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原始RNAポリメラーゼの探求のための試験管内進化実験

地球上で生命がどのように誕生したかは生物学における最大の疑問のひとつである.特に現在の遺伝子発現システムがどのように成立したかは重要な問題である.本研究では,現存する全ての生命において遺伝子発現制御の中心を担っているRNAポリメラーゼを対象にした分子進化実験を行った.現存生物のRNAポリメラーゼは分子量約30万にもなる巨大なタンパク質複合体であるが,原始生命においてはRNAポリメラーゼもより単純なタンパク質として誕生したと考えられる.そこで本研究では,現存のRNAポリメラーゼの活性中心ドメイン(約100アミノ酸)のみを切り出した原始タンパク質を再現に挑戦した.現存生物のRNAポリメラーゼは分子量約30万にもなる巨大なタンパク質複合体であるが,原始生命においてはRNAポリメラーゼもより単純なタンパク質として誕生したと考えられる.そこで本研究では,まず現存生物のRNAポリメラーゼから本質的な活性に不要なドメインを切り詰めて原始RNAポリメラーゼを再構築することを試みた.しかし,このような巨大なマルチサブユニットの酵素をエンジニアすることは遺伝子操作やタンパク質発現の面で大きな困難を伴った.そこで,本年度の途中で方針を変更し,まずは現存のRNAポリメラーゼの活性中心ドメイン(約100アミノ酸)のみを切り出した原始タンパク質を再現することにした.RNAポリメラーゼのような巨大なタンパク質では,活性中心ドメインは他のドメインに取り囲まれている.その為,活性中心ドメインのみを切り出してくると,周りのドメインとの相互作用に使われている疎水性残基が表面に露出してしまうことになる.このような表面の疎水性残基はタンパク質が凝集し不活性化する原因にあると考えれるが,実際に活性中心ドメインのみ切り出してきたタンパク質の可溶化率は非常に低かった.しかし,我々は祖先配列予測や保存配列に基づく人工的なタンパク質配列のデザイン,さらに立体構造情報に基づく変異導入を駆使することによって,可溶性の高い活性中心ドメインを再現することに成功した.今後この活性中心ドメインに付属のドメインを徐々に付け加えていくことで,RNAポリメラーゼの構造と機能の歴史を再現できると考えている.研究実績の概要で示したとおり,本研究では実験方針を本年度内に変更しており,その為実験計画に多少の遅れが出ている.しかし,当初予定していた方法とは異なった方法で原始RNAポリメラーゼの再現ができる可能性が示されたため,研究自体は飛躍的な発展を遂げつつあると言える.RNAポリメラーゼは巨大なマルチサブユニットのタンパク質複合体である.原始RNAポリメラーゼの構造を再現するために,この巨大なタンパク質からドメインをひとつひとつ除いていく実験計画をスタートさせたが,この実験は現状様々な困難に直面している.そこで,むしろRNAポリメラーゼの活性中心ドメインを単体のタンパク質として再現し,その中心ドメインに付随的なドメインを加えていくことでRNAポリメラーゼの進化の過程の再現を試みることにした.この方針で現在までに活性中心ドメインを含む複数のドメインの可溶化に成功しており,今後は複数のドメインをつなぎ合わせることで,RNAポリメラーゼの進化の中間体を再現していくことを試みる.本研究では,Last universal common ancestor(LUCA)以前の生命進化の経路を明らかにするために,LUCA以前から生命の遺伝子発現制御において重要な役割を果たしてきであろうRNAポリメラーゼを対象にした分子進化実験を行った.現存生物のRNAポリメラーゼは分子量約30万にもなる巨大なタンパク質複合体であるが,原始生命においてはRNAポリメラーゼもより単純なタンパク質として誕生したと考えられる.そこで本研究では,まず現存生物のRNAポリメラーゼから本質的な活性に不要なドメインを切り詰めて原始RNAポリメラーゼを再構築することを試みた.しかし,このような巨大なサブユニットの酵素をエンジニアリングすることは遺伝子操作やタンパク質発現の面で大きな困難を伴った.そこで,方針を変更し,まずは現存のRNAポリメラーゼの活性中心ドメイン(約100アミノ酸)のみを切り出した原始タンパク質を再現することにした.RNAポリメラーゼのような巨大なタンパク質では,その活性中心ドメインはその他のドメインに取り囲まれている.その為,活性中心ドメインのみを切り出してくると,周りのドメインとの相互作用に使われている疎水性残基が表面に露出してしまうことになる.結果,活性中心ドメインのみ切り出してきたタンパク質の可溶化率は非常に低かった.しかし,我々は祖先配列予測や保存配列に基づく人工的なタンパク質配列のデザイン,さらに立体構造情報に基づく変異導入を駆使することによって,可溶性の高い活性中心ドメインを再現することに成功した.さらに短いペプチドを用いてRNAポリメラーゼの活性部位と同様のβシートの形成も行った.地球上で生命がどのように誕生したかは生物学における最大の疑問のひとつである.特に現在の遺伝子発現システムがどのように成立したかは重要な問題である.本研究では,現存する全ての生命において遺伝子発現制御の中心を担っているRNAポリメラーゼを対象にした分子進化実験を行った.現存生物のRNAポリメラーゼは分子量約30万にもなる巨大なタンパク質複合体であるが,原始生命においてはRNAポリメラーゼもより単純なタンパク質として誕生したと考えられる.そこで本研究では,現存のRNAポリメラーゼの活性中心ドメイン(約100アミノ酸)のみを切り出した原始タンパク質を再現に挑戦した.今後は再現した祖先系活性中心ドメインの周りに徐々に補助的なドメインを加えていくことで,RNAポリメラーゼの構造と機能の相関を明らかにしつつ,その進化の過程を再現する.とくに,完全なRNAポリメラーゼとして完成する前の中間的な酵素が一体どのような活性を持ちうるのかは重要な問題点であり,再構成した進化の中間体の細かな生化学的解析が必要となる.ただし,RNAポリメラーゼの複数のドメインをつなげていく過程で,ドメインのつなぎ方が不適切だと本来の活性が再現できない可能性もある.

そのような可能性を考慮するのであれば,何らかの方法でドメイン間のリンカーの長さ・配列を調節する必要がある.本研究では申請者が過去に構築したRNAポリメラーゼの試験管内進化法(Tagami S, et al., 2017, Nature chemistry)やmRNA display法を用いて,可溶性を保持したまま複数ドメインをつなぎ合わせRNAポリメラーゼの進化の中間体を再現する予定である.生命の起原および進化本研究では,原始RNAポリメラーゼの再構成を目指しているが,マルチサブユニットのRNAポリメラーゼの扱いが想定していた以上に困難であり,研究計画に遅延が発生した.しかしながら,新たな手法を用いることで困難を克服しつつあり,次年度において研究の大きな進歩が期待される.この方法では祖先タンパク質配列予測や保存されたアミノ酸配列を利用して,新たなタンパク質の配列をデザイン・再構成するため,実験は人工遺伝子合成に依存している.そのため次年度に複数の人工遺伝子合成を行う必要があり,次年度使用額が生じた.新たな手法にを用いてデザインした祖先型RNAポリメラーゼの配列を再現するために合成DNAを購入する.また,再構成したRNAポリメラーゼの進化の中間体について,どのような活性を持ちうるのか解析を行うために,蛍光修飾をほどこしたRNA等を購入する必要がある.さらに,2017年度に当該分野での重要な国際会議があり参加が必須であると考えている.
新規オピオイドペプチド・ノシセプチンの痛覚発症機構の解明

オピオイド受容体μ、κ、δの類縁体であるORL1あるいはROR-C受容体の内因性のリガンドとして、ウシ脳から17個のアミノ酸からなるオピオイドペプチド・ノシセプチンの単離同定に成功した。鎮痛作用を有するオピオイドペプチドとは反対に、髄腔内投与したノシセプチンが痛覚過敏反応とアロディニアを誘発すること)、ノシセプチンのアロディニアはグリシンによる抑制性伝達の脱抑制によることを示した。本研究では、ノシセプチンの痛覚発症機構の解明を試み、以下の知見を得た。1)ノシセプチンの痛覚過敏反応がサブスタンスPを介するのに対し、アロディニアはグルタミン酸を介することから、2つの痛覚反応の発症機構が異なることが明らかになった。2)ノシセプチンの痛覚反応における伝達経路ーC線維が関与するかどうかーを明らかにするために、生後2日目と5日目にカプサイシン処理を行い、C繊維を除去したマウスでノシセプチンの痛覚過敏反応だけでなく、予想外なことに、アロディニアも誘発されなくなった。これまで、アロディニアは触覚刺激Aβ繊維を介すると考えられたきたが、本研究でノシセプチンのアロディニアがC繊維を介することが初めて証明された。3)ごく最近、ノシセプチン前駆体蛋白質上にノシセプチンの痛覚過敏反応とアロディニアを抑制する17個のアミノ酸からなる新規生理活性ペプチドが存在することを見いだし、ノシスタチンと名づけた。ノシスタチンは古典的なオピオイド受容体を介さずに、多様な鎮痛活性を有する新規ペプチドであり、同一前駆体上に痛みと鎮痛の相反する作用を有するペプチドがコードされていることを初めて報告した。今後、これらの痛覚伝達機構を脊髄レベルで解析して本研究をさらに発展させていく予定である。ノシセプチンは17個のアミノ酸からなるペプチドで、オピオイド受容体μ、κ、δの類縁体であるORL1あるいはROR-C受容体の内因性リガンドとして単離された。髄腔内投与したノシセプチンは、鎮痛作用のあるオビオイドペプチドとは対照的に、触覚刺激などの非侵害性刺激による痛覚反応であるアロディニアや熱刺激による痛過敏反応を誘導する。ノシセプチン前駆体蛋白上にノシセブチンの痛覚反応を抑制する17個のアミノ酸からなるペプチドを見いだし、ノシスタチンと名づけだ。今回、ノシセプチンの痛覚反応機構とノシスタチンのノシセプチンに対する痛覚反応を検討した。1)ノシセプチンのアロディニアはpg才一ダーの低用量で誘発されノシセプチン受容体拮抗薬で抑制することからノシセプチンの痛覚反応はノシセプチン受容体を介していること、2)ノシスタチンは、ヒト、ラット、ウシ、マウスでアミノ酸配列が異なるが、どの動物種のノシスタチンも極めて低い濃度で、ノシセプチンのアロディニアを抑制することから、C末端のEQKQLQの共通配列に鎮痛活性を有すること、3)ノシスタチンはノシセプチンによるアロディニアを抑制するだけでなくホルマリンや熱刺激による痛覚過敏反応も抑制するが、古典的オピオイド受容体拮抗薬ナロキソンによっては影響されないこと、4)ノシセプチンは大脳皮質のスライスからグルタミン酸の遊離を抑制するが、ノシスタチンはノシセプチンの抑制効果を解除することを明かにした。

以上の結果、我々はノシセプチンはノシセプチンに特異的な受容体を介して痛覚反応をおこすこと、ノシセブチシ前駆体上にノシセブチンの痛覚反応を抑制し多様な鎮痛活性を有するノシスタチンが存在することを明らかにして、同一前駆帯状に痛みと鎮痛の相反する作用を有するペプチドがコードされていることを初めて報告した。オピオイド受容体μ、κ、δの類縁体であるノシセプチン・オーファニンFQ(Noc/OFQ)受容体の内因性リガンドとして、ウシ脳から17個のアミノ酸からなるオピオイドペプチド・Noc/OFQの単離同定に成功した。我々は鎮痛作用を有するオピオイドペプチドとは反対に、髄腔内投与したNoc/OFQが痛覚過敏反応とアロディニアを誘発することを示した。Noc/OFQ前駆体蛋白質上にNoc/OFQの痛覚過敏反応とアロディニアを抑制する17個のアミノ酸からなる新規生理活性ペプチドが存在することを見いだし、ノシスタチンと名づけた。今年度はNoc/OFQの痛覚発症機構並びに伝達経路を明らかにするために、痛覚の実験を行い以下の知見を得た。1)Noc/OFQの痛覚過敏反応とアロディニアの誘発がモルヒネで抑制されること、2)痛覚過敏反応がサブスタンスPを介するのに対し、アロディニアはグルタミン酸を介すること、3)生後2日目と5日目にカプサイシン処理を行い、C線維を除去した生後4週目のマウスではNoc/OFQの痛覚過敏反応だけでなく、予想外なことに、アロディニアも誘発されないこと、4)カプサイシン処理により、C線維に含まれるサブスタンスP含量が減少したのに対し、Noc/OFQの含量とNoc/OFQ受容体の性質は変化しないことを明らかにした。アロディニアは触覚刺激がAβ線維を介することから、これまでアロディニアもAβ線維を介すると考えられてきたが、本研究でNoc/OFQのアロディニアがAβ線維ではなく、カプサイシン感受性の一次求心性線維を介することが初めて証明された。さらに、5)ホルマリンテストで、低用量のNoc/OFQが痛みを増強するのに対し、ノシスタチンは痛みを抑制することを明らかにし、Noc/OFQとノシスタチンの痛覚反応が一般化できることを示した。
神経回路網の発達異常改善による新規統合失調症治療法の開発研究

統合失調症の脳では,大脳皮質灰白質に萎縮が存在することが報告され,その病態基盤における脳の気質的変化の関与が考えられるようになってきた。この脳内の萎縮は,神経ネットワークの維持・修復機構の障害に起因して形成されることが推察され,神経ネットワーク構築に関与する神経細胞の障害・神経新生の異常と統合失調症の脳病態との関連が注目されている。はじめに我々は,(1)定型抗精神病薬と第二世代抗精神病薬が神経細胞の生存機能に及ぼす影響について解析した。ラット大脳皮質培養神経細胞を用いた検討で,第二世代抗精神病薬のみが栄養因子を除去する障害から神経細胞を保護する効果を有することを示した。また,近年,統合失調症の脳における神経細胞の脆弱性のきばんとして,ミトコンドリアや小胞体といった細胞内小器官の機能異常が着目されているが,複数の第二世代抗精神病薬が,小胞体ストレス由来の障害からも神経細胞を保護する効果を見出し,薬剤の細胞保護効果のメカニズムの新たな一端を明らかとした。次に,(2)ラット胎児終脳から分離・培養した神経幹細胞を用いて,抗精神病薬が神経幹細胞の神経細胞へ分化する過程に及ぼす影響について解析を加えた。細胞の生存に影響を及ぼさない低濃度の小胞体ストレスが神経細胞への分化を強く抑制し,その作用は,第二世代抗精神病薬の併用処置によって抑制されることを示した。さらに,プロテオミクス解析を交え,定型抗精神病薬,および第二世代抗精神病薬が,小胞体機能に関わる蛋白質(GRP78,PERK)を含め,神経幹細胞の分化・神経細胞の発達に関わる複数の蛋白質発現に異なる影響を及ぼすことを明らかとした。統合失調症の成因に関わる脳神経系の脆弱性について,神経幹細胞の機能変化と新生神経細胞の成熟・生存の観点から解析,特異的な機能異常の解明を進めた。近年,非定型抗精神病薬の陰性症状・認知機能障害の改善効果について,薬剤の神経細胞保護作用・神経新生促進作用との関連が推察されている。はじめに我々は,(1)定型・非定型抗精神病薬の神経細胞障害性の違いについて解析した。ラット初代培養神経細胞を用いて,神経細胞に栄養除去による障害と,細胞内小器官特異的障害を与えた際の生存機能変化に及ぼす影響を調べた。培養神経細胞の培地から血清を除去することによって,神経細胞に時間依存的な神経細胞死が誘導されたが,この作用は,培地に非定型抗精神病薬を加えておくことによって軽減された。また,非定型抗精神病薬は,小胞体ストレスthapsigarginおよびtunicamycinの処置による障害からも神経細胞を保護する効果を示した。一方,このような効果は定型抗精神病薬によっては生じず,このことと,非定型抗精神病薬が臨床で示す陰性症状への効果との関連を推察している。次に,(2)ラット胎仔終脳から,FGF-2を用いた神経幹細胞の選択的培養を試み,神経幹細胞に小胞体ストレスをかけた際の神経幹細胞機能変化に及ぼす定型・非定型抗精神病薬の影響について調べた。神経幹細胞から神経細胞への分化機能は小胞体ストレスによって抑制されたが,これらの神経幹細胞の分化機能変化は非定型抗精神病薬の処置によって抑制され,抗精神病薬の分化促進作用と小胞体機能維持効果との関連性が推察された。さらに,western blotting法を用いた検討で,白質発現への薬剤の影響について解析を加えた結果,定型抗精神病薬に比べ,非定型抗精神病薬のみが,小胞体ストレス関連蛋白質GRP78の発現を抑制することが明らかとなった。統合失調症の脳では,大脳皮質灰白質に萎縮が存在することが報告され,その病態基盤における脳の器質的変化の関与が考えられるようになってきた。

この脳内の萎縮は,神経ネットワークの維持・修復機構の障害に起因して形成されていることが推察され,神経ネットワーク構築に関与する神経細胞の障害・神経新生の異常と統合失調症の脳病態との関連が注目されている。はじめに我々は,(1)定型抗精神病薬と第二世代抗精神病薬が神経細胞の生存機能に及ぼす影響について解析した。ラット大脳皮質培養神経細胞を用いた検討で,第二世代抗精神病薬のみが栄養因子を除去する障害から神経細胞を保護する効果を有することを示した。また,近年,統合失調症の脳における神経細胞の脆弱性の基盤として,ミトコンドリアや小胞体といった細胞内小器官の機能異常が着目されているが,複数の第二世代抗精神病薬が,小胞体ストレス由来の障害からも神経細胞を保護する効果を見出し,薬剤の細胞保護効果のメカニズムの新たな一端を明らかとした。次に,(2)ラット胎仔終脳から分離・培養した神経幹細胞を用いて,抗精神病薬が神経幹細胞が神経細胞へ分化する過程に及ぼす影響について解析を加えた。細胞の生存に影響を及ぼさない低濃度の小胞体ストレスが神経細胞への分化を強く抑制し,その作用は,第二世代抗精神病薬の併用処置によって抑制されることを示した。さらに,プロテオミクス解析を交え,定型抗精神病薬,および第二世代抗精神病薬が,小胞体機能に関わる蛋白質(GRP78, PERK)を含め,神経幹細胞の分化・神経細胞の発達に関わる複数の蛋白質発現に異なる影響を及ぼすことを明らかとした。
低温ヘリウムガス中における多価イオンの衝突反応

本研究の目的は、レーザーアブレーション法で低温ヘリウム気体(3-300K)中に原子イオンを拡散させ、1価および多価のイオンの衝突による電子状態の変化を、レーザー分光の手法を用いて調べることにより、低温での原子-イオン衝突相互作用ポテンシャルを研究することである。原子-原子間の相互作用ポテンシャルの研究において、ヘリウム原子と他原子との相互作用を表すペアポテンシャルは、最もよく調べられているものの一つであるが、低温ヘリウム原子と他原子の衝突については実験研究の例が少なく、また原子イオンとヘリウム原子の衝突に至っては、室温での研究においてすらデータが甚だ不十分である。これは低温ヘリウム中で原子イオンを効率的に発生させることの困難に起因すると考えられるが、我々はレーザーアブレーション法を用いることによりこの問題を解決した。この手法で発生させた原子イオンに対して、色素レーザーを用いて特定の電子準位に励起することで生じるレーザー誘起蛍光(laser-induced fluorescence, LIF)と、周囲のヘリウム原子との衝突により他準位に移っていった先からの増感蛍光(sensitized fluorescence, SF)を同時に観測することで、イオンと低温ヘリウム原子との衝突遷移断面積測定を可能とした。特にアルカリ土類イオン(Ba^+)に代表される1電子系イオンは、高密度低温ヘリウムガス中では励起状態において周囲のヘリウム原子との三体衝突によりエキサイプレックスと呼ばれる励起分子(Ba^<+*>-He)を形成するという興味深い現象を示すことがある。この励起分子はさらにヘリウム原子との二体衝突により再びBa^+イオンとヘリウム原子に解離する。これらの二体、三体衝突反応断面積が低温領域(3-30K)で特異な温度依存性を示すことを初めて明らかにした。そこで本年は、1電子系であるアルカリ土類イオンと低温ヘリウム原子との衝突により誘起された微細構造間の衝突遷移断面積の測定を行った。具体的には液体ヘリウムクライオスタットの上空の低温ヘリウム気体中でBa固体サンプルをレーザーアブレーションすることによりBa^+イオンを拡散させた後、色素レーザー励起により特定の電子準位に励起し、レーザー誘起蛍光(laser-induced fluorescence, LIF)と、周囲のヘリウム原子との衝突により他準位に移っていった先からの増感蛍光(sensitized fluorescence, SF)を同時に観測した。1電子系イオンは、高密度低温ヘリウムガス中ではレーザーで電子励起された後、周囲のヘリウム原子と結合してエキサイプレックスと呼ばれる励起分子(Ba^<+*>-He)を形成することがある。この励起分子はさらにヘリウム原子と衝突して再びBa^+イオンとヘリウム原子に解離する。レーザー励起後の励起分子からの発光、解離したBa^+イオンからの発光強度の比を観測することにより、励起分子の生成および解離断面積、励起分子の振動状態緩和断面積等についても、初めて詳細に求めることができた。

原子-原子間の相互作用ポテンシャルの研究において、ヘリウム原子と他原子との相互作用を表すペアポテンシャルは、最もよく調べられているものの一つであるが、低温ヘリウム原子と他原子の衝突については実験研究の例が少なく、また原子イオンとヘリウム原子の衝突に至っては、室温での研究においてすらデータが甚だ不十分である。これは低温ヘリウム中で原子イオンを効率的に発生させることの困難に起因すると考えられるが、我々はレーザーアブレーション法を用いることによりこの問題を解決した。この手法で発生させた原子イオンに対して、色素レーザーを用いて特定の電子準位に励起し、レーザー誘起蛍光(laser-induced fluorescence,LIF)と、周囲のヘリウム原子との衝突により他準位に移っていった先からの増感蛍光(sensitized fluorescence,SF)を同時に観測することで、アルカリ土類イオン(Ba^+)と低温ヘリウム原子との衝突により誘起された微細構造間の衝突遷移断面積の測定を行った。さらに1電子系イオンは、高密度低温ヘリウムガス中では励起状態において周囲のヘリウム原子との三体衝突によりエキサイプレックスと呼ばれる励起分子(Ba^<+*>-He)を形成することがある。この励起分子はさらにヘリウム原子との二体衝突により再びBa^+イオンとヘリウム原子に解離する。これらの二体、三体衝突反応断面積は低温領域(3-30K)で特異な温度依存性を示すことを初めて明らかにした。
老齢期特異的な記憶障害を示すsol変異体の解析

加齢による記憶力の低下(加齢性記憶障害)は脳老化の重要な表現型である。寿命が約30日で、定量的な学習記憶行動解析が可能なショウジョウバエは加齢性記憶障害の分子メカニズムを明らかにするのに適したモデル動物である。我々は加齢性記憶障害の変異体検索を行い、加齢による記憶力の低下が亢進した、加齢性記憶障害の亢進変異体solを単離した。solでは加齢性記憶障害が亢進していたにも関わらず、寿命の短縮など所謂個体老化の亢進は見られなかった。sol変異のマッピングを行ったところ、sol変異体ではP因子がnep遺伝子とtacc遺伝子の間に挿入されていた。そこでsol変異体でnepとtaccの発現量を調べたところ、何れの遺伝子発現量にも顕著な変化が見られなかった。これらの結果からsolではP因子がnep、taccとは異なる遺伝子のエンハンサー領域に挿入された系統であることが推測された。一方solは行動解析に先だって、遺伝学的バックグラウンドを野生型とそろえるためのバッククロスを行っている。そこでバッククロスを行ってもsolの遺伝学的オリジナルバックグラウンドが残っている領域を計算し、その領域に含まれる遺伝子の発現の野生型との比較、さらに加齢による発現変化の検索を行ったが、顕著な変化を示す遺伝子は見いだせなかった。このことはsolの表現型がオリジナルバックグラウンドに因るものではないことを示唆している。興味深いことにsolの表現型である加齢性記憶障害の亢進は温度感受性に起こることが分かった。即ち低温での継代では加齢性記憶障害の亢進が現れるが、室温(25°C)で継代していると加齢性記憶障害の亢進が喪失した。今後solの解析を進めるにはジーンチップなどを用いての網羅的解析が必要と思われる。加齢性記憶障害の変異体検索から見出されたsol変異体は、加齢体の記憶力が野生型と比べて顕著に低下していた。そこで本年度はこのような記憶力の低下が、脳の早老によるものなのか?または加齢体特有の学習記憶メカニズム(が存在し)の特異的な障害なのか?を知るため、各日齢のsol変異体で、学習記憶行動の解析を行った。その結果、野生型では明確な記憶低下が1520日齢にかけて起こるのに対して、solでは10日齢で既に明確な記憶低下を観察した。従ってsol変異により加齢性記憶障害の発現が早くなる(脳の早老)ことが示唆された。また若いsol変異体では学習獲得から長期記憶等への各記憶統合過程で異常が見出されなった。加えて寿命も野生型と変わらなかった。以上の結果から、solでの加齢性記憶障害の亢進は寿命が短くなったことに起因するのでなく、脳の老化の特異的亢進に因ることが示唆された。
経口寛容成立・維持におけるMAdCAM-1分子の関与-関節炎モデルを用いた解析

抗原物質を経口投与することにより、免疫学的寛容を誘導する経口寛容を、自己免疫疾患の治療に応用することを最終的な目標として、腸管粘膜関連リンパ組織(gut-associated lymphoid tissue ; GALT)特異的細胞接着分子であるMAdCAM-1分子の関与について検討を行った。汎用実験動物であるラットについて、複数の抗MAdCAM-1モノクローナル抗体を樹立し、これらが免疫学的ツールとして有用であることが確認できた。またMAdCAM-1分子の基本的特徴を理解するために、様々な発生段階のラットにおける発現分布を免疫組織染色法により検討したところ、成体では発現が見られない皮膚、胸腺に胎生期から出生直後にかけて発現が見られ、同時期のリンパ球の流出入に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。抗MAdCAM-1抗体をラットアジュバント関節炎およびII型コラーゲンによる経口寛容誘導モデルに投与したところ、MAdCAM-1のリガンド接着阻害抗体の投与によってアジュバント関節炎はわずかに発病が早まる傾向がみられた。さらに経口寛容を誘導する系での投与によも関節炎は増悪し、寛容の成立に枇て阻害的に作用する可能性が示唆された。すなわちMAdCAM-1を介した経路は経口寛容成立を促進する方向に機能していることが推測された。本検討は、例数や抗体投与の条件についてまだじゅうぶんとは言えないが、経口寛容誘導においてはMAdCAM-1接着経路を増強することが、その効率的な臨床応用に有効である可能性を示峻するものであった。また、その具体的メカニズムをさらに詳細に理解することも、臨床応用のために必要であると考えられ、今後の検討課題としていくこととした。接着分子MAdCAM-1は腸管関連リンパ組織の血管内皮細胞に特異的に発現し、部位特異的なリンパ球ホーミングに関与していることから、経口寛容の成立に重要な役割を果たしている可能性が考えられる。そこで我々はラットアジュヴァント関節炎での経口寛容の成立におけるMAdCAM-1の関与につき検討を行った。タイプIIコラーゲンをラットに経口投与することによりアジュヴァント関節炎の誘導が抑制された。その際に我々の作製した抗MAdCAM-1中和抗体あるいはコントロール抗体を腹腔内投与した場合、両者で関節炎の程度に有意な差が見られず、MAdCAM-1が経口寛容の成立に関与するとの証拠は得られなかった。一方、胎仔、新生仔ラットの腸管では成熟ラットよりも広範にMAdCAM-1の発現が認められることが判った。このことからリンパ組織の形成期においてMAdCAM-1が経口寛容に関与している可能性も考えられ検討が必要である。また同時期では成熟ラットでは発現していない胸腺や皮膚に発現が見られ、さらに新生仔ラットの胸腺細胞ではMAdCAM-1結合能を持っているのに対し、成熟ラット胸腺細胞は結合能を持っていなかった。これらのことは同時期においてMAdCAM-1が様々なリンパ組織でのリンパ球の移動に関与し、リンパ組織形成期における自己トレランスの成立に関与している可能性を示唆し、今後の検討が必要である。MAdCAM-1は接着分子の一つであり、経口寛容の成立に重要な役割を果たしている可能性が考えられる。今回はMAdCAM-1の胎生期における発現を検討し、stage-specificな発現がみられるか否かを検討した。まず、腸管関連リンパ組織における発現を検討したところ、血管内皮細胞に特異的に発現し、しかもパイエル板の血管内皮細胞上でのリンパ球のローリングと接着は抗MAdCAM-1抗体で特異的に阻害されたことから、本分子は部位特異的なリンパ球ホーミングに関連していることが改めて確認された。さらに、本分子は胎生ラットの腸管のlamina propriaのvenuleに発現しており、新生仔ラットパイエル板の樹状細胞にも発現していた。

さらに本分子は腸管以外にも発現しており、胎生ラット皮膚と新生仔ラット胸腺にも発現していることが明らかとなった。しかし、生後は胸腺のMAdCAM-1発現は次第に減少し、MAdCAM-1結合性リンパ球数も減少した。以上より、MAdCAM-1が様々なリンパ組織でのリンパ球のtraffickingに関与していることを示唆しており、今後さらに経口寛容における役割についても検討を進める予定である。1.関節炎モデルラットに対する抗MAdCAM-1抗体投与の影響7週令ルイスラットに完全アジュバントを投与することにより作製したアジュバント関節炎モデルに対して、アジュバント投与日より週3日2週間、抗MAdCAM1中和抗体あるいは非中和抗体1mgを腹腔投与した。その結果、関節炎の発症率、程度において両抗体投与群の間に有意差を認めなかった。2.関節炎経口寛容モデルに対する抗MAdCAM-1抗体投与の影響Weinerの経口寛容誘導の方法に従い、7週令ルイスラットに誘導したアジュバント関節炎ラットに対してアジュバント投与の2、4、7、10日前に1mlのPBSに溶解したII型コラーゲン30μg、あるいはPBS 1mlを経口投与した。さらにアジュバント投与11日前から1日前まで連日0.5mgの抗MAdCAM-1抗体あるいはコントロールとして抗c-Myc抗体を腹腔投与した。その結果、抗MAdCAM-1抗体の投与により経口寛容の誘導が阻害されることが明らかとなった。3.胎仔、新生仔ラットの皮膚及び胸腺血管内皮細胞におけるMAdCAM-1発現の解析.抗MAdCAM-1抗体を用いた免疫組織化学的方法を用いて胎仔、新生仔ラットの皮膚及び胸腺におけるMAdCAM-1発現を経時的に解析したところ、MAdCAM-1は胎仔皮膚に発現しているが、生後急速にその発現が減少することが明らかとなった。また、胎仔、新生仔胸腺では皮質髄質境界部と小葉間結合組織の血管内皮細胞にMAdCAM-1が発現していることが判明した。4.新生仔ラット胸腺細胞のMAdCAM-1結合性の検討可溶性MAdCAM-1/IgGキメラ蛋白を用いたフローサイトメトリーによりラット胸腺細胞のMAdCAM-1結合性を検討したところ、成熟ラット胸腺細胞に比較して新生仔ラット胸腺細胞が有意にMAdCAM-1結合性が高かった。また、結合する細胞はCD3陽性のCD4, CD8シングルポジティブあるいはダブルポジティブ細胞であり、さらにこの結合は抗MAdCAM-1抗体及び抗インテグリンα4β7抗体で阻害された。以上より、MAdCAM-1は経口寛容の誘導に関与している可能性があり、また胎仔、新生仔のリンパ組織発生にも関与している可能性があることが示唆された。
T細胞の分化および活性化に対するGPIアンカー型蛋白の役割の解析

GPIアンカーは、真核細胞に広く分布しGPIアンカー型蛋白を細胞膜表面につなぎ止めるための必須の構造であり、種間でその構造はよく保存されている。GPIアンカー生合成に必須であるpig-a遺伝子破壊マウスは致死であり、マウス個体発生におけるGPIアンカー型蛋白の重要性が指摘されている。Thy-1,Ly6で代表されるGPIアンカー型蛋白が、多数発現しているTリンパ球の成熟機構あるいは活性化にはたしている役割をコンディショナルジーンノックアウトを利用し個体レベルで解析した。(1)胸腺Tリンパ球の選択機構に対するGPIアンカー型蛋白の役割Pig-a遺伝子にloxP部位を挿入したマウス(Piga-loxP)と未分化T細胞から遺伝子発現を誘導できるLckプロ-モーターの下流にCreを連結したマウス(Lck-Cre)マウスを交配させた。胸腺Tリンパ球を解析すると、交配された変異マウスでGPIアンカー型蛋白は欠損していたが、完全欠損でない細胞も混在していた。正と負の選択機構は正常マウスに比べ差がみられなかった。(2)末梢成熟Tリンパ球の活性化あるいは細胞死に対する影響変異マウスにおいて末梢成熟Tリンパ球のGPIアンカー型蛋白は完全欠損していた。この細胞を種々のマイトジエンで刺激した(ConA,抗CD3,PMA+Ionomycine)。これらの刺激に対して、変異細胞は正常の反応を示した。さらにin vivoにSEB(staphylococcus enterotoxinB)を投与することで、in vivoに於けるTリンパ球の活性化とそれに続く細胞死を観察した。ここでも変異細胞は、正常細胞と同じ程度に、活性化とそれに続く細胞死が観察された。以上に結果は、多数発現しているGPIアンカー型蛋白はTリンパ球の成熟機構あるいは活性化に必須でないことを示している。
美術・工芸科教育における教育理念と社会変化に関する日本とスウェーデンの比較研究

本研究は,"Laroplan for grundskolan,Lgr80"におけるカテゴリーのデータベースの作成と分析から行った。特に"Laroplan for grundskolan,Lgr80"のなかのKursplanでslojdにかかわる部分の全文を検討した。KursplanのBild,Hemkunskap,Orienteringsamnenの3教科についての検討は,今後の問題として残された。カテゴリーについては,フェーグレンのK1からK9までを利用した。それは美的育成のK1及びK2,実際的能力育成のK3からK5,消費者育成のK6及びK7,文化育成のK8,社会的育成のK9である。日本の図画工作科については学習指導要領とその解説において,そのカテゴリーを検討したが,K1からK9以外のカテゴリーを必要としなかた。また,K1及びK2のカテゴリーにそのほとんどが含まれることから,図画工作科の内容が,いわゆる芸術というものへと集約されていく図式が示された。その結果,スロイドは日本の図画工作科や美術科と比して,美的な育成を重視しながらも,より社会的な実際性という観点を,その目標のなかに包含していることが明らかになった。このことは,"Laroplan for grundskolan,Lgr80"が,概念定義・教育内容・評価の視点を,日本の学習指導要領の内容と比して,社会的な視点から明解にしていると考えられる。スウェーデンのスロイド教育の教育理念を検討することによって,以下の観点が小学校図画工作科及び中学校美術科にとって必要であると考えられた。(1)日本における産業社会や生活の変化,価値観の多様化の必要性,種々の領域で,より創造性をもった対応を必要とされる現代において,図画工作科や美術科は,いわゆるアカデミズム的芸術を指向するのではなく,より明解に社会との対応を検討しながら,幅広い知識と能力の基盤に立ち,またそれを形成する教科としての再編が必要となる。(2)前述の再編は,すべての他教科との重要な関連づけをもって可能となり,場合によっては教科の枠組みも再検討する必要がある。(例えば,「ものをつくる」という活動に含まれる内容と,算数や理科,社会,技術・家庭科等との問題。「表現」という観点から音楽や国語との問題。)(3)教科再編においては,分割されない人間としての「個」と知識という観点から,教育内容とその活動において一貫した教育内容として美や能力,知識を捉える必要がある。(例えば,「美」が特別で独立(あるいは孤立)した内容とならないような配慮が必要となる。)本研究は,"Laroplan for grundskolan,Lgr80"におけるカテゴリーのデータベースの作成と分析から行った。)
気候変動に伴う赤道準2年振動の変化メカニズムの解明（国際共同研究強化）

水平解像度120km、鉛直解像度550m、モデル上端47kmにして、研究初年度に実験を完了したMIROC気候モデルデータを用いて、赤道準2年振動(QBO)の現在気候における再現性と、温暖化気候における変化、及び季節予報精度についての解析を継続して行った。更にQBO気候モデル国際比較プロジェクト(QBOi)に参加している世界中の気候モデルを集めた、研究代表者のモデルはQBOiプロジェクトの中で、非定常重力波パラメタリゼーションを用いずともQBOを再現している唯一なモデルである為、マルチモデル比較の中で同パラメタリゼーションの不確実性を取り除いたQBO研究が唯一可能な仕様となる。研究代表者はQBOiプロジェクトの主要メンバーとして、関連する研究者と定期的なテレビ会議を継続し、最初の論文が出版され(Butchart et al. 2018)、更にQBOモデル再現性比較、温暖化時のQBOi変化、赤道域大気波動の再現性、QBOを介した遠隔影響の評価、QBOの季節予報可能性、に関する5本の国際共同論文の執筆を開始した。温暖化時のQBO変調について、下部成層圏で振幅が弱くなることは全てのモデルで見られ、申請者の先行研究(Kawatani et al. 2011, 2012, 2013)と整合的であった。一方で温暖化時のQBO周期はモデル間相違が大きく、重力波パラメタリゼーションの扱いに強く依存することが分かった。QBO季節予報再現性は、同パラメタリゼーションのチューニングをし、現実的なQBO周期を再現しているモデルほど良いこと、またQBO東風位相より西風位相を初期値とした方が再現性が良いモデルが多いことが判明した。内定年度:2015本課題の主目的は、気候モデルによる赤道準2年振動(QBO)の予測可能性を定量的に把握し、季節予報におけるQBOの役割を解き明かすことで、基課題のQBO変化メカニズム解明研究から、より実用性に繋がる季節予報研究にまで大きく発展させることである。QBOは主に小規模な大気重力波によって駆動されており、気候モデルで再現させるのが最も難しい気象現象の1つである。世界の殆どの研究機関で重力波パラメタリゼーションをモデルに組み込むことでQBOを再現しており、大きな不確実性を引き起こす主要因となっている。そこで、同パラメタリゼーションを用いないMIROC気候モデルを用いてQBOを再現させ、QBO予報における不確実性の軽減に関する考察も行うことにした。重力波パラメタリゼーションを用いない申請者による唯一の気候モデルQBO実験は、国内外の状況を鑑みても独創的・先駆的である。平成28年度にMIROC気候モデル(東京大学、国立環境研究所、海洋研究開発機構で共同開発)を、本研究目的であるQBO季節予報実験が遂行できる仕様に構築した。QBOの予報精度を精査する為に、異なるQBO位相・季節の状態から実験を行った。必要な境界データを整備し、初期値はECMWFの再解析データ(ERA-I)から作成した。合計で30ケースの異なる初期状態から実験を行い、各々の積分期間は9ヵ月、アンサンブル数は5個とした。英国滞在中にこれらの実験を終え、解析にも着手したところ、QBO予報スキルは、QBO位相、季節、高度などに強く依存することが判明した。現在参画している成層圏研究の為の再解析比較国際プロジェクト(S-RIP)及び気候モデルQBO国際比較プロジェクト(QBOi)の代表メンバーである、Oxford大学Gray教授及びOsprey博士が所属する英国Oxford大学に2016年6月2日から2017年2月1日まで滞在した。英国滞在中に、QBOiプロジェクトで扱うモデル実験をプロコトルに沿って行い、基盤となる実験を完了させた。QBOiは基課題の内容である地球温暖化時のQBO変化に関する実験と、本課題で取り扱うQBO季節予報実験の両方を含んでおり、得られた結果のモデル間比較を目的としている。実験はGray教授及びOsprey博士と、英国モデルとの比較や議論を行いながら遂行した。平成28年度末には日英米独加仏韓豪蘭丁伊の各国のモデルデータが出そろい、これらの国々の研究者との共同研究も開始した。帰国後も密に連絡を取り合い、英国滞在中に構築した体制を維持して研究を継続している。交付申請書に記載した研究計画に沿って気候モデル実験が予定通り進み、データ解析の進捗も順調である。基課題の目的であるQBO変化メカニズム解明研究から、本課題のQBO季節予報の可能性を考察できるように発展させることができた。論文執筆にも取り掛かっており、順調に研究が進展していると言える。水平解像度120km、鉛直解像度550m、モデル上端47kmにして、昨年度実験を行ったMIROC気候モデル(東京大学、国立環境研究所、海洋研究開発機構で共同開発された全球数値モデル)データを用いて、赤道準2年振動(QBO)の基本的な再現性と、季節予報可能性についての解析を引き続き行っている。研究代表者のモデルは、現在行われているQBO気候モデル国際比較プロジェクト(QBOi)の中で、非定常重力波パラメタリゼーションを用いずともQBOを再現している唯一なモデルである。つまり、同パラメタリゼーションの不確実性を取り除いたQBO研究が可能になる。申請者のモデル結果を他機関のモデル群と比較する事で、重力波パラメタリゼーションが引き起こす影響についても考察可能である。研究代表者はQBOiプロジェクトの主要メンバーとして、関連する研究者との対面での議論、及び2ヵ月に1回開かれる定期的なテレビ会議を通して議論を継続してきた。

その結果、各研究機関の気候モデル実験データを解析した最初の論文を発表するに至った(Butchart et al. 2018)。QBOiマルチ気候モデルデータを用いた、QBOの季節予報可能性に関するデータ解析も継続しておこない、各モデルの利点・欠点、重力波パラメタリゼーションに伴う不確実性の検証、予報における解像度依存性を含めて検討を行っている。現在論文執筆の為の準備をしている。交付申請書に記載した計画に沿って気候モデル実験及びデータ解析を行い、国際共同研究の最初の共著論文が成果として出ている。引き続き共著論文作成の為のデータ解析と共同研究者との議論を活発に継続しており、おおむね順調に研究が進んでいる。水平解像度120km、鉛直解像度550m、モデル上端47kmにして、研究初年度に実験を完了したMIROC気候モデルデータを用いて、赤道準2年振動(QBO)の現在気候における再現性と、温暖化気候における変化、及び季節予報精度についての解析を継続して行った。更にQBO気候モデル国際比較プロジェクト(QBOi)に参加している世界中の気候モデルを集めた、研究代表者のモデルはQBOiプロジェクトの中で、非定常重力波パラメタリゼーションを用いずともQBOを再現している唯一なモデルである為、マルチモデル比較の中で同パラメタリゼーションの不確実性を取り除いたQBO研究が唯一可能な仕様となる。研究代表者はQBOiプロジェクトの主要メンバーとして、関連する研究者と定期的なテレビ会議を継続し、最初の論文が出版され(Butchart et al. 2018)、更にQBOモデル再現性比較、温暖化時のQBOi変化、赤道域大気波動の再現性、QBOを介した遠隔影響の評価、QBOの季節予報可能性、に関する5本の国際共同論文の執筆を開始した。温暖化時のQBO変調について、下部成層圏で振幅が弱くなることは全てのモデルで見られ、申請者の先行研究(Kawatani et al. 2011, 2012, 2013)と整合的であった。一方で温暖化時のQBO周期はモデル間相違が大きく、重力波パラメタリゼーションの扱いに強く依存することが分かった。QBO季節予報再現性は、同パラメタリゼーションのチューニングをし、現実的なQBO周期を再現しているモデルほど良いこと、またQBO東風位相より西風位相を初期値とした方が再現性が良いモデルが多いことが判明した。交付申請書に沿って、引き続き得られた気候モデル実験のデータ解析を行い、国際共同研究を通して成果をまとめ、共著論文化していく。交付申請書に沿って、引き続き本研究に必要な気候モデル実験を行い、各種観測データ、他の研究機関のモデルデータ解析と合わせて成果をまとめ、国際共著論文化していく。
OSCEを導入したシミュレーション教育を用いた新人助産師研修プログラムの開発

本研究の目的は、新人助産師の臨床実践能力の修得状況を明らかにし、新人助産師研修のプログラム開発のための資料を得ることである。助産師は、妊娠期、分娩期、産褥期、新生児のいずれのケアについて、「指導の下でできる」と自己評価していた。それらに関する課題のOSCEを実施した内容を録画し、実践能力修得状況について検討した。録画分析を行うなどの、自身のケア実践内容を客観的に評価する方法等の検討が必要と考える。今後は、新人助産師研修では、他施設の助産師とともに実践能力の評価を行い、録画内容を視聴するなど自身の実践内容を客観的に評価する方法等を取り入れた研修プログラム策定を検討する。新人助産師研修において、シミュレーション教育の一連の過程を取り入れ、さらに新人助産師の臨床能力把握としてOSCE(Objective Structured Clinical Examination:客観的臨床能力試験)を用いた評価を行う。それらの実施により、新人助産師の課題を明確にし、臨床能力向上を目指すための研修プログラムの開発を目的とする。本年度の研究実施計画は、1)<シミュレーション教育等の研究に関する文献収集し、研究動向の把握>:医学中央雑誌を用い、「シミュレーション教育」、「看護」を検索ワードとし検索した結果、2000年から2013年までに123件あった。その内、原著論文は28件であり、方法の検討およびシミュレーションを用いた効果と課題、シミュレーション実施プログラム開発の研究が行われていた。2)<国内外のシミュレーション施設のスタッフに新人助産師研修へのシミュレーションの活用とその課題、シミュレーション教育の実態把握のためのインタビュー実施>:当初、2)の実施について予定していたが、上記1)の研究実施により、シミュレーション教育等の実態等については把握できたと判断し、割愛した。3)<病棟管理者等にインタビューを行い、新人助産師が修得すべき技術や臨床能力および現状について把握し、シミュレーション実施におけるシナリオ作成に活用する>:インタビュー結果において、新人助産師の臨床能力の特徴と課題を把握し、その特徴に合わせた研修計画を考える必要があることが明らかになった。そこで今回、新人助産師の臨床能力の特徴を明らかにするために、新人助産師と熟達助産師の両者にOSCEを実施し、OSCE実施内容の詳細な検討により、新人助産師へのシミュレーション実施のポイントを明確になった。次年度以降、これらの結果を踏まえて、シナリオ作成およびシミュレーション実施を行う予定である。さまざまな背景をもちながら新人助産師研修に参加している新人助産師を対象に、新人助産師の臨床能力向上を目指すために、シミュレーション教育の一連の過程を取り入れたプログラムを導入し、さらに、OSCEを用いた新人助産師の臨床能力把握も含めた研修プログラムの開発を目的とする。平成26年度については、さまざまな臨床経験の助産師に対して、妊娠、分娩、産褥期の場面課題について試行し、実施における課題等を明確にし、シミュレーション実施に向けたプログラム作成の検討を行った。具体的内容は、以下について実施した。1平成25年度に作成したシナリオの場面課題に基づき、新人助産師、中堅助産師および熟達助産師に実施した。実施した内容について録画し、終了後に実施者と研究者により録画内容を視聴し、実際の臨床場面との相違点や課題を抽出した。2場面課題についての録画内容の分析では、場面課題の目標設定が実施者に十分周知されていなかったために、臨床経験の違いにより、観察内容や妊産褥婦に対する問診内容に違いがみられた。これらよりシミュレーション実施では取り上げたい状況とともに、シミュレーション実施対象者のレディネスとニーズに合った目標設定を明確にしていく必要がある。また、実際の場面に即した教材、環境設定とともに、実施者への十分なオリエンテーションを検討する。また、ブリーフィング方法、評価方法等について具体的な方法の検討中であり、シナリオ修正を含めた、シミュレーション実施に向けた一連の過程作成を行っていく。今後、熟達助産師等からの意見を集約し、シミュレーション実施に向けたプログラム作成を行い、実際に新人助産師研修等での活用を行っていく。【研究目的】新人助産師研修に参加している新人助産師を対象に、新人助産師の実践能力向上をめざすために、シミュレーション教育の一連の過程を取り入れ、さらに、OSCEを用いた新人助産師の臨床能力把握も含めた研修プログラムの開発を目的とする。【研究実施計画】平成27年度までに、さまざまな臨床経験の助産師を対象に、妊娠、分娩、産褥期の場面課題についてOSCEを実施し、その結果より各臨床経験の違いによる実践能力に関する違いが明確になった。特に、新人助産師は、「妊産褥婦へのねぎらいの声かけの実施」や「実施内容についての説明」、「今後の予測に対する説明」は行えていたが、「対象者に伝わりにくい実施の意図」があった。また、助産師に対するインタビュー結果より、「自身の判断に対する低い信頼性」、「判断の曖昧さの露呈」が特徴であった。それに対して、熟達助産師は「意識的に伝えるアセスメント過程および今後の予測」があり、「五感に基づいた瞬時の判断」を行うなどの特徴がみられた。これらの結果より、新人助産師、熟達助産師の臨床経験の違いによる特徴・課題が実践能力評価法の指標となることから、助産師の実践能力の課題評価法の作成を行った。新人助産師の実践における課題を明らかにし、それらの課題解決プログラムを作成する。実際の場面に即した教材、環境設定、ブリーフィング方法等具体的な方法の検討が必要であり、昨年度から引き続き実施している。これらについては、より実践に即した内容とするため、熟達助産師からの意見を集約する。その後、シミュレーション実施に向けたシナリオ作成、実施を行っていく。

昨年度、助産師の課題場面実施のVTR分析による課題抽出に時間を要した。そのため課題抽出結果に基づき作成する評価法の評価視点項目決定や課題解決のためのプログラム作成に向け、熟達助産師等からの意見の集約を行うこと、さらに明確となった課題に対する課題解決プログラム作成が遅れることとなった。【目的】新人助産師研修を受講した新人助産師の臨床実践能力の修得状況の自己評価とOSCE(Objective Structured Clinical Examination:客観的臨床能力試験)を用いての評価を行い、新人助産師の実践能力修得の特徴・課題を明確にすることである。【方法】日本看護協会の「新卒助産師研修ガイド」(2012)に掲載されている新卒助産師の到達目標「IIマタニティケア能力」の「1妊娠期の診断とケア」(20項目)、「2分娩期の診断とケア」(17項目)、「3分娩各期における配慮の視点」(23項)、「4産褥期の診断とケア」(14項目)、「5新生児の診断とケア」(20項目)、「6CTG(分娩監視装置)の装着と判定」(14項目)の合計108項目の無記名自記式質問紙法を作成した。これらの各項目について、「到達度1:知識としてわかる」「到達度2:演習でできる」「到達度3:指導の下でできる」「到達度4:できる」の4段階により評価した。また、妊娠、分娩、産褥、新生児期の4場面に関するOSCEの1課題10分の課題を作成し、新人助産師にOSCEを実施し、その内容を録画した。録画内容を『ヒューマンケアの基本に関する実践能力』『根拠に基づき看護を計画的に実践する能力』『特定の健康課題に対応する実践能力』の視点に基づき、OSCE実施内容の映像分析を行った。【結果】新人助産師は妊娠、分娩、産褥、新生児の診断とケアについて概ねできると評価していた。録画内容の分析から、妊娠期の診断とケアでは、知識や情報提供の方法、配慮等では、経験が不十分なこともあり、自己評価とOSCE評価に相違がみられた。【考察】新人助産師研修には、助産師同士がお互いに妊産褥婦役、看護師役になるロールプレイを導入するなどのシミレーション教育やOSCEを取り入れた方法により実践能力を評価するプログラムの導入が必要である。本研究の目的は、新人助産師の臨床実践能力の修得状況を明らかにし、新人助産師研修のプログラム開発のための資料を得ることである。助産師は、妊娠期、分娩期、産褥期、新生児のいずれのケアについて、「指導の下でできる」と自己評価していた。それらに関する課題のOSCEを実施した内容を録画し、実践能力修得状況について検討した。録画分析を行うなどの、自身のケア実践内容を客観的に評価する方法等の検討が必要と考える。今後は、新人助産師研修では、他施設の助産師とともに実践能力の評価を行い、録画内容を視聴するなど自身の実践内容を客観的に評価する方法等を取り入れた研修プログラム策定を検討する。
土壌粘土の荷電特性と水分特性の関係

アロフェンやイモゴライトの粒子表面の荷電状態が、平衡外液のpHを変えることにより変化する性質を利用して、粘土粒子の荷電状態と水分吸着特性の関係を研究した。初めに、純粋なアロフェンを用いて、風乾による水分特性の変化、荷電状態による水分特性の変化を調べ、アロフェンの水分特性が荷電状態によって変化することを確かめた。アロフェンの水分特性は、風乾土から十分小さなコロイド分を取り出した場合でも、生土のコロイドと比べると含水比が20-30%低下した。これは、アロフェンがコロイドの大きさの不可逆的凝集体を形成しているためと考えられた。また、pF3以下では荷電状態によって水分特性曲線が変化した。すなわち、分散的であるほど含水比が高くなった。この境界のpFのとき、最密充填を仮定して求めた粒子間の最短距離は3.1nmであった。この距離は、粒子間相互作用に変化の見られるときとされる距離に対応する。さらに、分散状態にあるアロフェンは、pF2.7以下の脱水に対して膨潤し、含水比の復元が見られるが、凝集状態にあるアロフェンは全く膨潤しない事などがわかった。アロフェンの粒子内部間隙の水の存在状態を、真比重、加熱による質量変化、水分吸着特性などから測定した結果、アロフェンの粒子内部間隙の水は105°Cで抜けていると判断された。しかし、明瞭な水の出入りを示す兆候がこの前後で見られないなど、未解決の問題があることが判った。本研究は、アロフェンやイモゴライトの粒子表面の荷電状態が、平衡外液のpHを変えることにより変化する性質を利用して、粘土粒子の荷電状態と水分吸着特性の関係を解明するものである。今年度、我々は純粋なアロフェンを用いて、風乾による水分特性の変化、荷電状態による水分特性の変化を調べ、アロフェンの水分特性が荷電状態によって変化することを確かめた。アロフェンの水分特性は、風乾によって、風乾土から十分小さなコロイド分を取り出してた場合でも、20-30%低下した。また、荷電状態によって、pF3以下で水分特性曲線が変化した。この境界のpFのとき、最密充填を仮定して求めた粒子間の最短距離は3.1 nmであった。さらに、分散状態にあるアロフェンは、pF2.7以下の脱水に対して可逆的に変化するが、凝集状態にあるアロフェンは、不可逆的に変化する事などがわかった。しかし、明瞭な水の出入りを示す兆候がこの前後で見られないので、アロフェン内部間隙の水の存在状態に関して明らかにすべき未解明の問題点があることを認識した。今後、引き続き荷電状態(pH)と飽和イオンの種類を変えたアロフェンとイモゴライトの水分吸着特性、EGME吸着特性について実験的に考察したい。また、モンモリロナイトとカオリナイトについて、飽和イオンの違いによる水分吸着特性やEGME吸着特性を調べ、アロフェンやイモゴライトで得られる結果がどこまで一般化できるかを確かめたい。