hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
担癌生体における内分泌環境の変化と全身状態、予後の関連性についての研究

(臨床研究)担癌患者と内分泌異常の関連について検討した。入院した癌患者にTRH負荷試験をおこなった。測定項目は甲状腺刺激ホルモン(TSH),プロラクチン(PRL),成長ホルモン(GH),甲状腺ホルモン(freeT3およびfreeT4)であり,内分泌検査で異常の発現率を検討した。この内分泌異常とは,通常TRH負荷試験を行うとTSHおよびPRLは血中濃度が上昇し,GHは抑制されるものであるが,担癌患者での異常反応ではGHが上昇してしまったり,TSHおよびPRLが抑制されたりする,というものである。この異常が進行癌では多く見られ,予後も不良のようであり,現在研究中である。【目的】内分泌系の異常と癌の悪性度が関係するかを検討する。【対象・方法】胃癌患者、食道癌患者を対象とし、TRH負荷試験をおこなった。GH前値の2倍かつ5ng/ml以上上昇したものをPR陽性と定義した。内分泌系の異常と癌の悪性度を表すか検討した。【結果】stage別では胃癌ではstageが進むとPR陽性の発現率が有意に高かった。食道癌では深達度がa2以深でPR陽性の発現率が有意に高かった。胃癌stageIVの中でPR陽性の症例は陰性例に比し、治療成績が不良であった。食道癌でも治療成績が良かったが有意差は無かった。【結論】胃癌、食道癌患者では癌が進行するとGHの異常反応がおおくの症例で観察されるようになるが、TSHへの影響はないようであった。PR陽性の発現と胃癌の治療成績とに相関関係がみられた。以上より内分泌系の異常反応は胃癌の悪性度を表す可能性が示唆された。現在この反応とサイトカインの関連性も検討中であるが良好な結果は得られていない。今年度国際胃癌学会で発表予定である。Thyrotropin-releasing hormone(TRH)負荷試験において正常者では成長ホルモン(GH)は反応しないが、TRH負荷試験でGHが上昇するparadoxical response(PR)と呼ばれる反応が肝不全、腎不全、末端肥大症、下垂体腫瘍、頭部外傷、鬱病、拒食症、分裂病、てんかん、polycystic ovarian syndrome、妊娠でみられることが報告されてきている。また担癌状態でもこの反応がみられることが報告されている。この点に注目し、われわれは胃癌症例で胃癌のstageとPRの発現の関連性、またPRの有無は予後に関与するかを検討したので報告する。【対象・方法】胃癌患者92例(男/女67/25、平均年齢61.4歳)を対象とし、TRH負荷試験をおこなった。TRH負荷試験はTRH投与前、15分後、30分後、45分後、60分後、120分後に採血し、radioimmunoassay法で血中GH濃度を測定した。TRH負荷後、GHの血中濃度が負荷前の2倍かつ5ng/ml以上上昇したものをPR陽性、この条件を満たさないものをPR陰性と定義した。(1)stage別にPRの発現率、(2)stageIV胃癌の治療成績をPRの陽性、陰性で比較検討し、(3)治療後にPRが陰性となった症例をPR陰性の群に入れ治療成績を再検討した。肝不全、腎不全、内分泌疾患、精神疾患を合併した症例は今回の研究の対象から除外した。また高齢者において下垂体機能の低下がみられるとの報告もあり、75歳以上の患者は除外した。【結果】胃癌症例;(1)stage別ではstageI、stageIII、stageIVの順にPRの発現率が有意に増加した。stageIIの症例は2例のみであったため今回の検討からはずすこととした。(2)stageIVの中でPR陽性の症例は陰性例に比し、治療成績が不良であった(p=0.163)。(3)stageIVのPR陽性の症例で治療後、PRが陰性となった症例が2例みられた。陰性化した症例を陰性の群に加えた治療成績をみるとPR陽性の群の治療成績は有意差をもって不良であった(p=0.042)。PRと他のサイトカインの影響や神経免疫内分泌系からみて免疫系との関係も検討したが現在までに有急な関係を持つ因子は見つけることはできなかった。今後の検討を要する。【目的】われわれは胃癌患者でThyrotropin-releasing hormone(TRH)投与に対して成長ホルモン(GH)が、paradoxical response(PR)と呼ばれる反応を起こすことを報告した。今回は内分泌系の異常と癌の悪性度が関係するかを検討した。【対象・方法】胃癌患者105例を対象としTRH負荷試験をおこなった。TRH(500μg)負荷後、甲状腺刺激ホルモン(TSH)、GHの血中濃度をradioimmunoassy法で、負荷前及び15,30,45,60,120分後に測定した。PRの判定はGH前値の2倍かつ5ng/ml以上上昇したものをPR陽性、この条件を満たさないものをPR陰性と定義した。(1).stage別にTSHの反応とPR陽性の発現率を検討した。(2)stageIV胃癌の治療成績をPRの陽性、陰性で比較検討した。(3)TSHの反応の異常例の治療成績を検討した。【結果】(1)stage別では胃癌ではstageが進むとPR陽性の発現率が有意に高かった。

(2)胃癌stageIVの中でPR陽性の症例は陰性例に比し、治療成績が不良であったが有意差はなかった。胃癌stageIVのPR陽性の症例で治療後、PRが陰性となった症例が2例みられた。これらの治療後にPRが陰性化した症例を陰性の群に加えた治療成績をみるとPR陽性の群の治療成績は有意に悪かった。(3)TSHの異常をきたした症例は甲状腺機能亢進症の症例のみであった。追加;PR反応はTRH投与後、早期に発現するものと2時間後に発現するものの2パターンがあった。早期に発現する症例の治療成績は有意に悪くなっていた。【結論】胃癌患者では癌が進行するとPRが陽性で予後も不良であった。以上より内分泌系の異常反応は胃癌の悪性度を表す可能性が示唆された。現在までに、PRと種々のサイトカインの関連性を検討している力期らかな関連はみつかっていない。
近代の着物における「格付け」概念の成立とその背景に関する研究

今日の着物は、着用する「時」、「場所」によって、着用できる着物の種類が決められており、そのルールに従って着用されている。これを「着物の格付け」と呼び、呉服業会をはじめ、着付け教室等において一般化されている。しかしながら、江戸時代以前においては、結婚式等のような特別な日(晴)と、それ以外の普段の日(褻)の着物を分けることはあっても、大奥における儀式を例外とする以外は、今日に見られるような、場に応じた細かな着物の使い分けは存在していなかった。そこで、本研究では現在の着物における「格」がいつ、どのような経緯で誕生したかについて明らかにすることを目的とした。資料には、明治時代以降に刊行された着物の図案集やカタログ、当時の雑誌や新聞記事を用いた。その結果、明治30年代後半より「訪問服」、「散歩服」といった言葉が見られるようになり、それまでの特別な日と普段の日の2種類の着物以外にその中間に位置する外出用の着物として新たな着物の種類が登場することがわかった。加えて、呉服屋のカタログや雑誌の内容に注目すると、大正時代以降それまで商品の紹介にとどまっていたものが、次第に着物を着る時期や場面などについての意見を添えて新商品の提案をしている記事が目立つようになるなど、呉服屋主導による着物の販売戦略が窺えるようになる。従って、1女性たちの外出する機会が増えたこと、及び2呉服屋主導による着物の制作や販売が行われるようになったことが、着物の格付けの誕生・牽引につながっていたことを明らかにした。よって、本研究の意義は現在の着物の着用ルールの中心となっている「格付け意識」の成立過程を明らかにした点にあり、現在に繋がる着物の歴史・文化の正しい理解に貢献できると考える。
EBウィルスをin vitroでTリンパ球に感染させることができるか

EBウィルス(EBV)はBリンパ球以外にも標本細胞となるるものがあることは認められているが、in vitroでの感染細胞系はB細胞以外にはない。T細胞株MOLTー4にはEBVレセプタ-(CD21)が発現しているが感染効率は低く安定な感染細胞は得られていない。我々はヒトB細胞株BJABの細胞膜に新しい糖脂質抗原(GLー1)が発現していること、BJAB細胞にEBVを感染させることGLー1抗原が消失することなどを単クロ-ン抗体を用いて見した。GLー1抗原はMOLTー4細胞にも発現しており、EBV感染によれ同様に消失した。従ってEBVを感染させたMOLTー4細胞を抗GLー1抗体と補体の存在下で培養することによりEBV感染MOLTー4細胞を選択的に濃縮できる。GLー1抗原の生理的意義は不明であるが、抗GLー1抗体を武器にしてMOLTー4細胞、および初代培養T細胞でのEBV感染について調べた。1.MOLTー4細胞系(1) MOLTー4細胞にEBVを感染させ抗体と補体の存在下で培養を続けると46週後には約50%の細胞がEBNA陽性となり明らかにEBV感染を認めるが抗体を除くと急速にEBNA陽性細胞は減少し、安定なEBV感染細胞系を樹立することには成功していない。(2) EBNA陽性MOLTー4細胞にはEBV遺伝子が検出されるが、消失した細胞では検出できず、MOLTー4細胞ではEBV遺伝子を安定に保持、増殖させる桟構に欠陥があることが考えられている。2.初代培養T細胞系末梢血T細胞を抗CD_3抗体とILー2存在下で培養しEBVレセプタ-、GLー1抗原の発現について、セルソ-タ-などを用いて検討し、選別を試みたが有意の結果が得られなかった。T細胞にEBVレセプタ-が発現するためには特定の條件が要求されているものと考えられている。
イモゴライトを一成分とする新しいゴム系複合材料の創製

岩手県北上市花巻の火山灰風化軽石層土壌を採取し、天然の無機高分子であるイモゴライトを精製した。そして、イモゴライトをスチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)に混練りしてその補強充填効果を検討した。熱重量分析の結果、イモゴライトは親水性で吸水性があり、シリカと同様、ジエチレングリコール(DG)の添加により加硫時間が短くなってトルクも上がり、加工性が改善されることが判った。DG添加系でイモゴライトの充填量を10,20,30量部と変量してその充填効果を調べた結果、イモゴライトを充填するほどモジュラスや破断強度、破断伸びが大きくなることが判った。しかし、シリカやカオリンクレーと比較した場合、高伸長時におけるイモゴライトの補強性は小さく、水酸化アルミニウムと同程度であった。ところが、イモゴライトを充填したSBR架橋体のヤング率はカオリンクレーの場合と同定度で、かつ動的粘弾性試験の結果からも、イモゴライト充填SBR架橋体が低変形時においてシリカに次ぐ物性を示すことが明らかとなった。透過型電子顕微鏡観察の結果、本研究で用いたイモゴライトの粒径は0.3μm1.5μmと大きいことがわかり、カオリンクレーやシリカと比べて非常に大きいにもかかわらず、上述の結果が得られたことは、今後イモゴライトの微粉末化を行なうことによって、さらに優れたゴム用充填剤となる可能性が高いことを示唆した。現在、シランカップリング剤やアルコキシシランのin situ反応を利用してイモゴライトの補強性を向上させる研究を続行している。これまでにない新しいタイプのゴム系複合材料の開発をめざして、無期高分子であるイモゴライトを充填剤として初めてゴムに応用し、その充填効果を調べるとともに棒状イモゴライトとゴムマトリックスとの相互作用を解析して科学的基礎データを集積することが本研究の目的である。先ず、岩手県北上市花巻の火山灰風化軽石層土壌を採取し、デカンテーション、脱酸化物処理、脱珪酸塩処理、脱有機物処理を行ってイモゴライトを精製し、粉砕して白色粉末を得た。大量精製法を工夫し、土壌から繰り返し処理を行って約70gのイモゴライトを得た。そして、イモゴライトを汎用ゴムであるスチレン-ブタジエン共重合(SBR)ゴムに亜鉛華、硫黄、加硫促進剤(MSA)、ステアリン酸とともに混練りしてゴム配合物を作製し、プレス加硫を行って架橋シートを得た。なお、プレス時間を変えて架橋密度の異なる試料を作製した。物性試験については、リング試料を打ち抜き、応力-歪試験、硬度測定、動的粘弾性試験を行った。購入した精密電子天秤による網目鎖密度測定と顕微鏡観察での粒径測定は、現在継続中である。今後、それらの結果と熱分析、応力緩和試験の知見を合わせてイモゴライトによるSBRの補強効果を次年度にかけて明らかにする。また、優れた汎用ゴム用充填剤であるカーボンブラックやシリカとの比較検討も行なう。天然の無機高分子であるイモゴライトをスチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)に混練りしてその補強充填効果を検討した。

透過型電子顕微鏡観察の結果、本研究で用いたイモゴライトの粒径は0.3μm1.5μmと大きいことがわかり、カオリンクレーやシリカと比べて非常に大きいにもかかわらず、上述の結果が得られたことは、今後イモゴライトの微粉末化を行うことによって、さらに優れたゴム用充填剤となる可能性が高いことを示唆した。現在、シランカップリング剤やアルコキシシランのin situ反応を利用してイモゴライトの補強性を向上させる研究を続行している。
最終糖化産物は加齢黄斑変性の病型決定因子となりうるか

研究目的:加齢黄斑変性(AMD)は高齢者の中途失明原因として重要であり、近年、増加傾向にある。これまで、その成因解明について様々な検討が加えられているが、詳細な成因については不明な点も多い。我々の研究グループは加齢や糖尿病などの危険因子によって生じる最終糖化産物(AGEs)がその成因の一つではないかと以前より着目している。今回は実際の患者臨床検体を用い、血中のAGEsに関連する様々なタンパク濃度を測定し、健常人との比較検討を行った。研究方法:奈良県立医科大学付属病院の倫理委員会の承認を経て、患者血清(コントロール、委縮型AMD、浸出型AMD)を採取し、それぞれについてAGEsの一種である血清CML濃度、またその自己抗体である抗CML抗体濃度、さらにはAGEの受容体であるReceptor-for-AGEs(RAGE)の細胞外ドメインである可溶性RAGE(sRAGE)濃度についてELISA法を用いて測定した。研究結果:上記3群間でCML濃度、抗CML抗体濃度に関しては有意差を認めなかった。しかし、sRAGE濃度ではコントロール群に比べて浸出型AMD患者でsRAGE濃度の有意な低下を認めた。AMD患者ではAGEが大量に蓄積した結果、sRAGEがAGEを捕捉し、その結果血中sRAGEの低下につながっていると考えられた。(H26年度日本網膜硝子体学会にて発表)血中sRAGEが枯渇し、AGEの捕捉が困難になることで、網膜色素上皮下にAGEが沈着し、AMDの前駆病変であるドルーゼンの形成につながっていると考えられた。今回の研究でドルーゼン蓄積のメカニズムの一端を解明したことで、今後、ドルーゼンを蓄積させないための新たな治療法の解明の一助となると考える。
ストリング理論のコンパクト化と素粒子の統一理論

本研究では、ストリング理論のコンパクト化について、特にオービフォールド上にバックグラウンド・ゲージ場を導入することによって、ゲージ対称性を破り、かつ世代数をコントロールする方法を開発した。これによれば対称性の群のランクを下げることも可能であり、素粒子の統一理論の研究に有効である。ヘテロティック・ストリング理論において、E_8×E_8またはSO(32)のような内部自由度は32個のフェルミオン場によって表わされる。バックグラウンド・ゲージ場(以下単にゲージ場とよぶ)が導入されたオービフォールドの理論は、これらのフェルミオン場に適当な境界条件を課すことによって得られる。ゲージ場がカルタン部分代数に対応する成分のみをもつ場合は、これらの境界条件は互いに可換であり、これによる対称性の破れにおいては群のランクは下がらず、余分なU(1)対称性が残る。一般の非アーベル的なゲージ場の場合には、フェルミオン場に対する境界条件は非可換であり、この非可換性が群のランクを下げることになる。したがってゲージ場のゼロでない成分をコントロールすることにより、対称性を破るとともに群のランクを調節することができる。またゲージ対称性の破れは、対角化された境界条件の固有値のみによって決まるので、同じ固有値をもつようなゲージ場を導入したオービフォールドはすべて同等である。この方法によれば群のランクが下がる場合も下がらぬ場合も統一的に扱うことができる。一例をあげると、E_8×E_8→SU(3)×SU(2)×U(1)×E_7×U(1)のように、群のランクを4だけ下げることが可能である。一般に対称性を破る際に、電弱相互作用の対称性は保存されねばらならないから、導入するゲージ場には制限があり、可能な対称性の破れを系統的に調べることができる。
ポストモダン以後の教育哲学における規範の再創出―ポスト構造主義のフロイト解釈から

現代の教育哲学は、ポストモダニズムの影響によって、今後の教育が目指すべき方向を語ることが困難になったといわれる。では、教育哲学はどのようにポストモダニズムを受容してきたのか。本研究では以上の課題意識から、教育哲学のポストモダニズム受容と、ポストモダン思想の積極的な価値を検討してきた。ポスト構造主義のフロイト解釈を参照しつつ、啓蒙と自律という観点は、現代の教育哲学においても重要であることを指摘した。主な研究成果として、『教育思想のポストモダンー戦後教育学を超えて』(勁草書房、2016年12月)を出版した。しかし、はたして教育哲学のポストモダニズム受容は妥当なものであったのだろうか。一面的に、批判と相対主義の思想としてポストモダニズムを受容してきたのではなかったのか。本研究では以上の課題意識に立ち、現代社会において目指すべき教育のあり方を提示するための基礎作業として、教育哲学のポストモダニズム受容と、ポストモダン思想の積極的な価値を検討することを目的としている。今日は、ポストモダン状況によって、教育の個人主義化がますます進行し、社会的に有効な教育目的を提示できていない点といわれる。であればこそ、ポストモダン思想を正面から検討した上で、教育の規範を再構築することが必要である。本年度の主な研究成果として、以下をあげることが出来る。(1)下司晶「ポストモダニズムと規範の喪失?ー教育哲学のポストモダン思想受容」広田照幸・宮寺晃夫編『教育システムと社会ーその理論的検討』世織書房, 2014, 297-321.(2)下司晶「社会/教育の二分法を超えて」広田照幸・宮寺晃夫編『教育システムと社会ーその理論的検討』世織書房, 2014, 233-239.(3)下司晶「見失われた啓蒙のゆくえー教育哲学と教育実践、その関係性の転換」,教育哲学会『教育哲学研究』第109号, 2014年5月, pp.42-48.(4)下司晶「批判の力は連鎖する」,教育思想史学会『近代教育フォーラム』第23号, 2014年10月, pp.1-4.(5)下司晶・綾井桜子・白銀夏樹・辻敦子・須川公央・森田尚人・森田伸子・今井康雄「教育思想史の課題と方法・再論」,教育思想史学会『近代教育フォーラム』第23号, 2014年10月, pp.217-226.現代の教育哲学は、ポストモダニズムの影響によって、今後の教育が目指すべき方向を語ることが困難になったといわれる。一面的に、批判と相対主義の思想としてポストモダニズムを受容してきたのではなかったか。本研究では以上の課題意識から、現代社会において目指すべき教育のあり方を提示するための基礎作業として、教育哲学のポストモダニズム受容と、ポストモダン思想の積極的な価値を検討することを目的としている。本年度の主な研究成果として、以下をあげることができる。(著書)(1)下司晶編『「甘え」と「自律」の教育学ーケア・道徳・関係性』,世織書房, 2015年5月.(2)下司晶・須川公央・関根宏朗編『教員養成を問いなおす』,東洋館出版社, 2016年3月.(論文)(1)下司晶・矢野智司「研究討議に関する総括的報告(研究討議「教育学の古典」はいかに創られ、機能してきたのかー教育哲学のメタヒストリー)」『教育哲学研究』111号(2015年5月), pp.19-25. (2)下司晶「国民の教育権論をフーコーで組み替えるー教育思想のポストモダン・序説(道徳教育篇) (シンポジウム社会の構想と道徳教育の思想ー源流から未来を展望する)『近代教育フォーラム』24号(2015年9月), pp.88-94.(3)下司晶・青柳宏幸・本田伊克・木村元「「戦後教育学」のアリーナー政治・ディシプリン・教育運動」『近代教育フォーラム』24号(2015年9月), pp.149-155. (4)下司晶・木村拓也「「教育学の古典」に関する意識調査ー教育哲学会第五七回大会研究討議参加者を対象として」『教育哲学研究』112号(2015年11月), pp.232-238.おおむね順調に進行している。ただし、道徳の教科化など現代教育の動向を踏まえて、若干の軌道修正を行っている。具体的には、教育学のあり方を問いなおすために、教育学における「古典」の問題や、教育学と政治との関連に触れることとなった。本年度の主な研究成果については上述の通りである。

本研究では以上の課題意識から、現代社会において目指すべき教育のあり方を提示するための基礎作業として、教育哲学のポストモダニズム受容と、ポストモダン思想の積極的な価値を検討することを目的としてきた。本年度の主な研究成果として、以下をあげることができる。(著書)(1)下司晶『教育思想のポストモダンー戦後教育学を超えて』勁草書房, 2016年12月, 324ページ.(2)井ノ口淳三編『道徳教育改訂版』学文社, 2016年9月(担当箇所下司晶「道徳性の発達理論とその臨界ーフロイト、ピアジェ、コールバーグ」, 50-77ページ.(論文)(1)相馬伸一・下司晶・室井麗子・小山裕樹・生澤繁樹「教育思想史の「裏面」を問うー「古典」はどう読まれてこなかったのか」『近代教育フォーラム』25号, 2016年9月, pp.166-172.(学会発表)下司晶・相馬伸一・鈴木宏・尾崎博美・日暮トモ子・塩見剛一「〈教育思想史〉の誕生ードイツと日本」教育思想史学会第26回大会、コロキウム1、2016年9月10日、於武庫川女子大学当初の計画からおおむね順調に進行した。特に、これまでの研究成果のまとめとして下司晶『教育思想のポストモダンー戦後教育学を超えて』(勁草書房, 2016年12月)を刊行できたことは喜ばしい。現代の教育哲学は、ポストモダニズムの影響によって、今後の教育が目指すべき方向を語ることが困難になったといわれる。では、教育哲学はどのようにポストモダニズムを受容してきたのか。本研究では以上の課題意識から、教育哲学のポストモダニズム受容と、ポストモダン思想の積極的な価値を検討してきた。ポスト構造主義のフロイト解釈を参照しつつ、啓蒙と自律という観点は、現代の教育哲学においても重要であることを指摘した。主な研究成果として、『教育思想のポストモダンー戦後教育学を超えて』(勁草書房、2016年12月)を出版した。おおむね順調に進展している。本年度の主な研究成果として、以下をあげることが出来る。(1)下司晶「ポストモダニズムと規範の喪失?ー教育哲学のポストモダン思想受容」広田照幸・宮寺晃夫編『教育システムと社会ーその理論的検討』世織書房, 2014, 297-321.この論文では、教育哲学のポストモダニズム需要を問い直した。(2)下司晶「社会/教育の二分法を超えて」広田照幸・宮寺晃夫編『教育システムと社会ーその理論的検討』世織書房, 2014, 233-239.この論文では教育思想と社会構想の関係を問い直した。(3)下司晶「見失われた啓蒙のゆくえー教育哲学と教育実践、その関係性の転換」,教育哲学会『教育哲学研究』第109号, 2014年5月, pp.42-48.(4)下司晶「批判の力は連鎖する」,教育思想史学会『近代教育フォーラム』第23号, 2014年10月, pp.1-4.この論文では教育哲学と教育実践の関係を問い直した。(5)下司晶・綾井桜子・白銀夏樹・辻敦子・須川公央・森田尚人・森田伸子・今井康雄「教育思想史の課題と方法・再論」,教育思想史学会『近代教育フォーラム』第23号, 2014年10月, pp.217-226.この論文では教育思想史の方法論を問い直した。本年度が最終年度となるため、研究をまとめていく。研究成果は、論文や単行本の形で発表予定である。単行本の出版に関しては出版社と交渉中である。教育学計画通り、現代日本の教育哲学におけるポストモダニズム受容に関して検討する。
開口型火道内マグマ上昇に伴う山体膨脹現象のモデリング

気液相からなるマグマを想定し、気泡成長が拡散過程により主に起きるマグマ上昇と大気泡がメルト中を上昇する場合の山体変形を調べた。前者は山体膨張が一定あるいは加速的に進行し、後者は大気泡が地表地殻に達すると沈降現象が現れる可能性があることが明らかとなった。また、有限要素法解析から、山体地形が急峻になり、マグマ最上部が観測点より上方に達すると山体膨張が弱められることがわかった。本研究は、比較的短時間のうちに繰り返される爆発的噴火に先行する火道内のマグマ上昇を数値モデルで構築し、多様な噴火現象の要因となるマグマ内揮発性物質の挙動を、山体膨脹現象を通じて測定するための基礎的なマグマ上昇モデルを構築することを目的としている。本年度はマグマ上昇モデルの構築を中心に行った。火道内のマグマの上昇を,マグマ(メルト+ガス(揮発性成分))の質量保存式、全揮発性成分の質量保存式、1次元ポアズイユ流をもとにしたマグマの運動方程式などで表現し、気泡成長は、ガスの状態方程式、およびメルトから気泡への水分子の移流に関する拡散方程式をもとに、表現した。これらの方程式を差分法により数値的に計算し、マグマ上昇過程を明らかにした。さらに上昇するマグマによる火道壁の開口によって生じる山体膨脹を計算した。その結果、メルト中の揮発性成分の濃度が大きくなるほど、気泡成長によるマグマ上昇の駆動力が大きくなり山体の膨張率が増加する,などの重要な関係が定量的に明かとなった。構築したモデルとの比較を行うため、実際の火山で観測される山体変形データの特徴を調べておくことが必要である。そこで、本年度は、インドネシア国スメル山において、傾斜計による観測を開始した。また、イタリア国フィレンツェ大学のリペペ博士を訪問し、噴火に先行する傾斜データの特徴を検討した。その結果、ストロンボリ火山や諏訪之瀬島火山の傾斜計データは、マグマ上昇の素過程の研究から予測されている、時間の1.5乗に比例した傾斜変動が観測されていることが明かとなった。また桜島やストロンボリでは噴火直前に傾斜変動が加速する共通の特徴も認められることがわかった。繰り返し噴火に伴う山体膨脹現象は火口近傍で観測されることが多いことから、本年度は,山体地形がマグマ上昇による山体膨脹への影響を,有限要素法を用いて調べた.円錐型火山の山頂部にある開口型火道に増圧が生じた場合について調べた結果,山体地形の傾斜角が約30度のとき、山体膨脹量の最大値は2-5倍大きくなること,最大値は2-3割ほど火口に近い位置に現れることが明かとなった.また,マグマが下方から上昇してきた場合,水平構造に比べて,膨脹率が上昇に伴って小さくなる傾向があることがわかった.さらに、カルデラ地形の場合について調べた結果,カルデラのリム付近は標高のため火口からの距離が大きくなり、遠方より膨脹量が小さくなることがあること、マグマ上昇に伴う膨張率の変化は,円錐型とは異なり,水平構造と同じ傾向をもつことがわかった.以上のことは、水平地形を仮定して山体変形のデータを解析すると,推定値に3-5割程度の系統的誤差が生じる可能性があること、言い換えれば、山体地形と開口型火道を考慮することにより,精度の高い圧力源の時空間変化を得ることができることを示している。さらに、揮発性成分の拡散過程により気泡成長が進行しながちマグマが上昇する場合と、気泡成長がない場合について、気泡内のガスとメルトの体積及び密度変化に着目することにより、マグマ上昇速度を簡単に記述するモデルを提案し、岩手山の火山体膨脹現象を考察した。本研究は、比較的短時間のうちに繰り返される爆発的噴火に先行する火道内のマグマ上昇を数値モデルで構築し、多様な噴火現象の要因となるマグマ内揮発性物質の挙動を、山体膨張現象を通じて測定するための基礎的なマグマ上昇モデルを構築することを目的としている。玄武岩質マグマのように低粘性のマグマを有する火山において発生するストロンボリ式噴火のような爆発的噴火は、室内実験とのアナロジーから、火道内を上昇する大気泡により発生するとする考えがある。そこで、低粘性マグマを想定し,大気泡の運動と火道壁に及ぼされる圧力変化を、気泡内のガスの状態方程式、メルトおよびガスの質量保存式などを元にモデル化した。数値計算を行った結果、大気泡は上昇とともに気相体積を増加させる。そのため、上昇開始時にはほぼ一定の速度であるが、大気泡の上部がマグマ最上面に近づくにつれて体積が増大し、上昇速度が加速する。

この上昇により、メルトは火道内を押し上げられ、火道上部は増圧する一方、大気泡の位置する部分は減圧が起きる。求められた圧力の時空間変化から山体変形を計算した結果、大気泡が比較的深部にある場倉、山頂方向が上昇を示す山体膨張が起きるものの、比較的浅部に近なると、大気泡付近の火道壁の減圧の影響が現れ、山頂方向が沈降を開始する。イタリア国ストロンボリ火山で記録されている傾斜データは、噴火直後から次の噴火直前まで山頂方向の上昇を示し、かつ、膨張は噴火直前に加速している。これは大気泡モデルと明らかに一致しておらず、単純な大気泡上昇モデルでは説明できないことが明らかとなった。
先天性代謝異常症に対するヒトES細胞を用いた再生医療システムの実現化

幹細胞とフィーダー細胞のマッチングにおいて、フィーダー細胞由来の解剖学的部位にまで詳細に検討した報告は未だない。加えて、ヒトES細胞を再生医療へ応用するためには、異物を排除したヒトES細胞培養システムの構築は必須である。ヒトES細胞の未分化性を保つフィーダー細胞検定システムを構築することは異種由来物質を排除した培養システムの大きな一翼を担うことになる。ヒト胚性幹(ES)細胞は、1体を構成するすべての細胞へと分化できる多能性を保持し、2増殖し続けることができる極めてユニークな細胞である(PLoS ONE, 3(6):e2407.)。本研究の目的は、この2つの特性を利用して、ES細胞をI型糖尿病や若年性パーキンソン病などに対する細胞移植療法の細胞供給源として使用することである。そのために、異種成分を排除した培養システムの構築を行った。我々はすでに周産期及び成育期の組織より様々な細胞株を樹立培養してきているが、これまでの成果によりヒト成育期の一部の組織が幹細胞と非常に良好にマッチングしていることを突きとめてきており、更に同じ組織内においても部位の違いにより遺伝子発現パターンなど分子レベルで違いがあることがわかってきた。本研究では解剖学的な組織形態の別に分離した各組織から細胞ラインを樹立した。更に、フィーダー細胞株を樹立する過程で現在使用している牛胎児血清を除去した異種由来物を排除した培養環境でのフィーダー細胞樹立を行った。また、我々は、カスタムメードcDNAアレイ作成・解析装置及びAffymetrix社GeneChipシステムならびに次世代シーケンサーを保有し、遺伝子発現解析研究を推進している(Sci Rep, 2014)。既存の細胞株マイクロアレイデータをヒトES細胞未分化維持に働く遺伝子発現を中心にクラスタリング解析を行った結果、最初のふるい分けができることが強く示唆されている。各組織別や同組織のなかで解剖学的部位別の非常にユニークな遺伝子発現データを蓄積し、我々が挙げた未分化維持に働く遺伝子発現パターンに影響を与えているか細胞株の特性を検定した。フィーダー細胞となりうるヒト組織由来初代細胞の樹立は順調に行われており、その特性解析も問題なく実施できているため、本研究の進捗は概ね順調と判断された。ES細胞の培養には分裂を停止させたフィーダー細胞(フィーダー化)が必要である。マウスES細胞培養の際に我々が作成しているフィーダー細胞には、X線照射を施している。これまで我々が行ったX線照射線量の条件設定実験より、ヒトフィーダー細胞化に30Gy(1.0Gy/min X 30min;HITACHIMBR-1520A-TWZ)線量の照射を行う。ヒトEC細胞であるEC細胞は未分化性を保ちつつ培養維持がES細胞より容易である。EC細胞は遺伝子発現パターンとコロニー形態がヒトES細胞に近似している。未分化維持に必要な遺伝子群の発現が広く認められる細胞(黒が多い)と、対象に発現が低い細胞(白が多い)とをフィーダー化しEC細胞を比較培養した結果、発現が低い細胞でのEC細胞は培養開始後数日内に多くのコロニーで分化傾向が認められた一方で、未分化寄与に働くと思われたフィーダー細胞では良好なコロニー形態を保ち培養維持されていた。先天性代謝異常症に対するヒトES細胞を用いた再生医療システムの実現化に向けて、ヒト胚性癌(EC)細胞と霊長類ES細胞を代替応用してヒトES細胞未分化維持能を詳細に検定するシステムを構築した。本邦ではヒトES細胞が慎重に運用され容易に利用できない環境にあるが、国立成育医療研究センターではヒトES細胞樹立計画が文部科学大臣の確認を受けている。しかしながら、ヒトES細胞代替細胞で適切なヒトフィーダー細胞を選定していくシステムが構築できれば、その汎用性は極めて高く、臨床応用が期待されている再生医療の大きな礎となる。フィーダー細胞としての間葉系幹細胞の有用性を確立し、異種由来成分を排除した培養系を構築。これまで我々が行ったX線照射線量の条件設定実験より、ヒトフィーダー細胞化には30Gy (1.0Gy/min X 30min;HITACHIMBR-1520A-TWZ)線量の照射を行った。我々は、霊長類ES細胞(CMK-6, EGFP-CMK-6)の培養を実施した。13で選択できたヒトフィーダー細胞を霊長類ES細胞培養により最終的に未分化維持性への働きを検定した。また、ヒトフィーダー細胞とヒトES細胞を良好に維持する細胞株として汎用されているマウス胎児線維芽細胞(MEF)とヒトES細胞用フィーダー細胞として報告のあるヒト細胞株とで遺伝子発現解析及びタンパク質発現解析を行った。

幹細胞とフィーダー細胞のマッチングにおいて、フィーダー細胞由来の解剖学的部位にまで詳細に検討した報告は未だない。加えて、ヒトES細胞を再生医療へ応用するためには、異物を排除したヒトES細胞培養システムの構築は必須である。ヒトES細胞の未分化性を保つフィーダー細胞検定システムを構築することは異種由来物質を排除した培養システムの大きな一翼を担うことになる。本研究の今後の推進方策については、順調に研究が推移していることから、計画書通りの実験計画を進めていく。平成28年度は、ヒト組織由来初代細胞のフィーダー化に向けた検討を実施し、ES細胞の培養に適した培養環境の構築を主にヒトEC細胞を用いて検討していく。【ヒトES細胞及び霊長類(カニクイサル)ES細胞よる検定を行う】カニクイサルES細胞は、細胞の機能、培養方法等ヒトES細胞に非常に近似している。我々は、田辺三菱製薬先端医学研究所の協力を受けカニクイサルES細胞(CMK-6, EGFP-CMK-6)の培択で養を行っている。ヒトフィーダー細胞をカニクイサルES細胞培養により最終的に未分化維持性への働きを検定していく。最終段階として、ヒトフィーダー細胞とヒトES細胞を良好に維持する細胞株として汎用されているマウス胎児線維芽細胞(MEF)とヒトES細胞用フィーダー細胞として報告のあるヒト包皮細胞株(HFF;#Detroit 511)とで遺伝子発現解析及びタンパク質発現解析を行っていく。更に、ネガティブ作用とされたヒト細胞株を用いて、カニクイサルES細胞に対し強力に分化誘導効果も検討することで、将来の細胞移植療法において効率的な分化誘導システムに対し貴重な基盤データとなる。医歯薬学次年度使用額が発生した理由として、年度末に予定していた研究打ち合わせ旅費の支出が当初予定額よりも下回ったことがあげられる。研究の進捗に支障はなく、来年度の消耗品支出に充当する予定である。残金分は消耗品費として使用する。
原子スケールで制御されたトポロジカル電子状態におけるダイナミクスの解明

本年度ではまず、膜厚変調および原子吸着によって制御されたBi薄膜の光電子分光測定と第一原理計算、タイトバインディング計算、モデル計算を段階的に組み合わせることで、半世紀前から議論が続いてきた半金属-半導体転移の完全な描像を得ることに成功した。Bi薄膜の厚みが原子層スケールまで小さくなると、Biのトポロジカル表面電子状態の影響が増大していき、その表面の電荷分布の電子相関効果によって、量子化ポテンシャル自体が変形されていくという驚くべき描像である。近年注目を集めるトポロジカル物質のナノ構造において普遍的に存在する効果として、広い波及効果を持つと期待される。これは、この研究課題を開始した時点では全く予想していなかった展開であり、国際学会TASPECにてBest Student Presentation Awardを受賞した。結果を論文にまとめており、現在高インパクトファクター論文誌で査読中である。スピン分解時間分解光電子分光の立ち上げについては昨年度から引き続きテスト測定を行ったが、磁場の影響が予想以上に強く、磁気遮蔽のさらなる改善が必要であることが明らかになった。改良型磁気シールドの納入が遅れてしまったことが影響し、標準試料を用いたテスト測定の段階に留まった。Bi薄膜のスピン積分の超高速ダイナミクスについては、時間分解光電子分光測定に加えて、より精密な数値シミュレーションを行うことでサブピコ秒領域の光起電力生成機構を解明した。さらに、基板条件を精密に制御した光電子分光測定を行い、Bi薄膜特有の基板からの独立性がこの結果の背景にあることも明らかになった。これらの論文を準備中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度では、表面原子吸着および膜厚制御によって変調されたビスマス(Bi)薄膜の基底状態解明を目指すとともに、スピン分解・時間分解光電子分光測定に向けた準備を進めた。原子吸着されたBi薄膜の研究では、セシウム(Cs)原子を吸着させたBi薄膜の角度分解光電子分光測定と、第一原理計算によるBiの電子状態計算を組み合わせることで、原子吸着によるバンド構造の変化と電荷密度分布の相関を解明した。この結果について日本物理学会秋季大会にてポスター発表を行い、領域9発表賞を受賞した。さらに査読付き学術論文誌Physical Review Bに論文が掲載された。膜厚制御されたBi薄膜の研究では、高品質な試料の高分解能光電子分光測定を行うことで、量子サイズ効果で駆動される半金属-半導体転移の直接観測に初めて成功した。さらに、量子化準位の系統的な測定結果を強結合近似による理論計算と比較することで、量子サイズ効果に加えて基板からの影響が本質的な役割を果たしていることを解明した。この結果を国際会議ECOSS-33とISSS-8にて口頭およびポスター発表し、前者ではIUVSTA-ELESEVIER Student Awardを、後者ではBest Poster Awardを受賞した。スピン分解・時間分解光電子分光測定に向けた準備については、高繰り返し紫外レーザーシステムとスピン分解光電子分光装置を接続するとともに、低エネルギー光電子を測定するために磁気遮蔽を強化した。さらに、スピン積分の時間分解光電子分光をBi単結晶およびBi薄膜に対して行った。後者では、Bi表面での電子ダイナミクスに加えて、Bi-基板界面での超高速起電力生成・緩和過程が観測された。この結果を表面超高速現象の国際会議USD10にてポスター発表し、Young Researcher Poster Awardを受賞した。本年度の目標である、原子スケールで変調されたBi薄膜の基底状態解明を達成するとともに、スピン分解・時間分解光電子分光装置の整備をほぼ完了することができた。とくに膜厚制御によって変調されたBi薄膜の測定では、半世紀に渡る問題である、Biの半金属-半導体転移に対し世界初となる直接観測を達成することができた。この現象を利用することでBiのバルク金属相とバルク絶縁体相を自在に制御でき、トポロジカル表面電子状態の非平衡ダイナミクスを理解するための強力なツールを手にしたことになる。ダイナミクス測定に向けて必要な設備の組み立ても完了し、既に実際の測定に向けた調整を行っている。スピン積分の時間分解光電子分光測定においても既に興味深い実験結果が得られており、上記の試料制御技術と組み合わせることで表面超高速現象の全く新しい研究展開が期待できる。

Bi薄膜のスピン積分の超高速ダイナミクスについては、時間分解光電子分光測定に加えて、より精密な数値シミュレーションを行うことでサブピコ秒領域の光起電力生成機構を解明した。さらに、基板条件を精密に制御した光電子分光測定を行い、Bi薄膜特有の基板からの独立性がこの結果の背景にあることも明らかになった。これらの論文を準備中である。Biの半金属-半導体転移の研究成果と、Bi薄膜の界面における超高速光起電力の研究成果を論文にまとめ、査読付き学術論文誌に投稿する。スピン分解・時間分解光電子分光システムの調整を完了し、表面原子吸着・膜厚制御によって変調されたBi薄膜のトポロジカル表面電子状態における超高速ダイナミクス観測を進めていく。実験システムの詳細を装置論文としてまとめるとともに、得られた結果を学術論文としてまとめ、国内外の学会で積極的に発表していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ビデオ教材学習支援システムの開発とその集団利用に関する研究

テレビで放送される魅力的な科学番組により知的好奇心を触発される経験を,学習効果として定着させるためのビデオ学習支援システムを発展させて,そのシステム利用者が,インターネットを介した仮想的先輩・学友・後輩として知的刺激を与えあう環境を提供するシステムViNoSyL2004を開発した。本システムでは,同一ビデオで学習している人たちの電子ノートをお互いに見せ合う環境を意図した高度な機能を利用可能となっている。具体的には,先輩・友人のノートを見せてもらう,それらのノートを参考にして,自分の学習の足りない点を補うことができる、そのために,同一ビデオ教材で学習している生徒たちのノートを効果的に検索することができる.また,いままで知らなかった世界を友人達から教えられ,刺激を受けてその分野のことを調べ出すことがある.そのような刺激を受けるために,ある生徒とよく似たビデオ教材で学習している仲間が,今までに学習したビデオ教材の中から,まだその生徒が見ていない題材を知ることができるようにした.今後,個人の能力にそった学習が必要にあり,それを支援するための学習環境を提供する分野はおおいに発展するであろう.そのような時代に,ビデオ教材学習支援システムは効力を発揮する.そして「個別利用」の次には「集団利用」が必要となることは必至であり,本研究は,そのインタフェースの研究,ビデオ教材学習環境での集団学習の研究という新たな研究分野のさきがけとなる。本研究で開発した集団学習システムViNoSyL2004は,個別利用者を単なる点としてではなく,利用者全体を集団としてとらえ,各個別利用者が他の利用者から影響を受ける学習行為を科学の対象としている点で独創的である.平成14年度特定科研補助金で作成したビデオ教材学習支援システムViNoSyL2002を機能拡張したシステムViNoSyL2003を開発した.ViNoSyL2002は,ビデオ教材を用いた学習を,効率的に行える機能をもつ.液晶ペンタブレットを用いて手書き感覚で電子的にメモを書き,ビデオ教材で関心のある部分を即座に再生可能であるので,復習作業などを効率的にする.インターネットに接続して使うもののViNoSyL2002を使っているユーザ間の交流はない,個人使用のシステムである.学校では,学友や先輩が学習上の効果的な存在となることがある.授業等で理解できない部分があるとき,できのよい級友に教えてもらうことが,教師に質問するよりよく行われでいる.先輩の学習ノートを譲り受け,譲渡ノートに新たに書き加えることで,よりよい学習ノートが郊率的に完成する.他人に依存するこのような学習方法がよいかどうかは議論の分かれるところではあるが,実際にはよく行われている.本研究では,地理的に離れていて,お互い顔も知らない関係にあるが,同じビデオ教材で学習している人たちを,学校にいる級友や先輩のような存在にし,ノートを借りる機能を拡張した.同じビデオ教材を見て学習していても,それに関する(電子)ノートの取り方や頁枚数は,学習者それぞれで異なる.ビデオのある部分に関係して,他の人は何をノートとして記入しているのか知りたいと思っても,原則ノートの最初から最後まですべて眺めないと,該当の頁を見つけだすことができない.学習者の人数が多くなると,この検索作業は,莫大な作業となり,事実上できない.これを解決するためにViNoSyL2003では「初期ノート」という概念を導入し,これを介して検索を効率的に行う機構を提案している.テレビで放送される魅力的な科学番組により知的好奇心を触発される経験を,学習効果として定着させるためのビデオ学習支援システムを発展させて,そのシステム利用者が,インターネットを介した仮想的先輩・学友・後輩として知的刺激を与えあう環境を提供するシステムViNoSyL2004を開発した。本研究で開発した集団学習システムViNoSyL2004は,個別利用者を単なる点としてではなく,利用者全体を集団としてとらえ,各個別利用者が他の利用者から影響を受ける学習行為を科学の対象としている点で独創的である.
中学校家庭科住生活領域における情報通信技術（ICT）を含んだ教材開発とその評価

本研究は、家庭科住生活学習をより発展拡充させるための一試みとして、ICTを含んだ新たな教材の開発を目指す。中学校家庭分野住生活の指導における現状と課題及びICT活用に関する質問紙調査の結果を踏まえ、アクティブ・ラーニングをより一層充実させた授業で用いる教師用補助教材を作成する。2017年度に実施した公立中学校家庭科担当教員を対象とした中学校家庭科の住生活学習におけるICT活用の現状に関する調査の結果、教師が求めるICT教材として、住生活学習の各内容を関連付けた多岐にわたる要望が寄せられた。このことより、使用頻度の高いパソコンや電子黒板を活用した使いやすいICT教材の開発により、住生活学習の内容を充実させうる可能性が示唆された。求められる教材として最も多く挙げられたのは、パソコン上で間取り構成が行え、立体的に示せるもの、また、それらの家具配置やインテリア(色彩・照明含む)の変更が可能であるものであり、次いで、地震時の揺れや家具の転倒などをシミュレーションできるソフトであった。そこで、中学校家庭科「住居の機能と安全な住まい方」において、「家族の生活と住空間との関わり」学習と「自然災害に備えた住空間の整え方」学習をつなげてストーリー性をもたせ、住空間の構想を充実させた教材の作成を試みた。指導計画、学習指導案、ワークシート、教育効果が高まるように仕組んだ写真などの視聴覚教材、住空間の構想を考え工夫するツールとしての間取り図、その3Dシミュレーションや住宅模型、それらの動画、VR教材を作成した。一方、小学校家庭科住生活「寒い季節の住まい方の工夫-結露と換気-」学習におけるの教師用指導書と授業キットを含む教材を完成させた。続いて「暑い季節の住まい方の工夫」学習、「音と生活との関わり」学習における実験道具等を作成した。2018年度は、2017年度に実施した公立中学校家庭科担当教員を対象とした住生活学習におけるICT活用の現状に関する質問紙調査の結果を、日本家政学会大会(2018年5月)にて1報、日本建築学会大会(2018年9月)にて2報を報告した。現在、投稿論文を作成中である。ICT活用の現状に関する質問紙調査より得られた知見を踏まえ、中学校家庭科「住居の機能と安全な住まい方」において、住空間の構想を充実させた教材を作成した。申請時での計画は、作成した教材をもとに、VRを用いた場合とPCによる3Dシミュレーションを用いた場合の空間評価や教育効果の比較を行う予定でいた。しかしこれに関しては、次年度に持ち越された。その理由は、共同研究者と研究会を行う中で、申請時の研究計画を若干変更せざるを得ないとしても、ICTの進歩、現場の状況に合わせて、指導用補助教材の開発を行う必要があることに意見が一致したためである。そこで、まず、中学校家庭科教員を対象として住生活学習におけるICT活用の現状に関する質問紙調査を行い、その結果を踏まえて、教材作成に着手したため、進捗状況に若干の遅れが生じた。一方、研究が当初計画通りに進まない時の対応として、小学校での教材開発を行うこととしていた。そこで、小学校家庭科住生活の学習の中から、「寒い季節の住まい方の工夫」、「暑い季節の住まい方の工夫」、「音と生活との関わり」における教材作成を行った。そのうち「寒い季節の住まい方の工夫-結露と換気-」学習において教師用指導書と授業キットを含む教材を完成させた。その結果は、日本家政学会関西支部第40回(通算96回)研究発表会(2018年11月)、滋賀大学教育実践研究論集(2019年3月)にて報告した。従って、現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると言える。中学校家庭科の授業は題材ごとに指導する場合が多い中、本研究は、生活を総合的に捉えられるよう「住居の機能と安全な住まい方」で学ぶ全ての題材をつなげてストーリー性をもたせ、住空間の構想を充実させた教材を作成することを目的としている。2019年度は、2018年度に作成した教材を用いて、教育学部の学生を対象として模擬授業を行い、改善し、授業の目標に応じた関連教材を授業ごとにセットする。それらを用いて中学校家庭科教員により授業を実施し、教材の妥当性の検討を行う。一連の検討結果を反映させ、授業で実践的に用いる教師用指導書と授業キットを含む教材を完成させる。これらの結果は関連学会にて報告する。一方、住空間の構想を考え工夫するツールとしての間取り図、住空間をより想像しやすくするための3Dシミュレーションや住宅模型、それらの動画、VR教材は既に作成している。そこで、それらを用いて、空間評価及び教育効果の比較実験を行い、各指導事項の目標を達成するにはどのような教材を使用するとよいのか、また、これからの住生活教材の開発にむけての方向性を検討する。これら空間評価及び教育効果の比較実験の結果については、関連学会にて報告し、学術論文としてまとめ、学会および専門誌に投稿する。また、これまで行ってきた小学校家庭科住生活「暑い季節の住まい方の工夫」学習と「音と生活との関わり」学習における教材作成についても、小学校での授業実践を行う予定であり、授業分析の結果を反映させ、改良を加えて教材を開発する。最終的には学習指導要領で示される子供たちが身につけるべき資質・能力が身に付いているかを確認し、教師用指導書と授業キットを含む教材を完成させる。その結果は学会等で報告する予定である。本研究は、中学校家庭科住生活学習をより発展拡充させるための一試みとして、ICTを含んだ新たな教材の開発を目指す。

具体的には、中学校家庭科教員を対象とした質問紙調査の結果を踏まえ、アクティブ・ラーニングをより一層充実させた授業で用いる教師用補助教材を作成する。また、今後の学習指導要領における住生活学習の参考指針やカリキュラムの作成に寄与することを狙いとする。本年度は、中学校家庭科の主に住生活学習におけるICT活用の現状に関する調査を行った。調査方法は、日経BP社「公立学校情報化ランキング2016」におけるインフラ整備、教員指導力等を数値化したランキング上位自治体に属する703校と下位自治体に属する707校の公立中学校家庭科担当教員に質問紙調査を行った。質問紙の配布・回収は2017年秋に郵送により行った。配布部数は1410部、うち有効回収部数は150部であった。その内容は、家庭科における住生活の授業内容、授業でのICT機器の使用状況、勤務校のICT機器整備状況など100項目以上からなる。家庭科住生活学習における教員のICT機器使用率は30%であるが、ICT整備上位校勤務教員は、下位校教員に比べより多くICT機器を用いた授業を行っており、機器を使用している教員の教育効果に対する評価は概ね高い結果であった。自由記入による教師が求めるICT教材としては、住生活学習の各内容を関連付けた多岐にわたる要望が寄せられたことから、使用頻度の高いパソコンや電子黒板を活用した使いやすいICT教材の開発により、住生活学習の内容を充実させうる可能性が示唆された。また、平成29年3月に学習指導要領が、同年7月に中学校学習指導要領解説技術・家庭家庭編が出されたためそれに関する資料、家庭科住生活関連の文献・実践報告例・教材などの収集は同時並行で行ってきた。本研究は、4大学の住居学及び家庭科教育学担当者がチームとなって研究に取り組んできている。まず、4名の研究者がそれぞれに収集した新学習指導要領に関する資料、家庭科住生活に関する文献・資料、実践報告例及び教材、そして各研究者が独自に作成・開発した教材等を実際に見ながら、各大学持ち回り研究会を実施した。当初計画では、収集した資料等をもとに、中学校家庭科住生活領域におけるICTを含んだ教材開発を行う予定でいたが、研究会を何度か行う中で、中学校家庭科住生活領域におけるICTを含んだ教材開発には、申請時の研究計画を若干変更せざるを得なくなったとしても、ICTの進歩、現場の状況に合わせて、指導用補助教材の開発を行う必要があることに意見が一致したため、中学校家庭科教員を対象とした住生活学習におけるICT活用の現状に関するアンケート調査を行った。その結果は、日本家政学会(2018年5月)にて、中学校家庭科におけるICT活用の現状と課題、日本建築学会(2018年9月)にて中学校家庭科住生活学習におけるICT活用の現状その1:設備整備状況と使用頻度、その2:現状のICT教育と望まれる指導教材、を発表する予定である。調査により得られた知見を踏まえ、ICTの進歩に合わせて、家庭科授業の住生活領域で使う指導用補助教材の開発を行っているところである。従って、現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると言える。本研究は、家庭科住生活学習をより発展拡充させるための一試みとして、ICTを含んだ新たな教材の開発を目指す。
病原タンパク質の細胞内分解を誘導する新規機能性核酸の開発

細胞内では、ミスフォールドタンパク質や、不要になったタンパク質を細胞から除去する品質管理機構が働いており、ユビキチンは不要なタンパク質の目印となる『分解タグ』として重要な役割を担っている。本研究課題では、この様なタンパク質の品質管理機構を利用し、病因タンパク質を細胞内で分解するシステムの開発を目的とした。標的タンパク質として、転移性乳ガンで高発現しているクロマチンリモデリング因子であるSATB1を選択し、SATB1にユビキチン付加を誘導する機能性分子を設計することで、病原タンパク質のユビキチン化を誘導する新規機能性分子の設計と乳ガン細胞に対する増殖抑制効果を評価した。SATB1がDNA結合性タンパク質であることを利用し、SATB1をトラップする足場として、SATB1の認識配列を有する16量体の二重鎖DNA(デコイDNA)を設計した。デコイDNAの片方の鎖の5'末端に、ユビキチンリガーゼであるXIAPをリクルートするシグナルペプチド(degron)を固相上でコンジュゲートし、切り出し、脱保護の後、HPLCにより精製した。得られたデコイDNA (degron-Decoy)をMDA-MB-231乳癌細胞株に投与し、細胞増殖抑制効果を評価した。まず、デコイDNA単独の細胞増殖抑制効果を評価した。その結果、デコイ投与濃度460nMで19%、860nMで60%の細胞増殖職制効果が認められた。また、デコイDNA処理したMDA-MB-231細胞からtotal RNAを抽出し、RT-PCRを行ったところ、SATB1下流遺伝子(S100A4, CTGF, ERBB2, VEGFB)の発現を顕著に抑制していることが明らかとなった。これより、我々の設計したデコイDNAは、SATB1の機能を制御する上で有効な分子骨格となることが示された。