hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
戦間期ドイツ電機工業における「流れ作業」の導入に関する比較研究

戦間期ドイツ電機工業における広義の流れ作業の実態を今年度まで入手資料に即して分析した結果、やはり研究史回顧での研究代表者による批判的整理の結論に対応して、ワイマ-ル期に簡易搬送手段利用型、流れ作業・ベルト作業混成型、工程群分割・バッファ組込み型、複数品種混合生産型、稼働中品種・工程迅速切換型、放射状加工・搬送系列型、異種アタッチメント交換型等の、基本的に規模の経済性追求型「ベルト作業」から物理的強制進行性を伴わぬ非設備投資集約型「ドイツ的流れ作業」までの広範囲で多様な類型が導入された中で、後者が基調となっていたが、ナチス期には前者への発展傾向が強まる一方「ドイツ的流れ作業」の発展もなお看取されたこと、戦間期から第二次大戦戦後にかけては「ベルト作業」の主たる担い手が、従来の電機工業の発展と主導してきた投資財基軸の総合企業から耐久消費財の専門メーカーに移行したという点での断絶面とともに、広義の流れ作業の多様な類型による発展が、マーシャルプランの時期を含めて戦後期にも見られるという意味での連続性が確認されうること、等が明らかとなった。なお、前年度以来の研究史回顧に関しては、当面Wittkeの独創的博士論文の書評を経営史学に投稿したが、回顧の全体については、この間の新研究の整理を加えて来年度に土地制度史学に掲載することとした。また来年度に文部省長期在外研究員として渡米・渡独することになったこと、これに伴い来年度科研費の辞退手続きをとることになったこと、により今年度末に研究手順の練り直しが必要となったため、今年度の研究についても、内容上はほぼ仕上がっているいるが...その成果は平成10年2月に現代ドイツ企業研究会で発表予定であったが、当該研究会が諸般の事情で中止となったため、発表するに至っていない...、これを、来年度に米独で入手する流れ作業関連比較史資料とつきあわせた上でより充実した内容の論文として発表することとした。本研究課題設定後、課題に関するドイツでの研究が急速に進んだため、計画遂行に当たり最近までの研究蓄積の整理が不可欠と判断し、平成8年度は年度計画のワイマル期の研究を軸にしつつも翌年度計画のナチス期にも一部関わる研究蓄積の批判的整理を行ない、これに実証研究をも加味してその成果をドイツ資本主義研究会、京都大学経済研究所定例研究会で発表した。すなわち戦間期ドイツ電機工業の生産過程改革に関する諸研究を、1ワイマル期における規模の経済追求型フォード・システムの直接的導入論、2ワイマル期における「ドイツ的流れ作業」の導入とナチス期におけるそのフォード・システムへの発展という見解、3戦間期における第一次大戦前の伝統の継続論に3区分して検討した結果、「流れ作業」になじまぬ分野での第一次大戦前の伝統との継続性は否定できないが、戦間期に改革された生産過程の戦前からの質的飛躍が決定的に重要であり、具体的にはそれはワイマル期に多品種生産や市況への柔軟対応を可能とする非設備投資集約型「ドイツ的流れ作業」を基調としつつ、規模の経済追求型から「ドイツ的流れ作業」までの多様な形態で、耐久消費財のみならず投資財、中間財の導入可能分野にも、また総合企業とともに資力の乏しい非大手企業にも導入され、ナチス期には「ベルト作業」への発展傾向を伴いつつも、やはり多様な変種または形態において展開されたとみるのが実態に即すると主張した。また戦間期の改革は戦後日本(トヨタ)の「オオノイズム」と同質の課題を先駆的に実施するものであったこと、それが「ドイツ固有の諸事情」を前提とした技術選択の結果であり、この関連は発展した近代と歴史的・社会的伝統との独特の結合として把握しうること、も明らかにしえたので、その旨を報告し、それぞれ専門家の反響をえた。本成果は『土地制度史学』編集委員会の依頼により同誌掲載のためとりまとめ中である。また来年度に文部省長期在外研究員として渡米・渡独することになったこと、これに伴い来年度科研費の辞退手続きをとることになったこと、により今年度末に研究手順の練り直しが必要となったため、今年度の研究についても、内容上はほぼ仕上がっているいるが...

その成果は平成10年2月に現代ドイツ企業研究会で発表予定であったが、当該研究会が諸般の事情で中止となったため、発表するに至っていない...、これを、来年度に米独で入手する流れ作業関連比較史資料とつきあわせた上でより充実した内容の論文として発表することとした。
いのちの教育カリキュラムモデルの開発的研究

「いのちの教育部会」では、児童生徒のいのちに対する意識の実態調査を行い、それを踏まえた発達段階に応じたカリキュラムを開発し、実際に授業を行い、授業モデルを開発した。防災・安全教育部会では、兵庫県と宮城県の教育関係者と防災教育・いのちの教育の在り方について実践交流し、授業カリキュラムに盛り込んだ。また、子どもたちの地域における安全教育の授業のあり方についても授業カリキュラムを開発した。道徳教育部会では、「道徳の時間」の「生命の尊重」に関わる道徳授業の現状と課題について、各出版社の道徳副読本の資料(教材)と指導案の実践的課題の分析を行い、授業モデルの開発とそれに伴い授業資料を開発した。平成24年度の研究の柱は、研究目的である「授業におけるいのちの教育の理論的研究」と「いのちの教育の実践的研究」である。授業におけるいのちの教育の理論研究においては、これまでの研究のまとめとして、理論検証を行い、いのちの教育に関わる理論構築を行った。いのちの教育に関わる概念および定義づけを行い、本研究の柱とし、今後の研究を進めていく。「いのちの教育の実践的研究」では、「いのちの大切さを実感する教育」と「いのちを守る防災・減災教育」の2つの視点を持って調査研究を行った。今年度は、「いのちの大切さを実感する教育」では、「いのちの教育」に関わる予備調査の実施と道徳におけるいのちの教育の取り扱いについて検証を行った。道徳における「いのちの教育」に関わる領域を、副読本を用いて抽出を行った。一方の「いのちを守る防災・減災教育」では、特別活動における防災教育と多賀城市における東日本大震災以降の避難訓練等の防災教育、宮城県教育委員会の防災教育の取り組み等についても情報収集し、震災以降の新しい取り組みについても検証を行った。また、児童生徒が自分自身の「いのち」について、どのような意識があるかについても検証を行った。今年度は予備調査として、小学校から高校生までの512名に予備調査を行った。平成25年度は、本調査を実施する。「いのちの教育」は、東日本大震災以降は教育課程内外において実施されるようになり、地域と連携した特色ある教育等も行われていることが明らかになった。これは、理科や社会に関わる分野であり、表面的な知識だけではなく、具体的な行動に結びつくための知識が必要と考えられる。東日本大震災で被災した多賀城市の取り組み等によって、より明らかになった。さらに、平成24年度の研究総括として、防災教育の視点といじめ予防の視点を取り入れた「いのちの教育」についても、検証を行った。2ー1.いのちの教育カリキュラム案の構築:実態調査後、平成24年度の研究結果である「授業実践可能なカリキュラムモデル」に基づいて、それらを実際の授業において、実現できるような発達段階に合わせた体系的なカリキュラムモデル案を作成し、すべての強化で実践できる試案授業モデルを構築する。このモデルは(A)いのちの犬切さを実感させる教育と(B)防災・誠災故育の観点を持ついのちを守る教育からなるものを考えている。2ー2.その実践的検討・修正カリキュラムモデル案は全体で取組み、それに基づく実践を研究協力者によって行い、全体で検討と修正を行ってきた。なお、代表者・分担者・協力者は、それぞれ離れた地域に住んでいるため、メールを活用し協議の場を設けた。まず、試案モデル案に基づいて授業づくりを行い、その授業を実践し、ピデオ・録音を撮り、それを文字化する,これに基づいて、『いのちの大切さを実感させること』と『いのちを守る』ことの視点からモデル案を分析・検討する,この結果を研究者全体会で検討・協議してきた。25年度は加え3-1.として、26年度にかかるモデル案の修正とさらなる実践的検討と修正に取り組む所存である。これについては前年度と同様に、研究者全員が研究協力者の協力を得て進める。まず、カリキュラムモデル案に基づいて授業づくりを行い、その授業を実践し、ピデオ・録管を撮り、それを文字化する。これに基づいて、先に挙げた二つの視点からモデル案を分析・検討する。その結果を全体会で検討・協議する。そして修正案に再度必要な修正を加えていく。26年度は研究3年目であり、1年目と2年目の研究成果を基盤にして、研究実施計画に基づいて次の3つのことを目的として研究を進めた。1.いのちの教育カリキュラムモデル案の構築2.カリキュラムモデル案の実践的検討とその修正平成24年度と25年度の研究結果である「授業実践可能なカリキュラムモデル」に基づいて、それらを実際の授業において、実現できるような発達段階に合わせた体系的なカリキュラムモデル案を作成し、実践できる試案授業モデルを構築した。研究部会の構成は、1いのちの教育部会、2防災・安全教育部会、3道徳副読本部会の3つのグループで研究を進めてきた。

具体的には、1いのちの教育部会では、児童生徒のいのちに対する意識の実態調査を実施し、それを踏まえた発達段階に応じたカリキュラムを開発し、実際に授業を行い提案研究をした。「いのちの教育」開発資料と実践事例にモデル案をまとめた。2の防災・安全教育部会では、阪神・淡路大震災と東日本大震災の大きな二つの震災を体験した兵庫と宮城の教育関係者と実践交流し、安全教育の授業の在り方についてもカリキュラム開発を行った。3道徳副読本部会は、各社の副読本に掲載されているいのちの教育の教材視点の比較分析を行い、いのちの教育の素材の特徴と課題について研究してきた。26年度が最終年度であるため、記入しない。心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究に関する先行研究の分析を行い、「いのちの教育」に関わる学習指導要領部分をし、「いのち」に関わる単元や教材等に関してまとめを行っている。また、安全教育や防災教育に関する資料収集も同時に行い教育課程内外における「いのちの教育」に関わる先行研究や取り組みのまとめを行っている。自他のいのちを大切にするということは、子ども達が生涯を通じて絶えず意識することであることから、発達段階に合わせて長期的に体系化されたカリキュラムが必要であるとともに、高等学校卒業までの長期的な視点の取組みが必要であると考える。そうした立場から、いのちの教育の理論を研究し、それを基盤にした体系化されたカリキュラムモデルを構築することを目的に研究を行ってきた。2年目は、防災教育部会と心のケアと生徒指導部会、道徳部会の3つ側面で検証を行ってきた。防災部会では、仙台市と阪神・淡路大震災と東日本大震災後の防災教育について検証し、心のケアと生徒指導部会では教育現場と教師ができる支援について検証もあわせて行ってきた。道徳教育では副読本分析をおこってきた。教材の中でどのように「死」についても取り上げているか等を分析して検証してきる。今後は、学習指導要領から抽出した「いのちの教育」に関わる部分の授業の調査分析、検証を行う予定である。幼稚園から高校までの範囲において、実施する。並行して、いのちに関わる児童生徒の意識調査を行っていく。今年度は、「いのちの教育」のカリキュラムモデル案の構築の最終段階である。カリキュラムモデルは、道徳教育と教科教育、特別活動において発達段階に合わせて体系的・系統的に実践できる授業カリキュラムモデルを目指している。したがって、それは教師に求められる要件、学習集団の学級・児童生徒に求められる要件、教科内容に関して求められる要件等に分けられる。また、中学校と高等学校では、他の教科との関連性も大きく影響を受ける。これを踏まえて実践カリキュラムモデル案を仕上げを行う。これまでの研究において、生徒指導とのかかわりや心のケア、防災教育との関連性が強いことが明らかになり、その側面についても、児童生徒を対象に「いのちの意識」に関わる質問紙を導入し検証を行いながら、カリキュラムの周辺領域についても検証を行っている。
病院経営における意志決定システムの検討－ＥＢＭ（根拠に基づく経営）の実践へ－

実際の企業立病院において、病院が保有している医療情報データの経営面での活用を調査した。その結果、多くの病院では患者数や手術件数など、特に加工を必要としないデータについてはルーティン業務として収集し、経営層へ報告され、経営での意思決定に活用されていた。しかし、より詳細な情報分析などは専門の部署を有している病院もほとんどなく、まだまだ十分に情報を活用されていない現状であった。今後、厚生労働により臨床指標などの公開も進む中で、診療情報の効果的な活用が求められるため、情報分析、経営企画の部署の重要性が高まると考えらえるが、現時点では各医療機関においてはまだ十分とは言えない状況であった。研究協力病院において、患者満足度調査および職員の意識調査を実施し、その集計が終了した。次年度に実施する初年度および2年目の結果から改善策の効果の分析そしてさらなる改善策の策定を行うための、準備が整った。特に、研究協力先病院において、毎月開催している委員会においても、改善活動の効果的な改善が続けられており、本研究を下地とした病院の改善活動が進行中である。また、研究代表者の所属先である広島大学病院で実施している、院内がん登録データを活用しての患者の分布や医療におけるマーケティング的な分析も並行して行い、こちらについても病院内における分析結果として、各診療科、部署において閲覧され、今後の診療や院外における検診業務の重点地域の検討などに活用されている。上記のように、今まで実施されてこなかった業務上の意思決定において活用されるデータの提供を行った。今後は、こうしたデータの使用上の改善についての分析なども行い、より良い病院保有の医療データに関する提供の在り方について検討をしていく。本研究を通じて、多くの病院で病院が保有している医療情報を用いたデータを使用して病院の運営決定を行う会議で検討を行っていた。しかし、ほとんどのデータが患者数や手術件数など、特に加工を必要としない実績情報が多く使用されており、実際の病院経営のための意思決定の場面では十分でないと感じていることが分かった。さらに、こうした情報を分析し資料を作成するための専門の部署を有している病院はあまりなく、多くの場合事務部門の中で、一部の限定された人員でルーティーンとして実施されていた。そのため、新たなデータ分析を実施し経営分析などに資する資料を作成するということが実行しづらく、経営会議等で必要と指示された資料の作成で終わっていた。研究期間中に1病院で情報分析の専門部署が立ち上がり、様ざまな取り組みを実施し始めたが、まだ試行錯誤の状況であり、その部署を管理している者が経営管理の勉強をし、必要なデータの掲示や病院経営への提言をするなどという状況である。今後、こうした経営的なノウハウを部署内で蓄積し、経営を考えられる人材の育成につなげることが次の目標となっていた。病院内において、経営の意思決定に資するデータ分析を行えるための人材育成やそのための指標の作成などが今後必要となることが本研究を通じて明らかになった。特に、DPCデータなどの診療録データをいかに経営に役立つデータに加工するかという点が重要となるであろう。そのため、DPC研究班などの成果を活用しつつ、病院職員の育成を検討する継続的な調査が必要であると考えた。本年度は、当初の計画の通り研究協力病院におけるデータの活用の実際状況を確認した。研究協力先は診療行為の分析や患者満足の調査等、共通の調査を実施しており、分析・調査の結果は同じ物を用いていた。しかし、そうした結果の活用の状況は病院により大きく異なり、ほとんど利用しない病院がある一方で、自院での分析結果と合わせ病院の活動状況を多面的な角度から把握し、医療の質の向上のみならず、病院経営の健全化にむけて活用している病院も見られた。さらに、次年度にむけ、協力先病院での結果の活用方法について病院業務の視点から調査をし、各病院での取組状況の共有など、担当者レベルや管理者レベルでの情報交換の場を作り、実際にその方法を取り入れるなどの点について確認を行った。また、昨年度は予算が分割での助成となったことから、当初の予定にはなかった本学病院における院内がん登録データの利活用についても調査を行い、実際に院内がん登録データを用いた患者動向の分析を行い(患者動向の分析については、医療情報学会において発表を行った)、病院の病歴管理室からの情報提供業務の改善につながった。この研究については、当初の計画には含まれていなかったが、本学病院の病歴管理室から定期的に院内がん登録データの提供が可能となり、継続して分析を行うことで当研究のより充実が図れることから、来年度以降においても継続することを確認した。来年度は、県内のがん拠点病院群との比較や地域がん登録との比較などと組み合わせることを計画している。研究協力病院での患者満足度調査の実施やその改善の委員会などを通じ、現状の問題点について洗い出し、そのデータをもとに改善策を現場主導で実施した。

また、実施後の確認としての患者満足度調査も行い、前後比較が可能な状態となった。昨年度の遅れていた調査後の改善策の提案などについても、年度前半に終了し、改善策の実施まで行い、当初の計画通りの段階まで、進捗している。特に、研究協力先の病院では、来年度に病院機能評価の受診が控えており、そのための準備にも、今回の研究成果の一部が活用されることとなった。そのために、当初の計画における進捗管理に沿った、達成度になり得た。予算の分割による助成であったため、大学から研究費等の使用について控える指示もあり、様子を見つつ行っていたため少し遅れが出てしまった。しかし、大きな遅れではないため、問題ないと考えている。今回の結果を踏まえ、改善策の効果の分析、さらに改善策実施の意思決定へのデータの影響度を確認し、今後現場で必要な情報の内容、表示方法を検討する。また、さらに病院全体での意思決定や病院管理者の意思決定に必要なデータの内容や表示方法の検討も同時に行い、病院業務の意思決定レベルの違いによる、提供すべきデータ、情報の内容や表示方法の案を提案し、病院医療情報の有効的な活用に資するためのデータの一覧や表示のひな型などの提案に向けての準備が行えるまで進めることを検討している。特に、来年度から研究代表者が異動し、病院の医療情報部に勤務となり、より医療情報や病院の経営・企画に関わることとなり、自施設においても本研究が活用可能となる立場になるため、日々の業務も含め、本研究の遂行につなげるつもりである。経営的に優れている病院や医療データの活用について革新的な取組を行っている病院の関係者から情報を収集し、研究協力病院において活用可能性を探り、実際に介入的な取組を行うことを検討している。その後、経営指標等の変化を比較し効果を検討する。今年度の調査結果の分析に伴う、システムの整備費や消耗品費およびさらなる改善活動や継続的な病院の調査のための費用が必要となる。また、今回の調査分析の結果から判明した、研究協力先病院の問題解決に対するアドバイスや先進的な取り組みを行っている医療機関、大学からの講師の招聘を行い、病院職員に対する改善への取り組みに関しての研修会の開催などを計画している。この研修会は病院の業務改善ではあるが、本研究の内容に関しても理解があり、医療情報の分析などについても知識を有している研究協力者の招聘を検討しているため、本研究費での負担が相応であると考えている。さらに、今後は研究代表者の異動に伴い、研究協力先病院への訪問のための出張費が発生する。また、研究成果の発表のための複数の学会、情報収集としての学会参加等の出張費が必要となる。経営的に優れている病院や医療データの活用について革新的な取組を行っている病院の関係者の招聘や現地への出張による情報集、研究協力病院の関係者を一堂に会した情報交換の場の提供などでの使用を検討している。さらに、必要な資料の収集の費用にも充てる。
物理事象空間に基づくサイバーセキュリティ技術

前年度構築した攻撃可能空間モデルの拡張を行った。特に、アンテナ指向性とノイズの考慮は実用化に向け極めて重要なステップであり、これらを反映した。また、得られた攻撃可能空間モデルを用いた詳細な解析を行い、攻撃可能となるアンテナ設置自由度を定量的に評価した。具体的には、実際の通信環境において生じるノイズをモデル化した電波伝搬シミュレータを整備し、システム外部からの攻撃成功確率の評価環境を構築した。これにより、システム設計者は、無線通信デバイスをどのように配置すれば外部からの攻撃を防げるかを知ることができる。また、プロセッサシミュレータを用いて既存の暗号手法と提案手法の実行にかかる時間およびエネルギーを比較し、従来のMAC手法と提案手法の実行コストの比較を行った結果、提案手法は、デバイス認証の実行時間を約1/8倍に短縮、消費エネルギーを約1/2倍に低減可能であることを示した。さらに、従来は個別評価に留まっていた3種の電波伝搬特性(受信信号強度、信号到来時刻差、信号到来方向)に関して、これらの組合わせ方式の検討も行った。サイバーセキュリティは今後ますます重要性を増す分野である。特に、5Gなど無線技術の進歩に伴い、無線通信を基本とした様々なシステムが開発・運用されることが予想される。このような状況において、無線通信で接続されたコンポーネント同士の真贋を見極める技術は必須となり、本研究の成果はこの課題に対する直接的なアプローチを提示している。本研究では自動車のタイヤ空気圧監視システムを対象に評価を行ったが、原理的にはすべての無線通信デバイスに適用できるものであり、様々な応用展開が期待される。平成29年度は、無線受信信号強度や無線到達時間といった電波伝搬特性を用いた攻撃可能空間を定義するための研究開発を推進した。具体的には、アンテナの指向性を考慮しない場合を想定し、攻撃可能空間モデリングにより、3種の電波伝搬特性(受信信号強度、信号到来時刻差、信号到来方向)のそれぞれに基づく認証における攻撃可能空間を明らかにするとともに、詳細な解析を行った。受信信号強度を用いた認証では、1) 2つの受信機を用いることで攻撃可能空間を球面に限定できること、2) 2つの受信機の受信信号強度の比に対して一定割合のノイズが混入する場合は、受信機間の距離が近く想定するノイズが大きいほど攻撃可能空間が大きくなること、3) 3つ以上の受信機を用いることで攻撃可能空間をより局所化できること、が明らかになった。また、信号到来時刻差を用いた認証では、1) 2つの受信機を用いることで攻撃可能空間を二葉双曲面に限定できること、2) 2つの受信機の信号到来時刻差対して一定量のノイズが混入する場合には、想定するノイズが大きいほど攻撃可能空間の幅が広がること、3) 4つ以上の受信機を用いることで攻撃可能空間を有限空間に限定できること、を示した。さらに、信号到来方向を用いた認証では、1) 1つの受信機を用いることで攻撃可能空間を半直線に限定できること、2) 1つの受信機の信号到来方向に対して一定量のノイズが混入する場合には、想定するノイズが大きいほど攻撃可能空間の幅が広がること、3) 2つ以上の受信機を用いることで攻撃可能空間を有限空間に限定できること、を確認した。加えて、実際の無線送受信機を用いて攻撃可能空間モデルの妥当性を確認するための実証実験を行い、提案する攻撃可能空間の妥当性を確認した.これまでの研究によって、提案する攻撃可能空間の概念を実現できる見通しを立てることができた。特に、様々な電波伝搬特性に着目し、それらの利点と欠点を整理し、各モデルを導出できた点は今後の研究を進める上で基盤となる重要な成果である。また、障害物の少ないある程度理想的な環境ではあるものの、無線通信が可能な実機を用いた実験評価環境を構築し、かつ、基礎実験を行うことでモデルの妥当性を確認できた。加えて、現実に存在するアンテナの指向性、および、実環境において受信信号強度に影響をおよぼすノイズの分布を反映可能な汎用攻撃可能空間モデルの導出も試みており、比較的良好な結果を得ている。これは、使用するアンテナやノイズの種類に依存しない汎用的なものである。これらの成果より、おおむね順調に進展していると判断した。なお、本研究の成果により、コンピュータシステム研究会優秀若手デモ/ポスター賞、xSIG Outstanding B4 Student Award、xSIG Outstanding M2 Student Award、2017 Excellent Student Award of The IEEE Fukuoka Section、を受賞している。

特に、5Gなど無線技術の進歩に伴い、無線通信を基本とした様々なシステムが開発・運用されることが予想される。このような状況において、無線通信で接続されたコンポーネント同士の真贋を見極める技術は必須となり、本研究の成果はこの課題に対する直接的なアプローチを提示している。本研究では自動車のタイヤ空気圧監視システムを対象に評価を行ったが、原理的にはすべての無線通信デバイスに適用できるものであり、様々な応用展開が期待される。より現実的な状況を想定し、攻撃可能空間モデルの拡張を行う。特に、平成29年度の後半に実施したアンテナ指向性とノイズの考慮は実用化に向けた極めて重要なステップとなる。そして、これによって得られた攻撃可能空間モデルを用いた詳細な解析を行い、攻撃可能となるアンテナ設置自由度を定量的に評価する。また、平成29年度は個別に評価した3種の電波伝搬特性(受信信号強度、信号到来時刻差、信号到来方向)に関して、これらの組合わせ方式の検討も実施する。そして、最終的には最も適切な電波伝搬特性利用法を定め、物理現象を用いたデバイス認証技術として確立する。平成29年度に予定していた海外出張はプログラムの関係上とりやめとし、平成30年に開催される会議への出席へと変更した。また、設備費として計上したPCサーバに関しては、既存システムでの実験が可能であることが判明したため、平成30年度に新モデルを購入することで評価実験を加速することとした。
数理生物学における力学系に関する総合的研究

本研究4年間の研究成果の概要は次のとおりである.本研究は国内外における数理生物学における力学系研究を発展させるのに大きく貢献し,国際・国内における共同研究を推進した.具体的には以下のとおりである.(1)国際研究集会を3回開催した.平成13年7月16-19日とハワイ州ヒロで数理生物学国際会議日米シンポジウム2001を研究代表者がオーガナイザーの一人として開催し,数理生物学における力学系に関して討議をした.研究分担者のほとんどもこの会議に参加した.平成14年7月8-19日海外共同研究者であるイタリアのウルビノ大学教授が主催する数理生物学ヨーロッパサマーセミナー「生理学と医学における力学系」に組織委員として参加し,医学分野における力学系研究の現状と問題点を交流した.静大内の研究分担者を組織委員,静大外の研究分担者を科学委員として,静岡大学で国際シンポジウム「Dynamical Systems Theoryand Its Applications toBiology and Environmental Sciences」を平成15年3月14日-17日と開催した.シンポジウムでは数理生物学における力学系理論を数学と生物学の両側面から研究交流する目的であった.本シンポジウムは海外からの参加者50人を含め200人を超える参加者があった.特に日本の若手研究者の研究が多くの海外研究者から注目された.また海外共同研究者のE.Beretta教授とW.Ma教授も同シンポジウムに参加し,研究交流を行った.このシンポジウムにあわせて南京師範大学の崔教授は昨年10月から静岡大学に外国人研究者と滞在し,静大内の研究分担者と共同研究を行った.2)国内研究を7回開催した.平成13年8月6日-9日と高野山大学で研究集会「関数微分方程式高野山セミナー2001」を開催した.毎年岡山大学環境理工学部で研究集会を開催した.平成14年5月29-30日に数理生物学における力学系をテーマに共同研究集会「数理生物学における力学系の総合的研究」を開催した.平成16年には数理解析研究所で研究集会「生物数学の理論と応用」を開催し,100名以上の参加を得た.本研究集会は平成17年に第2回会議が開催される.(3)数理生物学における最新の著書や古典を徹底的に理解するため,合宿形式でセミナーを4回開催し,特に学生・若手研究者の参加を得た.(4)以上を通して,国際・国内における共同研究を推進した.2006年には重慶,2007年に浜松とサンノゼで国際研究集会を計画している.本研究4年間の研究成果の概要は次のとおりである.本研究は国内外における数理生物学における力学系研究を発展させるのに大きく貢献し,国際・国内における共同研究を推進した.具体的には以下のとおりである.(1)国際研究集会を3回開催した.平成13年7月16-19日とハワイ州ヒロで数理生物学国際会議日米シンポジウム2001を研究代表者がオーガナイザーの一人として開催し,数理生物学における力学系に関して討議をした.研究分担者のほとんどもこの会議に参加した.平成14年7月8-19日海外共同研究者であるイタリアのウルビノ大学教授が主催する数理生物学ヨーロッパサマーセミナー「生理学と医学における力学系」に組織委員として参加し,医学分野における力学系研究の現状と問題点を交流した.静大内の研究分担者を組織委員,静大外の研究分担者を科学委員として,静岡大学で国際シンポジウム「Dynamical Systems Theoryand Its Applications toBiology and Environmental Sciences」を平成15年3月14日-17日と開催した.シンポジウムでは数理生物学における力学系理論を数学と生物学の両側面から研究交流する目的であった.本シンポジウムは海外からの参加者50人を含め200人を超える参加者があった.特に日本の若手研究者の研究が多くの海外研究者から注目された.また海外共同研究者のE.Beretta教授とW.Ma教授も同シンポジウムに参加し,研究交流を行った.このシンポジウムにあわせて南京師範大学の崔教授は昨年10月から静岡大学に外国人研究者と滞在し,静大内の研究分担者と共同研究を行った.2)国内研究を7回開催した.平成13年8月6日-9日と高野山大学で研究集会「関数微分方程式高野山セミナー2001」を開催した.毎年岡山大学環境理工学部で研究集会を開催した.平成14年5月29-30日に数理生物学における力学系をテーマに共同研究集会「数理生物学における力学系の総合的研究」を開催した.平成16年には数理解析研究所で研究集会「生物数学の理論と応用」を開催し,100名以上の参加を得た.本研究集会は平成17年に第2回会議が開催される.(3)数理生物学における最新の著書や古典を徹底的に理解するため,合宿形式でセミナーを4回開催し,特に学生・若手研究者の参加を得た.(4)以上を通して,国際・国内における共同研究を推進した.2006年には重慶,2007年に浜松とサンノゼで国際研究集会を計画している.数理生物学で現れる代表的な力学系の諸性質を総合的に解析することが本研究の目的である。本年の実績は、以下のようにまとめられる。(1)数理生物学で現れる種々の力学系について、その未解決の問題点とそれを解決するための方法論に関して討議・検討するため静岡大学内部のグループで定期的にセミナー(「力学系セミナー」)を開催した。セミナーは15回行われ、そのレジュメは研究代表者のホームページで公開されている。主要なテーマは人間行動・社会の数理モデル化(中丸):野生生物集団の絶滅と生物多様性維持の

数理生物学(佐藤):空間パターン形成の数理生物学(泰中):疫学と免疫学の数理生物学(竹内):非線形システムの力学的安定性に関する数理生物学(宮崎):カオスと数理生物学(ゲスト):数値解析と数理生物学(ゲスト)である。(2)7月16-19日とハワイ州ヒロで数理生物学国際会議日米シンポジウム2001を研究代表者がオーガナイザーの一人として開催し、数理生物学における力学系に関して討議をした。研究分担者のほとんどもこの会議に参加した。(3)8月6日-9日と高野山大学で研究集会「関数微分方程式高野山セミナー2001」を開催した。(4)11月16・17日と岡山大学環境理工学部で研究集会「数理解析の環境問題への応用」を開催した。来年度は上記(1)での成果をもとに、5月下旬に数理生物学における力学系をテーマにワークショップを開催する予定であり、今後3年間で解決すべき課題とその方法に関して討議を行う。本ワークショップには個体群数理生物学と進化ゲームにおける世界的権威者である、ウィーン大学数学科教授のJosef Hofbauerも参加予定である。また、7月には海外共同研究者であるイタリアのウルビノ大学教授が主催する数理生物学ヨーロッパサマーセミナーに参加し、共同研究を進める。数理生物学で現れる代表的な力学系の諸性質を総合的に解析することが本研究の目的である.本年の実績は,以下のようにまとめられる.(1)5月29-30日に数理生物学における力学系をテーマに共同研究集会「数理生物学における力学系の総合的研究」を開催し,今後3年間で解決すべき課題とその方法に関して討議を行った.なお共同研究集会のプログラムとアブストラクトは本力学系グループのホームページのhttp://yoake.sys.eng.shizuoka.ac.jp/hase/rikigaku/index.htmで公開されている.共同研究集会には個体群数理生物学と進化ゲームにおける世界的権威者であるウイーン大学数学科教授のHofbauerを含め約100人の参加が得られた.(2)7月8-19日海外共同研究者であるイタリアのウルビノ大学教授が主催する数理生物学ヨーロッパサマーセミナー「生理学と医学における力学系」に組織委員として参加し,医学分野における力学系研究の現状と問題点を交流した.参加者は日本人を含め約50人であった.(4)1月15-16日と岡山大学環境理工学部で研究集会「環境と数理科学」を開催した.来年度は(1)(2)での成果を発展させるため,静岡大学で国際シンポジューム「Dynamical Systems Theory and Its Applications to Biology and Environmental Sciences:力学系理論と生物学・環境科学への応用」を3月14日-17日と開催する予定である.本シンポジュームは外国から約30人を含め100人規模のものを計画している.また(3)は静大内部において佐鳴湖プロジェクトを発足させる予定である.
閉鎖生態系循環式水棲生物飼育システムの構築

本研究は現在発展が期待されている閉鎖循環式生態系に注目し、特に、食物連鎖についても閉鎖循環させながら、水棲生物の継代繁殖を可能にすることを目的とした研究を企画した。すなわち、藻類-動物プランクトン-魚-生物濾過部分を連結し、実際に長期飼育を行うとともに、より小型の装置開発に際しての問題点等を明らかにしようとするものである。まず、再生循環型魚類飼育装置を用いて、魚類から発生する二酸化炭素と藻類(スピルリナ)から発生する酸素のバランスを維持しながら、98時間の完全密閉魚類-藻類ガス交換実験を成功させた。次に、ティラピアの近赤外光感知能力測定用装置の開発を行うとともに、ティラピアには780nmと750nmの感知可能な波長限界を持つ少なくとも2系統が存在することを明らかにした。このことは、近赤外光を用いての暗視カメラによる夜間の行動観察実験には注意を要することを指摘した。さらに、密閉型循環式動物プランクトン培養装置を製作し、本装置を用い、10日間のタマミジンコ無換水培養に成功した。一方、水棲生物の飼育技術面では、開口直後から生のスピルリナ(RS)単用給餌により成長したティラピアの食味試験を行い、RS単用給餌により成長したティラピアの筋肉に異常な匂いは認められないことを確認した。さらに、3世代にわたりRSのみでティラピアが飼育できることを初めて明らかにした。次に、地上ではありえない光周期(3L:3D;6L:6D;24L:24D)を用いて、ティラピア'を稚魚から親魚まで飼育し、ティラピアの成長や産卵を光周期と給餌間隔の操作により制御可能であることも明らかにした。このように、再生循環型魚類飼育装置、循環式動物プランクトン飼育装置、近赤外光感知能力測定用装置などハード面における種々の装置開発と光周期を変えることによる成長や成熟の制御、ティラピアの食性や栄養の把握などソフト面における水棲生物の飼育技法の開発において多くの新しい知見が得られた。すなわち、藻類ー動物プランクトンー魚ー生物濾過部分を連結し、実際に長期飼育を行うとともに、より小型の装置開発に際しての問題点等を明らかにしようとするものである。1.再生循環型魚類飼育装置を用いて、魚類から発生する二酸化炭素と藻類(スピルリナ)から発生する酸素のバランスを維持しながら、96時間の完全密閉魚類-藻類ガス交換実験を成功させた。しかし今回の実験では、ガス循環系にフィルターを多用していたため、これが配管内の結露とともに圧力差を生じさせる原因となり、今後長期的な実験を行うためには圧力差を軽減する対策が重要となることを明らかにした。2.クロレラChlorella vulgarisとタマミジンコMoina macrocopaとの間のバイオマスを測定した。まず、クロレラの給餌密度とタマミジンコの比増殖速度との関係を調べたところ、クロレラが飼育水内の栄養塩、すなわち、タマミジンコの排泄物を利用して増殖し、同一の飼育水環境下で物質フィードバックを行っていることを観察した。次に、餌料律速飼育におけるクロレラ給餌量に対するタマミジンコの餌料効率を調べたところ、クロレラータマミジンコ間のバイオマス変換効率は給餌増加量にかかわらず一定であることを明らかにした。このことは、バイオマス変換の損失を考慮せずに変換速度を制御できることを意味している。

3.すでに航空機による微小重力実験により近赤外光を認識するティラピアの存在を明らかにしているが、このティラピアの近赤外光感知能力の測定が地上でも可能となる装置の開発を行うとともに、ティラピアの能力に系統差が存在するかどうかについても調べた。その結果、ティラピアには感知可能な波長限界が780nmと750nmの2系統が少なくとも存在することを初めて明らかにした。本研究は現在発展が期待されている閉鎖循環式生態系に注目し、特に、食物連鎖についても閉鎖循環させながら、水棲生物の継代繁殖を可能にすることを目的とした研究を企画した。すなわち、藻類-動物プランクトン-魚-生物濾過部分を連結し、実際に長期飼育を行うとともに、より小型の装置開発に際しての問題点等を明らかにしようとするものである。1.タマミジンコMoina macrocopaを安定にて飼育するためのクロレラ給餌密度およびクロレラータマミジンコ間のバイオマス変換を調べたところ、バイオマス変換効率は給餌増加率に関係なく、一定であることを明らかにした。このことは、クロレラータマミジンコ間のバイオマス変換を行う際に変換効率の損失なしで、その速度が制御できることを意味している。2.循環式動物プランクトン飼育装置を製作し、タマミジンコの高密度飼育が可能であるのか、長期間の無換水飼育が可能かについて検証した。その結果、止水培養と遜色のない高密度飼育が可能であることを検証した。しかし、限外濾過モジュールの目詰まりのため、連続運転は120時間が限度であり、長期無換水飼育は不可能であることが判明した。そのため、今後は汚水分離ユニットに改良を加える予定である。3.地上ではありえない光周期(3L:3D;6L:6D;24L:24D)を用いて、9gおよび100gのティラピアを飼育し、給餌および無給餌時の酸素消費量および両者間の酸素消費量の差から求めた代謝量やエネルギー損失を測定した。その結果、給餌時および無給餌時いずれにもかかわらず、酸素消費量は明暗周期によるサーカディアンリズムがみられるとともに、給餌と無給餌の平均酸素消費量から算出したエネルギー損失は明期と暗期のサイクルが短くなるほど増加する傾向が見られた。なお、酸素消費量は100gサイズの魚のほうが低下した。その他、藻類(スピルリナ)単用給餌によるティラピアの飼育を行い、魚の品質が優れていることも明らかにした。1)宇宙環境対応型動物プランクトン培養システムの実験機「密閉型循環式動物プランクトン培養装置」を製作した。その結果、本装置を用い、10日間のタマミジンコ無換水培養に成功したが、5日毎に中空糸膜フィルターの交換が必要なことが明らかとなり、長期連続運転に課題を残した。また、その間の最大培養密度は12.0個体/mlであり、前年度の試作機には劣るものの、一般的なタマミジンコ培養法よりも高密度の培養が達成できた。
担子菌より新規グルタミン酸アゴニストおよびアンタゴニストの探索研究

テングタケ(Amanita pantherina)およびドクササコ(Clitocybe acromelalga)からグルタミン酸のアゴニストあるいはアンタゴニストを探索し、以下のような結果を得た。1)テングタケの酸性アミノ酸画分から2種のNMDA受容体アンタゴニスト、(2R,1'R)-および(2R,1'S)-2-amino-3(1,2-dicarboxyethylthio)propanoic acid(ADPA)を単離した。また、フマ-ル酸とD-あるいはL-システインからADPAの4種の立体異性体を合成し、受容体結合実験と電気生理学的手法によりNMDA受容体に対する活性を比較したが、異性体間で活性の差は認められなかった。2)ドクササコからはグルタミン酸の強力なアゴニストで強い神経興奮作用をもつアクロメリン酸A、Bとその類縁体、アクロメリン酸Cが単離されていた。今回、さらに2種の類縁体(アクロメリン酸D、E)とアクロメリン酸類の芳香環部分の生合成前駆体と考えられていてキスカル酸サブタイプの選択的競合的遮断薬でもあるスチゾロビン酸とスチゾロビニン酸を単離するとともに、神経毒として知られているβ-シアノアラニンとそのγ-グルタミルペプチドも単離、同定した。さらに、グルタミン酸と他のアミノ酸が同一窒素を介して結合している、いわゆるオパイン類に属する3種の新規アミノ酸を単離し、対応するアミノ酸とα-ケト酸を還元的に縮合する方法で化学合成することにより絶対配置を含めたそれぞれの構造を決定した。担子菌からオパイン類が単離された例は少ない。本菌による中毒が極めて重篤で複雑な症状を呈するのは、このように神経系に作用する多種類の化合物の総合的な作用によるものと推定される。今回単離されたオパイン類も分子中にグルタミン酸構造をもつことから、グルタミン酸レセプターに対して何らかの作用をもつ可能性もあり、今後、この点について検討する予定である。テングタケ(Amanita pantherina)およびドクササコ(Clitocybe acromelalga)の酸性アミノ酸画分からグルタミン酸の新しいアゴニストあるいはアンタゴニストの単離を目指して実験を行い、これまでに以下のような結果を得た。テングタケから単離したNMDA受容体に対するアンタゴニスト、2-amino-3(1,2-dicarboxyethylthio)propanoic acidについて、4種の立体異性体を合成しそれらの活性を比較した。その結果、受容体結合実験においても電気生理学的手法を用いる実験においても、これらの活性には差が認められなかった。本アンタゴニストはフマール酸とシステインから容易に生成することから、内因性アンタゴニストの可能性も考えられる。そこで、ラット脳ホモジネートのアミノ酸画分をHPLCで分析したが、これらのアミノ酸は検出されなかった。ドクササコからはすでに興奮性神経伝達物質、グルタミン酸の強力なアゴニストであるアクロメリン酸A、Bの類縁体3種(C、D、E)を単離しているが、今回、さらに神経毒として知られているβ-シアノアラニンとそのγ-グルタミルペプチドを単離、同定した。本菌による中毒症状が極めて特徴的で複雑であるのは、このように多種類の神経系に作用する化合物の総合的な作用によるものと考えられる。

また、本菌からグルタミン酸と他のアミノ酸が同一窒素を介して結合している、いわゆるオパイン類を3種単離し、スペクトルデータの解析と化学合成により絶対配置を含めたそれらの構造を決定した。担子菌からオパイン類が単離された例は少なく、分子中にグルタミン酸構造をもつこれらの化合物の薬理作用、とりわけグルタミン酸レセプターに対する作用について興味がもたれ、今後検討する予定である。ドクササコ(Clitocybe acromelalga)の酸性アミノ酸画分をイオン交換樹脂(Dowex 1、Dowex 50W)、HPLC、セルロースTLCで分離、精製することにより3種の新規アミノ酸を単離した。これらは、各種スペクトルデータの解析からグルタミン酸と他のアミノ酸が同一窒素を介して結合している、いわゆるオパイン類と推定されたので、対応するアミノ酸とα-ケト酸を還元的に縮合させる方法で化学合成し、絶対配置を含めたそれぞれの構造を決定した。担子菌からオパイン類が単離された例は少ない。本菌からはグルタミン酸の強力なアゴニストで強い神経興奮作用をもつアクロメリン酸A、Bが単離されていたが、われわれは、その類縁体3種(アクロメリン酸C、D、E)とキスカル酸サブタイプの選択的競合的遮断薬であり、また、アクロメリン酸類の芳香環部分の生合成前駆体と考えられているスチゾロビン酸とスチゾロビニン酸、および、神経毒として知られているβ-シアノアラニンとそのγ-グルタミルペプチドなど神経系に作用する多種類の化合物を単離した。本菌による中毒が極めて重篤で複雑な症状を呈するのは、このように神経系に作用する多種類の化合物の総合的な作用によるものと推定されるが、今回単離されたオパイン類も分子中にグルタミン酸構造をもつことから、グルタミン酸レセプターに対して何らかの作用をもち、毒性発現に関与している可能性もあり、今後、この点について検討する予定である。
噴門側胃切除後の残胃運動機能に関する臨床研究

胃上部早期胃癌に対する機能温存術式としての噴門側切除術について、迷走神経幽門洞枝の有無により胃排出試験に差が出るか否かにつき検討した。術後1年経過しているにもかかわらず、迷走神経幽門洞枝が温存できなければ、胃排出は有意に遅延していた。また食事摂取量に関しても、少ない傾向がみられた。実際の臨床ではリンパ節郭清のため幽門洞枝が温存できないことが多いため、幽門側残胃が1/2以下と小さい場合は、つかえ感の程度が増大するものと予想される。従って噴門側切除術の適応は、残胃の大きさが1/2以上残せる症例に限るべきである。噴門側切除後における幽門側残胃の運動能は、神経温存の有無、切除範囲の大きさなどにより影響を受ける可能性が指摘されているが、温存された幽門側残胃の機能に関する客観的評価はほとんどされていない。【目的】幽門側残胃の運動機能をRI胃排出試験を用いて評価し、健常人と比べてどの程度保たれているのか、また幽門部の運動に幽門洞枝(Latarjet枝)が必要か否かについて検討を加える。【対象・方法】噴門部早期癌を対象とし、手術手技は以下の如く統一して行う。(1)噴門側切除範囲は1/3^1/2とする。(2)迷走神経は肝枝、幽門枝および腹腔枝を温存する。症例により幽門洞枝も温存する。(3)再建方法は10^12cmの空腸を間置する。(4)ドレナージ手術は一切行わない。術後の検索項目として、術後愁訴、食事摂取電、各種栄養指標、24時間pH・胆汁モニタリング、内視鏡、RI胃排出試験、胃電図などを用いて評価する。特に噴切後では、幽門側残胃の運動能は愁訴や食事摂取量に影響を及ぼすと考えられる。RI胃排出試験は、99mTc-DTPA添加粥食(200g,151kcal)を用いて術後1年目に行い、摂取60分後の停滞率(立位)で評価する。【結果】19年度の対象症例は4例(男性3例)で、縫合不全やSSIなどの合併症はみられていない。術後2ケ月目の内視鏡検査では逆流性食道炎は全くみられず、全例に残胃の観察が可能であり、吻合部狭窄や逆流性残胃炎はみられていないが、少量から中等量の食物残渣を全例に認めている。術後3、6ケ月に術後愁訴や食事摂取量につき問診した。食後のつかえ感や膨満感は全例に認めているが、軽度であり、摂食量も徐々に増加している。RI胃排出試験は、まだ行われていないが、健常人のボランティア(8人)に対する胃排出試験は終了している。健常人の摂取60分後の停滞率は約20%である。20年度では更に症例を追加し、また幽門洞枝温存症例も加え、RI胃排出能と術後愁訴、食事摂取量との関係につき検討する。(1)噴門側切除範囲は1/31/2とする。(3)再建方法は1012cmの空腸を間置する。術後の検索項目として、術後愁訴、食事摂取量、各種栄養指標、24時間pH・胆汁モニタリング、内視鏡、RI胃排出試験、胃電図などを用いて評価する。【結果】20年度の対象症例は5例(男性4例)で、縫合不全やSSIなどの合併症はなし。術後2ヶ月目の内視鏡検査では逆流性食道炎は全くみられず、全例に残胃の観察が可能であり、吻合部狭窄や逆流性残胃炎はみられていないが、少量から中等量の食物残渣を全例に認めている。術後3、6、12ヶ月に術後愁訴や食事摂取量につき問診した。食後のつかえ感や膨満感はほぼ全例に認めているが、軽度であり、経過と共に軽快している。

また摂食量も徐々に増加している。1年経過例(幽門洞枝非温存)のRI胃排出試験では、、健常人ボランティアに比して遅延していた。。健常人の摂取60分後の停滞率は約20%である。21年度では更に症例を追加し、また幽門洞枝温存症例も加え、RI胃排出能と術後愁訴、食事摂取量との関係につき検討する。また、幽門洞枝の意義につき解明する。【目的】幽門側残胃の運動機能をRI胃排出試験を用いて評価し、健常人と比べてどの程度保たれているのか、また幽門部の運動に幽門洞枝(Latarjet枝)が必要か否かについて、前年度に引き続いて検討を加える。【対象・方法】手術手技は以下の如く統一して行う。(1)噴門側切除範囲は1/31/2とする。(2)迷走神経は肝枝、幽門枝および腹腔枝を温存する。症例により幽門洞枝も温存する。(3)再建方法は1012cmの空腸を間置する。(4)ドレナージ手術は行わない。術後の検索項目として、術後愁訴、食事摂取量、各種栄養指標、pH・胆汁モニタリング、内視鏡、RI胃排出試験などを用いて評価する。RI胃排出試験は、99mTc-DTPA添加粥食(200g,151kcal)を用いて術後1年目に行い、摂取60分後の停滞率(立位)で評価する。【結果および考察】21年度の対象症例は8例(男性7)で、縫合不全やSSIなどの合併症はみられない。術後2ヶ月目の内視鏡検査では逆流性食道炎は全くみられていないが、食道空腸吻合部に1例、空腸残胃吻合部に2例狭窄を認め、バルーン拡張術施行。拡張後は全例に十二指腸までの挿入は可能である。また6例(75%)に残胃内に中等量の食物残渣を認めている。術後3、6、12ヶ月に術後愁訴や食事摂取量につき問診した。食後のつかえ感や膨満感はほぼ全例に認めているが、軽度であり、経過と共に軽快、また摂食量も徐々に増加している。1年経過例のRI胃排出試験では、健常人に比して遅延していたが、幽門洞枝温存群では健常人に近似しており、つかえ感も少なくQOLは良好であった。リンパ節郭清のため幽門洞枝を温存出来る症例は少ないが、幽門側残胃の正常な排出能には幽門洞枝は必要と考えられる。幽門洞枝を温存できない場合は排出が遅延するため、つかえ感や摂食不良が予想される。したがって幽門側残胃の大きさが重要であり、噴門側切除の適応は1/2以上の残胃が残せる症例に限り行われるべきである。
ヒト冠動脈セロトニン受容体のクローニングと抗狭心症薬の開発

私達は虚血性心疾患の成因における5-HT受容体の関与を検討し以下の実験結果を得た。1.動脈硬化における5-HT受容体の異常遺伝性高脂血症(WHHL)家兎の胸部大動脈を用いて等尺性張力と平滑筋細胞内Ca^<2+>濃度を同時測定した。動脈硬化血管における5-HTの収縮反応亢進は、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇をおり、収縮蛋白Ca^<2+>感受性亢進は関与していなかった。また、正常家兎の胸部大動脈の5-HT受容体は5-HT2受容体であるが、WHHL家兎の胸部大動脈の収縮反応の亢進には5-HT1-like受容体が関与していて、本受容体を介したCa^<2+>動員機構の異常が重要であると考えられた。2.ヒト冠動脈平滑筋に発現するセロトニン受容体の遺伝子解析死後ヒト冠動脈よりtotal RNAを抽出し、RT-PCR及びRNase protection assayを行うことによりヒト冠動脈に発現する5-HT受容体を遺伝子レベルで解析した。ヒト冠動脈おける主要な5-HT受容体は5-HT1Dβおよび5-HT2A受容体であった。また動脈硬化を有する冠動脈ではとくに5-HT1Dβ受容体の発現量が約2.5倍に増加していたが、5-HT2A受容体は動脈硬化によって発現変化は認められなかった。セロトニンやエルゴノビンはとくに5-HT1受容体に親和性が高いことから動脈硬化冠動脈における中膜平滑筋の過剰収縮反応には5-HT1Dβ受容体が関与していることが推察された。5-HT2A受容体遺伝子にはT^<102>Cの多型性が存在する。RFLP法によりこの遺伝子多型性が急性心筋梗塞発症に及ぼす影響を検討したところ、急性心筋梗塞発症群ではTT及びTC遺伝子多型の頻度が有意に高く、5-HT2A受容体遺伝子多型性が喫煙、高血圧などと並んで急性心筋梗塞の独立した危険因子である可能性が示唆された。今回我々は、動脈硬化血管の5-HTに対する過剰収縮の樹序について検討した。また、ひと冠動脈に存在する5-HTレセプターのサブタイプのクローニングを試みた。動脈硬化血管における5-HTの収縮反応亢進は、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を伴っていた。また、5-HTによる過剰収縮に収縮蛋白質のCa^<2+>感受性亢進は関与していなかった。正常家兎の胸部大動脈に存在する5-HT受容体は主に5-HT2受容体であるが、動脈硬化を生じたWHHL家兎の胸部大動脈の5-HTによる過剰収縮は5-HT2受容体拮抗薬のケタンセリンでは抑制されなかった。また、5-H1類似受容体アゴニストの5-carboxamidetryptamincによる収縮は著名に亢進していた。これらの結果から、5-HTによる収縮反応の亢進の機序として、5-HT1類似受容体が関与していて、本受容体を介したCa^<2+>動員機構の機構が重要であると考えられた。2.ヒト冠動脈の5-HT受容体の解析死後ヒト冠動脈よりRNAを抽出し、RT-PCRおよびRNasc protection assayを行なったところ、ヒト冠動脈には少なくとも5-HTIDおよび5-HT2レセプターが存在した。以上の結果より、最近まで5HT1類似受容体と考えられていた5-HT受容体の少なくとも一つは5-HTID受容体と考えられ、5HTによる過剰収縮の成因には5-HT1類似受容体、特に5HTID受容体を介する情報伝達機構の異常が重要であると考えられた。したがって、5THに対する冠動脈の過剰収縮反応や冠攣縮の発症にはこれらのレセプターの発現変化と機能異常が関与している可能性が考えられた。