hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳卒中患者の高次脳機能障害の機能回復とADL

脳卒中のリハビリテーションは、急性期より全身状態の管理下に、発病初日より開始する事が肝要な事を提唱してきた(江藤文夫:神経疾患のリハビリテーション、南山堂、東京,1997)。リハビリテーションを怠ると脳卒中の二次的合併症で廃用症候群を呈することがあり、機能回復が困難となる(大津留泉、江藤文夫:廃用症候群、Geriat.Med.36(6):881-885,1998)。最近、脳卒中に対する機能評価となる指標が考案されてきた。しかし、高次脳機能障害は診断・評価も一定した見解がない状況である。我々は、高次脳機能障害の既知の心理テストバッテリーでの追跡調査で出現頻度、経過、回復を報告した(江藤文夫、他:高次脳機能障害のリハビリテーション脳血管障害-出現頻度、経過、回復。J.Clin.Rehbil.別冊(4):92-96,1995)。また、脳卒中の運動麻痺の評価を提唱した(I.Ohtsuru,F.Eto,etal:Reliability of HMBT,2^<nd>World Congress in Neurological Rehabilitation,April14-17,1999,Tronto,Ontario)。その妥当性と有用性も発表した(大津留泉ら:中枢性運動麻痺の評価法の妥当性の検討、第37回日本リハビリテーション医学会、6月22日24日、2000年、東京)。
壊死大腿骨の修復手術における移植骨形態の構造最適化

本研究では,大腿骨骨頭壊死に対し健康な部位の骨組織を骨壊死部に移植するという治療法に関連して,壊死部の圧壊防止と早期治癒の観点から最適な移植骨の形態を決定する手法の確立を目的とした.この目的の下で,(1)骨壊死大腿骨有限要素モデル作成プログラムの開発,(2)骨壊死修復シミュレーションプログラムの作成,(3)それらの骨移植最適化システムへの統合という実施計画を立て研究を遂行してきた.以下,これらの実施状況について順に説明する.骨壊死大腿骨に移植骨を挿入した有限要素モデルの作成において重要なことは,移植骨の寸法や位置が様々に変化したとしても,毎回同じ手順で簡便に有限要素分割ができるような方法をとることである.ここでは,実際の患者から撮影したCT画像をコンピュータに取り込みこれを元にして大腿骨頭の三次元有限要素モデルを作成することを前提としているが,その際に,有限要素分割の基準となる座標系をCTの断面に沿うものから移植骨の方向を基準とするものに変換することで,任意の角度で移植骨が挿入されても,効率良く決められた手順でモデル作成ができるように工夫した.以上の手法を用いて移植骨角度を変えた数種類の有限要素モデルを作り,大腿骨頭の形状を保ったまま移植骨の位置だけを変えたモデルの作成が可能であることから本手法の有効性を確認した.次に,骨壊死修復シミュレーションプログラムの作成についてであるが,これには力学的環境の変化に対応して骨がその組織形態を変化させる力学的適応再構築を発展させた理論モデルを考えた.これを二次元の大腿骨頭の骨密度変化の問題に適用し,本手法が骨修復のシミュレーションにおいても有効であることを確認した.以上が本研究において現在までに得られた成果である。現在、上記の2つの手法を統合することにより本来の目的である最適化システムの開発を継続中である。
脳情報処理機構の頑強性を形成する神経回路メカニズムとその異常

様々な条件下でも安定に機能する脳情報処理機構の基本的メカニズムを、主に電気生理学的に検討した。興奮性入力と抑制性入力の入力タイミング、およびその基礎となるシナプス結合に関して、新たな知見を得た。またこれらの研究に必要なダイナミッククランプ等の機器開発および理論的研究のためのソフトウェアの開発を行った。脳における情報処理の特徴の一つである頑強性(robustness)の基盤には、情報伝達が単純な神経細胞のつながりではなく、興奮性および抑制性神経細胞を含む神経細胞集団により行われ、その過程で情報の選択・増強・消去などが積極的になされているためと考えられる。このことを明らかにしていくために、in vitro(脳スライス)とin vivoの実験の融合を目指した。in vivo実験に関しては、実験系の整備を行い、視床、大脳皮質とともに脳の情報の流れの制御で大きな役割を果たす大脳基底核からのin vivo記録を行った。てんかんモデルマウスであるtotteringマウスで、大脳基底核への薬剤注入によりてんかんの発生頻度を減少させることが出来ることを見いだした。視床から大脳皮質への情報伝達において、大脳皮質第4層の抑制性介在神経細胞であるFS細胞が情報の流れのコントロールに極めて重要であることが明らかになってきた。次のステップとして、このFS細胞がどのように制御されているかが問題となるため、現在検討中である。スライス実験で、古くからin vivo実験で知られているCortical spreading depression(CSD)に類似する現象を比較的確実に再現出来ることを見いだした。この現象は幼弱なマウス脳や200ミクロン程度の薄いスライスでは見られていない。何がCSDのトリガーとなっているかを検索中である。計算論的なアプローチとしは、従来Runge-Kutta法を用いてきたが、Stiffな微分方程式の場合に安定性を保とうとすると計算時間の面で不利であった。この点を回避するためにCVODE法の導入を図り、これまで作成してきたクラスライブラリに組み入れた。両者の性能の比較検討を心筋細胞活動電位モデルで行った結果、ほぼ期待された性能を得ることが出来た。脳における情報処理の驚異的な特徴の一つとして、不確実性を伴う構成要素を用い、しかもnoisyな環境にあるのにもかかわらず、数多くのプロセスが安定して処理されること、が挙げられる。この頑強性(robustness)の基盤には、情報伝達が単純な神経細胞のつながりではなく、興奮性および抑制性神経細胞を含む神経細胞集団により行われ、その過程で情報の選択・増強・消去などが積極的になされているためと考えられる。しかしながらシステムに頑強性をもたらすメカニズムに関する理解は、局所神経回路・細胞・シナプスレベルでは皆無に近い。本研究計画では、主に脳スライス標本のin vitro記録(スライスパッチ)により、局所神経回路におけるrobustな情報処理機構の解明を目指した。視床から大脳皮質第4層への投射は、同一の主細胞に投射する神経線維は、共通の抑制性神経細胞にも線維を送る事を明らかにした上で、ダイナミッククランプを用いてフィードフォワード抑制回路の機能を検討した。その結果、この回路により視床からの入力の同期タイミングが調節されることが示された。またこの調節は神経調節因子に影響を受けることが明らかになってきている。一方、視床は大脳皮質から多くの投射を受けることが知られている。大脳皮質より視床リレー細胞および網様体核に投射する入力に対するカイニン酸の効果を検討したところ、リレー細胞シナプスには抑制性に、網様体核シナプスには興奮性に働き、全体的には視床の活動を抑制する事が示された。
劣モジュラ構造を有する組合せ最適化問題の解析を効率的解法の設計

劣モジュラ構造を有する組合せ最適化問題における基本的問題である劣モジュラ関数最小化問題に対して,多面体上の最小ノルム点を見出す算法の適用可能性についてコンピュ-タ実験を繰り返すことによって検討,吟味し,その性能と実用性を確認した。ただし,若干の数値計算上の問題点も明らかになり,今後の研究課題として残っている。さらに,この問題を純粋に組合せ的に解決するための新しい解法を開発する基礎となる凸包の概念を一般化した組合せ包の概念を提案し,その劣モジュラ関数最小化問題への適用について研究を進めている。また,ネットワ-ク上の最小費用フロ-問題に対する解法を構成する上で重要となる最大平均カットを見出す新しい多項式時間解法をスケ-リングの技法を用いて開発した。このアプロ-チは,さらに一般化された劣モジュラ・フロ-問題に対する効率的解法へと展開され,この問題に対する新しい多項式時間解法を与えるものである。この方向での理論的研究並びに実用化研究もさらに進めつつある。さらに,2年間に亘る調査研究によって,劣モジュラ構造を有する組合せ最適化問題に関する,基多面体,貧欲算法,交差集合族,一般化ポリマトロイド,ネオ・フロ-,劣モジュラ・フロ-,独立フロ-,ポリマトロイド・フロ-,劣モジュラ解析,劣モジュラ計画,辞書式最適基,劣モジュラ資源配分問題などについて,調査,整理し,本研究者による劣モジュラ・システム/優モジュラ・システムの観点からこれらの問題を整理し,これらの問題に対して見通しの良い統一的アプロ-チを与えた。この結果はモノグラフとしてまとめられて公表される。また,調査の過程において,劣モジュラ関数最小化に関連して最近提案された双打切り算法に誤りが発見され,その訂正版を示すこともできた。2年間の予定である本研究の初年度における研究実績の概要は以下のとおりである。1.劣モジュラ構造を有する組合せ最適化問題に対する既存の解法を調査、整理した。2.既存の解法の調査、整理の過程において、劣モジュラ関数最小化問題に密接に関係する問題であるところの多面体上の最小ノルム点を見出す問題の重要性を認識し、その問題の構造および可能な新しい解法について吟味した。3.この研究への取り組みによって、最小ノルム点問題に対して、分離超平面を用いた双対算法を考察した。さらに、本双対算法の有効性を検証するために計算機実験を行い、その有効性を確認した。この成果は、論文としてまとめられ、近く日本OR学会論文誌に掲載される予定である。4.劣モジュラ関数最小化問題の解法の実用上の問題点について、理論的解析を行いつつある。劣モジュラ関数最小化問題の特殊な場合であるネットワ-ク・フロ-と最小カットの問題についても考察を進めている。次年度では、解法の実用上の問題点について計算機実験ならびに理論に基づく解析を行い、実用的な効率的解法の実現を目指す。さらに、得られた新しい技法が他の関連する諸問題へ適用可能であるか否かを検討し、未解決問題の解決に向けて本研究をさらに展開していく。

また,ネットワ-ク上の最小費用フロ-問題に対する解法を構成する上で重要となる最大平均カットを見出す新しい多項式時間解法をスケ-リングの技法を用いて開発した。このアプロ-チは,さらに一般化された劣モジュラ・フロ-問題に対する効率的解法へと展開され,この問題に対する新しい多項式時間解法を与えるものである。この方向での理論研究並びに実用化研究もさらに進めつつある。さらに,2年間に亘る調査研究によって,劣モジュラ構造を有する組合せ最適化問題に関係する,基多面体,貪欲算法,交差集合族,一般化ポリマトロイド,ネオ・フロ-,劣モジュラ・フロ-,独立フロ-,ポリマトロイド・フロ-,劣モジュラ解析,劣モジュラ計画,辞書式最適基,劣モジュラ資源配分問題などについて,調査,整理し,本研究者により劣モジュラ・システム/優モジュラ・システムの観点からこれらの問題を整理し,これらの問題に対して見通しの良い統一的アプロ-チを与えた。この結果はモノグラフとしてまとめらてれ公表される。
複合的な作用による抗腫瘍活性物質の探索

沖縄県で採集したリングビア属のシアノバクテリアの抽出物について腫瘍細胞増殖阻害活性を指標として生理活性物質の探索を行った結果,Hela S3腫瘍細胞に対して強い細胞増殖阻害活性を示す新規マクロライド配糖体,ビセリングビアサイド(IC50=0.10 μg/mL)を単離し,各種スペクトル解析により平面構造を決定した.沖縄県で採集したリングビア属のシアノバクテリアの抽出物について腫瘍細胞増殖阻害活性を指標として生理活性物質の探索を行った結果,Hela S3腫瘍細胞に対して強い細胞増殖阻害活性を示す新規マクロライド配糖体,ビセリングビアサイド(IC50=0.10 μg/mL)を単離し,各種スペクトル解析により平面構造を決定した.ビセライド類は沖縄県本部町備瀬付近の海岸で採集したホヤから単離している.またこのホヤには,沖縄県波照間島で採集した海綿から単離されているハテルマライドNAが含まれることがわかっている.化合物が取れた場所も生物も異なることから,ハテルマライドNAおよびビセライド類の真の生産者は海綿やホヤに共生する共生藻であると考えられる.申請者はビセライド類の真の生産者の解明と新規抗癌剤のリード化合物の探索を目的として,沖縄県備瀬海岸に生息する生物の中で,主に共生藻を有する生物を用いて研究することとした.抽出材料としては,カイメン,ホヤ,イソギンチャクを用いる.これら抽出材料の他に,今回は特にシアノバクテリアに注目する.多くの生理活性物質の真の生産者はシアノバクテリアであると推定されており,同じ海域で採集したシアノバクテリアにビセライド類が含まれる可能性が高い.沖縄県備瀬海岸で,シアノバクテリア9種類,カイメン6種類,ホヤ4種類を採集し,ビセライド類が含まれるか確認した.その結果これら採集した海洋生物にはビセライド類が含まれないことが明らかとなった.次に採集した海洋生物について,腫瘍細胞(HeLaS_3)の増殖阻害活性を指標にして新たな活性物質の探索を行った.その結果沖縄産のホヤDidemnummlleからHela S_3腫瘍細胞に対して中程度の増殖阻害活性を示す(IC_<50>=17Mg/mL]新規ヘキサペプチドを単離し,各種スペクトル解析,分解反応により絶対立体配置を決定した.また沖縄産シアノバクテリア2種類から強力な細胞増殖阻害活性を有する化合物を2種類単離した.これら化合物については現在構造解析中である.海洋産シアノバクテリアを抽出材料に用いて新規抗癌剤およびそのリード化合物の探索を行った.シアノバクテリアには約1500の機能未知遺伝子があり,塩濃度や水温の変化により遺伝子発現がヒするため,シアノバクテリアに含まれる生理活性物質は環境により異なる可能性がある.これまこ同じ地点で同種のシアノバクテリアを定期的に採集し,含まれる有機物質を調べたとごろ,季節より含まれる物質や含有量が異なることを確認した.以上の理由からシアノバクテリアは,これまご報告されていない機能性有機低分子の探索に適した素材だと考えられる.しかしシアノバクテリアは他のカイメン,ホヤ,軟体動物,サンゴ類に比べて量的供給が難しく,純粋培養の確立が他の微生物と比較して困難である.そのためシアノバクテリアに含まれる生理活性物質に関する報告例は他の海洋生物に比べて圧倒的に少ない,申請者は量的供給可能なシアノバクテリアを得るため,三重県や沖縄県の干潟,浅瀬の海岸を調査した.その結果これまでに数キログラム単位で採集可能なシアノバクテリアを十数種類得ることができた.これらシアノバクテリアの粗抽出物について腫瘍細胞(HeLa S_3)の増殖阻害活性を調べたところ, 7種類の粗抽出物に顕著な腫瘍細胞増殖阻害活性を確認した.中でも活性の強かった2種のリングビア属のシアノバクテリアの抽出物について腫瘍細胞増殖阻害活性を指標として生理活性物質の探索を行った結果, Hela S_3腫瘍細胞に対して強い細胞増殖阻害活性を示す新規鎖状ペプチド,ビセブロモアミド(IC_<50>=45ng/mL)と新規マクロライド配糖体,ビセリングビアサイド(IC_<50>=0.10μg/mL)を単離し,各種スペクトル解析,分解反応により絶対立体配置を決定した.
算数科における空間図形についての理解に関する研究

これまでの先行研究に従えば,児童には見取図や展開図から空間図形をよみとることに課題を有するという実態が明らかにされている。一般に見取図や展開図から空間図形をよみとるには,それらの図から空間図形をイメージする力やイメージしたものを念頭で操作する力が求められる。これについては,児童の発達に合わせ,元来系統的な指導が必要であるが,全学年において網羅される平面図形に対し,空間図形の指導は,1年,3年,4年,6年になっているうえに,その大半が6年生に偏っている。本研究においては,こうした状況を鑑みたうえで,児童の空間図形の理解の実態を捉える手立てを行い,空間が認識しやすい授業のあり様を検討した。なお,空間図形の理解の様相をとらえるための観点として,ア基本的な立体図形に関する理解イ空間における直線や平面に関する理解ウ空間図形の操作能力工空間図形への活用能力,4つを設定した(熊倉他,2000)。これらの観点に基づき,6年生対象に基本的な立体図形の名称と図形の対応について吟味した。2つ目に,改めて2平面の位置関係や2直線の位置関係等について確認した。3つ目に,「ポリドロン」等を用いて図形の分解・構成し,そのうえで展開図から空間図形を構成し,空間図形から展開図をかくことを行った。4つ目として,複合図形等の立体の体積を求める活動を行った。いずれにおいても児童の活用に対する姿勢は意欲的であり,理解を促進しやすい環境にあった。特に,「ポリドロン」等の図形を意識した教材・教具で,まず,立体を「構成すること」から,構成図形をみると理解しやすい。これについて児童の感想にも反映されていた。この結果,児童が空間図形を理解するためには,(1)基本的図形にできるだけふれさせる(2)位置関係について授業で意識的に取り上げる(3)教材・教具を用いて,操作的活動による分解・構成を行わせる(4)複合図形等の体積,表面積を求める場面を設定し,解決のための手立てについて工夫する,といったことが求められ,これらを統合した内容で扱うことが肝要と思われる。
G蛋白機能制御型ダイノルフィン受容体ミュータントリコンビナント蛋白の情報伝達

ダイノルフィンをはじめとするオピオイド_Kサブタイプのアゴニストはその受容体に結合しG蛋白を抑制することを報告してきた。さらに、モルモット小脳cDNAライブラリーから本受容体(ダイノルフィン受容体)遺伝子のクローニングに成功した。本研究では、ミュータント受容体をアタリカツメガエル卵母細胞に発現させダイノルフィン受容体のリガンド結合にかかわるドメインを調べた。また、本受容体はダイノルフィンやU69593(_Kアゴニスト)に対して非常に高い親和性を有す。そこで、モルモット小脳におけるダイノルフィン結合との比較を行った。1.ダイノルフィン受容体のN末端あるいはC末端に1アミノ酸置換した受容体DNAを作成した。これらの受容体を卵母細胞に発現させ[^<125>l]-ダイノルフィンをリガンドとして結合実験から、ダイノルフィン受容体のNおよびC末端がリガンド結合に重要であることが示唆された。2.小脳膜へのダイノルフィン結合は、従来報告されている高親和性結合(Kd=1.8nM)に加えてさらに高い親和性を示す結合部位(Kd=50pM)が認められた。U69593は非常に低濃度でこの後者の結合を阻害し、そのKiは20pMであった。この値は卵母細胞に発現されたダイノルフィン受容体へのKi値(40pM)と同等であった。これらのことから、モルモット小脳で見られるダイノフィン結合に本受容体が関与している可能性が示唆された。
現代ドイツ語の言語行動の諸相

本研究は3つの研究目的を持つ。すなわち,データの公開,データの分析,そしてドイツ語におけるコミュニケーション行動の評価概念に関する考察である。このデータとは研究代表者が1988年から1990年の間,ドイツに留学した際に行ったインタビュー調査で得た音声データである。これをできるだけ正確に文字化し,電算処理できる状態にして多くの研究者に公開することが本研究の第一の目的である。研究補助によりこの目的は達成された。すなわちインターネットで大阪大学言語文化部のホームページを開き,日本語の旗の部分をクリックして日本語モードにした後,メンバーを開き山下の部分をクリックすれば「科研データ」として公開されている。(アドレス:http://www.lang.osaka-u.ac.jp)第二の目的は,不変化詞などの未解決の問題に関してさまざまな観点から分析を行い,呼称や接続法と不変化詞との結びつきについてなんらかの成果を出すことであった。これについては,口頭発表や論文作成などを通して,部分的にではあるが成果を上げられたと思う。以上,データとデータの分析結果については報告書を作成した。第三の目的は,「敬意」という概念を広げ,それを「コミュニケーション行動の評価概念」の内のひとつとしてとらえ,「敬意」以外の「親しさ」や「共感」などの概念とドイツ語の言語表現との関連についての考察を進めることにあった。しかし,これについては十分な成果を上げられなかった。これまで日本語に関しては研究を進めることができたが,ドイツの日常生活でいかなる評価概念が重要視され,それがドイツの社会の中でどのような役割を演じているかを解明するのは,今後の研究課題である。しかし「コミュニケーション行動の評価概念」という概念規定は考察を進めることができたため,これを手がかりにして,今後ドイツで更なる経験的調査を実施したいと考えている。
デオキシタイプフラボノイド合成酵素の遺伝子レベルかろの解明

シソ科コガネバナの抗ウイルス成分と見なされるwogonin、baicalein、oroxylin-A等、B環水酸基の欠如した、固有フラボノイドのシキミ酸経路由来部分は桂皮酸CoAに由来することを、コガネバナからCHS遺伝子を異種発現させ酵素学的検討を行い、桂皮酸CoAに基質特異性を有する酵素をコードする遺伝子の存在することを示し、デオキシタイプフラボノイド生合成経路を明らかとすることを目的とした。PCR法を用いて5つの独立と見られる遺伝子(P1-P5)を単離した。ここで異種発現酵素tンパクがCHS活性を有する、P1並びにP4遺伝子の酵素タンパクを大腸菌において大量調整し、アフィニティカラム、DEAEカラムで精製を行い、それぞれ比活性369pkat/mg、26pkat/mgで単一バンドを示す酵素を得た。いずれの酵素もプライマーとして桂皮酸CoA、p-クマル酸CoAを受け入れ、マロニルCoAを3個脱炭酸縮合したナリンゲニン、ピノセンブリン生産した。これらについてHPLCで定量分析した。その上でp-クマル酸CoAをプライマーとした場合はナリンゲニンを、桂皮酸CoAをプライマーとした場合はピノセンブリンを生成物として酵素キネティクスを検討した。P1の桂皮酸CoAに対する至適pH7.0-7.5Km : 54.7μM、p-クマル酸CoA対する至適pH8.0Km : 36.1μM、一方P4は桂皮酸CoAに対する至適pH7.0-7.5Km : 2.6μM、p-クマル酸CoA対する至適pH8.0Km : 3.5μM。従ってP1はp-クマル酸CoAに対して、P4は桂皮酸CoAに対して新和性が高いことが明らかとなった。これからP-4が目的とする遺伝子ごとくであるが57番のAlaは他のCHSでは例がなく、比活性の著しく低いところからもさらに検討を加える必要があると思われる。コガネバナ特有のフラボノイドwogonin,baicalein、その配糖体等は植物では地上部に含まれ培養組織では対数増殖期以降に含量が急増する。そこで5月6月生育の旺盛な植物体の茎葉並びに対数期の培養細胞(maltose(5%);1/2MS培地;2、4D、kinetin;当県立大学薬草園)からフェノールSDS法にてtotalRNAを抽出した。CHS遺伝子は植物分類に従って高い相同性があり、なかでもクズCHSの配列番号で、翻訳領域中の112番目から8アミノ酸残基、167番目、174番目に10アミノ酸残基、360番目前後に20アミノ酸残基、夫々相当する位置に殊に配列相同性の高い保存領域が存在する。これらは、松など裸子植物のスチルベン生合成酵素でも一致しており、またシソ科シソのCHS配列でも一致しているのでコガネバナの場合も高い相同性が期待される。これらのCHS部分塩基配列をもとにプライマーを設計し、PCR用サーマルサイクラー、恒温震盪培養器を用い、RT-PCR法とネステッドPCR法を組み合わせてまず部分長cDNAを取り、これを回収し大腸菌にクローニングして増幅し当県立大学共同利用機器ABI373シークエンサーによって塩基配列を決定した。次に得られたコガネバナ固有の配列を用い、3-RACE法、5′-RACE法によって夫々3′側、5′側を延長する。

5′側は約160アミノ酸残基分、3′側は精々40アミノ酸残基分伸長すればよいので現在の技術では本法が最も簡便と考えられる。RACE法の奏功しないのでcDNAライブラリーを合成し、そこでPCRを行う。次にPCR産物中、全長と思われる約1.4KbのcDNAを増幅し、これを発現ベクターに組み込む。CHSを発現させ粗抽出液においてpクマル酸CoA或いは桂皮酸CoAと(^<14>C)マロニルCoAを基質として酵素反応を行いナリンゲニン、ピノセンブリン生成活性を測定した.現在酵素タンパクをアフィニティカラムで精製し、種々の基質を用いた際の生産物をHPLCで定量分析し得られたクローンの中から桂皮酸CoAに基質特異性の高いものを選別している。シソ科コガネバナの抗ウイルス成分と見なされるwogonin.baicalein.oroxylin-A等、B環水酸基の欠如した、固有フラボノイドのシキミ酸経路由来部分は桂皮酸CoAに由来することを、コガネバナからCHS遺伝子を異種発現させ酵素学的検討を行い、桂皮酸CoAに基質特異性を有する酵素をコードする遺伝子の存在することを示し、デオキシタイプフラボノイド生合成経路を明らかとすることを目的とした。PCR法を用いて5つの独立と見られる遺伝子(P1-P5)を単離した。ここで異種発現酵素タンパクがCHS活性を有する、P1並びにP4遺伝子の酵素タンパクを大腸菌において大量調製し、アフィニティカラム、DEAEカラムで精製を行い、それぞれ比活性369pkat/mg、26pkat/mgで単一バンドを示す酵素を得た。いずれの酵素もプライマーとして桂皮酸CoA、p-クマル酸CoAを受け入れ、マロニルCoAを3個脱炭酸縮合したナリンゲニン,ピノセンブリン生産した。これらについてHPLCで定量分析した。その上でp-クマル酸CoAをプライマーとした場合はナリンゲニンを、桂皮酸CoAをプライマーとした場合はピノセンブリンを生成物として酵素キネティクスを検討した。P1の桂皮酸CoAに対する至適pH7.0-7.5Km:54.7μM、p-クマル酸CoA対する至適pH8.0Km.36.1μM、一方P4は桂皮酸CoAに対する至適pH7.0-7.5Km:2.6μM、p-クマル酸CoA対する至適pH8.0Km:3.5μM。従ってP1はp-クマル酸CoAに対して、P4は桂皮酸CoAに対して親和性が高いことが明らかとなった。これからp-4が目的とする遺伝子ごとくであるが57番のAlaは他のCHSでは例がなく、比活性の著しく低いところからもさらに検討を加える必要があると思われる。
IL-12により誘導されたMHC拘束性癌拒絶抗原の解析

ヒト腫瘍細胞UTC-8を用いてその細胞膜表面由来のペプチドが有する正常細胞に対する影響を遺伝子レベルで検討した。その結果、1)IL-12遺伝子導入がん細胞はその増殖能が極端に低下するため、大量培養が不可能であることが判明した。2)本増殖能の障害はIL-12遺伝子の二つのサブクラスのうちp35が関与している可能性が示唆された。従って、以後の実験はIL-12遺伝子を導入していない、オリジナルなUTC-8のみを用いて実施した。本がん細胞を大量にT250フラスコで培養し、適当なpHに調整した至適濃度の緩衝液(クエン酸-リン酸緩衝液)で一定時間処理し、その上清を各種のフィルターで分画した後、HPLC装置で低分子量部分(M.W.10006500Dalton)のペプチド部分を採取した。このうちのあるピークを正常細胞に添加し、一定時間培養し、そのヒト正常細胞への効果を遺伝子発現レベルで検討した。その結果、検討した約8千個の遺伝子の内、凡そ2百個以上の遺伝子発現において統計学的に有意な影響を与えることが示唆された。特に、発現上昇遺伝子群はがん増殖を促進する方向、発現低下遺伝子群はがん増殖に不利な方向に誘導する可能性のある遺伝子群であった。以上の結果から、がん細胞は自己のみならず、その周囲の正常細胞の悪性化を誘導する遺伝子群を活性化するに有利なペプチドをその細胞膜表面に発現し、このペプチドが同時に正常細胞のがん細胞化抵抗性遺伝子の活性を抑制する効果を有することが示唆された。今後の課題としては、1)本ペプチドを質量分析機器などの先端分析装置を用いてそのシークエンス構造を決定する必要がある。2)これまでに明らかとなった遺伝子の相互関連に関する既存のデータの絶対的不足と分析手段、すなわちソフトウェアの限界のため、これら遺伝子間の関連性の解明のためのデータ構築と新しい方法論が待たれる。平成11年度には以下の実験をおこなった。(2)Tumor cell line化した腫瘍細胞からのPeptidesの分離のための至適条件の検討を行った。Citrate phosphate bufferによるMHC class-I採取に際しての各種至適条件をFlow cytometerを用いて、以下の3条件について行った。i)Bufferphの至適な条件をCell Viabilityを基準に検討しpH3.4が本細胞の至適pHである事が分かった。ii)Bufferによる腫瘍細胞処理時間とMHCの遊離能、viabilityとの関係を検討した結果、90分処理が効率が良いことが明かとなった。iii)MHC class-I recoveryに要する時間は18-24時間である事が明かとなった。平成12年度はIL-12遺伝子未導入のオリジナルなヒト癌細胞UTC-8の細胞膜表面に存在する癌関連抗原を平成11年度に確立したcitrate-phosphate buffer(pH:3.4)の至適条件で抽出し、各種の分子量を分画する膜を用いて分子量3000以下の分画をタンパク量として100microgram採取した。この分画を用いて末梢血単核球を刺激し、刺激に応じて産生されると考えられる各種サイトカインおよびホルモン類についてその産生の有無及び産生量を検討した。その結果以下の事実が明かとなった。結果:1)IL-1a, IL-1b, IL-4,IL-6,IL-12,IFNb, TNFa, IAP,は検出されなかった(検出限界以下)。2)IL-5は本蛋白抗原のタンパク量100pg/ml添加で3ng/ml誘導されることが分かった。3)IL-8,IL

-10,IFNr, TGF-b1,はコントロールでも誘導され、本蛋白抗原による刺激効果は特に認められなかった。4)G-CSFは本蛋白抗原のタンパク量100pg/ml添加で11ng/ml誘導された。5)PGE2は本蛋白抗原のタンパク量10pg/ml,100pg/mlの添加でそれぞれ10%増、20%増へと増加傾向を示めした。考察:これらの結果から、本蛋白抗原は癌細胞を障害する細胞性免疫系を強化する液性因子を誘導せず(IFNrを例外として)、逆に液性免疫系を刺激するか、または免疫系を全体として抑制する傾向を有する液性因子を誘導することが明かとなった。ヒト腫瘍細胞UTC-8を用いてその細胞膜表面上のペプチドの正常細胞に対する影響を遺伝子レベルで検討した。その結果、1)IL-12遺伝子を導入したガン細胞はその増殖能が極端に低下し、本実験の大量培養が出来ないことが明らかとなった。2)この増殖能の障害はIL-12遺伝子の二つのサブクラスのうちp35が関与している可能性が認められた。したがって、以後の実験はIL-12遺伝子を導入していない、オリジナルなUTC-8のみを用いて、行った。本ガン細胞を大量に平底フラスコT250に培養し適当なpHに調整した至適濃度の緩衝液(クエン酸-リン酸緩衝液)で一定時間処理し、その上清を各種のフィルターで分画し、最後は、高性能HPLC装置を用いて低分子量部分(M.W.26006500Dalton)のペプチド部分を採取した。このうちのあるピークを正常細胞に添加して、一定時間培養し、そのヒト正常細胞への効果を遺伝子発現レベルで検討した。その結果、調べた約8000個の遺伝子のうち凡そ300個以上の遺伝子発現に対し統計学的に有意に本ペプチドが影響を与え、さらに、発現上昇遺伝子群は癌増殖をさらに有利な方向へ誘導する可能性のある遺伝子群で、発現低下遺伝子群は癌増殖にとっては不利な生理活性遺伝子群であることなどの明瞭な生理活性上の差異が認められることが明らかとなった。以上の結果から、ガン細胞は自己のみならず、その周囲の正常細胞の悪性化を誘導する遺伝子群を活性化するに有利なペプチドを細胞膜表面に発現し、このペプチドが同時に正常細胞のガン細胞化抵抗性遺伝子の活性を抑制する効果を有することが明らかとなった。
下顎癌術後の形態・機能変化の長期的実態調査および下顎偏位への非外科的治療法の確立

本研究では、下顎癌術後患者を対象とし1経時的形態および機能の変化を調査すること、2術後の顎位の偏位に伴う形態異常や口腔機能障害に対する非外科的治療法の確立を目的として研究を行った。CT画像評価にて下顎復位装置装着により正常に近い位置へ移動し、摂食嚥下障害のグレードや睡眠時無呼吸指数も改善した。次に、3年以上前に下顎復位装置を装着した症例を対象として、1腫瘍原発巣、2上下の平均残存歯数、3上顎顎欠損の有無、4中断群の装置使用期間と中断理由について調査したとこと、中断につながった有害事象としては歯痛や動揺・破折・抜歯などの歯に関するものが多い傾向であり、装置の素材による差はなかった。【目的】下顎癌術後患者は、創部の瘢痕化や放射線治療による組織の繊維化が進むにつれ下顎骨は徐々に内側へ偏位し、著しい場合では全く上下の咬合が得られないまでに至ることもある。これらの症状に対し、われわれは下顎の連続性が失われた症例で閉塞性睡眠時無呼吸症候群に用いる口腔内装置を応用した下顎復位装置を適用し、摂食の向上が得られたことを報告した。今回、われわれは下顎の経時的な偏位をCT画像を用いて定量的に評価し、下顎復位装置の効果について検討した。【方法】当科を受診した下顎癌術後患者のうち、下顎の連続性が失われ下顎偏位が起きた症例に対し下顎復位装置を適用したものを対象とした。下顎偏位の評価には、装置装着前後のCT画像を用いた。FH平面(F-H plane)とS、N、ANSを結んだ平面(S-N-ANS plane)を基準平面とし、Me、オトガイ棘、筋突起再上端を結んだ平面(Me-spine-processus plane)とのなす角度の変化を分析した。また、摂食機能の評価には藤島の嚥下障害グレードを用い経時的な摂食状態を評価した。【結果】装置の使用によりF-H planeに対するMe-spine-processus planeの角度は63.35°から62.01°に、S-N-ANS planeに対するMe-spine-processus planeの角度は31.04°から27.26°へ変化した。また、摂食機能に関しては、入院時の五分粥3回フラッシュ、ソフト食(グレード7)から術後1年では常食(グレード10)を摂食できるようになった。【考察】結果より下顎復位装置は下顎偏位、摂食機能向上に有効であると示唆され、観血的処置を行うことなく審美、機能の改善が認められた。今後、長期的な経過観察により摂食以外の機能の評価及びより詳細な下顎偏位を計測するためにさらに精度の高い解析方法の検討が必要である。CT画像の解析をAZE Virtual Placeを用いて行うこととし1オトガイ孔、2オトガイ棘、3筋突起上端、4下顎孔の4点の座標の3次元的移動距離を算出することとした。本計測方法により下顎前方部および後方部の移動量が距離(mm)で表示可能となり、下顎骨の移動部位、移動方向、移動量がイメージしやすくなった。本計測方法を用いて、下顎区域切除・半側切除後の著しく下顎が偏位した症例に対して、下顎復位装置を適用した症例を対象として、経時的な下顎骨の移動量を計測する方向で症例数を増やしているところである。学会報告を行なった1例について次に示す。【症例】60歳女性。左頬粘膜癌にて左上顎部分切除、左下顎半側切除、大胸筋皮弁による口腔再建術が施行された。術後2年後、咬合の回復を主訴として当科を受診した。初診時、下顎の左側内方への偏位が著しく上下歯列は全く咬合しなかった。下顎復位装置は、徒手的に下顎を右側へ移動させた位置で下顎を保持できるように作製し、夜間および日中可能な限り装着させ、下顎の位置の回復に合わせて下顎の固定位置を調整した。口腔機能は、摂食機能を藤島の摂食状況のレベルにて、夜間の無呼吸状態をアプノモニター検査による無呼吸低呼吸指数(AHI)にて評価した。【経過】本装置の使用開始約5か月後、本装置装着下で上下歯列が咬合可能な位置まで回復した。摂食機能はLv.7からLv.9に回復し、夜間の無呼吸状態は本装置非装着時AHI 28.8であったが、装着時は17.3に改善した。本装置使用開始約10か月後にチタンプレートによる下顎再建術を施行し咬合回復を行った。【考察】本症例の結果から、下顎復位装置が下顎の位置の回復および口腔機能改善に有効であることが明らかとなった。頭頸部腫瘍術後患者で下顎骨区域切除などにより下顎の連続性が失われた顎欠損の症例のうち、顎誘導、咬合回復を目的とした下顎復位装置を製作した症例に対し、下顎復位装置の効果について調査を行った。【対象】頭頸部腫瘍術後患者で下顎骨区域切除などにより下顎の連続性が失われた顎欠損の症例のうち、顎誘導、咬合回復を目的とした下顎復位装置を製作した13例(男性8名、女性5名)。【方法】1下顎復位装置の装着時間、2下顎復位装置の効果(「とても効果があった」「効果があった」「どちらともいえない」「あまり効果がなかった」

「全く効果がなかった」の5段階でアンケート調査)、3簡易型睡眠呼吸検査による無呼吸低呼吸指数(AHI)の測定、4藤島の嚥下障害グレードによる摂食状況の推移について調査した。【結果】下顎復位装置を製作した13例のうち、装置の使用継続が可能であった症例は11例、装着できなかった症例は2例であった。使用できなかった理由としては残存歯の状態不良(多数歯齲蝕)、上顎顎欠損といずれも上下顎の固定に影響を及ぼす要因であると考えられた。1装置の使用継続が可能であった11例の装着時間は1日7時間以上であり、全例で日中だけでなく夜間に装着していた。2下顎復位装置の効果については「とても効果があった」と回答したものは8人、「効果があった」と回答したものは3人、「全く効果がなかった」と回答したものは1人であった。310例で装置装着により無呼吸状態の改善傾向がみられた。4装置の使用継続が可能であった全症例で、下顎復位装置の装着前に比べて摂取可能な食形態が向上し、藤島の嚥下障害グレードで23段階の向上がみられた。【考察】本調査結果より下顎復位装置が口腔機能改善に有効であることが示された。今後、本装置による有害事象などについて検討する予定である。CT画像による下顎偏位量の解析は、治療に際し撮影したCT画像を用いているため、他院で治療を行った症例では資料提供に応じて頂けない医療施設があるのが現状である。また、経過良好な患者では術後にCT検査を頻繁には実施しないため、下顎復位装置の効果判定を行いたい時期と一致しない場合が生じている。以上の理由で症例集積がやや遅れている。頭頸部腫瘍患者で治療後に下顎の偏位を認め、顎誘導・咬合回復を目的とした下顎復位装置を作製した症例に対し、本装置使用の実態調査を行った。【対象】頭頸部腫瘍にて術後あるいは放射線治療後に下顎の偏位を認め、重合レジンにて作製した下顎復位装置を作製した症例25例(男性20名、女性5名)。【方法】下顎復位装置の使用状況から3年以上使用を継続しているものを継続群、3年未満を中断群の2群に分け、1腫瘍原発巣、2上下の平均残存歯数、3上顎顎欠損の有無、4中断群の装置使用期間と中断理由について調査を行った。【結果】継続群は17例、中断群は8例であった。1腫瘍原発巣は、継続群は下顎癌12例、舌癌2例、中咽頭癌2例、耳下腺癌1例であった。中断群は上顎癌2例、下顎癌6例であった。2平均残存歯数は、継続群:上顎13.2歯、下顎8.6歯、合計21.6歯であった。一方、中断群は上顎8.6歯、下顎8.4歯、合計17.1歯であった。3上顎顎欠損を伴った症例は、継続群では1例もなく、中断群では3例であった。4中断群の装置使用期間は1か月以内が3例、3か月以内が3例、1年以内が1例、2年以内が2例であった。中断理由は、多くが歯痛と歯の動揺であり、その他には歯の脱落による残存歯の減少、下顎偏位の悪化による装置使用困難、顎関節脱臼、下顎骨折などであった。なお、下顎骨折に関しては下顎の癌の再発が骨折の主な原因と考えられた。【考察】下顎復位装置の使用状況は、原発巣による差はみられなかったが、上顎顎欠損を伴っている場合や上顎の残存歯数が少ない場合は中断率が高くなる傾向であった。中断理由の多くが歯痛や歯の動揺であったが、その原因は装置による歯牙の負担だけでなく、下顎の復位に伴い咬合が変化し、部分的に咬合力が集中する部位が生じたことが考えられる。今後、装置の材質や使用時の管理方法を検討する必要がある。計画通り、下顎復位装置の有害事象の調査について行うことができた。下顎癌術後
日英語コーパスに基づく総合的レキシコン理論の開発

英語と日本語における語彙の意味構造と構文的用法の検討を通して,動詞・名詞・形容詞を柱とする総合的なレキシコン(辞書)理論の開発を行い,14篇の論文を3部構成にして研究成果報告書をまとめた。第I部「統語論とレキシコン」(3篇)では,形態論の規則が語彙部門だけでなく統語部門でも成立すること,語と句の境界に「語+」という特別の範疇が存在すること,項の受け継ぎ現象が動詞の語彙概念構造および名詞の特質構造によって説明できることを明らかにした。第II部「動詞の意味構造とレキシコン」(5篇)では,動詞の自他交替が反使役化,脱使役化,使役化,場所表現の取り立てなどの意味操作によって行われることを示し,英語と日本語の相違を明らかにした。また,語彙概念構造における物理的位置と抽象的状態の表示形式に基づいて,言語体系と心理的外界認知とが異なることを明らかにした。第III部「名詞・形容詞の意味構造とレキシコン」(6篇)では,名詞および一部の形容詞の意味を検討し,語彙概念構造を特質構造に組み込む表記方法を提示した。これによって,動詞が名詞化された場合などで,動詞の意味構造と名詞の意味構造のつながりが明確化される。また,一般的な語形成規則によるのではなく,言語の創造性によって生じる偶発的な造語を特質構造で処理することを検討した。更に,英語が特質構造内部の主体役割や目的役割にかなり自由に言及できるのに対して,日本語はそのような意味操作が乏しく,複合語などの形態を重視することを指摘した。しかし名詞・形容詞に関する考察はまだ荒削りで,今後,副詞などの品詞も含めて更に精緻化を進めていく必要がある。本年度は,英語と日本語のデータ収集と,総合的レキシコン理論に向けての基礎研究を行った。データ収集に関して,英語についてはインターネットでイギリスCollins社のBank of English Corpusを利用して,名詞修飾のby句や-er派生語その他の用例を検索した。日本語についてはパソコンのOCRによって用例収集を行ったが,読み取り精度が十分でなく,当初予想したほどの成果には達しなかった。理論の基礎研究に関しては,筆者の語彙概念構造(Lexical Conceptual Structure)による動詞分析を進めるのと並行して,James Pustejovskyの生成レキシコン理論による特質構造(Qualiastructure)を名詞の辞書表記として利用し,動詞と名詞の分析を統合する方向性を探った。1.「位置と状態-open/shutの概念構造-」(『人文論究』第48巻2号)では,位置変化と状態変化が語彙概念構造において同一のものとして表示され,open/shutという形容詞は位置の意味と状態の意味の多義性を持つことを示した.2.「作者と作品」(『英米文学』第43巻2号)では,英語のa novel by Hemingwayや日本語の「一流シェフによるフランス料理」のような,名詞を修飾する動作主表現の解釈を取り上げ,英語のbyが特質構造で処理できるのに対して日本語の「による」の分析には概念構造が必要であることを論じた。3.「動作主名詞の特質構造と概念構造」(第4回形態論レキシコンフォーラム,口頭発表)では,英語の-erや日本語の「-者,-家,-手」などの接辞を伴う動作主名詞の意味と統語的性質を統一的に説明するために語彙概念構造と特質構造の両方が必要であることを示した。平成11年度は,前年度から引き続いてインターネットおよびパソコンOCRから日英語のデータを収集すると共に,理論的研究を4つの方向で進めた。

1番目は,語彙概念構造と特質構造の相互関係を明らかにするために,動詞が名詞化されたときの意味を分析し,出来事や行為を表す「デキゴト名詞」は語彙概念構造を構成する何らかの事象(event)を,具象物を表す「モノ名詞」は語彙概念構造における特定の項(argument)を各々,特質構造の形式役割として取り立てることで成立することを解明した(論文「日英語の名詞化と有界性」『人文論究』49.2;著者『形態論と意味』第7章)。2番目は,日英語の自動詞と他動詞の使役交替に関して,前著『動詞意味論』(くろしお出版」では取り上げなかった非能格動詞(run,walk,work等)の使役他動詞用法をコーパスに基づいて整理し,その意味・用法が語彙概念構造における「項のすり替え」という操作によって統一的に処理できることを提案した。(論文「自他交替の意味的メカニズム」丸田・須賀(編)『日英語の自他の交替』ひつじ書房)。3番目は英語学習者がhappen,appearのような非対格自動詞を「受身」として用いる誤用を語彙概念構造の観点から分析し,従来の受身分析に対して,完了形容詞として扱う分析を示した。(大学英語教育学会1999年度中部支部大会シンポジウム(岐阜女子大)で発表;論文「非対格性と第二言語習得:『英米文学』44.1)。4番目は,英語と日本語に中国語を加え,結果構文に見られる言語間の異同を考察し,英語と中国語の結果構文が語彙概念構造に依拠するのに対して日本語の複合動詞は異なる性質を持つことを明らかにした(国語学会平成11年度秋季大会講演(名古屋大)とフランス語学研究会シンポジウム(京都大)で発表)。最終年度である平成12年度は,これまで取り扱うことのできなかった周辺的な現象に射程を広げ,平成10年度,11年度の研究と合わせて総合的なレキシコン理論の構築につながるように試みた。考察の対象も動詞と名詞のほか,形容詞も加えた。論文「創造性による語形成と特質構造」では右側主要部の規則から外れる日英語の語形成現象を取り上げ,言語の創造性によって特質構造を組み立てる特別の仕組みとして分析した。論文「心理述語における形態と意味のずれ」では,英語の心理形容詞および心理名詞が意味的,形態的に動詞と対応しないことから,従来のように動詞から形態的に派生するのではなく,形容詞化および名詞化の語形成操作が直接,語彙概念構造に適用することを論じた。論文「言語と認知がまじわるところ」では,位置と状態が語彙概念構造のレヴェルでは同じ公式として把握され,その結果として言語は物理的,心理的外界把握とは別の体系を作っていることを明らかにした。論文"Word Plus:The Intersection of Words and Phrases"では,通常の語および形態素とは別のカテゴリーとして「語^+」という特別の言語単位が存在することを日本語と英語の具体的事例から立証した。論文「非対格構造の他動詞-意味と統語のインターフェイス-」では,使役・起動が関わる這常の自他交替とは別に,「木から芽がふく/木が芽をふく」のような場所表現と噴出物によって表される自他交替が存在することを指摘し,非対格性が語彙概念構造の図式によって捉えられることを論証した。論文「語彙と文法」では項の受け継ぎを中心に語彙構造と統語構造の関係を明らかにした。論文「名詞のデキゴト性」では「を始める」という構文を中心に個物名詞が出来事名詞として解釈される場合があることを指摘した。
神経活動依存的な脳由来神経栄養因子BDNF mRNAの安定化機構解明

ニューロンにおいて遺伝子発現は、様々な高次脳・神経機能発現に重要なイベントである。特に、神経活動依存的に誘導されるカルシウムシグナルは、ある一連の遺伝子発現を制御し、ニューロンの生存や分化、さらには記憶・学習の分子基盤として知られるシナプス可塑性に関与する。これまで我々は、特にカルシウムシグナル依存的に発現が上昇する脳由来神経栄養因子BDNFに着目し、BDNF遺伝子の転写活性化機構の解明を行ってきた。しかし一方で、BDNFmRNAがカルシウムシグナル依存的に安定化されることを新たに発見し、神経活動により遺伝子の転写だけでなく転写後調節も制御されていることを示した。そこで、ニューロンにおけるBDNF mRNAの安定化機構の解明を行った。その結果、BDNF mRNAの半減期がL型電位依存性カルシウムチャネルおよびNMDA型グルタミン酸レセプター由来のカルシウムシグナルにより延長すること、BDNFmRNAの安定化にはストップコドンより約750塩基下流の3'非翻訳領域(3'UTR)が関与することが明らかとなった。さらに、この3'UTRに着目し、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を用いた解析を行ったところ、BDNF mRNAの安定化に関与する2カ所の領域を同定した。現在、さらにこの領域に着目し、mRNA安定化に関与するエレメントを同定中である。一方で、BDFN mRNAの3'UTR中には数カ所のポリA付加シグナルが存在するが、本研究遂行の過程で、新たなポリA付加シグナルを数カ所同定し、これにより異なる長さの3'UTRを持つBDNF mRNAが複数合成されることが明らかとなった。3'UTRは、mRNAの輸送や翻訳の制御、安定性に関与することから、これらBDNF mRNAは、それぞれが異なる転写後制御を受けることが示唆された。現在、さらに詳細な解析を行っている。神経細胞において、高次脳・神経機能発現に重要なニューロトロフィンである脳由来神経栄養因子BDNFの遺伝子発現は、神経活動により誘導されるカルシウムシグナル依存的に上昇する。我々は、BDNF mRNAの半減期がカルシウムシグナル依存的に延長する、すなわちmRNAが安定化されることを明らかにした。そこで、カルシウムシグナル依存的なBDNF mRNAの安定化機構の解明を目的とし、本年度は、特にBDNF mRNAの3'非翻訳領域(3'UTR)に着目し、ルシフェラーゼ・レポーター遺伝子を用いた解析を行った結果、以下のことが明らかとなった。1.BDNF mRNA 3'UTRの欠損体を用いた解析により、BDNFの翻訳開始点より下流7291154basesの領域には定常状態のBDNF mRNAの安定性に、また11511471basesの領域にはカルシウムシグナル依存的なBDNF mRNAの安定化に関与する配列がそれぞれ存在することが示された。現在は、特にカルシウムシグナル依存的mRNA安定化に関与する配列を同定するため、11511471basesの領域に着目し、欠損体を用いた解析を進めている。2.カルシウムシグナル依存的なBDNF mRNAの安定化に関与するシグナル伝達経路の解明のため、ERK/MAPK、cAMP/PKA、CaMK IIの各種阻害剤を用いて解析を行った。しかし、これらの阻害剤のいずれもBDNF mRNAの安定化には影響がなかった。現在、CaMKIV経路やPKC経路など、その他のシグナル伝達経路に着目し解析を進めいている。3.BDNF mRNAは、タンパク質合成阻害により発現が上昇するスーパーインダクションが起こるが、これもまた3'UTRが関与する可能性が示された。今後、mRNAの安定化機構と合わせて解析を行う予定である。
複合量子化半導体素子構造の開発とレーザー発振・吸収・利得特性の顕微透過計測

量子細線レーザーをはじめとする、電子閉じ込めと光閉じ込めを任意に組み合わせた立体量子構造を「複合量子化素子構造」と呼び、そのような素子構造群全体を対象として、試料構造の開発やレーザー発振特性や吸収・利得の評価を行った。このため、まず、電子状態と光導波路の設計・最適化を行うための有限要素計算プログラムを開発した。また、温度可変の光励起レーザー発振評価システム、トップビュー配置の発光スペクトルおよび画像計測システム、導波路の端面から検出を行う透過配置の顕微評価システムなどの開発を行った。一方、へき開再成長丁型細線レーザー構造で、試料の品質を決定しているT字型構造の上側(110)界面の凸凹の研究を行い、アニールによる界面の均一化プロジェクトを進め、数十ミクロン以上の領域にわたって原子ステップがひとつもないほど均一な界面を得た。そして、一本のシングルモード量子細線とシングルモード光導波路を組み合わせた、T型単一量子細線レーザー構造の作製に取り組み、H13年8月に世界で初めてレーザー発振の観測にした。この試料構造においては、一次元光導波路の中に、1次元量子細線のほかに2次元量子井戸や3次元ダブルヘテロ構造が含まれており、ほかに、2次元スラブ導波路と2次元量子井戸が組み合わさった部分も含まれている。すなわち、1D電子-1D光のほかに、2D電子-1D光、3D電子-1D光、2D電子-2D光などのさまざまな複合量子化半導体構造が同時に組み込まれている。それらのすべてのレーザー発振の特性を比較して議論することができた。このほか、1次元励起子と1次元連続状態の吸収スペクトルの分離に成功し、1次元系特有のゾンマーフェルト因子の評価などが達成できた。複合量子化光導波路素子構造試料の設計、すなわち、光の閉じ込めを最適化した光導波路構造に、電子系の閉じ込めを行ったいわゆる量子井戸・細線・箱構造を組み込んで、光と電子との相互作用の制御や新物性研究に活用することをねらいとして、有限要素法による構造設計用プログラムを作製した。これを用いてリッジ型構造を例に、数値計算を行った。数値計算を行う前に試作した試料についても数値計算を行い、最適化を試みた構造との光閉じ込め係数の比較を行った。一方、吸収・利得測定を行うため新たに、顕微透過測定系の開発を行った。評価する複合量子化素子構造は、光も2次元的に閉じ込められており、導波路断面積が非常に小さい。そのため、透過測定を行うには、対物レンズを用いた顕微計測技術と組み合わせた顕微透過計測手法を確立する必要がある。現在のところ、外部光の導波路への結合効率が非常に悪いため有効な透過計測がまだ実現されていない。透過特性測定のプローブ光として、CWチタンサファイアレーザーを波長スキャンして用いることと、フェムト秒モード同期チタンサファイヤレーザーの出力光を光ファイバーに通し、自己位相変調効果により生成される白色光(広帯域光)を用いることの両方を準備している。前者については、コンピュータ上から波長スキャンを制御することが可能となっている。電子-次元-光-次元の複合量子化半導体素子構造の例として、リッジ型量子細線レーザー構造を実際に作製し、室温までのレーザー発振の様子を測定し、顕微計測法を活用しながら発振の起源や均一性の評価などを行った。電子構造はリッジ頂上に形成される一次元量子細線と、リッジ斜面に形成される二次元量子井戸とから構成されるが、基礎評価として、スペクトル計測と顕微画像計測を組み合わせて行って、両者を波長的、空間的に分解した。また放出されるレーザー光が量子細線に起因することも顕微画像計測で確認した。その発振スペクトルの波長から、発振は量子細線のなかでも励起状態が起因していると考えられる。