hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小学校における「体育の学力（技能、態度、思考・判断）」把握についての研究

主な成果は以下の通りである。1小学校4年生のマット運動の技能については、「前転」「後転」の達成率は75%以上であったが、「側方倒立回転」は39.0%にとどまっていた、6年生の走り高跳びは、男女ともに70%以上の達成度を示していた、2ペーパーテストの結果からは、4・6年生ともに70%以上の正答率であった。3態度面については、体育授業に対する態度や授業中の行動について、意識と行動の間に差異が認められた、等の具体的事実が確認された。本研究で設定した方法を用いた調査の結果から、現行の学習指導要領下における小学校4・6年生段階の学習状況の一端を具体的なデータをもって明らかにすることができた。本研究は,『小学校学習指導要領』及び『小学校学習指導要領解説体育編』に示された内容(技能,態度,思考・判断)の習得度を測る尺度を開発し,各地の小学校第4学年及び第6学年段階の「体育の学力」実態を調査することを目的としている.研究初年度の平成25年度は,全国の体育実践及び子どもの学習の実態を調査するとともに,予備調査を踏まえた調査尺度を開発することが計画されていた.今年度は,全国各地の小学校における授業実践を観察することから,子どもの技能,態度,思考・判断面の実態及び本研究における調査に向けた学校施設環境等についての情報を把握した.また各地の教員へのインタビューを通して体育授業実践の現状,成果と課題,学習指導要領に対する意識等について情報収集した.加えて,S県S市内の小学校において行われた体育授業単元に関わることから,子どもたちに確かな学力を習得させるための授業の考え方,教材づくりの方向性,子ども同士の関わりの持たせ方,学習成果の見取り方(評価の仕方)等についての実践的な検討を行った.これらのことから,各地の体育授業に関わる実態と実際の調査実施に係る条件について,一定程度,把握することができた.同時に,調査対象校の選定も実施した.関東圏内にとどまらず,全国各地の小学校を対象として調査を実施するために対象校への打診を行い,調査の見通しを得たところである.現在は,上記の成果を踏まえて調査項目及び分析尺度の開発を行っている段階であり,この手続きが完了した時点で,調査実施へと研究を進めていく予定である.研究2年目の平成26年度は,主に小学校4年生を対象にした調査を作成・実施した.実技テストについては,『小学校学習指導要領解説体育編』に示された内容をもとに,体つくり運動の中の「多様な動きをつくる運動」,器械運動の中の「マット運動」,ゲームの中の「ゴール型ゲーム」,同「ネット型ゲーム」についての実技テストを作成した.これらはすべて,小学校の1単位時間(45分)で実施できるものとした.同時にその評価基準も作成した.この評価基準は,研究計画書に記載した通り,各運動の中核的なポイントを押さえながらも現職教員が適用可能な簡便なものにすることを配慮して作成した.態度,思考・判断の学力把握方法としては,『小学校学習指導要領解説体育編』に記載された内容を踏まえたペーパーテストを作成した.運動に関する知識,課題解決に関する思考・判断,体育学習に関わる態度面について問う問題を32題用意した.作成にあたっては,子どもたちがこれまでに受けた体育授業の経験をもとに短時間で回答できるように配慮した.これらの調査を北海道札幌市及び熊本県上益城郡の小学校を対象に実施した.現在,この結果を分析・整理している段階である.小学校6年生を対象とする調査については,現在,実技及びペーパーテストも作成が完了し,実施可能な状況にある.学校教育のアカウンタビリティを明示するよう要請する声が一段と高まっている。そのような状況の中、学校体育はどのような成果を示してきたのだろうか。正課の教育課程に示された内容は、どの程度、子供たちに習得されているのだろうか。このような問題状況の下、本研究では、現行の小学校学習指導要領に示された技能、態度、思考・判断の内容の習得状況を把握する方法を開発し、小学校における「体育の学力」実態を明らかにしようとした。3年間の研究期間をかけて、技能については主に実技調査(小学校第4学年は、体つくり運動領域「多様な動きをつくる運動」、器械運動領域「マット運動」「鉄棒運動」「跳び箱運動」、ゲーム領域「ゴール型ゲーム」「ベースボール型ゲーム」、小学校第6学年は、器械運動領域「鉄棒運動」「跳び箱運動」、陸上運動領域「走り高跳び」、ボール運動領域「ベースボール型」を対象)、態度及び思考・判断、加えて技能についての「できるようになるための知識」について、児童はどの程度理解しているのかを知るためのペーパーテスト及び意識調査を作成した。現在の学校体育の考え方を踏まえて、小学校第4学年と第6学年の児童を対象に、実技調査については各運動約100名、ペーパーテスト及び意識調査については約1100名を対象に実施した。分析の結果、特にペーパーテストについては、4年生の正答率が約78.0%、6年生が約73.0%であることが確認された。本研究の結果から、現行学習指導要領の内容の7割以上について児童が理解している現状が示されると同時に、指導の状況あるいは児童の習得度の高低についても、一定の知見を得ることができた。エビデンスを基にした教育論議が活発化する中、本研究で適用した方法論は、今後の学校体育の成果検証の方向性に示唆を与える意義ある取り組みとなったと考えている。

1小学校4年生のマット運動の技能については、「前転」「後転」の達成率は75%以上であったが、「側方倒立回転」は39.0%にとどまっていた、6年生の走り高跳びは、男女ともに70%以上の達成度を示していた、2ペーパーテストの結果からは、4・6年生ともに70%以上の正答率であった。3態度面については、体育授業に対する態度や授業中の行動について、意識と行動の間に差異が認められた、等の具体的事実が確認された。本研究で設定した方法を用いた調査の結果から、現行の学習指導要領下における小学校4・6年生段階の学習状況の一端を具体的なデータをもって明らかにすることができた。平成26年度までの段階で,小学校4年生及び同6年生を対象とした調査項目が完成している.6年生の調査も平成26年度から開始する予定であったが,調査項目作成と4年生の調査実施の関係から,平成27年度に予定が修正されたが,調査実施校にいては計画が立てられる状態であるため,「おおむね順調に思念している」と自己評価した.体育科教育学平成27年度は研究最終年度である.小学校4年生の調査を継続するとともに,6年生の調査を進めていく.現在,最終的な調査計画を整えている段階であるので,これを速やかに確定させた後,年度の前半に調査を実施し,後半は研究のまとめを進め,研究成果の総括を行う予定である.研究所年度の今年度は,研究代表者の細越と研究分担者の白旗が各地の授業実践を共同で観察し,授業や子どもの実態をとらえるとともに教師の意識や調査に求められる学校の施設環境等の情報を収集した.この実態観察から調査項目及び評価尺度開発のイメージを具体的に共有することができた.また研究代表者の細越は,小学校における体育授業実践に関わり,より実践的な視点から体育の学力を保障する授業づくりについて考察するとともに,研究分担者の白旗は調査対象校の選定を積極的に行うなど,役割を分担して作業を展開したことから,調査実施に向けた準備を整えることができた.現在は,技能については実技テストを,態度,思考・判断についてはペーパーテストを想定した尺度開発を行っている.上記のことから,本研究はおおむね順調に進展しているととらえている.平成26年度は、主に実技テスト及びその評価基準の開発とペーパーテストの作成に取り組んだ。そのため、旅費として使用する予算に残額が生じた。研究2年目となる平成26年度は,平成25年度の研究成果を踏まえて,調査項目及び評価尺度を精緻に検討・確定し調査実施を行うことになっている.その際,学校事情で調査実施が可能な時期とそうでない時期があることを踏まえて,平成26年度内の早期に各対象校と連絡をとり調査日程を確定して,首尾よく研究を進展させる予定である.なお調査対象校は,一般的な学校や体育の研究校,大都市圏と他地域等,対象地域の偏りが生じないように配慮して調整を行う必要があると考えている.平成27年度は、調査実施体制がほぼ整ったため、平成26年度度予算の残額分も調査実施に係る旅費として執行する予定である。平成25年度内に発注した物品が,年度内に納品されなかったため.次年度使用するものとして手続きした.平成26年度早々に納品予定であるため,納品された時点で平成25年度分の未使用額は消化される見通しである.
非磁化CO2大気の地球型惑星/金星大気の物質循環と中心星の活動の影響評価

地球型惑星の大気の物理・化学状態のバランスを理解する為には、中心星の活動の影響や惑星大気の物質循環を紐解く必要がある。本研究では、SPART、ALMAや東京大学アタカマ天文台のTAO望遠鏡を駆使した、ミリ/サブミリ/近赤外域の観測や大規模大気循環モデル等との比較を通して、金星の物質循環/ダイナミクス・大気化学に迫る。そして系外惑星の大気環境の普遍性やバイオマーカーの理解へ応用・発展させる。
ケミカルバイオロジーによる細胞内物流システムの理解と制御

計画班員および公募班員からのリクエストに応じ、化合物アレイと化合物溶液を使用して、興味深い化合物群の取得に成功した。さらに、世界初のPirin阻害剤であるTPh Aを化合物アレイで同定し、そしてTPh Aを使用することでPirinがメラノーマ細胞の遊走に重要であることを明らかにすることができた。本研究では、細胞内のタンパク質輸送に関与する様々な生物現象を、ケミカルバイオロジーの手法で解析・制御することを目的としている。目的タンパク質に相互作用する化合物を「化合物アレイ」でスクリーニングするとともに、溶液にした状態で化合物を配布し、各研究者の実験に使用する。細胞内のタンパク質輸送の異常が多くの疾患に関与していることから、本研究で得られる化合物が、将来、創薬シードとなる可能性が考えられる。さらに、本研究代表者は、がんの転移に関与する因子に着目し翻訳後修飾の解析や阻害剤の探索を行う。1.化合物アレイを用いた細胞内ロジスティクス制御分子の阻害剤探索今年度は様々な標的クンパク質を解析する目的で、多くのヒト遺伝子に関して赤色蛍光タンパク質(RFP)との融合遺伝子の発現ベクターを作製した。さらに、各計画研究班員に直接関連するオートファジー関連タンパク質群、メラニン輸送関連分子群、細胞接着関連タンパク質群、細胞表面分子群、さらには、がん転移促進タンパク質群などについてRFP融合タンパク質発現ベクターをいくつか作製した。作製が完了したものに関しては、培養細胞に発現させた後、理化学研究所内の公的化合物バンク施設(NPDepo)に収蔵されているアレイ化された化合物との結合を評価した。いくつかのタンパク質についてはヒット化合物があったため、類縁化合物も含めて細胞内での影響を調べた。2.ケミカルバイオロジー的手法によるがん細胞の転移・浸潤機構の解析本年度はまず、ヘパラナーゼ誘導性の細胞遊走能の亢進機構を解析する目的で、ヘパラナーゼ結合タンパク質の同定を試みた。ここで同定されたタンパク質群は、がん細胞の転移を促進する可能性が考えられる。これらのタンパク質群の中で既存の阻害剤が存在しないものは、次年度以降に化合物アレイで評価するタンパク質群の候補としたさらに、活性化型ヘパラナーゼを精製する目的で、様々なタグを導入したヘパラナーゼ発現用のベクターを作製し、培養ヒトがん細胞に遺伝子導入後、発現確認および活性化について評価を行った。昨年度に引き続き、化合物アレイを用いたケミカルバイオロジー研究を遂行している。本年度は化合物アレイを用い、細胞内ロジスティクスに影響を与える様々なタンパク質に対して、特異的に結合する低分子化合物のスクリーニングを行った。特異的にヒットした化合物に関しては、類似化合物(ネガティブコントロールなど)と併せて細胞に処理し、細胞内でも標的タンパク質に作用したか否かを判断した。化合物アレイで標的タンパク質と特異的に相互作用する低分子化合物の探索を行い、これまでに様々なバイオプローブの取得に成功しているが、並行して分化誘導物質の探索など、細胞系のスクリーニングを行い、新規抗がん剤の開発研究を行っている。分化誘導剤として、本年度はデアミノヒドロキシボスラクトマイシンの同定に成功した。デアミノヒドロキシホスラクトマイシンはヒト前骨髄性白血病細胞株HL-60細胞の分化を誘導した。この分化誘導は既存の分化誘導剤であるビタミンD3やオールトランスレチノイン酸とは異なるメカニズムであることが分かった。また、デアミノヒドロキシホスラクトマイシンはPP2A阻害活性を有していたが,他のPP2A阻害剤には分化誘導活性がなかったことから、PP2A阻害が直接的な分化誘導作用でないことが分かった。さらに、デアミノヒドロキシボスラクトマイシンは他の細胞に対して分化誘導活性を示さなかったことから、デアミノハイドロキシボスラクトマイシンが新たな特異的分化誘導剤として有用である可能性が示唆された。一方、これまで用いていた低分子化合物を固定化したアガロースビーズでは、低分子化合物とタンパク質が共有結合した際に検出できないという問題点があったが、cleavableなリンカーの導入に成功し、この問題点を解決することができた。一昨年度および昨年度に引き続き、化合物アレイを用いたケミカルバイオロジー研究を遂行している。本年度も化合物アレイを用い、細胞内ロジスティクスに影響を与える様々なタンパク質に対して、特異的に結合する低分子化合物のスクリーニングを行った。評価したタンパク質は、主に計画班員や公募班員などから依頼があったもので、解析の結果、特異的にヒットした化合物に関しては類似化合物(ネガティブコントロールなど)と併せて細胞に処理し、細胞内でも標的タンパク質に作用したか否かを判断した。化合物アレイで標的タンパク質と特異的に相互作用する低分子化合物の探索を行い、Pirin特異的阻害剤のTPh Aを同定した。TPh AはPirinとBcl-3の結合をin vitroroおよびin vivoで阻害した。また、Pirinの発現を様々な培養細胞で検討した結果、全く発現していない細胞種があることからPirinが細胞の増殖に必須でないことが示唆され、実際に、TPh Aを細胞に処理しても増殖抑制効果はなかった。一方、種々の細胞表現型に与えるTPh Aの影響を検討したところ、TPh A処理でメラノーマ細胞の遊走が阻害された。

詳細な検討を行った結果、TPh A処理でPirinとBc1-3の相互作用が阻害されると、Snai12の発現が低下することでメラノーマ細胞の遊走が阻害されることが明らかになった。一方、これまでprotein disulfide isomerase(PDI)特異的な阻害剤は報告がなかったが、理研化合物バンクの約10,000化合物を評価した結果、reductase活性を特異的に抑制するPDI阻害剤のjuniferdinを同定でき、構造活性相関研究まで発展することができた。今年度も引き続き、計画班員、および公募班員からのリクエストに応じ、目的タンパク質と相互作用する化合物の探索を化合物アレイで行った。また、並行して、細胞の表現型を指標としたスクリーニングに用いるため、化合物溶液を班員に配布した。ヒット化合物に関しては、さらに細胞内で標的タンパク質にだけ作用しているか否かを検討した。また、作用が分かっている阻害剤を用いることで新たな生物学の発見に貢献した。具体的な成果としては、NF-κB阻害剤である(-)-DHMEQを細胞に処理すると、NF-κB構成因子の1つであるRe1Bの発現量が低下した。そのメカニズムとして、核内に移行できないRelBやDNAとの結合能が失われたRelBが不安定化されることを(-)-DHMEQと分子生物学的手法を用いて明らかにするこ・とができた。さらに、乳がん細胞株において、galectin-3-binding protein(G3BP)の発現がNF-κBを介しており、乳がん細胞のフィブロネクチンへの接着にG3BPが重要な役割を担っていることが示された。また、オートファジーに関連する化合物としてキサントフモールが同定されたが、その標的は不明であった。キサントフモールを固定化したビーズを作製し、標的タンパク質を同定した結果、VCPであることを明らかにした。さらに、昨年度報告したprotein disulfide isomerase(PDI)阻害剤、ジュニフェルジンに関連し、がん細胞の転移・浸潤に重要な役割を担っているMMP-9のジスルフィド結合を質量分析により全て明らかにすることができた。そして、種々の変異体発現細胞を樹立することで、それらのジスルフィド結合の役割を明らかにすることができた。今年度も引き続き、計画班員、および公募班員からの要望に応じて、目的タンパク質や目的脂質と相互作用する化合物の探索を化合物アレイで行った(リバース。ケミカルバイオロジー研究)。並行して、細胞の表現型を指標としたスクリーニングに用いるため、化合物溶液を班員に配布した(フォワード・ケミカルバイオロジー研究)。具体的な成果としては、ミミズ毒で知られているライセニンが誘導するhemolysisをルテインが阻害することを発見した。また、カリウムイオンチャンネル阻害剤であるglybenclamideが卵巣がん細胞の浸潤を抑制することを見出した。
全身性強皮症におけるFcγRの役割についての検討

全身性強皮症患者では健常人に比べna&#239;ve B細胞、double negative (DN) memory B細胞上のFcγRIIBが上昇しており、DN memory B細胞上のFcγRIIBが高発現だった群では正常だった群に比べ間質性肺炎の合併が有意に高頻度だった。一方、ブレオマイシン誘発線維化モデルでは、FcγRIIB欠損マウスでは野生型マウスより線維化が増悪していた。以上より、全身性強皮症患者では活性化したB細胞を抑制するためにFcγRIIBの発現が代償的に上昇しており、病態形成においてFcγRIIBは線維化を抑制する機能を有していると考えられた。もともとの計画では、今年度はFcγRIIB欠損マウスを用いたマウス線維化モデルを作成し、次年度以降に全身性強皮症患者におけるFcγRIIBの発現を検討する予定としていたが、先に全身性強皮症患者におけるFcγRIIBの発現を検討することにした。本研究の仮説として、B細胞を抑制的に制御しているFcγRIIBの発現は全身性強皮症患者で低下していることが予想されたが、その仮説に反して全身性強皮症患者ではB細胞上のFcγRIIB発現は亢進していた。今後症例数を増やしてさらなる検討が必要だが、全体として研究の進捗状況についてはおおむね順調に進展していると考えられる。Fcレセプターは免疫グロブリンのFc部位に結合する受容体で、主に白血球の細胞表面に存在している。免疫グロブリンのIgGに対応するFcレセプターがFcγレセプター(Fcγreceptor: FcγR)であり、IgG型免疫グロブリンのFc部分と結合しエフェクター細胞を活性あるいは抑制することで自然免疫と獲得免疫を仲介し、生体防御系を調節している。このうち、FcγRIIBは細胞内に抑制性シグナルを伝達するモチーフを有し、免疫反応を抑制する。本研究では、全身性強皮症のB細胞上に発現しているFcγRIIBの発現を検討し、全身性強皮症におけるFcγRIIBの役割を検討することを目的としている。本年度は、全身性強皮症におけるFcγRIIBの発現について、まずmRNA発現を検討した。全身性強皮症では健常人と比較しB細胞上のmRNA発現は有意に上昇していた。次に臨床症状との関連を検討した。pre-switched memory B細胞分画において、FcγRIIBが高発現していた群(3例)では高発現していなかった群(73例)に比べ、皮膚潰瘍(25% vs 100%、P = 0.004)と強皮症腎クリーゼ(4% vs 33%、P = 0.026)が有意に高頻度だった。double negative switched memory B細胞分画において、FcγRIIBが高発現していた群(15例)では高発現していなかった群(61例)に比べ、間質性肺炎を有する頻度が高かった(57% vs 87%、P = 0.035)。皮膚潰瘍と強皮症腎クリーゼが有意に高頻度だった。また、naive B細胞とスキンスコアには正の相関があった(r = 0.27、P < 0.05)。以上より、全身性強皮症ではB細胞を抑制的に制御しているFcγRIIB発現と臨床症状に関連があることが明らかになった。今後、抑制因子であるFcγRIIBの全身性強皮症における役割について、マウスモデルを用いて検討する予定である。もともとの計画では、初年度にFcγRIIB欠損マウスを用いたマウス線維化モデルを作成し、2年目と3年目に全身性強皮症患者におけるFcγRIIBの発現を検討する予定としていたが、初年度と2年目に全身性強皮症患者におけるFcγRIIBの発現を検討した。また、FcγRIIB発現と臨床症状に相関があることも明らかになった。今後はマウスを用いた実験を行う予定であるが、全体として研究の進捗状況についてはおおむね順調に進展していると考えられる。本研究では、全身性強皮症におけるFcγRIIBの役割を検討することを目的としている。本年度は、2つの検討を行った。1つ目はエンドキサンパルス療法前後におけるFcγRIIB発現の変化についての検討である。間質性肺炎に対しエンドキサンパルス療法を施行した6例について投与前後でFcγRIIBの発現を比較したところ、pre-switched memory B細胞、double negative memory B細胞、switched memory B細胞上のFcγRIIB発現は有意に低下していた。一方、naive B細胞、plasmablast上のFcγRIIB発現はエンドキサンパルス療法により低下しなかった。2つ目はマウスモデルを用いた検討である。

野生型マウス、FcγRIIBの発現を欠損したマウス(FcγRIIB-/-マウス)にブレオマイシンを皮下投与し、誘導した線維化の程度について検討した。ブレオマイシンによる線維化は野生型マウスに比べFcγRIIB-/-マウスでは有意に増悪していた。以上より、全身性強皮症患者では免疫抑制療法により亢進していたB細胞のFcγRIIB発現が低下した。一方、マウスではFcγRIIBは線維化に対し抑制的に働いていることが明らかになった。全身性強皮症患者では健常人に比べna&#239;ve B細胞、double negative (DN) memory B細胞上のFcγRIIBが上昇しており、DN memory B細胞上のFcγRIIBが高発現だった群では正常だった群に比べ間質性肺炎の合併が有意に高頻度だった。一方、ブレオマイシン誘発線維化モデルでは、FcγRIIB欠損マウスでは野生型マウスより線維化が増悪していた。以上より、全身性強皮症患者では活性化したB細胞を抑制するためにFcγRIIBの発現が代償的に上昇しており、病態形成においてFcγRIIBは線維化を抑制する機能を有していると考えられた。平成28年度では、全身性強皮症患者のB細胞上のFcγRIIB発現について症例数を増やして検討を行う。また、臨床症状(発症年齢や性別、罹病期間、自己抗体、皮膚症状(皮膚のスキンスコア、爪上皮出血点、レイノー症状、指尖潰瘍、手指屈曲拘縮、皮膚石灰沈着など)、臓器症状(間質性肺炎、心病変、消化管病変、関節症状、筋病変、腎病変など)、臨床検査値など)とFcγRIIBの発現に関連がないか臨床データを用いて検討を行う。また、重症度(厚生労働省強皮症調査研究班により作成された「強皮症における診断基準・重症度分類・治療指針」で定められた重症度分類を用いる。重症度は、全身一般、皮膚、肺、消化管、腎臓、心臓、関節、血管ごとに基準が設けられている)との関連についても検討する。治療による経時的な変化についても検討したい。さらに、マウス線維化モデルを用いた検討を行う予定である。平成29年度では、全身性強皮症患者のB細胞上のFcγRIIB発現について、間質性肺炎に対して施行したエンドキサンパルス療法の前後で変化があるか検討する。また、臨床症状(発症年齢や性別、罹病期間、自己抗体、皮膚症状(皮膚のスキンスコア、爪上皮出血点、レイノー症状、指尖潰瘍、手指屈曲拘縮、皮膚石灰沈着など)、臓器症状(間質性肺炎、心病変、消化管病変、関節症状、筋病変、腎病変など)、臨床検査値など)とFcγRIIBの発現に関連がないか、より詳細な検討を行う。重症度は、全身一般、皮膚、肺、消化管、腎臓、心臓、関節、血管ごとに基準が設けられている)との関連についても検討を行う予定である。さらに、ブレオマイシンをマウスの皮下に投与して線維化を誘導するマウス線維化モデルを用いてFcγRIIBの役割についての検討を行う予定である。平成28年度では、全身性強皮症患者のB細胞上のFcγRIIB発現およびマウスを用いた実験や培養試薬を用いた実験を予定しており、研究費が必要なため次年度使用額が生じた。
社会科教師教育におけるサービス・ラーニングの活用

本研究の成果は、社会科教員(地理歴史科及び公民科教員)を養成する「社会科教師教育」に、サービス・ラーニング(Service-Learning)を導入する理論と方法を明らかにした点にある。具体的には、次の三点を明らかにした。第一に、米国渡航調査を通して、米国の教師教育にSLがどのように導入されているのか、その理論と方法を明らかにした。第二に、第一の研究成果を踏まえ、研究代表者及び分担者がそれぞれ所属する大学の担当授業において試験的にSLを導入し、授業改善の視点を導き出した。そして、第三に、日本の社会科教師教育の改善の方向性を、社会科(地理歴史科及び公民科)授業の改善と連動させながら提案した。本年度は,次の二つの研究活動を展開した。第一に,二度にわたる米国調査を実施し,米国の教師教育におけるサービス・ラーニングの活用方法に関する実態調査を行った。具体的には,まず,6月に米国のデューク大学で開催された“The 3rdInternational Cenference on Service-Lerning in Teacher Education"に研究代表者・唐木と研究分担者・宮崎の2名が参加し,米国の社会科教師教育におけるサービス・ラーニングの活用方法について情報収集を行った。国際学会であったので,米国に限定されずに,世界各国の実情を知ることができた。また,11月には,研究代表者及び研究分担者の3名全員で米国シアトル市における調査を行った。調査場所は,シアトル大学とワシントン大学の二つであった。両校ともに,教師教師にサービス・ラーニングを導入する取り組みを積極的に実施していたため,現地調査において,サービス・ラーニング活用の可能性と課題を知ることができた。第二に,以上の米国調査を踏まえ,日本の社会科教師教育にサービス・ラーニングをいかに導入できるか,研究代表者及び研究分担者の3名で協議した。その結果,社会科教育法といった教職に関する科目では,教えるべき内容が固定せざるを得ない現状から,同科目へのサービス・ラーニングの導入は,理念や理論の教授といった限定的に取り扱いにならざるをえないことが確認された。その一方で,教育実習関連科目や,講義を中心とした科目であっても比較的自由度の高い専門科目であれば,導入は十分に可能であることも確認された。ただし,その際でも,体験的な活動とその振り返り活動はセットにして,授業を計画することが必要であることを再確認した。本年度は、平成24年度及び平成25年度の研究成果を踏まえ、以下の二つの研究活動を展開した。第一に、これまでの理論的な研究を基盤として、各人が所属する大学の担当する授業において、サービス・ラーニングの導入を試みた。平成25年度の研究で明らかとなったように、初等社会科教育法や中等社会科教育法のような教職の授業では、サービス・ラーニングの導入は、その理論と方法の紹介や、模擬授業場面での振り返り活動など限定的な取り扱いにならざるをえない。一方、教育実習や大学院生・現職教員を対象としたマイクロティーチングなどの実験授業、さらには、実習を中心とした専門科目などであれば、その導入が十分に可能であることが、各人の取り組みの中で明らかにされた。その取り組みの内容は、学会の発表やメールを中心とした情報交換の中で、3名の研究構成員の間で共有化され、平成26年度の大学授業に活かされることになった。第二に、国内外の学会における口頭発表、さらには専門学会誌等のおける論文の発表などを通じて、社会科教師教育におけるサービス・ラーニングの活用に関して、積極的に情報発信をした。特に、研究代表者である唐木は、日本社会科教育学会等の日本国内の社会科関連専門学会において、研究分担者である宮崎は米国のサービス・ラーニング関連学会において、そして、もう一人の研究分担者である倉本はカリキュラムに関する国内外の学会において、それぞれ、社会科とサービス・ラーニングの関連についてさまざまな提案を行い、関係者の関心を呼び起こすことに専念した。その結果は、今後日本国内の教師教育の高度化が図られる中で、さまざまな影響を及ぼすことになると期待している。3年間に及ぶ本研究の初年度にあたる平成23年度は,個人的な情報収集と,研究の方向性を三名の間で共通理解することに主眼を置いた。具体的には,以下の三つの研究活動を実施した。第一に,米国への現地調査を実施した。当初の予定では,三名の共同で実施する予定であったが,東日本大震災の影響で日程調整が不調に終わったため,単独(研究分担者:宮崎)による調査となってしまったが,そこで入手した情報は,三名の間で電子メールを通じて共有された。第二に,三名が協力して,教師教育におけるサービス・ラーニングに関する情報を入手し,それを共有財産とした。すでに各人が蔵書として所有している文献を再整理するとともに,新たに書籍等を購入したり,また,インターネットやデータベース等を活用したりしながら,米国では教師教育にどのような形でサービス・ラーニングが導入されているのか,その実態をつかんだ。

実態把握の結果,教師教育にサービス・ラーニングを導入しているケースは多数に及ぶが,社会科教師教育にサービス・ラーニングを導入しているケースはそれほど多くない実態が明らかとなった。しかし,そのように数的には少ないものの,積極的にサービス・ラーニングを導入しているケースでは,日本の社会科教師教育に今後サービス・ラーニングを導入することを構想するにあたり,参考となる視点が少なくないことがわかった。そして,第三に,各人が大学で担当する授業を振り返り,サービス・ラーニングの導入可能性を探究した。探究の結果は電子メール等を通じて共有されたが,その結果,社会科教師教育への導入のためには,克服しなければならない障壁がいくつかあることが再認識された。そして,この障壁をいかに乗り越えていくかを,今後の研究課題とした。研究初年度の研究の遅れを,2年目の研究において取り戻すことができたので,現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と考えている。ただし,実際に社会科教師教育のサービス・ラーニングを導入するためには,さまざまな課題があることが改めて確認され,どのように実施可能であるか現在検討中である。研究最終年度の3年目には,具体的にサービス・ラーニングを導入した授業を試行する予定であるが,実際には,専門科目等への導入を検討することになると考えている。東日本大震災の影響で,研究の開始が遅れたため,研究全体の達成度も結果的に「やや遅れている」という状況にならざるをえなかった。海外調査を三名で共同で実施することも日程調整が不調に終わり,結果的に,研究分担者(宮崎)一名による調査となってしまった。倉本(研究分担者)が本年度の予算を使用することができなかったことも,これが大きな原因である。ただ,新年度(平成24年度)に向けての準備をすでに始めており,年度当初に海外出張を実施する予定でいる。この背景には,研究はやや遅れ気味であるが,情報共有は適宜図っており,宮崎が海外出張で入試した情報も,そして,インターネットや個人的に所有している文献に関する情報も,三名の間では共有財産となっていることがある。本年度の反省を生かし,遅れ気味な研究を順調に進めるために,来年度の前半期で,三名の連絡を密にしながら研究を進めていきたい。本研究は研究3年目,つまり,最終年度を迎える。そこで,今後の研究の推進方策として,具体的な授業実施を考えている。3名の研究代表者及び研究分担者は,それぞれ所属研究機関において,社会科教育に関する講義を担当している。その中で,個別に,サービス・ラーニングの導入の可能性を探り,授業を実施する。授業実施に先立ち,研究会を開催し,授業案を検討する予定である。また,授業実施日には,それぞれお互いに授業を観察し合って,授業後に検討会を実施し,社会科教師教育にサービス・ラーニングを導入する可能性を,改めて検討する予定である。以上の成果は,学会等において積極的に発表していくことにする。
核磁気共鳴法を用いた層状超伝導体の超伝導対称性の同定およびその発現機構の解明

昨年度に引き続き鉄系高温超伝導体の発現機構を明らかにするべく核磁気共鳴法(NMR)を用いて研究を行った。LaFeAs(01-xFx)において、常伝導状態の磁気励起がFドープに対してどのように変化するのか、また磁気励起と超伝導の関係についてAs核の1/T1の測定を通して調べた。母物質LaFeAsOは140Kあたりで1/T1Tが発散することから、反強磁性状態に転移したことがわかった。Fをドープすることによりこの磁気秩序および磁気励起は急激に抑えられ、最大の超伝導転移温度Tcを持っ11%の試料では室温以上の温度から連続的に減少する振る舞いが見られ、反強磁性ゆらぎの発達は見られない。1/T1Tの結果はFドーピングに伴い低エネルギー磁気励起は急激に抑制されるのに対し超伝導転移温度の変化は僅かであることが示され、NMRで観測される低エネルギー磁気励起と超伝導との相関は弱いと考えられる。また本年度に発見された新しい鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2(最大Tc=30K)に対して、常伝導状態と超伝導状態の性質を明らかにするべくP核のNMRを行った。その結果、上記のLaFeAs(01-xFx)と対照的に、常伝導状態に非常に顕著な反強磁性ゆらぎが観測され、磁気励起と超伝導が関係することを示唆する結果を得た。また超伝導状態には、通常のs波超伝導体に予想されるコヒーレンスピークが現れないこと、超伝導状態に残留状態密度があることを示し、この物質が非従来型超伝導であることを明らかにした。他の測定結果(磁場侵入長や熱伝導率測定)と考え合わせると、BaFe2(As1-xPx)2は超伝導ギャップにラインノードをもつ可能性が高い。高いTcをもちながらもラインノードをもつ鉄系超伝導体はこの系が初めてであり、それを明らかにした本研究の意義は大きい。上記のように鉄砒素系超伝導を理解する上で重要となる基礎的な実験を行い、現在数多く参照される結果を報告した。2008年2月に東工大の細野教授のグループから報告のあった鉄砒素系高温超伝導体LaFeAs(01-xFx)の物性を、発見当初から細野教授のグループと共同研究を行い核磁気共鳴法(NMR)を用いて調べた。その結果、母物質LaFeAsOは155Kに構造相転移を示した後、142Kで反強磁性秩序を起こすこと、またその磁気秩序はフッ素(F)を4%ドープすることで急激に抑制され、16Kに超伝導が現れることをNMR実験から示し、この物質のFドープに対する相図を作成した。さらにFドープによる常伝導状態の磁気励起の変化を調べ、低エネルギー反強磁性ゆらぎと超伝導の関係を議論した。また超伝導状態の核スピン格子緩和率1/T1を測定し、超伝導転移温度直下にコヒーレンスピークが見られないこと、低温で1/T1が冪的な温度依存性をすること示し、この超伝導が従来の金属超伝導に見られるs波超伝導状態とは異なることを示した。さらにAsをPに置換したLaFePO系においてもNMR実験を行った。この系はLaFeAsO系(最高超伝導転移温度Tc=26K)と同じ結晶構造をもちながら、Tcが三分の一程度(8K)しか示さないため、LaFeAsO系の高温超伝導の起源を理解するために重要な物質である。顕著な反強磁性ゆらぎが観測されたLaFeAsO系とは対照的に、常伝導状態では二次元的な弱い強磁性ゆらぎが見られた。超伝導状態では、超伝導ギャップの影響は見られず、Tc近傍から低エネルギースピンゆらぎが発達するという非常に特異な振る舞いを示すことを明らかにした。

また超伝導状態には、通常のs波超伝導体に予想されるコヒーレンスピークが現れないこと、超伝導状態に残留状態密度があることを示し、この物質が非従来型超伝導であることを明らかにした。他の測定結果(磁場侵入長や熱伝導率測定)と考え合わせると、BaFe2(As1-xPx)2は超伝導ギャップにラインノードをもつ可能性が高い。高いTcをもちながらもラインノードをもつ鉄系超伝導体はこの系が初めてであり、それを明らかにした本研究の意義は大きい。上記のように鉄砒素系超伝導を理解する上で重要となる基礎的な実験を行い、現在数多く参照される結果を報告した。
難溶性アクチン結合タンパク質カプリースによる細胞骨格制御機構の解明

我々が見出した新規のアクチン繊維架橋タンパク質「カプリース」は、1)生化学的に高度に難溶性で、2)ノックダウンや過剰発現で細胞の形態を大幅に変化させ、3)特定の細胞種にしか発現していない、という特徴的な性質を持つ。本研究で我々は、高濃度のカプリースタンパク質が溶液中でゲル化することを示し、ゾル→ゲルという相転移を起こすことによってアクチン骨格に特殊な性質を与えている可能性を見出した。更に、カプリースの発現様式の詳細な解析やノックダウンによる細胞形態や細胞接着における影響を解析し、このタンパク質が細胞骨格の制御において重要な役割を果たしていることを明らかにした。研究初年度は、カプリースの全長の精製と発現制御に関わる機構の解明を目指した。1.カプリース全長分子の発現精製非常に難溶性で大腸菌での精製が不可能なカプリースの全長分子を得るべく、昆虫細胞Sf9を用いた発現精製系を検討した。この系を用いても可溶化自体が困難なことに変わりはなかったが、変性剤ウレアを用いたHisタグ精製により、十分な量の全長タンパク質を得ることに成功した。現在、タンパク質の活性を回復しつつ変性剤を除去する方法を検討中である。2.カプリース遺伝子プロモーターの同定カプリースの発現は細胞種に強く依存する。そのメカニズムを遺伝子発現様式から理解するため、プロモーターの解析を行った。ヒト・マウスのカプリース遺伝子上流をクローニングしてレポーターアッセイによる機能評価を行ったところ、カプリースを発現しているHeLa細胞ではいずれの生物種由来のDNA領域も強い活性を示し、カプリースを発現していない3T3繊維芽細胞では活性が見られなかった。現在この分子メカニズムを明らかにすべく、関連因子に着目している。今年度は、昨年に引き続きカプリース分子全長のタンパク質精製に取り組んだほか、アクチン結合の制御機構に関する研究を進めた。1.カプリース全長分子の発現精製非常に難溶性で大腸菌での発現精製が困難なカプリース全長分子を得るべく、Sf9昆虫細胞の発現系からの精製を試みた。様々な条件を検討した結果、全長の発現には成功したものの、ウレア変性条件でしか可溶化ができず、変性剤を抜く過程でそのアクチン結合能が失われてしまう。この点では昨年よりほとんど進展がなく、この分子の特殊性を改めて確認するに留まった。2.カプリースのアクチン結合様式の解明カプリースは脊椎動物以上にしかない遺伝子であり、分子の大半を天然変性領域が占めているという特異なタンパク質である。相同性検索によると二つのアルファヘリックスが種を越えて保存されており、これらを欠失するとアクチン結合能は失われることが分かった。また、アクチン結合はリン酸化により負に制御されていることも分かった。現在この詳細を明らかにすべく、分子レベル実験を進めている。上述のように、さまざまな条件を試したがカプリース全長分子の精製が現時点で不可能なことが分かり、この点で進展は遅れている。一方で、アクチンとの結合様式の解析では、分子内ドメインやリン酸化依存的制御など、新たなことが分かり、順調に進展しているといえる。研究最終年である今年度は、カプリースの分子レベル・細胞レベルにおける機能に着目した以下の一連の結果を得た。1.カプリース全長分子の精製と相転移能の探索:その難溶性から精製が困難であったカプリース全長分子に対して、ウレア変性状態での精製と凍結乾燥による濃縮を行うことで、各種実験を行うのに十分な量を得ることができるようになった。また高濃度状態ではハイドロゲルを形成することも実験的に明らかにした。アクチン関連タンパク質においてこのような性質が示された例はこれまでになく、新たなアクチン骨格制御のメカニズムを示すものと期待される。2.細胞接着におけるカプリースの機能:ノックダウン細胞において、トリプシン処理後の細胞接着が有意に抑制され、接着率の大幅な低下が生存率の低下につながることを見出した。特に、90%以上のノックダウンがなされている状態ではほとんどの細胞が接着できずに生存できなくなるという現象が見られた。これまでの研究成果と照らし合わせると、カプリースは接着斑の形成においても重要な機能を果たしていることが予想される。以上の結果は、超難溶性であるカプリース分子が細胞内で相転移などの特殊な様式により、細胞接着や運動など様々な機能と関連していることを示すものである。また、昨年度に解明した細胞種特異的な発現パターンも考慮すると、細胞の癌化など増殖と関連した機能を持つことが予想され、今後の研究発展が期待される。これまで精製が困難であったカプリース全長分子が得られたことと、異なる細胞種でカプリース遺伝子のプロモーター活性を評価できたことは、計画通りの順調な進展である。一方、リン酸化サイトの特定は、いくつかの候補部位に変異を入れて検討しているが、評価にはもう少しの時間を要するが、解析自体は進展している。上記より、計画通りの順調な進展と判断できる。全長タンパク質を準備するのが困難なため、次善の手段ではあるが断片を用いて実験を進める。

今年度はアクチンのゲル化といった物理化学的観点からの解析を進め、これまでの研究で明らかにしてきたカプリース分子による大規模な細胞骨格再編成のメカニズムを解明することを目指す。同時に、カプリースが形成する特徴的なアクチン骨格構造を、in vivo/in vitro両面から詳細に明らかにすべく、生化学的手法と構造解析を組み合わせて研究を進める。生化学、細胞生物学、分子生物学初年度の結果を元に、分子・細胞レベルでのカプリースの機能メカニズムを明らかにする。分子レベルでは1全長分子の精製と活性評価、2F-アクチンメッシュ構築のin vitro実験アプローチ、3機能におけるリン酸化制御の検討、を行う。これにより、カプリースの細胞内作用機序の分子的基盤を得る。細胞レベルでは、1カプリースが形成する細胞内構造の詳細な可視化解析、2細胞種依存的なカプリース遺伝子制御機構の解明、3細胞骨格への作用機序と細胞機能への影響の解析、を行う。これにより、カプリースのノックダウンや過剰発現がどのように細胞形態に大きく影響を与えるかを明らかにし、この遺伝子機能の生物学的意義に迫る。
IRF-8による破骨細胞の抑制機構とメカニカルストレスの関係

本研究は、骨代謝において骨吸収を担う破骨細胞に対し、歯列矯正のようなメカニカルストレスを付与した際に、メカニカルストレスが直接的に破骨細胞に対し影響を及ぼしているかを検討した。その結果、破骨前駆細胞様細胞RAW264.7細胞に一過性のメカニカルストレスを付与するとIRF-8のmRNAが減少しNFATc1のmRNAが増加した。しかし、時間が経過すると分化の負の因子であるIRF-8が増加することで一過性のメカニカルストレスでは分化は促進しないことが分かった。しかし、持続的なメカニカルストレスが付与されると細胞質中にNFATc1が増加すると考えられ、分化が亢進しやすくなることが示唆された。破骨前駆細胞にRANKLを添加すると転写因子Interferon regulatory factor 8(IRF-8)は経時的な減少が認められた。また、Nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic1 (NFATc1)はRANKL添加後、経時的に増加が認められた。また、破骨前駆細胞から成熟破骨細胞へと分化させる際に、破骨細胞分化を抑制するカルデクリンを添加すると、カルデクリン添加によりIRF-8の減少が抑制され、またNFATc1の増加も認められなかった。このことから破骨前駆細胞では分化の開始とともにIRF-8が減少するが、破骨細胞分化を抑制するカルデクリンを添加するとIRF-8の減少が抑制されることから、分化を抑制することでIRF-8に変動があることが示唆された。IRF-8による破骨細胞の抑制機構を検討した。破骨前駆細胞にRANKLを添加するとIRF-8は経時的な減少を認めた。一方、NFATc1はRANKL添加後に経時的な増加を認めた。これは、破骨細胞の分化過程において、RANKLによる刺激に対し、IRF-8とNFATc1が相反的な動きをしていることになる。そこで、IRF-8は破骨前駆細胞において分化の負のマーカーになりうると考えた。破骨前駆細胞にRANKLと同時にU-73122(PLCγ阻害剤)、BAPTA-AM(細胞内カルシウムキレート剤)を添加すると、IRF-8の減少は認められず、NFATc1の増加も認められなかった。IRF-8が破骨細胞の分化において直接的な抑制効果を有しているかについては、IRF-8の増減を種々の阻害剤等によりさらに詳しく検討する必要があると考える。また、骨代謝においてメカニカルストレスが骨破壊を促進することは一般的に知られているが、破骨細胞に対し、メカニカルストレスを直接作用させることでどのような影響があるのかは不明な点が多い。そこで、IRF-8を負のマーカーとして用いて、破骨前駆細胞に対し、メカニカルストレスを付与した際のIRF-8の変動を検討し、メカニカルストレスの付与によるシグナル伝達における変化を解析中である。メカニカルストレスの付与方法についてはいくつか検討を重ねたが、これまでの方法ではうまく圧をかけることが出来ないなど、現在は新たなメカニカルストレスの付与方法を検証中である。近年、破骨細胞に試適圧縮力(メカニカルストレス)が付与されると分化促進することが報告されているが、その試適圧縮力が破骨細胞内のシグナル伝達経路をどのように変化させて分化を促進しているのかは不明である。そこで、試適圧縮力(メカニカルストレス)が破骨細胞への分化に対し、細胞内シグナル伝達経路にどのような影響を与えているか検討した。まず、破骨前駆細胞に試適圧縮力(メカニカルストレス)の付与方法を検討した。実験計画立案時にはスライドチャンバー内に細胞を播種し、シリコンチューブで注射筒を接続し、破骨前駆細胞に水圧によるメカニカルストレスの付与を試みる計画であった。しかし、水圧での付与ではチャンバーが変形するために圧を一定に保つことが難しく断念した。次に、カバーガラスを播種した細胞の上から0・1・3・5・7・9枚と静置し24時間培養を続けることで試適圧縮力の検討を行った。しかし、カバーガラスが培養液によって浮遊してしまい、思うように圧縮力をかけることが出来なかった。そのため、次に試適圧縮力を遠心力を付与することで細胞に一定の圧縮力をかける方法に変更した。圧縮力には、矯正歯科で歯の移動の際に一般的に付与される10g/cm2になるように回転数を設定し遠心力を付与した後に、一定時間細胞を培養後、RT-PCRでmRNAの発現を検討した。結果、試適圧縮力(メカニカルストレス)を付与することで分化を負に制御しているIRF-8のmRNAの発現に変化が生じ、細胞質中に遊離されるNFATc1が増加することが示唆された。これはRANKL添加によって生じる細胞内のシグナルがスムーズに伝達されやすくなると考えられる。つまり、メカニカルストレスを付与することで破骨細胞は分化しやすい細胞状態になると考えられる。

しかし、持続的なメカニカルストレスが付与されると細胞質中にNFATc1が増加すると考えられ、分化が亢進しやすくなることが示唆された。破骨細胞分化においてIRF-8は破骨前駆細胞にRANKL刺激を加えるとIRF-8の発現が減少し、NFATc1の増加が認められた。NFATc1は破骨細胞分化のマスター因子とされており、IRF-8はこのNFATc1を抑制していることが示唆されていた。RANKL刺激により生じるシグナルを種々の阻害剤で阻害すると、IRF-8には大きな変化は認められなかった。また、NFATc1の大きな増加も認められなかった。これにより、IRF-8はRANKL刺激により発現が減少することが示唆された。次に、メカニカルストレスによる影響を検討することとした。計画当初は、スライドチャンバーに注射筒をシリコンチューブでつなぎ、水圧を付与してメカニカルストレスを付与する予定であった。しかし、この方法ではプラスチック製のスライドチャンバーが圧によりたわみ、うまく圧がかけられないことが判明した。また、注射筒では高さが生じるため浮力が生じ、実際に付与したい圧をかけることが難しいことも判明した。そこで、いくつか検討を重ね、現在はデッシュに播種した細胞にカバーガラスを直接置いて圧縮力をかける方法を検討中である。メカニカルストレスの付与方法は次年度に検討する予定であり、前倒しでいくつか検討することが出来たことはよかったが、メカニカルストレスの付与方法が確立しておらず、現在までの達成度は「やや遅れている」と判断した。歯科矯正学分野今後の研究の推進方策は、まずメカニカルストレスの付与方法の確立が急務であると考えている。現在行っている破骨前駆細胞に、72もしくは96時間後に、荷重としてカバーガラスを重ねて24時間圧縮力をかける方法をもう少し設定条件を検討し、適切かどうか判断したい。荷重は、カバーガラスの枚数を変えることで調整を行っている。24時間後にTRAP染色で成熟破骨細胞への分化を比較し、至適圧縮力を決定する予定である。至適圧縮力を決定したのちに、象牙切片上で骨吸収活性(吸収窩面積)を検討したい。また、阻害剤を用いて破骨細胞分化を阻害することで、IRF-8、Blimp-1、NFATc1等の変動を検討し、至適圧縮刺激によるmRNAへの影響を検討することで、破骨細胞関連遺伝子の変動を確認し、IRF-8の発現変化による破骨細胞抑制効果を検討したいと考えている。破骨前駆細胞にRANKL刺激を加えることでIRF-8の発現が減少し、破骨細胞分化を抑制するカルデクリンを同時に添加するとIRF-8の減少は抑制された。これにより分化を抑制することでIRF-8に変動があることが確認された。しかし、RANKL刺激により生じるシグナルを種々の阻害剤で阻害した場合のIRF-8の動態の解析がやや遅れていることから全体的には「やや遅れている」と評価した。実験の際に用いるワイパー類の節約により、619円と少額ではあるが節約ができたため、繰り越し金が生じた。研究実施計画に則り、今後はIRF-8とNFATc1の発現と機能の関連について検証を行い、IRF-8による破骨細胞内の抑制機構を検証する。また、少し遅れているRANKL刺激により生じるシグナルを種々の阻害剤で阻害した場合のIRF-8の動態の解析も並行して行う。