hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作製容易な超音波ファントム材料の創出と、その構造解析に関する研究

研修医の人体へのカテーテルや針の挿入訓練、検査技師の超音波検査の訓練や装置の維持管理、また、メーカーにおける超音波診断装置の研究開発において超音波ファントムが用いられている。当該研究ではアルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、リン酸三ナトリウム、グリセリン、水を、1.5:2:1:7.5:50の質量比率で作製した、アルギン酸カルシウムによるハイドロゲル超音波ファントムが、人体軟組織の超音波特性に近いことを明らかにした。また、その構造解析により、作製した超音波ファントムは、ネットワークで囲まれた分子サイズよりも大きなドメイン構造を有する部分と、ネットワークを有さない部分が混在する事を明らかにした。平成27年度以前の研究により、アルギン酸ナトリウム(粘度1000cp)、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水を組み合わせる事により、人体の軟組織の音響特性に近い超音波ファントムが作製できる可能性を得た。この研究結果を基にして当該研究助成金に平成27年度から採択された。平成27年度の研究到達目標と成果の概要は、下記の3つである。1、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水の各分量比率を変えて超音波ファントムを作製し、詳細な超音波ファントムの特性の測定をおこない、人体の軟組織の音響特性に近い超音波ファントムの作製を確実なものにすること:アルギン酸ナトリウム(粘度500-600cP)、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水を、1.5 : 2 : 1 : 7.5 : 50の分量比率で組み合わせることで、最適な超音波ファントムが作製できることを明らかにした。2、超音波画像観察装置の導入:装置メーカーや商社で取り扱っている装置(超音波診断装置)を詳細に調べ、スペック上の性能を比較し、実際に4社の超音波画像観察装置を借用して性能の評価をおこなった。その結果、本多電子製AHS-2100という超音波画像観察装置を導入した。この装置を用いて作製した超音波ファントムの観察を行い、良好な観察画像を得る事ができた。また、超音波探傷装置DIO-1000J(日本ソナテスト(株))を導入して、超音波ファントムの特性において重要な音速と減衰特性を、安定して測れるようになった。3、作製した超音波ファントムのゲル構造の解析に着手する:超音波ファントムは水分を多く含むためゲル構造の解析は困難が伴う。特に、電子顕微鏡などの真空環境での観察は難しい。現在は、光学顕微鏡での構造観察や、構造解析用の超音波ファントムの作製方法について検討している。平成27年度の研究の第1の目標は、超音波ファントムの作製に対して、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水の最適な組み合わせ量を明らかにすることである。これに対して、年度当初は順調に実験を積み重ねていたが、平成27年度の中旬に、それまで使用していた粘度1000cpのアルギン酸ナトリウムが販売中止になり、アルギン酸ナトリウムの見直しが必要になった。一般的な粘度500-600cpのアルギン酸ナトリウムに切り替える事で、大きな遅れなく研究を進める事ができた。粘度500-600cpのアルギン酸ナトリウムを用いたファントムの作製を集中しておこない、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水の組み合わせが、1.5 : 2 : 1 : 7.5 : 50で最適な超音波ファントムの作製が可能であるとの判断を得た。以上により第1の目標を達成できた。第2の目標は、超音波画像観察装置(超音波診断装置)を導入して、超音波ファントムの評価をおこなうことである。年度当初から超音波画像観察装置を精査し、4社の製品の装置デモを行い、超音波ファントムの解析に適した超音波診断装置と超音波プローブ、および、超音波探傷装置を導入することができた。また、これらを使用して作製した超音波ファントムの観察と測定をおこない、本研究において十分な性能の有る事を確認した。これにより第2の目標を達成できた。第3の目標は、作製した超音波ファントムのゲル構造の解析の着手である。超音波ファントムの作製が若干遅れたことにより、電子顕微鏡によるミクロな解析には着手できていないが、光学顕微鏡によるマクロ的な解析は着手できている。また、観察の際に試料の厚みを薄くする事の必要性など、解析を実際に行う際の課題も明確になってきた。以上を総括すると、概ね順調に進展していると判断できる。これまで研究により、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水を組み合わせる事により、人体の軟組織の音響特性と同等の特性を持った超音波人体ファントムの作製と、そのハイドロゲル構造の解明を目標として研究をおこなっている。平成28年度の研究で、人体の軟組織に近い音響特性を持った超音波ファントムの作製が終了し、そのゲル構造の解析に着手した。超音波ファントムは、アルギン酸ナトリウム(粘度500-600cP)、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水(温水)を質量比率1.5:2:1:7.5:50、水温40°C、ゲル化させるためのエージング温度30°C、エージング時間24時間で作製することで、人体の軟組織の音響特性に近い音響特性を持つことを明らかにできた。特に、平成28年度は、平成27年度の当該助成金で導入した超音波画像観察装置(超音波診断装置)により、超音波ファントム中の音速、減衰特性、音響インピーダンスといった音響特性だけでなく、超音波画像からも超音波ファントムを評価する事ができた。

また、平成28年度は、作製した超音波ファントムのゲル構造の解析に着手した。多量の水分を含んだハイドロゲルの構造を直接観察することは難しく、これまではIR(赤外吸収分光法)、熱分解GC/MS (ガスクロマトグラフ質量分析)、固体NMR(核磁気共鳴)などで、間接的にゲル構造解析が行われてきた。我々の研究では、近年開発された、液体窒素により試料を冷凍乾燥させて、その冷凍状態のままでFIB(集束イオンビーム)により、断面をスパッタしながらSEM(走査型電子顕微鏡)観察する冷却FIB-SEM法により、作製したファントムのゲル構造を直接観察することを試みている。平成28年度は一つの試料について観察をおこない、現在その有効性について検証している。当該研究の目標は2つある。第1の目標は人体の軟組織の音響特性と同等の特性を持った超音波ファントムの作製、第2の目標はその超音波ファントムのハイドロゲル構造の解明である。目標とする超音波ファントムの音響特性は、音速15301600 m/s、減衰率0.31.0 dB/cm/MHz、音響インピーダンス1.3×10の6乗1.7×10の6乗kg/m2/s2である。第1の目標に対しては、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水の混合質量比率、および、水の温度、ゲル化の為のエージング温度とエージング時間の最適な組み合わせ条件を明らかにする必要が有る。これについて、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、三リン酸ナトリウム、グリセリン、水の質量比率1.5:2:1:7.5:50、水温40°C、エージング温度30°C、エージング時間24時間で、人体軟組織の音響特性に近い特性を持ったファントムを得ることができた。これらの条件で作成した超音波ファントムの特性は、音速15601670 m/s、減衰率0.690.78 dB/cm/MHz、音響インピーダンス1.66×10の6乗1.76×10の6乗kg/m2/s2であった。また、この研究成果は、論文誌Journal of Ultrasound in Medicineに投稿した。第2の目標に対しては、冷却FIB-SEM法を用いて、作製したファントムのゲル構造の解析に着手している。現段階では、試料1個を試み的に解析を実施したところである。これにより作製したファントムは、マクロ的には房状の構造をしている事を確認できた。平成29年度の研究により、より詳しい解析が可能である事の見通しを立てることができた。以上を総括すると、研究は概ね順調に進展していると判断できる。当該研究は2つの達成目標を目指して遂行された。1つ目は人体の軟組織の音響特性に近い超音波ファントムの作製であり、2つ目は作製した超音波ファントムのゲルの構造の解析である。平成27年と28年は超音波ファントムの作製について研究をおこない、アルギン酸ナトリウム(粘度500-600cP)、硫酸カルシウム、第三リン酸ナトリウム、グリセリン、温度40°Cの水を、質量比率1.5:2:1:7.5:50で混ぜ合わせ、30°Cの恒温槽で24時間放置する事で、人体の軟組織の音響特性に近い超音波ファントムの作製に成功した。
甲類家事審判事件の審理構造に関する研究

この研究は、家事審判事件のうち、研究の蓄積の少ない甲類審判事件(家事審判法9条第1項甲類に掲げられた事件、および他の法律によって甲類とみなされた事件をいう)について、その審理過程上の諸問題を理論的に解明することを目的としている。甲類事件については、紛争性が希薄だといわれ、また裁判所の職権性の強さから、審理に際して、関係人の手続上の地位、申立人の申立てに対する拘束性、あるいはその裁判に対する不服申立てのあり方などの基本的な問題が、実務による解決に委ねられていたといえる。しかしながら、単に具体的事件に対応して処理するだけでなく、非訟事件手続の原則にたち返って問い直すことが必要になっている。その成果の一端は、別途報告書に示したとおりである。とりわけ、(1)家事審判手続における当事者適格・参加について、非訟事件の原則から関係人の概念を見直すことによって、この概念が不要になること、これに関する民事訴訟法の準用を説く通説には問題があることを指摘した。(2)家事審判における不服申立てに関する定めには問題が多く、とりわけ重要な事項が規則によって定められ、どのような裁判に対して誰に不服申立てが許されるかが明らかでないという問題があり、さらに、規則に定められた場合以外には不服申立を認めない判例や、これを支持する通説には、家事審判が関係人の権利を侵害する場合だけでなく、正当な利益が害される場合、あるいは被後見人等の権利を擁護するべき立場にある者に対して、事件本人のために抗告権が認められるとするという観点が欠けているがゆえに問題があることを指摘した。これらの研究の途上で、ドイツ連邦共和国連邦司法省が、非訟事件手続法の改正案を公表したことは、本研究の進展にとっても大きな意味があったので、その仮訳にも取り組んだ。1総則的課題の検討家事審判の甲類事項は全体で40種類以上に及ぶ。そのうちには、申立件数のきわめて多い子の氏の変更や相続放棄の申述から、すでに歴史的使命を終えたと思われる事件まで多様である。さらにその内容を分類しても、職権性の極めて強いものから、実質的に当事者間での協議によって決定できそうな事件まで含まれ、裁判所の審理も実質的になされなければならないものと、ほとんど審理をしないものもある。こうした中で、それぞれの事件の審理上で問題となる手続の共通点の研究が、第1グループに掲げられる。この分野では、当事者適格、手続能力、手続の受継および参加等の点について、新たな知見を得ることができた。とりわけ参加については、従来ほとんど立ち入った研究なしに、家事審判手続においても当事者参加と補助参加があると指摘されていたが、それが根本的に誤っていることを明らかにできたのは、大きな成果であろうと思われるし、手続の受継についてもこれまでの通説には大きな問題点があることが確認できている。2各事件の特殊性甲類事件の多様性を考慮して、従来の先例や学説の適否を立ち入って研究史、その問題点と解決への方向性を示すことも重要である。とりわけ家事審判は、純粋に手続法的な観点だけで処理することができず、問題となる実体法(民法)の解釈と密接な関係を無視することができない。こうした点から、まず代表的な事件を取り上げて研究せざるを得ない。成年後見事件については、すでに研究成果を本研究に先立って公表しているので、本年度は、相続放棄申述をとりあげ、これまでの先例・判例や学説の変遷を明らかにしたうえ、最近の学説が指摘する内容は適当とは言えず、むしろ昭和20年代から30年代にかけて主張されていた立場こそが適切であるとの結論を得た。1家事審判法における基礎的な手続構造の問題点の分析この点については,昨年度に引き続き,(1)家事審判手続における保全処分の位置づけに関する現行法の問題点の検討,とくに本案に対する附従性の廃止の検討,

(2)家事審判に対する不服申立てを許さないとされている審判について,その理由と問題点の分析,ドイツの非訟事件手続法における不服申立て制度との比較,(3)証拠調べ,とくに自由な証明と厳格な証明手続の限界について,文書提出命令の可否に即しての検討,(4)手続の終了または受継の可否についての検討,および(5)家事審判手続における参加のあり方についての検討を,併行して行ってきた。2また2006年6月には,ドイツ連邦司法省から約30年ぶりに非訟事件手続法の全面改正を視野においた,参事官草案がその理由とともに公表された(FamFG)。これはA4版で約530頁にものぼる大部なものである。これは,本件の研究内容とも密接な関係を有するため,夏以降その翻訳をすすめ,理由書の内容をこれまでのドイツの学説・判例との対照,わが国の現行法,学説との対比をしている。これによって,わが国の通説の理解が,ドイツ法の現行法および改正草案との関係でどのような位置づけを得られるかが可視的になる。ただこの作業の結果,上記1に述べたこれまでの研究成果を論文や資料という形で公表することが遅れている。3他の研究グループとの協働2006年1月には,他の科研費グループと協働して,家事事件の解決につき,日本・韓国・中国の研究者とともに家事事件手続法の比較,家事債務の執行制度についての共同研究会を開催し,また2月には,オーストラリア家庭裁判所において,子の面接交渉・引渡しの強制執行について詳細な情報を得ることができた。この研究は、家事審判事件のうち研究の蓄積の少ない甲類審判事件(家事審判法第9条第1項甲類に掲げられた事件、および他の法律によって甲類とみなされた事件をいう)について、その審理過程上の諸問題を理論的に解明することを目的としている。甲類事件については、紛争性が希薄だといわれ、また裁判所の職権性の強さから、審理に際して、関係人の手続上の地位、申立人の申立てに対する裁判所の拘束性、あるいはその裁判に対する不服申立てのあり方などの基本的な問題が、ほとんど研究されていなかった。成年後見開始決定や後見人の選任、利益相反する場合の特別代理人の選任など、実際に重要な事件が含まれ、また利用件数も多い。この審理のあり方については、家事審判法も、同規則も多くを定めていないため、実務においても一貫した姿勢が示されていない。この状況を改善するには、非訟事件手続の原則から問い直すことが必要だと考え、この研究を進めた。関係人の概念の明確化と手続に引き入れられる者を明確にすることから、従来理解されているような参加という考え方は必要がないこと、当事者適格という概念も必要でないこと、さらに裁判に対する不服申立てについては、不服の利益としての権利侵害の定義から、現行の家事審判規則の定めには多くの問題が含まれること、および職権性の強い甲類審判事件であっても、関係人の申立ての範囲内での審理と裁判に限定されるべきであることなどが、新たな知見として得られた。これらは、法改正に際しても考慮されるべきだと考えられる。その成果の一端は、研究成果報告書に示したとおりである。とくに『家事審判法』としてわが国では初の体系書としてまとめることができた。
被子植物の重複受精についての超微形態学的及び分子細胞学的研究

本研究の目的は、被子植物の受精について、重複受精後卵細胞が第一分裂するまでの卵細胞の変動を細胞学的に捉えることである。12年度において接合子の形態変化を、13年度ではオルガネラとそのDNAの変動に着目して追跡した。ゼラニウム(Pelargonium zonale)の開花2日目の、柱頭が開裂した花にhand-pollinationし、受粉後24時間までの胚嚢を23時間毎に固定し、テクノビット-DAPI法と電子顕微鏡法で観察して次の結果を得た。ゼラニウムの未受精卵は珠孔側に大きな液胞があり、細胞の合点側にchromatinがほとんどdisperseした大きな核を含む細胞質が占めている。核の周辺部には多量のDNAを含む巨大ミトコンドリアと、多量のデンプンを含む色素体が約45個ずつ散在している。受粉後3時間で花粉管は一方の助細胞に入り2つの精細胞を放出し、5-6時間で精細胞と卵細胞の核との融合が観察される。卵細胞は次第に縦長になり、受粉後7-10時間で液胞は核の周辺部に移動し、やがて卵核は細胞の中央への移動を開始する。12-15時間で液胞が消失し、18-20時間で核の分裂が始まる。この過程で巨大ミトコンドリアは次第に変形し、分断され、第1分裂時には数百の小さい球形のミトコンドリアになる。これはVIMシステムでのmtDNA量の測定による結果である、受精後のmtDNA量の段階的な減少と一致した。一方アミロプラストも受粉後10時間でデンプンが消失し、ほとんどチラコイドの無い色素体に変換する。この様に受粉後24時間以内で卵細胞のオルガネラが大きく変動し胚発生に備えることが明らかになった。電子顕微鏡での観察では、細胞質のリボソーム、oil drop、、ゴルジ体の未受精卵における不活発な状態から、受精後第一分裂に至るまでの間に、ERの発達、多量のoil dropの集積、ゴルEジ小胞の発達、ミトコンドリアの分裂、アミロプラストのデンプン消失と原色素体への変換等、短時間の間に急激に進行した。またこれらのオルガネラは2細胞期初期に既に不均一な分配が見られ、胚の分化が胚発生の出発点ですでに始まっていることが捉えられた。一方裸出胚嚢をもつトレニアで、培養胚嚢に対する花粉管誘導の実験を行い、助細胞の特異的な誘導能を確認した。ゼラニウム(Pelargonium zonale)の開花2日目の、柱頭が回裂した花にhand-pollinationし、受粉後24時間までの胚嚢を23時間毎に固定し、テクノビット-DAPI法と電子顕微鏡法で観察して次の結果を得た。

ゼラニウムの未受精卵は珠孔側に大きな液胞があり、細胞の合点側にchromatinがほとんどdisperseした大きな核を含む細胞質が占めている。核の周辺部には多量のDNAを含む巨大ミトコンドリアと、多量のデンプンを含む色素体が約45個ずつ散在している。受粉後3時間で花粉管は一方の助細胞に入り2つの精細胞を放出し、56時間で精細胞と卵細胞の核とのsyngamyが観察される。卵細胞は次第に縦長になり、受粉後710時間で液胞は核の周辺部に移動し、やがて卵核は細胞の中央への移動を開始する。1215時間で液胞が消失し、1820時間で核の分裂が始まる。この過程で巨大ミトコンドリアは次第に変形し、分断され、第1分裂時には数百の小さい球形のミトコンドリアになる。一方アミロプラストも受粉後10時間でデンプンが消失し、ほとんどチラコイドの無い色素体に変換する。この様に受粉後24時間以内で卵細胞のオルガネラが大きく変動し胚発生に備えることが明らかになった。電子顕微鏡での観察では、細胞質のリボソーム、oil drop、ゴルジ体の未受精卵における不活発な状態から、受精後第一分裂に至るまでの間に、ERの発達、多量のoil dropの集積、ゴルジ小胞の発達、ミトコンドリアの分裂、アミロプラストのデンプン消失と原色素体への変換等、短時間の間に急激に進行した。また第一分裂による2つの細胞へのオルガネラの分配が、不均等に行われることがわかった。本研究の目的は、被子植物の受精において、重複受精後卵細胞が第一分裂するまでの卵細胞の変動を細胞学的に捉えることである。12年度において、ゼラニウム(Pelargonium zonale)をもちいてテクノビット-DAPI法と電子顕微鏡法で、受精後の接合子の変化を詳しく観察した。13年度においては接合子内のオルガネラのうち、ミトコンドリアと色素体に注目して、その形態変化とDNA量の変動を追った。成熟した未受精卵の核の周辺部には多量のDNAを含む巨大ミトコンドリアと、多量のデンプンを含む色素体が約45個ずつ散在している。巨大ミトコンドリアはテクノビット切片の三次元構築から、厚みをもったカップ状のものが数個、お互いにつながらずに積み重なっている事が分かった。電子顕微鏡観察及び免疫電顕で、これらのミトコンドリアはチラコイドをほとんどもたず、内部いっぱいに大量のDNAを蓄積していることがわかった。受粉後3-6時間で、進入した花粉管によってもたらされた2つの精細胞と、卵及び中央細胞との受精がおきると、巨大ミトコンドリアは次第にそのカップがはずれ、やがてそれぞれのカップは変形を始め、所々にくびれが出来て次第にちぎれ、細胞の第一分裂時には直径0.5-1umの小さい球形の、数百のミトコンドリアに分散する。ミトコンドリア当たりのDNA量をカウントしたところ、ミトコンドリアの変形につれて次第に減少し、第一分裂時では当初のほぼ1/200になっていた。一方アミロプラストも受粉後約10時間でデンプンの消失が始まり、やがて分裂がおこり、第一分裂時にはほとんどチラコイドの無い多数の色素体に変換する。この様に受粉後24時間以内で、ミトコンドリアと色素体も大きく変動し胚発生に備えることが明らかになった。さらにこれらのオルガネラの細胞内における分布を調べると、接合子内ですでに局在が見られ、2細胞期の各細胞に不均等に分配されることから、胚発生における細胞分化は、接合子の時期から既に始まっていることが明確になった。
項書換え系の単一化手法に関する研究

代入制約付き単一化問題(CS-UP)の判定手続きを拡張・一般化することを目的として研究を行ってきたが、手続きの対象となるクラスをわずかに広げただけでも同問題が決定不能となる場合が多く、CS-UPの計算複雑さが予想以上に大きいことが明らかになった。そこで問題の対象をCS-UPにおいて公理系が存在しない場合(代入制約付き構文的単一化問題、CS-SUP)に限定し、CS-SUPの計算量が入力クラスの大きさに対しどのように変化するかを考察した。具体的には、利用可能な項が(1)閉じている、(2)閉じているか線形である、(3)一般に非線形でも良い;ゴール項が(A)ともに線形である、(B)非線形でも良い;ゴール項に共通変数が(a)存在する、(b)存在しない;の3種の条件を考え、計12の入力クラスに対するCS-SUPの決定可能性、計算量について考察を行った。その結果、クラス3Aa(上記条件3、A、aの全てを満足する入力クラス)、3Ab、3Ba、3Bbに対するCS-SUPは決定不能であること、クラス1Aa、1Ab、1Ba、1Bb、2Aa、2Ab、2Ba、2Bbに対するCS-SUPは決定可能であることが明らかになった。またCS-SUPの計算量について、クラス2Ab、2Ba、2Bbに対してはNP-困難であること、クラス1Aa、1Ba、1Bbに対してはNP-完全であること、さらにクラス2Aa、1Aaに対しては決定性多項式時間で解けることを示した。これらの結果は理論的に興味深いだけでなく、CS-UPの判定手続きを拡張する上においても大きな示唆を与えるものであると考えられる。
表面置換型人工股関節開発に関する研究

より安定した表面置換型人工股関節を実現するには、大腿骨側コンポーネントの強固な固定性が不可欠である。力学解析の結果、大腿骨側コンポーネントの至適骨頭被覆度は180度であり、骨頭合力方向への設置が、より生理的な応力分布に有利であることを示した。また置換面積減少に伴い可動域獲得のためには、臼蓋側コンポーネント開き角の減少を余儀なくされるが、開き角を140度まで減少しても生理的荷重状態では脱臼は生じにくいことが示された。動物実験ではイヌ股関節にハイドロキシアパタイトコーティングの有無により2種類のチタン性大腿骨コンポーネントを挿入し、荷重下でのコンポーネントの固定性について組織学的および力学的な実験を行った。その結果ハイドロキシアパタイトの存在下での良好な骨誘導と固着力が証明された。力学解析と動物実験の結果に基づき、人体用プロトタイプを作成した。材質は早期臨床応用という目的からアルミナセラミック単体とし、被覆角は180度、中央部には短いペグを設置した。臼蓋側コンポーネントはHDPのメタルバックとし、開き角を140度とした。強度試験として大腿骨側コンポーネントの静的圧縮試験を施行したが、垂直荷重に対しては十分な強度を有することが示された。また、簡便かつ正確な骨切りを可能にする手術器械の開発を同時に行った。変形性股関節症患者のCTデータをもとに、変形した骨頭の合成樹脂モデルをコンピュータを使って作成し、実際に骨切りを施行しながら、インストラメントの改良を進めている段階である。臨床応用については、厚生省に現行のセラミック性人工股関節からの一部形状変更届けを提出し、認可を得た。強度試験とインストラメントの完成を待って、若年者の両側高度変形性股関節症を対象とした臨床応用を実施する予定である。従来の表面置換型人工股関節は、骨頭表面を広範に置換するため骨頭壊死の発生率が高く、それにともなうル-スニングが手術成績不良の一因となっていた。従って我々は骨頭壊死の防止とコンポ-ネントの固定性改善という観点から、まず大腿骨側コンポ-ネントの基本設計を行なった。基本モデルとして、骨頭栄養血管の温存をはかるため日常生活上必要最小限の股関節可動域を想定し、置換面積を極小化したものを考案した。またコンポ-ネント中央にペグを付加することにより初期固定性向上をめざした。この基本モデルと代表的な従来のモデルとを有限要素法、剛体バネモデルなどの計算機による力学解析を用いて比較検討した。従来型ではインプラントを大腿骨頭頚部軸に平行に挿入するが、通常骨頭合力の方向は頚部軸に一致しないため荷重部直下のインプラント一骨頭界面に高い応力集中を認めた。我々のモデルは骨頭置換面積を極小化しているため、骨頭合力の方向に合わせた設置が可能で界面の応力集中を緩和することができた。つまりコンポ-ネントの小型化により栄養血管の温存と力学的条件の改善が期待され、初期固定の維持に有利であることが示された。この研究は第6回日本整形外科学会基礎学術集会に発表予定である。また固定性の向上には適切な生体材料の選択が必要とされる。我々は摺動面にはチタン、あるいはセラミックを考慮し、界面部には骨と化学結合するハイドロキシアパタイトをコ-ティングする予定である。現在犬股関節用にハイドロキシアパタイトコ-ティングを施したチタン性大腿骨コンポ-ネントを作製し、実際に挿入実験を行っており、今後コンポ-ネントの固定性について組織学的、力学的な評価を進めていく予定である.

初年度において考案した大腿骨側の基本モデルについて詳細な力学的検討を行った。基本モデルは骨頭栄養血管の温存をはかるため置換面積を極小化し、またコンポ-ネント中央には初期固定性向上のためペグを付加した。力学解析は有限要素法、剛体バネモデルなどの手法を用い、従来型との比較検討を行った。従来型ではインプラントを大腿骨頭頸部軸に平行に挿入するが、通常骨頭合力の方向は頸部軸に一致しないため、荷重部直下のインプラントー骨頭界面に高い応力集中を認めた。また、骨頭中央部には逆にストレスシ-ルディングが発生しており、これらの非生理的な荷重伝達が、コンポ-ネントのル-スニングの一因と推察された。われわれのモデルは骨頭置換面積を極小化しているため、骨頭合力の方向に合わせた設置が可能で、界面の応力集中や骨頭内部でのストレスシ-ルディングを抑制することができた。つまりコンポ-ネントの小型化により、栄養血管の温存と生理的な力学的条件が期待され、初期固定の維持に有利であることが示された。これらの研究結果は第6回日本整形外科学会基礎学術集会および第18回バイオメカニクス研究会において発表した。また臼蓋側コンポ-ネントについても、径・開き角・HDPの厚みなどについて至適デザインの開発に着手している。また犬股関節用にハイドロキシアパタイトコ-ティングの有無により2種類のチタン性大腿骨コンポ-ネントを作成し、すでに挿入実験を行っており、一定期間後コンポ-ネントの固定性について組織学的および力学的な評価を進めていく予定である。前年度までの研究で表面置換型人工股関節の大腿骨側コンポーネントにおいては骨頭置換面積の減少と骨頭合力方向への設置が、より生理的な応力分布に不可欠であることを示した。しかし置換面積の極端な減少は固定力低下や可動域減少を生ずる可能性があり、生理的応力分布を阻害しない範囲での至適骨頭被覆度が要求される。この至適被覆度を決定する目的で有限要素法、剛体バネモデルによる力学解析を行った結果、骨頭被覆度を180度まで拡大しても、従来型において認められる骨頭内ストレスシールディングの発生はないことが示された。また臼蓋側コンポーネントについても径、開き角、HDPの厚みなどについて至適デザインの開発に着手した。特に置換面積減少に伴い可動域獲得のためには、臼蓋側コンポーネント開き角の減少を余儀なくされるが、その結果として脱臼の発生が危惧され、安全な開き角の下限を求める必要がある。力学解析により臼蓋側コンポーネントの開き角を140度まで減少しても生理的荷重状態では脱臼は生じにくいことが示された。また実際に脱臼するためには、骨頭径が大きいためにかなりの偏位を要し、ステム型の骨頭と比較すると脱臼は生じにくいと考えられた。これらの研究結果は第7回日本整形外科学会基礎学術集会および第19回バイオメカニクス研究会において発表した。また犬股関節にハイドロキシアパタイトコーティングの有無により2種類のチタン性大腿骨コンポーネントを挿入し、荷重下でのコンポーネントの固定性について組織学的および力学的な実験を行った。その結果ハイドロキシアパタイトの存在下での良好な骨誘導と固着力が証明された。1人体用プロトタイプの作成と強度試験前年度までの力学解析の結果に基づき、人体用プロトタイプを作成した。
新規合成手段の開発と天然物合成への展開

有用な機能性合成中間体であるインドリルボレートを用いるタンデム型クロスカップリング反応を鍵反応とした抗腫瘍性アルカロイドcalothrixinの短工程合成法を開発した。本合成において開発された銅錯体を触媒とする6π-電子環状反応は、抗腫瘍性アルカロイドellipticineの改良合成に応用できた。さらにビシクロラクタムABHへの触媒的置換基導入法を開発し、得られたN-置換ABHを用いた環化反応によりインドール誘導体の新規合成法に応用できた。1)パラジウム触媒存在下、インドリルボレートを用いるタンデム型クロスカップリング反応を鍵反応とするインドールアルカロイドの合成法について検討を行った。この結果、抗腫瘍性インドールアルカロイドであるcalothrixin誘導体の新規短行程合成法の開発を行うことができた。現在、calothrixinおよびストリクノスアルカロイドであるツボタイビンの合成を進めている。2)塩基存在下、セロトニンと各種アルデヒドとのPictet-Spengler反応について検討を行い、反応中間に生じるイミニウム塩がインドール環4位へ閉環してアゼピノインドールを高い収率で与えることを見出した。この反応を鍵段階としたアゼピノインドールアルカロイドであるHyrtiazepineの合成をトリプトファンを用いて検討を行っている。3) ABHはその立体的電子的要因から二重結合の反応性が低下しており、二重結合部位への置換基導入法は限られている。今回、ABHの二重結合および窒素原子への直接的なアリール基の導入法について検討を行った。この結果、ロジウムおよび銅触媒の存在下、アリールホウ酸を用い、マイクロウェーブ照射により反応が速やかに進行することを見出した。現在、この反応を用いた新規インドール環の構築を検討している。1)パラジウム触媒を用いるインドリルボレートのクロスカップリング反応の展開を進めており、主としてカルバゾール誘導体の合成を検討した。本年度は、2-ヨードアニリンから容易に誘導できるビニルブロミドとインドリルボレートとのタンデム型クロスカップリングにより高収率で得ることが可能であるトリエンを鍵中間体とすることで抗腫瘍性抗生物質であるcalothrixinA,Bの短工程全合成法の開発を行うことができた。本合成の過程で、銅錯体を触媒とする6π-電子環状反応の開発を行うことができた(Org.Lett.に発表済)。2)インドリルボレートを中間体とするアルカロイドの合成法として二量体アルカロイドであるyuehchukeneのbiomimetic合成法の開発を行うことができた。インドリルボレートは銅イオンの共存下で、カチオン性求電子試薬と反応を行うことでインドール環3位に選択的に置換基を導入できる。この反応を用いイミニウム塩との反応によるグラミン誘導体の生成を鍵段階とした(第132回薬学会で発表、論文準備中)。3)ビシクロラクタムであるABHへの触媒的アリール基導入反応を先に報告しているが、本反応により容易に入手可能となったN-phenyl-ABH誘導体を用い、ラジカル環化反応を行うことでcyclopenta[b]indole誘導体を形成できることを明らかとできた。現在、本反応の応用性について検討を行っている。本年度は、インドリルボレートを用いる抗腫瘍性アルカロイドの短工程合成法の開発について検討を行った。カロトリキシンA,Bの合成と抗腫瘍活性の評価カロトリシンはシアノバクテリアから2000年に単離された抗生物質であり、強い抗腫瘍活性を示すことから注目を集めている。本研究では、インドリルボレートを用いるクロスカップリング反応を鍵反応とし、インドリルボレーとから5工程でカロトリキシンBの全合成を達成することができた。さらに、カロトリキシンAはカロトリキシンBの酸化により得ることができた。従来の合成法と比較して約半分の工程数であり、本合成法により、N-置換誘導体を数百mgのサンプルを入手することが可能となった。これら化合物を用いて抗腫瘍活性について評価を行った。抗腫瘍性アルカロイドエリプチシンの改良合成エリプチシンは古くから知られる抗腫瘍性アルカロイドであり、数多くの研究が報告されている。先に、インドリルボレートを用いるクロスカップリング反応を鍵反応としてエリプチシンの短工程合成法を報告した。その際、クロスカップリングにより得られるトリエン中間体の環化によるピリドカルバゾール骨格の工程において低収率、スケールアップなどの問題が残されていた。本研究では、(CuOf)2トルエン錯体とPCCを組み合わせた新しいトリエン系の触媒的環化反応を見いだすことができた。本反応を用いることで、反応のスケールアップと収率の向上を行うことできた。さらに、従来の合成法では困難とされたエリプチシン誘導体の合成を簡便に行うことができ、その有用性を明らかとした。24年度が最終年度であるため、記入しない。インドリルボレートを中間体とするインドールアルカロイドの合成では、ピリドカルバゾールアルカロイドの一斉合成法の開発を進める。

インドリルボレートの分子内アルキル転移反応によるカルバゾール骨格の構築に成功していることから、本反応を基盤とするアルカロイド合成法の開発について検討を進める。ABHを用いるcyclopenta[b]indole誘導体の合成法の開発について、詳細な検討を加え、その応用性を明らかとする。24年度が最終年度であるため、記入しない。
確率共鳴理論に基づいたパーキンソン病の病態および脳深部刺激療法の作用機序の解明

近年、外的刺激に対する脳のダイナミックな反応を解析することにより、神経疾患の診断や治療の多くのヒントが得られている。最近、事象関連電位の生成のメカニズムにおいて、新たな仮説が提唱された。それは、刺激により脳局所電場電位の位相自体が変動することで体性感覚誘電位が生成されるという位相リセット仮説である。そこで、本研究は、パーキンソン病患者の視床vim核で観察される体性感覚誘電位をモデルに、位相リセット仮説がその生成に関与するか調べることを目的とした。パーキンソン病患者に対する定位脳手術の術中に、正中神経刺激に対する体性感覚誘発性の局所電場電位(LFPs : local field tpoentials)を視床Vim核から記録した。得られたLFPsからθ、α、β、γ周波帯域の信号活動を取り出し、それぞれの位相変動を計算した。任意の正中神経刺激に対する誘発電位間の位相同期(位相リセット)がどの程度生じているかを評価するために、秩序パラメーター(order parameter)を算出した。刺激後に、γ周波帯域の秩序パラメーターの一時的な上昇が最初にみられ、以降、β、α、θ周波帯域の順に秩序パラメーターの一時的な上昇が観察された(n=4/7)。以上の結果から、視床Vim核で生じる正中神経刺激による誘発電場電位の生成には、位相リセットのメカニズムが関与することが示唆された。つまり、刺激前は、視床Vim核内において、それぞれLFPsは独立な(又は内的な)リズムで振動活動をしているが、一旦外界からの摂動入力(末梢神経刺激など)を受けると一定の潜時の後位相を同期(リセット)させる作用が働くと解釈される。将来的には、脳内で捉えられるLFPsなどの活動信号の位相を人工的に操作できる刺激プロトコールを見出す研究を進めることによって、より洗練されたNeuromodulationを開発する手がかりなると考えられる。数理科学において、すべての振動子が他のすべての振動子と同じ強さで相互作用するいわゆる大域結合系では、集団全体としてのマクロな挙動、平均的振動を示す現象が生じるとされている。振動子各々が振動していても、お互いバラバラの位相で振動しているならば振動の効果はキャンセルされ、全体としての振動は見られない。しかし、振動子間の結合の形が適当ならば、振動子はお互い位相をそろえる傾向をもつ。この現象は、集団同期現象(固有周期のばらつきの具合が小さくなり、あるところで突然マクロな振動が発生するプロセス)として理解されている。近年、動物実験や定位脳手術のデータの解析により、パーキンソン病患者で観察される振戦などの症状は、大脳皮質-大脳基底核-視床運動連関ループに含まれる様々なレベルでの過剰な同期活動が原因であることが示唆されている。そこで、本年度は、振戦症状を呈するパーキンソン病患者の視床から、同時に2カ所のLFPs(local field potentials)の記録を行った。Tremor症状が出現している時と認めない時とで、それぞれの電極で記録されたLFPs間のコヒーレンスおよび位相を解析した。振戦が出現すると同時に、視床Vim核内の8-15Hz帯域の同期活動は増強し、振戦が消失すると、直ちに同帯域の同期活動も減弱した。振戦が出現する前は同周波帯域の位相はばらついていたが、振戦の出現により位相がそろうようになった。視床で捉えられたLFPsは、複数のニューロン活動の集合電位と考えられ、1つの振動子としておきかえる事が出来る。振戦が生じる前では、それぞれの振動子は独立して活動している。しかし、振戦が出現と同時に離れた距離にある(多分、広範囲の)振動子が一気に同期するようになる現象を見ているものと考えられる。脳局所電位の振動現象は、リミットサイクル振動と呼ばれる特徴的な非線形振動で記述される。リミットサイクル振動の特徴としては、安定した振幅、周期があり、一時的に外から入力を加えて振動を乱しても時間が経つと安定な振動に戻る(リミットサイクル軌道に収束する)ことがあげられる。昨年度の研究で我々は、Fourier解析を用いて、パーキンソン病患者の視床の脳局所電位の活動を解析し、振戦が出現すると同時に視床運動感覚中継核内のlow beta帯域の同期活動は増強し、振戦が消失すると直ちに同帯域の同期活動も減弱することを報告した。そこで本年度は、視床で記録される脳局所電位のダイナミズムは非線形解析手法の1つであるphase space法でどう表現されるのかを検討した。振戦症状を呈するパーキンソン病患者において、微小電極を用いて視床運動感覚中継核から脳局所電位を記録した。Phase spaceの座標軸は脳局所電位の振幅とその時間微分とし、振戦症状が出現している時と認めない時に分けて、脳局所電位の動的軌跡をプロットした。振戦症状が出現していない時、phase space上に現れる軌跡は、軌道の振幅が変動する傾向が見られた。しかし、振戦症状の出現時では、振幅の変動が減少して軌道が安定化し、リミットサイクル様の軌道を描いた。以上から、異常なリミットサイクル様の周期運動を、人工的操作により不安定化させれば振戦は消失/減弱することが予想される。

そこで、本研究は、パーキンソン病患者の視床vim核で観察される体性感覚誘電位をモデルに、位相リセット仮説がその生成に関与するか調べることを目的とした。パーキンソン病患者に対する定位脳手術の術中に、正中神経刺激に対する体性感覚誘発性の局所電場電位(LFPs : local field tpoentials)を視床Vim核から記録した。得られたLFPsからθ、α、β、γ周波帯域の信号活動を取り出し、それぞれの位相変動を計算した。任意の正中神経刺激に対する誘発電位間の位相同期(位相リセット)がどの程度生じているかを評価するために、秩序パラメーター(order parameter)を算出した。刺激後に、γ周波帯域の秩序パラメーターの一時的な上昇が最初にみられ、以降、β、α、θ周波帯域の順に秩序パラメーターの一時的な上昇が観察された(n=4/7)。以上の結果から、視床Vim核で生じる正中神経刺激による誘発電場電位の生成には、位相リセットのメカニズムが関与することが示唆された。つまり、刺激前は、視床Vim核内において、それぞれLFPsは独立な(又は内的な)リズムで振動活動をしているが、一旦外界からの摂動入力(末梢神経刺激など)を受けると一定の潜時の後位相を同期(リセット)させる作用が働くと解釈される。将来的には、脳内で捉えられるLFPsなどの活動信号の位相を人工的に操作できる刺激プロトコールを見出す研究を進めることによって、より洗練されたNeuromodulationを開発する手がかりなると考えられる。
エピジェネティクスのためのメチル化DNA認識蛍光プローブの開発

エピジェネティクスの一例として、ゲノム上のDNAメチル化が知られている。ゲノムの異常メチル化を簡便に検出する手法が開発されれば、腫瘍マーカーや抗癌剤感受性の指標として有用であると思われる。本研究では、メチル化されたDNAを特異的に認識する蛍光分子プローブの開発を目的としている。昨年度、水中でリン酸やカルボン酸を配位しうる蛍光性希土類錯体として、Eu^<3+>錯体([Eu(tpen)Cl_2]ClO_4)を合成し、そのメチル化DNA認識能およびポリシアル酸(コロミン酸)およびシアル酸の検出を試みたところ、DNAメチル化による蛍光スペクトル変化は見られなかったものの、ポリシアル酸とは強く結合し、シアル酸センサーとなりうることを見出した。今年度は、類似の錯体として、[Tb(tpen)Cl_2]ClO_4を合成し、その糖鎖センサーとしての評価を行った。Tb(tpen)錯体は、水中にて260nm励起により、545nmにEu錯体よりも強い蛍光を示した。このTb(tpen)錯体のpH7緩衝水溶液にコロミン酸を添加すると、蛍光強度の大きな減少が見られたが、シアル酸モノマーやグルコロン酸などを添加しても蛍光強度が殆ど変化しなかった。Eu錯体ではシアル酸が結合するが、Tb錯体では結合しないことは、^1H-NMR解析からも支持された。さらに、細胞膜表面上で様々な生理現象に関わっている糖脂質ガングリオシド集合体との相互作用を検討したところ、Tb(tpen)錯体はGM3の添加によって蛍光強度が大きく減少するが、その糖鎖成分(シアリルラクトース)を添加しても殆ど蛍光強度が変化しないことがわかった。つまり、Tb(tpen)錯体は、シアル酸の集合状態を認識して蛍光強度が変化していると思われる。本成果については、第ll回生命化学研究会および日本化学会第89春季年会にて学会発表している。エピジェネティクスとは、ゲノムに書かれた遺伝情報を変更することなく、個体発生や細胞分化の過程において遺伝子発現を制御する現象の総称であり、その破綻により、様々な疾病を生ずることが知られている。その一例として、ゲノム上のDNAメチル化が知られている。本研究では、メチル化されたDNAを特異的に認識する二種の蛍光分子プローブの開発を目的としている。今年度は、DNA二重らせん構造をB-Z転移(右巻きから左巻きへの転移)することが知られているスペルミンの両端に蛍光プローブであるピレンを2つ導入した分子を設計・合成した。このプローブ分子が左巻きDNAに結合したときと右巻きDNAに結合したときで蛍光スペクトルの差がでるのではないかと期待した。また、メチル化されたDNA(特にGC配列)は、メチル化されていないものよりもB-Z転移を起こしやすいことが知られているので、このプローブ分子の蛍光スペクトル変化により、DNAのメチル化を識別できるのではないかと考えた。ピレンアルデヒド2等量とスペルミンをシッフ塩基形成させた後、NaBH_4で還元することにより、目的の蛍光プローブ分子を合成した。この分子はpH7の緩衝液に可溶であり、分子内である程度エキシマーを形成していることがわかった。このプローブ分子の緩衝液にメチル化および非メチル化d(GC)_3を添加したところ、いずれも同様の蛍光スペクトル変化しか示さなかった。また、DNA濃度一定において、蛍光プローブ分子を50μM(溶解度限界)まで添加してCDスペクトル測定を行ったが、メチル化の有無にかかわらず、B-Z転移は誘起されなかった。したがって、今回の分子設計では、期待したようなメチル化DNAとの相互作用によりB-Z転移を誘起して蛍光スペクトルの起こすような蛍光プローブとはならないことがわかった。今年度は、水中でリン酸やカルボン酸を配位しうる蛍光性希土類錯体として、Eu^<3>+錯体([Eu(tpen)Cl_2]ClO_4)を合成し、そのDNA認識能を評価した。[Eu(tpen)Cl_2]ClO_4は水中において、水が配位したEu(tpen)(H_2O)_2として存在すると思われる。この水配位部分に、DNAのリン酸ジエステル結合が結合し、蛍光スペクトルの変化を期待した。このEu(tpen)錯体は、水中にて260nm励起により、619および690nmに蛍光を示した。Eu(tpen)がDNAのリン酸ジエステル結合に結合することは、分子力場計算から予測された。しかしながら、期待したDNAメチル化による蛍光スペクトルの大きな変化は観察できなかった。次に、(本研究課題の本来の目的と離れるが)、同じ錯体を用いて、細胞表面における癌マーカーとして知られているポリシアル酸(コロミン酸)およびシアル酸の検出を試みた。Eu(tpen)のpH7緩衝水溶液にシアル酸やコロミン酸を添加すると、蛍光強度の大きな減少が見られた。

濃度依存性の解析から、ポリシアル酸を2×10^3M^<-1>の会合定数で、比較的強く結合していることがわかった。一方、グルコース、グルコロン酸などの他の糖や、酢酸ナトリウムを添加しても蛍光強度が殆ど変化しないことから、この錯体はシアル酸を認識していると言える。本成果については、第27回日本糖質学会年会にて学会発表している。さらに、DNA球状集合体と各種蛍光色素との相互作用についての基礎的な知見について、Biomacromolecules誌に論文を発表した。エピジェネティクスの一例として、ゲノム上のDNAメチル化が知られている。ゲノムの異常メチル化を簡便に検出する手法が開発されれば、腫瘍マーカーや抗癌剤感受性の指標として有用であると思われる。本研究では、メチル化されたDNAを特異的に認識する蛍光分子プローブの開発を目的としている。昨年度、水中でリン酸やカルボン酸を配位しうる蛍光性希土類錯体として、Eu^<3+>錯体([Eu(tpen)Cl_2]ClO_4)を合成し、そのメチル化DNA認識能およびポリシアル酸(コロミン酸)およびシアル酸の検出を試みたところ、DNAメチル化による蛍光スペクトル変化は見られなかったものの、ポリシアル酸とは強く結合し、シアル酸センサーとなりうることを見出した。今年度は、類似の錯体として、[Tb(tpen)Cl_2]ClO_4を合成し、その糖鎖センサーとしての評価を行った。Tb(tpen)錯体は、水中にて260nm励起により、545nmにEu錯体よりも強い蛍光を示した。このTb(tpen)錯体のpH7緩衝水溶液にコロミン酸を添加すると、蛍光強度の大きな減少が見られたが、シアル酸モノマーやグルコロン酸などを添加しても蛍光強度が殆ど変化しなかった。Eu錯体ではシアル酸が結合するが、Tb錯体では結合しないことは、^1H-NMR解析からも支持された。さらに、細胞膜表面上で様々な生理現象に関わっている糖脂質ガングリオシド集合体との相互作用を検討したところ、Tb(tpen)錯体はGM3の添加によって蛍光強度が大きく減少するが、その糖鎖成分(シアリルラクトース)を添加しても殆ど蛍光強度が変化しないことがわかった。つまり、Tb(tpen)錯体は、シアル酸の集合状態を認識して蛍光強度が変化していると思われる。本成果については、第ll回生命化学研究会および日本化学会第89春季年会にて学会発表している。
過剰発現により輸送リソースの過負荷を引き起こすタンパク質の体系的解析

特定のタンパク質の過剰発現は細胞増殖を阻害する。しかし、そのメカニズムはほとんどわかっていない。申請者らの先行研究から、細胞内で輸送されるタンパク質の過剰により、必要な因子が枯渇する現象ー輸送の過負荷が、過剰発現による増殖阻害の大半を説明する可能性が見えてきた。本研究では、真核細胞のモデルである出芽酵母S. cerevisiaeにおいて、輸送への過負荷を引き起こすタンパク質を網羅的に探索するとともに、過負荷の標的となる制限因子を体系的に明らかにし、輸送の過負荷の全容を明らかにする。本研究により、過剰発現による増殖阻害の主要なメカニズムとともに、輸送の過負荷という新たな視点から見た細胞像が明らかになる。本研究は、1高負荷な積み荷の探索、2制限因子の同定、3特徴抽出・改変の3つの解析からなる。1では、高負荷な積み荷タンパク質をgTOW法と顕微鏡観察により網羅的に探索する。2ではGFPをモデルタンパク質として、輸送の過負荷の標的となる制限因子を探索・分類する。さらに1で得られた高負荷な積み荷タンパク質が、どの制限因子に負荷をかけているのか関係性を調査する。3では、2での関連性の情報も含め、情報学的解析から特定の制限因子に負荷をかけるタンパク質の特徴抽出に挑む。この結果をもとに積み荷や酵母を改変し負荷を回避できるか検証する。本年度までに12を終了し、3にとりかかっている。上述のように当初立てた研究計画通りに進行している。上述の研究計画3を進め論文発表を行う。本年度までに2を終了した。上述のように当初立てた研究計画どおりに研究が進捗している。本年度は上記3を行うと共に論文発表を行う。
フランス型放課後活動支援と社会統合のあり方に関する研究

本研究は、フランス型放課後活動支援の実態を分析し、その特徴と課題を明らかにした。平成25年度から平成27年度の間に、パリ市が運営する子どもの集団的受け入れ施設である余暇センターとパリ市学校教育課の支部において現地調査を実施し、公的機関によって提供される余暇活動の諸プログラム、とりわけ芸術文化実践とその運営方法、親の放課後活動支援との関わり方を解明した。その結果、フランス型放課後活動支援は異なる文化的、社会的出自の子どもが共生する場として機能しようとする理念を持ちながら、親の意識や制度面で克服すべき格差の課題を抱えていることが明らかになった。本研究は、フランス型放課後活動支援の実態を明らかにし、共生の場や社会統合の場としての放課後活動支援がどのように行われているのかを探ることを目的としている。平成25年度の現地調査では、8月にパリ市内の富裕地区における余暇センターと、それらの余暇センターを統括している地区事務局を訪れ、長期休暇中の子どもの過ごし方、余暇センターの活動に携わるスタッフの役割と活動の方法、これらの活動と市政のあり方、国の教育政策の動向との関係を明らかにした。余暇センターの活動に参加した結果、以下のことが明らかになった。(1)パリ市の余暇センターは障害をもつ児童を含め居住地に関係なくどのセンターにもアクセス可能となっており、その意味においてひとまず共生の場を提供しているということができる。しかし「共生」や「社会統合」を目的とし、その目的に特化した活動を追求するということはできなかった。このため、どのような状態やプロセスを「共生」や「統合」と呼ぶのかを再検討することも含めて、それらを目指した取り組みを明らかにすることが今後の課題として残された。(2)パリ市の余暇センターは、活動の場、活動時間、活動形態、予算、職員のステイタスのいずれにおいても高度に制度化されている。(3)その高度な制度化ゆえに、センターで子どもを預かることにまつわるさまざまな制約の中で創造的な実践を模索しなければならない。こうした創造的実践を助けるために市では美術館をはじめとする文化施設、学校、アソシエーションをネットワーク化することを試みたり、さまざまなリソースセンターを設置したりすることで、余暇センターの活動をダイナミックなものにしようとしているが、これらを利用するかどうかは個別のセンターの状況や判断に依存しているため、センターによってはネットワークが活用されていないこともある。平成26年度の研究では、日仏の自治体における子どもの放課後活動や余暇活動に関する資料や文献を収集し分析したほか、フランスのパリ市における現地調査において、余暇センターや小学校で実施されている各種プログラムを観察し、とりわけ芸術文化活動へのアクセスの平等、芸術文化活動との関わり方の学び、その意味における「共生」のあり方を調査した。11月に本研究の調査協力者で、パリ市学校教育課のアニマトゥールを招聘し、アニマトゥールという職業についての講演会を開催した。その結果、以下のことが明らかになった。第一に、日仏どちらの放課後活動においても、自治体の提供する活動が充実しているいっぽうで、必ずしも多くの親が活動を利用しているとは限らない。第二に、子どもの芸術文化活動への参加は、活動に付与されている社会的な意味と、親の選択行為の相互作用に依存するとされるが、パリ市の提供している芸術文化活動は、教育機関と文化機関を結びつけ、子どもの活動の場を制度的に規定するため、子どもがどのような活動に参加するか、活動にどのように関わるのかに対する家庭環境や社会的背景の影響から、子どもを解放する可能性をもっているといえる。第三に、フランスでは2013年小学校の時間割編成の改革によって授業時間と帰宅時間の間に生じたいわゆる放課後時間における子どもの集団的受け入れ制度を、各自治体が整備することになったが、この制度には、市町村の財政状況、スタッフや活動の充実度、これまでの経験の蓄積などに応じて、自治体による格差が生じている。平成27年度の研究では、パリ市の親に対する聞き取りを通じて親の放課後活動に対する期待、放課後活動の評価、放課後活動の利用の動機、他の親との情報交換、親が放課後活動とどのように関わっているか、それは親の社会的出自や親自身の余暇活動とどのように関連しているかを調査した。この調査の分析から、第一に、子どもの余暇活動の特徴と、余暇活動と放課後活動との関係を浮かび上がらせることができた。第二に、親の余暇活動に対する考え方と、余暇活動に関する客観的調査の比較から、子どもの余暇活動や放課後活動をめぐる格差は、制度的な格差だけでなく、意識的な格差からも生じていることが明らかになった。研究期間の全体を通じて、本研究はフランス型放課後活動支援の実態を明らかにし、共生の場や社会統合の場として放課後活動が機能するための条件を検討した。そこでは、アニマトゥールという専門職員やさまざまなアソシエーションとともに、自治体が放課後活動支援における中心的な役割を果たしつつ、活動を発展させている様相を浮かび上がらせることができた。同時に、フランスの放課後活動支援は、すべての子どもに平等に開かれたものとして異なる社会的背景を持つ子どもが共に社会化されるような社会統合の場の形成という役割をもっているが、制度そのものが内包する格差や、親の意識を反映した格差によって、その役割が充分に果たされておらず、その点の克服を課題として残していることも明らかにした。