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情報専門職養成をめざした図書館情報学教育の再編成

図書館情報学教育を高度化させ有能な情報専門職を育成するためには,現行の司書課程中心の教育ではなく,大学院による専門教育への移行が望まれてきた。これを実現するための手段として,本研究では,教育評価を厳密にするための図書館情報学検定試験を準備し,これが実現可能であることを示した。また,国際的状況のなかでの日本の図書館情報学の位置づけを明らかにしたり,遠隔教育の方法を探ったりといったいくつかの局面における研究を行った。次の3つの事項を中心にして、図書館情報学教育の質を高め、図書館情報専門職の社会的ステータスを上げるための理論的実践的研究を行う。(1)図書館情報学教育のカリキュラム開発および教育方法の研究平成21年に文部科学省が公示予定の図書館司書の新科目表にあわせて、これを図書館情報学教育普及の重要な契機ととらえて、そのための実践的研究を行う。平成15年LIPER提言のコア領域科目について、必要な知識技能の再点検のための研究会活動を継続し、それぞれの分野における既存のカリキュラム内容の問題点を洗い出す。情報資源組織化、遠隔教育の可能性、学校図書館関係専門職などを中心に検討を進める。(2)図書館情報学検定試験のための準備作業上記の実践的研究の重要な柱として図書館情報学検定試験の実施可能性を検討する。本格実施に先立ち、数年間、試行して、試験方法の検討、問題作成と検討、評価方法、募集や実施に関する評価を行う。また、本格実施するために必要な社会的条件についての研究を進める。(3) A-LIEP2009国際会議への取り組み日本の図書館情報学の国際的プレゼンス向上とアジア太平洋地域の諸国の研究者との相互交流を目的として、アジア太平洋図書館・情報教育国際会議(A-LIEP2009)の開催に協力する。A-LIEPは本研究の前身から生み出された国際会議でありすでにシンガポール、台北で開催されているがこれを日本で開催するための取り組みを行う。本年度は、過去3年間にわたって実施した科学研究費による共同研究「情報専門職の養成に向けた図書館情報学教育体制の再構築に関する総合的研究(LIPER1)」の成果を継承して行う、4年間の共同研究プロジェクト(LIPER2)の最初の年にあたる。8月に、国際図書館連盟(IFLA)世界大会(ソウル)において、LIPER1の研究成果を報告し、これを国際的な環境において共有する機会をもった。またLIPER提言を具体的に検討し、提案されている図書館情報学検定試験の準備を行うとともに、研究としては6つの研究組織((1)図書館専門職市場構造研究班、(2)図書館情報学遠隔教育研究班、(3)情報組織論カリキュラム研究班、(4)国際状況研究班、(5)情報専門職(大学図書館)研究班、(6)情報専門職(学校)研究班)をつくり、それぞれの準備を行ったところである。そのなかの専門職市場構造研究班は、インターネットを用いた二つの調査を実施した。一つは図書館員の就職情報のWebページである「われわれの館」に置かれた過去5年分の就職情報をデータベース化して分析することであり、もう一つは、Yahoo Researchを用いて、図書館関係職についているか過去についたことがある大約500人に詳細なアンケート調査を実施して、これを分析することである。いずれも、2007年度に結果を発表する予定にしている。通称LIPER2と呼んでいる図書館情報学教育再構築のための共同研究の2年目である。全体としては「(仮称)図書館情報学検定試験(準備版)」を実施して,この分野の教育状況の一つの断面を得たことが成果であり,ほかは5つの班のそれぞれで研究プロジェクトを継続した。「検定試験」は,これまで司書養成が個別教員による評価プロセスが中心で教育内容や教育レベルに大学によって,教員によって大きな差があったという反省に立って,これを統一的に実施できるようにすることを目的として準備している。試験的に24問の問題を作成して,10の大学で500人あまりの受験生に対して実施した結果を分析し,学会で報告した。この結果,大学での専門,履修歴,司書への就職希望度などで点数に差があることが分かった。この研究によって,受験生の履修歴をコントロールしても履修内容に一定の差が見られたことから,検定試験をやる意義を示すことができた。各研究班ごとの研究活動については,国際研究班ではオーストラリアにおける図書館情報学教育の教員インタビュー調査およびフィリピン,マレーシアでの受講者に対するアンケート調査を行った。大学図書館班では,東北大学,名古屋大学およびイギリスの複数の大学図書館におけるインタビュー調査を実施した。遠隔教育班では,図書館専門職養成に遠隔教育を適用している米国および英国の大学での実施例を訪問しインタビュー調査を実施した。資料組織化班ではメタデータ入力システムを利用した教育環境の開発を行った。最後に学校図書館班は米国の歴史研究,日本での学校の担当者に対するアンケート調査等を組み合わせて研究を進めた。これらの研究班の成果は一部はすでに公表されているが,次年度に継続されて発表される予定である。

本共同研究の目標にしたがって全4年の3年目に予定していた次の研究計画をほぼ滞りなく実施することができた。(1)図書館情報学検定試験実施のための準備作業の実施、検定試験の本格実施の前に2年間、試行して評価を行うことにしているが、平成19年度には、準備のために試験方法の検討、問題作成と評価方法の検討などを行い、20年度にはそれに加えて東京地区、関西地区、つくば地区の3箇所に集中的な会場を設置して実際の準備試験を行った。その結果、277名の受験者を得て実施に関する現実的な問題点を確認するとともに、問題内容に関するノウハウを蓄積することができた。また、図書館員養成に関する会議等で検定試験の意義や過去の結果について報告する機会をもった。(2)A-LIEP2009国際会意への取り組み、平成21年3月6日から9日にアジア太平洋図書館・情報教育会議(A-LIEP2009つくば)の開催に協力し、とくに3日目のシンポジウムを企画運営した。アメリカ、デンマーク、シンガポール、韓国から招致したゲストとともに図書館情報学教育と図書館情報学研究の動向について意見交換を行い、日本の状況についての説明も行った。このほかA-LIEP2009では共同研究チーム関連で4本の報告を行っている。また、日本人の参加者向けに上記の検定試験に関するワークショップを開催した。(3)個別テ一々の研究課題、以前からの継続で、遠隔教育、大学図書館の専門職員養成、学校図書館の専門職員養成、アジア太平洋地域の専門職養成の比較研究について研究を進め、国内学会、国際学会、学会誌、図書館専門誌に研究を発表することができた。本年は4年間の研究計画の最終年で、これまでの研究を総括し今後の図書館情報学教育にどのようにつなげることができるかを検討した。1.図書館情報学検定試験の実施体制づくり2007年度から準備を始めた検定試験の実施体制については3年目に入り、本格実施のためのシミュレーションとして、問題作成、受験者の公募、試験の実施、採点と結果の通知、結果の分析と評価に至る全体的な過程を経験した。また、検定試験の歴史的な意義、学術分野の検定試験実施動向の分析などを含めた総今的な評価を行い、本格実施を行うための見通しをつけることができた。2.図書館情報学教育の個別領域の検討前年のA-LIEP2009(つくば)の成果を踏まえつつアジア太平洋地域を中心とした国際的な教育体制の把握とカリキュラム互換に向けた検討を進め発表した。また、遠隔教育についての検討ではこれまでの諸外国での実践事例の検討を踏まえ実際にプロトタイプのシステムを構築した。大学図書館についての検討では、大学図書館員に必要なコンピテンシーについて実証的な調査データを踏まえて論じた。学校図書館についての検討では、質問紙調査、実地調査、アメリカの歴史研究についていずれもまとめの研究を行った。最後に資料組織についての検討においても資料組織演習を学ぶための遠隔学習システムの構築を通じた研究のまとめを行った。
免疫系細胞におけるプロトンシグナルの生理的意義の解明

免疫細胞におけるプロトンシグナルの役割を明らかにするために、電位依存性プロトンチャネルの発現分布を免疫細胞で調べたところ、これまでの報告と一致して、B細胞、好中球で、タンパク質レベルでの発現が確認できた。これに加えて、新たな知見としてこれまでの報告では発現していないと言われたいたT細胞でも発現が確認できた。これまで、T細胞におけるプロトンシグナルについてはほとんどわかっていない。また電位依存性プロトンチャネルの存在意義もわかっていないことから、本年はT細胞に注目して着目して研究を行った。T細胞に特異的なウイルスの感染実験を行ったところ、活性化T細胞の数がプロトンチャネルのノックアウトマウスで、有意に上昇していた。また、このマウスでは自己免疫疾患様の表現型を示す。電位依存性プロトンチャネルがないと、活性化T細胞がいきのこり安くなり、免疫活性が必要以上に上昇し、自己に反応する免疫反応がおきることが示唆される。このように、細胞内プロトン濃度がT細胞機能にとって重要な役割を果たしていることが示唆された。細胞レベルでの実験においては、T細胞受容体刺激を行ったときの細胞内pH変化を測定する実験を行っており、細胞内pHがT細胞機能へ影響を及ぼすか否か調べている。同時にT細胞からのサイトカイン産生を調べている。これまでの実験では電位依存性プロトンチャネルが欠損しているとサイトカイン産生が低下していることが示唆された。
マウス＜－＞ラットキメラにおける「自己」解析

母体-胎児相互認識における自己非自己の検討を行った。妊娠は同種であれば非自己でも受け入れるが、異種の場合はどのような自己非自己認識があるのかについて、免疫機能をほとんど持たない重篤な免疫不全マウスの子宮にラット胚の移植を試みたが、ラット胚が野生型マウスに比してより長く育つようなことはなかった。そこでマウス←ラット異種キメラを母体としたりマウスの2細胞期胚をテトラプロイドにすることにより胎盤がマウスで胎児がラットと分離された胎児を着床させる系を組み合わせ検討により、母体-胎児相互認識の初期には免疫応答以外の原因で異種の胚が育たなくなることが示された。我々は、胚盤胞にES細胞を注入した後に偽妊娠の雌に移植することによりマウスとラットのキメラ動物が生まれることを示した。これまでの観察ではキメラ動物は外見上マウスとラットの中間ではなく胚盤胞を提供した種に類似し、あたかもES細胞が別の種の細胞や組織として振る舞っている様に見える。本研究では、マウス・ラットキメラの生物学的特性やエピジェネティックな変更の可能性を解析し、自己非自己の認識について研究を行う。また、妊娠は母体が非自己である子供を自分の体内に受け入れるという特殊な系であるが、その機構については不明である。そこでマウス・ラットキメラの系を用いて母体-胎児相互認識メカニズムについても解析を試みている。平成25年度は、同種であれば非自己でも寛容性を示すが、異種では妊娠が成立しない母体-胎児相互認識について検討した。免疫応答の関与について、ヒトの細胞も拒絶せずに生着することが確かめられている重篤な免疫不全マウスの子宮にラット胚の移植を試み検証した。その結果、免疫不全マウスにおいてもラット胚はリジェクトされることがわかった。我々はマウスとラットの異種キメラの実験から、胎盤が母体と同じ種であれば、胎児に異種の細胞が混ざっていても個体として誕生することを見つけているので、マウスの2細胞期胚で胎盤にしか発生しないテトラプロイド胚を作製し、ラットのES細胞を打ち込みラット胚の個体発生について検討中である。これまでのところ個体としてマウスからラットを産ませることには成功していない。これらの結果より、発生における母体-胎児相互認識には免疫応答による制御だけでなく、種に固有の細胞間相互認識機構が存在していることがわかってきた。我々は、胚盤胞にES細胞を注入することによりマウスとラットのキメラ動物が作製できることを示した。これまでの観察ではキメラ動物はマウスとラットの中間ではなく胚盤胞を提供した種の外観を示し、あたかもES細胞が別の種として振る舞っている様に見える。平成24年度は、マウスの胚盤胞にラットのES細胞を注入して得られるマウスサイズになるマウス←ラットキメラについて、心拍数や体重、臓器重量の比較解析を行った。その結果、これらの測定値は、マウスに類似する傾向が見られた。また、ラット細胞の分布について観察したところ、脳や心臓といった誕生後に細胞分裂が停止する臓器においては、成獣でもラット細胞の存在を確認することができた。一方、肝臓や精巣といった、細胞増殖が盛んな臓器において、新生児の時点では、ラット細胞の存在を確認することができたが、成獣では、消失しているか、または、新生児よりも著しく減少している様子が観察された。これらの結果より、マウス←ラットキメラにおいて、ラット細胞は増殖が著しい臓器や細胞では、成獣までに細胞競合を含む何らかのメカニズムで淘汰されている可能性が示唆された。我々は、胚盤胞にES細胞を注入した後に偽妊娠の雌に移植することによりマウスとラットのキメラ動物が作成できることを示した。本研究の中で、マウス・ラットキメラの生物学的特性やエピジェネティックな変更の可能性を解析し、自己非自己の認識がどのようになっているのかの検討を試みた。妊娠は母体が非自己である子供を自分の体内に受け入れるという特殊な系であるが、その機構については不明である。そこでマウス・ラットキメラの系を用いて母体-胎児相互認識メカニズムについての解析を進めた。免疫応答の関与について、マウス←ラットキメラを母体としたときにラット胚の移植を試み、個体発生について検討を行ったがラット胚はリジェクトされることがわかった。

免疫機能をほとんど持たない重篤な免疫不全マウスにラットの胚を移植しても同様であった。これら一連の研究で明らかになったのは胎盤が母体と同じ種であれば、胎児に異種の細胞が混ざっていても個体として誕生するということである。そこでマウスの2細胞期胚をテトラプロイドにすることにより胎盤にはなるが胚そのものには発生しないようにしてからラットのES細胞を打ち込み、その様子を観察した。その結果、マウスからラットを誕生させることはできなかったが、免疫不全マウスや、マウス←ラットキメラにラット胚を移植した場合に比べて個体発生がより後期まで進行することが分かった。これらの結果より、発生における母体-胎児相互認識の初期には免疫応答による制御がなされているのではなく、単純な細胞接着性などによる細胞間相互認識機構が主に働いていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。動物実験学26年度が最終年度であるため、記入しない。H25年度には、重篤な免疫不全マウスを用いた異種胚移植や、ラットES細胞を用いたテトラプロイド・コンプリメンテーションにより、母体-胎児相互認識に同種・異種を識別する機構が存在している可能性を示唆した。すなわち、非自己でも寛容性を示すと考えられていた母体-胎児相互認識に、知られていない非自己認識メカニズムの存在を示唆する成果が得られ、当初の計画通り順調に研究が進展している。H24年度には、多数のマウス←ラットキメラを作製し、組織学的な解析より、誕生後、細胞増殖が盛んな臓器においては新生児から成獣にかけてラット細胞の減少が確認された。すなわち、異種キメラにおける自己と非自己の認識メカニズムの手がかりにつながる成果を得ることができ、当初の計画通り順調に研究が進展している。1.マウス・ラットキメラの生物学的特性マウスとラットの異種キメラを作製し、各種臓器への寄与率の偏りや、細胞の分裂速度などの種に固有性を表す指標について広く検証し、昨年度に引き続き、ラットの細胞が集団としてマウスの様に振る舞っている可能性について、そのメカニズムと共に検討を加える。2.異種細胞のエピジェネティックな変更の可能性への検証マウスとラットの異種キメラ内において、周りの環境に影響されて発生・分化する生殖細胞がそれぞれの種でどのようにふるまうのかをエピジェネティックな変化も含め、詳細に解析する。3.異種胚を用いた母体-胎児相互認識メカニズムの解析マウス・ラットキメラ動物体内ではマウスとラットの細胞が共存しており、両種の細胞に対して免疫的に寛容になっている。このような異種キメラが母体である場合、この体内でマウスやラットの胚がどのように発生するのかを検討することにより種の隔壁がどのあたりに存在するのかを検証する。また、昨年度に引き続き胎盤には寄与するが胚胎には寄与しないテトラプロイド胚を用い、着床時の母体-胎児相互認識をバイパスさせた系でマウス母体内におけるラット胚の発生を検討する。本研究では、マウス・ラットキメラを用いて自己非自己の認識についての研究を行う。H24年度にマウス←ラットキメラの細胞増殖が盛んな臓器においては、新生児から成獣にかけてラット細胞の減少が確認された。
スウェーデンの親権と養育支援体制-子どもの最善の利益からみた事例分析

第1に、離別後の養育・居所・面会に関す研究では、スウェーデンの離別後の養育法制の特徴と「子どもの最善の利益」の指針を捉えるとともに、地方裁判所の養育関連訴訟記録を収集し、判決において「子どもの最善の利益」という視点がどのように具体的に適用されているかを分析した。第2に、家庭内で危険に晒されている子どもへの公的支援に関する研究では、スウェーデンにおける子ども虐待対策に焦点を当て、関係各機関の役割と領域横断的な連携のあり方を捉えた上で、専門家へのインタビュー調査を実施し、子どもの権利擁護の視点から「子どもの最善の利益」の概念がいかに体現されているかについて考察した。1.離別後の養育権に関する裁判事例の研究(1)1998年に親子法改正による離別後の両親の共同養育権の強化の影響についての報告書・著書を翻訳し、また、養育権問題に詳しい地方裁判所の判事や研究者へのヒヤリングを行い、2006年7月に施行された「新養育規定」の法的措置のプロセスを解明した。(2)ストックホルムおよびイェーテボリの地方裁判所に足を運び、離婚・離別後の養育権・子どもとの居住権・面会交渉権に関する訴訟事件をリストアップし、それらの事件の記録ファイルをほぼすべてを複写コピーするか、あるいはデジタルカメラで撮った。これら入手した裁判記録ファイルの件数は、2005年のストックホルム地方裁判所の417件、2004年と2005年のイェーテボリ地方裁判所の302件で、合計719件にのぼる。その中から複雑なケースを選び、65ケースについては日本語への翻訳作業を完了した。2.家庭内で危険に晒されている子どもへの公的支援に関する研究(1)文献研究:主にスウェーデン社会福祉庁の最新報告書を整理し、同分野における動向と今後の課題を把握した。同国では子どもに関わる全ての取り決めにおいて、「子どもの最善の利益」を第一義とした上で、各種公的機関と民間ボランティア団体との連携の強化を図っていることが明らかとなった。家庭内で何らかの暴力が生じていたケースで、両親の離別後、いかに「子どもの最善の利益」を考慮した取り決めを行なっているかについて探り、論文を執筆した。(2)現地調査:ストックホルム大学法学部、同社会学部、イェーテボリ大学ジェンダー研究所の研究者らにインタビューを行う。さらに、ロンネビー社会福祉局のケースワーカーへのヒヤリングを実施し、同分野の研究動向を把握した上で、今後実施する調査内容を検討した。1.離別後の養育権に関する裁判事例の研究(1)ストックホルムとイェーテボリの地方裁判所の離婚・離別後の養育権・居住権・面会権に関する訴訟事件の記録ファイルの複雑なケースについて、日本語への翻訳作業を完了。(2)収集した裁判記録の一部について、養脊権およびに居住権・面会交渉権の争いにおいて、父親と母親の主張の対立点を整理し、さらに裁判の判決においてどのような観点から「子どもの最善の利益」が考慮されているかを分析し、その判断の基準化を試みた。(3)養育権・居住権・面会権に関する訴訟で裁判所から当事者への調査を依頼されている家族法律事務所や葛藤を抱える夫婦へのカウンセリングを行っている家族相談所にヒアリングを行い、養育権などの紛争で親や調停者が「子どもの最善の利益」をどのように捉えているかを調べた。2.家庭内で危険に晒されている子どもへの公的支援に関する研究(1)危険に晒されている子どもについての実態報告および福祉措置についての事例研究を収集し、「子どもの最善の利益」の視点から、データの整理と分析を試みた。(2)ストックホルムにて子どものいる家族への支援を行なっている行政機関の専門家ならびに民間団体の担当者にインタビュー調査を行い、各機関の役割と連携状況と今後の課題について調べた。(3)家庭内で危険に晒されている子どもへの公的支援について、子どもの家(Barnahus)と家族センター(Familjecentrum)にてインタビュー調査を行ない、公的支援において「子どもの最善の利益」の判断基準がいかに体系化されているのかについての考察に着手した。1.離別後の養育権に関する裁判事例の研究(1)スウェーデンの地方裁判所の離婚・離別後の養育・居住・面会に関する訴訟記録を素材にして、基礎情報はSPSS統計パッケージで処理し、全般的訴訟傾向について統計的分析を行った。(2)上記のうちの複雑な訴訟ケースについて、養育・居住・面会に関する判決での「子どもの最善」基準の質的分析を試みた。(3)スウェーデンにおける養育規程の歴史的変遷、養育・居住・面会の司法プロセス、社会福祉サービス機関の実際の業務内容をまとめた。(4)日本の養育権訴訟の実情について弁護士や訴訟経験者などにヒヤリングなどを行い、スウェーデンと日本の養育権・居住権・面会権に関する法体系を比較分析し、日本の親権・監護法制の問題点を析出した。2.家庭内で危険に晒されている子どもへの公的支援に関する研究

(1)子ども虐待対策における関係諸機関の連携のあり方について、平成19年に現地で実施したインタビュー調査結果をふまえた上で更なるインタビュー調査を実施し、業務上の改善点と問題点を整理した。(2)虐待対策としての機関連携の一つである「子どもの家」(Barnahus)の業務に関する評価報告書で指摘されていた、虐待への対応における司法と福祉行政との間の理念の対立と問題点について解明すべく、現地の専門家にインタビュー調査を行った。また司法ならびに福祉の現場で「子どもの最善の利益」がどのように捉えられ実践されているかについて考察した。(3)日本の虐待対策と現状について福祉行政に携わった専門家にヒヤリングを行ない、上記で明らかとなったスウェーデン・モデルから何が学べるかについて検討した。
長スキャン時間CTによる呼吸移動量を考慮した標的体積決定の統計画像による検討

前年度に収集した実際に定位照射を施行したT1T3肺癌11症例の画像データを元に放射線治療計画装置(RTPS)を用いて放射線治療医5人をオペレーターとし、条件の異なる2種類のCT画像を元にそれぞれITVを設定し、その輪郭を描写した画像を得た。これを基に各治療医の設定した標的体積の空間分布の差異を各断面での画像を元に各ピクセルでの治療医間の標準偏差を画像化し、この画像を用いて比較検討した。収集した核標的体積の差異を客観的に視覚化するために、3次元的な標的体積の範囲をpixel毎に統計的手法を用いて解析した画像を作成、もとのCT画像データと比較、検討した。Slow CT単独で設定されたITVとthin slice CTを併用して作成されたITV両者の体積を比較すると、全体に標的体積は後者の方が小さな値を示した。オペレーター間の標的体積の標準偏差(SD)は、ITV1からITV2の間で明らかな増加あるいは減少の傾向は見られなかった。息止めthin slice CTを参照しても標的設定の個人差に影響は与えないと考えられる。Slow CT単独で作成したITVでは、腫瘍辺縁で濃度が低下して見える領域が広くなるとその領域をITVとして認識するかどうかの判断が分かれる傾向にあることが示された。元画像ではGGOとして見られない領域がSlow CT特有の画像のボケに伴う濃度低下として現れる場合、これをITVに含めるかの判断のばらつきを減少させる事ができる例がみられた。Long scan time CTは1スライスあたり呼吸サイクル以上の時間をかけて撮影する方法であり、腫瘍の呼吸変動軌道、すなわちITV(Internal TargetVolume :ICRUReport 62)を直接に画像上で描出可能と思われている。呼吸運動を再現可能なCT用肺ファントムの作成をおこなった。long scan time CTの基本的な特性を研究するため、CT架台上で呼吸運動を再現可能な装置を作成した。ファントムを駆動するスライダーはコンピュータコントロール下で移動範囲や移動速度を可変とし、様々な呼吸状態を再現可能なものとした。上記の肺ファントムを用いて複数の呼吸運動パターンを再現し、それらを通常のCTとlong scan time CTで撮影した。同時に、実際に我々の施行した定位放射線治療の症例から、安静呼吸下に1スライスあたり数秒かけて撮影したlong scan time CTと、通常の呼吸静止下の状態で撮影したthin slice CTの両方を撮影した肺非小細胞癌腫瘍の治療計画用画像データを数例収集した。CT画像上で腫瘍の肉眼的形態を設定した肉眼的標的体積:GTVおよび内部標的体積:ITVをオペレータ間での差異を統計的に比較するための専用解析用ソフトを作製した。このソフトでは、オペレータ間の輪郭の取り方の差を統計画像として明確に視覚化出来ることが特徴である。今後、このソフトを用いて、数人の放射線腫瘍医を対象に読影実験を繰り返し、目標を達成する予定である。
分離困難な多重小スケールを有する系の数理モデリングと数値解析

1.流体内N体問題および混相流仮定の2種の数値計算を基盤として研究を進めた。数値計算データが示す特徴と実験データが示す特徴の整合性を確認およびナノ粒子分散系のダイナミクスに対する2種の近似的評価の相違点はある程度明らかになったが,「離散と連続のちがい」を十分に示唆するデータを入手する段階まで達することはできなかった。2.2次元空間内に孔のあいた壁と1つの円形ナノ粒子を考え、流れにシアが存在する場合について、ナノ粒子の挙動を記述する数理モデルの作成を試みた。ここでの設定は2次元であるが,解析的な問題の扱いであることにより流体内ナノ粒子のダイナミクスに対するより明確な示唆を得る可能性がある。1.ナノ粒子分散系のダイナミクスに対する「上から下への評価」、すなわちナノ粒子および凝集体を連続体として扱う混相流問題を基盤とした数値計算を通して研究を進めるため、Navier-Stokes方程式を基礎方程式のべースとし、数値計算プログラムを作成した。2. 1で作成したプログラムを用いて様々なパラメータ値のもとで数値計算を行い、いくつかの特徴的な性質を見出すことができた。これは連携研究者から提供された実験データと概ね整合的な特徴を持っていた。また、ナノ粒子分散系がその特徴を示すメカニズム説明のための理論の組み立てを開始した。3. 3次元数値計算と実験データを用いたナノ粒子分散系のダイナミクスの記述を目標とした研究を進める過程で、現実の問題設定とは異なるが、シンプルで解析的取り扱いがある程度可能であり、ナノ粒子分散系の根本的な性質を見出す可能性を持つ、2次元モデルの重要性を見出した。この件に関して、試行錯誤を経た後に設定した問題について、既に数学的理論展開および補助的な数値計算を開始した。H27年度には、ナノ粒子分散系のダイナミクスを混相流的に表現する数値計算コードの作成および数値シミュレーションを行い、数値計算データが示す特徴と実験データが示す特徴の整合性を確認できた。本研究課題では、「離散・連続に続く新たな数理的概念の提案と、それに基づく、分離困難な多重スケールを持つ現象の数理的記述および理解の探求」を目標としている。これはH27年度に得られた結果と、ナノ粒子のダイナミクスをN体問題として扱ったときの数値計算データ(H28年度に行う予定)をもとに、組み立てて行く予定であることより、H27年度に得た結果は、大きな発見にはまだ直接つながってはいないものの、今度の研究において重要な基盤となるため。1.ナノ粒子分散系のダイナミクスに対する「下から上への評価」、すなわちナノ粒子および凝集体を離散個体として扱う流体内N体問題を基盤とした数値計算を通して研究を進めるため、Navier-Stokes方程式とN個体の運動方程式を埋め込み境界法にて解く数値計算プログラムを作成した。2.2で作成したプログラムを用いて様々なパラメータ値と初期条件のもとで数値計算を行った。下流における凝集体のサイズの期待値を、流れの速度についてグラフ化したところ、連携研究者から提供された実験データと概ね整合的な結果が得られた。またナノ粒子再分散のメカニズムについて、再分散能力の高いナノ粒子の設計につながる可能性のある、下記の特徴が示唆された。・流れが早い場合には、ナノ粒子凝集体の内部に流体がほとんど入り込めず、ナノ粒子の再分散は主に凝集体同士の衝突または流れのシアによって起きる。一方、流れが遅い場合には、流体が凝集体の隙間に入り込み、凝集体を校正するナノ粒子同士の引力を内側からゆるめ、ナノ粒子を再分散させる。後者の傾向は特に、ナノ粒子の表面修飾による隙間の存在が重要であり、再分散能力の高いナノ粒子の設計につながる可能性がある。これはH27年度に得られた混相流仮定による「上から下への評価」の数値計算データと、今年度に取り組んだ、体内N体問題仮定による「下から上への評価」の数値計算データ、さらには実験室での実験データを組み合わせ、H29年度に理論を組み立てていく予定である。H28年度には、ナノ粒子分散系のダイナミクスを流体内N体問題として表現する数値計算コードの作成を行い、数値計算データが示す特徴と実験データが示す特徴の整合性を確認できた。この結果は、H27年度の混相流仮定においてもH28年度のN体問題仮定においてもナノ粒子再分散は実験データと同様の傾向を示すが、そのメカニズムは異なっていることを示しており、「離散と連続の中間的な概念」を考える上で、有用なヒントとなり得る。しかしながら、H28年度は、プログラム作成の際に諸々の問題が生じ、その解明および回避に時間がかかったため、当初予定していたデータ収集の最終段階までは進むことができなかった。それにより、研究実績の概要2で述べた、流れの速さによる再分散メカニズムの違いについて、傾向の示唆得る段階までしか進めなかった。また、「離散と連続のちがい」を十分に示唆するデータを入手する段階まで達することはできなかった。1.「離散・連続に続く新たな数理的概念の提案と,それに基づく分離困難な多重スケールを持つ現象の数理的記述および理解の探求」を目標とし,ナノ粒子分散系のダイナミクスに対する「下から上への評価」すなわちナノ粒子および凝集体を離散個体として扱う流体内N体問題および混相流仮定による「上から下への評価」基盤とした数値計算を通して研究を進めた。

数値計算データが示す特徴と実験データが示す特徴の整合性を確認およびナノ粒子分散系のダイナミクスに対する2種の近似的評価の相違点はある程度明らかになったが,「離散と連続のちがい」を十分に示唆するデータを入手する段階まで達することはできなかった。2.流体内ナノ粒子の基本的なダイナミクスに対する数理的な理解を深めるため, 2次元空間内に孔のあいた壁と1つの円形ナノ粒子を考え,流れにシアが存在する場合について,ナノ粒子の挙動を記述するシンプルな数理モデルの作成を試みた。現在,数理モデルを検証する数値実験のための数値計算プログラム作成途中である。ここでの設定は2次元であり,現実の系や行っている数値シミュレーションの設定とは異なるが,解析的な問題の扱いであることにより流体内ナノ粒子のダイナミクスに対するより明確かつシンプルな示唆を得る可能性がある。1.流体内N体問題および混相流仮定の2種の数値計算を基盤として研究を進めた。2.2次元空間内に孔のあいた壁と1つの円形ナノ粒子を考え、流れにシアが存在する場合について、ナノ粒子の挙動を記述する数理モデルの作成を試みた。ここでの設定は2次元であるが,解析的な問題の扱いであることにより流体内ナノ粒子のダイナミクスに対するより明確な示唆を得る可能性がある。1.ナノ粒子分散系のダイナミクスの記述について、H27年度とは異なる「下から上への評価」、すなわちNavier-Stokes方程式に従う溶媒中のN体問題を基盤とした数値計算を用いて研究を進める。そのため、まず、Navier-Stokes流体内にN体の離散流離が分散する系に対する数値計算コードを作成する。2. 1の数値計算プログラムを用いて、様々なパラメータ設定のもとで数値計算を行う。ここでは個々の微粒子のダイナミクスを追うことが不可欠だが、計算解像度には限界があるので、H27年度に得たマクロな情報を取り入れつつ進める。3. 2の結果と、連携研究者から提供された実験データを比較することにより、N体問題の持つ特徴的傾向と、その特徴形成メカニズムを見出す。4. 2次元Stokes流体内に存在する微小物体について、複素解析を用いた解析および数値計算を用いて、その運動の特徴を探る。1.H27年度の課題の続きに取り組む。具体的には、研究実績の概要2で述べた、流れの速さによる再分散メカニズムの違いについて、示唆されている傾向の確証を得るため、より精密かつサンプル数の多い数値実験を行う。2.1のことについて、簡単な数理モデルを作成し、数値実験から示唆されている傾向の裏付けを行う。3.H27年度H28年度に得られた結果、実験室データ、そして上記1,2で得られる結果を基に、混相流モデルと流体内N体問題モデルそれぞれの長所および短所を明らかにし、「離散と連続の中間的概念」に基づく系の数理モデル作成に取り組む。
DNA複製阻害と細胞分裂促進を組み合わせた新規制がん戦略の開発

5FUなどS期阻害剤によるがん細胞死は、複製遅延から未複製領域が残存する状態でM期に進行する事で誘導されるという仮説に基づき、S期阻害とM期促進の組合せにより効率良く細胞死を誘導する戦略を提案した。・Cdc7阻害剤によるS期阻害は、引き続くM期への進行時に細胞死を誘導した。・Cdc7阻害剤とWee1阻害剤(MK1775;M期進行を促進)の組合せは単独投与より効率良くがん細胞死を誘導した。・CCRF-CEM(白血病)、Lovo(結腸腺癌)、HeLa(子宮頸癌)等でも同様の効果が観察された。・HU(複製阻害)、Aphidicolin(DNAポリメラーゼ阻害)もMK1775との相乗効果を示した。がん細胞のwholemarkと言われる遺伝的不安定性は、主に細胞周期進行に伴う染色体の複製・伝搬の異常に起因する。細胞周期のS期とM期が連動して秩序正しく進行する事によりゲノムは安定に維持される。がん細胞においてはこれらの連係が異常になる事によりゲノム不安定性が誘導される例が知られている。逆にこれはがん細胞の脆弱性であり、治療の標的となる。私たちはS期を制御するCdc7キナーゼの構造・機能解析の過程でこれを阻害することにより多くのがん細胞において特異的に細胞死が誘導される事を見いだした。さらにこの細胞死は主に異常なM期進行に伴い誘導される。申請者はCdc7阻害によるS期の阻害が複製進行に遅延をもたらし、その結果がん細胞においては未複製領域が残存した状態で異常なM期に進行する事により細胞死が誘導されるという仮説を提案した。更にこの仮説に基づきS期阻害とM期促進を組み合わせて効率よいがん細胞死を誘導するという戦略を提案した。本研究ではこれらの仮説を検証し、がん細胞死誘導のメカニズムを解明し、さらに有効な制がん戦略を策定する。1 Colo205細胞(大腸癌)に細胞周期の種々のタイミングでCdc7阻害剤を添加した。その結果S期の前に薬剤を添加した場合には、次のM期に進入したところでDNA損傷と細胞死が誘導される。2一方、G2期に薬剤を添加した場合に最初のM期ではなく次のM期に細胞死が誘導される。3 Cdc7阻害剤とWee1阻害剤(MK1755)を組み合わせることにより、単独で投与した場合より、効率よいColo205細胞の細胞死が誘導された。申請者はS期を制御するCdc7キナーゼの構造・機能解析の過程でこれを阻害することにより多くのがん細胞において特異的に細胞死が誘導される事を見いだした。1制がん剤としても頻繁に用いられる5FU(フルオロウラシル)とMK1755の併用によってもヒト子宮頸がん細胞HeLaにおいて効率よく細胞死を誘導できた。2 Lovo(結腸腺癌細胞), CCRF-CEM(白血病細胞), HCT-15(大腸癌細胞)においてHU+MK1755の併用による強いSynergyが観察された。特に、CCRF-CEM(白血病細胞)は、単独ではほとんど影響ないが、併用によりとくに強い細胞死が観察された。3正常細胞(WI38;ヒト皮膚由来繊維芽細胞)では、HU+MK1755の細胞周期への影響は観察されなかった。4正常細胞においてHU+MK1755による細胞死誘導を阻害する役割をはたしている因子を同定するためにアッセイ系を樹立した。Colo205(大腸がん)細胞あるいはHeLa(子宮頸がん)細胞を用いて、細胞周期を同調して、薬剤を添加し、S期終了時のDNAを回収し、そのDNA含量をMicroarray-based Comparative Genomic Hybridizationにより定量する実験を行っていたが、細胞同調の条件を設定するために時間を費やした。ようやくDNAを回収したが、まだ解析にかけていない状態である。また、正常細胞においてS期-M期のカップリングを担う因子を探索するために、siRNAライブラリーのスクリーニングを行おうとしているが、スクリーニング解析用機器(Image Xpress)の細胞死解析の条件設定などに時間がかかり、ようやく開始したところである。がん細胞のHallmarkと言われる遺伝的不安定性は、主に細胞周期進行に伴う染色体の複製・伝搬の異常に起因する。

研究代表者はS期を制御するCdc7キナーゼの構造・機能解析の過程でこれを阻害することにより多くのがん細胞において特異的に細胞死が誘導される事を見出した。さらにこの細胞死は主に異常なM期進行に伴い誘導される。研究代表者はCdc7阻害によるS期の阻害が複製進行に遅延をもたらし、その結果がん細胞においては未複製領域が残存した状態で異常なM期に進行する事により細胞死が誘導されるという仮説を提案した。更にこの仮説に基づきS期阻害とM期促進を組み合わせて効率よいがん細胞死を誘導するという戦略を提案した。本研究ではこれらの仮説を検証し、がん細胞死誘導のメカニズムを解明し、さらに有効な制がん戦略を策定する。5FUなどS期阻害剤によるがん細胞死は、複製遅延から未複製領域が残存する状態でM期に進行する事で誘導されるという仮説に基づき、S期阻害とM期促進の組合せにより効率良く細胞死を誘導する戦略を提案した。・Cdc7阻害剤によるS期阻害は、引き続くM期への進行時に細胞死を誘導した。・Cdc7阻害剤とWee1阻害剤(MK1775;M期進行を促進)の組合せは単独投与より効率良くがん細胞死を誘導した。・CCRF-CEM(白血病)、Lovo(結腸腺癌)、HeLa(子宮頸癌)等でも同様の効果が観察された。・HU(複製阻害)、Aphidicolin(DNAポリメラーゼ阻害)もMK1775との相乗効果を示した。これにより、複製されにくい領域、S期の後期に複製される領域を決定する。正常細胞においては、複製の終了と細胞分裂期の進行を連動させるチェックポイントシステムが作動するため、複製が終了しない間は分裂期への進行を停止するシステムが作動し、細胞死が回避されると考えられる。そこで、Cdc7阻害あるいはCdc7+Wee1阻害時に、正常細胞の細胞死を誘導する表現型を指標に、siRNAライブラリーのスクリーニングを行い、複製終了と分裂期開始のチェックポイン制御に関与する因子を探索する。浮遊細胞である白血病細胞CCRF-CEMではその効果はとくに顕著であることを発見した。そこで、そのほかの血球系がん細胞株、HL-60(ヒト前骨髄性白血病), K562(ヒト慢性骨髄性白血病), Jurkat(ヒト白血病T細胞株), Molt-4(ヒト急性リンパ芽球性白血病[T細胞])、Raji(バーキットリンパ腫), THP1(急性単球性白血病)などで併用の効果を調べる。HU以外のS期阻害剤(Aphydicolin, Cyclophosphamid, bleomycin, adrenamycinなど)とMK1755との組み合わせで細胞死誘導を解析する。そこで、Cdc7阻害あるいはCdc7+Wee1阻害時に、正常細胞の細胞死を誘導する表現型を指標に、siRNA/shRNAライブラリーのスクリーニングを行い、複製終了と分裂期開始のチェックポイン制御に関与する因子を探索する。siRNA/ shRNAライブラリーのほかに、Cas9/CRISPライブラリーの使用も試みる。分子生物学、細胞生物学物品を購入した端数
沖浜泥質洪水堆積層に着目した砂浜海岸の物質収支評価と堆積環境変遷の復元

本研究では堆積物の粒径を考慮した海浜環境マネジメントに資するために、大河津分水ー寺泊海岸系をとりあげ、河口海岸における堆積物収支の特徴と課題を明らかにした。河川流出にともなう砂と泥の供給流束を推定し、沿岸漂砂流束および沖浜における泥質物質の沈積流束との関係を定量的に検討した。海食台への漂砂付加様式を考慮した、砂浜地形発達に関する新たな解析解を導出し、大河津分水通水開始以後の汀線変動と底質環境変遷の推定に有効なことを示した。さらに、外浜における砂泥成層の実相を示すとともに、泥層が河川洪水由来であることを淡水性珪藻遺骸の産出状況の観察から明らかにした。開放性砂浜海岸(寺泊野積海岸)における物質収支の鍵を握るのは、大河津分水建設に先立つ旧海底面の同定と、洪水由来堆積物の海域における配分過程の把握である。これらの課題を追究するために、以下のような調査研究を実施した。1)外浜ー中部陸棚域におけるピストンコアリング; 2014年8月5日に、水深30m、40mおよび60m地点において、ピストンコアラーを用いて海底堆積物の柱状コアを採取した。底質が砂質から泥質に遷移する水深40m地点において、貫入深さが1.2mにとどまったことから、同地点における大河津分水建設以降の堆積厚は薄く、1m程度であると推定できる。2)ピストンコアリングによる採取試料の堆積相の観察と分析;海底土の堆積構造を非破壊状態で把握する試みとしてX線CT撮影を行った。その結果、X線CT値の深度分布が密度構造の指標になり得るとの感触を得た。洪水由来堆積物の再堆積過程を調べるために、生物顕微鏡により珪藻の産出状況を調べた。その結果、3本のコア全てから淡水生珪藻種の産出が確認された。3)外浜ー中部陸棚域における表層採泥と放射性セシウム分析; 2014年8月4日に、エクマンバージ採泥器を用いて海底表層土を採取し、ガンマ線スペクトロメトリにより放射性セシウム濃度の鉛直分布を測定した。その結果、水深60m地点において最もセシウム濃度が高く、沖合に向けて放射性核種の移流が生じていること、すなわち泥質堆積物が水深30mを超えて沖合に輸送されていることが明らかになった。4)出水規模と泥質堆積物の再堆積状況の相関分析;研究代表者らによる現地調査および関連文献調査の結果、中規模出水の場合には、洪水由来泥質堆積物の再堆積範囲は概ね水深10m以浅にとどまる一方、大規模出水の場合には、洪水由来泥質堆積物の再堆積範囲はさらに沖合にまで展開していることが明らかになった。寺泊野積海岸における物質収支の鍵を握るのは、大河津分水建設に先立つ旧海底面の同定と、洪水由来堆積物の海域における配分過程の把握である。そこで、以下のような調査研究を実施した。1外浜における泥質洪水堆積層の保存ポテンシャルおよび砕波帯以深における浮遊砂流出の実相を調べるために、4箇所でバイブロコアリングを行った。特筆されるのは、「波による地形変化限界水深(概ね8 m」より沖合の2地点(VC-15, VC-15S)において、砂底下約1 m以深に複数枚の泥質洪水堆積層が分布していることである。2冬季暴波浪により海底面に作用する流体力学的外力を推定するために、NOWPHASの高波記録を収集分析するとともに、底面軌道流速の規模を推定した。その結果、水深15 m地点では波高4 mを超えるとシートフロー状態となり、海床形態は平滑床になることが推定された。そのような波浪堆積構造の検証には、バイブロコアのX線CT画像が極めて有力な情報をもたらすことが分かった。研究協力者:電力中央研究所上田圭一博士)。3外浜と陸棚を結ぶ泥質堆積物の運搬性と堆積層形成の繋がりを明らかにするために、水深20 mから水深200 mまでの海域、計10地点において、グラブ採泥を行った。特筆されるのは、水深60 m地点の海底堆積物のコンシステンシーが最も高く、ほぼ定常的に泥の堆積が起こっていることである。放射性セシウム濃度の深度分布測定結果によると、同地点の堆積速度は概ね3 cm/yrである。グラブ採泥試料に含まれる貝化石の産状分析によると(研究協力者:下山正一博士)、水深30 m地点において産出二枚貝の種が最も多様かつ豊富である。水深30 m地点では砂泥成層が形成されており、二枚貝食性と繋がりのあることが推定される。珪藻分析についてはバイブロコア中の泥質洪水堆積層の珪藻分析に着手した。外浜の一般海岸部と河口沖の2測線において予定どおりバイブロコア試料を採取し、泥質洪水堆積層の分布状況を把握するとともに、X線CT撮影により堆積物に記録されていた波浪堆積構造を読み解き、新潟沿岸域の波候と結びつける目処がついたため。ボタン型水温計については試作を行ったが、冬季をまたぐ設置・回収費用が予想以上に高価なため、実海域設置を見送ることにした。しかし、ねらいとする冬期暴波浪による底面軌道流速については、上述のとおり、堆積物に記録された波浪堆積構造から推定する方法が有力であることが分かったので、その方向の研究を推進していくことで目的達成には支障をきたさない。

1)泥質洪水堆積層の保存: 2015年8月に採取した野積海岸沖バイブロコア試料(水深15 m)に対して放射性セシウム分析を行うことにより,海底砂層(約1 m厚)の下位に,2011年7月新潟・福島豪雨出水由来の泥質洪水堆積層が保存されていることが明らかになった.外海に面する砂質海底下における泥質洪水堆積層の保存ポテンシャルを如実に示す重要な成果である.泥層が砂層下に潜り込む機構としては,波浪負荷にともなう進行性流動化を想定している.2)波浪堆積構造: 2015年8月に採取した計4本のバイブロコア試料のX線CT画像分析を行い,ストーム由来堆積構造を同定した.それに対応させて,試料内の帯磁率分布の測定を行い,高CT値帯の形成の一因として磁鉄鉱の濃集を指摘した.これらの知見を統合することにより,コア採取時に先立つ冬期の暴風浪による,海底面下最大撹乱深さの推定が可能になった.3)堆積リズム:バイブロコア試料中の泥層に対して珪藻遺骸観察を行った.その結果,海底砂層により被覆保護されている泥質洪水堆積層には,淡水生珪藻遺骸が特徴的に含有されていることが明らかになった.4)旧海底面の同定:野積海岸砂浜部ボーリングコア(3本)の堆積相を再吟味した.その結果,T.P. -6 m-8 mの層準を境にして,それ以深には海棲貝化石層が分布する一方,それ以浅では貝化石は産出しないことが浮き彫りになった(研究協力者:下山博士).したがって,貝化石層上面が大河津分水出水直前の海底面に対応すると推定できる.本研究では堆積物の粒径を考慮した海浜環境マネジメントに資するために、大河津分水ー寺泊海岸系をとりあげ、河口海岸における堆積物収支の特徴と課題を明らかにした。河川流出にともなう砂と泥の供給流束を推定し、沿岸漂砂流束および沖浜における泥質物質の沈積流束との関係を定量的に検討した。海食台への漂砂付加様式を考慮した、砂浜地形発達に関する新たな解析解を導出し、大河津分水通水開始以後の汀線変動と底質環境変遷の推定に有効なことを示した。さらに、外浜における砂泥成層の実相を示すとともに、泥層が河川洪水由来であることを淡水性珪藻遺骸の産出状況の観察から明らかにした。海象条件にも恵まれ、予定どおり実海域でのピストンコアリングおよびエクマンバージ採泥を実施でき、採取土試料に対する堆積相観察および各種分析が概ね順調に進行しているため。さらなる研究の展開に繋がる視点として、以下のように整理できたことも大きい:波浪による地形変化限界水深(概ね水深9m程度);砂質から泥質への遷移水深(概ね水深35m程度);安定した泥質陸棚への遷移水深(概ね水深70m)。放射性セシウム濃度測定は堆積物の年代を決めるために有力な手ががりを与えるが、福島原発由来のCs-134濃度は低レベルになってきているので、その同定には多面的な検討を加える予定である。冬期暴波浪や融雪出水等の季節変動を把握し、堆積リズムと結びつけるには堆積物中の珪藻分析が有力になることから、珪藻分析専門家の助言を得ながら、堆積物コア中の珪藻分析を進めて行く予定である。泥質洪水堆積層の保存ポテンシャルについて貴重な成果が集積しつつあるが、個別海岸(寺泊野積海岸)での知見にとどまることがないように、北海道日高海岸やアメリカ北西海岸(Eel川河口沖)の波候を検討し、比較流域学的知見に立って広く情報発信したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。工学開放性河口海岸(大河津分水ー寺泊野積海岸系)における堆積環境を読み解くには、洪水由来の砂泥混合物の外浜と陸棚における輸送・再堆積過程をシームレスでとらえる必要がある。
注意欠陥多動障害における認知機能の解析：動物モデルによる検討

本研究は、主要組織適合遺伝子複合体クラス1分子が遺伝的に欠損したADHDモデルマウスの認知機能と脳神経形態の特徴を明らかにすることを目的として行われた。ADHDモデルマウスには有意な運動衝動性の増加と注意欠陥がみられた。一方、認知衝動性や空間学習機能、逆転学習機能については野生型マウスと差はみられなかった。ゴルジ染色法を用いて線条体、側坐核、前頭前野の神経形態を分析したところ、線条体の樹状突起棘の成熟度に差がみられ、未成熟な樹状突起棘の割合がADHDモデルマウスに多いことが示された。また、前頭前野の帯状皮質においてADHDモデルマウスの樹状突起が長く、分岐数が多いことが示された。本研究では注意欠陥多動障害(ADHD)モデルマウスの認知機能の特徴や脳神経の形態的特徴を明らかにすることを目的としている。ADHDは注意障害、多動性、衝動性を中核症状とし、近年その存在が社会的に認知されるようになってきた。ADHD者には中枢神経系のドパミン神経系の機能異常の存在が示唆されている。脳内ドパミン系は注意機能をはじめとした様々な認知機能と関わっていると考えられているが、ADHDと診断されたヒトの認知機能の特徴やADHDの発症メカニズムは未だ不明な点が多い。我々は主要組織適合遺伝子複合体クラスI分子が欠損しているマウスの移所行動を観察し、行動量の増加が見られること、また脳内ドパミン系機能に異常があることを確認し、このマウスがADHDモデルマウスとして使用できる可能性を見いだした。そこで、当該年度は上記遺伝子改変マウスの認知機能の特徴を明らかにすることを目的とした。空間学習とその逆転学習課題では、遺伝子改変マウスと野生型マウスの成績に差は見られなかった。従って、少なくとも本研究で測定した学習機能には異常が生じていないことが示唆された。一方、単純反応時間課題において、運動衝動性の増加および注意障害が見いだされた。遅延価値割引課題では認知衝動性の有無を検証したが、遺伝子改変マウスの成績に異常は見られなかった。これらより、我々の所有する遺伝子改変マウスが注意欠陥、運動衝動性および多動性という認知的特徴を有することが明らかとなった。ADHDの症状には様々なサブタイプが存在すると考えられているが、本研究で用いたマウスでは特に上記症状を特徴とするADHD者のもつ遺伝的、神経形態的特徴が解明できる可能性が示唆された。さらに、行動解析が当初の計画より順調に進行したため、次年度に予定していた脳神経解析にも着手し、側坐核、線条体、前頭前野の神経画像を蓄積した。本研究では注意欠陥多動障害(ADHD)モデルマウスの認知機能や脳神経の形態的特徴を明らかにすることを目的とする。平成25年度にはモデルマウスの認知機能の特徴を検討し、運動衝動性の増加と注意障害がみられることを明らかにした。一方、認知衝動性や空間学習機能には野生型マウスと差がなかった。ADHDの症状には様々なサブタイプが存在すると考えられているが、本研究で用いたマウスでは特に上記症状を特徴とするADHD者のもつ神経形態的特徴が解明される可能性が示唆された。以降の研究ではモデルマウスの脳神経形態にどのような特徴が見られるかを検討する。対象部位は、移所行動の調整に関わる側坐核、運動調整に関わる線条体、認知機能課題の遂行に関わる前頭前野とした。平成26年度には、側坐核と線条体の神経形態を分析した。いずれの脳部位においても樹状突起長と分岐数、樹状突起棘数およびその形態を分析した。樹状突起棘の形態はその成長段階によって、thin、stubby、mushroomにわけられ、mushroomタイプが成熟段階にあると考えられている。線条体では樹状突起長と分岐数にはモデルマウスと野生型マウスに差は見られなかった。樹状突起棘の数は両群のマウスに差はなかったが、その形態には群間に差が見られ、thinとstubbyの割合は野生型マウスと比較しモデルマウスの割合が多く、mushroomの割合は野生型マウスにおける割合がモデルマウスよりも多かった。側坐核の神経細胞ではいずれの測度でも野生型マウスとモデルマウスの間に差は見られなかった。前頭前野は解析を行うために十分なデータを年度内に収集できなかったため、次年度に解析を行うこととした。本年度の研究結果から、本研究で用いているADHDモデルマウスは線条体の神経発達に異常があり、この異常がADHD様の行動を引き起こしている可能性が示唆された。前年度までにモデルマウスの認知機能の特徴を検討し、運動衝動性の増加と注意障害がみられることを明らかにした。認知衝動性や空間学習機能には野生型マウスと差がなかった。本研究で用いるモデルマウスには移所行動の増加が見られるため、移所行動の調整に関わる側坐核、運動調整に関わる線条体の神経形態を分析した。いずれの脳部位においても樹状突起長と分岐数、樹状突起棘数の形態を分析した。