hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市における哺乳類の生息環境評価とそれに基づく環境設計の提案

今年度は、昨年度に実施したタヌキの予備的な追跡調査データの詳細な分析と都心部におけるタヌキの追跡調査、食性分析のための広域における糞の採集をおこなった。昨年度に捕獲・追跡をおこなった1個体における詳細な分析の結果、この個体の行動圏は47.1haであることが分かり、東京農工大学府中キャンパスの外側も多く含まれることが明らかになった。また、コアエリアを推定したところ、2箇所の休息場付近や餌場と見られる場所が抽出された。さらに、府中キャンパスの縁や周辺の住宅街の一部を移動経路として利用していることが推定された。2016年度は、東京大学小石川植物園および光が丘公園においてタヌキの捕獲と追跡調査を実施した。小石川植物園では、2016年2月に2頭(KBG-M1、KBG-M2)、3月に1頭(KBG-M3)、12月に1頭(KBG-F1)のタヌキを捕獲し、発信機の装着をおこなった。このうち、3個体からは追跡データを得ることができた。KBG-M2は夜間の2時間ごとの位置情報が29点、KBG-M3は169点、KBG-F1は296点を得ることができた。また、KBG-F1については、夜間の5分ごとの詳細な追跡データを1777点得ることができた。光が丘公園では、2017年1月に1個体を捕獲することができ(HOP-F1)、この個体は夜間の2時間データを84点、5分ごとの詳細なデータを977点得ることができた。これらのデータは詳細な分析をおこなっているところである。食性分析については、昨年度に引き続き、都心部から郊外にかけて分析に用いる糞の採集をおこなった。2015年11月から2017年2月までの間に49箇所のタメフン場を発見し、総計838個の糞を採集した。今後、糞の内容物分析を進め、都市化とタヌキの食性について解析する予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。今年度は、文献やインターネットを用いて都心部におけるタヌキの分布情報を収集し、その情報をもとに調査地を検討し、タヌキの追跡調査と広域における糞の採集をおこなった。追跡調査においては、まずGPS発信機(首輪)がタヌキの追跡調査に適用可能かどうかを確認するために、2015年12月に東京農工大学構内にてタヌキ1頭を捕獲し、その個体を対象に予備的な追跡調査をおこなった。野生哺乳類への発信機の装着においては、体重の5%以下にすること(5%ルール)が推奨されているが、捕獲されたタヌキは5.18kgの個体であったため、発信機の重量は体重の5%以下となった。2015年12月16日から2016年2月17日まで追跡調査をおこない、合計1921点の位置情報を得ることができた。また、追跡終了後に発信機を回収することにも成功した。この予備調査によってタヌキの追跡調査にGPS発信機が適用可能であると判断されたことから、都心部に位置する東京大学小石川植物園にて捕獲したタヌキ2頭に対して個体追跡を実施している。食性分析については、都市化とタヌキが利用する餌資源の関係を明らかにするために、都心部から郊外にかけて分析に用いる糞の採集をおこなった。2015年11月から2016年3月までの間に、都心部(東京都23区内)においては、東京大学小石川植物園(文京区)、武蔵高校中学(練馬区)、代々木公園(渋谷区)などから計110個の糞を採集し、都心部以外の地域では、東京農工大学府中キャンパス(府中市)、長池公園(八王子市)、蓮生寺公園(八王子市)などから計185個の糞を採集した。タヌキの追跡調査にGPS発信機が適用可能であると判断され、現在は、都心部にて捕獲したタヌキ2頭に対して個体追跡を実施している。また、食性分析に必要な糞のサンプル数も順調に集まっている。

光が丘公園では、2017年1月に1個体を捕獲することができ(HOP-F1)、この個体は夜間の2時間データを84点、5分ごとの詳細なデータを977点得ることができた。これらのデータは詳細な分析をおこなっているところである。食性分析については、昨年度に引き続き、都心部から郊外にかけて分析に用いる糞の採集をおこなった。2015年11月から2017年2月までの間に49箇所のタメフン場を発見し、総計838個の糞を採集した。今後、糞の内容物分析を進め、都市化とタヌキの食性について解析する予定である。現在GPS首輪を装着しているタヌキの個体追跡を引き続きおこなうとともに、予備調査で得られたデータの詳細な行動解析をおこなう。秋期以降にタヌキの捕獲をおこない、個体追跡をおこなうことで都市景観におけるタヌキの行動について明らかにする。また、食性の季節変動を考慮するために、引き続き糞の採集をおこなう。同時に、冬季に採集した糞を対象に糞分析をおこない、都市化とタヌキの冬季食性の関係について解析する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
学校の内外を結ぶ通信環境を活用した学習カリキュラム/学習環境デザインに関する研究

3年次の本年度は、(1)教育実践現場における教育実践と通信環境ならびにコンピュータ等を活用した学習活動の現状について調査研究を行いながら、(2)通信環境を活用した学習支援サイトの整備を行い、併せて(1)の調査研究から得た知見を基に、(3)インターネット上の学習情報サイトから多信する動画像デジタルコンテンツの制作を行った。(1)教育実践現場における学習活動の現状に関する調査研究本研究期間3年間、国立大学法人附属A小学校と一般公立B小学校に継続的に関わり、主に4・6年生の「総合的な学習の時間」や社会科における調べ学習など、児童生徒の主体的な追究/問題解決による学習活動について、参与観察・インタビューなど質的研究法を中心に調査研究を行った。その結果、通信環境(インターネット等)を活用した調査研究活動においては、当初段階において児童が設定した学習課題について調査をすすめるが、単一の情報が得られた時点で結論が得られたかのような意識を児童が抱いてしまい、調査活動が終了するというケースが多いことが明らかになった。すなわち、現状のインターネット上の情報サイトが「新たな学習課題(疑問)が見つかる」などの発展的な活動を促したり、児童生徒のさらなる追究意欲を生起させたりすることが困難な状況にあることが見えてきた。また、インターネットの活用形態についても、一時的な情報検索における活用が殆どであり、自己表現や相互交流等に用いられる機会が少ないことが明らかになった。また児童に対する質問紙調査の結果より、調査研究活動において児童が「面白くない」と思う場面に関して、「やりたいことが見つからない」「何をやっていいかわからない」などの回答が多く、課題設定や研究方法決定において児童が行き詰まりを感じていることが明らかとなった。(2)通信環境を活用した学習支援サイトの整備昨年度までに購入したサーバコンピュータ、サーバソフト、ハードディスク等を用い、学習支援サイト『博物館の博物館』旧サーバからコンテンツを移築整備し、アクセス障害等による学習者の心理的負荷を軽減する環境整備を行うとともに、動画像デジタルコンテンツを提供できるサーバ環境整備をすすめた。(3)動画像デジタルコンテンツの制作(1)の知見をふまえ、博物学的情報サイト『博物館の博物館』において、学習内容に関する情報のみならず、課題設定や研究方法(ものの見方・考え方など)に関する情報提供を意図し、魚の研究者と芸術の研究者が出演する当該内容に関する動画像コンテンツの内容を検討して、コンテンツ素材を収録した。3か年の研究活動のうち、本年度は特に研究の基礎となるデータを得ることを目的として研究活動を行った。1)学校教育における博物館活用に関する現状調査博物館を利用した学習活動の現状について、公立博物館数館において博物館スタッフや利用した小学校教師に対しインタビュー調査を行うとともに、実際に当該館を利用して行われた小学校の学習活動の参与観察を行った。その結果「総合的な学習の時間」や社会科の地域学習などを中心に、一過性の校外学習にとどまらない、長期的学習カリキュラムに位置づけられた博物館利用が積極的になされている現状が見えてきたとともに、博物館のスタッフ不足などから受入が難しいという博物館側の課題も明らかとなった。2)学校-博物館連携による学習カリキュラム開発における連携形態に関する研究昨年度実施された、学校教職員と博物館スタッフが連携して学習カリキュラムの開発と実践を行った公立小学校の「総合的な学習の時間」のカリキュラム開発過程の発話分析を行った結果、双方が求める討議視点の一致性や、学習内容・方法の最終判断主体の在り方などが、学校と博物館が連携して学習カリキュラムを開発・実践していく上で重要な視点となることが明らかとなった。本研究成果については、日本教育工学会第19回全国大会において報告した。このほか、インターネット上の博物情報サイト『博物館の博物館』のサーバ移築・整備に向けた過去データ解析・データ整理と再構築を行うとともに、来年度より動画コンテンツの試験配信を行うことをふまえ、博物館スタッフ・専門家とのコンテンツデザイン等に関するミーティングを重ねている(今年2月現在、3館のスタッフより動画コンテンツの製作協力承諾を得ている)。また「総合的な学習の時間」における通信ネットワーク(インターネット)利用の現状などに関する質問紙調査を、国立小学校児童を対象に行う予定である(3月実施)。学校の内外を結ぶ通信環境を活用した学習カリキュラム/学習環境デザインにあたって、本年度は、【1】「小学校における調査探究活動の実態と課題の把握・分析」を行うとともに、【2】「博物学的データベース『博物館の博物館』の掲示板に寄せられたメッセージ分析によるアクセス者のニーズ分析・把握」を行い、これらと並行して【3】「小学校における調査探究活動の質的研究法による実態調査」を行った。【3】については現在データ分析中であるが、【2】より、(a)現在の児童生徒の情報ニーズ(知的欲求)の多くが、学校、特に教科学習とそこにおける学習課題・宿題などから生成されたものであること、また、(b)欲する情報(疑問・課題に対する「答え」となる情報)が得られた場合、それ以上の知的欲求が生じ難いなどの児童の現状が見えてきた。この分析結果の一部を、日本教育工学会第20回全国大会において、「ネットワーク上における博物館ボランタリーデータベースのコーディネートに関する研究(7)」として報告した。また【1】より得られた知見の一例を挙げると、「総合的な学習の時間」を児童は意欲をもって捉えているものの、学習過程において学習目的・課題を喪失した時(あるいは1つの学習目的・課題が達成・充足された時)、児童の興味関心・意欲が低下する傾向にあることが明らかとなった。これら学校教育の現状と児童の探究活動における課題をふまえ、【4】インターネット上における学習カリキュラム/学習環境デザインについて検討を行い、環境整備・学習コンテンツ開発/制作を進めることとした。

上記課題より「専門家が"学習情報"ではなく"専門的研究視点"を提供する」学習コンテンツの開発/制作を目指し、数名の専門家との間で、その内容や提示方法・コンテンツデザインについて検討をすすめ、このうち川と魚の専門家の方に協力いただき、コンテンツ素材をVTRに収録した。3年次の本年度は、(1)教育実践現場における教育実践と通信環境ならびにコンピュータ等を活用した学習活動の現状について調査研究を行いながら、(2)通信環境を活用した学習支援サイトの整備を行い、併せて(1)の調査研究から得た知見を基に、(3)インターネット上の学習情報サイトから多信する動画像デジタルコンテンツの制作を行った。(1)教育実践現場における学習活動の現状に関する調査研究本研究期間3年間、国立大学法人附属A小学校と一般公立B小学校に継続的に関わり、主に4・6年生の「総合的な学習の時間」や社会科における調べ学習など、児童生徒の主体的な追究/問題解決による学習活動について、参与観察・インタビューなど質的研究法を中心に調査研究を行った。その結果、通信環境(インターネット等)を活用した調査研究活動においては、当初段階において児童が設定した学習課題について調査をすすめるが、単一の情報が得られた時点で結論が得られたかのような意識を児童が抱いてしまい、調査活動が終了するというケースが多いことが明らかになった。すなわち、現状のインターネット上の情報サイトが「新たな学習課題(疑問)が見つかる」などの発展的な活動を促したり、児童生徒のさらなる追究意欲を生起させたりすることが困難な状況にあることが見えてきた。また、インターネットの活用形態についても、一時的な情報検索における活用が殆どであり、自己表現や相互交流等に用いられる機会が少ないことが明らかになった。また児童に対する質問紙調査の結果より、調査研究活動において児童が「面白くない」と思う場面に関して、「やりたいことが見つからない」「何をやっていいかわからない」などの回答が多く、課題設定や研究方法決定において児童が行き詰まりを感じていることが明らかとなった。(2)通信環境を活用した学習支援サイトの整備昨年度までに購入したサーバコンピュータ、サーバソフト、ハードディスク等を用い、学習支援サイト『博物館の博物館』旧サーバからコンテンツを移築整備し、アクセス障害等による学習者の心理的負荷を軽減する環境整備を行うとともに、動画像デジタルコンテンツを提供できるサーバ環境整備をすすめた。(3)動画像
薬物を内包したリボソームの放出透過特性の解析と計測評価に関する基礎研究

本研究では、脂質2分子膜からなる微細な閉鎖小胞であるリポソームに超音波という外界刺激を与え、リポソーム膜の透過ならびに内包物質放出特性を実験的に調べ、超音波照射方法が異なる脂質材料で構成されるリポソームの構造特性ならびに膜の放出・透過特性にいかに影響するかを明らかにすることを目指している。今年度においては得られた結果の概要を次に示す通りまとめる。1)昨年度に引き続き、卵黄由来のPOPC、CholesterolとDPPEのモル比を変え、3種類の脂質二分子膜を調製した。さらに超音波プローブによる直接照射と液体を介した間接照射といった実験手段を用いて蛍光剤を封入しているリポソームに対する影響を調べた。2)超音波を与えたリポソームに対して、超音波の照射条件別に、蛍光強度計測と電子顕微鏡による観察を行った。リポソームを構成する脂質材料と添加物によって、リポソームを一気に破壊させ内包物質を放出させることや、リポソームを破壊せずに内包物質を徐々に放出させることが可能であることが明らかにされた。3)リポソーム内包物質の放出量の計測により簡単な計測方法-インピーダンス方法ーを提案し、蛍光強度計測結果と合わせながら、溶液中のインピーダンス変化を計測することで内包物質の放出量を定量的に算出方法を見出した。本方法により、今までに内包物がカルセインに限定される必要がなくなり、より実用的な内包物を封入したリポソームの特性を調べることが出来るようになる。今後は、引き続き研究していく予定である。本研究では、脂質2分子膜からなる微細な閉鎖小胞であるリポソームに外界刺激(超音波や光など)を与え、その構造特性を力学的な観点から探求し、超音波や光の波長、強さ、照射方法などがリポソームの構造特性ならびに膜の放出・透過特性にいかに影響するかを明らかにすることを目指している。今年度においては、外界刺激として種々の超音波を用い、リポソームへの照射実験と検証を行った。結果概要をまとめると次に示す通りである。1)卵黄由来のPOPC,CholesterolとDPPEのモル比を変え、3種類の脂質二分子膜を調製した。さらに超音波照射による影響を定量的に計測し調べるため、これらのリポソームに蛍光剤を封入した。2)超音波発生器として、市販のプローブ型(TOMY精工(株))、超音波洗浄機、圧電セラミックスを用いた自作の超音波放射容器を用いた。さらに超音波の周波数、パワーを変化させながら、リポソームに封入された蛍光剤の漏出量を計測し、リポソームの放出特性を調べた。3)実験より得られた結果を解析し、DPPE-2000を添加することで、超音波照射がリボソームの放出特性に大きな影響を与えることがわかった。また、リポソーム外水相へのカルセインの膜透過濃度を評価する数式を導き、その濃度の変化特性から、リポソームの破壊特性を判別することを試みた。得られた結果の一部を平成18年9月に開催された日本機械学会年次大会にて発表した。また、その後発展させた結果を現在まとめ、国際学術英文雑誌への投稿を準備しているところである。
小角散乱法による逆ミセル生成解明と第三相生成制御への展開

溶媒抽出法において見いだされる第三相生成の原因となる逆ミセルの生成特性を小角散乱法により解明した。Baxterモデルによる解析から金属抽出系での逆ミセルはほぼ1種で、逆ミセル数が増加により目視可能な第三相に生成することを明らかにした。逆ミセル構造は、配位子のアルキル基の長さとの関係に大きな相関があり、この制御が第三相抑制に効果があることを指摘した。U(IV)抽出系での第三相生成曲線から、金属抽出系ではその臨界ミセル濃度が下ること明らかにした。Pu,Uおよびマイナーアクチノイド(MA)の溶媒抽出法においてしばしば観察される第3相の姿を小角散乱法、X線吸収微細構造法などにより明らかにし、その生成メカニズムの理論構築を行うことを目的としている。平成19年度は、以下の2つの溶媒抽出系として、3価ランタノイド-モノアミド系溶液、3価アクチノイド-TODGA系溶液において、1)室温系溶媒抽出実験での目視による第3相生成曲線の作成、2)パルスおよび原子炉中性子源を用いる小角散乱実験を実施した。3価ランタノイドは、甑の代替物質、モノアミドは、TBPに代わる次本研究は、湿式再処理などのウランおよびプルトニウムあるいは高レベル廃液処理などにおけるアメリシウムなどの溶媒抽出分離において問題となる第三相生成に関するメカニズム解明およびその生成制御に関する方法論を検討するため、溶媒抽出実験および中性子小角散乱法などの手法を駆使することにより、溶液中逆ミセル系凝集体の生成挙動の観察を目的としている。第本年度の研究では、まずモノアミド(DHOA:ジヘキシルオクタナミド)-Th(IV)-ドデカン系の抽出実験および目視による第三相生成曲線の生成曲線を作成した。前者の第三相生成条件は、硝酸濃度が0.1-0.2mol/Lでは、抽出前の水相中トリウム濃度が約50-20g/Lという高濃度で、はじめて第三相の生成が確認された。また硝酸濃度0.20.7mol/Lの条件下では、トリウム濃度が89g/L程度から第三相生成が確認された。また、原子炉を発生源とする中性子を用いる小角散乱実験においては、トリウム濃度が2g/Lを超える領域から凝集状態を示す数の分子数が、抽出種に存在している可能性が示唆された。また、ジアミド(TODGA:テトラオクチルジグリコールアミド)-Nd-オクタン系においても抽出実験および目視による第三相生成曲線の生成曲線を作成した。TODGA-Nd-オクタン系では硝酸濃度0.51mol/Lの領域では、Nd濃度が5g/Lを超える領域で、1mol/以上の領域では、Nd濃度約2g/L程度でも4g/Lを超える領域で第三相の生成が確認された。パルス中性子を用いる小角散乱法により凝集体中の数について検討した結果、概ね4分子のTODGAが関与していることが示唆された。凝集体中のTODGAの数から求められる臨界ミセル濃度は、概ね硝酸濃度23mol/L程度であることが明らかとなった。この結果は、浸透圧および表面張力の変化から求められる臨界ミセル濃度とほぼ一致した。本研究は、再処理分離工程などで問題となる第3相形成の生成メカニズムを解明するために、中性子小角散乱方をはじめとしたいくつかの物理化学的手法を用いる過渡的溶液状態の構造解析などを実施しすることを目的としている。本年度は、中性子小角散乱方によるモノアミド系配位子による逆ミセル形成に関する置換基効果、ウラン-TBP系における第3相生成条件曲線の作成および本実験系におけるXAFSによる構造解析、単結晶構造解析などのデータを取得するとともに、研究の最終年度としての研究全体のまとめ実施した。モノアミド系の小角散乱実験においては、モノアミドの側鎖としてのアルキル基の長さの違いによりその会合体の構造特性に違いが出来ることを明らかにした。特に短い側鎖をもつアミドに関しては、球形の凝集体を、長い側鎖を持つアミドに関しては、円柱形の構造特性を有することが明らかとなった。ウラン-TBP系における実験では、ウラン(IV)に関する第3相生成曲線を再測定すると共に、第3相と軽有機相との間におけるウランのEXAFSによる局所構造解析を実施した。逆ミセルおよび第3相のような高次構造を持つ物質中のウランは、希薄溶液中におけるウランの構造と概ね同じような構造を取ることが明らかとなった。これらの結果は、第3相の生成には、コアとなる核におけるウランの第配位圏以降の会合現象が大変重要な役割を果たしていることを示している。
古代ギリシア人のコミュニティに対する意識に関する通時的視点からの研究

ポストモダニズムや言語論的転回、ジェンダースタディーズなど昨今の知的世界におけるパラダイムの転換は、ギリシア・ローマ世界の捉え方にも大きな修正を迫っている。本研究において、これらの動きを受けて改めて「古代ギリシァ人とはいかなる人々であったのか」という問題を、その世界が歴史的な意義を有する理由の一つとして必ずあげられる彼らのコミュニティ、すなわちポリス(polis)と呼ばれたものに注目して、ギリシア人がポリスにいかに関わっていったのかという点からギリシア世界の特性を探ることを、とりわけギリシア人がそのアイデンティティを感じる集団とはいかなるものであったのかを再度検証することを中心的なテーマに据えてみることにより試みた。そこでまず問題となったのが史料の問題である。従来の実証的な研究のアプローチの有する欠陥が指摘されて久しいが、これらの指摘を承けてギリシアイメージに関する史料を再検討すると、一般的に抱かれているギリシア像はローマ期に創造された面が強いことが明らかになる。そこで本研究でもローマ帝国下において、ギリシア人が抱いた自らのアイデンティティや歴史認識を考察対象とした。その結果、彼らが考えたギリシアらしさと、ローマ進出以前のギリシアらしさがコミュニティのあり方としては異なる状況に注目し、従来衰退期と見なされてあまり考慮されないヘレニズム期も視野に入れ、アルカイック期からローマ期までを通時的に見ることで、彼ら自身が認識するギリシアらしさ変容から、改めてギリシアらしさとは何かの解明を進めた。そして彼らがアイデンティティを抱くコミュニティは状況に応じて可変的であり、近代的な国家の観点から認識することがいかに危険であるかを理解するに至った。そして彼らが何を媒介としてコミュニティの一員としての意識を持つのかという問題について、宗教的な祭儀や聖地が重要な役割を果たしたことを明らかにした。本年度は昨年まで交付されていた基盤研究(C)(2)「アルカディア地方の諸ポリスの実態に関する通時的視点からの研究」(課題番号12610403)での研究成果の一部をまず日本西洋史学会第53回大会小シンポジウム「ポリスのインヴェンション-初期ギリシア史の再構築にむけて-」(於愛知県立大学)において「アルカディアにおけるコミュニティの起源-その帰属意識をめぐって-」という演題で報告した。その後、アルカディア地方とともに隣接する地域、さらには他のギリシア本土地域、あるいは小アジアへと考察対象を拡大し、文献収集を進めた。我国で手に入らない文献は春に10日ほどロンドンの古典学研究所付属図書館で可能な限り目を通すようにした。また一方で9月にトルコのギリシア遺跡を調査し、これまで実地調査したペロポネソス半島にあるギリシア人コミュニティのあり方との比較を行った。本年度は次年度以降の本格的な史料分析の準備を行うのが主たる活動であったが、それでもギリシア人がコミュニティを維持していくうえで、その宗教的側面がいかに重要であったのかを認識することができ、それはこれまで対象としてきたペロポネソス半島だけではなく、小アジアにおいても変わらないことが理解でき、また同時に小アジアのギリシア人のコミュニティにはペロポネソスのコミュニティにその起源を主張するところもあり(ペルガモン)、ギリシア人が有する世界観の再検討の必要性も課題として与えられることになった。本年度は昨年度の準備を受けて、まず4月に東京大学で開催された「古代地中海世界をめぐる国際シンポジウム」において「From Hellenes to Greeks-a type of Romanization?-」という報告を行い、ローマ支配下におけるギリシア人のアイデンティティについての研究成果を発表した。ついで5月に一橋大学で開催された「2004年度歴史学研究会」にて「ローマ」概念の2000年と題された部会で「表象の帝国-ローマ理念のルーツ-」というタイトルで、後世に対するローマ帝国の意義を取り上げ報告した(その内容を『歴史学研究』に掲載した)。また10月にはやはりローマ帝国という現象の意義を見直す意味で、それに関する書物の書評を掲載した。

加えて一般向けにこの帝国を理解する助けとして書物も出版した。これらローマ帝国をいかに捉えるかという問題はギリシア世界を理解する上で、この帝国を経由してギリシア世界の情報の性格が決定したため、欠かせないテーマとなる。またギリシア人にとってコミュニティとは何か、という根元的な問いに関する研究も並行して進め、その成果の一部を3月にロンドン大学で開催された「The first Euro-Japanese Colloquium on the Ancient Mediterranean World : exploring Archaic Greece」において「How to make a polis : a Case of Megalopolis」と題する報告において、メガロポリスの創建とその結果に注目して従来の認識の問題点を指摘した。2005年度は、まずギリシアのコミュニティを幅広い視野から考察するために、1990年代からその精力的な活動で古代ギリシアのコミュニティ研究に計り知れない影響力を行使してきたコペンハーゲン・ポリス・センターによる研究の集大成、M.H.Hansen & T.H.Melsen (eds.), An Inventory of Archaic and Classical Poleis, Oxford, 2003の分析を行い、その書評を『西洋古典学研究』LIV(2006)に発表した。この書評を行うにあたってロンドンの古典学研究所付属図書館での資料収集が大いに役に立った。また通時的な視点からギリシアのコミュニティを見るため、ここ数年継続して考察しているギリシア世界を支配下におき、後世のギリシア認識に多大な影響を与えた古代ローマ帝国下における世界の研究成果として、ローマ帝国の支配のあり方、あるいは帝国を維持する要因の分析を行い、「表象の帝国-ローマの「幻影」の起源-」、歴史学研究会編『幻影のローマ-<伝統>の継承とイメージの変容』(青木書店、2006)という論文を公表した。またローマ期以降鮮明になるそのイメージの源泉としてのヘレニズム期にも注目をして、ヘレニズム世界の概観を『大学で学ぶ西洋史(古代・中世)』(ミネルヴァ書店近刊)に掲載し、また夏に行われた古代史サマーセミナーにおいて(2005/9/16東洋大学)でヘレニズム世界研究の現状と問題点を報告した。これらの研究活動のなかで必要と思われる研究文献の収集や最新の研究成果を摂取するために、2006年3月にロンドン大学古典学研究所付属図書館にて調査活動を行い、所期の目的を達することができた。これらの成果を基礎に最終年度の総合的な研究成果のまとめを行う予定である。本年度は補助金交付の最終年度にあたるため、これまでの研究のまとめを行った。その詳細は研究成果報告書に譲り、ここでは本年度の活動に限定して報告する。
美術教育における「題材論的方法」の研究-「題材と主題表現の関係項」をめぐって-

本稿では青少年の創作体験を主な研究対象として、次のような問いかけを行った。それは、絵を描くことによって自己を新たに発見し、自分が一回り大きな存在に成長する充実感を味わうためにはどうすればよいのかという、いわば不確かな自我を明確にし、さらには拡張するための方法的な問いかけである。ここで言う自我とは、他者や世界との関係を写した自己意識のことである。本研究の目的は、主題表現(主題意識の造形化)をめぐる構造やダイナミズムの特質を明らかにしつつ、現代の青少年における主体性の回復、さらには自我の確立を、一貫した統合的理論の展開の視点から太い線で把握することにあった。この目的を実現させる美術教育の営みを「『題材と主題表現の関係』による教育」と定義することにした。またこの方法論は、題材に自分の生や世界を切り取るための切り口として、意味を持たせるところに独自性があり、どちらかといえば題材の方に比重が置かれている点を考慮し、簡潔に「題材論的方法」と呼ぶことにした。もとより本稿では、この方法の有効性と臨床的有意性を検証することがメインテーマとなった。題材によって動機づけられた「主題」意識の「造形表現」化、さらにはそのプロセスには葛藤を伴うも、画面に首尾良く実現されたリアリティとしての主題を感受する体験、言い換えればその人間形成的意味を味わうという、軸線に潜んでいる教育のシナリオを析出する試みに他ならない。各地区の学校で筆者がこれまで考案した題材を具体的に実践し、その結果どのような「表現」が造形的に掘り起こされ、そこに実現されたある感じを児童・生徒が見つめ、その陶冶的意味を感受することで彼らが自己をどのように変えていったかを分析し、吟味した。その結果として本研究の基礎概念が明確になった。「主題」という語は通常、両義的な意味を担わされている場合が多い。すなわち第一に「表現したいこと」であり、第二に「表現したいことが造形化されたもの」という意味で使用されることが、たびたび見られる。そこでそれぞれ前者を「絵画的胚胎のイメージ」、後者を「主題形成」と定義した。ただし「絵画的胚胎のイメージ」は以後、「絵画的イメージ」と略称することとした。したがって「主題表現」という語を使用する場合、それは、「絵画的イメージ」の「造形表現」化を意味することとなる。また「主題形成」は、本稿においては上記の定義により、指導の宜しきを得て制作者本人の意図通り、絵画的イメージの造形化に成功し作品から感じ取られるべき美的感情を、意味させることとなる。とにかく制作者は題材実践において、作品に現れた主題形成としての美的感情を丁寧に見つめることで、自己を超えた何ものかと結び合うという感覚が得られるのである。そこで、自己のあり方全体が変わり、新しい自己を発見したのである。また生き方を味わい深いものとするための普遍的展望を獲得できたことが検証された。

題材によって動機づけられた「主題」意識の「造形表現」化、さらにはそのプロセスには葛藤を伴うも、画面に首尾良く実現されたリアリティとしての主題を感受する体験、言い換えればその人間形成的意味を味わうという、軸線に潜んでいる教育のシナリオを析出する試みに他ならない。
土地利用規制に基づくマルチハザード型の新たな防災施策の展開に関する研究

人口減少社会の到来を踏まえ、リスクの「回避」を目指した「適切な土地利用」による安全な国土の構築を行うことを目的とし、「土地利用規制」による新たな防災対策のあり方、ならびにその実施手法の検討を行い、1)参画型で戦略計画を策定する手法の構築、2)人口構成に基づく地域類型手法の構築、3)米国、ニュージーランド、日本における土地利用規制の検討を行った。「土地利用規制」による新たな防災対策のあり方、ならびにその実施手法を明らかにする事を目的とした研究を実施し、平成19年度は下記の成果を得た。1)合理的な意志決定の仕組みの構築:土地利用に関する(1)「総合的な分析」に基づき、地域のステークホルダーが(2)「参画して意志決定」を行う際のプロセスについての検討を行い、地域の現状評価→地域の将来ビジョンの確認→対策の立案をいうプロセスを得た。2)総合的な土地利用分析の手法構築:合理的な意志決定の前提となる地域の情報、さらには土地利用規制による防災対策の導入可能性について、社会状況に応じて適切な対策を実施するための単位としてナショナルクラスシティー、リージョナルクラスシティー、コミュニティークラスシティー、中山中地域という分類を実施すると共に、災害リスク(地震、洪水)、社会状況(人口等々)についてGISを用いて総合的に分析を行うために必要なデータの抽出を行った。また、セル単位での人口シミュレーションの手法の検討を行った。3)土地利用規制に基づく防災対策実施手法の抽出:土地利用規制に基づく防災対策を実施している米国の事例について、特にハリケーン・カトリーナ後のニューオリンズにおける土地利用規制の実態についての検討を行い、1)建物の床の高さ規制により洪水安全性の確保を実施している事、2)復興事業の進め方を、人口の回復×洪水リスクという観点から調整を行い、洪水危険地域へ人が戻る事を抑制している、事を明らかにした。1)合理的な意志決定の仕組みの構築ステークホルダー参画型での防災戦略決定プロセスについて京都府を事例にケーススタディーを実施した。また、計画評価の仕組みについての検討を行った。2)総合的な土地利用分析の手法構築GISデータベースを元に、地域特性については、日本全体に大きな影響を与える都市(ナショナルクラス・シティー)、いくつかの生活圏に影響を与える各都道府県の県庁所在地クラスの都市(リージョナルクラス・シティー)、さらに各生活圏に影響を与える都市(コミュニティークラス・シティー)、中山間地域といった類型にしたがった地域類型モデルを構築を行った。3)参画型計画手法の開発中山間地におけるケーススタディーにおいて土地利用計画に基づく防災対策を実施する際の参画型計画手法の構築を行う。また、(1)マスタープランの構築、(2)地域の詳細土地利用計画の策定の両面において参画すべきステーホルダーの明確化を行う。4)土地利用規制に基づく防災対策実施手法の抽出米国における水災害についての防災対策についてニューオリンズを事例に検討を行った。「土地利用規制」による新たな防災対策のあり方、ならびにその実施手法を明らかにする事を目的とし研究を行い、以下の成果を得た。1)合理的な意志決定の仕組みの構築、参画型計画手法の開発:ステークホルダー参画型での意志決定の仕組みについて、1)ビジョンと達成目標の決定、2)具体的な対策の検討という2段階方式での計画プロセスについてのマニュアル作成を実施すると共に、「プログラムエバリュエーション」の枠組みに基づく「計画評価」の枠組みを構築した。2)総合的な土地利用分析の手法構築:国勢調査メッシュデータのクラスタ分析に基づく地域分類を行い、地域類型化の手法を開発し、大阪・和歌山県に開発した手法の適応を行った。3)土地利用規制の手法に基づく防災対策実施手法:2005年ハリケーンカトリーナ災害で市域の8割が浸水するという大きな被害を受けたニューオリンズを事例として、復興対策実施に伴う総合的な土地利用規制の実態について検討を行い、土地利用規制により防災対策の具体的な実施プロセスと、それに伴う問題点についての総合的な検討を行った。5)土地利用規制に基づくマルチハザード型の防災戦略の開発:地震、水害(高潮、津波と含む)、土砂災害、火災といった様々なハザードについて土地利用規制に基づく防災対策のあり方についてのとりまとめを行う。こういった成果に基づく復旧・復興までを含めた総合的な観点からマルチハザードでの被害が予想される東海・東南海・南海地震における防災戦略のあり方についての検討を行った。
血管内皮細胞におけるシグナル伝達機構に関する研究

脳血管拡張反応の主要な媒介因子は内皮細胞の産生する一酸化窒素(NO)である。内皮細胞におけるNO合成酵素の活性化には、細胞内のカルシウムイオンが重要な役割を担うことが知られているが、内皮細胞が刺激を受けた際の詳細な細胞内シグナル伝達機構は明らかになっていない。本研究では、増殖因子受容体や癌遺伝子のシグナル伝達に重要な役割を担う蛋白燐酸化酵素であるチロシンキナーゼ(PTK)及びフォスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3-K)の、内皮細胞におけるシグナル伝達機構における役割について検討した。頭窓法を用いて、in vivoにおける脳底動脈拡張反応を観察した。アセチルコリンは、脳底動脈はNOによる拡張反応を引き起こした。この拡張反応は、PTK並びにPI3-Kの阻害剤によって有意に阻害された。一方、NOの供与体であるニトロプルシッドも濃度依存的に脳底動脈拡張反応を引き起こしたが、これらの阻害剤はその拡張反応を抑制しなかった。このことより、両燐酸化酵素は、脳底動脈内皮細胞におけるNO合成酵素活性化のシグナル伝達に重要な役割を担うことが明らかになった。次に、脳底動脈内皮細胞のカルシウム動態を蛍光性指示薬Indo-1を用いて検討した。PTK阻害剤は初期のスパイク相に有意な影響を及ぼさなかったが、後半のプラトー相(カルシウム流入)を著明に阻害した。一方、PI3-K阻害剤は、アセチルコリンによる細胞内カルシウム濃度変化に有意な影響を及ぼさなかった。すなわち、PTKからのシグナルは、カルシウム流入とPI3-Kの活性化を引き起こし、PI3-Kはカルシウム動態と無関係の機序を介して、NO合成酵素の活性化を引き起こしていると考えられた。一酸化窒素(NO)は、血管内皮細胞より産生され強力な血管拡張反応を引き起こす。我々は頭窓法を用いて、ラット脳底動脈のアセチルコリンやブラディキニンによる拡張反応にチロシンキナーゼ(PTK)が重要な役割を担うこと、また、PTKは内皮細胞におけるNO産生を介して拡張反応を媒介することを見出した。そこで、脳血管内皮細胞のシグナル伝達機構におけるPTKの役割を明らかにするために、細胞内カルシウム濃度変化を測定した。ラット脳底動脈より内皮細胞を単離・培養し、蛍光性カルシウム指示薬Indo 1を負荷した後に、アセチルコリン刺激時の細胞内カルシウム濃度変化を観察した。内皮細胞をアセチルコリンで刺激すると二相性のカルシウム濃度変化が認められた。すなわち、初期のスパイク状の上昇と、それに続く持続する上昇(プラトー相)である。緩衝液のカルシウム濃度を除去しEGTAを加えてもスパイク相は変化しなかったがプラトー相はほぼ消失した。すなわち、プラトー相は細胞外よりのカルシウム流入を反映していると考えられた。次にPTKの阻害剤であるゲニステインを前投与してカルシウム濃度変化を観察した。ゲニステインは細胞内カルシウム上昇のプラトー相を選択的に阻害した。すなわち、PTKはアセチルコリン刺激によるカルシウム流入を媒介し、NO合成酵素の活性化を引き起こしていることが明らかになった。今後、PTKそのものの同定やその下流に存在するカルシウムチャンネルを含めたシグナルの解明を行っていく予定である。頭窓法を用いて、ラット脳底動脈のアセチルコリンやブラディキニンによる拡張反応にチロシンキナーゼ(PTK)が重要な役割を担い、PTKは内皮細胞におけるNO産生を介して拡張反応を媒介することを見出した。また、脳血管内皮細胞内カルシウム濃度変化を測定し、PTKがアセチルコリン刺激によるカルシウム流入を媒介し、NO合成酵素の活性化を引き起こしていることを明らかした。次にPTKの下流に存在してシグナル伝達を引き起こすことが推測されるフォスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)の関与について検討した。

頭窓法を用いた検討で、PI3K阻害剤はアセチルコリンやブラディキニンによる脳底動脈拡張反応を有意に抑制し、NO供与体による拡張反応に影響を及ぼさないことを見出した。すなわち、PI3Kも脳底動脈内皮細胞におけるNO合成酵素の活性化に関与することが明らかになった。内皮細胞内カルシウム濃度を測定すると、PI3Kは細胞内カルシウム動態に影響を及ぼさなかった。すなわち、PTKはカルシウムの流入を介して、PI3Kはカルシウムに無関係な経路を介して、NO合成酵素の活性化に寄与することが明らかになった。
3方向効果のある透析看護職向け患者教育学習システムの開発と評価

患者、看護職、医療費削減という3方向に効果のある患者教育プログラムを学ぶための、看護職向けの学習システムの開発と評価を目的とした研究を行った。その結果、6ステップからなるEASE(イーズ)プログラムの学習システムを開発した。またその学習システムの効果として、患者のセルフマネジメント行動の向上、看護職の適切な発話内容が明らかになった。医療費の試算では、676億6144万円の削減効果が見いだされた。本研究の目的は、患者、看護職、医療コストという3方向に効果のある、透析看護職向けの患者教育プログラムを学ぶための学習システムの開発と評価である。3方向効果の内、患者側効果とは、セルフマネジメント行動の向上、自己効力の向上などであり、看護職側効果とは、行動変容に対する知識・能力の向上、教育能力・コンピテンシーの向上などであり、医療コスト効果とは患者のセルフマネジメント向上による透析回数の減少、薬剤使用、看護職が患者教育に費やす時間の減少などのことである。本研究の目的は、患者、看護職、医療コストという3方向に効果のある、透析看護職向けの患者教育プログラムを学ぶための学習システムの開発と評価であるが、本年度は次のように研究を行った。1.患者に関する研究は、透析患者向けの患者教育プログラムであるEASEプログラムの事例研究を実施しその効果を確認した。また開発過程と実施状況、ならびに今後の展望についてまとめた。メタ分析などによる行動変容プログラムに関する患者側効果についても原稿を執筆して現在校正を行っている。さらに、患者のレディネスを把握できるツールをEASEプログラムにくわえるため、レディネスに関する文献検討を行った。今後は、EASEプログラムをさらに使いやすくするためにさらなる開発を行いたい。2.看護職に関する研究は、患者教育に関する文献検討ならびに概念を分析している。今後は透析看護職に必要な教育の資質を明らかにし、それを高めるような効果指標の検討と学習システムの開発を行う。3.医療コストに関する研究は,まず,経済性の検証の仕方についての文献研究を行った。そして,透析患者の教育プログラムの経済性に関する文献研究を行った。これは,経済性に優れた患者教育プログラムを見いだすために,国内外の文献のナラティブレビューを行い,プログラムの目的,内容と実践,患者への効果,経済性について明らかにしたものであり,現在投稿中である。今後は,現在行われている教育について実態調査を行い,費用効果について明らかにする。その後,EASEプログラムとの費用効果を比較する。1.患者に関する研究として、EASEプログラムや行動変容に関するプログラムの効果について、先行文献から分析した。「行動変容プログラム」と「EASEプログラム」に関する論文は94論文であり、EASEプログラムの効果は88.6%であった。また、EASEプログラムを実践する看護者に必要な要素は,コミュニケーション技術であった。2.看護職に関する研究として、患者教育と患者指導など、類似概念の相違を明らかにするための文献研究は現在行っているところである。3.医療コストに関する研究は、次の通りである。慢性腎不全(CKD)患者と透析患者に対する看護職が行う患者教育の現実と期待、セルフマネジメントと診療報酬、CKD患者と透析患者のセルフマネジメント支援技術の概要についてまとめた。その結果、CKD患者にEASEプログラムを活用すれば、年間400億円の医療費削減が期待できることが明らかになった。また、CKDにおける経済性の優れた患者教育プログラムを見出すために文献レビューを行った。わが国にはなかったが、海外では6編の報告があった。各文献は、患者への効果と費用削減の効果があったと述べていたが、費用の算出が精確ではなかった。患者教育プログラムの経済性を明らかにするには、経済的評価法を用いて研究することが必要であると提言した。さらに、CKDの患者教育の普及性と、患者教育の方法を明らかにする研究を行った。研究方法は、調査研究である。研究対象施設は、日本腎臓学会腎臓専門医名簿に掲載されている腎臓専門医が所属する施設と、日本透析医学会施設会員名簿掲載の施設を、重複施設がないように2000施設を無作為抽出した。現在は結果をまとめているところである。1.患者に関する研究として、透析患者もしくは慢性腎不全患者(CKD)ステージ14の患者にEASEプログラム(実験群)と従来の患者教育(対照群)の検査データ(1/Cr,eGFR),セルフマネジメント行動や自己効力感,収縮期血圧・拡張期血圧および血圧測定率の効果について比較分析することを目的とした研究を実施した。介入群は18名、対照群11名であった。結果として、群内比較,群間比較とも1/Cr,eGFRともに統計的な有意差は認められなかった。しかし、介入群のセルフマネジメント行動は,介入前より介入後の方が有意に向上した。対照群では変化がなかった。自己効力感は介入群における介入前後の中央値は上昇しており,対照群は低下していた。

EASEプログラムのセルフマネジメント行動の向上が見られたため、対象者を増やしたり、EASEプログラムを正確に実施することにより、今後、検査データの改善が期待できる。2.看護職に関する研究としては、看護者向けの患者教育学習システムを開発する前段階として、看護師にEASEプログラムを学んでもらい、どのような方法が学びやすいかを明らかにするために、看護師に対してEASEプログラムの説明会を開催した。今年度は、実際にEASEプログラムを実施した。今後は半構成的面接を行い、その内容からシステムに必要な抽出する。3.医療コストに関する研究は、CKD保存期患者にEASEプログラムを行い、EASEプログラム介入における費用分析を行うことを目的に実施した。18例の結果、12週間のEASEプログラムにかかるCKD患者1人あたりの平均費用は,19,387円であった。上記の通り、患者に関する研究では、EASEプログラム群におけるセルフマネジメント行動の向上が見られたため、今後透析治療の延期が可能となれば、直接的医療費はもちろん、間接医療費も軽減し,医療費削減への貢献が期待される。本研究の目的は、患者、看護職、医療コストという3方向に効果のある、透析看護職向けの患者教育プログラムを学ぶための学習システムの開発と評価であり、今年度は以下のことについて取り組んだ。1.患者に関する研究:透析患者のEASEプログラム学習を容易にするために、教具キットの開発と効果検証を目的とした研究を行った。その結果、食事管理に関連する教具キットである<減塩できる醤油さし>、体重管理に関連する教具キットである<セルフモニタリング表>を含む15の教具キットを開発した。その教具キットを3名の透析患者に使用してもらい、次のことが明らかになった。1)教具キットの効果を実感することが継続使用を促す、2)患者は実用的な物品を求めている、3)意匠を凝らした物品ほど患者の意欲は高まる、4)教具キットは自己管理の円滑な開始を支援する、5)患者の生活を知ることがより良い教具キットの開発につながる、6)教具キットの使用はEASEプログラムにおいて自己管理を促進する効果がある2.看護職に関する研究:EASEプログラムの目標設定が達成できた事例は、患者-看護師のコミュニケーションにおける発話の特徴を明らかにする研究を行った。その結果、看護師の<促し>と<開いた質問>は効果があることが明らかになった。また、<閉じた質問>や<否定的な発話>は、従来のコミュニケーションではタブー視されてきたが、使い方に応じて有効に働くことがわかった。3.医療コストに関する研究:CKD保存期患者にEASEプログラムを行い、EASEプログラム介入における費用分析を行った。これは、透析1回あたりの費用約29,000円よりも安価である。
腫瘍転移抑制剤を指向した実用的CXCR4アンタゴニストの開発研究

目的ケモカイン受容体、CXCR4、の固形癌転移や血液癌増殖における極めて重要な役割が指摘されている。本研究では、我々が独自に見いだした特異的かつ強力なCXCR4拮抗剤T140を基盤分子として設定し、非ペプチド化、低分子化を通じて癌の化学療法剤としての適合化をはかるとともに、CXCR4拮抗剤を探索子とする癌転移の動的超分子機構の解析研究を目的とした。方法・結果CXCR4拮抗剤T140をベースに独自の直行型環状ペプチドライブラリーを活用して大幅な低分子化に成功し、得られたnMオーダーの環状ペンタペプチドFC131、cyclo(-D-tyr-Arg-Arg-Nal-Gly)、の構造活性相関研究情報を基にして非ペプチド性化合物の分子設計・合成研究を実施した。特に、FC131の5つのアミド結合の必要性、グリシン部分のスペーサーの長さを調べる目的で、各残基にN-メチルアミノ酸を導入した誘導体、および、非天然型異常アミノ酸を導入した種々誘導体を合成し、環構造の最適化を図った。また、NMRおよび分子動力学計算によりFC131の立体構造と活性との詳細な相関研究を実施した。一方、生体内安定型T140誘導体(4F-benzoyl TE14011等)を用いて、乳癌、膵臓癌、小細胞肺癌、メラノーマ等の固形癌の転移抑制試験におけるin vitroおよびin vivo有効性を確認した。また慢性リンパ性B-cell白血病(CLL)の増殖抑制剤としての有効性を明らかにした。考察環状ペプチドをリエゾンとするペプチド・タンパク性活性物質の低分子化方法は我々の独自の非ペプチド化の方法論とリンクさせるこことにより、効率的な低分子化合物への誘導・医薬品としての適合化研究の応用できる。一方固形癌の転移抑制剤あるいは血液癌の増殖抑制剤として、CXCR4拮抗剤は優れた分子標的医薬の候補になると判断される。
ナノ構造半導体励起子による巨大非線形応答の実現

ナノメータスケールで構造制御した半導体薄膜中に閉じ込められた励起子を対象として、100Gb/s1Tb/sクラスの超高速光スイッチングデバイスの実現を目標としている。薄膜の膜厚を100nm程度として、励起子を弱く閉じ込めることで、量子井戸構造などよりも非常に大きな非線形光学応答が得られる現象(非局所誘起エネルギー・サイズ二重共鳴効果)に注目している。膜厚110nmのGaAs薄膜を試料として、縮退四光波混合(Degenerate Four Wave Mixing, DFWM)法および過渡回折格子(Transient Grating, TG)法により、閉じ込め励起子の位相緩和および密度緩和を測定することで、光学非線形応答を評価した。光学非線形応答測定には、パルス幅100フェムト秒程度のパルスレーザーを用いるが、不確定性原理により40meV程度のエネルギー広がりを有する。一方、膜厚が100nm程度の場合、励起子に対する量子閉じ込め効果が小さいために、比較的狭いスペクトル領域に複数の励起子準位が存在する。したがって、閉じ込め励起子系の応答測定にフェムト秒パルスレーザーを用いた場合、複数の励起子準位が励起されることになる。複数の励起子準位が同時に励起された条件下でのDFWM信号測定では、DF脳信号の減衰時間は、非局所応答により最も光学非線形性が強い量子数が2の閉じ込め励起子によって決定されるが、複数の励起子準位が励起されたことに起因する量子ビートによる振動構造が重畳するため、パルス幅と同程度の超高速応答が出現することが明らかとなった。つまり、複数の励起子準位を励起することで、単一励起子準位の応答とは異なる、新たな光学応答を得られることを示しており、これは、励起子の光学非線形性を利用した、超高速スイッチングデバイスの実現への知見を与えるものと考えられる。
ATP プローブを用いた膵島、骨格筋、心筋細胞内 ATP 濃度リアルタイムモニタリング

蛍光エネルギー移動(FRET)を利用した新規蛍光ATPプローブを用いて各種刺激下での膵β細胞内ATP濃度変化を測定し、Fura2-AMを併用した細胞内Ca2+濃度同時測定の系を構築し生理学的条件下での膵β細胞内イオン濃度変化を測定した。さらに、ATeam遺伝子を導入した蛍光ATPプローブ遺伝子導入(Tg)マウスを作成し、その単離膵β細胞でATeamが機能し、細胞内ATP濃度に応じてFRET反応を示すことを確認し、同マウス単離膵島を用いた解析を推進中である。本年度の研究は平成22年度交付申請研究実施計画に沿って進められ、研究成果は以下の通りである。(1)既に構築済の2種類の細胞内ATP濃度測定用プローブ(ATeam)を基に、細胞内ATP濃度が高い(数mM程度)膵β細胞での使用を可能とするため、よりKd値が高いATPプローブを作成。(3)同測定システムに、従来からシステム構築済の細胞内Ca^<2+>濃度測定(Fura2-AMを用いた励起波長340nm/380nm、蛍光波長510nmの二波長励起一波長測光)システムを併合し、単一細胞での複数の細胞内シグナル同時モニタリングシステムを構築した。(4)同プローブ蛋白を恒常的に発現するMIN6細胞株(stable cell line)作製を開始し、現在、限界希釈法、ペニシリンキャップ法にて細胞クローニング中。今後、同細胞株を用いてtransientな系よりも生理的条件に近い状態で、細胞内ATP濃度変化をin vitro解析予定。(5) ATeam遺伝子導入(Tg)マウス作成開始し、ファウンダーマウスが誕生、現在25匹を哺育中。従来までの細胞内ATP濃度測定は、定点測定であり、生細胞のまま経時的測定ができず、繊細な動態を示す細胞内代謝変化を理解する上で全く不十分であったが、本研究の進展により、生細胞のまま細胞内ATP濃度が実測可能となり、細胞内ATP濃度変化が細胞機能に重要な役割を担っている膵β細胞(インスリン分泌調節に関与)、骨格筋細胞(インスリン抵抗性に関与)、心筋細胞(虚血時心筋保護に関与)の生理的条件下における細胞内ATP濃度実測値に基づいた組織特異的K_<ATP>チャネルの生理的役割の実際を検証することが可能となる。本研究は当該研究領域進展のためのbreakthroughとなり得る可能性を有し非常に意義深いものと考えられる。本申請研究は、細胞内ATP濃度を実測可能なKd値を有するATPプローブを作成し、膵β細胞など血糖値恒常性維持に重要な細胞に焦点を絞り、生理的条件下ならびに糖尿病状態での細胞内ATP濃度動態の実際を把握することと、更には上記条件下でのATP濃度変化により活性調節され、特にインスリン分泌に必須であるK_<ATP>チャネルの生理的役割の妥当性を検証することを主たる目的としている。本年度の研究は平成23年度交付申請研究実施計画に沿って進められ、研究成果は以下の通りである。1)過去に作成済みの蛍光ATPプローブ(2種類)を基に膵β細胞で利用可能なより高いKd値を有する新規ATPプローブを作成し、膵β細胞株MIN6細胞およびマウス膵β細胞にリポフェクション法で導入し細胞内ATP濃度を直接測定した。2)MIN6細胞に新規ATPプローブおよびFura2AMを導入し、各々、一波長励起二波長測光および二波長励起一波長測光を連続して行うことにより、単一生細胞における細胞内ATPおよび細胞内Ca^<2+>濃度変化の経時的同時測定を行った。3)蛍光ATPプローブをMIN6細胞に導入し、グルコース反応性を有する細胞を選別し、ATeam導入stable細胞株(MIN6-ATeam)を複数系統確立した。4)ATeam遺伝子導入(Tg)マウス作成し、得られた5系統のうち単離膵β細胞でのATeam発現およびグルコース反応性が良好な系統を3系統に絞込み、F3マウスまで計30匹以上のTgマウスを得た。最も反応性良好な系統を用いて膵島単離、膵島細胞分散、膵β細胞を初代培養し、生理的条件下での細胞内ATP濃度および細胞内Ca^<2+>濃度の経時的同時測定を行った。また、電気生理学的手法(パッチクランプ法)により、Tgマウス単離膵β細胞から、直接、K_<ATP>チャネル電流を経時的に測定した。5)糖尿病状態での細胞内ATP濃度動態を解析するため、ATeam遺伝子導入マウスと糖尿病モデルマウスob/obマウスを交配し、膵β細胞内ATP濃度を生細胞のまま経時的に実測可能な糖尿病モデルマウスを作成中である。本年度の研究成果は以下の通りである。1)蛍光ATPプローブを用いた生細胞での細胞内ATP濃度およびCa2+濃度変化の同時測定:分担研究者今村らが開発した高いKd値を有するATPプローブ(ATeam)を用いて膵β細胞株MIN6細胞およびマウス単離膵β細胞での生理的条件下での経時的ATP濃度変化を測定した。