hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
流体／固体遷移領域における発泡体破砕メカニズムの解明

しかし,実際に,超音波探傷によるモニタリングを試みたところ,我々が必要とする空間分解能で試料内部の空隙をモニタすることは困難ということが分かった.そこで,代替手段として,大型放射光施設(SPring-8)に試料を持ち込み,X線CTの試し撮影を実施した結果,本実験で用いている発泡体の内部構造を30マイクロメートルの分解能でとらえることが可能,という結果が得られた.H25年度は先方の施設で急減圧実験を実施する予定にしており,現在,実験装置の設計,製作を進めている.平成25年度の研究実施計画は以下のとおりである.(1)X線CT撮影による試料内気泡分布の把握と急減圧破砕実験(亀田,(市原美恵,奥村聡),農工大学生4名(志田司,津郷光明,土本雄大,青木ヤマト))大型放射光施設SPring-8に,小型急減圧破砕実験装置を持ち込み,X線CT撮影による減圧開始前の試料内気泡分布像の取得する.並行して,減圧時の試料内き裂進展挙動をX線透過撮影によって調べ,本研究グループが現段階で提案しているストーリー通りの現象が生じているかどうかを確認する.小型急減圧破砕実験装置として,グラファイト管などを用いた圧力容器,H25年3月に設置した圧力制御モジュールを中心とする加減圧配管系を新たに製作する.また,SPring-8の利用時間に厳しい制約があるため,連携研究者である市原美恵氏,本学学生4名を実験補助者として現地に同行する.また,同地での豊富な実験経験を有する東北大学・理学研究科・助教の奥村聡氏にも助言を求める.(2)発泡粘弾性体におけるき裂の進展挙動の解明(亀田,(市原,山中晃徳))(1)で得られた撮影結果を解析し,単純化した発泡体モデルを対象としたき裂進展シミュレーションを実施する.マクスウェル粘弾性モデルを実装する有限要素法解析ソフトウェア(新規購入)を用い,非等方な気泡分布による応力集中(局所的な「脆性度」)を評価する.並行して,農工大・工学研究院・准教授の山中晃徳氏の助言に基づき,フェーズフィールド法によるき裂の進展シミュレーションを進め,実験観察で得られた現象の数理モデルによる表現可能性を実証する.5月に幕張で行われる地球惑星科学連合大会,7月に鹿児島で行われる国際火山学地球内部化学協会2013年学術総会(IAVCEI 2013)での口頭発表を予定している.物品費800,000円:小型急減発破砕実験装置1式300,000円;有限要素解析ソフトウェア1式300,000円;計算用PC 1台200,000円旅費600,000円:SPring-8実験(5名,3泊4日,2回,45,000/人/回)450,000円;成果発表IAVCEI(2名,鹿児島,3泊4日,75,000/人)150,000円謝金256,000円:実験補助(4名×8日×8時間×1000円)256,000円その他123,736円:学会参加登録料(地球惑星科学連合大会10,000,IAVCEI 65,000)75,000円;機器の輸送料48,736円
胎児母体境界における細菌侵入防御メカニズムの解明

胎盤絨毛および卵膜は子宮内への細菌侵入に対する最後の防御部位であり、単なる物理的なバリアとしての働きのみではなく、それ以外の細菌侵入防御メカニズムが存在すると考えられている。本研究では、絨毛膜羊膜炎発症における細菌侵入防御メカニズムの解明を目的として、抗菌ペプチドであるデフェンシンの役割を検討した。デフェンシンの中で炎症メディエーターにより誘導されるヒトβデフェンシン(hBD)-2は、胎盤ではsyncytiotrophoblastに、卵膜では羊膜上皮細胞、絨毛膜細胞、脱落膜細胞にみられた。また、胎盤、卵膜から分離培養した絨毛細胞や羊膜上皮細胞において、IL-1β刺激によりhBD-2 mRNAならびに蛋白産生が有意に増加することが報告された。胎児母体境界である胎盤および卵膜において、炎症メディエーターによりhBD-2が誘導されることは明らかとなったが、その陣痛発来機序への関与についてははっきりした知見は得られなかった。【目的】胎盤絨毛および卵膜は子宮内への細菌侵入に対する最後の防御部位であり、単なる物理的なバリアとしての働きのみではなく、それ以外の細菌侵入防御メカニズムが存在すると考えられている。本研究では、抗菌ペプチドであるデフェンシンの中で炎症メディエーターにより誘導されるヒトβデフェンシン(hBD)-2おタびhBD73の胎盤絨毛および卵膜における役割を検討する。【方法】絨毛膜羊膜炎に起因する早産症例および正常分娩症例の胎盤ならびに卵膜組織において、免疫組織染色によりhBD-2およびhBD-3の局在を調べた。同意の得られた正期産帝王切開分娩症例の胎盤絨毛を組織培養しLPS添加後のhBD-2およびhBD-3タンパク誘導能をWestern blottingで調べた。また、LPS添加後の細胞内シグナルNF-κB (IκB)およびMAPK (ERK1/2、p38MAPK、JNK)の活性化をWestern blottingで検討した。【成績】hBD-2およびhBD-3の発現は、胎盤ではsyncytiotrophoblastに、卵膜では羊膜上皮細胞、絨毛膜細胞、脱落膜細胞にみられた。hBD-2発現は早産症例でやや強い印象を受けたが有意な差ではなかった。LPS添加は胎盤絨毛のhBD-2産生を濃度依存性に増加し、また、IκBおよびERK1/2、p38MAPK、JNKを活性化した。【結論】胎盤絨毛においてhBD-2は炎症メディエーターにより誘導されており、細菌侵入防御に関与する可能性が示唆された。
圧縮センシングを応用した新しい低線量乳腺トモシンセシスシステムの開発と臨床評価

1.検討内容今年度の検討目的は、低線量下の撮像において乳腺微細病変の描出能改善を図るために開発した画像再構成法[圧縮センシングを使用した画像再構成法をベースとしてunsharp masking法(非鮮鋭化処理)を組み合わせた画像再構成法、以下「線量低減用ハイブリッド再構成法」]の修正と基礎評価に取り組むことである。昨年度(平成29年度)線量低減用ハイブリッド再構成法の開発を行い一定条件下(空間分解能と画像コントラストの特性においてトレードオフ関係を確認)において有用性を確認することができた。この課題(空間分解能と画像コントラストのトレードオフ関係)を改善させるための修正法(修正版線量低減用ハイブリッド再構成法)を考案しファントム画像および一部の臨床画像に適用させて従来法との比較を行った。検証はファントム実験による空間分解能と画像コントラストの評価および一部の臨床画像を使用して乳腺外科医による視覚的評価を施行した。その結果、ファントム実験で0.2mm以上の微細石灰化の検出と画像コントラストを保持することが可能となった。臨床画像による視覚評価において従来法と比較して特にコントラストの改善が確認できた。2.意義乳腺微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、空間分解能と画像コントラストを向上させることが可能であり、臨床使用での病変の早期発見に貢献できると考える。3.重要性乳腺トモシンセシス像の画質改善を図るため、画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、被ばく線量の低減と微細病変の診断能向上を図るものであり、画像診断の精度向上に寄与できる。今年度の検討目標である、乳腺における微細病変の画質改善(画像コントラストを保持、空間分解能の向上)を可能とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、前年度に開発した線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価が概ね順調に進行できたこと、早期から研究遂行のペースを堅持できたことによる。画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法を開発できたことは意義が大きい。この成果を最終年度の臨床評価に適用し、実用化の可否について慎重に検討を重ねていく予定である。1.検討内容今年度の検討目的は、低線量撮像条件下において、正常乳腺組織・微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上、アーチファクトと雑音低減を可能とした新たな画像再構成法[圧縮センシングを使用した画像再構成法とunsharp masking法を使用した鮮鋭化処理を組み合わせた画像再構成法、以下「線量低減用ハイブリッド再構成法」]の開発と基礎評価に取り組むことである。圧縮センシングを使用した画像再構成法は、従来の画像再構成法(従来法)と比較して空間分解能が劣化することが報告されている。この課題を克服するためにunsharp masking法を組み合わせて空間分解能の向上を図った。検証(ファントム実験)は標準投影データと標準投影データから間引き処理し投影数を半数にした減少投影データを使用して従来法と線量低減用ハイブリッド画像再構成法を使用して断層画像を生成した。生成した断層画像に対し、空間分解能と画像コントラストを計測して比較検討を行った。その結果、標準投影データと減少投影データから線量低減用ハイブリッド再構成法を使用して生成した断層画像は空間分解能と画像コントラストともに従来法と比較して改善することが可能であった。2.意義正常乳腺組織・微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上、アーチファクトと雑音低減を可能とした線量低減用ハイブリッド再構成法は、臨床で使用している通常の照射線量より少ない照射線量での撮像において有用性が期待できる。3.重要性乳腺トモシンセシス像の画質改善を図るため、画像コントラストの保持、空間分解能の向上、アーチファクトと雑音低減を目的とした線量低減用ハイブリッド再構成法は、被ばく線量の低減と微細病変の診断能向上を図るものであり、画像診断の精度向上に寄与できる。今年度の検討目標である、正常乳腺組織・微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上、アーチファクトと雑音低減を可能とした線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、研究施行前の予備実験からある程度の進展が予測できていたこと、早期から研究遂行のペースを堅持できたことによる。

臨床画像による視覚評価において従来法と比較して特にコントラストの改善が確認できた。2.意義乳腺微細病変の画像コントラストを保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、空間分解能と画像コントラストを向上させることが可能であり、臨床使用での病変の早期発見に貢献できると考える。3.重要性乳腺トモシンセシス像の画質改善を図るため、画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法は、被ばく線量の低減と微細病変の診断能向上を図るものであり、画像診断の精度向上に寄与できる。今年度の検討目標である、乳腺における微細病変の画質改善(画像コントラストを保持、空間分解能の向上)を可能とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価に関しては、おおむね研究計画通りに遂行できている。この理由として、前年度に開発した線量低減用ハイブリッド再構成法の開発・評価が概ね順調に進行できたこと、早期から研究遂行のペースを堅持できたことによる。画像コントラストの保持、空間分解能の向上、アーチファクトと雑音低減を目的とした線量低減用ハイブリッド再構成法を開発できたことは意義が大きい。この成果を次年度の臨床評価に適用し、実用化できるよう慎重に検討を重ねていく予定である。画像コントラストの保持、空間分解能の向上を目的とした修正版線量低減用ハイブリッド再構成法を開発できたことは意義が大きい。この成果を最終年度の臨床評価に適用し、実用化の可否について慎重に検討を重ねていく予定である。基礎実験の一部を次年度に繰り越したため、基礎実験データの保存媒体として購入予定となっていたハードティスクとDVDメディアについて、研究初年度の見込みであった数量より少数で充足できたことが理由である。次年度の使用計画として、実験データのバックアップ用で記憶媒体(ハードティスクもしくはDVD)を購入する予定である。本年度に購入予定であった統計解析処理ソフトウェアについて、他の研究費を使用して執行することが可能となったため、この予算額に論文掲載料を充て差額が生じたことが理由である。最終年度の使用計画として、臨床研究実施機関への打合せ旅費および画像データ保存用の記録媒体(USBメモリ)購入費として執行していく予定である。
硝子体による眼内免疫寛容の作用機構の解明

本研究では硝子体による免疫制御機構、特にCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導作用について検討を行った。その結果、in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗体で刺激培養したCD4+T細胞に対して硝子体はTGF-beta1/2による制御性T細胞の誘導効果を促進すること、また制御性T細胞関連分子の発現の増強作用を有すること、また制御性T細胞の誘導はレチノイン酸受容体を介することが示された。以上より硝子体がTGF-beta1/2を介して制御性T細胞の誘導の促進、眼局所の炎症制御に関与している可能性が示唆された。本結果からぶどう膜炎の病態解明、新規治療法の開発へと繋がることが期待される。本研究課題では硝子体と主要な免疫担当細胞として知られるT細胞との関連に着目し、硝子体によるT細胞に対する免疫抑制作用、特に制御性T細胞(CD4+Foxp3+T regulatorycells: Tregs)の誘導効果について検討を行った。平成26年度はin vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗体でCD4+T細胞を刺激する際に硝子体と共培養し、1)制御性T細胞(CD4+Foxp3+T regulatorycells: Tregs)の誘導効果の有無、2)レチノイン酸受容体を介した硝子体による制御性T細胞の誘導機序について検討を行った。その結果、T細胞刺激培養時に硝子体を添加しない群ではCD4+T細胞に占めるCD4+Foxp3+T細胞が1.4%、硝子体を添加した群ではCD4+Foxp3+T細胞が1.8%と有意な増加は認められなかった。そこで次の実験として以前から制御性T細胞の強力な誘導因子として知られているTGF-β1に注目し、TGF-β1を加えてCD4+T細胞培養した群とTGF- β1+硝子体を添加してCD4+T細胞を培養した群でCD4+Foxp3+T細胞の誘導作用の差異がみられるか検討した。その結果、TGF-β1単独添加群ではCD4+Foxp3+T細胞が40%、さらにTGF- β1+硝子体添加群では70%と著明な増加がみられた。さらにレチノイン酸受容体阻害剤を添加した群ではCD4+Foxp3+T細胞の誘導効果が1/4程度まで減弱した。以上の結果より、硝子体はレチノイン酸受容体を介してTGF-β1によるCD4+Foxp3+制御性T細胞誘導能を促進することが可能であることが明らかとなった。平成27年度の実験では豚眼から採取した硝子体を用い、マウスの脾臓からCD4+T細胞を分離、in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗でCD4+T細胞を刺激培養を行い、1) TGFーbeta2+硝子体によるCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導能の検討、2) TGFーbeta1/2存在下での硝子体による制御性T細胞特異分子の発現誘導効果の有無の検討、3)硝子体中のトロンボスポンジン-1(TSP-1)の存在と制御性T細胞誘導能促進作用との関連について検討を予定した。1)についてはTGFーbeta2を用いた場合でもTGFーbeta1と同様に硝子体によるTregの誘導効果の促進効果がみられた。2)については制御性T細胞に高発現していることが知られているCD25、CD103、CD152分子に着目し、TGF-beta1/2のみ、もしくはTGF-beta1/2+硝子体の存在下でCD4+T細胞を刺激培養時にこれらの分子の発現に変動がみられるかフローサイトメーターを用いて検討したところTGF-beta1、もしくはTGF-beta2のみの培養でCD25、CD103、CD152分子の発現上昇がみられ、さらに硝子体を加えた群では、上記分子群の発現が促進された。以上の結果は硝子体がTGF-beta1以外にTGF-beta2を介してCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導能を強力に促進することを示している。以前より眼内液(前房水、硝子体液)においてTGF-beta2の発現量が多いことが知られており、眼内においても硝子体がTGF-beta2を介して活性化T細胞から制御性T細胞への変換に関与している可能性が考えられる。3)については1)、2)の実験の施行に時間を要したため次年度に施行予定である。以上の結果より予定していた実験計画はほぼ計画通りに施行され、平成27年度の研究課題は中程度達成できたと考える。本研究課題では硝子体による免疫制御機構、特にCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導作用について検討を行った。in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗体でCD4+T細胞を刺激する際に豚眼から採取した硝子体を付加し制御性T細胞の誘導効果を検討したところ制御性T細胞の有意な増加は認められなかった。そこで次の実験では硝子体単独群の他に、TGF-beta1単独、硝子体+TGF-beta1併用でT細胞を培養し、制御性T細胞の誘導効果を検討した。その結果、TGF-beta1単独群で制御性T細胞の誘導効果がみられ、さらに硝子体併用群では制御性T細胞の誘導効果がさらに促進された。これらの結果は、TGF-beta2を用いた実験系では同様であった。またこれらの培養系にレチノイン酸受容体阻害剤を添加するとTregの誘導促進効果は抑制された。

さらに制御性T細胞に高発現していることが知られているCD25、CD103、CD152分子の発現を検討したところ、TGF-beta1もしくはTGF-beta2のみの培養でCD25、CD103、CD152分子の発現上昇がみられ、さらに硝子体併用群では、上記分子の発現が促進された。以上の結果より、in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗体で刺激培養したCD4+T細胞に対して硝子体はTGF-beta1/2による制御性T細胞の誘導効果を促進すること、また制御性T細胞関連分子の発現の増強作用を有すること、また制御性T細胞の誘導はレチノイン酸受容体を介することが示された。これらの結果から硝子体がTGF-beta1/2を介して制御性T細胞の誘導の促進、眼局所の炎症制御に関与している可能性が示唆された。本研究では硝子体による免疫制御機構、特にCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導作用について検討を行った。その結果、in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗体で刺激培養したCD4+T細胞に対して硝子体はTGF-beta1/2による制御性T細胞の誘導効果を促進すること、また制御性T細胞関連分子の発現の増強作用を有すること、また制御性T細胞の誘導はレチノイン酸受容体を介することが示された。以上より硝子体がTGF-beta1/2を介して制御性T細胞の誘導の促進、眼局所の炎症制御に関与している可能性が示唆された。本結果からぶどう膜炎の病態解明、新規治療法の開発へと繋がることが期待される。平成26年度の実験では豚眼から採取した硝子体を用い、マウスの脾臓からCD4+T細胞を分離、in vitroにて抗CD3抗体、抗CD28抗でCD4+T細胞を刺激する際に硝子体と共培養することで1)制御性T細胞(CD4+Foxp3+T regulatorycells: Tregs)の誘導効果の有無、2)レチノイン酸受容体を介した硝子体による制御性T細胞の誘導機序、3)硝子体による制御性T細胞特異分子(CD25、CD103、CD152分子)の発現誘導効果の有無について検討を予定していた。その結果、硝子体単独ではCD4+Foxp3+T細胞の誘導能は乏しいこと、TGF-β1を加えることでCD4+Foxp3+T細胞が著明に増加すること、さらにTGF-β1+硝子体で培養するとTGF- β1単独群に比べて、誘導効果が1.5ー2倍に増加することを確認した。またレチノイン酸受容体を阻害するとこれらの誘導効果は有意に減弱することが明らかとなった。これらの結果は、fatal bovine serum(FBS)を添加した培養液を用いた実験系、およびFBSを用いない無血清培養液での実験系の両方で同様の結果を得た。上記の結果は硝子体がTGF-β1によるCD4+Foxp3+F T細胞の誘導能を強力に促進すること、その分子機序としてレチノイン酸受容体が関与していることを示しており、眼内において硝子体が制御性T細胞の誘導に関与している可能性が考えられる。3)については1)、2)の実験の施行に時間を要したため次年度に施行予定である。以上の結果より予定していた実験計画はほぼ計画通りに施行され、平成26年度の研究課題は中程度達成できたと考える。これまでの結果から硝子体がTGF-beta1/2を介してCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導能を強力に促進することを明らかとなった。平成28年度はTGF-beta1/2を介した硝子体によるCD4+Foxp3+制御性T細胞の誘導機序を明らかにするため以下の実験を立案する。
核医学診断および治療を目的とするナノ粒子キャリアの生体内制御技術の創成

ナノ粒子をキャリアとしたImage-based Therapyを実現するためには、診断ではプローブを投与してから撮像までの待ち時間の短縮、内照射治療では粒子が血中に滞留している間の非特異的な被ばくの低減が重要な課題である。そこで本研究では、血液に滞留したナノ粒子を強制的に血液外に排除する手法を検討し、抗ナノ粒子抗体を用いて血液由来のバックグラウンドシグナルの大幅低減させることに成功した。また、飛程が短く非特異的な被ばくを抑制することが可能であると期待されるオージェ電子放出核種を用いたナノ粒子型内照射治療用薬剤を開発した。平成26年度研究では、ナノ粒子キャリアの生体内制御システムを構築するために必要となる、両親媒性高分子の合成を進めた。具体的には、疎水性部分に左巻き構造と右巻き構造を有するポリマーを合成し、これらの合成したポリマーを用いて、自己組織化によるナノ粒子化を検討した。また、得られたナノ粒子が外部刺激に応答し、粒子の形態変化を引き起こすか動的光散乱装置を用いて評価した。またナノ粒子を放射性フッ素と臭素で標識する手法について検討を進め、18Fと77Brで標識したナノ粒子をそれぞれ調製することを達成した。内照射治療用ナノ粒子については、治療核種である77Brで標識したモデル薬剤を内包したナノ粒子を用いて、インビトロでの細胞取込み、細胞障害性評価を開始した。生体温度周辺で速やかなナノ粒子の形状変化を引き起こす新たな高分子ミセルの開発を進めた。ミセルを形成するための両親媒性高分子の鎖長や、ミセルの組成を制御することにより、ナノ粒子調製条件の最適化を進めた。また、その粒子サイズ、外部刺激に応じた形状変化の有無を主に動的光散乱法を用いてスクリーニングした。しかしながら、両親媒性ポリマーをナノ粒子化するとポリマーの外部刺激応答性が低下し、期待する条件(生体温度付近)におけるナノ粒子の形状制御が未だ達成されていない。外部刺激応答型ナノ粒子の創製については、ナノ粒子の刺激応答が生体温度付近で引き起こせておらず、インビボ評価実験の着手が遅れている。一方、インビボ実験(PET撮像)遂行のための準備は計画通り進んでいる。治療用(内照射治療)ナノ粒子については計画通りに研究が進捗しており、順調である。ナノ粒子製剤は一般に血中滞留性が高く、投与してからイメージングを実施するには、バックグラウンドシグナルが低減するまで比較的長い時間待つ必要がある。これはナノ粒子は主に治療用薬剤のデリバリー用キャリアとして開発されてきた経緯によるものであるが、イメージングプローブはプローブ投与から撮像までを数時間以内に収めることが必要であり、新たなナノ粒子の生体内制御技術の創成が求められている。そこで核医学診断用ナノキャリアの開発においては、これまでの生体温度周辺でのナノ粒子の形状制御に加えて、血中に滞留しているナノ粒子の動態を制御することによって、ナノ粒子プローブ投与後、より短時間で標的とする部位とバックグラウンドの信号比を高めることを試みた。マウスの血中に滞留しているナノ粒子を任意のタイミングで血液外に排出させることに成功し、血中由来のバックグラウンドシグナルを低減させることで、プローブ投与後早期での標的部位/バックグラウンド信号比を高めることを達成した。内照射治療用ナノキャリアの開発については、オージェ電子放出核種を内包したリポソームとナノ粒子(高分子ミセル)の創製を検討した。特に高分子ミセルには、オージェ電子放出核種である77Brを内包効率90%以上と高効率に内包すること、EPR効果にてがんにデリバリーされやすいと期待される粒子径の制御に成功した。また、調製した高分子ミセル製剤を用い、インビトロでの細胞障害性の評価を行った。生体内動態制御技術を確立するために必要となる両親媒性高分子の合成を進めた。現在のところ、インビボ実験に展開が可能なナノ粒子の創製には至っていないが、次年度以降の検討に必要となる両親媒性ポリマーのライブラリ構築は達成されている。また内照射治療核種を内包したナノ粒子については、モデル化合物を内包したナノ粒子製剤の創製を達成した。引き続きのインビトロ実験では、放射線による副作用をナノ粒子化によって低減できることを示すことができつつあり、初年度の計画以上に研究が進捗した。診断用ナノ粒子プローブについては、外部刺激に対して、生体温度付近で応答を示すナノ粒子の創製を進める。内照射治療用ナノ粒子については、モデル動物を用いた治療効果実験を進め、特に従来型のベータ線を用いる内照射治療との違いについて検討を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。分子イメージング外部刺激応答型ナノ粒子の創製については、より鋭敏に外部刺激に対して応答するナノ粒子を創製する必要があることから、外部刺激応答部位の構造最適化を進める。診断用ナノ粒子製剤については、ナノ粒子を診断

用核種である18Fにて標識する手法が決まったことから、より簡便に、低被ばくでナノ粒子の標識操作ができるようにすることを目標に、自動合成装置での18F標識用薬剤の合成方法確立を検討する。内照射治療用ナノ粒子製剤については、平成26年度研究で調製したモデル薬剤を内包したナノ粒子を用いて基礎データ取得を進める。これと同時に、これまでに既に報告されている77Brにて標識された内照射治療用薬剤をナノ粒子へ内包する方法について検討を進める。動物実験の着手に遅れが生じたために、動物の購入、飼育にかかわる費用に残金が発生した。28年度が最終年度であるため、記入しない。動的光散乱装置が予定額よりも少額で納入することができたこと、放射性77Brを製造するために必要な77Seを平成26年度中に購入しなかったことから残額が生じた。平成28年度に実施する動物実験の費用として使用する。また、ナノ粒子プローブの合成、精製の迅速化を図るために必要な物品購入費に充てる。ポリマー合成に必要となるFT-IR装置を平成27年度中に導入するために使用する。また、放射性核種製造用金属(77Se)もまた、平成27年度中に購入予定である。
嫌気性廃水処理プロセスに生息する未培養微生物の分離培養

嫌気性廃水処理プロセスに生息する機能上重要と考えられる未培養微生物の分離培養を行う。環境ゲノム情報には補完できない、生きた微生物ならではの機能や表現型を解明し、将来的には全く新しいアプローチによる嫌気性廃水プロセスの効率化や最適化に資することを目的とする。培養困難な微生物を分離培養に挑戦する本研究は、水処理に限らず、病原性微生物を取り扱う医療分野、品質管理を伴う食品分野など様々な分野への応用も期待できるものと考えている。
睡眠-覚醒リズムに伴う海馬アミノ酸の変動

皮質脳波記録用・ステンレスねじ電極、海馬脳波記録用・同心電極、眼球運動記録電極、筋電図記録電極を慢性的に埋め込んだラットをアクリルボックスで飼育し、自由行動下でラット前頭皮質、腹側海馬、線条体においてマイクロダイアリシス法により、サンプリングした。サンプリング時間は、120秒であった。睡眠-覚醒下におけるアセチルコリン、セロトニン、ドーパミンの定量を高感度HPLCによって行った。その結果、前頭皮質および海馬におけるアセチルコリン遊離量は、覚醒=レム睡眠>徐波睡眠の順で変動した。また、セロトニン遊離量は覚醒>徐波睡眠>レム睡眠の順で有意に変動していることが明らかになった。一方、線条体のドーパミン遊離量は覚醒>徐波睡眠=レム睡眠で変動し、セロトニンとは異なるパターンとなる結果が得られた。以上の結果から、脳内アセチルコリン・モノアミン系が睡眠-覚醒サイクルの発現に関与していることを確認することができた。こうした結果に基づき、腹側海馬のアミノ酸遊離量が睡眠-覚醒サイクルに伴ってどのように変化するか、マイクロダイアリシス法およびHPLCによって検討を開始した。アミノ酸はOPA反応法に基づき、電気化学的に検出した。グルタミン酸、タウリン、グリシン等のアミノ酸は、ダイアリシス・プローブ挿入後、脳損傷に伴って特徴的な変化を示したが、睡眠-覚醒サイクルに対応した変化は認められなかった。この結果はマイクロダイアリシス法で測定されるアミノ酸が、古典的神経伝達物質とは異なり、神経終末から放出されるアミノ酸の変化を反映しないことを示唆するものであった。そこで、グルタミン酸遊離によって生じる一酸化窒素(NO)遊離をNOxアナライザーで定量した。海馬におけるNOは、種々の刺激に反応することから、睡眠-覚醒をはじめとする脳機能にNOが重要な役割を果たしている可能性が示された。初年度においては、短時間の時間分解能をもつマイクロダイアリシス・サンプリングとポリグラフ記録をラットにおいて同時に行うシステムの確立を最初に試みた。皮質脳波記録用・ステンレスねじ電極、海馬脳波記録用・同心電極、眼球運動記録電極、筋電図記録電極を慢性的に埋め込んだラットをアクリルボックスで飼育し、自由行動下でラット前頭皮質、腹側海馬、線条件においてマイクロダイアリシス法により、サンプリングした。予備実験では、睡眠-覚醒下におけるセロトニン、ドーパミンの定量を高感度HPLCによって行った。その結果、前頭皮質および海馬におけるセロトニン遊離量は覚醒>徐波睡眠>レム睡眠で変動していることが明らかになった。一方、線条体のドーパミン遊離量は覚醒>徐波睡眠=レム睡眠で変動し、セロトニンとは異なるパターンとなる結果が得られた(論文投稿準備中)。以上に結果から、脳内モノアミン系が睡眠-覚醒サイクルの発現に関与していること、さらにマイクロダイアリシス法が中枢神経系の生理活性物質の変動をモニターするのに有効な方法であることを確認することができた。15EA02:こうした結果に基づき、さらに腹側海馬のGABA遊離量が睡眠-覚醒サイクルに伴ってどのように変化するか、マイクロダイアリシス法およびHPLCによって検討を開始した。GABAはOPA反応に基づき、電気科学的に検出した。これまでのところ、5分以内のサンプリング時間で腹側海馬のGABAを検出できることを確認している。さらに時間分解能を向上させて睡眠-覚醒の各ステージにおけるGABA遊離量の変動をあきらかにすべく、現在HPLCシステムの感度の調整を行っているところである。

モノアミン同様、120秒程度の時間分解能が達成され次第、睡眠-覚醒サイクルにともなう海馬GABAの変動を、とくに海馬シ-タ波との関連を中心に検討を加えていきたい。今年度においては、興奮性アミノ酸であるグルタミン酸遊離に伴う脳内一酸化窒素(NO)遊離量の睡眠-覚醒に伴う変動について、マイクロダイアリシス・システムをNOxアナライザーを用いて検討を加えた。まず、NOxアナライザーで測定されるNO2及びNO3が中枢神経系におけるNOの動態を反映しているかどうかを明らかにするために、マイクロダイアリシス・プローブを通じてNMDAを潅流してラットの海馬、線条体におけるNO2・NO3の定量したところ、いづれの部位においても、NMDAに対して用量依存的にNOx量が増大することが明らかになった。さらに、NOS阻害剤であるnitro-arginine(NARG)を投与したところ、NOx量が有意に減少することを確認した。以上から、NOxアナライザーで測定されたNO2・NO3がNO遊離を反映することを確認した。この結果は、1996年のAociety for Neuroscience(Washington,D.C.)において発表した。次いで、NOの睡眠-覚醒サイクルに伴う変動を調べるために、まずNOx量の日内変動について検討中である。ラットを12/12時間の明暗周期下で飼育し、マイクロダイアリシス・プローブを海馬に挿入して、15分のインターバルで最低24時間、NOxの定量を行った。その結果、NOx量が明期と暗期で異なる値を示すデータが得られつつある。今後、さらにデータ数を増やすとともに、ポリグラフ記録とNOx定量を同時に実施し、睡眠-覚醒のステージ毎のNOの変動を解析する予定である。最終度においては、興奮性アミノ酸であるグルタミン酸遊離に伴う一酸化窒素(NO)遊離量の加齢に伴う変動を老化ラットの線条体において検討した。さらに、スピントラップ剤で抗酸化作用を有するとともに、NOドナーとしても作用することが知られているPBN(N-tert-a-phenylnitrone)がNO遊離に及ぼす効果についても検討を加えた。マイクロダイアリシス・プローブを通じて若齢ラット(4-6カ月令)及び老化ラット線条体におけるNO2・NO3を明期において定量したところ、老化ラットのベースラインのNO遊離量は若齢ラットと比較して高いレベルにあることが明らかになった。さらに、NMDA(1mM)を20分間線条体に灌流すると、NO2,NO3いづれのレベルも増大することが認められたが、老化ラットでは、反応潜時が延長し、さらに、反応強度も減弱していることが見い出された。こうしたNO遊離の年齢差は、線条体におけるNMDAリセプターやNO合成酵素(NOS)の加齢変化に起因する可能性が示唆された。次いで、寿命延長効果や老化ラットの学習成績の改善効果の認められているPBNを若齢ラット線条体に灌流し、そのNOx量に及ぼす効果について検討した。30分間PBN(10mM)を灌流したところ、NO2,NO3いずれも統計的に有意に遊離量が増大した。
張力シグナルと生化学シグナルの相互制御による集団細胞運動の協調性確立メカニズム

細胞が絶えず変化する力に応答する能力は血管形成や上皮性がんの転移などでみられる集団細胞移動に極めて重要である。本研究では、細胞接着装置の構成分子であるαカテニンの張力依存的な構造変化に着目し、集団細胞運動における役割を実験観察と数理モデリングを通して解析を進め、以下の研究結果を得ることができた。1.細胞接着装置の質的・量的変化に関してまず、αカテニンの構造変異体に結合する因子の網羅的解析を行い、新規の相互作用タンパク質の同定を試みた。その結果、アクチン細胞骨格と結合し細胞内情報伝達の調節分子として知られるアファディンや、アクチン細胞骨格の重合因子フォーミンなどが細胞間の力に応じて細胞接着装置に組み込まれることを見出した。また、これらの分子は構造変化したαカテニン同様に、集団性の細胞移動の際には異方的な局在を示すことも明らかにした。2.力学的シグナルと生化学シグナルの相互制御に関してαカテニンの構造変異体を発現する細胞を用いて、αカテニンの構造変化により変動するシグナル伝達経路の解析を行った結果、アクチン細胞骨格の制御因子である低分子量Gタンパク質RhoAの活性が亢進していることを見出した。これはアクチン細胞骨格の重合を力の負荷が大きい細胞接着装置に限局化することで、細胞接着の増強にフィードバックしている。これらの結果から、αカテニンの構造変化が細胞集団において異方的に維持されると、細胞集団内に不均衡な力の分布をもたらし、調和の取れた集団性の細胞移動を可能にすることがわかった。上記の通り、当初の予定よりも研究は予想以上に進展したため、当初の研究目標を到達し、成果を論文として発表することができた。
米国研究大学における将来の大学教員準備プログラム(PFF)に関する実証的研究

本研究の目的は、アメリカの研究大学において1990年代から多様な形態で実施されてきた将来の大学教員準備(Preparing Future Faculty、PFF)プログラムの最新動向を解明し、日本への示唆を抽出することである。具体的には、大学教員を目指す大学院生の学習評価能力養成に焦点化した最新の全米プログラムについて、高等教育界における学習成果の可視化や目的準拠型カリキュラムの実施を重視する流れの中で実施され成果を上げていることを解明した。またPFFで重視されているティーチング・ポートフォリオ/ステートメントの作成支援の普及についてもアンケート調査を基に解明し、日本への示唆を導き出した。平成26年度には、過去の科研費研究の成果を基盤として、1990年代からの将来の大学教員準備プログラム(PFF)の成果と課題、並びに昨年新たに始動した全米プログラムの理念と実態の解明を目的として、二回の訪米調査を実施した。第一回目の訪米では、研究代表者・吉良が、8月末からの約10日間に、1大学院協議会(CGS)、2全米科学財団(NSF)、3コーネル大学を訪問した。特に重要となるのは1と3で、1のCGSは、1993年から2002年の全米プログラム終了から10年たった2012年から、新たに学生の学習評価に焦点化したPFFの全米プログラムを始動させたため、その趣旨と現状、並びに大学の選考基準等について把握するために訪問し、Dr. Deneckeと面談した。3のコーネル大学は、1993年からの最初の全米プログラム、並びに最新のPFFにも参加し、さらにCIRTLのパートナー校となっており、すべてに参加している唯一の大学であるため訪問した。全米プログラムの成果と課題、並びに全米プログラムに参加するメリット等について、Dr. McLinn、Dr. Pettit等から情報を収集した。第二回目の訪米では、研究代表者・吉良と研究分担者・栗田が、11月初旬にテキサス州ダラス市で開催された北米のFD学会であるPODの第39回年次大会に参加した。参加目的は、FDの文脈の中で大学院生の職能開発の一環と位置づけられるPFFの実態に関する学会発表を聞き主要な発表者と面談し最新情報を収集することで、さらにPOD元会長で本研究の海外研究協力者のDr. Ouellettと本研究について意見交換を行った。栗田は、東大のFFPに関して発表を行った。研究分担者・栗田は、東大におけるFFPと呼ばれる大学教員準備プログラムの実施とその研究に携わり、さらにアメリカのPFFにおけるTPの活用方法等に関して研究を進めた。平成27年度には、過去の科研費研究の成果と平成26年度の成果を国内の学会に参加して発表を行い、米国における情報収集のために訪問調査を行い、学会に参加して発表を行った。具体的には、6月初旬に長崎大学で開催された大学教育学会第37回大会に研究代表者と研究分担者が参加した。研究代表者の吉良直は、本研究の成果の一部を個人研究の形態で発表した。さらに研究分担者の栗田佳代子が企画・司会を務めたラウンドテーブルで、日本のプレFDプログラムの成果と課題を検討し、アメリカなどの先進的な事例からの教訓も盛り込む内容となり、アメリカの事例に関しては、研究代表者の吉良が指定討論者として発表した。9月中旬には、研究代表者の吉良が、最新の大学教員準備(PFF)プログラムに参加しているインディアナ大学ブルーミントン校を訪問し、最新のPFFプログラムへの参加の経緯、プログラムの内容と成果等について、教授学習センターの教職員、教授、大学院生など総勢30人以上の方々をインタビューし情報収集を行った。11月初旬には、研究代表者の吉良と研究分担者の栗田が、サンフランシスコ市で開催されたPOD Networkの全国大会に参加してPFFプログラム等に関して情報収集し、研究分担者の栗田が共同発表を行った。さらに、研究代表者と研究分担者の3名は、栗田の所属する東京大学本郷キャンパスにある大学総合教育研究センターで年間を通して10回の研究会を開催し、東京大学で実施されているフューチャー・ファカルティ・プログラム(FFP)を通して開発・推進している大学院生用アカデミック・ポートフォリオ(SAP)の情報共有、そして米国研究大学におけるPFFで振り返りのツールとして重視されるティーチング・ポートフォリオや就職活動に必要になるティーチング・ステートメントの作成過程に着目して研究を進めた。本研究の目的は、高等教育改革の視点から、教授職を目指すアメリカの研究大学の大学院生を対象とし、多様な形態で実施されてきたPFFの実態と課題を実証的に解明することである。平成27年度に予定していたミシガン州立大学の訪問を平成28年度に延期したことなどはあるが、全般的には順調に進展している。本研究の最終年度となった平成28年度には、まず6月1112日に大学教育学会第38回大会(立命館大学)で、研究代表者の吉良直(東洋大学)が「米国研究大学における学習評価能力養成を目指す大学教員準備プログラムの展開」と題してアメリカの将来の大学教員準備(PFF)の最新の動向について発表した。また、研究分担者の栗田佳代子と吉田塁(東京大学)が東京大学で実施している日本版PFFに当たるFFP(プレFDプログラム)について共同発表した。そして、8月28日から9月5日の期間に、研究代表者の吉良が訪米調査を実施し、ミシガン州イーストランシング市のミシガン州立大学、そして首都ワシントンの全米科学財団等を訪問し、PFFの最新動向に関して情報収集を行った。

さらに、研究代表者と研究分担者の3人で、本研究から日本への示唆を導き出すため、アメリカのPFFプログラムと日本のプレFDプログラムに関する研究会を7回開催し(5/11, 6/15, 7/13, 10/11, 11/22, 12/14, 1/24)、最終的にはアメリカの研究大学の大学教育センターによる大学院生のティーチング・ポートフォリオ作成支援に関するアンケート調査を実施した。その共同研究の成果は、2017年3月1920日に第23回大学教育研究フォーラム(京都大学)で発表した。3年間の本研究では、アメリカの研究大学において最新のPFFプログラムの動向に関する情報収集を行い日本への示唆を導き出すことを目的とした。最新のPFFプログラムは、大学教員を目指す大学院生の学習評価能力の養成に主眼に置いていることがわかり、訪問した3大学における実践に関して情報収集を行った。日本への示唆に関しては、東京大学で実際にFFPを実施している研究分担者とともに日米比較の視点から現状を分析したが、研究成果の詳細は研究成果報告書にまとめることとする。本研究の目的は、アメリカの研究大学において1990年代から多様な形態で実施されてきた将来の大学教員準備(Preparing Future Faculty、PFF)プログラムの最新動向を解明し、日本への示唆を抽出することである。具体的には、大学教員を目指す大学院生の学習評価能力養成に焦点化した最新の全米プログラムについて、高等教育界における学習成果の可視化や目的準拠型カリキュラムの実施を重視する流れの中で実施され成果を上げていることを解明した。またPFFで重視されているティーチング・ポートフォリオ/ステートメントの作成支援の普及についてもアンケート調査を基に解明し、日本への示唆を導き出した。本研究の目的は、高等教育改革の視点から、教授職を目指すアメリカの研究大学の大学院生を対象とし、多様な形態で実施されてきたPFFの実態と課題を実証的に解明することである。具体的には、本研究では、PFFを全米規模で支援してきた組織や財団の担当者や大学レベルで重要な役割を果たしてきた教職員との面談、並びに様々な文書・文献のレビューを通して、11990年代からの全米プログラムと主要な大学独自のプログラムの内容・成果・課題、2最新の全米プログラムの実態、3PFFにおけるティーチング・ポートフォリオ(TP)の活用方法や成果を解明することである。そして、本研究の結果に基づき、日本のプレFDの充実に向けての示唆をまとめることも目指している。研究1年目となった平成26年度の研究実績を通して、その3つの課題の解明に向けて順調に進展している。今年度(平成27年度)を中心にその解明を目指し、平成28年度には研究成果を発表する予定である。平成28年度は、本研究の最終年度となる。研究代表者の吉良は、大学教育学会でこれまでの研究成果の中から、特に本研究の中核となる新たなPFFプログラムについて発表予定である。研究代表者の吉良は、8月末から約10日間の予定で、平成27年度に行かれなかったミシガン州立大学などを訪問する予定である。その目的は新たなPFFプログラムへの参加の経緯、成果と課題について情報収集を行うことである。研究分担者の栗田は、POD Networkの年次大会に参加し、情報収集を行う予定である。
卵の質の改善を目的とした体細胞ミトコンドリア自家移植法の開発

【目的】細胞内ATP産生の場であるミトコンドリア(Mt)は"卵の質"を決定する最も重要な因子である。我々はこれまで排卵後の卵の加齢(aging)がMtでのATP産生を低下させることを報告した。卵細胞のMtはagingによりその質が低下するが、細胞分裂を繰り返す体細胞ではMtの質は保たれる。そこで本研究ではマウス卵のagingモデルを作成し体細胞Mt自家移槙後の"卵の質"の改善させることを目的とした。【方法】自家移植にもちいる体細胞Mtは採卵時に同マウスの肝臓から濃度勾配・遠心法により採取し、精製した。マイクロマニピュレーションシステムを用い、それをマウス卵に微量注入した。マウス卵はそれぞれ(1)新鮮卵、(2)加齢卵、(3)体細胞Mt移植加齢卵、(4)Vehicle(シュクロース液)注入加齢卵、の4群に分け、体外受精を行い、その後の発育について観察した。【結果】4群で受精率(分割率)、変性率(Fragmentation率)、桑実胚発育率、胚盤胞発育率、胚盤胞発育率/受精率について検討した。新鮮卵で受精率、実胚発育率、胚盤胞発育率、胚盤胞発育率/受精率が他群に比べ有意に高く、変性率(Fragmentation率)は有意に低かった。しかし、加齢卵を用いた他の3群間に有意差は認められなかった。【考察】これまでの検討では体細胞Mt自家移植は加齢卵の受精率、胚発育を改善させなかった。その理由としては(1)肝臓から採取したMtが自家移植には適切でなかった、(2)Mt移植量が少なかった、などが挙げられる。
高校教育における生徒に応じた支援策のあり方―「諦め」意識と文化的資本の分析から－

本研究では、多様な困難を持つ生徒への高校での支援策を検討するため、低学力で文化的資本不足にある生徒の多い学校を中心に調査を行った。その結果、学校は文化的資本の支援を意識する現状にはなく、生徒の基礎学力の定着による成功体験の蓄積と体験的キャリア教育によって自己否定感や諦め意識の改善を目指していることがわかった。しかし、一部では外部組織と連携し、生徒が希望を持ち社会的自立を目指す取組や結果的に文化的資本の補完につながったとされる取組等、今後に期待できる事例も見られた。米国では、生活環境や文化的背景に生徒自身が誇りを持ち、成育過程で不足する文化的資本を補完する役割を果たす教育支援が明らかとなった。本年度の研究は、以下のように実施した。今年度の調査に向けた必要項目の設定を行うため、国内での新たな先行研究を収集したところ、本研究課題にとって注目すべき先行研究として「教育と格差の発生・解消のメカニズムの調査研究」の成果が発表されていた。一方、アメリカ合衆国において行われている、教育困難な学校や貧困層の子ども支援のための新人教員派遣プログラムを持つNPO法人「TFA(ティーチ・フォー・アメリカ)」および、そのモデルを日本に導入しつつあるNPO法人「TFJ(ティーチ・フォー・ジャパン)」の活動についての成果もみられた。そこで、それを受けて日本における当該団体を訪問し、聞き取り調査と資料収集を行った。また、本研究申請時の計画の中で、昨年度はアメリカ合衆国ハワイ州を対象とした現地調査を実施し、学校現場において資料収集をおこなっているが、本年度はそれらの資料についての分析を行った。また、調査対象とした学校の教員が来日した機会を利用し、昨年度得た資料についての確認および新たな動向についての情報を得るなど、聞き取り調査を行った。さらには、ハワイ州オアフ島の中でもっとも貧困率の高い西部地域の学校および子どもの支援事業「KONISHIKI基金」を行っている小錦八十吉氏(同地区出身)から、同地域の実情と子どもの課題についての聞き取り調査を実施するとともに、調査対象校および教員に連絡を取り、来年度の同地域での訪問調査に向けての準備調査を進めた。研究成果の公表については、関東教育学会において、これまでの国内外の調査結果を踏まえ、ハワイ州での調査の分析結果を中心に研究成果を発表した。過去の調査結果の分析を踏まえ、複数の高校訪問を実施し、学校における生徒の現状と支援策についての詳細を聞き取った。その結果、学力下位にある高校では「諦め」意識を持つ生徒の深刻な状況と、それが学力による劣等感や失敗体験だけでなく、生徒の様々な要因(家庭環境、保護者の意識、経済力、発達障害等)が重複し生じていることがわかった。それらの現状に対応するため、基礎学力の定着や、生活習慣の確立、社会性の育成、成功体験の機会確保など、多様な支援の取り組みが高校教育として必要とされることが指摘でき、そういった支援策に積極的な取り組みを見せ、成果を上げつつある高校の存在が明らかとなった。一方、昨年度に実施したNPO法人「TFJ」(アメリカにおける教育困難な学校や貧困層の子ども支援のための新人教員派遣プログラムを持つNPO法人「TFA」をモデルにした日本での活動)の聴き取り結果を踏まえ、ハワイ州での「TFA」の活動を知る現地の教員に聴き取り調査を行った。また、昨年度のハワイ州での調査結果の分析を踏まえ、経済的文化的資本が少なく学力不足の生徒達への支援策を実施し、効果的な成果を上げる学校への訪問調査を実施した。そこでは、学校と地域社会が連携し、生徒自らがプロジェクトの中心を担うことで社会との関わり(社会に役立つ自己の存在意義)を実感できるプログラムが導入されている。学会発表では、これまでの国内外の調査結果を踏まえ、特に学力下位の生徒の割合が高い高校での支援事例の分析結果を中心に研究成果を発表し、学会への論文投稿を行っている。まず先行研究を収集し、これまでの研究成果を踏まえた調査項目の設定のための分析をおこなった。次に、学校現場での調査を実施した。当初予定していた国内の学校調査は、諸事情による学校の混乱も多く見られたため次年度以降とし、本年度は主に比較対象である米国で行った。米国での調査は、同一地域の小中等学校を中心とした。「諦め」意識を分析するためには成育過程全体を捉える必要があると判断し、中等教育だけでなく初等教育段階での調査を行っている。対象としたハワイ州は全米で唯一、州教育委員会が州全域を統括している地域である。また、経済的文化的な貧富の格差が大きく、狭義の地域で住み分けがされている。今回対象としたオアフ島北部は、東西の海岸沿いおよそ10km内で貧富の差が大きく、その中に3つの公立小学校と1つの高校が設置されている。

小学校の中で、1校はハワイアン系の割合が高く、フードスタンプ受給の家庭環境にある児童が半数を締めながらも、ハワイ州の読み書きの学力テストで州の上位3校に入っている。他の1校は、数年前まで入学希望者が少なく州のテストでも下位にあったが、学校改革によって上位の学力を獲得する成果を上げた。3つ目の学校は、有名な芸術家や本土から移住した富裕層を保護者に持つ児童が中心で、保護者の学校への支援によって施設設備も充実している。同校の保護者の教育要求は、テストの点数よりも幅広い教養と精神的豊かさにある点も注目される。また、同地域にある公立高校は、条件整備が十分でない中、ロボット技術などで全米でも最上位の評価を得ている。加えて、西部の低所得者居住地域に設置され生徒の興味と関心を伸ばすための新しい教育支援を行っている公立高校、東部の富裕層のエリアに設置されている中等学校での調査を実施した。平成26年度の研究は、以下のように実施した。今年度は、前年度の調査によって明らかとなった新たな学校の取り組みを調査した。神奈川県教育政策でのクリエイティブスクールの取り組み、大阪府の高校政策に導入されたデュアルシステム、北海道の教育困難校による個別の取り組み、米国での生徒支援のプログラムを調査し、生徒の「諦め」意識と低い将来への希望が、家庭環境に強く影響される現状を聞き取り、そういった意識の払拭と自己肯定感の育成、そして高校卒業後の積極的な社会的自立への意欲につなげるための支援策の事例を分析した。また、本研究の最終年度である今年度は、日本学校教育学会、日本学習社会学会、日本特別ニーズ教育学会等において、これまでの国内外の調査結果をまとめ研究成果を発表した。研究期間全体を通じて実施した研究の成果については、以下の通りである。本研究では、教育困難高校の調査及び米国の経済的文化的な貧困環境に位置する学校を中心に調査をおこなった。その結果、日本の場合、生徒に不足する文化的資本を学校教育が直接補完する現状にはなく、自己否定感や諦め意識の改善のためには、生徒個々の学力にできるだけ応じた基礎学力の向上による成功体験の蓄積を目指した支援がなされていることがわかった。ただし、学校が地域の協力を得て、生徒が将来に希望を持ち卒業後に社会的自立を目指せる取り組みもなされており、その中には今後の展開に期待できる事例が生まれている。米国の取り組みでは、生徒の出生と家族、生活環境と文化的背景に生徒が誇りを持てるように工夫された授業内外の教育支援が注目される。それらの実践により、生徒は社会生活への自信と意欲を高め、自らの成育に自尊心を持つなど、学校教育が生徒の成育過程で不足していた文化的資本を補完する役割を果たしていることがわかった。教育学本研究の全体構想は、多様な困難を持つ生徒が、自分の将来に意欲を失い「諦め」、苦悩する状況を転換し、将来の人生に意欲的に取り組んでいく力の育成をするため、どのような支援が必要で有効となり得るのか、そのシステムを構築することにある。その中で本研究の目的は、子どもの背景にある家庭環境において、経済力が低い場合であっても文化的な側面が高ければ将来への意欲を高められることを事例から示し、そのために可能な学校教育における支援のあり方を検討することである。