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音律研究ーバッハ「平均律クラヴィーア曲集」をめぐる音律論争の解決に向けて

明らかになったのは、ハ長調のように、比較的純正な響きに近い主要3和音をの響きを持つ調に於いては、純正な響きの美しさを活かす作曲法を採用し、逆に、嬰ハ長調のように、不純な比率が高い調では、響きを楽しむ様式ではなく、ダイナミックな運動性に特徴を置くなど、調による響き方の違いを計算に入れた作曲法が採用されている事が明らかになった。あわせて、久保田チェンバロ工房からイタリアン1段鍵盤チェンバロ購入し、調的性格を発揮した演奏表現をめざし、「平均律第1集」ノ数曲および、「インヴェンション2声」「シンフォニア3声」、バッハ:イタリア協奏曲について演奏研究している。併せて、通奏低音に使用されることの多い楽器であるため、ヴァイオリンソナタの伴奏パートのあり方についても、当時多様な作曲家が取り上げた「ラ・フォリア」を対象に、コレッリ、ヴィヴァルディの書法と演奏法について検討を進めた。「イタリア協奏曲」およびヴァイオリンソナタについては、24年度に演奏発表を予定している。ピカルディ終止についてはバロック時代の多様な楽曲についての終止法の分析方法を検討している。バッハの「平均律クラヴィア曲集」第1巻・第2巻の短調曲の分析をとおして、バッハは例外なくピカルディ終止を使用していることが明らかになった。またそれ以外の鍵盤楽曲に於いても短調曲におけるバッハのピカルディ終止またはユニゾン(オクターブ)への集中は際立っており、その後のモーツアルトとはこの点で一線を画していることが明らかとなった。1.24年度は演奏中心に研究をすすめる計画であり、計画に基づき6月に美術館コンサートをヴァイオリンとともに4回実施した。2.9月には愛媛大学プロムナードコンサートで同じくヴァイオリンと共同でバロック音楽コンサートを実施した。3.12月にもヴァイオリンとともにバロック音楽を中心にコンサートを実施した。4.これらのコンサートおよびその準備研究の段階で、23年度に科研費で購入したチェンバロを主に使用し、バッハ音律または古典音律(ヤング音律)に調律して、その音楽的特徴を確認した。以上の研究及び成果発表に加え、バッハ音律の各調の響きの特色と平均律各曲の作曲法の関連について継続して理論的研究を行っている。5.ピカルディ終止についてはバッハの平均律における終止を確認し、唸りのみが原因ではなく音楽的習慣にもよるとした昨年の結果を踏まえ、中部ドイツを中心に同時代人のピカルディ終止の使用状況とその諸相を探求したい。研究テーマIのバッハ音律については、バッハ音律の音程関係を再検討し船土地を確認し、ほかの古典音律と比較した。音律と調性の性格の関連、音楽的効果について「平均律クラヴィア曲集」のなかの数曲を分析・検討した。明らかになったのは、比較的純正な響きに近い主要3和音をの響きを持つ調に於いては、純正な響きの美しさを活かす作曲法を採用し、逆に、嬰ハ長調のように、不純な比率が高い調では、響きを楽しむ様式ではなく、ダイナミックな運動性に特徴を置くなど、調による響き方の違いを計算に入れた作曲法が採用されている事が明らかになり、音律の特徴が作品の性格特性に大いに影響を与えているという基本的特質を確認できたことは、本研究に一定の意義を与えるものである。あわせて、久保田チェンバロ工房からイタリアン1段鍵盤チェンバロ購入し、調的性格を発揮した演奏表現をめざし、「平均律第1集」数曲および、「インヴェンション2声」「シンフォニア3声」、バッハ:イタリア協奏曲について演奏研究した。
家族性てんかんシェルティー犬におけるグルタミン酸の代謝に関する分子病理学的研究

【背景・目的】本教室では、特発性前頭葉てんかん家系犬を維持しており、これまでの検索から、本家系犬の大脳の神経細胞過剰興奮に、GLT-1蛋白の合成低下とそれに伴うGluのシナプス間隙における集積が関連している可能性が示唆された。今回、本家系犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトにおけるGLT-1蛋白の合成過程に着目し検索を行った。【材料および方法】(1)免疫組織化学的検索:家系犬3例および対照犬2例の大脳ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体を用いた(本年度は画像解析を実施)。(2)In situ hybridization:上記ホルマリン固定材料およびGLT-1mRNAに相補的なプローブ(DIG oligonucleotide 3'-endlabellingkitで標識)を用いた。(3)免疫電子顕微鏡学的検索:ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体(immunogoldで標識)を用いた。【結果】(1)免疫組織化学的検索:家系犬の大脳皮質脳溝深部におけるGLT-1陽性像の減弱を確認した。画像解析の結果、GLT-1陽性像の減弱に関して、家系犬と対照犬との間に有意差が認められた。(2)In situ hybridization:連続切片を用いた検索により、GLT-1陽性像低下領域のアストロサイトはGLT-1mRNA陽性であることが確認された。また、対照犬と家系犬に陽性像の差は認められなかった。(3)免疫電子顕微鏡学的検索:対照犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトの小胞体膜上および細胞膜上にGLT-1陽性像が確認されたのに対し、家系犬のこの領域のアストロサイトにおいては、小胞体膜上に陽性像は確認されたものの、細胞膜上には陽性像は確認されなかった。【考察】家系犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトの細胞質内におけるGLT-1蛋白合成過程において、GLT-1mRNAの合成、小胞体におけるGLT-1蛋白の合成までは正常であることが確認された。今後、小胞体以降のGLT-1蛋白の合成過程(ゴルジ装置における糖付加など)および細胞膜への移送に関する検討が必要である。【背景・目的】本教室では、特発性前頭薬てんかん家系犬を維持しており、大脳皮質における免疫組織化学的検索から、本家系犬の大脳皮質におけるグルタミン酸トランスポーターの陽性像の低下が認められ、グルタミン酸が細胞間隙に集積しやすい状態にある可能性が示唆された。よって、本家系犬の大脳の神経細胞過剰興奮に、GLT-1蛋白の合成低下とそれに伴うGluのシナプス間隙における集積が関連している可能性が示唆された。【材料および方法】1.免疫組織化学的検索:家系犬3例および対照犬2例の大脳ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体を用いた。3.免疫電子顕微鏡学的検索:上記ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体(immunogoldで標識)を用いた。【結果】1.免疫組織化学的検索:家系犬の大脳皮質脳溝深部におけるGLT-1陽性像の減弱を確認した。

3.免疫電子顕微鏡学的検索:対照犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトの小胞体膜上および細胞膜上にGLT-1陽性像が確認されたのに対し、家系犬のこの領域のアストロサイトにおいては、小胞体膜上に陽性像は確認されたものの、細胞膜上には陽性像は確認されなかった。【考察】家系犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトの細胞質内におけるGLT-1蛋白合成過程において、小胞体における蛋白合成までは正常に行われていることが確認された。今後、小胞体以降のGLT-1蛋白の合成過程(ゴルジ装置における糖付加など)および細胞膜への移送に関する検討が必要である。【背景・目的】本教室では、特発性前頭葉てんかん家系犬を維持しており、大脳皮質における免疫組織化学的検索から、本家系犬の大脳皮質におけるグルタミン酸トランスポーターの陽性像の低下が認められ、グルタミン酸が細胞間隙に集積しやすい状態にある可能性が示唆された。よって、本家系犬の大脳の神経細胞過剰興奮に、GLT-1蛋白の合成低下とそれに伴うGluのシナプス間隙における集積が関連している可能性が示唆された。今回、本家系犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトにおけるGLT-1蛋白の合成過程に着目し検索を行った。【材料および方法】1.免疫組織化学的検索:家系犬3例および対照犬2例の大脳ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体を用いた(本年度は画像解析を実施)。3.免疫電子顕微鏡学的検索:上記ホルマリン固定材料および抗GLT-1抗体(immunogoldで標識)を用いた。【結果】1.免疫組織化学的検索:家系犬の大脳皮質脳溝深部におけるGLT-1陽性像の減弱を確認した。画像解析の結果、GLT-1陽性像の減弱に関して、家系犬と対照犬との間に有意差が認められた。2.In situ hybridization:連続切片を用いた検索により、GLT-1陽性像低下領域のアストロサイトはGLT-1mRNA陽性であることが確認された。また、対照犬と家系犬に陽性像の差は認められなかった。【考察】家系犬の大脳皮質脳溝深部のアストロサイトの細胞質内におけるGLT-1蛋白合成過程において、GLT-1mRNAの合成、小胞体におけるGLT-1蛋白の合成までは正常であることが確認された。
エントロピー型溶解度パラメータに基づく高圧物性の体系化と予測シミュレーション開発

平成30年度は、独自開発した新しい熱力学量(eSP値)の実学的応用を検討した.具体的には,課題克服のため考案した状態式によるeSP値の定量技術を世界に先駆けて確立したので,これを各種天然物抽出分離へと応用展開した.さらに,二酸化炭素+エタノール+水系における高圧気液平衡データとその相関を論文化することができた.昨年度の研究成果として既に得ていたフラボノイドの高圧気液平衡比データも世界で初めて論文化することができた.この基礎研究を発展させたビール原料ホップエキスの向流接触型抽出実験からは,香気成分と苦み成分が高温高圧ほど高選択的に分離できることを既に昨年度の報告書内に報告しているが,これをeSP値の観点で論文としてまとめることにも成功した.このうち,固体溶質の超臨界流体中の溶解度も重要な指標となるが,この点については助溶媒(エントレーナ)を含む系における化学工学モデルの作成に着手した.その基礎となる超臨界二酸化炭素中の固体溶質の溶解度については,温度,圧力,モル体積に関する無次元数(還元値)に基づく数学的表現が可能であったことは既に昨年度の成果でまとめたが,これを世界で初めて論文化することに成功した.亜臨界溶媒分離というオリジナルの新たなシステムも導いているため,これからはこの方式を化学工学や数学の観点からモデル化する試みも検討したい.具体的には,状態式を組み込んだ物質収支ー平衡段モデルや二重境膜説を参考に研究を推進したいと考えている.ほぼ計画通りかそれ以上の研究成果が生まれている。これからは,教育用の本の執筆に取り組みたい.本研究では,独自開発した新しい熱力学量(eSP値)の実学的応用に向けて,固体eSP値の簡便的定量法の開発およびeSP値に基づく高圧物性の理論体系化という2つの課題の克服を目指す.特に平成29年度は,課題克服のため新たに考案した状態式による固体eSP値の定量技術の確立と高圧物性(固体溶質の溶解度および気液平衡比)との相関関係の定量的把握に取り組む.実験対象は,自然界に4,000種以上の存在が知られるフラボノイドや800種以上の存在が知られるカロテノイドなどから数種を選定した結果,二酸化炭素+エタノール+水系における対象溶質の高圧気液平衡は,対象溶質の親水性基数(ヒドロキシル基数)の増加に伴い減少することがわかった.すなわち,高圧流体(溶媒)の極性が増加することで溶質が液相側に分配され易くなることが判明した.この結果の応用例として,ビール原料ホップエキスの高圧向流接触型抽出実験を実施したことろ,香気成分と苦み成分を高温高圧ほど高選択的に分離できることがわかり,この内容について投稿論文として纏めることができた.また,eSP値に基づくビール原料ホップエキス中主要7成分の高圧気液平衡比の予測モデルも検討し,投稿論文中に記載した.固体溶質の超臨界流体中の溶解度については,助溶媒(エントレーナ)を含む系においてeSP値との相関の可能性が示唆されたが,助溶媒無添加系,すなわち超臨界二酸化炭素中の固体溶質の溶解度については,温度,圧力,モル体積に関する無次元数(還元値)に基づく数学的表現が可能であった.現在,助溶媒を含む系への展開を見据え,データベースの作成ならびにモデルの構築を検討している.当初は,オリジナルのパラメータであるエントロピー型溶解度パラメータの実学的応用を目指し研究を進める予定であったが,さらなる応用展開として無次元数化も実行するこができた.これより,当初の計画以上に研究が進展している.平成30年度は、独自開発した新しい熱力学量(eSP値)の実学的応用を検討した.具体的には,課題克服のため考案した状態式によるeSP値の定量技術を世界に先駆けて確立したので,これを各種天然物抽出分離へと応用展開した.さらに,二酸化炭素+エタノール+水系における高圧気液平衡データとその相関を論文化することができた.昨年度の研究成果として既に得ていたフラボノイドの高圧気液平衡比データも世界で初めて論文化することができた.この基礎研究を発展させたビール原料ホップエキスの向流接触型抽出実験からは,香気成分と苦み成分が高温高圧ほど高選択的に分離できることを既に昨年度の報告書内に報告しているが,これをeSP値の観点で論文としてまとめることにも成功した.このうち,固体溶質の超臨界流体中の溶解度も重要な指標となるが,この点については助溶媒(エントレーナ)を含む系における化学工学モデルの作成に着手した.その基礎となる超臨界二酸化炭素中の固体溶質の溶解度については,温度,圧力,モル体積に関する無次元数(還元値)に基づく数学的表現が可能であったことは既に昨年度の成果でまとめたが,これを世界で初めて論文化することに成功した.亜臨界溶媒分離というオリジナルの新たなシステムも導いているため,これからはこの方式を化学工学や数学の観点からモデル化する試みも検討したい.具体的には,状態式を組み込んだ物質収支ー平衡段モデルや二重境膜説を参考に研究を推進したいと考えている.ほぼ計画通りかそれ以上の研究成果が生まれている。エントロピー型溶解度パラメータによる高圧物性の体系的整理も勿論重要だが,それ以上に無次元溶解度パラメータを確立していきたいと考えている.これからは,教育用の本の執筆に取り組みたい.他の予算での補充により,予定していた消耗品類の購入が若干少なく済んだため.
多酸素化天然有機化合物の構築する超分子の構造と機能

天然に存在する有機化合物のなかには極めて強力で切れ味良く生体に対して機能する,いわゆる生物活性物質が数多く知られている.これらの物質は特異な構造を持ち,海洋生物毒パリトキシン,オカダ酸,抗腫瘍物質ハリコンドリンが非常に良い例であるが,これらについての理解は今日さらに分子認識という概念で捉えてはじめてさらなる発展をするとも考えられる.また,近年重要な課題として抗ウィルス剤の開発が進んでいるが,これらも天然低分子機能物質の発見で新たな展開が出来るのであって,これらが構築する低分子と生体高分子との複合体,つまり超分子の存在を理解することが今後極めて重要となるであろう.このように抵分子機能物質の存在は今後の生体機能解明上不可欠と考えられる.また,リンパ球細胞,腫瘍細胞の血管内皮細胞との接着の理解を更に発展させるためには接着を阻害する天然低分子化合物の発見が重要であり,ここで形成される超分子の構造機能を解明することでさらに強力に働く抗炎症剤,抗腫瘍物質の創製が達成されよう.以上のように,自然界に存在する超分子の理解が新しい自然科学の発展,新しい機能性低分子の発見,開発に直結すると言っても過言ではない.以下に本年度得られた成果を列記する.1)沖縄産の二枚貝の有毒物質ピンナトキシンの構造を解明した.2)抗HIV活性を有するジテルペン類を発見し,作用機序の解明を達成した.3)血管内皮細胞接着分子VCAM-1の産生阻害物質を発見した.本年度の研究では超分子形成についての具体的な結果については得られていない.しかし,今後研究は超分子の構造,機能について進展すると期待される.天然に存在する有機化合物のなかには極めて強力で切れ味良く生体に対して機能する,いわゆる生物活性物質が数多く知られている.これらの物質は特異な構造を持ち,海洋生物毒パリトキシン,オカダ酸,抗腫瘍物質ハリコンドリンが非常に良い例であるが,これらについての理解は今日さらに分子認識という概念で捉えてはじめてさらなる発展をするとも考えられる.また,近年重要な課題として抗ウィルス剤の開発が進んでいるが,これらも天然低分子機能物質の発見で新たな展開が出来るのであって,これらが構築する低分子と生体高分子との複合体,つまり超分子の存在を理解することが今後極めて重要となるであろう.このように抵分子機能物質の存在は今後の生体機能解明上不可欠と考えられる.また,リンパ球細胞,腫瘍細胞の血管内皮細胞との接着の理解を更に発展させるためには接着を阻害する天然低分子化合物の発見が重要であり,ここで形成される超分子の構造機能を解明することでさらに強力に働く抗炎症剤,抗腫瘍物質の創製が達成されよう.以上のように,自然界に存在する超分子の理解が新しい自然科学の発展,新しい機能性低分子の発見,開発に直結すると言っても過言ではない.以下に本年度得られた成果を列記する.1)沖縄産の二枚貝の有毒物質ピンナトキシンの構造を解明した.2)抗HIV活性を有するジテルペン類を発見し,作用機序の解明を達成した.3)血管内皮細胞接着分子VCAM-1の産生阻害物質を発見した.本年度の研究では超分子形成についての具体的な結果については得られていない.しかし,今後研究は超分子の構造,機能について進展すると期待される.
講義中に行う演習を支援するシステムの開発

本研究では,小テストにより講師が即時に学生の理解状況を把握できるように支援するシステムの構築をめざした.具体的には,記述式の小テストを対象として,その解答群を,キーワード・キーワード周辺・全文の順に徐々に閲覧範囲を広げることで多量の解答を一度に目にすることなく,主要な解答を把握できるようなシステムを構築した.このために,解答群からのキーワード自動抽出技術の確立・タブレット端末を前提とした解答群閲覧インターフェイスの検討を行った.本研究の目標は,「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった.その中で初年度である平成23年度には,「全学生の学習活動を保持することで,各学習者の理解状況を正確に同定する」についての検討をした.この検討結果は,主に平成24年度に発表した(論文1件(掲載決定),国際会議2件,国内会議3件).また,二年目である平成24年度には,「計算機により検出した学生の理解不足の兆候を分かりやすく可視化すること」についての検討をした.特に,近年急速に普及しつつあるタブレット型端末に着目し,タブレットでの情報閲覧を想定し,可視化手法を検討した.タブレット型端末は,無線通信による高い携帯性と,タップ主体のインターフェイスが特徴である.そこで,教室内で持ち運び,歩きながらでも操作できるようなインターフェイスを2種類提案した.第一のインターフェイスは,注目すべき記述に気づきやすくするものであり,第二のインターフェイスはその記述をした学生の教室内での分布を分かりやすくするものである.これらの手法により,講師は教室内を巡回しながらでも,学生の理解状況を素早く把握できるようになる.これらの成果は,平成25年度開催の国際・国内会議で発表予定である.本研究の目標は「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった,これまでに,「全学生の学習活動を保持することで,学習者の理解状況を正確に同定する」,「講師・学生に負担がかからない運用環境を提供する.」についての検討をした.この成果は,平成25年度前期までに主に発表した(論文1件,国際会議3件,国内会議6件).最終年度である平成25年度には,「学生の理解の状況を講師が素早く把握できるように,分かりやすく提供する」ことを目標に,タップ操作を前提とした解答群の可視化手法を実装・評価し,講師が素早く主要な解答を把握できることを確認した.このシステムは,一度に講師に解答全文を提供するのではなく,徐々に解答を提示することで,講師にできるだけ負担をかけず主要な内容を把握できるように支援する.このシステムは,まず自動抽出されたキーワードを提示し,次に講師が選択したキーワード周辺の記述を提示し,最後に解答全文を提示する.国内会議(1件:発表済)および論文(1件:条件付き採録)にて,これらの成果を発表した.本研究では,小テストにより講師が即時に学生の理解状況を把握できるように支援するシステムの構築をめざした.具体的には,記述式の小テストを対象として,その解答群を,キーワード・キーワード周辺・全文の順に徐々に閲覧範囲を広げることで多量の解答を一度に目にすることなく,主要な解答を把握できるようなシステムを構築した.このために,解答群からのキーワード自動抽出技術の確立・タブレット端末を前提とした解答群閲覧インターフェイスの検討を行った.本研究の目標は,「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった.その中で初年度である平成23年度には,「全学生の学習活動を保持することで,各学習者の理解状況を正確に同定する」についての検討をした.その結果として,学生の解答文に含まれる単語の統計情報から,その問題固有のキーワードを自動で抽出する手法を提案した.この手法では,解答群に含まれる単語の頻度情報と,一般の文書に含まれる単語の頻度情報をもとに球形基底関数(RBF)ネットワークにより,各単語のその問題における重要度を推定する手法である.この方法は,学生の解答を形態素解析により単語(形態素)単位に分割した後,その頻度を測定することで,キーワードの推定ができる.意味解析等を伴わないため,文章が完結する前から分析が可能であり,日本語に限らない分析手法である.加えて,形態素解析は自然言語処理の中では比較的軽量な分析手法であるため,多数の学生の解答をリアルタイムで処理することが可能である.また,RBFネットワークを用いて推定を行うため,講師の要求によって,推定するキーワードが満たすべき頻度の条件を柔軟に変更できる.これらの成果は,平成24年度開催の国際・国内会議で発表予定である.これにより,講師が学生の解答を斜め読みする際に,注視すべき点をシステムが強調できるようになる.またその分析方法も,多数の学生の解答をリアルタイムで処理するのに適した方法を採用しているため,本研究の目的である「リアルタイムに学生の理解状況を把握する」ことに対して,その根幹をなす方法であるといえる.また,RBFネットワークにより得られた柔軟性により,さまざまな分野・講師が利用する際に容易に対応できるといえる.本研究の目標は,「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった.これに対し,講師が学生の理解状況を演習の解答群から把握するための分析方法については平成23年度に検討した.さらに,平成24年度には,その分析結果をタブレット端末を用いて提示する方法について検討した.

これらの成果は,以下に記すように「おおむね順調に研究が進展している」状態であると考える.研究実績の概要の項に示したように,これまでの研究の成果により,演習の解答から講師に主要な誤りに気づくための情報を自動で抽出し,講師の持つ携帯端末に表示するための方法が確立された.これらの手法は,簡単な評価実験により,講師の支援に役立つことが示された.予定より多少遅れているのが,システムの実装が簡単な評価実験を行う程度のプロトタイプの実装までしか進んでいない点である.この点については,今年度に一般に利用できるよう実装し,それを用いて試験運用・評価を行う予定であり,問題ないと考える.以上を総合すると,本研究の進捗は手法は確立しておりシステムの実装評価を残すのみである滋養対であり,「おおむね順調に進展している」といえる.平成23年度の検討内容は,「全学生の学習活動を保持することで,各学習者の理解状況を正確に同定する」ことであった.研究実績の概要の項に示したように,これまでの検討の結果,「学生の解答文に含まれる単語の統計情報から,その問題固有のキーワードを自動で抽出する手法」を提案した.これは目的と異なるように見えるが,以下に記すように「おおむね順調に研究が進展している」状態であると考える.全学生の学習活動としては,授業中に行われる確認テスト(小テスト)に対する解答の入力状況に着目している.確認テスト以外の時間帯での活動状況に着目することも考えられるが,学生の負担を考えると確認テストの時のみに限定する方が好ましいと考える.本研究では加えて,講師が確認テストを気軽に実施できることもめざしている.そのため,着目した活動に関しては不足はないと考える.各学習者の理解状況を正確に同定することに関しては,現状は解答群中で講師が着目すべき点を自動で抽出できるようになった.これは,理解状況を同定するところまでは至っていない.しかし,講師に解答の適切な場所を強調し提供することで,講師は解答の内容を把握する手間を大いに低減できる.全自動で提供された結果を意に沿うように調整する手間と,わかりやすく提供された解答を把握する手間とを比べると,特段の不足があるとはいえない.また提案した方法は,要求事項として挙げられていた解析の「リアルタイム性」に関しては,研究実績の概要の項に示したように実用的なレベルに達しており,十分に当初の目標を達成しているといえる.以上を総合すると,現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」といえる.本研究の目標は,「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった.これに対し,演習の解答を通じて講師が学生の理解状況を把握するための方法の提案およびプロトタイプの実装は,平成24年度までに実施できた.そこで平成25年度は,この方法を正式なシステムとして実装し,試験運用をつうじて評価をしてゆく.このシステムの効果の測定は,講師が助けになったと感じたかどうかによるものが第一義である.しかし,これだけでは定量的な評価は難しいため,講義風景の録画映像の分析等を通じて,学生の犯した誤りを把握するまでの時間等を計測することで,定量的な評価も試みる.また,試験運用の結果を受けて必要な改善も行う.本研究の目標は,「多人数の演習においてリアルタイムに,講師が学生指導をできるように支援すること」であった.これに対し,演習の解答を通じて講師が学生の理解状況を把握するための方法については,平成23年度に検討できた.
相同組み換えを制御する新規メディエーターの構造科学的研究

リコンビナーゼであるRad51は相同組み換えにおいて中心的な働きをする。生体内で組換えが起こるときはRad51に加え、メディエーターと呼ばれる補助因子を必要とする。Swi5-Sfr1複合体はメディエーターとして同定され、その後の研究によってリコンビナーゼの活性化因子として働くことが示された。この因子の構造科学的な知見を得るためX線結晶解析により構造決定したところ、ブーメラン様の構造をとっており、Rad51フィラメントの溝に入り込めるような形状をしていた。Swi5-Sfr1はフィラメントの溝に入り込み、フィラメントを安定化していることが強く示唆された。全長のSwi5-Sfr1は精製可能であり結晶化も行ってきたが結晶が得られていない。そこで安定なドメインを見つけるためにプロテアーゼ消化を行い、Sfr1のN末端側は比較的切断されやすいことを見出した。そこでSfr1のN末を約半分削ったコンストラクト(Sfr1C)を数種類作成し、Swi5と共発現させて複合体の形(Swi5-Sfr1C)で精製し結晶化を試みた。その結果結晶が得られ、最終的に分解能2.2Åの回折像が得られた。この結晶の空間群はP2_12_12で格子定数はa=88.2Å,b=128.7Å,c=60.0Åであった。位相を決定するためにセレノメチオニン置換体の試料を調整し、この置換体でも結晶を得ることに成功した。なお、Swi5-Sfr1Cはほぼ全長と同等の組み換え活性があることは確認している。セレノメチオニン置換体のデータをもとに単波長異常分散法により初期の電子密度を得ている。現在はこの電子密度をもとにモデリングを行っている。分裂酵母由来の全長Swi5-Sfr1を大腸菌で発現させたところ、十分な量の発現がみられ、さらに純度よく精製することも可能であった。このサンプルをもとに結晶化も行ってきたが結晶が得られていない。Sfr1には天然変性領域が存在すると予想されるため、安定なドメインを見つけるためにプロテアーゼ消化を行った。その結果Sfr1のN末端側は比較的切断されやすいことを見出した。そこでSfr1のN末側を約半分削ったコンストラクト(Sfr1C)を数種類作成し、Swi5と共発現させて発現・精製を試みた。その結果複合体の形(Swi5-SfrlC)で純度よく精製することが可能であった。結晶化を試みたところ、最終的に分解能2.2Aの回折像が得られるような結晶が得られた。この結晶の空間群はP2_12_12で格子定数はa=88.2A,b=128.7A,c=60.OAであった。この結晶中には非対称単位中に2複合体が存在している。セレノメチオニン置換体のデータをもとに単波長異常分散法により構造を決定することができた。Swi5-Sfr1Cは非常に細長い構造をとっており、両者のタンパク質にあるαヘリックスがロイシンジッパー構造を形成してヘテロ二量体化していた。また途中で大きく屈曲している領域があり、全体としてはブーメランのような構造をしている。相同組み換えにおいて中心的な役割を果たす鎖交換反応はリコンビナーゼであるRad51が行う。しかしながらRad51が効率よく働くためにはメディエータと呼ばれるタンパク質が必要である。Swi5-Sfr1はそのようなメディエータのひとつとして同定されてきたものである。分裂酵母由来のSwi5単独およびSwi5-Sfr1C(Swi5は全長、Sfr1はN末側約半分を削ったもの)の構造解析に成功し、さらにこの複合体の生化学的な実験を行い以下のことを明らかにした。Swi5とSfr1Cは全長同士と同様1:1の複合体を形成すること、Swi5-Sfr1Cは全長Swi5-Sfr1とほぼ同等の最大活性をもつが、そのためには約10倍程度の量が必要であること、Swi5単独では一本の長いαヘリックスを形成していたが、Swi5-Sfr1C複合体では3つのαヘリックスに分かれコイルドコイル構造を作っていること、また全体の形として鋭く屈曲していることなどがわかった。この屈曲構造はRad51リコンビナーゼが形成するフィラメント構造の溝にちょうどあてはまることから、Swi5-Sfr1のメディエータとしての働きはRad51の溝に入り込むことでフィラメントを安定化することが強く示唆された。

Rad51にSwi5-Sfr1を混合した電子顕微鏡像をみると、この仮説を裏付けるようにフィラメントの溝が消失していることがわかった。一方、今回構造解析されなかった領域であるSfr1のN末側領域(Sfr1N)はDNAやRad51フィラメントに対し親和性を有することがわかった。以上のことからSwi5-Sfr1による活性化機構は、Sfr1Nがフィラメントに結合その後Swi5-Sfr1Cがフィラメントの溝の入り込みフィラメントを安定化するものと考えられた。本研究の達成目標の一つであるSwi5-Sfr1の複合体構造を決定することができた。その特異的な形からリコンビナーゼのフィラメントに入り込んで結合し、フィラメントを安定化することが予想される。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記の仮説を実証するためSwi5-Sfr1とRad51リコンビナーゼとの複合体解析や、電子顕微鏡による単粒子解析、さらには変異体実験を含む生化学的な実験を進める。
Biotubeを用いた新規足場素材による複合的気道再生の為の研究

【背景】心血管再生工学で有用なbiosheetの気道用パッチとしての可能性について検討した。【方法】家兎の皮下にシリコンチューブを移植し、チューブ周囲に形成されるシートをbiosheetとした。ゴアテックス(Group 1)、真皮(Group 2)、biosheet(Group 3)で気管孔パッチ閉鎖し、4週後に摘出した気管で組織学的検討を行った。【結果】全てのGroupで気管構造を維持していたが、Group3だけは気管上皮再生も確認された。また、免疫組織学的検討でもGroup3は再生能力が高いことが証明された。【考察】今回の研究でbiosheetによる気管軟骨再生を証明した。東京大学においてbiotubeとゼラチン多孔体+β-TCPによる新規足場素材を研究分担者である古村の指導のもと作成に成功した。しかし、現段階では新規足場素材全体の移植には至らない大きさであったため、まずはこの新規足場素材を家兔気管前壁に部分的に移植し、その自律再生を組織学的に評価することから開始した。、麻酔下に鎮静された家兔の気管前壁を正方形型4mm辺を切除し、ここに作成した新規足場素材の強度が十分と判断された部分を同じく正方形型4mm辺にトリミングし、移植した。この新規足場素材組織片を移植された3羽の家兔は4週間後に屠殺し、この移植片を組織学的に評価したところ、1羽において十分な強度を持つと考えられる気管再生が確認された。現在、本学において完全な気道再生の研究を進めるべく、動物実験計画書を提出し、準備中である。気管軟骨用のリング状軟骨再生の吸収性基本足場(コラーゲンスポンジ+PLLA多孔体+ゼラチンスポンジ:直径6mm長さ2mm)を直径7mm・長さ3cmのシリコンチューブに2mm間隔で配置したものに、生後4週齢家兔の耳介軟骨から採取した軟骨細胞を播種させ、これを家兔の背部皮下に移植し、4週間後にこの足場をbiotubeを摘出し、軟骨再生・輪状靭帯・膜様部組織について組織学的に評価することを予定している。さらにbiotubeの気道閉塞圧測定装置を用いて、力学的特性についても計測することを予定している。再生軟骨とBIOTUBEsによる解剖学的に気管を模倣した複合的気道の再生に成功した。また、気道への移植が、可能であり、短期的に気道として機能することを確認した。移植後、気管内圧の陰圧による気道内腔の肥厚が発生する為に、吸収性のステント挿入することで移植初期の気道内腔の肥厚を予防できることが確認された。【背景】本研究では、biotubeの組織をシート状に形成し、気道用のパッチとしての有用性について検討した。また、再生軟骨組織と自己線維性組織(BIO-TUBE)を複合させて、解剖学的に忠実な円柱型の下気道のフレーム再生が行えるか研究した。【実験1】4週齢の白色ニュジーランド家兎の皮下にシリコンチューブを移植して、4週後にチューブ周囲に形成されるシートを摘出した。このシートを4x7mm大に成型した。頸部正中切開にて、頸部気管を露出して、3x6mm大に気管切開孔を作成して、成型したバイオシートを6-0プロリーンにて連続縫合し、気管パッチ閉鎖した。移植後4週、頸部気管を摘出した。摘出した気管を組織学的に検討した。【実験2】生後46週の家兎から軟骨細胞を分離し、軟骨輪に成型した足場に細胞を播種する。この再生軟骨輪相当の移植片を直径6mm径のチューブに配置して、皮下に移植する。移植後46週で採取して、解剖学的に模倣された下気道が異所性に再生されるか検討した。次に、この再生下気道を家兎の気管に切除端々吻合して、短期的に気道として機能するかを検討した。【結果1】10例の家兎にて気管パッチ術を施行した。縫合ならびに結紮に十分耐えうる強度を持ち合わせており、リークテストにて気密性も確保されていることが確認した。移植4週後にバイオシートにて気管形成した部位を摘出して、組織学的に検討した。組織学的に軟骨が再生されていることを確認した。また、免疫組織学的検討にてコラーゲンタイプ2が陽性であることも確認している。【結果2】:バイオチューブ上に軟骨輪用の再生軟骨組織を確認した。また、再生軟骨輪は、バイオチューブの線維性組織によって連続しており、解剖学的に模倣された下気道が再生可能であった。この再生軟骨は、家兎の気管軟骨輪と同等の力学的強度を有していた。さらに、このBIO-AIR-TUBEは、短期的に気道として機能した。【考察】

今回の研究でbiosheetによる気管軟骨再生を証明した。解剖学的に模倣された人工気管であるバイオエアーチューブの再生に成功している。また、短期的に人工気管として移植可能であることが確認されている。移植急性期の炎症性変化であるバイオチューブの内膜面の肥厚は、吸収性ステントでコントロール可能であることが確認されている。小児内視鏡外科バイオエアーチューブの内腔面の再生を早期に行うための研究を行い、長期生存を可能とする。基底膜と粘膜上皮の再生を早期に行うために、サイトカイン療法あるいは、細胞播種法について研究する。本学および当講座において、気道再生の実験経験が希少で、動物実験計画書の申請・承認にかなりの時間を浪費している。現在までに実験に必要な器材・機器の手配は順調に進んでおり、動物実験計画書が承認され次第、biotubeからの気道再生実験に移行可能な段階となっている。実験追行は概ね順調である。初年度の費用の繰り越し分がそのまま使用額として生じている1本学での動物実験計画書が正式承認され次第、気管軟骨用の軟骨再生の吸収性基本足場の作成に着手する。2短期的に粘膜上皮の自律再生を確認する。3軟骨付きbiotubeの力学的強度が正常下気道と同様であることを実証する。4長期的に複合的再生気道(biotube airway)の機能性と組織学的維持を確認5上記に問題が無ければY字型軟骨輪付きbiotubeを再生し、組織学的、力学的強度について実証する。研究を加速させて、使用する予定である。本研究における最も大きな目的は軟骨輪付きbiotubeの力学的強度と機能性・組織学的維持の評価である。そのためには本学での実験計画書の承認を得ての実験遂行が当然必要であったが、この過程に想定以上の日時を費やし、これが実験動物および機器・器材の購入の停滞に繋がり、次年度使用額に支障が生じた。すでに動物実験計画書は承認段階に入っており、承認され次第、本学での実験が開始される予定である。まずは軟骨輪付きbiotube作成から開始し、高価である力学的評価に必要である気道閉塞圧測定装置の購入に着手している。
介護保険制度導入による国民健康保険の給付負担への影響

本研究では、介護保険制度の導入と国民健康保険の給付負担との関係を、介護・医療サービスの主たる消費者である高齢者のサービス需要行動に基づいて分析を行った。まず、介護保険制度導入前における高齢者の介護場所選択に関する実証研究を行った。結果として、介護事業所提供のサービス需要と家族介護とが同時決定的な関係にあることが示されたが、それらと医療機関への入院とは明確な関係が見出せなかった。なお、前二者の関係については「高齢者は子供による介護の代償として持ち家の提供を打診し、合意すれば子供と同居し、家族介護が行われる。その結果、介護事業所サービスの需要が減少する」という理論的仮説を立て、追加的に検証した。95年のデータを用いた分析の結果、持ち家の多い地域ほど同居世帯が多く、訪問介護利用は抑えられることが示された。具体的には、同居世帯の持ち家率が1%上昇することにより、訪問介護利用回数が保険者平均で年間263.2回減少するという結果を得た。また、持ち家率上昇の影響は人口集中地区の訪問介護サービス市場で大きいことも示唆された。介護保険制度導入前の時点で介護サービス需要と医療サービス需要の間に明確な関係を見出すことはできなかった。そこで、高齢者の医療サービス需要は「健康回復により介護サービス需要を抑える部分」と「介護的要素が強く、医療資源の使用が非効率となる部分」とに分割されると想定し、実証分析を行った。その結果、加齢や所得等の影響を考慮すると、99年において1日あたり入院医療費を1000円余分に費やした市町村では、後年の被保険者あたり居宅介護利用件数が0.0270.028件増加するという結果を得たが、うち21.2%は健康回復を通じて利用件数が減少することも示された。介護保険制度の導入が医療保険の給付負担に影響すると考える背景には「在宅介護サービスの充実による社会的入院の解消」への期待がある。そこで今年度は、高齢者の在宅介護サービスと医療サービス(入院)の利用度と家族介護との関係について、介護保険制度導入前の高齢者とその家族の介護場所選択行動から分析した。理論的背景を次のように考える。子供と別居している親(高齢者)が介護を必要とする場合、代価を支払うことで在宅介護サービスを受けるか、子供と同居して介護サービスを受ける。子供との同居は、住宅(資産)を一部子供に提供することに等しい。一方、子供は住宅関連の費用が高ければ親との同居を選択し、親に介護サービスを提供する。しかし、家族介護の機会費用が親の入院費用よりも高い場合には医療サービス(入院)を提供し、逆の場合には自ら介護サービス(家族介護)を提供する。したがって、在宅介護サービス利用が多い地域ほど子供と別居している親が相対的に多くなり、同居状態において家族介護と入院のどちらが選択されるかは子供が介護を行う機会費用と入院費用に影響されると考えられる。上記の理論について95年の市町村クロスセクションデータを使用して実証分析を行ったところ、レセプト1件あたり入院日数、高齢者のいる世帯あたり訪問介護サービス利用回数の多い市町村ほど、高齢者のみの世帯が高齢者と若人の同居世帯に比べて多くなるという推定結果が得られた。理論・実証分析の結果から、在宅介護サービスの充実は親(要介護者)と子供が別居可能な環境の整備に寄与すると見られる。そして、同居時には医療サービスでなく家族介護が選択される傾向にあると推測されるため、在宅介護サービスの充実は家族介護の負担を緩和するが、社会的入院の解消には有意な結果をもたらしにくいと考えられる。1995年度における国勢調査報告の世帯関連データ、国民健康保険の老人保健制度適用者の受診率(入院)、高齢者の在宅介護サービス利用者数等を使用し、下記【1】、【2】を中心に研究を行った。【1】高齢者の世帯状況が介護サービス選択に与える影響の分析高齢者の介護サービス選択においては、配偶者や成人子など、家族の存在やその経済状態などが有意な影響をもつことが先行研究で示されている。しかし高齢者は、高齢者のみの世帯か、成人子との同居世帯かにより異なる制約条件(世帯状況)下にあると考えられる。そこで、高齢者のいる世帯を「高齢者のみの世帯」、「高齢者とそれ未満の同居する世帯」に分割し、各々介護サービス選択の推定を行った。その結果、高齢者とそれ未満の同居世帯比率が低い市区町村ほど医療サービス・介護サービス需要が大きくなる傾向にあり、介護サービスにおいてその傾向が強いことが確認された。医療サービスと介護サービスの間に明確な関係は見出すことができなかった。また、高齢者のみの世帯では、資産の保有状況が在宅介護サービスと成人子との同居選択に重要な意味を持つが、成人子と同居している場合には、成人子の通勤による時間的費用の存在がサービス選択に影響し得ることも示唆された。【2】介護サービス市場の形成が高齢者と成人子の同居選択に与える効果の分析介護サービス市場の形成により、高齢者と成人子の同居選択にどのような影響を生じたか、分析を進めている。高齢者の同居選択に影響する要因として、高齢者本人の身体的状況が挙げられることが多い。しかし一方で、医療・介護サービス需要が大きい地域では高齢者のみの世帯が多い、という傾向が1995年のデータにより確認できる。このことは、高齢者が成人子との同居を選択する際、「身体的状況」以上に「医療・介護サービス市場が居住地域に形成されているか」という点が影響することを示唆している。

本研究では、介護保険制度の導入と国民健康保険の給付負担との関係を、介護・医療サービスの主たる消費者である高齢者のサービス需要行動に基づいて分析を行った。まず、介護保険制度導入前における高齢者の介護場所選択に関する実証研究を行った。結果として、介護事業所提供のサービス需要と家族介護とが同時決定的な関係にあることが示されたが、それらと医療機関への入院とは明確な関係が見出せなかった。なお、前二者の関係については「高齢者は子供による介護の代償として持ち家の提供を打診し、合意すれば子供と同居し、家族介護が行われる。その結果、介護事業所サービスの需要が減少する」という理論的仮説を立て、追加的に検証した。95年のデータを用いた分析の結果、持ち家の多い地域ほど同居世帯が多く、訪問介護利用は抑えられることが示された。具体的には、同居世帯の持ち家率が1%上昇することにより、訪問介護利用回数が保険者平均で年間263.2回減少するという結果を得た。また、持ち家率上昇の影響は人口集中地区の訪問介護サービス市場で大きいことも示唆された。介護保険制度導入前の時点で介護サービス需要と医療サービス需要の間に明確な関係を見出すことはできなかった。そこで、高齢者の医療サービス需要は「健康回復により介護サービス需要を抑える部分」と「介護的要素が強く、医療資源の使用が非効率となる部分」とに分割されると想定し、実証分析を行った。その結果、加齢や所得等の影響を考慮すると、99年において1日あたり入院医療費を1000円余分に費やした市町村では、後年の被保険者あたり居宅介護利用件数が0.0270.028件増加するという結果を得たが、うち21.2%は健康回復を通じて利用件数が減少することも示された。
マラリア原虫の伝搬阻止に関与する2種の抗原遺伝子のクローニング

申請者らは、ネズミマラリア原虫(Plasmodium yoelii)オ-キネート表面の分子量22kD(Pys22)又は28kD(Pys28)の蛋白の一次構造を明らかにすることを目的として本研究を実施した。P. yoeliigametocyteをオ-キネート培養培地(Munderloh & Kutti,1987)を用いて培養し、この虫体から抽出したmRNAを用いてcDNAライブラリを作成した。次に塩基配列のデータベースを用いて、現在までに判明している全てのオ-キネート表面蛋白の一次構造の間で保存的な領域を同定し、その部位の塩基配列をもとに新たなネズミマラリア原虫オ-キネート表面蛋白遺伝子を同定するための、縮重したオリゴヌクレオチドPCRプライマーを合成した。上記cDNAライブラリを鋳型として、このプライマーを用いてPCRを行ったところ、予想されたサイズのDNAフラグメントが増幅された。そこでこのPCR産物をプラスミドにクローニングした後ジデオキシ法にて塩基配列を決定した。得られた塩基配列の解析から、2種類のクローンが存在することが明らかとなり、その塩基配列から類推されるアミノ酸配列を国立遺伝学研究所のデータベースを用いて比較すると、その内の1種はP.bergheiにおいて報告されたPbs21とは7割、P.gallinaceumのPgs25、Pgs28及びP.falciparumのPfs25とは4割の配列が一致していた。中でも上皮細胞増殖因子様の配列であるシステイン残基の数及び位置はPbs21及びPgs28のそれと完全に一致しており、Pgs25、Pfs25より2残基少なかったがその位置は同一であった。またもう1種のクローンのシステインの数及び位置はPfs25及びPgs25と完全に一致していた。以上の結果から、これらの遺伝子はマラリア原虫オ-キネート表面蛋白に特異的なものと考えられた。
小・中学校の特別支援教育コーディネーターの役割と校内支援体制に関する実際的研究

本研究課題は小・中学校の特別支援教育コーディネーターの役割を明確化し,校内支援を充実させるためのシステムづくりに寄与する研究を行うことが目的であった。研究初年度には通常学級担任が「学習障害,ADHD,高機能自閉症児の理解」を促進できる研修用テキストを開発した。この研究成果の一部を『気になる子どもの配慮と支援』(中央法規)として出版した。また,2年目の研究では,特別支援教育コーディネーターが校内支援体制を構築するために必要な手続き及び必要とされる専門性について分析し,まとめた。この研究の成果として『気になる子どものサポートシステム』(中央法規出版)として出版した。研究最終年度である,本年度は「学習障害,ADHD,高機能自閉症児」のみならず,通常学校において特別な教育的支援を必要とする児童生徒(視覚障害,聴覚障害,肢体不自由,知的障害,病弱等)に対する配慮事項と支援方法についてまとめ,主として「健常児」への理解教育のための教師用指導書を作成した。この教師用指導書の一部を改訂し,『障害児者へのサポート・ガイド』(中央法規出版)として出版した。3年間の研究を通して,各年度の研究テーマに関し,英国の教育事情を視察し,情報収集を行った。特に初年度および2年目に出版された2冊の著作においては,英国の教育システムをいくつか紹介し,研究成果を報告した。また,英国の通常学校に在籍する特別な教育的ニーズをもつ子どもの支援方法については,「英国のインクルージョン教育実践の現状と課題」と題する論文にまとめ,茨城大学教育実践研究に投稿,掲載された。本研究は特別支援教育コーディネーターの役割を明確化し,今後の課題について言及するとともに,通常学校の校内支援体制を構築していくために必要な研修用テキストの開発を行うことを目的としている。平成16年度は主として後者の研究用テキストの開発を進めた。まず,(1)軽度発達障害児の実態と基本的な対応方法および特別支援教育コーディネーターの役割について,通常学級の教員にも理解できる用語を用いてアニメーションを作成し,CD-ROMに編集した。この研究成果を茨城県水戸市および日立市の教員を対象に公開し意見聴取をして改良を重ねた。また,(2)平成16年11月に英国を訪問し,英国の通常学校での校内支援体制の構築方法について聞き取り調査を行った。なお,(1)の研究成果をもとに実用性を加味して再編集して「気になる子どもの配慮と支援」「気になる子どものサポートシステム」(いずれも中央法規出版)として刊行するに至った。また,(2)の研究成果をもとに日本教育方法学会の課題研究において「英国のインクルージョン教育の現状と課題」を報告した。今年度の調査・研究から通常学校教員が校内支援体制を構築するときに,障害のある子どもを通常学級内でどのように受け入れたらよいか,特に障害のある子どもを周りの子どもにどのように理解させたらよいかについて情報を求めていることが明らかになった。来年度以降,「障害理解」のためのテキスト作りを進めることが必要であることがわかった。本研究は特別支援教育コーディネーターの役割を明確化し,通常学校の校内支援体制を構築していくために必要な研修用テキストの開発を行うことを目的として行われた。今年度は,初年度に行われた特別支援教育に関する通常学級教員向けの理解啓発CD-ROMの活用状況を把握すると共に,特別支援教育コーディネーターの役割に関する研究調査および論文執筆を行った。具体的には,(1)英国のインクルージョン教育の実践およびインクルージョン教育の中でのコーディネーターの位置づけについて,平成16年度の調査をもとに論文を執筆し,その成果が「特別支援教育の理論と方法」(大沼直樹編著・培風館・187-199ページ)に掲載された。また,(2)英国の自閉症学校や特別学校を視察し,特別学校が地域の小・中学校をどのように支援しているのか,および特別学校にいる特別支援教育コーディネーターの役割について聞き取り調査を行った。この調査から,地方教育当局と特別学校の役割を明確にし,地域の小・中学校が支援サービスを選択できるシステムを構築することの重要性が浮き彫りになった。この調査研究の成果を平成18年度中に「英国インクルージョン教育の実践的課題」として論文を投稿するために,関運資料を収集し,分析および執筆を進めている。研究課題最終年度の18年度は通常学校の教員が軽度発達障害等の特別な支援を必要としている子どもをどのように理解し,どのように支援していけばよいかがわかるテキストの開発を検討している。

3年間の研究を通して,各年度の研究テーマに関し,英国の教育事情を視察し,情報収集を行った。特に初年度および2年目に出版された2冊の著作においては,英国の教育システムをいくつか紹介し,研究成果を報告した。また,英国の通常学校に在籍する特別な教育的ニーズをもつ子どもの支援方法については,「英国のインクルージョン教育実践の現状と課題」と題する論文にまとめ,茨城大学教育実践研究に投稿,掲載された。
アロステリック部位に結合する新規抗がん剤の開発

最近の分子標的薬、Gefitinib,Gleevecなどは小数の患者には劇的な効果を上げている.しかし、すぐに変異が起こり、薬の効力がなくなり、その変異に対応した薬を開発するという抗生物質と同じイタチゴッコが続いている.そこで、変異が起こりにくいアロステリック部位に薬が強力に結合し、そのタンパク質の働きを阻止することを目的とする.昨年度の結果からポリフェノール基をもったヘテロ環誘導体をメチレンを変えて繋いだ化合物を合成し,結腸がん,すい臓がんの細胞増殖阻害試験を調べた.その中で数種の化合物に5FU,cisPlatinと比較し,より強い活性を見出し,数種のリン酸化酵素とのドッキングをおこなった.最近の分子標的薬、Gefitinib,Gleevecなどは小数の患者には劇的な効果を上げている.しかし、すぐに変異が起こり、薬の効力がなくなり、その変異に対応した薬を開発するという抗生物質と同じイタチゴッコが続いている.そこで、変異が起こりにくいアロステリック部位に薬が強力に結合し、そのタンパク質の働きを阻止することを目的とする.昨年度の結果からポリフェノール基をもったヘテロ環誘導体をメチレンを変えて繋いだ化合物を合成し,結腸がん,すい臓がんの細胞増殖阻害試験を調べた.その中で数種の化合物に5FU,cisPlatinと比較し,より強い活性を見出し,数種のリン酸化酵素とのドッキングをおこなった.これまで様々な作用機構をもっ抗がん剤が開発されてきた.がん細胞と正常細胞の差を認識しない抗がん剤は副作用が重篤である.最近の分子標的薬、Gefitinib, Gleevecなどは小数の患者には劇的な効果を上げている.しかし、すぐに変異が起こり、薬の効力がなくなり、その変異に対応した薬を開発するという抗生物質と同じイタチゴッコが起こっている.そこで、変異が起こりにくいアロステリック部位に薬が強力に結合し、そのタンパク質のコンフォメーションを変化させることにより、酵素の働きを止めてしまえば、がん細胞が薬に対して生き残るために必死に変異を繰り返すことを気にしないで済むことになる.このような発想に基づいた論文はE.P.ReddyらのATP-非競合的BCR-ABL阻害剤およびATP-非競合的小分子阻害剤)と我々が開発したtopoisomerase阻害剤がある.このアロステリック効果はE.P.Reddyらと我々のtopoisomerase阻害剤を分子モデリング支援ソフトMOEでドッキングついて検討したところ、これら2つの阻害剤は活性中心から離れた部位で強く結合し、共通点が見出された.このことから活性中心とアロステリック部位のどちらに結合するかの予想が可能になった.ガロイル基と種々のヘテロ環を組合わせた20個の化合物を合成した.3種類のがん細胞を用いて増殖阻止を調べた.その中のいくつかは比較化合物、5FU, cis-platinよりもより弾い活性を示した.さらに他のヘテロ環、没食子酸、アミノ酸を用いた組合わせをデザインし、合成を試みている.最近の分子標的薬、Gefitinib,Gleevecなどは小数の患者には劇的な効果を上げている.しかし、すぐに変異が起こり、薬の効力がなくなり、その変異に対応した薬を開発するという抗生物質と同じイタチゴッコが続いている,そこで、変異が起こりにくいアロステリック部位に薬が強力に結合し、そのタンパク質の働きを阻止することを目的とする.昨年度の結果からポリフェノール基をもったヘテロ環誘導体をメチレンを変えて繋いだ化合物を合成し,結腸がん,すい臓がんの細胞増殖阻害試験を調べた.その中で数種の化合物に5FU,cisPlatinと比較し,より強い活性を見出し,数種のリン酸化酵素とのドッキングをおこなった.