hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ビス・カルベノイド反応剤-メタラシクロペンタジエン共鳴構造の新合成機能

1.ペンタメチルシクロペンタジエニルルテニウム(II)活性種と1,6-ジイン類から発生するルテナビシクロメタラスクロペンタジエン中間錯体を経由し、不飽和結合と交差付加環化する触媒的カップリングを開発していた過程で、基質としてノルボルネンを用いたさい、ジイン1分子に対してノルボルネン2分子が付加した副生成物が単離された。この新規1:2付加体は、触媒としてインデニルクロロルテニウム(II)活性種を用いることによって、8:1の選択性で主生成物として得ることが出来た。この触媒系で1,6-ジインとビシクロ[3.2.1]オクテノン誘導体を基質とした場合に、X線構造解析が可能な単結晶を得た。構造解析結果は、新規1:2付加体が、1,2-ビス(シクロプロピル)シクロペンテン骨格をもつことを明確に示し、この生成物は、ルテナシクロペンタジエン中間体が、ビス・カルベノイド活性種のルテナビシクロペンタ-1,3,5-トリエンとして挙動し、環状アルケン類とビス・シクロプロパン化反応を起こした結果と見做すことが出来る。2.4-位に窒素または酸素原子などをもつ1,6-ジエン誘導体も、ノルボルネンに対して同様のビス・シクロプロパン化を起こすこと、環状アルケンとして、ノルボルネン骨格をもつビシクロアルケン誘導体では、効率良くビス・シクロプロパン化生成物を与えることを明らかにした。さらに、シクロペンテンや、ペンタメチルシクロペンタジエニルルテニウム触媒を用いた場合に、交差付加環化が選択的に進行した2,5-ジヒドロフランも、インデニルルテニウム錯体を触媒とすることによって低収率ながらビス・シクロプロパン化生成物を生じることも明らかにした。3.ルテナトリエン構造を証明するためのメタラサイクル中間体の単離と構造決定には成功しなかった。
極小微動アレイ探査を応用した高密度地下水位モニタリングによる地下水・湧水評価

地下水を含む水資源を統合的に管理し、持続的に利用するためには、地下水資源量を適切にモニタリングすることが必要となります。しかし、地下水のモニタリングには、観測井を設置する必要があるため、設置場所や本数などに限界がありました。そこで本研究では、自然の風や波、自動車の走行などによって発生する、人が感じない程度の小さな地面の揺れを測定することで、地盤の固さを調べることができる「極小微動アレイ探査」という方法を用いて、井戸のない場所で地下水位を測定する方法を新たに開発し、これまで不可能だった高密度な地下水位モニタリングによる地下水や湧水の評価を行います。
高フィネス光共振器を用いた高振動励起分子の非線形レーザー分光

初年度に波長1650nm付近で発振する外部共振器型半導体レーザーを製作した.引き続き本年度は,同波長域でフィネス約300を持つ光共振器吸収セルを製作した.光は共振器中に定在波を作り,腹の位置での光強度は入射光強度の約150倍に高められ,飽和効果を観測しやすくなった.さらに,光共振器の共振周波数に半導体レーザーの発振周波数を安定化したまま,周波数掃引できる様にした.この結果,メタン分子の高振動励起状態への遷移で飽和吸収分光に成功した.そのスペクトル線幅は約0.5MHzで,線型吸収分光のドップラー幅290MHzに比べ非常に狭く,ドップラー幅内で重なりあった遷移を分解して観測した.また,シュタルク電場を印加できる光共振器吸収セルを製作し,メタン分子のシュタルク効果を調べた.シュタルクシフトから決定したダイポールモーメントの大きさには,これまでに観測されていないコリオリ準位依存性があり,理論的解析にも成功した.波長790nm付近で反射率99.97%以上(カタログ値)のミラーを使用して光共振器を製作した.この光共振器中にアセチレン分子を封入し,吸収強度の小さい高振動励起状態への遷移を対象に吸収分光を試みた.光は共振器中を多数回往復するため,実効的に非常に長い吸収長が得られる.実際観測された吸収強度は,同じ長さを持つ通常の吸収セルに比べ約1000倍増大した.これは,フィネス約1400の光共振器が実現されたことを示す.しかし,ミラーの反射率から期待されるフィネスは約10000で大きな差がある.主な原因としてミラー表面の汚れが考えられる.また,光源に用いたチタンサファイアレーザーは周波数安定度が悪く,飽和分光を行うためにはこの点の改善も必要であることが判った.初年度に波長1650nm付近で発振する外部共振器型半導体レーザーを製作した.引き続き本年度は,同波長域でフィネス約300を持つ光共振器吸収セルを製作した.光は共振器中に定在波を作り,腹の位置での光強度は入射光強度の約150倍に高められ,飽和効果を観測しやすくなった.さらに,光共振器の共振周波数に半導体レーザーの発振周波数を安定化したまま,周波数掃引できる様にした.この結果,メタン分子の高振動励起状態への遷移で飽和吸収分光に成功した.そのスペクトル線幅は約0.5MHzで,線型吸収分光のドップラー幅290MHzに比べ非常に狭く,ドップラー幅内で重なりあった遷移を分解して観測した.また,シュタルク電場を印加できる光共振器吸収セルを製作し,メタン分子のシュタルク効果を調べた.シュタルクシフトから決定したダイポールモーメントの大きさには,これまでに観測されていないコリオリ準位依存性があり,理論的解析にも成功した.波長790nm付近で反射率99.97%以上(カタログ値)のミラーを使用して光共振器を製作した.この光共振器中にアセチレン分子を封入し,吸収強度の小さい高振動励起状態への遷移を対象に吸収分光を試みた.光は共振器中を多数回往復するため,実効的に非常に長い吸収長が得られる.実際観測された吸収強度は,同じ長さを持つ通常の吸収セルに比べ約1000倍増大した.これは,フィネス約1400の光共振器が実現されたことを示す.しかし,ミラーの反射率から期待されるフィネスは約10000で大きな差がある.主な原因としてミラー表面の汚れが考えられる.また,光源に用いたチタンサファイアレーザーは周波数安定度が悪く,飽和分光を行うためにはこの点の改善も必要であることが判った.波長790nm付近で10000程度のフィネスをもつ光共振器を使った研究を行う前に,1.66μm付近でフィネス100程度の光共振器を使う実験を先行させている。後者は、前者に比べ,小さな光パワー密度で飽和が起こり,光共振器の調整も容易で、経験の蓄積、問題点の洗いだしを行うのに適当と考えられる。現在までの所、以下の結果が得られている。1.高フィネス光共振器による飽和スペクトルの観測を行うために、外部共振器型半導体レーザーを製作した。中心波長1.64μm、同調波長域0.07μm、出力15mW以上が得られ、線幅は光ビ-トの測定から1MHz以下と確認された。このレーザーを使って、メタン分子の2ν_3バンドの線形吸収の観測、シュタルク効果の観測に成功した。2.インバーの棒で支持された長さ40cm、フィネス160の光共振器を製作した。従来のものと異なり、共振器と試料セルが一体ではなく、高反射率鏡と試料を封じる窓が別々になっている。このため、デリケ-トな高反射率鏡に直接試料気体が接触せず、腐食性気体や放電生成物を対象にできる。吸収試料セルを入れた後のフィネスの低下も小さく飽和に十分な光密度が光共振器内に実現されていることが確認された。予備実験ではアセチレン分子の1.5μm帯の吸収で飽和スペクトルを観測したが、1のレーザーを使ったメタン分子の実験には成功していない。更にS/N比良く飽和吸収を観測するためには、レーザー周波数と光共振器の共振周波数が常に一致するように制御を行うことが必要と考えられる。

3.790nm付近でフィネス10000程度の光共振器の製作を始めている。電歪素子を大気中で動作できる設計を採用した。前年度は波長1650nm付近で発振する外部共振器型半導体レーザーを製作した.引き続き本年度は,同波長域でフィネス約300を持つ光共振器吸収セルを製作した.光は共共振器中に定在波を作り,腹の位置での光強度は入射光強度の約150倍に高められ,飽和効果を観測しやすくなった.さらに,光共振器の共振周波数に半導体レーザーの発振周波数を安定化したまま,周波数掃引できる様にした.この結果,メタン分子の高振動励起状態への遷移で飽和吸収分光に成功した.そのスペクトル線幅は約0.5MHzで,線型吸収分光のドップラー幅290MHzに比べ非常に狭く,ドップラー幅内で重なりあった遷移を分解して観測した.また,シュタルク電場を印加できる光共振器吸収セルを製作し,メタン分子のシュタルク効果を調べた.シュタルクシフトから決定したダイポールモーメントの大きさには,これまでに観測されていないコリオリ準位依存性があり,理論的解析にも成功した.波長790nm付近で反射率99.97%以上(カタログ値)のミラーを使用して光共振器を製作した.この光共振器中にアセチレン分子を封入し,吸収強度の小さい高振動励起状態への遷移を対象に吸収分光を試みた.光は共振器中を多数回往復するため,実効的に非常に長い吸収長が得られる.実際観測された吸収強度は,同じ長さを持つ通常の吸収セルに比べ約1000倍増大した.これは,フィネス約1400の光共振器が実現されたことを示す.しかし,ミラーの反射率から期待されるフィネスは約10000で大きな差がある.主な原因としてミラー表面の汚れが考えられる.また,光源に用いたチタンサファイアレーザーは周波数安定度が悪く,飽和分光を行うためにはこの点の改善も必要であることが判った.
新生児期のガンマ・インターフェロン産生機構の特異性に関する研究

新生児リンパ球のPHA誘導性IFN-Γ産生能は著しく低下していることはよく知られているが、その原因に関しては不明であった。今回新生児期のIFN-Γ産生調節機構に関し新しい知見を得た。臍帯血リンパ球のIFN-Γ産生能はPHAあるいはインターロイキン2刺激の場合極めて低下しているが、OK432刺激ではほぼ成人レベルであった。また、臍帯血リンパ球を培養前に1500rad放射線照射するとPMA誘導性IFN-Γ産生は著しく増大するが、PHA刺激18瞬間後に照射してもそのような増大はみられない。これらのことは、新生児期のIFN-Γ産生能はすでに成人に近いものの、PHA刺激により放射線感受性のある抑制細胞が活性化されていることを示唆する。この抑制細胞のフェノタイプを明らかにするために、臍帯血T細胞サブセットを分離し放射照射後のIFN-Γ産生能をみた。【OKT(^+_3)】【OKT(^+_4)】【OKT(^-_8)】細胞分画にPHA誘導性IFN-Γ産生の増強がみられた。さらに臍帯血【OKT_4】陽性細胞をあらかじめ24時間PHAで刺激し、成人リンパ球に添加すると成人リンパ球のIFN-Γ産生は添加量に比例して抑制された。また、臍帯血リンパ球の24時間PHA刺激培養上清にもIFN-Γ産生抑制活性が認められ、この活性は透析により失活する。以上より、新生児リンパ球のPHA誘導性IFN-Γ産生の低下は、PHA刺激により放射線感受性のOKT4産性T細胞が早期に活性化されIFN-Γ産生を抑制するためであり、その抑制機序の少なくとも一部は任分子の液性因子を介すると考えられた。
曲面構造の形状最適化に関する研究

シェル構造の形状決定法として、曲面に分布する曲げモーメントを最小化することを提案している。支配的な外力に対して曲げを生じず、主に膜応力で釣合う形状は、構造材料の特性上有用である。これはシェルが合理的な構造物とされる所以でもある。複数の外力に対して同時に、膜応力を支配的とし曲げモーメント分布を最小化することを検討した。これまでの数理計画法による手法と異なり、遺伝的アルゴリズムを用いた多目的最適化による手法を採用した。遺伝的アルゴリズムを用いることで、多目的最適化問題におけるパレート最適解集合を一度に得ることができる。イスラーシェルのような四点支持されるシェル構造を例題とし、自重と地震を想定した水平力に対し、同時に膜応力を支配的とする形状を得ることを確認した。設計者は、パレート最適解の中から自由に複数の外力の影響を考慮して形状を決定することができる。座屈荷重を目的関数とし、これを最大とする形状最適化問題を扱うことで、構造形状が座屈荷重に及ぼす影響、安定性の高い構造形状はどのようなものかについて検討を行った。解析対象は、初歩の段階として、対称な荷重を受けるときの対称平面アーチとした。座屈は対称分岐座屈のみ扱った。当初の計画では、座屈荷重感度係数を近似的に求めることを考えていたが、誤差を生じ収束性が不安定であるため、直接微分法による正確な感度係数により形状最適化を行った。その結果、境界条件(ピン、固定)により最適形状が大きく異なることがわかった。また、最適形状に対し、逆対称不整を与えた場合の座屈荷重値を求め、不整に対する敏感性の検討を行った。この結果、円弧アーチと比較して最適形状は特に不整に対して敏感性を有するものではないことがわかった。また、荷重分布に対する検討を行っており、荷重の分布形状に関わらず最適形状は同様な傾向の形状が得られ、対称な荷重であれば、分岐座屈荷重は他の形状と比べ常に大きな値を示す傾向にあることを確認した。すなわち、アーチの対称分岐座屈という現象に対しては、形状不整や荷重の分布に関わらず、常に安定性の高いアーチ形状が存在することを確認したといえる。シェル構造の形状決定法として、曲面に分布する曲げモーメントを極小化することを提案している。曲面の応力評価には有限要素解析を用いており、形状修正は感度解析に基づく最適化手法を用いている。任意な曲面に適用可能なように三角形平板要素による定式化を行い解析を行ったが、曲面を離散化した節点座標をすべて未知量としているため自由度が大きく収束解を得るのが困難であった。この為、曲面の表現にベジェ曲面を適用し、離散曲面の節点座標をベジェ曲面の制御点座標の関数とすることで自由度の低減をはかった。この結果、曲げモーメント分布を十分抑制した良好な解を得ることが出来た。4点支持の任意形状シェルの解析を行い、同一表面積をもつ裁断球殻シェルと線形応答を比較することで本手法の有効性を確認した。また、幾つかの解析により、初期形状によって得られる形状が大きく異なる場合があり、多くの局所解が存在することを確認した。今後、解形状の有用性についてさらに詳細な検討を行う。また、複数の外力に対して同時に曲げモーメント分布を最小化することを検討し、遺伝的アルゴリズムを用いた多目的最適化による手法についても検討をおこなっている。座屈荷重を最大とする形状最適化問題に関しては、準備段階として2次元梁要素によるアーチの座屈感度解析を試みた。感度解析は野口、久田らによる手法を適用した。感度解析により予測した形状不整時の釣合経路と、実際に不整を与えた解析モデルの釣合経路の比較を行ったが、一致の傾向を見せない場合があることがわかり、今後、解析方法についてさらに検討する。

この結果、円弧アーチと比較して最適形状は特に不整に対して敏感性を有するものではないことがわかった。また、荷重分布に対する検討を行っており、荷重の分布形状に関わらず最適形状は同様な傾向の形状が得られ、対称な荷重であれば、分岐座屈荷重は他の形状と比べ常に大きな値を示す傾向にあることを確認した。すなわち、アーチの対称分岐座屈という現象に対しては、形状不整や荷重の分布に関わらず、常に安定性の高いアーチ形状が存在することを確認したといえる。
係留船の津波対策による港湾災害削減効果について

本研究は、津波が沿岸・港湾域に来襲したときの船舶の被害を最小限にとどめる対応方策を検討することを目的として実施した。まずAIS(船舶自動識別装置)データの活用により、実際の航行および在港船舶の実態が把握でき、津波来襲時に船舶がとるべき行動解析のための基礎データが収集できた。次に今回開発した多数船舶が同時に避難行動をとる場合の挙動シミュレーション手法により、このAISデータをベースとして船舶避難シミュレーションを実施した結果、備讃瀬戸海域では今回想定した避難水域へ船舶が安全に避難できることが分かった。またLNG船について、津波来襲時の避難挙動の解析をシミュレーション計算により実施した結果、接岸場所よりある程度離れた場所で津波発生を認知した場合には、概ね安全に津波から逃れることができることが分かった。一方で入船係船状態からの港外避難では、途中で津波と遭遇する可能性も示唆されたが、出船係船とすることにより安全に避難できることを示した。さらに津波来襲時に係留中のLNGがその係留状態のままやりすごす状態について検討を行った。この計算を実施するに先立ち、係留状態の把握・検証用データ取得のため係留LNGについて現地実験を実施した。計測された係留張力や船体動揺のデータを計算結果と比較することにより、今回使用する係留シミュレーション手法の妥当性を検証するとともに、実係留状態での津波来襲時の挙動解析を行い安全性の検証を行った。また今回複数船舶が相互に係留された状態で津波来襲を受ける場合の挙動解析コードを開発した。これを用いた解析ではシンカー係留では係留索張力が課題となり安全使用荷重を超える懸念があるものの、たとえばアンカー係留に変更することなどにより係留索破断を避けることができることも分かった。今回開発した津波来襲時の船舶挙動解析手法群は、様々な状態での津波来襲時の挙動を解析でき、この結果を活用して津波対策指針策定につなげることができることが分かった。本研究は津波が来襲したときを想定し、避難指針の策定による港湾内の船舶に対する被害を最小限にとどめることを目的としている。平成19年度はまず津波災害の規模を評価するため港湾調査を行った。第一番目にはAIS(国際船舶識別装置)により港湾内の船舶挙動に関するデータベース収集に着手した。さらに津波からのプレジャーボート等の避難について検討するため、プレジャーボートが多く係留・航行する御前浜周辺海域での実態調査および海洋環境調査を実施した加えて各港の石油貨物流動量を把握し、次に津波到達時間、避難可能な度合い、船種別の載貨物の流出量の予測などに基づき、もし津波による船舶被害がある場合について損害予測の検討を行った。次に、津波が来襲した場合の係留船舶への影響を検討した。ここではまず津波計算を行いこれを用いて複数の代表係留船舶の挙動解析を行った。この結果、通常の係留状態で津波を受けた場合安全に対処できるケースのある一方で、係留索の許容使用荷重を超えた外力が作用する場合もあることが分った。特に津波による水平流れが船体に長手方向沿わない場合には注意を要すること、加え詳細な津波流れ場の計算が必要なことなどが示唆された。さらに港湾に存在する船舶が避難する場合の検討を行った。大型の代表船舶であるLNG船舶についての検討では、接岸地点から離れている場合では、当該水域から比較的容易に逃れることが可能でありが、水路航行時ではタグボートの支援を受け高度な操船により避難水域に差して錨泊できる可能性があることが分った。一方で係留されている船舶が港外避難する場合には津波の第一波と遭遇するケースもあり、係留方法、避難方法に課題のあることが判明した。

本研究は多くの船舶が航行停泊する港湾への津波来襲を想定し、それらの船舶に対する被害を少なくする避難指針の策定を目指している。平成19年度に引き続き、平成20年度では第一にAIS(国際船舶識別装置)を活用し港湾の出入港・在港船舶の実態調査を行いデータベースの拡充を進めた。これにより実際の船舶の航行状況に関するベースデータが整った。このほか、津波による漂流により、他船舶や港湾設備への影響が懸念されているものの、実状の把握が十分なされていない小型船舶についても係留状態の現地調査なども実施し現状把握を行うとともに、新たに複数の小型船舶が複雑に係留されている動的状況を再現する予測計算手法を開発し津波来襲時の挙動を検討した。次に、代表船舶について様々な係留状態、係留場所について津波来襲時の挙動計算を行い係留力が許容限界を超える可能性のあること、着底の可能性があることなどを予測計算で示しこれらのデータ蓄積を継続した。さらに係留中のLNG船を対象として係留力・船体動揺の現地計測を行い、津波のような長周期波のなかでの係留力・船体運動推算手法の精度確認のための基礎データを整備した。またに在港船舶が避難する場合、避難途中で津波と遭遇する可能性とその対策、狭隘水域での船舶の輻輳度についての検討なども代表船舶について実施した。また複数船舶が避難する状況を解析するため多船を一括して動的な挙動を解析する手法を開発し試計算を実施した。さらに被害想定額の評価のための資料収集を実施した。今年度は津波来襲時の被害低減化を目指し、まず避難指針の検討を行った。具体的には、津波+潮流下での複数船舶の動的シミュレーション手法を開発するとともに、安全な避難経路の検討を行った。そして瀬戸内海水島水域を対象として、AIS(自動船舶識別装置)で把握した実際の海域での船舶状況を基に計算条件を設定した後、津波来襲が予想され港外避難が推奨されたときの、湾口から錨泊海域にいたるまでの船舶避難シミュレーションを、実施した。この計算コードでは、同時に多数の船舶の挙動を解析できることが特徴であるが、この計算の結果、津波外乱中でも多少の船舶の輻輳、接近はあるものの適切な操船により問題なく目的水域まで避難できることがわかった。このほか、別途開発した津波外乱下における、錨泊船舶の動的挙動解析コードを用い、それら避難海域において、錨泊中に津波来襲をうけても振れまわり現象はみられるものの走錨の危険なく十分安全に避難できることを確認した。これらの手順を他水域に適用することにより、津波来襲時に船舶が安全に避難できるかを検討でき、非常に有用性の高いものであることを確認できた。このほか主要な成果として、相互に連結された係留中船舶の、津波外乱下における動的挙動解析コードを新たに開発した。その応用として、まずは阪南港に係留された小型船についての挙動解析を試みた。一部に係留索破断がみられたが、湾口に津波軽減装置を設置したり、シンカー係留をアンカー係留に変更する、あるいは係留索を増すことにより、安全に係留できる見通しが得られた。この計算手法についても前項同様に所与の港湾・船舶に対して応用解析ができ、有意義な成果が得られたと考えている。
海跡湖の湖底湖岸の微地形分類を基礎とした湖沼環境変遷図の作成とデータベース化

本研究では、海跡潮の湖岸・湖底における地形改変、土地・水利用、植生帯などの変化に注目して、湖沼環境の変化を明らかにし、それを「湖沼環境地図」およびG.I.Sの一部としてパソコン上においてデータ・ベース化することを目的としている。今年度は、1湖沼環境の変化に関するデータの吟味と収集、2パソコン上のデータ・ベースの利用環境の充実、3湖沼環境の変化をもたらした要因分析のための歴史的考察に主眼において研究を進めた。1については、昨年度利用した第3回自然環境保全基礎調査(湖沼調査は1985年実施)資料に加え、過去2回の同調査資料(第1回:1973年1977年および第2回:1979年)を収集した。1973年以前については、統一的な資料がないので、広く個々の湖沼に関する文献・資料を収集した。また、霞ヶ浦・北浦地域に加え、湖沼環境の変貌著しい中海・宍道湖のカラー空中写真も揃えた。2については、多量の画像データを扱うために、既存のパソコンに大容量ハードディスクを装備し、さらにブック型パソコンを講入して、データの交換、移動、閲覧等の利便を図った。3については、「湖沼関係年表(湖沼の環境と開発に関する法律・条例および記事)」を作成し、環境変化の歴史的考察の足がかりとした。そして、戦後の日本における利市化にともなう湖沼環境の変遷を考察した結果、(1)1960年代までの大規模干拓、(2)1960年代から1970年代にかけての治水から利水への転換、(3)1970年代以降の琵琶湖や霞ヶ浦の代表される湖沼の「総合開発」、(4)1970年代から1980年代以降にかけての主に生活係排水による水質悪化、そして(5)現在にいたる湖沼景観の人工化の、5つの問題点が明らかにされた。湖沼は時代を写す「鏡」であると言われるが、都市交郊の平野に位置する湖沼は、まさに都市化の直接的・直接的な影響を受けながら大きく変貌し、現在深刻な環境問題に直面している。
ブルーリ潰瘍(M.ulcerans感染症)における末梢神経障害の解明

ブルーリ潰瘍は、抗酸菌M.ulcerans感染による痛みのない皮膚潰瘍であるが、病変に痛みがない原因は不明であった。M.ulceransが産生する毒性脂質mycolactoneをマウス足底に注射すると、局所に知覚過敏の後に知覚鈍麻がおき、末梢神経にシュワン細胞の膨化と壊死が起こった。また、培養シュワン細胞にmycolactoneを投与すると、シュワン細胞の壊死とアポトーシスが起こった。さらに、ヒトの治療前後の皮膚生検組織でも神経の変性所見を見出した。これらの研究結果から、ブルーリ潰瘍の無痛性はmycolactoneの細胞毒性に起因することが明らかになった。ブルーリ潰瘍は、熱帯、亜熱帯地域の難治性皮膚疾患であり、大きく深い無痛性の皮膚潰瘍が形成される。我々はM.ulcerans感染マウスでは末梢神経内への抗酸菌の侵入と病変部の知覚低下があることを見い出した。ブルーリ潰瘍における知覚低下の発症機序がわかれば、四肢切断などの悲惨な後遺症を防ぐことができ、国際貢献につながる。M.ulceransは毒性脂質Mycolactoneを産生する。平成20年度は、Mycolactoneによって末梢神経障害が起きるかを検討した。M.ulceranから精製したMycolactone A/BをBALB/cマウスの足底に注射し、足底腫脹・潰瘍が形成される過程において、経時的に(16週間)足底の痛覚の有無を、知覚検査で確認した。また、マウスを還流固定し、足底の組織標本と電顕標本を作成して、神経病変を検索した。その結果、Mycolactone投与後1週目には知覚過敏が、4週目には知覚低下が起きること、また12週目には神経内に出血と好中球の浸潤があり、4週目には線維化が起こることなどが明らかになった。この研究によって、Mycolactoneによる神経病変が、ブルーリ潰瘍に痛みがない原因に直接関与していると考えられた。研究結果はInfect Immun2008;76:2002-7に発表した。ガーナのブルーリ潰瘍7例について、抗菌薬治療前後の皮膚組織の皮内末梢神経の形態変化を検索したところ、治療前における軸索の腫大、治療前後の神経変性が認められた。さらに、ベニン共和国のコトヌーで開催された第2回ブルーリ潰瘍対策・研究国際会議(2009年3月30日4月3日)においてガーナの共同研究者と打ち合わせを行い、平成21年度では症例数を増やして検討を続けることを確認した。我々はM.ulcerans感染マウスでは末梢神経内への抗酸菌の侵入と病変部の知覚低下があること、神経病変が菌の産生するmycolactoneによることを見い出した。ブルーリ潰瘍における病変の発症機序がわかれば悲惨な後遺症を防ぐことができ、国際貢献につながる。本年度は、化学療法の効果について検討した。BALB/cマウスにM.ulceransを接種して、Rifalazil5mg/kg/day投与前後の組織像を経時的に比較したところ、治療開始後1週間までは組織壊死と間質の浮腫が残存したが、3週後から15週後にかけて徐々に菌がマクロファージに取り込まれ、類上皮細胞が出現して病変は消退した。また、ガーナのブルーリ潰瘍7症例について、抗菌薬(RFP+SM)治療前後の皮膚組織の炎症パターンを検索したところ、治療前では壊死と軽度の急性炎症が認められた。治療開始後6週間では類上皮細胞、多核巨細胞、Tリンパ球、Bリンパ球が出現した。これらの結果から、化学療法によって菌が変性・死滅すると類上皮細胞肉芽腫が形成されることがわかった。ブルーリ潰瘍は、最近わが国でも症例報告が相次いでいる難治性皮膚疾患であり、大きく深い無痛性の潰瘍が形成される。我々は、病変部には知覚低下があり、起因菌Mycobacterium ulcerans (M.ulcerans)の産生する毒性脂質マイコラクトン(mycolactone)による末梢神経障害によって知覚低下が起きていることを動物実験で証明した。また、化学療法の効果を、動物実験とガーナの症例について病理学的に解析してきた。本年度は、mycolactoneが末梢神経障害を来す機序を解明するために、末梢神経の主な構成細胞であるシュワン細胞に対する細胞毒性を、線維芽細胞とマクロファージへの毒性と比較検討した。人工合成mycolactone A/Bを段階希釈し、まず培養線維芽細胞(L929)とマクロファージ(J774A.1)への毒性を検討したところ、先行研究とほぼ同じ30ng/mlの濃度で細胞毒性を示した。次に、培養シュワン細胞(SW10)への毒性を線維芽細胞と検討した。

培養条件によって多少の増減はあったものの、線維芽細胞と同濃度あるいはより低濃度のmycolactoneで、シュワン細胞は細胞死(トリパンブルー染色の定量)とアポトーシス(TUNEL法によるアポトーシス細胞の定量)を示した。これらの実験結果は、ブルーリ潰瘍における知覚低下がシュワン細胞障害によって起こっていることを強く示唆している。また、WHOのブルーリ潰瘍対策国際会議・病因解析研究グループの委員長として、イタリアのグループとの協力で、ブルーリ潰瘍の病理診断のための世界的ネットワーク構築のために、ウェブアトラスの作成を始めた(URLは備考に記載)。
ビタミンA(レチノイド)摂取の重要性:肺癌のリスクファクターとして

本年度は、ビタミンA(VitA)欠乏食による肺腫瘍発生モデルを作成した。A/Jマウス(♂3wk)を、VitA欠乏食と普通食に分けて飼育し、4週後に4-nitroquinoline 1-oxide(4NQO)を20mg/kg/bw皮下投与した。26週後に解培し肺腫瘍を組織学的に検討した。4NQO投与群では20例全例に多発する腫瘍を認め、4NQO非投与群の各1例に比べ有意に高い腫瘍発生をみた。腫瘍数は、VitA欠乏食群(32.7)が普通食群(23.0)に比べ有意に(Wilcoxon検定;p<0.01)高かった。腫瘍径も欠乏食群の方が大きく、組織学的に核異型が強く腺癌様の構造をとる腫瘍の発生率は欠乏食群で有意に高かった。この結果は、VitAによる腫瘍発生抑制効果と考えられた。機序として、(1)肝或いは肺局所での4NQO代謝の変動、(2)細胞増殖の亢進、(3)細胞接着の変化について検討した。(2):VitA欠乏状態での、肺胞上皮の細胞増殖能をBrdU免疫染色により検討した。4NQO投与後72時間のBrdU陽性細胞率は、欠乏食群で0.72%、普通食群で0.46%と欠乏食群で有意に細胞増殖の亢進を認めた。Nick endolabelling法を用いたapoptosisの検討では有意差はでなかった。(3):接着因子であるcell abhesion moleculeを免疫染色で検討したが両群間で差は認めなかった。(1):4NQOの代謝と無関係なA/Jマウスの自然発生肺腫瘍にもVitA欠乏の効果がでるかSPF動物を長期飼育して検討中である。現在40週齢で発生腫瘍数に有意差は出ていない。発癌機構:DNA付加体を^<32>p-postlabeling法で検討した。これと癌遺伝子の変異との相関を検討中だが、免疫組織化学法を用いた癌遺伝子の検出では感度が悪く、今後PCR-SSCP法に変更して検討する。肝組織中、血清中のVitA濃度をHPLCを用いて測定し、欠乏食群では肝VitA貯蔵量が測定感度以下に著減していること、その状態でも死線期まで血清VitA濃度は代償的に保たれていることを明らかにし、今回は微量で測定不能だった肺組織中のVitA含量を今後検討していく。
光線力学療法で誘導される微粒子を用いた骨肉腫に対するがん免疫療法の挑戦

光線力学的治療法は悪性骨軟部腫瘍の縮小手術として良好な治療成績が得られています実験では肺転移も抑制することが分かり、免疫賦活効果が予想されました。この治療では骨肉腫細胞から大量の微粒子が放出されることからこれが免疫担当の貧食細胞を介して腫瘍免疫を賦活化している可能性が考えられました。この微粒子はナノサイズで免疫を賦活する可能性のある微粒子を含んでいましたが、貧食細胞に入らず腫瘍の縮小効果や肺転移の抑制効果は認めませんでした。今年度は昨年度に引き続きマウス骨肉腫細胞株LM8細胞を培養し、アクリジンオレンジ(AO)暴露と光照射により遊離したexosome(EX)を、ExoQuick溶液を用いて収集しEXの構成成分および由来細胞内小器官について検討した。ついでこの採取したexosomeをマウス血液から採取したマクロファージに暴露して細胞内への取り込みの有無について蛍光標識法で観察した。さらにEXの免疫賦活作用についてin vivoで検討するために、LM8細胞をC3Hブラックマウスの皮下に移植して骨肉腫の動物実験モデルを作成した。この培養細胞から得られたEXを腫瘍周囲の皮下に局所注射し、腫瘍の縮小効果の有無について検討した。また肺転移の抑制効果についても検討した。EXの膜成分としては昨年度の研究でLAMPが豊富であることが判明したが、今年度の研究では遊離したexosomeはAOで染色されるだけでなく、ミトコンドリアの生体色素であるJC-1、核DNAの生体染色色素であるヘキスト33342、およびゴルジ装置の生体染色色素C5Ceramide、小胞(ER)生体染色色素ER-Trackerでも染色されることが分かった。以上の結果からEXの細胞内の由来は従来考えられているmultivesicular body (MVB)だけでなくER、ゴルジ、ミトコンドリア、ライソゾームなどの様々な細胞内小器官の可能性があることが分かった。マウスマクロファージへのEXの暴露ではAOを蛍光標識して細胞内への取り込みを検討したが、この系では明らかな細胞内への取り込みは確認できなかった。またマウス骨肉腫モデルを用いたEXの免疫賦活を介した腫瘍縮小効果および肺転移抑制効果も認めなかった。以上の結果からは当初予想した骨肉腫由来のEXがマクロファージに貪食されて免疫を賦活することによる抗腫瘍効果は認めなかった結論した。我々はごく最近、アクリジンオレンジを用いた光線力学的療法で骨肉腫細胞がアポトーシスに陥る際に大量の微粒子が細胞から放出されることを発見した。この微粒子にはexosomeが含まれ、がん特異抗原を含有している可能性が高い。本研究ではこの微粒子をマクロファージないし樹状細胞に取り込ませて高い効率でがん免疫を誘導して、骨肉腫細胞を破壊することができるかどうかについて探索する。Dunn骨肉腫から樹立されたマウス高転移骨肉腫細胞株、LM8をDMEM培地で培養し、pre-confluentの状態で1μg/mlの濃度のAO培養液に交換して10分間AOに暴露した後AOを洗浄し10,000ルクスのキセノン光を10分間照射する。2時間後に大量の微粒子が放出されるのでこれをExQuic溶液を用いて遠心分離し、培養したマウスマクロファージと接触させる。このマクロファージをマウスTリンパ球と混合培養してリンパ球を感作する。次いでこのリンパ球とLM8骨肉腫細胞を混合培養してTリンパ球の細胞障害を解析する。AO暴露と光照射によりLM8細胞は30分以内にapoptosisに陥るが、この時細胞膜にblebが形成されるとともにこれが細胞から遊離する。その内部にはナノサイズの微粒子が大量に存在しブラウン運動様に微動を繰り返していた。また同様の微粒子が破れたblebや細胞内から培地内に大量に放出されていた。これを、ExoQuickを用いて遠沈したところ大量の微粒子だけを単離できた、大きさは10100ミクロンで、電子顕微鏡で形態的にexosomeであることが確認できた。またexosomeの特異的蛋白であるLAMも検出できた。現在この採取できたexosomeをマウスマクロファージに貪食させて、Tリンパ球を感作し、LM8に対する抗腫瘍効果を評価している。本年度の研究計画はほぼ予定通りに進んでいるが、in vitroでの抗腫瘍効果については現在解析中でありやや遅れている。その理由としては地震や国会の予算が決まらなかったことで交付金の送付が遅れたために研究をスタートするのが7月にずれたことによる。In vivoにおける骨肉腫細胞に対するがん免疫の誘導実験培養したLM8細胞を単離してC3H blackマウスの背部皮下に移植する。約2週後に直径1cm程度の腫瘤を形成した後に、in vitroで得られたexosomeを腫瘍周囲の皮下に注射して皮下の樹状細胞およびマクロファージにexosomeに含まれる腫瘍抗原を取り込ませる。

これによりリンパ球が感作されれば腫瘍が縮小するはずなので腫瘍の増大を経時的に観察するとともに延命効果についても検討する。また肺転移抑制効果についても同時に解析する。さらにはこのマウスのリンパ球を採取して実際にLM8に対する抗体を産生しているかどうかについても検討する。主にマウスの購入、細胞培養にかかる消耗品、各種の試薬の購入、学会発表、論文作成などに使用する。
有限群の部分集合の一様性の尺度と準モンテカルロ法

具体的には,計算機実験で「有限群におけるDiscrepancyの類似」が小さい部分集合を探索し,その結果から有限群上の組合せ論構造との関連を探る。また,association schemeなど有限群のある種の一般化についても同様の考察を行いDersalte理論とQMCの関係性を明らかにすることや,それらを用いて物理や工学的な問題を解くことについても考えている。
生体反応場構築による金属蛋白質の創造的構造・機能解明

1.アポミオグロビンを用いた人工金属蛋白質の構造解析ミオグロビン(Mb)のヘムキャビティーにヘムとは異なる構造の金属錯体を導入し、Mb内部での配位構造を検討するため、複合体のX線結晶構造解析を行った。4配位構造をとるCuII(Sal-X)(Sal-X=N-salicylideneaminoacidato)錯体と有機金属錯体であるRh・Phebox錯体はそれぞれHis64, His93に配位し、周辺のアミノ酸残基との水素結合や・-・、CH-・相互作用によってヘムと全く異なる配位構造、配向でMbキャビティーに固定化されることがわかった。これらの結果からMbキャビティーは周辺のアミノ酸残基との相互作用により様々な構造を持つ金属錯体を安定に取り込む事が可能であることが示された。2.球状蛋白質フェリチン内部への有機金属錯体の導入とその構造、反応制御次に複数の金属錯体を導入し、内部空間での金属クラスター錯体合成や触媒反応を達成するため、より空間サイズの大きなフェリチンを用いた。鉄の貯蔵を機能とするフェリチンは24個のサブユニットから成る球状蛋白質で内部に8nmの空間を有する。本パートでは、フェリチンの内部空間に有機金属錯体を導入し、i)金属クラスターの構造制御、ii)内部空間での重合反応、iii)X線スナップショット解析による金属錯体結合過程の観察を行った。i)フェリチン内部空間でのPd錯体多核クラスターの構造制御[Pd(allyl)Cl]2錯体を取り込んだフェリチンの結晶構造解析により、Pd(allyl)錯体はフェリチン内部の2カ所にそれぞれCys残基を架橋配位子、His、Glu残基を配位子として利用し、2核クラスターを形成することがわかった。Pd錯体に配位しているHis残基をAlaに置換したミュータントを用いた複合体では、3核クラスターや異なる配位構造を持つPdクラスターが形成された。これらの複合体は、鈴木カップリング反応を触媒し、アミノ酸置換によって人工金属クラスターの配位構造と反応性を制御することに成功した。ii)フェリチン内部空間でのRh錯体による高分子合成フェリチン内部での高分子合成を目的とし、フェニルアセチレンの重合反応を触媒する[Rh(nbd)Cl]2錯体をフェリチン内部に固定した。フェリチン内部でのフェニルアセチレンの重合反応では、Rh(nbd)錯体を触媒とした場合と比較して狭い分子量分布をもつポリマーが得られた。また、モノマー置換基の電荷による選択性があり、カルボン酸やリン酸を置換基に持つフェニルアセチレンはアスパラギン酸、グルタミン酸によって形成されるフェリチン3回軸チャネルとの電荷の反発によってモノマーが内部に取り込まれにくいため反応が進行しなかったことがわかった。iii)X線スナップショット解析によるフェリチン内部への金属錯体結合過程観察アポフェリチンに対して50、100当量の[Rh(nbd)Cl]2と反応させた複合体の結晶構造解析を行うことでフェリチン内部表面へのRh錯体の結合過程の観察を行った。その結果、3回軸チャネルから取り込まれたRh錯体は内部表面のHis49、Cys48に結合した後、大きくゆらいでいる周辺のアミノ酸残基His173やGlu45が構造変化を起こし、Rh錯体に結合することで安定な複合体を形成していることがわかった。本研究の結果は有機金属蛋白質の構築だけでなく、その複合体の構造制御や触媒反応への応用などに展開しており、今後、蛋白質テンプレートを使った金属クラスター形成や触媒反応メカニズムの解明と同時に、有機金属錯体の高い機能を付与した人工金属蛋白質の創成が期待できる。

Pd錯体に配位しているHis残基をAlaに置換したミュータントを用いた複合体では、3核クラスターや異なる配位構造を持つPdクラスターが形成された。これらの複合体は、鈴木カップリング反応を触媒し、アミノ酸置換によって人工金属クラスターの配位構造と反応性を制御することに成功した。ii)フェリチン内部空間でのRh錯体による高分子合成フェリチン内部での高分子合成を目的とし、フェニルアセチレンの重合反応を触媒する[Rh(nbd)Cl]2錯体をフェリチン内部に固定した。フェリチン内部でのフェニルアセチレンの重合反応では、Rh(nbd)錯体を触媒とした場合と比較して狭い分子量分布をもつポリマーが得られた。また、モノマー置換基の電荷による選択性があり、カルボン酸やリン酸を置換基に持つフェニルアセチレンはアスパラギン酸、グルタミン酸によって形成されるフェリチン3回軸チャネルとの電荷の反発によってモノマーが内部に取り込まれにくいため反応が進行しなかったことがわかった。iii)X線スナップショット解析によるフェリチン内部への金属錯体結合過程観察アポフェリチンに対して50、100当量の[Rh(nbd)Cl]2と反応させた複合体の結晶構造解析を行うことでフェリチン内部表面へのRh錯体の結合過程の観察を行った。その結果、3回軸チャネルから取り込まれたRh錯体は内部表面のHis49、Cys48に結合した後、大きくゆらいでいる周辺のアミノ酸残基His173やGlu45が構造変化を起こし、Rh錯体に結合することで安定な複合体を形成していることがわかった。本研究の結果は有機金属蛋白質の構築だけでなく、その複合体の構造制御や触媒反応への応用などに展開しており、今後、蛋白質テンプレートを使った金属クラスター形成や触媒反応メカニズムの解明と同時に、有機金属錯体の高い機能を付与した人工金属蛋白質の創成が期待できる。本申請課題は、蛋白質やその複合体が形成する空間を生体反応場として捉え、様々な反応を触媒する金属錯体や有機金属化合物を希望する位置に挿入し、活性中心周辺アミノ酸残基を適切に設計することによって、人工金属酵素を構築することを目指している。本年度は、ヘム蛋白質のアポ体に合成金属錯体を導入した金属錯体酵素の分子設計として、金属配位子となるヒスチジン(His)やアスパラギン酸の様々な組合せを有するミュータントを作成し、現在、銅イオンの導入を検討している。一方、フェリチンの内部空間を化学反応場とする金属クラスター酵素の創成については、今年度は、フェリチン内部へのPd^<2+>およびRh^<3+>イオンの取込みについて検討した。フェリチンに結合している金属の定量を行った。フェリチンへのPd^<2+>取込み量は、アポフェリチンあたり470個となり、Rh^<3+>の場合の14個に比べ、約30倍となった。側鎖にカルボキシル基を持つアミノ酸で形成される大きさ4Åの親水チャネルを通ってフェリチン内部に取込まれる。従って、チャネル通過時にCOO^-による金属イオンの配位子交換が円滑に進むPd^<2+>の方が、Rh^<3+>に比べてフェリチン内部に取込まれやすいと考えられる。これらの結果より金属イオンの配位子交換速度が、フェリチン内部への金属イオン取込み量に影響することが明らかとなった。現在他の金属についても検討中である。同時に、イオンチャネルを構成するアミノ酸の一部を他のアミノ酸へと変換し、金属イオンの取り込み能を制御する試みを開始した。
インプラント・骨組織界面の超微細構造に関する研究 -骨芽細胞を用いたin vitro study-

欠損歯列を有する患者に対する治療法として,近年,種々の材質あるいは形態の人工歯根(以下インプラントと略す)を用いたインプラント義歯が注目を集め,臨床応用が開始されている。これらのインプラントの長期にわたる良好な機能を確保するためにはインプラントと周囲骨組織界面の構造が重要であるとされ,同部に影響を与える因子の検討が行われてきたが,その多くはin vivoにおける検討であり,複雑な生体環境下で互いに修飾しあう各因子の影響の詳細に関してはいまだ明らかではない。本研究では,in vitroの手法を用いて各因子のうち,特にインプラント材料の違いによる影響を明らかにする目的で,以下の実験を行った。実験試料は,現在インプラント材料として臨床応用されている純チタン(CPTi),チタン合金(Ti),単結晶(SA1)および多結晶(PA1)アルミナセラミック,ジルコニアセラミック(Zr),ハイドロキシルアパタイト(HA)の6種をディスク状に成形したものを用いた。各試料を培養皿底部に設置し,ラット大腿骨より採取した骨髄細胞を調整した培養液中にて培養し,各試料上における培養開始28日後までの細胞反応を検討した。1)採取した骨髄細胞のアルカリフォスファターゼは活性は培養開始後14日から21日にかけて高い値を示し,以降大きな変化は認められなかった。2)7日,14日と経過するに従い,いずれの試料においても細胞付着数が増加したが,PALおよびHAにおいて特に著明であった。3)14日以降,PA1およびHAに付着した細胞では細胞外基質を盛んに産生し,突起を形成しながら伸展,偏平化した。4)28日になると,すべての試料において細胞は偏平化して多層の細胞層を構成し,結節を形成していた。この形成された結節は,PA1およびHAにおいて他の試料より広い領域を占めていた。
20世紀特殊学級における統合と排除の両義性とインクルーシブ教育の源泉

本研究は、インクルーシブ教育についてその本質と課題を明らかにするため、インクルーシブ教育がもっとも盛んに議論されており、しかし同時に、インクルーシブ教育に関わる問題をもっとも深刻に抱えるアメリカ合衆国を対象として、インクルーシブ教育の理念的・制度的・方法論的出発点としての特殊学級の成立と展開の過程ならびにその教育的・社会的意味について検討した。特殊学級は、今日、インクルーシブ教育推進者によって、その対極に位置する特殊教育の象徴的存在として、特殊教育批判の重要な一角とみなされてきている。しかし、彼らの批判に反して、実は特殊学級には開設初期から既に、今日のインクルーシブ教育に連なる理念やそれを達成する方法あるいは実践が含まれていたのである。たとえば、インクルーシブ教育をめぐる現代の議論では、個別的ニーズへの着目と通常教育との一体化という理念のみが先行しているように思われるが、このような認識と議論は、特殊学級においても初期の段階から重要な課題として存在してきたし、障害種によって方法と程度は異なっていたが、その対応策も考案されてきた。アメリカの特殊学級は、すべての都市において、またすべての障害種について同一の様相を示していたわけではない。たとえば統合と分離(separation)あるいは隔離(segregation)をめぐる議論とその背景、特殊学級に対する障害当事者の見解、特殊学級の発展や挫折を生じさせた諸条件、教育内容や方法の開発・改善、スティグマなどは、いずれも時期によって、あるいは地域や障害種によって異なる実相をもつ。したがって、インクルーシブ推進者が主張するような特殊学級がすべて排除的・排他的であったという批判は正鵠を得たものではないし、むしろ特殊学級において何が達成され、何が実現できなかったのかを詳細に解明することで、インクルーシブ教育の実現に必要な課題と手段が具体化できるのである。インクルーシブ教育の先進国であるアメリカ合衆国において、20世紀の特殊学級はどのような変容を遂げてきたのか。また、特殊学級に求められた社会的・教育的意義はどのようなものであったのか。この問題を明らかにし、初年度にあたる本年はまず、特殊学級成立期に相当する19世紀半ばから20世紀第1四半期までの時期を対象として、その成立過程と教育課題を視覚障害、聴覚障害、知的障害、肢体不自由およびその他の障害に区分し、各特殊学級の理念と初期の教育実態を事例的に整理することから着手した。その結果、すべての特殊学級に共有の課題と合わせて、次年度以降の分析にとって特に重要な、各障害カテゴリーに特有の検討課題を抽出することに成功した。さらに、特殊学級の実相は、決して今日のフル・インクルージョニストが指摘するような二分的状態、すなわち障害のない生徒との統合か、あるいは通常教育からの排除かといった単純な二者択一であったのではないことも、今年度の研究によって明らかとなった。このことは、特殊学級からの除外規定を整備することによって特殊学級自体に排除の要素を内包し、あるいは障害児の個別的ニーズに応えることによって、障害のない子どもからの隔離に結果するという受容と排除の矛盾的様相を混在させていたという当初の仮説を裏づけるものである。また、障害カテゴリー別の検討に加えて今後、地域による異同比較を進めていくための基礎資料として、アメリカでもっとも早い時期に特殊学級が開設された合衆国東部、中西部の各都市を中心に、各都市教育委員会年次報告等の一次資料を精力的に収集し、その分類整理・分析作業にも着手した。本研究は、我が国が今後、特別支援教育の理念、制度、方法論をいかにして構築するべきであるのかについて示唆を得るため、既に過去において類似の経験と教訓とを蓄積してきたアメリカ合衆国を対象として、同国の統合教育環境下における特殊学級の展開と変容の過程ならびにその教育的意味を、障害種別や都市別比較による横断的検討を中軸としつつ、歴史的観点から解明することである。

昨年度は、平成17年度に資料収集を行った中西部を中心とする各都市について、(1)障害カテゴリー別による都市横断的比較、(2)それぞれの都市における社会・文化・経済的条件が特殊学級の展開にもたらした影響、という2つの視点から詳細な検討を進めた。それぞれの障害カテゴリーが、特殊学級に対してどのような教育的意義を期待したかは、各障害カテゴリーが当時のアメリカ社会において市民権を得るための条件が何であったかという問題に連続する。たとえば、視覚障害では、他の障害カテゴリーとは異なり、特殊学級の意義として、視覚障害児独自の教育的ニーズよりもむしろ、晴眼児や地域コミュニティとの相互交流・共感・理解が最優先されたが、それは、視覚障害者がシティズンシップを獲得するための最大要素が職業自立であり、それは晴眼者あるいはコミュニティとの相互理解によって獲得されるという教育者側の認識・期待を反映したものであった。また、都市による特殊学級の展開状況の違いについては、たとえば、障害児を対象とする教育が、先駆的に蓄積されてきた地域ほど、むしろ、統合的環境への移行には慎重であったという傾向が示唆された。本研究は、今世紀における教育の国際的規準であり、共生社会実現の教育的手段でもあるインクルーシブ教育について、その本質を明らかにするため、インクルーシブ教育主導国のひとつであるアメリカ合衆国を対象として、インクルーシブ教育の理念的・制度的・方法論的出発点である20世紀特殊学級の成立と展開の過程ならびにその教育的意味について歴史的観点から解明することを目的とする。本年度は、昨年度に続き、都市間および障害種別による横断的視点から分析を進めるとともに、20世紀特殊学級の本質と特徴、到達点と限界を整理するため、インクルーシブ教育との異同という観点を踏まえつつ、以下の課題についても検討を行った。(1)シティズンシップの獲得条件と特殊学級教育:各障害種別の特殊学級がもつ教育目的・内容・方法は、それぞれの障害種に対する社会的認識と受容のあり方に大きく依拠していた。たとえば、視覚障害の特殊学級においては、盲人のシティズンシップの獲得条件として、晴眼者との日常的な交流機会や競争環境の確保が重視された。(2)特殊学級と入所施設・寄宿制学校の比較検討:特殊学級と入所施設・寄宿制学校は、どのような関係性にあったのか。特殊学級関係者によって展開された寄宿制批判とその根拠、両者間の協力・相互補完、そして緊張関係について、障害種別に基づいて比較検討を行うことにより、それぞれの障害種で特殊学級に求められた機能とその実態を明らかにした。(3)特殊学級が達成した教育的、社会的、経済的意義と残された課題:特殊学級をめぐる言説について、教育的・社会的・経済的意義の観点から今日のインクルーシブ教育と比較検討を行った。