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日本の伝統的音楽文化に学ぶ保育者の在り方

本研究では将来保育者となる学生に子どもの側からの視点に基づきながら、日本の伝統的な音楽文化を通して学生がよりよい保育者となるために、自ら自己改革を行うための教育の内容と方法を検討することを目的としている。研究は1地域に遺る文化的な遺産、地域の祭りや民俗芸能の調査、2本研究者自身が伝統芸能を実践を通して学ぶ、3、伝統芸能の実践を通して学生が何を学んだのかを調査する等の視点から研究した。1については京都や岩手県遠野市、あるいは神の島といわれる沖縄県久高島、冨山県八尾町等を人の暮しと音楽の観点から調査した。2については本研究者自身が仕舞や地唄舞を継続的に学び、伝統芸能を学ぶことが本研究者の音楽観にどのような影響を与えるのかを調査した。3については将来保育者となる学生を対象に民俗芸能や伝統芸能の実践を行い、それらの実践を通して学生がどのような事を感じ、学生の保育者としての在り方にどのような影響を与えるかを、自由記述によるアンケートによって調査した。研究の結果、日本の伝統的な音楽文化の在り方は、歌う事、弾く事、動く事がバラバラに行われるのではなく、常に一体化した形で行われており、子どもの音楽の仕方と共通するものがみられた。また伝統芸能の実践は、学生にとり初めての経験であったが、舞の練習過程のなかで学生は、お互いに教え合いながら学び合った。その結果、自己と向き合い、自分の中の「人と関われない」「何事にも消極的」等の課題を自ら発見し、意識を変えることへとつながった。日本の伝統的な音楽文化に触れたり、実践する事は学生に自分への気付きを促し、日々の生き方に多くの示唆が与えられた。本研究は「地域における伝統的音楽文化の理解-保育科学生の実践を通して-(科研平成810年)」および「地域の祭りと民俗芸能の理解-保育者を目指す学生に内在する伝統的音楽文化に基づいて-(科研平成1114年)」に基づいた継続研究である。本研究では将来保育者となる学生に、子どもの側からの視点に基づきながら、日本の伝統的な音楽文化を学ぶことを通して、学生がよりよい保育者となるために自ら自己改革を行う教育の内容と方法を検討することを目的としている。今年度の研究成果は次の通りである、1日本の伝統的音楽文化を人の暮らし、社会状況、信仰、祭り等の面から調査するために京都、大阪、遠野、沖縄等を訪れた。特に今回は日本の伝統文化の発祥の地ともいえる京都を基点として、そこに生活する人々の感性が暮らしにどのように反映しているのかを「音楽的な表現性」の観点から調査した。2日本の伝統的な音楽文化のひとつである「地唄舞」の調査を行った。本研究者自身が実際に家元宅を訪れ学び、実践することを通して、将来保育者となる学生に伝える内容と方法を明らかにしたいと考えた。調査は地唄舞の歴史的、文化的な面からの調査とともに実践を通してみえてくる「音楽的な表現性」に注目した。実践から「地唄舞」は当時の庶民の生括を反映したものであり、日々の営みのなかから生まれた情感を音や動作にこめて、洗練された芸術として継承されてきたことがわかった。舞は舞う人の深層にある「その人らしさ」をより音楽的な方法で引き出していくように思われた。3保育科学生を対象とした授業「表現音楽」や「幼児教育セミナー」において民俗芸能の実践を行う。継日続的な実践のひとつとして今年度も沖縄の民俗芸能「エイサー」の実践や北海道の民謡「ソーラン節」等をとりあげた。日本の伝統的な音楽文化に触れて学生がどのようなことを学んだのかについてアンケートによって調査するとともに、その結果を論文としてまとめた。

日本の伝統的な音楽文化と保育の関わりを明らかにし、将来、保育者となる学生に何を伝え、学ばせるのかを検討するために実践を通した研究を行ってきた。その結果次のような研究成果を得た。1仕舞、地唄舞等の調査日本の伝統芸能のなかから仕舞、および地唄舞を選択し、継続的に実践をともなった研究を行った。調査の結果、保育との関連のもとに次のような観点が考えられた。まず日本の伝統芸能はそのほとんどが歌、器楽、舞いのように分化して取り扱われるものではなく、総合的な音楽の形態をもつ。従っていずれが欠けても音楽としては不完全であると考えられる。この形態は子どもの音楽にその原型をみることが出来るのではないだろうか。何故なら子どもは遊びの中でごく自然に言葉を節にのせて歌い、言葉や動作からリズムをつくり出している。また日本の舞はゆっくりしたテンポで表現されるものが多く見られる。ゆっくりしたテンポに動作をのせた時、人は動作を丁寧に味わうことができる。さらに舞の動作のひとつひとつには思いが込められ、情景が描かれている。学生に見られる問題のひとつに心の思いと動作が一致しない傾向がみられる。子どもと信頼関係を築くうえにおいても保育者の思いが動作として表現されることは重要である。さらに日本の舞は腰を低くし、重心移動を行う。腰を据えた動作は心の安定につながる。舞は人に安定した心と体の状態を導くものであるように思われる。2民俗芸能の調査今年度は富山県八尾町における祭りや兵庫県明石市における子どもの伝統文化教室の取り組み等を調査した。八尾町における「風の盆」は町全体が音楽的な空間になっていることを感じた。子どもの伝統文化教室においては地唄舞や仕舞、その他がとりあげられたが、子どもがそれらに興味をもち、とらわれなく受け入れている姿から、改めて日本の伝統的な音楽に対する意識は、大人の側が変えていく必要があると感じた。3授業実践その他その他授業においては、和太鼓や民俗芸能の実践を行った。「表現音楽」の授業における沖縄の民俗芸能「エイサー」の実践とその成果については学会誌に投稿し、掲載された。現在調査結果に基づきながら、保育者として子どもの心に近付くための方法を伝える内容を著書として執筆中である。1民謡、地唄舞い、仕舞等に基づいた実践指導昨年度に続き、日本の伝統芸能のなかから仕舞、および地唄舞を選択し、定期的に実践をともなった調査を行った。調査の方法は地唄舞や仕舞の稽古場を訪れ、本研究者自身が実践指導を受けるとともに伝統芸能についてのインタビューを師匠や弟子の方たちを対象に行った。さらに調査の結果に基づきながら、保育者を目指す学生に民謡や地唄舞いの指導を行い、日本の伝統的な音楽文化に触れることが学生自身にどのような意味をもたらすかを、学生の実態を観察することやアンケートによって調査した。研究対象は本研究者が担当する「基礎演習」や「総合演習」を受講する学生50人である。指導は男子学生3人を対象に民謡「黒田節」を、その他の学生については地唄舞「高砂」の指導を継続的に約半年1年行った。指導を始めた段階において学生は西洋音楽とは異なった様式の内容に最初は戸惑いをみせていた。
病原菌が生む抗生物質耐性機構を超越した高分子抗菌構造体の創製

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)やバンコマイシン耐性腸球菌(VRE)など抗生物質耐性菌に対する抗菌活性(NCCLSに準拠したMIC, MBC)を指標に、外科的用瞬間縫合剤のn・Butylcyanoacrylateを用いて抗菌ナノ粒子を合成してその抗菌活性をスクリーニングした。重合安定剤に各種の糖類(多糖および単糖の混合物)を加えて反応溶液のpH変化と共に求核置換反応の速度調節によって、粒子サイズと網目構造の異なるアクリル系ナノ粒子を467種類合成することが出来た。合成条件と抗菌活性との関連をスクリーニングして医薬品候補物質を絞り込み、その抗菌機序を明らかにすると共に、VRE感染マウスを作製してそのin vivo抗菌活性を探索した。走査型および透過型電子顕微鏡電顕を用いてナノレベルに於ける菌の形態変化を観察すると、本抗菌ナノ構造体は菌の細胞壁ムレインと特異的に接合して細胞壁合成を阻害し、菌体細胞壁はその接合面における局部的弱体化を生じて、細菌は遂に溶菌することを可視化によって証明した。その抗菌活性はグラム陽性菌・抗生物質耐性株あるいは感受性株の両者に対し同等の抗菌力を示し、さらにVRE感染マウスにおける感染前投薬試験によって、治療薬ばかりか感染予防薬として実用化できる目途が判明した。本研究によって、本ナノ構造体は今までの抗生物質とは全く異なった抗菌機序を持ち、抗生物質多剤耐性機構を超越した新しい薬としての実用化研究が拓かれた。本年度、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)やバンコマイシン耐性腸球菌(VRE)など抗生物質耐性菌に対する抗菌活性(NCCLSに準拠したMIC,MBC)を指標に、外科的用瞬間縫合剤のn-Butylcyanoacrylateを用いて抗菌ナノ粒子を合成してその抗菌活性をスクリーニングした。先ず、重合安定剤に各種の糖あるいは界面活性剤またはそれらの混合物を加え、反応溶液のpHを変えて求核置換反応を速度調節し、粒子サイズと網目構造の異なるアクリル系ナノ粒子を467種類合成し、合成条件と抗菌活性との関連を基に医薬品候補物質を絞り込んだ(投稿中)。その抗菌構造体は、グラム陽性菌・抗生物質耐性株あるいは感受性株の両者に有効であり、今までの抗生物質とは全く異なった新しい抗菌薬としての実用化が初めて検討できる。抗菌構造体の物理化学的特性と抗菌活性の関連を検討した結果、高分子構造体の抗菌活性はその粒子の表面電位に強く影響を受けることが判明し、走査型および透過型電子顕微鏡電顕を用いてナノ粒子投与後の菌の形態変化を観察すると、高分子構造体と菌の細胞壁との特異な接合がその抗菌作用に重要な因子となることを見いだした(投稿中)。
抗体発現型単純ヘルペスウイルスⅠ型の新規作製と悪性脳腫瘍における治療効果の検討

G47 Δを用いたウイルス療法における治療効果を改善する目的で、機能付加型G47Δの新規作成および有効性の評価を計画した。平成28年度は、前年度に作製および基本的な機能評価を行った新規ウイルスに関して、主にin vivoでの評価実験を行った。具体的にはマウス頭蓋内腫瘍モデルに対してウイルス投与後の検体を用いて、動物用MRIの経時的撮像を行った後、その原因検索としてのリアルタイムPCRやELISAによる関連分子の変化、免疫組織化学染色による形態学的な変化、フローサイトメトリーによる免疫学的な変化、ウイルス力価への影響の評価を行った。はじめに行った動物用MRIを用いた評価では、コントロールウイルスであるT-01と比較して新規ウイルスではT2強調像での高信号域の縮小という効果を認めた。この現象の原因を蛋白レベルでの変動を捉えるべく、関連分子に対するELISAによる評価を行い、関連分子の蛋白レベルでの変動を捉えた。免疫組織化学染色では、ヘルペスウイルス、マクロファージ、血管内皮細胞に関する免疫組織染色を行い、腫瘍特異的なウイルスの検出、ウイルス投与後のマクロファージの集簇と血管の増生・形態的変化を検出した。マクロファージはその働きから、細菌やウイルスなどの病原体の排除に働くM1と、組織修復やリモデリング、腫瘍増殖を促進するM2とに大きく分類されることから、これらM1/2の分画の、ウイルス投与による腫瘍破壊の過程における変化を捉えるために、フローサイトメトリーによる経時的な評価を行った。その結果、腫瘍環境ではM2が優位であること、ウイルスの投与によってM1優位な状態となること、新規ウイルスではM1優位な状態状態が遷延することが分かった。これらの実験結果から、新規ウイルスは、腫瘍周囲の免疫環境に影響を与えることで、in vivoにおける抗腫瘍効果を増強したと考えられた。28年度が最終年度であるため、記入しない。悪性神経膠腫は手術,化学療法,放射線治療による集学的治療が行わてれいるが,ここ数十年での予後の改善は殆どない.所属研究室で開発された第三世代単純ヘルペスウイルス1型(G47Δ)は癌特異的なウイルス複製能を備え,臨床試験で安全性が示された後,現在膠芽腫に対する治験が行われている.膠芽腫に対するG47Δ投与の際には免疫反応によると思われる腫瘍周囲での脳浮腫の発生を認め,時に神経症状の増悪などの危険性を伴う.今回この浮腫を抑える目的で,抗体産生型G47Δの作製および有効性の評価を計画した.平成27年度は目的とするウイルスの作製および基本的な評価実験を行った.まず目的とする抗体をエンコードするcDNAを作製し,BACおよびリコンビナーゼを用いてG47Δに導入することで,抗体発現型G47Δを作製した.作製したG47Δの構造確認はサザンブロット法を用いて行った.作製したウイルスから産生される抗体の発現・機能をウイルス感染細胞上清を用いて確認した.さらにin vitroではVero細胞およびヒト神経膠腫の代表的細胞株であるU87MGの細胞におけるウイルス複製能および殺細胞効果の評価を行い,親株ウイルスであるT-01と差がないことを確認した.in vivoではU87MGを用いたマウス頭蓋内腫瘍モデルおよび皮下腫瘍モデルを作製し,それぞれウイルス投与による生存延長効果および腫瘍増大抑制効果の評価を行い,頭蓋内腫瘍モデルに関してはT-01と比較して有意な生存延長効果は認めなかったが,皮下腫瘍に関しては有意な腫瘍増大抑制効果を認めた.また,神経膠芽腫患者の手術検体から当研究室で樹立した神経膠腫幹細胞株であるTGSを用いて頭蓋内腫瘍モデルを作製し,ウイルス投与による生存延長効果の検討を行い,T-01と比較して有意に生存を延長する結果が得られ,がん幹細胞に対する有効性を示唆する結果を得た.新規ウイルスの作製には約4ヶ月を要したものの,目的とするウイルスを作製することに成功した.また発現抗体に関する構造および機能の確認を行い,目的とする構造および機能を持つことを確認できた.しかし,この構造確認のために行ったウエスタンブロット法では,還元剤を用いる通常のSDS-PAGEは特に問題なかったものの,還元剤を用いないNative-PAGEに関しては抗体を二量体のまま検出する必要があり,抗体の安定性を保った上での電気泳動による分離に非常に苦労した.単純ヘルペスウイルスに遺伝子組換えを行うことで複製能の低下することがあることが言われているが,今回作製したウイルスではin vitroでの評価において親株ウイルスと同等であることが確認できた.マウス頭蓋内腫瘍モデルを始めとしてマウスモデルの安定した作製には高度の技術が必要と考えられるが,これに関しても実験を繰り返すことによって比較的早期に技術の獲得ができたと思われた.今回神経膠腫幹細胞株として評価に用いたTGSは浮遊系細胞であり,in vitroおよびin vivoでの取り扱いが通常の細胞株と異なるが,特に問題なく実験を進めることができた.以上のように,途中試行錯誤が必要な実験もあったが,改善策を見出しつつ実験を繰り返すことによって結果を得ており,全体としては順調に進展していると判断する.G47 Δを用いたウイルス療法における治療効果を改善する目的で、機能付加型G47Δの新規作成および有効性の評価を計画した。

具体的にはマウス頭蓋内腫瘍モデルに対してウイルス投与後の検体を用いて、動物用MRIの経時的撮像を行った後、その原因検索としてのリアルタイムPCRやELISAによる関連分子の変化、免疫組織化学染色による形態学的な変化、フローサイトメトリーによる免疫学的な変化、ウイルス力価への影響の評価を行った。はじめに行った動物用MRIを用いた評価では、コントロールウイルスであるT-01と比較して新規ウイルスではT2強調像での高信号域の縮小という効果を認めた。この現象の原因を蛋白レベルでの変動を捉えるべく、関連分子に対するELISAによる評価を行い、関連分子の蛋白レベルでの変動を捉えた。免疫組織化学染色では、ヘルペスウイルス、マクロファージ、血管内皮細胞に関する免疫組織染色を行い、腫瘍特異的なウイルスの検出、ウイルス投与後のマクロファージの集簇と血管の増生・形態的変化を検出した。マクロファージはその働きから、細菌やウイルスなどの病原体の排除に働くM1と、組織修復やリモデリング、腫瘍増殖を促進するM2とに大きく分類されることから、これらM1/2の分画の、ウイルス投与による腫瘍破壊の過程における変化を捉えるために、フローサイトメトリーによる経時的な評価を行った。その結果、腫瘍環境ではM2が優位であること、ウイルスの投与によってM1優位な状態となること、新規ウイルスではM1優位な状態状態が遷延することが分かった。これらの実験結果から、新規ウイルスは、腫瘍周囲の免疫環境に影響を与えることで、in vivoにおける抗腫瘍効果を増強したと考えられた。平成28年度は,ウイルス投与後の脳浮腫に対する新規ウイルスの効果検討に関して,動物用MRIを経時的に撮像して評価する予定である.マウスのMRI撮像に関しては撮像中の麻酔維持や造影剤の投与,また画像評価のためには腫瘍の形状が比較的均一であることが必要であり,さらなる手技の習得が必要と考えられる.このMRI実験での結果を踏まえ,ウイルス感染後の浮腫発生のメカニズムに関するデータの収集を行う.具体的にはマウス頭蓋内腫瘍モデルに対するウイルス投与後に検体を採取し,リアルタイムPCRやELISAによって,どの分子が浮腫発生に関与しているかを評価する.また,発現された抗体が腫瘍局所にとどまるか,あるいは体循環によって全身に分布するかは今後このウイルスが実用化される段階での安全性の観点からは評価が必要であると考えられる.膠芽腫は強い血管増生を伴う腫瘍であること,ウイルス投与によってマクロファージなどの免疫細胞の活性化が起こることから,マウス頭蓋内腫瘍モデルに対して複数の抗体を用いた免疫組織染色を行うことによって組織学的な評価を行い,新規ウイルスが血管増生やマクロファージの活性化に関してどのような変化を起こすかを評価していく方針である.さらに組織学的検討で得られた結果を元に,フローサイトメトリーによる解析も行うことで,組織学的変化の定量評価も行う予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
銀河系の大局的物質混合史の解明：何がいつどのように星の大移動を引き起したのか？

本研究は天の川銀河(銀河系)の数値シミュレーションと、位置天文観測衛星Gaiaなどの最新データを用いて、星の軌道移動を伴う銀河系の化学動力学進化過程を明らかにするものである。特に、渦状腕構造の動力学的性質(密度波モデル/動的化上腕モデル)、棒状構造の性質や形成時期、射手座矮小銀河などからの摂動の効果に着目した、銀河系の化学動力学進化の研究である。本年度は以下のような研究成果を得た。1) Gaiaの第二期公開データ(DR2)を用いて、世界で初めて広域に渡る星の回転速度Vrotの銀河中心距離R依存性を調べ、従来の棒状構造+密度波モデルで示唆されるよりも多くのR-Vrotリッジを発見した。同様に、鉛直速度VzのR依存性も調べ、銀河系円盤にkpcスケールの屈曲波が存在することを示した(Kawata, Baba et al. 2018, MNRAS)。2) N体/流体シミュレーションコードASURAを用いて、Gaia DR2で示唆された射手座矮小銀河や、異なる軌道パラメーターの矮小銀河からの摂動考慮した数値シミュレーションを行い、銀河円盤外縁部からの星の軌道移動の可能性を示した(論文投稿中)。3) Gaiaデータと数値シミュレーションデータの比較に基づき、天の川銀河のペルセウス座腕の動力学的性質を調べ、ペルセウス座腕は現在巻き込まれて壊れつつある段階にある動的渦状腕である可能性を示唆し(Baba et al. 2018, ApJ)、国際研究会で発表した。4)棒状構造や渦状腕構造が銀河円盤の星やガスの運動に与える影響を調べるための、3次元重力場ポテンシャルを生成するコードを独自に開発した。これをASURAコードに組み込み、現在シミュレーションを実行中である。位置天文観測衛星Gaiaデータを用いて、銀河系の星の速度場を調べ、棒状構造や渦状腕、矮小銀河の影響と思われる複雑な特異運動を観測的に明らかにできた。この複雑な特異運動の起源の明らかにすべく、予定通りASURAコードを用いたシミュレーションに棒状構造・渦状腕・矮小銀河摂動の影響を組み込み、計算を実行し解析を進めている。また、矮小銀河摂動を考慮したシミュレーションを用いて、太陽近傍の化学動力学進化における銀河系円盤外縁部からの星の軌道移動の影響を共同研究で調べ、すでに論文として投稿済みである。概ね予定通り本年度に準備・実行した数値シミュレーションの結果を解析しまとめる。特に、棒状構造形成が与える円盤部の星の軌道移動や、銀河バルジ領域へのガス流入とそれに伴う星形成、バルジ成長に着目した研究結果をまとめて、論文として投稿したい。また、本年度行った矮小銀河摂動の影響のシミュレーションは、ガスを含まない星のみの計算であった。本年度はガス・星形成も考慮したシミュレーションを行い、セファイドのような若い星やレッドクランプ星のような年老いた星など、様々な年齢の星の観測データ(Gaiaなど)と比較し、銀河系の化学動力学進化の研究に着手する予定である。

特に、棒状構造形成が与える円盤部の星の軌道移動や、銀河バルジ領域へのガス流入とそれに伴う星形成、バルジ成長に着目した研究結果をまとめて、論文として投稿したい。また、本年度行った矮小銀河摂動の影響のシミュレーションは、ガスを含まない星のみの計算であった。本年度はガス・星形成も考慮したシミュレーションを行い、セファイドのような若い星やレッドクランプ星のような年老いた星など、様々な年齢の星の観測データ(Gaiaなど)と比較し、銀河系の化学動力学進化の研究に着手する予定である。当初、初年度に分担者がノートパソコンを購入予定であったが、まだ初年度には不要であったため購入を見送った。初年度の後半で分担者の所属機関が変更になり、今後の研究打ち合わせに国内旅費がかかることになった。繰越分は当初の予定どおりノートパソコンの購入に経費を充てるとともに、共同研究者との打ち合わせのための国内旅費に使用する。また、海外の共同研究者の来日のための渡航費、代表者・分担者が研究会に参加するための国内外出張旅費、観測データ・シミュレーションデータ保存のためのストレージなどの計算機関連部品の購入費、研究資料(専門書など)の購入費、論文出版費に使用する。
固体型無機顔料増感太陽電池の開発

次世代型の低コスト太陽電池として色素増感太陽電池がたいへん注目されているが、そこに用いられる有機増感色素に代わって、それより安定な無機顔料を増感剤とし、さらに液体電解液を固体に代えた太陽電池の作製を最終目的とした研究課題である。その中のまず最初の課題として、研究室で開発されてきた電析法による色素担持化亜鉛薄膜の形成機構に関する検討を詳細に進めた。機構の解明には、電析浴中におけるカソード分極特性の解析を回転電極装置を用いて行った。酸化亜鉛結晶の析出は溶存酸素の電解還元をトリガーとして起こるが、その際、検討したいくつかのキサンテン系色素がその酸素還元反応に対する触媒効果を発揮して、それらの添加が製膜速度を大幅に増大させるとともに、それ自身が様々な形態で膜中に取り込まれることを確認した。その際、これらの色素の種類によって、担持サイトの電解電位依存性が顕著に変わることがわかった。これらの詳細な機構解明が色素増感太陽電池用光電極としての最適化に結びつくことが期待される。無機顔料を増感剤として用いる検討については、予備実験を開始したに過ぎないが、上記の電析法により作製された酸化亜鉛/エオシンY複合膜を希アルカリ水溶液中に浸してエオシンYのみを除去し、得られたナノポーラス酸化亜鉛薄膜の微粒子表両上に、化学析出法によってPbS微粒子を担持する試みを行ったが、今までのところPbSの微粒子化に成功せず、得られた膜もほとんど増感作用を示さなかった。来日して3ヶ月あまりしか経過していないため、顕着な研究実績というわけではないものの、研究は非常に順調に進行していると判断される。
重症心身障害児・者の生活機能拡張・向上のための療育者への間接的介入に関する研究

本研究では,重障児の感覚機能活用を促進する生活刺激環境(かかわり環境)を各々の療育者が自発的に評価・改善するための間接的介入プログラムを開発することを目的とした.(1)予備的検討として,療育スタッフのかかわりについて調査した結果,職種によるかかわりの偏りが認められた.(2)この成果をもとに,重障児病棟スタッフを対象に1かかわりについての自己評価シートの開発と実施2生理測定データに基づく客観的な情報提供,を実施した.結果,自己評価シートの得点の上昇と日常の生活刺激の変化が認められた.(3)さらに,対象病棟で生活する重障事例の心拍反応の分化が認められた.本研究で試みた間接的介入は有効といえる.本研究では“反応の乏しい"重症心身障害者の生活機能としての感覚受容を拡張・向上するための,療育者への間接的介入の効果について,重障事例の日常生理モニタリングと療育スタッフの主観評価から検討することを目的としている.H25年度は以下の課題を実施した.課題1:2棟の重症心身障害病棟を調査対象とし,病棟で生活する事例計6例を対象に,日常生活場面の行動・生理モニタリングを実施し,生活刺激への応答性に関する評価を実施し,事例の感覚受容に関する基礎資料を得た.課題2:課題1と並行し,調査対象病棟の日常刺激環境について,VTR記録による調査を実施した.課題3:調査対象病棟に勤務する病棟スタッフを対象に,かかわりを自己評価するためのチェックリストを作成し,各病棟の看護師を対象に試験的に実施した.施設Aでは3回,施設Bでは2回,2か月おきに実施した.課題2では,病室構造(個室orオープンスペース)と病棟内の位置の違いによって,療育スタッフのかかわる時間,感覚別にみた生活関連刺激および頻度に違いが生じることが明らかとなった.さらに課題1の結果と合わせ,きわめて重度の超重症事例においても病室外からの生活関連刺激を受容している可能性が示された.課題3については,チェックリストを得点化し実施効果を検討した結果,2回目,3回目におけるかかわりの質的・量的な向上がみられた.本研究では“反応の乏しい"重症心身障害者の生活機能としての感覚受容を拡張・向上するための,療育者への間接的介入の効果について,重障事例の日常生理モニタリングと療育スタッフの主観評価から検討することを目的としている.H26年度は,H25年度の成果を基に,療育スタッフ向けのかかわり自己評価チェックシートの効果について、施設Aを対象に2つの検証を行った.第1の検証として、施設Aについて完成版チェックシートの実施を継続的に行うとともに、H26年11月12月にかけて、病室の人関連刺激のVTR分析による調査を行い、H25年11月12月に実施した調査結果、さらに、H23年度のVTR記録の遡及的分析を行い比較した.結果、H23年度とH25年度との間に人関連刺激の変化はほとんどみられなかったが、H26年において顕著な増加が認められた.第2の検証として、H26年12月に、施設Aで生活する重障者5事例の感覚受容評価を実施し、H23年度に同じ対象に実施した感覚受容評価結果と比較を行った.結果、H23年度と比べてH26年度では5事例全てにおいて視覚・聴覚・体性感覚刺激に対する心拍反応の分化が認められ、刺激に対し多様な心的反応を示していると思われた.以上より、チェックシートを用いた間接的介入によってかかわり環境が変容し、重障者の刺激応答性の変容に繋がる可能性が示唆された.本研究では“反応の乏しい"重症心身障害者の生活機能としての感覚受容を拡張・向上するための,療育者への間接的介入の効果について,重障事例の日常生理モニタリングと療育スタッフの主観評価から検討することを目的とした.平成25年度,および平成26年度の研究を通して,チェックシートを通した間接的介入によってかかわり環境が変容し,重障児の刺激応答性の変容に繋がる可能性が示唆された.そこで平成27年度は,間接的介入によって変化したかかわり環境が重障児の精神状態に及ぼす効果について検討した.間接的介入を継続してきた施設Aの重障児15事例を対象に,日常のベッドサイドにおける精神状態を心拍および瞬目を用いて検討した.療育スタッフが多い日と療育スタッフが少ない日の同じ時間帯でのベースライン測定を比較した結果,生理指標の動態が異なることが明らかとなった.具体的には,療育スタッフが多い場面では平均心拍値が高く,また注意の後に生じるといわれる群発性瞬目の増加を認めた.これらより,周囲の人的環境に対する注意が生じ,このことが覚醒水準の上昇に関わる可能性が示唆された.以上の検討より,療育スタッフに対する間接的介入が重症心身障害者に及ぼす効果が明らかとなった.本研究では,重障児の感覚機能活用を促進する生活刺激環境(かかわり環境)を各々の療育者が自発的に評価・改善するための間接的介入プログラムを開発することを目的とした.(1)予備的検討として,療育スタッフのかかわりについて調査した結果,職種によるかかわりの偏りが認められた.(2)この成果をもとに,重障児病棟スタッフを対象に1かかわりについての自己評価シートの開発と実施2生理測定データに基づく客観的な情報提供,を実施した.結果,自己評価シートの得点の上昇と日常の生活刺激の変化が認められた.(3)さらに,対象病棟で生活する重障事例の心拍反応の分化が認められた.

本研究で試みた間接的介入は有効といえる.H25年度中に、H26年度に予定していたかかわり自己評価チェックシートのテスト試行と見直しを図ることができたため、H25年度中にチェックリストの効果検証のためのベースラインデータを得ることができた。そこで、H27年度に予定していたチェックリスト効果の検証を前倒しで実施することができた。発達生理心理学H26年度中に、当初予定していた研究の一部を前倒しで進めることができたため、今年度は、チェックリストの実施形態の違いや、施設の種類を変えた試行を実施し、より効果の高い実施方法の検討、および、チェックリストの汎用性についての検討を加える予定である.これらを基に、今年度後半に、重障児・者の生活機能拡張・向上のための間接的な療育者介入プログラムを作成する.研究対象施設および事例は,事例1名を除いて以前より関わってきた対象であったため,過去のデータも活用しながら基礎資料の収集を進めた.そのため,当初の予定よりも早く日常環境に関する必要なデータを得ることができた.そこで,次年度実施予定のかかわりチェックリストについてのテスト版を試験的に実施し,次年度速やかに研究を実施できる体制を整えることができた.購入したデータ保存用の消耗品が、当初予定していた価格よりも安価で購入できたための差額。引き続き当初の研究計画に則り研究を推進する.H26年度は,以下の課題を実施する.課題1:重障児・者の生活刺激環境と生活機能の連関についてエビデンスベースで還元し,かかわりの発達的意義への理解と意識づけを行う.さらに,平成25年度の研究成果を基に,かかわりチェックリストを作成し,重障児病棟の療育スタッフに対し定期的に実施することで,かかわりの自己評価,および重障児・者が生活機能を行使するための視点の具体化を促す.課題2:療育スタッフへの間接的介入の効果について,療育者の意識,および対象事例の日常モニタリングから検討する.保存用BD-R購入に、次年度使用額とH27年度請求額を合わせて使用する。
RET生体可視化ツールを用いた、発生と病理における受容体輸送研究

受容体の適切な細胞内の挙動は細胞の生理活動の基盤となる。神経栄養因子受容体・RETは様々な細胞の生理活動を支えるが、生細胞におけるRETの細胞内の挙動は分かっていない。申請者はGFP融合RETを発現するマウスを作成し、生細胞におけるRETの細胞内挙動を解析した。その結果、RETは細胞内において極性化した局在パターンを示し、細胞外基質に応じてその動態を変える事、Rab11やDyneinがRETの局在を制御する事を発見した。さらに培養系において疾患誘導型変異RETの異常な局在も発見した。以上より、RETの適切な局在は生理機能に必須で、変異産物の局在異常が病態形質を導く可能性が示唆された。本年度は主に野生型Ret-GFPノックインマウスを使用し、野生型RETの細胞内トラフィッキングをタイムラプスイメージングにより観察した。pre-plating法による末梢神経細胞の純化およびp75-NTR抗体ビーズによる、腸管神経前駆細胞の選別を行い、初代培養による観察を進めており、他の細胞の影響を受けない状況下でのRETのトラフィッキング機構の解析を行った。またRETのトラフィッキングを制御する因子の候補としてβ1-integrinの可能性を考えており、野生型Ret-GFPノックインマウスとβ1-integrinノックアウトマウスを掛け合わせ、フィブロネクチン上で遊走する腸管神経前駆細胞を観察したところ、RETの膜への集積が増加しているようなパターンを発見した。またRETの輸送速度も、コントロールマウスの細胞と比べ有意に増加していた。このためβ1-integrinがRETの輸送を制御し、また細胞内へのinternalizationを制御している可能性が示唆された。RETとβ1-integrinの関係を調べるため、まず抗体染色により両者の共局在を調べたところ、全てではないものの、いくつかのシグナルで共局在が認められた。一方で共免疫沈降により生化学的相互作用を調べたところ、両者の相互作用は認められなかった。β1-integrinは、GDNF依存的にRETのアダプタータンパク質やRETのコレセプターであるGFRα1と相互作用することが知られているため、両者の間接的な相互作用が存在し、これがRETの輸送に影響を与えていることが示唆された。変異型RETについては、これらを発現するウイルスベクターを作成し、まず神経芽腫細胞株に感染させてその輸送動態の解析を進めている。野生型Ret-GFPノックインマウスを用いた、野生型RETの解析は順調に進んでいる。変異型RETノックインマウスの作成は、マウス飼育スペースの問題があり保留状態となっている。このためまずは変異型RET-GFPを発現するウイルスベクターを作成し、これをGFRα1のみ発現する神経芽腫由来細胞株に感染させ、その輸送動態を観察するin vitroの実験系を進める。本年度も野生型Ret-GFPノックインマウスを主に使用し、野生型RETタンパク質の細胞内トラフィッキングをタイムラプスイメージングにより観察した。様々な細胞種における野生型RETタンパク質の動態を捉える事に成功し、伸長中の軸索では軸索先端から細胞体への逆行性輸送が有意であること、移動性細胞である腸管神経前駆細胞では、移動方向に対して核より前方に集積し、そこから顆粒状のシグナルが活発に動く事を見いだした。我々は前年までに、RETのトラフィッキング機構に細胞外基質が関与している可能性を考え、重要な因子としてbeta1 integrinの機能を解析した。しかしその後の解析でbeta1 integrinノックアウトマウスの表現型にばらつきがあり、毎回再現性ある結果を得る事が困難であった。このためRETのトラフィッキング機構における細胞外基質の関与について、正確なメカニズムを把握することは出来なかった。変異型Ret-GFPマウスについては、ケージ数の問題やES細胞培養上の問題などがあり、年度内にマウスを作成する事が出来なかった。一方代替法として、我々はCRISPR/Cas9システムによる一塩基置換を野生型Ret-GFPノックインマウスに施す事により、変異型Ret-GFPマウスの作成を試みている。本年度はそのシステム導入の検証実験を重ね、マウス受精卵エレクトロポレーション法を介したCRISPR/Cas9システムにより、特定塩基配列へ変異を導入する事に成功している。今後この手法により変異型Ret-GFPマウスを作成し、病態誘導機構におけるRETのトラフィッキング機構の解析を進めたい。またこの手法により、我々は野生型Ret-GFPマウスへGdnf遺伝子の変異導入を行う事により、リガンド不在下でRETがどのような細胞内動態を示すのかについても解析を進めている。飼育スペースを確保し次第、変異型Ret-GFPノックインマウスの作成を進める。一方で従来型の相同組み換えを利用したノックインマウス作成法よりも、Crispr/Cas9による1塩基置換の方が早くマウスを得られる可能性があるので、この方策も検討する。

β1-integrinについてはノックアウトマウスの解析をさらに進めるが、目的の遺伝型を得る効率はあまり高くないので、Crispr/Cas9により、Ret-GFPノックインマウス由来の細胞株を用いて遺伝子破壊を行うin vitro実験も検討しており、現在Crispr/Cas9に向けた準備を進めている。神経発生学次年度に合算して実験用薬品購入に使用する実験用薬品購入に使用する
マイクロニードル製剤の物理化学的特性解析と皮膚疾患に対する新規治療法創出への活用

本研究では、皮膚疾患(脂漏性角化)に対して皮膚内溶解型マイクロニードル(MN)を応用した新規薬物治療法の創出に取り組んだ。皮膚にオールトランスレチノイン酸(ATRA)装填MN製剤を貼付すると、皮膚表層にHB-EGFの発現が増加し、角質層のターンオーバーが促進された。そこでATRA装填MN製剤のヒト臨床研究を実施したところ、ATRA装填MNは重篤な副作用を誘発することなく、ATRAを確実に皮膚内に送達出来ること、またこれにより脂漏性角化症や老人性色素斑の症状を改善しうる製剤になる可能性が示された。また我々は新たに針部強度に優れる新規ソリッド型MNとしてPGA-MNの開発にも成功した。アトピー性皮膚炎に対するマイクロニードル(MH)製剤の有効性・安全性について、皮膚にジニトロフルオロベンゼンを塗布することでアトピー性皮膚炎病態モデルマウスを作製し、検討した。病変部の皮膚にステロイド装填MHを貼付し、炎症部位を観察するとともに皮膚の厚さを測定した結果、無治療群の病変部位の皮膚は、赤みを帯び炎症が維持されていたのに対し、ステロイド装填MH貼付群では明らかな炎症状態の軽快が観察され、有意な皮膚肥厚の抑制が観察された。現在、皮膚の病理組織学的検討並びにサイトカインの発現レベルを評価している。老人性色素斑・脂漏性角化症に対するMH製剤の有効性・安全性評価については、レチノイン酸(ATRA)を治療薬として用いた。まず、ATRA装填MHをマウス皮膚に120分間貼付することにより90%以上のデリバリー効率で皮内にATRAをデリバリーできることを明らかとした。またATRA装填MHは、治療薬として提供可能な安定性を有していることを明らかにした。次にマウス皮膚にATRA装填MHを貼付したところ、表皮の肥厚、ケラチノサイト層数の増加、HB-EGF及びCRABPIIの発現上昇が検出され、皮内にデリバリーされたATRAの活性を確認した。またATRA装填MHを貼付することにより、表皮のターンオーバーが加速されることを示した。これらの成果を踏まえて臨床研究を実施し、ヒトでの安全性、有効性について評価中である。次にマイクロニードル技術の改良・強化に向けたMH製剤の特性解析について検討した。各水分条件で調湿したPlacebo MHについてニードル強度を測定した結果、保存前の水分活性が31%のPlacebo MHを75% RHに1週間保存することで59%に上昇した。調湿後のニードル強度は水分活性に依存し、水分活性が高いほどニードル強度は低下した。現在、これらの情報をもとにMHの更なる改良を行っている。アトピー性皮膚炎に対するマイクロニードル(MH)製剤の有効性・安全性について、アトピー性皮膚炎病態モデルマウスにステロイド装填MHを貼付し、病変部の病理組織学的解析を行った結果、痂皮、潰瘍などの皮膚炎症状の軽減、表皮、真皮への炎症性細胞の浸潤が抑制される傾向が認められた。さらに好酸球遊走を促進するIL-4の発現が顕著に抑制されていることを明らかにした。老人性色素斑・脂漏性角化症に対するレチノイン酸(ATRA)装填MH製剤の臨床研究について、1.6 μgのATRAを装填したMHを病変部位に6時間貼付した。本MHの貼付を1週間隔で4回繰り返し安全性と有効性を評価した。その結果、本MHの貼付1日後において全ての被験者で軽微な紅斑が認められた。さらに4回貼付においては、最終貼付1週間後においても半数以上の方で軽微な紅斑が観察されたが、約3ヶ月後には完全に消失した。また血液生化学的検査においては異常は認められなかった。一方、有効性については、4回目のMH貼付から約3か月後において約20%の被験者で病変部位の褪色が認められ、さらに約半数の被験者において角質層の落屑が観察された。以上の結果は、本手法が脂漏性角化症や老人性色素斑の新たな治療法になり得る可能性を示唆するものである。マイクロニードル技術の改良・強化に向けたMH製剤の特性解析において、ATRA装填MHの針強度を検討した結果、ATRAを最高25.3 μg/patch (直径1 1 cm)まで検討したが、皮膚に穿刺するのに必要な針強度を維持した状態でMHが作製できる事を明らかにした。またATRAの皮膚内へのデリバリー効率は、120分間の貼付で90%以上であり、的確にケラチノサイトにデリバリー可能であった。さらに、ATR装填MHは、4°Cで保存した場合、6ヶ月以上安定であった。本年度は、アトピー性皮膚炎に対するマイクロニードル(MN)製剤の臨床研究を実施する代わりにMN技術の改良・強化に重点を置き、新たに改良したMNについて穿刺特性に関する基礎研究並びにヒトでの安全性に関する臨床研究を実施した。今回、生分解性ポリマーであるポリグリコール酸(PGA)或いは生体適合性高分子であるNylon-6を用いて、2種類の新規ソリッド型MN (PGA-MN及びNylon-MN)を作製した。これらMNは皮膚に穿刺出来る針部強度を有しており、針部強度測定後の微小針は湾曲していたものの、折損した微小針は全く認められなかった。したがって、いずれのソリッド型MNも皮膚貼付において、微小針が皮膚内で折損し残存する危険性は低いと推察された。また両MNとも装填した蛍光標識抗原をヒト切除皮膚内へ確実に送達できたが、針部強度及び皮膚水分蒸散量の測定結果から、PGA-MNの方がよりヒト皮膚穿刺確実性に優れることが示唆された。

臨床研究では、両MNとも貼付部位に重篤な皮膚刺激性が認められなかったのに加え、微小針の折損も全く確認されなかったことから、ヒト皮膚へ安全に貼付可能であることが実証された。またPGA-MNの有効性を評価する目的で、微小針先端にインフルエンザワクチンを装填し、マウスに経皮免疫した結果、皮下注射に匹敵する抗体産生が認められた。したがって、本研究にて開発した微小針の先端に薬物を装填するタイプの新規ソリッド型MNは、ヒト皮膚へ安全かつ確実に穿刺できる経皮投与デバイスであるものと考えられる。本研究では、皮膚疾患(脂漏性角化)に対して皮膚内溶解型マイクロニードル(MN)を応用した新規薬物治療法の創出に取り組んだ。皮膚にオールトランスレチノイン酸(ATRA)装填MN製剤を貼付すると、皮膚表層にHB-EGFの発現が増加し、角質層のターンオーバーが促進された。そこでATRA装填MN製剤のヒト臨床研究を実施したところ、ATRA装填MNは重篤な副作用を誘発することなく、ATRAを確実に皮膚内に送達出来ること、またこれにより脂漏性角化症や老人性色素斑の症状を改善しうる製剤になる可能性が示された。また我々は新たに針部強度に優れる新規ソリッド型MNとしてPGA-MNの開発にも成功した。今年度検討予定であった項目については、大きな問題も無く、順調に着手する事が出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物薬剤学本研究では、皮膚疾患の病変部位への適用を考慮したMH製剤の最適化に関して、基礎研究から動物実験における有効性・安全性の評価、さらにはヒトにおける安全性・有効性を検証する臨床研究の実施まで、将来的な実用化という出口を見据えた研究計画を立案している。現在のところ、当初の研究計画通りに進んでいるが、アトピー性皮膚炎に対するMH製剤の臨床研究については、計画を見直すことにした。その理由としてアトピー性皮膚炎の場合、病変部位に瘡蓋が出来、皮膚表面が異常に硬くなっているケースが多い。現在使用しているMH製剤では、瘡蓋状態の皮膚に対しては、穿刺出来る十分な針強度を有していないため、動物実験では穿刺出来ても、実際のアトピー性皮膚炎の患者さんの皮膚に対しては、的確に穿刺出来る保証が無い。そこで現在のMH製剤の針強度を再度精査した上で、瘡蓋状態の皮膚に対しても穿刺できる針強度を有したマイクロニードルを新たに作製し、そのマイクロニードルで種々検討する事が先決であると判断した。そこでアトピー性皮膚炎に対するMH製剤の臨床研究を実施する代わりにマイクロニードル技術の改良・強化に重点を置き、新たに改良したマイクロニードルについての穿刺特性に関する基礎研究並びにヒトでの安全性に関する臨床研究を行う予定である。それ以外の研究項目については、当初の計画通りに実施する予定である。今年度検討予定であった項目については、大きな問題も無く、順調に着手することが出来た。また奈良県立医科大学での臨床研究については、先行して行う事が出来た。この理由としては、奈良県立医科大学の倫理委員会より、臨床研究として申請する為のデータについて、その一部は我々自身がそのデータを直接取得する必要が無く、既に報告されているデータを引用出来る事が判明した。その為、他の検討項目に時間を費やせた事、また倫理委員会への申請が予定以上にスムースに認められた事が理由として挙げられる。
鎖と環の遷移金属クラスターを用いた単電子機能を目指した超分子組織体の創製

(1)鎖状遷移金属クラスターの合成とそれらを量子ドットとした超分子構造の構築:これまでに合成したPt6, Pt4Pd2, Pd8等の直鎖状低原子価遷移金属クラスターを量子ドットと考え,その両末端にトンネル障壁となりうる末端配位子や有機連結基の導入により1次元単分子素子の開発を行った。これら分子モジュールの合成と機能解析,さらに,それらを連結した超分子構造体の構築を分子化学的ボトムアップ手法により試み,特に,直鎖状Pd八核クラスターの構造と電子状態,吸収スペクトルの温度変化等に関し詳細な分析を行い分子軌道に基づく理解に至った。このような知見を基に,金属鎖に沿ったチャンネルを経由する量子伝導素子としての可能性を調べる目的で,基底状態及び遷移状態の密度汎関数法による分子軌道計算とそれらにもとづく量子伝導シミュレーションを班員間の共同研究として行った。さらに,Pd8核錯体の溶存状態の温度変化に関する測定から,高温ではPd8核鎖かPd4核フラグメントに解離するが室温では自己集合的に整列しPd8核鎖を再生することを明らかにし,さらに低温ではPd16核,Pd24核種が微量ではあるが生成することを見出した。また,Pd8核錯体の酸化還元挙動についても研究を行い,水素発生に関する電気化学触媒となり得ることを見出した。(2)環状遷移金属クラスターの合成とそれらを用いた機能素子の開発:Au4M2Cu2 (M = Au, Ag, Cu)環状金属クラスターや強発光性Au4核錯体に関する成果をまとめ論文発表した。Cu(I)を用いたクラスター合成に関しては,四座配位子dpmppmを用いた新奇なCu2, Cu4, Cu6, Cu9, Cu16ヒドリドクラスターに関する研究を進め,特に,Cu2核ヒドリド錯体が温和な条件で二酸化炭素と反応しギ酸錯体を生成することを新たに見出した。25年度が最終年度であるため、記入しない。鎖状遷移金属クラスターの合成とそれらを量子ドットとした超分子構造の構築:金属ー金属結合で連結したPt6, Pt4Pd2, Pd8等の骨格を持つ直鎖状低原子価遷移金属クラスターを量子ドットと考え,その両末端にトンネル障壁となりうる末端配位子や有機連結基の導入により1次元単分子素子の開発を行った。これら分子モジュールの合成と機能解析,特に,直鎖状Pd八核クラスターの構造と電子状態,吸収スペクトルの温度変化等に関し詳細な分析を行った。さらに,Pd8核錯体の溶存状態の温度変化に関するNMR測定から,高温ではPd8核鎖がPd4核フラグメントに解離するが約60°C以下では自己集合的に整列しPd8核鎖を再生することが明らかとなった。また,Pd8核錯体の酸化還元挙動についても研究を行った。環状遷移金属クラスターの合成とそれらを用いた機能素子の開発:Au4M2Cu2 (M = Au, Ag, Cu)環状金属クラスターの合成法を確立し,環内部での分子認識やそれに伴う光物性変化に関して研究を行った。また,同様の配位子を用いたAu4核錯体は強い青色発光を生じることを見出し,さらにそれが金属多核中心の三重項励起状態からの発光で,そのエネルギーがAu4核構造に応じて変化することの詳細を明らかにした。

Cu(I)を用いたクラスター合成に関しては,四座配位子dpmppmを用いることで,これまでにない新奇なCu2, Cu4, Cu6, Cu9, Cu16ヒドリドクラスターが系統的に得られることを見出した。これらCuヒドリドクラスターは水素吸蔵や水素化触媒に関連して期待が持たれる。基板表面(ナノギャップ)への担持という最終課程を除いては,研究は順調に進展している。今後は計画どおり研究を進め,基板表面(ナノギャップ)への担持については共同研究者を協力して実験を行う。金ナノギャップに担持した直鎖状金属クラスーの単分子伝導に関する測定実験による,単分子トランジスタの開発を最終目標とする。25年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子改変眼疾患カニクイザルの作製とその病理学的解析

ヒトの眼疾患は高等霊長類に特徴的な眼球構造が強く影響していると考えられる。緑内障、加齢黄斑変性、黄斑ジストロフィーなどの眼疾患をより忠実に実験動物において再現するには霊長類を用いることが望ましい。これまで技術的な問題から遺伝子改変霊長類を作製することは困難であった。本研究ではこの技術的な問題を克服したZinc Finger Nuclease遺伝子改変技術を用いて、眼疾患原因遺伝子に関連するノックアウトあるいはノックイン・カニクイザルの作製を目的とする。この研究によって、より患者の病態に近い眼疾患モデル動物の作製が期待される。非ヒト霊長類における眼疾患モデル動物の作成のために、カニクイザル受精卵へのCRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集技術を検討した。既報に従って、ホルモン剤を雌ザルに投与し、成熟卵子を回収した。また、精子は採取した射出精液を洗浄し、回収した。成熟卵子の細胞質中に精子を直接注入する顕微授精法を実施し、雄雌前核を持つ受精卵を作出した。この前核に目的の眼疾患原因遺伝子を誘導するように構築したCRISPR/Cas9発現ベクターを注入した。ベクター注入受精卵は10%FBS加CMRL-1066培養液とマウス胎児繊維芽細胞(MEF)の単層上で培養した。通常の顕微授精卵と同様に分裂が生じ、一部は発生を継続し、胚盤胞への発生が確認できた。これはベクターを注入しても受精卵は体外で発生を継続できることを示している。この胚盤胞からES細胞を樹立するために、胚盤胞の内部細胞塊部位摘出し、既報通りMEFの単層上で培養後、小さいながらも内部細胞塊由来と思われる細胞塊を形成した。また、胚移植には、正常な状態を示す初期分割胚を卵管に移植した。現在妊娠の成立を待っているところである。
数理科学にあらわれる非線形方程式の数値解析的研究

数理物理、工学等によくあらわれる微分方程式の数値解を求める有力な手法としての有限要素法は、数理科学の分野では現在最も多く利用されている。しかし非線形問題に対しては十分統一的な体系ができあがっていない。そのため今回の研究では非線形方程式を解く反復解法のアルゴリズについて、誤差評価、収束性、安定性などの数値解析上の問題点を明らかにして数学的解析を行った。さらに数理統計学上の考察もしてグラフ理論とアルゴリズムとの関連、計算複雑度に理論的考察をした。同時にコンピュータによる数値実験もして理論と数値解との比較、検討をして理論の有効性を示した。次に個々の研究成果を列挙する。1.非対称行列(又はヤユビアン行列)の場合でも逐次加速係数法が有効であり、十分分割メッシュが小であれば最適加速係数が存在することが証明できた。2.統計学的処理により最小の計算量となる配列が存在するという事実が幾何学的意味付けと一致する。3.均斉配列が存在する条件が得られた。4.多項式間の絡み目の不変量から、最小交点数を与える射影図を、グラフ理論より求められる。今後はさらに、差分法などの近似解法との関連、長所、短所を調ベて、数値解析上の問題点を統計的処理とグラフ理論の考察に加えて、代数的位相的手法も試みて問題を解決して行きたい。あわせてコンピュータによる数値実験も大規模にして理論と実際との統一を考えていきたい。