hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
術中輸液剤基質としての乳酸塩と酢酸塩の検討

手術・麻酔中の輸液剤としては乳酸リンゲル液ないしは、近年、酢酸リンゲル液が用いられる。しかしながら、それら輸液剤の有機酸であるラセミ体乳酸、Lー乳酸、酢酸については、従来より「迷信」、「俗説」が多いが、我々はアイソト-プを使った動物実験ならびに臨床全身麻酔症例での検討から、以下の事柄を明らかにした。1.従来より、血液中のDー乳酸値は微量とのみで明確でなかったが、正常値は0.2mg/dlで、Lー乳酸値のほぼ2%に相当した。2.従来より、Dー乳酸の代謝速度はLー乳酸の4分の1と遅く、投与したDー乳酸の30%は代謝されずに尿に排泄されると考えられて来たが、臨床使用量内では、Dー乳酸の代謝は「線形の挙動」、すなわち「一次反応」に従い、「ミカエリス・メンテンの式」には該当せず、かなりの速度で代謝されており、尿への排泄も2%以下であった。3.従来より、Dー乳酸は乳酸ラセマ-ゼによりLー乳酸に代謝されると考えられてきたが、哺乳類では非特異酵素のDー2ーhydroxy acid dehydrogenaseによりピルビン酸へと代謝される結果がえられた。4.従来より、酢酸代謝は乳酸よりも早いと信じられてきたが、アルカリ化能からみた検討では、通常の有機酸量の各リンゲル液間では差がなく、3倍量を含んだ各リンゲル液では、酢酸リンゲル液はラセミ体乳酸リンゲル液より早く反応したが、酢酸とLー乳酸の間、Lー乳酸とラセミ体乳酸の間には差を認めなかった。5.従来より、正常の血清酢酸値は明らかでなかったが、0.24±0.12mg/dl(n=23,平均±SD)で、かなりのばらつきが見られた。6.従来より、酢酸測定のための血清は特に注意が払われなかったが、除蛋白後の血清は-70°Cの保存が必要であり、それ以上の温度保存では、アセチルグルコサミンからの遊離により、酢酸測定値は高く出た。手術・麻酔中の輸液剤としての乳酸リンゲル液と酢酸リンゲル液中の乳酸および酢酸代謝の研究のうち、今年度は乳酸、特に通常の生体に殆ど存在しないD-乳酸について臨床症例と動物実験の両方で検討した。1.全身麻酔下、鼓室形成術中の症例に、L-乳酸とD-乳酸を半々に含んだ乳酸リンゲル液を、1)最初の20分間に500mlのみ投与、2)その後も引き続いて5ml/Kg/hrで投与、3)夫々の乳酸含量を3倍に増やした乳酸リンゲル液を2)と同じ方法で投与した3群について、血中のD乳酸濃度を測定し、薬物動態学的解析を行った。D-乳酸代謝が「線形の挙動」、すなわち「一次反応」に従うと仮定した解析を行った結果、D-乳酸の体内での生成量D-R_<syn>は65mg/hr程度、D-乳酸の分布容量D-Vは150180dl、D-乳酸からピルビン酸への転換速度K(D→P)は2.5/hrで、どの群においても、ほぼ近似した値が得られたことより、D-乳酸からピルビン酸への代謝は「一次反応」に従い、今回の投与量の範囲では「ミカエリス・メンテンの式」に該当しないと結論された。

2.非絶食ラットに、体重kg当たり1mmolで50μCi-〔U-^<14>C〕-乳酸・Naを尾静脈内にワンショットで投与し、30分あるいは6時間後の組織中のL-〔^<14>C〕-乳酸およびD-〔^<14>C〕-乳酸の^<14>C活性を測定した。組織1g中の総合^<14>C活性に対する割合(%)で示すと、血液の30分ではD-〔^<14>C〕-乳酸が31%、L-〔^<14>C〕-乳酸が15%、6時間ではL-〔^<14>C〕-乳酸が4%、D-〔^<14>C〕-乳酸がOで、D-乳酸は全て代謝を受けて血中より消失した。肝の30分ではD-〔^<14>C〕-乳酸の8%に対し、L-〔^<14>C〕-乳酸が11%と高く、肝でのD-からL-乳酸への代謝が窺われた。6時間ではL-〔^<14>C〕-乳酸の2%に対し。D-〔^<14>C〕-乳酸は血液の場合と同じく、もはや検出されなかった。手術・麻酔中の輸液剤としては乳酸リンゲル液が多用されるが、近年、酢酸リンゲル液が注目されてきている。その理由はそれら輸液剤中の有機酸塩である乳酸塩と酢酸塩は代謝されて重炭酸イオンを生じるが、乳酸は主として肝臓で代謝されるのに対し、酢酸は全身の組織で代謝されて代謝速度が乳酸よりも早いとの考えからである。そこで、我々は夫々のリンゲル液投与後の体液諸因子に及ぼす影響を臨床例で、また乳酸と酢酸の代謝を^<14>Cの放射性同位元素を用いた動物実験で比較検討した。1.全身麻酔下、鼓室形成術中の症例に、乳酸(ラセミ体)リンゲル液あるいは酢酸リンゲル液を、先ず最初の30分間で500mlを、その後3時間10分間にわたり5ml/kg/hrの速度で投与し、比較検討した。(1)通常の濃度の28mEq/Lの乳酸あるいは酢酸ナトリウムを含んだ夫々のリンゲル液の比較では、両者間に全く差が認められなかった。(2)通常の3倍の濃度の84mEq/Lを含んだ夫々のリンゲル液の投与では、酢酸リンゲル液の開始より30分の時点でのみ、血液ガス分析でのBase Excessの値が乳酸リンゲル液群よりも高値を示した。しかし他の体液諸因子、他の測定時点では両者間に差がなかった。このことは短時間に大量の有機塩が投与された場合にのみ、酢酸ナトリウムの方がより早く代謝されるが、通常の使用量では差が認められないといえた。2.非絶食ラットに^<14>CでラベルしたL-乳酸あるいは酢酸ナトリウムを尾静脈内にワンショットで投与した。呼気炭酸ガスへの^<14>Cの排出率、尿および腸管内・糞便への^<14>C排泄率、また体内の主要組織ならびに臓器への^<14>Cの分布については、両者間に大きな違いはなかった。しかし、肝ホモジネ-ト分画操作による各画分への^<14>Cの取込を検討した結果、乳酸は解糖系と、酢酸は脂質代謝との関連が強いことが明らかにされた。1.全身麻酔下、鼓室形成術中の症例に、Lー乳酸(前年度はラセミ体乳酸で検討)リンゲル液あるいは酢酸リンゲル液を、最初の30分間で500mlを、その後3時間10分間にわたり5ml/kg/hrの速度で投与した。(2)通常の3倍の濃度の84mEq/Lの乳酸あるいは酢酸ナトリウムを含んだ夫々のリンゲル液の投与でも、重炭酸イオン濃度、Base Excess値をはじめ、他の体液諸因子について両者間に差がなかった。
大規模ネットワークにおける動的な交通均衡配分理論に関する研究

本研究は,交通サービス供給および交通需要の状態記述に関して要求される基本的条件を具備した動的な交通ネットワーク配分モデルを数理的に構築する.ただし,シミュレーション・アプローチ等による様々なモデルに対するベンチマークとなりうる理論を構築するために,本研究では,利用者の反復行動による学習・フィードバック機構条件について,動的(利用者)均衡の考え方を採用したいくつかの数理モデルを構築する.そして,それらモデルについて,(1)変分不等式問題の枠組みに基づいたモデルの統一的記述,(2)基本特性・各モデル固有の特性の解析,(3)大域的収束が保証され大規模ネットワークで適用可能な効率的アルゴリズムの開発;を行い,さらに動的均衡解の各種安定性に関する理論を構築することが本研究の目的である.平成9年度は,多起点・1終点および1起点・多終点のネットワークの各々の場合におけるa)経路選択のみの動的均衡モデル,b)経路選択と出発時刻の同時均衡モデルを構築し・解析した.より具体的には,各モデルについて,以下の3ステップを完了した:Step1モデルの構築(基本的定式化と変分不等式問題等の標準型への変換等),Step2モデルの基本特性解析(解の存在・一意性やモデル固有の特性の理論的解析),Step3モデルの計算法開発(大域的に収束的かつ効率的なアルゴリズムの開発).さらに,多起点・1終点および1起点・多終点の各ネットワークでの解析結果の比較によって,“ネットワークの方向性"と動的フロー・パターンの間の理論的関係を明らかにした.これは,従来の静的な配分理論の枠組みでは正しい表現・考察が困難なものであり,交通ネットワーク・フローの特性に関する全く新しい知見を与えるものである.本研究は,交通サービス供給および交通需要の状態記述に関して要求される基本的条件を具備した動的な交通ネットワーク配分モデルを数理的に構築する.ただし,シミュレーション・アプローチ等による様々なモデルに対するベンチマークとなりうる理論を構築するために,本研究では,利用者の反復行動による学習・フィードバック機構条件について,動的(利用者)均衡の考え方を採用したいくつかの数理モデルを構築する.そして,それらモデルについて,(1)変分不等式問題の枠組みに基づいたモデルの統一的記述,(2)基本特性・各モデル固有の特性の解析,(3)大域的収束が保証され大規模ネットワークで適用可能な効率的アルゴリズムの開発;を行い,さらに動的均衡解の各種安定性に関する理論を構築することが本研究の目的である.平成9年度は,多起点・1終点および1起点・多終点のネットワークの各々の場合におけるa)経路選択のみの動的均衡モデル,b)経路選択と出発時刻の同時均衡モデルを構築し・解析した.より具体的には,各モデルについて,以下の3ステップを完了した:Step1モデルの構築(基本的定式化と変分不等式問題等の標準型への変換等),Step2モデルの基本特性解析(解の存在・一意性やモデル固有の特性の理論的解析),Step3モデルの計算法開発(大域的に収束的かつ効率的なアルゴリズムの開発).さらに,多起点・1終点および1起点・多終点の各ネットワークでの解析結果の比較によって,“ネットワークの方向性"と動的フロー・パターンの間の理論的関係を明らかにした.これは,従来の静的な配分理論の枠組みでは正しい表現・考察が困難なものであり,交通ネットワーク・フローの特性に関する全く新しい知見を与えるものである.
転座関連および非転座関連悪性軟部腫瘍における分子標的の網羅的探索

転座関連腫瘍である孤立性線維性腫瘍では複数のチロシンキナーゼ型受容体及びシグナル伝達系の活性化が腫瘍の進展、増殖に関与することが推察された。新たに同定された転座関連腫瘍である軟部血管線維腫、CIC-DUX4/BCOR-CCNB3陽性肉腫の臨床病理学的特徴を明らかにした。転写因子FOXM1の発現は様々な軟部肉腫で悪性度、予後、抗がん剤耐性との関与が認められ治療ターゲットとなる可能性が示唆された。転座関連肉腫である滑膜肉腫と粘液型脂肪肉腫において癌精巣抗原NY-ESO-1, PRAMEの高発現を認め、さらに悪性度との相関も認め、免疫療法の標的として有用ある可能性が示唆された。1)横紋筋肉腫におけるCXCR4、CXCR7などのケモカインレセプターの発現を検索したところCXCR4およびCXCR7は組織型に関係なく、高率に高発現を認た。CCR6は胞巣型で胎児型より有意に高発現であったが、CCR7は胎児型でより高発現であったものの有意差は認めなかった。2)転座関連肉腫(TRS)の新規治療標的の検索のため滑膜肉腫、粘液型脂肪肉腫、骨外性ユーイング肉腫、胞巣型横紋筋肉腫の凍結検体を使用しTaqMan®Array Gene Signature Sets 96-Well Platesを用いて解析を行った。対照群は非転座関連肉腫である平滑筋肉腫、悪性末梢神経鞘腫、胎児型横紋筋肉腫を使用した。両者に差を認めた遺伝子が21種類あり、その中にはapoptosisに関連するものが含まれ治療標的となる可能性が示唆された。3)皮膚隆起性線維肉腫(以下DFSP)におけるAkt-mTOR径路を解析したところ線維肉腫成分を伴った例ではではPDGFRBの刺激に因らずAkt-mTOR径路が活性化している可能性ならびにこの径路が新たな治療標的となりうる可能性が示唆されたi)孤立性線維性腫瘍約100例においてp-Raf-1は63/76 (83%)が核に陽性、p-Mek1/2は70/76 (92%)が核に陽性、34/76 (44%)が陽性、p-ERK1/2は60/76 (78%)が陽性、p-STAT3は64/76 (84%)が陽性、p-FGFR1は49/76 (64%)が陽性、40/76 (52%)が陽性、Her2は47/76 (61%)が陽性、p-Her2は38/76 (50%)が陽性、DDR1は46/76 (60%)が陽性、p-DDR1は7/76 (9%)が陽性、14/76 (18%)が陽性、p-INSRβは51/75 (68%)が陽性という結果を得た。ii)Gene microarrayを用いた解析において粘液型脂肪肉腫(MLS)での癌精巣抗原PRAMEの高発現を認めた。PRAMEと他の癌精巣抗原であるNY-ESO-1の発現解析をMLS93例、脱分化型46例、高分化型32例、多形型脂肪肉腫14例に対して、免疫染色、ウエスタンブロット及びreal-time PCRを用いて行った。免疫染色ではPRAMEとNY-ESO-1の陽性率はMLSで優位に高頻度であった。PRAMEとNY-ESO-1は単変量解析での予後不良因子であった。iii)脱分化型脂肪肉腫(DDLS)群94例(高悪性度成分)、未分化多形肉腫MDM2/CDK4発現(UPS+)群6例、未分化多形肉腫MDM2/CDK4非発現(UPS-)群77例の3群におけるAkt-mTOR経路リン酸化タンパク発現プロフィールを比較した。DDLS群vs UPS群では有意にDDLS群でS6RPの発現が高かった。DDLSにおいて高分化脂肪肉腫成分と高悪性度成分では、各蛋白は総じて高悪性度成分で高発現であり、mTOR、4EBP1では有意差を持って高発現であった。1)新たな転座関連軟部腫瘍の探索:当教室室に登録された診断未確定の159例抽出し、CIC遺伝子転座を有するもの6例、うちCIC-DUX4融合遺伝子を有するもの4例とBCO-CCNB3融合遺伝子を有するもの5例を抽出した。これらの腫瘍の詳細な臨床病理学的特徴を明らかにした。過去に診断された孤立性線維性腫瘍、血管周皮腫もしくはこれらの疑い症例250例をレビューし、軟部血管線維腫に相当する組織像を呈する症例を13例抽出した。この13例についてAHRR-NCOA2融合遺伝子解析を行い新たな臨床病理学的特徴を見出した。2)未分化多型肉腫におけるAkt-mTOR経路およびHSP90タンパク発現の検討:臨床検体ではHSP90とAkt/ mTOR経路の発現に相関を認め、HSP90の発現とAkt/ mTOR経路の活性化は予後不良因子であった。次に、細胞株を用いた解析でHSP90阻害薬の抗腫瘍効果を検証したところ、HSP90阻害薬は細胞増殖と浸潤能の抑制効果を示し、細胞のAkt/ mTOR経路を不活性化した。

以上から、HSP90は未分化多形性肉腫における新たな治療標的となる可能性が示唆された。3)軟部肉腫における転写因子FOXM1の発現とその分子標的としての可能性:平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、血管肉腫そして滑膜肉腫において検討した。免疫組織学的検討では平滑筋肉腫、滑膜肉腫においては単変量、多変量解析においてFOXM1の発現は予後不良因子となっていた。他の肉腫においてもFOXM1の発現と臨床病理学的事項との相関を認めた。細胞株におけるその阻害の効果を検討したところ阻害薬やsiRNAを用いたFOXM1の阻害により、それぞれの細胞株で腫瘍増殖、化学療法抵抗性そして浸潤能などの低下を認めた。滑膜肉腫においてはcDNAマイクロアレイによるクラスタリング分析にてFOXM1の発現は細胞周期関連の遺伝子発現との相関が確認され、悪性化への関与が疑われた。以上からFOXM1は様々な軟部肉腫での治療ターゲットとなる可能性が示唆された。1)新たな転座関連軟部腫瘍の探索では、当教室に収集された膨大な軟部腫瘍の症例から新たに提唱された疾患概念で、特異的融合遺伝子CIC-DUX4, BCOR-CCNB3陽性肉腫およびAHRR-NCOR2融合遺伝子陽性の軟部血管線維腫を同定、抽出し、既知の報告されているものに加えて新たな臨床病理学的特徴を明らかにすることができた。稀有な小円形細胞肉腫と線維性腫瘍の詳細な病態を明らかにすることができた。2)未分化多型肉腫におけるAkt-mTOR経路およびHSP90タンパク発現の検討によりHSP90の発現とAkt/ mTOR経路の活性化は相関し、両者とも予後不良因子であった。細胞株ではHSP90阻害薬は細胞増殖と浸潤能の抑制効果を示し、細胞のAkt/ mTOR経路を不活性化した。以上から、我々が今まで明らかにしてきた様々な軟部肉腫におけるmTOR阻害剤に加えてHSP90が未分化多形性肉腫における新たな治療標的となる可能性を示すことができた。3)軟部肉腫における転写因子FOXM1の発現とその分子標的としての可能性を平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、血管肉腫そして滑膜肉腫でそれぞれ検討し。また他の肉腫においてもFOXM1の発現と悪性度の指標との相関を認めた。細胞株における阻害薬やsiRNAを用いたFOXM1の阻害により、それぞれの細胞株で腫瘍増殖、化学療法抵抗性そして浸潤能などの低下を認め、滑膜肉腫においてはcDNAマイクロアレイ解析により悪性化への関与が疑われた。これらの結果からFOXM1は軟部肉腫での新たな治療ターゲットとなる可能性を明らかにした。1)滑膜肉腫につき、癌精巣抗原NY-ESO-1, PRAME, MAGEA4, MAGEA1の臨床病理学的及び細胞生物学的意義について解析を行った。滑膜肉腫108例について解析を行い、104例(96%)はNY-ESO-1, PRAME, MAGEA4のいずれか1つに陽性であった。NY-ESO-1とMAGEA4の高発現は壊死及び臨床病期と相関していた。これらの結果から、NY-ESO-1, PRAME, MAGEA4は免疫療法の治療標的の候補であり、予後因子として利用できる可能性が示唆された。2)横紋筋肉腫症例のうち88症例のパラフィン包埋ブロックを用いてMPHOSPH1の免疫染色を施行。胎児型は17/48例(35%)で、胞巣型では23/40(58%)で陽性となり、胞巣型が有位に陽性率が高いという結果が得られた。また、細胞株ではwestern blottingを行い、胞巣型横紋筋肉
下水汚泥焼却工程における閉塞トラブル発生メカニズムの解明と発生抑制対策の提言

本研究では、一部の下水汚泥焼却工程で冬期を中心に発生しているダクトや熱交換器での閉塞トラブルの発生メカニズム、すなわち低融点化合物の生成メカニズムを解明するため、実際の下水汚泥焼却灰や下水汚泥を長期間採取し、示差熱分析や熱重量分析、硬度測定、無機成分の組成分析、試料の微細粒子の表面分析(元素組成、結晶構造)、および熱力学平衡計算を行う。また、これらの知見を元に、閉塞トラブル発生の合理的な評価指標とトラブル防止の判定基準値を見出すとともに、薬品添加や下水汚泥からのリンの抽出除去による閉塞トラブル防止効果について、実験と熱力学平衡計算の両面から解明する。
人工内耳による遠隔聴覚管理システムの構築

宮崎県においては、現在、人工内耳手術が行えるのは宮崎大学医学部附属病院のみである。術後、言語聴覚士による定期的な聴覚リハビリが必要となるが、人工内耳調整ソフトは手術機関にしかないため、県北・県南、または県外の患者には通院が負担となり、こまめなリハビリを受けられていなかった。今回コクレア社によるリモートアシスタントシステムを使い、人工内耳装用者が頻回な聴覚リハビリテーションを受けることと、聴覚リハビリテーションを行う言語聴覚士の負担軽減を目的に、言語聴覚士が県北(宮崎県立延岡病院)、県外(鹿児島市立病院)にてリモートアシスタントを用い、大学でのデータを参考に、リモートコントロールで人工内耳マッピングを行った。県立延岡病院では成人例2例、鹿児島市立病院では小児例1例に使用し、いずれも音入れは宮崎大学医学部附属病院で行った。音入れ後は聴取の安定までは週に12回程度の聴覚リハビリをすることが望ましい。そこで言語聴覚士がリモートアシスタントを用い、マップの調整を行った。このリモートで行える聴覚プロファイルは主音量、低音・高音の調整である。あらかじめ大学病院で調整されたTレベルをもとにCレベルをTレベルより高く、電圧追従性よりも低い範囲であれば変更出来るようになった。成人例2例は延岡市と大分県在住であり、宮崎市内への通院よりも大幅に通院時間を減らすことが出来た。そのため、リハビリの回数が増え、Cレベルのみではあるがかなり音質の調整が可能であり、装用者の慣れに合わせた少しずつの調整が短い頻度で可能となり、満足度も高くなった。鹿児島県出水市在住の小児1例においては、まだ1歳児であり、本人の慣れや効果を図っていくにはまだ大学での調整ソフトによるこまかな調整が必要となり、今後遠方の母親への指導や調整方法の検討が課題となった。言語聴覚士の負担はおおまかな調整を少しずつ行えることで大学病院来院時の調整時間の軽減につながったと考えられる。
遺伝性不整脈のtraffickingの異常とその治療法に関する研究

不整脈の遺伝子異常不整脈の高度先進医療の承認を受け遺伝性不整脈の検索を進めた。QT延長症候群では60%以上に異常を認めこれは従来の異常発見率に比べ高値であった。またそのうち新規の異常が5例含まれており、遺伝子発現実験と電気生理学的手法によりチャネルの機能の解析を進めている。とりわけチャネル孔(Pore)のフィルター形成部位の変異による機能喪失みとめ、遺伝子変異と機能の関連を荷電とアミノ酸の分子サイズを関連の研究に着手できた。また本邦初のリアノジン受容体遺伝子の異常例を確認し、従来の報告にない新規の遺伝子異常であった。さらに、1家系では4世代に渡る複数の突然死例が確認され、リアノジン受容体のダブル変異が認められた稀な例であった。チャネル蛋白の輸送異常不整脈の遺伝子異常不整脈の高度先進医療の承認を受け遺伝性不整脈の検索を進めた。チャネル蛋白の輸送異常不整脈の高度先進医療の承認を受け遺伝子異常の検査を施行してきた。対象はQT延長症候群、Brugada症候群、催不整脈性右室心筋症およびカテコラミン感受性多形性心室頻拍である。全例検索に当たり、遺伝子検索に関する説明の上同意書を取得した。特にLQT1とLQT2の検索が進んでおり、これまでにQT延長症候群では21例の検索で67%に異常を認めた。これは従来の異常発見率に比べ高値に属すると考えられた。また、そのうち新規の異常が5例含まれており、遺伝子発現実験と電気生理学的手法によりチャネルの機能の解析を進めている。またカテコラミン感受性多形性心室頻拍例でも、本邦から初めの異常例が確認され、かつ従来の報告にない新規の遺伝子異常の発見であった。現在細胞に発現させて機能解析を行うとともに、traffickingの有無を見るために細胞内動態を確認中である。これまでの検討において、遺伝子変異による1アミノ酸の置換によりチャネル蛋白の膜への輸送の障害即ち、Trafficking異常例が確認された。これはC末端の切断実験で報告されているtraffickingに必要な部位と明らかに離れた部位でのアミノ酸の置換であり、これまでの報告とは異なる機序によると考えられる。このため、C末端におけるこの様なアミノ酸異常をチャネル蛋白の構造の関連から検討している。またtruncated channel蛋白が正常蛋白と重合し、trafficking異常をきたしていることも判明し、その結果膜でのチャネル機能の減少ないし消失(dominant negative suppression)することも明らかにできた。現在、異常遺伝子からのRNAを介しての蛋白合成の制御を行い、異常蛋白を減少せその結果正常蛋白との重合が阻止できるかを検討するためのモデルを作成している。(1)不整脈の遺伝子異常不整脈の高度先進医療の承認を受け遺伝性不整脈の検索を進めた。QT延長症候群では,60%以上に異常を認め、これは従来の異常発見率に比べ高値であった。とりわけチャネル孔(Pore)のフィルター形成部位の変異をみとめ、遺伝子変異と機能の関連を荷電とアミノ酸の分子サイズを関連の研究に着手できた。カテコラミン感受性多形性心室頻拍例で本邦初のリアノジン受容体遺伝子の異常例を確認した。これは従来の報告にない新規の遺伝子異常であった。(2)チャネル蛋白の輸送異常RNAiの遺伝子治療への応用:変異部分を含むoligomerを発現するplasmidを作成しLQT1と共発現させ、RNAiによるtraffickingの異常をきたす変異を有するチャネル蛋白の発現抑制を行うためプライマーを作成し遺伝子発現実験を行った。
Pre-metastatic nicheを制御する新規転移抑制治療法の開発

Pre-metastaticnicheは、原発巣の癌細胞が産生するサイトカインなどが、遠隔臓器の血管内皮前駆細胞などの間質細胞を活性化させ、遠隔臓器に作らせる癌細胞の転移しやすい環境のことである。TPX2 (targeting protein for Xklp2)は浸潤に関連する遺伝子の1つである。TPX2による浸潤メカニズムにおいて血管新生関連分子IGFBP3に関連していることを報告している。膵癌細胞株PANC1、KLM1、KP4にTPX2 siRNAを導入し、TPX2の抑制効果をウェスタンブロティング法により検討した。PANC1のコントロール群でのTPX2発現を1にした場合、siTPX2による抑制効果は0.4072、KLM1での抑制効果は0.8507、KP4では十分に抑制できなかった。膵癌細胞株PANC1、KLM1へのTPX2 siRNAを導入後のMCP1の発現をウェスタンブロティング法により検討した。PANC1のコントロール群でのMCP1発現を1にした場合、MCP1による抑制効果は2.227、KLM1での抑制効果は1.852であった。siTPX2の導入により、TPX2の発現量が低下したPANC1とKLMではコントロール群と比較してMCP1発現量が増加していた。膵癌細胞株PANC1、KLM1、大腸癌細胞株DLD1、HCT15におけるTPX2の発現抑制による浸潤抑制においてMCP1発現亢進が関与していることを明らかにした。しかしヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討などがまだ不十分であり、やや遅れている。PX2発現抑制による血管新生関連分子の機能解析:平成28年度の研究により膵癌細胞株PANC1とKLMではsiTPX2の導入後のTPX2の発現低下によりMCP1発現量が増加していた。MCP1、IGFBPなどの血管新生関連分子を大腸癌、膵癌の細胞株へと投与し、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。浸潤能、運動能に抑制効果または亢進効果を持つ血管新生関連分子に対するsiRNAを作成する。大腸癌、膵癌の細胞株へsiRNAを導入し浸潤能、運動能を検討する。膵癌細胞株PANC1、KLM1、KP4に対してTPX2 siRNAを導入し、TPX2の発現を抑制させた細胞の培養液を採取する。採取した培養液を用いて癌細胞株の培養を行ない、増殖能(MTTアッセイ)、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。ヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討:大腸癌、膵癌の肝転移組織でのパラフィンサンプルの免疫染色、凍結標本のreal time PCR、ウェスタンブロティングにより血管新生関連分子の発現を検討する。その発現量と予後、悪性度等との関連を明らかにする。肝転移モデルにおける血管新生関連分子の転移への影響の検討:大腸癌、膵癌の門脈内投与によりラット肝転移モデルを作成する。IGFBP3、MCP1などの血管新生関連分子の門脈内投与を行い、肝転移数および肝転移の腫瘍体積を検討する。また肝転移モデルでは癌細胞投与1週目より微小転移が形成されており、2週から3週で肉眼的な転移が形成される。ラット肝転移を経時的に採取し、肝転移周囲の炎症細胞の浸潤や血管新生について病理学的検討により血管新生関連分子の発現を経時的に検討する。年度内にできなかったヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討を行なう。大腸癌、膵癌の肝転移組織でのパラフィンサンプルの免疫染色、凍結標本のreal time PCR、ウェスタンブロティングにより血管新生関連分子の発現を検討する。TPX2発現抑制による血管新生関連分子の機能解析:MCP1、IGFBPなどの血管新生関連分子を大腸癌、膵癌の細胞株へと投与し、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。

siTPX2の導入により、TPX2の発現量が低下したPANC1とKLMではコントロール群と比較してMCP1発現量が増加していた。膵癌細胞株PANC1、KLM1、大腸癌細胞株DLD1、HCT15におけるTPX2の発現抑制による浸潤抑制においてMCP1発現亢進が関与していることを明らかにした。しかしヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討などがまだ不十分であり、やや遅れている。PX2発現抑制による血管新生関連分子の機能解析:平成28年度の研究により膵癌細胞株PANC1とKLMではsiTPX2の導入後のTPX2の発現低下によりMCP1発現量が増加していた。MCP1、IGFBPなどの血管新生関連分子を大腸癌、膵癌の細胞株へと投与し、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。浸潤能、運動能に抑制効果または亢進効果を持つ血管新生関連分子に対するsiRNAを作成する。大腸癌、膵癌の細胞株へsiRNAを導入し浸潤能、運動能を検討する。膵癌細胞株PANC1、KLM1、KP4に対してTPX2 siRNAを導入し、TPX2の発現を抑制させた細胞の培養液を採取する。採取した培養液を用いて癌細胞株の培養を行ない、増殖能(MTTアッセイ)、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。ヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討:大腸癌、膵癌の肝転移組織でのパラフィンサンプルの免疫染色、凍結標本のreal time PCR、ウェスタンブロティングにより血管新生関連分子の発現を検討する。その発現量と予後、悪性度等との関連を明らかにする。肝転移モデルにおける血管新生関連分子の転移への影響の検討:大腸癌、膵癌の門脈内投与によりラット肝転移モデルを作成する。IGFBP3、MCP1などの血管新生関連分子の門脈内投与を行い、肝転移数および肝転移の腫瘍体積を検討する。また肝転移モデルでは癌細胞投与1週目より微小転移が形成されており、2週から3週で肉眼的な転移が形成される。ラット肝転移を経時的に採取し、肝転移周囲の炎症細胞の浸潤や血管新生について病理学的検討により血管新生関連分子の発現を経時的に検討する。タンパク発現の解析を行なうウェスタンブロティングの機器が故障し、研究が十分にできなかった。機器購入後、研究は再開できたが、予定していた研究の一部が年度内にできなかった。また研究代表者が平成28年7月から平成29年6月まで1年間海外留学中であり、研究分担者が研究をすすめたが、研究代表者の担当するヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討などが年度内にできなかった。これらの理由により使用予定額に残りが発生した。年度内にできなかったヒト臨床検体での血管新生関連分子の臨床病理学的検討を行なう。大腸癌、膵癌の肝転移組織でのパラフィンサンプルの免疫染色、凍結標本のreal time PCR、ウェスタンブロティングにより血管新生関連分子の発現を検討する。TPX2発現抑制による血管新生関連分子の機能解析:MCP1、IGFBPなどの血管新生関連分子を大腸癌、膵癌の細胞株へと投与し、浸潤能(インベーションアッセイ法)、運動能(スクラッチアッセイ法)を検討する。
異方性を発現する中空型矯正用超弾性材料の実用化

また本ワイヤーは中空という形態的特徴から断面の形状を変化することが容易である。ワイヤー断面の形状付与により、丸型ワイヤーに異方性を二次的に発現させ、矯正臨床において任意の方向に対して矯正力を変化させることが可能となれば、より効率的で歯周組織に対して偽害性の少ない歯の移動も可能になると思われる。そこで本研究ではワイヤー断面の最適形状付与法の検討ならびにその形状付与方法により発現される異方性の矯正力の評価を行い、矯正臨床において実用化することを目的とした。その結果、加熱した形状付与用プライヤーを用いた直接形状付与法を考案し、この方法を用いることにより超弾性型Ti-Ni合金中空ワイヤーの断面形状付与が可能であった。また、形状付与を施したワイヤーに片持ち梁試験および三点曲げ試験を行った結果、良好な超弾性特性を有したまま、曲げ方向によって異なる二方向性の矯正力、すなわち異方性の矯正力を発現させることが可能であり、本研究結果の一部は60th Annual meeting of the Japanese orthodontic Society(Tokyo)において報告した。一方、矯正臨床のマルチブラケット法で用いられるワイヤーには曲げだけではなくねじりの変位も同時に加わっているため、実際に発現している矯正力は従来行われてきた曲げとトルクそれぞれの単独試験によるものとは異なる。そこで異方性の矯正力を発現するワイヤーの臨床応用に先立ち、矯正力の新たな評価として三点支持による曲げ・トルク同時試験装置を試作し、各種矯正用ワイヤーの荷重特性について検討を行った。その結果、曲げ変位にねじり変位を組み合わせると曲げ・ねじり単独変位と異なる荷重特性を示し、本試験装置は矯正用ワイヤーのより詳細な荷重特性の評価に有効であることが示唆され、本研究結果の一部は第61回日本矯正歯科学会大会(名古屋)において報告した。現在、超弾性型Ti-Ni中空ワイヤーを矯正臨床に応用を開始しており、さらには三点支持曲げ・トルク同時試験装置を用いて本ワイヤーの異方性荷重特性についてより詳細な検討を行っていく予定である。ワイヤー断面の形状付与により、丸型ワイヤーに異方性を二次的に発現させ、矯正臨床において任意の方向に対して矯正力を変化させることが可能となる。つまり矯正用ワイヤーに異方性を発現させることが可能となればより効率的で歯周組織に対して偽害性の少ない歯の移動が可能になると思われる。また、形状付与を施したワイヤーに片持ち梁試験および三点曲げ試験を行った結果、良好な超弾性特性を有したまま、曲げ方向によって異なる二方向性の矯正力、すなわち異方性の矯正力を発現させることが可能であり、本研究結果の一部は60th Annual meeting of the Japanese orthodontic Society (Tokyo)において報告した。現在、異方性を発現する本ワイヤーを矯正臨床に応用することを目的とし、最適断面形状の決定を行っており、さらには本ワイヤーの機械的特性についてより詳細な検討を行っていく予定である。これまで医療用カテーテルチューブに応用するために開発された超弾性型Ti-Ni合金中空ワイヤーを矯正臨床に応用するために様々な検討を行ってきた。その結果、従来の超弾性型Ti-Ni

合金ワイヤーに比べさらに持続的で弱い矯正力を発現し、内空に他のワイヤーを挿入し複合ワイヤーとすることにより、部分的かつ可逆的な荷重可変の矯正用ワイヤーとして用いることが可能であった。また加熱した形状付与用プライヤーを用いた直接形状付与法を考案し、この方法を用いることにより超弾性型Ti-Ni合金中空ワイヤーの断面形状付与が可能となり、曲げ方向によって異なる二方向性の矯正力、すなわち異方性の矯正力を発現させることも可能であった。一方、矯正臨床のマルチブラケット法で用いられるワイヤーには曲げだけではなくねじりの変位も同時に加わっているため、実際に発現している矯正力は従来行われてきた曲げとトルクそれぞれの単独試験によるものとは異なる。そこで異方性の矯正力を発現するワイヤーの臨床応用に先立ち、矯正力の新たな評価として三点支持による曲げ・トルク同時試験装置を試作し、各種矯正用ワイヤーの荷重特性について検討を行った。その結果、曲げ変位にねじり変位を組み合わせると曲げ・ねじり単独変位と異なる荷重特性を示し、本試験装置は矯正用ワイヤーのより詳細な荷重特性の評価に有効であることが示唆され、本研究結果の一部は第61回日本矯正歯科学会大会(名古屋)において報告した。現在、超弾性型Ti-Ni中空ワイヤーを矯正臨床に応用を開始しており、さらには三点支持曲げ・トルク同時試験装置を用いて本ワイヤーの異方性荷重特性についてより詳細な検討を行っていく予定である。
気体プラズマを用いた新たな遺伝子治療法の開発

我々はプラズマによる遺伝子導入法を開発した。これを用いて、癌細胞などの種々のcell line及びCD34陽性細胞への至的遺伝子導入法を検討した。遺伝子導入時に使用する培養液として、リン酸バッファー、MEM、RPMI、無血清培養液を比較検討した結果、リン酸バッファーと無血清培養液とが遺伝子導入効率が最も高いことが判明した。しかしリン酸バッファーを用いた場合、死細胞の割合が高かった。CD34陽性細胞への遺伝子導入効率は、プラズマ発生の条件や細胞培養液の条件を変えても、接着性細胞と比較して、著しく低かった。今後はCD34陽性細胞などの浮遊細胞での遺伝子導入効率を上げることが課題である。プラズマ照射時の細胞浮遊液の容量を変化させて遣伝子導入効率をフローサイトメーターおよび蛍光顕微鏡で検討を行ったが、明らかな関連は認められなかった。次に細胞浮遊液として、リン酸バッファーを使用した場合とMEMやRPMIを使用した場合で遺伝子導入効率を同様に比較した結果、リン酸バッファーを使用した揚合に遺伝子導入効率が高いことが判明した。他方、プラズマ照射24時間後に死細胞の割合をPropiodium Iodide (PI)とAnnexin-Vで染色した後フローサイトメータで検討した結果、リン酸バッファーを培養液として使用した場合、死細胞の割合が高いことが判明した。HelaやHt-1080などの接着細胞では、遺伝子導入効率は安定したものが得られたが、全体的に浮遊細胞の場合、遺伝子導入効率が低い傾向があった。今後、遺伝子導入時の条件をさらに詳細に検討する方針である。具体的には、リン酸バッファーをべ一スにFCSを添加したり、無血清培地を用いて検討する方針である。またCD34の純化を骨髄でマイクロビーズを用いて行い、純化後CD34陽性細胞が95%以上の割合で見られることが確認された。また、臍帯血でも同様にCD34陽性細胞を純化することが可能であり遺伝子導入に使用可能であることが確認された。今年度は、プラズマ発生装置による癌細胞および初代培養細胞へのGreen Fluorescent Protein(GFP)遺伝子の導入効率および死細胞の割合を解析し、その指摘条件設定を行った。また、浮遊細胞でさらに遺伝子導入効率を上昇させる目的で、種々の条件設定を行った。前年度と同様、導入DNAはEnhanced Green Fluorescent Protein(EGFP)をコードするプラスミド(pEGFP-C1、Amersham Biosci。より提供)を使用した。細胞はHeLa、Ht-1080、MCF-7、HEK293、SH-SY5Yなどの接着細胞、およびJurkat細胞や、HL-60等の浮遊細胞を用いた。昨年度の研究結果から、細胞浮遊液としてはリン酸バッファーが導入効率が高いことが判明していたが、リン酸バッファーを用いると死細胞が多いことが問題であった。これを克服するために、リン酸バッファーに種々の濃度のFCSを加えたものを用いて検討したところ、プラズマ照射24時間後に死細胞の割合をPropiodium Iodide(PI)とAnnexin-Vで染色し、フローサイトメータで死細胞の割合を検討した結果、2%FCS添加リン酸バッファーは、細胞死を30%減少させることができた。しかし、遺伝子導入効率は若干減少することがわかった。浮遊細胞でも同様な検討をおこなったが、やはり浮遊細胞ではいずれの方法を用いても、HelaやHt-1080などの接着細胞よりも遺伝子導入効率が低い事が判明した。CD34陽性細胞に関しても遺伝子導入効率は他の浮遊細胞と同等であり、これに関しても、さらにいくつかの条件を設定し、解析が必要であると考えられ、また同時に導入効率を上げる何らかの新たな工夫をようするものと考えられた。無血清培地を用いると遺伝子導入効率が良く、死細胞の割合も低く、極めて有望であることがわかった。今後はこの無血清培地を用いて、種々の条件で遺伝子導入を行い、至適条件を設定する方針である。プラズマ発生装置によるプラズマ発生装置による癌細胞および初代場用細胞へのGreen Fluorescent Protein(GFP)遺伝子の導入効率および死細胞の割合を解析し、至的遺伝子導入条件設定を行った。プラズマ発生装置は、九州大学・片山佳樹教授およびアステラス製薬(株)との共同研究で作成されたプラズマ発生装置(FP-100U)を使用し、CD34陽性造血幹細胞を含む浮遊細胞での遺伝子導入効率を上げる事を目的として研究を行った。導入DNAはEnhanced Green Fhorescent Protein(GFP)をコードするプラスミド(pEGFP-C1, Amersham Bioscieneより提供)を使用した。HelaやHt-1080などの接着細胞と比較して、浮遊細胞では遺伝子導入効率が悪い事を明らかにし、その解決策として、種々の培養液やFetal calf serum入リリン酸バッファーを使用してみた。

また、プラズマ発生装置の条件を再度設定しなおし、遺伝初導入効率を種々の条件で検討した。遺伝子導入効率はFlow-cytmeterや蛍光顕微鏡を用いて算出し、遺伝子導入後24時間後にPropiodium IodideとAnnexin-Vを用いて死細胞の割合を検討した。その結果、プラズマ発生装置の照射条件を変動させても、接着細胞、浮遊細胞いずれにおいても優位な遺伝子導入効率の改善にはつながらなかった。CD34陽性細胞での遺伝子導入効率は、PBS単独では数パーセントの遺伝子導入が得られたが、死細胞が多く、FCS添加PBSでも遺伝子導入効率の改善は得られなかった。無血清培地を用いて同様の検討を繰り返し行い・PBSと同様にやや遺伝子導入効率は良い傾向は見られたが、最終的に優位な遺伝子導入効率の改善は得られなかった。臍帯血CD34陽性細胞と、骨髄CD34陽性細胞の両者を比較したが、遺伝子導入効率および死細胞の割合には有意な差は認められなかった。
小児甲状腺癌の分子生物学的特性の解明

小児甲状腺癌手術症例のうち、研究参加の同意が得られた67例について、癌関連遺伝子の解析を行った。BRAFの点突然変異は63%で認められ、K, N, H RASには遺伝子変異を認めなかった。これらの結果は、これまでの日本人成人の結果と同等のものであり、チェルノブイリ事故後の甲状腺癌のものとは異なっている。また、BRAFについては、免疫組織化学的検討も行い、染色性と変異陽性は同等の結果であった。平成25年度末までに、福島県県内の対象者に対して、第1回目の甲状腺超音波健診が終了した。そのうち、甲状腺癌と診断され、手術を施行された対象者のうち、同意の得られた方のデータベースを構築した。また、手術に得られた検体を凍結保存し、一元的に管理する体制を確立した。また、それらの検体からgenomic DNA, cDMAを抽出、合成した。小児甲状腺癌手術症例もうち、研究参加の同意が得られた対象者50例にについて、BRAF、RASの遺伝子解析を行った。BRAFの点突然変異は62%で認められ、K, N, HRASには遺伝子変異を認めなかった。BRAFの点突然変異はすべてV600Eであった。この結果は、これまでに日本人成人の結果と同等のものである。併せて、BRAFについては、免疫組織学的検討も行い、BRAF染色が陽性のものと、BRAF遺伝子変異陽性のものは一致した。1.症例データデースの構築:2016年3月31日までに、手術を行った症例は128例であり、腫瘍径、年齢、リンパ節転移の有無など臨床病理学的所見などの情報を一元的に管理するデータベースを構築した。2.癌関連遺伝子の解析:小児甲状腺癌手術症例のうち、研究参加の同意が得られた対象者67例について、BRAF,RASの解析を行った。これらの結果は、これまでの日本人成人の結果と同等のものであり、チェルノブイリ原発事故後に報告された放射線関連甲状腺癌とは全く異なったプロファイルであった。また、BRAFについては、V600Eをエピトープとする抗体を用いて免疫組織化学的検討も行った。BRAF蛋白の染色性と変異陽性は同等の結果であった。BRAF染色陽性群、陰性群の平均腫瘍径はそれぞれ14±15mm、21±14mmで、有意差はなかった(p=0.08 )。平均年齢はそれぞれ15±2歳、14±3歳であり、有意差は無かった(p=0.23)。リンパ節転移の状況については、染色陽性群における転移陰性例は6例、陽性例は27例、染色陰性群ではそおれぞれ7例、14例であり、リンパ節転移とBRAF染色性については関連性が無かった(p=0.33)。現在までの検討では、小児甲状腺癌における遺伝子変異は、成人型と同等であることが示唆された。福島県における県民健康調査に伴う小児甲状腺超音波検査は、順調に進捗しており、同意の得られた対象者から、手術検体を得ることが出来た。それらの、検体について、既知の遺伝子解析を行うことが出来た。外科学遺伝子の再構成を検索する。また、メチル化などの、epigeneticな変化についても、検討する。福島県における、県民健康調査に伴う小児甲状腺超音波検査は平成25年度末までに、第1回目の検査を終了した。同意の得られた対象者から、手術検体を得ることができた。また、当該対象者の症例データベースを構築し、検体の管理体制を確立できた。手術検体がまだ十分に収集できず、遺伝子解析にかかる費用を次年度に繰り越したため。当該対象者の癌部より得られた遺伝子の解析を行う。今後も、対象者を増やして、解析を継続する。甲状腺検体がまだ十分に集まらなかったため、解析にかかる費用を次年度に繰り越したため。今後も対象症例を増やして解析を継続していく。
オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発

本研究の目的は,オープンデータを利活用したデータサイエンス教育のコンテンツ開発を推進し,実験授業を通して生徒の活動や反応を分析して,その効果を検証することである。データサイエンスとは,データの分析に基づく革新的な発見や新しいサービス提供など,知識基盤社会を担う人材として必要なスキルを育成することを目指す統計科学のことである。平成30年度の目的は,データサイエンス教育のカリキュラムを策定することであった。主な研究業績は,次のとおりである。データサイエンス研究の調査・整理:データサイエンス研究および統計教育研究の学術的知見や,企業による人材育成プロジェクトなどを調査・整理した。たとえば,独立行政法人統計センターは,現在,データサイエンス人材育成事業を行っている。また,総務省統計局は,一般市民を対象に,統計オープンデータの分析や利活用を学習するためのオンライン講座「誰でも使える統計オープンデータ」を開講している。この講座では,e-Statの利用方法,地図機能の利用方法などから,企業によるオープンデータを利活用した意思決定まで,広範な内容が扱われている。諸外国の統計教育カリキュラムの調査・整理:先進的な統計教育を行っているニュージーランドのカリキュラムおよび教材を調査・整理した。ニュージーランドの初等・中等教育の期間は,5歳から18歳までの13年間である。カリキュラムは,学年をまたがる水準1から水準8までを枠組みとして,水準ごとにカリキュラムを設定している。データサイエンス教育のカリキュラム策定:データサイエンス教育の目的に基づいて,統計的問題解決や意思決定のプロセスを通じたカリキュラム案を策定した。統計的問題解決のプロセスとしてPPDACサイクルを取り上げ,このサイクルに基づいた授業づくりを行った。平成30年度は,データサイエンス教育のカリキュラム案を策定した。現在までの進捗状況は,次のとおりである。この事業では,「教育用標準データセット」を開発し,高校生や大学生などが公的統計データを利活用して分析する技術を競う「統計データ分析コンペティション」を実施して,データ分析の技術の涵養を推進している。また,総務省統計局は,一般市民を対象に,統計オープンデータの分析,利活用を学習するためのオンライン講座「誰でも使える統計オープンデータ」を開講している。カリキュラムは,学年をまたぐ水準1から水準8までを枠組みとして,水準ごとにカリキュラムを設定している。指導内容は,「統計的な調査」,「統計的リテラシー」,「確率」の3つの内容で構成されている。第1に「PPDACサイクルのどの相に焦点をあてるか」,第2に「学習環境はICT利用可能か」,第3に「分析に利用できる統計手法は何か」という3つの観点で指導内容を系統化した。平成30年度において,ほぼ研究計画のとおりに研究が進捗している。令和元年度以降は,オープンデータを利活用したコンテンツ開発を進める。そして,ARTISTプロジェクトの問題やSATS(統計に対する態度)の調査票などを,わが国の学校数学カリキュラムの内容と照合し,データサイエンスのスキルの評価問題を作成する。これらを基盤にして,開発された教育コンテンツによる実験授業を研究協力校等で実施し,効果を検証する。令和元年度の目的は,オープンデータを利活用したコンテンツ開発を進めることである。これまで,先行研究を整理し,データサイエンス教育の目的,内容,方法の枠組みについて,研究組織で共通理解した。本年度は,この枠組みに基づいて,コンテンツ開発に焦点をあてて研究を進める。オープンデータを利活用したコンテンツ開発:オープンデータにアクセスし,それを利活用したコンテンツを開発する。開発されたコンテンツを中学生および高校生を対象にした授業に活用できるように,発問系列を作成する。データサイエンス教育のカリキュラム案との照合・体系化:開発されたコンテンツをデータサイエンス教育のカリキュラム案と照合し,コンテンツ一覧表として体系化をすすめる。

カリキュラムは,学年をまたがる水準1から水準8までを枠組みとして,水準ごとにカリキュラムを設定している。データサイエンス教育のカリキュラム策定:データサイエンス教育の目的に基づいて,統計的問題解決や意思決定のプロセスを通じたカリキュラム案を策定した。統計的問題解決のプロセスとしてPPDACサイクルを取り上げ,このサイクルに基づいた授業づくりを行った。平成30年度は,データサイエンス教育のカリキュラム案を策定した。現在までの進捗状況は,次のとおりである。データサイエンス研究の調査・整理:データサイエンス研究および統計教育研究の学術的知見や,企業による人材育成プロジェクトなどを調査・整理した。たとえば,独立行政法人統計センターは,現在,データサイエンス人材育成事業を行っている。この事業では,「教育用標準データセット」を開発し,高校生や大学生などが公的統計データを利活用して分析する技術を競う「統計データ分析コンペティション」を実施して,データ分析の技術の涵養を推進している。また,総務省統計局は,一般市民を対象に,統計オープンデータの分析,利活用を学習するためのオンライン講座「誰でも使える統計オープンデータ」を開講している。諸外国の統計教育カリキュラムの調査・整理:先進的な統計教育を行っているニュージーランドのカリキュラムおよび教材を調査・整理した。ニュージーランドの初等・中等教育の期間は,5歳から18歳までの13年間である。カリキュラムは,学年をまたぐ水準1から水準8までを枠組みとして,水準ごとにカリキュラムを設定している。指導内容は,「統計的な調査」,「統計的リテラシー」,「確率」の3つの内容で構成されている。第1に「PPDACサイクルのどの相に焦点をあてるか」,第2に「学習環境はICT利用可能か」,第3に「分析に利用できる統計手法は何か」という3つの観点で指導内容を系統化した。平成30年度において,ほぼ研究計画のとおりに研究が進捗している。令和元年度以降は,オープンデータを利活用したコンテンツ開発を進める。
内水面定置漁業の考古・民俗学的研究

内水面定置漁業の考古・民俗学的な研究である。具体的にはエリ・ヤナなどの漁具使用の現況を調査した。現在、淡水漁業の盛んな琵琶湖周辺の状態を調べ、周辺地域、日本国内へと範囲を広げた。さらに、中国の長江流域を中心に同様の現地踏査を行った。併行して、日本列島の考古学資料を集成し、それらの歴史背景を調査した。その結果、ヤナ漁は新石器時代(縄文時代)に各地で多種多彩に発明された漁法であり、エリ漁は中国長江流域で発明され、日本列島には稲作導入以後、伝えられた漁法であると判断された。1,史料調査:滋賀県庁・県政資料室所蔵の「漁場図綴込帳」(3冊)、「漁業免許」(1冊)および「民有地に係る〓取調書」(1冊)等の近代文書を閲覧し、許可の取れる範囲で写真撮影をおこなった。また国土地理院発行の、琵琶湖周辺の「湖沼図」(昭和35・36年測量)を購入し、図をデジタル化し、〓の位置を確認した。これら近代史料は、現況のエリとの対比を考察するうえでの基礎資料となるものである。2,考古資料調査:現段階で把握できる考古資料の文献について整理をおこなったが、発掘例は相変わらず少ない。最近では2009年2月の奈良県橿原市観音寺地区の発掘調査で、縄文晩期の漁労遺構らしき遺構が見つかり資料入手した。ただし、これもヤナ状のものを「エリ」とあやまって報じており、明らかな誤謬である。早急に正確な概念を琵琶湖地方から発信する必要性を痛感した。千葉県で発表された縄文時代の土錘から東京湾の「簣建」「建干網」との関連をさぐる論考も注目される(堀越正行2010)。3,民俗資料調査:下記の現存資料調査と合わせ、現役漁師ないし元漁師の聞き取りをおこなった。このうち彦根市在住・木原氏(75才)からの聞き取りは、戦前から近年におよぶものであり、貴重な証言である。22年度に録音を文字起こしする予定。4,現存資料調査:琵琶湖周辺のエリおよびヤナを実見し、位置の特定、簡易測量、写真撮影をおこなった(22年度分を前倒し)。琵琶湖周辺の3/4は記録化できた。22年度以後も継続調査する。5,関連資料調査:長野県木崎湖および石川県金沢市、福井県九頭竜川(植田)、富山県氷見漁港(辻川)に現地調査をおこなった。比較研究に有益な調査であった。史料調査:江戸時代から近年までの滋賀県漁業に関する図書一覧を作成した。また、昨年度撮影した県政資料室所蔵の「漁場図綴込帳」(3冊)のデータ入力を行った。これら近代史料は、現況のエリとの対比するうえでの基礎資料となる。2,考古資料調査:発掘されたもので最も充実した北海道の考古資料を、現地踏査も行い調査した。とくに、年代の確実なものとして最古の石狩市紅葉山51遺跡の漁労遺構(縄文時代中期末)は、人類史レベルでも貴重な資料である。ただ現地の資料館では、これらの遺構が河川のヤナであるにもかかわらず、エリと表記されている点は今後の課題と指摘できる。このほか、北海道各地の擦文時代以後のヤナ=テシ・ウライの発堀資料も確認でき、旭川市では錦町5遺跡の現地はじめ詳細資料を得ることができた。また3月に発見された、滋賀県大津市関津遺跡の中世のヤナ遺構について現地で詳細調査を行い、発堀担当者に助言・意見交換できた。3,民俗資料調査:昨年度実施した彦根市三津屋町の漁師・木原氏の聞き取り録音(約3時間分)を文章化した。漁師からの生の聞き取り内容は、すでに衰退した琵琶湖周辺部の漁労生活を詳しく活き活きと復元させ、現在では資料価値の高いものである。4,現存資料調査:琵琶湖周辺(東岸)のエリおよびヤナを実見し、位置の特定、簡易測量、写真撮影をおこなった。琵琶湖の大部分のエリは記録化できた。23年度以後も継続して補足調査する。5,関連資料調査:長野県諏訪湖および北海道(植田)、中国・江蘇省太湖周辺(植田・辻川)で現地調査をおこなった。考古資料調査:北部九州地方の内水面定置漁業の考古関連資料について、収集にあたった.ただ、実際にはこれまで考古遺構としての検出は無いようであった(以上、植田)。民俗資料調査:琵琶湖博物館の企画展示『民具を科学する』において「琵琶湖の筌」の項目を担当し、図録の作成および分析・考察をおこなった。またこの展示に際し、現存する筌職人の制作再現をビデオ撮影し、記録保存した(琵琶湖博物館収蔵資料)。広島県江の川