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グルコサミンの新たな生体内高次機能の解明

骨芽細胞に対するグルコサミン(GlcN)の効果を検討したところ、石灰化が亢進した。また、その効果は、骨芽細胞の中期以降の分化を亢進することで、石灰化を亢進するものと考えられた。また、軟骨細胞におけるGlcNの標的遺伝子を探索したところ、サーチュイン(SIRT)1遺伝子が同定された。また、他の細胞では発現が変化しないことから、軟骨細胞特異的な標的遺伝子であることが示唆された。さらに、GlcN添加によりいくつかの下流遺伝子において発現の変化が認められ、これはSIRT1の発現上昇を介していることが示唆された。アミノ糖であるグルコサミン(GlcN)は、グリコサミノグリカンの構成成分として、生体内での軟骨グリコサミノグリカン合成に使われている。そのためGlcNは、加齢とともに関節の変形や運動障害を伴う変形性関節症に対する予防・治療に使用されている。このような背景から、軟骨代謝に及ぼすGlcNの作用がいままで研究されてきたが、軟骨細胞内での生化学的・分子生物学的な解析はほとんどなされていない。そこで軟骨細胞内におけるGlcNの機能を検討した。その過程で、軟骨細胞におけるGlcNの新たな標的遺伝子としてサーチュイン(SIRT)1を同定した。SIRT1は、軟骨細胞においてグルコサミン添加後24時間でmRNAとタンパク質ともに発現が上昇することから、GlcNの新たな標的遺伝子であることが明らかとなった。また、ヒトにおいてはSIRT遺伝子は17の7種類の存在が知られているが、このGlcNによる発現上昇はほかのSIRT遺伝子にはみられない現象であり、SIRT1特異的であった。また、骨芽細胞のようなほかの細胞種ではSIRT1の発現上昇は見られなかった。以上より、SIRT1はGlcN軟骨細胞特異的な標的遺伝子であることが示唆された。アミノ糖であるグルコサミンは、グリコサミノグリカンの構成成分として、生体内での軟骨グリコサミノグリカン合成に使われている。そのためグルコサミンは、加齢とともに関節の変形や運動障害を伴う変形性関節症に対する予防・治療に用いられている。このような背景から、軟骨代謝に及ぼすグルコサミンの作用が研究されてきたが、軟骨細胞内での分子生物学的な解析はほとんどなされていない。そこで、軟骨細胞内におけるグルコサミンの機能を検討した。昨年度までに、軟骨細胞に対してグルコサミンを添加した時に、遺伝子発現の亢進する遺伝子を探索したところ、サーチュイン1遺伝子が候補として得られた。一方、グルコサミンの誘導体であるN-アセチルグルコサミンは、グルコサミンと構造が非常に近いにも関わらず、その作用機序や効果はグルコサミンと異なることが報告されている。そこで軟骨細胞におけるサーチュイン1遺伝子に対するN-アセチルグルコサミンの効果を、グルコサミンと比較検討した。その結果、N-アセチルグルコサミンはサーチュイン1遺伝子の発現は更新するものの、サーチュイン1タンパク質の量は変化させないことが明らかとなった。アミノ糖であるグルコサミン(GlcN)は,グリコサミノグリカンの構成成分として,生体内での軟骨グリコサミノグリカン合成に使われている.そのためGlcNは,加齢とともに関節の変形や運動障害を伴う変形性関節症(OA)に対する予防・治療に使用されている.このような背景から,軟骨代謝に及ぼすGlcNの作用がいままでは研究されてきた.一方,OAの発症・進行には軟骨下骨など骨代謝が関与し、進行期のOAでは骨吸収マーカーの上昇が見られるなど、骨代謝と軟骨代謝は密接に関連するが、骨代謝に対するGlcNの効果はほとんど研究されていない.そこで本研究では,グルコサミンが骨代謝に対してどのような効果をもたらすのかを,骨芽細胞培養細胞株を用いて検討した.マウス骨芽細胞様培養細胞株(MC3T3-E1)に対し,デキサメサゾン,&#61538;-グリセロリン酸,アスコルビン酸を含む培地で培養し,骨芽細胞への分化誘導を行った.また,同時にGlcNを添加した.培養後,alizarin red-S(AR-S)染色を行い石灰化能を, RT-PCR法にて骨芽細胞分化マーカーの発現量を評価した.まず,AR-S染色により分化後期に見られる石灰化を検討したところ,GlcNにより石灰化が亢進した.また,初期分化マーカーであるtypeI collagenとalkaline phosphataseの発現はGlcNによりほとんど変化がなかったものの、中期後期の分化マーカーであるosteopontinとosteocalcinの発現が亢進した。

以上より,GlcNは,骨芽細胞の中期以降の分化を亢進することで,石灰化を亢進するものと考えられた.今年度は、グルコサミンの新たな標的遺伝子を同定するという大きな成果を上げることができた。しかも、軟骨細胞特異的な標的遺伝子であることが示唆された。このことは、学術分野のみならず、産業界に与えるインパクトも高いことが予想される。この一部は、学会発表や特許出願を行った。また、研究分担者とも密に協議を行い、研究を遂行することができた。これらは、当初の研究目的と照らし合わせて、おおむね順調に進展していると考える。本年度は、骨芽細胞を用いた培養細胞系での研究を主に行い、グルコサミンの骨芽細胞分化に対する新たな効果を見いだすことができ、その一部は学会発表や査読付き論文としてまとめることができた。これは、当初の研究目的の達成度照らし合わせて、おおむね順調に進展していると考える。今回同定された標的遺伝子であるSIRT1がグルコサミンの直接的な標的遺伝子であるか間接的なものであるかを検討していく。また、SIRT1の軟骨細胞での機能も合わせて検討する。そのため、軟骨細胞での実験に注力する。次年度は、培養細胞を用いた検討を進めつつ、マウスを用いた実験に着手する。変形性関節症自然発症モデルマウスを用い、グルコサミン投与によるマウス硬組織に与える影響を、膝関節を中心に検討する。また、単にグルコサミン投与群と非投与群との比較のみならず、野生型マウスを用いた系との比較を行う。軟骨細胞での実験をおもに行うため、その培養のためや、機能解析などおもにin vitroでの解析に研究費の一部を使用する。また、そこで得られた新たな知見は、学会発表などをおこない広く社会に発信する。そのための旅費などの出張経費にもあてる。これらは、次年度に使用する予定の研究費で可能だと考える。次年度は、変形性関節症自然発症モデルマウスおよび野生型マウスの購入および飼育維持に研究費の一部を使用する。また、それらの解析費用や血清サンプルの解析(ELISAなどのKit、試薬の購入)やそれらのための消耗品に使用する。また、学会の参加費用にも充てる。これらは、次年度に使用する予定の研究費を加えることにより、可能だと考える。
FeCl_2による溶銑の気化脱珪に関する基礎的研究

まず,溶銑中に通常共存する元素が脱珪の際にどのような挙動をとるのかを熱力学的立場から検討した.その結果, MnはSiに後先して塩化してしまうことが推定された.他の元素はおおむね歩留りそうである,と予測された.次いで,スクラップ中のトランスエレメントに着目し, FeCl_2で除去できるかどうか実験的に検討した.その結果,除去は可能であるが,エネルギ的に問題があることを明らかにした.さらに,塩素以外のハロゲンにて精練が可能であるかどうかを熱力学的立場から検討した.その結果フッ素が塩素以上に有利な反応となるであろうことが予測された.以上の検討のもとに報告書の作成を行った.第1章では,溶銑中のSiを塩化することによりSiCl_4を得ることの利点についてのべた.第2章ではこの研究に関する文献調査の結果をのべた.第3章ではSiの塩化反応に関する熱力学的所見をのべた.第4章では実験方法をのべた.まず最初,塩素ガスによる塩化法についてのべ,次いでFeCl_2による方法をのべた. FeCl_2は黒鉛製のプランジャを用いて溶鉄中に投入した.第5章で実験結果をのべた.塩素ガスでの塩化はSiの塩化と共にFeの塩化も生じ,脱珪としては好ましくないことがわかった. FeCl_2での塩化では, Siの塩化が可能であることがわかった.第6章では実験結果に関する考察を行った.その結果次のことが明らかになった.(1)反応は見かけ上溶鉄中のSi濃度の一次反応として記述できること,(2)反応速度は試料重量の逆数に比例すること,(3)反応速度には温度の影響があらわれないが,これは温度が高くなるとSicl_4の標準生成自由エネルギーが大きくなることによる駆動力の減少によるものであること,(4)1回に投入するFeCl_2の量は少い方が効率が良いこと.(5)回収された塩化物はFeCl_4であること.上記の考察のほか, Si以外の溶鉄中不純物の塩化精錬の可能性についても考察した. FeCl_2によりCuも精錬できることを考察し,実験にてこれを確認した.さらに,塩化物以外のハロゲン化物でのSiの脱珪について検討した.最も有望なのはふっ化物であることが考察された.まず,溶銑中に通常共存する元素が脱珪の際にどのような挙動をとるのかを熱力学的立場から検討した.その結果, MnはSiに後先して塩化してしまうことが推定された.他の元素はおおむね歩留りそうである,と予測された.次いで,スクラップ中のトランスエレメントに着目し, FeCl_2で除去できるかどうか実験的に検討した.その結果,除去は可能であるが,エネルギ的に問題があることを明らかにした.さらに,塩素以外のハロゲンにて精練が可能であるかどうかを熱力学的立場から検討した.その結果フッ素が塩素以上に有利な反応となるであろうことが予測された.以上の検討のもとに報告書の作成を行った.昨年度の研究により、Fe【CI_2】により炭素飽和鉄中のSiを塩化除去することのできることが明らかとなった。しかし、Fe【Cl_2】の管理がかなり大変であること、使用する塩化鉄量が銑鉄1t当り約1t必要となることによる超エネルギ損失という問態点のあることがわかった。本年度は上記の点を解決するため、【Cl_2】ガスを直接炭素飽和鉄中に吹き込み、余分に塩化されて発生したFe【Cl_2】は【H_2】にて還元することとした。実験方法は次のようにした。約30gの炭素飽和でSi含有量0.5%の溶鉄を黒鉛るつぼ中に溶解し、アルミナ製のランスをこの計料の底まで入れて【Cl_2】ガスを吹込んだ。溶鉄の表面には別のランスから【H_2】ガスを吹付けた。温度は、1350°Cとした。以上の実験から、0.5wt%のSiを0.05wt%Siにまで下げることのできることがわかった。また、鉄損失量は最大でも5%であり、あまり問題にならないこともわかった。本研究条件下では、40ml/minの【Cl_2】流量までは、反応速度はガス流量に依存し、それ以上ではガス流量には依存しない。また、塩化反応は溶鉄中のSi濃度の一次反応として記述できることが考察された。以上の結果より、本反応の律速段階は溶鉄中のSiの移動速度であろうことが推定された。次年度は、反応速度定数の温度依存性、銑鉄中に共存するMnの脱珪時における挙動をしらべる予定にしている。
熊用木製罠復元による製作技術の記録と展示用資材としての保存

○研究目的本研究の目的は熊用大型木製罠の復元を行い、その過程を記録し、博物館での展示用の実物資料として保存することである。かつて東北地方の各地で猟師(マタギ)がこれを製作し、熊を捕獲していた。この木製罠はオツソやヒラと表記され、17世紀半ば以降に東北諸藩では狼や熊の捕獲に使用されてきた。300年以上の歴史がある伝統的狩猟具であるが、昭和30年代から使用されなくなり、その製作経験者が東北全域で数人にまで減少している。近年中に復元できなくなる可能性が極めて高く、この伝統的狩猟具の製作技術の記録と実物資料の保存を目指した。○研究方法山形県小国町小玉川および秋田県北秋田市阿仁の2ヶ所で熊用大型木製罠の製作経験のある旧猟師が罠を旧来と同じ材料と製作方法で原寸大に復元した。その復元の模様を写真、動画で記録し、復元した罠を計測後に解体して東北歴史博物館へ移送した。その費用として罠材料費、復元人件費、映像記録委託費などが必要とされたが、交付額を大幅に超過するため、不足分として文化庁の補助金(文化芸術振興費補助金、地域の核となる美術館・歴史博物館支援事業)を充当した。これによって1旧猟師による熊捕獲用大型木製罠の復元、2復元過程の写真および動画撮影と動画編集、3復元罠の解体および搬送を行った。現在、罠部材は東北歴史博物館において乾燥処理をしており、展示に向けて準備を進めている。○研究成果小玉川および阿仁で復元した熊捕獲用大型木製罠は同じくヒラオトシと呼ばれ、その基本原理は類似するが、細部には異同が認められた。具体的は両者ともにイカダに乗せた重しを落下させて熊を圧殺する仕掛けであるが、その起動はヒモを引くタイプと枝を踏むタイプに分かれる。また、重しに石礫または朽ち木を使用し、結束材に小木(シバキ)またはブドウ蔓を使用するなどの違いが認められた。これらは罠の設置場所近くで調達されるものであり、使用部材は地域適応が明瞭であることも判明した。
糖尿病性合併症の成因としてのアルド-ス還元酵素遺伝子発現機構の意義について

ソルビト-ル産生に関与する酵素にはアルド-ス還元酵素(AR)以外にアルデヒド還元酵素の存在が知られており,これら酵素の意義については不明な点が多かった。そこで,腎糸球体由来のメサンギウム細胞でソルビト-ル産生にこれら酵素がどの程度関与しているかを検討した。その結果,ARがソルビト-ル産生量を調節している主要な酵素であることが明らかとなった。ついで,本酵素の遺伝子発現の機構をARmRNA量及びAR活性を測定することにより検討した。先ず,メサンギウム細胞にARmRNAの存在を確認したのち,グルコ-ス,カテコ-ルアミン,グルココルチコイド,IGFーI等の添加がAR活性,ARmRNAに及ぼす影響を観察したが,活性,mRNA量共に有意の変化を示さなかった。そこで,浸透圧の影響を見るためNacl添加の効果を検討したところ,300mOsmの添加によりAR活性の増加とソルビト-ルの増量が生じた。糖尿病では高浸透圧状態が生じていることから,AR活性の変化が惹起されるのではないかとも推定されるが,Nacl濃度から非生理的な高値であるため,invivo状態における意義については今后の検討が必要であろう。以上の研究結果からは,ソルビト-ルの産生量がAR遺伝子のレベルで調節されているとの確認は得られなかったが,浸透圧がAR遺伝子の発現に影響を与え得るとの成績は,今后糖尿病状態における浸透圧の変化とソルビト-ル産生との関連を検討する必要性を示唆している。更に,糖尿病患者におけるAR遺伝子の差異についても検討が望まれる。いずれにせよ,ソルビト-ル産生経路は種々の細胞機能障害と関係しているとの傍証が得られており,その詳細を明らかにすることが合併症の発生機序を解明する上で極めて重要であると思われる。糖尿病性合併症の原因として高血糖に基づくポリオ-ル代謝等の代謝異常が重視されているが、血糖値以外の増悪因子の存在も多くの臨床統計から示唆されている。即ち、ポリオ-ル代謝の異常説ではソルビト-ル過剰産生の原因として基室となるグルコ-スの供給量(血糖値)が重複されているが、ソルビト-ル産生系の律速酵素であるアルド-ス還元酵素(AR)の役割にも注目する必要性が指摘されている。そこで本研究では、1.ARのcDNAを用いたARmRNAの特異的測定法を導入し、2.糖尿病におけるソルビト-ル産生増加にARmRNAの変化が関与しているか否かを観察し、3.ARの遺伝子レベルでの調節因子の有無を検討することにより、血糖値以下の合併症増悪因子の解明を試みた。本年度は、糖尿病性腎症の主病変が生じる腎系球体及び糸球体培養細胞を用いて検討し、以下の結果が得られた。1.米国NIHのカ-バ-博士により提供を受けたラットARのcDNAを用い、腎系球体の培養メサンギウム細胞にARmRNAの存在することをNorthern blot法により見い出した。また、本cDNAがARの遺伝子レベルでの変化を観察する上で有用であることを確認し得た。2.ストレブトゾトシンを投与して作成した糖尿病ラットより糸球体を単離してソルビト-ル含量を酸素法により測定し、糖尿病では約3倍に増加していることを認めた。但し、糸球体のソルビト-ル含量は予想外に低く、56匹のラットからわずかに一検体が得られたのみであった。従って、今后AR活性、ARmRNA量の測定について多数のラットを用意して実験を行なうよう計画している。ソルビト-ル産生に関与する酵素にはアルド-ス

還元酵素(AR)以外にアルデヒド還元酵素の存在が知られており,これら酵素の意義については不明な点が多かった。そこで,腎糸球体由来のメサンギウム細胞でソルビト-ル産生にこれら酵素がどの程度関与しているかを検討した。その結果,ARがソルビト-ル産生量を調節している主要な酵素であることが明らかとなった。ついで,本酵素の遺伝子発現の機構をARmRNA量及びAR活性を測定することにより検討した。先ず,メサンギウム細胞にARmRNAの存在を確認したのち,グルコ-ス,カテコ-ルアミン,グルココルチコイド,IGFーI等の添加がAR活性,ARmRNAに及ぼす影響を観察したが,活性,mRNA量共に有意の変化を示さなかった。そこで,浸透圧の影響を見るためNaCl添加の効果を検討したところ,300mOsmの添加によりAR活性の増加とリルビト-ルの増量が生じた。糖尿病では高浸透圧状態が生じていることから,AR活性の変化が惹起されるのではないかとも推定されるが,Nacl濃度が非生理的な高値であるため,in vivo状態における意義については今后の検討が必要であろう。以上の研究結果からは,ソルビト-ルの産生量がAR遺伝子のレベルで調節されているとの確証は得られなかったが,浸透圧がAR遺伝子の発現に影響を与え得るとの成績は,今后糖尿病状態における浸透圧の変化とソルビト-ル産生との関連を検討する必要性を示唆している。更に,糖尿病患者におけるAR遺伝子の差異についても検討が望まれる。いずれにせよ,ソルビト-ル産生経路は種々の細胞機能障害と関係しているとの傍証が得られており,その詳細を明らかにすることが合併病の発生機序を解明する上で極めて重要であると思われる。
植民地期東南アジアにおける気候変動と社会変容―人文歴史気象学の創成

本研究は,過去の気候変動に対し人間社会がどのように対応してきたかを検討することによって,近代東南アジア史を再考する。蘭領東インド,スペインおよび米領フィリピン,英領ビルマ・マラヤ・シンガポールに関する歴史気象資料の分析から, 1870年代から1940年の期間にどのような異常気象(洪水,旱魃,台風,多雨,少雨など)や中長期的な気候変動(温暖化など)が存在したかを確かめる。ついで植民地の諸資料から,異常気象や気候変動に対し政府がどのような対策を取ったか(治水対策や都市計画など),住民がどのような対応を取ったか(移住,生業・農産物品種の変更など)を検討する。
細胞傷害分子グラニュライシン発現を指標とした臨床病態評価法の開発

MK細胞やCTLの標的細胞破壊として顆粒放出経路が知られており、標的細胞を認識し接触すると顆粒内に含まれる細胞傷害性分子が標的細胞を破壊する。細胞傷害性分子の一つであるグラニュライシンは15kDa前駆体として合成された後9kDa活性型となり細胞傷害性顆粒内で貯蔵され、細胞傷害の場で標的細胞に対して放出される。申請者らはグラニュライシンの細胞内発現をフローサイトメーターで定量的に測定する系を確立し細胞内グラニュライシンの発現を検討した結果、NK細胞内のグラニュライシン発現は健常人に比べ癌患者で有意に低下しており、この低下はガンの進行、免疫状態の低下と相関していた。一方で、グラニュライシンは末梢血上清中にも分泌されていることが明らかにされた。そこで申請者はヒトの末梢血のグラニュライシン分泌量をELISAにて測定する系を確立し検討した結果、PBMC分離後3時間から検出可能になり22時間でほぼピークに達した。また、グラニュライシンは恒常的に合成され、その主たる産生細胞はNK細胞であり、標的細胞K562と共培養するとさらに増加することがわかった。そして健常人ではPBMC中のNK細胞数と正の相関を認めた。一方、癌患者ではその分泌量が健常人に比べて有意に低下しており、NK活性などの免疫状態低下した症例では低い傾向を認めた。しかし患者の中にはグラニュライシン分泌量が異常高値を示す症例も見られており、その際の主たる産生細胞はCD8+T細胞であることが明らかになった。これらのことから、PBMC上清から分泌されるグラニュライシンは、刺激なしで測定可能であるので、宿主のphysiologicalな免疫状態を簡便にしかも的確に把握する有用な評価法となることが明らかになった。NK細胞やCTLの標的細胞破壊として顆粒放出経路が知られており、これらの細胞が標的細胞を認識し接触すると顆粒内に含まれる細胞傷害性分子が標的細胞を破壊する。細胞傷害性分子の一つとして新たに分離されたgranulysinは15kDaおよび9kDaのタンパク質で細胞傷害性顆粒内でperforinと共存していることが明らかにされている。申請者らはgranulysinの細胞内発現をフローサイトメーターで定量的に測定する系を確立した。そして、健常人および癌患者を対象に細胞内のperforinとgranulysinの発現を比較検討した結果、NK細胞内の15kDaおよび9kDaのgranulysin発現は健常人と比べて癌患者で有意に低下しており、この低下はガンの進行、免疫状態の低下と相関していた。しかしMK細胞内のperforin発現は、癌患者でも高発現を維持しており健常人との差は認められなかった。一方で、granulysinは末梢血上清中にも分泌されていることが明らかになった。さらにこの分泌granulysinには15kDaのみのタンパク質が検出され9kDaのタンパク質は検出されていない。そこで、ヒトの末梢血上清中に分泌されているgranulysin量をELIZAにて測定する系を開発した。そして分泌された15kDa granulysin量および末梢血リンパ球における15kDaおよび9kDaのgranulysinの細胞内発現を指標にして、宿主の臨床病態を的確に評価する方法を開発する目的で、健常人と癌患者でのgranulysinの細胞内発現および血液上清中、リンパ球上清中の分泌granulysin量を測定検討中である。

NK細胞やCTLの標的細胞破壊として顆粒放出経路が知られており、顆粒内細胞傷害性分子が標的細胞を破壊する細胞傷害性分子の一つとして分離されたgranulysinは15kDa前駆体として合成された後9kDg活性型となり細胞傷害性顆粒内でperforin等とともに貯蔵されているが、細胞傷害の場で標的細胞に対して放出される。申請者はgranulysinの細胞内発現をフローサイトメーターで定量的に測定する系を確立し、NK細胞内granulysin発現は健常人と比べて癌患者で有意に低下し、これがガンの進行、免疫状態の低下と相関していることを報告した。また、granulysinは末梢血上清中にも分泌されており、今回、申請者はこの分泌をELISA法により定量する系を確立することができた。そして興味深いことには、この系で検出されるgranulysinはwestern blot解析により15kDaのみで9kDaは検出されなかった。分泌された15kDa granulysinは刺激なしでも検出可能でその主たる産生細胞はNK細胞であり、NK活性、NK細胞数との関連性を認めた。また、NK活性を亢進する刺激により分泌量のさらなる上昇を認めた。そして、癌患者ではその分泌量が健常人に比べて有意に低下していたが、病態によっては異常高値を示す症例も見られた。このように、分泌granulysinによる評価は、NK活性測定のような標的細胞培養を必要としないことから煩雑でなく測定変動も少ない、また、IFN-γ測定と違って刺激なしでも十分検出可能でphysiologicalな免疫状態が反映される利点があるした。がって、ELISA法を用いた分泌granulysin測定法が宿主の免疫状態を簡便にしかも的確に把握する有用な評価法となることが明らかになった。
魚類腸管のアミノ酸吸収機構の解明と高効率成長に向けた応用生理学的アプローチ

タンパク質は消化管においてペプチド・アミノ酸へと分解され、腸上皮細胞に存在する膜タンパクであるペプチド・アミノ酸輸送体を介して体内に取り込まれる。これらの輸送体の存在量および輸送活性は栄養の利用効率、さらには成長に影響すると考えられる。本研究は、魚類のアミノ酸輸送体遺伝子に着目して腸管のアミノ酸吸収機構を明らかにするとともに、それらを指標として成長効率化に応用できる知見を得ることを目的とした。本年度はまず、モザンビークティラピアの腸に発現するアミノ酸輸送体遺伝子の網羅的なスクリーニングを行った。ティラピアのSolute carrierfamily遺伝子のうち、ゲノムデータベースを用いてアミノ酸輸送に関わるもの97種を対象として選び、RT-PCRおよびリアルタイム定量PCRによる組織別発現解析により腸に特異的かつ高い発現を示すものを13種に絞り込んだ。さらに、in situ hybridizationにより腸組織における発現細胞を確認したところ、8種については腸上皮細胞特異的な発現が見られ、残りの5種についても現在解析中である。次に、成長とアミノ酸吸収機構の関係について明らかにするために、淡水と海水飼育における比較を行った。モザンビークティラピアは淡水に比べて海水中で成長率が高いことが知られており、この高成長形質と腸のアミノ酸吸収機構に何らかの関係があることが予想される。そこで、淡水および海水で長期間飼育した個体について腸を前後軸に沿って5箇所に分割し、それぞれの部位におけるアミノ酸輸送体遺伝子の発現動態をリアルタイム定量PCRにより解析した。その結果、5種について淡水飼育群の腸前部で発現が高いという結果が得られた。成長率の低い淡水において、低栄養状態に対する応答としてアミノ酸輸送体遺伝子の発現を高めていることが予想されるが、詳細な機構の解明については今後の課題である。26年度が最終年度であるため、記入しない。
色温度可変蛍光灯システムの開発

我々は18wタイプ直管型昼光色蛍光ランプの外壁に透明なITO導電膜を焼き付け、Hg-Ne混合ガスを封入した放電管を試作した。軸方向に2分割した透明電極間に高周波正弦電圧を加え放電させると、管壁を通して電力が注入され、内壁に赤い負グローが発生する。輝度500600ntまで上げることが可能であったが、外部透明電極による放電に、管内部のフィラメント電極を用いた管軸方向の放電も併用したときには、放電の状態が不安定になることがあり、発光輝度のコントロールは離しくなる。今回は蛍光塗料が白色であったため、色温度も十分に変化することはできなかったが、二方向の放電を併用すると、色温度を4700K2300Kの範囲で制御することができた。しかし、二方向の点灯回路が干渉しあうため、安定に色温度を制御できる範囲では輝度が200ntまで低下した。研究の本年度における実施計画としては、放電管及び回路の設計試作と点灯実験を行ない、改良を加えていくことが主な課題であったが、(1)これまでの可変色放電管の経験をいかしてHgとNeを封入したものを用いることにし、透明ガラス外壁にITO透明膜を焼き付け、これを一対の電極とする放電管を試作した。また、蛍光ランプについては三波長昼光色直管型15WタイプのランプにやはりHgとNeを封入し、ITO透明膜を焼き付けた。さらに、透明膜の電位を一定に保つため一部銀コ-ティングを施した。また、ITO透明膜の抵抗を十分下げることが出来なかったので、二本の平行した銀コ-ティングのみを施した蛍光ランプも試作してみた。(2)点灯実験試作した放電管を周波数・パルス幅を変えながら点灯し、CIE色度・輝度を測定した。クリア-放電管では軸方向に点灯すると陽光柱はHgの青に、沿面放電を行なわせると陽光柱がなくなり負グロ-の赤に切り替えられ、両者を混合すれば中間色も可能である。蛍光ランプ型についても白色からピンク色まで調色可能である。現在、蛍光ランプ型で内部電極を用いた軸方向放電では3000nt以上の輝度が得られるものの、沿面負グロ-では100300ntと十分でないので、今後、(ア)ITO透明膜の抵抗をさらに下げる(イ)小型の蛍光ランプを使う(ウ)点灯回路を改良し管入力を増す、等について実験をつづけていく必要があり、これを次年度の課題として研究の完結を目指す。昨年度の研究実績では、管壁負グロー放電による輝度が十分でなかったため、本年度の研究実施計画では、放電管及び点灯回路を改良し、点灯実験を行なうことが主な課題であったが、(1)ネオン+水銀混合ガス放電管の外壁に焼き付けるITO透明電極の抵抗を極力下げることに努めた。電極配置についてはこれまでで最もよい結果が得られている2分割方式を採用した。放電管は三波長昼光色のものにかえ、白色直管型15Wタイプの蛍光ランプを使用した。また、ネオン封入圧力を変えたものも試作した。(2)点灯実験試作した放電管を周波数を変えながら点灯し、発光輝度・管壁温度・電圧・電流・電力・CIE色度を測定した。点灯回路の改良により管入力を増し、600nit程度の輝度を得ることができたが、透明電極の残留抵抗のため、管壁温度も上昇する傾向にあった。透明電極の品質については、現段階ではある程度のばらつきは避けられず、これが放電管製作の面でのネックになっている。(3)軸方向放電の発光輝度が通常の点灯では数4nit以上あり、また管壁負グロー放電を重畳するとかえって輝度が低下する等、色温度可変蛍光ランプとして実用化の為にはまだ問題がある。(4)蛍光体が白色であったため、色温度の可変範囲がやや狭かった。(5)キセノンと水銀を封入したランプではネオン+水銀のものより輝度を上げることができた。今後、(ア)ITO透明膜の材質や焼成方法の面で新しい方式を開発する(イ)軸方向と管壁方向の2方向点灯の時も、一方から他の回路に回り込まない点灯方式を開発する、等について検討する必要がある。
懸濁重合におけるナイロン被膜ポリスチレン微粒子の調製とその粒径分布の制御

本研究は、ナイロン被膜ポリスチレン粒子の調製条件が、生成された粒子の粒径分布及び平均粒径及ぼす影響について検討した。以下に、検討項目及び結果を示す。1.攪拌速度の減速効果ナイロンの被膜後において変化させた二次攪拌速度のナイロン被膜粒子の粒径分布に及ぼす影響について検討した。攪拌速度の増加に伴い、粒径の顕著な変化は観察されないが、被膜粒子の均一性は減少した。これは、攪拌エネルギーの増加による被膜粒子の破壊の結果である。従って、被膜後に変化させる攪拌速度は、被膜粒子の破壊を行う攪拌エネルギー以下の攪拌速度に設定しなければならないことが明らかになった。このことから、攪拌を停止して被膜粒子を調製することが理想的に望ましいと思われるが、本研究における被膜後の攪拌停止の条件において、被膜粒子の凝集が観察された。これは、被膜からの芯物質の漏れに起因している。このことから、重合終了までの攪拌の継続の必要性が明らかになった。2.芯物質調製における攪拌速度の効果攪拌速度の増加に伴い被膜粒子の粒径は減少するが、均一性は変化しない傾向を示すことから、被膜粒子の均一性は、芯物質の調製段階に依存することが明らかになった。3.界面活性剤濃度の効果被膜化を重合開始2時間後の時点において、界面活性剤濃度の増加に伴い粒径は減少し、均一性は増加した。一方、被膜化を重合開始3時間後の時点において行った場合、界面活性剤濃度の増加に伴い粒径は減少するが、均一性は減少した。均一性の変化は、被膜時点の変化により全く異なる挙動を示すことが分かった。
超早産児におけるRetCamTMを用いた未熟児網膜症眼底検査の影響に関する研究

目的:RetCam(TM)による診察が、超早産児にどのような影響を与えるかを生理学的指標ならびに疼痛評価指標により明らかにする。対象:超早産児であり、修正35週で実施された眼科診察場面を観察した。方法:診察プロトコールにもとづき、安静時、RetCam(TM)診察中、診察後30分の3時点で5分間ずつ、生体情報モニターにより心拍数、SpO2を、デジタルビデオカメラで表情を連続的に記録した。慶應義塾大学看護医療学部研究倫理審査委員会ならびに東京都立墨東病院倫理委員会の承認を得て実施した。結果・考察:開瞼器を装着しカメラが眼球に接触すると、心拍数は安静時に比べ低下した。疼痛スコアは中等度であった。未熟児網膜症は増加、重症化の傾向にあるが、新たに導入されたRetCamTM(広画角デジタル眼底カメラ)を用いた蛍光眼底造影は、血管病態の把握や重症網膜症の病態の解明、光凝固治療の適応を明らかにするうえで有用である。RetCamTMは従来の検査とは大きく異なり、カメラを直接、児の眼球に十数秒間押し当て、眼底写真および蛍光眼底造影検査を行うものであり、児は強い痛みとストレスを経験する可能性がある。本研究の目的は、RetCamTMを用いた眼底検査が、超早産児にどのような影響を与えているかを生理学的指標ならびに疼痛評価尺度を用いて経時的に明らかにすることである。出生後に受ける痛み体験が感覚発達に悪影響を及ぼすことが指摘されており、眼底検査における新しい技術の導入が超早産児にどのような影響を与えるかを明らかにすることは、侵襲的な影響を低減するケアの開発に寄与する可能性がある。平成25年度は、未熟児網膜症の発症率、治療、予後およびRetCamTMによる眼底検査の普及状況、新しい技術の有用性と可能性、新生児の痛みとストレスの予防と治療に関する国内外の文献から早産児の疼痛管理に関する評価尺度の有用性の検討を行い、研究計画を作成した。対象は超早産児10名であり、修正週数29週0日33週6日の期間に眼底検査を受ける児である。測定項目は、心拍数、呼吸数、酸素飽和度および痛み(表情から痛みを評価する:Premature Infant Pain Profile)であり、安静時、眼底検査中、眼底検査後30分の3時点においてデータを収集する。慶應義塾大学看護医療学部研究倫理審査委員会に申請し承認を得た。現在、研究協力施設(都内の総合周産期母子医療センター)の倫理審査申請に向け準備を進めている。眼底所見を画像として客観的に記録できる広画角デジタル眼底カメラRetCam(TM)が、未熟児網膜症の診察に用いられているが、従来の双眼倒像鏡とは異なり、児に対して強い痛みとストレスを与えることが指摘されている。本研究は、RetCam(TM)による診察が、超早産児にどのような影響を与えるかを生理学的指標ならびにPremature Infant Pain Profile(PIPP)により明らかにすることである。対象は、都内周産期センター新生児科NICUに入院する修正3435週の超早産児4名であり、眼科診察のプロトコールにもとづき、安静時、RetCam(TM)診察中、診察後30分の3時点で5分間ずつ、生体情報モニター(Philips IntelliVue MP5T)により心拍数とSpO2を、デジタルビデオカメラ(Sony HDR)で表情を、連続的に記録した。実施に先立ち、慶應義塾大学看護医療学部研究倫理審査委員会ならびに東京都立墨東病院倫理委員会の承認を得た。対象は意思決定能力に関して脆弱性を有するため、児の意思及び利益を代弁できる父母から自由意思に基づき同意を得た。RetCam(TM)による診察は約30秒間実施された。開瞼器が装着され、カメラが眼球に接触すると、HRは170180bpmとbeselineに比べ820%上昇した。一方、SpO2はbaselineより630下降した。診察中のPIPPスコアは816点であり、2名がsevere painと判断され鎮痛剤の投与を考慮すべき状態であった。終了後30分の睡眠覚醒状態は4名ともにQuiet sleepを呈し、刺激に対する反応は認められず疲労困憊の状態であった。HRはbaselineに比べ低値を示した。開瞼器による眼瞼の腫脹と圧痕が著明に認められたことから、疼痛や不快感は持続する可能性が考えられた。本研究の目的は、眼底所見を画像として客観的に記録できる広画角デジタル眼底カメラ(以下、RetCam(TM))を用いた眼底検査が、超早産児にどのような影響を与えるかを生理学的指標ならびにPremature Infant Pain Profile(以下、PIPP)により明らかにすることである。平成27年度は、RetCam(TM)の安全性や影響に関する文献検討およびデータ収集、分析を継続した。しかしながら、代諾者から承諾を得ることが難しく、データ収集が可能な児は2例にとどまった。観察は、眼科診察のプロトコールにもとづき、安静時、RetCam(TM)診察中、診察後30分の3時点で5分間ずつ、生体情報モニター(Philips IntelliVue MP5T)により心拍数、SpO2を、加えてデジタルビデオカメラ(Sony HDR)により表情を連続的に記録した。RetCam(TM)を用いた診察は47秒間行われていた。開瞼器が装着され、カメラが眼球に接触すると、HRは142bpm、RRは28/minと、baselineに比べそれぞれ10%、54%低下した。

SpO2の低下は認められなかった。RetCam(TM)直後30秒間のPIPPスコアは10点でmoderate painであった。終了後30分の睡眠覚醒状態はQuiet sleepで、反応が消失した状態にあり、HR・RRはbaselineに比べより低値を示した。開瞼器による眼瞼の腫脹と圧痕が著明に認められたことから、疼痛や不快感は持続する可能性が考えられた。目的:RetCam(TM)による診察が、超早産児にどのような影響を与えるかを生理学的指標ならびに疼痛評価指標により明らかにする。対象:超早産児であり、修正35週で実施された眼科診察場面を観察した。方法:診察プロトコールにもとづき、安静時、RetCam(TM)診察中、診察後30分の3時点で5分間ずつ、生体情報モニターにより心拍数、SpO2を、デジタルビデオカメラで表情を連続的に記録した。慶應義塾大学看護医療学部研究倫理審査委員会ならびに東京都立墨東病院倫理委員会の承認を得て実施した。結果・考察:開瞼器を装着しカメラが眼球に接触すると、心拍数は安静時に比べ低下した。疼痛スコアは中等度であった。都内総合周産期母子医療センターNICUにおいて、選択条件に合致する対象について予備調査を実施し、データ収集における課題の抽出と対応策を検討した。課題解決にあたっては、新生児科および眼科医師、新生児集中ケア認定看護師のアドバイスを得た。加えて疼痛評価について評定者間の一致率を確認した。研究協力への同意を得た4名の対象について、データ収集、結果の集計と分析および考察し、成果を公表した。新生児看護学、母性看護学、助産学平成27年度は、未熟児網膜症およびRetCam(TM)の安全性や影響に関する最新文献のレビューをすすめるとともにデータ収集と分析を継続し、RetCam(TM)を用いた眼底検査の影響を検証する。早産児の疼痛評価尺度の有用性に関する検討および新生児の痛みとストレスの予防と治療に関するガイドライン確認、調査のためのプロトコールの作成、測定方法の検討など、計画どおり進行している。所属機関の研究倫理審査委員会の承認が得られ、研究協力施設への倫理申請準備中である。研究協力施設(都内の総合周産期母子医療センター)の研究倫理審査委員会に申請し承認を得る。承認後、予備調査を行い、疼痛評価に関する測定者間の評価の同一性を確認し、研究方法を確定する。データ収集と結果の集計、分析を進め成果を公表する。なお、RetCamTMの影響および早産児の痛みとストレスの評価については、引き続き専門家の助言を受けながら進める。
TGF-βの細胞応答に関与するmicroRNAの同定とその機能解析

EMT獲得機構に関わる新規microRNAの同定は、ルシフェラーゼアッセイの実験系を利用したクローニングベクターの作製やmicroRNAのクローニングを予定通りに行った。ところが、miR-200ファミリーというTGF-β誘導性EMTに関わるmicroRNAの報告が先駆けて複数の研究室から報告されてしまったことから(Gregory et al.,Nature Cell Biology,2008,10,593-601.他)一旦実験の進行を停止することにした。microRNAの同定と並行して研究を進めたTGF-βとFGFシグナルのクロストークに関しては、EMT獲得後の細胞が筋線維芽細胞様細胞への分化転換する過程をFGFシグナルが阻止していること、FGFシグナルの下流ではErk経路が重要であること、さらに筋線維芽細胞様細胞への分化転換にはδEF1という転写因子が必須であることなどを見出した。筋線維芽細胞の機能としては張力の増大、I型コラーゲンなどの細胞外マトリックスの産生などが知られており、線維芽細胞とは形態的にも機能的にも大きく異なる。本研究で解析した上皮細胞由来の筋線維芽細胞様細胞と線維芽細胞様細胞では、細胞運動能や細胞外基質分解能などの機能に顕著な違いが認められるため、これらの細胞の癌微小環境への影響を調べるために三次元培養を進行している。上皮細胞への持続的なTGF-β刺激によるEMT獲得細胞が最終的には筋線維芽細胞まで分化転換するという今回の研究成果は組織工学や創傷治癒に対する創薬の観点からも極めて意義深いと言えるため、本研究成果を現在投稿準備中である。
学習機能を持つリハビリ用CPM(連続受動動作制御)装置の開発

CPM(Continuous Passive Motion)装置は、関節機能回復のための治療法における有効な手段として膝などの屈伸運動を連続的に繰り返す機器で、臨床的有効性の高いことが多数報告されている。本研究では、新しい膝関節リハビリテーション用CPM装置として医師等の動作を教示し、これを正確に再現でき、患者の回復状態により負荷の制御等が可能なシステムの提案を行い、その可能性について示した。初年度試作機により問題提起された駆動部の音の軽減や教示作業時におけるアーム動作の円滑化を行うことを主目的として、新たにCPM装置の設計・試作を行った。駆動機構を大腿部アームの基部をDCモータで直接駆動させる機構へと変更し、さらにアームの長さ調節の方法を容易にした。また、膝部にかかる負荷を定量化するための荷重測定器を下腿の上下両側に取り付け、その差分値を測定することにより、純粋に膝のみにかかる荷重を判断できるようにした。次にCPM装置の動作に関しては、取り込みデータに対するCPM動作による再現性について、数名の被験者により測定した結果、装置が取り込みデータに従って正確に追従制御されていることが示された。さらに装置のデザイン面の変更やパッド等の取り付けによる脚への装着感の向上に対しても考慮を払い、実用機として臨床可能な装置の開発を目指した。ローラの慣性の影響等若干の問題点を残したが、従来機と比較してさらに実用性の高い臨床応用可能なCPM装置の試作が行えたと考える。本年度に完了した開発概要を以下の各項目についてまとめる。1)システムの基本設計:開発システムは大別して構造部、駆動部、計測部および制御用ソフトウエアからなるが、個々の設計仕様の決定およびシステム全体の構成を決定した。2)構造部の設計:足アームや各種ジョイントなどの構成部品の図面設計を行った。特に各部品の形状や強度、材質の選択・決定に際しては病院内で使用することを考慮して実用面から考えた安全性の面について検討した。3)駆動部の開発:本システムの主要な動作である学習機能の実施における、正確な位置決め制御が行えるよう駆動機構の構造、動力源の決定を行った。動力源としては制御の簡便性の面からモータを利用したが、トルク・回転数、形状・大きさ、制御性や構造部とのマッチングを考慮してサーボモータ及びステッピングモータの2種類を検討した。駆動機構に関しては、実際の膝の動きに近い動作が行えるよう設計した。4)計測部の開発:CPM動作の実行に不可欠な計測対象として、学習動作の元となる情報として膝角度の時間的な変化の計測を行った。これと同時に治療効果の定量化および膝に対して過度の負荷が生じないよう、膝トルクの経時変化も計測するため足への荷重も測定した。検出のためのセンサはひずみゲージ式の荷重センサを用い、膝角度情報と荷重値からトルクの計算を行った。これらの値は約100msのサンプリング間隔でシステムに接続されたHDDに保存され、主動作時に正確に動作の再現ができるように設計した。5)全体システムの試作開発:上記の結果に基づき、システムのハードウエア部分の試作開発を行い、動作の基本情報の入力と学習動作の再現が実現できることを確認した。CPM(Continuous Passive Motion)装置は,関節機能回復のための治療法における有効な手段として膝などの屈伸運動を連続的に繰り返す機器で,臨床的有効性の高いことが多数報告されている.本研究では,新しい膝関節リハビリテーション用CPM装置として医師等の動作を教示し,これを正確に再現でき,患者の回復状態により負荷の制御等が可能なシステムの提案を行い,その可能性について示した.初年度完成させた試作機により問題提起された駆動部の音の軽減や教示作業時におけるアーム動作の円滑化を行うことを主目的として,今年度、新たにCPM装置の設計・試作を行った.駆動機構を大腿部アームの基部をDCモータで直接駆動させる機構へと変更し,さらにアームの長さ調節の方法容易にした.

また,膝部にかかる負荷を定量化するための荷重測定器を下腿の上下両側に取り付け,その差分値を測定することにより,純粋に膝のみにかかる荷重を判断できるようにした.次にCPM装置の動作に関しては,取り込みデータに対するCPM動作による再現性について,数名の被験者により測定した結果,装置が取り込みデータに従って正確に追従制御されていることが示された.さらに装置のデザイン面の変更やパッド等の取り付けによる脚への装着感の向上に対しても考慮を払い,実用機として臨床可能な開発を目指した.ローラの慣性の影響等若干の問題点を残したが,従来機と比較してさらに実用性の高い臨床応用可能なCPM装置の試作が行えたと考える.
西日本縄文時代土器棺墓の集成的研究

1土器棺墓の事例の集成は、刊行されている調査報告書類を中心におこないつつ、調査中の事例などについても、出来るだけデータの収集につとめた。その結果、西日本全体で約200遺跡、1100基以上の事例を集成することができた。この数値は、報告者が平成4年度におこなった集成(約100遺跡、350基以上)と比較して、遺跡数で2倍、事例数では3倍以上という値となり、土器棺墓資料が急速に増加している現状をみてとることができた。2西日本における土器棺墓の出現は、近畿地方では中期末、中国地方では後期前葉である。九州では後期初頭の事例が1例あるものの、安定して存在するのは後期後葉以降である。西日本を全体としてみれば、東に古く、西にゆくに従い新しくなるという時間的傾斜を示しており、他の文化要素の動態も勘案すれば、東日本で成立・展開した風習の伝播が出現の契機となったと捉えられる。3晩期に流行する合口あるいは合蓋の土器棺の初源的な事例は、後期後葉の九州に求められる。近畿地方では空白期であった後期後葉の土器棺墓が発見されてきており、後期と晩期の断絶は埋まりつつあるけれども、西日本の本州地域における合口・合蓋土器棺の出現は、現状では後期まで遡らない。合口・合蓋土器棺は、九州地方から東へ伝播した可能性が高いと考えている。4土器棺墓は、一般に乳児や小児用の埋葬容器と考えられてきた。しかし再葬であることを示す焼けた人骨や成人骨が土器の中に納められていた事例が増加しつつある。晩期に、土器棺墓が流行する背景に、再葬風習の存在を考慮する必要がある。ただし、新生児が土器に納められていた良好な晩期の事例も発見されており、成人再葬用と未成人用が区別できるのか、墓域の中の位置や土器棺型式から追求することが今後の課題である。
シストリックメモリアーキテクチャに基づく超高速4次元データ圧縮システムの研究開発

本研究では、シストリックメモリアーキテクチャに基づき、データ圧縮を指向した4次元データ数値計算専用プロセッサを設計し、FPGAによる実装を通じ性能評価を行った。以下、本研究課題の実績について概要を述べる。平成17年度では、圧縮アルゴリズムと並列性に関する研究を行い、その高速処理に適したシストリックメモリアーキテクチャを提案した。また、本アーキテクチャに基づき、FPGAによる競合学習専用プロセッサの試作を行った。性能評価の結果、本試作プロセッサは汎用プロセッサと比べて高い速度向上を実現することを確認した。平成18年度では、より汎用な高速4次元数値データ処理を可能とするために、単精度浮動小数点演算に特化したシストリックアレイプロセッサを設計した。本アレイプロセッサの基本処理要素「セル」のデータパスはマイクロプログラムにより制御され、プログラムを変更することにより様々な計算問題を扱うことができる。計算に必要なデータは各セルに分散された局所メモリに格納され、FPGAの持つ総メモリバンド幅を最大限に活かした超並列計算が可能である。本研究では、単一のFPGA上に12x8のセルから成るシストリックアレイを実装し、n次元数値計算の例として2次元の計算流体力学問題を用い性能評価を行った。2次元正方キャビティ内の定常流を計算したところ、僅か60MHzで動作するシストリックアレイプロセッサは、3.2GHz動作のPentium4プロセッサと比べ7倍もの高速計算を実現した。この評価は2次元の数値計算に対するものであるが、提案プロセッサは理論的に4次元データを高速計算可能である。以上、本研究課題では、4次元データの高速処理に対する提案アーキテクチャの有効性が確認できた他、コンパイラ等、今後実用的なシステムを構築する上で必要な開発の指針が明らかとなった。これは、重要な成果である。本研究では、4次元データ圧縮の基本となるベクトル量子化アルゴリズムを提案すると共に、シストリックメモリアーキテクチャに基づく4次元データ処理専用プロセッサを設計し、実装を行った。以下、平成17年度の研究実績について概要を述べる。競合学習に基づいたベクトル量子化に対し、1)最大ひずみを抑制するデータ適応アルゴリズム,2)空間分割並列処理方式による高速ベクトル量子化アルゴリズムを確立した。1)はデータ圧縮においてその単位となるブロックの最大ひずみを抑えるものであり、最大ひずみを考慮せずに平均ひずみの最小化を目的としていた従来のアルゴリズムと比べ、頻出はしないがデータを特徴づけるような情報を保持する点で優れている。2)は並列処理により競合学習を高速化するためのもので、分割された空間における粗粒度並列性を利用している。次に、シストリックメモリアーキテクチャに基づく競合学習専用プロセッサの設計を行った。本アーキテクチャは、シストリックアレイによる超並列演算と、演算回路近傍にメモリを配置する機能メモリの広帯域データ参照の2つの特長を併せ持つ。設計したプロセッサは、競合学習に基づくベクトル量子化を非常に高速に処理可能であるとの見積もりが得られており、FPGAによる試作結果から、シストリックメモリの超並列性が汎用プロセッサと比べて高い速度向上を与えることを確認できた。また、試作ではハードウェアコスト低減のために固定小数点演算器を用いていたが、より汎用な4次元データ処理を可能とするために、浮動小数点演算器を用いた汎用のデータパスを搭載するシストリックメモリアレイの設計を行った。この4次元データ処理専用プロセッサの大規模試作のために、大規模FPGAボードを購入した。来年度に引き続き試作予定の専用プロセッサは、36GFLOPSの短精度浮動小数点演算性能を達成するとの見積もりが得られた。
統語情報と意味構成の相関に関する研究

平成4年度科研費補助金奨励研究(A)「連用関係の階層構造に関する意味構文論的考察」において、基本的な語順傾向を抽出するともに、変化他動詞文における意味・構文的な階層の存在を提示した。本研究においては、これを受けて、個々の動詞句や個々の副詞句の意味特徴と統語特徴をこの階層上に展開することを試みた。具体的には、データの収集と分析を通じて、特に階層的意味情報の抽出を次の2つの方面から進めた。一つは、これまで「形容詞移動」や「数量詞移動」といった現象から捉えられてきた連体修飾と連用修飾との意味的相関についての考察である。単純に「移動(遊離)」と解釈し得ないことを指摘するとともに、基本的に階層的意味は関わらない連体修飾の意味構成と、階層的意味を含む連用修飾の意味構成とを比較した。もう一つは、格成分と連用修飾成分との意味的相関についての考察である。従来、連用修飾成分がある格成分と意味的に結びつけられることについて、直接的な統語関係から解釈されることが多かったが、これも、階層的な意味付与から説明される可能性を示した。なお、接続関係からの考察は、データ収集が不十分であったため次年へ繰り越ざるを得なかった。