hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
公立小学校の全校による長期継続研究の成立要因ー昭和40年代以降の教育方法の思潮を背景とする実証的研究ー

昭和63年度に行った調査・資料収集をもとにその分析と総合をはかり、結果を『安東小学校の実践に学ぶ-カルテと座席表の22年-』(黎明書房・平成元年11月1日発刊)として公刊した。添付しましたから参照して下さることを願う。研究テ-マである「公立小学校の全校による長期継続研究の成立要因-昭和40年代以降の教育方法の思潮を背景とする実証的研究-」はほぼ予定する概要を得ることができた。一言にして要約すると、生命体としての研究実践の組織体を形成し得た。ということに安東小学校に代表される公立学校の全校をあげての長期的研究の骨格が見定められる。初期におけるリ-ダ-としての学校長の力量、研究組織の有機的結合、全国公開研究会、公刊著作、父母の支援、外部からの励ましと助力、研究OBの介添、学者の協力と指導、教育委員会との交流、等々そのおもな成立継続要因である。これらの諸要因を生命体としての研究実践の組織体へと形成したところに安東小学校の実践研究の現実があり秘訣がある。これらを五項にまとめ、それを有機的に構造づけたのが著作の終章、256頁の図である。ひとりひとりを大切にする、ひとりひとりを生かす、という研究実践のテ-マ、公的場での成果の表出、たえず自己反省を可能とする研究のあり方、生きてる人間をよりよく知る具体的方法(カルテ、座席表)、無理な背伸びをやめ日常淡々と自分の素面を提示しての実践を推進する哲学、これらが車輪のごとく結合して長期継続研究を実現している実態をあきらかにしたのが本研究であり、そのまとめとしての著作である。今後の展望として、より細密なデ-タ収集による肉付けが必要であることと、個別・個性化教育の広範な実践研究をふまえての全体的な位置づけが望まれることが1つある。継続的に研究することを予定している。
マウス前脳誘導におけるOtx2遺伝子の機能

1,Otx2のコンディショナルノックアウト遺伝子座をもつ変異マウスを作成した。この遺伝子座は、Creタンパク質が存在しない場合には、全く野生型のOtx2遺伝子座として働き、Creが発現する細胞では翻訳開始点を含む第一エキソンが取り除かれ、null変異遺伝子座として振る舞うことを明らかにした。2,neo薬剤耐性遺伝子をOtx2遺伝子の第一イントロンに持つ遺伝子座の解析を行った。この遺伝子座は、neo遺伝子がcrypticなsplice部位を持つことが原因で、mRNA量が野生型に比べ顕著に低下したhypomorphic遺伝子座であることを明らかにした。実際、このhypomorph遺伝子座とnull遺伝子座とをもつ変異マウスでは顕著な前脳形成不全を示した。3,この前脳形成不全が発生過程のいつ頃から認められるのか、各種分子マーカーを用いた解析を行った。その結果、前後軸や原条の形成は正常に進行していたが、初期体節期においては、前脳の特異的マーカーの発現は全く見られなかった。このことから、将来前脳になる前方神経上皮の構造は一時的には発生するが、その後の前脳への特異化が正常に進行しないことが示された。4,このような前脳領域の特異化の異常がどの組織に起因しているかを明らかにするため、前方神経上皮と前方神経稜又はFGF8ビーズとの共培養実験を行い検討した。結果、変異マウスの前方神経稜は終脳マーカーを誘導させる活性を持っているのに対し、変異マウスの神経上皮は前方神経稜から放出される誘導シグナルに反応できなくなっていた。以上から、Otx2遺伝子が前方神経上皮において前方神経稜からの誘導シグナルに反応するのに必須な遺伝子であることを明らかにした。
造血細胞の増殖・分化における細胞周期制御因子サイクリンの発現

1.血液系腫瘍細胞におけるサイクリンの発現:24種の細胞株および少数例の血液患者腫瘍細胞で、D型サイクリンについてノーザン解析を行ったところ、サイクリンD3の発現は常に検出された。一方、サイクリンD1とD2は、細胞ごとにそれらの発現の有無が異なり、多能性血液幹細胞から種々の系統に分化・増殖する際に、系統特異的もしくは分化段階特異的に発現制御を受けている可能性が示された。2.血液系細胞の分化モデルにおけるサイクリンの発現:巨核球系細胞株MegO1s細胞では、細胞周期同調後、細胞周期依存性発現が、サイクリンA、B1、Eには見られ、サイクリンC、D1、D2、D3には、見られなかった。一方、TPAによる分化誘導刺激(増殖抑制刺激でもある)によって、サイクリンA、B1、Cについては、発現抑制が見られるものの、サイクリンD1、D2、D3、Eについては、発現レベルに大きな変化は見られなかった。G1-S移行期にサイクリンEが発現した後、分化誘導刺激のシグナルが作用し、サイクリンA、B1、Cの発現が抑制されることが示唆された。3.正常造血組織におけるサイクリンの発現:in situ hybridizationの系を確立するため、ヒストンH4遺伝子をプローベとして、シグナル検出の条件設定を行なっている。今後正常細胞の検討を始める。4.D型サイクリン蛋白の発現:現在、A.Arnoldの研究室より、サイクリンD1に対するモノクローナル抗体を入手したところである。5.ラット胎児線維芽細胞を用いたフォーカス形成アッセイで、サイクリンD1が腫瘍原性を持つ可能性を見いだした。
マウス生体内での肝臓細胞からのインシュリン産生細胞誘導法の開発

マウス生体内で、肝臓細胞からのインシュリン産生細胞の誘導法を開発するために、Pdx1、NeuroD、MafAを条件付きにマウス生体内で過剰発現するマウスを作製した。また、Pdx1、NeuroD、MafAの機能を増強して、マウス肝臓細胞からのインシュリンの産生を増強する新たな因子を同定した。新たな因子はインシュリンの産生を10倍程度増強できることが明らかとなった。1)Pdx1、NouroD、MafAの3転写因子を誘導的に肝臓で恒常発現するマウスの開発2)正常のマウスβ細胞と肝細胞から誘導したインシュリン産生細胞の遺伝子発現解析マウスインシュリンプロモーターにGFPが連結されたトランスジーンを有するマウス(Mouse Insulin Promoter1-GFP: MIP-GFP Tg)を用いて、正常の膵臓でインシュリンを高発現しているβ細胞と、遺伝子導入により肝細胞より誘導されたインシュリンを高産生している細胞をGFPの発現を指標にセルソーターを用いて単離し、マイクロアレイによる遺伝子発現解析により、正常β細胞で発現しているが誘導インシュリン産生再細胞で発現していない遺伝子、もしくは正常β細胞で発現していないが誘導インシュリン産生細胞で発現している遺伝子を同定した。その結果、肝細胞から誘導されたインシュリン産生細胞では、肝細胞で発現している遺伝子の低下が見られるものの、完全には消失していないことが明らかとなった。インシュリン産生能力は獲得しているが、肝細胞としての遺伝子プログラムは継続して機能していることが確認された。当初の計画では、アデノ随伴ウイルス(AAV)を用いて遺伝子導入系を作製し、転写因子Pdx1、NouroD、MafAを恒常的に発現させることにより、肝臓細胞から恒常的なインシュリン産生が誘導できるかを確認する予定であったが、導入遺伝子が大きいため、アデノ随伴ウイルスウイルスの作製が困難だった。そこで、条件付きで生体内で遺伝子を発現できるトランスジェニックマウスの作製を行った。導入遺伝子としてCAG promoter-loxP-EGFP-LoxP-Pdx1-2A-NouroD-2A-MafAを用いて作製した。その結果、2 lineのマウスが樹立でき、1つのラインでは高いGFPの発現が確認できた。今後このマウスを用いて、CreによりEGFPを取り除き、Pdx1、NouroD、MafAを活性化させた時に、内在性のインシュリンの発現が誘導できるかを確認する予定である。2)正常のマウスβ細胞と肝細胞から誘導したインシュリン産生細胞の遺伝子発現解析マイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、正常β細胞で発現しているが誘導インシュリン産生細胞で発現していない遺伝子を複数同定した。その遺伝子を転写因子Pdx1、NouroD、MafAに加えて、アデノウイルスで発現させたところ、インシュリン産生が10倍程度促進され、また発現期間も延長された。しかし発現は一過性であり、肝臓細胞のインシュリン産生細胞への完全変換には、更なる因子が必要であると考えられた。最大の目的である、Rosa領域ノックインマウスの作製がほぼ順調に進んでおり、肝細胞への3転写因子の恒常的な発現が来年度には可能となる見込みであり、研究は順調に進んでいると考えられる。実験動物学転写因子Pdx1、NouroD、MafAを肝細胞で恒常的に発現させることによって、現在の一過生の発現では消失することができない肝細胞の転写プログラムがどこまで低下させられるかを解析する。
実物体指向の把持具型非線形表示・操作支援インタフェースに関する研究

研究代表者と分担者は,手元拡大型画面操作デバイスを新たに構築した.PCなどの情報アプライアンス側にモジュールとなるソフトウェアを実装し,ポインティングデバイス側は半球形の把持具型デバイスで構成させた.手の動きの動作検出は,撫でた方向に半球が少し傾く仕掛けを考え,傾いた方向にポインタを移動させる,操作部の傾き角に比例した光学式位置検出方式と加速度センサによる検出機構を試作した.操作域の拡大と強調機能は,非線形拡大手法によりソフトウェア処理して実現した.ポインティングデバイスとしての操作性については,学生や一般の高齢者などボランティアを利用して目標オブジェクトを指示するまでの操作時間と誤り率を測定し,速度,精度,スループットで評価した.上記の試作と評価では,ポインティングデバイスとしての操作性しか評価できないため,視覚支援の効果を定量的に把握し,ユーザビリティ評価する新しい視覚支援の評価方法について,研究代表者が検討・提案し,評価実験を通して有効性を検討した.具体的には,ポインティング評価に用いるステアリング測定を改良し,細かい操作をさせることでユーザの注視域を限定し,リアルタイム計測によって抽出しつつ,ユーザの手操作と視線と操作速度・精度の相関を実験的に検証した.これに並行して,研究代表者と分担者は,視認効果を自在に制御できる3次元曲面表示機能付きデバイスを検討するとともに,視覚とポインティング操作の双方を同時に支援することについての定量的な評価方法について検討した.3次元曲面表示機能付きデバイスについては,光学系のシミュレーションを併用し,光学系レンズを組み合わせた手のひらサイズの小型の球面表示装置を新たに考案した.さらに,視覚支援効果の評価方法についてポインティングデバイスやペンデバイスの評価方法から視覚支援効果に有用な方法を検討した.視覚支援の効果についても実験評価を行った本研究の操作デバイスは操作対象物との距離に依存しない可用性を有することから,情報アプライアンスのユビキタス環境に拡張した.RFIDベースのトラッキング・システムやセンサデバイスを併用してユビキタス環境下におけるユーザインタフェースのあり方も視野に入れつつ検討を進めた.具体的には,ユーザの状況に感応する状況依存型インタフェースとして,実物体となる操作インタフェースとサラウンディングなコンピュータ環境との融合を図るプロトタイプシステムを幾つか提案し実装した.研究代表者と分担者は,手元拡大型画面操作デバイスを新たに構築した.PCなどの情報アプライアンス側にモジュールとなるソフトウェアを実装し,ポインティングデバイス側は半球形の把持具型デバイスで構成させた.手の動きの動作検出は,撫でた方向に半球が少し傾く仕掛けを考え,傾いた方向にポインタを移動させる,操作部の傾き角に比例した光学式位置検出方式と加速度センサによる検出機構を試作した.操作域の拡大と強調機能は,非線形拡大手法によりソフトウェア処理して実現した.ポインティングデバイスとしての操作性については,学生や一般の高齢者などボランティアを利用して目標オブジェクトを指示するまでの操作時間と誤り率を測定し,速度,精度,スループットで評価した.上記の試作と評価では,ポインティングデバイスとしての操作性しか評価できないため,視覚支援の効果を定量的に把握し,ユーザビリティ評価する新しい視覚支援の評価方法について,研究代表者が検討・提案し,評価実験を通して有効性を検討した.具体的には,ポインティング評価に用いるステアリング測定を改良し,細かい操作をさせることでユーザの注視域を限定し,リアルタイム計測によって抽出しつつ,ユーザの手操作と視線と操作速度・精度の相関を実験的に検証した.これに並行して,研究代表者と分担者は,視認効果を自在に制御できる3次元曲面表示機能付きデバイスを検討するとともに,視覚とポインティング操作の双方を同時に支援することについての定量的な評価方法について検討した.3次元曲面表示機能付きデバイスについては,光学系のシミュレーションを併用し,光学系レンズを組み合わせた手のひらサイズの小型の球面表示装置を新たに考案した.さらに,視覚支援効果の評価方法についてポインティングデバイスやペンデバイスの評価方法から視覚支援効果に有用な方法を検討した.視覚支援の効果についても実験評価を行った本研究の操作デバイスは操作対象物との距離に依存しない可用性を有することから,情報アプライアンスのユビキタス環境に拡張した.RFIDベースのトラッキング・システムやセンサデバイスを併用してユビキタス環境下におけるユーザインタフェースのあり方も視野に入れつつ検討を進めた.具体的には,ユーザの状況に感応する状況依存型インタフェースとして,実物体となる操作インタフェースとサラウンディングなコンピュータ環境との融合を図るプロトタイプシステムを幾つか提案し実装した.研究代表者は,手元拡大型画面操作デバイスを新たに構築した.PCなどの情報アプライアンス側にモジュールとなるソフトウェアを実装し,ポインティングデバイス側は半球形の把持具型デバイスで構成させた.手の動きの動作検出は,撫でた方向に半球が少し傾く仕掛けを考え,傾いた方向にポインタを移動させる,操作部の傾き角に比例した光学式位置検出方式と加速度センサによる検出機構を試作した.操作域の拡大と強調機能は,非線形拡大手法によりソフトウェア処理して実現した.ポインティングデバイスとしての操作性については,学生や一般の高齢者などボランティアを利用して目標オブジェクトを指示するまでの操作時間と誤り率を測定し,速度,精度,スループットで評価した.上記の試作と評価では,ポインティングデバイスとしての操作性しか評価できないため,視覚支援の効果を定量的に把握し,ユーザビリティ評価する新しい視覚支援の評価方法について,研究代表者が検討・提案し,評価実験を通して有効性を検討した.具体的には,ポインティング評価に用いるステアリング測定を改良し,細かい操作をさせることでユーザの注視域を限定し,リアルタイム計測によって抽出しつつ,ユーザの手操作と視線と操作速度・精度の相関を実験的に検証した.

これに並行して,研究代表者と分担者は,視認効果を自在に制御できる3次元曲面表示機能付きデバイスを検討している.まず,光学系のシミュレーションを実施し,初期段階の構成としては,PDA液晶パネルと透過型スクリーンを新たに提案する光学レンズと組み合わせて実現した.本研究で構築した操作デバイスは操作対象物との距離に依存しない可用性を有することから,今後の研究展開としてユビキタス環境下におけるユーザインタフェースのあり方も視野に入れつつ検討を進めている.研究代表者と分担者は,前年度に手元拡大型画面操作デバイスを構築し,その支援系の有効性を試作モデルで検証した.本年度は継続して,視認効果を自在に制御できる3次元曲面表示機能付きデバイスを検討するとともに,視覚とポインティング操作の双方を同時に支援することについての定量的な評価方法について検討した.3次元曲面表示機能付きデバイスについては,光学系のシミュレーションを併用し,初期段階の構成としては,PDA液晶パネルと透過型スクリーンを新たに提案する光学レンズと組み合わせた試作を行った.そして,光学系レンズを組み合わせた手のひらサイズの小型の球面表示装置を新たに考案した。さらに,より実物体感のある操作インタフェースの実現を図っている.次に,視覚支援をしたことでポインティングの確実性は上がるが,手元の拡大表示を良く見ることで操作性が向上したのか,また,その行為がより良いことなのかどうかを定量的に評価することが難しい.それで,視覚支援効果の評価方法についてポインティングデバイスやペンデバイスの評価方法から視覚支援効果に有用な方法を検討した.視覚支援の効果についても実験評価を行った.本研究の操作デバイスは操作対象物との距離に依存しない可用性を有することから,情報アプライアンスのユビキタス環境に拡張した.RFIDベースのトラッキング・システムやセンサデバイスを併用してユビキタス環境下におけるユーザインタフェースのあり方も視野に入れつつ検討を進めてきた.具体的には,ユーザの状況に感応する状況依存型インタフェースとして,実物体となる操作インタフェースとサラウンディングなコンピュータ環境との融合を図るプロトタイプシステムを幾つか提案し実装した.
開口動作に関する脳電位における補足運動野の活動の研究

開口動作におけるCNVの後期成分の特徴を知る目的で、開口動作で行なわせた際のCNVの後期成分の分布について選択反応時間課題と単純反応時間課題とで比較検討した。被験者は健康成人6名とした。CNVの誘発のために、CNV刺激装置を用い、最初の信号として100msecの持続時間のクリック音(S1)を発信し、4秒後に2番目の信号として500msecの持続時間をもって2種類の画像(S2またはS2′)をコンピュータモニターに提示した。S2とS2′の提示はともに50%の確立とし、アトランダムに行なった。単純反応時間課題の規定動作としてS2とS2′の区別なく開口動作を指示した(A課題)。さらに選択反応時間課題の規定動作として、S2に対してのみ素早く開口動作を行なわせ、S2′に対しては同動作を行なわせないように指示した(B課題)。脳波はAg/AgCl電極を用い、10/20国際電極法に従って頭皮上の5ヶ所、正中前頭部(Fz)、正中中心部(Cz)、正中頭頂部(Pz)および左右側頭部(T3とT4)などから両側耳朶連結電極を基準電極とし単極誘導にてDCで記録した。CNVは、S1の発信1秒前からS2の発信1秒後までの6秒間の区間で脳波を20試行分加算平均することにより得た。その際筋電図や眼球運動などのアーチファクトの混入したデータは除いた。CNVの後期成分の振幅においてB課題はA課題よりもFzで有意に高く、T3およびT4において有意に低かった。CZでは両課題間に有意な差は認められなかった。前頭部におけるCNVは前頭連合野由来であり、最初の刺激に続く2番目の刺激が開口動作を指示しているか、いないかを認識する精神活動過程を反映したものと思われる。側頭部におけるCNVの振幅の減少は、運動準備が不完全であることを反映したものと思われる。B課題とA課題とでCzにおけるCNVの振幅に差は認められなかったことは神経機構上、補足運動野の活動が下顎運動に重要であることを示唆していた。対象は健康成人7名であった。S1-S2間隔は4.0secとした。本実験において運動課題としてS2提示後に素早く、大きく開口させた。指示動作を被験者に30回以上行なわせた。脳波はAg/AgCl電極を用い、左右側頭部(T3とT4)および頭頂中心部(Cz)などから両側耳朶連結電極を基準電極とし単極誘導にてDC入力で記録した。その結果、開口課題では、T3およびT4の電極から,それぞれS1の掲示後、3000msec前後に最大振幅をもつ陰性電位が出現し、Czの電極から発生したものよりも大きかった。従来、指の運動時のCNVでは、Czにおいて最大振幅を示し外側の電極ほど振幅が低下することが知られているが我々のCNVは異なった分布を示した。すでにRohrbaughらは指の運動におけるCNVが早期成分と後期成分とから構成されていることを報告している。この場合、早期成分は前頭部で優勢に出現することから、S1に対する誘発反応であり、後期成分は指示動作で使う指と対側の中心部で優勢に出現することから、S2に対する脳の運動準備状態を反映すると解釈している。

したがって、本実験においても、T3およびT4に出現した脳電位は後期成分であり、そのために出現する頭皮上の記録部位では規定動作に関連する運動野が存在することが考えられた。現在の結果よりS1-S2間隔は4.0secとすると、開口課題における運動関連電位の発生する運動野の局在性が明らかになることが証明された。今年度中においては、計画書に基ずいて、このS1-S2間隔における運動関連電位の振幅と開口量との関係を明らかにしていく。開口動作におけるCNVの後期成分の特徴を知る目的で、開口動作で行なわせた際のCNVの後期成分の分布について選択反応時間課題と単純反応時間課題とで比較検討した。被験者は健康成人6名とした。CNVの誘発のために、CNV刺激装置を用い、最初の信号として100msecの持続時間のクリック音(SI)を発信し、4秒後に2番目の信号として500msecの持続時間をもって2種類の画像(S2またはS2')をコンピュータモニターに提示した。S2とS2'の提示はともに50%の確立とし、アトランダムに行なった。単純反応時間課題の規定動作としてS2とS2'の区別なく開口動作を指示した(A課題)。さらに選択反応時間課題の規定動作として、S2に対してのみ素早く開口動作を行なわせ、S2'に対しては同動作を行なわせないように指示した(B課題)。脳波はAg/AgCl電極を用い、10/20国際電極法に従って頭皮上の5ヶ所、正中前頭部(Fz)、正中中心部(Cz)、正中頭頂部(Pz)および左右側頭部(T3とT4)などから両側耳朶連結電極を基準電極とし単極誘導にてDCで記録した。CNVは、S1の発信1秒前からS2の発信1秒後までの6秒間の区間で脳波を20試行分加算平均することにより得た。その際筋電図や眼球運動などのアーチファクトの混入したデータは除いた。CNVの後期成分の振幅においてB課題はA課題よりもFzで有意に高く、T3およびT4において有意に低かった。CZでは両課題間に有意な差は認められなかった。前頭部におけるCNVは前頭連合野由来であり、最初の刺激に続く2番目の刺激が開口動作を指示しているか、いないかを認識する精神活動過程を反映したものと思われる。側頭部におけるCNVの振幅の減少は、運動準備が不完全であることを反映したものと思われる。B課題とA課題とでCzにおけるCNVの振幅に差は認められなかったことは神経機構上、補足運動野の活動が下顎運動に重要であることを示唆していた。
都市水循環システムの信頼性の評価と向上に関する研究

水道システムの信頼性を評価し,それを向上させるために,個々の要素の信頼性,システムとしての冗長性を,AHPにより総合的に判断する方法を提案した.これによって各配水区域に対して,信頼性を向上させるためにはどの要素を強化すればよいかを,相対的に提示することができる.水供給の将来計画の精度を向上させるための,水需要予測法を検討した.各種の水使用機器にどのように技術開発が行われ,使用水量が変化してきたか,そしてそれらがいかに普及してきたかを検討した.また家庭内でそれらの機器による水使用がいかに行われているかについても調べた.これらの情報を組み込んで,水使用構造を明らかにし,将来予測と,節水の可能性を考察した.下水排除系については,低平地を対象として,下水の排除による内水災害の防止と,放流先の水質汚濁を低減化するための,ポンプ運転法についての検討を行った.水源系においては,安定した水供給を可能にするためのダム操作法を,遺伝的アルゴリズムを適用して検討した.渇水時に対応するためには,給水制限下でいかに公平な給水を行うかが,重要になってくる.そこで減圧給水時に水の出の地域差をできるだけ小さくし,かつ効率的な水配分を行う給水方策を検討した.地震災害時の水循環システムの信頼性を検討するため,阪神・淡路大震災で,水道,下水道などの水循環システムにどのような被害が発生し,それがいかなる問題を引き起こしたかを,調査検討した.またその復旧過程における問題についても検討した.水道システムの信頼性を評価し,それを向上させるために,個々の要素の信頼性,システムとしての冗長性を,AHPにより総合的に判断する方法を提案した.これによって各配水区域に対して,信頼性を向上させるためにはどの要素を強化すればよいかを,相対的に提示することができる.水供給の将来計画の精度を向上させるための,水需要予測法を検討した.各種の水使用機器にどのように技術開発が行われ,使用水量が変化してきたか,そしてそれらがいかに普及してきたかを検討した.また家庭内でそれらの機器による水使用がいかに行われているかについても調べた.これらの情報を組み込んで,水使用構造を明らかにし,将来予測と,節水の可能性を考察した.下水排除系については,低平地を対象として,下水の排除による内水災害の防止と,放流先の水質汚濁を低減化するための,ポンプ運転法についての検討を行った.水源系においては,安定した水供給を可能にするためのダム操作法を,遺伝的アルゴリズムを適用して検討した.渇水時に対応するためには,給水制限下でいかに公平な給水を行うかが,重要になってくる.そこで減圧給水時に水の出の地域差をできるだけ小さくし,かつ効率的な水配分を行う給水方策を検討した.地震災害時の水循環システムの信頼性を検討するため,阪神・淡路大震災で,水道,下水道などの水循環システムにどのような被害が発生し,それがいかなる問題を引き起こしたかを,調査検討した.またその復旧過程における問題についても検討した.今年度はそれぞれの研究分担者が水源系,供給系,消費系,排除系等に区分して研究を行った.水源系,供給系では貯水及び取水から給水にいたる過程におけるシステムの信頼性についての検討を進めている.実際の都市における送配水ネットワークを取り上げ,管路の故障確率と配水池の貯水容量,配水系統の接続を考慮した信頼性の評価を試みた.配水システムの安全性の向上のためには,配水池の貯水容量の増大が有効であるが,その一方で滞留時間の増加は残留塩素の低下につながり,水質の安全性には問題をもたらすことになる.そこで配水池容量と水質の安全性について検討を行い,水質予測指標および配水コントロールと水質との関係について検討を行った.消費系に関しては今後の水消費量とその変動性を明らかにするために,水使用機器の技術開発をも考慮した水需要構造の検討を進めている.現在水使用機器は種々の節水型等の新製品が開発されてきており,これらの動向をふまえた検討が,精度のよい水需要予測および今後の節水対策を行う上では不可欠である.さらに長期的に安全な都市水循環システムを形成するためには,水消費構造がエネルギー節約型であることが重要であるとの観点から,家庭への給水,排水コストを考慮した水のライフサイクルエネルギーの検討を行った.渇水時の最適な給水管理方策を検討するために,一定の取水制限下での渇水被害の大きさは給水制限の方策により規定されるとし,世帯の構成人員や年令構成などの世帯属性が異なれば,世帯における給水条件が等しくとも,個々人が達成可能な厚生水準は世帯間でも異なるとに着目して,取水制限率に対応した効率的で公平な水配分を求めるための給水管理方策の設計方法を提案している.信頼度の向上をめざしたシステムの維持管理対策を検討する基礎として,有限時間使用するシステムで,取得費用と故障確率の異なる2種類のシステムのいずれかと交換するか,放置するかという選択がある場合の最適更新政策に関する検討を行った.水道システムの信頼性を評価し,それを向上させるために,個々の要素の信頼性,システムとしての冗長性を,AHPにより総合的に判断する方法を提案した.これによって各配水区域に対して,信頼性を向上させるためにはどの要素を強化すればよいかを,相対的に提示することができる.水供給の将来計画の精度を向上させるための,水需要予測法を検討した.各種の水使用機器にどのように技術開発が行われ,使用水量が変化してきたが,そしてそれらがいかに普及してきたかを検討した.また家庭内でそれらの機器による水使用がいかに行われているかについても調べた.

これらの情報を組み込んで,水使用構造を明らかにし,将来予測と,節水の可能性を考察した.下水排除系については,低平地を対象として,下水の排除による内水災害の防止と,放流先の水質汚濁を低減化するための,ポンプ運転法についての検討を行った.水源系においては,安定した水供給を可能にするためのダム操作法を,遺伝的アルゴリズムを適用して検討した.渇水時に対応するためには,給水制限下でいかに公平な給水を行うかが,重要になってくる.そこで減圧給水時に水の出の地域差をできるだけ小さくし,かつ効率的な水配分を行う給水方策を検討した.地震災害時の水循環システムの信頼性を検討するため,阪神・淡路大震災で,水道,下水道などの水循環システムにどのような被害が発生し,それがいかなる問題を引き起こしたかを,調査検討した.またその復旧過程における問題についても検討した.
牽引を加えた手関節の可動域訓練の臨床応用

手関節を牽引しながら他動的に掌背屈させる手関節の可動域訓練の効果について報告してきた。今回、牽引力及び牽引方向を定量化可能な実験装置を使用して、他動掌背屈運動時の橈骨手根関節及び手根中央関節の挙動について、健常男性10例を対象としてMRIで評価した。その結果、手関節の牽引により中間位及び背屈位において月状骨が背屈方向に回転し、RL関節角度変化量が増加することが判明した。この効果は橈骨手根関節の可動域回復を目的としたリハビリテーションに有効であると考えられる。牽引によりRL関節及びCL関節の骨間距離は中間位、背屈位で開大していたが、このことが牽引の効果に関連していると考えられる。本研究の目的は、1牽引を加えた手関節の可動域訓練の臨床例における有効性を明らかにすること2牽引を加えた手関節の可動域訓練を行う医療用器具を開発し臨床応用することの2点である。1については、まず橈骨遠位端骨折の術後例を対象に、どの関節が可動域制限の原因となるのかを評価した。その結果、可動域制限の原因となるのは橈骨手根関節であるという結果が得られている。この結果は牽引を加えた可動域訓練が橈骨遠位端骨折後の可動域制限に対して有効である可能性を示唆しており、本年度も症例数を増やして検討を続ける予定である。臨床例に対する有効性の評価についても、おおむね計画通りに評価を進める予定であるが、当初予定していた無作為割り付けによる比較検討ではなく、同一例における牽引/非牽引の効果の違いについて比較検討する予定である。2については、すでに小型の装置を開発しており、MRIを用いた評価に使用している。現時点ではあくまで評価用の装置という位置づけであり、本年度は臨床応用に向け外観や安全性について改良を加えてゆく予定である。MRIを用いた検討では、手関節の牽引により橈骨手根関節に比べ手根中央関節がより開大する事、開大は手関節の掌背屈角度によって異なる事、が判明している。なお、MRI画像の画質が想定よりも良好であったことから、本年度は本装置を用いてMRI撮影を行い、手根骨の三次元的な運動解析も追加で行う計画としている。まずは橈骨遠位端骨折に対し手術を行った場合に、手関節においてどのような可動性の変化が現れるのかを評価する必要があると考え、橈骨遠位端骨折に対して金属プレートを用いて手術を行った10例を対象とし、術後6か月の時点でレントゲン撮影による評価を行った。評価は通常の手関節正面像、側面像に加え、手関節最大掌屈位、最大背屈位における手関節側面像を撮影した。中間位から最大背屈位にかけて、また、中間位から最大掌屈位にかけての運動の中で、橈骨手根関節の角度および手根中央関節の角度が、手術を行った患側と健側とでどのように異なるかを評価した。その結果、橈骨遠位端骨折の術後は、骨折部に近い橈骨手根関節の可動性が低下することが判明した。すなわち、橈骨遠位端骨折の術後は、牽引を加えた可動域訓練を行うことにより、可動域がより改善する可能性があるという結果が得られた。また、牽引の作用機序についても検討した。牽引により橈骨手根関節、手根中央関節がどのように開大するかについて、これまではレントゲン画像による二次元の評価を行ってきたが、MRIによる三次元の評価を行った。まずは評価を行うため、MRI撮影が可能な小型の手関節牽引装置を開発した。本装置は手先部および前腕部から構成されており、手先部と前腕部とは回転軸により連結されている。手関節牽引時には前腕を前腕固定具に、手先を手先固定具に固定し、手先部から手関節に牽引を加える構造となっている。装置材料は主にポリアセタールを使用し、締結部や回転軸、スライダ等の強度が必要な部分に対しては非磁性金属であるチタン合金や特殊アルミニウム合金を使用した。その結果、牽引により橈骨手根関節に比べ、手根中央関節が開大することが明らかとなった。ただし、中間位、背屈位では牽引による有意な開大が認められたが、掌屈位においては有意差を認めず、肢位により牽引の効果が異なることが判明した。牽引力及び牽引方向を定量化可能な実験装置を使用して、他動掌背屈運動時の橈骨手根関節及び手根中央関節の挙動についてMRIにより評価した。健常成人10名10手を対象とし、非牽引下に手関節中間位、40度背屈位、40度掌屈位の各肢位でMRI撮影を行い、その後牽引力を40Nに設定し、手関節中間位、40度背屈位、40度掌屈位の各肢位でMRI撮影を行った。MRI矢状断面像を使用し、橈骨手根関節(RL関節)の角度と手根中央関節(CL関節)の角度を計測した。関節間距離はRL関節及びCL関節の各関節に対して1スライス当たり5ヶ所を8スライスで計測し、合計40ヶ所の平均値で評価した。牽引により角度変化量はRL関節では中間位で約6度、背屈位で約5度有意に増加した。掌屈位では約2度増加したが有意差はなかった。手関節角度が一定であることからCL関節ではRL関節とは逆の傾向を示した。牽引により関節間距離はRL関節では中間位で0.10mm、背屈位で0.10mm有意に増加したが、掌屈位ではほぼ変化がなかった。

CL関節では牽引により中間位で0.16mm、背屈位で0.25mm有意に増加した。掌屈位では0.07mm増加したが有意差はなかった。手関節の牽引により中間位及び背屈位において月状骨が背屈方向に回転し、RL関節角度変化量が増加した。この効果は橈骨手根関節の可動域回復を目的としたリハビリテーションに有効であると考える。牽引によりRL関節及びCL関節の骨間距離は中間位、背屈位で開大したが、このことは牽引による橈骨手根関節の角度変化量に影響している可能性があると考えられた。手関節を牽引しながら他動的に掌背屈させる手関節の可動域訓練の効果について報告してきた。今回、牽引力及び牽引方向を定量化可能な実験装置を使用して、他動掌背屈運動時の橈骨手根関節及び手根中央関節の挙動について、健常男性10例を対象としてMRIで評価した。その結果、手関節の牽引により中間位及び背屈位において月状骨が背屈方向に回転し、RL関節角度変化量が増加することが判明した。この効果は橈骨手根関節の可動域回復を目的としたリハビリテーションに有効であると考えられる。牽引によりRL関節及びCL関節の骨間距離は中間位、背屈位で開大していたが、このことが牽引の効果に関連していると考えられる。MRIを用いることで、CTのような被ばくを伴わず非侵襲的に三次元の評価を行えることから、牽引、非牽引時の手根骨の位置関係や運動について、MRIによる評価を継続する予定である。これまでの研究で使用していたレントゲン写真の連続撮影が可能なflat panel ditectorが当院から撤収されたため、別のメーカーの同等品を注文している状況である。2016年秋には使用可能となる見込みであり、レントゲン写真による評価は秋以降にまとめて行う予定としている。研究期間が短くなるため、臨床例に対する評価は当初予定していた無作為割り付けではなく、各症例における牽引、非牽引時の動態撮影による評価を行う予定とする。整形外科人件費、謝金が想定していた額に及びませんでした。物品費に充填する予定です。
デスクトップ画面共有を活用したユビキタス画像読影トレーニングシステムの構築

一般に普及してきた高速ネットワーク回線を医療画像読影に応用した。デスクトップ画面共有技術としてvirtual network computingを使用して複数のコンピュータを接続した。接続したコンピュータの画面が同期されるため、遠隔地にいても同じ画面を見ることができる。静止画面だけにとどまらず、CT画像を自由にスクロールして望みの画像を出したり、数スライスの上下スクロールを繰り返して検討するなどの動きの早い画面でも応用できた。このシステムで、若手呼吸器外科医や医学部学生に対して、遠隔地から画像読影の指導を行った。移動や待ち時間を減らし、対面教育と同じ品質である点で有用であった。デスクトップ画面共有を利用して、若手呼吸器外科医、医学部5年生を対象に、遠隔画像教育を行った.呼吸器外科領域、特に胸部CTの読影を行う事は、肺癌手術の安全かつ確実な実施に必要不可欠な物であるが、One-to-oneの教育を行うには、場所・時間をお互いに合わせる必要があり、忙しい身には負担である.少しでも負担を減らすため、遠隔画像教育のシステムを開発し、実際に使用して教育を行ってきた.同じ場所に集まるための労力を省く事ができた点で有用な方法である.症例の提示、同時性双方向性のカンファレンスに加えて、手術所見をビデオ編集して、専用のWEBシステムに取り入れて、復習として確認できるようにシステムを構築した。医学部の5年生を対象に、胸部CT読影に関しての遠隔画像教育を行った.専用のVPN装置を導入し、従来利用していた大学ののシステムと同じように、高速インターネット回線を利用してアクセスできるようなシステムを開始したが、設定に時間がかかっており、今の段階では限定的な利用にとどまっている。ホームページによる情報発信を継続的に行っている.一般に普及してきた高速ネットワーク回線を医療画像読影に応用した。呼吸器外科領域における胸部CT画像をサーバーへ集約しデータの整理をおこなった。生徒として3、4年目の若手医師の確保を行い、毎週12回の遠隔授業を行った。1回の授業時間は平均30分程度であった。また、その発展形として、京都府立医科大学の連携病院を高速インターネット回線で接続し(京都府立医科大学、綾部市立病院、大阪府済生会吹田病院、公立山城病院)、4施設で多施設間での遠隔教育、遠隔医療画像会議を3回行った。その操作性、通信量を計測し、アンケートを通して遠隔会議を評価した。実際の医学部学生(5、6年生)に対しては、コンピュータの操作に慣れていない事も有り、VPNへ遠隔でログインして一緒に画像を見る程度までの進展である。パソコンのデスクトップ共有技術を用いることで、遠隔地からでも、同一のデスクトップ画面を見ながら、互いに自分のパソコンを操作して、自由にCT画像を閲覧できる環境をシステム化した。若手呼吸器外科医に対するオンライン学習システムとして活用して成果を発表してきた。手術前の症例に対して、胸部CTデータをサーバーへアップロードし、若手呼吸器外科医5人に、電子メールで読影するように指示をした。若手医師は、自分の都合に合わせて、遠隔地からサーバーへVPNの暗号化通信で接続し、サーバー上のCT画面を読影し、術前の診断、肺動脈の分岐について検討し、肺動脈の解剖を描くことでその正確性を上級医5人による点数化で評価した。その症例の手術ビデオをオンライン学習用のサーバーへアップロードし、ブログの形式で解説を行い、肺動脈の走行や実際の手術手技、手順について独習させた。若手医師の術前の肺動脈の図と、実際の手術ビデオの乖離を認識することで、virtualであるが、症例を体験することができた点で有用であった。肺動脈の図の点数化により、経時的に点数が上昇する傾向にあり、読影力の上昇が得られたと考えられた。呼吸器外科学従来は、大学のシステムを利用する形で遠隔画像教育を行ってきたが、利用する上でいくつかの制限があり、限られたメンバーしか利用できない欠点があった.独自にVPN装置を購入し、ネットワークの設定をすすめているところであるが、コンピュータのバージョンアップにより、新しいコンピュータに対応させるべく修正が必要で、対応に時間を要している.利用者の負担を少しでも減らすためのログインのプロセスを自動化するアプリを作成した。新規メンバーにも参加してもらい遠隔教育に対する評価を行っている.医療画像データの整理に時間がかかっている。同時進行の予定であった医学部学生は、コンピュータに慣れていないため、操作を習得するだけで時間がかかっており、実際の遠隔授業への進展が遅れている。若手医師、医学部学生への遠隔教育として、上級医のチューターを採用し、遠隔教育の回数を増やすようにする。研究成果の発表の場として、英語による学会発表、論文発表を追加して行う。遠隔医療画像教育用のシステム、遠隔画像カンファレンスとしてのシステムとして、広く公開していきたい。オープンソースソフトウェアの組み合わせである事から、使用するまでの敷居が、事前の予測以上に高いようである。また、多人数でログインしていると、操作感が遅くなる事が有る。また、市販のWiMaxなどのような無線LANからアクセスすると、操作感が悪いとの感想を得ている。

現状より簡単にログインし、操作できるようなソフトウェアを新たに開発する必要がある。WEB上でのアンケートや、WIKIを運用する事により、情報共有の方法の裾野を広げて行きたい。論文発表に対する英語校正、ホームページの英語化について未達である事最終年度の研究成果の論文発表と、英語のホームページ作成を行う。オープンソースソフトウェアの改良版の開発費。研究の発表として国際学会への参加費用。新規施設へのLANの施設費。
アルコール・薬物乱用防止教育とエイズ教育統合の試み

アルコール・薬物乱用とエイズ・性感染症のリスクを重ねもつ若年層のニーズをカバーする健康教育を画策することを目的として,国内外の健康教育実践についての情報を収集し,整理を試みた。収集資料,聞き取り,参与観察などから,若年者のrisk-taking behaviorとメンタル・ヘルスという観点に立って,二つの健康問題を関連させてとりあげる健康教育の意義を指摘した。性や物質依存にかかわる若者の問題を「非行モデル」でとらえない視点の補強は,健康教育実践者・介入対象者や医療・ケアの提供者の両方にとって有益であると思われた。アルコール・薬物乱用とエイズ・性感染症のリスクを重ねもつ若年層を対象とした対策は,日本では端緒についたばかりである。そこで,アルコール・薬物乱用防止教育・エイズ教育の統合モデルを提示するための基礎研究を行った。2007年度は,国内外における諸実践についての情報収集を行い,日本における現状および日本で適用・拡充されるべき実践について整理した。若年層(15-29歳)を対象とした実践についての情報を,とくに積極的に収集した。学校健康教育におけるエイズ・性教育では,基本的な知識を身につけたあとの,一歩踏み込んだ段階の健康教育として,あるいは,健康を「自己形成」「生き方」の問題と関連づけてとらえ,性の健康を守るための具体的行動を起こすことにつながるような健康教育についてのニーズがあった。性にかかわる問題を「非行モデル」でとらえるのではなく,メンタルヘルスの問題としてとらえる視点の補強が有用であると思われた。アルコール・薬物乱用防止教育は,一次予防の介入である。以下の諸点が現行の実践において取り組む価値のある課題として抽出された。(1)アルコール・薬物乱用防止,未成年の喫煙防止,飲酒運転のテーマでは「絶対禁止」のメッセージの他,未然に問題を回避するための知識として,メンタルヘルスの視点を導入・強化する。(2)二次予防的な働きかけ(「もし,問題が起こったときにどうするか」)についての情報提供の重要性を実践者に周知する。一次予防を機能させるためには,二次・三次予防の拡充も必要である。(3)依存症の患者教育にエイズ・性感染症,望まない妊娠の予防についてなど「性の健康」についての情報を取り入れる。以上,アルコール・薬物乱用教育とエイズ教育の統合において,メンタルヘルスを核として両者をつなぐこと,二次・三次予防の段階でも同様な視点が有用であることが明らかにされた。学校保健教育では日本で導入され,広まりつつあるライフスキル教育のアプローチを活用し,また,二次予防的な観点を取り込むためにはエコロジカル・ソーシャルワーク的な小集団・個別介入の可能性が示された。アルコール・薬物乱用とエイズ・性感染症のリスクを重ねもつ若年層を対象とする若年層を対象とした健康教育についての基礎的研究を,2007年度より継続して行った。当研究課題では、前年度までの;れらの情報を整理・検討し、健康教育介入プロジェクト立案・実施・評価において実践者が用いることができ、また、介入の対象者をも含めた関係者とのコミュニケーションと情報共有を促すツールとなりうるような、ガイドライン(プログラム・マトリクス)案について検討することを目的とした。依存症の問題を抱える個人には,しばしば,薬物やアルコールなどの物質依存とプロセス依存(摂食障害,自傷行為・ギャンブル,恋愛・性依存など)とのクロス・アディクションがみられる。現代社会において依存の病態像は複雑化・多様化しており,そこに,さらに,性の健康リスクをどのように低減するかという健康「課題」が加わる。性や物質依存にかかわる若者の問題を「非行モデル」でとらえない視点の補強は,当事者,健康教育や医療・ケアの提供者の両方にとって,有益であると思われた。
プテリン依存フェニルアラニンヒドロキシラーゼモデルの多元構造と反応性

プテリン依存フェニルアラニンヒドロキシラーゼの反応機構を解明する目的で,銅(II)モデル錯体,反応非活性型プテリン補酵素,基質を配位結合および弱い相互作用で組み上げた多元系における構造と性質を明らかにし,酸素,反応活性型プテリン補酵素を加えた多元系が織りなす酸化還元反応について多元構造との関連を中心に追究することによって反応メカニズムを明らかにすることを狙いとした.銅(II)ープテリン-6-カルボン酸ー2,2'-ビピリジンー単座配位子四元錯体が安定に存在することをスペクトルから確認し,酵素反応において金属ー補酵素ー酵素ー基質四元錯体を形成する可能性を反応非活性型プテリンを用いた静的多元モデルを構築することにより示した.反応活性型プテリンを用いた動的多元モデルでは,まずプテリンが金属イオンと結合した後に電子移動が起こり,還元された金属イオンとプテリンラジカルが形成することがストップトフロー分光法により判明した.酸素を加えた系では酸素がプテリンラジカルと金属イオンにより活性化をうけ,さらにホモリティックに開裂してヒドロキシラジカルとプテリンラジカルになることをESRスピントラップ法により明らかにした.さらに基質が加わった酵素反応モデル系では高速液体クロマト装置により基質の水酸化反応が多元系のもとでのみ起こることを明らかにした.さらに反応特異性が分子内の弱い相互作用によっていることを示唆した.これらのアプローチは確立された情報を生かしつつ,より高次の反応性を賦与したもので,従来にない新しい研究方法により,酵素反応系がプテリンの多元系を形成しやすい特性と多元系での酸素の活性化が判明した.プテリン依存フェニルアラニンヒドロキシラーゼの反応機構を解明する目的で,銅(II)モデル錯体,反応非活性型プテリン補酵素,基質を配位結合および弱い相互作用で組み上げた多元系における構造と性質を明らかにし,酸素,反応活性型プテリン補酵素を加えた多元系が織りなす酸化還元反応について多元構造との関連を中心に追究することによって反応メカニズムを明らかにすることを狙いとした.銅(II)ープテリン-6-カルボン酸ー2,2'-ビピリジンー単座配位子四元錯体が安定に存在することをスペクトルから確認し,酵素反応において金属ー補酵素ー酵素ー基質四元錯体を形成する可能性を反応非活性型プテリンを用いた静的多元モデルを構築することにより示した.反応活性型プテリンを用いた動的多元モデルでは,まずプテリンが金属イオンと結合した後に電子移動が起こり,還元された金属イオンとプテリンラジカルが形成することがストップトフロー分光法により判明した.酸素を加えた系では酸素がプテリンラジカルと金属イオンにより活性化をうけ,さらにホモリティックに開裂してヒドロキシラジカルとプテリンラジカルになることをESRスピントラップ法により明らかにした.さらに基質が加わった酵素反応モデル系では高速液体クロマト装置により基質の水酸化反応が多元系のもとでのみ起こることを明らかにした.さらに反応特異性が分子内の弱い相互作用によっていることを示唆した.これらのアプローチは確立された情報を生かしつつ,より高次の反応性を賦与したもので,従来にない新しい研究方法により,酵素反応系がプテリンの多元系を形成しやすい特性と多元系での酸素の活性化が判明した.
細胞極性タンパクaPKCによる乳腺組織幹細胞の増殖分化制御機構の解析

本研究の目的は、マウス乳腺上皮組織を幹細胞解析系のモデルとし、細胞極性タンパクaPKC (atypical protein kinase C)が乳腺幹及び前駆細胞の増殖や分化をどのように調節するかを解明することである。昨年度までに、aPKCによる幹細胞関連因子の直接リン酸化が、乳腺の幹細胞機能の調節に関与する結果を得ていた。本年度は、このリン酸化シグナル伝達の一端を明らかにすることを目的とし、aPKCをベイトとした結合タンパク質の精製と質量分析による同定を試みた。まず、精製用のタグを付加したaPKC発現ベクターを細胞に導入し、タグ付きaPKCを安定的に発現する株を薬剤選択で樹立した。次に、この安定発現株を大量に培養して回収し、細胞抽出液を調整した。そして、精製用のタグを用いてタグ付きaPKCを細胞抽出液から精製した。得られた精製分画を電気泳動して銀染色を行い、ベイト及び共精製された結合タンパク質を可視化した。これら結合タンパク質をバンド毎に切り出し、質量分析によるタンパク質の同定作業を行った。その結果、新たなaPKC結合タンパク質をいくつか見出すことに成功した。そして、結合タンパク質を認識する抗体を用いて、精製分画に対してイムノブロットを行い、aPKCと確かに結合していることを確認した。現在、これらaPKC結合タンパク質が幹細胞関連因子のリン酸化プロセスにどのように関与するのか、乳腺の幹細胞機能をどのように調節するかという一連の解析を進めている。上皮管腔組織は、組織幹細胞の増殖と分化で産生される上皮細胞が極性化し、形態形成を進める事で構築される。この仕組みの異常は、がんや発生不全等の病態につながると考えられる。そのために本研究では、乳腺初代培養細胞を用いたマンモスフィアアッセイ、3次元オルガノイドアッセイといった幹前駆細胞の評価系と、各マーカー抗体による免疫染色を組合せて、増殖、分化等の種々の観点から幹前駆細胞機能を評価する事とした。そして、レンチウイルスshRNAや阻害剤により、マウス乳腺初代培養細胞のaPKC機能を抑制し、その効果をこれらアッセイ系で調べた。その結果、aPKCの機能は乳腺組織幹細胞と管腔前駆細胞で異なることが分かった。さらに、乳腺組織幹細胞における分子メカニズムに迫るため、aPKCが幹細胞関連因子をリン酸化する可能性を検討し、その候補となる分子を見出した。乳腺組織幹細胞分画の3次元オルガノイドアッセイから、候補分子のノックダウンは、aPKCのノックダウンと同様な表現型を示した。これらの結果から、aPKCが候補分子をリン酸化し、乳腺組織幹細胞機能に関与する可能性が示唆された。aPKCと候補分子の関連をより詳細に調べるため、候補分子の野生型とリン酸化変異体を用いた解析を進めている。乳腺幹細胞分画及び管腔前駆細胞分画を表面抗原マーカーとセルソーターを用いて分取する方法、幹前駆細胞機能を評価する系の培養条件、といった計画遂行に必要な実験系の諸条件を実情に即して決定した。次に、タイターの高いレンチウイルス発現系の作製法、初代培養細胞への効率的な感染条件等も決定し、乳腺幹細胞又は管腔前駆細胞における遺伝子操作を可能にした。これらの実験系を用いて、乳腺幹細胞及び管腔前駆細胞での実際の解析を進め、成果を得た。さらには、aPKCのキナーゼターゲットの候補も見出した。以上より、おおむね順調に進展していると判断される。昨年度までに、マウス乳腺初代培養細胞のポピュレーションからFACSで幹細胞分画を取得し、ノックダウンや阻害剤による機能破壊を行った実験から、aPKCが乳腺幹細胞の機能に関与する結果を得ていた。この到達点を踏まえ、本年度は分子メカニズムの一端を明らかにすることを目的とした。そこで、本年度はaPKCによる幹細胞関連因子のリン酸化に着眼し、詳細な解析を行った。その結果、(1)リコンビナントタンパク質を用いたin vitroキナーゼアッセイから、aPKCが幹細胞関連因子を直接リン酸化すること、(2)培養細胞を用いたウエスタンブロット解析から、aPKCが幹細胞関連因子をin vivoでリン酸化すること、(3)低分子量GTPaseがaPKCを活性化して幹細胞関連因子のリン酸化を誘導する上流因子として働くこと、を見出した。さらに、このリン酸化は、幹細胞関連因子による遺伝子発現調節に関与することを見出した。これらの結果は、aPKCが幹細胞関連因子を直接リン酸化することで、乳腺組織幹細胞の機能に関与する可能性を示す。aPKCによる幹細胞関連因子のリン酸化がどのように乳腺組織幹細胞に関係するかを調べるため、幹細胞関連因子の野生型と変異体を用いた機能解析を進めている。昨年度までに、マウス乳腺初代培養細胞を用いた解析から、aPKCが乳腺幹細胞の機能に関与する結果を得た。今年度は、この制御の分子メカニズムに迫るために、aPKCのキナーゼターゲットの解析に注力した。