hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔扁平上皮癌に対し抗癌剤感受性予測因子となるバイオマーカーの分子生物学的探求

口腔扁平上皮癌を対象に腫瘍実質に発現するフッ化ピリミジン系抗癌剤をターゲットとする代謝酵素を定性的および定量的に検討した。抗癌剤の奏効性に代謝酵素の発現の多寡が影響することが認められた。一方、腫瘍幹細胞の治療抵抗性が指摘されており、腫瘍幹細胞と関連性が示唆されている上皮間葉移行のマーカーを用いて抗癌剤感受性についても病理組織学的に検討した。薬剤非奏効例ではマーカーの発現が強い傾向を示した。発現変化する代謝酵素遺伝子を標的とするmiRNAの検討では、発現プロファイル解析を行いその違いより同定を試みた結果、代謝酵素関連遺伝子を標的とするmiRNAは解明されなかった。これまで口腔扁平上皮癌の組織中に発現する抗癌剤代謝酵素の発現を検索し、薬剤との感受性についても検討して来た。近年、腫瘍組織中に存在する腫瘍幹細胞が抗癌剤の感受性や予後に関連する報告が散見されている。そこで、腫瘍細胞の中でも特に腫瘍幹細胞が薬剤感受性を示す規定因子になるのではないかと仮定した。まず、腫瘍組織中の幹細胞の同定を検討した。しばしば組織中の腫瘍細胞に上皮間質移行という現象が認められ、この脱分化が幹細胞に近い状態と想定された。組織学的悪性度と上皮間質移行との関係について検討した結果、上皮間質移行での悪性度は高値を示した。ある一定以上の悪性度を上皮間質移行とした場合、全体の22%を示した。しかし、上皮間質移行を示す悪性度と抗癌剤との効果には明らかな関連性は認められなかった。また、放射線感受性との検討でも同様に悪性度との関係は見られなかった。次に、上皮間質移行を示す症例を対象に幹細胞マーカーの発現を検討した。幹細胞マーカーとしてslug、snailおよびvimentinを対象とした。対照的にE-cadherinも同時に検討した。snailとvimentinに関しては高頻度(84.6%、61.5%)に発現を認めた。一方、E-cadherinも53.8%に及んだ。以上の結果より上皮間質移行を示す腫瘍細胞は腫瘍幹細胞に相当する可能性が推察された。腫瘍幹細胞における抗癌剤代謝酵素の発現については、現在検討中である。口腔扁平上皮癌の症例を対象に、未治療であるその組織ちゅうのフッ化プリミジン系抗癌剤をターゲットとする代謝酵素の発現を定性的および定量的に検討、舗床した。抗癌剤の奏効性に酵素の発現が影響することが認められた。複数の酵素が関与しているが、奏効性への影響度は異なった。また、組織学的悪性度や細胞の増殖性は大きな影響因子にはならなかった。しかしながら抗癌剤耐性を示す要因の一つとして腫瘍幹細胞の存在が考えられる。その為、腫瘍幹細胞の存在を病理組織学的に探求し、更にそれに相当する腫瘍細胞の抗癌剤代謝酵素の発現の検討を予定している。現在、腫瘍幹細胞マーカーを使い腫瘍組織中の発現様式や定性的な検討を加え幹細胞の同定を探求中である。これらの結果と抗癌剤の奏効性の関連性を調べている。抗癌剤感受性に影響を与えるバイオマーカーの検討に際し、腫瘍組織に注目しその病理組織学的変化特に上皮間葉移行現象と薬剤抵抗性との関連性を検討した。まず、上皮間葉移行を示すマーカーであるvimentin、snail、E-cadherinを対象に免疫組織化学的染色を行いその発現と上皮間葉移行部の組織学的悪性度(角分化度、核異形、浸潤様式)との関連を評価した結果、悪性度が強い症例程マーカーの発現が認められた。発現頻度はvimentinが61.5%、snailが81.6%、E-cadherinが53.8%であった。次に術前化学療法を施行した症例を対象にそのマーカー発現と奏効性について検討した。特に生検組織を対象に非奏効例ではマーカー発現が目立った。切除組織では明らかなマーカー発現と奏効性の関連性は認められなかった。また、生検組織と切除組織での悪性度の有意な変化はなかった。術前放射線治療症例についても同様の検討を加えた。生検組織中のマーカー発現と奏効性に関連性はなかった。生検組織と切除組織での悪性度の変化では後者で悪性度が有意に高値を示した。しかし切除組織でのマーカー発現との関連はなかった。以上より、上皮間葉移行を示す癌細胞では抗癌剤感受性は低下した。また、この現象を示すマーカーの発現プロファイルに変化が認められたことから、上皮系から間葉系へ移行を表現していると示唆された。最初の2年間は同法人内である他病院へ異動中であった為、時間的および環境的要因で計画通りに進まなかった。同時に研究材料として用いられる適切な腫瘍組織の採取が出来なかった。これまでに口腔扁平上皮癌の症例を対象に未治療である組織中のフッ化ピリミジン系抗癌剤をターゲットとする代謝酵素の発現を定性的および定量的に検討した。また、組織学的悪性度や細胞の増殖性は大きな影響因子にはならならなかった。

特にがん幹細胞と深く関わりのある上皮間葉移行を取り上げ検討の対象とし、薬剤抵抗性との関連性を病理組織学的に評価した。上皮間葉移行を示すマーカーであるvimentin、snail、E-cadherinを対象に免疫組織化学的染色を行いその発現と上皮間葉移行部の組織学的悪性度(角分化度、核異形、浸潤様式)との関連性を評価した結果、悪性度が強い症例程マーカーの発現が認められた。発現頻度はvimentinが61.5%、snailが81.6%、E-cadherinが53.8%であった。次に術前化学療法を施行した症例を対象にそのマーカー発現と奏効性について検討した。特に生検組織を対象に非奏効例ではマーカー発現が目立った。切除組織では明らかなマーカー発現と奏効性の関連性は認められなかった。また、生検組織と切除組織での悪性度の有意な変化はなかった。術前放射線治療症例についても同様の検討を加えた。生検組織中のマーカー発現と奏効性に関連性はなかった。生検組織と切除組織での悪性度の変化では後者で悪性度が有意に高値を示した。しかし切除組織でのマーカー発現との関連はなかった。以上より、上皮間葉移行を示す癌細胞では抗癌剤感受性は低下した。また、この現象を示すマーカーの発現プロファイルに変化が認められたことから、上皮系から間葉系へ移行を表現していると示唆された。口腔扁平上皮癌を対象に腫瘍実質に発現するフッ化ピリミジン系抗癌剤をターゲットとする代謝酵素を定性的および定量的に検討した。抗癌剤の奏効性に代謝酵素の発現の多寡が影響することが認められた。一方、腫瘍幹細胞の治療抵抗性が指摘されており、腫瘍幹細胞と関連性が示唆されている上皮間葉移行のマーカーを用いて抗癌剤感受性についても病理組織学的に検討した。薬剤非奏効例ではマーカーの発現が強い傾向を示した。発現変化する代謝酵素遺伝子を標的とするmiRNAの検討では、発現プロファイル解析を行いその違いより同定を試みた結果、代謝酵素関連遺伝子を標的とするmiRNAは解明されなかった。平成27年3月末まで同法人内の医療施設に異動中であった為、時間的および環境的要因で計画通りに進まなかった。また、研究材料として用いられる適切な腫瘍組織の採取が不可能であった。当初よりフッ化ピリミジン系抗癌剤投与下における薬剤感受性マーカーの検討を目的としており、分子レベルでの解析は計画通りに施行する予定である。特に、薬剤代謝酵素であるマーカーの腫瘍組織中での分子レベルの発現を検討し、今後の研究発展の足がかりにしたい。口腔癌の治療戦略の変遷で、使用される薬剤の変化に対応するため別の視点からバイオマーカーの探求が必要とされる。分子標的薬など含めた包括的な感受性マーカーの視点として腫瘍の特性(上皮間葉移行あるいは腫瘍幹細胞の存在)に着目しそれに係るマーカーの探求を分子レベルまで掘り下げで行く計画である。口腔外科学前年度同様に本研究計画に沿って研究を進めて行くと同時に、腫瘍幹細胞の同定およびその抗癌剤感受性についても研究して行く予定である。腫瘍幹細胞の薬剤代謝酵素の発現を検討し、幹細胞以外の腫瘍細胞でのその発現と比較検討する。現在、同法人内ではあるが他施設へ出向中であり時間的および環境的要因で計画通りに進まなかった。また、研究材料として用いられる適切な腫瘍組織の採取が出来なかった。実験研究の遅延による。研究進行の遅れおよび研究内容の一部変更の為。論文作成および投稿に関連する費用、学会旅費、抗体、プローブ等の試料に使用。
アクチン調節タンパク質ゲルゾリンに相互作用するタンパク質(GIP)のクローニング

近年、低分子量Gタンパク質のサブファミリーであるRho/Rac/CDC42は細胞骨格の再構築に関係し、様々な細胞の運動性や癌細胞の転移にも関与していることが明らかにされてきている。細胞の運動性は、アクチンの重合-脱重合により規定されており、アクチン調節タンパク質ゲルゾリンはアクチンに対して、直接的に作用するエフェクター分子であるが、また同時にRho/Rac/CDC42からの細胞骨格再構築のためのシグナルのアクセプターであると考えられる。本研究では、酵母を利用したTwo-hybrid SystemやグルタチオンSトランスフェラーゼフュージョン・タンパク質をプローブに用いてFar-western blotting法を用いて、ゲルゾリンと相互作用するタンパク質(GIP)を同定し解析することで、Rho/Rac/CDC42からの細胞骨格の再構築シグナル・カスケードを明らかにすることを目的とする。1)ゲルゾリンに相互作用するタンパク質(Gelsolin Interacting Protein = GIP)のcDNAクローニングa)酵母の転写因子であるGal4のDNA結合領域を有する発現ベクターに翻訳フレームが一致するようにゲルゾリンcDNAを組み、選別用酵母細胞株に導入した。さらにMouse brain cDNAライブラリー5×10^5クローンをトランスフェクションし、選択培地で生存する酵母クローンを得てcDNA (MB#3およびMB#10)を回収した。ジデオキシ法により、それらの塩基配列を決定し、遺伝子バンクを検索した結果、クローニングしたcDNAはmitocondria由来疎水性タンパク質(MB#3)およびagrin (MB#10)とのホモロジーが検出されたが、いづれの場合にも短いアミノ酸しかコードしておらず、GIPの候補cDNAとは考え難く以下に記す方法に変更した。2)ゲルゾリンに相互作用するタンパク質(Gelsolin Interacting Protein = GIP)の検索ゲルゾリンのN末端約半分G1-3およびC末端約半分G3-6cDNAをグルタチオンSトランスフェラーゼ・タグを有する大腸菌での発現ベクターに組み込み発現して、グルタチオン・カラムを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより精製した。これらのフュージョン・タンパク質をプローブに用いて、Far-western blottingによりマウス線維芽細胞NIH/3T3の細胞抽出液を解析したところ解析したところ、分子量約72,000の、ゲルゾリンのN末端約半分G1-3に特異的に結合するタンパク質を見い出した。今後、ゲルゾリンのN末端約半分G1-3のフュージョン・タンパク質をプローブに用いて、NIH/3T3の発現ライブラリーをスクリーニングし、ゲルゾリンに相互作用するタンパク質(Gelsolin Interacting Protein = GIP) cDNAをクローニングし、cDNAの特徴的な配列、また既知の遺伝子であるかどうかについて検索し、その細胞生物学的解析を抗血清あるいはモノクローナル抗体を作製し免疫組織学的手法などを用いて細胞内での局在を検討していく予定である。

今後、ゲルゾリンのN末端約半分G1-3のフュージョン・タンパク質をプローブに用いて、NIH/3T3の発現ライブラリーをスクリーニングし、ゲルゾリンに相互作用するタンパク質(Gelsolin Interacting Protein = GIP) cDNAをクローニングし、cDNAの特徴的な配列、また既知の遺伝子であるかどうかについて検索し、その細胞生物学的解析を抗血清あるいはモノクローナル抗体を作製し免疫組織学的手法などを用いて細胞内での局在を検討していく予定である。
失われた母性を回復させるための神経基盤研究

産後期の養育行動は報酬と嫌悪刺激によって調節される。養育中の母マウスに仔マウスまたは見知らぬオスマウスを提示すると、視床室傍核(PVT)はその両方によって活性化する。申請者は、養育中の母マウスのPVTにおける報酬と嫌悪刺激によって活性化するそれぞれの細胞の特性を調べ、薬理的あるいは薬理遺伝学的によってその機能を明らかにすることを試みた。PVTは吻尾側に長い神経領域であり、特に尾側にオキシトシン受容体(OTR)は多く発現している。養育中の母マウスに仔マウスの提示を提示すると、尾側のPVTにおけるOTR細胞は活性細胞数を増加させる。次に、尾側のPVTにマイクロカニューラを留置し、母マウスのPVTにオキシトシン阻害薬(OTA)を慢性的に投与した。このOTA慢性投与は養育行動の減少を引き起こした。これらの結果より、PVTのOTR発現細胞は母マウスにとって報酬となる仔マウスとの接触によって活性化し、オキシトシンを受ける本細胞は養育行動の維持に関与すると考えられた。逆行性に神経細胞を標識可能なアデノ随伴ウイルスを用いて、PVTに投射する神経領域を調べた。逆行性に標識された細胞は扁桃体中心核、島皮質、分界条床核、や内側前頭前皮質(mPFC)などで観察された。PVTの投射領域の中でもmPFCは多くの投射細胞が観察され、PVTへの投射細胞は母マウスへの見知らぬオスマウスの提示によって活性された。本細胞の機能を明らかにするために薬理遺伝学的手法を用いて、養育中の母マウスのmPFCにおけるPVTへの投射細胞を人為的に活性化させた。養育期のmPFC-PVT回路の慢性的な活性化は養育行動を減少させた。これらの結果より、mPFCから投射を受けるPVTの細胞は母マウスにとって嫌悪刺激によって活性化され、本細胞の慢性静的な活性化は養育行動の減少に関与すると考えられた。養育中の母マウスの視床室傍核(PVT)における報酬と嫌悪刺激によって活性化するそれぞれの細胞の特性を調べ、その機能実証を試みた。養育中の母マウスのPVTにおいて報酬を受け取る細胞にはオキシトシン受容体が発現し、嫌悪刺激を受け取る細胞は内側前頭前皮質(mPFC)からの投射を受けていることが明らかになった。また、PVTの報酬を受ける細胞は養育行動を促進し、嫌悪刺激を受ける細胞は養育行動を抑制していることを示した。さらに、ファイバーフォトメトリーを用いて母マウスのmPFC-PVT回路の活性をリアルタイムでの計測に成功しており、その結果を取りまとめ、報告することを予定している。今後はファイバーフォトメトリーを用いて、嫌悪刺激を受け取る母マウスの視床室傍核(PVT)における内側前頭前皮質(mPFC)の投射を受ける細胞の活性をリアルタイムで計測することを予定している。また、報酬を受け取るPVTにおけるオキシトシン受容体発現細胞の活性についても、その観測についても検討している。本細胞の観測を行うためにはオキシトシン受容体に関する遺伝子改変マウスを新たに作成する必要があり、その作成に取り組むことを予定している。視床室傍核(PVT)にはオキシトシン受容体が発現していることが報告されていたが、吻尾側に長いPVTのどの位置にオキシトシン受容体がどのように発現しているのか明らかにされていなかった。そこで、申請者はオキシトシン受容体に蛍光タンパクが付与されたトランスジェニックマウスを用いて、PVTにおけるオキシトシン受容体の発現分布を観察した。PVTにおけるオキシトシン受容体はPVT全域にその発現が確認され、後方の領域ではその発現数が優位に増えていた。そこで、後方のPVTにマイクロかニューラを留置し、養育中の母個体のPVTにオキシトシン阻害薬を投与し、その後の養育行動を観察した。オキシトシン阻害薬または生理食塩水をPVTに投与したいずれの場合においても、母個体の養育行動が変化することはなかった。そこで、申請者は新たに薬剤の慢性投与が可能となるAlzet pumpシステムを導入し、養育中の母マウスのPVTへのオキシトシン阻害薬の慢性投与を行なった。現在、その例数が限られているものの、オキシトシン阻害薬を慢性投与された母個体の養育行動は減少傾向を示した。また昨年度はPVTへ投射する神経領域を特定し、通常の養育期間を過ごした母個体と養育行動が減少した母個体のその領域における神経活性を比較した。逆行性神経トレーサーを用いた実験により、PVTは主に内側前頭前皮質(mPFC)から当社を受けていることを明きらかにした。養育期間中に社会的ストレスを加えられることで養育行動が減少した母個体はmPFCの神経活性が高く、mPFCにおけるその活性化細胞とトレーサーによって標識された投射細胞が一致することがわかった。これらのことから、mPFCからPVTへ投射される神経回路が活性化することによって母個体の養育行動が減少すると予想された。視床室傍核(PVT)における、母性行動の減少をもたらす神経基盤の候補を挙げることを予定していた。昨年度、申請者はPVTにおけるオキシトシン受容体に対する遮断操作によって養育行動を減少させた他、母性行動が減少した個体の内側前頭前皮質(mPFC)からPVTへ投射する神経回路の活性化していることを示した。これらの結果は、PVTにおける母性行動の減少をもたらす神経基盤としてオキシトシン入力の減少とmPFCからの入力亢進が生じている可能性を示すことができている。

したがって、予定していた神経基盤の候補を挙げることに成功しており、概ね順調に進展しているとした。産後期の養育行動は報酬と嫌悪刺激によって調節される。養育中の母マウスに仔マウスまたは見知らぬオスマウスを提示すると、視床室傍核(PVT)はその両方によって活性化する。申請者は、養育中の母マウスのPVTにおける報酬と嫌悪刺激によって活性化するそれぞれの細胞の特性を調べ、薬理的あるいは薬理遺伝学的によってその機能を明らかにすることを試みた。PVTは吻尾側に長い神経領域であり、特に尾側にオキシトシン受容体(OTR)は多く発現している。養育中の母マウスに仔マウスの提示を提示すると、尾側のPVTにおけるOTR細胞は活性細胞数を増加させる。次に、尾側のPVTにマイクロカニューラを留置し、母マウスのPVTにオキシトシン阻害薬(OTA)を慢性的に投与した。このOTA慢性投与は養育行動の減少を引き起こした。これらの結果より、PVTのOTR発現細胞は母マウスにとって報酬となる仔マウスとの接触によって活性化し、オキシトシンを受ける本細胞は養育行動の維持に関与すると考えられた。逆行性に神経細胞を標識可能なアデノ随伴ウイルスを用いて、PVTに投射する神経領域を調べた。逆行性に標識された細胞は扁桃体中心核、島皮質、分界条床核、や内側前頭前皮質(mPFC)などで観察された。PVTの投射領域の中でもmPFCは多くの投射細胞が観察され、PVTへの投射細胞は母マウスへの見知らぬオスマウスの提示によって活性された。本細胞の機能を明らかにするために薬理遺伝学的手法を用いて、養育中の母マウスのmPFCにおけるPVTへの投射細胞を人為的に活性化させた。養育期のmPFC-PVT回路の慢性的な活性化は養育行動を減少させた。これらの結果より、mPFCから投射を受けるPVTの細胞は母マウスにとって嫌悪刺激によって活性化され、本細胞の慢性静的な活性化は養育行動の減少に関与すると考えられた。養育中の母マウスの視床室傍核(PVT)における報酬と嫌悪刺激によって活性化するそれぞれの細胞の特性を調べ、その機能実証を試みた。養育中の母マウスのPVTにおいて報酬を受け取る細胞にはオキシトシン受容体が発現し、嫌悪刺激を受け取る細胞は内側前頭前皮質(mPFC)からの投射を受けていることが明らかになった。また、PVTの報酬を受ける細胞は養育行動を促進し、嫌悪刺激を受ける細胞は養育行動を抑制していることを示した。さらに、ファイバーフォトメトリーを用いて母マウスのmPFC-PVT回路の活性をリアルタイムでの計測に成功しており、その結果を取りまとめ、報告することを予定している。母性行動が減少した個体の内側前頭前皮質(mPFC)から視床室傍核(PVT)へ投射する神経回路の活性化が生じていることを示した。そこで今後の推進方策として2つの課題を予定している。課題1:養育中に社会的ストレスに曝露された際のmPFC-PVT回路における神経活性のリアルタイム計測mPFC-PVT回路における神経活性のリアルタイム計測についてはファイバーフォトメトリーによって行うことを予定している。ファイバーフォトメトリーを行うためには数種のウイルスを組み合わせるか、特定のウイルスと遺伝子改変動物を組み合わせる必要がある。本年度は本研究を行う上で最も適した組み合わせを見つけるとともに、実際に計測に着手することを目標としている。
高分解能超音波内視鏡造影による膵微小循環動態の検討-診断および治療への応用-

当研究は、次世代超音波造影剤対応の超音波内視鏡装置を開発し、消化器系臓器の微小循環動態の観察法を確立することを目的とした。平成15年度および平成16年度では、次世代超音波造影剤対応の造影ハーモニックモードを開発した上で、超音波内視鏡用小型探触子を作製し、犬における消化器系臓器の血行動態を観察した。平成17年度は、犬における膵癌の実験的モデルとしてラジオ波にて膵の一部を焼灼することにより乏血性病変を作成し、同部位の血行動態の観察に成功した。即ち膵癌の微小循環動態が観察可能であることが示唆された。また、本研究機関中、機器開発と同時に、造影ハーモニックエコー法の臨床的有用性を検討した。体外式造影ハーモニック超音波検査を用いて膵腫瘍性病変の存在、質的診断および治療効果判定、さらに消化管粘膜下腫瘍の悪性度評価に有用であることを証明した(Gut 2004,53,854-859;J Gastroenterol 2006,41,70-76;J Gastroenterol 2005,40,247-255)。本邦において、次世代造影剤が未だ許可されないため、平成18年1月より、SonoVueの臨床使用が認可されているドイツBethesda総合病院との共同研究を行った。膵・胆道系腫瘍が疑われた患者に対して造影ハーモニ'ック超音波内視鏡検査を行い、造影剤投与後のリアルタイム画像と間欠送信画像を評価した。膵腫瘍性病変および消化管聞葉系腫瘍において、リアルタイム画像では微細な腫瘍内血流が観察され、間欠送信では実質染影像が得られた。このドイツでの臨床研究により、従来の超音波内視鏡では不可能であった造影ハーモニック法の臨床応用が可能であることが証明され、消化器系疾患の診断に有用であることが示唆された。当研究は、次世代超音波造影剤対応の超音波内視鏡装置を開発し、膵微小循環動態の観察法を確立すること、更に本法で得られた膵疾患の特徴的血行動態像により膵疾患の診断および治療効果判定に応用することを目的としているが、平成15年度は以下の結果が得られた。1)ビーグル犬を用いて次世代超音波造影剤Definity【○!R】に対応した超音波造影モードの設定を行った。開腹下表在用リニアプローブを直接膵に接触させE-PHDモード(filter法)にて膵の微小循環を観察した。送信周波数は5MHz、受信周波数は7-11MHz、MI値は0.1とすることにより、膵における血流が高感度に検出された。膵と同様に消化管を漿膜側より同モードにて観察したところ、胃および十二指腸において筋層を貫通する血流、粘膜下層を横送する血流、粘膜固有層の漿膜側から管腔側への血流とその反対方向の血流が認められた。2)現在使用されているオリンパス社製超音波内視鏡プローブと同じ形状でより広帯域の小型プローブ(コンベックス型)を作製し、1)と同様の観察を行ったところ、画面上に放射状にノイズは認められるも膵、胃および十二指腸において表在用プローブと同様の微小血流が観察された。

3)膵疾患の診断における超音波造影による血行動態評価の有用性を検討するために、膵腫瘍性病変に対してLevovist【○!R】を用いた体表式造影超音波検査を行ったところ2cm以下の小病変の検出率が造影CT検査と比較すると有意に高かった(造影超音波95%;造影CT68%)(Kitano et al. Gut,2004 in press)。体表式超音波検査より空間分解能に優れた超音波内視鏡検査において超音波造影法が確立されれば膵小病変の検出能が更に向上することが期待される。ノイズが除去された造影超音波内視鏡装置が完成すれば、膵疾患における鑑別診断および検出能について体表式造影超音波検査、造影CT検査との比較検討を行っていく予定である。当研究は、次世代超音波造影剤対応の超音波内視鏡装置を開発し、消化器系臓器の微小循環動態の観察法を確立することを目的としている。平成16年度は超音波内視鏡用小型探触子を作製し、平成15年度に設定を行った造影ハーモニックモードを用いてビーグル犬における消化器系臓器の血行動態を観察した。ビーグル犬に対して麻酔下で開腹し、消化器系臓器に探触子を接触させた上で次世代超音波造影剤を静脈内投与し、各臓器の血流を観察した。新しく開発したプロトタイプ探触子では、膵において、造影剤投与後、枝分かれしながら造影剤が実質内へ分布している状態が観察された。胃および小腸では、造影直後より粘膜下層を横走する血流、および粘膜固有層を漿膜側と管腔側の間を両方向へ走行する血流がリアルタイムで観察された。以上の結果より、超音波内視鏡用小型探触子でも各臓器の微細な血流が観察可能であることが確認され、平成17年度より臨床使用する予定である。また、この超音波内視鏡装置の臨床使用前に、体外式造影ハーモニック超音波検査を用いて膵腫瘍性病変の存在および質的診断あるいは消化管粘膜下腫瘍の悪性度評価()に造影ハーモニック法が有用であることを確認した(Gut 2004,53,854-859;Journal of Gastroenterology 2005,In press)。さらに、各種血管作動因子と消化器系臓器の微小循環動態の関係を検討する目的で、マイクロダイアリシスプローブを用いて消化器系臓器における虚血時の各種血管作動因子の分泌量を測定する方法を開発した(American Journal of Physiology 2005,In press)。今後、このマイクロダイアリシス法は超音波内視鏡ガイド下で行う予定である。平成15年度および平成16年度では、次世代超音波造影剤対応の造影ハーモニックモードを開発した上で、超音波内視鏡用小型探触子を作製し、ビーグル犬における消化器系臓器の血行動態を観察した。平成17年度は、犬における膵癌の実験的モデルとしてラジオ波にて膵の一部を焼灼することにより乏血性病変を作成し、同部位の血行動態を観察した。また、超音波内視鏡への応用前に、体外式超音波検査を用い、造影超音波検査が膵癌に対する治療効果判定に使用可能であること(J Gastroenterol, in press)、消化管粘膜下腫瘍の悪性度評価に有用であること(J Gastroenterol 40: 247-255,2005)、および胆嚢腫瘍性病変の存在診断に有用であることが確認され(Am J Gastroenterolへ投稿中)、造影剤を用いた超音波検査の臨床的有用性が証明された。造影ハーモニック法の超音波内視鏡の臨床応用については、本邦において、次世代造影剤が未だに認可されないため、平成18年1月より、SonoVueの臨床使用が認可されているドイツBethesda総合病院との共同研究を行った。膵・胆道系腫瘍が疑われた患者に対して造影ハーモニック超音波内視鏡検査を行い、造影剤投与後のリアルタイム画像と間欠送信画像を評価した。
3次元鎖閉じ込めによる超微粒子電子励起状態の変容と光応答の理論

1.量子サイズ効果の形状依存性電子正孔系の量子閉じ込め効果の形状・次元依存性を有効質量近似の範囲で調べた。超微粒子を断面の半径R,長さLのミクロな円筒と仮定する。バルクにおける励起子ボ-ア半径をA_Bとすると,A_B,R,Lの相対的大小関係により,閉じ込め空間の次元を3次元(R/A_B》1,L/A_B》1),2次元(R/A_B》1,L/A_B【less than or similar】1),1次元(R/A_B【less than or similar】1,L/A_B》1)0次元(R/A_B【less than or similar】1,L/A_B【less than or similar】1)の全域にわたり,連続的に変化させ,量子状態の変化の様子を調べることができる。変分計算の結果,一般に,閉じ込めの強い方向の電子正孔対の相対運動の自由度は位置の相関を失い,これと垂直な方向の自由度は,逆にバルクでの値より相関が強まる。(波動関数が縮む)ことが明らかとなった。これは,B_0I_3積層欠陥などで観測されている反磁性シフトのサイズ依存性の結果をよく再現する。2.量子ドット・ランダム格子の光応答ゼオライト中の半導体クラスタ,量子ドット超格子などのモデルとして,量子ドット(超微粒子)が,格子上にある充填率Cで分布した系の共鳴光散乱を調べた。量子ドットを2準位系で近似し,ブオトン場との共鳴相互作用を1体グリ-ン関数を求めることで調べる。C→0,C→1の両極限をスム-ズにつなぐ自己無撞着場(CCPA)近似を考察した。低濃度域では,フオトンは各ドットにより,ランダムな散乱を受け,一方,各ドットの励起状態は自然放出による寿命幅を持つ。Cがある臨界値を越えると,ポラリトン類似の励起・光混成モ-ドのコヒ-レントな伝播が支配的になる。このように,量子ドットの濃度およびランダムネスの関数として,共鳴光散乱の描像が大きく変化することを初めて示した。
心筋虚血急性憎悪時と鎮静化時の血液・血管相互作用の解明

1)急性心筋梗塞発症時の病態の特徴を地域における発症登録患者について解析した。連続1014名について4週間以内の急性期死亡例は184名(死亡率18%)であった。急性期死亡例と生存例について比較したところ、高齢、女性、高血圧の既往、糖尿病合併、心筋梗塞再発例、重症心不全合併例に危険度が高かった。死因は、心不全、心破裂、不整脈が大半を占めた。再灌流療法を施行し得た症例群では死亡率が5%と救命率に優れていることが明らかになった。2)冠動脈に器質的狭窄を認める症例についてアテローム切除術を行い、組織所見を検討した。冠攣縮例と労作性狭心症例の対比を行ったが、組織学的に有意の差を認めなかった。3)サイトカインと心不全重症度との関連を明らかにした。4)実験的検討・内膜傷害後の慢性期の生じる内膜肥厚の成因を探るため、遺伝子発現の変化を検討した。家兎大動脈内膜をバルーンカテーテルで剥離し、術後1、3、7、14、21、28日目に大動脈を摘出し、Differential displayを行った。時間の経過に連動する因子が少なくとも8個見い出した。・脂質レベルの変化によって粥状硬化病変の転帰が修飾される。そこで遺伝性高脂血症家兎についてトリグリセライドの影響を検討した。高トリグリセライド血症では、若年から粥状硬化が出現し、かつ皮膚に黄色腫が出現した。病因と関連する合併症としてインスリン抵抗性と耐糖能異常を見出した。心筋虚血発症早期の病態を明らかにするために、急性心筋梗塞の発症状況を地域の病院の協力を得て登録し前向き研究(prospective study)を行った。登録票を基に発症時の理学検査、生化学検査、危険因子の有無を調査し、発症から1ヶ月以内の急性期死亡の特徴を検討した。1993年4月から1995年12月の間に1014名が急性心筋梗塞で入院し、そのうちの184名(18%)が1ヶ月以内に死亡した。死亡の原因は心不全(60%)、心破裂・中隔穿孔(15%)、不整脈(15%)であった。急性期死亡の要因について単因子解析を行うと高齢者、女性、高血圧、糖尿病、心筋梗塞の既往、重症心不全患者に多く、喫煙者や再灌流療法を受けた患者で少なかった。多変量解析による独立した因子としては重症心不全と年齢が死因として有意であり、再灌流療法は負の要因であった。冠動脈閉塞時の重症度を規定する要因として高脂血症の役割を疾患モデル(WHHL家兎)について検討した。冠動脈を結紮後4週間の死亡率を日本白色家兎と対比したところWHHL群で有意に高かった。4週間生存した家兎について局所心筋血流量を色素微粒子法で計測した後、心臓を摘出し、Ba-ゼラチン充填による軟X線撮影とTTC染色を行い結紮冠動脈灌流領域と梗塞サイズを測定した。灌流域で基準化した梗塞サイズは日本白色家兎に比べWHHLで有意に大であり、その病因として副血行路の未発達が冠動脈造影所見から示唆された。これらの成績から、高脂血症は急性期死亡と心筋防御機転としての血管新生の抑制の点で、心筋虚血の予後を規定する重要な要因であると考えられる。1)急性心筋梗塞発症時の病態の特徴を、地域における発症登録患者について解析した。急性期死亡例と生存例について比較したところ、高齢であること(76±9歳対68±12歳)、女性、高血圧の既往、糖尿病合併、心筋梗塞再発例、重症心不全合併例に危険度が高かった。死因は心不全、心破裂、不整脈が大半を占めた。

再灌流療法を施行し得た症例群では、死亡率5%と救命効果に優れていることが明らかになった。2)冠動脈に器質的狭窄を認める症例についてアテローム切除術を行い、組織所見を検討した。冠攣縮例と労作性狭心症例の対比を行ったが、組織学的に有意の差を認めなかった。3)実験的検討・内膜傷害後の慢性期に生じる内膜肥厚の成因を探るために遺伝子発現の変化を検討した。家兎大動脈内膜をバルーンカテーテルで剥離し、術後、1、3、7、14、21、28日目に大動脈を摘出し、Differential displayを行った。時間の経過とともに変動する因子が少なくとも8個見出された。・脂質レベルの変化によって粥状硬化病変の転帰が修飾される。そこで、遺伝性高脂血症家兎についてトリグリセライドの影響を検討した。高トリグリセライド血症では若年から粥状硬化が出現し、かつ皮膚に黄色腫が出現した。病因に関連する特徴として、インスリン抵抗性と対糖能異常が新たに見出された。
カビ臭産出関連遺伝子の分析を用いた次世代型貯水池カビ臭対策技術の開発

貯水池におけるアオコの増殖に伴うカビ臭の発生は、水質管理上極めて大きな問題である。このカビ臭対策に対しては、これまで曝気循環装置により貯水池内の水を循環させることによってアオコの発生自体を抑えることで行われてきた。しかしながら、近年の温暖化と共に貯水池内の水温躍層が強化され、必要なエネルギー量が増加、これに代わる対策の必要性に迫られている。さて、新しい対策を考案しようとする場合、様々な環境条件下で対象となるアオコの増殖率、カビ臭物質の生成量等のモニタリングを経ながら行う必要がある。しかし、これに時間がかかるため、変化する環境下では、環境条件との間で十分な整合性が得られず大きな障害となってきた。そのため、本研究では、カビ臭を生成するために必要な遺伝子をモニタリングすることで対象となるアオコのその時々の状態を把握するシステムを開発、より効率的な対策を開発に繋げることを目的とした。カビ臭物質2MIBを発生させる代表種シュードアナベナを用い、一定もしくは時間的に変化する環境下で増殖量、カビ臭物質の生産量等を測定、以下のような成果を得た。これまで曝気循環が効果の仕組みは表層のアオコを深部に輸送することで生ずる光制御と考えられてきた。しかし、曝気循環を模した、暗条件、数10MPaの水圧をかける実験より、深部への移動で水圧が増加、細胞内の気泡が破壊され、沈降することが原因であることがわかった。同時に、アオコは、水面近傍では高い光阻害を受けており、むしろ光強度の弱いある程度の水深の場所の方がより適した要件であることがわかった。また、カビ臭物質は、生育条件のよい環境下で大量に生成されていることがわかった。さらに、本研究の中で、環境ストレス下で生成される活性酸素中の過酸化水素も極めて有効なモニタリング手法となることを得た。分析も容易なことから、今後、さらに有効な手段となると考えられる。いくつかのストレスに対するシアノバクテリアのカビ臭物質であるジメチルイソボルネオール(2MIB)の発生特性を調べた。まず、渡良瀬貯水池等で行われ、効果を発揮しているとみられる乾燥に対する影響を調べた。細粒ガラスビーズを詰めたビーカー中に、予め十分な濃度のシアノバクテリアPseudoanabaena galeataを、一定の乾燥度が得られる培養液量で多数作成、一定期間培養が経過するごとに、溶液を採取、GC-MASにより2MIB濃度を測定、さらに、計測十分な濃度にまで再度増殖させ、RNAを抽出、cDNAに転写後、RT-PCR分析により、DNAを定量、2MIBを合成する際に必要なGPPMT、MIBSの遺伝子の発現頻度を求めた。その結果、GPPMTとMIBSは同一オペロン内に存在することから、極めて高い相関が得られ、以後は、MIBSのみの測定で十分なことが得られた。次に、2MIBの合成に関連する遺伝子の発現頻度は、乾燥状態の継続時間の増加とともに減少、2週間程度で最低値となり、その後はその値が保たれることがわかった。これより、現在渡良瀬貯水池で行われている一か月程度の期間干し上げを2週間程度にまで短縮できることがわかった。次に、曝気循環装置を用いた場合の影響を調べるために、水圧ストレスに対する2MIB生成特性を調べた。実験では、水深20m-60mを想定した高圧を負荷する必要があることから、内径1mmの筒を用いることで高圧負荷を可能にし、P.galeataを培養、圧力負荷の有無による2MIB生成量およびMIBS遺伝子の発現頻度を測定した。その結果、圧力がかかると、2MIBの生成量は減少するものの、細胞外に漏出することから臭気は増加することが明らかになった。これは、曝気循環の運転に対し改良が必要であることを示す結果である。以上、遺伝子分析を利用により、効果的な実験が可能になった。貯水池のアオコ対策において、最も頻繁に行われている方式は、曝気循環によって表層の水を下層に移動させ、同時にシアノバクテリアも下層に移動させることによって増殖を抑制しようというものである。これまで、この方式による増殖抑制効果の仕組みは、シアノバクテリアを深部に移動させることによって光合成に必要な日射を制御するためと考えられてきている。ところが、他方、シアノバクテリアが深部に移動すると、同時に、極めて高い水圧を受けることになる。この効果については、考えられてこなかった。また、深部に移動、水圧が増すことでの、2MIB産出能についても全く不明であった。元々、こうした実験は、実験規模が巨大になるため、想定すらされなかったものである。今回、直径1mmの管を用いて実験を行うことで、実験室内で容易に現地の水深レベルの圧力負荷が可能になった。このアイデアは本研究のオリジナリティを向上させることに大きく寄与した。これらの実験によって得られる結果は、単に、2MIB産出能に関する結果だけでなく、様々なものにおいて、極めて新しいものである。計画以上の高い成果が得られたと考えられる。実験では2MIBを産出する種としてPseudoanabaena galeataを用いているが、増殖速度が遅く、遺伝子解析に必要な十分なRNAを取り出すまでに増殖させるには長い時間を必要とする。そのため、本来、数度の繰り返し実験を行って信頼できる結果を得ることが重要であるが、今回は、期間内に1度(3ケース)の繰り返し実験を行うのが精一杯であった。

次年度には、今年度行えなかった十分な繰り返しを行うことで、より信頼性の高いものにしていく必要がある。H28年度は、昨年度の実績を踏まえ、栄養塩濃度(TP及びTM)がジメチルイソボルネオール(2MIB )生成に与える影響について調べた。初めに、基本的特性の把握のために、Pseudoanabaena galeata株を購入した国立環境研究所の指示に従って、TP濃度6mg/L150mg/L、NP比3及び30という、極めて高いTP及びTN濃度で影響を調べた。光学細胞密度OD730を4日程度の間隔で測定し、いずれの条件の場合にもほぼ同様の増殖特性を示したことを確かめた後、26日経過した後、細胞内及び細胞外の2MIB濃度、16srRNAに対するMIBS遺伝子の割合から求められる発現量の相対値、クロロフィル濃度等を測定した。その結果、前回の結果と同様、MIBS遺伝子発現頻度と細胞中の2MIB濃度との間には高い相関がみられ、MIBS遺伝子発現頻度と2MIB濃度との間には高い相関が得られ、ほぼ一対一対応が可能になった。一方、クロロフィルa濃度と2MIB濃度との間には、窒素制限(NP比=3)で培養したものでは、高い相関がみられたものの、リン制限(NP比=30)で培養したものでは、相関がみられなかった。また、全2MIB中の細胞内2MIB濃度の比でみると、クロロフィルaの増加と共に減少する結果が得られた。以上のことから、2MIB算出にあたっては、窒素が大きく関与していること、クロロフィルの関与する光合成とは負の相関があることが示唆される結果となった。次に、実際の貯水池等でみられる栄養塩濃度の影響を調べるために、NP比は上記と同じ3と30に固定し、TP濃度を0.11.0に変化させて実験を行った。いずれの条件においても概ね、十分な増殖が得られ、上記と同様な分析を行った。分析結果の解析を実施中である。シアノバクテリアによるカビ臭発生においては、水中の栄養塩濃度が大きく関与していることが考えられている。今回、そうした知見から、栄養塩濃度による影響把握を行った。今回の知見では、窒素制限下においては、窒素濃度の増加と共に2MIB生成能が高まり、2MIB生成量に正の影響があることが得られた。一方で、リン制限下で、リン濃度の影響は得られなかった。今回の実験は、まだ、基本的特性を得る段階にとどまっているものの、窒素濃度量が影響することが示唆される。また、重要なこととして、実際に2MIB量を測定しなくても、MIBS遺伝子の相対発現頻度でこうした傾向が得られることが明らかになった。さて、初年度の結果では、アオコ対策として、曝気循環が2MIB発生に与える影響を調べた。ここでは、曝気循環で暗所に導入された直後は2MIBを産出するものの、時間の経過とともにその量が減少することが得られている。この場合においても、MIBS遺伝子の発現頻度でほぼ影響が把握できることが得られている。こうした結果を合わせると、本研究課題の目的であった、遺伝子によるモニタリングが極めて有効に利用できることが示されたといえる。また、本解析結果から、昨年度、本年度の課題として挙げた2MIBの産出はストレスが高い場合に高くなるのか、低い場合に高くなるのかという点では、ストレスが低い産出量が増加することが予想される結果となった。対策を考える上では重要な結果といえる。
医師の事前指示に基づく看護職者の薬剤管理における裁量と法的責任

訪問看護分野では、医師は患者毎に、薬剤名及び量、方法を記載した書面で事前に指示していた。看護師は前回訪問後の病態の変化等を中心に、問診や計測等を行い、そのアセスメントに基づき薬剤投与の可否を査定していた。特に異常がない限り、医師へは実施後に報告していた。標準的プロトコール等の整備は不十分であった。臨床では、看護師は包括的指示と具体的指示に基づき薬剤を投与しており、プロトコールの作成が今後の課題である。近時は看護師の重大な過失で死亡事故時に、民事責任の他、刑事責任が問われているが、件数は多くはない。本研究では、分娩第1期における誘発および促進剤の投与に関する事前指示のもと、助産師がどのように薬剤の効果等を判断しながら分娩管理を行っているかについて調査を行った。調査対象の医療施設においては、医師の事前指示のもと、助産師は分娩進行状態の判断と合わせ薬剤管理を行い、医師への報告、記録等を行っていた。医師の薬剤指示はプロトコールおよび個別の処方によるものであった。また、助産師の裁量の範囲は、薬剤の継続投与、増量、減量および中止等であり、その裁量には各産婦の状態および助産師の経験等の個人差がみられ、さらなる助産師の裁量の根拠性等の探求が必要である。なお、助産師は薬剤投与中の分娩管理において正常からの逸脱にも十分対応できており、医師への連絡は緊密に行われ、産婦および胎児の安全管理を主体的に行っていた。また、糖尿病患者の薬剤管理に関して、調査対象病院の看護師は、夜間に診療録およびプロトコール等を閲覧および確認しながら、外来患者の電話相談を行っていた。患者自身の服薬およびインスリンの注射ミスに関しては看護師がその裁量のもと対応していたが、高血糖および低血糖等の症状が疑われるときには、医師へ必ず報告および相談を行っていた。この場合においても、看護師の対応および裁量には個人差がみられ、専門的知識、判断能力、および経験等がその要因と示唆された。最近の看護職者が関与した薬剤管理に関する医療事故判例においては刑事責任も問われ、場合によっては行政責任も問われている。また、民事判例においても看護師の判断および専門的知識等が厳しく問われる例が多くなってきている。現在、医療の高度化、複雑化に伴う業務の増大により、看護師の専門的能力を最大限に発揮することが求められている。看護職者の薬剤管理に関する裁量は、保健師助産師看護師法に規定する業務の範囲内で行われなければならない。同法第37条の規定から、主治の医師の指示があった場合には医薬品を授与し、指示を行うことができると解されている。平成22年3月の厚生労働省の「チーム医療の推進に関する検討会」報告書では、医師の「包括的指示」の積極的な活用が不可欠と記述されている。調査結果から、訪問看護分野では、医師の事前指示は患者毎個別的に、薬剤名および量、方法の記述でなされており、看護師は前回訪問後の病態の変化等に関する問診や視診、聴診、触診、打診、計測等を行い、そのアセスメントに基づき薬剤投与の可否を査定し実施している。合わせて食事内容の確認や他の日常生活に関するアセスメントやケアを行っている。特に異常状態がない限り、医師へは実施後に報告を行っている。現状としては、標準的プロトコールおよびクリティカルパス等が十分整備されてはいない。看護師は医師の指示に関し疑義がある場合、患者の病態に合わせ、そのまま様子を見る、あるいは受診病院の外来看護師を経由して医師へ検討を依頼するなど様々な確認方法を行っていた。糖尿病などの慢性疾患患者で比較的安定した病態の場合、訪問看護師は病態のアセスメントを月単位で行っており、定期受診前に医師へ病態等の報告を行い、的確な診断や治療を受けやすいようにケアを行っている実態が明らかとなった。医療の高度化、複雑化に伴う業務の増大により、看護師の専門的能力を最大限に発揮することが求められている。看護職者の薬剤管理に関する裁量は、保健師助産師看護師法に規定する業務の範囲内でなければならない。平成22年3月の厚生労働省「チーム医療の推進に関する検討会」報告書では、医師の「包括的指示」の積極的な活用が不可欠と記述されている。しかし、この見解は看護管理者および看護職者に十分理解されていない現状が明らかとなった。また、看護職者には薬剤管理に関する消極的な態度がみられる。これは、刑事責任を問われる可能性が大きい医行為のためと推察された。

平成23年11月の同省のチーム医療推進のための看護業務検討ワーキンググループによる第17回議事録においても、事前に作成されたプロトコール等の使用に基づいて、患者の状況を把握しながら、適時に医行為をすることの必要性について検討されている。しかし、現状としては、各薬剤管理に関する標準的プロトコールおよびクリティカルパス等が十分整備されてはいない。看護師は医師の指示に関し疑義がある場合、患者の病態に合わせ、そのまま様子を見る、あるいは受診病院の外来看護師を経由して医師へ検討を依頼するなど様々な確認方法を行っていた。今後は、患者の安全性を保証するため、医師と看護職者および薬剤師を中心に薬剤管理に関する標準的なプロトコールの開発と使用方法の検討が各医療機関・施設等にー層求められる。
4年一貫教育のもとでの基礎物理学実験教育システムの開発

研究実施計画は次の9項目である。1.基礎物理学実験教育と周辺の現状の調査。2.基礎物理実験ネットワークの完成。3.関係図書の充実と、学生が随時利用し議論できる空間の整備。4.現行の実験の教育効果の調査と新実験テーマの考案。5.コンピュータを使った実験テーマの指導プログラムの開発。6.研究の途中経過の公表。7.近代物理学の基礎となっている有名な実験の試行と、教育効果の調査。8.個々の学生の興味と理解度の調査と、有効な実験指導法の研究・開発。9.研究成果のまとめと公表。これまでに得られた成果を項目毎に示す。1.全国の国公立大学・私立大学(10大学)の実験テキスト・指導書等の資料収集、現地での見学・調査、資料の整理・解析等を行った。学内の理系全教官と理系学生を対象とするアンケート調査を行い結果をまとめた。2.ネットワークを含むハードウェアと基本ソフトウェアの整備を完成し、試用中である。3.選定・購入した図書ほ学生・教官用に配置した。4.受講生に対してアンケート調査を行い結果の解析を行った。5.データ解析への利用を試行し好結果を得ている。6.コンピュータの利用に関する研究報告、神戸大学の基礎物理学実験の経過と現状についての報告等を行った。7.ミリカンの実験を新テーマとして、テキストの1章を準備中である。8.実験指導中の学生との対話、レポート、前述の受講生のアンケート調査を資料として、新しい指導法を試みた。また、この結果を踏えて使用中の実験テキストの改訂を行った。9.研究結果の総合的な集約はまもなく完成の予定である。本研究の目的は、4年一貫教育のもとでの基礎物理学実験教育のあり方を実践的に研究し、全国に先駆けて大学改革を行っている神戸大学の現状に即した基礎物理学実験教育システムを開発することである。また、他大学にも柔軟に適応しうるシステムの開発・試作を目標とする。本年度の研究実施計画は、次の5項目である。1.基礎物理学実験教育と周辺の現状を調査・把握し、その意義を明確にすること。2.各実験室にコンピュータを設置し、各室から実験に関する情報を取り出せるネットワークを完成すること。3.物理学実験関係図書を充実させ、学生が随時これを利用し、また、自由に議論できる空間を整備すること。4.現在行っている実験の教育効果を調査、分析し、結果をもとに新たな実験テーマの導入の準備をすること。5.コンピュータを使った実験テーマを導入し、指導プログラムを開発すること。各項目の進行状況を次に示す。ほぼ計画通り進んでおり、遅れた部分も次年度早期に完成の見通しである。1.全国の国公立大学及び私立大学の実験テキスト・指導書等の資料を収集し、その内の約10大学について現地での見学・調査を行った。現在、資料の整理・解析等の作業を進めている。2.具体的な設計を行った後、必要なハード及びソフトウェアーを購入した。震災の影響による物品調達の遅延等による多少の遅れはあるが、次年度の早い時期に完成できる見通しである。3.図書の選定と選定図書の購入を終えた。部屋の整備も進み、来年度初頭より試験的に活用する予定である。4.学生にアンケート調査を行い、結果の解析を行った。ミリカンの実験を新しいテーマとして準備中である。5.実験テーマの構想がほぼまとまり、来年度後期の実施に向けて具体化の作業が進行している。本研究の目的は、4年一貫教育のもとでの基礎物理学実験教育のあり方の実践的研究と、神戸大学の現状に即した教育システムの開発である。本年度研究実施計画は、次の9項目である。

2.基礎物理実験ネットワークの完成。3.関係図書の充実と、学生が随時利用し議論できる空間の整備。4.現行の実験の教育効果の調査と、新実験テーマの考案。5.コンピュータを使った実験テーマの指導プログラムの開発。6.研究の途中経過の公表。7.近代物理学の基礎となっている有名な実験の試行と、教育効果の調査。8.個々の学生の興味と理解度の調査と、有効な実験指導法の研究・開発。9.研究成果のまとめと公表。ほぼ計画通り進んでいるが、遅れている部分もあるため、研究成果の取りまとめは今秋の予定である。各項目の進行状況を次に示す。1.全国の国公立大学・私立大学の実験テキスト・指導書等の資料収集、現地での見学・調査、資料の整理・解析等を行っている。学内の理系全教官と理系学生を対象とするアンケート調査を準備中である。2.ネットワークを含むハードウェアと基本ソフトウェアの整備は完成し、試用中である。3.昨年度選定・購入した図書を学生・教官用に配置した。4.受講生に対してアンケート調査を行い、結果の解析を行った。5.データ解析への利用を試行し好結果を得ている。6.総合的な報告は出来ていないが、コンピュータの利用に関する研究報告を行った。7.ミリカンの実験を新テーマとして、テキストの1章を準備中である。来年度前期に試行予定である。8.実験指導中の学生との対話、レポート、前述の受講生のアンケート調査を資料として、幾つかの新しい指導法を試みた。9.研究成果の総合的な集約は今秋完成予定である。