hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先天性横隔膜ヘルニアヒツジ胎児モデルにおける内視鏡的気管バルーン閉塞治療

内視鏡を胎児腹部に挿入し横隔膜にさらにナイフを利用して小孔をあけ横隔膜ヘルニアを作成した(発表予定)。以上の改善により大動物への応用が可能となったと考えられる。2.内視鏡装置の検討内視鏡は、オリンパス社製の小児用膀胱鏡を用い、側孔を介して電気メスを挿入できるよう改良を加えた。さらに子宮壁に留置ポートはバーサステップ(5mm)を使用することとした。3.妊娠ヒツジにおける左横隔膜ヘルニアの作成妊娠75日のヒツジ(145日満期)を用いて、ヒツジ胎児に左側横隔膜ヘルニアを作成した。この際、細径内視鏡を用いて、開腹下子宮壁を穿刺し胎児胸腔より横隔膜に達し電気焼灼にて円形の切開を行った。腹腔臓器は胸腔内に誘導した。以上から、横隔膜ヘルニアを作成した胎児の子宮内環境をいかに維持していくか今後の課題となった。4.内視鏡的気管閉塞脳外科血管内留置用detachable balloonを用いた内視鏡的気管閉塞を胎生90日(グループ1(気管閉塞2週間))に施行した。コントロールには気管閉塞しない横隔膜ヘルニア例を用いた。満期にて帝王切開にて分娩、犠牲死させたが、3例中1例は早期胎盤剥離にて子宮内死亡を来した。目下子宮内環境の維持を向上させるため検討中である。平成15年度は昨年度に引き続き、胎児に左側横隔膜ヘルニアを内視鏡にて作成し、気管閉塞モデルを完成することを目的とした。1.小動物における基礎的検討ヒツジ等の大動物を実験に供する準備として小動物である妊娠モルモットにおける基礎的手術手技の検討を行った。妊娠40日のモルモット(満期60日)において胎児に内視鏡(関節鏡(径4mm))をもちいて左横隔膜ヘルニアを作成を試みた。麻酔後モルモット腹部に小切開をおき、妊娠子宮を創外にとりだし径4mmの関節鏡を挿入した。胎児の左腹部から内視鏡から側孔を介してナイフを挿入、小切開を置いた。5.肺胞細胞とサーファクタント蛋白A、Bの測定従来よりCDHでは動物実験モデルとしてヒツジ、ヤギ、ウサギなどが用いられてきたが、ヒトにみられるような重症CDHである肝脱出モデルは作成出来ない。そこで、重症CDHの病態を検討するため、最近では重症のCDHモデルとしてラットが用いられるようになってきた。ラット胎児の気管閉塞の手技は微小手術手技を要するため、未だ報告は少ないのが現状である。
分子間相互作用の理論化学的解析に基づいた酵素阻害剤設計

これまで開発してきたタンパク質-リガンド間相互作用のシミュレーションのためのプログラムGREENを改良して、複数のリガンド分子のシミュレーションを同時に扱えるようにした。同プログラムを、タンパク質分解酵素トリプシンへの数種の合成トリプシン阻害剤のドッキングシミュレーションを適用して、プログラムの有効性を確認した。さらに、シミュレーション結果の検証のため、対象とした阻害剤とウシ膵臓トリプシンとの複合体の結晶化を蒸気平衡法により試みたところ、阻害剤E-3123(PATM)について、ポリエチレングリコール(PEG)を沈殿剤とした場合に0.2×0.2×0.5mm^3の良好な柱状晶を得ることができた。X線回折実験により0.21nm分解能の回折データを測定し、差フーリエ法により解析したところ、阻害剤構造全体に対応する電子密度は見られず、阻害剤中のエステル結合が加水分解された生成物であるp-guanidinobenzoateが、トリプシンの基質結合部位中のS1サブサイトに結合しているのが見いだされた。加水分解前の阻害剤の結合様式のシミュレーションによると、トリプシンの活性中心のSer-195残基が阻害剤エステル結合の近傍に来ることが予想され、阻害剤の加水分解機構を説明できるモデルが構築できた。今後は他の酵素-阻害剤系についても、シミュレーション結果の結晶解析による検証を行ってゆく計画である。
タンデムラジカル環化反応を基軸とする、Ｈａｌｉｃｌｏｎｉｎ　Ａの合成

Haliclonin Aは海綿Haliclona sp.から単離構造決定された大環状アルカロイドである。本天然物は黄色ぶどう球菌を始めとする多様な細胞に対して抗菌活性を示し、ヒト白血病細胞K562に対し中程度の細胞毒性を示す。その構造は新規なアザビシクロ[3.3.1]ノナン骨格を母核とし、15員環と17員環の二つのアンサ鎖で架橋した複雑な四環性からなっている。この多様な生物活性と特異な構造から合成標的として大変魅力的であり、世界中で合成研究が展開されている。申請者は独自の方法による本天然物の効率的な合成方法の確立を目的とし、その合成研究に着手した。合成に際し、不斉アリル化による不斉四級中間体の新規合成法の開拓と、タンデムラジカル反応によるアザビシクロ[3.3.1]ノナン骨格の一挙構築に成功した。すなわち、(S,S)-DACH-フェニルTrostリガンドを用いた不斉アリル化反応により不斉四級炭素を有する中間体が高い光学純度で得られることを見出した。また、本法は一般性があり、優れた不斉四級中心構築法であることが判明した。さらに、セレノカルバメート中間体へ変換した後、V-40存在下、アリルスズとのタンデムラジカル反応を行った。種々条件検討し、クロロベンゼン中、130度で加熱することによって高収率かつ高立体選択的に望むビシクロ環化体を得ることに成功した。本ビシクロ中間体を官能基化し、先に全合成したHuangらの中間体へ導くことで形式合成を達成した。さらに、独自法による全合成を目指し種々検討を行い、Haliclonin Aのほぼすべての炭素を有する重要中間体の合成を達成した。29年度が最終年度であるため、記入しない。海洋性天然物は、魅力的な活性を持つものが多く、新たな創薬シーズとして大きな注目を集めている。しかし、海洋天然物の中には、数多くの有機反応を用いても合成が容易ではなく、コア構造の構築や構造変換が、極めて難易度が高いものが多い。したがって、このような天然物の合成法や新規コア骨格構築法の確立は、大変重要な課題である。今回申請者は、その中でも、特異なビシクロ骨格を有するHaliclonin Aに着目し、新規骨格構築法の確立を基盤とした、合成研究に着手した。まず、研究計画に則って、タンデムラジカル環化反応の前駆体の合成を試みた。1,10-デカンジオールを出発原料とし、不飽和アルデヒドへと導いた後、丸岡触媒を用いて不斉Diels-Alder反応の検討を行った。しかし、望むDiels-Alder反応は進行したものの、光学純度は中程度であった。そこで山本触媒等を用いて種々検討を行ったが、エナンチオ選択性の改善はできなかった。以上の結果から、合成計画を見直し、以下の計画に変更することにした。まず、入手容易な3-シクロヘキセン-1-カルボン酸メチルから5工程を経てラセミ体のカーボネート体へと導いた後、(S,S)-DACH-フェニルTrostリガンドを用いた不斉アリル化反応を行い、高い光学純度で不斉四級中心を構築した。本法を用いた不斉四級中心の構築は前例がなく、有機合成化学上、大変有用と思われる。得られたエステル体を9工程経てセレノカルバメートへと導いた後、鍵反応であるアリルスズとのタンデムラジカル反応を行った。種々検討した結果、V-40を用い130度の加熱条件において、高収率かつ高立体選択的にビシクロ環化体を得ることに成功した。その後、閉環メタセシス反応含む種々の官能基変換を行い、Huangらの既知中間体を合成し、Haliclonin Aの形式合成を達成した。本反応では、セレノカルバメートから生じた求核的なカルバモイルラジカルが求電子的な不飽和ケトンと反応した後、生じた求電子的なα位のラジカルが求核的なアリルスズとconvex面から反応し、望む生成物を一挙に与えたと考えられる。

その後、閉環メタセシス反応含む種々の官能基変換を行い、Huangらの既知中間体を合成し、Haliclonin Aの形式合成を達成した。Haliclonin Aは海綿Haliclona sp.から単離構造決定された大環状アルカロイドである。本天然物は黄色ぶどう球菌を始めとする多様な細胞に対して抗菌活性を示し、ヒト白血病細胞K562に対し中程度の細胞毒性を示す。その構造は新規なアザビシクロ[3.3.1]ノナン骨格を母核とし、15員環と17員環の二つのアンサ鎖で架橋した複雑な四環性からなっている。この多様な生物活性と特異な構造から合成標的として大変魅力的であり、世界中で合成研究が展開されている。申請者は独自の方法による本天然物の効率的な合成方法の確立を目的とし、その合成研究に着手した。合成に際し、不斉アリル化による不斉四級中間体の新規合成法の開拓と、タンデムラジカル反応によるアザビシクロ[3.3.1]ノナン骨格の一挙構築に成功した。すなわち、(S,S)-DACH-フェニルTrostリガンドを用いた不斉アリル化反応により不斉四級炭素を有する中間体が高い光学純度で得られることを見出した。また、本法は一般性があり、優れた不斉四級中心構築法であることが判明した。さらに、セレノカルバメート中間体へ変換した後、V-40存在下、アリルスズとのタンデムラジカル反応を行った。種々条件検討し、クロロベンゼン中、130度で加熱することによって高収率かつ高立体選択的に望むビシクロ環化体を得ることに成功した。本ビシクロ中間体を官能基化し、先に全合成したHuangらの中間体へ導くことで形式合成を達成した。さらに、独自法による全合成を目指し種々検討を行い、Haliclonin Aのほぼすべての炭素を有する重要中間体の合成を達成した。Haliclonin Aの残る高度に官能基化された17員環の構築に取り組む予定である。最近全合成を達成したHuangらは、前述した既知中間体から19工程を経て合成を完了している。しかしC-11位の立体選択性はdr = 2 : 1と中程度の選択性であり、改善の余地がある。そこで申請者は、効率的かつ収束的なルート開発を行う予定である。具体的には、還元的アミノ化とアルドール反応により炭素鎖を伸長後、閉環メタセシス反応によりスキップジエン部位を構築し、Haliclonin Aの全合成を試みる。本合成計画で、重大な問題に遭遇した際には、適宜柔軟に合成ルートを修正し、全合成を行う。例えば、閉環メタセシスの際に、Z体選択的に得られなかった場合は、アルキン-アルキン閉環メタセシス反応とLindlar還元を組み合わせることにより、(Z, Z)-スキプジエン部位の構築を試みる。また、本研究を行う上で開発した(S, S)-DACH-フェニルTrostリガンドを用いた不斉アリル化反応の最適化と一般化を試みる予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
遷移金属イオン無機配位化合物の反応性と電子状態に関する理論的研究

理論化学分野の急務のひとつである遷移金属の関係した化学反応の反応性を予測、制御するための指針作成を目指して配位子交換反応における中心金属のd電子配置の役割に焦点をあてて研究を行った。計算にはRHF法、UHF法、MP2法および一電子励起CI法を用いた。第一遷移系列金属に対しては、Wachtersのdouble zetaに分極関数を加えたDZP基底関数を使用した。配位子の炭素、窒素、酸素に対しては、Huzinaga-DunningのDZP基底関数を使用した。水素に対しては、Huzinaga-DunningのDZ基底関数を使用した。利用したプログラムはGaussian 98、MOLCATおよびmoviewである。シアン化水素和物は、水和物およびアンモニア和物と比較して安定な七配位錯体を形成する傾向を示す。この原因を究明するために一電子励起CI計算:を行い、励起エネルギーを見積もった。対象とした全ての場合について、シアン化水素和物の方が、水和物よりも大きな励起エネルギーであることが明らかとなった。励起エネルギーが大きいため、シアン化水素和物は七配位状態からの分子構造変化による安定化の効果が小さくなるものと考えられる。この傾向は七配位状態の4s空軌道と3d反結合性占有軌道の軌道エネルギー差における傾向と完全に一致している。多くの実験で頻繁に使用されるアセトニトリルを配位子とした場合についても検討した。二価イオン配位化合物の分子構造に関しては、シアン化水素配位子の場合とよく似た結果が得られた。構造安定性に関しては、シアン化水素和物よりも、後周期の化合物において不安定になり、水和物の場合に近い性質を示すようになる。これは、メチル基の配位座部分への電子押し出し作用により、配位占有軌道の軌道エネルギーが高くなり、七配位構造からのずれが生じた際の大きなエネルギー低下が期待されるからであると思われる。本年度は、第一遷移系列二価イオンの溶媒交換反応の反応機構を解明するために、窒素配位座分子の例として、シアン化水素を取り上げ、会合的七配位状態の性質を調べ、以下のような結果を得た。すなわち、Mnまでの周期表の前半のイオンでは、ポテンシャル面上での安定性は七水和物と同じ傾向を示し、d^0のCa(II)からd^2のTi(II)まではエネルギー極小点に、d^3、d^4のV(II)、Cr(II)は鞍点に、Mn(II)は安定点に位置する。後半部では、d^6、d^7のFe(II)、Co(II)は安定点に、d^8のNi(II)は鞍点に、d^<10>のZn(II)はエネルギー極小点に位置するなどCu(II)以外では水和物よりも安定な傾向を示す。シアン化水素和物の安定化の原因としては、π^*に対する中心イオンの3d電子のバックドネーション、エネルギー展開式の二次の項の第二項の大きさに依存すると考えられる。電子相関を評価したMP2による最適化構造では、Mn(II)やZn(II)など、非結合性d軌道が占有されたシアン化水素和物では、金属イオン-N結合が短くなり、C-N結合が長くなっている。バックドネーションの構造への影響は、主として結合長に現れる。シアン化水素和物の3d軌道によるσ反結合性軌道は、水和物とアンモニア和物の中間的なふるまいをする。アンモニア和物のσ反結合性軌道がHOMO近傍にあるのに対し、水和物やシアン化水素和物では、HOMO近傍には、配位結合に直接関与しないπ性の孤立電子対や、π結合が存在し、σ反結合性軌道はより深い位置にある。水和物やアンモニア和物の場合、中心金属イオンの4s軌道はLUMOにある。一方、シアン化水素和物の場合、周期表でMnよりも右側ではLUMOはシアン化水素のπ^*軌道であり、中心金属イオンの4s軌道はエネルギー的により高い。σ反結合性軌道の軌道エネルギーを下げ、4s軌道エネルギーを押し上げる配位子を導入すると溶媒交換反応の反応機構を支配する七配位化合物を安定化できると考えられる。

二価イオン配位化合物の分子構造に関しては、シアン化水素配位子の場合とよく似た結果が得られた。構造安定性に関しては、シアン化水素和物よりも、後周期の化合物において不安定になり、水和物の場合に近い性質を示すようになる。これは、メチル基の配位座部分への電子押し出し作用により、配位占有軌道の軌道エネルギーが高くなり、七配位構造からのずれが生じた際の大きなエネルギー低下が期待されるからであると思われる。
Adipokineと膀胱癌-　PGE2を介した新規メカニズムの解明

膀胱癌の進展、浸潤にadipokineが関与するのか検討するため膀胱癌患者の組織を用いて免疫組織学的染色を行い、各種adipokine(Leptin, Leptin receptor, adiponectin)の発現の程度と予後を比較したところ、adiponectinの発現が高いと筋層非浸潤性膀胱癌において有意に再発率が低いことが明らかとなった。次に膀胱癌細胞株にadiponectinを加えて増殖効果、遊走能を検討したところ、増殖能に変化は見られなかったが有意に遊走能の低下を認めた。以上より、脂肪から分泌されるadiponectinは膀胱癌に対して抗腫瘍効果を有する可能性が示唆された。研究目的膀胱癌の発癌・進展にプロスタグランディンE2(PGE2)が関与することが報告されているが不明な点も多い。PGE2はプロスタグランディンレセプター(EP1,2,3,4)を介して細胞内にシグナルを伝達し、EPsは様々な癌種において重要な働きをすることが明らかとなっているが、膀胱癌におけるEPsの働きは十分な検討がなされていない。そこで今回、膀胱癌患者サンプルにおけるEPsの発現と臨床データの解析を行い、膀胱癌に対する新規治療法の提案を行いたい。1免疫染色膀胱癌患者から作成したTissue Micro Array(TMA)を用いてEP2,3,4で染色を行い、EP2,4の発現が予後と相関することが明らかとなった。また、EP2,3,4の発現は、癌において性状よりも発現がすべて亢進していた。2発癌プロセスの検討ヒト正常尿路上皮由来のSVHUC細胞にMCAを暴露させ癌化を引き起こし、MCA暴露群、MCA暴露+各種薬剤(celecoxib,EP2antagonist,EP4antagonist等)を加えた群でマウスxenograftを行い、腫瘍の生着能を評価し、各種薬剤の腫瘍形成抑制効果を検討したところ、各薬剤投与群では抑制効果を認めた。実験は順調に経過している。膀胱癌の進展、浸潤にadipokineが関与するのか検討するため膀胱癌患者の癌組織/正常組織を用いて免疫組織学的染色を行い、各種adipokine(Leptin, Leptin receptor, adiponectin, adiponectin receptor)の発現を観察したところ、正常組織と比較して癌組織においてadiponectin、adiponectin receptor(AdipoR1、AdipoR2)の発現が有意に低下していた。また、筋層非浸潤性膀胱癌においてadiponectinの発現が高いと有意に再発率が低下していた。In vitroにおいて、膀胱癌細胞株にadiponectinを加えて増殖効果、遊走能を検討したところ、増殖能に変化は見られなかったが有意に遊走能の低下を認めた。またウエスタンブロット法を用いて各種タンパクの変化を観察したが、アディポネクチンを加えてもプロスタグランディンレセプター(EP2,3,4)の発現に変化は認めなかったがCOX-2やsnailの発現低下を認めた。leptinを加えてもEP2,3,4の発現に変化を認めなかったが、COX-2とsnailの上昇を認めた。今後も引き続きadipokineと膀胱癌の関連を観察していく予定であり、正常尿路上皮細胞由来のSVHUC細胞に癌化を促進する薬剤であるMMCを暴露後Leptin、Adiponectinをそれぞれ加えた群とコントロール群の3群においてマウスxenograftを行い、SVHUC細胞のマウスへの生着能の比較を行い、各群の腫瘍形成促進・抑制効果を検討したい。今後も研究計画通りに進めていく予定である。泌尿器
分子断片化法による結晶性高分子の低波数振動モードの帰属と高次構造解析

結晶性ポリマーの高次構造を解析することは,ポリマーの物性,機能の解明に関連して重要である。低波数振動スペクトルは高次構造に鋭敏であり,その簡便な分析法となりうる。しかし低波数振動スペクトルの帰属は不確かであった。本研究においては,結晶性ポリエステル,ポリアミド,ポリエチレンについて,低波数振動スペクトルを測定し,分子断片化法による量子計算スペクトルと比較することで,低波数振動モードの高精度な一般的ピーク帰属を達成する。さらにab initio分子動力学と分子断片化法を組み合わせ,低波数振動スペクトルの温度依存性と高次構造との相関関係を明らかとする。もって低波数振動分光を用いた結晶性ポリマーの高次構造解析法を確立する。昨年度開発した極低波数顕微ラマン装置を用い,ペルチェ制御の温度コントローラにより試料温度を室温から100°Cの範囲で変えて低波数ラマン散乱スペクトルの測定を試みた。さらに,量子力学計算による低波数振動モードの帰属を行った。高分子結晶の振動スペクトルをDFTレベルで計算することは,対象とする系の大きさや分子間相互作用を考慮する必要性からこれまで難しかった。我々の知る限り,高分子の低波数振動スペクトルをよく再現した報告は我々の報告以外にない。申請者らは,分子断片化法によるスペクトル計算を結晶性ポリエステルに適用し,その低波数振動を帰属してきた。本本年度は,代表的なポリアミドである,α結晶型のナイロン6について,その低波数ラマンスペクトルおよび遠赤外スペクトルに分子断片化法を適用し,そのピーク帰属を初めて量子力学計算に基づいて達成した。本年度は,極低波数顕微ラマン装置を開発した。非球面レンズを用いて,励起レーザーを直径約30 μmに集光し,試料の薄膜ポリマーに照射した。XYZステージを新たに設置し,レーザーの照射位置を調整可能とした。さらに,ペルチェ制御の温度コントローラをステージに組み合わせ,試料温度を-20°Cから100°Cの範囲で調整可能とした。低波数振動モードの帰属には,スペクトルを量子力学計算し,実験スペクトルと比較することが有効である。本年度は,分子断片化法によるスペクトル計算を正確に行うための準備として,低波数振動モードの非局在性を理論計算により検討し,量子計算の際に考慮すべき分子長さを明らかとした。特に,ナイロン6について分子断片長さを変えて計算を行い,低波数振動スペクトルの量子力学計算を適用し,実験スペクトルと比較することで,ピーク帰属を行った。当初の予定どおり,高分子試料を温度変化させつつ測定可能な低波ラマン装置を開発できた。さらに、Nylon-6およびpoly(ε-caprolactone)について分子断片化法により低波数振動スペクトルを予測でき、かつ実験結果と良い一致が得られたことによりピーク帰属を達成した。このことは本研究の目的である、低波数振動分光による結晶性ポリマーの高次構造解析、を部分的に達成している。そのためおおむね順調に進展している、と評価した。低波数振動スペクトルの温度依存性を量子力学計算により再現することで,低波数振動スペクトルと高次構造との相関関係を明らかとする。

その為に,温度による構造変化(格子間隔の変化,分子鎖の歪み,分子鎖の構造ゆらぎなど)を分子動力学により予測し,得られた構造に分子断片化法を適用し計算スペクトルを得て,実験の温度変化スペクトルと比較することで,どの構造要素がスペクトル変化を引き起こすのか明らかとする。PHB, Nylon6,およびPLAについて低波数振動スペクトルと高次構造との相関を明らかとし,PGAの結果と比較し,低波数振動に共通する相関関係を見出す。NBO解析をポリマーモデル構造に適用し,分子鎖間に働く相互作用(水素結合,立体反発,静電相互作用)の位置,方向,および強さを明らかとする。モデル構造の高次構造を変化させNBO解析を行うことで,どの相互作用が支配的に高次構造を決定しているのかを明らかとする。
表面コイル^<31>P-NMR法による肝障害時のin vivo肝エネルギー代謝の研究

表面コイル【^(31)P】-NMR法を、ラットin vivo肝あるいは摘出灌流肝に適用し、種々条件下での肝エネルギー代謝の研究を行なった。NMR分析装置としてJEOL SCM-200(磁場強度:4.7tesla【^(31)P】-共鳴周波数:80.75MHz)を使用し、試料装着用専用プローブには、ボーア径7cmで、表面コイル(11cmφ、6回巻)を装備したもの(NM-G27 TSPW、JEOL)を用いた。ラットin vivo肝の実験系では、四塩化炭素(【ccl_4】)腹腔内投与後の脂肪蓄積の増加を【^1H】-NMRスペクトルで、またATP等のリン酸化合物の変化を【^(31)P】-NMRスペクトルで経時的に観察し、ATP低下に先行して早期より脂肪が増加することを見いだした。ラット灌流肝の実験系では、【ccl_4】障害肝でATPレベルが正常肝に比し有意に低下しており、虚血・再酸素化の実験からミトコンドリアの機能障害が推測された。さらに、【ccl_4】障害肝に対するglucagonやinsulin投与の実験から生常肝には障害とならないようなglucagonの量でも、障害肝には悪影響を与える場合のあることがわかった。また、虚血肝エネルギー代謝に対するタウリンの効果として、タウリンが虚血に判う肝ATPの低下を抑制し、その回復を促進することを見いだした。最近では、胆汁酸移送や胆汁分泌動態と肝エネルギー代謝の関連について検討を行っている。一方、臓器反射スペクトルを測定できる生体分光装置(MCPD-100,UNION)を用いて、灌流肝におけるミトコンドリア色素(チトクロームb,cc,【aa_3】)の酸化還元状態が判定できた。また、ラットin vivo肝局所のICG動態を検討したが、第1相(血管相),第2相(実質相),第3相(排泄相)で構成された。各相間の変曲点は、胆管結紮,門脈結紮,【ccl_4】肝障害などで変化が認められ、肝病態の把握に有用と考えられた。
カリシウイルスの宿主特異性を規定する因子の解析

本研究の最終目的はイヌとネコのカリシウイルスと培養細胞系を用いて、カリシウイルスの宿主特異性を規定する細胞側とウイルス側の因子を分子レベルで明らかとすることにある。当該研究期間において以下の項目について研究を行い、新たな知見を得た。1.ウイルス側の性状解析が遅れていたイヌカリシウイルス(CaCV)については全塩基配列を決定し、さらに2種の中和モノクローナル抗体(MAb)を作製した。その中和エピトープは立体構造依存性で、ネコカリシウイルス(FCV)ではカプシド蛋白のvariable regionに相当する領域にあることが示された。2.培養細胞レベルでの宿主域:CaCVはイヌ由来細胞でのみ増殖したが、FCVはネコ由来の細胞での急速な増殖に加え、サル由来のVero細胞では株によりその増殖性が異なっていた。両ウイルスとも、ゲノムRNAのトランスフェクションでは、用いた細胞の由来に関わらず子孫ウイルスがほぼ等しく回収され、感染の成立はウイルス増殖の初期段階にあることが示唆された。3.バインディングアッセイ系の作出:1.で得られたMAbを応用して、CaCVの細胞への結合をフローサイトメトリーで解析する系を作出した。その結果、CaCVの感受性と結合性が概ね一致し、CaCVの宿主特異性は細胞への吸着が必要条件であることが示された。4.細胞側レセプター解析:MDCK細胞をマウスに免疫してCaCVの感染を阻止するMAbを作出した。本抗体はCaCV感受性のイヌ由来細胞とのみ反応し、さらに、CaCVの感受性細胞への吸着を阻止することが3.のバインディングアッセイ系により示され、CaCVのレセプターを認識していることが示唆された。本抗体は分子量76,000と65,000の細胞表面の蛋白を免疫沈降した。本研究の目的はネコとイヌのカリシウイルスと細胞培養系を用いて、カリシウイルスの宿主特異性を規定する細胞側とウイルス側の因子を分子レベルで明らかにすることにある。本年度は、主に以下の3項目について研究を行い、いくつかの新たな知見を得た。1.イヌカリシウイルス(CaCV)カプシド蛋白の発現とプロセシング:CaCVのORF2発現ベクターを構築し、ネコカリシウイルス(FCV)の3C領域発現ベクターとCOS細胞へ同時導入し、カプシド蛋白前駆体の発現と切断をイムノブロットで検討した。その結果、CaCVのORF2産物は75kDaのカプシド前駆体であり、3C領域発現産物のプロテアーゼにより切断され、57kDaのカプシド蛋白と22kDaのポリペプチドが産生されることが示された。2.FCVのin vitroでの宿主域の検討:FCV F4株とF9株を用いて、由来動物の異なる3種の細胞株であるCRFK(ネコ由来)、Vero(サル由来)及びHmLu-1(ハムスター由来)での増殖性を比較検討した。FCV高感受性であるCRFK細胞に比べVero細胞での増殖効率は低く、FCV株間でもその効率は異なっていた。HmLu-1細胞では両FCV株ともに通常の感染・増殖は認められなかったが、ウイルスゲノムRNAを直接導入すると感染性ウイルスが産生されたことより、感染の成立には感染初期の吸着・脱穀の段階が重要であることが示された。3.CaCVの感染を阻止するモノクローナル抗体の作出:CaCV感受性細胞であるMDCK細胞をBalb/cマウスに免疫し、常法に従いハイブリドーマを作出し、CaCVの感染を阻止するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを樹立した。

本抗体はMDCK細胞表面のCaCVレセプターを認識するものと考えられ、現在、その認識蛋白の同定並びに、各種細胞株との反応性を検討中である。本研究の目的はイヌとネコのカリシウイルスと培養細胞系を用いて、カリシウイルスの宿主特異性を規定する細胞側とウイルス側の因子を分子レベルで明らかにすることにある。本年度は以下の項目について研究を行い、いくつかの新たな知見を得た。1.イヌカリシウイルス(CaCV)の中和エピトープの同定:感染成立の第一段階である吸着で、ウイルス側の因子として重要な役割を果たしているカプシド蛋白上の中和エピトープをモノクローナル抗体と組換えカプシド蛋白を用いて同定した。その結果、2種の立体構造依存性の中和エピトープがネコカリシウイルスでは超可変部位として知られる位置にあることが明らかとなるとともに、CaCVでは連続的なエピトープが中和抗体を誘導しない可能性が示唆された。2.CaCVのin vitroでの宿主域の検討:イヌ由来細胞4種及びネコ、サル、ハムスター由来細胞各1種の計7種の細胞を用いて、CaCVの増殖能と結合性を比較検討した。CaCVはイヌ由来の3種の細胞でCPEを呈し増殖したが、残りの4種の細胞では増殖を示さなかった。結合性も同様の傾向を示し、ウイルスゲノムRNAを直接導入した場合には細胞種にかかわらず子孫ウイルスが産生されたことより、CaCV感染の成立には感染初期の吸着・脱殻の段階が重要であることが示された。3.CaCVのレセプターの同定:昨年度に作製したCaCVの感染を阻止するモノクローナル抗体(FE1)の性状解析を行った。フローサイトメトリー解析により、FE1はCaCV感受性細胞のみと反応し、非感受性細胞とは反応しなかった。さらに、FE1はCaCVの感受性細胞への結合を阻止することも示されたことより、本抗体はCaCVのレセプターを認識し、本レセプターの有無がCaCVの宿主特異性を規定することが考えられた。免疫沈降反応ではFE1はCaCV感受性のMDCK細胞表面の76kDaと65kDaの蛋白と反応した。本研究の最終目的はイヌとネコのカリシウイルスと培養細胞系を用いて、カリシウイルスの宿主特異性を規定する細胞側とウイルス側の因子を分子レベルで明らかにすることにある。1.イヌカリシウイルス(CaCV)全ゲノムの塩基配列の決定:ウイルス側の性状解析が遅れていたCaCVの全ゲノムRNAをカバーするcDNAをクローン化して、全ゲノムの塩基配列を決定した。その結果、CaCVゲノムはカリシウイルスの中で最長(8513塩基)であり、3つの翻訳可能領域(ORF)を有していることが明らかとなった。また、ゲノム5'側に存在するORF1の推定アミノ酸配列中にカリシウイルスの非構造蛋白に高度に保存されているアミノ酸モチーフが検出された。CaCVの各モチーフを含む推定アミノ酸配列と他のカリシウイルスのそれとを比較解析を行ったところ、CaCVはカリシウイルス科のVesivirus属の豚水疱疹ウイルスやネコカリシウイルス(FCV)とは近縁であるが異なるウイルスであることが証明され、CaCVはVesivirus属の新たなウイルス種であることが示唆された。2.FCVの細胞側レセプターの解析:以前の研究で作出したモノクローナル抗体を応用して、FCVの細胞への結合性をフローサイトメトリーで解析するバインディングアッセイ系を作出した。
共感覚のメカニズム解明とメディアコンテンツ制作への応用

「音を聴くと,色が見える」という現象は「色聴(colored hearing)」と呼ばれており,心理学の分野で共感覚(synesthesia)の1つ,すなわち1つの感覚が本来独立であるはずの別の感覚を喚起する興味深い現象として知られている.本研究では,色聴現象の中でも音楽の調性に対して色を感じる現象に注目し,脳機能イメージングを行った.音楽聴取時の色聴保持者において,色知覚部位であるV4連合領域(V4/V8/V4R)および右下頭頂小葉・補足運動野・小脳の3つの部位から色聴保持者特有の賦活を確認した.これに基づき色聴のメカニズムを提案した.「音を聴くと,色が見える」という現象は「色聴(colored hearing)」と呼ばれており,心理学の分野で共感覚(synesthesia)の1つ,すなわち1つの感覚が本来独立であるはずの別の感覚を喚起する興味深い現象として知られている.本研究では,色聴現象の中でも音楽の調性に対して色を感じる現象に注目し,脳機能イメージングを行った.音楽聴取時の色聴保持者において,色知覚部位であるV4連合領域(V4/V8/V4R)および右下頭頂小葉・補足運動野・小脳の3つの部位から色聴保持者特有の賦活を確認した.これに基づき色聴のメカニズムを提案した.「音を聴くと,色が見える」という現象は「色聴(colored hearing)」と呼ばれており,心理学の分野で共感覚(synesthesia)の1つ,すなわち1つの感覚が本来独立であるはずの別の感覚を喚起する非常に興味深い現象として知られている.本研究では,色聴現象を客観的に計測するとともに,色聴のない一般人に対しても色聴を利用して調和の取れた映像音薬コンテンツを提供することとを目的に,以下の課題を実施した.1.fMRIによる色聴現象の計測色聴保持者の音楽聴取時におげる脳内活動をfMRIによって計測し,V4連合領域における色聴保持者固有の脳賦活部位の存在を確認するとともに,小脳と紡錘状回の同期的賦活,すなわち小脳と紡錘状画におけるcross-wiring仮説を示唆する賦活パターンを発見した.これは色聴現象を神経科学的に示す証拠となるとともに,聴覚と視覚のクロスモダリティを解明する1つの手がかりになると考えられる.さらに人間の音楽と色の結びうきを示す1つの証拠となり,音楽教育やコシテンツ制作において考慮すべき知見になると思われる.2.メディアコンテンツにおける映像と音楽の関係の解析音楽と映像を用いたメディアコンテンツの典型例としてテレビCMにおける映像と音楽の関係を解析したところ,映像と音楽が主に「激しい-落ち著いた」と「日常的-高級感」の軸に則った規則性を持っていることが明らかとなった.また音楽要素におけるリズム・テンポ・調性のそれぞれが映像要素の色のカテゴリに及ぼす影響について分析を行い,これら3つが同程度の累積寄与率を持つ,すなおち同程度に色への影響を持つことがわかった.とりわけ調性について,シャープ系の調性(G,D,Aなど)がシックな色の映像に用いられ,フラット系の調性(F,Bb,Ebなど)が鮮やかな色の映像に用いられる傾向があることが確認された.これらの分析結果はマルチメディア作品の創作支援システムや評価ツールペ応用展開することが考えられる.「音を聴くと,色が見える」という現象は「色聴(colored hearing)」と呼ばれており,心理学の分野で共感覚(synesthesia)の1つ,すなわち1つの感覚が本来独立であるはずの別の感覚を喚起する興味深い現象として知られている.本研究では,色聴現象の中でも音楽の調性に対して色を感じる現象(ハ長調-白色,ト長調-水色など)に対して注目し,脳機能イメージングを行った.音楽聴取時の色聴保持者において,色知覚部位であるV4連合領域(V4/V8/V4R)の賦活を確認し,また右下頭頂小葉・補足運動野・小脳の3つの部位からも色聴保持者特有の賦活を確認した.さらに色聴保持者と音楽能力の関係を検討するため,絶対音感保持者と非絶対音感保持者(ただし音楽経験者)に対して脳計測を行った.その結果,色聴保持者から確認された3つの部位に対応する活動は音楽能力に由来する活動部位であることが証明された.また,絶対音感保持者では色知覚部位に関連が深い舌状回からの活動がみられ,音楽能力と色聴能力は深い相関がみられるのではないかという,共感覚のメカニズムを解明する上で重要な知見を得ることができた.またメディア表現に関して,音楽(コード進行)と形容詞との相関関係を明らかにしたサウンドイメージスケール,また音楽ムードビジュアライザにおいて和音が喚起するムード(和音性評価モデル)と色彩とを対応させたインタフェースの研究を行い,共感覚的なメディア表現手法について提案した.本研究は,音楽教育やコンテンツ制作において考慮すべき重要な知見になるととともに,テレビ・ラジオ等メディアでも多数取り上げられるなど研究成果を一般社会へ発信することができた.
成長ホルモンを使用した筋力強化がRatの生体に及ぼす影響

近年オリンピックのドーピングコントロールにおいてヒト成長ホルモン(Human Growth Hormone以下hGH)の使用が問題になっている。著者はアンチドーピングの精神のもとに先行研究で構築した実験系を利用し、hGHによるドーピングの副作用を明らかにすることを目的とした。実験は昨年までの研究からWistar系雄ラットを用い、2週間の予備飼育の後3つの群を作成した。A群として通常使用量の10倍のhGHを投与しジャンプトレーニングをする群、B群として10倍量のhGHのみを投与する群、C群として注射用水を投与するコントロール群とした。飼育用ケージは群ごと、個体ごとに25×13×16cmで飼育し、餌は固形飼料(オリエンタル酵母;MF)を水と共に自由摂取とした。使用した薬剤はソマトロピン(ジェノトロピン^<【○!R】>;ファルマシア)1週間分を週2回、皮下注射により分割投与を行った。コントロール群(C群)にはhGHの溶解に使用しているものと同じ注射用水(大塚製薬株式会社)を注射し投与期間は8週間とした。飼育終了後、骨格筋、心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、副腎、前立腺、精巣を摘出し、その湿重量を測定した。摘出した試料は10%ホルマリンにて固定し、影響が予想される心臓、肝臓、腎臓、副腎、精巣、前立腺、脾臓に対してパラフィン包埋、薄切後、H.E.染色、PAS染色により病理組織学的検索を行った。屠殺時採取した血液は、血液学的検査、生化学的検査、内分泌学的検査を行った。本研究の結果によりhGHの生体影響は有意な差が出る成果を得るところに至っていない。ヒトとRatではその動物種によって成長ホルモンが存在し、市販されているのは一般的にヒトのみである。本研究の過程で海外の研究室よりRat Growth Hormoneの供与の申し出があり、今後引き続き詳細な研究を行う予定である。本研究では、アンチドーピングの立場から近年競技力向上目的で使用される事が多くなったと言われている成長ホルモン、ソマトメジンCをラットに投与してトレーニングを行う事により、その生体への影響(副作用)を調べる事が目的である。具体的には次の項目である。1)骨格筋、心筋、肝臓、脾臓、腎臓、副腎、膵臓、前立腺、精巣などの臓器の病理組織学的検索を行う。2)血液を採取し血液・生化学・内分泌学的検索を行う。3)これらの結果から成長ホルモン、ソマトメジンCの生体に及ぼす経時的変化を明らかにする。初年度はジャンプトレーニングをせずに、通常飼育にて成長ホルモン投与を行った。更に国内の臨床で使用されている数種類の成長ホルモンから、薬剤の形状などを考慮し本実験系に合う薬剤の選定を行った。実験動物はWistar系雄ラットを使用し、成長ホルモンは1倍量、5倍量、10倍量、をそれぞれ週4回投与する群と注射用水を投与するコントロール群の計4群(1群6匹)を作成した。投与方法は皮下注である。投与期間は8週間行った。飼育終了後、麻酔下で血液を心臓から採取(失血死)、血液・生化学・内分泌学的検査を行い、同時に各臓器(心臓、肝臓、腎臓、副腎、膵臓、脾臓、前立腺、精巣、肛門挙筋、下腿の筋)も湿重量測定後直ちにホルマリン固定しパラフィン切片を作成した。更に筋の一部は凍結保存し凍結切片を作成し、それぞれの薄切標本にはH.E.染色、ATPase染色などの組織染色を行い組織学的、病理学的検索を行っている。近年ドーピングコントロールにおいて検出の難しい成長ホルモン(Human Growth Hormone以下hGH)の使用が問題となっている。そこで我々は今までの研究で構築した実験系を利用し,hGHによるドーピングの副作用を明らかにすることを目的とした。1)実験群の作成作成した群はA群(7匹)として通常使用量の10倍のhGHを投与する群、B群(7匹)として通常使用量hGHを投与する群,C群(6匹)として注射用水を投与するコントロール群とした。2)薬剤の投与方法薬剤(hGH)はヒトGH (hGH)のソマトロピン(ジェノトロピン^<【○!R】>;ファルマシア)1週間分を週2回、皮下注射により分割投与することとした。投与量は通常薬用量の10倍(A群)と、1倍(B群)とした。コントロール群(C群)にはhGHの溶解に使用しているものと同じ注射用水(大塚製薬株式会社)を注射した。投与期間は8週間である。3)まとめ飼育中攻撃的なラットが出現したがAASを使用した先行研究で観察された、実験手技中に手に噛みつくようなラットは確認されなかった。体重の変化についてはAASを投与した先行研究のような薬剤投与群における体重増加の抑制される傾向はみられなかった。骨格筋ではヒラメ筋湿重量において薬剤使用群に用量依存的な増加を示す傾向が観察された。AASによる心臓の肥大は先行研究において報告されているが、hGHを用いた本研究では明らかではなかった。現在、病理組織学的検索、血液・生化学・内分泌学的検索をすすめているが、詳しい生体影響についてはこれらの結果を待たねばなるまい。またAASをラットに投与した先行研究ではAAS投与と運動刺激により副作用が大きくなることも報告されており、hGHにおいても運動刺激を加えた場合などの検討も今後していく必要があると考えている。

著者はアンチドーピングの精神のもとに先行研究で構築した実験系を利用し、hGHによるドーピングの副作用を明らかにすることを目的とした。実験は昨年までの研究からWistar系雄ラットを用い、2週間の予備飼育の後3つの群を作成した。A群として通常使用量の10倍のhGHを投与しジャンプトレーニングをする群、B群として10倍量のhGHのみを投与する群、C群として注射用水を投与するコントロール群とした。飼育用ケージは群ごと、個体ごとに25×13×16cmで飼育し、餌は固形飼料(オリエンタル酵母;MF)を水と共に自由摂取とした。使用した薬剤はソマトロピン(ジェノトロピン^<【○!R】>;ファルマシア)1週間分を週2回、皮下注射により分割投与を行った。コントロール群(C群)にはhGHの溶解に使用しているものと同じ注射用水(大塚製薬株式会社)を注射し投与期間は8週間とした。飼育終了後、骨格筋、心臓、肺、肝臓、脾臓、腎臓、副腎、前立腺、精巣を摘出し、その湿重量を測定した。摘出した試料は10%ホルマリンにて固定し、影響が予想される心臓、肝臓、腎臓、副腎、精巣、前立腺、脾臓に対してパラフィン包埋、薄切後、H.E.染色、PAS染色により病理組織学的検索を行った。屠殺時採取した血液は、血液学的検査、生化学的検査、内分泌学的検査を行った。本研究の結果によりhGHの生体影響は有意な差が出る成果を得るところに至っていない。ヒトとRatではその動物種によって成長ホルモンが存在し、市販されているのは一般的にヒトのみである。本研究の過程で海外の研究室よりRat Growth Hormoneの供与の申し出があり、今後引き続き詳細な研究を行う予定である。
ジオールの選択的脱水による不飽和アルコール合成ルートの解明

本研究の目的「固体触媒表面上で起こる化学結合の組換えの観察」を達成するため.に必要な装置、すなはち、拡散反射型]FT/IR分光器、ガスクロマトグラフ質量分析計を導入した。これら装置に加えて、量子化学計算で支援するプログラムソフトを導入できたので研究を進展させるごとができた。ガスクロマトグラフ質量分析計により「生成物の分析」を正確に行うことが可能となり、反応生成物、特に副生成物の同定を行った。CeO_2,ZrO_2などの酸化物試料上へのアルコール類の吸着状態はまだ明らかにできていない.が、1,3-ブタンジオールをはじめとする種々のジオールを反応物として反応を行ったとぎの反応液を分析し、それら触媒上での生成物と副生成物の特定することができた。本研究の基礎となる常圧固定層流通反応装置にて行った触媒活性試験の結果をガスクロマトグラフ質量分析計により詳細に解析した結果に.、量子化学計算における知見などを加えて、ジオールのCeO_2の特定表面への吸着構造を解析して反応結果を支持する妥当な結果を得て反応機構を考察した。ジオール、モノアルコール、カルボン酸の反応におけるCeO_2などの特異的な触媒活性と反応機構について研究成果を公表した。拡散反射型FT/IR分光器による「反応状態における反応物の吸着状態を観察」のための装置により、1,3-ブタンジオールの吸着を試みた結果、試料の蒸気圧が低いため吸着過程を観察することは出来なかった。質垂分析計とガスクロマトグラフFT/IR分光計とを組み合せた装置を組み立ててしまうと生成物の分析に単独のガスクロマトグラフ質量分析計として使用できなくなるため、組み合せた装置の作製は今後の課題である。また、1,3-ブタンジオールの脱水反応と平行して行った1,4-ブタンジオールの脱水反応において、CeO_2,ZrO_2が3-ブタテン-1-オ」ルを選択的に生成する触媒を見出した。CeO_2以外にも希土類酸化物の一部が同様に選択的な触媒作用を示すことを見出したので、この触媒技術を権利化するために特許出願をおこなった。本研究の目的「固体触媒表面上で起こる化学結合の組換えの観察」を達成するために必要な装置、拡散反射型FT/IR分光器とガスクロマトグラフ質量分析計を購入した。また、触媒試料の粒子径を測定するためのレーザー回折粒子径分布測定装置を購入した。加えて、量子化学計算を支援できるプログラムソフトを購入した。本年度、購入した装置の個別の動作確認を行った。ガスクロマトグラフ質量分析計「生成物の分析」を行うことが可能となり、反応生成物、特に副生成物の同定を行った。CeO_2,ZrO_2などの酸化物試料上へのアルコール類の吸着状態を明らかにできていないが、1,3-ブタンジオールをはじめとする種々のジオールを反応物として反応を行ったときの反応液をガスクロマトグラフ質量分析計により分析し、それら触媒上での生成物と副生成物の特定をすることができた。本年度、本研究の基礎となる常圧固定層流通反応装置にて行った触媒活性試験の結果をガスクロマトグラフ質量分析計により詳細に解析した結果に、量子化学計算における知見などを加えて、反応機構を考察した。ジオール、モノアルコール、カルボン酸の反応におけるCeO_2などの特異的な触媒活性についての研究成果を公表した。

真空加熱拡散反射装置の真空装置部分の作製に時間がかかり、拡散反射型FT/IR分光器による「反応状態における反応物の吸着状態を観察」のための装置が完成していない。FT/IR分光計とガスクロマトグラフ質量分析計を組み合わせた装置の組み立ては今後の課題である。来年度「1,3-ジオールからの選択的脱水反応による不飽和アルコールの選択的生成」を解明するために、CeO_2を中心とした試料上での種々ジオールの吸着状態の観察を進める予定である。本研究の目的「固体触媒表面上で起こる化学結合の組換えの観察」を達成するために必要な装置を昨年度購入した。拡散反射型FT/IR分光器、ガスクロマトグラフ質量分析計に加えて、量子化学計算を支援できるプログラムソフトを導入できたおかげで研究が大きく進展した。ガスクロマトグラフ質量分析計により「生成物の分析」を正確に行うことが可能となり、反応生成物、特に副生成物の同定を行った。CeO_2,ZrO_2などの酸化物試料上へのアルコール類の吸着状態を明らかにできていないが、1,3-ブタンジオールをはじめとする種々のジオールを反応物として反応を行ったときの反応液をガスクロマトグラフ質量分析計により分析し、それら触媒上での生成物と副生成物の特定をすることができた。本研究の基礎となる常圧固定層流通反応装置にて行った触媒活性試験の結果をガスクロマトグラフ質量分析計により詳細に解析した結果に、量子化学計算における知見などを加えて、ジオールのCeO_2の特定表面への吸着構造を解析して反応結果を支持する妥当な結果を得て反応機構を考察した。ジオール、モノアルコール、カルボン酸の反応におけるCeO_2などの特異的な触媒活性と反応機構について研究成果を公表した。真空加熱拡散反射装置の真空装置部分の作製を終えて、拡散反射型FT/IR分光器による「反応状態における反応物の吸着状態を観察」のための装置を完成させた。FT/IR分光計とを組み合わせた装置を組み立ててしまうと生成物の分析に単独のガスクロマトグラフ質量分析計として使用できなくなるため、組み合せ装置の作製は今後の課題である。来年度「1,3-ジオールからの選択的脱水反応による不飽和アルコールの選択的生成」を解明するために、CeO_2以外の試料上でもジオールの吸着状態を観察する予定である。本研究の目的「固体触媒表面上で起こる化学結合の組換えの観察」を達成するために必要な装置、すなはち、拡散反射型FT/IR分光器、ガスクロマトグラフ質量分析計を導入した。これら装置に加えて、量子化学計算で支援するプログラムソフトを導入できたおかげで研究を進展させることができた。CeO_2,ZrO_2などの酸化物試料上へのアルコール類の吸着状態はまだ明らかにできていないが、1,3-ブタンジオールをはじめとする種々のジオールを反応物として反応を行ったときの反応液を分析し、それら触媒上での生成物と副生成物の特定をすることができた。
視覚障害者の言語使用能力向上のための自習システムの試作

1.聴覚障害者の言語使用能力を、数種類の型と習得の段階に応じた級に類別して、それぞれに適した書き言葉の学習を中心として、音声・文字・手話の単語・単文の教材のテキストを編集した。この教材は、語彙の拡充、文法の把握、総合的理解の3部で構成されている。このための語彙は、日本語基本語彙集から2,000語を選んでデータベース化し、文法の把握や総合的理解の課題と連結させて使用できるようにした。2.聴覚障害者の言語使用能力のうちで,音声と併用することが不可欠な読唇について,口形によって音声の情報のどれだけの部分を伝えることができるか,とくに日本語では同音語が異常に多いために,他の言語に比べて情報がどれだけ少なくなっているかを,統計的なデータから数量的に調べ,その結果を読唇の指導法に活用することを検討した.3.音声・読唇・指文字・手話・筆談などの言語媒体を,聴覚障害者が使用している実態を調査したデータを詳細に解析した.その結果によると,対話の相手や場面に応じてこれらの言語媒体を有効に使い分ける能力を,マルチメデイア社会に対応するためには,どの年齢層ももっと習得する必要があることが示されたので,そのための方策を検討した.3.聴覚障害者の言語使用能力の向上のための自習システムの研究の一環として,手話の電子辞書システムを開発した.このシステムは,手の形や腕の動きの新しい表記記号体系による手話データベースを応用して手話単語を検索をするもので,手話の初心者の自習の使うとともに,手話の表記を精密化するための詳細な分析にも使うことができる.1.聴覚障害者の言語使用能力を、数種類の型と習得の段階に応じた級に類別して、それぞれに適した書き言葉の学習を中心として、音声・文字・手話の単語・単文の教材のテキストを編集した。2.聴覚障害者の言語使用能力のうちで,音声と併用することが不可欠な読唇について,口形によって音声の情報のどれだけの部分を伝えることができるか,とくに日本語では同音語が異常に多いために,他の言語に比べて情報がどれだけ少なくなっているかを,統計的なデータから数量的に調べ,その結果を読唇の指導法に活用することを検討した.3.音声・読唇・指文字・手話・筆談などの言語媒体を,聴覚障害者が使用している実態を調査したデータを詳細に解析した.その結果によると,対話の相手や場面に応じてこれらの言語媒体を有効に使い分ける能力を,マルチメデイア社会に対応するためには,どの年齢層ももっと習得する必要があることが示されたので,そのための方策を検討した.3.聴覚障害者の言語使用能力の向上のための自習システムの研究の一環として,手話の電子辞書システムを開発した.このシステムは,手の形や腕の動きの新しい表記記号体系による手話データベースを応用して手話単語を検索をするもので,手話の初心者の自習の使うとともに,手話の表記を精密化するための詳細な分析にも使うことができる.本研究では、高等学校卒業後の成人の重度聴覚障害者を主な対象にして、日本語の音声・文字の使用能力の向上のための、CAIの手法を適用した自習システムを、次のような方針で試作することを目的としている。1)書き言葉の学習を中心とする音声・文字・手話による単語・単文の教材のテキストを編集する。2)対話型の自習システムを構成する。3)汎用のパーソナルコンピュータを利用する。4)多数の聴覚障害者による厳密な試用実験を行って、その結果にもとずいて、システムの設計の修正をする。5)使用説明書を作成し、試作したシステムのプログラムと併せて、関係機関に配布する。このために、第1年度は、まず、聴覚障害者の言語使用能力を数種類の型と程度に類別して、それぞれに適した書き言葉の学習を中心とした音声・文字・手話の単語・単文の教材のテキストを編集した。この教材は、語彙の拡充と文法の把握と総合的理解の3つの部分で構成してある。このうちの語彙は、国立国語研究所で編集された日本語基本語彙集から、2,000語を選んでデータベース化した。これを、文法の把握や総合的理解の課題と連結させて使用することができる。自習を進めていく過程での説明や、課題に応答するためのヒントなどは、個々の使用者の言語能力の特性に合わせて、文字と音声に加えて、手話あるいは絵でも提示できるようになる。次に、これらの教材のテキストの発話の音声サンプルと、手話の画像サンプルを、オ-ディオテープとビデオテープに記録する作業を行った。これと並行して、音声・文字の指導のための、対話型の教材提示、反復練習、問題回答の3段階の指導の様式をもったプログラムも試作した。このためのパーソナルコンピュータには、現在は、NECのPC98シリーズを使用している。研究の経過のなかで、聴覚障害者の言語使用能力のうちで、音声を使用する場合に不可欠な、読唇について、教材を作成するための基礎的な検討をしておく必要が生じた。(読唇は、発話に伴う口形の変化を目で見て音声を推測する方法で、言語情報を把握するという広い意味では読話と呼ぶ。)