hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋芽細胞の分化に関与する新規微小管結合蛋白質の特性

方法は酵母Two-hybrid法を利用した。MYONAPの全長cDNAを幾つかの断片に分け、各々がコードする蛋白質を酵母内で発現させ、NCAMとの結合性の有無を酵母の栄養要求性とα-galactosidase活性を指標に検討した所、MYONAPの第173から207番目のアミノ酸領域がNCAMと強い結合性を有する事が分かった。又、第315から470番アミノ酸領域もNCAMと弱い結合性を示した。第173から207番目アミノ酸領域を欠損するMYONAPをQM-RSV細胞に強制発現させた所、神経細胞様の突起は形成されず、MYONAPによる神経細胞様突起形成にはNCAMとの結合が関与する事が示唆された。更に第173から470番目のアミノ酸領域(NCAMと結合する可能性のあるすべての領域)を欠いたMYONAPの強制発現では、神経細胞様突起が形成されないのに加え、強制発現させた変異MYONAPが微小管と共局在する事を観察し、MYONAPが一時的或いは条件的に微小管と結合する可能性も示唆された。
環境との相互作用を計測可能なウエアラブル全身運動計測システムの開発

現在,実際の環境下で,長時間,日常生活などの人の動的な運動データを計測するために十分なシステムは存在しない.特に,作業を行う手の部分の環境との相互作用の計測は,既存のモーションキャプチャシステムでは死角となり計測できないことが多い.本研究では,慣性センサ(3軸加速度センサ,3軸ジャイロセンサ)と3軸地磁気センサを1体で構成したMEMSセンサを用いて計測するセンサシステムを構築した.まず,手の運動計測システム,上半身の運動計測システムを開発し,これまでに開発済みであった歩行計測システムを組み合わせることにより,ウエアラブル全身運動計測システムを開発した.現在,実際の環境下で,長時間,日常生活などの動的な人の運動データを計測するために十分なシステムは存在しない.特に,作業を行う手の部分の環境との相互作用および動作の計測は,既存のモーションセンサシステムでは死角となり計測できないことが多い.そこで,本研究は,身体の運動および生活環境との相互作用を定量的に評価する運動計測システムの開発を目的としている.本年度は,本研究において特に重要となる「ウエアラブルな手の運動計測システム」を開発した.開発したシステムは,3軸加速度センサ,3軸ジャイロセンサ,3軸地磁気センサを1体で構成したMEMS姿勢センサを各指に取り付け,運動を計測するシステムである.また,試作した手の運動計測システムを用い,運動解析アルゴリズムの開発に着手した.動作解析においては,各部位の長さや各関節の中心を明らかにすることは重要である.そこで,姿勢センサの出力を利用した関節中心,および部位長さの推定方法を構築した.提案した手法を用いて動作解析した結果を既存のモーションキャプチャシステムを用いて検証した結果,既存のシステムとほぼ同精度で動作計測できていることが示せた.ただし,初期姿勢の算出に課題があることがわかり,次年度の課題である.平成27年度は,「ウエアラブルな手の運動計測システム」の開発,手及び全身運動解析アルゴリズムの開発を目標としていた.ウエアラブルな手の運動計測システムの開発については,当初の計画通りセンサシステムの試作し,試作した手の運動計測システムを用いた運動解析アルゴリズムを作成した.また,試作したシステムは既存のシステムとほぼ同精度で動作計測できていることが示せた.従って,本研究課題おいて,特に重要となる手の運動が計測可能になったため,今後の研究を円滑に遂行することが可能である.しかし,上腕の運動計測に関しては,運動解析アルゴリズムの作成に着手しているが,既存システムとの比較などを行い,精度を検証する段階まで至っていない.これは,今後の計測をスムーズに実施するため,関節中心,および部位長さの推定方法を提案し,その有効性の検証に時間をかけたためである.以上のことから,若干の遅れがある課題が存在するが,全体の研究計画については概ね順調に進展していると考えている.加齢により衰える筋力や麻痺などの障害度を再現可能なデジタルヒューマン(筋骨格モデル)を構築し,高齢者や身体障害者にも快適な日常生活空間を設計するためには,まず,身体の運動および生活環境との相互作用を定量的に評価する必要がある.しかし,人の日常生活の動作は身近な現象であるが計測することが難しく,未解明な部分が多い.特に,作業を行う手の部分の環境との相互作用および動作の計測は,日常生活を評価する上で必要不可欠であるが,既存の光学式モーションキャプチャシステムでは死角となり,計測できない場合が多い.そのため,本研究では,特に重要となる「慣性センサを用いたウエアラブルな手の運動計測システム」を開発し,実際の日常生活の動作が計測可能なウエアラブル全身運動計測システムへと発展させることを目的とした.本研究では,慣性センサ(3軸加速度センサ,3軸ジャイロセンサ)と3軸地磁気センサを1体で構成したMEMSセンサを用いて計測するセンサシステムを構築した.まず,手の運動計測システム,上半身の運動計測システムを開発し,運動計測プログラムを作成した.そして,これまでに開発済みであった歩行計測システムを組み合わせることにより,ウエアラブル全身運動計測システムを開発した.また,開発した運動計測システムを用い,既存の光学式モーションキャプチャシステムとの比較を行い,誤差の原因を明らかにし,誤差の原因を解消するため,慣性センサの取り付け位置を推定することにより,関節の幾何学的情報を得る手法を構築した.現在,実際の環境下で,長時間,日常生活などの人の動的な運動データを計測するために十分なシステムは存在しない.特に,作業を行う手の部分の環境との相互作用の計測は,既存のモーションキャプチャシステムでは死角となり計測できないことが多い.本研究では,慣性センサ(3軸加速度センサ,3軸ジャイロセンサ)と3軸地磁気センサを1体で構成したMEMSセンサを用いて計測するセンサシステムを構築した.まず,手の運動計測システム,上半身の運動計測システムを開発し,これまでに開発済みであった歩行計測システムを組み合わせることにより,ウエアラブル全身運動計測システムを開発した.当初の研究目的に沿って,ウエアラブル全身運動計測システムの開発を進める.本年度の研究結果より,開発中のシステムは,既存のモーションキャプチャシステムに比べ,設定にかかる時間などが大幅に短縮できることがわかった.従って,計測の容易さを考慮した運動解析アルゴリズムとなるよう研究を進める予定である.機械力学・制御
ダフナンジテルペン類の全合成研究

ダフネトキシンは、ジンチョウゲ科の植物が産生するダフナンジテルペンで、強力な抗HIV活性を持つことが知られている。ダフナンジテルペン類には、ダフネトキシン以外にも、有用な生物活性を持つものが数多く知られており、これらの合成法の確立は生物学的に大きな意義があると考えられる。一方で、これらダフナンジテルペン類は、複雑な炭素骨格の上に多くの酸素官能基と不斉炭素を持つため、副反応を抑えながら所望の変換反応を進め、全合成を達成するためには多くの困難が伴う。このため、官能基許容性の高いラジカル反応を鍵としてダフナンジテルペン類を合成することは、化学的にも大きな意義があると考えられる。当研究室では、ダフネトキシンの合成研究における鍵反応として、三成分ラジカルカップリングを既に報告している。しかし、この反応に用いるフラグメントの一つであるC環フラグメントは、その合成に23工程を要しており、その合成経路を抜本的に見直すこととした。はじめに、ピロン誘導体と、アルファ-ベンゾイルオキシアクリロニトリルを、キニジン由来の不斉触媒存在下、Diels-Alder反応により連結した。これにより、ダフネトキシンのC環に相当するシクロヘキサン環を構築した。このDiels-Alder成績体から、基質の立体構造を巧みに活用して立体選択的な変換反応を重ねた。このようにして、ピロン誘導体から11工程にて、C環フラグメントの5つの不斉中心のうち4つを持ち、C環フラグメントの主骨格を構成する全ての炭素を有する基質を合成することに成功した。この基質に対してイソプロペニル基の求核付加とオルトエステルの構築、セレノ基の導入を行うことで、C環フラグメントへと変換できると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。ダフナンジテルペン類に属する天然物には、痛覚に関わる受容体TRPV1の強力なアゴニストであるレジニフェラトキシン、抗HIV活性を持つダフネトキシン、神経栄養活性・抗白血病活性を示すキルキニンBなど、有用な活性を持つものが数多く存在する。そのため、これらの天然物に共通するダフナン骨格を有機化学的に構築し、その骨格上に様々な官能基を自在に導入できるようになれば、創薬化学の発展に大きく寄与すると考えられる。そこで私は、ラジカルケミストリーを駆使して三環性のダフナン骨格を構築し、これに対して種々の官能基を導入することで、これらのダフナンジテルペン類を網羅的に全合成することを目標として研究を行った。本年度はまず、既に確立していたダフナン骨格のC環に相当するフラグメントの合成経路を4工程短縮した。この合成経路には再結晶により精製できる合成中間体が多いため、従来の合成経路よりカラムクロマトグラフィーの回数を削減することができた。また、高価な試薬の使用量を抑えることにも成功しており、以前よりも大量合成に適した合成経路となった。また、共同研究者が合成した、ダフナンジテルペンの三環性骨格を有する中間体に対して、七員環上にオレフィンを導入する検討をした。しかし、立体障害による反応性の低さと、官能基許容性が問題となり、現状では所望のオレフィンを導入するには至っていない。今後は、上記のオレフィン導入の問題を解決した後、ダフネトキシン、キルキニンBに共通の合成中間体を経て、これらの全合成を達成する予定である。そのため、官能基許容性の高いラジカル反応を鍵としてダフナンジテルペン類を合成することは、化学的にも大きな意義があると考えられる。私は、これらダフナンジテルペン類の網羅的合成を視野に入れ、ダフネトキシンの全合成研究を行っている。本年度は、既に確立していた合成中間体の合成経路に散在した問題点を、適宜反応条件を工夫することで解決した。こうして確立された改良合成法に基づき、安価に得られる天然の五炭糖、D-リボース100gを出発物質とした大量合成を行い、ダフネトキシンのC環に相当する合成中間体を20gスケールで得た。このようにして得たフラグメントを用いて三成分ラジカルカップリングを行うことで、ダフネトキシンの三環性主骨格のうち、二つの環を持つ合成中間体を得た。これに対して二つのオレフィンを導入し、これを足がかりに閉環メタセシスを行うことで、ダフネトキシンの主骨格を構成するの残る一つの七員環を構築する検討を行った。ABC環からなるダフネトキシンの、B環を構築する検討を行ったが、いずれも成功しなかった。一方、C環フラグメントの合成経路を短工程化することに成功し、その合成経路で大量合成にも成功した。

ダフナンジテルペン類には、ダフネトキシン以外にも、有用な生物活性を持つものが数多く知られており、これらの合成法の確立は生物学的に大きな意義があると考えられる。一方で、これらダフナンジテルペン類は、複雑な炭素骨格の上に多くの酸素官能基と不斉炭素を持つため、副反応を抑えながら所望の変換反応を進め、全合成を達成するためには多くの困難が伴う。このため、官能基許容性の高いラジカル反応を鍵としてダフナンジテルペン類を合成することは、化学的にも大きな意義があると考えられる。当研究室では、ダフネトキシンの合成研究における鍵反応として、三成分ラジカルカップリングを既に報告している。しかし、この反応に用いるフラグメントの一つであるC環フラグメントは、その合成に23工程を要しており、その合成経路を抜本的に見直すこととした。はじめに、ピロン誘導体と、アルファ-ベンゾイルオキシアクリロニトリルを、キニジン由来の不斉触媒存在下、Diels-Alder反応により連結した。これにより、ダフネトキシンのC環に相当するシクロヘキサン環を構築した。このDiels-Alder成績体から、基質の立体構造を巧みに活用して立体選択的な変換反応を重ねた。このようにして、ピロン誘導体から11工程にて、C環フラグメントの5つの不斉中心のうち4つを持ち、C環フラグメントの主骨格を構成する全ての炭素を有する基質を合成することに成功した。この基質に対してイソプロペニル基の求核付加とオルトエステルの構築、セレノ基の導入を行うことで、C環フラグメントへと変換できると考えられる。七員環上へのオレフィンの導入に予想以上に困難が伴い、検討で基質を使い果たしてしまったために、最先端の検討は満足に行えなかった。しかしその一方で、基質合成を行っている際に合成経路の短縮、コストの大幅な低減に成功し、当初予定していなかった成果を上げることができた。ラジカル環化を用いてダフネトキシンの炭素骨格を構築したのち、ダフネトキシンの特徴的なエポキシドを立体選択的に導入し、ダフネトキシンの全合成を達成する。また、C環の合成経路には、依然として改善の必要な工程が残っているため、それを解決する。28年度が最終年度であるため、記入しない。改良した合成経路に従い、まずは基質合成を迅速に行い、ダフナンジテルペン類共通の合成中間体を合成する。続いて、種々の官能基変換を行うことで所望の反応点の反応性を向上させ、七員環上にオレフィンを導入する。その後は、ダフナンジテルペン類の網羅的合成に向け、初めにダフネトキシンをターゲットとして合成研究を行う予定である。
新規コンドロイチン硫酸分解酵素の同定及び生体内での機能解明と応用

ヒアルロン酸(HA)分解酵素であるヒアルロニダーゼ(HYAL)4がコンドロイチン硫酸(CS)を特異的に分解する酵素であることを明らかした。そこでHYAL及びその関連遺伝子産物について基質特異性を詳細に解析し、HAとCSの基質認識の違いを生み出すアミノ酸配列を同定する。その結果を基に、より活性が強く、目的のCSを特異的に加水分解する新たな人工酵素の作製を目指す。また、これまで不明であったHYAL4の生体内での役割についても解明する。そのために、今年度は以下の研究を行った。1.基質特異性を決定するアミノ酸残基に関する研究:これまでにマウスHYAL4(mHyal4)はCS特異的な加水分解酵素であったが、その基質特異性はヒトとは異なっていることを明らかにした。ヒトとマウスの間でのHYAL4のアミノ酸配列の相同性は高く、わずかなアミノ酸の違いが両者の基質特異性の違いを生み出していると考えた。そこで、ヒトとマウスのHYAL4のキメラタンパク質等を作製し、基質特異性を生み出しているアミノ酸配列を決定した。その結果、特定のアミノ酸を変化させることによって、ヒトとマウスのHYAL4の基質特異性を変化させることに成功し、基質認識に重要なアミノ酸残基を同定した。さらに、これらの結果をまとめて、現在論文を投稿中である。2.HYAL4の生体内での役割に関する研究:mHyal4を安定的に発現している細胞株を樹立し、mHyal4が細胞表面で機能している可能性を示した。さらに、mHyal4を安定的に発現した株では、コントロールと比較してCS鎖が短くなっており、mHyal4がin vivoにおいてもCS鎖を分解することを示唆した。また、これまでに、mHyal4が精巣に特異的に発現していることを見出している。さらに詳細な解析の結果、精子の先端にmHyal4が発現していることを明らかにした。ヒアルロン酸(HA)分解酵素であるヒアルロニダーゼ(HYAL)4がコンドロイチン硫酸(CS)を特異的に分解する酵素であることを明らかにした。1.基質特異性を決定するアミノ酸残基に関する研究:マウスHYAL4 (mHYALA)をクローニングし、その基質特異性を明らかにした。mHYAL4もCS特異的な加水分解酵素であったが、その基質特異性はヒトとは異なっていた。ヒトとマウスの間でのHYAL4のアミノ酸配列の相同性は高く、わずかなアミノ酸の違いが両者の基質特異性の違いを生み出していると考えられた。そこで、ヒトとマウスのHYAL4のキメラタンパク質の作製や、アミノ酸に変異を導入したHYAL4を作製し、基質特異性を生み出しているアミノ酸配列を決定した。その結果、特定のアミノ酸を変化させることによって、ヒトとマウスのHYALAの基質特異性を変化させることに成功し、基質認識に重要なアミノ酸残基を同定した。2.HYAL4の生体内での役割に関する研究:mHYAL4を一過性に発現させた細胞を用いた解析より、HYAL4の細胞内での発現部位を明らかにした。また、マウス組織由来のcDNAを用いたmHYAL4の発現解析の結果、mHYAL4が精巣に特異的に発現していることを見出した。さらに、精巣を用いた免疫組織染色の結果、mHYAL4が特定の細胞でのみ発現していることを明らかにした。
超解像１分子イメージング解析法の開発による細胞分子動態制御のナノ定量

光学顕微鏡における生細胞蛍光1分子超解像顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態を定量し、分子機構を解明することを目的として、次の3項目を行った。1.超解像1分子顕微鏡システムの改良。照明光の均質化、結像系の最適化、画像の位置ずれ抑制を中心に、高解像度化を行った。2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の改良。超解像分子動態・相互作用解析における多色同期画像を用いた高精度解析において、多色間画像の位置ずれ補正を中心に改良した。3.生細胞シグナル伝達の超解像1分子イメージング・定量解析。上記技術を用い、シグナル伝達や転写・細胞核構造に関わる分子の動態解析を推進した。光学顕微鏡における超解像イメージングが、従来にない情報を生命科学の分野にもたらし始めている。しかし、高空間分解能・時間分解能・多色同時観察のいずれかを犠牲にしないといけない難点がある。本研究では、この点を解決すべく、生細胞蛍光1分子顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態の定量に適用し、エントロピーを鍵に“生物らしい分子システム"機構の解明を目的として、次の2項目を行った。1.超解像1分子イメージングシステム構築。表面観察用の対物レンズ型全反射照明と細胞内部用の薄層斜光照明法を使った1分子イメージング顕微鏡の、局所的試料照明のもたらす低背景高画質特性を生かすべく、1分子イメージング顕微鏡画像を用いる仕様としてイメージングシステム構築を行った。超解像イメージングの画像アルゴリズムとして、個々に分かれた輝点からなる画像に関しては、輝点重心を計算する方法を採用した。輝点に分かれることなく連続となっている通常画像に関しては、フーリエ変換を用いるデコンボリューション法では輝点サイズが元よりも大きくなってしまい不適である。そこで、この難点を克服するフーリエ法によらないアルゴリズムとした。2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の開発。超解像分子動態・相互作用解析において、多色画像間では光学顕微鏡の分解能限界の制約を受けないことを利用するために、上記1の超解像1分イメージング顕微鏡システムに任意の34色同期イメージングシステムを組み込んだ。本研究では、この点を解決すべく、生細胞蛍光1分子顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態の定量に適用し、エントロピーを鍵に“生物らしい分子システム"機構の解明を目的として、次の3項目を行った。対物レンズ型全反射照明と薄層斜光照明法を使った1分子イメージング顕微鏡に関し、超解像の分解能を上げるため、照明光と結像系の改良を行った。超解像定量イメージングのための画像解析システムを、10nm精度を可能にするための系として改良した。超解像分子動態・相互作用解析において、上記1の改良されたイメージングシステムを用い、10 nm分解能にての解析を可能にするための、細胞内における分子間距離を定量する方法を開発した。多色画像間では、光学顕微鏡の分解能限界とされる2点識別分解能0.61×開口数/波長の制約を受けることがないため、10 nmを超えた分解能での解析も可能である。構築したイメージングシステムを用い、シグナル伝達活性化による生細胞の分子動態・分子間相互作用を観察した。T細胞受容体・リン酸化酵素の膜表面におけるシグナル分子の動態を定量した。このために、ガラス基板上に人工脂質二重膜を作成し、表面分子の流動性を確保して細胞を保持し刺激する方法を確立した。簡便に再現性高く、均質な脂質二重膜を調製できる。また、小胞体内Ca濃度を測るため、細胞質よりも高濃度範囲を計測できる蛍光タンパク質Caインジケーターの系を確立した。光学顕微鏡における超解像イメージングが、従来にない情報を生命科学の分野にもたらしている。本研究では、この分野をさらに発展すべく、生細胞蛍光1分子超解像顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態を定量し、分子機構を解明することを目的として、次の3項目を行った。1.超解像1分子イメージングシステムの改良。これまでに得られた結果を基に、光軸方向走査の高精度化、照明光の均質化、結像系の最適化による、超解像分解能の高解像度化をさらに改良した。顕微鏡制御PCシステムを改良して効率化を進めた。10nm精度の超解像定量イメージングのために、時間による画像の位置ずれ補正を中心に高精度化を行った。2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の開発改良。超解像分子動態・相互作用解析において、上記1の改良されたイメージングシステムを用い、多色同期画像を用いた高分解能解析のために、細胞内分子間距離の定量法を改良した。光学顕微鏡の分解能限界とされる2点識別分解能0.61×開口数/波長の制約を受けることがないという、多色同期画像の利点を生かし、10 nm超分解能解析を可能にするためには、多色間画像の位置ずれ補正が重要であり、この点を中心に開発改良した。

1および2のイメージングシステムを用い、1分子超解像解析法とFRAP法との融合解析する手法を推進した。連携研究者との共同研究により、シグナル伝達活性化による生細胞の分子動態・分子間相互作用を観察した。多色対応の、リセプター・リン酸化酵素等のシグナル分子、actin等の細胞骨格、Caシグナルおよび関係分子、転写に関わる核内分子とGFP融合タンパク質を、適宜組合せ、細胞に複数種同時発現させ、観察解析し、分子動態に関する新しい描像を得た。光学顕微鏡における生細胞蛍光1分子超解像顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態を定量し、分子機構を解明することを目的として、次の3項目を行った。1.超解像1分子顕微鏡システムの改良。照明光の均質化、結像系の最適化、画像の位置ずれ抑制を中心に、高解像度化を行った。2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の改良。超解像分子動態・相互作用解析における多色同期画像を用いた高精度解析において、多色間画像の位置ずれ補正を中心に改良した。3.生細胞シグナル伝達の超解像1分子イメージング・定量解析。上記技術を用い、シグナル伝達や転写・細胞核構造に関わる分子の動態解析を推進した。生細胞蛍光1分子顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態の定量に適用し、エントロピーを鍵に“生物らしい分子システム"機構を解明するという目的達成のために、本年度の研究計画は、「1.超解像1分子イメージングシステム構築」、「2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の開発」、「3.生細胞シグナル伝達の超解像1分子イメージング・定量解析」の3項目を行うことであった。「1.超解像1分子イメージングシステム構築」に関しては、分解能を上げるため、顕微鏡ハードウェアの高画質化を中心に改良した。超解像定量イメージングのための画像解析システムを、10nm精度を達成すべく改良した。「2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の開発」に関しては、任意の34色同期可視化によるリアルタイム4色同期超解像1分子イメージングシステムによる多色画像を利用できるようにし、異なる色の画像間でも、10nm精度を達成すべく、系を開発改良した。「3.生細胞シグナル伝達の超解像1分子イメージング・定量解析」に関しては、脂質二重平面膜を用いて、簡便に再現性高く、均質な脂質二重膜を調製できるアッセイ系を確立した。小胞体内Ca濃度を測るための、蛍光タンパク質Caインジケーターの系を確立した。いずれも、順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学1.超解像1分子イメージングシステムの改良。これまでに得られた結果を基に、光軸方向走査の高精度化、照明光の均質化、結像系の最適化による、超解像分解能の高解像度化をさらに改良する。顕微鏡制御PCシステムを改良して効率化を進める。超解像定量イメージングのためのアルゴリズムを、より高解像度とすべく改良する。2.超解像多色同期1分子イメージング解析法の開発。上記の改良された多色同期イメージングシステムと、脂質二重膜を用いたガラス基板上でのアッセイ系を用い、2色1分子同時イメージング画像を解析して、2色画像間で分子間距離を定量し、方法の定量精度の評価を行う。
カシノナガキクイ共生系の構成生物群相解析とその共生生態の解明

本研究は、森林流行病"ナラ枯れ"の病原菌を木から木へと媒介するカシノナガキクイムシ(以下、カシナガ)の生態を、微生物との共生関係に注目して詳細に解き明かすことを目的としたものである。カシナガは最重要森林病害虫の一つであるにもかかわらず、共生微生物との間にいかなる共生関係を結んでいるかは殆ど解明されていない。カシナガと共生微生物との間に成立している共生系に対する理解を深めることは、ナラ枯れの防除、延いては森林環境保全の一助になると期待される。カシナガは共生菌類を巣内で育てて餌にする、いわば"農耕を営む"養菌性キクイムシの一種とされる。本研究によりカシナガ巣内における菌類相および共生菌の伝搬機構(一部の経路とその経路により伝搬される菌類相)を明らかにした。平成22年度はその成果を取りまとめ、公表することに重点をおいてきた。カシナガ巣内の菌類相に関する研究成果は、国際誌Microbial Ecology誌に原著論文を投稿し採録決定となった(DOI : 10.1007/s00248-011-9838-3)。本研究成果は、国際学会XXIII IUFRO World Congress(2010年8月、ソウル、韓国)においても口頭発表した。一方、共生菌伝搬機構に関する研究成果を日本生態学会近畿地区会2010年度第1回例会において口頭発表し(2010年6月、奈良女子大学)、第10回日本生態学会近畿地区会奨励賞を受賞した。2010年度は本研究代表者(遠藤)の博士後期課程標準修了年限(3回)にあたり、研究成果を学位論文に集成し、2011年3月23目付けで京都大学より博士号(農学)を授与されるに至った。本研究代表者は、2011年4月より日本学術振興会特別研究員PD(農学、受付番号:5496)として採用され、本研究を発展的に継続していく予定である。本研究は、森林流行病"ナラ枯れ"の病原菌を木から木へと媒介するカシノナガキクイムシ(以下、カシナガ)の生態を、微生物との共生関係に着目して詳細に解き明かすことを目的としたものである。カシナガは共生菌類を巣内で育てて餌にする"農耕営む"養菌性キクイムシの一種とされる。その餌となる菌類はアンブロシア菌と総称され、共生酵母類がその主体とされてきた。カシナガメス成虫の背部分にはマイカンギアと呼ばれる特殊な器官があり、この中に餌となる菌(酵母)と植物病原菌(カビ)を格納しているといわれてきた。しかし、マイカンギアを介して実際に伝搬される共生菌類の組成と、いかにして新しい巣の中に定着させるかは判っていなかった。平成21年度に実施した本研究によって、これらの解明に成功した。すなわち、マイカンギアを介して伝搬される菌類相で優占していたのは、本研究代表者が新種記載したカシナガの共生酵母Ambrosiozymakamigamensisであり、植物病原菌Raffaelea quercivoraも比較的高頻度に検出された。しかし、これまでの我々の研究から、カシナガの巣内で優占している菌類は別の共生酵母Candida属菌2種であることが判っており、この不一致の理由は不明である。本研究成果は、菌類に限ってもカシナガが複数の種と密接な共生関係を持つことを示し、カシナガ共生系が従来の認識よりもはるかに複雑な複合共生系であるということを強く示唆するものである。

2010年度は本研究代表者(遠藤)の博士後期課程標準修了年限(3回)にあたり、研究成果を学位論文に集成し、2011年3月23目付けで京都大学より博士号(農学)を授与されるに至った。本研究代表者は、2011年4月より日本学術振興会特別研究員PD(農学、受付番号:5496)として採用され、本研究を発展的に継続していく予定である。
牛の妊娠認識における子宮内ケモカインクロストーク機構の解明

本研究は、妊娠初期の牛における免疫応答系、特にケモカインによる子宮や免疫細胞の局所機能調節機構を解明することを目的とする。本年度は、1)牛白血球のCCL8、CXCL10遺伝子発現におよぼす胚由来インターフェロンτ(IFNT)の影響を調べるとともに、2)牛子宮内膜におけるケモカイン(CCL2、CCL8)の発現局在を調べた。1)昨年度の研究から、妊娠18日の牛より採取した血球において、I型インターフェロン応答性遺伝子(ISG15, MX1, MX2)だけでなく、CCL8およびCXCL10遺伝子発現が14日と比較して有意に高くなることを明らかにし、CCL8とCXCL10が牛妊娠認識機構に関与することを示した。本年度は、これら遺伝子発現変化がいずれの白血球で生じるかを知るため、白血球画分を密度勾配遠心により採取後、セルソーターを用いて顆粒球、単球、リンパ球に分けて分取・培養し、IFNTならびにCCL16を添加した。その結果、顆粒球、単球、リンパ球のいずれもIFNT、CCL16を処理することによって、CCL8、CXCL10遺伝子発現が増加したことから、妊娠初期のケモカイン遺伝子発現の増加は胚由来のIFNTだけでなく、CCL16でも誘引される可能性が示された。2)妊娠18日の黒毛和種経産牛から子宮を採取後、10%中性ホルマリンによる固定とパラフィン包埋を行い、組織サンプルを作成した。妊娠初期に発現が増加するケモカインのうちCCL2ならびにCCL8に注目し、免疫組織化学染色法を用いて発現局在を検討した。その結果、子宮内膜上皮細胞と腺上皮細胞の間隙に存在する免疫細胞にいずれの発現も認められたことから、妊娠初期の牛子宮内膜において、免疫細胞が子宮内膜細胞間に遊走(侵入)し、CCL2やCCL8といったケモカインを産生することが示唆された。実験遂行に必要不可欠である供試牛の確保、それらから採取した血液や子宮内膜組織を用いた一連の実験も滞りなく進めることができている。さらに、当初計画のとおり実験を進め得られた結果の一部を原著論文として国際学術雑誌に公表したことなどから、本研究は順調に進捗していると判断できる。当初研究計画に従って実験を行い、順調に成果を得ているため、最終年度も計画通りに研究を進める予定である。具体的には、免疫細胞のケモタキシス(細胞遊走)誘導におよぼすケモカイン(CCL2、CCL8、CCL14、CCL16、CXCL10)の影響を検討する。今年度までの研究から、セルソーターを用いて白血球を顆粒球、単球、リンパ球に分けて採取する手法や培養方法を確立するなど次年度の研究推進に向けた準備は整っている。本研究では、妊娠初期の牛における免疫応答系、特にケモカインによる子宮や免疫細胞の局所機能調節機構を解明することを目的とした。本年度は、1)妊娠にともなう牛白血球のCCL8、CXCL10遺伝子発現変化、2)培養牛子宮内膜組織のプロスタグランジン(PG)合成におよぼすCCL1の影響を検討した。1)人工授精後14、15、16、17ならびに18日目の黒毛和種経産牛から採血後に凍結保存し、その後の牛の状態(発情回帰日あるいは分娩)から妊娠区、早期胚死滅区、ならびに後期胚死滅区に分類した(各5頭)。凍結保存した全血液からRNA抽出が可能なキットを用いて総RNAを抽出し、リアルタイムPCR法で遺伝子発現を調べた結果、妊娠区の18日ではI型インターフェロン応答性遺伝子(ISG15, MX1, MX2)だけでなく、CCL8およびCXCL10遺伝子発現が14日と比較して有意に高くなることが示され、CCL8とCXCL10が牛妊娠認識機構に密接に関与する可能性が示された。2)発情周期8-12日にある黒毛和種経産牛から子宮を採取後、当研究室で確立した方法により子宮内膜組織培養を行った。CCL1を培養液に添加し、24時間後の培養上清中PGE2ならびにPGF2α濃度を酵素免疫測定法により測定した結果、いずれもCCL1によって増加することが明らかとなった。また、CCL1の受容体であるCCR8発現を免疫組織化学染色法で調べた結果、子宮内膜上皮細胞と腺上皮細胞にその発現が認められたことから、CCL1がこれら受容体を介して牛子宮内膜のPG合成を促進することが示唆された。実験遂行に必要不可欠である供試牛を確保し、それらから採取した血液や子宮内膜組織を用いた一連の実験も滞りなく進めることができていることから、本研究は順調に進捗していると判断できる。1)昨年度の研究から、妊娠18日の牛より採取した血球において、I型インターフェロン応答性遺伝子(ISG15, MX1, MX2)だけでなく、CCL8およびCXCL10

遺伝子発現が14日と比較して有意に高くなることを明らかにし、CCL8とCXCL10が牛妊娠認識機構に関与することを示した。本年度は、これら遺伝子発現変化がいずれの白血球で生じるかを知るため、白血球画分を密度勾配遠心により採取後、セルソーターを用いて顆粒球、単球、リンパ球に分けて分取・培養し、IFNTならびにCCL16を添加した。その結果、顆粒球、単球、リンパ球のいずれもIFNT、CCL16を処理することによって、CCL8、CXCL10遺伝子発現が増加したことから、妊娠初期のケモカイン遺伝子発現の増加は胚由来のIFNTだけでなく、CCL16でも誘引される可能性が示された。2)妊娠18日の黒毛和種経産牛から子宮を採取後、10%中性ホルマリンによる固定とパラフィン包埋を行い、組織サンプルを作成した。妊娠初期に発現が増加するケモカインのうちCCL2ならびにCCL8に注目し、免疫組織化学染色法を用いて発現局在を検討した。その結果、子宮内膜上皮細胞と腺上皮細胞の間隙に存在する免疫細胞にいずれの発現も認められたことから、妊娠初期の牛子宮内膜において、免疫細胞が子宮内膜細胞間に遊走(侵入)し、CCL2やCCL8といったケモカインを産生することが示唆された。実験遂行に必要不可欠である供試牛の確保、それらから採取した血液や子宮内膜組織を用いた一連の実験も滞りなく進めることができている。さらに、当初計画のとおり実験を進め得られた結果の一部を原著論文として国際学術雑誌に公表したことなどから、本研究は順調に進捗していると判断できる。当初研究計画に従って実験を行い、順調に成果を得ているため、今後も計画通りに研究を進める予定である。具体的には、1)牛子宮内膜や白血球のケモカイン発現におよぼす胚由来インターフェロンτの影響、2)牛子宮内膜や白血球の機能制御におよぼすケモカインの生理作用機構の解明を行うため、セルソーターを用いて白血球を単球、顆粒球、リンパ球に分けて採取する手法の確立や牛子宮内膜上皮細胞と間質細胞の採取と凍結保存を進め、次年度以降の研究推進の加速化を図る。当初研究計画に従って実験を行い、順調に成果を得ているため、最終年度も計画通りに研究を進める予定である。具体的には、免疫細胞のケモタキシス(細胞遊走)誘導におよぼすケモカイン(CCL2、CCL8、CCL14、CCL16、CXCL10)の影響を検討する。今年度までの研究から、セルソーターを用いて白血球を顆粒球、単球、リンパ球に分けて採取する手法や培養方法を確立するなど次年度の研究推進に向けた準備は整っている。血液や培養上清中プロスタグランジン等のホルモン濃度を測定するためには、市販の測定キットを用いる必要がある。1キット当たり測定できる最大サンプル数は決まっていて、さらにこれらのキットには使用期限が存在する。そのため、本研究で採取する全てのサンプルを一度に効率的に測定するためには、次年度に測定キットを購入した方が適当と判断されたことから、次年度使用額が生じることとなった。なお、全体の研究遂行に遅延などの問題は生じない。今年度、血液や培養上清中のプロスタグランジン等のホルモン濃度を市販の測定キットを用いて測定した。その際に一部のサンプルについて、次年度に計画している細胞遊走試験と同時に測定を行う方が、実験プロトコール上のメリットだけでなく、それぞれのキットの使用期限等を考慮すると効率的であると判断されたことから、次年度使用額が生じることとなった。
証明の構想における議論の蓋然性に着目した問題解決・問題設定の促進

証明学習において,生徒が自立的・協働的に証明問題の解決・設定に取り組む活動の重要性が指摘されているが,学習指導の具体的な指針はいまだ明らかではない。この指針の解明を見据え,本研究は,証明の構想における議論(argumentation)に焦点を当て,その議論を証明の構成(問題の解決)にいかす活動,及び新たな問題の設定にいかす活動を促進するための教材及び指導法を考案することを目的としている。この目的に対し,平成30年度は,交付申請書に記載の研究実施計画の通り,予備調査の計画及び実施,並びに予備調査の分析による実践的検討を行った。当初,予備調査は中学生2名のペアを対象として行う予定であったが,調査協力校の事情により一斉授業の形で行うことになり,また,ICTの活用は部分的になった。具体的には,まず,平成29年度に検討した議論研究の知見に加え,問題設定(Brown & Walter, 2005等)と証明の構想の機能(Stylianides, Sandefur, & Watson, 2016等)に関する知見をもとに,学習過程と問題設定の促進の手立てを考案した。そして,調査協力校の教師の指摘を得ながら,具体的な問題に即して,一斉授業の形での教材研究をし直し,予備調査を実施した。そして,調査協力校の教師を含む研究協力者の指摘を得ながら,予備調査の結果を質的方法によって分析した。この分析から,証明の説明性における主体(prover)に関する研究の知見が必要になり,その知見を総合し,教材及び指導法を再検討している。このように,生徒が自立的・協働的に証明問題の解決・設定に取り組む活動を促進するための教材と指導法を,理論的考察と実践的考察を総合して考案していく点に,本考察の独自性を指摘することができる。「研究実績の概要」に記載した通り,平成30年度は交付申請書に記載の研究実施計画に従って研究を遂行し,おおむね計画通りに成果を上げることができた。調査協力校の事情により,予備調査は,当初計画していた中学生2名のペアを対象としてではなく,一斉授業の形で行うことになり,またICTの活用は部分的になったが,平成31年度の本調査に向けた考察は理論面も実践面も進んでおり,計画していた研究成果は得られる見込みである。平成31年度は,次の二つの課題に取り組む。第一に,平成30年度の予備調査を受けて再検討した教材及び指導法をもとに,中学校教師を含む研究協力者の助言を得ながら,一斉授業における本調査を計画し実施する。当初の計画では,本調査は公立中学校で行う,あるいは国立大学附属中学校で第一回,公立中学校で第二回を行うなど,予備調査の結果を踏まえて柔軟に変更しながら実施することとしていた。平成30年度の予備調査の分析を受け,証明の構想に基づく問題設定において,構想の過程を振り返ることに関し高いメタ認知能力が必要となることが確認されたため,平成31年度の調査は国立大学附属中学校で行うことにする。調査・分析は,平成29年度の交付申請書に詳細に記載した通り,研究倫理や人権の保護等に十分に配慮して行う。第二に,本調査の授業者を含む研究協力者の指摘を得ながら,本調査の結果を質的方法によって分析する。そして,教材及び指導法の妥当性を検証し,必要に応じて再検討を行うことにより,本研究の結論である教材及び指導法を導出する。さらに,一連の考察を総合し,学習指導への示唆を導出する。この指針の解明を見据え,本研究は,証明の構想における議論(argumentation)に焦点を当て,その議論を証明の構成(問題解決)にいかす活動,及び新たな問題の発見(問題設定)にいかす活動を促進するための教材及び指導法を考案することを目的としている。この目的に対し,平成29年度は,交付申請書に記載の研究実施計画の通り,関連文献の精読,及び申請者の過去の関連研究課題における授業データの再分析をもとに,証明の構想に基づく問題解決・問題設定を促進する教材及び指導法を暫定的に立案した。具体的には,まず,科学哲学者トゥールミンの議論研究(Toulmin,1958/2003)に依拠して,問題解決・問題設定につながる証明の構想を,4点(不確実な要素を用いた立論,不確実な箇所を明示した立論,利用可能な場合を明示した立論,不確実な論拠を前提とした立論)によって特徴付けた。次に,過去のデータの再分析をもとに,証明の構想において不成功な考えを含む論を立てる行為に着目した上で,その行為を前述の4点の特徴付けの中の2点に反映させることにより,その行為を証明の構想に基づく問題解決・問題設定の文脈に位置付けた学習過程を考案した。そして,平成30年度実施の調査にご協力いただく予定の教師の指摘を得ながら,具体的な問題案に即して,ICTの活用による活動の促進方法を含む教材研究を行い,暫定的な教材と指導法を立案した。「研究実績の概要」に記載した通り,平成29年度は交付申請書に記載の研究実施計画に従って研究を遂行し,おおむね計画通りに成果を上げることができた。

また,独立基盤形成支援による研究基盤整備により,教材と指導法において,ICTの活用による活動の促進方法を含めて考察することが可能になった。平成30年度以降に,ICTの活用を含めた指導プログラムとしての教材及び指導法を,より科学的なエビデンスに基づいて考案・分析し,国際的な研究を進めることにつなげていく。証明学習において,生徒が自立的・協働的に証明問題の解決・設定に取り組む活動の重要性が指摘されているが,学習指導の具体的な指針はいまだ明らかではない。この指針の解明を見据え,本研究は,証明の構想における議論(argumentation)に焦点を当て,その議論を証明の構成(問題の解決)にいかす活動,及び新たな問題の設定にいかす活動を促進するための教材及び指導法を考案することを目的としている。この目的に対し,平成30年度は,交付申請書に記載の研究実施計画の通り,予備調査の計画及び実施,並びに予備調査の分析による実践的検討を行った。当初,予備調査は中学生2名のペアを対象として行う予定であったが,調査協力校の事情により一斉授業の形で行うことになり,また,ICTの活用は部分的になった。具体的には,まず,平成29年度に検討した議論研究の知見に加え,問題設定(Brown & Walter, 2005等)と証明の構想の機能(Stylianides, Sandefur, & Watson, 2016等)に関する知見をもとに,学習過程と問題設定の促進の手立てを考案した。そして,調査協力校の教師の指摘を得ながら,具体的な問題に即して,一斉授業の形での教材研究をし直し,予備調査を実施した。そして,調査協力校の教師を含む研究協力者の指摘を得ながら,予備調査の結果を質的方法によって分析した。この分析から,証明の説明性における主体(prover)に関する研究の知見が必要になり,その知見を総合し,教材及び指導法を再検討している。このように,生徒が自立的・協働的に証明問題の解決・設定に取り組む活動を促進するための教材と指導法を,理論的考察と実践的考察を総合して考案していく点に,本考察の独自性を指摘することができる。「研究実績の概要」に記載した通り,平成30年度は交付申請書に記載の研究実施計画に従って研究を遂行し,おおむね計画通りに成果を上げることができた。調査協力校の事情により,予備調査は,当初計画していた中学生2名のペアを対象としてではなく,一斉授業の形で行うことになり,またICTの活用は部分的になったが,平成31年度の本調査に向けた考察は理論面も実践面も進んでおり,計画していた研究成果は得られる見込みである。平成30年度は,次の二つの課題に取り組む。第一に,立案した暫定的な教材及び指導法を実践的に検討するために,中学校教師を含む研究協力者の助言を得ながら,中学生2名のペアを対象とした予備調査を計画し実施する。調査の対象は国立大学附属中学校の第二学年の生徒を想定している。調査・分析は,平成29年度の交付申請書に詳細に記載した通り,研究倫理や人権の保護等に十分に配慮して行う。第二に,調査協力校の教師を含む研究協力者の指摘を得ながら,予備調査の結果を質的方法によって分析する。そして,その分析と,関連する研究の知見とを総合し,教材及び指導法を再検討する。平成31年度は,次の二つの課題に取り組む。第一に,再検討した教材及び指導法をもとに,中学校教師を含む研究協力者の助言を得ながら,一斉授業における本調査を計画し実施する。調査の対象は,公立中学校を想定している。
「専門職の学習共同体」としての学校に関する基礎的研究

本研究の目的は,北米における「専門職の学習共同体」としての学校の特徴を明らかにすることである。本研究の成果は,以下の3点である。第一に「専門職の学習共同体」の先駆的な研究の特徴および意義と課題を明らかにした。第二に,「専門職の学習共同体」の基盤的研究(「同僚性」の研究、「教師の職場」研究、「教授・学習の文脈」に関する研究)の特徴を明らかにした。第三に,テキサス州オースティン市における「専門職の学習共同体」の事例校の参与観察を通じて,その特徴の一端を明らかにした。本研究の目的は,北米において注目されている「専門職の学習共同体(PLCs)」としての学校の特徴を理論的・実証的に明らかにすることである。具体的な到達目標は,「専門職の学習共同体」としての学校に関する主要な論者の議論について,教育経営の組織論やリーダーシップ論の観点から理論的な位置づけと課題を明らかにすること,そして「専門職の学習共同体」としての学校の参与観察や校長への聞き取り調査をもとに,その学校の特徴や校長のリーダーシップの在り様を明らかにすることである。本年度は,昨年度の研究に引き続いて,以下の3点を行った。第一に,PLCsの基盤となる考え方を吟味するために,リトルの同僚性の研究と並んでその理論的な原点と称されるアメリカの教育社会学者ローゼンホルツ(Susan J. Rosenholtz)の「教師の職場」研究について概観し,PLCsの観点からその意義について若干の考察を加えた。第二に,PLCsをめぐる議論の性質の違いを明確にするために,PLCsとしての学校に関する先駆的な研究機関であるテキサス州のサウスウェスト教育開発研究所(SEDL)の研究チームの文献(Huffman&Hipp,2003; Hipp & Huffman,2010)に着目して,その特徴を明らかにした。また3月には実際にSEDLを訪問して,PLCsとしての学校を支援する方策やツールと関わって,資料収集や聞き取り調査を行った。第三に,PLCsとしての学校の実態を把握するために,テキサス州オースティン市におけるPLCsの事例校を訪問し、校長や教職員への聞き取りを通じて,その学校の特徴についての基礎的な調査を行った。本研究が対象とする「専門職の学習共同体(professional learning community)」は,子どもの学び,教師の同僚性・協働性,職能発達,授業研究などに主眼を置いた従来の「学びの共同体」に関する議論を,学校全体での質の高い教育成果,校長のリーダーシップ,アカウンタビリティ,学校の変革・改善のプロセス,学校の組織文化といった視点をより明確に意識して発展させている。そのため,本研究は,我が国の学校経営の研究と実践に対して,意義深い知見を提示できると考えられるが,「専門職の学習共同体」は,北米において生まれた学校モデルであるため,我が国の学校経営実践の参考にするためには,その基盤となる考え方を詳細に吟味する必要がある。このような認識のもと,本年度は,アメリカの教育学者リトル(Judith W. Little)の同僚性の研究に注目し,その特徴について概観したうえで,「専門職の学習共同体」の観点から,その意義について考察を加えた。今年度の研究成果は,リトルの同僚性の研究について,彼女の前提とする学校観と関連づけながら体系的に整理・検討する作業を通じて,1成功を収める学校の教師集団の相互作用の特徴を明らかにしていること,2概念的に無定形な同僚性の形態を明確にし,イデオロギー的に楽天的な同僚性の可能性と限界を指摘していること,3「協働文化を育む学校」を支援するための環境の重要性を指摘していること,の3点をその意義として明らかにできたことである。さらには,「専門職の学習共同体」の研究とは,学校改善のプロセスに対する関心は共通するが,児童・生徒の学習とその成果,校長のリーダーシップ,学校の組織文化といった視点はあまり強調されていないことを指摘することができた。また,「専門職の学習共同体」と関連する様々な文献の収集と検討を通じて、次年度の研究課題を把握した。本年度は、昨年度の研究に引き続いて、以下の2点を行った。第一に、PLCsの基盤となる考え方を吟味するためにアメリカの教育政策分析家マクロフリン(M.W.McLaughlin)らの「教授・学習の文脈」に関する研究について概観し、PLCsの観点からその意義について若干の考察を加えた。

彼女らの研究から明らかになった「強力な専門職の共同体」の特徴は,1「教授効果」や「学校効果」の研究をより幅広い「文脈効果」についての研究として発展させ,文脈に埋め込まれた教授・学習の多様で相互作用的な特徴を明らかにした点,2教師たちの協働的な探究と学習の機会が,幅広く共有される教授の英知へと帰結することを提示することで,初等学校を対象としたローゼンホルツの研究成果を中等学校を対象として裏づけた点が,特に評価できることを指摘した。第二に、PLCsをめぐる議論の性質の違いを明らかにするために、PLCsという概念の考案者であるホード(S.M.Hord)とその研究仲間であるトビア(Edward Tobia)の文献に着目して,その特徴を明らかにしたうえで,意義と課題について考察を加えた。彼女らの研究は,PLCsの現実的な可能性を追求するものであり,その理念や特徴だけでなく,教育の実践家たちがPLCsを創造するための有益なツールを提示している点,そしてそれらのツールの活用を通じて学校の変革・改善を実現するための具体的な戦略や行為を含めて提示している点に,その意義を見出すことができることを指摘した。教育経営本年度は,「専門職の学習共同体」の理論的基盤として注目すべき2つ目の研究(ローゼンホルツの「教師の職場」研究),「専門職の学習共同体」としての学校に関する主要な研究(SEDLの研究チームの研究),「専門職の学習共同体」の事例校(オースティン市の2つの中等学校)について明らかにすることができた。これらは、事前の研究計画通りにすすんでいるため,おおむね順調に進展していると自己評価した。平成24年度は,「専門職の学習共同体」の基盤となる考え方のうち,リトルの同僚性に関する研究について,詳細に整理・検討することができた。文献研究の成果は,中国四国教育学会(11月)で報告され,その後,学会での質疑応答の結果を踏まえて,中国四国教育学会研究紀要に論文を掲載することができた。さらには,アメリカ教育史研究会において,「専門職の学習共同体」に関するこれまでの研究成果を発表する機会を得て、今後の研究の参考となる様々な示唆を得ることができた。最終年度にあたる今年度は,「専門職の学習共同体」の理論的基盤として注目すべき3つ目の研究(マクロフリンの教授・学習コンテクストに関する研究),「専門職の学習共同体」としての学校に関する最新の主要な研究(ホードとトビアの研究),「専門職の学習共同体」の事例校(ボストンの複数の学校)の特徴について明らかにする。それとともに本研究課題全体を総括する。今後は,引き続き「専門職の学習共同体」関連の文献を理論的に整理・検討する作業を通じて、アメリカでの学校訪問と聞き取り調査のための視点や項目について明確にする。その際の課題は,以下の3点である。1教育経営の組織論やリーダーシップ論の観点を踏まえながら、従来の「学びの共同体」の議論との違いを明確にすること。2学校の変革・改善(成長や成熟)のプロセスに対する各論者の理解を明確にすること。3事例校の参与観察や聞き取り調査のための視点や観点を明確にすること。文献研究の成果は,日本教育経営学会(6月)と中国四国教育学会(11月)で定期的に発表する。その後,学会での質疑応答の結果を踏まえて,中国四国教育学会研究紀要と三重大学教育学部紀要に論文を掲載する。前年度使用しきれなかった研究費については,次年度以降に研究を進めるにあたって必要となる文献の購入に充てる。
生体内 3 次元動態解析手法を用いた頚椎後縦靭帯骨化症での動的因子の解明

連続型頚椎OPLLにおける各椎間可動域を3次元関節運動解析法(Volume registration法)にて計測した。「架橋型」の平均前後屈可動域は0.3度、回旋可動域は0.2度で、「非架橋型」の平均前後屈可動域は4.9度、回旋可動域は4.0度であった。2群間で前後屈、回旋可動域ともに有意差を認めた。単純レントゲン像にて連続型頚椎OPLLとされる骨化巣でも架橋されていない場合、可動域を有することがわかった。頚椎後縦靱帯骨化症(以下、頚椎OPLL)の脊髄症発症の危険因子として、静的因子と動的因子両方の関与が示唆されているが、中でも動的因子が脊髄症出現や骨化巣増大に与える影響については、未だ明らかではない。その一因として、微小な動的因子の定量化が困難であることが挙げられる。今回我々は、これまで発展させてきた独自の生体内3次元関節運動解析法を用いて、連続型頚椎OPLLの椎間動態を正確に定量し、椎間動態、すなわち動的因子を骨化パターンごとに検討し、さらに動的因子が臨床症状に与える影響についても調査を行った。20例の連続型OPLL患者に対してC2-7までの5椎間の合計100椎間の可動域計測を行った。前後屈、回旋位にて動態CTを撮影し、抽出した骨モデルを3次元的に重ね合わせることで、正確な可動域を計測した。その結果、骨化パターンと可動域に関連があることが判明した。連続型骨化巣であっても、骨化巣が架橋されていない非架橋型骨化では、椎間可動域が残存し、逆に架橋型骨化巣では椎間可動域が消失していた。また、椎間可動域が消失している架橋型骨化では、脊髄症の進行がないことが判明した。すなわち、従来の動的因子という概念を、CTの骨化パターンで表現しうる可能性がある。また動態撮影を行わなくとも、中間位のCTで、架橋が確認されればその椎間は脊髄症の責任椎間とは成り難く、手術を回避できる可能性がある。逆に、架橋がなく、骨化が盛り上がる椎間では脊髄症の発症危険因子となり、除圧に加え、固定術も考慮する必要がある。20例の連続型頚椎OPLL患者に対してC2-7までの5椎間の合計100椎間の各椎間可動域を3次元関節運動解析法(Volume registration法)にて計測した。「架橋型」の平均前後屈可動域は0.7度、回旋可動域は0.3度で、「非架橋型」の平均前後屈可動域は8.3度、回旋可動域は4.8度であった。また、動態撮影を行わなくとも、中間位のCTで、架橋が確認されればその椎間は可動性がなく脊髄症の責任椎間とは成り難いと考えられる。逆に、架橋がなく、骨化が盛り上がる椎間では脊髄症の発症危険因子となり、除圧に加え、固定術も考慮する必要があると考えている。平成24年度で当初の計画は達成できる予想である。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度で完了予定である。
本研究では、イオン液体を用いた創薬研究に“ヒトに安全な生体適合イオン液体の創生"というブレイクスルーを生み出し、イオン液体の世界に“薬物応用"という新しい研究領域を開拓することに挑戦する。イオン液体の創薬応用においては、臨床レベルでイオン液体が利用された例は少なく、研究領域として大きく発展するまでには至っていない。その最大のポイントは生体適合性のイオン液体創生にある。そこで本研究では、生体適合性のイオン液体開発を行い医工連携を通して、これまでの製剤技術の体系や方向性を大きく変革するようなイオン液体研究にチャレンジする。