hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能元素のナノ材料科学

本終了研究では特定領域の成果報告会や国際会議を企画し,本特定領域によって構築された「機能元素の学理」の効果的な普及を行った.さらに,本特定領域で得られた知見を次代を担う若手研究者に引き継ぐためのプログラム(若手研究者向けセミナー,若手研究者海外滞在)も企画・運営した.また,班内の効果的な情報共有・打ち合わせのためのインターネット会議の実施や情報管理も本総括班が行った.平成24年度では以下のような総括班会議,成果報告会,シンポジウム等を行い,本特定領域で得られた研究成果の発信を行ってきた.・総括班会議の開催6月(東京)・特定領域最終成果報告会(公開)6/8(東京)【産官学から約200名の参加があった】・国際会議の開催(公開)5/9-11(岐阜)【国内外から約300名の参加があった】・最終研究成果ニュースレター冊子体の企画6月・特定領域特集号発刊(セラミックス)・若手研究者向けセミナー1月(名古屋)6月に開催した本特定領域の最終成果報告会においては200名近い参加があり,非常に盛会であった.また,5月に行われた国際会議においても世界中から第一線で活躍する研究者が一堂に会し,3日間にわたって活発な議論が行われた.また,次世代研究者の育成をめざし,研究者の海外滞在プログラム(米国オークリッジ国立研究所,英国インペリアルカレッジ)も行われた.また大学院生を対象とした第一原理計算,透過型電子顕微鏡,電子分光に関するセミナーも開催した.本特定領域は研究成果を管理・統括し,効果的な情報発信を行うことを目的とし,班長会議,特集号,国際会議,公開シンポジウムなど行ってきた.本終了研究では,そのような取りまとめだけではなく,新たな材料学理を見出すことにも成功した.具体的には新規磁性発現機能の発見(Nature Nanotech,2013)と,機能元素サイト選択性の発見(PRL2013)である.それらは当初の予想以上の成果であり,「当初の計画以上に進展している」と判断できる.本終了研究では,特定領域「機能元素のナノ材料科学」により構築された機能元素に基づく材料学理を情報発信し,それに基づくあらたな材料開発を促進するための活動を行ってきた.本終了研究により,本特定領域で得られた膨大な量の研究成果を管理・統括し,効果的な情報発信を行うことができた。本プロジェクトで得られた「材料学理」は材料科学全般に適用可能である.今後もその「材料学理」を継続的に情報発信し,材料機能を向上させるための設計指針の確立を行っていく.本領域研究は材料の機能特性と直結する格子不整合領域に配置したナノ機能元素の原子構造や電子状態を定量的に理解し,これを制御した新たな材料設計を目的としている.研究グループは,構造解析・計測を目的としたA01,理論計算解析を目的とした理論グループA02,構造計測と理論計算から得られた知見をプロセスに応用し新たな機能性材料の創出を目指すプロセスグループA03から構成され,さらにA03はプロセスを中心とした約10の公募班を含んでいる.総括班はこの領域研究を効率的に運営・管理し,個々の研究活動の内容と全体の方向性を策定し,各研究項目の取り纏めと評価を行うものである.総括班は、領域代表者と事務担当者(計画研究班長を兼ねる)からなる.材料の界面・表面・転位などに局在する異種元素はしばしば材料全体の特性を大きく変える役割を果たす.我々はこのような元素を「ナノ機能元素」と位置づけ,その存在位置・存在状態を原子・電子スケールで理解することを主目的とした.本総括班は,ナノ計測グループ,理論計算グループ,プロセスグループ間の連携を効率的に運営・管理し,個々の研究活動の内容と全体の方向性を策定し,各研究項目の取り纏めと評価を行なってきた.さらに,公開シンポジウムやセミナーの開催,学術誌への特集号の企画・刊行を行った.総括班は各研究班の研究代表者および外部評価委員から構成され,領域研究の効率的管理運営のため,、各研究班における予算執行の適正化,研究遂行の効率化,研究成果の適正評価を行った.さらに連携研究の効率化および研究成果の情報発信を念頭に置いた全体会議,公開シンポジウム,国際会議など各種会合を執り行った.本年度においては各計画研究班の目的及び方針を共通化、共有化するために以下のような活動を行った.1.特定領域研究キックオフミーティングの開催(平成19年10月2日・東京大学)2.全体会議の開催(平成19年10月2日・東京大学,平成20年3月6日・東京大学)3.第一回公開シンポジウムの開催(平成20年3月6日・東京大学)4.国内学会における「機能元素のナノ材料科学」シンポジウムの開催(平成19年9月1921日・日本金属学会,岐阜大学,平成20年3月26日28日・日本金属学会,武蔵工業大学)5.インターネット会議システムの構築6.インターネット会議の開催(平成21年3月9日)総括班は研究成果の適切な評価と予算執行状況の確認を適宜行い,各班の研究活動の内容と全体の方向性を策定した.さらに連携研究の効率化および研究成果の情報発信を念頭に置いた全体会議,公開シンポジウム,国際会議など各種会合を執り行った.また,国際学術雑誌において特集号を発行した.本年度においては各計画研究班の目的及び方針を共通化、共有化するために以下のような活動を行った.1.共同研究推進のための全体会議の開催(平成20年5月14日・東京大学)

2.領域内若手研究者、学生交流を目的とした「若手の会」の開催(平成20年6月27日28日・ファインセラミックスセンター)3.国際会議の開催(平成20年6月29日30日・名古屋国際会議場,平成20年7月2日4日・ファインセラミックスセンター)4.国内学会における「機能元素のナノ材料科学」シンポジウムの開催(平成20年9月23日25日・日本金属学会熊本大学,平成21年3月28日30日・日本金属学会東京工業大学,平成21年3月31日・日本応用物理学会筑波大学)本年度の全体的な活動は具体的には下記に示すとおりである.1.共同研究推進のための全体会議の開催(平成22年6/2,10/15東京大学)2.広く研究成果を公開するための公開シンポジウム(平成22年10月15日・東京大学)3.第二期公募班との連携を深めるための公募班会議の開催(平成22年6月2日・東京大学)4.領域内若手研究者、学生交流を目的とした「若手の会」の開催(平成22年7月3031日・岡山)平成22・23年度においては,各班の研究成果の評価および予算執行状況の確認等を行い,各班の研究活動の内容と全体の方向性を策定した.また,全体会議,公開シンポジウム,若手の会および国際会議などの各種会合を行った.本年度の全体的な活動は具体的には下記に示すとおりである.1.共同研究推進のための全体会議の開催(平成22年6/2,10/15東京大学)2.広く研究成果を公開するための公開シンポジウム(平成22年10月15日・東京大学)3.第二期公募班との連携を深めるための公募班会議の開催(平成22年6月2日・東京大学)4.領域内若手研究者、学生交流を目的とした「若手の会」の開催(平成22年7月3031日・岡山)平成23年度への繰り越し予算は「第二期公募班中間成果報告会」(平成23年6月15日,於東京大学)の開催ならびに成果集(ニュースレター第11号)の印刷,「第4回若手の会」(平成23年9月27,28日,於愛知,知多半島)の開催および概要集(ニュースレター第12号)の印刷に使用した.平成23年度は領域内の予算執行の適正化、研究推進の効率化、研究方針の策定、企画調整、研究成果の適正評価、研究成果の公開をおこなった。特に,第二期公募班の中間成果発表のほかに,学会での特定セッションの開催,さらに次代を担う若手研究者のためのプログラム(若手研究者発表会、研究手法支援プログラム)を実施した。平成23年度は最終年度であり,本特定領域が目指す「ナノ機能元素の学理構築」に向けた総括班会議及び班長会議を開催した.平成23年度に行った総括班会議、成果報告会、シンポジウム・第二次公募班中間成果発表6月15日(東京・東京大学)・班長会議の開催4月21日(京都),6月15日(東京),11月7日(沖縄),3月13日(名古屋)・総括班会議の開催3月13日(名古屋:班長会議と同時開催)・国内学会シンポジウムでの特定セッションの開催11月79日(沖縄)日本金属学会秋季シンポジウムSl「機能元素のナノ材料科学」セッションの開催・研究成果冊子体の作成6月:第二期公募班中間成果報告集・若手育成のための研究会・講習会セミナーの開催9月27日29日(愛知県・知多)
赤外線眼球運動測定装置の開発と3D映像鑑賞が視機能へ及ぼす影響

3D映像鑑賞が視機能(近見反応)へ及ぼす影響をみるため,20歳代の屈折異常以外の眼科的異常所見を認めない7名(平均年齢25.5±0.9歳)を対象とし,完全矯正下において液晶シャッターによる両眼分離法を用い,ハイビジョン3Dモニター(ソニー社,32型HDトリニトロン管水平解像度630本)を25分間観察させた(3D映像負荷)。また同一映像を2D化し同様に25分間負荷した(2D映像負荷)。被検者と画面との距離は1.5メートルとした。赤外線オプトメーター(AA-2000,ニデック社)を用いて測定する(1)調節安静位における平均屈折度,(2)その変動幅,(3)調節安静位における平均瞳孔面積,(4)最大調節反応量と,今回開発を行った赤外線眼球運動測定装置を用いて測定する(5)輻輳近点(最大輻輳角)そして,大型弱視鏡を用いて測定する(6)AC/A比(Gradient法)の6つのパラメーターについて,2Dと3D両負荷それぞれの直前・直後で比較検討した(t検定-対応あり)。その結果2D映像負荷前後では6つのパラメーターすべてで有意差を認めなかった。また3D映像負荷前後については調節安静位における(1)平均屈折度,(2)その変動幅,(4)最大調節反応量,(5)輻輳近点,(6)AC/A比の5つのパラメーターにおいて有意差を認めなかったが,(3)調節安静位における平均瞳孔面積のみ負荷前:26.83±8.44(mm^2),負荷後:19.09±6.98(mm^2),p=0.04と有意な変化(縮瞳化)を認めた。これらのことより,3D映像負荷の視機能(近見反応)に対する影響としては,調節・瞳孔・輻輳のうち,瞳孔が最も敏感な変化(縮瞳化)し,3D映像負荷は2D映像負荷に比べより強い頑精疲労負荷であることが示唆された。今後の更なる検討としては,今回開発した赤外線眼球運動測定装置を用いて,輻輳系に対する新たなパラメーターとして,動的能力を評価するために最大輻輳速度や最大開散速度を用いての検討を行いたいと考えている。
ゲージ/重力対応の直接検証及びそれに基づく時空構造の研究

1次元超対称ゲージ理論の数値シミュレーションを行い、超弦理論から予想される「ゲージ/重力対応」を検証した。又これにより、ブラックホールの内部構造に関する新しい知見を得ることができた。一方、超弦理論の非摂動的定式化として提唱されている行列模型を、ローレンツ計量の場合について数値シミュレーションを行うことにより、微視的な9次元の空間から、ある時刻を境に3次元方向だけが膨張し始めるという結果を得た。これは宇宙の誕生を示唆するものとして重要である。(1)ゲージ理論と重力理論の間に成り立つと予想される双対性を、第一原理に基づいて検証する。(2)ブラックホールの持つ熱力学的性質を、弦理論の立場から微視的に理解する。(3)弦理論において、10次元の時空がコンパクト化する力学的なメカニズムを明らかにする。我々は、「ゲージ/重力対応」の典型的な例として、有限温度における超対称量子力学(1次元のゲージ理論)と10次元のブラックホールの間の双対性を研究した。特にゲージ理論の強結合領域における振る舞いが、古典的なブラックホールによって記述される事が予想されている。ゲージ理論側の計算は、大変難しいと考えられてきたが、我々は、最近開発した新しいシミュレーション法を応用することにより、これを進めている。平成20年度においては、次のような成果が得られた。1ゲージ理論側でWilsonループを計算することにより、重力側で対応するブラックホールのSchwarzschild半径が読み取れることを、数値的に示した。この結果は、ゲージ理論側から時空の情報を如何にして読み取れるかを示すとともに、ブラックホールの表面まで、量子的にゆらいだ超弦が広がっている事を示す重要なものである。2さらに、重力側でストリングの拡がりに起因する高階微分項の補正を考慮することにより、内部エネルギーの温度依存性がどのように変更されるかを解析した。この解析結果は、ゲージ理論側で得られた内部エネルギーの温度依存性と良く一致することが示され、ゲージ/重力対応が上記の補正を含めて成立することを裏付けた。3ラージNリダクションの考え方を用いることにより、これらの研究を4次元の超共形ゲージ理論に拡張できることを、弱結合領域において具体的な確認した。平成21年度においては、次のような成果が得られた。1ゲージ理論側で相関関数を計算することにより、重力側での計算結果が再現されることを数値的に示した。この結果は、Gubser-Klebanov-Polyakov-Wittenが提唱したゲージ/重力対応の基本的な関係式が正しいことを示す重要なものである。また、このゲージ理論は、Banksらの提唱するM理論の非摂動的定式化とみなすこともでき、相関関数の具体的な計算がなされた意義は大きい。2ラージNリダクションの考え方を用いることにより、このような研究を4次元の超共形ゲージ理論に拡張する研究を進めた。前年度は弱結合領域において方法論の具体的なチェックを行ったが、21年度は強結合領域において、ウィルソンループや相関関数を計算し、重力側の予言と比較を行った。3行列模型から4次元時空を考える際、余剰次元が非可換トーラスであるシナリオを検証することは極めて重要である。我々は非可換トーラスに非自明な境界条件を課した場合に、ゲージ理論のトポロジカルな性質を研究し、通常の可換なトーラスと著しく異なることを発見した。我々は、超弦理論が予言する10次元の時空から、我々の住む4次元時空が力学的に生成する機構に関する研究を行った。特に、超弦理論の一つの定式化として提唱されている行列模型に対してガウス展開法を適用し、行列模型から現れる時空が有限の広がりを持っていること、又その時空の次元に依らず、一定の体積を持ち、潰れた方向が決まった広がりを持つことを明らかにした。このような結果を数値シミュレーションにより検証するためには、「符号問題」と呼ばれる技術的な困難を克服しなければならない。我々は、そのために有用な方法と考えられる「因子化法」と呼ばれる方法を確立し、簡単化した模型において、その有用性を確認した。この模型は、ガウス展開法の解析により、時空の力学的生成に必要な性質を持つことが知られていたが、我々はガウス展開法の結果を数値シミュレーションにより正しく再現することに成功した。また、関連した研究として、超対称行列量子力学の数値シミュレーションを行い、超対称性が最大である場合と、そうでない場合の定性的な違いを、熱力学的な性質に基づき明らかにした。特に、エネルギーの温度依存性を計算した結果、最大の超対称性を持つ場合はベキ則に従うが、そうでない場合は指数則に従うことを明らかにした。

これは、最大の超対称性を持つ場合に限り、零エネルギーの束縛状態が現れるためと解釈でき、ゲージ理論を量子重力の新しい定式化として考える上で、重要な結果である。本年度は、超弦理論の数値的研究において、非常に重要な成果をあげられた。超弦理論の非摂動的定式化として、石橋、川合、北澤、土屋の行列模型が良く知られている。これまでの研究では、時間を虚時間に読み替えて、ユークリッド時空上の超弦理論が調べられてきた。ところが本年度の我々の研究により、その場合の結論が明確になり、力学的に生成する時空が物理的な状況に対応していないことが示された。これに動機づけられて、時間を実時間として扱うような行列模型を数値的に研究したところ、宇宙が誕生する様子を示唆する、極めて興味深い結果が得られた。それによると、十分過去においては小さく9次元的に広がっていた空間が、ある時刻を境に、3次元方向だけが急速に膨張し始める、ということが明らかになった。これは、超弦理論の第一原理計算から宇宙誕生の様子を示した初めてのものと考えられ、今後の素粒子論および宇宙論の研究に対して大きなインパクトがある。又、数値シミュレーションにおける「符号問題」と呼ばれる重要な問題に対する解決法の研究においても、重要な成果が得られた。特に、符号問題を持つ簡単な行列模型の数値シミュレーションを行い、我々の提案する「因子化法」を適用することにより、既に他の解析法により得られていた結果を再現することに成功した。さらに、昨年度に引き続き、ゲージ/重力対応を第一原理に基づいて検証する研究を行い、2点相関関数に対する重力側の予言を、ゲージ理論側の計算により再現できることを確認した。本年度は、前年度の超弦理論の数値的研究における大きな成果を踏まえ、時間を実時間として扱う行列模型の研究をさらに発展させた。この模型は、もともと石橋、川合、北澤、土屋により提唱されたものであり、超弦理論の非摂動的定式化を与えるものと考えられている。前年度は、この模型の数値シミュレーションを行うことに成功し、宇宙誕生の様子と解釈される興味深い結果を得た。本年度は、同じ模型において十分時間が経過した後の振る舞いを調べるため、古典運動方程式を解析し、宇宙膨張のしかたの時間変化などを研究した。これにより、現在の宇宙が加速膨張しているという観測事実を理論的にどう理解するか、という問題(宇宙項問題)に対して、新しい考え方を与えることができた。また、行列模型においては、時間と空間の間に、ある種の不確定性関係(量子力学における座標と運動量の不確定性に類似したもの)が存在するが、十分時間が経過した後に、その不確定性が消失する可能性について、論じることができた。これらの研究と平行して、超弦理論と密接な関係にあるM理論に関する研究も行った。M理論においては、M2ブレーンと呼ばれる状態が存在することが知られている。このM2ブレーンを力学的に記述する場の理論として、最近ABJM理論が提唱され、盛んに研究されている。
特定産業における若年労働者のパワー関係の認識態様

経営組織や組合組織など大規模たると中小規模たるとを問わず組織に参加しようとしない若者たちが増えている.報告者は情報化社会の先端企業としてA社(約30万人の従業員を擁する経営体の労働社と,大阪の鑛金産業の62社の労働者の意識調査をし,若年労働者のパワー関係の認識態様を特定化し,組織の在り方の原点がどこにあるか,そしてそのことが組織の最も機能的な形態である官僚性機能に対してどういうことが言えるであろうか,等の問題点から調査をした.情報産業調査は,同社の労働組合と共同で5000人の対象者のうち4788名のプロフィール(年令,性別,居住地域,職制などを問い,質問事項にて,職場について(出資の構造,経営志向性,人間関係,参加論,戦略論,技術革新,販売,労務など),組合について,ライフ・スタイルについて,政治生活についてを問い,層別年令,性別のクロス集計を行った.鑛金産業調査は,オイル・ショックや円為替レートの変動で大きな影響を受け,特殊な技術への専門化や機能化がみられるなかで,若年労働者は極めて少なく, 500通発想して, 62通の回答しかえられなかった.これは,職場に労働者がいなくなったり,工場そのものが新工場と共にNics諸国などに進出,又は脱出して行ったためであろうか.調査の結果, A社の巨大経営体よりも小規模経営体における方が,本調査の論理仮説(ハイテク化され,近代的な経営体になっても, power-with的な,民主的な職場の在り方こそが職場を支える原動力となること)に適合的であった.大組織では,常に,経営管理は現場に聞けと言われている.これこそ,現場の事実を知り,機能的権限を自覚して自律的組織動学を知れということになるのである.経営組織や組合組織など大規模たると中小規模たるとを問わず組織に参加しようとしない若者たちが増えている.報告者は情報化社会の先端企業としてA社(約30万人の従業員を擁する経営体の労働社と,大阪の鑛金産業の62社の労働者の意識調査をし,若年労働者のパワー関係の認識態様を特定化し,組織の在り方の原点がどこにあるか,そしてそのことが組織の最も機能的な形態である官僚性機能に対してどういうことが言えるであろうか,等の問題点から調査をした.情報産業調査は,同社の労働組合と共同で5000人の対象者のうち4788名のプロフィール(年令,性別,居住地域,職制などを問い,質問事項にて,職場について(出資の構造,経営志向性,人間関係,参加論,戦略論,技術革新,販売,労務など),組合について,ライフ・スタイルについて,政治生活についてを問い,層別年令,性別のクロス集計を行った.鑛金産業調査は,オイル・ショックや円為替レートの変動で大きな影響を受け,特殊な技術への専門化や機能化がみられるなかで,若年労働者は極めて少なく, 500通発想して, 62通の回答しかえられなかった.これは,職場に労働者がいなくなったり,工場そのものが新工場と共にNics諸国などに進出,又は脱出して行ったためであろうか.調査の結果, A社の巨大経営体よりも小規模経営体における方が,本調査の論理仮説(ハイテク化され,近代的な経営体になっても, power-with的な,民主的な職場の在り方こそが職場を支える原動力となること)に適合的であった.大組織では,常に,経営管理は現場に聞けと言われている.これこそ,現場の事実を知り,機能的権限を自覚して自律的組織動学を知れということになるのである.情報化・ソフト化して行く社会にあって、ハイテク産業の代表としてNTTを選び、そこに働く若年労働者の意識を「新人類調査」として調査し、また鍍金産業を代表する中小規模経営の円高不況下の若年労働者の意識調査をして、両者を対比することにした。この調査の過程で、研究者は、鍍金産業調査に関連して、洋傘製造業のNICS進出経営体の、とりわけ中小規模経営体の、破産又は解散例を知り、いわゆるブーメラン効果の激烈な例を知った。又、大阪府商工部円高対策室、大阪府立商工経済研究所、大阪商工会議所、大阪市立工業研究所等の御協力も得た。研究者は、さらに、大阪府下円高不況指定の特定地域たる泉南5市2町における繊維産業地域の例を見学し、今回の円高は、単に構造不況としてでなく、関西の経済的な地盤沈下の実態と、東京地区への集中化の過程を痛感した。これらの調査の収集と分析の前でも、研究者は、いまは、好況産業であろうと不況産業であろうと、どの業種態様であるにかかわらず、労働者たちの雇用不安と経営体のさきゆきの不安定さへの不安が強いことを、知った。これらについての研究発表・その他成果報告については、本研究課題は2年度計画で行うこととなっているので、最終年度にまとめることとする。
核酸成分を中心とした免疫アジュバントによる樹状細胞活性化機構

樹状細胞は、Toll様受容体(TLR)と呼ばれる一群の膜タンパクを介して、種々の核酸成分を認識し、炎症性サイトカインやI型インターフェロン(IFN)を産生する。本研究では、このような樹状細胞機能に関与する分子機構を解析した。TLRの中では、TLR3、TLR7、TLR9が核酸認識に関与する。樹状細胞の中でも、特に、形質細胞様樹状細胞(pDC)と呼ばれる樹状細胞サブセットは、TLR7、TLR9を選択的に発現しており、これらのTLR刺激により大量のI型IFNを産生するという特性を持つ。TLR7、TLR9刺激pDCによるI型IFN産生に、セリンスレオニンキナーゼIKKαが必須であることを明らかにした。また、IKKαは、TLR7/9刺激によるI型IFN産生に必須であることが知られていた、転写因子IRF-7と会合し、リン酸化し、活性化させることにより、機能していた。また、2本鎖RNA、poly(A : U)の樹状細胞活性化機構も解析した。2本鎖RNA、poly(I : C)は、TLR3および細胞質内受容体(RIG-I-like receptor、RLR)のリガンドとして樹状細胞を活性化することがしられていたが、poly(A : U)の作用機作は不明であった。poly(A : U)は、RLRのリガンドとして機能しなかったが、pDCからTLR7依存性にI型IFN、およびIL-12p40産生を誘導した。また、pDC以外の樹状細胞(conventional DC cDC)にも作用し、TLR3およびTLR7依存性にIL-12p40を誘導した。また、Poly(A : U)を抗原と共にマウスに投与したところ、抗原特異的なCD8陽性T細胞集団の増加、および、その集団からのIFN-γ産生の増強が確認された。この効果には主にTLR3が関与していた。このように、poly(A : U)は、TLR3、TLR7のリガンドとして免疫増強効果を示すことが明らかになった。樹状細胞の成熟分化刺激として、Toll様受容体(TLR)と呼ばれる樹状細胞上の一群の膜タンパクは極めて重要である。その樹状細胞への効果は、TLRの発現パターンばかりでなく、樹状細胞のサブセットにも大きく依存している。TLR7,TLR9は、核酸系免疫アジュバントを認識するTLRであり、その刺激により、樹状細胞から炎症性サイトカイン、I型インターフェロン(IFN)産生を刺激する。このI型IFN,特にIFN-αの産生能は形質細胞様樹状細胞(PDC)と呼ばれる樹状細胞サブセットに依存している。セリンスレオニンキナーゼIKKαを欠損するマウスの解析により、IKKαは、このPDC特有の機能、TLR7/9刺激によるI型IFN産生誘導に必須であることが明らかになった。一方、PDCからの炎症性サイトカインの産生、および、TLR7/9以外の刺激によるI型IFN産生誘導にはIKKαは必須ではなかった。また、IKKαは、PDCにおいて高い発現を示す転写因子IRF-7と会合し、リン酸化し、活性化させることにより、機能していることも明らかになった。

IRF-7はcDCにおいても種々の刺激により、発現が誘導される。しかし、IRF-7を発現したcDCにおいても、TLR7/9刺激によりIFN-α産生は誘導されないので、さらにPDC特異的な機能分子の存在が示唆される。DNAマイクロアレイを用いた解析により、PDC,cDCの遺伝子発現プロフィールを決定した。今後、PDC特有の発現を示す遺伝子群の解析を進める。核酸系免疫アジュバントは、Toll様受容体(TLR)と呼ばれる膜タンパク、あるいは、RIG-I様受容体(RLR)と呼ばれる細胞質内タンパクを介して樹状細胞を活性化し、炎症性サイトカインやI型インターフェロン(IFN)産生などを誘導する。2本鎖RNA、Poly(I:C)は、TLR3、RLRのリガンドとして免疫アジュバントとして機能する。一方、poly(A:U)も2本鎖RNAであり、抗腫瘍効果を示すことが報告されているが、その作用機作は明らかではなかった。今回、種々の遺伝子欠損マウス、骨髄由来樹状細胞サブセット(pDC,CD24強陽性cDC,CD11b強陽性cDC)を解析することにより、poly(A:U)の作用機作解明を試みた。Poly(A:U)には、RLRを介したI型IFN誘導能はほとんど認められなかった。しかし、poly(A:U)は、形質細胞様樹状細胞(pDg)からIFN-α産生を誘導した。この作用はTLR7に依存していた。また、pDC,CD24強陽性cDC,CD11b強陽性cDCのすべてからIL-12p40産生を誘導したが、このうち、pDC,CD11b強陽性cDCにおいてはTLR7が、CD24強陽性cDCにおいてはTLR3が必須であった。また、Poly(A:U)を抗原と共にマウスに投与したところ、抗原特異的なCD8陽性T細胞集団の増加、および、その集団からのIFN-γ産生の増強が確認された。このin vivoでの効果には主にTLR3が関与していた。また、このTLR3刺激によるCD8陽性T細胞活性化には、I型IFNは関与していないことも示唆された。以上の結果から、poly(A:U)は、主にTLR3,TLR7を介して種々の樹状細胞サブセットを活性化すること、さらにその機構を介してin vivoで免疫増強効果を示すことが明らかになった。
RCAS1をターゲットとした新たな婦人科癌分子標的治療開発に関する研究

RCAS1は婦人科癌に高頻度に発現し、末梢血リンパ球を含む受容体発現細胞にアポトーシスを誘導する。腫瘍の臨床病理学的悪性度と相関するRCAS1の生物学的特性をより良く理解する目的で、本研究ではRCAS1発現と悪性形質獲得に関する分子機構、およびRCAS1分泌機構について解析を行った。以下に本課題における研究成果を記載する。1)RCAS1発現と悪性形質獲得に関する分子機構の解析:RCAS1遺伝子導入細胞を用いた検討では、in vitro細胞増殖能には変化は認められなかったが、ヌードマウス移植後の造腫瘍能では亢進が認められた。その一方で、RCAS1に対する特異的siRNAを細胞導入することでヌードマウスでの造腫瘍性が抑制され、RCAS1がin vivoにおける造腫瘍性と関連があることが確認された。この現象の背景として、RCAS1発現によりVEGF発現が亢進する結果、血管新生が促進することを明らかとした。2)RCAS1分泌機構に関する解析:(1)子宮頸癌、子宮体癌、および卵巣癌症例血清中のRCAS1についてELISA法を用いて測定したところ、これら全ての癌種において健常者に比しRCAS1濃度は高値であった。血中RCAS1値の推移は臨床経過と相関しており、治療効果を判定するマーカーとなり得ることが明らかとなった。さらに、患者血中に存在するRCAS1はRCAS1受容体発現細胞の細胞増殖抑制効果を有するが、RCAS1を免疫沈降法により除去することによって、部分的に細胞増殖抑制効果を減弱させることができた。以上からRCAS1が婦人科癌の新たなbiomarkerであることが示された。(2)RCAS1はphorbol ester刺激によるPKC-δpathway、受容体型tyrosine kinaseに増殖因子が結合することで活性化されるRas-MAPK pathway、およびG-protein coupled receptorからミグナルが誘導されるtransactivation pathwayの3種の経路を介して分泌されることが明らかとなった。RCAS1はshedding機構により分泌されることで生物学的活性を獲得し、標的細胞に存在する受容体に結合した後にアポトーシスを誘導することが認められた。以上の知見から、RCAS1が婦入科癌治療における標的分子となり得ることが示唆された。RCAS1は婦人科癌で高頻度に発現・分泌され、末梢血リンパ球を含む受容体発現細胞にアポトーシスを誘導する。臨床検体を用いた解析により、RCAS1発現は子宮頸癌および子宮体癌を含む計14種類の癌腫の腫瘍悪性度亢進と相関し、臨床的予後因子であることが報告されている。本年度は、(1)RCAS1分泌機構の解析、および(2)RCAS1によるアポトーシス誘導機構について解析し、RCAS1を標的とすることが婦人科癌に対する新たな治療戦略開発に繋がることを明らかにすることを本研究の目的とした。以下に本年度における研究成果を記載する。(1)RCAS1の分泌機構に関する検討:RCAS1は発現細胞のphorbol ester刺激によるPKC-δpathway、受容体型tyrosine kinaseに増殖因子が結合することで活性化されるRas-

MAPK pathway、およびG-protein coupled receptorから細胞内シグナルが誘導されるtransactivation pathwayの3種の経路を介して分泌された。さらに、これら3種の経路に対する特異的阻害剤を添加することで分泌が抑制されることから、RCAS1はectodomain sheddingにより分泌型抗原となることが明らかとなった。(2)RCAS1によるアポトーシス誘導機構に関する解析:分泌されたRCAS1をSiSo細胞上清中から精製し、RCAS1受容体発現細胞K562細胞と共培養を行うことでK562細胞にアポトーシスが誘導されるが、RCAS1を分泌しないRCAS1発現細胞MCF-7細胞とK562細胞を共培養してもアポトーシスは誘導されなかった。この結果から、RCAS1によって誘導されるアポトーシスには、RCAS1が分泌型となり受容体に結合することが必要であると考えられる。さらに、ELISA法により検討したところ、子宮頸癌、子宮体癌、卵巣癌症例では、健常者に比し有意に血清RCASI濃度は高値で、治療反応性に相関する推移を示した。K562細胞を標的としてこれらの患者血清と共培養を行ったところ、K562細胞の細胞増殖が抑制されたが、患者血清から抗RCAS1抗体を使用してRCAS1除去を行った後にはK562細胞の細胞増殖抑制効果が解除された。これらの結果から、RCAS1は子宮癌、卵巣癌の臨床的腫瘍マーカーとしての有用性を有し、血清中に存在するRCAS1が細胞増殖抑制効果を有することから、RCAS1がbioactive markerであることが明らかとなった。即ち、RCAS1が婦人科癌治療における新たな標的分子となり得ることが示唆された。RCAS1は婦人科癌に高頻度に発現し、末梢血リンパ球を含む受容体発現細胞にアポトーシスを誘導する。腫瘍の臨床病理学的悪性度と相関するRCAS1の生物学的特性をより良く理解する目的で、本研究ではRCAS1発現と悪性形質獲得に関する分子機構、およびRCAS1分泌機構について解析を行った。以下に本課題における研究成果を記載する。1)RCAS1発現と悪性形質獲得に関する分子機構の解析:RCAS1遺伝子導入細胞を用いた検討では、in vitro細胞増殖能には変化は認められなかったが、ヌードマウス移植後の造腫瘍能では亢進が認められた。その一方で、RCAS1に対する特異的siRNAを細胞導入することでヌードマウスでの造腫瘍性が抑制され、RCAS1がin vivoにおける造腫瘍性と関連があることが確認された。この現象の背景として、RCAS1発現によりVEGF発現が亢進する結果、血管新生が促進することを明らかとした。2)RCAS1分泌機構に関する解析:(1)子宮頸癌、子宮体癌、および卵巣癌症例
「新しい認知症ケア」の展開・意義に関する臨床社会学的研究

本年度行ったのはこれまでの研究成果の総括と、本研究課題で行ってきた質的調査、文献調査それぞれの展開の作業である。まず、これまで、介護家族へのインタビュー調査、介護者家族会・デイサービスへの参与観察などの質的方法を用いて行ってきた、一連の研究のまとめとして、著作『認知症家族介護を生きる』の出版の作業を行った。調査自体は本年度以前に集中的に行ったものであるが、本研究課題において行ってきた、「新しい認知症ケア」の流れについての、文献等でのリサーチ結果を盛り込んだ形で、著作の仕上げを行った。また、この著作において考察課題として残されたテーマについて、「ケアの現場-「相互行為」を見出す社会学」という論文を執筆し『ライフサイクルと死』(シリーズ死生学第3巻、東京大学出版会)に寄稿し、2008年度中に出版予定である。以上の作業と平行して、昨年度からラポールづくりを進めてきた、九州地区にある、若年認知症の当事者や家族の作る会や、その会の活動母体となっているデイサービスへのフィールドワークを実施し、認知症の当事者、家族、スタッフから、若年認知症の人が抱える困難や、デイサービスや当事者の会が持つ意義についての情報収集・整理を行った。この調査に基づく報告や論文を現在準備中であり、2008年度中に発表を予定している。また、やはり昨年度から集中的に行ってきたのは、「新しい認知症ケア」に関する実践家たちの文章や資料の収集である。それらの資料をもとに「医療の論理とどう対するか?-「医療モデル」を批判する認知症ケア実践の再考を通じて」という論文を年度内に執筆し、『<支援>の社会学』(青弓社)の一章として2008年度中に出版予定となっている。本年度は、研究計画に基づき、1980年代から現在までに至る認知症(痴呆、呆け)に対する取り組みを行ってきた団体などの資料収集に焦点を当てた。具体的には、出版ベースではない形で流通している資料を収集している日本福祉大学図書館、鉄道弘済会福祉資料室での閲覧と必要部の複写などを行い、次年度以降のデータ整理の基盤づくりを行った。これらの資料は、昨今の「新しい認知症ケア」の特徴を比較して描いていくための歴史的な資料であり、データ整理を早急に進めた上で、学術論文などの形で発表していく予定である。また、国内外の各種データベースを利用して、邦文・英文両方の、認知症ケア実践を報告した文献、認知症ケアやアルツハイマー病に対する取り組みについて扱った研究文献などの収集も行った。これらの資料については、理論的研究、ならびにレビュー論文としてまとめると同時に、国内の興味深い事例については、インタビューや参与観察の前段階の参考資料として用いている。以上のような文献研究と同時に、当初より研究フィールドの一つと定めていた、デイサービスAに数回訪問し、若年認知症の人たちの集いの参与観察や、活動の責任者、スタッフなどへのパイロット調査的なインタビューを行った。このデイサービスでは、認知症の人本人の思いの聞き取りという新たな認知症ケアの試みを行っており、近年の「新しい認知症ケア」の動きの一端を示すものとして示唆的である。この調査の現在のところの成果については、「本人の『思い』の発見は何をもたらすのか-認知症の人の『思い』を聞き取る実践の考察を中心に」(三井さよ・鈴木智之編、2007年、『ケアとサポートの社会学』、法政大学出版局、第3章)という論文集の1チャプターの形で報告した。次年度も、引き続き比較事例として対象を広げつつ、このデイサービスの取り組みを掘り下げていく予定である。
運動療法の効果を仲介する中枢神経ユビキチンリガーゼの同定

長期間寝たきりや宇宙フライトしたヒトや動物はしばしば中枢性の運動失調(歩行失調)を起こす。これは、骨格筋の活動(緊張や運動方向)を中枢(特に小脳)がうまく感知できなくなるためと考えられる。申請者らは、航空宇宙開発研究機構との共同研究で、宇宙フライトや尾部懸垂した実験動物では、Cbl-bと呼ばれるユビキチンリガーゼが骨格筋と小脳で活性化していることを見出した。骨格筋のCbl-bは、インスリンの細胞内情報伝達分子IRS-1をユビキチン化し、そのプロテアソームによる分解を亢進した。一方、尾部懸垂後のマウスは著しい失調歩行を示し、小脳のCbl-bは小脳脊髄失調症の原因遺伝子であるAtaxin-7と結合していた。Ataxin-7は転写因子のCo-activatorの一つであり、その遺伝子異常は神経細胞のアポトーシスを誘導することが知られている。以上の知見より、筋肉の活動状態を感知した小脳のCbl-bが、Ataxin-7などをユビキチン化しその分解を亢進した結果、小脳細胞の転写活性が傷害されているのではないかと考えた。本研究では、主にCbl-b遺伝子欠損マウスを用い、下記の実験を行った。1)Cbl-b遺伝子欠損マウスの運動機能の解析:Cbl-b遺伝子欠損マウスはトレーニングの効果が持続することや尾部懸垂後の運動失調を起こしにくいことを示した。2)小脳におけるCbl-b結合蛋白質の解析:トレーニングあるいは尾部懸垂に供したマウスの小脳におけるCbl-bの発現量とそれに結合する蛋白質(主にAtaxin-7)のユビキチン化を解析した。中枢神経ではCbl-bはAtaxin-7よりもCap(Cbl-associated protein)と強く結合していたので、Cbl-bはCapを介してAtaxin-7と結合している可能性が示唆された。3)Cbl-bを強発現した培養細胞を用いた解析:培養細胞にCbl-bを強発現させ、Cbl-bと結合する蛋白質を検索した。細胞の種類によりCbl-bの結合する蛋白質は異なり、筋細胞ではIRS-1、神経細胞ではCap、上皮細胞ではEGF受容体と好んで結合した。これは、その細胞での発現量だけでなく、シグナルの強度(リン酸化の強度)に依存することがわかった。4)Cbl-b阻害剤の検索:Cbl-bのユビキチン化活性の阻害剤をオリゴペプチドに求めた。特異的なアミノ酸配列を有するペンタペプチドがCbl-bによるユビキチン化を阻害することを初めて発見し、特許申請した。

申請者らは、航空宇宙開発研究機構との共同研究で、宇宙フライトや尾部懸垂した実験動物では、Cbl-bと呼ばれるユビキチンリガーゼが骨格筋と小脳で活性化していることを見出した。骨格筋のCbl-bは、インスリンの細胞内情報伝達分子IRS-1をユビキチン化し、そのプロテアソームによる分解を亢進した。一方、尾部懸垂後のマウスは著しい失調歩行を示し、小脳のCbl-bは小脳脊髄失調症の原因遺伝子であるAtaxin-7と結合していた。Ataxin-7は転写因子のCo-activatorの一つであり、その遺伝子異常は神経細胞のアポトーシスを誘導することが知られている。以上の知見より、筋肉の活動状態を感知した小脳のCbl-bが、Ataxin-7などをユビキチン化しその分解を亢進した結果、小脳細胞の転写活性が傷害されているのではないかと考えた。本研究では、主にCbl-b遺伝子欠損とCbl-bトランスジェニックマウスを用い、上記仮説を検討した。Cbl-b遺伝子欠損マウスはトレーニングの効果が持続することや尾部懸垂後の運動失調を起こしにくいことを見出した。トレーニングあるいは尾部懸垂に供したマウスの小脳におけるCbl-bの発現はそれぞれ正反対の反応を示した。Cbl-bの発現は尾部懸垂により増大し、トレーニングにより減少した。骨格筋の運動状態により小脳の蛋白質分解経路の活性状態が異なることが示唆された。現在、Cbl-bの結合蛋白質(主にAtaxin-7)のユビキチン化とその分解を解析中である。Preliminaryな結果であるが、Cbl-b遺伝子欠損マウスの小脳ではAtaxin-7の分解が起こりにくい。Cbl-bトランスジェニックマウスは現在作成中である。本研究は、筋肉から神経への逆行性の刺激を分子レベルで解明するものであり、骨格筋が機械的ストレスを感知し、その情報を神経系に保存するメカニズムを明らかにしつつある。長期間寝たきりや宇宙フライトしたヒトや動物はしばしば中枢性の運動失調(歩行失調)を起こす。これは、骨格筋の活動(緊張や運動方向)を中枢(特に小脳)がうまく感知できなくなるためと考えられる。骨格筋のCbl-bは、インスリンの細胞内情報伝達分子IRS-1をニビキチン化し、そのプロテアソームによる分解を亢進した。Ataxin-7は転写因子のCo-activaterの一つであり、その遺伝子異常は神経細胞のアポトーシスを誘導することが知られている。本年度は、主に培養細胞を用い、下記の実験を行った。1)Cbl-bを強発現した培養細胞を用いた解析:培養細胞にCbl-bを強発現させ、Cbl-bと結合する蛋白質を検索した。細胞の種類によりCbl-bの結合する蛋白質は異なり、筋細胞ではIRS-1、神経細胞ではCap、上皮細胞ではEGF受容体と好んで結合した。これは、その細胞での発現量だけでなく、シグナルの強度(リン酸化の強度)に依存することがわかった。2)Cbl-b阻害剤の検索:Cbl-bのユビキチン化
大腸癌化学療法の効果予測マーカー、新規予後予測マーカーの開発

2009年9月から2012年11月に初回化学療法が開始された88人の進行再発切除不能大腸癌の患者の血漿検体を用いて半定量real time PCRを用いてcfDNA integrityを測定した。無増悪生存期間中央値は236日、全生存期間中央値は581日であった。cell-free DNA integrity低値群は高値群と比較し有意に無増悪生存期間の延長を認めた(254日vs 184日, HR 1.93 (95% CI 1.06-;3.52), p=0.03)。血漿中cell-freeDNA integrityは進行再発大腸癌に対する化学療法の予後予測因子となりうる事が示唆された。近年、大腸癌は増加傾向にあり化学療法により転移巣を制御することで、予後の延長が期待できる。本研究の目的は、末梢血液中を循環しているcell-free DNA(cfDNA)、その中でも、正常細胞に由来する短鎖cfDNAと癌細胞に由来する長鎖cfDNAの比であるintegrityを定量評価することにより、大腸癌の予後予測と、転移巣に対する化学療法の効果予測を治療開始前と開始後早期に高精度に行うことである。本研究の成果として、末梢血から予後・治療効果予測が可能となれば、多様化している癌治療をより個別化することで、治療効果、そして医療経済の点からも、効率がよく質の高い治療を行うことが可能と考えられる。研究順序として、大腸癌化学療法患者において、1.integrityを計測するのに十分なcfDNAを採取できるサンプリング条件の設定から開始する。cfDNAが安定して抽出できるようになれば、2.integrity測定方法を確立する。安定したintegrityの計測が可能となった後、3.動物実験で腫瘍とintegrity、化学療法とintegrityの関係について検証。条件設定が完了したところで、4.症例の集積を開始する。症例の集積と同時に、5.integrityと治療効果・予後の関連性を検討していく。最終的には6.integrityによる治療効果・予後予測システムを確立する。また、7.他癌腫でも同様なシステムが可能か検討する。当該年度は血漿検体および血清検体でのcfDNA量を比較し、抽出方法を確立し、至適なプライマー設定を完了した。また進行再発大腸癌患者の検体を用いて、化学療法前後でのintegrityの測定を行い算出した。緒言:近年、結腸直腸癌は増加傾向にあるが、転移巣をコントロールすることで予後が延長できることが知られている。多様化している癌治療をより個別化することで、治療効果、そして医療経済の点からも、効率がよく質の高い治療を行うことが可能となる。末梢血液中を循環しているcell-free DNA(cfDNA)、その中でも、正常細胞に由来する短鎖cfDNAと癌細胞に由来する長鎖cfDNAの比であるintegrityを定量評価することにより、結腸直腸癌の予後予測と転移巣に対する化学療法の効果予測を高精度に行うことである。対象と方法:2009年9月から2012年11月に初回化学療法としてフッ化ピリミジン系薬剤とオキサリプラチンによる化学療法が開始された88人の進行再発切除不能大腸癌の患者。初回化学療法施行前の血漿検体を用いて半定量real time PCRを用いてcfDNA integrityを測定した。結果:平均年齢は63.5歳で男性47例、女性41例であった。切除不能転移巣は肝58例(65.9%),肺28例(31.8%),リンパ節23例(26.1%)腹膜播種8例(9.1%),その他7例(8%)であった。最良治療効果判定ではCR1例、PR53例、SD33例、PD1例であった。cell-free DNA integrity低値群は高値群と比較し有意に無増悪生存期間の延長を認めた(254日vs 184日, HR 1.93 (95% CI 1.06-3.52), p=0.03)。消化器外科ターゲット遺伝子をハウスキーピング遺伝子であるβ-actinを使用し、長鎖・短鎖ともに同一のforwardprimerを設定し、それぞれ100bp、400bp程度となるようにreverse primerを設計した。integrityを計測するのに十分なcell-free fDNAを採取できるようなサンプリング条件の設定を行い,cell-free DNAを抽出し、安定したintegrityの計測が可能となった。

至適な条件設定を確認して、進行、再発大腸癌患者92名の血清サンプルに対して、上記プライマーを用いてintegrityを算出した。integrityと予後(再発の有無・生存期間)、治療効果、また副作用発現を検討する。その他、臨床病理学的背景も検討し、予後・治療効果予測システムを確立し、成果を報告する。結腸直腸癌以外の他の癌種においても、同様なシステムの確立が可能か検討する。
小・中学校レベルにおける「植物の繁殖戦略」学習のための教材と教授法の開発

本研究の目的は、小・中学校の児童・生徒に植物の多様な生殖方法と繁殖戦略を効率よく学習させるために、適当な生物教材とそれを用いた観察・実験を開発すると共に、教育現場における試行を通して適切な教授法を考案することであった。現行及びこれまでの小・中学校の学習指導要領(理科)と理科教科書で、生殖と繁殖に関連した用語、生物教材及び生徒むけの観察・実験項目を調べた。更に、用いられている生物の教材性を検討した。その結果、これまでの生殖・繁殖の扱われ方では、児童・生徒に“子孫を殖やし、分布を広げる"という生物の特徴を十分に認識させることが出来ないように思われた。また、取り上げられている生物教材は、必ずしも児童・生徒の身近なものとは言えず、取り上げ方も検討の余地のあることが明らかになった。次に、植物の生殖・繁殖についての児童・生徒の理解度や認識の程度を、質問調査によって調べたところ、児童・生徒の理解度は低く、中学3年生でも統一的な認識を持っている者は少なかった。そこで、有性生殖・無性生殖・無性生殖の観察あるいは植物の繁殖の学習に適すると思われる植物について、観察・実験条件を検討した。また、様々な繁殖方法をスライド及びビデオに記録し、視聴覚教材を作製した。このようにして開発・作製した観察・実験教材及び視聴覚教材を用して授業を行うための教授法を検討し、児童・生徒用の観察・実験マニュアルと教師用指導マニュアルを作成した。開発した観察・実験教材及び視聴覚教材を用いた授業を、東京都内の公立小・中学校で行い、児童・生徒及び指導教論の反応を調ベた。事前・事後の質問紙調査の結果を比較すると、この授業を通して児童・生徒の生殖や繁殖についての認識が深まり広がったことがわかった。また、指導教論からは、教材の有効性が指摘された。本研究は,小・中学校において,児童・生徒に植物の多様な生殖方法と繁殖戦略を学習させていく中で,そこに共通する“子孫を殖やし,分布を広げる"ということをどの様にして把握させていくかを検討し,それに適した教材を開発するとともに,適切な教授法を開発することを目的としている。今年度は,次のような研究成果を得た。1.現行及びそれ以前に用いられていた小・中学校の理科教科書で,植物の生殖・繁殖の扱われ方と取り上げられている教材について調べた。(1)有性生殖と無性生殖の概念を定着させるという点で,小・中学校ともその扱いに問題があった。(2)種子の散布方法については述べられているものの,種子形成のための花粉散布・受粉機構などの取り上げ方は不十分であった。(3)下等な植物の生殖・繁殖については,次第に取り上げられなくなってきている。(4)有性生殖の教材植物は豊富に取り上げられているが,無性生殖の教材植物は著しく少なく,偏りがあった。5.教科書調査の結果をふまえて,無性生殖,受粉機構及び下等な植物の生殖・繁殖について小・中学校レベルでの扱いを検討した。その結果,無性生殖や受粉機構などについては,自然誌的な観点から取り上げて扱うのが望ましく,また,下等な植物の生殖・繁殖については,身近な素材を取り上げて,高等植物との共通点をとらえさせるのが望ましいとの結論に達した。3.無性生殖の教材に適していると考えられる身近な植物を栽培・培養し,無性生殖の様子をスライドやビデオに記録し,視聴覚教材を作製した。次年度は、教育現場での試行を計画している。

本研究は,小・中学校において,児童・生徒が植物の多様な生殖方法と繁殖様式を学習する中で,そこに共通する“子孫を殖やし,分布を広げる"ということをどのようにして把握させていくかを検討し,それに適した教材を開発するとともに,教育現場での試行を通して適切な教授法を開発することを目的としている。今年度は,1.陸上の高等植物だけでなく,藻類や菌類の有性生殖と無性生殖についてもその教材性を検討した。2.昨年度に続いて,高等植物の様々な繁殖様式をスライド及びビデオに記録し,視聴覚教材を作製した。3.昨年度開発した観察・実験教材を用いて授業を行うための教授法を検討し,児童・生徒用の観察・実験マニュアルと教師用指導マニュアルを作成した。また,今年度新たに教材となりうることがわかった藻類や菌類についても,観察・実験条件及び教授法を検討した。4.開発した観察・実験教材及び視聴覚教材を用いた授業を,東京都荒川区及び大田区内の公立中学校で行い,生徒及び指導教諭の反応を調べた。事前・事後の質問紙調査の結果,この授業によって生徒の生殖や繁殖についての認識が深まり,広がったことがわかった。また,指導教諭からは,教材の有効性が指摘された。5.二年間にわたる研究の成果をまとめて,研究成果報告書(52ページ)を作製した。今後の研究課題として,観察の難しい有性生殖の過程あるいは多様な無性生殖の様式を限られた授業時間内でどのように教えていくか,児童・生徒のまわりから次第に失われていく観察・実験教材をどのように確保していくか,といったことが挙げられる。