hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フルメタル・ティッシュメンブレンによる顎骨増幅再生療法

本研究では、組織再生用として開発したチタンメンブレン上にて細胞が生着・増殖する知見に着目し、従来継代法とは異なるに新しい細胞培養法として細胞を他の媒体上に遊走・定着させる技術を確立した。特にメンブレン間を細胞が遊走移動させる細胞培養の増幅法を確立した。20μmの純チタン膜に剣山型パンチを用いて20μm孔径、ピッチ50μmの貫通孔が形成された多孔性のチタンメンブレン上にマウス骨芽細胞様細胞株を播種して解析を進めた。GFPを用いた観察や免疫染色を用いた解析により純チタン膜上においてもコラーゲンコートされたカルチャーディッシュに匹敵する細胞の生着と増殖を認めた。宿主に還元しての組織再生を目指す。歯周組織再生治療において,特に歯槽骨実質の増生的回復には長期間を要する事が知られている.そこで本研究では,これまでのスペースメイキング法において長期間の使用に耐えられなかったポリマー製バリアメンブレンに代わり,超高精度マイクロ加工を駆使してφ10μmの貫通孔を高密度アレイとして生成したチタンメンブレンを創成し,長期間の適用を可能とした新たなスペースメイキング法による歯周組織再生療法の確立を試みた.本年度は高密度貫通孔アレイを有するチタンメンブレンの作成を目指し,非熱レーザー加工法により,厚さ20μmの純チタン板に対する穿孔加工を試みた.その結果,孔間距離をほぼ正確に50μmを確保しながら,多数の貫通孔を有するバリアメンブレンの作成に成功した.個々の貫通孔の形状はおおむね円形であり,平均直径はおよそφ17μmであった.次に,このチタンメンブレンが生体中において硬組織を生成する誘導能を確認するための生体親和性試験として,MC3T3ーE1細胞による培養試験を実施したところ.培養細胞は良好に増殖進展し,硬組織形成マーカーとしてOsteopontin(OPN)が発現することが確認された.続いて,ビーグル犬の下顎大臼歯を対象に,根分岐部病変モデルを生成し,通報のバリアメンブレンと同等の方法で作成したチタンメンブレンを適用したところ,コントロールに比較して分岐部の骨梁の増生が高まる傾向が見られた.開発したチタンメンブレンは,スペースメイキング法による歯周組織再生治療に有意義な効果を有する事が示唆された.本研究課題は当初より準備態勢が整っていたこともあり,当初目標として新素材の製作と培養細胞を用いた生体親和性試験,さらに,臨床応用を視野に,ビーグル犬を用いての歯周組織再生治療のシミュレーションまですべてのプログラムを完遂することができた.その過程では,純チタンに対するこれまでにない全く新たな加工法の確立に加え,この新規の純チタン材料上において培養した細胞における各種マーカーの発現を定量化する上でも,通常の平板培養とは全く異なる環境での培養細胞から,mRNAの抽出を行うこと方法についても新たに開発を行う必要があったことから,研究課題の遂行はたびたび困難に直面したが,これを克服し,想定される効果が実証されたことで進展は順調であったと思われる.一方で,貫通孔の直径については,レーザー加工法での歩留まり,すなわち,一定の形状の貫通孔を形成できる条件を満たす直径として,当初の目標であったφ10μmからφ17μmへと変更した.これによる培養細胞試験および動物実験の成績に対する影響はなかったと見られるが,試作品の仕様を変更した点において,結果としてその評価を勘案すべきであるとも考えられる.歯周組織再生治療において,特に歯槽骨実質の増生的回復には長期間を要する事が知られている.そこで本研究では,これまでのスペースメイキング法において長期間の使用に耐えられなかったポリマー製バリアメンブレンに代わり,超高精度マイクロ加工を駆使してφ10μmの貫通孔を高密度アレイとして生成したチタンメンブレンを創成し,長期間の適用を可能とした新たなスペースメイキング法による歯周組織再生療法の確立を試みた.本年度は非熱レーザー加工法により厚さ20μmの純チタン板に高密度貫通孔アレイを形成したチタンメンブレンを用いた動物実験を行った。被験動物はビーグル成犬4匹を対象とし、東北大学動物実験委員会の承認を得て実施された。術式は両側下顎臼歯部の歯肉をはく離して歯肉弁フラップを形成後、臼歯部を抜歯し、両側の顎骨に近遠心幅10mm、高さ10mm、奥行き4mmの3壁性骨欠損窩洞を形成、次にβ-TCP骨補填材(テルフィール:(株)オリンパステルモバイオマテリアル)を充填、その部位を開発品で被覆することで骨補填材を保定した。また開発品にはチタン製のフレームが付与されていることで、同時に骨増生スペースのスペースメイキングも行われた。開発品に被覆された人工骨充填部位は、減張切開を施した歯肉弁フラップにて被覆、垂直マットレス縫合にて閉鎖した。術後3が月後に動物を安楽死して下顎骨の標本を生成した。その結果、開発品に被覆された骨欠損部は、メンブレン直下までほぼ完全に新生骨で満たされ、新生骨には良好な血流が確立されていた。組織標本では、設置したチタンメンブレン周囲に骨芽細胞ほ付着が認められ、一方で骨増生部位に対する周囲歯肉下からの軟組織進入はごく僅かであった。本実験によって開発品の骨組織誘導および骨増生効果が確認され、開発品をスペースメイキング法に応用した歯周組織再生治療に有意義な効果を有すると期待される。.新素材の臨床応用向けモデルの製作から、ビーグル犬を用いての歯周組織再生治療に向け、実質的な開発品の効果を検証でしたことで、当該年度における目標を達成することができた。

その成果は歯周組織再生療法に極めて有意義であったことで、純チタンに対するこれまでにない全く新たな加工法による医療機器の創成に向け、大きく前進したことは評価すべきと思われる。ビーグル犬の顎骨を用いる評価法は、開発品を医療機器として承認する上で必須となる薬事承認プロセスにおいても有効な検証手段として認められていることから、この動物実験をより高精度に実施し、開発品の有効性に充分な再現性が得られた時点で、薬事承認申請に向けての足がかりになることが見込まれる。本研究成果が社会実装にまで発展する可能性を見いだせたことは意義深い。本研究では、開発品は量産の上でも無理のない設計したものを採用したことで、上市を達成する上でのハードルの引き下げも図っている。将来における臨床応用を充分見込める開発プロジェクトとして、国民への還元を見据えて開発を進めていきたい.本研究では我々が開発したチタンメンブレン上にて細胞が生着・増殖する知見に着目し、従来のチタンメッシュに代わる新しい骨増生法の確立を目指す。今年度はまず、チタンメンブレン上にて培養した細胞を他の培地に遊走・定着(以下、アウトグロース)させる技術を確立させた。さらに、チタンメンブレンから別のチタンメンブレンへ細胞が遊走するために必要な要素を検証し方法論を確立することで、細胞に対して低刺激・低侵襲性な培養法が可能であることを実証した。その前提として、実用タイプのチタンメンブレンの製作を行った。厚さ20μmの純チタン膜に剣山型パンチを用いて大きさ25×25μmの角穴で、間隔50μmにて高密度に貫通孔が形成された多孔性の新規チタン製メンブレンを開発した。その開発品上でマウス骨芽細胞様細胞株を播種し、細胞の生着・増殖をGFP (Green Fluorescent Protein)を用いた観察し、さらに免疫染色を用いた解析により、純チタン膜上においてもコラーゲンコートされたカルチャーディッシュに匹敵する細胞の生着と増殖を認めた。また、SEM (走査型電子顕微鏡)を用いた観察から、剣山型パンチによって形成された表面性状の違いにより、生着した細胞の形態や遊走能が異なることを示した。そして最も注目すべき成果として、チタンメンブレン上からプラスチックカルチャーディッシュへのアウトグロースを試みたところ、チタンメンブレン上に播種しメンブレン上での生着を確認した上で、別のプラスチックカルチャーディッシュに移して培養を開始し、培養14日目にプラスチックカルチャーディッシュ上での細胞生着を確認。その後は同一のチタンメンブレンを別のディッシュに移しても同様の現象を確認、2D=3D培養の相互交換を世界に先駆けて可能とした。併せてレーザー加工チタンメンブレンでは、動物における骨増生効果を確認した。本研究では、組織再生用として開発したチタンメンブレン上にて細胞が生着・増殖する知見に着目し、従来継代法とは異なるに新しい細胞培養法として細胞を他の媒体上に遊走・定着させる技術を確立した。特にメンブレン間を細胞が遊走移動させる細胞培養の増幅法を確立した。20μmの純チタン膜に剣山型パンチを用いて20μm孔径、ピッチ50μmの貫通孔が形成された多孔性のチタンメンブレン上にマウス骨芽細胞様細胞株を播種して解析を進めた。GFPを用いた観察や免疫染色を用いた解析により純チタン膜上においてもコラーゲンコートされたカルチャーディッシュに匹敵する細胞の生着と増殖を認めた。
骨・軟部腫瘍における融合型遺伝子変化の解析および新たな遺伝子治療開発に関する研究

悪性骨軟部腫瘍における特異的融合遺伝子の発現を解析し、新たな診断・予後因子としての意義、その分子生物学的メカニズムを明らかにすると共に、これら腫瘍特異的遺伝子異常をターゲットとした遺伝子治療の基礎的研究を行うことを目的とする。本年度は、(1)融合遺伝子発現と組織学的診断との整合性、(2)融合遺伝子のvariationと臨床病理学的態度の関連、(3)融合遺伝子の補助診断、腫瘍モニタリング法としての有用性、(4)悪性軟部腫瘍におけるアポトーシスの頻度とその調節蛋白質の発現について検討した。悪性骨軟部腫瘍は組織型が多彩であり、その組織学的診断は屡々困難を伴う。特に、稀な部位に発生した悪性骨軟部腫瘍の診断には難渋することが多い。我々は、頭蓋底発生のEwing/PNET、膝関節内発生のsynovial sarcomaの診断が特異的融合遺伝子(EWS/FLI1,SYT-SSX)の解析により可能であることを報告した(J Neuro Oncol 2001,Clin Orthop 2001)。更に多施設共同研究によって、滑膜肉腫におけるSYT-SSX融合遺伝子のvariationが腫瘍の臨床経過に有意な影響を与えることを明らかにした(Cancer Res 2002)。アポトーシス関連因子は悪性腫瘍に対する新たな治療ターゲットとなりうるが、悪性軟部腫瘍におけるアポトシースについてはこれまで殆ど明らかにされていない。我々は、悪性軟部腫瘍では組織型に依存してアポトーシスが生じていること、その頻度はBcl-2蛋白の発現と逆送関していることを明らかにした(Cancer Lett 2002)。本年度は、悪性骨軟部腫瘍の臨床サンプルよりRNAを抽出、腫瘍特異的な融合遺伝子発現と従来のH.E.標本に基づく組織学的診断との異同、融合遺伝子のvariationと各腫瘍の臨床病理学的特徴の関連について検討した。1.悪性軟部腫瘍の診断における融合遺伝子発現検索の意義悪性軟部腫瘍は組織像が多彩なこと、その発生頻度が稀であることなどより、通常の組織学的検索では診断に苦慮することも多い。我々は融合遺伝子の解析が悪性軟部腫瘍の診断に有用か否かを明らかにする目的で、75例の悪性軟部腫瘍における各種融合遺伝子の発現をRT-PCRにより検討し、H.E.標本に基づく組織学的診断と比較した。その結果、滑膜肉腫の94%、ユーイング肉腫の75%、粘液型脂肪肉腫の100%で各々SYT-SSX、EWS-FLI1、FUS-CHOP融合遺伝子が検出され、分子生物学的解析の結果は組織学的診断結果と高い一致率を示した。また、組織学的には診断困難とされた3例がSYT-SSX融合遺伝子の検出によって滑膜肉腫と確定診断されるなど、RT-PCRによる融合遺伝子発現の検索は、悪性軟部腫瘍の補助診断法として有用であることが示された。2.融合遺伝子のvariationと臨床病理学的特徴の関連滑膜肉腫73例においてSYT-SSX融合遺伝子のvariation(SYT-SSX1,SYT-SSX2)と組織学的subtype(単相性,二相性)との相関を調べた。その結果、二相性滑膜肉腫は全例がSYT-SSX1遺伝子を有したのに対して、SYT-SSX2遺伝子を有する腫瘍は全て単相性滑膜肉腫であり、融合遺伝子のvariationと滑膜肉腫の組織学的subtypeの間には有意な関連(p=0.001)が認められた。
一酸化二窒素ガスを用いた急速熱処理による高品質極薄シリコン酸窒素化膜の形成

本報告は赤外線ランプ加熱による急速熱処理技術(RTO技術)を用いて、N_2Oガス雰囲気中、種々の条件で、10nm以下の極めて薄いゲート酸化膜の形成を行い、形成された膜の物理的性質と電気的特性の評価を行い、膜形成機構の解明を行うことを目的とした研究結果に関するものである。膜厚、電圧一容量特性、界面準位密度、絶縁破壊特性等の測定、および、酸化膜中の窒素および水素原子の挙動を、二次イオン質量分析法、フーリエ変換型赤外分光法により解析し、膜形成条件の確立と形成機構の解明を併せて行った結果について述べている。また、極薄酸化膜の構造および界面構造を高分解能透過型電子顕微鏡、走査トンネル電子顕微鏡を用いて原子レべルで評価した。酸化膜中の電荷トラップ機構、捕獲断面積、電荷トラップの発生速度等およびバルク酸化腹中の化学結合状態との関係を検討した結果、高品質化の要因が明らかとなった。酸窒化膜の成長は、通常の酸素中での酸化の場合にみられる線型放物線則には従わず、シリコン表面の酸化サイトが時間とともに減少しながら酸化する別の機構によることが明らかとなった。これらの酸窒化膜の化学エッチングプロファイルを調べてみると、酸窒化膜バルクに比べ、酸窒化膜-シリコン界面でエッチング速度の低下がみられた。このことは、酸窒化膜-シリコン界面近傍に窒素濃度の高い層が存在することを示している。酸窒化機構としては、酸化初期ではN_2O分子がシリコン表面と直接速い反応を引き起こすが、酸窒化が進行するにつれて界面における窒素含有の多い層が形成されるため、酸化サイトが減少し、酸化の拡散が抑止される反応中和モデルが適用されることが明らかとなった。シリコンウェーハを、一酸化二窒素ガス雰囲気中で、温度900°C1200°Cの範囲で、また酸窒化時間5300秒の範囲の種々の条件下で急速熱処理することによりシリコン酸窒化膜を形成し、膜の形成機構と膜質の構造評価、電気的特性評価を行った。膜組成の評価は表面からのエッチング処理によるエッチングレイトの変化を調べること、およびオージェ電子分光、X線光電子分光により行われた。その結果、組成はエッチングレイトが表面付近では早く、シリコン/シリコン酸窒化膜界面付近では遅くなることから、界面付近に高い窒素濃度をもつ層の存在が確認された。このことは、オージェ電子分光、X線光電子分光によっても証明された。形成された膜厚と形成時間(酸化時間)の関係から、成長機構を考察したが、酸化時間が長く比較的厚い膜の場合はDeal-Grobeモデルで説明できるが、酸化時間が短く、初期酸化膜(自然酸化膜)が存在しているような場合の酸化では、線形放物線型成長モデルが適用できないことが判明し、そこで次に、窒素原子の影響を考慮し、窒素原子が成長サイトを中性化し、酸化を抑制する効果を取り入れているDimitrijevモデルによる実験結果の解析を試みた。しかし、初期過程の領域の実験結果と理論の一致が得られなかった。そのため、界面における酸窒化種の濃度分布を正確に把握することにより、長時間の場合と短時間の場合の両領域の酸化を記述する速度方程式を用いているKimモデルによる実験データと理論式のフィッテングを試みた。その結果初期過程の領域の成長が説明でき、一酸化二窒素ガス中での酸窒化では初期過程で形成される高い拡散性を持つ窒素リッチな層の存在によって成長が抑制されることが明らかとなった。この技術は5nm以下の極薄シリコン酸窒化膜を制御性よく形成することができ、次世代半導体デバイスの重要な作成技術の一つとなることが期待される。

一酸化二窒素ガス雰囲気中において、シリコンウェーハを、900°C1200°Cの温度範囲、酸窒化時間5300秒の範囲の種々の条件下で急速加熱処理することによりシリコン酸窒化膜を形成した。膜の形成機構と膜質の構造評価を、膜組成の評価を表面からのエッチング処理によるエッチングレイトの変化を調べること、およびオージェ電子分光、X線光電子分光により行い検討した。その結果、エッチングレイトが表面付近では早く、シリコン/シリコン酸窒化膜界面付近では遅くなることから、組成は界面付近に高い窒素濃度をもつ層の存在が確認された。このことは、オージェ電子分光、X線光電子分光によっても証明された。成長機構を形成された膜厚と形成時間(酸化時間)の関係から考察したが、酸化時間が長く比較的厚い膜の場合はDeal-Grobeモデルで説明できるが、酸化時間が短く、初期酸化膜(自然酸化膜)が存在しているような場合の酸化では、線形放物線型成長モデルが適用できないことが判明した。そこで次に、窒素原子の影響を考慮し、窒素原子が成長サイトを中性化し、酸化を抑制する効果を取り入れている反応中和モデルによる実験結果の解析を試みた。しかし、初期過程の領域の実験結果と理論の一致が得られなかった。そのため、界面における酸窒化種の濃度分布を正確に把握することにより、長時間の場合と短時間の場合の両領域の酸化を記述する速度方程式を用いているモデルによる実験データと理論式のフィッテングを試みた。その結果初期過程の領域の成長が説明でき、一酸化二窒素ガス中での酸窒化では初期過程で形成される高い拡散性を持つ窒素リッチな層の存在によって成長が抑制されることが明らかとなった。この膜の電気的特性の評価をMOSC-V特性、絶縁耐圧、リーク電流の測定により行った。従来の酸化膜に比し信頼性の高い特性を示す膜が得られた。この技術は5nm以下の極簿シリコン酸窒化膜を制御性よく形成することができ、次世代半導体デバイスの重要な作成技術の一つとなることが期待される。
液晶性光電変換材料の開発と物性評価

新規に設計合成した液晶性電荷輸送材料2-(4'-アルコキシフェニル-6-アルキルチオベンゾチアゾールの結晶相、液晶相(スメクティックA相)、等方相における電荷輸送特性をTime-of-Flight法により評価し、相互に比較した。電荷輸送の形態は相によって大きく変化した。特に、分子配向性を有する液晶相と分子配向をもたない等方相で、キャリア移動度、電荷輸送機構が異なり、等方相では、イオン自身の泳動に基づくイオン伝導による遅い電荷輸送しか見られないのに対し、液晶相では、電子伝導に基づく速い非分散型のホール輸送が見られた。液晶相におけるホール移動度は5×10^<-3>cm^2/Vsであり、この値は従来の有機アモルファス電荷輸送材料の移動度の3桁上の値であった。また、移動度の電界強度、温度に対する依存性も小さく、液晶相中での電荷輸送は分子配向を持たないアモルファス材料よりも単結晶のそれに近い形態をとることがわかった。液晶中での電子伝導に関しては、ディスコティックカラムナ-相での速い電荷輸送が知られていたが、本系での移動度はその値よりも大きい。また、ディスコティック相よりもはるかに熱的な揺らぎが大きい本系において電荷輸送が単結晶に似た形態をとることが注目される。このような液晶性電荷輸送材料の特性は、高速応答を必要とするアプリケーションに極めて有利であり、本研究により、有機材料の高速応答光電変換材料への基礎を固めることができた。
操船視点の違いによる教育効果の検証：実船と操船シミュレータの相互補完機能の開発

船舶運航に関する学問の内,操船者の技量に関わる操船学では,講義の他,操船シミュレータや実船などの体験教材を用いた授業が行われる。本研究では体験教材による学習訓練効果の向上を目的とし,操船者の視点を鳥瞰視点や俯瞰視点に変えた操船訓練が教育上、安全上有効であるか効果を検証した。また,実船において操船視点位置を変更する手段としてUAVを用いた操船支援機能を検証し,船上におけるUAV使用の問題点を明らかにした。操船経験の少ない学生は,時定数が非常に大きい船の特徴を把捉し難く,操船行動の完了を待たずに必要以上に操作量を追加し,船体の姿勢制御が不可能な状態に陥ることが多い。また,大型船では死角が大きく,障害物の把握や目測が困難であるため,適切な操作タイミングが計りづらい。そこで、船橋内からの一人称視点だけではなく、鳥瞰視点もしくは船体後方からの俯瞰視点映像を利用した操船がどれほど有効であるのかを操船シミュレータ及び実船で検証した。操船シミュレータによる操船実験(8,000TEU型コンテナ船で浦賀水道航路入口から中ノ瀬航路出口まで)の結果から、10名の学生全て一人称視点より鳥瞰視点もしくは俯瞰視点での操船結果の方が安全に操船していた。また、有資格者での操船結果において、より安全に操船するためには俯瞰視点での操船が良いとうことが示唆された。鳥瞰視点や俯瞰視点による操船は、周辺の情報(他船との見合い関係、可航水域の把握)や自船運動の様子が把握しやすいので、操船経験が少ない学生でも、一人称視点より安全に操船出来る傾向が伺えた。つまり、自船周りの映像を船橋内で提示することは操船支援情報をとして機能することがわかる。一方で、操船訓練や航行の安全性検証などにおいて、鳥瞰視点や俯瞰視点のみで実施、評価することは、注意を要すると言える。研究実施計画では,平成29年度は「実船での多視点映像表示システムの開発と操船シミュレータによる操船実験」を実施する予定であった。多視点映像表示システムの開発では,自船とその周辺環境(他船や陸岸など)を鳥瞰的または俯瞰的に映出するためUAV(DJIドローンPHANTOM4 PRO)を用いた。UAVはカメラ映像を無線により送信する機能を有するので,その映像を船橋内にいる操船者にリアルタイムで提供することで操船支援システムとして使用することが可能となる。映像視点の変更は,映像表示モニタ内に表示される高度と船橋からの前後位置を入力することでUAVがその位置に移動し,そのまま対象船舶を自動追尾することで達成される。しかしながら,UAVのバッテリー容量による飛行時間の問題,および船舶に搭載されているレーダの電波とUAVの使用電波が干渉して稀にUAVが予想外の行動をとることがあった。操船シミュレータによる実験は,対象船舶を4000TEU級のコンテナ船として浦賀水道航路から中ノ瀬航路へ入るシナリオを作成した。他船や風潮流の影響を取り除いた条件とすることで操舵時期や操船意図が明確になるようにした。実験時の視点は一人称視点(通常の操船状態),鳥瞰視点(自船上空からの映像),俯瞰視点(自船後方上空からの映像)とし,被験者は本校の学生30名(3年生15名, 5年生15名)と有資格者3名とし,各被験者は一つの視点のみで操船実験を行い,習熟効果が出ないように配慮した。実船での多視点映像表示システムの開発ではUAVを用いることにより幾つか問題点が残ったが概ね達成することができた。一方の操船シミュレータによる操船実験では、学生および有資格者を対象とした実験を行った。以上より、現在までに当初の予定通り進んでいることから,「おおむね順調に進展している」とした。

鳥瞰視点や俯瞰視点による操船は、周辺の情報(他船との見合い関係、可航水域の把握)や自船運動の様子が把握しやすいので、操船経験が少ない学生でも、一人称視点より安全に操船出来る傾向が伺えた。つまり、自船周りの映像を船橋内で提示することは操船支援情報をとして機能することがわかる。一方で、操船訓練や航行の安全性検証などにおいて、鳥瞰視点や俯瞰視点のみで実施、評価することは、注意を要すると言える。研究最終年度である平成30年度は,UAVを用いた多視点映像表示システムで見つかった問題点を減じる方法を模索する。また,操船シミュレータによる実験結果から視点(視認範囲)の違いがもたらす操船行動(航跡,制御機器の操作量や操作回数,心理的負担など)の比較を統計的に分析すると共に,操船の安全性評価を実施し客観的数値指標のもとで検証する。併せて,操船シミュレータと実船での教育訓練効果の違いや,操船視点を変更させることによる利点・欠点を究明し,聞き取り調査やアンケート調査の分析結果から,より効果的な操船訓練の方法を導きだし,教育課程に反映する。
5-HT2C受容体のRNA編集によるストレス・情動調節機構の機能形態学的研究

セロトニン2C (5-HT2C)受容体は神経系に発現していて情動、ストレス、依存などに関与するが、RNA編集酵素により様々なアイソフォームを生じることが知られるタンパク質で、エピジェネティクな多様化を生じる。研究費の交付期間に、動物実験で慢性アルコール暴露後の飲酒量増加が5-HT2C受容体のRNA編集率増加に伴って起きることを明らかにし、またRNA編集の起こらない遺伝子改変マウスはうつ様行動を示し、前脳側坐核のNPYニューロンが関与することを報告した。このように5-HT2C受容体のRNA編集がアルコール嗜好性や情動に関与することが明らかとなった。本研究は慢性ストレスモデルやRNA編集異常を起こした遺伝子改変マウスを用いて、セロトニン2C受容体(5-HT2CR)とそのRNA編集がストレス・情動反応にどのように関与するかの解明を目的とし、25年度は研究計画通り以下の実験を行った。神経組織におけるRNA編集酵素(ADAR1&2)発現検索:脳、脊髄におけるADAR1& 2の組織発現をin situハイブリダイゼーション法と免疫組織化学法で検索した。ADAR1は梨状皮質、海馬錘体細胞、視床下部に発現が強く、ADAR2は視床、蝸牛神経核、弧束核などにさらに脊髄では前角細胞に強い発現が見られた。慢性浸透圧刺激および慢性拘束ストレスモデルによるRNA編集検索:以前に慢性高張食塩水負荷がストレスモデルの1つになることを報告しており、この慢性高張食塩水負荷マウスおよび慢性拘束ストレスモデルで、視床下部室傍核および視索上核で5-HT2CR RNA編集頻度を検索した。本研究は慢性ストレスモデルやRNA編集異常を起こした遺伝子改変マウスを用いて、セロトニン2C受容体(5-HT2CR)とそのRNA編集がストレス・情動反応にどのように関与するか解明することを目的としている。1.慢性アルコール暴露モデルによるRNA編集検索: H25年度までの研究により、慢性アルコール暴露後の側坐核や背側縫線核における5-HT2CRのRNA編集頻度の上昇がマウスのアルコール嗜好性を規定していることが明らかになった(Int J Neuropsychopharmacol 2014)。H26年度では脳のどの領域のRNA編集変化が依存形成に関わるのか調べるために、前脳側坐核のRNA編集酵素ADAR2をノックアウト(KO)する準備を開始した。ADAR2 floxマウスを本学に導入して、局所的にADAR2をKOさせるためAAV-Creウイルスベクターを構築した。ウイルスベクターにはGFP遺伝子も挿入されており、感染部位をGFP蛍光または抗GFP抗体で確認が出来、現在側坐核感染のための条件設定を行っている。2.遺伝子改変マウスにおける情動検索H26年度は5-HT2CRのRNA編集が起きないINI型マウスと全ての編集部位で編集が起きたVGV型のマウスの脳の各部位におけるセロトニン、ドーパミン、ノルアドレナリン等モノアミンを定量した。その結果INIマウスで側坐核におけるセロトニンが有意に対照群より減少していた。さらに行動解析を行うと強制水泳試験でINIマウスは有意に無動時間が増加しており、抗うつ剤(Desipramine)投与により改善がみられた。このマウスは野生型に比べてうつ様状態にあることが考えられ、現在このINIマウスの情動異常の原因探索に焦点を絞って検索を進めている。遺伝子改変マウスにおける情動検索H27年度は5-HT2CRのRNA編集が起きないINI型マウスの脳の各部位におけるモノアミンを定量すると、側坐核におけるセロトニンが有意に対照群より減少していた。このマウスは野生型に比べてうつ様状態にあることが考えられた。さらにストレス、情動関連遺伝子の検索で、INIマウスは野生型に比べて側坐核NPY遺伝子の有意な発現低下が見られた。5-HT2CRのアゴニストを側坐核に投与するとNPY遺伝子の抑制がみられ、組織検索では5-HT2CRは側坐核のNPYニューロンではなく、GAD陽性のGABAergicニューロンに発現しており5-HT2CRは間接的にNPYニューロンを調節していることが示唆された。しかし、側坐核直接NPYやY-1アゴニストを投与しても、無動時間の減少はみられなかった。今度はadeno-associated virus (AAV)により側坐核にNPY遺伝子を強制発現させると、無動時間が有意に減少した。これらの結果をまとめると、INIマウスの解析から側坐核NPYニューロンの情動への関与が強く示唆され、それは側坐核からの投射先を介して行われていることが想定された。この研究成果は研究論文としてまとめ、最近European Journal Neuroscience誌に掲載が決まった。28年度は側坐核NPYニューロンと情動行動の関わりを明らかにして行きたい。27年度は以下に述べる、大きく二つの研究を実施した。昨年度の今後の推進方策に沿った研究を行っており、一つは論文としてまとめ、専門学術誌に受理された。従って概ね順調に進展していると考えている。

1.遺伝子改変マウスにおける情動検索: H27年度は5-HT2CRのRNA編集が起きないINI型マウスの行動解析を行うと強制水泳試験でINIマウスは野生型に比べて有意に無動時間が増加しており、絶望状態にあると考えられた。さらにストレス、情動関連遺伝子の検索で、INIマウスは野生型に比べて側坐核NPY遺伝子の有意な発現低下が見られた。側坐核NPY遺伝子と5-HT2CRの関係を調べて、5-HT2CRは間接的にGABAergicニューロンを介して側坐核のNPYニューロンを調節し、しかもAAVを用いた実験によりNPYニューロンの投射先が情動行動に関与している結果となった。この研究成果は研究論文としてまとめ、最近European Journal Neuroscience誌に掲載が決まった。2.遺伝子改変マウスを用いた脳部位特異的なADAR2局所ノックアウトの試み:昨年度の今後の推進方策にも記した通り、局所領域におけるRNA編集酵素を操作するための研究を開始し、東京大学との共同研究で、AAV-Creウイルスベクターを作製してADAR2 floxマウスの側坐核に注入感染させて、ADAR2をノックアウトさせて、行動解析を進めている。現在感染部位でADAR2の発現低下によりRNA編集率が低下していることの確認作業を進めている。本研究は慢性ストレスモデルやRNA編集異常を起こした遺伝子改変マウスを用いて、セロトニン2C受容体(5-HT2CR)とそのRNA編集がストレス・情動反応にどのように関与するか解明することを目的としている。1.遺伝子改変マウスにおける情動検索5-HT2CRのRNA編集が起きないINI型マウスは強制水泳試験で有意に無動時間が増加しており、このマウスは野生型に比べてうつ様状態にあることが考えられた。アデノ随伴ウイルス(AAV)により側坐核にNPY遺伝子を強制発現させると、無動時間が有意に減少した。まとめると、INIマウスの解析から側坐核NPYニューロンは情動に関与することが強く示唆された。この研究成果はH28年度European J Neurosci誌に掲載された。次に側坐核NPYニューロンの働きを調べるためにNPY遺伝子を発現する細胞のみにCreを発現するNPY-Creマウスを米国MMRRCから購入して繁殖を開始した。2.遺伝子改変マウスを用いた脳部位特異的なADAR2局所ノックアウトの試み我々はマウスの飲酒行動が慢性アルコール暴露後の5-HT2CRのRNA編集頻度の変化によって起こることを報告したが、conditionalにRNA編集酵素をノックアウトできるADAR2 floxマウスを用いて側坐核にAAV-Creを感染させ、実際に感染局所のRNA編集がどのように変化するかを側坐核のみをレーザーマイクロダイセクションでパンチして調べADAR2単独で編集されるグルタミン酸受容体(GluR2)や5-HT2CRでRNA編集頻度が低下することが確認できた。実際にこのマウスはアルコール摂取量がコントロールAAVを感染させたマウスのように増加しない傾向を認めている。
「薬害HIV」問題経験の社会学的研究-ナラティヴ・アプローチから-

1980年代前半、日本において汚染された非加熱血液製剤が治療に使用されたことで、血友病患者などを中心にHIVに感染してしまうという事件が起こった。「薬害HIV」ないし「薬害エイズ」事件である。本研究は、1980年代当時の血友病治療の文脈を知識社会学的に明らかにした上で、「薬害HIV」問題に関わった医師と患者の経験について、ライフストーリー・インタビュー法を通して質的に再構成することに成功した。1)今年度は北海道から九州までの血友病治療に従事した医師の語り(ライフストーリー,ナラティヴ)について,当時の患者の語りを医師の語りに対応させることによって,具体的な治療場面に即した文脈的、背景的知識を取り入れた再解釈を行った。2)また,医師のインタビュー内容の解釈について,実際に血友病治療を行っている医師の解釈も取り入れることで,同じ立場からの解釈を社会学的解釈と比較した。3)血友病治療は日常生活のQOLの改善を伴っているため,血友病の医師だけでなく,関節症に対処する整形外科医や,日常生活の問題に対処する臨床心理士やソーシャルワーカー,また,関係する多様な職種をコーディネートするナースコーディネーターを配置した包括医療(comprehensive medicine)を早くから実践してきた。現在ではHIV治療における「チーム医療」として知られている医療体制と,この包括医療の関係について考察した。4)1980年代から現在までの血友病者コミュニティについて,ある地域のコミュニティの発刊した機関誌を通時的に分析することで,「薬害HIV」感染被害事件後のコミュニティの変容について例証した。また,世界的な視野で血友病者の運動を考えるために,2007年9月には研究協力者をカナダで開催されたWFH(世界血友病者連盟)国際フォーラムに派遣し,2008年2月には研究協力者を米国ニューヨーク市のアメリカ血友病基金(National Hemophilia Foundation)の事務局に派遣し,資料収集を行った。2007年度の調査の結果として,医師と患者のナラティヴを通した「薬害エイズ事件」の再構成を遂行することができた。これはマスコミによって流布された紋切り型の解釈図式を打ち破る点で重要なステップであると評価できる。また,こうした地道な作業を通して,HIV感染メカニズムが解明されていなかった不確実な状況における意志決定の問題や,HIV感染の通知をめぐる医師-患者関係の見直しについて重要な議論を行うことができた。これは,医療全体のさらなる向上へのひとつの貢献であると評価できる。平成20(2008)年度の研究実績は以下の通りである。(1)これまで収集した医師と患者のインタビュー・トランスクリプト(TS)について、公開可能な形式で匿名化をほどこし、資料として残す場合の条件等について、対象者に個別にあたって同意を取り付けることに成功した。その結果、インタビューのTS調査資料集として公開することが可能になったが、これについては次年度の実績として報告する。(2)世界的な視野での血友病者の運動を考えるため、平成20年6月にトルコ国イスタンブールで開催された世界血友病者連盟(WFH)の国際会議に研究代表者が出席した。そこで各国の血友病者の団体と意見交換し、血友病の診断がまだつかないうちに、患者が亡くなっていくような状況の国々が数多く存在すること、さらに、薬害エイズの拡大の原因となった自己注射についても、未導入の国があることなど、新たな知見を得た。また、エイズの治療については、HIV感染とC型肝炎を同時に患っている場合、治療効果が悪くなる点についても、最近の知見を得た。(3)この調査の期間に蓄積した医師と患者のTSに基づいて、これまでマスコミによって流布されていた理解をくつがえすような論考を発刊することができた。(桜井・山田・藤井編『過去を忘れない』2008年、せりか書房)特に、エイズについて確定した情報がなかった時代において、患者も医師もてさぐりの状態であったこと、また、HIV感染を患者に知らせる場合でも、「非告知」という原則が実践されていたわけではなく、状況に応じてさまざまなかたちが取られていたことがわかった。本調査研究は、非加熱血液製剤によるHIV感染被害事件(いわゆる「薬害HIV」事件)について、当時の医療環境を知識社会学的に明らかにしながら(医師が何をあたり前のこととし、そのあたり前ことが如何にしてあたりまえのことになっていたのかを捉える)、ライフストーリー・インタビューの方法を使って、この問題に関わった医師と患者のナラティヴを分析し、この問題の全体像を把握することである。ライフストーリー・インタビューの方法を通してデータを収集した。また、アクティヴ・インタビューの方法からインタビューのトランスクリプトの分析と解釈をおこなった。そして、それを報告書としてまとめた(平成1921年度科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書「『薬害HIV』問題経験の社会学的研究-ナラティヴ・アプローチから-」(課題番号:19330122)、2010など)。インタビュー・トランスクリプトの分析の結果、以下のことが明らかとなった。

血友病の治療を先進的に行っていた、いくつかの中心的な病院の勤務医と、血友病の専門知識もなく、独習しながら血友病治療を行っていた地方の病院の勤務医とでは、血友病治療の状況が異なっていたことはもちろん、非加熱製剤に対する危険認識も大きく異なっていた。濃縮製剤が導入される前のクリオ製剤の評価ひとつをとっても、医療者によって認識が違うこと、さらには、HIVの発見に続く1980年代中葉までは、HIVの感染メカニズムもエイズの発症メカニズムも医療者によくわかっていなかった。HIV感染の「告知」という問題も、具体的な医師と患者の関係において再考すると、様々なHIV感染(抗体陽性)の伝え方が存在していた(「告知」という概念を一律に使うことは不適切であり、むしろそれを医師と患者のコミュニケーションの問題として再考することができるようになった)ことなどである。
蚊媒介性ウイルスの網羅的検査法および迅速検査法の開発

本研究では、蚊媒介性ウイルス感染症の迅速な診断法の確立、及び媒介蚊からウイルスを効率的に検出する方法を確立することを目的としている。H30年度は、これまでに確立したフラビウイルス、フレボウイルス、アルファウイルスを広範囲に検出する各種one-step RT-PCR法を用いて、昨年度に新たに採集したザンビアの野外生息蚊のウイルススクリーニングを継続した。さらに本スクリーニング法を用いてウエストナイルウイルスをザンビアにおいて初めて検出した結果を受けて、ザンビア国内の熱性疾患患者から得られた血清検体を用いて、RNAを抽出し、本検査法に用いた広範囲なアルボウイルス遺伝子検査に加えて、これまでに構築したウイルス特異的real-time RT-PCRアッセイ系(ウエストナイルウイルス,ジカウイルス、黄熱ウイルス、リフトバレー熱ウイルス)を用いてアルボウイルス検査を実施した。また、野外採集蚊から遺伝子情報が不明な新規ウイルスを次世代シークエンサーを用いて同定するために、蚊由来total RNAからフラビウイルス、ブニヤウイルス、二本鎖RNAウイルス等のRNAウイルスゲノムが持つ高次構造を利用し、効率的にウイルスRNAを濃縮する方法を検討した。この方法によりライブラリーを調整し、次世代シークエンサーで解析した結果、未知ウイルス配列のリード数が増加し、新規ウイルスを効率的に同定することが可能であった。蚊媒介性ウイルスによる感染症は世界各地で問題となっており、今後も発生地域の拡大、感染者数の増加が懸念される。本年度は、同属の蚊媒介性ウイルスの遺伝子をone-step RT-PCR法で同時に検出するために、フレボウイルス属、アルファウイルス属それぞれに属するウイルスに関して、遺伝子配列が比較的保存されている領域に対する共通プライマーを設計し、既知ウイルス遺伝子の検出感度を基にone-step RT-PCR法の至適条件を検討した。フラビウイルス属を検出する共通プライマーは既報の配列を参考に作製し条件決定を行った。また、蚊から抽出したtotal RNAにはPCR阻害物質が含まれることから、蚊由来RNA存在下での至適条件を検討した。新たに設計したフレボウイルス共通プライマーを用いて、Rift Valley fever virus, Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus, Sandfly feverNaples virus, Forecariah virusのL遺伝子領域の増幅を確認した。Rift Valley fever virusは蚊由来RNA存在下でも反応液中約20コピーのウイルスRNAの検出が可能であった。アルファウイルス共通プライマーを用いたone-step RT-PCR法ではChikungunya virus, Sindbis virusの遺伝子増幅を確認した。本研究で確立した、フラビウイルス属、フレボウイルス属、アルファウイルス属を検出するRT-PCR法の条件を用いて、ザンビア等で採集した媒介蚊のスクリーニングを実施した。平成27年度の研究実施計画に記載した、蚊媒介性ウイルス遺伝子を網羅的に検出するためのone-step RT-PCR法を確立するという計画通りに研究を実施し成果を得た。本研究では、人獣共通感染症である蚊媒介性ウイルス感染症の迅速な診断法の確立、及び媒介蚊からウイルスを効率的に検出する方法を確立することを目的としている。昨年度に確立したフラビウイルス属、アルファウイルス属、フレボウイルス属それぞれに属する蚊媒介性ウイルス検出のためのone-step RT-PCR法を用いて、ザンビア共和国で採集した野外蚊のウイルススクリーニングを実施した。その結果、フラビウイルスおよびフレボウイルス属を検出するRT-PCR法により多岐にわたる既知および未知のウイルス遺伝子を検出した。フレボウイルス属に対するPT-PCR法では、ブニヤウイルス科に属する広範囲の新規ウイルスを検出可能であった。これまでにザンビアで検出されたウイルスは蚊特異的なウイルスと考えられ、動物やヒトに重篤な感染症を引き起こす既知のウイルスは検出されていない。蚊媒介性ウイルスを検出するmultiplex real-time RT-PCR法の確立するため、各ウイルスの検出系を検討した。ZIKA virusの検出系では、現在多くの検査機関で使用されている検出系を用いて、ZIKVのアジア系統(アジア、西太平洋地域、アメリカ大陸で流行)およびアフリカ系統のウイルス株由来のRNAの増幅効率を検討したところ、アフリカ系統の増幅効率が顕著に低いことが判明したことから、各株の配列に共通な部位に新たにプライマーとプローブを設計しreal-time PCRを実施した。その結果、アジア系統(FSS)およびアフリカ系統の2株(MR-766,DaKAR)を同等の検出感度で検出可能な系を確立した。多種のウイルスを検出するRT-PCR系の構築により実際の蚊検体から多くのウイルスを検出した。平成28年度の研究実施計画に記載したMAGPIXシステムによる核酸アッセイ系の構築に関して、計画内容と同様の検出システムがLuminexより市販化されたことから、当初の計画を変更し、multiplex RT-PCRの簡易検出系の開発を新たに試みる。これまでに確立した、フラビウイルス、フレボウイルス、アルファウイルスを広範囲に検出する各種one-step RT-PCR法を用いて、ザンビア共和国において採集した野外生息蚊の蚊媒介性ウイルススクリーニングを実施した。その結果、フラビウイルス属を検出するRT-PCR法により、ネッタイイエカのプールからウエストナイルウイルスの遺伝子を検出した。ウイルス陽性の蚊プールのホモジネートを用いて培養細胞によるウイルス分離を試みた結果、蚊由来C6/36細胞では細胞融合が見られ、培養上清よりウエストナイルウイルスが単離された。

次世代シークエンサーおよびRACE法によりウイルス全長を同定し、系統樹解析を行った結果、南アフリカにおいて脳炎患者から検出されているLinage 2のウエストナイルウイルス株に近縁の新規株であることが判明した。本研究結果は、ウエストナイルウイルスがザンビアに存在することを初めて明らかにするものであり、ザンビアにおける熱性疾患および脳炎症例を診断する上で重要な情報である。また、蚊から遺伝子情報が不明な新規ウイルスを同定するために、次世代シークエンサーを用いて蚊から抽出したtotal RNAから効率的にRNAウイルスゲノムを検出する方法を開発した。この手法を用いて、蚊からブニヤウイルス等の新規ウイルスを同定した。これまでに構築した検査系を用いて、野外生息蚊から臨床上重要なアルボウイルスを検出、単離するなどの成果が得られている。本研究では、蚊媒介性ウイルス感染症の迅速な診断法の確立、及び媒介蚊からウイルスを効率的に検出する方法を確立することを目的としている。H30年度は、これまでに確立したフラビウイルス、フレボウイルス、アルファウイルスを広範囲に検出する各種one-step RT-PCR法を用いて、昨年度に新たに採集したザンビアの野外生息蚊のウイルススクリーニングを継続した。さらに本スクリーニング法を用いてウエストナイルウイルスをザンビアにおいて初めて検出した結果を受けて、ザンビア国内の熱性疾患患者から得られた血清検体を用いて、RNAを抽出し、本検査法に用いた広範囲なアルボウイルス遺伝子検査に加えて、これまでに構築したウイルス特異的real-time RT-PCRアッセイ系(ウエストナイルウイルス,ジカウイルス、黄熱ウイルス、リフトバレー熱ウイルス)を用いてアルボウイルス検査を実施した。また、野外採集蚊から遺伝子情報が不明な新規ウイルスを次世代シークエンサーを用いて同定するために、蚊由来total RNAからフラビウイルス、ブニヤウイルス、二本鎖RNAウイルス等のRNAウイルスゲノムが持つ高次構造を利用し、効率的にウイルスRNAを濃縮する方法を検討した。この方法によりライブラリーを調整し、次世代シークエンサーで解析した結果、未知ウイルス配列のリード数が増加し、新規ウイルスを効率的に同定することが可能であった。平成27年度に作製した蚊媒介性ウイルス検出のためのone-step RT-PCR法を用いて、野外採集蚊のウイルススクリーニングを継続する。既知または新規のウイルス遺伝子を検出したサンプルはウイルス分離試験によりウイルスの同定を試みる。
管理型から生徒自立支援型学級経営をめざす教師のためのトレーニング方法の開発

学級担任による学級経営は「管理・統制型」から自立支援型」へと転換することで成功することが言われている。しかしながら学級経営は、日々変化する多様な状況の中で行われており、どういったタイミングで生徒の自立支援を行えばよいのかということを見極めるのは担任教師にとって困難を感じることが多かった。本研究の目的はこうした担任教師の学級経営のトレーニング方法を検討することを目的として行われた。そこでまず学級経営の実際について現職教員、教員志望の大学生から指導方法上の留意点や学級経験、事例等について自由記述、面接を通して情報を収集した。その結果を研究者、現職教員によって分析し「学級の主導性(教師中心の学級-生徒中心の学級)」「活動性(積極的-消極的)」の二次元を軸にし、4つの学級状況タイプ(I創発・信頼型II生徒階層・放任型III教師専制IV教師リーダーシップ)を抽出することができた。この分類を踏まえたうえでタイプごとの典型的な事例を設定し、学級経営のトレーニングに活用することを提案した。4つの学級集団タイプをイメージすることで集団指導のタイミングや方法をトレーニングすることは大きな意味がある。教科指導の研修と比べ学級経営に関する研修は、ともすると一般的な生徒指導論や方法論を取り上げることが多く、実践的な課題に即応できていないのではないか、という不満を聞くことがある。しかし本研究で示したようなタイプ分類を行い、そのタイプに特徴的な事例に対する指導ポイントを考察していくということは、実際の学級集団に近い状況を想定しそのタイプに応じた学級経営上の指導のポイントとなるトランジション(節目)を把握しながら状況に応じた適切な指導を考え、生徒の自立支援をサポートしていくことができることから、現職教育や新任教育にとって効果的であろうと考える。
森林内樹木における放射性物質分布の可視化による教材開発

1.研究目的2011(平成23)年3月の東京電力福島第一原子力発電所事故に伴い、放射性物質が大気中に拡散し森林内が汚染された。放射性物質が付着した箇所を容易に理解できるような情報を普及させる必要がある。そこで、オートラジオグラフィーによる画像解析によって、実際に樹木の表面と内側に付着・移動した放射性降下物の分布を明らかにし、環境教育のための教材を開発することを目的とする。2.研究方法本研究ではBio imaging analyzer(BAS-1800,富士写真フィルム製)により分析した。福島県内の福島第一原子力発電所から30km圏内から採取したスギの針葉、枝、幹円板等を用い、短期間暴露(1-4日間)、長期間暴露(2週間)、遮蔽箱を用いた長期間暴露(4週間)試験を行い、その結果を比較した。3.研究成果短期間暴露(4日間)試験では、スギの針葉部分で発光量が多く、周囲より鮮明な画像が得られ、放射性物質が全体的に付着していることが確認された。樹皮付きの幹円板では樹皮沿いに規則的に発光し、樹皮無しの幹円板(材部)ではほぼ発光が観察されなかった。一方で長期間暴露(2週間)試験では、樹皮無の幹では自然放射線の影響を受け、イメージングプレート全体に短期間暴露よりも強い発光が見られたが、木部における可視化はできなかった。同時に行ったKCl溶液(3.3mol/L)を付着させた材部では、明瞭な画像が得られることから材部の線量は自然放射線量並の値であることが予想された。遮蔽箱を用いた長期間暴露(4週間)では、バックグラウンド値が低減され、画像がより鮮明になった。各暴露試験における同一画像中のPLS値の範囲は、8354PSL/mm2となり、青→青緑→黄色→赤と段階的な色変化を伴った。これらの色変化は理解しやすい情報であることから、環境教育への有効活用が期待できる。
柔軟な校内ネットワーク管理・運用支援システムの開発と評価

本研究は,既存の校内ネットワークのより一層の活用をはかるために,学校や教師に応じた校内ネットワークの利活用促進を目的とし,各学校や各学年間に応じたより柔軟な校内ネットワーク管理・活用支援システムを構築し,また校内ネットワークの利活用を促進するシステムの構築を行い,実際の学校現場に導入し,長期に渡る実証実験によってその評価を行った.本研究は,既存の校内ネットワークのより一層の活用をはかるために,学校や教師に応じた校内ネットワークの利活用促進を目的とし,各学校や各学年間に応じたより柔軟な校内ネットワーク管理・活用支援システムを構築し,また校内ネットワークの利活用を促進するシステムの構築を行い,実際の学校現場に導入し,長期に渡る実証実験によってその評価を行った.本研究では,既存の校内ネットワークのより一層の活用をはかるために,学校や教師に応じた校内ネットワークの利活用促進を目的とし,各学校や各学年間に応じたより柔軟な校内ネットワーク管理・活用支援システムを構築し,実際の学校現場に導入し,長期に渡る実験によってその評価を行う.具体的には,学校単位・教師単位で必要とされる各種サービスに対する柔軟なカスタマイズ機能の実現,カスタマイズ内容に応じた柔軟な管理支援システムの構築,校内ネットワークをより効果的に活用するための教師支援システムと児童・生徒支援システムの構築を行い,実際の学校現場おいて長期間の実証実験を通じて,その有効性の評価を行う.平成20年度は,(1)学校単位で必要とされる各種サービスの調査,(2)教師単位で必要とされる各種サービスの調査,(3)既に構築・運用されている校内ネットワーク管理支援システムの再設計,(4)カスタマイズ機能の設計・構築,(5)柔軟な管理支援システムの設計・構築を行った.(3)(5)の各項目における設計段階で,現場の教師の意見を求めることで,設計に反映させた.また,これらの作業と並行して,現場の教師を支援するため各種ツールとして,校内ネットワークをより効果的に活用するための児童・生徒支援システムの設計・構築,授業で利用できるような様々な教材やツールの検討を行い,設計・開発を行った.具体的には,授業で利用できるような体験的学習を支援するシステム作成し提供した.また,学校と家庭をつなぐSNS(Social Networking Service)システムを構築した.さらに,これらのシステムを学校現場に持ち込んで評価を行い,良好な結果を得た.同時に学校現場の教師とディスカッションを行った本研究では,既存の校内ネットワークのより一層の活用をはかるために,学校や教師に応じた校内ネットワークの利活用促進を目的とし,各学校や各学年間に応じたより柔軟な校内ネットワーク管理・活用支援システムを構築し,実際の学校現場に導入し,長期に渡る実証実験によってその評価を行う.具体的には,学校単位・教師単位で必要とされる各種サービスに対する柔軟なカスタマイズ機能の実現,カスタマイズ内容に応じた柔軟な管理支援システムの構築,校内ネットワークをより効果的に活用するための教師支援システムと児童・生徒支援システムの構築を行い,実際の学校現場において長期間の実証実験を通じて,その有効性の評価を行う。平成20年度は,平成19年度に構築した(A)校内ネットワークをより効果的に活用するための教師支援システムの設計・構築, (B)校内ネットワークをより効果的に活用するための児童・生徒支援システムの設計・構築, (C)授業で利用できるような様々な教材やツールの有効性を検証するための実証実験を行った.具体的には,高校の数学の二次関数を対象とした作問学習を文援するシステムの構築,高知県の特別学校における情報提供・交換を支援するポータルサイトの構築,指導計画作成支援システムの構築を行った.いずれも,現場教員等とのディスカッションを重ね,評価まで行った.また,平成19年度の成果を平成20年度の学会で発表を行った。本研究では,既存の校内ネッワークのより一層の活用をはかるために,学校や教師に応じた校内ネットワークの利活用促進を目的とし,各学校や各学年間に応じたより柔軟な校内ネットワーク管理・活用支援システムを構築し,実際の学校現場に導入し,長期に渡る実証実験によってその評価を行う.具体的には,学校単位・教師単位で必要とされる各種サービスに対する柔軟なカスタマイズ機能の実現,カスタマイズ内容に応じた柔軟な管理支援システムの構築,校内ネットワークをより効果的に活用するための教師支援システムと児童・生徒支援システムの構築を行い,実際の学校現場において長期間の実証実験を通じて,その有効性の評価を行う.平成21年度は,(1)既に構築・運用されている校内ネットワーク管理支援システムの再設計,(2)カスタマイズ機能の設計・構築,(3)柔軟な管理支援システムの設計・構築を行った.(1)(3)の各項目における設計段階で,現場の教師の意見を求めることで,設計に反映させた.また,これらの作業と並行して,現場の教師を支援するための各種ツールとして,校内ネットワークをより効果的に活用するための児童・生徒支援システムの設計・構築,授業で利用できるような様々な教材やツールの検討を行い,開発を行った.具体的には,授業で利用できるような体験的学習を支援するシステムを作成し提供した.また,教師支援のために,指導案作成支援システムの構築を行った.さらに,これらのシステムを学校現場に持ち込んで評価を行い,良好な結果を得た.同時に学校現場の教師とディスカッションを行った.そして,これらの成果を国内外の学会で発表を行った.