hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨髄細胞を用いた遺伝子治療に関する基礎的研究

遺伝子治療のための動物実験系モデルを開発することを目的とした.導入する外来遺伝子として,その発現の検出が容易であるという理由で, HLA抗原DRまたはDQ遺伝子を用いた.遺伝子導入法としてリン酸カルシウム法,リポゾーム法,レトロウイルスベクター法,高電圧パルス法の各々について, in vitro培養系を用いて検討した.その結果,ヒトおよびマウス骨髄細胞に対しては高電圧パルス法(2kv/cm, 5回パルス)がin vitroでの遺伝子導入頻度7%と最も効率が良かった.この高電圧パルス法は操作が容易で一度に大量の細胞を処理できること,レトロウイルスベクター法のような発癌の危険が全くないことなどの優れた特性を持っているので,遺伝子治療のための遺伝子導入法として最も有力と考えられた.そこで,この高電圧パルス法を用いてHLA抗原遺伝子を導入したマウス骨髄細胞を, X線照射したマウスに移植し, in vitroでの外来遺伝子の発現を検索した.移植後3週目の末梢血についてFITC法およびDMAR法によりHLA抗原の発現の有無を検討したところ, 4匹中3匹の末梢血中に陽性細胞が明瞭に認められた.その頻度は期待されたより低く, 0.010.02%であった.この発現頻度を高めるために,現在,遺伝子導入後の選択条件(neo遺伝子を同時に導入しているので,その際のG418の濃度等)の検討,骨髄細胞中の造血幹細胞数を増加させるためのin vitroでの操作法(マウスへの5Fuの投与など)の開発,プロモーターとしてより高い能力を有するHSV-TKプロモーターへの改変などを計画している.以上のような研究経過であるが,今後基礎的な検討をさらに発展させ,高電圧パルス法による遺伝子治療を実現させるよう,研究を継続する予定である.遺伝子治療のための動物実験系モデルを開発することを目的とした.導入する外来遺伝子として,その発現の検出が容易であるという理由で, HLA抗原DRまたはDQ遺伝子を用いた.遺伝子導入法としてリン酸カルシウム法,リポゾーム法,レトロウイルスベクター法,高電圧パルス法の各々について, in vitro培養系を用いて検討した.その結果,ヒトおよびマウス骨髄細胞に対しては高電圧パルス法(2kv/cm, 5回パルス)がin vitroでの遺伝子導入頻度7%と最も効率が良かった.この高電圧パルス法は操作が容易で一度に大量の細胞を処理できること,レトロウイルスベクター法のような発癌の危険が全くないことなどの優れた特性を持っているので,遺伝子治療のための遺伝子導入法として最も有力と考えられた.そこで,この高電圧パルス法を用いてHLA抗原遺伝子を導入したマウス骨髄細胞を, X線照射したマウスに移植し, in vitroでの外来遺伝子の発現を検索した.移植後3週目の末梢血についてFITC法およびDMAR法によりHLA抗原の発現の有無を検討したところ, 4匹中3匹の末梢血中に陽性細胞が明瞭に認められた.その頻度は期待されたより低く, 0.010.02%であった.この発現頻度を高めるために,現在,遺伝子導入後の選択条件(neo遺伝子を同時に導入しているので,その際のG418の濃度等)の検討,骨髄細胞中の造血幹細胞数を増加させるためのin vitroでの操作法(マウスへの5Fuの投与など)の開発,プロモーターとしてより高い能力を有するHSV-TKプロモーターへの改変などを計画している.以上のような研究経過であるが,今後基礎的な検討をさらに発展させ,高電圧パルス法による遺伝子治療を実現させるよう,研究を継続する予定である.1.人工脂質膜小胞であるリポゾームにHLAクラスI抗原遺伝子DNAを封入し、マウス(C57BL/6)骨髄細胞と融合後、選択培地で3日,7日,14日培養した。各期間培養後の細胞について、ヒトクラス【I】抗原全体に対する単クローン抗体を用いた直接螢光色素標識FITC法により細胞表面上のヒトクラス【I】抗原の発現の有無を検討した。その結果、3日間培養のマウス骨髄細胞中にヒトクラス【I】抗原を発現する細胞を確認したが、その出現頻度は【10^5】個に1個と低かった。7日と14日培養のマウス骨髄細胞中にはヒトクラス【I】抗原を発現する細胞は検出されなかった。同様の実験をヒト骨髄細胞で行い、やはり遺伝子導入の効率は低く、本法の大きな問題点であることが判明した。2.HLA-DQ抗原遺伝子を導入したマウス【L^(tk)】由来トランスフェクタント細胞を別途作成し、マウスに移植し各臓器においてその存在を検索した。トランスフェクタント細胞のマウスへの移植は尾静脈より行い、X線照射による前処置の有無、同種骨髄細胞の混合移植とトランスフェクタント細胞単独の移植などの条件で比較検討した。移植後6時間から7日間まで生存させたマウスの末梢血胸腺,肺,肝臓,脾臓,骨髄の各組織切片をFITC直接法によりトランスフェクタント細胞の有無を検討した。その結果、X線照射を行わずにトランスフェクタント細胞のみを移植したマウスの3日後の肝組織中の類洞壁にヒトクラス【II】のDQ抗原と特異的に反応する抗体で螢光発光する細胞を検出した。3.低頻度の遺伝子導入細胞を検出する方法として、軟寒天培地によるコロニーアッセイ法と酵素抗体法を併用した新しい方法を開発中であるが、まだ完成には到っていない。
健常な血清脂質低値群のがん罹患の高リスクに関する基本健診受診集団による縦断的研究

血清脂質に影響する飲酒、喫煙、運動習慣及び各種食品の摂取状況について質問票調査を実施し、鳥取県がん登録資料を利用して後ろ向きコホート研究を実施した。生活習慣に関する質問票調査の協力が得られたのは基本健康診査の初回受診者33,326人中4,993人であり、そのうち質問票の回答が得られたのは2,056人であった。そのうてい2,051人をコホートとして設定し、平成9年12月末まで鳥取県がん登録により追跡を行い、がん罹患者を同定した。がん罹患者総数は35人(男15人、女20人)で、胃(8)、結・直腸(15)、肺(3)、乳房(3)、前立腺(2)、その他(4)であった。がん罹患に対するTC、TG、HDL-CについてCox比例ハザードモデルによって求めた。TCについては低値群、高値群とも有意な結果は得られなかった。TGについては「150mg/dl」の群で男女とも有意ではないが、男性で高い傾向を示した。HDL-Cについては、「61mg/dl」の高値群で男性で0.23(95%CI:0.03-1.82)、ARR0.23(95%CI:0.23-1.88)、女性で0.83(95%CI:0.31-2.25)、ARR0.74(95%CI:0.25-2.15)と有意ではないが男性で低い傾向を示した。生活習慣要因によって影響を受けることは一般によく知られているガンは血清脂質と強く相関するretinolやβカロテンなどの抗酸化作用が重要な役割を担っている。我々の結果は抗酸化ビタミンを考慮して野菜の摂取なども含めた生活習慣要因を検討したが、これとは独立に血清HDLコレステロールが負のリスクであることが示唆された。HDLコレステロールは従来のがん死亡リスクの点だけでなく、がん罹患についても負のリスクとなる可能性が考えられると思われる。血清脂質とがん死亡・罹患について各々の疫学的研究が示されている我々は基本健診受診者コホートについて、HDLコレステロール高値群でがん罹患リスクが低いことを既に報告した。今回コホート中喫煙・飲酒・運動習慣ぴ食品項目の摂取状況についての質問票調査を実施しこれら生活習慣をふまえて血清脂質とがん罹患の関係について検討をおこなった。平成4年6年に鳥取県下の基本健診を受診したもののうち生活習慣質問票が実施できた2,051人について、平成9年12月末まで鳥取県がん登録により追跡を行い、がん罹患者を同定した。質問票は飲酒・喫煙・運動習慣と毎日の摂取食品項目(魚・肉・卵・大豆,野菜・海草,果物,牛製品,油料理塩分の多いもの,など)及び疾病の既往歴・家族歴と治療中疾患について調査した。これらにもとづき、がん罹患リスクをLox比例ハザードモデルで求めた。HDL-Cについて61mg/dl以上の群で0.23(0.03.1.82)と低い傾向を示した。HDL-Cについては、魚・肉・卵・大豆,野菜・海草,果物,牛製品,油料理で有意に差があった。これらの品目と年齢・飲酒・喫煙・運動習慣について調査を行い、これについて調整を行った解析ではHDLコレステロールに有意ではないが、61mg/dl以上の高値群でがん罹患リスクがHDL-Cについては0.30(0.042.49)と低い傾向に大きな変化は見られなかった。今後、対象集団をさらに拡大して検討をはかる。
ヤングケアラーへの支援に関する研究

平成30年度は、『ヤングケアラーケアを担う子ども・若者の現実』を中央公論新社から刊行し、朝日新聞やTBSラジオなどのメディアを通して、多くの反響を得ることができた。『週間読書人』(3253号「ケアや介護を担う子たちの持つ力」)や『月刊福祉』(2018年12月号「ケアをしている子どもとケアを受けている親への配慮」)にも著者として執筆する機会を頂いた。ヤングケアラーへの社会的関心が高まりつつある今日の日本の状況は、イギリスで「ヤングケアラー」という言葉が広まった1990年代半ばのイギリス社会と重なる部分があり、日本家族社会学会第28回大会では、「ヤングケアラーと障がいのある親たちー19902000年代のイギリスにおける「ヤングケアラー」をめぐる議論」を発表して、障害のある親の権利とヤングケアラーの子どもとしての権利が激しくぶつかり合った当時のイギリスの論争について説明した。南魚沼市では、教育委員会と共にヤングケアラー研修会「ヤングケアラーの子どもがいたら...?」を実施し(2018年9月6日)、ヤングケアラーとは何かを伝えるための寸劇を、成蹊大学文学部現代社会学科澁谷ゼミの学生たちと上演した。また、祖母を6年以上もの長期にわたって介護した元ヤングケアラー2人のインタビューに基づき、論文「ヤングケアラーの視点から養護者支援を考える」を『高齢者虐待防止研究』第15巻第1号に掲載した。2019年2月には、イギリスでヤングケアラー支援を行っている「ウィンチェスター・ヤングケアラーズ」のベン・ホグビン氏とアリソン・クロス氏を招き、東京の成蹊大学と南魚沼市で、ヤングケアラー支援のシンポジウムを行った。南魚沼市では、南魚沼市教育委員会と成蹊大学文学部現代社会学科澁谷ゼミの学生たちが協力し、六日町小学校で開催されたヤングケアラー研修会「ヤングケアラーの子どもがいたら...?」において、ヤングケアラーとは何かを伝えるための寸劇「愛子さんの一日」を上演したが、その検討の中で課題も明らかになった。すなわち、今回の研修会の対象者は教育関係者や行政関係者であったが、この劇を小学校高学年の子供たちに見せる場合、たとえば「お母さんにはうつ症状があります」といった説明は小学生には理解しにくいものであるなどの指摘を頂いた。この劇を児童・生徒が理解できるようにするためには、より具体的な描写を入れ、南魚沼市の子どもの生活に即した内容を改変する必要があるため、補助事業期間延長を申請した。一方で、著書の刊行による研究の進展は予想以上で、さまざまな媒体でヤングケアラーについて執筆したほか、厚生労働省平成30年度子ども・子育て支援推進調査研究事業「ヤングケアラーの実態に関する調査研究」検討委員会の委員長を務める、世田谷区高齢福祉部高齢福祉課主催ヤングケアラー若者ケアラー支援者向けシンポジウム(2018年7月30日開催)の基調講演者としてパネルディスカッションをコーディネートするなどの機会を頂いた。さらには、本を読んだ元ヤングケアラーが連絡をしてくれることも増え、元ヤングケアラーや若者ケアラーへのインタビュー調査も進んだ。この両方を受けて、総合的に「(2)おおむね順調に進展している」とした。今後は、南魚沼市において、ヤングケアラー支援を実践していくためのツールとしての寸劇「愛子さんの一日」を、元ヤングケアラーやスクールソーシャルワーカーの視点を入れて書き直す。そして、修正された脚本を基に、子ども・若者育成支援センターの家庭教育支援チーム「だんぼの部屋」のスタッフの協力を得て、9月に小学校56年生に対して劇を上演し、子どもたちのフィードバックを得ることを目指す。平成28年度は、27年度にイギリスのヤングケアラー支援者に実施したインタビュー・データ(ラフバラ大学ヤングケアラー研究グループのジョー・オルドリッジ氏、チルドレンズ・ソサイエティ包摂プログラムのヘレン・リードビター氏、全国ヤングケアラー連合会長のジェニー・フランク氏へのインタビューの起こし)と、「2014年子どもと家族に関わる法律(Children and Families Act 2014)」「2014年ケアに関わる法律(Care Act 2014)」「2015年ヤングケアラー(ニーズに関するアセスメント法律施行規則(The Young Carers (Needs Assessments) Regulations 2015)」の分析を行ない、論文「ヤングケアラーを支える法律ーイギリスにおける展開と日本での応用可能性」を執筆して『成蹊大学文学部紀要』第52号に掲載した。国内においても、藤沢市で公立小中学校・特別支援学校計55校の全教職員にヤングケアラーアンケート調査を実施した。筆者は日本ケアラー連盟ヤングケアラー・プロジェクトのメンバーとして、このアンケートの作成、発送、分析に中心的に携わった。アンケートは7月12日30日に1812人を対象に行なわれ、その結果、1098人の回答が寄せられた。筆者はこれらを分析し、報告書「藤沢市ケアを担う子ども(ヤングケアラー)についての調査≪教員調査≫報告書(速報版)」を執筆した。さらに、その報告書に基づいて、藤沢市小学校教頭会、中学校教頭会で報告を行なった。平成28年7月31日には、東京大学本郷キャンパスにおいて、「ケアする子どもと若者たちーケアを担うということ、そして将来への不安」というタイトルでトークセッションを行なった。この内容は『支援』第7号に掲載されるべく(平成29年5月刊行予定)、現在校正作業が進んでいる。当初の予定通り、ヤングケアラーを支える法律に関する論文を平成28年度中に刊行することができた。

また、研究計画において平成29年度に実施するとしていた、都市部における公立小中学校教職員へのヤングケアラー・アンケート調査は、藤沢市からの協力の申し出を頂いたおかげで、平成28年度に行なうことができた。この点では、当初の計画以上の進展があった。南魚沼市でのヤングケアラーへの支援に関する聞き取り調査も、計画通り、教育委員会、福祉保健部、子ども・若者育成支援センター、社会福祉協議会、北辰小学校などで複数回行なった。平成29年2月15日には、これらの部署の方々に南魚沼市役所に集まって頂く形で、ヤングケアラー支援に関するワークショップを実施した。さらに、南魚沼市教育委員会とヤングケアラー研修会を企画し、「ヤングケアラーについて知ろう!」という発表を行なった(平成28年9月12日実施)。このように、南魚沼市の行政関係者や学校関係者にヤングケアラーへの感度を上げて頂くという点に関しては、かなりの成果をあげられた。しかし、その一方で、見つかったヤングケアラーをどこにつなげるのか、誰が相談にのるのかなどについては、まだ現場も模索しており、研究でもそれを明確化するまでには至らなかった。この研究は平成29年度にさらに継続して続けていくことになるため、総合的に、「(2)おおむね順調に進展している」とした。平成29年度は、南魚沼市教育委員会や福祉保健部、社会福祉協議会における聞き取り調査を進め、ヤングケアラーに関する実態調査後にどのような支援体制を作ることができるのかを分析し、『ヤングケアラー介護を担う子ども・若者の現実』(中央公論新社、5月21日刊行予定)にまとめた。南魚沼市では、教育委員会とヤングケアラー研修会「ヤングケアラーについて深めよう!」も実施し、元ヤングケアラーの語りを教育や福祉に関わる行政関係者に聞いて頂きその対応策について話し合うワークショップを行った。また、子ども・若者育成支援センターの家庭教育チーム「だんぼの部屋」と連携して、日本の学校においてヤングケアラーとは何かを伝えるための寸劇の脚本を作成した。また、平成28年度に実施した藤沢市の公立小中学校教職員へのヤングケアラーアンケート調査の結果を分析し、日本社会福祉学会第65回秋季大会において「ヤングケアラーに関する小中学校教員の認識ー藤沢市の公立小中学校55校の教職員に対するアンケート調査から」を発表した。藤沢市でも「ヤングケアラーに関する意見交換会」において調査結果を説明し、福祉や教育に関わる参加者と「地域で「見守る」「支えあう」ためには...私たちができること」を話し合うグループワークを行った。さらに、ヤングケアラーへの支援の場になりうる可能性のある子ども食堂について、成蹊大学の公開講座において発表を行い、澁谷智子,2018,「広がる「子ども食堂」」成蹊大学公開講座運営委員会『2017(平成29)年度成蹊大学公開講座講演録』p.23-28.にまとめた。中公新書『ヤングケアラー介護を担う子ども・若者の現実』の執筆を行い、ほぼ刊行というところまでこぎつけることができたため。本の中では、南魚沼市と藤沢市で行った公立小中学校教員へのアンケート調査とその後の聞き取り調査に基づいて、日本のヤングケアラーの置かれている状況や調査後の支援体制作りに関して分析をまとめることができた。
コヒーレント放射光を用いた遠赤外時間分解分光による過渡的低周波振動モードの検出

前年度までに製作した十チャンネル遠赤外配列検出器を用い、パルス電子線から放射されるコヒーレント放射光をプローブ光とする遠赤外時間分解分光システムを構成した。1.この系を用いてイオン結晶中の緩和励起子による低周波モードの検出を試みた。結晶中に励起状態を作り出す励起源としてはパルス電子線を用い、同時にこの電子線によって作り出されるコヒーレント遷移放射をプローブ光とした。電子線照射による損傷の影響を少なくするため、クライオスタットに五から六個の試料を取り付け、ヘリウム温度に冷却して測定した。150MeV,ピーク電流100mA、パルス巾5ナノ秒の電子線を液体ヘリウム温度でNaCl単結晶に照射、約10ナノ秒後の過渡吸収を測定した。その結果、残念ながら、検出できるほどの過渡吸収は得られなかった。今後は、よりノイズを減らし、検出感度の向上に努力する。2.フェムトからピコ秒のレーザーパルスを半導体に照射すると、コヒーレント放射光と同様な、連続スペクトルを持った遠赤外パルス光が得られることが最近明らかにされた。製作した多チャンネル配列検出器を用いて、レーザー励起によるこの遠赤外パルス光のスペクトル測定を試みた。スペクトルを感度良く測定することはできなかったが、フーリエ分光器との併用により、スペクトル、放射の空間方向依存性、励起強度依存性を初めて測定できた。今後は、単発のレーザーパルスによる検出及びレーザー励起による過渡状態の遠赤外時間分解分光を試みる予定。コヒーレント放射光は、その強度、連続スペクトル、パルス性から時間分解分光に最適な光源であることが示されている。本研究課題ではパルス電子線から放射されるコヒーレント放射光をプローブ光として用いた多チャンネル遠赤外時間分解分光システムを構成し、これを用いてイオン結晶中の緩和励起子による低周波モードの検出を試みる。本年度では、中心となる配列検出素子を備えたマルチチャンネル分光システムの製作が主要な課題であった。このシステムは多チャンネル検出器と光学系、低温試料槽から成っており、適当な波長領域を単発のパルスで同時に測定するのには必須である。本年度での成果1)英国QMC社の10チャネルInsb配列検出素子を購入し、配列検出器冷却用クライオスタットの設計製作を行った。現在最終組立及び動作チェックを行っている。2)10チャネルの信号を同時処理するためのシステムとして信号処理用のパソコンを購入し、データー解析のための信号処理回路および処理のためのソフトウェアーの製作を行った。3)電子線照射と遠赤外光を同時に照射できる真空槽、遠赤外パルスラジオリシス用の光学系、及び複数の試料を低温下で測定できるクライオスタットを製作し、東北大学原子核理学研究施設に於て、予備実験を行った。しかし、まだマルチチャネル測光が行えないため、バラつきの大きなデーターしか得られなかった。今後の展開製作したシステムの性能評価を東北大学原子核理学研究施設に於て行う。本システムにより得られる動的な形状から、時間分解分光に最適な加速器のパラメーターを決定し、時間分解分光測定を行う。昨年度製作した多チャンネル遠赤外検出器の性能評価を次のような方法で行った。1.波数及び分解能高圧水銀灯からの連続光を用いて波長領域と各チャンネルの分解能を決定した。その結果、2712波数の領域で、各チャンネルとも分解能20程度の性能があり、隣合うチャンネルの重なりも少ないことが明らかにされた。その後、回折格子を二枚取り付けられるように改良し、検出領域を6cm-1にまで広げた。2.電子ライナックからのコヒーレント放射によるパルス特性。東北大学原子核理学研究施設の300MeV電子ライナックからのコヒーレントパルス遠赤外光の測定を行い、1227cm-1の領域で検出できた。各チャンネル毎の明るさのバラつきも少なく、時間応答も1MHz迄追随できることが示された。この多チャンネル検出器を用いると、電子ライナックの時間的な広がりに対するモニターとして利用できることも明らかになった。

3.シンクロトロン放射光に対する応答10チャンネルのロックイン増幅器を製作、連続光に対してもこの多チャンネル検出器が利用できるように改良した。UVSORにおけるシンクロトロン放射を利用して遠赤外領域におけるスペクトル測定の可能性を確かめたところ、シンクロトロン放射光でも充分な感度かつ数秒程度の時間応答で遠赤外領域の分光に利用できることも明らかになった。4.低周波モードの検出アルカリハライドに対する励起状態の低周波モード検出の実験を3月23日より東北大学原子核理学実験施設で行う。前年度までに製作した十チャンネル遠赤外配列検出器を用い、パルス電子線から放射されるコヒーレント放射光をプローブ光とする遠赤外時間分解分光システムを構成した。1.この系を用いてイオン結晶中の緩和励起子による低周波モードの検出を試みた。結晶中に励起状態を作り出す励起源としてはパルス電子線を用い、同時にこの電子線によって作り出されるコヒーレント遷移放射をプローブ光とした。電子線照射による損傷の影響を少なくするため、クライオスタット五から六個の試料を取り付け、ヘリウム温度に冷却して測定した。150MeV,ピーク電流100mA、パルス巾5ナノ秒の電子線を液体ヘリウム温度でNaCl単結晶に照射、約10ナノ秒後の過渡吸収を測定した。その結果、残念ながら、検出できるほどの過渡吸収は得られなかった。今後は、よりノイズを減らし、検出感度の向上に努力する。2.フェムトからピコ秒のレーザーパルスを半導体に照射すると、コヒーレント放射光と同様な、連続スペクトルを持った遠赤外パルス光が得られることが最近明らかにされた。製作した多チャンネル配列検出器を用いて、レーザー励起によるこの遠赤外パルス光のスペクトル測定を試みた。スペクトルを感度良く測定することはできなかったが、フーリエ分光器との併用により、スペクトル、放射の空間方向依存性、励起強度依存性を初めて測定できた。今後は、単発のレーザーパルスによる検出及びレーザー励起による過渡状態の遠赤外時間分解分光を試みる予定。
絹文化財の簡易的な劣化指標の作成

出土絹製文化財の劣化について検証するために、中赤外,近赤外分光分析を用いて様々な劣化形状の絹製文化財と現代参照絹との比較をおこなった。その結果、劣化した絹製文化財は、フィブロインのアミド基に帰属するピークの変化が大きく、また分解生成物に帰属されるピークが強く検出されることがわかった。このデータを基に織構造を維持した試料のアミド基のマッピングをおこなった結果、特に強度変化が大きく現れる部位があり、劣化状態が顕著であることがわかった。絹製文化財の劣化状態を数値的に表すことは、保存処理方法の検討を行うために非常に重要な研究である。そのため絹製文化財の劣化状態と同様の強制劣化試料を作成する必要がある。特に絹製文化財のIRスペクトルは現代精練絹と比べ非常に特殊なIRスペクトルを示すことから、その劣化状態や劣化要因を検証する必要がある。平成22年度は強制劣化資料の作成と、作成試料の分析及び文化財資料の分析結果との比較を行った。強制劣化試験では、(1)恒温恒湿度環境下での強制劣化試験(RH65%,70°C)(2)恒温での蒸留水中浸漬実験(pH6.0,70°C)(3)銅による絹の錆化実験(硫酸銅の10%水溶液に銅板と絹を浸漬)等の試験を行った。(1)の実験では、UV/VISスペクトルの変化、物性強度変化、IRスペクトル変化について検証した。この中でUV/VISスペクトルは変化が顕著に見られたが、物性強度とIRスペクトルの変化はわずかにしか見られず、特にIRスペクトルにでは、Amide基のピーク形状は実験前と実験後ではピークの崩壊などの大きな変化は見られなかった。また(2)の実験では、UV/VISスペクトルと物性強度の変化は見られたが、IRスペクトルの変化は見られなかった。このことから強制劣化試験では文化財資料の劣化と大きく異なることが考えられた。(3)の実験では銅イオンが絹のフィブロイン分子と配位結合し、実験時間の増加にともなって物性強度及びIRスペクトルに大きな変化が見られた。特にAmide I, IIは1ヶ月前後で大きな変化が見られ、6ヶ月後にはAmide I, IIのピーク形状において、Amide IIとAmide Iの同化が発生し、ショルダーピークに変化することがわかった。このパターンは特に文化財資料に多く見られるパターンである。以上の研究から、銅の配位結合のように、フィブロイン分子鎖のAmide基に対して強い影響を及ぼす実験を行うと、文化財資料で得られる特殊なIRスペクトルのパターンが発生することが分かった。出土絹繊維は国内での出土例も多く、歴史研究に重要な意味を持つ文化財として認識されているが、劣化の基準となる指標がなく、保存処理方法の検討も進んでいない。そこで本研究では出土絹繊維の劣化状態を把握し、保存処理に役立てるための基準作成を目的とした研究を行っている。今年度は実際の出土絹製品について分析を行い、劣化状態の基礎情報を得る研究を行った。絹繊維は繊維軸方向と横断方向とで異なる劣化状態であることが考えられたため、絹繊維の偏光特性を理解し劣化との関連性を検証した。分析には赤外分光分析を用いた。0°の繊維軸方向(//)90°の繊維軸横断方向(⊥)まで10°ごとに角度調整し、出土絹繊維の偏光特性を検証した結果、粉末に近い状態まで劣化した出土絹繊維でも偏光特性が得られることを確認し、角度を変えてもAmideIよりもAmideIIの変化が顕著にみられることがわかった。次に、現代参照絹と出土絹繊維とでAmideIとAmideIIのピーク強度比の平均値を求めた結果、現代参照絹では繊維軸方向(//)I=0.77、繊維軸横断方向(⊥)I=2.30の数値が得られ、出土絹繊維では繊維軸方向(//)I=0.81、繊維軸横断方向(⊥)I=4.14の数値が得られた。繊維軸方向(//)では現代参照絹と近い数値を示したのに対して、繊維軸横断方向(⊥)では現代参照絹と比べ約2倍近くピーク強度比が変化していることがわかった。結晶化度については、繊維軸方向(//)で現代参照絹の平均値がC=0.078であるのに対して、出土絹繊維では平均値がC=0.451と、約5倍以上値が大きいことがわかった。繊維軸横断方向(⊥)では現代参照絹がC=0.232であるのに対して、出土絹繊維ではC=0573と、やはり値が大きいことがわかった。このことから、劣化度を示す基準値としては繊維軸方向に分析したデータを使うのが最も適していることを示した。出土絹繊維に対して適切な保存方法を考えるために、出土絹繊維と、強制劣化試験を行った絹繊維における劣化状態と強度の関係について検証をおこなった。出土絹繊維の劣化状態の検証には赤外分光分析(FT-IR)を使用した。出土絹

繊維のIRスペクトルを見ると、Amide基が最も変化が大きいという特徴が見られた。さらに偏光スペクトルからAmide基のピーク強度変化は繊維軸横断方向(⊥)に依存し、結晶化度の変化は繊維軸方向(∥)に強く依存していることがわかった。出土絹繊維の中で劣化が顕著に進行しているものは、出土後に乾燥すると繊維形が崩壊し粉末化する傾向があることがわかった。この試料について分析をおこなった結果、結晶化度は現代の比較試料よりも高い数値を出すものが多いこと。AmideIIのピークパターンの変化が特に大きく変化しているもの多いことがわかった。また、織構造を維持している出土絹繊維について、再度FT-IRによる3300cm-1(Amide A)のイメージング分析を行った。その結果、織構造の中でも特定の箇所においてピーク強度が低い箇所とピーク強度が高い箇所はそれぞれが集中して島状に存在していることがわかった。ピーク強度が低い箇所は、1730cm-1と1160cm-1にも特徴的なピークが見られ、劣化による二次生成物が見られた。さらにAmideIIのピーク強度についてもAmideIとの相対強度が低く現れることがわかった。以上のことから、埋蔵環境中で劣化した絹の状態変化についてはAmideIIのピーク強度が関連し、AmideIとの相対強度が低い繊維については、脆く、裂けや断裂が多く見られる傾向があることがわかった。本研究の結果から、1000年以上の劣化を経た出土絹繊維に対して、FT-IRのイメージング分析から劣化状態を推定することができた。出土文化財をモデルとした実験試料の分析と、実際の文化財試料の分析が順調に進んでおり、これらのデータから、劣化度を示すパラメータを確認することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究で赤外分光分析から劣化度を示す数値を示すことができたので、この劣化を示す数値と物性強度の数値とをプロットし関連性について検証する。実験試料についても、博物館や美術館資料を想定し、キセノンランプを使用し紫外可視光によって劣化した試料を作成、これまでの劣化度算出法を当てはめることが可能か検討する。
ポルフィリン化合物による遺伝子発現制御 : 癌の光線力学療法への応用

ポルフィリン化合物の医学への応用として癌の光線力学療法(Photodynamic therapy; PDT)がある。ポルフィリン化合物は励起されると、強い細胞傷害性を持つ一重項酸素を産生する。PDTではこれらの原理を利用し、病巣部に可視光のレーザーを照射することで、メスを用いず、かつ特異的に癌細胞を破壊できる。つまりPDTは患者の身体的負担が軽く、患者のQOLを確保する上でも有用な治療法といえる。しかし、癌細胞への特異的な蓄積の分子メカニズムは未だ解明されておらず、PDT薬の腫瘍選択性の向上・PDT効果の個人差の予測が求められている。本研究では、ポルフィリン化合物と遺伝子発現の関係に着目して、ポルフィリン化合物が癌細胞に蓄積する分子機構の解明を目的としている。HPLCによる腫瘍内ポルフィリン定量腫瘍特異的ポルフィリン蓄積に対するPEPT1とABCG2発現の関連をin vivoにおいて調べるために、高知大学医学部泌尿器科学教室との共同研究の下、アミノレブリン酸(ALA)投与下でのポルフィリン蛍光を指標に膀胱がんの臨床検体を採取した。採取した検体に含まれるポルフィリンをHPLC法によって、分離同定・定量した。その結果、癌では正常組織に比べて6倍程度のプロトポルフィリンIX(PpIX)が蓄積していた。PpIX以外のポルフィリンは検出されなかった。PpIXを多く蓄積している腫瘍組織では、正常組織に比べPEPT1が高発現する一方、ABCG2の発現低下が認められた。これは前年度までのin vitroにおける研究結果を裏付けるものであり、PEPT1とABCG2の発現がALA-PDTにおける実用的な奏功マーカーとなり得ることをin vivoにおいて示した。また、PEPT1の発現量はがんの組織型・悪性度によって異なる可能性も見出した。以上のことから、腫瘍特異的なポルフィリン蓄積およびALA-PDTにおいて、PEPTは治療感受性因子に、ABCG2は治療抵抗性因子になることが示された。ポルフィリン化合物の医学への応用として癌の光線力学療法(Photodynamic therapy;PDT)がる。本研究では、ポルフィリン化合物と遺伝子発現の関係に着目して、ポルフィリン化合物が癌細胞に蓄積しやすい分子メカニズムの解明を目的としている。当該年度は、in vitro PDTアッセイ系・細胞内ポルフィリンの定量に向けたHPLC系の確立を行った。LED光照射装置を用いたin vitro PDTアッセイ系の構築、まず、SBIアラプロモ株式会社との共同研究によって中心波長640nmのLED光を100cm2に渡って均一に照射できる装置を設計した。この照射装置によって、細胞培養用96-well plateの各ウェルに対し、再現性良く強度を揃えた光照射を行うことが可能になった(3.6mW/cm2)。ヒト子宮頸がん由来HeLa細胞・光増感物質アミノレブリン酸(ALA)を用いて、PDTアッセイの条件の最適化を行った。細胞生存率はMTTアッセイにより評価した。5種類の胃がん由来細胞株に対して、in vitroALA-PDT(1080mJ/cm2)を行った結果、高い感受性を示す株と全く感受性を示さない株が認められた(IC50の順序;NKPS>TMK-1>KKLS>MKN28>MKN45)。近年、PDTに用いる新しい薬物としてアミノレブリン酸(ALA)が着目されている。ALAは生体内に取り込まれると強力な光増感剤であるプロトポルフィリンIX(PpIX)へと代謝される前駆体であり、がん研異的ポルフィリン蓄積を亢進させることが知られている。しかし、いずれのポルフィリン中間体も類似した蛍光スペクトルを示すため、蛍光分光光度計でサンプル中に含まれるポルフィリンの分析を行うことは困難であった。そこで、HPLCで各ポルフィリン中間体を分離した後に、蛍光強度で定量する系を確立した。ポルフィリン化合物の医学への応用として癌の光線力学療法(Photodynamic therapy ; PDT)がる。当該年度は、mRNA定量RT-PCR法のためのプライマー設計・標的遺伝子の過剰発現または発現抑制株の樹立を行い、標的遺伝子がPDTおよび細胞内ポルフィリン蓄積に与える影響を評価した。

ポルフィリン生合成に関連する12遺伝子のmRNA配列に特異的なRT-PCR用プライマーを設計した。5種類のヒト胃がん由来細胞株を用いて、RT-PCR法で各遺伝子の発現解析を行った。その結果、アミノレブリン酸(ALA)を用いたPDTに対し、高い感受性を示す株と感受性を示さない株の間で、顕著に発現量が異なる2つの遺伝子ペプチドトランスポーターPEPT1およびATP-bindingcassette(ABC)トランスポーターABCG2を同定した。Western blottingによって、PEPT1・ABCG2タンパク質の発現がPDT効果と相関する事を確認し、PDT効果に対するトランスポーターの役割が示唆された。PEPT1過剰発現株・ABCG2発現抑制株の樹立ALAの細胞内への取り込みを担うPEPT1と緑色蛍光タンパク質EGFPの融合タンパク質を発現するためのベクターを構築した。このプラスミドベクターを用いて、PEPT1-EGFP融合タンパク質を安定的に発現する細胞株を樹立した。EGFPの蛍光を観察することで、融合タンパク質が細胞膜表面に局在する事を確認した。PEPT1過剰発現株において、ALA添加後の細胞内ポルフィリン蓄積量、PDT感受性ともに顕著な増加が認められた。これより、PEPT1を介したALAの細胞内への取り込みが、PDT感受性を大きく左右することが示された。一方、プロトポルフィリンIXの細胞外への排出を担うABCG2を標的としたsiRNAを用いて、ABCG2の発現を一過的に抑制する株を樹立した。ABCG2発現抑制株において、PEPT1過剰発現と同様に、ALA添加後の細胞内ポルフィリン蓄積量、PDT感受性ともに有意な増加を認めた。ABCG2タンパク質に特異的な阻害剤であるFumitremorgin CをALAと併用した場合、ABCG2の発現抑制と同様な効果を認めた。以上より、ALA-PDTの感受性を規定する因子として、ALAやポルフィリンの膜輸送が主要なPDT効果予測因子となりうる事を示し、現在論文投稿中である。ポルフィリン化合物の医学への応用として癌の光線力学療法(Photodynamic therapy; PDT)がある。ポルフィリン化合物は励起されると、強い細胞傷害性を持つ一重項酸素を産生する。PDTではこれらの原理を利用し、病巣部に可視光のレーザーを照射することで、メスを用いず、かつ特異的に癌細胞を破壊できる。つまりPDTは患者の身体的負担が軽く、患者のQOLを確保する上でも有用な治療法といえる。しかし、癌細胞への特異的な蓄積の分子メカニズムは未だ解明されておらず、PDT薬の腫瘍選択性の向上・PDT効果の個人差の予測が求められている。本研究では、ポルフィリン化合物と遺伝子発現の関係に着目して、ポルフィリン化合物が癌細胞に蓄積する分子機構の解明を目的としている。HPLCによる腫瘍内ポルフィリン定量腫瘍特異的ポルフィリン蓄積に対するPEPT1とABCG
メーザー源時間変動と大質量原始星への質量降着の解明に向けた国際共同研究

本研究は、超長基線電波干渉計VLBIネットワークVERA、国内VLBIネットワークJVN、日韓VLBIネットワークKaVA、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAを用いた国際共同研究により、水メーザーやメタノールメーザーの時間変動現象と大質量原始星への質量降着現象の総合的な理解を目指している。研究計画2年目の本年度は、KaVAによるメーザー天体大規模サーベイ観測が順調に進んでいる。本年度は自動解析のためのプログラムを整備することに集中し、これを用いて全観測データの解析処理を完了した。現在は最初の論文を大学院生と共に執筆中である。イタリア、タイの研究グループとはそれぞれ2018年10月、2019年1月に現地へ出張し、研究協力者と共にS255、およびW49Nの各天体について解析を進めている。また、その際には、セミナーや国際学会での成果報告も行っている。アメリカの研究協力者を中心としたNGC6334の観測結果は共著論文(Brogan et al. 2018)として出版され、複数メーザーの時間変動の振る舞いとその差異について示唆が得られつつある。本研究初年度に採択されたALMAによる共同利用観測(サイクル5)は一部しか行われなかったため、他の天体については2018年4月に観測提案(サイクル6)を再提出した。その結果、提案は最優先課題として採択され、現在は観測の割り当てを待っている。最終年度内には全観測データがそろう見込みである。初年度に発足した国際研究ネットワーク"Maser Monitoring Organization (M2O)"による観測の一環で、国立天文台の研究協力者が2019年1月に新たなメーザー天体G358の増光を発見した。M2Oチーム内のメールで情報交換を行い、各観測所でメーザー時間変動の観測や新メーザー輝線の発見、赤外線など多波長観測が進められている。当初計画で立案したように、本研究では研究代表者が中心となって国際的な共同研究のネットワークを構築し、メーザー天体の時間変動と大質量星形成活動の関係を明らかにすることを目指している。初年度に国際研究会"Internatioanl Astronomical Union Symposium 336: Astrophysical Masers"(2017年9月、イタリア)で発足した国際共同研究のネットワークM2Oは定常的な情報交換が進み、本年度も新たなメーザー天体G358の増光を発見するという成果を挙げている。本年度後半からは、M2Oに参加するポスドク研究者(Ross Burns)が新たに国立天文台に着任し、本研究代表者が受け入れ教員となっている。そのため、M2Oでの議論の取りまとめや観測計画立案、データ解析が効率よく進む環境が整えられている。また、本研究代表者とタイやイタリアの研究グループの定常的な交流も進み、論文化が進められている。これらの出版計画はやや遅れているものの、アメリカの研究協力者を中心としたNGC6334の増光については、共著での論文出版がなされている(Brogan et al. 2018)。さらに、将来の研究計画立案のための議論やホワイトペーパー作成も行なわれている(Hunter et al. 2018)。KaVAでの観測は順調に進み、また、ALMAによる新たな観測提案の採択も決まり、本研究期間内にデータがそろう見込みである。以上により、本研究は当初計画通り順調に進展していると判断する。本研究最終年度は、これまでに得られた全データの解析と論文化を進める。特に、本研究2年目に着任したM2Oにも参加するポスドク研究者(Ross Burns)は議論の取りまとめや観測計画立案、データ解析で中心的な役割を果たしており、多くの天体で得られたデータの総合的な解釈を共同して進める計画である。このために、本研究最終年度内には、M2Oメンバーで日本国内、あるいは参加者の多いヨーロッパにおいて国際研究会を開催し、各グループの持つデータを付き合わせた議論、理論家も交えた観測データの解釈を進めることを計画している。また、本年度内に、M2Oの共同研究によって発見されたG358など時間変動するメーザー天体について、VERAによる距離計測のためのモニター観測を開始する。本研究期間内には距離計測は完了しないものの、将来的に天体の高精度な距離を用いた物理量の推定(光度、サイズ、質量など)の議論では必須であるため、本研究の一環として観測を提案する。M2Oネットワークによるメーザー天体の時間変動モニターについても継続し、本研究期間内に新たなメーザー天体の増光が確認された際にはVLBIによる即時観測、ALMAなどへの緊急観測の提案を進める。本研究初年度は、各国代表者を中心とした複数グループとの共同研究を着実に進めている。タイから国立天文台への研究者招聘、イタリア・アルチェトリ天文台への研究代表者の訪問により、VERAやKaVAで得られたメーザー観測データの解析が行われ、出版準備が進められている。また、2018年1月にタイで開催された研究会においても議論が進められ、本研究を現在タイで建設が進む40 m電波望遠鏡プロジェクトの初期研究テーマとして位置付けることが検討されている。

また、アメリカの研究者を中心として取得された電波干渉計データが、大質量星形成における爆発的な質量降着現象とメーザー増光の関係を示す確固たる証拠として論文化されている。韓国と進めているKaVAによるメーザー天体大規模サーベイでは、本年度に中間審査が行われ、2年目での継続が認められている。KaVAの観測結果はALMAによる大質量原始星周囲のアウトフローや回転ガス円盤の撮像データとの比較が行われている。この成果は、本研究代表者が指導する大学院生の博士論文の一部としてまとめられる予定である。当初計画で立案したように、本研究では研究代表者が中心となって国際的な共同研究のネットワークを構築し、メーザー天体の時間変動と大質量星形成活動の関係を明らかにすることを目指している。初年度は、メーザー研究者の多くが集まる5年に一度の国際研究会"Internatioanl Astronomical Union Symposium 336: Astrophysical Masers"が2017年9月にイタリアで開催され、計画通り、多くの研究者と議論を深めるという成果を挙げている。その開催期間中、期せずして新しいメーザー天体の爆発的増光(バースト)現象が報告されたこともあり、国際共同研究グループ発足の機運が予想以上に高まるという想定外のできごとがあった。これにより、13カ国からの有志研究者約30名による国際共同研究チーム"Maser Monitoring Organization (M2O)"が発足した。この国際研究チームは当初計画以上の規模であり、今後の研究発展が大いに期待できる強力な陣容となっている。本研究代表者は、M2Oチームにおいて、特に超長基線電波干渉計(VLBI)観測をリードし、すでに観測提案1本の主要な提案者として貢献している。また、データ解析も中心となって進めている。また、共著者としてすでに論文も出版されている。以上により、本研究は当初計画以上の進展があったと考えている。本研究は、超長基線電波干渉計VLBIネットワークVERA、国内VLBIネットワークJVN、日韓VLBIネットワークKaVA、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAを用いた国際共同研究により、水メーザーやメタノールメーザーの時間変動現象と大質量原始星への質量降着現象の総合的な理解を目指している。研究計画2年目の本年度は、KaVAによるメーザー天体大規模サーベイ観測が順調に進んでいる。本年度は自動解析のためのプログラムを整備することに集中し、これを用いて全観測データの解析処理を完了した。現在は最初の論文を大学院生と共に執筆中である。イタリア、タイの研究グループとはそれぞれ2018年10月、2019年1月に現地へ出張し、研究協力者と共にS255、およびW49Nの各天体について解析を進めている。また、その際には、セミナーや国際学会での成果報告も行っている。アメリカの研究協力者を中心としたNGC6334の観測結果は共著論文(Brogan et al. 2018)として出版され、複数メーザーの時間変動の振る舞いとその差異について示唆が得られつつある。
北村宗家・分家資料による江戸幕府歌学方北村家の伝記研究

北村季吟(1625-1705)は近世(江戸時代)前期の古典学者であり、『源氏物語湖月抄』などの著名な注釈書を公刊した人物である。季吟の注釈書は近世期を通じて、明治時代に至るまで広く流布しており、賀茂真淵(1697-1769)や本居宣長(1730-1801)のような著名な国学者も、季吟の注釈書に多数の書き入れをしていたことが知られている。このように、季吟の古典学の結実である注釈書は、近世期から近現代に至るまでの長期間、京都・江戸から地方までの広範囲に流布し、後世の古典理解の基礎となった。また、季吟は晩年、徳川綱吉によって江戸幕府の初代歌学方に任ぜられた。以降、北村家が歌学方を世襲し、江戸における歌学・古典学の重鎮となる。以上のような点に大きな研究上の意義が認められる。本研究では、季吟に所縁の各家に現存する資料の全容の解明と目録作成を行い、画像とあわせた公開を行うとともに、各家に伝わる学界未紹介資料を中心に、全国の史資料を博捜することにより、季吟以降の北村家の伝記的事実を明らかにすることが目的である。また、その検討を通して、近世期を通じて幕府歌学方を襲った北村家の発展継承の様相について考察し、幕府における歌学方や北村家後裔の新たな像を提示することを目指した。ただし、2年度の期間のうち、平成30年度は特別研究員奨励費との重複のために辞退となり、実質的には約半年間の研究期間となったため、多くの課題は持ち越しとなった。本期間には、各家との調査方針・実施時期等の調整、関係諸機関における受入等についての計画の策定、調査・整理に必要な物品・機材の選定を行い、次年度以降の調査への用意を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
色素細胞内メラノソーム運動のピコニュートン、ナノメータ測定

近代の生体運動研究の成果によれば、筋肉系、非筋肉系運動機構はそれぞれ現象としては特徴ある働きを示すものの、その素過程は統一して考えるべきと考えられ始めている。筆者はこのような立場から非筋肉運動系の一つである色素細胞メラノソーム運動の研究を始めた。筆者は実験に最も適した材料を知るため多くの両生類体表面、魚類血管壁に存在する黒色素細胞、鱗上に依存する黒色素細胞を調べた。その結果ある種の魚では色素細胞が摘出した鱗上で上皮に覆われることなく露出し、実験に適していることを見出した。この材料を用いメラノソーム運動の基本的性質を調べた。まずサポニン系の物質、バクテリア産生毒素などを用い細胞膜を部分的に溶解するか、細胞膜に微小な分子レベルの穴を開け実験液が容易に細胞内に透過する細胞(膜破壊細胞)を作り出した。メラノソーム運動はビデオにより撮影録画し、再生に際しその動きを解析した。intactな細胞ではメラノソームの凝集はアドレナリン、ノルアドレナリン、メラトニンなどの神経分泌物質で起こり、拡散は生理塩類溶液、アデノシンで起こるが、それとほぼ同様の運動を膜破壊細胞でも再現する事ができた。すなわち凝集はATP,微量Caイオンによりおこり、拡散はATP,cyclicAMPにより起こる事を示した。また凝集速度は2.0-2.5μm/s,拡散速度は1.5-2.0μm/sであり異なる事も示した。またメラノソームの動きを高倍率(対物レンズ×100倍)で観察すると、各メラノソームはブラウン運動をしており、ノルアドレナリン投与により一次元的熱運動の振幅が大きくなら、その後細胞中心に向かい移動する事を発見した。メラノソームの熱運動を観察したのは筆者が初めてであり、今後レーザピンセットを用いて実験を継続する予定である。本研究により期待したとおり、色素細胞は生体運動エネルギー変換研究の材料として非常に適している事を見出し、萌芽研究の趣旨に合致していると感じている。筆者は長年にわたり筋収縮における張力発生機構、短縮機構を研究してきたが、最近の研究成果にもとずく筋肉系、非筋肉系運動機構の素過程は統一して考えるべきとの立場から非筋肉運動系の一つである色素細胞メラノソーム(黒色素顆粒)運動の研究を始めた。最近の筋収縮研究ではアクチン、ミオシンをスライドグラス上で再構成させたいわゆる再構成運動系が用いられるが、色素細胞は偏平な細胞の内部を運動タンパク質を含んだメラノソームが移動し、いわば自然が作り出した再構成運動系ともいうべき運動系であり、分子運動研究に非常に適している。筆者は本年をまず準備段階と位置付け、さまざまな実験材料を観察し、メラノソーム運動の基本的性質を調べた。最もよく使われている実験材料である魚鱗上の黒色素細胞を用い、サポニン系の物質、バクテリア産生毒素などを用い細胞膜を部分的に溶解するか、細胞膜に微小な分子レベルの穴を開け実験液が容易に細胞内に透過する細胞(膜破壊細胞)を作り出した。顆粒の運動はビデオにより撮影録画し、再生に際しその動きを解析した。intactな細胞では顆粒の凝集はアドレナリン、ノルアドレナリン、メラトニンなどの神経分泌物質で起こり、拡散は生理塩類溶液、アデノシンで起こるが、それとほぼ同様の運動を膜破壊細胞でも再現する事ができた。今後はこれらの基礎的データをもとに顆粒運動におけるエネルギー変換機構解明をめざしたい。
微生物食物連鎖による溶存有機物の生成と消費ー海洋フラックスにおける意義ー

海洋有機物の大半を占める溶存有機物は、海洋物質循環において重要な役割を果たしているものと考えられる。しかし、溶存有機物の化学組成や生成・分解機構はまだ十分明らかにされていない。本研究では、近年注目を集めている、海水中のコロイド粒子(フィルターを通過するため、操作上「溶存」有機物に含まれる)の生成・消減過程における微生物群集の役割を明らかにする事を目的とした。淡青丸KT-92-10航海(1992年7月8日11日)において、サブミクロン粒子(Elzone Particle Counter 80XYを使用:サイズ0.38-1μm)の鉛価分布を調べた結果、サブミクロン粒子は、表層で高く(10^7粒子/ml)、深層で低い(10^5粒子/ml)分布パターンを体した。この分布は、微生物分布(細菌および鞭毛虫類)とよく対応していた。サブミクロン粒子に占める細菌数の割合は表層で110%、深層で1239%であり、粒子の大半は非生物デトリタスであることが示唆された、以上の結果から、比較的貧栄養な海域においても、サブミクロン粒子が重要な有機物コンポーネントである可能性が示唆された。さらに、サブミクロン粒子の生成・分解機構を調べる目的で、沿岸海水を用いた培養実験を行った。その結果、微生物変動に伴い、サブミクロン粒子数の大きな変動が見られた。粒子数の変動パターンを解析した結果、サブミクロン粒子は、細菌が生成すると場合と、原生動物が捕食に伴って生成する場合のある事が示唆された。これらの結果は、サブミクロン粒子が微生物変動に対応して、かなり早い速度でターンオーバー(day-^1のオーダー)している事を示しており、コロイド有機物が分解しやすい有機物であるという仮説を字持するものである。今後サブミクロン粒子の分解メカニズムを明らかにすることが重要である。
算数科における学力向上を目指す習熟度別指導に関する実証的研究

算数科における習熟度別コース指導を研究している八戸市立長者小学校を研究協力校として平成16年度から3年間にわたり、授業実践研究を実施した結果、毎時間の学習に必要な基礎・基本を授業導入時にクラス全体で確実なものにする準備学習としての「考える足場」が上位・中位・下位コースにより異なること、各コースに適切な足場は何かを研究単元で研究した。その成果として、6つの足場のタイプ((1)既習問題の解法のアイデア・方法を振り返る、(2)既習問題を解く、(3)導入問題を考え、新しいアイデア・方法を知る、(4)問題の1つの解法の見通しのよさを考える、(5)問題場面からわかることを記述する、(6)問題場面を図や表に表す手立てを学ぶ)を特定し、各タイプの授業実践例をまとめ、「考える足場」をつくる算数科授業の創造(明治図書)、として公刊した。京都市立桃山東小学校、小松市立第一小学校での現場教師との共同研究では、「考える足場」をつくる授業論により、能力混合クラスにおけるすべての児童の学力向上をはかる授業実践を積み重ねた。その成果として、共同研究論文が日本数学教育学会誌に4本、科学教育研究に2本、採録された。これらの研究からは、スパイラルな指導の具体化として上級学年の指導内容の素地的学習を発展的な学習として組み込むことができることが見出された。さらに第一小学校との共同研究から、「考える足場」をつくる算数授業論の立場からの5年と6年の学習指導案を作成した。これまでの授業実践を論理的に考える力、発展的に考える力、読みとったり表現したりする力の3つの力を育てる観点から全国の授業実践をまとめ、「考える足場」をつくる算数科授業事例集(明治図書)を公刊した。平成16年5月に青森県八戸市長者小学校、神奈川県横浜市峯小学校、京都市桃山東小学校を習熟度別指導の研究協力校として選定した。平成16年6月にはこれらの研究協力校において、4学年から6学年で共通の指導単元を2つ(4年、分数とわり算、5年、面積と分数、6年、体積と分数の乗除)設定した。その後、共通単元について各研究協力校において授業研究を進めた.適宜、授業研究に先だって、指導案検討会が開催された.平成16年10月には英国における算数科習熟度別指導を調査するために渡英し、資料を収集するとともに現地の小学校において算数授業を録画した。また上記研究協力校にて、英国で行われているクラス内習熟度別指導を各学校で紹介した。これは能力混合クラスの場合に授業の前半を一斉指導、後半を習熟度別グループに分けて指導するものである。この指導方法は京都市桃山東小学校4学年で取り入れられた。他の2つの学校では、クラス解体による学年内習熟度別指導を行った。さらに青森県八戸市の長者小学校では、習熟度に対応してすべての子どもの思考力を育てるための授業方法、「考える足場」をつくる算数授業について実践研究を重ね、16年度の実践から5つの足場のタイプが見出された。平成17年3月には4年間にわたる習熟度別指導の効果を調べるための基礎資料を得るため、研究協力校において、各学年の重点単元の学習達成度を調べる調査を実施した。平成17年度は、16年度選定した研究協力校のうち、青森県八戸市長者小学校、京都市桃山東小学校において算数授業研究会を実施し、「考える足場」をつくる算数授業をベースに習熟度別指導に授業実践研究を行った。長者小学校で平成16年度3月に実施した1年生から6年生までの共通指導単元に関する学力調査の分析を行い、3年生以上の学年で習熟度別指導を実施していない小学校との差が大きくなることが見出された。