hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
山崩れはどんなところでいつごろ起きるか

標記の課題に対して水文地形学・土壌地形学的アプローチを試みた.とくに今年度は,従来から続けてきた野外観測に加えて,国立防災科学技術研究所の協力を得て,同所の大型降雨装置を用いた浸透-流出実験も実施した.得られた主な成果を以下に列挙する.1)仙台付近の丘陵地の上部斜面セグメントでは,ソイルクリープが主要な物質移動様式で,そのレートは0数cm/年である.比較的大きな移動量は,基岩上面の微凹地を埋める土層で,梅雨季から秋雨季(まれに積雪が多い冬季中の融雪時)に観測される.B層・BC層は,土層単位ごとにスライド的な運動を行うのに対し,A層はフロー状に動く.基岩上面の傾斜が急増する区間でB層・BC層にスライドが発生し,それにひきずられて,そこより下方の区間で,上位のA層(を構成する土粒子)が流動するものと考えられる.2)下部斜面セグメントには,上記のような過程で供給された土壌物質が,多くの場合厚さ1m程度以下の土層を形成し,それが,仙台付近の丘陵地では数百年度の時間間隔をもって,多くの場合1件あたり1,000m^3程度以下の規模で,主にスライドの様式により除去されている.これが表層崩壊(山崩れ)である.それを誘発するのは,少なくとも百数十mmの総雨量と35mm/時程度の強度の降雨で,パイプ流の急増が関与しているとみられる場合が多い.3)パイプ流は土層内のいくつかの層位で発生するが,流出量からみれば,B層あるいはBC層にあるものが主力になり,その割合は降雨の強度や継続時間により変化する.このような土層による流出反応の違い,およびその降水強度による変化は,基本的に,O層・A層の大きな透水係数とB層の大きな貯留能に起因する.4)より強い降雨の場合,とくに基岩の風化層が厚く起伏量が大きな丘陵地では,上部斜面セグメントのうちの急斜部(多くは谷頭急斜面)でも表層崩壊が発生する.降雨の増大に伴い,通常の降雨時には機能していない,より上部の斜面に開口するパイプへの地中水の集中が起きるものと推定される.標記の課題に対して水文地形学・土壌地形学的アプローチを試みた.とくに今年度は,従来から続けてきた野外観測に加えて,国立防災科学技術研究所の協力を得て,同所の大型降雨装置を用いた浸透-流出実験も実施した.得られた主な成果を以下に列挙する.1)仙台付近の丘陵地の上部斜面セグメントでは,ソイルクリープが主要な物質移動様式で,そのレートは0数cm/年である.比較的大きな移動量は,基岩上面の微凹地を埋める土層で,梅雨季から秋雨季(まれに積雪が多い冬季中の融雪時)に観測される.B層・BC層は,土層単位ごとにスライド的な運動を行うのに対し,A層はフロー状に動く.基岩上面の傾斜が急増する区間でB層・BC層にスライドが発生し,それにひきずられて,そこより下方の区間で,上位のA層(を構成する土粒子)が流動するものと考えられる.2)下部斜面セグメントには,上記のような過程で供給された土壌物質が,多くの場合厚さ1m程度以下の土層を形成し,それが,仙台付近の丘陵地では数百年度の時間間隔をもって,多くの場合1件あたり1,000m^3程度以下の規模で,主にスライドの様式により除去されている.これが表層崩壊(山崩れ)である.それを誘発するのは,少なくとも百数十mmの総雨量と35mm/時程度の強度の降雨で,パイプ流の急増が関与しているとみられる場合が多い.3)パイプ流は土層内のいくつかの層位で発生するが,流出量からみれば,B層あるいはBC層にあるものが主力になり,その割合は降雨の強度や継続時間により変化する.このような土層による流出反応の違い,およびその降水強度による変化は,基本的に,O層・A層の大きな透水係数とB層の大きな貯留能に起因する.4)より強い降雨の場合,とくに基岩の風化層が厚く起伏量が大きな丘陵地では,上部斜面セグメントのうちの急斜部(多くは谷頭急斜面)でも表層崩壊が発生する.降雨の増大に伴い,通常の降雨時には機能していない,より上部の斜面に開口するパイプへの地中水の集中が起きるものと推定される.(1)崩壊発生の素因を準備する匍行成土層が,形態を異にする斜面上の各位置でどのように形成されるかを知るため,土壌匍行強度(平均的移動速度)を野外で継続的に実測する装置と,その観測値をキャリブレートする方法とを開発し,それらを用いた観測を,青葉山丘陵のモミ自然林と,高館丘陵のコナラ二次林で開始した.その結果,遷急線直上や土壌層が未風化基岩上面の凹所を埋めている部分などでクリープ速度が大きく,局所的には数か月で数mmに達すること,A層内では流動的な動きが生じているのに対し,B層+BC層では下底にすべり面をもったブロック状の動きを示すこと,などが判明した.これらについてはなお観測を継続し,経年的な動きを明らかにしようとしている.(2)旧地すべり地で生じたやや大型の表層崩壊の地形・地質の特徴を的確に把握するため,高館丘陵の旧地すべり地で1994年9月に発生した一崩壊地において,フィールドステーションを用いた詳細な地形測量と土壌・地質断面観察を実施した.

その結果,旧地すべりの規模および滑動機構,その滑落崖形成に対する断層の制約,旧地すべり地形を埋める崩績成物質の分布,新期崩壊の滑落崖が旧地すべりの範囲を超えて拡大したようす,新期崩壊発生における軽石層およびそこへの浸透水の影響,新期崩壊の崩落土砂流動・堆積範囲等が明らかになりつつある.これらに基づき,表層崩壊発生に対する旧地すべりの制約を明確に捉えられるようになると期待される.(3)崩壊発生の引きがねとなる,浸透流の集中と浸透流から地表流・水みち流への転化の状況を把握する目的で,すでに実施した谷頭部パイプ出口での流出量連続観測結果の解析を継続し,さらに深部風化層からの地下水の進出状況もあわせて観測する方法を開発中である.(4)上記の知見に基づき,すでに得られている表層崩壊発生状況や旧崩壊堆積物の放射性炭素年代値などとあわせて,表層崩壊発生の空間的・時間的規則性をに関する考察を進めつつある.(1)平時には水みち流の発端であり,豪雨時には表層崩壊発生の引きがねとなり得る,谷頭部でのパイプ流出を継続的に観測する簡便な装置を開発し,新第三紀層から成る丘陵地のいくつかの水路頭で観測を継続した結果,流出開始限界降雨量や,降雨ピークからの流出ピークの遅れ,および降雨終了後の流出逓減状況は,各水路頭の集水面積がほぼ等しい場合,土層厚(その谷頭部の土壌総容積すなわち貯留能)や,谷頭部の傾斜に大きく左右されることが実証された.また,先行降雨がない条件下で5-10mm/時以上の降雨が2-3時間程度以上継続するか,先行降雨指数が50程度を超えるときに数mm/時以上の強度をもつ降雨が継続して1520mm程度以上になると,実質的な集水域が段階的に拡大することにより,パイプ流出が急増することがわかった.(2)そのようなときには,水流発生地点が数m10mほど上流に移動し(小雨時に反応しないパイプからも流出がみられ),さらに水だけでなく土砂がパイプから排出される.この事実から延長して推測すると,1986年富谷丘陵での表層崩壊集中発生事例がほとんど谷頭凹地下の下部谷壁斜面で既存のパイプからの噴出をともなって起きているのに,1994年高館丘陵での表層崩壊集中発生事例では,谷頭凹地の背後の,通常は湧出のない谷頭急斜面から崩れたことが,総降雨量およびピーク降雨強度の違いから解釈できる.(3)斜面に垂直な細孔に充填した白砂をマーカーにしつつ,自作のストレインプローブを埋設してソイルクリープの連続観測を実施した結果,ソイルクリープは降雨や融雪による土壌水分の急増時に不連続的かつ層位により示差的に生じること,A層ではフロー的な動きを示すのに対してB層ではスライド的な動きが卓越し,土層基底(未風化基岩上面)の凹部上端で移動量・移動速度が大であること,などが判明した.(4)地表で観察される遷急線と,基岩上面の形状の急変部との対応が確かめられれば,上記(1)(3)を結びつけて,降雨増大にともなう崩壊の発生,および崩壊発生位置の移動を,遷急線で区分された微地形単位をベースに論じることができ,本研究の目標に迫ることが可能になるであろう.標記の課題に対して水文地形学・土壊地形学的アプローチを試みた.とくに今年度は,従来から続けてきた野外観測に加えて,国立防災科学技術研究所の協力を得て,同所の大型降雨装置を用いた浸透ー流出実験も実施した.得られた主な成果を以下に列挙する.1)仙台付近の丘陵地の上部斜面セグメントでは,ソイルクリープが主要な物質移動様式で,そのレートは0(8160)16数cm/年である.比較的大きな移動量は,基岩上面の微凹地を埋める土層で,梅雨季から秋雨季(まれに積雪が多い冬季中の融雪時)に観測される.B層・BC層は,土層単位ごとにスライド的な運動を行うのに対し,A層はフロー状に動く.基岩上面の傾斜が急増する区間でB層・BC層にスライドが発生し,それにひきずられて,そこより下方の区間で,上位のA層(を構成する土粒子)が流動するものと考えられる.
周産期胎児低酸素症の病態ーー特に胎児機能評価としての胎児カテコラミンの意義とその臨床応用ーー

I.臨床研究〔A〕正常分娩例の母体血、胎児血、羊水、胎児尿、新生児尿におけるcatecholamine(CA)の動態を検討することにより、胎児CA環境は母体とは独立したものであり、特に分娩第2期に認められる胎児CAの増加は自己防御機構の反映として把握する事ができた。〔B〕座位分娩は自然に近い分娩法として評価されているが、胎児血液ガス分析およびCA分画測定により、仰臥位分娩に比較して胎児にはストレスの少ない分娩法である事が明らかになった。〔C〕臨床的に胎児ストレスが認められた異常分娩における胎児CA動態と正常胎児のそれとを比較することにより、胎児ストレスではCA系の異常高値が認められた。分娩中の胎児から血液採取が困難な現時点では、羊水中CA系物質の測定によって、ストレスの評価が可能である事をしめした。〔D〕羊水中CAのうち、特異的に高値を示すdopamine(DA)に注目し、その産生部位は胎児腎である事および高濃度DAを生物学的に不活性化する酵素monoamine oxydaseが卵膜に豊富に存在する事を証明した。II.基礎的研究胎児低酸素症の結果として問題となる中枢神経障害の原因を解明すべく、ラット胎仔を用いて次の実験を行なった。〔A〕正常胎仔脳組織中のCA分画、ATP/ADP/AMP,glucose,乳酸などの測定を行ない、これを対照群とした。〔B〕胎仔に急性の低酸素状態を負荷し、これら生化学的測定値を比較した結果、ATP,glucoseは減少し乳酸量は増加した。脳組織のCAは減少したが、視床下部CAの減少は軽微であり、視床下部は低酸素症による侵襲から保護される機構が存在するものと思われた。〔C〕低酸素状態の負荷前に経母体的にglucoseを投与すると、胎仔脳のATP,glucoseの減少は軽微であり、臨床的に胎児低酸素症に対するglucoseの予防的効果が窺われた。成熟児の陣痛発来前の選択的帝王切開分娩時に母体血,臍帯血,羊水および新生児初回尿を採取しdopa,dopamine(DA),norepinephrine(NE),epinephrrine(E),DOPACを測定し成熟胎児の恒常状態における各物質の正常値を求めた。さらにそれらの値を昭和59,60年に得られた正常分娩,胎児仮死を中心とした異常分娩の値と比較することにより、分娩経過中の胎児cate-cholamine(CA)の動態を総合的に解析し、fetal stress評価の上で胎児CA測定の意義を明確にした。また初回尿から生後7日までの新生児尿を検討し、生後5時間後のEを中心とした各CA分画の増加から新生児適応過程におけるCAの特有な変動を明らかにし、胎児から新生児に至る一連の周産期CA動態を把握した。さらに呼吸障害児の検討から、Eが児の呼吸機能に強く関与している可能性を推察した。つぎに母体値-胎児血-羊水-胎児尿中の各CA分画値の相関を検討した結果、dopa以外は母児相関に乏しく、母児はそれぞれ独立したCA環境を形成している事を確認した。また羊水中に認められた高濃度のDAは胎児腎で、血中dopaより合成されることを認め、動物実験においても胎仔腎にDA合成酵素の豊富な存在を証明した。

さらにヒト卵膜にはDAを生物学的には不活性なDOPACに変換する酵素monoamine oxydase(MAO)が多量に存在し、胎児尿を介して羊水中に多量に排泄されたDAは、卵膜MAOにより代謝されている事を認め、羊水中DAの産生ならびに代謝の機構を明らかにした。その他、ラット胎仔における低酸素負荷実験により、脳エネルギー産生に必須な脳グルコースは減少したが、前処置としての経母体的グルコース投与により、その濃度は高値を維持し、非投与群に比較し脳ATP量の減少は軽微に止まった。なわち経母体的グルコース投与による無酸素性脳症予防の可能性を認めることが可能であった。
双方向通信を伴う分散計算における情報理論的解析手法の構築

通信複雑量の問題は計算機科学の基礎的な問題のひとつと考えられており,様々な関数に対する分散計算プロトコルの提案や,その最適性の検討が行われていた.特に最近になって,通信複雑量を解析するためのツールとして,情報複雑量が導入された.また,格パーティのデータが定常無記憶分布に従って発生するシンボル列で,計算したい関数がシンボルごとの関数のコピーである場合,通信複雑量は情報複雑量によって漸近的に特徴付けられることが明らかにされた.このような経緯から,通信複雑量の問題において,情報複雑量はデータ圧縮におけるエントロピーに匹敵する量だと考えられ重要視されていた.一方,情報理論ではデータの定常無記憶性等を仮定せずに性能解析を行う手法として,HanとVerduによって提案された情報スペクトル的方法が知られている.この方法では,例えばデータ圧縮の性能評価を行う際,エントロピーではなく,対数尤度として定義されるエントロピー密度とその裾確率が重要な役割を果たすことが知られている.このような事実を踏まえ,本年度の研究では、通信複雑量の新しい解析ツールとして情報複雑量密度を導入し、情報スペクトル的な方法により通信複雑量の問題に取り組んだ.特に、関数計算と密接に関連するプロトコルシミュレーションの問題において、プロトコルをシミュレーションするための通信複雑量が情報複雑量密度の裾確率によって特徴付けできることを明らかにした.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。
痛み評価尺度Paediatric Pain Profile日本語版の開発

言語表出が困難な子どもの痛み反応を捉えることは難しい。その客観的指標として、海外ではPaediatric Pain Profile(PPP)などの痛み評価尺度が開発されているが、我が国ではない。本研究では、PPPの日本語版を開発する。第1研究ではPPPを翻訳し、重症心身障害児(重症児)30名を対象に、尺度の信頼性と妥当性を検証する。方法は、痛み場面をビデオ撮影し、その録画を看護師が見ながらPPP日本語版を用いて評価する。第2研究では、重症児をケアする看護師30名、理学療法士30名、保護者30名、訪問看護師30名にPPP日本語版を3日間使用してもらい、その有用性を検証する。
転写因子Arid5bの血管新生における役割

転写因子Arid5bについて、炎症反応ならびに血管新生における役割・制御機構を解明することを目的とし、平成29年度にはマクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスに腫瘍を皮下移植し、その腫瘍内より腫瘍関連マクロファージ(TAM)を分離しmRNAを抽出した。平成30年度は、抽出したmRNAを用いた網羅的遺伝子発現検索ならびにArid5bの標的遺伝子を探索した。2.腫瘍免疫細胞における網羅的遺伝子発現検索前年度に抽出したmRNAを用いて次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子発現検索を行った。結果については、GSEAを用いて解析を行った。GSEAとは、網羅的に調べた遺伝子の有意な発現差を遺伝子の機能ごとのグループに分けるもので、複数の遺伝子の発現上昇ないし低下が協調して起こることでその機能をもたらすという考え方に基づくものである。その結果、血管新生に関する遺伝子群、炎症反応に関する遺伝子群、低酸素反応に関する遺伝子群などで有意な差を認めた。前年度の実験により、腫瘍内の新生血管に差が生じることが観察されているため、血管新生に関する遺伝子群に着目し、その中に含まれる複数の遺伝子についてPCRで実際に有意な発現差を確認した。ARID5B蛋白の標的遺伝子を同定する目的で、クロマチン免疫沈降(ChIP)を行った。TAMを用いて実験を行う予定であったが、マクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスは一度に出産する個体数が少ない傾向があり、実験個体を得るために十分な個体の繁殖が困難であったため、同マウスの腹腔マクロファージを作成し、この細胞を用いてChIPを行った。また、ChIPで得られた遺伝子については次世代シーケンサーを用いて網羅的に調べた。この結果、cFosのプロモーター領域に有意な濃縮を認め、Arid5bの標的遺伝子の候補とした。炎症および腫瘍血管新生における転写因子Arid5bの役割・制御機構を解明する目的で、動物実験を行っている。マクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスに腫瘍を移植し、腫瘍内の腫瘍関連マクロファージを採取する必要があるが、このマウスは一度に出産する個体数が少ない傾向があり、実験には同腹のオスマウスを用いる必要があるため、実験個体を得るために十分な個体の繁殖に時間を要した。当初は平成30年度内に行う予定であったChIP PCRによる蛋白遺伝子間結合の確認およびルシフェラーゼレポーターアッセイによる検証については、平成31年度まで期間を延長し、今年度行う予定である。前年度に次世代シーケンサーを用いてARID5B蛋白とcFOS遺伝子との結合が確認され標的遺伝子候補とした。次年度は実際にChIP PCRで両者の結合を確認するとともに、cFOS遺伝子のmRNA内にあるARID5B蛋白標的配列をルシフェラーゼ遺伝子配列の下流に挿入したベクタープラスミドを作成し、Arid5b発現ベクタープラスミドと共に導入し、ルシフェラーゼ活性強度を比較することで検証する。さらに、Arid5b遺伝子の遺伝子制御について、ARID5B蛋白のmRNA分解における役割についても検証したい。マクロファージ特異的Arid5ノックアウトマウスの腹腔マクロファージを採取し、アクチノマイシンDによりRNA合成を停止した後、qPCRでmRNAの分解速度を野生型と比較する。転写因子Arid5bについて、炎症反応ならびに血管新生における役割・制御機構を解明することを目的とし、平成29年度はマクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウス(Arid5b flox/flox:LysM-Creマウス)を用いた血管新生の観察と網羅的遺伝子発現検索を行った。Arid5bホモ接合体ノックアウト(Arid5b-/-)マウスは高率に生後早期に死亡し、生存したマウスも野生型と比較し体格が非常に小さいため、Arid5b flox/flox:LysM-Creマウスを用いてマトリゲルおよびLL/2腫瘍細胞の移植実験を行った。Arid5b flox/flox:LysM-Creマウスに移植したマトリゲルでは、Arid5b-/-マウスに移植したマトリゲルと同様、野生型と比較し血管新生が低下していた。また、Arid5b flox/flox:LysM-CreマウスにLL/2腫瘍細胞を皮下移植した結果、野生型に比べ腫瘍径が大きくなった。免疫組織化学染色により腫瘍血管を染色した結果、Arid5b flox/flox:LysM-Creマウスに移植した腫瘍内の新生血管は、野生型に比較して血管径が小さく蛇行が軽度であり、より成熟した血管の様相を呈していた。以上から、マクロファージにおけるArid5bが腫瘍新生血管の成熟に関与し、血管の成熟化により腫瘍径が大きくなることが推測された。2.腫瘍免疫細胞における網羅的遺伝子発現検索上記実験で採取した腫瘍免疫細胞をフローサイトメーターを用いて分離した結果、免疫細胞のうち腫瘍関連マクロファージ(TAM)の占める割合は野生型とArid5b flox/flox:LysM-Creマウスで有意差は認めなかった。セルソーターによりTAMを分離、mRNAを抽出した。今年度内の予定のうち、Arid5b flox/flox:LysM-Creマウスにおける血管新生の表現型の検証は遂行した。腫瘍内部の免疫細胞における網羅的遺伝子発現検索に関しては、今年度内に、Arid5b flox/flox:LysM-Creマウスおよび野生型マウスに移植した腫瘍からTAMを分離し、mRNAを採取し、次世代シーケンサーを用いて網羅的に遺伝子発現を解析する予定であった。

サンプルの採取は既に完了しているが、現在、次世代シーケンサーは真鍋研究室にあるため、真鍋研究室の協力を得ながら、順次解析を進めていく予定である。転写因子Arid5bについて、炎症反応ならびに血管新生における役割・制御機構を解明することを目的とし、平成29年度にはマクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスに腫瘍を皮下移植し、その腫瘍内より腫瘍関連マクロファージ(TAM)を分離しmRNAを抽出した。平成30年度は、抽出したmRNAを用いた網羅的遺伝子発現検索ならびにArid5bの標的遺伝子を探索した。2.腫瘍免疫細胞における網羅的遺伝子発現検索前年度に抽出したmRNAを用いて次世代シーケンサーによる網羅的遺伝子発現検索を行った。結果については、GSEAを用いて解析を行った。GSEAとは、網羅的に調べた遺伝子の有意な発現差を遺伝子の機能ごとのグループに分けるもので、複数の遺伝子の発現上昇ないし低下が協調して起こることでその機能をもたらすという考え方に基づくものである。その結果、血管新生に関する遺伝子群、炎症反応に関する遺伝子群、低酸素反応に関する遺伝子群などで有意な差を認めた。前年度の実験により、腫瘍内の新生血管に差が生じることが観察されているため、血管新生に関する遺伝子群に着目し、その中に含まれる複数の遺伝子についてPCRで実際に有意な発現差を確認した。ARID5B蛋白の標的遺伝子を同定する目的で、クロマチン免疫沈降(ChIP)を行った。TAMを用いて実験を行う予定であったが、マクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスは一度に出産する個体数が少ない傾向があり、実験個体を得るために十分な個体の繁殖が困難であったため、同マウスの腹腔マクロファージを作成し、この細胞を用いてChIPを行った。また、ChIPで得られた遺伝子については次世代シーケンサーを用いて網羅的に調べた。この結果、cFosのプロモーター領域に有意な濃縮を認め、Arid5bの標的遺伝子の候補とした。炎症および腫瘍血管新生における転写因子Arid5bの役割・制御機構を解明する目的で、動物実験を行っている。マクロファージ特異的Arid5bノックアウトマウスに腫瘍を移植し、腫瘍内の腫瘍関連マクロファージを採取する必要があるが、このマウスは一度に出産する個体数が少ない傾向があり、実験には同腹のオスマウスを用いる必要があるため、実験個体を得るために十分な個体の繁殖に時間を要した。当初は平成30年度内に行う予定であったChIP PCRによる蛋白遺伝子間結合の確認およびルシフェラーゼレポーターアッセイによる検証については、平成31年度まで期間を延長し、今年度行う予定である。次年度は、次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析の結果を踏まえ、Arid5bを中心とした血管新生に重要なシグナルや転写機構の解明を行いたい。
自閉症スペクトラム児の注視サポートプログラムを用いた療育の効果

自閉症スペクトラム児は、社会性の発達向上を目的に、就学前の45歳に適切な療育を受けることが重要である。しかし現在、療育の内容に注視をサポートするプログラムは導入されておらず、さらに療育後や就学後の社会性の発達が向上するかや、定型発達児との相違について明らかになっていない。そこで本研究では、1「注視すること」をサポートするプログラムを導入した療育を実施し、療育前後での社会性の発達と注視率との関連、2療育終了し就学後、社会性の発達と注視率との関連、3定型発達児と社会性の発達と注視率の相違を明らかにすることを目的にする。本研究結果から「注視すること」をサポートするプログラムの効果について検討する。
遺伝情報に基づく医薬品開発基盤整備のための遺伝子機能の系統的解析手法の開発

公共のデータベースに着実に集積しつつあるゲノム解析関連データをいかに創薬に役立てていくかは、薬学分野において喫緊の課題である。モデル生物の中でも最近その全ゲノム解析が完了した出芽酵母はヒト遺伝子とホモロジーのあるものが予想以上に多く、ヒト遺伝子の機能解析の上で重要なツールとなるであろうことが再認識された。本研究では出芽酵母を用いて、情報科学に基づく機能的モチーフによる遺伝子の分類を出発点とした遺伝子機能の解析系を出芽酵母をモデルに用いて確立することをめざして、研究を行った。本研究により達成されたことは以下の各項である。(1)効率の良い出芽酵母遺伝子破壊系の確立:遺伝子破壊の際に用いるマーカー遺伝子を工夫することにより、遺伝子破壊株が得られる確立が従来の数%から30%にまで改善された。(2)重要な創薬ターゲットとなりうるレセプター遺伝子・情報伝達に関与する遺伝子の遺伝子破壊株の性状解析法手法の確立:酵母細胞の代謝活性をリアルタイムに測定することができれば、レセプターとリガンドの相互作用の詳細な解析が可能になる。microphysiometerを用いることにより、このような測定が可能となった。(3)酵母遺伝子発現系の確率:増殖に必須の遺伝子のクローニング・大腸菌及び酵母での発現系を確立した。ヒスチジンtagをつけた形で発現させ得るようになったので、遺伝子産物のアフィニティ精製も可能となった。(4)以上の成果に加え、実際に遺伝子破壊実験を行い、新規増殖必須遺伝子の同定とその遺伝生化学的な解析をも進めた。出芽酵母ゲノム解析が完了し、全ゲノムの塩基配列が明らかとなった。このことにより、単細胞の真核生物の全遺伝子が網羅された。出芽酵母では遺伝子の総数は約6000であるものとされているが、そのうちの約4000は機能未知のの新遺伝子である。これら出芽酵母遺伝子の機能研究のためには、従来より行われてきた遺伝生化学的な研究に加え、出芽酵母遺伝子の全体像を鳥瞰したアプローチが必要であり、遺伝子の機能の体系的な解析のためには、情報科学的手法を最大限活用することが重要である。そこで、本研究においては、アミノ酸配列モチーフに着目し、生化学的な活性が検出可能と思われるモチーフを有する酵母遺伝子を抽出しその体系的な解析を可能ならしめるべく、機能解析手法の確立をめざして研究を実施した。本年度は、重要なモチーフの選定と、解析の手法の確立をめざして研究を実施した。具体的には、機能モチーフのデータベースからの抽出及び、任意の酵母遺伝子の単離系・発現系の確立、遺伝子破壊細胞の作成と遺伝子導入による復帰株変異株の作成法などの開発研究を行った。遺伝子単離法としては、PCRを主体とした方法を試みたが、増幅プロセスにおける突然変異が有意な頻度で出現することが示され、増幅するのに使用するDNA合成酵素の選択が重要であることが示された。また、遺伝子発現系としては、誘導可能なプロモーターによる組み換え体の作成等を行った。この際、遺伝子によっては、過剰発現が細胞に対して毒性を発揮する場合もあり得るため、コピー数の多いものと、少ないものの両方について遺伝子発現系の構築を行った。また、遺伝子発現を行う宿主としては、大腸菌と酵母に加え、昆虫細胞に系の樹立をも試みた。

(1)効率の良い出芽酵母遺伝子破壊系の確立:遺伝子破壊の際に用いるマーカー遺伝子を工夫することにより、遺伝子破壊株が得られる確率が従来の数%から30%にまで改善された。(2)重要な創薬ターゲットとなりうるレセプター遺伝子・情報伝達に関与する遺伝子の遺伝子破壊株の性状解析手法の確立:酵母細胞の代謝活性をリアルタイムに測定することができれば、レセプターとリガンドの相互作用の詳細な解析が可能になる。microphysiometerを用いることにより、このような測定が可能となった。(3)酵母遺伝子発現系の確率:増殖に必須の遺伝子のクローニング・大腸菌及び酵母での発現系を確立した。ヒスチジンtagをつけた形で発現させ得るようになったので、遺伝子産物のアフィニティ精製も可能となった。(4)以上の成果に加え、実際に遺伝子破壊実験を行い、新規増殖必須遺伝子の同定とその遺伝生化学的な解析をも進めた。
高性能３次元蛍光Ｘ線分析装置の開発と鑑識科学への応用

卓上型で高い空間分解を有する真空仕様の3次元蛍光X線分析装置の開発に成功した。薄膜標準試料を作成し、空間分解能のエネルギー依存性を評価した結果、Au L線の蛍光X線エネルギーにおいて約11ミクロンであり、世界最高レベルの性能が実現できた。この装置の特徴は非破壊的に試料内部の元素分布情報が得られることである。そこで、いくつかの層状構造を有する鑑識試料(例えば、自動車事故現場に残された自動車塗装片など)に応用し、非破壊的に深さ方向の元素分布プロファイルを得ることに成功した。実験室において高い空間分解を有する共焦点3次元蛍光X線分析装置を開発し、鑑識科学分野に応用することを目的とする。当初の計画では、エネルギー分散型検出器に、加え、新たに波長分散型検出器を3次元配置で配置することを計画したが、助成金額が不足したことと、シミュレーションの結果、検出感度の面でも波長分散型検出器を応用するのは困難であると判断するに至った。そこで、これまでの課題であった軽元素分析の感度を向上することに重点を置き、真空仕様での高空間分解能の3次元蛍光X線分析装置の開発を進めることにした。新たに真空下での共焦点配置の考案、真空チャンバーの設計、真空下での各種位置決めステージの選定などを行った。試料は水平置きとし、1次X線は試料表面に45度入射し、蛍光X線は45度検出角で測定できるように設計した。また、真空条件でのチャンバーの変形の影響を最小限にするための工夫を行った。また、空間分解能の評価を行うために、シリコンウエハー上に500nm厚さの数種類の金属薄膜試料を作成した。これらを用いて空間分解能のエネルギー依存性を評価した。その結果、AuL線の蛍光X線エネルギーにおいて15ミクロンと真空下では世界最小レベルのスペックを実現できた。特に、Al,Mg,S,Pなどの軽元素の検出に大変有効であることを確認した。いくつかの層状構造を有する鑑識試料(例えば、自動車事故現場に残された自動車塗装片など)を、開発した装置を用いて測定し、非破壊的に深さ方向の元素分布プロファイルを得ることに成功した。これまで大気中では測定が困難であった軽元素の非破壊元素分析は鑑識化学分析において重要であり、大きな成果と言える。平成24年度に真空仕様の高空間分解能の3次元蛍光X線分析装置の開発に成功し、平成25年度にはこの装置の特性評価を継続した。この装置では軽元素の分析感度の向上を目的としたので、ロジウムのX線管を搭載し、Rh-La線による蛍光X線の励起を試みた。これは成功したのであるが、Rh-LaとCl-Kaと分光干渉を起こすため、塩素の分析が困難となる。いくつかのフィルターを併用することにより、分析領域は数10ミクロン領域に限定されているにも関わらず、軽元素の検出に大変有効であることを確認した。そこで、いくつかの層状構造を有する鑑識試料に応用してきた。特に、自動車塗装片の詳細解析に加え、自動車のタイヤに使われるアルミホイールの表面層の非破壊分析について、高知大学の西脇先生とともに計測を行った。このアルミホイールは製造メーカーにより含まれる元素や層構造が異なることから法科学においても有功な非破壊的分析方法となることが分かった。この他に、本装置を用いて。鉄鋼塗膜表面での腐食挙動のモニタリングにも応用した。すなわち、自動車鋼板などに使用される塗膜鋼板に傷を付与し、その傷から海水中での腐食がどのように進行するか、非破壊的に調べた。その結果、塗膜下での腐食に伴い、P, Znなどの元素の溶解と塗膜下膨れの進行の様子が明確に可視化できた。さらに、本手法をリチウム2次電池の電極材料の分析に応用した。充放電を繰り返した電池から電極を取り出し、非破壊的に元素分布解析を行った。その結果、Li-Ni-Mn-O正極材料ではNiやMnの濃化部位が確認され、カーボンの負極材料からはP, Mn, Niなどが局所的に付着している様子が確認された。以上のように、真空仕様の3次元蛍光X線分析装置の開発、評価を終え、いくつかの試料に応用し、その有用性を実証することができた。研究室において高い空間分解を有する共焦点3次元蛍光X線分析装置を開発し、鑑識科学分野に応用することを目的として研究に取り組んだ。高性能のX線検出器、ポリキャピラリーX線レンズを搭載する真空仕様の高空間分解能の3次元蛍光X線分析装置の開発に成功した。7ー8種類の元素からなる薄膜標準試料を作成し、空間分解能のエネルギー依存性を評価した。その結果、Au L線の蛍光X線エネルギーにおいて15ミクロンと真空下では世界最小レベルのスペックが実現できたことを実証した。特に軽元素の検出下限について、軽元素を含むガラス標準試料を用いて評価した。

その結果、分析領域は数10ミクロン領域に限定されているにも関わらず、これまでの微小部蛍光X線分析法と同等か、それ以上の検出下限値と評価された。Al, Mg, S, Pなどの軽元素の検出に大変有効であることを確認した。この装置はウィーン工科大学の研究グループにより開発された同様の装置とも比較し、特徴づけを行った。開発した装置は、高空間分解能で高感度な装置であると評価できる。この装置の特徴は非破壊的に試料内部の元素分布情報が得られることである。そこで、いくつかの層状構造を有する鑑識試料(例えば、自動車事故現場に残された自動車塗装片など)に応用し、非破壊的に深さ方向の元素分布プロファイルを得ることに成功するとともに、鉄鋼塗膜表面での腐食挙動のモニタリングにも応用した。すなわち、自動車鋼板などに使用される塗膜鋼板に傷を付与し、その傷から海水中での腐食がどのように進行するか、非破壊的に調べた。その結果、塗膜下での腐食に伴い、P, Znなどの元素の溶解とFe元素の移動の様子が明確に可視化できた。当初目的とした波長分散型X線検出器の導入は総助成金額の不足や感度不足の観点から見送った。しかし、真空仕様の共焦点型3次元蛍光X線分析装置の開発により、これまで検出さえ困難であった軽元素の分析が行えたことから、アプローチの方法に修正があったものの、当初の目的は達成できた。加えて、装置の試作と分析特性の評価を終えつつあり、実際の鑑識試料の分析にも着手し、成果が得られつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。加えて、装置の試作と分析特性の評価を終え、実際の鑑識試料の分析にも着手し、成果が得られた。特に、空間分解能は同種の装置としては、世界最高の数値を得ることができた。今後は固体標準試料を用いて、各元素毎に検出限界の評価を行う。並行して、兵庫県科捜研の研究員とも連携しながら、実際のいくつかの鑑識試料の分析に応用していく。元素マッピングは大変有効な情報を与えるが、実用化においては測定時間の短縮が課題である。そこで、測定の高速化についても取り組む。並行して、兵庫県県警科捜研の研究員とも連携しながら、実際のいくつかの鑑識試料の分析に応用していく。そこで、測定の高速化について継続的に取り組む。さらに、本手法の工業材料への応用を目指し、鉄鋼材料表面の元素分布解析にも応用していく。また、この手法の国際標準化も重要な課題であり、評価方法の標準化を進めていく。
メコン地域社会主義国における越境不就学児童の教育格差と域内教育協力に関する研究

現在メコン川流域内国家、特に社会主義国の国境地域で緊急の教育問題となっている越境児童・ニューカマー(ベトナム、ラオス、中国雲南地方国境を流出入する外国人児童や無国籍の山地民児童など)の学校就学の阻害要因を多面的に分析し、さらに、越境児童教育のために学校内外の多様なアクターが作るメコン域内教育協力ネットワークの形成要因とその役割を分析した。それぞれの枠組みを解明し、メコン地域の社会主義開発途上国においていかにして越境児童の就学を達成できるのか、その方策とそれに対する域内発信型教育協力の必要性を提言した。研究目的はメコン川流域内国家、特に社会主義国の国境地域で緊急の教育課題となっているニューカマー(ベトナム、ラオス、中国雲南地方国境を流出入する外国人児童や無国籍の山地民児童など)の学校就学の阻害要因とその教育格差を多面的に分析し、多様なメコン地域開発途上国において如何にして越境児童の就学を達成できるのか、各研究者の専門性(教育社会学、比較教育学、教育経済学、文化人類学、地域研究等)を用い、且つ融合させ、その方策とそれに対するメコン地域の域内発信型国際教育協力を導き出すことである。平成25年度は、ラオス-タイ、ラオス-中国の国境における、調査サイトの設置と基礎情報の収集を実施した。具体的には、調査地の県教育局、教育委員会・学校・行政機関で越境児童就学の基本情報の調査、越境児童の家族に対する家族生活のパターン(経済活動、労働職種、移動頻度など)に関する基本情報収集、児童の就学促進や子どものQOL改善のためのNGO・行政機関・国際機関による共同プロジェクトの事例収集である。調査項目は、1ラオス-タイ、ラオス-中国の国境、越境多発地域(ラオス:サワンナケート県、ルアンナムター県)を拠点として、越境児童の実態、子供の就学状況について基礎情報の収集。同時に越境側の研究機関より関連データ入手、2調査地のNGO・行政機関・国際機関による、ラオス-タイ、ラオス-中国の国境の共同プロジェクトの事例収集(特にラオス、タイを中心に)であった。ユニセフや世界銀行の現地オフィスを中心に統計資料の入手や、対象プロジェクトについてのヒアリングによって基本情報の収集に成果を得た。平成26年度(2年次調査)は、「不就学の家族要因」、「ネットワーク形成要因」に焦点化した調査を実施した。各調査サイトで、外国人家族や支援諸機関に対する詳細な面接とアンケート調査を実施した(平成26年8月、12月)。具体的には、1、ニューカマー児童不就学に関わる「行政機関」、「学校」、「国際機関」、「NGO」で詳細な面接とアンケート調査を国境の両側地域で実施、2、越境ニューカマー児童不就学に関わる家族要因を分析するため、家族への詳細な面接を行った。そして、面接に基づき定住志向性(経済体制への意識、帰郷願望、越境先への定住意識、郷里との社会関係維持等)、言語観(母語アイデンティティ、越境先語学習観等)、教育観(将来への期待、学校イメージ、子供への労働期待)等が児童の就学、教育格差に及ぼす影響や家族類型による差異を分析した。3、援助ネットワークの形成要因を分析するため、初年度に収集したアクター間相互関与プロジェクトの中から典型例を数例抽出し、詳細に分析した(面接調査の実施)。以下の側面より分析、(1)、援助パターン:プロジェクトにおける国際機関や政府行政機関からNGOへの資金提供や契約・委受託のプロセス、(2)、協働パターン:プロジェクト形成における協力関係の有無、立場の対等性、コンフリクトなど、(3)、コミュニケーション:プロジェクト実施における公式協議や日常的対話の頻度や質など、(4)、意識(域内発信型):プロジェクトに対する当事者の評価、域内協力関係をどう認識しているかなど。本研究目的は、(1)現在メコン川流域内国家、特に社会主義国の国境地域で緊急の教育課題となっているニューカマー(ベトナム、ラオス、中国雲南地方国境を流出入する外国人児童や無国籍の山地民児童など)の学校就学の阻害要因とその教育格差を多面的に分析し、さらに(2)越境児童教育のために学校内外の多様なアクター(国際機関、国際・現地NGO等)が作る域内教育協力ネットワークの形成要因とその役割を解明することである。つまりそれぞれの枠組みを解明し、多様なメコン地域開発途上国において如何にして越境児童の就学を達成できるのか、その方策とそれに対するメコン地域の国際教育協力を導き出すことを目指す。平成27年度の調査は「不就学の家族要因」「教育格差要因」「ネットワーク形成要因」解明のためにフォローアップ調査と総合的分析である。具体的な調査項目は、1社会主義国の越境ニューカマー不就学要因を、諸要因間の関係から総合的に理論化する。2社会主義国国境のニューカマー不就学に関わる家族要因の面接データを詳細に分析し、流動型家族と不就学の関係、流動型家族の教育戦略、流動型家族と教育格差の関係を解明する。3越境ニューカマー児童に対する教育協力ネットワークの形成過程と有効性の解明:ネットワーク形成を促す諸要因、さらにネットワークが作るオルタナティブな教育方法や教育内容などの革新性や連携によるシナジー効果を理論的に解明する。経済体制(社会会主義国:ラオス・ベトナム・中国、自由主義国:タイ)と越境不就学児童の関係性。4研究報告書の作成である。

現在メコン川流域内国家、特に社会主義国の国境地域で緊急の教育問題となっている越境児童・ニューカマー(ベトナム、ラオス、中国雲南地方国境を流出入する外国人児童や無国籍の山地民児童など)の学校就学の阻害要因を多面的に分析し、さらに、越境児童教育のために学校内外の多様なアクターが作るメコン域内教育協力ネットワークの形成要因とその役割を分析した。それぞれの枠組みを解明し、メコン地域の社会主義開発途上国においていかにして越境児童の就学を達成できるのか、その方策とそれに対する域内発信型教育協力の必要性を提言した。おおむね、平成26年度の研究計画通りに調査を実施できたため。その分析については平成27年度に実施する予定。開発経済学平成27年度の研究改革に沿って研究を進める予定。具体的には、平成26年度の調査で得たデータ整理と分析より、「不就学の家族要因」、「教育格差要因」、「ネットワーク形成要因」解明のためにフォローアップ調査(平成27年8月予定)を実施し、その後、総合的分析を行う。国内外の研究協力者の協力もあり、平成25年度の調査の目標であった、「現地国際援助機関や調査地の県教育局、教育委員会・学校・行政機関で越境児童就学の基本情報や、対象プロジェクトについての情報の収集」に関し達成することができたため。現地研究協力者とともに、国境調査を集中して実施していく予定。不就学児童の要因分析のための面接聞き取り調査も開始予定。平成25年度はラオス-タイの国境に比べ、ラオス-中国の国境での活動が難しかったこともあり(現地の政治的状況等、治安的にも移動の難しさがあったため)、これは平成26年度の調査実施における課題としたい。
カルネキシンをターゲットにした遺伝性嚢胞性線維症の新規治療法の開発

嚢胞性線維症(cystic fibrosis:CF)は,白色人種の間で最も頻度の高い常染色体劣性遺伝性疾患である.CF患者の約70%は,508番目のフェニルアラニンの欠損変異(ΔF508CFTR)である.この変異蛋白質はフォールディングが不完全であるために,小胞体の分子シャペロンであるcalnexin(CNX)から解離できず,小胞体に保持される.その結果,CFTRは形質膜上に発現することができない.そこで,本研究では我々が最近見い出したcalnexin isoform(iCNX)を用いた新しい遺伝子治療法について検討した.この治療法の原理は,iCNXによりCNXからΔF508CFTRの解離を促し,チャネル機能は正常なΔF508CFTRを形質膜上に発現させるというものである.まず,導入したiCNXの局在を調べるために,GFP-iCNX融合蛋白質および免疫蛍光染色法を用いて検討したところ,iCNXは小胞体内に局在することがわかった.次に,iCNXを高発現する組換えアデノウイルスを用いてCFTRのmaturationについて,Westernblotting法およびpulse-chase法を行い検討した結果,iCNXはCFTRの発現量を増加させ,さらにΔF508CFTRの小胞体保持からの解離を促すことがわかった.さらに,ΔF508CFTRが形質膜上に移行し,機能しているか否かについて125 Iefflux法を用いて検討したところ,iCNX導入細胞においてCFTRが機能していることが確認された.嚢胞性線維症(cystic fibrosis:CF)は,白色人種の間で最も頻度の高い常染色体劣性遺伝性疾患である.CF患者の約70%は,508番目のフェニルアラニンの欠損変異(ΔF508CFTR)である.この変異蛋白質はフォールディングが不完全であるために,小胞体の分子シャペロンであるcalnexin(CNX)から解離できず,小胞体に保持される.その結果,CFTRは形質膜上に発現することができない.そこで,本研究では我々が最近見い出したcalnexin isoform(iCNX)を用いた新しい遺伝子治療法について検討した.この治療法の原理は,iCNXによりCNXからΔF508CFTRの解離を促し,チャネル機能は正常なΔF508CFTRを形質膜上に発現させるというものである.まず,導入したiCNXの局在を調べるために,GFP-iCNX融合蛋白質および免疫蛍光染色法を用いて検討したところ,iCNXは小胞体内に局在することがわかった.次に,iCNXを高発現する組換えアデノウイルスを用いてCFTRのmaturationについて,Westernblotting法およびpulse-chase法を行い検討した結果,iCNXはCFTRの発現量を増加させ,さらにΔF508CFTRの小胞体保持からの解離を促すことがわかった.さらに,ΔF508CFTRが形質膜上に移行し,機能しているか否かについて125 Iefflux法を用いて検討したところ,iCNX導入細胞においてCFTRが機能していることが確認された.
3次元氷結晶パターンのフェーズフィールド及び分子動力学シミュレーションによる研究

過冷却水中で成長する氷結晶は、薄い円盤状成長から円盤の縁での界面不安定化の発生を経て、樹枝状成長へと時間発展する。このとき、結晶パターンは、三次元的に極めて非対称な構造(対称性の破れ)を持つ。すなわち、界面張力の異方性と界面カイネティクスの異方性が結晶のパターン形成に同時に関与しているためであるが、その形態不安定化とパターン形成機構を解明するために、氷結晶成長実験を行った。結晶のパターン発展は、マッハツエンダー干渉計を用いてその場観察され、得られた干渉縞の解析により氷の樹枝状パターンの発展を三次元的に解析した。本年度に、干渉縞画像から位相情報を抽出できる新しい画像解析手法を解析し、三次元パターンの時間発展を追跡することが可能になった。その結果、氷樹枝結晶のa軸方向(樹枝の軸方向)とそれに直交するc軸方向の成長速度の解析、さらに質量成長速度の解析などが可能になった。さらに、フェーズフィールドモデルにより、氷のパターン形成数理モデルの構築をおこなった。このモデルでは、異方性を持つパラメータとして界面張力と界面カイネティクスの2つを導入することで、それらの相互作用の仕方を明らかにすることを目指す試みである。このモデルにより、氷結晶の三次元パターンの発展のシミュレーションを行い、異方性の与え方により非対称な三次元パターンが出現する場合があることがわかった。現在、クラスターコンピュータによるシミュレーションの実施中であり、次年度はデータの解析を中心に研究を推進する。これらの成果は、米国結晶成長学会年会で発表するなど、国際会議へも積極的に参加した。また2005年9月には、この分野の第一人者Prof.Bilgram(スイス、ETH)が来日したため、本研究に関連して結晶の三次元形態形成に関する共同研究を実施した。このとき、結晶パターンは、三次元的に極めて非対称な構造(対称性の破れ)を持つことが明らかになっている。これは、界面張力の異方性と界面カイネティクスの異方性が同時に結晶のパターン形成に関与している典型的な系であるが、その形態不安定化とパターン形成の機構は十分解明されていない。本研究では、フェーズフィールドモデルにより、氷のパターン形成数理モデルの構築を目指し、界面張力と界面カイネティクスの相互作用の仕方を明らかにする。また、過冷却水に不凍タンパク質を添加すると氷結晶のパターンがドラスティックに変化する。これは、タンパク質が氷/水界面に吸着して、界面での成長カイネティクスを変化させるためであるが、この機構を解明するため、界面でのタンパク質吸着の効果を分子動力学シミュレーションで明らかにする。さらに、フェーズフィールドモデルとの統合を図り、氷結晶のパターン形成機構を数理科学的に解明する。過冷却水中での氷結晶成長の干渉縞画像データを再解析するための手法を開発した。この処理のために、パーソナルコンピュータ24台によりクラスターコンピュータの構築を実施中である。また、フェーズフィールドモデルによる、氷結晶の三次元構造解析を実施するため、界面張力の異方性と界面カイネティクスの異方性をどのような数理モデルで表現するのが適当かを検討した。一方、不凍タンパク質を含むか冷却水中で成長した氷結晶の画像データを解析るための新しいソフトの開発をおこなった。これにより、成長速度などの基本量を極めて短時間に高精度で解析することが可能になった。2年度以降は、初年度(2004年12月から)に立ち上げた研究システムを利用して、フェーズフィールドモデルと分子動力学法によりシミュレーションを実施する。
地産地消型学校給食システム確立に向けた関係主体の連携と役割分担に関する研究

全国47都道府県の教育委員会・農政部局・学校給食会及び人口5万人以上都市の教育委員会を対象として実施したアンケート調査の結果、1.2006年度にはほとんどの都道府県が地産地消型学校給食を推進する事業・施策を実施しており、地域農業振興計画や食育推進計画にもそれを明確に位置づけていること、2.都道府県学校給食会でもそのほとんどが県産米や地場産物を使用した加工・冷凍食品を取り扱うようになっていること、3.都市では単独調理・共同調理方式を併用する自治体が増加しているが、生鮮品の食材購入は単独購入方式が多く、約9割の自治体が市内産野菜を使用するなど地場産物の使用が進展していること、4.地場産食材を調達する際には入札を原則とする食材でも随意契約とするなどして確実に入手できるよう工夫していること等々を明らかにした。また、北海道○市、群馬県高崎市、大阪府寝屋川市・和泉市、沖縄県名護市を対象とした事例分析より、地産地消型学校給食の推進には、学校給食の運営方式や食材調達方式による相違はあるものの、関係主体の連携と役割分担のあり方が決定的に重要であること、地域の農業や給食施設・設備の制約も大きいことなどを解明した。また、埼玉県学校給食会を中心とした地産地消の取組事例からは県単位で取り組むことの重要性や、地場産原料を使用した加工・冷凍食品の開発・製造が地域の農業や食品製造業の活性化に役立っていることなどを明らかにした。さらに、高崎市内小学校4校の56年生児童及びその保護者に対するアンケート調査ならびに寝屋川市内小学校1校の全児童を対象とした2年間のパネル調査の結果、地産地消型学校給食による食育では農業と食とのつながりを体感できるような仕組み作りが効果的であることなどを明らかにし、食育効果の数量的計測法及び分析手法の課題について提言した。また、寝屋川市内小学校の1年生児童の作文をデータとしたテキストマイニングによって地産地消型学校給食による食育の効果を計測した結果、近隣の農業者による施設栽培(生産物)への驚きと尊敬、自分の収穫物を給食や家庭に供することへの自尊感情や達成感などの効果が見いだされた。本研究の目的は、1.都市部における学校給食の運営方式や食材調達方式、地元産食材の使用状況の概況を把握すること、2.都市部において地元産食材を活用した学校給食に成功している先進事例の取組実態と課題を明らかにすること、3.学校給食に地元産食材を供給する生産者・食品加工業者の対応状況や意識、効果を解明すること、4.地産地消型学校給食の実施による児童及び保護者への食育効果を計測するとともに、保護者への効果的な食育情報伝達手段について検討すること、5.以上を総括し、地産地消型の学校給食を推進していく上で必要な関係主体の連携と役割分担のあり方、ならびに地産地消型学校給食の実施による効果的な食育推進方策について提起することである。本年度は、第1の点を把握するために、農林水産省、全国農協中央会等に対してヒアリング調査を行うとともに、全国47都道府県の教育委員会・農政部局・学校給食会及び人口5万人以上市区の教育委員会(512市区)を対象として、「学校給食における地場産食材の利用に関するアンケート調査」等を実施した(現在、分析中)。また、第2および第3の点を明らかにするために、埼玉県、大阪府寝屋川市および堺市、群馬県高崎市、福井県小浜市等の実態調査を行った。

その結果、埼玉県では県学校給食会を中心として地元産食材の供給が進められているが、それには地場産農産物を集出荷する全農埼玉県本部、加工品の開発・製造を担う食品加工業者が大きな役割を果たしており、地産地消型学校給食の推進が地域の食品産業の振興にも役立っていることなどが明らかになった。さらに、第4の点を検討するために、大阪府寝屋川市内A小学校の全児童を対象として、「学校給食に関する調査」を実施し、学校農園で栽培した農産物を学校給食で食べる取組の効果が大きいことなどを明らかにした。全国47都道府県の教育委員会・農政部局・学校給食会及び人口5万人以上都市の教育委員会を対象として昨年度に実施したアンケート調査の結果を分析した。その結果、1.ほとんどの都道府県が地産地消型学校給食を推進する事業・施策を実施しており、地産地消推進計画や食育推進計画にもそれを明確に位置づけていること、2.都道府県学校給食会でもそのほとんどが県産米や地場産物を使用した加工・冷凍食品を取り扱うようになっていること、3.人口5万人以上都市では単独調理方式と共同調理方式を併用する自治体が増加しているが、生鮮品の食材購入は単独購入方式が多く、約9割の自治体が市内産野菜を使用するなど地場産物の使用が伸展していること等々を明らかにした。また、先進事例分析として「共同購入+共同調理方式」の北海道帯広市、「単独・共同購入併用+単独・共同調理併用方式」の群馬県高崎市、「単独購入+単独調理方式」の大阪府寝屋川市・和泉市、「単独購入+共同調理方式」の沖縄県名護市及び県学校給食会を中心に地産地消型学校給食の推進に取り組む埼玉県を対象に実態調査を実施し、地産地消型学校給食の推進に向けた取組の内容ならびに関係主体の連携と役割分担のあり方について解明した。さらに、地元農産物を学校給食に導入している高崎市内小学校4校の56年生児童(約500人)及びその保護者(約500人)に対してアンケート調査を実施し、地産地消型学校給食が食生活に及ぼす効果(農業、食に関連する知識量など)について明らかにした。また、児童自身が野菜を栽培し、収穫物の一部を学校給食の食材として活用している大阪府寝屋川市の小学校を対象に、その食育効果についてアンケート調査及び児童作文をデータとしたテキストマイニングによって解明した。その結果、近隣の農業者による施設栽培(生産物)への驚きと尊敬、自分の収穫物を給食や家庭に供することへの自尊感情や達成感などの効果が見いだされた。