hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
尿路性器腫瘍に対するヒトパピローマウイルス感染の関連性についての検討

尿路HPV感染を調査する上で最も簡便かつ非浸襲的な方法は、尿検体を使用することと考え、子宮頸癌検診で汎用されている液状細胞診を応用することにより、HPV-PCR検査と細胞診が同時に可能であることを報告した。また、女性膀胱腫瘍84例を対象とした検討では、HPV検出率は6.0%(5例)であった。その5例について、分子細胞学的手法を用いて、感染したHPVが腫瘍の発生に関与していることを示唆し得るデータを得た。同様に日本人陰茎癌の47%がHPV感染に関連したものであったことを突き止めた。本年度は陰茎癌とHPV感染との関連性および、現在注目されている咽頭癌とHPV感染との関連性をうけて、STD外来を受診した日本人男性患者を対象に咽頭HPV感染の現状についての疫学調査を実施した。まず陰茎癌17例を対象に、パラフィン包埋切片よりDNAを採取しPCR法にてHPV-DNAの検出を行い、HPV陽性症例についてはHPV型判定を行ったところ、17例中8例(47%)でHPV-DNAが検出され、すべて高リスク型HPV感染であった。HE染色の標本を詳細に検討すると正常亀頭粘膜、PIN(Penile Intraneoplasia)、癌が混在している症例は3例存在した。ISHでは、HPV陽性例において癌組織内に高リスク型HPV-DNAの存在を確認した。IHCではHPV陽性検体の6/8例(75%)でp16-INK4およびmcm-7の発現を認め、PINでは基底層中心に、癌ではび漫性に発現していた。PINと陰茎癌のIHCの染色パターンは女性の子宮頚部異型性(CIN)と子宮頚癌と類似しており、HPV陽性の陰茎癌は、PINを経て癌化するのではないかと考えられた。また、これらの蛋白はHPV陰性例では発現は弱く、IHCスコアはHPV陽性癌検体の方が有意に高く、陰茎癌の約半数はHPV感染が関連していることを分子細胞学的に証明した。また、男性の咽頭HPV感染の疫学調査では、230例の男性において、咽頭うがい液を用いて調査したところ、18.8%に咽頭HPV感染を認め、過半数は高リスク型であるHPV16の感染であった。咽頭癌から検出されるHPVのほとんどは16型であり、これらの結果を今回の結果は一致していることが分かった。本年度は、膀胱腫瘍におけるヒトパピローマウイルス(HPV)感染の関連性について検討を行い、尿検体を用いたHPV検出法の開発に取り組んだ。まず、女性は尿道が短いため、男性に比べ膀胱内HPV感染が生じやすいのではないかと考え、女性膀胱腫瘍に対象を限定して調査を行ったところ、84例中5例(6.0%)からHPVが検出された。その5例について、in situ hybridization法を用いて、腫瘍組織内のHPV-DNAの分布を観察したところ、確実に組織内にHPV感染が生じていることがわかった。また、感染したHPVが腫瘍発生に関与しているか否かについて、HPVの発癌蛋白の1つであるHPV-E7のバイオマーカーであるp16-INK4aおよびmcm-7の発現について免疫組織化学を用いて検討を追加した。HPV陽性例では、これらのマーカーの発現を強く認め、HPV陰性検体ではこれらのマーカーはほとんど発現していなかった。これらの結果は、感染したHPVが腫瘍の発生に関与していることを示唆し得るものと考えられた。さらに、HPV陽性5症例のうち、2例(40%)で子宮頸癌の既往があり、子宮頸癌組織と膀胱癌組織から検出されたHPV型が一致(ともにHPV16)していることがわかった。また、尿路HPV感染を調査する上で最も簡便かつ非浸襲的な方法は、尿検体を使用することである。子宮頸癌検診で汎用されている液状細胞診を、尿検体に応用することにより、HPV-PCRと同時に尿細胞診が可能であり、HPV陽性検体において、HPV感染関連細胞異常が認められる検体が存在することがわかった。さらに一部の症例ではin situ hybridization法で尿路上皮細胞にHPV感染が生じていることを突き止めた。これらの研究は、HPVは尿路にも感染し、膀胱腫瘍の発生にも関与し得ることを示唆する意義あるものと考える。まず女性の膀胱腫瘍に対象を限定して検討を行ったが、84例と比較的多くの症例での検討ができ、また、PCR法、in situ hybridizationや免疫組織化学などの分子細胞学的手法を組み合わせた検討が施行できた。女性膀胱腫瘍におけるHPV検出率は6.0%を多くは無かったが、それらの症例において感染したHPVが腫瘍発生に関与していることを示唆するデータが得られた。

また、子宮頸癌の既往がある症例については、膀胱腫瘍と子宮頸癌から検出されたHPV型が一致していたことは、この仮説をさらに支持し得るものと考えている。さらに、尿検体におけるHPV検出法の開発は、今後の尿路HPV感染に関する研究の発展に寄与できうるもとの考えられる。膀胱腫瘍の症例を男性も含め、さらに症例数を増やして検討を行う。また、他の尿路性器腫瘍として、前立腺癌および膀胱癌におけるHPV感染の関連性についても同様にPCR法、in situ hybridization、免疫組織化学等の分子細胞学的検討を行うことを予定している。平成23年度は、女性の膀胱腫瘍とHPV感染との関連性についての分子細胞学的手法を用いた実験を行い、おおむね順調に進んだため、費用を節約できたものと考えている。翌年度は、膀胱癌だけでなく、前立腺癌および陰茎癌とHPV感染との関連性について、PCR法、in situ hybridization法、免疫組織化学を用いた実験に残額を当てたいと考えている。
大環状ラクトン化合物分子の動的構造の解析に基づいた定量的構造活性相関

トリプシンにて処理した赤血球から白色ゴ-ストを調製し、分子量分画によるバンド4.5(グルコース輸送担体4565kDa)の量をクロマトスキャナにて測定し、バンド5(MW43kDa)に対する相対量比を求めたところ、コントロールに対してトリプシン処理標品では値が低下し、バンド4.5が消化された量が観測される。そこで、この系に0.1mg/mlのN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を添加したところ、バンド4.5の相対量比は0.89から1.5に増大し、トリプシンによるバンド4.5の消化作用を濃度依存的に阻害することを確認した。さらに0.1mg/mlグルコース(Glc)の場合、0.6から1.6に増大し、GlcNAcよりも選択性が高いと思われた。しかしながら、この系では内部標準に用いたバンド5の量の制御に問題があり、実験ごとのコントロールの偏差が大きいため、定量的な扱いが困難である。そこで、グルコース輸送担体とその消化断片を酵素抗体法にて検出し、その量比から糖質の影響を測定する試みに着手し、糖質以外での結合活性の測定に応用している。一方、植物由来のレクチンタンパク質コンカナバリンA(ConA)と糖質との結合活性につき、赤血球凝集阻害活性を測定すると最大阻害濃度はGlcNAcが15mM、Glcが5mMであり、この強度はコンピュータモデリングしたConAと糖質との結合強度のエネルギー計算の結果によって再現された。さらにマンノース、N-アセチルマンノサミンを用いた実験結果と結合シミュレーションでも良好な相関が得られ、ConAの相互作用部位のモデルを構築できた。このモデルのアミノ酸を変更して、赤血球グルコース輸送担体での結合強度を再現する受容体モデルを構築し、類縁化合物の立体構造を考慮した構造活性相関解析を現在検討中である。また、古典的な構造活性相関研究、および立体構造のコンフォメーション解析に関しては、研究発表覧に掲載した雑誌論文に報告した。
超広帯域分光法による凍結保護物質のガラス化ダイナミクスの研究

溶液中分子の速い時間スケールダイナミクスを観測する強力な測定法として超広帯域分光法を用い、凍結保護物質などガラス形成物質における動的な性質、ダイナミクスの研究を行った。研究対象として生体保護効果を有する多価アルコール、特にエチレングリコールを用い、水分子と多価アルコールが形成する水素結合ネットワークの動的挙動の変化に焦点を当てた。テラヘルツ時間領域分光法、誘電分光法、ラマン散乱測定用回折分光器、ブリルアン散乱測定用干渉分光器を用いて、多価アルコール系水溶液のギガヘルツからテラヘルツ帯の複素誘電率、ラマン感受率の振る舞いについて調べた。2008年第54回低温生物工学会、European Congress on Molecular Spectroscopy、日本物理学会,2008年秋季大会で報告した。水溶性のタンパク質は水がなければ機能発現することができず、水の存在が重要な役割を担う。タンパク質の基本的な性質、挙動を明らかにすることにより、重要な生体物質であるタンパク質分子の水和効果の理解を促進させることが期待される。球状タンパク質としてよく知られている鶏卵白リゾチームを用い、結晶化処理を行い良質な結晶を得ることができた。正方晶系の卵白リゾチーム結晶に対し顕微ブリルアン散乱測定を行うことにより、脆弱で微小なタンパク質結晶の弾性測定を可能にした。その温度変化、湿度変化、さらに凍結保護物質中に浸漬し測定を試みた。その成果を、のEuropean Congress on Molecular Spectroscopyで発表を行った。超広帯域分光法は、ガラス化過程に現れる広い時間スケールのダイナミクスを観測する強力な測定法である。凍結保護物質などのガラス形成物質における分子協同運動を明らかにすることを目的として研究を行ってきた。研究対象は生体保護効果を有する多価アルコール、糖類を用い、水分子が形成する水素結合ネットワークへの寄与や動的挙動の変化に焦点を当てた。はじめにテラヘルツ時間領域分光法により、エチレングリコール水溶液のテラヘルツ帯複素誘電率の挙動を明らかにし、その成果を低温生物工学会で報告した。Dual thickness法により、未知の誘電率物質でも一意にその値を決定することを示した。また、糖類の動的熱容量測定に関する結果は2006年8月にアメリカのコロラド州で開かれた熱物性の国際会議Sixteen symposium on thermophysical propertiesで口頭発表を行った。水は生物の生命維持において重要な役割を担っており、生体の大部分を占めている。タンパク質は水がなければ働くことができず、水の存在が大きく関わっている。タンパク質の基本的な性質、挙動を明らかにすることにより、タンパク質分子の水和効果の理解を促進させることが期待される。本研究では、卵白リゾチームを用い結晶化を施し、その温度変化、湿度変化の測定を試みた。結晶化により正方晶系の卵白リゾチーム結晶が得られ、顕微ブリルアン散乱測定を行うことにより、脆弱で微小なタンパク質結晶の弾性測定を可能にした。その成果を2006年11月に超音波シンポジウム、2007年3月春の応用物理学会で発表を行った。ガラス転移過程に現れる広い時間スケールのダイナミクスを観測する強力な測定法である超広帯域分光法を用い、凍結保護物質などガラス形成物質における分子協同運動、ダイナミクスについて研究を行った。研究対象は生体保護効果を有する多価アルコールを用い、水分子が形成する水素結合ネットワークへの寄与や動的挙動の変化に焦点を当てた。テラヘルツ時間領域分光法を用いて、多価アルコール系水溶液のテラヘルツ帯複素誘電率の振る舞いについて2007年第53回低温生物工学会、2008年3月に春の物理学会で報告した。鶏卵白リゾチームを用い結晶化処理し、その温度変化、湿度変化の測定を試みた。その成果を、2008年3月春の応用物理学会で発表を行った。

正方晶系の卵白リゾチーム結晶に対し顕微ブリルアン散乱測定を行うことにより、脆弱で微小なタンパク質結晶の弾性測定を可能にした。その温度変化、湿度変化、さらに凍結保護物質中に浸漬し測定を試みた。その成果を、のEuropean Congress on Molecular Spectroscopyで発表を行った。
オリジナルＮＩＳ－Ｔｇマウスを活用した幹細胞移植の分子イメージング研究

NIS遺伝子を全身で恒常発現するトランスジェニック(NIS-Tg)マウスを用いて、3つのテーマについて各分野の専門家と協働研究を実施した。(1)より高い発現系の可能性のあるホモ交配へ切り替え、NIS-Tgマウスの近交系統を樹立した(川崎医大)。(2)NIS-Tgマウスから取り出した幹細胞で作った幹細胞シート機能の生体内での定量的評価に成功し、ヒトでのiPS細胞シートによる新しい心筋梗塞治療法の実現に貢献した(国循)。(3)NIS-Tgマウスから取り出した幹細胞を被ばくマウスに移植し、被ばく医療で幹細胞のどのような性質がどのような機序で救命に寄与するかを検討した(放医研)。本研究課題は以下の3つのテーマについて実施する協働研究で、5カ年計画のうちの初年度の研究実績の概要を示す。(1)「NIS-Tgマウスの高発現ラインの近交系統樹立」:初年度の研究実施計画は、オリジナルで作成したNIS-Tgマウスを野生型のC57BL/6Nマウスとヘテロで交配継続することであったが、昨年度飼育室で発生したマウス肝炎ウイルス(MHV)集団感染事故に対する対策として、比較的高発現であった個体から一旦凍結胚を作成して凍結保存してから、一部の融解胚移植後に継代飼育を再開することとなった。その後、高取込形質の3世代継代が確認できた。(2)「幹細胞シート移植後の生体内シート機能定量的評価」:初年度の研究実施計画の通り、NIS-Tgマウスから卵膜由来間葉系幹細胞を採取し、臨床応用と同手法で幹細胞シートを作成した。清潔手術によってラット心筋梗塞モデルを作成し、梗塞部の心筋表面に幹細胞シートを移植し閉胸した。その後、SPECT画像を撮像し、体外から細胞シートを検出することに成功した。(3)「被ばくマウス救命における幹細胞移植の意義の解明」:初年度の研究実施計画は、半身照射、骨髄照射、低線量照射など様々なマウス被ばくモデルを試みることであった。検討の結果、国民の関心の高い高線量被ばく死(骨髄死および腸管死)との関連も考慮して、骨髄照射による骨髄被ばく障害モデルに加えて、局所X線高線量照射による小腸被ばく障害モデルを作成した。本研究課題は以下の3つのテーマについて実施する協働研究で、4カ年計画のうちの2年目の研究実績の概要を示す。(1)「NIS-Tgマウスの高発現ラインの近交系樹立」:平成27年度は、平成26年度の計画を継続した。すなわち、NIS高発現マウスを8週齢から16週齢くらいまで交配させ、妊娠期間が3週間なので、約34ヶ月で1世代、年で34世代進んだ。また予定では、交配はヘテロ交配のみであったが、より高い発現系を求めてホモ交配も並行して試みた。(2)「幹細胞シート移植後の生体内シート機能定量的評価」:平成27年度は、平成26年度に撮像した幹細胞SPECT画像について詳細な画像動態解析と細胞組織学的解析を開始した。画像動態解析では、細胞シート移植後のラット心筋梗塞モデルでは胸壁や心臓の動きが健常ラットとは異なるため、入力関数について右心房、右心室、左心房、左心室、大動脈などの放射能を用いることができるかについて検討した。(3)「被ばくマウス救命における幹細胞移植の意義の解明」:平成27年度は、移植した幹細胞の生体内での動態を99mTcO4- SPECTや124IPETから解析し、被ばくマウス救命率や、組織学的・分子生物学的解析した臓器再生状況と比較した。幹細胞のどのような性質がどのような機序で救命に寄与しているかを解析した。テーマ(1)については、平成26年度に予期せぬトラブル(飼育室のHMV集団感染)が生じ、解決したが最小限度(3ヶ月以下)の遅れを生じた。研究の性質(マウス交配)上、この遅れは基本的には取り戻せず、平成27年度も最小限度の遅れが引き継がれた。テーマ(2)および(3)については、おおむね交付申請書に記載した2年目以降の研究実施計画通りに進展している。本研究課題は以下の3つのテーマについて実施する3施設の共同研究で、4カ年のうちの3年目の研究実績の概要を示す。(1)「NIS-Tgマウスの高発現ラインの近交系樹立」:平成28年度は、平成27年度の計画を継続した。すなわち、NIS高発現Tgマウスを8週齢から16週齢くらいまで交配させ、妊娠期間が3週間なので、約34ヶ月で1世代、年で34世代、4年で12から16世代進めることを研究開始時から目標としてきた。これまでの3年間で14世代まで進んでおり、すでに当初の目標は達成できた。また申請時の予定では、交配はヘテロ交配のみの予定であったが、より高い発現系であるホモ交配を試みてこれまでのところ順調に交配できており、ホモ交配への切り替えを現在進めている。(2)「幹細胞シート移植後の生体内シート機能定量的評価」:本研究テーマを担当していた研究分担者の山原と連携研究者の銭谷が、ともに平成27年度末で異動により本共同研究を外れた。代わりに大谷を新たに共同研究者に加え、本研究テーマの継続を試みているが、平成28年度はその引き継ぎに時間を要し、新たなデータは得られていない。

平成27年度に撮像した幹細胞SPECT画像について詳細な画像動態解析と細胞組織学的解析を中心に行った。(3)「被ばくマウス救命における幹細胞移植の意義と解明」:本研究テーマについても、担当していた研究分担者の道川が、平成28年9月末で異動により本共同研究を外れた。残念ながら本研究テーマはこれをもって終了となった。テーマ(1)については、平成28年度末にて交付申請書に記載した最終目標を達成し、さらに当初の計画以上に進展しつつある。テーマ(2)および(3)については、おおむね順調に進展していたが、両テーマを担当していた研究分担者が相次いで異動により本共同研究を外れた。このような当初予期していなかったことが起こった結果、テーマ(2)については新たに加えた研究分担者への引き継ぎに時間を要した分、やや遅れている。テーマ(3)については新たに加わる共同研究者が見つからず終了となった。3つのテーマの現在までの進捗状況を平均して上記の判断とした。NIS遺伝子を全身で恒常発現するトランスジェニック(NIS-Tg)マウスを用いて、3つのテーマについて各分野の専門家と協働研究を実施した。(1)より高い発現系の可能性のあるホモ交配へ切り替え、NIS-Tgマウスの近交系統を樹立した(川崎医大)。(2)NIS-Tgマウスから取り出した幹細胞で作った幹細胞シート機能の生体内での定量的評価に成功し、ヒトでのiPS細胞シートによる新しい心筋梗塞治療法の実現に貢献した(国循)。(3)NIS-Tgマウスから取り出した幹細胞を被ばくマウスに移植し、被ばく医療で幹細胞のどのような性質がどのような機序で救命に寄与するかを検討した(放医研)。本研究課題は以下の3つのテーマについて実施する3施設の共同研究で、4カ年のうちの最終年度の研究実績の概要を示す。(1)「NIS-Tgマウスの高発現ラインの近交系樹立」:川崎医科大学で本研究代表者が担当した単独研究。最終年度は、前年度の計画を継続した。すなわち、NIS高発現Tgマウスを8週齢から16週齢くらいまで交配させ、妊娠期間が3週間なので、約3から4か月で1世代、年で3から4世代、4年で12から16世代進めることを研究開始時からの目標としてきた。最終年度末現在、17世代目まで交配が進み、当初の目標は達成できた。また、申請時の予定では、交配はヘテロ交配のみの予定であったが、より高い発現系の可能性のあるホモ交配への切り替えに成功した。さらに、本研究成果を他の研究者にもより広く活用してもらえるよう、本研究課題で樹立した近交系統のトランスジェニックマウスをバイオリソースセンターに寄託することも検討している。(2)「幹細胞シート移植後の生体内シート機能定量的評価」:国立循環器病研究センターとの共同研究。昨年度、共同研究者と連携研究者が異動により相次いで本共同研究を外れた。代わりに大谷を新たに共同研究者に加え本研究テーマの継続を試みたが、引き継ぎが難しく新たなデータは得られなかった。(3)「被ばくマウス救命における幹細胞移植の意義と解明」:放射線医学総合研究所との共同研究。昨年度すでに終了したため、最終年度は研究を実施しなかった。テーマ(1)については、予期せぬトラブル(飼育室のHMV集団感染)が生じたが解決(凍結胚の作成と保存)し、最小限度(3か月以下)の遅れのみで、初年度の研究実施計画を再開できた。テーマ(2)および(3)については、おおむね交付申請書に記載した初年度の研究実施計画の通りに達成できた。
第三高調波交流帯磁率を用いた超伝導体の臨界電流密度の評価

第三高調波交流帯磁率の解析にはBeanの臨界状態モデルが広く使われているが、量子化磁束の可逆運動が顕著な際には臨界電流密度の過大評価などの問題を引き起こす。一方、量子化磁束の可逆運動を考慮したCampbellモデルを用いた解析では、超伝導体の有効サイズdがCampbellの交流磁界の侵入深さλ^1_0よりも小さくなる時に量子化磁束の可逆運動が顕著となり、第三高調波交流帯磁率のピーク値の減少やピークでの交流磁界が増大することを説明することができる。本研究ではCampbellモデルを用いて超伝導平板と超伝導円柱において量子化磁束の可逆運動が顕著な際でも臨界電流密度を評価する方法を提案した。そしてこの方法を確かめるためにNb-Ti多芯線、粉末のY-Ba-Cu-O酸化物超伝導体などの試料において一定の温度、直流磁界下での第三高調波交流帯磁率の交流磁界依存性を測定し、それから臨界電流密度を評価した。第三高調波交流帯磁率の交流磁界依存性は、λ^1_0が大きくなる高温高磁界下で量子化磁束の可逆運動の影響を受けて、ピーク値や減少やピークでの交流磁界が増大する結果を得た。このピーク値の減少とそのときの交流磁界はd/2λ^1_0の関数として表すことができるので、可逆の度合いを評価し臨界電流密度の過大評価を補正することができる。このようにして求めた臨界電流密度の結果は量子化磁束の可逆運動の影響を受けない直流磁化曲線のヒステレシスの幅より評価した値と比較検討を行った。その結果これらの値はおおよそ一致し、Campbellモデルによる解析を用いることにより量子化磁束の可逆運動が顕著な際でも第三高調波交流帯磁率から精度よく臨界電流密度を評価することができることを示した。
スリップ型の復元力特性をもつ構造への制振技術の適用とその簡易設計法に関する研究

等価線形化と線形応答スペクトル低減化に基づき、スリップ型復元力特性をもつ構造に線形および非線形の粘弾性ダンパーを用いた場合の地震応答予測法および簡易な制振設計法を提案した。すなわち、スリップ要素と粘弾性要素の並列する一質点系を考え、応答のランダム性やスリップ型復元力の複雑な履歴特性を考慮し、塑性化によるシステムの固有周期や減衰定数の変化を定式化した。これに基づき、この一質点系の地震最大応答予測法を提案した。粘弾性ダンパーを用いた制振構造の応答予測法・設計法の開発を行った。本研究では、研究代表者の過去の研究実績であるイソブチレン・スチレン系粘弾性ダンパーを用いた制振構造を主に取り扱っている。この材料はしばしば取り扱われる線形材料と異なり、振幅依存性、すなわち振幅に関する非線形性がある。そこでまず、ダンパーを適用する主架構が線形の場合を想定して等価線形化に基づく応答評価法を提案した。この方法では、制振構造の1次モードでの定常応答状態を仮定して、粘弾性ダンパー最大変形時のダンパー履歴の剛性・粘性を算定し、それをもってダンパーを線形なKelvin体にモデル化することで、制振構造を等価線形化している。本手法の精度検証のため、一質点系を対称に、周期、ダンパー剛性、ダンパー支持部材剛性、粘弾性体の歪、入力地震動を解析パラメータとして、時刻歴解析との精度比較を行い、実用上問題ないと考えられる精度をもつことを確認した。その上で、主架構の復元力特性がスリップ型となる場合について、応答予測手法も検討した。これも基本は、上記の等価線形化法と同じである。一質点系を対象に、主架構を想定したスリップ型の復元力とダンパーを想定した粘弾性の復元力を組み合わせ、周期、減衰、復元力の形状、入力地震動、塑性率をパラメータに等価線形化法の精度を時刻歴解析と比較した。結果、提案手法は良好な精度を示すことがわかった。同時に、これまでしばしば用いられたエネルギー一定則についても、その予測にそれほど精度がないこと(相当に安全側の評価となる)も示した。引張ブレースをもつ一般的な住宅用軽量鉄骨架構のスリップ型復元力特性の弱点について示し、粘弾性ダンパーを用いた制振架構への変更を行った。粘弾性体にイソブチレン・スチレン系材料を用い、粘弾性体の厚さ・せん断面積の決定法について示した。粘弾性制振架構へ強制的に動的な層間変形を与える実験結果からは、制振架構が想定通りの最大せん断力を示し、なおかつエネルギー吸収や変形追従性に優れることを示した。さらに粘弾性ダンパー制振架構、引張ブレース架構を組み合わせ3種の1層試験体の振動台実験でも、制振架構は引張ブレース架構より優れた応答性状を示した。この結果を、試験体を水平バネ系に置換した時刻歴応答解析で、実験の再現精度について検討した。架構の塑性化を抑えることが解析の精度向上に不可欠であり、これがひいては制振設計の精度を高める可能性があることを述べた。一方で、等価線形化と線形応答スペクトル低減化に基づき、スリップ型復元力特性をもつ構造に粘弾性要素を付加した場合の地震応答予測法および制振設計法も提案した。スリップ型主架構と粘弾性要素からなる一質点構造を、スリップ要素と粘性要素の並列する一質点系を考え、応答のランダム性やスリップ型復元力の複雑な履歴特性を考慮し、塑性化によるシステムの固有周期や減衰定数の変化を定式化した。多数のシステム諸元のパラメータと地震波を用いた時刻歴応答解析を行い、本予測手法と他手法の予測精度の検証を行った。結果、本手法はシステムの各諸元値や入力地震波の特性によらず良好な精度を示すことがわかった。本研究で示した等価線形化理論をもとに、各スペクトル一定領域での、簡易応答予測法を導出した。前年度までの成果として、等価線形化と線形応答スペクトル低減化に基づき、スリップ型復元力特性をもつ構造に粘弾性要素を付加した場合の地震応答予測法および簡易な制振設計法も提案した。すなわち、スリップ型主架構と粘弾性要素からなる一質点構造を、スリップ要素と粘性要素の並列する一質点系を考え、応答のランダム性やスリップ型復元力の複雑な履歴特性を考慮し、塑性化によるシステムの固有周期や減衰定数の変化を定式化した。一方、前年度までは粘弾性要素として線形モデルを用いていたが、今後の展望として、提案した手法の適用範囲をより広めるために、非線形粘弾性モデルでも検討を行う必要があった。

そこで、温度・振動数依存性とともに振幅依存性、すなわち非線形性をもつイソブチレン・スチレン系粘弾性体によるダンパーを用いた制振構造を対象に、等価線形化の手法に基づいて、ダンパー量を合理的に決定できる制振設計手法を示した。非線形粘弾性ダンパーは、目標層間変形での定常状態を想定した場合に、貯蔵剛性、損失係数が等しい線形粘弾性ダンパー(Kelvin要素)に置換される。また、一般的な設計手法では試行錯誤的にダンパー量を決めていくのに対して、本設計手法は、応答低減効果を表現した性能曲線に基づいて、目標性能を満たすダンパーと主架構の剛性バランスをまず一質点系で決め、それを多質点系に展開する点が異なる。これに先立ってイソブチレン・スチレン系粘弾性ダンパーをKelvin要素に置換する妥当性について、ダンパー特性をパラメトリックに変化させた一質点系モデルの解析により検証したほか、その振幅依存性が周期や減衰に及ぼす影響についても考察した。
リモートセンシング技術を生体へ応用した術中脳機能マッピング法の開発

脳外科手術における脳機能局在同定を、簡便に網羅的に行うためのスクリーニング方法として、脳表を赤外線カメラで撮影して脳の活動に伴う脳表温度変化をとらえるという、リモートセンシング技術を応用した新たな手法の実用化を試みた。本研究期間内には安定して脳活動部位を検出・同定することは出来なかったが、今後の研究への足がかりとなると思われた。平成21年度は3年間の研究の初年度として、測定条件の確立を主目的とした。はじめに研究計画に基づき、もやもや病の手術において既に術中脳表記録の実績のある当科所有の赤外線カメラを用いて、脳腫瘍摘出手術中の正中神経刺激下における脳表温度測定を3例試みた。しかしながら、刺激前後での有意な脳表温度変化を解析により抽出することができなかった。理由のひとつとしては、脳活動による脳表温度変化と比して背景温度変化がかなり大きいことがあげられる。症例数を重ねても改善が見込めないと判断し、測定用デバイスを赤外線カメラからハイパースペクトルカメラ(エバ・ジャパン社製)に変更し、温度変化ではなく、脳血流変化によるヘモグロビンの差異を画像化して脳活動をとらえる方針に変更した。これまでにハイパースペクトルカメラでの術中脳表撮影実績が無いため、測定の安全性確認ならびに有効なデータ取得が可能か否かの検討を行った。カメラの手術顕微鏡への接続の可否の検討では、手術の妨げにならないような接続は困難であると判明。また、手術用顕微鏡システムにおいて特定波長光が遮断されており全波長記録が不可能であることが予備実験によって判明した。そのため、外部からハロゲン光源を用いて全波長光を照射し、撮像も外部から行うシステムを構築し光学的調整をおこなった。来年度は本年度で構築したシステムを基に、ハイパースペクトルカメラでの術中脳表記録および解析を行い、正中神経刺激前後での脳活動部位同定を目標とする。平成22年度は3年間の研究の2年目として、初年度に赤外線カメラからハイパースペクトルカメラ(エバ・ジャパン社製)に使用カメラを変更したため、引き続き同カメラおよび全波長光照射用ハロゲンランプ光源などによる、術中脳表撮影測定システムの構築を試みた。ハイパースペクトルカメラは、1画素毎に各波長での信号強度を測定できる、高い空間分解能を兼ね備えた分光器とも言える装置である。術中脳機能マッピングは、これまでは主に脳表に電極を置いての体性感覚誘発電位測定や脳表電気刺激によって行われており、手術中の限られた時間内には限られた領域のマッピングしか行えなかった。このカメラを用い、脳活動によっておこる血流変化を生体信号の変化としてとらえられれば、術野全体の脳機能マッピングを短時間にスクリーニング的に行えるので、手術時間が短縮されるため患者への負担が軽減するとともにマッピングの正確性が増すと考えられる。生体からの信号を感知できる様な条件を得るための予備実験を行ったが反応は微弱であり、生体がもともと持っている信号のゆらぎのなかから適切な反応を抽出するための撮影条件設定および信号の統計処理が困難であった。来年度は、血流変化によるヘモグロビンの差異を検知するための条件設定を急ぎ、ハイパースペクトルカメラでの脳外科手術中脳表記録および解析を行い、末梢神経刺激による脳活動部位同定(一次体性感覚野)および画像化を目標とする。平成23年度は前年度に引き続き、ハイパースペクトルカメラおよび全波長光照射用ハロゲンランプ光源などを用いた、術中脳表撮影測定システムの構築を試みた。脳活動によっておこる血流変化を生体信号の変化としてとらえられれば、術野全体の脳機能マッピングを短時間にスクリーニング的に行えるので、手術時間が短縮されるため患者への負担が軽減するとともに、マッピングの正確性が増すと考えられる。生体からの信号を感知できる様な条件を得るための実験を行ったが、反応は微弱であり、生体がもともと持っている信号のゆらぎのなかから適切な反応を抽出するための撮影条件設定および信号の統計処理が困難であった。そのため、次に赤外線カメラを用いたシステムの構築を試みた。赤外線カメラは温度変化をとらえることができるため、脳血流変化に伴う脳表温度変化を検知することで、脳賦活部位を同定出来るのではないかと考えた。しかしながら、ハイパースペクトルカメラと同様に、有効な測定および信号抽出を行うこどが困難であった。理由としては、脳表温度変化が微弱であり、生体信号のゆらぎや外気温変化が大きいため、統計処理を行っても目的とする脳賦活による脳表温度変化が埋もれてしまったことが考えられた。
子どもの学校適応とキャリア意識形成の心理的要因に関する発達的研究

まず、子どものキャリア意識の発達を捉えるために、小学生から高校生まで適用可能なキャリア意識尺度を開発した。次に、開発したキャリア意識尺度を使用して、小学生から大学生までのキャリア意識の発達を明らかにするとともに、キャリア意識が学校適応、アイデンティティ形成、保護者からのサポート受容感と正関連することを実証した。最後に、キャリア教育によるキャリア意識の向上が学校適応に一定の効果をもつことを明らかにした。本年度は、子どもの学校適応感とキャリア意識の関連を検討する継続研究の初年度として、以下の研究を実施した。1.中学1年生、中学3年生、高校2年生の合計570名を対象にして、将来の職業的選好、現在及び将来の自己に関する能力評価との関連を検討した。主な結果として、いずれの発達段階でも将来の自己に関する能力評価では対人的領域が意志的領域、身体能力的領域および知的領域よりも高く評価されること、しかしその評価は5つの職業的選好群によって異なることが明らかとなった。これらの研究成果は、「中高生の職業的選好と将来自己の評価」(広島大学大学院教育学研究科紀要,2006)」の論文として発表した。3.小学生、中学生、高校生の合計1500名を対象にして、子どものキャリア意識を発達的に測定する尺度の開発研究を行った。これらの研究成果は、現在はまだ発表準備中であるが、次年度以降には研究論文として発表する予定である。本年度は,昨年度開発したキャリア意識尺度を使用して,以下の研究を実施した。1.大学生のキャリア意識尺度を開発し,キャリア意識とアイデンティティ形成との関連を検討した。その結果,大学生でもキャリア意識尺度が一定の信頼性と基準関連妥当性を備えた尺度であること,またキャリア意識が高い大学生ほどアイデンテイティ形成が発達していることが明らかになった。この研究成果は現在,日本教育心理学会の学会誌に投稿・再審査中である。2.高校1年生,2年生,3年生計704名を対象にキャリア意識尺度を実施し,高校生のキャリア意識の発達に関連する要因を検討した。その結果,進路選択に対する親からのサポートが高いほど,キャリア意識は高く,アイデンティティ形成も発達していることが明らかになった。この研究成果の一部は国際誌(Journal of Career Development)に現在投稿し,再審査中である。また,主要データは2008年3月21日に日本発達心理学会第19回大会において発表する。3.職場体験学習等のキャリア教育を実践している中学校の協力を得て,中学2年生を対象に,職場体験学習の経験前と経験後にキャリア意識尺度を実施し,職場体験学習の体験によるキャリア意識の変化を検討した。この研究成果の一部はすでに論文化され印刷中である。現在分析中のデータも含めて,次年度には研究論文として学会誌に投稿する予定である。4.小学校の4年6年,中学校の1年3年および高校の1年3年の約1500名を対象にキャリア意識と学校適応の関連を発達的に検討した。この研究データは現在分析中であるが,この研究成果の一部は2008年7月にベルリンで開催される国際学会(XXIX International Congress of Psychology)で発表する予定である。本年度は、本研究の最終年度にあたり、以下の研究を実施した。1.中学生299名と232名の2つのサンプルを対象に、中学生版キャリア意識尺度の信頼性と妥当性を詳細に確認した。その結果、教師評定による内容的妥当性、SG式進路発見検査との基準関連妥当性、8週間間隔のテストー再テスト信頼性、2つの対象サンプル間の主成分構造の一致係数のいずれの点でも本尺度が充分に信頼性と妥当性を備えた尺度であることが明らかになった。詳細は、「中学生版キャリア意識尺度の開発」の題目で論文として発表した。2.高校1年生、2年生、3年生963名を対象に、高校生のキャリア意識の発達とアイデンティティ・スタイルの関連を検討した。その結果、キャリア意識の高い高校生ほど、情報スタイルの認知的処理を使用して自己探求を積極的に行う傾向にあることが明らかになった。詳細は、英語論文として発表した。3.職場体験学習等のキャリア教育を実践している中学校の2年生を対象に、職場体験学習の前後間でキャリア意識を測定し、上昇群、下降群、不変群の3群を分類し、職場体験学習の効果の有無に関連する要因について検討した。その結果、職場体験学習の経験は中学生の規律性を高めるのに有効であること、職場体験学習から10ヵ月後の追跡調査では下降群のキャリア意識も回復していることが明らかになった。4.小・中・高校の児童生徒を対象に、約1年後の追跡調査を実施し、キャリア意識の縦断的変化と学校適応感、学習意欲等の心理的要因との関連を発達的に検討した。この研究の詳細は現在準備中であるが、その成果の一部は2009年7月にオスロで開催される国際学会で発表する予定である。
iPS細胞を用いた好中球減少症の病態解析

本研究は、患者由来iPS細胞を用いることで、十分量の顆粒球系細胞が入手できないという従来の問題点を克服し、好中球減少に至る分子病態のの基盤を明らかにすることを目的としている。健常者コントロール、SCN(重症先天性好中球減少症)由来、CyN(周期性好中球減少症)由来のiPS細胞を樹立し、血清および支持細胞フリーでのiPS細胞から血液細胞、さらに顆粒球系細胞への分化誘導法を確立した。SCN-iPSにおいてはCD34陽性細胞のコロニー形成能や細胞増殖能が不良であり、早い分化段階からの障害が好中球減少の重症化を引き起こすことが示唆された。A)正常iPS細胞から顆粒球細胞への分化培養系の確立正常人由来iPS細胞(WT-iPS)をマウス由来AGM-3Sfeeder細胞と共培養し、造血系にコミットさせ、FACS AriaにてCD34陽性細胞に純化した。その後CD34陽性細胞を各種サイトカインを用いて顆粒球系細胞に分化・増殖させた。サイトカインの種類や量、培養日数、feeder細胞等を工夫し顆粒球分化の最適の条件を見出した。誘導で得られた顆粒球は、形態学的評価、フローサイトメトリーによる表面抗原(CD13, CD33, CD15, CD16, CD11bなど)の解析、細胞内MPO染色、活性酸素産生能などにより多角的な評価を行った。重症先天性好中球減少症(SCN)患者由来iPS細胞(SCN-iPS)および周期性好中球減少症(CyN)患者由来iPS細胞(CyN-iPS)でも同様の分化誘導を行い、WT-iPSと比較した。iPSから分化誘導されたCD34陽性細胞のassayでは、SCN-iPSはWTやCyNと比較してコロニー産生能や細胞増殖能が不良であった。このことからSCNにおいては造血幹細胞レベルにおいて造血能や分化能が障害されていることが示唆された。B)顆粒球系細胞での分子病態解析CD34から好中球へ分化誘導された細胞はSCNではCyN、WTと比べ、細胞数が少なくさらに死細胞の割合も高かった。また分化誘導された細胞の分画は、SCNでは分葉核や桿状核好中球の割合が低いことが示された。また死細胞の割合が高いことはAnnexinVの実験にても確認された。これらからSCNでは、造血幹細胞レベルでの増殖障害および顆粒球系への分化障害の両方が病態に強く関与していることが疑われた。現在、細胞内エラスターゼの局在偏移、Bip発現等の実験を進めておりさらなる病態の解明を目指している。本研究は、患者由来iPS細胞を用いることで、十分量の顆粒球系細胞が入手できないという従来の問題点を克服し、好中球減少に至る分子病態の基盤を明らかにすることを目的としている。まず健常コントロール、SCN(重症先天性好中球減少症)由来、CyN(周期性好中球減少症)由来のiPS細胞を樹立した。当初は支持細胞存在下でのiPS細胞から血液幹細胞への分化誘導をおこなっていたが、支持細胞によってiPS細胞の分化効率にかなりのばらつきを認め、さらに最終的な成熟好中球への分化に至らなかった。そのため分化誘導法を見直し、最終的には血清および支持細胞フリーでのiPS細胞から血液細胞、さらに顆粒球系細胞への分化誘導法を確立した。この分化誘導系において、各分化段階(血液幹細胞レベル、前骨髄球レベル、成熟顆粒球レベル)での細胞表面抗原発現解析(フローサイトメトリー)、コロニー形成能解析、細胞内染色解析等をおこなった。SCN-iPSにおいては、CD34陽性細胞のコロニー形成能や細胞増殖能が不良であり、比較的早期の段階(hemoangiogenic progenitor)での分化能や造血能が障害されている可能性が示唆された。細胞内エラスターゼ局在偏移やBip発現に明らかな差はみられなかった。CyN-iPSでは、コントロールと比べCD34陽性細胞や前骨髄球レベルでの分化能や増殖能に差は認められなかった。しかしCD16陽性の好中球のアポトーシスが亢進しており、好中球減少の病態に関与していると考えられた。これらからより早い分化段階からの障害が好中球減少の重症化を引き起こすことが示唆された。今後は造血幹細胞段階での未知の遺伝子発現解析を中心に解析を継続していく予定である。iPS細胞→CD34陽性細胞→顆粒球への分化培養の過程で、とくにSCN由来iPS細胞において多くの細胞が死んでしまい、解析に十分量の細胞数が得られていないことが最大の理由である。血液当初の予定通り顆粒球系細胞の分化段階においての分子病態解析を進めていく。
安定したオッセオインテグレーションに骨粗鬆症はどのような影響を与えるか?

骨粗鬆症は骨代謝に関わる疾患であり、インプラント治療への影響に関し、これまで多くの研究がなされてきたが、骨粗霧症患者に対して埋入されたインプラントに関する研究がメインであった。本研究では、インプラントを治療後、すなわち安定した骨との結合(オッセオインテグレーション)後に骨粗鬆症が発症した場合の影響に関して検討した。安定したオッセオインテグレーション後の骨粗鬆症の発症はインプラント周囲骨を減弱させることが示された。本研究では、インプラント埋入後に骨粗鬆症が発症した場合のインプラント周囲骨の挙動と、骨粗鬆症の治療も含めた対策法について検討することを目的としている。本年度は、本研究の着眼点となった骨粗鬆症発症によるインプラント周囲骨の変化の観察を行った。本実験の具体的な結果を以下に示す。(1)実験動物(ラット)へのインプラント埋入とオッセオインテグレーションの獲得ラット脛骨にチタン製のインプラントを埋入し、オッセオインテグレーションの獲得を待ったのちに、そのオッセオインテグレーションの評価(組織標本による観察)を2週、4週、8週、12週で観察を行った。この結果、2週から4週まででは骨接触率が増加する傾向にあるものの、8週以降になると顕著な骨接触率の増加は認められなかった。これにより、8週以降の顕著な変化は認められないと考えられた。(2)卵巣摘出(OVX)による骨粗鬆症モデルの作製インプラントを埋入した実験動物をOVXにより骨粗鬆症を発症させた。埋入後、約12週でOVXを行い、骨粗鬆症モデルの作製までにさらに12週の待機期間を設定した。その後、標本作製を行い、Shamをコントロール群とした埋入後24週のラットとOVXの実験群で標本を作製し、観察を行った。両軍の比較を行うと、OVX群では骨接触率は減少傾向にあったが、現在、実験群を増加させているところである。また、骨粗鬆症モデルであるという裏付けのためには、体重の計測と現在、血清を回収し、その血清マーカーとして骨形成マーカーのオステオカルシン、骨吸収マーカーの酒石酸抵抗性酸フォスファターゼの計測を行う予定である。これまでインプラント周囲骨と骨粗鬆症における研究においては、骨粗鬆症モデルへの埋入後にオッセオインテグレーションにどのような影響を与えるかが注目されていたが、本研究では、インプヲント埋入後に骨粗鬆症が発症した場合のインプラント周囲骨の挙動と、骨粗鬆症の治療も含めた対策法について検討することを目的とした。1.実験動物(ラット)へのインプラント埋入とオッセオインテグレ「ションの獲得の確認ラット脛骨にチタン製のインプラントを埋入し、オッセオイシテグレーションの獲得を待ったのちに、そのオッセオインテグレーションの評価(組織標本による観察)を2週、4週、8週、12週で観察を行った。2.卵巣摘出(OVX)による骨粗鬆症モデル作製、骨接触率の変化の確認インプラントを埋入した実験動物をOVXにより骨粗鬆症を発症させた。その後、骨粗鬆症モデルであるという裏付けのためには、体重の計測を行ったところ、OVX群では体重の増加が認められた。Shamをコントロール群とした埋入後24週のラットとOVXの実験群で標本を作製し、観察を行ったところ、両群の比較を行うと、OVX群では骨接触率は減少傾向することが示された。本研究により、インプラント埋入後の骨粗鬆症の発症は、インプラント周囲骨の減少を招くことが示された。
創造性の育成を目指す算数・数学を核とした遠隔協同総合学習の研究

本研究の趣旨は,総合学習の質を高め,さらに社会・自然や生活と遊離してしまった算数・数学科の授業を改善し,その中で創造性を育成することを目指している。これまでの一連の研究で,創造的態度の評価方法を開発した。創造性因子として拡散性,論理性,積極性,独自性・独創性,集中性・持続性,収束性,精密性,探求力を採り上げ,創造的態度の調査項目とそのアンケート調査用紙を作成し,授業ごとの形成的評価を試みてきた。そこでは,学校で遠隔協同総合学習を実施し,次の2つを明らかにすることを目的とした。(1)生徒自身で解決できるレベルの遠隔協同総合学習の教材を開発する。(2)遠隔協同総合学習を通した創造性の育成の過程について,その様相を明らかにする。本年度は,上述の研究成果を継承・発展して,次の3つの研究目的を設定した。(1)ビデオ会議を利用した創造性の育成を目指す総合学習の方法論を確立し一般化を試みる。(2)算数・数学をはじめ諸教科の教育内容の見直しと新しい意味づけ,新しい総合学習的な教育内容の作成と体系化を行い,教育実践を通してそれらの妥当性を検証する。(3)総合学習における「創造性」について,評価方法と評価用具・評価項目などを開発する。平成16年度は,先行研究の仮説・研究成果をもとに,創造性の育成を目指す総合学習の方法論の確立と一般化を目指して,一連の遠隔協同総合学習を実践・実施した。平成17・18年度は,学習者の意識の変容を把握する2つの評価方法を開発した。新奇性,興味・関心,創造性.親近感,意欲を因子とした感性評価法の開発により,作成した評価項目を用いて,毎時の形成的評価を実施し,算数・数学的要素の抽出を試みた。また,遠隔協同授業の相手先(ドイツ・タイなど)への海外渡航研究・海外研究者招聘研究・技術的な支援,国際学会発表を実施し,海外との研究交流の円滑な進行を図った。本研究では,総合学習の質を高め,さらに社会・自然や生活と遊離してしまった算数・数学科の授業を改善し,その中で創造性を育成することを目指している。本年は,創造的態度の評価方法を開発した。創造性因子として拡散性,論理性,積極性,独自性・独創性,集中性・持続性,収束性,精密性,探求力を採り上げ,創造的態度アンケート紙を作成し,授業ごとの形成的評価を試みた。京都教育大学附属高校2年生とタイ国ラチャパット総合大学アユタヤ校附属実験学校5年生,また,神戸大学附属住吉中学校3年生とタイ国ラチャパット総合大学アユタヤ校附属実験学校3年生とによるによるテレビ会議システムを利用した遠隔協同総合学習が実施された。言語は双方とも英語を使い,生徒が相手の生徒に教えたり生徒同士の研究発表をしたりするSTS方式(Students Teach Students)で行った。前者では,数学,物理,英語の総合学習としてテーマ「水中での光の速さ」に取り組んだ。生徒自ら学習内容を発展させた数学を学んだり実験をしたり,発表方法を工夫したりするなど,この学習が創造性の育成に寄与することが示唆された。後者では,数学(統計学),理科,英語の総合学習としてテーマ「環境問題」に取り組んだ。この学習から両国とも環境汚染が重要な問題であることを再認識でき,モチベーションを高め,積極性に寄与することが示唆された。

一般的には英語によるコミュニケーションは生徒にとって大変であるが,数学や科学の場合は図・絵・写真や数式を多用することで十分コミュニケーションがとれた。数学を核にした国際遠隔協同総合学習の可能性は高く,一般教科と比べ有利であることが確認できた。本研究では,総合学習の質を高め,さらに社会・自然や生活と遊離してしまった算数・数学科の授業を改善し,その中で創造性を育成することを目指している。本年度は,学習者の意識の変容を把握する2つの評価方法を開発した。また,感性評価の因子として新奇性,興味・関心,創造性.親近感,意欲などを取り上げた。そして,これらの3種の調査質問紙を作成し,授業毎時の形成的評価を試みた。京都府亀岡市立畑野小学校6年生とタイ国アユタヤ県ジラサートウィッタヤ校小学部6年生,また,神戸大学附属住吉中学校3年生とタイ国ラチャパット総合大学アユタヤ校付属実験学校3年生とによるによるビデオ会議システムを利用した遠隔協同総合学習が実施された。言語は,前者は双方の母語と通訳者を使い,後者は双方とも英語を使い,児童・生徒が相手の児童・生徒に教えたり児童・生徒同士の研究発表をしたりするSTS(Students Teach Students)方式で行った。前者では,算数の総合学習としてテーマ「算数クイズ・ゲーム」に取り組んだ。児童自らが学習内容を考案し,クイズ・ゲームを通して発展させた算数を実体験の交流を通して学んだり,発表方法を工夫したりするなどして,3種の意識調査を通じて、この学習が創造性の育成に寄与することが示唆された。後者では,数学(統計学),理科,英語の総合学習としてテーマ「環境問題」に取り組んだ。この学習から両国とも環境汚染が重要な問題であることを再認識でき,モチベーションを高め,積極性に寄与することが示唆された。一般的に,通訳を介したコミュニケーションや英語によるコミュニケーションは,児童・生徒にとって負担が大きいが,算数・数学や科学の場合は,図・絵・写真や数式を多用することで十分コミュニケーションがとれた。算数・数学を核にした国際遠隔協同総合学習の可能性は高く,一般の教科と比べて,有利であることが確認できた。本研究の趣旨は,総合学習の質を高め,さらに社会・自然や生活と遊離してしまった算数・数学科の授業を改善し,その中で創造性を育成することを目指している。これまでの一連の研究で,創造的態度の評価方法を開発した。創造性因子として拡散性,論理性,積極性,独自性・独創性,集中性・持続性,収束性,精密性,探求力を採り上げ,創造的態度の調査項目とそのアンケート調査用紙を作成し,授業ごとの形成的評価を試みてきた。そこでは,学校で遠隔協同総合学習を実施し,次の2つを明らかにすることを目的とした。(1)生徒自身で解決できるレベルの遠隔協同総合学習の教材を開発する。(2)遠隔協同総合学習を通した創造性の育成の過程について,その様相を明らかにする。本年度は,上述の研究成果を継承・発展して,次の3つの研究目的を設定した。(1)ビデオ会議を利用した創造性の育成を目指す総合学習の方法論を確立し一般化を試みる。(2)算数・数学をはじめ諸教科の教育内容の見直しと新しい意味づけ,新しい総合学習的な教育内容の作成と体系化を行い,教育実践を通してそれらの妥当性を検証する。(3)総合学習における「創造性」について,評価方法と評価用具・評価項目などを開発する。平成16年度は,先行研究の仮説・研究成果をもとに,創造性の育成を目指す総合学習の方法論の確立と一般化を目指して,一連の遠隔協同総合学習を実践・実施した。
脊椎における日内リズムと松果体摘出モデルにおける側彎症発生メカニズムの解明

松果体摘出モデルは再現性が高く力学的負荷を変更せずに側彎を発生させ得るが、変形発生のメカニズムは明らかでない。今回、骨形態計測により松果体摘出が軟骨終板の内軟骨性骨化に与える影響を変形発生前の時点で検討した。メス雛(ブロイラー)をコントロール群と松果体摘出群の各5羽にわけ、松果体摘出術は孵化後3日目に施行した。生後3日目にテトラサイクリンを5日目と7日目にカルセインを投与し、9日目に屠殺した。Villaneuva染色した非脱灰標本を作製しT7椎体を正中矢状面で薄切し落射型蛍光顕微鏡で観察した。コントロール群の軟骨と骨の境界部では針状軟骨基質に骨芽細胞が侵入し一次骨梁の形成が観察されたが、松果体摘出群では骨芽細胞が肥大軟骨層を直接覆っていることが観察された。肥大軟骨層に占めるカルセイン標識領域はコントロール群で5.3%に対し、松果体摘出群では31.1%と有意に増大していた(P<0.01)。結果的に長軸方向の成長(longitudinal growth width)は松果体摘出群で有意に縮小した(98.9±32.4μm/day vs 45.8±5.5 μm/day,p<0.05)。骨芽細胞と破骨細胞のco-cultureによるin vitroの研究ではメラトニンが骨芽細胞と破骨細胞の両者を抑制することが示されている。我々が観察した松果体摘出における骨芽細胞による肥大軟骨層を覆ってしまう現象は破骨細胞による針状軟骨基質の貪食が亢進することに加えて骨芽細胞の機能亢進によるものと考えられる。その結果、肥大軟骨層の吸収が阻害されることが主たる成長終板の変化を考えられる。結論:松果体摘出により終板の内軟骨性骨化は障害される。我々は松果体摘出による側彎症モデルにおける骨成長様式を観察する目的で、脊椎を蛍光標識し単位時間あたりの軟骨終板の成長を検証する。特に側弯変形が強いT6L2の成長速度を松果体無処置のコントロールと比較する。本年度は脊椎成長測定の前段階として、松果体摘出しないコントロール群において何日間の蛍光標識期間で骨の成長の測定が可能かを12時間明暗条件で検討した。まず、成長が早い食肉用プロイヤー種オスおよびメスの生後1日からカルセインを二日おきに計5回皮下注射し、生後14日で屠殺した。固定は40%エタノールで心臓から灌流固定し、70%エタノールで1週間の浸漬固定を行い、軟X線撮影後軟部組織をトリミングし、樹脂重合・薄切・染色後、顕微鏡下で骨成長の計測を行った。その結果、荒削りした切片では(1)骨質は大部分が線維性骨である。(2)骨量はオスが多い。(3)蛍光下、海綿骨内部骨梁ではカルセイン標識を数本等間隔で認め、この間隔から、海綿骨部における石灰化速度は算出できる。(4)成長速度を計測するための成長軟骨直下の標識は辺縁が不明瞭に染色されたため、二日の間隔では評価しがたい事が明らかとなった。また、染色後の切片でも成長速度は、成長軟骨直下における帯状の標識が認められなかった。石灰化速度において、オスはメスの約2倍の速度で骨を石灰化していた。骨成長が測定出来なかった原因として、標識間隔が短か過ぎた事、一種類(カルセイン)の標識物質しか使わなかったため、明瞭な標識lineが得られなかった事が考えられた。