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低周波電流刺激による吃音発生抑制作用

われわれのこれまでの研究から、末梢における吃音症状発生の主体は、声帯レベルでの機能異常によるものの可能性が強いことが推測されている。本研究は、吃音発生時の声門レベルの異常に焦点をて、低周波干渉電流が吃音発生の抑制に関与するかを検討することを目的としている。低周波干渉電流刺激療法が、理学療法の分野では末梢神経の伝導抑制作用を示し、その作用を利用して消炎・鎮痛療法があることは広く認められている。また、低周波による神経刺激実験で50Hz以上の電流が鎮痙的作用があることも知られている。3例の成人吃音患者を対象としたが、発話時のBlockと、身体の随伴症状が最も著しかった1例を対象に、上肢に電極を装着して電流刺激をした場合と、咽頭に電極を装着して電流刺激をした場合と、電流を流さない状態とで、文章音読時の吃音症状出現頻度について検討した。電流刺激装置は日本メデックス社の低周波刺激装置を用いた。咽頭への電流刺激方法は、星状神経節ブロック施行時の要領で行い、50-60Hz、5-10mAの電流を流した。また、distraction効果についても検討した。その結果、咽頭への電流刺激が吃音症状軽減に有効であることが示唆された。干渉低周波刺激電流は、声帯に物理的な刺激を加えるが、声帯の器質的な変化を惹起させることなく、繰り返し利用可能であるので、吃音者が吃音を予測した時に電流をを刺激するすることにより、吃音症状軽減効果が期待できる。本研究は、吃音発生時の声門レベルの異常に焦点をあて、低周波電流が吃音発生の抑制にどのように関与するかを検討することを目的としている。本年度は、まず低周波電流刺激装置を入手して刺激実験技術を身につけ、吃音抑制に有効に働く低周波の検出と測定を試みることを目的とした。干渉低周波電気刺激装置は、日本メデイックス社製SD-5001を購入し、本刺激装置を用いての設定基準の検討を始めた。従来、本装置の導子は肩や腰などの比較的広い部分に使用されていたので、吸着導子が大きいものが主流であった。そこで、最初に吸着導子の選択を行った。本装置に附属している吸着導子は今回の実験では大きすぎたので、特別注文にて直径1.5cmのものを作成した。しかし、今回の実験では平坦な皮膚部分ではないところが多いので、最小吸着導子も十分に吸着しなかった。そこで、皿電極のようなものをさらに検討中である。また、同時に電気刺激装置を用いての実験手法の習得も開始した。周波数の設定は、電気刺激実験にとって重要である。対象者に対して痛みをあまり感ぜずにしかも神経を麻痺させる周波数設定を検討中である。さらに、電気刺激実験をビデオによって録音、録画して評価予定であるので、ビデオを購入しその操作方法を習得した。評価手順については、吃音治療研究で知られる森山晴之先生(国立リハビリテーションセンター)より専門的知識の提供を含めて、関連の論文を紹介していただいた。平成9年度(2年目)の目的は、前年度に引き続き低周波電流刺激装置の刺激基礎実験を行った。前年度に問題となった電極の種類はジェルトロード電極に変更したことで頸部での装着が容易になった。実験は、成人吃音者2名の左右いずれかの頸部の反回神経が走行していると思われる部位に電極を接着して行った。50-60Hzで5-10mAの電流を流し、文章音読時の吃音抑制の有無を検討した。

比較のために電極を装着しない時と、上肢に電極を装着して電流を流した時の吃音発生頻度をビデオまたはカセットテープレコーダに収録して評価・検討した。その結果、Blockを主症状とした1例は文章音読時の吃音発生時に頸部に装着した電極に電流を流すと吃音が減少する傾向が認められ、著しい随伴症状も軽減した。しかし、もう1例は随伴症状が目立たない例でrepetitionとhesitationを主症状としたタイプであったためか電流の有無で吃音の減少が明確ではなかった。平成10年度研究実績本研究は、吃音発生時の声門レベルの異常に焦点をあて、低周波電流が吃音発生の抑制にどのように関与しているかを検討することを目的としている。平成10年度は(3年目)は、前年度に引き続き低周波電流刺激実験を行った。実験は前年度電流刺激時に吃音の発生頻度や随伴症状に影響が出現したと考えられた1成人例を対象に50-60Hzで5-10mAの電流を頚部に接着した電極に流し、会話時、文章音読時の吃音抑制の有無をビデオやカセットテープに録音して検討した。あわせて、心理的評価も行った。また、他の吃音治療法として知られている、メトロノームにあわせて音読を行うなどの発話速度を低下させた方法時の吃音発生評価も比較検討した。発話速度を遅くさせた方法は、吃音発生頻度が著しく低下するが、患者本人の満足度が低かった。一方、電流刺激法は、通常の発話スピードを維持したままで吃音発生頻度が減少傾向にあるので、心理的不安の減少にもつながることが示唆された。
糖尿病によるスパイン形態変性におけるＥＲＫの機能的役割の解明と新規治療薬開発

糖尿病は海馬の機能低下を誘発するが、そのメカニズムについては不明なままである。本研究は、シナプス可塑性の調節因子であるERKに着目し、糖尿病によるスパインの形態異常について検討した。ERK活性の減少は、ストレプトゾトシン誘発糖尿病モデルマウスと高グルコース処置細胞で認められた。高グルコース処置細胞では、インスリンシグナルの障害が認められた。17β-estradiol (E2)およびその誘導体(E2A)は、ERKを活性化させた。以上より、インスリン受容体の機能不全が糖尿病による海馬機能低下に重要な役割を演じていること、E2は糖尿病によるスパイン形態変性にも有効な治療薬となることが示唆された。本研究は、extracellular signal-regulated kinase(ERK)に着目し、慢性的な高血糖が誘発するスパインの形態異常における役割を明らかにすることを目的とする。また、中枢神経系において選択的にERKを活性化する化合物を合成し、in vitroおよびin vivoモデルを用いて評価することで、ERKを標的とした治療薬開発の可能性についても検証する。本年度は、申請者が、昨年までにSH-SY5Y細胞を用いたin vitro糖尿病モデルにおいてERKの活性化作用を持つことを見出している17β-estradiol(E2)の脳内移行性を改善誘導体(E2A)のin vivoレベルでの効果を中心に検討した。E2およびE2Aを雄性マウスに1週間連続投与し、各脳部位におけるにおけるERKの活性化に及ぼす影響をWestern blot法により評価した。その結果、E2またはE2Aの投与は、ともに海馬のERKの活性化レベルを増強したものの、その効果は、E2AよりもE2が強力であった。また、シナプス後部のマーカータンパク質であるpostsynaptic density-95(PSD-95)の発現レベルに及ぼす影響も検討したが、海馬では、E2およびE2Aの投与による有意な変化は認められず、E2およびその誘導体による治療薬効果は認められなかった。さらに、本研究では、高血糖刺激が誘発するERKの活性化抑制機構をin vitroレベルで行ったところ、持続的な高グルコース刺激により、インスリン受容体およびインスリン受容体基質1(IRS-1)のリン酸化体の発現レベルが低下した。以上の結果より、高血糖刺激が誘発するERKの活性化抑制にはインスリン受容体の機能不全が関与することが示唆された。近年、糖尿病は鬱病や認知症といった海馬の機能低下が関与する疾患を誘発・増悪する要因の1つであることが示唆されるが、そのメカニズムについては不明なままである。本研究は、この糖尿病による海馬機能低下のメカニズムを、海馬神経細胞のスパインの構造変化に着目して明らかにする。特に、申請者がこれまでに見出した慢性的な高血糖により活性化が抑制されるextracellular signal-regulated kinase(ERK)に着目し、スパインの形態異常におけるその役割を精査する。本年度は、申請者がこれまでにin vitro糖尿病モデルにおいてERKの活性化作用を持つことを見出している17β-estradiol(E2)を基本骨格とする誘導体を38種類合成し、高グルコース条件で培養したSH-SY5Yを用いて評価した。その結果、E2よりも持続的にERKを活性化する化合物を見出した。また、本学化合物ライブラリーに収載されている生薬エキス成分についてもその有効性を検討したが、ERKの活性に影響を及ぼすものは認められなかった。さらに、化学修飾により中枢移行性を増加させたE2誘導体(E2A)を合成し、STZ投与マウス海馬におけるERKの活性化に及ぼす影響をWestern blot法により検討したが、糖尿病発症により低下したERK活性化を改善する効果は認められなかった。同様に、SH-SY5Yを用いて評価したところ、E2AのERK活性化作用には持続性がないことが明らかとなった。以上より、次年度は、持続的にERKを活性化する化合物の中枢移行性を改善し、その影響を糖尿病モデルマウス等で検討する予定である。本年度は、17β-estradiol(E2)を基本骨格として合成した誘導体を38種類作成し、高グルコース条件で培養したSH-SY5Yを用いたin vitro糖尿病モデルにおいてその効果を検討した。その結果、E2の持つERK活性化作用を超える化合物を見出すことはできなかったが、E2と同程度のERK活性化作用を持ち、E2よりも持続的にERKを活性化する化合物を見出した。また、本学化合物ライブラリーに収載されている生薬エキス成分50種類についても検討を行ったが、顕著なERK活性化作用を示すものは認められなかった。

しかし、一部の成分には、記憶・学習に関与するAktの活性化を上昇する作用や細胞死に関与するCalpain活性化抑制作用があることが明らかとなった。なお、これらの成果は、所属学会で発表した。さらに、中枢移行性を増加させたE2誘導体(E2A)を作成し、STZ投与マウス海馬におけるERKの活性化に及ぼす影響を検討したが、ERK活性の低下を改善する効果は認めれらなかった。同様に、E2A曝露による影響をSH-SY5Yを用いて評価したところ、E2AのERK活性化作用には持続性がないことが明らかとなった。一方、本年度は、高血糖刺激が誘発するERKの活性化抑制機構の検討をin vitroレベルで行う予定であったが、化合物の合成とスクリーニングに時間を費やし、ERK以外のMPAKの活性化に及ぼす影響を検討するにとどまり、Inslinのシグナル伝達系については解析するに至らなかった。そのため、次年度以降の課題とした。以上のように、、ERKの活性化抑制機構の検討については不十分な点があったものの、当初の計画以上に化合物のスクリーニングが進んだため、「おおむね順調に進展している」と判断した。本年度の検証により選び出した化合物を糖尿病モデルマウス(STZ投与マウス)に投与し、シナプス可塑性の低下に及ぼす影響について、Multi-Electrode Dish (MED)システムを用いて電気生理学的に検討する。同様に、新奇物質探索試験、モーリス水迷路試験、受動回避試験等の行動学的解析から、糖尿病が誘発する記憶・学習障害に及ぼす影響についても検証する。これらのin vivoレベルでの検討により、ERK活性化薬が糖尿病による慢性的な高血糖が誘発する海馬機能低下を改善する薬物となるか検証する。次に、高血糖刺激が誘発するERKの活性化抑制機構の検討をSH-SY5Yを用いたin vitroモデルおよびSTZ投与マウスを用いたin vivoモデルで共通に変化する分子の同定をWestern blot法またはProtein array等を用いて検証する。また、本年度の検証により選出された化合物がこれらの分子の発現に及ぼす影響についても併せて解析する。さらに、スパインにおけるERK活性化状態を共焦点レーザー顕微鏡によるライブイメージングすることを試み、化合物の影響を検討する。最後に、研究結果については、学術誌に投稿するとともに関係学会等で発表する。また、研究室ホームページにおいても公表を行う。以上の解析により、糖尿病マウスのシナプス形成異常におけるERKの役割を総合的に解明する予定である。また、STZ投与マウスを用いた化合物の効果の検証も行うため、それらのマウスの購入・飼育費、さらには、ラージスケールでの化合物の合成に関わる試薬を購入する費用に使用する。
HSP70の腹膜保護作用に関する研究-特に糖化架橋コラーゲンとの関連-

1)腹膜中皮細胞とクローンの樹立ラット壁側腹膜を腹壁と一塊にして採取し、collagenase Tyep 1A-Sを用いて37°C45分のincubate後、表面を軽く擦過し腹膜中皮細胞を採取した。培養液はDalbecco's Modified Eagle's Mediumを用いて、胎児牛血清は10%とした。細胞は約4日でconfluentに達した。限界希釈法を用いてクローン化細胞株を樹立した。35継代を実験に使用した。HSP70遺伝子を発現ベクターpRc/RSVに導入した。腹膜中皮細胞にlipofectinを用いてHSP70遺伝子をtransfectして、HSP70を常時高産生するstable trasfectantを作製した。この実験ではHSP70の産生が確認されたが、コントロールとして作製した、anti-senseをpRc/RSVに導入し、transfectした細胞株もHSP70を発現してしまった。3)糖化架橋collagenの作製0.1%TypeIV collagenに40mM D-glucoseを添加して反応させ作製した。分光光度計にて架橋は確認された。4)糖化架橋collagenが細胞動態に及ぼす影響HSP70のtrasfectionには失敗したが、PBS加collagen、manitol加collagen、40mM D-glucose加collagenを腹膜中皮細胞に添加して培養し、HSP70発現量を測定した。いずれの溶液添加においても溶液濃度と比例してHSP70の発現量は増加した。また、HSP70の発現量が多い細胞群ではLDH放出量は少なく、生存率が高い傾向にあった。3)糖化架橋collagenの作製4)糖化架橋collagenが細胞動態に及ぼす影響HSP70のtrasfectionには失敗したが、PBS加collagen、manitol加collagen、40mM D-glucose加collagenを腹膜中皮細胞に添加して培養し、HSP70発現量を測定した。
原発性胆汁性肝硬変症における抗ミトコンドリア抗体産生Bリンパ球レパートリーの解析

原発性胆汁性肝硬変症(PBC)に特異的に出現する抗ミトコンドリア抗体の対応抗原として明らかになったピルビン酸脱水酵素複合(PDC)、および2-オキソグルタル酸脱水酵素複合体(OGDC)の精製標品を用いて、PBC患者末梢血のBリンパ球レパートリーの解析と球株のクローニングを試み、以下のような成果が得られた。1.PBC患者血清中の抗PDC、抗OGDDC抗体の免疫グロブリン・クラス別の測定系(ELISA)を確立した。2.ELISAを用いてPBCや他の疾患における患者血清中両抗体の陽性率を検討した結果、いずれもPBCに特異的であった。3.PBC患者末梢血より採取したBリンパ球にEBウィルスを感染後、限界希釈法にて培養し、培養上清中に分泌される抗PDC、抗OGDC抗体をELISAにて測定し、PBC患者末梢血中に存在する両抗体産生Bリンパ球の頻度を算出した結果、IgG産生Bリンパ球の0-2%の頻度であった。4.抗PDC、抗OGDC抗体産生Bリンパ球頻度を患者血清中の両抗体の抗体価や肝の病理組織所見と比較検討した結果、肝組織浸潤リンパ球の程度と相関し、疾患の活動性を表わすことが示唆された。5.抗PDC抗OGC抗体産生EBV-transformedcell lineを樹立し、さらにF3B6cellと細胞融合することにより、計3個の安定したヒト型抗PDC抗体産生株、1個の抗OGDC抗体産生株を樹立した。6.得られたモノクローナル抗体の性状を検討した。それぞれPDCのE2、X蛋白、OGDCのE2と特異的に反応し、invitroにてそれぞれの酵素活性を抑制した。7.エピトープと考えられるPDC-E2上のリポ酸結合ドメインの合成ペプチドを作製し、エピトープ領域を推定した結果、E2上に少なくとも2個のエピトープが存在することを明らかにした。原発性胆汁性肝硬変症(PBC)に特異的に出現する抗ミトコンドリア抗体の対応抗原として明らかになったピルビン酸脱水酵素複合体(PDC)および2ーオキソグルタル酸脱水酵素複合体(OGDC)の精製標品を用いて、PBC患者末梢血のBリンパ球レパ-トリ-の解析と特異抗体産生Bリンパ球株のクロ-ニングを試み、以下のような成果が得られた。1.PBC患者血清中の抗PDC、抗OGDC抗体の免疫グロブリン・クラス別の測定系(ELISA)を確立した。2.ELISAを用いてPBCや他の疾患における患者血清中抗PDC、OGDC抗体の陽性率を検討した結果、いずれもPBCに特異的であった。4.また、血清中の抗ミトコンドリア抗体の抗体価や肝の病理組織所見と比較検討した結果、Bリンパ球レパ-トリ-はPBCのStageとは必ずしも相関しなかったが、肝組織侵潤リンパ球の程度とは相関し、疾患の活動性を表わすことが示唆された。6.得られたモノクロ-ナル抗体は、それぞれPDCのE_2、X、OGDCのE_2と特異的に反応し、in vitroにてそれぞれの酵素活性を抑制した。7.エピト-プと考えられる領域の合成ペプチドを作製し、ELISAにて各ペプチドの抑制球をみた結果、エピト-プ領域を推定することができた。原発性胆汁性肝硬変症(PBC)に特異的に出現する抗ミトコンドリア抗体の対応

抗原として明らかになったピルビン酸脱水酵素複合(PDC)、および2-オキソグルタル酸脱水酵素複合体(OGDC)の精製標品を用いて、PBC患者末梢血のBリンパ球レパートリーの解析と、PDC、OGDCに特異的なヒト型モノクローナル抗体産生Bリンパ球株のクローニングを試み、代表的臓器特異的自己免疫疾患であるPBCの発症病理を自己抗体産生の面より解析することを目的として、研究を行った。平成3年度に高度に精製したPDC、OGDCを用いて、血中あるいは培養上清中の抗体量を測定するためのELISAを確立し、個々の患者にて末梢血Bリンパ球レパートリーを解析した。平成4年度は、抗PDC、OGDC抗体を産生するBリンパ球をクローン化し、これらの細胞が産生するモノクローナル抗体の諸性質(対応抗原、アフィニティー酵素活性阻害効果の有無等)について解析を行った。さらに、これらのモノクローナル抗体を用いて抗原側のエピトープの解析を進めた。1.抗PDC抗OGDC抗体産生EBV-transformedcell lineを樹立し、さらにF3B6 cellと細胞融合することにより、計3個の安定したヒト型抗PDC抗体産生株(M18GP8、M82GP8、M37GP11)と1個の抗OGDC抗体産生株を樹立した。2.得られたモノクローナル抗体の性状を検討した。M18GP8、M82GP8はPDCのE2とのみ、M37GP11はE2、X蛋白の両方に反応した。いずれの抗体もin vitroにてそれぞれの酵素活性をほぼ完全に抑制した。3.エピトープと考えられるPDC-E2上の外側および内側リポ酸結合ドメインの合成ペプチドを作製し、エピトープ領域を推定した結果、E2上に少なくとも2個のエピトープが存在することを明らかにした。
鎌倉幕府と説話伝承文学との交渉についての研究

鎌倉後期の遁世僧・無住の著作に、鎌倉幕府の法制度、とりわけ御成敗式目や武家新制の理念がどのように反映しているかを考察した。また、幕府の強力な支援を受けて仏教界の頂点に立った高僧・実賢の法流に連なる遁世僧と無住との深い交流についても明らかにした。さらに、無住と同時代に編纂された鎌倉幕府の歴史書『吾妻鏡』の伝承性の強い記事を説話伝承研究の視点から分析することで、本書の歴史叙述の方法や編纂意識についても解明を試みた。本年度は、鎌倉幕府の有力御家人、安達景盛の強力な支持を背景に東寺長者・醍醐寺座主の地位に上り詰めた実賢という高僧と、鎌倉期の説話集編者、無住との関わりについて考察した。まず、『沙石集』と『雑談集』に収められる実賢説話を分析することで、無住が実賢に少なからぬ関心と好意とを有している様相を明らかにした。実賢は「法愛」の人であるという点で無住と共通するほか、道理に感ずる「智者」であるという点において、その人物類型は「賢人」として無住が敬愛してやまない鎌倉幕府執権、北条泰時と相似形を成している。仏教界の頂点を極めた高僧と一遁世者という、一見対極的存在にみえる二人は、実は強固な心理的紐帯によって結ばれていたのである。さらに、無住の関心は、実賢のみならず、その法脈にも及んでいることを、高野山大学図書館寄託の口伝・血脈資料などを活用することによって明らかにした。実賢は多くの遁世門の僧に付法しているが、そのうちの何人かの説話や著述が無住の著作に好意的に引かれているのである。無住は実賢流の遁世僧と交流をもつ中で、実賢やその弟子たちの説話を入手したものと推察される。本年度考察対象とした実賢という僧は、従来、無住との関係においては全く関心を払われてこなかったが、実賢とその法脈に注目することが、無住の志向の本質へと迫る有効な視角であることを指摘した点に、本研究の大きな意義がある。今年度は『吾妻鏡』における説話伝承的記事のうち、源頼朝をめぐる観音伝承と北条泰時ゆかりの補陀落渡海伝承を取り上げ、両者を結ぶ歴史叙述のあり方について考察を行った。まず、源頼朝については、治承四年の挙兵以来、彼自身が戦の陣頭に立ったのは、石橋山合戦と奥州合戦のわずかに二回のみであるにもかかわらず、その二回ともに『吾妻鏡』においては彼の持仏・正観音の霊験記事が記される点が注目される。『吾妻鏡』編者が正観音の縁起的記事を意図的に導入することで、頼朝の生涯を正観音の加護のもとにあるものとして描き出そうとした歴史叙述の意識を看取できるである。一方、『吾妻鏡』において頼朝亡き後の時代に観音に関するめぼしい記事はほとんど見られなくなるが、唯一の例外が天福元年に記される下河辺行秀(智定房)の補陀落渡海伝承である。だが実は、行秀の伝承を将軍頼経に語るのは北条泰時であり、当該伝承は、むしろ一種の「泰時伝説」として捉えるのが適切なのである。頼朝の精神を体現した『御成敗式目』の制定と関わって、当時泰時は頼朝を強く意識して行動しており、頼朝時代の御家人・行秀の逸話を頼経に語る泰時の行為もその一環であった。ただ注意すべきは、泰時のこうした行動自体が虚構を多分に含む「伝説」である点で、そこには『吾妻鏡』編者の、泰時を頼朝の精神の忠実な継承者として描き出そうとする歴史叙述の意識が看取されるのである。さらに泰時が語るのが観音ゆかりの伝承であることから、この「泰時伝説」には、頼朝の生涯を観音の加護のもとに描こうとし、かつ泰時を頼朝の精神の継承者として造型しようとする『吾妻鏡」編者の歴史叙述の姿勢が交差するかたちで結晶しているものと認めうるのである。本研究は、『吾妻鏡』の説話伝承的記事から、当該伝承の真の意味合いとその背後に潜む歴史叙述の意識とを明らかにしようとした初の本格的考察であり、文学研究、歴史研究の双方において大きな意義を有するものである。本年度は、鎌倉幕府の準公的な歴史書『吾妻鏡』の説話伝承的記事の分析からその編纂意識を明らかにしようとする研究と、鎌倉期の説話集編者・無住の著作に鎌倉幕府の政策の投影を見ようとする研究の双方を行った。まず前者については、『吾妻鏡』中の源頼家をめぐる狩猟伝承と北条泰時の類似の伝承の比較検討、さらには泰時の孫にあたる経時・時頼兄弟の狩猟関連記事の検討を通して、『吾妻鏡』が武士の将来の明暗を矢口祭と関わらせて暗示したり、明暗の分かれる人物を対比して叙述したりという手法を方法的自覚のもとに行っていることを明らかにした。

本研究は、『吾妻鏡』全体を統括する編纂意識を闡明するにあたり、頼朝・頼家・実朝・頼経の四代の将軍記に亘って存在する北条泰時の記事がその鍵を握っているとの見通しのもと、「泰時伝説」との関わりにおいて『吾妻鏡』の説話伝承的記事を考察することの有効性を示そうとした点に重要な意義を有する。次に後者については、無住の著作『沙石集』の撫民的記事に着目し、それらの記事が武家新制の発布された北条時頼の時代に形成された可能性の高いことを分析した。その当時、無住は西大寺流の律宗と深い関わりをもっていたが、律宗の教義は武家新制と親和性が高く、無住は新制によって喚起される撫民的な社会的雰囲気を強い共感をもって受け止めていたものと推定する。本研究は、無住の精神形成を鎌倉幕府の施策との関わりにおいて捉えようとする、従来にない視点からの考察であり、その意義は大きい。
新規乳汁由来腸管免疫調節因子の同定とその作用発現機構の解明

牛乳カゼインおよびそのトリプシン消化物が、マクロファージ様に分化させた細胞のGiタンパク質を介した細胞内カルシウム応答を引き起こすことを見出し、これがαs1カゼイン由来の新規の血球系細胞活性化ペプチドによるものであることを明らかにした。本ペプチドに対するマクロファージ様細胞の細胞内カルシウム応答は、既知の生理活性ペプチド受容体を介さずに起こることが示唆された。さらに、本ペプチドは、免疫担当細胞を選択的に活性化するものである可能性が示唆された。本年度では、まず牛乳カゼインおよびそのトリプシン分解物がどのような機構を介して血球系細胞を遊走・活性化させるのかを知るために、ヒト前骨髄球性白血病細胞株のHL-60細胞を用いて検討した。HL-60細胞を牛乳カゼインまたはそのトリプシン分解物で刺激すると、一過的な細胞内カルシウム濃度の上昇が見られた。HL-60細胞を1α,25-dihydroxyvitamin D_3処理によりマクロファージ様に分化、またはall-trans retinoic acid処理により顆粒球様に分化させることにより、カゼインのトリプシン分解物に対する細胞内カルシウム応答が増強した。また、この応答は、百日咳毒素やボスホリパーゼC阻害剤で阻害されることから、Giタンパク質を介することが示された。一方、この応答は、オピオイド受容体やC3a受容体アンタゴニストでは阻害されないこと、カゼイン由来の免疫調節ペプチドとして報告されているペプチドでは脱感作されないことから、既知のカゼイン由来生理活性ペプチドを介して引き起こされるものではないことが示唆された。次に、1α,25-dihydroxyvitamin D_3処理により分化させたHL-60細胞の細胞内カルシウム応答を指標として、トリプシン消化カゼイン分解物の中から活性のあるペプチドをヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーおよび逆相クロマトグラフィーにより精製し、LC-TOF-MSによりその配列を決定したところ、αslカゼイン由来のペプチドが同定された。この配列を持つ合成ペプチドは、分化させたHL-60細胞の細胞内カルシウム応答を濃度依存的に引き起こすことが確認された。今回同定されたペプチドは、これまでに血球細胞などの細胞を活性化させることが報告されていないことから、カゼイン由来の新規の血球細胞活性化ペプチドと考えられた。昨年度は、ヒト前骨髄球性白血病細胞株のHL-60細胞を牛乳カゼインまたはそのトリプシン分解物で刺激すると一過的な細胞内カルシウム濃度の上昇が見られること、この応答は百日咳毒素やホスホリパーゼC阻害剤で阻害されることから、Giタンパク質を介することを明らかにした。また、マクロファージ様に分化させたHL-60細胞の細胞内カルシウム応答を指標として、トリプシン消化カゼイン分解物の中から新規の血球細胞活性化ペプチドとしてαs1カゼイン由来のペプチドを同定した。本年度では、このαs1カゼイン由来の血球細胞活性化ペプチドを合成し、この合成ペプチドによる応答が各種生理活性ペプチド受容体アンタゴニストでは阻害されないこと、細胞をカゼインで前処理すると脱感作されるが、現在までに報告されているカゼイン由来の生理活性ペプチドでは脱感作されないことを確認し、既知のカゼイン由来生理活性ペプチドや既知の作用機序を介して引き起こされるものではないことを確認した。また、本血球細胞活性化ペプチド配列の一部を改変したものや、N末端やC末端へ別のペプチドを連結したもの、N末端やC末端を削ったものを合成し、生理活性を比較したところ、最初に同定したペプチドが最も活性が高く、そのうちの一部の配列が活性発現に必須であることがわかった。平成2122年度において、マクロファージ様に分化させたヒト前骨髄球性白血病細胞株HL-60細胞を牛乳カゼインまたはそのトリプシン分解物で刺激した際の一過的な細胞内カルシウム濃度の上昇がGiタンパク質を介して起こることを見出し、これがαs1カゼイン由来の新規の血球細胞活性化ペプチドによるものであることを明らかにした。さらに、このペプチドに対する分化させたHL-60細胞の応答が、オピオイド受容体を介したものではないことも明らかにしている。本年度は、この新規血球細胞活性化ペプチドによるHL-60細胞の活性化が、オピオイド受容体のみならず、補体C3aや細菌由来の走化性ペプチドfMLPなど、牛乳カゼイン中に類似配列もしくは類似の生理活性を持つ可能性が報告されているものの受容体を介して起こるのではないことを確認した。本ペプチドによる細胞内カルシウム応答の惹起が、Giタンパク質を介した未だ明らかにされていない機序を介して引き起こされている可能性が示唆された。また、ヒト大腸癌細胞株CACO-2細胞を本新規血球細胞活性化ペプチドで刺激した場合には細胞内カルシウム応答を引き起こさないことから、本ペプチドが腸管上皮細胞には作用しないことが示唆された。このことから、ヒトに摂取された牛乳カゼインが消化されることにより消化
新規機能的染色体の機能獲得機構

B染色体は核内に余剰に存在する染色体で、多くの動植物に存在するがB染色体内の完全長の遺伝子や遺伝子発現の報告はない。最近我々はシクリッドにおいて、保有個体をメス化させるB染色体を発見した。本研究ではB染色体が保有個体をメス化させる機構を調べ、なぜメス化させるのかを考察した。始めにB」染色体の間期核での動態を調べた。3D-FISH解析により、成体ではB染色体が核膜付近でヘテロクロマチン化し遺伝子発現がないと考えられた。次にオス(Bなし)とメス(Bあり)のゲノム解析により、4MbのB染色体配列を特定した。この配列上の遺伝子は1つを除いてすべて断片化した部分配列であったが、完全長(6kb)が推定で14コピー存在するV遺伝子が見出された。このV遺伝子の発現について調べると、孵化後1, 3, 6日目の稚魚において、B染色体由来のV遺伝子が発現しており、脳の下部と推定される部位での発現が強かった。また、メス化を起こさないB染色体を持つ種ではV遺伝子の発現が弱く、この発現量の差がメス化に影響していると予想された。これらの結果とV遺伝子による性ホルモンの調節の報告、シクリッドを孵化後に性ホルモンで処理すると全個体がメス化する報告から、B染色体上のV遺伝子が孵化後に発現し、性ホルモンの調節を乱しメス化を引き起こしていると考えられた。またそれは保有個体をメス化させることで、減数分裂期のドライブにより次世代に効率よく自身のコピーを遺伝させるためと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はそれを保持するとメス化を引き起こすB染色体がどのようにしてそのような機能を獲得したか明らかにすることを目的としている。平成23年度はB染色体がどのような機能を持つ可能性があるのかを調べるために、B染色体上に存在する遺伝子の網羅的解析、常染色体に存在するB染色体起源領域の探索、B染色体の活性化の状態について調べた。B染色体は由来となったゲノム領域を反復単位として構成されていると考えていたため、B染色体上に存在する遺伝子を網羅的に解析するために、B染色体を保持する個体と保持しない個体でゲノムを比較することによりその構成単位を明らかにすることを試みた。その結果、B染色体に存在する遺伝子は不完全な状態で部分的に反復して存在することが明らかになった。また、その常染色体上の起源についてFISHとゲノム解析により調べると、異なる染色体の複数の領域が起源となり反復配列を多く含んでいた。次に間期核でのB染色体の動態を3D-FISHにより解析した。その結果、B染色体は核膜付近に凝集して存在しており、ヘテロクロマチン化していることが示された。さらに、B染色体のDNA配列のメチル化を解析したところ、B染色体の配列は高度にメチル化されており、これもヘテロクロマチン化を示していた。これらのことより、B染色体上の遺伝子が発現しメス化を引き起こしている可能性は低いと考えられた。こられの結果より、メス化を引き起こすのはB染色体上の遺伝子ではなく、B染色体に存在する配列が常染色体上の性決定領域を不活性化し、メス化を引き起こすのではないかと考え、平成24年度の研究に発展させる予定である。研究計画調書作成当時はB染色体がどのような配列で構成されているか、ごく一部の配列しか明らかにされていなかったが、研究計画をゲノム比較に変え、大規模にゲノムを決定することによって、その構成配列が明らかになった。また、B染色体の動態や起源についても明らかになり、B染色体に存在する配列が常染色体に影響を及ぼしているという説から、さらに研究を進めることが可能となった。

そのため、予想以上に進展していると評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度はB染色体を保持することにより、どのような影響があり、メス化を引き起こすのかを明らかにする予定である。具体的にはB染色体上の反復配列が常染色体上の性決定領域を不活性化していると考えている。研究を遂行するために、始めにB染色体を持たない個体の性決定領域を特定する。すでにB染色体なしの親と子のDNAを得ているので、これを用いて性決定領域を多型マーカーを用いて特定する。また、性決定領域はオスメス間で配列が分化しているので、23年度に決定したオスとメスのゲノム配列を用いて、性決定領域の推定を行い多型マーカーを選択する。性決定領域を決定したならば、その領域のDNAメチル化の状態をB染色体のある個体とない個体で比較する。また、近縁種のゲノム解析から、何故特定の種だけでB染色体の保持によるメス化が引き起こされるかを明らかにする。
CD14+単球由来内皮様細胞によるT細胞制御法の確立と移植免疫制御への応用

本研究では、臓器移植後に非特異的な免疫抑制剤を使用することなく拒絶反応を制御する方法の確立を目的として、末梢血由来CD14^+単球からT細胞寛容誘導特性を有する内皮様細胞の誘導法を確立した。さらにこの免疫修飾法を解析するためのin vivoマウスモデル(肝内皮キメラ免疫不全マウス)の確立を試みた。誘導した再生内皮様細胞は、抗原提示能(CD80, CD86, class II)とともに、抑制性分子であるPDL-1、ILT-3が発現していた。さらに、リンパ球混合試験において、異系間リンパ球混合試験培養途中に刺激細胞と同系の再生内皮様細胞を添加すると、特異的なT細胞応答抑制効果を認めた。以上より、ドナーCD14^+単球由来の再生内皮様細胞を移入することで、臓器移植後の特異的免疫寛容が誘導しうる可能性が示唆された。臓器移植後に非特異的な免疫抑制剤を使用することなく拒絶反応を制御する方法の確立を目的として、単球由来再生内皮様細胞にT細胞寛容特性の誘導を試みた。健常人ボランティアの末梢血単核球から、磁気ソーティング法でCD14+細胞を分離したのち、GM-CSF、IL-4、血管内皮細胞増殖因子および低濃度LPSを加えた培養液を用い、コラーゲンコートディッシュで培養し、内皮様細胞を誘導した。誘導した再生内皮様細胞は、抗原提示に必要とされる表面分子(CD80, CD86, class II)を発現するとともに、抑制性レセプターであるprogrammed death ligand(PDL)1分子とIg-like transcript (ILT)3が表出することをフローサイトメトリーで確認した。再生内皮様細胞と異系リンパ球を混合培養したところ、CD4+T細胞の応答は認められたが、細胞傷害性CD8+T細胞は誘導されなかった。異系リンパ球混合培養では、刺激細胞と同系の再生内皮様細胞を培養初期に添加すると、CD4+T細胞とCD8+T細胞ともに増殖が抑制された。また、本培養系中ではCD4+CD25+FoxP3+T細胞の出現率の促進と、CD8+CD25+の細胞傷害性T細胞の出現率の抑制が確認された。しかし、異系の再生内皮様細胞には同様の効果は認められず、組織適合性抗原に依存した現象と考えられた。以上、再生内皮様細胞は、制御性T細胞を誘導し、さらに組織適合性抗原特異的に細胞傷害性T細胞を抑制する可能性が示された。ドナー由来の再生内皮様細胞を移入することで、臓器移植後の特異的免疫寛容が誘導しうる可能性が示唆された。末梢血由来CD14^+細胞からT細胞寛容誘導特性を有する内皮様細胞の誘導法の確立と、寛容特性を解明するためのin vivoマウスモデルの確立を目的とした。これまでの研究で、末梢血CD14^+細胞に各種増殖因子とともに低濃度のlipopolysaccharide(LPS)を添加し培養を行うと肝類洞内皮細胞と類似したフェノタイプを示す内皮様細胞を作出しうることを確認した。今年度は臨床使用し得る細胞の誘導を目的として、LPSの代替となりうる低/無毒性合成アナログとして、CD14の結合部位であるToll like receptor(TLR)4アゴニストのうち、LPSの免疫誘導活性の本体として認識されている合成Lipid Aやその誘導体であるMonophosphoryl lipid Aを、あるいはTLR9リガンドであるCpGオリゴヌクレオチドを候補に挙げ検索した。次に、内皮様細胞のT細胞免疫応答能の評価を目的としたマウスモデルの確立のため、同種異系の肝類洞内皮細胞(LSEC)の門脈移入による細胞生着率を検討した。その結果、免疫不全レシピエントマウス(Rag-2/γ-chainダブルノックアウトマウス)の肝臓に同種異系のBalb/cマウスのLSECを移入すると生着は確認できたものの置換率は1%未満であった。しかし、モノクロタリンを用いて宿主の血管内皮障害を施すことで、移入した肝類洞内皮細胞の生着率が5%程度に向上した。移入したLSECのドナー特異的免疫制御能をリンパ球混合試験で確認すると、移入した系統由来の脾細胞Stimulatorに対し、特異的なT細胞応答抑制を認めた。Fas ligand欠損BALB/cのLSECでもT細胞の免疫寛容は誘導され、LSECに表出しているFas ligandはアロ抗原に対する免疫寛容誘導に中心的な役割は担っていないものと考えられた。
沖縄における「国語学力」に関する総合的研究

「沖縄における『国語学力』に関する研究(一)その基本問題に関する考察」(『教育方法学研究』第20巻、1994年)においては、これまでに行ってきた沖縄の言語教育史に関わる聞き書き調査を踏まえ、沖縄における「国語学力」を考えるにあたって、一「国語」への意識・対し方、と二母語の教育と「学校国語教育」の関係性、という二つの観点から、基本的考察を行った。それを踏まえ、1995年度は「生活語」に焦点を当てて、考察を進めた。「生活語」という概念は、生活綴方運動において成立し育まれてきた概念である。が、生活に根ざした母語の文化が抑圧されてきた沖縄教育界において、この概念は、受け容れられなかった。聞き書き調査をもとに、民衆の語り=「生活語」がどのようなことばの文化をひらくかについて、具体的に考察を深めた。また、沖縄の教育界が「生活語」にどのように対してきたかについて、沖縄の民間教育団体の動向や諸論に即し、考察を進めた。さらに、沖縄と同様、母語の抑圧を受けた東北地方における「生活語」への対し方と比較することによって、沖縄の特色を明らかにするために、山形県出身の綴方教師国文一太郎の軌跡をとりあげ、考察した。また、学校に行っていない人達への聞き書きより、近代学校で身につけることばの文化への要求がリテラシー(読み書き能力)への要求であったことが浮き彫りになった。国家の側の要求は、主に話しことばの領域における「標準語」=「国語」の浸透であり、この双方の要求の相違をどのようにとらえていくべきかについて考察を進めた。さらに、前者の側のことばの文化より、文学文化に照らし返されるべきものについて考察を深めた。今年度は、沖縄における言語教育の個人史の聞き書き調査を国頭郡辺土名や伊江島、宮古島狩俣、伊良部島、さらに大阪市大正区(沖縄出身者が多い)で実施した。そこで得た聞き書き資料をもとに、沖縄における「国語学力」をめぐる基本問題について、以下の考察を行った。(1)沖縄における「国語学力」を考察するに当たっては、知識人層に見られる「国語」「標準語」(「普通語」「共通語」)への意識と関わった「琉球語」(民族語)と「琉球方言」という用語の使用をめぐる緊迫関係、さらに民衆層における「ヤマトロ」と「ウチナ-ロ」との関係を踏まえる必要がある。(2)「琉球語」内部に、首里言葉(スリクトウバ)を規範とする意識や士族と平民の言葉の差異など、言語への規範意識が存在する。この「琉球語」世界内部の言語への規範意識が「国語」や「標準語」への規範意識に連動していったのではないか、との仮説が立てられる。(3)「学校国語教育」=「標準語」・共通語教育であった沖縄においては、「学校国語教育」と母語による民衆の声の文化(島唄をはじめとした)の拮抗関係が見られる。(4)1950年代後半より、県の「学力向上施策」と関わり、母語である「ウチナ-ロ」の使用のために「学力」が低下するという論があった。が、沖縄の言語文化が受けた差別・抑圧に抗うエネルギーは母語に根ざすことに拠って生まれている。言語に関わる学力と母語との関連について、さらに掘り下げる必要がある。「沖縄における『国語学力』に関する研究(一)その基本問題に関する考察」における一、「国語」への意識・対し方と二、母語の教育と「学校国語教育」という二つの観点からの考察を踏まえ、今年度は「生活語」に焦点を当てて、考察を深めた。「生活語」は、生活綴方運動において、成立し育まれてきた概念である。

が、「生活語」がひらくことばの文化を正当に位置づける道筋は、「学校国語教育」において充分に耕され確かにされることはなかった。とりわけ、生活に根ざした母語の文化に根ざしてことばの文化を育むことが許されなかった沖縄教育界において、「生活語」という概念は、受け容れられることはなかった。今年度は、オバ-達への聞き書きをもとに、その語り=「生活語」がどのようなことばの文化をひらいているかについて、具体的に考察を進め、また沖縄の教育界において、「生活語」がどのように対されてきたかを、沖縄の言語教育に関わる民間教育団体の動向や諸論に即し、整理し、考察を進めた。さらに、ヤマトにおける「生活語」への対し方と比較することによって、沖縄の特色を明らかにするために、生活綴方における「方言」への対し方の振幅、「生活語」概念の深まりについて、山形県出身の綴方教師国分一太郎の軌跡に基づき、考察した。また、学校に行っていないオバ-達への聞き書きより、近代学校で身につけることばの文化への要求が、リテラシー(読み書き能力)への要求であったことが浮き彫りになった。国家の側の要求は、話しことばの領域における「標準語」=「国語」の浸透であり、この双方(民衆の側と国家の側)の要求の相違をどのようにとらえていくべきかについて考察を進めた。
ヘリシティ概念を用いた旋回乱流の研究

ヘリシティ(速度と渦度の相関)概念を用いた変分解析を実行した。その結果、ヘリシティ一定という拘束条件の下で、平均流の渦の強さを極小にするような平均速度場の配位が、旋回乱流での平均場の配位とよく一致することがわかった。さらに、角運動量の束縛条件も加味することで、平均主流が、旋回流とは全く逆の振る舞いを示す自軸回転円管乱流についても変分解析を導入することが可能であることを示した。これは、一見正反対の現象を、ヘリシティという統一的な視点から説明するものである。ヘリシティは乱流場の大規模構造を決定するきわめて重要な物理量である。しかし従来、乱れ場のヘリシティを評価し、乱流モデルの計算を実行することは困難であった。この状況を打開するため、旋回乱流のこれまでの実験について詳細なデータ解析を行った。その結果、乱流の諸応力のうちヘリシティを生成するのに最も寄与の大きい項を特定することに成功した。これらの成果は、日本物理学会の第61回年次大会で発表された。さらに、数値計算を困難にする元凶となっていた、円管軸付近の流れ場について物理的考察を加えて較正法を考察し、数値計算用のデータを整備した。以上の成果に加えて、磁場を含むような流れ場中の乱流の特性を規定するクロス・ヘリシティ(速度と磁場の相関)の効果を調べ、エネルギーの等分配からのずれが、このヘリシティで説明できることを初めて示した。この成果は、2005年7月の乱流の国際会議と理論ワークショップで紹介された。
大学全入時代における発達障害学生の支援に関する研究

本研究は、大学全入時代における発達障害児の受け入れと大学の発達障害教育について具体的なプログラムを作成することを目的としている。そのために、愛知県立大学における発達障害青年を対象とするオープンカレッジと、北海道医療大学、東北大学、静岡大学、島根大学、長崎純心大学等の知的障害者対象のオープンカレッジを分析し、発達障害青年の学びの特徴を明らかにし、将来の大学における受け入れと教育支援のあり方について理論化を図る。本研究は、近い将来の大学全入時代における発達障がい児の受け入れと大学における発達障がい教育についての具体的なプログラムを作成することを目的としている。最終年度は、1)本学で発達障がい青年対象にオープンカレッジに取り組み始めた2003年度から現在に至る取り組みを主に資料の整理と分析を行った。2)北海道医療大学、東北大学、静岡大学、島根大学、長崎純心大学で取り組まれている知的障害者等を対象にした「オープンカレッジ」の見学調査を実施した。3)これらを総合的に分析し、発達障がい青年の学びの特徴と支援の在り方を明らかにし、将来の大学における発達障がい学生の受け入れと教育支援について理論化を試みた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果は、大学の受け入れ制度、入学試験の在り方、学びのテクノロジーの利用、授業=学習内容・形態及び評価方法など教育条件が整備されるなら、知的障がいや発達障がい青年の大学への受け入れ及び学習保障は可能であることを明らかにしたことである。このように、本研究は、大学における発達障がい学生への特別支援の在り方を明らかにするとともに、近い将来、大学全入時代における発達障がい児の受け入れ及び大学における発達障がい教育の構築=大学におけるインクルーシブ教育やユニバーサルデザイン化に向けた基礎的データを得ることが出来た。これらを通して、わが国の大学が、これからの「障害者の権利条約」時代の国際社会において、発達障がい学生を包摂する権利としての新しい学び=インクルッシブ教育への道が拓かれるとの確信に達した。本研究は、愛知県立大学や全国の大学で取り組まれている発達障害児対象のオープンカレッジの活動を総合的に研究するため、オープンカレッジの教育実践分析を通して、近い将来予想される大学全入時代における多様な学生の教育の在り方についての理論的根拠を明らかにすることである。この目的達成のため、資料整理、聞き取り調査、見学調査、臨床研究の4本柱を研究方法とした。資料研究として、本学で発達障害青年対象にオープンカレッジに取り組んだ。2003年度から2010年度に至る取り組みの資料の整理・分析については、資料整理のための条件整備を行った。また、調査研究を始めるにあたって、現在全国の大学で障害者対象のオープンカレッジの開催状況について、インターネット及び電話で情報収集を行った。調査研究として、東北大学大学院教育学研究科が主催する知的障害対象のオープンカレッジに2回にわたる見学調査(10/28-29、11/19-20)と島根大学法文学部が主催する知的障害オープンカレッジに2日間にわたり見学調査(3/10-11)を行った。島根大学のオープンカレッジの学生スタッフにアンケート調査を実施した。本学で開催したオープンカレッジに参加した発達障害青年及び講師から聞き取り調査を実施した。また、日本LD学会第20回大会(跡見学園女子大学)、日本特殊教育学会第49回大会(弘前大学)、日本特別ニーズ教育学会第17回大会(福岡教育大学y)及び、第8回全国専攻科(特別ニーズ教育)研究集会(愛知県立大学)において、情報.資料収集を行った。臨床研究として、本学生涯発達研究所主催による「LD青年のためのオープンカレッジ(IX)」を開催した。また、12月に本学で「全国オープンカレッジ青年の集い」を開催し,愛知県をはじめ、三重県、大阪府、和歌山県、岩手県など全国から100名以上の発達障害青年が参加した。本研究は、2003年、愛知県立大学において、全国で初めて、LD・ADHD・高機能自閉症など発達障害青年を対象に開設し、今日まで取り組んできたオープンカレッジの活動を総合的に研究することによって、大学における発達障害学生への特別支援の在り方を明らかにするとともに、今後、大学全入時代における発達障害児の受け入れに向け、大学における発達障害教育の構築=大学におけるインクルージョン教育やユニバーサルデザイン化に向けた基礎的データの収集と分析を目的としている。すなわち、オープンカレッジに参加する発達障害青年の教育実践分析を通して、近い将来予想される大学全入時代における多様な学生の教育の在り方についての理論的根拠を明らかにすることである。2011年度の達成度は、「研究実績の概要」で記した通りであるが、資料及びデーターの収集やそのための取り組みに追われ、実践分析にまで進めなかった。本研究2年目の最終年度は、1年目に引き続き、以下の取り組みを実施し、資料及びデーターの収集に努める。資料研究として、とくに、今年度は、本学でこれまで取り組んできた発達障害青年対象のオープンカレッジの資料整理を行い、分析する。調査研究として、長崎純心大学と北海道医療大学が主催する知的障害対象のオープンカレッジの見学調査を行う。オープンカレッジに参加した発達障害青年、講師、学生等スタッフから聞き取り調査を実施する。

また、日本LD学会第21回大会(仙台国際センター)、日本特殊教育学会第50回大会(筑波大学)、日本特別ニーズ教育学会及び、第9回全国専攻科(特別ニーズ教育)研究集会において、情報資料収集を行う。日本特殊教育学会第50回大会(筑波大学)ポスター発表で本研究の中間発表をする。臨床研究として、本学生涯発達研究所主催による「LD青年のためのオープンカレッジ(X)」を開催する。以上を通して、オープンカレッジに参加する発達障害青年の教育実践分析を行い、近い将来予想される大学全入時代における多様な学生の教育の在り方についての理論的根拠を明らかにし、報告書にまとめる。上記の「今後の研究の推進方策」をもとに、継続しての資料収集,調査研究、臨床研究及び学会発表まとめ報告書の作成等を実施するための、設備備品費、消耗品費、旅費等の使用計画は、以下のようである。設備備品費:1)ビデオ・DVD複製機(1台×70千円)、2)発達障害関連図書(30冊×2千円)、計13万円。消耗品費:1)ファイル(20冊×0.2千円)、2)ファイルボックス(5冊×2千円)3)文房具(マジック、紙、糊、ボールペン等)5千円、計1万9千円。旅費(国内)等:1)見学調査(長崎市・札幌市の2カ所)・交通費8万円・宿泊費3万円、2)資料収集・学会発表(学会:筑波市・高知市・神戸市の3カ所)・交通費7万円・宿泊費4万円、計22万円。謝金等:聞き取り謝礼3.6万円,資料整理(2人×50時間)8万円、計11万6千円。報告書30万円。総合計785,000円。
カーボンナノウォールを基盤とするエネルギーデバイスの開発

種々のプラズマCVD法を用いてカーボンナノウォールの製造を行い、構造制御を実現するとともに、カーボンナノウォールの表面修飾と電気化学的評価を行った。さらに、超臨界二酸化炭素を用いた新規白金ナノ粒子担持方法を開発し、カーボンナノウォール表面への均一かつ高分散な白金ナノ粒子の担持を実現した。この成果は、金属ナノ粒子の合成とカーボンナノ構造体の表面修飾への新規プロセス技術として有用である。2次元に広がったグラフェンシートを単位としたナノメートル構造体(カーボンナノウォール)が注目され、ガスセンサやバイオセンサ、燃料電池電極等、電気化学的応用が期待される。燃料電池電極や各種センサへの応用を考えた場合、構造や電気化学特性の評価および制御は不可欠である。本研究では、カーボンナノウォールを基盤とする次世代エネルギーデバイスの実現に向けて、(1)種々のプラズマCVD法(ラジカル注入プラズマ、誘導結合型プラズマ、電子ビーム励起プラズマ、非平衡大気圧プラズマ)を用いてカーボンナノウォールの製造を行い、構造制御を実現するとともに、(2)カーボンナノウォールの表面修飾と電気化学的評価を行った。電子ビーム励起プラズマを用いたカーボンナノウォールの作製において、枝分かれがなく基板に垂直に立つ明確な壁構造を32nm/minの成長速度で実現した。一方、水素ラジカル注入プラズマCVDシステムを用いて製造したカーボンナノウォールでは、高周波フロロカーボンプラズマ中の各種ラジカルの測定とナノ構造体の諸特性(成長速度、モフォロジー、結晶構造、電気的・機械的性質等)との関連について系統的に調べた。超臨界MOCVDやパルスアークプラズマを用いた堆積法により、白金を中心に種々の触媒金属をカーボンナノウォール表面上へ堆積させ、カーボンナノウォールを基本骨格としたナノ構造体を形成した。また、燃料電池電極や各種センサへの応用を考えた場合、電気化学特性の評価および制御は不可欠であり、予備実験として、カーボンナノウォールの電気化学測定を実施し、ボロンドープダイヤモンドに匹敵する電位窓(3V)を有することを確認した。カーボンナノチューブやカーボンナノウォールなど、カーボンナノ構造体の燃料電池電極や各種センサへの応用を考えた場合、構造や電気化学特性の評価および制御は不可欠である。カーボンナノ構造体を基盤とする次世代エネルギーデバイスの実現に向けて、(1)種々のプラズマCVD法(ラジカル注入プラズマ、誘導結合型プラズマ、電子ビーム励起プラズマ、非平衡大気圧プラズマ)を用いてカーボンナノウォールの製造を行い、構造制御を実現するとともに、(2)カーボンナノウォールおよびカーボンナノチューブの表面修飾と電気化学的評価を行った。カーボンナノ構造体表面に白金等の金属微粒子を担持させることは、燃料電池電極への応用の観点だけでなく、カーボンナノ構造体へ新機能を付加する手段として期待される。しかし、多くのカーボンナノ構造体は高アスペクト比を有する微細ナノ構造であるため、従来の液中処理やスパッタリング等を利用した気相堆積法では構造体表面全体に均一に金属微粒子を担持することは困難である。金属ナノ粒子の合成と超微細構造体へのナノ粒子担持に向けた新たな手法として、超臨界二酸化炭素を用いた新規白金ナノ粒子担持方法を開発し、カーボンナノチューブやカーボンナノウォール表面への均一かつ高分散な白金ナノ粒子の担持を実現した。白金ナノ粒子が担持された構造体のデバイス応用の一つとしてディスプレイ用電子放出素子があげられる。カーボンナノチューブやカーボンナノウォールは潜在的に良好な電界電子放出特性を有しているが、白金ナノ粒子を高分散で均一に担持したカーボンナノチューブやカーボンナノウォールについて、その閾値電界の低下および得られる電流値の劇的な増加が確認された。本研究の成果は、金属ナノ粒子の合成とカーボンナノ構造体の表面修飾への新規プロセス技術として有用であり、今後様々なデバイスへの応用が期待される。