hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵癌における癌間質相互作用に関わるｍｉｃｒｏｖｅｓｉｃｌｅｓの機能解明とその制御

本研究は膵癌癌間質相互作用に関与しているミクロベシクルと呼ばれる2μm以下の膜貫通物質を同定・解析し、その制御を行うことである。膵癌細胞と膵星細胞との相互作用の研究を更に進めるため、膵星細胞における表面抗原CD146に着目し、その解析を行った。免疫組織化学染色法でヒト膵癌切除組織におけるCD146陽性膵星細胞を解析すると、膵癌の前癌病変であるPanINの周囲に多く存在し、浸潤癌の周囲ではあまり発現していないことが判明した。これらの結果から、CD146陽性膵星細胞は何らかの液性因子やミクロベシクルを介して膵癌細胞に対して抑制的な機能を有している可能性が示唆された。研究目的は、膵癌における膵癌細胞と膵星細胞間の間における癌間質相互作用がマイクロベシクルおよびギャップジャンクションによってどのように制御されているかを明らかとし、それを標的とした治療法を開発することで膵癌の予後改善に寄与することであり、本年度は以下のことを明らかとした。まず、膵癌におけるマイクロベシクルおよびギャップジャンクションによる癌間質相互作用をヒト膵星細胞の観点から研究するため、前年度にヒト膵癌手術標本から樹立した膵星細胞と膵癌細胞株との間接共培養実験や膵星細胞の上清を用いた実験により、癌間質相互作用を浸潤能、遊走能、増殖能の観点から検討した。この結果、膵癌細胞株へ特に影響を及ぼす複数の膵星細胞を同定した。また、我々は過去に膵星細胞がヘテロな細胞な集団であり、その中でCD10陽性膵星細胞が癌間質相互作用を通して膵癌細胞の悪性度を増強する作用が強いことを報告しているが、この知見をもとにCD271, CD90, CD146,ポドプラニンなどの細胞表面マーカーにも着目し、膵星細胞の集団中でも特に癌細胞の悪性度に影響を及ぼす集団を同定することに成功した。現在、悪性度の異なる複数の膵星細胞を分取する事に成功しており、その差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する準備段階にある。また、マイクロベシクルおよびギャップジャンクションの膵癌の治療抵抗性や転移・浸潤・EMTへの関与についても検討する方針である。本研究目的は、膵癌における膵癌細胞と膵星細胞間の間における癌間質相互作用がマイクロベシクルおよびギャップジャンクションによってどのように制御されているかを明らかとし、それを標的とした治療法を開発することであり本年度は以下のことを明らかとした。まず初めに、マイクロベシクルおよびギャップジャンクションによる癌間質相互作用をヒト膵星細胞の観点から研究するため、膵癌手術標本よりヒト膵星細胞を樹立した。樹立した膵星細胞と膵癌細胞株との間接共培養や膵星細胞の上清を用いた実験により、癌間質相互作用を浸潤能、遊走能の観点から検討し、膵癌細胞株へ特に影響を及ぼす膵星細胞の同定を試みた。また、我々は過去に膵星細胞がヘテロな細胞な集団であり、その中でCD10陽性膵星細胞が癌間質相互作用を通して膵癌細胞の悪性度を増強する作用が強いことを報告しているが、この知見をもとに現在CD271, CD90, CD146,ポドプラニンなどの細胞表面マーカーにも着目し、膵星細胞の集団中でも特に癌細胞の悪性度に影響を及ぼす集団を同定する研究を進めている。現在、免疫組織化学染色などの結果より各表面マーカーごとの異なる癌間質相互作用の分類をすすめており、その膵星細胞における差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する準備段階にある。膵臓癌は過剰な間質増生が特徴であり、膵癌細胞と膵星細胞は相互に移動能・浸潤能を増すことが以前から指摘されている。本研究は膵癌細胞と膵星細胞との相互作用に関与しているミクロベシクルと呼ばれる2μm以下の膜貫通物質を同定・解析し、その制御を行うことである。本年度は以下のことを明らかにした。膵癌細胞と膵星細胞との相互作用の研究を更に進めるため、本年は膵星細胞における表面抗原CD146に着目し、その解析を行った。また、膵星細胞におけるCD146の発現は、膵癌患者の予後と負の相関関係がみられた。In vitroの実験で、膵星細胞におけるCD146の発現をRNA干渉によってノックダウンし、その膵癌細胞へ影響を解析すると、膵癌細胞の遊走・浸潤を亢進させることが判明した。

更に、膵癌切除組織に付着した脂肪組織をコラゲナーゼで処理し、脂肪組織由来の間葉系幹細胞を樹立した。In vitroでは脂肪組織由来幹細胞は癌細胞の浸潤能を亢進させる作用があることが判明した。脂肪組織由来幹細胞も癌細胞が放出したミクロベシクルを介して、癌関連線維芽細胞としての機能を獲得している可能性が示唆された。医歯薬学現在までに数種の細胞表面マーカーに着目し、悪性度の異なる複数の膵星細胞を分取することに成功している。その膵星細胞における差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する準備段階にある。マイクロベシクルおよびギャップジャンクションの発現解析に適したヒト膵星細胞および膵癌細胞株の選択にあたって、その解析に最も適した細胞選択のための解析に難渋した。ヒト膵星細胞は均一な細胞集団ではなく、ヘテロな機能を持った細胞の集団である。我々は、この膵星細胞におけるヘテロな機能発現が、マイクロベシクルおよびギャップジャンクションの発現の差異による可能性を推察している。この可能性を検討するために、数種の細胞表面マーカーに着目し、膵星細胞の集団中でも特に悪性度の高い集団を同定する研究を進めた。現在、数種類の表面マーカーにより分取することで、異なる癌間質相互作用と及ぼす膵星細胞を分類することに成功しており、その膵星細胞における差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する準備段階にある。平成26年度は、現在までに分取する事ができた悪性度の異なる複数の膵星細胞および膵癌細胞株の差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する。また、マイクロベシクルおよびギャップジャンクションの膵癌の治療抵抗性や転移・浸潤・EMTへの関与について検討する。EMTに基づく転移や浸潤は固形癌に特異で、特に膵臓癌では予後を規定するとされる。具体的には上記の癌間質相互作用において実際に伝達される因子を同定し、抗癌剤さらに固形癌特有である浸潤・転移能やEMTへ与える影響を検討し、またこれらの能力に関連する分子発現を検討する。単培養あるいは間接共培養状態と比較して変化する細胞活性や遺伝子・蛋白発現について解析する。また、NOGマウス共移植モデルにおいて転移や播種に関わる分子や膵星細胞の遺伝子・蛋白発現の細胞間移動による変化を解析する。平成25年度は、膵星細胞および膵癌細胞株を、その癌間質相互作用に影響を及ぼす細胞表面マーカーにおいて分類し、その差異をマイクロベシクルおよびギャップジャンクションの観点から検討する。EMTに基づく転移や浸潤は固形癌に特異で、特に膵臓癌では予後を決定する。研究が計画どおり進展しているため効率的に使用できたため。試薬類30万円、抗体10万円、リボ核酸干渉・遺伝子強制発現50万円、実験用マウス60万円、実験用ガラス器具25万円研究成果発表
文章構造における誤用分析に基づく文章表現辞典の開発

本研究の目的は、上級日本語学習者の作文における文章レベルの誤用分析を行い、上級日本語学習者対象の文章表現辞典を開発することである。本年度は以下の3つを行った。まず、作成した作文データベースの誤用分析を進めた。「誤用」・「非用」を分析する際、文内で処理できる誤用と文を超えた文章レベルで処理する必要のある誤用の2種類の誤用について分析を進め、その成果を国内学会および国際学会で発表した。次に、「文章表現辞典」の前段階として、学習者・教師に使いやすい形での提供を模索し、ウェブサイト上で試作版を公開した。大学で日本語作文を留学生に教えている日本語教師5名の協力を得て、日本語学習者の作文の誤用を踏まえて作文ガイドブックとしてウェブ公開版試作版を作成した。9つの学習項目を選定し、中上級作文において文章レベルでないと処理できない誤用と見られる文法・文体を特定し、それらの一部をまとめて学習項目ごとに説明したものをパワーポイント教材にまとめ、パスワード付きでウェブサイトに公開した。シンポジウムおよび学会・研究会でこの成果を発表してウェブサイトを紹介し、閲覧・使用希望者には個別にパスワードを通知して見られるようにした。さらに、文章レベルの誤用分析のための作文調査を実施するにあたり、文章レベルの誤用の実態を精査する必要から、作文データベースのための追加調査を行った。20名の中上級学習者に作文調査を行い、課題作文作成・アンケート記入の後で個別にインタビューを行い、作文学習や文章観などを聞いた。その結果、文章レベルの誤用には誤用未満ともいえる違和感のある作文が含まれること、文章の種類として教師が考えるのとは異なる文章を想定して作文作成を行っている学習者がいることがわかった。文章レベルの「誤用」と見られる作文が作成される一因として学習者の持つ文章観が影響していることが明らかになった。作文データベース主体で分析と文章表現辞典作成を進めようとしてきたが、データベースだけでは学習者に有用な記述内容にならないことがわかった。そこで、協力者として日本語教師の専門的知識を提供してもらって9つの学習項目に限定してウェブ版公開を行ったが、データベース主体の記述に比べて、記述内容の検討に時間がかかった。それと並行して、文章レベルの誤用分析を進めるために作文調査を行ったが、課題作文作成・アンケート・インタビューを全員に行うには準備や事後処理も含めて予想以上に時間と労力がかかった。100名に調査する予定だったが、現時点では20名への調査が終わっている。科研延長を申請し、学習項目を精選した上で、作文データベース主体の記述内容も含めて文章表現辞典を完成する。また、文章レベルの誤用分析のための作文調査を進め、調査で収集した課題作文のデータベース公開版作成を行う。本研究の目的は、上級日本語学習者の作文における文章レベルの誤用について、「誤用」・「非用」の表現、さらに「非用」の一部として「避用」・「代用」しやすい表現を特定し、その分析結果を基に、上級日本語学習者対象の文章表現辞典を開発することである。この研究を通して、上級日本語学習者の文章レベルの誤用が明らかになる。文章構造に基づく誤用分析の結果を踏まえた文章表現辞典を開発することによって学習者の自律学習を支援できる。教師に対しても、文章レベルの誤用の知識を明らかにすることで、作文指導に不可欠な文章表現に関する知識の提供が可能となる。初年度は、上級日本語学習者の作文データベース作成と誤用分析の一部を行った。20112012年度の上級作文授業の作文データ入力・整理をし、さらに、20052012年度の全作文を合体させたデータベース完成版の作成を行っている。このデータベースの一部を用いて上級日本語学習者の新聞記事要約文の接続表現の誤用分析を行った。原文と異なる接続表現の使用は必ずしも誤用ではなく、構造に関わる要素である接続表現に一定の使用傾向があることがわかった。これは原文の前後の文脈の中に逆接的な意味を含む対比が認められることによる。これが同一の原文に対して複数の構造類型の要約文が見られる要因の一つと考えられる。一方で、原文の理解不足による誤用と見られる接続表現の使用も見られた。原文と要約文との比較により、学習者の接続表現の誤用が起きやすい文脈と起きにくい文脈があることが明らかになった。初年度に予定していた上級日本語学習者の作文データベース完成が遅れ、誤用分析が一部しかできなかった。追加資料の20112012年度の上級作文授業の作文データ入力・整理、および、20052010年度の作文データの再確認に予想以上に労力と時間がかかった。さらに、作文データベースを作文提供者ID別に再整理し直すことにしたため、新たな作業が加わった。作文データベース作成および誤用分析を行った。上級日本語学習者の作文について追加データをデータベース化して新たな作文データベースを作成した。新しいデータベースは作文の書き手別に整理した。データベースをもとに誤用分析を行った結果、「誤用」・「非用」を分析する際、次の2種類の誤用に分けて考える必要があることがわかった。1つは、単位に区切ってその単位内で処理可能なものである。当該の表現のみー語、句、節、文、連文レベルの誤用が特定できる。

これは機械的にできる可能性がある。もう1つは、書き手の意図を考えて修正する必要のあるものである。これは段落、文章レベルの誤用である。文章レベルの誤用分析のための作文調査を実施するにあたり、その予備調査を上級日本語学習者および日本語母語話者に行った。予備調査の結果、文レベルで処理できる誤用と文章レベルでなければ処理できない誤用を区別する必要があることが明らかになった。これは作文データベースの分析結果とも共通している。予備調査の結果を踏まえて最終年度に作文調査を予定している。文章表現辞典の作成と公開に向けて、学習項目および学習者に向けた説明の検討を行った。大学で日本語作文を留学生に教えている日本語教師3名の協力を得て、日本語学習者の作文の誤用を踏まえて作文ガイドブックのウェブ公開版の試作版を作成している。学習項目12を選定し、一部の項目について学習者用の説明と例を作成した。公開は最終年度に予定している。また、教材開発を行っている研究者を招いて講演を開催し、学習者に適した教材のあり方について知見交換を行った。作文データベースの再整理を行ってから分析を始めたため、誤用分析がまだ全部終わっていない。誤用分析を踏まえた文章表現辞典のために学習者用にわかりやすい明示的な説明にするために予想以上に時間がかかっている。予定していた作文調査の予備調査は終わったが、予備調査を踏まえて本調査をするにあたり、具体的な調査項目などの検討に時間がかかり、さらに所属機関の研究倫理委員会の審査書類作成の提出が遅れている。本研究の目的は、上級日本語学習者の作文における文章レベルの誤用分析を行い、上級日本語学習者対象の文章表現辞典を開発することである。本年度は以下の3つを行った。まず、作成した作文データベースの誤用分析を進めた。「誤用」・「非用」を分析する際、文内で処理できる誤用と文を超えた文章レベルで処理する必要のある誤用の2種類の誤用について分析を進め、その成果を国内学会および国際学会で発表した。次に、「文章表現辞典」の前段階として、学習者・教師に使いやすい形での提供を模索し、ウェブサイト上で試作版を公開した。大学で日本語作文を留学生に教えている日本語教師5名の協力を得て、日本語学習者の作文の誤用を踏まえて作文ガイドブックとしてウェブ公開版試作版を作成した。9つの学習項目を選定し、中上級作文において文章レベルでないと処理できない誤用と見られる文法・文体を特定し、それらの一部をまとめて学習項目ごとに説明したものをパワーポイント教材にまとめ、パスワード付きでウェブサイトに公開した。シンポジウムおよび学会・研究会でこの成果を発表してウェブサイトを紹介し、閲覧・使用希望者には個別にパスワードを通知して見られるようにした。さらに、文章レベルの誤用分析のための作文調査を実施するにあたり、文章レベルの誤用の実態を精査する必要から、作文データベースのための追加調査を行った。20名の中上級学習者に作文調査を行い、課題作文作成・アンケート記入の後で個別にインタビューを行い、作文学習や文章観などを聞いた。
高導電性Liイオンフッ素系ゲル電解質の開発と二次電池への応用

高導電性Liイオンフッ素ゲル電解質の開発と二次電池への応用という目的で実験を遂行し、2年間で得られた成果をまとめると次のようになる。・ゲル電解質材料は、防錆性、抗HIV性や撥水性等の機能を持つフッ素系オリゴマーであり、基本骨格はAMPS(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、GEMA(2-グルコシルオキシエチルメタクリレート)であり、有機溶媒DMSOおよび各種イオン性液体から構成されている。・臨界ゲル形成濃度は、オリゴマー分子側鎖の長いフルオロアルキル基の場合に小さくなり、比較的分子側鎖の長いフルオロアルキル基を持つオリゴマーの方がゲル化し易いことが分った。・フッ素系Liゲル電解質は構成している2種類のオリゴマー、有機溶媒、リチウム塩をパラメータとして変化させて作成し、そのイオン導電率をアルゴン気中下で、コールコールプロットによる交流法を用いて測定した。・オリゴマーにAMPS系を用いた場合、リチウム塩がLiN(CF_3SO_2)_2のとき高いイオン導電率を持つことが分かり、導電率はリチウム塩濃度が5.3(mmol/g)の場合に4.5×10^<-3>(S/cm)が得られた。またGEMA系オリゴマーの場合は、AMPS系ものと比べると僅かに高い導電率を示しており、同一条件では7.5×10^<-3>(S/cm)となった。・イオン性液体Mi-3を使用したAMPS系オリゴマーは、ゲル化能を有しないが、DMSOとの混合溶媒にすることでゲル化能を示し、DMSO単独溶媒に比較し高い導電率を示した。・当該研究で得られた最大の導電率は、イオン性液体Mi-3を使用したRfがHFPO_3のAMPS系ゲル電解質のときであり、その値は1.44×10^<-2>(S/cm)となり、現在数多く研究されている各種ゲル電解質の中では、本導電率がパイオニアデータに近い結果となっている。・二次電池特性は、陰極にカーボン粉末と結着剤を、陽極にコバルト酸リチウムを用いて[カーボン/ゲル電解質/LiC_0C_2]系で充放電特性を求めた。本電解質を用いた開放電圧は約2V程度となった。高導電性Liイオンフッ素系ゲル電解質の開発と二次電池への応用という目的で実験を遂行し、得られた成果をまとめると次のようになる。・ゲル電解質材料は、抗HIV性や嬢水性等の機能を持つフッ素系オリゴマーであり、基本骨格はAMPS(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、GEMA(2-グルコシルオキシエチルメタクリレート)であり、これらのオリゴマーとゲル化能を示す有機溶媒DMSOおよびイオン性液体から構成されている。・フッ素系Liゲル

電解質は構成しているオリゴマー、有機溶媒、リチウム塩をパラメータとして変化させて作成し、そのイオン導電率をアルゴン気中下で、コールコールプロットによる交流法を用いて測定した。・二次電池特性は、陰極にカーポン材料(炭素板・粉末)を、陽極にコバルト酸リチウムを用いて[C/ゲル電解質/LiCoO_2]系で充放電特性を求めた。・オリゴマーにAMPSを用いた場合、リチウム塩がLiN(CF_3SO_2)2の時に高いイオン導電率を持つことが分かり、導電率はリチウム塩濃度が5.3(mmol/g)の時に最大となり4.5×10^<-3>(S/cm)が得られた。GEMAオリゴマーの場合は、AMPSものと比べると僅かに高い導電率を示し、同条件下では7.5×10^<-3>(S/cm)となった。・イオン性液体Mi-3を使用したAMPSオリゴマーは、ゲル化能を有しないが、DMSOとの混合液にすることでゲル化能を示し、DMSOのみの時より高い導電率となり、その値は10^<-2>(S/cm)まで上昇した。・またイオン性液体を使用したゲル電解質では、導電率はフルオロアルキル基に依存し、3種類の末端側鎖RfのうちRfがHFPO_3の時、導電率が最大となることが明かとなった。高導電性Liイオンフッ素系ゲル電解質の開発と二次電池への応用という目的で実験を遂行し、2年間で得られた成果をまとめると次のようになる。・ゲル電解質材料は、防錆性、抗HIV性や撥水性等の機能を持つフッ素系オリゴマーであり、基本骨格はAMPS(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、GEMA(2-グルコシルオキシエチルメタクリレート)であり、有機溶媒DMSOおよび各種イオン性液体から構成されている。・臨界ゲル形成濃度は、オリゴマー分子側鎖の長いフルオロアルキル基の場合に小さくなり、比較的分子側鎖の長いフルオロアルキル基を持つオリゴマーの方がゲル化し易いことが分った。・フッ素系Liゲル電解質は構成している2種類のオリゴマー、有機溶媒、リチウム塩をパラメータとして変化させて作成し、そのイオン導電率をアルゴン気中下で、コールコールプロットによる交流法を用いて測定した。・オリゴマーにAMPS系を用いた場合、リチウム塩がLiN(CF_3SO_2)_2のとき高いイオン導電率を持つことが分かり、導電率はリチウム塩濃度が5.3(mmol/g)の場合に4.5x10^<-3>(S/cm)が得られた。またGEMA系オリゴマーの場合は、AMPS系ものと比べると僅かに高い導電率を示しており、同一条件下では7.5×10^<-3>(S/cm)となった。・イオン性液体Mi-3を使用したAMPS系オリゴマーは、ゲル化能を有しないが、DMSOとの混合溶媒にすることでゲル化能を示し、DMSO単独溶媒に比較し高い導電率を示した。・当該研究で得られた最大の導電率は、イオン性液体Mi-3を使用したRfがHFPO_3のAMPS系ゲル電解質のときであり、その値は1.44×10^<-2>(S/cm)となり、現在数多く研究されている各種ゲル電解質の中では、本導電率がパイオニアデータに近い結果となっている。・二次電池特性は、陰極にカーボン粉末と結着剤を、陽極にコバルト酸リチウムを用いて[カーボン/ゲル電解質/LiCoO_2]系で充放電特性を求めた。本電解質を用いた開放電圧は約2V程度となった。
タイ天然薬物を素材としたメタボリックシンドローム予防および治療薬シーズの探索

熱帯から亜熱帯に位置し,薬用資源の世界的に豊富なタイ地域の薬用植物資源のうち,タイ伝統医薬学に用いられ,かつ,食経験があるなど安全性が確立している素材について厳選し,メタボリックシンドロームに対する予防効果を有する新規医薬シーズの探索研究を実施した.その結果,i.小腸からの糖および中性脂質吸収抑制作用,ii.ラットおよびヒト小腸由来α-グルコシダーゼ阻害作用,iii.リポ多糖刺激によるマクロファージ活性化抑制作用,およびiv.ヒト肝がん由来HepG2細胞を用いた中性脂質代謝促進作用を有するタイ天然薬物を見いだすともに,その活性寄与成分および構造活性相関に関する知見を得た.本研究は,熱帯から亜熱帯に位置し薬用資源の世界的に豊富なタイ地域の薬用植物資源のうち,タイ伝統医薬学に用いられ,かつ,食経験があるなど安全性が確立している素材について厳選し,メタボリックシンドロームに対する予防効果を有する新規医薬シーズの探索研究を目的とする.とりわけ,糖尿病や肥満,脂質異常症などの生活習慣病あるいは肥満に伴う内臓脂肪の蓄積によって肥大化した脂肪組織から過剰に分泌される各種炎症性サイトカインなどに起因した炎症性疾患などの予防および治療薬シーズについての探索研究を実施するものである.平成25年度は,我々が独自に構築したアッセイ系であるヒト肝がん由来HepG2細胞を用いた中性脂肪蓄積抑制活性,あるいは,中性脂肪代謝促進活性が認められた2種の食用素材,茶花(Camellia sinensis, flower buds)およびニゲラ(Nigella sativa, seed)から,新規な活性寄与成分を見いだした.加えて,タイ天然薬物のSalacia chinensisに含有される顕著なα-グルコシダーゼ阻害活性を有するsalacinol類のin silicoデザインを駆使したアナログ合成および構造活性相関研究による医薬候補物質の創出をめざした研究を実施した.熱帯から亜熱帯に位置し,薬用資源の世界的に豊富なタイ地域の薬用植物資源のうち,タイ伝統医薬学に用いられ,かつ,食経験があるなど安全性が確立している素材について厳選し,メタボリックシンドロームに対する予防効果を有する新規医薬シーズの探索研究を実施した.その結果,i.小腸からの糖および中性脂質吸収抑制作用,ii.ラットおよびヒト小腸由来α-グルコシダーゼ阻害作用,iii.リポ多糖刺激によるマクロファージ活性化抑制作用,およびiv.ヒト肝がん由来HepG2細胞を用いた中性脂質代謝促進作用を有するタイ天然薬物を見いだすともに,その活性寄与成分および構造活性相関に関する知見を得た.本研究は,熱帯から亜熱帯に位置し薬用資源の世界的に豊富なタイ地域の薬用植物資源のうち,タイ伝統医薬学に用いられ,かつ,食経験があるなど安全性が確立している素材について厳選し,メタボリックシンドロームに対する予防効果を有する新規医薬シーズの探索研究を目的とする.とりわけ,糖尿病や肥満,脂質異常症などの生活習慣病あるいは肥満に伴う内臓脂肪の蓄積によって肥大化した脂肪組織から過剰に分泌される各種炎症性サイトカインなどに起因した炎症性疾患などの予防および治療薬シーズについての探索研究を実施するものである.平成24年度は,これまでに申請者らの所属機関と学術交流協定を締結しているタイ南部のRajamangala工科大学の研究者との交流研究ネットワークを駆使して,独自に収集した約140種の抽出エキスライブラリーについて,各種in vivoおよびin vitroスクリーニング試験を実施し有望素材をピックアップするとともに,それらの活性寄与成分を探索した.その結果,タイにおいてPhayomと称されるフタバガキ科植物Shorea roxburghiiから,糖および中性脂質吸収抑制作用を示すオリゴスチルベノイドおよびジヒドロイソクマリン類を,また,Krachai Dumと称されるショウガ科植物Kaempferia parvifloraから初代培養肝細胞におけるD-ガラクトサミン誘発細胞障害抑制活性成分,Sarapiと称されるテリハボク科植物Mammea siamensisから強力なiNOS発現抑制活性を有するプレニルクマリン類を見いだした.加えて,タイ地域などに分布するSalacia属植物に含有される顕著なα-グルコシダーゼ阻害活性を有するsalacinol類のin silicoデザインを駆使したアナログ合成および構造活性相関研究による医薬候補物質の創出をめざした研究を実施した.熱帯から亜熱帯に位置し,薬用資源の世界的に豊富なタイ地域の薬用植物資源のうち,タイ伝統医薬学に用いられ,かつ,食経験があるなど安全性が確立している素材について厳選し,メタボリックシンドロームに対する予防効果を有する新規医薬シーズの探索研究を目的とする.すなわち,糖尿病や肥満,脂質異常症などの生活習慣病あるいは肥満に伴う内臓脂肪の蓄積によって,肥大化した脂肪組織から過剰に分泌される各種炎症性サイトカインなどに起因した炎症性疾患などの予防および治療薬シーズについて,タイ天然薬物からの探索を実施する.加えて,タイ地域などに分布するSalacia属植物に含有される顕著なα-グルコシダーゼ阻害活性を有するsalacinolなどのスルホニウム化合物について,タイおよびその周辺地域において採取した32検体をLC-MS定量分析を実施し,その成分組成と抽出エキスのα-グルコシダーゼ阻害活性との相関性を明らかにするとともに,KK-Ayマウスなどを用いた連続投与による2型糖尿病改善作用や小腸からの吸収性評価などを実施した.

医歯薬学本研究の目的は,タイ地域において食経験があるなど安全性が確立している天然資源より調製した抽出エキスライブラリーについて,メタボリックシンドロームの予防および治療薬シーズ探索に有用な各種in vivoおよびin vitro活性評価試験を指標に厳選し,作用の認められた有望素材についてその含有成分を探索するものである.加えて,見いだした活性寄与成分について活性発現の必須構造や構造活性相関を明らかにする目的で,誘導体合成および関連化合物との作用比較などを実施するとともに,顕著な活性を示す化合物についてタンパクレベルおよび遺伝子レベルでの作用メカニズム解析を実施し,新たな医薬候補物質の開拓をめざしている.平成25年度は,2種の有望素材からのシーズ探索を肝細胞への中性脂肪の蓄積抑制,あるいは代謝促進活性を有する新規化合物を単離,構造決定するととに,salacinol類をシーズとした医薬候補物質の創出研究を実施するなど,おおむね当初の計画どおり順調に進展していると判断する.
数え上げ組合せ論の鎖数の研究

1.系統分類学における、ある分岐図のもとでの仮想的形質状態の復元問題を、組合せ論的最適化問題として定式化し、“meclian interval(中間区間)"の概念の導入と再帰的定式化により、この問題に対する一般的解法を与えた。この解法の計算量の考察や系統分類学上の他の問題の解決への手がかりも得られた。これら系統分類学上の問題を扱うことによって、数え上げ組合せ論に新しい研究分野が開かれ、他の分野との関連によってダイナミックに進展するものと思われる。2.上の解法は最節約復元順序集合の構造決定や、NPー完全問題の研究に重要な示唆を与えるものと思われる。3.順序集合論におけるジャンプナンバー問題(JNP)はNPー完全な問題として知られているが、この問題に対するニューラルネットワークを用いた解法を与えた。この問題は教授法ににおける教授順序の最適性に関する問題にも関連している。4.グラフの順序構造の研究において、ボンド束とグラフそれぞれの性質の間の関係が明確に示された。また、グラフの反鎖交数の研究が進展した。5.その他、問題を視覚化するための研究道具の開発を行った。複累力学系の細部の構造(順序構造等を含む)を研究するためのデータ作成を、ユーザの負担にならぬように、できるかぎり自動化するソフトウェアを開発した。6.可換代数とのいくつかの関連も得られた。
ものづくり体験講座のためのGPS時計製作教材の開発

1.研究目的筆者は,現在まで10年以上にわたって「ものづくり体験講座」を実施している.この講座は「ものづくりの楽しさ」「科学技術のすばらしさ」を体験することを目的としている.しかし,近年,講座で使用するパーツ類が入手困難になってきており,いつまで講座が実施できるか不透明である.そこで,新たな「ものづくり体験講座」を開講することができないかと考えた.以上の理由から,本研究では以下の2点について考察・検討を行うことが目的である.II. Iの教材を用いた小中学生向け,一般向け公開講座の開講2.研究方法製作するGPS時計を構成する主要なパーツは,マイコンとGPSモジュール, LCD (Liquid Crystal Display)である.マイコンには, Arduinoを使用した.まず, GPS時計の回路をブレッドボード上で実現し,動作確認を行った.その後,基板上にパーツをハンダ付けしてGPS時計を製作した.ここで製作したGPS時計の材料費(受講料)は約8,000円であった.一般向け公開講座としては実施できない金額ではない.一方で小中学生向けの公開講座としては,やや高額であると考え,マイコンにArduinoの互換機を用いた教材を開発し,前述と同様の方法で製作,動作確認を行った.その結果,受講料を半額程度に抑えることができ,小中学生向けの講座としては現実的な金額となった.製作時間は,一般向けのものが約6時間,小中学生向けのものが約4時間であった.3.研究成果本研究の結果, Arduinoおよびその互換機を用いたGPS時計製作教材を開発することができた.また,受講料と製作時間の観点から,その教材を用いて一般向けだけでなく小中学生向けにも公開講座を開講可能であることがわかった.以上の結果を踏まえて,今後は新たな「ものづくり体験講座」の開講に向けて準備をしたい.あわせて,単に公開講座だけで終わるのではなく,公開講座終了後も受講生がGPS時計を使い続けられるような工夫を加えていきたい.1.研究目的筆者は,現在まで10年以上にわたって「ものづくり体験講座」を実施している.この講座は「ものづくりの楽しさ」「科学技術のすばらしさ」を体験することを目的としている.しかし,近年,講座で使用するパーツ類が入手困難になってきており,いつまで講座が実施できるか不透明である.そこで,新たな「ものづくり体験講座」を開講することができないかと考えた.以上の理由から,本研究では以下の2点について考察・検討を行うことが目的である.II. Iの教材を用いた小中学生向け,一般向け公開講座の開講2.研究方法製作するGPS時計を構成する主要なパーツは,マイコンとGPSモジュール, LCD (Liquid Crystal Display)である.マイコンには, Arduinoを使用した.まず, GPS時計の回路をブレッドボード上で実現し,動作確認を行った.その後,基板上にパーツをハンダ付けしてGPS時計を製作した.ここで製作したGPS時計の材料費(受講料)は約8,000円であった.一般向け公開講座としては実施できない金額ではない.一方で小中学生向けの公開講座としては,やや高額であると考え,マイコンにArduinoの互換機を用いた教材を開発し,前述と同様の方法で製作,動作確認を行った.その結果,受講料を半額程度に抑えることができ,小中学生向けの講座としては現実的な金額となった.製作時間は,一般向けのものが約6時間,小中学生向けのものが約4時間であった.3.研究成果本研究の結果, Arduinoおよびその互換機を用いたGPS時計製作教材を開発することができた.また,受講料と製作時間の観点から,その教材を用いて一般向けだけでなく小中学生向けにも公開講座を開講可能であることがわかった.以上の結果を踏まえて,今後は新たな「ものづくり体験講座」の開講に向けて準備をしたい.あわせて,単に公開講座だけで終わるのではなく,公開講座終了後も受講生がGPS時計を使い続けられるような工夫を加えていきたい.
ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTの有用性に関する研究

テクネシウム標識心筋血流トレーサーによる心筋SPECTは心電図同期収集により左室壁運動の評価が可能となる。最近、心電図同期SPECTから左室心内膜面を自動抽出し、三次元再構成を行い、左室壁運動を定量評価できるソフトウエア(QGSソフトウエア)が臨床的に使用可能となっている。そこで、本研究では、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTによる心筋バイアビリティの評価の有用性を明らかにする。平成13年度は、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTによる心筋バイアビリティの評価の妥当性を、血行再建術後の壁運動の改善を基準に検討した。対象は急性期に再疎通療法が行われた急性心筋梗塞患者で、発症12週(急性期)にドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTを行い、410か月後(慢性期)に運動負荷-安静心電図同期心筋SPECTを施行した15例。QGSソフトウエア上で、左室を20分画に分け、梗塞領域でかつ運動負荷-安静心電図同期心筋SPECT上虚血所見を示さなかった83分画の壁内方運動の大きさを検討した。結果、急性期ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTにおけるドブタミン負荷時の壁運動の改善と、急性期から慢性期にかけての安静時の壁運動改善の間には有意な正の相関(r=0.502、P<0.0001)が見られた。急性期ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTにおけるドブタミン負荷時の壁運動の改善2.25mm以上をカットオフとすると、急性期から慢性期にかけての2mm以上の壁運動改善予測の感度、特異度はそれぞれ70.0%、69.8%であった。急性心筋梗塞急性期におけるドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTは慢性期の壁運動の改善予測に有用であると考えられた。1)現在までに、心筋梗塞患者59症例にたいしてドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTを施行した。1例はドブタミン負荷中に全身倦怠感を訴えたため検査を中止したが、それ以外に検査中の副作用や事故はなく、この検査法は安全に行えることが分かった。2)短時間収集心電図同期心筋SPECTによる左室壁運動評価を左室造影と対比した結果、両者の壁運動評価の一致率は高く、短時間収集心電図同期心筋SPECTによる左室壁運動評価は妥当であると判断された。(未発表データ)3)上記59症例のうち、フルオロデオキシグルコース心筋ポジトロンを行った35症例において、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTによる心筋バイアビリティの評価の妥当性をフルオロデオキシグルコース心筋ポジトロン断層法の心筋バイアビリティの評価を基準として検討した。その結果、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTによる心筋バイアビリティの評価は感度は43.9%と比較的低いが、特異度は80.6%と非常に良好であることが示された。結論として、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTは、壁運動異常はあるが生存している心筋を検出することができることが示された。(J Nucl Cardiol発表済み)4)現在、その次の段階として、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECTによる心筋バイアビリティの評価の妥当性を、血行再建術後の壁運動の改善を基準に検討するために、ドブタミン負荷-心電図同期心筋SPECT施行症例の長期経過観察と、定期的な心筋シンチグラフィや心エコー図検査を行っている。
跡公式による古典群上の保型形式の研究

保型形式の構造がよくわかっている一般線型群とのArthur-Selberg跡公式の比較によって古典群上の保型形式を研究するプロジェクトを進めている。跡公式の主要部の比較やそれに伴う調和解析的な一般論については、基本補題と呼ばれる予想を仮定してではあるが、すでにJ. Arthurらによって大方の問題の解決がアナウンスされている。しかし我々の目的は、志村多様体に付随した混モチーフヘのそれらの保型形式の寄与の記述などであり、それにはユニポテント保型形式など幾何および数論的に重要な保型形式についての情報を引き出せるよう彼らの結果を精密化することが課題となる。今年度は次の二つの問題について集中的に研究を行った。まず第一に保型形式の記述の際に用いられるL函数の構成に必要な、保型形式のWhittaker実現の存在条件を研究した。SL(2)やU(3)のような低次の群上の保型形式に対してさえ、Whittaker実現は必ずしも存在しないことが知られている。そこで古典群に対して、Arthurの結果から同じL函数を共有することがわかっている保型形式の内に、Whittaker実現を持つものがただ一つ存在することを保証する結果を得た。これはU(3)などの場合でさえ保型形式の周期の詳しい研究によらねばならなかったこの問題に対して、きわめて一般的な解決を与えている。またこれにより、Whittaker実現のあるものに限定されていた局所簡約群の表現論についてのShahidi理論を一般化できるなど、表現論への応用も期待される。第二に、ユニポテント保型形式の具体的な構成を研究した。題材として4変数準分裂ユニタリ群上の保型形式を考え、その場合に期待されるユニポテント保型形式をすべて構成、記述した。このような保型形式は跡公式の比較だけでは捉えづらく、その構成にはテータ級数を用いた保型形式のリフトを用いるのが伝統的である。しかし我々はベースチェンジと呼ばれる跡公式からの帰結を用いて、テータ級数によるリフトの局所的な構造を解明し、それを用いて上の結果を得た。今後はこうして得られた保型形式たちがユニポテント保型形式を尽くすかを見ること、およびこれらの保型形式の志村多様体の解析的コホモロジーなどへの寄与の決定などが課題となる。保型形式論は簡約群による対称性、あるいはその分析方法である表現論を整数論に活用するものである。そこで表現論の情報から保型形式の記述を引き出す際にも、その記述から数論的帰結を取り出す際にもともに用いられるのが(Arthura)跡公式である。しかし跡公式は"pure"な寄与をもつ保型形式を捉えるもので、そのためには"pure"でない保型形式を別途調べる必要がある。今年度の研究においてはJohns-Hopkins大学で行われたJAMIプログラム、及び、Strasbourg大学、パリ大学での研究連絡を通じて,上述のpureでない保型形式が対称空間から構成されるという着想を得た。この着想を具現化するため次のような研究を実施した。コンパクトでない対称空間上の表現を捉えるには中零部分群の作用による"Fourier展開"が有効だが、表現に対して部分群をうまくえらばないとFourier係数は消えてしまう。こうしたFourier係数の消滅条件のその表現の指標への外部自己同型の作用との関係を研究し、それが指標を外部自己同型で捩った超函数の漸近挙動で決まっていることを発見した、今後jacquet3による対称空間の相対跡公式への応用が期待される。"pure"でない特異な表現が対称空間上に現れる表現の"リフト"として得られることを、実際に4変数ユニタリ群の場合に証明した。このような構想に見合った技術はまだ整っておらず,特に上の"リフト"の方法が存在しないのが問題である。今回扱った例ではテータ級数を使ってその代替物を作ったが、より一般的な方法を見つけるのが今後の課題である。

題材として4変数準分裂ユニタリ群上の保型形式を考え、その場合に期待されるユニポテント保型形式をすべて構成、記述した。このような保型形式は跡公式の比較だけでは捉えづらく、その構成にはテータ級数を用いた保型形式のリフトを用いるのが伝統的である。しかし我々はベースチェンジと呼ばれる跡公式からの帰結を用いて、テータ級数によるリフトの局所的な構造を解明し、それを用いて上の結果を得た。今後はこうして得られた保型形式たちがユニポテント保型形式を尽くすかを見ること、およびこれらの保型形式の志村多様体の解析的コホモロジーなどへの寄与の決定などが課題となる。
20世紀フランスにおける詩と造形芸術の創造的交流

第二次世界大戦後のフランス現代詩と造形芸術の創造的な関係性の意義を明らかにするために、本研究では当初シュルレアリスムの活動に参加していた芸術家のアルベルト・ジャコメッティと詩人のイヴ・ボヌフォワがどのようにしてポストシュルレアリスム(シュルレアリスム以降)の道をそれぞれのやり方で築いていったのかについて、同時代のシュルレアリスム批判者であった哲学者サルトルの視点と最近の研究書を参照にしながら明らかにした。本研究を遂行するにあたり、まずは日本語/英語/フランス語の基本文献の収集を行った。具体的にはデュブーシェ、ボヌフォワ、デュパン、ジャコテの4人の詩人が刊行した作品を中心に、それらの作家たちに関する研究書、また、彼らと同時代の作家らが残した文学と造形芸術との交流に関する文献を購入した。ジャコメッティに関する著作や論文もできるかぎり探し出し収集したが、雑誌『エフェメール(Ephemere)』と『デリエール・ル・ミロワール(Derriere le miroir)』に関しては高価なため十分に収集できていない。来年度、再来年度は引き続き研究課題に必要な文献を購入する予定である。こうした一次資料を入手した上で、3人の詩人たち(デュブーシェ、ボヌフォワ、デュパン)の美術批評の読解、なかでもジャコメッティに関する文章の読解とそれらの比較対象を行った。ここ数年、ジャコメッティに関する研究書はPierre Schneiderの著作をはじめとして増えてきている。そうした研究書も可能なかぎり参照にすることで、戦後フランスの詩人たちが、ジャコメッティによる芸術の非完結性や真理を把握することへの意志を共有し、それをそれぞれのやり方で自分たちの詩作に反映させてきたことが明らかになった。彼らは、同時代のドミナントな知的/芸術的潮流である構造主義、記号学、抽象表現主義に対する抵抗としてジャコメッティの芸術をとらえており、別の言い方をすれば、ジャコメッティ芸術がもつ時宜を得ない性質、すなわち、時代の流れから逸れるようなアナクロニスムにひとつの価値を見いだしていたといえるだろう。このことは、新しい知の潮流が乱立することになった20世紀後半のヨーロッパにおいて、きわめて特異な現象であり、戦後フランス文学史を考え直すための絶好の資料となるだろう。昨年度に引き続き必要文献の収集を行った。雑誌『レフェメール(L'Ephemere)』と『デリエール・ル・ミロワール(Derriere le miroir)』、展覧会カタログ、そしてとりわけシュルレアリスムやボヌフォワに関する研究書や雑誌の特集号などを中心に購入した。予算の執行が物品費に偏ってしまったが、多数の図版カタログを含めてほとんどが関連資料・書籍の購入費であり、論考執筆のための必要経費であった。今年度は、シュルレアリスム関係の文献の読解、シュルレアリスムから脱することになったジャコメッティやボヌフォワのテクストの読解、さらには展覧会カタログや同時代の他の作家たちの証言などから、『レフェメール』という雑誌がどのように誕生したのかを明らかにし、その成果を雑誌『Art Trace Press』に発表した。その延長線上で、ボヌフォワとジャコメッティとの関係性に焦点を当てて、ポスト・シュルレアリスム時代の文芸の可能性について検討を進めてきた(現在も継続中)。ボヌフォワは詩人であるだけでなく、美術史家としてもかなりの知識を有しており、ジャコメッティ以外の美術家や美術潮流(プッサン、イタリアルネサンス、バロック建築など)についても多くを論じている。また、近現代詩に関する知識も一級の研究者のそれだといえる。そのような美術や近現代詩に関する深い知識が彼のジャコメッティを論じたテクストにも明示的/暗示的にあらわれており、ボヌフォワのジャコメッティ論を検討するためには、彼の美術論や詩論をできるだけ総合的に検討する必要があることが明らかになった。このため、今年度はボヌフォワのジャコメッティ以外を論じた美術論と、ボードレールやマラルメを論じた詩論を読み、この詩人の芸術観を少しずつ明るみに出す作業を遂行した。この作業は「美術批評家としてのボヌフォワ」という、よく知られているにも関わらず、まとまった研究がなされていない主題についての研究の端緒となることが期待される。今年度は、まず昨年度に引き続き特に芸術関係の文献やカタログの収集を行い、さらに、対象となる作家たちの詩作品の読解、同時代の社会的・政治的な状況に関する研究を行った。元々シュルレアリスムの活動に参加していた芸術家のアルベルト・ジャコメッティと詩人のイヴ・ボヌフォワがどのようにしてポストシュルレアリスム(シュルレアリスム以降)の道をそれぞれのやり方で築いていったのかについて、同時代のシュルレアリスム批判者であった哲学者サルトルの視点と最近の研究書を参照にしながら明らかにし、ボヌフォワが書いたジャコメッティについての文章の具体的な作品の中に、それがどのように反映されているのか研究をすすめた。その成果は、昨年度と同様に雑誌『Art Trace Press』の第2号において「空虚を抱く手」というタイトルのもと発表した。

ボヌフォワはジャコメッティを対象にした作品の中で、ジャコメッティ芸術が目指す「終わりなき再開」という理念を、(当時隆盛だったシュルレアリスムとは異なるという意味で)新しい詩的言語の発明ないし行使に結実させようとしていた。また同時に、サルトル的な実存主義の思想や、ヨーロッパ文芸における伝統的な「死」の表象の問題をジャコメッティの作品と交差させることで、この芸術家の特異性を歴史の中に位置づけようとしたといえる。同じ『レフェメール』誌の同人だったデュブーシェがジャコメッティの作品における空白(形式面)を自身の詩的言語と共鳴させたのに対し、ボヌフォワはむしろジャコメッティの芸術の理念(内容面)を、自身の詩や哲学思索に反映させたといえるだろう。『レフェメール』の活動はマージナルなものだったが、キニャールやマセといった現代フランス文学の重要な作家たちに影響を与えていることは明らかであり、現代文学の展望を考える上でも『レフェメール』研究をさらに進めていく必要があるだろう。資料収集に関しては必要なものを収集できてきている。また、研究成果も少しずつではあるが発表し始めている。雑誌『Art Trace Press』にてその成果の一部を発表しているが、連載なので、今後も継続して発表していく。本書類作成中の現在、新たな原稿を提出したばかりである。また、論考の形にはなっていなくとも、収集した資料の読解は順調に進んでいるといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度はパリの図書館やアーカイヴで資料調査にあたりながら、引き続き収集資料の読解を行っていく予定である。当初の予定であったアメリカにおける文芸の流れとの対比は思うようにできていないが、可能な限り同時代のアメリカの美術批評などについても検討を行い、論考などで言及していきたい。またボヌフォワのジャコメッティに対する関係に加えて、デュブーシェやデュパンがジャコメッティとどのような対話を行ったのかについても検討を行う予定である。
直並列変換機能によるディジタルコヒーレント受信器の超高速化

時間領域において信号の直並列変換を行うディジタルコヒーレント受信器の復調特性は局発光(LO)に用いる光パルス列のパルス幅に依存する。そこで、シミュレーションによりLOパルスの半値全幅(FWHM)と復調特性との関係を明らかにした。解析結果より、4相位相変調(QPSK)信号に関してはLOパルスのFWHMの最適値は信号周期(T_S)の0.5倍であった。一方、16相直交振幅変調(16QAM)信号に関しては、LOパルスのFWHMの最適値は0.4T_Sであった。次に、周波数領域において信号の直並列変換を行うディジタルコヒーレント受信器の復調特性を解析した。周波数領域における並列展開はディジタルコヒーレント受信器の帯域制限を克服できるのみならず、高速フーリエ変換ブロックサイズを小さく取ることができるため分散管理が行われない系の距離制限を打破できる。ここでは、サブバンド分割に用いるアナログ低域通過フィルタ(LPF)の次数及びサブバンド並列展開数が復調特性に与える影響をシミュレーションにより明らかにした。解析結果より、並列展開数が16以下の時、LPFの次数が4次以上であれば、QPSK信号及び16QAM信号のビット誤り率特性が10^<-3>の時、信号対雑音比ペナルティを1dB以下に抑えられる。一方、並列展開数は復調特性に影響を与えない。続いて、単一搬送波(SC)信号とナイキスト波長分割多重(WDM)信号の長距離伝送系における伝送特性を比較した。ここでは、シミュレーションにより10,000kmの分散管理ファイバ(DMF)伝送系を用いた長距離伝送を行った。解析結果により、DMF伝送系ではSC-QPSK信号の方がWDM-QPSK信号よりも伝送特性が優れている。DMF伝送系では、SC-QPSK信号の場合、カー効果による位相回転は単なる位相オフセットとして近似できるため、この位相オフセットを受信側で除去すればよい。一方、WDM-QPSK信号では、隣接チャネルから受ける位相回転も加わる。このような位相回転を除去するには非線形シュレーディンガー方程式に基づく逆伝搬を行う必要があるが、逆伝搬は莫大な計算コストを必要とするため現実的ではない。最後に、バンドパスサンプリングを行うディジタルコヒーレント受信器を提案し、その原理確認を行った。バンドパスサンプリングは信号の周波数変換及びサンプリングを同時に行う。バンドパスサンプリングを光ヘテロダイン検波方式に取り入れることで、検波後の電気信号を中間周波数(IF)よりも低速で動作するアナログ・ディジタル(AD)変換器で取得できる。従って、従来のように信号をIFからベースバンドに落とすための電気LO及びハイブリッド回路は必要ない。本実験では、3.125Gsymbol/s QPSX信号をヘテロダイン検波し、14.0625GHzのIFに乗っている信号を6.25Gsample/sで動作するAD変換器を用いてバンドパスサンプリングを行い、復調に成功した。まず、時間軸で直並列変換を行う受信器の受信特性を評価できた。次に、サブバンド分割に用いるLO光周波数コムは、マッハツェンダー型干渉計フィルタを用いて分離することに決定した。サブバンド同期問題については、各スペクトルの重畳成分を用いて同期することで解決した。なお、25Gsymbol/sの実時間受信器が商用化され、関連研究がほぼ終了したため実時間信号処理は行わなかった。そして、時間軸及び周波数軸で直並列変換を行う受信器の各々の等化器構成を提案した。そして、サブバンド分割の方が等化計算量が低い。なお、各分割多重方式の等化手法の比較は行っていない。光領域及び電気領域における直並列変換に関しては、必要となるデバイス数を比較した。続いて、長距離伝送実験は行わなかったが、数値解析により単一搬送波信号の有効性を示した。従って、直並列変換を行う受信器は有用である。予定に加え、バンドパスサンプリングを行う受信器を提案し、原理確認を行った。100Gbit/sのコヒーレント光ファイバ通信システムがここ数年の間に実用化され、今はコヒーレント送受信器の消費電力の抑圧等に関してまだ研究されているものの、本分野はすでに研究段階から離脱しようとしている。このため、今後の研究の方向性を見定める必要がある。例えば、コヒーレント光ファイバ通信技術は光計測システムに応用することができる。コヒーレント検波自身は古くから計測に用いられてきたが、さらに今まで研究開発してきたディジタル信号処理もこれに取り入れることで新しい計測機能を追加できるのではないかと私は期待している。また、コヒーレント受信器は高い受信感度を達成できるため、衛星間光無線通信システム及び衛星・航空機間光無線通信システム等のような自由空間光ネットワークへの応用も可能である。このように、今後は光ファイバ通信から離れたアプリケーションを考慮して、研究範囲を拡大していく必要がある。ディジタルコヒーレント受信器は、光信号及び局発(LO)光の位相同期をディジタル信号処理(DSP)により実現できる。さらに、波長分散及び偏波モード分散をディジタル領域で補償することができる。しかし、この受信器が処理できる信号の最高シンボルレートはアナログ・ディジタル(AD)変換器の動作速度により厳しく制限される。これまで、31.6Gsymbol/s偏波多重4相位相変調(QPSK)信号(126Gbit/s)の実時間処理が報告されているが、さらなるシンボルレートの向上は困難である。このようなディジタルコヒーレント受信器に課せられた速度制限は、AD変換の前段階で信号を並列展開することで克服できる。時間領域における信号の並列化では、並列光時間サンプリングが有効である。