hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レニウム触媒によるC-H結合活性化を基盤とする高度分子変換

炭素-水素結合(C-H結合)はすべての有機化合物中に含まれ、炭素-炭素結合とともに有機化合物の基本骨格を形成する重要な柱である。この研究で、これまであまり有機合成に用いられてこなかったレニウム錯体にC-H結合活性化の触媒作用があることを見いだした。レニウム錯体を触媒として用いることにより、従来のルテニウムやロジウム錯体では難しかった、分極した不飽和結合、例えばアルデヒドやイソシアナートの挿入反応が進行することを見いだした。また、C-H結合の活性化とアセチレンの挿入の後に生じる有機レニウム種が分子内のイミンを求核攻撃することによる環状化合物の合成が行なえることも見いだした。主な研究成果をあげる:(1)レニウム錯体触媒[ReBr(CO)_3(thf)]_2を用いる芳香族アルジミンとアセチレンとの反応によるインデン誘導体の合成;(2)レニウム錯体触媒を用いる芳香族ケチミンとアルデヒドとの反応によるイソベンゾフラン誘導体の合成;(3)触媒量のアニリンとレニウム錯体を用いる芳香族ケトンとα,β-不飽和カルボニル化合物との形式的[3+2]型付加環化反応によるインデン誘導体の高原子効率合成;(4)レニウム錯体触媒を用いるシリルアセチレンのイミンヘの付加反応。
ヘパラン硫酸に着目した変形性膝関節症の新たな病態の解明

Ext1 f/f x Prg4-Creを使用し、3M齢の同マウスは関節軟骨に肥大軟骨細胞の出現を認めた。免疫染色、in situ hybridizationにて同細胞のキャラクタリゼーションを行うと、MMP13の発現、Col10の発現を認め、まさに肥大軟骨細胞の特徴を有していた。これらの事実は変形性関節症の発症にヘパラン硫酸が関与している可能性を示している。今後、薬剤の可能性を探り、更なる研究を進めていく予定である。ヘパラン硫酸合成酵素(EXT1, EXT2)の異常で発症する多発性遺伝性外骨腫症では変形性関節症(Osteoarthritis, OA)が発症することが知られているが、これまでにヘパラン硫酸とOAの関連について詳細に検討した報告は無い。申請者らはExt1 flox/floxマウス(Ext1 cKOマウス)を所有しており、本研究ではヘパラン硫酸がOAの発症に関与しうるか、またそのメカニズムについて検討を加える。この知見がヒトに適用できれば、ヒトのOAの機序解明と創薬に大きく貢献しうると思われる。そこで、本研究では、2.ヘパラン硫酸がどのようにOAへ関与するのか、そのメカニズムを明らかにする。ことである。今年度の実験計画では、Ext1コンディショナルノックアウトマウス(Ext1f/fマウス)をPrg4-Cre、Sox9CreERT2マウスを入手すること、また、平成27年度はスタートアップの年と位置づけ、まずマウスラインの確立を目標としている。現在、は終了しており、平成28年度は順次解析の予定である。Ext1f/f x Prg4-Creマウスラインを樹立し、ヘパラン硫酸が関節軟骨にどのように働き、そして変形性関節症(OA)を呈するのかどうかを解析することが本研究の目的である.まず、Prg4(Lubricin)は関節表面潤滑の重要な構成要素の一つで、Prg4-CreマウスはPrg4 Promoter領域の3kbを使用して作製されたCreマウスである。その発現はマウスでは関節形成の終了したE14.5以降に認められるため、本解析ではまず、Prg4-Cre x ROSAマウスラインを確立し、その発現パターンを確認した。本年度では、本ラインでは自然発症型のOAを発症するかどうかを下肢関節(主に膝関節)を中心に解析中である。解析は生後0日、4週齢、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月のマウスを使用して1組織染色、2免疫学的組織染色、3エックス線学的解析を行ている。結果、当マウスには4週齢以降、関節軟骨に肥大軟骨を認めることが判明した。また、免疫学的組織染色においてマトリックス分解酵素の発現上昇を認めるため、今後は週齢を重ねるにつれて変形性関節症の進行が認められるかどうかを検討する予定である。今後は、自然発症型のOAが認められればその解析を進めつつvitroの研究でメカニズムに迫りたい。また、OAが得られなかった場合には、運動負荷および半月板(+靭帯)切除モデルを用いてOAの発症に差異があるかどうかを検討する。マウスラインは維持されており、結果により修正は必要であるが、おおむね順調に進んでいると思われる。最終年度はさらなるin vivoの解析を進めた。肥大軟骨細胞は変形性関節症の特徴の一つであり、週齢が進むにつれ、関節軟骨の変形が進行することが予想されたが、同マウスを12Mまで観察したが、肥大軟骨細胞は存在するものの、変形性関節症の進行は認められなかった。そこで、我々は半月板切除モデルのマウスを作製し、変形性関節症が進行するかどうかを検討したものの、これもWild TypeとKOマウスでは差を認めなかった。現在、さらに靭帯切除モデルを作製し、検討を行っているところである。この肥大軟骨細胞の出現は、様々な報告から、BMPシグナルの増強によるものと推察し、その免疫染色を行ったが、関節軟骨細胞ではその上昇が見られたため、BMPシグナルが関与しているものと考えられる。1.Cre発現の検討.Prg4 Creの発現をLacZ染色にて確認する。関節は下肢関節(主に膝関節)を中心に解析する。Prg4はE14.5以降に発現することが知られているため、E14.5、E16.5、生後0日、4週齢のマウスでその発現を確認する。まず本ラインでは自然発症型のOAを発症するかどうかを下肢関節(主に膝関節)を中心に解析する。解析は生後0日、4週齢、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月のマウスを使用して1組織染色、2免疫学的組織染色、3in situ hybridization(ISH)、4エックス線学的解析を行う予定である。

大きな計画の変更は無く、今後はin vivoの実験を中心にvitroの実験も同時に進めていく予定である。整形外科マウスの維持、解析に必要な金額が当初よりもコストがかからなかったことが理由として考えられる。今年度はマウスラインを拡張する予定であり、その維持、解析に使用する。
電場刺激(CCEF)の骨形成促進効果を加速させる研究-プロスタグランディンE1およびソルコセリルの投与による促進効果について-

これまでに,インプラント埋入後の治癒機転を加速させる試みとして容量結合型電場刺激法(以下CCEF刺激)の応用を試み,新生骨形成促進効果があることを報告した.そして,さらにCCEF刺激時間の短縮化を考え,骨形成促進効果があると言われている薬剤,ソルコセリルやプロスタグランディンE_1の併用を試みた.日本白色家兎を用い大腿骨遠心端に埋入,実験期間2週間,刺激時間4時間で行い刺激時間中薬剤を点滴静注した.2種類の薬剤についてそれぞれ非脱灰研磨標本を作製し評価した,評価法はCMR,蛍光顕微鏡によるラベリング像の観察,塩基性フクシン・メチレンブルー重染色,画像解析(骨接触率,骨面積比率)について行った.CCEF刺激を与えない群(Cont.)を対照とし,CCEF刺激を4時間刺激した群(4h),8時間刺激した群(8h),ソルコセリルのみを投与した群(SS),CCEF刺激4時間にソルコセリルを併用した群(SS4h),プロスタグランディンE_1製剤のみを投与した群(PGE_1),CCEF刺激4時間にプロスタグランディンE_1製剤を併用した群(PGE_14h)について比較検討した.1.骨接触率(Cont.に対して)4hは約1.6倍,8hは1.8倍,SSは約1.6倍,SS4hは約2.0倍,PGE_1は約1.5倍,PGE_14hは約1.7倍で各群共にCont.に対して危険率0.1%で有意に高い骨接触率を得ることができた.2.骨面積比率(Cont.に対して)4hは約1.3倍,8hは1.6倍,SSは約1.6倍,SS4hは約2.1倍,PGE_1は約1.4倍,PGE_14hは約1.7倍で各群共にCont.に対して危険率0.1%で有意に高い骨面積比率を得ることができた.以上の結果から薬剤投与とCCEF刺激の併用によりCCEF刺激単独より新生骨形成を促進する傾向が認められ,CCEF刺激時間の短縮が図れる可能性が示唆された.今後,家兎の例数増加,薬剤投与方法の検討,作られた骨の強度試験,別の評価法についても行う予定である.これまでに,インプラント埋入後の治癒機転を加速させる試みとして容量結合型電場刺激法(以下CCEF刺激)の応用を試み,新生骨形成促進効果があることを報告した.そして,さらにCCEF刺激時間の短縮化を考え,骨形成促進効果があると言われている薬剤,ソルコセリルやプロスタグランディンE_1の併用を試みた.日本白色家兎を用い大腿骨遠心端に埋入,実験期間2週間,刺激時間4時間で行い刺激時間中薬剤を点滴静注した.2種類の薬剤についてそれぞれ非脱灰研磨標本を作製し評価した,評価法はCMR,蛍光顕微鏡によるラベリング像の観察,塩基性フクシン・メチレンブルー重染色,画像解析(骨接触率,骨面積比率)について行った.CCEF刺激を与えない群(Cont.)を対照とし,CCEF刺激を4時間刺激した群(4h),8時間刺激した群(8h),ソルコセリルのみを投与した群(SS),CCEF刺激4時間にソルコセリルを併用した群(SS4h),プロスタグランディンE_1製剤のみを投与した群(PGE_1),CCEF刺激4時間にプロスタグランディンE_1製剤を併用した群(PGE_14h)について比較検討した.1.骨接触率(Cont.に対して)4hは約1.6倍,8hは1.8倍,SSは約1.6倍,SS4hは約2.0倍,PGE_1は約1.5倍,PGE_14hは約1.7倍で各群共にCont.に対して危険率0.1%で有意に高い骨接触率を得ることができた.2.骨面積比率(Cont.に対して)4hは約1.3倍,8hは1.6倍,SSは約1.6倍,SS4hは約2.1倍,PGE_1は約1.4倍,PGE_14hは約1.7倍で各群共にCont.に対して危険率0.1%で有意に高い骨面積比率を得ることができた.以上の結果から薬剤投与とCCEF刺激の併用によりCCEF刺激単独より新生骨形成を促進する傾向が認められ,CCEF刺激時間の短縮が図れる可能性が示唆された.今後,家兎の例数増加,薬剤投与方法の検討,作られた骨の強度試験,別の評価法についても行う予定である.
配向界面を利用した偏光時間分解による燐光、蛍光分光法の高選択化と分子認識への応用

本研究ではまず、He-Cdレーザーを用いた固体表面の偏光蛍光測定用光学系を作成した。He-Cdレーザーの発振線は325nmでアントラセンなどの多環芳香族を励起できる。光学系は固体表面に垂直に励起光を入射し、そこから発せられる蛍光を45度穴あきミラーで反射させレンズで集光し検出する。試料として有機溶媒に溶かしたントラセンを角型の石英セルに入れそのセル表面での蛍光を観測し、光学系の最適化を行った。次に、色素分子が配向した固体表面の典型例として、液晶中に色素を取り込ませた薄膜セルを作成した。液晶にはネマチック液晶である4-methoxybenzylidene-4-n-butylaniline(MBBA)を用い色素には4-nitro-4-dimethylaminoazobenzene(NDAA)を用いた。液晶セルはMBBAとNDAAを十分混合し、これをラビング処理を施したスライドガラスではさんだサンドイッチ型のものを用いた。このセルの偏光吸光や、偏光熱レンズ信号を測定し色素の配向を検証した。偏光熱レンズの測定結果から、液晶セルのラビング方向と励起光、プローブ光のなす角度によって熱レンズ信号の大きさが異なることがわかった。また偏光吸光の測定結果もあわせ考えると、色素NDAAが液晶のMBBA中である一定の方向に配向していること、ホスト媒体であるMBBAの熱伝導率の異方性と屈折率の温度係数の異方性が熱レンズ信号の強さに対して関与していることがわかった。従来から導出されている熱レンズ信号の理論式にホスト液晶の熱伝導率と屈折率の温度係数の異方性、色素のNDAAの偏光吸光特性などを加味し計算した結果、実験結果とよく一致した。現在は、液晶中で配向し、かつ蛍光強度が十分あるような色素を検索している。ロ-ダミン骨格を持った色素や、アントラセンのテトラセンなどの多環芳香族誘導体などを検討している。
極性超臨界流体中での化学反応-平均溶媒和数測定によるその定量化-

本研究の主たる目的であった,極性超臨界流体中の極性分子周辺のクラスタリングの状況の実験的測定については,かなりの困難があって本年度中に十分なデータを得ることができなかった.しかし,クラスタリングに対する理論的なモデルの構築と,その反応場への適用に関しては大きな進展をみた.すなわち,これまで実験的に観測してきた,超臨界流体中じの電子スペクトルのシフトの大きさや電荷移動状態の生成のし易さと,クラスタリングの程度との相関関係を理論上明らかにすることに成功した.この理論は,超臨界流体分子とその中に溶けた溶質分子との分子間ポテンシャルV(r)を基礎として,流体密度とクラスタリングの数を関係づけるものである. V(r)は,超臨界流体への溶質の溶解度の密度依存性から,相互第二ビリアル係数を評価し,これから算出することができる.溶質分子の周囲に溶媒和殻を考えると,流体密度ρ_1の時に1ケの流体分子が殻内に存在する条件はJAo1Suで与えられる.ここで, r1-r2は溶媒和殻の内径・外径であり, Nはアボガドロ数, Mは流体の分子量, Kはボルツマン定数, Tは温度である.溶媒和殻内には有限個の溶媒分子しか収容できないので,その最大数をnとし,殻内への分子の入り易さがラングミュアー形の平衡で支配されているものとすると, mケの分子が溶媒和する時の流体密度はJAo2Suで与えられる.以上の計算を, CF_3H-ベンゾニトリル, CF_3H-ジメチルアミノベンゾニトリル, CF_3H-ビアントラセンの各系で行って溶媒和数と流体密度の関係を求め,すでに得られている実験結果と比較した結果,クラスタリングへの統一的描像が得られた.本研究の主たる目的であった,極性超臨界流体中の極性分子周辺のクラスタリングの状況の実験的測定については,かなりの困難があって本年度中に十分なデータを得ることができなかった.しかし,クラスタリングに対する理論的なモデルの構築と,その反応場への適用に関しては大きな進展をみた.すなわち,これまで実験的に観測してきた,超臨界流体中じの電子スペクトルのシフトの大きさや電荷移動状態の生成のし易さと,クラスタリングの程度との相関関係を理論上明らかにすることに成功した.この理論は,超臨界流体分子とその中に溶けた溶質分子との分子間ポテンシャルV(r)を基礎として,流体密度とクラスタリングの数を関係づけるものである. V(r)は,超臨界流体への溶質の溶解度の密度依存性から,相互第二ビリアル係数を評価し,これから算出することができる.溶質分子の周囲に溶媒和殻を考えると,流体密度ρ_1の時に1ケの流体分子が殻内に存在する条件はJAo1Suで与えられる.ここで, r1-r2は溶媒和殻の内径・外径であり, Nはアボガドロ数, Mは流体の分子量, Kはボルツマン定数, Tは温度である.溶媒和殻内には有限個の溶媒分子しか収容できないので,その最大数をnとし,殻内への分子の入り易さがラングミュアー形の平衡で支配されているものとすると, mケの分子が溶媒和する時の流体密度はJAo2Suで与えられる.以上の計算を, CF_3H-ベンゾニトリル, CF_3H-ジメチルアミノベンゾニトリル, CF_3H-ビアントラセンの各系で行って溶媒和数と流体密度の関係を求め,すでに得られている実験結果と比較した結果,クラスタリングへの統一的描像が得られた.
「生きた化石」の進化古生物学的研究

1.阿部と塚越は7月にオ-ストラリアを訪れ、「生きた化石」介形虫マナワの生体発見者であるスワンソン博士と議論した。阿部は古生代から現世に至るミオドコ-パの背甲と付属肢の機能形態を考察し、塚越はポドコ-パにも体節構造のあることを見出して介形虫全般の進化を考察しつつある。2.速水と加瀬は沖縄の海底洞窟に、白亜紀古第三紀にテチス海に繁栄したピクノドンテが隠生化して生き残っていることを発見した。解剖学的検討を加えた後、これが何故長い地質時代にわたって生き延びてきたかを、固着生物の間での被覆に関する競争と、補食圧という2つの観点から考察した。3.大路は有柄ウミユリ類を駿河湾から採集し、飼育実験を行なった。従来固着性といわれたトリノアシが頻繁に水槽内でその位置を変えること、腕の自切の後で強力な再生能力をあらわし、失われた部分の補修を行なうことなどが明らかになった。4.吉田は南太平洋海域のプレ-ト運動を解析して、この海域に生息するさまざまな分類群の「生きた化石」が現在示す分布パタンが、地質時代を通してどのように成立してきたかという考察に供した。5.棚部と塚原は初年度に、フィリピンおよびフィジ-から採集したオウムガイとパラオから採集したパラオオウムガイの集団標本を比較形態学的に調べ、これらが同一種である可能性を指摘した。また人工環境下で発生の進んだパラオオウムガイの形態形成中期の胚を組織学的に調べ、その発生学的系統進化学的意義を考察した。2年間にわたった本研究で、南太平洋域に生息する「生きた化石」に関する情報量がかなり増大した。今後は、生物が長い地質学的時間を通してあまり形態を変えることなく生き延びてきた過程の詳細に、分子古生物学的側面からの考察を加えていく予定である。1.現生オウムガイ類に関する研究成果(棚部・塚原による)パラオ諸島から採集したオウムガイ(Nautilus belauensis)の長期飼育により得られた受精卵の胚発達過程を軟X線により調べた。さらに胚中期の形態学的特徴を光学顕微鏡レベルで検討し,その進化学的意義を考察した(Journal of Cephalopod Biologyに印刷中)。2.イタヤガイ科二枚貝に関する研究成果(速水による)現生・化石イタヤガイ類数種の遊泳時における殻の翼性能を、実際の標本およびプラスチック模型を用いて実験的に調べ,その機能形態学ならびに進化学的意義を考察した(Paleobiology誌に印刷中)。3.有柄ウミユリ類に関する研究成果(大路による)日本産中新世ゴカクウミユリ類3種を記載報告するとともに、その古生物地理学上の意義を考察した。また西大西洋域に生息するウミユリ類Endoxocrinus parralに2型現象を認めたので報告した(日本古生物学会報告・紀事(英文誌)に2論文を公表)。なお、その遺伝的背景については、今後アイソザイム分析などにより検討予定である。4.介形虫類に関する研究成果(阿部による)現生の原始的介形虫、ウミボタル類の自然史的特徴を走査型電顕やビデオ生態観察により調べるとともに、その成果をもとに古生代前期の化石種の生態、生活史、機能形態、系統上の位置などを論じた(Palaeontology誌に印刷中)。14の研究と関連し,走査型電子顕微鏡,アイソザイム分析用機器、パ-ソナルコンピュ-タを購入した。アイソザイムによる遺伝的検討は、次年度に行う予定である。1.阿部と塚越は7月にオ-ストラリアを訪れ、第11回介形虫国際シンポジウムで講演するとともに、「生きた化石」

介形虫マナワの生体発見者であるスワンソン博士と議論した。阿部は古生代から現世に至るミオドコ-パの背甲と付属肢の機能形態を考察し、塚越はポドコ-パにも体節構造のあることを見出して介形虫全般の進化を考察しつつある。2.速水と加瀬は沖縄県宮古群島と沖縄本島の海底洞窟に、白亜紀古第三紀にテチス海に繁栄したピクノドンテが隠生化して生き残っていることを発見した。解剖学的検討を加えたのち、これが何故長い地質時代にわたって生き延びてきたかを、1)固着生物の間での被覆に関する競争と、2)捕食圧という2つの観点から考察した。3.大路は有柄ウミユリ類を駿河湾から採集し、飼育実験を行なった。特に、従来固着性といわれたトリノアシが頻繁に水槽内でその位置を変えること、腕の自切の後で強力な再生能力をあらわし、失われた部分の補修を行なうことなどが明らかになった。4.吉田は南太平洋海域のプレ-ト運動を解析して、この海域に生息すさまざまなタクサの「生きた化石」が現在示す分布パタンが、地質時代を通してどのように成立してきたかという考察に供した。5.阿部は、介形虫が種ごとに固有の交尾行動を示し、この行動が付属肢の形態と密接に結びついているという発見に基づいて、本年度電子顕微鏡に取り付けた写真撮影装置を用い付属肢の機能形態学的研究を進めた。同様の方法を「生きた化石」マナワに応用し、介形虫の交尾行動の進化を考察しつつある。ー2年間にわたる研究で、南太平洋域に生息する「生きた化石」に関する情報量はかなり増大した。今後は、生物が長い地質学的時間を形態をあまり変えずに生き延びていく過程の詳細を、分子古生物学的側面から考察していく予定である。
マウス腫瘍における19F MRS/MRIを用いたフッ素糖代謝研究

核磁気共鳴法MRS/MRIによる腫瘍の質的診断に向けた定量的な代謝画像計測法確立に向け研究を行った。19Fフッ素標識糖をMRS/MRI試薬として利用し投与直後から48時間後まで観測を行い、腫瘍へのフッ素糖の集積を画像化した。さらに定量性をもった19F画像取得のため、in vivoにおけるフッ素糖の緩和時間測定を行った。また画像測定後に腫瘍を摘出、それらの水抽出物の19F NMR測定によって代謝物の詳細な確認を行い、2-deoxy-2-fluoro-D-glucose(FDG)代謝物が主にFDMとして長時間保持されていることを確認した。以上から本法が、腫瘍の代謝特性を生かした画像診断法であることを示した。担がんマウスにおけるフッ素糖の代謝物検出、画像化に向け、本年度は画像測定法の最適化を行い、in vivo測定を行った。7T装置における19F MRI測定法としてFast Spin Echo法を用い、最適化を行った。本実験では投与薬物のみならず、その代謝物を検出するが、MRIの感度の低さおよび代謝物の生体内濃度の低さから、効率的な積算が可能なパラメータ設定が求められる。そこで生体内における緩和時間測定を行った。また化合物の状態によって緩和時間は異なるため、生体内の各組織から得られた画像強度と化合物濃度の関連付けには、緩和時間の補正を必要とする場合がある。各組織の緩和時間補正にむけ、生体内横緩和時間T2マッピングを行うためのデータを得た。これらのデータを基に最適化した画像測定法を用いて、投与薬物およびその代謝物の画像を同時に取得することに成功した。担がんマウスにおけるフッ素糖代謝物の画像化、および摘出した各臓器の19 NMR測定によって、代謝物の分布および種類を確認し、濃度を推定した。in vivo MRS/MRIにおいて、腫瘍や心臓へのFDGの集積が描出され、またFDGからFDMへと代謝されていることが確認された。摘出組織の定量結果から、投与3時間後において腫瘍内には500μmol程度と肝臓や脳よりも高い濃度の代謝物が保持されていたことが示された。今後さらに詳細な腫瘍における代謝特性についての検討および定量的な画像測定を行う。近年分子イメージングにおいて、生体内に背景信号のない19Fは注目されているが、本法は化学シフトの違いによって代謝物あるいは反応生成物を識別し、その生体内分布を得るNMRの特徴を生かしたフッ素化合物の画像化法として有用である。フッ素糖の腫瘍における代謝の特徴を明らかにするため、フッ素糖投与3,24,48時間後に腫瘍を摘出し、水抽出試料を作成して^<19>F{^1H}NMR測定を行った。投与3時間後にはFDM群が生成されていることが確認され、48時間後には代謝物全体の保持量は顕著に減少したものの、FDM群がFDG群に比べ保持されていることを確認した。研究担当者が以前行ったマウス原発性乳腺線がんにおける同様の測定では、FDM群の生成が少ないという特徴があり、これら代謝物について他の腫瘍と比較検討することにより、腫瘍のキャラクタリゼーションに結びつけることができると考える。抗がん剤である5-FUの1週間連続投与後、FDGを投与、画像測定および腫瘍の水抽出物の^<19>F NMR測定を行った。5-FU投与、非投与群ともに、FDMの生成および、FDG代謝物の高濃度保持が認められたが、水抽出物による詳細な代謝物の確認で、明確な差は認められなかった。腫瘍がある程度成長してから5-FU投与を開始しており、腫瘍サイズにも非投与群との明確な差が認められなかったことから、5-FUの投与開始時期および、投与量、または抗がん剤の適切な設定が必要であったと考えられる。本年度までの成果として治療効果の評価という点については利点を示すことができなかったが、腫瘍の代謝特性を生かした画像診断法として本法が有用であることを示した。
特別支援教育コーディネーターを支援する遠隔連携システムの構築と実用化の研究

本研究では、特別支援教育を支援するための特別支援教育コーディネーターの連携と協働を支援する遠隔連携システムの構築と実用化に向けた検討を行った。特別支援学校における特別支援教育コーディネーターへの聞き取り調査を行い、遠隔連携システム運用に必要な機能等について検討を実施した。結果からは、ポートフォリオ・情報提供機能、会員制電子会議室機能、テレビ会議・遠隔講義受講機能が、遠隔連携システムに必要な機能であると考えられた。そこでそれらの機能が使用可能な遠隔連携システムを構築し、地域連携の試行を行った。なお、本研究を進めるにあたっては、愛媛大学教育学部附属特別支援学校、秋田大学教育文化学部附属特別支援学校、滋賀大学教育学部附属特別支援学校、滋賀県甲賀市教育研究所、石川県立明和養護学校、香川県立香川丸亀養護学校の協力により実施した。特に愛媛大学教育学部附属特別支援学校、秋田大学教育文化学部附属特別支援学校については、実際に地域連携に遠隔連携システムを導入し、試行を行った。試行からの考察では、学校におけるインターネット利用環境が整ってきているが、対面での機能的な連携無くして、遠隔連携システムは機能しないということが明らかになった。また、支援対象となる教員は様々な情報と連携を求めていること、さらに特別支援学校側に地域の特別支援教育情報の提供を続けるための対策等の具体的な方策の検討が必要であることなどが今後の課題である。本研究にあたっては,障害のある子どもを対象とした遠隔共同学習プロジェクト"チャレンジキッズ"の知見を遠隔連携に活かすために研究協議会を下記の学校等より研究協力者の出席により実施した。石川県立七尾養護学校珠洲分校,香川県立香川中部養護学校,東京都立光明養護学校,石川県立明和養護学校,国立大学法人滋賀大学教育学部附属養護学校,国立大学法人筑波大学附属桐ヶ丘養護学校,滋賀県湖南市発達支援室また,地域遠隔連携のためのサーバー構築にあたっては,活用されているWeb Server等の他,下記の2点を本研究のために用意した。ティーチングポートフォリオシステムの構築にあたっては,前川(2003)によるPushcornにより構築し,試行を始めている。電子会議室については,CMS(Contents Management System)をベースにした国立情報学研究所(2005)によるNetCommonsにて構築した。これは学校などをはじめ地域などのコミュニティーサイトで多く使われているCMSを教育利用に特化させたものであり,研究成果を普及させるにあたり,その安全面や再現性などの観点から採用した。今後,その評価を含め行いたいと考えている。地域連携先進地域には,現地調査を行った。調査先は,下記の通りである。滋賀県甲賀福祉圏域,滋賀大学教育学部附属特別支援学校,滋賀県立大津清陵高等学校通信教育部,沖縄県総合教育センター,沖縄県立名護養護学校,山形大学附属特別支援学校,鹿児島県立南薩養護学校さらに,遠隔教育を先進的に行っている海外の先進地域の現地調査するために,下記を訪問し調査を行った。詳細の報告は,最終報告で行う予定である。
造影MRIを用いた頭頸部Kinetic Analysisの試み

良悪性の鑑別にMRIの造影パターンを判断材料にする事が多いが、信号強度自体は撮像法により異なり、各施設で共通した指標とはなりにくい。そのため信号強度自体を解析するのではなく、信号強度から造影剤濃度を算出し、薬物動態解析(コンパートモデル解析の一種であるTofts-Kermode model (TK model)を適応)することによって、組織固有のパラメーターを算出を試みた。その為には、造影剤投与後の造影剤濃度の把握が必要であり、算出方法の確立を行った。造影MRIを用いた頭頸部Kinetic Analysisの試みには、(1)造影前のT1測定、(2)造影中のダイナミック曲線の解析の二つの手順をふまえて、信号強度を造影剤濃度に変換する事から始まる。その上で薬物動態解析を行うことになる。まず(1)T1測定(T1map)作成から着手した。T1時間測定の為、従来用いられていたIR-TSE法は長時間必要とし、臨床上使用しにくい状況であった。今回、仮装心電図に高速sequenceの一つであるLock-Locker(LL)sequenceを同期させる事によって、短時間にT1値を求める検討をした。ファントム実験によりLL法とIR-TSE法を比較し、適切と考えられる撮像条件を検討した。FAを適切に設定するとLL法とIR-TSE法で求めたT_1値には高い相関を認め、T_1値が500ms1500msでは、IR-TSE法とLL法での測定の差は少なかった。T_1<200msもしくは、T_1>2000msでは、2D-IR法との誤差は大きかったが、造影前の組織のT1値を考えると、ほぼ臨床的に問題となる領域ではないと考えられた。頭頚部の撮像を行い、耳下腺、舌、咬筋などの頭頚部の代表臓器のT_1値の算出を行った。その後(2)造影中のダイナミック解析に関しては、ファントムを使用し次の解析を行った。(A)dynamic scanで造影剤希釈駅(T1値既知、T1値未知)を撮像した。理論式より未知の希釈駅のT1値を算出した。また(B)LL法、IR-TSE法によるT1値未知の溶液の測定を行った。両法での値を比較検討した。その結果、造影前のT1値が求まれば、ダイナミック曲線より理論式で、造影中のT1値が算出出来ることを確認した。まず、昨年年度に引き続き、ファントム実験により、高速T_1mapの検討を行った。従来法IR-FSE法と改良したLook-Locker法(仮想心電図同期)のT_1値(T_<1IR>とT_<1LL>)を算出したところ、相関は高く、R^2は0.99以上であった。そこで新たに、造影前T_1mapとdynamic study中の信号強度の変化からの造影中のT_1値の算出が可能であるか検討した。二種類の濃度の造影剤を用意し、dynamic撮像(SE法)を行ってdynamic studyの信号強度を求めた。一方の溶液のT_1値(T_<1IR>)を既知として、他方のT_1値(T_<1dyn>を算出した。その上で、従来法で算出したT_1値(T_<1IR>)とdynamic studyから算出したT_1値(T_<1dyn>)の値を比較した。TR時間を200ms程度に設定すると、T_<1IR>=900ms1200msの造影剤濃度の信号強度を基準とし、各種濃度溶液のT_<1dyn>を算出したところ、T_<1IR>>200msの溶液では、T_<1IR>とT_<1dyn>、および(1/T_<1IR>)と(1/T_<1dyn>)のR^2は099であった。以上の実験より、高速Tlmapの作成が可能となり、造影前のTlmapを基にして、造影中のT1値が、dynamic studyより算出できる事が明らかになった。さらに、1/造影剤濃度とT_<1IR>が比例関係であることが確認でき、T_1値を算出できれば、造影剤濃度を算出できる事が明らかになった。これらの基礎データをもとに、5名の口腔腫瘍患者に応用し、頭頸部の造影剤相対濃度の算出を行った。18年度-20年度の基礎実験で、造影前T_1mapを作成し、dynamic studyの信号強度変化が把握できれば、造影中のT_1mapの作成、造影剤濃度の算出が可能な事が確認された。また、本年度は、臨床に応用し、同意を得た6名の患者に造影剤を投与後の造影剤濃度の算出を行った。dynamic studyに先だち、Look-Locker法による高速撮像を行い、造影前T_1mapの作成を行った。次に、Magnevist(Gd-DTPA)の投与をおこない、dynamic studyを行った。

基礎的実験に基づいて、造影剤濃度の算出を行った。今回の症例のK^〈trans〉map,V_e,mapでは、腫瘍のK^〈trans〉は、0.56-1.14(min^-1)であり、舌0.08-0.13(min^-1),咬筋0.10-0.14(min^-1)などと比較し高い値であった。また、腫瘍のv_eは、0.51-0.82であり、舌0.15-0.26(min^-1,咬筋0.20-0,31などと比較し高い値であり、組織の特徴を捉えた値と考えられた。今後、さらに症例を増やして行くことにより、病変の鑑別、放射線治療、化学療法の治療効果判定、治療効果予測などにも活用できる可能性があると思われた。
幹細胞への正常遺伝子移殖による先天性代謝病の治療の基礎的研究

1.研究目的先天性代謝病の根本的治療は、幹細胞へ正常遺伝子を移植し、その細胞の本来の発現のプログラムに従がわせて発現することが必要である。との目的を果すためには、移植した外来遺伝子を幹細胞の指令に従属させるための方策の基本的な検討が必要であり、本研究では、試験管内で分化誘導できる赤白血病細胞を用い、移植したヘモグロビンの遺伝子の発現調節機構を解析し、幹細胞への遺伝子移植法を確立することを目的とした。2.研究実績上記目的を果すため、血液幹細胞のような非付着細胞への効率良い遺伝子移植法を確立すべく、マイクロインジェクションを行なった。その結果、約100個に1個という高率で遺伝子移植が可能となる技術を確立した。ついで、この手法を用い、別に調製したキメラ遺伝子を移植し、発現調節機構を調べた。すなわち、マウスβ-グロビン遺伝子の5′上流域とヘルペス単純ウイルスチミジンキナーゼ遺伝子のキメラ遺伝子を赤白血病細胞にマイクロインジェクションを行なうと、分化誘導に依存した発現様式を再現した。また、制御領域のみをもつ遺伝子断片によるcompetitionの実験から、分化誘導に依存して制御蛋白が量的あるいは質的変化をすることが明らかとなった。さらに、このキメラ遺伝子を安定に染色付上に組み込んだ赤白血球細胞株を樹立することができ、現在、その発現様式を検討中である。これらの結果より、幹細胞への正常遺伝子移植の方策は、技術的に可能と思われるので、今後は、血液幹細胞への移植を試みてゆきたいと考えている。
身体疾患に伴ううつ病と栄養に関する観察研究および栄養サポートチームによる介入研究

本研究は観察研究(横断研究)と介入研究(ランダム化比較試験)から構成される。観察研究は総合内科病棟に入院した患者を対象とし、抑うつ症状の評価を質問紙・面接にて行い、並行して主観的包括的評価法による栄養評価、身体計測、血液検査(一般生化学検査に脂肪酸、アミノ酸とタンパク質、ビタミン、無機質などを追加)を行って、抑うつ症状と栄養状態との関係を明らかにする。そして、抑うつ症状を認めた症例は精神科医と栄養サポートチームが介入して標準的な精神科治療を行い、さらに栄養状態に問題がある症例には通常栄養管理群(上記の追加検査の結果は栄養士や総合内科医へ開示せず、現行の栄養指導と全く同じで行う)と積極栄養管理群(検査結果をすべて開示してサプリメントによる補助も行う)に無作為に割り付け、8週間の介入を行って2群間の抑うつ症状の変化を比較し、積極的栄養管理の抑うつ症状に対する効果を検討する。平成28年度前半に本研究の倫理委員会への申請を行い、承認を得た。また、研究を実施するにあたり、対象症例の主治医となる総合内科の医師、栄養サポートチームの栄養士と打ち合わせを行い、円滑に研究が進むための具体的な流れを調整、確認した。また、臨床検査部と検査の流れについて確認を行い、検体の扱いや検査結果の開示方法などについて調整を行った。平成28年度後半より症例のエントリーを開始し、平成29,30年度は症例の蓄積を行った。しかし、十分な症例数が集まらなかったために、1年間の研究期間延長をお願いした。研究にエントリーしていただいた症例で抑うつ症状(The Center for Epidemiology Studies Depression scaleで16点以上)を有する頻度は、当初想定された範囲内であった。今後も症例の蓄積を継続していく予定である。症例登録の手続きは問題ないが、観察研究、介入研究共にエントリー数が当初の予定より少ない。原因としては、観察研究では身体疾患が重症で意識障害などがある患者や死亡する患者が多く、除外基準に該当してしまう症例が予想以上に多かったことが挙げられる。また、観察研究にエントリーした症例の中には抑うつ症状を呈して介入研究の対象となる症例も存在するが、退院と同時に転院、転医(もとのかかりつけ医に戻る)などの症例も多く、フォローアップが難しい状態が生じている。今後はさらに多施設でのサンプリングの可能性を含めて、症例の蓄積を図っていく予定である。現状で、本研究を遂行していく上で問題となるのは観察研究、介入研究共に症例数の確保である。観察研究では入院後も意識障害が持続したりや死亡する症例が予想以上に多く、十分な観察が行えない。また、介入研究の対象となる症例は存在しているが、転院する症例も多く、介入研究への同意が得られにくいという現状がある。これらの問題を解決するためには研究協力施設を増やしてエントリー数を確保することや、介入研究のフォローアップ体制の拡充を検討している。現在研究を行っている医療機関では内科のミーティングでの研究の周知を行い、内科の病棟カンファレンス、回診に研究協力者が定期的に参加している。また、同意が得られた患者の質問紙における抑うつ症状の頻度は、当初想定していた範囲内であり、今後は症例を集めつつ、結果の解析を行っていく予定である。観察研究は総合内科病棟に入院した患者を対象とし、抑うつ症状の評価を質問紙・面接にて行い、並行して主観的包括的評価法による栄養評価、身体計測、血液検査(一般生化学検査に脂肪酸,アミノ酸とタンパク質,ビタミン,無機質などを追加)を行って、抑うつ症状と栄養状態との関係を明らかにする。そして、抑うつ症状を認めた症例は精神科医と栄養サポートチームが介入して標準的な精神科治療を行い、さらに栄養状態に問題がある症例は通常栄養管理群(追加検査の結果を開示せず、現行の栄養指導と同じ)と積極栄養管理群(追加検査を開示してサプリメントによる補助も行う)へ無作為に割り付け、8週間の介入を行って2群間の抑うつ症状の変化を比較し、積極的栄養管理の抑うつ症状改善に対する効果を検討する。また臨床検査部と検査の流れについても確認を行い、検体の扱いや検査結果の開示方法などについて調整を行った。そして、各病棟への研究の周知を行い、平成28年度後半より症例のエントリーを開始した。現在は、症例の蓄積を行っている段階であり、目標の症例数に達するように研究を進めている段階である。症例登録の手続きは順調に行えている。症例の確保については、総合内科、精神科も医師の交代などがあり、数にばらつきが生じる可能性があるが、今後も定期的に各科のミーティングや、病棟におけるカンファレンスなどで研究に関する周知を行っていく予定である。平成29年度中に症例のエントリーを終了する予定であるが、目標の症例数に達しない場合は当初の予定通りそれぞれの研究の募集期間を半年間延長し、平成30年度上半期終了時点までとする(介入研究の期間は8週間なので、募集期間を延長した場合でもすべての介入が終了するのは平成30年11月となる)。

観察研究は総合内科病棟に入院した患者を対象とし、抑うつ症状の評価を質問紙・面接にて行い、並行して主観的包括的評価法による栄養評価、身体計測、血液検査(一般生化学検査に脂肪酸、アミノ酸とタンパク質、ビタミン、無機質などを追加)を行って、抑うつ症状と栄養状態との関係を明らかにする。そして、抑うつ症状を認めた症例は精神科医と栄養サポートチームが介入して標準的な精神科治療を行い、さらに栄養状態に問題がある症例には通常栄養管理群(上記の追加検査の結果は栄養士や総合内科医へ開示せず、現行の栄養指導と全く同じで行う)と積極栄養管理群(検査結果をすべて開示してサプリメントによる補助も行う)に無作為に割り付け、8週間の介入を行って2群間の抑うつ症状の変化を比較し、積極的栄養管理の抑うつ症状に対する効果を検討する。平成28年度前半に本研究の倫理委員会への申請を行い、承認を得た。また、研究を実施するにあたり、対象症例の主治医となる総合内科の医師、栄養サポートチームの栄養士と打ち合わせを行い、円滑に研究が進むための具体的な流れを調整、確認した。また、臨床検査部と検査の流れについて確認を行い、検体の扱いや検査結果の開示方法などについて調整を行った。平成28年度後半より症例のエントリーを開始した。平成29年度は症例の蓄積を行っている段階である。症例登録の手続きは問題ないが、観察研究、介入研究共にエントリー数が当初の予定より少ない。原因としては、観察研究では身体疾患が重症で意識障害などがある患者や死亡する患者が多く、除外基準に該当してしまう症例が予想以上に多かったことが挙げられる。また、観察研究にエントリーした症例の中には抑うつ症状を呈して介入研究の対象となる症例も存在するが、退院と同時に転院、転医(もとのかかりつけ医に戻る)などの症例も多く、フォローアップが難しい状態が生じている。症例数が十分に得られない場合には、研究期間の延長、研究協力施設の追加などを検討していく予定である。本研究は観察研究(横断研究)と介入研究(ランダム化比較試験)から構成される。
多層膜集光ミラーを用いたＸ線自由電子レーザーのナノ集光

本研究では,未踏領域である硬X線非線形光学の開拓を目的に,多層膜Kirkpatrick-Baezミラーを用いたXFELのsub-10nm集光の実現を目指している.ミラー光学素子においては,原子的に平滑かつ急峻な非球面をPV 1 nmを上回る形状精度で作製する必要がある.このため,曲面測定に強いレーザー顕微鏡をメインプローブに採用し,そのプローブの姿勢をヘテロダイン干渉計によってsub-nm精度でモニターできる形状計測システムを構築し,ミラー基板のオフラインでの形状評価を可能にした.そして,この計測結果をもとに,所定精度の基板をディタミニステックに加工することを可能にした.本ミラー光学素子では,素子へのX線の斜入射角度が全反射の臨界条件を越えており,ミラー基板に多層膜コーティングを施す必要がある.そこで,硬X線領域で実績のある白金/カーボン多層膜に注目し,そのXFEL損傷耐性を詳細に評価した.反射率の劣化曲線や断面TEMを用いた損傷形態を詳細に評価し,目的の集光において利用可能な条件が存在することを明らかにした.さらに,集光効率に直接影響する反射率の劣化が,成膜時のPt層の結晶化によって起こることを見出し,その解決法としてPt層にCを添加することを提案し,光学系全体のスループットを約10%向上することに成功した.集光ビームの最終的な波面精度は,XFELビームラインにミラー光学素子をセットした状態でat-wavelength評価する必要があるが,ここではTalbot効果を用いたシングルグレーチングX線干渉計を構築し,この計測に成功した.そして,開発したat-wavelength計測法によって,ミラー基板上でsub-nmの形状誤差に対応する波面誤差の評価を可能にし,同時にミラー光学素子の姿勢調整にも適用することによって,世界で初めて約10 nmにXFELを集光することに成功した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。X線自由電子レーザー(XFEL)を用いた真に高度な利用研究を行うためには, XFELの極微小集光技術の確立が急務であるといわれている, XFELの極限集光において多層膜の利用は必要不可欠であるため,当該年度は, Pt/C多層膜を集光に用いる前にXFEL集光用多層膜コーティング技術の確立を目的に,膜の連続性及び反射率向上のため1添加物検討, XFEL照射による2アブレーション特性検討,多層膜内部構造を非破壊で診察する3非破壊診断法の設計及びシミュレーションによる調査を行った.1添加物の検討Ptの結晶化を抑制し,それによる界面粗さを低減させるため, Pt層にC, Si, Geを添加し,その効果の検討を行った.全ての添加物質に対して予想通りの効果が得られること証明した.C添加においては,界面粗さ低下及び反射率向上の効果が顕著に見え,おおむね10%の反射率向上が得られた.2アブレーション特性検討Pt/C多層膜の実際の使用条件下における破壊の閾値の調査及び,耐久性の検討を行った. Pt/C多層膜の破壊の閾値が約0.1μJ/μm^2であることを明らかにし,その値はPt/C多層膜を実際使用する条件0.0015μJ/μm^2より約70倍高いことを確認した.また多層膜の破壊メカニズムにおいて,多層膜が表面からではなく界面から破壊されることを明らかにした.さらにXFELの照射強度を実際使用する条件と同じにして耐久性の評価を行った.多層膜の反射率及びその断面の変化を調査したが, XFELによる損傷は観測されなかった.つまり, XFEL集光にPt/C多層膜の利用が可能であることを明らかにした.3非破壊診断法の設計及びシミュレーションによる調査非破壊診断法のシミュレーションを行うことによって多層膜の内部損傷または作製誤差を測ることが可能であることを確認した.X線自由電子レーザー(XFEL)は従来のX線の特性を超越した光であり,2011年に日本でその発振が確認され,周辺技術の開発と利用研究が盛んに行われている.しかし,XFELを用いた真に高度な応用研究を行うためには,XFELの極微小集光技術の確立が急務と言われている.XFELの極微小集光を実現するために,当該年度は主に測定が困難であるため今まで報告例のない1長くて急峻な表面形状を有するミラーをナノレベルで計測するため新しい形状計測装置の開発を行った.そして,集光実験に向けて2ミラー作製,ミラー調整システムの開発を行い,集光ビームの評価及び光学系全体の波面誤差が測定可能な3非破壊診断法の開発を行った.1形状計測システムの開発:XFELの極微小集光用ミラーは従来の集光ミラーより表面形状が急峻であり測定が難しく,要求精度も約1 nmで厳しくなっている.そのため,X線集光ミラーのための表面形状計測技術を確立する必要がある.従来の計測法では測定が困難であるため,従来とは異なる三次元測定法,及び二種類のプローブを組み合わせるなど高精度測定に適した新しい測定システムを開発した.装置の特性評価として測定再現性評価を行い,Peak-to-Valleyで2nm程度であることがわかった.この誤差に低周波成分がないことから,干渉計を組み合わせることでsub-nmの高い精度を実現することが可能でることを確かめた.2ミラー作製,ミラー調整システムの開発:設計した光学系に合わせて,ミラーを作製し,その表面にPt/C多層膜コーティングを施した.

そして,ミラーの調整システムを開発し,集光実験の準備を整えた.3非破壊診断法の確立:設計したX線シアリング干渉計のパラメータに合わせて,回折格子及びスクリーン等の調整システムを構築し,高感度な非破壊診断法として立ち上げた.ミラー光学素子においては,原子的に平滑かつ急峻な非球面をPV 1 nmを上回る形状精度で作製する必要がある.このため,曲面測定に強いレーザー顕微鏡をメインプローブに採用し,そのプローブの姿勢をヘテロダイン干渉計によってsub-nm精度でモニターできる形状計測システムを構築し,ミラー基板のオフラインでの形状評価を可能にした.そして,この計測結果をもとに,所定精度の基板をディタミニステックに加工することを可能にした.本ミラー光学素子では,素子へのX線の斜入射角度が全反射の臨界条件を越えており,ミラー基板に多層膜コーティングを施す必要がある.そこで,硬X線領域で実績のある白金/カーボン多層膜に注目し,そのXFEL損傷耐性を詳細に評価した.反射率の劣化曲線や断面TEMを用いた損傷形態を詳細に評価し,目的の集光において利用可能な条件が存在することを明らかにした.さらに,集光効率に直接影響する反射率の劣化が,成膜時のPt層の結晶化によって起こることを見出し,その解決法としてPt層にCを添加することを提案し,光学系全体のスループットを約10%向上することに成功した.集光ビームの最終的な波面精度は,XFELビームラインにミラー光学素子をセットした状態でat-wavelength評価する必要があるが,ここではTalbot効果を用いたシングルグレーチングX線干渉計を構築し,この計測に成功した.そして,開発したat-wavelength計測法によって,ミラー基板上でsub-nmの形状誤差に対応する波面誤差の評価を可能にし,同時にミラー光学素子の姿勢調整にも適用することによって,世界で初めて約10 nmにXFELを集光することに成功した.当初予定していた研究実施計画を全て達成,かつ昨年度に新たに提案した研究課題(急峻な表面形状を有するミラーの高精度測定)についても大きな進展が得られた.特に表面形状計測装置の開発においては,計画以上のペースで測定装置の開発が進展した.27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は研究計画通りに進んでいる.今後の推進方策としては,最初に予定していた通りに進めて行く予定である.当初予定していた研究実施計画を全て達成,かっそれ以上の結果が得られた.特にアブレーション特性評価においては,今までに実現不可能だった極限状態における多層膜のアブレーション評価を行い,新たな知見を得た.27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は研究計画通りに進んでいる.今後の推進方策としては,最初に予定していた通りに進めて行く予定である,しかし,研究を遂行する上で新たな研究課題である急峻な表面形状を有するミラーを高精度に計測しなければならないことがわかった,来年度以降は,この研究問題に関しても研究を進めて行く.対策案としては,傾斜面測定に強いレーザーフォーカス顕微鏡をプローブとする高精度形状計測装置の開発を行う予定である.
ふるさとを愛する子どもを育てる防災教育～タブレット端末を通して～

和歌山の防災の課題や将来を取り上げ数年間にわたり実施した住民や市役所,地元企業への調査を通して,多くの人と連携した協同学習を実施し,魅力ある防災教育教材の開発に努めた。その際、ダブレット端末数台であるが,子どもたちの考えの足跡として利用したり、自分たちの学びを見せて意見を聞いたりと双方向に協同学習ができた。その結果、防災教育のネットワークづくりの足がかりができた。また、地域の人々の教育参画により,新しい地域教材開発や教師の支援方法,学習効果が見えた。教材を実践した教師からは、地域の方が学習を高める貴重な指導者になったことや学校全体で防災意識が高まったという意見をもらった。子供達の変容として,地域住民の一人である自覚と共に,地域を愛することのよさを感じ取る子も多かった。また,地域住民からは子供達の強い思いが地域に誇りをもつという啓発につながったということや防災の見直しをすることができたなどの意見が寄せられた。また、学級にとどまらず、学校でも「防災の日」を設定し、学校行事として取り扱うようにした。また、防災委員会という委員会活動を立ち上げ、劇化やポスター、発表など啓発活動を積極的に行うことで、学校全体に提案することができた。つまり、子どもたちが,自治体,大学,企業やNPO等の地域のさまざまな人と交流を通じて,豊かで多様な学習をできるようにすることで、社会で起こっているさまざまな事象を考えるきっかけを作るという目的を達成することができた。子どもたちの変容や実践については、体験活動・授業における子どもの学びの姿を数多くビデオ撮影し,本校夏季公開研修会、和歌山市ステップアップ講習において,実践報告を行い成果の普及に努めた。本校教育研究発表にて,授業公開・提案をした。また、研究成果は,和歌山大学教育学部教育実践総合センター紀要等に投稿し,広く普及を図った和歌山の防災の課題や将来を取り上げ数年間にわたり実施した住民や市役所,地元企業への調査を通して,多くの人と連携した協同学習を実施し,魅力ある防災教育教材の開発に努めた。また、研究成果は,和歌山大学教育学部教育実践総合センター紀要等に投稿し,広く普及を図った
新生児仮死が行動発達に及ぼす影響とCaspase阻害物質の治療効果に関する研究

Moris water maze(水迷路)を用いて、新生児期の低酸素性虚血負荷がその後の行動発達にどのような影響を与えるかを調べた。さらに、Caspase阻害物質(BAF)を負荷後に腹腔内に投与し、その治療効果について検討した。1)新生児期の低酸素性虚血負荷がその後の行動発達に及ぼす影響について生後7日目のラットをHIE群と対照群に分けた。HIE群はエーテル麻酔下で左総頸動脈を結紮離断した後、8%酸素下で2時間の低酸素負荷を行うことにより作成した。水迷路は、直径1.5mの水槽内に白く濁らせた水を張り、水面下2cmの深さに直径10cmの円形platformを4カ所に設置した装置を用いた。学習行動実験を生後28日目から連続5日間施行し、水槽内の2カ所からラットを泳がせ、platformに到達するまでの水泳時間、水泳距離、速度をコンピューター画像解析によって求めた。HIE群と対照群の2群間に体重、遊泳速度に差はなく、運動能力は等しいと考えられた。しかし、HIE群では対照群に比して水泳時間、水泳距離が有意に延長しており、明らかな学習能力の低下を認めた。2)組織障害と学習障害の相関について行動実験後にラット脳を取り出し海馬CA1領域における神経細胞数を算定したが、行動評価結果との間に有意な相関は認めなかった。また、HIE染色による梗塞面積とも相関しなかった。3)Caspase阻害物質(BAF)の効果について低酸素性虚血負荷後にBAFを腹腔内に投与した。HIE群内において、BAF投与群と非投与群の間で学習能力に有意な差を認めなかった。今後、脳内投与を行うとともに治療効果の差が障害部位の差によるものでないかを検討する予定である。今年度は、Moris water maze(水迷路)を行動評価法として用いるための基礎的実験と新生児期の低酸素性虚血負荷がその後の行動発達にどのような影響を与えるかについての検討を行った。さらに、海馬における神経細胞数と行動評価との相関を解析した。来年度には、これらの研究結果を基礎としてCaspase阻害物質の治療効果に関する検討を実施する予定である。生後21日目のラットを用い、水槽内における記憶学習行動を評価した。1日5試行で連続10日間の水槽内実験を行ったところ、プラットフォームまでの到達時間は、1日目は90.5±11.0秒であったのが10日目には12.3±5.2秒にまで短縮した。同時にデジタルビデオカメラ2台を用いて遊泳の状況を記録し、システムに連動したコンピュータによって遊泳距離、遊泳速度、方向転換回数などの画像解析を行った。これらの総合評価から21日齢のラットにおける標準的な行動評価法としての本法の有用性を確立した。2)海馬における神経細胞数と行動障害の重症度との関係生後7日目のラットの左頸動脈を結紮し、その後、恒温実験槽内で8%酸素下にて15分120分飼育して新生児仮死モデルを作成した。これらの仮死ラットを用いて、生後21日目に行動評価を行ったところ、対照群との間に明らかな差を認めた。さらに行動評価実験が終了した後に、これらのラットの脳を取り出して海馬CA1領域における神経細胞数を算定たところ、行動評価結果との間に有意な相関がみられた。