hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロファイバー型肝オルガノイド移植による肝不全治療の開発

本申請研究では、マイクロ肝オルガノイドの生体内作製を基軸とした治療応用研究を行う。特に、マイクロファイバー型肝オルガノイドや、肝細胞索様構造をマウス肝不全モデル体内に移植または作製する研究を展開することにより、肝不全病態に対する新しい細胞再生療法の開発を目的とする。申請者のこれまでの肝組織工学研究において、高機能な肝組織作製には、生体肝臓の微細構造ユニットである肝細胞索に類似する細胞配列をなすことが重要課題であることが判明している。また、肝臓機能を高いレベルで発揮する肝組織体の作製には、実質細胞としての肝細胞を用いることに加え、肝臓非実質細胞としての血管内皮細胞やマクロファージを共存させることが重要であることも明らかとなってきちる。このことから、本研究で用いるマイクロ肝オルガノイドも、細胞配列や細胞外マトリックス構成、細胞種配置から肝細胞索類似性を有することを心がけ、肝不全という肝臓移植が唯一の治療選択肢となっている重篤な病態に対して、肝組織作製を新基軸とした細胞再生医療開発を目指した。平成28年度においては、共培養実験において肝機能発現という観点において、肝細胞とマクロファージの共存比率の至適化を行った。平成29年度においては、マウス体内腎被膜下などの部位において、肝細胞とマクロファージを含む非実質細胞が共存する組織体の作製実験を行った。平成30年度においては、致死的肝不全マウスモデルを用い、生体内にマイクロ肝オルガノイドを作製する治療実験を行った。種々の検討を繰り返した結果、マイクロ肝オルガノイド作製という治療アプローチが肝不全に対し治療効果を発揮し得ることを明らかとした。本申請研究では、直径100マイクロメートル前後のマイクロファイバー型肝オルガノドの作製にあたり、肝細胞とマクロファージの2種類の細胞を用いる意義を探索することが主目的である。また、肝オルガノイドの移植実験をマウスの肝不全モデルにて展開することにより、肝不全病態に対する新しい細胞再生療法の開発につながる情報を得ることも目的の一つである。平成28年度においては、1肝細胞と分化誘導マクロファージの共培養実験とマイクロオルガノド作成にむけた基盤技術の確立、2iPS細胞からマクロファージ細胞の分化誘導法の至適化、3マウスにおける急性肝不全モデル確立における準備実験を行った。マイクロオルガノド作成技術法の至適化については、既報告(Biomaterials 33, 8304, 2012, J Biosci Bioeng 116, 761, 2013)に従って、注入細胞密度、細胞注入速度の観点で至適化を行った。2iPS細胞からのマクロファージ細胞の分化誘導については、胚葉体形成を介してた分化誘導を行った。その後、血液前駆細胞に分化誘導がすすんだことを血液前駆細胞マーカー(CD34, CD43)陽性にて確認の後に、M-CSF添加料と添加タイミングの至適化を通じて、分化マクロファージへの誘導を行った。その結果、マクロファージとしての表面マーカー(CD14, HLA-DR)が検出されたことからiPS細胞からマクロファージへの分化誘導が可能であることを明らかとした。3マウスにおける急性肝不全モデルの確立においては、四塩化炭素の大量投与による肝障害発生程度を把握した。この情報を基に、マウス肝障害による致死発生を目的とした至適投与量を近日にも至適化出来る状態にある。平成28年度の研究において、iPS細胞からマクロファージへの分化誘導の至適化がかなりのレベルで達成でき、分化誘導マクロファージの特異的機能も培養環境において確認できた。また、本研究の最大目標であるマウスでの致死レベルの急性肝不全病態における治療効果を把握することに対し、平成28年度の研究において注入する化合物量の至適化のめどがたっている。さらに、肝細胞ともう1種類の細胞を用いてマイクロファイバー型オルガノドを作製するにあたって、細胞注入数、細胞注入速度の観点で至適化を行った。これらの成果は、平成29年度の計画研究を遂行するにあたり、有用な情報であり、今後の研究の加速的実施が予想できる。本申請研究では、肝細胞および非実質細胞が線状に配列したマイクロファイバー型肝オルガノドを作製する手法の開発およびその治療効果を把握することを目的とする。昨年度までの研究において、肝オルガノイド作製における基盤技術開発、マウス実験における肝不全モデル作成における肝不全誘導の条件設定について検討を行ってきた。これらの基盤研究をさらに発展させ、平成29年度においては、肝細胞とマクロファージや血管内皮細胞などの2種類の細胞から構成される組織体作成の意義を探索するとともに、実験動物の生体内において、これら肝オルガノイドに類似した組織作製を目指した技術開発を行った。肝細胞とマクロファージや血管内皮細胞などの2種類の細胞から構成される組織体作成については、平成28年度で至適化した各種条件(細胞密度や細胞注入速度)で作成した肝オルガノイドの機能を把握した。その結果、非実質細胞を至適割合で混合させることは、肝機能をより高く発現させることにおいて重要であることが明らかとなった。次いで、これらの肝オルガノイドを実験動物の生体内で作製するための基礎実験を行った。コラゲナーゼ灌流法にて分離精製した初代肝細胞を用いて実験動物の腎被膜下に至適条件で注入することで、肝細胞が線状に配列した肝オルガノイドを作製できることが明らかとなった。これら作製肝オルガノイドの機能を現在評価中であるが、現時点で、アルブミンやアンチトリプシンなどの肝特異的分泌タンパクを高いレベルで発揮することが明らかとなっている。次年度の研究において、肝不全における治療効果を評価予定である。

平成29年度の研究において、分離肝細胞の機能をオルガノイド体の中で高いレベルで発揮させ、さらに、その機能レベルを維持させるためには、非実質細胞の混合が重要な要素であることが明らかとなった。さらに、非実質細胞をiPS細胞から分化誘導させたマクロファージや、血管内皮細胞において検討した結果、肝細胞との混合比率に至適レンジがあることも明らかとなった。これらのように、平成29年度までの研究において、肝機能発現を十分なレベルで発揮させるための肝オルガノイド作製の要素技術の開発は十分なレベルで行い得たと考えられる。これらの成果は、平成30年度の計画研究を遂行するにあたり、有用な情報であり、今後の研究の加速的実施が予想できる。本申請研究では、マイクロ肝オルガノイドの生体内作製を基軸とした治療応用研究を行う。特に、マイクロファイバー型肝オルガノイドや、肝細胞索様構造をマウス肝不全モデル体内に移植または作製する研究を展開することにより、肝不全病態に対する新しい細胞再生療法の開発を目的とする。申請者のこれまでの肝組織工学研究において、高機能な肝組織作製には、生体肝臓の微細構造ユニットである肝細胞索に類似する細胞配列をなすことが重要課題であることが判明している。また、肝臓機能を高いレベルで発揮する肝組織体の作製には、実質細胞としての肝細胞を用いることに加え、肝臓非実質細胞としての血管内皮細胞やマクロファージを共存させることが重要であることも明らかとなってきちる。このことから、本研究で用いるマイクロ肝オルガノイドも、細胞配列や細胞外マトリックス構成、細胞種配置から肝細胞索類似性を有することを心がけ、肝不全という肝臓移植が唯一の治療選択肢となっている重篤な病態に対して、肝組織作製を新基軸とした細胞再生医療開発を目指した。平成28年度においては、共培養実験において肝機能発現という観点において、肝細胞とマクロファージの共存比率の至適化を行った。平成29年度においては、マウス体内腎被膜下などの部位において、肝細胞とマクロファージを含む非実質細胞が共存する組織体の作製実験を行った。平成30年度においては、致死的肝不全マウスモデルを用い、生体内にマイクロ肝オルガノイドを作製する治療実験を行った。種々の検討を繰り返した結果、マイクロ肝オルガノイド作製という治療アプローチが肝不全に対し治療効果を発揮し得ることを明らかとした。平成28年度の研究成果を確実なものとし、また、さらに発展させるために、平成29年度では肝細胞とiPS細胞由来のマクロファージの共培養実験を展開する。まずは平成28年度で確立したiPS細胞からの分化誘導法で誘導されるマクロファージ細胞にLPSを作用させた後に、IL-6などの炎症性サイトカイン産生量を測定することにより、マクロファージの分化度を把握する。これらの結果を随時分化誘導法にフィードバックさせ、さらに高分化のマクロファージを誘導する手法を探索する。次のステップとして、マクロファージと共存することによる肝細胞機能の変化や、肝細胞構造形態に着目することにより、2つの細胞の混合比率や、混合形態の最適化を探る。
非特異的腰痛の画像診断を可能にする新しいMRエラストグラフィ技術の開発

本研究では非特異的腰痛の診断を可能にする新しい画像診断技術を開発する。腰痛は画像診断で原因が判明する特異的腰痛(約15%)と原因が判明しにくい非特異的腰痛(約85%)に分かれ、ほとんどの腰痛はMRIなどの画像診断機器での診断が困難である。非特異的腰痛の原因として考えられているものの一つに、大腰筋の「圧痛を伴う筋の病的収縮;持続性収縮」がある。硬さは触診などで検査できるが、大腰筋は体の奥深にある筋肉なので、触診が困難になる場合が多い。そこで本研究ではMRIを利用して硬さを画像化する技術「MRエラストグラフィ」を利用して大腰筋の硬さを評価し、「硬さ」という画像情報から非特異的腰痛の診断を目指す。
フォークヘッド遺伝子Foxc2による乳癌細胞転移促進作用とその分子機構の解明

中胚葉発生制御遺伝子Twistが上皮-間葉転換を介して乳癌細胞の転移能を増加させる報告を見て、我々が研究してきたFoxc2遺伝子についても同様な機能があるのではないかと考えた。Foxc2遺伝子は、多くの中胚葉由来組織の発生を制御していることが以前の我々のノックアウトマウスを用いた研究からわかっていた。例えば、体節は最初上皮様構造をとっているが、その後硬節を経て中胚葉細胞に転換し骨格系の前駆細胞になる。まず、マウス乳癌EpRas細胞にFoxc2発現ベクターを遺伝子導入し高発現永久株を樹立した。親株のEpRas細胞やFoxc2高発現株細胞をマウス乳腺皮下の脂肪組織に移植した。約6週後に、原発巣および肺転移の癌を検討した。原発巣の腫瘍サイズや数は親株と高発現株の間に差はなかった。しかし、肺への転移巣の数は親株を移植した場合10個であるのに対し、Foxc2高発現株では40個と4倍になっていた。また、転移巣の癌細胞はFoxc2高発現が持続していた。そこで、Foxc2遺伝子による転移能亢進の分子メカニズムとして上皮-間葉転換がおこっている可能性を明らかにするために、上皮細胞MDCKにFoxc2発現ベクターを遺伝子導入し、永久株を得た。Foxc2高発現細胞における上皮マーカー、間葉マーカーの変化を検討した結果、Foxc2高発現細胞株では、上皮マーカーのE-cadherin, cateninが減少し、間葉マーカーであるVimentin, Fibronectin, N-cadherin, smooth muscle actinが増加していた。また、細胞の運動能を測定するためにBoydenチャンバー法にて細胞の移動を検討したところ、親株に比し、細胞移動能が亢進していた。
セロトニン作用薬中枢作用の性差の神経薬理学的解析

セロトニン_<1A>(5-HT_<1A>)作用薬の中枢作用発現における性ホルモンの関与を主にCRFのレベルで追究し、5-HT神経とCRFの機能的連関における性ホルモンの役割を明らかにすることを目的とし、以下の成績を得た。1.CRFはラット、マウス大脳皮質膜標品及びラット下垂体前葉ホモジネートのアデニレート・シクラーゼを活性したが、この活性化作用に関して性差は見られなかった。また、ラット下垂体CRF依存性アデニレート・シクラーゼ活性は5-HT_<1A>受容体アゴニスト(8-OH-DPAT)の慢性投与により影響を受けなかった。2.CRFはラット脳シナプトゾーム標品のチロシン水酸化酵素を活性化したが、その程度は軽度であった。3.マウスにおいて、8-OH-DPAT血中コルチコステロン増加作用、体温下降作用はその連続投与により減弱し、この耐性現象は雄性マウスより雌性マウスの方が早く発現した。4.内因性CRF遊離の見られる水浸ストレス負荷によりラット視床下部ノルエピネフリンの代謝回転は促進したが、5-HTの代謝回転は有為な変化を示さなかった。5.培養ラットアストロサイトにおいて、5-HT_<1A>受容体アゴニストは細胞内Ca^<2+>、環状AMP、ホスホイノシチド代謝に影響を及ぼさなかった。以上、CRFの作用に性差が見られなかったことより5-HT_<1A>受容体アゴニストの視床下部・下垂体・副腎系に対する作用の性差がCRF遊離の過程に起因することが考えられた。又、ポストシナプス5-HT_<1A>受容体活性化作用の性差が、受容体自身或いは5-HT_<1A>受容体とカップルしている情報伝達系に起因していないことが示された。1.下垂体前葉CRF受容体、アデニレート・シクラーゼ活性に対する性ホルモンの作用:ラット、マウス大脳皮質膜標品及びラット下垂体前葉ホモジネートのアデニレート・シクラーゼはCRFにより活性化されるが、この活性化作用に関して性差は見られなかった。又、8-OH-DPATの慢性投与はラット下垂体前葉CRF依存性のアデニレート・シクラーゼ活性に影響を及ぼさなかった。CRF依存性アデニレート・シクラーゼ活性に変化がなかったので、当初計画していたCRF受容体結合実験は行わなかった。これらの成績は8-OH-DPATで見られた視床下部・下垂体・副腎系(HPA)活性化の性差の原因がCRF依存性アデニレート・シクラーゼの系にないことを示唆する。2.脳各部位のCRF依存性反応の検討:CRF依存性アデニレート・シクラーゼは下垂体だけでなく脳各部位に不均一に存在しており、またシナプトゾームの系でCRF受容体を介したチロシン水酸化酵素活性の増加が報告されている。しかしながら、これらアデニレート・シクラーゼ活性は雌雄で同様な活性値を示した。また、シナプトゾームにおいてチロシン水酸化酵素がCRFにより活性化されるとの報告がなされていたが、我々の検討ではその活性化は軽度であり、この点を追求することは困難であった。3.8-OH-DPAT投与によるHPA活性化及び体温下降作用の耐性発現の性差:8-OH-DPATの作用に耐性が見られることが、又5-HT作用薬の臨床効果発現に慢性投与が重要であること等が報告されている。

これらの知見をもとに、8-OH-DPATの薬理作用の耐性発現を雌雄マウスで検討し、血中コルチコステロン増加作用、体温下降作用の耐性が雄性マウスより雌性マウスにおいて早く発現することを見いだした。この成績は、5-HT作用薬の臨床効果が性ホルモンにより影響を受ける可能性を示しており注目される。セロトニン(5-HT)受容体は中枢神経系において数種のサブタイプに分けられており、その中の5-HT_<1A>受容体に作用する薬物は中枢性降圧作用、抗不安作用、抗うつ作用を示すことから注目されている。しかしながら、5-HT_<1A>受容体活性化が精神機能にどのように関わっているのか詳細は不明である。本研究は、5-HT_<1A>作用薬の中枢作用発現における性ホルモンの関与を主にCRFのレベルで追求し、5-HT神経とCRFの機能的連関における性ホルモンの役割を明らかにすることを目的としている。1.当初計画では、CRF脳内投与の5-HT神経に対する作用を解析する予定であったが、CRF脳内投与の条件設定の困難さを考えて、CRF脳内投与に代わってCRFの遊離を引き起こすストレス条件の作用を検討した。マウスに10分間の水浸ストレスを負荷すると視床下部ノルエピネフリンの代謝回転(MHPG/NE)は促進したが、5-HTの代謝回転(5-HIAA/5-HT)は有為な変動を示さなかった。この作用は、ラットin vivoマイクロダイアリシス法で神経化学伝達物質の遊離を検討した場合でも見られた。またこの作用に性差は見られなかった。本成績は視床下部5-HT神経が内因性CRFにより変化しないことを示唆する。尚、HPLCによる脳内アミン分析は、本研究課題で購入したオートサンプラーにより効率よく行えた。2.5-HT受容体のサブタイプはそれぞれ異なる細胞内情報伝達系と連関している。培養細胞特に、アストロサイトにおいて、5-HT_<1A>作用薬は細胞内Ca^<2+>、環状AMP、ホスホイノシチド代謝に影響を及ぼさなかった。
安定した生産量確保のための無給餌複合養殖の確立

安定した生産量確保のためには、底質の有機化と底層の貧酸素化によってもたらされる「漁場悪化」の程度を適切に把握する必要がある。研究対象である三陸沿岸では、震災時の津波によって底泥がフラッシュされ、その後、底質環境は継続的に変化している。この影響を加味するため研究開始以前より、継続的に底質環境の調査を実施してきたが、平成29, 30年度には、数日の間に同一地点で底泥をサンプリングし、得られる結果の違いを明らかにした。この結果、底質環境の経年変化や底質モデル・パラメータの統計学的な信頼性評価が可能となった。また、餌料不足を招くような「過密養殖」を実施しても、無給餌養殖において安定した生産量を確保することはできない。このため、餌料となる植物プランクトンを適切に再現できる低次生態系モデルを用いた評価・デザインが必要になるが、低次生態系を適切に再現するためには、流況等の物理環境も適切に再現する必要がある。平成29年度に、震災によって紛失したと思われていた震災以前の物理場の観測データを入手できた。この結果に基づいて、物理場の再現計算について点検したところ、大槌湾の夏季の海水交換に対して、外海の斜面で励起される内部潮汐波の影響が主要な役割を果たしていることが判明した。また内部潮汐波を擬似的に与えた場合、外海からの栄養塩の供給も大きく変わることから、大槌湾の養殖環境を適切に評価するためには、外海を含めた数値シミュレーションが不可欠であると言える。ただし、このようなシミュレーションの計算負荷は大きいため、本研究期間中に物理モデルの抜本的な改良を行った。さらに、本研究では大槌湾に流入する河川流量と栄養塩負荷量を推定できるモデルを確立した。以上のモデルを用いた数値シミュレーションを実施したところ、定性的に妥当な結果が得られ、大槌湾の複合養殖をデザインする評価手法を確立できた。先行研究において,底質環境の悪化に着目した研究を行っていたが,マガキとホタテの養殖域周辺での観測しか実施していなかった.このため,2015年8月に,先行研究と同様に,養殖域での水質,底質特性を明らかにするとともに,湾内の比較的広域を対象に,底質や海底材料の粒度の特性を明らかにした.さらに,マガキ,ホタテ,ワカメのモデル化はすでに完了していることから,その内容を再点検すると同時に,複合養殖による利活用を想定しているマボヤ,マナマコについてのモデルの枠組みを検討した.さらに,既存の流動モデルを,三陸海岸の特性である内部波の影響を適切に再現できるモデルに改良した.複合養殖に用いるマガキ,ホタテ,ワカメ,マナマコ,マボヤの生長を検証するデータの取得を現地にて実施する予定であったが,現地の養殖業の復興状況を踏まえて,特に充実化させるべきデータのターゲットを明らかにする必要があった.このため,2015年度は文献調査に力点をおいた.その他の項目については,着実に,成果や観測データが取得できているため,「おおむね順調に進展している」と判断する.三陸海岸において無給餌複合養殖を確立するためには、まず養殖環境そのものを適切に評価する必要がある。このため、2016年度までに、養殖域での水質・底質環境を定量的に評価する数値シミュレーション・モデルを構築した。ところで、研究対象である三陸海岸では、震災時の津波によって底泥がフラッシュされ、その後、底質環境も継時的に変化していることから、養殖環境の評価においては、その影響を適切に評価する必要がある。このため、2017年度に実施した現地調査においても、これまでと同様に底質環境の実態を明らかにすることに重点を置いた。既往の研究によって、有機物分解速度が異なると、燃焼によって減量が生じる温度が異なることが指摘されているが、2017年度の調査により、大槌湾の底泥でも同様な結果が得られることを確認した。この結果を踏まえて、底質に関する新たな指標を有効活用することにより、今後、広域の検証データが取得できるものと考えられる。以上の取り組みに加えて、対象海域における特徴的な現象となっている内部波の影響を適切にモデル化できる力学モデルを構築した。また養殖域での低次生態系を適切に再現するために、モデル・パラメータを適切に選定するための手法について検討した。さらに、複合養殖の対象となる養殖水族モデルの確立に向けた検討を開始した。まず文献調査によって、モデル作成において必要となるパラメータを推定したが、文献では得られない主要なパラメータについては、独自にデータを取得した。無給餌複合養殖の有効性や問題点を適切に評価するためには、数値シミュレーションを活用した検討は不可欠であり、得られた結果の信頼性を高めるためには、物理環境モデル、低次生態系モデル、底質モデルの改良が必要である。このようなツールの改良が着実に進んでいることから、研究はおおむね順調に進展していると判断する。三陸海岸において無給餌複合養殖を確立するためには,まず養殖環境そのものを適切に評価する必要がある.このため,2016年度までに,水質・底質環境および複合養殖の対象となる養殖水族を定量的に評価する数値シミュレーション・モデルを構築した.研究対象である三陸沿岸では,震災時の津波によって底泥がフラッシュされ,その後,底質環境も継続的に変化していることから,養殖環境の評価においては,その影響を適切に評価する必要がある.

このため,2017年度に実施した現地調査においても,これまでと同様に底質環境の実態を明らかにすることに重点を置いた.2017年度の調査では,フルボ酸,フミン酸,さらには各種温度による強熱減量と,難分解性有機物と易分解性有機物とこれらとの関係を明らかにすることを目的とし,複数の底泥サンプルを取得すると同時に,底泥サンプルの観測誤差の影響を検討した.今後はこの結果を踏まえて,底質モデルでの再現性を向上させていく.以上の取り組みに加えて,震災前の物理場を検証するための観測データを入手した.これにより,2017年度までに構築したモデルを使用して,物理場の再現性の検証を開始している.さらに,養殖域での低次生態系モデルを適切に再現するために,これまでの植物プランクトンモデルでは再現が難しかった栄養塩の供給と植物プランクトンの増殖のタイムラグについて検討を行い,これらの関係をより適切に評価できるモデルを新たに導入した.これにより,複合養殖の一つであるワカメと植物プランクトンとの競合関係がより適切に評価できるようになった.無給餌複合養殖の有効性や問題点を適切に評価するためには,数値シミュレーションを活用した検討は不可欠であり,得られた結果の信頼性を高めるためには,物理環境モデル,低次生態系モデル,底質モデルの改良が必要である.このようなツールの改良が着実に進んでいることから,研究はおおむね順調に進んでいると判断する.安定した生産量確保のためには、底質の有機化と底層の貧酸素化によってもたらされる「漁場悪化」の程度を適切に把握する必要がある。研究対象である三陸沿岸では、震災時の津波によって底泥がフラッシュされ、その後、底質環境は継続的に変化している。この影響を加味するため研究開始以前より、継続的に底質環境の調査を実施してきたが、平成29, 30年度には、数日の間に同一地点で底泥をサンプリングし、得られる結果の違いを明らかにした。この結果、底質環境の経年変化や底質モデル・パラメータの統計学的な信頼性評価が可能となった。また、餌料不足を招くような「過密養殖」を実施しても、無給餌養殖において安定した生産量を確保することはできない。このため、餌料となる植物プランクトンを適切に再現できる低次生態系モデルを用いた評価・デザインが必要になるが、低次生態系を適切に再現するためには、流況等の物理環境も適切に再現する必要がある。平成29年度に、震災によって紛失したと思われていた震災以前の物理場の観測データを入手できた。この結果に基づいて、物理場の再現計算について点検したところ、大槌湾の夏季の海水交換に対して、外海の斜面で励起される内部潮汐波の影響が主要な役割を果たしていることが判明した。また内部潮汐波を擬似的に与えた場合、外海からの栄養塩の供給も大きく変わることから、大槌湾の養殖環境を適切に評価するためには、外海を含めた数値シミュレーションが不可欠であると言える。ただし、このようなシミュレーションの計算負荷は大きいため、本研究期間中に物理モデルの抜本的な改良を行った。さらに、本研究では大槌湾に流入する河川流量と栄養塩負荷量を推定できるモデルを確立した。以上のモデルを用いた数値シミュレーションを実施したところ、定性的に妥当な結果が得られ、大槌湾の複合養殖をデザインする評価手法を確立できた。
「民衆の学び」の喚起と組織化に関する史的研究-府県「就学告諭」の収集と分析-

2001年に発足した就学告諭研究会は、研究代表者・研究分担者・研究協力者総計18名の研究会である。2002年には日本教育史研究会主催サマー・セミナーにおいて、研究会会員が様々なテーマで報告しこの研究課題の重要性を広く学界に明らかにすることができた。2003年度から科学研究費補助金を得て、全国調査を開始した。全国47都道府県の担当を決定し、就学告諭の資料収集を目指した。同時に、就学告諭の概念・内容・発布主体・頒布方法・地域性など考察と研究を重ねた。2004年度には教育史学会・第48回大会(於・法政大学)コロキウムにてこれまでの収集した資料の紹介、および研究の中間発表を実施した。2005年度には全国調査悉皆調査を終え、分析の方法とデーターベース化に関する議論を深めた。データーベースの専門家を研究会に招き、どのような方法でデーターベース化が可能なのかを深く議論した。2006年度は最終年度として、集中して研究のまとめに関する議論をおこなった。その結果、研究会会員全員が執筆する論文編、これまで収集した資料編、資料の全体像が一覧でわかるデーターベースを内容とする学術図書を刊行し、新たに科学研究費補助金(学術図書)に応募することを決定。夏までの研究会例会で校正と執筆分担を行い、10月までに原稿をとりまとめ、科学研究費補助金(学術図書刊行)に応募した。書名は『近代日本黎明期における「就学告諭」の研究』(東信堂から出版予定)である。幸い、科学研究費補助金(学術図書刊行)の交付内定を得ることができ、現在刊行に向けて努力している。4年間で研究会例会は、合計で40回に達し、ニューズレター『千里の馬』は20号を数えた。平成2001年に発足した研究会は、科学研究費補助を受けて研究を開始した段階で18名の研究会に発展した。研究会・例会は毎月開催し、2003年度は回開催した。科学研究費申請段階での、2003年度の研究計画は次のとおりである。(i)全都道府県の第二次史料を対象とした予備調査を終了する、(ii)収集した「就学告諭」の分類・整理と作業仮説の緻密化、(iii)地域研究の予備調査、を実施する。2003年度科学研究費530万円の交付を受けたことによって、次のような研究実績を挙げることができた。研究会会員の分担調査により、北海道・青森・宮城・福島・秋田・山形・栃木・埼玉・千葉・長野・富山・石川・愛知・京都・兵庫・広島・山口・島根・鳥取・愛媛・高知・徳島・佐賀・熊本の24道府県の県立図書館・文書館に出かけ、刊行されている県史・市町村史から就学告諭を収拾した。第一次史料がある場合には写真撮影・複写等により収拾した。これらは、平成15年6月・9月・11月・平成16年1月・2月の研究会で紹介・分析・報告されている。上記の調査県の中で、京都府・秋田県・山形県・富山県は次年度の重点調査対象地域である。平成16年度の科学研究費補助を受け、平成16年度前期中に残りの都府県の第二次史料を対象とした予備調査を実施し、第48回教育史学会大会(於・東京・法政大学)コロキウムで報告する予定である。2004年度の重点的研究目標は、(1)「就学告諭」の全都道府県を対象とした史料収集の予備調査を終了する。(2)収集した史料を分類・整理、作業仮説の緻密化・調査対象地域を類型化する。(3)重点地域の調査実施。

(4)第48回教育史学会大会のコロキウムで、史料の紹介・分析、仮説を提示する。であった。2004年度本研究プロジェクトはほぼ毎月研究会例会を重ね、合計開催回数は8回を数えた。また9月には全員参加による合宿を実施し、10月には第48回教育史学会大会コロキウムにおいてこれまでの研究成果を中間発表し、批判を受けた。また研究調査は、長野県・愛媛県・新潟県・岡山県・福井県・茨城県・山梨県・青森県・岩手県・山形県を対象に調査を実施し、成果を得ることができた。平成17年度は、次のような活動を展開した。1)研究会例会はほぼ毎月に一度、計8回開催した。2)調査実施府県は、岩手県・茨城県・山梨県・京都府・三重県・石川県・福井県・沖縄県など8県であった。3)今年度特に重視したのは、研究のまとめを展望した分析視点・方法の追求であった。すなわち、収集してきた就学告諭をいかに分析するかという点を具体的に議論した。就学とは就学校・就学問と考えた時、「就学告諭」のいう就学とはいかなる教育機関で、いかなる内容を予定したものかを整理すること、さらに頒布対象・頒布ルートの重要性も確認する必要がある。4)これらの処理と平行して、収集した就学告諭のデータベース化に関しても議論した。9月には研究会合宿を開催し、立教大学・元治恵子氏を招いてのクラスター分析に関する勉強会を開催、収集した史料のデータベース分析に関する勉強会を開催した。年度後半の研究会例会では研究のまとめの具体化として研究書を刊行することを決定した。そのために、1)就学告諭の概念規定の検討を開始し、2)研究の方法・視点・対象を精密化し、3)研究書の章構成・史料集の刊行に関する議論を始めた。次年度は、研究の最終年度としてまとめに入るのでそのための議論を開始した。平成18年度は次のような活動を展開した。1)研究会例会は、5月11日、7月1日、7月29日、10月7日、11月4日にいずれも午前11時から午後6時まで開催した。2)例会では、研究の最終報告に関する議論を中心とした。5月と7月で全体に関する討論を行い、刊行助成を得ること、そのための出版社をどこにするか、刊行助成の題目、構成に関して論議した。3)刊行助成を得るための題目を「近代日本黎明期における『就学告諭』の研究」とすること。東信堂書店から出版すること。論文編と資料編にすること、資料編には資料の概要がわかるデーターベースを入れることとした。4)7月29日の例会では、本研究を刊行する意義について確認した。本研究は、学制期研究に新たな視点を与えた点に本研究刊行の意義がある。次に、本書の内容を、既述のように論文編と資料編の二部に分け、資料編は資料集とデーターベースから成る。論文編は、研究課題と方法論(序章)、1872年「学制」と就学告諭との関係(第一章)、就学告諭の内容別研究(第二章・第三章)、就学告諭の地域別研究(第四章)、総括と今後の課題(終章)、の構成である。この商工生で分担執筆に入り、10月の中間報告をへて11月に原稿をとりまとめ科研費(学術図書)に応募した。5)幸い、科学研究費補助金(学術図書)の交付を得ることで内定を得た。
光合成生物に広く保存された栄養欠乏時の脂質転換制御とその応用の分子基盤

生物に必須の栄養元素の欠乏時には種々の応答が起こることが広く知られている。栄養元素の欠乏時には、トランスポーターの活性化などによる細胞外からの栄養元素の取り込みの促進や、栄養元素の細胞内でのリサイクルの活性化など、様々な応答機構が機能する。申請者らは植物の3大栄養元素の一つであるリンの欠乏時に起こる膜リン脂質からのリンの供給と糖脂質による代替を「リン欠乏時の膜脂質転換」と名付け、それに関わる脂質代謝遺伝子群やその重要性を明らかにしてきた。植物や藻類のリン欠乏時には、油脂が大量に蓄積することも見出し、光合成生物での油脂高生産系としても着目されている。また、その膜脂質転換に関わる酵素群や制御機構が光合成生物の進化過程で広く保存されていることも明らかにした。申請者は最近、その制御の根幹に関わると考えられる制御因子を初めて同定することに成功した。本研究では、この制御因子の機能と保存性の解明を柱としてリン欠乏時の脂質転換の仕組みの分子基盤を明らかにし、その応用展開の基盤確立を目的として研究を進めている。平成30年度は特に、クラミドモナスで見出した脂質転換の制御因子についてその因子が直接ターゲットとしている遺伝子の同定、また本因子と共同して機能している他のクラミドモナス因子の同定を行った。平成30年度は、クラミドモナスで見出した脂質転換の制御因子が、実際直接的に膜脂質転換に関わるスルホ脂質の合成遺伝子SQD2を制御していることを明らかにすることができた。しかもその制御因子と共同して機能する新たな因子の存在を見出すことができた。本因子と同様な機能を持つと考えられるナンノクロロプシスの制御因子に関する解析なども進めており、昨年度は期待以上の進展をしたと考えている。以下の方向で研究を推進する予定。研究の一部については、東北大学とも連携して行い、合同で報告会を開催する予定である。1.クラミドモナス脂質転換制御因子の機能とその上流因子の解析を行う。2.葉緑体における膜脂質転換の意義と葉緑体膜脂質転換に関わる新規因子の同定を目指す。3.クラミドモナス制御因子によるリン欠乏時の黄化抑制と細胞分裂調節機構の解析を行う。4.油脂高生産藻類等での脂質転換制御因子の機能解析と栄養十分条件での油脂高生産を目指した研究を進める。5.脂質転換制御因子を介したリン欠乏応答の保存性にについて明らかにする。6.植物ホモログについてもその機能解析を行う。
スポーツ外傷リハビリ期における通電刺激による骨量維持法の開発と機序の解明

本研究は、後肢懸垂したラットにおける骨の形成および吸収過程に及ぼす鍼通電と経皮通電刺激の効果を比較するとともに、それらの作用機序を明らかにすることを目的とした。材料として7週齢のウィスター系雄性ラット96匹を用い、それらを後肢懸垂群HS、後肢懸垂・鍼通電刺激群HSEA、後肢懸垂・経皮通電群HSTEおよび対照群COの4群に分類し、CO以外の3群は、2週間尾部懸垂を行った。HSEAは大腿前面に鍼を刺入し、通電(条件:交流、幅250μsec、50Hz、0.24mArms)した。HSTEは大腿前面にパッドを貼り、経皮的に通電した(条件:直流、60V、50Hz、200msec、80kHzの搬送波)。いずれの通電刺激も10分/回、1回/日、6日/週、2週間とし、実験期間終了後、各群から大腿骨を摘出し、光学および走査電子顕微鏡にて観察した。破骨細胞はHSの皮質骨表面には多く観察されるが、HSTEやHSEA、COでは少なかった。HSでは、破骨細胞に特異的な構造(波状縁、明帯ならびに多くのミトコンドリアや空胞)をもつ多核の細胞が、皮質骨表面に付着している状態が多く観察された。一方、HSTEと、特にHSEAでは、そのような典型的な構造が減少した破骨細胞が、皮質骨表面から離れ、骨膜や骨髄腔内に認められた。二次海綿骨の骨梁を骨形態計測学的手法によって計測すると、COおよびHSEAの骨密度はHSより有意(p<0.05)に高い値を示した。しかし、HSTEの骨梁の幅および骨量はHSに近い状況にあった。これらのことから、加重低減に伴う骨量減少に対して、皮質骨に関しては鍼および経皮通電刺激のいずれも同様な骨吸収抑制効果をもたらすが、海綿骨に対しては鍼通電刺激においてのみ顕著な効果が得られることが理解された。また、通電刺激は破骨細胞の脱分化を引き起こす可能性が示唆された。これまでに、報告者は加重低減を図ったラット大腿の骨膜まで、鍼灸針を刺入して通電することにより、破骨細胞の著しい減少を認め、この方法に骨量減少の抑制効果があることをすでに報告してきた。しかし、鍼の使用には資格が必要であるため、その資格のない多くの競技者やトレーナーは、傷害後のリハビリ期間中に、骨量を維持するためにこの方法を用いることができない。そのため、鍼灸針を用いずに、体表にパッド(電極)を貼って通電刺激する方法の開発が急務と考えられる。しかし、それによる刺激は筋にまで到達できるが、皮下の深部に位置する骨までは困難であった。最近、報告者と秘密保持契約を結んでいる企業がそれを可能にする装置を開発した。このような背景のもとで、本研究は後肢懸垂中のラットにおける骨の形成および吸収過程に及ぼす鍼および経皮通電刺激の効果を検討した。当研究は通電刺激を将来的に一般化することを視野に入れ、鍼通電と経皮通電刺激の効果を比較、検討し、その結果、皮質骨と海綿骨の双方における効果の違いを明確にした。以前には、皮質骨に対する効果を検証していたため、本研究においても当初は皮質骨への効果を比較することが第一の目的であった。しかし、実験を進める過程において、搬送波を用いた直流電流の刺激が皮下の深部まで到達するが、その刺激は石灰化した組織である骨を貫いて、骨内部の海綿骨にまで到達し得るか否かという疑問が生じた。そのため、皮質骨に加え、海綿骨への効果も検討し、鍼通電は骨内部の海綿骨にまで刺激が達することができるが、経皮通電刺激の場合には皮質骨表面までにしか到達しないことが示唆された。さらに、通電刺激による骨吸収抑制の機序に関しては、その刺激によって破骨細胞の脱分化が誘導されることまでも明らかとなった。以上のように、本研究は平成30年度の目的を概ね果たせた。本研究では、経皮通電刺激に比べ、鍼通電刺激の方が皮質骨のみならず海綿骨に対しても、骨量維持を図る効果が認められた。そのため、経皮通電刺激をより効果的なものにして、この方法論の一般化を推し進めるためには、以下のような検討が必要と考えられる。まず、当初の予定通り、平成31年度には皮下の浅い部位と深い部位に位置する骨に対する効果の比較検討を行う。骨粗鬆症患者では腰椎の圧迫骨折による円背がしばしばみられる。腰椎は背部の筋に被われるが、殿部や大腿に比べれば皮下の浅い部位に存在する。そこで、ラットを用いる本研究では、深部に位置する骨として大腿前面を、また、浅部に位置する骨として脛骨前縁、すなわち下腿前面を用いる。後肢懸垂したラットのそれらの部位に経皮通電を行い、その効果を比較する。そのほか、より効果的な経皮通電刺激の条件を得るために、この後、諸々の条件が整えば、通電刺激の電圧や搬送波の周波数を変えた実験にも取り組みたいと考えている。通電刺激による骨吸収抑制の機序の解明に関しては、今年度、次のような結果が得られている。破骨細胞は、骨髄中や血中の単球の細胞が融合して多核となり、さらに波状縁や明帯のような典型的な構造的特徴を獲得し、骨吸収を行えるように分化する。

本研究では、後肢懸垂されたラット大腿骨で破骨細胞が多く出現するが、通電刺激によってそのような破骨細胞に特異的な典型的な構造が消失した多核の細胞が出現する。また、それらは骨表面から離れた位置に認められ、これらのことから、通電刺激は破骨細胞の脱分化を引き起こす可能性が示唆された。そこで、今後はどのようなサイトカインがその脱分化を誘導するかについても検討する。最終的には、将来的な人への応用を視野にいれた研究として、介入頻度の違いが通電刺激に及ぼす効果の検討を考えており、この研究をもって当科学研究費の研究をまとめとしたい。本研究は、後肢懸垂したラットにおける骨の形成および吸収過程に及ぼす鍼通電と経皮通電刺激の効果を比較するとともに、それらの作用機序を明らかにすることを目的とした。材料として7週齢のウィスター系雄性ラット96匹を用い、それらを後肢懸垂群HS、後肢懸垂・鍼通電刺激群HSEA、後肢懸垂・経皮通電群HSTEおよび対照群COの4群に分類し、CO以外の3群は、2週間尾部懸垂を行った。HSEAは大腿前面に鍼を刺入し、通電(条件:交流、幅250μsec、50Hz、0.24mArms)した。HSTEは大腿前面にパッドを貼り、経皮的に通電した(条件:直流、60V、50Hz、200msec、80kHzの搬送波)。いずれの通電刺激も10分/回、1回/日、6日/週、2週間とし、実験期間終了後、各群から大腿骨を摘出し、光学および走査電子顕微鏡にて観察した。破骨細胞はHSの皮質骨表面には多く観察されるが、HSTEやHSEA、COでは少なかった。HSでは、破骨細胞に特異的な構造(波状縁、明帯ならびに多くのミトコンドリアや空胞)をもつ多核の細胞が、皮質骨表面に付着している状態が多く観察された。一方、HSTEと、特にHSEAでは、そのような典型的な構造が減少した破骨細胞が、皮質骨表面から離れ、骨膜や骨髄腔内に認められた。二次海綿骨の骨梁を骨形態計測学的手法によって計測すると、COおよびHSEAの骨密度はHSより有意(p<0.05)に高い値を示した。しかし、HSTEの骨梁の幅および骨量はHSに近い状況にあった。これらのことから、加重低減に伴う骨量減少に対して、皮質骨に関しては鍼および経皮通電刺激のいずれも同様な骨吸収抑制効果をもたらすが、海綿骨に対しては鍼通電刺激においてのみ顕著な効果が得られることが理解された。また、通電刺激は破骨細胞の脱分化を引き起こす可能性が示唆された。これまでに、報告者は加重低減を図ったラット大腿の骨膜まで、鍼灸針を刺入して通電することにより、破骨細胞の著しい減少を認め、この方法に骨量減少の抑制効果があることをすでに報告してきた。しかし、鍼の使用には資格が必要であるため、その資格のない多くの競技者やトレーナーは、傷害後のリハビリ期間中に、骨量を維持するためにこの方法を用いることができない。そのため、鍼灸針を用いずに、体表にパッド(電極)を貼って通電刺激する方法の開発が急務と考えられる。しかし、それによる刺激は筋にまで到達できるが、皮下の深部に位置する骨までは困難であった。最近、報告者と秘密保持契約を結んでいる企業がそれを可能にする装置を開発した。このような背景のもとで、本研究は後肢懸垂中のラットにおける骨の形成および吸収過程に及ぼす鍼および経皮通電刺激の効果を検討した。当研究は通電刺激を将来的に一般化することを視野に入れ、鍼通電と経皮通電刺激の効果を比較、検討し、その結果、皮質骨と海綿骨の双方における効果の違いを明確にした。以前には、皮質骨に対する効果を検証していたため、本研究においても当初は皮質骨への効果を比較することが第一の目的であった。
連続スペクトル中性子入射による中性子生成二重微分断面積の測定

米国ロスアラモス国立研究所中性子科学研究センター(LANSCE)において入射エネルギーが800MeVまでの中性子入射中性子生成(n,xn)二重微分断面積の測定を行った。この施設では入射中性子と放出中性子が連続エネルギー分布を持つため、放出中性子のエネルギーはラディエータからの反跳陽子がホスウィッチ型検出器に付与したエネルギーから求め、全体の飛行時間と放出中性子のエネルギーから入射中性子のエネルギーを同定する方法を用いた。はじめに放出中性子検出器として、2種類の大きさのNaI(T1)の周囲にプラスチックシンチレータを配置したホスウィッチ型検出器を製作し、放射線医学総合研究所において、Arビームを鉛ターゲットに照射して生成された連続エネルギー中性子を用いて検出器の動作特性を調べた。次に高エネルギー加速器研究機構において、500MeVまでの陽子をホスウィッチ型検出器に直接入射しその応答特性を測定した。この結果、検出器の特性を実験的に把握することができた。次にLANSCE施設において、(n,xn)二重微分断面積の測定を行った。ターゲットには鉄と鉛を使用した。測定角度は15度、30度、90度とした。100MeV以下の低エネルギー中性子を検出するための小型検出器はバックグラウンド事象との弁別が非常に困難であることが明らかになってきた。そこで検出効率が高い有機シンチレーション検出器を用いて、検出器に付与されるエネルギーと飛行時間法を組み合わせた方法を採用した。この結果、バックグラウンド事象との弁別が容易になり100MeV以下の比較的低いエネルギーの中性子の測定に有効であることが確認された。以上のことから幅広いエネルギースペクトルを持つ入射中性子を利用した、(n,xn)二重微分断面積の測定が可能であることがわかった。本年度は、(n,xn)反応の連続エネルギー中性子入射中性子生成断面積測定のために必要な検出器の特性を調べた。米国ロスアラモス国立研究所LANSCE施設の担当者との打ち合わせの結果、加速器からの信号とターゲット直後の検出器、最終位置の中性子検出器からの信号を用いた飛行時間補償法では、施設のビーム強度が弱く統計精度を満足するデータが得られないと予想された。そこで、中性子入射中性子生成ターゲットと検出器間の距離を短くし、生成された中性子を反跳陽子生成ラディエータに入射させ、そこから最前方に放出される陽子をNaI無機固体シンチレータで検出する方法を採用した。この場合、検出器の前面以外から入射した陽子は検出器に全てのエネルギーを付与するとは限らない。このような事象を弁別するために、発光の減衰時定数が長いNaIシンチレータの周囲を時定数が約40分の1のプラスチックシンチレータで包んだホスウィッチ型検出器を考案した。この検出器を用いることで単位時間当たりに収集できるデータ量が増え、十分な統計精度を得られると予測された。ホスウィッチ検出器の形状をNMTC、GEANT等のシミュレーションコードを用いて最適化した。また作製した検出器の動作特性をガンマ線標準線源や宇宙線を用いて調べた。さらに放射線医学総合研究所HIMAC重イオン加速器施設においてArビームを鉛ターゲットに照射して生成された連続エネルギー中性子を用いて検出器の動作特性を調べた。この結果、検出器からの電気信号を短い時定数を持つ微積分回路を通すことにより、NaIシンチレータとプラスチックシンチレータからの信号を弁別できることが確認された。また、本年度はLANSCE施設での実験を予定していたが、同施設が火災のため一時閉鎖され、施設の利用期間が大幅に短縮されたため、申請者らが実験を行う時間を得られなかった。本年度は、(n, xn)反応の連続エネルギー中性子入射中性子生成断面積測定を行った。

はじめに準備実験として、前年度に作成したホスウィッチ型NaI無機固体シンチレーション検出器を、放射線医学総合研究所HIMAC重イオン加速器施設に持ち込み、Arビームを鉛ターゲットに照射して生成された連続エネルギー中性子を用いてこの検出器の動作特性を調べた。この結果、検出器からの電気信号を短い時定数を持つ微積分回路を通すことにより、NaIシンチレータとプラスチックシンチレータからの信号を弁別できることが確認された。次に米国ロスアラモス国立研究所LANSCE施設にこの検出器を搬送し、中性子入射中性子生成二重微分断面積の測定を行った。ターゲットには鉄を使用した。測定角度は30度と90度この施設では入射中性子が数MeVから800MeV程度の連続エネルギー分布を持つ。また放出中性子も連続エネルギー分布を持つため、放出中性子のエネルギーはラディエータからの反跳陽子がホスウィッチ検出器に付与したエネルギーから求め、全体の飛行時間と放出中性子のエネルギーから入射中性子のエネルギーを同定する方法を用いた。実験当初、余分な中性子散乱やバックグラウンド事象の低減を目指して、反跳陽子ラディエータに鉄ターゲットからの放出中性子を確認するための検出器として多線式比例計数検出器を用いたが、検出器筐体からの事象が予想より多く観測されたため、途中から極薄厚のプラスチックシンチレータに変えて測定を行ったところ、余分な中性子散乱やバックグラウンド事象を低減することができた。本年度は、昨年度に引き続き(n, xn)反応の連続エネルギー中性子入射中性子生成断面積測定を行った。はじめに、高エネルギー加速器研究機構12GeV陽子シンクロトロン施設において、500MeVまでの陽子をホスウィッチ型無機シンチレーション検出器に直接入射しその応答特性を測定した。この結果、陽子に対するエネルギー応答関数を実験的に得ることができた。次に米国ロスアラモス国立研究所LANSCE施設において、中性子入射中性子生成二重微分断面積の測定を行った。ターゲットには鉄と鉛を使用した。測定角度は15度、30度、90度とした。初めに昨年度と同様の手法である反跳陽子法を用いて実験を行った。しかし、100MeV以下の低エネルギー中性子を検出するための小型ホスウィッチ検出器は中性子の検出効率が低く、バックグラウンド事象との弁別が非常に困難であることが明らかになってきた。そこで反跳陽子法の代わりに検出効率が高い有機シンチレーション検出器を用いて、検出器に付与されるエネルギーと飛行時間法を組み合わせた方法を採用することとした。この結果、バックグラウンド事象との弁別が容易になり100MeV以下の比較的低いエネルギーの中性子の測定に有効であることが確認された。しかしこの有機シンチレーション検出器は100MeV以上の中性子を測定することが困難なので、高いエネルギーの中性子に対しては反跳陽子法が有用であることも確認できた。
三座配位型キラルニトロキシルラジカル／銅触媒が成すアルコール不斉空気酸化の新展開

開発した三座配位型キラルAZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール不斉空気酸化条件の基質適用性の検討を行った.始めにトランス-2-フェニル-1-シクロヘキサノールを主骨格として,フェニル基のパラ位にニトリル基,無保護のアミノメチル基等を導入した基質を合成し,本反応条件に付した.しかし,反応がほとんど進行しなかった.そこで,主骨格をイソボルネオールに変更し,本反応条件の官能基共存性を精査した.その結果,本反応が無保護の3級アミンや2級アミンを許容することを明らかにした.多座配位型AZADOの効果をより詳細に検討することを目的に,不斉点を持たない(アキラルな)多座配位型AZADOを合成し,触媒活性を検討した.イミンや2級アミン,3級アミンを有するAZADOの合成は困難であることが明らかになったが,AZADOの1位にオキサゾリン,アミノカルボニル基を有する触媒については合成を完了した.これらの触媒活性について検討を行った結果,ジチアン単位を含むアルコールの酸化において,多座配位型AZADOがAZADOを超える触媒回転数を示すことを明らかにした.また,AZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール空気酸化反応条件の官能基共存性について知見を得る目的で,数種の含硫黄アルコールへの適用性について検討を行った.その結果,本反応条件はメチオニンやシステイン由来のアミノアルコールから対応するアルデヒドへの酸化反応を,中程度の収率ながら進行させることを明らかにした.基質適用性の検討に予想よりも時間を要したが,新規触媒を数種合成し,良好な触媒活性が確認されたため.三座配位型キラルAZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール不斉空気酸化反応の反応メカニズムを解明するための実験を行うと同時に,DFT計算を用いた解析を行う.また,アキラルな多座配位型AZADOには実現できるがAZADOでは実現困難な反応を探索する.開発した三座配位型キラルAZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール不斉空気酸化条件の基質適用性の検討を行った.始めにトランス-2-フェニル-1-シクロヘキサノールを主骨格として,フェニル基のパラ位にニトリル基,無保護のアミノメチル基等を導入した基質を合成し,本反応条件に付した.しかし,反応がほとんど進行しなかった.そこで,主骨格をイソボルネオールに変更し,本反応条件の官能基共存性を精査した.その結果,本反応が無保護の3級アミンや2級アミンを許容することを明らかにした.多座配位型AZADOの効果をより詳細に検討することを目的に,不斉点を持たない(アキラルな)多座配位型AZADOを合成し,触媒活性を検討した.イミンや2級アミン,3級アミンを有するAZADOの合成は困難であることが明らかになったが,AZADOの1位にオキサゾリン,アミノカルボニル基を有する触媒については合成を完了した.これらの触媒活性について検討を行った結果,ジチアン単位を含むアルコールの酸化において,多座配位型AZADOがAZADOを超える触媒回転数を示すことを明らかにした.また,AZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール空気酸化反応条件の官能基共存性について知見を得る目的で,数種の含硫黄アルコールへの適用性について検討を行った.その結果,本反応条件はメチオニンやシステイン由来のアミノアルコールから対応するアルデヒドへの酸化反応を,中程度の収率ながら進行させることを明らかにした.基質適用性の検討に予想よりも時間を要したが,新規触媒を数種合成し,良好な触媒活性が確認されたため.三座配位型キラルAZADO/銅協奏触媒を用いるアルコール不斉空気酸化反応の反応メカニズムを解明するための実験を行うと同時に,DFT計算を用いた解析を行う.また,アキラルな多座配位型AZADOには実現できるがAZADOでは実現困難な反応を探索する.試薬が輸入手配となり年度内の納品が間に合わなかったため,次年度に購入することにした.
透析患者への抗菌性および昇圧剤の適正使用を目的とした薬物投与設計

【研究目的】透析患者においては、血液透析直後に起こる血圧低下が避けられない問題となっており、透析開始時および透析中に昇圧剤を使用するケースも少なくない。また、状態の悪い透析患者に投与される循環器系薬剤や抗菌剤などは、透析膜の種類により薬剤の除去率が異なるためしばしば投与設計に困難を要する。そこで、透析患者における薬剤投与量とタイミングの最適化を図るため、透析施行時の薬物除去率を評価し、適切な薬物投与設計を行なった。【研究方法】透析膜には、旭化成メディカル社製APS-15SA(ポリスルホン膜)を使用し、血圧に大きく関与するノルアドレナリン(NA)のin vitroにおける除去率を測定した。測定法は、生理食塩液および5%アルブミン液でプライミングしたそれぞれの透析器回路の中に、NAを循環させて透析膜を透過させ、経時的に検体を採取しそれぞれの蛋白結合率および薬物濃度を測定した。【研究成果】生理食塩液と5%アルブミン液に対するNAの蛋白結合率はそれぞれ、2.02%、21.51%となり、NAの透析開始から1時間までの除去率は約90%と一定の割合で除去され、1時間後にはほとんどのNAが除去されることが確認された。次に、起立性低血圧を伴い内服後NAに変換されるドプスカプセル^(R)を服用している患者のうち、同意が得られた透析患者2名および非透析患者1名の血液を経時的に採血し測定した。その結果、非透析患者では内服34時間後にNAがピークとなることから、ドプスカプセル^(R)200mgを透析開始時に1回で服用することで、透析中のNAは除去されつつも透析終了時のNA濃度を最高血中濃度に設定できることが確認された。他の抗菌剤も同様に製品資料等に記載してある生理食塩液を使用した除去率からin vivoの結果を予測することで大きな乖離が起こったが、アルブミン系のデータを用いることで高い相関性が得られた。