hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
密度の異なる多層流体中での浮体の動揺に関する研究

今年度に行った研究をまとめると下記のとおりである。1.二次元造波水槽内に,上層をアイソゾール300(パラフィンオイル),下層を水とした二層流体を用意し,造波機で発生させた入射波による浮体の動揺(左右揺,上下揺,横揺)の計測を行った。二層の厚さとして,浮体が上層だけにある場合,浮体が内部界面を貫通している場合の両方について実験を行い,昨年度に開発した数値計算プログラムによる計算結果と比較した。上下揺の同調周波数付近では,計算値の方が計測値より大きいが,二層流による定性的影響に関して,計算値と計測値は良く対応している。2.数値計算によって,上下層の流体密度の比,および内部界面の上下位置の違いによって,波浪強制力,浮体動揺特性がどのように変化するかを調べた。その結果,波浪中での浮体動揺は,単層流体中での浮体動揺と大きく異なることはなく,同調周波数の値が若干変化する程度であることが分かった。また,浮体が内部界面を貫通している場合の計算とそうでない場合の計算は計算法が少し異なるが,特異な変化をすることなくスムーズで妥当な結果が得られており,計算法の信頼性が確認できた。3.これらの成果は,日本造船学会海洋工学シンポジウムにて発表し,また各種の国際会議(5,6月開催予定)において発表する予定である。さらに,昨年Journal of Marine Science and Technologyに掲載されたPart-1の論文に引き続き,diffraction問題,浮体動揺を中心としたPart-2の論文を投稿予定で準備している。1)二層流体中での浮体の動揺に関する境界値問題を境界要素法で解く方法を考えた。自由表面および内部界面上での線形化された境界条件を満足するグリーン関数を解析的に求めた。全ての変数の値に対して計算できるように,級数展開式,積分表示式を用意し,それぞれに対する数値計算を実行した。また,グリーン関数の解析的な表示式から得られる現象の特徴,従来から知られている単層でのグリーン関数との関係について考察した。2)上記のグリーン関数を使って,浮体による撹乱流場を計算するための定式化を行い,その数値計算プログラムを開発中である。グリーン関数が複雑な式となっているが,特異性等については従来から知られているものと全く同じであるので,数値計算上の本質的な困難さはないが,現時点ではまだ計算プログラムは完成していない。3)2次元造波水槽を使って,二層流体中での浮体の強制動揺に関する実験を行った。上層をアイソゾール,下層を水とし,2種類の浮体について,動揺によって発生する波の計測,浮体に働く流体力(付加質量,減衰力係数)の計測を行った。周波数,浮体形状,上層の厚さの違いによる流体力や発生する波への影響を詳細に調べた。非常に沢山のデータが得られており,今後行う予定の数値計算との比較に使えると考えている。1)二層流体中での浮体に働く流体力を計算するために,境界要素法(グリーン関数法)に基づく数値計算プログラムを完成させた。浮体が上層にあるだけの時は比較的簡単であったが,浮体が内部界面を貫通している時には,field point P=(x,y)とsource point Q=(ξ,η)の両方が浮体と内部界面の交点に非常に近い場合,グリーン関数の計算精度が悪いことが判明したので,半解析的な解決方法を開発した。その結果,流体力がすべての場合に問題なく計算でき,エネルギー関係式が高精度に満たされていることを確認した。2)グリーンの公式を使って,浮体に働く流体力や浮体の動揺・散乱によって発生する波との間に成り立つべき関係式を解析的に導いた。それらがすべて数値計算値によって満足されていることを確認した。3)2次元造波水槽を使い,上層をアイソゾール300(パラフィンオイル),下層を水として,二層流体中での浮体の上下方向強制動揺実験,造波機で発生させた入射波による波浪強制力計測試験を行った。付加質量,減衰力係数,波浪強制力の計測に加え,動揺によって発生する波の計測も行った。二層の厚さとして,浮体が上層だけにある場合,浮体が内部界面を貫通している場合の両方について実験を行った。計測値を数値計算結果と比較し,傾向的に良く一致していることを確かめた。4)以上の成果を国際会議の論文としてまとめた。今後は二層流体中での浮体の動揺について数値計算,水槽実験の両方を行う予定である。

その結果,波浪中での浮体動揺は,単層流体中での浮体動揺と大きく異なることはなく,同調周波数の値が若干変化する程度であることが分かった。また,浮体が内部界面を貫通している場合の計算とそうでない場合の計算は計算法が少し異なるが,特異な変化をすることなくスムーズで妥当な結果が得られており,計算法の信頼性が確認できた。3.これらの成果は,日本造船学会海洋工学シンポジウムにて発表し,また各種の国際会議(5,6月開催予定)において発表する予定である。さらに,昨年Journal of Marine Science and Technologyに掲載されたPart-1の論文に引き続き,diffraction問題,浮体動揺を中心としたPart-2の論文を投稿予定で準備している。
活性型ビタミンD3を基軸とした口腔粘膜の免疫応答調節機構の解明

口腔粘膜は常に飲食物などの抗原にさらされているが、これらに対するアレルギーや炎症反応は通常起きない。一方、微生物感染に対して防御機構を発揮する、という相反する重要な機能をもつが、その誘導のメカニズムは未解決な部分が多い。また、唾液の主要抗体IgAは口腔の防御機構に重要であるが、その産生機構は十分に分かっていない。本研究は、ステロイドホルモン様の特性をもつ栄養素活性型ビタミンD3(VD3)を基軸として、口腔粘膜の免疫応答調節機構の解明を目指す。本研究により、骨代謝で中心的な役割をもつ活性型VD3の口腔粘膜免疫、さらには全身の粘膜免疫に関する新たな学術基盤を構築する。
胃癌のBH3 プロファイリングに基づく新規抗がん剤感受性試験の開発および予後予測

7種類の胃癌培養細胞株における抗癌剤感受性試験とアポトーシスを評価するBH3プロファイリングを検討し,Docetaxelの薬剤感受性にBIM BH3プロファイリングが相関していることを見出した.さらにこのBIM BH3プロファイリングはBAK蛋白発現とも相関を認めていたことから,胃癌患者におけるBAK蛋白発現と予後解析を検討した.その結果,BAK蛋白発現の多寡が,Docetaxelを用いた化学療法における予後を規定していることが分かった.胃癌におけるBAK蛋白発現はDocetaxelを用いた化学療法の治療を予測するバイオマーカーとなりうる.BH3プロファイリング法を用いて胃癌における抗癌剤の感受性を予測できるかどうか検討することが本研究の目的である.当該年度においてはまず7種類の胃癌細胞株におけるDocetaxel, CDDP, 5-FUの抗癌剤感受性試験を行った.具体的には各々の抗癌剤における50%阻害濃度の算定と,アポトーシスの評価をAnnexin Vと7-AAD染色によるフローサイトメトリーで測定した.さらにBCL-2, BCL-W, BCL-XL, MCL-1, Bim, BAK, BAXといったアポトーシス関連蛋白発現量をウエスタンブロッティング法で検討した.次に同胃癌細胞株での7つのBH3ペプチド暴露時におけるミトコンドリア膜電位変化をTMREで染色してフローサイトメトリーで測定した.DMSOを陰性コントロール,FCCPを陽性コントロールとしてBH3プロファイリングを行なった.BH3ペプチドとしては,Bim, Bid, Bad, Noxa, Puma, Bmf, Hrkと,2つのアミノ酸を置換したPuma2Aを用いた.得られた結果が抗癌剤の感受性やアポトーシス関連蛋白発現と相関があるか統計学的に解析した.その結果,Docetaxelによる感受性とBH3 profilingとの相関,及びアポトーシス関連蛋白発現との相関を認めた.以上よりBH3プロファイリングは胃癌におけるDocetaxel感受性を予測しうる可能性が示唆された.BH3プロファイリング法を用いて胃癌における抗癌剤の感受性を予測できるかどうか検討することが本研究の目的である。前年度までの研究では7種類の胃がん細胞株を用いてDocetaxel, 5-FU, CDDPの薬剤感受性,BH3プロファイリング,アポトーシス関連蛋白発現量を検討した。その結果Docetaxelによる感受性とBH3プロファイリングとの間に強い相関関係を認めた.特にBim曝露時のBH3プロファイリングはアポトーシス関連蛋白であるBAK蛋白発現と強い相関を認めたことから,胃癌細胞におけるDocetaxelの薬剤感受性にはBAK蛋白発現の関与が考えられた。そこで当該年度においてはこの結果をさらに検証することとした。具体的にはsiRNAによる蛋白発現抑制により,BAK蛋白発現抑制がBH3プロファイリングとDocetaxelの薬剤感受性に変化をもたらすか検討した。その結果BAK発現抑制によりBim曝露時のBH3プロファイリングは大きく変化し,さらにDocetaxelに対して耐性を示すことが明らかとなった。次にこれらの基礎的検討を臨床検体を用いて検証した。具体的には進行胃癌患者の胃癌生検検体中のBAK蛋白発現を定量化して治療効果や予後に影響をもたらすかを統計学的に解析した。その結果化学療法前の胃癌生検検体中のBAK蛋白発現は,化学療法後の組織学的効果判定と関連していることが分かった。さらにこのBAK蛋白発現が患者の生命予後を予測できるバイオマーカーとなりうることが多変量解析の結果分かった。研究計画調書に記載してある研究計画に沿って進展している。アポトーシスを機能的に評価することが可能なBH3プロファイリング法を用いて胃癌における抗癌剤の感受性を事前に予測できるかどうか検討することが本研究の目的である。平成26年度ではin vitroにおいて7種類の胃癌培養細胞株を用いて,5-FU, Cisplatin, Docetaxel3剤に対する薬剤感受性実験を行った。その結果,胃癌細胞株におけるDocetaxelの感受性は,BIM BH3プロファイリングと強く相関していることが分かった。さらに,この胃癌細胞株におけるBIM BH3プロファイリングはアポトーシス関連蛋白であるBAK蛋白の発現とも強い相関を示していた。平成27年度ではこの結果を展開して,BAK蛋白発現がDocetaxelの薬剤感受性に関与していることを検討した。具体的にはsiRNAノックダウン法で胃癌細胞株のBAK蛋白発現を抑制することにより,Docetaxel曝露時におけるアポトーシスの減弱を確認することができた。当該年度においては,平成27年度の続きとしてin vitroの研究結果から得られた知見を,臨床検体を用いて検証をおこなった。具体的には進行胃癌患者の化学療法前の胃癌生検組織中のBAK蛋白発現を定量化し,手術時の胃癌組織中の組織学的な化学療法効果や生命予後との関連を統計学的に解析した。その結果BAK蛋白発現の高い患者ほど,手術時の胃癌組織中の組織学的な化学療法効果が良好であること,さらに全生存期間が有意に延長していることが明らかとなった。7種類の胃癌培養細胞株における抗癌剤感受性試験とアポトーシスを評価するBH3プロファイリングを検討し,Docetaxelの薬剤感受性にBIM BH3プロファイリングが相関していることを見出した.さらにこのBIM BH3プロファイリングはBAK蛋白発現とも相関を認めていたことから,胃癌患者におけるBAK蛋白発現と予後解析を検討した.その結果,BAK蛋白発現の多寡が,Docetaxelを用いた化学療法における予後を規定していることが分かった.

胃癌におけるBAK蛋白発現はDocetaxelを用いた化学療法の治療を予測するバイオマーカーとなりうる.Docetaxelの感受性とBH3プロファイリングとの結果に相関を認めたため.但し検討する胃癌細胞株をさらに増やして統計的な相関を確証する.昨年度および当該年度の結果を元に,次の研究計画として胃癌臨床検体を用いたBH3プロファイリングの直接測定を検討する。得られた結果から蛋白発現に関わらない機能的なバイオーマーカー探索としての確立を目指す。医歯薬学当該年度の結果を元に,翌年度(平成27年度)においては,1)細胞株を増やして統計学的な関連を確証する,2)アポトーシス関連蛋白発現変化がDocetaxelの感受性に影響を及ぼすかを検証する,3) 1)2)の結果を元に臨床検体を用いた検討を行う.
イラン、アフガニスタンにおける議会主義の展開に関する実態的比較研究

イラン・イスラーム共和国議会図書館との研究協力協定調印イラン・イスラーム共和国議会図書館所蔵の同国国民議会関係文書のイラン側との共有よび本邦への将来)イラン国民議会第二議会「内規」全文の邦語訳及び解説論文の出版議会主義に関するイラン人研究者の著作の日本における出版助成イラン・イスラーム共和国議会図書館が発行する学術雑誌「バハーレスターン」の編集委員に八尾師が就任イラン・イスラーム共和国議会図書館との研究協力協定調印イラン・イスラーム共和国議会図書館所蔵の同国国民議会関係文書のイラン側との共有よび本邦への将来)イラン国民議会第二議会「内規」全文の邦語訳及び解説論文の出版議会主義に関するイラン人研究者の著作の日本における出版助成イラン・イスラーム共和国議会図書館が発行する学術雑誌「バハーレスターン」の編集委員に八尾師が就任平成22年度においては、まず、イラン・イスラーム共和国議会図書館資料センターに所蔵される議会関係諸資料の調査・整理作業を、同センターとの協働作業を基本形態として進めるために、その前提となる、覚書の手交を実現し、それに基づき、具体的な作業を進めることが当初計画であったが、覚書の手交に関しては、話し合いは順調に進んだものの、サイン自体は次年度送りとなった。ただ、作業自体は、予備的作業ではあるが、研究実施計画通りに、本学博士後期課程の院生をイランに派遣し(2010年7月8月)、今後の作業を順調に進めるための具体的な手ごたえをつかむことができた。アフガニスタンに関しては、依然として治安状況が好転せず、八尾師が直接現地に赴くことは出来なかったが、これも研究実施計画にあるとおり、本学の大学院博士後期課程の院生でカーブル出身のR.ムザッファリー氏をアフガニスタン・イスラーム共和国国立公文書館に派遣し、今後の作業推進のための具体的な打ち合わせ及び、当館所蔵の200304年の制憲議会(ロヤ・ジルガ)の議事録に関する予備調査を行った。今年度に関して言えば、必ずしも十分な成果を得られたわけではないが、次年度、次々年度に実施予定の作業に向けての具体的な手ごたえを得ることはできたことは大きい。特にイランとアフガニスタン両国にまたがっての本計画は、現在の厳しい国際関係にあっては、両国はもとより、欧米諸国でも、ほとんど期待できない研究計画であるので、相応の成果が得られたならば、今後の当該分野の研究にとっては、大きな一助となるであろうと確信している。平成23年度においては、前年度に引き続き、イラン・イスラーム共和国議会図書館資料センターに所蔵される議会関係諸資料の調査・整理作業を実施。その前提となる、覚書の手交も実現した。それに基づき、研究実施計画通りに、本学博士後期課程の院生をイランに派遣し(2010年7月8月)、今後の作業を順調に進めるための具体的な手ごたえをつかむことができた。アフガニスタンに関しでは、依然として治安状況が好転せず、八尾師が直接現地に赴くことは出来なかったが、これも研究実施計画にあるとおり、本学のリサーチフェローでカーブル出身のR.ムザッファリー氏(現在、カーブル在住)に国立公文書館所蔵の200304年の制憲議会(ロヤ・ジルガ)の議事録に関する予備調査を行ってもらった。今年度に関して言えば、必ずしも十分な成果を得られたわけではないが、次年度に実施予定の作業に向けての具体的な手ごたえを得ることはできたことは大きい。当該研究は、研究題目にもあるとおり、イラン・ザミーン、具体的にはイラン・イスラーム共和国とアフガニスタン・イスラーム共和国における議会主義の展開を実態に沿って比較検討することを目的としているが、平成24年度も前年に続き、アフガニスタンの国内治安の好転が望めなかったため、専らイランを対象として研究を進めた。既に構築してあるイラン側のカウンターパートであるイスラーム議会図書館資料センターとの協力関係(協定書締結)に基づき、同資料館所蔵のイラン議会関係資料の調査を行うと尾同時に、同図書館が中心となり、近年盛んに実施されてきたイラン議会史を巡るコンフェランスにも参加する機会を得た。そこで得た、イラン本国における議会研究の現状認識を踏まえ、イランでもこれまで全く手をつけられてこなかった「議会内規」に着目し、その邦語訳と解説を付す作業を行った(その成果は平成24年度末に出版の予定であったが、編集作業の遅れもあり、次年度にまわされることとなった)。議会内規は、これまでのイラン議会史研究の盲点であると同時に、イランにおける議会の性格や位置を議会主義の中に正当に位置づける際の重要な資料になると判断される。つまり、イランにおける議会文化の根幹を成す重要な資料であり、ひいてはイランにおける政治文化を考察する際には欠くべからざる資料になると考えられるのである。加えて、イラン側カウンターパートとの共同研究の一環としては、議会図書館資料センター長が昨年度に書き上げた、イラン議会(具体的には、イラン国民議会第一議会)の財政面、組織面に新たな光を当てた(当該文に類書は無い)重要な成果(ペルシア語)の日本での出版・刊行に向けての作業も進めた。イラン・イスラーム共和国議会図書館資料センターとの協定締結が予定より一年遅れたことと、アフガニスタン・イスラーム共和国国立公文書館での実質的作業に、治安状況悪化のため、ほとんど手を付けることができないため。

24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、アフガニスタンでの作業実施がほとんど絶望的となったため、イラン・イスラーム共和国議会図書館資料センターとの共同研究に集中し、イラン議会史をめぐるワークショップをイランで開催する予定。その成果は、議会図書館資料センターと共同で、2013年にイランで公刊する予定。また、2011年度刊行であったが、次年度にずれ込んでいる成果の出版も実現するつもりである。
中間圏・熱圏・電離圏における大気・プラズマ結合過程の解明

今年度の研究活動は、冬期の成層圏に発生する突然昇温現象に伴う電離圏・熱圏の変動に関して、衛星と地上観測に基づいて興味深い解析結果を出しております。特に、アジア地域で、突然昇温期間中に、電離圏の電子密度が半日周期の擾乱を見出しました。それと同時に、熱圏が低緯度で降温する事も初めて分かりました。さらに、大規模計算機シミュレーションと衛星観測データの解析を組み合わせた低緯度電離圏における電離大気・中性大気の相互作用を研究しました.衛星観測データから超高層大気における中性大気(電気的に中性の気体分子や原子)と電離大気(弱電離したプラズマ)との相互作用の多様な側面をあぶりだしてきた。まず、中緯度電離圏には、夏電子密度異常という現象の解明をした。中性風は、大きな影響があることがわかりました。そして、この現象は、地磁気活動の高い依存性があることもわかりました。特に、地磁気活動高いとき、夏電子密度異常は、弱くなるのが、特徴です。赤道ジェットという現象も、TIME-GCMとGAIA二つのモデルを使って調べました。緯度方向のドラグが大きな役割を果たしていることがわかりました。九州大学に転入することにより、九大の三好先生の大規模計算機シミュレーションを使いやすくなり、議論もよくできるのが、重要な理由だと思います。冬期の成層圏に発生する突然昇温現象伴う電離圏・熱圏の変動を統計的に研究する予定です.主に衛星観測データから超高層大気における中性大気(電気的に中性の気体分子や原子)と電離大気(弱電離したプラズマ)との相互作用の多様な側面をあぶりだしてきた。まず、中性風は地理赤道ではなく、地磁気赤道上で、一番強く吹いていることがわかった。これは、電離圏からのイオンドラグの大きい影響をうけていることを示している。中性密度密度には、大きいスゲル波構造が日出、日没ターミネータ付近でできていることがわかった。シミュレシン結果によって、これの生成メカニズムは下層大気から超高層大気へつたわれたエネルギーや運動量に密接な関係がある。さらに、中性密度は、経度方向で4つ山構造が持っていることがわかった。この構造は、電離圏からのイオンドラグではなく、下層大気から超高層大気へのエネルギーや運動量の直接的な伝搬を示している.それで、超高層域の中性大気への直接的な伝搬と電離大気を介した間接的な伝搬の2種類が混在することが分かってきた。この現象と以前発見された緯度方向の2つ山構造を総合できにみると、超高層大気は、電離圏からのイオンドラグと下層大気からの潮汐の影響を同時に受けているが、方向にようて、対応が大きくかわる。イオンドラグと下層大気からの潮汐の影響の方向性の原因は、これからのシミュレシンの課題になります。主に衛星観測データから超高層大気における中性大気(電気的に中性の気体分子や原子)と電離大気(弱電離したプラズマ)との相互作用の多様な側面をあぶりだしてきた。そして、この現象の地磁気活動の依存性があることもわかりました。それから、電子温度が日出に伴う急激な上昇を調べました。この上昇は、太陽活動が高いときは、低くなることがわかりました。これは、電子密度により電子heatingとcooling rateのバレンスによって決まられています.さらに、日食時の電離圏irregularityを研究しました。日食時に伴って、夜みたいな状況のなかて、普通夜しかできない現象は昼間でもできることがわかりました。さらに、成層圏突然昇温の超高層大気までの影響も調べました。冬期の成層圏に発生する突然昇温現象伴う電離圏・熱圏の変動を統計的に研究する予定です.
てんかん関連複合体LGI1-ADAM22-PSD-95とその制御因子の構造解析

神経の活動には、シナプスで機能する多様な膜受容体複合体が重要な役割を担っており、その機能異常は神経関連疾患を引き起こす。本研究では、てんかんや痙攣に関連するリガンドー膜受容体複合体LGI1-ADAM22とその下流エフェクターであるPSD-95やStargazinに焦点を当てる。LGI1-DAM22-PSD-95-Stargazin複合体の構造研究により、膜を介したシグナル伝達機構と病態発症の仕組みを理解して、将来的な疾患の予防や改善の基礎となる分子構造基盤を確立する。今年度は、細胞外でのLGI1とADAM22との相互作用に重点を置いて研究を進めた。分泌タンパク質であるLGI1は二つのドメインで構成される。N末端ドメインはロイシンリッチリピート(LRR)で構成され、C末端ドメインはEpitempinリピート(EPTP)と呼ばれるβプロペラ様構造を持つと予測されていた。一方のADAM22は一回膜貫通型の膜タンパク質であり、メタロプロテアーゼ様ドメイン、disintegrinドメイン、システインリッチドメイン、EGF様ドメインを細胞外領域に持つ。X線結晶構造解析と多角度光散乱解析、X線小角散乱解析、クライオ電子顕微鏡を組み合わせて研究を行うことにより、LGI1とADAM22がEPTPドメインとメタロプロテアーゼ様ドメインの相互作用を介して結合すること、さらに、二分子のLGI1間の相互作用を介して2:2もしくは3:3の高次の会合体を形成することを明らかにした。さらに、てんかん病態発症のメカニズムが不明であったLGI1の変異が、この高次会合体形成に異常を引き起こすことをin vitroの相互作用解析とマウスモデルにより示した。以上の結果は、LGI1とADAM22がシナプス間隙を跨いで相互作用することでシナプス前終末と後終末とを機能的に繋ぐ役割を担うことを示唆している。LGI1全長とADAM22の細胞外領域との複合体の高分解能構造の決定には至らなかったが、複数の構造解析手法を利用することで、LGI1とADAM22の相互作用と高次会合体形成の詳細なメカニズムを明らかにすることができた。さらに、分子レベルから個体レベルまでの機能解析によって、病態発症の新たなメカニズムを明らかにした。以上から、今年度の目的は概ね達成できたと考えている。細胞外でのLGI1とADAM22の相互作用と高次会合体形成のメカニズムについては、初年度の研究で概ね明らかになった。但し、ADAM22はシナプス後終末側のLGI1の受容体と考えられており、シナプス前終末側の受容体としては別のADAM22ファミリーのタンパク質であるADAM23が想定されているので、LGI1とADAM23との複合体の解析を引き続き進める。また、当初の予定どおり、細胞内での複合体形成とパルミトイル化修飾を介したシグナリングメカニズムについての研究も進める。PSD-95とADAM22やStargazinの細胞内領域との複合体やパルミトイル化したPSD-95、PSD-95の脱パルミトイル化酵素ABHD17の構造と機能の解析を行っていく。

但し、ADAM22はシナプス後終末側のLGI1の受容体と考えられており、シナプス前終末側の受容体としては別のADAM22ファミリーのタンパク質であるADAM23が想定されているので、LGI1とADAM23との複合体の解析を引き続き進める。また、当初の予定どおり、細胞内での複合体形成とパルミトイル化修飾を介したシグナリングメカニズムについての研究も進める。PSD-95とADAM22やStargazinの細胞内領域との複合体やパルミトイル化したPSD-95、PSD-95の脱パルミトイル化酵素ABHD17の構造と機能の解析を行っていく。
効果的腫瘍特異的TCR導入T細胞療法の開発-高抗腫瘍活性T細胞サブセットの探索

効果的な癌の免疫療法を行うには抑制性細胞による免疫抑制を解除することが重要である。特にヒトにおいてはCD4^+CD25^+制御性T細胞(Treg)が腫瘍に対する免疫応答を抑制していることが報告されている。一方で、TNFレセプターファミリーやToll like receptor(TLR)を介した刺激がTregの抑制解除に働くことも明らかとなってきた。本研究では日本において抗癌剤としてに使用され、TLRを刺激することが知られている溶連菌乾燥菌体OK-432を用いてTreg抵抗性のT細胞の誘導を試みた。健常人から分離したCD4^+CD25^+T細胞(Treg)とCD4^+CD25^+T細胞(resonder T細胞)をCD4^+細胞を除去し、放射線を照射した末梢血単核球(PBMC)存在下で抗CD3抗体刺激と同時にOK-432を添加して細胞の増殖をトリチウム標識チミジンを用いて測定した。OK-432非添加群はTregによって増殖が抑制されたのに対し、OK-432添加群はTregによる抑制を受けず、増殖が確認された。また、種々のサイトカインに対するブロッキング抗体を用いた検討から、この現象はOK-432の刺激によりPBMCから産生されるIL-12に依存していることが明らかとなった。さらに、siRNAよりresponder T細胞のIL-12レセプターをノックダウンしたところ増殖が抑制されたため、IL-12は少なくともresponder T細胞に作用していることが示された。本研究はTregが在する腫瘍局所におけるIL-12遺伝子を用いたT細胞療法の可能性を示唆する結果であった。種々のがんの免疫学的治療法の臨床試験が行われている中、養子免疫療法の良好な効果が報告されている。養子免疫療法のひとつとして腫瘍抗原特異的T細胞クローンからT細胞受容体(TCR)遺伝子配列を同定し、そのTCR遺伝子を他のT細胞に導入して人為的に作製した腫瘍抗原特異的T細胞を患者に投与する治療法があるが、αβT細胞にαβTCR遺伝子を導入したとき、内在性のTCRと導入TCRにより自己に反応する可能性があるTCRが形成されるという問題がある。そこで、今回γδTCRを内在し、αβTCRとTCRを形成しないγδT細胞を用いて検討を行った。γδT細胞のリガンドである2-methyl-3-butenyl-1-pyrophosphateを用いて末梢血単核球を刺激し、レトロウイルスベクターにて腫瘍抗原MAGE-A4特異的αβTCRとCD8遺伝子を導入した。これらの細胞をHLA-A*2402/MAGE-A4_<143-151>テトラマーにて導入TCRの発現を確認したところ、TCR導入効率は26.3-42.8%であった。また、これらの細胞は抗原特異的に腫瘍細胞に対して細胞傷害活性を示し、その反応は導入CD8、及びMHC class I依存的であった。サイトカイン産生に関しても抗原特異的にI型サイトカインのIFN-γを産生し、II型サイトカインのIL-4は産生が認められなかった。さらに、導入TCR発現T細胞をソートし(>99%)、抗原特異的なGranzyme Bの産生をELISAにて経時的にαβT細胞とγδT細胞で比較したとき、産生のピークがαβT細胞がペプチド刺激後24時間であったのに対し、γδT細胞は12時間であった。また、産生量もγδT細胞はαβT細胞の2倍であった。したがって、腫瘍抗原特的αβTCR導入γδT細胞を用いたがんの養子免疫療法の可能性が示唆された。
観光資源の再発見・再認識を基に地域活性化を考え合う地理ESD授業の開発

地域の活力低下が課題である地域に位置する三重県立尾鷲高等学校と鹿児島県立徳之島高等学校において,地域活性化を考える1つの手立てとして観光資源の活用に着目した地理ESD授業を実施する。新学習指導要領において,持続可能な社会づくりを考える必履修科目である地理総合とその発展の選択科目である地理探究との接続を想定している。地理的な見方・考え方や地理的技能を駆使して,地域の観光資源の価値を改めてとらえ直し,その活用を考える地域調査を行い,遠隔会議を通して両校の生徒が地域活性化に向けて考え合うことにより学習者の行動の変革を促すことにつながる系統的な地理ESD授業のプログラムを開発する。
ミリ波放電を用いたマイクロ波ロケットにおける推力生成過程の解明及び性能向上

前年度行った数値計算を用いた構造模擬の結果、用いたモデルにおいて実験で観測された構造と進展速度を達成するには、換算電界強度に三倍以上の非物理的な補正をかけなければならないことが分かった。このことは、電離を誘起する、従来モデルでは考えられていないメカニズムが存在する可能性を示唆している。さらに前年度の分光実験においては、電離波面における励起温度が7000 K程度と比較的高い温度になっていることが観測され、このような高い励起温度領域が進展に影響を及ぼす可能性が示唆された。本年度は、これら前年度の研究の結果を踏まえて励起中性粒子が電離波面における電離を誘起する可能性に注目し、進展メカニズムの解明を目指した。高エネルギー励起中性粒子は基底状態の中性粒子に比べて低いエネルギーの電子との衝突でも電離することが出来、この励起中性粒子が十分存在すれば電離を誘起することが可能である。しかし、このような励起中性粒子は電子数密度の高いバルク領域において主に生成されるため、電離波面の進展に寄与するにはこれを駆動しているプリカーサ領域まで励起中性粒子を輸送する過程が存在しなければならない。そこで、本研究において光脱励起で生じる光子がバルクからプリカーサに励起中性粒子を輸送することで電離波面を駆動する新しい進展メカニズムを提唱した。この光子による輸送を、拡散近似を用いて定式化し、さらに中性粒子の励起状態についても簡素な仮定を導入して定式化することで、このメカニズムによる電子波面の進展を数値的に模擬した。また、各パラメータに対する進展速度の依存性も調査した。この結果、クエンチングの周波数が10^6 /s程度以下であれば、計算で得られる進展速度が入射ミリ波強度によらず実験値の50%程度となり、先行研究に比べて非常に良い一致をみせた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。マイクロ波ロケットの推力生成過程を明らかにするため、この過程で重要となる物理現象であるミリ波放電の解明を実験と理論の双方から進めた。筑波大学にある高エネルギーミリ波発生装置(ジャイロトロン)を用いて低雰囲気ガス圧下での放電実験を行い、構造の変化を調べた。今回の実験で圧力と電界強度によって4つの異なった構造をもつことが分かった。さらにこれらの構造の変換点において進展速度の傾向が異なることも観測された。これまで、これらの構造を別々に観測された事例はあったものの同一の周波数条件における実験で4つの構造があらわれる圧力、ビーム強度の分布を示したものは初めてである。この実験結果から各構造が観測される条件の境界がどこにあるのかが明確になった。この結果から、このような構造の変化がなぜ生じるのかという疑問が生まれる。本研究において、これらの構造の一つである粒状構造について、数値計算における再現を試みた。フィッテングパラメータ2つを式に組み込むことで、進展速度を実験結果と同じ値に保ったまま電子数密度を変化させ構造の発生条件を調べた。計算の結果、この構造が、プラズマにおける電子数密度がカットオフ密度と呼ばれる入射ミリ波周波数によって決まる密度よりも高い時に現れることを発見した。このことから、拡散構造と粒状構造の境界は電子数密度の変化によって生じることが分かった。さらに、同じく筑波大学のジャイロトロンを用いて、進展中のミリ波放電プラズマからの自発光に対する分光実験を行った。分光で得られた窒素のスペクトル線を解析した結果、重粒子の振動温度が6000 K程度とこれまで考えられていたものに比べて3倍ほど高温になっていることを発見した。この発見から、ミリ波放電に対しての理解がさらに深まることが期待される。ミリ波放電を高速度カメラで撮影し、進展中のプラズマが入射ミリ波のパワーと雰囲気圧によって4つの異なる構造をとることが分かった。上記の構造の一つについて、数値計算により再現し、この構造が、プラズマの密度がカットオフ密度を超えたときのみ現れることを発見した。ミリ波放電の自発光を分光し解析することで、ミリ波の入射パワーが低い場合に振動温度が6000 K以上に達し、これまで考えられていたものよりも3倍近い温度になっていることが分かった。このことから、ミリ波放電の進展現象には重粒子の励起温度の上昇が大きくかかわっている可能性が示唆され、今後これを考慮したモデルの構築を行う。

しかし、このような励起中性粒子は電子数密度の高いバルク領域において主に生成されるため、電離波面の進展に寄与するにはこれを駆動しているプリカーサ領域まで励起中性粒子を輸送する過程が存在しなければならない。そこで、本研究において光脱励起で生じる光子がバルクからプリカーサに励起中性粒子を輸送することで電離波面を駆動する新しい進展メカニズムを提唱した。この光子による輸送を、拡散近似を用いて定式化し、さらに中性粒子の励起状態についても簡素な仮定を導入して定式化することで、このメカニズムによる電子波面の進展を数値的に模擬した。また、各パラメータに対する進展速度の依存性も調査した。この結果、クエンチングの周波数が10^6 /s程度以下であれば、計算で得られる進展速度が入射ミリ波強度によらず実験値の50%程度となり、先行研究に比べて非常に良い一致をみせた。分光実験の結果から重粒子の振動励起温度がこれまで考えられてきたものよりも高いことが分かった。今後は、この高い重粒子側の温度を考慮した新しいミリ波放電モデルを作成し、実際に数値計算による実験の模擬を行うことでモデルの検証を行う。ミリ波放電現象の数値計算による模擬が成功した後は、出来た数値計算コードをもちいてマイクロ波ロケットの推力生成を模擬し、推進器の最適設計を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
液晶ナノミセルの構造とダイナミクスにおけるサイズ効果

平成22年度24年度の3年間における研究計画として、分子間強磁性的相互作用や蛍光発光、電荷移動等の局所構造に依存する性質を持つ液晶性物質をコアに用いてナノミセルを作製し、相互作用に対するコアサイズ依存性について検討し、液晶相の局所構造を明らかにし、この液晶ナノミセルを利用した新しい磁場制御ドラッグデリバリーシステム(DDS)の開発を行うことを予定していた。本年度は、まず、有機ラジカル液晶と常磁性金属錯体液晶を含む常磁性液晶の最近の研究動向をまとめた書籍の執筆を行った。また、液晶ナノミセルに使用する常磁性液晶の相転移挙動をEPRスペクトル法により詳細に検討した。具体的には、キラルスメクチックA(SmA*)-キラルスメクチックC(SmC*)相転移を起こすキラル有機ラジカル液晶を合成し、このSmA*-SmC*相転移におけるチルト角の温度依存性を温度可変EPRスペクトルから求め、相転移点付近でのチルト角とSmCダイレクタの相関について考察した。この過程で、温度可変EPRスペクトルからチルト角と配向オーダーパラメータの温度依存性を求める方法を開発することに成功した。この研究に関しては国内の学会発表において公表を行った。液晶液滴に関する研究としては、一次元フォトニック結晶としての性質を持つコレステリック液晶に注目し、コレステリック液晶を油相とするW/O/Wエマルションを作製した。そして、この構造が3次元的に等方的なレーザー共振器としての性質を持つことを明らかにした。国内・国外の学会発表において公表を行い、現在論文を執筆中である。以上の研究により、研究発表の項に記述されているとおり、雑誌論文2件、著書1件、学会発表7件の業績を残した。まず、液晶相として常磁性液晶性化合物を用いた液晶ナノミセルの作製を行った。電子常磁性共鳴(EPR)スペクトル測定によって、常磁性分子がミセル内に取り込まれていることを確認した.さらに、動的光散乱(DLS)測定によってミセル内に取り込まれた常磁性化合物が液晶相を発現することを明らかにした。また、液晶ナノミセルに使用する常磁性液晶が示す、液晶相に特有な分子間強磁性的相互作用のメカニズムについて、EPRスペクトル・磁化率測定により明らかにした。加えて、上記の研究内容に付随して、新規強誘電性有機ラジカル液晶の合成・物性に関する研究を行った。一方、液晶ナノミセルよりもサイズの大きな液晶液滴についても積極的に研究を行った。まず、ネマチック液晶液滴中において新たなコロイド配列・欠陥配列を見出し、そのメカニズムを明らかにした。また、一次元フォトニック結晶としての性質を持つコレステリック液晶に注目し、コレステリック液晶を油相とするW/O/Wエマルションを作製した。さらに、国内外の研究者との共同研究により、積極的な学会誌等への発表等を行った。以上の研究により、研究発表の項に記述されているとおり、雑誌論文4件、学会発表8件の業績を残した。
2種類の光電変換膜を用いた低照度対応型・広ダイナミックレンジイメージセンサの研究

低照度・高照度に対応した広ダイナミックレンジ化は、「2種類の光電変換膜の製作(高照度用光電変換膜の製作、低照度用光電変換膜の製作)」、「広ダイナミックレンジ化対応型読み出し回路の設計・製作」を行う必要がある。「2種類の光電変換膜の製作」では、低照度用光電変換膜として、光電変換膜にアモルファスシリコン系アバランシェフォトダイオード(a-Si : H APD)を応用することを提案し、イメージセンサへ利用できる低電圧動作型a-Si : H APDの研究を行った。その結果、低電圧(10V以下)で動作可能なa-Si : H APDの製作を実現できた。この成果は、1件の国際学会、2件の国内学会での発表を行っている。「広ダイナミックレンジ化対応型読み出し回路の設計・製作」では、低照度への広ダイナミックレンジ化に必要なAPDを読み出し回路に応用した特徴のある回路を提案、設計した。この回路の動作シミュレーション結果、また等価的な試作回路の測定結果から、低照度への広ダイナミックレンジ化が可能となることが確認できた。これらの成果は、1件の国際学会、1件の国内学会での発表を行っている。また、3件の特許を出願することができた。また、設計した回路には基本的なイメージング動作が確認できるように、16画素のイメージセンサも合わせて設計した。これらの集積回路の製作は、東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)を通して行われている。このように、「2種類の光電変換膜を用いた低照度対応型・広ダイナミックレンジイメージセンサの研究」の研究テーマに対して、合計で2件の国際学会、3件の国内学会での発表、そして3件の特許を出願する成果が得られた。本研究では、イメージセンサの低照度側への広ダイナミックレンジ化実現のために、2種類の光電変換膜の製作、また広ダイナミックレンジ化を実現できる集積回路の開発を進めた。具体的な実施内容は光電変換膜に関する研究1.2.および読み出し回路に関する研究3.4.に分けることができる。具体的内容を以下に示す。1.2種類の光電変換膜を製作した。1種類目は従来と同様な光電変換膜(高照度用)、2種類目は高感度光電変換膜(低照度用)である。高感度光電変換膜の製作は、従来製作した傾斜型a-Si:H APDの低電圧動作化・光電流増倍率向上を目指した。製作では傾斜層膜厚・光吸収層膜厚を変化させた。2.光電流特性・光電流増倍特性を評価した。高感度光電変換膜の具体的な評価対象は以下の2つである。1つ目は増倍率の大きさ、2つ目は増倍開始電圧の低電圧化である。今年度の研究で製作した素子(傾斜型a-Si:H APD)の光電流特性・光電流増倍特性の評価から最大増倍率は2倍程度から7倍程度まで大きくできた。また増倍開始電圧は10V程度から4V程度まで低電圧化できた。3.広ダイナミックレンジ化対応型読み出し回路の開発を行った。回路シミュレータを用いて低照度側への広ダイナミックレンジ化を実現できる読み出し回路の開発を行った。回路シミュレータによる評価、またディスクリートの市販素子を用いての回路特性評価より広ダイナミックレンジ化対応型読み出し回路が設計できた。4.高感度光電変換膜と読み出し回路を一体化(積層化)させた場合のシミュレーションを進めた。高感度光電変換膜は高電圧を用いる為、読み出し回路の破壊が懸念される。そこでデバイスシミュレータを用いて高感度光電変換膜とイメージセンサを一体化(積層化)させた場合の電気的ポテンシャルの変化を評価した。評価結果より高感度光電変換膜と読み出し回路の一体化(積層化)は可能である。

このように、「2種類の光電変換膜を用いた低照度対応型・広ダイナミックレンジイメージセンサの研究」の研究テーマに対して、合計で2件の国際学会、3件の国内学会での発表、そして3件の特許を出願する成果が得られた。
わが国における交通システムと地域システムの関係に関する地理学的研究

本研究は、新幹線や高速道路などの長大交通幹線の建設および既成の鉄道・道路網の改良・整備あるいは自動車の普及といった最近における急激な交通システムの変化が、地域の社会・経済・文化の諸側面に対して如何なる影響を与えたか、またそれらの諸側面の変化が交通システムに対して如何なるインパクトを与えたか、換言すれば交通システムと地域システムの相互関係を明らかにすることを目的としている。この目的を達成するに際して地域のスケールを区別し、また地域の諸側面を経済的なものと社会・文化的なものとに区別し、理論的な方法と実証的な方法の併用を行なった。その結果としての解明内容は次のようにまとめることができた。1.全国的規模の関係について:交通と土地利用の関係に関する理論モデルとしてはLowryモデルのバージョンが最適であること、地域間人口移動や労働力移動は交通網の伸展に応じての巨大都市からの拡散現象として捉えうること、戦前のモータリゼーションもまた同様の傾向と考えられること。2.東日本規模の関係について:交通と農業・商業また生活形態との関係は、首都圏における東京での変化が距離関数として作用し、その変化が外縁部に浸透するパターンで影響を与えることが水海道・岩井・土浦などでみられること、青森下北地方においても同様のことがみられるが、その地方固有の特徴が首都圏の変化傾向に強く加味されていること。3.西日本規模の関係について:所謂過疎地においては交通の変革は老人問題にも影響をおよぼしていること、余暇行動が交通発達にともなう距離短縮によって各地に浸透し、同心円的な観光地形成が行なわれていること。昭和63年度は、主として交通システムによる変化を、地球の一般的変化傾向から実証研究によって分離し、その両システム間の関係の地域性の存在の有無を、全国的な関係との対比から検証することを試み、そのために研究組織をI.全国グループ(奥野、伊藤、上野、菅野、奥井)、II.東日本グループ(高橋、手塚、根田、大関、山下、桜井、中川)、III.西日本グループ(内山、宮崎、村山、淡野、浅#、加賀美)に3分割した。現在、これまでに判明した事柄が、各研究分担者より提出されつつある。新たに得られた知見は、いまだ断定的ではないが、新交通システムとりわけ新幹線や高速自動車道路などの長大交通システムの地域に対する経済的、社会・文化的な影響は、このシステムに直接近隣した地域のそれに浸透しているものの、それより100km以遠にある地域のそれには、それ程大きなものとはいえず、全国的な経済・社会・文化の変化傾向と一致していること、および、このような現象は、長大交通システムの建設時間によって局地的な変動が見られることである。この目的を達成するに際して地域のスケ-ルを区別し、また地域の諸側面を経済的なものと社会・文化的なものとに区別し、理論的な方法と実証的な方法の併用を行なった。その結果として本年度の解明内容は次のようにまとめることができた。1全国的規模の関係について:交通と土地利用の関係に関する理論モデルとしてはLowryモデルのバ-ジョンが最適であること、地域間人口移動や労働力移動は交通網の伸展に応じての巨大都市からの拡散現象として捉えうること、戦前のモ-タリゼ-ションもまた同様の傾向と考えられること。2東日本規模の関係について:交通と農業・商業また生活形態との関係は、首都圏における東京での変化が距離関数として作用し、その変化が外縁部に浸透するパタ-ンで影響を与えることが水海道・岩井・土浦などでみられること、青森下北地方においても同様のことがみられるが、その地方固有の特徴が首都圏の変化傾向に強く加味されていること。3西日本規模の関係について:

所謂過疎地においては交通の変革は老人問題にも影響をおよぼしていること、余暇行動が交通発達にともなう距離短縮によって各地に浸透し、同心円的な観光地形成が行なわれていること。
太陽活動データベースを基盤とした物理教育プログラムの構築とその評価

本研究の目的は国立天文台に長期間蓄積された太陽活動データベースを基盤として、大学・高校・中学校で活用・実践可能な物理教育プログラムを開発・実践・評価することである。開発された教育プログラム・教材は、実際に大学や小中学校、科学館で実践を行った。また、授業実践の際、教材の有効性を評価・調査を行った。埼玉大学では、白色光・Hα線による太陽観測を継続し、観測データは教員養成系の講義・演習に活用した。滋賀大学では衛星画像をもとに教材を開発し小中学校等で授業実践を行った。以上の結果、開発した教材で太陽の物理の理解が深まるをことを示した。本研究の目的は、国立天文台に長期間蓄積された太陽活動データベースを基盤として、大学・高校・中学校で活用・実践可能な物理教育プログラムを開発・実践・評価することである。5月に研究代表者・研究分担者2名と平成27年度の本研究の進め方について打合せを行った。6-7月に埼玉大学教育学部の講義「地学演習」の中で、太陽活動データベースを活用した実習や、白色光やHα、電波による太陽観察の授業を行った。この講義では、大朝はもちろん、矢治、大山も一部講義を担当した。また一連の講義の事前事後にアンケートを実施し、受講学生の太陽に関する基礎知識の変化について調査した。調査結果については現在分析中である。埼玉大学では、教育学部生を中心にHα線・CaK線・可視光による太陽観測を行っており、観測画像はホームページ上で公開している。7,8月には、太陽観測衛星ひのでと中高生との同時観測キャンペーンを行った。この同時観測では太陽活動データベース(特に白色光)も活用している。同時観測に参加した桐朋高校、春日部女子高校、浦和西高校に太陽観測・実習のアドバイスを行った。矢治は、太陽教材のワークシートを作成し、科学技術館(12月)・出雲科学館(3月)で行われた科学教室等で実践を行った。実践の内容は「太陽の構造」「太陽活動」「太陽画像の比較」などであった。国立天文台のIAUアウトリーチ・オフィスのメンバーであるCheung Sze-LeungやLina Kanasと議論し、海外での太陽教育事情の情報交換を随時行っている。以上の研究成果については、国内の学会や研究会で10件、国際会議でも3件の発表を行った。8月に国際天文学連合総会(米・ハワイ)に出席し、国立天文台太陽観測所の広報普及活動に関するポスター発表を行い、議論や情報収集に務めた。国立天文台太陽観測所のデータベースや埼玉大学の太陽観測データを元に教材を開発し、埼玉大学での講義や科学館の科学教室に実践を果たしたことは自己評価できる。今後は実践内容の評価を行いたい。ただし、平成27年度は「太陽フレア」「太陽磁場」をテーマにした教材開発を行う予定だったが、不十分だった。また、高校での授業実践もできなかった。平成28年度はこれらのテーマの教材開発を行い、実践・評価をつなげたい。海外での太陽教育事情についても、IAU総会やIAU関係者を通じて情報を得つつあるが、まだまだ不十分であり、継続して情報収集に努めたい。以上から、現在までの達成度は「やや遅れている」と自己評価するものである。研究代表者・研究分担者2名とは、直接あるいはメールベースで2016年度の研究打合せを進めた。矢治は8月に国立天文台が主催した「理科教員のための天文セミナー」で基調講演を行ない、太陽観測データの活用を紹介した。11月には東京都内の中学校で太陽画像を活用した理科授業を行った。昨年5月9日に起きた水星太陽面通過がひので衛星の観測データを用いて、1天文単位を求める教材を開発し、天体画像教育利用ワークショップで実習を行った。実習の結果、いくつかの改善点が見られたので今後改良する。大朝は9-10月に埼玉大学教育学部の講義「地学演習」の中で、太陽活動データベースを使った実習や、白色光やHα、電波による太陽観察の授業を行なった。以上の講義や授業では、事前事後にアンケートを実施し、受講者の太陽に関する基礎知識の変化や理解度について調査した。調査結果の一部については天文学会で発表している。大山は、太陽観測画像をもとに教育用動画を作成し、小学校3校、中学校1校ののべ5回の授業実践を行った。これらの授業を通し、作成した動画が子どもにとって興味・関心の高まる内容であることがわかった。5月にコロンビア、8月にノルウェーの会議に出席し、太陽教材に関する口頭発表を行ない、議論や情報収集に務めた。2-3月には、来日したPedro Russo, Thillina Heenatigala(ライデン大学)らと議論を行った。国立天文台太陽観測所のデータベースや埼玉大学の太陽観測データを元に開発した教材を、埼玉大学での講義や東京都内の中学校での理科授業、教員向けセミナーで実践を果たしたことは自己評価できる。実践に当たっては、事後アンケートなどを実施し、その分析結果の一部は天文学会で発表した。水星太陽面通過の観測データを用いた教材開発も実現した。

海外での太陽教育事情についても、コロンビアでの国際会議、IAU関係者や、2-3月に来日したライデン大学関係者と議論や情報交換することができた。以上から、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している。」と自己評価するものである。本研究の目的は、国立天文台に長期間蓄積された太陽活動データベースを基盤として、大学・高校・中学校で活用・実践可能な物理教育プログラムを開発・実践・評価することである。研究代表者・研究分担者とは、直接あるいはメールで本年度の研究打合せを進めた。連携研究者・研究協力者からも随時助言をいただいている。7,8月には、太陽観測衛星ひのでと中高生との同時観測キャンペーンを行った。この同時観測では太陽活動データベース(特に白色光)も活用している。8月には埼玉大学・グローバルサイエンスキャンパスの一環で、高校生に太陽の授業を行ない、太陽画像の解析実習を実践した。また、埼玉大学では、主に小学校教員養成課程の1年生約360名にHα、白色光などの波長域で太陽観察の講義を行った。9月にはペルーの中学校と遠隔授業を実施し、太陽についての理解度や知識の定着度、ペルーの理科事情について調査した。10月には東京都東久留米市中央中学校で理科授業を行った。事後アンケートを実施し、特に太陽フレアやひので衛星についての理解度について調査した。大山は、太陽観測画像をもとに教育用動画を作成し、それらを用いて小学校・中学校で授業実践を行った。これらの授業を通し、作成した動画が子どもにとって興味・関心の高まる内容であることがわかった。本研究の目的は国立天文台に長期間蓄積された太陽活動データベースを基盤として、大学・高校・中学校で活用・実践可能な物理教育プログラムを開発・実践・評価することである。開発された教育プログラム・教材は、実際に大学や小中学校、科学館で実践を行った。また、授業実践の際、教材の有効性を評価・調査を行った。埼玉大学では、白色光・Hα線による太陽観測を継続し、観測データは教員養成系の講義・演習に活用した。滋賀大学では衛星画像をもとに教材を開発し小中学校等で授業実践を行った。以上の結果、開発した教材で太陽の物理の理解が深まるをことを示した。平成28年度も、国立天文台に長期間蓄積された太陽活動データベースを基盤として、大学・高校・中学校で活用・実践可能な物理教育プログラムの開発・実践・評価を継続する。特に、前年度不十分だった「太陽フレア」「太陽磁場」の教材開発を実現し、学校教員との密な連携を元に、高校での授業実践を実現する。大学や科学館での実践も前年度同様行っていく。埼玉大学では、8月に教員対象、10月に学部生を対象に太陽関係の授業を予定している。国立天文台太陽観測所では、現在、白色光・CaK線の高空間分解画像を公開準備中であり、その公開データを用いた教材開発も進める。開発した教材については、ウェブやクラウドを用いた公開を目指す。また、実践内容や効果がフィードバックできるシステムを構築する。