hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
後期ビザンティン(13～15世紀)におけるエレウサ型聖母子の受容

本研究は、聖堂における「場」の機能という観点から、同時代のビザンティン人がエレウサ型聖母子像をどのように理解・利用したのかという問題の解明を目指した。本研究を通じて、エレウサが後期ビザンティン期(1315世紀)には葬送の文脈においても理解されうるインティメイトな図像として、私的信仰の領域に導入されたことが明らかになった。本研究は「後期ビザンティン(1315C)におけるエレウサ型聖母子像の受容」の一部をなす。本年度は特に(1)トルコ、トラブゾンにおける同時代作例の調査、および(2)新たに導入した調査機材の習熟に費やされた。(1)次年度に調査を行う「マケドニア地方」(セルビア南部、旧ユーゴ・マケドニア共和国、ブルガリア西部、ギリシア北部)には後期ビザンティン(1315世紀)の作例が数多く残されている。今年度の3月にトルコ、トラブゾンでの調査を敢行した。というのも、トラブゾンは第4回十字軍によるコンスタンティンのポリス占領(1204年)の後、有力貴族による亡命政権「トラブゾン公国」が建国された地であり、中期から後期にかけての作例が多数残されているとされるからである。しかしながら、現地に赴いてみて、大半のビザンティン聖堂は現在ではモスクに転用され、フレスコが残されているのは2聖堂に留まっていることが分かった。いずれも経年劣化が甚だしく、調査対象となるエレウサ型聖母子像は見いだすことはできなかった。(2)他方、新規導入の調査機材では好結果を得た。トラブゾンは黒海沿岸にあり、一年を通して多湿多雨で曇りがちの地方である。3月でも毎日のように雨が降り、撮影条件は劣悪だったが、Nikon D700を用いて採光部が3箇所しかない小聖堂の中で高感度撮影を行った結果、三脚を使用せずに撮影を行うことができた。また1424mmの広角ズームで撮影を行った結果、計画書に記したヴァーティカル・パースペクティブ装飾プログラム図を凌ぐ写真を撮影することができた。さらに無線LANによりノートパソコンのモニタ上でカメラを操作することで、より精密な写真を撮影することが可能になった。これらの機材の導入により、以前よりも遥かに効率的に高精度の写真を撮影することが可能になるだろう。本研究の目的は後期ビザンティン(1315世紀)におけるエレウサ型聖母子の受容の実態を解明することにある。2010年夏、2011年春にトルコ(イスタンブール)とマケドニア共和国(スコピエ、プリレップ、オフリド)で後期ビザンティン聖堂を中心に調査を実施し、以下の知見を得た。1)中期ビザンティン(912世紀)から後期に至る聖母子像にともなう天使図像を収集し、これまで等閑視されてきた天使の図像が聖母子像の含意する教義を強調する役割を果たしていることを明らかにした。天使図像を収集・分析する過程で中期には典礼上重要な位置に配されていたエレウサ型聖母子像が後期にはその場を他の図像に譲ることに気づいた。2)この聖堂装飾におけるエレウサ型聖母子像の配置の変化の問題をイスタンブールのコーラ修道院の作例に則して検討した。中期ビザンティン(912C)のカッパドキアにおいて、エレウサ型は聖体の秘蹟と不可分な北小祭室に配されていたのに対し、後期には主要壁面から排され、コーラの作例のように葬送礼拝堂やナルテクス等、副次的空間に移されるようになる。これらの空間には、死への畏れを表す「最後の審判」と死の克服を表す「冥府降下」を置くのがビザンティンの定型であるが、こうした図像のトポスと装飾プログラムから、後期には同時代人がエレウサ型に死後の安寧への期待を託したと考えることができる。本研究より、後期ビザンティンではエレウサ型の感情表現が民衆の心理に近しい、親近感を与えるモティーフとして理解されていたということが明らかになった。
教科・教科教育の再構築と体系化(学校教育カリキュラムの見直し)

本研究の研究成果概要は以下の通りである。本研究は平成35年度小・中学校教師の意識調査について約1万名を調査対象として質問紙調査を実施したが、その調査結果をクロス集計等を行い詳細に分析した。その結果から各教科が持っている特色や自己が専門としない教科に対する教師の意識等についてこれまでに得られなかった種々の知見を得た。そしてその知見を一層確かなものにするために小・中学校の教師を対象にして面接調査を実施した。面接調査は各教科についてどのように考えているかという教師の意識と、新設された生活科に対する教師の意識について実施した。上記の調査と並行して、平成45年度にはアメリカの教師に対する教科意識調査を実施し分析した。そしてそれらを日本の教師との教科意識の差という視点からも分析した。また特に理科及び算数に関して日本とアメリカの教師の教科観の違いを考察した。理科に関しては帰国子女が日本とアメリカの理科教育をどのように体験し、どのような考えているかについても調査を実施した。教科の中心である国語科を例にとり、日本における教育カリキュラムの調査研究を実施した。教員養成大学におけるカリキュラム等がどのように実施されているかについて分析した。また国語科についてはアメリカにおいてどのような歴史的発展をしたかについても考察した。歴史的研究については日本の尋常小学校において理科が廃止され、読本の中で教えられた時期において、読本科でどのような理科教育が実施されたかについても調査した。このような研究からこれまでに得られなかった多くの知見を得た。本年度は3年計画の初年度であるので、教科に対する意識調査及び教科の歴史に重点をおいて、次のような研究を行った。1.「現職小・中学校教師の実態・意識調査」班...麻生誠を中心にして、教育調査を専門とする教育社会学者の協力を得て、東京・福井・徳島・福岡の、4都県の教師9,000人(小・中学校、各4,500人)を対象に、教科に対する意識調査を実施し、その集計と、一部ではあるが、分析を試みた。結果について即断はできないが、各教科それぞれ興味ある結果が得られた。次年度も、さらに分析を進めていきたい。2.「教科成立の歴史的調査」班...田甫桂三を中心にして、日本における理科と音楽それぞれの、教科成立時の経緯について調査研究を行った。その結果、この2教科においては、教科の理念よりも当時の実態により大きな影響を受けて、それぞれの教科が成立したことが明らかになりつつある。3.「アメリカにおける教科調査」班...次山信男・下條降嗣・世羅博昭が協力して、日本における教科構造とアメリカのそれとの比較、アメリカにおける教科(国・社・理)教育の歴史について研究した上で、次年度アンケ-ト調査を実施する枠組みを作成しつつある。4.教育行政者・有職者等に関する調査、また、大学における教科教育の実態調査については、山下伸典及び佐島郡己を中心にして調査、研究を進めている。上記の研究は、いずれも実態把握が中心になっており、これらの調査研究から得られた知見は、研究分担者の連絡協議会の場で、研究代表者の野地潤家及び各班の代表者から報告され、それをもとにして、今後の研究の進め方を検討した。今堀宏三・関四郎・西崎清久の三研究分担者から貴重な提言があり、今後の研究の進め方に大きな示唆を得た。平成4年度の研究概要は以下の通りである。1.昨年度小学校教師・中学校教師に実施した「教師の教科にたいする意識調査」性別,地域別,教科別などの集計をおこなった。そしてそれらをさらに因子分析等の多変量解析をおこない教師の教科にたいする意識をさらに詳しく分析した。また、本調査の記入者100名にその単純集計を報告し、その結果内容について意見を求めた。2.上記の調査を英訳(日本的な特質を有する内容は英訳せず)し、メリーランド大学教授Barbara,Finkelstein氏の協力をえてアメリカ東海岸諸州を中心にして小学校教師にたいしてアンケート調査を実施した。

この調査は現在も進行中であるが、途中の集計においては日本と異なったいくつかの知見が得られている。3.教科教育の歴史について調査を実施した。昨年度実施した日本における教科教育成立の歴史の資料的充実とは別に本年度は社会科・国語科を中心にアメリカにおける調査を中心とした。これらの結果については昨年度調査の日本における問題と比較・検討した。4.現在日本の大学において各教科教育がどのように実施されているかを調査した。調査対象は各教育学部であるが、主に11教育大学を中心とした。調査と並行して各大学のカリキュラムの比較・検討だけでなく、授業内容の分析等を意図して出来るだけ多くのシラバス等の収集をおこなった。5.初任者研修で実施されている教科研修などの資料の収集にもつとめた。平成5年度の研究概要は以下の通りである。本研究は昨年度教師の教科意識について約1万名を調査対象として質問紙調査を実施したが、その調査結果をクロス集計等を行いさらに詳細に分析した。その結果から各教科が持っている特色や自己が専門としない教科に対する教師の意識等について種々の知見を得た。そしてその知見を一層確かなものにするために小中学校の教師を対象にして面接調査を実施した。面接調査は各教科についてどのように考えているかという教師の意識と新設された生活科に対する教師の意識について実施した。上記の調査と並行して、昨年度実施したアメリカの教師に対する教科意識の分析も実施し、日本の教師との教科意識の差について分析した。また特に理科及び算数に関して日本とアメリカの教師の教科観の違いを考察した。理科に関しては帰国子女が日本とアメリカの理科教育をどのように体験しどのように考えているかについても調査を実施した。教科の中心である国語科を例にとり日本における教育カリキュラムの調査研究を実施した。教員養成大学におけるカリキュラム等がどのように実施されているかについて分析した。また国語科についてはアメリカにおいてどのような歴史的発展をしたかについても考察した。歴史的研究については日本の尋常小学校において理科が廃止され読本の中で教えられた時期において、読本科でどのような理科教育が実施されたかについても調査した。
2型糖尿病患者におけるインスリン抵抗性に関与する遺伝的要因の解析

平成12年度「2型糖尿病患者におけるインスリン抵抗性に関与する遺伝的要因の解析」の課題にて特定領域研究Cの交付を受け、遺伝子サンプル収集、Minimal model法によるインスリン抵抗性の解析を糖尿病患者約150例、非糖尿病者約50例行った。非糖尿病者のサンプル収集がやや遅れている。また、糖尿病患者では代謝性因子によりインスリン抵抗性が影響を受けるため、できるだけ代謝性因子の影響を除外し、遺伝的素因のインスリン抵抗性への影響をさらに明らかにするため、血糖コントロール良好、非肥満、正常血圧、正脂血症の糖尿病例においてMinimal model法にてインスリン感受性を解析し、なおインスリン抵抗性を示す十数例を見いだした。本群について骨格筋グリコーゲン合成酵素、β3アドレナリン受容体遺伝子などを解析したが、対照群と有意差はなく、現在の所その遺伝的素因は明らかではない。今後さらに他の候補遺伝子に関して検討予定である。レプチン、メラノコルチン4型受容体についても解析を行い、レプチンに関しては変異は認められなかったが、肥満とリンクする多型を同定した(JMol Med78:516-520,2000)。本多型のインスリン抵抗性への関与については高度肥満者においては肥満自体によるインスリン抵抗性の関与が大きく評価は困難であり、また本多型は非肥満者では頻度が極めて低い。現在軽度肥満者において本多型を有する症例の蓄積とインスリン感受性の評価を続行中である。メラノコルチン4型受容体についてはいくつかの多型は見いだしたが、有意な関連は認められていない。また、インスリン抵抗性との関連が報告されているPC-1(Plasma cell differentiation antigen)遺伝子のK121Q多型についても検討中である。
訪問看護ステーションにおける新入職看護師の育成支援ツール開発に関する研究

本研究は、訪問看護ステーション内で、先輩訪問看護師が新入職訪問看護師を育成する際に活用する育成支援ツールの開発を目的とした。育成支援ツールとして、訪問看護師基礎技術アクションチェックリスト及び交換日記型報告連絡相談ノートを開発した。育成支援ツールの有効性を検討するため、新入職訪問看護師27名に実際に活用してみたところ、6か月経過後、離職した新入職訪問看護師はなく、円滑に訪問看護活動を担っていることがわかった。このことから、育成支援ツールは、新入職訪問看護師の育成に効果をもたらすと考えられた。本研究は、訪問看護ステーションに新入職した看護師のための育成支援ツールを開発するものである。新入職看護師が、訪問看護ステーション内で、この育成支援ツールを活用しながら既存看護師の支援を受け、訪問看護活動が円滑に実施できるようになることを目的とする。育成支援ツールとは、基礎看護技術チェックリスト及び報告連絡相談ノートとし、また、新入職看護師とは、看護師としての経験はあるが、訪問看護師職歴がないものとした。平成20年度は、訪問看護ステーション新入職看護師へのインタビュー調査と、管理者に対するアンケート調査を実施し、育成支援の実態調査から、育成支援問題を抽出した。新入職看護師側からみた育成支援問題は、1.各訪問看護ステーションが小規模であることによって育成支援が出来にくい、2.既存看護師が、育成支援を行うだけの時間的余裕がない、3.新入職看護師の採用時期がばらばらであり、個別に対応することが難しい、4.新入職看護師が、ベテランの域に達している看護師が多いことから、育成支援を行う側の既存看護師に対し、新入職看護師の戸惑いや不安な点が明確でない、5.新入職看護師として必要とされる知識、問題解決能力と技術に不足がある、6.独立して業務を行うことの負担感や不安がある等が導き出された。管理者側からみた育成支援問題は、評価基準が明確にないことや、既存看護師の感覚による独り立ちの時期決定等が抽出された。また、訪問看護基礎技術として、30項目の基礎看護技術が求められていることがわかった。新入職看護師の育成支援は、訪問看護ステーション内で既存看護師による形が望ましく、これらの問題を解決できる新入職看護師用プリセプター教育が望ましいと考えられた。平成21年度は、訪問看護ステーション内で実態に即した30項目の基礎看護技術を盛り込んだ育成支援ツールを作成し、実際の活用を試みる。本研究の目的は、訪問看護師の新入職教育を行う際に活用する、育成支援ツールを開発するものである。新入職訪問看護師が、訪問看護ステーション内において、先輩訪問看護師からの指導を受けながら訪問看護技術を円滑に取得できるよう支援する。育成支援ツールとは、訪問看護基礎技術アクションチェックリスト及び報告連絡相談ノートからなる。新入職看護師とは、看護師としての経験はあるものの、訪問看護師職歴がないものとする。平成21年度は、A県内25施設の訪問看護活動の実態から、訪問看護師に必要な基礎技術を115項目抽出し、訪問看護基礎技術アクションチェックリストした。すべての施設で必要とされていた訪問看護基礎技術は、バイタルサインのチェックと観察、おむつ交換、清拭、口腔ケアの5項目であった。9割の施設で必要としている訪問看護基礎技術は、体位変換、歩行・移動の援助、廃用症候群の予防、日常生活動作機能訓練、寝衣交換などの衣生活援助、褥瘡処置の6項目であった。全く実施することがない項目として、気管内挿管、低圧持続吸引器の操作・ケア、スパイロメーターの使用等であった。ほとんどの施設において80項目程度の基礎技術を必要としていたが、主に精神看護を担っている施設は、20から30項目の基礎技術と開きがあった。これらの調査結果から、訪問看護基礎技術として、最低30項目の基礎看護技術の習得が不可欠であると考えられ、また、訪問看護ステーションによって必要とされている基礎技術内容や方法に違いがあることが明確化した。訪問看護基礎技術内容や方法に違いをみたことは、新入職訪問看護師の育成が、看護協会等で行われている訪問看護養成研修等に合わせて、各施設内における先輩訪問看護師から育成支援を受ける必要性が明らかとなった。本研究は、新入職訪問看護師が、訪問看護ステーション内において育成支援ツールを活用しながら先輩看護師による指導、助言等を受け、円滑に訪問看護活動ができるようになることを目的としたものである。平成22年度は、A県内27名の新入職訪問看護師に対し、実際に、開発した育成支援ツールを活用しながら新入職訪問看護師の育成支援活動を展開した。活用開始後6カ月経過した時点において、訪問看護ステーション管理者への聞き取り調査を実施した。結果、27名の新入職訪問看護師は退職することなく訪問看護活動に従事していることがわかった。育成支援ツールに対する訪問看護ステーションの管理者の意見は、大きく5つに集約された。

1、先輩訪問看護師と新入職訪問看護師間でかわされる交換日記型の報告連絡相談ノートは、各々が抱えている悩み、不安、困難を把握することができる。2、訪問看護基礎技術アクションチェックリストは、新入職訪問看護師の未経験の看護技術を明確にすることができる。3、育成支援ツールによって、施設や個々人の特徴や傾向を知ることができる。4、新入職訪問看護師の学びの積み重ねや自己研鑚に繋がる。5、施設に合わせた形に変化させることができる。このことから、育成支援ツールはそれぞれの訪問看護ステーションによって変化しながら、訪問看護ステーション内で、新入職訪問看護師の育成支援に寄与することができるといえる。
NADPHオキシダーゼ活性の時空間的定量法の確立

ベンサミアナタバコ(Nicotiana benthamiana)においては、NbRBOHBが病害応答性CDPKやRLCKによってリン酸化され、ROS生産を誘導する。本年度は、2種の蛍光タンパク質(YFP、CFP)、NbRBOHB由来のリン酸化配列を用いて、CDPKまたはRLCKによるリン酸化によって生ずる構造の変化に伴って蛍光共鳴エネルギー移動(Foster Resonance Energy Transfer: FRET)が起こる2つのセンサーの基本構造を構築し、FRET効率の最適化を図った。FRETシステムは、センサーのリン酸化時と非リン酸化時で異なる波長の蛍光として観察されるため、CDPKまたはRLCKの活性化を生細胞で蛍光として観察できる。2遺伝子発現型バイナリーベクターをベースとして、作製したセンサーとエフェクターをそれぞれ35Sプロモーターの下流に挿入した。エフェクターには、病害応答性CDPKの恒常活性型変異体(NbCDPK5VK)および非活性型変異体(NbCDPK5VK-KM)を用いた。これらバイナリーベクターを、アグロインフィルタレーション法によってベンサミアナタバコに導入して発現させ、葉組織から粗抽出液を調製し、マルチプレートリーダーを用いてFRET蛍光(YFP/CFP)の強度を評価した。しかし、現在までに良好なFRET蛍光は得られていない。そこで、NbRBOHB遺伝子の転写を制御するWRKY8転写因子を同定し、この転写因子を活性化するMAPKの活性化を可視化することを可能にしたMAPKバイオセンサーの開発に成功した。このセンサーをベンサミアナタバコに一過的に導入して発現させた結果、病原菌の感染シグナルに応答したFRET蛍光が観察された。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、センサーの基本構造を構築し、FRET効率を最適化する目的で様々なコンストラクトを作製した。FRET強度比(ON時/OFF時)が1.3以上であることが、実用レベルのセンサーの目安とされている。一過的発現系を用いてベンサミアナ葉でFRET強度比(NbCDPK5VK / NbCDPK5VK-KM)を測定した結果、これまでに基準値以上のセンサーが得られていない。本年度は、センサーの構造を最適化する目的で、さらに多くのバリエーションを持たせたコンストラクトを作製し、FRET強度比が1.3以上であるセンサー構造を模索する。また、抗リン酸化抗体を用いた免疫ブロットによりセンサーのリン酸化を評価する。
聴覚障碍者の鑑賞支援のためのセンシング技術を用いたモバイルシアターのデザイン

本研究では、健常の子どもも聴覚障碍の子どもも一緒に楽しめる、可搬性の高い「モバイルシアター」の開発と実践を行う。本研究の目的は、以下の3点である。(1)人形の台詞の自動追随表示手法の確立(2)子どもたちが,人形劇に参加して物語に没入できるよう身体性を用いたインタラクションが可能なインタフェースの開発(3)楽しく情操的なデジタル人形劇コンテンツのデザイン。本研究では、人形劇に必要な視覚情報とその提示方法について、調査を行うと同時に人形劇のコンテンツと人形の制作を行う。システムの実装を進め、最終的には、特別支援学校および小学校で上演しその評価をもとに本研究の有効性を検証する。26年度の成果は以下にまとめられる。1指人形劇におけるコンテンツ調査と分析:(楠,生田目,稲垣)教育研究者,デザイン学研究者,人形劇劇団と連携し,当該領域における学術研究の精査,及び先進的な演劇研究を行っている国内外の演劇研究機関を訪問して調査を行った。2モバイルシアターの2つのインタフェースの開発:(楠,溝口)モバイルシアター開発指針の策定と開発を開始した。人形の細かい動きや激しい動きにも対応し,安定して計測が可能であるような位置計測手段を開発した。プロトタイプの評価によるフィードバックとバージョンアップを行った。3人形劇のコンテンツのデザイン:(楠,生田目、溝口、稲垣)デザイン研究者や教育研究者と連携し,人形劇のためのデジタルコンテンツデザイン指針の策定及び開発を行った。インタフェースの開発をあわせてユーザの身体動作に反応するアニメーションや,内容の変化にあわせて台詞が変化するコンテンツを表示するソフトウェアを開発した。パペット(紙)の人形を用いた基本的な動きによる人形劇コンテンツでの作成技法は完成しているので,さらにマリオネットや,影絵等のより表情や腕・脚が複雑な動きをする人形の制作を行い,観客が感情を没入できる人形劇のデザイン手法を確立した。特別支援学校や小学校での教室での実験にむけて,精度を高め,複数の人形を用いるシナリオでの調整を行った。またシナリオに関しては、こどもの身体動作でアニメーションが変化するようにインタラクテイブな要を取り入れるシーンの開発に成功した。この動作では、こどもがうちわをあおいだり、球をなげたりする動作でアニメーションが変化するので、没入感が非常に高まると予想できる。今年度の成果から来年度の実験にむけて十分な準備が整っている。平成27年度の成果は、以下にまとめられる。前年度に引き続き、健常の子どもも聴覚障碍の子どもも一緒に楽しめる,可搬性の高い「モバイルシアター」についての開発及び,特別支援学校での実験を行い,その結果の分析から改良を行った。1モバイルシアターの開発:(溝口)これまでに構築した試作のシアターシステムをさらに発展し,実際の人形劇を上演できるように可搬性や、ユーザビリティを重視した開発を行った。1ー1特別支援学校の実験に向けて、理解度を上げるために、スクリーン上のセリフの表示と人形の動作の精度を高めた。1ー2制作したパペット人形の腕の動きが没入感を高めることがわかったので、腕の動きをさらに改良した。2特別支援学校での実験及び分析評価(稲垣,楠,生田目):モバイルシアターのプロトタイプの実験を特別支援学校の児童を対象に行った。人形の細かい動きや激しい動きにも対応し,安定して計測が可能かどうかハードウェア・ソフトウェアの精度および,人形劇の人形とシナリオデザインの完成度を測定した。ユーザであるこどもたちのアンケートやインタビュー,撮影した映像から物語に没入できているかどうかの評価も検証した。3最終年度にむけて、モバイルシアターの改良及びコンテンツのデザインの改良を行った(楠,溝口):プロトタイプの実験分析結果をもとに次年度に向けて改良を行った。制作には,特別支援学校の先生方の意見も取り入れた。今年度の成果から最終年度の最終実験の準備は整っている。当初は,特別支援学校での実験の前に、つくば技術大学の大学生を対象に予備実験を行う予定であったが、システムの開発が順調に進んだのと、特別支援学校のご厚意で、今年度末に特別支援学校で実施することができた。したがって、今年度までに開発したモバイルシアターの人形の細かい動きや激しい動きや、,人形劇の人形及びシナリオデザインを、聴覚障碍のある子供たちに、評価してもらうことができた。ユーザであるこどもたちのアンケートやインタビュー,撮影した映像から物語に没入できているかどうかの評価も検証できた。最終年度は、これらの分析からより完成度の高いモバイルシアターを開発し、再度特別支援学校で最終実験に臨む予定である。平成27年度に引き続き,モバイルシアターの改良を行なった。評価実験を行い,成果をまとめ学会発表やジャーナルへの投稿を行った。実績は以下である。1モバイルシアター台詞制御用ソフトウェアの改良(溝口):人形劇のシナリオとの台詞表示の整合性を高めた。1-1・1-2モバイルシアターインタフェースの改良(溝口,楠):特別支援学校や小学校での教室での実験にむけて,精度を高め,複数の人形を用いるシナリオでの調整を行った。2実証実験の実施及び分析評価(稲垣,生田目,楠,溝口):水戸特別支援学校の小学部の子どもたちを対象に,開発したモバイルシアターによる人形劇の演目を公演した。演目は、昨年度のコンテンツに改良を加えた内容である。今年度は,劇の途中でこどもが2人で劇に参加でき,体を使って劇のキャラクタに協力することでより楽しみながら鑑賞できる内容になっている。情操教育的・デザイン的な分析を通して,社会的な波及効果も含めた評価を行った。6研究の成果と発表(稲垣,生田目,楠,溝口):

実証実験の最終成果を国内外の学会で発表し,特別支援教育における学習支援のアプローチを提言した。また成果を論文化して国内外で公表した。成果の発表は,国内(情報処理学会研究会)で1件、国際会議(IDC,CSEDU,ICCHP)での発表で3件発表し,質疑応答で有意義な意見を得ることができた。また査読付きのジャーナルに1件採録された。今年度の結果を今後のインタフェースとコンテンツザインに反映させる予定である。本研究では、健常の子どもも聴覚障碍の子どもも一緒に楽しめる、可搬性の高い「モバイルシアター」の開発と実践を行う。本研究の目的は、以下の3点である。(1)人形の台詞の自動追随表示手法の確立(2)子どもたちが,人形劇に参加して物語に没入できるよう身体性を用いたインタラクションが可能なインタフェースの開発(3)楽しく情操的なデジタル人形劇コンテンツのデザイン。本研究では、人形劇に必要な視覚情報とその提示方法について、調査を行うと同時に人形劇のコンテンツと人形の制作を行う。システムの実装を進め、最終的には、特別支援学校および小学校で上演しその評価をもとに本研究の有効性を検証する。昨年度までの科研費の成果を基本にしているので、モバイルシアターのインタフェースの開発についての指針が明確になっている。したがって、人形の細かい動きや激しい動きにも対応し,安定して計測が可能であるような位置計測手段を開発が順調に進んでいる。今年度にプロトタイプの実装も行うことができ、フィードバックとバージョンアップを行うことができた。またユーザの身体動作に反応するアニメーションや,内容の変化にあわせて台詞が変化するコンテンツを表示するソフトウェアを開発の開発も、昨年度までの分析をもとに順調に進めることができた。また引き続き協力校である聾学校の先生方から、バージョンアップに役立つアドバイスを多くいただき、知見を得ることができ、人形劇の上演にむけて準備が進んでいる。最終年度の28年度は以下の点を中心に研究を進める予定である。1モバイルシアター台詞制御用ソフトウェアの改良(溝口):人形劇のシナリオとの台詞表示の整合性を高める。2-1・2-2モバイルシアターインタフェースの改良(溝口,楠):特別支援学校や小学校での教室での実験にむけて,昨年度の特別支援学校での実験の分析をもとに、精度を高め,複数の人形を用いるシナリオでの調整を行う。3実証実験の実施及び分析評価(稲垣,生田目,楠,溝口):特別支援学級の子どもたちを対象に,開発したモバイルシアターによる人形劇の演目を公演する。情操教育的・デザイン的な分析を通して,社会的な波及効果も含めた評価を行う。また複数の支援学校とも連絡をとり,モバイルシアターの評価をお願いする。また一般の子どもたち向けのワークショップを実施する。4研究の成果と発表(稲垣,生田目,楠,溝口):
新規Znフィンガープロテインの機能解析による軟骨発生・分化のメカニズムの解明

前年度までに我々は、前駆軟骨細胞株ATDC5を用いたDNAマイクロアレイによる解析と、マウス胚における網羅的なホールマウントin situハイブリダイゼーションにより、軟骨組織の分化に関わる転写因子、転写コファクターの同定を行ってきた。その中で、四肢、肝臓に強く発現する新規のZinc fingerモチーフを持った転写制御因子の可能性がある遺伝子を同定した。平成19年度は、これら四肢発生時に特異的に発現する新たなZinc finger遺伝子を3遺伝子(Zfp35、Zfp775、Zfp398)のうち、Zfp398遺伝子について、米国baygenomics社より、ジーントラップES細胞株を購入し、そのES細胞株を用いてマイクロインジェクション法によってキメラマウスを作製した。さらに、ジーントラップマウスを取得するべく、マウスの交配を行いジャームラインにも載っていることを確認した。本研究の目標の一つであった、ZFP遺伝子についてのジーントラップマウスを取得することに成功したことで、今後、これらの遺伝子の発現パターンをLacZ染色により確認し、さらに四肢発生を中心にフェノタイプを解析していく。本研究を継続、発展することによって、この遺伝子の発生における役割を明らかにし、骨関節疾患などの診断、治療に役立てることを期待する。軟骨細胞の分化発生異常は四肢形成不全にかかわる小児疾患をきたすほか、加齢による変形性関節症やリウマチ等の関節疾患は、患者の日常生活における質の著しい低下を余儀なくしている。私たちは、前駆軟骨細胞株ATDC5を用いたDNAマイクロアレイによる解析により、軟骨分化誘導に伴いその発現が上昇する遺伝子として機能未知である新規のZnフィンガープロテインを同定した。本年度は、この遺伝子のマウス胎仔発生段階における発現パターンをホールマウント(胎生9.512.5日齢)In situハイブリダイゼーション法により解析を行い、当該遺伝子が四肢、肝臓に強く発現することを確認した。さらに、詳細な発現分布を調べるために、組織切片を用いたIn situハイブリダイゼーションを行ったところ、ホールマウント(胎生9.512.5日齢)In situハイブリダイゼーションで得られた結果と同様に四肢、及び肝臓で特異的に発現していることが確認できた。現在、マウス発生時における当該遺伝子の役割を明らかにするためにノックイン(KI)マウスの作製を試みている。当該遺伝子の5'UTRの直下にVenus遺伝子(GFPの変異体;理研脳科学総合研究センター細胞機能探索技術開発チーム、宮脇敦史博士より分与)のcDNA及びpolyAがノックインされるようにKIベクターを構築した。これにより、当該遺伝子の発現する細胞でVenus遺伝子が発現することになり、そのヘテロマウスでは当該遺伝子の時空間的発現パターンをB励起下で詳細に解析できると同時に、Venusの蛍光を指標に当該遺伝子が発現している細胞を分離し、In Virto系での機能解析を行うことが可能となる。次年度はホモマウスにおいては、当該遺伝子の欠損によるSox9、2型コラーゲン、cbfa1/Runx2、Osterixなど軟骨・骨分化関連遺伝子の発現への影響をIn situハイブリダイゼーション法を用いて解析する予定である。我々は発生を制御している新しいパラメーターとしてDNAとヒストンの複合体であるクロマティンとその転写コファクターに注目してきた。前年度までに我々は、前駆軟骨細胞株ATDC 5を用いたDNAマイクロアレイによる解析と、マウス胚における網羅的なホールマウントin situハイブリダイゼーションにより、軟骨組織の分化に関わる転写因子、転写コファクターの同定を行ってきた。そこで、当該遺伝子の四肢・軟骨発生時、および、肝臓発生時における役割を明らかにするためにノックインマウスの作製、解析を行うことを目的とし、それにより、新たな軟骨発生・分化メカニズムを明らかにすることを目標と定めた。平成18年度では、当該遺伝子の5'UTRの直下にVenus遺伝子(GFPの変異体;理研脳科学総合研究センター細胞機能探索技術開発チーム、宮脇敦史博士より分与)のcDNA及びpolyAがノックインされるベクターを構築した。さらに、我々は、四肢発生時に特異的に発現する新たなZinc finger遺伝子を3遺伝子同定(Zfp35、Zfp775、Zfp398)し、うち、2遺伝子についてはノックインマウスを得るための、ベクターの作製を終了した。最終年度では、これらのノックインベクターをES細胞株に導入し、相同組み替え体ES細胞株の同定し、キメラマウスの作製およびノックインマウスの取得、解析を行う。また、残りの1遺伝子については、米国baygenomics社より、ジーントラップES細胞株を購入し、そのES細胞株を用いてマイクロインジェクション法によってキメラマウスを作製した。現在、ジーントラップマウスを取得するべく、当該マウスの交配を行っている。

さらに、ジーントラップマウスを取得するべく、マウスの交配を行いジャームラインにも載っていることを確認した。本研究の目標の一つであった、ZFP遺伝子についてのジーントラップマウスを取得することに成功したことで、今後、これらの遺伝子の発現パターンをLacZ染色により確認し、さらに四肢発生を中心にフェノタイプを解析していく。本研究を継続、発展することによって、この遺伝子の発生における役割を明らかにし、骨関節疾患などの診断、治療に役立てることを期待する。
多様体のアトムへの分解を応用したソリッド・モデラの研究

これまでの形状モデルは多面体および自由曲面など、人工的で比較的単純な形状を基盤としており、近年要求が増してきている複雑な自然物体の曲面を扱えるモデルはなかった。こういった複雑な形状を扱うには位相情報および微分情報を十分に活用しなければならない。本研究では、位相不変量の一つであり、物体の臨界点の情報と密接に結び付いているホモトピー型を用いたシステムを提案した。物体形状は、特異点の指数と同じ次元を持つ胞体を張り合わせて構成できる。特異点間のグラフ的関係はレーブグラフを用いて記述する。このモデル化により、物体の位相を記号として操作することが可能になる。まず、3次元物体の表面をC^2級の2次元可微分多様体と考える。その局所座標系の上で、高さ関数を定義する。さらに、レーブグラフを次のように定義する。レーブグラフは、物体表面を等高線で表し、各等高線の連結成分を一つの点として表して得られるグラフである。モ-ス理論を用いると、物体のホモトピー型はその臨界点の指数と同じ次元を持つ胞体を張り合わせて復元できる。物体形状のモデル化はこの胞体およびその張り合わせの順序・位置を記述することによって行なう。胞体を張り合わせる順序は、レーブグラフによって示されている。モ-ス理論では、臨界点の縮退している場合が扱えないため、ハミルトン系の4次元シンプレクティック多様体を記述するためアトム・モレキュール理論を用いた拡張を行なった。縮退した臨界点に対して、アトム分解を用い、物体の切断面に現れる1次元多様体の関係をグラフ表現し、アトムのグラフ表現と対応させた。生成しようとする物体表面の上に定義されたボット積分の臨界点に対応するアトムを計算し、アトムを張り合わせて物体形状を生成するソリッド・モデラのプロトタイプをグラフィクス・ワークステーション上で完成した。
肝臓幹様細胞の分化能を利用した肝癌のex vivo遺伝子治療

[目的]当教室では、LECラットの肝臓から卵形細胞(oval cell)を分離することに成功し、この未分化な卵形細胞を正常肝臓に移植すると、肝細胞に分化することを見出した。そこで本研究では、肝臓幹様細胞(stem-like cell)の1つと考えられるこの卵形細胞に特定の遺伝子を導入した後、ex vivoに肝癌の肝臓に細胞移植し、遺伝子導入した卵形細胞が正常な肝細胞に分化することにより、肝癌で失われた肝臓機能の再生を図ることを目的とした。肝臓幹様細胞の分化能を利用した肝臓指向性遺伝子デリバリーシステムの開発を目指した。[研究成果]LECラットの肝臓から卵形細胞(oval cell)を分離するのと同様に、健常ラットからパーコール密度勾配遠心法を用いて肝臓幹様細胞と思われる未分化な細胞の分離・培養に成功した。この細胞は、α-フェトプロテインが陽性で、成熟肝細胞のマーカーであるアルブミン、トランスフェリン、α1-アンチトリプシンは陰性であった。また、この細胞にGFP遺伝子を導入することによって、GFPを安定的に発現している細胞株を得ることができた。GFP標識された細胞(5×10^6個)を50%肝切除後のラット肝臓あるいは脾臓に直接移植することによって、in vivoにおけるこの細胞の増殖能あるいは分化能を検討し、肝機能の再生を図ったが、細胞の生着が認められず期待された結果を得ることができなかった。移植した幹様細胞が生着しなかった理由として、細胞を調製する際にトリプシンを用いて完全に分散させたものを注入したために肝臓内に生着することができなかったことが考えられた。そこで現在、この幹様細胞を、ゲル状あるいはシート状にしたI型コラーゲンとともに培養することによって移植に適した形態に加工し、肝臓内に生着し易くすることを試みている。
formin相同蛋白質Fhosによる神経細胞のアクチン-微小管骨格の統合的制御

本研究の目的は、Fhosによる神経細胞の細胞骨格の統合的制御機構の解明であった。これらの目的に従い、我々はまず新規FhosホモログのヒトおよびマウスのcDNAを単離し、Fhos2と命名した。Fhos2には2種類のスプライス変異体が臓器特異的に存在し、心臓には主として長いアイソフォームであるFhos2Lが、腎臓および脳には主に短いアイソフォームであるFhos2Sが発現していた。これら2種類のアイソフォームの活性型変異体は、Fhos1と同様にアクチンストレスファイバーの形成を誘導することから、Fhos2がアクチンフィラメント形成蛋白質として機能していることが示唆された。ラット胎児心筋由来のH9c2(2-1)細胞を用いて生化学的解析を行ったところ、内因性のFhos2は中間径フィラメント画分に豊富に存在することがわかった。この結果と一致して、抗Fhos2抗体を用いたH9c2(2-1)細胞を染色したところ、Fhos2はnestin中間径フィラメントと共局在していた。さらにFhos2はラット胎児脳において、nestinを発現した神経上皮細胞に存在していた。このようにFhos2がアクチン形成能を有するだけでなく中間径フィラメンnestinとも関わっていることが明らかとなった。今回の研究により、formin相同蛋白質Fhos2は、神経細胞における中間径フィラメントを含めた細胞骨格の動的制御に関わる可能性が示唆された。
火星水循環・水流出における表層-大気-宇宙間結合の研究

MAVEN観測データ解析を実施し、超高層大気中の大気組成比の変動を調べた。その結果、微量大気成分の混合比が季節・場所により一桁以上大きく変動することを明らかにし、それら変動が下層大気の変動に伴う均一圏界面高度の変化によって説明可能であることを提案した。水蒸気に代表される微量大気成分が散逸しやすい時空間特徴の理解に貢献する成果であり、国内外で成果報告、学術雑誌に投稿準備を進めた。また、今年発生した全球的な砂嵐に伴う水蒸気の超高層での爆発的な増大過程をTGO観測データ解析により明らかにした。同位体の高度分布を明らかにしたのは今回が初めてであり、青木連携研究者が中心に貢献した本研究はNatureに投稿され受理された。加えて、この全球砂嵐に伴う背景場の変化を連続的に監視するため、本研究で開発を推進したヘテロダイン分光による地上観測を6・8・9・10・11月に連続実施した。その結果、モデルでは再現できない中間圏加熱の様子を捉えることに成功した。同時にALMA地上観測を実施、ヘテロダインとは異なる高度の全球風速分布を導出することで、異なる3つの高度の風速場を明らかにし、鉛直輸送に制約を与える試みを行った。これらは国内外で成果を報告し、特集号への投稿準備を進めた。MAVEN観測データ解析により推進してきた大気波動擾乱結果について、数値モデルとの不一致が原因で不採択が続いたため、観測結果を中心にまとめなおし、投稿準備を進めた。加えて、夏半球の夜側中間圏においてモデルの予測値よりも30ー40Kも高い異常昇温を赤道域に新たに発見した。この熱構造が中間圏の水蒸気遊離層を形成し、水散逸の新たな散逸パスの重要な貯蔵庫となっていることを示唆した。ヘテロダインによる連続監視のため、冷凍機試験を実施した。放射遮蔽対策をこうじたことで目標温度まで到達し、完全リモート制御型の試作機を設計した。・東北大学ハワイ・ハレアカラ観測施設内T60望遠鏡に実装した赤外レーザヘテロダイン分光器を用いて火星HDO/H2O連続観測を実施するため,装置を日本からリモート制御できるように改良を施した.具体には局発光・波長較正システム・切替光学系等のリモート制御化を行った.また,それに伴いこれまでの液体窒素冷却から脱却するため,冷凍機・コンプレッサを別経費にて購入し,冷凍機冷却タイプを試作,ハワイにて試験観測を実施した.明らかになった冷凍機の課題を解決することで,下層大気中のHDO/H2O連続観測を行う準備が整った.・米火星探査衛星MAVENを用いて,下層ー上層大気結合に重要な役割を担う小規模重力波の特徴を調べた.その結果,下層大気中で励起された重力波が下部熱圏高度130kmまで到達できる可能性を示した.これに伴って水などの物質やエネルギーが下層大気から上層大気に受け渡されることを示唆する.成果を学術雑誌に投稿した(Nakagawa et al., submitted to GRL).・無事に火星軌道投入に成功した欧州火星探査衛星TGOと, MAVEN,地上観測とを連携する準備を推進した. TGO搭載NOMADチーム会合に参画, science topicsの住み分け議論などを進めた.・下層大気中のHDO/H2O同位体の連続モニタのため,自身が開発した赤外レーザヘテロダイン分光器のリモート制御化を目的として,冷凍機・コンプレッサを購入,検出器マウント・デュワ・窓材等を設計・製作した.国内での動作試験後,東北大ハワイ・ハレアカラ観測施設の60cm望遠鏡に持ち込み,実装・試験観測を実施した.冷凍機不具合により充分なSNRが得られなかったため火星本格観測に到達できなかったものの,局発光・波長較正システム・切替光学系等のリモート制御化に成功し,日本からのリモート運用が可能となった.冷凍機不具合の解決策も既に目処が立っており次年度での観測が期待できる.・自身の独自望遠鏡・装置による観測・MAVEN観測に加えて,関連する地上・飛翔体観測とデータ解析を実施することができ,表層-大気間のやりとり,そして下層と上層の結合過程について理解を深めることができ,投稿論文にまとめたことで成果拡充につながった.TGOは順調に火星軌道投入に成功し,今年末からの観測開始を予定している. MAVENで得られるD/H観測データは導出精度・較正方法について装置PIチーム内でまだ議論が続いている.表層・大気相互作用を理解するため、成層圏望遠鏡SOFIAを用いて火星メタン・水同位体の高精度観測を実施した。我々の観測ではメタンを検出することができず、先行研究よりも高精度な上限値1-9ppbを得る結果となり、表層からの希ガス放出は(存在するならば)散発的もしくは局所的現象であることを示唆している[Aoki et al., 2017]。開発を進めてきた超高分解能赤外ヘテロダイン分光器を用いた火星観測に2017年9月初めて成功した。帯域を1.0GHzから2.5GHzに広帯域化することで年間を通じた連続観測が可能になり、また、冷凍機の問題も解決の目処がたったことから、2018年夏の火星大接近に向けて観測準備を進める。下層ー上層間の水鉛直輸送のメカニズムを理解するために、NASA火星探査衛星MAVEN観測データの解析を進めた。その結果、下層大気(高度20km)から宇宙に散逸しうる超高層大気(高度250km)にいたるまで、物質の鉛直輸送に重要な役割を担う大気重力波と考えられる小規模波状構造が密度・温度分布に広範囲・定常的に存在することが明らかになった。

観測された大気波動は、地球大気のそれの10倍にも及ぶ大振幅であることがわかり[England et al., 2017; Terada et al., 2017]、対流不安定に伴う砕破による乱流運動・運動量輸送を通じて、大気大循環や物質鉛直輸送に大きな影響を及ぼしうる。特に、近日点(南半球夏)に重力波の活動が活発になることがわかり[Nakagawa et al.,submitted to JGR]、同季節に報告されている水素散逸量の増大・高高度における水蒸気層の形成と表層付近の水蒸気が大気重力波を介してどのように結合するのか理解する手がかりとなる。成層圏望遠鏡SOFIAを用いて火星の表層から放出される希ガスに関する観測を実施した。メタンについての成果は、Aoki et al. (2017)にまとめられ査読雑誌Astron. Astrophys.に出版済みである。開発を進めてきた赤外ヘテロダイン分光器の改修が完了した。本装置を火星大気観測に適応することができれば、その高い波長分解能から地球大気吸収と火星シグナルを完全に分離することができ、水同位体など微量大気検出に有効である[Nakagawa et al., 2016]。2017年9月にはハワイ・ハレアカラ山頂にある東北大学60cm望遠鏡T60に実装した赤外ヘテロダイン分光器を用いて初の火星観測に成功することができた。超高層大気中の水流出の時間変動が明らかになりつつある一方で(e.g., Bhattacharyya et al., 2017)、高高度への水鉛直輸送のメカニズム(Fedorova et al., 2018)が不明なままである。本研究は、特に下層ー上層間の水鉛直輸送メカニズムに着目し、MAVENデータ解析を推進した。その結果、小規模大気重力波が火星上層大気に大きな影響を及ぼしうるという新たな知見が得られ、その成果はTerada et al. (2017)およびEnglandet al. (2017)にまとめられ査読雑誌J. Geophys. Res.に出版済みである。大気重力波が水を含む物質鉛直輸送に与える影響について明らかにすべく研究を推進し、その一部は、Nakagawa et al. (submitted to JGR)として、査読雑誌J. Geophys. Res.に投稿済みである。MAVEN観測データ解析を実施し、超高層大気中の大気組成比の変動を調べた。その結果、微量大気成分の混合比が季節・場所により一桁以上大きく変動することを明らかにし、それら変動が下層大気の変動に伴う均一圏界面高度の変化によって説明可能であることを提案した。水蒸気に代表される微量大気成分が散逸しやすい時空間特徴の理解に貢献する成果であり、国内外で成果報告、学術雑誌に投稿準備を進めた。また、今年発生した全球的な砂嵐に伴う水蒸気の超高層での爆発的な増大過程をTGO観測データ解析により明らかにした。同位体の高度分布を明らかにしたのは今回が初めてであり、青木連携研究者が中心に貢献した本研究はNatureに投稿され受理された。加えて、この全球砂嵐に伴う背景場の変化を連続的に監視するため、本研究で開発を推進したヘテロダイン分光による地上観測を6・8・9・10・11月に連続実施した。その結果、モデルでは再現できない中間圏加熱の様子を捉えることに成功した。
造血器腫瘍におけるHM1.24蛋白の発現機構の解明と抗体療法に関する研究

造血器腫瘍細胞に発現するHM1.24抗原は抗体療法の標的分子として機能する。本抗体療法の治療効果を高める目的で,まず骨髄腫細胞におけるHM1.24抗原の発現調節機構について検討した。骨髄腫細胞株U266を用い,HM1.24遺伝子の発現に関わるプロモーター領域を転写開始点上流-2Kbpまでクローニングしたところ,-151から-77bpの領域にinterferon-stimulated response element(ISRE)やinterferon-γactivated site(GAS), STAT3などの転写因子結合部位が存在していた。また,転写開始点-151bpまたは-77bpを組み込んだプラスミドのルシフェラーゼアッセイの結果,これらの転写因子結合部位がHM1.24の発現に重要であることが明らかとなった。この結果より,インターフェロンやインターロイキンなどのサイトカインがHM1.24抗原の発現に関与している可能性が考えられた。次に,各種サイトカインによるHM1.24抗原の発現誘導作用をフローサイトメトリーを用いて調べたところ,骨髄腫細胞株U266において,インターフェロン-αやインターフェロン-γの刺激が用量依存性にHM1.24抗原の発現を増強させることを見いだした。実際の造血器腫瘍患者の腫瘍細胞におけるHM1.24発現を検討したところ,骨髄腫以外の急性白血病やリンパ腫においても,インターフェロン-αの刺激で腫瘍細胞のHM1.24発現が高まり,さらに抗HM1.24抗体の抗腫瘍効果も増強されることがあきらかとなった。骨髄腫細胞株U266を用い,HM1.24遺伝子の発現に関わるプロモーター領域を転写開始点上流-2K bpまでクローニングしたところ,-151から-77bpの領域にinterferon-stim ulated response element(ISRE)やinterferon-γactivated site(GAS),STAT3などの転写因子結合部位が存在していた。また,このHM1.24抗原の発現誘導は,インターフェロンの刺激により経時的に増強し,48-72時間後に最大に達することを明らかにした。
ナノ粒子により生成されるＤＮＡ損傷と変異誘発メカニズムの解析

マグネタイト(MGT)は医療分野や産業分野で利用されているが、ヒトの健康への影響についてはよくわかっていない。そのためMGTの安全性を早急に調べる必要がある。本研究では、MGT投与により生じたDNA損傷の発生メカニズムを推測するため、網羅的にDNA付加体を検出するDNAアダクトーム法を用いて、MGT投与マウス肺のDNAを分析した。その結果、炎症に際して生じることが知られるエテノdAやヘプタノンエテノdCなどのDNA付加体の生成を見出した。このことから、MGT投与マウス肺に生じる遺伝毒性を誘発する機序に、炎症が関わっていることが推測された。ナノマテリアルの気管内への投与により誘発されるマウス肺の突然変異を引き起こす要因として、酸化ストレスの関与が疑われる。本年は、強い発がん性が疑われる多層カーボンナノチューブ(MWCNT)への曝露によりマウスの肺で酸化的DNA損傷が生成されるかどうか、液体クロマトグラフィー連結型質量分析計(LC-MS/MS)を用いて検討した。その結果、8-オキソ-2'-デオキシグアノシンやヘプタノンエテノ型DNA付加体などのDNA付加体が、MWCNT投与群の肺において、非投与群に比べて有意に増加していることがわかった。このことから、MWCNTの遺伝毒性や発がん性に標的臓器におけるDNA付加体の生成が関与している可能性が示唆された。また、特定のDNA付加体をモニターするだけでなく、ナノマテリアルにより生成されるDNA付加体の全体像を把握し、酸化ストレス関連付加体の中でもどういった現象がより強くナノマテリアルにより誘発される遺伝毒性に関わっているかを明らかにするべく、LC-MSを用いたDNA付加体の網羅的解析法(DNAアダクトーム法)を確立した。ナノマテリアルの一種マグネタイトを投与したマウスの肺で遺伝毒性誘発に関与するDNA付加体の網羅解析をDNAアダクトーム法を用いて行った結果、脂質過酸化反応、酸化反応に由来するDNA付加体の生成が示唆された。今後は網羅解析で見出されたDNA付加体の定量的な解析を行い、遺伝毒性への関与の有無を明らかにする予定である。また近年、ナノマテリアルの一種マグネタイト(MGT)を気管内投与されたマウスは、肺の突然変異誘発率が増加することがわかってきた。昨年までに、特定のDNA付加体をモニターするだけでなく、ナノマテリアルにより生成されるDNA付加体の全体像を把握し、酸化ストレス関連付加体の中でもどういった現象がより強くナノマテリアルにより誘発される遺伝毒性に関わっているかを明らかにするべく、液体クロマトグラフィー連結型質量分析計(LC-MS)を用いたDNA付加体の網羅的解析法(DNAアダクトーム法)を確立した。MGTを投与したマウスの肺で遺伝毒性誘発に関与するDNA付加体の網羅解析をDNAアダクトーム法を用いて行った結果、脂質過酸化反応に由来するエテノ型DNA付加体の生成や、酸化DNA付加体の生成が観察された。本研究最終年度となる本年度は、MGTに曝露されたマウス肺において、酸化ストレス関連DNA付加体の定量解析を行った。その結果、MGT投与群の肺において、8-オキソ-2'-デオキシグアノシン(8-oxo-dG)やヘプタノエテノ型DNA付加体などの酸化ストレス関連DNA付加体が、非投与群に比べて有意に増加していることがわかった(Totsuka et al, 2014, nanomaterials)。MGTはG:C→A:Tの突然変異を特に誘発することがわかっている。一方、ヘプタノエテノ型DNA付加体の一つであるHεdCはG:C→A:Tの突然変異を誘発する。このことからMGTの遺伝毒性には、酸化ストレス環境下において誘発される、脂質過酸化反応に起因するDNA付加体の生成が寄与している可能性が強く疑われた。ナノマテリアルの気管内への投与により誘発されるマウス肺の突然変異を引き起こす要因として、酸化ストレスの関与が疑われた。本研究では、ナノマテリアル(多層カーボンナノチューブ、マグネタイトなど)への曝露によりマウスの肺で酸化的DNA損傷が生成されるかどうか、液体クロマトグラフィー-タンデム型質量分析計(LC-MS/MS)を用いて検討した。その結果、8-オキソ-2'-デオキシグアノシン(8-oxo-dG)やヘプタノンエテノ付加体などのDNA付加体が、ナノマテリアル非投与群に比べて、投与群の肺で有意に増加していることがわかった。しかしながら、生体内で生成された8-oxo-dGは複数の修復機構によりすみやかに除去されることから突然変異にはほとんど関わらないと考えられている。一方、ナノマテリアルにより特異的にマウスの肺に誘発されるG:C->C:G変異スペクトルは、酸化ストレスによっても引き起こされるとの報告がなされている。そこで、in vitroでG:C->