hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物ホルモン生産を介した植物食昆虫の生存戦略

ゴール形成昆虫が一般的にオーキシンおよびサイトカイニンを有し,それを用いてゴール形成を制御している可能性を,内生ホルモンの分析,各ホルモン作用のマーカー遺伝子の解析結果から示した。また,昆虫は広くオーキシンの生合成能を持っており,ゴール形成昆虫がその能力を発達させたと考えられた。昆虫におけるオーキシンの生合成阻害剤の開発に成功し,ゴール形成におけるオーキシンの重要性を実証する手段が得られた。本研究の目的は,昆虫によるゴール形成と植物ホルモンの関連性に関し,オーキシンやサイトカイニンの生合成過程を明らかにすること,また情報伝達の解析や投与実験により,それらがゴール形成に関与していることを明らかにすることを目的としており,本年度は以下のような研究実績を上げた。1.シバヤナギにハバチが形成するゴールに関して,ハバチがAMPからリボチド型サイトカイニンの生合成能があることを証明した。ハルニレにオカボノクロアブラムシが形成するゴールに関しては,ゴールを形成する幹母にIAA合成能がある一方,ゴール形成後に発生する次世代幼虫からはIAA合成能が検出されなかった。2.カイコにおける,トリプトファンからインドール酢酸(IAA)への変換において,前年度明らかにしたインドールアセトアルドキシム(IAOx)以外に,インドールアセトアルデヒド(IAAld)も生合成中間体として機能していることを明らかにし,Trp->IAOx->IAAld->IAAの経路を想定した。その一方で,カイコ絹糸腺で見られる酵素活性の予備精製の結果,IAAldを経ないTrp->IAOx->IAAの経路の存在も確認した。IAOxからIAAへの変換を二なる酵素の部分精製を行った。3.ハルニレのゴールに関しては,ゴール組織ではオーキシンやサイトカイニンによって誘導される負の制御因子が誘導されず,これらのホルモン類の情報が伝達されやすい性状を有する可能性が示唆されるとともに,葉ではジャスモン酸やサリチル酸によって発生が誘導される揮発性物質がゴールでは誘導されず,害虫に対する抵抗性が抑えられている組織である可能性も示された。4.ヨモギにおける二次壁形成に関与するMYB転写因子やCADリグニン合成酵素遺伝子発現の局在性解析をおこない,ゴールの木質化組織における発現を確認した。既に昆虫においては,ゴールの形成,非形成に関わらずトリプトファンから活性型オーキシンであるインドール酢酸(IAA)が生産されること,また,その中間体としてインドールアセトアルドキシム(IAOx),インドールアセトアルデヒド(IAAld)が想定される結果を示してきた。また,これまでのゴールおけるオーキシン応答性遺伝子の発現解析結果は,ゴール形成への昆虫生産性IAAの関与を強く示唆した。昨年度はそれを実証するためのアプローチとして,昆虫におけるIAA合成阻害剤の探索を行った。化合物ライブラリーの約2000化合物について,カイコの絹糸腺より調製した酵素液によるIAOx→IAAの変換阻害剤を探索し,8つの候補化合物を得た。そのうち特に阻害活性の高い阻害剤Aを得た。また,ゴール形成昆虫であるハバチより調製した阻害剤に,上記8化合物を供したところ,阻害剤Aに加えて,阻害剤Bが更に強い活性を示した。また,これらはTrpからのIAA合成も阻害したことから,IAOxが生合成中間体であることが更に支持された。これらの化合物の阻害ステップを逐次的に調べたところ,IAAld→IAAのステップを阻害することが判明した。また,スクリーニングの副産物として,IAAの生産量を数倍に増加させる化合物も見出すことが出来,ゴール形成への昆虫生産性オーキシンの重要性を探る上での重要な道具が得られた。一方,オカボノクロアブラムシがハルニレに形成するゴールについては,植物の食害抵抗性の反応として一般的な揮発性物質の生産がゴールでは欠損しており,ジャスモン酸応答性の遺伝子の発現解析によって,ジャスモン酸応答性が低下していることが原因であると示唆された。このことより,ハルニレゴールはアブラムシにとって都合の良い組織に改変されていると考えられ,ゴール形成の適応的意義に関して新たな知見を与える結果となった。1.非ゴール形成者であるカイコを用いたインドール酢酸(IAA)生合成過程の解析の結果,インドールアセトアルドキシム(IAOx)が重要な中間体であること,トリプトファンからIAOxへの変換が律速段階であることが判明した。また,この変換過程がハバチでは強化されていることことが明らかとなった。2.寄生者であるハバチ幼虫が高濃度のサイトカイニンを含んでおり,また,産卵時に卵と共に分泌する卵台液にも異常に高濃度のサイトカイニンを含んでいることを明らかにした。

経時的な内生量の解析結果を含めて考えると,サイトカイニンも昆虫が自ら生合成する可能性が高く,昆虫のゲノムコードの酵素,あるいは共生微生物の持つ酵素を対象とした生合成過程の解析に焦点を当てるべきであるという方向性が明らかとなった。3.寄主のシバヤナギの野生の葉やゴールからのRNA調製が難航したが,再現性良く良質のRNAの調製法が確立できた。オーキシンやサイトカイニンの生合成鍵酵素,情報伝達系上の応答性遺伝子などの発現解析の結果,ゴールにおける両植物ホルモンの情報伝達の促進が確認された。4.ヨモギにタマバエが形成するゴール,ハルニレにアブラムシが形成するゴールなど,当初の予定にない材料についても,IAAやサイトカイニンの分析,各種マーカー遺伝子の解析を進め,両ホルモンの重要性が示唆された。ホルモン類の分析,生合成など,ゴール形成昆虫の持つ新たな能力が証明され,新たな知見を与えている。カイコを用いた生合成研究も生合成経路に関する情報が集積されている一方で,生合成酵素の精製は進行が遅く難航している。一方,当初予定されていなかったゴールについても,ホルモン類の分析から,オーキシンの生合成能の検出などの結果が得られるとともに,ゴール組織が害虫に対する抵抗性やホルモンに対する応答性が異常になった組織であることを示す興味ある新規な知見が得られつつあり,当初の予定とは想定外の成果が挙がっている。マーカー遺伝子の解析,サイトカイニンの分析など,予定通りに進行した研究に加え,当初予定していなかったゴールにおける解析も進行させることにより,ホルモン類の関与に関して普遍性と特異性を考えるための重要な知見が得られた一方,マーカー遺伝子のin situ hybridizationや生物検定系の開発などに遅れが見られる。ゴール形成昆虫における植物ホルモン生合成への共生微生物の関与に関しては,ハバチの処理は困難であることが判明したため,本年度は室内で管理し抗生物質を処理したハルニレをもちい,アブラムシの共生微生物の関与を検討する。カイコを用いたIAAの生合成研究については,酵素活性を維持しつつ精製を進めるための条件の検討を行い,精製を進め,同定を目指す。また,化合物ライブラリーからのIAA合成酵素阻害剤のスクリーニングを視野に入れ,IAA合成の検出をより簡便に行える系の確立を目指す。具体的に葉,FeCL3を用いた発色による検出を検討する。一方,ハルニレゴールを中心に,オーキシンおよびサイトカイニンのマーカー遺伝子や,各ゴールの組織の特徴を捉えた発現解析をおこない,ゴール形成過程のより詳細な記述を行う。当初の予定通り,マーカー遺伝子発現の局在性解析,生物検定系の確立,オーキシンの生合成酵素の特定などを進めると共に,サイトカイニンが寄生者によって合成される可能性を,生合成の酵素の特定を含めて目指す。主にタンパク質の精製,同定や遺伝子のクローニング,発現解析を行うため,試薬等の消耗品に使用する。また,学会発表の際の旅費にも使用する。
都市部における高齢者の居住満足度に関連する地域環境要因

本研究は、都市部における高齢者の居住満足度に関連する要因を、地域環境に着目したマルチレベル分析によって明らかにすることを目的とした。本研究の枠組みの特徴は、個人レベルの要因だけでなく、地域レベルの要因が居住満足度に及ぼす影響を検討する点にある。2018年度は、研究計画の中心となる郵送調査を実施した。調査対象者は、東京都墨田区、世田谷区、多摩市に居住する55歳から84歳の男女1,800人を二段無作為抽出した(各自治体から20地点、各地点から30人ずつ系統抽出)。回収数は820(回収率45.6%)であった。具体的な調査項目は、地域集団/ボランティアへの参加状況、地域環境の評価(荒廃度、犯罪被害認知、集合的効力感など)、居住満足度、自治体の施設・サービス満足度、社会的ネットワーク(親族・友人関係など)、孤独感、身体的・精神的健康度、生活習慣(飲酒、喫煙、食習慣)、身体活動(運動/歩行時間)、本人の社会経済的地位などを用いた。回収した調査データの入力およびクリーニングも終了した。さらに回収した調査データは、国勢調査などの地域データ(=地点ごとの人口特性、年齢構成、階層構成、住宅特性など)と結合し、マルチレベル分析が可能なデータベースを作成した。すでに上記のデータ分析にも着手した。とくに(1)地域レベルの集合的効力感と居住満足度との関連、(2)婚姻状況、社会的ネットワークと孤独感との関連についての分析をすすめている。研究は、当初の計画通りに郵送調査の実査も終え、順調に進んでいる。すでにデータ分析にも着手しており、2019年度に開催される学会発表にもエントリーした。当初の研究計画通りに、調査協力者に結果をフィードバックするリーフレットの作成(ならびにWebでの調査結果報告)をすすめる。また連携研究者と適宜相談しながら、国内外での学会報告および海外のジャーナルへの投稿の準備をすすめる。海外では、ソーシャル・キャピタルに対する理論的関心の高まりや(個人が属している地域的な文脈を考慮する)マルチレベル分析の発展に伴い、地域環境と居住満足度の関連に関する実証研究が蓄積されている。さらにAge-friendly cityという政策的観点から、高齢期においても住み続けやすい都市の条件が探求されている。しかし日本における地域環境と居住満足度に関する研究は遅れている。そこで本研究は、都市部における高齢者の居住満足度に関連する要因を、地域環境に着目したマルチレベル分析によって明らかにすることを目的とした。2017年度は、2018年度に実施する郵送調査にむけて、居住満足度と地域環境に関わる概念的整理を行うとともに、海外の先行研究で用いられている測定尺度をレビューした。居住満足度については、地域への愛着や永住意思に加えて、コミュニティ感覚の尺度も含めて検討した。地域環境については、集合的効力感をはじめとするソーシャル・キャピタル関連の尺度、商店・運動施設・公共交通機関へのアクセス、地域の荒廃度に関する尺度を中心に検討した。地域環境に着目した居住満足度の関連要因の分析は、米国の環境心理学を中心に展開されていた。レビューの結果、こうした心理学的な分析枠組みと、日本でも公衆衛生学を中心に蓄積されている「健康の社会的決定要因」にかかわるマルチレベル分析の枠組みをどのように融合するかが、本研究における分析枠組みの課題であることがわかった。本年度は、上記の作業と並行して、心理学および公衆衛生学の連携研究者とともに、調査票の作成をすすめた。具体的な調査項目は、地域集団/ボランティアへの参加状況、(上述の)居住満足度と地域環境の評価、社会的ネットワーク(友人関係など)、身体的・精神的健康度、生活習慣(飲酒、喫煙、食習慣)、身体活動(運動/歩行時間)、本人の社会経済的地位などである。研究は、都内居住の5584歳の男女を対象とした郵送調査の実査にむけて、おおむね順調に進んでいる。すでに先行研究のレビューおよび調査票の検討も進めており、計画通り実査が可能な状況である。調査の標本抽出と発送作業については調査会社に委託する予定であり、その仕様についても詳細を詰めている段階である。

研究は、当初の計画通りに郵送調査の実査も終え、順調に進んでいる。すでにデータ分析にも着手しており、2019年度に開催される学会発表にもエントリーした。郵送調査のサンプル・サイズは、申請時には2,000人で計画していた。実査のサンプル・サイズは、2018年度に配分される研究経費に基づき、実施可能な最大人数を最終的に決定する。これに伴う、分析計画等の変更はない。郵送調査は、2018年度内に終了し、回収した調査票の点検、データ入力作業も完了する予定である。その後、分析に着手し、調査協力者に結果をフィードバックするパンフレットの作成、学会報告の準備等を進める。当初の研究計画通りに、調査協力者に結果をフィードバックするリーフレットの作成(ならびにWebでの調査結果報告)をすすめる。また連携研究者と適宜相談しながら、国内外での学会報告および海外のジャーナルへの投稿の準備をすすめる。2017年度は、人件費・謝金が発生しなかったため。未使用額は、2018年度の郵送調査費用に充てる。
太陽風アシストによるプラズマセイル‐磁気ノズル複合推進機の性能最適化と実証実験

本研究では、近年、実用化に向けた研究が進められている磁気ノズルスラスターと太陽風から磁気帆を介して推進力を得る磁気プラズマセイルの推進技術を融合した「プラズマセイル-磁気ノズル複合推進機」を提案し、実証実験を行う。はじめに、推進性能を最適化する為の3次元数値シミュレーションを行い、次にその結果を利用して、地上真空チェンバー実験による直接推力測定を行い、推進機の性能実証を行った。数値解析による最適化パラメータを用いて実験を行った結果、提案した「プラズマセイル-磁気ノズル複合推進機」の推進力は、磁気ノズルの推力に対し、約3倍に増加することを確認した。本研究では、近年、宇宙用電気推進の分野において実用化に向けた研究が進められている磁気ノズルスラスターと太陽風から磁気帆を介して推進力を得るプラズマセイルの推進技術を融合した「プラズマセイル-磁気ノズル複合推進機」を提案し、実証実験を行った。はじめに、提案した推進機の推進性能を最適化する為の3次元数値シミュレーションを行い、その結果を利用して、地上真空チェンバー実験による推力測定及び推進機の性能実証を行った。これまで、コイルのみが作る磁気帆によって太陽風から推力を得る手法では、十分な推力(イオンエンジンなどと比較)が得られない結果が出ており、磁気帆をプラズマ噴射等によって拡大する手法が考案されてきた。その手法の一案として、本プラズマセイル-磁気ノズル複合推進機が挙げられる。評価方法には、プラズマ中のイオンを粒子として、また電子を流体として取り扱う3次元ハイブリッド粒子モデルによる数値解析を用いた。数値解析では、磁気ノズルの強度、噴出させるプラズマの流量と温度をパラメータとして、推進機が得られる推力の最適化を実施した。その結果、磁気セイルの推力に対して、プラズマ噴出後の推力の比、つまり推力ゲインが最大24倍まで上昇可能であることを示した。地上真空チェンバー実験では、準備できるプラズマのパラメータに限度があることから、その範囲内のパラメータを用いた実験を想定し、その条件を用いた数値解析による評価を行った。その結果、実験パラメータを用いた評価では、約5倍程度の推力ゲインが見込まれることが分かった。同条件を用いた地上実験を実施し、推力スタンドによる直接推力測定を行った結果、磁気ノズル推力に対し約3倍程度の推力増加が見られた。また、動作中の撮像、磁場強度やプラズマ密度、温度の測定も同時に実施し、推進機の動作の原理実証を行うこともできた。本研究は、太陽風を磁気帆で受けて超高速航行する磁気プラズマセイルと、電気推進技術である磁気ノズルスラスターを融合させた推進機を世界に先駆けて提案し、実証実験を行うことを目的とする。24年度は、性能を得る為の磁気帆形状、噴射プラズマの条件等の最適化を3次元数値解析によって行う。数値解析による最適化を行った後、各種運転条件、設計パラメータを決定し、実機モデルおよび推力スタンドを製作し、25年度に地上真空チャンバー実験を行う。実験は、相似則を適用したスケールダウンパラメータを用いて行い、直接推力スタンドによる推力測定を実施し、推進システムとしての性能を評価する。24年度は、計画通り、磁気プラズマセイルと磁気ノズルを融合した推進システムを計算機上で再現し性能を評価した。3次元数値解析によって最適化するパラメータは、プラズマβ値、噴射位置のイオンGyro半径代表長比R、流量M、を変動値とし、推力および比推力、推力電力比の3つを最大化する最適化を行った。解析に用いるツールは、イオンの粒子効果を考慮した3次元ハイブリッドプラズマ粒子ツールである。これまでに、約100ケースの解析を実施し、上記のパラメータの最適化を実施し、噴射位置におけるプラズマβ値は7.5、噴射位置のイオンGyro半径代表長比は3とした場合が最も高い推力を得ることが分かった。地上実験はJAXA(宇宙科学研究所)の施設を用いて実施する為、その為の施設利用の申込みや、現地の研究者との打ち合わせを複数回実施した。数値解析による最適化により、設計値が確定した後、「磁気ノズル用定常磁場コイル」、「プラズマ噴射装置」と「推力計測スタンド」について設計および製作を実施する予定であり、現在その準備を行っている。実験は、平成25年9月および平成26年1月に実施する方向で準備を進めている。計画書では、平成24年度に数値解析による最適化を完了し、磁気ノズル型プラズマセイルの設計パラメータを決定している予定であった。しかし、数値解析による推力最適化に時間を要したことにより、平成24年度は、パラメータの最適化までの結果を得るにとどまった。よって平成25年度に最適化パラメータを基にした「磁気ノズル用定常磁場コイル」、「プラズマ噴射装置」と「推力計測スタンド」の設計および製作がずれ込んでいる状況である。一方、平成25年度に行う計画にしていたJAXA宇宙科学研究所での実験については、共同利用研究施設の利用申請を完了し、利用許可をいただいており、実験準備は順調に進んでいる。

平成24年度に得られた数値解析による最適化結果を基にして、「磁気ノズル用定常磁場コイル」、「プラズマ噴射装置」と「推力計測スタンド」の設計および製作を行う。その後、平成25年8月および平成26年1月の2回の機会を利用して、JAXA宇宙科学研究所にて真空チェンバーを利用した性能評価実験を行う。最適化パラメータに加え、数値計算結果が示した傾向が実験でも再現できるかどうかを確かめる為、複数のパラメータについて複数回の実験を行い、測定精度の向上を図る。また、いくつかのパラメータによる実験の結果は、推力測定のほかにプラズマ流の可視化、密度や温度分布の測定なども行い、数値解析モデルの精度、妥当性検証にもつなげる。最後に、実験及び数値解析結果をもとに、この推進機の性能上限を明らかにし、高比推力、長時間動作を生かすことができるミッション提案と共にその設計提案を実施し、成果として発表を行う。平成25年度は最終年度であり、「磁気ノズル用定常磁場コイル」、「プラズマ噴射装置」と「推力計測スタンド」の設計および製作の為の費用として研究費を用いる。加えて、JAXA宇宙科学研究所で数日にわたって実施する実験の為、旅費および滞在費を研究費から支出する。研究成果の発表の為の国際会議および国内会議の出席に必要な参加登録費、旅費を研究費から支出する。
学修環境充実のためのエデュケーショナルライブラリアン育成支援システムの開発と評価

本研究の目的は,研究や教育のためのリソースが集約されている大学図書館が授業外学習支援を積極的に行うために,大学図書館員の専門性を図書館情報学だけではなく,教育工学及び学習科学の観点を含めて再構成し,それに基づいた教材と学習システムを開発し,効果を評価することにある。そのため,学習支援を担当する大学図書館員を対象としたeラーニングの学習教材を開発し評価するとともに,それらの教材を通じて学んだ知識やスキルの転移を支援できるように,学習科学の研究知見であるアンカードインストラクションを活用したストーリーベースのビデオ教材を開発し評価した。本研究の目的は、研究・教育リソースが集約されている大学図書館が学習支援を積極的に行うために、大学図書館員の専門性を教育工学・学習科学の観点を含めて再構成し、それに基づいた教材と学習システムを開発し、効果を評価することにある。平成26年度では、1:自己調整学習研究のレビュー、2:大学図書館員へ、図書館で学習支援を行う大学図書館員に必要な知識・スキルと学びたいことについての質問紙調査、3:開発を行った大学図書館員向けの教材の形成的評価を行った。1については、自己調整学習理論のレビューにより、学習計画、学習状況のモニタリング、リフレクションのサイクルを循環させること、他者との関係性から自身の学習に対するリフレクションと行動を学習システムで支援することが効果的であることがわかった。2については、インストラクショナルデザイン、学習科学に関する内容に加え、広報力、コミュニケーション能力、データ分析能力が主なものとして必要なスキル・知識であり、学びたい内容であることが示された。3については、教材の内容については満足度が高かったものの、学習後の自信が低いことや、教材の構成に課題があることが示された。また修了者も少なく、定期的にアクセスできる仕組みが求められることが示された。平成27年度では、平成26年度の調査で示された、大学図書館員が学びたい内容であり、大学図書館において教育・学習支援していく上で重要となる広報力育成の教材開発、ならびにこれまで開発を行った教材で学んだことが大学図書課員の業務に関連していることを意識させるアンカードインストラクション教材のストーリーを作成した。またインストラクショナルデザインの1つであるARCSモデルに従い、レポートライティングセミナーのデザイン、実施、評価を行った。評価の結果、セミナーの内容が受講者自身の関心に関連していること、セミナー受講後にレポート課題の達成に向けて自信がつくことが示され、満足度も概ね高かったが、受講者の注意を引く点については弱いことが示された。平成27年度の研究計画は、教育・学習支援スキルの体系化、学習教材の改良と内容の充実化を行うことであった。教育・学習支援スキルの体系化については、国立大学図書館協会(JANUL)において公開された情報リテラシー基準やラーニングコモンズの在り方に関する提言の中で、関連している内容が整理されているものもあり、これに準拠することとし、不足している部分を今後検討することとした。教材の開発については、新たに広報の教材をSCORM1.2フォーマットに沿って開発した。またこれまで開発した教材が図書館員の業務に活用されることを意識喚起するアンカードインストラクション教材のストーリー構成も完成し、開発をスタートできる状況にある。平成28年度では、前年度に開発したSCORM1.2フォーマットの教材「大学図書館が活きる効果的な広報」の形成的評価を行った。形成的評価については、研究代表者や研究分担者、研究協力者を通じて協力いただける大学図書館員を募り、全国からモニター28名を得て、知識の評価及び教材の問題点に関する調査を行った。評価の結果、知識定着については、キーワードレベルでの定着と活動レベルでの定着が確認された。また活動レベルで定着しているモニターは事前に広報活動に関わっていること、企画を担当していることなど、現業務との関係性があることが示された。教材の問題点としては、音声の問題が指摘され、改善の必要性が指摘された。また、学習科学の研究知見であるアンカードインストラクションを活用した学習支援機能の開発をするため、実際に大学図書館で学習支援が求められる状況について調査を行い、その状況をストーリー化した案を他大学図書館員にも評価してもらった上で、状況や文脈をより一般化したストーリーを作成した。そのストーリーの中で、これまで開発した教材で学んだ内容を活用して問題解決を行い、活用すべき知識とスキルが実践的な利用文脈と関連付くことを目指した。映像制作会社に委託しストーリーの映像化を進め、情報リテラシー教育編、学生サポーター編、ラーニングコモンズ編の3タイプのビデオ教材を開発した。完成した教材の評価をするために、九州大学の教職員及び学生13名を対象とした試写会とアンケートを実施した結果、教材で示された状況の理解度、ストーリーや課題に対して抱く現実性、有用性、親近感は総じて高いことが示された。

そのため,学習支援を担当する大学図書館員を対象としたeラーニングの学習教材を開発し評価するとともに,それらの教材を通じて学んだ知識やスキルの転移を支援できるように,学習科学の研究知見であるアンカードインストラクションを活用したストーリーベースのビデオ教材を開発し評価した。平成26年度の研究計画は、自己調整学習理論に関する先行研究レビューを行い、学習支援を行う機能項目の整理を行うことと、プロトタイプ教材を簡易的に開発し、その教材を載せ、大学図書館員の自己調整学習の支援たるものかを評価することであった。自己調整学習理論のレビュー、大学図書館員が学習支援を行うにあたり必要な知識・スキルに関する調査、大学図書館員のプロトタイプ教材の評価を行った。教材開発の流れ上、平成27年度の内容を先取りしたため、大学図書館員に求められる知識・自己調整学習の観点を踏まえたシステム・教材設計はできていない。また現在、開発した教材のレビューを専門家に依頼し、行っている途中であり、本件も平成27年度に行うものであるため、総合的に見て、進捗はおおむね順調であると考えている。平成28年度では、JANULから提言された情報リテラシー基準、ラーニングコモンズの在り方に関する提言を参考に、学習支援を行う大学図書館員のスキルセットを、平成26年度で調査した大学図書館員が学びたい内容との関連から整理する。また、同資料を参考にインストラクショナルデザイン、学習科学、情報リテラシー教材の修正に加え、アンカードインストラクションを踏まえた教材の開発、統計教材の開発を行い、形成的評価、実践評価を行う。形成的評価については研究代表者や研究分担者、研究協力者を通じて、2030名ほどの大学図書館員を募り、能力と情意の評価を行う。その結果を踏まえ、教材の修正を行い、実践評価を行う。実践評価は全国の大学図書館へ向け、協力を依頼し、実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。図書館情報学平成27年度では、平成26年度実施予定であった自己調整学習理論を踏まえた学習支援システムのデザインと実装を進めていく。平成26年度に教材のプロトタイプの評価は終わっているので、その評価を踏まえ、教材の改良と内容の充実化を進めていく。評価においても、研究代表者及び分担者が所属する大学に加え、本科研に協力をしている複数大学の附属図書館から形成的評価を効率的にするなど、評価のサイクルを実質化できるように研究を遂行していく。アンカードインストラクション教材のストーリー作成、広報に関する教材のレビューに時間がかかり、アンカードインストラクション用教材の開発をスタート出来なかったため。教材設計のデザイン、検証に時間が掛かったことや、作業手順として、開発を平成27年度にまとめて行い、デザインに関する部分を平成26年度に前倒しで行ったため、開発に関する経費を使えなかったため。
明治前期の日本の信号ラッパ―英仏の影響と西南戦争における運用の実態について―

幕末維新期に流入したラッパ(Bugle)は、日本において早くから普及した西洋楽器でありながら、初期受容の実態はほとんど解明されていない。大きな原因は資料不足によるものだが、近年になって整備されたデジタルアーカイブ等を活用することにより、明治前期、とりわけ西南戦争時の記録(多くは断片的なものであるが)をもちいて、ラッパを巡る様々な側面を明らかにすることができるようになった。本研究では、断片的な記録をコンテクストにしたがって整合的に配置し、また、同時代の仏・英のラッパ譜との照合によって、これまで全く不明であったレパートリー、その機能や役割、楽器の製造や流通などを明らかにすることを目的としている。
男子外性器における先天異常発生機序の研究

本研究において、自然妊娠した雌ラット(Sprague-Dawley rat)の母体に0.5%カルボキシメチルセルロース溶液に溶解したFlutamide 15mgを連日腹腔内に投与し、その母体から出生した胎仔を尿道下裂モデルラットとし、溶媒のみを投与したラットから出生した胎仔を正常モデルとして研究を進めてきた。Flutamide 15mgを連日腹腔内に投与することで生まれた胎仔は100%尿道下裂となることが確認されている。次に尿道下裂モデルラットの胎生16.5日出生時までの尿道を連日採取し、HE標本とし、環状断・矢状断のHE染色標本を作製した。尿道下裂モデルでは、尿道は亀頭部先端まで形成されず、陰茎の途中、ヒトでいうMiddle penile typeの尿道下裂の位置に外尿道口が開口すること、また環状断で尿道海綿体の形成が不十分であることが確認された。逆に正常モデルでは、尿道は亀頭部先端に開口し、出生時の標本では尿道海綿体が十分形成されており、亀頭部の尿道が尿道海綿体に覆われている所見が確認できた。また電子顕微鏡によっても尿道及び陰茎の形成過程を検討した。まず、明らかに亀頭部の長径及び陰茎の長さにおいて、両者とも正常モデルの方が優位に大きかった。次に、胎生16.5日ではどちらのモデルも外尿道口は陰茎陰嚢起始部に開口しているが、正常モデルでは外尿道口は徐々に亀頭部先端へと移動し、また包皮が形成され、包皮が陰茎腹側で癒合し、尿道を包んでいく様子が確認された。逆に尿道下裂モデルでは、外尿道口と思われる陥凹は、陰茎陰嚢起始部に存在し、亀頭部先端への移動は確認されなかった。また包皮の癒合も不十分であり、腹側では包皮の癒合は出生時においても確認されなかった。今後は、尿道におけるアンドロゲンレセプターの発現量及び分布など尿道形成にかかわる因子につき検討していきたいと考えている。本研究において、自然妊娠した雌ラット(Sprague-Dawley rat)の母体に0.5%カルボキシメチルセルロース溶液に溶解したFlutamide 15mgを連日腹腔内投与し、尿道下裂モデルラットを作成し、Flutamideを含まない溶媒のみを腹腔内投与したラットを正常モデルとした。母体にFlutamideを連日投与することにより、出生した雄ラットは100%尿道下裂を発病していた。また8090%の確率で、成長すると雄ラットに停留精巣(移動性精巣を含む)が合併していることも確認された。次に、このモデルラットの胎生16.5日出生時までの胎仔の尿道を連日採取した。胎生16.518.5日ラットの尿道の採取は尿道のサイズがかなり小さいため困難であり、また切断面を指定した組織の固定も不可能であった。そこで臍部以下を一塊として採取することとした。これら標本を用いて尿道の矢状断・冠状断のHE染色用切片を作製した。HE染色により、尿道下裂モデルでは、尿道口が一般的なmiddle penile typeの尿道下裂に相応する部分に開孔し尿道海綿体の形成不全を思わせる所見が認識された。今後、正常モデルと比較しながら胎児の成長に伴い、尿道下裂がどのように形成されるていくのか、詳細に検討する予定である。また、電子顕微鏡による三次元的な解析も進めていきたいと考えている。
立体構造を基盤にした生合成酵素の探索ならびに機能の解析と改変の新展開

酵素反応は環境に優しい条件下で進行しますが、狙った反応を進行させる酵素を設計するのは難しいのが実情です。本研究では、酵素の立体構造を基盤に反応の鍵となる部位を見いだし、その情報を基にして酵素のテーラーメード改良や未発見酵素の高効率な探索を行います。具体的な対象酵素としては、炭素数25個以上の大型のテルペンをプレニル二リン酸から直接合成するLarge-terpene合成酵素、並びにATPの代わりに無機ピロリン酸をリン酸源として用いるリン酸化酵素を考えています。これらの酵素を題材に、目標の化合物を安価・自由に酵素合成で得られる系の確立を目指します。
妊娠映画――身体、視覚文化、リプロダクティヴ・ライツ

映画を中心とした日本の視覚文化にける妊娠の表象を発掘し、法、政治、社会、医療をめぐる同時代の言説を参照して、身体に対する女性の自己決定権と女性嫌いを軸として分析した。1930年代後半における映画女優の堕胎スキャンダルと望まない妊娠を題材にしたメロドラマの流行、連合国占領下の優生保護法施行による事実上の妊娠中絶の合法化にともなって浮上した、妻の選択として中絶を捉える戦後民主主義的な映画群について、学会発表を行い、研究論文を出版した。1970年代の「胎児」の表象について北米の妊娠ホラーを題材に研究論文を発表し、現代日本の出産ドキュメンタリーについては上映会を開催し、単著に向けての地歩を築いた。23年度末に映画学叢書『テクノロジー(仮題)』(塚田幸光・編、ミネルヴァ書房)への寄稿を依頼されたため、医療テクノロジーと映画の関係について、1960年代から1970年代にかけての北米を対象として研究・調査を行い、60枚の論文にまとめて9月に入稿、現在校閲中である。具体的には、『悪魔の赤ちゃん』シリーズ(1974/1978/1986年)や『ザ・ブルード』(1978年)などに見られる女性の生殖機能や胎児の禍々しい表象を、経口避妊薬のFDA認可、サリドマイド薬害、人工妊娠中絶の合法化、「試験管ベイビー」誕生など、この時期急速に進行した産のテクノロジー化に対する不安の分節化として捉えた。内視鏡による胎内映像や超音波エコーなどによって胎児が「可視化」され、その結果として「生命」「人間」としての「胎児」が成立したことを重視し、これを映画の怪物的乳児像に結びつけた。24年度後期には、立教大学現代心理学部の「映像社会論」を「妊娠映画」をテーマに教えたため、毎週の授業準備を通して、1930年代の志賀暁子の堕胎スキャンダルに対する映画産業の応答、河瀬直美『玄牝』(2011年)など現代の出産映画の意義などについて、調査を進めることができた。『玄牝』および池田千尋『人コロシの穴』(2002年)は上映会を開くことでDVDでは手に入らない映画を視聴するとともに、26年度に行う予定のインタヴューに向けて映画作家とのコンタクトを確立した。年度末にはSociety for Cinema and Media Studiesの年次大会に出席し、ダドリー・アンドリュー教授(イェール大学)から『西鶴一代女』論の英語版について貴重な助言を得た。昨年度末に脱稿した戦後初期の映画における中絶の表象についての論文「妻の選択」が『「戦後」日本映画論』(ミツヨ・ワダ・マルシアーノ・編、青弓社)の1章として10月に出版された。9月末、オーストラリアのクィーンズランド大学の言語比較文学学部および学会"Women and the Silent Screen VII"(開催校:メルボルン大学)で"Something More Than a Seduction Story: Abortion and Entertainment in the 1930s Japanese Film Culture"と題して研究発表を行った。1935年から1937年にかけて映画女優・志賀暁子が堕胎罪で逮捕され裁かれた事件を中心として、統制と検閲強化への映画業界の対応や優生学との関わりに着目し、映画・文学における産や妊娠の表象とメディアの言説を分析した。1937-1938年の現代劇にみられる「婚外子を(堕胎せずに)産むが、自立して幸福を得る」という物語類型を明らかにし、女性像の規範化への内務省からのプレッシャーに対する映画業界の両義的な応答として読み解いた。25年度前半はこの発表準備に費やし、国会図書館、早稲田大学演劇博物館を中心に文献調査を続け、9/5には東京国立近代美術館フィルムセンターでの志賀の主演映画『霧笛』(1935年)をはじめとした関連作品の特別映写を行った。Women and the Silent Screen VIIでは欧米やアジアの研究者と活発に意見交換した。この学会で女性とアメリカ初期映画についての第一人者であるシェリー・スタンプ教授(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)の知己を得、2014年1/28には首都大学東京に招聘し、産児制限、堕胎、優生学と映画の関係について講演をしていただいた。年度後半は、溝口健二作品に関連して内務省検閲の調査を行い、志賀スキャンダルと女性の表象の分析の土台を固めた。山形国際ドキュメンタリー映画祭にも参加し、『物語る私たち』など女性監督の産や妊娠にかかわる新作に触れた。本年度は、占領期から1956年までの日本映画における妊娠の表象とセクシュアリティについての研究を行った。前年度(2011年)3月に国際日本文化研究センターで開催された研究会「1950年代日本映画における『戦後』の構築研究」での口頭発表「身体の戦後ー

『ポスト1952年』妊娠映画の系譜」を発展させるため、国立近代美術館フィルムセンターでの特別映写、国会図書館や早稲田大学演劇博物館での文献調査など研究を重ね、研究論文「妻の選択ー戦後民主主義的中絶映画の系譜」としてまとめた。同論文(2011年12月入稿、編者の査読を経て改定版が12年3月に校了)は、上記研究会を基盤とした共著『戦後日本映画論』(ミツヨ・ワダ=マルシアーノ編、青弓社)の一章として出版される。さらに、この研究の過程で、菊田一夫の戯曲『堕胎医』(1947年初演)の重要性を再認識したため、GHQのCIE(民間情報教育局)の映画検閲下の同戯曲の映画化である黒澤明『静かなる決闘』(1949年)に妊娠映画として焦点をしぼり、2012年3月、Society for Cinema and Media Studiesの年次大会(ボストン)で、"Abortion and Democracy: Gender, Sexuality, and Reproductive Rights in Japanese Films under the Allied Occupation"として口頭発表を行った。同年次大会では、日本映画の専門家ばかりではなく、産の表象をテーマとしたパネル"Cinematernity Extended"などに出席し、発表者シーラ・シーガル氏らとコンタクトを確立した。3月末、ウェスタン・オンタリオ大学映画学科で『西鶴一代女』と中絶の表象についての研究発表を行い、英語での出版に向けて有効な助言を得た。本年度の前半は、単著『溝口健二の映画世界』の占領期の性と妊娠のテーマを扱う章(第6ー7章)の執筆と、国際日本文化研究センターの共同研究「昭和戦後期における日本映画史の再構築」(研究代表:谷川建司)で8月末に行った口頭発表「映倫改組と妊娠映画」(業界内自主規制と外国映画配給)のため、占領期について補足的な研究を行うと同時に、映画倫理規程管理委員会(旧映倫)時代(1949-1956)の外国映画配給について、資料収集と分析を行った。国会図書館などで調査するとともに、8月にはカナダのウェスタン・オンタリオ大学図書館でアメリカの映画業界誌Variety電子版や新聞で日本での配給と「妊娠」と映画の関係について資料収集し、1950年代日本の青春映画の専門家である同大のマイケル・レイン助教授と意見交換を行った。この発表では、出産シーンを含むデンマーク映画『私は子供が欲しい』(1949年製作、1954年日本公開)の旧映倫審査軽視が問題になったこと、『青春の果実』『不良少女モニカ』(ともに1955年公開)などのヨーロッパ映画が、『太陽の季節』などに見られるティーン妊娠テーマの先駆けとなったことを明らかにした。2015年には谷川氏編集の論集に論文として寄稿する予定である。9月には、昨年オーストラリアで行った1930年代の映画女優堕胎スキャンダルについての発表に基づき、シェリー・スタンプ教授(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)が編集する学術誌Feminist Media Historiesの創刊号のため、1930年代後半のシングルマザーものや職業婦人ものとの関連についての研究結果を加えて英語論文を執筆し、受理され、出版された。また、論文「「胎児」の誕生ー『悪魔の赤ちゃん』と1970年代妊娠ホラー」の校正を行い、『映画とテクノロジー』(ミネルヴァ書房)の一章として出版された。
豊かな生活環境が及ぼすメタンフェタミン依存に対する影響と薬物依存治療の可能性

覚せい剤メタンフェタミンによる薬物依存状態に、豊かな環境(回転皿)がどのように影響するか、マウスを用いて検討を行った。三日間ICRマウスに回転皿使用を試みたところ、マウスは日に日に回転皿を回しており、一方で食餌、飲水等に変化はなく、豊かな環境を提供していると判断した。メタンフェタミン投与によりマウスは自発運動量が増加し、依存性が確認されるが、そこに回転皿の直接的影響は確認できなかったが、依存性を消去するためのメタンフェタミン投与休止期間中に回転皿が存在すると依存性の消去促進が確認できた。メタンフェタミン(METH)依存に対する治療方法を探索する目的で、METH作用に影響を与えうる環境因子の一つとして、巣付き回転皿を用いた。まず、回転皿がnaivelCRマウスの終日の自発運動にどう影響するか検討した。マウスの基本行動、すなわち水平方向自発運動量、摂食行動(餌箱への接触回数、食餌ペレット消費量)、飲水量、および回転皿の回転数を室町機械社製自動行動観察システムを用いて3日間計測した。その結果、回転皿がある群は無い群に比べ、優位に運動量が上昇し、餌箱への接触回数は、食餌量に影響することなく減少した。これにより、食餌箱への接触はマウスにとって、レクレーション様の目的をもつこと、それは回転皿により代替されうるものであることが示唆された。次に単頭飼育で3日間回転皿を経験した群と、経験していない群でその後の1.0mg/kgMETHによる、運動量上昇に対する影響を3時間測定した。その結果、両群で優位な違いは見られず、3日間の単頭飼育では、その後の覚せい剤による運動量上昇に影響を与えなかった。次に、METHを投与すると同時に、回転皿存在あるいは非存在下において、上述の5種自発行動に影響かでるか検討した。投与は全て午前9時半に行い、その後23時間30分測定した。その結果、回転皿がある群は、消灯時間(午後7時から午前7時)の間の回転皿回転数が優位に減少した。Naiveの対照マウスにおいては、同時間帯の回転皿の回転数は増加することから、METH処置により、運動量の上昇(通常投与後3時間)が消失した後の自発運動にも影響しており、回転皿を用いることで、従来の自発運動量を測定する方法では解析できなかった側面がよりストレスの小さな環境において研究できると考えている。引き続きMETHによる行動感作に対する回転皿の影響を検討中であり、薬物依存に対する影響(CPPによる)も準備中である。メタンフェタミン(METH)依存に対する治療方法を探索する目的で、(1)巣付き回転皿がnaive ICRマウスの一日の自発運動にどう影響するか、(2)回転皿の有無がマウスのMETHによる運動量増加、依存確立、維持にどう影響するかを検討した。マウスは、水平方向自発運動量、摂食行動(餌箱への接触回数、食餌/飲水量)、および回転皿回転数を室町機械社製自動行動観察システムで計測した。その結果、回転皿がある群は無い群に比べ有意に運動量が上昇し、餌箱への接触回数は食餌量に影響なく減少し、食餌箱への接触行動はレクレーション様であり回転皿により代替されるものであることが示唆された。次に単頭飼育3日間回転皿を経験した群としない群でその後の1.0mg/kg METHによる、運動量上昇に対する影響を3時間計測した結果、両群で有意差はなかった。さらに、午前9時にMETHを投与すると同時に、回転皿存在、あるいは非存在下において、後24時間の上述5種自発行動への影響を検討した結果、回転皿がある群は、消灯時間(午後7時から午前7時)の間の回転皿回転数が有意に減少した。naiveの対照マウスにおいては、同時間帯の回転皿の回転数は増加することから、METH処置により運動量の上昇(通常投与後3時間)が消失した後の自発運動にも影響しており、これはADHD時のアドレナリン作動薬による治療効果と酷似していた。回転皿存在下、非存在下単頭飼育もしくは集団飼育で、0.5mg/kg METHによる依存に対する影響を検討した結果、依存状態の確立には回転皿の存在は影響なかったが、5日間の体薬による依存状態の維持に対し、回転皿存在下単頭飼育群は有意に消失した。その際、抗不安検定によれば不安的因子が優位に減少したことから、回転皿は抗不安効果をもたらして依存消失を促進させたと推察し、依存状態からの治療方法の可能性を示した。
高血圧患者における看護介入プログラム開発に向けた自己管理に影響をあたえる要因分析

本研究は高血圧症患者の自己管理能力、疾患理解の実態を明らかにすることを目的とした。対象は高血圧症患者150名。方法として高血圧の疾患理解と自己管理行動に関する質問紙調査を実施した。結果として、疾患悪化危険因子、合併症、自覚症状などの疾患については7割以上の者が理解していた。「高血圧とは、どんな病気か知っているか」と「高血圧を悪化させる危険因子を知っているか」の間には、高い正の相関が認められた。自己管理行動は、食事、休息、睡眠、内服薬管理についての自己管理行動が十分に行えていた。その一方、飲酒、喫煙、運動、入浴についての自己管理行動は不十分であった。本研究の目的は、高血圧患者が生活習慣を改善し、自己管理を維持するための看護介入プログラム作成のための基礎資料を得ることである。患者の個別性に配慮した多様なプログラムを作成するために、高血圧患者の自己管理能力、疾患理解力、QOLの関係性を明らかにし、自己管理に影響をあたえる要因を明確にする。まず、「自己管理能力」、「疾患理解」、「QOL」を査定する質問紙を作成するために文献検討を行った。その結果、「自己管理能力」に関しては坪田(2012)が開発した高血圧患者セルフケア能力を査定する質問紙」を、「QOL」に関しては、健康関連(Health-related;HR)QOL測定用自己記入式質問票SF36v2(日本語版SF36)(Fukuhara, 1998)を用いることとした。「疾病理解」については、Hypertension Knowledge Level Scale( Sultan, 2012 )を参考に独自の質問項目を作成した。次に、質問紙の信頼性、妥当性を得るために、プレテストを高血圧患者710名に3回、実施し質問項目を精錬させた。データ収集にあたり、協力施設やフィールドの研究協力者に研究内容の説明を行い、研究対象者の選定手順、データ収集方法などについての調整を3回おこなった。その後、研究者が所属施設の倫理審査委員会に研究実施にあたっての倫理申請を行い、現在、倫理審査委員会からの回答を待っている状況である。倫理審査委員会から研究の承諾が得られたら直ちにデータ収集を開始する予定である。患者の個別性に配慮した多様なプログラムを作成するために、高血圧患者の自己管理能力、疾患理解力、QOLの関係性を明らかにし、自己管理に影響をあたえる要因を明確にすることである。研究者所属施設の倫理審査委員会より2015年1月末日に研究の承諾が得られた。その後、研究協力施設の倫理審査委員会に研究実施にあたっての倫理申請を行い、2015年3月末日に研究の承諾得られた。自己管理能力、疾患理解、QOLを査定する質問紙を用いて2015年4月から2016年3月末日までデータ収集を行った。2016年4月よりデータ入力を行い、5月より分析を開始している。データ収集の結果、N150名であった。疾患理解について、高血圧とはどんな病気であるのかは知っていたが、危険因子や合併症についてはあまり知らなかった。自宅に血圧計を持っている者が7割であったが、毎日、血圧測定をしている者、測定血圧を記録している者、自分の適切な血圧値を知っている者は過半数以下であった。医師の指示おとりに内服しているが、内服薬名が解らない者が過半数以上であった。日常生活行動(食事・運動・休息・睡眠・入浴・飲酒・喫煙)については身体に負担がかからないように気をつけている傾向がみられた。疾患理解が乏しい者は、血圧モニタリングや日常生活行動についての自己管理行動もとれていない傾向がみられた。27年度が最終年度であるため、記入しない。成人看護学当初の研究計画では、2013年10月から2013年6月までデータ収集の予定であった。しかし、現在の研究の進捗状況は、当初の研究計画よりも遅れている。その理由として以下の3つが挙げられる。1.プレテストを実施し、質問紙作成と質問項目の精錬、質問紙の信頼性と妥当性を得るために時間を費やしたこと。2.研究をするにあたりデータ収集をする施設やフィールドの研究協力者と研究目的、研究内容、研究対象者の選定とその手順、データ収集方法などについて時間をかけて調整を行ったこと。3.研究施設との調整後に倫理的配慮について、研究者所属施設の倫理審査委員会に申請を行ったが、委員会の開催期間等の関係により、当初の研究計画より委員会からの承諾を得ることが遅くなっていることである。倫理的配慮について研究者所属施設の倫理審査委員会の承認を得られる6月から直ちに研究を開始する。

また、週3回、データ収集を行い、当初の研究計画の遅れを取り戻せるように研究に取り組む。今後の研究計画は下記の通りである。1)データ収集:2014年6月12月末日、2)データ分析:2014年11月2015年1月3)自己管理に影響をあたえる要因の検討:2014年12月2015年2月4)論文作成:2015年1月2015年3月末日、5)学会発表:2015年3月
内臓錯位、円錐動脈幹異常を伴う先天性心疾患の分子遺伝学的発症機序の解明

・先天性心疾患患者の網羅的ゲノム解析と情報科学的解析による候補遺伝子探索、さらにはアンチセンスモルフォリノによるスクリーニングを経て、これまでヒト疾患との関連が明らかになっていなかった遺伝子LZTR1およびDNAH10を疾患関連遺伝子として同定した。ゼブラフィッシュ胚およびマウス受精卵のゲノム編集を行い、上記遺伝子の変異体を作成し、in vivoにおける同遺伝子の機能解析を展開した。・LZTR1遺伝子改変ゼブラフィッシュのヘテロ欠失体同士の交配により、ホモ化に成功した。組織学的解析によって、LZTR1ホモ欠失体の心臓表現型は患者病態(円錐動脈幹奇形に伴う、心室肥大)を忠実に再現していた。・さらに免疫組織染色によって、遺伝子Xの下流シグナルの一つとして、ERKを同定し、本疾患のRAS/MAPK症候群(Noonan症候群類縁疾患)とのオーバーラップが示唆された。・一方、DNAH10遺伝子改変マウスのF0個体は不妊となり、系統維持・継代が困難であった。仕方なくF0個体を解析することとなったが、残念ながら遺伝子Y改変F0マウスは目的の患者表現型(内臓錯位)を呈さず、疾患原因遺伝子としての証拠を掴むことは出来なかった。・in vivo機能解析の結果を受け、現在はLZTR1タンパクのパートナー因子について、リコンビナントタンパク合成とそれを用いたプルダウンアッセイの準備を進めている。・また、本疾患モデルゼブラフィッシュから得られる単離心筋細胞は、哺乳動物のそれと異なり、中長期培養、薬剤刺激、RNA阻害実験に適しており、RAS/MAPK症候群関連心臓病の細胞レベルの病態生理を解析する上で、最適なプラットフォームを提供してくれる。現在、細胞エネルギー代謝が細胞機能・表現型を規定する、という作業仮説に基づき、RAS/MAPKの単離心筋細胞エネルギー代謝異常と機能連関の解析を行っている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。円錐動脈幹奇形の単一家系、内臓錯位症候群の複数家系に対する全エクソーム解析、情報科学的解析から、前者においては劣性遺伝形質を想定し、疾患と遺伝子型のsegregation解析により、候補遺伝子Xの両アレル変異を、後者の解析からは、de novo変異として線毛構成因子である遺伝子Yのバリアントを抽出し得た。いずれも、複数のin silico解析でタンパクの機能障害が予測され、アレル頻度の低い、或いは全く認められない、レアバリアントであった。病原性の検証のために、遺伝子XおよびYのアンチセンスモルフォリノを用いた、ゼブラフィッシュ胚の遺伝子ノックダウンを実施した。心筋特異的なcmlc2遺伝子アンチセンスプローブを用いたin situ hybridizationを行うことで、胚の心臓ルーピング異常をリードアウトとしたスクリーニングを行った。ついで、遺伝子X、Yに関し、遺伝子改変による変異体作出を、進めた。CRISPR-Cas9システムを用いたゲノムターゲッティングを行うための予備実験として、設計したガイドRNAのターゲッティング効率を検討した。細胞株(COS-7)において、ガイドRNA、Cas9 mRNAの発現ベクターを組み合わせたDNA切断効率評価系を用いて検証し(Mashiko D et al, Sci Rep. 2013;3:3355.)、以後の実験に使用するガイドRNA配列を選定した。東京大学理学系研究科武田洋幸教授との共同により、ゼブラフィッシュ胚の遺伝子改変を、東京大学医学系研究科疾患生命工学センターとの共同により、マウス受精卵の遺伝子改変を、進めている。遺伝子X、Yの遺伝子改変F0変異体(Xについてはゼブラフィッシュのみ、Yについてはゼブラフィッシュ、マウスの両方)を得た。今後は、ホモ変異体を安定して得ることを目標とし、系統の交配・維持・解析を準備中である。全エクソーム解析とその後の、情報科学的解析によって、複数の疾患原因遺伝子候補を同定することに成功している。モルフォリノを用いた、ゼブラフィッシュ遺伝子ノックダウンの系のみでは、オフターゲットな影響を排除しえず、同遺伝子の病原性を確定するには至らないと考えた。CRISPR/CASによる標的遺伝子改変動物を用いた解析により、表現型の再現を得る必要があると判断した。動物モデルによる、遺伝子機能解析に向けて、遺伝子改変のための実験条件の検討などを周到に進め、現在、ヘテロ変異体を得るに至っている。順次、ホモ変異体の解析に向けた準備が整いつつある。また、積極的な学会発表、論文執筆を通じて、成果を発信できている。仕方なくF0個体を解析することとなったが、残念ながら遺伝子Y改変

F0マウスは目的の患者表現型(内臓錯位)を呈さず、疾患原因遺伝子としての証拠を掴むことは出来なかった。・in vivo機能解析の結果を受け、現在はLZTR1タンパクのパートナー因子について、リコンビナントタンパク合成とそれを用いたプルダウンアッセイの準備を進めている。・また、本疾患モデルゼブラフィッシュから得られる単離心筋細胞は、哺乳動物のそれと異なり、中長期培養、薬剤刺激、RNA阻害実験に適しており、RAS/MAPK症候群関連心臓病の細胞レベルの病態生理を解析する上で、最適なプラットフォームを提供してくれる。現在、細胞エネルギー代謝が細胞機能・表現型を規定する、という作業仮説に基づき、RAS/MAPKの単離心筋細胞エネルギー代謝異常と機能連関の解析を行っている。疾患関連遺伝子候補の機能について、動物モデルによる解析を進める。ゼブラフィッシュにおいては、ヘテロ変異体同士の交配を始めているが、ホモ変異体の生魚を得ることに苦戦している。24hpfまではメンデルの法則に従った比率で全ての遺伝型が出現するので、二次的な理由で発育していない状況が想定される。24hpfにおいてコリオンを除去する、心臓ルーピングをリードアウトに変異個体を含む集団を隔離・別飼育する、など、安定してホモ変異体が得られるような工夫を施す。ホモ変異体を得たのち、心臓形態に着目した表現型解析を行う。表現型解析に際しては、遺伝子発現解析、組織染色など病理学的解析を駆使する。マウスに対し、CRISPR/CASによって作出したF0キメラ変異体への変異導入効率が、想定以上に良好であった。得られたF0個体20匹は全て、両アレルに、異なる変異を保有し、多くのF0個体が機能障害(水頭症など)を呈している。生殖、系統維持、という点において不利であり、現在は安定した交配を得ることに苦労している。F0同士の交配を諦め、一旦は野生型マウスと交配することで、ヘテロ変異体(F1)を作出する。ヘテロ変異体同士の交配により得られるホモ変異体について、心臓形態に着目した表現型解析を行う。表現型解析に際しては、遺伝子発現解析、組織染色など病理学的解析、心臓超音波を駆使する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。