hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クローン病術後抗TNFα抗体維持療法の有効性と安全性に関する検討

クローン病に対する術後寛解維持治療として抗TNF-α抗体薬であるアダリムマブに着眼し、臨床的意義について後方視的検討の後、クローン病術後抗TNFα抗体薬維持療法の有効性と安全性について臨床第2相試験を実施した。クローン病腸管切除術後患者26例を対象とし、術後8週以内にアダリムマブを導入し、その有効性と安全性について検討を行った。主要評価項目は内視鏡的吻合部再発率、副次評価項目は臨床的再発率、再手術率、治療コンプライアンス、安全性等とした。前年度までに短期治療成績、安全性等について報告を行ったが、本年度は中長期成績の解析に加えて、治療を行わなかったコントロール群との比較および再発リスク因子について検討を行った。術後1年/3年/5年の内視鏡的再発率、臨床的再発率、再手術率はそれぞれ、31%/54%/62%、17%/33%/38%、0%/0%/0%、また、内視鏡的無再発生存期間平均値は44.1ヶ月(95% CI: 33.3-54.9ヶ月)、臨床的無再発生存期間平均値は59.9ヶ月(95% CI: 50.0-69.7ヶ月)、無再手術生存期間平均値は77.6ヶ月(95% CI: 74.8-78.3ヶ月)であり、コントロール群に較べて有意に良好な成績であった。また再発リスク因子に関する解析では、術前の抗TNF-α抗体薬の使用、特にアダリムマブの治療歴を有することが独立した再発リスク因子であった。なお、これらの結果については第119回日本外科学会学術集会において「クローン病に対する術後抗TNF-α抗体(adalimumab)維持療法の長期成績」として報告を行った。今後、再発リスクとなる症例群を対象とした新たな術後治療に関する臨床研究を計画中である。クローン病による腸管主病変に対し腸管切除・吻合術が施行され,術後に吻合部の内視鏡的観察が可能である26症例を対象とし,術後24週の期間にプロトコール治療(アダリムマブ皮下注を2週間毎に行う.1回目:160mg・2回目:80mg・3回目以降:40mg)を行い,原則内視鏡的もしくは臨床的な再燃・再発まで継続し観察研究を実施した.術後1年内視鏡的吻合部再発率をGrade 15段階で評価し,その他,術後1年臨床的再発率・臨床的活動性(Crohn's disease activity index; CDAI)・再手術率・体組成変化率・治療コンプライアンス(治療成功期間,相対的容量強度)・有害事象発生割合などを含め,治療の1認容性,2有効性,3安全性について検討を行った.1認容性:RDI中央値100%,治療導入率(術後8週以内) 100%,治療継続率(術後1年) 100%で認容性は良好であった.2有効性:術後1年の内視鏡的吻合部再発率は30%,臨床的再発率は11%であり,良好な短期成績が得られることを確認した.3安全性:Grade3以上の有害事象(低K血症,肝機能障害,貧血)を15%に認め,感染性有害事象を20%に認めたがいずれもgrade 2以下であり,有害事象による治療中止例は認めなかった.本研究のpilot studyとして,クローン病に対する腸管切除術後のアダリムマブ寛解維持療法に関する観察研究を実施し,短期成績として術後1年における内視鏡的および臨床的再発率,治療コンプライアンス,および有害事象発生割合等について第70回日本大腸肛門病学会で報告した.このデータを元に本研究のプロトコールを作成中である.また,術後再発の危険因子として術後の体組成変化に着眼し,体組成計を購入の上で登録症例の術後体組成変化を測定し,データを集積中である.本研究の目的は,クローン病の腸管病変に対する術後寛解維持療法としての抗TNF-α抗体製剤であるインフリキシマブとアダリムマブの再発抑制効果と安全性を探索的に比較検討することである.本年度は,クローン病に対する腸管切除術後のアダリムマブ寛解維持療法に関する観察研究を引き続き実施した.クローン病による腸管主病変に対し腸管切除・吻合術が施行され,術後に吻合部の内視鏡的観察が可能である26症例を対象とし,術後24週の期間にプロトコール治療(アダリムマブ皮下注を2週間毎に行う.1回目:160mg・2回目:80mg・3回目以降:40mg)を行い,原則内視鏡的もしくは臨床的な再燃・再発まで継続し観察研究を実施した.術後1年内視鏡的吻合部再発率をGrade15段階で評価し,その他,術後1年臨床的再発率・臨床的活動性(Crohn's disease activity index; CDAI)・再手術率・体組成変化率・治療コンプライアンス(治療成功期間,相対的容量強度)・有害事象発生割合などを含め,治療の1認容性,2有効性,3安全性について検討を行った.本年度は,治療のコンプライアンスや短期成績に加えて,中長期の安全性,有効性について検討を行った.アダリムマブの相対的容量強度は100%(中央値),治療継続率は術後1年100%,2年77%であり,治療コンプライアンスは良好であった.

内視鏡的吻合部再発率は術後1年30%,2年62%,臨床的再発率は術後1年11%,2年38%であり,良好な成績が得られることを確認した.安全性については全体で58%に有害事象を認めるも,Grade3以上の発生頻度は19%であり,有害事象による治療中止例は認めていない.前年度にIRBの承認が遅れたため,データセンター業務も想定時期より遅れた.但し,研究自体は現在も進行中であり,上記研究成果を第72回日本大腸肛門病学会(現在演題募集期間・演題登録済み)で報告予定である.また,再発の危険因子として術後の体組成変化を測定し,データを解析中である.これまで研究代表者らは,クローン病に対する術後寛解維持治療の臨床的意義について後方視的に検討を行い報告してきた.これらの成果をもとに,クローン病の術後抗TNFα抗体維持療法の有効性と安全性について以下の臨床第2相試験を立案,実施した.今後,長期成績に関する経過観察を行うと共に,体組成変化を含む再発危険因子の検討,他の抗TNFα抗体薬剤との比較検討等を行う予定である.症例集積に想定以上に時間を要したため,若干の遅れが生じている.一方で,着実に計画は遂行され,かつ難病特定疾患であり年々増加傾向にあるクローン病の新たな治療オプションを提示する有用な結果が期待できると考える.クローン病に対する術後寛解維持治療として抗TNF-α抗体薬であるアダリムマブに着眼し、臨床的意義について後方視的検討の後、クローン病術後抗TNFα抗体薬維持療法の有効性と安全性について臨床第2相試験を実施した。クローン病腸管切除術後患者26例を対象とし、術後8週以内にアダリムマブを導入し、その有効性と安全性について検討を行った。主要評価項目は内視鏡的吻合部再発率、副次評価項目は臨床的再発率、再手術率、治療コンプライアンス、安全性等とした。前年度までに短期治療成績、安全性等について報告を行ったが、本年度は中長期成績の解析に加えて、治療を行わなかったコントロール群との比較および再発リスク因子について検討を行った。術後1年/3年/5年の内視鏡的再発率、臨床的再発率、再手術率はそれぞれ、31%/54%/62%、17%/33%/38%、0%/0%/0%、また、内視鏡的無再発生存期間平均値は44.1ヶ月(95% CI: 33.3-54.9ヶ月)、臨床的無再発生存期間平均値は59.9ヶ月(95% CI: 50.0-69.7ヶ月)、無再手術生存期間平均値は77.6ヶ月(95% CI: 74.8-78.3ヶ月)であり、コントロール群に較べて有意に良好な成績であった。また再発リスク因子に関する解析では、術前の抗TNF-α抗体薬の使用、特にアダリムマブの治療歴を有することが独立した再発リスク因子であった。なお、これらの結果については第119回日本外科学会学術集会において「クローン病に対する術後抗TNF-α抗体(adalimumab)維持療法の長期成績」として報告を行った。今後、再発リスクとなる症例群を対象とした新たな術後治療に関する臨床研究を計画中である。次年度は,臨床第2相試験としての研究実施計画書を完成し,本施設でのIRB承認を得た上で症例集積を開始する予定である.さらに,pilot studyにおける長期予後の観察および再発危険因子としての術後体組成変化の観察を引き続き実施し,これらに関する論文作成および学会報告を行う予定である.次年度は,長期予後の観察および再発危険因子としての術後体組成変化の観察を引き続き実施し,これらに関する論文作成および学会報告を行う予定である.次年度は,本年度に報告を行ったクローン病術後寛解維持治療としてのアダリムマブの短期治療成績に加えて,長期成績に関する検討を行い,国際学会で報告を行う予定である.
ランドスケープ政策に参画する地理学の学問的基盤―ヨーロッパの地理学への新たな視線

本研究では,ランドスケープ政策に参画する地理学の学問的基盤について,隣り合う学との協働,社会との関係の結び方,両者の土台をなす社会発展に関する思想,という3つの問いの考究を通じて明らかにする。そのための手順として,研究期間のうち3年間をかけて,地理学界のランドスケープ政策への深い関与がみられるスペインに絞った調査を行うこととした。2018年度は,計画段階で研究対象として設定したスペインの3つの自治州のうち,アンダルシア自治州に焦点を当て,9月に約2週間の現地調査を実施した。同自治州では,主に地域計画,環境政策,文化政策の3つの政策領域がランドスケープへの深い関わりを有する。そのため現地調査では,各領域を担当する自治州の政策統括責任者と個別に面談し,ランドスケープへの政策的介入の目的と方法について実態に即した情報を得た。そのうえで,各政策領域に積極的に関わる地理学専門家に対して,ランドスケープ概念の理解,政策目標の設定,分析学から計画論への橋渡しなどの観点から,踏み込んだインタビューを行った。併せて,各領域におけるランドスケープ政策の実践を特徴づける若干の事例を把握し,直接現地に赴いて,政策介入の方法と成果に関する理解を深めた。上記の調査を行った結果,アンダルシア自治州のランドスケープ政策について,多くの省庁が関与する横繋ぎ型の推進体制という特徴が把握できた。また,地理学のランドスケープ政策への寄与については,大学の研究者のみならず,地理学を修めた行政職員や外部コンサルタントの広範な関わりが確認された。ランドスケープのとらえ方や政策的介入の特徴を示すキーワードは,3つの領域の間で「地域/計画」「環境/マネジメント」「遺産/保護」のように大きく異なる。それらは,ランドスケープの継承と形成を動機づけとして共有することで緩やかに繋がっているというのが,現時点での小括である。研究計画では,研究期間のうち3年間をかけて,スペインのカタルーニャ自治州,アンダルシア自治州,ガリシア自治州の対象とする調査を実施することを予定した。このうち,カタルーニャ自治州については,カタルーニャ独立運動に起因する政治的不安定の問題を考慮していったん後回しとし,初年度にあたる2018年度は,アンダルシア自治州の調査を先行させることにした。そうした調整を行う可能性は,計画段階ですでに想定されていたことである。ゆえに,現時点では,アンダルシア自治州の現地調査を計画に沿った内容で実施したことをもって,本研究課題はおおむね順調に進展しているものと自己評価する。研究成果は,日本地理学会の2019年春季学術大会で発表するとともに,英語論文として公表すべく,2019年6月の脱稿を目標に執筆準備を進めている。また,本研究課題と密接に関連する研究成果は,国際地理学連合の持続的農村システムコミッション大会で発表(サンティアゴ巡礼路のランドスケープ)したほか,ヨーロッパの地理に関する啓蒙書,日本都市の建築と建築家に関する専門教養書への執筆などを通じて,積極的に発信している。2019年度は,前年度に保留としたカタルーニャ自治州を対象とする調査を実施したい。この調査は,スケジュール上の制約などにより,2回に分けて行うことを予定している。まず,5月下旬にバルセロナ自治大学(UAB)を訪ね,地理学を基盤としてランドスケープ政策分野の専門家を輩出しているUABランドスケープ・遺産マネジメント修士コースに客員教授として参加することで,参与観察調査を行う。同コースでは,研究代表者が開発しているランドスケープ分析の方法などに関する講義を行うとともに,イタリア,ポルトガルの研究者が参加する国際ワークショップにおいてプロジェクト実施指導にあたる。同時に,コース・ディレクターを務め,「俗都市化」論で知られるF.ムニョス氏へのインタビューを通じて,地理学分野におけるランドスケープ分野の人材養成を支える理論的・方法論的枠組みに関する理解を得たい。2019年9月に予定している2回目の調査では,カタルーニャ自治州のランドスケープ政策を調査研究にもとづく指針提案の面で支えるカタルーニャ景観観測院を訪問する。そこで得た情報と知己を足掛かりとして,政策的介入の権限を有する地域整備省などへと調査対象を広げたい。同時に,ランドスケープ政策への深い関わりを有する地理学専門家へのインタビューを行う。2018年度に実施したアンダルシア自治州の調査では,ランドスケープ政策への市民参加に関する具体的な取組み事例を抽出することができず,課題として残った。カタルーニャは,スペインでも環境運動を含む市民団体の活動がとりわけ活発な地域として知られているため,市民参加に関する調査が実現できるものと期待している。カタルーニャ自治州を対象とする2019年度の調査が予定どおり実行できた場合,2020年度には,残るガリシア自治州の調査と併せて,比較対象として選んだヨーロッパの他国へと視野を広げてゆく。

そのため現地調査では,各領域を担当する自治州の政策統括責任者と個別に面談し,ランドスケープへの政策的介入の目的と方法について実態に即した情報を得た。そのうえで,各政策領域に積極的に関わる地理学専門家に対して,ランドスケープ概念の理解,政策目標の設定,分析学から計画論への橋渡しなどの観点から,踏み込んだインタビューを行った。併せて,各領域におけるランドスケープ政策の実践を特徴づける若干の事例を把握し,直接現地に赴いて,政策介入の方法と成果に関する理解を深めた。上記の調査を行った結果,アンダルシア自治州のランドスケープ政策について,多くの省庁が関与する横繋ぎ型の推進体制という特徴が把握できた。また,地理学のランドスケープ政策への寄与については,大学の研究者のみならず,地理学を修めた行政職員や外部コンサルタントの広範な関わりが確認された。ランドスケープのとらえ方や政策的介入の特徴を示すキーワードは,3つの領域の間で「地域/計画」「環境/マネジメント」「遺産/保護」のように大きく異なる。それらは,ランドスケープの継承と形成を動機づけとして共有することで緩やかに繋がっているというのが,現時点での小括である。研究計画では,研究期間のうち3年間をかけて,スペインのカタルーニャ自治州,アンダルシア自治州,ガリシア自治州の対象とする調査を実施することを予定した。このうち,カタルーニャ自治州については,カタルーニャ独立運動に起因する政治的不安定の問題を考慮していったん後回しとし,初年度にあたる2018年度は,アンダルシア自治州の調査を先行させることにした。そうした調整を行う可能性は,計画段階ですでに想定されていたことである。ゆえに,現時点では,アンダルシア自治州の現地調査を計画に沿った内容で実施したことをもって,本研究課題はおおむね順調に進展しているものと自己評価する。研究成果は,日本地理学会の2019年春季学術大会で発表するとともに,英語論文として公表すべく,2019年6月の脱稿を目標に執筆準備を進めている。また,本研究課題と密接に関連する研究成果は,国際地理学連合の持続的農村システムコミッション大会で発表(サンティアゴ巡礼路のランドスケープ)したほか,ヨーロッパの地理に関する啓蒙書,日本都市の建築と建築家に関する専門教養書への執筆などを通じて,積極的に発信している。2019年度は,前年度に保留としたカタルーニャ自治州を対象とする調査を実施したい。この調査は,スケジュール上の制約などにより,2回に分けて行うことを予定している。まず,5月下旬にバルセロナ自治大学(UAB)を訪ね,地理学を基盤としてランドスケープ政策分野の専門家を輩出しているUABランドスケープ・遺産マネジメント修士コースに客員教授として参加することで,参与観察調査を行う。同コースでは,研究代表者が開発しているランドスケープ分析の方法などに関する講義を行うとともに,イタリア,ポルトガルの研究者が参加する国際ワークショップにおいてプロジェクト実施指導にあたる。同時に,コース・ディレクターを務め,「俗都市化」論で知られるF.ムニョス氏へのインタビューを通じて,地理学分野におけるランドスケープ分野の人材養成を支える理論的・方法論的枠組みに関する理解を得たい。
プレマイクロＲＮＡ２９ａを標的とした分子設計指針の導出

RNA研究の活発化に伴い,RNAを標的とした分子設計指針の確立が期待されている。RNAはヘアピンループやステムループ等のRNAに特有な高次構造を有し,これらがタンパクによる認識部位となる。しかし,小分子設計の視点では,多様性に富むRNAの構造をどのような分子が認識でき,どのような結合様式があるのかといった分子設計には不可欠となる基本情報が不足している。それゆえに,従来の創薬研究で利用されているタンパクを標的とした分子設計の知見を活かせていない。そこでRNAステムループに特異的に結合する分子に必要とされる構造要件を抽出するため,医療応用が注目されているマイクロRNAのなかでも,心疾患に関与していることが明らかにされているmiRNA29aに着目した。miRNA29aの生合成前駆体であるpre-miR29aに結合する小分子はmiRNA29aの機能抑制に利用でき,マイクロRNA研究での利用が期待されているためである。pre-miR29aステムループを標的として設計した,8位にヘテロ環を導入したアデニン誘導体を合成した。合成した化合物ライブラリーは,先に研究室で開発していた蛍光指示薬を用いた蛍光ディスプレイスメントアッセイにより評価した。アデノシン8位に導入したヘテロ環の種類によって蛍光回復率に差が見られ,pre-miRNA29aに結合する候補化合物が合成した化合物ライブラリーの中から見つかった。蛍光ディスプレイスメントアッセイにより得られた候補化合物とpre-miRNA29aとの定量的な結合解析を行うために,表面プラズモン共鳴(SPR)イメージング法を利用した定量的分子間相互作用解析を実施した。具体的には,5'位をビオチン標識したRNAを,SAセンサーチップ上に固定化した。さらに,候補化合物との相互作用解析を実施することにより,化合物構造がRNA配列に与える相関関係を考察した。蛍光ディスプレイスメントアッセイにより得られた候補化合物とpre-miRNA29aとの定量的な結合解析を行うために,表面プラズモン共鳴(SPR)イメージング法を活用する準備を進めた。具体的には,5'位をビオチン標識したRNAを,SAセンサーチップ上に固定化する条件を検討した。現在,候補化合物との相互作用解析を実施するための条件を検討している。

本研究課題では,未踏領域として残されている「RNAに特異的に結合する小分子の合理的設計法の確立」に必要なRNAと小分子間での相互作用の,構造要件の抽出・解析を目的としている。そのために,標的として選定したpre-miRNA29aに結合する人工小分子を,化学合成を駆使して合成した。化学合成を駆使して構築したライブラリーの中から探索するアプローチは,標的RNAに結合する化合物を手がかりとして,設計→合成→評価→再設計のサイクルを繰り返すことが必要となり,誘導体の簡便かつ網羅的な合成法の確立が鍵となる。初年度までに化合物ライブラリーの合成法を確立する計画を立案し,8位に置換基を有するアデニン誘導体の合成法を確立できた。さらに予定を繰り上げて,合成した化合物とpre-miRNA29aの相互作用解析を蛍光ディスプレイスメントアッセイで評価し,2つの候補化合物を得ることができた。定量的な相互作用解析を実施するため,表面プラズモン共鳴(SPR)イメージング法を利用した解析を実施するために,解析条件の検討を進めている。RNAに特異的に結合する小分子の合理的設計法の確立には,RNAと小分子間での相互作用の解析から,結合に必要な構造要件の抽出が必要である。そのために,標的として選定したpre-miRNA29aに結合する人工小分子を化学合成を駆使して合成し,設計→合成→評価→再設計のサイクルを繰り返すことが必要である。現在,準備を進めている表面プラズモン共鳴(SPR)イメージング法によって,結合に必要な構造要件の抽出を試みる予定である。未開拓の標的を用いた相互作用解析であるため,解析条件の選定には困難が予想されるが,過去の測定例を調査したり,測定機器の学術部門から積極的に情報を収集することで課題を克服する予定である。さらなる親和力とループ特異性向上のために,相互作用解析の結果を考慮しながら化合物誘導体の合成を継続して行う予定である。一連の合成と解析を通じて得られた情報から,結合に必要な構造要件を詳細に抽出する。表面プラズモン共鳴(SPR)イメージング法によって定量的な相互作用解析を実施するために必要な試薬や消耗品,参考資料となる図書を購入する予定である。さらに,RNAに特異的に結合する小分子の合理的設計法の確立を達成するために,複数種類のRNAを用いて実験を実施する必要がある。このことから,標的RNA,人工RNA,標的部位への結合を判断するためのRNA等を購入する予定である。相互作用解析の結果を元に,さらに複数の化合物誘導体を合成するために必要な試薬等の消耗品も購入する予定である。得られた研究成果を,学会や学会誌等で発表するためにも,研究費を使用する予定である。
ALDH2遺伝子多型におけるHR-pQCTを用いた骨微細構造と骨形成促進剤の関連

アルデヒド脱水素酵素2(ALDH2)遺伝子多型は日本において45%の頻度でみられるが、アルツハイマー病、食道癌、骨粗鬆症の頻度が高い。我々はALDH2遺伝子と骨代謝の関連性について、Aldh2欠損マウスは大腿骨骨幹部皮質骨厚が大きいことや皮質骨のPTH受容体発現が多いことを発見した。ヒトにおいて同様の現象があるかは不明である。本研究では通常のCTよりも10倍解像度が高いHR-pQCTを用いて橈骨、脛骨遠位部の骨微細構造のALDH2遺伝子多型における違いを明らかにし、さらにPTH製剤による骨量増加効果の違いをprospectiveに評価する。
熱CVD装置のシミュレ-ション

CVD装置のシミュレ-ションを行うには、CVD反応に関する反応速度の知見と、熱CVD装置として工業的に用いられている反応装置内の装置特性、移動現象に対する知見が必要である。小宮山らは、CVDによる薄膜形成に対するMacro/Micro Cavity法(MMC法)を提案した。この手法をCVD法によるシランからのSiの析出、炭化水素からのSicの析出に適用して成膜種が主としてどのような化合物であるかを調べた。橋本らは、モノシランの分解による多結晶シリコン生成に関する速度解析を行っている。外壁水冷棒状基板型二重反応器を用いて基板表面への多結晶シリコン層の成長度の解析を種々のモデルを用いて行った結果、シラン濃度の半径方向分布を考慮したモデルが必要であることを示した。加藤らは、現在工業的に用いられているディスク型CVD装置、及び垂直多葉型CVD装置における物質移動や流体モデモを調べた。ディスク型CVD装置のウエハ-表面での局所物質移動がどのような因子によって影響するかを調べた。また、多葉型CVD装置を用いて、ウエハ-への析出速度分布を解析するためのモデルを提出した。今石らは、多葉型CVD装置を用いて、ポリシリコン膜を析出する場合のシミュレ-ションを、小宮、霜垣らの反応速度のデ-タ-を用いて行った。また、ホットウオ-ル式管型熱CVD装置および水平型熱CVD装置での成膜速度分布、熱や物質の移動現象を数値解析した。宝沢らは、縦型高波加熱CVD炉内での温度分布に関する数値シミュレ-ションを行っている。炉内温度分布に及ぼす高周波コイルとサセプタ-の位置、コイルの周波数などの影響を電磁場と温度場で数置解析することによって調べた。中山らは、熱移動や化学反応を伴う気管型反応器内での非定常流れを有限要素法を用いて解析し、装置内での速度分布や反応物質の濃度分布を定量的に求めた。本研究課題の研究を行うにあたって、研究組織を熱CVD反応の反応速度に関する研究と熱CVD装置に関する装置特性の研究に分けて研究をおしすすめた。以下その概要を示す。反応速度の研究として、小宮山らは超微粒子沈着CVDによるAIN膜の高速成膜を調べ、成膜速度が従来のCVDによるAIN膜の成膜速度に比べて2桁速いことを報告している。また、小宮山らはCVDモデル化のためのMMC法の提案を行っている。すなわち、CVD法のプロセス内で進行する複雑な現象をサブシステムに分解し、これらのサブシステムのネットワ-キングによって全体を再構成するという手法を提案し、SH_4の酸化によるSiO_2の薄膜合成に適用して実証している。橋本らは、熱CVD法によるモノシランから多結晶シリコン生成の速度解析を行っている。棒状基板型二重管反応器を用いてモノシランからの基板表面への多結晶シリコンの析出速度を求め、それを移動現象論的に解析している。CVD装置の特性に関する研究として、加藤らはディスク型CVD装置におけるウエハ-表面での局所および平均物質移動係数を調べている。すなわち、本装置での局所および平均物質移動係数におよぼす諸因子と物質移動係数との関係を定量化している。特にガスの吹きこみ方法によって局所物質移動係数がどのように変わるかを調べている。今石らは、多葉型CVD装置を用いてポリシリコン膜を析出する場合の析出速度に関するシミュレ-ションを小宮、霜恒らの反応速度に対する知見の下に行っている。

また、水平型CVD装置のシミュレ-ションを装置内の流体に対する移動現象論的解析より行い、Re/Grの値が140150以下であれば循環流が抑えられることを報告している。宝沢らは高周波加熱CVD装置内の温度場のシミュレ-ションを行い、高周波コイルとサセブタ-の位置によって炉内温度分布がどのように影響されるかを調べている。本研究課題を行うにあたって、研究組織を、熱CVD反応に関する反応速度の研究と、熱CVD装置の移動現象、装置特性を調べる研究に分けた。以下その概要を示す。反応速度に関する研究として、小宮山らは、反応速度の情報に基づいて、SiH_4からSiの析出、炭化水素からダイヤモンドの析出に関する滞留時間と気相組成の関係を計算した。また、小宮山らが開発したmacro/microcavity法をSi,SiCの析出に適用し、成膜種が主としてどのような物質であるかを調べている。単結晶シリコン引き上げ原料用の多結晶シリコンはシランから製造されている。橋本らは、この反応を外壁水冷式棒状基板型二重管反応器を用いて行い、多結晶シリコン層の成長速度を種々のモデルを用いて解析し、数値的にシミュレ-ションしている。CVD装置の移動現象、装置特性に関する研究では、加藤らは、垂直多葉型のCVD装置における一枚のウエハ内の膜厚分布を推定するためCVD反応の代理反応として、カ-ボン板の燃焼反応を行い、カ-ボン板の局所燃焼速度分布を測定することによって、この装置内での移動現象を解析するための流体モデルを提案した。今石らは、ホットウォ-ル式管型熱CVD装置および水平型熱CVD装置での成膜速度分布、熱や物質の移動を数値解析した。装置内での成膜速度分布におよぼす諸因子の影響を定量化している。宝沢らは、縦型高周波加熱CVD炉内での温度場の数値シミュレ-ションを行った。すなわち、炉内温度分布に及ぼす高周波コイルとサセプタ-の相対位置、コイル周波数などの影響を電磁場と温度場で数値解析することによって求めている。この知見より、サセプタ-の均一加熱条件を数値解析によって調べている。中山らは、熱移動と化学反応を伴う気体の非定常流れを有限要素法を用いて解析し、装置内での速度分布、反応物質の濃度分布を定量的に求めている。
免疫系に学んだモバイルセンサネットワークにおける異常検出・修復の研究

本研究では、無線センサネットワークにおいて免疫型システムの導入により効率的な異常検出とノード修復を目指す。そこで、各センサノードに近隣ノードに対する「信用度」変数を導入し、フィルタリングと通信の成否により更新された信用度を通信確率として用いる免疫型統計的経路フィルタリングを提案した。シミュレーション及び数学的解析により、提案手法が既存手法より早い転送段階で偽造データを破棄できることを確認した。本課題では、故障ノードや改ざんノードを含むモバイルセンサネットワークに対して、「ネットワークシミュレータ」と「実験用センサネットワーク」の両方を用いて、異常検出・修復の課題に取り組む。今年度は、シミュレータを用いて、センサネットワークにおいて免疫型診断モデルと統計的経路上フィルタリングの組み合わせによる異常データの検出性能を調べた。一方、実験用ネットワークでは、購入済みのセンサノードを用いてセンサネットワークの実験環境を構築した。シミュレータ上に数百規模のノードからなるセンサネットワークを構築し、まずは統計的フィルタリングによって改ざんノードが送出する偽造データをどれだけ検出・破棄できるかを調べた。次に、このフィルタリングと組み合わせて、改ざんノードを特定してより早い段階で偽造データを検知する免疫型診断モデルを提案し、偽造データの検出性能を比較した。その結果、提案手法がオリジナルのフィルタリングよりも早い段階で偽造データを破棄できることを確認した。これらの結果を逐次整理して雑誌論文Artificial Life and Robotics、国際会議KES2010および第23回自律分散システム・シンポジウムにて発表した。今後は、パラメータ条件の異なる様々なシミュレーションおよび数学的解析を行うとともに、他の改良フィルタリングや認証や暗号などと本手法を組み合わせることでより高いセキュリティレベルを達成する必要がある。一方、実験用センサネットワークについては、その構築をほぼ終えて、上述の免疫型診断モデルと統計的フィルタリングの組み合わせ手法を実装し始めたところである。昨年度は、免疫型診断モデルと統計的経路上フィルタリングを組み合わせた「免疫型統計的経路上フィルタリング」を提案し、その有効性を確認した。今年度は、その提案手法による異常検出性能に対して、パラメータ条件の異なる様々なシミュレーションおよび数学的解析を行った。そして、実験用ネットワークにおいて提案手法を実装し性能を評価した。一方、ノード修復については、既存手法の検討およびプログラム作成を行った。異常検出に対しては、改ざん鍵の個数など攻撃条件を変え、提案手法に固有の信用度の増減パラメータを変更しながら、改ざんノードが送出する偽造データを提案手法がどれだけ検出・破棄できるかを調べた。提案手法の詳細な検出性能が明らかになったとともに、信用度の増減パラメータに対して性能の相転移が観測された。また、数学的解析により数式モデルによる結果がシミュレーション結果とほぼ一致することを確認した。さらに、改良フィルタリングであるマルチパス方式と提案手法を組み合わせて性能評価を行った。これらの結果を逐次整理して雑誌論文Artificial Life and Robotics、ACM主催の査読付き国際会議MEDES'11、そして学会発表AROB 17thにて発表した。一方、異常修復については、故障ノードに対して移動ロボットが交換・修復を行う既存研究に対して、問題点を洗い出し、シミュレータ上でのプログラム作成を行ったが、具体的な改良手法の提案には至らなかった。今後は、免疫系の仕組みを参考にした独創的な改良手法を考案し、既存手法との比較により提案手法の有効性を明らかにする必要がある。昨年度は、提案手法である「免疫型統計的経路上フィルタリング」に対してパラメータ条件の異なる様々なシミュレーションおよび数学的解析を行い、ノード修復について既存手法を調べた。今年度は、提案フィルタリングをより実用的な環境でシミュレーションし、既存手法に対する提案手法の有効性を示す一方で提案手法の問題点を確認した。一方、ノード修復については、二つのネットワークシミュレータ上でプログラム作成を行った。異常検出を行うフィルタリングに対しては、これまでの環境設定が改ざんノードだけからの単一転送ルートであったのに対して、複数の転送ルートがあり、正当データと偽造データが混在する環境での追加シミュレーションを行った。その結果、提案手法が既存手法より短い転送段階で偽造データを破棄できることを確認した。その一方で提案手法の性能の悪化も観測された。これらの結果をコンピュータセキュリティシンポジウム2012にて学会発表した。一方、異常修復については、故障ノードに対して移動ロボットが交換・修復を行う手法に対して、自作の簡易ネットワークシミュレータおよび市販の高速かつ高精度なシミュレータQualNet上でのプログラム作成を行った。そして、既存手法では場合によっては修復作業が集中すること、ロボットの保持できるノード数が無限であるなどの問題点を洗い出した。プログラム作成に予想以上に時間を要したため、この結果を今年度中に学会発表できなかったが、25年度には発表予定である。実験用ネットワークの構築と提案手法の実装に予想以上に時間を有し、また異常検出性能の詳しい調査に専念したため、異常修復の方の研究がやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。免疫系の仕組みを参考にした新しい修復手法を早急に考案し、提案手法の実装・実験・検証を迅速に行う。

そのために、本研究に協力してくれる大学院生を研究室内で募り、シミュレータ上と実験用ネットワーク上での実験を並列的に行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
情報端末に依存しない低水準入出力の実行可能なプログラミング学習環境の開発

WebベースのC言語のプログラミング学習環境を構築した。クラウドコンピューティングを用いて構築された環境は、インターネット接続によりプラットフォームに依存せず利用できる。ユーザはどこからでもプログラムコードを実行でき、Webベースの環境でコンパイルやデバッグすることが可能である。我々のシステムは、標準入力やハードウェアに非常に近い低水準入出力を学ぶために利用可能である。その環境は、直接または間接的にC言語で書かれたコードを実行することで生じるリスクに対し安全のための仕組みを備えている。ユーザのマシンでは、C言語の開発環境を必要とせず、運用の負担を減らすことで、様々な問題を防ぐことができる。昨年度に引き続き、PCやスマートフォンなどの携帯情報端末のWebブラウザから活用が可能なコンパイラ型のプログラミング言語の学習環境の構築を行った。C言語のソースプログラムをコンパイルし、実行までをすべてWebブラウザ上で行うことができる学習環境では、不特定多数のユーザが様々に誤ったソースプログラムを記述する可能性や故意にシステムの破壊を行う可能性にも対応する必要がある。C言語のプログラミングでは、コンピュータにおける低水準レベルの記述が可能であり、ポインタによるメモリの参照や書き換えが非常に容易に行える。今年度は、ユーザが、誤ったソースプログラムを入力した場合や故意にメモリ破壊を行ったなどに対応できる学習環境を中心に検討を行った。C言語は、低水準な記述が容易にできる高級言語とされているが、JISの記述によれば、「・・・正しくない値がポインタに代入されている場合、単項*演算子の動作は、未定義・・・」や「・・・演算によって、オーバフローを生じさせてはならない。それ以外の場合、動作は未定義・・・」と記述されており、必要なライブラリの書き換えにより実装を試みた。ユーザのプログラムを実行する場合におけるバッファオーバラン等に対して、短時間で安全に動作が行われるように対策した。その結果、クラウドサービスのマイクロインスタンス(一概に性能の比較は難しいが、最大2ECUであるものの通常の低バックグラウンドレベル、短期バーストレベルでの使用、メモリ数百MB程度)程度のスペックであっても、十数人が同時に演習を行う設定では問題なく利用できることが確認できた。プログラミング言語の学習環境やアルゴリズムを学ぶことのできる学習ツールは、数多く存在するが、高級言語でありながら低水準言語の面も備えている言語の場合においては、不特定多数がクラウド上のサーバ環境でプログラミングとコンパイルや実行うことができる学習環境を構築するためには、そのプログラムが実行されるサーバの保護が重要であり困難な部分でもある。平成24年度の研究成果としては、PCのWebブラウザからの利用だけでなく、最近、急速に普及しているスマートフォンをはじめとした様々な携帯情報端末のWebブラウザから利用可能なC言語のプログラミング学習環境のプロトタイプをクラウド上に構築した。C言語は、ハードウェア関連の処理も比較的容易に記述できる高級言語である。また、C言語以降の他の非常に多くのコンピュータ言語に影響を与えた言語であるため、様々な分野において幅広く利用され、その文法やサンプルプログラムなどを入手することも非常に容易であり、プログラミング学習のための言語としても適切なものである。構築したサーバでは、利用者認証、セション管理、コンパイル、実行監視の各処理を振り分け、各ユーザからの要求に応じ、システムの負荷にかかわらず、一定時間内に要求元に応答を戻すことができるよう配慮しプロセス間通信機能を用いて実現させた。また、低水準言語の面も備えているC言語の場合には、システムを破壊し得るライブラリ関数なども存在するため、単に該当する関数を使用禁止とする方式ではなく、それらのライブラリを書き換えることで、システムの破壊などが起きにくいように機能制限を行った。また、ユーザのプログラムを実行する場合におけるバッファオーバランに対する対策として、コンパイラの生成するオブジェクトに検出プログラムを組み込む方式とした。平成24年度、25年度にクラウド上に構築し、インターネットに公開しているWebブラウザベースのコンパイラ型プログラミング学習環境の動作検証作業などを行いつつ、低水準入出力関数(open, close, read, write)の実行可能な機能を実装した。これにより、1バイトずつ出力してから、その内容を読み込むことやバイト単位でファイルをコピーするなどの演習も可能となり、また、言語仕様の制約が可能な限り排除されたと考えている。また、eラーニングでの利用や教育機関などでの利用の実態を考慮し、本システムでは、利用者の記述したプログラムコードの改変は一切行わずにプリプロセッサ、コンパイラを通す仕組みであり、実行中のプログラムとの対話を可能にする機能も備えている。具体的には、実行されたプログラムが入力待ち状態であることを把握し、プログラム実行時に出力を使用者に渡し応答を促すとともにプログラムの実行を一時停止させる。そして、使用者の応答の結果、停止状態のプログラムに与えて実行を再開させるなどである。これらの機能を評価するためにインターネットに公開されているコンテンツを活用して、教育機関の授業時での使用を行った結果、授業時の演習や授業時間外の学習についても特に問題なく活用することができ、ローカルなコンピュータにインストールされたC言語の開発環境を用いての授業と同様に使用することができた。

科学教育教科教育学教育工学情報学基礎昨年までの成果として、ユーザのプログラムを実行する場合におけるバッファオーバランやシステムを破壊し得るライブラリの処理について対策を行うサーバのプロトタイプを比較的性能の低いクラウドサービス上に構築し、複数ユーザでの同時使用を行った結果、通常のプログラミング入門演習程度の利用状況で問題となる事例は検出できなかった。申請書に記述されている研究の目的として、PCのWebブラウザからの利用だけでなく、様々な携帯情報端末のWebブラウザから利用可能なプログラム学習環境を構築することを挙げている。そして、コンピュータのメモリやそのハードウェアを容易に直接操作できるコンパイラ型の言語の場合には、いわゆるインターネットを経由した通常のアタックの他に、その環境自体が備えている基本的な機能として、サーバ上において、任意のプログラムコードを入力でき、さらにコンパイルの上、実行できることがある。平成24年度の研究成果として、低水準入出力も扱えるプログラム言語としてコンピュータのメモリやそのハードウェアを容易に直接操作できるC言語を選択し、ユーザのプログラムを実行する場合におけるバッファオーバランやシステムを破壊し得るライブラリ関数の処理についての対策を施したプログラム実行サーバのプロトタイプをクラウドコンピュータ上に構築できていると考えている。平成24、25年度に構築されたシステムに関して、PCや様々な携帯情報端末での活用を行い、システムの安定性について検証を行うとともに、同条件を満たしつつ、学習コンテンツの開発や学習に関する工夫として、たとえば、容易に描画できるグラフィック機能なども付加することも検討する。平成24年度に構築されたシステムに関して必要なプログラミング実行環境が満たすべき要件として、いつでも、どこからでも、スマートフォンのような携帯情報端末であっても、同じ実習環境が使えること。プログラミング環境の構築準備が不要なこと。プログラム入力から実行までの操作が簡単であること。比較的CPUパワーのない情報端末であっても、ネットワークの速度が遅い環境でも、動作や反応が早く、安定していること。コンピュータのメモリなどハードウェアを容易に直接操作できるコンパイラ型の言語であってもセキュリティ上問題ないこと。などの点に特に注目しつつ、検証作業などを行うとともに、合わせて学習用コンテンツなどの充実や他の言語の学習環境についても検討を行う。予定していた学びとコンピュータやネットワークの利用に関する研究会等の出張を年度内に行う結果にならなかったため。次年度に本研究課題に関する研究会等に参加し、関連する知見を得ることを計画している。
地球内部の揮発性成分と大気の起源

地球初期に存在したと考えられるマグマオ-シャンと原始大気との反応平衡により、原始大気組織が決定されたと考えられている。マグマオ-シャンの主体は珪酸塩溶融体であるが、これには炭素あるいは二酸化炭素は低圧では殆んど溶解しない。このため、炭素質隕石を地球始源物質とした場合、原始大気中の二酸化炭素濃度が高くなりすぎ、地球初期の冷却が効率的に行われないという可能性が指摘されていた。本研究では、マグマオ-シャンのもう一つの構成要素であり、現在の核を形成するもととなった、金属鉄が炭素成分を地球内部に固定し、原始大気中の炭素成分を減少させる候補となり得るとの観点から、鉄一炭素系の相関系を高温高圧実験により調べた。この系は酸化状態に大きく影響されるため、本実験に先立ち、高圧容器内の酸化状態を測定する方法を開発した。実験は412GPaの範囲で行なった。その結果、鉄一炭素系では、FeとFe_3Cの共融系であり、共融点組成、温度ともに今回の圧力範囲内では変化しないことが判明した。このことは、マグマオ-シャンの表層近くでの原始大気との反応の結果、始源物質に含まれていた炭素のかなりの部分は溶融鉄中にとり込まれ、マグマオ-シャン内を沈降して、地球深部まで運ばれた可能性が高いことを意味する。したがって、原始大気中の炭素成分量はそれほど高くならず、H_2Oが主体であることになる。このことは、初期地球の冷却史に主要な制約を与える。また、マグマオ-シャン表層部で溶融鉄中に固定された炭素が核形成にともなって、中途ではきだされることなく、地球中心部まで運ばれた可能性が示唆される。これにより、これまで考慮されることが殆んどなかった炭素も、現在の外核中の外核中の軽元素として重要な候補である可能性が高くなった。
子宮内エレクトロポレーション法を用いた神経細胞移動の分子機構の解明

1.タイムラプススライス培養系を用いた、神経細胞の移動方向に影響する細胞外分子の探索子宮内エレクトロポレーション法によりGFP発現ベクターを導入された胎児脳スライスを作製し、タイムラプス顕微鏡下でGFP標識神経細胞の移動様式を観察する系を確立した。さらに、GFP発現ベクターを子宮内エレクトロポレーションによりE14胎児脳に導入し、E16でその脳組織のスライス培養+タイムラプス観察を行った。そこで、様々な分子の機能阻害剤(特にRhoファミリー情報伝達系に関与することが知られている分子、特にキナーゼ)を加え、GFPで標識された移動神経細胞の動態に影響を与えるものをスクリーニングした。現在までに、複数のキナーゼ阻害剤が神経細胞移動に異常をきたすことを見いだしている。得られた候補阻害剤のターゲット分子に対してRNAi-子宮内エレクトロポレーション法で導入し、検定しているところである。2. Ptfla遺伝子の果たす役割の解析我々は成体において、小脳皮質の全ての領域を欠失し、よろめく、頻繁に転倒するなどの小脳失調性症状を示す、新たな突然変異マウスcerebellessを得て、その原因遺伝子Ptflaの同定と解析から、Ptflaが小脳GABA作動性神経細胞の発生を司っていることを過去に明らかにしていた(Hoshino, et. al., Neuron2005)。そこで、我々の研究成果を、最近報告されたMath1遺伝子のlineage trace解析の結果(Neuron48, 17-24 & 31-43)と考え合わせることによって、小脳発生に関する新たな転写因子による神経上皮の領域化モデルを提唱した(Hoshino, The Cerebellum, 2006)。さらに、この脳の領域化モデルが、小脳以外の脳にも当てはまるかどうかを検証しようとした。発生途上の後脳神経管の神経細胞を生み出す部分としてはMath1発現領域が最背側であるが、Ptflaはそれよりやや腹側の領域で発現していることがわかった。Ptfla-creノックインマウスを用いたlineage trace解析から、下オリーブ核やそのほか様々な神経核がそのPtfla発現領域から生み出されてきていることを見いだした。また、それらはいずれもMath1発現領域から生み出される神経核とはオーバーラップしないため、後脳神経管においてもMath1とPtflaによって腹背軸に沿った神経上皮の領域化がなされていることが示唆された(J. Neurosci. 2007)。得られた候補阻害剤のターゲット分子に対してRNAiRNAi-子宮内エレクトロポレーション法で導入し、検定しているところである。2. Ptfla遺伝子の果たす役割の解析我々は成体において、小脳皮質の全ての領域を欠失し、よろめく、頻繁に転倒するなどの小脳失調性症状を示す、新たな突然変異マウスcerebellessを得て、その原因遺伝子Ptflaの同定と解析から、Ptflaが小脳GABA作動性神経細胞の発生を司っていることを過去に明らかにしていた(Hoshino et al., Neuron 2005)。そこで、我々の研究成果を、最近報告されたMathl遺伝子のlineagetrace解析の結果(Neuron48,17-24 & 31-43)と考え合わせることによって、小脳発生に関する新たな転写因子による神経上皮の領域化モデルを提唱した(Hoshino, The Cerebellum, 2006)。発生途上の後脳神経管の神経細胞を生み出す部分としてはMathl発現領域が最背側であるが、Ptflaはそれよりやや腹側の領域で発現していることがわかった。また、それらはいずれもMathl発現領域から生み出される神経核とはオーバーラップしないため、後脳神経管においてもMathlとPtflaによって腹背軸に沿った神経上皮の領域化がなされていることが示唆された。

得られた候補阻害剤のターゲット分子に対してRNAi-子宮内エレクトロポレーション法で導入し、検定しているところである。2. Ptfla遺伝子の果たす役割の解析我々は成体において、小脳皮質の全ての領域を欠失し、よろめく、頻繁に転倒するなどの小脳失調性症状を示す、新たな突然変異マウスcerebellessを得て、その原因遺伝子Ptflaの同定と解析から、Ptflaが小脳GABA作動性神経細胞の発生を司っていることを過去に明らかにしていた(Hoshino, et. al., Neuron2005)。そこで、我々の研究成果を、最近報告されたMath1遺伝子のlineage trace解析の結果(Neuron48, 17-24 & 31-43)と考え合わせることによって、小脳発生に関する新たな転写因子による神経上皮の領域化モデルを提唱した(Hoshino, The Cerebellum, 2006)。さらに、この脳の領域化モデルが、小脳以外の脳にも当てはまるかどうかを検証しようとした。発生途上の後脳神経管の神経細胞を生み出す部分としてはMath1発現領域が最背側であるが、Ptflaはそれよりやや腹側の領域で発現していることがわかった。Ptfla-creノックインマウスを用いたlineage trace解析から、下オリーブ核やそのほか様々な神経核がそのPtfla発現領域から生み出されてきていることを見いだした。また、それらはいずれもMath1発現領域から生み出される神経核とはオーバーラップしないため、後脳神経管においてもMath1とPtflaによって腹背軸に沿った神経上皮の領域化がなされていることが示唆された(J. Neurosci. 2007)。
教員養成段階における学生の科学的能力向上のための大学授業改善に関する実証的研究

本研究は、近年強く指摘されている子どもたちの「理科嫌い」「理科離れ」の要因の一つに、小・中学校教員の「理科嫌い」が大きく関わっているのではないかとの視点から出発し、「小・中学校の教員の科学的能力の向上に貢献する大学の授業の改善・充実」を本研究の目的と定めた。科学的能力を育成・向上させ、望まれる教員を育成するためには、まず基本的な段階として、基本的能力が必要であるとの立場のもと、次の課題を設定し、研究を進めた。ここでいう基本的能力とは、Planning, Monitoring, Thinking, Ability of observation(先を見通す力,表現力,認識力,注意力,思考力など)を指す。1教育学部における理系授業の現状分析と改善方法の追究2学生に成就感を与える学生参加型授業の要因の分析とその方法の追及3ポートフォリオを用いた授業改善方法の追究4授業評価用データ集計・分析のためのシステム構築研究の結果、小学校教員を目指す学生の多くが理科に対する苦手意識を持っていることは事実であるが、理科の魅力、理科を担当する教員の役割について納得しながら学習を進めていくこと、また学生の要望に応えていく形で授業を展開していくことで理科に対する苦手意識を変えることができるのではないかとの結論に至った。そのための授業支援ツールとして「学習の記録(ポートフォリオ)」が効果的であることも示された。学生の声を集約するための授業評価システムについては、ユーザーである教員の立場から使いやすさを目指し、改善、構築を行った。今後の課題としては、学生の理科教員としてのスキルに注目し、不十分な点を補えるよう、個に応じた対応が挙げられる。そのためには、教科教育に関する科目と専門教育科目との融合をどのように図るかという点も重要な課題である。近年強く指摘されている子どもたちの「理科嫌い」「理科離れ」の要因には様々なことが考えられているが、その一つの要因として、小・中学校教員の「理科嫌い」が大きくかかわっていると考えられる。教員養成段階の学生に目を向けてみると、特に小学校教員を目指す学生の多くは高校時代を文系コースで過ごしており、彼ら自身が理科や数学に苦手意識を抱いている。彼らの自然科学に対する姿勢や、科学的能力を改善・向上しないまま教員として送り出すことは、子どもたちの「理科離れ」をより悪化させるものと思われる。本研究では、現在の大学の授業を改善し、小・中学校の教員の科学的能力の向上に貢献する授業の改善・充実を目的としている。本研究の目的を達成するためには次の課題が存在している。■教育学部における理系授業の現状分析と改善方法の追究■学生に成就感を与える学生参加型授業の要因の分析とその方法の追究■ポートフォリオを用いた授業改善方法の追究■授業評価用データ集計・分析のためのシステム構築本年度は、1)現代の学生像について2)育成すべき教員像について3)科学的能力について、意見交換を行い、研究分担者が共通認識を持つことから始めた。意見交換の結果、科学的能力を育成・向上させ、望まれる教員を養成するためには、まず基本的な段階として、基本的能力が必要であるとの結論に至った。これを踏まえ、現在は、それぞれが担当する理系授業において基本的能力を育成に焦点をあて、基本的能力の育成によって科学的能力の育成・向上が図られるかという視点から授業を実践し検討を行っているところである。

科学的能力を育成・向上させ、望まれる教員を育成するためには、まず基本的な段階として、基本的能力が必要であるとの立場のもと、次の課題を設定し、研究を進めた。ここでいう基本的能力とは、Planning, Monitoring, Thinking, Ability of observation(先を見通す力,表現力,認識力,注意力,思考力など)を指す。1教育学部における理系授業の現状分析と改善方法の追究2学生に成就感を与える学生参加型授業の要因の分析とその方法の追及3ポートフォリオを用いた授業改善方法の追究4授業評価用データ集計・分析のためのシステム構築研究の結果、小学校教員を目指す学生の多くが理科に対する苦手意識を持っていることは事実であるが、理科の魅力、理科を担当する教員の役割について納得しながら学習を進めていくこと、また学生の要望に応えていく形で授業を展開していくことで理科に対する苦手意識を変えることができるのではないかとの結論に至った。そのための授業支援ツールとして「学習の記録(ポートフォリオ)」が効果的であることも示された。学生の声を集約するための授業評価システムについては、ユーザーである教員の立場から使いやすさを目指し、改善、構築を行った。今後の課題としては、学生の理科教員としてのスキルに注目し、不十分な点を補えるよう、個に応じた対応が挙げられる。そのためには、教科教育に関する科目と専門教育科目との融合をどのように図るかという点も重要な課題である。
慢性関節リウマチの遺伝的要因の解析

我々はこれまでにHTLV-Iトランスジェニックマウス(HTLV-I-Tg)とIL-1Ra欠損マウス(IL-1RaKO)マウスの2種類の関節リウマチモデルを作製した。何れのモデルでも発症には自己免疫が関与しており、サイトカインが重要な役割を果たしていたが、HTLV-I-Tgの発症はIL-6に依存し、TNF-αには依存しないのに対し、IL-1RaKOは逆にTNF-αに依存しIL-6には依存しなかった。関節リウマチ患者にも抗TNF-α抗体治療や抗IL-6R治療に耐性を示す患者がおり、両者のモデルになると考えちれる。一方、マウスの遺伝的背景が発症率に影響を及ぼすことを見いだした。そこで、本研究では、これらの基盤に立ち、(1)系統間で関節炎発症感受性を決定している遺伝子の同定、(2)新規関節炎発症原因遺伝子の同定を目的とした。その結果、系統間感受性を決定している遺伝子に関しては2本の染色体に連鎖を見いだした。また、マイクロアレイを用いた網羅的解析の結果、発症時には548の遺伝子が有意に発現変動をしていることを見いだし、その内2遺伝子については既にKOマウスを作製した。