hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
^<31>P-MRSによる低体温時脳内リンエネルギー代謝動態と脳保護効果

本研究は脳内リン代謝動態を指標として、軽度低体温による脳保護効果のメカニズムを基礎的に明らかにする目的で行い、以下の結果を得た。1.常温群(37°C)と軽度低体温群(34°C)のgerbilを対象に、虚血負荷前後での直腸温と海馬温を測定した。両群とも直腸温に比べて海馬温が低下していた。また、虚血後両温度は急速な低下を示したが、再灌流後海馬温は16分以内に、また直腸温は30分以内に虚血前のレベルに戻った。2.常温群と軽度低体温群を対象に、両側頚動脈15分間閉塞前後における脳内リン酸化合物代謝動態を31P-MRSによって計測した。両群ともATPとPCrは虚血前のレベルの2030%まで急激に低下した。再灌流後、軽度低体温群では速やかに虚血前の90%のレベルまで回復した。常温群では回復が遅れ、かつ虚血前の80%のレベルまでの回復であった。Piは虚血後、両群ともほぼ同程度まで増加した。再灌流後、軽度低体温群では速やかに回復したが、常温群では回復の遅れと回復程度の低下を認めた。3.細胞内pHは虚血後両群とも同程度まで低下したが、再灌流後軽度低体温群のほうが常温群に比べて速やかに回復した。4.両群において14C-IAPを大腿静脈から注入後、オートラジオグラフィーを用いて虚血の範囲を検討し、両群間で差異がないことを確認した。5.両群における海馬と大脳皮質における虚血性神経障害を病理組織学的に検討した。常温群では軽度低体温群よりも海馬や大脳皮質における細胞障害の程度が有意に高かった。本研究では脳内リンエネルギー代謝動態を指標として、軽度低体温の脳保護作用機序を基礎的に明らかにする目的で立案し、下記の成果を得た。2.直腸温と脳(海馬)温の虚血負荷前後での変化を検討した。直腸温が37度(正常体温)の時、海馬温は約0.7度低いが、虚血後約1.4度急速な低下を示した。しかし、再灌流により急速に回復した。直腸温が34度(低体温)の時、海馬温は約0.4度低いが、虚血後約1.6度急速な低下を示し、再灌流により急速に回復し、正常体温群と低体温群ともにほぼ同様の変化を示した。3.正常体温群と低体温群を対象に、両側頚動脈15分間閉塞前後における脳内リン酸化合物代謝動態を31P-MRSによって計測した。この結果、PCrは両群とも虚血後ほぼ同程度まで急激に低下するが、再灌流後低体温群の方が虚血前のレベルまで速やかに回復するのに対して、正常体温群では回復の遅れと、虚血前のレベルの70%程度までの回復であった。ATPは虚血後両群とも急速に低下するが、その程度は低体温群で約10%小さかった。また、再灌流により低体温群の方が正常体温群よりもATPの回復は速く、また回復程度も大きかった。Piは虚血後ほぼ同程度まで増加したが、再灌流後正常体温群で回復の遅れと回復程度の低下を認めた。4.正常体温群、低温体温群についてオートラジオグラフィーを用いて虚血の範囲を定量的に明らかにすべく、データを解析中である。また、組織学的に梗塞巣を検索すべく標本作成中である。5.両群において、血液ガスおよびグルコース濃度を測定したが、有意な変化は認められなかった。

本研究は脳内リン代謝動態を指標として、軽度低体温による脳保護効果のメカニズムを基礎的に明らかにする目的で行い、以下の結果を得た。1.常温群(37°C)と軽度低体温群(34°C)のgerbilを対象に、虚血負荷前後での直腸温と海馬温を測定した。両群とも直腸温に比べて海馬温が低下していた。また、虚血後両温度は急速な低下を示したが、再灌流後海馬温は16分以内に、また直腸温は30分以内に虚血前のレベルに戻った。2.常温群と軽度低体温群を対象に、両側頚動脈15分間閉塞前後における脳内リン酸化合物代謝動態を31P-MRSによって計測した。両群ともATPとPCrは虚血前のレベルの2030%まで急激に低下した。再灌流後、軽度低体温群では速やかに虚血前の90%のレベルまで回復した。常温群では回復が遅れ、かつ虚血前の80%のレベルまでの回復であった。Piは虚血後、両群ともほぼ同程度まで増加した。再灌流後、軽度低体温群では速やかに回復したが、常温群では回復の遅れと回復程度の低下を認めた。3.細胞内pHは虚血後両群とも同程度まで低下したが、再灌流後軽度低体温群のほうが常温群に比べて速やかに回復した。4.両群において14C-IAPを大腿静脈から注入後、オートラジオグラフィーを用いて虚血の範囲を検討し、両群間で差異がないことを確認した。5.両群における海馬と大脳皮質における虚血性神経障害を病理組織学的に検討した。常温群では軽度低体温群よりも海馬や大脳皮質における細胞障害の程度が有意に高かった。
超高エネルギー断面から見た宇宙

平成10年度末にオーストラリア・ウーメラに完成した7mチェレンコフ望遠鏡1号機を平成11年度末に10m口径に拡張し、この望遠鏡により南天にある超新星残骸・パルサー・活動銀河核などの活動的末体からの100GeV領域超高エネルギーガンマ線の観測を日豪の研究機関の共同研究として継続して行ってきた。2号機は平成13年度、3号機は平成14年度、4号機は平成15年度に完成し、ガンマ線天体の観測をステレオ法で行ってきた。ステレオ観測によりガンマ線の到来方向の角度分解能やエネルギー決定精度が上がり、ガンマ線を雑音となる宇宙線から識別する精度が大きく向上した。望遠鏡4台のアレイが完成したのは最終年度であったが、単独観測を含む5年間の観測データを蓄積してきた。新たな超高エネルギーガンマ線天体として超新星残骸RX J0852.0-4622、星生成銀河NGC253、銀河中心を発見し、以前の3.8m望遠鏡で発見した超新星残骸RX J1713.7-3946、SN1006、パルサーPSR1706-44を確認し、より広い範囲のエネルギースペクトルを測定し、活動銀河核Mrk421からの最も高いエネルギーのガンマ線信号をとらえ、また連星系PSR B1259-63/SS2883、超新星残骸SN1987Aからのガンマ線フラックスの上限値を与えるなどの成果を挙げることができた。これらの結果は宇宙における超高エネルギー粒子の加速の問題、すなわち宇宙線の起源の問題に迫る鍵となる観測事実であり、その加速機構について示唆が得られ、理論的解釈が進んでいる。宇宙の諸現象におけるエネルギーの供給、転換、散逸などの諸過程に於て、高エネルギー素粒子は重要な役割を果たしている。高エネルギー粒子が放射する超高エネルギーガンマ線(50GeV-100TeV;1TeV=1000GeV)を地上に設置した望遠鏡によって観測し、「超高エネルギー断面から見た宇宙」を探求する。1992年以来、観測の適地である乾燥した気候の海外(オーストラリア)で超高エネルギーガンマ線の地上観測を開拓し、平成10年までに確立している超高エネルギーガンマ線源の総数の半数に達する3つの源を世界で最初に発見するなどの成果を提出してきた。本拠点形成発足により10m口径望遠鏡観測を複数台用いた立体観測により現在未開拓である100GeV領域のガンマ線観測を実現し多種多様なガンマ線源の検出を可能とする見通しが得られたが、初年度である平成11年度に於いては、(1)これまで蓄積してきた観測データの解析を推進すること、(2)プロトタイプである7m望遠鏡の性能を点検し、今後建設する望遠鏡の仕様を確立すること、(3)10m口径望遠鏡観測を複数台用いた立体観測で期待される観測感度をシミュレーション計算によって評価し全体計画について細部にいたる検討を加えることなどを実施し、(4)10m望遠鏡1台を予定通り建設した。・X線で明るく電波で暗い超新星残骸RXJ1713.7-3946、及びガンマ線パルサーPSR1509-58からのガンマ線の検出結果をとりまとめ公表論文として発表した。・口径7mの望遠鏡を科研費特定領域(A)により建設し観測を平成11年5月から開始した。この望遠鏡は本拠点で建設する10m口径望遠鏡のプロトタイプとなる。超新星残骸、活動銀河などの観測を実施し、300GeV程度のカンマ線が観測されていることを確認し来年度以降の10m望遠鏡によって100GeV領域の観測が実現される見通しを得た。また、この現有望遠鏡による観測データを用いてデータ解析技術を開発している。・10m口径望遠鏡によって期待される観測データについてのシミュレーション計算を開発した。現有の観測データとシミュレーションデータとを比較較正しつつ本拠点で建設する望遠鏡の諸パラメーターの最適値を決定する作業を行なっている。

・現有7m望遠鏡に54枚のプラスティック製球面鏡(直径80cm)を付け加えることによって1台めの10m望遠鏡を実現したが、開発・製作したこれらの球面鏡の性能をとりまとめる公表論文を作成、投稿中である。・上記の球面鏡等をオーストラリアに輸送し、7m望遠鏡の口径を10mに拡大するための作業を平成12年2月-3月の期間に行ない建設・設置した。・本研究で建設される望遠鏡はオーストラリアに設置され、南オーストラリア州アデレード大学との共同研究によって推進される。この国際共同研究の基盤を強化発展させるため招聘派遣を行ない、オーストラリア側での共同研究グループの増強が進行中である。その結果、アデレード大学にオーストラリア国立大学やシドニー大学を加えてオーストラリア側での予算の申請を行なった。1.新設望遠鏡による観測とデータ解析の実施昨年度建設・設置した10m口径の望遠鏡を用い、超新星残骸、パルサー星雲などからのこれまでの観測により得られているガンマ線信号を確認した。ほぼ期待どおりの望遠鏡の性能が達成されていることを明らかにするとともに、望遠鏡運転の最適条件をえるために観測条件についての基礎的データを収集している。従来までの約1000GeVより低い300GeV程度のエネルギーまでのガンマ線が検出できることが超新星残骸RXJ1713-39などの新規データの予備的解析結果から明らかになりつつある。従来より広いエネルギー領域にわたってガンマ線のエネルギースペクトルを決定することにより、ガンマ線放射・生成の機構の解明が期待される。その他、活動銀河、星の生成が天の川銀河に比べ活発な銀河からのガンマ線の探索などを開始した。また、100,000GeVに迫る極めて高いガンマ線の検出を目指して、北天にある活動銀河を約80度の大天頂角で観測する技術的挑戦をも行なった。2.2台めの新設望遠鏡の建設平成13年度に設置する望遠鏡の仕様の決定・建設を行なった。これまで16本の光電子増倍管毎に共通の高電圧をかける方式を採用していたが、一本ずつ独立に電圧を付加すること、また高電圧の極性をマイナスからプラスに変更するなどの改良を加え、新設望遠鏡に設置される光電子増倍管カメラ、望遠鏡を構成する電子回路の建設を予定どおり行なった。データ取得条件を画像処理により迅速に行なう「トリガー条件」用電子回路システム・ソフトウエアの整備が進行している。3.成果の公表以上の進行状況・予備的成果を日本物理学会・天文学会および国際集会で発表し、また学術論文による公表を行なった。4.国際共同研究の推進アデレード大学との国際共同研究は科学研究費COE拠点形成「宇宙の高エネルギー断面」の実施2年めに入り、10m口径望遠鏡の建設が完成した。南オーストラリアの観測現地において、平成12年5月に望遠鏡の披露式典を駐オーストラリア高橋大使、アデレード大学副学長M.O'Kane氏等の列席のもとに行なわれた。また、国内においてはオーストラリア大使館において、大使Grey氏、本学小林副学長、アデレード大学副学長等の出席のもとに式典を行なった。アデレード大学は東京大学との交流の拡大に強い関心をもっている。これに応えるべく本年度は部局間協定を発展させ両大学間の協定とすることにし国際交流委員会の承認をえた。1.10m口径望遠鏡1号機による観測とデータ解析の実施
低酸素性肺血管収縮におけるカルシウム依存性、非依存性収縮の機序解明

平成18年度に引き続きラット肺動脈リング標本を低酸素に暴露させ低酸素性肺血管収縮(HPV)における張力及び平滑筋細胞内カルシウム濃度測定を行った。HPVは初期に比較的急峻な収縮を示し、一端弛緩した後緩徐に収縮する2相性の収縮を示した。一方、カルシウム濃度は初期の収縮において張力とほぼ一致した上昇を呈するが、その後の変化は少なかった。現在、再現性を確認している。今後、フリーラジカルも同様の実験手法で測定予定である。HPVにおける張力とカルシウム濃度の推移の差異より、緩徐な収縮相はカルシウム非依存性の収縮機序が関与していると推測される。HPV惹起中のMYPT1,CPI-17リン酸化状態を経時的に測定し、MYPT1のリン酸化は緩徐な収縮相において増加傾向を認めたが、十分な実験数を得るため引き続き行っている。MYPT1,CPI-17,MLCKのHPVにおける役割を検討するためin vivoでRNAiを検討していたが、十分なKnockdownが得られず、現在は薬理学的検討を行っている。In vivoにおけるRNAiは様々な方法が考案されているが、近年エレクトロポレーションによってplasmidをin vivoで発現させる効率が高まった。そこでshRNA発現またはdominant negative変異体タンパクを発現させるplasmidを用いる方法を検討している。大腿筋内でplasmidによるタンパクを発現させる方法は当教室で確立されており、肺における条件を検討している。低酸素製肺血管収縮(HPV)にはカルシウム依存性、非依存性の機構が共に関与しているが、各々に複数の経路があり、経時的な変化と合わせ複雑な収縮機構となっている。本研究ではラット肺細動脈リング標本を用い、張力・細胞内カルシウム濃度同時測定を行うことでカルシウム依存性、非依存性の収縮状態を同定し、カルシウム非依存性収縮に関与するとされるCPI-17,MYPT1リン酸化を調べることで、各々の収縮に対する役割を明らかにすることを目的とした。平成18年度はラット肺動脈リング標本を用いオーガンバス内でHPVを惹起させ、張力の経時的変化を見た。肺動脈は低酸素暴露後、二相性の収縮を呈し、早期に急峻な収縮を示すが徐々に弛緩した後、再び持続的な収縮を示した。このHPVモデルを確立させ以下の実験を開始した。1)肺動脈における張力、平滑筋細胞内カルシウム濃度同時測定。カルシウム濃度は暴露後に上昇がみられた。今後時間的変化の特性を把握する。HPVにおいてフリーラジカルが増加又は減少しているのかは未解決であるが、本実験と同様の方法で平滑筋細胞内フリーラジカル測定が可能であり追加して行う。RLCは収縮状態とほぼ一致してリン酸化増加がみられた。一方MYPT1は二相目の収縮で増加しているものの、一相目では明らかでなかった。今後Rho-kinase, PKCに対する阻害剤を用いシグナル伝達機構を解明していく。更にRho-kinase, PKC等に対するshRNAをcodeするplasmidまたはadenovirus vectorをin vivoで経気管的に投与し、wholeratにおいてHPVに対する影響を検討していく。
低銀緯グレートアトラクター領域の銀河分布の解明

近赤外線観測により、銀緯<±5°のグレートアトラクター領域に37. 5平方度に対して、銀河サーベイを行った。その結果、4360個の銀河を検出した。この領域にはABELL3627、CIZA1324. 7-5736といった大銀河団が存在していることが知られていたが、本研究においては、これらに匹敵するような新たな銀河団を発見することはできなかった。光度関数の比較の結果、Ksバンド10等付近に銀河数の超過を見出した。この銀河数超過を質量に換算すると、1015太陽質量に相当する。この値は、近年のHIやX線での観測に基づき示された値と矛盾しないが、当初、示されたグレートアトラクターの質量の約10分の1である。私達の属する銀河系は、周囲の銀河と共に正体不詳の重力源グレートアトラクター(GA)に引き寄せられている。しかし、GAは天の川のちょうど裏側に存在すると考えられており、天の川銀河に属する星間塵に隠されて、今日にいたるまでその詳細は分かっていない。本研究の目的は、星間塵による減光効果が少なく、天の川の背後を観測可能な近赤外線を用いて、GAが存在すると考えられる天域の掃天観測を行い、銀河、および、質量分布の解明を行うことにある。平成21年度は南アフリカ天文台に2回渡航し、IRSF1.4m望遠鏡を用いて観測予定領域の赤外線観測を行った。これまでに約30平方度の観測を行い、それらの領域のカラー画像を作成した。画像中には前景の星が多く含まれ、コンピュータによる自動的な銀河の検出はできないので、人間の眼で銀河を探し、約4000個の銀河を検出した。現在、これらの明るさ・大きさを測定し、その分布状況を調べている。暫定的な結果として、銀河の個数密度は全天の平均密度よりも最大で10倍程度高いことがわかったものの、これまでに知られていた、じょうぎ座銀河団、CIZA1324銀河団のような巨大な銀河団は見つかっていない。また、これらの情報をもとに、より精密な議論に必須である「銀河の後退速度(赤方偏移)」を得るための分光観測の実現可能性、および、必要とされる分光器の仕様、および、光学設計の検討も行った。検出された銀河の被減光量は様々であり、可視から近赤外線までを同時に分光できる分光器が望ましいと考えている。グレートアトラクター(GA)は、近傍宇宙で最大の重力集中であり、我々の住む天の川銀河を含む多くの銀河の特異運動の源になっていると考えられている。GAは天の川の背後に存在すると考えられており、可視光線による観測では手前に位置する天の川に存在する星間塵による減光効果により、背後を見通すことができない。このため、星間塵による減光がより少ない近赤外線による探査が重要である。私は前年度までにGAが存在するとされる方向の37平方度に対して、近赤外線による銀河探査を行った。その結果、4630個の銀河を発見し、カタログにしてきた。平成22年度はこれらの銀河の分布状況を調べ、また、同じ近赤外線による全天掃天観測である2MASSと銀河の明るさごとの数の比較を行った。その結果、Kバンド(波長2.2μm)の、9-12等付近に全天平均に比べ、数倍以上の銀河数の超過があることを見出した。この超過は、観測領域内の既知の銀河団を除いた後にも存在する。9-12等という明るさは、GAが存在するとされる50Mpcに存在する典型的な銀河の明るさとよく一致する。このため、超過する銀河はGAを構成するメンバーである可能性が高い。来年度は、この超過のGAの質量に対する貢献を定量化し、論文として出版する。また、これらの銀河の分布状況を調べ、また、同じ近赤外線による全天掃天観測である2囲SSと銀河の明るさごとの数の比較を行った。

その結果、Kバンド(波長2.2μm)の、9-12等付近に全天平均に比べ、数倍以上の銀河数の超過があることを見出してきた。本年は、この銀河団に対する定量的な評価を行った。この超過が予測されているGAの距離付近での銀河の集中によると仮定すると、既知の銀河団、および、本研究で検出した銀河超過の合計質量は4×10^<15>M太陽質量である。この値は、HIによる銀河探査(2×10^<15>M太陽質量)やX線銀河団の分布(2×10^<15>M太陽質量)をもとにした予測と近い値であり、1980-90年代の上記の古い予測に対しては1桁小さい。ごの結果を日本天文学会春季年会において発表した。この結果は、さらに査読つき論文誌に投稿する予定である。
発見資料に基づく昭和戦前期長崎県対馬における小学校国語科読み方教育の研究

本研究の中心資料は、長崎県対馬下県郡厳原町立厳原尋常高等学校編纂『小学校読方教授細目』である。同書には、国定第三期国語教科書(『尋常小学国語読本』)の全巻全課の教授細目が収められている。本年度は、この『尋常小学国語読本』に準拠して出版された他の教授法書や教授細目を収集し、検討を加えた。一方、研究の成果としては、国定第三期国語教科書、国定第四期国語教科書ならびに国定第六期国語教科書に継続掲載された長寿教材「小さなねぢ」に焦点を絞って、同教材の解釈史を追った。その研究においては、長崎県対馬下県郡厳原町立厳原尋常高等学校編纂『小学校読方教授細目』も重要な資料として位置づけられることが明らかとなった。「小さなねぢ」には原拠がある。もとはロシアのウオルホーフスキイによって著された創作童話であった。小さななぢが時計屋の仕事部屋を観察するくだりが相当長く綴られていたが、教科書に掲載されるにあたって、その部分は削除されてしまった。時計屋の仕事部屋の描写によって「時間」の概念を考えさせる意味が含まれていたが、その含意も削除されてしまった。また、時計屋の仕事熱心な様子の描写も、教科書に転載されるにあたって薄れてしまっている。仕事への熱意の背景にはプロテスタントの精神の浸透があった。「小さなねぢ」は最初、『尋常小学国語読本』巻十二に掲載された。巻十二は小学校六年生後半期に使用される。つまり義務教育の最後の時期に学ぶ教材であった。ここに本教材採録の大きな意味があった。義務教育修了後は、中学校等の上級学校へ進学する者と、進学せずに家の仕事を手伝ったり就職したりする者とに分かれる。進学できなかった子の心には羨望と諦観の念が巣食う。「小さなねぢ」からは、どのような仕事にも意義があるのだという主題が読み取れる。そのことによって、こうした羨望と諦観の無念さを解消する意味があった。教材「小さななぢ」を事例としながら、長崎県対馬下県郡厳原町立厳原尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』が持つ国定国語教科書教材研究史上の意味を明確にできた。特に他の教授法書や教授細目と比較することによって、厳原尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』の独自性を描出することができた。今後研究の進路は大きく二つに分かれる。第一は、長崎県対馬下県郡厳原町立厳原尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』そのものを研究対象として、その成立の背景や経緯、同書の特色などの解明にあたることである。第二は、「小さなねぢ」の考察と同様の手法を継承し、ある特定の教材に絞って、その教材解釈史の中で、厳原尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』がどのような位置づけを得られるかを考察することである。第一は、長崎県対馬下県郡厳原町立厳原

尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』そのものを研究対象として、その成立の背景や経緯、同書の特色などの解明にあたることである。第二は、「小さなねぢ」の考察と同様の手法を継承し、ある特定の教材に絞って、その教材解釈史の中で、厳原尋常高等小学校編纂『小学校読方教授細目』がどのような位置づけを得られるかを考察することである。本研究の経費の多くは、古書の購入に充てられる。しかし本年度は古書の購入が予定より下回った。ほしい古書は沢山あるのであるが、そうした古書を古書市場から探し出すことができなかった。次年度は古書の探索をさらに精力的に行い、狭い意味の国語科教育に限らず、国語教育史関係図書、教育学・教育史関係図書、長崎県教育史関係図書等の多くの古書を購入することで研究資料の充実に努め、視野の広い研究成果を構築していきたい。
出芽酵母G1サイクリンの負の制御遺伝子の同定と解析

真核生物において細胞周期を調節する機構は酵母からヒトにいたるまで構造上、保存された因子によって調節されており、その調節機構も保存されていることが明かにされている。よって単純な系である酵母は細胞周期の研究を行ううえで、よいモデル生物であるといえる。1)プロテインホスファターゼ1は、多くの真核生物において、細胞周期のG2/Mの進行に必要であることが明らかになっている。出芽酵母PP1をコードする遺伝子GLC7の制御機構を明らかにする目的で、glc7変異の性質を増幅させる変異egp1を分離した。EGP1遺伝子のクローニングの結果、Egp1pは分裂酵母PP1の制御因子と考えられているSds22pと相同性の高い蛋白質をコードすることが明らかになった。PP1の制御因子Sds22p/Egp1pも多くの真核生物において保存されていることが予想される。2)DNA複製は、M期進行前に終了していることが必須であり、G2/M移行期においてDNA複製が終了しているかどうかを認識する機構が存在すると予想された。その機構を明らかにする目的で、ハイドロキシウレア(HU)でDNA合成を阻害した場合、生存率の低下する変異遺伝子(hus変異)を単離し、そのうちHUS1,HUS2を解析した。HUS1は、キナーゼをコードしDNA複製の終了を認識する機構に関与していることが示唆された。HUS2は、新規の遺伝子であり、DNA合成に必須の遺伝子であった。
環境調和型強誘電体セラミックスを用いた非鉛圧電デバイスの実用化開発研究

近年、環境保全に対する意識の高まりを受け、電子部品におけるPb、Hg、Cd、Cr6+などの有害元素の使用が規制の対象となり、ヨーロッパでは、2006年7月1日からそれらの使用禁止法令(いわゆるRoHS指令)の施行が開始された。本研究では、電子材料の高機能化に重要な役割を果たす酸化鉛(PbO)を含まない環境に優しい非鉛圧電アクチュエータ材料を開発しようとするもので、長年に亘る膨大な基礎的データを基にして、ペロブスカイト型酸化物強誘電体セラミックスを用いて、圧電歪み(アクチュエータ動作)が大きく、かつ、動作温度範囲の広い非鉛圧電アクチュエータ材料を新しく開発した近年、環境保全に対する意識の高まりを受け、電子部品におけるPb、Hg、Cd、Cr6+などの有害元素の使用が規制の対象となり、ヨーロッパでは、2006年7月1日からそれらの使用禁止法令(いわゆるRoHS指令)の施行が開始された。本研究では、電子材料の高機能化に重要な役割を果たす酸化鉛(PbO)を含まない環境に優しい非鉛圧電アクチュエータ材料を開発しようとするもので、長年に亘る膨大な基礎的データを基にして、ペロブスカイト型酸化物強誘電体セラミックスを用いて、圧電歪み(アクチュエータ動作)が大きく、かつ、動作温度範囲の広い非鉛圧電アクチュエータ材料を新しく開発した非鉛系圧電材料の分野で、現在もっとも強く求められている圧電歪み定数が大きく(d_<33>が300pC/N以上)、かつ、動作温度範囲の広い(脱分極温度T_dが200〓以上)非鉛圧電アクチュエータを新しく開発することを目的とした。本年度取り組んだ項目を具体的に述べる。(1)(Bi_<1/2>Na_<1/2>)TiO_3(BNT)系の脱分極温度T_dを高める目的で、BNT系3成分固溶体セラミックスx(Bi_<1/2>Na_<1/2>)TiO_3-y(Bi_<1/2>Li_<1/2>)TiO_3-z(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3[BNLKT100y-100z]を作製し、その相転移温度と電気的諸特性との関係について詳細に調査した。その結果、菱面晶組成であるBNLKT4-8で、T_d=221°Cまで高温化し、高温でも圧電性の劣化が少なく、安定していることがわかった。さらに、この組成にMnを添加すると、T_dは若干低下するが、機械的品質係数Qmは720まで増加した。(2)高密度KNbO_3(KN)系強誘電体セラミックスを作製し、圧電的諸特性やその温度特性を詳細に調査した。無添加KNセラミックスで、抵抗率ρは室温で10^<13>Ω・cm以上の高い抵抗率が得られた。(33)モードのインピーダンス周波数特性(位相最大値θ_<max>=87.2°)から、十分に分極処理が施されているがわかり、その電気機械結合係数k_<33>=0.49、Q_m=325、d_<33>=91.7pC/Nという良好な結果を得た。また、Mnを添加したKN-Bi0.3Mn0.4ではd_<33>は109pC/Nと無添加より20%程度高い値が得られた。Bi_2O_3の添加により自由誘電率が大きくなったことがd_<33>の向上につながったと考えられる。MnCO_3やBi_2O_3などの微量添加は、KNセラミックスの高い圧電性を維持したまま、プロセスウィンドゥの広域化(易焼結化)を可能とした。さらに、Mnを添加したKN-Mn0.8の(15)モードではk_<15>=0.52、d_<15>=260pC/N、およびQ_m=278が得られ、KN系セラミックスは(15)モードが圧電応用に対して有利であることがわかった。非鉛圧電材料の分野で、現在もっとも強く求められている動作温度範囲の広い非鉛圧電アクチュエータ材料を新しく開発することを目的とする。具体的には、アクチュエータの動作温度範囲を左右する相転移(脱分極)温度T_dが200°C以上で、かつ、変位量を決定する圧電歪み定数d_<33>が300pC/N以上となるような非鉛圧電セラミックス材料を開発することを目標とする。それらの候補として、ペロブスカイト型(Bi_<1/2>Na_<1/2>)TiO_3[BNT]-(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3[BKT]-BaTiO_3[BT]3成分とその変成固溶体系および高密度KNbO_3系強誘電体セラミックスで、非鉛圧電アクチュエータを設計・製作し、その性能を詳しく調査することにより、非鉛圧電アクチュエータの新しい可能性を開拓しようとするものである。1.MPBを有するBNT-BKT二成分系に(Bi_<1/2>Li_<1/2>)TiO_3[BLT]を加えたxBNT-yBLT-zBKT三成分系[BNLKT100y-100z]セラミックスに注目し、T_dの高温化とd_<33>の改善を目指した。菱面晶組成であるBNLKT

4-8で、T_d=221°Cまで高温化し、高温でも圧電性の劣化が少なく、安定していることがわかった。3.高密度KNbO_3(KN)系強誘電体セラミックスの圧電的諸特性やその温度特性を詳細に調査した。Mn添加(KN+Mn0.1wt%)セラミックスの分極直後では、共振-反共振波形が十分に位相反転し(θ_<max>=88.1°)、k_<33>=0.51およびQ_m=391であった。KN+Mn0.1の1年経過後の共振-反共振波形でも、分極直後と同様の波形が得られ、Mn添加により経年劣化の小さいKN系セラミックスが得られることが分かった。
地域に貢献できる特許の利活用方法のモデルを確立するための研究

大学と企業との共同研究・委託研究の結果により、取得した特許の企業での活用(発明の実施や他企業への特許の実施許諾)に関して、企業から回答があったアンケート結果を項目毎にグラフ化し、得られた情報を文章化してまとめた。論文共筆者とアンケート結果の各項目から得られる情報の確認、他のアンケート結果との整合性、グラフの表現方法等を検討・協議し、そこから得られた事実から導かれれる内容について論文にした。論文を完成して現在投稿中である。共筆者と論文の査読に対応するとともに、地域貢献できる特許を生み出した発明者への報償方法についても研究を継続する。大学との共同研究等により共同で特許権を取得した企業であって、実際に大学とライセンス契約を締結している複数の企業に対して、特許について大学との関わりやその成立過程、特許の有効性等について、各企業に出向いてヒヤリングを実施した。このヒアリングにより、実際に活用されている特許の特色の他に、企業側においても大学側で把握されていない企業努力の存在が明らかになり、特許だけの分析以外に、企業努力の内容についても把握が必要なことも分かった。上記のヒアリングを実施した企業以外に、国立大学、私立大学を含めた3大学と共同出願して特許を取得している、およそ150社の企業に対して、特許の活用状況や特許の特色を把握するための質問事項を記載したアンケートを実施した。アンケートに関しては、50%弱の企業からのアンケート結果が届いた。アンケートでの質問結果をいろいろな視点から分析を行っており、予想通りの結果や予想とは全く違った回答、質問事項を組み合わせることによって今まで見えなかった要件や観点などが判明になりつつある。また、アンケート結果を地域別、企業規模別等に詳細に解析等することにより、より詳細に大学特許が活用できる要件、活用できない要件、特許活用に関係する特許成立までの経緯、外的要因等を明確化にしていく予定である。また、実際の企業とのライセンス業務も進展しているので、企業の実際の状況も把握しながら、地域で活用できる特許の要件を明確にしていく計画である。大学と特許ライセンス契約が存在する企業へのヒアリングと、共同で特許を取得した企業へのアンケートを予定通り実施した。研究者本人が秋田大学から福岡大学に異動したが、秋田大学、福岡大学で共同で特許を取得した企業へのアンケートの送付のみならず。鹿児島大学の教授の協力を得て、鹿児島大学と共同で特許を取得した企業へのアンケートも実施することができた。これにより、広いデータ収集が可能となった。大学と企業との共同研究・委託研究の結果取得した特許の企業での活用(発明の実施や他企業への特許の実施許諾)に関して,企業へのヒアリング,企業から回答があったアンケート結果を分析した.分析は,大学研究者・企業研究者・企業の特許担当者の考え方,特許の取得経過,研究者・担当者の知的財産に対する知識の取得状況など,複数の観点から各項目をグラフ化して行った.この分析結果に基づいて,どのようにして取得すれば特許が実際に企業で活用でき,企業の収益につながり,さらに地域に貢献できるのか,活用できる特許の取得方法について論文を作成中である.また,地域に貢献できる特許を大学がより多く取得するために,発明者である大学研究者にどのような形で報償すれば効果的なのか,大学独自の報償方法についても検討中である.さらには,地域に貢献できる特許等について,海外で発明者・特許権利者に法律上の優遇措置がないかなども含め,他大学の報償規定も参考にしながら,大学本来の報償規定のあり方について検討を進めている.企業からのアンケート結果,ヒアリング内容についてグラフなどを作成し,いろいろな角度から検討分析し,その分析結果を論文形式でまとめた.大学と企業との共同研究・委託研究の結果により、取得した特許の企業での活用(発明の実施や他企業への特許の実施許諾)に関して、企業から回答があったアンケート結果を項目毎にグラフ化し、得られた情報を文章化してまとめた。今後は、アンケート結果を詳細に分析して、活用できる大学特許の要件を抽出し、企業とのヒアリングとの整合性の検証等も行っていくつもりである。また、アンケート結果の分析方法やその結果に対する評価について、鹿児島大学の教授に協力を得るつもりである。論文形式でまとめた分析内容について,他大学の研究協力者等と打ち合わせる予定である.また,海外で地域に貢献できる特許等についての特別の取扱いがあるのか,書籍などを購入して分析を進めていく.共筆者と論文の査読に対応するとともに、地域貢献できる特許を生み出した発明者への報償方法についても研究を継続する。本人の秋田大学から福岡大学への移動に伴って、企業へのアンケートの実施が3月となった。そのため、経費処理が4月以降となったため、年度計画とのずれが生じた。研究協力者に対する論文の打合せの時期が計画より1年遅れとなったため,次年度の費用が多くなった.論文共筆者との査読対応の打合せと、アンケートを回答してもらった企業へのその結果の送付のため。平成29年度にアンケートの費用が計上される。また、論文内容の打合せの為に鹿児島大学への旅費が発生する予定である。
地域社会の変動と住民の法行動の関連性に関する実証研究

本研究においては、地域住民の法的経験を起点にすえ、それを多角的に分析することを通じて、地域社会の変動と住民の法行動との関連性を解明することを試みた。研究の一環として実施した福島県棚倉町における質問票調査の(中間的)とりまとめの結果、以下の点が明らかになった。ー1.調査対象者の経験した法的問題類型としては、近隣紛争が最も多く、ついで自動車事故、契約紛争、行政紛争、家事紛争、その他の順であった。このうち近隣紛争においては、伝統的な紛争のほか、地域の生活構造の変化(伝統的農業地域への宅地的土地利用の浸透など)によって、当該地域における標準的行動様式や先住性の意味などを争点とする紛争の顕在化が見られた。2.調査対象者の紛争解決行動を通じて、紛争解決の伝統的な準拠集団としての地域集団の解体とそれに随伴する公的機関への依存現象が見られた。しかし同時に、とりわけ公的機関が当事者性をもつケ-スにおいては、地域住民の、伝統的な「公」への受動的姿勢がなお根強く残っていることも確認され、地域社会の変動と住民の法行動をめぐる複雑な交錯関係が明らかにされた。3.今回の調査の過程で、調査対象者の「自己の主張の内容」の説明が、なんらかの基準(法、地域の慣習、「常識」など)に焦点を合わせた説明(ル-ル志向型)と、相手との広い意味での社会関係に焦点を合わせた説明(関係志向型)に分岐する現象が見られた。この二つの類型の分岐と他の諸因子との間には現在のところ明確な相関は認められず、この点は、今後の課題である。このことにも関連し、調査対象者においては「権利」の観念がかなり拡散的に使用されており、これらの地域住民の意識構造における「権利」観念の属性についてさらに調査を深める必要がある。なお、上記の調査のほか、今後の比較研究の予備的調査として、他地域において若干のケ-ススタディ的な聞き取り調査をおこなった。
催青温度による休眠ホルモン遺伝子の発現制御

1.休眠ホルモン遺伝子発現制御環境要因の解明本遺伝子はカイコの胚発生の後期に発現すること,この発現は胚発生(催青)を高温(25°C)下で進めることによって誘導されること,低温(15°C)は遺伝子を発現を抑制すること,さらに中温(20°C)保護は誘導能を持たないが,長日処理を組み合わせることによって遺伝子が起こること,が明らかにされた.また本遺伝子は食道下神経節の12個の神経分泌細胞において幼虫4,5令期の盛食期,蛹-成虫発育期の前期と後期においても発現していること,ならびにこれらの発現も催青温度の調節下にあることを明らかにした.2.休眠ホルモン分泌制御の解明脳が食道下神経節神経分泌細胞での本ホルモン遺伝子発現調節を積極的に行っていること,脳の調節作用が神経活動によるものかあるいは神経分泌物質によるものかについては結論を得るまでには到らなかった.1.休眠ホルモン遺伝子発現制御環境要因の解明本遺伝子はカイコの胚発生の後期に発現すること,この発現は胚発生(催青)を高温(25°C)下で進めることによって誘導されること,低温(15°C)は遺伝子を発現を抑制すること,さらに中温(20°C)保護は誘導能を持たないが,長日処理を組み合わせることによって遺伝子が起こること,が明らかにされた.また本遺伝子は食道下神経節の12個の神経分泌細胞において幼虫4,5令期の盛食期,蛹-成虫発育期の前期と後期においても発現していること,ならびにこれらの発現も催青温度の調節下にあることを明らかにした.2.休眠ホルモン分泌制御の解明脳が食道下神経節神経分泌細胞での本ホルモン遺伝子発現調節を積極的に行っていること,脳の調節作用が神経活動によるものかあるいは神経分泌物質によるものかについては結論を得るまでには到らなかった.
過疎法指定の有無にみる市町村のまちづくり活動の取り組み方に関する研究

過疎対策3法について、過疎対策の実績と残されている問題点について調査し、過疎法によって過疎地域に指定されることのメリットとデメリットを過疎地域の現状を踏まえて明らかにした。さらに、調査の対象地域とした鳥取県八頭郡内の4町(若桜、八東、船岡、郡家)について、過疎に関する地域データおよび過疎対策やまちづくり活動等に関する資料を収集し、得られた結果を数値データとして整理した。この結果は、過疎対策事業に関する経済指標データと地域実態の推移に関する地域データに分けて整理し、経年比較分析を用いて過疎化の振興や過疎対策事業の有効性、および過疎法指定による恩恵等を明らかにした。特に。歳入と歳出、および財政力指数と過疎債に着目した分析では、過疎地域の方が財政的に脆弱であり、過疎債は過疎自治体の円滑な財政運営を支える上で大きな役割を果していることが確認された。さらに、各町のまちづくり活動や地域振興計画に対して地域の住民がどのような意識を持っているかを明らかにするためのヒアリング調査を実施した。得られた結果を集計し、クロス集計を行った結果、過疎法の指定の有無に関係なく、各町とも地域活性化事業に関しては大多数の人が賛成意見であったが、少なくとも住民側からみた場合にその活性化事業が必ずしも住民の意志が反映されておらず、十分な恩恵を与えているとは言い難い状況であることが浮き彫りにされた。さらに、それらの構造を図化することも試みた。当初の仮定である「過疎指定を受けた地域の方が指定を受けていない地域よりも実は活力がある」という仮説に対して、今回の調査分析によってある程度の信憑性を得ることができた。また、これまでに過疎指定地域と非過疎指定地域の両者を比較した研究が少ないということを考慮すれば、今回の研究は今後の過疎対策事業に関する新たな分析の方向性を示したものといえる。以上の研究成果については土木学会で発表する予定である。特に。
人工胚中心反応系を用いた免疫記憶活性化分子の探索及び抗腫瘍B細胞療法の検証と応用

本研究では独自に開発した『in vitro記憶B細胞/長期生存型形質(LLP)細胞誘導系』を用い、記憶B細胞の性状解析、新規抗腫瘍療法の検討、及び新規抗体医薬品製造方法の検討を行った。1)本手法は、CD40LとBAFFを発現する3T3細胞(40LB細胞)とIL-4で数日培養したマウスB細胞をy線照射したマウスに移入することで、多量の誘導記憶B(iMB)細胞を構築することが出来る。誘導したHEL抗原特異的BCRを発現するiMB細胞は脾臓辺縁体に限局的に集積していたが、記憶T細胞存在下でHEL抗原を免疫するとほぼ全てのiMB細胞は赤脾髄に移動し抗体産生細胞へ分化した。すなわち記憶B細胞の即時応答性を保証する仕組みの一つとして、抗原補足が容易な脾臓辺縁洞近傍に局在することが重要であると考えられる。2)40LBとIL-4で数日培養したB細胞を、40LBとIL-21でさらに数日培養後マウスに移入するとLLP細胞となり生着する。そこでHEL抗原を細胞表面に発現するB16メラノーマ細胞(B16-mHEL)を作成し、誘導LLP細胞が恒常的に産生する抗HEL抗体による腫瘍抑制効果を調べた、その結果LLP細胞を移入した個体はB16-mHELメラノーマの肺転移が顕著に抑制された。よって適応症例によっては効果的な腫瘍抑制法となることが示唆された。3)極めて効率的にB細胞を増加させることが出来る本手法と、BCRシグナルがFasデスシグナルを抑制する機構を組み合わせ、末梢血B細胞集団から任意の抗原特異的B細胞を選別する手法の構築を試みた。そのためにFasLとmHELを発現させた40LB細胞(FL)を作成した。HEL抗原特異的なB細胞を1%含む培養B細胞をFL上で数時間培養すると、HEL特異的B細胞は最大80%にまで濃縮された。よって目的抗原を発現させたFL細胞を用いれば簡便に任意の抗原特異的B細胞を得られる事が示された(PCT出願)。
Metastin/Kisspeptinの機能、特に生殖機能制御に関する研究

メタスチン/キスペプチンの生理機能、特に生殖機能制御への解明を目指して研究がすすめられた。我々の免疫細胞化学的な研究からメタスチンは脳の前腹側室周囲核(AVPV)と弓状核(Arc)の神経細胞で産生され、AVPVではエストロゲンの正の制御、Arcでは負の制御を受けていることが明らかになっている。そして、脳においてはGnRH神経を介してLHのサージやパルス状の分泌を促し、排卵や性成熟にかかわると考えられている。本研究ではこのメタスチンの発現にかかわる時計遺伝子を明らかにすることに成功した。また、これらの時計遺伝子によるメタスチン異伝子の発現制御を解明した。一方、メタスチンによるGnRH神経の制御部位は明らかになっていなかったが、免疫細胞化学的手法により、視床下部の正中隆起部位においてメタスチンとGnRH神経が密に接することを明らかにし、メタスチンは正中隆起部においてGnRH神経を制御していることが示唆された。一方、メタスチンはがん転移にかかわる物質して発見されたが、その機構は充分には研究されていない。今回、メタスチンが種々のがん細胞に作用して、シグナル伝達分子ERK1/2を活性化することを明らかにした。この作用はメタスチン受容体GPR54の発現と相関する。また、メタスチンはがん細胞の増殖やアポトーシスに影響を与えなかったが乳がん細胞や膵がん細胞の運動能を抑制することを明らかにした。これまでの研究からMetastinは脳の2つの領域,すなわち,anteroventral periventricular nucleus(AVPV)と弓状核(ARC)で産生される。我々はAVPVのMetastin陽性細胞には明瞭な性的2形成があり,オスではその数は極めて少ないが,メスには多くの細胞体が存在することを明らかにした。また,AVPVのMetastin細胞はエストロゲンにより正に,また,ARCの陽性細胞はエストロゲンによって負に制御されていることも明らかにした。これらの部位におけるMetastin細胞がいずれもエストロゲン受容体を持つことも明らかになったが,なぜエストロゲンにより異なった制御を受けているかは明確でない。このため他の神経系との関連の存在に着目し,特にGABA神経との関連を調べた。しかし,現在のところ明瞭な結果は得られなかった。一方,Metastin陽性細胞および線維の投射は未だ明瞭になっていない。本年度これらの存在部位を免疫細胞化学により調べ,これらの陽性細胞や線維が脳のかなり広い部位に存在することが明らかになった。さらに,Metastinはがん細胞の転移を抑制する因子として紹介された。しかし,Metastinの末梢組織での存在意義に関しては未解決である。このことを明らかにするために種々の培養細胞株におけるMetastinやその受容体の発現を調べた結果,Metastinの受容体を特異的に発現する細胞株を見出した。今後この細胞を使用して末梢組織におけるMetastinの機能を解明したい。メタスチンはGnRH神経に作用してその分泌を強く制御するが、メタスチン神経がGnRH神経に作用する部位に関しては明らかになっていなかった。このため、GnRHとメタスチン陽性細胞の詳細な免疫細胞科学を行った結果、正中隆起部位において両者がシナップス様結合をすることが明らかになった。このことをより明確にするためにメタスチン受容体(GPR54)の局在を明らかにすることを試みた。そしてこの受容体のタンパク質配列から、細胞外ドメイン部分の抗原候補を2箇所選び抗体を作成した。この抗体を使用した結果、正中隆起部を強く染色する抗体を得た。今後、この染色が真にメタスチン受容体を認識しているかを明らかにすることを予定している。一方、メタスチンによる癌細胞の運動能の阻害効果について、その作用機構を解析した。癌細胞に肝細胞増殖因子(HGF)を添加すると、細胞のAktとERK1/2が活性化され、運動能が促進された。この系にメタスチンを加えると、Akt活性と運動能が抑制された。

ERK1/2など他のシグナル伝達分子の活性は阻害されなかった。したがって、メタスチンの作用は、PI3K/Aktシグナル経路の抑制効果によると推察された。メタスチンの発現は視床下部弓状核(ARC)と前腹側室周囲核(AVPV)に分布し、それぞれの領域がGnRHのパルス状、及びサージ状の分泌への関与が示唆される。齧歯類のAVPV領域におけるメタスチンの発現にはエストロゲンによる正のフィードバックと体内時計による複合的な制御が明らかとなっているが、そのメカニズムの詳細は明らかとなっていなかった。そのため、メタスチンプロモーターを単離し、時計遺伝子の働きを検討した結果、ほとんどの時計遺伝子はプロモーター活性に影響を与えなかったが、唯一時計遺伝子Aのみがプロモーター活性を有することが明らかとなった。その効果はエストロゲンによる転写と相乗的に働いた。さらに、発情間期と発情前期の早朝と夕刻でメタスチン、及び時計遺伝子Aの発現を調べた結果、両者はともに発情前期の夕刻に強い発現を示し、両者に強い相関が見られた。これらの結果から、AVPV領域におけるメタスチンの発現の時刻制御は時計遺伝子Aによる制御が強く示唆された。一方、メタスチンのGnRH神経に対する作用部位はまだ明確になっていない。このため、メタスチンとGnRH神経を免疫細胞化学染色により詳細に検討した。この結果、正中隆起部においてメタスチン神経とGnRH神経が密に接触する部位が観察され、メタスチンが正中隆起部でGnRH神経に作用することが考えられた。本研究ではメタスチンとがん転移に関しても研究を進めた。メタスチンは種々のがん細胞に作用して、シグナル伝達分子ERK1/2を活性化した。この作用はメタスチン受容体GPR54の発現と相関した。メタスチンはがん細胞の増殖やアポトーシスに影響をあたえなかったが、乳がん細胞や膵がん細胞の運動能を抑制した。
喉頭癌手術後の埋め込み型人工喉頭の開発

会話によるコミュニケ-ションは社会生活をおくる上で大変重要なものであるが,喉頭癌で喉頭を部分的に切除されると声が嗄れ,癌が進展した例では喉頭を摘出され音声言語機能を喪失してしまう.本研究の目的は,これらの患者の音声再獲得を図るための方法や新しい人工喉頭の開発にある.本研究ではまず,従来の喉摘後の代用発声法である食道発声や市販の人工喉頭の音声を分析した.食道発声では音圧が安定せず振動の周期性に乏しいこと,人工喉頭は音源が生米の喉頭の位置にないため,構音や音質に問題があることなどがわかった.現存の方法の中では,音声プロテ-ゼを使用した気管食道シャント発声が最良のものであり,これは駆動力として呼気を利用していることによると考えられた.さらに,シャント発声の振動機構や音声改善法が明らかにされた.音声の面からみると,理想的な音源の位置は下咽頭で,駆動力は気流であると考えられた.これらの結果をもとにして新しい皮膚下咽頭瘻型人工喉頭を試作した.呼気を利用してリ-ドを振動させ,この音を皮膚下咽頭瘻孔から下咽頭腔に入れて構音するもので,通常の声に近い,良好な音質が得られた.長期留置あるいは埋め込み可能な材質,形状の決定,小型化は行い得ていない.今後の課題である.喉頭を部分的に切除した場合には残存している組織をどう活用するかが問題になる.再建方法としては,長期的に萎縮の可能性の少ない甲状腺を材料として用いる方法や良好な粘膜振動を得るための遊離粘膜移植法を考案,施行し,良好な結果を得た.また,再建声帯を制御するトリガ-として喉頭の枠組みの外にある前筋(輪状甲状筋)の発火を用いる方法を開発し,犬に用いたところ良好な声帯の再運動化が得られた.さらに本法を人に応用し声帯の再運動化と良好な音声が得られた.会話によるコミュニケ-ションは社会生活をおくる上で大変重要なものであるが,喉頭癌で喉頭を部分的に切除されると声が嗄れ,癌が進展した例では喉頭を摘出され音声言語機能を喪失してしまう.本研究の目的は,これらの患者の音声再獲得を図るための方法や新しい人工喉頭の開発にある.本研究ではまず,従来の喉摘後の代用発声法である食道発声や市販の人工喉頭の音声を分析した.食道発声では音圧が安定せず振動の周期性に乏しいこと,人工喉頭は音源が生米の喉頭の位置にないため,構音や音質に問題があることなどがわかった.現存の方法の中では,音声プロテ-ゼを使用した気管食道シャント発声が最良のものであり,これは駆動力として呼気を利用していることによると考えられた.さらに,シャント発声の振動機構や音声改善法が明らかにされた.音声の面からみると,理想的な音源の位置は下咽頭で,駆動力は気流であると考えられた.これらの結果をもとにして新しい皮膚下咽頭瘻型人工喉頭を試作した.呼気を利用してリ-ドを振動させ,この音を皮膚下咽頭瘻孔から下咽頭腔に入れて構音するもので,通常の声に近い,良好な音質が得られた.長期留置あるいは埋め込み可能な材質,形状の決定,小型化は行い得ていない.今後の課題である.喉頭を部分的に切除した場合には残存している組織をどう活用するかが問題になる.再建方法としては,長期的に萎縮の可能性の少ない甲状腺を材料として用いる方法や良好な粘膜振動を得るための遊離粘膜移植法を考案,施行し,良好な結果を得た.また,再建声帯を制御するトリガ-として喉頭の枠組みの外にある前筋(輪状甲状筋)の発火を用いる方法を開発し,犬に用いたところ良好な声帯の再運動化が得られた.さらに本法を人に応用し声帯の再運動化と良好な音声が得られた.喉頭癌で喉頭全摘出術を受けると発声不能になり社会生活に大きな支障をきたす,本研究の目的は,これら無喉頭者の福音となる新しい人工喉頭を開発することである.本研究は3年計画であり,本年はまず,従来から市販されている人工喉頭の音声を分析した.これらの人工喉頭は音源が生来の喉頭の位置にないため,構音や音質に問題がある事がわかった.音声の面からみると,理想的な音源の位置は下咽頭で,駆動力は気流であると考えられた.また,新しい皮膚下咽頭瘻型人工喉頭を試作した.呼気を利用してリ-ドを振動させ,この音を皮膚下咽頭瘻孔から下咽頭腔に入れて構音するもので,通常の声に近い,良好な音質が得られた.長期留置あるいは埋め込み可能な材質,形状の決定,小型化が今後の課題である.会話によるコミュニケ-ションは社会生活をおくる上で大変重要なものであるが,喉頭癌で喉頭を部分的に切除されると声が嗄れ,癌が進展した例では喉頭を摘出され音声言語機能を喪失してしまう.本研究の目的は,これらの患者の音声再獲得を図るための方法や新しい人工喉頭の開発にある.

本研究ではまず,従来の喉摘後の代用発声法である食道発声や市販の人工喉頭の音声を分析した.食道発声では音圧が安定せず振動の周期性に乏しいこと,人工喉頭は音源が生来の喉頭の位置にないため,構音や音質に問題があることなどがわかった.現存の方法の中では,音声プロテ-ゼを使用した気管食道シャント発声が最良のものであり,これは駆動力として呼気を利用していることによると考えられた.さらに,シャント発声の振動機構や音声改善法が明らかにされた.音声の面からみると,理想的な音源の位置は下咽頭で,駆動力は気流であると考えられた.これらの結果をもとにして新しい皮膚下咽頭瘻型人工喉頭を試作した.呼気を利用してリ-ドを振動させ,この音を皮膚下喉頭瘻孔から下咽頭腔に入れて構音するもので,通常の声に近い,良好な音質が得られた.長期留置あるいは埋め込み可能な材質,形状の決定,小型化は行い得ていない.今後の課題である.喉頭を部分的に切除した場合には残存している組織をどう活用するかが問題になる.再建方法としては,長期的に萎縮の可能性の少ない甲状腺を材料として用いる方法や良好な粘膜振動を得るための遊離粘膜移植法を考案,施行し,良好な結果を得た.また,再建声帯を制御するトリガ-として喉頭の枠組みの外にある前筋(輪状甲状筋)の発火を用いる方法を開発し,犬に用いたところ良好な声帯の再運動化が得られた.さらに本法を人に応用し声帯の再運動化と良好な音声が得られた.