hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学校における補助教員の導入に関する基礎的研究

補助教員の派遣について、全国の市区町村で先駆的に行っているところで、聞き取り調査と資料収集を行った。そのうえで、アンケートを作成し、全国の市区町村教育委員会に発送した。その回答をデーター化し、整理した。教育委員会を対象にした本調査によれば、補助教員の派遣は、教育委員会レベルでは、教育現場において概ね肯定的に受け取られた教育政策である、と見なされていた。実際に補助教員の実態は、地域や学校によって大きく異なるが、有益な役割をさまざまな活動のなかで演じているようであった。また、補助教員を派遣していない教育委員会も含めて、16年度以降においての派遣については、本調査によれば半数近く(44.9%)の教育委員会が予定していた。しかも、補助教員を派遣していない教育委員会においてすらも、予算的な裏づけさえあれば、4分の3(75.0%)に当たる教育委員会は、補助教員の派遣を「実施」あるいは「検討」したいと回答していた。そのような調査結果から言えば、補助教員の派遣は、臨時的な緊急雇用対策事業の一つとして終わらせるのではなく、正規な教育政策として位置づけられてよいものである、という結論が導き出された。なお、外国調査に関しては、そこで得られた資料を整理しているところである。また、この研究成果は、口頭発表として、第62回日本教育学会(2003年8月26日27日、於:早稲田大学)で公にされた。また、学術論文としては、『筑波大学教育学系論集』(第28巻、2004年3月、発行予定)で公にされる。申請段階の時期には、わが国では、「指導員」や「指導助手」などと呼ばれる市区町村レベルの「補助教員」の導入は、決して多くなかった。したがって、先駆的な地域を抽出して、集中的にその地域を研究する予定であった。しかし、研究を進めていくなかで、その導入がこの1年ないしは2年の間に教育現場で急激に進行しているという情報を得ることとなった。それによって、当初の研究計画を若干修正し、研究の対象を広げざるを得なくなった。そこで、都道府県教育委員会への調査を試みようとしたが、そこでは市区町村レベルの「補助教員」の導入について、正確で十分な情報を掌握しきれていないことが判明した。そのような状況を踏まえ、全国の市区町村教育委員会すべて(約3500)を対象にしたアンケート調査を実施した。現在、回収作業はほとんど終了し、コンピュータにデータを入力しているところである。まだ、データの最終的な整理ができていない現状であるが、予想以上に、全国各地で多種多様な導入が行われているということだけは現時点でも明確になっている。また、世界的に見れば、「補助教員」の導入に関して最も先進的であるために、わが国の今後のあり方を模索するうえで最も参考になるアメリカの状況を予備的に調査し、現地で貴重な資料を収集した。現在、来年度の本格的な調査に向けて、その資料を解読しているところである。したがって、現時点では、主にデータを整理・解読する段階であって、まだそれを公表できる段階には至っていないが、来年度の公表に向けての作業が着実に進みつつある状況である。
直接数値シミュレーションによる超臨界圧流体の乱流熱伝達メカニズムに関する研究

平行平板間乱流において物性値変化を考慮した直接数値シミュレーションを実施することにより、超臨界圧水の乱流統計量を取得するだけなく、その知見をもとに汎用流体コードにも変物性コードを組み込み、擬臨界点を越す計算を達成した。これにより、基礎学術分野の超臨界熱流動現象を理解するだけでなく、発電用核融合炉の冷却材の流れへの応用や有効物質の抽出分離技術にて必要とされるデータを提供できる可能性を示した。超臨界圧流体は、環境への負荷が少なく、化学的に安定・安全、低コストである。現在、固有な特徴を活かした工業分野への応用が、急速に進んでいる。有用物質の抽出において、不燃性で溶解力の大きい超臨界圧二酸化炭素を抽出溶媒とすることは、環境にやさしく、グリーンサスティナブルケミストリーの視点から注目を集めている。原子力の分野では、超臨界圧水を冷却材とするスーパー高速炉の研究が進行中である。さらに、将来の核融合炉でも高い発電効率が取得可能なため、有力な設計概念の一つとなっている。基礎学術分野においては、実験や理論から、擬臨界点付近の伝熱劣化や乱流熱伝達現象の把握が進んでいる。しかしながら、正確な計測が困難な物理量に関しては、未だ経験則の域を脱していない。また、支配方程式にモデル化を施した数値計算での研究も行われているが、経験式を含むため、精度の信頼性に欠けるのが実情である。他方、本研究でのモデルを用いない直接数値シミュレーション(DNS)は、高精度な結果を取得可能である。超臨界圧流体の乱流熱伝達現象のメカニズム解明は、工業分野から基礎学術分野にわたって大きな貢献が可能であることから、本研究は画期的な研究となりうる。本研究では、超臨界圧水、超臨界圧二酸化炭素を対象とし、変物性を考慮した単相流の大規模な平行平板間乱流の直接数値シミュレーションを実施することを最終目的とする。特に、瞬時場を可視化することによって、伝熱劣化現象と乱流熱伝達現象の関連性を把握し、モデルの精度向上に必要な乱流プラントル数、乱れのエネルギー収支等の乱流統計量の取得を目指す。さらに、ヌッセルト数など既存の整理式との比較を行い、DNSの結果に基づいた強制対流熱伝達の整理式の修正を行う。本年度は、超臨界圧流体の物性変化に対応可能なDNSを実施するためのプログラムコードの準備と作成に着手した。超臨界圧流体は、環境への負荷が少なく、化学的に安定・安全であり、低コストである。さらに、将来の核融合炉でも高い発電効率が取得可能なため、有力な設計概念のーつとなっている。本研究では、超臨界圧水、超臨界圧二酸化炭素を対象とし、変物性を考慮した単相流の数値シミュレーションを実施し、より汎用性のある流体シミュレーションコードを確立することを最終目的とする。本年度は、物性値コード(PROPATH)を汎用流体解析コードに組み込む作業を実施した。また、完成した変物性コードを用いて、円管内の超臨界圧二酸化炭素を対象に流体数値シミュレーションを実施し、擬臨界点を越すことを達成した。さらに、原子力の分野では、将来の核融合炉において超臨界圧水を冷却剤として用いることで、現在の核分裂炉と同等の発電効率が取得可能なため、有力な設計概念の一つとなっている。また、支配方程式にモデル化を施した数値計算(RANS)での研究も行われている。

この計算手法は、汎用性が高いため産業界で広く使用されているが、経験式を含み精度の信頼性に欠けるのが実情である。他方、本研究でのモデルを用いない直接数値シミュレーション(DNS)は、高精度な結果を取得可能であり基礎学術分野で広く使われている。本研究では、物性値コードをRANSおよびDNSに組み込むことにより、変物性を考慮した単相流の数値シミュレーションに成功した。超臨界圧二酸化炭素を対象にRANSを実施し、擬臨界点を越す温度領域まで解析した。これにより、本研究の最終目的である汎用性のある超臨界圧流体計算コードの確立を達成した。さらには、臨界点近傍の物性変化に対応可能な超臨界圧水のDNSコードを世界で初めて整備した。超臨界圧流体の乱流熱伝達現象のメカニズム解明は、工業分野から基礎学術分野にわたって大きな貢献が可能である。本研究では、当該DNSコードを用いて超臨界圧水を対象とした大規模な数値計算を実施する予定であり、さらに画期的な成果となりうる。
革新的グリーンプリンテッドエレクトロニクスの開発

本研究ではオールトナー型プリンテッドエレクロトニクスの実現を目指して、その要素技術の達成と、その原理となる物理的プロセスを明らかにすることを目的とした研究を進めている。本年度の研究では、金属材料(Au, Ag, Cu, Ni)、カーボン材料(グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ)、酸化物材料(ITO, ZnO)を中心として静電転写と超音波焼結を行ってきた。現在、試された実験パラメータの範囲で、得られた結果は材料によって差が見られるものの、それぞれに材料の性質を反映していると考えられ、今後の詳細の検討によって、工学上も物理学上も興味深い要素が数多く発掘されることが見込まれる。産業応用に最も近いと考えられる金属材料の静電転写では、AuおよびAgについて、明確な静電転写とパターン形成を達成した。Auは表面活性が強すぎるためナノ粒子が大きな塊状になりやすく、微細なパターンを描画するには、粒子の表面改質が必要と考えられる。Agナノ粒子はたいへん良好な転写およびパターニング性を示し、250マイクロメートルライン/スペース相当の回路パターンの描画に成功した。また、30マイクロメートル幅の櫛形電極パターンの描画に関しても、現状はコントラストの改善が必要なレベルながら、櫛形電極のパターンを描画することに成功した。その他、Cu、グラフェン、グラファイトにおいて、静電転写の効果を明確に観測した。超音波焼結に関しては、Au, Ag,グラフェン、ZnOについて、薄膜化を実現した。特にAgについては、プラスチックフィルム基板上に静電転写にてRFIDアンテナパターンを描画したうえで超音波焼結を実施し、Agの焼結薄膜を得た。本年度実施できたのは2端子抵抗のみであるが、配線材料として十分に低い抵抗が得られた。金属および導体材料の静電転写は、材料によって若干の達成度の差はあるものの、おおむね良好な結果を得ている。これはそれぞれのトナー材料の電気的性質や化学的な特性を反映したものと考えられるため、これらの結果の差の原因を詳細に解明することによって、この技術に適用可能な材料に必要とされる統一的な条件を確立することができると見込まれる。このため、これらの差異を適用可/不可として分類するだけでなく、その差異について詳細に物理的な調査を行う。得られた結果をフィードバックし、より高精細・高機能性に優れ、プリンテッドエレクトロニクスに必要とされる新トナー材料・複合トナー材料を探索する段階に到達している。また、デジタルダイレクトプリントについても、1列に並んだマトリクス電極について、電圧を印加した電橋上にのみAgトナーが転写されることを実証した。高精細化とともに、デジタルダイレクトプリント化をさらに一段推し進めることによって、より自由な回路パターンを「版なし」でデジタルデータからダイレクトにプリントすることが可能になる。さらに、これまでの材料の範囲をさらに拡げて、有用な酸化物材料(ITO, ZnO, NiO他)の高精細描画を実証する前段階の検証を終えたこともあり、今後さらに一段のマルチプリンテッド化の推進を進める段階にある。次年度は、トナー材料のマルチ化、トナーの流動性向上、トナーの複合粒子化、回路描画の一段の高精細化、デジタルダイレクトプリンティング化、を推進する。トナー材料のマルチ化には、ITOやZnO等の近年エレクトロニクス材料として有用性が増している材料について、従来よりも範囲を広げてトナー化を推進し、より高精細な描画を可能にする。そのために必要な要素でもあるのが、トナーの流動性向上とトナーの複合粒子化である。微小な粉体は互いに凝集しやすく、そのままではトナー型プリンテッドエレクトロニクスには不向きな材料も多い。これを解消してトナーの細粒化、高流動化を実現するために、導体材料の導電性を損なわずに流動性を向上するナノ粒子を適切に混和する。最終的に微粒子として素材を得るためには、一般的な液中での混合・攪拌は向かないので、空中に浮遊させての混合を検討する。粒子の複合化についてはさらにもう一つの利点があり、複合粒子化によって、構成材料の良い特性をたがいに活かす新材料を創生できる期待がある。たとえば、Auとグラフェンをうまく複合化できれば、Auの電気伝導性を確保しながら、グラフェンが備える有機半導体とのコンタクトの良さを持つコンタクト電極材料を創り出すことができる。これは、真空蒸着などでは実現できないことである。複合材料化については、メッキの下地、太陽電池の電極など、エレクトロニクス以外にもざまざまな活用が期待される。高精細化とデジタルダイレクトプリント化については、エレクトロニクス回路の印刷を行うことから、文書印刷よりもより一段の高精細化が要求される。原理は完成されていると考えられている現行のトナープリントを、エレクトロニクスプリンタとして一段と革新するため、新方式の開発も並行して行う。平成29年度は、これまでに積み重ねてきた基礎的な知見とノウハウに立脚して、(1)有機半導体および絶縁体トナーの微細パターニングと超音波溶融による薄膜化、(2)市販の金属ナノ粒子をトナーとして用いた金属トナーのパターニングと超音波焼結による薄膜化を行ってきた。有機半導体のパターニングと薄膜化では、10マイクロメートル程度のパターニングが可能であることを示し、超音波溶融による薄膜化で有機薄膜トランジスタの動作を実証した。ポリマー絶縁材料については、現状で50マイクロメートル程度のパターニングが可能であることを示したが、自然に帯電する傾向が強く、電気的な反発力が生じるため、微細精細パターニングにおいて課題がある。

超音波溶融による薄膜化においては、薄膜化には成功したものの、SEMで表面を観察すると熱収縮に起因するとみられるひび割れが散見され、マクロに平坦で均質な絶縁薄膜の作製には課題が残っている。金属ナノ粒子のパターニングにおいては、ミリメートルサイズのパターニングに成功した。これは有機回路の配線パターン形成に寄与する。さらに、マイクロメートルサイズのパターニングにトライし、良好な結果を得ている。転写効率を向上させれば、明確な結果が得られると考えられる。金属ナノ粒子パターンにおける超音波焼結においては、黒色粉末状のAg粒子を、超音波焼結により金属光沢のあるAg薄膜とすることに成功した。その他に、酸化物ZnOのナノ粒子についても、超音波焼結による薄膜化が可能であることを示した。機半導体、ポリマー絶縁体、金属ナノ粒子に関して、トナー型パターニングによるパターン形成に成功した。有機半導体、ポリマー絶縁体に関して、超音波溶融による薄膜化に成功した。また、金属ナノ粒子に関しても、超音波焼結による金属(Ag)薄膜化に成功した。全体として、パターニングについては良好な結果を得ている。課題となるのは高効率化と高精細化である。塊になりやすい粒子に関して流動性を改善する必要があり、特に絶縁体粒子については自然帯電への対策も必要と考えられる。超音波溶融あるいは焼成については、瞬間的・局所的な昇温が可能という超音波溶着・焼結の特徴のため、いずれの材料に関しても、プラスチックフィルム上での薄膜化がおおむね良好に進行している。酸化物ZnOのナノ粒子に関して超音波焼結が有効であることは、事前には予測していなかった成果であった。金属粒子に関しては均一性の確保、ポリマー絶縁体粒子に関しては、成膜時の温度変化に伴う歪みの発生が課題となっている。本研究ではオールトナー型プリンテッドエレクロトニクスの実現を目指して、その要素技術の達成と、その原理となる物理的プロセスを明らかにすることを目的とした研究を進めている。本年度の研究では、金属材料(Au, Ag, Cu, Ni)、カーボン材料(グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ)、酸化物材料(ITO, ZnO)を中心として静電転写と超音波焼結を行ってきた。現在、試された実験パラメータの範囲で、得られた結果は材料によって差が見られるものの、それぞれに材料の性質を反映していると考えられ、今後の詳細の検討によって、工学上も物理学上も興味深い要素が数多く発掘されることが見込まれる。産業応用に最も近いと考えられる金属材料の静電転写では、AuおよびAgについて、明確な静電転写とパターン形成を達成した。Auは表面活性が強すぎるためナノ粒子が大きな塊状になりやすく、微細なパターンを描画するには、粒子の表面改質が必要と考えられる。Agナノ粒子はたいへん良好な転写およびパターニング性を示し、250マイクロメートルライン/スペース相当の回路パターンの描画に成功した。また、30マイクロメートル幅の櫛形電極パターンの描画に関しても、現状はコントラストの改善が必要なレベルながら、櫛形電極のパターンを描画することに成功した。
無酸素脳症の磁気共鳴画像による検討:臨床例と剖検例における比較検討

目的:無酸素脳症の磁気共鳴画像(MRI)所見はきわめて多彩であるが,その経時的変化を検討し,剖検例では画像所見と病理所見を対比する。方法:臨床例6例の無酸素脳症においてMRI上の経時的変化を検討した。MRI装置はシーメンス社製マグネトームH15で,スピンエコー法によって軸位断のT1強調像,T2強調像を施行し,適宜冠状断を追加した。大脳皮質層状壊死のMRI所見が得られ,剖検された他の2症例で,組織学的検討を行った。結果:臨床例のMRIの経時的観察では,発症1週10日以内の急性期には,MRのT2強調像で亜急性期早期(20日)には造影T1強調像で,脳回表面に沿って線状の増強効果が見られ,亜急性期後期(30日)には単純T1強調像でやはり脳回に沿って線状高信号が出現した。慢性期(1.5ケ月)には脳室拡大など脳萎縮所見が進行して,T1強調像の脳表の線状高信号は消褪してゆき,T2強調像で白質に著明な高信号が出現した。組織学的所見との対比では,T1強調像で脳回に沿った線状高信号部位に一致して,大脳皮質に層状壊死所見が認められた。この壊死巣内には脂質を貧食した大食細胞の浸潤が軽度に認められたが,出血巣はなかった。T2強調像で高信号を呈した白質域には髄鞘脱落,グリオーシスを認めた。考察:亜急性期の皮質に沿ったT1強調像の線状高信号は皮質の層状壊死を反映すると考えられた。高信号を示す理由として、壊死部の大食細胞に貧食された脂質を推定していたが,それを積極的に支持する組織学的な所見は得られなかった。従って,この特異なMRI所見の理由を本研究でも解明できなかった。慢性期の白質の変化は大脳皮質の変化にともなって二次的に起こってくる変性を表すと推察された。MRI・病理所見を比較検討するための方法としては,I生前MRIと剖検脳病理所見の対比,II死後MRIと病理所見の対比(Aフォルマリン固定後のMRI,B死亡直後のMRI)が考られる.死亡直後にMRIを施行する方法としては,(1)解剖による脳取り出し前に検査する場合と,(2)取り出した脳をそのままMRI室に運んで検査する場合がある.われわれはこれまでに,3種の方法で(I,IIB(1),IIB(2))各一例ずつMRI検査を施行できた.組織所見との対比検討は完了していないが,実際的な問題点がいくつか判明したので述べる.1.生前MRI施行例における比較では,MRI検査と剖検までの時間間隔,その間のMRI内組織変化の有無(respirator brainなど)が問題となる.2.死亡直後のMRIでは,まず近年,剖検数が大きく減少しているという大きな問題がある.3.日常の検査業務に支障を来したり,夜間や休日の時間外にMRIを行う必要が生じる.4.剖検によって取り出した脳のMRIでは,脳の変形,空気のア-ティファクトなどの画像劣化が生じた.この問題点を解決するために生食を満たせる容器を試作中である.5.解剖前に脳MRIを施行した例で最も良好な画像が得られた.

ただし,検査待ち患者への影響,検査技師の心理的抵抗などの問題点は残った.6.フォルマリン固定後の脳MRI施行の経験はない.文献的には報告があるが,脱水による画像の変化が大きい.また検査室にフォルマリン臭が残ることが危惧される.今後は例数を増やし,病理組織所見との対比を進めていきたい.また導入予定の新MRI装置によってFLAIR法も適用してみたい.死亡直後にMRIを施工する方法としては,(1)解剖による脳取り出し前に検査する場合と,(2)取り出した脳をそのままMRI室に運んで検査する場合がある.前回,死亡直後にMRIを施工する場合の実際的な問題点を列挙した.取り出した脳をMRI室に運んで検査するのに生理食塩水を満たした試作容器に脳を入れて検査してきたが,その場合の新たな問題点が判明したので報告する.冷たい生理食塩水を使った場合,大脳皮質と白質のコントラストが悪くなることである.温度によって組織のT1緩和時間,T2緩和時間が変化するためと思われた.そのため体温程度に暖めた生理食塩水を利用したところこの問題は解決し,皮質と白質のコントラストの改善が得られた.目的:無酸素脳症の磁気共鳴画像(MRI)所見はきわめて多彩であるが,その経時的変化を検討し,剖検例では画像所見と病理所見を対比する.方法:臨床例8例の無酸素脳症においてMRI上の経時的変化を検討した.MRI装置はシーメンス社製マグネ-ムH15で,スピンエコー法によって軸位断のT1強調像,T2強調像を施行し,適宜冠状断を追加した.このうち剖検が得られた2症例では,主にH-E染色,髄鞘染色により組織学的検討を行った.結果:臨床例のMRIの経時的観察では,発症1週10日以内の急性期には,MRのT2強調像で大脳皮質は高信号となって瀰慢性の脳腫脹を示した.亜急性期早期(20日)には造影T1強調像で,脳回表面に沿って線状の増強効果が見られ,亜急性期後期(30日)には単純T1強調像でやはり脳回に沿って線状高信号が出現した.慢性期(1.5ヶ月)には脳室拡大など脳萎縮所見が進行して,T1強調像の脳表の線状高信号は消退してゆき,T2強調像で白質に著名な高信号が出現した.組織学的所見との対比では,T1強調像で脳回に沿った線状高信号部位に一致して,大脳皮質に層状壊死所見が認められた.この壊死巣内には脂質を貧食した大食細胞の浸潤が軽度に認められたが,出血巣はなかった.T2強調像で高信号を呈した白質域には髄鞘脱落,グリオーシスを認めた.考察:亜急性期の皮質に沿ったT1強調像の線状高信号は皮質の層状壊死を反映すると考えられた.高信号を示す理由として,壊死部の大食細胞に貧食された脂質を推定していたが,それを支持する組織学的な所見は得られなかった.従って,この特異なMRI所見の理由を本研究でも解明できなかった.慢性期の白質の変化は大脳皮質の変化にともなって二次的に起ってくる変性を表すと推察された.
ブタアディポネクチン遺伝子の多型で背脂肪厚の違いを説明する

本研究では、背脂肪の厚い梅山豚種と薄いランドレース種間で見られるアミノ酸置換を伴う多型が多量体形成及び脂肪量との関係を解明することを目的とした。単量体から多量体に及ぶ多様な血液中アディポネクチン分子を認識可能な抗ブタモノクローナル抗体の作出に成功した。また、ELISAによる血液中アディポネクチン濃度測定法を確立した。ランドレース型及び梅山豚型アディポネクチンの強制発現試験、更にランドレース及び梅山豚の血清試料を用いたウェスタンブロットの結果から両者のアディポネクチン多量体に明確な違いはなかった。しかしながら遺伝子発現同様、血清アディポネクチン量は背脂肪の厚い豚で低いことが明らかになった。本研究では、背脂肪の厚い梅山豚と薄いランドレースの2品種間でmRNA発現量差の見られたアディポネクチンにアミノ酸置換を伴う多型の存在に着目し、この差異によって生じるアディポネクチンが両者の脂肪蓄積能の違いをもたらしているとの仮説を明らかにする。アディポネクチンの遺伝子変異がアディポネクチン分子多型を生じるかどうか明らかにするためには、まず多様な分子形態を示すアディポネクチンタンパク質検出系を確立する必要がある。しかしながら昨年度、市販の抗アディポネクチン抗体はブタアディポネクチンタンパク質に反応しないことが判明した。そこで本年度は、ブタアディポネクチンアミノ酸配列に基づく抗原ペプチド3種類を設計してBalb/Cマウスに免疫し、ブタアディポネクチンに応答しかつ分子多型の識別が可能なモノクローナル抗体の作出を試みた。そのうち1種類のペプチドからELISAによるスクリーニングを繰り返した後、ブタアディポネクチンタンパク質に反応するモノクローナル抗体IgMの単離に成功した。しかし得られた抗体の応答性をウェスタンブロットにより確認したところ、ブタアディポネクチンとは異なる分子量のバンドが検出されたことから、本抗体がブタアディポネクチンではない他の夾雑物質に反応している可能性があるとの結論に至った。一方、抗体がなくてもその分子形態をある程度評価できるよう昨年度構築したプラスミドベクターを用いて、タグ標識したランドレース型および梅山豚型アディポネクチンの強制発現試験を行った。HEK293細胞、ブタ脂肪前駆細胞およびブタ脂肪細胞に導入し、血清入りあるいは無血清培地で培養した後、細胞上清および細胞画分を回収して抗タグ抗体を用いてウェスタンブロットを行った。その結果、何れの条件においてもほぼ同様のバンド様式が観察され、両品種間でアディポネクチンの分子多型は見られない可能性が示唆された。本研究では、背脂肪の厚い梅山豚と薄いランドレースの2品種間でmRNA発現量差の見られたアディポネクチンにアミノ酸置換を伴う多型の存在があることに着目し、この差異がブタの背脂肪厚の違いをもたらす要因となっている可能性を明らかにすることを目的としている。アディポネクチンの遺伝子変異がアディポネクチンの高分子形成能に及ぼす影響を明らかにするためには、まず多様な分子形態を形成するアディポネクチンのタンパク質検出系を確立する必要がある。そこで本年度は、ブタ2品種の血清、ブタ由来の脂肪細胞(PSPA)より調製したタンパク質画分およびブタのアディポネクチン標本を用いてウェスタンブロットを行った。抗アディポネクチン抗体(5社)を用いて試行したところブタ血清中のアディポネクチンを検出することはできなかった。アディポネクチンmRNAを十分に発現しているPSPA脂肪細胞の培養上清と細胞画分を調製し、同じ抗体を用いてウェスタンブロットを行ったがアディポネクチンのバンドを検出することはできなかった。ブタリコンビナントアディポネクチンに対しては2つの抗体が反応したが、血清中と同様のタンパク質量にするとバンドが検出されないことから、ブタのアディポネクチンを評価する上でヒト及びマウスを抗原とした市販のアディポネクチンではブタのアディポネクチンと交差性がないことが明らかになった。一方、抗ブタアディポネクチン抗体がなくてもアディポネクチンの分子形態をウェスタンブロットで評価できるよう梅山豚型とランドレース型のアディポネクチンcDNAをpEGFP-N1、pIRES2-AcGFP1およびpCMV-DYKDDDDKベクターに組込みコンストラクトを作成した。HEK293細胞にプラスミドを導入し、タグ標識アディポネクチンの強制発現系を確立した。ブタアディポネクチンアミノ酸配列に基づき抗原ペプチドを3種設計し、それぞれ6週齢のBALB/cマウスに免疫した。1つ目の抗原ペプチドによる抗体は全長ブタアディポネクチンタンパク質に応答せず、2つ目のC末端側complement component C1q領域を抗原としたペプチドでは抗体価の上昇が認められなかった。そこで3つ目のN末端側variable領域の抗原ペプチドで免疫したBALB/cマウスの脾臓細胞とSPII細胞の融合によりハイブリドーマを作出し、スクリーニングとクローニングを繰り返した後、最終的にブタアディポネクチンタンパク質に応答する抗体産生株16クローンを得た。何れの抗体もアイソタイプはκ軽鎖のIgMであった。その中で抗体価の高いクローンを一つ選出し、ハイブリドーマの培養上清を精製した抗体を試験に用いた。まずウェスタンブロットにより、作出したモノクローナル抗体が市販の標識ブタアディポネクチンタンパク質に対して抗標識抗体を用いた場合と同等のバンドパターンを示すことを確認した。次いで、ブタ血清を用いて非加熱・非還元下でウェスタンブロットを行った結果、複数のバンドを検出した。更にブタ血清試料を加熱・還元下においてウェスタンブロットを行った結果、アディポネクチンタンパク質の単量体の分子量に相当する30kDa付近にバンドを認めた。

作出した本モノクローナル抗体が、単量体から多量体に及ぶ多様なブタアディポネクチン分子形態を検出可能であることが判明した。背脂肪の厚い梅山豚と薄いランドレースの2品種間でmRNA発現量差の見られたアディポネクチンにアミノ酸置換を伴う多型が存在したことから、アディポネクチンタンパク質の多量体形成様式が変化し、その作用機能に影響を及ぼす可能性が想定された。本研究では、アディポネクチンの多量体を検出する系を確立し、梅山豚とランドレースのアディポネクチンをタンパク質レベルで比較することとした。そのためには多様な多量体構造を取ると言われるアディポネクチンに応答する抗ブタ抗体が必要不可欠であったが、アミノ酸配列の相同性が8割程度では市販の抗ヒト及び抗マウス抗体によりブタアディポネクチンを特異的に検出することはできなかった。この結果、新規にブタアディポネクチンモノクローナル抗体を作出することを試みる一方で、抗体がなくても検出できるよう梅山豚型及びランドレース型アディポネクチンcDNAをpCMV-DYKDDDDKベクターに組み込み、HEK293及びブタ脂肪前駆細胞株(PSPA)にてタグ標識アディポネクチンの強制発現を行った。細胞画分と培養上清画分中のアディポネクチンタンパク質をウェスタンブロットにより抗タグ抗体を用いて検出したものの、そのバンド様式及び強度に両品種間で特段の違いは見られなかった。モノクローナル抗体作製のため抗原4種類をBALB/cマウスに免疫した結果、ブタアディポネクチンN末側variable領域の17aaを抗原とした抗体を産生するハイブリドーマのクローン化に成功した。得られた抗体がκ軽鎖のIgM抗体であることを確認した。この抗体を用いて梅山豚及びランドレースの血清を用いてウェスタンブロットを行った結果、両品種間で背脂肪厚に差が生じる35ヶ月齢頃からランドレースの方でアディポネクチンタンパク質量が多くなること、また300kDa以上の超高分子多量体の存在が一部の個体で観察された。本研究では、背脂肪の厚い梅山豚種と薄いランドレース種間で見られるアミノ酸置換を伴う多型が多量体形成及び脂肪量との関係を解明することを目的とした。単量体から多量体に及ぶ多様な血液中アディポネクチン分子を認識可能な抗ブタモノクローナル抗体の作出に成功した。また、ELISAによる血液中アディポネクチン濃度測定法を確立した。ランドレース型及び梅山豚型アディポネクチンの強制発現試験、更にランドレース及び梅山豚の血清試料を用いたウェスタンブロットの結果から両者のアディポネクチン多量体に明確な違いはなかった。しかしながら遺伝子発現同様、血清アディポネクチン量は背脂肪の厚い豚で低いことが明らかになった。
神経冠形成遺伝子によるがん悪性化促進機構の解明

本研究は、神経冠形成に必要な遺伝子群の中からがん悪性化に寄与する遺伝子を同定・機能解析し、がん悪性化の分子機構を解明することを目的としている。申請者は神経冠形成遺伝子を対象としたsmall interfering RNAスクリーニングを行い、メラノーマ細胞の悪性形質を促進する候補遺伝子を選抜した。その中の一つの神経冠形成遺伝子について作用機序の解明を進め、この遺伝子がメラノーマで高発現し、脱分化、生存、運動能、薬剤耐性の亢進に寄与していることを明らかにした。これらの結果は、同定したメラノーマ悪性化因子の阻害がメラノーマ治療に有効であることを示唆するものであり、非常に意義深いと考えられる。本研究は、がんおよび神経冠形成における“EMT(Epithelial-Mesenchymal Transitions)機構の類似性"に着目し、神経冠形成に必要な遺伝子群の中から、がんEMTを制御している分子を探索し、探索により同定した“がんEMTを制御する新たな遺伝子"の作用機序を明らかにすることにより、がん悪性化・転移の分子機構を解明することを目的として研究を進めている。これまでに申請者らは30種程度の神経冠形成遺伝子を対象としたsmall interfering (si)RNAスクリーニングを行い、メラノーマ細胞の転移を促進する候補遺伝子を選抜している。その中の一つの神経冠形成遺伝子について作用機序の解明を進め、1.正常ヒト組織では脳と精巣でのみ高発現している、2.正常ヒトメラノサイトと比較し、メラノーマ細胞株で高発現している、3.メラノーマ細胞においてその遺伝子を発現抑制するとE-カドヘリン発現の増加、分化の促進、移動能・浸潤能・転移能の低下が引き起こされる、4.神経冠形成遺伝子安定過剰発現株ではE-カドヘリン発現の低下、脱分化の促進、運動能の亢進がみられる、などの知見を得ている。さらに、ヒトメラノーマ臨床検体をもちいた免疫染色により、神経冠形成遺伝子が良性母斑と比較し、メラノーマ組織において高発現していることを明らかにした。さらに、神経冠形成遺伝子の作用機序として、Eカドヘリンプロモーターへの結合とプロモーター活性制御機能があることを明らかにした。また、神経冠形成遺伝子には抗アポトーシス作用があり、メラノーマ治療で使用されているBRAF阻害薬への感受性を弱めていることを明らかにした。本研究は、神経冠形成に必要な遺伝子群の中からがん悪性化に寄与する遺伝子を同定・機能解析し、がん悪性化の分子機構を解明することを目的として研究を進めている。申請者らは神経冠形成遺伝子を対象としたsmall interfering RNAスクリーニングを行い、メラノーマ細胞の悪性形質を促進する候補遺伝子を選抜している。その中の一つの神経冠形成遺伝子について作用機序の解明を進め、1.正常ヒト組織では脳と精巣でのみ高発現している、2.正常ヒトメラノサイトと比較し、メラノーマ細胞株で高発現している、3.メラノーマ細胞においてその遺伝子を発現抑制するとE-カドヘリン発現の増加、分化の促進、移動能・浸潤能・転移能の低下が引き起こされる、4.神経冠形成遺伝子安定過剰発現株ではE-カドヘリン発現の低下、脱分化の促進、運動能の亢進がみられる、5. Eカドヘリンプロモーターへの結合とプロモーター活性制御機能があること、6.神経冠形成遺伝子には抗アポトーシス作用があり、メラノーマ治療で使用されているBRAF阻害薬への感受性を弱めていること、などの知見をこれまでに得た。最終年度には、さらに、神経冠形成遺伝子の下流で発現亢進する遺伝子を同定し、その下流で活性化するシグナル伝達経路を明らかにした。また、このシグナル伝達経路と神経冠形成遺伝子はポジティブフィードバックループを形成していることも明らかにし、このシグナルループがメラノーマ細胞のBRAF阻害薬への耐性に寄与していることが示唆された。これらの結果は、新たに同定したメラノーマ悪性化因子の阻害がBRAF阻害薬との併用により、メラノーマ細胞のBRAF阻害薬耐性株の出現を抑制することを示唆するものであり、非常に意義深いと考えられる。申請者らは、神経冠形成遺伝子に対するsiRNAスクリーニングをEカドヘリン発現を指標にして行い、一つのメラノーマ増悪に関与する候補遺伝子を同定している。既に、この神経冠形成遺伝子の転写因子としての機能を明らかにし、神経冠形成遺伝子がEカドヘリンプロモーターに結合すること、Eカドヘリンプロモーター活性を抑制すること、を明らかにしている。さらに、神経冠形成遺伝子が結合する詳細なDNA配列もゲルシフトアッセイにより同定しており、27年度に行う予定であった内容を既に達成している。さらに、メラノーマ臨床検体におけるこの神経冠形成遺伝子の発現解析を免疫染色法により行い、良性母斑と比較し、メラノーマ検体において神経冠形成遺伝子が有意に高発現しているという重要なデータを得ている。

また、この神経冠形成遺伝子がメラノーマにおいて、抗アポトーシスや薬剤耐性に関与しているという非常に興味深い結果が得られており、当初の予定以上の進展と興味深い結果が得られている。メラノーマ治療において、原因遺伝子であるBRAFの阻害剤を用いた治療が行われているが、BRAF阻害剤に対する薬剤抵抗性が生じることにより、その効果が限定的であることが問題となっていることから、今回我々が得た結果はメラノーマ薬剤耐性機構を破壊するためのブレークスルーになる可能性が高く、非常に重要な結果が得られたと考えられる。以上のことから、現在までの本研究の達成度は当初の計画以上に進展している、と考えられる。分子腫瘍学これまでにスクリーニングにより同定した神経冠形成遺伝子の解析より、ある神経冠形成遺伝子がメラノーマの増悪(増殖・転移・薬剤耐性)を促進する転写因子であり、メラノーマ特異的に発現する因子であることが明らかになったことから、この神経冠形成遺伝子の下流で発現制御を受ける遺伝子を網羅的に探索する。その中から、この神経冠形成遺伝子の機能に重要であり、治療標的にしやすい因子をピックアップし、機能解析を行う。これら下流因子の重要性が実験的に示された場合、阻害薬や中和抗体での阻害を行い、治療標的としての評価を行う。具体的には、免疫不全マウスを用いたがん移植実験を行い、形成させたがんの縮小効果を測定する。この際、単独投与のみではなく、BRAF阻害薬との併用も試みる。併用することで、メラノーマ細胞に生じる薬剤耐性を抑制し、BRAF阻害薬の効果が高まることが期待できる。また、同定した神経冠形成遺伝子によりどのような分子機構で薬剤耐性(抗アポトーシス)が亢進するのかについて解析を行い、詳細な分子機構を明らかにする。さらに、スクリーニングにより得た他の遺伝子の機能解析も進め、より多くのがん悪性化促進機構を解明する。これらの実験を行うことで、がん治療薬としての新規ターゲットが同定できる可能性が高く、また、現在がん治療でしばしば問題になっている薬剤耐性機構を破壊するための知識が得られる可能性が高く、本研究は大変意義深いと考えられる。本研究では、神経冠形成遺伝子に対するsiRNAスクリーニングを2度行う予定であったが、一度目のスクリーニングで得られた候補遺伝子に非常に重要な役割があることが分かったため、本年度はこの遺伝子の解析を重点的に進めた。そのため、本年度は2度目のスクリーニングを行わなかったため、siRNAを購入する予定であった資金などに余りが生じた。次年度は、引き続き同定した神経冠形成遺伝子のメラノーマ増悪促進機構について解析を行うと同時に、さらなる増悪促進因子の同定を試みる。同定した因子の阻害を行うための阻害剤や、抗体の購入、また、既存のメラノーマ治療薬との併用作用を検証する為、既存のメラノーマ治療薬を購入する予定である。また、生体内での効果を検証するため、免疫不全マウスを用いて腫瘍形成実験を行うため、免疫不全マウスを購入する予定である。その他、分子生化学的なアッセイを行うための試薬や学会出張費などが必要である。
高圧環境を利用した透明酸化物の機能化に関する研究

ベルト型高圧装置における圧力精度の向上(<3.7 GPa)、及び外気温度の影響によるシリンダー/アンビル、高圧部材等の温度変動に伴う、発生圧力の再現性を検証した。結果、発生圧力誤差を従来の半分以下である0.2 GPa以内に抑えることに成功した。これにより圧力の精密制御が可能になったため、12CaO・7Al2O3(C12A7)結晶中のCaサイトへのMgとSrの置換ドーピングを試みた。Mgドーピングした試料を得ることはできなかったが、Srドーピングには成功し、C12A7-S12A7固溶体が得られた。これまでの研究において、12CaO・7Al2O3(C12A7)結晶のCaサイトのMgよる完全置換、12MgO・7Al2O3(M12A7)結晶の高圧合成が上手く行かなかったため、1つ段階を踏み、構成カチオンの大きさに対する合成条件(圧力・温度)の変化を検証する目的で、C12A7結晶と12SrO・7Al2O3(S12A7)結晶の固溶体合成を試みた結果その合成に成功し、Srの固溶量に応じ、温度だけでなく圧力も調整し最適な合成条件を求める必要があることがわかった。昨年のM12A7結晶の合成では、圧力一定の条件(10 GPa)でのみしか試みていなかったため、まず、合成圧力も2.5 GPa10GPaまで変化させながら、M12A7結晶の合成を試みたが当該物質の合成には至らなかった。そこで次に、C12A7結晶の合成条件を基点とし、Mg固溶(CaサイトへのMg部分置換)の可能性を検討した。また、以前行った圧力の精密制御に加え、発生温度の再現性向上も試み、発生温度の誤差要因として、ヒーター抵抗のばらつきよりも、圧力誤差の影響が大きいことを見出した。つまり、これまでの圧力制御精度の改善は温度制御の面でも有用であることを明らかにした。以上、高圧合成技術の改善を行ったうえで、試料合成を、0.45.0 GPa、9001600°Cの圧力・温度領域で行った。C12A7結晶合成において、合成時の試料中OH濃度が、当該物質の生成に大きく影響したため、OH濃度も高圧合成のパラメータとした。結果は、合成圧力・温度を高くした場合、MgAl2O4、Ca4Al6O13(高圧相)のいずれか、若しくは両方がMg濃度に依存して優位に生成した。合成時のOH濃度の影響に関しては、OH濃度が高いと、水酸化物、Ca3Al2(OH)12とMgAl2O4が主な生成相になり、今回の合成条件では、Mgの固溶は認められなかった。Mayenite型化合物群の開拓を意図し、新規12MgO・7Al2O3(M12A7)結晶の高圧合成を10 GPa、1000°Cの条件で試みたが、目的の相を得ることはできなかった。そこで、構成カチオンの大きさに対する合成条件(圧力・温度)の移り変わりに関する見通しを図るために、12CaO・7Al2O3(C12A7)結晶と12SrO・7Al2O3(S12A7)結晶の固溶体合成を試みた。対象物質は隙間の多い結晶構造をしているためか、合成環境として圧力により敏感であり、必要以上に高圧側ではS12A7結晶、C12A7結晶が分解すること、試料空間内の温度勾配があると単相な試料が作製し難いことが、これまでの実験結果からわかっていた。すなわち圧力・温度条件を厳密に制御する必要があったため、まず、ベルト型高圧装置における精密な温度制御(試料空間の均熱化)を前提とした上で、低圧側(<3.7 GPa)の圧力精度の向上、及び外気温度の影響によるシリンダー/アンビル等、高圧部材の温度変動に伴う、発生圧力の再現性を検証した。これにより、圧力の精密制御が可能になり、合成条件を最適化していくことにより、C12A7-S12A7全率固溶体の合成することができた。また、合成するには少なくとも0.25 GPa以下の精度で圧力制御する必要があることがわかり、圧力制御の精度向上が、必要不可欠な過程であることも確認できた。目的物質を合成するために、合成装置をより高精度化するための研究を同時にする必要があったため。S12A7結晶、xS12A7(1-x)(C12A7)結晶、C12A7結晶とカチオンサイズを順に変えながら合成条件の系統的変化を検証してきた。引き続き、xC12A7(1-x)(M12A7)固溶体の合成を経て、M12A7結晶の高圧合成を再度試みる。
中脳発生におけるEngrailedの標的及び下流遺伝子の探索とその解析

EphrinA2のニワトリ胚の中脳における発現を調べたところステージ9(1.5日胚)から始まることがわかった。EphrinA2は視蓋網膜投射において重要な働きをすることが知られているが、ニワトリ胚で視神経が視蓋(背側中枢)に達するのは発生6日目頃であり、このことはEphrinA2がより初期の胚の中脳において視蓋網膜投射とは別の機能を担っていることが示唆される。そこでin ovoエレクトロポレーション法によりEphrinA2を発生中の脳で異所的に発現させたところ、中脳-間脳境界のくびれが無くなった。この表現型はエレクトロポレーション後9時間頃から観察され24時間後でも観察されたが、48時間後でははっきりしなかった。EphrinA2を異所的に発現させてもFgf8、Pax-2、Pax-6など中脳・間脳の領域化に重要な役割を果たす遺伝子の発現は影響を受けなかった。このことはEphrinA2により誘導される形態上の表現型が細胞の核外で起こっている事象に起因することを示唆する。EphrinA5を強制発現させた場合も同様の形態上の表現型が見られた。さらにチロシンキナーゼドメインを欠くEphA4やEphA3でも同じ表現型が観察された。一方EphrinB2やEphrinB3ではこのような表現型は得られなかった。以上はEphrinA-EphAのシグナリングが中脳の初期形態形成に関与していることを示す。
新しい接着分子としてのBGPIの臨床的意義と機能解析

Biliary glycoprotein(BGP)の肝疾患における意義とその機能を明らかにする目的で、本年度は、BGPに特異性の高いモノクローナル抗体を作製した。BGP cDNAをH-rasでトランスフォームしたNIH3T3細胞に移入してトランスフェクトーマを作製し、これを免疫原としてモノクローナル抗体T135を確立した。T135は血清および胆汁中のCEAとは反応せず、BGPに高い特異性を有すると考えられた。免疫組織学的検討では、正常肝組織においては毛細胆管が強く染色された。慢性肝炎でも同様のパターンであったが、脂肪変性の強い部分は陰性であった。肝細胞癌は、これまで30例について検討したが、分化度の高い例では細胞間や偽胆管内腔が陽性であったが、低分化型ではほとんど反応を認めなかった。従って、BGPは肝細胞の分化形質の一つである可能性があり、その発現低下と癌の悪性度との関連を更に検討中である。次に、T135とポリクローナル抗CEA抗体を用いたELISAを確立し、胆汁および血清中のBGP測定が可能となった。ポリクローナル抗CEA抗体はBGPと強く反応するため、これを一次抗体とし、特異性の高いT135を二次抗体とした。各検体について別にCEAレベルを測定し、CEA値が正常のものについて測定を行うことによりその影響を除外した。さらに、BGPトランスフェクトーマの細胞凝集に及ぼすT135の影響を観察した。NIH3T3は元々強い凝集活性を有するため明らかな影響を認めなかったが、ヒト肝癌細胞株CHC4ではBGPによると思われる凝集を抑制した。現在T135のエピトープについてマッピングを行っている。Biliary glycoprotein I(BGPI)について、今年度は肝疾患とくに肝細胞における発現を、mRNAおよび蛋白のレベルで検討し以下の結果を得た。1)培養細胞株におけるBGPI mRNAの発現をノーザンブロット法を用いて検討した結果、胃、大腸、膵、肝、および肺癌組織由来細胞株において3.9kbの単一バンドを認め、これまで胆汁中のCEA関連抗原として考えられていたBGPIが広い組織分布を示すことが示唆された。2)大腸組織においては、癌部と非癌部の間でBGPI mRNA発現レベルの明らかな差を認めず、癌部で発現の上昇するNCA mRNAとは異なる傾向にあった。3)肝組織においては、検討した6例すベての癌部および非癌部にBGPI mRNAの発現を認め、両部の間で明らかな発現レベルの差を認めなかった。さらにin situ hybridization法でも癌部およビ非癌部の細胞質に明らかなシグナルが検出された。これらの結果から、これまで議論のあった肝細胞癌において見い出されるCEA類似抗原の少なくとも一部はBGPIであることが示唆された。4)胆汁より作製したBPGI粗抗原を用いてウェスタンブロット法を行った結果、MoAb P1-255および抗CEAポリクローナル抗体により110kDaと85kDaのバンドが検出され、本抗体がBGPIに反応することが示された。5)MoAb P1-255を用いて、肝癌組織の免疫組織学的検討を行った結果、染色強度は非癌部において最も強く、細胞質と毛細胆肝管が陽性であった。癌部では主に偽腺管内腔が染色され、分化度が低下するに従って反応性も低下する傾向であった。最近BGPIにin vitro細胞拠凝集活性が証明されており、肝細胞におけるBGPIの生理学的役割をトランスジェニックマウス等を用いて明らかにすることが本抗原の病態生理学的意義を知るための手がかりを与えるものと考えられる。
内耳発生におけるWntシグナル、微小管制御蛋白質Dapleの機能の解明

Dapleノックアウトマウスは水頭症になることは既報で知られていたが、まず聴覚について異常がないかどうか検討した。Dapleノックアウトマウスは強大音には反応するため聾ではなかったが、聴力を聴性脳幹反応測定を用いることで詳細に観察した。この結果、Dapleノックアウトマウスはワイルドタイプと比して難聴があることが示された。この原因は細胞平面極性に異常による、蝸牛管伸長、内耳有毛細胞の異常によるものであると予想されたため、内耳の観察を行った。まず、内耳の外観を比較したが、Dapleノックアウトマウスの蝸牛管は、2回転半の蝸牛管であることが確認され、ワイルドタイプと比較しても蝸牛管の進展に異常があり短くなっているような現象は確認されなかった。また走査電子顕微鏡にて内耳有毛細胞の表面を観察し、外有毛細胞、内有毛細胞の配列には異常がないことは確認されたが、蝸牛有毛細胞の上皮面に生える、聴毛であるステレオシリアの配列、また一次繊毛の一種であるキノシリアとの位置関係に乱れがあることを示した。更にこの原因を深く追求するために、既報の細胞骨格、特に微小管とのDapleの関係性を重視し、微小管の上皮面における広がりについて、免疫染色を用いDapleノックアウトマウスとワイルドタイプを比較しているところである。並行して、透過電子顕微鏡での上皮面細胞骨格試料作製、微小管阻害剤投与下の内耳器官培養の観察を行っている。おおむね順調に進んでいる。科研費交付の直前2017年12月にDapleの内耳に関する論文は海外から論文で報告されてしまったため、当初の予定とは変更せざるを得なかった部分はあるが、既報にはないDapleノックアウトマウスの聴覚機能検査も完了し、内耳有毛細胞の聴毛の外観の異常についてもまとめることは完了した。研究内容の発表には至っていないものの、現在は内耳有毛細胞における細胞骨格、特に微小管とのDapleの関係性について検討をすすめ、免疫染色、電子顕微鏡、器官培養を用い、成果としては新たな知見が得られつつある。今年度は本科研費の最終年度であるため、現在進めている蝸牛における微小管とDapleの関係を示す免疫染色、電子顕微鏡、器官培養等の実験を完了し、まとめて論文として投稿したい。また、余裕があれば前庭機能についての解析や、平衡斑におけるDaple発現の局在や細胞極性に異常がないかどうかも確認し、内耳における聴覚機能の他、平衡機能にDapleが関与しているかどうかを明らかにし、これについても報告を目指したい。

試料作製のための試薬、免疫染色の抗体の購入に関して、当初複数回の試行、抗体の変更に伴う新たな抗体の購入等により、購入経費がさらにかかるものと予想し、また大阪大学内で実験結果を撮影する顕微鏡利用費もよりかかるものと予想されたが、研究が順調に行われたため、未使用額が生じた。また、旅費についても、大学を通じて安価に抑えることがかのうであった。次年度も引き続き研究を進めるにあたり、未使用額においては新たな試薬購入等に充てたい。
教員・教員養成を指向した教育情報化能力育成カリキュラムの開発

本研究では,教員の教育の情報化を実施する能力を育成するために,学士レベルの情報教育,教育の情報化の周知,教育の情報化のリーダ育成のためのカリキュラムを開発し,実践を通した改善点を洗い出した.今後,この成果を元に,さらなるカリキュラム改善を行う.また,4年間にわたる全学的な教員養成カリキュラムの一部として実施するプロジェクトを立ち上げる予定である.本研究では,教員の教育の情報化を実施する能力を育成するために,学士レベルの情報教育,教育の情報化の周知,教育の情報化のリーダ育成のためのカリキュラムを開発し,実践を通した改善点を洗い出した.今後,この成果を元に,さらなるカリキュラム改善を行う.また,4年間にわたる全学的な教員養成カリキュラムの一部として実施するプロジェクトを立ち上げる予定である.本研究では,小中高等学校において教員が,教育素材の準備から授業実施,そして,評価までを含めた教育過程や校務にICTを活用することや,担当する授業において情報活用能力の教育を組み込んで実施する能力(以下,教育情報化能力と呼ぶ)を明らかにしている.そして,すべての現職教員にその能力を身につけてもらうための教員研修カリキュラムと,教員養成段階で育むための教員養成カリキュラムを開発している.また,教育の情報化を先導する教員を養成するためのカリキュラムも合わせて開発している.22年度は,学校の情報化に関する管理者に対するアンケートのまとめを行った.また,代表者と協力者が所属する大学の学部1年生全員が必修となる科目「情報」を,学士レベルとしての情報活用能力を教えるための新しい内容で実施した.次年度以降,この実施を元に内容を改定してゆき,教育情報化能力の基礎となる部分を養うカリキュラムを作ってゆく.また,教員養成課程の1年生全員が必修となる科目「教科と情報」で,教育の情報化の基本事項を周知するガイドラインを策定し,その内容を授業内で試行した。次年度以降,この試行を元に内容を改定してゆき,すべての学生が教育情報化能力の必要性を理解するためのカリキュラムを作ってゆく。加えて,22年度より,教育の情報化を先導する教員を養成するカリキュラムの実施を開始した.次年度以降,本研究課題が終了するまでに3年次までのカリキュラムを実施し,改善点を洗い出してゆく.本研究では,小中高等学校において教員が,教育素材の準備から授業実施,そして,評価までを含めた教育過程や校務にICTを活用することや,担当する授業において情報活用能力の教育を組み込んで実施する能力(以下,教育情報化能力と呼ぶ)を明らかにしている.そして,すべての現職教員にその能力を身につけてもらうための教員研修カリキュラムと,教員養成段階で育むための教員養成カリキュラムを開発している.また,教育の情報化を先導する教員を養成するためのカリキュラムも合わせて開発している.23年度は,調査研究として,文科省主導で行われている教育の情報化に関するチェックリストの項目について,現職教員がどのような意識を持っているかを調べた.また,実践研究として,教育現場にICT機器を導入したときの教員の変化を記録する実践研究を行った・代表者と協力者が所属する大学でのカリキュラム研究としては,22年度に引き続き,学部1年生全員が必修となる科目「情報」を,学士レベルとしての情報活用能力を教えるための新しい内容で実施した.22年度にガイドラインを策定し試行した,教員養成課程の1年生全員が必修となる科目「教科と情報」で,教育の情報化の基本事項を周知する試みについては,正式なカリキュラムとして実施を行った.加えて,教育の情報化を先導する教員を養成するカリキュラムの実施を2年次まで開始した.24年度は,26年度に大幅なカリキュラム改訂を行う事になったため,これまでの成果を元に,そのカリキュラムへ教育の情報化実践力育成プログラムを組み込む検討を進める.本研究では,小中高等学校において教員が,教育素材の準備から授業実施,そして,評価までを含めた教育過程や校務にICTを活用することや,担当する授業において情報活用能力の教育を組み込んで実施する能力(以下,教育情報化能力と呼ぶ)を明らかにしてきた.そして,すべての現職教員にその能力を身につけてもらうための教員研修カリキュラムと,教員養成段階で育むための教員養成カリキュラムを開発してきた.また,教育の情報化を先導する教員を養成するためのカリキュラムも合わせて開発してきた.24年度は,調査研究として,23年度に引き続き,文科省主導で行われている教育の情報化に関するチェックリストの項目について,現職教員がどのような意識を持っているかを調べ,その分析を行った.また,実践研究として,23年度に引き続き,教育現場にICT機器を導入したときの教員の変化を記録する実践研究を行い,その分析を行った.代表者と協力者が所属する大学でのカリキュラム研究としては,22年度から引き続き,学部1年生全員が必修となる科目「情報」を,学士レベルとしての情報活用能力を教えるための新しい内容で実施した.また,教員養成課程の1年生全員が必修となる科目「教科と情報」で,教育の情報化の基本事項を周知する試みについては,正式なカリキュラムとして実施を行った.加えて,教育の情報化を先導する教員を養成するカリキュラムの実施を3年次まで開始した.加えて,これまでの検討から,教育実習でICT活用実践を経験させることが重要との認識に至り,3年次の教育実習でこの取組を実施した.これら開発と実践を進めてきたカリキュラムについては,その評価事項を元に,26年度から実施予定の新カリキュラムとして改訂を行う予定である.教員養成カリキュラムについては計画以上に進展している.一方,研修カリキュラムについては実践については着実に行っているが,細部の検討には手が回っていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。