hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯髄炎における細胞外マトリックス代謝の細胞機能学的特性の解明

歯髄炎の原因を細胞機能学的な観点から、解明することを目的として、炎症時に発現する炎症性サイトカインによる細胞外マトリックス代謝に関わるplasminogen activator(PA)/plasmin系への影響を中心として、同一個体から得た歯髄培養細胞と歯肉培養細胞を用いて比較検討を行った。歯髄培養細胞と歯肉培養細胞に炎症性サイトカインとして、IL-1β,IL-6,TNF-αを培地に添加し、8時間培養後の培養上清中のPA活性をPfeilschifterらの方法で測定した。その結果、IL-1βでは両者に差はなかったものの、IL-6およびTNF-αでは有意に歯髄培養細胞の培養上清中のPA活性が上昇した。ついで、RT-PCR法を用いて、tPA mRNAの遺伝子発現レベルを観察した。PA活性の動態と同様にIL-1bでは差はなくIL-6およびTNF-αでは歯髄培養細胞のtPA mRNA遺伝子発現の明らかな増大が見られた。IL-6およびTNF-αによる歯髄培養細胞のtPAの産生の増大と活性の上昇が細胞外マトリックスの分解にどのように影響するかをzymographyを用いて、比較検討したその結果、歯髄培養細胞ではIL-6およびTNF-αでMatrix Metalloproteinases-9の活性の上昇が特異的に認められた。以上の結果から、細胞外マトリックス代謝において、歯髄組織は歯肉組織に比較して炎症時に発現する炎症性サイトカインのうち、IL-6およびTNF-αでMMP-9の活性の上昇が見られ、細胞外マトリックスの分解が強く起きるものと考えられた。また、さらにPAIでは両細胞とも無刺激のコントロールに比較して、PAIの活性は減少するものの細胞間では有意な差は認められず、TIMP-1,2ともに遺伝子発現レベルの観察で両細胞間に差は認められなかった。そこで、IL-6のレセプタ(IL-6r)と可溶性のレセプタ(IL-6rs)の発現について検討した。両レセプタについても、両細胞間に発現の差はなく、また、歯肉培養細胞にIL-6srを添加しIL-6を作用させても歯肉培養細胞ではPA活性の上昇が認められなかった。これらのことから、歯髄培養細胞と歯肉培養細胞ではシグナル伝達系に相違があるものと考えられ、今後その検討を行う予定である。

IL-6およびTNF-αによる歯髄培養細胞のtPAの産生の増大と活性の上昇が細胞外マトリックスの分解にどのように影響するかをzymographyを用いて、比較検討したその結果、歯髄培養細胞ではIL-6およびTNF-αでMatrix Metalloproteinases-9の活性の上昇が特異的に認められた。以上の結果から、細胞外マトリックス代謝において、歯髄組織は歯肉組織にに比較して炎症時に発現する炎症性サイトカインのうち、IL-6およびTNF-αでMMP-9の活性の上昇が見られ、細胞外マトリックスの分解が強く起きるものと考えられさらに、歯髄細胞ではIL-6およびTNF-αの情報伝達系の活性が強く起きることが示唆される。歯髄炎の不可逆的な進行をたどる経過の特性を細胞機能学的な観点から、解明することを目的として、炎症時に発現する炎症性サイトカインによる細胞外マトリックス代謝に関わるplasminogen activator (PA)/plasmin系への影響を中心として、同一個体から得た歯髄培養細胞と歯肉培養細胞を用いて比較検討を行った。前年度の結果より、IL-6,TNF-αの作用において、歯髄培養細胞が歯肉培養細胞に比較して、有意にPA活性が上昇し、Matrix Metalloproteinases (MMP)-9の活性を上昇させていることが認められた。今回、さらにその詳細について検討した。PAおよびMMPsの抑制系について検討した。plasminogenactivatorinhibitor (PAI)では両細胞とも無刺激のコントロールに比較して、PAIの活性は減少するものの細胞間では有意な差は認められず、Westernblotting法でのタンパク質レベルやRT-PCR法での遺伝子発現レベルでの差も認められなかった。また、MMPのinhibitorであるTissue Metalloproteinasesでも、TIMP-1,2ともに遺伝子発現レベルの観察で両細胞間に差は認められなかった。これらのことから、両細胞のPA活性の差はPAの特にtPAの産生量の差によるものと考えられる。そこで、IL-6のレセプタ(IL-6r)と可溶性のレセプタ(IL-6rs)の発現について検討した。両レセプタについても、両細胞間に発現の差はなく、また、歯肉培養細胞にIL-6srを添加しIL-6を作用させても歯肉培養細胞ではPA活性の上昇が認められなかった。これらのことから、歯髄培養細胞と歯肉培養細胞ではシグナル伝達系に相違があるものと考えられ、今後その検討を行う予定である。
複数の疑似基質構造を持つ選択的キナーゼ阻害薬の設計と細胞周期の制御活性の検討

プロテインキナーゼは生体内のシグナル伝達系に関わり生命の維持に必要不可欠な酵素群である.我々は,細胞周期の選択的な阻害を目指して,細胞周期調節因子であるcdc2関連キナーゼの阻害剤の開発を検討した.一般的にプロテインキナーゼは,各キナーゼ間で構造が類似しているATP結合部位と,基質に特異的なタンパク質結合部位からなり,さらにキナーゼ活性を外的因子によって調節する部位を持つ,我々は様々なプロテインキナーゼ阻害薬開発にも適用可能な新しいアプローチとして,ATP結合部位に対して強い親和性を持つ構造と選択性を発現させる疑似基質構造を併せ持つ化合物をデザイン・合成し,その機能評価を検討した.合成した化合物(IIIVIIIb)の活性型cdc2キナーゼ・サイクリンB複合体に対する阻害活性を調べた結果,強い阻害活性を持つVaとVIbが見いだされた.プロテインキナーゼは生体内のシグナル伝達系に関わり生命の維持に必要不可欠な酵素群である.我々は,細胞周期の選択的な阻害を目指して,細胞周期調節因子であるcdc2関連キナーゼの阻害剤の開発を検討した.一般的にプロテインキナーゼは,各キナーゼ間で構造が類似しているATP結合部位と,基質に特異的なタンパク質結合部位からなり,さらにキナーゼ活性を外的因子によって調節する部位を持つ,我々は様々なプロテインキナーゼ阻害薬開発にも適用可能な新しいアプローチとして,ATP結合部位に対して強い親和性を持つ構造と選択性を発現させる疑似基質構造を併せ持つ化合物をデザイン・合成し,その機能評価を検討した.合成した化合物(IIIVIIIb)の活性型cdc2キナーゼ・サイクリンB複合体に対する阻害活性を調べた結果,強い阻害活性を持つVaとVIbが見いだされた.細胞内タンパク質のりん酸化は,細胞外の情報を細胞内に伝える情報伝達の役割をはじめ,細胞周期のような自律的な細胞機能の制御において重要な役割を果たしている。がん細胞や,アルツハイマーなど脳疾患においてキナーゼ活性の異常が発見されており,キナーゼ活性の制御は新しい治療薬の標的となる期待を集めている。そこで本研究は,細胞周期を制御する類似キナーゼ群の中の特定のサブタイプを認識し,特異的な阻害活性を発現する薬物の開発を目的とした。平成5年度は右図のような各種の化合物を合成し、CDC2キナーゼによる燐酸化反応の阻害活性を調べた。アフリカツメガエルの受精卵から得られる粗精製物を用いた反応系内には各種のキナーゼが混在しているので、この反応の阻害は化合物の非選択的な阻害活性の指標となる。一方、粗精製物から精製された活性化CDC2キナーゼ・サイクリン複合体に対する阻害活性はこの酵素に対する選択的な阻害活性の指標と考えられる。表1に示されるように化合物2(X=(CH_2)_3NM_<e2>)は精製酵素にのみ阻害活性を示している点で、CDC2キナーゼに対して選択的であることが分かった。しかし、3(X=(CH_2)_3NM_<e2>)と4(X=(CH_2)_3NM_<e2>)は粗精製物を用いた反応でも非選択的な阻害活性を示した。現在、疑似基質部分としてAc-Cys-Pro-Lys-Lys-NHMeを含む化合物5(X=H,X=(CH_2)_3NM_<e2>)の合成に成功し、それらのキナーゼ阻害活性について検討中である。プロテインキナーゼは生体内のシグナル伝達系に関わり生命の維持に必要不可欠な酵素群である。我々は,細胞周期の選択的な阻害を目指して,細胞周期調節因子であるcdc2関連キナーゼの阻害剤の開発を検討した。一般的にプロテインキナーゼは,各キナーゼ間で構造が類似しているATP結合部位と,基質に特異的なタンパク質結合部位からなり,さらにキナーゼ活性を外的因子によって調節する部位を持つ。我々は様々なプロテインキナーゼ阻害薬開発にも適用可能な新しいアプローチとして,ATP結合部位に対して強い親和性を持つ構造と選択性を発現させる疑似基質構造を併せ持つ化合物をデザイン・合成し,その機能評価を検討した。合成した化合物(IIIVIIIb)の活性型cdc2キナーゼ・サイクリンB複合体に対する阻害活性を調べた結果,強い阻害活性を持つVaとVIbが見いだされた。
リング発振器に基づく,超低消費電力・スケーラブル・タイムドメイン連想メモリの研究

パターン距離の周波数/時間領域のマッピング概念を連想メモリ集積回路の最小距離検索機能を最適化するために検討した。結果として、小型のデザインルールと低電源電圧へのスケーラビリティ、高検索信頼性および高検索速度を有する集積回路のアーキテクチャを開発した。最近傍Hamming距離検索のため180nm CMOSで実現した性能は0.64 μW/bit低消費電力と0.91 ps/bit高速検索時間である。これは、ディジタル回路として以前に実現された連想メモリの報告データより10倍以下低消費電力と25%以上早い検索時間である。65nmのCMOS技術を用いることで更なる改善として<52nW/bit低消費電力と381fs/bitの高速検索を実現した。また、エラーフリーの検索を、すべての検索ケースの場合、勝者パターンと入力パターンの距離150まで達成できた。最大の勝者パターンと入力パターンの距離及び最小の勝者パターンと敗者パターンの距離に対しても、低エラーレート1.6%以下を測定した。最後に、距離をクロック数にマッピングする概念に基づく完全なディジタル新たな連想メモリアーキテクチャを発明した。本年度は、必要な主な新しい回路(あ)リング発振器の調整可能な遅延段(い)時間領域の我々は、パターンマッチングアーキテクチャの重要な回路のため、主に単純なインバータを使用していた。主に、これでプルダウンまたはプルアップのスイッチング段パスの中に直列接続トランジスタを回避することは達成できた。したがって、プロセス変動の問題の影響を最小限に抑えること実現した。一致しないビットの場合、我々はリング発振器段の遅延時間の増加を実装するために二つの回路を検討した。他の可能な回路も調査し、最終的には最も良い回路構成2パスを選ぶマルチプレクサー回路を選んだ。2番目の重要な回路として、時間領域WTA回路を開発した。この回路では目指している100ps以下の時間差を識別できる。良いタイムドメインWTA回路のため革新的なオープンループ原理を利用した。従って、時間領域WTA回路はWinner検出回路、リセット可能なレジスタ回路と複数の固定遅延段回路で構成されている。全てのリング発振器は、同一の遅延段を介して、対応するレジスタとWinner検出回路の入力端子に接続される。Winner検出回路は最初に変更される入力信号を利用し、全てのレジスタのためのクロック信号を生成する。このクロック信号はレジスタの入力端子に存在する信号を保存するために、最初に変更されるリング発振器の出力変更、すなわちWinnerのリング発振器、のみをレジスタに保存される。成果として、全てのタイムドメイン連想メモリのサブ回路は開発と最適化されている。更に、180nmのCMOS技術を用いる、256ビットの64参照パターンまたは512ビットの128参照パターンで構成される完全なテストチップ設計を行った。そして、このテストチップの製造を依頼した。本年度は、180nmのCMOS技術で設計そして製造された全体のタイムドメイン連想メモリのテストチップを測定・分析した。達成できた連想メモリの高水準性能は0.9-8.8ps/bitの高速検索時間、0.64μW/bitの低消費電力と0.9Vの低電源電圧の動作である。但し、試作プロセスのばらつきの影響による誤検索率はまだ改善すべきであった。得られた180nmのCMOSテストチップに関する分析結果をSSDM'2011国際会議で発表した。180nmのCMOSテストチップの解析で確認された、試作プロセスのばらつきの影響による誤検索率をレイアウト方式の改善で削減する予定がある。タイムドメイン連想メモリの更なる検索時間短縮と消費電力削減のために新た方法を開発した。高速化を得られるために、n-ビットの比較結果をリング発振器の遅延ステージで同じに処理する。n-ビットの遅延ステージのコンセプトはリング発振器の信号を、すべてのビットが一致した場合、n-ビットのステージを単にバイパスする。従って、ウイナー検索の最小遅延時間を1-ビットの遅延ステージと比べておおよその要因によって1/nを低減することを可能にする。n-ビット遅延ステージのコンセプトを実現するために開発した重要な回路はn-ビットの比較結果に基づいて、ステージのn+1遅延パスの中で、正しいパスを選択する。このために、効率的なエンコード手法を新しいエンコード回路で実現した。さらに、180nmのCMOS技術の設計経験を最先端の65nmCMOS技術での回路とテストチップ設計のために利用していた。

プロセスばらつきに対するロバスト性を実現する非常に難しい課題を重点的に与えた。低電源電圧の正式な動作のためにはトランジスタのしきい値に近い回路動作は2番目の開発焦点であった。設計したテストチップは512ビットの128参照パターンを保持する。または、新しいディジタル連想メモリも本年度を発明し、特許出願を行う予定がある。平成24年度の主な研究内容は平成23年度に設計・試作した65nm CMOS連想メモリテストチップの実験的な解析と評価を行った。特別な注目を三つのプロパティーに与えた。(ア)検索結果の信頼性は非常に良いと確認した。エラーフリーの検索を、すべての検索ケースの場合、勝者パターンと入力パターンの距離150まで達成できた。最大の勝者パターンと入力パターンの距離及び最小の勝者パターンと敗者パターンの距離に対しても、低エラーレート1.6%以下を測定した。(イ)最小の検索速度はビットあたり381fsになっている。これは以前に報告された最高のデータより一桁良いデータである。(ウ)消費電力はビットあたり52pWより小さいになっている。これも以前に報告された最高のデータより一桁良いデータである。更に、製造プロセスのプロセスコーナーで製造ばらつきによる効果の影響を評価した。検索速度と消費電力が変化MOSFET性能に応じて変化することが見出された。一方、検索の信頼性は典型的な製造プロセス条件下と比べてほぼ同じであった。使用される回路およびアーキテクチャのさらなる改善が必要ではないことがわかった。また、デジタル連想メモリのために新たに考案したアプローチを更に改善及び実験的にテストした。このアプローチの実現可能性を検証することができた。プロジェクトの成果は、一流の国際会議(ESSCIRC)で報告された。現在までに「リング発振器に基づく、超低消費電力・スケーラブル・タイムドメイン連想メモリ」の研究については、当初予定していた目標を全て達成出来ている。更に、当初に予定されて無い新たなディジタル連想メモリコンセプトは開発された。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はタイムドメイン連想メモリを創出するために、設計した65nm CMOSテストチップを解析する。製造ばらつきによる誤検出率に関するは十分小さい値が達成出来た場合、モバイル機器への応用を目指す。
気象データを用いた波浪・高潮推算とバーチャルブイによるリアルタイム予測情報の提供

海浜・海難事故,高潮・高波災害の防止および軽減にあたっては,精細な気象・海象情報を,必要に応じて得られることが重要である。本研究では、全球気象予報データをダウンロードし、メソ気象予報計算を行い、さらに波浪・高潮を算定する、という一連の作業を自動化できるシステムを構築した。狭領域の計算には、毎時大気解析GPVデータを用いた。バーチャルブイシステムを構築し、任意地点における風速、風向、波高、波向についての時系列グラフを表示できるようにした。並列化計算が可能なLinux OSサーバーに、メソスケール気象モデルWRF(Weather Research and Forecasting model)と第3世代浅海波浪推算モデルSWAN(Simulating WAves Nearshore)をセットアップし、連携計算ができるシステムを構築した。全球気象予報モデルGFS(Global Forecast System)の計算結果データを自動的にダウンロードし、WRFにより対象領域の気象予報計算を行い、さらに、WRFによる風場の計算結果を用いてSWANによって波浪を算定する、という一連の作業を自動化できるシェルスクリプトを作成した。また、GFSから風速だけでなく気圧も取り出すシェルスクリプトを作成し、高波計算のみでなく、高潮計算で必要となる外力を気象データから与えることを可能にした。加えて、GFSやWRFの風と気圧をグラフ化するシェルスクリプトを作成し、与える外力の空間分布や時系列を容易にチェックできるようにした。気象予報データの代わりに客観解析データを用いて、災害時の気象・波浪・高潮追算ができるようにもシステムを改良した。この波浪追算システムを用いて、2008年2月に北陸沿岸および富山湾で発生した寄り回り波による高波災害の推算を行い、災害時の波浪状況を精度よく再現するとともに、伏木富山港で発生した防波堤滑動被災について、被害が発生するのに相当する高波浪が発生していたという結果を得た。メソスケール領域に対して、毎時大気解析GPVという気象庁より1時間毎に配信される高解像度な風データを用いることで、風場と波浪場の現況をリアルタイムに把握できるシステムの構築も試みた。潮汐・波浪・高潮結合モデル(Surge-WAve-Tide Coupled Model)を用いて、GFSおよびWRFを援用した高潮解析を、瀬戸内海を対象に実施した。2次元台風モデルよりも気象モデルを援用した方が高潮の再現精度の向上が期待できる結果となったが、潮汐の再現性やメソ気象モデルWRFのセッティングなど、さらなる検討課題がみえた。リアルタイムにNCEP/NOAAの気象予報データGFS(Global Forecast System)と気象庁の毎時大気解析GPVをダウンロードし、波浪モデルSWANで日本域の波浪推算を行うシステムの稼動をオフラインで開始した。解析を継続していたことにより、船舶の海難事故が突発的に発生した際に、その海域における波浪解析値を即座に抽出し、気象海象状況がどうであったかを示すことができた。また、高潮計算モデルの改良を図った。従来の高潮計算モデルは、中心気圧および台風半径からモデル的な台風を設定し、その気圧分布、そこから求まる傾度風および台風の移動速度を用いて、高潮計算における駆動外力を与えていた。本課題では、気象場の解析データGFSもしくはFNL(Final Analysis)とメソモデルWRF(Weather Research Forecasting model)を援用しているので、気象予測モデルそのものから高潮計算に用いる外力を算定できる。高潮計算に用いる外力を与えるスクリプトを作成し、前年度に構築したシステムへ高潮モデルの統合化を試みた。平成16年に大きな高潮被害をもたらした、台風0416号と0418号を対象に、瀬戸内海における高潮推算を実施した。その結果、気象の客観解析データとメソスケールモデルを用いる方が、台風モデルに比べて台風経路近傍に限らず,広範囲の気象場をよく再現でき、高潮の再現精度も増すことがわかった。平成17年7月より気象庁から新しく提供されている毎時大気解析GPVデータ(Hourly Analysis GPV)の利用をシステムに組み込んだ。HAGPVデータを用いてリアルタイム波浪・高潮推算を以下のような手順で行った。まず、6時間毎に得られるGFSデータで外領域の波浪・高潮推算をし、領域ネスティングしたデータを対象地点周辺の狭領域計算の境界条件とした。狭領域の計算をする際の、気圧および風速場には1時間毎のHAGPVデータを用いた。毎時の解析データを利用することで強風域や収束域の変化・移動を把握することができ、短時間での気象現象の急激な変化をほぼリアルタイムで予測することが可能になった。さらに、計算結果をリアルタイムバーチャルブイ(RTVB)システムで表示するようにした。バーチャルブイの考え方は、例えば、ある海域の地図があり、必要な地点の情報を知りたいとした場合に、そこには仮想のブイがあり、そのブイのデータを見るといったイメージの表示方法である。任意地点における、風速、風向、波高、波向き、潮位についての時系列グラフとともに、数値そのものを表形式で見られるようにした。

リアルタイム波浪予測の精度に関しては、これまでに冬季の予測値と観測値の比較を通して予測精度が良いことを確認したが、さらに、気象場の変化が激しい台風シーズンを対象として、リアルタイム波浪予測システムの精度検証を行った。また、リアルタイム予測システムにより推算されるデータをもとに、洋上ウィンドファーム候補サイトにおける風および波の推算を行い、年間の出現確率特性を調べた。年間および夏季、冬季における波高の超過確率を求め、設計風速および設計波の基礎資料を提供した。
腫瘍局所の免疫疲弊解除研究

CD8TILの解糖系の亢進が判明した。また、ナイーヴCD8T細胞のin vitro刺激誘導系において、メトホルミン処理により解糖系及び酸化的リン酸化の双方が亢進した。一方で腸内フローラはメトホルミン服用で大きく変動しなかった。腫瘍浸潤Tregの数の優位な減少を認めた。ナイーヴCD4T細胞のin vitro刺激によるiTreg誘導実験でメトホルミン処理により誘導効率が低下した。さらに、腫瘍浸潤MDSCの数の優位な減少、とりわけG-タイプMDSCの減少が顕著であった。また、マクロファージではM1/M2比の上昇が認められた。以上、メトホルミンによる腫瘍微小環境の改変が明確になった。腫瘍塊局所のT細胞疲弊を解除することが、今後の癌治療に不可欠の時代に突入しようとしている。我々は、既存の低分子化合物メトホルミンを用いたT細胞の疲弊解除法を見いだした。増大する腫瘍塊の中には、腫瘍浸潤CD8T(CD8 TIL)はセントラル・メモリーT細胞(TCM)として存在している。TCMのサイトカイン産生能は限定的であり、その抗腫瘍活性は低いと考えられる。一方、メトホルミン服用によりTCMは減少し、エフェクター・メモリーT細胞(TEM)さらにエフェクターT細胞(Teff)が増加する。TEMおよびTeffのサイトカイン産生能は高く、その抗腫瘍活性は高いと考えられる。事実、TEMおよびTeffが腫瘍局所に増加した場合には、腫瘍増大に歯止めがかかる。メトホルミン服用時のTEMおよびTeffのBcl2発現増加とそれに伴う活性化カスパーゼ3の減少がみられることから、アポトーシス抑制が重要と考えられる。また、抗原特異的CD8T細胞の養子移入実験においても同様のことが観察される。即ち、移入CD8T細胞は腫瘍に浸潤しても通常ほとんどはTCMの状態であるが、メトホルミン服用ないしex vivoで予め移入CD8T細胞をメトホルミン処理しておけば、腫瘍浸潤後にTEMに分化し、抗腫瘍効果を示す。TEMとTeffは抗原刺激により複数のサイトカイン産生能(多機能性)を保持したままである。養子移入の実験では、ex vivoでCD8T細胞のメトホルミン処理時にAMPK阻害剤(compound C)を加えると、一連の事象は全て消失する。即ち、AMPK依存性である。これらの実験結果は、誌上に発表した(PNAS10;112(6):1809-14, 2015)。また特許出願を行なった(特願2014-166593免疫評価方法とその評価された免疫活性化剤H26.8.19鵜殿平一郎、榮川伸吾、豊岡伸一)。TCMのサイトカイン産生能は限定的であり、その抗腫瘍活性は低いと考えられた。一方、メトホルミン服用によりTCMは減少し、エフェクター・メモリーT細胞(TEM)さらにエフェクターT細胞(Teff)が増加した。TEMおよびTeffでは解糖系の亢進が認められ、サイトカイン産生能は高く、その抗腫瘍活性は高いと考えられた。メトホルミン服用時のTEMおよびTeffのBcl2発現増加とそれに伴う活性化カスパーゼ3の減少がみられることから、アポトーシス抑制が重要と考えられた。また、抗原特異的CD8T細胞の養子移入実験においても同様のことが観察された。即ち、移入CD8T細胞は腫瘍に浸潤してもTCMの状態であるが、メトホルミン服用ないしex vivoで予め移入CD8T細胞をメトホルミン処理しておけば、腫瘍浸潤後にTEMに分化し、抗腫瘍効果を示した。TEMとTeffは抗原刺激により多機能性を保持したままであった。養子移入の実験では、ex vivoでCD8T細胞のメトホルミン処理時にAMPK阻害剤(compound C)或いはmTORC1阻害剤であるラパマイシンを加えると、一連の事象は全て消失した。論文が受理され誌上発表がなされたこと、及び1件の特許出願ができたことがその根拠である。

免疫学メトホルミンによるCD8T細胞の活性化の分子メカニズム解明のためには、AMPK活性化、IRF4発現、解糖系と酸化的リン酸化、オートファジー機能に焦点を当てて進める事も必要であると考える。IRF4が記憶T細胞への分化に必須であること(Nature Immunology 14:1155-1165. 2013)、AMPKの活性化がオートファジーを誘導すること(Nature Cell Biology 13:132-141. 2011)、AMPK活性化とIRF4発現レベルが相関する可能性(Diabetes, Obesity and Metabolism 13:1097-1104, 2011)などが、本研究の方向性をサポートする。また、養子移入実験は極めて有用な手段であり、compound Cと同様に様々な阻害剤を用いた実験に応用可能である。従って、メトホルミンと各種阻害剤で処理したCD8T細胞を養子移入し、浸潤後のTEM分化を解析する。阻害剤としては、mTORC阻害剤(ラパマイシン、mTOR経路はAMPK活性化で抑制される)、HIF1阻害剤(解糖系阻害)、酸化的リン酸化阻害剤、オートファジー阻害剤(3MA)などを使用することが考えられる。さらに、移入後経時的にAMPKリン酸化、IRF4発現レベル、グルコース取り込み活性、オートファジー活性をTCM,TEM,TEffに分けてフローサイトメトリー解析することも必要である。
着床前マウス初期胚の増殖・分化を制御する癌細胞由来因子の同定

これまで本研究代表者は、マウスおよびウシ着床前初期胚の体外発育に及ぼすラット肝癌細胞(Reuber H35)の培養上清の効果を検討してきた。その結果、(1)同細胞培養上清中には、マウスの系統にかかわらず作用する2細胞期卵特異的分裂抑制因子(Fr.B25、部分精製終了)が存在するが、ヒト肝癌細胞培養上清中には存在しないこと、(2)同細胞培養上清中には、マウス4細胞期卵の体外発育を促進する効果が認められること、および9種類の蛋白質(76、60、49、38、34、31、24、22および18kD)が卵子に結合すること、(3)同細胞培養上清は、ウシ体外受精卵の体外培養における早期細胞死を抑制することを見い出してきた。本年度の研究では、Reuber H35細胞培養上清中に存在するマウス初期胚発育制御因子と、既知細胞成長因子との作用特性の差異について明らかにするために重要である、以下の結果を得た。1.Fr-B25の構造決定に着手し、分子量を決定した。2.RT-PCR法により遺伝子発現が確認された細胞成長因子に対する抗体を培養液中に添加し、胚発育に及ぼす効果について検討した。その結果、Reuber H35細胞培養上清に認められるマウス初期胚発育促進活性の作用本体の候補として、2種の細胞成長因子を見いだした。3.着床前マウス初期胚の生存性を迅速に定量する事を目的として、酸化還元指示薬であるalamarBlueを応用し、胚発育を定量できる可能性を示した。1.構造決定に必要なFr-B25を、Reuber H35細胞培養上清から大量調製した。2.リバース・トランスクリプターゼ・ポリメラーゼ・チェイン・リアクション(RT-PCR)法により、同細胞における形質転換増殖因子α、β1、上皮成長因子、肝細胞増殖因子、白血病抑制因子、幹細胞増殖因子の遺伝子は発現しているが、インヒビンα、アクチビンβ_A及びβ_B遺伝子は発現していないことを見いだした。3.RT-PCR法により遺伝子発現が確認された細胞成長因子を単独で培養液に添加し、卵子発育に及ぼす効果について検討した。その結果、形質転換増殖因子α、上皮成長因子、幹細胞増殖因子に卵子発育促進効果が認められた。
肝のreperfusion injuryの研究

本研究は雑種成犬を用い、従来承認されてきた限界を超えて肝流入血行遮断に肝部下大静脈をも遮断して、肝のreperfusion injuryの限界と血中prostanoid、endotoxinや脂質過酸化反応の推移、さらに虚血肝の潅流を行って肝障害の可逆性を明らかにするにことを目的としている。I群:60分間虚血群、II群:120分虚血群、III群:II群+4゚Cリンゲル液による肝潅流群の3群に分類し、肝動脈・門脈遮断及び肝上部・下部での下大静脈遮断中は力脈及び下大静脈血を送血ポンプにより頸静脈へバイパスした。潅流操作は肝側門脈本幹内に虚血肝フラッシュ用カテ-テルを挿入し、肝部下大静脈内には大腿静脈より排液用カテ-テルを挿入して行った。1.5日生存率:I群83%、II群14%、III群43%で死亡例はいずれも肝不全であった。2.一般肝機能:各群とも再潅流直後より異常を示し生存例は3日目で正常化したが、死亡例では増悪した。またII群の異常が最も強く、I群はIII群と同様の推移を示した。3.血中prostanoid:6ーKetoーProstaglandin・F_<1α>(6・KF)は再潅流直後より上昇し、II群で高値をとり、生存例では3時間後に漸減した。一方Thromboxane B_2(TxB_2)は生存例で高値を示したが、死亡例では再潅流後3時間で速やかに低値を示し、TxB_2/6ーKFでみると予後不良なII群は再潅流直後より著明な低値を示していた。4.血中endotoxin:再潅流後各群とも上昇し3時間でpeakを示しその後低下するが、II群の回復が有意に遷延した。5.過酸化脂質:血中では再潅流後高値を示し生存例では3日目で正常化し、肝組織中での濃度と相関した。6.その他:肝組織血流量は再潅流後2時間目で低下しその後生存例では回復したが、肝類洞では7日後でもKupffer細胞は肥大し、14日後に改善していた。以上、虚血肝の限界や可逆性、予後判定など有益な成果が得られた。最近虚血による肝細胞障害の機序として再灌流後にみられる活性酸素や過酸化脂質を中心にしたfree radical chain reaction(reperfusion injury)に基づく病態が注目されているが、これまでは細胞レベルでの研究が主体であり、臨床的に重要なreperfusion injuryの限界や可逆性及びその対策について検討した報告は少ない。本研究は雑種成犬を用い、従来承認されてきた限界を超えて肝流入血行を遮断しさらに肝部下大静脈をも遮断して、肝のreperfusion injuryを検索するとともに各種薬剤を用いて虚血による肝細胞障害の可逆性と対策を明らかにすることを目的としており、初年度は以下の成績を得ることができた。尚、実験モデルとしては、肝動脈・門脈の同時遮断とともに、肝の上・下で下大静脈を遮断した。

遮断時間は1、2、3時間とし、門脈及び下大静脈血を送血ポンプにより頚静脈へバイパスし、さらに肝側門脈本幹内に虚血肝フラッシュ用カテ-テル(I群:4°C乳酸リンゲル液、II群:4°Cコリンズ液、III群:非注入)を挿入し、また肝部下大静脈内には排液用カテ-テルを挿入して検索した。1.1週間以上生存率:送血ポンプを使用し、I群のリンゲル液やII群のコリンズ液の投与により、肝動脈・門脈及び下大静脈同時遮断を3時間行っても全例1週以上生存したが、非灌流群のIII群では1週生存率は50%未満であり、かつ2週以上生存したものは1例もなく、死因は全例肝不全であった。2.reperfusion後の肝機能:各群とも遮断時間が長いと肝機能は不良であり、また同じ遮断時間でみてもIII群が最も不良であったが、I・II群間には有意差を認めなかった。肝組織中過酸化脂質量は高値を示したが生存例では2週で回復した。3.reperfusion後の肝組織血流量:3時間遮断のI群、II群ともreperfusion後2時間目で血流量は低下しその後徐々に回復して4週で術前値となった。最終年度は肝類洞壁細胞の微細構造や抗酸化剤の効果について検討する。本研究は雑種成犬を用い、従来承認されてきた限界を超えて肝流入血行を遮断しさらに肝部下大静脈をも遮断して、肝のreperfusion injuryの限界と血中prostanoid、endotoxinや脂質過酸化反応の推移を検討するとともに、虚血肝の潅流を行って肝障害の可逆性を明らかにすることを目的としている。すなわち、I群:60分間虚血群、II群:120分虚血群、III群:II群+4°Cリンゲル液による肝潅流群の3群に分類し、肝動脈・門脈遮断及び肝上部・下部での下大静脈遮断中は門脈及び下大静脈血を送血ポンプにより頸静脈へバイパスした。さらに潅流操作は肝側門脈本幹内に虚血肝フラッシュ用カテ-テルを挿入し、肝部下大静脈内には大腿静脈より排液用カテ-テルを挿入して行った。初年度には各群の5日以上生存率を検討し、I群83%、II群14%、III群43%で死亡例はいずれも肝不全であり、この成績に基ずいて最終年度は以下の成績が得られた。1.一般肝機能:各群とも再潅流直後より異常を示し生存例は3日目で正常化したが、死亡例で増悪した。またII群の異常が最も強く、I群はIII群と同様の推移を示した。2.血中prostanoid:6ーKetoーProstaglandin・F_<1α>(6・KF)は再潅流直後より上昇し、II群で高値をとり、生存例では3時間後に漸減した。一方Thromboxane B_2(TxB_2)は生存例で高値を示したが、死亡例では再潅流後3時間で速やかに低値を示し、TxB_2/6ーKFでみると予後不良なII群は再潅流直後より著明な低値を示していた。3.血中endotoxin:再潅流後各群とも上昇し3時間でpeakを示しその後低下するが、II群の回復が有意に遷延した。4.過酸化脂質:血中では再潅流後高値を示し生存例では3日目で正常化し、肝組織中での濃度と相関した。5.その他:肝組織血流量は再潅流後2時間目で低下しその後生存例では回復したが、肝類洞では7日後でもKupffer細胞は肥大し、14日後に改善していた。以上、本研究により虚血肝の限界や可逆性、予後判定など有益な成果が得られた。
植物免疫における受容体型細胞質キナーゼを介したMAPKカスケードの活性化機構

植物の細胞膜上に存在する病原菌認識受容体が、病原菌の構成成分の分子パターンを認識し、その情報を細胞内に伝達することで、様々な免疫応答が誘導される。その情報伝達経路において、3つのタンパク質リン酸化酵素(MAPKKK、MAPKK、MAPK)によって構成されるMAPKカスケードが重要な役割を果たしていることが明らかになっている。これまでの研究により、真菌のキチンを認識するCERK1が受容体型細胞質キナーゼPBL27をリン酸化し、活性化されたPBL27がMAPKカスケードの最上流に位置するMAPKKK5をリン酸化することで、MAPKカスケードが活性化されることを明らかにした。今年度は、FLS2受容体が細菌のべん毛タンパク質由来のペプチドflg22を認識することによって誘導されるMAPKカスケードの活性化について解析を行った。その結果、flg22信号伝達に関わる受容体型細胞質キナーゼの候補を同定するとともに、その下流でMAPKKK3が機能していることを明らかにした。また、先行研究により、MAPKKK5がダイマー化・トランスリン酸化を介して活性化される可能性が示唆された。そこで、MAPKKK3とMAPKKK5が属するMEKKファミリーの21個のMAPKKKのキナーゼドメインを単離し、酵母Two Hybrid法を用いた相互作用解析を行ったところ、多くのMAPKKKがダイマーを形成することが示唆された。さらに、スピリットナノルシフェラーゼ法を用いて、植物細胞内におけるMAPKKK5とMAPKKK3の相互作用を解析したところ、MAPKKK5とMAPKKK3が、ホモダイマーあるいはヘテロダイマーを形成し、MAPKカスケードを活性化されることが明らかになった。したがって、ダイマー化は、植物のMAPKKKに共通した活性化メカニズムであると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。植物の細胞膜上には数百以上の受容体が存在し、細胞外に存在する病原菌、ホルモン、分泌ペプチドを検知し、その情報を細胞内に伝達することで、防御応答や形態形成など様々な生体反応を誘導している。このような多くの受容体によって活性化される細胞内の信号伝達において、MAPKカスケード(MAPKKK- MAPKK- MAPKの3種のタンパク質リン酸化酵素により構成される信号伝達経路)が主要な働きをしていることが知られているが、植物では受容体からMAPKカスケードに至る信号伝達機構については報告されていない。我々は、シロイヌナズナの細胞膜上に存在するキチン認識受容体CERK1がキチンを検出後、受容体型細胞質キナーゼであるPBL27を直接、リン酸化することにより、情報を細胞内に伝達すること、さらに、PBL27が、キチンに応答したMAPKの活性化を制御していることを明らかにした。そこで、PBL27によるMAPKカスケードの活性化機構を解明するため、PBL27と相互作用するMAPKKKを探索し、MAPKKK5を同定した。MAPKKK5の機能欠損変異体では、キチンに応答したMAPKの活性化が抑制されていることから、MAPKKK5がPBL27の下流でMAPKの活性化を制御していることが明らかになった。さらに、酵母Two Hybridおよびin vitroリン酸化解析の結果、PBL27は、MAPKKK5のC末端領域に直接的に相互作用し、リン酸化することが明らかになった。さらに、PBL27によってリン酸化される6個のアミノ酸残基を特定し、それらのアミノ酸残基がキチンに応答したMAPKの活性化に必要であることを証明した。また、PBL27とMAPKKK5の細胞内相互作用をBiFC法を用いて解析し、これらのタンパク質が細胞膜上で相互作用していることを明らかにした。MAPKKK5の発現量が非常に低く、細胞内のMAPKKK5のタンパク質を解析することに困難が予測されたが、シロイヌナズナのプロトプラストやタバコ葉を用いた一過的発現系の技術を習得し、MAPKKK5の細胞内局在およびPBL27との相互作用を解析することに成功した。また、PBL27によってリン酸化されるアミノ酸残基をアラニンに置換した変異タンパク質の発現により、MAPKKK5機能欠損変異が完全に相補されないことが明らかとなり、PBL27によるMAPKKK5のリン酸化が、キチンに応答したMAPKの活性化に必須であることを遺伝学的に証明することができた。植物の細胞膜上には、多くの受容体が存在し、細胞外に存在する病原菌を認識し、その情報を細胞内に伝達することで、様々な防御応答を誘導している。このような多くの受容体によって活性化される細胞内の信号伝達系において、MAPキナーゼカスケードが主要な働きをしていることが知られているが、植物では受容体からMAPキナーゼカスケードに至る信号伝達機構について報告されていない。これまでの研究により、真菌の構成成分であるキチンの認識に伴い、植物特有の受容体型細胞質キナーゼであるPBL27がキチン受容体CERK1によってリン酸化され、その後、PBL27がMAPKカスケードの起点となるMAPKKK5をリン酸化することでMAPKカスケードが活性化されることが分かった。さらに、PBL27とMAPKKK5は細胞膜で相互作用するが、キチン認識に伴って、MAPKKK5はPBL27から離れ、細胞質でMAPKKであるMKK4とMKK5と相互作用することが明らかになり、MAPKカスケードの時空間的な動態を初めて明らかにすることができた。

また、PBL27によってリン酸化されるMAPKKK5の6つのアミノ酸残基のうち、622番目のセリンのリン酸化が最も重要であることが分かった。また、MAPKKK5の活性化過程でダイマー化が生じる可能性が示唆された。さらに、PBL27のイネホモログであるOsRLCK185とMAPKKK5のイネホモログであるOsMAPKKK18について解析を行ったところ、イネにおいても、キチン認識に伴って活性化されたOsRLCK185が、OsMAPKKK18をリン酸化することで、MAPKカスケードが活性化されることが明らかとなり、シロイヌナズナとイネにおいてキチンによって誘導されるMAPKカスケードが保存されていることがわかった。in vitro実験系を用いて、CERK1、PBL27、MAPKKK5のリン酸化解析を行ったところ、PBL27はCERK1によってリン酸化された時のみ、MAPKKK5をリン酸化できることがわかった。このことは、シグナルが、CERK1-PBL27-MAPKKK5の順で伝達されたことを強く示唆しており、大きな研究成果である。さらに、当初の目的であった、最も重要なMAPKKK5のリン酸化部位を特定することが出来た。また、PBL27、MAPKKK5、MKK4/MKK5のタンパク質の局在解析により、PBL27とMAPKKK5は細胞膜で相互作用しているが、キチン認識に伴って、MAPKKK5はPBL27から離れ、MKK4とMKK5と相互作用することが明らかになり、MAPKカスケードの動態を初めて示すことが出来た。また、イネのOsRLCK185とOsMAPKKK18の解析により、イネとシロイヌナズナの間でキチン信号伝達系が保存されていることが明らかになった。植物の細胞膜上に存在する受容体が、病原菌の侵入を認識すると、その情報を細胞内に伝達し、様々な防御応答が誘導される。その際、細胞内の信号伝達系においてMAPキナーゼカスケードが重要な役割を果たしていることが知られている。これまでの研究により、真菌の構成成分であるキチンの認識に伴い、細胞膜に存在する受容体型キナーゼCERK1が、受容体型細胞質キナーゼであるPBL27をリン酸化し、PBL27がMAPキナーゼカスケードの最上流にあるMAPKKK5をリン酸化することで、MAPキナーゼカスケードが活性化されることが明らかになった。しかし、植物ではMAPKKKがどのように活性化されているかについては不明である。酵母Two Hybrid法を用いた解析により、MAPKKK5のキナーゼドメイン間で結合することが明らかになり、MAPKKK5がダイマーを形成する可能性が示唆された。さらに、BiFC解析により、実際にMAPKKK5が細胞内でダイマーを形成し、そのダイマー化は細胞膜上で起こっていることが明らかになった。また、キナーゼドメインが相互作用することから、トランスリン酸化が生じている可能性が考えられた。実際、in vitro系を用いた解析により、キナーゼドメイン間でトランスリン酸化が生じ、質量分析計を用いた解析により6個のアミノ酸残基がリン酸化されることが明らかになった。
局所適合セミパラメトリック推測と統計的学習理論

交付申請書に記載された3つの研究(研究A,B,C)が総合的に進められた.計量生物分野への応用として,発生学領域における毛周期解析およびヒト胎児発生のスタンダード曲線の構築に局所適合平滑化が引き続き応用された(研究C).生物学領域では,計画された投薬量にたいする反応の有無など,目的変数が離散の場合が重要となるが,そのような場合における新たな平滑化手法を構築し,そこに含まれる平滑化パラメータの選択を議論した(研究Aおよび研究C).統計的学習理論との絡みで,反復局所適合平滑化による最小2乗ブースティングアルゴリズムを考察し,その挙動を数値的に調べた.そこに含まれる平滑化パラメータの選択に必要な理論計算を進めた.高次元データを扱う際にいずれにせよ何らかの次元縮小を前もって行う必要があるが,主成分分析と独立成分分析を組み合わせた新たな次元縮小アルゴリズムを考案し,そのアルゴリズムの応用による次元選択の手法も開発するとともに,その性質を調べた(研究B).胎児形態計測データの解析において,臓器発生の多変量スタンダードの構築における次数選択および平滑化パラメータの選択の必要性からモデル選択の議論を行い,その基礎理論を与えた(研究A).また,発生過程の調和度解析という新たな研究方向を考案し,擬等角写像論に現れる最大歪曲度の推定を局所適合平滑化を用いて行うアルゴリズムを考案した(研究C).この量により胎児発生過程の調和度マップ作成の目途をつけた.交付申請書に記載された3つの方向(背景A,背景B,背景C)からの研究が総合的に進められた.計量生物分野への有効な応用(背景Cからの展開)として,発生学領域における胎児発生スタンダード曲線を構築する有効な方法を確立した.胎児の発生過程を系統的に捉えることを目的としたスタンダードの構築はこれまで皆無に近く,重要な結果であると言える.胎児形態計測データでみられる,肺の発生過程の2群構造について,その確率的モデリングを平滑化を用いて行った.この2群構造はあまり知られていないが,形態計測においては顕著に見られた.遺伝子レベルでの研究も合わせて行う必要性があることを認識し,次年度以降の継続研究の方向性が明らかとなった.また,毛周期データの解析においても毛髪発生の確率モデルにおいて,発生確率の推定に局所適合平滑化を用いた方法が有効であることが明らかとなった.次年度以降も引き続いて研究が継続される.背景Aおよび背景Bからの展開の結果として,ノンパラメトリック多項回帰における平滑化パラメータの選択問題について有効な手法を提案し,理論的考察も行った(「研究発表」欄における論文).セミパラメトリック平滑化はノンパラメトリックな部分を含むため,常に平滑化パラメータの選択問題がつきまとう.そのため,手法の単なる提案だけには留まらず,提案手法に含まれる平滑化パラメータのデータに基づく選択アルゴリズムの提案およびその挙動の理論的考察が併せて必要であり,論文はそのような内容で構成されている.研究成果は部分的に科研費シンポジウム「統計数理の基礎理論」(17年12月20日-22日,於鹿児島大学)および科研費国際シンポジウム「バイオ統計学:最前線とそれを支える理論の展開」(18年2月13日-15日,於久山ヘルスC&Cセンター)にて講演発表した.交付申請書に記載された3つの研究(研究A,B,C)が総合的に進められた.計量生物分野への応用として,発生学領域における毛周期解析およびヒト胎児発生のスタンダード曲線の構築に局所適合平滑化が引き続き応用された(研究C).生物学領域では,計画された投薬量にたいする反応の有無など,目的変数が離散の場合が重要となるが,そのような場合における新たな平滑化手法を構築し,そこに含まれる平滑化パラメータの選択を議論した(研究Aおよび研究C).統計的学習理論との絡みで,反復局所適合平滑化による最小2乗ブースティングアルゴリズムを考察し,その挙動を数値的に調べた.そこに含まれる平滑化パラメータの選択に必要な理論計算を進めた.高次元データを扱う際にいずれにせよ何らかの次元縮小を前もって行う必要があるが,主成分分析と独立成分分析を組み合わせた新たな次元縮小アルゴリズムを考案し,そのアルゴリズムの応用による次元選択の手法も開発するとともに,その性質を調べた(研究B).胎児形態計測データの解析において,臓器発生の多変量スタンダードの構築における次数選択および平滑化パラメータの選択の必要性からモデル選択の議論を行い,その基礎理論を与えた(研究A).また,発生過程の調和度解析という新たな研究方向を考案し,擬等角写像論に現れる最大歪曲度の推定を局所適合平滑化を用いて行うアルゴリズムを考案した(研究C).この量により胎児発生過程の調和度マップ作成の目途をつけた.
A Study on Social Context Summarization

本プロジェクトでは、ソーシャルコンテキスト要約の研究目的としている。研究者たちは、要約システムに対するユーザーのコメントの効果を研究し、文章の内容を利用したコメントの要約の可能性を模索する。(1)ソーシャルコンテキストを用いた抜粋要約の問題を考察する。(2)文章の圧縮と抽象的なテキスト要約の問題を研究する。ソーシャルコンテキスト要約はグラフ上で重要度情報を選択するためのものとして形式化される。本研究では、ソーシャルコンテキスト要約に関する研究のためのデータを作成した。提案したシステムの実験結果から、これらのソーシャルコンテキスト情報はテキスト要約に有用であることが示された。
脳卒中後片麻痺の機能回復を目的とした「手のメンタルローテーション」課題の効果検証

手のメンタルローテーション課題は、提示された手の写真の左右判断を行う課題であり、課題に回答するためには、脳内で自身の手を回転させる(運動をイメージする)ことが必要である。脳卒中後の片麻痺患者に対する上肢の機能回復に、運動イメージ課題が有効であることが報告されているが、手のメンタルローテーション課題においての検証は不十分である。本研究の目的は、脳卒中片麻痺患者を対象とし、運動イメージ課題と同様に手のメンタルローテーション課題が効果を有するのか検証することである。回復期病院に入院中の脳卒中片麻痺患者を対象とし、介入群には通常のリハビリテーションに加え、手のメンタルローテーション課題を、対照群は通常のリハビリテーションに加え、手の運動イメージ課題を実施した。両群ともに週5回計4週間の介入を行った。そして、介入前後の運動機能評価と介入後に心理的疲労感をアンケートにて調査した。現在の段階では被験者数が少なく、群間の類似性ならびに差異を検証するには不十分であるため、今後も検証が必要である。手のメンタルローテーション課題は、ゲーム性があり、注意を引きやすく、さらに運動イメージを無意識的に包含していると考えられるため、単独の運動イメージ課題よりも導入しやすいと推察される。そのため、脳卒中患者に対する新たな治療アプローチとして、手のメンタルローテーション課題が有効であるのか、引き続き効果を検証していく予定である。
地域・国際教育に深く関わる国語科教師が教科書依存の教科内容観を拡張する過程の解明

本年度の研究成果は、1.前年度の調査分析結果の全国学会での口頭発表【5月】、2.前年度より研究協力者となっている高校教師(国際バカロレア・プログラムに関わる高校教師、地域との関わりを重視する非都市部高校教師)を対象とする現地調査2回目(国語科授業観察・インタビュー)【9月2月】、3.インタビューデータの文字化、および、「教科内容観」と「教師の専門性向上」との関わりについての考察【9月2月】、に大別できる。以下、上記3点の研究成果について具体的に説明する。1.学会発表要旨集・当日配付資料では、高校国語科教師6名が、教科内容観を変容させてきた実践の足跡を提示するとともに、教師間での共通性と個別性を考察した。さらに、教科内容観の変容の背景には、教師に適応を迫る外在的教育理論や生徒との関わりから紡がれる内在的教育理論が影響していることを報告した。2.現地調査2回目は、前年度調査で明らかになった各教師が捉える授業改善のための課題についての1年間の取り組み状況を調査した。各教師が、授業改善に向けて、学校内外のどのような専門家(同僚教師・他校教師・地域の専門家など)とどのように関わり、教科内容観がどう修正され、どんな授業として現象しているのかを調査したのである。3.2で行ったインタビューデータを文字化する際には、授業観察記録データと照合させつつ、授業の事実と教師の語りとの関係性を追記することで、データ分析を効率よく進められるよう努めた。調査分析結果より導かれた現時点での結論は、概括的なものではあるが、次の通りである。国語科教師が持つ教科内容観そのものと、教師の専門性向上の過程には、それぞれ教師間で多様性が認められるものの、その多様性に基づく授業実践がいずれも、生徒のことばの学習の充実に結実しているという結論である。本年度の計画は、前年度に依頼をした研究協力者を対象とする継続調査を実施することと、調査データを分析・解釈し、教師の専門性向上の多様性についての結論の大まかな見通しを得ることであり、両者とも遂行することができたからである。なお、継続調査を実施することで、前年度以上に、各教師が備えている国語科教師としての専門性を豊かに概念化することができた。次年度は、本年度に引き続き追跡調査を実施し、調査結果のより丁寧かつ精密な分析を心がけ、3カ年におよぶ調査結果を総合し、国語科教師の専門性向上プロセスのモデル化を試みる。なお、構築したモデルは、他の学術分野(経営学など)における人材育成モデルと対照させ、教師ならではの成長の固有性を解明できるようにする。本研究全体の目的は、地域教育実践あるいは国際教育実践に深く関与する高校国語科教師たちが、授業実践経験を通じて、教科書に依存した既有の教科内容観を拡張するに至る経験学習過程を解明することにある。本年度の研究成果は、1:山間部や離島にある地域と密接な関わりを持つ高校に勤務する教師、および、国際バカロレアプログラムに関わる教師、それぞれを研究協力者として確保し、授業観察と半構造的インタビュー調査を行ったこと、2:調査結果の1部を分析し学会での口頭発表の準備を整えたこと、である。本調査研究の意義は、高校の国語科「読む」領域の授業改善の方向性を具体的に示すとともに、教師の専門性の多様な発達のあり様を提示することにある。これまでの高校国語科授業では、教科書掲載文章を教材とし、教師の解釈に生徒の理解を収斂させていく授業が多くを占めるという課題があった。しかしながら、地域と密接につながる高校教師、国際バカロレアに関わる教師たちは、教科書ではなく生徒との関わりを起点に授業を構築することで、多様な専門性向上のプロセスを経て、教科書に依存しない国語科教科内容観を確立できていた。また、教師の専門性向上に関わる先行研究では、特定の学術的理論の影響下での教師の変容を解明したものが多く、実践経験から獲得した実践理論を意識しながら専門性を向上させている教師の事例については十分研究されてこなかった。教師の専門性向上に関わる見方を拡張するためにも、学術的理論に影響されないながらも専門性を向上させている教師の事例を検討することは意義深い。そこで、本研究は、特定の学術的理論の影響が相対的に大きい教師と、そうではない教師とでの専門性向上プロセスの諸相を比較し、その多様性について考察した。なお、これらの研究成果の一部は、第134回全国大学国語教育学会・大阪大会(大阪教育大学:大阪府柏原市)にて発表予定である。本年度の計画は、地域教育実践あるいは国際教育実践に深く関与する高校国語科教師たちを研究協力者として確保すること、そして、授業観察とインタビュー調査を実施し、個々の教師の授業実践の特徴とその背景に関わるデータを収集することであった。上半期のうちに、ほとんどの研究協力者を確保し、順次調査日程の調整を終了させることができた。下半期には、調査とデータ分析・解釈を遂行でき、その成果を学会発表へつなぐことができた。