hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
批判的リテラシーを育む問題解決学習におけるプロセス評価方法の開発

本研究では、批判的リテラシーを育む家庭科の問題解決学習とその評価方法について、現状の分析と開発を以下の4点から実施した。1)探究的学習の枠組みの理論的整理、2)米国、北欧の先進的な家庭科授業の事例についての調査と分析、3)日本において問題解決的学習に積極的に取り組む家庭科教師にヒアリングを実施し、特徴と課題を把握した。さらにこれらをもとに、4)小・中・高校において、パフォーマンス評価をとりいれた問題解決学習を開発し、結果を検討した。探究的な学習プロセスを軸として、生徒自身に目標設定と評価活動に取り組ませることは、生徒の探究力を高めるうえで有効であることが示唆された。1)海外研究者・実践家の招聘と国際シンポジウム、研究会の開催・研究交流2013年7月に、スウェーデンのウプサラ大学教授KarinHjalmeskog氏、ホグサトラ中学校家庭科教師Maria Feldt氏、および米国オハイオ州の高校家庭科教師Marybeth Motasem氏を招聘し、大阪、福井、金沢で国際シンポジウムを開催するとともに研究交流を行った。これらに加えて、大阪教育大学、福井大学においてMarybeth Motasem氏による学生・研究者対象の公開研究会、福井大学附属中学校での授業参観と研究討議を行った。また、Feldt氏、Motasem氏に対して問題解決学習の実際や評価についての聞き取り調査を実施した。2)海外調査の情報を整理し、その分析結果を学会発表した。1「スウェーデンの中学校家庭科における思考を促す食の授業ーマリア・フェルド教諭の授業を事例としてー」、日本家庭科教育学会2013年度大会、2013.6.29(弘前大学)2「実践的推論プロセスに基づく米国家庭科の授業ー地域と連携した「食」の問題解決プロジェクトー」日本家庭科教育学会2013年度例会、2013.12.7(東京学芸大学)3)日本における問題解決学習の開発・実践とプロセス評価方法の検討を研究代表者、研究分担者が各々所属する大学と研究協力校を中心に実施した。内容は以下の5点である。1福井大学附属中学校において、食生活分野で問題解決型授業を開発・実践(荒井)、2金沢大学附属中学校において、保育分野で問題解決型授業を開発・実践(綿引)、3金沢大学附属小学校において問題解決型のバッグ製作の授業を実践・分析(綿引)、4大阪教育大学附属小学校において被服分野で問題解決型の授業を実践・分析(鈴木)、5福井県立農林高等学校において、住生活分野で問題解決型授業を開発・実践(荒井)本研究では、批判的リテラシーを育む家庭科の問題解決学習とその評価方法について、現状の分析と開発を以下の4点から実施した。1.国際会議における情報収集・意見交換と米国調査17月にオーストラリアのメルボルンで開催された国際家政学会に出席し、研究代表者荒井が、東日本大震災と家政学とのかかわりについてのシンポジウムにおいて、特に家庭科教育の問題解決、批判的リテラシーの視点からの発表を行うとともに、市民教育としての家庭科教育をテーマとした研究発表(口頭発表)を行った。また、問題解決学習とその評価方法について、荒井、鈴木、綿引全員で海外研究者との情報収集及び意見交換を行った。29月末10月初旬に、米国オハイオ州にて、実践的推論プロセスを含む問題解決学習および評価方法についての情報収集と現地調査を行った。具体的には、米国家庭科の新ナショナルスタンダード、オハイオ州の新スタンダードとその評価方法(パフォーマンス評価)についてオハイオ州立大学のDr. Ruth Dohner氏、Dr. Janet Laster氏にヒアリングを実施し意見交換をした。またThomas Worthington高校およびBellefontaine高校において授業参観をするとともに両校の家庭科教師Ruth Norris氏、Marybeth Motasem氏、Dr. Ruth Dohner氏へのヒアリングと資料収集を行った。2.国内調査と研究小・中・高校で問題解決学習に取り組んでいる家庭科担当教師(小学校2名、中学校2名、高校2名)を対象に問題解決学習およびその評価についてヒアリング調査を行った。また、小学校(衣生活分野)、中学校(保育、食生活分野)、高校(住生活分野,生活経営分野)で問題解決学習や思考力を育む授業モデル開発を行い、パフォーマンス評価やプロセス評価を試行的に実践した。1)海外調査の実施と国際学会での成果発表:スウェーデンを訪問し、2011年度に施行された新シラバスにおける家庭科の問題解決型授業と評価方法について、理論的構造と実践の両面から調査した。特に、2013年度の招へい事業におけるシンポジウムや聞き取りから明らかになった点と関連させ、消費者市民教育と環境教育の視点から、現場教師や研究者へのヒアリングを実施した。具体的にはヨーテボリ大学およびウプサラ大学の研究者への聞き取り、ヨーテボリ市中学校家庭科の問題解決型授業の参観と聞き取り、ストックホルム市、ウプサラ市の中学校家庭科教師への聞き取り調査等を行った。

これに加えて、ノルウェーの教員養成大学の家庭科研究者との意見交換と中学校家庭科の授業参観・聞き取りも行うとともに、特にヨーロッパで消費者市民教育、環境教育の推進を中心的に担っているPERL代表のVictria Thoresen氏を訪ね、活動の理念や実際について意見交換を行った(全員)。また、カナダ、オンタリオ州ロンドンで開催されたIFHE Council 2014に参加し、探究型授業開発の成果について口頭発表するとともに、各国の探究型授業やカリキュラムについて情報収集および意見交換を行った(荒井)。2)海外調査の分析と整理:本年度実施の北欧調査の資料を整理し、本科研のテーマである問題解決型授業とプロセス評価にかかわる資料の翻訳と分析を行った(全員)。またスウェーデン教員対象のアンケート調査結果を分析し、大学紀要論文にまとめた(全員)。3)プロセス評価を取り入れた問題解決型授業の開発と実践:以下の3点について主に取り組んだ。1福井大学附属中学校において実践した住居領域の授業を分析しその成果を学会で発表した。2金沢大学附属中・高校における問題解決型授業を開発・評価し、その結果を文章化した。3小・中・高校家庭科教師のヒアリング調査を実施し、その結果を整理し分析した。教科教育学、家庭科教育学平成25年度は、研究成果で述べたように本研究テーマに関わる外国人研究・教育者を招聘し、国際シンポジウムや研究会を大阪、福井、金沢で開催した。全体で、のべ200人以上の参加を得て活発な討議がなされ、その様子は大阪教育大学、福井大学のHPにも掲載された。また本年度は、特に問題解決型授業の開発およびプロセス評価方法の検討に力を入れ、福井大学、金沢大学を中心に授業の実践と分析を行った。その実践結果の一部を学会発表すると共に、執筆、出版した。一方、海外調査の資料分析や、国内教員のインタビュウ調査は継続して行い、その一部について学会発表を行ったが、本格的なまとめは次年度の課題である。平成24年度は、研究成果で述べたように海外調査を実施するとともに、国内の家庭科教師のヒアリング調査、授業モデルの開発を開始した。このうち、海外調査は、米国の大学教師や高校教師の協力により、各校2回の訪問とインタビューが可能となり、予想以上に質の高い情報を収集し情報交換をすることができた。また、国内調査では、文献の収集とともに、国内の教師のヒアリング調査を行ったが、これは当初の計画では実施を明示しなかったことである。分析をすすめるなかで、ヒアリングの重要性が明らかになり、実施することにしたが、聞き取りの中で新たな発見や知見を得ることができ、研究の進展につながった。なお、文献調査についてはまだ収集の途上であり、分析は来年度以降の課題である。1)海外調査の実施と国際学会での成果発表:2014年度は、スウェーデンを中心とした北欧諸国を訪問し、2011年度に施行された新シラバスにおける家庭科の問題解決型授業と評価方法について、理論的構造と実践の両面から調査する。2013年度の招聘事業におけるシンポジウムや聞き取りから明らかになった点と関連させ、特に消費者市民教育と環境教育の視点から、現場教師や研究者へのヒアリングを実施する(全員)。
準安定原子源を用いた表面-原子間電子移行プロセスの時間依存性

固体表面最外層の電子状態を捉える方法として、励起した準安定ヘリウム原子が固体表面で脱励起する現象を利用できる。ところが表面-原子間で生じる電子放出プロセスは複雑で、解釈が困難になるという課題がある。広範囲速度分布型の準安定原子源があれば、この原子源によって表面-原子間の電子移行プロセスを時間依存性によって明らかにできると考え、この実験装置の開発を主に行なった。この結果、パルス放電よる準安定原子源の生成ができた。またヘリウムイオン銃と放電電源を製作できた。このイオン源を用いた実験は、準安定原子源の放電電極部分を入れ替えることで実験できる。弾性、非弾性トンネリング、オージェ遷移などのナノメートルスケール物質問の電子移行による電子・表面原子間の電子反応プロセスを解明することで、単電子デバイスや走査トンネル顕微鏡(STM)のナノデバイス技術への応用が展開できる。本研究は、この電子反応プロセスにおいて、吸着層をともなう半導体表面+準安定励起原子(He*)をモデルとして、個々の反応時間領域に分けて実験データを得ることと、これらのデータから電子移行に関わる時間依存性を見出し、電子移行メカニズムを解明しようとするものである。研究計画は、まず実験システムの構築が重要である。以下に研究成果を述べる。1)現有する超高真空装置の排気系を見直し、新たにターボ分子ポンプを取り付け排気速度の向上が達成できた。またHe*ビームラインの差動排気用のポンプも設置できた。これらの装備によって真空排気系の構築が整備できた。2)阻止電場型アナライザーを含む計測制御システムを製作した。アナライザーに加える阻止電圧は、入力電圧に対して5倍の増幅回路となるように製作した。準安定原子をパルス放電によって生成させるため、放電電源を製作し、パルス放電実験は成功した。3)速度分布測定用プログラムの製作を行った。これによって飛行速度分布ならびに時間応答に関するデータを取り込める実験環境を構築できた。4)ヘリウムイオン銃の設計を行なった。以上、実験システムの構築を計画通り行うことができた。弾性、非弾性トンネリング、オージェ遷移などのナノメートルスケール物質間の電子移行による電子・表面原子間の電子反応プロセスを解明することで、単電子デバイスや走査トンネル顕微鏡(STM)のナノデバイス技術への応用が展開できる。本研究は、この電子反応プロセスにおいて、吸着層をともなう半導体表面+準安定励起原子(He^*)をモデルとして、個々の反応時間領域に分けて実験データを得ることと、これらのデータから電子移行に関わる時間依存性を見出し、電子移行メカニズムを解明しようとするものである。1)昨年度設計したヘリウムイオン銃の製作を行った。ICF114のフランジに電極を取り付け、このフランジ面に組み上げた。イオン銃を囲む短管は、He*ビームラインのものを代用できるように設計した。またヘリウムイオンを生成させるための放電電源を設計し、製作した。2) He*ビームラインを差動排気型にするため、ターボ分子ポンプ1台を新たに装備した。このポンプを装備するための短管に、ヘリウムイオンを除去するための電極を設けた。3)これまで平行平板阻止電場型アナライザを用いてきたが、分解能を向上させるために127°同軸円筒型の分析器の設計を行った。内側と外側の電極、スリット、そして碍子の加工を行った。
学びのプロセスと日本語書記史を統合する学習材・学習方法・カリキュラムの開発と検証

日本語の歴史的変遷を背景とした言語文化のあり方は、自明性を問うことが難しい思考のレベルにおいて、学習者の言語に影響を及ぼし、思考様式(ものの見方・考え方)の形成にも大きく関わっている。本研究では、学習者の「読み・書く」言語活動における思考様式の深化を可能にする、古典の学習を提案する。そのために、言語文化共同体に生きる学習者という視点から、過去の言語文化共同体の内実を解明し、現代の言語文化共同体との間を行き来する学習者を実現するための、学習材・学習方法・カリキュラムの開発と検証を目指す。
感情労働の地域・階級間比較にみる「近代家族」、フェミニズム思想の越境性とその限界

初年度であったため、フェミニズムの越境性について感情労働に注目しながら研究分担者がそれぞれ関連分野の研究動向の把握に努めるとともに、関連分野の研究者にも海外での研究動向の把握や共同研究の可能性を探るために海外調査や研究会開催の協力を仰いだ。研究会としては、6月22日にPolitical Economy Sminarにて18世紀末から19世紀初頭にかけてイギリスで設立されたイギリスと海外双方を視野に入れたソーシャル・リフォームの団体について報告した。また、3月にはイギリスおよびアメリカでBritish Foreign Bible SocietyやBritish Foreign Anti-Slavery Societyなどの活動について調査した。7月に関西ジェンダー史カフェにて坂井博美氏を招いて日本における家事労働者のジェンダー観についての報告会を開催し、9月には研究チームメンバーが研究計画を報告し、全体計画との調整を行った。海外調査も積極的に行い、代表者の並河が上記の通りイギリス、アメリカで現地調査を行ったほか、分担者の奥田はイギリスにてウォルタ・ブロンウェン氏と第2派フェミニズムの時代におけるブリテン、北アイルランド、アイルランドのフェミニズム運動について意見交換し、また、1960年代以降の北アイルランド、アイルランド女性史関係の資料収集を行った。鳥山は、エジプトにて、近代に入り、ヨーロッパとの接触によって女性たちの立場にどのような変化が起きたのかを検証するための現地調査を行った。また、アメリカの図書館に保管されている資料から近代日本女性の立場がどのように表象されているのかを探る研究を進めるために神戸大学の長志珠枝氏をアメリカでの現地調査に派遣した。本研究にかかわる成果として中東世界の女性たちや18世紀の反奴隷制運動期の女性たち関する論文の発表も本年度の実績である。関連分野の研究動向把握など、初年度に計画していた内容についてはおおむね順調に行うことができたと評価できる。海外調査の成果もあり、並河が担当する西インド世界については、奴隷としてイギリス領西インドの送られた女性たちだけではなく、イギリス領インド洋世界においても奴隷として送られてきた女性たちが、奴隷制廃止にともなう労働環境の変化やイギリス的なジェンダー観が普遍的な理想像として掲げられていく中でどのようにそれを受容したのかについて具体的に検討する手掛かりを得ることができた。また、反奴隷制運動期の女性たちについて代表者の並河が論文を発表したほか、本研究をさらに発展させるためにイギリスにおいて現地調査を行うことができた。また、中東についても鳥山が本研究にかかわる成果を論文や書評のかたちで発表するだけでなく、エジプトにおいて現地調査を行うことで、研究を深化させることができた。奥田も北アイルランドおよびアイルランドのフェミニズムについてイギリスで海外で文献調査だけではなく研究打ち合わせを関連分野の研究者と行うことができており、本研究にかかわる最新の研究動向の把握を順調に進めることができた。このほか、大東文化大学の山口みどり教授をイギリスに派遣し、19世紀後半から20世紀にかけてのイギリスにおけるジェンダー観やミドルクラスの女性たちの立場の変化、フェミニズム運動との関連について、現在、イギリスにおいて進められている最先端の研究動向の把握するための協力を仰いだ。具体的な成果については、2019年度の研究会においてメンバーと共有する予定であるが、関連の共同研究を行ってきたエセックス大学のパメラ・コックス教授などと、今後も協力しながら研究を発展させていくための意見交換ができたことなどからも、研究の進捗はおおむね順調と評価できる。当該科研がカバーする地域はイギリス本国を中心としてその植民地を広くカバーしている。このため、2019年度は、2018年度にメンバーそれぞれが把握に努めた担当地域についての研究動向を相互に共有していくこと、また、感情労働について経済系の研究者などが行っている研究についても情報を共有することに努める。そのために、科研研究会を2度開催することを予定している。また、本科研の中間的な成果発信として、2020年度の西洋史学会大会において小シンポジウムの開催を予定しているため、2019年度はその準備を具体的に進めていく。シンポジウムにおいては、近代家族とフェミニズムの関係をイギリス本国と帝国それぞれにおける女性の立場、母子(親子)関係に焦点を当てて検証する予定である。準備の一環として、2019年度は11月頃にイギリス帝国において西インド地域及びインド洋地域の奴隷の女性たちの立場が奴隷制解放期にどのように変化したのかを検討するセミナーの開催も予定している。本セミナーには、ロンドン大学のShihan de Silva教授など海外の研究者も招聘を予定している。本科研メンバーや、2018年度研究協力者として海外に派遣した研究者の研究成果を共有するために開催する2019年度の本科研の研究会においては、イギリス本国の周辺地域であるアイルランド、北アイルランドや中東地域、環インド洋世界および西インド地域に焦点を当てたジェンダー研究という、日本においては研究蓄積が少ない分野について、報告の場を設ける。必要に応じて関連分野の研究者にも出席を依頼して成果を随時共有することにより、当該研究のオリジナルな研究成果を研究会メンバー以外にも積極的に発信する方法を探りつつ、関連分野の研究者と積極的に意見交換を行っていく。

7月に関西ジェンダー史カフェにて坂井博美氏を招いて日本における家事労働者のジェンダー観についての報告会を開催し、9月には研究チームメンバーが研究計画を報告し、全体計画との調整を行った。海外調査も積極的に行い、代表者の並河が上記の通りイギリス、アメリカで現地調査を行ったほか、分担者の奥田はイギリスにてウォルタ・ブロンウェン氏と第2派フェミニズムの時代におけるブリテン、北アイルランド、アイルランドのフェミニズム運動について意見交換し、また、1960年代以降の北アイルランド、アイルランド女性史関係の資料収集を行った。鳥山は、エジプトにて、近代に入り、ヨーロッパとの接触によって女性たちの立場にどのような変化が起きたのかを検証するための現地調査を行った。また、アメリカの図書館に保管されている資料から近代日本女性の立場がどのように表象されているのかを探る研究を進めるために神戸大学の長志珠枝氏をアメリカでの現地調査に派遣した。本研究にかかわる成果として中東世界の女性たちや18世紀の反奴隷制運動期の女性たち関する論文の発表も本年度の実績である。関連分野の研究動向把握など、初年度に計画していた内容についてはおおむね順調に行うことができたと評価できる。海外調査の成果もあり、並河が担当する西インド世界については、奴隷としてイギリス領西インドの送られた女性たちだけではなく、イギリス領インド洋世界においても奴隷として送られてきた女性たちが、奴隷制廃止にともなう労働環境の変化やイギリス的なジェンダー観が普遍的な理想像として掲げられていく中でどのようにそれを受容したのかについて具体的に検討する手掛かりを得ることができた。また、反奴隷制運動期の女性たちについて代表者の並河が論文を発表したほか、本研究をさらに発展させるためにイギリスにおいて現地調査を行うことができた。また、中東についても鳥山が本研究にかかわる成果を論文や書評のかたちで発表するだけでなく、エジプトにおいて現地調査を行うことで、研究を深化させることができた。奥田も北アイルランドおよびアイルランドのフェミニズムについてイギリスで海外で文献調査だけではなく研究打ち合わせを関連分野の研究者と行うことができており、本研究にかかわる最新の研究動向の把握を順調に進めることができた。このほか、大東文化大学の山口みどり教授をイギリスに派遣し、19世紀後半から20世紀にかけてのイギリスにおけるジェンダー観やミドルクラスの女性たちの立場の変化、フェミニズム運動との関連について、現在、イギリスにおいて進められている最先端の研究動向の把握するための協力を仰いだ。
DOSY-NMR法による硫酸化多糖分析と腸管免疫制御機構に関する研究

食品に含まれる難消化性多糖類は、多岐にわたる生理機能を有することが報告されており、我々は、褐藻由来の硫酸化多糖であるフコイダンの抗がん作用ならびに免疫増強作用を明らかにしてきた。本研究では、フコイダンによる免疫調節機構を明らかにするため、生理機能の発揮に必要なフコイダンの単位構造の同定ならびにフコイダン受容体の同定を目的として、フコイダンの新規な構造解析手法の確立ならびに免疫細胞に対する機能性解析を進めている。平成30年度は、核磁気共鳴(NMR)装置を用いた硫酸化糖の新規分別解析法を確立するため、硫酸化単糖の硫酸基に結合して1H-NMRの化学シフト値に変化をもたらす化合物として平成29年度に見いだしたピリジン骨格を有する一連の化合物について、diffusion-ordered spectroscopy (DOSY)測定による分子量に応じた市販硫酸化オリゴ糖の分離解析を検討し、硫酸化糖と上記化合物の相互作用に伴う拡散係数の変化を見いだした。現在、分別定量解析に適用するための測定条件を検討している。一方、フコイダンの免疫調節作用の作用機構を検討するツールとして蛍光標識フコイダンを作製し、免疫細胞に対する結合性ならびに生理活性の評価検討を実施しており、免疫細胞(特にマクロファージ)の細胞膜表面に本蛍光標識フコイダンが結合し、免疫賦活作用を発揮することを明らかにした。今後は、マウスの腸管免疫細胞に対するフコイダンの結合と生理作用について更に検討を進める。平成30年度は、1H-DOSY-NMR法を用いた硫酸化多糖の新規分別解析法の確立を目的として、平成29年度に見いだした硫酸基に特異的に結合する化合物について、DOSY測定に適用するための解析条件の検討に取り組んだ。これまでに、硫酸化糖と候補化合物の相互作用に必要とされる分子構造を明らかにし、一連の候補化合物を用いることでDOSY測定における拡散係数を変化させ得ることを確認した。現在、本法を定量解析に適用するための指摘条件の決定に向けて更なる検討を進めている。また、蛍光標識フコイダンを用いた機能性解析において、免疫細胞(特にマクロファージ)の細胞膜表面上にフコイダンが結合することで、一酸化窒素(NO)やサイトカイン産生などの細胞機能が亢進することを明らかにした。本蛍光標識フコイダンを用いた培養試験の結果は、フコイダンが細胞膜状の分子と相互作用することで生理機能を発揮することを示しているが、フコイダンの作用標的となる受容体タンパク質の同定には至っていない。今後、マウス腸管免疫細胞を用いた検討を含め、フコイダン受容体の探索ならびに受容体への結合に必要な糖鎖構造の解析を進める。1H-DOSY-NMR法による硫酸化糖の分別解析に適用可能な候補化合物を見いだすことに成功したため、今後は、定量分析への適用に向けて候補化合物の精査と1H-DOSY-NMR法の測定条件の至適化を行う。また、フコイダンをはじめとする硫酸化多糖類の定量分析への適用を検討する。フコイダンによる腸管免疫調節機構を明らかにするため、引き続き蛍光標識フコイダンを用いた培養試験および動物試験を行い、フコイダンの作用標的となる受容体タンパク質の同定ならびに作用機序の解明に取り組む。また、フコイダンの機能性構造単位の解明に向けたNMRによる構造解析など、研究進捗が遅れている試験項目について検討を進める。

本蛍光標識フコイダンを用いた培養試験の結果は、フコイダンが細胞膜状の分子と相互作用することで生理機能を発揮することを示しているが、フコイダンの作用標的となる受容体タンパク質の同定には至っていない。今後、マウス腸管免疫細胞を用いた検討を含め、フコイダン受容体の探索ならびに受容体への結合に必要な糖鎖構造の解析を進める。食品に含まれる難消化性多糖類は、多岐にわたる生理機能を有することが報告されており、我々は、褐藻由来の硫酸化多糖であるフコイダンの抗がん作用ならびに免疫増強作用を明らかにしてきた。本研究では、フコイダンによる免疫調節機構を明らかにするため、生理機能の発揮に必要なフコイダンの単位構造の同定ならびにフコイダン受容体の同定を目的として、フコイダンの新規な構造解析手法の確立ならびに免疫細胞に対する機能性解析を進めている。平成29年度は、核磁気共鳴(NMR)装置を用いた硫酸化糖の新規分別解析法を確立するため、市販の硫酸化単糖を用いて硫酸基に結合し1H-NMRの化学シフト値に変化をもたらす化合物の探索に取り組み、複数の候補化合物を見出すことに成功した。また、分子量に応じた解析を可能にするdiffusion-ordered spectroscopy (DOSY)測定について至適解析条件の検討を行い、当候補化合物が酸性糖に対して結合性を有することを確認した。本法は、酸性糖から構成される各種オリゴ糖および多糖の分別解析への適用が可能であると考えられ、鎖長の異なる合成オリゴ糖を用いて測定条件を検討している。一方で、機能性解析の一環としてフコイダンが作用する標的細胞および受容体を同定するためのツールとなる蛍光標識フコイダンを作製し、免疫細胞に対する結合ならびに生理活性を維持していることを確認した。また、本蛍光標識フコイダンをマウスに経口投与し、腸管内でのフコイダンとの相互作用について検討を進めている。1H-DOSY-NMRを用いた硫酸化多糖の新規分別解析法の確立を目的として、平成29年度は先ず、硫酸基に特異的に結合する化合物の探索に取り組んだ。当初、1H-NMR法において硫酸化糖に結合性を有する化合物を見出すことが出来なかったため研究の進捗がやや遅れているが、硫酸化糖および当該化合物の前処理を適切に行うことで、複数の候補化合物が本解析に利用可能であることを確認した。また、機能性解析に使用する蛍光標識フコイダンの作製法を確立し、培養条件下における免疫細胞に対する結合性ならびに生理活性を確認した。本蛍光標識フコイダンを用いてマウス投与試験を実施しているが、腸管内で蛍光標識フコイダンが結合する細胞は数が極めて少なく、標的細胞の同定には至っていない。今後、投与量や解析時間を含め試験条件の検討が必要である。1H-DOSY-NMR法による硫酸化糖の分別解析に適用可能な候補化合物を見いだすことに成功したため、今後は、定量分析への適用に向けて候補化合物の精査と1H-DOSY-NMR法の測定条件の至適化を行う。また、フコイダンをはじめとする硫酸化多糖類の定量分析への適用を検討する。
アラケロフ幾何の研究

本研究の目的は、アデール的因子の正値性の研究と張の基本不等式の巨大なアデール的因子への一般化を与えることです。アデール的因子に付随する数論的体積関数の微分可能性は、ユアンの数論的シウ不等式と同値であり、代数多様体上の高さの小さい有理点の分布に関する同程度分布定理を導きます。本年度は昨年度に引き続き前述の研究目的達成に向けて、当初の証明方針を修正した新しい方針を提示し、解決に向けて結果を積み上げました。特にアデール的因子と基底条件の組の概念の導入により、数論的オコンコフ凸体の詳細な形状の研究を行うアイディアを提示しました。前述の方針を進めるため、まず、アデール的直線束の部分多様体に沿った数論的制限体積の概念を提示し、通常の制限体積と同様の良い性質を持つことを示しました。次に、アデール的因子と基底条件の組とその正値性の概念を導入する論文を発表しました。ここで基底条件とは、代数多様体の有理関数体上の正規化された離散付値の形式的有限和のことであり、アデール的因子と基底条件の組に対して数論的体積を定義することができます。このような組の数論的体積関数に対して、基底条件がない場合と同様の微分可能性が示されます。私は本年度、アメリカ合衆国ブラウン大学で開催されたジョセフ・シルバーマン氏の還暦記念研究集会に参加し、ポスター発表と、アラケロフ幾何や数論的力学系、有理点の理論に関する最新結果の情報収集を行いました。また、京都大学・関西セミナーハウスで開催されたアラケロフ・インターシティセミナーに参加し、口頭発表と、アラケロフ幾何や非アルキメデス幾何の最新結果に関して、情報収集を行いました。さらに、玉原国際セミナーハウスで開催された玉原代数幾何セミナーに参加し、アデール的因子や組に付随する数論的体積関数の微分可能性について報告しました。27年度が最終年度であるため、記入しない。当研究の目的は、アラケロフ幾何における数論的線型系と数論的体積の性質を調べ、張の基本不等式を生成的に巨大な数論的因子に一般化することです。平成25年度は前年度からの研究を引き継ぎ、張の基本不等式の「下限」について調べました。研究当初、張の基本不等式の上限と下限は考えている数論的因子に関する高さの本質的最小と絶対的最小で与えられると予想していましたが、残念ながらこの形では反例を得ました。修正された予想は、数論的因子には数論的b-因子の範囲で相対的ザリスキー分解が存在し、その正部分の本質的最小と絶対的最小が求める上限と下限を与えるというものです。上記目的を遠成するため、森脇、ブルゴス・ヒル、フィリッポン、ソンブラによって数論的曲面や数論的トーリック多様体の場合に得られていた、数論的にネフなエルミート直線束の数値的判定条件を一般次元の数論的多様体の場合に一般化しました。これは代数幾何におけるセールの豊富性判定法の類似と見做すことが可能です。この結果により、垂直的にネフな数論的因子に付随する数論的オコンコフ凸体の「下限」が有理点の高さの絶対的最小で与えられることがわかり、相対的ザリスキー分解の存在を仮定した上で、張の基本不等式の下限を一般化することができます。しかし、一般には相対的ザリスキー分解の存在を数論的因子のカテゴリーで期待することはできず、数論的b-因子まで拡張する必要があります。相対的ザリスキー分解の存在に関連して、森協によって数論的曲面の場合に得られていたザリスキー分解の数値的特徴付けを一般次元の場合に一般化しました。またテシエ・コバンスキーの不等式の類似を示し、数論的体積の凸性をより概念的に説明しました。その応用として、ネフかつ巨大な錐の上でユアンのブルン・ミンコフスキー不等式の等号が成立するための条件は、数論的にR-線型同値であることを示しました。当研究の目的は、前年度に引き続き、アラケロフ幾何における数論的因子の正値性を調べ、張の基本不等式の一般化を目指すものです。平成26年度は、張による高さの小さい有理点の同程度分布定理の一般化として、数論的体積関数の微分可能性とその応用について調べました。ファルティングス・リリャックの数論的ホッジ指数定理と数論的藤田近似定理の応用として、数論的体積に対するブルン・ミンコフスキーの不等式が得られます。私は、その等号成立が適当な正数倍と数論的にR-線型同値であることに同値であることを証明しました。系として森脇が曲線上で示した数論的ザリスキー分解の一意性が一般次元の場合に確かめられました。森脇による数論的ホッジ指数定理の高次元化や袁による数論的蕭不等式の証明で本質的な役割を担ったのは(数論的に豊富な場合の)数論的ベルティニ定理でした。私はその証明を簡素化し、さらに数論的に自由な場合へと一般化することに成功しました。数論的な線型系がノルムの小さい切断で生成されるための条件は、張と森脇によって示されていました。彼らによる証明は次元による帰納法と最大逐次最小の込み入った評価を繰り返すもので、これ以外の証明方法は今まで知られていませんでした。

私は、森脇による弱いバージョン(森脇の提案に従って、「張・森脇の定理」と呼びます)に対して、はるかに簡単な別証明を与えました。私の証明は、数論的な基底点集合の簡単な性質を用いるだけです。私はさらに進んで、数論的な拡大基底点集合と数論的な制限体積の基本性質と相互の関係について調べました。代数幾何において、拡大基底点集合が制限体積のゼロ軌跡として特徴付けられることが知られていますが、これがアラケロフ幾何の文脈でも成立することを確認しました。また、数論的制限体積に対する一般藤田近似が成り立つことも示しました。これらの結果は既に雑誌に投稿し、現在査読待ちです。さらにこれらの結果を合せることで、数論的体積の微分可能性(従って、張の同程度分布定理)の、開多様体バージョンへの一般化が可能であるとの見通しを持ちました。本研究の目的は、アデール的因子の正値性の研究と張の基本不等式の巨大なアデール的因子への一般化を与えることです。アデール的因子に付随する数論的体積関数の微分可能性は、ユアンの数論的シウ不等式と同値であり、代数多様体上の高さの小さい有理点の分布に関する同程度分布定理を導きます。本年度は昨年度に引き続き前述の研究目的達成に向けて、当初の証明方針を修正した新しい方針を提示し、解決に向けて結果を積み上げました。特にアデール的因子と基底条件の組の概念の導入により、数論的オコンコフ凸体の詳細な形状の研究を行うアイディアを提示しました。前述の方針を進めるため、まず、アデール的直線束の部分多様体に沿った数論的制限体積の概念を提示し、通常の制限体積と同様の良い性質を持つことを示しました。次に、アデール的因子と基底条件の組とその正値性の概念を導入する論文を発表しました。ここで基底条件とは、代数多様体の有理関数体上の正規化された離散付値の形式的有限和のことであり、アデール的因子と基底条件の組に対して数論的体積を定義することができます。このような組の数論的体積関数に対して、基底条件がない場合と同様の微分可能性が示されます。私は本年度、アメリカ合衆国ブラウン大学で開催されたジョセフ・シルバーマン氏の還暦記念研究集会に参加し、ポスター発表と、アラケロフ幾何や数論的力学系、有理点の理論に関する最新結果の情報収集を行いました。また、京都大学・関西セミナーハウスで開催されたアラケロフ・インターシティセミナーに参加し、口頭発表と、アラケロフ幾何や非アルキメデス幾何の最新結果に関して、情報収集を行いました。さらに、玉原国際セミナーハウスで開催された玉原代数幾何セミナーに参加し、アデール的因子や組に付随する数論的体積関数の微分可能性について報告しました。当研究の目標である張の基本不等式の一般化は、平成25年度の研究開始当初に考えていたようには進まないことが分ってきました。しかし前項目で記述した通り、いくつかの関連する一般化に成功しました。張の基本不等式は数論的豊富性の判定条件(前項目の後半部)と高さの小さい有理点の同程度分布定理(前項目の前半部)を導く不等式と言えます。数論的豊富性の中井・モイシェゾン型判定法に関連して、張・森脇の定理の新しく、初等的な別証明を得ました。これは数論的な基底点集合の調査から得られたものです。同程度分布定理に関連して、数論的依積関数の微分可能性とその応用を得ました。27年度が最終年度であるため、記入しない。前項目でも記述したように、私は、数論的基底点集合と数論的制限体積との関係を調べる過程で、数論的体積とその微分可能性を開多様体バージョンと呼べるものに一般化する方法を思いつきました。
DNA塩基配列認識部位を持つアルキル化分子の創製

わらびの究極発癌物質は、DNAを塩基選択的にアルキル化し切断する機能を有するが、極めて不安定な化合物である。本研究では、わらびの究極発癌物質に基づき設計・合成した安定なヒドリンダン型DNA切断分子とDNA塩基配列認識機能を有するネトロプシン誘導体を連結することにより制限酵素機能分子(1)を合成し、それらの分子によるDNA切断活性を検定した。さらに、ヒドリンダン型DNA切断分子よりも安定なジヒドロナフタレン型DNA切断分子を開発し、DNA塩基配列認識部位の導入を行った。ヒドリンダン型DNA切断分子の合成中間体を出発原料として、ネトロプシン誘導体と連結し、制限酵素機能分子(1)を合成した。プラスミドDNAを用いた切断実験を行った結果、制限酵素機能分子(1)のDNA切断活性は、DNA塩基配列認識部位を持たない対照化合物に対して約4倍強いことが明らかになった。さらに安定なDNA切断分子を検討した結果、1-ナフトールから容易に合成できるジヒドロナフタレン型DNA切断分子が極めて安定であり、かつヒドリンダン型DNA切断分子と同程度にDNAを切断することが分った。そこで、ジヒドロナフタレン型DNA切断分子に様々なDNA塩基配列認識部位を導入した制限酵素機能分子(2)の合成を行った。トリメチルアンモニウム基を持つ制限酵素機能分子(2)はDNAに極めて強く結合し、効率良くDNAを切断することが分った。現在、制限酵素機能分子(2)のDNA切断反応の詳細を検討している。
代数諸分野における圏論とその応用

(1)三角圏上の双余ねじれ対はt-構造・クラスター傾部分圏・functorially finite rigid部分圏を包括する概念である。双余ねじれ対のハートが同値になるための条件を、付随する関手を用いて与えた。(2)群が特殊な場合にBurnside丹原関手の素スペクトラムの計算を行った。また、biset変形を丹原関手に対して与えた。Biset関手をある種の2-圏上の特別なMackey関手として実現した。Burnside環のなすbiset関手のもつ乗法的構造射の性質を記述し、「部分的丹原性」を明らかにした。さらに、有限圏のなす2-圏上のderivatorからbiset関手を得る方法を与えた。論文"The spectrum of the Burnside Tambara functor ona finite cyclic p-group"がJournal of Algebraに掲載された。当論文では、群が特殊な場合にBurnside丹原関手の素スペクトラムの計算に成功しており、また、Burnside環のスペクトラムの構造(Dressによる)との関わりについても述べている。Burnside環のスペクトラムはFeit-Thompsonの定理との関わりも持つ重要な対象であるため、この関わりが示されたことにより、丹原関手のスペクトラムのもつ意義も見えてくるものと思われる。また、三角圏上のねじれ対の研究において、プレプリント[4. Equivalence of hearts of twin cotorsin pairs on triangulated categories]ではねじれ対のハートに圏同値が誘導されるための条件を調べた。以上の結果はそれぞれ専門の論文誌に投稿した。現在審査待ちである。また、モノイダル構造を用いたGreen biset関手との対応付けについても論文を作成し、論文誌に投稿した。上記の結果について、2014年度は9件の口頭発表と1件のポスター発表を行った。1.有限群に付随する代数系の、制限・推移・共役に関する振る舞いを記述するものはMackey関手と呼ばれている。より構造を持つものとして、Serge Bouc教授によりbiset関手の概念が定義された。Biset関手は、有限群を対象とし射がbisetを用いて定義される圏からの、ある種の加法関手として定義される。通常のMackey関手論において、Mackey関手の構造に加えさらに乗法的推移を持つものは丹原関手と呼ばれるが、biset関手にも乗法的な構造射を持つものが存在する。当研究では、biset関手が2-圏上のMackey関手として解釈できることを示し、biset関手の持つ「丹原性」を記述するための基盤を与えた。さらに、近年注目されている概念であるderivatorと関連付けることに成功した。2.三角圏上のホモロジカルな構造に関わる操作として、(1) t-構造のハート,(2)変異対による変異,(3)ルコルマンによる(t-構造などの)貼りあわせ,などが知られている。これらは、t-構造,クラスター傾部分圏,余t-構造の三つを同時に一般化する概念であるねじれ対と以下の様に密接に関係する。(1)一般に、ねじれ対に対しハートと呼ばれるアーベル圏が得られる。(2)変異対により、ねじれ対を「変異」させることで、新たなねじれ対が得られる。(3)三角圏のルコルマンを用いて、ねじれ対を貼り合わせることができる。当研究では、ねじれ対のペアとして定義される「双ねじれ対」を用いて、ハートやルコルマンなど関連する上記操作について調べた。(1)に関しては双ねじれ対のハートが同値となるための条件を与えた。(2),(3)については、ねじれ対に対する「変異対による変異」と「ルコルマンによる貼り合わせ」の同時一般化に成功した。有限群上のbiset関手の持つ丹原性について、2-圏を用いたMackey関手的な解釈の基礎を与え、部分的な丹原性の記述を行った。当初は予期していなかったderivatorとの関連を発見するなどの進展があった。三角圏上のねじれ対に関連する構造については、「変異」および「ルコルマン」を同時に一般化する上での双ねじれ対の重要性が明らかになったと言える。上記の様に、本研究課題での論文執筆、口頭発表についておおむね順調に進展している。アーベル圏上でよい余ねじれ対のペアとよいモデル構造の間に対応があることがHoveyにより示されたが、同様のことが完全圏・三角圏でも成立する。本研究ではアーベル圏・完全圏・三角圏を統一的に扱うextriangulated categoryという概念を導入し、一般にextriangulated category上でこの1対1対応を示した。さらに、得られるホモトピー圏上の余ねじれ対と、もとの圏上のよい余ねじれ対との対応があることを示し、これが変異と同様の操作を可能にすることを示した。プレプリント"Mutation via Hovey twin cotorsion pairs and model structures in extriangulated categories"にまとめ、国際誌に投稿済み。現在審査待ち。

Burnside環のなすbiset関手のもつ乗法的構造射の性質を記述し、「部分的丹原性」を明らかにした。さらに、有限圏のなす2-圏上のderivatorからbiset関手を得る方法を与えた。有限群に付随する代数系の、制限・推移・共役に関する振る舞いを記述するものはMackey関手であるが、より構造を持つものとして、Serge Bouc教授によりbiset関手の概念が定義された。プレプリント1では、有限集合と有限群の作用の組を対象とする2-圏を考えることで、2-圏上のMackey関手によるbiset関手の解釈を与えた。Biset関手のなす圏はこのMackey関手のなす圏に忠実充満に埋め込まれる。プレプリント2では、JacobsonのF-Burnside構成、Boltjeのプラス構成などが実際に一般化できることを示し、いくつかのbiset関手の構成法を与えた。プレプリント4に先行する自身の論文では、t-構造のハートと、クラスター傾部分圏による剰余を同時に一般化する圏として、ねじれ対のハートを定義していた。BuanとMarshにより得られたリジッド部分圏による剰余も、ねじれ対のペア(双ねじれ対)により一般化される。プレプリント4では、MarshとPaluにより得られたリジッド剰余の擬-森田同値を、双ねじれ対のハートの間の圏同値として実現し、圏同値のための一般的判定条件を与えた。プレプリント3ではbiset丹原関手の定義を念頭に置き、Burnside biset関手の持つ「丹原性」を調べた。プレプリント1で得られた2-圏上に、有限群上の有限集合のなす圏を対応させるbifunctorを与えた。このbifunctorから得られる制限・推移・乗法的推移のなす随伴三対がderivatorと類似する性質を持つことを示し、Burnside biset関手の丹原性を調べた。また、投稿中の`Biset functorsas module Mackey functors'では、通常のMackey関手に対して知られているテンソル積を2-圏上でも考え、Mackey関手のなす圏が対称モノイダル圏となることを示した。モノイド対象としてGreen関手が定義され、Green biset関手はdeflativeなGreen関手に対応する。biset関手の圏が、Burnside関手上の加群のなす圏に圏同値になることも示した。2.三角圏上のホモロジカルな構造について:現在までで、双ねじれ対を用いて「ルコルマン」「変異」といったねじれ対に対する操作を統一的に記述することに成功している。今後はこの記述について、silting reductionとの関係や、三角圏上のモデル構造との関連について詳しく調べたい。その際、完全圏上の余ねじれ対についての議論との比較、あるいは同時一般化についても検討し、完全圏と三角圏が共通に持つ性質を(余)ねじれ対の観点から考察して行きたい。
間欠的渦発生ジェットの渦構造の解明と乱流はく離現象の制御

平成4年度において以下に示す項目について研究を実施した。1.間欠渦発生ジェットの三次元渦構造の可視化渦発生ジェットの三次元構造を解明するため,十分発達した二次元流路流れにジェットを10Hzで間欠的に吹き出させ,流れを可視化することにより,定性的な流動機構を検討した。ジェットにドライアイスのミストを混入し,アルゴンレーザシート光と電磁開閉バルブの任意の位相において35ミリカメラのシャッタを駆動可能な回路を製作し,これらを用いて,流れ方向とスパン方向の各断面の間欠ジェットの渦構造を写真撮影した.その結果,ジェットの先端において主流を巻き込む渦運動の存在が認められた.2.ジェットの位相平均壁面せん断応力の計測渦発生ジェットを1Hzより最大14Hzまでの周波数で電磁バルブを1周期に同じ開閉時間で吹き出させ,吹き出し孔出口での熱線流速計による速度の位相平均処理を実施することにより,ジェットの周波数特性ならびに弁の開閉時間との位相遅れを求めた.そこで,位相遅れは認められたものの,所期の間欠ジェットが得られることが判明した。次に,吹き出し比を2通り,周波数を3通りの条件で,周波数特性に優れたマイクロフロセンサにより壁面せん断応力の位相平均分布を求め,流れの可視化で確認された間欠ジェットの定性的な傾向を裏付る結果が得られた.3.馬蹄形渦の干渉構造の検討間欠ジェットを馬蹄形渦のどの位置に配置するかを決定するために、三角翼による渦発生器と馬蹄形渦の干渉実験を行い,渦同士の相対位置と渦発生ジェットの方向性が非常に重要であることが判明した。従って,本年度得られた成果と併せて,残された問題点が明確にされているので,引続き研究を実施することにより,先に提出した本研究計画の目的は短期間に達成されると考えられる.平成4年度において以下に示す項目について研究を実施した。従って,本年度得られた成果と併せて,残された問題点が明確にされているので,引続き研究を実施することにより,先に提出した本研究計画の目的は短期間に達成されると考えられる.
患者体位再現性の高精度化を目的としたフレキシブルな位置照合システムの開発

画像誘導放射線治療と6軸補正による照合方法では患者体位の捻じれの補正は困難であり、体表面へのマーキングとレーザーシステムによる照合や主に被ばくを伴うX線画像によって得られた情報を基に補正が行われている。またその補正方法として高速かつ高精度なシステムは確立していない。本研究の目的は現行の画像誘導放射線治療と6軸補正による照合方法では解消できない残余誤差を効率的に最小化するためのフレキシブルな位置照合システムの開発である。開発要素は体軸の回旋・進展状態と残余誤差の評価システム、およびフレキシブルな患者体位の補正システムである。胸腹部領域の20症例を対象として放射線治療装置に付属するコーンビームCT(CBCT)で得られた治療直前のCT画像と治療計画時のCT画像から照合の残余誤差を解析した。また椎体を指標とした体軸の回旋・進展状態と、放射線の照射領域内での残余誤差を評価した。臨床現場ではCBCTを撮影する前に1回から複数回の2方向X線画像を基に体位を補正しており、本研究ではこの照合過程の短縮、簡略化も目的に含まれているため、この照合過程についても今後検討に含めていく。デプスカメラによる体表面モニタリング機能についてはTOF方式とアクティブステレオ方式のカメラでそれぞれ開発を試みた。また固定器具の試作にあたっては既製の器具を応用するため、固定器具による放射線の吸収や、接する体表面線量への影響などを評価した。またその補正方法として高速かつ高精度なシステムとして確立したものはない。本研究の目的は現行の画像誘導放射線治療と6軸補正による照合方法では解消できない残余誤差を高速かつ高精度に最小化するためのフレキシブルな位置照合システムの開発である。平成29年度は胸腹部領域の20症例を対象として放射線治療装置に付属するコーンビームCT(CBCT)で得られた治療直前のCT画像と治療計画時のCT画像から位置照合の残余誤差について解析した。また椎体を指標とした体軸の捻じれ(回旋・進展)の状態と、放射線の照射領域内での残余誤差を評価した。次年度はこれらの誤差が線量分布に及ぼす影響を評価予定である。臨床現場ではCBCTを撮影する前に1回から複数回の2方向X線画像を基に体位を補正しており、本研究ではこの照合過程の短縮、簡略化も目的に含まれているため、この照合過程についてもデータを収集して今後解析に加える。また体位補正システムの開発要素のひとつとして、デプスカメラによる体表面モニタリング機能についても開発中である。研究計画で使用予定であったデプスカメラが製造終了により今後入手困難となるため、新型の別製品を使用する方針に切り替えた。カメラの基本性能の向上による精度改善が見込まれるが、開発言語が異なるために計画に遅れが出ている。前項の通り、開発要素の仕様変更による遅れはあるが研究の進行過程は当初の計画通りであり、次年度は臨床症例でのRSEの評価、フレキシブルな患者体位補正機能を有した固定器具の試作を実施する。現時点で研究計画の修正は予定していない。使用するデプスカメラを変更したことに伴う減額が発生した。また今年度は研究成果報告のための学会参加ができなかったため、次年度使用額が生じている。次年度消費額は学会での成果報告のために使用する。
悪性骨腫瘍切除後の骨欠損の再建に対するBMPの応用

悪性骨腫瘍の治療で主軸となる外科的切除では、健常組織にまで切除が及ぶ広範囲切除術により、本来の機能的な運動器としての骨が大きく欠損する。手指骨の腫瘍切除後などの小さな欠損では、自家骨あるいは人工骨を充填すれば十分な再建が得られるが、骨盤腫瘍など大きな骨欠損が生じる腫瘍の場合、力学的に十分な強度を持った十分量の骨補填は困難であった。さらに、悪性骨腫瘍では、放射線療法や抗腫瘍剤による化学療法を併用することが多く、この場合、手術後の骨形成能が低下してしまうことが予想される。本研究では骨形成能を持ち大きな骨欠損部を十分補填できる生体材料の開発を目的とした。まず、抗腫瘍剤が骨形成能に及ぼす影響を調べるために、骨形成因子(BMP)と担体の複合体をマウス背部皮下に埋植し、そこに形成される異所性骨形成能をみた。組織学的には対照群で23週で内軟骨性骨化が完成するのに対して、抗腫瘍剤群では軟骨形成まで至るが成熟した骨形成には至らなかった。また、ラットに実験的骨折を作成し、抗腫瘍剤投与群と対照群で骨折治癒過程を経時的に比較すると、抗腫瘍剤投与群で骨折治癒能が劣っていた。この抗腫瘍剤が骨形成能に影響する原因を免疫組織学的に検討すると、抗血管内皮成長因子抗体を用いた検討からは、抗腫瘍剤は骨形成に必要な新生血管の誘導能低下をきたすことを用いた実験系を作成した。家兎の腸骨に欠損部にリン酸カルシウムセメントのペーストを充填し、欠損部に合わせた形状を形成した。セメント単体では、欠損を生じた骨盤骨との境界部での骨形成がなされず、一体化した骨ができなかったのに対して、欠損部にチタンワイヤーで架橋を作成したものを包み込むようにセメントを充填したものでは、既存の骨と一体化した骨形成と早期からの力学的強度が得られた。1.骨形成因子(BMP)とコラーゲンの担体との複合体をddYマウスの背部皮下に埋埴し、抗腫瘍剤(テラルビシン)を全身投与した後の、異所性骨化の骨形成能を経時的に調べた。抗腫瘍剤を投与した群では、対照群に比べて明らかに骨形成能が劣っていることが、レントゲン写真および組織学的に証明された。すなわち、対象群が2から3週で内軟骨性骨化が完成するのに対し、抗腫瘍剤投与群では軟骨形成までおこるが骨形成にまで及ぶものは少なかった。2.ラットの大腿骨にあらかじめ髄内釘を入れ骨幹部で骨折を作成したモデルの、骨折治癒過程を経時的にみた検討では、抗腫瘍剤(テラルビシン)の全身投与群では対照群に対して骨折治癒能は悪かった。骨軟部腫瘍切除後の下肢再建において骨接合術を行うことがあるが、術後に抗腫瘍剤を投与する場合、骨癒合にとって不利な環境にあることがわかる。骨形成過程に必要な成長因子(BMP,VEGFなど)の発現に及ぼす、抗腫瘍剤の影響について更なる検討を加えたい。3.ラビットの腸骨に欠損部を作成し、欠損部に各種生体材料およびBMPの複合体を充填し、十分な再建が可能であるか検討を始めている。1.骨形成因子(BNP)と担体(コラーゲン)の複合体をマウス背部皮下に埋植し、背部皮下に形成される異所性骨化の形成能は、抗腫瘍剤を全身投与した群では、対照群に比べて明らかに劣っていた。組織学的には対照群で2から3週で内軟骨性骨化が完成するのに対して、抗腫瘍剤投与群では軟骨形成まで至るが成熟した骨形成には至らなかった。

また、ラットに実験的骨折を作成し、抗腫瘍剤投与群と対照群で骨折治癒過程を経時的に比較すると、抗腫瘍剤投与群で骨折治癒能が劣っていた。抗腫瘍剤が骨形成能に影響する原因を免疫組織学的に検討した。抗血管内皮成長因子(VEGF)抗体を用いたものでは、抗腫瘍剤投与群では陽性に染色される部分が少なく、抗腫瘍剤は骨形成に必要な新生血管の誘導能低下をきたすことが示唆された。2.骨腫瘍切除後に生じる骨欠損部の再建に際し、予定される欠損部の形状・大きさと、実際の腫瘍切除後に生じる欠損部のそれは、異なることが多い。特に骨盤部は3次元的に複雑な構造を呈することもあり再建に苦慮する。今回、骨盤部の大きな骨欠損部の再建に、リン酸カルシウムセメントを用いた実験系を作成した。家兎の腸骨に欠損部を作成し、リン酸カルシウムセメントのペーストを欠損部に充填し、ペーストが硬化するまでに欠損部に会わせた形状を形成した。今後、BMPとこのペーストの複合体を用いて、より早く骨誘導させるよう検討を加える。