hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国の中等職業教育改革に関する実態の調査研究 -東北部の先導的試行を中心として-

中国の職業教育の現状と課題を探るべく、一年目は中国・長春、二年目は中国・広州地区、三年目は中国・アモイ地区を中心に、中等及び高等職業教育の現地調査を行い、生徒募集状況、入学資格、入学試験、就職状況、現場実習の状況、地方政府や企業・業界団体との関係について調査し、その現状を把握し、問題点や課題を検討した。また、中国でも少子化が進む中で、生徒募集をめぐって繰り広げられる激しい競争についても、調査した。中国の経済発展は目覚しく、それを支える職業教育は、職業教育法の施行(1996)や、労働市場の自由化と併行して職業教育の民間開放政策が段階的に実施されたことに伴い、最近10年間で様変わりしており、今なお変化の渦中にある。本研究においては、こうしためまぐるしく変化している中国の職業教育の現状を、不均衡な経済発展や農村人口の流動化など中国の抱える個別問題や、歴史・文化への理解にまで踏み込んで、解明することをめざした。具体的には、正規の学校制度上に位置づけられる職業高校の民営化の実態を究明した。また、中国の大企業が企業経営の合理化を進める中で、進めている職業教育のアウトソーシング(外注化、社会化)の実態を解明した。更に、それらの背景となる中国の農村教育の実態をはじめ、職業教育機関に生徒を送り出す側である農民工の置かれている現状と課題についても解明した。中国東北部の職業教育機関を訪問調査して、各種職業教育機関(技工学校、職業高校、中等専業学校)の入口(生徒確保)と出口(就職先確保)の問題を中心に、それら諸学校のカリキュラム改革の動きも含めて、最新の状況を把握することに努めた。具体的には、機械、貿易、畜産加工、自動車整備などの学校を訪問調査し、校長や教務主任等から話を聞き、資料提供を受けた。また、中国側研究者に来日してもらい、日本の職業教育(総合学科高校、農林高校、専門学校、商業高校等)について調査して比較研究の糸口をつかんでもらうとともに、日本国際教育学会で中国側と共同でプロジェクト研究発表を行った。21年度は、2009年8月に中国上海で資料調査を行い、上海図書館等で本科研費のテーマに関係する資料を収集・分析した。また、2009年9月に中国広州で職業学校教育の調査を行った。この調査は、中国曁南大学の鞠玉華教授の全面的協力により実施し、広州市内・近郊及び深〓にある職業高校、技工学校(中等教育段階)及び職業技術学院(高等教育段階)を数校訪問して、各種職業教育機関の棲み分け状況、進学時の接続の問題、就職状況(日系企業への就職を含む)、職業教育機関と普通教育機関の競合・競争の状況、カリキュラムの特徴、設立母体との関係、日本語教育の状況や人気度、業界団体や企業との関係、実習訓練の実施方式等を聞き取り調査し、そこで学ぶ生徒にもインタビューするなどして、彼らの進学動機を調べた。中国の大企業が企業経営の合理化を進める中で、進めている職業教育のアウトソーシング(外注化、社会化)の実態の解明も行い、東北地区の状況との共通点や相違点の把握につとめた。中国では、改革開放を経て、1996年に『中華人民共和国職業教育法』が制定され、その中で「職業教育は国の教育事業の重要構成部分で、経済や社会の発展と雇用を促進する重要手段である」と規定された後は、学校経営の自由化が進み、民弁学校(私立学校)の振興策が打ち出されたこともあり、職業教育は著しい発展を遂げる。本研究は、この職業教育の実態を解明することを目的とした。平成20年に長春、平成21年に広州、そして最終年度にあたる平成22年度にはアモイ(厦門)を訪問し、現地研究者との交流を進め、諸学校を訪問した。三年間にわたる調査をもとに、本年度末に研究成果報告書『中国の職業教育の現状と課題』を刊行したが、これには日本側4名、中国側3名、計7名の論文が掲載されている。本年度のアモイ調査では、アモイで最もうまく経営されている高等職業学校の一つとして知られている華厦職業学院等を訪問して、前校長から詳細な説明を聞き、つっこんだ質疑応答を行った。またアモイ中華職業教育社を訪問し、同社関係者のほか、南洋職業学院の賀健強院長、アモイ華天渉外職業技術学院の周宏博副院長、アモイ城市職業学院の呂超処長、アモイ中華職業学校の呉若雄董事長らも在席して、それぞれの学校の概要や問題点についてレクチャーを受け、質疑応答する中で、特に民営職業学校の現状と課題について、話を聞くことができた。
急性膵炎の発生、重症化機序における活性酸素動態および消去剤の作用に関する研究

急性膵炎の軽症膵炎から重症膵炎への重症化機序を活性酸素動態から明らかにするために、軽症膵炎である浮腫性膵炎をラットを用いセルレイン過剰投与(10ug/kg/hx6時間)によって作成し、その間に出血性ショックストレスを負荷し、浮腫性膵炎から出血性膵炎への変化を組織学的所見、膵酵素動態、過酸化脂質動態から観察した。出血性ショックは、セルレイン注入開始1時間15分後より10分間かけて脱血を行い、平均動脈圧35mmHgに30分間維持することによって作成し、その後還血を行った。その結果、セルレイン単独投与では、血清アミラーゼ活性は、コントロールの17倍、リパーゼ活性は、246倍に上昇した。しかし脂質過酸化の指標となるTBA反応物質の増加はみられなかった。組織学的には細胞間浮腫、細胞浸潤、空胞の出現などがみられた。セルレイン膵炎に出血性ショックを加えると、血清アミラーゼ値は、コントロールの25倍、リパーゼ値は343倍へとさらに著明に上昇し、TBA反応物質の増加が認められた。組織学的には、細胞浸潤、空胞変性に加え、出血、壊死がみられ、重症化膵炎への移行が観察された。一方、この重症膵炎モデルにあらかじめ活性酸素消去剤であるsuperoxide dismutase(SOD)およびcatalaseを負荷すると膵酵素の上昇が抑制され、TBA反応物質の上昇も抑制された。組織学的な出血、壊死の所見も改善された。このように、浮腫性膵炎に出血性ショックを負荷することによって出血、壊死性膵炎が惹起され、この重症化が活性酸素消去剤によって抑制されることが明らかになった。これらの結果より、膵炎の重症化機序に活性酸素が重要な役割を演じていることが示された。膵の虚血再環流に伴う膵障害発生過程を活性酸素動態からみる目的でラットを用い,脱血,再還流に伴う膵酵素動態を測定した。その結果,脱血のみでは明らかな血中膵酵素の上昇がみられなかったが、脱血後に再環流を行うと有意な血中膵酵素の上昇がみられ、組織学的には、光症細胞浸潤、腺房細胞の空胞の出現が認められた。さらに、O^ー_2消去剤であるス-パ-オキサイドディスムタ-ゼ(SOD)の投与によりこれらの変化が有意に抑制された。他方、膵支配動派の結紮、開放モデルをラットに作成し、膵酵素動態をみると、動脈結紮のみでは血中膵酵素の変動はみられなかったが、結膵後開放を行うと有意な膵酵素の上昇がみられた。さらに膵支配動脈内に活性酸素種産生系のキサンチン・キサンチンオキシダ-ゼ(X.XO)または過酸化水素(H_2O_2)を投与すると、膵細胞の障害(室胞変性、浮腫、細胞浸潤など)がみられるとともに、膵酵素の逸脱がみられた。これらの結果より、膵細胞の虚血再環流は膵障害の発症進展に深く関与し、その機序として活性酸素種が重要な役割を担っていることが示唆された。活性酸素種は、膜の透過性を元進させ、白血球を活性化し、その集積による微小血管の微小血管抵抗を増加させることが知られているが、本年度の研究結果より、生体内で産生される濃度のス-パ-オキサイドまたは過酸化水素の腹腔動脈への投与により急性膵尖が発症し、消去剤の投与により抑制されることが明らかとなり、活制酸素がトリガ-となり急性膵尖が発症することが直接的に示された。急性膵炎の発生過程に活性酸素が関与するか否かを虚血再環流モデルを用いて検討すると、虚血に再環流を負荷した場合、血中膵酵素の上昇とともに組織学的に細胞浸潤、腺房細胞内の空胞変性がみられるとともに活性酸素消去剤の投与によりこれらの変化が有意に抑制されることが明らかとなった(平成3年度)。このことより、急性膵炎の発生過程に膵組織血流が重要な役割を演じることが示唆されるため、本年度は、膵炎発生早期における膵血流重態を門脈血中の血管作動性物質の動態との関連において検討した。体重10-16Kgの雑種成犬12頭を呼吸調節下に開復し、副膵管を結紮の上、主膵管より逆行性に自家胆汁を注入して急性出血壊死性膵炎を作成し、大腿動脈圧とともに電磁血流計を用いて胃十二指腸動脈及び上腸間膜動脈血流量を6時間にわたり記録した。また門脈血を経時間に採血し、ブラディキニン、プロスタグランディンE_2(OPGE_E)、セロトニン(5HT)、ヒスタミン、アミラーゼ、リパーゼの測定を行った。その結果、膵炎の発症に伴い、平均動脈圧と上腸間膜動脈血流は漸減し、胃十二指腸動脈血流は、30分後まで一且減少したのちやゝ上昇し、再び低下していった。門脈血中ブラディキニンは20分後まで急増し、以後漸減した。PGE_2と5HTはブラディキニンに遅れて13時間後に上昇する傾向を示したが、ヒスタミンには有意な変動はみられなかった。アミラーゼ、リパーゼは次第に上昇していった。これらの結果より、膵炎の発症進展機序として、血流低下、血管作動性物質、就中、ブラディキニン、PGE_2、5HTの上昇が細胞レベルで活性酸素優位をもたらし、膵障害が惹起される可能性が示唆された。

急性膵炎の軽症膵炎から重症膵炎への重症化機序を活性酸素動態から明らかにするために、軽症膵炎である浮腫性膵炎をラットを用いセルレイン過剰投与(10ug/kg/hx6時間)によって作成し、その間に出血性ショックストレスを負荷し、浮腫性膵炎から出血性膵炎への変化を組織学的所見、膵酵素動態、過酸化脂質動態から観察した。出血性ショックは、セルレイン注入開始1時間15分後より10分間かけて脱血を行い、平均動脈圧35mmHgに30分間維持することによって作成し、その後還血を行った。その結果、セルレイン単独投与では、血清アミラーゼ活性は、コントロールの17倍、リパーゼ活性は、246倍に上昇した。しかし脂質過酸化の指標となるTBA反応物質の増加はみられなかった。組織学的には細胞間浮腫、細胞浸潤、空胞の出現などがみられた。セルレイン膵炎に出血性ショックを加えると、血清アミラーゼ値は、コントロールの25倍、リパーゼ値は343倍へとさらに著明に上昇し、TBA反応物質の増加が認められた。組織学的には、細胞浸潤、空胞変性に加え、出血、壊死がみられ、重症化膵炎への移行が観察された。一方、この重症膵炎モデルにあらかじめ活性酸素消去剤であるsuperoxide dismutase(SOD)およびcatalaseを負荷すると膵酵素の上昇が抑制され、TBA反応物質の上昇も抑制された。組織学的な出血、壊死の所見も改善された。このように、浮腫性膵炎に出血性ショックを負荷することによって出血、壊死性膵炎が惹起され、この重症化が活性酸素消去剤によって抑制されることが明らかになった。これらの結果より、膵炎の重症化機序に活性酸素が重要な役割を演じていることが示された。
Thymidylate Synthetase遺伝子発現より見た腫瘍の5-FU感受性の評価に関する研究

腫瘍の5-FU感受性とthymidylate synthase(TS)遺伝子発現との関連を知るため以下のような実験を行った。1.胃癌細胞株MKN45,MKN74,MKN1,MKN28,KATOIIIの培養液中に5-FUを20mM,10mM,5mM,1mM,0.5mM.0.25mM,0.1mM加え、それぞれ6時間、24時間、4日間作用させ4日後の生細胞の率を測定した。その結果、(1)いずれの細胞株においても、5mM以上では、生細胞率は高濃度、長時間接触になるほど減少していた。(2)MKN45では0.5mM,MKN28では1mM,KATOIIIでは0.25mM,MKN74では0.1mM以下の濃度では、生細胞率は5-FUの濃度とは関係なく接触時間のみに依存してた。(3)比較的高い濃度で、生細胞率が接触時間依存性になる細胞株(MKN28,MKN45)では低濃度5-FUを作用させた際、5-FUに対する感受性が低い傾向にあった。2.上記の培養細胞株に5-FUを作用させ、20mM,10mM,5mMでは6時間後、1mM,0.5mM,0.25mM,0.1mMでは6時間、24時間、4日後にRNAを抽出しTS遺伝子の発現をPCRを用いて検討した。その結果、(1)5-FU投与前で、MKN28のTS遺伝子の発現が最も高く、次いで、MKN1,MKN45で発現が高くMKN74,KATOIIIではTS遺伝子の発現は低かった。5-FUを低濃度で用いた場合、TS遺伝子の発現が低い細胞株ほど感受性が高かった。しかし高濃度で用いた場合の感受性は、TS遺伝子発現との関連は認められなかった。(2)5-FU投与後のTS遺伝子の変化については現在検討中である。3.当科で胃癌、食道癌の手術を受ける患者に術前5-FUで化学療法を行い臨床効果、術前stageとTS遺伝子のレベルとの関連を検討中である。
脳梗塞後のニューロン再生過程における新生ニューロン－アストロサイト相互作用の解析

成熟脳の脳室下帯で産生される幼若な新生ニューロンは、傷害により活性化したアストロサイトが密生する領域を移動し、傷害部でニューロンを再生するが、その数や分布範囲は非常に限定されている。本研究では、脳梗塞モデルマウスを用いて、新生ニューロンが分泌するSlit1蛋白質が、その受容体を介して活性化アストロサイトの細胞骨格を制御することが、新生ニューロンのスムーズな移動に必要であることを明らかにした。更にSlit1の発現を増強させることで、新生ニューロンの傷害部への供給を促進することができた。これらの知見は、内在性の再生システムを活用した脳傷害への再生医学的アプローチの推進に貢献するものである。1.脳梗塞モデルにおける再生過程の組織学的解析:野生型マウス・Slit1遺伝子欠損マウスを用い、申請者の所属研究室にて確立したマウス中大脳動脈閉塞(MCAO)モデルを作製して、以下の項目の検討を行った。(1)傷害後のRobo受容体発現の経時的変化の解析:脳梗塞巣に出現する活性化アストロサイトは、梗塞後7日の時点ですでにSlit1タンパク質の受容体であるRobo2・Robo3を強く発現していた。この発現は、急性期を終え器質化が進行する35日目においても持続していた。(2)新生ニューロンの移動距離・形態とSlit1発現レベルの解析:Slit1発現をGFPによりモニターできるノックインマウスを用い、梗塞巣へ移動する新生ニューロン各々の移動距離・形態とSlit1発現の相関について解析した。脳室下帯では全ての新生ニューロンがSlitを発現していた。線条体では前後に突起を伸長した移動形態の新生ニューロンにおいてはSlitの発現は維持されていたが、神経突起を発達させ成熟過程にある新生ニューロンではその発現は低下していた。(3)新生ニューロンの移動における活性化アストロサイトのRobo受容体の役割の解析:線条体アストロサイトのRobo受容体をshRNA導入によりノックダウンした後MCAOを行い、新生ニューロンの傷害部における分布を解析したところ、新生ニューロンの長距離の移動が抑制された。これらから、新生ニューロンが発現するSlit1と活性化アストロサイトが発現するRoboの相互作用が新生ニューロンの傷害脳での長距離の移動に重要であることが示唆された。2.移動する新生ニューロンと活性化アストロサイトのイメージング:新生ニューロン・アストロサイトが蛍光標識されている遺伝子改変マウスの梗塞後の脳スライスを用い、移動する新生ニューロンとともにアストロサイトが活発に形態を変化させることを見いだした。1)新生ニューロンと活性化アストロサイトの接触部の微細構造の解析バレンシア大学・Garcia-Verdugo研究室にて脳室下帯由来細胞の電子顕微鏡解析法を習得し、脳梗塞部に移動している新生ニューロンとその周囲のアストロサイトの接触を解析した。野生型マウスでは、活性化アストロサイトは新生ニューロンの集団を包むように突起を伸展させていたが、Slit1欠損マウスでは、この突起が新生ニューロンの集団の内部に入り込むなどの異常が見られた。またSlit1欠損マウスでは、新生ニューロン間に形成される断続的な接着結合が拡大し、細胞間隙が減少していた。これらから、新生ニューロンのSlit1が、傷害脳の活性化アストロサイトとの適切な相互作用・新生ニューロン間の接着制御に重要であることが示唆された。2)低酸素曝露後のアストロサイトと新生ニューロンの相互作用の解析新生ニューロンがアストロサイトを足場として移動する共培養実験を行った。低酸素刺激でRobo受容体の発現が亢進したアストロサイトは、新生ニューロンの移動速度を上昇させた。一方、Slit1発現を増強した新生ニューロンの移動速度は上昇し、Slit1欠損新生ニューロンの移動速度は野生型に比べて低下した。よって、新生ニューロン-活性化アストロサイト間のSlit-Roboシグナルが、アストロサイトを足場とする新生ニューロンの移動を制御していると考えられる。3)Slit1遺伝子発現誘導による移動促進の検討新生ニューロンに持続的にSlit1を発現させるために、Slit1遺伝子をコードするレンチウィルスを作製した。これを用いてSlit1発現を増強した新生ニューロンは、傷害脳に移植すると、対照群と比べてより傷害部周囲に多く分布した。つまり、Slit1発現増強によって、新生ニューロンの傷害部への移動効率が向上することが示唆された。1.Slit発現による新生ニューロンの移動促進と脳梗塞後の再生過程の解析:新生ニューロン自身が発現するSlit1の役割を明確にするため、脳梗塞術後の野生型マウス脳にSlit1欠損または野生型新生ニューロンを移植し、移動を比較した。野生型新生ニューロンは、移植部から梗塞巣に向けて広く分布したが、Slit1欠損新生ニューロンの大部分は移植部付近に留まり、周囲のアストロサイトとの接触にも異常がみられた。2.移動する新生ニューロンと活性化

アストロサイトの接触部の微細構造の解析: Slit1欠損マウス・野生型マウス脳梗塞モデルを作製し、H.24年3月より(3ヶ月間)バレンシア大学Garcia-Verdugo研究室にて、傷害部へ移動する新生ニューロンの移動形態・アストロサイトとの接触の電子顕微鏡解析を開始した。3.低酸素曝露後のアストロサイトのRobo発現・局在変化の解析:脳室下帯のアストロサイトが成体でも増殖を続けているのに対し、線条体アストロサイトは生理的条件下ではほとんど増殖しない。線条体アストロサイトを活性化するため低酸素に20時間曝露し、その後のRobo発現の変化をreal-time PCRを用いて経時的に解析した。低酸素曝露によって、急激なGFAP発現の上昇に続いて3日後からRobo2の発現が増加することが分かった。4.新生ニューロンによる活性化アストロサイトの形態制御メカニズムの解析:アストロサイトが新生ニューロンと接触したときの細胞内骨格系の変化を解析するため、脳室下帯アストロサイトを用いてイメージング手法を検討し、予備的データを得た。アクチン重合を可視化する分子を電気穿孔法にて導入したアストロサイトと新生ニューロンを共培養し、レーザー顕微鏡でタイムラプス撮影を行った。移動する新生ニューロンとの接触面で、局所的にアストロサイトのアクチン重合が低下する可能性が示唆された。1.霊長類脳におけるSlit-Roboシグナルの検討:霊長類であるコモンマーモセットの正常・脳梗塞後のSlit-Roboの発現を解析するため、脳切片の作製・様々な細胞マーカーを用いた免疫染色法の検討を行った。2.Slit-Roboシグナル制御因子の探索:Slit-Roboシグナルを制御することが報告されている転写因子について、脳梗塞後の発現パターンを解析した。新生ニューロンのSlit1発現・活性化アストロサイトのRobo発現レベルの変化と一致するパターンを示す転写因子を数個ずつ同定した。3.Slit-Roboシグナルを用いたニューロン再生促進作用の解析:Slit1遺伝子をコードするレンチウィルスを脳室下帯から単離した新生ニューロンに導入し、脳梗塞後のマウス脳に移植した。3週間後に移植細胞の分布・分化を解析した。移植した細胞の一部の細胞は傷害部に移動し、神経突起を伸展させた成熟ニューロンの形態を示した。再生したニューロンの種類・数の定量的な評価を進めている。4.神経機能改善の定量的解析:脳梗塞モデルマウスにおける長期的な神経機能評価法の探索を行った。脳梗塞誘導前・誘導後321日に自発歩行テスト、Foot faulttest, Elevatedbodyswing testを施行した。体重減少などに対応してデータ取得法の調節を行ったところ、これらのテストで脳梗塞後長期の神経学的障害の評価が可能となった。5.多能性幹細胞を用いたニューロン再生法への応用性の検討:マウスES細胞由来の神経幹細胞にSlit
擬一次元系におけるフェルミ液体と朝永・ラッティンジャー液体の二重性の研究

本年度は,磁場中擬一次元系を調べ,二重性の多様なふるまいを調べた.この課題を遂行するにあたり,まずこれまで開発してきたN本鎖くりこみ群法を更に拡張し,磁場中においても適用できる理論手法へと発展させた.特に,次の3点が達成できる様理論を工夫した.1.磁場と温度,鎖間ホッピングの三つ全てを非摂動的に取り扱うことができる.2.従来の応答関数に加え,有限の重心運動量を持つ超伝導(FFLO)と密度波が新たに考慮できる.3.スピン一重項と三重項超伝導,あるいは電荷とスピン密度波の混成を適切に取り扱うことができる.その結果,弱磁場から強磁場まで,幅広い磁場領域で正当性が保証される理論手法を開発することに成功した.本手法により,以下のことが明らかとなった.(1)これまでの温度,鎖間ホッピングの競合に加え,更に磁場というエネルギースケールが複雑に絡み合うことで,より多彩な物性を生みだされる.(2)斥力領域では,これまで知られていなかった,二種類(p波,f波)の磁場誘起スピン三重項超伝導が出現しうる.(3)引力領域では,異本的スピン密度波(d波SDW)が磁場により安定化され,そのふるまいは鎖の本数で大きく異なることが明らかとなった.異方的スピン密度波状態が実現すれば,電流,比熱,磁化率,核磁気緩和率等に異常が現れるのみならず,渦スピン流が発生していることとなり,擬一次元電子系のみならず,スピントロニクスという観点からも高く興味が持たれる成果につながる.本研究では,擬一次元系に代表される低次元系電子(フェルミオン)の特異なふるまいを解析的・数値的方法の両側面から明らかにすることを目的としている.特に,フェルミ液体的ふるまいと非フェルミ液体(例えば朝永・ラッティンジャー液体)的ふるまいの境界領域,または混成領域に着目している.本年度は,まずこれまで開発してきたN本鎖くりこみ群の開発をさらに進め,擬一次元系のより詳細な計算が行える様にした.またこの手法を用い,これまで具体的なふるまいがほとんど明らかにされていなかった,磁化率の温度依存性における次元性(圧力)の効果を明らかにした.乱雑位相近似に基づく比較的簡単な予想に反し,次元性(圧力)により磁化率は減少することが分かった.また,短距離斥力だけでなく,長距離斥力の効果も調べ,有機導体の実験結果とより定量的に議論できる結果を得た.さらに同手法を用いて,超伝導相関における次元性(圧力)の効果を調べた結果,擬一次元系では,次元性(圧力)の効果により超伝導相関が増大することを明らかにした.これは,他の相関電子系における超伝導のふるまいとは正反対のふるまいであり,新たに見つかった擬一次元系の特殊な性質である.またこのことが,最近有機導体(TMTTF)_2SbF_6で観測された圧力による超伝導転移温度上昇の起源である事を初めて指摘した.一方,擬一次元系とは異なる低次元系(三角格子系)においても,朝永・ラッティンジャー液体で見られるようなスピン・電荷分離が現れる可能性を研究した.従来の三角格子t-J模型に新たに多スピン交換(リング交換)の項を加えた模型を数値的厳密対角化によって調べた.18サイトまでの結果を総合すれば,モット絶縁体に少量の正孔を注入した系では,多スピン交換によってフェルミ液体とは異なる,スピン・電荷分離的ふるまいを示す"新しい量子液体"が現れることを見出した.さらに正孔を注入すると,多スピン交換の影響が弱まり,通常のフェルミ液体に戻る.この新しい量子液体は,最近スピン・質量(電荷)分離的ふるまいが観測された二次元^3Heの新奇な状態に対応していると考えられる.本研究の目的は,(ア)フェルミ液体(FL)と朝永・ラッティンジャー液体(TLL)の性質が複雑に絡み合った状況での基礎的性質を明らかにし,(イ)そこから生み出される新たな物理現象を理論的に予測することである.擬一次元系に関しては,昨年度までに(ア)を終え,本年度は(イ)の段階1,2を行った.また,新たな(ア)の舞台として,二次元液体^3<He>を取り上げ,その基底状態を探索した(3).1.これまで開発してきたN本鎖くりこみ群に磁場の効果を新たに取り込み,幅広い変数領域で基底状態を探索した.その結果,新しい密度波相(異方的SDW相)が磁場中で現れることを明らかにした.古くから知られるKohn-Luttingerの定理をさらに拡張し,「磁場中でも絶対零度まで安定な金属は存在せず,異方的SDWが基底状態となる」という結論を導いた.2.ホール効果に現れるバンド間磁場効果を調べた.特にこの効果が顕著になると考えられるディラック電子系を取り上げた,磁場によるバンド間の効果が,これまで知られていなかった新たな寄与をホール伝導度に与えることを明らかにした.またホール係数がバンド端で鋭いピークを持ち,バンドギャップ中央で急激に符号を反転させることを示した.これは従来の直感的な予測からはまったく想像し得ない結果である.3.FLとTLLの二重性に関する新しい舞台として,二次元液体^3<He>の研究を行った。まず二次元^3<He>の有効模型として,多体スピン交換Kを取り入れた,三角格子t-J-K模型を考案した.その基底状態を厳密対角化によって調べ,相図を決定した.強磁性相とFL相の間で,新しい量子液体相を発見した.

そこではスピン・電荷分離が見られることを示した.本年度は,磁場中擬一次元系を調べ,二重性の多様なふるまいを調べた.この課題を遂行するにあたり,まずこれまで開発してきたN本鎖くりこみ群法を更に拡張し,磁場中においても適用できる理論手法へと発展させた.特に,次の3点が達成できる様理論を工夫した.1.磁場と温度,鎖間ホッピングの三つ全てを非摂動的に取り扱うことができる.2.従来の応答関数に加え,有限の重心運動量を持つ超伝導(FFLO)と密度波が新たに考慮できる.3.スピン一重項と三重項超伝導,あるいは電荷とスピン密度波の混成を適切に取り扱うことができる.その結果,弱磁場から強磁場まで,幅広い磁場領域で正当性が保証される理論手法を開発することに成功した.本手法により,以下のことが明らかとなった.(1)これまでの温度,鎖間ホッピングの競合に加え,更に磁場というエネルギースケールが複雑に絡み合うことで,より多彩な物性を生みだされる.(2)斥力領域では,これまで知られていなかった,二種類(p波,f波)の磁場誘起スピン三重項超伝導が出現しうる.(3)引力領域では,異本的スピン密度波(d波SDW)が磁場により安定化され,そのふるまいは鎖の本数で大きく異なることが明らかとなった.異方的スピン密度波状態が実現すれば,電流,比熱,磁化率,核磁気緩和率等に異常が現れるのみならず,渦スピン流が発生していることとなり,擬一次元電子系のみならず,スピントロニクスという観点からも高く興味が持たれる成果につながる.
舞踊主題に関する研究(主題と作品構成について)

舞踊主題は、個々の創作者にとっての創作活動への動機づけ、作品構成の基盤、作品伝達の主要素等の機能を果たすと考えられる。この研究では、これらの機能を踏まえ、作品構造の分析、作品鑑賞者による作品解釈の調査、創作者の意図と解釈の照合を行うことにより、言語を介さぬ身体表現である舞踊主題が何であるのか、舞踊作品に主題がどの様に反映されているのかを明きらかにすることを試みた。今回、作品鑑賞調査・分析を行う上で、殊に動きの生命とも言うべきダイナミックスを消さずに作品の伝達・鑑賞が為されるよう、映像でなく、実演によりこれを行った。対象作品は各々表現意図・表現形成が異なるものを選定し、異なるものの中に認められる共通性を探ることにより、舞踊主題表現特性を見ることを意図した。作品ジャンルはモダンダンス(4作品)ジャズダンス(3作品)とし、鑑賞者は舞踊経験をもつ学生約100名とした。鑑賞調査結果では、モダンダンスの方がジャズダンスに比べ作品が明確なイメ-ジを持って、感受され、より深い解釈がなされる傾向にあることが認められ、印象に残る動きも多いことが認められる。印象付けの要因としては、動きの新鮮さ・意外性、動きの形態性によるイメ-ジの触発・連想の拡がり、動きのコントラストの強さ等をその根底として強調されており、これはモダンダンス・ジャズダンスの両作品に共通に認められた。また、印象付けられる部分は、創作者の意図する強調部分と重なることが多く、表現的意図がよく反映された結果と考えられる。動きによる伝達機能を一旦言語に置換し分析を進める範囲で考えると言語上の表現に見られる舞踊主題は、動きの形態・リズム・踊跡・人的配置・音楽や小道具の扱いに表現意図がそれぞれ反映され、主題によりこれらの要素に顕著な特徴を示し作品化されていることが認められた。今は主題について明確な結果が得られていないが、更に検討を深める。
均一PMMAのステレオコンプレックス形成:複雑な高分子会合系への新しいアプローチ

1.メタクリル酸メテルのイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体をアセトン中,等モル(重量比2.0)で混合し,-15°Cで24時間保持した.この混合物をSEC-NMRで分析すると,会合に関与していない24量体と48量体の各溶出ピークの他に,ステレオコンプレックスによるピークが両者の中間に観測された.ステレオコンプレックスの流体力学的体積は,重合度約30のイソタクチックPMMAに相当し,イソタクチック体とシンジオタクチック体の重量比は1.90から2.24の範囲であることがわかった.この結果は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体各々1分子からなるコンプレックスが主として生成することを示している.2.上記と同じ混合物のDOSY測定を-15°Cで行った.SEC-NMRの結果とは異なり,会合に関与しないイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体の存在は認められなかった.また,ステレオコンプレックスの拡散係数は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体のいずれよりも小さかった.これらの結果から,溶液中で平衡状態にあるステレオコンプレックスの場合,SEC-NMRは会合状態を正確に反映しない場合があると考えられる.DOSY測定では,会合体の自己拡散係数が減少するにつれて,スペクトルが広幅化することがわかつた.これは,混合物中のステレオコンプレックスの構造が均一でないことを示している.3.末端基が互いに異なるイソタクチック44量体(分子量4435)とシンジオタクチック44量体(分子量4463)の等モル混合物のアセトニトリル溶液についてESI-TOF質量分析を行った.イオン化剤には酢酸アンモニウムを用いた.各44量体の多価アンモニウム付加体と,それぞれが2分子会合した多価イオンのほか,組成比1:1のステレオコンプレックスの3アンモニウム付加体に相当するイオン(m/z=2978)が観測された.コールドESI-TOF質量分析は,このような会合体の分析に有用であることが確認され,今後の研究で有力な測定法になることが示唆された.1.メタクリル酸メチルのイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体をアセトン-重アセトン混合溶媒中,等モル(重量比2.0)で混合し,-15°Cで24時間保持した.この混合物をSEC-NMRで分析すると,会合に関与していない24量体と48量体の各溶出ピークの他に,ステレオコンプレックスによるピークが両者の中間に観測された.ステレオコンプレックスの流体力学的体積は,重合度約30のイソタクチックPMMAに相当し,イソタクチック体とシンジオタクチック体の重量比は1.90から2.24であることがわかった.この結果は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体各々1分子からなるステレオコンプレックスが主として生成することを示している.2.上記と同じ混合物のDiffusion-ordered NMR(DOSY)測定を-15°Cで行った.SEC-NMRの結果とは異なり,会合に関与しないイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体の存在は認められなかった.また,ステレオコンプレックスの拡散係数は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体のいずれよりも小さかった.これらの結果から,溶液中で平衡状態にあるステレオコンプレックスの場合,サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)は会合状態を正確に反映しない場合があると考えられる.DOSY測定では,会合体の自己拡散係数が減少するにつれて,スペクトルが広幅化することがわかった.これは,混合物中のステレオコンプレックスの構造が均一でないことを示している.1.メタクリル酸メテルのイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体をアセトン中,等モル(重量比2.0)で混合し,-15°Cで24時間保持した.この混合物をSEC-NMRで分析すると,会合に関与していない24量体と48量体の各溶出ピークの他に,ステレオコンプレックスによるピークが両者の中間に観測された.ステレオコンプレックスの流体力学的体積は,重合度約30のイソタクチックPMMAに相当し,イソタクチック体とシンジオタクチック体の重量比は1.90から2.24の範囲であることがわかった.この結果は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体各々1分子からなるコンプレックスが主として生成することを示している.2.上記と同じ混合物のDOSY測定を-15°Cで行った.SEC-NMRの結果とは異なり,会合に関与しないイソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体の存在は認められなかった.また,ステレオコンプレックスの拡散係数は,イソタクチック24量体とシンジオタクチック48量体のいずれよりも小さかった.これらの結果から,溶液中で平衡状態にあるステレオコンプレックスの場合,SEC-NMRは会合状態を正確に反映しない場合があると考えられる.DOSY測定では,会合体の自己拡散係数が減少するにつれて,スペクトルが広幅化することがわかつた.これは,混合物中のステレオコンプレックスの構造が均一でないことを示している.3.末端基が互いに異なるイソタクチック44量体(分子量4435)とシンジオタクチック44量体(分子量4463)の等モル混合物のアセトニトリル溶液についてESI-TOF質量分析を行った.

イオン化剤には酢酸アンモニウムを用いた.各44量体の多価アンモニウム付加体と,それぞれが2分子会合した多価イオンのほか,組成比1:1のステレオコンプレックスの3アンモニウム付加体に相当するイオン(m/z=2978)が観測された.コールドESI-TOF質量分析は,このような会合体の分析に有用であることが確認され,今後の研究で有力な測定法になることが示唆された.
HPVワクチンにより口腔（咽頭）におけるHPV感染予防効果が期待できるか？

「HPVワクチンにより口腔(中咽頭)におけるHPV感染予防効果が期待できるか?」が本研究の「問い」である。世界各国でHPV陽性の中咽頭癌は急速に増加し、米国ではHPVワクチンにより口腔内HPV感染も抑制することが示されたが、本邦における感染予防の研究報告はない。その理由として、1頭頸部癌の集団検診が存在しないためサンプル収集が困難、2性感染症としての背景から研究同意を得にくい、という支障が推察されるが、先行研究により研究体制は既に確立している。本研究では、HPVワクチンによる咽頭でのHPV感染予防、HPV感染リスクと性的活動性の相関、子宮頸部と咽頭の感染状況の違い、を解析する。
知識構成型ジグソー法のための教材設計方法の開発：機能機構階層図を用いた実践と検証

本研究の目的は,知識構成型ジグソー法における教材について,データに基づく評価と設計を可能とすることである.本研究では,教材や学習状況の可視化に「機能機構階層図(FMH)」を用いることを提案し,開発したFMHを用いて教材と学習者状況の分析を行い,提案方法の有用性検討を行なった.検討の結果,提案方法によってグループ活動中のクラス全体としての知識使用状況を把握し,授業デザインの評価や教材改善のための情報が得られることが確認された.本研究は,アクティブ・ラーニング型授業の一種として注目されている知識構成型ジグソー法の「効果的な教材設計方法が明らかになっていない」という課題を解決するために,学習事項を可視化する「機能機構階層図(FMH)」を用いたジグソー教材設計方法を提案し,有効な運用方法の検討をデザイン研究として行うものである.平成28年度の計画では,(1) FMHを用いた新たな教材設計方法の有用性検討,(2)FMHの作成方法の検討,(3)初等中等教育課程での実現可能性検証,の3点でそれぞれ活動を予定していた.(1) FMHを用いた新たな教材設計方法の有用性検討では,計画通りに,FMHを設計に用いた教材を使用して授業実践を行い,データの収集と分析を行った結果,FMHが教師に教材改善の視点を与え,さらなる教材改善に繋がることが確認されるなど,提案手法の有用性が示唆された.さらに,教師の見取りによる教材改善の妥当性をFMHで説明できることも確認された.(2)FMHの作成方法の検討については,計画通り,理科系単元を対象とした新たなFMHの作成プロセスを通して,作成方法の検討に必要なデータを収集した.また,文系科目でのFMH作成に向けた,研究協力者等との教材開発や調査を行った結果,FMHの作成前に作成プロセスのより詳細な整理が必要であることが明らかとなった.(3)初等中等教育課程での実現可能性検証においては,研究協力者の他,アクティブ・ラーニング型授業の実践へ積極的に取り組んでいる現職教員らとの意見交換を通して,FMHによる「学習の深さ」の表現に有用性があるなどの意見が得られた.上記のように,計画通り調査・分析が進んでいる.本研究は,アクティブ・ラーニング型授業の一種として注目されているジグソー法の授業設計方法開発を目的として,学習事項を可視化する「機能機構階層図(FMH)」を用いた教材設計方法を提案し,有効な運用方法の検討を行うものである.本年度は主に,(1)初等中等教育課程での実現可能性検討,(2) FMHの作成方法の検討,(3)FMHを用いた新たな教材設計方法の有用性検討の3点に取り組んだ.(1)初等中等教育課程での実現可能性検討では,研究会参加や学校訪問を通して,初等中等教育課程の教員らと,本研究における提案方法を小学校,中学校,高等学校での実践に利用することを想定した実現可能性の検討を行った.その結果,本研究の提案方法による授業改善や授業設計には有用性が見込まれるものの,FMHの作成,学習者の学習データ収集と分析に課題があることが確認された.これらの課題は,ICT利用などによって解決が見込まれるため,引き続き検討を行う予定である.(2)FMHの作成方法の検討では,過去のFMH作成実践の分析から作成時の留意点や手順の整理を行った上で,研究協力教員と共にFMHの作成を行い,FMHの作成時に作成者の思考を促す声掛けや,説明モデルの見直しを促す声掛けなどのサポートが有効であることを確認した.(3)FMHを用いた新たな教材設計方法の有用性検討では,実践に使用されている教材や実践結果をFMHを用いて分析することで,授業中の学習者の知識利用の様相や,学習者の多様な学びと教材の関係を可視化し,教材設計に対する有用な知見を示すことができた.これらの成果は,教育工学会第33回全国大会,2017年度教育工学会第4回研究会で報告した.さらに,日本教育工学会論文誌に論文を投稿して審査中である.本研究の目的は,知識構成型ジグソー法における教材について,データに基づく評価と設計を可能とすることである.本研究では,教材や学習状況の可視化に「機能機構階層図(FMH)」を用いることを提案し,開発したFMHを用いて教材と学習者状況の分析を行い,提案方法の有用性検討を行なった.検討の結果,提案方法によってグループ活動中のクラス全体としての知識使用状況を把握し,授業デザインの評価や教材改善のための情報が得られることが確認された.(1) FMHを用いた新たな教材設計方法の有用性検討では,研究計画通り,作成したFMHを用いて,各種実践事例の教材や実践結果の分析を行う.(2)FMHの作成方法の検討では,平成28年度の調査結果を踏まえて,新しいFMHの作成検討の前に,平成28年度のFMH作成プロセスのより詳細なデータ分析を行い,作成時の留意点や手順の整理を行う.(3)初等中等教育課程での実現可能性検証では,引き続き研究協力者や現職教員を対象とした情報発信と情報収集を行い,提案手法の初等中等教育課程での利用可能性検討を行う.教育工学購入予定であった収録用機器の生産終了に伴い,収録用機器の再選定が必要となり,一部未購入となったため.未購入機器の購入に使用する予定である.
免疫応答修飾による肝移植後線維化の制御戦略

BALB/cマウスに四塩化炭素及びチオアセトアミドで肝線維化を誘導し、脾臓摘出群と温存群で比較を行った。その結果、脾摘による肝線維化抑制効果が示された。免疫不全マウスでは脾摘による肝線維化抑制効果は認めなかった。そのメカニズムを解明するため肝内のTh1/Th2バランスの変化を調査した。その結果、脾摘群でTh1が優位に変化していた。また脾臓では肝傷害時にCD4陽性細胞数が減少し、反対に肝臓では増加を認めた。GFP陽性脾細胞の移植実験により、脾臓から肝臓へのTリンパ球の遊走が確認され、その大部分がTh2リンパ球であった。脾摘がTh1/Th2バランスの修飾により肝線維化抑制に関与することを示した。(1)マウスの線維化誘導(1)四塩化炭素腹腔内投与モデル:四塩化炭素(CC14)0-5ul/gを週2回、12回にわたり投与し、肝臓をサンプリング。シリウスレッド染色にて肝線維化が形成されていることを確認した。(2)胆管結紮モデル:開腹下に総胆管を結紮し、3週間後に肝臓をサンプリング。上記と同様に肝線維化が形成されていることを確認した。(3)チオアセトアミド腹腔内投与モデル:チオアセトアミド(TAA)を週3回、18回にわたり投与し、肝臓をサンプリング。投与量は0.1mg/gから0.4mg/gまで漸増した。(2)脾摘よる肝線維化改善効果の確認Ba1b/cマウスにおいて、上記のような線維化誘導を、脾摘を施行した群及びsham手術群で実施。肝臓をサンプリングして線維化の程度を比較した。肝線維化の評価は、シリウスレッド染色、ハイドロキシプロリン量の測定、type Icollagenα1及びα-SMAのmRNAの発現などにて行った。その結果、脾摘群において肝線維化の軽減を認めた。(3)脾摘による肝臓でのサイトカインバランスの変化の計測脾摘群とsham手術群において、CC14及びTAAモデルで肝線維化を施行し、肝臓でのサイトカインバランスを計測した。サイトカインの計測は、RT-PCRにてmRNAを検出して施行した。検査してサイトカインは、Th-1群としてIFNγ、IL-2、IL-12をTh-2群としてIL-4、IL-10、IL-13を測定した。その結果、Sham手術群と比較して、脾摘群ではTh1サイトカインが優位な状態に変化していた。現在、上記のような段階まで実験は進んでいる状態である。脾臓摘出が肝線維化に及ぼす影響とそのメカニズムを解明するため、以下のような実験を行った。1マウスを脾臓摘出群と温存群の2群に分け、四塩化炭素(CCl4)及びチオアセトアミド(TAA)で肝線維化を誘導した結果、脾摘群で肝線維化抑制効果を認めた。2脾摘の肝線維化抑制効果の機序を解明するため、肝内のTh1/Th2サイトカインバランスの変化を調査した結果、CCl4及びTAAモデルでは脾摘群でTh1が優位に変化していた。Flow cytometryで肝内のリンパ球のCD4とCD45RCの発現を調べた結果、脾摘によりCD4、CD45RC二重陽性細胞数(Th1)の増加を認め、免疫染色でも同様な傾向を認めた。3免疫不全マウスでは、脾摘群と温存群で肝線維化に有意差を認めず、Thサイトカインバランスの変化も認めなかったことから、肝線維化におけるThリンパ球の重要性が確認された。4肝傷害時の脾臓での変化を調査した。HE染色では有意な構造的変化を認めなかったが、CD4の免疫染色にてCD4陽性細胞数の有意な減少を認めた。RT-PCRによるCD4発現及びflow cytometryでも同様な傾向を認めた。一方、肝臓ではCD4陽性細胞数の増加とCD4発現の増強を認めた。解剖学的に脾臓は門脈系を介して肝臓と繋がっており、脾臓から肝臓へのリンパ球の遊走が推測された。5脾臓から肝臓へのリンパ球遊走を検証するため、全身GFPマウスから脾細胞を分離し、同系の野生型マウスの脾臓内に移植してCCl4で肝傷害を誘導した。その結果、肝臓内でのGFP、CD4二重陽性細胞数は肝傷害後時間依存性に増加を認めた。

6脾臓由来のGFP、CD4二重陽性細胞のprofileをflow cytometryで調査した結果、脾臓由来リンパ球はCD45RCが低発現であり、Th2リンパ球が優位であった。脾臓摘出が肝線維化の進行に及ぼす影響について再検証すると共に、脾臓の肝線維に及ぼすメカニズムを解明するために、以下のような実験を行った。(1)脾臓摘出による肝線維化の影響を検討マウスを脾臓摘出群、温存群の2群に分け、四塩化炭素、チオアセトアミドおよび胆管結紮による一般的な肝線維化モデルにより線維化を誘導し、脾臓摘出が線維化に与える効果をシリウスレッド染色、ハイドロキシプロリン定量、RT-PCRなどで検討した。その結果、四塩化炭素およびチオアセトアミド誘導肝線維化モデルでは、脾臓摘出群において肝線維化の軽減効果を認めたが、胆管結紮モデルでは有意差な変化を認めなかった。(2) Th1/Th2バランスの変化、リンパ球サブセットの変化脾臓摘出が線維化に与える機序の解明として、肝臓でのTh1、Th2サイトカインの測定によるTh1/2バランスの違いの検討、肝内に集積するリンパ球サブセットの変化の解析を行った。サイトカインの計測は、RT-PCRにてmRNAを検出して施行した。計測したサイトカインは、Th1群としてIFNγ、IL-2、IL-12をTh2群としてIL-4、IL-10、IL-13を測定した。その結果、四塩化炭素およびチオアセトアミド誘導肝線維化モデルでは、脾臓摘出群でTh1サイトカインが優位な状態にTh1/Th2バランスが変化していた。胆管結紮モデルでは有意差な変化を認めなかった。(3)免疫不全マウスによる検討上記実験を免疫不全マウスでも行い、線維化やリンパ球に対する脾臓摘出の影響が消失するか否かを検討した。肝線維化の誘導は四塩化炭素を用いて行った。その結果、免疫不全マウスでは、脾臓摘出群と温存群で肝線維化の程度に有意差を認めなかった。また、Thサイトカインバランスの変化も認めなかったことから、肝線維化においてTリンパ球の果たす役割の重要性が確認された。複数のモデルで肝線維化が形成されていることを確認し、脾摘によってCC14及びTAAモデルでは、線維化が軽減されることを認めた。更に脾摘によりサイトカインバランスが変化することまで確認できており、実験はおおむね順調に進んでいると考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。複数の肝線維化誘導モデルにおいて、脾臓摘出が肝線維化の進行を抑制することを確認した。更に脾臓摘出により、肝臓でのThサイトカインの発現が変化し、脾臓摘出群ではTh1/Th2バランスがTh1優位な状態に変化していることを認めた。脾臓摘出による肝線維化の抑制と肝臓でのThサイトカインバランスの変化の関連を検証するために、T細胞を欠損している免疫不全マウスを用いて同様な肝傷害誘導実験を行った。その結果、免疫不全マウスでは脾臓摘出による肝線維化の抑制効果を認めず、肝臓でのThサイトカインバランスの変化も認めなかった。これらの結果から、脾臓摘出によるTリンパ球の動態の変化が肝線維化において重要性な役割を果たしている可能性が確認された。このように実験はおおむね順調に進んでいると考える。上述の如く、概ね実験は順調に進んでいる。今後は、免疫染色やウエスタンブロット法などを追加して、肝線維化や免疫細胞の状態及び脾摘が及ぼす影響を含めて評価を進めていく。また、肝線維化モデルにおいて、肝臓以外たとえば脾臓での変化も、サイトカインバランスの変化に関するメカニズムを解明していく上で有効であると推測され、様々な実験・測定を施行していく予定である。
ヒアルロン酸レセプターCD44の断片化阻害による、軟骨細胞の脱分化抑制効果

本研究では、関節軟骨細胞の脱分化におけるCD44断片化の意義と断片化抑制による脱分化制御、変形性関節症発生抑制の可能性を探っている。昨年度までにHCS(ヒト軟骨細胞様細胞株)および牛関節軟骨細胞におけるCD44の断片化モデルを確立し、HMG-CoA還元酵素阻害剤であるSimvastatinによるCD44断片化抑制効果、およびsiRNAによるRNA干渉実験系と阻害剤添加実験系において、ADAM10がCD44断片化に関わる主要なMMPであることを明らかにした。また過剰な力学的負荷が変形性関節症における軟骨変性に関連することが知られており、メカニカルストレスによるCD44断片化モデルの確立と、各種阻害剤による断片化抑制について主に検討を進めた。ST140(STREX社)を用いた周期的伸展負荷によるCD44の断片化導入は再現性をもって確立された。各種阻害剤の添加実験を行い、メカニカルストレスによるCD44断片化においてもADAM10がその主要なプロテアーゼであることが確認された。ADAM10により切断されたCD44の断片そのものが、関節軟骨細胞を脱分化導入することが確認するために、牛関節軟骨細胞にCD44-ICD(細胞内断片)を強制発現させると、Sox9をはじめとする関節軟骨細胞特異的遺伝子発現が抑制されることが確認された。同時に変形性関節症モデルマウス(内側半月板不安定化モデル)作製の安定した技術確立を達成した。ADAM10の関節軟骨特異的ノックアウトマウス(Col2-Cre)の系統確立にも成功した。ADAM10ノックアウトマウスの大腿骨頭をex-vivoでIL-1刺激を行うと関節軟骨の変性が野生型と比較して著明に抑制されていた。更にDMMモデルを作成して野生型との相違点に対する検討を開始し、ADAM10ノックアウトによるOA発生の抑制効果が認められており、更に検討を進めている。主要なヒアルロン酸(HA)レセプターであるCD44の機能性は、関節軟骨の恒常性維持に極めて重要である。CD44は酵素的断片化によりレセプターとしての機能を喪失し細胞内断片(ICD)を生ずる。CD44の断片化はCell-HA結合の喪失につながり、予想されるICDの転写因子としての機能と共に、軟骨細胞の脱分化に関わっている可能性があると考えて検討を進めている。本研究では、関節軟骨細胞の脱分化におけるCD44断片化の意義とICD自体の機能解析を行い、断片化抑制による脱分化制御、更には変形性関節症発生抑制の可能性を探っている。今年度は、ADAM10により切断されたCD44の断片そのものが、関節軟骨細胞を脱分化導入することが確認するために、牛関節軟骨細胞にCD44-ICD(細胞内断片)を強制発現させると、Sox9をはじめとする関節軟骨細胞特異的遺伝子発現が抑制されることが確認された。ADAM10阻害(siRNAおよび阻害剤)によるCD44断片化抑制と脱分化抑制、さらにCD44-ICDの強制発現による脱分化導入効果が確認された。以上からCD44の断片化および産生された細胞内断片(CD44-ICD)そのものが関節軟骨細胞に脱分化作用を及ぼすことが、in vitroで強く示唆された。引き続きin vivoの検証系として、変形性関節症モデルマウスを用いた実験を行う必要があるが、既に今年度までにモデルマウスの作成技術が確立されていることから、ADAM10の機能抑制(阻害剤の投与またはノックアウトマウス)が、変形性関節症モデルに対して与える影響についての検証をスムーズに始めることが出来る環境となっている。

各種阻害剤の添加実験を行い、メカニカルストレスによるCD44断片化においてもADAM10がその主要なプロテアーゼであることが確認された。ADAM10により切断されたCD44の断片そのものが、関節軟骨細胞を脱分化導入することが確認するために、牛関節軟骨細胞にCD44-ICD(細胞内断片)を強制発現させると、Sox9をはじめとする関節軟骨細胞特異的遺伝子発現が抑制されることが確認された。同時に変形性関節症モデルマウス(内側半月板不安定化モデル)作製の安定した技術確立を達成した。今年度はADAM10の関節軟骨特異的ノックアウトマウス(Col2-Cre)に対してDMMモデルを作成して、野生型との相違点に対する検討を開始した。1クールが長期間かかるため、まだ充分には検討を行えていないが、一部のマウスでADAM10ノックアウトによるOA発生の抑制効果が認められており、更に検討を進めていく必要がある。ADAM10阻害(siRNAおよび阻害剤)によるCD44断片化抑制と脱分化抑制、さらにCD44-ICDの強制発現による脱分化導入効果が確認された。以上からCD44の断片化および産生された細胞内断片(CD44-ICD)そのものが関節軟骨細胞に脱分化作用を及ぼすことが、in vitroで強く示唆された。既にOAモデルマウスを用いてADAM10のOA発生に対する重要性について検討を開始しているが、まだ充分には行えていない。引き続きin vivoの検証系として、変形性関節症モデルマウスを用いた実験を行う必要があるが、既に今年度までにモデルマウスの作成技術が確立されていることから、ADAM10の機能抑制(阻害剤の投与またはノックアウトマウス)が、変形性関節症モデルに対して与える影響についての検証をスムーズに進めることが出来る環境となっている。本研究では、関節軟骨細胞の脱分化におけるCD44断片化の意義と断片化抑制による脱分化制御、変形性関節症発生抑制の可能性を探っている。昨年度までにHCS(ヒト軟骨細胞様細胞株)および牛関節軟骨細胞におけるCD44の断片化モデルを確立し、HMG-CoA還元酵素阻害剤であるSimvastatinによるCD44断片化抑制効果、およびsiRNAによるRNA干渉実験系と阻害剤添加実験系において、ADAM10がCD44断片化に関わる主要なMMPであることを明らかにした。また過剰な力学的負荷が変形性関節症における軟骨変性に関連することが知られており、メカニカルストレスによるCD44断片化モデルの確立と、各種阻害剤による断片化抑制について主に検討を進めた。ST140(STREX社)を用いた周期的伸展負荷によるCD44の断片化導入は再現性をもって確立された。ADAM10の関節軟骨特異的ノックアウトマウス(Col2-Cre)の系統確立にも成功した。
弾性および塑性領域を対象とした構造教育用ツールの開発

建物の耐震性を学ぶ上で、建物架構に生じる応力分布の理解が最も重要となるが、苦手意識を持つ学生が多いことから、視覚的・体験的に理解できるツールを開発する。これまで行ってきた弾性領域の静的な挙動に加え、新たに塑性領域や地震時の挙動を可視化できるツールを開発することを目的としている。その方法として、デジタル画像相関法(デジタル撮影された微小な変形画像を比較することによって、ひずみ量などを解析し分布を図化する技術)を応用する。これらの実験ツールに加え、PCを利用して数値的に設計法を理解するCAIシステムの構築を試みる。両者を併用することにより、建築構造の理解を飛躍的に高めることが可能となる。