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看護職の勤務シフトの法的分析と提言-看護法学確立のための基礎的研究

看護職の人員不足は、国民的大問題である。その原因は、看護師の定着率が低いことにある。医療界の自助努力だけではこの大問題を解決することは難しい。労働法からのアプローチとして、ILO149号条約の批准の必要性と、労働諸法規の改正方向を提起した。具体的には、(1)深夜労働における実労働時間を12時間以内に規制すること、(2)交代制勤務における勤務間隔の法定化、(3)番方交代時の引き継ぎ労働時間のカウント(みなし制の導入など)、(4)継続的休憩時間の法定化、(5)研修・教育時間の労働時間へのカウントの法制化が必要である。平成21年度は、本格的な実態調査の前段階として、看護に関する基本的な文献とともに、看護労働に少しでも触れていると思われる文献を収集した。その上で、調査項目を確定するための予備的調査として、看護職に対する緊急実態調査を行ったうえで、"ナースのかえるプロジェクト"推進に腰を上げた日本看護協会の担当者に面談し、看護協会における実態把握の現状と取り組んでいる課題について、情報提供をお願いした。さらに、赤十字関係が中心ではあるが、葛飾赤十字産院、福岡赤十字病院、徳島県看護協会、日本赤十字社長崎原爆病院、九州大学病院、熊本赤十字病院などの看護部長・同経験者に看護労働の実情について率直な意見をうかがうことができた。それらのインタビューを通じて、看護労働に関する法的分析の欠如が明らかになり、本研究の必要性と課題について確信を持つことができた。平行して、看護労働に関する判例の収集も行い、十数件の裁判例から特徴的な5件を選び、判例から浮かび上がる看護労働の実情を整理し、九州社会法研究会において発表した。発表内容については、論文として完成し、労働法の専門雑誌に掲載する予定である。以上の予備的研究を通じて、平成22年度に行うべき実態調査のアウトラインを構想することができた。トータルで、十数項目の調査事項を作成し〔申請書記載の項目に若干の修正を施している〕平成22年度は、主要な全国の病院の看護責任者〔看護部長等〕に直接面談し、聞き取り調査を行う予定である。平成21年度の予備調査に引き続き、平成22年度は、本格的な実態調査のための質問項目の確定を行った。その上で、全国の主要な病院の看護部長に直接アポイントメントを取り、インタビューを行った。インタビューに応じてくれた看護部長(副院長)は、次の10病院・施設の方々である。徳島赤十字病院、徳島県看護協会(会長)、葛飾赤十字産院、武蔵野赤十字病院、日本医科大学付属病院、杏林大学付属病院、九州大学病院、熊本赤十字病院、佐賀大学付属病院、埼玉県看護協会(副会長)。それ以外に、本学教員の現場経験の聴取を行うなど、看護労働が抱える各種問題についてのデータはほぼそろえることができた。現在、最終報告に向け、鋭意インタビュー内容の整理・分析、および今後の課題についての執筆に務めている。一方、昨年九州社会法研究会において報告した、裁判例から浮かび上がる看護労働における問題点の摘出と課題の提起についての論文「看護労働における労働時間制の法的課題-看護労働に関する裁判例を中心に」も、ほぼ完成し、季刊労働法に提出し査読中である。平成22年度は、実態調査のための質問項目の確定を行った上で、全国の主要な病院の看護部長に直接アポイントメントを取り、インタビューを行った。それを踏まえ、平成23年度は、実態調査の整理と分析に取り組んだ。インタビューで調査不足の点は、再度当該に質問をするなど、実態調査の補充にも注力した。手始めに、若年看護師が過労死した「国立循環器病センター事件」大阪高裁判決、深夜労働の労働条件変更をめぐって争われた「井之頭病院事件」、看護師の定着に多大の影響をもたらす育児休業の権利性が争われた「みなと医療生活協同組合(協立総合病院)事件」をメインに、裁判例に現れた看護労働の問題点を別出するとともに、実態調査の一端を織り込んだ中間報告「看護労働における労働時間制の法的課題-看護労働に関する裁判例を中心に」を、季刊労働法に掲載した。その後の調査分析の結果、様々な問題点の内、次の四つが当面の課題であることが判明した。(1)深夜勤務の健康・生活・精神に与える悪影響が想像以上に強い。現在各病院において、2交代制への移行が進んでいるが、なによりも12時間以上の継続勤務を防止することが第一の課題である。労基法において看護労働が全く考慮されていないが、ILO149号条約の批准と,労基法における連続労働時間制限の規定の立法化が必要である。(2)看護師の定着率を高めるため、育児支援制度の拡充が必要である。具体的には、院内保育の充実や育児短時間勤務の拡充を図る必要がある。なお、過渡的には、夜勤専従職員の労働条件の改善を図りながらも、拡充が必要である。(3)現場で働く看護師とともに、管理職層の意識改善が必要である。

労働関係法規に関する研修を強化するとともに、自らの辿ってきた途を反芻しながら、よりよい労働条件の方向性を模索する教育体制の整備が望まれる。(4)すでに、看護協会の方針にも見られるが、なにより看護界自らが、他の医療職者を交えた労働時間短縮に取り組むことである。
東アジア諸地域の比較からみた戦時戦後中国の社会秩序と政治文化

本研究は、第二次世界大戦およびその後の国共内戦という二つの総力戦を経験したことによって、中国の社会秩序がどのように変容し、その変容が中華人民共和国の誕生にどのように関わり、同国家の政策展開や政治手法にどのような政治文化的な特質をもたらしたかを、地域的な差異に留意しつつ明らかにした。そのうえで、同じく総力戦を経験した東アジア諸地域と比較して、その意義づけを行い、中国近現代史に新たな比較研究の視座を提供した。本年度は、当初の予定通り、研究代表者・研究分担者・連携研究者が参加する年3回の研究例会を東京で開催した。第1回目(2014年6月)は、科研の課題や共同研究の進め方について綿密な打合せを行うとともに、比較対象として重要な日本の軍隊、およびその中国認識について日本史の視点から研究報告をしてもらった。第2回目(同年10月)は、中国東北地域の内戦期の社会動向、および中国の民衆文化や儀礼・民俗をめぐる研究報告をしてもらい、科研の課題との関連で有意義な議論を行った。第3回目(翌年2月)には、中国華北地域の内戦期戦時動員の特質、日本の総力戦体制研究の研究動向とその今日的意義に関する研究報告をしてもらい、日中間比較の視点を深めることができた。中国内部の地域間比較、日本を含めた東アジア諸地域間の比較は、本研究課題の基軸的な論点を構成しているため、いずれの研究例会の議論も有意義であり、今後の進展の基盤となるものである。科研初年度の活動としては、研究課題の実現に向けて、さしあたり順調なスタートを切ったと評価できよう。このほかの研究活動としては、研究代表者・分担者はその役割分担にもとづいて、海外で史料調査・収集を精力的に行い、それを踏まえつつ研究論文の発表、学会報告などを通じて多くの研究成果の発信を行った(「13.研究発表」欄、参照)。また、海外での史料調査を通じて得た研究情報・史料情報については、前述の研究例会において、その都度、提供してもらい、日常的な意見交換を行った。これらは今後の調査活動に有益に生かしていくことになろう。本年度(2015年度)の最大の研究成果は、2015年7月18日に「激動期東アジア諸地域の中間団体と国家ー中国・日本・台湾」と題する共通テーマを掲げて、国際ワークショップを開催したことである。そこでは、194050年代の戦時戦後東アジア諸地域の社会秩序の変容について、同業団体、血縁団体、農業組織などの中間団体に焦点をあてて、比較史的な検討を行った。報告者・コメンテーターには、本科研のメンバーだけではなく、関連する分野で優れた研究蓄積をもつ国内外の歴史研究者に加わっていただいた。これによって、中国史研究者、日本史研究者、台湾史研究者がそれぞれの分野を超えて、活発で有益な討論を行うことができ、新たな比較史の可能性を提示することができた。本ワークショップの討論記録は、すでにテープ起こしを済ませており、次年度において印刷・製本作業を行って小冊子にまとめ、関連する主な研究者に配布する予定である(非売品)。これは、本科研全体の中間的な成果報告として位置づけることができる。このほか、本年度も昨年度に引き続いて、研究代表者・分担者は、当初に取り決めた役割分担にもとづいて、中国、香港、台湾などを訪問し、史料調査・収集を実施した。それぞれの史料調査の成果については、2015年11月、2016年2月に開催した研究例会の場において、相互に情報交換を行った。これらの海外史料調査の成果は、本科研の最終報告をまとめる際に有効に生かされることになろう。上述したように、本科研の中間的な成果報告である国際ワークショップを開催して有意義な討論ができた。その討論記録の編纂作業も順調に進んでいる。また、研究代表者・分担者による地道な海外史料調査・収集は、おおむね支障なく継続して実施しており、研究例会も2回開催し、史料調査の成果に関する情報交換や今後の研究計画の策定もほぼ終わっている。したがって、全体としておおむね順調に進展しているといえる。本年度(2016年度)の研究成果としては、以下の2点である。まず、1つめは2016年12月3日に「戦時戦後東アジアの激動と“社会像"」と題するシンポジウムを上智大学で開催したことである。そこでは、194050年代の戦時戦後東アジア諸地域の社会秩序の変容について、その実態の探究だけではなく、そこで紡ぎ出された社会像に焦点をあてて、比較史的検討を行った。報告者には、本科研のメンバーだけではなく、関連する分野で優れた研究蓄積をもつ日本史研究者、朝鮮史研究者に加わっていただき、有益な討論を行うことができ、新たな課題も提示することができた。本シンポジウムの討論記録は、すでにテープ起こしを済ませており、次年度において印刷・製本を行って小冊子にまとめ、関連する主な研究者に配布する予定である(非売品)。2点目は、本科研全体の最終的総括として、学術論文集の出版を企画し、その実現に向けた報告会を2016年7月30日31日(筑波研修センターにて合宿)、10月15日(大阪梅田)と2回に分けて実施して、論点の相互点検を行った。これに基づいて、科研メンバーは研究論文を執筆し、3月段階でほぼすべての原稿が集まった。出版社も決定しており、現在、印刷中である。

このほか、本年度も昨年度に引き続いて、研究代表者・分担者は、当初に取り決めた役割分担にもとづいて、中国・香港・台湾などを訪問し、本研究に必要な史料調査・収集を実施した。これらの、上記の学術論文集に生かされている。本研究は、第二次世界大戦およびその後の国共内戦という二つの総力戦を経験したことによって、中国の社会秩序がどのように変容し、その変容が中華人民共和国の誕生にどのように関わり、同国家の政策展開や政治手法にどのような政治文化的な特質をもたらしたかを、地域的な差異に留意しつつ明らかにした。そのうえで、同じく総力戦を経験した東アジア諸地域と比較して、その意義づけを行い、中国近現代史に新たな比較研究の視座を提供した。1.研究代表者・研究分担者・連携研究者が参加する研究例会を、予定通り年3回開催できたこと。研究分担者の一人は、1年間の海外在外研究(韓国・香港)と重なり、研究例会には参加できなかったが、次年度以降は参加可能であり、在外研究の成果も本科研の研究課題実現に生かされることになろう。2.上記研究例会における研究報告は、いずれも科研の研究課題との関連が明確であり、今後の進展に十分に資するものであったこと。対象地域については、当初の計画からすれば、一部漏れている地域(華中・華南および台湾)もあるが、今後の科研期間中に補うことが十分に可能である。3.当初の役割分担に沿って、海外での史料調査・収集が順調に行われたこと。この調査にもとづく研究成果の発信もすでに始まっており、今後も大いに期待される。以上の理由により、おおむね順調に進展していると評価できる。次年度は、本科研の最終年度に当たり、最終的な研究成果のまとめと発信に重点を置く予定である。具体的には、(1)国際ワークショップの討論記録を印刷・製本して小冊子にまとめ、研究成果の発信の一環として、関連する主な研究者に配布する。(2)本科研メンバーを主な執筆者とする論文集の編集・出版を企画している。その実現に向けた準備作業として、2016年7月30ー31日に一泊二日の研究会合宿を行う予定である。ここで、科研メンバーのほぼ全員がそれぞれの役割分担に即した論文構想を報告し、相互の意見交換を通じて論点を明確にし、それにもとづいて年度末における論文集の出版につなげていく。(3)2016年12月3日には、本科研の研究成果を盛り込んだ国際シンポジウム「戦時戦後東アジアの激動と社会像」を開催し、ここでも成果の発信に努める。報告者はすでに確定しており(中国史2名、日本史1名、朝鮮史1名)、当日の報告を準備中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。中国近現代史次年度の予定は、本年度と同じく日常的な研究例会の開催と海外史料調査・収集を基軸に進めていくとともに、これまでの活動の蓄積を踏まえて、論点の拡充・批判的検討および研究成果の発信の場として、外部に開かれたワークショップを開催することである。ワークショップの報告者・コメンテーターの顔ぶれはすでに決定しており、その中には本科研の研究課題と密接にかかわる隣接分野の優秀な研究者も含まれている。本科研の活動と成果を外部の視線にさらすことを通じて、より一層の発展を期待することができる。海外史料調査を予定していた研究協力者のなかに、諸般の事情で調査を取りやめた者が複数いたり、研究代表者の旅費として計上していた出張が、職場の学内業務との日程調整がつかないため、出張期間を短縮したりした不測の出来事があった。
時計タンパク質の多彩なリン酸化リズムに支えられた概日時計の振動原理に迫る

哺乳類の概日時計システムにおいて、CLOCKとBMAL1はDNAに結合して転写フィードバックループに貢献する中心的な時計タンパク質である。本研究では、ChIP-Seq解析によりCLOCKが結合するDNA領域を網羅的に決定した。さらに、RNA-Seq解析により全ての転写産物の発現プロファイルを正確に記述した。一方で、CLOCK-BMAL1複合体をリン酸化する酵素としてJNKを同定し、KOマウスの解析から概日時計の光入力系における役割を示した。交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。概日リズムは、生物が地球環境の24時間サイクルに適応して獲得した生理機能であり、概日リズムを生み出す生体計時システムは概日時計と呼ばれている。哺乳類の概日時計において、時計タンパク質であるCLOCKとBMAL1の複合体はDNAとの結合と解離を繰り返す。この約24時間周期のDNA結合リズムは分子発振に重要であるが、その制御機構は謎に包まれていた。申請者はこれまで、CLOCKのリン酸化がDNA結合を強力に抑制することを見出した。初年度ではまず、申請者が自作した特異的かつ高感度なモノクローナル抗体を用いて、マウス肝臓を出発材料にしたChIP解析を行い、定量的にCLOCK結合DNA断片を単離する実験条件を確立した。交付申請書の提出時点では、このDNA断片をマイクロアレイ解析に供する計画であったが、より網羅的な全ゲノム解析を目指して、次世代シーケンサーを用いたChIP-Seq解析を行った。得られた莫大なデータをもとにスーパーコンピューターを用いてin slico解析を行い、最終的に5,550のCLOCK結合領域を同定した。今後、同様の解析を様々な時刻に調整した肝臓に対して行うことにより、CLOCK-BMAL1がリズミックに結合しているDNA領域を網羅的に探索する。本年度ではこれと並行して、CLOCK-BMAL1リン酸化の責任キナーゼを探索した。その結果、c-Jun N-terminal kinase(JNK)を同定し、JNKシグナリングが細胞時計の周期調節と位相決定に重要な働きをしている可能性を見出した。今後これら一連の解析を進展させることにより、概日リズムの誘起原理を明らかにし、サーカディアン転写を巧みに制御するリン酸化シグナリングを解明する。申請者はこれまで、自作した特異的かつ高感度なモノクローナル抗体を用いて、マウス肝臓を出発材料にしたCh長P-Seq解析を行い、7,978のCLOCK結合領域を同定した。本年度には、同じマウスより調整した肝臓のtotalRNAに対してRNA-Seq解析およびsmall-RNA習Seq解析を行い、CLOCKの制御遺伝子が実際にリズミックに転写されていることを実証した。これと並行して、CLOCK-BMAL1をリン酸化するキナーゼJNKの機能解析を進めた。JNK3KOマウスの行動解析を行った結果、恒暗条件下での行動周期が長い(KO;24.1±0.1hr,WT;23.6±0.2hr)ことに加えて、夜間の光照射に伴う位相シフトが大きく阻害されることが判明した。恒明条件では、マウスはアショフの経験則に従って光照度依存的に行動周期が長くなることが知られているが、このKOマウスはアショフの経験則に従わないことを見出した。このように、JNKは外界の光情報をBMAL1-CLOCK複合体にリン酸化シグナルとして伝達することにより、概日時計の周期や位相を決定することを明らかにし、原著論文として国際雑誌に発表した(Yoshitane et al.,EMBO Rep.,in press)o交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を遂行し、下記の成果を得た。申請者はこれまで、マウス肝臓を出発材料にしたChIP-Seq解析を行い、ゲノムワイドにCLOCK結合領域を同定した。さらに、RNA-Seq解析およびsmall-RNA-Seq解析を行い、リズミックに発現している転写産物を網羅的に決定した。これらSeqデータを比較解析した結果、1,126のリズミックな転写産物のうちCLOCKによる転写制御を直接受けるものは324と意外にも少なかった。そこで、BMAL1-KOマウスを用いて同様のSeq解析を行ったが、これらリズミックな転写産物のリズムはやはり消失していた。

この結果は、これまで考えられていた転写フィードバックを中心とする考え方に加えて、CLOCK-BMAL1複合体からの間接的なリズム制御の重要性を示唆する。事実、CLOCKの直接的な標的遺伝子の中には多くの転写因子が含まれており、これら転写因子の機能リズムからの2次的な出力が判明した。また、RNA-Seqデータを詳細に解析した結果、時刻依存的な選択的スプライシングの存在を見出した。さらに、リズミックに発現しているmiRNAを同定し、その標的遺伝子が逆位相のリズムを示すことを示した。このように、多くの基礎データを切り口に概日時計の複雑な出力機構を明らかにすることができた。申請時にはマイクロアレイを行う予定であったが、第二世代シーケンサーを使用することにより、格段に定量的で大規模なデータを取得することができた。さらに、リン酸化シグナルの解析も順調に進み、原著論文として国際雑誌に報告することが出来た。24年度が最終年度であるため、記入しない。第二世代シーケンサーを用いたChlP-SeqおよびRNA-Seqの結果に基づいて、dryからwetへの還元を行っていく。まずは、リアルタイムPCR法によりCLOCK制御遺伝子の時刻変動を確認するとともに、これらの機能解析を通じて生体機能リズムの分子基盤を解き明かす。
新規な2点配位型ルイス酸の創製とエステル類の効率的分子内反応の開発

エステル化合物はカルボニル酸素とエーテル酸素の双極子モーメントの反発とエステル基に結合する置換基の立体反発によりtransoide配座が有利とされているため、反応点がエステル部を介して結合する基質の分子内Diels-Alder反応などの分子内反応は効率的に進行しない。申請者は、この問題点に対し、エステル基の2つの酸素原子に配位可能な2点配位型ルイス酸の創製による(1)反応に有利なcisoide配座の形成と、(2)2点配位によるジエノフィル部位の活性化を念頭におき、効率的な分子内反応について検討した。種々のタイプのルイス酸について検討を重ねた結果、トリフルオロメタンスルホンアミド(TfNH_2)とMe_2AlClから生成するルイス酸TfN[Al(Me)Cl]_2が、種々の置換基を有する3,5-ヘキサジエニルアクリル酸誘導体の分子内Diels-Alder反応に極めて有効な触媒であることを見いだした。また、TfNH_2とMe_2AlClあるいはDIBALから生成するルイス酸を使い分けることにより、同様なcisoide配座を有するα,β-不飽和ラクトンの分子間Diels-Alder反応が効率的に進行することを明らかにした。さらに、アクリル酸部位とアリルシラン部位をエステル基で結合した3-トリアルキルシリル-4-ペンテニルアクリル酸エステルの分子内環化反応では、1,1'-biphenyl-2,2'-di(triflyl)amideと2当量のMe_2AlClより調製されるLewis酸が、分子内[3+2]環化反応に有効であり、高収率かつ高立体選択的に環化体が得られることが分かった。本研究は、従来法では反応の進行が困難であった上記の分子内環化反応に対して、申請者が開発した二点配位型Lewis酸が極めて有効に機能することを示したものであり、有機合成への応用展開ばかりでなく、新規な活性化法に関する新知見として学術的にも意義深いものである。本研究はエステル部を結合部位に含むトリエン化合物の効率的な分子内Diels-Alder反応の開発を目的とする。すなわち、エステル化合物はカルボニル酸素とエーテル酸素の双極子モーメントの反発とエステル基に結合する置換基の立体反発によりtransoide配座が有利とされている。このため、1,3-ジエン部分とジエノフィル部分がエステル部を介して結合するトリエン系の分子内Diels-Alder反応などは効率的に進行しない。この問題点に対してエステル基の2つの酸素原子に配位可能な2点配位型ルイス酸が設計できれば、(1)反応に有利なcisoide配座の形成に加えて、(2)2点配位によるジエノフィル部位の活性化により、分子内反応は効率的に進行するものと考え、詳細な検討を行った。申請者は、種々のタイプのルイス酸について検討を重ねた結果、トリフルオロメタンスルホンアミドとMe_2AlClから生成するルイス酸を用いることにより、種々の置換基を有する3,5-ヘキサジエニルアクリル酸誘導体の分子内Diels-Alder反応が極めて穏和な条件下で、高収率、高立体選択的に進行することを見いだした。また、この反応で用いたルイス酸は、同様なcisoide配座を有するα,β-不飽和ラクトンの分子間Diels-Alder反応に対して有効な触媒となりうると考え、今後検討していく予定である。さらに、申請者は、Et_3Bをラジカル開始剤とするブロモ酢酸エステルのアルケンへのラジカル付加反応が、Me_2AlClによって速やかに進行することを見い出している。上述した2点配位型ルイス酸のコンセプトの展開として、α-ブロモカルボン酸エステル誘導体の分子内ラジカル付加反応について現在検討している。エステル化合物は、カルボニル酸素とエーテル酸素の双極子モーメントの反発とエステル基に結合する置換基の立体反発によりtransoid配座が有利である。このため、エステル基を結合部位とするトリエン化合物の分子内Diels-Alder反応は効率的に進行しない。この問題点に対してエステル基の2つの酸素原子に配位可能な2点配位型ルイス酸が設計できれば、(1)反応に有利なcisoid配座の形成に加えて、(2)2点配位によるジエノフィル部位の活性化により、分子内反応は効率的に進行するものと考えた。詳細な検討の結果、トリフルオロメタンスルホンアミド(TfNH_2)とMe_2AlClから生成するルイス酸TfNH_2[Al(Me)Cl]_2が3,5-ヘキサジエニルアクリル酸誘導体の分子内Diels-Alder反応に対して、極めて有効な触媒であることを既に報告した。このような二点配位型ルイス酸はcisoid配座に固定されているα,β-不飽和ラクトンの分子間Diels-Alder反応に対しても有効な触媒となり得ると考え、種々の基質について検討を行った。TfNH_2とMe_2AlClあるいはDIBALから生成するルイス酸を使い分けることにより、従来法で反応の進行が困難であったα位に置換基を有するα,β-不飽和ラクトン誘導体に対しても穏和な条件下で、高収率、高立体選択的に進行することを明らかにした。さらに上述の分子内Diels-Alder反応の知見をもとに、アクリル酸部位とアリルシラン部位をエステル基で結合した3-トリアルキルシリル-4-ペンテニルアクリル酸エステルの分子内エン反応について検討を行った。

類似の分子間反応では[2+2]および[2+3]環化反応が競争するのに対して、TfNH_2[Al(Me)Cl]_2を用いた本反応では[2+3]型のみが進行しビシクロ[4.3.0]ノナン誘導体が収率よく得られることを見い出した。今後、本反応の一般性について検討する予定である。エステル化合物はカルボニル酸素とエーテル酸素の双極子モーメントの反発とエステル基に結合する置換基の立体反発によりtransoide配座が有利とされているため、反応点がエステル部を介して結合する基質の分子内Diels-Alder反応などの分子内反応は効率的に進行しない。申請者は、この問題点に対し、エステル基の2つの酸素原子に配位可能な2点配位型ルイス酸の創製による(1)反応に有利なcisoide配座の形成と、(2)2点配位によるジエノフィル部位の活性化を念頭におき、効率的な分子内反応について検討した。種々のタイプのルイス酸について検討を重ねた結果、トリフルオロメタンスルホンアミド(TfNH_2)とMe_2AlClから生成するルイス酸TfN[Al(Me)Cl]_2が、種々の置換基を有する3,5-ヘキサジエニルアクリル酸誘導体の分子内Diels-Alder反応に極めて有効な触媒であることを見いだした。また、TfNH_2とMe_2AlClあるいはDIBALから生成するルイス酸を使い分けることにより、同様なcisoide配座を有するα,β-不飽和ラクトンの分子間Diels-Alder反応が効率的に進行することを明らかにした。さらに、アクリル酸部位とアリルシラン部位をエステル基で結合した3-トリアルキルシリル-4-ペンテニルアクリル酸エステルの分子内環化反応では、1,1'-biphenyl-2,2'-di(triflyl)amideと2当量のMe_2AlClより調製されるLewis酸が、分子内[3+2]環化反応に有効であり、高収率かつ高立体選択的に環化体が得られることが分かった。本研究は、従来法では反応の進行が困難であった上記の分子内環化反応に対して、申請者が開発した二点配位型Lewis酸が極めて有効に機能することを示したものであり、有機合成への応用展開ばかりでなく、新規な活性化法に関する新知見として学術的にも意義深いものである。
子宮内膜癌に対する革新的新規治療戦略の構築

近年ゲノム医療は目覚ましい発展をとげ,従来から行われている治療法(抗癌剤等)に加え,遺伝子解析で得られた結果により分子標的治療が使用されるようになってきた。しかしながら婦人科癌においては,卵巣癌・子宮頚癌にベバシツマブ,卵巣癌にオラパリブが使われるようになってきたが,子宮体癌においては未だ有効な分子標的薬は見つかっていない。Epigenetic prognosticbiomarker候補群のメチル化解析について、まず子宮内膜癌320例に対し遺伝子解析を行った。マイクロサテライト不安定性は約30%に認め、POLE変異は約8%に認めた。DNAミスマッチ修復タンパクについて全例免疫組織化学染色により発現を確認し、欠損を認める症例は約30%を占め、遺伝子解析におけるMSIとの一致率は約95%であった。続いてMLH1・MSH2 promoter領域のメチル化解析を行った。MLH1 promoterのメチル化は約10%に認め、MSH2 promoterのメチル化は約1%に認めた.MLH1・MSH2タンパクの発現を確認し,それぞれpromoterのメチル化とタンパク欠損に関連があることが示された。病理学的所見との関連については、MSIの割合が組織型により異なる傾向はあるが、メチル化との関連はなかった。子宮内膜癌自体が予後良好な疾患であるため、遺伝子のサブタイプについてコホート全体で予後の解析を行っても有意な差は得られなかったが、他の因子と共解析し予後因子としての有用性について検討中である。MGMT promotorのメチル化については、子宮内膜癌約100例で検討したが、メチル化はほとんど認めなかった。膠芽腫や大腸癌などと比べると子宮内膜癌におけるメチル化の頻度は著しく低いと考えられた。計画通りに実験を行っており、(2)おおむね順調に進展している.本年度、当院からPlos oneにClinical impact of endometrial cancer stratified by genetic mutational profiles, POLE mutation, and microsatellite instability.を掲載させた。PoleやMSIだけでなく、Epigenetic prognostic biomarker候補群のメチル化解析についても検討を行うために掲載症例より検討症例数を増やし、320例の遺伝子解析を行った。症例を増やすもマイクロサテライト不安定性は約30%、POLE変異の約8%と比率はほとんど変わりなかった。MLH1 promoterのメチル化は約10%、MSH2 promoterのメチル化は約2%に認め、MLH1・MSH2タンパクの発現を確認し、それぞれpromoterのメチル化とタンパク欠損に関連があることが示された。子宮内膜癌自体が予後良好な疾患であるため、遺伝子のサブタイプについてコホート全体で予後の解析を行っても有意な差は得られなかった。現在はPD-1やPD-L1などの他の因子などの解析を行い、予後因子としての有用性について検討中である。計画通りに実験を行っており、(2)おおむね順調に進展している.近年ゲノム医療は目覚ましい発展をとげ,従来から行われている治療法(抗癌剤等)に加え,遺伝子解析で得られた結果により分子標的治療が使用されるようになってきた。本年度はGenetic解析に加え、MHL1・MSH2・MGMT promoter領域を中心に320名患者のメチル化解析を行った。子宮体癌は大腸癌と異なり、メチル化の頻度は低かった。次年度以降、子宮体癌におけるCpGメチル化の詳細な解析を計画している。本年度はメチル化の詳細な解析を行うとともにPD-1,PD-L1についても検討を行った。(理由)平成29年度に計画していた詳細なメチル化を次年度に行うこととしたため。(使用計画)MSH2発現陰性の子宮内膜癌に対するMSH2 promoter領域のCpGメチル化の詳細な検討、その上流のEpCAM遺伝子領域のdeletionの探索、Germiline・Somatic mutationの検討を行う予定である。
環境ナノ粒子が高感受性呼吸器疾患に及ぼす悪影響

大気浮遊粒子状物質の健康影響は疫学的にも実験的にも、炎症性呼吸器疾患を有する集団に発現しやすい(高感受性呼吸器疾患)。本研究では、新たな大気汚染のリスク物質である環境ナノ粒子曝露がこれら高感受性呼吸器疾患(気管支喘息、COPD)に与える影響を、申請者の共同研究機関である国立環境研究所に設置されている「ナノ粒子リッチディーゼル排気(NR-DE)曝露チャンバー」及び同施設から捕集・抽出した「ディーゼルナノ粒子(NR-DEP)」を用いてin vivo、in vitroで実験的に検討し、その(悪)影響メカニズムを解明することを目的とした。研究成果として、肺気腫に及ぼすナノ粒子の影響に関する研究では、DE曝露チャンバーを用いて、同曝露によるエラスターゼ誘発肺気腫へ及ぼす影響を検討したところ、気管支肺胞洗浄液中細胞所見、肺での炎症性サイトカイン発現ともに悪化・増強は認めなかった。一方、喘息に及ぼすNR-DE慢性曝露のin vivo影響に関する研究では、アレルギー性肺炎症は特に高濃度NR-DE群でコントロールエア群と比較して増強傾向を認めた。また、その内在メカニズムとして肺における酸化ストレス関連分子の産生・発現増強の寄与が示唆された。in vitro研究では、マウスから分離・分化培養した樹状様細胞にNR-DEPを曝露したところ、細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった大気浮遊粒子状物質の健康影響は疫学的にも実験的にも、炎症性呼吸器疾患を有する集団に発現しやすい(高感受性呼吸器疾患)。in vitro研究では、マウスから分離・分化培養した樹状様細胞にNR-DEPを曝露したところ、細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった大気浮遊粒子状物質の健康影響は、疫学的にも実験的にも、呼吸器疾患やアレルギー疾患を有する集団に発現しやすい。本研究では、環境ナノ粒子曝露がこれら高感受性呼吸器疾患(気管支喘息、肺気腫)に与える悪影響を、申請者の所属機関(独立行政法人国立環境研究所)に設置されている「ディーゼルエンジン由来環境ナノ粒子曝露チャンバー」及び同施設から捕集した「環境ナノ粒子」を用いてin vivo、in vitroで実験的に検討し、そのメカニズムを解明することを目的とした。本年度の研究成果として、喘息に及ぼす捕集ナノ粒子のin vivo影響に関する研究では、vehicle、NP、抗原(OVA)、NP+OVAをそれぞれマウスに反復気管内投与したところ、抗原投与群で認められたアレルギー性気道炎症はNP+OVA群においても有意には増悪しなかった。一方、肺気腫に及ぼすナノ粒子の影響に関する研究では、粒径の異なるカーボンブラックナノ粒子(CBNP)を用いて、エラスターゼ誘発肺気腫へ及ぼす影響を検討したところ、14nmの大きさのCBNPが同病態(好中球性気道炎症、肺における炎症性サイトカイン発現)を増悪させた(論文投稿中)。in vitro研究では、気道上皮細胞株およびマウスから分離した脾細胞に上記ナノ粒子を曝露したところ、気道上皮細胞よりのムチン産生および脾細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった。大気浮遊粒子状物質の健康影響は疫学的にも実験的にも、炎症性呼吸器疾患を有する集団に発現しやすい(高感受性集団)。本研究では、環境ナノ粒子曝露がこれら高感受性呼吸器疾患(気管支喘息、肺気腫)に与える影響を、申請者の共同研究機関である国立環境研究所に設置されている「ナノ粒子リッチディーゼル排気(NR-DE)曝露チャンバー」及び同施設から捕集した「ディーゼルナノ粒子(NR-DEP)」を用いてin vivo、in vitroで実験的に検討し、そのメカニズムを解明することを目的とした。本年度の研究成果として、喘息に及ぼすNR-DE慢性曝露のin vivo影響に関する研究では、アレルギー性肺炎症は特に高濃度NR-DE群でコントロールエア群と比較して増強傾向を認めた(論文作成中)。一方、肺気腫に及ぼすナノ粒子の影響に関する研究では、粒径の異なるカーボンブラックナノ粒子(CBNP)を用いて、エラスターゼ誘発肺気腫へ及ぼす影響を検討したところ、14nmの大きさのCBNP(50μg)が同病態(好中球性気道炎症、肺における炎症性サイトカイン発現)を有意に増悪させた(Basic Clin Pharmacol Toxicol誌に掲載)。

in vitro研究では、気道上皮細胞株およびマウスから分離した脾細胞にNR-DEPを曝露したところ、脾細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現と炎症性サイトカイン(IL-17)産生が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった(ImmunopharmacolImmunotoxicol誌に掲載、論文作成中)。大気浮遊粒子状物質の健康影響は疫学的にも実験的にも、炎症性呼吸器疾患を有する集団に発現しやすい(高感受性呼吸器疾患)。本研究では、新たな大気汚染のリスク物質である環境ナノ粒子曝露がこれら高感受性呼吸器疾患(気管支喘息、COPD)に与える影響を、申請者の共同研究機関である国立環境研究所に設置されている「ナノ粒子リッチディーゼル排気(NR-DE)曝露チャンバー」及び同施設から捕集・抽出した「ディーゼルナノ粒子(NR-DEP)」を用いてin vivo、in vitroで実験的に検討し、その(悪)影響メカニズムを解明することを目的とした。本年度の研究成果として、喘息に及ぼすNR-DE慢性曝露のin vivo影響に関する研究では、アレルギー性肺炎症は特に高濃度NR-DE群でコントロールエア群と比較して増強傾向を認めた。また、そのメカニズムに肺における酸化ストレス関連分子の産生・発現増強の寄与が示唆された(論文投稿中)。一方、肺気腫に及ぼすナノ粒子の影響に関する研究では、DE曝露チャンバーを用いて、同曝露によるエラスターゼ誘発肺気腫へ及ぼす影響を検討したところ、気管支肺胞洗浄液中細胞所見、肺での炎症性サイトカイン発現ともに悪化・増強は認めなかった。in vitro研究では、マウスから分離・分化培養した樹状様細胞にNR-DEPを曝露したところ、細胞表面上の抗原提示に関わる分子(CD86等)の発現が概ね濃度依存的に増強することが明らかとなった
乳癌を標的とした新規アロマターゼ阻害剤の開発に向けた基盤研究

本研究では、既存のアロマターゼ阻害剤(以下、AI)とは異なる、アロマターゼの遺伝子転写の抑制を標的にした新たな作用機序を有するAIの基盤研究を行い、臨床上の問題の解決につなげることを目的としている。本年度では、ヒト乳癌培養細胞のPCP4発現量をRNAi法による遺伝子ノックダウンや発現ベクターによる過剰発現により変化させ、PCP4およびアロマターゼの関連性を検討した。まず、ヒト乳癌培養細胞内および培養上清中のエストロンおよびエストラジオールを指標として、アロマターゼ活性を測定した。また、アロマターゼの各組織特異的なプロモーター領域を含むレポーターベクターを構築し、フェノタイプの異なる複数のヒト乳癌培養細胞を用いて、転写活性の変化をルシフェラーゼアッセイで解析した。さらに、プロモーター領域特異的なアロマターゼのmRNA発現についてリアルタイムPCRで解析した。いずれの解析結果も、PCP4とアロマターゼ発現には密接な関係があり、PCP4を標的としたアロマターゼ阻害剤の可能性が示唆されたため、これらについて誌上にて報告した(PCP4/PEP19 upregulates aromatase gene expression via CYP19A1 promoter I.1 in humanbreast cancer SK-BR-3 cells. Oncotarget. 2018 Jul 3; 9(51): 29619-29633.)。ヒト乳癌培養細胞においてPCP4はアロマターゼの発現調節に関わっており、その制御はアロマターゼ遺伝子の転写を介していることが明らかとなった。これらの結果を誌上にて報告した。PCP4はアロマターゼ遺伝子の転写活性に影響を及ぼしていることが明らかとなったことから、その転写活性調節機構の詳細について、ルシフェラーゼアッセイ、ゲルシフトアッセイ等で検討する。本年度に用いた試薬量が予定よりわずかに少なかったためであり、次年度でも引き続き使用する消耗試薬を購入する予定である。
小胞体ストレス感知の分子機構と応答破綻の影響解析

小胞体膜結合性転写因子ATF6は、小胞体ストレスを感知するとゴルジ装置へ移行し、プロテオリシスによる活性化を受ける。この小胞体ストレスの感知にATF6内腔領域のみが十分であることを証明した。ATF6αノックアウトマウスは正常に発育するが、腹腔に小胞体ストレス誘導剤を投与すると脂肪肝を形成して死亡する。その原因として、肝臓からの脂肪の放出を担う超低密度リポタンパク質形成に関与するApolipoprotein B-100の品質管理にATF6α非存在下では問題が生じることを突き止めた。小胞体ストレス応答において重要な働きをする小胞体膜結合性転写因子ATF6について以下の解析を行った。1)小胞体ストレス感知の分子機構ATF6エスコートタンパク質やATF6還元酵素を単離同定するため、野生型のATF6内腔領域にタンパク質精製用のタグをつけたコンストラクトを作製し、細胞にトランスフェクトし、得られた結合タンパク質を質量分析にかけた。その結果、BiP、PDI、カルネキシンという分子シャペロンやフォールディング酵素を単離することができたことから、この手法の有用性が確かめられた。今後変異型ATF6を使って目的タンパク質の同定を行う。2)脂肪肝形成への影響ATF6αノックアウトマウスの腹腔に小胞体ストレス誘導剤ツニカマイシンを投与すると、肝臓が白色となり、34日で死亡する。電子顕微鏡観察により、肝臓には大量の脂肪滴が蓄積していることを見いだした。肝臓内の中性脂肪の量は、取り込み、合成、分解、放出によって制御されている。放出を担う超低密度リポタンパク質の形成には、アポリポタンパク質Bが必須の役割を果たしているが、ツニカマイシン投与後のATF6αノックアウトマウスの肝臓中では、野生型の場合に比べ、アポリポタンパク質Bの量が大きく低下していることを見いだした。この結果中性脂肪が肝臓内に蓄積して脂肪滴を形成させると考えられたので、さらに減少の分子機構について解析を進める。3)心不全への影響抗ガン剤ドキソルビシンを投与した野生型およびATF6αノックアウトマウスの心機能を超音波(エコー)検査により測定したところ、ノックアウトマウスで内径短絡率が有意に低下しており、ノックアウトマウスはドキソルビシン感受性であることがわかった。その原因を今後明らかにしていく。1)小胞体ストレス感知の分子機構(ATF6還元酵素の同定)ATF6の内腔領域に存在するCys467とCys618が分子内および分子間でジスルフィド結合を形成しており、ATF6は通常時モノマー、ダイマー、オリゴマーとして存在する。Cys467をアラニンに置換すると、freeになったCys618を持つATF6は予想通りモノマー、ダイマーとして存在した。一方、Cys618をアラニンに置換すると、freeになったCys467を持つATF6は予想に反して他のタンパク質とのジスルフィド結合を介してオリゴマーを形成することがわかった。しかしながら、ATF6にはCys467とCys618以外にも、膜貫通領域および細胞質側に3つのシステイン残基が存在するため、これらがジスルフィド結合してオリゴマーを形成している可能性を排除することができなかった。そこでこれら3つのシステイン残基を全てアラニンに変えた変異体を作成し解析したところ、freeになったCys467を持つATF6はオリゴマーを形成した。よって、Cys467と共有結合を形成するこの相手タンパク質は、ATF6を小胞体ストレス依存的に還元する酵素である可能性が高いと結論した。2)応答破綻の影響解析(脂肪肝形成への影響)ATF6αノックアウトマウスの腹腔に小胞体ストレス誘導剤であるツニカマイシンを投与すると、肝臓が白色となり、34日で死亡する。白色となった肝臓には脂肪滴が蓄積しており、脂肪肝となっていた。マイクロアレイ解析を行ったところ、これらに関与するタンパク質の発現量は低下していた。一方、脂肪滴形成に関与するADRPとTIP47の発現量は顕著に上昇していた。中性脂肪を分解するβ酸化能力が低下していることと脂肪滴形成能力の上昇が脂肪肝の原因となっていると考えられた。1)小胞体ストレス感知の分子機構小胞体ストレス時にATF6を還元する酵素およびゴルジ体へとエスコートするタンパク質を同定するため、ATF6のC末端側内腔領域ATF6(C)にTAP tag付けた融合タンパク質を発現するプラスミドを作製した。これをHEK293細胞やHeLa細胞に導入すると、合成された融合タンパク質は全長型のATF6と同様に、小胞体内へ移行し、糖鎖修飾を受け、ジスルフィド結合を形成してモノマー及びダイマーとして存在し、短い半減期を示した。小胞体ストレス負荷後、この融合タンパク質は還元され、ゴルジ体へと輸送された。

この融合タンパク質に結合するタンパク質をスクリーニングしたところ、既存のBiPに加えてCalnexinとPDIが同定され、これらはシャペロン活性によってこの融合タンパク質に結合していると考えられた。以上の結果から、この融合タンパク質はATF6の活性化に関わるタンパク質を単離同定するのに有用なツールとなると結論した。2)応答破綻の影響解析これまでに、ATF6αノックアウトマウスの腹腔に小胞体ストレス誘導剤であるツニカマイシンを投与すると、脂肪肝を形成することを見いだしていた。この原因を解析するため、肝臓から中性脂肪を放出する作用を持つ超低密度リポタンパク質の形成に着目した。超低密度リポタンパク質の形成に必須の役割を果たすApolipoprotein B-100を定量すると、野生型マウスではツニカマイシン投与後一旦減少するもののやがて回復するのに対し、ノックアウトマウスでは減少したままであった。Apolipoprotein B-100は巨大なタンパク質で、通常時でも折り畳まれにくいが、小胞体ストレス時のノックアウトマウスではさらに折り畳まれにくいために減少し、その結果超低密度リポタンパク質が蓄積して肝臓に脂肪滴が溜まっていくと考えられた。
強磁場印加による配向ハイドロキシアパタイト生体材料の作製及び評価

本研究は材料電磁プロセッシングによる結晶配向ハイドロキシアパタイト(以下、アパタイト)生体材料の作製、およびその生体親和性評価を行った。以下に研究成果を示す。1.磁場中モールド回転下における非磁性物質の配向挙動解析磁場中におかれた非磁性結晶の配向挙動を三次元的に解析した。その結果、全ての操作条件で印加磁場強度が高いほど、また媒体の粘性係数が小さいほど配向時間が短くなる静磁場印加系と異なり、回転磁場印加系においては磁場強度が低いほど、また粘性係数が大きいほど配向時間が短縮する操作条件が存在することを解析的に見出した。また、反磁性高分子繊維を用いたモデル実験により解析結果を実証した。2.強磁場印加によるアパタイトバルク体の結晶配向制御回転磁場印加による非磁性結晶の配向プロセスをHApバルク体作製に適用した。その結果印加磁束密度10T、スラリー粘性係数35mPa・s、回転速度0.3rad/s、脱水時間24hrsの条件で、高い一軸配向性を有するアパタイトバルク体を得ることに成功した。またスラリーに繊維を添加する手法により、直径約300μmの細孔を有する配向焼結体を作製した。3.高配向アパタイト焼結体の生体親和性評価磁場中スリップキャスティングにより作製したa面、c面それぞれに配向したアパタイト焼結体を擬似体液(C-SBF)に所定時間浸漬し、表面におけるリン酸カルシウムの析出形態を電子顕微鏡により観察することで結晶面毎の生体親和性を評価した。析出層の厚さの経時変化を画像より計測したところ、浸漬時間3日迄の間では、どの時点においてもc面配向試料が最も厚く析出し、次いで無配向、a面配向試料の順となった。また浸漬開始後12時間から24時間における析出量の差が顕著であり、結晶面による析出量の差異は特に浸漬初期に現れることが明らかとなった。
アモルファス分子材料を用いる光誘起物質移動-機構解明とフォトニクスへの応用

本研究では、新しいフォトクロミックアモルファス分子材料を創製するとともに、それらを用いて、表面レリーフ回折格子(SRG)形成ならびに偏光誘起分子配向など、光照射により誘起される物質移動現象を検討し、以下のような成果を得た。(1)分子内に二つのアゾベンゼン骨格を有し、その置換位置が異なる二種類の新規フォトクロミックアモルファス分子材料を設計・合成し、これらのSRG形成能を比較・検討し、二つのアゾベンゼン骨格の置換位置がSRG形成に大きな影響を与えることを明らかにした。(2)新規フォトクロミックアモルファス分子材料tris(phenylazophenyl)amineを設計・合成し、そのアモルファス膜におけるSRG形成能を明らかにした。(4)BF1ABアモルファス薄膜におけるフォトクロミック反応について、光照射時間をさまざまに変化させて、その後のcis-trans熱異性化反応を詳細に検討した。その結果、光照射時間が短くなるにつれてcis-trans熱異性化反応の反応速度が速くなることを見出した。これは、光照射に伴って繰り返しおこるtrans-cis、cis-trans異性化反応に伴って自由体積が徐々に大きくなっていくことを示唆している。本研究では、アモルファス分子材料を用いて、表面レリーフ回折格子(SRG)形成ならびに偏光誘起分子配向など、光照射により誘起される物質移動現象を検討し、そのメカニズムを解明するとともに、フォトニクスへの応用をはかる。本年度は、分子構造とSRG形成能との相関を明らかにすることを目的として、分子内に二つのアゾベンゼン骨格を有し、その置換位置が異なる二種類の新規フォトクロミックアモルファス分子材料N,N'-bis[4-(phenylazo)phenyl]-N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine(1,Tg=80°C)およびN,N-bis[4-(phenylazo)phenyl]-N',N'-diphenyl-p-phenylenediamine(2,Tg=78°C)を設計・合成し、これらのSRG形成能を比較・検討した。1および2のアモルファス薄膜にAr^+レーザーの488nmの二光波(光強度:10mW x 2、偏光方向:p-偏光に対して+45°:-45°)を干渉露光すると、薄膜表面にSRGが形成された。1の薄膜に形成されたSRGの回折効率は20%、凹凸差は240nmであるのに対し、2の薄膜についてはそれぞれ5%、120nmであり、1の方がよりSRG形成能に優れることが明らかとなり、二つのアゾベンゼン骨格の置換位置がSRG形成に大きな影響を与えることが明らかとなった。以上の結果は、分子内の二つのアゾベンゼン骨格の長軸方向が平行であるか否かを考慮することにより、anisotropic diffusion modelによって合理的に説明できる。本研究は、アモルファス分子材料を用いて、表面レリーフ回折格子(SRG)形成ならびに偏光誘起分子配向など、光照射により誘起される物質移動現象を検討し、そのメカニズムを解明するとともに、フォトニクスへの応用をはかることを目的としている。本年度は、以下の検討を行った。(1)新しい、フォトクロミックアモルファス分子材料tris(phenylazophenyl)amineを設計・合成し、そのアモルファス膜におけるSRG形成能を明らかにした。(3)BFlABアモルファス薄膜におけるフォトクロミック反応について、光照射時間をさまざまに変化させて、その後のcis-trans熱異性化反応を詳細に検討した。(4)光誘起SRGに関する更なる知見を得ることを目的として、4-(dimethylmino)azobenzeneの単結晶を用いて検討を行ない、単結晶の表面においても単結晶の表面にも光誘起SRG形成が可能であることがはじめて示された。また、SRG形成の単結晶の配向方向に対する依存性および書込光の偏光方向に対する依存性を検討し、単結晶中の分子の配向方向と書込光の偏光方向との関係がSRG形成に重要であることを示した。
能動的数学理解を促進する教材・教具開発

確率・統計分野での教具開発(変形サイコロ)と教材研究をし、各地の高校の先生の協力を得て、新たな確率・統計の指導法が開発できた。また、微分の基本的概念が獲得できる教具(傾き測定器)も開発し、それを使っての微分授業法も提示でき、各地の高校の授業で使うまでになった。「能動的数学理解を促進する教材・教具の開発」のテーマで、特に「微分の指導とその教具開発」と「確率の指導とその教具開発」の研究を行った。「微分の指導とその教具開発」では、以前より作っていた「直線傾き計測具(セッセンサー)」を改良し、多数製作して高校の先生20数人に実際に授業で使用してもらっている。「直線傾き計測具(セッセンサー)」は実用新案として登録がなされた。微分の導入で、関数の1次近似を概念として生徒・学生が把握するのに優れているとの評価が報告されている。f(χ)=sinχや、f(χ)=e^x等の導関数が計算なしで、正確に予想でき生徒の好奇心を刺激するようだ。「確率の指導とその教具開発」では、確率のもっとも大切な「大量現象の実験による相対度数の安定」という概念把握を生徒が能動的にするため、「変形サイコロ(サイドタ)」を多数作った。16mm×18mm×20mmの寸法で誤差0.15mm以内の正確さで、ジュラコン樹脂を使って製作した。これも、実用新案として登録がなされた。数学セミナー編集部(日本評論社)からの執筆依頼があり、確率指導の問題点と変形サイコロの有用性を書いた。その号に、一橋大学の藤田岳彦教授は、確率論からの見地から「直方体のサイコロと逆正接関数の多次元化」という変形サイコロの確率計算の論文を書き、研究に広がりが出てきている。できる限り多くの高校の先生に「変形サイコロ」を提供をし、実際に授業で使用してもらっている。生徒の確率への理解が変わったとの報告もきている。現在、150,000回以上の実験データが集まり分析をしている。現在、上記の研究を進めながら、具体的指導方法のカリキュラムを作る作業を進めている。今年度は「能動的数学理解を促進する教材・教具の開発」のテーマで、特に「微分積分の指導とその教具開発」と「確率の指導とその教具開発及び変形サイコロの確率」の研究を行った。「微分の指導とその教具開発」では、昨年度以上に「直線傾き計測具(セッセンサー)」を高校・大学の先生50人以上に実際に授業で使用してもらってその研究成果を集約している。数学教育の研究会や、数学教育雑誌に使用した先生方の研究発表が行われるようになっている。また、微分積分の指導に関連して、2変数関数の立体模型の作製も進め、意匠登録(意願2009-025033)、「曲面形状の模型」として特許出願(特願2010-25937)をした。「確率の指導とその教具開発」では、これも昨年度以上に、「変形サイコロ(サイドタ)」を高校・大学の先生80人以上に実際に授業で使用してもらってその研究成果を集約している。また、多数の「変形サイコロの確率」を研究する必要が出たため「サイコロ振り装置」(特願2009-292053)を製作し多種の変形サイコロの確率の実験を試みている。今年度も「能動的数学理解を促進する教材・教具の開発」のテーマで、特に「微分積分の指導とその教具開発」と「確率の指導とその教具開発及び変形サイコロの確率」の研究とこれまでのまとめを行った。「微分の指導とその教具開発」では、以前から「直線傾き計測具(セッセンサー)」を高校・大学の先生60人以上に実際に授業で使用してもらっているが、その研究成果を集約している。昨年度以上に数学教育の研究会や、数学教育雑誌に使用した先生方の研究発表が行われるようになっている。「確率の指導とその教具開発」では、これもこれまで以上に、「変形サイコロ(サイドタ)」を高校・大学の先生に実際に授業で使用してもらってその研究成果を報告してもらっている。また、研究分担者の三宅なほみ氏とは、東京大学でのシンポジウム「教育の未来を拓く電子化教材」で電子化教科書の成果等を報告した。一方、研究分担者の上垣渉氏とは「数と図形の歴史70話」(日本評論社)をともに著し、数学の歴史の教材化も試みている。現在、上記の研究をまとめながら、3年間の成果報告を作成している。