hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抽象的な代数を利用した偏微分方程式系の研究

本研究において目標とした課題は3つある。第1の課題は南雲型への拡張も含めて偏微分方程式系に対するCauchy-Kowalevskayaの定理の必要十分条件を確立することである。本来のCauchy-Kowalevskayaの定理については、より明解な証明を得た。南雲型については必要性の証明の確立と十分性の特別な場合の証明を得た。第2の課題は強双曲系の特徴付けである。Petrovskyの各点的には対角可能だが強双曲系でない例が、双曲的摂動に関して直ちに強双曲系に変わることを得ていたが、その原理が係数が時間変数にのみ依存する系に一般的に成り立つことを示せた。このことの証明には、系に対するFuchs型方程式の初期値問題の可解性を利用する。この可解性の仕組みを一般化することにも成功した。第3の課題はp-parabolic系の時間未来への初期値問題の可解性を示すことである。残念ながらこの課題については解決のアイデアは得たが公表に値する形にまとめるには到らなかった。これらの研究においては、有理型形式的表象が成す非可換環上の計算と、正則な擬微分作用素の世界での計算の比較が本質的役割を果たした。当初予定していなかった課題として、Kacの問題が浮上した。本研究の重要な手法の一つである非可換環上の行列式理論に関連して、非可換群の研究に深い知見を得たが、それが砂田氏の提唱したKac問題の反例の存在の枠組みに一つの視点を与えた。その結果、従来は非凸な領域でKacの問題が肯定的なものは提出されていなかったが、渡辺氏の数値解析的予想を数学的に証明することにより、凸から非凸へ移り変わるKacの問題が肯定的な一連の領域を具体的に得ることに成功した。科学研究費補助金の採択の通知が昨年11月であったことから,本年度は残り2年間の準備期間と位置付けて,研究体制の整備を行なった.まず,得られた情報を整理分析するためにノート型パソコンを2台,プリンターを1台購入した.パソコンは出張や資料収集に携行し,出先でできるだけ資料の整理・分析を行なった.仕残した分は,アルバイトを雇って整理してもらった、この体制の準備の下に,多くの研究会に参加して情報収集と整理・分析を行なった.補助金下の活動期間が短かったので,具体的成果は必ずしも十分でなかったが,以下の成果が得られ,発表に漕ぎ着けた.(1)偏微分方程式系に対するCauchy-Kowalevskayaの定理が成り立つための必要十分条件は,解析的係数の場合,松本-山原により,完全に特徴付けられている.一方,例えば1階システムならば,係数の滑らかさを,時間変数に関しては連続に落としても,空間方向に解析的であれば古典解が得られる.いわゆる,南雲型のCauchy-Kowalevskayaの定理である.この南雲型定理は,松本-山原の定理の代数的必要+分条件の下でも成り立つと予想されるが,実は,一般的には時間変数に関して然るべき微分可能性が必要になることも報告者が発表している.この度,未知函数が2つ,時間変数に関する回数が,空間変数に関する階数がmの場合に,係数が時間変数に関してm+1回微分可能,空間変数に関して解析的ならば,松本-山原の条件が南雲型定理が成り立つための必要十分条件でもあることを示した.(2)萬代によって得られていた単独高階のフックス型偏微分方程式の理論を,ヴォレビッチ型の偏微分方程式系に拡張した.(1),(2)を通じて,表象計算が重要な役割を担う.その他の成果については説明を略する.本研究において目標とした課題は3つある。

本年度は強双曲系の研究を第1のテーマに、研究代表者が導入した一般化されたp-parabolic系の研究を第2のテーマに掲げて研究を始めた。今年度は3年計画の第2年目ということで、書籍の購入など、最終年度に向けた研究環境の整備に務めた。また、既に得られた結果については積極的に成果公表に務めた。第1のテーマについては、ペトロフスキーの与えた対角化可能だが強双曲的でない系が、特性根が実に留まる時間変数の2乗の摂動により強双曲系になってしまうこと、時間変数の1乗や3乗以上の摂動では特性根が実に保たれないか非強双曲系のままであることを解明した。さらに、一般的に、時間変数にのみ依存する係数を持つ系が強双曲的であるための必要十分条件をほぼ確立した。まだ証明が煩雑なので、精査する必要がある。これらの結果を2002年6月にスウェーデン・カルルスクローナのBlekinge Institute of Technologyにおけるジャン・ヴァイヤン教授70歳記念国際研究会で報告した。p-parabolic系の研究については、十分な時間を取ることができず、期待したほどの研究の進展はみられなかった。他方、当初予定していなかった極小曲率エネルギー曲線の構造に関する研究に着手し、かなり詳しい解析に成功した。しかし、より精密な結果を得るためには、抽象的代数による計算に加えて、古典的なハード.アナリシスを用いる必要があろうと思われる。本年度は、強双曲系の研究とp-parabolic系の研究に主力を注ぐ予定であっったが、残念ながら十分な成果を得る事ができなかった。他方、下記の2つのテーマについて著しい成果を得た。既に一般の系のCauchy-Kowalevskayaの定理の必要条件、十分条件については結果を得ていたが、今年度の研究で完壁な必要十分条件を確立できた。主な改良は必要条件の証明に於いてなされた。まず自然に問題を複素領域の問題に書き直す、局所的に得られるa-priori評価をコンパクト集合上の評価に拡張する、適当な複素独立変数の変数変換の後方程式をreal sectionで考えて実領域の発展方程式のエネルギー発展を計算する、その結果を用いて背理法によって証明を完結させる、というものである。特にコンパクト集合上の評価を得る点と実領域に制限してエネルギー評価を行う点が今回の工夫である。この成果は2編の論文にまとめて現在投稿中である。(2)Kacの問題における反例が成り立つための構造砂田氏によって確立された、アイソスペクトラルだがアイソメトリーでない領域を構成するための「群の3つ組」の理論に基づいて未発見の3つ組を探すことに、本研究の非可換上の行列式理論の研究における非可換群の研究が利用できることに気付き、平面領域で反例が得られるための仕組みを研究した。その結果、新しい反例の発見には至らなかったが、平面領域の反例が得られるための「環境」の理解は進んだ。その理解に基づいて肯定的な場合を分析し、渡辺宏太郎氏の変分問題のオイラー方程式において、含まれるパラメータを大域的に取ってなおかつ厳密解を得れば、非凸な領域でアイソメトリーならばアイソメトリックになるものが得られることを証明した。非凸な領域でアイソメトリーならばアイソメトリックになるものの報告は世界初である。
糖尿病患者の骨粗鬆症に対する間葉系幹細胞治療とサイトアフェレーシス併用療法の開発

糖尿病患者では、骨芽細胞の分化・機能異常に伴う骨粗鬆症、および慢性炎症に伴う臓器合併症を合併する。これらに共通する病態として、骨髄幹細胞の異常性とニッチ機能低下・骨形成能低下があるという仮説を立てた。本研究では、この仮説を立証し、骨髄幹細胞を治療標的とすることの意義を証明した上で、これらの異常性を効果的に制御する方法を検討する。まず、骨髄内へのMSC移植療法の有効性とその機序を明らかにする。さらに、末梢血から異常な骨髄由来細胞を取り除くサイトアフェレーシス療法の併用の有用性とその機序を明らかにする。
ターゲット分析にもとづくメディアプランニング

紙面別接触状況を考慮した新聞広告出稿計画問題が,適切な設定により分離可能になることがわかり,非線形ナップザック問題として定式化することができた。また, HOPEと呼ばれる非線形最適化ツールを用いて,その問題の厳密解を得ることができ,さらに,感度分析により,今まで不明であった問題特性について解析することができた。また,広告のリスク分析のための平均分散モデルの解法については,分離型でない問題を分離して扱う新しい手法を開発することができ,他の手法との比較検証においても,その手法が優位であることを示すことができた。さらに,新しい消費者コミュニケーションによる広告効果が期待されるSNSの構築についても手掛け, Web2.0と呼ばれる新時代の機能と応用を実装することに成功した。今年度は、メディアプランニング研究やそこでの予測を現実が超えている状況が続いている。その原因は、ネット広告の増加にある。2006年にネット広告費に費やされた国内広告費は前年度比29.3%増であり、テレビ、新聞につづく第三の広告媒体として、雑誌媒体と肩を並べた。かたや、テレビ・新聞・雑誌・ラジオのマスコミ4媒体における広告費は、2年連続で、4媒体すべてにおいて、減少している(朝日新聞2月21日より)。また、この急激な変化は、広告費の増大というだけでなく、広告のシステム自体をも変化させている。一口で言えば、「消費者自身がひとつの広告媒体として存在し始めている」のだ。あまりにも急激なこのような変化は、研究者だけが知るところではなく、一般市民が知るべき記事として、マスコミに取り上げられ続けている。このような現状の中で、本研究の今年度の主なテーマは、最先端のクロスメディア配信技術に関する資料集めであった。このために、AXMEDIS(Leeds, UK)に参加した。ここでは、広告を出すプラットフォームの変革の方向性をみることができ、新しい広告出稿のモデルのあり方の知見が得られた。ここでのキーワードは、「検索」である。結論を言えば、検索は、セマンティック技術を使ったものとタギングによるものの、両方の長所を活かしながら併用していくのがよいと考えられている。また、もう一つの今年度のテーマは、Web2.0と総称される最先端ネット応用技術の習得である。このために、ひとつの小さなSNSの構築を試みた。この成果は、IEEE/WIC/ACN INTERNATIONALCONFERENCE(Hong Kong, China)で発表し、好評を得た(次ページの2件目の論文)。ここでの検索にも、やはり、セマンティックとタギングの両方を採用した。SNSと広告は、今後は連携して動いていくことになるものと考えられる。電通が2008年2月20日に発表した2007年国内広告費調査では,総額順でテレビ,新聞についで,インターネットが第3位となった。従来の「4大広告媒体」に入っていたラジオを2006年に抜き,2007年には同じく「4大広告媒体」の雑誌を抜いたこととなる。これは,単なる順位の入れ替えだけではなく,インターネットと他広告媒体との連携が進むという構造的な変化を含んでいる。本年度は,この構造的変化を念頭に置きつつ,非線形最適化手法の確立を目指した。非凸数理計画の学会NCPO7では,準ニュートン法,ラグラジアン法,マルコフ連鎖を使ったランダムサーチ法等,種々の手法が発表されていた。その応用分野は,信頼性問題,輸送問題,画像処理技術などのオペレーションズ・リサーチの代表的分野だけにとどまらず,船の推進力に関する工学的分野や,遺伝子工学に関する医学の分野にまで及んでいた。本研究のメディアプランニング問題も,本質的に,非凸な目的関数を含むので,NCPO7で報告されていた非凸の数理計画問題に対する種々の新しい手法や,現社会の様々な問題への適用事例は,参考となった。本研究では,我々は,メディアプランニング問題に,HOPEアルゴリズムを適用することを予定している。この問題は,予算制約を持つので,問題の性質としては,株式のポートフォリオ問題と同質のものである。過去の株式データは,公表されていて,容易に手に入るので,本年度,適用実験するHOPEアルゴリズムの検証を行った。その結果が,225個の意思決定変数に対して,効率的に最適解を求めることができ,次頁のWorking paperとしてまとめ,現在,投稿準備中である。まず,新聞広告の最適解問題においては,中央紙4紙,ブロック紙3紙,地方紙41紙の,合計48紙を対象としたプランニングを解析することができた.そこでは,それらのエリア指定,広告面指定も考慮に入れ,大規模新聞出稿最適化問題の定式化を行い,その問題を複数の小問題に分割する工夫をし,それらの小問題の厳密解を得,さらに,感度分析も行った.

その分析結果は,広告費を使う広告主の立場で,広告対象をターゲットとする広告戦略をたてる際にも有用であり,また,広告媒体を提供する新聞社の広告価格戦略を立てる際にも有用であると思われる.この結果は,後記の論文(1)として発表した.また,広告のリスク分析のための平均分散モデルの解法について,分離型でない問題を分離して扱う対話型の新しい手法を開発することができた.他の手法との比較検証においても,その手法が優位であることを示すことができた.この結果は,後記の学会発表(1),(2)において発表した.
金属内包C_<60>の高効率合成・構造解明と新物質開発

本研究課題のもとで,これまで方法が確立していなかった金属内包C_<60>(M@C_<60>)の大量合成法および精製法を確立した.得られた金属内包C_<60>を用いて,構造と基礎的物性に関する研究を展開した.最初にEu@C_<60>とDy@C_<60>のススをそれぞれの金属酸化物とグラファイトの混合炭素棒のアーク放電により生成した.得られたススを使って,Eu@C_<60>の場合はEu内包高次フラーレンを除去するために,昇華精製した後アニリンで抽出した.一方,Dy@C_<60>では直接アニリン抽出を行った.得られたアニリン溶液を使って,アニリンを展開液とした高速液体クロマトグラフを繰り返すことにより精製されたEu@C_<60>およびDy@C_<60>を得た.精製されたEu@C_<60>とDy@C_<60>固体試料のXANESと,原子価が+3であるEu酸化物とDy酸化物のXANESを測定することにより,原子価をEuに対して+2,Dyに対して+3と決定した.決定された原子価は,Eu@C_<82>およびDy@C_<82>の原子価と一致しており,フラーレン系に共通であることがわかった.Dy@C_<60>のDy L_<III>-edge EXAFSから,Dyと第一隣接炭素(Dy-C(1))間距離が,2.39(1)Å,Dyと第二隣接炭素(Dy-C(1))間距離が2.67(3)Åであることがわかった.これより,Dy原子はC_<60>ケージの中心から1.25Åだけ五員環方向に近づいていることが明らかになった.さらにDy@C_<60>のA_g(2)ラマン散乱ピークは,1450cm^<-1>で純粋なC_<60>と比べて,19cm^<-1>だけ低波数シフトしている.これは,Dyから三個の電子が完全にC_<60>ケージ上に移動していることを示している.これらの結果は,M@C_<60>の構造を初めて実験的に明らかにしたものである.Dy@C_<60>のESRは,g=2.0050,線幅ΔH=4.5Gであり,4.0KでDy^<3+>のESRが観測されたことから,Dyからの電子の移動によって,C_<60>側にスピンが出現していることを示している.すでに,Dy@C_<60>の磁気的特性解明のために,4-300KにおいてESRと静帯磁率の温度依存性を測定しており,現在解析中である.また,Dy@C_<60>と単層カーボンナノチューブのハイブリッド系(Dy@C_<60>@SWCNT)の作成に向けた実験を実行中であり,この系の構造と物性をナノレベルで明らかにするために,低温・超高真空STMを現在立ち上げ中である.本研究課題により,M@C_<60>の基本的な特性が明らかになるとともに,M@C_<60>をベースにしたナノレベルでの新物質開発に向けての指針が明らかになった.本研究課題のもとで,これまで方法が確立していなかった金属内包C_<60>(M@C_<60>)の大量合成法および精製法を確立した.得られた金属内包C_<60>を用いて,構造と基礎的物性に関する研究を展開した.最初にEu@C_<60>とDy@C_<60>のススをそれぞれの金属酸化物とグラファイトの混合炭素棒のアーク放電により生成した.得られたススを使って,Eu@C_<60>の場合はEu内包高次フラーレンを除去するために,昇華精製した後アニリンで抽出した.一方,Dy@C_<60>では直接アニリン抽出を行った.得られたアニリン溶液を使って,アニリンを展開液とした高速液体クロマトグラフを繰り返すことにより精製されたEu@C_<60>およびDy@C_<60>を得た.精製されたEu@C_<60>とDy@C_<60>固体試料のXANESと,原子価が+3であるEu酸化物とDy酸化物のXANESを測定することにより,原子価をEuに対して+2,Dyに対して+3と決定した.決定された原子価は,Eu@C_<82>およびDy@C_<82>の原子価と一致しており,フラーレン系に共通であることがわかった.Dy@C_<60>のDy L_<III>-edge EXAFSから,Dyと第一隣接炭素(Dy-C(1))間距離が,2.39(1)Å,Dyと第二隣接炭素(Dy-C(1))間距離が2.67(3)Åであることがわかった.これより,Dy原子はC_<60>ケージの中心から1.25Åだけ五員環方向に近づいていることが明らかになった.さらにDy@C_<60>のA_g(2)ラマン散乱ピークは,1450cm^<-1>で純粋なC_<60>と比べて,19cm^<-1>だけ低波数シフトしている.

これは,Dyから三個の電子が完全にC_<60>ケージ上に移動していることを示している.これらの結果は,M@C_<60>の構造を初めて実験的に明らかにしたものである.Dy@C_<60>のESRは,g=2.0050,線幅ΔH=4.5Gであり,4.0KでDy^<3+>のESRが観測されたことから,Dyからの電子の移動によって,C_<60>側にスピンが出現していることを示している.すでに,Dy@C_<60>の磁気的特性解明のために,4-300KにおいてESRと静帯磁率の温度依存性を測定しており,現在解析中である.また,Dy@C_<60>と単層カーボンナノチューブのハイブリッド系(Dy@C_<60>@SWCNT)の作成に向けた実験を実行中であり,この系の構造と物性をナノレベルで明らかにするために,低温・超高真空STMを現在立ち上げ中である.本研究課題により,M@C_<60>の基本的な特性が明らかになるとともに,M@C_<60>をベースにしたナノレベルでの新物質開発に向けての指針が明らかになった.金属内包C_<60>(M@C_<60>)の高効率合成と分離精製法の確立に向けて,ユウロピウム内包C_<60>(Eu@C_<60>)をターゲットとして研究を行った.従来の小型アーク放電装置の50倍のスス生成が可能な大型アーク放電装置を作製し,Eu@C_<60>を含有するススの生成を行った.これを昇華して,分子量の小さな不純物カーボンと,従来の方法では除去が困難であった金属内包高次フラーレン類を完全に除去した.さらに,アニリンによる抽出と高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を行って,純度99%のEu@C_<60>を得ることに成功した.さらに,アニリンを除去した粉末試料のXANESとXAFS測定を行い,電子状態と分子構造に関する情報を得た.Eu原子の原子価は,Eu L_<III>-edge XANESの立ち上がりエネルギーが+3価のものに比べて,6eVだけ低エネルギー側にシフトすることから+2であると決定できた.最近,Eu@C_<82>についても,紫外-可視吸収スペクトルの類似性からEu原子が+2価をとることが報告されており,フラーレン分子ではEu原子は+2価を取る傾向のあることがわかった.さらに,Eu原子と第一隣接ならびに第二隣接炭素との原子間距離をEu L_<III>-edge XAFSから直接求めて,Eu原子が内包されていることを確認するとともに,Eu原子はゲージ中心に存在するのではなく,中心から1.4 Åずれて存在していることをみいだした.この結果は,Eu@C_<60>を優性に含有するススのXAFSから得られた結果と同じである.また,Eu-C間の共有結合的相互作用も明らかになった.Eu@C_<60>アニリン溶液の吸収スペクトルで,Eu原子から2個の電子がC_<60>ケージ側に移動することに伴って,起ち上がりのレッドシフトが観測された.また,吸収スペクトルからEu@C_<60>がアニリン溶液中で錯形成している可能性のあることがみいだされた.金属内包C_<60>(M@C_<60>)の大量合成法および精製法を確立し、得られたM@C_<60>精製試料を用いて構造と物性に関する研究を行った。最初に、Eu@C_<60>とDy@C_<60>の煤を、それぞれの金属酸化物とグラファイトの混合ロッドのアーク放電により得た。次に、得られた煤からM@C_<60>をアニリン抽出し、アニリンを展開液とした高速液体クロマトグラフ(HPLC)により精製試料を得た。純度99%の試料を用いて、XANES測定を行い、Eu@C_<60>のEu原子の原子価が+2であり、Dy@C_<60>のDy原子の原子価が+3であることを見いだした。さらに、Dy@C_<60>のDy L_<III>-edge EXAFSにより、Dy周りの構造を調べた。その結果、Dy原子は、C_<60>ケージの五買環上に存在し、中心から1.25Åずれた位置に内包されていることがわかった。この結果は、鈴木らにより行われたEu@C_<60>に対する理論計算から予想された値である1.2Åと一致している[1]。また、XANESから得られたEuならびにDyの原子価は、EuおよびDyを内包した高次フラーレンの原子価とも一致している[2]。
機能的電気刺激を用いた麻痺声帯再運動化の研究

一側喉頭麻痺による発声障害の治療は主に声帯内注入術、甲状軟骨形成術I型、披裂軟骨内転術が行われている。これらの治療法は麻痺側の声帯を正中位に静的に矯正することが目的であるため、完全回復には至らない。我々は今までに機能的電気刺激(FES)を用いた麻痺喉頭の再運動化に関する研究を行ってきた。近年の研究により、麻痺喉頭には過誤支配や吻合枝からの神経支配が存在し、内喉頭筋にはある程度の神経支配が高率に残存していることが明らかとなっている。したがって、麻痺側の甲状披裂筋に適正なタイミングで筋収縮を誘発するような電気刺激を加えることができれば、声帯が内転し発声障害を改善することができると考えられる。FESを用いた治療を可能にするためには、ターゲットとなる筋肉に最適なサイズの電極を適切な位置に固定し、刺激装置を体内に留置することが必要となる。その上で最適なパラメーターで刺激を与えて筋収縮を誘発することが可能となる。声門閉鎖筋へのFESを可能とするために、我々はこれまでに新たな形状の埋め込み型電極を開発し、イヌを用いて声門閉鎖運動が誘発可能である事を示した。今回、新たに体内に埋め込み可能な刺激装置を開発した。実験にはビーグル犬を用いた。全身麻酔後に前頸部を切開し甲状軟骨を露出した。甲状軟骨に甲状軟骨形成術I型と同様に声帯の高さで開窓を行った。刺激電極を開窓部に留置し、刺激パラメーターは周波数40Hzで刺激強度を変化させた。喉頭の観察は経口的に内視鏡で行い、それぞれのチャンネルを介した電気刺激による声帯の位置を評価した。新たに開発した刺激装置からの電気刺激により声帯の内転が誘発可能である事を確認した。この刺激装置は共同研究で開発をすすめており臨床応用を見据えて体外からコントロール可能なように開発した。声門閉鎖筋へのFESを可能とするために、我々はこれまでに新たな形状の埋め込み型電極を開発した。現在慢性イヌモデルの作成中である。一側喉頭麻痺による発声障害の治療は従来は、麻痺声帯を正中に矯正固定する静的な矯正術が行われている。しかし、この治療は麻痺声帯の運動を回復しないため、完全回復には至らない。我々は、イヌの声門閉鎖筋に電極を埋め込むことで、声帯再運動化を目的とした治療を行っている。現在までに、埋め込む可能な電極の開発をし、慢性イヌモデルでの実験中である。イヌの喉頭に電極を埋め込んだ慢性モデルを作成中であるが、埋め込んだ電極が破損したため。また動物実験施設の改築工事のため実験が出来ない期間が発生したため。一側喉頭麻痺による発声障害の治療は、現在は麻痺声帯を正中に矯正固定する静的な矯正術が行われている。我々は、イヌの声門閉鎖筋に電極を埋め込むことで、声帯際運動化を目的とした治療を行なっている。現在までに、埋め込み可能な電極の開発をし、慢性イヌモデルで実験中である。イヌの喉頭に電極を埋め込んだ慢性イヌモデルを作成中であるが、電極の破損や、動物実験施設の改築工事等により実験ができない期間が発生したため。イヌの喉頭に電極を埋め込んだ慢性イヌモデルを作成中である。刺激装置の開発等を行っている。

近年の研究により、麻痺喉頭には過誤支配や吻合枝からの神経支配が存在し、内喉頭筋にはある程度の神経支配が高率に残存していることが明らかとなっている。したがって、麻痺側の甲状披裂筋に適正なタイミングで筋収縮を誘発するような電気刺激を加えることができれば、声帯が内転し発声障害を改善することができると考えられる。FESを用いた治療を可能にするためには、ターゲットとなる筋肉に最適なサイズの電極を適切な位置に固定し、刺激装置を体内に留置することが必要となる。その上で最適なパラメーターで刺激を与えて筋収縮を誘発することが可能となる。声門閉鎖筋へのFESを可能とするために、我々はこれまでに新たな形状の埋め込み型電極を開発し、イヌを用いて声門閉鎖運動が誘発可能である事を示した。今回、新たに体内に埋め込み可能な刺激装置を開発した。実験にはビーグル犬を用いた。全身麻酔後に前頸部を切開し甲状軟骨を露出した。甲状軟骨に甲状軟骨形成術I型と同様に声帯の高さで開窓を行った。刺激電極を開窓部に留置し、刺激パラメーターは周波数40Hzで刺激強度を変化させた。喉頭の観察は経口的に内視鏡で行い、それぞれのチャンネルを介した電気刺激による声帯の位置を評価した。新たに開発した刺激装置からの電気刺激により声帯の内転が誘発可能である事を確認した。この刺激装置は共同研究で開発をすすめており臨床応用を見据えて体外からコントロール可能なように開発した。イヌの喉頭に電極を埋め込んだ慢性モデルを作成中であるが、感染等による電極の脱落が起きてしまったため。電極の形状の改良を行い、イヌモデルを作成をすすめる。電極形状の改良を行い、イヌモデルの作成を進める。電極形状、刺激装置の改良を行い、イヌモデルの作成を進める。電極の埋め込み部位、手術方法などを改良予定である。翌年度以降も実験を継続するため、翌年度に使用予定とする。刺激電極の開発が年度を跨いだため。刺激装置の開発に時間を要したため。翌年度以降も実験を継続するため、翌年度に使用予定とする機能的電気刺激の刺激装置、電極の購入費用等刺激電極の開発費用に使用予定。機能的電気刺激の刺激装置、電極の購入費等
固体触媒の活性劣化に関する分子工学的研究

平成12年11月に鹿児島において、ワーキンググループで行う研究の相互の関連について打ち合わせ会を行い、その結果を「触媒活性劣化マニュアル」としてまとめると同時に、平成13年1月に活性劣化に関するシンポジウムを開催することを決定した。ワーキンググループ1(WG1)では、気液固相反応器あるいは流動層反応器による劣化の測定法の実際、活性劣化を抑制するための反応器形式および操作条件について研究結果を発表することにした。WG-2では赤外線吸収スペクトル、XAFSによる活性劣化に伴う表面状態の変化、アンモニア昇温脱離法による酸性度の変化について研究結果をまとめた。WG-3では人工知能を用いた活性劣化の予測のために必要なデータあるいは得られた予測結果に対する信頼性、活性劣化時の触媒表面状態を原子結合状態から最も安定な状態を計算し、これを可視化する方法についてまとめた。各研究者からの研究結果を研究代表者が取りまとめて「触媒活性劣化マニュアル」とし、平成13年1月23日に工学院大学新宿校舎において、化学工学会触媒開発工学特別研究会の協力を得て、シンポジウムを開催した。これには、企業を中心にして56名の参加者があり、活発な討論が行われた。また、シンポジウム終了後も本研究で作成した「触媒活性劣化マニュアル」の希望者が多く、その対応に追われている。触媒活性劣化を現象論の説明に終始するのではなく、触媒科学的な視点から見直すこと、あるいは活性劣化の予測に対する分析機器ならびにコンピュータの効果的利用が重要であることが確認された。
精神障害者の就労プロセスと心理・社会的支援に関する研究

結論わが国においても精神障害者の就労支援サービスは公的・私的のいかに関わらず広範囲で取り組まれている。しかし、根拠となる法律は厚生・労働の両省に分かれており発展が遅れている。また、精神障害者の就労支援は医学モデルを基盤とし、社会的経済的自立をめざしていない。精神障害者の多数は、治療を継続しながらもできるだけ社会に参加し、経済的にも自立したいと考えており、支援プログラムの策定が望まれている。本研究では精神障害者の就労が長期に継続しない例が多いのは、制度上の限界もさることながら、精神障害者の就労に関して、精神障害者の就労意欲にあった心理・社会支援に関するサポート手段が構築されていないのではないかという仮説にたって調査した。その結果、1.精神障害者の就労支援を促進するには、病状や治療状況に着目するのではなく、障害者自身が使いやすい身近な支援システムを構築する必要がある。2.この支援システムは、スタッフが企業と提携することが可能なバックアップシステムによって支えられていることが不可欠である。3.また、職場と職域を開発する専門スタッフの専任化が必要である。4.障害者の雇用を促進できるような制度への転換は、広範な一般企業の協力が不可欠である。5.精神障害者が就労への動機を不安なく高めるためには、失敗や不安に対して障害者同士が乗り越える方法について話し合えるような集団による相互支援が重要である。昨年12月、精神保健福祉士法が制定され、来年度からは我が国の精神保健福祉サービスは今後大きく進展すると思われる。しかし、現状では、精神障害者の長期入院やいわゆる社会的入院の問題等が指摘されており、精神障害者の社会復帰の促進、とりわけ就労支援サービスの心理・社会的支援及び職域の開発は整備はまだまだ遅れている。本研究では、今年度は全国8カ所の精神科社会復帰訓練並びに、精神障害者の社会復帰に関する相談援助を行っている民間機関と公的機関の現状について実地調査した。その調査では当該施設において就労を希望する精神障害者の相談に応じ、かつ、各種給付制度、税の減免措置等の経済的支援や、社会復帰訓練施設等の社会資源に関する知識を提供できていることを前提にしたが、精神障害者自身の社会復帰に向けた自助努力を支援するような系統的なプログラムは制度的な限界もあって存在しなかった。精神障害者の求めに応じて、就労活動に活用可能な様々な選択肢を提供することが重要であり、そのためには、以下のような対応が今後検討を要すると思われる。1.精神障害者の精神疾患の状態及び治療状況、支援者との関係に配慮しつつ、社会復帰への動機付けが高まるような自助グループなどの情報提供を行う。2.精神障害者の社会復帰を支援するためには、相談に応じるだけでなく、どのような制度を利用することがその人にとって有益であるのかを含めて説明する。3.精神障害者に対する日常生活への適応のために必要な訓練を集団的な安全感を保ちつつ行うこと。98年度の研究目標は、1.精神障害者の精神疾患の状態及び治療状況、支援者との関係に配慮しつつ、社会復帰への動機付けが高まるような自助グループなどの情報提供を行い、2.精神障害者の社会復帰を支援するためには、相談に応じるだけでなく、どのような制度を利用することがその人にとって有益であるのかを含めて説明できているか、3.精神障害者に対する日常生活への適応のために必要な訓練を集団的な安全感を保ちつつ行うことが、我が国の精神障害者の就労支援プロセスにどの程度に実現されているのかを検討することであった。1.については、全国の先駆的な取り組みを行っている精神科病院及び地域サービス機関(公的・民間)への現地調査と患者インタビューを行った結果、医療段階とリハビリテーション段階ではかなり大きな乖離が生じていることが明らかになり、相互の情報提供システム以前の状況であることがわかった。2.については第一線のスタッフの中には公的サービスについては熟知しているものの民間サービスの現状についてはほとんど理解されず、また、そのようなサービスが相互に提供されるような情報ネットワークの構築も未着手であったが、その必要性は高いことが分かった。

3.米国の精神障害者地域リハビリテーションサービスは病院から独立し、独自の補助金システムと寄付金によって経済基盤を確立し、利用者本位のプログラムが確立している。その成立要件ついて分析すると、行政機関との分業と連携であり、利用者の要望を吸収し、安定的な就労に向かう多層なバックアップシステムを構築することが必要であり、その結果、利用者の安定的な就労意識の向上が図れるものと思われる。1.精神障害者の精神疾患の状態及び治療状況、支援者との関係に配慮しつつ、社会復帰への動機づけが高まるような自助グループなどの実態を聞き取り調査し2.精神障害者の社会復帰を支援するためには、相談に応じるだけでなく、どのような制度を利用することが当該の障害者にとって有益であるのかが情報提供できているか3.精神障害者の職業適応と日常生活への適応のために必要な方法として集団的な安全感をどのように保証しているか等が、我が国の精神障害者の就労支援プロセスにどの程度に実現されているのかを検討することであった。全国10数カ所の医療機関、地域生活支援施設及びアメリカ合衆国のクラブハウスモデルの就労支援担当者及び当事者に聞き取りを行いその結果を分析した。1.我が国及びアメリカ合衆国における先駆的な取り組みを行っている精神科病院及び地域サービス機関(公立・民間)では、治療計画において社会経済参加を促進するようなプログラムまで視野に入れて職員を配慮し心理・社会的なリハビリテーション体制を実施しているところは少ない.2.また、就労支援体制の構築に寄与するような公立・民間を横断する相互の情報提供システムは集積・分析されていないため、研究成果が有効活用されていない。3.協同作業所など任意民間団体のスタッフの中には障害者の生活上の困難を熟知している者も少なくないが、一般企業への就労が行われた経験が著しく少ないことから体験者の成功の原因や背景、継続している根拠について精査されていない。
金属単結晶電極/水溶液界面における水分子の挙動

電極/溶液界面における水分子の挙動を明らかにすることは,電気化学の本質を理解するうえで極めて重要である.本研究では,時間分解赤外分光法を用いてこれを検討した.研究成果は以下のとおりである.1.単結晶電極の作製真空蒸着法,ならびにClavirie法によって金属(111)単結晶電極を作製した.ここで,(111)面で構成される金属微粒子を作製する技術を獲得したが,これによって赤外分光の測定感度を格段に向上させることができた.(従来の測定では,一回の測定に数十分から数時間を要していたが,数秒から数十秒まで短縮することができ,界面における水分子の動的挙動を検討することが可能になった.)2.支持電解質アニオンの影響吸着力ならびに水分子との水和力の異なるアニオンを用いて検討した.金に対する吸着力が最も弱い過塩素酸イオンの場合,印加する電位によって界面の水分子は4種類の構造をとること,正に帯電した電極表面では氷状の構造をとること,アニオンの吸着により,水分子の構造が大きく変化すること,疎水性のアニオンが吸着することにより,水素結合していないOH基ができること,などを明らかにした.3.銅のunderpotential depositionにおける水分子とアニオンの挙動アニオンの吸着によって銅原子が規則配列をとることを示唆する結果が得られ,従来提案されていたモデルの正当性を確認した.また,銅原子ならびにアニオンの吸着により界面の水分子の構造が大きく変化すること,アニオンと水分子が強く相互作用していることを明らかにした.吸着イオン種が硫酸イオン化硫酸水素イオンかという従来の議論に対して,その中間状態にあり,電位,電極表面状態の変化に応じて平衡がどちらか一方にシフトすることを見いだした.電極/溶液界面における水分子の挙動を明らかにすることは,電気化学の本質を理解するうえで極めて重要である.本研究では,時間分解赤外分光法を用いてこれを検討した.研究成果は以下のとおりである.1.単結晶電極の作製真空蒸着法,ならびにClavirie法によって金属(111)単結晶電極を作製した.ここで,(111)面で構成される金属微粒子を作製する技術を獲得したが,これによって赤外分光の測定感度を格段に向上させることができた.(従来の測定では,一回の測定に数十分から数時間を要していたが,数秒から数十秒まで短縮することができ,界面における水分子の動的挙動を検討することが可能になった.)2.支持電解質アニオンの影響吸着力ならびに水分子との水和力の異なるアニオンを用いて検討した.金に対する吸着力が最も弱い過塩素酸イオンの場合,印加する電位によって界面の水分子は4種類の構造をとること,正に帯電した電極表面では氷状の構造をとること,アニオンの吸着により,水分子の構造が大きく変化すること,疎水性のアニオンが吸着することにより,水素結合していないOH基ができること,などを明らかにした.3.銅のunderpotential depositionにおける水分子とアニオンの挙動アニオンの吸着によって銅原子が規則配列をとることを示唆する結果が得られ,従来提案されていたモデルの正当性を確認した.また,銅原子ならびにアニオンの吸着により界面の水分子の構造が大きく変化すること,アニオンと水分子が強く相互作用していることを明らかにした.吸着イオン種が硫酸イオン化硫酸水素イオンかという従来の議論に対して,その中間状態にあり,電位,電極表面状態の変化に応じて平衡がどちらか一方にシフトすることを見いだした.
重元素合成過程における陽子捕獲反応断面積の系統的側定

太陽系に存在する鉄より重い重元素の約99%は、遅い中性子捕獲反応過程(s過程)と、速い中性子捕獲反応過程(r過程)で生成されたと、考えられている。しかし、その一方で、陽子過剰領域側には、p核と呼ばれる安定な同位体が存在している。これらのp核は、希少な同位体比(0.11%程度)を持ち、中性子捕獲反応で生成できないという特色を持つ。そのため、これらのp核の天体起源は、過去50年間に亘って議論されてきていた。p核の大部分は超新星爆発の光核反応で生成されたと考えられているが、その他に超新星爆発におけるニュートリノ反応、中性子星のX線バトーストによる陽子捕獲反応等による生成も提案されている。太陽組成の分析と超新星爆発のモデル計算により、35個のp核のうち27個は、超新星爆発の光核反応によって主に生成された証拠を見出すことができた。20個のp核におて、2個中性子数の多い安定同位体は、s過程で生成されたs核である。このp核とs核の同位体比に一定の関係があるこを発見した。これは、p核がs核から(γ,n)光核反応で生成されたことを示す。その'方で、モリブデン、サマリウム等は20個のp核には含まれず、他の核反応による寄与が高い可能性があることが判明した。陽子捕獲反応断面積の測定を行うために、筑波大学加速器センターのタンデム加速器を用いて陽子照射実験を行った。試料として、ナチュラルのサマリウムを用いた。5MeVと10MeVのエネルギーを持つ陽子を、サマリウムのターゲットに照射した。陽子捕獲反応によって生成された不安定核のべ一タ崩壊にともなって放出されるガンマ線をGe半導体検出器で測定した。また、同じ測定手法を用いて、Re-186のアイソマーへの中性子捕獲反応断面積を計測を行い、超新星爆発の年代を計測するRe-187/Os-187原子核宇宙時計の改良を行った。太陽系の存在する鉄より重い重元素は、太陽系生成以前の恒星中で生成された。陽子過剰領域側に存在する安定同位体は、p核と呼ばれる。近年、p核の大部分は超新星爆発の光核反応で生成されたと考えられているが、陽子捕獲反応による生成も提案されている。天体環境の不明な未知の重元素合成過程を解明するために、筑波大学加速器センターのタンデム加速器を用いて4回の陽子照射実験を行った。試料として、ナチュラルのサマリウムとバリウムを用いた。バリウムは、炭酸バリウムの粉末をプレス機で厚さ2mmのアルミ製のフレームに押し固めることで作製した。照射ビームは、エネルギー5MeVと10MeVの陽子をそれぞれ、サマリウムと炭酸バリウムに対して用いた。実験は2つの方法で行った。一つ目が、長時間のビーム照射の後に、放射化した不安定同位体のベータ崩壊にともなって放出されるガンマ線を測定する方法である。ガンマ線をGe半導体検出器で測定した。Ge半導体検出器の検出効率は^<152>Euと^<133>Ba線源で行った。サマリウムに対して15時間の陽子照射を行った後に、試料を測定箇所に運搬し、鉛ブロックで十分に遮蔽した農境下でベータ崩壊によるガンマ線の測定を行った。この手法の利点は、試料に複数の安定同位体が含まれている場合でも、個々の反応断面積をガンマ線のエネルギーを識別することで行える点である。2つ目の方法は、パルスビーム法である。10分から1時間程度のサイクルのパルスビームを実験に用いるために整備を行った。時間間隔が長いので、ファラデーカップでパルスビームの制御を行った。陽子を15分から30分の一定時間照射し、照射終了後からベータ崩壊のガンマ線を計測する。一定時間の計測後に、統計を上げるために照射と測定を繰り返す。パルスビームの実用化の目処がつき、この実験手法で反応断面積の測定を今後行う。

陽子捕獲反応断面積の測定を行うために、筑波大学加速器センターのタンデム加速器を用いて陽子照射実験を行った。試料として、ナチュラルのサマリウムを用いた。5MeVと10MeVのエネルギーを持つ陽子を、サマリウムのターゲットに照射した。陽子捕獲反応によって生成された不安定核のべ一タ崩壊にともなって放出されるガンマ線をGe半導体検出器で測定した。また、同じ測定手法を用いて、Re-186のアイソマーへの中性子捕獲反応断面積を計測を行い、超新星爆発の年代を計測するRe-187/Os-187原子核宇宙時計の改良を行った。
力学的ストレスの違いが，筋腱複合体および骨接合部（エンテーシス）に及ぼす影響

本研究においては、モデル動物を対象として、遠心性収縮と求心性収縮という異なる筋収縮様式を付与するモデルから、それぞれの筋収縮様式により生じるメカニカルストレスが、筋腱複合体および骨接合部であるエンテーシス部に及ぼす影響について解析を行った。各関節の筋腱接合部の構造を解析した上で明瞭なエンテーシス構造を示す肩関節における棘上筋の骨接合部、および膝関節における大腿四頭筋(膝蓋腱)骨接合部を解析対象とした。結果として、棘上筋部では明瞭なメカニカルストレスの影響は観察されなかったが、膝蓋腱部においては周囲組織と比較して膝蓋下脂肪体部において、遠心性収縮により炎症が惹起されやすい傾向が示された。本年度は、4週齢のWistar系雄性ラットを対象とし、Level群(求心性収縮,遠心性収縮)、Up-Hill群(求心性収縮優位)、Down-Hill群(遠心性収縮優位)に分類して、それぞれの運動介入を4週間行ったモデルから、先行研究により筋の収縮様式の影響を解析することができるとされている棘上筋を採取し、組織学的・生化学的に解析を行った。棘上筋における骨接合部(エンテーシス部)における形態学的な変化に関しても、各グループ間において明確な差は認められなかった。本研究の結果において、ラットトレッドミルにおける異なる収縮様式を付与したモデルにおいては、遠心性収縮が有意とされるDown-Hill走行によるメカニカルストレスは、膝関節部、特に膝蓋下脂肪体において、周囲の他の組織と比較し容易に炎症が惹起されやすい可能性が示された。この結果は、成長期のスポーツ障害における膝関節炎症所見の臨床症状に類似する所見であり、今後実験条件を再度精査することにより、より詳細な炎症発生メカニズムが解明できる可能性を示した。本研究は筋骨格系の発育が不十分な幼若ラットを対象として、異なるメカニカルストレスが付加される運動を行わせ、筋の収縮様式の違いが、筋腱およびEnthesis部に及ぼす影響を組織化学的・生化学的に解析・解明することを目的としている。今年度は、モデルラットの作成を行い、その後組織学的解析および生化学的解析の予備実験を行った。今年度の主な成果としては、遠心性収縮モデルとしたラットDoen-Hill走行群と、旧新生収縮モデルとしたUp-Hill走行群の間で、膝蓋腱および膝蓋腱の後方に存在する膝蓋下脂肪体における炎症関連物質の生化学的解析を行った。対処とした因子は、炎症性サイトカインであるInterleukin-1-beta(以下IL-1β)、血管および新生因子:vascular endothelial growthfactor(以下VEGF)の二つであったが、Down-Hill走行群の膝蓋下脂肪体において、炎症性サイトカインIL-1βのmRNA発現量が、Up-Hill走行群、Level走行群と比較して、約2.5倍の増加を示していた。膝蓋下脂肪体は臨床における炎症好発部位であり、今回遠心性収縮を付加したモデルにおいてのみ炎症を示すマーカーの増加傾向が観察されたことから、遠心性収縮により生じるメカニカルストレスは、腱およびその周囲組織に炎症を惹起しやすい傾向があるという可能性が示唆された。このメカニカルストレスが、健-骨移行部であるEnthesisに及ぼす影響については、現在組織学的解析を進めている状況である。また、その他の関節における影響についても、現在解析を進めており、次年度以降に報告する。実験開始当初、本研究のモデルは全く新しい運動介入モデルであるため、トレッドミルの角度やその角度変化に伴うトレッドミル速度の設定について試行錯誤を行ったため、解析を開始するまでに当初の予定より時間を要した。その後、条件設定が確定し、解析を開始してからはおおむね順調に進んでいる。今年度の解析結果をベースとして、今後は膝関節に加え、肩関節・肘関節・足関節についても同様の解析を進めていく予定である。また、当初の計画通り検索因子を今後増やし、多方面からの解析を行っていく予定である。対象サンプルはすでに採取しているため、次年度の前半までには保有サンプルの解析を終え、その結果をもとにモデルの改編や検索因子を追加し解析を行っていく。また、生化学的解析と組織学的解析の双方の結果をリンクさせながら、有意な発現の増加がみられた因子に関しては、その局在を明らかにするため免疫染色および免疫蛍光染色を行っていく予定である。次年度の研究費は、今後対象となる因子の抗体やプライマー、およびそれらの解析に必要な試薬等の消耗品の購入を予定している。また、研究成果を広く国民、および世界へ発信していくため、学会発表の旅費や論文投稿の費用等に支出予定である。
自然エネルギーの複合利用に関する研究

1.木村は川越の蔵造り民家の熱環境実測結果から夏季の涼房効果を示し、現代建築への涼房手法の適用例として被土建築にて環境実測を行い、体感実験から室内気流の涼房効果を明らかにした。2.片山は中層集合住宅にて通風の省エネルギー効果を求め、日射、通風の影響で住棟配置により熱環境が大きく変化することを認め、市街地の水面からの水分蒸発の効果が大きいことを示した。3.中村は市街地キャビティ空間の気温分布を実測し、日射による表面温度上昇に伴う自然対流を認め、三次元気流計算により熱環境形成挙動を調べ、街路樹や芝生の熱環境調整効果が大きいことを実測で示した。4.高野は格子点法を用いた数値計算の結果、4つの海域で冷排水が表面水温に及ぼす影響は小さいことを示し、温度差、汲、海流、風、日射などの時間、空間分布を求め、その複合利用形態のあり方を孝察した。5.福岡は斜面の温暖帯における気温逆転の時空間的変化とその機構を推測し、日射量と風力の賦存量推定と実測との比較検討についてマップ作りを行い、局地的複合利用の可能性を示した。6.梅村は積雪の冷熱を利用する集雪冷房システムの開発のため、雪の水力輸送で管閉塞の起る状況と、小形雪押機の実用試験の処理能力を明らかにし、野外融雪実験から流入熱量を求め、管内雪分率測定器を試作した。7.川田はランドサット画像データの利用と3年間の解析結果に基いて、流域内の冬期の最大積雪深データから積雪面積の時系列的後退速度を予測し、流入量実測値との一致をみた。8.落藤は寒地の温熱を地下帯水層に注入し、長期蓄熱の熱回収率を求めた結果、4年目で54%に達し、長期観測と数値計算から帯水層内の熱と流れの状態を明らかにした。梅宮は野外実験5年目で熱回収率60%となる見通しを得るとともに、ケーシング熱損失に対処した断熱施工法の有効性を実証し、システムの経済性評価も行った。
選択的分子輸送

1.生体適応輸送システムの開発(砂本、土田)。細胞表面に存在するレセプターの被認識素子として、6種の単糖をプルランに修飾し、リポソームを被覆、細胞特異性薬物運搬体および無血清細胞培養を達成した(砂本)。ジエン型重合性脂質を用いる高分子化リポソームに人工ヘムをカプセル化することにより、人工赤血球としての性能を飛躍的に向上させた(土田)。2.非生体反応輸送システムの開発(清水、新海、青山、築部)。導電性高分子超薄膜としてポリアニオンのLB法による分子積層膜並びにピロルと3ーメチルチオフェンの電解共重合によるヘテロ積層膜を形成させることに成功した(清水)。カリックスアレンをホスト分子とする高分子ー液晶複合膜を用いて温度による選択的イオンの透過制御を達成させた(新海)。レゾルシンーアルデヒド環状オリゴマーの水素結合能を利用して、糖の選択的抽出・補捉を達成させた(青山)。モネンシンを化学修飾することによりアミノ酸エステルの不斉識別センサー膜の開発に成功した(築部)。3.分子輸送システムの機構解析並びに評価方法の確立(妹尾、石津、岡畑)。基質との結合性をもつ輸送キャリャーとしてアルブミンによるステロイドホルモンの液膜輸送を検討し、能動輸送の可能性について理論的検討を加えた(妹尾)。環状アザクラウンエーテルをカプセル化したリポソームを用いて銅(II)イオンのリポソーム膜内移動の動力学を検討した(石津)。2分子膜被覆水晶発振子を用い、気相および水中で匂い物質や苦味物質を定量的に検出しうる方法論を確立した(岡畑)。
子宮体癌細胞株におけるEGF系およびエストロゲン系の細胞内情報伝達のクロストーク

子宮体癌細胞のER強制発現細胞株を作成し、ベクターのみを遺伝子導入した細胞株と比較することで、EGF系とエストロゲン(E_2)系の細胞内情報伝達系の間にクロストークが存在するか否かを明らかにすることを目的とした。まず親株の特性を明らかにするためERおよびEGFRの発現、EGFまたはE_2刺激時のコロニー形成能、EREの転写活性、MAPキナーゼのリン酸化を検討した。その結果コントロールとして用いたMCF-7乳癌細胞株ではERの発現が高く、子宮体癌細胞株では低かった。EGFR発現はMCF-7では認めなかったが、子宮体癌細胞株では発現していた。E_2刺激ではMCF-7株ではコロニー形成能、EREの転写活性が上昇したが、6株中5株の子宮体癌細胞株ではコロニー形成能、ERE転写活性において変化はなかった。1株ではE_<>刺激によりコロニー形成能の上昇を認めた。ECF刺激では5株中4株の子宮体癌細胞株でコロニー形成能の上昇を認めたが、MCF-7乳癌細胞株では変化はなかった。全ての細胞株においてEGF刺激時にMAPキナーゼのリン酸化を認めたが、E_2刺激による変化はなかった。以上の結果からは、EGF系とE_<>系の間のクロストークは示唆されなかったが、ER強制発現細胞株を用いて同様の検討を行い、クロストークの有無を明らかにしていく予定である。また今までに作成したER強制発現細胞株はRNAレベルのER発現は上昇していたものの、蛋白レベルでの上昇が見られなかった。このため現在、より発現量の高い発現ベクターを導入して細胞株を作成し直している。子宮体癌細胞においてEGF系とエストロゲン系の細胞内情報伝達系の間にクロストークの存在するか否かを、ER強制発現細胞株を用いて検討した。プロモーターおよびネオマイシン耐性遺伝子とエストロゲンレセプター(ER)遺伝子をライゲーションさせて作成したER発現プラスミドを、子宮体癌細胞株IK株に遺伝子導入し、ネオマイシン存在下で培養することにより、ER強制発現細胞株(IK/ER株)を樹立した。IK/ER株のER発現をWestern blot法およびRT-PCR法にて検討したところ、ベクターのみを遺伝子導入したIK/mock株と比べ、ER発現の増加を認めた。両細胞株におけるEGFまたはエストロゲン刺激時のコロニー形成能を軟寒天培養法により検討したところ、IK/mock株ではEGFまたはエストロゲン刺激によりコロニー形成能の上昇を認め、EGFとエストロゲンの間には相加作用が見られた。IK/ER株においてはIK/mock株に比べコロニー形成能の上昇を認めた。またEGFに対する反応性は増加していたが、エストロゲンに対する反応性は失われていた。今後は、IK/mock株とIK/ER株を用いてEGFまたはエストロゲン刺激時のEREの転写活性をルシフェラーゼアッセイ法で、EGFレセプターのリン酸化を免疫沈降法で、またMAPキナーゼのリン酸化をWestern blot法を用いて検討することにより、EGF系とエストロゲン系のクロストークの存在の有無を明らかにしていく予定である。
神経細胞におけるイノシトール五リン酸・六リン酸の生成幾序と生理活性

申請者は無傷培養牛副腎髄質クロマフィン細胞において、従来、受容体刺激等で生成が変動しないと考えられていたイノシトール五リン酸(InsP_5)、イノシトール六リン酸(InsP_6)が、各種刺激に伴い急速に生成される事を報告した(J.Biol.Chem.,1990,265,17700-17705)が、それらの生成経路や生理的意義は不明であった。最近、イカ巨大神経においてイノシト-オル多リン酸がシナプトタグミンのC2-Bドメインに結合することにより分泌顆粒とシナプス前膜の結合を抑制している可能性が示唆された。InsP_5・InsP_6の開口分泌における役割を明らかにするため、〔^3H〕イノシトールで標識した透過副腎髄質クロマフィン細胞を用いカルシウム刺激によって、細胞内及び細胞外に蓄積されるInsP_5・InsP_6を測定した。その結果、カルシウム刺激により刺激後15秒をピークとして細胞外にInsP_5・InsP_6が有意に放出されることを見いだした。またカテコラミン分泌はこの時間経過より遅れ惹起されうこと、さらにInsP_5・InsP_6添加によりカテコラミン分泌が抑制されることを観察した。以上の結果は、InsP_5・InsP_6がカテコラミン分泌を抑制的に制御している可能性を示唆するものと考えられる。現在、シナプトタグミンのC2B・C2Aドメインの抗体を用い更に検討を進めている。一方、InsP_5・InsP_6の生成経路は1.イノシトール4,5-ビスホスフェイトからホスホリパーゼCによって生成されるイノシトール1,4,5-三リン酸を起源とする。2.イノシトール4,5-ビスホスフェイト以外のリン脂質から生成される。3.イノシトール5-または6-ピューロホスフェイトから生成される。4.ある種の蛋白質から遊離される-----などの可能性が考えられてきた。本研究の結果より、その部は4のある種の蛋白質(シナプトタグミン)からの遊離機構の介在が示唆された。