hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手話相互行為分析のための言語記述手法の提案

平成28年度は本研究課題を基課題として国際共同研究加速基金に採択されたため,蘭国マックスプランク心理言語学研究所に11ヵ月滞在して,国際共同研究を進めた.(1)については,本研究課題で提案している手話言語記述手法をマックスプランク心理言語学研究所やラドバウド大学の人々と共有するための勉強会を開催した.(2)については,会話分析に利用可能な自然会話データを日本手話と中国手話を対象に収録した.(3)については,マックスプランク心理言語学研究所とラドバウド大学の手話研究者及び会話分析研究者と4回程度のテーマを絞ったデータセッションを実施した.(7)については,国際ジャーナル投稿のための原稿を現在執筆中である.着手には至らなかったのは(4)(5)(6)である.(4)についてはマウジングに重点を置いたデータ分析に変更した.(5)についてはオランダに滞在していたため開催には至らなかった.平成29年度にラドバウド大学のオノ・クラスボーン博士を招聘して開催予定である.(6)については,イタリアで開催された理論手話言語学,実験手話言語学のワークショップに参加し,研究の方向性を調査した.本研究課題では,手話相互行為分析のための手話言語記述手法を提案することを試みてきた.本記述手法は,ジェスチャー研究における「ジェスチャー単位」の考え方を手話表現に援用したもので,言語の音声的要素と同等の要素を記述するものである(例:引き伸ばされた末尾の音).本記述手法により,手話相互行為における「言いよどみ」や「言葉探し」の現象を分析することが可能になった.また,この記述手法の構築により,手話相互行為において手話話者らが「即興手話表現」という方法で「言葉探し」を行い,問題を解決している事実を指摘する論考をいくつか発表するに至った.上述したように平成26年度の終盤には,手話コーパス言語学および手話アノテーション関係の国際ワークショップに招かれて,世界19カ国の手話コーパスの一つとして我々が収録した手話会話データとアノテーション手法を紹介することができた(http://www.bslcorpusproject.org/events/digging-workshop/).これは,非常に意義深いことであり,我々が進めてきた手話相互行為分析のための言語記述手法のオリジナリティが世界的に明らかになった.また,2年に一度開催される国際会議Theoretical Issues in Sign Language Research(TISLR)(http://www.tislr12.org)に採択されたことも大きい(倍率20%弱).この調子で成果を積んでいきたいと考えている.以上のことから,本プロジェクトは当初の計画以上に進展していると評価している.本研究課題の成果は,国際会議や国際ジャーナルなどでの発表が非常に有用である.平成28年度は国際ジェスチャー学会での口頭発表が決まっているが,引き続き発表の場を模索し,研究代表者の国際的な立ち位置を明確にしていく予定である.また,平成28年4月から一年間オランダナイメーヘンのマックスプランク心理言語学研究所の言語と認知のチームに受け入れられていることから,オランダ手話と日本手話の相互行為を比較する研究に着手したいと考えている.28年度が最終年度であるため、記入しない。コミュニケーション学国際ワークショップに参加することにより,我々の研究成果を国際ジャーナルに掲載することの重要性と緊急性を再認識した.
口腔細菌刺激によるサイトカインの産生誘導とその病因的意義

本研究は、口腔内グラム陽性菌の口腔内疾患における病因的意義を産生サイトカインの面から明らかにするために、グラム陽性球菌より、細胞壁ペプチドグリカンや細胞質膜タンパクを分離して、これらの成分によりin vitroならびにin vivoでのヒト末梢血単核球、マウス脾単核球の刺激に基づくサイトカインの産生を検出し、以下の研究成果が得られた。マウス(C3H/HeN)脾細胞ではペプチドグリカン刺激により、GMーCSF,ILー3,インタ-フェロンの産生が誘導され、Ia^+,Mac2^+細胞が増殖することが明らかとなった。しかしながら、ペプチドグリカン刺激に対しては各系統のマウスの反応に著しい差があり、炎症反応と逆相関する。すなわち、炎症に抵抗性のマウス(C3H/HeN)はペプチドグリカンに対する脾細胞の反応性は強く、主にGMーCSFを産生するのに対して、炎症に感受性のマウス(Balb/c)はペプチドグリカンに対する反応性は弱く、炎症性液性因子であるILー1,PGEzの産生がみられる。この結果、マウスの炎症発症にはGMーCSFの産生の有無が重要であり、GMーCSFを中心としたネットワ-クの調節機構が重要であることが示唆された。さらに、ヒトについても末梢血単核球を用いて、各菌体成分刺激実験を進めた。ヒト末梢血単核細胞はマウスと異なり、ペプチドグリカン刺激には反応性は弱いが、細胞膜タンパク(MAP)刺激により強いDNA合成が観察された。しかも、細胞質膜タンパク刺激に対する末梢血単核球の反応性は特異なものであった。すなわち、刺激後56日目にDNA合成のピ-クが観察されること、CD4^+T細胞の増殖が誘導されるのにもかかわらず、ILー2活性が検出されないこと、MAPがス-パ-抗源としての反応性を示すこと、などである。以上を要約すると、細菌菌体成分に対する反応性、特に、産生サイトカインの解析と活性化細胞の同定において、いくつかの知見が得られ、種々の疾患の病因解明の手掛かりが得られたように思われる。本研究は、Staphylococcus epidermidisより分離した細胞壁ペプチドグリカン水溶性画分(SEPS)によるin vitroでのマウス脾細胞の刺激にもとずくサイトカインの産生とin vivoでのSEPSによる炎症性関節炎の誘発との間の相関を検討し、以下の結果が得られた。1.C3H/HeNマウス脾細胞はSEPSに反応して、マクロファ-ジ、顆粒球系統の増殖因子であるCSF(GMーCSF,ILー3)あるいはマクロファ-ジのサイトカインであるILー1,TNF,IFNを産生する。2.C3H/HeNマウスの脾細胞をin vitroでSEPS刺激を行うと、3日目をピ-クとするDNA合成が観察される。この増殖はILー2の産生によるTリンパ球の依存性増殖反応ではなく、骨髄系細胞の増殖因子(GMーCSF)による応答反応である。3.DDY,DBA/2,AKR,C5 7BL/6,C3H/HeNなどのマウスの脾細胞はSEPSによく反応してCSFを産生し、DNA合成を起こす。一方、Balb/c,C3H/HeJ,MRL/1prのマウスはこの反応性が悪い。4.Balb/cマウスはSEPS

刺激によりPGE_2,TGFーβの産生が観察される。5.SEPS刺激脾細胞の各種サイトカインに対する反応性では、C3H/HeNマウスではILー2やGMーCSFによく反応し、Balb/cマウスではこれらのサイトカインに対する反応性は悪いが、ILー3,ILー4にはよく反応する。6.Balb/cマウスにSEPSを静注すると関節炎症が起こる。この反応は、急性の炎症で、白血球の浸潤が主体で一過性である。一方、C3H/HeN,C57BL/6マウスでは全く炎症が観察されない。以上により、SEPS投与による急性炎症の発症には、少なくともSEPS刺激によるCSFの誘導反応性が関与している。すなわち、SEPS低反応性マウスでは容易に炎症が起こり、高反応性マウスでは炎症が誘発されにくいということが明確となった。本研究は、口腔内グラム陽性菌の口腔内疾患における病因的意義を産生サイトカインの面から明らかにするために、グラム陽性球菌より、細胞壁ペプチドグリカンや細胞質膜タンパクを分離して、これらの成分によりin vitroならびにin vivoでのヒト末梢血単核球、マウス脾単核球の刺激に基づくサイトカインの産生を検出し、以下の研究成果が得られた。マウス(C3H/HeN)脾細胞ではペプチドグリカン刺激により、GMーCSF,ILー3,インタ-フェロンの産生が誘導され,Ia^+,Mac2^+細胞が増殖することが明らかとなった。しかしながら、ペプチドグリカン刺激に対しては各系統のマウスの反応に著しい差があり、炎症反応と逆相関する。すなわち、炎症に抵抗性のマウス(C3H/HeN)はペプチドグリカンに対する脾細胞の反応性は強く、主にGMーCSFを産生するのに対して、炎症に感受性のマウス(Balb/c)はペプチドグリカンに対する反応性は弱く、炎症性液性因子であるILー1,PGE_2の産生がみられる。この結果、マウスの炎症発症にはGMーCSFの産生の有無が重要であり、GMーCSFを中心としたネットワ-クの調節機構が重要であることが示唆された。さらに、ヒトについても末梢血単核球を用いて、各菌体成分刺激実験を進めた。ヒト末梢血単核細胞はマウスと異なり、ペプチドグリカン刺激には反応性は弱いが、細胞膜タンパク(MAP)刺激により強いDNA合成が観察された。しかも、細胞質膜タンパク刺激に対する末梢血単核球の反応性は特異なものであった。すなわち、刺激後56日目にDNA合成のピ-クが観察されること、CD4^+T細胞の増殖が誘導されるのにもかかわらず、ILー2活性が検出されないこと、MAPがス-パ-抗原としての反応性を示すこと、などである。以上を要約すると、細菌菌体成分に対する反応性、特に、産生サイトカインの解析と活性化細胞の同定において、いくつかの知見が得られ、種々の疾患の病因解明の手掛かりが得られたように思われる。
討論を活性化する中学校の道徳授業実践の開発的研究

本研究は、やがて教科となる中学校の道徳授業における討論を活性化し、いじめ等中学生の諸課題に効果的に対応できる道徳教育を企図する研究である。その成果は以下の諸点にまとめることができる。1「教室という社会」の捉え方を導入し、そこで生徒が形成する「規範構造」に着目し、規範構造を組み替える生徒による厳密な話し合い・討論を道徳の授業の学習活動として理論的・実践的に位置づけたこと。2討論を厳密に行うための「話し合いのルール」を討議倫理学に基づいて構成したこと。3討論を効果的に授業展開に位置づける授業展開モデルを開発したこと。4上記1から3を実践的に具体化する教材資料の構造モデルと授業指導案を開発したこと。平成25年度の課題は、1ー1多様な道徳授業論及び授業実践事例の批判的研究と1ー2合意を生み出す討論におけるコミュニケーション構造の解明であった。1ー1に関しては、現代社会と児童生徒の諸課題に焦点付けながら理論的観点と実践的な観点から既存の道徳授業モデルを道徳的価値の捉え方の違いに着目して批判的に分析し、それらの諸課題を明らかにした。その成果は、1で論じた。また、既存の道徳教育論の諸課題を克服する新たな理論モデルとして、討議による道徳授業論を対置し、3において「新たな道徳授業の理論的基盤」として提案した。1ー2に関しては、2と3で、1ー1で提案した道徳授業論を具体化するために、生徒の学習活動の中心をなす、「討議・話し合い」を深める実践的な課題となる話し合いの構造を発達段階と道徳的推論の構造を議論モデルであるトゥールミンモデルを導入して解明しようと試みた。その成果は本年6月15日開催の日本道徳教育方法学会第20回研究発表大会(岡山大学にて開催)において「討論を中核とする探究的学習の具現化と『論理的対話力』という課題の克服」発表の予定。1渡邉満「生徒指導上の諸問題と道徳教育」、第1回中国中学校道徳教育研究大会岡山大会・平成25年度岡山県中学校教育研究会道徳部会研究大会(岡山市国際会館)、平成25年8月20日2渡邉満「今日の子どもたちの諸課題と道徳授業づくりー道徳授業の話し合いを深めるためにー」、日本道徳教育方法学会夏期研究会シンポジウム「児童生徒が進んで表現し学び合い、成長を実感することができる道徳授業」(名城大学附属高等学校)、平成25年8月24日。3渡邉満「新しい道徳教育の理論的基盤を考える」、梶田叡一編『教育フォーラム52新しい道徳教育のために特性をどう育てるか』金子書房、2013、8。4渡邉満『「いじめ問題」と道徳教育』(ERPブックレット)ERP、2013、7。平成26年度の研究課題の一つは、昨年度に引き続き、「合意を生み出す討論におけるコミュニケーション構造」の解明であるが、これについては、「ジレンマ資料による道徳授業」における生徒の思考過程を批判的に検討し、道徳性の発達段階(三水準六段階)と「より合理的な判断・解釈の導出・共有」とを「トゥールミンモデル」の論証過程を組み込むことによって結合することを企図して、コミュニケーション構造を、根拠を多層的に追求する討論の論理的展開過程の構造として明らかにした。もう一つの課題、「道徳授業における学習展開過程の事例による比較分析」については、T社の副読本に掲載されている資料による授業展開とジレンマ資料による道徳授業「健二の迷い」の授業展開を比較検討し、前者の授業における討論の課題を明らかにすると共に、後者の討論過程にも不十分さが見られることを指摘し、それが生徒の論理的思考力の弱さにあることを指摘した。それに対応するために、討論の論理的思考を育成する実践的プログラム(「論理的思考力向上プログラム」)を共同開発し、高校2年生に対して試行的に実施した。それによって論理的思考力の形成の具体的方策が一定の効果を持つことが確認され、それによってジレンマ資料による道徳授業の討論過程の精密化に寄与する可能性を提案した。上記の成果について「討論を中核とする探究的道徳学習の具現化と『論理的対話力』という課題の克服ー具体的方策としての『論理力向上ワークショップ』の必要性・有効性ー」のテーマで日本道徳教育方法学会第20回大会で研究協力者の岡本義裕と共同発表を行った。さらに内容を厳密化して、同学会誌『道徳教育方法研究(第20号)』に掲載した。本研究は中学校の討論を活発に行う「道徳の時間」の道徳授業の開発に関する研究である。研究期間の途中、2017年3月に学習指導要領の改正があり、2019年度より「特別の教科道徳」(道徳科)となることが決定したので、道徳科における討論を活性化する道徳授業実践の開発研究として研究を進めた。本年度の課題:1「道徳的価値に関する生徒間の合意をめざす学習展開モデルの開発」及び2「生徒間の合意を生み出す討論を展開できる教材及び指導案の開発と効果の検証」である。1に関してはトウールミンモデルを活用した学習展開モデルを改善して、より精密な討論展開が可能となるようにした。その成果は日本道徳教育方法学会冬期研究会の講演及びその前に行われた川口市前川小学校の児童による公開授業実践(「命の順番」)及びその前日に行われた川口市榛松中学校における公開授業(「命の順番」)において公開した。2の課題に関しては、既存の教材(二通の手紙、『私たちの道徳』所収)を活用して、より活発な討論が可能となるよう授業展開の工夫として行った。

具体的には問題解決型の道徳授業となるよう指導案の展開部分を改変し、前段を討論、後半を価値の考察と自覚にし、従来の形との比較検討を実際に授業を実践することによって行った。授業は小学校が「シンガポールの思い出」、中学校は「二通の手紙」を使用した。その結果、展開前段で「きまり(罰金)は必要か」・「きまりは必要ないか」、「入園させる」・「入園させない」という葛藤課題を設定し、1のモデルを使って討論させることで、後段における「丹野さんのことばに悩む主人公」についての児童の考えや「この年になって初めて考えさせられた」という主人公元さんのことばについての生徒の考えがより深くなり、確信的なものとなることが明らかとなった。今後は、多くの中学校で実践を実施することでモデルのより精密化を図る予定である。本研究は、やがて教科となる中学校の道徳授業における討論を活性化し、いじめ等中学生の諸課題に効果的に対応できる道徳教育を企図する研究である。その成果は以下の諸点にまとめることができる。1「教室という社会」の捉え方を導入し、そこで生徒が形成する「規範構造」に着目し、規範構造を組み替える生徒による厳密な話し合い・討論を道徳の授業の学習活動として理論的・実践的に位置づけたこと。2討論を厳密に行うための「話し合いのルール」を討議倫理学に基づいて構成したこと。3討論を効果的に授業展開に位置づける授業展開モデルを開発したこと。4上記1から3を実践的に具体化する教材資料の構造モデルと授業指導案を開発したこと。討論の展開を規定するコミュニケーション構造を解明し、授業展開の討論過程として具体化する見通しを立てると共に、それを達成するために必要となる論理的思考力育成のためのプログラムを開発することができた。そして、さらに「討論を中核とする探究的道徳学習の具現化と『論理的対話力』という課題の克服ー具体的方策としての『論理力向上ワークショップ』の必要性・有効性ー」のテーマで日本道徳教育方法学会第20回大会で研究協力者の岡本義裕と共同発表を行った。さらに内容を厳密化して、同学会誌『道徳教育方法研究(第20号)』に掲載することができた。教育学今後は2年次の研究成果を踏まえ、「道徳的価値に関する生徒間の合意を目指す学習展開のモデル」を開発するため、授業開発とその実践に取り組み、モデル化作業を進める。その際、3月27日に学習指導要領の一部改訂の告示があり、道徳の時間が「特別の教科道徳」となることが確定したので、教科道徳(道徳科)が求める「問題解決的な学習」、「生徒が主体的に考える道徳」は、本研究が目指す道徳授業の方向に一致することから、扱う課題として現代社会の中に生じている諸問題や学級の中に生じる諸問題、例えば、生命倫理、きまりや法の遵守、各種ハラスメント、いじめ問題などを積極的に取り上げ資料(教材)化する。それらの道徳科における扱い方、展開のあり方については、別の研究(平成24ー26年度科研基礎研究(B)「いのちの教育カリキュラムモデルの開発的研究」代表者:梶田叡一)によってある程度明らかにしたので、その成果も基盤に置きながら、討論を活発に展開できる指導案の作成を進めていきたい。
水中気泡の個別制御とプラズマ同期による革新的促進酸化技術の研究

プラズマによる水中難分解有機物を分解除去するための革新的技術として、水中に生成する気泡を制御し、かつ気泡に同期したプラズマ生成技術を確立した。供給ガスに圧力脈動を加えることで気泡とプラズマの生成制御を実現し、この結果気液界面でおこるプラズマ化学反応過程の制御が可能となった。さらに気泡内プラズマの多数個同時生成を実現し、高度水処理システムの新たな領域を開拓した。高度水処理リアクタの刷新を目的として、水中気泡制御型プラズマリアクタを開発した。処理水内部にガスを導入して気泡を生成し、その内部にプラズマを生成する方式で、プラズマにより生成するOラジカル、OHラジカル、オゾン等の酸素活性種を、発生直後かつ直接的に水中有機物に作用させることができる。これまで気泡の生成制御ができなかったため、処理液とプラズマとの反応制御ができずにいた。本研究では、気泡生成を時間制御し、かつ気泡に同期して所定の時刻で気泡内にプラズマを生成させ、処理液との反応制御を可能とすること、またプラズマリアクタのエネルギー効率向上を研究の目的とした。気泡生成ガスにはアルゴンおよび酸素を使用し、ガス流(40100 sccm)に圧力脈動を重畳することで、脈動周期に同期した気泡生成技術を確立した。さらに気泡生成時間(10 ms程度)内の任意の時刻に、高電圧パルスを加えて気泡内部にプラズマを生成するシステムを構築した。この結果プラズマと処理液界面との作用時間あるいは任意の気泡形状でプラズマが生成できるようになった。メチレンブルー(初期濃度12 mg/L)、酢酸(10 mgTOC/L)水溶液の酸化処理を行った。プラズマ生成時刻を変化させると、プラズマ投入電力量(エネルギー)は変化しないが、分解処理効率は変化し、最大気泡径となる気泡生成開始後7msにおいて最大分解量が得られた。これは気液界面におけるプラズマと処理液との接触状態、接触面積を最適化できた結果と考えた。プラズマリアクタの大型化に向けて、生成気泡数(=プラズマ数)10個のリアクタを開発した。同時にプラズマ駆動回路における電力損失を低減するため、抵抗素子に替えて、電力損失がほぼ無視できるインダクタ素子、およびキャパシタンス素子を使用した。この結果,駆動回路の効率は従来比約2倍となり、実用化に向けた技術開発に成功した。水中に含まれるダイオキシンや有機フッ素化合物などの難分解・有害物質を完全分解し無害化するため,水中気泡内プラズマの発生方式を根底から見直し,ヒドロキシラジカル(以下OHラジカル)の生成量とエネルギー効率を革新させることを目的として研究した。初年度は,単一気泡制御型プラズマリアクを開発した。処理水を満たした密閉容器下部にセラミック板を密着させ,板中央部に直径数100マイクロメートルの微小孔を開け,さらにその下部にガスタンクを配置した。ガスタンク内は圧力脈動発生素子としてスピーカを置き,酸素ガスを一定流量供給した。このときスピーカにノコギリ波電圧を印加し,ガスタンク内部圧力を変動させた。この結果,酸素ガス流に圧力脈動が加わり,電圧信号に同期して処理水中に安定に気泡を形成することに成功した。微小孔下部においた高電圧電極に,半導体スイッチを使ったパルス電圧発生回路より電圧を加え,気泡生成時刻からの遅延時間をパラメータとしてプラズマを形成した。気泡制御無しの場合と比較して,気泡制御時には1/2以下のガス流量で安定にプラズマを生成できることが分かった。気泡および気泡内プラズマの時間変化は,高速度カメラおよびICCDカメラによって詳細に観測し,気泡径が数mm以下と小さいときにプラズマを形成すると気泡がマイクロ気泡に分裂すること,プラズマ長は気泡径に応じて増加し,消費電力も増加することがわかった。単一気泡制御型プラズマリアクを使用して,メチレンブルーおよび酢酸の分解実験を開始し,分解効率は気泡制御とプラズマ生成条件によって変化することを確認するとともに,制御パラメータを抽出した。さらに,単一気泡制御技術をもとに,10並列プラズマ生成を実現し,今年度目標を達成することができた。平成23年度に計画した,単一気泡制御型プラズマリアクタの開発に成功し,それを使って難分解物質である酢酸の分解実験と制御パラメータの抽出を行い,さらに複数気泡制御型プラズマリアクタの開発と動作確認を実施したことから,順調に研究が進行していると言える。平成23年度までに開発した複数気泡制御型プラズマリアクタを用い,複数個の同時生成気泡内に,プラズマを発生させる。使用ガスは酸素,空気,アルゴン,ヘリウム等を使用する。気泡の生成時刻に同期して電極に高電圧を印加し,複数個のプラズマを一斉に気泡内に生成する。この際,プラズマ安定化に必要なインピーダンス素子には,エネルギー損失がほぼ無視できるインダクタ素子を使用し,電源効率の低下を防ぐ。これによって,多数個の気泡内プラズマを同時に発生して,大量の処理が可能な大型プラズマリアクタの基本構成を決定する。

また,分光分析装置により酸素プラズからの発光スペクトルを測定し,OH (309 nm),O (777 nm),H (656 nm)ラジカル等の強度を計測し,気泡とプラズマ生成の同期条件を最適化する。純水を使用したプラズマ生成実験も比較検討し,処理水中に生成される,過酸化水素(H2O2)の定量計測を進め,OHラジカルの発生量を見積る。以上の過程で,気液プラズマ三相界面における反応過程をプラズマと処理液の双方の分析により検討し,詳細な解析を可能とする。以上得られた結果を取りまとめ,成果の発表を行う。平成24年3月の,促進酸化技術に関する研究成果発表と関連委員会の開催および情報収集のための旅費に関して,3月31日までに大学経理からの支出が完了しなかったため,今年度の執行額に残額が生じた。平成24年度は,10並列プラズマリアクタの電極部品,放電ガス,といった評価試験に必要な消耗品を購入すると共に,世界で始めて実現した気泡制御型水中プラズマリアクタの成果発表に必要な旅費を支出する。さらに,論文投稿等にさいしてその他経費を使用する。
高時間分解能電気測定・分光測定によるハロロドプシンのポンプ機能の解明

平成11年度は,実験装置・結果の解析系の改良をまず行った.従来の高時間分解能電気測定装置の入力インピーダンスをさらに高くして,測定可能な時間領域をのばすとともに,解析系のプログラムを移動平均を取りながら,間引き処理をするように改良した.平成12-13年度は,H.salinarum由来のハロロドプシンを用いて,輸送イオンであるCl^-の濃度を広範囲に変化させて,どの反応ステップが輸送に関わっているかを詳細に検討した.その結果,H.salinarum由来のハロロドプシンは3MCl^-存在下でmsecとsub-msecのオーダーの時定数を持つ電荷移動を示した.Cl^-濃度を更に上げていくとmsecの時間領域で起こる電荷移動が顕著に遅くなることが観察され,信号強度も減少した.この結果は,遅い電荷移動の成分が,蛋白内部から表面へのCl^-移動に関与することを示す.そこで時定数の増加は,この表面にある結合部位が空の状態である確率に関係し,強度の減少は,エネルギー化状態が緩和することによるものと仮定して解析した結果,エネルギー化状態の寿命が,約90msecと見積もられた(現在投稿中).また,日立基礎研の大友純博士の協力を得て,Shark株のハロロドプシンの野生型及びR108Q変異体を供与していただき,その起電性について検討した.その結果,従来Cl^-輸送に必須と言われていたR108をQに変異させたものでもCl^-濃度を非常に上げてやると起電性を示すこと,そのCl^-濃度依存性は見かけ上急峻な協同性を示すことなどが明らかになった.一方イオンポンプの動作機構に関して確率的な要素を大幅に取り入れたモデルを構築した.現在,このモデルを拡張して自由エネルギーの概念を自然に取り込んで熱力学・統計力学との関連が明らかになるように改良中である.平成11年度は,実験装置・結果の解析系の改良をまず行った.従来の高時間分解能電気測定装置の入力インピーダンスをさらに高くして,測定可能な時間領域をのばすとともに,解析系のプログラムを移動平均を取りながら,間引き処理をするように改良した.平成12-13年度は,H.salinarum由来のハロロドプシンを用いて,輸送イオンであるCl^-の濃度を広範囲に変化させて,どの反応ステップが輸送に関わっているかを詳細に検討した.その結果,H.salinarum由来のハロロドプシンは3MCl^-存在下でmsecとsub-msecのオーダーの時定数を持つ電荷移動を示した.Cl^-濃度を更に上げていくとmsecの時間領域で起こる電荷移動が顕著に遅くなることが観察され,信号強度も減少した.この結果は,遅い電荷移動の成分が,蛋白内部から表面へのCl^-移動に関与することを示す.そこで時定数の増加は,この表面にある結合部位が空の状態である確率に関係し,強度の減少は,エネルギー化状態が緩和することによるものと仮定して解析した結果,エネルギー化状態の寿命が,約90msecと見積もられた(現在投稿中).また,日立基礎研の大友純博士の協力を得て,Shark株のハロロドプシンの野生型及びR108Q変異体を供与していただき,その起電性について検討した.その結果,従来Cl^-輸送に必須と言われていたR108をQに変異させたものでもCl^-濃度を非常に上げてやると起電性を示すこと,そのCl^-濃度依存性は見かけ上急峻な協同性を示すことなどが明らかになった.一方イオンポンプの動作機構に関して確率的な要素を大幅に取り入れたモデルを構築した.現在,このモデルを拡張して自由エネルギーの概念を自然に取り込んで熱力学・統計力学との関連が明らかになるように改良中である.ハロロドプシンは高度好塩菌のもつレチナール膜タンパク質であり,光の吸収によりCl^-を菌体内に輸送する.このハロロドプシンによるイオン輸送機光を解明するために以下の研究を行った.H.salinarum由来のハロロドプシンを含む細胞膜画分をコンデンサーフィルム用薄膜(東レ,ルミラー,0.9μm厚)に吸着させた系を用いCl^-濃度を様々に変えて,発生する光電流の値を測定した.その結果,電流量はCl^-に対してベル型の依存性を示し,マルチイオンチャンネルの透過性から期待されるような形を示すことがわかった.また,レーザーパルスによる光電圧発生の時間分解測定の結果,バクテリオロドプシンが10μsecのオーダーとmsecのオーダーの二種類の電荷移動を示すのに対し,ハロロドプシンではmsecとsub-msecのオーダーでの電荷移動が観察された.この電荷移動は,光反応サイクルとの比較から,N中間体生成と崩壊に対応するものと思われる.更に光電圧発生の時間分解測定を様々なCl^-濃度で行い,時間分解吸収分光測定,時間分解蛍光分光測定の結果との対比を試みた.その結果,Cl^-濃度を上げていくとmsecの時間領域で起こる電荷移動が顕著に遅くなることが観察された.更にその信号強度もCl^-濃度依存性を示し,光電流測定の結果と良い相関が見られた.それに対して,sub-msecの時間領域で起こる電荷移動については,S/N比の問題もあり,Cl^-濃度とのはっきりとした相関は今のところ見いだせていない.

この結果は,遅い電荷移動の成分が蛋白内部のCl^-結合部位から吐き出し口にある結合部位へのCl^-の移動に関与していることを示唆する.ハロロドプシンは高度好塩菌のもつレチナール膜タンパク質であり,光の吸収によりCl^-を菌体内に輸送する.昨年に引き続き,このハロロドプシンによるイオン輸送機構を解明するために以下の研究を行った.shark株由来のハロロドプシンを含む細胞膜画分をコンデンサーフィルム用薄膜(東レ,ルミラー,0.9μm厚)に吸着させた系を用い,レーザーパルスによる光電圧発生の時間分解測定を行った.その結果,shark株のハロロドプシンの光電圧発生過程はH.salinarum由来のハロロドプシンより若干遅い時定数を持つ二つの成分からなることがわかった.また,この過程はCl^-濃度を1Mから5Mに上げていくと遅くなることが観察された.このshark株由来のハロロドプシンのCl^-結合部位付近のアルギニン(H.salinarum由来のハロロドプシンのR108に相当)をグルタミンに置換した変異体について光電流発生の測定を行ったところ,1M Cl^-では有意な電流発生は見られなかったが,5M Cl^-ではっきりした電流発生が観察された.H.salinarum由来のハロロドプシンではこの残基は輸送機項に必須と言われてきたが,今回の結果はCl^-結合に非常に重要ではあるものの,必須とまでは言えないことを示している.おそらくこの残基が置換されて機能しなくても溶液中のCl^-濃度が非常に高くて,この部位付近まで浸透してくるような状況では,光吸収による蛋白の変化が輸送に結びつくと考えられる.さらに,イオン結合部位のイオンに対する親和性変化が輸送を引き起こす機構を理解するために,単純化したモデルを構築し,数値計算によって解析を行った.平成11年度は,実験装置・結果の解析系の改良をまず行った.従来の高時間分解能電気測定装置の入力インピーダンスをさらに高くして,測定可能な時間領域をのばすとともに,解析系のプログラムを移動平均を取りながら,間引き処理をするように改良した.平成12-13年度は,H.salinarum由来のハロロドプシンを用いて,輸送イオンであるCl^-の濃度を広範囲に変化させて,どの反応ステップが輸送に関わっているかを詳細に検討した.その結果,H.salinarum由来のハロロドプシンは3MCl^-存在下でmsecとsub-msecのオーダーの時定数を持つ電荷移動を示した.Cl^-濃度を更に上げていくとmsecの時間領域で起こる電荷移動が顕著に遅くなることが観察され,信号強度も減少した.この結果は,遅い電荷移動の成分が,蛋白内部から表面へのCl^-移動に関与することを示す.そこで時定数の増加は,この表面にある結合部位が空の状態である確率に関係し,強度の減少は,エネルギー化状態が緩和することによるものと仮定して解析した結果,エネルギー化状態の寿命が,約90msecと見積もられた(現在投稿中).また,日立基礎研の大友純博士の協力を得て,shark株のハロロドプシンの野生型及びR108Q変異体を供与していただき,その起電性について検討した.その結果,従来Cl^-輸送に必須と言われていたR108をQに変異させたものでもCl^-濃度を非常に上げてやると起電性を示すこと,そのCl^-濃度依存性は見かけ上急峻な協同性を示すことなどが明らかになった.一方イオンポンプの動作機構に関して確率的な要素を大幅に取り入れたモデルを構築した.
右余加群代数の積分の研究

体Kに有限次分裂ホップ代数Hが作用しているとき,スマッシュ積代数K#Hの右余加群部分代数の性質を積分という元をもとに考察し,積分と右余加群部分代数に関する結果と,ホップ代数のガロア型対応の理論についての成果を得た.素環Rに有限次分裂ホップ代数HがX外部的に作用しているとし,QをRの対称的マルチンデール商環,KをQの中心,Uを不定元からなる部分環を含むRの部分環,ΛをKを含むK#Hの右余加群部分代数とする.はじめに,ホップ代数のガロア型対応に関してS.Westreichが1999年に発表した定理の証明に誤りがあることを明らかにする反例を構成した.このことをきっかけに,Westreichと共同ですすめた研究の結果,Q#Hの(R#H, U)-両側部分加群の性質に関する補題を得た.これにより,ガロア型対応を与える写像が単射であることは積分を使わずに証明できることが分った.さらに,基礎体の標数が0である場合には,Λはある右余加群部分代数のクレフト拡大であることが分り,このことから,ガロア型対応を与える写像が全射であることを導くことができ,基礎体の標数が0の場合には素環の(不定元からなる部分環を含む)有理的完備部分環と,K#Hの(Kを含む)右余加群部分代数が1対1に対応することが分った.また,クレフト拡大であることから,ΛはK上フロベニウス拡大となること,Λの積分のなす空間はK上1次元であること,Λを含む右余加群部分代数はΛ上自由加群になること,Λとその積分はフロベニウス余代数の定義と似た特徴をもつことなど,右余加群部分代数と積分について当初予想されたことが実際に正しいことが判明した.これらの結果を標数や作用の条件を仮定せずに与えることができるかどうかが,今後の研究の課題となる.体Kに有限次分裂ホップ代数Hが作用しているとき,スマッシュ積代数K#Hの右余加群部分代数の性質を積分という元をもとに考察し,積分と右余加群部分代数に関する結果と,ホップ代数のガロア型対応の理論についての成果を得た.素環Rに有限次分裂ホップ代数HがX外部的に作用しているとし,QをRの対称的マルチンデール商環,KをQの中心,Uを不定元からなる部分環を含むRの部分環,ΛをKを含むK#Hの右余加群部分代数とする.はじめに,ホップ代数のガロア型対応に関してS.Westreichが1999年に発表した定理の証明に誤りがあることを明らかにする反例を構成した.このことをきっかけに,Westreichと共同ですすめた研究の結果,Q#Hの(R#H, U)-両側部分加群の性質に関する補題を得た.これにより,ガロア型対応を与える写像が単射であることは積分を使わずに証明できることが分った.さらに,基礎体の標数が0である場合には,Λはある右余加群部分代数のクレフト拡大であることが分り,このことから,ガロア型対応を与える写像が全射であることを導くことができ,基礎体の標数が0の場合には素環の(不定元からなる部分環を含む)有理的完備部分環と,K#Hの(Kを含む)右余加群部分代数が1対1に対応することが分った.また,クレフト拡大であることから,ΛはK上フロベニウス拡大となること,Λの積分のなす空間はK上1次元であること,Λを含む右余加群部分代数はΛ上自由加群になること,Λとその積分はフロベニウス余代数の定義と似た特徴をもつことなど,右余加群部分代数と積分について当初予想されたことが実際に正しいことが判明した.これらの結果を標数や作用の条件を仮定せずに与えることができるかどうかが,今後の研究の課題となる.素環Rに有限次分裂ホップ代数HがX外部的に作用しているとき,Rのextended centroidKとHのスマッシュ積K#Hの右余加群部分代数は,Rの有理的完備部分環との間に上への1対1対応を持つと予想されている,これについては1999年にイスラエルのS.Westreichが証明を発表しているが,このたびその証明に誤りがあることを示す反例を明らかすることに出来た.さらに,Westreichとの共同の研究により,Rの有理的完備部分環の集合からK#Hの右余加群部分代数の集合への対応写像が1対1であることの簡潔な証明を与えるに至った.証明に使われたbimodule propertyと呼ばれる部分環の性質の一般化は積分を使ったRへの作用の簡略化を可能にし,今後の積分の解明への展開が期待される.なお,この結果はWestreichとの共著論文として現在準備中である.また,論文の中でこの対応写像が上への写像になることは基礎体の標数が0である場合に証明されているが,すべての右余加群部分代数がK上フロベニウス拡大である場合にもそうなることが分かった.このことから標数0の場合,右余加群部分代数はすべてK上フロベニウス拡大になるのではないかとの予想が得られた.いずれにしても,積分の存在とフロベニウス環拡大との関連がますます強く予想されることになった.また,今年度行われた研究者たちとの意見交換によりL.Kadisonの著作などフロベニウス拡大に関する資料や最近の研究結果を集めることが出来た.特に土井らによる双フロベニウス代数は今後の発展に興味が持たれる対象である.

来年度はそれらをもとに,積分の解析をさらに深めることに重点をおいて研究を続け,応用として対応定理の完全解決への道を探ることが課題となる.体Kに有限次分裂ホップ代数Hが作用しているとき,スマッシュ積代数K#Hの右余加群部分代数の性質を積分という元をもとに考察し,積分と右余加群部分代数に関する結果と,ホップ代数のガロア型対応の理論についての成果を得た.素環Rに有限次分裂ホップ代数HがX外部的に作用しているとし,QをRの対称的マルチンデール商環,KをQの中心,Uを不定元からなる部分環を含むRの部分環,ΛをKを含むK#Hの右余加群部分代数とする.はじめに,ホップ代数のガロア型対応に関してS.Westreichが1999年に発表した定理の証明に誤りがあることを明らかにする反例を構成した.このことをきっかけに,Westreichと共同ですすめた研究の結果,Q#Hの(R#H, U)-両側部分加群の性質に関する補題を得た.これにより,ガロア型対応を与える写像が単射であることは積分を使わずに証明できることが分った.さらに,基礎体の標数が0である場合には,Λはある右余加群部分代数のクレフト拡大であることが分り,このことから,ガロア型対応を与える写像が全射であることを導くことができ,基礎体の標数が0の場合には素環の(不定元からなる部分環を含む)有理的完備部分環と,K#Hの(Kを含む)右余加群部分代数が1対1に対応することが分った.また,クレフト拡大であることから,ΛはK上フロベニウス拡大となること,Λの積分のなす空間はK上1次元であること,Λを含む右余加群部分代数はΛ上自由加群になること,Λとその積分はフロベニウス余代数の定義と似た特徴をもつことなど,右余加群部分代数と積分について当初予想されたことが実際に正しいことが判明した.これらの結果を標数や作用の条件を仮定せずに与えることができるかどうかが、今後の研究の課題となる.
肝小葉モデル型培養装置の開発

シリコーン樹脂を用いて小型肝細胞と胆管上皮細胞の共培養用のデバイスを設計・作成した。酸素透過性があるシリコーン樹脂上では培養液のpH維持は良好であることを確認したが、培養皿上でデバイスを用いて流路毎の細胞基質の塗布と両細胞の接触培養法は確立できなかった。マイクロ流体デバイス内で肝細胞と血管内皮細胞を共培養すると内皮細胞はコラーゲンゲル中に毛細血管構造を形成し伸長することを明らかにした。マウス肝芽細胞株を用いて、胆管の管腔形成と維持にはLaminin511/522の存在が必須であり、転写因子のGrhl2がclaudin3/4の発現と局在調節を介して胆管の管腔形成を促進することを明らかにした。平成25年度は、シリコーン樹脂を用いて、2種類のデバイスを作成した。160-mm培養皿内に接着させられる6流路を持つデバイス。2マイクロ流体デバイス。1は、流路にラミニンや4型コラーゲン、コラーゲンゲル等を独立して塗布し、中央に播種した小型肝細胞に対する増殖・分化誘導の検討と流路に胆管上皮細胞を播種し、肝細胞の形成する毛細胆管と胆管細胞を結合させる方法の検討を行うことも目的とした。計画と異なり、流路内に限定して細胞外基質を塗布することが難しく、またコラーゲンゾルを一様にゲル化させる方法の開発に難渋したため、計画通りに進まなかった。2は、肝細胞と内皮細胞の共培養により、肝組織と血管の融合した組織の形成を目的に行った。2チャンネル型のデバイスでは肝組織と血管の融合が上手くできなかった。そこで3チャンネル型のデバイスを用いて、3つのマイクロ流路のうちの一つで肝細胞を培養し、間質流のもとで1日間培養した後に、中央の流路で血管内皮細胞を培養した。血管内皮細胞は肝細胞との間にあるコラーゲンゲルばかりではなく、反対側のコラーゲンゲル内にも潜り込み、血管スプラウトを形成した。このスプラウトは毛細血管様構造を形成することがわかった。肝組織を再構築するためには、肝細胞が分泌する胆汁の流路である胆管を伴った組織を作る必要がある。新生仔と成体の胆管上皮細胞の機能を比較したところ、新生仔の細胞は上皮細胞としての分化度が低いことが明らかになった。胆管の管腔サイズ調節に重要な働きをする転写因子Grhl2の発現が、新生仔の細胞では、肝細胞への分化に伴い抑制されていたのに対して、成体の細胞ではGrhl2の発現が高く維持されていた。それらの結果から、Grhl2は上皮細胞の構造的な成熟化を促進するだけでなく、分化の方向性を制限する役割も担っていることが明らかになった。平成24年度は、肝索状組織を誘導するためのマイクロ流体デバイスのデザインについて及び胆管組織形成について検討した。肝小葉の中で肝細胞索は放射状に広がる索状構造を形成しているが、この構造について微細加工技術を利用して再現することが重要である。ラットから分離した小型肝細胞と胆管上皮細胞を共培養する際に流路の適切な形状を決める必要がある。またマイクロ流体デバイスはシリコーンゴムとカバーガラスから作製されるが、シリコーンゴムのガス透過性が培養環境に影響を与えることが予測された。そこで、培養担体とシリコーンゴムおよびコラーゲンゲルを用いた簡易な培養装置を作成し、小型肝細胞と胆管上皮細胞の共培養を試みた。シリコーンゴムを担体として培養すると、細胞上部の培養液面からの酸素供給だけでなく、培養下面からもシリコーンゴムを透過して酸素供給が行われる。このような環境下で小型肝細胞と胆管上皮細胞の共培養を行うと、カバーガラスを用いた場合と異なり、培養液のpHが生理的な環境に維持されることが分かった。小型肝細胞と胆管上皮細胞の共培養を行う際の培養環境を生理的な状態に維持するためには、培養担体のガス透過性が重要であり、小型肝細胞と胆管上皮細胞の形態形成にも重要な影響を与えることがわかった。肝細胞と胆管上皮細胞を連結させるためには、最適な管腔サイズの胆管形成を誘導する必要がある。我々は、胆管上皮細胞と細胞外マトリックスの相互作用および胆管上皮細胞特異的な転写因子の機能に着目して、胆管の管腔サイズ調節機構の解析を行った。その結果、基底膜の主成分であるLaminin511/521は管腔の成長に必須であり、転写因子Grhl2がclaudin-3、4の発現調節を介して胆管の管腔形成を促進することがわかった。

本研究では、小型肝細胞と胆管上皮細胞をそれぞれ高い純度で分離することが重要であるが、胆管上皮細胞を純度高く分離することに時間がかかっている。一匹のラット肝臓から分離培養可能な細胞数、特に胆管上皮細胞の数が想定より少ないこと、また設計していたデバイスが細胞数に対して大きすぎることや比較的高価になることなど、全体的に小さなデバイスを改良する必要があることなどがわかり、改善中である。デバイス自体の作成には成功しており、縮小しても作成可能である。胆管上皮細胞の純粋培養をコンスタントに行うことができるようになれば、まずは通常の培養皿の上で小型肝細胞との共培養を行い、その後新たに作成したデバイスを用いて毛細胆管と胆管が結合した肝組織をデバイス中に作成する予定である。本年度予定していたデバイス作成は、設計などをやり直す必要がでたため作成できず、予定していた研究費を次年度に繰り越すこととした。新たな備品の購入は必要がなく、既存の研究設備を用いて研究を進めることが可能である。デバイスの作成と細胞培養用の消耗品の購入、研究補助者への謝金に支出する予定である。
肥満細胞欠損ラットを用いたヒスタミンの薬理学的研究の新展開

本研究は肥満細胞欠損ラット(Ws/Ws)を用いることにより、ヒスタミンの薬理学を前進させることに主眼を置いてきた。即ち、ヒスタミンはその貯蔵部位が主に肥満細胞であることから即時型アレルギーの面が強調されてきたが、本ラットは、ヒスタミン・ニューロン、エンテロクロマフイン様(ECL)細胞、血管内皮細胞等に由来する非肥満細胞性ヒスタミンの存在を明らかにし、その作用と生理的、病態的意義を解明する格好の手段となりうる。本ラットを薬理学研究手段として確立し、アレルギー、胃潰瘍、脳虚血、睡眠障害、摂食障害、痴呆等の病態モデルとなりうるかを検討してきた。以下に新たに明らかとなった結果を挙げる。1.肥満細胞のラット足蹠浮腫への寄与:ラット足蹠にヒスタミン遊離薬であるcompound48/80または抗原を皮内注射し、in vivoマイクロダイアリシス法を用いて遊離ヒスタミンをモニターすると、野生型+/+ラットでは刺激20分以内にそれぞれ426倍、70倍の遊離が認められ、同時に浮腫を生じた。一方、Ws/Wsラットではヒスタミン遊離は全く認められず、浮腫も生じなかった。浮腫形成における肥満細胞の寄与が明らかになった。(Eur.J.Pharmacol.,1997;331:237-243)2.ストレス負荷後に生じる血漿ヒスタミン値の上昇:拘束水浸ストレス負荷により胃粘膜障害が生じるが、この時、血漿ヒスタミン値が、拘束負荷15分後に刺激前値の5倍、1.5-6時間後に2倍と二相性に上昇することが判明した。Ws/Wsラットにおいては拘束負荷後、第1相の上昇は認められず、胃全摘により第2相の上昇も消失することから、第1相の上昇は肥満細胞に由来し、第2相は胃粘膜障害により胃腺部ECL細胞からヒスタミンが遊離または漏出した結果生じたものと考えられた。肥満細胞欠損ラット(Ws/Ws)を用いて行った薬理学的アプローチを中心に報告する1)神経薬理学的解析:ヒスタミン合成酵素阻害薬(α-フルオロメチルヒスチジン)を投与し、脳内ヒスタミンの代謝回転を調べたところ、Ws/Wsラット全脳で2,6時間後にそれぞれ51.37%まで減少した。合成酵素が阻害されているにもかかわらず脳内ヒスタミンが完全に枯渇しないことから、非肥満細胞性ヒスタミンにも異なるヒスタミンプールが存在する可能性が考えられた。さらにジアミン酸化酵素を固定化しヒスタミンの代謝物であるN^τ-メチルヒスタミンの微量測定法を完成した。オンラインによるHPLC-ルミノール発光法を利用することにより、レセルピン投与後、マウス視床下部で、ヒスタミン、N^τ-メチルヒスタミンの両者が抑制されることが明らかとなった。2)ヒスタミンと胃酸分泌:本ラット胃腺に含まれるヒスタミンは全てエンテロクロマフィン様細胞に由来している。ペンタガストリン刺激後、血中ヒスタミン値は一過性の上昇を示し、5時間後にHDC活性は12倍上昇した。3)炎症と肥満細胞:ラット足蹠浮腫モデルを用いて皮下マイクロダイアリシス法により、経時的にヒスタミン遊離を測定した。本ラットでは、compound48/80投与後、ヒスタミン遊離みられず、浮腫は生じないが、カラゲニン刺激により、浮腫を生じることから、炎症と肥満細胞との関連を調べるのに最適であることが明らかとなった。

前年度より進んだ点を中心に、肥満細胞欠損ラット(Ws/Ws)を用いて行った薬理学的アプローチの結果をまとめた。1)肥満細胞のラット足蹠浮腫への寄与:ラット足蹠にヒスタミン遊離薬であるcompound48/80を皮内注射し、in vivoマイクロダイアリシス法を用いて遊離ヒスタミンをモニターすると、野生型+/+ラットでは刺激20分以内に426倍の遊離が認められ、同時に浮腫を生じた。一方、Ws/Wsラットではヒスタミン遊離は全く認められず、浮腫も生じなかった。浮腫形成における肥満細胞の寄与が明らかになった。(Eur.J.Pharmacol.,in press)2)ヒスタミン遊離と胃酸分泌:in vivoマイクロダイアリシス法により血中ヒスタミンレベルをモニターするとペンタガストリン刺激後、血中ヒスタミンの上昇が生じ、胃酸分泌の亢進が認められた。(Scand Gastroenterol 1996;31:1141-1150) Ws/Wsラットにおいては胃に存在するヒスタミンはエンテロクロマフィン様(ECL)細胞由来であり、ペンタガストリン刺激によりヒスタミン遊離ならびにヒスチジン脱炭酸酵素(HDC)活性の上昇が認められた。ただし、+/+ラットに比してヒスタミン遊離量が少なく、本ラットにおいて肥満細胞以外の神経性調節における遺伝的欠損を検討中である。3)角膜潰瘍修復に及ぼす肥満細胞の影響:角膜上皮の切開による潰瘍を形成し、その治癒過程をWs/Wsと+/+ラットで比較したところWs/Wsラットにおいて有意に修復の遅延が認められた。4)形態学的研究をPanula(フィンランド)と開始しており、中枢ヒスタミン神経の発生過程をヒスタミン抗体を用いた蛍光抗体法やHDCのcDNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーション法で検討中である。試料の準備に時間がかかり、まだ予備的段階だが、次年度に完成する予定である。本研究は肥満細胞欠損ラット(Ws/Ws)を用いることにより、ヒスタミンの薬理学を前進させることに主眼を置いてきた。即ち、ヒスタミンはその貯蔵部位が主に肥満細胞であることから即時型アレルギーの面が強調されてきたが、本ラットは、ヒスタミン・ニューロン、エンテロクロマフィン様(ECL)細胞、血管内皮細胞等に由来する非肥満細胞性ヒスタミンの存在を明らかにし、その作用と生理的、病態的意義を解明する格好の手段となりうる。本ラットを薬理学研究手段として確立し、アレルギー、胃潰瘍、脳虚血、睡眠障害、摂食障害、痴呆等の病態モデルとなりうるかを検討してきた。以下に新たに明らかとなった結果を挙げる。1.肥満細胞のラット足蹠浮腫への寄与:ラット足蹠にヒスタミン遊離薬であるcompound 48/80または抗原を皮内注射し、in vivoマイクロダイアリシス法を用いて遊離ヒスタミンをモニターすると、野生型+/+ラットでは刺激20分以内にそれぞれ426倍、70倍の遊離が認められ、同時に浮腫を生じた。(Eur.J.Pharmacol.,1997;331:237-243)2.ストレス負荷後に生じる血漿ヒスタミン値の上昇:拘束水浸ストレス負荷により胃粘膜障害が生じるが、この時、血漿ヒスタミン値が、拘束負荷15分後に刺激前値の5倍、1.5-6時間後に2倍と二相性に上昇することが判明した。
超精密制御スパッタリング・CVD融合成膜を駆使した高品質多結晶SiTFTプロセス

近年、多結晶シリコン薄膜を用いたTFTデバイスは、液晶ディスプレイ(LCD)やイメージセンサを駆動するドライバ素子として、その応用範囲が広く、また、大口径液晶ディスプレイの高精細化においても、多結晶シリコンを用いたTFT素子は必須となる。本研究の目的は、低温でしかも高品質な多結晶シリコン薄膜を、低エネルギイオン照射プロセス技術を駆使して形成するところにある。現在、高品質な多結晶シリコン薄膜を形成するためには、その形成温度が600°Cと高いため、安価なガラス基板上への作製が困難とされている。そこで、我々は、熱エネルギの不足を低エネルギのイオン照射によって補うとともに、成長薄膜表面の活性化を行い、300°Cという低温で、高品質な多結晶シリコン薄膜の形成を試みた。低エネルギイオン照射プロセスによって、スパッタリング及びCVD成膜のいずれの成膜プロセスにおいても、300°Cの低温において、シリコン酸化膜上の多結晶シリコン薄膜の形成を行い、RED及びXRD評価結果から、成長した薄膜表面層において良好な結晶性が確認された。また、成長した薄膜結晶層の最大粒径は膜厚1000Aに対して、スパッタリング成膜では200A、CVD成膜においては500Aと比較的大きな粒子径が得られた。また、スパッタリング成膜で得られた薄膜結晶層の電気的特性評価から成長薄膜3000Aにおいて、ホール移動度μ_Hは水素濃度30%で最大約5cm/v・secの値が得られ、また、活性キャリア不純物濃度は1x10^<18>cm^<-3>でターゲットの不純物濃度(As :1x10^<19>cm^<-3>)に対して、キャリアの活性化率は約510%であった。このように、低温で結晶性に優れた薄膜の形成の実現には、原子状水素の効果による核形成の制御及び結晶成長の促進、さらには、それを助長する低エネルギイオンの照射によるイオンアシストの効果が大きな役割果たしていることが実験的に明らかとなった。これらの成果は低温多結晶シリコンTFTプロセス技術に十分適用可能であるものと考えられる。