hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多層弾塑性構造物に対する地震時極限外乱法とその建築耐震設計への応用

断層近傍で観測される長周期パルス性地震動と長周期長時間地震動を対象として、多層・多自由度弾塑性建築構造物の地震時極限外乱法を展開する。これら2種類の長周期地震動では、部材の損傷や塑性変形によって変化した建物の固有周期と地震動の長周期成分が一致する「極限的な」場合に、建物の損傷や変形が大きく進行することが知られている。本研究では、このような「極限的な」場合(最悪なケース)に注目して、多層弾塑性構造物や多自由度モデルの地震応答を効率的に評価する方法を展開する。さらに、極限的な地震動入力およびそれに対する弾塑性構造物の地震時応答を耐震設計に応用する方法を展開する。近年、断層近傍で観測される長周期パルス性地震動と長周期長時間地震動に対する建築構造物の地震被害が懸念されており、これら2種類の長周期地震動に対して効率的かつ高精度に地震応答を評価する方法が求められている。これらの長周期地震動では、部材の損傷や塑性変形によって変化した建物の固有周期と地震動の長周期成分が一致する「極限的」なケースにおいて、建物の変形が大きく増幅する現象が知られている。本研究課題では、断層近傍地震動(長周期パルス性地震動)や長周期長時間地震動を対象として、このような最悪ケースにおける多層弾塑性構造物や多自由度モデルの地震応答を効率的に評価する方法を展開する。さらに、極限的な地震動入力およびそれに対する弾塑性構造物の地震応答を耐震設計に応用する方法を展開する。平成30年度の研究では、断層近傍地震動における指向性パルスをモデル化したトリプルインパルスに対する粘性減衰を有する弾塑性1自由度系の極限応答の近似閉形解を導出した。さらに、主にトリプルインパルスを対象として、エネルギー平衡則を用いて導出した1自由度系の弾塑性極限応答の理論解を用いて、多層弾塑性構造物の極限応答を近似的に評価する方法を展開した。また、多層不整形立体構造物を対象として、地震入力エネルギーを最大にする極限的ダブルインパルスの最悪な地震動入力方向の評価方法を導出した。上記に加えて、長時間地震動に対する弾塑性2自由度系の極限応答の近似閉形解の導出、剛性偏心を有する弾塑性1層モデルの極限的タイミングの検証、木造住宅を対象とした断層近傍地震動および長時間地震動に対する弾塑性極限応答の閉形表現の導出を行っている。本年度に計画していた研究内容は、1自由度系への縮約方法を用いた多自由度弾塑性モデルの地震時極限応答評価法および多層・多自由度モデルの極限的地震動(最悪地震動)の評価方法の展開である。縮約方法を用いた地震時極限応答評価法に関しては、1自由度系の極限応答の閉形解を用いて、非減衰の弾塑性多層建築構造物の極限応答の近似評価が可能であることを明らかにしている。また、ダブル・トリプル・マルチインパルスに対する弾塑性1自由度系の閉形解を用いて、多自由度系の弾塑性応答を簡易的に評価するための縮約法を開発しており、現在その精度および適用範囲を検証するための数値解析を行っている。多層・多自由度モデルの極限的地震動評価法に関しては、多層不整形立体構造物を対象としてダブルインパルスにおける第2インパルスの極限的なタイミングを地震動入力方向と関連付けて評価する方法を展開した。また、1層剛性偏心モデルの極限的ダブルインパルスを明らかにして、剛性の低い構面の最大変形を近似的に評価する方法を導出した。トリプルインパルスにおいても、その時間間隔および入力レベルと層間変形や入力エネルギーとの関係を数値解析により解明しており、詳細を検証するための数値解析を引き続き行っている。以上の通り、詳細な精度検証のための追加の数値解析を行う必要はあるが、研究の進捗状況は概ね予定通りである。これらの成果の一部は日本建築学会近畿支部研究発表会および日本建築学会大会学術講演会に投稿しており、発表を予定している。また、追加の数値解析の結果を含めて、本研究成果を査読付き論文に投稿する予定である。2019年度の研究では、断層近傍地震動と長周期長時間地震動を対象としたときの最悪なケースを考慮した建築構造物の耐震設計フローを作成することを目的とする。初めに、縮約方法の精度と適用範囲の検証およびトリプルインパルスの極限性の解明のための追加の数値解析を行う。さらに、汎用構造解析ソフトウェアを用いてより複雑なモデルに対して、1自由度系への縮約方法やそれを用いた提案手法の精度、妥当性および適用範囲の検証を行う。続いて、上記の1自由度系への縮約が困難な高層建築物や不整形立体構造物を対象として、地震時の入力エネルギーの観点から明らかにした極限的ダブルインパルスに対する応答を簡易的に評価する方法を展開する。また、多層弾塑性建築構造物を対象としたトリプルインパルスの極限性について、上記の追加数値解析よりその特徴を明らかにする。長周期長時間地震動をモデル化したマルチインパルスに関しても、多層弾塑性モデルを対象として、極限性および極限応答の評価法を展開する。さまざまな地震動モデルや建築構造モデルに対する地震応答解析からダブル・トリプル・マルチインパルスに対する弾塑性極限応答評価法の精度および妥当性を検証する。また、これまでに観測された断層近傍地震動や長周期長時間地震動のデータをとりまとめ、本理論が効率的に極限的なケースにおける建物の地震応答を評価可能であるか検証する。

最後に、上記の二つの成果をとりまとめ、最悪なケースを考慮した上で建築物の許容応答量(対象とする建築物が必要とする耐震性能)と地震動レベル、建物パラメターの関係を明確にした、長周期パルス性地震動及び長周期長時間地震動を対象とした建築構造物の設計フローを提案する。断層近傍で観測される長周期パルス性地震動と長周期長時間地震動を対象として、多層・多自由度弾塑性建築構造物の地震時極限外乱法を展開する。これら2種類の長周期地震動では、部材の損傷や塑性変形によって変化した建物の固有周期と地震動の長周期成分が一致する「極限的な」場合に、建物の損傷や変形が大きく進行することが知られている。本研究では、このような「極限的な」場合(最悪なケース)に注目して、多層弾塑性構造物や多自由度モデルの地震応答を効率的に評価する方法を展開する。さらに、極限的な地震動入力およびそれに対する弾塑性構造物の地震時応答を耐震設計に応用する方法を展開する。近年、断層近傍で観測される長周期パルス性地震動と長周期長時間地震動に対する建築構造物の地震被害が懸念されており、これら2種類の長周期地震動に対して効率的かつ高精度に地震応答を評価する方法が求められている。これらの長周期地震動では、部材の損傷や塑性変形によって変化した建物の固有周期と地震動の長周期成分が一致する「極限的」なケースにおいて、建物の変形が大きく増幅する現象が知られている。本研究課題では、断層近傍地震動(長周期パルス性地震動)や長周期長時間地震動を対象として、このような最悪ケースにおける多層弾塑性構造物や多自由度モデルの地震応答を効率的に評価する方法を展開する。さらに、極限的な地震動入力およびそれに対する弾塑性構造物の地震応答を耐震設計に応用する方法を展開する。平成30年度の研究では、断層近傍地震動における指向性パルスをモデル化したトリプルインパルスに対する粘性減衰を有する弾塑性1自由度系の極限応答の近似閉形解を導出した。さらに、主にトリプルインパルスを対象として、エネルギー平衡則を用いて導出した1自由度系の弾塑性極限応答の理論解を用いて、多層弾塑性構造物の極限応答を近似的に評価する方法を展開した。また、多層不整形立体構造物を対象として、地震入力エネルギーを最大にする極限的ダブルインパルスの最悪な地震動入力方向の評価方法を導出した。上記に加えて、長時間地震動に対する弾塑性2自由度系の極限応答の近似閉形解の導出、剛性偏心を有する弾塑性1層モデルの極限的タイミングの検証、木造住宅を対象とした断層近傍地震動および長時間地震動に対する弾塑性極限応答の閉形表現の導出を行っている。本年度に計画していた研究内容は、1自由度系への縮約方法を用いた多自由度弾塑性モデルの地震時極限応答評価法および多層・多自由度モデルの極限的地震動(最悪地震動)の評価方法の展開である。縮約方法を用いた地震時極限応答評価法に関しては、1自由度系の極限応答の閉形解を用いて、非減衰の弾塑性多層建築構造物の極限応答の近似評価が可能であることを明らかにしている。また、ダブル・トリプル・マルチインパルスに対する弾塑性1自由度系の閉形解を用いて、多自由度系の弾塑性応答を簡易的に評価するための縮約法を開発しており、現在その精度および適用範囲を検証するための数値解析を行っている。多層・多自由度モデルの極限的地震動評価法に関しては、多層不整形立体構造物を対象としてダブルインパルスにおける第2インパルスの極限的なタイミングを地震動入力方向と関連付けて評価する方法を展開した。
ミクロ場における高感度分光計測

現代化学の基礎は分子にあり、分子レベルのミクロな場における計測が構造・反応・物性・機能の各化学分野における発展の基礎となる。ミクロの極限状態での計測手法の飛躍的革新を図るため、分光学的な手法を柱に据え、衆知を集めて討論し、この分野の発展に努めることを研究目的とした。具体的にはミクロ場における高感度分光計測手法の発展を、(1)気相におけるミクロ計測(分担者:小川、今坂、河口、谷本)、(2)液相におけるミクロ計測(分担者:石橋、澤田、寺前、藤原、山田)、(3)表面におけるミクロ計測(分担者:合志、二瓶、肥後、横山)、(4)ミクロ計測手法のシステム化(分担者:原口、前田、南)の4つの観点から捉え研究討議を進めた。この目的を達成するため、研究会を2回開催し、また研究成果報告書を発行した。1.第1回研究会平成2年8月10,11日福岡市東区福岡リ-セントホテルにて総合研究開代者・分担者(計16名)の他、この分野の研究者多数の参加を得た。この分野における研究状況と発展の方向について24件の講演と熱心な討論が行われた。2.第2回研究会平成3年1月22日東京都文京区学士会館分館にて総合研究の成果報告会をかねて開催し、総合研究代表者・分担者の他、各大学・産業界より多くの聴衆があった。ミクロ場における高感度分光計測について4つの特別講演があり、活発な討論が行われた。3.研究成果報告書150ペ-ジ研究討論の結果と総合研究の成果をまとめて編集した。
ゾンビ映画研究ーー植民地主義とポストヒューマニズムの観点からーー

本年度は最初に「ポストヒューマン」あるいは「ポストヒューマニズム」という観点からのゾンビを研究し、これを口頭発表「ポストヒューマン的身体としてのゾンビ」(2018年、7月表象文化論学会)にまとめたものを、さらに深化させ、論文執筆を行った。そこで重要な先行研究として、サラ・ラウロとカレン・エンブリ(2013)による「ゾンビ・マニフェスト」とロージ・ブライドッティの『ポストヒューマン:新しい人文学に向けて』に注目した。1990年代のポストヒューマニズムの言説においては心身二元論的な発想に囚われることが多かったが、現在では、そのような議論は、フェミニズム、新唯物論などに展開され、さらには、人新世の議論にも波及している。一方、ラウロらの研究では、ゾンビの身体性の変遷に関する歴史と、現代におけるポストヒューマニズムとを引きつけて論じている。これらの論文を踏まえて、次の研究ではさらにゾンビ映画の歴史を遡った。まず、最初に映画にゾンビが登場したとされる1931年の『ホワイトゾンビ』およびその原作である紀行文『魔法の島』(ウィリアム・シーブルック)と、それ以前に流行し、アフリカやカリブ諸島を舞台にした「エクスプロイテーション」映画などの娯楽作品との関係を考察した。この研究成果は、論文「『ホワイトゾンビ』におけるゾンビの位置付けー植民地主義と古典ホラーの文脈からー」(『コンタクト・ゾーン』、2019年第11号に掲載予定)で論じた。また、これらの研究に関わる書籍であるブライドッティの『ポストヒューマン』の翻訳作業では「はじめに」「第1、3章」を主に担当し、またマキシム・クロンブ『ゾンビの小哲学』では全体の翻訳と、訳者解説を担当した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、主に1968年以降と、2002年以降のゾンビにおける身体表現の差異についての分析を集中的に取り扱った。中でも、7月2日に行われた表象文化論学会では、パネル「エンボディード・ポストヒューマン」を組織し、うちの一人として発表を行なった。ここでは、ポストヒューマニズムの言説が、現在どのような変遷を遂げているか、主に身体と精神、もしくは物質と情報の二元論についての思想の移り変わりに着目した。主に、ハラウェイ、ヘイルズ、ブレイドッティが挙げられる。さらに、サラ・ラウロ&カレン・エンブリによる『ゾンビ・マニフェスト』では、このポストヒューマニズムの言説における妥当なモデルとして、ゾンビを挙げている。このような側面から、そのゾンビの変遷を概観すれば、1970年代にゾンビ表象が隆盛した背景には、同時代に発展した、医療技術の発展が推測される。一方で、2013年の『ワールドウォーZ』などの作品におけるゾンビの身体表象はこれまでのそれとは全く異なっている。ここではその身体を、昆虫やウイルスの集団的行動のそれと比することができるのではないか、と仮説を立てた。この研究成果より導かれた新たな論点は、雑誌「ユリイカ」への寄稿論文「呪いは電波にのって:スティーヴン・キングのゾンビと「見えないもの」」にて論じた。ここでは『ワールドウォーZ』と同じように、スティーブン・キングによる『セル』およびその映画化作品でのゾンビもまた、新たな身体表現を獲得しているとし、その理由を、電波やウイルスといった、肉眼では見えないが、身体に影響を与える恐れのあるもの、への恐怖の新たな表現としてのゾンビがあることを論じた。またアウトリーチ活動としては、シンポジウム「『新世紀ゾンビ論』と『ゾンビ学』を読むー藤田直哉氏、岡本健氏との対話」では、国内で初めてゾンビを学術的研究の対象として詳述した二冊についての書評会を行った。口頭発表「ポストヒューマン的身体としてのゾンビ」では、まず1990年代以降の主に現代思想分野に現れたポストヒューマニズム議論の変遷を明らかにし、その上で現在、ラウロら(2013)による議論において、いかなる身体がポストヒューマニズムの言説において俎上に載せられているかを論じた。しかし、そこで一括りにされている議論されているゾンビの身体とは、1970年代を前後して登場したものと、2013年の映画「ワールドウォーZ」のそれとは全く異なる身体観によって構想されている。すなわち、70年代以降に登場したゾンビとは、主に医療技術の発展に伴い生政治的な権力によって把握されるようになった身体と地続きであり、一方で2013年に描かれたものはもはや一個の身体を持たないものの群れとして描かれている。このような全く新たな描写の要因には、メディア論においてサッカー(2005)などが論じたように、人間の身体や生を現代のメディアがいかに捕縛しているか、が深く関わっている。次に、寄稿論文「呪いは電波にのって:スティーヴン・キングのゾンビと「見えないもの」」でも、作品『セル』に描かれているゾンビの身体は、放射線や電波といった目には見えないメディアに対する驚異の影響が見られることを明らかにした。昨年度提出した研究課題では、主に80年代から21世紀にかけての特殊メイクの技法の変遷をめぐってゾンビの身体表象の変容を探ることを意図していたが、このように本年度は、21世紀に入ってのちの撮影技術の発展に伴って可能になった、より人間の身体からかけ離れた表現が可能になったことにより、いかに新しい脅威を反映してすることが可能になったか、またはそのようなメディアの技術そのものの存在が、新しい恐怖を生み出すに至ったかという側面からの研究課題を行った。本年度は最初に「ポストヒューマン」あるいは「ポストヒューマニズム」という観点からのゾンビを研究し、これを口頭発表

「ポストヒューマン的身体としてのゾンビ」(2018年、7月表象文化論学会)にまとめたものを、さらに深化させ、論文執筆を行った。そこで重要な先行研究として、サラ・ラウロとカレン・エンブリ(2013)による「ゾンビ・マニフェスト」とロージ・ブライドッティの『ポストヒューマン:新しい人文学に向けて』に注目した。1990年代のポストヒューマニズムの言説においては心身二元論的な発想に囚われることが多かったが、現在では、そのような議論は、フェミニズム、新唯物論などに展開され、さらには、人新世の議論にも波及している。一方、ラウロらの研究では、ゾンビの身体性の変遷に関する歴史と、現代におけるポストヒューマニズムとを引きつけて論じている。これらの論文を踏まえて、次の研究ではさらにゾンビ映画の歴史を遡った。まず、最初に映画にゾンビが登場したとされる1931年の『ホワイトゾンビ』およびその原作である紀行文『魔法の島』(ウィリアム・シーブルック)と、それ以前に流行し、アフリカやカリブ諸島を舞台にした「エクスプロイテーション」映画などの娯楽作品との関係を考察した。この研究成果は、論文「『ホワイトゾンビ』におけるゾンビの位置付けー植民地主義と古典ホラーの文脈からー」(『コンタクト・ゾーン』、2019年第11号に掲載予定)で論じた。また、これらの研究に関わる書籍であるブライドッティの『ポストヒューマン』の翻訳作業では「はじめに」「第1、3章」を主に担当し、またマキシム・クロンブ『ゾンビの小哲学』では全体の翻訳と、訳者解説を担当した。本研究の今後の予定は、主に昨今のゾンビをめぐるホラー映画やSF映画において、いかなる技術やメディアの存在が新たなる恐怖を生み出しているか、またそれはどのように人間の身体イメージへと投影されているかを明らかにし、これらの作品における恐怖の根底に流れるものを突き止めることである。またここで、人間の身体イメージへと接続される技術や新たなメディアについての言説によって、ポストヒューマニズムや生政治の理論を再考し、再構築するための有効な論点を獲得することができると考える。ゾンビのみならず、様々なモンスターに視野を広めつつもその中で人間の身体観の変容に直接的な影響を受けているものを具体的対象とし、それを論じる上で、ポストヒューマニズムの言説と表象をその理論的な支柱に置くためにも、メディアの発展やそれに伴うイメージ学での最新の言説を中心に分析を行い、それらの相互影響にはいかなるものがあるのかを明らかにしていく。その際にメディアと名指されるものは、情報を媒介するという意味で広いものである。それはテレビやインターネットのみならず、肉眼では見えないものを可視化させる視聴覚映像やその技術を指す。さらにはそういった情報を提供し流通させるものとしてのメディアとは、前時代的な生政治の理論が指していた個人を監視し、管理する政府や権力だけではない。すでに現代では、その中心的な統治方法のみならず、匿名的で多数のものが、同じように多数のものを監視する体制を創出している。このような多数のもの、「身体なき器官の群れ」(ラウロ,2013)と呼ばれる現代の社会的身体を含めた人間の身体をめぐるイメージが問題となる。
機能性RNA統合理解に基づく治療抵抗性小細胞肺癌に関わる分子経路の探索

小細胞肺癌は、初期治療には良好な治療反応を示すが、その多くの症例で、再発や遠隔転移を認め、生命予後は極めて不良である。治療抵抗性や再発・遠隔転移を起こす分子メカニズムを明らかにする事が、本疾患の治療法の開発に繋がると考える。本研究では、治療後に遠隔転移をきたし亡くなった小細胞肺癌患者・剖検検体(3症例)から、次世代シークエンサーを用いて、機能性RNA発現プロファイルを作製した。また、治療抵抗に至った患者血液検体から採取したエクソソーム由来のマイクロRNA発現プロファイルを作製している。これらプロファイルの比較から、マイクロRNAを起点として、小細胞肺癌における新規癌促進分子経路の探索を行う。
日本サルの階級依存的社会的脳機能の解明

我々ヒトは、自分を取り巻く環境を適宜認知し、その中で自己の欲求実現を最大化できるような行動を無意識のうちに選択している。その場合、環境内部での自己を含む社会構造の影響を非常に強くうけるため、我々ヒトは極めて社会的な生物だと言われる。このような内的な要求と外的な社会制約を整合的に処理するための作業空間として、脳内部に仮想的空間が構築されていることが示唆されている。すなわち、現実と直結した脳内部の仮想空間を介して、我々は環境を認知・操作し、行動を最適化し、社会的に正しい行動を行っていると考えられている。しかしながら、従来の報酬獲得行動に関する研究は、社会的文脈の操作を伴わなかった。社会的行動中には、自分より上位の他者の影響により報酬獲得行動を適宜抑制しなければならない場面があるが、その抑制の仕組みは不明である。我々は、その社会的行動抑制の仕組みを理解するため、日本ザルに3つの社会的行動課題を課し、神経細胞活動を記録した。実験では、3種類の課題を用いた。1)サルが一人だけで座り、競合する他者がいない状態。2)ヒトがサルの隣に座り、エサを巡って争う状態。3)ヒトはサルの隣に座るが、競合しない状態。そのような社会環境を用いて、エサに対する到達行動中の広範囲のサル大脳皮質から慢性的に神経活動を記録し、記録領野間の因果関係を抽出する手法を用いて解析した。すると、運動の準備期間に、因果関係で記述した皮質内ネットワーク構造が変化する事が分かった。これは、他者が存在する事で発生する脳内構造の変化であると言える。我々は、その社会的行動抑制の仕組みを理解するため、日本ザルに二つの行動課題を課し、神経細胞活動を記録した。課題1では、ヒトがサルの隣に座り、エサを巡って争う、課題2では、サルにエサを手渡すが、エサをとる瞬間に、「手を広げて手渡す」、「手を開かずエサを渡さない」、「エサを落とす」の3種類の行動を行う。そのような課題を用いて、前頭前野、頭頂葉と尾状核から神経細胞活動を記録した。これらの領域の全てが報酬獲得行動に従って反応を見せたが、その他の領域と比べて尾状核の神経細胞活動は、社会的リスクの高さに応じて、高い活動をみせた。この活動様式は、尾状核が社会的認知機能における、社会的圧力認知機能に関与している事を示唆した。
遺伝的価値のある犬の凍結生殖子バンク設立を目的とした犬胚の凍結保存法の確立

犬凍結胚作成技術はまだ確立されていない。そのため、今回は犬の凍結胚作成技術の確立を主な目的として研究を行った。犬の凍結胚作成方法として、ガラス化法であるCryotop法を用いて行った結果、ガラス化-加温胚を5頭のレシピエント犬に外科的子宮内移植した結果、2頭で妊娠がみられた(受胎率40%)。産子数はどちらも雄1頭で、外観的な異常はみられず、問題なく成長した。以前の研究において、犬胚をグリセリンまたはDMSOを凍結保護物質として緩慢凍結法で作成した犬胚の移植の結果では、全てのもので妊娠が得られなかったため、犬胚の凍結保存としてはCryotop&#174;法が最適な方法であると考えられた。遺伝的価値のある犬の生殖子を凍結保存し管理する凍結生殖子バンクの設立は、必要不可欠なものと考える。しかし、犬において卵子または胚を凍結保存する技術はまだ確立されていない。我々は以前、牛で一般に行われている胚の緩慢凍結法を参考にして、犬凍結胚の作成を行った。しかし、凍結融解後の胚の生存率が低く、レシピエントの雌犬の子宮内に移植したが受胎はみられなかった。この緩慢凍結法に対して、近年注目されている胚の凍結方法の1つであるガラス化法の1つであるCryotop法が知られている。この方法は、毒性の影響が問題となっている高濃度の凍結保護物質を添加したガラス化保存液を少量(1μl以下)とともに胚を液体窒素に投入する冷却法であり、卵子に対する毒性が少なく、融解後に高い生存性が得られることが知られている。そこで、このCryotop法を用いて、ドナー犬の胚の凍結保存を行い、凍結融解胚をレシピエント犬に子宮内移植することで産子が得られるかどうかを検討した。その結果、6頭のレシピエント犬の卵管および子宮から39個の胚が回収され、変性胚を除いた28個の胚を凍結保存した。これらの凍結融解胚をそれぞれ4頭のレシピエント犬に移植(59個/頭)したところ、1頭のみが妊娠し、1頭(雌)の正常な子犬が生まれた(妊娠率25%)。以上のことから、Cryotop法による犬胚の凍結技術は、緩慢凍結法に比較して非常に有用であると考えられた。しかし、受胎率や産子数が低いため、更なる凍結方法の改良または効率の良い胚の移植方法の改良が必要であると考えられた。犬は発情周期が612か月と長いため、受精卵を回収できる機会が少ない。また、ビーグル犬の排卵数は平均6個前後で、どんなに多くても一度に排卵する卵子の数は810個が限界であるため、多くの凍結胚を作成して検討することができない。これらの理由により、実験を進めるために時間がかかる。そのため、多くの胚を生産する方法、すなわち過排卵処置技術の確立が必要である。しかし、犬の過排卵処理に関する報告はほとんどなく、その技術は確立されていない。そこで今回、発情出血開始後2日目にPMSG 500IU/頭、またはGnRH 1μg/kgの投与を行い、排卵後910日目に卵巣子宮摘出術を行い、摘出卵巣から左右の黄体数を数えて過排卵の状況を確認するか、摘出術を行わないものでは排卵後60日に全身麻酔下で開腹手術を行い、卵巣の黄体数から過排卵の状況を推定した。その結果、PMSG投与後の排卵数は左右の合計が523個、平均11.4±2.0個で、GnRH投与後では713個、平均9.7±0.8個であった。これら両ホルモン剤の排卵数の間で有意差はみられなかった。これらの実験犬のうち、以前の排卵数がわかっているものについて各種ホルモン剤の投与前後の黄体数を比較したところ、PMSG投与群では左右の排卵数の合計が523個、平均12.2±3.0個に対して、処置前の左右の合計排卵数は48個、平均6.2±0.7個で、処置後の平均排卵数が有意に増加していることが明らかとなった(p<0.05)。GnRH投与群では、処置後の排卵数は1013個、平均11.0±0.9個に対して、処置前の左右の合計排卵数は58個、平均6.7個で、処置後の排卵数の平均は増加していると思われるが両者の間で有意差はみられなかった。以上のことから、発情出血開始後2日目のPMSGまたはGnRHの1回投与によって排卵数が増加することが明らかとなった。そして、GnRHよりはPMSGがより過排卵処置として優れていると思われた。グリセリン(Gly)またはDMSOを凍結保護物質として用いた緩慢凍結法とCryotop法を用いて、体内で生産された犬胚の凍結保存を行い、凍結融解胚を外科的に子宮内移植し、産子が得られるかどうかについて検討した。その結果、15頭のドナー犬から、合計100個の様々な発育段階の胚を回収した。そのうち、変性胚と思われる11個(11.0%)を除く89個の8細胞胚胚盤胞の発育段階の胚を、緩慢凍結法(n=51)またはCryotop法(n=38)にて凍結保存した。

その結果、GlyまたはDMSOを凍結保護物質として用いた緩慢凍結法で作製した凍結融解胚は、形態的には異常はないと判断されたが、これらの胚をそれぞれ4頭、3頭のレシピエント犬に移植した結果、全ての犬で受胎はみられなかった。一方、Cryotop法で作製したガラス化-加温胚を5頭のレシピエント犬に移植した結果、2頭で妊娠がみられた(受胎率40%)。1頭は排卵後65日目に帝王切開を実施し、もう1頭は排卵後64日目に自然分娩した。産子数はどちらも雄1頭で、外観的な異常はみられず、生後、問題なく成長がみられた。なお、今回は8細胞胚初期胚盤胞までの発育段階の胚を凍結保存したが、妊娠がみられたのは桑実胚初期胚盤胞であり、8細胞胚および16細胞胚を移植した犬では妊娠が成立しなかった。今回の研究結果から、犬胚の凍結保存としてはCryotop法が最適な方法であり、他の哺乳動物の凍結胚の作製に用いられている緩慢凍結法では凍結保存できないことを結論づけた。また、凍結胚の発育段階としては、桑実胚初期胚盤胞までの段階が適していると考えられた。犬凍結胚作成技術はまだ確立されていない。そのため、今回は犬の凍結胚作成技術の確立を主な目的として研究を行った。犬の凍結胚作成方法として、ガラス化法であるCryotop法を用いて行った結果、ガラス化-加温胚を5頭のレシピエント犬に外科的子宮内移植した結果、2頭で妊娠がみられた(受胎率40%)。産子数はどちらも雄1頭で、外観的な異常はみられず、問題なく成長した。以前の研究において、犬胚をグリセリンまたはDMSOを凍結保護物質として緩慢凍結法で作成した犬胚の移植の結果では、全てのもので妊娠が得られなかったため、犬胚の凍結保存としてはCryotop&#174;法が最適な方法であると考えられた。犬の過排卵処置に関する研究を行い、排卵数を多くするための処置を明らかにすることができたが、その過排卵を行った卵子における受精能などについては確認することができなかった。また、今年はこの処置の研究に時間をかけ、更なるレシピエント犬を増やすことができなかった。また、当初実験計画として予定していた胚の脂肪除去処置についていくつかの胚で検討したが、遠心分離によって脂肪を除去することで胚の形態を維持することができなくなることが明らかとなったため、この方法を犬胚に応用することができないことが明らかとなった。そのため、他の方法にてさらに受胎率を上げるための検討を行う必要があると考えられた。臨床繁殖学多くの哺乳動物において凍結胚の作成が行われているが、卵巣中の脂質の含量が多い動物では凍結保存により成功率が低くなることが知られている。そのため、例えば豚では、遠心分離によって細胞質内脂肪顆粒を端に寄せ、それを吸引することによって除去してから凍結保存を行うことによって、胚の耐凍性が高まり、融解後の生存率を向上させ、胚移植後に高い受胎率が得られることが知られている。そのため、これを犬に応用しようとしたが、犬胚では遠心分離後に脂肪顆粒を除去すると、胚の卵黄のほとんどが脂肪顆粒であるため胚の形態を維持することができなくなってしまうため、この方法をそのまま応用できないことが明らかとなった。従って、これに代わる凍結融解語の生存性を向上させる方法の検討が必要となった。そこで注目したのが、現在行っているCryotop法に代わる新しい胚の凍結方法として開発されたCryotec法である。Cryotec法は、人の凍結胚の作成方法として開発された技術で、凍結融解後の生存率が100%に近い画期的な凍結手法である。今年度はこの方法を犬の凍結胚の作成に導入することで、受胎率の向上が得られるかについて検討する予定である。犬の凍結胚の胚移植による産子が初めて得られたため、研究は大きく進展したものと考えられた。しかし、受胎率や産子数が低いため、受胎率を高くするような凍結方法の改良または効率の良い胚の移植方法の改良が必要であると考えられた。
連続ポテンシャル場の構築

1.金属クラスター錯体内における連続ポテンシャル場の構築ー高分子包埋PtーPdバイメリッククラスターでは、Pt/Pd=1/4のとき白金原子を核とする二層構造となり高い触媒活性を示すことを明らかにした。αーピロリドンを配位子とする4核の白金ブルー錯体を用いて多電子移動反応に成功した。これらはいずれもクラスター内連続ポテンシャル場の構築に基づくものである。2.高分子金属錯体によるギャドサイクル系の構造ー生体内酸化酵素モデルとして高分子固定化コバルト(II)および鉄(III)フタロシアニン誘導体を用い酸化還元ギャドサイクル系を組立てて、メルカプトエタノールの空気酸化の高効率化に成功し、悪息消除に応用した。また、多核ルテニウム錯やマンガン錯体を用いて光合成モデルのギャドサイクル系を構成させ、水の4電子酸化に成功した。3.生体系高分子錯体の相互作用と連続ポテンシャル場ー水溶性核酸アナログを合成し、高分子間相互作用を明らかにした。また高分子金属錯体の相互作用を利用して、核酸の合成および分解のモデル反応系を構成することに成功した。さらにアミノ酸類や糖質を含む金属錯体による分子認識を利用した新規機能素子へと発展を目ざしている。これらは、いずれも分子間相互作用と連続ポテンシャル場の概念を巧みに用いて成功したものである。4.高分子金属錯体の連続ポテンシャル場と多電子移動ー複素共役系高分子の新規合成法を開発し、この高分子を用いて、金属塩を配位させることにより高効率の多電子移動に成功した。また、ポリアクリルニトリルなどのポリマーとCuS、CdSなどの金属硫化物とを含む新しいオルガノゾルの電気伝導性を見出した。さらに、高分子電解質錯体を用いて電導度に及ぼすミクロ環境の効果を明らかにした。
南米南部における新生代植物相の地史的変遷について〜ミナミブナの時空分布について

1.採集した植物化石は,国立科学博物館に送り,植村和彦が管理,整理番号を記入し,標本室に収納した.2.材化石は,千葉大学理学部に収納し,西田誠が管理し,整理番号を付し,以後の研究にそなえた.3.西田誠および西田治文は,セロ・ドロテア産の材化石30点余をピール法によるプレパラートを作り,5新種を含む10余種を同定した.それらは目下, 2誌に投稿中である.4.西田誠および西田治文は,チレチコ産材化石20点を同定,いずれもナンヨウスギ科に属し,南極レイ・ホルヘ島の上部白亜系のAraucarioxylonarayai Torresと同じであることがわかった. (記載中)6.植村和彦は,印象化石の同定に着手,目下記載文をとりまとめ中である.7.西田誠および西田治文は,極地研究所主催の,極域生物シンポジウムにおいて,パタゴニアと南極の材化石相を比較する講演を行った.1.採集した植物化石は,国立科学博物館に送り,植村和彦が管理,整理番号を記入し,標本室に収納した.2.材化石は,千葉大学理学部に収納し,西田誠が管理し,整理番号を付し,以後の研究にそなえた.3.西田誠および西田治文は,セロ・ドロテア産の材化石30点余をピール法によるプレパラートを作り,5新種を含む10余種を同定した.それらは目下, 2誌に投稿中である.4.西田誠および西田治文は,チレチコ産材化石20点を同定,いずれもナンヨウスギ科に属し,南極レイ・ホルヘ島の上部白亜系のAraucarioxylonarayai Torresと同じであることがわかった. (記載中)6.植村和彦は,印象化石の同定に着手,目下記載文をとりまとめ中である.7.西田誠および西田治文は,極地研究所主催の,極域生物シンポジウムにおいて,パタゴニアと南極の材化石相を比較する講演を行った.
人工知能技術を利用した肺結節の体積倍加時間変化の機序の解明に関する研究

本年度は,用いるデータベースの特徴の確認と,計算環境の構築を主に実施した.まず,データベースの特徴の確認のため,手動で抽出した肺結節の輪郭から,体積倍加時間(Volume Doubling Time: VDT)の計測を実行した.ここで,VDTが10年以上となる超長期のVDTは,統計から除外した.良性群においては,36組の結節の成長においてVDTの計測が可能であった.その平均/中央値/最大/最小は,それぞれ,1702日/1776日/3512日/428日であった.悪性群においては,106組の計測が可能であった.その平均/中央値/最大/最小は,それぞれ,686日/401日/3463日/45日であった.両者のVDTの間には,統計的有意差が確認された(p<0.001).体積が3回以上計測できた結節について,初回の組みから計測したVDTと最後の組みから計測したVDTの比較を,良性群と悪性群について,それぞれ行った.悪性群では,初回/最終回それぞれで平均811日/322日であった.両者には有意差が認められた(p=0.005 ).良性群では,初回/最終回それぞれで平均1121日/1978日であった.両者には有意差は認められなかった.さらに,初回のVDTに関して,良性群と悪性群の有意差検定をおこなった結果,両者には有意差は認められなかった(p=0.053).以上のことから,VDTは悪性は短く良性は長いという臨床的な経験が定量的に観察され,さらに,VDTの変化の程度は,良性と悪性によって異なる事実が明らかになった.計算環境の構築については,研究分担者が中心に行い,データベースの共有および具体的な計算の実行を確認した.また,画像定量化および特徴抽出に関してのアルゴリズム開発を行い,SPECT/PET/CT画像データベースを用いて別モダリティの画像を利用した実験を行った.データベースの特徴把握について,研究代表者と分担者とそれぞれで独立して実行できた.画像データの確認は,研究実施の基本的な作業であり,その検証が丁寧に実行できた.また,計算環境の構築もでき,深層学習に関する実験および初期の結果については実験結果が得られた.また,結節状陰影の自動抽出についてもGPUを利用した環境が構築できた.輪郭データの確認作業および自動抽出方法について,手動抽出の結果と自動抽出の結果の比較を行う.そこで得られた領域について,VDTによるクラスタリングを行う.また,1つの結節状陰影からVDTを推定する畳み込みニューラルネットワーク型回帰分析を実現し,1回の検査で,VDTの最大と最小を推定する手法について,実験を開始する.本年度は,用いるデータベースの特徴の確認と,計算環境の構築を主に実施した.まず,データベースの特徴の確認のため,手動で抽出した肺結節の輪郭から,体積倍加時間(Volume Doubling Time: VDT)の計測を実行した.ここで,VDTが10年以上となる超長期のVDTは,統計から除外した.良性群においては,36組の結節の成長においてVDTの計測が可能であった.その平均/中央値/最大/最小は,それぞれ,1702日/1776日/3512日/428日であった.悪性群においては,106組の計測が可能であった.その平均/中央値/最大/最小は,それぞれ,686日/401日/3463日/45日であった.両者のVDTの間には,統計的有意差が確認された(p<0.001).体積が3回以上計測できた結節について,初回の組みから計測したVDTと最後の組みから計測したVDTの比較を,良性群と悪性群について,それぞれ行った.悪性群では,初回/最終回それぞれで平均811日/322日であった.両者には有意差が認められた(p=0.005 ).良性群では,初回/最終回それぞれで平均1121日/1978日であった.両者には有意差は認められなかった.さらに,初回のVDTに関して,良性群と悪性群の有意差検定をおこなった結果,両者には有意差は認められなかった(p=0.053).以上のことから,VDTは悪性は短く良性は長いという臨床的な経験が定量的に観察され,さらに,VDTの変化の程度は,良性と悪性によって異なる事実が明らかになった.計算環境の構築については,研究分担者が中心に行い,データベースの共有および具体的な計算の実行を確認した.また,画像定量化および特徴抽出に関してのアルゴリズム開発を行い,SPECT/PET/CT画像データベースを用いて別モダリティの画像を利用した実験を行った.データベースの特徴把握について,研究代表者と分担者とそれぞれで独立して実行できた.画像データの確認は,研究実施の基本的な作業であり,その検証が丁寧に実行できた.また,計算環境の構築もでき,深層学習に関する実験および初期の結果については実験結果が得られた.また,結節状陰影の自動抽出についてもGPUを利用した環境が構築できた.輪郭データの確認作業および自動抽出方法について,手動抽出の結果と自動抽出の結果の比較を行う.そこで得られた領域について,VDTによるクラスタリングを行う.また,1つの結節状陰影からVDTを推定する畳み込みニューラルネットワーク型回帰分析を実現し,1回の検査で,VDTの最大と最小を推定する手法について,実験を開始する.謝金の支払いについて,差異が発生した.
バルク及びナノ空間物性に基づく超臨界含浸プロセスの設計と金属担持触媒創製への展開

平成30年度においては,本研究課題で目的としている超臨界含浸法による金属担持触媒創製プロセスの設計へ向け,超臨界二酸化炭素(CO2)中における金属前駆体のバルク空間における平衡物性,具体的には金属前駆体溶解度の定量的把握とモデリングについて検討した.本研究では超臨界CO2中における金属前駆体溶解度のモデリングにおいて,摂動論に基づく熱力学的状態式であるPC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory)式に着目した.まず金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターを求めるため,各種有機溶媒(アセトン,トルエン,酢酸エチル等)に対するCr(acac)3(Chromium(III) acetylacetonate)及びCu(acac)2(Copper(II) acetylacetonate )の溶解度を測定した.続いて金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターをフィッティングパラメーターとして,測定した有機溶媒中における金属前駆体溶解度を相関した.最後に,獲得した金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターを用いて超臨界CO2中におけるCr(acac)3及びCu(acac)2の溶解度の推算を試みた.その結果,Lorentz-Berthelot結合則におけるCO2-金属前駆体間の異種分子間相互作用パラメーターkijを0としても,温度313343 K,圧力1525 MPaの条件下において,PC-SAFT式により超臨界CO2中におけるCr(acac)3及びCu(acac)2の溶解度データを平均相対偏差25%以下で良好に推算可能であった.当初の計画通り,超臨界CO2中における金属前駆体溶解度(バルク空間物性)の定量的把握とモデリングを数種の金属前駆体について達成できたため,本研究課題は概ね順調に進展していると考える.2019年度においては,前年度に引き続き超臨界CO2中における金属前駆体溶解度(バルク空間物性)の定量的把握とモデリングについて,金属前駆体の種類を増やして行う予定である.超臨界CO2中における金属前駆体のナノ空間物性については,研究代表者らがこれまで報告してきたメソポーラスシリカに対する金属前駆体の吸着平衡データを用いながら解析・モデリングを実施する予定である.平成30年度においては,本研究課題で目的としている超臨界含浸法による金属担持触媒創製プロセスの設計へ向け,超臨界二酸化炭素(CO2)中における金属前駆体のバルク空間における平衡物性,具体的には金属前駆体溶解度の定量的把握とモデリングについて検討した.本研究では超臨界CO2中における金属前駆体溶解度のモデリングにおいて,摂動論に基づく熱力学的状態式であるPC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory)式に着目した.まず金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターを求めるため,各種有機溶媒(アセトン,トルエン,酢酸エチル等)に対するCr(acac)3(Chromium(III) acetylacetonate)及びCu(acac)2(Copper(II) acetylacetonate )の溶解度を測定した.続いて金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターをフィッティングパラメーターとして,測定した有機溶媒中における金属前駆体溶解度を相関した.最後に,獲得した金属前駆体のPC-SAFT純成分パラメーターを用いて超臨界CO2中におけるCr(acac)3及びCu(acac)2の溶解度の推算を試みた.その結果,Lorentz-Berthelot結合則におけるCO2-金属前駆体間の異種分子間相互作用パラメーターkijを0としても,温度313343 K,圧力1525 MPaの条件下において,PC-SAFT式により超臨界CO2中におけるCr(acac)3及びCu(acac)2の溶解度データを平均相対偏差25%以下で良好に推算可能であった.当初の計画通り,超臨界CO2中における金属前駆体溶解度(バルク空間物性)の定量的把握とモデリングを数種の金属前駆体について達成できたため,本研究課題は概ね順調に進展していると考える.2019年度においては,前年度に引き続き超臨界CO2中における金属前駆体溶解度(バルク空間物性)の定量的把握とモデリングについて,金属前駆体の種類を増やして行う予定である.超臨界CO2中における金属前駆体のナノ空間物性については,研究代表者らがこれまで報告してきたメソポーラスシリカに対する金属前駆体の吸着平衡データを用いながら解析・モデリングを実施する予定である.平成30年度においては当初の計画よりも物品及びその他の使用金額が小さくなったため差が生じた.次年度においては差額を高圧バルブ等の物品費に充てる予定である.
周術期における再分布性低体温に関する研究

平成14年度は麻酔導入前の体温調節性末梢血管収縮の程度が麻酔導入後の再分布性低体温に及ぼす影響について予定手術患者で検討した。特に、麻酔導入前の末梢血管収縮の程度が強ければ強いほど再分布性低体温は大きいという仮説について検討した。予定手術患者を対象とし、麻酔導入前に体温調節性末梢血管収縮の程度の指標として下腿-足指皮膚温度較差を測定した。この下腿-足指皮膚温度較差は末梢の体温調節性動静脈吻合における血流量の指標となることがすでに報告されている(Belani K, etal. Anesthesiology 78:856-63,1993)。また、中枢温として麻酔導入前は鼓膜温、導入後は食道温を計測した。全ての体温測定はサーモカップル法によった。その他、室温、血圧、心拍数、終末呼気セボフルラン濃度、終末呼気炭酸ガス濃度を測定した。麻酔導入は静脈麻酔薬(プロポフォール)で急速導入し、筋弛緩薬(ベクロニウム)で筋弛緩を得た後、気管内挿管し、その後は酸素、亜酸化窒素、セボフルランで麻酔を維持した。手術中は特に加温器具を用いなかった。手術終了まで下腿-足指皮膚温度較差および中枢温を計測し,下腿-足指皮膚温度較差と中枢温低下の相関を検討した。まだ、平成14年度は症例数が少なく結論は引き出せないが、麻酔導入前の末梢血管収縮の程度が強ければ強いほど再分布性低体温は大きいという傾向があった。平成15年度は平成14年度に引き続き上記プロトコールを行い症例を重ね、結論づける予定である。
有限代数群のデイド予想

G_2(q)型シェバレー群における定義体の標数に関するデイド予想(invariant型)の証明において必要になる、パラボリック部分群の既約指標について考察した。具体的には、パラボリック部分群のレビ分解を考え、ベキ単部分群の既約指標の拡張とレビ部分群の既約指標との積の形で表す方法を検討した。その結果、自明でないパラボリック部分群3つのうち2つについては、extra-special型p-部分群と一般線型代数群の部分群との半直積で記述出来て、既約指標のすべてを数え上げた。残るひとつについては、ベキ単部分群のひとつはextra-special型p-部分群が輻輳した形になっている。そこでこのベキ単部分群の中心化列を用いて既約指標の計算を行った。その結果、ほとんどの既約指標を数え上げた。ベキ単部分群の中心部分群の既約指標のひとつがパラボリック部分群の惰性群まで拡張できることを言えればDade予想が成り立つことが言える。さらにinvariant型予想を考えるため、パラボリック部分群の外部自己同型による既約指標の挙動を考察した。具体的には、パラボリック部分群の既約指標を得るために用いるベキ単部分群の既約指標を、出来るだけ外部自己同型で固定されるように採用することにより、レビ部分群での挙動だけを見ればよいようにした。外部自己同型で固定されるパラボリック部分群の既約指標でこのように採れないのは8つだけであった。
機能集積型触媒の表面設計とワンポット化学変換プロセスの開発

従来の均一系触媒と不均一系触媒の両者の長所を併せもつ固体触媒の開発に向けて、無機結晶性固体をマクロリガンドとする新規固体触媒の表面設計を行い、触媒活性点のナノ構造から触媒のマクロ構造までを高次に制御した多機能集積触媒の開発を行った。さらに、持続可能な化学変換プロセスを視野に入れた新しいタイプの"モノづくり"に挑戦し、水を試剤とする触媒系や新規な脱酸素化反応系を開発した。また、一つの反応器中で複数の反応を連続して行うワンポット反応系の開発に成功した。本研究では、我々がこれまで開発してきた固体金属触媒の知見をもとに新規固体触媒の表面設計を行い、触媒活性点のナノ構造から触媒のマクロ構造までを高次に制御した多機能集積触媒の開発を行った。さらに、持続可能な化学変換プロセスを視野に入れた新しいタイプの"モノづくり"に挑戦し、ワンポット反応に代表される最適な合成ストラテジーを構築することを目的としている。ターゲットとする反応は、(1)酸素や水を酸化剤とする選択的酸化反応、(2)炭素-炭素結合形成反応、(3)炭酸ガスの固定化、(4)還元反応を利用したワンポット反応である。本年度は、特に1、2を中心とした固体触媒表面設計を中心に検討し、ワンポット反応への応用の鍵となる反応を検討した。特に(1)に関して、安全・安価な水を酸化剤とするシランの選択的酸化反応に高活性な触媒を新たに発見した。銀ナノ粒子を固定化した固体触媒が、水を酸化剤とするシラン選択的酸化反応高活性を示し、工業的にも重要なシラノールを高収率で得ることができた。本反応では、酸素を用いないため、分子状水素のみが副生成物となる。また、(4)のワンポット反応に関して、ルテニウムを固定化したハイドロタルサイトが、アルコールを用いたニトリルのアルキル化反応や、アミノベンジルアルコールからのキノリン合成の優れた触媒となることを見出している。これらの知見は、本研究で目的とする環境調和型の循環型社会構築を目指した新規化学プロセスの開発において、既存の反応系を一新する可能性が極めて高い。ターゲットとする反応は、(1)酸素や水を酸化剤とする選択的酸化反応、(2)炭素一炭素結合形成反応、(3)炭酸ガスの固定化、(4)還元反応を利用したワンポット反応である。これまでに、1,2に関する触媒開発を行い、成果をあげてきた。本年度は、中でも銀触媒の開発に関する成果において水を用いた反応系を見出し、優れた選択性を示す官能基変換に成功した。また、新規なRh触媒の開発を行い、ワンポット反応への応用を検討した。特に、安全・安価な水を用いた反応系は、水が酸素源としても重要であるとともに、反応溶媒としても安全であり、有害な有機溶媒を代替することができる点が優れている銀ナノ粒子を固定化した固体触媒が、一酸化炭素と水を用いたニトロ基の選択的還元反応に高活性を示すことを見出した。本反応では、分子状水素を用いることなく水の水素を利用することができる。また、ワンポット反応に関して、ロジウムを固定化したハイドロタルサイトが不飽和カルボニル化合物への共役付加反応とクネベナーゲル反応を組み合わせた選択的炭素炭素結合形成の優れた触媒となることを見出している。さらに、持続可能な化学変換プロセスを視野に入れた新しいタイプの"モノづくり"に挑戦し、ワンポット反応に代表される最適な合成ストラテジーを構築することを目的とした。本年度は、当初目標の一つとしていた還元反応系の開発において、金ナノ粒子触媒がエポキシドのオレフィンへの還元反応に優れた固体触媒となることを見出した。アルコール、シラン、水、および分子状水素と極めて広範な還元試剤を用いることができ、かつ、アミドやスルホキソド、ピリジン-N-オキサイドの脱酸素反応にも高活性を示す。また、パラジウムナノ粒子を固定化した触媒系が、1.キノリンの選択的水素化反応や2.アルキンからアルケンへの高選択的水素化反応、3.DDTの効率的脱塩素化反応に高活性を示すことを見出した。常圧水素雰囲気下で、鉛などの被毒物質を用いることなく、極めて高い選択性が得られる特徴をもち、環境調和型触媒として一部商品化検討も行っている。

さらに、アルコール酸化反応において、従来の貴金属系触媒ではなく、マンガンを用いた高活性触媒の開発にも成功した。ワンポット反応系については、バナジン酸アパタイトの固体塩基性を利用した、水中でのワンポットピラゾリノン合成に高活性を示すことを見出した。
神経ネットワーク形成におけるRhoファミリーG蛋白質の機能解析

神経回路は、特異な極性を示す神経細胞がその神経突起を介した接着により形作る複雑なネットワークシステムである。軸索は様々な軸索ガイダンス分子に導かれて伸長し、目的のターゲット細胞に到達し、複雑な神経回路を形成する。セマフォリンはその特異的な受容体、Plexinを介して軸索に反発作用を引き起こすことが知られている。我々は、Sema4Dの受容体、Plexin-B1の細胞内領域がR-Rasに対するGAPを直接コードしており、R-Rasの活性を抑制することにより、R-Rasによるインテグリンの活性化を抑制することにより、反発作用を発揮することを見いだした。さらに、R-Ras GAP活性の下流のシグナル伝達経路を解析し、R-Ras GAPによるR-Rasの活性の抑制に引き続き、PI3K、Aktの活性の抑制、その結果によるGSK3の活性化、CRMP-2のリン酸化によるCRMP-2による微小管重合の抑制により、神経軸索の退縮を引き起こすことを明らかにした。一方で、脳・神経系に主要に発現しているRhoファミリーG蛋白質の一種、Rnd2の特異的なエフェクターとして新規な分子、Pragminを酵母のtwo-hybrid法によりクローニングした。PragminはRnd2の結合によりRhoAを活性化し、PC12細胞においてRhoA-Rhoキナーゼの活性化により神経突起の退縮を引き起こした。一方で、Rndサブファミリーの別のG蛋白質、Rnd1はRhoAを抑制することが知られているので、Rnd1とRnd2はお互いにアンタゴニスティックに働くことにより、RhoAの活性を制御して神経細胞の形態調節をしているものと思われる。神経細胞は、その特徴的な構造である神経突起を介して互いに接着し、複雑な神経回路を形成し、高次脳機能の発現を可能にしている。軸索は様々な軸索ガイダンス因子に導かれて伸長し、目的のターゲット細胞に到達し、神経回路を形成する。軸索ガイダンス分子の中で、Sema4Dは代表的な軸索ガイダンス分子の1つであり、その特異的な受容体、Plexir-B1に結合し、反発作用を発揮する。しかしその分子メカニズムは不明であった。Plexin-B1の細胞内領域にはよく保存された部位、C1とC2が存在する。我々は、脳に主要に発現しているRhoファミリーG蛋白質、Rnd1がC1とC2の間の領域に結合することを見いだしていた。C1とC2の機能を解析した結果、Plexin-B1のこの領域がRasファミリーの1つ、R-Rasに対する特異的なGAPであることを見いだした。また、Plexin-B1によるR-Ras GAP活性発現にはRnd1の結合が必須であり、Plexin-B1/Rnd1複合体は、リガンドのSema4D刺激により、R-Ras GAP活性を発揮し、R-Rasの活性を低下させた。また、このR-Ras GAP活性の発現により、初代培養海馬神経細胞において成長円錐の崩壊を引き起こした。このことから、Sema4D/Plexin-B1はR-Ras GAP活性により、軸索進展作用のあるR-Rasの活性を抑制することにより、軸索に対する反発作用を発揮することがわかった。さらに、このR-Ras GAP配列はPlexin-Aを含む他のPlexinファミリーにも非常によく保存されているので、Sema3A/Plexin-Aによる反発作用にもR-Ras GAP活性が関わるのかを調べ、初代培養海馬神経細胞で、Sema3A/Plexin-Aによる成長円錐の崩壊にもR-Rasの活性低下が必須であることがわかった。このことから、R-Ras GAP活性はPlexinファミリーに共通した情報伝達機構であることが推察される。神経回路は、特異的な極性を示す神経細胞がその神経突起を介した接着により形作る複雑なネットワークシステムである。