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グローバルな諸課題を効果的に教える社会科の授業方略に関する研究

本研究は、社会科系教科におけるグローバルな諸課題の授業方略の在り方を考える基礎的研究である。グローバルな諸課題がますます深刻化する今日、それらを子供たちにどう教えるべきかは、喫緊の問題といえる。本研究では、まず、グローバルな諸課題の特質を検討した上で、課題を教授する際に直面する実践上の問題等を分析した。そして、それらを踏まえて、当該分野で効果的な提案が多くなされている米国の試みから、日本の実践に役立つ方略を抽出・検討し、関連事例の考察を行うことで、授業構成として重要な要素を示した。初年度である平成26年度は、日本と米国で社会科系教科におけるグローバルな諸課題の授業方略に関わる基礎的資料の収集・調査を実施し、それらの分析を通して方略の検討を行った。具体的な成果としては、以下の3点が挙げられる。1、米国の社会科系教科でグローバルな諸課題の教授をどのように行っているかに焦点を当て、学校・研究機関・団体が提案・実施した授業プラン・教育プログラムを中心に、関連資料を収集・調査した。2、「学習目標」や「方略の特徴」等を分析視点として、収集した資料の考察を進め、学校・研究機関・団体がグローバルな諸課題をテーマに作成した授業プラン・教育プログラムの多様性を、その意義も含め、明らかにした。3、日本で、グローバルな諸課題を扱う社会科授業の現状を考察し、米国に関する調査・研究で得た知見をどのように生かすことができるかを検討した。グローバル化が進む世界では、メディアや人の移動を通して、問題や事象は瞬時に、網の目のように拡散し、共有化され、多様な利害関係者が世界中で異なる主張を展開する。このような世界では、価値観・文化が大きく異なる人々と、事実に基づき相互理解の下で話し合い、合意を形成する力等、子どもたちが将来必要とする資質はこれまでとは異なる。しかしながら、そのような新しい教育が求められている反面、グローバルな諸課題の教授については、児童・生徒に当事者性・切実性を持たせにくいこと、問題の改善に貢献したという有効感を感じさせにくいこと、問題が複雑かつ多面的で理解が難しいこと等の課題が存在する。初年度は、このような課題の改善に向けた研究の基礎的段階であったが、平成27年度は、その成果も基に、社会科系教科でグローバルな諸課題を効果的に教えるための方略の提示を目指したい。本研究は、社会科系教科におけるグローバルな諸課題の教授の在り方を考える基礎的研究である。平成27年度は、前年度に引き続き、社会科関連分野におけるグローバルな諸課題の授業方略を収集するとともに、より実践的な視点も踏まえて、それらの内容を分析した。そして、日米の教育環境等の相違も踏まえた上で、日本の社会科教育にも参考となる要素を米国の理論・実践から抽出し、考察した。具体的には、関連分野の資料収集に加え、グローバルな諸課題の教授に力を入れている米国の学校・研究機関・団体が提案・実施する授業プラン・教育プログラム等について調査を行った。また、米国の学校訪問では、授業関連の資料収集とともに、実践上の課題も確認した。特に、本年度は、上記の調査結果を踏まえ、方略の中で、授業内でなされるグローバルな諸課題についての話し合いに焦点を当て、その特徴や効果について分析し、成果を、日本国際理解教育学会研究大会で発表した。また、併せて、社会科関連の国内の研究会等にも参加し、日本の社会科教育についての最新の知見も参考に、米国の方略の日本への応用可能性を探った。グローバルな諸課題は、地球規模で広がっているため、本質的に、解決が難しく、問題に対する立場が大きく異なる世界中の人々が利害関係者として関わってくるという特徴を持つ。その中で、自分とは異なる立場を持つ他者の意見を聞く力や多様な人々と合意形成する力、事実に基づき論理的に判断する力等を育むことは重要であり、これからの日本の市民にとっても必要である。そうしたことを念頭に置き、次年度も、グローバルな諸課題を効果的に教える社会科の授業方略について、研究を進めていきたい。平成27年度は、当初の計画に基づき、グローバルな諸課題を効果的に教える社会科の授業方略について、より実践的なレベルでの検討を行った。全体として、計画の微修正を行ったものの、関連資料の収集に加え、米国の学校・研究機関・団体の授業プラン・教育プログラムで用いられる方略の分析を、日米の教育環境等の相違も踏まえて行うことができた。昨年度からの成果に基づき、研究を進めることができており、おおむね順調に進展しているといえる。本研究は、社会科系教科におけるグローバルな諸課題の教授の在り方を主要なテーマとしている。平成28年度は、平成26年度・27年度の研究成果を整理し、調査や研究会等への参加で収集してきた米国の学校・研究機関・団体等の授業プラン・教育プログラムを多角的に分析した。また、ここまでの研究の補足として、必要な資料の収集を、引き続き行った。1980年代以降、米国の実践を受けて、日本の社会科系教科でもグローバルな学びが注目され、研究・実践も蓄積されてきた。本年度は、そうした背景や収集した方略の実践上の課題にも着目しながら、日本におけるグローバルな諸課題の教授の現状に照らして有用だと考えられるものを抽出・検討した。具体的には、グローバルな諸課題の授業方略の中でも、課題についての話し合いに焦点を当て、これまで日本の社会科系教科で実施されてきた方略とも比較しながら、どのような実践が有効かを考察した。その際、日本の教育条件等にも着目することで、より日本にあったものとなるよう配慮した。

グローバルな諸課題は、国境を越えて複雑に絡み合い、一国のみでは解決不可能なものも多い。また、問題の規模の大きさから、関係する国々やそこに住む多様な人々の利害・主張をまとめ、解決・改善に結びつけることは非常に難しい。本研究では、このような課題の特質をまず確認し、社会科系教科では、利害や考え方の異なる人々と、事実に基づき論理的に話し合うことはもとより、互いの立場の深い理解の中で、課題を柔軟かつ創造的に解決できる力を育成する方略が求められていることを示した。そして、この点も踏まえて、グローバルな諸課題の授業方略を整理・分析し、特に、話し合いの形態と効果に着目して考察・検討を行った。また、適宜、外部からの意見も取り入れ、方略を精査する機会を設けた。平成28年度は、これまで収集してきた授業プラン・教育プログラムの整理・分析や日本の現状も踏まえた方略の検討等を行ったが、業務等との関連で、計画の一部を次年度に行う必要が生じた。平成29年度は、このことを踏まえ、平成28年度に積み残した部分の解消も行い、研究をさらに深めていく。本研究の主要なテーマは、社会科系教科におけるグローバルな諸課題の教授の在り方である。研究の最終年度である平成29年度は、グローバルな諸課題を効果的に教える社会科の授業方略について、1前年度までに得られた研究成果の整理を行った上で、本年度、追加で得た情報・知見等について考察・検討し、研究の発展を図る、2成果をまとめて発表等を行い、社会科関係者との意見交換等を通して内容改善の機会を設ける、という2点を中心に研究を遂行した。グローバルな諸課題は様々な特徴を持つが、本研究では、特に、教授する際の注目すべき点として、1一国では対処できないほど深刻で解決が難しい、2問題の構造や影響が複雑で正確な実態把握が難しい、3実際は遠い世界だけでなく、身近な地域にも影響を与えている、という3点を重視した。そして、その上で、国内の社会的な問題等との違いも意識して、方略の有効性という視点から、収集した資料等の分析を行った。その結果、本研究では、特に、課題についての話し合いに注目し、関連事例の検討を行うことで、授業構成として、多様な視点から自分に関わることとして問題を理解し、利害関係・文化等の違いも見据えて解決を目指す資質・能力等の育成を踏まえることが重要であることが分かった。近年、世界では、グローバルな諸課題がますます深刻になり、映像等を通して人々の目に触れない日はない。また、実際的にも、国境を越えた人や物の動きの増大等によって、課題の深刻化が我々の生活に影響することも多い。グローバルな諸課題が象徴的に表れる地域が、時に、子どもたちにとって距離的に遠く、深刻さを実感させにくいという学習上の問題も見られる中、それをどう効果的に教えるかは喫緊の課題であり、本研究の意義もそこにあると考える。本研究は、社会科系教科におけるグローバルな諸課題の授業方略の在り方を考える基礎的研究である。グローバルな諸課題がますます深刻化する今日、それらを子供たちにどう教えるべきかは、喫緊の問題といえる。本研究では、まず、グローバルな諸課題の特質を検討した上で、課題を教授する際に直面する実践上の問題等を分析した。
高付加価値型レトルト食肉製品の創出

レトルト処理を施した食肉製品の高付加価値化を図るため、レトルト処理による食肉の食感低下の要因解明と機能性強化の可能性について引き続き検討してきた。食肉の主要構成タンパク質である天然アクトミオシンをモデル系として用いたレトルト処理食肉のテクスチャー低下機構の解明に関する研究において、レトルト処理を施した天然アクトミオシンゲルの著しい物性(破断強度)低下は、加熱温度依存的に増加する特異な凝集構造体に起因することが、ゲルの走査型電子顕微観察によって明らかとなり、そのことはゲル微細構造の画像解析結果からも支持された。さらに、示差走査熱量分析装置(DSC)を用いた熱力学的解析から、天然アクトミオシンの本体であるミオシンの加熱変性挙動の変化がaggregatedタイプのゲル形成を惹起する一要因であることが示唆された。次に、レトルト処理を施した食肉における機能性発現の有無に関する検討において、レトルト加熱による著しいタンパク質分解に伴って、血圧上昇抑制の指標であるアンジオテンシンI変換酵素、並びに抗血糖上昇の指標となるジペプチジル・ペプチダーゼIVに対する阻害活性が顕著に上昇し、さらに、抗酸化性も高まることが示唆された。また、骨芽細胞の分化に及ぼす影響についても検討を加えたところ、培養骨芽細胞の生化学的分化指標であるアルカリフォスファターゼ活性やコラーゲン生成能を対照区(75°C加熱区)と比較して有意に高めることが明らかとなった。これらのことより、レトルト処理は食肉の機能性強化に大いに寄与する可能性が強く示唆された。レトルト処理を施した食肉製品の高付加価値化を図るため、レトルト処理による食肉の食感低下の要因解明と機能性強化の可能性について検討した。まず、筋原線維タンパク質モデル系を用いたレトルト食肉の食感低下機構の解明に関する基礎的研究過程において、レトルト処理を施した筋原線維タンパク質ゲルの物性は、対照として設けた75°C加熱ゲルと比較して大きく低下し、ゲルの微細構造も脆弱な構造を呈していた。また、筋原線維タンパク質ゲル構成成分中のタンパク質がレトルト加熱によって著しく減少し、それに伴い低分子量タンパク質(数千Da以下)が増加することと、ミオシンヘビーチェーンの分子量(200kDa)を大きく超える巨大な会合体が出現することを見出した。これらタンパク質成分の分解並びに会合体形成が物性低下の一因であることを明らかにした。この巨大な会合体は食肉製品の食感決定要素とされているミオシンとアクチンからなっており、100130°Cの温度範囲において形成がみられ、形成量は加熱温度依存的に増加した。現在、熱力学的手法を取り入れることにより機構解明を進めている。次に、レトルト処理を施した食肉における機能性発現の有無について調べるために、タンパク質分解の指標である遊離アミノ酸・ペプチド量の変化並びに血圧上昇抑制の指標であるアンジオテンシンI変換酵素(ACE)阻害活性を指標として検討を行った。その結果、未加熱あるいは75°C加熱区と比較して、レトルト処理を施すことにより、遊離アミノ酸並びにペプチド量が有意に増加し、またACE阻害活性においてもレトルト加熱区の活性が最も高くなることが明らかとなった。現在、活性因子の特定、並びに他の機能性指標(抗酸化性、細胞増殖・分化賦活作用)の発現の有無についても検討を進めている。筋原線維タンパク質である天然アクトミオシンをモデル系として用いたレトルト処理食肉の食感低下機構の解明に関する研究において、レトルト処理を施した天然アクトミオシンゲルの著しい物性低下は、特異なaggregatedタイプの構造を呈することに起因することが、ゲルの走査型電子顕微鏡像並びにその画像解析値から明らかとなった。さらに、示差走査熱量分析装置(DSC)を用いた熱力学的解析から、レトルト加熱処理がもたらす高昇温速度は、ミオシンのTmaxの高温域シフト化に加え、ΔHの増大を引き起こすことが明らかとなり、アクトミオシンの本体であるミオシンの加熱変性挙動の変化がaggregatedタイプのゲル化に導く一つの要因であることが示唆された。次に、レトルト処理を施した食肉における機能性発現の有無に関する検討において、レトルト加熱による著しいタンパク質分解に伴って、血圧上昇抑制の指標であるアンジオテンシンI変換酵素、並びに抗血糖上昇の指標となるジペプチジル・ペプチダーゼIVに対する阻害活性が顕著に上昇することが示された。これらの酵素を50%阻害するために必要なペプチド量であるIC_<50>を1単位とし、レトルト処理により遊離ペプチド量が増加した食肉試料にその活性単位が何単位含まれるか(総活性量)を求め、対照として設定した75°C加熱区と比較した。その結果、いずれの酵素の阻害活性指標においても、対照区と比較して総活性量が著しく増大することが明らかとなり、レトルト処理は食肉の機能性強化に十分に寄与する可能性が示された。

さらに、示差走査熱量分析装置(DSC)を用いた熱力学的解析から、天然アクトミオシンの本体であるミオシンの加熱変性挙動の変化がaggregatedタイプのゲル形成を惹起する一要因であることが示唆された。次に、レトルト処理を施した食肉における機能性発現の有無に関する検討において、レトルト加熱による著しいタンパク質分解に伴って、血圧上昇抑制の指標であるアンジオテンシンI変換酵素、並びに抗血糖上昇の指標となるジペプチジル・ペプチダーゼIVに対する阻害活性が顕著に上昇し、さらに、抗酸化性も高まることが示唆された。また、骨芽細胞の分化に及ぼす影響についても検討を加えたところ、培養骨芽細胞の生化学的分化指標であるアルカリフォスファターゼ活性やコラーゲン生成能を対照区(75°C加熱区)と比較して有意に高めることが明らかとなった。これらのことより、レトルト処理は食肉の機能性強化に大いに寄与する可能性が強く示唆された。
終末期がん患者と家族相互間のコミュニケーションを促進する看護ケアプログラムの開発

1.がん終末期領域における患者・家族へのプログラム提供状況の検索先行文献において、がん終末期領域で患者・家族に提供されているプログラムを整理した。海外においてその対象は、患者個人または家族(主介護者)であり、その内容としては、がん患者に対してはがん性疼痛やスピリチュアルニーズへの対応・下肢マッサージ・非経口栄養プログラムなどであった。また、家族(主介護者)に対しては、グループサポート・せん妄患者への対応・精神的支援などであった。プログラム提供場所としては、海外の終末期における療養場所を反映していたためか在宅が多かった。国内においては、原著として公表されているものは見当たらなかった。2.家族面接による実態調査結果を基にしたプログラムの開発施設内終末期がん看護を受けている患者5名・家族7名に対する面接調査(一家族あたりの平均面接時聞57.4分)から、家族も含めた患者へのどのような看護内容が、サービスに対する評価としての安心感・信頼感・満足感にっながっているか明らかにされた。家族面接を行ったことにより、海外における先行研究にあるような患者側あるいは家族(主介護者)側のそれぞれ別々に対応したプログラムのみならず、患者・家族の共通した状況に対する内容も含めたそれを検討する必要性が明らかとなった。しかしながら、今回の研究期間内に収集できたデータが少数であったことから、今後も引き続き調査を要する。現在、得られた結果を基にして看護ケアアウトカム評価用紙を作成し、この質問紙活用による患者・家族からの評価を看護師にタイムリーにフィードバックし、ケアの改善に活かす相互作用型看護提供プログラム(施設用)を検討しているところである。今後、特に日本のがん患者の9割以上が亡くなっており、十分な家族ケアが不足している一般病棟において、その有効性を検討していきたい。終末期がん患者と家族相互間の良好なコミュニケーションを維持・促進する看護ケア内容の実態を明らかにすることを目的として、本研究への協力が得られた施設の緩和ケア病棟及び一般病棟に入院中の終末期がん患者とその家族を1単位として半構成的面接を実施し、面接逐語録の内容分析によりカテゴリーを抽出した。倫理的配慮として大学及び研究協力施設双方の倫理審査委員会から承認を得たのち、調査対象へ書面及び口頭で研究内容を説明し研究協力の同意を得て面接を行った。結果、看護ケアの対象はその提供内容によって、1.患者、2.患者と家族の双方、3.家族に分類され、1.患者においては、ADLの低下に伴う基本的なセルフケア不足やそれに伴い生じる精神的苦痛といった側面に対して、【丁寧な保清ケア】【その人らしさを大切にした関わり】【精神的援助】【気兼ねなく看護師に依頼できるような声かけ】などであった。また、当該年度以前に研究者が行った調査では(身体的苦痛症状に対しての【素早い苦痛への対応】【ナースコール時の素早い直接対面による用件確認】といった関わりも明らかとなっている。2.患者と家族の双方においては、【入院時からの受持ち看護師による挨拶】【余裕・ゆとりのある関わり】といった(1)患者・家族に対面する時の看護師の態度、【看護師間の迅速な患者,家族情報の共有】といった(2)迅速な情報交換、【今後の患者の病状経過を予測し療養に対する姿勢を考える機会を与える関わり】といった(3)今後予測される出来事に対して患者・家族ができるだけ自ら対処できるような働きかけがなされていた。3.家族においては【患者の病状に応じた援助の方向性の示唆】や介護上の負担に対する心身両面からの働きかけである【息抜きの提供】【精神的援助】などであった。次年度からはこれらの結果を基に、一般病棟でも拡く提供可能な患者・家族を1単位とした看護ケアプログラムの開発を予定している。
有限生成群の剛性および固定点性質

群が非常に限定的な空間に対してしか作用し得ないとき、その群は剛性をもつと言われる。また、ある空間Yへの群Γの作用が必ず固定点をもつとき、群ΓはYに対する固定点性質をもつと言う。群の固定点性質は剛性の一つの現れと見ることができる。最近の研究の成果は、剛性をもつ群は従来考えられてきたよりも多く(あるいは高い密度で)存在するということを示唆している。本研究は、この現象を確率論的な視点から明らかにした。すなわち、ある仕方で群を与えたとき、非常に高い確率で強い固定点性質をもつ群が現れることを証明した。これまでの研究により、同変写像のnステップ・エネルギーを用いて有限生成群の等長的作用が固定点をもつための十分条件を与えることができていた。この十分条件を用いて、プレイン・ワード・モデルのランダム群が、特異性を一様に押さえた非正曲率空間の族に対して固定点性質をもつことを証明した。この結果は、生成元の個数を固定し、長さmの語のみを関係式にもつ群の有限表示に注目すると、関係式の数を十分に多くとっておけば、これらの表示が特異性を一様に押さえた非正曲率空間すべてに対し固定点性質をもつ群を与える確率が、mを無限大に発散させるにつれて1に近づいていくということを主張するもので、強い固定点性質をもつ有限生成群(この場合は、とくに、有限表示群である)が非常に豊富に存在することを意味している。さらに、nステップ・エネルギーと通常のエネルギーの比に注目し、Hilbert空間に対する固定点性質が、特異性の低い、ある意味でHilbert空間に近い非正曲率距離空間に対する固定点性質を導くことを証明することにも着手した。これは様々な空間に対する固定点性質の相互関係を明らかにするために必要なステップである。本研究の目的は、微分幾何学的な手法により、非正曲率距離空間に対する強い固定点性質をもつ群が非常に多く存在することを示すことであった。この目的に沿って研究を進め、本年度は以下のような成果を挙げた。昨年度に引き続き、プレインワード・モデルのランダム群の固定点性質について研究を行った。研究の成果として得られた結果は、ある仕方でランダムに群の有限表示を与えると、非常に高い確率で、その表示から得られる群があるクラスに属する全ての非正曲率距離空間に対する固定点性質をもつ、すなわち、それらの空間に対するすべての等長的作用が固定点をもつことを主張している。今年度に得られた結果は、昨年度に得られた結果の拡張となっており、考えている非正曲率距離空間のクラスがより広くなっている。また、ある非正曲率距離空間に対する固定点性質が、他の非正曲率距離空間に対する固定点性質を導く様子を明らかにするために、群の空間への作用に対し、harmonic spreadという量を定義した。これにより、曲率が0の平坦な空間(Hilbert空間)に対する固定点性質が、Hilbert空間に非常に近い非正曲率距離空間に対する固定点性質を導く様子は概ね明らかにできたと考えている。しかしながら、例えば、Hilbert空間に対する固定点性質が、樹木(曲率が-∞の非正曲率距離空間)に対する固定点性質を導くという事実をこのharmonic spreadを通して捉えることはできていない。来年度への継続課題となる。昨年度までの研究において、有限生成群Γの非正曲率距離空間Yに対する等長的作用が固定点をもつ十分条件を、ΓからYへの同変写像のn-ステップエネルギーとk-ステップエネルギーの比を用いて与えることができることがわかっていた。一方、同変写像のn-ステップエネルギーとk-ステップエネルギーの比は、Γの表示から構成される有限グラフからYへの写像のRayleigh商と非常に似通った振る舞いをすることもわかっていた。この二つの値は一般には一致しないが、Γの表示から構成される有限グラフからYへの写像のRayleigh商の値が、n-ステップエネルギーとk-ステップエネルギーの比を非常に高い確率でよく近似するということを示すことができた。この事実の応用として、ある仕方でランダムに有限表示群を与えたときに得られる群が、非常に高い確率で、特異性がそれほど高くないすべての非正曲率距離空間に対する固定点性質をもつ(より正確には、プレイン・ワード・モデルのランダム群が特異性のそれほど高くないすべての非正曲率距離空間に対する固定点性質をもつ)ことを示すことができた。最近の種々の研究成果から、実は、非常に多くの群が強い固定点性質あるいは剛性をもつことが示唆されていたが、上述の研究成果はこれを裏付ける結果である。プレイン・ワード・モデルのランダム群は任意の有限表示群を含むランダム群のモデルなので、この研究成果は非常に広い枠組みの下で(ある意味で)一般的な群が、強い固定点性質をもつことを主張していることになる。この点がこの成果の興味深い点であるとともに、重要な意義を与えている
線維芽細胞増殖因子受容体KGFRのmRNAレベルでの阻害による大腸癌分子標的治療

今回の結果から、KGFRはこれに結合するligand、すなわちKGFやFGF-10などにより「増殖」あるいは「分化」など異なる作用を発現している可能性が示唆された。更なる検討により、新たなる分指標的治療の可能性も出てくるものと考えた。(なお、siRNAによる検討も行ったが、手技および製品にも不安定な部分があると考え、今回の結果には含めなかった。)正常、および大腸癌組織のホルマリン固定パラフィン包埋切片を用いた免疫組織化学染色法において、KGFRタンパクは正常粘膜の表層に存在した。連続切片に対する細胞増殖マーカーKi-67による染色では陽性所見の局在は基底側の増殖帯にみられた。癌組織においては、56例中35例(62.5%)が陽性であり、高分化線癌組織において有意に高率に発現していた。また、KGFRタンパクの局在は癌胞巣の中心部にあり、Ki-67は癌胞巣の辺縁部に多くみられた。亭分化線癌組織においてはKGFRの陽性所見は全くみられなかった。細胞分化のマーカーCytokeratin20による染色も行なったところ、KGFRの陽性部位と完全に一致していた。元来増殖因子は細胞のいわゆる「増殖」に関与していることが知られているが、今回の結果から、KGFRは「増殖」のみならず「分化」に関与している可能性が示唆された。唾液腺癌、前立腺癌では培養癌細胞にKGFRを導入することにより、分化誘導やアポトーシスがおこることが確認されているが、培養大腸癌細胞でもpiGENE^<TM>tRNAvectorを用いたKGFRの導入、あるいはSiRNAによるKGFRmRNAの発現阻害による形態学的、あるいは機能的な変化を検討することにより、新たなる分子標的治療としての可能性が出てくると考えられた。)
森林に生息する土壌動物の群集形成プロセスに進化的時間スケールから迫る

森林生態系は多様な動植物が生息し、複雑な食物網が形成されている。それゆえに、生物多様性及び食物網の形成・維持プロセスについては未解明な点が多く残されている。この森林生態系のカギとなる土壌動物としてミミズがあげられる。ミミズは、落葉等の大型リターや土壌有機物を分解して物質循環を促進し、環境を改変して他の生物の住み場所を構築し、土壌中の群集構成を決定する。また、ミミズを餌とする生物も多く存在する。このような重要な役割にも関わらず、ミミズ群集の種構成や、その多様性の形成過程についてはほとんどわかっていない。本研究は、森林に生息するミミズの多様性を把握し、進化的時間スケールでの群集形成過程を明らかにすることを目的とする。中部山岳地域の森林でミミズを定量的に採集し、遺伝子解析を行ってその多様性を把握し、さらに生態進化及び系統地理的なアプローチを行うことで、群集形成過程を調べる。今年度は複数地点で、7,8月にミミズの採集を行うとともに、環境条件を測定するためにリター及び土壌を採取した。秋以降にこれらのリターと土壌の分析、及び採集されたミミズの遺伝子解析を行った。今年度中に結果をまとめることは出来なかったため、今後、結果をまとめ、森林環境とミミズの多様性の関係、及びミミズの群集形成過程について、明らかにしていく予定である。今年度は、下見を行うとともに、埼玉県の秩父演習林2地点及び茨城県1地点で調査を行った。下見の結果、十数地点を選定することができた。調査に関しては、6,8月にミミズの採集を行うとともに、環境条件を測定するためにリター及び土壌を採取した。その結果、ミミズ103個体が採集され、採集した土壌サンプルについては、含水率及びpHを測定した。採集されたミミズの遺伝子解析及び下見で選定した森林での調査を今後行い、森林環境とミミズの多様性の関係、及びミミズの群集形成過程について、明らかにしていく予定である。ミミズは、落葉等の大型のリターや土壌有機物を分解して物質循環を促進し、また土壌環境を改変して土壌中の群集構成に大きく影響を与えることから、生態系改変者として知られる。そのため、このミミズが外来種として侵入した場合には、その生態系に大きな影響を与えてしまう。アメリカでは、日本からハタケミミズ(Amynthas agrestis)が侵入し、幅広い地域に分布を拡大してしまっている。これら外来ミミズは非常に高密度で生息し、落ち葉を食いつくしてしまうため、そこに生息する土壌動物の構成を改変してしまうことが、これまでの研究により明らかにされている。したがって、これらのミミズの生態を把握し、適切な管理を行うことが必要とされるが、残念ながら研究は進んでいない。アメリカでは、森林の下層植生を火入れによって管理する手法が伝統的に行われている。そこで本研究では、この火入れによって外来ミミズを管理できるかどうかを検証することを目的として研究を行った。人工的に土とリターを敷いた1.3×3.0mの飼育プロットを8つ野外に作成し、各プロットに100個体ずつのハタケミミズを入れた。ミミズ導入後数ヶ月間、12日に1回水を与えてプロット内で飼育してミミズを定着させ、産卵させた。その後このうちの4つに火を入れ、火を入れた翌日にミミズの成体及び卵の生存率を比較した。その結果、焼き払うことで多少のミミズが焼死することは観察されたが、成体の個体数には有意な減少は認められなかった。しかし、卵の生存率が火入れによって有意に低下することが明らかにされた。したがって火入れは、卵を焼死させることで、外来ミミズの個体数を減らすのに効果的であることがわかった。

中部山岳地域の森林でミミズを定量的に採集し、遺伝子解析を行ってその多様性を把握し、さらに生態進化及び系統地理的なアプローチを行うことで、群集形成過程を調べる。今年度は複数地点で、7,8月にミミズの採集を行うとともに、環境条件を測定するためにリター及び土壌を採取した。秋以降にこれらのリターと土壌の分析、及び採集されたミミズの遺伝子解析を行った。今年度中に結果をまとめることは出来なかったため、今後、結果をまとめ、森林環境とミミズの多様性の関係、及びミミズの群集形成過程について、明らかにしていく予定である。初年度に調査地点の下見及びいくらかの調査、そして室内実験を進めたため、調査の手順は一通り把握している。したがって、今年度本格的に調査と実験を行うことで、本研究を完了することができると考えられるため。今年度は本格的に調査を行う。春及び夏に調査を行い、秋から冬にかけて実験を行い、本研究を完了する予定である。調査の許可が順調にいただけるか、及び梅雨の時期の天候次第で調査地点を減らさなければならない可能性があるが、その点に関しては臨機応変に対応することで研究を完了できると考えられる。
高性能スーパーコンピュータによるタンパク質の機能推定と一般利用のための公開

データベース中の大量な機能未知なタンパク質について、機能既知の全タンパク質と混合し、35連アミノ酸のBLSOMを作成して、機能既知タンパク質と共に自己組織化する機能未知のタンパク質を検索した。200アミノ酸のwindowを設けて50アミノ酸のstepで移動させることで、大型タンパク質も解析可能となった。スパコンで作成した大規模BLSOM上に、各研究者がPCレベルの計算機を用いて、着目する機能未知のタンパク質をマップして機能を推定する方法を確立した。配列相同性検索はゲノム解読がなされた際の遺伝子機能を推定する技術として普及したが、この方法で機能が推定できるタンパク質遺伝子は半数程度にとどまる。我々がゲノム配列の解析用に開発した一括学習型のSOM(BL-SOM)を、オリゴペプチドの使用頻度に適用したところ、タンパク質が機能により分離(自己組織化)する傾向を示した。相同性検索に依存しないタンパク質の機能推定法として確立できる可能性が考えられた。本年度は24連アミノ酸の頻度パターンの類似度を基礎にした機能推定法を開発した。多次元ベクトル空間の大量情報解析であり高性能なスーパーコンピュータの使用が重要となる。機能既知の約11万件のタンパク質を対象に、24連アミノ酸に着目したBL-SOMを地球シミュレータで作成した。20のアミノ酸を物理化学的な性質の類似度で、11または6のカテゴリーヘグループ化1した条件検討を行ない、さらに、200アミノ酸のwindowを設けて50アミノ酸のstepで移動させることで、通常の大きさのタンパク質と大型タンパク質とを同時に解析可能にした。サルガッソ海由来試料のメタゲノム解析で得られている機能未知のタンパク質遺伝子候補配列にBL-SOM解析を適用したところ、約10万件の遺伝子候補配列について、上記の異なったBL-SOM条件を用いても同様な機能が推定できた。これらの多重判定で得られた推定結果は信頼性の高い結果と思われる。成果はSOMの国際学会(フロリダ)での発表が決定している。その発表論文がSpringer社から公開後に、機能推定の結果をWebで公開する予定である。産業的に有用な遺伝子が存在するので企業からの公開の交渉も進行している。メタゲノム解析で得られた有用遺伝子の由来生物の推定に、同一クローン上に見出されるtRNA遺伝子配列が良いマーカーになることも見出したので、あわせて公開を行う。ゲノムが解読された際のタンパク質遺伝子の機能を推定する際には、配列相同性検索が重要な技術となるが、この方法で機能が推定できるタンパク質遺伝子は半数程度にとどまる。我々が開発した一括学習型自己組織化マップ法(BLSOM)を、オリゴペプチドの使用頻度に適用したところ、タンパク質が機能により分離(自己組織化)する傾向を示した。24連アミノ酸の頻度パターンの類似度を基礎にした機能推定法であり、多次元ベクトル空間の大量情報解析で、高性能なスーパーコンピュータの使用が重要となる。前年度までは、第一世代の地球シミュレータ(ES1)を用いたBLSOM解析を行い、20のアミノ酸を物理化学的な性質の類似度で、11ヘグループ化した3連アミノ酸頻度解析が機能を反映した高い分離(自己組織化)能を与えること、さらには、200アミノ酸のwindowを設けて50アミノ酸のstepで移動させることで、大型タンパク質の機能推定も可能なことを見出し、2009年度に論文として発表した(DNA Res.2009)。地球シミュレータ(ES1)の我々の使用できる計算時間の制限から、これらの解析では、原核生物の約40万件の配列しかBLSOM解析出来なかった。2009年度には、地球シミュレータが第2世代(ES2)へと更新されたことから、真核生物のタンパク質を含むeggCOGに収録された約250万件のBLSOM解析が行え、真核生物の機能未知タンパク質の機能推定が可能になった。メタゲノム解析で得られていた機能未知タンパク質類から、環境浄化に係わる有用遺伝子候補を探索し、BLSOM解析による生物系統の推定結果と合せて、インターネットによる公開を行っている。地球シミュレータ(ES)はES2として機能がさらに高水準となり、ES1では不可能であった大規模BLSOM解析も可能となった。20のアミノ酸種を物理化学的な性質の類似性で11のカテゴリーにグループ化した4連アミノ酸頻度(14,641次元のベクトルデータ)のBLSOMが最も良い結果を与えたが、6カテゴリーにグループ化した5連アミノ酸頻度から得られる推定結果も多重判定を行う上で有用であった。公的データベースに収録されている大量な機能未知なタンパク質について、機能既知の全タンパク質と混合し、35連アミノ酸のBLSOMを作成して、機能既知なタンパク質と共に自己組織化する機能未知のタンパク質の検索を続けた。200アミノ酸のwindowを設けて50アミノ酸のstepで移動させることで、通常の大きさのタンパク質と大型タンパク質とが同時に解析可能となった。機能既知なタンパク質配列としては、原核と真核生物のタンパク質を収録している、eggNOG(約250万件のタンパク質)を対象にした。

ES2を含む高性能スーパーコンピュータで作成した複数条件での大規模BLSOMを提供すれば、各研究者がPCレベルの計算機を用いて、各自が着目する機能未知のタンパク質をその大規模BLSOM上へマップすることで機能推定が可能になる。大規模BLSOMの成果公開並びにPCレベルでのマッピングに協力してくれる企業が現れたので、その企業と共同して公開体制の整備・更新と拡充を行った。環境生物試料についてのメタゲノム解析で得られた大量ゲノム断片配列に由来するタンパク質の候補を大規模BLSOM上へマップして機能推定を行った。メタゲノム解析で得られた遺伝子候補の場合、その遺伝子候補の由来する生物系統推定の情報を付加することが重要になる。この情報付加のため、メタゲノムの塩基配列を対象にしたBLSOM解析で得られる生物系統情報を得て、機能情報と合わせて発表を行った。また、メタゲノム解析の混合ゲノム試料中の生物集団構造の推定においては、tRNA遺伝子配列が良い分子系統マーカーである事が判明したので、tRNA遺伝子配列による生物集団構造の推定も、tRNADB-CEのなかで公開を行った。
DMドメイン型転写因子を介した体細胞レベルで生じる性差の解析

DMドメイン型転写因子、DMRTは雄性生殖器発生に関与するなど、性差をもたらすことで知られているが、生殖器以外の体細胞でも発現し、その発現に性差がみられるか、またその役割について解析した。マウスを用いた研究により、DMRT遺伝子が生殖器以外の臓器・器官においても発現がみられ、心臓等ではその発現に性差が生じることを見出した。また、乳癌細胞株、MCF-7細胞を用いた研究により、DMRT2が細胞増殖に対し抑制的に働くことを見出し、生殖器官以外の体細胞におけるDMRT遺伝子の新たな機能を見出した。線虫においてDMドメイン型転写因子MAB-3がGATA転写因子、ELT-2標的遺伝子の転写抑制を介して酸化ストレス耐性の性差に関与することをこれまでに見出した。MAB-3がELT-2の転写機能を抑制するかどうかを明らかにするため、これまでに同定したMAB-3およびELT-2の標的遺伝子のプロモーターに着目し、線虫ゲノムDNAよりmtl-1, mrp-5, F28A12.4各遺伝子のプロモーターを単離し、GFPをレポーター遺伝子とするレポータープラスミドを作成し、雄と雌雄同体それぞれの線虫内でのこれらの活性を観察したが、有意な性差は見られなかった。また、ストレス応答以外でのMAB-3の機能を調べた結果、mab-3変異体の雄は酸化ストレスに耐性を示す一方短寿命になることを見出した。哺乳動物に保存されるDMRT遺伝子は7種類報告されている。これらの発現について体細胞レベルで性差がみられるかを、雌雄マウスの臓器における各DMRT遺伝子の発現をRT-PCRにより解析した。心臓ではDMRT1,2,3の発現がオスのみでみられる一方、肝臓等ではDMRT2の発現がメスで有意に増加していた。さらに、哺乳動物培養細胞株等を用いてDMRT遺伝子の発現を調べた。その一つ乳癌細胞株、MCF-7細胞はエストロゲン刺激を行うと細胞が増殖する。この時、エストロゲン刺激に伴いDMRT2の発現量が増加することをmRNAレベルおよびタンパク質レベルで見出した。続く解析によりDMRT2遺伝子を一過的に発現させたMCF-7細胞は増殖能が低下した一方、DMRT2遺伝子をノックダウンしたMCF-7細胞は増殖能が増大することを見出した。以上の結果から、乳癌細胞株においてDMRT2が発現するが、DMRT2自体はMCF-7細胞の増殖抑制に関与することを見出した。現在この成果について論文を準備中である。そこで、MAB-3がどのようにELT-2を抑制するかを明らかにするため最初にMAB-3とELT-2の相互作用をin vitroで検討した。その結果、MAB-3とELT-2の相互作用はみられなかった。続いて、MAB-3がELT-2の転写機能を抑制する機構を明らかにするために、これまでに同定したMAB-3およびELT-2の標的遺伝子のプロモーターに着目し、線虫ゲノムDNAよりmtl-1, mrp-5, F28A12.4各遺伝子のプロモーターを単離し、GFPをレポーター遺伝子とするレポータープラスミドを作成した。同時に、これらプロモーターのMAB-3結合部位に変異を導入した変異型のレポータープラスミドを作成した。これらレポーターを線虫に導入し、トランスジェニック個体を得た。続く解析によりMAB-3によるELT-2転写機能の抑制機構を明らかにする。その結果、肝臓、脳等でDMRT遺伝子は雌雄ともに発現せず、あるいは雌雄での発現に差はみられなかった。いっぽう心臓においてDMRT1, DMRT2, DMRT3各遺伝子の発現が雄でのみ観察された。また、線虫でレポーター遺伝子として用いることが可能であるmtl-1の哺乳動物ホモログであるMT1の発現に性差が生じるかを、雌雄マウスの各臓器を用いて比較した。その結果、複数の臓器でその発現に性差が確認された。本研究は研究計画に沿って進めており、マウスを用いた研究においては特に順調に研究計画が遂行できている。線虫を用いた研究において、MAB-3とELT-2間の相互作用を解析するに当たり、共免疫沈降実験において非特異的なバンドによる結果の解釈に時間を若干取られたことにより、わずかに達成できていないが、次年度に十分達成可能であると考えられる。線虫においては、レポータープラスミドを導入したトランスジェニック線虫を用いたプロモーターの転写活性解析を用いてMAB-3によるELT-2の制御機構を明らかにする。

同時にゲルシフトアッセイ等によるMAB-3、およびELT-2のプロモーター領域への結合実験を行う。また、平成23年度中の研究において、MAB-3とELT-2の直接の相互作用が確認されなかったため、相互作用を仲介する因子が存在する可能性を考え、MAB-3と相互作用する因子を同定するためのスクリーニングを進めている。哺乳動物においては、DMRT発現の性差がみられた組織から初代培養細胞を作成し、培養した細胞のストレス耐性等を調べる。また、各DMRT遺伝子についてcDNAを単離し、過剰発現実験を行うとともにDMRT遺伝子のsiRNAを作成し、ノックダウン実験を行う。これにより初代培養細胞におけるDMRT遺伝子のストレス耐性への関与を検証する。DMRT遺伝子をクローニングすると同時に、哺乳動物GATA転写因子のクローニングを行い、哺乳動物におけるDMRTとGATAの関係の解析に用いる。また、DMRT遺伝子の発現が増加しているヒトのがん由来の培養細胞株が存在する。この細胞はエストロゲン依存的に増殖することが報告されている。哺乳動物の性は性ホルモンにより規定されているが、体細胞レベルで性差を決定する因子等は明らかではない。そこで、性ホルモンと体細胞レベルの性差の関係を明らかにするため、初代培養細胞を用いた研究と並行させて解析を行う。線虫の飼育、およびマウスの購入、飼育(培地、プラスチック培養皿、餌、ケージ等)に研究経費を使用するとともに線虫およびマウスを用いた実験に係る器具および消耗品(酵素類、オリゴプライマー、抗体等)の購入を行う。また、国内・国外学会の出張旅費に使用する計画である。
いわゆる“非科学"への人々の傾倒に関する社会心理学的研究

まず、“非科学"の社会的な側面について考察するために、「占いブーム」「オカルトブーム」「世紀末」などと言われることがどにように年代を経て変遷してきているのかを、一般雑誌の記事変遷を手がかりに検討した。また、街中などにある占い屋では、どのような占いが実際に行われているのかについて、そこで研究者自身が占い屋で占ってもらうという経験をし、その内容の考察も行った。それらの結果、“非科学"に関する方法は質量ともに現在は充実してきていること、占い屋での占いがカウンセリング的な役割を果たしていることなどが明らかになった。さらに、“非科学"に傾倒する個人的・認知的な要因について考えるために、いくつかのアプローチを試みた。小学生を対象にした質問紙調査では、小学校の中学年から高学年にかけて「占い」や「血液型」に関する話が浸透していっていることを示した。また学生を対象とした質問紙調査では、“非科学"への信念と“科学"への信用は独立であり得ることが示唆された。また、「占いが当たった」ということがどういう場合なのかを、実験室で実際にタロット占いを受けている被験者のプロトコルの分析によって検討し、占い屋での占いを経験した女子学生への詳細な面接調査も行った。以上の調査によって、“非科学"への人々の傾倒について、社会心理学の立場からひとつの有益な知見を示すことができたと考える。なおその成果の詳細は、『いわゆる“非科学"への人々の傾倒に関する社会心理学的研究』(文部省科学研究費奨励研究A研究報告書)の中で詳述してある。
単一電子回路網形成へ向けてのカーボンナノチューブ単電子トランジスタの開発

単電子回路網は、理論的には究極の省エネルギー電子回路となるものである。その問題は基本素子となる単電子トランジスタを室温で動作させることにある。本研究課題ではカーボンナノチューブを用いた単電子トランジスタ(CNT-SET)の動作温度向上を目的とした。本研究では高温動作可能なCNT-SETの作製手法として、イオンビームによるカーボンナノチューブの部分変質法を開発した。これを用いて作製したCNT-SETによって160K程度での動作が実現された。本年度はArイオンビーム変質法による単層カーボンナノチューブを用いた単電子トランジスタの試作を行った。第一段階としては、クーロンアイランドサイズが50nm程度のデバイス構造を構築、100K程度の温度でクーロン振動を観測し、単電子トランジスタの動作を確認した。これについて学会発表、論文発表等を行った。それに続いて、クーロンアイランドのサイズとバリア幅を最適化した結果、動作温度の指標となる帯電エネルギーが約60meVである単電子トランジスタの形成に成功した。このトランジスタは室温動作に必要な帯電エネルギーを有している。このトランジスタのクーロンアイランドサイズは約20nm程度である。測定結果の解析から、本研究で開発された単電子トランジスタでは、極めて小さい容量を持つバリアが形成されており、それによって高い帯電エネルギーを確保できていることがわかった。この結果は、本研究の目的である単電子回路網を形成するために必要な条件である複数の単電子トランジスタの一括形成手法が確立されたことを意味する。これについても、本年度内に学会発表を行う。本年度の交付金で作製した測定システムは8月に完成し、以後本研究を進めるに当たっての測定環境として活用している。以上の結果を受けて、次年度は複数トランジスタを用いた回路形成に挑戦する。本年度に行ってきた実験から、回路形成に当たってはデバイスの歩留まりが問題となることが明らかになったが、次年度の早い段階でこれを解決すべく取り組む予定である。本年度はまず、昨年度開発されたアルゴンイオンビーム変質法によって、微小な単層カーボンナノチューブ量子ドット(ドット長25nm、バリア幅20nm程度)を形成し、単電子トランジスタとしての諸元を調査した。それにより、最高動作温度は160K程度であったが、動作温度の決定要因である帯電エネルギーは80meV程度まで確保できており、室温動作するに充分なエネルギーが確保できていることがわかった。それにもかかわらず動作温度が160Kに留まっている理由は、ノイズによる単電子動作の消失だと考えている。これは現状のカーボンナノチューブ単電子トランジスタの形成プロセスにおける汚染対策によって対応できる可能性がある。この開発されたアルゴンイオンビーム変質法によって、トップダウン的アプローチによって高い帯電エネルギーを持つカーボンナノチューブ単電子トランジスタを形成できることを示したことは、その集積可能性を示したという意味で意義がある。これについては学会発表1件を行い、また論文発表を1件行った。回路網の試作については、試料の歩留まりの問題から充分な数の単電子トランジスタを同一チップ上に確保できず、実現できなかった。歩留まりの低さの原因を探求するために、アルゴンイオンビーム変質法を用いない単電子トランジスタ(低温動作)を形成し、歩留まりの比較を行ったが、ほぼ同程度の歩留まりであるという結果が得られた。これは歩留まりがアルゴンイオンビーム変質法によっては決まっていないことを示しており、現状ではデバイス作成プロセス側では解決が難しいことが明らかになった。
3次元プリンターを用いた心血管カテーテル治療シミュレーター開発

本研究の目的は3Dプリンターを用いて患者個別データを基に作成した臓器モデルを用いた心血管カテーテル治療シミュレーターの開発及び有効性の評価である。当初の計画では合計30例の無作為化臨床試験にて患者個別臓器モデルを用いた術前シミュレーションの有効性の評価を複数の心血管疾患にて施行する予定であったが臓器モデル作成のコストダウンが難しく単発的なシミュレーションの施行を行った。また厚労省のプログラムでバングラディッシュにて行われた経皮的僧帽弁交連切開術(PTMC)のトレーニングに本研究で開発したシミュレーターを使用した(論文投稿中)。これらの結果を受けてさらなる症例の積み重ねのため多施設共同レジストリーを2019年度中に開始する予定である(現在倫理委員会審査中)。多施設共同レジストリーにより1)症例の蓄積、2)客観的評価指標の確立、を行い臨床治験に進む予定である。本年度の研究開発目標は1)シミュレーター仕様確定及び2)より低コストでの3次元臓器モデル作成方法の探求の2つであった。それぞれについて述べる。1)シミュレーター仕様確定-今年度は患者個別データを基に重度大動脈弁狭窄症2例、先天奇形合併心房中隔欠損症2例の臓器モデルを作成しそれぞれ術前シムレーションを行った。我々の開発中のシミュレータープロトタイプ1号機は心臓部分のみ3Dプリンターで作成しその他の血管部分は共通のもの(母体部分)を用いていた。プロトタイプ母体部分は胸部下行下肢動脈部分しかなく心房中隔欠損、動脈管開存症などの先天性心奇形への対応が困難であった。そのため静脈血管、また橈骨動脈を加えたシミュレータープロトタイプ2号機母体の開発も行った。2)より低コストでの3次元臓器モデル作成方法の探求-直接軟質素材を用いて3Dプリンターから臓器モデルを作成することが困難であるため現在は光造形法を用いて臓器モデルを作成、型どりをしてそこへ軟質素材を流し込むことにより臓器モデルを作成している。研究協力のクロスエフェクトにより直接軟質素材を打ちだせる3Dプリンターの開発が進んであり次年度、あるいはそれ以降に作成コストの低減が可能になる見込みである。本年度は仕様確定したシミュレータープロトタイプ2号機を用いて前向きに臨床研究を行う予定である。重度大動脈弁狭窄症2例、先天奇形合併心房中隔欠損症2例の臓器モデルを作成しそれぞれ術前シミュレーションを行い平成28年度の目標であったシミュレーターの仕様確定は達成した。しかしながら有効性評価のための前向きの臨床研究を施行する予定であるが作成コストの低減は研究途中であり、前向きの臨床研究はスケールダウンして施行する予定である。本年度の研究開発目標はシミュレーター全体の仕様確定であった。重度大動脈弁狭窄症2例の臓器モデルを作成しそれぞれ術前シミュレーションを行った。またその結果を基にシミュレーター全体の仕様は確定した。新しく作成したシミュレーターは静脈部分や橈骨動脈部分が附属しており、シミュレーションに必要とされる心臓部分をはめ込むことにより患者個別のシミュレーションが可能となる。これにより大動脈弁疾患のみならず、他の疾患についてもシミュレーションが可能となった。また圧力センサーをシミュレーターに植え込むことによりシミュレーションの定量的な評価も可能となった。重度大動脈弁狭窄症2例の臓器モデルを作成しそれぞれ術前シミュレーションを行い平成29年度の目標であったシミュレーターの仕様確定は達成した。有効性評価のための前向きの臨床研究を施行する予定であるが作成コストの低減方法は開発中であるが依然として1モデル当り20-30万円の作成費用を要する。前向きの臨床研究はスケールダウンし行う予定である。当初の計画では今年度は仕様確定されたシミュレーターを用いて前向き臨床研究を行い有用性を評価する予定であった。しかしながら当初目標に挙げたが低コスト化が平成28年度は達成できなったためサンプルサイズを減らして臨床研究を行う予定である。現在作成したシミュレータープロトタイプ2号機は動脈-心臓部分のみでなく、静脈、橈骨動脈も備えてあり大動脈弁狭窄症以外の疾患へも展開が可能である。本年度は主に大動脈弁狭窄症以外の心血管疾患での治療困難症例を対象に術前にモデル作成、術前シミュレーションを施行し3次元臓器モデルを用いたカテーテルシミュレーターの改良を進めていく予定である。当初目標に挙げたが低コスト化が平成29年度は達成できなったためサンプルサイズを減らして臨床研究を行う予定である(40症例→5症例に変更)。

現在作成したシミュレータープロトタイプ2号機は動脈-心臓部分のみでなく、静脈、橈骨動脈も備えてあり大動脈弁狭窄症以外の疾患へも展開が可能である。複数の症例でケースシリーズとして臨床研究を行う予定である。3次元臓器モデル作成数が予定より少なかったため。前年度は前向き臨床研究が開始できずまとまった予算を必要としなかったため次年度使用額が生じました。本年度は前向きにケースシリーズとして3次元モデルを複数作成する予定です。本年度の3次元臓器モデル作成の費用に充当する。