hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インスリン作用に関わる新規遺伝子の同定とその機能解析

本研究ではインスリン作用に関わる新規な遺伝子を同定しその機能の解析を試みた。まず、金属キレートイオンアフィニティカラムを用いてインスリン依存性にリン酸化される新規な新規蛋白の精製・同定を試みた。既知のリン酸化蛋白との結合性の検討から、ガリウムイオンを用いた金属キレートカラムが高効率にリン酸化蛋白を吸着することが明らかとなった。そこで、3T3-L1脂肪細胞の可溶化分画から本カラム用いてリン酸化蛋白の精製を試みたが、細胞へのインスリン処理によりで有意にカラムヘの吸着が増加する蛋白を同定できず、本アプローチは中止した。次に、インスリン依存性に発現が制御される遺伝子の同定のためDNAマイクロアレイを用いた解析を行った。肝臓における遺伝子発現の摂食・絶食による変動、インスリン欠乏動物へのインスリン投与による変動、肝臓特異的インスリンシグナル遮断マウスでの変動をGene Chipにて解析した。発現変化が生じる遺伝子の中で、特に転写因子に着目し、初代培養肝細胞において各種ホルモン薬剤刺激による発現変動を検討した。その結果、転写因子Stra13がインスリンによりPI3キナーゼ依存性に発現誘導されることを明らかとした、また、インスリン誘導性のbasic helix-loop-helix型転写因子やLeucine zipper型転写因子、インスリン拮抗ホルモン誘導性のC2-H2 zincfinger型転写因子などを同定した。特にインスリン拮抗ホルモン誘導性zincfinger型転写調節因子は、糖新生系律速酵素の遺伝子発現を誘導するという結果が得られており、肝における糖新生のインスリン依存性の調節に関与する可能性が示唆されている。近年、脂肪細胞が単に過剰なエネルギーを蓄積する場であるばかりでなく、様々な生理活性物質を分泌することにより、脂肪細胞自身の機能や骨格筋や肝といったインスリン標的臓器でのインスリンの作用に影響を及ぼす可能性が示唆されている。本研究では脂肪細胞から分泌され脂肪細胞の機能や生体におけるインスリンの作用に影響を及ぼす新規な遺伝子を同定するため、脂肪細胞分化の各段階及び肥満インスリン抵抗性モデル動物の脂肪組織に発現する遺伝子を同定し、その機能を明らかとすることを試みた。まず、脂肪細胞の分化過程で自己分泌因子であるFGF(firoblast growth factor)10が細胞増殖期に一致して発現が誘導され分泌されること、優位抑制型受容体や特異抗体によりFGF10のシグナルを遮断すると、増殖とともに脂肪細胞の分化が抑制されることを見出し、FGF10の自己分泌によるシグナルが脂肪細胞の増殖、分化に必須の機能を果たすことを明らかとした。また、DNAマイクロアレイ法により肥満モデルマウス及び対照マウスの脂肪組織に発現する遺伝子を網羅的に解析した。その結果、肥満モデルマウスの脂肪組織に特徴的に高発現する2種の分泌蛋白遺伝子を同定した。これらの遺伝子はいずれも従来脂肪組織での発現は報告がなく、その機能も十分に明らかではない。また、複数の肥満モデル動物で、これらの蛋白の血中濃度が著しく上昇すること、インスリン抵抗性改善剤であるチアゾリジンジオン誘導体の投与によりその血中濃度が低下することも見出している。現在、この2種の分泌蛋白の生体におけるインスリン作用や糖脂質代謝維持機構への関与について解析を行っている。インスリン作用に関わる新規な遺伝子の同定のため、肝において最も生理的なインスリン作用の変化が生じる摂食・絶食サイクルにおいて発現変化が生じる遺伝子をDNAマイクロアレイにて解析した。肝におけるインスリンの代謝調節作用は、遺伝子発現の変化を介して発揮される。そこで、DNAマイクロアレイにて抽出した摂食・絶食サイクルで発現変化が生じる遺伝子の中でから、特に転写因子に着目し、初代培養肝細胞においてインスリン依存性にの発現変化をRT-PCR、ノザンブロット、ウェスタンブロット法にて検討した。また、インスリン拮抗作用を持つグルココルチコイドやグルカゴンの細胞内セコンドメッセンジャーであるcAMPによる発現変化も同時に解析した。その結果、インスリン誘導性のbasic helix-loop-helix型転写因子やLeucine zipper型転写因子、インスリン抑制性のC2-H2 zincfinger型転写因子など、インスリンにより発現調節を受ける転写因子を5種以上同定した。

現在、これら転写調節因子の野生型や優位抑制型のcDNA、またsiRNAをコードするアデノウイルスベクターを作成し、in vitro系やin vivo系での肝特異的な過剰発現・機能阻害実験による糖・脂質代謝への影響を検討している。特にインスリン拮抗ホルモン誘導性かつインスリン抑制性のC2-H2 zincfinger型転写調節因子は、初代培養系肝細胞や株化肝細胞に過剰発現させることでホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼやグルコース-6-脱リン酸化酵素などの糖新生系律速酵素の遺伝子発現を誘導するという結果が得られており、肝における糖新生のインスリン依存性の調節に関与する可能性が示唆されている。
アジア諸国におけるグローバリゼーション対応の高等教育改革戦略に関する比較研究

本研究は、"グローバリゼーション"がアジア諸国の高等教育に及ぼした影響と、それに対する各国の対応を比較の手法を用いて実証的に研究することをねらいとしており、今年度は以下の活動を展開した。第一に、6月に中国、韓国、台湾、インドネシア、ベトナム、インド、マレーシア、タイの各対象国分担者が一堂に会して第一年度の研究活動に関する実績と反省点に関する検討を行った。その結果、第2年次の研究の展開および最終年度に当たる本年度末の最終報告書作成に向けて、当初の検討に基づき取り決めていた枠組み・理論構築のための合意事項について、必要な修正を行うとともに、研究の焦点の明確化を図った。すなわち、初年度に構想していた(1)各国の政府レベルでのグローバリゼーションに対応する高等教育重点政策の把握、(2)各大学における運営の特質、とくに行政当局との関係、運営裁量権の拡大の度合い、民間企業との協力、特徴的なカリキュラムと教授方法の把握、(3)世界的研究拠点(COE)となるための具体的措置の把握、の各項目に加えて、(4)グローバリゼーション対応の改革措置に関して国内の各高等教育機関間の競争の中で淘汰された「負け組」機関の動静にも注意を払うことである。第二に、各国研究班は相互に連絡をとりつつ、関係資科の収集整理をすすめ、上記の共通の研究枠組に従って基礎分析を行った。第三に、タイ、インドネシア、シンガポール、インドについては、各国をそれぞれ1週間訪問し、初年度の調査で欠けていた部分を補充することを目的として、上記課題に関連した資料・文献を収集するとともに、高等教育改革推進の政策立案・実施者、各国・地域のCOEとなっている大学の管理者と面談し、改革戦略遂行の実態把握に努めた。これらの成果は報告書原稿の執筆がほぼ完了した2月の全体会に持ち寄られ、横断的比較検討を進めた。2年間の調査・研究を通じて明らかになったことを要約すれば、以下の諸点となる。アジアでは、すでに高等教育の大衆化を実現して久しい日本、韓国に加えて、フィリピン、台湾、中国、タイ、シンガポールが大衆化段階に到達し、マレーシア・インドネシア・ベトナム・インドは大衆化目標の達成にむけてシステムの多様化が図られている。またアジア諸国の高等教育改革に共通に見られる現象として、(1)国際競争力をつけることが重点目標となっており、(2)そのため選ばれた特定大学への予算の重点配分や集中投資による機関間の差別化が進んでおり、(3)少数の研究型大学の構築が急がれ、大学院教育の強化・充実が具体的施策として現れており、(4)教育の内的事項に関わる現象としてはコンピュータないしIT教育ならびに外国語とくに英語教育の充実が図られていること、(5)高等教育の質的保証を確実なものにするため政府主導の大学評価が実施されていること等が確認された。

本研究は、"グローバリゼーション"がアジア諸国の高等教育に及ぼした影響と、それに対する各国の対応を比較の手法を用いて実証的に研究することをねらいとしており、今年度は以下の活動を展開した。第一に、6月に中国、韓国、台湾、インドネシア、ベトナム、フィリピン、マレーシア、タイの各対象国分担者が一堂に会して研究の枠組み・理論構築のための検討を行った。そこでの討議を通じて、グローバリゼーションの含意に関する認識の統一を図り、研究の焦点を以下の諸点に絞った。すなわち、(1)各国の政府レベルでのグローバリゼーションに対応する高等教育重点政策の把握、(2)各大学における運営の特質、とくに行政当局との関係、運営裁量権の拡大の度合い、民間企業との協力、特徴的なカリキュラムと教授方法の把握、(3)世界的研究拠点(COE)となるための具体的措置の把握、である。第二に、各国研究班は相互に連絡をとりつつ、関係資科の収集整理をすすめ、上記の共通の研究枠組に従って基礎分析を行った。第三に、台湾、中国、インドネシア、マレーシア、シンガポール、インド6か国・地域については、各国をそれぞれ12週間訪問し、上記課題に関連した資料・文献を収集するとともに、高等教育改革推進の政策立案・実施者、各国・地域のCOEとなっている大学の管埋者と面談し、改革戦略遂行の実態把握に努めた。これらの成果は3月の全体会に持ち寄られ、横断的比較検討を進めた。その結果、各国に共通に見られる現象としては、(1)国際競争力をつけることが重点目標となっており、(2)そのため選ばれた特定大学への予算の重点配分による機関間の差別化が進んでおり、(3)少数の研究型大学の構築が急がれ、(4)全体としてはIT教育および外国語教育の充実が図られていること等、が確認された。第一に、6月に中国、韓国、台湾、インドネシア、ベトナム、インド、マレーシア、タイの各対象国分担者が一堂に会して第一年度の研究活動に関する実績と反省点に関する検討を行った。その結果、第2年次の研究の展開および最終年度に当たる本年度末の最終報告書作成に向けて、当初の検討に基づき取り決めていた枠組み・理論構築のための合意事項について、必要な修正を行うとともに、研究の焦点の明確化を図った。すなわち、初年度に構想していた(1)各国の政府レベルでのグローバリゼーションに対応する高等教育重点政策の把握、(2)各大学における運営の特質、とくに行政当局との関係、運営裁量権の拡大の度合い、民間企業との協力、特徴的なカリキュラムと教授方法の把握、(3)世界的研究拠点(COE)となるための具体的措置の把握、の各項目に加えて、(4)グローバリゼーション対応の改革措置に関して国内の各高等教育機関間の競争の中で淘汰された「負け組」機関の動静にも注意を払うことである。
角膜実質細胞のプロテオグリカン合成は細胞外環境の変化にいかに対応するか

1.免疫組織化学的に、keratan sulfate(KS)は艀卵6日目の鶏胚角膜で初めて検出され、それは5.5日目侵入してきた間葉系の細胞によって合成されることがわかった。このKSはundersulfated KSであり、8日目になってはじめてKSの硫酸化は増加した。2.ヒヨコ角膜実質細胞を生体外で培養したとき、KSの硫酸化がほとんど起こらなくなったが、KS糖鎖とコアタンパク質の合成は維持された。他方、chondroitin sulfateの合成は維持され、さらにその硫酸化は増加した。3.KSの硫酸化に関与するN-acetylglucosaminyl sulfotransferaseがヒヨコ勇膜から8.4%の収量で、887倍に精製された。この酵素は非還元末端のGlcNAcに硫酸を転移したが、糖鎖内部のGlcNAcには硫酸を転移しなかった。実質細胞を細胞培養すると、他の転移酵素の活性は増加するのに、この酵素の活性は著しく減少した。4.chondroitin糖鎖の伸長に関与するβ-glucuronyltransferaseがヒヨコ角膜から11%の収量で389倍に精製された。この酵素は、chondro-heptasaccharideに対してchondro-pentasaccharideの10倍の活性を示し、受容体基質としてある程度の長さを要求することがわかった。5.KSの2糖単位構造と同じであるオリゴ糖6-sulfo-GlcNAcβ1-3GalにGalを転移するβ-galactosyltransferaseがヒヨコ角膜で見つかった。新規のβ-galactosyltransferaseであるかもしれない。6.ヒヨコ角膜からchondroitin 6-sulfotransferase (CH6ST)とchondrdroitin 4-sulfotransferase (CH4ST)のcDNAがクローニングされた。CH6STの読み取り枠(ORF)のほとんどの塩基配列とアミノ酸配列が決定され、そのアミノ酸配列はこれまで報告されているchick chondrocyte CH6STと98.6%の相同性を示した。CH4STの方は、ORFの3'-側半分の塩基配列とアミノ酸配列が決定され、そのアミノ酸配列はこれまで報告されているmouse brain CH4ST、human brain CH4STとそれぞれ94.8%、94.3%の相同性を示した。1.鶏胚角膜におけるプロテオグリカン(PG)合成を発生の日時を追って、免疫組織化学的に調べた。その結果、発生の初期(7日目)に合成されるケラタン硫酸(KS)の硫酸化の程度は低く、その後角膜の透明化が進むに従って、硫酸化の程度は増大していった。KS糖鎖の硫酸化と角膜透明化が密接な関係にあることが示唆された。2.角膜実質細胞を生体外で培養すると、ケラタン硫酸プロテオグリカン(KSPG)合成が著しく減少することが以前から報告されている。我々はこの機構を明らかにするために、器官培養したヒヨコ角膜が合成したPGと細胞培養した実質細胞が合成したPGを比較分析した。分析に当たっては、種々の糖鎖分解酵素、コアタンパク質に対する抗体を用いた。その結果、細胞培養によって高度に硫酸化されたKSPGは著しく減少したが、低硫酸化KSPGやほとんど硫酸化されていない「ケラタン」PGは逆に増加していた。

この結果は、細胞培養したときKS糖鎖の硫酸化は著しく減少するが、糖鎖自体の合成やコアタンパク質の合成はほとんど減少しないことを示している。3.上の結果は、KS糖鎖の硫酸化に関与するGlcNAc-6-O-sulfotransferaseが角膜の透明化に密接に関係するとともに、環境の変化にいち早く対応しKS合成のkey enzymeとなっている可能性を示唆している。そこで、ヒヨコ角膜(5924眼分)から本酵素の精製を試みた。CM-Sepharose、WGA-agarose、GlcNAc-agarose、3',5'-ADP-agaroseによるchromatographyによって、本酵素は収率8.4%、887倍に精製された。本酵素は、非還元末端にあるGlcNAcに特異的に硫酸を転移し、糖鎖内部のGlcNAcには硫酸を転移しない。本酵素反応の至適pHは6.0であり、これまで見つかっているいくつかのsulfotransferaseとは異なる。本酵素タンパク質のN末端側アミノ酸はブロックされていた。内部のアミノ酸配列は測定中である。1.N-acetylglucosaminyl sulfotransferase(GlcNAc-ST)については、昨年度ヒヨコ角膜からの精製が終わっていたが、アミノ酸配列の決定にまでは至らなかった。そこで今年度改めて、ヒヨコ角膜からの精製を行い、精製標品について部分アミノ酸配列を決定した。今後、このアミノ酸配列を基に常法に従い、ヒヨコ角膜からそのcDNAをクローニングする予定である。2.ケラタン硫酸の合成に関与する糖転移酵素の一つであるβ-galactosyltransferase(Gal-T)については、5,924眼のヒヨコ角膜からの精製を試みたが、様々のion exchanger columnやaffinity columnに全く結合しなかった。さらにこの酵素タンパク質は不安定なのか、精製段階が進むにつれて急速にその活性が低下して行った。部分精製標品を使ってその性質を調べるとともに、SDS-ゲル電気泳動を行った。本酵素の至適pHは7.0であり、反応において非還元末端のGlcNAc残基だけではなく、その隣りのGal残基も認識していると考えられる。最終標品のSDS-ゲル電気泳動ではたくさんのバンドが検出されたが、その内のいくつかのバンド(40kDa付近)について部分アミノ酸配列を決定するとともに、これまでヒヨコの他の組織で報告されているGal-Tのアミノ酸配列と比較しながら、バンドを選び出し、そのアミノ酸配列を基にcDNAをクローニングしたいと考えている。3.コンドロイチン硫酸の合成に関与する転移酵素の一つであるβ-glucuronyltransferase(GlcA-T)については、5,992眼のヒヨコ角膜から精製を試みた。
腫瘍-腫瘍血管を標的とした熱ショック蛋白・樹状細胞治療による白血病免疫回避の克服

腫瘍-腫瘍血管を標的とした熱ショック蛋白を用いた抗白血病免疫の基礎研究を行った。血管内皮(EC)マーカーのCD31染色を用いて、A20マウスの腫瘍血管発現が見られることを確認した。MACSを用いてCD31抗体によるECの分離を試みたが十分なECが得られなかった。このためA20細胞へのGFP遺伝子導入A20細胞を作成し、A20腫瘍組織からGFP陰性分画をソーティングし、この分離細胞より腫瘍ECの分離を試みている。なお少数ECの増殖を試みるため、細胞不死化遺伝子であるteromerase reverse transcriptase(TERT:2909-6362)を含むベクターを作成した。今後A20腫瘍組織からEC分離を進め、TERT遺伝子を導入して細胞不死化・増殖を試み、腫瘍EC由来のHSP70の精製を計画している。ここで、B細胞腫瘍における有用な腫瘍血管内皮抗原の情報を得るため、ヒトのB細胞腫瘍で、腫瘍血管増生疾患であるPOEMS症候群の孤立性plasmacytomaに関して、免疫染色にて血管新生因子のVEGFやIGFの発現が亢進しているという有益な情報が得られた。さらにB細胞腫瘍の抗idiotype抗体が、CDCによる液性免疫を介してB細胞腫瘍の微小環境の血管新生抑制の可能性を示した。以上の知見から、B細胞腫瘍EC由来のHSPや、抗idiotype抗体等のユニークなモチーフにより、腫瘍血管内皮を標的とした新規免疫療法のアプローチが可能となった。造血器腫瘍を初めとする各種がん組織における腫瘍血管新生の重要性が報告され、腫瘍血管特異的抗原も同定されている。申請者らは白血病マウスに対して熱ショック蛋白(HSP)とDCの併用により白血病特異免疫を有効かつ安全に誘導する画期的な治療法を開発中である(Iuchi Y, Sato K, et.al. Int J Hematol, 2006)が、この基盤技術を応用し、腫瘍血管抗原をも標的とした免疫療法の併用により、難治性白血病の克服を目指す。この一環として、我々は、マウス白血病細胞由来のHSP70のマウスへの投与によりイディオタイプ抗体をはじめとする白血病特異抗体を誘導し、白血病拒絶を促進できることを証明した(Jimbo J, Sato K, Ikuta K, et.al. Cancer Sci. 2008).また、A20マウスの腫瘍組織における腫瘍血管の有無を血管内皮マーカーであるCD31染色や腫瘍血管内皮細胞での発現亢進が報告されているVEGFR1, VEGFR2, bFGFR2、DELTA4における免疫染色で検討中である。また、A20腫瘍組織から腫瘍血管内皮細胞(腫瘍EC)のCD31抗体を用いてのMACSによる分離や、腫瘍ECに対する抗HSP抗体の反応性検討中である。また、A20だけでなくマウス骨髄腫細胞を用いた担癌モデルを作成中であり、同時に腫瘍血管を超音波も用いて描出検討中である。なお、当初の計画にはなかったが、より効率よくマウス腫瘍内皮細胞への腫瘍免疫を誘導するため、白血病マウスの腫瘍組織から血管内皮細胞を抽出し、それを不死化して増殖し、その後にHSP70を精製することを計画しており、現在ヒトteromerase reverse transcriptase遺伝子(hTERT : 2909-6362)を含むプラスミドベクターを作成し、標的細胞への導入を試みている。申請者らは白血病マウスに対して熱ショック蛋白(HSP)やDCとの併用により白血病特異的な細胞性免疫(Iuchi Y, Sato K et al.Int J Hematol, 2006,)や液性免疫(Jimbo J, Sato K, Ikuta K, et al.Cancer Sci.2008)を有効かつ安全に誘導する画期的な治療法を開発中であるが、この基盤技術を応用し、腫瘍血管抗原をも標的とした免疫療法の併用により、難治性白血病の克服を目指す。また、A20

マウスの腫瘍組織における腫瘍血管の有無を血管内皮マーカーであるCD31染色を行い発現が見られることを確認した。現在腫瘍血管内皮細胞(EC)での発現亢進が報告されているVEGFR1,VEGFR2,bFGFR2、DELTA4における発現も免疫染色で検討中である。また、GFP導入A20も既に作成し、現在、A20腫瘍組織からGFP陰性分画をソーティングし、さらにCD31抗体を用いて腫瘍ECの分離を試みている。また、A20だけでなくマウス骨髄腫細胞を用いた担癌モデルを作成中であり、同時に腫瘍血管を超音波も用いて描出検討中である。なお効率よくマウス腫瘍内皮細胞への腫瘍免疫を誘導するため、既にteromerase reverse transcriptase遺伝子(hTERT:2909-6362)を含むプラスミドベクターを作成したが、A20腫瘍組織からECの抽出がなされれば、それを遺伝子導入して細胞不死化・増殖を試み、腫瘍EC由来のHSP70を精製することを計画しており、現在標的細胞等への導入を試みている。造血器腫瘍を初めとする各種がん組織における腫瘍血管新生の重要性が報告され、腫瘍血管特異的抗原も同定されている。申請者らはB細胞白血病(A20)マウスに対して熱ショック蛋白(HSP)やDCとの併用により白血病特異的な細胞性免疫(Iuchi Y, Sato K et al. Int J Hematol, 2006,)や液性免疫(Jimbo J, Sato K Ikuta K, et al. Cancer Sci. 2008)を有効かつ安全に誘導する画期的な治療法を開発中であるが、この基盤技術を応用し、腫瘍血管抗原を標的とした免疫療法の併用により、難治白血病の克服を目指すための検討を行った。血管内皮マーカーであるCD31染色を用いて、A20マウスの腫瘍周辺に微細な腫瘍血管の発現が見られることを確認した。今後、腫瘍血管内皮細胞(EC)での発現亢進が報告されているVEGFR、bFGFR2、DELTA4等における発現も免疫染色で検討する予定である。また、GFP導入のためのレトロウイルスを作成しA20細胞への導入を試み、GFP遺伝子導入ができることを確認した。A20細胞を作成し、A20腫瘍組織からGFP陰性分画をソーティングし、さらにCD31抗体を用いて腫瘍ECの分離を試みたが十分なECの回収はならなかった。ここで、マウスB細胞腫瘍におけるより有用な腫瘍血管内皮抗原の情報を還元するため、ヒトのB細胞腫瘍の一つで、腫瘍血管増生を認める疾患として知られているPOEMS症候群の孤立性plasmacytomaに関して、各種血管新生因子を免疫染色し、VEGFやIGFの発現が極めて亢進していることを示した(Shindo M, Sato K, et al Int J Hematolol, 2011. In press).これらの知見を参考とし、現在VEGFやIGF抗体等を用いてマウスB細胞腫瘍における血管内皮細胞を分離する事を計画している。なお効率よくマウス腫瘍内皮細胞への腫瘍免疫を誘導に際し、分離したECを大量に得るためにteromerase reversetranscriptase遺伝子(hTERT : 2909-6362)を含むプラスミドベクターを作成した。
エージェントベースアプローチによる消費者行動と技術革新の共進化適応過程の分析

1.過去の顧客データが存在しない新規創出するターゲット市場における消費者行動,2.必ずしも技術的に優位でない特定の技術へのロックィン現象およびバンドワゴン効果,3.技術革新により新たな市場を創出した企業のイノベーションのジレンマ状況,4.消費者ニーズに基づく技術動向の分析とロードマップ作成の支援。2では,特にメモリカード市場におけるロックイン現象について分析を行った。3については,イノベーションのジレンマ状況のモデル化を行い,それに基づいて,イノベーションのジレンマ状況に有効な方策についての分析を主として行うことができた。CAMCaTフレームワークに基づいた優良顧客の特徴分析のためのシミュレータをJAVAにより実装しし,いくつかの事例に適用してその効果を確認した。このシミュレータは変数等の解釈が自由に設定できるため,優良顧客の特徴分析以外の対象領域にも適用可能となっている。本研究では,技術動向の分やロードマップ作成の支援ツールの開発を行った。本年度はEMoCAと呼ばれる本研究のフレームワークを発展させた。それを用いて主に,ターゲット市場での消費者行動と,ロックイン現象を対象にして,それらを分析した。ターゲット市場の消費者行動分析に関しては,分析者として実際に市場状況を把握したいユーザーを想定して,分析のための仕様を抽出した上で,分析ツールとしてのシステムを開発することを試みた。仕様では,消費者属性や商品属性について一定の自由度を持たせて,ユーザーのニーズに応えられるものとした。ロックイン現象については,メモリカード市場の現況に即して,企業の技術革新および企業の技術開発と他社の技術への追随を表現したエージェントモデルを構築した。特に,商品市場への企業の新製品投入に関して,各企業の技術革新に基づいた投入関数をモデル化した。これにより,リーダー企業やフォロワー企業等の技術革新の質的,量的差異を表現した。また,消費者の行動に関して,新技術を利用した商品の評価属性と評価値を考慮した消費者エージェントをモデル化した。CAMCaTフレームワークに基づくシミュレーションモデルの実装にあたっては,研究計画を行った当初の予定通り,オブジェクト指向モデリングによりシステムの各コンポーネント間の関係を明確化するとともに,JAVAによってコーディングを行うことで,その後のモデルとコードの可視性が高まった。とくに,技術革新により新市場を開拓した企業のイノベーションのジレンマ状況,新市場における立ち上がり問題,標準化における問題のうち,用途なき規格が発生する問題やデジュールスタンダードが失敗する問題等をCAMCaTフレームワークを用いてシミュレーション実験を行い分析をした。これらは社会・経済システム学会等において発表を行った。さらに,消費者ニーズに基づく技術動向の予測分析のためのエージェントベースモデルの開発を行った。また,ターゲット市場における優良顧客の特徴を抽出するためのシミュレータの開発を進め,それを用いて,携帯電話市場における新サービスの投入戦略のための優良顧客の分析を事例として行った。来年度にはその成果を発表する予定である。1.過去の顧客データが存在しない新規創出するターゲット市場における消費者行動、2.必ずしも技術的に優位でない特定の技術へのロックイン現象およびバンドワゴン効果、3.技術革新により新たな布場を創出した企業のイノベーションのジレンマ状況、4.消費者ニーズに基づく技術動向の分析とロードマップ作成の支援。2では、特にメモリカード市場におけるロックイン現象について分析を行った。3については、イノベーションのジレンマ状況のモデル化を行い、それに基づいて、イノベーションのジレンマ状況に有効な方策についての分析を主として行うことができた。CAMCaTフレームワークに基づいた優良顧客の特徴分析のためのシミュレータをJAVAにより実装しし、いくつかの事例に適用してその効果を確認した。このシミュレータは変数等の解釈が自由に設定できるため、優良顧客の特徴分析以外の対象領域にも適用可能となっている。本研究では、技術動向の分析やロードマップ作成の支援ツールの開発を行った。
音声対話データのタグはテキスト化による研究促進のための基礎的研究とその実現

自然な対話を転記して、研究資料として共有するための基本的な方法の確立を目的として、(1)社会言語学分野における関心および転記方法を検討し、(2)その問題点を指摘し、(3)それに基づいて、SGML/TEIに準拠する統一的な表記方法を検討し、その改良を提案する。さらに、日本語の音声対話の正書法転記のためには「単語」への分割と「品詞」タグとが必要であることを指摘してSGMLの範囲で実現可能であり、かつ、労力的にも妥当なその方法を提案した。対話あるいは会話においては、自然言語と特徴づけるとされている線状性と連結性が破壊されている場合が多い。連結性の破壊は、単独の発話の表現においても重要な問題である(self-repair,interjection,etc)が、対話においては、参与者の複数性によって、線状性(同時にはひとつの発話のみが存在する)が破壊されることになる。通常の転記方法はこれに対してかならずしも十分な表現力を持つものではないので、対話の記録には、この問題に対処するための特殊な表記方式を確立する必要がある。また、そのようにして表記された資料を共有し、活用するためには、表記方法を規格化することが必要になる。この解決をTEIの方式によることとした。また、コーパスである以上、それぞれの言語要素の言語的性質を表現しておかなければならない。これは、書き言葉のコーパスと共通の方式にしたがう必要があり、したがって、コーパス一般にかかわるのでここでは省略するが、基本的には、各単語をSGML entityをつけたものとして表現する。あるいはentityへのpointerとなるempty tagによって表現することも可能である。しかしそれだけでなく、日本語の正書法で転記する場合の、(1)「単語」の切れ目を示す正書法上の仕組みが存在しない、(2)自動的な形態素解析はどのような辞書を利用するかによって成果がことなるが、コーパスはむしろそのような自動解析の結果を評価するものであるから完全に自動化してはいけない、(3)そもそも日本語において「単語」とは何であるかという問題について解決を与えた。このようにしては、言語的特徴づけ以外の情報記載もSGMLによることとなり、統一的なSGMLアプリケーションが利用できる対話記録の方式を確立した。
エチオピアにおける初期人類の進化と起源に関する研究

本研究ではコンソ遺跡群における古人類学的野外調査とその地質学資料・データの分析・解析、古生物・古人類標本の系統分類ならびに形態解析、先史考古標本の分類・解析を進め、さらにはウィエト地区の野外調査ならびに標本分析、エチオピア産古人類標本の形態学的研究を行った。本研究では中でもコンソ遺跡群に関する研究に重点を置き、以下の成果を得た。地質調査ではコンソ遺跡群全域の層序・年代の枠組みを確立し、特に中心地区については詳細にわたって層序・年代・堆積環境を明らかにした。古生物調査では3000以上の同定可能哺乳動物化石を採集し、全哺乳動物標本の整理・同定を高水準で遂行した。この結果、コンソ遺跡群の動物相は特異なものであり、約190万年前の既存の他の東アフリカのものとは種構成などで異なることが判明した。また、約140万年前の動物相は近隣のトゥルカナ湖周辺の同時代のものと異なり、むしろタンザニアのオルドヴァイ渓谷のものと類似することが分かった。初期人類化石は約140万年前のものが7点発見・発掘された。このうち、本研究では特にボイセイ猿人標本の比較形態学的研究を進めた。その結果、同種内において独特な形態特徴を持つことが判明し、初期人類の種内・種間変異に関する新たな視点を得た。先史考古調査は、石器文化の時代的変遷に照準を当て遂行した。その結果、コンソでは約170万年前にアシュール型石器文化がその初元期段階で出現し、以後、初期アシュール型文化期を経、最上層位の典型的なアシュール型石器の出現に至ることが確認された。最下層の石器はアシュール型として報告されている世界最古のものであり、極めて原始的な様相を持つ。一方、最上層位の年代は今後確定する必要があるが、目下100から130万年前ごろと推定できる。コンソ遺跡群においてアシュール文化の起源とその展開について世界最新の基準を構築する見通しが得られた。本年度の現地調査はコンソ遺跡群における野外調査40日間および準備・博物館調査50日間からなった。地質調査としてはコンソ遺跡群の中心地区の層序の最終確認、周辺部の層序の組立、堆積環境の復元に関する調査を行い、中でもKGA4、KGA6における層序のさらなる評価、KGA10の堆積学的評価、調査地東部の調査を進めた。分析サンプルとしては火山灰39点、珪藻土13点、粘土サンプル10点、砂サンプル47点などを採集し、これらEPMAによる主成分分析、微量元素分析、Ar/Ar年代測定、花粉分析、粒度分析などに用いている。古生物調査は主としてKGA4,KGA7,KGA8,KGA10,KGA12で行い、同定可能な哺乳動物化石標本を2204点採集した。うち5点が人類化石である。これらの標本についてはコンソ出土の他のものと一括して整理、分類群同定、形態分析をエチオピア国立博物館にて行った。本年度は特に、コンソから出土したボイセイ猿人標本の比較分析、動物相全体象の評価などに集中した。目下、これらについて出版報告の準備を進めている。先史学調査はKGA4における最古のハンドアックス遺跡の評価、KGA10におけるランドスケープ型調査の最終確認、KGA6における中間年代域の旧石器の評価などを推進した。特にKGA6ではプロトハンドアックス遺跡と思われるものを新たに発見し、前後の時代との今後の比較研究が期待される。本年度の現地調査はコンソ遺跡群における野外調査約60日間と準備

・博物館調査約50日間からなった。地質調査としてはコンソ遺跡群の周辺部の層序の組み立てを中心に行ったが、遺跡群中心部のKGA4、KGA11の層序の再評価をも行った。また、KGA4とKGA6の先史考古発掘サイトの堆積学的評価を行った。分析サンプルとしては火山灰115点、珪藻土4点などを採集し、これらはEPMAによる主成分分析、微量元素分析、Ar/Ar年代測定などに用いている。古生物調査はKGA4、KGA5、KGA6E、KGA7、KGA11、KGA17、KGA18などで系統だった採集活動を遂行し、約800点の同定可能な哺乳動物化石標本を得た。この中には人類化石1点が含まれる。これらの標本についてはコンソ出土の他のものと一括して予備段階の整理、分類群同定、形態分析をエチオピア国立博物館にて行った。また、本年度は動物相全体についてより高度な標本整理を進め、四肢骨の同定分類、ウシ科歯牙標本の族レベルの同定分類などにおいて格段の進展をみせた。また、より専門的な比較研究をも適時、進めた。先史学調査としてはKGA4A3およびGA6A1の各サイトで比較的大規模な発掘を遂行した。双方のサイトで豊富な石器および動物骨がin situで得られ、今後の分析対象となる。特に、大規模なin situ資料の獲得に成功した意義は大きい。本年度の現地調査はエチオピア国立博物館における標本調査約30から120日、コンソ遺跡群とウェイト地区における野外調査約15日からなった。地質調査としてはコンソ遺跡群にて層序の不明部を明らかにすると共に、年代学的枠組みの精度を向上する目的で、古地磁気サンプルを主として二地点で採取した。採取サンプルはコンソでは古地磁気サンプル約180点と化学分析を目的とした火山灰サンプル約15点、ウェイト地区では年代測定用の玄武岩サンプル2点である。後二者はEPMAによる主成分分析、DCP-AESによる微量元素分析、Ar/Ar年代測定などに用いる予定である。古生物調査は博物館調査を主としたが、コンソの野外調査では保存良好なボイセイ猿人の下顎骨を含む6点の標本を採集・発掘し、ウェイト地区ではサイの化石一点を採集した。標本調査はイノシシ科、ウシ科、ゾウ類を中心に推進し、ウシ科ではアルセラアフス族の新種を確認し、イノシシ科では属・種レベルでの同定を最終確認すると共に、コルボケルス・メイジャスの出自に関する新たな知見を得た。人類化石の標本調査としては、440万年前のラミダス猿人の歯牙標本群全ての同定、記載作業を進め、今後の本格的な形態学的解析の基盤を整備した。また、アワツシュのハタ層より出土した約250万年前の猿人標本の形態学的解析を進めた。先史学調査としては、主要層順の表面採集標本による石器テクノロジーの変遷の調査を進め、コンソの上層部において、アシューリアン文化期初期に相当する大型石器の他に典型的なハンドアックスが出土することを明らかにした。
細菌の熱センサータンパク質-シャペロン転写制御タンパク質HrcAの機能解析

(1)熱ショックのin vitroシュミレーションによるHrcA-DNA複合体の熱安定性の調査HrcAを大腸菌で発現させ、精製後、様々な温度でのHrcAタンパク質の変性を光散乱光度分析により調べた。その結果、CIRCEを含むプラスミドpTY-1が共存すると、HrcAタンパク質は複合体を形成して可溶化されることが判った。この複合体は、元株であるB. thermoglucosidasiusの至適生育温度(60°C)以下では安定に存在したが、その温度を超えると急激に安定性を失うことが判った。また中温菌B. subtilisのHrcAを同様に調べると、生育温度を越える50°Cで凝集が生じることが判った。このことは、生育温度を境に、HrcA複合体が破壊され熱ショック応答のスイッチが入るというモデルを裏付ける結果である。(2)HrcAタンパク質のDNA結合領域の特定HrcAタンパク質の高次構造予測を行い、DNA結合モチーフであるヘリックス-ターン-ヘリックスを特定した。この中の保存性の高い塩基性アミノ酸Lys31とArg43に注目し、それぞれPro及びAspに置換した変異タンパク質(K31P及びR43D)を作成し、精製後、CIRCE結合能をゲルシフト分析法で比較した。K31P及びR43Dは、それぞれ1/3、1/16にHrcAタンパク質との結合能を低下させていることが判り、認識ヘリックスと呼ばれる領域が、CIRCEとの結合に重要であることが明らかになった。さらに前出のヘリックスのN-末端と予測されるArg27に着目し、これをProまたはGluに置換変異させると、DNA結合能が著しく向上した。Pro, Gluの残基が共にヘッリクス形成残基として、Argより効果的に機能したと予想され、機能領域が予想通りであることが判った。(1)熱ショックのin vitroシュミレーションによるHrcA-DNA複合体の熱安定性の調査His-tagをN末端に付加した形で大腸菌で発現させ、金属アフィニテイクロマトグラフィで精製したHrcAを用いて、溶液系での様々な温度でのHrcAタンパク質の変性を光散乱光度分析により調べた。この複合体は、元株であるBacillus thermoglucosidasius KP1006の至適生育温度付近以下(60°C)では安定に存在したが、その温度を超えると急激に安定性を失うことが判った。また中温菌Bacillus subtilis由来のHrcAを同様に調べると、生育温度を越える50°Cで凝集が生じることが判った。このことは、HrcAが生育温度を境に、複合体が破壊され熱ショック応答のスイッチが入るというモデルを裏付ける結果である。(2)HrcAタンパク質のDNA結合領域の特定HrcAタンパク質の一次構造から高次構造予測を行い、DNA結合モチーフであるHelix-Turn-Helixを特定した。これらの配列は、他の起源のHrcAについても良く保存されていた。そしてこの中に含まれかつ保存性の高い塩基性アミノ酸Lys31とArg43に注目し、それぞれPro及びAspに置換した変異タンパク質(K31P及びR43D)を作成し、精製した。これら2つの変異タンパク質と野生型タンパク質のCIRCE結合能をゲルシフト分析法で比較した。K31P及びR43Dは、それぞれ1/3、1/16にHrcAタンパク質との結合能を低下させていることが判り、これら2つの残基がある領域が、CIRCEとの結合に重要であることが明らかになった。(1)熱ショックのin vitro

シュミレーションによるHrcA-DNA複合体の熱安定性の調査HrcAを大腸菌で発現させ、精製後、様々な温度でのHrcAタンパク質の変性を光散乱光度分析により調べた。その結果、CIRCEを含むプラスミドpTY-1が共存すると、HrcAタンパク質は複合体を形成して可溶化されることが判った。この複合体は、元株であるB. thermoglucosidasiusの至適生育温度(60°C)以下では安定に存在したが、その温度を超えると急激に安定性を失うことが判った。また中温菌B. subtilisのHrcAを同様に調べると、生育温度を越える50°Cで凝集が生じることが判った。このことは、生育温度を境に、HrcA複合体が破壊され熱ショック応答のスイッチが入るというモデルを裏付ける結果である。(2)HrcAタンパク質のDNA結合領域の特定HrcAタンパク質の高次構造予測を行い、DNA結合モチーフであるヘリックス-ターン-ヘリックスを特定した。この中の保存性の高い塩基性アミノ酸Lys31とArg43に注目し、それぞれPro及びAspに置換した変異タンパク質(K31P及びR43D)を作成し、精製後、CIRCE結合能をゲルシフト分析法で比較した。K31P及びR43Dは、それぞれ1/3、1/16にHrcAタンパク質との結合能を低下させていることが判り、認識ヘリックスと呼ばれる領域が、CIRCEとの結合に重要であることが明らかになった。さらに前出のヘリックスのN-末端と予測されるArg27に着目し、これをProまたはGluに置換変異させると、DNA結合能が著しく向上した。Pro, Gluの残基が共にヘッリクス形成残基として、Argより効果的に機能したと予想され、機能領域が予想通りであることが判った。
高磁場ＭＲＩ下で機能するレーザー駆動モータの開発

磁界の影響を受けない手術用マニピュレータの開発を目指し、レーザー誘起バブルによる新たなアクチュエータの検討を行った。バブルを発生させるための光源として、新たに最大出力200Wの近赤外半導体レーザー(LD)を用い、そのレーザー光を吸収させる液体としてカーボンパウダーを懸濁させた水を作動流体として用いることを提案し、原理確認実験を行った。アクチュエータ部分は、半導体レーザー装置から導光させた石英光ファイバの先端部にシリンダー部としてキャピラリーを組付け、そこへ作動流体を注入した後、直径約2mmのステンレスロッドを挿入してピストンとしたものを基本構成とした。半導体レーザーは駆動電流を変調することにより矩形波パルスを出力させ、1パルスあたりのエネルギーを300mJに調整し、本構成によるアクチュエータの動作確認実験を実施した。その結果、単一パルスおよび繰り返し周波数10Hzの駆動条件において、レーザーのパルス駆動に同期して、ステンレスロッドの往復運動(上下運動)が可能であることを確認した。レーザー変位計を用いて応答特性を測定したところ、レーザーパルス照射直後に立ち上がり、往復時間が約15ms、最大ストロークは数mmとなり、良好な追従性を示すことが判明した。これらの結果より、レーザー誘起バブルを利用することで、電気配線が不要な新たなアクチュエータを構成できる可能性が得られたものと考える。課題としては、シリンダーからの作動流体の漏れによりストローク長にむらが生ずることが挙げられ、最終的にモータとして機能させるためには、この対策が不可欠と考えられた。磁界の影響を受けない手術用マニピュレータの実現を目的とし、レーザー誘起バブルによる新たなアクチュエータを開発するため、レーザー誘起バブルの発生に用いる流体の設定とレーザー光源の選定を行った。従来のパルス液体ジェット流発生では流体として水を前提とし、レーザー光源は水への吸収が優れる波長2.1μmのHo:YAGレーザーに限られていたが、水に色素を混入させることでレーザー光を色素に吸収させて水の温度上昇を誘発させ、レーザー波長の選択肢を広げる検討を行った。色素については、熱による変性、凝固や固着の可能性が無いものとしてカーボン粒子を選定した。カーボン粒子は水に不溶であるが、界面活性剤を用いて水に懸濁させることでレーザー誘起バブル発生用の流体とした。レーザー光源については、波長970nmの半導体レーザー(LD)を選定した。最終目標であるモーター駆動を実現するためには、レーザー光の時間波形が変調可能であることが不可欠となる。LDは駆動電流を変調することで、レーザー光の出力波形を任意に制御することが可能であり、この目的に適合する。波長については、高出力品の入手可能性より970nmとした。予備実験として、出力30Wの波長970nmLDを用い、カーボン粒子を混濁させた流体を満たした外径2mm、内径1mmのステンレスパイプをバブル発生部とし、レーザー照射を行った。その結果、矩形波変調における繰り返し20Hz、1パルスエネルギー300mJにおいて、レーザー誘起バブル由来と考えられる音と微弱な噴流を確認した。機械的な駆動力を得るためには、レーザーパルスのピーク値を上げる必要があり、最大出力200Wの波長970nmLDモジュールを入手し、レーザー駆動系の組み立てに着手した。1.レーザー光源の導入とレーザー誘起バブル発生部の検討予備実験までは終了したが、高出力LDモジュールの選定並びに入手に際した納期に想定以上の期間を要した。また、入手した高出力LDモジュールをレーザー光源として使用するための駆動系の組み立て調整にも時間を要し、これを用いた実験が未完了となった。2.発生力の定量化と最大出力条件の導出項目1が未完了となったことにより、バブル発生力の定量化並びに最大出力条件の設定については未着手となった。磁界の影響を受けない手術用マニピュレータの実現を目指し、レーザー誘起バブルによる新たなアクチュエータの開発を進めている。昨年度は、バブル発生部の基本構成として、波長970nmで出力30Wの半導体レーザー(LD)とカーボン粒子を混濁させた流体を用いた基礎実験を行い、レーザー誘起バブル由来と考えられる微弱な噴流の確認までを行った。当年度においては、レーザーパルスのピーク値を上げて噴流の勢いを増大させ、機械的な駆動力を得ることを目的として導入した出力200WのLDをバブル発生用として変調可能な状態に組み立てた。昨年と同様のバブル発生部を用いて実験を行ったところ、1パルスエネルギー300mJにおいて、想定していた噴流の発生を確認することができた。そこで、次のステップとしてアクチュエータ動作の基本原理の確認を行うことを目的とし、導光ファイバーの先端部分にバブル発生部となるキャピラリーを組付け、そこへ直径約2mmの金属ロッドを挿入してピストンとした簡易実験系を試作した。この実験系を用いて動作確認を行った結果、レーザーのパルス駆動に同期して、金属ロッドのストローク運動が可能であることを確認でき、当初計画における初期段階の目標をクリアすることができた。新たな知見として、観察されたストローク運動は目視困難な応答速度を有し、往復動作が可能なことが判明したため、当初計画していたアクチュエータの構成は、これらの応答特性をより詳細に調べた上で設計試作する必要性が生じた。1.アクチュエータ原理確認モデルの試作簡易実験系によるストローク運動の詳細評価を行い、応答特性を見極めることが優先課題と判断したため、当初予定していた実用性判断に向けたアクチュエータの試作は未着手となった。2.アクチュエータの動作確認と実用性の評価項目1が未完了となったことより試作機を用いた実用性の評価も未着手となった。

磁界の影響を受けない手術用マニピュレータの開発を目指し、レーザー誘起バブルによる新たなアクチュエータの検討を行った。バブルを発生させるための光源として、新たに最大出力200Wの近赤外半導体レーザー(LD)を用い、そのレーザー光を吸収させる液体としてカーボンパウダーを懸濁させた水を作動流体として用いることを提案し、原理確認実験を行った。アクチュエータ部分は、半導体レーザー装置から導光させた石英光ファイバの先端部にシリンダー部としてキャピラリーを組付け、そこへ作動流体を注入した後、直径約2mmのステンレスロッドを挿入してピストンとしたものを基本構成とした。半導体レーザーは駆動電流を変調することにより矩形波パルスを出力させ、1パルスあたりのエネルギーを300mJに調整し、本構成によるアクチュエータの動作確認実験を実施した。その結果、単一パルスおよび繰り返し周波数10Hzの駆動条件において、レーザーのパルス駆動に同期して、ステンレスロッドの往復運動(上下運動)が可能であることを確認した。レーザー変位計を用いて応答特性を測定したところ、レーザーパルス照射直後に立ち上がり、往復時間が約15ms、最大ストロークは数mmとなり、良好な追従性を示すことが判明した。これらの結果より、レーザー誘起バブルを利用することで、電気配線が不要な新たなアクチュエータを構成できる可能性が得られたものと考える。課題としては、シリンダーからの作動流体の漏れによりストローク長にむらが生ずることが挙げられ、最終的にモータとして機能させるためには、この対策が不可欠と考えられた。今後は、高出力LD光源を用いたレーザー誘起バブル発生に関わる実験系の組み立て調整を継続し、バブルによる発生力の定量化と最大出力条件の設定を進めていく。次いで、当初計画に従ってアクチュエータの原理確認モデルの試作までを実施する予定である。基本原理確認のための簡易実験系を用いた応答特性の評価を継続して行った後、当初計画に従って、実用性判断を目的としたアクチュエータの設計および試作を行い、モーター駆動源としての妥当性評価までを実施して成果をまとめる予定である。レーザー誘起バブルによる発生力の定量化と最大出力条件の設定を次年度に行うことになり、実験・評価系を構築するための費用が次年度使用となった。(理由)レーザー誘起バブルによるアクチュエータの原理確認モデルの試作とその評価を次年度に行うことになり、その費用が次年度使用となった。(使用計画)アクチュエータを構成する部品並びに評価用冶具の外注設計と加工を予定する。発生力の定量化に必要となる実験・評価系の試作を行うため、部品の外注設計と加工、およびデータ処理システムの導入を予定する。次いで、アクチュエータの基本形態としてビストンシリンダの試作を行うため、部品の外注設計と加工、および応答特性の評価を行うためのセンサシステムの導入を予定する。
脊髄再生は運動および感覚機能を正常に回復できるか？脊髄機能モニタリングによる解析

脊髄損傷は運動および感覚神経障害を伴う。エダラボンによって過剰産生したフリーラジカルを制御できれば、脊髄損傷の治療に有効な可能性がある。ラットを全身麻酔し錘を脊髄に加重したのちに、脊髄運動誘発電位を記録した。脊髄損傷によって振幅は完全消失に至った。エダラボン(3 mg/kg/h)群、メチルプレドニン群、生食群の3群に分けて振幅の経時的変化を解析したところ、それぞれ60%、5%、2%の回復が認められた。したがって、エダラボンは脊髄損傷の治療に有効であることが示唆され、ステロイド大量療法に代わる超急性期脊髄損傷の新しい治療薬として期待される。脊髄損傷モデルラットで脊髄損傷後の機能回復を脊髄機能モニタリングによって解析した。前年度の研究結果である正常ラットで誘発電位を得るためのモニタリング設定条件をふまえて、本年度は脊髄損傷モデルの作成法および設定条件を研究し、その手法を確立した。荷重と各種波形の関係を解析した結果、10分間の荷重による評価が最も適切であった。続いて、損傷した脊髄機能を再生させる可能性のある外的要因に関して解析を試みた。椎弓切除後、硬膜を温存し脊髄に荷重を加えると、速やかに運動誘発電位は消失した。生理食塩水を投与した群は、荷重解除後も腰部導出運動誘発電位の回復は認められなかった。IL-6レセプター抗体0.1mg/kgを投与した群でも、電位の回復には至らなかった。一方、フリーラジカルスカベンジャーであるエダラボン3mg/kg/hを投与した群では、1時間後の電位の回復が40%程認められた。したがって、脊髄損傷後の機能的再生にフリーラジカルスカベンジャーは有効である可能性が示唆された。Wistar系雄性ラットを全身麻酔し、上位胸髄に錘による荷重を加え脊髄損傷モデルラットを作成した。脊髄運動誘発電位および体性感覚誘発電位を、損傷時から回復期にかけて経時的に評価した。脊髄損傷時、脊髄運動誘発電位および体性感覚誘発電位は完全に消失した。また、錘(10g、20g)の程度および荷重時間が増加するほど、超急性期のBasso Beattie Bresnahan(BBB)スコアは低値を示した。IL-6レセプター抗体の投与は電位の回復に至らなかった。一方、エダラボン(3 mg/kg/h)群は60%、メチルプレドニゾロン群は5%、生食群は2%程の脊髄運動誘発電位の振幅の回復が認められた。すなわち、メチルプレドニゾロンと比較してエダラボンの有意な電位の回復は、臨床における脊髄損傷の回復にエダラボンは有用である可能性が示唆された。次に、投与時期の検討を行ったところ、脊髄損傷30分前エダラボン投与開始群は損傷後エダラボン投与開始群より電位の回復が高まった。さらに、投与量の検討を行ったところ、エダラボン(3 mg/kg/h)群は60%の回復が認められたのに対し、エダラボン(1 mg/kg/h)群は20%程度の回復にとどまった。脊髄運動誘発電位は急峻なピークを有する電位の回復であったが、体性感覚誘発電位は緩徐なピークにとどまった。エダラボンはフリーラジカルの消去によって脊髄損傷の増悪を抑制し脊髄機能の再生効果を有する可能性があり、臨床においてエダラボンはステロイド大量療法に代わる超急性期脊髄損傷の新しい予防薬・治療薬として期待される。麻酔を施行した脊髄損傷モデルラットを用いて、脊髄機能モニタリングによって脊髄損傷の予防および機能回復を検証することを目的とする。運動および知覚伝導路の機能のモニタリングは脊髄に過度な侵襲を評価することを可能にし、その早期発見は機能回復を向上させる。さらに、損傷神経の再生に脊髄機能の回復で評価できれば、神経の異常再生による知覚異常や神経因性疼痛の発生も予防できる可能性がある。正常ラットに麻酔をして、脊髄機能モニタリングをするために好ましい設定条件を探索した。刺激部位、刺激頻度、呼吸条件に焦点をあて研究を試みた。その結果、安定した測定結果が得られるような条件を得ることができた。針電極を用いることで脱落防止を可能にした。経頭蓋的電気刺激を加えると、ラットの上肢と下肢から運動誘発電位を導出することに成功し、上肢の潜時は下肢よりも短いことが判明した。さらに運動誘発電位は、人工呼吸器で呼吸管理されたマウスに、非脱分極性筋弛緩薬を投与すると、波形が完全に消失することが判明した。しかしながら、下肢および上肢の刺激による感覚誘発電位は、非脱分極性筋弛緩薬投与によって振幅および潜時に影響は見られなかった。研究環境を整えることは、信頼性の高いデータを得て、損傷モデルラットを評価する上で欠くことのできない要因で今後の研究を左右する重要事項である。