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「生きがい感」を高める教育の開発と科学的評価

目的意識や前向きな姿勢、倫理観などを高める教育を研究した。対象は教室の生徒や学生をはじめ、家庭内の親子、病院の新看護師等を含んだ。方法は、例えば講義やグループワーク、文学作品やアニメ、さらにはイメージトレーニングや瞑想法まで利用した。それらの影響は、主観的感想のみならず、唾液中の活性アミラーゼでも測ってみた。分析は今後も続くが、講演や書籍出版で詳細な成果を還元する計画である。初年度の平成21年度の研究成果を以下に記す。1.国内外の調査・資料収集は、ベッカーを中心に行った。2.「生きがい感」を高める教育の評価として、谷田がSOC(生きがい感尺度)を用いて、その変容について有意義な結果を得た。また、得丸が健康度・ストレス度の評価として、瞑想の前後における唾液中のIgA,αアミラーゼ活性の測定を試み他結果、瞑想後には有意に免疫力が上がり、ストレス度軽減の証左を得た。3.国内ワークショップ「幸せに生きるとは」(2009.7.4,於:上越教育大学)を開催し、研究成果の一部を還元した。また、国際セミナーとして、グリーフケアの国際的権威者であるトーマス・アティッグ氏とエリザベス・デイビス氏を招聘し、東京・京都・山口・上越の各地域で国際セミナーを開催し、悲しみからの立ち直りや、生きがい感について討議を重ねた。研究グループ各個人別の研究推進について、以下に記す。・ベッカーは、海外文献収集、国際セミナーの開催を主導した。さらに、医療関係者のグリーフケアについて研究を進め、その成果として『愛する者の死とどう向き合うか』を出版した。・谷田は、医療従事者・一般市民を対象にコミュニケーションスキルを高めるセミナー等を開催し、その前後のSOCの変動を調査した結果、コミュニケーション改善は生きがい感を高めるために有用との成果を得た。・得丸は、ストレスを軽減・生きがい感を高める方法として、瞑想の導入し、その生化学的・心理尺度的評価を行った。有用な結果を得、次年度、学校教育への導入を試みる計画を立てた。・岩田は生きがい感教育の教材に資するため、宮沢賢治の作品の思想背景の研究を行った。・山崎は、いのち教育の教材としてのマンガの評価を課題とし、谷川彰英著『手塚治虫からのメッセージ:「いのち」と「こころ」の教科書』を用い検討した。実証的評価研究の蓄積の必要性が確認された。研究取り組み2年目の本年は、資料収集、調査を中心に進め、研究成果還元として生きがい感育成に関する各種セミナー、国際シンポジウムを行った。研究分担者が中心になった取り組みを以下に記す。(1)ベッカーは、教師と看護師を対象とした「わく・湧く・ワークショップイメージワークとメディテーションの夕べ」を5回開催、国際シンポジウム「東洋のこころでストレス過多社会を生き抜く」を開催し、市民への研究成果を還元。また、米国人格教育連盟にて人格形成教育、生きがい感育成教育に関する資料収集を行い、本研究の具体的展開の考察に活用した。(2)谷田は、保健医療従事者向けに、スピリチュアルケアとそれを支えるコミュニケーション技能について啓発講演・セミナーを行った(5回)。そのうち、SOC調査は2回、ストレス反応検査(唾液アミラーゼ測定)は1回である。また、日本スピリチュアルケア学会において、同テーマで講演を行った。(いずれも最終報告書でまとめる予定)(3)岩田は、フランスの第三共和政において展開されたライシテについて研究をした.ライシテは、単純な「政教分離」として解されてきたこと多いが、実は、そこにスピリチュアアルなものが混入していることを明らかにした。また、国語教科書で教材として使用されている宮沢賢治の作品の意味を、妹のトシとの関係から探究を行った。(4)得丸は、シンポジウム「学校で思いやり感は育めるか」を開催し研究成果の一部を市民に還元。子どもを対象としたマインドフルネスについて、ノルウェー、米国での実情、マインドフルネスカリキュラム資料を入手し、それを参考に、日本の学校教育に如何にマインドフルネス導入できるかについて考察を行っている。(5)山崎は、いのち教育の教材活用例と教材評価に関する文献収集を行い、漫画を題材に、死生や生きがいについて、如何に思考と感性を刺激し得るかを考察した。また、生きがい感を育成する死生学教育について高等教育における現状と今後の展開について論文執筆を行った。本年度は研究3年目であり、最終年度の翌年を視野に置き「生きがい感」の意味とその抑制原因の考察、「生きがい感」を高める教育的方途を探っている。本年度の分担研究と研究成果還元を、以下に概略的に記す。ベッカーは、「燃え尽き」の原因を、生きがいの無さにあると仮定してその実証的研究を続けており、ストレッサー測定に生きがい感尺度のSOCを加え長期的調査を行い、現在解析中である。また、ストレス軽減法として「瞑想」を中心とするワークショップや出前授業を大学や病院、学校等で継続的に取り組んだ。成果は次年度まとめる。谷田は、主に医療従事者対象にスピリチュアルケアに関するセミナーを行い、その前後のSOCと唾液アミラーゼ活性の変化を検討した。

その結果、セミナーは参加者の刺激となり、また参加型セミナーでは参加者にSOCの向上がみられたことを明らかにした。岩田は、国公立学校における宗教教育の意義と、道徳の授業における「生命に対する畏敬」の意義の解明を試みた。いずれの教育も価値の根底にあるものに、児童・生徒をふれさせることによって、真の自律を促し、生きるための原動力を与えることを目指す点に教育上の意義があることを指摘した。山崎は周産期をめぐる喪失と生きがいに照準したシンポジウムを開催し、「生きがい」の意味の拡張的な検討を行った。また、生きがい感を高める教育といのち教育との異同に留意しつつ、こうした教育における教材としてのマンガの可能性と限界に関する考察を進めた。得丸は、生きがい感育成としてストレス低減に焦点を当て、小中学生を対象に「簡略型マインドフルネスストレス低減法」の実践と評価を継続的に試みている。また、東日本大震災の一年目の3.11に、被災者への心理ケアと防災教育を考える国際セミナーを開催し、「生きがい」の回復に関する一方途を検討した。研究最終年度である本年は、研究のまとめを行うと同時に、研究成果の書籍出版に向けた研究を進めた。最終年度の研究概要を研究分担者ごとに以下に記す。研究代表者のベッカーは、病院と学校という現場を対象にストレス低減のセミナー・講演会を開催するとともに、ストレス対処能力、SOC尺度、バーンアウト尺度等、質問紙調査を実施した。特に新人看護師への横断的・長期的SOC調査は1000人にも及び世界に類を見ないもので、看護師の人間関係・職に関する貴重なデータを得た。得丸は、主として、児童生徒・保護者・社会人を対象とした「マインドフルネス瞑想」の出前授業を行い、瞑想によって、ストレス低減や生き方の改善、生きがい感への気づきが生じることを感想文分析から探った。岩田は、第一に、新学習指導要領のもとで刊行された中学校社会の教科書とその指導書の分析を行った。第二に、「生命に対する畏敬の念」が学校教育においていかなる意味を有しているかについて、継続研究を深めた。特に国語の教科書でよく教材として用いられている宮沢賢治や立松和平の作品において、生命の根源に関わる教育の実践例がなされていることを探求した。山崎は、神谷美恵子、飯田史彦、近藤勉などによる「生きがい」に関する研究を検討し、「生きがい感」を定義すべく考察を行った。また、齋藤孝の『スラムダンクを読み返せ』を参考に「生きがい」を漫画から読み取る方法について理解を深めた。さらに、実際に井上雄彦のマンガ『バガボンド』を題材に、いかにそこから「生きがい(生きる意味)」を読み取れるかを論考にまとめた。4年間の本研究では、生きがい感を妨げる要因と生きがい感を育める要因を調査対象にして、様々な現場や方法で、生きがい感を向上させる教育実践を試みてきた。その成果は既に随所で発表・報告を行っているが、引き続き、公開講演や書籍出版にて詳細な成果を還元する計画である。おおむね順調に進んでいるが、カリキュラムを導入させてくれる学校や病院は少なく、そのカリキュラムの有用性を測定する段階まで到っていない。
ナノ薬物の分散・凝集制御に関する革新的手法の開発と粉末吸入製剤への応用

粉末吸入製剤は喘息治療のみならず、インフルエンザ治療薬のように全身治療の投与経路としても注目されている。本法では、吸入デバイスへの充填時に良好な流動性が求められる反面、吸入時には肺到達を実現する0.5から7ミクロン程度の微細な粒子への再分散性という、相反する特性が要求される。これまで、キャリア法・造粒法など様々な手法が試みられているが、両者を満足する理想的な調製手法は確立されていない。本研究課題では、新規な超臨界凍結造粒法を用いて、超臨界二酸化炭素雰囲気下における粒子の粉砕・分散・凝集のメカニズムを明らかにするととともに、吸入効率に優れた粉末吸入製剤の開発を実施した。平成30年度は、超臨界二酸化炭素雰囲気下による粉砕と分散に関するメカニズムの解析に主眼を置いた研究を実施した。具体的には、ジルコニア製のリング媒体が6本のロッドに装着され、それらが高速で回転する新規なリング媒体式粉砕装置を試作し、操作条件(回転速度、運転時間、超臨界の温度・圧力条件など)が粉砕物あるいは晶析物の物性(粒子径、結晶径、溶解度)に及ぼす影響を調べた。さらに、超臨界流体の密度変化が薬物の粉砕および分散に及ぼす影響を詳細に解析した。さらに、超臨界二酸化炭素中で、薬物がどのようなメカニズムで粉砕されるかを理論的に解析するため、粒子離散要素法(DEM:Discrete Element Method)と計算動力学(CFD: Computational Fluid Dynamics)を用いて、粉体リングの動きを可視化するとともに、粉砕リングが容器壁面付近で薬物粒子とどのような衝突をしているかを詳細に解析した。その結果、薬物粒子は、リングから衝突よりもむしろせん断作用を受けて粉砕されることが明らかになった。これにより、粉砕効率をさらに向上させる知見が得られた。平成30年度は、超臨界二酸化炭素による粉砕と分散に関するメカニズムの解析に主眼を置いた研究を実施した。特に超臨界二酸化炭雰囲気下で運転可能なリング媒体式粉砕装置を試作するとともに、それを用いた実験により、操作条件(回転速度、運転時間、超臨界に二酸化炭素の温度・圧力条件など)が粉砕物あるいは晶析物の物性(粒子径、結晶径、溶解度)に及ぼす影響を明らかにしたことは、今後の研究開発に大きく寄与できるものと推察される。さらに、当初予定していた研究に加え、数値シミュレーションを導入し、装置内における超臨界二酸化炭素および薬物の運動挙動、さらに、粉砕のメカニズムを明らかにできたことは、今後の実用化に向けて大きな進展となる。さらに、本知見により、粉砕効率をさらに向上させる知見が得られたことは、超臨界流体の利用範囲を大きく進展させることに役立つと思われる。本年度は、平成30年度の得られた知見を基に、リング媒体式粉砕装置を改良し、さらなる薬物の粉砕・分散性能の向上を検討する。次に、本プロセスを実際の粉末吸入製剤の調製プロセスへ応用する。超臨界二酸化炭素に溶解する薬物として、実際の粉末吸入製剤に使用される薬物(テオフィリン)を使用するとともにし、溶解しない薬物としてクロモグリク酸を用いる。ナノ薬物の凝集体を生成させ、ガス吸着法により凝集体の細孔径および細孔分布を調べるとともに、ナノ粒子の生成と凝集メカニズムを明らかにする。さらに、凝集体の機械的強度に加え、流動性、付着力、さらに、粉末吸入製剤の分野で多用されるカスケードインパクターを用いて凝集体の再分散性を評価する。操作条件(特に、ドライアイス径とドライアイスの生成速度など)とナノ薬物凝集体構造およびその物性の関係を用いて、吸入特性との関連付けを行う。さらに、粒子離散要素法と数値動力学を用いた数値計算により、コンピュータで実際の付着性を考慮した数値計算モデルを作成し、我々が作成した人体3次元肺モデルの中でどのように分散するかを科学的に解明する。

平成30年度は、超臨界二酸化炭素による粉砕と分散に関するメカニズムの解析に主眼を置いた研究を実施した。特に超臨界二酸化炭雰囲気下で運転可能なリング媒体式粉砕装置を試作するとともに、それを用いた実験により、操作条件(回転速度、運転時間、超臨界に二酸化炭素の温度・圧力条件など)が粉砕物あるいは晶析物の物性(粒子径、結晶径、溶解度)に及ぼす影響を明らかにしたことは、今後の研究開発に大きく寄与できるものと推察される。さらに、当初予定していた研究に加え、数値シミュレーションを導入し、装置内における超臨界二酸化炭素および薬物の運動挙動、さらに、粉砕のメカニズムを明らかにできたことは、今後の実用化に向けて大きな進展となる。さらに、本知見により、粉砕効率をさらに向上させる知見が得られたことは、超臨界流体の利用範囲を大きく進展させることに役立つと思われる。本年度は、平成30年度の得られた知見を基に、リング媒体式粉砕装置を改良し、さらなる薬物の粉砕・分散性能の向上を検討する。次に、本プロセスを実際の粉末吸入製剤の調製プロセスへ応用する。超臨界二酸化炭素に溶解する薬物として、実際の粉末吸入製剤に使用される薬物(テオフィリン)を使用するとともにし、溶解しない薬物としてクロモグリク酸を用いる。ナノ薬物の凝集体を生成させ、ガス吸着法により凝集体の細孔径および細孔分布を調べるとともに、ナノ粒子の生成と凝集メカニズムを明らかにする。さらに、凝集体の機械的強度に加え、流動性、付着力、さらに、粉末吸入製剤の分野で多用されるカスケードインパクターを用いて凝集体の再分散性を評価する。操作条件(特に、ドライアイス径とドライアイスの生成速度など)とナノ薬物凝集体構造およびその物性の関係を用いて、吸入特性との関連付けを行う。さらに、粒子離散要素法と数値動力学を用いた数値計算により、コンピュータで実際の付着性を考慮した数値計算モデルを作成し、我々が作成した人体3次元肺モデルの中でどのように分散するかを科学的に解明する。
連想デ-タベ-ス自己組織化手法に基づく音声・画像メッセ-ジの認知システムの開発

人間の動作を認識する装置を構成しようとする問題は、従来、人工知能や知的画像処理の分野で研究されている。そこに見られる研究はいずれも、適応二値化・微分演算・細線化処理等の画像処理技術を巧妙に組み合せることによって人体の輪郭を抽出したのち、その輪郭に対して頭・首・腕・胴体・脚などの各々が剛体と見なし得る人体部品を当てはめ、部品間の連結構造に関する運動学的な拘束を知識工学的に記述しょうという方法論に基づいている。これは画像処理によって人体の輪郭がきれいに取り出せることを前提としており、もしそれが可能ならば確かに人間の動作パタ-ンを効率良く記述することができる。しかし実際の画像処理の場面で障害になることは、常にこの種の輪郭抽出の困難さである。この問題に対処するため本研究でぱ、画像デ-タの標本列に対して数段階の画像処理を施すことによって輝度変化の激しい数個の画素点を自動的に特徴点として選ぶプログラムを作成した。さらに、それらの特徴点のオプティカルフロ-、すなわち特徴点の動きを表わすベクトル、を追跡するプログラムを作成した。このようにして、人間の連続的な動作に対応するオプティカルフロ-の実デ-タを収集した。解析結果として、例えば人間が腕を振っている画像からは、約10個の特徴点を抽出しそのオプティカルフロ-をほとんど正しく追跡できることがわかった。(言い替えるならば特徴点をこれ以上増やしてもノイズの影響を受け易く、オプティカルフロ-を正しく追跡できないことがわかった。)こうして本研究では、輪郭がきれいでなければならないという非現実的な前提を取り除き、人間のような非剛体を特徴点の動的特性によって認識するための-基礎技術を開始した。
CVD法による光学的異方性を持つGa_2Se_3の育成と構造評価

当該年度ではCVD法により作成したGa_2Se_3について1)電子回折・高分解能電子顕微鏡法によって空孔規則相の空間群と大まかな結晶構造の決定を行い,2)粉末X線回折法特にリ-トベルト解析により格子定数と原子位置の精密化を行い,結晶構造の決定を行った.続いて空孔規則相および不規則相について透過光吸収係数の波長依存性並びに規則相に対しては結晶方位依存性を測定した.その結果,空孔規則相の結晶構造は従来X線回析法で推定されていた2つのモデルのうちの1つに類似していたが,そのいずれとも異なっており,本研究で採用した電子回折・高分解能電子顕微鏡法とX線リ-トベルト解析の併用はきわめて有効であった.最終的な結果は,空間群P1,格子定数a=6.710,b=6.707,c=6.650A,alpha=99.20beta=99.24,gamma=120.50の三斜晶で,基本となる閃亜鉛鉱型構造の[112]方向に構造空孔はジグザグ状に配列するものであった.それに対し,空孔不規則相は格子定数a=5.43(5)Aの立方晶であり,規則相と比べ3%程大きな単位胞体積を示した.空孔の規則-不規則変態温度Tcは633°Cであったがこの相変化はきわめてゆっくりであり,規則度の高い試料を得るには600°C,30日の熱処理を必要とした.Tcより100°Cくらい上までの温度範囲で回折図形に散漫散乱が観察され,構造空孔は短範囲規則状態にあるものと推定された.不規則相は赤黒く,規則相はオレンジ色を呈した.空孔の規則配列にともないバンド構造に変化が生じ,吸収特性が変化したものと思われる.粉末試料による透過光吸収係数の波長依存性測定では500600nmにわたり吸収係数が大きく異なっていた.またこれと対応して,単結晶と偏光を用いた吸収係数の測定では525nm付近で透過吸収係数の差が2x10^4にもおよび,規則化にともない光学的特牲に結晶方位異方性が現われることが判明した.当該年度ではCVD法により作成したGa_2Se_3について1)電子回折・高分解能電子顕微鏡法によって空孔規則相の空間群と大まかな結晶構造の決定を行い,2)粉末X線回折法特にリ-トベルト解析により格子定数と原子位置の精密化を行い,結晶構造の決定を行った.続いて空孔規則相および不規則相について透過光吸収係数の波長依存性並びに規則相に対しては結晶方位依存性を測定した.その結果,空孔規則相の結晶構造は従来X線回析法で推定されていた2つのモデルのうちの1つに類似していたが,そのいずれとも異なっており,本研究で採用した電子回折・高分解能電子顕微鏡法とX線リ-トベルト解析の併用はきわめて有効であった.最終的な結果は,空間群P1,格子定数a=6.710,b=6.707,c=6.650A,alpha=99.20beta=99.24,gamma=120.50の三斜晶で,基本となる閃亜鉛鉱型構造の[112]方向に構造空孔はジグザグ状に配列するものであった.それに対し,空孔不規則相は格子定数a=5.43(5)Aの立方晶であり,規則相と比べ3%程大きな単位胞体積を示した.空孔の規則-不規則変態温度Tcは633°Cであったがこの相変化はきわめてゆっくりであり,規則度の高い試料を得るには600°C,30日の熱処理を必要とした.Tcより100°Cくらい上までの温度範囲で回折図形に散漫散乱が観察され,構造空孔は短範囲規則状態にあるものと推定された.不規則相は赤黒く,規則相はオレンジ色を呈した.空孔の規則配列にともないバンド構造に変化が生じ,吸収特性が変化したものと思われる.粉末試料による透過光吸収係数の波長依存性測定では500600nmにわたり吸収係数が大きく異なっていた.またこれと対応して,単結晶と偏光を用いた吸収係数の測定では525nm付近で透過吸収係数の差が2x10^4にもおよび,規則化にともない光学的特牲に結晶方位異方性が現われることが判明した.
2´-5´結合オリゴアデニル酸合成酵素の二本鎖RNAによる活性化機構

1.マウス2^'-5^'オリゴアデニル酸合成酵素(2-5AS)の性状:マウス2-5AScDNAのORFは367アミノ酸残基(42kD)含み、しかも、14アミノ酸異なる2種のサブタイプ(S^+、S^-)が存在する。S^-の酵素活性はS^+の1/1000以下である。S^-の176Trpを176Gluに変換したS^-mutantの酵素活性はS^-の30倍に上昇する。それぞれの酵素の二本鎖RNAへの結合性を検討するため、ポリI:ポリCアガローズゲルに加えて吸着させた後、酵素を抽出してウエスタン解析によって結合した酵素量を測定した。その結果、S^-の結合量が最も低く、S^+とS^-mutantはほぼ同様の結合を示した。S^-の低い酵素活性は一部分は二本鎖RNAへの結合性の低さによっている。また、2-5AS分子の中央付近の構造が二本鎖RNAへの結合に関与すると考えられる。一方、マウスL細胞にIFNを作用させ細胞抽出液をウエスタン解析したところ、42kDおよび30kDにシグナルを得た。IFN処理細胞の抽出液をゲルろかしたところ約100kDに相当する位置に活性が溶出された。100kDのフラクションにはウエスタン解析で42kD酵素が検出された。大腸菌で発現した2-5ASはゲルろかで約30kDに相当する位置に活性が溶出された。このように、42kD酵素はモノマーで酵素活性を有していた。細胞中では100kD酵素は42kD酵素と他のタンパクとの複合体である可能性がある。マウス個体におけるインターフェロンシステムの検討:健常マウス及び無菌マウスの各臓器よりRNAを抽出し、マウス2-5AScDNAをプローブにしてノーザン解析により、腸管組織に高いレベルの2-5ASmRNA(1.8kb)を検出した。また、各臓器のタンパクのウエスタン解析で腸管組織に高いレベルの42kD-2-5ASを検出した。胃、小腸、大腸の各組織片を免疫組織化学的に染色したところ、2-5ASは内腔側の上皮細胞及び神経組織の一部に分布していた。胃においては壁細胞にも見られた。いずれの細胞において2-5ASは細胞質に存在した。(1)マウス2-5AScDNAにはヌクレオチド配列の若干異なる2種(S^+酵素、S^-酵素)が存在する。それらのアミノ酸残基はともに367個で互いに14残基異なるのみである。しかしながら、それらを大腸菌で発現させた場合、S^+は高い酵素活性を示したが、S^-の方はその1/1000程度でしかなかった。活性の低いS^-酵素の異なる14残基のうちのTrp176をGluに転換したS^-m酵素を作製した。S^-m酵素はS^-酵素の30倍に活性が上昇した。Glu176は酵素活性に重要な役割を担っていると考えられる。

(2)大腸菌で発現させたマウス2-5AS(42kD,S^+)に対する単クローン抗体を作製した。この抗体を用いた組織化学的研究によって42kD酵素は細胞質で発現していることが判明した。また、42kD酵素と同時に、エピトープを共有する130kDおよび30kDタンパクがIFNによって誘導されることを見いだした。さらに、42kD酵素は単量体で機能しうるが、細胞内では2量体あるいは他のタンパクとの複合体として存在する。(3)今回、単クローン抗体を用いることによって、S^+酵素、S^-酵素およびS^-m酵素を定量することが可能となった。そこで、ポリI:ポリCにたいするそれぞれの酵素の結合性を検討したところ、S^-酵素の結合性がS^+酵素およびS^-m酵素に比べて有意に低下していた。このことはGlu176が二本鎖RNAの結合に関与することを示している。S^-酵素の活性の低下も二本鎖RNAへの結合の低下によって説明される。1.マウス2'-5'オリゴアデニル酸合成酵素(2-5AS)の性状:マウス2-5AScDNAのORFは367アミノ酸残基(42kD)を含み、しかも、14アミノ酸異なる2種のサブタイプ(S^+、^-)が存在する。S^-の酵素活性はS^+の1/1000以下である。S^-の176Trpを176Gluに交換したS^-mutantの酵素活性はS^-の30倍に上昇する。それぞれの酵素の二本鎖RNAへの結合性を検討するため、ポリI:ポリCアガローズゲルに加えて吸着させた後、酵素を抽出してウエスタン解析によって結合した酵素量を測定した。その結果、S^-の結合量が最も低く、S^+とS^-mutantはほぼ同様の結合を示した。S^-の低い酵素活性は一部分は二本鎖RNAへの結合性の低さによっている。また、2-5AS分子の中央付近の構造が二本鎖RNAへの結合に関与すると考えられる。一方、マウスL細胞にIFNを作用させ細胞抽出液をウエスタン解析したところ、42kDおよび30kDにシグナルを得た。IFN処理細胞の抽出液をゲルろかしたところ約100kDに相当する位置に活性が溶出された。100kDのフラクションにはウエスタン解析で42kD酵素が検出された。大腸菌で発現した2-5ASはゲルろかで約30kDに相当する位置に活性が溶出された。このように、42kD酵素はモノマーで酵素活性を有していた。細胞中では100kD酵素は42kD酵素と他のタンパクとの複合体である可能性がある。2.マウス個体におけるインターフェロンシステムの検討:健常マウス及び無菌マウスの各臓器よりRNAを抽出し、マウス2-5AScDNAをプローブにしてノーザン解析により、腸管組織に高いレベルの2-5ASmRNA(1.8kb)を検出した。また、各臓器のタンパクのウエスタン解析で腸管組織に高いレベルの42kD-2-5ASを検出した。胃、小腸、大腸の各組織片を免疫組織化学的に染色したところ、2-5ASは内腔側の上皮細胞及び神経組織の一部に分布していた。胃においては壁細胞にも見られた。いずれの細胞においても2-5ASは細胞質に存在した。
植物液胞タンパク質の選択的輸送の分子機構

粗面小胞体で合成された液胞タンパク質は,液胞輸送シグナルを持ち,輸送レセプターによって液胞まで選択的に運ばれる.本研究では,申請者らが見出したカボチャ輸送レセプターPV72を解析することにより,高等植物における液胞タンパク質の輸送機構の解明を目指した.今年度は,主に以下の点について解析を加えたので報告する.輸送レセプターPV72とリガンドとの相互作用の解析昨年度の研究で,形質転換シロイヌナズナを用いてリガンド結合活性のある改変レセプター分子を発現させる系を確立した.しかしながら発現量が少ないため,今年度はより大量発現を目指して,バキュロウイルスー昆虫細胞系での発現を試みた.PV72のルーメンドメインのC末端にヒスチジンタグを付けたコンストラクトをウイルスに組み込み昆虫細胞に感染させた.その結果,感染後1日目から発現産物(rPV72)が検出され,リガンド結合活性が確認された.rPV72のN末端を調べたところ植物細胞由来のPV72のそれと同一であった.rPV72をアフィニテイー精製後,生体物質相互作用解析装置BIACORE2000を用いて結合様式の解析を行った.その結果,2S-Iペプチド(カボチャ2Sアルブミン由来)に対する解離定数は60nMと強いことが判明した.また,レセプターとリガンドペプチドの結合がカルシウム依存的であり,中性溶液中でもEDTA存在下では解離することが確認された.レセプターとリガンドペプチドが酸性条件下で解離することは既に知られているが,今回の結果より,酸性化がカルシウムの解離を引き起こし,その結果リガンドが離れるスキームが示唆された.本研究では,液胞タンパク質の選択的輸送の分子機構の解明を目指し,私達が見出した液胞輸送レセプターPV72(カボチャ由来)を中心に解析を進めている.平成10年度は研究計画に沿って,下記の2点について解析を加えたので,その結果を報告する.1.輸送レセプターのシグナル結合領域の同定輸送レセプターのルーメンドメインの様々な領域を大腸菌を用いて発現させたところ,多くの場合不溶性の状態で発現し,可溶化しても輸送シグナルとの結合能を持たないことが判明した.そこで発現方法を変更し,植物自身で発現させることにした.ルーメンドメイン全長のC末端にヒスチジンタグと小胞体残留シグナルを付加しシロイヌナズナで発現させたところ,可溶性でシグナル結合能を持つタンパク質が得られた.今後は同様の発現系を用い,様々な領域を発現させることにより,シグナル結合領域を明らかにする計画である.また,本発現タンパク質を用いて,平成11年度の研究計画である,3.ファージランダムペプチドライブラリーを用いた液胞輸送シグナルの解析,及び4.BIAcore2000を用いた分子間相互作用の解析を行う予定である.2.輸送レセプターの細胞内局在性の解析ショ糖密度勾配遠心法で登熟カボチャ子葉を細胞分画したところ,輸送レセプターPV72は小胞体・ゴルジ体画分とPAC小胞(旧デンスベシクル)画分に局在することが判明した.さらに詳しく調べるために免疫電顕観察を行ったが,特異的なシグナルは見られなかった.輸送レセプターのルーメンドメインを緑色蛍光タンパク質(GFP)に置き換えたキメラ遺伝子をシロイヌナズナに導入し,得られた形質転換体を生体観察したところ,細胞内の小さな顆粒に蛍光が認められた.これは小胞体ではなくゴルジ体のパターンに類似している.今後は抗GFP抗体を用いた免疫電顕観察を行い,詳しい局在性を検討していく計画である.粗面小胞体で合成された液胞タンパク質は,液胞輸送シグナルを持ち,輸送レセプターによって液胞まで選択的に運ばれる.本研究では,申請者らが見出したカボチャ輸送レセプターPV72を解析することにより,高等植物における液胞タンパク質の輸送機構の解明を目指した.今年度は,主に以下の点について解析を加えたので報告する.輸送レセプターPV72とリガンドとの相互作用の解析昨年度の研究で,形質転換シロイヌナズナを用いてリガンド結合活性のある改変レセプター分子を発現させる系を確立した.しかしながら発現量が少ないため,今年度はより大量発現を目指して,バキュロウイルスー昆虫細胞系での発現を試みた.PV72のルーメンドメインのC末端にヒスチジンタグを付けたコンストラクトをウイルスに組み込み昆虫細胞に感染させた.その結果,感染後1日目から発現産物(rPV72)が検出され,リガンド結合活性が確認された.rPV72のN末端を調べたところ植物細胞由来のPV72のそれと同一であった.rPV72をアフィニテイー精製後,生体物質相互作用解析装置BIACORE2000を用いて結合様式の解析を行った.その結果,2S-Iペプチド(カボチャ2Sアルブミン由来)に対する解離定数は60nMと強いことが判明した.また,レセプターとリガンドペプチドの結合がカルシウム依存的であり,中性溶液中でもEDTA存在下では解離することが確認された.レセプターとリガンドペプチドが酸性条件下で解離することは既に知られているが,今回の結果より,酸性化がカルシウムの解離を引き起こし,その結果リガンドが離れるスキームが示唆された.
ガラス母体中への結晶性超伝導物質のレーザーパターンニングとその応用

本研究は、超伝導体成分を含む前躯体ガラスや複合体を系統的に合成し、Ybファイバーおよびフェムト秒の各レーザを光源とする照射システムを用いてそれらの超伝導体をガラス基体より形成させ、微小デバイス等への応用の可能性を検討することを目的とした。本年度はMgB_2やYBa_2Cu_3O_<7-δ>系超伝導体にいて、超伝導体の形成による微細パターンニングを行った。得られた結果、知見は以下のとおりである。1)MaB_2系超伝導体MgCl_2とNaBH_4との混合物からのMgB_2の合成を行った。その結果、これらのペレットを窒素中、800°Cで加熱を行ったところ、臨界温度(Tc)が39Kで磁化が低下しMgB_2が生成したことが確認された。また、これらを無定形(ガラス状)の薄膜としてレーザ照射を行い、MgB_2相に対応するXRDパターンが観測された。磁化-温度曲線において、Tc=39K付近で磁化の低下が同様に見られ、MgB_2相が得られたものと推察される。他方、Mg-CuとBとの混合物よりMgB_2の合成を行い、Ar中、700°Cで加熱することでMgB_2が生成することを明らかにした。また、蒸着によりCu/Mg/B系膜を作製し、Ybファイバーで照射を行い、MgB_2に基づくレーザパターンを得、生成物のTc値は同様に約39Kであった。2)YBa_2Cu_3O_<7-δ>等の酸化物系伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>成分を含むB_2O_3系ガラスを合成し、これらを熱的またはレーザ照射により部分的に結晶化した。その結果、空気中、600-700°Cで結晶化することで、YBa_2Cu_3O_<7-δ>に基づく超伝導特性(Tc=90K)が見られた。これに対し、同ガラスにレーザ照射を行ったころ、ドットやラインを容易に形成することができたが、この系ではY_2O_3やBs_2CuO_2相が優先的に形成されるため、結晶部の主要な生成物はこれらの酸化物であった。本研究ではMgB_2、YBa_2Cu_3O_<7-δ>またはBa_<0.6>K_<0.4>BiO_3などの超伝導成分相をB_2O_3、Al_2O_3、SiO_2、GeO_2、またはP_2O_5などのガラス形成酸化物とガラス化し、これにレーザ光を照射し超伝導路を結晶化ドットやラインの形で誘起させ、ガラスマトリックス表面あるいは内部に超伝導部を付与した機能材料を系統的に作製することを目的とした。また、得られた微細な超伝導路に基づく微小回路や素子等の設計も平行して進め、これらの応用面での可能性を検討することも目標とした。平成18年度に得られた成果は以下のとおりである。既存のNd : YAGレーザおよびフェムト秒レーザの照射光源に顕微ラマンシステムを結合した照射システムを用いて、レーザ照射条件の最適化を行った。また、真空ならびに雰囲気ガスの置換が可能なチャンバーを別途導入し、これらの装置に接続した。2)微小結晶ラインの電気伝導評価システムの構成と測定条件の確立既存の低温物性評価装置(PPMS)を用い超伝導評価装置を構成した。また、測定時のノイズを低減するために電極素材や形成手法を改善した。3)ガラスマトリックス試料の作成MgB_2相の形成を目指し、MgB_2O_4をべ一スとしたガラスに還元剤としてCまたはSiを蒸着し、これらをレーザ照射したところ、Mg成分の揮発ならびに炭化ホウ素やケイ化ホウ素が生成したξ他方、Ba_<0.6>K_<0.4>BiO_3に関してはBi_2O_3成分を過剰に加えることで、ガラス前駆体が得られた。また、MgB_2相およびYBa_2Cu_3_<7-δ>超伝導成分相を含め前駆体ガラス組成について検討を加えた。

他方、Mg-CuとBとの混合物よりMgB_2の合成を行い、Ar中、700°Cで加熱することでMgB_2が生成することを明らかにした。また、蒸着によりCu/Mg/B系膜を作製し、Ybファイバーで照射を行い、MgB_2に基づくレーザパターンを得、生成物のTc値は同様に約39Kであった。2)YBa_2Cu_3O_<7-δ>等の酸化物系伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>成分を含むB_2O_3系ガラスを合成し、これらを熱的またはレーザ照射により部分的に結晶化した。その結果、空気中、600-700°Cで結晶化することで、YBa_2Cu_3O_<7-δ>に基づく超伝導特性(Tc=90K)が見られた。これに対し、同ガラスにレーザ照射を行ったころ、ドットやラインを容易に形成することができたが、この系ではY_2O_3やBs_2CuO_2相が優先的に形成されるため、結晶部の主要な生成物はこれらの酸化物であった。
ヒト家族性・非家族性骨格性反対咬合における早期診断法開発に関する分子遺伝学的研究

本研究の目的は、骨格性不正咬合の早期診断を可能にし、治療方針や予後を確かに推察するために、被検者に負担なく簡便にDNAを抽出する方法を確立し、さらに下顎骨の過成長に関与する遺伝子を明らかにすることである。そこで、昨年度に引き続き、(1)小児児歯科臨床において頭部X線規格写真より骨格性反対咬合と診断された患児とその家族について、家族歴の有無に分類し、対照として、咬合に異常のない個性正常咬合の患児を選出し、リストを作成した。(2)上記リストのうち、保護者から同意の得られた69名の患児およびその家族について、来院日において、それぞれ頬粘膜内側を、cytologyブラシ(Scientific Products, Romulus, MI)を用いて擦った。それよりDNAを抽出後、吸光度計を用いて核酸濃度を算出し、DNA増幅(PCR)に使用できることを確認した。今年度は特に、下顎枝の成長に影響を及ぼすことが示唆されている候補遺伝子の一つであるGHR(Growth Hormone Receptor)遺伝子のPro561Thr変異をもつExon10について、特異的プライマーを用いて増幅した。さらに、PCR RFLP法を用いて、Pro561Thrの変異の有無を調べた。そして、得られた遺伝子の変異の有無と、頭部X線規格写真の分析値、特に下顎骨の過成長との間の関連性について検索した。結果、69名の被験者のうち、9名にPro561Thrの変異が認められたが、反対咬合の有無や、下顎骨の大きさを表すパラメーターとの有意な統計学的関係は認められなかった。しかし、外胚葉異形成症を有する一患児の下顎枝長を含めた下顎骨の計測項目が標準値と比較して大きい原因を調べる目的で、GHRのPro561Thrの変異の有無を調べた。結果、変異は認められず、この患児の特異的な下顎骨の形態が、遺伝子型により裏づけられた。この症例については、ケースレポートとして、論文提出中である。歯科の3大疾患のひとつである不正咬合において、下顎骨の過成長による反対咬合に対しては、成長発育期をすぎてから顎骨切除を必要とすることも多く、患者の精神的、肉体的、経済的負担は図りしれない。下顎骨の成長を早期に診断することができれば、新しい治療法の開発への大きな手がかりとなる。本研究の目的は、骨格性不正咬合の早期診断を可能にし、治療方針や予後を確かに推察するために、まず下顎骨の過成長に関与する遺伝子を明らかにすることである。そこで、まず今年度は(1)小児児歯科臨床において頭部X線規格写真より骨格性反対咬合と診断された患児とその家族(兄弟姉妹および両親など)について、家族歴の有無に分類し、対照として、咬合に異常のない個性正常咬合の患児を選出し、リストを作成した。(2)上記リストのうち、保護者から同意の得られた25組の患児およびその家族について、来院日において、それぞれ頬粘膜内側を、cytologyブラシ(Scientific Products.Romulus.MI)を用いて擦った。候補遺伝子の一つであるOTX1遺伝子のcoding regionについて、特異的プライマーを用いて増幅し、電気泳動を用いてバンドを確認した。以上のことより、粘膜から抽出した上皮細胞からDNAが抽出でき、それを用いて遺伝子多型を検索することが可能であることが確かめられた。今後は、下顎骨の成長に影響を及ぼすことが示唆されてきた、内分泌物質やシグナル分子について、遺伝子の多型の有無をallele specific primerおよびダイレクトシークエンス法を用いて検索する。更に、得られた遺伝子の変異と、頭部X線規格写真分析で得られた異常、特に下顎骨の過成長との間の関連性について明らかにする。

しかし、外胚葉異形成症を有する一患児の下顎枝長を含めた下顎骨の計測項目が標準値と比較して大きい原因を調べる目的で、GHRのPro561Thrの変異の有無を調べた。結果、変異は認められず、この患児の特異的な下顎骨の形態が、遺伝子型により裏づけられた。この症例については、ケースレポートとして、論文提出中である。
野生動物および家畜・家禽の左右非対称性体制に関する三次元画像解析的理論化

野生動物や家畜集団の体制を三次元画像解析による定量的に検討した。シーラカンス類、サンショウウオ類、トカゲ類などに左右非対称性が確認された。家禽ニワトリやハシビロコウの三次元データは、頭部、頸部、胸部に左右非対称的な形態の特殊化が生じていることを示した。本研究計画により、博物館学術資源としての三次元デジタルデータの蓄積・公開利用が成功を収めている。研究代表者遠藤は研究成果の統括を進めた。また協力者花木は代表者とともに遺体収集ユニットを構成し、三次元入力環境を整備しつつ、実際の遺体収集活動を進めた。デジタル三次元情報は、最適なDICOMフォーマットを出発点に、ポリゴン情報も含むいくつかの標準化汎用データファイルの蓄積体制を構築し、基盤の形成を達成した。分担者鯉江は協力者小宮とともに三次元解析ツール開発ユニットを機能させた。分担者鯉江は臨床現場での画像情報収集の実績をもとに、家畜や動物園動物の死体の三次元情報解析のためのシステムを運用することに成功した。集積される大量の位置ベクトルの集合体を解析に用い、矢状面に対して動物の形状がいかに左右非対称的に変異するかを定量的に解析する体制を整備し、処理情報精度は高くないものの、一定の進捗を実現した。遺体の軟部構造についても良質の三次元情報を得、解析に用いることができた。他方分担者大石は協力者外平とともに、非対称性体制情報蓄積ユニットとして研究を遂行した。このユニットでは、動物園に由来する遺体から、左右非対称性を網羅的に抽出し、デジタルライブラリーとしての保管を進めつつある。大石と外平は、遺体収集ユニットがもたらす遺体現物から三次元空間観察に使いやすい形でデジタル情報を変換し、集積することができた。とくに大石は類人猿の左右性に関する精緻なデータを得ることに成功した。代表者遠藤と分担者鯉江は情報理論構築ユニットを構成した。同ユニットは、三次元解析ツール開発ユニットが生みだした機能性の高い解析システムを、他のユニットがもたらす遺体や標本に適用し、その結果見出されてきた非対称性の実態から進化理論の構築を進めることができた。左右対称性は多くの場合、その種や系統の適応的機能に密接であることが明らかとなり、個々の具体的事例研究を基盤的に進める素地を獲得することができた。研究代表者遠藤、協力者花木は遺体収集ユニットを構成し、研究体制全体を統括しながら、スキャナーを整備しつつ、実際の遺体収集活動を進めた。デジタル三次元情報は、最適なDICOMフォーマットを出発点に、ポリゴン情報も含むいくつかの標準化汎用データファイルの蓄積体制を検討し、その試行を進めている。分担者鯉江は協力者小宮とともに三次元解析ツール開発ユニットを構築した。分担者鯉江は臨床現場での技術的蓄積をもとに、多種多様な家畜や動物園動物の死体の三次元情報を蓄積・処理するシステムを運用、死体の収集作業を円滑化することに成功した。現在、集積される大量の位置ベクトルの集合体を解析に用い、矢状面に対して動物の形状がいかに左右非対称的に変異するかを定量的に解析する体制を準備しつつある。また予想を超える成果として、遺体の軟部構造についても良質の三次元情報を得つつある。分担者大石は協力者外平とともに、非対称性体制情報蓄積ユニットとして研究を遂行した。大石と外平は、大量の遺体標本資料を取り扱ってきた経験を生かし、遺体収集ユニットがもたらす遺体現物から、至当な情報量のデータを逐次入力し、三次元空間観察に使いやすい形でデジタル形式を変換し、集積している。このユニットは、三次元解析ツール開発ユニットが生みだした機能性の高い解析システムを、遺体収集ユニットがもたらす現物遺体に適用し、その結果見出されてきた非対称性の実態から進化理論の構築を開始している。当初の予定よりも、解析の厚みが大きく増した。任意の生物学的形態を三次元解析する理論が十分に構築されたとは言えない段階であるが、若干古典的な工夫を交えつつも、左右非対称性を論議する題材が予想よりも豊富に見られ、その結果、死体標本ごとに生じる必要な解析の工夫において、事前の予測よりも複雑な事象を取り扱うことに成功しているといえるだろう。生物形態情報のデジタル三次元データ化は普遍的課題として注目され、現在もその入力から解析に至るまで、世界中で試行錯誤が重ねられている。その中で本研究計画は、小規模ながら、動物死体を網羅的に扱おうとする野心的なプランとなっている。一見、合理性を欠くように見られる死体集積による研究体制の構築であるが、実際には、蓄積していく一次資料としての死体があるがゆえに、研究技法が洗練され、解析内容も高度化していることが明らかである。よって、今後、本研究課題を予定通り深化させ、さらなる脊椎動物の形態情報の高度化を推進したいと考えている。研究計画全体が順調に推移しているので、大きな変更はなく、当該年度の研究経費執行の骨子は従前の計画通りに行いたいと考えている。

すなわち、動物体の輸送と、形態学的データの集積、そしてその解析・理論構築がバランスよく進むように、研究費を執行したい。具体的な費目の施策としては、物品費を多めに、旅費をその50%強に設定し、標本収集と標本化を適宜実行に移す計画である。
ペルオキシソーム形成因子群の膜インターフェイス機能と動態制御

本年度は以下の研究項目に取り組み、独創性の高い成果を挙げることができた。1)ペルオキシソームマトリックスタンパク質の輸送・局在化機構の解明ペルオキシソーム移行シグナル1(PTS1)受容体、Pex5pの膜状ドッキング因子Pex14pのN-末側領域、Pex14p(25-70)の結晶構造解析に成功、3個のヘリックスからなるドメイン構造を明らかにした。また、保存性が高く重要なPhe-35およびPhe-52を含む結合部位(Sites 1&2)にPex5pのペンタペプチドモチーフWXXXF/Yがすっぽりはまり込む構造をとっていることも見出した。2)ペルオキシソーム膜タンパク質の輸送と膜形成機構3)ペルオキシソームの分解系動物細胞ではほとんど不明のペルオキシソーム分解系の分子機構を明らかにすべく種々検討した結果、ペルオキシソーム特異的なオートファジーと思われる現象(リソゾームでの分解)が起きることを、初めて形態学的および生化学的に見出した。その特異的分解には、LC3(Atg8)およびペルオキシソーム形成因子Pex14pの関与を見出した。4)エーテルリン脂質プラスマローゲンの機能と制御機構ペルオキシソームは、重要なリン脂質プラスマローゲンの生合成経路のうち初期2段階反応をdihydroxyacetone-phosphate acyltransferase(DHAPAT)およびalkyl-dihydroxyacetonephosphate synthase(ADAPS)により担う。プラスマローゲンの機能と輸送機構の解明を目的とし、ADAPS障害性CHO変異細胞株ZPEG251の分離に成功した。プラスマローゲンのペルオキシソーム-小胞体での生合成終了後の膜への輸送経路を検討した結果、post-Golgi区画に局在化した。その輸送はATP依存性であるが、微小管形成や小胞輸送の阻害剤の影響は受けない経路であることも見出した.本年度は以下の研究項目に取り組み、分子レベルでの成果を得ることができた。1)ペルオキシソームの形態制御機構:形態制御因子Fis1の発見ペルオキシソームの形態制御因子としてCHO変異細胞ZP121を用いて見出したダイナミン様タンパク質DLP1のペルオキシソーム膜上レセプターとしてFis1を形態学的および生化学的手法により見出した。加えて、Fis1はDLP1のみならずPexllpとも結合することが観察されたことから、これら3者複合体の協奏的作用によりペルオキシソームの形態形成とくに分裂とその調節が行われているものと推察した。Pex1pとPex6pの分子解剖とPex26pとの3者複合体形成とペルオキシソーム形成時における機能、すなわちPTS1レセプターPex5pのシトゾール-ペルオキシソーム間のシャトリングに中心的役割を果たしており、その時空間的ダイナミズムについて提唱した。ペルオキシソーム膜アセンブリーに必須な因子として見出したPex19pは新規に合成されるペルオキシソーム膜タンパク質と細胞質ゾル中で複合体を形成、安定化し,次いで経時的に膜形成に依存して輸送,膜上レセプターPex3pを介して局在化させる。そのPex3pのPex19p結合領域配列中最も保存度の高いTrp104が必須であることを、複合体形成能とpex3CHO変異細胞ZPG208に対する相補活性検定により明らかにした。4)ペルオキシソーム形成機構解明へ向けた新規変異細胞の分離CHO細胞より現在までに多くのペルオキシソーム形成異常を示す変異細胞株を分離してきた。今回、DNA変異剤としてICR191を用いて新規な表現型を呈する変異細胞、数株の分離に成功、その詳細を解析した。その輸送はATP依存性であるが、微小管形成や小胞輸送の阻害剤の影響は受けない経路であることも見出した.
時間遅れをもつ正の方程式に対する安定性とその周辺の研究

時間遅れをもつ方程式の典型例である関数微分方程式,積分微分方程式,ボルテラ差分方程式を中心に研究した.関数微分方程式に対する相空間における定数変化法の公式を利用して,摂動項をもつ関数微分方程式の解の漸近挙動を調べた.また,非線形関数微分方程式に対し,いくつかの不変多様体の存在定理を確立した.さらに,積分微分方程式を中心に,方程式の正値性を調べ,正値方程式に対する安定条件をより明確な形で与えた.時間遅れをもつ方程式の典型例である関数微分方程式,積分微分方程式,ボルテラ差分方程式を中心に研究した.関数微分方程式に対する相空間における定数変化法の公式を利用して,摂動項をもつ関数微分方程式の解の漸近挙動を調べた.また,非線形関数微分方程式に対し,いくつかの不変多様体の存在定理を確立した.さらに,積分微分方程式を中心に,方程式の正値性を調べ,正値方程式に対する安定条件をより明確な形で与えた.時間遅れをもつ方程式の典型例である関数微分方程式,積分微分方程式,ボルテラ差分方程式を中心に研究を行い,以下に述べる研究成果を得た.1.村上は内藤敏機(電気通信大学・教授)等との共同研究で,線形ボルテラ積分微分方程式を扱い,系の正値性と方程式の係数との関係を調べた.また,正の系に対し,解の指数安定性を積分核関数の指数減少性,および付随する常微分方程式系の安定性による特徴づけを与え,安定性を保存する摂動の大きさに風する評価を確立した.さらに,非負の核をもつ積分方程式に対して,同様の考察を行った.2.村上と長渕は,バナッハ空間上の抽象的関数微分方程式とボルテラ差分方程式を扱い,安定多様体や中心多様体などの不変多様体の存在について共同で研究を行った.相空間における定数変化法の公式を利用して,それら不変多様体の存在をある関数空間における写像の不動点の存在に帰着させることにより滑らかな不変多様体の存在を確立し,リプシッツ連続な不変多様体の存在についてのこれまでの結果の拡張を得た.3.村上は,摂動項をもつ線形関数微分方程式の解の挙動について,松永秀明(大阪府立大学・講師)と共同研究を行った.摂動項を除去した方程式に対する解作用素のスペクトルの部分集合に対応して空間を安定部分空間と不安定部分空間に直和分解し,解の切片のそれぞれの分解成分の評価を導くことにより,解の漸近挙動に関するペロン型定理を確立した.時間遅れをもつ方程式の典型例である関数微分方程式,積分微分方程式,ボルテラ差分方程式を中心に研究を行い,以下に述べる研究成果を得た.1.村上は,摂動項をもつ線形関数微分方程式の解の挙動について,松永秀明(大阪府立大学・講師)等と共同研究を行った.摂動項を除去した方程式に対する解作用素のスペクトルの部分集合に対応して空間を安定部分空間と不安定部分空間に直和分解し,解の切片のそれぞれの分解成分の評価を導くことにより,常微分方程式論でよく知られた解の漸近挙動に関するペロン型定理の拡張版を確立した.2.村上はPham Huu Anh Ngoc(ベトナム,Hue大学助教授)や内藤敏機(電気通信大学・教授)等との共同研究で,線形ボルテラ積分微分方程式を扱い,系の正値性と方程式の係数との関係を調べた.また,正の系に対し,安定性を保存する摂動の大きさに関する評価を確立した.さらに,非負の核をもつ積分方程式に対して,同様の考察を行った.3.村上と長渕は,順序をもつ無限次元空間(バナッハLattice)上のボルテラ差分方程式を扱い,系の正値性の特徴づけ,および,正の方程式に対する一様漸近安定性と特性作用素の可逆性との同値性に関する結果を確立した.さらに,安定性を保存する摂動の大きさに関する評価を導き有限次元空間における方程式に対する既存の結果の拡張を得た.時間遅れをもつ方程式の典型例であるボルテラ差分方程式とボルテラ微分方程式を中心に研究を行い,以下に述べる研究成果を得た。1.村上は、有限次元空間上で定義された線形ボルテラ差分方程式を扱い,対応する特性方程式の根の分布状況によって、方程式の解の重み関数に関する安定性を特徴づける1つの結果を導いた。また、正の方程式に対して、重み関数に関する安定性にういていくつかの同値な条件によって特徴つげを与えた。特に,正の方程式の場合,多項式程度の安定性をもつためには、方程式中の核が多項式程度の車みつき総輪可能であることが必要となることを証明した。2.村上は、Pham Huu Anh Ngoc(ベトナム、Hue大学・准教授)や内藤敏機(電気通信大学・教授)等の共同研究において、有限次元空間上で定義された線形ボルテラ微分方程式とボルテラ差分方程式を扱い,万程式の正値正の特徴づけを行った。また、正の方程式に対し,正値行列に関するペロン・フロベニュースの定理を利用して、適用し易いある条件によって漸近安定性の特徴づけをし、さらに、安定性を保存する摂動の大きさ(安定半径)に関する公式を確立し、実数の範囲での安定半径と複素数の範囲での安定半径が一致することを導いた。更なる研究として、無限次元空間上で定義された積分微分方程式に対して,ある制限の下で,正値性の特徴づけ、正値方程式の安定性の特徴づけなど、有限次元方程式に対する結果の一般化を導いており,近々に公表を予定している。
活性酸素の制御による滲出性中耳炎の薬物治療の試み

活性酸素による中耳粘膜の傷害の程度を検討するために、KLHを抗原とした免疫複合体をモルモット中耳腔に投与し3型アレルギー反応による実験的滲出性中耳炎を作成した。中耳炎モデルに対して、SOD1mg/Kgを連日腹腔内投与し、中耳貯留液の有無の変化を観察した。対照はSOD非投与モルモットとした。SOD投与後3、5、7、並びに9日目に中耳骨包を摘出しホルマリン固定の後、HE染色及びPAS染色により光顕で観察した。その結果、SOD投与5日目の中耳貯留液の消失率は75%であり、非投与郡の12.5%と比較して有意に中耳炎の治癒が促進されていた。光顕の観察でも、上皮下の浮腫や炎症細胞の浸潤が抑制されていた。以上の結果から、滲出性中耳炎の発症には、活性酸素の関与が示唆され、またSODの投与により本症の治癒が促進されるものと推察された。