hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体機能の統合的研究

知覚と認知の脳機能の研究ではCO_2レーザー光による皮膚刺激と頭皮における感覚誘発電位(SEP)より温痛覚伝導の脊髄視床路の伝導速度や、頭皮上のP300の神経疾患に伴う変動の知見(柿木)、透明面と遮蔽面の知覚、運動知覚を指標とした空間的注意の詳細な知見、また運動補足誘導運動現象の規定要因の受容体モデルの提唱(下條)があった。MRIの研究では内耳微細構造の3次元画像構築が試みられ、内耳病変の診断適用も検討された(亘)。研究第2班「行動制御による高次脳機能の研究」班(丹治順班長)では各班員が新しい手法を取り入れつつ主にサルを対象に新たな構想の研究展開が進んだ。外国人客員教授を迎えての共同研究も進展した。大脳運動野の運動の企画実行過程におけるNMDA型と非NMDA型グルタミン酸リセプターの役割(丹治)、コザルの運動の巧緻性の形成過程におけるGABA抑制系の役割(久保田)、指向運動で水平回転時に橋網様体ニューロンが、垂直回転時にForel野細胞が運動に先行して発火する知見(本郷)、手の操作運動に関与する頭頂葉特定領域の存在と運動前野手指領域との関連(酒田)が報告された。また手続き記憶における大脳基底核の役割(彦坂)、連合学習の成立過程における線条体の役割(木村)、摂食行動時のドーパミン系の機能(粟生)、熟練手指運動時の体性感覚野の役割(入来)、ラット海馬体の場所ニューロンの空間位置コード及び場所の学習への関与(福田)が詳しく検討された。研究第3班「高次脳活動の基礎としての神経回路網」班(大森治紀班長)はシナプス伝達および神経回路の研究から脳の高次機能に迫る研究を進展させた。シナプス機構については海馬CA1野シナプス後細胞NMDAによる長期増強メカニズム(山本)、海馬CA3野の代謝調節型グルタミン酸受容体機序(杉山)、小脳プルキンエ細胞・顆粒細胞間シナプスの長期抑圧の機序(平野)、キンドリングにより脳のシナプス伝達効率を変えた際のシナプシンI燐酸化とグルタミン酸放出量増大の知見(小幡)、有毛細胞の遠心性抑制性シナプス機構が代謝調節型Ach受容体を介したCa依存性Kチャネルの活性化によること(大森)が報告された。神経回路系ではグリア細胞による神経突起伸展制御作用(村上)、視覚野第4層における外側膝状体神経軸索制御因子の発見(外山)、覚経路形成に関与するA5分子が細胞間接着分子であること(高木)、座骨神経を用いた視神経再生系が正常に機能すること(福田)等が報告された。
エピジェネティクス研究からの絨毛細胞の分化メカニズムの解明

NF-κBの主要サブユニットであるp65に対する阻害因子として新たに同定されたRelA-associated inhibitor(RAI)の、絨毛細胞の分化過程における発現の変動について、引き続き検討を行った。ラット絨毛癌細胞株Rcho-1細胞の分化に伴うRAI蛋白量の変動をウェスタンブロット法にて検討したところ、Rcho-1細胞の分化に伴いRAI蛋白量の増加を認めた。さらに、Rcho-1細胞にRAIのexpression vectorを強制発現させた場合、核蛋白におけるSp1蛋白発現量には変動が見られなかったが、免疫沈降法を用いた検討によりSp1と結合するRAIの増加が認められた。しかしながらmobility shift解析を用いた検討では、Sp1のGLUT1プロモーターへの結合に対するin vivoでのRAIの抑制効果は明らかではなかった。また、Rcho-1細胞にRAIのexpression vectorを強制発現させた場合では、コントロール(empty vector)と比較して巨細胞の有意な増加が認められた。以上より、RAIは絨毛細胞に存在し、Sp1を介して胎盤絨毛の機能的分化に寄与するのみならず、形態的分化の促進にも関与する可能性を示唆する結果を得た。次にNF-κB結合部位を有することが確認されているヒトIL-8プロモーター遺伝子を、RAIのexpression vectorと同時にヒト絨毛癌細胞株であるBeWo細胞へ遺伝子導入し、IL-1β添加によるプロモーター活性の変動をルシフェラーゼアッセイ法にて検討した結果、RAIの導入によるプロモーター活性低下が認められた。これにより、RAIが絨毛細胞においても他と同様にNF-κBの阻害因子として機能することが確認され、RAIが絨毛細胞における炎症制御にも関与する可能性が示唆された。NF-κBの主要サブユニットであるp65に対する阻害因子として新たに同定されたRelA-associated inhibitor(RAI)の、絨毛細胞の分化過程における発現の変動を検討した。まず、インフォームドコンセントの得られた各妊娠三半期の胎盤絨毛を用いたリアルタイムPCR法により、RAImRNAは妊娠週数とともに増加を認めた。局在に関しては、同様に各妊娠三半期の胎盤絨毛を用いた免疫組織染色により、RAIの免疫活性はsyncitiotrophoblastに主に限局していることが確認された。次にラット絨毛癌細胞株Rcho-1細胞におけるCATアッセイにて、ラットGLUT1遺伝子プロモーター活性に対するSp1、RAIの役割を検討した結果、RAIの強制発現によりGLUT1プロモーター活性は抑制されたが、Sp1結合部位を含まないGLUT1プロモーター変異遺伝子の場合ではその抑制効果は認めなかった。また、Rcho-1細胞の分化に伴うRAI蛋白量の変動をウェスタンブロット法にて検討したところ、Rcho-1細胞の分化に伴いRAI蛋白量の増加を認めた。以上より、RAIは絨毛細胞に存在し、Sp1を介して胎盤絨毛の分化に寄与する可能性が示唆する結果を得ている。現在、今までのところをまとめて、第57回日本産科婦人科学会および第78回日本内分泌学会にて発表予定であり、また雑誌への投稿の準備中である。現在、ヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤であるtrichostatin Aが、hCGα遺伝子を誘導するとの知見を得ているが、GLUT1遺伝子については安定した結果を得ていない。今後は、RAIがGLUT1遺伝子の絨毛細胞の分化過程におけるメチル化、アセチル化にどのような関連を持つのかを検討する方向で準備中である。
可溶性導電性高分子複合材料に関する研究

1.低分子量ポリアニリンの合成酸化剤を用いるアニリンの化学重合に際して少量のパラ置換アニリン類を重合停止剤として共存させることにより、従来よりも平均分子量の低いポリアニリンを合成できることをこれまでに見出している。パラ置換アニリン類としてメチル基を有するp-トルイジンおよびスルホニル基を有するスルファニル酸を用いた場合の重合反応に与える影響を比較し、生成するポリアニリンの電気伝導率、溶解性など種々の特性を比較した。電解掃引重合における第一酸化ピーク電流値およびその際の電析クーロン効率ともにp-トルイジンの方が小さな値を示した。これはp-トルイジンがより低電位側で酸化するため、等モル濃度においてはより効率的にポリアニリンの成長末端と反応したものと考えられる。化学重合により得られたポリアニリンのIR分析によっても確認された。電気伝率はスルファニル酸を用いた時の方が添加量に比してその低下率が小さく、N-メチルピロリジノンに対する溶解性は同等であった。GPC分析の結果スルファニル酸系では分子量分布の広がりが大きく(Mw/Mn^-5.8)、より高分子量体を多く含んでいるためと考えられる。2.可溶性ポリアニリンを用いた電解コンデンサの特性評価低分子量ポリアニリンはドープ状態でN-メチルピロリジノンなどの極性溶媒に可溶であり、適当な基板上にこの溶液をキャストすることにより導電性ポリアニリン膜の作製が可能である。アルミニウムを適当な溶液中で陽極酸化処理を行うとその表面に緻密なバリヤー型アルミナ薄膜が形成される。このようなアルミナ/アルミニウム基板上にポリアニリン層を形成すれば、アルミニウム固体電解コンデンサが作製できる。ポリアニリンの重合に際して用いるパラ置換アニリン種を変化させたとき得られるコンデンサ特性の変化を調べた。p-トルイジン共存下で重合したポリアニリンを用いた場合に最も優れた特性が得られ、インピーダンス-周波数曲線は10^6Hz付近まで直線的に減少した後、共振周波数(1.3×10^7Hz)付近で鋭く変化し、最も小さい等価直列抵抗値(1.4Ω)を示した。1.ドーパントによる可溶化ポリピロール(PPy)は各種の溶媒に対して極めて難溶解性であることが知られている。我々は重合の際ポリマー中にドーパントが取り込まれることに着目し、その構造に溶媒と親和性の高い置換基を導入することによりPPyの溶解性の向上を検討した。ドーパントとしては種々の鎖長のオリゴオキシエチレン鎖を有するスルホン酸類を用いた。スルホン酸類はオリゴオキシエチレングリコールモノメチルエーテルとプロバンスルトンとの反応により合成した。これらのドーパントによるPPyの溶解性への影響を調べるため、基礎的な評価として電解重合時の通電荷量に対するポリマー電析重量の変化を測定した。PPyの電解重合はピロール+スルホン酸塩水溶液中で金を作用極としてO.8V(vs.Ag/AgCl)定電位により行った。電極上へのPPy電析重量はin situ電気化学水晶振動子マイクロバランス法により測定した。ドーパントのオリゴオキシエチレン鎖が重合度n=12以下ではいずれも通電荷量にほぼ比例してPPy電析重量が増加した。ドーパントのオキシエチレン鎖が長くなるにつれて、パルク溶液中に溶解する割合が増加する傾向が認められた。

2.分子量制御による可溶化重合に際してモノマーに対して少量のパラ置換アニリン類を重合停止剤として共存させることにより、従来よりも平均分子量の小さいポリアニリン(PAn)を合成した。重合停止剤としてp-トルイジンを0.1-0.5mol%添加した場合、得られたPPyの数平均分子量は約6,000(ポリスチレン換算)であり、N-メチルピロリドンに対して高い溶解性を示した(250mg/ml)。この溶液をキャストすることによりアルミ固体電解コンデンサを作製し、インピーダンス-周波数特性を調べた。その結果、従来のポリアニリンを用いたものよりもESRが低く、優れた特性を示した。1.低分子量ポリアニリンの合成酸化剤を用いるアニリンの化学重合に際して少量のパラ置換アニリン類を重合停止剤として共存させることにより、従来よりも平均分子量の低いポリアニリンを合成できることをこれまでに見出している。パラ置換アニリン類としてメチル基を有するp-トルイジンおよびスルホニル基を有するスルファニル酸を用いた場合の重合反応に与える影響を比較し、生成するポリアニリンの電気伝導率、溶解性など種々の特性を比較した。電解掃引重合における第一酸化ピーク電流値およびその際の電析クーロン効率ともにp-トルイジンの方が小さな値を示した。これはp-トルイジンがより低電位側で酸化するため、等モル濃度においてはより効率的にポリアニリンの成長末端と反応したものと考えられる。化学重合により得られたポリアニリンのIR分析によっても確認された。電気伝率はスルファニル酸を用いた時の方が添加量に比してその低下率が小さく、N-メチルピロリジノンに対する溶解性は同等であった。GPC分析の結果スルファニル酸系では分子量分布の広がりが大きく(Mw/Mn5.8)、より高分子量体を多く含んでいるためと考えられる。2.可溶性ポリアニリンを用いた電解コンデンサの特性評価低分子量ポリアニリンはドープ状態でN-メチルピロリジノンなどの極性溶媒に可溶であり、適当な基板上にこの溶液をキャストすることにより導電性ポリアニリン膜の作製が可能である。アルミニウムを適当な溶液中で陽極酸化処理を行うとその表面に緻密なバリヤー型アルミナ薄膜が形成される。このようなアルミナ/アルミニウム基板上にポリアニリン層を形成すれば、アルミニウム固体電解コンデンサが作製できる。ポリアニリンの重合に際して用いるパラ置換アニリン種を変化させたとき得られるコンデンサ特性の変化を調べた。p-トルイジン共存下で重合したポリアニリンを用いた場合に最も優れた特性が得られ、インピーダンス-周波数曲線は10^6Hz付近まで直線的に減少した後、共振周波数(1.3×10^7Hz)付近で鋭く変化し、最も小さい等価直列抵抗値(1.4Ω)を示した。
レーザの同期・コンシステンシーの複雑性解析とリザボアコンピューティングへの応用

本研究では,時間遅延された戻り光を有する半導体レーザを用いたリザボアコンピューティングを実装し,その性能をリアプノフ指数により定量化された複雑性を用いて評価することを目的としている.研究遂行開始の初年度である本年度の1つ目の目標は,戻り光を有する半導体レーザにおいて一般化同期を用いたリアプノフ指数の推定手法の提案であった.本手法は戻り光を有する半導体レーザの一般化同期を用いる手法である.本手法の有用性を調査するために,戻り光を有する半導体レーザの時間ダイナミクスを表す数値モデルを用いて,数値計算により提案手法を用いてリアプノフ指数の算出を行った.本手法で推定されたリアプノフ指数と,数値モデルの線形化方程式を用いて得られたリアプノフ指数を比較した数値モデルの線形化方程式を用いることで,より正確なリアプノフ指数を算出することができる比較の結果,本手法で得られたリアプノフ指数が線形化方程式を用いて得られた結果とほぼ一致し,数値的に本手法の有用性が示された.本研究による成果は, 3つの国内学会と1つの国際学会において発表した.本年度の2つ目の目標は,時間遅延システムにおいてリアプノフ指数を算出する手法を拡張し,有限時間リアプノフ指数の算出方法を提案することであった。Farmerの提案した時間遅延システムにおけるリアプノフ指数の算出手法(Farmer, 1982)を拡張し,有限時間リアプノフ指数を算出する手法を提案した本手法を時間遅延システムであるマッキーグラスモデルに適用し,その有用性を調査したマツキーグラスモデルにおいて,有限時間およびマッキーグラスモデルの遅延時間を変化させ,有限時間リアプノフ指数の算出を行った.有限時間および遅延時間に対する有限時間リアプノフ指数の標準偏差の依存性を調査したところ,有限時間および遅延時間の増加に対しても標準偏差がべき乗則で減少することが分かったこの時のべき指数の値はほぼ0.5となった.有限時簡リアプノフ指数の標準偏差が大きいことは,状態空間の位置により予測不可能性が大きく異なることを意味する.これは予測の限界時間が状態空間の位置により異なることを表す.本研究において得られた成果はPhysical Review Eに論文として発表した.初年度の目標である時間遅延システムにおける一般化同期を用いたリアブノフ指数の算出手法の提案と有限時間リアプノフ指数の算出手法の提案を達成し,その有用性を数値計算により確かめることができたためである.本研究におけるリアプノフ指数の算出のための提案手法は数値計算においてのみ適用されているため,今後はこれを実験的に適用することを行う必要がある.また提案手法により得られたリアプノフ指数から時間遅延システムの複雑性を定量的に評価し,戻り光を有する半導体レーザを用いたリザーバコンピューティングの分類・予測性能を評価することが今後の課題である.本研究では,時間遅延された戻り光を有する半導体レーザを用いたリザボアコンピューティングを実装し,その性能をリアプノフ指数により定量化された複雑性を用いて評価することを目的としている.研究遂行開始の初年度である本年度の1つ目の目標は,戻り光を有する半導体レーザにおいて一般化同期を用いたリアプノフ指数の推定手法の提案であった.本手法は戻り光を有する半導体レーザの一般化同期を用いる手法である.本手法の有用性を調査するために,戻り光を有する半導体レーザの時間ダイナミクスを表す数値モデルを用いて,数値計算により提案手法を用いてリアプノフ指数の算出を行った.本手法で推定されたリアプノフ指数と,数値モデルの線形化方程式を用いて得られたリアプノフ指数を比較した数値モデルの線形化方程式を用いることで,より正確なリアプノフ指数を算出することができる比較の結果,本手法で得られたリアプノフ指数が線形化方程式を用いて得られた結果とほぼ一致し,数値的に本手法の有用性が示された.本研究による成果は, 3つの国内学会と1つの国際学会において発表した.本年度の2つ目の目標は,時間遅延システムにおいてリアプノフ指数を算出する手法を拡張し,有限時間リアプノフ指数の算出方法を提案することであった。Farmerの提案した時間遅延システムにおけるリアプノフ指数の算出手法(Farmer, 1982)を拡張し,有限時間リアプノフ指数を算出する手法を提案した本手法を時間遅延システムであるマッキーグラスモデルに適用し,その有用性を調査したマツキーグラスモデルにおいて,有限時間およびマッキーグラスモデルの遅延時間を変化させ,有限時間リアプノフ指数の算出を行った.有限時間および遅延時間に対する有限時間リアプノフ指数の標準偏差の依存性を調査したところ,有限時間および遅延時間の増加に対しても標準偏差がべき乗則で減少することが分かったこの時のべき指数の値はほぼ0.5となった.有限時簡リアプノフ指数の標準偏差が大きいことは,状態空間の位置により予測不可能性が大きく異なることを意味する.これは予測の限界時間が状態空間の位置により異なることを表す.本研究において得られた成果はPhysical Review Eに論文として発表した.初年度の目標である時間遅延システムにおける一般化同期を用いたリアブノフ指数の算出手法の提案と有限時間リアプノフ指数の算出手法の提案を達成し,その有用性を数値計算により確かめることができたためである.本研究におけるリアプノフ指数の算出のための提案手法は数値計算においてのみ適用されているため,今後はこれを実験的に適用することを行う必要がある.また提案手法により得られたリアプノフ指数から時間遅延システムの複雑性を定量的に評価し,戻り光を有する半導体レーザを用いたリザーバコンピューティングの分類・予測性能を評価することが今後の課題である.
腸管免疫を指標とした抗がん剤の副作用予測とその評価法の開発

抗がん剤ががん患者に与えるリスクを免疫活性の観点から提示するための評価系を確立するため、ヒト小腸株化細胞を用いて、経口抗がん剤処理後のα-defensintemRNA発現変動を測定することによって腸管免疫への影響を評価した。抗がん剤暴露によって、腸管免疫の指標としたdefensin5および6発現は低下した。また同時に、サイトカインの発現に及ぼす影響についても検討を行い、IL-8およびIL-1βの発現上昇を確認した。さらに、がん患者においてはサプリメントの使用が多く見られるため、日常摂取される食品機能性成分との併用時のリスクを評価し、抗酸化成分が抗がん剤による腸管免疫低下を回復する可能性を見出した。本研究では、抗がん剤ががん患者に与えるリスクを免疫活性の観点から提示するための評価系を確立するため、ヒト小腸株化細胞を用いて、経口抗がん剤処理後のα-defensin mRNA発現変動を測定することによって腸管免疫への影響を評価した。腸管上皮細胞が産生する抗菌性ペプチドであるα-defensinの発現に対する経口抗がん剤と機能性食品成分の影響を検討した。テガフール曝露によってCaco-2細胞中の5およびHD-6 mRNA発現量は減少したが、機能性食品成分エピガロカテキン(EGCg)を同時添加すると、テガフールによるHD-5およびHD-6 mRNAの減少は抑制された。また、EGCg曝露濃度依存的に、テガフールによるHD-5およびHD-6 mRNA量減少を抑制する傾向が見られた。特に、HD-5における抑制効果は、HD-6と比較しより低濃度で効果があることが明らかとなった。さらに、サイトカインの発現に及ぼす影響についても検討を行い、IL-8およびIL-1βの発現上昇を確認した。以上の結果より、EGCgは腸管において、テガフールによるα-defensinte mRNA量減少を抑制することが示され、抗がん薬治療による免疫低下を改善できる食品素材となり得る可能性が示唆された。がん患者においてはサプリメントの使用が多く見られるため、日常摂取される食品機能性成分との併用時のリスクを評価し、抗酸化成分が抗がん剤による腸管免疫低下を回復する可能性を見出した。本研究において確立された評価法は、機能性食品の安全性評価における新たな基準となり、がん患者のみならず、生活習慣病を予防する食品の探索等、健常人の健康維持・増進にも役立つことが大いに期待される。近年、小腸パネート細胞から分泌される抗菌ペプチド、α-defensinが腸管免疫の分野で注目されている。このペプチドは、微生物に対する生体防御機構としてだけではなく、クローン病のような腸管疾患や腸管免疫との関連性が報告されている。本研究では、がん患者における機能性食品と経口抗がん剤併用による影響をα-defensinを指標とした免疫能の観点から科学的根拠に基づいて提示するとともに、がん治療における食品機能性成分の有用性を明らかにすることを目的とした。がん患者の安全の担保およびQOL向上の観点からも、経口摂取された機能性食品および薬物が、最初に接触する防御機構である腸管免疫の食-薬間相互作用の科学的検証は極めて重要な因子となる。がん患者においては、サプリメントの摂取が多く見られることから、抗がん剤併用時における安全性について検討した。始めに経口抗がん剤によるdefensin 5(HD-5)および6(HD-6)の発現に与える影響を評価し、がんの発生や進行に関与するIFN、IL-1、IL-6、IL-8との関連についても詳細に検討することとした。機能性食品の安全性評価法の構築に必要な基礎的知見を得るため、Caco-2細胞に対しテガフールおよびEGCgの曝露時間を変動させた時のα-defensin mRNA量を評価した。さらに、得られたα-defensinの変動が細胞障害性に起因するものであるか確認するため、テガフールおよびEGCgの曝露濃度、時間を変動させMTT assayにて評価した。腸管モデル細胞であるCaco-2を用い、テガフール曝露によるHD-5 mRNA量への影響を確認したところ、HD-5 mRNA発現量は減少し、短時間の曝露で最も減少することが明かとなった。さらに、機能性食品成分であるEGCgを同時添加したところ、テガフールによるHD-5およびHD-6 mRNAの減少を抑制する効果が認められた。HD-5 mRNA量は3時間で顕著な減少を示し、12時間まで時間依存的に回復し、以降再び減少した。また、HD-6では3時間曝露において有意な減少が確認されたが回復後は大きな変動を示さなかった。一方、EGCgの曝露では、HD-5およびHD-6 mRNA量共に早い段階での増加が見られ、12時間後減少傾向を示した。

また、テガフールおよびEGCgの曝露濃度の違いがα-defensinに与える影響については、100 μM暴露で両mRNA量の低下が確認された。また、EGCg曝露においては、暴露濃度の違いによるHD-5およびHD-6 mRNA量の変動は観察されなかった。テガフールの曝露による細胞障害性の検討では、1-100μMにおいて細胞障害性は確認されなかった。また、EGCg曝露においても、同濃度範囲で細胞障害性は確認されなかった。テガフールの曝露時間の違いが細胞生存率に与える影響では、48時間曝露において細胞生存率の低下が見られた。しかし、EGCg曝露では細胞障害性は確認されなかった。EGCg曝露濃度依存的に、テガフールによるHD-5およびHD-6 mRNA量減少を抑制する傾向が見られた。特に、HD-5における抑制効果は、HD-6と比較しより低濃度で効果があることが明らかとなった。これまでの結果より、EGCgは腸管において、テガフールによるα-defensinte mRNA量減少を抑制することが示され、抗がん薬治療による免疫低下を改善できる食品素材となり得る可能性が示唆された。また、本研究において確立された評価法は、機能性食品の安全性評価における新たな基準となり得ることが期待されるため、がん患者のみならず、生活習慣病を予防する食品の探索等、健常人の健康維持・増進にも役立つことが示唆される。従って、平成24年度については、平成23年度で構築された、副作用評価システムを用いて、抗がん剤と食品成分の相互作用に関する検討を行い、がん患者のQOLの維持・向上や安全性の確保に貢献できるデータの蓄積を行う。1.機能性食品成分が腸管免疫に与える影響ヒト小腸株化細胞を用いて平成23年度に確立した評価系を用い、defensin 5および6および各サイトカインのmRNA量および蛋白質発現量を測定することで、腸管免疫に与える影響を総合的に評価する。本研究で用いる評価系は、細胞培養系を駆使したものであるため、細胞培養関連消耗品が経費の多くを占める。平成23年度の経費の節減の結果生じた使用残(18,500円)については、24年度に使用する細胞培養メディム、FBS、培養フラスコ類、オートピペットチップ、エッペンドルフチューブの購入経費に組み込む。2.経口抗がん剤と機能性食品成分の相互作用経口投与される抗がん剤は注射抗がん剤と比較して副作用発現の低さから投与頻度が増加しているが、腸管に直接接触することから、食品成分との相互作用においては特に注意が必要である。食品成分が使用頻度の最も高い経口抗がん剤であるTS-1等の効果発現に及ぼす影響をα-defensinおよびサイトカインの発現量から評価する。このため、24年度の経費から免疫評価のためのサイトカインおよび測定用試薬等の購入に充当する。
沖縄県における児童・生徒の体力と心理的関連要因に関する縦断的研究

平成16年度においては、児童後期における1年間の体力の短期的変化を目的変数とする3つの結果(体力と生活習慣、体力とメンタルヘルス、体力と運動意欲)を導き出した。体力と生活習慣の関係については、小学5、6年生の生活習慣の多くは体力レベルと関連しており、健康に対して好ましい習慣をとっている者ほど体力レベルは高かった。しかし、ほとんどの生活習慣において1年間の変化は体力増加量に影響を及ぼしていないことが判明した。例外として放課後の運動時間の変化と朝食摂取の変化が体力変化と関連を示したことから、これらの生活習慣を維持すると体力が大きく増加することが示唆された。また、体力とメンタルヘルスの関係については、総じて下位尺度(身体症状、抑うつ、対人不安、衝動性、非効力感)が1年後の体力に与える影響は低いと示唆することができた。しかしながら、例外として男子における「対人不安」に関しては有意な説明力を有していた。児童後期の発達段階において、「対人不安」が高い男子は、仲間づきあいがあまり活発に行われずにいたため身体活動量が他の子どもに比べ少なく、その結果短期的な体力の変化に影響を及ぼしたと考えられる。最後に運動意欲に関して02年度の体力得点を目的変数、01年度の運動意欲テストの各下位尺度を説明変数とする重回帰分析を行った結果、男子では自己概念尺度で、また、女子については失敗回避尺度で01年度の体力得点に次いで有意な説明力を有する値が示された。男子においては優越感が劣等感を凌(しの)ぎ、正の方向の自己概念尺度が体力を説明する要因になったと考えられ、女子においては、劣等感が優越感を凌ぎ、失敗回避尺度が有意に体力に影響する要因になったと推察される。沖縄県における児童・生徒の体力とライフスタイルを含めた心理的要因との関連を縦断的に検討するため、第1年次目である本年度(平成14年度)は、小学6年生約2000名を対象として児童・生徒用メンタルヘルス尺度の検討と「運動能力」「体格」および「運動意欲」「体育授業における対処行動能力」に関するベースラインデータの収集に努めた。さらに、体力低下が児童・生徒期ばかりではなく、前発達段階である幼児期にまで及んでいるとする先行研究の結果から、本研究の発展性を鑑み、幼児の運動能力とライフスタイルに関する基礎的データの収集を行った。小学生のメンタルヘルス尺度に関しては「身体症状」「抑うつ」「対人不安」「衝動性」「非効力感」の5因子が抽出された。また、メンタルヘルスと日常生活関連要因との関係について、「身体症状」に関しては睡眠時間、いじめ、病休、仲間はずれといった項目が、関与していることが明らかになった。「抑うつ」に関しては、自分の健康状態、友だちとのもめごと、新しい友だちなどで有意な関連性が示された。同様に「衝動性」では、友だちとのもめごと、健康状態、いじめ、就寝時間の4項目で、また「対人不安」では、友だちをつくること、健康状態、仲間はずれ、成績、家族との会話、友だちとのもめごと。「非効力感」では、健康状態が悪い、成績が悪い、仲間はずれなどの項目でそれぞれ有意な関連性が認められた。幼児期における基礎的データの分析では、特に男児においてライフスタイルと運動能との間に有意な関連性が示唆される項目が多く見られ、「外遊びの多さ」「年上と遊ぶ」「母親の運動好き」「室内よりも戸外で遊ぶ」などの項目で運動能力に対する影響が認められた。第2年次目の平成15年度は本研究の主自的である体力の変化と心理的関連要因との関係について検討するため、本年度と同じ対象児を追跡し、同様の手続きで調査を行うことによって縦断的な分析を実施する予定である。

沖縄県における児童・生徒の体力とライフスタイルを含めた心理的要因との関連を縦断的に検討するため、第2年次目である本年度(平成15年度)は、中学1年生約1800名を対象(昨年度からの実施者約900名)として新体力テストを実施するとともに「ライフスタイル調査」「メンタルヘルステスト」「体育授業における対処行動能力調査」のデータ収集を行った。本年度のデータに関する横断的解析については現在整理・分析中であるが、「ライフスタイル調査」「メンタルヘルステスト」「運動意欲テスト」に関しては、一部体力との関連性を検討するため、予備調査時(平成13年度)とほぼ1年後(平成14年度)のデータを重ねあわせ、1年間という短期ではあるが縦断的な分析を施した。縦断的な視点による体力とライフスタイルの関連性を検討するため、ライフスタイルはベースライン時から追跡調査時にかけて好ましい習慣を維持した群、好ましくない習慣を維持した群、好ましい習慣に改善した群、好ましくない習慣に悪化した群の4パターンに分けるとともに、体力合計点は1年間の変化量を算出した。統計解析は、体力合計点変化量を従属変数、ライフスタイル変化パターンを独立変数とした共分散分析を行った。その結果、男女の放課後の運動時間の変化と男子の朝食摂取の変化のみが体力変化と関連したにすぎず、睡眠時間、テレビゲーム、習い事などの生活習慣の変化は体力変化に影響を及ぼしていなかった。さらに、好ましい放課後の運動習慣を維持している児童は、元々体力レベルが高いだけでなく、その増加量も大きいのに対して、運動しない習慣を維持している児童は、元々体力レベルが低くその増加レベルが小さいということが示唆された。次年度は体力の変化と他の心理的関連要因との縦断的関係について検討するため、これまで得たデータから上記と同様の分析を行い、1年間のみでなく2年間における縦断的な視点も含め、体力と運動意欲、体力とメンタルヘルス、体力と体育授業における対処行動能力の関連性について検証し、論文や報告書としてまとめる予定である。平成16年度においては、児童後期における1年間の体力の短期的変化を目的変数とする3つの結果(体力と生活習慣、体力とメンタルヘルス、体力と運動意欲)を導き出した。体力と生活習慣の関係については、小学5、6年生の生活習慣の多くは体力レベルと関連しており、健康に対して好ましい習慣をとっている者ほど体力レベルは高かった。しかし、ほとんどの生活習慣において1年間の変化は体力増加量に影響を及ぼしていないことが判明した。例外として放課後の運動時間の変化と朝食摂取の変化が体力変化と関連を示したことから、これらの生活習慣を維持すると体力が大きく増加することが示唆された。また、体力とメンタルヘルスの関係については、総じて下位尺度(身体症状、抑うつ、対人不安、衝動性、非効力感)が1年後の体力に与える影響は低いと示唆することができた。しかしながら、例外として男子における「対人不安」に関しては有意な説明力を有していた。児童後期の発達段階において、「対人不安」が高い男子は、仲間づきあいがあまり活発に行われずにいたため身体活動量が他の子どもに比べ少なく、その結果短期的な体力の変化に影響を及ぼしたと考えられる。最後に運動意欲に関して02年度の体力得点を目的変数、01年度の運動意欲テストの各下位尺度を説明変数とする重回帰分析を行った結果、男子では自己概念尺度で、また、女子については失敗回避尺度で01年度の体力得点に次いで有意な説明力を有する値が示された。
不純物周囲の超伝導状態、特に秩序パラメータの空間変化を取り扱う新しい理論の開発

超伝導状態における不純物効果を研究、以下の成果を得た:(1)秩序パラメータの空間変化を扱う方法を研究、従来の準古典Green関数に加え、散乱の中間状態を記述するGreen関数を導入することで、秩序パラメータの空間変化をセルフコンシステントに決定できることを見出した。入射電子に対し、散乱状態をどの散乱角度のものまで取り入れるかに関し課題が残っているが、それを克服することで、本研究申請後、前年度中に完成した実空間対角化からのアプローチ(Y.Onishi,Y.Ohashi,Y.Shingaki and K.Miyake:J.Phys.Soc.Jpn.65(1996)675.)より、細かいエネルギースケールを扱う事が可能になる。例えば、超伝導状態密度は、実空間対角化ではそのエネルギー分解能の悪さからギャップ内の不純物準位を特定することが困難であるが、今回研究した方法では準古典理論に基づいている為、ギャップ内の微細構造を計算できる。(2)本研究課題の目的の一つ、時間反転対称性の破れた超伝導状態出現時における自発電流発生の可能性を一般的立場から研究した。従来、この種の超伝導状態では全電流有限の自発電流が生じるであろうことが理論的に予想されていた。これに対し、本研究はたとえ上記超伝導が実現しても全電流有限の自発電流は生じ得ないことを証明した。両者の不一致は、従来の理論がBCS超流動がないものとして議論していたことに因る。即ち、本研究成果は、上記超伝導においては、従来無視していたBCS超流動を加味しなくてはならないことを明らかにした。この問題は(1)にも関係しており、今後、超流動状態を如何に取り込むか、検討が必要である。
真珠バイオミネラリゼーション分子機構に基づく機能性融合ナノマテリアルの創製

本研究では、マベ真珠アラゴナイト結晶の有機マトリックスタンパク質を無機材料と組み合わせることで、これまでにない機能を付加した融合マテリアルを創製することを目的とした。具体的には,真珠マトリックスタンパク質多層膜にユーロピウム(Eu)錯体であるEu (phen)2(NO3)2を導入したところ、マトリックスタンパク質との特異的相互作用が観察され,さらに真珠結晶配向が異なる多層膜サンプルや薄膜間距離の制御により蛍光発光特性が変化するなど、興味深い知見が得られた。さらに今回,真珠マトリックスタンパク質-Eu複合体の相互作用様式を解析するとともに、薄膜間距離の制御を利用したセンサー材料への応用も検討した。結晶配向性に関わるマトリックスタンパク質を脱リン酸化処理することで発光特性に違いが見られ,Eu錯体が真珠アラゴナイト結晶配向性に応じて特異的に取り込まれ,タンパク質中のリン酸化アミノ酸が相互作用に関与していることが示唆された。さらに、化学修飾法からカルボキシ基やチロシン残基が修飾されたDOPAがEuとの相互作用に関わることも示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。生物が創り出すバイオミネラルのもつ巧妙な構造・機能を明らかにし、その特徴を利用することができれば、新規の機能性ナノ材料を創り出すことが期待できる。これまでマベ真珠アラゴナイト結晶形成(配向性制御)に関わる外套膜分泌タンパク質の構造と機能を明らかにしてきた。これまでの成果に基づいて、平成25年度は,真珠マトリックスタンパク質のリン酸化構造を明らかにするとともに,マトリックスタンパク質多層膜に炭酸カルシウム以外の有用無機分子も導入し、バイオミネラルを超える新規融合マテリアルの調製・特性を検討した。マベ真珠アラゴナイト層をEDTAにより脱灰したマトリックスタンパク質多層膜を調製し, 2D-PAGEおよびProQ Diamondによる染色(リン酸化の有無)で解析した。その結果,マトリックスタンパク質は部分的にリン酸化されていることが判明した。このマトリックスタンパク質層についてDMSOおよび水からエタノール(EtOH)へと溶媒を置換すると膜間厚さが変化し,EtOH濃度依存的に減少し,厚さを制御できることが判明した。今回は,さらにマトリックスタンパク質多層膜中に希土類蛍光性Eu錯体を導入した新規融合マテリアルを調製し,その発光特性を解析した。興味深いことに,多層膜中に取り込まれたEu錯体は,特異的に配向していることがわかり,その発光特性は結晶配向性のよい真珠と悪い真珠,さらにリン酸化の有無により違いがみられ,リン酸化されたマトリックスタンパク質とEu錯体との特異的相互作用によるものであることが示唆された。さらにDMSOとEtOH中で発光特性が異なり,膜間の厚さにより蛍光の発光特性が異なることが示唆された。このように真珠マトリックス多層膜タンパク質-Eu錯体は,配向や膜間厚さによる蛍光発光特性が制御可能なユニークな特徴をもつことがわかった。当初予定したチタニアとの融合マテリアルの調製が遅れているが,代わりに希土類蛍光性錯体と真珠マトリックスタンパク質との融合マテリアルに関して,興味深い特性が明らかになり進展した。希土類蛍光性錯体と真珠マトリックスタンパク質との融合マテリアルについて、構造を明らかにしていくと同時に,発光特性の違いを利用してセンサー材料などへ展開する。一方、チタニアと真珠マトリックスタンパク質の融合マテリアルについては、早急にすすめる。
細胞表層糖鎖による免疫制御機構の解明とその利用

糖鎖は、免疫機構に深く関与している。本研究は、糖鎖が免疫制御に働く機構の一端を明らかにするとともに、その機構を利用した免疫制御法を開発することを目的としている。申請者は、細菌由来自然免疫刺激糖鎖の構造と生物機能を解析し、それらが免疫活性化とそれに伴った免疫抑制を引き起こすことを明らかにした。その制御が容易ではないことから、主に生体由来の糖鎖を利用した新たな免疫調節法を考案するに到った。特にコアフコース等のN-グリカンの糖鎖修飾による免疫調節機能に焦点をあて、コアフコース認識レクチンの探索、コアフコース転移酵素阻害剤の開発、それらの免疫調節への利用について検討し、自然免疫調節剤の併用を含め、新たながん免疫療法に結びつけることを目的とする。本年度はまず,N-グリカンライブラリの構築を行った.コアフコース、バイセクティンググルコサミン、ポリラクトサミン、末端ガラクトースおよび末端シアル酸の機能を調べるために、糖鎖ライブラリを合成した。その結果,昨年度までにコアフコース含有糖鎖,バイセクティンググルコサミン含有糖鎖,ポリラクトサミン含有糖鎖の合成を達成した.また,合成した糖鎖を用いたレクチンとの相互作用解析も行った.シアル酸含有糖鎖とシグレックの相互作用をSTD-NMRにより解析した.また,コアフコースを認識するレクチン候補を発見し,SPR,STD-NMRなどによりその相互作用を解析した.さらに,コアフコースの機能制御を目指してコアフコースの生合成酵素であるFUT8の阻害剤の開発も行い,細胞系においても機能する阻害剤を得た.加えて,生細胞上での糖鎖が膜タンパク質の動態に及ぼす影響を調べるために,HaloTagテクノロジーを用いて合成N-グリカンを細胞表面に提示するシステムを構築法した。これを用いて種々の合成糖鎖で修飾した膜タンパク質が相互作用する分子の解析やそれが引き起こす動態変化を解析している.本研究では,コアフコースなどN-グリカンの構造修飾による免疫制御機構の解明を目指し、N-グリカンとレクチンとの相互作用を解析する。均一構造のN-グリカンを有する糖タンパク質モデルの構築法を確立し、蛍光イメージングによりを動態解析し、N-グリカンとレクチンのネットワークにより免疫関連受容体の動態と機能が制御されるという仮説を検証する。コアフコース転移酵素FUT8の阻害剤を開発し、転移酵素阻害剤を用いた生体内の糖鎖構造の制御による免疫調節という前例の無い課題に挑む。レクチンリガンドとなるN-グリカン、FUT8阻害剤、自然免疫受容体、自然抗体リガンドとそれらの組み合わせを用いた免疫制御について検討し、新規な免疫制御法と、さらにはそれを応用したがんワクチン療法を開発する。本年度はその基盤となるN-グリカンの合成において進展があった.昨年度までに合成したコアフコース含有糖鎖,バイセクティンググルコサミン含有糖鎖,ポリラクトサミン含有糖鎖の合成を基盤として,多分岐N-グリカンをより効率的に構築する多様性指向型の合成ルートを構築しつつある.本研究において,糖鎖合成が最も時間,労力がかかる過程であるが,この部分において大きく進展した.また,コアフコース認識レクチンの候補を発見した.発見したレクチンとコアフコース含有糖鎖との親和性をSPR,STD-NMRなどにより解析した.また,STD-NMRを用いたシグレックとの相互作用解析も行った.生細胞上での糖鎖が膜タンパク質の動態に及ぼす影響を調べるための実験に関しても,HaloTag融合GPRアンカータンパク質を発現する細胞を調製し,N-グリカンを細胞表面に提示するシステムを構築し,提示したN-グリカンガレクチンにより認識されることを確認した.今後N-グリカンの機能を調べる基盤の構築に成功したと考えている.(i)N-グリカンライブラリの構築:現在開発中の多様性指向型合成ルートの構築を急ぎ,これを用いて,多様なN-グリカンの効率的合成を行う.特にシアル酸やポリラクトサミンを含有する糖鎖の合成に注力する.なお,ポリラクトサミン鎖含有糖鎖は化学合成による糖鎖骨格の構築後に酵素合成を用いて糖鎖の伸張を行う予定で,その方法論は確立しており,本年は多数の糖鎖を実際に合成する.(ii)分子レベルでの糖鎖とレクチンの相互作用解析:合成した糖鎖を用いて,シグレック,ガレクチンと糖鎖の相互作用をSTD-NMRにより解析する.SPRによる親和性の測定も行う.また,これまでに発見したコアフコースを認識するレクチン候補と糖鎖の相互採用解析も引き続き行う.さらに,新たな糖鎖認識レクチンについても探索する予定である.(iii)細胞レベルでの糖鎖修飾膜タンパク質の動態解析:HaloTagテクノロジーにより合成N-グリカンを細胞表面に提示し,糖鎖が膜タンパク質の動態に及ぼす影響を精査する。種々の糖鎖で修飾した膜タンパク質を調製し、それらについて一分子蛍光観察をはじめとした種々の蛍光イメージングにより解析する。ポリラクトサミンやコアフコースがエンドサイトーシスを抑えると報告されているので、これらの現象の再現を含め、詳細な動態解析を実施する。(iv) in vivoで利用可能なFut8阻害剤の開発:Fut8阻害剤の探索について、33,000個の化合物ライブラリを用いたHigh-throughput screeningを実施し、FUT8阻害剤のファーマコフォアを発見した。現在、構造最適化を進めており、IC50が数μMの化合物を見出している。一方で,このFUT8阻害剤は安定性や膜透過性に課題があることも分かってきた.

そこでプロドラッグ化を検討し,細胞,in vivoで利用可能な阻害剤の開発を目指す.種々の糖鎖は、自己・非自己の認識に働くことにより、免疫機構に深く関与している。本研究は、糖鎖が免疫制御に働く機構の一端を明らかにするとともに、その機構を利用した免疫制御法を開発することを目的としている。申請者は、細菌由来自然免疫刺激糖鎖の構造と生物機能を解析し、それらが免疫活性化とそれに伴った免疫抑制を引き起こすことを明らかにした。その制御が容易ではないことから、主に生体由来の糖鎖を利用した新たな免疫調節法を考案するに到った。特にコアフコース等のN-グリカンの糖鎖修飾による免疫調節機能に焦点をあて、コアフコース認識レクチンの探索、コアフコース転移酵素阻害剤の開発、それらの免疫調節への利用について検討し、自然免疫調節剤の併用を含め、新たながん免疫療法に結びつけることを目的とする。本年度はまず,N-グリカンライブラリーの構築を行った.コアフコース、バイセクティンググルコサミン、ポリラクトサミン、末端ガラクトースおよび末端シアル酸の機能を調べるために、糖鎖ライブラリを合成した。その結果,コアフコース含有糖鎖,バイセクティンググルコサミン含有糖鎖の効率合成を達成した.また,合成した糖鎖を用いたレクチンとの相互作用解析も行った.シアル酸含有糖鎖とシグレックの相互作用をSTD-NMRにより解析した.また,コアフコースを認識するレクチン候補を発見し,SPR,STD-NMRなどによりその相互作用を解析した.さらに,コアフコースの機能制御を目指してコアフコースの生合成酵素であるFUT8の阻害剤の開発も行った.加えて,生細胞上での糖鎖が膜タンパク質の動態に及ぼす影響を調べるために,HaloTagテクノロジーを用いて合成N-グリカンを細胞表面に提示するシステムを構築法した。これを用いて種々の合成糖鎖で修飾した膜タンパク質が相互作用する分子の解析やそれが引き起こす動態変化を解析している.本研究では,コアフコースなどN-グリカンの構造修飾による免疫制御機構の解明を目指し、SPRやNMRを用いてN-グリカンとレクチンとの相互作用を解析する。均一構造のN-グリカンを有する糖タンパク質モデルの構築法を確立させ、その細胞表層の動態解析を蛍光イメージングにより行い、N-グリカンとレクチンのネットワークにより免疫関連受容体の動態と機能が制御されるという仮説を検証する。コアフコース転移酵素Fut8の阻害剤を開発し、転移酵素阻害剤を用いた生体内の糖鎖構造の制御による免疫調節という前例の無い課題に挑む。レクチンリガンドとなるN-グリカン、Fut8阻害剤、自然免疫受容体、自然抗体リガンドとそれらの組み合わせを用いた免疫制御について検討し、新規な免疫制御法と、さらにはそれを応用したがんワクチン療法を開発する。本年度はその基盤となるN-グリカンの合成において大きな進展があった.コアフコース含有糖鎖およびバイセクティンググルコサミン含有糖鎖の効率合成を達成した.ここで用いた合成手法はその他のN-グリカンの合成にも適用可能な汎用性の高いものである.本研究において糖鎖合成が最も時間,労力がかかる過程であると予想していたが,この部分において本年度は大きく進展した.
心不全進展過程におけるカルシウム活性化中性蛋白分解酵素(CANP)の役割

【研究概要】心不全進展過程における心筋細胞内カルシウム活性化中性蛋白分解酵素(Calcium activated neutral protease:CANP)の役割を調べるため、心機能測定装置を植え込んだ高頻度右室ペーシング誘発心不全犬に4週間のペーシング全期間を通じCANP阻害薬NCO700を連続投与し検討。【本年度までの実績】ビーグル犬12頭を麻酔し無菌的に左室圧ゲージ、大動脈圧及び左房圧カテーテル、心拍出量測定用電磁流量計、右室ペーシングカテーテルを植え込んだ。うち3頭は術後測定開始までに死亡したため、残り9頭につきイソプロテレノール(ISO)に対する心筋反応性を左室dP/dtを指標として調べた後、右室を240/分の頻度でペーシング。4週間目に再度ISOに対する左室心筋反応性を調べた後、過量のペントバルビタールを投与し後のβ受容体数測定のため心筋を処理。高頻度ペーシング中を通じ、9頭中6頭には生理食塩水(対照群)を、3頭にはNCO700を(NCO群)投与。生理食塩水群の1頭は左室圧ゲージ破損のため中途脱落。NCO700投与群の1頭は現在ペーシング進行中。現在解析可能範囲で解析すると、対照群のペーシング前baselineのdP/dt(mmHg/sec2)は3180±204から2100±297に低下。NCO群のbaselineは3075±125から1875±525に低下。ISO 0.4μg/kg/min静脈内投与に対するdP/dtの増加(ΔdP/dt)は、対照群がペーシング前の2220±511から後1540±831に減弱。NCO群ではペーシング前2275±425から550±150ヘと減弱。心筋β受容体数はNCO群の1頭で測定、92fmol/mgであった。残り6頭の心筋は保存中。【考案】今年度は術後死亡が予想外に多かったため未だ実施頭数が少なく断定はできないがNCO投与群における心筋反応性低下が著しかった。CANPは本来心筋構成蛋白の新陳代謝に関与するとされるが、その阻害がカルシウム過負荷により傷害された心筋turnoverに悪影響を及ぼす可能性もある。現在進行中の犬も含め頭数を加え研究を完了すればCANPの役割の一端を解明可能と考える。【研究の概要】心不全進展過程における心筋細胞カルシウム活性化中性蛋白分解酵素(CANP)の役割を調べるために、心機能測定装置を植え込んだ高頻度ペーシング誘発心不全犬を用いCANP分解酵素阻害薬であるNCO700を高頻度ペーシング期間を通して慢性投与し検討した。【本年度までの実績】ビ-グル犬5頭を麻酔し無菌的に左室圧ゲージ、大動脈圧及び左房圧カテーテル、心拍出量プローブ、右室ペーシングカテーテルを植え込んだ。イソプロテレノール(ISO)に対する心筋反応性を左室dP/dtを指標として調べたのち240/分で右室を4週間ペーシングし再度ISOに対する反応性を観察した後、致死量のペントバルビタールを投与し、心筋を後のβアドレナリン受容体数測定のために処理し保存した。高頻度ペーシング期間を通じて、5頭中3頭には生理食塩水を(対照群)、2頭にはNCO700を(NCO群)投与した。その結果、baselineの左室dp/dt(mmHg/sec)は対照群では3233±309から1900±163に低下し、NCO群では2950±50から1500±250に低下した。ISO(0.2μg/kg/min、5分間静注)に対する反応性(△dp/dt)は、対照群でペーシング前2000±294からペーシング後1400±1020へと低下、NCO群では2225±225から325±125へと低下した。心筋βアドレナリン受容体数はNCO群の1頭で測定し92fmol/mgであった。また1頭に機器を植え込み実験が進行中である。【考案】実施頭数がいまだ少なく断定はできないが、現在のところ寧ろNCO投与群で心筋反応性が大きく低下し、仮説と逆の結果であった。CANPは本来心筋構成蛋白のturnoverにも関与するとされるが、その阻害が悪影響を及ぼす可能性も考えられた。いずれにせよ本年度研究を継続、完了させることによりCANPの役割の一端を解明できると考える。

高頻度ペーシング中を通じ、9頭中6頭には生理食塩水(対照群)を、3頭にはNCO700を(NCO群)投与。生理食塩水群の1頭は左室圧ゲージ破損のため中途脱落。NCO700投与群の1頭は現在ペーシング進行中。現在解析可能範囲で解析すると、対照群のペーシング前baselineのdP/dt(mmHg/sec2)は3180±204から2100±297に低下。NCO群のbaselineは3075±125から1875±525に低下。ISO 0.4μg/kg/min静脈内投与に対するdP/dtの増加(ΔdP/dt)は、対照群がペーシング前の2220±511から後1540±831に減弱。NCO群ではペーシング前2275±425から550±150ヘと減弱。心筋β受容体数はNCO群の1頭で測定、92fmol/mgであった。残り6頭の心筋は保存中。【考案】今年度は術後死亡が予想外に多かったため未だ実施頭数が少なく断定はできないがNCO投与群における心筋反応性低下が著しかった。CANPは本来心筋構成蛋白の新陳代謝に関与するとされるが、その阻害がカルシウム過負荷により傷害された心筋turnoverに悪影響を及ぼす可能性もある。現在進行中の犬も含め頭数を加え研究を完了すればCANPの役割の一端を解明可能と考える。
スワヒリ語詩の発展史及びその社会的機能に関する研究

本研究は、スワヒリ語詩の全貌を体系的に把握・総括することを目指しており、そのために二つの課題が追求される。一つ目は、スワヒリ語詩の文学史の記述であり、成立時から現在までの詩の形式的・言語的・内容的変化の把握である。二つ目は、詩の社会的役割の解明である。スワヒリ語詩はその発生当初から、侵略者に対する抵抗や、独立闘争、独立後の国民意識の統合など、政治的な目的のために活用されてきた。スワヒリ語詩は、日本や欧米の詩と比べて、社会に直接働きかける力をより強く持っていると考えられる。よって本研究の完成により、日本や欧米の言語芸術とは全く異なる新たな文学モデルを提示することができるだろう。
光波の並列処理性を活用した実時間行列演算用光学系の高精度化とデイジタル演算化

筆者らが、従来提案し、研究を進めてきた"実時間多段行列乗算用光学系"に関して、光学系中の性能劣化要因を理論的・実験的に検討して、高精度化を図るための新しい構成法を開発した他、入力行列をディジタル化するためのコーディング手法を考案し、更に本光学系を用いて逆行列を求める手法を提案して、その基礎的な検討を行った。光波応用情報処理の研究においては、近年の光デバイスの進歩とあいまって"光コンピューティング"ということばに代表される新しい研究分野が形成されている。この中で、光の持つ最大の特徴である"並列情報処理性"を活用したものとして、行列の乗算法が活発に研究されている。筆者らは、これまでに行列を2次元空間光変調器の透過光強度分布として与え、それらの乗算を実行して、答をやはり2次元・行列状の光強度分布として与える光学系を考案した。昭和61年度は、この系に関して以下の研究を行った。まず、3個以上の行列の積を得る際に精度制限要因となる一方向拡散板に関して、理論的・実験的に検討し、精度限界を明らかにした。更に、行列要素間の漏話量と受光器の信号対雑音比等で決る演算精度と演算速度、行列の大きさの限界等を示した。アナログ演算ながら、100次正方行列程度の多段乗算が可能であることが分った。また、本光学系の入力行列要素は、1あるいは0の透過率を持つ空間光変調器の複数の小開口を用いてコーディングすることで、ディジタル化が可能であることを示し、基礎実験にも成功した。精度制限要因である一方向拡散板を用いることなく3個似上の行列積が得られる新しい光学系として、光源に2次元LEDアレーを有する構成も考案し、基礎実験系を得て演算に成功した。この他、これら光学系を応用して逆行列が得られる可能性も示すことができた。以上の成果は、Applied Optics誌2編、国際会論2回の他、研究会等でも発表した。