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ペプチド-受容体-受容体修飾蛋白の共進化機構解明:ナメクジウオカルシトニンの研究

脊椎動物に近縁なナメクジウオを用い脊椎動物Calcitonin (CT)familyの多様化の起源を研究した。まずCT、CT受容体(CTR)、受容体修飾蛋白(RAMP)を同定し、それぞれ脊椎動物と相同であることを確認した。さらにCTRとRAMPの細胞株発現系による解析の結果、CTペプチドのリガンド活性には、CTRとRAMPの共発現が必要であること、RAMPには、CTRを細胞膜に移行する活性があることを明らかにした。このことから、脊椎動物とナメクジウオの共通祖先において、CTペプチド、CTR、RAMPが既に存在していることを示した。前年度、ナメクジウオのCalcitonin (Bf-CT)がナメクジウオCalcitonin受容体(Bf-CTR)と修飾蛋白RAMP(Bf-RAMP)に結合して、細胞内シグナルを伝達することを明らかにしている。本年度は、まず、1その結合にBf-CTRとBf-RAMPの共存が必須であるかどうか、23種類のBf-CTが1種類のBf-CTRに結合する際に、3種類のBf-RAMPがどのような影響を与えるかを検討した。その結果、1Bf-CTR単独では活性を示さないこと、2各Bf-CTは、Bf-RAMPの種類とは無関係にBf-CTRを活性化することを明らかにした。脊椎動物において、RAMPは3種類存在し、RAMPの種類により強く結合するペプチドの種類が変化することが知られている。ナメクジウオのRAMPは、このようなペプチドのリガンド選択には関与していないことが示唆された。さらに、Bf-CTR単独では活性がない原因として、Bf-CTR単独で細胞表面に局在していない可能性が考えられた。そこで、標識をつけたBf-CTRを哺乳類細胞株に発現させ、細胞膜における局在をFACSにより解析した結果、Bf-CTRは単独では細胞膜に局在できず、Bf-RAMPと共発現することによって細胞膜表面に局在することをつきとめた。このように脊椎動物のRAMPに認められる細胞膜移行活性がナメクジウオのRAMPにも存在することを明らかにした。以上のことから、ナメクジウオと脊椎動物の共通祖先では、細胞膜に移行できないタイプのCalcitonin受容体が既に存在していたこと、RAMPはその細胞膜移行に関与しており、RAMPのリガンド選択性は、脊椎動物への進化で新たに獲得された形質であることが示唆された。現在、上記の結果をまとめ論文を作成している。Calcitonin (CT)familyぺプチド(CT, CGRP, Adrenomedullin, amylin, CRSP)は、多様な機能をもつ。これらのペプチドは、共通祖先に由来すると考えられている。受容体であるCT受容体(CTR)とCTR様受容体(CRLR)は、祖先を同じくする相同性の高いGPCRで、そのリガンド特異性は、1回膜貫通型の受容体活性修飾蛋白(RAMP)との共役によって規定されている。報告者は、脊椎動物の祖先的生物であるナメクジウオを用い、1) CT familyペプチドの起源を解明すること、2) CTRとRAMPについて、その細胞局在とリガンド選択性について解析し、CTR及びRAMPの起源となる機能を解明することを目標とし研究を遂行した。初めに、ナメクジウオゲノムからCT familyのペプチド(Bf-CT)を3種同定し、その遺伝子を単離した。さらに1種のCTR(Bf-CTR)、3種のRAMP(Bf-RAMP)をそれぞれ同定・単離した。平成23年度は、主にペプチドについて研究した。Bf-CTの配列を解読、脊椎動物CT familyとの比較を行った結果、CT及びCGRPの両方の特徴を持っていることを明らかにした。さらにこれらのペプチドを合成し、破骨細胞をもつ魚類鱗培養系に添加した結果、魚類CTと同じ破骨細胞抑制活性を持つことを示し、脊椎動物CTRに作用することを突きとめた。さらにin situ hybridizationを用い、ナメクジウオにおける発現局在を検討した結果、全てのBf-CTが脳胞に、Bf-CT2は消化管にも局在することを明らかにした。さらに、Bf-CTRとBf-RAMPを発現させた細胞に、Bf-CTを投与すると、ペプチドの結合により誘起されるcAMPセカンドメッセンジャーの上昇を確認した。合成Bf-CTペプチドが、脊椎動物に対しCT活性を持つことを明らかにし、脊椎動物CT familyの祖先ペプチドであることが強く示唆された。このように本研究の目的の一つであるCT familyペプチドの起源解明という目的を達成する上で重要な知見が得られた。さらに、Bf-CTRとBf-RAMPの活性測定系を確立し、今後、これらの機能について詳細な解析が可能であることを確認した。今後は、申請書に記載した計画どおり、Bf-CTRとBf-RAMPの機能を対象にした研究を、以下の2つの方針に沿って進める。

方針の1つは、Bf-CTRとBf-RAMPの組み合わせとリガンド特異性の関係に対する解析で、もう1つは、Bf-RAMPのBf-CTRに対する細胞膜移行活性解析である。脊椎動物において、CTRとRAMPの組み合わせがCT familyペプチドの特異性を決定する上で重要であることが知られている。3種類存在するBf-CTの特異性が、脊椎動物と同様の機構で決定されているかどうかを検討するために、COS7細胞にBf-CTRとBf-RAMPを発現させて、Bf-CTを投与した際のcAMPセカンドメッセンジャーの活性を測定する。また脊椎動物のRAMPは、CRLRを細胞膜に移行するシャペロンとしての活性をもつ。CRLRは、RAMPなしでは、細胞膜に移行できずに小胞体で留まっている。Bf-RAMPがこのような細胞膜移行活性をもつかどうかについて、免疫細胞化学による解析と、フローサイトメーターによる解析を行う。免疫細胞化学による解析では、N末にタグを融合させたBf-CTR又はBf-RAMPを発現したCOS7細胞(N末標識細胞)に対し、抗体が細胞内に浸透しないよう界面活性剤を使用せずに、タグ抗体による免疫細胞化学を行なうことで、Bf-RAMPに細胞膜移行活性の有無を検討する。フローサイトメーターによる解析では、N末標識細胞をタグ抗体により蛍光標識し、フローサイトメーターを用い、Bf-CTRとBf-RAMPの組み合わせによる細胞膜移行活性の相関性について検討する。「Bf-CTRとBf-RAMPの組み合わせとリガンド特異性の関係に対する解析」では、cAMPセカンドメッセンジャーを測定するキット(400千円)を購入する予定である。また細胞培養用の培養液等の試薬(350千円)、プラスティック器具(200千円)が必要である。「Bf-RAMPのBf-CTRに対する細胞膜移行活性解析」では、さらにフローサイトメーター解析に使用する試薬(500千円)を購入する。そして、成果が出次第、論文を作成する予定であり、別刷り代(100千円)を必要とする。
軽い原子核における芯のないモンテカルロ殻模型による第一原理計算

近年、計算機性能と核子多体系における数値計算手法の飛躍的発展により、現実的核力を用いた軽い原子核での第一原理計算が実現可能になった。しかしながら、芯を仮定しない殻模型などの第一原理手法による数値計算は大規模であり、現在のスーパーコンピュータをもってしても、その適用領域はp殻核近傍の軽い原子核に限られる。そこで、従来の芯を仮定する殻模型計算において、より重い原子核へと適用領域拡大へ成功を収めたモンテカルロ殻模型を第一原理手法のひとつである芯を仮定しない殻模型へと応用する試みを当該研究課題として着手している。第一原理計算を行うため、現実的核力として、原子核構造を理解する上で欠かせない3体力の効果を出来る限り2体力に繰り込んでいると期待されるJISP16という現実的核力を用いた。当該年度では、ヘリウム4から炭素12までの代表的な状態について、束縛エネルギー、平均自乗半径、電気四重極モーメント、磁気双極子モーメントなどの物理量に対してより前年度と比較して、より大きな模型空間においてベンチマーク計算を行った。現在得られている数値計算結果は、直接対角化手法による計算結果とよく一致しており、モンテカルロ殻模型を第一原理計算へ応用することが可能であることがわかった。また、炭素12において直接対角化では計算不可能な模型空間での計算も行い、現在、これらのベンチマークの結果をもとに当該研究に関する論文を執筆中である。近年、計算機性能と核子多体系における数値計算手法の飛躍的発展により、現実的核力を用いた核子多体系における第一原理計算が実現可能になってきている。しかしながら、芯を仮定しない殻模型などに代表される第一原理手法による大規模数値計算は、現在のスーパーコンピュータをもってしても、その適用領域は炭素12くらいまでの軽い原子核に限られる。そこで、従来の芯を仮定する殻模型計算において、より重い原子核へと適用領域拡大へ多大な成功を収めたモンテカルロ殻模型を第一原理手法のひとつである芯を仮定しない殻模型へと応用する試みを当該研究課題として当該年度から着手した。第一原理計算を行うため、相互作用としては、原子核構造を理解する上で欠かせない3体力の効果を出来る限り2体力に取り込んでいると期待されるJISP16という現実的核力を用いた。当該年度では、軽い原子核(ヘリウム4、ヘリウム6、リチウム6、リチウム7、ベリリウム8、ホウ素10、炭素12)において、束縛エネルギー、平均自乗半径、一粒子軌道占有数、電気四重極モーメント、磁気双極子モーメントなどの物理量に対して小さい模型空間でベンチマーク計算を行った。小さい模型空間ではあるが、現在得られている数値計算結果は、軽い原子核においてモンテカルロ殻模型による第一原理計算の有効性を示している。今後の計画としては、より大きな模型空間において同様なベンチマークを行い、モンテカルロ殻模型による第一原理計算の信頼性及び有効性を検証する予定である。将来的には、この第一原理計算手法をさらに重い原子核へ適用し、現実的核力に基づいた原子核における多体構造の系統的理解の一助となることを期待している。
西インド諸島出身移民に対する人種主義と移民排斥主義をめぐる理論的・実証的研究

本研究プロジェクトの目的は大きく以下の二つであった。第一は、大規模な移民の到来が問題化された19世紀末から20世紀初頭を中心に人種主義と移民排斥主義の関係を再検討することで、20世紀後半以降の状況を相対化/歴史化することであった。この点に関しては、岩波書店の雑誌『思想』にて刊行予定の論文、「『人種化されたネイティヴィズム』の史的背景:19-20世紀転換期アメリカのネイティヴィズムをめぐる議論の批判的再検討」にて詳述した。そして、第二が、20世紀後半以降、特に1965年移民法制定以降に急増した西インド諸島からアメリカ東海岸(とりわけニューヨーク)への移民が、従来の人種主義と移民排斥主義の関係にどのような影響を与えたのかを分析することであった。具体的には、黒人=非移民とする認識枠組みが依然として強いなかで、黒人移民の増加が移民排斥主義の対象として黒人住民を巻き込んでいったのか否か、またその際、長い歴史を持つ黒人に対する人種主義はどのように作用したのか、黒人移民自身の内面世界やアイデンティティはどのようなものであったのか等が中心的な問いであった。この第二の論点群に関しては、残念ながら今年度においては、先行研究を批判的に再検討するにとどまってしまった感は否めない。だが、同テーマのさらなる追求がアメリカの人種・エスニック関係(史)認識を強く規定している「白か黒かの二分法」を相対化する可能性を秘めていることも、そうした先行研究批判を通じて明らかとなった。なお、その点は、2003年9月にノースキャロライナ大学チャペルヒル校で開催されたシンポジウムでの講演、およびそれが活字化されたプロシーディングス、「Searching for a Framework for a Synthetic Understanding of Post-1965 Immigrationfrom the Western Hemisphere」にて分析を展開している。
電子写真システムの設計支援シミュレーション法の開発

電子写真システムの高画質、高速ならびに小型化のために最も多くの課題を有する現像部の最適設計支援シミュレーション法を開発した。1,トナー帯電挙動のシミュレーション;電子写真システム内の流動で刻々変化するトナー帯電量ならびに対象とする現像器に最適な帯電特性を有するトナー設計を目的としてトナー帯電挙動シミュレーションを開発した。単一高分子粒子の衝突帯電実験をもとに、衝突時の摩擦も考慮に入れた帯電予測式を導いた。この帯電量予測式と刻々のトナー帯電量変化を推算するトナー分割モデルによるトナー帯電挙動のシミュレーションは振動帯電実験結果と良好な一致を示した。2,一成分現像器の設計支援シミュレーション;現在実用されている三つのタイプの現像剤流動制御システムを対象としてトナー薄層形成挙動と帯電挙動を表現する粒子要素法シミュレーションを開発した。これにより、規制ブレード、現像ロールの形状や材質とトナー薄層と帯電量分布の関係を迅速に得ることができ、一成分現像システムの設計を行うことができる。3,二成分現像システムの設計支援シミュレーション;まず磁気ブラシの形成挙動シミュレーションを開発した。磁気ロールからの磁力と磁化したキャリアー粒子が作る磁場の高速計算法を提案し、磁場と磁気ブラシの力学特性の関係、ならびにドクターブレードによる劣化を低減する装置構造を明らかにした。つづいて、直流ならびに交流バイアス電圧が重畳する場における現像剤の現像挙動のシミュレーションを開発し、二成分現像器の設計支援シミュレーションを完成した。4,新しいシミュレーション法の開発;シミュレーションに使用できる粒子数が少ない粒子要素法に代わる新しいシミュレーション法として粉体オートマトンシミュレーションを開発した。数百万個の粒子を計算することができ、電子写真システムのシミュレーションに対しても大きな可能性を持っている。非磁性一成分方式と二成分方式の電子写真における課題について検討した。「非磁性一成分方式」(1)トナー粒子帯電現象のモデル化:トナー粒子の帯電モデルを得るために粒子の衝突帯電実験装置を製作して、粒子と金属板ならびに樹脂板との衝突による帯電量の測定を行った。粒子としてはトナー粒子の基材となるポリスチレン球を用い、恒温恒湿条件下で衝突後のトナー粒子帯電量に対する初期帯電量の関係を測定し、測定操作の信頼性を確認した。また帯電したポリスチレン球をポリスチレンの板に衝突させ、帯電量が異なるポリスチレン間で移動する電荷量の測定を行った。これより帯電量が異なるトナー粒子間の電荷移動量が明らかになった。(2)現像ロール上薄層形成挙動に与えるトナー粒子群流動規制法の影響:現在実用されている3つの代表的な規制法に対するトナー粒子群流動挙動のシミュレーションを行った。それぞれの規制法について規制部の幾何学特性ならびに摩擦特性が薄層形成に与える影響を明らかにした。とくに現像ロールと規制ブレードの間を通過するトナー粒子群の流動はすべり線の発生をともなう粉体特有の不連続流動であり、規制部の設計にはすべり線形状を適正にすることが重要であることが分かった。「二成分方式」磁気ブラシの形成挙動シミュレーションを行った。キャリアーが存在する場の磁気力を厳密に扱う方法を基礎にして、計算を効率的に進めることが出来る新しいシミュレーション法を提案した。現像部各部の形状や磁場分布と磁気ブラシ形成挙動の関係を明らかにし、設計指針を得た。またトナー現像挙動のシミュレーション法も提案した。「トナー粒子帯電現象のモデル化」昨年度に引き続いて高分子粒子の衝突帯電実験を行った.とくに有限要素法シミュレーションにより,高分子衝突時の接触挙動と状態を微視的に検討した.これらの結果にもとづいて衝突時の電荷移動現象を定式化し,その妥当性を振動粒子群の帯電挙動シミュレーションに適用したところ実験結果と推算結果は良好な一致を示した.「2成分磁気ブラシ現像システムのシミュレーション」2成分電子写真システムにおける磁気ブラシの形成挙動と現像特性に関するシミュレーション法を明らかにした.

2成分電子写真システムにおける磁気ブラシの特性は高画質画像を得るために極めて重要で,目的の磁気ブラシを得るためには磁気ブラシの特性と磁場ならびにキャリアー粒子特性の関係を明らかにしなければならない.そこで磁気ブラシ形状のキャラクタリゼーションをフーリエ解析とフラクタル解析を用いて行い,粒子要素法シミュレーションにより希望の形状を有する磁気ブラシの形成のための磁場と粒子特性の関係を検討した.つぎに,キャリアーとトナー粒子から成る2成分現像剤の現像挙動のシミュレーションに成功した.現像場はマグネットロールからの磁場とキャリアー粒子が作る磁場ならびに静電潜像とバイアス電圧による電場が重畳する場で,それら刻々変化する電磁場内をトナー粒子が運動して静電潜像を現像する.これら複雑に変化する場でのキャリアーとトナー粒子群のシミュレーションを行い,各種装置特性ならびにバイアス電圧の大きさと波形が現像特性に与える影響を明らかにした.さらにスキャベンジ効果抑制のための装置条件も明らかにした.1、高分子粒子の帯電機構と帯電挙動のモデル化電子写真システム内におけるトナー粒子の帯電挙動を正確に予測することを目的として、単一高分子粒子の衝突帯電挙動のモデル化を試みた。特に衝突時のわずかな摩擦が帯電量に大きな影響を与えることを見出し、摩擦の効果を考慮した帯電量予測式を導いた。振動金属容器内の高分子粒子群の帯電量とその分布は予測式による値とよい一致を示し、予測式の信頼性を確認した。2、非磁性一成分現像機における現像剤流動制御システムと薄層形成と帯電量分布現在実用されている三つのタイプの現像剤流動制御システムを対象としてトナー薄層形成挙動と帯電挙動の粒子要素法シミュレーションを行った。とくに帯電挙動のシミュレーションを行うために計算負荷が低い回転帯電モデルを提案し、その信頼性を実験的に確認した。三つのシステムそれぞれの特性を明らかにし、一成分流動制御システムの設計指針を得ることができた。3、二成分現像機における磁気ブラシの最適設計トナーを感光体に運ぶ磁気ブラシの力学特性に及ぼす磁場とキャリアー粒子の特性の関係を明らかにし、磁気ブラシの最適設計に関する指針を得た。とくに、Fourierスペクトルとフラクタル次元を用いて磁気ブラシの形状評価を行い、形状と力学特性の解析も行った。4、二成分現像におけるバイアス電圧と波形の影響現像剤現像挙動の三次元シミュレーションを行い、直流電圧、交流電圧と周波数ならびに直流と交流の重畳場における現像剤の運動から、現像剤特性とバイアス電圧の最適条件を明らかにした。
ＡＣＣ合成酵素のリン酸化状態を通してエチレン生合成を調節するホスファターゼの解析

エチレン生合成経路の鍵となるACC合成酵素は、プロテインキナーゼCDPKとMAPKのそれぞれによってリン酸化される。ACC合成酵素のリン酸化・脱リン酸化はACC合成酵素の細胞内の安定化には必要である。PP2A型のprotein phosphataseがACC合成酵素を脱リン酸化することを明らかにした。ACC合成酵素を認識するBサブユニットの同定を行い、トマトのB"タイプを候補として同定した。ACC合成酵素を脱リン酸するprotein phosphatase PP2Aを同定する。特にその中で脱リン酸する基質を決めるBサブユニットを同定する必要がある。本来、当研究はトマトを用いて解析する計画であったが、トマトの生育が不調だったので、アラビドプシスの野生型と突然変異体RCNを用いて再度解析を行った。それぞれの黄化芽ばえ個体120gを摩砕し、抽出液をPEG 6000沈殿後、マイクロシスチンカラムでアフィニティ精製した。それぞれのPP2Aサブユニットの違いをiTRAQラベル法により質量分析計を用いて解析した。その結果、Bサブユニットの3つのグループ(B, B', B'')中でも、B''サブユニットグループが候補となった。さらにB''サブユニットグループ内に5つのサブユニットがあり、どのサブユニットが結合するか明らかにする必要があった。そこでB''サブユニットタンパク質とACC合成酵素のタンパク質間相互作用を明らかにするために、AlphaScreen法で解析することにした。そのために各サブユニットタンパク質を小麦胚芽無細胞タンパク質合成系で合成した。研究に必要不可欠なトマトの生育が不調だったため、トマトを材料に使う研究が遅れた。そのためにアラビドプシスを用いた研究で、これまで解析した点を再度確認した。野生型と突然変異体のPP2Aサブユニットの違いをiTRAQラベル法により質量分析計を用いて解析した。そこでB''サブユニットタンパク質とACC合成酵素のタンパク質間相互作用を明らかにするために、AlphaScreen法で解析した。ACC合成酵素のC末端にはFlagアミノ酸配列を付加し、B''サブユニットタンパク質のN末端にmycアミノ酸配列を付加した。両タンパク質ともに小麦胚芽無細胞タンパク質合成系で合成し、相互作用を解析する計画だったが、合成されるタンパク質量が少なく有効な値が得られなかった。そこで小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を一時中断し、大腸菌で発現させたタンパク質を用いる実験系で試みたが、目的としたタンパク質はinclusion bodyになってしまった。小麦胚芽無細胞タンパク質合成系では、可溶性タンパク質として合成できるので発現量を増加するように試みている段階である。もう一つの問題はACC合成酵素をリン酸化状態でBサブユニットと反応させる点である。これまで報告された論文を見ると、Bサブユニットは必ずしもリン酸化されていないタンパク質を認識することがあるようなので、必ずしもリン酸化させる必要はないが、検討する点である。AlphaScreen法に用いるACC合成酵素とPP2AのBサブユニットを小麦胚芽無細胞タンパク質合成系で合成したが、発現量が少なかったために解析から得られた値が十分な値になっていなかったことが、研究が遅れている理由である。昨年度まで両タンパク質ともに小麦胚芽無細胞タンパク質合成系で合成し、相互作用を解析する計画だったが、合成されるタンパク質量が少ないためか、有意な値が得られなかった。今年度は再度、小麦胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて、可溶性タンパク質として合成できる発現量を増加することはできた。しかし、AlphaScreen法でタンパク質間相互作用を明らかにすることができなかった。基本的にAlphaScreen法でタンパク質間相互作用を明らかにするために必要なタンパク質量が少ないのか、条件が適正でないのか課題は残る。もう一つの課題である「ACC合成酵素をリン酸化状態でBサブユニットと反応させる」点も解決できていない。ACC合成酵素をリン酸化酵素CDPKでリン酸化する、あるいはACC合成酵素のリン酸化されるセリン残基をアスパラギン酸残基に変換して擬リン酸化状態にして、タンパク質間相互作用を解析するという戦略が考えられるが、今年度は成果が出ていない。ACC合成酵素のリン酸化

・脱リン酸化はACC合成酵素の細胞内の安定化には必要である。PP2A型のprotein phosphataseがACC合成酵素を脱リン酸化することを明らかにした。ACC合成酵素を認識するBサブユニットの同定を行い、トマトのB"タイプを候補として同定した。トマトの生育に必要な栽培温室を調整し、トマトを用いる研究に着手する。研究に必要な量を小麦胚芽無細胞タンパク質合成系で合成させることが、研究推進に必要である。合成の条件を検討するか、合成に用いる容量を増加させることが重要である。タンパク質の相互作用の解析にはAlphaScreen法以外に、酵母を用いたtwo-hybridsystemや免疫沈降法も考えられる。これらについても検討する必要はある。29年度が最終年度であるため、記入しない。植物分子生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
「科学への興味」「科学への学習意欲」「科学への信頼」に作用している諸要因の探究

以下の4つの研究を行った。(1)奈良女子大学及び附属校園の教員全員に「科学と自然観」に関するアンケートを配し、102名の有効回答を得、これを分析した。結果、理数系教員の方が文系教員より自然への親和性や保全意識が高く、無力感が少ないこと、世代が若くなるにつれて自然に対する意識がより文系的傾向になることが判明した。(2)附属中等教育学校で1年生から5年生まで、男279人、女288人、計567人に「科学と自然そして将来像」に関してアンケート調査を行った。前述の調査をいくつかの点で改良し補強した調査についての報告である。調査の結果、「科学への肯定的な態度」は、「自然への親和意識」と「自然への保全意識」、「幸福な私的自己将来」と「幸福な公的自己将来」、そして、「肯定的な未来社会観」と正の相関を示していた。「自然に対する感性」がポジティヴな「科学イメージ」にもネガティヴな「科学イメージ」にもそれぞれ独自の相関をしていたことは興味深いことである。「科学への関心」については「理系的関心」と「文系的関心」に分けられているが、それらは科学への肯定と否定の態度のように対立しているのではない。事実、「理系的関心」と「文系的関心」の間には弱い正の相関がある。ただし、当然ながら生徒たちの進路決定において相互に排他的である。文系的関心との差異として、「理系的関心」に特徴的なのは、「自然への無力意識」と「自然への保全意識」とは正負いずれの相関もないこと、そして、「肯定的な未来観」とは正の相関をしていることである。(3)四国の2つの中学校において1年生195名と3年生191名、計386名に「科学と将来に関するイメージ」について調査を行った。3年の方が1年より科学肯定が増えること男子の方が科学肯定であること、科学肯定が、科学への志向性や、理科への勉学意欲や、未来社会への明るいイメージに関連していることが判明した。(4)「理科好き」を育てる教育実践に関して附属小学校の理科を専門とする教員の授業観察を継続して行った。生活で見いだした自然現象や科学的事象を、教室に話題や交流の素材として持ち込むことをきっかけに、さらなる収集が始まり、陳列、比較、分類、計測、記録と科学的探索が継続的に引き起こされていく様子が観察された。小学1年生における理科的興味・関心の萌芽と育ていくために、まず教科『理科』導入前段階の生活、学級づくりを基盤にて、そこから理科分野の学習へと進んでいく様子がとらえられた。17年度に行った研究は主として以下の3つある。(1)附属小学校において理科を専門とするS教員とT教員のクラスを現在縦断的に観察中である。小学1年生のクラスにおける理科的活動がどのように子どもたちの理科的なものへの感心を引き出しているのか、子どもたちの「理科志向の萌芽」につい観察を行っている。小学3年生のT教員の学級では、理科における「太陽の運行」のを調べるという授業を中心に、「調べる」という多義的なことばが、どのように学習や子どもたちの探索活動を促しているのかをフィールド研究で明らかにしつつある。(2)附属中等学校の3年生(中3)と4年生(高1)の計247名に対して、SSH関連で企画された医学の著名な研究者の「生命」に関する講演会の前後で、生徒達の医学観や科学観がどのように変化するのかを2回のアンケートによって調査し分析した。表1に示した、講演前と講演直後に同一の問1から問15までの質問を行った。評定は、6段階で行った。問4***医学の進歩は自然科学の進歩と深く結びついている.(4.2⇒4.5)、問5***医学はあまりにも科学技術化しすぎている.(3.5⇒3.8)、問14***宗教学に関心がある.(2.5⇒2.8)、問15***科学に関心がある.(3.6⇒4.0)、など一見すると相反する方向いずれにも「そうおもう」の程度が増加していることが興味深い。講演の影響力が、少なくとも短期においては顕著であることが理解できた。(3)次年度に小中学生や大学生の「科学と人間の未来との関係」「科学への学習意欲」「自然観」などについて調査する前段階の調査として、現在、奈良女子大学文学部・理学部・生活環境学部の前教員に「科学観」「自然観」に関するアンケートを配布している最中である。目下、回収率が非常に悪いため、大学教員の協力を得るために改めて依頼しつつある。理数系離れは科学観の変容と深く関連しているというのが私たちの仮説である。

調査の結果、「科学への肯定的な態度」は、「自然への親和意識」と「自然への保全意識」、「幸福な私的自己将来」と「幸福な公的自己将来」、そして、「肯定的な未来社会観」と正の相関を示していた。「自然に対する感性」がポジティヴな「科学イメージ」にもネガティヴな「科学イメージ」にもそれぞれ独自の相関をしていたことは興味深いことである。「科学への関心」については「理系的関心」と「文系的関心」に分けられているが、それらは科学への肯定と否定の態度のように対立しているのではない。事実、「理系的関心」と「文系的関心」の間には弱い正の相関がある。ただし、当然ながら生徒たちの進路決定において相互に排他的である。文系的関心との差異として、「理系的関心」に特徴的なのは、「自然への無力意識」と「自然への保全意識」とは正負いずれの相関もないこと、そして、「肯定的な未来観」とは正の相関をしていることである。(3)四国の2つの中学校において1年生195名と3年生191名、計386名に「科学と将来に関するイメージ」について調査を行った。3年の方が1年より科学肯定が増えること男子の方が科学肯定であること、科学肯定が、科学への志向性や、理科への勉学意欲や、未来社会への明るいイメージに関連していることが判明した。(4)「理科好き」を育てる教育実践に関して附属小学校の理科を専門とする教員の授業観察を継続して行った。生活で見いだした自然現象や科学的事象を、教室に話題や交流の素材として持ち込むことをきっかけに、さらなる収集が始まり、陳列、比較、分類、計測、記録と科学的探索が継続的に引き起こされていく様子が観察された。小学1年生における理科的興味・関心の萌芽と育ていくために、まず教科『理科』導入前段階の生活、学級づくりを基盤にて、そこから理科分野の学習へと進んでいく様子がとらえられた。
教員養成における自発的研修活動の効果と評価方法の確立

学校教員を目指す学生が行う自発的研修について、その位置づけや意義、実践の効果を高めるための振り返りの方法などについて検討を行った。学校で行う学習支援等のボランティア活動は、学生の主体性に任されることが多いが、効果を高めるためには、大学が有するカリキュラムや卒業研究と関連付けることが求められる。本研究は、こうした学生の自発的研修を支えるカリキュラムおよびその具体的な実施、実践を効果的に記録し省察を支援する方法について提案と確認を行った。本年度は,昨年度に引き続き,学生の自発的研修活動実態及び評価の把握方法等について調査ならびに基礎資料の蓄積を行った。本申請者が考える自発的研修活動の評価については,研修に参加する学生が用いる自己評価シート(発見ノート)をその軸に据えている。これは,自発的な実践活動を教職を目指す学生の学びとして明確に位置づけるもので,将来ハイパーサイクル化するための基本要素となるものである。研究計画では,この自己評価シートをさらに有効なものとするため,書式や活用方法を含めた改訂を次年度(平成25年度)実施する予定であり,そのために必要な学生の意識調査等を進めている。これに関しては,現行の評価シートを利用している学生への調査や教員養成カリキュラムとの関わりについて整理し,一部を紀要論文等に報告を行った。他大学等への調0査については,学生の自発的活動とこれを支える教員組織,体験的活動を省察し学びに変える取り組みについて聞き取りを主体に調査を行った。教員養成においては,多くの大学でポートフォリオ等が用いられるようになってきているが,これが教員養成における重要なツールとして効果的に活用されているとはいいがたい。特に個々の学生の取り組みや経験を全体に還元することについては,個人情報に対する配慮もあってか,参考となる事例をあまりみることができなかった。教職を目指す学生の自発的な研修活動の意義や効果的な振り返り,評価については,改善が進んでいるとはいえまだ十分とはいえず,先行事例として本研究が果たす意義は大きいと考える。自発的研修活動に参加した学生の意識と批判的思考態度の関係を明らかにする一方、こうした学校現場で行う実践活動をどのように省察し、整理していくのかについて検討した。特に後者については、学生の実践活動を卒業研究にまとめる際のプロセスを整理し、今後どのような学生支援が必要なのかについて考察を行った。また本年度は、前年までの研究で得られた知見や学生に行った聞き取りなど多様な資料を総合し、学生の実践・省察を支援するためのツールとして発見ノートの改訂を行った。本申請者らが以前に開発したノートの運用実績を基礎にするもので、実践内容の質に対する考察や後日の振り返りを効果的にするための工夫を加えている。さらに、いくつかの観点でノートを整理しやすくするためにマークシート欄も設けた。この成果については次年度資料収集を進め、報告する予定である。以上に加え、本年度は学生の実践活動円滑にするための参加者データベースと情報共有のためのメールシステムについても開発に着手した。本年は、システムの基本部分の作成が主であり、次年度に実際の運用と成果、課題についての検討等を行う予定である。また、学生の実践活動の記録やこれを基にした卒業研究等を保存管理し、資料化するためのデータベースについても整備と運用を視野に入れた作業を開始した。学校教員を目指す学生が行う自発的研修については,その実施方法や質にばらつきが大きく,評価方法や効果に対する検討も十分とはいえない状況がある。本研究は,こうした状況を踏まえ,学生の自発的な研修活動を主対象に,その効果や適切な評価方法,特に評価方法については適切な指標の策定のあり方も含め検討しようとするものである。研究初年となる23年度は,山口大学教育学部小学校教育コースが試行してきた「発見ノート」を基礎として,これの運用や評価に関わる記入事項,利用の在り方を検討するための資料を得ることを目的に,国立系の教員養成大学・学部を中心に聞き取り調査を実施した。教職実践演習の導入の影響もあって,各調査大学とも学生の自己評価を組織的に推進・活用しようとしているが,その運用は紙媒体を中心とするものとwebによる電子媒体があり,記入項目の内容や数にもかなりの違いがみられる。ただし,いずれにおいてもPDCAサイクルを意識した仕組み作りがされており,自己評価を学生自身の学びに還元する工夫がなされているのは,近年の共通した傾向といえよう。また,本研究では,学生の自発的研修の実態や効果についてもヒヤリングを行った。各大学とも,その効果の重要性は認めるものの,活動の範囲や種類が多様なこともあって,効果を検証できていない実態を伺うことができた。自発的研修という性格上,評価の義務付けが難しいことに加え,評価指標と参加学生の意識が整合しきれていないこともその一因と思われる。評価指標の設定の仕方そのものについて,検討を加える必要がある。

本研究は、こうした学生の自発的研修を支えるカリキュラムおよびその具体的な実施、実践を効果的に記録し省察を支援する方法について提案と確認を行った。本年度は、社会的マイノリティー者に関する理解ならびに多様な価値観受容するための活動であるヒューマンライブラリーを学生の自発的活動と授業を組み合わせる形で実施した。活動には特別の配慮が求められるが、多様な価値観や他者理解を育む効果があり、国際化やインクルーシブ教育への対応が迫られる学校教育ならびに教員養成に貴重な示唆を与えてくれるものである。また、学生の自発的研修活動と連携するカリキュラムあり方についても検討を行った。学習指導、子ども理解、協働実践という3つの軸でカリキュラムを構成することで、小学校教員の養成に優れた効果が得られている一方、授業目的が曖昧になっているものがあり、不断の見直しも必要である。これについては、学校教員としての経験が十分な交流人事教員への聞き取りを行い、教員養成の効果をあげるために、ポリシーに沿ったカリキュラムが構成されていること、学部4年間を俯瞰した学びの道筋が学生の側にも共有され、それを記録として残していく努力が求められること、その際、実践と省察、指導教員による評価が重要であることなどが指摘されている。教育工学学生の自発的研修活動の効果とその評価方法については,本科研究費を中心に,多様な機会をとらえて実態調査を進めてきた。申請者らが試験的に導入している自己評価シートについては,カリキュラムや学生の評価などを加えて総合的な分析を進めている。本年度は,平成25年度に予定する自己評価シートの全面改訂の準備として位置づけられており,その目的の範囲においては順調に推移している。大学等への調査や学生に行った意識調査については,当初やや計画から遅れ気味になったが,期間内にほぼ調査を終了し,その分析整理を進めている。最終的な遅れは,計画を変更するほどのものではなく,結果等は順次報告を行っていく予定にしている。本年度の主眼は、学生の自発的研修や実践活動をよりよく記録するための手法を開発することと、これを支援するためのIT利用システムについての検討であった。前者については、申請者が運用してきた発見ノートをもとに、研究の知見を生かした大幅な改訂が完了し、年度末より試用を開始した。IT利用システムについては、基幹部分が完成した。次年度、実際の運用や課題の洗い出し等が行える段階である。個々の課題については、進捗に不十分なものもあるが、主要なものについて順調に進行しており、おおむね順調とする。調査研究については,概ね当初の目的を達成できている。ただし,平成23年度については,震災の影響があって関東以東の大学に対するヒアリングの中止や変更があり,調査開始時期も予定より遅れる結果となった。これについては,調査大学を西日本を中心にすることで,計画した目標に達するよう努めた。平成25年度は,前年までの成果を整理分析し,これを踏まえて自己評価シートの改訂を行う。
非平衡大気圧プラズマ（冷たいプラズマ）を用いたメラノーマに対する新規治療法の開発

まず、メラノーマ細胞を用いて、本実験に適した平衡大気圧プラズマ発生装置の照射条件(照射間隔、電圧、波長など)を決定した。また、ディッシュに均等にプラズマが照射できるようにプラズマ発生装置の改良を行った。次に、プラズマ発生装置を用いて、培養メラノーマ細胞にプラズマを直接照射した場合、あるいはプラズマ培養液でメラノーマ細胞を培養した場合の細胞増殖抑制効果を調べた。プラズマ照射液はプラズマ発生装置から1.5cm離した部位から通常培養液に照射し、0、0.5、1、3、5、10、15、30分の異なる照射時間後に回収した。あらかじめ通常培養したメラノーマ細胞の培養液を、回収したプラズマ培養液と交換して24-72時間後の生存細胞数をCCKアッセイにより評価した。その結果、プラズマの直接照射およびプラズマ照射液ともに、照射時間依存性にメラノーマの生存率(増殖)を抑制することができた。また、今回使用したプラズマ照射液中の温度やPHなどは大きく変化していないことを確認し、凍結保存で再使用が可能であることも確認した。(冷蔵保存では数週間で効果が減弱することも確認している)現在は、プラズマ照射による遊走能の抑制効果について、トランスウェルを用いた遊走アッセイやbiogelやストッパーを用いたgap closure遊走アッセイで解析中である。更に、浸潤能の抑制効果についても、コラーゲン、ラミニン、基底膜マトリクス(ECM)などでコートされたメンブレンを通過した細胞を蛍光で標識し検出することにより評価している。これまでの研究でプラズマ発生装置の改良を行い、本実験の遂行に最も適した条件を決めることができた。また、プラズマ照射によりメラノーマの増殖が抑制されることを確認した。現在までは、おおむね順調に計画通りに研究が進展していると考える。今後は、プラズマ照射によるメラノーマ細胞のアポトーシス誘導をTrypan blue染色、Annexin-V/PI染色、カスパーゼ3、cleavage assay、TUNEL染色などで確認する。また、プラズマ照射細胞と非照射細胞におけるアポトーシス関連の遺伝子発現スクリーニングを行い、いかなる因子の発現がプラズマ照射により誘導されるのかを明らかにする。更には、プラズマのマウスにおける抗腫瘍効果の検討や遺伝子スクリーニングで特定した遺伝子の関与をマウスで明らかにする予定である。本実験に使用するメラノーマ培地、ピペット類一式、培養ディッシュなどの物品を購入予定として計上していたが、当教室に使用可能な既存の物品があったため、50228円の未使用額が生じた。本額と翌年度分として請求した助成金は、「プラズマによるメラノーマ細胞のアポトーシス誘導」および「抗腫瘍効果に関与する遺伝子スクリーニング」の実験に使用する予定である。
集合論的手法による位相空間論の新たな展開

本研究では、集合論的位相空間論におけるいくつかの問題を対象に、強制法をはじめとする集合論的手法を駆使して、新たな成果を得た。これらの成果は位相空間論の伝統的な手法のみでは得られないもので、集合論的手法の位相空間論における有用性が示された。対象とした問題は次のとおり。(1)距離化可能空間の距離関数全体がなす順序構造の解析(2)リンデレーフ空間の強制拡大による保存性と無限ゲームとの関係、(3)各点がGδ集合であるリンデレーフ空間の濃度の制約と巨大基数公理、(4)点列の集合への収束の強制拡大による保存性。平成21年度は、主に次のテーマについて研究を実施し,成果を得た。(i)距離に依存するコンパクト化の族によるストーン・チェックコンパクト化の近似(ii)リンデレーフ空間の強制拡大による保存性テーマ(i)については、可分な距離化可能空間について、スミルノフコンパクト化の全体によるストーン・チェックコンパクト化の近似が、その空間上の位相を導く距離関数全体の集合がなす順序構造と自然に対応づけられることを示し、距離関数全体の集合がなす順序構造の特徴をgeneralized Galois-Tukey connectionの考えを用いて特徴づけた。さらに、その特徴づけを用いて、すでに知られていた「近似に必要な距離関数の集合の最小濃度」の結果を導き出せることを示した。この意味で、今回の成果は過去の結果の一般化になっている。テーマ(ii)について、F.Tall氏が導入した「不可壊リンデレーフ空間」(indestructible Lindelof space)に着目して、強制拡大による保存性を調べた。不可壊リンデレーフ空間は定義により可算下降列について閉じた強制概念による強制拡大で保存されるが、さらに広いクラスに属する強制概念について同様の保存性が成り立つこと、また、その強制概念のクラスは半順序集合上の無限ゲームを用いて特徴づけられることを証明した。さらに、不可壊リンデレーフ性よりさらに強い位相的性質であるロートベルガーの性質(the Rothberger property)に着目し、やはり半順序集合上の無限ゲームを用いて特徴づけられる自然なクラスに属する強制概念による強制拡大では、ロートベルガーの性質が保存されることを証明した。これらの結果は、位相空間論における古くからの問題である、ある種のリンデレーフ空間が持ちうる濃度の制約の問題を研究するうえで、大いに役立つことが期待できる。平成22年度は、主に次のテーマについて研究し,成果を得た。(i)距離化可能空間の距離関数全体がなす順序構造の解析(ii)リンデレーフ空間の強制拡大による保存性テーマ(i)については、可分な距離化可能空間について、距離関数全体の集合がなす順序構造の特徴をgeneralized Galois-Tukey connectionの考えを用いて特徴づけた。さらに、得られた特徴づけを用いて、距離可能空間のコンパクト化の近似について過去の研究で得られていた結果との相互関係を詳細に検討した。テーマ(ii)について、不可壊リンデレーフ空間(indestructible Lindelof space)の強制拡大による保存性について、半順序集合上の無限ゲームとの関係をさらに詳しく調べ、興味深い結果を得た。また、コーエン強制、ランダム強制に関するリンデレーフ空間の保存性についても考察し、過去のさまざま結果を包摂し、かつ新たな結果を含む定理を証明した。このテーマに関連して、不可壊リンデレーフ性と密接な関係のある遺伝的リンデレーフ性(hereditary Lindelofness)について、無限ゲームとの関係を調べたが、今のところ顕著な結果は得られていない。テーマ(iii)について、M.Scheepers氏による「可測基数の存在が無矛盾ならば,各点がGδ集合である不可壊リンデレーフ空間の濃度が連続体濃度以下であることが無矛盾」という定理の証明を再検討し、より簡単な別証明を発見した。この別証明は、不可壊リンデレーフ空間と無限組合せ論の相互関係について新たな視点を与えるもので、このテーマの研究の進展に大いに寄与する可能性がある。平成23年度は、主に次のテーマについて研究を行った。(i)距離化可能空間の距離関数全体がなす順序構造の解析(ii)リンデレーフ空間の強制拡大による保存性と無限ゲームとの関係テーマ(i)については、可分な距離化可能空間の距離関数全体の集合がなす順序構造について、前年度までの研究で得られていた結果を再検討した。その結果、generalized Galois-Tukey connectionの考えを用いることで、距離化可能空間のコンパクト化の近似についての過去の研究成果を包摂するより一般的な結果として理論化できることを示した。これによって、距離化可能空間のコンパクト化全体がなす順序構造に関する当初の問題意識に対しては、一定の結論を得ることができた。

テーマ(ii)について、遺伝的リンデレーフ性(hereditary Lindelofness)の強制法による保存性は、薄葉季路氏(名古屋大学)、吉信康夫氏(名古屋大学)との議論の結果、半順序集合についてのマーティンの公理と関連づけられることが判明した。また、リンデレーフ性の保存と深く関連する半順序集合上の無限ゲームについて、薄葉氏が多くの新たな結果を証明しており、それらの結果が強制法によるリンデレーフ性の保存性にどのような影響を及ぼすか、現在検討中である。テーマ(iii)について、M.Scheepers氏による「可測基数の存在が無矛盾ならば、各点がGδ集合である不可壊リンデレーフ空間の濃度が連続体濃度以下であることが無矛盾」という定理の拡張可能性を研究している。この定理については、薄葉氏がジェネリック超冪の手法を用いた別証明を発見ており、巨大基数の組合せ論が不可壊リンデレーフ空間の性質に深く関連することが示唆されている。現在、薄葉氏による別証明を詳細に検討し、関連する研究の発展の可能性を探っている。平成24年度は、主に次のテーマについて研究を行った。(i)各点がGδ集合であるリンデレーフ空間の濃度の制約と巨大基数公理。(ii)リンデレーフ空間の強制拡大による保存性と無限ゲームとの関係。(iii)点列の集合への収束の強制拡大による保存性。テーマ(i)について、M. Scheepers氏による「可測基数の存在が無矛盾ならば、各点がGδ集合である不可壊リンデレーフ空間の濃度が連続体濃度以下であることが無矛盾」という定理の拡張可能性を研究した。嘉田が無限ゲームの立場から、薄葉季路氏が巨大基数の組合せ論の立場から別証明を提示し、それらの証明を分析することで、研究の発展の可能性を示唆する知見を得た。テーマ(ii)について、リンデレーフ性の保存と深く関連する半順序集合上の無限ゲームについて、薄葉氏が多くの興味深い結果を証明している。それらの結果が強制法によるリンデレーフ性の保存性にどのような影響を及ぼすか、詳細に検討し、今後の研究の発展につながる結果を得た。テーマ(iii)は、岩佐明氏によって提示された問題設定で、本研究課題に深く関連することから、岩佐氏および加茂静夫氏とともに研究に取り組んだ。その結果、自然数上の無限組合せ論と位相的性質の強制拡大による保存性との間に興味深い関連が見出され、強制拡大の組合せ論的分析に新たな視点をもたらす結果が得られた。これらの研究成果によって、集合論的手法が位相空間論の問題へのアプローチとして有効であることが再確認され、また、今後のさらなる研究の展開の可能性が示されたと考える。距離化可能空間のコンパクト化の近似の理論と距離関数全体がなす順序構造との相互関係を明らかにすることは当初からの懸案だったが、今年度にこのテーマで論文を出版できたことで、研究の目的の一つを達成できたと考えている。また、強制法によるリンデレーフ性の保存の問題についても新たな手がかりが得られており、今後の研究の進展が大いに期待できる状況にある。24年度が最終年度であるため、記入しない。数学の未解決問題に取り組むうえでは、集合論および位相空間論の国内外の研究者と密に交流し、集中的に議論する機会を数多く設ける必要がある。
乳がん治療に関連した認知機能障害に対する運動療法の効果：混合研究法による日米比較

本研究の目的は、日本と米国において認知機能の変化を自覚する乳がん患者に対し、がん患者用に開発した装置を用いた認知トレーニング(運動療法)を実施し、量的研究と質的研究を統合する混合研究法により効果の全体像を多面的に明らかにすることである。平成30年度は、認知トレーニングに用いる装置の使用マニュアルの動画を完成させ、タブレットに載せた。研究計画を精錬するため、米国および日本の共同研究者と研究計画を繰り返し検討した。具体的には、対象者の適格基準、除外基準を根拠に基づき設定した。量的研究である無作為化比較試験において、申請時の計画では介入を6週間行う予定であったが、研究助成期間内に研究を完了するため4週間へ変更し、代わりに1週間に実施する認知トレーニングの回数をできるかぎり3回以上行うことにより、認知トレーニングを強化した。認知トレーニングを希望する対照群の研究参加者に不利益が生じないよう対照群としてのデータ収集が完了した後、認知トレーニングを実施してもらうこととした。その際、補助的なデータを収集するため、同意が得られた研究参加者より認知トレーニング実施前後の量的データを得るよう計画を変更した。対照群の研究参加者の負担を考え、謝礼を追加で差し上げることとした。インタビューでは、申請時の計画どおり症状体験、症状が日常生活へ及ぼす影響、対処法略、ソーシャルサポートについて聴き取る計画とした。分析では日米両国において量的データ、質的データに対する分析をそれぞれ行った後、結果を統合するためジョイントディスプレイを作成することとした。介入の効果を量的分析・質的分析の結果で4つのパターンに分類し、パターン毎に研究参加者の経験を記述し、日米間で比較することにより、量的研究結果の説明と補足を行うこととした。平成31年1月に研究代表者が所属する施設の臨床研究倫理審査委員会に審査申請書類を提出した。申請時の予定どおり、平成30年度に研究代表者の所属施設の臨床研究倫理審査委員会へ申請書類を提出した。しかし、平成30年度末時点において審査が継続されており、年度内に承認を得ることができなかった。そのため共同研究施設の研究倫理審査委員会へ申請書類を提出することができなかったが、承認を得た後、直ちに研究実施に着手することができるよう、海外共同研究者の所属施設との共同研究契約の締結に向け、書類の作成を進めることができた。したがって、やや遅れていると評価した。研究代表者の所属施設の臨床研究倫理審査委員会より承認を得た後、共同研究者の所属施設の研究倫理審査委員会より承認を得る。また、米国の共同研究者の所属施設と研究代表者の所属施設間で共同研究契約の締結を行う。日米各2施設における研究を開始する。研究組織体制について、米国の研究実施施設は申請時3ヶ所であったが、共同研究者の一人が介入とデータ収集を辞退したことから、2施設で実施することとし、辞退した研究者は米国における質的分析を担当することとした。研究計画に従い、目標症例数(各国介入群30名、対照群30名)に達するまでリクルート、介入を行う。研究参加者は、4週間にわたり週3回、自宅にて認知トレーニングを行う。安全かつ効果的に認知トレーニングを実施することができるよう、装置の運搬は研究参加者の家族等から支援してもらう、もしくは宅配便で装置を自宅まで送り、研究者が設置する。実施中は毎週電話で実施状況を確認し、研究参加者には無理しないよう伝え、何かあったら連絡を受けるようにする。さらに、研究参加者自身が認知トレーニングの実施前後に血圧を測定し、実施中は心拍数のモニタリングを行い、実施状況を日誌に記載する。データ収集時点は、介入前(ベースライン)、介入終了時(ベースラインから4週間後)、介入後3ヶ月(ベースラインから4ヶ月後)とし、量的データを収集する。さらに、ベースライン、ベースラインから4週間後にインタビューを行う。

平成31年1月に研究代表者が所属する施設の臨床研究倫理審査委員会に審査申請書類を提出した。申請時の予定どおり、平成30年度に研究代表者の所属施設の臨床研究倫理審査委員会へ申請書類を提出した。しかし、平成30年度末時点において審査が継続されており、年度内に承認を得ることができなかった。そのため共同研究施設の研究倫理審査委員会へ申請書類を提出することができなかったが、承認を得た後、直ちに研究実施に着手することができるよう、海外共同研究者の所属施設との共同研究契約の締結に向け、書類の作成を進めることができた。したがって、やや遅れていると評価した。本研究の目的は、混合研究法を用いた日米共同研究を行い、両国において認知機能の変化を自覚する乳がん患者に対し、がん患者用に開発したソフトウェアを用いた速度フィードバック療法(運動療法)を実施し、混合研究法により効果の全体像を多面的に把握することである。平成29年度は、がん患者向けの速度フィードバック療法に用いる装置を開発した。速度フィードバック療法は、パソコンのディスプレイやTV画面等に映し出されるゲームを行う運動療法である。具体的には、患者が自転車ペダルを手や足で回転させ、速さを調節しながら画面に映し出される課題をこなすゲームである。本研究では、患者の通院の負担を軽減するため自宅で行うことのできる装置を用い、認知機能の低下が軽微であるがん患者に適した難易度のソフトウェアを搭載することとした。本研究の対象者は乳がん患者であるため、手で回転させる自転車ペダルは患測上肢の浮腫の要因となることから、足で回転させる自転車ペダルを用い、シンプル且つ軽量の装置となるようパソコンではなくタブレットを用いることとした。また、一般に、がん治療に関連した認知機能障害では、学習、記憶、情報処理、実行機能が障害されることから、これらの機能を高めるためのゲームを2題作成した。本研究は日本と米国で実施するため、英語版も作成し、平成30年3月に装置6台を米国の海外共同研究者3名へ届けた。がん患者が自宅で行う速度フィードバック療法に用いる装置の日本語版と英語版が開発されたことは、新たなリハビリテーションの提案に繋がることから、意義と重要性を高く評価できると考える。当初の予定どおり、平成29年度に速度フィードバック療法に用いる装置を開発した。患者への説明用の動画、マニュアルやトラブルシューティングについては、平成29年度内に作成を完了することができなかったものの、日本国内の研究分担者および米国の共同研究者へ開発した装置を届けることができた。したがって、おおむね順調に進展していると評価した。研究代表者の所属施設の臨床研究倫理審査委員会より承認を得た後、共同研究者の所属施設の研究倫理審査委員会より承認を得る。また、米国の共同研究者の所属施設と研究代表者の所属施設間で共同研究契約の締結を行う。日米各2施設における研究を開始する。