となって流下する。室内実験結果によると流雪能力は流雪溝の勾配に余り影響を受けないことが分かった。また、雪塊を流下させる場合の流雪能力は流量の増加に比例的であるが、粉状の雪の場合はそれほど増加しないことが解った。しかし、小雪のため実験数が限られ、多くの検討事項が残されている。消融雪溝については、魚野川支川刑部沢川で約13トンの雪量を対象に現地実験を行い、効率的に解かす方策を検討した。3.除雪システムの運用に関する研究除雪システムの開発・運用と地域振興・開発の相乗関係を特別豪雪地帯の岩手県沢内村と新潟県津南町について歴史的に調べた。(1)沢内村:豪雪、病気、貧困が相互に影響しあっていたが、村独自に冬期除雪体制を確立し、また、除雪機を夏期開田等に応用し、地域振興に成功した。(2)津南町:ここも山間僻地であるが、町独自に冬期除雪体制を確立し、また、豊富な水を用いて、路面流水道路システムを開発した。豪雪地帯の山間部において、冬期除雪体制の確立が地域振興の基盤(下部構造)であることが明らかとなった。1.河川水温の変化の測定昭和63年12月から平成元年11月までの信濃川水系

魚野川・前島橋地点の水温を気温や地下水温と比較検討し、水温が気温に強く影響を受けていることが解り、前日気温などから日々の水温を予測することが可能となった。また、今年度も信濃川水系計9地点に自記水温計を設置し、水温の変化を測定した。今後は、2年分の測定結果を解析し、それから昭和56年や59年の豪雪時の水温を予測する方法を確立し、豪雪時において利用可能な地表水の熱的エネルギ-量を推定する。2.流雪溝・消融雪溝の流雪・融雪能力の改善流雪溝については、昨年度と同様に新雪や除雪機械で粉砕された粉状の雪に対する流雪能力を考察した。実験で用いた雪は新雪で密度は昨年より小さかったが、昨年得られた結果と大局的には一致した。即ち、流雪能力は流雪溝の勾配に余り影響を受けないことが再確認された。また、勾配が1/1000を下回る場合には流雪能力が極端に低下することが解った。消融雪溝については、魚野川支川刑部沢川で15トンの雪量を対象に昨年度とは堰構造を変えて実験を行ったが、より効率的に融雪できることが明らかとなった。3.除雪システムの運用に関する研究新潟県十日町市の除雪システムについて詳しく調査し、行政と地域住民とが協力して除雪するシステムに現在6通りあることが解った。道路の公的性格が強い幹線市道などの場合は、行政が主となり、住民がそれを支える形で協力し、私的性格が強い細かい私道などは住民組織が主となり、行政が補助する形で行われ、それが地域のコミュニティづくりに役立っていることが解った。行政と住民組織との協力システムは多種多様な形態・内容が可能であり、大きな機能を発揮することが解った。1.河川水温の変化の測定と解析昭和63年12月から平成2年12月まで信濃川水系において水温,気温を9地点について測定し,一年を通じて水温と気温に強い相関があること,及び降雪の混入によって水温が急激に下がるとともに降雪が終れば回復することが明らかとなった。水温と気温の変化の位相差を考慮して,水温と気温,降雪量などと重相関分析を行うことによって,水温の年変化及び日変化を追跡することが可能となった。このモデルにより,昭和56年豪雪時の小出地点の水温を推測し,豪雪年でも消融雪溝が利用可能なことを明らかにした。2.流雪溝・消融雪溝の流雪・融雪能力の改善流雪溝の流雪能力を理論的に明らかにするには条件設定が困難で十分に成果をあげることはできなかったが,現地及び室内実験によって設計に使用すべき流雪能力を求めることができた。また,流雪溝の壁面を塗装することによって,一定流量に対し2倍以上に流雪能力を高め得ることを明らかにした。消融雪溝に関しては,流量,水温が与えられれば理論的に融雪能力を算定でき,それは実験結果と良く符合することを明らかにした。また,効率的に融かすには堰の高さを低くし,多段構造にするのが良いことを明らかにした。3.除雪システムの運用に関する研究岩手県沢内村や新潟県津南町,十日町市など特別豪雪地帯における除雪システムを調査することによって,冬期除雪体制の確立が地域振興の基盤であることを明らかにするとともに,行政と住民組織との協力システムが多種多様な形態・内容で存在し,それぞれ個別では出し得ない大きな力を発揮していることを明らかにした。
人間の情報処理への科学的探究心を育てるコミュニケーション学習プログラムの開発

本研究は,人間の情報処理に対する科学的探究心の育成を重視した問題解決志向のコミュニケーション学習プログラムの開発を目指し,次の3つの成果を上げた。(1)一般社会人として必要なコミュニケーション能力を構成する知識,スキルを体系化した。(2)ミスコミュニケーション・データベースを試作した。(3)コミュニケーションがうまくいったり失敗したりするのはなぜなのかを科学的に探究する学習プログラムを開発した本研究は,人間の情報処理に対する科学的探究心の育成を重視した問題解決志向のコミュニケーション学習プログラムの開発を目指し,次の3つの成果を上げた。(3)コミュニケーションがうまくいったり失敗したりするのはなぜなのかを科学的に探究する学習プログラムを開発した平成18年度の研究実績は,以下の通りである。1.コミュニケーションの知識・スキルの体系化に着手複数の教科で個々に学習目標とされていた,コミュニケーションに関する知識・スキルに加え,より広い観点からのコミュニケーションの知識・スキルの体系整理に着手した。たとえば,コミュニケーションに直接関連する人間の情報処理についての基礎知識も,中高生に理解可能な範囲で取り入れることを検討した。また,諸外国のカリキュラムや教科書,参考書,国内外の関連文献を入手し,来年度の体系化作業に向けて準備を行った。2.ミスコミュニケーション事例の収集ミスコミュニケーションのデータベース作成に向けて,コミュニケーション・トラブル,失敗などのミスコミュニケーション事例に関する調査を行い,692名からの回答を得た。3.コミュニケーションの科学的探究学習プログラムの開発に着手コミュニケーションについての科学的探究学習プログラムの開発に向けて,準備を行った。これまで申請者が手がけてきたコミュニケーションに関する実験や観察の中で,アレンジを加えることにより,中学・高校における探究学習としても十分位置づけることが可能なものや,すでに中学・高校で授業中の探究活動として行った実績のあるものに加え,現代的ニーズも考慮しながら新たな題材も取り入れ,素案の作成に着手した。平成19年度の研究実績は、以下の通りである。1.コミュニケーションの知識・スキルの体系化従来は複数の教科で個々に学習目標とされていた、コミュニケーションに関する知識・スキルに加え、より広い観点からのコミュニケーションの知識・スキルの体系整理を行った。たとえば、コミュニケーションに直接関連する人間の情報処理についての基礎知識も、中高生に理解可能な範囲で取り入れ、また、諸外国のカリキュラムや教科書、参考書、国内外の関連文献も参考に、体系化を試みた。2.ミスコミュニケーション事例の整理ミスコミュニケーションの解消や予防に役立つミスコミュニケーション事例のデータベース作成に向けて、コミュニケーション・トラブル、コミュニケーションの失敗などのミスコミュニケーション事例に関するデータを分類・整理した。これらの資料を用いて、ミスコミュニケーション事例のデータベースを一部試作した。3.コミュニケーションの科学的探究学習プログラムの開発コミュニケーションについての科学的探究学習プログラムの一部を設計した。これまで申請者が手がけてきたコミュニケーションに関する実験や観察の中で、アレンジを加えることにより、中学・高校における探究学習としても十分位置づけることが可能なものや、すでに中学・高校で授業中の探究活動として行った実績のあるものに加え、現代的ニーズも考慮しながら新たな題材も取り入れ、開発を開始した。1.コミュニケーションの知識・スキルの体系化従来は複数の教科で個々に学習目標とされでいた,コミュニケーションに関する知識・スキルに加え,より広い観点からのコミュニケーションの知識・スキルの体系整理を行った。たとえば,コミュニケーションに直接関連する人間の情報処理についての基礎知識も,必要に応じて学習者に理解可能な範囲で取り入れ,また,諸外国のカリキュラムや教科書,参考書,国内外の関連文献も参考に,体系化を行った。2.ミスコミュニケーション事例の整理ミスコミュニケーションの解消や予防に役立つミスコミュニケーション事例のデータベース作成に向けて,コミュニケーション・トラブル,コミュニケーションの失敗などのミスコミュニケーション事例に関するデータを分類・整理した。これらの資料を用いて,ミスコミュニケーション事例のデータベースを試作した。3.コミュニケーションの科学的探究学習プログラムの開発コミュニケーションについての科学的探究心を育てる学習プログラムを設計し,実施した。単元「発言を誤解されてしまうのはなぜか?」においては,Learning by Teaching法や失敗事例分析法を取り入れた学習を展開した。また,単元「意見をうまく伝えられないのはなぜか?」においては,意見文作成とグループ討論を組み合わせた学習を展開した。これらの学習の効果は,学習者の内省や事前・事後の作文の評価において認められた。
早期新生児期における胎脂の過酸化脂質の経時的変化と皮膚バリア機能に与える影響

近年、早期新生児期の清潔ケアにドライテクニックが導入されている。本研究は、温存した胎脂が皮膚に与える影響について明らかにすることを目的とし、経時的な胎脂中の過酸化脂質の測定、ならびに新生児の皮膚バリア機能と皮膚組織の炎症反応の評価を行った。その結果、胎脂中の初期過酸化脂質であるヘキサノイルリジンが、出生直後から高値を示しその後変動を繰り返す(連鎖的過酸化反応)群と、出生直後から低値でその後も変動がみられない(不酸化)群があること、また皮膚保清ケア(胎脂の温存期間)により、新生児の皮膚バリア機能と皮膚内部の炎症反応に差が生じることが示唆された。新生児の皮膚は、胎外生活への適応や外界の様々な刺激からの防御等の役割を果たしており、成長・発達やアレルギーの予防などの側面からもバリア機能が正常に機能するように予防的スキンケアの重要性が示唆されている。しかし、新生児期の皮膚保清ケアが皮膚に与える影響について科学的根拠を明らかにした研究は少なく、皮膚保清ケアの方法や沐浴の開始時期は施設によりさまざまである。近年、胎脂の役割が見直され、ドライテクニックの導入も進みつつあるが、温存した胎脂が新生児の皮膚にどのような影響を与えるのかについては解明されていない。本研究は、正常新生児胎脂の脂質過酸化に焦点をあて、胎脂の脂質の過酸化脂質の経時的変化と、過酸化脂質生成が皮膚バリア機能と皮膚組織に与える影響を目的としている。平成26年12月に都内の調査施設の倫理委員会、さらに2月に大分県立看護科学大学研究倫理・安全委員会の承認を得た。調査は、出生後の新生児の保清方法が異なる3施設で実施するが、平成26年度は東京の1施設において実施した。保護者から同意の得られた新生児43名に対して、胎脂の脂質過酸化の測定と新生児の皮膚バリア機能の評価ならびに、皮膚組織への影響を出生後より経時的に測定した。そこで本研究は、正常新生児を対象とし、胎脂の過酸化脂質の増加が早期新生児期の皮膚バリア機能に与える影響について明らかにすることを目的とした。早期新生児期の皮膚保清ケアが異なる3つの施設で、合計124名の新生児を対象に、胎脂の過酸化脂質の経時的変化の測定と出生直後から退院まで(日齢45)の新生児の皮膚バリア機能の評価、非侵襲的評価法として開発されたスキンブロッティング法を用いて、表面化していない皮膚組織の炎症反応(ILー1α、IL-8)についても科学的に評価を行った。その結果、胎脂中の初期過酸化脂質であるヘキサノイルリジンが、出生直後から高値を示しその後変動を繰り返す(連鎖的過酸化反応)群と出生直後から低値でその後も変動がみられない(不酸化)群があること、その他に個体レベルで炎症性サイトカイン(IL-1α)が高値を示すことを明らかにした。また、行われている保清ケアが新生児の皮膚バリア機能に影響を与えていることが示唆された。当初の計画通り、平成26年度は東京の1施設での調査を実施し、4月末に検体とデータの収集を終了している。今後分析を実施していくため、概ね順調と評価する。生涯発達看護学今後は、大分2施設についても調査を実施していく。既に施設からは承諾を得ているため、気候や環境条件を検討し、調査実施時期を決定していく。今年度は使用機器の価格上昇のため、前倒し請求を行って購入を行った。そのため、分析を次年度と合わせて行うことで試薬のロスを削減するために、今年度の消耗品の購入を控えた為。大分2施設のサンプル採取が終了後に、前年度の分析も併せて行うため、試薬の購入に使用する予定である。
成人女性を対象としたリプロダクティブヘルスに関する遺伝リテラシー教育

平成30年度は、遺伝学的検査の受検について自己決定できる力を向上するために平成29年度に開発した「遺伝リテラシー教育プログラム」の有効性を評価することを目的に、介入を行った。本教育プログラムは、遺伝学の基礎知識を学ぶためのゲーム、遺伝学的検査の信頼性や倫理的法的社会的問題についての講義、医療における難しい選択に関して意思決定力を向上するためのグループディスカッションの3つで構成された、90分間のプログラムである。女子大学生68名を対象に、計11回(各回4-9名)ワークショップ形式で介入を行った。介入前・介入直後・介入3ヶ月後に質問紙調査を行った結果、完全回答者である59名(86.8%)を対象者とした。介入前・介入直後・3ヶ月後の回答を反復測定分散分析を用いて比較した結果、「遺伝学に関する知識」は有意に上昇し、「遺伝学的検査の受検に関する意思決定の葛藤」は有意に低下がみられた。そのため、本教育プログラムの有効性が示唆され、その成果について学会発表を行った。しかし、現在の対象者数は当初計画の7割程度であるため、対象者数の追加について専門家より助言を受けた。本教育プログラムは、対象者と双方向のやり取りを必要とするプログラムであり、介入効果を担保するために各回の対象者数を10名未満に制限して開催した。そのため、対象者数が当初計画と比較して少ない状況となった。したがって、統計的には介入の有効性が示唆されたが、2019年度も同様に介入を継続し、教育プログラムの有効性を明らかにしたいと考える。遺伝に関する関心の低さなどにより、研究協力依頼をしても応じる対象者が非常に少なく、対象者の確保が困難であった。また、教育プログラムの効果を担保するために、各介入の参加者数を10名未満に制限したことから、教育プログラムの開催日時の都合が合わず、参加できなかった対象者もみられた。以上より、対象者数が当初計画の7割程度となっている。今年度に引き続き、次年度も教育プログラムを用いた介入を行って対象者数を増やし、教育プログラムの有効性を評価したいと考える。また、本研究成果を論文にまとめ、学術雑誌に投稿したいと考える。近年、自宅で受検できる簡便な遺伝子検査が登場し、安易な受検が懸念されている。遺伝子検査には女性が関心をもちやすい妊娠・育児等に関連した検査が多くみられるが、遺伝に関する女性の知識不足が報告されており、女性の遺伝子検査の安易な受検がより懸念されている。遺伝子検査で異常が判明した場合、当事者は大きな苦悩を感じると報告されているが、遺伝子検査では被検者本人だけでなく家族に関わる遺伝情報も明らかになるため、家族の苦悩や“知らないでいる権利"の侵害にもつながりうる。したがって、女性が遺伝や遺伝子検査について正しく理解し、十分な熟考のうえで受検するか否かを決定できる能力である“遺伝リテラシー"を向上できるよう支援する必要がある。平成28年度は、成人女性を対象とした遺伝リテラシーを向上するために、遺伝学的な基礎知識を学習するためのゲーム、遺伝学的検査の方法や信頼性、ヘルスリテラシーを向上するためのグループワーク等から構成される教育プログラムを開発し、その妥当性を検討するための研究を開始した。本研究の倫理審査委員会の承認を受け、20歳以上の文系および理系学部に在籍する女子大学生80名を対象としてワークショップを実施している最中である。研究対象者に教育プログラムの介入前、介入直後、介入3ヶ月後に質問紙に回答してもらい、教育プログラムの妥当性を検討する予定である。次年度は、その研究結果をもとに教育プログラムの修正を行い、20歳以上の一般女性を対象として教育プログラムの有効性を検証する本調査を行う予定である。教育プログラムの妥当性を検討するためのプレリミナリー研究として、当初は女子大学生30名を研究対象者とする計画にしていた。しかし、統計学の専門家へのヒアリングを行った結果、対象者数を80名とし、理系および文系の大学生40名ずつを研究対象者とすることとした。そのため、複数の大学への研究協力の依頼等に時間を要し、研究開始が遅れた。平成29年度は、平成28年度に開発した「リプロダクティブヘルスに関する遺伝リテラシー向上のための教育プログラム」を用いてワークショップを開催し、プログラムの妥当性を検討するためのプレリミナリー研究を行った。兵庫県内の3大学の文系学部および理系学部の女性の大学生480名をリクルートし、承諾が得られた52名を対象にワークショップによる介入を実施した。参加者の感想や反応および、介入前・介入直後・3ヶ月後に回答を求めた遺伝リテラシーについての質問紙への結果をもとに、専門家と相談しながら教育プログラムを複数回修正し、介入を行った。その結果、3つの項目(遺伝学的な基礎知識を学ぶためのゲーム、遺伝学的検査の信頼性や倫理的法的社会的問題についての講義、ヘルスリテラシー向上のためのグループディスカッション)で構成された90分の教育プログラムが完成した。この最終版の教育プログラムの受講者12名については、教育プログラム受講についての満足度が高く、遺伝学についての関心の高まりがみられた。また、介入前・介入直後・3ヶ月後の質問紙の回答を反復測定分散分析を用いて比較した結果、遺伝リテラシーに必要な遺伝学に関する知識や情報検索能力の向上傾向がみられた。したがって、本プログラムは遺伝リテラシー向上への妥当性が示されたと考える。この教育プログラムの有効性を検証するため、平成29年度から本教育プログラムを用いた本調査を開始している。

平成29年度に実施したプレリミナリー研究は、当初は1大学の大学生のみで実施する予定であったが、サンプルの適切性を考慮し、複数の大学の大学生を対象に行うことにした。そのため、研究協力施設への依頼等に時間を要し、研究開始が遅れた。また、研究協力への同意者の割合が低く、対象の確保にも時間を要した。そのため、本調査を開始する時期もやや遅れた。平成30年度は、遺伝学的検査の受検について自己決定できる力を向上するために平成29年度に開発した「遺伝リテラシー教育プログラム」の有効性を評価することを目的に、介入を行った。本教育プログラムは、遺伝学の基礎知識を学ぶためのゲーム、遺伝学的検査の信頼性や倫理的法的社会的問題についての講義、医療における難しい選択に関して意思決定力を向上するためのグループディスカッションの3つで構成された、90分間のプログラムである。女子大学生68名を対象に、計11回(各回4-9名)ワークショップ形式で介入を行った。介入前・介入直後・介入3ヶ月後に質問紙調査を行った結果、完全回答者である59名(86.8%)を対象者とした。介入前・介入直後・3ヶ月後の回答を反復測定分散分析を用いて比較した結果、「遺伝学に関する知識」は有意に上昇し、「遺伝学的検査の受検に関する意思決定の葛藤」は有意に低下がみられた。そのため、本教育プログラムの有効性が示唆され、その成果について学会発表を行った。しかし、現在の対象者数は当初計画の7割程度であるため、対象者数の追加について専門家より助言を受けた。本教育プログラムは、対象者と双方向のやり取りを必要とするプログラムであり、介入効果を担保するために各回の対象者数を10名未満に制限して開催した。そのため、対象者数が当初計画と比較して少ない状況となった。したがって、統計的には介入の有効性が示唆されたが、2019年度も同様に介入を継続し、教育プログラムの有効性を明らかにしたいと考える。遺伝に関する関心の低さなどにより、研究協力依頼をしても応じる対象者が非常に少なく、対象者の確保が困難であった。また、教育プログラムの効果を担保するために、各介入の参加者数を10名未満に制限したことから、教育プログラムの開催日時の都合が合わず、参加できなかった対象者もみられた。以上より、対象者数が当初計画の7割程度となっている。平成28年度から開始しているプレリミナリー研究の結果をもとに、臨床遺伝専門医、産科医、助産師である研究協力者とともに教育プログラムを修正する。その教育プログラムを用いて、平成29年度、30年度に20歳以上の一般女性を研究対象者としてワークショップを行い、教育プログラムの有効性を検証する。その成果について、学会発表および論文作成を行う。教育プログラムの有効性を検証するための本調査を平成29年度から開始しており、平成30年度も引き続き実施する。その結果をもとに研究成果をまとめ、学会発表や論文作成を行う予定である。今年度に引き続き、次年度も教育プログラムを用いた介入を行って対象者数を増やし、教育プログラムの有効性を評価したいと考える。また、本研究成果を論文にまとめ、学術雑誌に投稿したいと考える。
RNAスプライシングパターンに基づく抗体医薬の新規標的分子探索法の開発

抗体医薬は、近年のブロックバスター(画期的な薬効と莫大な利益をもたらす新薬)の上位半分以上を占めており、その重要度は年々増している。しかしながら、抗体医薬の標的分子は多様性(レパートリー)が少なく、新たな標的候補の発見が期待されている。そこで本研究では、がん患者の臨床データを利用して、抗体医薬の標的となる細胞表面分子を発見するための新規手法を開発する。本手法は、RNAスプライシングパターンに基づき、これまで遺伝子発現差解析から除外されていた遺伝子群に注目することにより、全く新しい標的分子を見つけ出せる可能性がある。その結果として新たな診断薬や治療薬の開発につながることが期待される。最終年度では、これまでに同定された遺伝子とスプライシングエクソンに注目して、細胞表面分子として機能する可能性について調査した。具体的な作業としては、抽出された遺伝子のアノテーション情報から機能分類を行い、細胞表面分子として記述されている遺伝子に絞り込むことで新たな分子標的を探索した。さらに、スプライシングエクソンから翻訳されるペプチド断片に注目して、ドメインレベルの機能を有するかをその断片とタンパク質立体構造データと比較、検討した。そして、スプライシングエクソンの翻訳部分がタンパク質表面に位置しているか、タンパク質間相互作用のインターフェースを構成しているか、低分子の結合や触媒活性部位と密接に関係しているか等、抗体医薬の新規候補となり得るかを議論した。最終的に、全く新しい標的分子の候補として4個の遺伝子を見出だすことに成功した。本研究の成果は新薬開発につながることが期待される。本年度の研究では、臨床サンプルデータを使って、実際にがん患者の生体内で起こっているRNAスプライシングバリアントを見つけ出した。The Cancer Genome Atlas (TCGA)データベースで公開されている10,000症例以上のRNA-Seqデータを対象にして、各種のがんに対応するスプライシングパターンを検出した。TCGAから配列データを入手し、非がん部サンプルでは検出されないが、がん部サンプルでは検出されるスプライシングバリアントを同定した。結果として、発現差が乏しいためにこれまで注目されなかった遺伝子のスプライシグバリアントを標的とすることにより、がんに関連する全く新しい遺伝子のスプライシングパターンを見つけ出すことに成功した。本年度の研究では、がん患者で特異的に見られるRNAスプライシングバリアントを同定するために、TCGAデータベースから配列データの入手及び再マッピングを行って発現量の計算を行った。TCGAに登録されているデータの中から、がん部と非がん部のペアでデータが揃っている臨床サンプルに注目して、遺伝子レベルの発現量に加えてエクソンレベルの発現量についても同時に計算した。まず、遺伝子レベルのデータから、がん部と非がん部の比較で発現差がなかった(統計的有意性を示さなかった)遺伝子を抽出した。その後、抽出した遺伝子のエクソンごとの発現量に注目し、今度はがん部と非がん部の比較で発現差が認められた(統計的有意性を示した)エクソンを同定した。その結果、甲状腺癌や肝臓肝細胞癌など15種類の癌種を対象とすることができ、最終的に約3万6千個のエクソンを同定した。これまで発現差が乏しいためにこれまで注目されなかった遺伝子のスプライシグバリアントを標的とすることにより、がんに関連する全く新しい遺伝子のスプライシングパターンを見つけ出すことに成功したことから、本年度の計画内容を達成し「概ね順調に進展している」とした。

本年度に同定された遺伝子とスプライシングエクソンに注目して、細胞表面分子として機能する可能性について調査する。具体的な作業としては、抽出された遺伝子のアノテーション情報と照らし合わせて、遺伝子の機能分類を行い、細胞表面分子を絞り込むことで新たな分子標的を探索する。さらに、スプライシングエクソンから翻訳されるペプチド断片に注目して、ドメインレベルの機能を有するかをその断片とタンパク質立体構造データと比較、検討する。そして、スプライシングエクソンの翻訳部分がタンパク質表面に位置しているか、タンパク質間相互作用のインターフェースを構成しているか、低分子の結合や触媒活性部位と密接に関係しているか等、抗体医薬の新規候補となり得るかを議論する。最終的に、本研究で得られた結果をとりまとめ、成果の発表を行う。本年度配分額のうちおよそ55千円が次年度繰越となった。その理由は、学会での成果発表を延期したためである。次年度は、この繰越金を加えた額で、次世代シーケンサーによる配列決定用試薬の購入や研究打ち合わせのための旅費に使用する計画である。
2本鎖DNAを使用せず高度の安全性を保証する遺伝子治療の開発

遺伝子治療のターゲットは遺伝性疾患、癌、ウイルス感染症など多岐にわたる。遺伝性疾患の多くを占める劣性遺伝の形式を取るものでは1遺伝子の改変(正常化)により細胞としての機能を回復するものが多く存在する。これらの疾患に対しては、対症療法的な治療は行われているものの、患者は一生治療を継続しなければならず、SOLの低下は甚だしく、副作用による問題に苦しむ症例もある。また、一生の治療となることから、医療経済的負担も問題となる。遺伝子治療は望ましい治療ではあるが、これまで遺伝子の改変が容易に行える手法が無かったことから、その実施は困難であると見なされてきた。一方、癌では遺伝子の変化は多彩であるが、重要な標的遺伝子の一つを変化させることにより、癌の増殖性を大きく変化させることができる。さらにウイルス感染症では変異が起きにくい部位を標的にすることで高い抗ウイルス効果を得られる可能性がある。このように、安全な遺伝子治療の方法を開発すればその応用分野は極めて広い。本研究では遺伝子治療における安全性を重視し、2本鎖DNAを体内に供給することなくヒト遺伝子の点突然変異を改変する方法を開発し、さらにそれを癌、ウイルス感染症に応用する方法を開発する。まずcas9をレンチウイルスによりヒト初代培養肝細胞に導入し、PITCh法による遺伝子のknock inが可能かどうかを検討した。cas9, guide RNA, donor DNAのall in oneのレンチウイルスシステムではウイルス粒子の形成が極めて不良であり、また大量調整してもウイルスの感染性が極度に低下することがわかった。All in oneの導入効率が低くてうまくいかないことがわかったため、それぞれのエレメントを別々に導入することとした。cas9を発現するレンチウイルスをAddgeneから購入し、我々が作製したguide RNAと共に肝癌細胞株に導入し、標的遺伝子の切断が起きるかどうかを確認した。ヒト肝細胞でのcas9の発現に関しては、上記のレンチウイルスをヒト初代培養肝細胞に導入し、cas9の発現をwestern blotにより確認した。この細胞をuPA-scid mouseに導入し、8週間後にsacrificeし、再度ヒト初代培養肝細胞を作製した。この細胞においてもやはりcas9の発現をwestern blotにより確認することが出来た。そこで、cas9の発現した細胞のみを選択するように、puromycinによるselectionを行った。Selection後に生存した細胞を回収し、高密度で再度培養し、uPA-scid mouseに再移植した。現在その生着状態を観察している。plasmidの作製、cas9による標的遺伝子の切断、細胞へのcas9の導入は順調に進んでいる。オルガノイドの培養がうまくいっていないので、現在改良を試みている。cas9を導入し、ヒト肝細胞キメラマウスの肝細胞がすべて置換されたものが作製できたかどうかをまず確認する。これまでの研究でcas9をhuman primary hepatocyteに導入することには成功し、その発現状態をWestern B1otで確認することが出来た。今後はこのマウスにguide RNAを導入すること、single strand DNAを導入することを試み、モデルの感性を目指して行く。このためにOCT遺伝子に挿入された配列をターゲットとするlentivirus vector (cas9、guide RNA発現カセットを有する)を構築する。このlentivirus vector、あるいはguide RNA, ssDNAを293T細胞にtransfectionし切断活性、導入効果を検討する。本研究の最終目標である、ssDNAを使用しない遺伝子治療の構築のために必要な要素についてそれぞれ検討を加えていく。肝細胞以外の癌に関してもこの系を導入して治療することが可能かどうかを検討する目的で、林研究員は現在マウス由来のオルガノイドの培養を行っており、ヒトオルガノイドの培養経験も有する。近日中に行われるクローン病の症例の切除小腸からオルガノイドを作製し、拡大培養を行う。肝細胞系と同様のウイルス感染、あるいはelectroporationによりオルガノイドにcas9 mRNA、guide RNAが発現することを確認する。OTCを含む複数の疾患関連遺伝子について、lentivirus vectorを用いてノックアウト細胞の樹立を目指したが、従来のNEHJ(non-homologous end-joining)法では、目的の細胞を得ることが困難であった。標的遺伝子が細胞の生存・増殖に不可欠である可能性も考えられたため、引き続いて、複数のコンディショナル・ノックアウト・ユニットを検討した。ここまでの検討では、Tet-OFFシステムがうまくworkしている。DSB(double strand break)導入の効率化を目指して、複数のsgRNAを設計・検討し、Double-Nickingやエクソソーム様小胞(Gesicle)産生システムについても検討を行った。一方、ホモロジー・アームによる通常のノックイン法で必要とされるHDR(homologous recombination)の頻度が、HEK293T細胞等に比べて、肝癌細胞株HepG2では極めて低いことが分かった。HDRに依存しないような新規のノックイン法やssODN(single-stranded oligodeoxynucleotide)法を用いて、これまで得られなかった遺伝子のコンディショナル・ノックアウト細胞が得られてきた。また、deliveryについてはEVの利用を考えており、消化器癌細胞株や患者および健常人の血液を用いて、EVの効率的な取得と多様なEVの特徴付けに関して、検討を行ってきた。より純度の高いEVを得るために、エクソソームマーカーであるテトラスパニンファミリー(CD9、CD63、CD81)に対する抗体を付加した磁気ビーズでcaptureした後、蛍光標識したテトラスパニン抗体を用いて、FACSで確認を行った。

これまでの検討により、これらの発現パターンには比較的大きな細胞株・個人間の差が存在することが分かってきた。ヒト小腸クローン病症例の腸管切除例の手術検体を用いヒト小腸から、およびB6マウスの小腸からオルガノイドを作成した。これまでオルガノイドからのエクソソーム抽出の報告がなかったため、目的遺伝子の挿入前にエクソソーム抽出の条件検討を行った。マイクロ磁気ビーズを用いエクソソームを分離し、エクソソームの表面マーカーであるCD9, CD63, CD81に対する抗体を用いて標識を行い、FACSにて検出を試みた。研究の遅れの理由として、ヒト小腸オルガノイドの作成に時間がかかったこと、また、エクソソームの抽出も現段階で不十分な量であることがあげられる。その他の領域においてはおおむね順調に進行している。遺伝子治療のターゲットは遺伝性疾患、癌、ウイルス感染症など多岐にわたる。遺伝性疾患の多くを占める劣性遺伝の形式を取るものでは1遺伝子の改変(正常化)により細胞としての機能を回復するものが多く存在する。これらの疾患に対しては、対症療法的な治療は行われているものの、患者は一生治療を継続しなければならず、SOLの低下は甚だしく、副作用による問題に苦しむ症例もある。また、一生の治療となることから、医療経済的負担も問題となる。遺伝子治療は望ましい治療ではあるが、これまで遺伝子の改変が容易に行える手法が無かったことから、その実施は困難であると見なされてきた。一方、癌では遺伝子の変化は多彩であるが、重要な標的遺伝子の一つを変化させることにより、癌の増殖性を大きく変化させることができる。さらにウイルス感染症では変異が起きにくい部位を標的にすることで高い抗ウイルス効果を得られる可能性がある。このように、安全な遺伝子治療の方法を開発すればその応用分野は極めて広い。本研究では遺伝子治療における安全性を重視し、2本鎖DNAを体内に供給することなくヒト遺伝子の点突然変異を改変する方法を開発し、さらにそれを癌、ウイルス感染症に応用する方法を開発する。まずcas9をレンチウイルスによりヒト初代培養肝細胞に導入し、PITCh法による遺伝子のknock inが可能かどうかを検討した。cas9, guide RNA, donor DNAのall in oneのレンチウイルスシステムではウイルス粒子の形成が極めて不良であり、また大量調整してもウイルスの感染性が極度に低下することがわかった。All in oneの導入効率が低くてうまくいかないことがわかったため、それぞれのエレメントを別々に導入することとした。
高等教育における便益遅延性と学習経験を考慮した講義品質改善のための評価手法の開発

大学生が学習活動を継続する中で、過去に受講した講義の価値に一定期間経過後に気が付くことがある。これは教育における便益の遅延性と呼ばれるが、この便益感が遅延するメカニズムを明らかにした研究はない。大学の講義は将来の学生に有益となるように設計するべきであり、この遅延する便益感を把握することが、講義品質をより正確に把握し、改善することに繋がると考えられる。本研究では、便益遅延性を考慮した、講義品質をより正確に評価する方法を開発することを目的とする。そのために、大学生を23年間追跡調査し、遅延する便益感を学習経験の概念を用いて抽出することによって、便益遅延性を考慮した講義品質の評価方法を開発する。
グローバル時代の能動的シティズンシップ育成に資する教員養成システムの国際比較研究

本研究は,日本とノルウェーの教員養成課程におけるプログラム及び学生と教員の共生意識に関する質的な比較調査を通し,能動的なシティズンシップ育成に資する教員養成プログラムや教員の支援のあり方を明らかにすることを目的としていた。今年度は大きく4つの研究を実施した。第1に,日本とノルウェーの学生の能動的シティズンシップ教育観に対しての比較検討をさらに深めた点である。具体的には、シティズンシップと文化的寛容さ(cultural tolerance)についての発表を行った。これについては、九州大学で行われた多文化民主主義に関する国際セミナーで口頭発表した。第2に,日本において、多様性と向き合う教師教育者の実践の特質を明らかにした点である。具体的には、2017年度に行った教師教育者の調査に関する分析を進めると共に、さらに追加で、言語教育関係の教師教育者の2名の聞き取りをした。こちらについては、日本教育大学協会において発表を行うと共に、日本教育大学協会研究年報において論文として採択された。さらに2019年度にノルウェーとの比較という文脈で深める予定である。第3に,ノルウェーにおいて、多様性と向き合う教師教育者の実践の調査を行った点である。具体的には、言語教育・社会科教育を担当する教員2名について聞き取り調査を行った。こちらについては、2019年度に口頭発表・論文化を行う予定である。第4は、国内外の教師教育以外の学会において、多様性と教師教育の関係性について発表を行った点である。教師教育者と多様性の関係についての検討の必要性を指摘できた点にその意義を指摘できる。今年度行う予定であった日本とノルウェーの比較研究に関しては、順調に進めている。ただし、今年度予定していた日本とノルウェーの比較調査を発表する予定であった学会が、今年度に限って2019年度に開催となっため、延長を行った。さらに、本研究をまとめて出版するための計画も進めている。最終年度として、次の3点を主に行う。第1に、日本とノルウェーの教師教育者の実践についての比較検討を行うことである。これについては、8月に東京で開催されるWERA(世界教育研究学会)での発表が既に採択された。第2に、ノルウェーの学生調査についての成果をまとめて口頭発表を行うことである。これについては、国際学会に発表を申請しているところである。第3は、3か年の成果を国際共同研究として書籍として出版の準備を進めることである。ノルウェーの研究者にも寄稿を依頼し,多様性に向き合うための教師教育者の実践と学生の認識について広く公開できる準備を進めたい。本研究は,日本とノルウェーの教員養成課程におけるプログラム及び学生と教員の共生意識に関する質的な比較調査を通し,能動的なシティズンシップ育成に資する教員養成プログラムや教員の支援のあり方を明らかにすることを目的とする。2015年度に行った研究では,教員養成課程の学生に対する量的調査を行い,両国の学生の持つ全体的な意識の傾向を明らかにしてきた。本研究では,さらに,(A)大学での教員養成プログラムがどのように対応しているか,(B)大学教員・(c)学生が上の社会的文脈をどのように意味づけしているか(=共生意識)を質的に分析することをめざしている。上記を目的とした研究方法は、1先行研究分析と調査フレームづくり、2パイロット調査、3本調査、4調査データの比較検討、という4段階を設定している。2016年度は主に1と2を行った。まず,各大学のカリキュラムや先行研究などを用いて,両国の教員養成課程の政策やカリキュラムの概要を把握した。その後に,先行研究を元に,多様性に関する認識をはかるためのインタビューのデザインをつくり,日本とノルウェーで主に学生に対するパイロット調査を実施した。調査の結果,量的調査では見られなかった個人的な認識の差や同じ言葉についてのイメージの違いなどが明らかになった。また,そうした個人の認識形成の背景には,大学でのフォーマルな教育の成果だけでなく,家族関係や高校までの生活経験などのインフォーマルな教育の成果も大きいことが明らかになった。ただし,これらはインフォーマルな教育であるがゆえに,自覚することが難しく,リサーチデザインの振り返りが必要であることが明らかになった。なお,パイロット調査のデータの一部については,日本及び国際学会発表で発表を行った。2016年度の目的は,先行研究の分析と調査フレーム作り、及びパイロット調査の施行と振り返りであった。先行研究の分析では、(1)先行する国際調査における日本とノルウェーの多様性を中心としたシティズンシップ観の状況の把握及び、(2)教員養成課程の政策や近年の変容について検討を行った。その成果を生かし、日本とノルウェーにおけるパイロット調査を行い,そのデータを基に、リサーチデザインを検討し,本調査に向けてのフレームを作成することができた。申請者らは,日本とノルウェーの教員養成課程の学生に対する量的調査を行い,両国の学生の持つ全体的な意識の傾向を明らかにしてきた。本研究では、日本とノルウェーの教員養成課程におけるプログラム及び学生と教員の共生意識に関する質的な比較調査を通し,能動的なシティズンシップ育成に資する教員養成プログラムや教員の支援のあり方を明らかにすることを目的としている。2016年度は、(1)量的調査の結果を再検討し、リサーチデザインを明確にし、(2)日本とノルウェーとでパイロットスタディを実施した。これを受けて、2017年度次の3点を実施した。第1は、日本とノルウェーでの大学教員調査である。

日本で7名、ノルウェーで2名の多様性を積極的に授業内容に取り込んでいる大学教員に聞き取りを行い、多様性についてどのように捉えているかを明らかにした。第2は、学生調査である。日本で2名、ノルウェーで3名の学生へ多様性についての受け止め方や大学の授業に対する印象などを聞き取ることができた。これら2つの研究中で、両国の教員養成の置かれている状況や、その課題などが解明できた。第3に、これらの調査の過程で、ノルウェーにおけるマイノリティ学生や教員の視点の重要性が判明することになり、調査者で協議し、新たに国籍や文化的マイノリティに属する日本在住の学生や教員に対する聞き取り調査を追加で実施した。当初の研究計画には含まれていなかったものの、新たな視点を追加したことにより、研究目的である多様性に開かれた教員養成システムの構築に対して、重要な示唆を与えるものになると考えられるためである。研究計画段階では日本とノルウェーにおける教員と学生に対する実地調査を行うということを想定しており、その2点は実施することができた。加えて、新たな観点として、マイノリティ学生と教師へとサンプルを拡大し、調査を実施することができたため。より充実した調査を実施することができた。本研究は,日本とノルウェーの教員養成課程におけるプログラム及び学生と教員の共生意識に関する質的な比較調査を通し,能動的なシティズンシップ育成に資する教員養成プログラムや教員の支援のあり方を明らかにすることを目的としていた。今年度は大きく4つの研究を実施した。第1に,日本とノルウェーの学生の能動的シティズンシップ教育観に対しての比較検討をさらに深めた点である。具体的には、シティズンシップと文化的寛容さ(cultural tolerance)についての発表を行った。これについては、九州大学で行われた多文化民主主義に関する国際セミナーで口頭発表した。第2に,日本において、多様性と向き合う教師教育者の実践の特質を明らかにした点である。具体的には、2017年度に行った教師教育者の調査に関する分析を進めると共に、さらに追加で、言語教育関係の教師教育者の2名の聞き取りをした。こちらについては、日本教育大学協会において発表を行うと共に、日本教育大学協会研究年報において論文として採択された。さらに2019年度にノルウェーとの比較という文脈で深める予定である。第3に,ノルウェーにおいて、多様性と向き合う教師教育者の実践の調査を行った点である。具体的には、言語教育・社会科教育を担当する教員2名について聞き取り調査を行った。こちらについては、2019年度に口頭発表・論文化を行う予定である。第4は、国内外の教師教育以外の学会において、多様性と教師教育の関係性について発表を行った点である。教師教育者と多様性の関係についての検討の必要性を指摘できた点にその意義を指摘できる。今年度行う予定であった日本とノルウェーの比較研究に関しては、順調に進めている。
MHC classII分子の発現抑制による拒絶反応制御のための新たな方法の開発-ClassII Tansactivator(CIITA)遺伝子の発現抑制による方法の検討-

臓器移植の成功には拒絶反応と感染の制御が必須の課題である。拒絶反応の抑制のためサイクロスポリンやタクロリムスなどの免疫抑制剤が効果をあげているが、いまだ十分とは言えず、安全でより強力な免疫抑制法を開発することが必要である。ところで移植免疫においてそのターゲットとなるタンパク質はMHC分子であり、ヒトでは特にクラスII MHC分子のうちHLA-DRが重要な抗原と考えられている。今回我々は、MHC分子の発現調節を行う転写因子であるMHC classIItransactivator(CIITA)分子に注目し、その発現を遺伝子学的に抑制する方法を開発した。CIITA分子は、そのC末端側の約800のアミノ酸配列がDNA結合タンパクへのbinding活性を有しているため、この部分のみのdeletion mutantを細胞内で高濃度に発現させると、dominant negative mutationeffectによりMHC classII分子の発現を抑制する事が出来ると予想される。そこで、CIITA遺伝子のc-DNAの塩基配列情報もとにその3'側の約900個の塩基配列をdeletionし、5'側の約2500塩基からなる塩基配列のみをtranscriptionするDNA constructを作成することを検討した。CIITAのcDNAは供与を受けられなかったため、上記の塩基配列をRT-PCR法により作成し、expression vectorに挿入しDNA constructを作成した。臓器移植における拒絶反応の標的として最も重要と考えられるのはMHC分子(ヒトではHLA分子)であり、その発現制御ができれば拒絶反応の抑制にもつながると期待できる。MHC分子は大別してClass I、Class IIと呼ばれているが、近年、特にMHC class II分子の発現調節機構が急速に解明されており、特にMHC class II tranactivator(CIITA)分子の重要性が認識されつつある。今回われわれは、CIITA分子の発現を遺伝子学的に抑制する方法を検討している。CIITA分子は転写因子であるがゲノムDNAへの直接の結合は起こさず、ある種のDNA結合タンパクを介して転写活性を発現することが明らかにされている。CIITA分子のアミノ酸配列を検討した結果、総数1130個のアミノ酸配列のうち、Leucin rich repeatを有するC末端側の約800のアミノ酸配列がDNA結合タンパクへのbindingに関与していると想像される。一方、N末端の約300のアミノ酸配列が転写活性を有するものと推測できた。すなわち、DNA結合タンパクへのbinding活性を有するC末端側の約800のアミノ酸配列のみを発現させると、dominant mutation effectによりMHC class II分子の発現を抑制することができると予想される。そこで、CIITA遺伝子のc-DNAをもとにその3'側の約900個の塩基配列をdeletionし、5'側の約2500塩基からなるアミノ酸配列のみをtranscriptionするDNA constructを作成中である。ただし、endonucleaseによるfragmentの切り出しではタンパク質発現のためのin-frameの配列が得られなかったため、exonucleaseによる塩基配列のdeletionを行いスクリーニングする予定である。臓器移植における拒絶反応を抑制する方法としてMHC分子の発現調節機構に重要なMHC classII transactivator(CIITA)分子の発現を遺伝子学的に抑制する方法を検討した。CIITA分子のアミノ酸配列を検討した結果、DNA結合タンパクヘのbinding活性を有するC末端側の約800のアミノ酸配列のみを発現させるとdominant mutationeffectによりMHC classII分子の発現を抑制する事が出来ると予想した。そこで、CIITA遺伝子のc-DNAをもとにその3'側の約900個の塩基配列をdeletionし、5'側の約2500塩基からなるアミノ酸配列のみをtranscriptionするDNA constructを作成した。このDNA constructに基づき、B cell系の細胞株であるRajiから抽出したRNAをRT-PCR法を用いてCIITA遺伝子を得、3'側の約900個の塩基配列をdeletionした。この、CIITAdominant negative mutantをプラスミドベクターに組み込み、competent cellにtransformすることで大量調製しDNAシーケンス解析しconstructに合致する事を確認した。
介護負担の評価に向けた作業姿勢の尺度化に関する実験的研究

特別養護老人ホームでの入浴介護作業のなかから,脱衣・着衣動作は巧緻性作業に,洗体・洗髪動作は定圧移動作業に,移乗・誘導動作は重量物運搬作業に置き換えることで,作業面高の違いによる身体負担や作業姿勢について実験的に検討し,以下の知見を得た。(1)現役寮母12名(22歳55歳,平均年齢38歳)によるモデル作業の類似度評価では,各作業とも入浴介護現場を構成する複数の要素動作との間に強い関連性を認めた。ただし,介護現場の特殊性に配慮した分析結果の再評価を課題とした。(2)適正な作業面高はモデル作業の種類により差を認めたものの,いずれの作業とも上前腸骨棘高付近を上限に,それよりも10%程度低い範囲までを適正とした。(3)適正な作業高面は身体的負担の増加を抑制させ,作業成績の向上を招来させたが,既存の入浴介護機器の作業面高は必ずしも適正な位置に設定されておらず、介護機器の設計寸法の見直しなどを指摘した。(4)上前腸骨棘高比60%の作業面高より立位姿勢から膝立ち姿勢への移行が出現し,この作業面高での立位姿勢群はそのほかの姿勢群に比較して腰椎部での負担が強まったことから,当該高さ以下の作業では膝立ち姿勢まが推奨される。(5)重量物運搬作業では上前腸骨棘高比40%の作業面高に至っても,著しく脊椎を前屈させた立位姿勢が見受けられており,ボディメカニックス手法などに配慮した介護教育の浸透が望まれる。