hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
p53とFEN1が創りだす細胞の運命

本研究では、p53遺伝子とFEN1遺伝子の発現のバランスが細胞の運命を決めているかどうかを調べた。p53遺伝子が変異しているT24細胞ではFEN1遺伝子の抑制によって細胞老化が促進するが、正常なp53遺伝子を発現させた細胞株を作製しFEN1遺伝子を抑制すると細胞死が起こった。一方、p53遺伝子が正常なHCT116細胞ではFEN1遺伝子を抑制すると細胞死が起こるが、p53遺伝子を持たないHCT116細胞ではFEN1遺伝子を抑制しても細胞老化や細胞死が起きなかった。これらの結果は、p53遺伝子とFEN1遺伝子の相互作用が細胞の運命を決める一つの要因となることを示唆するものと考える。本年度は、本研究の目的である「細胞老化に関するFEN1とp53の相互作用」を検討するため、培養細胞を用いた実験を行った。用いた細胞は、変異したp53が発現しているヒト膀胱癌細胞T24、正常なp53を発現しているヒト大腸癌細胞HCT116細胞(HCT116p53+/+)、このHCT116細胞(HCT116p53+/+)のp53遺伝子を欠失させたHCT116細胞(HCT116p53-/-)である。T24においては、従来のわれわれの実験結果のとおりFEN1をsiRNAで抑制することで細胞老化が起きること確認した。これに対して、HCT116p53+/+ではFEN1を抑制することによって細胞老化は起こらず細胞死が起こった。しかしながらFEN1を抑制すると同時にp53を抑制すると細胞死は抑制された。また、HCT116p53-/-ではFEN1を抑制した際、細胞老化も細胞死も起こらなかった。これらのことから、FEN1を抑制すると、野生型のp53がある細胞は細胞死へ、変異型のp53がある細胞は細胞老化へ、p53がない細胞は細胞死も細胞老化も起こらないのではないかということが示唆された。野生型のp53がある細胞と変異型のp53がある細胞について、FEN1を抑制した際p53の活性に違いがあるのではないかと考え、そのリン酸化について検討を行った。その結果、T24ではセリン15のみにリン酸化がみられたのに対し、HCT116p53+/+ではセリン15に加えセリン392にリン酸化がみられた。このことからFEN1を抑制したときの細胞の運命にp53の活性の違いが関与しているのではないかということが示唆された。昨年度は、FEN1抑制時にp53の発現の違いによって細胞の運命が異なることを確認した。p53が変異したT24細胞では細胞老化、p53が欠失したHCT116細胞では細胞周期停止、正常なp53が発現したHCT116細胞では細胞死(apoptosis)が起こるという結果であった。これは、p53の活性化が異なるために起こるのではないかということが示唆された。本年度は昨年度の結果を検証するために、ヒト骨肉腫細胞株Saos2を用いた実験を行った。この細胞はp53は欠失しているが(p53-/-)、この細胞に野生型のp53(p53Wt)、あるいは変異型のp53(p53Mt)遺伝子を発現ベクターを用いて導入し、p53Wtあるいはp53Mtが恒常的に発現する細胞Saos2(p53Wt)とSaos2(p53Mt)を作製した。これらの細胞においてsiRNAを用いたFEN1抑制の実験を行った。結果はSaos2(p53-/-)では細胞周期停止、Saos2(p53WT)では細胞死(apoptosis)が起った。これらの結果は昨年度の結果と一致するものであった。しかしながらSaos2(p53Mt)においては細胞老化は少数の細胞にしか起らなかった。この結果から、1T24細胞とSaos2(p53 Mt)ではFEN1抑制の際のp53の活性化に違いがあるのではないか、あるいは2T24細胞とSaos2(p53 Mt)ではFEN1抑制の際に異なる遺伝子の発現がありそれが影響しているのではないか、という2つの推察のもと実験を進めているところである。われわれはこれまでの研究において、FEN1遺伝子の抑制によって細胞老化が促進することを見出していたが、一部の細胞株ではFEN1抑制による細胞老化がみられないものがあった。細胞老化を起こす細胞との違いはその細胞には正常なp53癌抑制遺伝子が存在していることであった。このp53が正常な細胞は、FEN1抑制によってp53が活性化されそのシグナルによって細胞死に至るのではないかと推測した。本研究で、p53が変異しているT24細胞においては、(1)FEN1の抑制によって細胞老化が促進すること、(2)正常なp53を発現させた後FEN1の抑制を行うと細胞死を起こすことを見出した。さらには、p53が正常なHCT116細胞では(1)FEN1の抑制によってp53の発現が増加し細胞老化ではなく細胞死を起こすこと、(2)FEN1とp53を同時に抑制することによってこの細胞死が抑制されることを見出した。これらの結果から、FEN1とp53がともに機能している細胞、FEN1とp53がいずれかのみ機能している細胞、またFEN1もp53もともに機能していない細胞とでは、DNA障害からの修復過程に違いがあるのではないかということが示唆された。

すなわち、p53とFEN1の発現のバランスが細胞の運命を決めている可能性がある。多くのガン細胞ではp53が変異しているかあるいは欠失しているので、最終的にはFEN1が存在していてもp53が発現していない細胞はがん化へ進むが、p53の発現がなくともFEN1も抑制するとガン化へは進まず細胞は老化するのではないかということが示唆された。本研究では、p53遺伝子とFEN1遺伝子の発現のバランスが細胞の運命を決めているかどうかを調べた。p53遺伝子が変異しているT24細胞ではFEN1遺伝子の抑制によって細胞老化が促進するが、正常なp53遺伝子を発現させた細胞株を作製しFEN1遺伝子を抑制すると細胞死が起こった。一方、p53遺伝子が正常なHCT116細胞ではFEN1遺伝子を抑制すると細胞死が起こるが、p53遺伝子を持たないHCT116細胞ではFEN1遺伝子を抑制しても細胞老化や細胞死が起きなかった。これらの結果は、p53遺伝子とFEN1遺伝子の相互作用が細胞の運命を決める一つの要因となることを示唆するものと考える。研究計画に基づき順調に進展している。これまでに、FEN1抑制時にp53の発現の違いによって細胞の運命が異なることを確認した。歯科放射線学これまでの研究で、FEN1抑制によりp53の発現の違いによって細胞の運命が異なることがわかった。今後はこのメカニズムを解明するため、p53の上流あるいは下流の遺伝子でKeyとなる遺伝子の検索を行いたいと考えている。本年度の研究計画に基づきほぼ順調に進展している。結果はその研究経過として日本歯科放射線学会第54回総会・学術大会にて「FEN1欠損によって惹起される細胞老化のp53依存性について」の演題で報告した。本年度計画していたすべての実験を終わらせることができなかったため。今後は、研究計画どおり野生型あるいは変異型のp53を導入したT24細胞株を作製し、「細胞老化に関するFEN1とp53の相互作用」について検討を加えて行く予定である。さらには、これまでにわれわれが作製したFEN1Tgマウスを用いた実験を行う予定である。次年度に当該年度に終了しなかった実験を行う予定である。予定していた実験のすべてを本年度中に終わらせることができなかったため。
トランスポーターを標的分子とした新規乳癌ホルモン療法システム

難治性でしかも将来的な患者数の増大が懸念される疾患として乳癌がある。乳癌の6割以上はエストロゲン感受性の増殖を示すと考えられているために、乳癌ホルモン療法として現在エストロゲン受容体拮抗薬とアロマターゼ阻害薬が使用されている。しかし、がん治療においては、癌細胞の耐性化や多様性を考慮する必要があり、そのために治療標的は多彩であることが望まれる。本研究では、特に乳癌の発生が増大する閉経後の女性において、血中に高濃度に存在するエストロゲン前駆体の抱合型エストロゲンのエストロン-3-硫酸(ES)乳癌細胞内に移行する過程に働くトランスポーターが必須であるという観点から、新たな乳癌ホルモン療法標的としての分子同定を目的とした。乳癌モデル細胞としてT47D細胞ならびにMCF7細胞を用いた検討によって、細胞外に添加したESはトランスポーターを介して細胞内に取り込まれた。また、ES依存性のER活性ならびにMCF7細胞の増殖活性は増大し、取り込み阻害剤はそれらの活性を選択的に低下させた。そこで、ES輸送に働くトランスポーター分子の実態を明らかにすることで、強力な阻害剤の探索につながると考え、責任トランスポーター分子の同定を試みた。そのアプローチとして、ESの輸送活性が異なる細胞間で、網羅的な遺伝子の発現量をDNAマイクロアレイによって解析した。マイクロアレイによる遺伝子の発現量と輸送活性の相関性、ESの輸送親和性、及び阻害剤選択性から有機アニオントランスポーターであるOATP1B3遺伝子に着目した。OATP1B3の寄与率は選択的期質を用いた解析により試験したところ、10%程度であった。以上の検討では、E_13S取り込み活性と責任トランスポーターについて分子のmRNA発現量が相関することを仮定し検討を進めたが、今後はさらに発現が検出されたトランスポーターについても検討を行い、本研究を展開する必要がある。乳がんは現在欧米において女性の癌として患者数が非常に多い。しかし今後本国においても患者数の増大が懸念される疾患であり、それは生活習慣の欧米化が一つの原因と考えられる。乳がん治療は、外科療法、放射線療法、化学療法、ならびにホルモン療法がなされるが、特に患者数が増加する閉経後女性の乳がん治療については、副作用が少なく長期療法が可能なホルモン療法が施されている。これまでのホルモン療法の主たる治療ターゲットは女性ホルモン受容体であるエストロゲン受容体拮抗薬であった。しかし、現在使用されているエストロゲン拮抗薬は、アゴニスト作用も有するため、エストロゲン生合成に働くアロマターゼ阻害薬の有効性が注目されるようになっている。がんの治療は、耐性や毒性も含め、単独標的よりも複数の作用機構を標的とすることが望ましい。本研究では乳癌のホルモン療法における新しい治療標的の提唱を目的とした。上述のようにエストロゲン作用を低下させることがホルモン療法になるが、本研究では血液中からのホルモン供給に働くトランスポーターを標的に出来ないかと考えた基礎検討を行った。閉経後の血中の主たるエストロゲン前駆体はエストロン3硫酸である。そこでエストロン3硫酸トランスポーターがホルモン感受性に影響すると考え、乳癌細胞に備わるトランスポーターの特性解析とその阻害による乳癌細胞増殖抑制効果について測定した。その結果、モデルとして用いたMCF7細胞にはエストロン3硫酸トランスポーターが存在し、その活性を阻害することにより、細胞増殖活性の低下が観測された。現在、トランスポーターの実体は不明であり、今後in vivoでの有用性を検討するためには、標的トランスポーターの分子的実体を明らかにし、その強い阻害剤によるProof of Conceptの検討が必要である。

乳癌の6割以上はエストロゲン感受性の増殖を示すと考えられているために、乳癌ホルモン療法として現在エストロゲン受容体拮抗薬とアロマターゼ阻害薬が使用されている。しかし、癌治療においては癌細胞の耐性化や多様性を考慮する必要があり、そのために治療標的は多彩であることが望まれる。本研究では、特に乳癌の発症が増大する閉経後の女性において、血中に高濃度に存在するエストロゲン前駆体のエストロン-3-硫酸が乳癌細胞内に移行する過程に働くトランスポーターが必須であるという観点から、新たな乳癌ホルモン療法標的としての可能性と分子同定を目的とした。乳癌モデル細胞としてMCF7細胞を用いた検討によって、細胞外に添加したエストロン-3-硫酸はトランスポーターを介して細胞内に取り込まれ、その結果として細胞増殖活性も増大することが示された。そこで、抱合型エストロゲンであるエストロン-3-硫酸輸送に働くトランスポーター分子の実体を明らかにすることで、強力な阻害剤の探索につながると考え、責任トランスポーター分子の同定を次の課題とした。同定のアプローチとして、エストロン-3-硫酸の輸送活性が異なる細胞間で、網羅的な遺伝子の発現量をDNAマイクロアレイによって解析した。マイクロアレイによる遺伝子の発現量と輸送活性の相関性、エストロン-3-硫酸の輸送親和性、及び阻害剤選択性から有機アニオントランスポーターであるOATP1B3遺伝子に着目した。OATP1B3の寄与率は選択的基質を用いた解析により試験したところ、10%程度であった。以上の検討では、E_13S取り込み活性と責任トランスポーター分子のmRNA発現量が相関することを仮定し検討を進めたが、今後はさらに発現が検出されたトランスポーターについても検討を行い、本研究を展開する必要がある。
分裂酵母モデル系を用いたカルシニューリンシグナル伝達機構と標的遺伝子群の機能解析

研究成果:分裂酵母にカルシニューリンが存在することに着目し、細胞増殖にカルシニューリン(CN)の活性が必須であるような変異体(免疫抑制薬に感受性を示す)を10種分離し、its(immunosuppressant and temperature sensitive)変異体と命名し,原因遺伝子の同定と機能解析を行った。本年度はits3変異体およびits8変異体についての解析結果を報告する。1)its3変異体の原因遺伝子はPI45P2合成酵素であるPI4(P)5kinaseをコードしており,種を越えて高度に保存されている。its3変異体ではPI(45)P2の量が著明に低下しており,its3遺伝子を発現するとPI(45)P2の量が増加した。its3変異体は制限温度,あるいはFK506処理により,アクチンパッチの異常と細胞質分裂異常を示すことを明らかにした。さらに,GFP-Its3は細胞膜と中隔に局在し,PI(45)P2と高い親和性を示すPLC-PHドメインの局在と一致した。以上の結果から,カルシニューリンとPI4(P)5 kinaseは協同的に分裂酵母の細胞質分裂,アクチン細胞骨格系の維持に関与していることが示唆された。(業績1)2)its8変異体の原因遺伝子はGPIアンカー合成酵素をコードしており,酵母から高等動物まで高度に保存されている。its8変異体は高温下でinositolの取り込みが著明に低下していたことから,its8変異体ではGPIアンカー合成が低下していることを明らかにした。さらに,its8変異体の表現型を解析した結果,its8変異体は細胞壁が脆弱であること,細胞質分裂と細胞極性が異常であることを示した。以上の結果から,カルシニューリンとGPIアンカー合成酵素は細胞増殖のみならず,細胞壁のintegrityの維持,細胞質分裂に重要な機能をシェアしていることが示唆された。(業績2)研究成果:分裂酵母にカルシニューリンが存在することに着目し、細胞増殖にカルシニューリン(CN)の活性が必須であるような変異体(免疫抑制薬に感受性を示す)を10種分離し、its(immunosuppressant and temperature sensitive)変異体と命名し,原因遺伝子の同定と機能解析を行った。(業績2)
社会行動制御回路の基盤解明による個性検出系の確立と個性創発の理解

社会行動を制御する神経回路の同定とその機能解析、さらに、その成果に基づく個性検出系の構築を試みた。catFISH法を用いて、社会識別制御を担う脳領野の同定を試みた結果、海馬と前頭前野では、既知のマウスの提示により同じニューロンが活性化されるのに対して、未知のマウスの提示により異なるニューロンが活性化されることが示された。従って、前年度のc-fos発現とプロテアソーム依存的タンパク質分解をマーカーとした解析結果に一致して、海馬と前頭前野が社会記憶と社会識別に重要な役割を果たすことが示唆された。そこで、前頭前野に着目し、前頭前野を中心にして社会行動と社会記憶を制御する神経回路の同定と、その機能的役割の解析を試みた。前頭前野に逆行性トレーサーを注入し、前頭前野に投射し、さらに、社会行動と社会記憶形成時に活性化するニューロンをc-fos発現誘導を指標にして同定した。その結果、扁桃体から前頭前野への経路は社会行動発現に伴い活性化するのに対して、前帯状皮質、視床室傍核、海馬などから前頭前野への経路は社会記憶形成に貢献することが示唆された。次に、これら回路の役割を明らかにするために、扁桃体の興奮性ニューロンに神経細胞を不活性化する光感受性タンパク質を発現させて、前頭前野への投射を不活性化した影響を解析した。その結果、扁桃体→前頭前野経路の不活性化は社会行動を減少させ、この経路は社会行動を制御することが示唆された。以上より、前頭前野を中心とした回路により社会行動が巧妙に制御される実態が示唆された。さらに、以上の結果に基づいて、c-fos発現を指標にして社会的ストレスを受けたマウスの社会行動制御回路の特性をin silico解析し、社会行動の性状の差異に基づく個性検出を試みた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。c-fos発現と既存の記憶が想起される際に活性化されるプロテアソーム依存的タンパク質分解の活性化マーカーであるリジン48結合ポリユビキチン鎖(Ub-Lys48)の生成を指標にした免疫組織染色により、社会識別時に活性化される領野を解析した。既知、新規のマウスを提示した場合共に前頭前野、前帯状皮質、扁桃体ではc-fos発現が誘導されるのに対して、海馬では既知のマウスを提示してもc-fos発現が誘導されないことが明らかとなった。興味深いことに、海馬、前頭前野、前帯状皮質では、既知のマウスを提示した場合においてのみプロテアソーム依存的タンパク質分解の活性化が示唆された。従って、プロテアソーム依存的タンパク質分解はマウスが既知であることを認識した生化学的なマーカーとなることが強く示唆され、このタンパク質分解の活性化が観察された海馬、前頭前野、前帯状皮質が社会識別制御に関わることが強く示唆された。特に、海馬では、既知のマウスを提示しても、c-fos発現誘導が観察されなかったことから、社会識別に特に重要な役割を果たすことが示唆された。以上から、この手法を社会行動に障害を示すマウスに適用することで、個性検出系開発が可能となると考察した。続いて、光遺伝学的手法を用いて社会行動発現に対する脳領域の活性変動の影響を解析した。光感受性タンパク質ArchTを前脳特異的に発現する遺伝子改変マウス(Tg)あるいはアデノ随伴ウイルス(AAV)による発現法を用いて幼若マウス提示中に海馬神経細胞を不活性化させた場合、社会行動が抑制されることが示された。さらに、AAVを用いて海馬ニューロンにGCaMPを発現させ、脳搭載型蛍光顕微鏡を用いて社会行動時の活性変動を解析する系を確立した。プロテアソーム依存的タンパク質分解はマウスが既知であることを認識した生化学的なマーカーとなることなど、研究が進展して期待通りの成果が得られつつあるため。その結果、扁桃体

→前頭前野経路の不活性化は社会行動を減少させ、この経路は社会行動を制御することが示唆された。以上より、前頭前野を中心とした回路により社会行動が巧妙に制御される実態が示唆された。さらに、以上の結果に基づいて、c-fos発現を指標にして社会的ストレスを受けたマウスの社会行動制御回路の特性をin silico解析し、社会行動の性状の差異に基づく個性検出を試みた。in silico解析から社会行動と社会記憶制御を担うことを明らかにした海馬、扁桃体、前頭前野、帯状皮質を中心にして、光遺伝学的に、ニューロン活性化あるいは不活性化の影響を解析し、社会行動及び社会記憶制御に対する各領野内ニューロンの役割を解析する。また、Arc mRNAとHomer 1a mRNAを検出するcatFISH法を用いて、社会識別を制御するニューロンを同定する。さらに、逆行性トレーサーを用いて社会記憶制御を担う回路を同定する。以上の解析を通して、社会性の観点から個性創発を担う神経回路網を明らかにすることを強化する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
地域診断手法としてのPhotovoiceの応用

本研究の目的はPhotovoiceの地区診断への応用可能性を明らかにすることである。1)アセスメントするテーマにより映像化の難易に違いがあるか、対象とする集団の特性により、必要な工夫に違いがあるか。2)Photovoiceを他のアプローチと組み合わせて用い、Photovoiceの信頼性・妥当性、手法としての可能性を明らかにすること。対象地域として島嶼部4集落を選定した。対象者は,小学生とその保護者を主とする成人とした。データ収集方法は、(1)物語のついた写真の収集、(2)撮影された写真のグループ討議である。グループ討議には研究者が外部ファシリテーターとして参加した。尚、学内倫理審査委員会に実施計画を諮り,非該当と判定された。アクションリサーチの結果,有効性については、Photovoiceの3段階の目標の達成度で評価したが、一部課題に取り組みつつある段階(第2段階)の集落もあったが、意見の共有化を図れたにすぎない段階(第1段階)の集落もあった。課題1のアセスメントするテーマについては、学童の場合、テーマにより映像化の難易に違いがあったが、成人の場合は、地域診断による保健計画に結び付けられるテーマも十分可能であった。集団により違いがあったが、どのような特性による差異なのかは解明できなかった。課題2については、Photovoiceをグループ討議に用いて、4集落で検討した。家庭学級、老人クラブ、公民館講座にて、Community Meetingを、収集したPhotovoiceを用いて行なった。研究者によるWindshield Surveyと、住民のPhotovoiceでのグループ討議の結果は近似しており、表面的妥当性が一部実証された。Photovoiceは地区診断方法論の開発・発展に貢献するものと考える。本研究の目的はPhotovoiceの地区診断への応用可能性を検討することである。学内倫理審査委員会に実施計画を諮り,非該当と判定された。1)対象者:対象地域を小学校区,集落単位で抽出し,2集落を選定した。Photovoiceのテーマは,対象者の属性にかかわらず参加できるもの,奄美大島全域で課題とされる,身近にありすぎて見過ごされている「宝さがし」、を踏まえ『地域らしいところ・こと』とした。2)データ収集(1)物語のついた写真の収集:27枚撮りのインスタントカメラを対象者に配布し,物語のついた写真を回収した。(2)撮影された写真のグループ討議小学生には1回,成人には2回グループ討議を実施した。研究者が外部ファシリテーターとして参加した。3)データ分析ボイスが付けられた写真の分類についでは,地区視診ガイドラインの分類,被写体による分類を実施した。尚,これらの分類では物語性を分析できなかったため、分類枠を再検討中である。地域診断への有効性評価の指標として,参加者が地域を見直す機会となったか、地域の様々な人の意見を共有できたか,課題に気づいたか,課題に取り組もうと考えたかを設定し,より参加の高い反応が得られた方が有効と考え、得られたデータを分析した。4)結果および今後の展開有効性評価について2集落の結果は大きく異なっていた。1集落は、一部課題に取り組みつつある段階へとPhotovoiceの取り組みが影響したと考えられるのに対し、1集落では意見の共有化を図れたと考えられるグループ討議は実施されたものの、その後の展開への反応は乏しかった。差異の要因については検討中である。今後はより多くの人々を巻き込む方法を開発したい。本研究での、本年度の研究目的は、より多くの人々を巻き込む方法を模索しつつ、Photovoiceを他の質的な地域診断手法と組み合せて用いることで、Photovoiceの信頼性・妥当性を検討し、手法としての応用可能性をアクションリサーチにより明らかにすることである。

1)昨年度収集されたPhotovoiceをCommunity Meetingで用い、多種多様な人々の参加で、様々な視点から論議することによって、結果の信頼性を検証する。2)Windshield SurveyとPhotovoiceを、どのように組み合わせれば、地域診断がどのように深化するかを検討する。Windshield Surveyの手法としての有用性の検討でもある。課題1については、一部課題に取り組みつつある段階へとPhotovoiceの取り組みが影響したと考えられる1集落、及び新たに加えた3集落の合同での取り組みで検討した。課題2については、新たに加えた3集落での検討が可能であった。データ収集方法は平成16年度と同様である。課題1については、家庭学級、老人クラブ、公民館講座にて、多様な人々が参加したいわゆるCommunity Meetingを、昨年度収集したPhotovoiceを用いて行なったところ、当事者から得られた結果の再現性がみられ、更に一部課題については認識の深化が見られた。さらに、アクションリサーチを実施する過程で、集落を超えたPhotovoiceの交流を提案し、交流を実施した。集落を超えた課題の共有化が可能であることがわかった。課題2については、3集落でのPhotovoiceを用いたWindshield Surveyを、住民のPhotovoiceでのグループ討議と比較することにより、妥当性が一部実証された。ただし、今回は地域担当の保健師の地域診断との比較はできなかった。
手技の効率化を目指した振動機能付内視鏡の開発

消化器内視鏡による治療に「振動」という新たな要素を追加して、治療の効率化・容易化を図ることを目的とした。二つの装置を開発した。第1装置は、内視鏡スコープ先端に偏心振動モーターを植え込み、スコープ自体が振動するように製作した。第2装置は、内視鏡的癌切除用のデバイスに振動モーターを植え込み、これに挿入した処置具に振動が伝達するように製作した。これらを用いて、豚切除胃を用いて仮想胃癌を想定して内視鏡的な切除を実施した。前者の使用では、振動の付加により切除効率が上昇し有意に治療時間を短縮できた。後者の使用では、胃壁の穿孔の防止に寄与した。内視鏡的手技に振動という新しい要素を加え,容易化、安全化及び手技の効率化を図ることを目的である。まず口腔内で人体に安全とされる周波数2,00011,500rpmのほぼ上限である市販偏心モータ(周波数:10,000rpm)を用いるため,回転数の制御を可能とする回転数コントローラーを作成した。またスイッチ機能は押しボタン以外にフットヌイッチも併用し実用性を高めた。一方,偏心モーターとポリウレタン系の緩衝材を用い,1)振動機能付き先Whフード及び2)振動機能付き外付けチャンネルを製作した。フードは,まず製品化されているEAM(endoscopic,aspizeation mucosectomy)フード及び2).外付けチャンネルに改良を加えることで開姶した。(1)は,スネアを外付けするタイプが最も小型に製作されるため臨床応用が最短と考えられ,同タイプにより製作した。製作した(1)を内視鏡スコープに装着して、豚の胃を用い,10mm以上の粘膜を切除すべくEMR,(epdqocopic mucosal resection)を実施した。切除されるが,振動の有無、何転数の差異による時間短縮で有意差を得るまでには至っていない。ヒト胃粘膜が豚のそれより固いことを踏まえ,効率的で穿全な回転数を追加実験で明らかにした後、ヒト胃癌切除を開始したい。豚で結果が安定した時点でpreliminaryとして論文化し,臨床応用後2種にまりEMR及びESDへの実用化後にも論文発表予定である。本研究内容は,特許を既に出願(特願2007-204642)し産学協同研究への発展に務めている。内視鏡的手技に振動という新しい要素を加え、容易化・安全化及び手技の効率化を図ることを目的である。まず口腔内で人体に安全とされる周波数2,00011,500rpmのほぼ上限である市販偏心モータ(周波数:10,000rpm)を用いるため、回転数の制御を可能とする回転数コントローラーを作成した。またスイッチ機能は押しボタン以外にフットスイッチも併用し実用性を高めた。一方、偏心モーターとポリウレタン系の緩衝材を用い、1)振動機能付き先端フード及び2)振動機能付き内視鏡スコープを製作した。フードは、製品化されているEAM(endoscopic aspiration mucosectomy)フード及び2)内視鏡スコープ本体に組み入れた。1)は、スネアを外付けするタイプが最も小型に製作されるため臨床応用が最短と考えられ、同タイプにより製作した。製作した1)を内視鏡スコープに装着して、豚の胃を用い、20mmの粘膜を切除すべくEMR(endoscopic mucosal resection)を実施した。6つの豚胃を用いて18病変を切除した。9病変に振動を加え、9病変に振動を加えずに切除したところ、前者が穿孔0例に対して、後者で2例認めた。振動を加えることで、穿孔のリスクを低下させた。成果は論文投稿中である(Endoscopy)。本研究内容は、特許を既に出願(特願2007-204642)し産学協同研究への発展に務めている。
肝癌の微小環境における炎症の機序解明とＰＤ－１シグナル制御による革新的治療の開発

肝細胞癌(HCC)は腫瘍関連マクロファージ(TAM)の集簇により悪性化していた。HCCの切除標本において、PD-L1とHLA IとTAMを検討した。PD-L1陽性HCCではTAMが多く、PD-L1低/HLA I高発現例は予後良好で、PD-L1経路の遮断が有効な治療となる可能性がある。膵癌においては、PD-L1の発現が免疫抑制かつ上皮間葉転換と関連していることが明らかになった。IFN感受性の肝癌細胞株を作成し、皮下腫瘍モデルを作成した。IL17KO、IFN-γKOマウスを交配し、ダブルKOマウスを作成したが、IL17KO形質発現が安定せず、現在再入手の上、実験を継続中である。近年、腫瘍の増殖・進展に、腫瘍内の微小環境が重要な役割を担っていることが明らかになってきた。腫瘍内の微小環境として腫瘍間質、免疫担当細胞等が重要な役割を担っており、腫瘍の増殖・進展において中心的な役割を担っていると考えられている(Nat Rev Cancer 2004)。本研究では肝細胞癌における腫瘍内微小環境が悪性化に及ぼす影響を明らかにすることを目的として生体内における腫瘍間質、免疫担当細胞のインターアクションを再現する実験系を確立し、これらの知見に基づいた革新的な治療を確立する。本研究は肝細胞癌における進展および転移における炎症の影響をTAMの働き、特にSTAT3シグナル、PD-1シグナル、、IL-17の役割を分子レベルで解明し、TAMを治療のターゲットとした革新的ながん治療を開発することを目的とする。A)肝細胞癌組織TAMの局在とSTAT3, PD-1, IL-17との関連の検討(平成25年3月)B)肝細胞癌細胞株と末梢単球の共培養もしくは培養上清液による増殖・進展の検討(平成26年3月)C)癌細胞株におけるマクロファージ活性化阻害、STAT3リン酸化阻害による抗腫瘍効果の検証(平成27年3月)D)マウス皮下腫瘍モデルにおけるSTAT3リン酸化阻害薬と抗PD-1抗体、抗IL 17抗体による腫瘍抑制効果(平成26年3月)IL-17, TAM, PD-1, PD-L1を検討する目的でマウス肝癌モデルを作成しtた。C57BL/6マウスにおけるHepa1-6の皮下腫瘍モデルを作成した。IL-17ノックアウトマウス、IFN γノックアウトマウスを交配し、ダブルノックアウトモデルを作成した。そのノックアウトマウスと正常のマウスで皮下腫瘍モデルを作成し、腫瘍の発育、転移状況を検討し、TAM, PD-1、PD-L1の発現状況を比較して、IL 17の関与を明らかにする。さらにわれわれが確立してきた腫瘍内樹状細胞療法(Kayashima H, Shiraeb K, et al. J Immunol 2010)を行い、比較することでIL-17などの働きを明らかにする。現在、これらの実験の前準備は完了した。われわれは肝細胞癌(HCC)に対する肝切除、肝移植症例の切除標本を検討することで、HCCが腫瘍関連マクロファージ(TAM)の集簇の結果悪性化していることを示した。HCCの切除標本において、programmed cell death 1 (PD L1)とhumanleukocyte antigen classI (HLA I)の発現とTAMの集簇の関連について検討した。PD-L1が高発現のHCCではTAMは有意に多かった。PD-L1低発現/HLA I高発現症例は有意に予後良好で、PD-L1, PD-1経路の遮断が有効な治療となる可能性がある。さらに、われわれの検討では膵癌において、PD-L1の高発現例ではCD8陽性細胞が有意に少なく、免疫抑制かつE cadherinの発現低下、vimentinやsnailの発現に代表される上皮間葉転換(EMT)と関連していることが明らかになった。この結果、EMTを示す高悪性度の消化器癌においてPD-L1、PD-1経路を遮断する免疫チェックポイント阻害による免疫療法が有効である可能性が示された。さらにIL-17, TAM, PD-1, PD-L1の関連を明らかにするために樹状細胞療法に感受性のHepa 6肝癌細胞株を作成し、皮下腫瘍モデルを作成した。IL17KOヘテロマウスを交配し、KOマウスを作成したが、IL17KO形質発現が安定せず、現在再入手の上、交配を行い、実験を継続中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。肝臓外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。PD-L1、PD-

1経路の臨床上の重要性は確認できたが、IL-17のノックアウトの安定性に問題性があり、時間が経過したが、現在確実性の高いモデルが完成したので、この1年で結果が得られると考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。さらに詳細な機序を明らかにする目的で、IL-17ノックアウトマウスモデルは作成ずみであり、HCCの皮下腫瘍モデルを作成し、その影響を検討する。IL-17, TAM, PD-1, PD-L1を検討する目的でマウス肝癌モデルを作成しtた。C57BL/6マウスにおけるHepa1-6の皮下腫瘍モデルを作成した。IL-17ノックアウトマウス、IFN γノックアウトマウスを交配し、ダブルノックアウトモデルを作成した。そのノックアウトマウスと正常のマウスで皮下腫瘍モデルを作成し、腫瘍の発育、転移状況を検討し、TAM, PD-1、PD-L1の発現状況を比較して、IL 17の関与を明らかにする。さらにわれわれが確立してきた腫瘍内樹状細胞療法(Kayashima H, Shirabe K, et al. J Immunol 2010)を行い、比較することでIL-17などの働きを明らかにする。以上から、PD-L1, PD-1抗体による治療が有望で効果予測が可能なバイオマーカーが明らかになる可能性がある。
シンチレーションファイバーを用いた天体硬X線偏光検出器の開発

本検出器は細長いプラスチックシンチレーターの束に長手方向から硬X線を入射させその散乱方向を調べることで偏光面を検出する。ここで最も重要なのが、散乱体であるプラスチックシンチレーターの感度をより低エネルギーまでのばすことである。このため、本年はシンチレーターの表面状態、および、反射材を実験を通じて検討し、反射材としてバルカーテープを用い、鏡面研磨を行った場合、最良の結果を得ることができた。また合わせて断面積を変化させた場合の影響を調べた。多チャンネル読み出しが必要なため、当初バイキングチップを用いることも考えたが、実際に読み出すチャンネルが2チャンネルですむことに気づき、従来の基板技術で十分に機能させられることに気づいた。現在、設計に基づき、回路と製作中である。これらの結果をふまえ、シミュレーションを用いてかに星雲の偏光検出の可能性を調べたところ、幾何学的面積が200cm^2あれば一回の気球実験によって有意に検出できることがわかった。来年度から検出器を1素子構築することを検討している。天体から非熱的な放射が行われる場合、その放射はしばしば偏光しており、その情報からは天体の状況がわかる。しかし、X線以上のエネルギー領域において、その検出が行われた例はほとんどない。本研究の目的は硬X線領域における偏光検出器を開発することにある。本研究にて開発を進めている検出器はシンチレーションファイバーの束をマルチアノード光電子増倍管で読み出すタイプの検出器である.ファイバーの長手方向からの入射光の散乱(コンプトン散乱)方向の方位角を求めることにより、入射光の偏光を知ることができる。平成十二年度における研究実績は以下のとおりである。・マルチアノード光電子増倍管を読み出し、アノードごとの特性のばらつきを評価した.・シンチレーションファイバーを購入し、光量の測定を行った。・上記では光量が少なかったため、プラスチック・シンチレーターを細長い棒状に加工し、断面積の大きさと光量との相関を測定している.当初の期待にくらべ、シンチレーションファイバーからの光量が小さかった。このため断面積を大きくする方向で光量がかせげないかと測定を重ねている。
日本占領下の北京における中国人女子教育

本研究は1937年から45年に至る日本占領下の北京において日本人が創設した女学校(主に崇貞学園・北京覚生女子中学・自由学園北京生活学校)を対象とするものである。今年度はこれまで収集した関連資料およびインタビュー調査の結果を活用し、占領と教育との関係という視点から戦時下の崇貞学園、自由学園北京生活学校および覚生女子中学校の実態を考察した。その成果は以下の3点からなる。1.自由学園北京生活学校や崇貞学園関係者らへのインタビュー調査を予定通りに行なってきた。関係者らはすでに高齢(85歳99歳)のため、おそらく筆者の調査が最後になると思われる。その意味で、彼らへのインタビュー調査は重要な意味を持つものである。2.日本による占領と教育との関係の一断面を明らかにした。「占領」に協力する親日家を養成するには、教育は不可欠にして有効な手段であった。現地住民を宣撫するため、日本人による教育活動が奨励された。「占領」は、個人の意志を巨大な国家意志の中へ包摂してしまうものであり、教育そのものの性格を変えるという抗いがたい大きな力を有していた。3.これらの学校が日中関係においてどんな意味を有していたのかを明らかにした。民間レベルの「教育」は政府主導の事業よりある意味で自主的に教育を行えるはずである。他方で、生き延びるため、なんらかの目的を達成するため、かえって国の政策にたやすく吸収されてしまったり、率先して国に同調してしまったりする傾向がある。しかし、2005年に陳経綸中学キャンパスに清水安三の銅像が建立されたように、「占領」という厳しい時代を超えて現在の日中関係に生き続けているのも、やはり民間のものだからである。そのため、国際紛争が絶えない今日、国際交流や国際協力を取り組もうとする民間人や団体の役割はもう一度見直されるべきである。ただ、その際、主観的な善意の感情だけによるのではなく、現地の人たちの視点にたち、何が必要とされているのかなどを常に考えねばならない。今年度は主に崇貞学園および覚生女子中学校の実態を中心に考察した。(1)崇貞学園関係者らへのインタビュー調査を予定通りに行なってきた。また、覚生女子中学校の卒業生には手紙による聞き取り調査を行うことができた。関係者らはすでに高齢(85歳99歳)のため、早急なインタビュー調査が必要である。文字史料はたとえ現在発見できなくても将来発見される可能性はあるが、人間の体験はそれが文字化されていない場合には永久に失われる可能性がある。従って、彼らへのインタビュー調査は重要な意味を持つものである。(2)日本占領地域(「淪陥区」)の女子教育の制度と実態の一断面を明らかにした。日本占領下の華北では、日本国内の教育方針に合わせて男女共学が反対されたことがわかった。崇貞学園も覚生女子中学校も朝鮮人の生徒を入学させていた。これら朝鮮人の生徒たちは、着物(和服)を作らない、日本人の先生に逆らう、日本語を消極的にしか勉強しないなどのような行動を取って、反日の姿勢を示していたことがわかった。(3)日本占領地域の宗教と女子教育との関係の一端を明らかにした。覚生女中は真宗大谷派が創設した学校であり、仏教的な背景がある。当該学校では徹底的な日本語教育を施しており、日本の華北における言語政策の遂行方針に忠実に従っていた。また、中国人生徒に、日本に対する親近感を持たせ、「日本精神」を認識させるため、日本への修学旅行を実施していた。この意味では、東本願寺伝道事業の一つである覚生女子中学校の教育実践は、日本占領地における文化工作の一環を担った側面があることは否めない。

しかし、2005年に陳経綸中学キャンパスに清水安三の銅像が建立されたように、「占領」という厳しい時代を超えて現在の日中関係に生き続けているのも、やはり民間のものだからである。そのため、国際紛争が絶えない今日、国際交流や国際協力を取り組もうとする民間人や団体の役割はもう一度見直されるべきである。ただ、その際、主観的な善意の感情だけによるのではなく、現地の人たちの視点にたち、何が必要とされているのかなどを常に考えねばならない。今年度は予定通りに資料収集および崇貞学園や覚生女子中学校の関係者らへのインタビュー調査を行なってきた。今後は引き続き崇貞学園・覚生女子中学校・自由学園北京生活学校の関係者らへのインタビュー調査を行う予定である。インタビュー調査の結果と収集した関連資料とを組み合わせ、崇貞学園・北京覚生女子中学校・自由学園北京生活学校の三つの女学校の設立・運営と臨時政府や日本の各種機関との関係、各学校の創設者や教員の行動と発言、教育指針と教育内容などを比較検討し、それぞれの学校の特徴と占領下の教育の限界を整理し、博士論文の提出に向けて準備する。
骨粗鬆症・関節リウマチと歯周病の双方向連携による新たな医科歯科保健医療体系の確立

近年、骨粗鬆症や関節リウマチなどの整形外科疾患と口腔状態との関連が示唆されている。しかし、整形外科と歯科との連携が確立されているとはいえない。本研究は、歯科で撮影するパノラマX線画像の解析により、骨粗鬆症ハイリスク者のスクリーニングを行い、必要に応じて整形外科の受診を促すことで、骨粗鬆症の早期発見・進行抑制を目指す。また、関節リウマチ患者の病態と口腔状態との関連を分析し、関節リウマチ患者の口腔管理の必要性を明らかにする。定期歯科受診の無い関節リウマチ患者に対して歯科受診を促し、口腔および関節リウマチ症状を改善するための整形外科と歯科との双方向の連携体系の確立を目指す。研究3年目の実績として、骨粗鬆症と口腔状態の関連について調べる研究として、パノラマX線デジタル画像上の皮質骨の厚みと形態をもとに骨粗鬆症が疑われる者のスクリーニング判定を行うソフトウエアを使用し、40歳以上の約6,000名のパノラマX線デジタル画像の解析結果の分析を行った。年齢、体格指数、喫煙習慣を調整した重回帰分析において、下顎皮質骨幅は、50代女性および60代男性の骨密度と有意な正の関連を示し、下顎皮質骨幅と骨密度との間に相関があることが示唆され、国際学会においてその結果を報告した。歯周病と関節リウマチとの関連については、関節リウマチ受療患者において客観的な関節リウマチ重症度が高い患者では、自身が口腔清掃困難を感じていない場合でも、口腔清掃状態や歯周状態が悪い結果が得られ、英文学術雑誌にその結果が掲載された。この結果は、関節リウマチ患者では歯周状態の悪化に注意する必要があることを示唆している。また、その他の研究として、口腔健康状態を維持する重要な要素である歯の残存に歯科受診が重要な役割をはたしていることや、歯の喪失に関連するリスク因子について、英文学術雑誌に掲載された。平成30年度は、パノラマX線デジタル画像の大規模データ解析結果をもとに下顎皮質骨幅と骨密度との関連について分析した結果を国際学会において報告したため、その内容の論文を学術雑誌に投稿する予定である。関節リウマチ患者におけるリウマチ重症度と歯周状態の関連について、客観的なリウマチ指標が重度な患者は、口腔清掃困難を感じていない場合でも、口腔清掃状態や歯周状態が悪いことを示す論文が学術雑誌に掲載された。関節リウマチと歯周病の関連についての今後の方針としては、関節リウマチ患者の服用薬の種類と歯周病との関連や、現在歯数と関節リウマチ症状との関連について分析することで、両者の関連について多角的な検討を行う。さらに、本研究課題に付随して行った研究として、口腔の健康維持との関連が深い歯の喪失に関する研究、また口腔の健康維持に歯科受診が重要であることについての研究の成果を学術雑誌に報告しており、今後も研究を継続して行っていく予定である。それぞれの研究内容について進捗に差がみられ、当初の計画からは研究の進行はやや遅れているが、平成31年度には最終的な研究結果を纏める予定である。パノラマX線写真画像による骨粗鬆症スクリーニングについては、下顎皮質骨幅と骨密度との関連について検討を行ったが、一般健康診断結果から得られる様々な全身の健康指標が両者の関連に及ぼす影響について検討する。デジタル画像を読み込んだデータの解析結果を見直すことで、ソフトウエアのスクリーニング精度を検討し、データ解析結果の信頼性の向上を目指す。また、データ解析を行った年度とは異なる年度についてデータ分析を行い、同様の結果が得られるのかなど結果の再現性の確認を行う予定である。関節リウマチ患者を対象とした研究では、服用している薬剤の種類を詳細に調査し、服用薬剤が関節リウマチと歯周病との関連にどのように影響しているのかについて検討を行う。関節リウマチ患者の血清中のリウマチ因子や抗体価についての分析を行い、関節リウマチと歯周病との関連を分析するうえでそれらの因子の役割や影響について検討する予定である。口腔細菌は歯周病の重要な病原因子であるが、関節リウマチに対して歯周病細菌が影響していることが報告されていることから、可能であれば関節リウマチ患者の口腔細菌の状況について調査し検討したいと考えている。近年、骨粗鬆症や関節リウマチなど整形外科疾患と口腔状態との関連が示されている。しかし、整形外科と歯科との連携は広く確立されてはいない。本研究は、歯科で撮影するパノラマX線写真の評価により骨粗鬆症ハイリスク者に整形外科の受診を促すことで、骨粗鬆症の早期発見・進行抑制を目指すことを目的とする。また、整形外科受診関節リウマチ患者の病態と、口腔状態との関連性に加えて関節リウマチ患者の口腔管理の必要性を明らかにする。さらに、定期歯科受診の無い関節リウマチ患者の口腔状態に応じた口腔ケア介入方法を検討し、口腔状態および関節リウマチ症状の改善を促すことができるような整形外科と歯科との連携の可能性を示し、双方向の連携体系の確立を目指すことが目的である。研究初年度の実績としては、高齢者を対象とした疫学データをもとに、残存歯数と骨密度との関連についての分析を行ったところ、多くの歯を持つ高齢者は、歯を多く喪失している者に比べて骨粗鬆症の指標となる骨密度が低下している者が有意に少なく、口腔の健康状態が骨粗鬆症に関連している可能性を示す結果が得られた。歯周病と関節リウマチとの関連については、整形外科で関節リウマチ治療中患者に対して口腔診査を行ったデータを用いて関節リウマチ症状と口腔健康状態の関連について検討したところ、関節リウマチ患者は症状が重度の者ほど歯周状態が悪い結果が得られた。

当初は、1年目から健診機関でパノラマX線写真撮影を伴う歯科健診を受診する成人女性のX線所見より、パノラマX線写真による骨粗鬆症疑い者を検出するスクリーニング検査を実施し、骨粗鬆症ハイリスク者に対して整形外科の受診を促すための指標を確立するための調査を行う予定であったが、骨粗鬆症スクリーニング判定機器の準備や健診機関との調整に時間を要したために、2年目より調査を開始することになった。平成28年度は、高齢者を対象として骨密度の測定および口腔健康診査を行った疫学調査データをもとに、高齢者における歯数と骨密度との関連について検討を行った。また、関節リウマチ患者においてリウマチの症状が重い者ほど歯周状態が悪いことが示された。しかし、初年度に行う予定であった、パノラマX線写真画像をもとにした骨粗鬆症スクリーニング検査の実施が、スクリーニング機器の準備および外部の健診機関との調査方法や調査日程の調整の打ち合わせに時間を要したために、実際の調査、分析の開始が研究2年目からとなった。また、関節リウマチ患者の調査についても、データの蓄積や血液データの解析等を行う研究を進めていく必要があり、やや当初の計画よりも研究の進行が遅れている。近年、骨粗鬆症や関節リウマチなどの整形外科疾患と口腔状態との関連が示唆されている。しかし、整形外科と歯科との連携が確立されているとはいえない。本研究は、歯科で撮影するパノラマX線画像の解析により、骨粗鬆症ハイリスク者のスクリーニングを行い、必要に応じて整形外科の受診を促すことで、骨粗鬆症の早期発見・進行抑制を目指す。また、関節リウマチ患者の病態と口腔状態との関連を分析し、関節リウマチ患者の口腔管理の必要性を明らかにする。定期歯科受診の無い関節リウマチ患者に対して歯科受診を促し、口腔および関節リウマチ症状を改善するための整形外科と歯科との双方向の連携体系の確立を目指す。研究2年目の実績として、高齢者の疫学データをもとに、残存歯数と骨密度との関連についての分析を行い、歯を多く持つ高齢者では骨密度低下のリスクが低いことについて、英文学術雑誌に投稿し掲載された。この結果は、口腔状態の骨粗鬆症への影響を示唆するものである。また、パノラマX線デジタル画像上の皮質骨の厚みと形態をもとに、骨粗鬆症が疑われる者のスクリーニング判定を行うソフトウエアを使用し、健診機関における健康診断で撮影されたパノラマX線画像の解析作業に着手した。40歳以上の5千人を超えるパノラマX線画像の読み込みを終えて、健康診断の際に測定された骨密度指標との関連の分析をすすめている。歯周病と関節リウマチとの関連については、整形外科診療所において関節リウマチ治療を受けている患者に対して行った口腔診査の結果をもとに、関節リウマチ症状と口腔状態との関連について検討を行った。客観的な関節リウマチ重症度が高い患者では、自身が口腔清掃困難を感じていない場合でも、口腔清掃状態や歯周状態が悪い結果が得られ、英文学術雑誌への掲載が予定されている。このことから、関節リウマチ患者は歯周状態の悪化に注意する必要があることが示唆された。平成29年度は、高齢者における歯数と骨密度との関連について、学術雑誌に投稿し掲載されている。
五員環上への炭素鎖導入反応を基盤とするプロスタグランジン及びアルカロイドの合成

平成16,17年度において,入手容易な4-cyclopentene-1,3-diolmonoacetate(以下,五員環モノアセテート)から出発して,動脈硬化に関連する新規プロスタグランジンを含むphospholipidと核内レセプタ-アゴニスト活性をもつΔ^<12>-プロスタグランジンJ_2(Δ^<12>-PGJ_2)の合成に成功した。平成18年度はこれらの知見を活かして以下の研究を行なった。(1)植物のリノレン酸代謝産物のうち,チュベロン酸,Δ^2-OPC-8:0,OPC-6:0を合成した。特に,チュベロン酸の合成では,側鎖末端にある水酸基の保護と脱保護のタイミングに加え,シス配置の2つの側鎖を異性化せずに脱保護する試薬の探索が重要であった。我々は保護基としてTHPを用いた。既存の酸ではこれを脱保護できなかったが,MgBr_2を用いて目的を達した。(2)五員環モノアセテートの知見を六員環化合物に適用し,アルケニル基を選択的に導入する条件を見いだした。そしてこの反応生成物を使ってCannabidiolとその誘導体を合成した。(4)五員環上に1つの側鎖を有するエノンを合成し,インドールアルカロイドとイソキノリンアルカロイドの合成を行なった。私達の研究室では光学活性体として簡単に入手できる4-シクロペンテン-1,3-ジオール・モノアセテート(1)(以下モノアセテート(1)と略す)にsp^2,sp^3系炭素原子団を導入する反応を開発し,さらにこの生成物に2つ目の炭素鎖(sp^3系)を導入する反応も開発してきた。見方を変えると,モノアセテート中にあったC-O不斉中心をC-C不斉中心に変換できることになる。それ故,この反応を生理活性化合物の合成に活用すれば,従来と異なり,かつ高効率的な方法が開発できると考えた。この基盤Cでは,DNA翻訳に関与する核内受容体(タンパク質の一種)に対してアゴニスト活性を示すΔ^<12>-PGJ_2およびその関連化合物の合成を計画した。さらに,ジ置換シクロペンテンを酸化開裂し,窒素原子を介して再環化して3,4-ジアルキル置換ピペリジン骨格をもつアルカロイドの合成も行なった。Δ^<12>-PGJ_2の合成では,初めにパラジウムを触媒とするモノアセテート(1)とマロン酸エステルとの反応を確実に行わせるため,種々の塩基を検討し,t-BuOKとLDAを見いだした。脱炭酸の後,DIBAL還元してアルデヒドを調製し,これに残りの側鎖をWittig反応によって導入した。こうして合成した生成物を酸化するとキー中間体として捉えているシクロペンテノンに変換できた。このエノンとアルデヒドをアルドール反応し,水酸基をメシレート経由で脱水すると全骨格をもつ化合物が生成した。最後に酸化段階を調製すると目的化合物が合成できた。同様にして,15-deoxy-Δ^<12,14>-PGJ_2およびアセチレンアナログを合成した。ジ置換シクロペンテンから3,4-ジアルキル置換ピペリジンへの変換反応では,高効率的かつ立体選択的に進行する合成ルートを確立し,この方法をパロキセチンの合成に応用した。この他,モノアセテート(1)に炭素原子団を導入する反応をいくつか開発した。私達の研究室では,光学活性体として簡単に入手できる化合物シクロペンテンモノアセテートにアリール基やアルキル基を導入する反応を開発してきた。この反応生成物は従来法では合成困難な化合物である。昨年我々はこれらの反応生成物からΔ^<12>-PGJ_2およびピペリジンアルカロイドへの変換について研究した。これらの成果をふまえて,本年度は以下の研究を行った。(1)Δ^<12>PGJ_2の生化学研究に必要なアナログ合成では,前年度で確立した合成法を使い,5-dehydro体,5-dehydro-15-deoxy体の合成を行なった。