hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
根を含む樹木の光合成・呼吸の正確な多個体実測によるシステミック生理学分野の開拓

野外で生育する樹木は樹冠が様々な形状をしており、こうした個性的な形状の樹木を測定できるチャンバーを検討した。その結果、CO2のリークの少ないポリエチレンの袋が適当であった。特に今回は、多数の樹木を測定する必要があるため、光合成速度は対象の樹木個体の光合成が光飽和した際の最高値Amax(μmolCO2/sec)を評価した。林床の樹木で、この値を測定するためLED光源を個体の上部に設置して測定を行った。この方法で効率よく多数の個体のAmaxを測定することができた。さらに、個体Amaxの測定後、個体全体を丁寧に掘り出して個体全体の呼吸速度を閉鎖方式の個体個呼吸測定専用のチャンバーで測定した。このように、初年度は個体レベルのAmaxとRの同時評価方法を概ね確立できた。平成28年度は、鶴岡市の山形大学農学部構内のオニグルミ林の林床に天然更新している種子貯蔵炭素を使い果たした成長2年目の稚樹20個体を材料にもちいた。それぞれの稚樹の置かれた光環境に応じた個体全体の呼吸Rと個体のAmaxを評価した。Amax/Rの値は個体の置かれた環境に関係なくほぼ一定の値であり(明環境と暗環境でそれぞれAmax/R=4.66±1.6、4.89±1.9、それぞれn=10)、暗環境に置かれた個体が呼吸超過で枯死する兆候は見られず、光合成の低下に合わせて呼吸抑制を行っていた。以上のように個体全体の光合成と呼吸が光環境とともにどのように変動するかについて2年目の年度計画の目標をおおむね達成した。このため(2)の自己評価とした。マクロに見た森林生態系には不均一環境が常に存在し、ここに個体成長、枯死のダイナミクスが生じる。こうしたダイナミクスの基盤となる根を含む樹木全体の個体生理機能(光合成・呼吸)の大半は1枚の葉などのミクロな情報からの推定であり、ミクロとマクロの間の理解には高い壁がある。理由は、ミクロとマクロの中間にある(変異性や可塑性の高い)樹木個体の効率的で正確な実測によるシステミックな(全身的な)生理学データや研究がないためである。そこで我々は、従来困難とされる光合成の同時測定法を開発して実測し、さらに根を含む個体全体の器官別呼吸も独自に開発した方法で多数実測し、個体機能量(光合成・呼吸)を評価、検討することを目的として研究を開始した。研究開始初年度は、樹木個体全体の呼吸と光合成の測定装置の開発と検証を行った。本計画では、多数の樹木を測定する必要があるため、光合成速度は対象の樹木個体の光合成が光飽和した際の最高値Amax(μmolCO2/sec)を個体光合成速度の指標として用いた。2、3年目は、山形大学農学部構内の種子貯蔵炭素を使い果たした成長2年目の稚樹41個体を材料にもちいた。材料としたそれぞれの稚樹の置かれた相対的な光環境を光量子センサーで評価したところ2.942%の幅であった。この光環境に応じた個体全体の呼吸Rと個体のAmaxを検討した。Amax/Rの値は個体の置かれた環境に関係なくほぼ一定の値であり、暗い環境に置かれた個体が呼吸超過で枯死する兆候は見られず、それぞれの環境で個体の炭素収支は枯死しないように個体レベルで調整されている可能性がある。また、暗い環境にあり従来被陰されているとされる個体であっても、隣接した大型個体の枯死や倒壊により、光環境が回復した場合には環境の変化に応じた成長再開の機能を保持しているのだろう。
プロテインナーゼCの抗体作成、クローニング及び本酵素の特異的抑制剤の開発研究

プロテインキナーゼCを介する受容伝達機構は、広い領域にわたり細胞反応の基本構築、病態解析の手がかりとして注目を集めている。本研究ではプロテインキナーゼCに焦点をあて、3年間の試験研究を行い以下の成果をおさめた。プロテインキナーゼCは従来、単一の酵素と考えられていたが、本研究により、多くの分子種より構成される分子ファミリーであることが、明らかになった。当初、4種のcDNAクローンが分離され、α、βI、βII、γ種と命名された。これらの分子種はいずれも互いに構造の保全された4領域(C_1C_4)と構造の異なる5領域(V_1V_5)とから成る共通構造をもち、N端側の活性調節ドメイン(C_1C_2)と、C末端側の酵素活性ドメイン(C_3C_4)とにより構成される。この4種に加え少なくとも3種類の分子種、δ、ε、ζ種が存在することが明らかとなった。これらの分子種には、α、βI、βII、γに共通して存在するC_2領域が存在せず、また先の4種とは活性化機構が異なっており、別のグループを構成していると考えられる。一方、精製プロテインキナーゼCを抗原としてモノクローナル抗体を作成したが、このうちCKI-97はγ種と特異的に反応することが示され、また、各分子種の一次アミノ酸配列より推定されるポリプチドを抗原としてα、βI、βII種に対する抗体を得た。これらの抗体を用いて解析を行った結果、先の4種についてはそれぞれ特有の分布を示すことが明らかとなった。また、各種のプロテインキナーゼC活性調節物質の効果を検討した結果、生体内リン脂質の誘導体であるホスファチジルエタノールがγ種のみを活性化しうることが示された。以上の結果より、プロテインキナーゼCのクローニングを行い、分子種特異的抗体を作成することに成功し、分子種特異的活性化物質および抑制剤の検索方法を確立し、本研究の所期の目的を達成した。プロテインキナーゼCを介する多彩な生理活性物質の受容伝達機構は、広い領域にわたり細胞反応の基本構築、病態解析の手がかりとして注目を集めている。本研究ではホルモン,神経伝達物質,細胞成長因子等の各種の外界シグナルに対する細胞応答に際して、きわめて重要な役割を担うプロテインキナーゼCに焦点をあて、試験的解析を行ない、以下の成果をおさめた。即ち、ラット大脳よりほぼ均一蛋白質として精製したプロテインキナーゼCを抗原としてマウスを免疫し、3種類のモノクロナール抗体を得た。これらのモノクロナール抗体は蛋白質ブロット法により本酵素と特異的に結合することが明らかとなった。また、分子クローニングによりプロテインキナーゼCのcDNAの全構造が明らかとなった。当研究室の解析結果と、他のグループの報告を総合すると、脳組織においては、複数のプロテインキナーゼC遺伝子が存在し、互いに非常に類似した構造を有することが示された。また、プロテインキナーゼC遺伝子のあるものからはスプライシングのちがいにより異なる分子種のメッセンジャーRNAが生成されていることが明らかになった。一方、ラット脳組織のプロテインキナーゼC蛋白質の分離精製を試みた結果高液液体クロマトグラフィーにより、本酵素は3種類のピークに分離され、現在、プロテインキナーゼC蛋白質分子とcDNAの対応を検討中である。また、上述の3種類のモノクロナール抗体は、分離されたプロテインキナーゼCのピークに対して異なる反応性を示した。

今後、分子クローニングにより明らかとなったプロテインキナーゼCの部分構造を用いてポリペプチドを合成し、これらの合成ポリペプチドを抗原として本酵素の異なる分子種に対する特異抗体を作成し、得られたモノクロナール抗体とともに、物質代謝,病態解析への応用の検討を行なうことを予定している。プロテインキナーゼCを介する受容伝達機構は、広い領域にわたり細胞反応の基本構築、病態解析の手がかりとして注目を集めている。本研究では外界シグナルに対する細胞応答に際して重要な役割を担うプロテインキナーゼCに集点をあて、最終年度の研究を行い以下の成果をおさめた。プロテインキナーゼCは当初4種類のクローン、α、βI、βII、γが分離されていたが、これら以外に少なくとも3種類の分子種、δ、ε、ζ種が存在することが明らかとなった。これらの分子種には、α、βI、βII、γに共通して存在するC_2領域が存在せず、また先の4種とは活性化機構が異なっており、別のグループを構成していると考えられた。また。本計画の中、過去2カ年の研究によって得られたプロテインキナーゼCに対するモノクローナル抗体、および各分子種の一次アミノ酸配列より推定されるポリペプチドを抗原として作成した各分子種に対する特異抗体を用いた組織化学的解析および生化学的解析の結果、α、βI、βII、γ種についてはそれぞれ特有の分布を示すことが明らかとなった。即ち、α種はほとんどすべての組織、細胞に共通して認められた。βI、βII種は組織により発現が異なり、γ種は中枢神経組織のみに発現されており他の末梢組織には検出されなかった。δ、ε、ζ種についてはまだ特異抗体は得られていないが、RNAブロットによる解析によりδ、ε、ζ種についても組織による発現が異なることが示された。また、ラット脳組織より精製したプロテインキーゼC分子種α、β、γを用いて各種の本酵素活性調節物質の効果を検討した結果、ホスファチジルエタノールが生理的カルシウムイオンの存在下でγ種のみを活性化することが明らかとなり、分子種特異的活性化物質および抑制剤の検索方法を確立し、本研究の所期の目的を達成した。
超薄膜SOIMOSFETの量子効果シミュレーション

我々はSOI (Silicon-On-Insulator) MOSデバイスにおいて、シリコン活性層の膜厚を1-3nmほどに薄くして反転層と同程度にした構造の完全反転型MOSデバイスを考案し検討を進めてきている。この完全反転型SOI MOSFETはシリコン超薄膜の厚さが1-3nmであるためその中での電子は量子効果によって2次元状態になる。古典的モデリングでは反転層電子の密度はシリコン薄膜とゲート酸化膜の界面で最大となるが、量子力学的モデリングによればシリコン超薄膜のほぼ中心で最大となるために伝達コンダクタンスは古典的モデリングの予想に比べて小さくなると考えられる。シリコン超薄膜中の電子の分布は量子力学的波動性を考慮した自己無撞着的な電位分布により決まるものであり、それがドレイン電圧印加のもとで散乱など損失性影響のもとでの輸送現象を生じることになる。したがって、閾値電圧、サブスレッショルド特性、強反転線形および飽和領域の電流などの電気的特性を精度よく知るためには量子力学的モデリングが必要となる。平成14年度に1次元シュレーディンガー・ポアソン方程式の自己無撞着解の2次元化に関する定式化に基いたシミュレータに移動度のドレイン電界依存性を取り入れることにより高精度化した。平成15年度に完全反転型SOI MOSFETのシリコン薄膜厚さが2.5nmから500nmの範囲にわたって、しきい値電圧を本シミュレータを用いて解析した。その結果、量子効果によるしきい値電圧のシフトが2次元電子の基底状態エネルギーの伝導帯底からのシフトと量子力学的電子分布から生じる実効的酸化膜容量変化に起因するシフトの和で説明できることを示した。シリコン活性層を超薄膜にして空乏層すらも残さないで反転層のみとするアイデアは、反転層が極めて薄いためにこれまで出されたことがなく全く新規なものである。古典的モデリングでは反転層電子の密度はシリコン薄膜とゲート酸化膜の界面で最大となるが、量子力学的モデリングによれば電子波の存在確率密度の平均値はシリコン超薄膜のほぼ中心に移るためにゲート電極とチャネル中の電子との実効距離が遠くなり伝達コンダクタンスは古典的モデリングの予想に比べて小さくなるはずである。平成14年度は1次元シュレーディンガー・ポアソン方程式の自己無撞着解の2次元化に関する定式化に基いたシミュレータの高精度化を進めた。物理パラメータ、特に移動度のドレイン電界依存性を取り入れることが可能であることを見出し、その定式化およびプログラム作成を行った。我々はSOI(Silicon-On-Insulator)MOSデバイスにおいて、シリコン活性層の膜厚を1-3nmほどに薄くして反転層と同程度にした構造の完全反転型MOSデバイスを考案し検討を進めてきている。

シリコン超薄膜中の電子の分布は量子力学的波動性を考慮した自己無撞着的な電位分布により決まるものであり、それがドレイン電圧印加のもとで散乱など損失性影響のもとでの輸送現象を生じることになる。したがって、閾値電圧、サブスレッショルド特性、強反転線形および飽和領域の電流などの電気的特性を精度よく知るためには量子力学的モデリングが必要となる。平成14年度に1次元シュレーディンガー・ポアソン方程式の白己無撞着解の2次元化に関する定式化に基いたシミュレータに移動度のドレイン電界依存性を取り入れることにより高精度化した。平成15年度に完全反転型SOI MOSFETのシリコン薄膜厚さが2.5nmから500nmの範囲にわたって、しきい値電圧を本シミュレータを用いて解析した。その結果、量子効果によるしきい値電圧のシフトが2次元電子の基底状態エネルギーの伝導帯底からのシフトと量子力学的電子分布から生じる実効的酸化膜容量変化に起因するシフトの和で説明できることを示した。
極微小領域ジルコン年代測定法の開発と変成岩ダイナミクスへの応用

本研究は、二次イオン質量分析計を用いたジルコン年代測定法を改良し、極微小ジルコン(最小10ミクロン程度)を用いて精密に変成岩の年代を決定することを目的とした。結果として試料の研磨法と標準試料の整備を実施することによって、新たなジルコン年代測定法を確立した。同手法をコヒースタン地域の高圧変成岩類に適用し、非常にウラン濃度の低い変成ジルコンの年代測定によって約4500万年前という形成年代を初めて求めることに成功した。本年度は研究計画の初年度であり、基礎的な極微小領域ジルコン年代測定法の開発に主眼を置くとともに、円形薄片自動研磨装置の導入を実施した。平成19年度末に導入されたDUOレンズシステムの運用を開始し、その結果目標の3.0・Aの最大一次イオンビーム強度を達成することができた。その結果、分析一次イオン強度10nAにおいて、分析後のクレーター長径8・m、短径5・mの範囲における年代測定可能とした。この測定技術をエクロジャイト相変成岩中の微小ジルコン(50・m)に適用し、同ジルコン中の6点の分析点より年代を決定することができた。このことは、翌年度以降の応用研究において基盤となる年代測定技術が十分に確立したことを意味している。現在、年代測定の自動化・高効率化を目指したルーチンの開発に取り組んでいる。また円形薄片自動研磨装置として丸本ストルアス社製RotoPo1-35およびPdM-Force-20を導入し、これを用いた円形薄片研磨システムに用いる治具の設計・発注を実施した。当該システムの稼働によって翌年度以降の研究推進に向けた研究試料作成が順調に進むと期待している。ジルコン年代測定において、標準試料の準備は最も重要な要素の一つであり、本年度研究実施において宝石グレードのジルコン結晶の入手を進めた結果、ロシア産の巨大ジルコン結晶を入手することができた。本ジルコンは地球化学クリーンルームにおいて鉛同位体組成及びPb/U比を精密に決定する準備を進めている。平成20年度において上記研究成果を上げることができ、研究計画は順調に達成されていると考えている。平成21年度より具体的な変成岩試料の解析を推進し、変成岩ダイナミクスの理解に向けて年代学・地球化学的手法を組み合わせた総合的研究を展開する体制は十分に構築することができたといえよう。本年度は前年度までに確立した極微小領域ジルコン年代測定法を、三波川変成岩の最も変性グレードの高いエクロジャイトの年代測定に適用した。その結果119.3+/-1.2Maという結果を、前年度までに開発を進めてきた高い空間分解能解析にようて得ることが出来た。これはジルコンの成長が累進変成課程において、流体の関与によって形成されたことを示唆しており、極めて重要な成果であった。研究成果は現在論文として取りまとめる準備を進めている。なお本研究の実施にあたり、極微小領域年代測定においては試料表面の平滑性が極めて重要であることが見いだされた。すなわち、ジルコンのリム(相対的に若い年代を示す)部を高空間解像度で年代決定するためには、琢磨試料の縁たれを極小にする必要がある。そこで2010年度に別途、振動試料琢磨装置を導入しより厳密な試料作成方法を確立することとした。三波川変成岩帯のジルコン年代測定に加え、ヒマラヤ地域の超高圧変成岩帯に応用するべく、先行研究を開始した。試料に関しては鹿児島大学のRehman博士および山本博士に協力頂き、ジルコンの分離と薄片中のジルコンの記載を進めている。2010年度に本格的な年代測定を実施し、ヒマラヤ地域の広域変成史にジルコン年代から制約を与えることができると期待している。ジルコンの標準試料作成に関しては、湿式分析による年代測定技術の確認とレーザーを用いたICP-MSによる分析を試みている。この技術の確立も2010年度に向けて継続する予定である。本年度は、研究計画の最終年度にあたるため平成20年度および21年度に重点的に開発を行った。とりわけ鹿児島大学のRehman博士によってヒマラヤ・コヒースタン地域にて採取されたエクロジャイト中に含まれる微小ジルコンの年代測定を始めて実施した。源岩中のジルコニウム含有量が極めて薄く、変成過程において結晶化したジルコンのサイズは平均で50ミクロン程度と極めて小さく、かつ低いウラン含有量と若い形成年代による極微量放射壞変鉛の同位体測定を実施できたことは大きな課題であった。結果として45Maという形成年代を明らかにすることができ、ヒマラヤ・コヒースタン地域における広域変成帯の形成メカニズムに対して明確な時間的制約を与えることができた。本研究成果は現在論文としてまとめていると同時に、その一部を平成22年6月に台湾で行われたAGU Western Pacific Geophysics Meetingにおいて招待講演として公表している。

また開発した極微小ジルコン年代測定法を西南日本に広く分布する花崗岩の形成年代を決定するために適用し、現在12試料から各20粒のジルコンを分離し系統的に測定を実施した。その結果領家帯・山陽帯・山陰帯の花崗岩形成活動時期の変化が明らかになりつつあり、系統的な編年が可能となっている。これに関しては今後も研究を継続する。昨年度より取り組んでいたレーザーを用いたICP-MSによるジルコン年代測定は、研究分担者である辻森樹博士によって順調に開発が進み、実用化された。今後、多量のジルコンを自動的に年代記載する目的に活用し、二次イオン質量分析計による精密・極微小領域ジルコン年代測定前の年代概略を知る手法として活用可能である。
単一ニューロン遺伝子発現誘導法による行動の多様性と可塑性を生み出す神経基盤の解析

本研究では、音や振動に対するゼブラフィッシュ仔魚の逃避運動を駆動する神経回路の構成と個々のニューロンの役割を行動学的に調べ、マウスナー(M)細胞と呼ばれる延髄に存在する一対の網様体脊髄路ニューロンが決定的な役割を担うこと、M細胞が失われてもなお左右への運動出力を決定し、逃避運動を駆動する多重な神経回路が存在することを明らかにした。また、熱ショック応答により緑色蛍光タンパク質を発現する遺伝子組換えゼブラフィッシュ胚および仔魚を実験モデルとして、先端を加工した光ファイバから脳内に近赤外レーザーを照射し、照射条件に従って単一細胞あるいは細胞集団に組み換え遺伝子の発現を誘導する方法の確立に成功した。任意のニューロンに自由に遺伝子を発現させる技術は、神経科学研究を大きく進歩させると期待される。遺伝子導入法としてエレクトロポレーションやウイルスベクターが主に用いられているが、標的とする細胞のみを狙って任意の時期に遺伝子発現を誘導する方法は確立していない。近赤外線レーザーを単一細胞に照射して熱ショックプロモーターを活性化し、組み換え遺伝子の発現を誘導する方法は、任意の時期に標的細胞を狙って遺伝子発現を操作可能なため、有効な手法と期待される。近赤外光は表層細胞の水分子に吸収されるため、対物レンズで集光する従来法では組織深部で遺伝子発現誘導を起こすことは困難である。そのため、先端を加工した光ファイバを脳組織深部へ刺入して近赤外線レーザー光を導く新たな手法を試行した。準備した光ファイバから照射される光強度分布を可視光で見積もり、熱ショックによって緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する遺伝子組換えゼブラフィッシュ胚および仔魚の温度上昇に対するGFP発現の程度を測定・定量化した。これらを用いてゼブラフィッシュ脳内に近赤外線レーザーを照射し、照射条件に従って単一細胞あるいは細胞集団にGFPを発現させることに成功した。さらに、遺伝子組換え系統を用いて熱ショック依存的にCre/loxP部位特異的遺伝子組み換えを起こすことによって恒常的に組み換え遺伝子の発現を誘導させることにも成功した。今後より発現効率を高めることや非特異的な発現誘導を抑えるための条件決定により実用性の高い技術としての確立が期待される。任意の細胞・組織に任意の時期に任意の遺伝子を発現させる技術は、生物学研究を大きく進歩させると期待される。本研究では、脊椎動物の生体組織において赤外線レーザー光を任意の細胞・組織に照射して熱ショックプロモーターを活性化させて遺伝子発現を誘導する手法を発展させて、神経回路機能を解析することを目的とした。(1)遺伝子発現誘導法の確立脳深部へ赤外光を導入する微小プローブを準備し、脳ニューロンでの発現誘導の可能性を検討した。熱ショックプロモーター(hsp70)を活性化させた細胞で緑色蛍光タンパク(GFP)が発現する遺伝子組み換えゼブラフィッシュを利用し、赤外光照射によってGFPが発現することが確かめられた。(2)並列神経回路の構成の解析脳の神経回路が行動の多様性と可塑性を生み出す原理を導き出すために、魚の逃避運動を駆動する神経回路に注目した。後脳に一対のみ存在するマウスナー細胞は音/振動刺激に対して活動してすばやい逃避運動を駆動すると考えられている。ゼブラフィッシュ仔魚のマウスナー細胞をガラス微小プローブあるいはレーザー照射によって破壊すると最も短潜時のすばやい逃避運動が消失した。しかし、観察された逃避運動は、開始潜時がわずかに長いがその他の運動力学的パラメータ(最大屈曲角度、最大屈曲角速度)には違いが現れなかった。これらのことから逃避運動を駆動するマウスナー細胞を含む並列神経回路の存在が浮き彫りとなった。赤外光照射による遺伝子発現誘導によって脳深部の細胞にGFPを発現させることに成功した点で研究は順調に進展していると評価される。また、動物の行動の多様性と可塑性を生み出す原理のモデルとなるゼブラフィッシュの音/振動刺激に対する逃避運動回路の構成についても、細胞破壊実験が順調に進展し並列回路の存在が明らかになった。さらに、標的とする単一細胞においてGFPを発現させることにも成功しつつあり、今後も計画通り研究を進めることで研究目的を達成することができると期待される。遺伝子組換え系統を活用してGFPのみならず任意の遺伝子の発現誘導を単一細胞において行う。新たな赤外光レーザー光源の制作が進んでおり、出力強度と時間幅の調整が可能な光源を新たに導入してより効率的に遺伝子発現誘導を行う条件を検討する。マウスナー細胞以外にゼブラフィッシュ仔魚の逃避運動の駆動に関与すると考えられるニューロン群の破壊実験により候補を絞り、遺伝子発現誘導によって光遺伝学的手法で並列神経回路のはたらきを調べる。出力強度と時間幅の調整が可能な赤外レーザー光源を新たに導入するほか、光ファイバ等の光学用品、生理学実験用品、遺伝子組み換えのための分子生物学試薬類、研究成果の報告や情報収集のための学会参加旅費、論文発表費用等に使用する。
"表現の多様性"を育む感性的メディアのデザインと活動モデルの開発

創造的な身体表現活動において,個々の活動者のイメージと動きの生成を促し,かつ活動者相互の表現を緩やかにつないで新たな表現の創出を目指す「感性的な表現メディア」の構成と,それを用いた身体表現活動のモデル開発を行った.シャドウメディアを用いた基礎的研究での3次元運動計測と主観調査からは,メディアの変容と身体表現の密接な関係が明らかとなった.開発した活動モデルによる授業実践やワークショップでは,メディアとのかかわりを通じて参加者相互が共創的に表現を創ることが確認された.創造的な身体表現活動において,個々の活動者のイメージと動きの生成を促し,かつ活動者相互の表現を緩やかにつないで新たな表現の創出を目指す「感性的な表現メディア」の構成と,それを用いた身体表現活動のモデル開発を行った.シャドウメディアを用いた基礎的研究での3次元運動計測と主観調査からは,メディアの変容と身体表現の密接な関係が明らかとなった.開発した活動モデルによる授業実践やワークショップでは,メディアとのかかわりを通じて参加者相互が共創的に表現を創ることが確認された.本研究では,創造的な身体表現活動における"表現の多様性"を育むために,活動の指導者やファシリテーターによる人的支援に加えて,個々の活動者の表現のイメージと動きの生成や連動を促し,なおかつ活動者相互の表現を緩やかに統合することで,新たな表現を創り合うための感性的な表現メディアの構成と,それを活用した実際の表現活動の在り方について検討することを目的としている.平成22年度には,こうした表現メディアであるシャドウメディアからどんな表現が行われるのかを,舞踊熟練者2名を対象に,3次元的な運動計測と主観調査から実験的に検証した.具体的にはそのままの「身体の影」をメディアとして表現を創る場合と,シャドウメディア2種類(ひも状・ポリゴン状)をメディアとする場合とにわけ,創作実験を行った.結果として,2種類のシャドウメディアからは,影の変容の質を受けた特徴的な表現が行われることが明らかとなった.また,身体の影も含め,3種類の表現素材いずれにおいても,影との出会いや気づきの過程に,ある順序性のあることが示唆され,今後の研究に向けて興味深い継続課題となった.加えて,表現メディアを用いたインクルーシブな集団での表現活動が,複数回にわたってどのように変化していくのかを,シャドウメディアを用いた表現作品づくりによって捉えることを試みた.主に表現活動に参加した人々の自由記述等を通して事例的に検討した結果,不安や戸惑いからこれまでの表現を超えようとする意欲が生まれ,自己と他者,身体とメディアの多様なつながりの中から,新たな表現を発見する過程が明らかとなった.本研究の目的は,創造的な身体表現活動での「表現の多様性」を育むために,個々の活動者のイメージと動きの生成を促進し,活動者相互の表現を緩やかに繋ぎ,新たな表現の創出を促す「感性的な表現メディア」の構成と,それを活用した身体表現の活動モデルの開発である.この研究目的を達成するために,初年度の平成22年度は,基礎的研究として,感性的な表現メディアであるシャドウメディア(研究分担者:三輪による開発)での身体表現創出の可能性の検討を行った.具体的には,舞踊熟練者2名を対象に,シャドウメディアによる創作実験を行い,その際に表現された運動の3次元の計測と主観調査から,メディアの種類と創出される表現性の関係を検証した.平成23年度は,こうした基礎的研究を受けて,実践的・応用的研究へと進むために,コミュニティや学校の授業等でシャドウメディアを用いた表現活動を企画・実施し,教師やファシリテーターによる人的支援とメディアによる技術的支援とが有機的に連動し,活動者の表現が持続・深化する活動モデルのデザイン化を試みることを目的とした.そして,国立民族学博物館でのインクルーシブな身体表現ワークショップ『影で出会う,影でつながる』や,石川県立ろう学校小学部の授業実践を主な実践現場として,インクルーシブな身体表現活動に感性的なメディアを活用するためには,どのような現場デザインが重要となるのかについて,ファシリテーターや教師という人的支援の側面(西)と,表現メディアという技術的支援の側面(三輪)から検討を重ね,活動プランならびに授業案を作成し,実践を展開した.結果として,個々の活動者が表現メディアと主体的にかかわることで,人的支援のみでは充足されないような表現が多く創出することや,メディアが活動者相互をつなぐ役割を担うことで,身体的なインタラクションやより深い対話が促進される傾向を確認することができた.本研究の目的は,創造的な身体表現活動での「表現の多様性」を育むために,個々の活動者のイメージと動きの生成を促し,活動者相互の表現を緩やかに繋ぎ,新たな表現の創出を促す「感性的な表現メディア」の構成とそれを活用した身体表現の活動モデルの開発である.初年度の平成22年度は,基礎的研究として,感性的な表現メディアのシャドウメディア(研究分担者:三輪による開発)を用いて,舞踊熟練者を対象に,運動の3次元の計測と主観調査から,メディアの種類と創出される表現性の関係を検証した.平成23・24年度は実践的・応用的研究として,コミュニティや学校でシャドウメディアを用いた表現活動を企画・実施し,教師やファシリテーターによる人的支援とメディアによる技術的支援とが有機的に連動し,活動者の表現が持続・深化する活動モデルのデザイン化を試みた.

具体的には,国立民族学博物館での身体表現ワークショップ『影で出会う,影でつながる』や石川県立ろう学校小学部の授業実践(平成23年度),仙台市や東松島市等の被災地域のコミュニティでのインクルーシブな身体表現活動(平成24年度)に感性メディアを活用するための現場デザインについて,ファシリテーターや教師という人的支援の側面(西)と技術的支援の側面(三輪)から検討を重ね,活動プランを作成し実践を展開した.特に平成24年度は仙台メディアテークを会場に,一般市民や教育関係者を対象に,シャドウメディアを活用したパフォーマンスと100名規模のインクルーシブなワークショップを実施した.結果として,多様な活動者が表現メディアと主体的にかかわることで,人的支援のみでは充足されないような新たな表現が多く創出することや,メディアが活動者の個性を活かしつつ相互をつなぐ役割を担うことで,身体的なインタラクションが自ずと活性化し,身体でのより深い対話が促進される傾向を確認することができた.年間を通して,身体表現とその技術的支援に関する議論ならびに,実験室等での小規模な実践を繰り返しながら,活動モデルの開発を進めることができた.さらに,作成したモデル案を実践の現場で行い,表現活動の映像記録や活動者ならびにファシリテーター等の感想を収集することができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで本研究で展開してきた,学校教育現場やコミュニティ,博物館等でのシャドウメディアを活用した身体表現活動が,研究テーマである「表現の多様性」にどのようにかかわり得ているのかという問題を,ワークショップや授業実践等で収集した映像記録や活動者やファシリテーターの自由記述といった質的データによる分析・検討する.加えて,上記の成果と課題にもとづき,感性的な表現メディアであるシャドウメディアを活用した身体表現活動モデルを再構成し,広く一般市民や教育関係者に向けて,その成果発信のための表現ワークショップを実施する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
重度・重複障害児の内的表現能力の脳科学的実証とそれを促進する指導法の開発研究

特に周囲の人々から重度・重複障害児・者といわれ、さまざまな障害があり、知的にも低いと思われている人の中に、かなりの割合で通常に近い知的能力と文字表現能力を有している人が存在する可能性が示唆された。また、そのような人々に対する表出援助(STA)法の有効性について脳科学的な実証(測定)の基盤を築くことができたと同時に、実際的な文字表現の支援の方法について、事例を通して明らかにすることができた。いわゆる重度・重複障害児や重度の自閉症児といわれている子どもたちの内的能力は、おしなべて外的な子ども像よりも相当に高い、ということが分かってきた。しかし、これらを実証する客観的な測定が困難であることから、新たな指導法の開発は未だされがたい状況にある。本研究では、脳科学の先端的測定法である光トポグラフィー(NIRS)を用い、健常の子どもと上記障害のある子どもの内的状況の変化を脳神経細胞の賦活レベルで捉え、比較検討することによって、従前から行ってきた教育実践の成果を客観的に実証する。さらに、それを踏まえて子どもの自己表現能力の評価指標や促進の方法の開発を行うものである。本年度は健常の子ども(小学4・5年生男子)11名に対し、(1)「ア行」「カ行」の単純筆記、(2)「あ」「か」のつく単語の筆記、(3)前記(1)の手の補助をつけての筆記、(4)前記(2)の手の補助をつけての筆記、以上の課題遂行中の脳賦活部位をNIRSにより測定し、分析を行った。さらに、(1)先行研究、類似研究からの知見の収集(広島)、(2)重度の運動障害があるが、書字が可能となり、知的にも高いと認識された事例の資料収集(仙台)、(3)・研究所教育相談を通じ、対象児(運動障害・自閉症)3名に対する指導実践と資料収集(各1回/月)を行った。健常の子どもに対する筆記課題遂行中の脳賦活部位の測定の結果、(1)いずれの筆記課題ともに、自分自身で行う課題と手を添えて行う課題では、平均した波形では違いが見られなかった、(2)課題遂行延べ数の平均値によれば、筆記課題遂行中の脳賦活部位は、左脳前頭葉付近に優位な傾向が見られた、(2)測定結果では個人差が顕著でありさらに動きを伴うためアーチファクトの出現が頻繁であった。障害児の測定場面を想定すれば、遂行課題や測定内容・方法に今後工夫が必要である、という知見が得られた。実践面では、特に自閉症の子どもは、書字の際、信頼性の希薄な部外者の存在が大きな障害となることが確認された。重度の脳性マヒで、発語は不明瞭、重度の運動障害があり寝たきりの状態であるがSTAによる書字が可能であり、知的にもかなり高い対象児(1名)に対し、以下のような筆記課題遂行中(語流暢課題中)の脳賦活部位をNIRSにより測定した(3月)。視察による検討を行った結果、STA条件において、測定領域の一部のチャンネルで、語流暢課題中にOxy-Hbが増加する反応パタンが認められた(ただし、分析処理する前のNIRSの原データをみると、アーチファクトと思われるようなヘモグロビン濃度の大きな変動も確認された)。この対象児の場合、アーチファクトの要因を軽減し、如何に妥当性の高いNIRSデータを確保していけるかという課題が残った。今後はSTAの方法の工夫および測定環境・課題の工夫が必要であり、同一対象児による再度測定を行うこと、また、異なるもう一名の対象児に対する測定も行う予定である。実践面では、STAにより、書字による表現が可能となった事例、あるいはその可能性のある事例に関する数多くの情報や資料を収集することができた。中でもA特別支援学校では、教育実践にSTAが活用されていることが確認され、実践研究ネットワークが形成されつつある。また、これを通じて今後の指導実践への活用に関する研究協力・資料提供が確認された。FC(ファシリテーテッド・コミュニケーション)を行っている対象児Aではパソコンを使用して自力による書字表現活動の兆候が見られており、介助無しでの文字表現の可能性が大きくなってきている。対象児Bでは、学校により対象児の内的な能力が認識され、能力に応じた個別指導が行われるようになってきている。また、FCから他者(研究代表者)とのSTAによる書字も可能となってきている。ただし、両対象児ともにNIRSによる測定は拒否しており、現在は不可能である。(研究実績)1.2回行った研究所でのNIRS測定の場と実践フィールドでの活動を通して、前年度に確認された障害児・者と保護者中心のサークルならびにネットワーク活動が発足し、数多くの情報や資料を改めて収集することができた。さらに、それらの活動を通じて、NIRSの測定や指導実践への活用に関するピア・オピニオンを収集することができた。2.研究所において、延べ10事例程度の重度の運動障害児に対する筆記課題遂行中のNIRS測定できた。

脳賦活部位の測定の結果、STAや筆談における筆記課題遂行中の賦活部位として前頭葉部分に優位な傾向が見られた。しかし、測定実施中に不随意の筋緊張が入ってしまうなど、アーチファクトの関係で、信頼できるデータが収集できたのは1事例だけであった。測定方法や内容に関して今後の課題が多い。3.STAや筆談の実践サークル活動において、当事者が学校における指導内容・方法やアセスメントに関する利用者側の貴重な意見を収集することができた。例えば、本や教科書に記載されている文字は、読むのではなく一瞥して瞬時にその内容を学習することができる(通常とは異なる認識方法の可能性の示唆)、それらの能力を持つ人々がかなり学校にいること、等々である。これらの意見は、ガイドブックや研究成果報告において反映されている。4.特別支援学校における重度・重複障害児といわれ、指導が困難と思われる子どものSTAや筆談を活用した、内的能力の確認方法や指導実践の留意点について、まとめることができた(ガイドブックの作成)。5.本研究で活用している内的な表現能力を促す方法(STA)による実践は、学会レベルではほとんど発表が行われていない状況である。しかし、今回、発表を行い、今後更に学術研究のネットワークができるとともに、資料の収集の機会が増加することが予想できる。
新規遺伝子多重連結導入システムを利用した環境浄化型林木の分子育種

工業製品として使用されていたポリ塩化ビフェニル(PCB)は工学的処理法が開発されているが、その多くはコストや近隣住民の反対から保管されたままである。現在、環境中に残留するこれら汚染物質を分解する様々な処理技術のなかで、地球の進化の過程で形成された多様な微生物の代謝機能を応用する試みが注目を浴びている。しかし、広大な土地に寿命の短い微生物を定着し機能を維持することは培養環境をととのえるコストがかかる。そこで、太陽エネルギーによって長期間にわたり持続的に生育する植物の特徴を生かして、特に生育時間が長く、汚染浄化能力も期待できるポプラに微生物のもつ環境汚染物質を分解する能力を付与することを企てた。具体的には、PCB分解過程で生じ、DNAに損傷を与えることが知られているクロロカテコールを分解する酵素遺伝子群をRalstonia eutrophaよりPCR法で増幅し、植物用の発現ベクターにのせてポプラへ導入した。上記遺伝子群のうち、クロロカテコールジオキシゲナーゼ遺伝子とムコノラクトンイソメラーゼ遺伝子をポプラで発現させることに成功した。同様の遺伝子をモデル植物であるシロイヌナズナにも導入し、組換え体がカテコールやその分解物であるムコン酸にも耐性になった。これら一群の遺伝子を導入するため遺伝子多重連結法を開発し、モデル実験として大腸菌GUS遺伝子、GFP遺伝子、Luciferase遺伝子をCaMV35Sプロモーター下流に連結し、タバコ培養細胞BY-2で発現をさせることに成功した。さらに、これら遺伝子を林木の根で特異的に発現させるため、根で発現しているリン酸トランスポーター遺伝子をユーカリからクローニングし、ノーザンプロッティングで解析した。環境中に放出されてしまったPCBは、低濃度ではあるが長期間にわたり環境中に残留し、生物濃縮により動物の内分泌系を攪乱するため環境にあたえる影響は計り知れない。そこで、太陽エネルギーによって長期間にわたり持続的に生育する植物の特徴を生かして、特に生育時間が長く、汚染浄化能力も期待できる林木に微生物のもつ環境汚染物質を分解する能力を付与することを企てた。また、クロロカテコール分解の上流化合物にあたるクロロベンゾエートを分解する酵素遺伝子cbeABCをイネに導入し、形質転換体を得ることに成功した。現在ポプラに同遺伝子群を導入するための準備をしている。

具体的には、PCB分解過程で生じ、DNAに損傷を与えることが知られているクロロカテコールを分解する酵素遺伝子群をRalstonia eutrophaよりPCR法で増幅し、植物用の発現ベクターにのせてポプラへ導入した。上記遺伝子群のうち、クロロカテコールジオキシゲナーゼ遺伝子とムコノラクトンイソメラーゼ遺伝子をポプラで発現させることに成功した。同様の遺伝子をモデル植物であるシロイヌナズナにも導入し、組換え体がカテコールやその分解物であるムコン酸にも耐性になった。これら一群の遺伝子を導入するため遺伝子多重連結法を開発し、モデル実験として大腸菌GUS遺伝子、GFP遺伝子、Luciferase遺伝子をCaMV35Sプロモーター下流に連結し、タバコ培養細胞BY-2で発現をさせることに成功した。
土壌動物の生態学・行動生物学

26年度が最終年度であるため、記入しない。土壌動物は、土壌有機物の分解を担う重要な役割を果たすことが広く知られる一方、その生態に関しては、現場での観測が極めて困難なことから詳細には明らかにされてこなかった。本研究では、これまで室内実験を中心として明らかにされた土壌動物の生態に関する知見を更に広げるべく、申請者が所属する海外研究チームが、ハンガリーにおいて新規に開発したEDAPHOLOG-SYSTEMを用いることで、圃場レベルでの土壌動物の生態の解明に挑む。初年度は、EDAPHOLOG-SYSTEMの日本国内における使用を目指し、機材の日本国内で使用するための機器の修正に関する技術的作業ならびに打ち合わせを、ハンガリーの技術者および共同研究者との間で主にメールでやり取りした。また、日本における試用としてのEDAPHOLOG-SYSTEMを1式分輸入し、それを用いた予備実験を実施した。これらに加えて、次年度以降開始予定の圃場試験で採取する土壌動物を観察するために、顕微鏡設備を整えるために必要な資機材を購入した。また、一連のやり取りの過程で当初の予定から、輸入可能なEDAPHOLOG-SYSTEMの数が減少せざるを得ないことが判明し、それに伴う次年度以降に開始予定の圃場試験の調査地を3地点から1地点に絞る必要にせまられ、その選定に取りかかった。この調査地の選定に関しては次年度の出来る限り早い段階で終了させ、速やかに圃場試験を開始する予定である。既にEDAPHOLOG-SYSTEMを日本国内で使用するための機器のマイナーチェンジは終了しており、その手法も確立した。一方、輸入可能なEDAPHOLOG-SYSTEMの数を減少せざるを得ないことになり、次年度以降に開始する調査地を1地点にする必要にせまられた。また海外研究機関内の機材輸入に関する事務手続き上の諸問題から、必要な全ての機材の輸入が初年度中には終了しなかったため、EDAPHOLOG-SYSTEMを使用した土壌動物の圃場レベルにおける実測作業の準備を初年度中に完了させることが出来なかった。これらの理由により、現在の達成度を(3)やや遅れているとした。本研究の遂行に必要な実験機材の輸入を速やかに終了させるために、引き続き海外研究機関との連絡を取り続ける。また状況に応じては、申請者がハンガリーの研究機関へ直接赴き、事態の解決を測ることも念頭にいれ対応する。また、日本国内における圃場試験を行うため、調査地の選定(現時点では京都府吉田山を予定)を速やかに終了させ、実験機材抜きでも開始できる気象観測・土壌調査・ならびに土壌動物調査を速やかに開始したうえで、準備が整い次第、土壌動物の実測を開始する。
近代日本の農村教育自治に関する調査研究

平成30年度は、三重県(30年9月)、北海道(30年10月)、広島県(30年12月)、千葉県(31年1月)、徳島県(31年1月)、神奈川県(31年2月)を調査した。その成果の一部は『三重県史』(近現代編2)の教育関係記述として論文化した。1三重県では研究代表者が県史編さん事業にかかわり、県立図書館・県史編さん室にて、昭和戦前期・戦後初期・高度成長期における農村教育自治に関する史料、文献を調査した。2北海道では倶知安町にて後志高等国民学校について郷土資料館にて文献調査を実施した。3また道立図書館では道内実業補習学校による地域農業教育の記録を調査・収集した。4広島県では東広島市西条において、戦前昭和期から戦後期にかけて展開された檜高憲三の西条小学校の「独創教育」について、孫の明子氏の聞き取り調査などを行なった。5また呉市にて模範村広村の教育について、専徳寺住職などの聞き取りを行なった。6千葉県では県立図書館にて伊藤鬼一郎の御宿小学校における五倫黌教育について文献調査を行った。7また模範村源村における教育について広村と比較する観点から県立文書館にて調査した。8徳島県の松茂町にて戦前昭和期の町政と公民学校に関して調査した。9また神山町で組合立公民学校の設置について役場文書などで調査した。10神奈川県では県立図書館にて川崎小学校の高等科単置と職業指導について調査した。11また相模原市・藤沢市の青年学校教育について県文書館にて文献調査を行った。その結果、前年度定式化した仮説に加えて、1.農村教育自治は、「部落」(自然村の共同体)が基礎自治体として機能している場合に展開されること。2、その背景に真宗や日蓮宗など民衆宗教の共同体が存在する場合が多いこと。3、それらは戦後高度成長期に弱体化し、農村教育自治の実践が一部を残して消えていったこと。以上が現在、暫定仮説として提示し得る。平成30年度も29年度と同じく、学内業務の関係で本調査研究の実施が年度後半に集中した。調査地域は当初、北海道・徳島県の継続、中国・関東地域の新規調査を計画した。そのうち島根県は予備文献調査を行ったが本調査に至らなかった。なお、平成30年度は『三重県史』(近現代編)発行のため、研究時間の多くをその執筆に費やした。執筆内容は本調査研究の成果を反映した部分も多かったが、その関係で学会発表・論文執筆ができなかった。平成29年度から30年度の調査内容の学会発表や論文化は令和元年度の課題として残った。なお、三重県史で論述した概要は、1実業補習学校や青年学校が戦前の農村教育自治の中心施設とされ、それらのうち主要なものは高等公民学校とされたこと。2県は、戦後直後新学制実施までに、農村青年教育の充実を図るため青年学校を実業公民学校として改革したが、新学制への転換ですぐに頓挫した。3結局青年学校の一部が定時制高校になったほかはほとんど廃止され、新制高校数が極めて制限されたため農村青年の教育機会に問題を生じたこと。4一部では青年学校を各種学校として転換するものもみられたこと。5高度成長以後は、農民の賃労働者化、農業教育の低迷、高校への進学率の上昇などにより、全村的な教育自治の動きは弱まったこと。6農村教育自治の伝統は、教員組合の地域教育運動などに継承されたこと。7それは高度成長期以降は低調となっていったこと、などである。今後はこうした点で各府県との比較考察をする必要がある。今後は、各地(島根・福井・石川など)における地域教育自治実践の史料を収集するミクロな調査とともに、それを土台として、明治後期の地方改良期から戦後の高度成長期までを視野において、日本の農村民衆の自治的な教育の営為やその方向性を日本教育史の中に位置づけるマクロな考察を進めたい。まず、ミクロな調査として継続するものとして、1北海道の高等国民学校(八雲・岩見沢・留萌)の調査、2山形県の実業公民学校(寒河江・遊佐・赤湯)など。新規な調査として、1島根県の加藤歓一郎による仁多郡青年学校、日登中学校の実践、2茨城・栃木・群馬など北関東地域教育実践の調査。3福井・石川・富山など北陸地域の調査などを実施する。マクロな考察としては、地方改良期の模範村について広村と源村の調査を引き続き行い、模範村政策と地域教育との関係について考察する。2昭和戦前期の農村更生運動期については、徳島県の優良村松茂町における三木六三郎の松茂公民学校、またその影響を受けた神山町の組合立公民学校設置を事例にして、行政との関係で公民学校政策を考察する。3戦後改革期においては、新潟県関川村の「関川学園」について、以前に学会発表した内容を、城戸幡太郎の生産教育論との関係で考察を深め論文化する。そのほか、科研の最終年度であるため、実業補習学校・青年学校の各府県の政策、実業補習学校教員養成所や青年師範学校の動向にも注目しながら、1920年代から1950年代の農村教育自治の史的展開を、調査報告書作成を視野に入れてまとめていきたい。次年度調査研究に必要な経費は、調査旅費、文献購入費、報告書作成費等である。

平成27年度は、昭和戦前期における小学校から実業補習学校・社会教育までを一貫した、いわゆる「全村教育」と称する地域教育構想について、主に、地域の青年教育の中軸として活用した実践に焦点を当て、県立図書館郷土資料室、各市町村図書館、後継学校所蔵文書、関係者所蔵文書等を調査・収集した。また、郷土史家、学校関係者、当時の生徒、その他からの聞き取りを行った。調査あるいは聞き取り内容は、1、教育の特質、2.地域の特質、3..村政の方針、4.「全村教育」の体制、4.中心的教育者の思想、5.他地域との比較などである。これについて具体的に以下の地域及び学校においてを調査した。1.山形県1最上供働村塾について新庄市歴史民俗資料館、新庄市鳥越地域にて調査。2大石田公民学校について大石田町立郷土資料館、大石田町立図書館、大石田町役場にて調査。3寒河江公民学校について寒河江市史編纂室、寒河江市立図書館にて調査。4赤湯公民学校について南陽市立図書館、南陽市結城豊太郎記念館にて調査5格知学舎について天童市旧東村山郡役所資料館で調査。6山形大学図書館、県立図書館郷土資料室にて、「山形県教育会雑誌」・「山形県教育」に掲載された全村教育関係記事の調査。2、長野県1波田実科中等学校について松本市波田図書館、松本市図書館にて調査。2辰野農学校について辰野町図書館にて調査。3.宮崎県1高鍋農学校について高鍋町図書館、高鍋農業高校にて調査。2方財小学校について延岡市図書館、内藤博物館、同小学校にて調査。3都農町全村教育につて都農町図書館等で調査。4高岡町教育について同町歴史資料館にて調査。5宮崎県図書館郷土資料室にて実業補習学校・全村教育の資料調査。4.滋賀県1西押立村の無争学園について滋賀県教育会資料室にて調査。5.岡山県1邑久土曜学校について岡山県立図書館、岡山市立図書館等で調査。なお、今年度実績報告書を別途作成した。平成27年度の研究計画では北海道・東北・信越地域の調査をあげていたが、事前研究で北海道には見るべき事例が少ないことが判明したので、北海道の調査は行なわなかった。しかし、調査対象機関や聞き取り相手の都合により、今年度は宮崎県、滋賀県、岡山県の調査を入れた。急遽調査した宮崎県都農町では、戦前昭和期の全村教育に関するこれまで知られていない貴重な史料を発掘することができた。そのため、その関連調査(聞き取り)が必要となり、平成28年度も宮崎調査を実施することとしている。また、東北については山形県に重点を置いて調査した。その結果、寒河江市、大石田町、赤湯町などで貴重な史料を入手することができた。このように調査研究は総体的にみるとおおむね順調に進んでいるといえる。調査対象地域は必ずしも北から順番に調査する必要はないので、今後とも臨機応変に調査対象地域を変更することがありえるが、研究期間内に全国をできるだけくまなく調査する必要があるので、計画的に進めなければならない。したがって、平成28年度は平成27年度にやりのこした福島、長野などの調査を、本来計画していた地域にあわせて実施する予定である。平成28年度は、戦前昭和期の「全村教育」について、具体的な実践を行った地域を取り上げて現地での資料調査および聞き取り調査を実施した。調査地域は、福島県、香川県、高知県、愛知県であった。1.福島県では、主に1田村郡片曾根村における助川啓四郎の全村教育。2河沼郡柳津町の小学校を中心とした全村教育。3南会津郡田島村の農業学校を中心とした全村教育。
肝細胞癌における新たな肝内転移メカニズムの解明

【本研究の目的】これまで常識とされてきた"肝癌の肝内転移は経門脈的に生ずる"という肝内転移形成メカニズムと異なり、"肝癌細胞が肝静脈→心臓→肝臓という全身血流経路により、肝に再び至り、肝癌細胞の肝への"臓器親和性"により肝内転移を形成する"という全く新しい概念を"臓器親和性"を規定する責任遺伝子を同定することにより明らかにする。【研究実績】a:肝・肺への高転移株ならびに非転移株の作成C3H/HENマウスにマウス肝癌細胞株MH134を、脾臓に1×10^6個注入し2週間後に犠死させ、これを5代目まで繰り返し100%肝転移を認める高肝転移株を作成した。また、MH134をマウス尾静脈より1×10^6個注入し、2週間後に犠死させ、これを5代目まで繰り返し100%肺転移を認める高肺転移株を作成した。現在、limiting dilution法による非転移株作成中である。b:転移能の確認と腫瘍形成能の確認高肝転移株をマウスの脾臓に1×10^6個注入したところ、3代目では80%、4代目以降は100%の転移能ならびに腫瘍形成能を認めた。また、高肺転移株をマウス尾静脈より1×10^6個注入したところ、3代目では60%、4代目では80%、5代目では100%の転移能ならびに腫瘍形成能を認めた。differential display法は、各臓器高転移株樹立とともに行ったが、結果が不安定なため、現在はDNAマイクロアレイおよびサブトラクション法を用いて包括的な遺伝子診断と責任遺伝子群の同定(sequenceを含めて)を行っている。d:エレクトロポレーション法を用いたvitroでのplasmidのtransfectionの確立エレクトロポレーション法に関しては、マウス肝癌皮下モデルを用いて、IL-12遺伝子治療を行い、主腫瘍への直接効果ならびに微小の遠隔転移巣に対する効果を確認し、この結果をCancer Researchに報告した(in press)。e:ヒストン脱アセチル化の重要性の発見さらに、これら実験の過程で、histone deacetylaseの強発現が肝癌の増殖・転移に極めて関係が深く、独立予後不良因子となることも発見し、現在Hepatologyに投稿中である。【本研究の背景】(1)サイトカインによる接着分子発現と肝内転移メカニズム解明:肝臓の虚血・再灌流傷害が、肝転移を増強することを明らかにし、これがサイトカイン産生抑制薬や接着分子抗体などで抑制される可能性を明らかにした。(2)血中・浮遊肝癌細胞の同定:定量的RT-PCRの系を確立し、アルブミンmRNAを用いて担癌領域の肝静脈血中に肝癌細胞が存在することを報告した(Hepatology 1998:28:1663-8)。