hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数の雑音低減および機能向上手法を具備したブリルアン方式光ファイバジャイロの試作

ロックイン領域近辺においてビ-ト信号が歪むことを実験により確認し、また理論面からは両誘導ブリルアン散乱光間の位相関係を解析してその歪みの起源を明らかにした。さらに片回りのポンプ光に強度変調を加えることにより光カー効果誘起バイアスを変調し、ロックイン現象を解除するという手法を新たに提案した。ロックイン現象を解除するために従来提案されてきた手法は系の安定性を考慮すると問題があったが、本手法は光の強度変調のみを用いるために本質的安定性を備えた手法である。実験的に本手法の有効性を確認することにも成功している。共振方式光ファイバジャイロの新しい信号処理方式として提案したデジタルセロダイン方式について、具体的な後方散乱光誘起雑音除去手法を提案し、実験によりその効果を確認した。更に、クローズループ構成にする時の量子化誤差対策としてデルタシグマ変調を用いたクローズループ構成を提案し、オーバサンプリングによりデジタルセロダイン変調による離散的な周波数変調の分解能以上の精度で回転角速度の検出を実際に行った。通常のシングルモード光ファイバにおける曲げ誘起複屈折を利用して雑音低減を図った小型干渉方式光ファイバジャイロの研究、また干渉方式光ファイバジャイロにおけるファラデー効果誘起ドリフトの汎用表現式の算出も行った。ブリルアン方式光ファイバジャイロは、従来のジャイロと異なり入力回転に比例した周波数を出力として得る方式であり、大幅に簡素化された光学系で7桁という広いダイナミックレンジへの要求を満たす出力形態が実現できるところから、次世代型光ファイバジャイロとして期待されている。本年度は、3年間にわたる本研究の最終年度である。まず、ブリルアン方式光ファイバジャイロの研究をとりまとめた。具体的には、安定化した実験系により、本ジャイロの最大の誤差要因であるロックイン現象、並びに光カー効果誘起バイアスを観測することに成功した。さらに、ロックイン現象の挙動把握を深め、ロックイン領域近辺においてビート信号が歪むことを実験および理論面から明らかにした。そして、誘導ブリルアン散乱を起こさせるために光ファイバリング共振器に入射させる片回りのポンプ光に強度変調を加えることにより光カー効果誘起バイアスを変調してロックイン現象を解除するという、新たに提案した手法を実験系に適用した。この手法の有効性を確認することにも成功している。本年度は、これら成果の公表も進めている。さらに、受動型共振方式光ファイバジャイロの新しい信号処理方式として提案したデジタルセロダイン方式について、雑音除去手法とクローズループ構成にする際の量子化誤差対策を盛り込んだ実験系により、地球の回転速度をも検出可能な高い感度を達成した。また、干渉方式光ファイバジャイロにおけるファラデー効果誘起ドリフトの汎用表現式の導出・公表をしたのに続いて、この表現式の有効性を確認する実験にも成功し、さらにこれら検討からファラデー効果誘起ドリフトの低減法を考案した。また、ガラス基板光導波路によりモノリシック集積化した共振方式光ジャイロの研究も進め、導波路内での後方散乱光が誘起する雑音を除去する独自手法の有効性を実験的に確認することにも成功している。
哺乳類の受精および発生に関わる糖タンパク質の構造機能解析

1.ブタとウシの精子と糖脂質アナログの結合実験アルキル鎖の末端に単糖を持つ6種類の糖脂質アナログを付着させたプラスチックプレートに精子を加え、洗浄後結合精子数をカウントする、再現性の良い方法を開発した。この方法でも、ブタ精子はβガラクトースに、ウシ精子はαマンノースに最も多く結合した。また、先体反応を起こさせた精子の場合はブタ、ウシいずれもαマンノースに結合することも示した。2.ブタとウシの精子・卵子間結合実験従来哺乳類の精子は種特異的に卵子透明帯に結合し異種の精子は結合しない場合が多いとされてきた。本研究で、ブタとウシの体外受精の条件で交叉結合を調べたところ、異種精子も同種とほぼ同数結合するとの結果を得た。これは透明帯表面の糖鎖の分布を反映していることも確認した。3.組換え体透明帯糖タンパク質の精子結合活性バキュロウイルス/昆虫細胞系でブタとウシそれぞれの透明帯糖タンパク質三成分(ZPA,ZPB,ZPC)を発現させ、ウシとブタ精子への結合性を調べた。この発現系では高マンノース型糖鎖が付くため、ブタ、ウシいずれの組換え体もブタ精子に結合せずウシ精子に結合すること、三成分単独では結合せずZPBとZPCを共発現させたもののみ結合活性を持つことを明らかにした。4.妊娠時に胎盤に発現する糖タンパク質の糖鎖構造ウシの妊娠関連糖タンパク質の主要なN結合型糖鎖の構造を決定した。GalNAcを含む珍しい糖鎖であった。従って、精子は糖タンパク質のタンパク質骨格にではなく、糖鎖の非還元末端に結合するという、我々の既報の結果を再確認することができた。2.ブタとウシの精子・卵子間結合実験新鮮な卵巣から採取直後の未成熟卵子及びこれを受精可能な状態にまで成熟させた卵子への、ブタとウシ精子の同種間と異種間の結合を調べた。その結果、未成熟卵子への結合は種選択性があるが、成熟卵子への結合は種選択性が消失することがわかった。レクチン染色したところ、成熟の課程で透明帯糖タンパク質の糖鎖の分布状態が変わり、ウシ精子はブタ精子とほぼ同数ブタ卵子に結合するようになるということがわかった。3.組換え体ウシ透明帯糖タンパク質の精子結合活性バキュロウィルス/昆虫細胞系でウシ透明帯糖タンパク質三成分(ZPA, ZPB, ZPC)を発現させ、ウシとブタの結合性を調べた。この発現系では主に高マンノース系の糖鎖を持つ糖タンパク質が生成するため、組換え体はブタの精子へは結合しなかった。ウシの三成分も単独ではウシ精子に結合せず、ZPBとZPC両者が共存する場合のみウシ精子に結合した。4.妊娠時に胎盤に発現する糖タンパク質の糖鎖構造ウシの胎盤細胞の培養上清について各種クロマトグラフィーを順次行い妊娠関連糖タンパク質(PAG)を精製した。この糖タンパク質からN結合型糖鎖を切り出し、蛍光標識後二次元マッピング法とマススペクトルで構造をしらべたところ、予想よりかなり分子量の大きい新規な糖鎖であることを示唆する結果が得られた。5.PAGとPSG(ヒト妊娠特異的糖タンパク質)の抗体の作製現在両抗体を作製中である.1.ブタとウシの先本反応後の精子と糖脂質アナログの結合実験受精に際し,透明帯貫通中に先体反応を完了した精子は囲卵腔に達した後,卵細胞膜に結合する。そこでイオノフォアA23187で先体反応を起こさせた精子と糖脂質アナログとの結合特異性を調べた結果,ブタ,ウシ精子いずれもαマンノースに結合することがわかった。

精子をトリプシン処理すると結合数が著しく減少することから精子側の糖結合物質はタンパク質であることも明らかになった。2.ブタとウシの先体反応後の精子と卵子細胞膜との結合実験次に,ブタとウシの先体反応精子と,プロナーゼ処理で透明帯を溶解除去し卵細胞膜を露出させた卵子との結合の選択性を調べた結果,異種間の交叉結合が同種間の結合の50%ほど起こることがわかった。この結合には弱いながらも種選択性があると判定した。また各種レクチンによる染色性を調べた結果,卵細胞表面にはαマンノースが多く存在することもわかった。3.組換え体ウシ透明帯糖タンパク質の精子結合活性バキュロウィルス/昆虫細胞系で発現させたウシ透明帯糖タンパク質三成分(ZPA,ZPB,ZPC)は,いずれも単独ではウシ精子に結合せず,ZPBとZPCを共発現させた時にのみ結合すること,どちらかをブタの組換え体と入れ換えても結合することなどを示した。4.妊娠時に胎盤に発現する糖タンパク質の糖鎖構造ウシの胎盤に発現する妊娠関連糖タンパク質(PAG)のN結合型糖鎖の糖鎖構造を,主にマススペクトルと二次元マッピング法で解析し主成分の糖鎖構造を決定した。GalNAcを持つめずらしい4本鎖糖鎖であった。PAGの糖鎖の構造決定に手間取りこの糖鎖のサイトカイン誘導活性,ヒトPSGの分析はできなかった。
不均一磁場中の量子輸送を利用したスピントランジスタの基礎的研究

本研究の目的は、磁性不純物添加半導体構造や磁性体と半導体とのヘテロ構造における電子のスピンと磁場との相互作用を考慮したバンド構造理論と量子輸送理論とを解明する事である。上記を目途として現在まで以下の研究成果を得ている。磁性半導体量子構造のバンド構造のLuttinger-Kohn理論による解析を行うことによりスピン軌道相互作用が存在する場合のバンド構造理論を確立し、Luttingerパラメータを用いた磁性半導体量子構造のバンド構造の解明と外部電界の効果(シュタルク効果)につき検討を行った。その結果,従来放物線型のバンド構造を仮定した有効質量近似の範囲内で扱ってきたバンド構造を用いて量子構造の電子構造や光学特性などを予測する方法は正しくなく,スピン軌道相互作用を取り入れた多バンドのバンド混合効果まで考慮する必要があることが明らかとなった。さらに、量子構造中のキャリアの量子輸送現象の解析に効果がある量子力学的分布関数(Wigner関数)のリューヴィル方程式にキャリアのスピンの効果を取り入れ、量子構造中でのバンド混合効果がある時のバンド構造と多バンド量子輸送現象に関して検討し,この場合も従来のバンドの取り扱いでは不十分であることが明らかになり,新しく開発した手法で量子輸送特性を扱い成果を得ている。本研究の目的は、磁性不純物添加半導体構造や磁性体と半導体とのヘテロ構造における電子のスピンと磁場の相互作用を考慮したバンド構造理論と量子輸送理論とを解明し、超構造内でのスピンと磁場との相互作用を伴う量子輸送現象を測定し両者を結び付けることにより、・磁性半導体超構造の伝導帯および価電子帯バンド構造を磁気光吸収効果を用いて明らかにする事・磁性半導体超構造におけるスピンと磁場との相互作用を伴う輸送現象を解明する事・不均質磁場中でのシュテルン・ゲルラッハ効果を利用したスピントランジスタ等のスピンを利用した半導体超構造の応用を見いだす事である。これらを目途としたIII-V族化合物半導体を対象とし、バンド構造理論とスピン量子輸送理論に関する実験と理論解析を推進している。本年度は、上記の目的の内、磁性半導体量子構造のバンド構造のLuttinger-Kohn理論による解析を行うことにより磁気モーメントが半導体中に内在する場合のバンド構造理論を確立し、Luttingerパラメータを用いた磁性半導体量子構造のバンド構造の解明を行った。さらに、量子構造中のキャリアの量子輸送現象の解析に効果がある量子力学的分布関数(Wigner関数)のリューヴィル方程式にキャリアのスピンの効果および磁性体不純物による磁場の効果を取り入れ、磁性半導体中の量子輸送理論を確立している。
肺高血圧における血管周囲交感神経の血管リモデリングへの関与とエンドセリンの役割

本研究では、肺高血圧症での新規治療標的の探索目的で、血管周囲交感神経の肺血管リモデリングへの関与とエンドセリンの役割を検討した。肺高血圧病変の中心となる血管周囲には交感神経の分布は極めて稀で、より近位の血管周囲に多く認められたが、後者はコントロール群に比べて肺高血圧群で少なかった。エンドセリン拮抗薬アンブリセンタンによる分布の差異は認めなかった。本研究によりラットMCT誘発肺高血圧病変における血管周囲交感神経の分布が明らかとなった。一方、肺高血圧病変において、エンドセリンを介した血管周囲交感神経の関与はあまり強くない可能性が示唆された。本研究では、肺高血圧症での血管周囲交感神経の肺血管リモデリングにおける役割を検討している。本年度は、神経線維の神経支配形成にエンドセリンが関与することが報告されているため、肺高血圧治療薬であるエンドセリン拮抗薬アンブリセンタンを用いて、肺高血圧病変での血管周囲交感神経に対するエンドセリンの役割を検討した。モノクロタリン(以下MCT)誘発肺高血圧モデルラットに対して、アンブリセンタンを16日間連続経口投与した肺高血圧治療群を作成し、MCT皮下注後生理食塩水を同期間投与した群(肺高血圧群)、あるいはMCT投与をせず、生理食塩水を同期間投与した群(コントロール群)の3群を作成した。MCTの皮下注射を行った日から16日後に血行動態評価を行ったうえ屠殺し、肺組織を得た。肺高血圧治療群、肺高血圧群、コントロール群の3群において、右室圧、右室肥大の評価を行い、得られた肺組織に対して、ヘマトキシリンエオジン染色、エラスチカワンギーソン染色にて肺血管のmorphometryを行った。これらの結果、肺高血圧治療群で、右室圧および右室肥大の改善が確認された。血管周囲交感神経の分布について抗チロシンヒドロキシラーゼ(以下TH)抗体を用いて、肺血管に対する分布の差異を3群間で比較した。肺高血圧病変の中心である50-200μmの径の肺血管周囲には治療群においても肺高血圧群、コントロール群と同様にTH陽性を示す細胞は極めてまれにしか存在しなかった。一方で、さらに径の大きい肺血管の周囲にはTH陽性を示す細胞はいずれの群においても認められたが、肺高血圧群と治療群で明らかな差は見られなかった。ラットMCT誘発肺高血圧モデルでの肺高血圧病変において、血管周囲交感神経の分布に対するエンドセリンの役割は経時的な評価も検討する必要があると考えられた。難治性疾患である肺高血圧発症において、血管周囲交感神経の肺血管リモデリングにおける役割を解明するために、ラットに対してモノクロタリンの皮下注射を行うことにより肺高血圧モデルラットを作成した。モノクロタリンの皮下注射を行った日から16日後に血行動態評価を行ったうえ屠殺し、肺組織を得た。モノクロタリン投与群、生理食塩水の皮下注射によるコントロール群の2群において、得られた肺組織に対して、ヘマトキシリンエオジン染色、エラスチカワンギーソン染色にて肺血管のmorphometryを行い、肺血管病変ができていることを確認した。また、右心室重量測定により右室肥大も確認した。その上で、血管周囲交感神経の分布について交感神経マーカーとしてのチロシンヒドロキシラーゼに対する抗体を用いて、肺血管に対する分布の差異を2群間で比較した。肺高血圧病変の中心である50-200μmの径の肺血管周囲にはいずれの群においてもチロシンヒドロキシラーゼ陽性を示す細胞は極めてまれにしか存在しなかった。一方で、さらに径の大きい肺血管の周囲にはチロシンヒドロキシラーゼ陽性を示す細胞はいずれの群においても認められたが、肺高血圧群で少なかった。これらの結果はαSMA抗体との蛍光多重染色においても同様の結果が確認された。ラットモノクロタリン誘発肺高血圧モデルでの肺高血圧病変の形成においては、交感神経細胞も含めたリモデリングが起こっていることが示唆された。本研究では、肺高血圧症での血管周囲交感神経の肺血管リモデリングへの関与とエンドセリンの役割を検討した。平成26年度は肺高血圧治療薬であるエンドセリン拮抗薬アンブリセンタンを用いることにより、肺高血圧病変における血管周囲交感神経の関与と血管周囲交感神経に対するエンドセリンの役割を調べるにあたり、昨年の検討からさらに時系列を変えて検討することで、病変形成の過程での差異を検討した。モノクロタリン(以下MCT)誘発肺高血圧モデルラットに対して、アンブリセンタンを21日間連続経口投与することにより、肺高血圧治療群を作成した。さらに、MCT皮下注後生理食塩水を同期間投与した群(肺高血圧群)、あるいはMCT投与をせず、生理食塩水を同期間投与した群(コントロール群)の3群を作成して比較検討した。MCT皮下注射21日後に血行動態評価を行ったうえ屠殺し、肺組織を得た。肺高血圧治療群では、肺高血圧群に対して、右室圧および右室肥大の改善が確認された。

抗チロシンヒドロキシラーゼ(以下TH)抗体により、肺血管周囲交感神経の分布の差異を3群間で比較した。MCT投与後16日間で比較した場合と同様、肺高血圧病変の中心である50-200μmの径の肺血管周囲には治療群においても他の2群と同様にTH陽性細胞は極めてまれにしか存在しなかった。一方で、さらに近位の径の大きい肺血管の周囲にはTH陽性を示す細胞はいずれの群においても認められたが、肺高血圧群と治療群で明らかな差は認めなかった。研究期間全体を通じて、ラットMCT誘発肺高血圧病変における血管周囲交感神経の分布が明らかとなり、また、MCT誘発肺高血圧モデルに対して、アンブリセンタンは比較的病初期から病変を改善させることも明らかとなった。一方で、肺高血圧病変において、エンドセリンを介した血管周囲交感神経の関与があまり強くない可能性が示唆された。小児科学本研究は肺高血圧病変形成における、血管周囲交感神経の肺血管リモデリングに対する役割を解明することを目的としている。肺高血圧症の病態にも関与するエンドセリンは、神経線維の神経支配形成にも関与することが報告されている。そこで本年度は、肺高血圧病変における、血管周囲交感神経に対するエンドセリンの役割を検討するために、ラットMCT誘発肺高血圧モデルラットに対するエンドセリン拮抗薬アンブリセンタンによる治療モデルの作成と肺高血圧病変、血行動態評価を行う予定としていた。ラットのMCT肺高血圧モデルにおけるアンブリセンタンの有効性はこれまで進行した肺高血圧症での報告しかなかったが、今回、MCT投与後16日の比較的病初期の段階から、肺高血圧病変の改善が認められることを、肺血管病理、血行動態評価、右室肥大の評価などから初めて示すことができ、今後の動物モデルでの肺高血圧研究に資すると考えられた。一方で、肺血管周囲交感神経の評価においては、径の大きい肺血管における血管周囲交感神経の分布は治療群でも認められたが、肺高血圧群との明らかな差異は認められなかったため、新しい課題として経時的な変化をみるなどの検討が必要と考えられた。本研究は肺高血圧発症において、血管周囲交感神経の肺血管リモデリングにおける役割を解明するため、初年度ではラットモノクロタリン誘発肺高血圧モデルラットの作成と肺高血圧病変、血行動態評価を行う予定としていた。これについては肺高血圧病変の確立を肺血管病理、血行動態評価、右室肥大の評価などから行っている。続いて、肺血管周囲交感神経の評価を行ったが、当初予定していた共焦点レーザー顕微鏡によるαSMA抗体との多重染色による評価ではチロシンヒドロキシラーゼ陽性細胞の存在は確認できたものの、分布の詳細な評価が困難であったため、ABC法を用いた免疫染色により、詳細な分布の評価を行うことを追加した。これにより、肺血管交感神経はより中枢側に存在すること、また、チロシンヒドロキシラーゼ陽性細胞が肺高血圧群の肺血管周囲で減少していることから、肺高血圧病変の形成においては、交感神経細胞も含めたリモデリングが起こっている可能性を示すことができた。エンドセリン拮抗薬による交感神経への影響は、肺血管周囲交感神経のリモデリングとして明らかな差異を病理上認めなかった。
摘出全脳標本を用いた睡眠時神経活動の役割の解明

睡眠の機構は明らかになっていない。私はその大きな理由の一つに、(当たり前ではあるが)生体動物を用いることでしか研究ができない点にあるのではないかと考えた。無論先行研究はどれも重要な知見ばかりであるが、もし、in vitro実験系でレム睡眠・ノンレム睡眠の研究ができれば詳細な観察により候補因子を割り出し、それらを用いて睡眠の「再構成」に挑むことが可能になる。そこで私はオーストラリアドラゴンの脳を用いたin vitro睡眠実験系を提案する。なぜならドラゴンの脳は低酸素に強く、摘出した後も長時間保存できるからである。本動物を用いた実験系を確立することが、本研究の目的である。
紫外光照射による組織培養苗の徒長防止とin vitro下での長期貯蔵

植物材料として,はじめに組織培養苗の貯蔵中の徒長が問題となっているスターチス・シヌア-タを用い,苗の貯蔵気管が紫外光照射により延長できないかどうかを検討した.すでに種々の植物実生の胚軸伸長抑制に効果があることが認められている健康線用蛍光灯(ピーク波長310nm)を紫外光源として用いた.1.紫外光の照射が培養容器内の苗の生育に及ぼす影響分割移植後しばらく器内で培養した苗を放射強度や照射時間を変えた紫外光の照射下に置き,紫外光が苗の生育に及ぼす影響についてみた.20°C,3波長域型蛍光灯による16時間日長条件下で紫外光の照射を行った.強い紫外光の照射により苗の生育は抑制された.また,長期間の連続紫外光照射により苗の枯死がみられた.2.異なる齢の苗に対する紫外光補光の効果分割移植直後の苗と,植え出し適期にまで生育した苗,およびその中間段階の苗について紫外光の照射下に置き,苗の状態について経時的に調査した.分割移植直後の苗は,強く紫外光照射により生育が抑制された.3.植え出し後の苗の生育紫外光の補光下においた苗を培養器外へ移植し,順化の難易や植え出し後の苗の生育状況について調査した.紫外光を照射の有無は順化の難易や植え出し後の苗の生育に影響を及ぼさなかった.4.種々の植物の培養における紫外光照射の効果ガ-ベラ、カ-ネーション、シュッコンカスミソウなど,他の培養器内における徒長が問題となる植物について培養中の紫外光照射の影響を調査した.程度の差はあるが,スターチスと同様の傾向がみられた.植物材料として,はじめに組織培養苗の貯蔵中の徒長が問題となっているスターチス・シヌア-タを用い,苗の貯蔵気管が紫外光照射により延長できないかどうかを検討した.すでに種々の植物実生の胚軸伸長抑制に効果があることが認められている健康線用蛍光灯(ピーク波長310nm)を紫外光源として用いた.1.紫外光の照射が培養容器内の苗の生育に及ぼす影響分割移植後しばらく器内で培養した苗を放射強度や照射時間を変えた紫外光の照射下に置き,紫外光が苗の生育に及ぼす影響についてみた.20°C,3波長域型蛍光灯による16時間日長条件下で紫外光の照射を行った.強い紫外光の照射により苗の生育は抑制された.また,長期間の連続紫外光照射により苗の枯死がみられた.2.異なる齢の苗に対する紫外光補光の効果分割移植直後の苗と,植え出し適期にまで生育した苗,およびその中間段階の苗について紫外光の照射下に置き,苗の状態について経時的に調査した.分割移植直後の苗は,強く紫外光照射により生育が抑制された.3.植え出し後の苗の生育紫外光の補光下においた苗を培養器外へ移植し,順化の難易や植え出し後の苗の生育状況について調査した.紫外光を照射の有無は順化の難易や植え出し後の苗の生育に影響を及ぼさなかった.4.種々の植物の培養における紫外光照射の効果ガ-ベラ、カ-ネーション、シュッコンカスミソウなど,他の培養器内における徒長が問題となる植物について培養中の紫外光照射の影響を調査した.程度の差はあるが,スターチスと同様の傾向がみられた.
リボソームディスプレイによるヒト型抗インフルエンザH5N1抗体作製と高親和性化

本研究の目的はリボソームディスプレイ法を用いてH5N1インフルエンザウイルス抗原特異的に結合するヒト型抗H5N1インフルエンザ抗体を単離し、その中和活性やエピトープを同定することである。合計1200個の大腸菌コロニーから12個のscFvタンパクがH5N1抗原に対して結合能を示した。12クローンの中和活性を測定したところ11クローンは中和活性を示さなかったもしくはとても弱かったが1クローンのみ62μg/ml(2.5nM)の濃度でH5N1 A/Vietnam/31244/07株に対して中和活性を示した。組換えHAタンパクを用いたELISA法により中和活性を有するscFv抗体はヘマグルチニンタンパクと結合することが明らかとなった。本研究の目的はリボソームディスプレイ法を用いて臨床応用が可能なヒト型抗H5N1インフルエンザ抗体を単離することである。平成21年度の研究実施計画を要約すると、(1)リボソームディスプレイ用のScFvライブラリーの作製、(2)無細胞発現系を用いてmRNAとScFv抗体の複合体を作製し、H5N1抗原に対してパニングを行うという点である。本年度はH5N1インフルエンザウイルスに感染し、その後回復したボランティアから採取したリンパ球より作製したヒト抗体ライブラリーからリボソームディスプレイ法で機能するように5'末端にT7プロモーターを配したScFv抗体ライブラリーを構築した。パニングに用いる抗原はベトナム国立疫学研究所のBSL3施設を利用し、H5N1 (A/HN/31244/07)株をMDCK細胞を用いて増殖させた。増殖させたビリオンは不活後CSレジンおよび限外濾過法によりHA価(赤血球凝集)が65536まで精製濃縮した。ELISAプレートに抗原を固相化し、無細胞発現系をもちいたリボソームディスプレイパニングを3回行った。パニングごとに抗原を認識するScFvタイターが上昇することをELISA法を用いて確認した。その後ScFv遺伝子を大腸菌発現ベクター(pCherry2)に組み込み抗H5N1 ScFv抗体を発現する組み換え大腸菌ライブラリーを作製した。コロニーを一つずつ単離し、96穴ディープウェルを用いてScFv抗体を発現させ、その発現量およびH5N1抗原に対する結合能をELISA法により測定した。現在はスクリーニングの途中であるためH5N1特異的抗体の単離には至ってないものの、本年度研究実施計画の通り「パニングによる濃縮」まで達成できた。平成22年度の研究実施計画を要約すると、(1)リボソームディスプレイ法を用いて濃縮したScFvライブラリーから抗原特異的に結合するScFv抗体を単離し、その中和活性やエピトープを同定することである。コロニーを一つずつ単離し、96穴ディープウェルを用いて合計1800の大腸菌サンプルからScFv抗体を発現させ、その発現量およびH5N1抗原に対する結合能をELISA法により測定した。この内10個のScFvタンパクがH5N1抗原に対して結合能を示した。判定は陰性コントロールより3倍高いOD値を示すクローンを結合陽性サンプルとした。この10クローンを1Lの培地にて培養しHisタグを有するScFvタンパクをCo^<2+>カラム(TALON)により精製した。精製されたタンパク量は1サンプルあたり約6mgであり、良好な発現量を示した。大量培養されたH5N1抗原結合能を有する10クローンの中和活性を測定したところ9クローンは中和活性を示さなかったが1クローンのみ50μg/mlの濃度でH5N1 A/Vietnam/31244/07株に対して中和活性を示した。中和活性を有するScFv抗体を単離したことにより本年度の研究実施計画を達成した。ウェスタンブロット法により中和活性を有するScFv抗体はヘマグルチニンタンパクと結合することが明らかとなった。このScFv抗体のエピトープをエスケープミュータントウイルスを用いて現在解析中である。
モデル動物をもちいたメンケス病り中枢神経障害の発生機序に関する研究

メンケス病の中枢神経障害の発生機序は神経細胞の遺伝子異常によるのか、それとも銅低値による二次的障害に起因するか不明である。そこでメンケス病のモデル動物であるmacularマウス(日令14日目)のheterozygoteの小脳に注目して神経病理学的検索をおこない以下の結果を得た。1。hemizygote,heterozygoteの小脳銅含量は正常マウスの24%、62%であった。2。hemizygote,heterozygoteともPurkinje細胞に異常ミトコンドアリが見られたが、heterozygoteで異常ミトコンドリアを有するPurkinje細胞はモザイク様に配列していなかった。3。Cytochrome coxidase活性を組織化学的にみると、Purkinje細胞での活性はhemizygoteで低下していたが、heterozygoteではhemizygoteの正常マウスの中間の活性を示した。しかし、活性低値なPurkinje細胞がモザイク様に配列した所見は見られなかった。4。ゴルジー染色で観察すると、hemizygoteのPurkinje細胞ではsomal sproute,somal spine,カクタス形成などのメンケス病に特徴的な病変が観察されたが、heterozygoteにはこのような変化は認められなかった。メンケス病、macularマウスとも伴性劣性遺伝で、hemizygoteで観察された病変が細胞の遺伝子異常に起因する変化であれば、heterozygoteではこれらの病変がモザイク様に認められるはづである。しかし本研究でhemizygoteでのメンケス病に特徴的は病理所見はheterozygoteでモザイクように観察されなかった。このような結果はhemizygoteの病理所見は神経細胞の遺伝子異常によるものではなく、銅低下による二次的原因に起因するものと考えられた。(以上の結果をActa Neuropathologicaに投稿中である。)メンケス病の中枢神経障害の発生機序は神経細胞の遺伝子異常によるのか、それとも銅低値による二次的障害に起因するか不明である。1。2。3。4。)
金超微粒子電極触媒による一酸化炭素、メタノールの完全酸化反応機構の解明

室温作動の燃料電池における燃料極の電極触媒として、一酸化炭素の酸化に極めて活性の高い金超微粒子と通常の白金超微粒子触媒を担持し、一酸化炭素被毒に対して高耐性を有する新規ナノ制御超活性燃料極触媒を開発することを目的とした。昨年度はPt-Ru触媒上に金超微粒子を気相グラフテイング法により担持し、メタノール酸化特性について検討を行った。また、COストリッピングボルタンメトリーによりCO酸化に関しても調べた。その結果、金超微粒子を担持した場合では、低い電位領域において、メタノールの酸化特性が担持していないものよりも数倍向上することを見出した。この要因として、触媒を被毒するCOを金超微粒子が酸化することにより、低い電位領域でもメタノールの酸化活性が向上したと考えている。このことを実証するためにCOストリッピングボルタンメトリー測定を行い、金超微粒子によりCO酸化の電位が担持していないものと比べて、低くなることを見出した。以上の結果より、金超微粒子を用いることにより、市販で用いられているPt-Ru触媒の性能を向上させることができることを見出した。本年度は、Ruに代わる金属として、Pt-Sn触媒に金超微粒子を担持、メタノールの酸化特性を調べた。その結果、Ruと同様にSnを用いても酸化活性が向上することを見出した。これらの結果より、金超微粒子の触媒活性発現のためには、第二種の元素が必要であり、また、その元素は酸素種を供給することが必要であることを見出した。以上の2年間の結果より、直接メタノール形燃料電池の超活性アノード触媒の設計指針を得ることができた。今後はこの成果を元に、さらなる触媒の開発を行う予定である。室温作動の燃料電池における燃料極の電極触媒として、一酸化炭素の酸化に極めて活性の高い金超微粒子と通常の白金超微粒子触媒を担持し、一酸化炭素被毒に対して高耐性を有する新規ナノ制御超活性燃料極触媒を開発することを目的としている。本年度はPt-Ru触媒上に金超微粒子を気相グラフティング法により担持し、メタノール酸化特性について検討を行った。得られた金超微粒子担持触媒をX線回折測定及び透過型電子顕微鏡により調べた結果、金超微粒子の平均粒径は約4nm以下と非常に小さいものであった。金超微粒子担持Pt-Ru触媒を用いてメタノール酸化について定常分極測定を行った。比較として、金超微粒子を担持していない触媒も用いた。その結果、金超微粒子を担持した場合では、低い電位領域において、メタノールの酸化特性が担持していないものよりも数倍向上することが分かった。このことを実証するためにCOストリッピングボルタンメトリー測定を行った。その結果、金超微粒子によりCO酸化の電位が担持していないものと比べて、低くなることを見出した。より詳細なメタノール酸化メカニズムについては現在検討中である。昨年度はPt-Ru触媒上に金超微粒子を気相グラフティング法により担持し、メタノール酸化特性について検討を行った。

その結果、金超微粒子を担持した場合では、低い電位領域において、メタノールの酸化特性が担持していないものよりも数倍向上することを見出した。この要因として、触媒を被毒するCOを金超微粒子が酸化することにより、低い電位領域でもメタノールの酸化活性が向上したと考えている。このことを実証するためにCOストリッピングボルタンメトリー測定を行い、金超微粒子によりCO酸化の電位が担持していないものと比べて、低くなることを見出した。以上の結果より、金超微粒子を用いることにより、市販で用いられているPt-Ru触媒の性能を向上させることができることを見出した。本年度は、Ruに代わる金属として、Pt-Sn触媒に金超微粒子を担持、メタノールの酸化特性を調べた。その結果、Ruと同様にSnを用いても酸化活性が向上することを見出した。これらの結果より、金超微粒子の触媒活性発現のためには、第二種の元素が必要であり、また、その元素は酸素種を供給することが必要であることを見出した。以上の2年間の結果より、直接メタノール形燃料電池の超活性アノード触媒の設計指針を得ることができた。今後はこの成果を元に、さらなる触媒の開発を行う予定である。
皮膚悪性腫瘍の全エクソンシークエンスによる網羅的遺伝子変異解析

分子標的薬の発展とともに皮膚悪性腫瘍に対する新規化学療法の展開が期待される。本邦皮膚悪性腫瘍に対する網羅的遺伝子解析結果の集積が求められる。粘膜黒色腫症例で既知ドライバー遺伝子SF3B1に遺伝子変異を同定した。粘膜黒色腫報告例を統合するとSF3B1遺伝子変異は42例中15例の35.7%と高頻度であった。爪部悪性黒色腫(末端黒子型黒色腫)由来リンパ節転移症例で既知ドライバー遺伝子KITと新規ドライバー遺伝子LZTR1に遺伝子変異を同定した。近畿大学医学部遺伝子倫理委員会で承認された文書にもとづいて説明し,文書による同意をいただいてから試料解析研究を実施している。悪性黒色腫は悪性黒子型黒色腫,表在拡大型黒色腫,結節型黒色腫,末端黒子型黒色腫に分類される。顆粒層から最深部腫瘍層までの長さをBreslow's tumor thicknessという。この数値は予後をよく反映する。本研究では病型分類ではなく,Breslow's tumor thicknessが大きい原発巣もしくはリンパ節転移を含む転移巣から集積している。悪性黒色腫患者5名より病変部と末梢血からゲノム遺伝子を抽出し,全エクソンシークエンスを実施している。病変部と末梢血のゲノム遺伝子の違いにより,悪性黒色腫発症に関与する遺伝子変異ならびに遺伝子欠損・重複が見いだされうる。症例の集積により,変異頻度の高い遺伝子ならびに欠損・重複頻度の高い遺伝子領域が同定できるであろう。1例はBRAF阻害剤ベブラフェニブ開始前と開始後再発時の病変部試料を採取している。この症例では,BRAF阻害剤治療開始前は癌遺伝子BRAFコドン600の機能獲得型変異産物が腫瘍増殖に関与したが,BRAF阻害剤投与後の再増殖期はBRAF機能獲得型変異産物以外の変異が腫瘍増殖と転移に関与したと推測される。1例は手術後5年以上経過してから生じたリンパ節転移病変部試料を採取している。悪性黒色腫は5年以上経過してからの転移巣出現は非常に稀であり,他の症例と比較して変異数減少,腫瘍増殖能の低い変異もしくは母体からの腫瘍免疫回避機構未成熟の可能性があり,遺伝子変異との関連性が検討できる。悪性黒色腫患者5名より文書による同意取得後、病変部と末梢血からゲノム遺伝子を抽出し、全エクソンシークエンスを実施している。近畿大学医学部遺伝子倫理委員会で承認された文書にもとづいて説明し、文書による同意をいただいてから試料解析研究を実施している。平成27年度は悪性黒色腫患者5名より病変部と末梢血からゲノム遺伝子を抽出し、全エクソンシークエンスを実施した。平成28年度は病変部と末梢血のゲノム遺伝子の違いにより、悪性黒色腫発症に関与する遺伝子変異に関してゲノムインフォーマティクスを用いて解析した。1例は手術後5年以上経過してから生じたリンパ節転移病変部試料を採取した。既知の悪性黒色腫ドライバーがん遺伝子が同定されたが、検出頻度の低い遺伝子であった。増殖速度の遅いドライバーがん遺伝子である可能性が示唆された。2例は皮膚由来悪性黒色腫病変部から試料を採取した。典型的な増殖速度の速いドライバーがん遺伝子により制御されていることが示された。2例は粘膜悪性黒色腫由来転移病変部から試料を採取した。RAS-MAPK経路の典型的なドライバーがん遺伝子の変異は同定されず、異なる増殖機序が示唆された。平成28年度は光発がん機序が関与すると推測される多発性有棘細胞がん発症例の摘出標本からゲノム遺伝子を抽出し、ドライバーがん遺伝子の変異解析を実施している。同じ臓器に発生しているがんであってもドライバーがん遺伝子に個人差があることが知られている。同じ臓器に発生しているがんであっても、多発性の場合それぞれにドライバーがん遺伝子に違いがあるかどうかを検討することは、個別化医療から個腫瘍化医療への展開に必要な情報を提供しうる可能性がある。悪性黒色腫については全エクソンシークエンスによる網羅的遺伝子変異解析を実施し、バイオインフォーマティクスによる解析も順調に遂行できている。これまでの国際雑誌に掲載された関連論文と比較検討し、新規知見となりうる解析結果を得ている。悪性黒色腫は悪性黒子型黒色腫、表在拡大型黒色腫、結節型黒色腫、末端黒子型黒色腫に分類される。本邦は欧米と比較して悪性黒子型黒色腫と表在拡大型黒色腫の頻度が低く、末端黒子型黒色腫の頻度が高い。それぞれの型の悪性黒色腫とそのドライバーがん遺伝子の関連性解析結果を集積することで、悪性黒色腫診療に貢献できる可能性がある。さらに、稀な臨床症例(遅発性転移症例や粘膜由来型など)の解析により、典型的な悪性黒色腫と比較して腫瘍遺伝学的な相違点を明確化できる可能性を示唆できている。多発性有棘細胞がん発症例についても、多発性の場合それぞれにドライバーがん遺伝子に違いがあるかどうかを明らかにできるであろう。近畿大学医学部遺伝子倫理委員会で承認された文書にもとづいて説明し、文書による同意をいただいてから試料解析研究を実施した。

平成28年度は病変部と末梢血のゲノム遺伝子の違いにより、悪性黒色腫発症に関与する遺伝子変異に関してゲノムインフォーマティクスを用いて解析した。平成29年度はさらに解析し、新規知見と考えられる解析結果を報告した。第1報は爪部悪性黒色腫術後5年以上経過してから生じたリンパ節転移病変部試料の解析結果である。既知の悪性黒色腫ドライバー遺伝子KITと新規の悪性黒色腫ドライバー遺伝子LZTR1により黒色腫の増殖が制御されている可能性を報告した(J Dermatol)。LZTR1はNoonan症候群の原因遺伝子で、RAS-MAPK経路に関与しうる。Catalogue of Somatic Mutations in CancerdatabaseでLZTR1体細胞変異が悪性黒色腫で生じていることが報告されている。第2報は粘膜部悪性黒色腫病変部試料の解析結果である。悪性黒色腫ドライバー遺伝子SF3B1により黒色腫の増殖が制御されている可能性を報告した(Eur J Dermatol, in press)。SF3B1の変異は眼由来悪性黒色腫の18.6%で報告されるが、皮膚由来悪性黒色腫では1%未満の報告である。われわれの解析では、粘膜由来悪性黒色腫2例中1例で変異を同定した。過去の報告と統合すると42例中15例の35.7%であり、高頻度であることが判明した。平成28年度は光発がん機序が関与すると推測される多発性有棘細胞がん発症例腫瘍ごとにドライバーがん遺伝子に違いがあることを同定した。平成29年度はゲノムインフォーマティクスを用いて解析した。分子標的薬の発展とともに皮膚悪性腫瘍に対する新規化学療法の展開が期待される。本邦皮膚悪性腫瘍に対する網羅的遺伝子解析結果の集積が求められる。粘膜黒色腫症例で既知ドライバー遺伝子SF3B1に遺伝子変異を同定した。粘膜黒色腫報告例を統合するとSF3B1遺伝子変異は42例中15例の35.7%と高頻度であった。爪部悪性黒色腫(末端黒子型黒色腫)由来リンパ節転移症例で既知ドライバー遺伝子KITと新規ドライバー遺伝子LZTR1に遺伝子変異を同定した。悪性黒色腫患者を中心に文書による同意取得後に試料解析研究を継続する。集積後、変異頻度の高い遺伝子ならびに欠損・重複頻度の高い遺伝子領域を検討する。BRAF阻害剤ベブラフェニブ開始前と開始後の試料解析研究により、再発に関与しうる遺伝子ならびに遺伝子領域を示唆できよう。転移までに5年以上経過した試料の解析研究により、遺伝子変異や欠損・重複領域の数的変異が少ないか、発症への影響力の低い変異が主となっているかを検討する。悪性黒色腫の全エクソンシークエンスとゲノムインフォーマティクスによる解析は適宜実施していく。多発性有棘細胞がん発症例のドライバーがん遺伝子変異解析結果をゲノムインフォーマティクスを用いて解析していく。さらには希少皮膚悪性腫瘍の全エクソンシークエンスとゲノムインフォーマティクスによる解析を検討していく。また、これまでの研究成果は学会発表・論文発表を通じて公開する。皮膚科学
建設作業者の作業情報を用いた災害防止のための支援方法の構築に関する研究

本研究は、情報通信技術(ICT:Information Communication Technology)を用いた建設現場の労働災害防止のための支援方法の構築を目的とし、建設機械の接触防止のための支援方法を開発した。その支援方法は、無線ICタグとカメラで構成され、作業者が建設機械に接近した場合に警告を行う。試作器による動作実験の結果、建設機械に接近している作業者の把握が可能であることを確認した。本研究では、無線ICタグやカメラ画像などの情報通信技術(ICT:Information Communication Technology)を活用して作業者、重機、危険個所に関する作業情報を収集し、収集した作業情報を用いた建設作業者の労働災害を防止するための仕組みの構築を目的とする。研究は、下記の4項目について行う。(1)既往の労働災害の発生事例を用いた災害原因の分析(2)災害事例の分析結果に基づいた災害防止のための支援方法の構築(3)構築した支援方法を機能させるために必要な作業情報の収集手段の選定(4)プロトタイプ装置の作成と適用可能性の評価本研究は、情報通信技術(ICT:Information Communication Technology)を用いた建設現場の労働災害防止のための支援方法の構築を目的とし、建設機械の接触防止のための支援方法を開発した。建設作業における重機接触災害の低減を目指して、無線ICタグやカメラ画像などの情報通信技術を活用して作業者、重機、部材などの位置情報などを収集し、接触災害の原因となるヒューマンエラーを防止するための仕組みの構築を目的とし、2008年度は以下の項目の研究を行った。(1)災害事例の収集分析建築作業に関連する災害事例の中で、重機や車両を起因物とする62件に対して、発生傾向の把握、発生状況のモデル化を行った。(2)支援システムの基本機能設定作成した災害発生モデルに基づいて、接触災害に必要な基本機能を、「測定すべきデータ」、「把握すべき状況」、「伝達すべき警告」とし、各重機の接触部位ごとに纏めた。その結果、重機の稼働範囲周辺の作業者の有無、重機の稼働中における作業者の立ち入り可能性、周辺作業者の重機の稼働範囲の認識状況などが求められる機能として抽出された。(3)位置測定ツールの選定抽出した基本機能を達成させるための情報の一つとして、作業者や重機の位置情報を取り上げ、その測定ツールとしてアクティブ型無線ICタグの適用性を検討した。その結果、重機周辺の作業者の存在有無は認識可能であるが、緊急停止に利用する場合には位置測定の精度を向上させる仕組みが必要であることを確認した。無線ICタグを用いた建設機械の接触災害防止のための支援システムを構築することを目的に、下記の項目の研究を行い。その成果として、プロトタイプ装置および、性能向上のための評価が出来た。1.基本仕組みの構築建設機械と作業者が接近している状態を示す尺度として接近度を提案し、接触の可能性を推定するための方法を構築した。接近度の算出は、無線通信機器が発信する電波の強度を示す受信強度を用いて建設機械と作業者の位置関係を測定し、その結果を用いて行った。警告の発信は、接近度の経時的変化をモニタリングすることで、接触の可能性を判断して行う。2.プロトタイプの構築基本仕組みに基づいて、作業者に警告を発信するためのプロトタイプ装置を作成した。作成した装置は現場での汎用性を考慮して、市販の無線LAN装置を用いた。基本的な実験を行い、データの処理が問題なく行われることを確認した。3.有効性の確認算出した接近度と接近状態の関係を確認するための実験を行った。その結果、接近度は作業者と作業機械の間の距離に概ね相関していることを確認した。また、接近度の精度の向上のため、カメラやレーザースキャナなどのセンサーとの併用を検討した。さらに、実際の工事現場における実用性の検討を行った。機械の取り付け、データの収集、警告の発信を行い、適用への問題点を整理した。また、作業者へのヒアリングを行い、警告の信頼性の向上、警告手段の簡素化などの改善が必要であることを確認した。建設作業における災害防止のための手段として下記の支援システムの構築を行った。1.カメラ画像を用いた建設機械の接触災害防止装置の開発建設機械と作業者の接触による災害の防止を目的とし、カメラ画像を分析して建設機械の周辺に作業者が存在するかを判断し、レーザー距離計を用いて作業者までの距離を計測し、計測した距離が危険範囲内であれば警告を発する方法を構築した。さらに、プロトタイプ装置を作成し、建設機械からカメラ画像に映る作業者までの距離を精度よく把握出来ることを確認した。この装置の開発によって、既存の接触災害の防止装置における警告発信の不安定さの解決とともに、より安全な作業環境の確保が期待できる。2.モーションキャプチャによる不安全作業動作のモニタリング方法検討作業者の不安定な動作による災害発生の因果関係を把握する方法の開発を目的とし、モーションキャプチャによる身体部位の3次元動きの測定装置の設置および、モバイル型の筋電センサーによる身体負荷の測定可能性を検討した。作業者の身体負荷と体の不安定な動きの関係が明確に把握出来れば、モバイル型の筋電センサーによる不安全行動のモニタリングが可能となる。3.移動ロボットによる危険場所モニタリング方法の検討建設現場に発生し得る危険な状況を移動しながらモニタリングするためのロボット装置の提案を目的とする。

常に作業環境が変化する建設現場においては、危険な状況を予測して対処する必要があり、ロボット装置による予測できない危険な状況の把握が期待できる。本研究では、基礎的な実験として、移動ロボットの基本的な走行動作の確認を行った。建設作業における災害防止のための手段として、簡易型3次元測定装置を用いたバーチャル体験装置の検討を行った。さらに、今まで行った研究成果をまとめた。1.バーチャル体験装置の検討建設作業では、予測可能な危険性を作業者に認識させることで、災害の発生を減らすことが期待できる。しかし、建設現場では作業前に危険予知活動を行うものの、その状況や作業方法が変化された場合は、すべての危険性を想定し難いのが現状である。バーチャル空間の中で再現された建設現場の状況を確認することができれば、その変化による危険性の想定がしやすくなる。バーチャル空間に建設現場を再現するためには、建物や建設機械などのオブジェクトともに、各オブジェクトの動きと災害発生時の条件のデータが必要である。そのデータは、既存の災害発生のデータベースと現場の測定データから収集することが出来る。その収集方法として、本研究では、災害事例データベースの構築方法と建設機械の位置測定手法を提案した。本年度は、再現されたバーチャル空間での作業現場を体験するための装置として、ヘッドマウントディスプレイを提案し、体験者の視点をヘッドマウントディスプレイの動きに従って自動的に調整するための簡易型3次元測定装置による視点の制御方法を構築した。2.研究成果のまとめ建設機械の接触防止のために開発した、無線ICタグとカメラで構成された支援手法の開発成果をまとめた。
「言語力」と「コミュニケーション能力」を育成する書字教育カリキュラムの開発

本研究では、国語科の「文字を書くこと」に関する学習の効率化・最適化を図るために、これまで別立てのカリキュラムとして行われてきた書写学習を、国語の言語活動の学習などと効果的に関わらせる方法を実践的に考察し、「言語力」や「コミュニケーション能力」の育成に機能する書字教育カリキュラムを開発した。その過程で、リテラシー的機能、コミュニケーション的機能、情報的機能といった書字能力の構造を明らかにし、その育成に向けた実践の方法を考察することができた。本研究は、国語科の「文字を書くこと」に関する学習の効率化・最適化を図るために、これまで別立てのカリキュラムとして行われてきた書写学習を、国語の言語活動の学習などと効果的に関わらせ、「言語力」や「コミュニケーション能力」の育成に機能するよう再組織することを目的とする。そこで平成25年度は以下のように研究を進めた。1.問題の所在と理念の明確化:従来の文字・表記・語句等の学習及び言語活動場面に応じた国語学習と書写学習のカリキュラムについての問題点を検討し、整理した。主に『国語科教育学研究の成果と展望』(全国大学国語教育学会編、明治図書、2002)に拠りながら、従来の言語事項及び書写の教育学研究論文や関連する著述を収集・整理し、それぞれの共通点と相違点及び関連性などを検討した。その上で、新たに提案する「書字学習」の理念を明確にし、カリキュラム編成の原理としてまとめた。2.育成を目指す書字能力の措定:新たに提案する「書字学習」の理念と関わらせながら、育成を目指す書字能力を措定するために、「言語力」や「コミュニケーション能力」の育成に関する文献の収集・整理を行い、同時に実際の授業の分析や教員からの情報収集を行って考察を進めた。3.学習内容の確定と組織:育成を目指す書字能力と関わらせながら、国語の言語活動場面に応じた「書字学習」の学習内容とその組織化について考察を進めた。国語の言語活動については、「言語活動の充実」という視点からも考察を深め、新たに提案する「書字学習」の組織化に積極的に関連づけることができた。4.以上を通して新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(第1次案)を作成。そこで平成26年度は以下のように研究を進めた。1.カリキュラム案(第1次案)の評価・検討:新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(平成25年度の研究で作成した第1次案)について、国語教育実践者及び研究者に対して意見聴取を行い、その評価をもとに改善点を明らかにした。明らかにした点は、シミュレーションによる実践的検証の中でさらに検討することとした。2.シミュレーションによる実践的検証:新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(第1次案)について、国語の言語活動場面や国語科の「話す・聞く」「書く」「読む」領域との関係において機能するかを理論的に検証し、明らかになった問題点を小・中学校の実際の現場で実践的に検証した。実践的検証は、主に本学部附属学校、神奈川県教育委員会の学びづくり実践校、県内外の書写教育研究校などにおいてフィールド・ワーク研究の方法で行った。これらのフィールド・ワークを通して、国語の「言語活動の充実」とも積極的に関連づけることができ、カリキュラム案の改善点を整理するとともに、学習者の書字に関する実態の把握なども含め、研究の幅を広げることができた。3.以上を通して新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(第2次案)を作成。そこで平成27年度は以下のように研究を進めた。1.コミュニケーション能力育成の観点から、カリキュラム案(第2次案)の評価・検討:新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(平成26年度までの研究で作成した第2次案)について、国語教育実践者及び研究者に対して意見聴取を行い、その評価をもとにコミュニケーション能力育成の観点から改善点を明らかにした。2.シミュレーションによる実践的検証:新たに提案する「書字学習」のカリキュラム案(第2次案)について、コミュニケーション能力育成との関係において機能するかを理論的に検証し、明らかになった問題点を小・中学校の実際の現場で検証した。その結果、言語活動の充実を図りながら、コミュニケーション能力育成に書字を積極的に関連づける方法等を検討することができ、カリキュラム案の改善点を整理するとともに、言語活動の充実やコミュニケーション能力育成に機能する「書字学習」を構造化することができた。3.以上を通してコミュニケーション能力育成の観点によるカリキュラム案(第3次案)を作成。4.研究成果の発表と公開:本研究全体を通して得られた成果は、次期学習指導要領改訂に向け、今後求められるコンピテンシー・ベースの学力観等にも関わるものとなり、学会やシンポジウム等で発信した。また、実践校における成果を今後著述としてまとめる予定。

本研究では、国語科の「文字を書くこと」に関する学習の効率化・最適化を図るために、これまで別立てのカリキュラムとして行われてきた書写学習を、国語の言語活動の学習などと効果的に関わらせる方法を実践的に考察し、「言語力」や「コミュニケーション能力」の育成に機能する書字教育カリキュラムを開発した。その過程で、リテラシー的機能、コミュニケーション的機能、情報的機能といった書字能力の構造を明らかにし、その育成に向けた実践の方法を考察することができた。本研究では、文字・表記・語句等の学習や国語の言語活動と書写学習との関連性を検証し、新たな「書字学習」として組織し直した上で、そのために必要なカリキュラムと教授法の開発を行うことを目的としており、研究期間内に、以下の2点を行うこととしている。1)国語学習や言語活動場面に応じた書字能力を措定し、新たな「書字学習」のカリキュラム原案を編成する。2)文部科学省の「コミュニケーション教育推進会議」がまとめた「審議経過報告」(平成23年8月)などをもとにコミュニケーション能力育成の視点をとらえ、「書字学習」のカリキュラムに反映させ、検証する。今年度は、1)のカリキュラム原案について、第2次案の作成まで進めており、次年度の検証に結びつけるところまでを達成している。教科教育学研究期間内に明らかにする点である、1)国語学習や言語活動場面に応じた書字能力を措定し、新たな「書字学習」のカリキュラム原案を編成する。のうち、次年度は、1)のカリキュラム原案(第2次案)をさらに評価・検証し、2)のコミュニケーション能力育成との関連を検討する段階へと進める。この段階でも、フィールド・ワークによる調査を重視し、実践的な検証を通してカリキュラム原案(第3次案)の作成を行う。2)文部科学省の「コミュニケーション教育推進会議」がまとめた「審議経過報告(平成23年8月)などをもとにコミュニケーション能力育成の視点をとらえ、「書字学習」のカリキュラムに反映させ、検証する。今年度は、1)のカリキュラム原案について、第1次案の作成まで進めており、次年度の検証に結びつけるところまでを達成している。今年度は、特に以下の2点により、当該助成金が生じた。1.資料整理等の作業を研究代表者本人が行い、それに関わる人件費を使用しなかったため。2.研究代表者が県教育委員会から委嘱される「学びづくり事業」における研究会等の機会を有効に活用し、研究者や実践者からのヒアリングやフィールド・ワークを連携的に進めることができ、研究にかかる旅費や人件費等を押さえられたため。研究期間内に明らかにする点である、