hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児医療現場における集団変容の要因とプロセスに関する質的研究

また今年度はクリニカルパス導入推進を目的に、看護師・医師が協働して医療現揚を改善していくためのツールとしてのパスの意義を検討し、活動理論を援用して、クリニカルパス導入に伴う実践がEngestromのいう発達的ワークリサーチに相当することを確認した(第7回クリニカルパス学会発表、第54回グループダイナミックス学会発表予定)。本研究では、医療現場における集団変容の要因とそのプロセスについて、参与観察とアクションリサーチを中心にデータ収集・分析を行っている。今年度は前年度より引き続き、病院組織全体を対象に研究をすすめ<病院共同体>という新概念を提唱、理論化と実践への応用を試みてきた。具体的には、従前より当院小児病棟中心に行われてきた療養環境改善事業「療養環境プロジェクト」におけるボランティア活動支援・芸術活動支援を、病院全体の事業として支援する組織「ボランティア活動ワーキンググループ」の立ち上げと整備に協力し、アクションリサーチを進めた。組織的な支援によって、慢性疾患患児・家族だけでなく成人患者や小児科以外の小児患者の心的回復に寄与し、関わる医療者および病院職員の達成感・やりがい感に繋がる点を、協働論を援用して考察した。特に<病院共同体>における芸術活動に関しては、芸術の<病院共同体>および組織への影響を重視し、協働論に基づいた<Community-Collaborative Art>という概念を提唱して、従来のアートセラピーやホスピタルアートと一線を画している。また映像作家と協力し小児向けがん化学療法解説用アニメーションを開発し、新しい科学技術コミュニケーションの手法として芸術表現技法の応用を試みた。さらにボランティアや芸術家の<病院共同体>への参加が、病院の運営・経営や安全へ寄与する点を指摘し、活動理論を援用して<学びあう、病院改革>と称する新しい病院経営の手法として提案している。これらの成果は、第54回グループ・ダイナミックス学会、第7回アジア社会心理学会、第1回ISCARアジア大会、第45回日本特殊教育学会、第49回小児血液学会で発表した。
韓国における学生人権条例の制定と定着に関する研究

京畿道学生人権条例は、学校内に存在するヒエラルキーを見直し、構成員相互が人権親和的な学校文化を創造することを志向するものであり、結果的に教師の教育権を保証するものであることが確認された。条例の制定により、実効性を伴う措置がとられ、条例制定前と制定後では明らかに学校に変化がみられた。反面、多くの教師は条例に肯定的ではないが、教員研修を通じて教師と児童生徒との関係性を見つめ直す機会を提供することで条例の精神を広めることが可能である。条例の精神は革新学校運動に受け継がれている。本年度においては、研究代表者は全期間にわたり東国大学校師範学部客員教授として大韓民国に滞在し、以下のような調査研究を進めた。まず、韓国における学校暴力(いじめなどをはじめとする児童生徒による学校内での暴力全般)に関する資料や校則関連資料などを収集した。2つ目には京畿道学生人権条例(以下、条例)の定着を進める教師達による研究会の活動に参画した。具体的には同研究会が主催する現職教員のための研修会や研究会会員の活動であるセミナーや例会に参加し、条例定着のための活動とその効果について考察した。その過程で、同研究会所属教師や同研究会が主催する教員研修に参加した教師達に対し、条例制定後の学校の変化や問題点などについてインタビューを行った。3つ目には京畿道内の学校に通う生徒達にインタビューを行い、生徒から見た児童生徒の人権状況について調査を行った。4つ目には学生人権擁護官にインタビューを行い、条例違反を是正し、積極的に児童生徒の人権を擁護していくために必要な施策や課題について調査した。そして、直接条例には関係しないが、韓国の教育の特徴を把握するため、以下の活動を行った。1つは韓国教育開発院(KEDI)が実施する指導要録の国際比較研究に共同研究者の一人として参画し、韓国における児童生徒の評価方法やその活用方策について把握した。2つ目は各種学会や民間教育機関などが主催する教育関連セミナーに参加し、今日の韓国の教育の問題点、課題等についての理解を深めた。これらの活動で得た情報を活用して来年度以降に学術論文を執筆して行く予定である。今年度においては過年度より進めてきた、児童生徒の人権と自身の職業満足度との間で苦悩する教師達の姿について研究し、論文を作成した(当該年度は未公表、公表方法未定。来年度、公表予定)。当該年度に実施した調査は以下の通りである。まず、青少年人権運動を行っている韓国の高校生2名にそれぞれ個別インタビューを実施し、「当事者」が韓国社会における児童生徒の人権状況に対してどのような問題意識を有し、それを受けてどのような活動を行っているのかを探った。そして、前年度に実施した、人権教育研究会所属教員に対する追加インタビューを実施し、児童生徒人権条例を推進してきた教育監が2014年に交代してからの教育行政の施策の変化や、同研究会の運営方向について探った。3点目としては、全州市にある「全北児童生徒人権教育センター」を訪問し、センター長との面談の後、「全羅北道児童生徒人権条例」に関する資料を収集した。本来は3年目に光州市の児童生徒人権条例の事例に関する研究を行う予定であったが、全羅北道は同条例に関する施策が比較的順調になされており、京畿道との比較地域として考察する価値は充分にあると判断した。これ以外に、日本と韓国において関連資料の収集を行った。前年度までの成果については、日本比較教育学会第51回大会での自由研究発表、龍谷大学世界仏教文化研究センター設立記念シンポジウムにおいて、京畿道の人権教育研究会の活動に関する口頭発表を行った。また、『学校教育研究』に同条例に対する教師の認識などに関する研究論文を掲載した。加えて、研究3年目に実施する予定であった児童生徒人権にかかわるワークショップについては、2016年1月15日から16日にかけて京畿道人権教育研究会と共催で「日韓人権問題ワークショップ」(龍谷大学深草学舎)、「日韓人権教育フォーラム」(龍谷大学大宮学舎)などを開催した。ここでは日本と韓国の教育関係者が集まり、児童生徒の人権状況について報告し、参加者を含めて議論を行い、本研究成果の社会への公表を試みた。調査活動や研究成果の公表については「研究実績の概要」で示したように当初の計画よりも進んでいる部分がある。しかし、調査活動を研究成果として印刷物に公表する活動については若干遅れ気味である。つまり、調査活動については進んでおり、こうした成果を口頭で発表するという面では一定の進捗は認められるが、それらを成果物として印刷媒体に公表するという面についてはやや遅れ気味という分析である。そこで、これらの状況を総合して上記のような自己点検結果とした。本年度においては、京畿道児童生徒人権条例制定とその後の定着に取り組んでいる教員の研究会である京畿道人権教育研究会の月例セミナーや、冬期研修会に参加し、現在、韓国に学校における児童生徒の人権状況とそれを擁護するための取り組みについての調査を行った。特に、2017年2月に1泊2日の日程で参加した冬期研修会では全州において全北人権教育センターの関係者との討論会に同席し、全羅北道における児童生徒人権施策を聞き取り、児童生徒の人権問題に現場で取り組む人々の意見を聴取することができた。本研究は京畿道での児童生徒人権条例を対象としたものであるが、全羅北道の状況を比較検討することで、京畿道の特徴を明確にすることができると考える。また、2016年12月にはソウルにある人権政策研究所を訪問し、関係書類などを収集した。

これらの調査活動に加え、適宜、国立中央図書館や国会図書館などでも児童生徒人権に関連する資料を集めた。こうした調査活動とともに、本年度は韓国の教員の教員評価の現状について研究する機会があり、それを通じて教員の学校や社会での位置づけについての知見を得ることができた。また、京畿道人権教育研究会のメンバーとオンライン上での交流を行っていく中で、現時点での児童生徒人権に関わる問題を把握することが可能となっている。これらの研究成果をまとめ公表する作業については、本年度に行うことができなかったため、次年度(最終年度)に行う予定である。本研究プロジェクトの研究計画を設定する前に予想していなかった研究作業が入ったことにより、当初の予定が遅れ気味となった。具体的には韓国の教員研修や教員評価に関わる研究、日本の環境教育に関する研究発表、そして韓国の学校給食に関する研究発表を行った。予想以上にこれらの研究に時間を要した。ただ、こうした研究は本科研における研究とも密接に関連しており、本研究プロジェクトを進める上で大きな示唆を得ることができたと認識している。京畿道学生人権条例は全国教職員組合(全教組)という韓国の小中高等学校教員が加入する教員労組が中心に活動することで、成立にこぎつけた。しかし、全教組加入の教師全てが同条例を歓迎したわけではなく、学校内のヒエラルキーの中で、管理職や保護者、そして生徒からの圧力の間で苦悩する教師たちにとっては体罰をはじめとする生徒への「制裁権限」は自身が生き残るためのストラテジーでもあった。つまり、児童生徒への人権侵害問題は個々の教師による問題ではなく、学校の構造的問題なのである。こうした教師たちの生き残りの手段の一つが児童生徒人権擁護のために脅かされる事態になったわけであるから、抵抗も当然であった。そんな中、同条例は学校内に存在するヒエラルキーを見直し、互いに人権親和的な学校文化を創造することを志向するものであり、教師の教育権を確立し、教師自身をも守ることに作用するものであることが確認された。こうした認識を一般の教師に浸透させるのは難しいものの、条例の制定により、条例に反する校則が禁止されるなど、実効性を伴う措置がとられ、従来当たり前であったと思われてきた児童生徒への人権侵害にかかわる事項が解消されてきたことも事実である。また、教師の意識を人権親和的なものに変化させるために京畿道人権教育研究会といった教師が主体となって結成された研究会が行う教員研修も有効に作用していたことが確認された。こうしたことから、本研究では、1学校内のヒエラルキーを人権親和的なものに変革した、2条例に対する教師の反発は大きいものの、長期的に見て教師の教育権を確立するのに役立つ、3教育庁が制度化した条例の趣旨を理解するための教員研修を活性化することで教師の認識が高まる、4他の地域にも条例が拡散する萌芽がみられる、などの事柄が明らかになった。京畿道学生人権条例は、学校内に存在するヒエラルキーを見直し、構成員相互が人権親和的な学校文化を創造することを志向するものであり、結果的に教師の教育権を保証するものであることが確認された。条例の制定により、実効性を伴う措置がとられ、条例制定前と制定後では明らかに学校に変化がみられた。
sporadic-E層出現時の電離圏電子密度構造の研究

本研究では、インピーダンス・プローブを用いた電離圏電子密度観測において、特に「電子密度の低い領域」における測定精度向上を試みた。具体的な手法としては、「1.これまでに得られた位相検出型インピーダンス・プローブによるデータを活用する」「2.周辺プラズマの「UHR周波数」と、「位相差」の定量的な関係を明らかにする」ことの2つである。これら2つの項目を踏まえ、宇宙科学研究所のスペースサイエンス・チェンバーを用いて観測実験を行い、実際の観測状況を確認した。これらの成果は、22年度スペース・プラズマ研究会において報告済みである。本研究では、宇宙空間のプラズマ密度計測に用いられてきたインピーダンス・プローブの、時間分解能および精度を向上させ、地球電離圏における電子密度構造を「低密度領域において」詳細に検出することを目的とする。具体的な目標値としては、時間分解能は約200ms、測定精度は10^3cm^<-3>以上の電子密度において±10%以下を目指している。平成20年度中には、「1.従来使用していたインピーダンス・プローブの回路の改良」及び、「2.回路シミュレータによる数値計算」を行った。1.に関しては、位相検波回路の精度に着目し、特に出力段のフィルタを再設計し、従来のアクティブフィルタから、パッシブなものに変更した。これにより、位相検波の精度が向上しただけでなく、フィルタの電源も必要なくなり、より簡潔かつ高精度な回路構成を実現することができた。更にS/N比を向上させるため、プリント基板化することも検討している。2.に関しては、これまでプラズマ中で得られた実験データを、回路シミュレータで再現できるよう試みたが、出力波形の概形は再現できるものの、プラズマ-中性粒子間の衝突周波数と、LC共振回路に等価的に付加される抵抗値の定量的な対応には至っていない。この原因としては、「(1)回路シミュレータは現在、試用版であり、実際の回路を充分に再現できていない」「(2)平成19年度までにプラズマ中で得られている位相データは相対値であり、何らかの仮定を置いて位相の絶対値を導出する必要がある」の2点が考えられ、これらを踏まえて今後の研究を進める。平成21年度中には、「1.これまでの位相測定結果を参照することで、プラズマ中で予想される位相のずれを定量的に見積もること」、「2.回路シミュレータを用いた数値計算」「3.目的とする仕様を実現させるための具体的設計」の3点を試みた。上記1.に関しては、従来のデータを参照する際、測定した位相差が相対値であるため、絶対値として評価しなおすことを試みた。その結果、室内でLC回路を用いて試験を行った場合と、プラズマ中で試験した場合とで、掃引開始周波数における位相差が異なっており、その違いがどのようにして生じるか、回路の再検討が必要であることが明らかになった。2.に関しては、回路シミュレータを用いた数値計算結果と、プラズマ中で実測した波形を比較し、プラズマ中に浸したプローブの等価回路を見積もることを目指した。ここでは、理想的なLC回路中に、およそ3つの抵抗を仮定し、その抵抗値の変化によって、位相差がどのように変化するかを調査した。これによると、抵抗値が増加する(すなわち、プラズマ-中性粒子間の衝突周波数が増加する)ことで、位相差は最大で10度程度増加することが明らかとなった。仮定した3つの抵抗値のうち、最も位相差に影響する抵抗値がほぼ特定できたため、実際のプラズマ中で実現され得る値と比較・検討する必要がある。3.については、当初の計画で挙げられた「時間分解能200ms程度、測定精度±10%以内(電子密度10^3/cm^3以上において)」を実現させるための周波数掃引範囲を決定した。本研究においては、周波数500kHz2990kHzを212msで掃引することとし、22年度に実施予定であるプラズマチェンバー内での試験に向けて準備を進めている。22年度は、21年度の結果を踏まえ、「1.位相検波回路の再較正」及び、「2.チェンバー実験による、位相差と電子密度の定量的な関係の導出」を試みた。上記「1」は、以前に得られた位相差のデータが「相対値」であり、定量的な評価を行えなかったことを踏まえて実施したものである。位相検波回路の再較正を行ったことにより、位相差の絶対値を得ることが可能となり、定量的な評価が可能となった。その回路を用いて、上記「2」のようにスペースサイエンスチェンバーを用いた観測実験を実施した。上記「2」においては、3.2[MHz]1.4[MHz]のUHR周波数を持つプラズマを観測し、「地球磁場の下」、「磁場なし」及び、「プローブ軸方向のみの磁場」と3種類の環境でそれぞれデータを取得した。まずは簡単な場合として、「地球磁場」と「磁場なし」の2通りについて考察を行っている。

現時点での結論としては、測定された「位相差」と「UHR周波数」の間にはおおよその相関関係が見られるものの、それを「定量的」に求めることは実現していない。その原因としては、位相差が「UHR周波数付近で急峻に変化」し、かつ「位相情報を持った信号がUHR周波数で極小となる」ため、微細な外的要因(チェンバー内のノイズ等)に影響されてしまうことが考えられる。この影響は元々から考えられていたが、当初の予想よりも影響が大きく出ているため、更なる回路の改良が求められる。現状としては、ノイズの影響が少ないデータを選び出すことにより、定量的な関係が求められないか検討中である。
超広帯域インパルス無線を用いた車内高信頼性医療センサシステムの開発に関する研究

本研究の目的は,運転者緊急医療サービスを提供できる車内高信頼性無線センサシステムの研究開発を行うことである。本研究の学術的独自性と創造性は,直接に車内におけるUWBインパルス電磁界の高精度な伝搬シミュレーション技術と組み合わせ,車筐体と人体による影響を考慮した最適な伝搬通信路のモデル化が可能なアルゴリズムの研究開発にある。さらに,提案モデルをOTA無線性能評価装置(電波反射箱)に実装することで,これまで世界初のUWB-OTA測定システムの構築により,高度な医療IoT社会における様々な医療無線デバイスの性能評価及び開発に資する研究と成りえる。
子どもにおけるインターネット利用の教育的および心理的効果-使用目的別の検討-

平成16年度の研究では、インターネットの使用が、中学生の精神的健康および社会的適応に及ぼす影響について検討した。具体的には、インターネット使用のポジティブな影響に着目した研究1と、ネガティブな影響に着目した研究2を、それぞれ行った。研究1:神奈川県の中学2年生338名を対象に、2時点のパネル調査を行った。調査用紙には、「インターネット使用量」に関する項目と、「精神的健康および社会的適応」に関連する項目(抑うつ、不安などのネガティブ感情、攻撃性)が含まれていた。研究2:神奈川県の中学2年生298名を対象に、2時点のパネル調査を行った。調査用紙には、「インターネット使用量」に関する項目と、「精神的健康および社会的適応」に関連する項目(他者からのソーシャルサポート、孤独感)が含まれていた。この研究1と研究2の結果をまとめると、中学生では、インターネットで知り合った友達とのやりとりや、新しい友達作りのためにインターネットを使用しているほど、他者に対する「攻撃性(敵意)」が高まることが明らかになった。本研究で得られた因果係数の大きさから、攻撃性への影響は強いものとはいえないが、平成14年度に行った小学生を対象とした研究でも類似の結果が得られており、インターネット使用がもたらすネガティブな影響の1つとして考慮する必要があると思われる。一方、本研究では、インターネットを使用するほど、特にネットの友達から「ソーシャルサポート」を受ける量が多くなるといった、インターネット使用のポジティブな影響も明らかになった。「ネガティブ感情」と「孤独感」に関しては、インターネット使用の影響はほとんど見られなかった。なお、本研究では、平成16年度の後半に、高校生を対象とした同種の研究を追加で行っている。これについては、2時点目の調査データが揃った時点(23月)で、詳しい分析を行っていく予定である。本研究では、2時点のパネル調査を行うことにより、インターネットの使用量が、小学生の情報活用の実践力、学習理由、学習意欲、自己効力感に及ぼす影響について検討した。調査対象は、都内の小学校8校の5・6年生817名であり、配布された質問紙には、(1)インターネット使用量(メールの送受信、HP閲覧、掲示板への書き込み、HP作成、チャット、オンラインゲーム)のそれぞれについて1週間の使用時間を尋ねる項目、(2)情報活用の実践力(収集力、判断力、表現力、処理力、創造力、発信・伝達力)について尋ねる項目、(3)学習意欲について尋ねる項目、(4)学習理由(主体的な理由で勉強に取り組んでいるか)について尋ねる項目、(5)自己効力感について尋ねる項目の5つが含まれていた。まず、構造方程式モデル分析により、インターネットの使用量と情報活用の実践力間の因果関係について検討した。その結果、インターネットの使用量が情報活用の実践力を全体的に伸ばすことが示唆された。とくに収集力と表現力については、インターネットの使用が効果を持つ場合が多かった。次に、インターネット使用量と主体的な学習態度(学習意欲、学習理由、自己効力感)間の因果関係について検討した。その結果、全体的にみて、インターネットの使用量が主体的な学習態度を伸ばすことが示唆された。とくに学習意欲と自己効力感については、インターネット使用の効果が多く見られた。このような結果は、インターネットの使用によって、主体的な学習を行う上で必要となる能力や態度が向上することを含意している。本年度はまた、中学生を対象として、インターネット使用が、生徒の社会的適応や精神的健康に及ぼす影響に関する調査研究を開始し、データ収集を行った。来年度のデータ収集と合わせて分析し、影響関係を特定する。
時間軸と空間軸を基本とした体験情報の検索・利用システム

本研究では,画像がもともと空間位置(撮影された場所)と時間(撮影された時刻)という属性を持っている点に注目し,これらを検索の第一プライオリティとすることで体験情報の利用環境を構築することを目標とした。本年度は下記の3項目について研究を行った。1.「利用者からのフィードバックによる改善・改良」として、前年度設計・実装されたVirtual Time Machine(以下VTMとする)を一種のプレゼンテーションシステムとして利用するための改良などを行った。また、様々な利用者がVTMを改良することで本検索手法を容易に利用することができるように、VTMの実装そのものを整理し、容易に拡張が行えるようなものとした。2.「情報取得デバイスの改良」として、空間位置情報として精度の高い情報を取得できるようなデバイスの構築を行った。前年度までは空間位置情報としてGPSの位置情報を用いていたが、GPSによる位置情報では誤差が大きく、複数の画像間の位置関係を正確に把握することが難しい。そこで、Structure from Motion技術を用いて複数の画像からそれぞれの撮影位置を推定し、GPSによる位置情報と融合させることで、精度の高い空間位置情報を取得可能にした。3.「他者の体験利用検討」として、VTMの表示情報のフィルタリングアルゴリズムの実装を行った。従来利用者自身が取得した情報と他者の情報を同時に利用する場合、表示する情報量が多くなり利用が困難になるといった問題が発生していた。そのため、表示のズーム率に応じて情報の表示密度を変更することでこの問題に対処した。考察・結論本研究により、体験記録情報を時間軸・空間軸に配置して効果的に提示することが可能になっただけでなく、利用者によるニーズに合わせてシステムの拡張、より正確な空間軸への配置が可能となる空間情報の取得、他者の体験を同時に提示可能となる表示といった仕組みを開発することができた。本年度は、下記の3課題を行なった。◎実時間軸と実空間軸を利用した情報提示空間の構築実利用者自身の経験・記憶が容易に活用できるVR情報空間の設計と実装を行なった。具体的には、Virtual Time Machineと呼ぶ多量の体験情報可視化ソフトウェアの設計と実装を行い、より効果的に表示可能とするための動的クラスタリングや時間軸と空間軸を利用したVR空間内のインタフェースの開発を行なった。◎ネットワークを用いた多人数による体験情報の収集と反映インターネット経由で情報を取得する仕組みを実装し、Flickerなどの写真共有サイトから位置情報付きの写真等を取り込み、より多人数の体験情報をまとめられる仕組みを構築した。また、既存の写真の取り込みのみならず、リアルタイムに写真を取り込む仕組みを構築し、遠隔地の体験者の情報をリアルタイムに閲覧することを可能とした。◎大量画像によるウォークスルー可能な広域区間の生成複数画像による、ウォークスルー可能な3D-VR空間生成を行なった。具体的には、2次元の写真から3次元VR空間を作成する基本的アルゴリズムの作成と3次元化された空間同士をこれまで研究されていない時間軸方位に空間を接続する手法の開発を行なった。
骨髄性腫瘍疾患の病態におけるゲノム不安定性の機構の解明とその治療法の開発

Fanconi貧血(FA)は、造血異常や染色体不安定性を特徴とする常染色体遺伝疾患であり、8つの異なる遺伝子異常を持つ群(A-H群)に分類される。各群は共通した細胞および臨床表現型を示すことから、各群に対応した遺伝子産物は密接に相互作用することが考えられる。これまでに、C群とA群の遺伝子FAC,FAAがクローニングされている。最近、両者の蛋白が結合し核内へ移行すること、またFAA蛋白がリン酸化されていることが判明した。そこで、これらのFA蛋白の作用をさらに解析した。正常人由来のリンパ芽球において、FAAとFACの結合、FAAのリン酸化が認められた。また、FAAおよびFACは細胞質だけでなく核内にも認められた。これに対して、FAAを欠損あるいは変異FAA(delF1263)を発現するA群の細胞、および変異FAC(L554P)を発現するC群の細胞では、これらは阻害されていた。それぞれの細胞に正常FAAあるいは正常FACを導入すると、これらは正常に復した。さらに、B,E,F,G,H群の細胞において、FAA/FACの結合、FAAのリン酸化はいずれも阻害を受けていたが、D群細胞においては、いずれも保持されていた。また、FAAとFACの核内移行はB,E群細胞において阻害されていたが、D群細胞においては保持されていた。以上の結果は、FAAリン酸化、FAA/FACの結合、FAAとFACの核内移行が密接に相関しつつ、FAB,E,F,G,H蛋白とも相互作用することを示唆する。一方、FAD蛋白のみはこの経路に直接関与せず、これより下流あるいは独立した経路で作用することが示唆される。以上の結果は、FAA,FACをはじめとするFA貧血蛋白群の相互作用からなる生化学的経路の存在を示した。この経路は正常造血や染色体安定性に必要であり、その異常がFAの発症につながると考えられる。私共は、骨髄性腫瘍疾患の発症におけるゲノム不安定性の機構を解析するモデル疾患としてFanconi貧血(FA)を対象とし、その病態の解明および遺伝子診断法の開発に取り組んでいる。FAはゲノム不安定性を特徴とし、小児期に再生不良性貧血を発症し、高率に骨髄異形成症候群あるいは急性骨髄性白血病に移行する常染色体劣性遺伝疾患である。遺伝学的に異なる5つ(A-E群)以上のグループに分類され、これまでにC群遺伝子FACとA群遺伝子FAAがクローニングされている。本年度は、これらの遺伝子産物の作用機構の解明と日本人患者における遺伝子異常の診断について、以下のような成果を得た。1.FAA蛋白がリン酸化を受けることを見出した。このリン酸化はFAAとFACの相互作用と密接に関連しており、機能的に重要であると考えられる。2.日本人FA患者29例においてFACを解析し、これまでユダヤ人に特徴的とされてきた変異(IVS4+4A→T)のhomozygoteを8例見出した。ユダヤ人でこの変異を持つ患者は、他の変異を持つC群やC群以外の患者に比較して有意に重症の臨床表現型を持つことが報告されている。しかし、日本人患者においては、この変異を持つ群と他の群の間に表現型の差は見出せなかった。すなわち、同じ変異でも両民族で表現型に差があることが示唆された。3.FAA遺伝子異常のスクリーニングとして蛋白の解析の有用性を検討し、C群以外の患者から樹立したリンパ芽球細胞株で5例中4例にFAAの蛋白の異常を認めた。

また、患者の一次培養細胞を用いた機能的complementationによるスクリーニング法を開発中である。このように、本年度の研究目的は十分達成することができた。Fanconi貧血(FA)は、造血異常や染色体不安定性を特徴とする常染色体遺伝疾患であり、8つの異なる遺伝子異常を持つ群(A-H群)に分類される。各群は共通した細胞および臨床表現型を示すことから、各群に対応した遺伝子産物は密接に相互作用することが考えられる。これまでに、C群とA群の遺伝子FAC,FAAがクローニングされている。最近、両者の蛋白が結合し核内へ移行すること、またFAA蛋白がリン酸化されていることが判明した。そこで、これらのFA蛋白の作用をさらに解析した。正常人由来のリンパ芽球において、FAAとFACの結合、FAAのリン酸化が認められた。また、FAAおよびFACは細胞質だけでなく核内にも認められた。これに対して、FAAを欠損あるいは変異FAA(delF1263)を発現するA群の細胞、および変異FAC(L554P)を発現するC群の細胞では、これらは阻害されていた。それぞれの細胞に正常FAAあるいは正常FACを導入すると、これらは正常に復した。さらに、B,E,F,G,H群の細胞において、FAA/FACの結合、FAAのリン酸化はいずれも阻害を受けていたが、D群細胞においては、いずれも保持されていた。また、FAAとFACの核内移行はB,E群細胞において阻害されていたが、D群細胞においては保持されていた。以上の結果は、FAAリン酸化、FAA/FACの結合、FAAとFACの核内移行が密接に相関しつつ、FAB,E,F,G,H蛋白とも相互作用することを示唆する。一方、FAD蛋白のみはこの経路に直接関与せず、これより下流あるいは独立した経路で作用することが示唆される。以上の結果は、FAA,FACをはじめとするFA貧血蛋白群の相互作用からなる生化学的経路の存在を示した。この経路は正常造血や染色体安定性に必要であり、その異常がFAの発症につながると考えられる。
心理療法にる来談者の自我機能の変化の研究

奈良女子大学教育方法学教室及び研究者の併任地の山口大学医学部に心理治療のため受診したクライエント8名に対し受診後1ケ月以内にロ-ルシャッハ検査を実施し、更に症状の改善した4名について37ケ月後に再検査を実施し、両検査結果を自我機能(河合、クロッパ-による)の側面から比較検討した。症例1;21才男性、対人恐怖、受診当時対人不安のため就職も不能であったが6ケ月で軽快、就職した。初回は重度の神経症水準で灰色図版への不安反応が顕著であったが治療後はそれらが消失し現実吟味や対人関心の自我機能が増大した。ただ情緒的統合性は不十分なままであった。症例2;22才女性、心因反応、受診当時大学へ登校不能で関係念慮等病的症状があったが治療後は一応症状は消失した。初回はdd,de,dr反応が多く「核心に近づく怖れ」の強いやや病的反応であったが治療後は減少しD反応が増加、現実吟味力もやや回復し、自我機能が増大した。症例3;8才女性、登校拒否、初回は「火事」「焔」等の情縮統制の乏(さや「殺している」「食べられている」等被害感を示す反応がありいじめによる登校拒否を示唆していた。3ケ月の遊戯治療等で回復し登校可能となった後の再検査では被害的反応の消失が顕著であった。症例4;28才男性、アパシ-,初回年令,学歴(大卒)に比し極めて貧因な反応で自我機能の貧因さを示唆していた。7月の精神療法で就職する意欲出現した段階で再検査を実施したが検査結果は初回と本質的に変化がなく、検査では自我機能に好転の証拠は得られなかった。結論;心理治療等による症状の改善はロ-ルシャッハ検査の自我機能の何らかの側面に反映することが多いが症例4の如く一致しない例もあり、検査結果はおそらく予後評定の大きい参考となると考えられるが未だ少数例であり今後も症例を積み重ねて検討していく方針である。
昆虫特異な適応戦略システムの分子機構に関する企画調査

陸上において圧倒的多数の種と個体数をしめる昆虫の特質は、多様で適応的な生存戦略をそのライフサイクルに組み入れたことにある。環境変化の激しい陸上に生息する昆虫は、環境情報に対する適応戦略として、脱皮・変態・休眠などの形式を自在に変更し、大きな成功を収めた。このような昆虫に特有、もしくは典型的にみられる適応的な現象は、生態学、動物行動学、昆虫生理・内分泌学、生化学、分子生物学など広範囲にわたる研究者の興味をひきつけ、基礎生物学の研究対象として重要な位置づけにある。しかし、内分泌制御の実体、特にJHによって遺伝情報の発現が制御される機構などは未解明のまま残されている。特定領域研究の研究領域として発展させ、昆虫の適応戦略に隠された共通のスキームを理解するために、組織的に研究企画ならびに調査を行った。具体的な企画調査の実績は、(1)研究推進と企画に関する会議を、第26回日本分子生物学会(神戸)、東京大学で行われた国際シンポジウム"The Expression Mechanism of Insect Functions"(平成15年11月)などで研究推進と企画に関する会議を開催し、相互の情報交換、研究の問題設定について集中的に討議した。(2)昆虫研究者、大学院生などへの昆虫研究への横断的な情報網の構築と興味を拡充するために、「モデル昆虫としてのカイコ研究過去・現在・未来」をシンポジウム開催委員会と共催の形で開いた。(3)国外での研究動向を調べるために、班員の一人上田均を平成16年3月にアメリカで開催された「エクダイソンワークショツプ、45回ショウジョウバエ会議」に派遣した。
金属表面での自己組織化膜の形成とその分子認識に基づく生体適合性材料の開発

前年度に引き続き、テトラフルオロブチレン構造を有する二官能性エタンチオールの合成と、その自己組織化膜の安定性評価を行った。本年度は、新たに末端に4-カルボキシルフェニル基を有するチオールの合成法を確立した。このチオールについても同様に、シリコン(111)基板上にスパッタして形成した金・銀・チタン・クロム薄膜をチオールのエタノール中あるいはトルエン中での湿式法による自己組織化を検討した。ニトロフェニル体、カルボキシフェニル体いずれの金基板試料では、サイクリックボルタメトリーにより、還元脱離ピークが観察された。カルボキシフェニル体は有機溶媒中では、ニトロフェニル体同様、対照化合物であるドデカンチオールの自己組織化膜に比べて高い膜安定性を示したが、水中ではカルボキシル基の水溶性のため安定性が減少した。本研究の最終目標は細胞接着性ペプチドを結合した含フッ素チオールの合成と、その自己組織化膜を利用した生体適合性材料への展開であるので、水溶性官能基による膜安定性の低下は好ましいものではない。そこで、分子設計を変更し、チオール基を複数導入したデンドリマー型の分子を合成し、多点結合型の自己組織化膜作製に転換した。デンドリマー型分子の構造ユニットとしてビス(メルカプトオクタフルオロオクチロキシメチル)ベンジルアルコールを酢酸(ビスプロモメチルベンジル)とオクタフルオロオクタンジオールから4段階で合成した。生体適合性材料への応用の基本となる安定自己組織化膜形成能が期待される末端官能基化含フッ素チオールの一般合成法の確立を検討した。本研究における有機材料開発の基盤出発物質は3,3,4,4,5,5,6,6-オクタフルオロ-1,8-オクタンジオールである。この化合物は、以前市販されていたが、現在、入手が非常に困難になっておりその合成法の確立を検討した。市販品は高圧エチレンガスを使う工業的なプロセスを含む方法で合成されており、実験室的に安全に合成できる方法を検討した。1,4-ジョードペルフルオロブタンと酢酸ビニルとの水-アセトニトリル混合溶媒中での亜ジチオン酸ナトリウムを開始剤とするラジカル付加反応と引き続く付加生成物の水素化アルミニウムリチウムによる還元反応により合成可能であることを明らかにした。得られたオクタフルオロオクタンジオールはモノp-ニトロベンジル化、キサントゲン酸エステル化を経て末端に官能基変換可能なニトロベンジルエーテル基を持つ含フッ素チオール誘導体の合成に成功した。同様な方法でカルボキシル基を有する含フッ素チオールの合成も行った。p-ニトロベンジル体のトルエン希薄溶液を、数種の遷移金属(金、銀、チタン、クロム)を表面にスパッタしたガラス基板を浸漬し、反応後の基板表面を蛍光X線分析することでチオールの自己組織化膜(SAM)化能を検討した。クロム基板試料ではクロムの高い反応性からチオールの選択的SAM化は観察されなかったが、金・銀・チタンでは選択的な自己組織化膜の形成が確認された。銀・チタン基板試料を24時間水中に浸漬して放置しても、対照試料として使用したドデカンチオールSAM試料に比較して消失量が少なく期待したような含フッ素チオールの効果が示された。
ノンランダム確率過程の応用

ブラウン運動は、その法則が1/2次の自己相似性をもった加法過程として特徴付けられる.ブラウン運動B_tを用いた確率過程X_t=H(B_t,t)でH(x,t)がxに関して2回連続微分可能でtに関して1回連続微分可能なものは伊藤過程と呼ばれ,.よく研究されており,また,株価変動のモデル等として広く用いられている.この確率過程の増分は無限大のエントロピーをもっており,現実のモデルとしては,実際以上にランダムネスを含み不適切との指摘もされている.自己相似性をもつ確率過程の定常増分のエントロピーは0か無限大であることが知られている.本研究では,0エントロピーの定常増分と1/2次の自己相似性をもつ唯一エルゴード的な確率過程の一つであるN-processN_tを考察した.これは,従来知られていなかった決定論的な(deterministic)自己相似確率過程であり,無相関な増分をもち,ブラウン運動との類似性もある.これをブラウン運動の代わりに用いた確率過程X_t=H(N_t,t)に関して,過去のデータから如何にして未来を予測するかという問題を考察し,ブラウン運動の場合と異なり非常によい予測が成立することを示した.これは例えば、位相が不明の異なる周期の様々な周期関数の和の時間的累積として表現されるような現象で、自己相似性をあわせもつものに対する確率過程としての定式化でもある.本研究で対象とするノンランダムな確率過程とは、定常な増分をもち、単位時間当たりの増分のエントロピーが0となるもので、さらに、唯一エルゴード性と自己相似性をもったものである.これらは、従来から研究されている加法過程やガウス過程と大いに様相を異にしている.エントロピーが0ということは、過去の情報から未来が決定されることを意味している.現実には、過去の完全な情報が得られないため、その分、未来に対する不確定さが残る.つまり、確率は、情報の欠如によるものである.このような確率過程の中でも、1/2次の自己相似性をもつものはブラウン運動とのかかわりで興味深い.それらは、無相関な確率過程であり、2次までの構造はブラウン運動と共有している.見本過程は、丁度1/2次のヘルダー連続性をもつフラクタル関数となり、その『微分』はアルゴリスミックに生成できる『白色雑音』として様々なコンピュータ・シミュレーションに使用できるだろう.今年度はとくに,N-processと呼ばれる確率過程を考察し,さまざまな性質を調べた.また,コンピュータ・シミュレーションを行い,この確率過程が一見ブラウン運動と同じ振る舞いをすることを観察した.N-processは増・滅・増または滅・増・減を一つの単位とした様々なスケールでの変動が重なりあった確率過程で,十分に普遍性をもったものといえる.このような確率過程の予測問題は,middle interval,すなわち,増・減・増の滅の部分または滅・増・滅の増の部分を決定することで解決する.このアルゴリスムを求めることに成功した.ブラウン運動は、その法則が1/2次の自己相似性をもった加法過程として特徴付けられる.ブラウン運動B_tを用いた確率過程X_t=H(B_t,t)でH(x,t)がxに関して2回連続微分可能でtに関して1回連続微分可能なものは伊藤過程と呼ばれ,.よく研究されており,また,株価変動のモデル等として広く用いられている.この確率過程の増分は無限大のエントロピーをもっており,現実のモデルとしては,実際以上にランダムネスを含み不適切との指摘もされている.自己相似性をもつ確率過程の定常増分のエントロピーは0か無限大であることが知られている.本研究では,0エントロピーの定常増分と1/2次の自己相似性をもつ唯一エルゴード的な確率過程の一つであるN-processN_tを考察した.これは,従来知られていなかった決定論的な(deterministic)自己相似確率過程であり,無相関な増分をもち,ブラウン運動との類似性もある.これをブラウン運動の代わりに用いた確率過程X_t=H(N_t,t)に関して,過去のデータから如何にして未来を予測するかという問題を考察し,ブラウン運動の場合と異なり非常によい予測が成立することを示した.これは例えば、位相が不明の異なる周期の様々な周期関数の和の時間的累積として表現されるような現象で、自己相似性をあわせもつものに対する確率過程としての定式化でもある.
ニオブ゛系無鉛圧電体のドメイン構造と高負荷耐性

本研究ではラマン分光や赤外分光法を用いてニオブ系無鉛圧電材料におけるドメイン構造を特徴づけることに取り組み、これらの分光学的手法によってドメイン壁近傍で誘電率が局所的に高まることを見出した。さらに、この知見に基づく製法改良に取り組み、温度および電界下の高負荷耐性に優れる微細組織からなる高密度セラミックスの合成にも成功した。本研究は、未解明かつこれまで積極利用されなかった斜方晶系由来の60oドメイン構造をニオブ系無鉛圧電セラミックスの分極性能向上に活かすことを目的としている。平成25年度はフローティングゾーン(FZ)法を用いて各種ニオブ系無鉛圧電結晶を育成する合成条件を各種検討し、得られた結晶の組成分布、構造解析、ドメイン構造の特徴付け、さらに電気諸特性およびその熱特性を評価した。特に、分子振動に基づくモデリング計算結果と偏光レーザーラマン散乱スペクトルの2次元マッピング像を突合することによって、ドメイン構造およびドメイン壁にそれぞれ相当すると推定される特徴的なラマンシフトを新たに見出した。その結果、偏光ラマン分光法によって大気中かつ非接触で局所的なドメイン構造およびその分極軸分布について精密に評価解析できることが判明した。一方、多結晶セラミックスの電気諸特性および熱特性には、セラミックスを構成する粒子サイズも大きく影響しており、各種焼結法およびその合成条件によって平均粒子径を制御したセラミック試験片がそれぞれ異なる電気物性値を示し、粒子サイズ効果を認めるに至った。すなわち、結晶構造、ドメイン構造、粒子構造の3階層が電気諸特性の決定に強相関しており、それぞれの界面であるドメイン壁および粒界の役割とその性能向上策を探った。特に、インピーダンス解析によって粒界近傍の空間電荷ポテンシャルが電気絶縁性を支配していることを明らかにした。昨年度はニオブ系無鉛圧電結晶を育成し、走査型顕微ラマン散乱分光測定によって局所的なドメイン構造およびドメイン壁にそれぞれ相当すると推定される特徴的なラマンシフト等を見出した。そこで27年度は同解析手法を分極条件が異なるニオブ系多結晶セラミックスに応用することを開始した。その際に重要となるドメイン観察試料の作製について、バンドギャップを超えるエネルギーをもつ紫外線をアシスト照射した場合に、試料表面層から紫外線励起電子が放出され、湿式エッチング反応が促進されることを新たに見出した。一方、分極面に対して電極作製面を各種傾斜させたテストピースを作製したところ、計測される電界誘起歪みに複数の異なる圧電振動モードやニオブ系特有の非180oドメイン構造が寄与することを明らかにした。これらの知見を基に、ニオブ系無鉛圧電セラミックスのドメイン壁近傍のラマン散乱スペクトルにおける強度の増加とピークシフトを精密解析し、二次元かつ局所的な結晶対称性や自発分極方位の変化について議論可能とした。特に、NbO6八面体の伸縮振動モードを含む600 cm-1付近において、分極試料ではラマン散乱スペクトルにおける強度変化やピークシフトを明瞭に確認することに成功し、セラミックス試料面に渡るドメイン壁と電場印加方向とのなす角度について統計分布を調べることを可能とした。すなわち、セラミックス粒子内のドメイン壁の評価に顕微ラマン散乱分光法が応用できる見通しを得た。昨年度はセラミックス試料面に渡るドメイン壁と電場印加方向とのなす角度について統計分布を調べることを可能とし、セラミックス粒子内のドメイン壁の評価に顕微ラマン散乱分光法が応用できることを見出した。そこでH27年度は、各種実験条件を精密制御し、均一微細組織となる高密度焼結体の合成条件を決定することに取り組み、そのドメイン構造を評価した。特に、二段階焼結法と低酸素分圧焼成法を最適に組み合わせることによって、微構造を均質化した各種ニオブ系無鉛圧電セラミックスの合成が可能であることを新たに見出し、その平均粒子径と電気特性に強い相関があること、さらに粒子サイズ効果を明確に認めるに至った。すなわち、温度負荷もかけた高負荷耐圧試験を実施した結果、従前製法のニオブ系無鉛圧電セラミックスの共振点はハード系PZTと同じく温度上昇につれて低周波側にシフトし、材料が軟化し、最終的にマイクロクラック形成が観察されたものの、平均粒子系を1/3に減じた改良型セラミックスはクラック形成に対して強い材料構造であると同時に高負荷耐性に優れており、斜方相-正方晶間の相転移温度近傍では電気的疲労現象を示さず、抗電界値Ecもほとんど変化しないことを見出した。その結果、斜方相特有の60oドメイン構造が高負荷耐性に及ぼす影響について新たな知見を得たため、得られた結果を取りまとめ、成果発表を行った。概ね計画通りに進捗しており、次年度の研究計画へと順調に推移している。27年度が最終年度であるため、記入しない。

電子セラミックスドメインウォール近傍の構造と圧電特性との関係について詳細に調査し、各種高負荷条件下の材料評価を進め、最終的にニオブ系無鉛圧電セラミックスの性能向上に向けた新たな指針を獲得する。概ね計画通りに進捗しており、次年度の研究計画へと順調に推移している。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き、各種顕微鏡、偏光ラマン分光法および変位計等を用いて、ドメイン構造の精査と制御を図って分極処理条件を決定した後、各種温度/電界/力学負荷条件下の材料評価と特性改良指針の構築に繋げる。その結果、ニオブ系無鉛圧電セラミックス特有の分極反転メカニズムを解明していく。
DNA周期配列への電子スピン導入によるロイドモデルの化学的構築に関する研究

本研究は、DNAのナノ構造を足場とし、DNAのナノ構造を認識する電子スピン含有小分子を利用することで、空間上の特定のアドレスに電子スピンを配置し、有機分子ベースな量子コンピューティング材料の創成を目指した研究である。昨年度までに、DNAの相補的塩基対を利用して一次元上に伸長したDNAナノ構造をテンプレートとして、一次元空間上の特定のアドレスへ電子スピンを規則的に配置することに成功していた。ナノスケールなDNA上に整列した電子スピンアレイは、ラジカル電池、動的核分極のためのスピン集積材料や、DNAナノ構造上に規則的に配置された電子スピンの酸化還元能を利用した化学反応場としても期待出来る。昨年度はロイドモデル構築のために第三のQ-bitが必要であると記載したが、二つのQ-bitでもロイドモデルの構築が可能であると主張する論文が報告されており、今年度は、電子スピンアレイを一次元から二次元に拡張することを目的とし、DNA Tileを作成した。DNA Tileは、DNAの自己会合能(相補鎖塩基対認識能)を利用することで形成されている。このDNA Tile上に、DNAのナノ構造を認識する小分が結合出来るDNAを伸長し、相補鎖と小分子を添加することでDNA Tile上に二本鎖が形成できるように設計した(小分子結合時にのみDNA二本鎖が形成するよう設計した)。これを原子間力顕微鏡(AFM)で観測することで、二次元電子スピンアレイが構築出来ていることを確認した。電子スピン共鳴により、DNATile上に存在する電子スピンの運動性は、DNA二本鎖上に存在するときよりも抑制されていることが分かった。これは、DNA Tileの二次元性に起因すると考察出来る。以上の結果を、現在、論文として投稿している。本研究は、DNAのナノ構造と核酸塩基に結合する小分子を利用することで、多次元空間における特定のアドレスに電子スピンを配置するmolecular-based nanotechnologyを目的とした研究である。これまでにDNA中のミスマッチ塩基対部位に結合する小分子に安定ラジカル分子をコンジュゲートさせた分子を利用することで、DNA二本鎖上の特定のアドレスに電子スピンを配置することに成功していたが、新たにDNAの相補的塩基対を利用して一次元DNAナノ構造をテンプレートとして、多次元空間上の特定のアドレスへ電子スピンを規則的に配置することに成功した。本研究で用いる電子スピン含有小分子は、G-Gミスマッチに結合するNaphthyridinecarbamate dimer(NCD)を骨格とし、2,2,6,6-tetramethylpiperidine N-oxide (TEMPO)及びNitronylnitroxide(NN)をコンジュゲートしたNCD-TEMPOとNCD-NN、また、A-Aミスマッチに結合するNaphthyridineazaquinolone(NA)を骨格としたNA-TEMPO,NA-NNの四種類である。二種類の異なる電子スピンと核酸塩基結合小分子(NCD-NNとNA-TEMPO)を利用して、一次元上に伸長したDNA上に、周期的な一次元電子スピンアレイを構築した。一次元電子スピンアレイの構築のテンプレートとなるDNAは、1)自発的には二本鎖を形成しない、2)各小分子結合サイトを含み、のりしろとなるoverhang領域を有する設計となっており、NCD-NN及びNA-TEMPOの両方の小分子を添加した場合にのみDNAは一次元上に伸長し、一次元電子スピンアレイの構築に成功した。一次元電子スピンアレイに関する研究結果は、DNAナノ構造上における電子スピンの整列、すなわちロイドモデルの化学的構築に大きな寄与を果たす結果であり、世界的な科学雑誌Chemistry-A European Journalにも掲載済みであることから「研究の目的」としておおむね順調に進展していると言える。

ロイドモデル構築のために第三q-bitの合成、およびパルスESRによる各ラジカルの選択的励起の実験を行う。溶液中における実験系がうまく進まない場合は、DNA上に整列した電子スピンを材料として、量子コンピュータ構築のためのロイドモデルのみならず、他の応用に向けた研究も行っていく。DNA上に整列したラジカル分子の酸化還元能を生かして、DNA上における金属ナノ粒子の生成やラジカル電池の構築を目指した研究へ向けたアプローチを現在設計している。DNA上に金属ナノ粒子が整列することで、ナノオーダーの金属配線や回路が実現できる。
ゲノムワイド放射線影響解析法の開発

これまでに我々は、iPS細胞の点突然変異の解析のため、全ゲノムシーケンシングのスタンダードとなっている、イルミナ社のショートリードシーケンシング(HiseqX, 151bp-paired end, 1サンプルあたり90Gb以上)を実施してきた。今回、X線により高い頻度で形成されることが予想されるdeletionを定量解析のターゲットにするため、上記データを用いたinsertion/deletion (INDEL)の検出、スクリーニング、そして検証を試みた。ショートリードシーケンスを用いたINDEL解析では、想定する塩基長によって異なるプログラムを用いる必要がある。つまり、1塩基置換であるSNVと異なり、1種類のソフトウエア、あるいは条件で網羅的に検出できるソフトウエアは存在しない。また、それぞれ検出した結果は、偽陽性を多く含むため、細胞間の変異の定量的比較のためには、それら偽陽性を除くスクリーニングシステムの構築が本解析成功の鍵と考えられた。まず、CLC genomics workbenchを用いて、検出効率が比較的高いことが知られている100bp以下のINDELの検出の条件検討を行った。iPS細胞株の解析において、親体細胞、および、同じ親体細胞から樹立した姉妹株を比較することにより、効率よく偽陽性を排除することが可能となった。更に、目視により、アラインメント異常による偽陽性の排除を行った後、75カ所のサンガーシーケンシングを行った結果、全て正しく検出されていることが確認できた。目視確認によるアラインメント異常の排除のステップは、非常に労力がかかるが、目視に代わる手法は構築できていない。この手法を用いて、これまで樹立したiPS細胞におけるDNA損傷の結果生じるINDEL変異の詳細を解析中である。計画通りに実験を進めることができているが、データ解析が手作業の部分が多く、時間がかかっている。データの解析を進め、論文化を目指す。放射線被ばくによるゲノム変異の理解は、放射線生物学の中心課題の一つである。これまで、変異頻度と質の測定は、特定のマーカー遺伝子を利用し、細胞生死のトリックを使う等の洗練された手法が用いられてきたが、その感度及び網羅性には限界があり、全ゲノムシーケンシング(WGS)技術の利用が期待されている。しかしながら、癌のようにクローン増殖した細胞集団の解析とは異なり、個々の細胞が異なる変異を有する場合、その同定は容易ではない。単一細胞からWGSを行うことが理想的であると考えられているものの、単一細胞から得たゲノムDNAを、シーケンシング必要量まで正確かつ均一に増幅する技術は確立していない。今回我々は、単一細胞ゲノムの増幅ではなく、iPS細胞技術を用いて細胞毎クローン増殖させ、X線の影響が検出可能か否か検証した。iPS細胞化自身で変異が発生することは我々が報告している問題点であるが、その量、質の傾向には特徴があり、X線による変異と区別できる可能性があると考えた。マウス線維芽細胞に山中4因子をレトロウイルスで感染させることにより、iPS細胞を樹立し、WGS解析を行い、点突然変異を同定した。当初X線を照射した線維芽細胞をスタート材料に用いる予定であったが、その場合、放射線影響の無い健全な細胞がエンリッチされてiPS細胞化する懸念があったため、今回は、あえてiPS細胞化の極初期に3Gy、5Gyの照射を行った。非照射群、3Gy照射群、5Gy照射群からiPS細胞を樹立し、WGS解析により点突然変異を同定した。その結果、5Gy群で明らかに変異の頻度上昇が見られた。年度途中で当初の計画を見直し、より良いプロトコールに改良した。その後、計画通りに進んでいる。樹立したiPS細胞株において点突然変異の頻度のみならず、質的変化を詳細に解析する。

次世代シーケンス解析による放射線影響によるゲノム変異の検出に成功し、目標を達成しつつあるものの、H30年度は、手作業による部分で予定より遅れが出た。更なる実験により、より有用な情報が得られ、質の高い論文を作成することが可能と考えられたため、次年度まで延長した。結果の検証に必要な実験にかかる消耗品費等を計画している。実験計画を変更し、4月以降に試薬を購入、実験することとした。年度内に購入すると試薬の劣化のおそれがあるため、次年度に繰り越しを行った。