hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本中世芸能の身体-今様・白拍子・猿楽-

また、「遊女の声」では、これまで行ってきた今様の声についての研究をふまえつつ、歌のプロだった遊女の声にどのような意味や役割があったのかについて考察し、声から見た遊女の存在とは何か考えようとした。今年度は『今様の時代』(東京大学出版会、2006年2月。なお、同書により同年5月、第23回日本歌謡学会志田延義賞を授与された)の出版を受けて、これまで中心としてきた今様研究をより大きな視点から見つめ直すことに力を注いだ。「猿楽愛好の系譜」は、宮廷の今様ブームの原動力ともいうべき猿楽ブームと、それを支えた人々について考察したものであり、また、「芸能の声」は、遊女の「声」に注目しながら、彼女たちの声のエロスと死に関わる境界的な役割について考察したものである。目下、今様の後に流行した、遊女白拍子の芸態の復元と、能楽など後世の芸能への影響という観点から研究を進めている。ここ数年は今様などの芸能史研究に焦点を当ててきたが、10年来続けている沖縄八重山地方を中心としたフィールドワークの成果をまとめていくことも目下の課題である。八重山でも祭、芸能の研究を行ってきたが、現在特に注目しているのは、祭、芸能における「衣」の役割についてである。その一つの経過報告が、八重山の歌謡から「海ざらし」という伝統的な染織技法に対する人々の思いを探った「染織の風景」(2006年5月4日、日本歌謡学会口頭発表)である。八重山地方には染織に関する歌が数多く残されているが、伝統的な染織方法が消えかかっている今、昔ながらめ染織の方法や感覚が歌詞の解釈に反映されない面も多くなっている。歌詞の解釈が場によって、時代によって変わっていくのは当然だが、なぜそのような歌が、言葉が選ばれたのか、伝統的な染織文化と照らし合わせて考える中で、当時の人々が「染織」という行為、「衣をつくる』という行為に寄せていた思いが見えてくることも多い。染織に携わる人々への聞き書きを行いながら、歌や伝承に残された染織、衣づくりの役割や意味、衣の表象について引き続き考察していく所存である。
回折イメージ処理によるタンパク質結晶評価の自動化

本研究課題では放射光構造生物学ビームラインにおける回折実験において、研究者が従来目視で行ってきた回折像評価の自動化を目指し、CCD等の検出器で測定された2次元ピクセル配列からなるデジタル回折像データを取り扱うソフトウェアの開発を行った。本年度は初年度に開発済みのピークサーチ機能や最大分解能判定に加え、回折スポット形状評価ルーチンを新規開発した。さらにこれらの機能を複合的に用いて回折像を採点する自動結晶スコアリングを可能とした。各スポットの形状評価は、回折像のダイレクトビーム位置を中心とした動径方向と角度方向、さらにそれらの中間方向を合わせた計8方向のスポット径のばらつき(標準偏差)を計算し形状を表す指標とした。これによりアイスリングやモザイク結晶などからの、角度方向に広がりを持つ回折斑点の判定が容易に出来るようになった。上記開発を応用し、各回折像の平均ピーク強度と最大分解能、さらに平均スポット形状を元に試料結晶を採点する機能を付加した。複数の標準結晶を用いた試験の結果、採点結果とデータセット処理の統計値(Rマージ)には相関がみられ、採点結果を結晶選別の目安として利用可能であることが分かった。本年度を通じて本ソフトウェアをSPring-8の複数の構造生物学ビームラインでユーザ利用に供し、実地テストを兼ねたユーザの利便性向上に役立てた。ビームラインで取得した回折データは、プロセス間通信により即座に本ソフトウェアへ取り込む事が可能となっており、測定と連動したリアルタイムの結晶評価や、データ収集中の結晶劣化による分解能変化の追跡が可能となっている。今後の展望としては、これまで同様本ソフトウェアをSPring-8ビームライン標準の回折画像表示ソフトウェアとしてユーザに提供する他、X線を利用した自動結晶センタリングや放射線損傷自動モニターシステムへの応用を視野に入れている。本研究課題では放射光構造生物学ビームラインにおける回折実験において、研究者が従来目視で行ってきた回折像評価の自動化を目指し、CCD等の検出器で測定された2次元ピクセル配列からなるデジタル回折像データを取り扱うソフトウェアの開発を行っている。本年度は研究代表者がすでに開発済みの回折像表示ソフトウェアを基本とし、ピークサーチ機能の追加やスポット数計上および分解能別度数分布計算などの統計処理機能の追加により、回折スポットが得られない結晶、低分子化合物等不純物の結晶、必要とする分解能が得られない結晶、などの自動抽出を目的として研究開発を行った。ピークサーチは回折像を細分化した小領域を2次元スキャンして回折スポットを見出すアルゴリズムを実装した。これにより画像内の局所的なバックグランドレベルの見積りが短時間で実行可能となった。また分解能別度数分布の計算ルーチンを付加しアイスリングの検出および最大分解能の自動見積もりを可能とした。ソフトウェアの開発ではSPring-8理研構造ゲノムビームラインにおいて蓄積されたデータを試験データとして利用したほか、各種タンパク質や低分子化合物のテスト結晶を作成し試験試料として利用した。これまでの試験結果では、目視による分解能判別とほぼ同等の計算結果を与える事に成功している。現在の所1回折像あたり平均2秒程度で判定することができる。当面の課題は更なる高速化と、氷による回折スポットや低シグナル回折像で目立つ検出器ノイズに対する施策である。次年度はソフトウェア開発・高度化を継続しさらに追加機能として回折スポット形状解析など、研究者による結晶評価の補助となる機能を付加する。最終的には本システムをビームラインの制御ソフトウェアに組み込むことにより、測定と連動したリアルタイムでの結晶評価や、データ収集中の放射線損傷の自動モニターへの応用も視野に入れている。
日常生活に溶け込む遠隔コミュニケーション手法

本研究では,日常生活の様々な場面に応じた実用的な遠隔コミュニケーションシステムの提案を行っている.本年度は主に,「時差を考慮した遠隔コミュニケーションシステム」,「SocialMedicineBox:薬箱を利用した高齢者のためのコミュニケーションシステム」という,新しいコミュニケーションシステムの提案・実装を行い,国際学会等で積極的に発表を行った.1.時差を考慮した遠隔コミュニケーションシステム物理的な距離によるすれ違いだけでなく,時間によるすれ違いも考慮した遠隔コミュニケーション支援システム「CU-Later」を提案・試作した.CU-Laterは遠隔地で起こったこと(録画されたビデオ)をリアルタイムに伝達するのではなく,時差の分だけずらして,その映像を伝達するビデオコミュニケーションシステムである.時差の分だけずらし伝達することで,相手の時間等を気にすることなく,遠隔地の相手の状態を知ることができ,非同期コミュニケーションができるのではないかと考えた.そして,本システムを利用した評価実験を行った.この研究内容は,有力な国際学会Ubicomp2010のポスターとして(査読有)採択され,発表を行った.2.「SocialMedicineBox:薬箱を利用した高齢者のためのコミュニケーションシステム」高齢者にとっても身近な日用品である薬箱に着目した遠隔コミュニケーションシステムを提案し,実装を行った.本システムは,薬箱にカメラとふたの開閉センサ等を取り付けることで,薬箱を開いた際に,ユーザの顔写真を撮影し,遠隔地に暮らす家族に薬の服用有無およびユーザの健康状態を知らせるシステムでる.SNS(Twitterなど)と連携することで,遠隔地にいる家族との双方向コミュニケーションを支援する.この研究内容は,有力な国際学会Ubicomp2010のポスターとして(査読有)採択され,発表を行った.本研究では,日常生活の様々な場面に応じた実用的な遠隔コミュニケーションシステムの提案を行っている.本年度は,こうしたコンセプトに基づく具体的な応用例として「InPhase:日常の偶然の一致に着目したコミュニケーションシステム」,「撮っておきコーディネータ:洋服を選ぶ作業に着目したコミュニケーションシステム」という,2つの新しいコミュニケーションシステムの提案・実装を行った.日常生活における行動の偶然の一致が,話題のきっかけ、親近感、連帯感などをもたらすことに着目し、日常生活における人々の自然な動作の一致を検出するメカニズムを開発した。またその一致情報を生活環境の中で適切な手段で相互に提示するシステムを構築し,さらに一致度合による異なる粒度の情報提示手法の提案を行った。そして,研究室間での約2か月間の実証実験,さらに実際の日常生活での約3か月の長期実証実験を行い,本システムの有効性の検証を行った.この研究内容は,日本ソフトウェア科学会の論文誌に執筆した.また有力な国際学会CHI2010のフルペーパとして(口頭,査読有)採択された.またCHI2009(ポスター,査読有)にて発表を行い,ACM Student Research Competition Semi Finalist賞を受賞した.2.撮っておきコーディネータ新たなコミュニケーションの場を提供することを目的とし、洋服写真の撮影/タグ付けからコーディネート,さらにSNS機能までを連携させ,トータルにファッションコーディネートを支援し,さらにコミュニケーションを誘発するシステム「撮っておきコーディネータ」を提案・実装した.さらに約1週間の評価実験を行い,本システムの有効性の検証を行った.本研究では,日常生活の様々な場面に応じた実用的な遠隔コミュニケーションシステムの提案を行っている.本年度は主に,「時差を考慮した遠隔コミュニケーションシステム」,「SocialMedicineBox:薬箱を利用した高齢者のためのコミュニケーションシステム」という,新しいコミュニケーションシステムの提案・実装を行い,国際学会等で積極的に発表を行った.1.時差を考慮した遠隔コミュニケーションシステム物理的な距離によるすれ違いだけでなく,時間によるすれ違いも考慮した遠隔コミュニケーション支援システム「CU-Later」を提案・試作した.CU-Laterは遠隔地で起こったこと(録画されたビデオ)をリアルタイムに伝達するのではなく,時差の分だけずらして,その映像を伝達するビデオコミュニケーションシステムである.時差の分だけずらし伝達することで,相手の時間等を気にすることなく,遠隔地の相手の状態を知ることができ,非同期コミュニケーションができるのではないかと考えた.そして,本システムを利用した評価実験を行った.この研究内容は,有力な国際学会Ubicomp2010のポスターとして(査読有)採択され,発表を行った.2.「SocialMedicineBox:薬箱を利用した高齢者のためのコミュニケーションシステム」高齢者にとっても身近な日用品である薬箱に着目した遠隔コミュニケーションシステムを提案し,実装を行った.本システムは,薬箱にカメラとふたの開閉センサ等を取り付けることで,薬箱を開いた際に,ユーザの顔写真を撮影し,遠隔地に暮らす家族に薬の服用有無およびユーザの健康状態を知らせるシステムでる.SNS(Twitterなど)と連携することで,遠隔地にいる家族との双方向コミュニケーションを支援する.この研究内容は,有力な国際学会Ubicomp2010のポスターとして(査読有)採択され,発表を行った.
エストロゲン依存性婦人科疾患における性ステロイド結合蛋白の生物学的意義

1,代表的なエストロゲン依存性婦人科疾患である子宮内膜症において、細胞内におけるsex hormone-binding globulin(SHBG),corticosteroid-binding globulin(CBG)といったステロイド結合蛋白がin situ合成され、ステロイド作用機構の一部に関与していることが示唆され、子宮内膜症におけるSHBG/CBG比の上昇は、エストロゲン優位なステロイドホルモン環境を形成し、ステロイド受容体の面以外のエストロゲン感受性の増加に関連していることがわかった。2,エストロゲン依存性腫瘍として知られている子宮内膜癌において、SHBGおよびCBGmRNAの発現レベルは分化度が低くなるにつれてその発現レベルは低くなる傾向にあり、子宮内膜癌の脱分化は細胞内におけるSHBGおよびCBGの発現の喪失を誘導することにより性ステロイド依存性が喪失していくと推察された。3,黄体機能不全症例のうちプロゲステロン分泌低下を示すものは、子宮内膜が産生するSHBGが減少し、CBGが増加している可能性が推察され、内膜分泌像不全を示すものは、SHBGおよびCBGが関わる細胞内ステロイド環境が正常子宮内膜と変化がなく、従来報告されてきた受容体レベルでの差異が推察された。4,正常卵巣および卵巣癌においてSHBGのin situ合成が示唆され、さらに卵巣癌の一部でSHBGmRNAの過剰発現が認められたことにより、SHBGmRNAの転写制御機構からの逸脱およびSHBG合成に関連した細胞内エストロゲン作用機構の変化が卵巣癌で生じていることがわかった。5,子宮筋腫においてSHBGmRNAの発現レベルが子宮筋層より高いことより、正常組織である子宮筋層にくらべてエストロゲン感受性が高く保たれており、エストロゲン依存性の腫瘍増殖を助長する環境にあることがわかった。
膵癌におけるNectin Family制御による新規癌治療法の開発

膵癌は未だに極めて難治性の消化器癌の一つであり、近年の新規化学療法などの治療にても5年生存率は6%程度に留まっている.このため、大幅な予後改善を図るには新たな観点からの治療戦略の導入や新規治療標的分子の発見が必須である.Nectin familyは細胞間接着分子として同定され,近年,分子生物学的観点において様々な重要な役割が報告されている.さらに,各分子は決まった他のNectinやリガンドと結合し,種々の相互作用を有するとされている.今回,我々は膵癌細胞におけるNectin family発現に注目し,Nectin-4, Necl-5各発現が膵癌患者予後や腫瘍血管新生と関連し,その制御により腫瘍増殖が抑制されることを報告した.さらにNectin family各分子の腫瘍発現を調査し,その相互作用や関連性について統合的解析を行った.その結果,Nectin-1, 2の腫瘍発現は限定的であったが,Nectin-3, 4, Necl-5は高頻度に過剰発現がみられ,これらの発現には正の相関がみられた.多変量解析ではNectin-3低発現,Nectin-4高発現,Necl-5高発現は,各々独立予後不良因子として有意であった.Ki67抗体を用いた免疫染色では,Nectin-4およびNecl-5高発現群において有意にKi67陽性細胞の割合が高く,腫瘍増殖に寄与している可能性が示唆された.さらに膵癌における直接的作用を検討するため,Capan-2,BxPc-3細胞を用いてsiRNA法による検証を行った.その結果,Nectin-4およびNecl-5制御により増殖能が阻害された.Nectin-3単独制御による増殖能亢進作用はみられなかったが,Nectin-4およびNecl-5とdouble knockdownを行うと,これらの制御による増殖能阻害が回復することが判明した.今回初めて,膵癌におけるNectin familyの臨床的意義が明らかとなった.Nectin各分子は独立して機能しており,また共発現によってより高い悪性度獲得と関連しているものと思われた.今後,Nectinを標的とした新たな治療戦略の可能性が示唆された.膵癌は未だに極めて難治性の消化器癌の一つであり、近年の新規化学療法などの治療にても5年生存率は6%程度に留まっている.このため、大幅な予後改善を図るには新たな観点からの治療戦略の導入や新規治療標的分子の発見が必須である.Nectin familyは細胞間接着分子として同定され,近年,分子生物学的観点において様々な重要な役割が報告されている.さらに,各分子は決まった他のNectinやリガンドと結合し,種々の相互作用を有するとされている.今回,我々は膵癌細胞におけるNectin family発現に注目し,Nectin-4, Necl-5各発現が膵癌患者予後や腫瘍血管新生と関連し,その制御により腫瘍増殖が抑制されることを報告した.さらにNectin family各分子の腫瘍発現を調査し,その相互作用や関連性について統合的解析を行った.その結果,Nectin-1, 2の腫瘍発現は限定的であったが,Nectin-3, 4, Necl-5は高頻度に過剰発現がみられ,これらの発現には正の相関がみられた.多変量解析ではNectin-3低発現,Nectin-4高発現,Necl-5高発現は,各々独立予後不良因子として有意であった.Ki67抗体を用いた免疫染色では,Nectin-4およびNecl-5高発現群において有意にKi67陽性細胞の割合が高く,腫瘍増殖に寄与している可能性が示唆された.さらに膵癌における直接的作用を検討するため,Capan-2,BxPc-3細胞を用いてsiRNA法による検証を行った.その結果,Nectin-4およびNecl-5制御により増殖能が阻害された.Nectin-3単独制御による増殖能亢進作用はみられなかったが,Nectin-4およびNecl-5とdouble knockdownを行うと,これらの制御による増殖能阻害が回復することが判明した.今回初めて,膵癌におけるNectin familyの臨床的意義が明らかとなった.Nectin各分子は独立して機能しており,また共発現によってより高い悪性度獲得と関連しているものと思われた.今後,Nectinを標的とした新たな治療戦略の可能性が示唆された.
マイクロフレーム形成のための分子拡散作用が与える拡散火炎構造の実験的研究

乱流拡散火炎は、工業的に最も多く利用され、熱エネルギーの生産に多大な貢献をしているにもかかわらず、その火炎構造と燃焼工程があまりにも複雑なため、基礎的な立場から明確に理解されていない部分を数多く残している。このため合理的な燃焼法の追求がなされぬまま実用に供されている機器も数多くあり、エネルギー有効利用・環境浄化の点から改善を迫られている。本研究では、円形バ-ナを用い軸対称乱流拡散火炎を炭化水素系燃料により周囲空気流中に形成し、超高速ビデオカメラにより空間火炎混合過程の時間的な変化を可視化し理解することを目的とした。さらに、乱流拡散火炎の階層構造に着目し、その巨視微視的な観察スケールでの混合過程とそのつながりを理解することを目的とし、基礎的なデータと新しい知見を報告する。巨視的観察スケールでは、瞬間火炎発光像より火炎形状を抽出し、幾何学的混合過程を定量解析するためにフラクタル解析および幾何学的固有値の変化より火炎形状の時間的変化を具体的に検討した。局所的観察スケールでは、レーザ・シート法によるラグランジュ的粒子追跡法と瞬間火炎発光像による火炎形状の抽出法の複合計測を行い、乱流拡散混合過程のパターンを周囲空気流と火炎形状の変化より可視化し運動学的観点から定量解析を試み、秩序構造の存在を示唆した。微視的観察スケールでは、周囲空気流中に添加した1粒子をラグランジュ的に追跡し、階層構造の存在を示唆した。さらに、乱流拡散火炎構造の階層的なつながりの本質を理解するために、微視的火炎構造がどの様に局所さらに巨視的火炎構造に影響を与えているのかを知るために、高速度ビデオシステムを用い従来1点計測で用いた測定体積内をLRSにより空間的に捉え、微視的火炎構造の定量的な解析を行った結果を報告した。実験は、微視的な瞬間2次元温度分布の時系列変化を捉え、1点計測結果と比較することによりその基本的構造の特徴を抽出した。さらに、テクスチュア解析およびテクスチュア勾配解析により空間火炎構造の各領域での特徴を定量解析し、情報エントロピー解析によりその存在確率を求め、空間火炎構造のつながりについて検討した。
ホルムアミジン系農薬の毒性と体内動態及び有機溶剤の影響ーアミトラズについてー

アミトラズは低毒性の殺虫剤・殺ダニ剤で、日本ではダニカット乳剤(日産化学、アミトラズ20%、キシレン75%、界面活性剤5%)が市販されている。まず、血清中アミトラズの簡便で高感度な測定法を検討したところ、Extrelut^R3による血清アミトラズの抽出率は95.5%、GCーFTDによる定量範囲は1200ng/mlであり、クロマトグラム上に妨害ピ-クは認められなかった。また、アミトラズ静注した犬の血清アミトラズ濃度を経時的に測定し2ーコンパ-トメントオ-プンモデルで解析したところ、各薬物速度論的パラメ-タ-はVd=1.49l/kg、α=14.3hr^ー、β=0.104hr^ー、t^<1/2>=6.67hrであった。次いで、ラットを用いてアミトラズと溶剤の毒作用のinteractionを(1)ダニカット乳剤、(2)アミトラズ/キシレン(2/7.5)、(3)アミトラズ/オリ-ブ油(2/7.5)、(4)アミトラズ/エタノ-ル(2/7.5)、(5)キシレン、(6)キシレン/界面活性剤(15/1)(7)オリ-ブ油、(8)エタノ-ル、(9)界面活性剤/水(0.5/9.5)の各0.3ml経口投与群および(10)無処置群について体重変動で検討したところ、(1)(4)群は眼瞼周囲の出血と4日後までの著明な体重減少が、(5)と(6)群は僅かな体重減少が1.5日後までそれぞれ見られ、(8)群は1.5日後まで体重は変わらず、(7)、(9)、(10)群は体重が増加し続けた。これらの結果はアミトラズとキシレンがラットの体重減少に影響し、特にアミトラズが著明であることを示すものの、一方(1)(4)の各実験群間の体重減少に大きな差異のないことからアミトラズとキシレンや界面活性剤間に相加的あるいは相乗的毒作用のないことが示唆された。各実験群において、投与後2日の血清の各種生化学的検査では、(1)(4)のアミトラズ含有液投与群の血清GOT値がその他の実験群よりも有意に高く、アミトラズの肝細胞障害が示唆された。なお、実際のヒトのアミトラズ中毒例についても検討した。
負電荷ポリマー投与によるがん組織へのsiRNAリポプレックスの送達

短鎖二本鎖RNA(siRNA)を肝転移がんに送達するための手法として、負電荷ポリマーであるコンドロイチン硫酸(CS)の投与直後にsiRNAと正電荷リポソームの複合体(siRNAリポプレックス)を投与する連続投与法を開発した。CS投与直後にsiRNAリポプレックスを投与すると、血液中で赤血球などの血液成分とsiRNAリポプレックスの凝集を回避することで肺でのsiRNAの集積性を抑制し、がんが転移した肝臓全体にsiRNAが集積すること、さらに連続投与法によりがんの転移に関わるprotein kinase N3に対するsiRNAを投与すると、転移がんの増殖を抑制できることを明らかにした。負電荷ポリマー投与直後に正電荷リポプレックスを投与する連続投与法により、siRNAの肺集積性を減少させ、効率よくがん組織にsiRNAを送達できるか検討した。負電荷ポリマーとして、ポリグルタミン酸(PGA)、コンドロイチン硫酸(CS)またはヒアルロン酸(HA)を用いた。正電荷リポプレックスをマウス尾静脈内投与したところ、主に肺においてsiRNAの集積が観察された。一方、負電荷ポリマー投与1分後に正電荷リポプレックスを投与した場合、PGAまたはCSとの連続投与においては主に肝臓、HAとの連続投与においては肺にsiRNAの集積が観察された。また、マウス血液から単離した赤血球を用いて凝集試験を行ったところ、正電荷リポプレックスとの混合では大きな凝集体が観察されたが、予め赤血球にPGAまたはCSを混合しておくと正電荷リポプレックスを加えても凝集は観察されなかった。このことより、PGAまたはCSは血液中で正電荷リポプレックスと相互作用し、赤血球との凝集を防ぎ、肺へのsiRNAの移行性を減少させたものと考えられた。次に、siRNAのがん組織への移行性を確認するために、神経芽細胞腫Neuro2a細胞を皮下移植した担がんマウスを作製し、負電荷ポリマーと正電荷リポプレックスを連続投与した。しかしながら、PGAおよびCSどちらを用いた場合も腫瘍組織へのsiRNAの集積性は低かった。連続投与法によりsiRNAの集積が主に肝臓に見られたことから、肝転移がんに対してsiRNAを送達するための手法として有用ではないかと考えた。そこで、ヒト乳がんMCF-7細胞をマウス脾臓内注射することで肝転移がんマウスを作製し、負電荷ポリマーと正電荷リポプレックスを連続投与した。その結果、PGAおよびCSを用いた連続投与によりsiRNAは肝転移がんを含む肝臓全体に集積させることができた。昨年度、ポリグルタミン酸(PGA)またはコンドロイチン硫酸(CS)静脈内投与直後に正電荷リポプレックスを静脈内投与する連続投与法により、効率よくがんが転移した肝臓全体にsiRNAを送達できることを見出した。そこで、今年度は、連続投与法により送達させたsiRNAにより肝転移がんにおける遺伝子発現を抑制できるかどうか、さらに転移がんの増殖を抑制することが報告されているprotein kinase N3 (PKN3)に対するsiRNAを連続投与法により肝転移がんマウスに投与することで、肝転移がんの増殖を抑制できるかどうか検討を行った。まず、ヒト乳がんMCF-7細胞のルシフェラーゼ安定発現株をマウス脾臓内注射することで肝転移がんマウスを作製した。肝転移がんマウスにPGAまたはCS投与直後にルシフェラーゼ遺伝子に対するsiRNAを用いた正電荷リポプレックスを投与したところ、肝臓に転移したがんのルシフェラーゼ活性を有意に抑制することが出来た。しかしながら、PGAと正電荷リポプレックスを連続投与したマウスにおいて、肝障害のマーカーであるGOT値の上昇や血液中の炎症性サイトカイン濃度の上昇などの副作用が観察されたため、副作用が少ないCSと正電荷リポプレックスの連続投与法を用いて肝転移がんに対する抗腫瘍効果を検討した。CSとPKN3 siRNAを用いて調製した正電荷リポプレックスを連続投与したところ、有意に肝転移がんの増殖を抑制できた。以上の結果より、CSとsiRNAリポプレックスの連続投与は、肝転移がんに対して効率的にsiRNAを送達できることが明らかとなった。本研究の今年度の目標は、負電荷ポリマーとsiRNAリポプレックスの連続投与によりsiRNAを肝転移がんへ送達し、標的遺伝子の発現抑制を介して転移がんの増殖を抑制することであった。そして、負電荷ポリマーとsiRNAリポプレックスの連続投与においてコンドロイチン硫酸を用いると、効率よく肝転移がんにsiRNAを送達できるだけでなく、副作用も少ないことが判った。負電荷ポリマーとsiRNAリポプレックスの連続投与によるがん組織へのsiRNAリポプレックスの送達法の開発は、順調に結果が得られており、計画通り進んでいるものと考えている。昨年度、コンドロイチン硫酸とsiRNAリポプレックスを連続投与すると(連続投与法)、肝転移がんに効率よくsiRNAを送達し、標的遺伝子の発現を抑制できること、さらに、負電荷ポリマーとしてコンドロイチン硫酸を用いると副作用が少ないことを明らかにした。また、ヒト乳がんMCF-7細胞を移植した肝転移がんモデルマウスに、がんの転移を抑制できるprotein kinase N3 (PKN3) siRNAを連続投与法で投与すると、転移がんの増殖を抑制できることも報告した。今年度は、ヒト乳がんMDA-MB-231細胞を移植した肝転移がんモデルマウスにおいてもPKN3 siRNAを用いた連続投与法により同様に抗腫瘍効果が得られるか調べた。その結果、PKN3 siRNAを用いた連続投与法は、MDA-MB-231肝転移がんの増殖を抑制することができた。

さらに、治療後のがんが転移した肝臓からRNAを抽出し、PKN3 mRNAの発現量を定量PCRで調べたところ、PKN3 siRNAの投与によりPKN3 mRNAの発現量が低下していることも確認できた。また、コンドロイチン硫酸とsiRNAリポプレックスの連続投与においては、コンドロイチン硫酸を静脈内投与していたが、筋肉内注射や皮下注射でも肝臓にsiRNAを送達できるかどうか検討した。その結果、コンドロイチン硫酸の筋肉内注射や皮下注射でもsiRNAを効率よく肝臓に送達でき、さらに肝臓の標的遺伝子の発現を抑制できることが判った。以上の結果から、コンドロイチン硫酸とsiRNAリポプレックスの連続投与は、コンドロイチン硫酸の投与経路に関わらず、siRNAを肝臓に送達できること、また、PKN3 siRNAを連続投与法で投与することにより、肝転移がんの増殖を抑制できることが判った。短鎖二本鎖RNA(siRNA)を肝転移がんに送達するための手法として、負電荷ポリマーであるコンドロイチン硫酸(CS)の投与直後にsiRNAと正電荷リポソームの複合体(siRNAリポプレックス)を投与する連続投与法を開発した。CS投与直後にsiRNAリポプレックスを投与すると、血液中で赤血球などの血液成分とsiRNAリポプレックスの凝集を回避することで肺でのsiRNAの集積性を抑制し、がんが転移した肝臓全体にsiRNAが集積すること、さらに連続投与法によりがんの転移に関わるprotein kinase N3に対するsiRNAを投与すると、転移がんの増殖を抑制できることを明らかにした。本研究の初年度の目標は、負電荷ポリマーとsiRNAリポプレックスの連続投与によりsiRNAをがん組織へ送達することであった。そして、正電荷リポプレックスの表面に特別な修飾を施すことなく、正電荷リポプレックス投与直前にコンドロイチン硫酸やポリグルタミン酸を投与することにより、siRNAの生体内分布を大きく変化させ、主に肝臓や肝転移がんにsiRNAを送達させることができることを見出した。腫瘍組織への連続投与法によるsiRNAの送達においては、当初、皮下移植モデルの腫瘍(固形がん)へsiRNAを送達させることを目的としていた。しかしながら、皮下移植したがん組織へのsiRNAの送達性は十分ではなかったものの、肝転移がんに対しては効率よくsiRNAを送達できることが判った。がんの移植モデルは当初の目的のものとは変更となったが、連続投与法によるがん組織へのsiRNAリポプレックスの送達法の開発は計画通り進んでいるものと考えている。コンドロイチン硫酸(CS)とPKN3 siRNAリポプレックスの連続投与が他の種類の肝転移がんに対しても有効であることを確認するために、ヒト乳がんMDA-MB-231-Luc細胞のルシフェラーゼ安定発現株を用いて肝転移がんモデルマウスを作製する。そして、CSとsiRNAリポプレックスの連続投与によってMDA-MB-231細胞の肝転移がんの増殖を抑制できるかどうか検討を行う。
フェルミ粒子疑縮体におけるスペクトラル・フローと位相欠陥の動力学

超伝導体や電荷密度波などファルミ粒子から成る凝縮体における位相欠陥のダイナミクスの解明を目的とし以下の研究を行った.(1)トポロジカルに自明でない構造を持つメソスコピックな超伝導体のダイナミクスSQUID等のように多重連結な構造を持つ超伝導体において位相欠陥は,いわゆる「位相の滑り」という形で系のダイナミクスを支配する.本研究では系全体の粒子数の偶奇性を固定したパリティー射影大正準分布関数の方法を用いて,微小なSQUIDにおける位相の滑りを解析し,全粒子数が奇数のときは偶数のときに比べて,ジョセフソン接合のエネルギーが顕著に小さくなることを見出した.これは接合部でおこるスペクトラル・フローの効果が,ナノメートルサイズの系において現実に観測可能であることを示しており興味深い.(2)電荷密度波の位相の滑りにおけるパイエルス・ポテンシャルの効果電荷密度波の位相欠陥の運動とスペクトラル・フローの関連を調べる際に重要になるパイエルス・ポテンシャル,すなわち格子の周期性によって位相欠陥がピン止めされる効果を,ギンツブルグ・ランダウ理論に基づき評価した.その結果実質的にすべての温度領域でこの効果が無視出来ることが分かった.一方,当初の目的として考えていた,系のグローバルなトポロジーと位相欠陥におけるスペクトラル・フローとの関係の問題は,現在までに最終的な解決に至っていない.このことに関しては引き続き研究を続けていく上で答を見出したい.本年度は,微視的なBogoliubov-de Gennes方程式に基づいて超伝導体、および電荷密度波中の渦糸の運動に関して解析を行った。超伝導体中の渦糸の運動におけるスペクトラル・フローの起源について、当初は不純物散乱が重要な寄与を与えるであろうとの予想の下に数値計算等を用いた研究を開始したが、考察を進めるうちに、実はスペクトラル・フローの起源はより本質的なところに存在することが明らかになってきた。すなわち、系の大局的な形状の効果が、渦糸の周りにできる超伝導電流の効果を通して、渦中心の位相に余分な位相の変化を及ぼすことが明らかになってきた。現時点では最終的な解決には至っていないが、これは大きな進歩と言える。以下、本年度中に具体的に明らかになったことを述べる。・2次元の超伝導体において、非圧縮完全流体とのアナロジーを用いて、渦が有限の系の中を運動するときに、系全体でどのような超伝導電流の変化が起きるかを調べた。この結果、渦糸の周りに出来る定常的な流れとしての超伝導電流にどの様なパターンが可能なのか明らかになった。・電荷密度波中の渦糸に関して、渦糸が伝導鎖に平行に運動する場合に格子系からうけるパイエルス・ポテンシャルの大きさを見積もった。この効果はスペクトラル・フロー現象と直接的な関係はないが、渦糸の滑り運動による電気伝導の大きさを決めるので、実際にスペクトラル・フローの効果を観測する際に重要となる。以上の、研究は現在投稿中、または投稿準備中である。超伝導体や電荷密度波などファルミ粒子から成る凝縮体における位相欠陥のダイナミクスの解明を目的とし以下の研究を行った.(1)トポロジカルに自明でない構造を持つメソスコピックな超伝導体のダイナミクスSQUID等のように多重連結な構造を持つ超伝導体において位相欠陥は,いわゆる「位相の滑り」という形で系のダイナミクスを支配する.本研究では系全体の粒子数の偶奇性を固定したパリティー射影大正準分布関数の方法を用いて,微小なSQUIDにおける位相の滑りを解析し,全粒子数が奇数のときは偶数のときに比べて,ジョセフソン接合のエネルギーが顕著に小さくなることを見出した.これは接合部でおこるスペクトラル・フローの効果が,ナノメートルサイズの系において現実に観測可能であることを示しており興味深い.(2)電荷密度波の位相の滑りにおけるパイエルス・ポテンシャルの効果電荷密度波の位相欠陥の運動とスペクトラル・フローの関連を調べる際に重要になるパイエルス・ポテンシャル,すなわち格子の周期性によって位相欠陥がピン止めされる効果を,ギンツブルグ・ランダウ理論に基づき評価した.その結果実質的にすべての温度領域でこの効果が無視出来ることが分かった.一方,当初の目的として考えていた,系のグローバルなトポロジーと位相欠陥におけるスペクトラル・フローとの関係の問題は,現在までに最終的な解決に至っていない.このことに関しては引き続き研究を続けていく上で答を見出したい.
転移関連遺伝子のアポトーシス誘導の機構解析及びその臨床応用

我々はメラノーマの転移能の異なる細胞亜株間のdifferential screeningを行い、両者間で発現の異なる様々な遺伝子を単離、精製した。ほとんどは既知のものであり、転移関連遺伝子として既に報告のあるものもあったが、いくつかは新規に単離されたものであった。このうち新規遺伝子TI241は転写因子LRF1,ATF3等と相同性を示し、低転移細胞株への遺伝子導入で、その転移能を上昇させ、転移巣の細胞での発現が上昇していた。臨床材料である大腸癌の臨床材料を用いた研究では、血管浸潤を示す病変ではこの遺伝子の発現が高く、血行性転移の予後を占う指標としての重要性が示唆された。また、これに対するアンチセンスオゴヌクレオチドを用いた研究では、その形態変化及び運動性の低下、細胞接着能の低下及び浸潤能の低下が実験的に証明されており、TI241は転移巣での増殖の他、転移の他のステップにも関与していると考えられた。特に接着性の低下によるアポトーシス誘導が悪性リンパ腫などでは証明されており、同様の機序が働いていると考えられた。またヌードマウスを用いた実験でも、皮下での細胞増殖を抑え、生存を有意に延長したことから、実際の病態においても重要な役割を演じていると考えられた。単離されたもう一つの遺伝子であるTI227は他の遺伝子と相同性を示さないものであり、やはり転移能の異なる大腸癌細胞亜株間で発現に差を示し、血行性高転移亜株に特に強い発現を示した。この新規遺伝子についてそのヒトでの対応遺伝子を単離解析するとともにその相同性の高い部分から実際の翻訳部位を推定し、さらにgenomic DNAを単離してその5'端上流の解析を行った。この遺伝子に関しては遺伝子診断による転移予測、予後判定への応用が期待されている。TI227,TI241は転移に関与するとともに、転移巣の多くがそうである薬剤耐性にも関与していることが示唆された。TI241遺伝子の発現をウエスタンブロッティング法を用いて種々の癌細胞株及び手術標本材料について行い、それらと転移能の関連についての検索を行った。その結果、実験的転移能の高い癌細胞株及び転移巣から採取培養された細胞株では、実験的転移能の低い細胞株及び原発巣から採取培養された細胞株に比べてTI241の発現が高いことを確認した。さらに癌患者からの手術病理標本を用いた検索で、TI241の発現が、血行性転移を示した患者から採取された癌組織の方が、血行性転移を示さなかった患者から採取された癌組織よりも高いことを確認した。また、リンパ行性転移、及び病理組織のグレードなどとTI241の発現には相関関係が認められなかった。これらの結果から、培養細胞株においても、臨床材料においても、転移能の獲得とTI241の発現上昇に関連が認められた。転移能の高い細胞株は転移能の低い細胞株に比べて抗癌剤によるアポトーシス誘導に耐性を示すことを観察しており、さらに患者の臨床データーから転移巣では抗癌剤の効果が低いことが観察されており、こうした結果はTI241の発現と抗癌剤耐性の間の関連を示唆するものであった。また、我々はTI241に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドが癌細胞の接着と浸潤能を低下させ、動物実験での移植実験でも発育抑制を誘導することを確認しており、アンチセンスオリゴヌクレオチドを作用させた細胞における抗癌剤耐性が低下していることを観察している。これらの結果は一部を英文論文にして既に投稿・採用されており、発表予定である。

引き続き、当初の予定通りの研究が進行中である。我々はメラノーマの転移能の異なる細胞亜株間のdifferential screeningを行い、両者間で発現の異なる様々な遺伝子を単離、精製した。ほとんどは既知のものであり、転移関連遺伝子として既に報告のあるものもあったが、いくつかは新規に単離されたものであった。このうち新規遺伝子T1241は転写因子LRF1, ATF3等と相同性を示し、低転移細胞株への遺伝子導入で、その転移能を上昇させ、転移巣の細胞での発現が上昇していた。臨床材料である大腸癌の臨床材料を用いた研究では、血管浸潤を示す病変ではこの遺伝子の発現が高く、血行性転移の予後を占う指標としての重要性が示唆された。また、これに対するアンチセンスオゴヌクレオチドを用いた研究では、その形態変化及び運動性の低下,細胞接着能の低下及び浸潤能の低下が実験的に証明されており、T1241は転移巣での増殖の他、転移の他のステップにも関与していると考えられた。特に接着性の低下によるアポトーシス誘導が悪性リンパ腫などでは証明されており、同様の機序が働いていると考えられた。またヌードマウスを用いた実験でも、皮下での細胞増殖を抑え、生存を有意に延長したことから、実際の病態においても重要な役割を演じていると考えられた。単離されたもう一つの遺伝子であるT1227は他の遺伝子と相同性を示さないものであり、やはり転移能の異なる大腸癌細胞亜株間で発現に差を示し、血行性高転移亜株に特に強い発現を示した。この新規遺伝子についてそのヒトでの対応遺伝子を単離解析するとともにその相同性の高い部分から実際の翻訳部位を推定し、さらにgenomic DNAを単離してその5'端上流の解析を行った。この遺伝子に関しては遺伝子診断による転移予測、予後判定への応用が期待されている。T1227,T1241は転移に関与するとともに、転移巣の多くがそうである薬剤耐性にも関与していることが示唆された。
歯肉増殖症の病態解明～spock1による蓄積と分解抑制のシナジー効果の観点から

本研究は,歯肉増殖症の発生・進展の機序を明らかにし,将来的な発症予防や治療法確立へ繋げることを目指すものである。spock1は近年発見された分子であり,細胞間,細胞と基質との相互作用に関与する。プロテアーゼ阻害作用を持ち,特にカテプシン-Lを強力に阻害する作用を有することが報告されているが,機能の大部分は未だ不明である。また,これまでにspock1と歯肉増殖症の関連や,他の口腔疾患との関連を報告している研究成果はなく,カテプシンに加え抑制分子である本分子に着目した点に新規性や学術的独自性がある。歯肉増殖症の発症機序を間接的なカテプシン活性の低下に求めるという創造性に富む研究計画である。spock1はプロテオグリカンの一種でもあることから,その発現亢進はカテプシン活性の低下に伴う基質分解能の低下に加え,基質の蓄積をも促進することで病変の確立に関与する可能性が考えられる。spock1によるdual effect(蓄積と分解抑制のシナジー)であるとの仮説に基づく斬新な発想に創造性がある。これまでにspock1過剰発現マウスにおける歯肉組織を観察し歯肉増殖の存在を確認し,組織切片を作製し、免疫染色を行い、歯肉増殖症の発生メカニズムを検討中である。また、各種上皮細胞や歯肉線維芽細胞にニフェジピンなどの歯肉増殖症誘導薬剤を添加した際に影響を受ける,基質合成・基質分解に関わる酵素遺伝子群を解析中である。研究実施計画に準じて、おおむね順調に進行している。現時点で、特別な問題は生じておらず、今後も研究実施計画に準じて研究の遂行を目指したい。次年度に細胞実験を集中して行う。試薬や細胞の購入費用として使用する計画である。
森林における樹洞棲コウモリのねぐら選択性に関する研究

森林棲コウモリの一種である.ヒメホオヒゲコウモリの生息場所として自然林の重要性が指摘されている.しかし,その生態についての知見はほとんどない.本研究では,本種のねぐらとその選択性について明らかにすることを目的とする.2001年8月および2002年7月、8月6日に,成オス5頭,成メス4頭の計9頭に小型発信器を装着してねぐらを探索した.また,ねぐらのある部位および出巣個体数を把握するため,目視,ビデオ撮影等により夕方に出巣を観察した.ねぐら木は,樹種,DBH,樹高,スナッグランクについて調査した.比較のためのランダムサンプル木は,PCQ法によりDBH20cm以上の木を対象とし,サンプリングを行った.またねぐら木の周辺木4本についても同様の調査を行った.ねぐらを突きとめられた個体は,成オス3頭と,成メス4頭の計7頭であった.追跡日数は16日,各個体の利用ねぐら木数は15本で,計8種16本のねぐら木が確認された.そのうち9本は立枯れ木であった.胸高直径は,23.8-110.5cmであった.ねぐらとして利用された部位は,樹皮下が4ヵ所と一番多く,ふしの穴とツルの下がそれぞれ1例確認された.ねぐら木は,周辺木およびランダムサンプル木よりも枯死立木が有意に多く利用されていた(Fisher's-test, p<0.01).またDBHは,ねぐら木で有意に太かった(U-test, p<0.01).この結果は太い木や立枯れ木には浮いた樹皮が多く存在することと関連していると考えられる.今回,同一個体が短期間にねぐらを換え,複数のねぐら木を利用することが確認された.本種の分布が自然林に限定されるのは,ねぐらとなる立枯れ木等が自然林には豊富に存在するためと推察される.今後は保全上重要な出産哺育場所に関するデータの蓄積が必要である.栃木県日光市において,2001年8月1日から6日にコウモリ類の捕獲およびねぐら木探索調査を行った.また,8月3日から7日および11月21日にねぐら木の調査を実施した.ヒメホオヒゲコウモリの成獣オス2頭,メス2頭の計4頭に発信機を装着し追跡を行った.発信機装着個体のうち3個体は,複数のねぐら木ないしねぐら木があると推察される地点を利用しているのが確認された.1日のねぐらの移動距離は,0m(移動なし),40m,80m,160m,290mであった.3日間追跡できた2個体については,合計移動距離は,40mと450mであった.発信機個体の追跡および出巣時の観察によりねぐら木6本を特定することができた.ねぐら木として利用されていた樹種は,ハルニレ1本,カラマツ2本,ダケカンバ1本,シラカンバ1本,ミズナラ1本であった.ねぐら木6本のうち,3本は樹皮が浮いた状態の立枯れ木であった.DBHについて比較すると,生立木では56.2cm,60.2cm,110.5cm,立枯れ木では35.3cm,42.1cm,82.2cmであった.ねぐら木6本のうち,5本はギャップに関係する木であった.ねぐら木6本のうち,ねぐらとして利用されていた部位が確認できたのは1例で樹皮の下である.この他2本のねぐら木では出巣を目視により確認できたが,飛び立った部位周辺では目立った樹洞がなく,ねぐら木のどの部位がねぐらとして利用されているのか確認できなかった.森林棲コウモリの一種である.ヒメホオヒゲコウモリの生息場所として自然林の重要性が指摘されている.しかし,その生態についての知見はほとんどない.本研究では,本種のねぐらとその選択性について明らかにすることを目的とする.2001年8月および2002年7月、8月6日に,成オス5頭,成メス4頭の計9頭に小型発信器を装着してねぐらを探索した.また,ねぐらのある部位および出巣個体数を把握するため,目視,ビデオ撮影等により夕方に出巣を観察した.ねぐら木は,樹種,DBH,樹高,スナッグランクについて調査した.比較のためのランダムサンプル木は,PCQ法によりDBH20cm以上の木を対象とし,サンプリングを行った.またねぐら木の周辺木4本についても同様の調査を行った.ねぐらを突きとめられた個体は,成オス3頭と,成メス4頭の計7頭であった.追跡日数は16日,各個体の利用ねぐら木数は15本で,計8種16本のねぐら木が確認された.そのうち9本は立枯れ木であった.胸高直径は,23.8-110.5cmであった.ねぐらとして利用された部位は,樹皮下が4ヵ所と一番多く,ふしの穴とツルの下がそれぞれ1例確認された.ねぐら木は,周辺木およびランダムサンプル木よりも枯死立木が有意に多く利用されていた(Fisher's-test, p<0.01).またDBHは,ねぐら木で有意に太かった(U-test, p<0.01).

この結果は太い木や立枯れ木には浮いた樹皮が多く存在することと関連していると考えられる.今回,同一個体が短期間にねぐらを換え,複数のねぐら木を利用することが確認された.本種の分布が自然林に限定されるのは,ねぐらとなる立枯れ木等が自然林には豊富に存在するためと推察される.今後は保全上重要な出産哺育場所に関するデータの蓄積が必要である.森林棲コウモリの一種であるヒメホオヒゲコウモリの生息場所として自然林の重要性が指摘されている.しかし,その生態についての知見はほとんどない.本研究では,本種のねぐらとその選択性について明らかにすることを目的とする.2002年調査では、7月30日8月6日に,ヒメホオヒゲコウモリ5頭に小型発信器を装着してねぐらを探索した.また,ねぐらのある部位および出巣個体数を把握するため,目視,ビデオ撮影等により夕方に出巣を観察した.ねぐら木は,樹種DBH,樹高,スナッグランクについて調査した.比較のためのランダムサンプル木は2002年9月と10月に行った,調査地に該当する環境省第3次メッシュを4等分し,それぞれの区画でPCQ法によりDBH20cm以上の木を対象とし,サンプリングを行った.またねぐら木の周辺木4本についても同様の調査を行った.ねぐらを突きとめられた個体は,2001年調査の成果とあわせると、成オス3頭と,成メス4頭の計7頭であった.追跡日数は16日,各個体の利用ねぐら木数は15本で,計8種16本のねぐら木が確認された.そのうち9本は立枯れ木であった.胸高直径は,23.8-110.5cmであった.ねぐらとして利用された部位は,樹皮下が4ヵ所と一番多く,ふしの穴とツルの下がそれぞれ1例確認された.ねぐら木は,周辺木およびランダムサンプル木よりも枯死立木が有意に多く利用されていた(Fisher's-test, P<0.01).またDBHは,ねぐら木で有意に太かった(U-test, p<0.01).この結果は太い木や立枯れ木には浮いた樹皮が多く存在することと関連していると考えられる.
神経発生分化におけるbHLH型転写因子の役割の解析

哺乳動物の神経系は多様な神経細胞とグリア細胞から構成される。その発生分化の初期の段階では、神経前駆細胞が未分化の状態を維持して分裂を繰り返し、必要な細胞数を確保するステップと神経前駆細胞が適切なタイミングで分裂を終了し、神経細胞あるいはグリア細胞に分化するステップが想定される。今年度の研究では特に神経前駆細胞から神経細胞あるいはグリア細胞に分化するステップに焦点をしぼって研究した。1)Hes因子間で構造的に保存されているbHLH領域の構造的類似性をもとに、相互に高い相同性のある3種類の新規の抑制性転写因子Hesr1、2、3を得た。2)3種類のHesr遺伝子はすべて発達段階の網膜に発現していたが、それぞれの発現パターンは異なっていた。Hesr2のみがミュラーグリアの位置と一致した場所に発現していた。3)3種類のHesr因子の神経分化における活性を調べるために網膜器官培養を用いた強制発現実験をレトロウイルスベクターを使って行った。3つの因子のうちHesr2を強制発現した細胞の多くがミュラーグリアに分化した。これよりHesr2が前駆細胞をグリア細胞に分化させる活性をもつことが明らかにされた。4)促進性の転写因子Math3とMash1のダブルノックアウトマウスを作成し、神経細胞の分化抑制とグリア細胞の分化促進を観察した。これらの結果からHesr2はミュラーグリア細胞の分化を制御し、Math3、Mash1は神経細胞の分化を促進すると考えられる。また抑制性転写因子が促進性転写因子を抑制していることはよく知られており、前駆細胞から神経細胞あるいはグリア細胞への分化は促進性転写因子と抑制性転写因子のバランスで制御されていることが強く示唆された。
実生活の諸課題解決を目指す教科横断型の科学教育カリキュラムの開発

教科横断型カリキュラムと21世紀型の資質・能力について,日本国内において日本理科教育学会,日本科学教育学会,臨床教科教育学会において情報収集を行った。また,国外においては,アイスランドにおいてレイキャビック市内のKelduskoli小中学校で理科,保健,体育のSTEM教育の授業を視察し,Menntaskolinn vioHamrahlo高校において物理を中心としたSTEM教育の授業を視察し,教育省においてアイスランドにおけるSTEM教育及び自然科学教育の現状と課題について情報交換を行った。ノルウェーに於いては,オスロ市内の学校において実践されている理科教育並びにSTEM教育の実態について現地の義務教育学校の視察を行った。ノルウェーにおける理科教育は,5つのコア・エレメント(科学的実践と思考,テクノロジー,エネルギーと物質,地球と生命,身体と健康)から構成されている。また,Ris skole(中学校)では実生活に関連づけて科学的な思考を高めるカリキュラムとともに,STEAM教育の選択科目が展開している。Lutvann skole(小学校)では実生活に直結する教材を扱って科学的な思考を高めるとともに,各学年における野外教育においてSTEM教育が展開している。本学教育学部附属松本中学校,附属松本小学校における算数・数学,理科,技術の教科横断型カリキュラムとして21世紀型の資質・能力の検討を行った。算数・数学,理科,技術の教科横断型カリキュラムに基づいて,附属小・附属中学校において,また公立小学校において実践単元の検討を行った。成果と課題を明らかにし,改善点を明確にすることができた。教科横断型カリキュラムと21世紀型の資質・能力に関する日本国内及び諸外国における先進的な学校教育の実態について視察調査に及んでいること,具体的な学校現場に於いて実際的な運用となる教科横断型カリキュラムとしての資質・能力の検討を行ったこと,成果と課題をまとめることができたことによる。教科横断型カリキュラム構築の情報収集をするとともに,協力校で具体的な教育実践を試行し,その成果と課題をさらに検討する。当初計画として見込んだ額よりも安価に研究を遂行することが可能となったことによる。次年度使用額は2019年度請求額と合わせて消耗品費等に使用する予定である。