hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一蛍光分子のダイナミック分光測定法の開発

本研究では、分子一個一個の動的特性を直接観測することを目的として、球形微粒子を利用した全く新しい時間分解分光計測法を開発した。本手法は、球形微粒子に被測定分子をドープして光励起し発光させると微粒子の界面を光が伝搬して共鳴する現象に基づく。球形微粒子における光共鳴現象について波動光学的に解析するとともにレート方程式を用いて誘導放出過程のシミュレーションを行った結果、共鳴は界面層の波長オーダーの領域にピコ秒オーダーの時間スケールで生成し、そのQ値は10^8にも達することを明らかにすることができた。また、この共鳴は界面層および微粒子近傍の屈折率、吸収係数によって大きく変化するという知見が得られた。このような球形微粒子における共鳴現象の特徴を利用して、微粒子の吸収、屈折率変化の情報を極めて高感度に観測する手法を考案し、単一分子の分光を目的とした時間分解分光計測システムを開発した。本システムは、レーザートラッピング技術により単一微粒子を捕捉・操作するとともに、超短パルスレーザーを照射して微粒子内の分子を発光させ共鳴を誘起する。発光の測定にはスループットが高い分光器および高感度の検出装置を利用し、微粒子内分子のスペクトルおよび時間分解過渡波形を観測する。また、発光の偏光特性から分子の動的特性を解析する新しい手法も併せて開発した。種々の蛍光分子をドープしたポリマーラテックス、微小液滴を作製し、開発したシステムを用いて高感度のダイナミック分光測定を行い、その有効性を検討した。
D-アロース多段階使用による膵島移植成績向上の研究

1型糖尿病に対する膵島移植成績向上を目指し、膵島分離・移植の過程で、活性酸素産生抑制作用のある希少糖D-アロースを諸種の方法で使用し、有効性が認められた手法を多段階に使用する事でこの課題を解消することを目的として研究を進めている。次いで、レシピエントとなるSTZ誘導糖尿病BALB/cマウスの尾静脈より移植48時間前、24時間前、直前にD-アロースを投与する投与群と非投与群に分け、同系マウスより分離した膵島15IEQ/gを腎被膜下に移植し、移植後21日目の平均血糖値は投与群、非投与群で各々101mg/dL, 267mg/dLであり、血糖正常化率は各々100% (9/9), 45% (5/11)と、いずれも有意差を認めた。現在、有効性の機序について研究を進めている。8-OHdGによる移植膵島染色など行っているが、依然機序解明に至っていない。間接的ではあるが、apoptosisの評価を行なっている。理由レシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)における機序の解明実験は、異動した大学院生が異動先で診療の合間に進めていた。機序の解明については、これまで条件を変更して移植後7日目と3日目の膵島移植腎を用いて8-OHdG免疫染色による検討を行ってきたが、明らかな機序の解明には至っていない。また、TUNEL染色を用いて間接的にapoptosisの評価を行なっているが、現在のところ有意な差は認められず、追加の検討が必要な状態である。平成29, 30年度はドナーとなる同系マウスをD-アロース投与群と非投与群に分け、投与群には膵摘出の48時間前、24時間前、膵臓摘出直前にD-アロースの静脈内投与を行い、膵臓を摘出、膵島分離を行い、膵島収量や形態学的な評価を行って非投与群とin vitroで比較する予定であったが、上記した前段階の研究(レシピエントへの投与実験)を遂行し結論を出す必要があった。また、研究者が異動し変更になったことにより、安定的な膵島分離・移植手技のトレーニングに時間がかかり、研究はやや遅れているが、再開の目処は立っている。レシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)における機序の解明実験は、異動した大学院生が異動先で診療の合間に進めていた。機序の解明については、これまで条件を変更して移植後7日目と3日目の膵島移植腎を用いた8-OHdG免疫染色や、移植後3日目の膵島移植腎に対してTUNEL染色による病理学的検討を行ってきたが、明らかな機序の解明には至っていない。移植後より短い期間(数日単位、数時間単位)で摘出した膵島移植腎を用いた追加実験を検討中である。また、他の染色方法を用いた評価を検討中である。ドナーへのD-アロース投与実験については、再開の目途が立ったため、研究はやや遅れていたが、予定していた移植実験を行う予定である。次いで、レシピエントとなるSZK誘導導尿病BALB/cマウスの尾静脈より移植48時間前、24時間前、直前にD-アロースを投与する投与群と非投与群に分け、同系マウスより分離した膵島150IEQ/gを腎被膜下に移植し、移植後21日目の平均血糖値は投与群、非投与群で各々101mg/dL, 267mg/dLであり、血糖正常化率は各々100% (9/9), 45% (5/11)と、いずれも有意差を認めた。現在、上記したレシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)で、その膵島機能改善効果の機序を解明すべく、8-OHdGによる移植膵島染色など行っているが、依然機序解明に至っていない。平成29年度はドナーとなる同系マウスをD-アロース投与群と非投与群に分け、投与群には膵摘出の48時間前、24時間前、膵臓摘出直前にD-アロースの静脈内投与を行い、膵臓を摘出、膵島分離を行い、膵島収量や形態学的な評価を行って非投与群とin vitroで比較する予定であったが、上記した前段階の研究(レシピエントへの投与実験)を遂行し結論を出す必要があった。また、研究者が異動し変更になったことにより、安定的な膵島分離・移植手技が十分に確立できておらず、研究はやや遅れている。

次いで、レシピエントとなるSTZ誘導糖尿病BALB/cマウスの尾静脈より移植48時間前、24時間前、直前にD-アロースを投与する投与群と非投与群に分け、同系マウスより分離した膵島15IEQ/gを腎被膜下に移植し、移植後21日目の平均血糖値は投与群、非投与群で各々101mg/dL, 267mg/dLであり、血糖正常化率は各々100% (9/9), 45% (5/11)と、いずれも有意差を認めた。現在、有効性の機序について研究を進めている。8-OHdGによる移植膵島染色など行っているが、依然機序解明に至っていない。間接的ではあるが、apoptosisの評価を行なっている。理由レシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)における機序の解明実験は、異動した大学院生が異動先で診療の合間に進めていた。機序の解明については、これまで条件を変更して移植後7日目と3日目の膵島移植腎を用いて8-OHdG免疫染色による検討を行ってきたが、明らかな機序の解明には至っていない。また、TUNEL染色を用いて間接的にapoptosisの評価を行なっているが、現在のところ有意な差は認められず、追加の検討が必要な状態である。平成29, 30年度はドナーとなる同系マウスをD-アロース投与群と非投与群に分け、投与群には膵摘出の48時間前、24時間前、膵臓摘出直前にD-アロースの静脈内投与を行い、膵臓を摘出、膵島分離を行い、膵島収量や形態学的な評価を行って非投与群とin vitroで比較する予定であったが、上記した前段階の研究(レシピエントへの投与実験)を遂行し結論を出す必要があった。また、研究者が異動し変更になったことにより、安定的な膵島分離・移植手技のトレーニングに時間がかかり、研究はやや遅れているが、再開の目処は立っている。レシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)における機序の解明実験は、異動した大学院生が異動先で診療の合間に進めている。新しい大学院生には膵島分離・移植手技を教育し、トレーニングの後に実験安定性が確立した段階で研究を再開する。レシピエントへのD-アロース投与実験(基盤研究C平成26年度)における機序の解明実験は、異動した大学院生が異動先で診療の合間に進めていた。機序の解明については、これまで条件を変更して移植後7日目と3日目の膵島移植腎を用いた8-OHdG免疫染色や、移植後3日目の膵島移植腎に対してTUNEL染色による病理学的検討を行ってきたが、明らかな機序の解明には至っていない。移植後より短い期間(数日単位、数時間単位)で摘出した膵島移植腎を用いた追加実験を検討中である。また、他の染色方法を用いた評価を検討中である。ドナーへのD-アロース投与実験については、再開の目途が立ったため、研究はやや遅れていたが、予定していた移植実験を行う予定である。前述したように研究計画はやや遅れており、今年度は研究分担者に研究を継続するのに必要な経費を前倒しで支払った他、実験自体は摘出組織の免疫染色等が中心で、動物を使用した実験経費は少額に留まった。翌年は動物実験を再開し、研究計画をより迅速に進める所存である。本年度は技術手技習得に時間を要し、予定していた実験に着手できず次年度使用額が生じた。
立体選択的有機合成手法による遷移金属錯体の不斉合成法の開発とその応用

本研究では「立体選択的有機合成手法を駆使して『キラルな遷移金属錯体をエナンチオ選択に合成する手法』の開発」を目指した。本研究で合成対象とするのは、主に「不斉触媒として利用可能な遷移金属錯体」であり、その不斉合成が達成された後には、不斉触媒としての応用も検討した。「遷移金属錯体の精密合成」に利用する手法は、均一系遷移金属触媒反応を主軸に、必要に応じて量論的な不斉合成プロセスも利用した。その結果、種々の面不斉錯体を不斉合成することに成功した。メタロセン/ハーフメタロセンが縮環した種々のヘテロ芳香族化合物を「エナンチオ選択的に」合成する手法を開発した。これらの化合物では、非対称メタロセンに起因する「面不斉」が発現する。1,2,4-ブタントリオールに由来するキラルなアセタールを側鎖に有するフェロセンは、アセタールの誘引効果により高いジアステレオ選択的でブチルリチウムによりリチオ化できる。この反応を利用して、フェロセンの面不斉を制御しつつブロモ基と2ーブロモビニル基をシクロペンタジエニル環の隣接位に導入したのち、ジクロロフェニルホスフィンとの反応により環化させると、フェロセンが縮環した面不斉ホスホールを合成することができた。この合成手法によるエナンチオ選択性は99%以上であり、ほぼ光学的に純粋な面不斉ホスホールが得られる。同様の手法により、シマントレンが縮環した面不斉ホスホールも単一のエナンチオマーとして得ることができる。これらのホスホールは、その面不斉を保持したまま対応するホスホリドへと変換できる。それらを求電子剤と反応させることにより様々な面不斉ホスホール誘導体が得られる。また、「フェロセンへのエナンチオ選択的置換基導入、置換基を利用した環化反応」という手法を用いることにより、「フェロセンが縮環した面不斉4-ジアルキルアミノピリジン類」をエナンチオ選択的に合成する手法も開発した。フェロセンにトシルアミド基と1-ヒドロキシプロパルギル基を導入し、酸化的環化反応を行うと、フェロセンが縮環した面不斉4-ピリドンが単一のエナンチオマーとして得られる。こうして得られたピリドンに種々のシリルアミンをルイス酸存在下で反応させると、目的化合物を高収率で得ることができる。この合成ルートは、様々な置換基、立体的に嵩高いフェロセン誘導体に対しても効果的である。当初の研究目的の一つである「メタロセンが縮環した面不斉ヘテロ芳香族化合物のエナンチオ選択的合成法」を確立することができた。「メタロセンの面不斉を制御して適切な置換基を導入した後、その置換基間での環化反応によってヘテロ環を構築する」という我々の方法論の妥当性を、面不斉ホスホール、面不斉ピリドン/ジアルキルアミノピリジンにおいて証明することができた。これらの結果は、我々の合成手法が一般性を有しており、多様な面不斉ヘテロ芳香族化合物の合成が可能なことを示している。モリブデン触媒による不斉閉環メタセシス反応を利用して、ラセミ体のキラルな(ブロモシクロペンタジエニル)マンガンーカルボニル錯体を効率良く速度論分割する手法を開発した。シクロペンタジエニル基にビニル基を有する基質においては、両エナンチオマー間の相対速度比は100以上にもなり、98%eeを超える光学純度の架橋生成物が得られる。シクロペンタジエニル基上のブロモ基はブチルリチウムにより光学純度を保持したままリチオ化可能であり、適当な求電子剤と反応させることにより様々な誘導化が可能である。これらの面不斉マンガン錯体誘導体の中で、ジアリールホスフィノ基を有す化合物は、ホスフィンーオレフィン二座配位子として作用し、ロジウム触媒不斉炭素ー炭素結合生成反応において、極めて高いエナンチオ選択性を示すことが見出された。2,5-ジアルケニルホスホリル基を有するホスファシマントレン誘導体はCs対称であり、モリブデン触媒による不斉閉環メタセシスにより非対称化される。この反応で、アルケニル基として2-メチルプロペニル基を有する基質を用いると、99%eeを越えるほぼ完全なエナンチオ選択性が達成されることを見出した。こうして得られた面不斉ホスファシマントレン誘導体は、ルイス塩基性であり、遷移金属へ配位できる。ここで得られた光学的に純粋なホスファシマントレン誘導体をパラジウム触媒不斉アルキル化における不斉配位子として利用したところ、74%eeの選択性で反応が進行した。また、不斉閉環メタせシス反応を利用して、配位不飽和16電子錯体であるジルコノセンジクロリドの不斉合成にも成功した。Cs対称基質の不斉非対称化により、最高98%eeで面不斉ジルコノセン誘導体を得ることに成功した。ハーフメタロセンであるシマントレン誘導体の不斉合成(ラセミ体の速度論分割、およびCs対称基質の非対称化)、配位不飽和メタロセンであるジルコノセン誘導体の不斉非対称化をいずれも非常に高いエナンチオ選択性で達成しており、順調に計画が推移している。また、我々の見出した不斉合成手法で得られた面不斉化合物が、不斉配位子や不斉触媒として利用可能であることも示しつつあり、この点でも当初の計画以上の成果を挙げていると言える。

Cs対称、(ビニルシクロペンタジエニル)(1,3-ジメタリルインデニル)ジルコニウムジクロリドを基質とし、キラルモリブデン触媒による不斉閉環メタセシス反応を行うと、不斉非対称化が効率よく進行し、架橋面不斉ジルコノセン種が91%eeで得られた。メタリル基の代わりに2-エチルアリル基を導入した基質を用いると、エナンチオ選択性が向上し、96%eeで対応する架橋体が得られた。この反応は、配位不飽和ジルコノセン錯体を触媒的に不斉合成した最初の例である。こうして得られた面不斉ジルコノセン錯体は、種々の不斉カルボメタル化反応の触媒として採用し、不斉カルボマグネシウム化反応、不斉カルボアルミニウム化反応において20%ee程度の選択性を示す。2-メチル-1-ブテニレン基で架橋されたフェロセンの「架橋オレフィンの隣接位」にジアリールホスフィノ基を導入すると、フェロセン錯体は面不斉となる。これらの面不斉フェロセンを不斉合成手法により単一のエナンチオマーとして合成した。この錯体は、ホスフィン-オレフィン配位子として作用し、ロジウムやパラジウムにキレート配位する。これらのロジウム錯体は、種々の不斉アリール付加反応において99%eeを超える非常に高いエナンチオ選択性を示すことを見出した。またこの配位子のパラジウム錯体は、不斉辻ートロスト反応において99%eeを超える非常に高いエナンチオ選択性を示すことを見出した。これらの「面不斉フェロセンを基盤とするホスフィン-オレフィン配位子」のパラジウム錯体の立体構造を、X線構造解析により明らかにし、不斉触媒反応における高いエナンチオ選択性の由来を明らかにした。フェロセン縮環面不斉ジアルキルアミノピリジン誘導体を一般的に、かつエナンチオ選択的に合成する手法を開発し、求核性有機触媒ライブラリィを構築し、不斉反応に応用した。本研究では「立体選択的有機合成手法を駆使して『キラルな遷移金属錯体をエナンチオ選択に合成する手法』の開発」を目指した。本研究で合成対象とするのは、主に「不斉触媒として利用可能な遷移金属錯体」であり、その不斉合成が達成された後には、不斉触媒としての応用も検討した。「遷移金属錯体の精密合成」に利用する手法は、均一系遷移金属触媒反応を主軸に、必要に応じて量論的な不斉合成プロセスも利用した。その結果、種々の面不斉錯体を不斉合成することに成功した。上記の通り、「メタロセン縮環面不斉ヘテロ芳香族化合物」をエナンチオ選択的に合成する一般性のある方法論を見いだすことができており、今後はより高機能性を有する新たな面性キラルなヘテロ芳香族の合成を検討することになる。具体的には、面不斉フェノール類、面不斉環状リン酸誘導体などを合成ターゲットとして考えている。これらの化合物には、ブレンステッド酸性があり、合成された後には新たな酸性触媒としての機能が期待できる。また、フェノール類は容易に誘導化でき多様な芳香族化合物の原料となることから、新たな面不斉化合物ライブラリーの共通原料となることも期待できる。2016年度までの成果を基に、開発した反応によって得られる面不斉化合物の利用について検討を加える。これらの生成物を不斉触媒として利用することができれば、「不斉触媒を『触媒的に不斉合成する』」というタンデム不斉触媒プロセスが構築できることになる。また、金属中心不斉の制御、金属に配位した配位子上の「ヘテロ原子に由来する中心不斉」の制御といった、従来例の無い不斉のコントロールにも挑戦する。29年度が最終年度であるため、記入しない。有機金属化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞壁構成成分を指標とした細菌・真菌感染症の病態解析と分子イメージングへの展開

本研究の目的は、細菌・真菌感染症の病態を、それらの挙動を生体内で動的に捉えられる方法を開発し、それを駆使して早期診断技術の構築に繋げることである。具体的には、細菌・真菌の細胞壁構成基質であるUDP-N-アセチルグルコサミン(UDP-GlcNAc)、N-アセチル-グルコサミン(GlcNAc)等の細胞壁構成基質の放射性同位元素を用い、オートラジオグラフィーの手法を駆使してin vivoで病原体の挙動を同定して病理学的手法で感染症病態を明らかにし、さらに分子イメージングへの展開を図り、これらの基質を利用した体外診断法の確立を目指す。そのため、UDP-GlcNAc並びにGlcNAcが細菌・真菌に特異的に集積する事をin vitro培養系、及びin vitroオートラジオグラフィー法で明らかにした。さらに、生体内に存在する病原体の局在部位を非侵襲性に検出するために、独自に合成法を確立した^<18>F-GlcNAcを合成する技術を開発して、免疫抑制後に病原微生物を感染させた動物に投与してlabeling後、PET撮影を行い径2mm程度以上の病巣を非侵襲的かつ再現性良好に撮像できる技術を開発した。また、この各核種は関節リウマチや異物投与によって生じるような、非感染性炎症は描出しないことも確認し、感染病巣を非侵襲的に体外診断できる可能性あることが明らかになった。これらの基礎技術は「真菌・細菌の画像化方法」として特許出願(特許公開2008-206444)し、また研究成果はNuclear Medicine and Biology誌に掲載が決定した。本研究の目的は、細菌・真菌感染症の病態を、それらの挙動を生体内で動的に捉えられる方法を駆使して解析するとともに、早期診断技術の構築に繋げることである。具体的には、細菌・真菌の細胞壁に特異的に集積するN-アセチル-グルコサミン(GlcNAc)等の細胞壁構成基質の放射性同位元素を用い、オートラジオグラフィーの手法を駆使してin vivoで病原体の挙動を同定し、病理学的手法で感染症病態を明らかにし、さらに、分子イメージングへの展開を図り、これらの基質を利用した体外診断法の確立を目指す。そのため、平成20年度には、まず細菌・真菌、及び各種ヒトがん細胞株に^3H-GlcNAcを添加し、この標的物質が細菌・真菌の細胞壁内に特異的に集積する一方、ヒト細胞株にはほとんど取り込まれないことを確認した。次に、免疫抑制を行った後、細菌、真菌を感染させたマウス、ラットに^3H-GlcNAcを投与し2時間後に屠殺した動物の組織標本を作製し、標本上でオートラジオグラフィー解析を行い、^3H-GlcNAcをが細菌・真菌の細胞壁に特異的に集積することを病理学的に証明した。さらに、^<18>F-GlcNAcの合成に成功し、前述の方法で作成した感染動物にこれを投与し、positron emission tomography (PET)法で、長径1-2mmの感染巣の撮影に世界で初めて成功した。そのため、平成21年度は、細菌・真菌、及び各種ヒトがん細胞株に^3H-GlcNAcを添加しin vitro培養系で標的物質の取り込み効率を検証し、病原微生物に特異的に集積すること、及びこの取り込みは過度のglucose存在下では減弱する可能性のあることを明らかにした。

次に免疫抑制後に病原微生物を感染させた動物に、独自に合成した^<18>F-GlcNAcを投与し投与30分後からPET撮影すると、径2mm程度以上の病巣を非侵襲的に撮像することに成功したが、関節リウマチマウスや異物投与に対する非感染性炎症は描出されず、この核種は感染病巣に特異的に集積することが明らかとなった。これらの成果に対し、高エネルギー医学研究センターの大学院生が海外学術発表を行うとともに、この技術の特許審査を申請した。本研究の目的は、細菌・真菌感染症の病態を、それらの挙動を生体内で動的に捉えられる方法を駆使して解析するとともに、早期診断技術の構築に繋げることである。具体的には、細菌・真菌の細胞壁に特異的に集積するN-アセチル-グルコサミン(GlcNAc)等の細胞壁構成基質の放射性同位元素を用い、オートラジオグラフィーの手法を駆使してin vivoで病原体の挙動を同定し、病理学的手法で感染症病態を明らかにし、さらに、分子イメージングへの展開を図り、これらの基質を利用した体外診断法の確立を目指す。そのため、平成22年度はすでに細菌・真菌に特異的に集積する事が明らかになった^3H-GlcNAcを用いたin vitro培養系から、in vivo系での検証に重点を移し、免疫抑制後に病原微生物を感染させた動物に、PET検出用に独自に合成法を確立した^<18>F-GlcNAcを投与し投与30分後からPET撮影すると、径2mm程度以上の病巣を非侵襲的かっ再現性良好に撮像できることが明らかになった。一方、関節リウマチマウスや異物投与に対する非感染性炎症は描出されず、この核種は感染病巣に特異的に集積することも証明された。これらの成果に対し、Nuclear Medicine and Biology誌に投稿した論文が採択された。
細胞周期調節因子p27制御による心筋細胞増殖の試み:臨床応用に向けた基礎的研究

臓移植に代わる重症心不全の治療法として、心筋細胞の増殖を起こすことを考えた。通常、成熟した心筋細胞はもはやそれ以上分裂しないことが知られている。今回我々は、細胞分裂の周期をコントロールしているp27というタンパク質を制御することにより心筋細胞の再分裂、再増殖を促すことを試みた。また、心筋細胞の増殖以外に、心筋細胞内の収縮装置の修復による心機能改善の可能性も見いだした。我々は以前、レンチウィルスベクターを用いて細胞周期制御因子であるcyclin D1を心筋細胞に強制発現させることにより心筋細胞の細胞周期が進行することを示した(平成16-17年度科研報告)。今回我々はより生理的な心筋細胞増殖を試みるために、増殖抑制因子であるp27をsiRNAを用いて抑制した状態の心筋細胞に対してエピネフリンなどの増殖刺激を加える事により心筋細胞の細胞周期を進行させることを試みた。しかしながら、p27の発現を抑制する目的で数種類のsiRNAを作成したものの、Wstern blotting上p27の発現抑制は確認できなかった。更に上記siRNAを遺伝子導入した心筋細胞にフェニレフリン(1100μM)刺激を与えると細胞は死滅するため、これ以上の実験遂行は困難と考えられた。最近、心筋細胞増殖(mitosis)を抑制する原因の一つとして強固な細胞骨格の存在が関係している可能性があるという報告がだされた(Ahuja P, et. al.Experimentalcell research,1270-1283,2007)。以前の我々の研究では増殖マーカーKi67にて細胞周期の進行は確認できたもののmitosisの確認には至らなかった。そこでmitosis,cytokineeisをえるという元々の目的を達成するために、細胞骨格をdisruptした心筋細胞に対しcyclin D1を強制発現させることを次に試みる予定である。具体的にはactin重合を阻害することで知られているcytochalasinB,Dを用い、心筋細胞の細胞骨格を破綻させる至適濃度を決定した後、cyclin D1をレンチウィルスベクターを用いて遺伝子導入する予定である。我々は以前、細胞周期制御因子であるcyclin D1を心筋細胞に強制発現させると、心筋細胞の細胞周期が進行する事を示した(平成16-17年度科研報告;課題番号16390398)。しかし、過剰発現したcyclin D1は心筋細胞だけでなく繊維芽細胞にも発現しており、in vivoでのリモデリング誘導の可能性が示唆された。よって、より生理的な心筋細胞増殖を得るため、心筋細胞に対してその増殖抑制因子であるp27をsiRNAにて抑制し、増殖刺激を加え、細胞周期を進行させる事を試みた。しかし、数種類のsiRNAを作成するもp27の発現抑制を確認する事ができなかった。また、これらのsiRNAを導入した心筋細胞にフェニレフリン刺激を与えると細胞が死滅してしまうため、p27発現抑制は断念した。次に、心筋細胞増殖を抑制する原因として強固な細胞骨格の関与の可能性が報告されていることに着目し、細胞骨格をdisruptした心筋細胞に増殖刺激を加える事を考えた。Actin重合阻害剤であるcytochalasinを用いて心筋細胞骨格を破綻させ、ウイルスベクターによるcyclin D1導入を試みた。しかし、cyclin D1導入による細胞周期進行を起こすのに至適なcytochalasin濃度を得る事ができなかった。その後、心筋細胞数の増加ではなく、残存心筋細胞のサルコメア構造修復による心機能改善を目的として研究を行った。具体的には、actin重合制御因子として近年その役割が明らかになりつつあるFormin family蛋白質に着目した。このfamilyの一員であるFhod3は幼弱な心筋細胞に発現している。我々は、心筋培養細胞にてFhod3過剰発現によるサルコメア構造形成、およびそのsiRNAによる抑制の可能性を見いだした。
食糧価格の高騰と開発途上国の対応に関する数量経済学的研究

メコン河流域諸国に焦点を合わせ、穀物価格の高騰と当該地域に於ける食糧増産と輸出の可能性、食糧増産を梃子とした農家所得の向上と貧困削減について、数量経済学的手法を用いて分析した。いくつかの国々の産業連関表を推計するとともに、当該地域の産業構造・貿易構造の分析を行い、経済発展段階と産業構造との関連性について考察した。次に、当該地域の交際間応用一般均衡モデルを開発し、農業の生産性向上のインパクトを評価し、食糧増産の可能性について明らかにした。また、当該地域の水資源量は将来不足する可能性は低いが、食糧増産と経済発展ために、栄養塩負荷が高くことを明らかにした。本研究では比較的水資源が豊富ではあるが、経済発展の進んでいないカンボジアやラオスを含むメコン河流域諸国に焦点を合わせ、穀物価格の高騰と当該地域に於ける食糧増産と輸出の可能性、食糧増産を挺子とした農家所得の向上と貧困削減について、数量経済学的手法を用いて分析することを目的とする。課題は、(1)穀物の国際価格変動を説明するモデルを構築し価格変動の要因分解を行い、将来の穀物価格の動向を予測すること、(2)水資源制約を表すモジュールを組み込んだ経済モデルを構築し、食糧増産の可能性について考察すること、(3)食糧増産により農家所得がどれほど増加するか、また、貧困削減はどの程度かを国民経済の観点から評価することである。平成21年度は、簡単な穀物貿易モデルを構築し、国際価格の変動要因の分析を行い、人口規模の大きな途上国の経済成長のインパクトが穀物市場に及ぼすインパクトを評価し、メコン河流域諸国での穀物生産性向上が国際価格の上昇を抑制する可能性を評価した。穀物生産性を向上させるためには水資源が重要であるため、水資源モデルを構築するためのデータベースの整備を行った。また、ラオスの灌漑地区において収穫期における稲の刈り取り調査を行い、放射スペクトルから得られる植生指標NDVIと収穫量の関係を分析した。この分析結果により、衛星画像による収量分布の広域展開が可能となるため、水資源と収量との関係を分析するための重要なデータとなる。また、一般均衡モデルを構築するのに必要な産業連関表を推計するために農家調査(生産費調査}を行う予定であったが、現地でのサンプリングがうまく行かなかったためサンプリング計画を変更し、平成22年度に改めて農家調査を実施し、産業連関表の再推計を行った。水資源が豊富なメコン河流域諸国に焦点を合わせ、穀物価格の高騰と当該地域に於ける食糧増産と輸出の可能性、食糧増産を梃子とした農家所得の向上と貧困削減について分析することが目的である。本年度は、モデル構築とモデルに基づく予備的分析を行う計画であった。一般均衡モデルに関しては、ラオスでの農家調査を完了し、産業連関表の再推計を行った。また、水資源モデルでは引き続き基礎的なデータの推計を行った。メコン河流域の水質データが少なく流域内の栄養塩負荷の分布などが把握されていない点に着目し、人口および家畜の分布、土地利用情報から得られるデータに基づき排出原単位を推定し、各支流からの栄養塩供給寄与率を推計した。昨年度の放射スペクトル分析と同様、穀物単収を分析するための重要なデータとなる。排出原単位は住民の経済活動とも密接に関連しているため、水資源の質と経済部門とのリンケージをより深く分析することが可能となった。農家調査に時間を要したため産業連関表の推計が遅れ、モデルを使った予備的分析に至ることができなかった。当該地域の農産物増産に伴う輸出の増加は農家の所得を高めるので、貧困を削減するためには重要である。そこで、当該地域の農産物の輸出競争力を計測するモデルを開発し、データが豊富に得られる我が国の農産物及び加工食品を例に現実妥当性について吟味し、均衡為替レート水準が農業の国際競争力に大きな影響を及ぼすことを確認した。本研究では比較的水資源が豊富ではあるが、経済発展の進んでいないカンボジアやラオスを含むメコン河流域諸国に焦点を合わせ、食糧増産と輸出の可能性、食糧増産を挺子とした経済成長と貧困削減について、数量経済学的手法を用いて分析することを目的とする。具体的な課題は以下の3点である。即ち、(1)穀物の国際価格変動を説明するモデルを構築し価格変動の要因分解を行うこと、(2)水資源モデルを構築することでメコン河流域諸国の水資源量及び水質の分析を行うこと、(3)食料増産により農家所得がどれほど増加するかを経済モデルにより評価することである。課題(1)については、部分均衡モデルと一般均衡により穀物単収変動のシミュレーション分析を比較検討した結果、部分均衡モデルでは単収変動のインパクトが比較的大きいが、一般均衡モデルを用いるとそれほど大きな影響が出ないことを明らかにした。

採用したパラメーターの値にも依存するが、一般均衡モデルでは主要穀物以外の食料もモデルに組み込まれており、食料の間での代替関係が存在することがその主な理由であると考えられる。課題(2)については、メコン河流域の水資源量の推計を行うとともに、将来的な人口増加と経済発展により水質汚濁などの環境負荷が懸念されることから、流域の観測点5地点での年間合計負荷量とGISを用いた空間統計データを利用し線形モデルを推計し、メコン川流域の特徴を表した栄養塩排出原単位を推定した。また、原単位法により観測点毎の負荷排出割合の内訳を算出した結果、水質汚濁は地域の経済発展の状況を反映していることを明らかにした。課題(3)については、平成22年度に行ったラオスでの農家調査に基づき、ラオスの産業連関表及び社会会計表の再推計を行い、灌概整備によりコメの単収の増大が産業や農家を含む制度部門へ及ぼす経済的インパクトについて分析を行い、米の単収増加は農家の所得を増加させるとともに、経済発展に重要な役割を果たすことを明らかにした。なお、当初の計画では、水収支モデルと経済モデルを統合して、水資源配分をシミュレートするモデルを構築する予定であった。平成24年3月現在、モデルは完成しておらず、今後に残された課題となった点も付言する。
中小企業の事業承継における企業価値評価とM & Aの成功要因

本研究は、中小企業における事業承継を、子息等への親族間承継と第三者への事業譲渡に分け、後者をM & A取引の一つと位置づけた上で、M & A取引価額の算出基準となる企業価値の決定要因を明らかにすることを目的としている。この目的達成のために、1)事業承継がその後の企業業績に与える影響とその内容を分析することで「事業承継によって新たに創出される価値」について定量、定性の両面から考察するとともに、2)事業譲渡にともなうM & A価額算出基準とその決定のプロセスについて検討を行っている。1、理論的枠組みの構築研究代表者は、アーカイブデータを利用して、(1)同族間承継と第三者承継の比較、(2)事業承継後の企業業績、(3)企業価値を左右する「営業権」の評価、の3つの実証研究・多変量解析を実施し、それぞれ(1)日本経営学会(H20年9月)、(2)日本経営財務研究学会(20年9月)、(3)日本財務管理学会(20年10月)の全国大会において報告済である。これら学会報告での議論と分析結果を踏まえて、関連する先行研究の更なる精査を行いながら、事業譲渡の企業価値評価問題についての理論的枠組みの構築を行った。具体的には、企業価値の概念を整理し、事業承継にあたって求められる企業価値の向上についての先行研究をレビューするとともに、本研究との関わりを整理した。また、事業承継の分析フレームワークを、海外既存文献をもとに構築した。2、実態把握と事例研究の作成本年度は、定量的データ分析よりも、定性的研究による実態把握を中心に行った。まず、事業承継を控えた7社の経営者に対してインタビューをおこない、事前にカテゴライズしていた項目に分けて整理して実態把握に努めた。加えて、事業承継段階が異なる3社を取り上げて事例研究を行い、先に構築した分析フレームワークに従って分析を行った。また、まとめの段階には入っていないものの、追加的なインタビュー調査を、特に後継者に対して行っており、研究2年目となる来年度にまとめていく予定である。1、実証研究のための基盤づくり平成22年度は、平成21年度に実施したインタビュー企業とは別に、新たにインタビュー先を設定して、経営者および後継者に対するヒアリングを行った。具体的には、菓子製造業、酒類製造業、および情報サービス業の3社である。平成21年度における研究成果として広島大学へ提出した学位請求論文『中小企業の事業承継プロセスにおける企業価値創造』の再検討を行い、当該論文中で実施しているインタビュー調査およびアンケート調査とは異なる観点からの調査項目を設定して、インタビューを実施した。研究テーマの性質上、大規模なアンケート調査の実施は困難が予想されるため、事業承継とM & Aの両方に関心の高い企業に対して複数回ヒアリングを行い、各社に共通の考察対象を模索することに努めた。2、理論構築事業承継および事業承継に関わるM & Aについては、わが国において理論的に十分に論じられているとは言えず、レビュー対象の既存文献も限られる。このため、欧米、特に米国のFamily Business Review誌を中心にファミリービジネス研究の既存文献を精査することに努め、理論的枠組の構築を行った。3、最終年度へ向けて平成22年度は情報のインプットが主となり研究発表という形でのアウトプットは行えなかったが、今年度に得た定性的データは最終報告書において重要な示唆を与えるものであり、知見の一層の拡大に努めたい。1、インタビュー調査結果の分析平成23年度は、インタビュー調査で明らかにされた内容についてキーワードをもとにしたクラスター化を試みて、定性的な全体傾向を探る作業を実施した。しかしながらクラスター化の分類基準設定が十分に確立できず、それを補完するための定量的分析の必要性を痛感する結果となった。加えて、昨年度に引き続き、平成21年度における研究成果として広島大学へ提出した学位請求論文『中小企業の事業承継プロセスにおける企業価値創造』の再検討を行い、当該論文中で実施しているインタビュー調査およびアンケート調査について、異なる分析視角に基づくデータ処理の可能性を模索するとともに、理論的枠組みにおける発展可能性を検討した。2、理論構築事業承継および事業承継に関わるM&Aについては、わが国において理論的に十分に論じられているとは言えず、レビュー対象の既存文献も限られる。このため、平成23年度においても22年度同様、Famiy Business Review誌を中心とした欧米のファミリービジネス研究の既存文献を精査することに努め、理論的枠組の構築を行った。3、研究成果と今後の発展可能性平成23年度は研究発表という形でのアウトプットは行えなかったが、今年度に得た定性的データは最終報告書において重要な示唆を与えるものであると思われる。また、これまでに得た知見の蓄積をもとに研究内容の充実を図り、事業承継研究の発展に寄与できるよう継続的な調査に努めたい。
嚥下音による嚥下動態推測に関する研究

<目的>嚥下音の音源と発音機構を、嚥下時の生理学的なデータや嚥下器官の運動から推測することを試みた。<対象>嚥下障害の既往などの無い健常成人17名(男性6名、女性11名、2150歳)を対象とした。<方法>嚥下音は輪状軟骨直下の気管外側に貼付した加速度ピックアップにて記録した。舌骨上筋群の筋電図は表面電極にて記録した。嚥下圧は経鼻的に挿入した3チャンネルの細径圧トランスデューサを用いて記録した。ビデオカメラあるいは電子内視鏡にて喉頭隆起の動きあるいは咽喉頭内視鏡像を記録した。映像信号と生体信号は同期させた状態でマイクロコンピュータでモニター、記録しオフラインで分析した。<結果>(1)舌骨上筋群の筋活動の開始時点と嚥下音発生の時間的関係は、被験者内では比較的一定であったが、被験者間でのバラツキは大きかった。(2)喉頭隆起の最大挙上時点と嚥下音発生の時間的関係は、被験者内でも被験者間でも一定の傾向を示した。(3)嚥下音そのものは、頭位や体位、嚥下物の量や性状、嚥下動作繰り返しの方法などに影響され修飾されるものの、輪状咽頭筋の弛緩と嚥下音発生の時間的関係は一定であった。(4)嚥下音発生に同期した細かな圧変化が輪状咽頭筋部の圧波形に認められることがあり、嚥下音の発生には食道入口部の開大に伴う圧変化の関与が大きいと推察された。即ち、嚥下音発生は食道入口部開大を反映しているものと考えられた。<はじめに>嚥下音の発生音源は、嚥下反射時の喉頭の上下運動に伴う頸椎前面と輪状軟骨との嚥下物を介した摩擦がその主体である可能性が高いと言われてきた。<目的>今回、嚥下音から嚥下動態をどの程度推定できるかを検証するため、嚥下音とともに、舌骨上筋群表面筋電図、頸部外観から推定する喉頭の挙上運動、喉頭の内視鏡像、嚥下圧などを適宜組合せ同時記録し、嚥下音の発生源と発生機序を確認するとともに、嚥下音から嚥下動態をどの程度推定可能かを検証することを目的とした。<実験1>多元的な計測を行うに先立ち、被験者に対して侵襲や負担の少ないものの組合せから、どの程度嚥下音の記録が安定した状態で行えるかを確認した。まず、空嚥下、水一口嚥下、水3回分割嚥下、水3回連続嚥下、プリン一口嚥下などを行った際の嚥下音を、舌骨下筋群表面筋電図および頸部側面外観のビデオ画像と同時に記録し解析した。対象は口腔・咽喉頭・食道疾患や嚥下障害・嚥下困難などの既往・訴えのない正常成人男性3名、女性5名である。嚥下音は側頭部に貼付した心音マイクで、舌骨下筋表面筋電図は顎下部に貼付した表面電極で頸部側面のビデオ画像とともにシンクロキャプチャーシステムSC-1のハードディスク上に記録し、オフラインで分析した。<実験2>

上記の対象者の一人で3チャンネル圧トランスデューサを経鼻的に咽頭・頭部食道まで、咽喉頭電子スコープを挿入し、経鼻的に咽頭まで挿入し、嚥下音は側頭部に貼付した心音マイクで、舌骨上筋群表面筋電図は顎下部に貼付した表面電極でビデオ画像とともにシンクロキャプチャーシステムSC-1のハードディスク上に記録し、オフラインで分析した。<結果>表面筋電図から舌骨上筋群の活動増加を嚥下反射惹起の基準として、嚥下音の発生までの時間は約0.40.5秒、喉頭の最大挙上までの時間は0.50.8秒であった。嚥下物の量を多くしたり、また、液体以外のものを用いると、食塊の口腔内保持のために舌骨上筋群の活動が増加し、嚥下反射惹起を見極めるのが困難になることがある。また、分割嚥下の場合には、2度目以降の嚥下音が初回の嚥下音に比較して不明瞭になり、分析が困難になることがあった。実験2においての結果は、まだ被験者が少ないため断定はできないものの、圧トランスデューサや咽喉頭電子スコープは嚥下音発生に特に影響を及ぼすことはないことが示唆された。<考察>臨床応用可能な嚥下音採取のためには、被験者に負担が少なく、かつ再現性の得やすい方法が必要である。健常被験者(男性5名、女性5名、2150歳:平均年齢36.6歳)に対して、経鼻的に挿入した細径電子内視鏡にて下咽頭・喉頭の画像を、3チャンネル細径圧力センサも経鼻的に挿入固定し下咽頭、輪状軟骨後部を中心に嚥下圧を記録した。前頸部には加速度センサを貼付し嚥下音を記録した。舌骨上オトガイ下に表面電極を貼付し舌骨上筋群の筋電図を記録した。3チャンネルの嚥下圧データ、嚥下音、舌骨上筋群表面筋電図データは下咽頭・喉頭内視鏡ビデオ画像と同時に、画像-信号同期取込装置を介し、パソコンに取り込み解析した。90度座位にて、空嚥下、水10ml、プリン小匙一杯の嚥下で、データを収集した。また、空嚥下に関しては、頸部中立に加え、上部頸椎屈曲、下部頸椎屈曲を意識した肢位でもデータを収集した。空嚥下連続3回、水嚥下連続5回のデータも収集し、命令下一回嚥下でのデータとの比較も行った。命令下一回嚥下では嚥下口腔相から咽頭相への移行を反映するとされる舌骨上筋群の筋電図の発火よりも先行して嚥下音が発生することはなかった。従って、嚥下音の発生は主として嚥下咽頭相に関連した事象と考えられる。しかしながら、連続嚥下では舌骨上筋群が休止していると考えられる時期、嚥下反射が終了した時期にも音が発生していることがあり、口腔期や食道期における嚥下関連器官の運動、食塊の移動も音の発生に関与している可能性が示唆された。嚥下音は被験者間でも、また同一被験者においても嚥下の条件により異なる音が採取され、嚥下音から嚥下動態を推定するにはさらに色々な条件を負荷した上での嚥下音の解析が必要であると考えられた。
レーザー光を利用した眼内微小構造と血液循環の動的検索

走査レーザー検眼鏡(SLO)を用い、眼内の血流動態と微小構造を検索し、以下の知見を得た。1.螢光眼底造影により、黄斑部では毛細血管中を過螢光点が循環するのを観察した。血球の螢光染色と白血病などの造影により、この過螢光点は白血球と血小板からなると結論した。過螢光点は黄斑部の微小循環の検索上の指標となりうることを示した。2.正常人の網膜血管の血流速度が下耳側動脈では、平均27.3±9.1mm/秒であり、心拍の影響をおおきく受けることをはじめてあきらかにした。網膜静脈分枝閉塞症では心拍の呼応して血液が閉塞野へ逆流するのが観察された。3.インドシアニングリーンによる赤外螢光造影により、加齢性黄斑変性では脈絡膜新生血管の微細構造が、原田病や中心性網膜炎では色素上皮のみならず、脈絡膜血管にも広範な透過性亢進があることをあきらかにした。インドシアニングリーンの螢光輝度が、血漿蛋白との結合状態や血管の厚さにどのように左右されるか基礎的実験も行った。4.画角40度のSLOを、前置レンズにより80度に広げ、さらにパノラマ撮影により眼底全域の造影所見を得る手技を確立した。この方法を赤外螢光造影に適用し、毛様動脈から渦静脈にいたる脈絡膜の循環動態を正常および病的眼にて観察した。5.SLOに前眼部アタッチメントを付け、虹彩と隅角の造影をおこなった。赤外造影では虹彩実質からの新生血管も検出可能であった。6.短長二種のレーザーによるモノクロ眼底撮影では、網膜前膜とそれに起因する網膜皺や偽円孔所見を分離して描出できた。また剥離した硝子体皮質も撮影できた。黄斑円孔の初期病変が外網状層の挙上にあることが分かってきた。1.眼底疾患のある108眼と正常眼2眼に走査型レーザー検眼鏡(SLO)による蛍光眼底造影を行い以下の結果を得た。(1)傍中心窩血管網では、毛細血管内を流れる過蛍光点が観察された。過蛍光点の移動距離は毛細血管前細動脈では長く、毛細血管内では短く、細静脈では再び長くなった。毛細血管内の過蛍光点の速度は平均1200ミクロン/秒であった。(2)過蛍光点の数は白血病では多かった。正常人の血液の蛍光染色では白血球と血小板が染色され、過蛍光点を反映するものと推定された。2.正常人10例15眼にSLO蛍光眼底造影を行い、網膜下耳側静脈の血流速度を測定した。平均値は27.3±9.1/秒であった。心拍により血流速度が変化するのが観察された。3.網膜静脈分枝閉塞症では、静脈閉塞野に向かう心拍に伴った血流の逆流が観察された。4.SLOによるモノクロ眼底撮影は、網膜硝子体界面病変の描出にすぐれていた。アルゴンレーザーを観察光にすると、網膜の表面が強調され、ヘリウムネオンでは網膜自体の変化が選択てきに描出された。

これにより、網膜しわ形成症、偽黄斑円孔などでは、網膜前膜が疾患の主体であり、しわや偽円孔はそれによる二次的な変化であることが、明瞭に観察できた。黄斑円孔はその形成過程に不明な点が多かったが、本法により、その初期段階は網膜のう胞であること、円孔が完成した時点でも視細胞層の一部は円孔底に残存していることがあきらかになった。5.SLOによるインドシアニングリーン(ICG)を用いた赤外蛍光造影は、従来のビデオカメラによるものより、画像が鮮明であり、造影初期の脈絡膜新生血管の検出にすぐれていた。本法により、ぶどう膜炎における脈絡膜血管の病態が明らかになりつつある。走査レーザー検眼鏡(SLO)を用い、眼内の血流動態と微小構造を検索し、以下の知見を得た。1.螢光眼底造影により、黄斑部では毛細血管中を過螢光点が循環するのを観察した。血球の螢光染色と白血病などの造影により、この過螢光点は白血球と血小板からなると結論した。過螢光点は黄斑部の微小循環の検索上の指標となりうることを示した。2.正常人の網膜血管の血流速度が下耳側動脈では、平均27.3±9.1mm/秒であり、心拍の影響をおおきく受けることをはじめてあきらかにした。網膜静脈分枝閉塞症では心拍の呼応して血液が閉塞野へ逆流するのが観察された。3.インドシアニングリーンによる赤外螢光造影により、加齢性黄斑変性では脈絡膜新生血管の微細構造が、原田病や中心性網膜炎では色素上皮のみならず、脈絡膜血管にも広範な透過性亢進があることをあきらかにした。インドシアニングリーンの螢光輝度が、血漿蛋白との結合状態や血管の厚さにどのように左右されるか基礎的実験も行った。4.画角40度のSLOを、前置レンズにより80度に広げ、さらにパノラマ撮影により眼底全域の造影所見を得る手技を確立した。この方法を赤外螢光造影に適用し、毛様動脈から渦静脈にいたる脈絡膜の循環動態を正常および病的眼にて観察した。5.SLOに前眼部アタッチメントを付け、虹彩と隅角の造影をおこなった。赤外造影では虹彩実質からの新生血管も検出可能であった。6.短長二種のレーザーによるモノクロ眼底撮影では、網膜前膜とそれに起因する網膜皺や偽円孔所見を分離して描出できた。また剥離した硝子体皮質も撮影できた。黄斑円孔の初期病変が外網状層の挙上にあることが分かってきた。
マウス初期胚特異的転写抑制因子ELPの機能と発現制御機構の解析

マウス未分化テラトカルシノーマ細胞(以下、EC細胞と略す。)におけるモロニー白血病ウイルス(Mo-MuLV)の転写抑制因子ELPについて解析し、以下の結果を得た。ELP結合配列であるTCAAGGTCAは、核内受容体結合配列にあるAGGTCAを含む。Mo-MuLV LTRにみられる2ヵ所のELP結合部位は、それぞれRARとTRの結合部位でもある。これよりELPは、核内受容体に競合することで転写抑制をすると思われる。それゆえ、TCAAGGTCA配列をもとにRARが結合し得ない、あるいはし得る複数の標的配列を合成し、これについてCAT assayを行ったところ、RARの標的になり得ないELP結合配列は転写抑制されない一方で、RARが結合可能なものはELPにより転写抑制を受けることが示された。このように、ELPによる転写抑制の一つの機構には、核内受容体に対する競合があるものと思われる。ELP遺伝子のゲノムの解析については、まずEC細胞のcDNA libraryを検索したところ、ELP遺伝子には4種類のisoformの存在が明らかになった。genome配列を分離し、これに4種類のcDNAと対応させた。その結果、ELPは8つのexonよりなり、転写はexon1,2,3から開始される。遺伝子のプロモーター領域はCAT assayよりexon1の上流とintron1にそれぞれあることが明らかになった。intron2にはプロモーター活性がない。3つの転写開始点と、exon6とexon8にある2つの転写終結点の組み合わせにより、上記の4種類のmRNAができる。これらのmRNAは、N末端の長短とC末端の転写活性化部位の有無で異なる3種類の蛋白をコードする。CAT assayでしらべたところ、これら3種類の蛋白は転写活性化部位の有無により、それぞれ転写活性化因子および抑制因子として機能することが明らかになった。
Trends in global mesothelioma mortality using a birth-cohort analysis

本研究では中皮腫の世界的疾病負担を推定するため、入手可能かつ推定可能な国別データを用いて記述的分析を行なった。その結果、中皮腫死亡者数は毎年増加傾向を示し、直近2年間でデータが得られる55か国の中皮腫死亡者は14,601人/年、百万人当たりでは9.89人/年(95%信頼区間は5.45-15.25人/年)と推定された。これらの数値から得られた中皮腫の世界的疾病負担(中皮腫死亡者数/年)は、非調整推定値で68,800人/年(石綿使用量による調整推定値は49,900人/年、大陸別による調整推定値は53,400人/年)となった。これらは先行研究による推定値よりも高めではあるが、合理的な数値であった。27年度が最終年度であるため、記入しない。
自己会合を用いる分子識別法の開発

本研究では、生体内プロセスにおける分子相互の認識機構を解明することを目的として、生体高分子の構成単位であるα-アミノ酸誘導体の自己会合について検討した。申請書に記載した研究計画を実行し、次の成果を得た。1) N-アセチルアミノ酸(バリン及びロイシン) tert-ブチルエステルの溶液中における対学体間の会合構造をNMRやIR等の分光学的手法により調査した。その結果、これらアミノ酸誘導体はクロロホルム及び四塩化炭素等の非極性溶媒中で、アミドNH、カルボニルC=0間の2点の水素結合により自己会合し、環状二量体を形成することを明らかにした。また形成された二種の会合体(L-L (ホモ)二量体及びD-L (ヘテロ)二量体)の間には、熱力学的な安定性の差異があり、ホモ二量体の方がより安定であることを確認した。2)バリン誘導体の対学体の非等量混合物が、自己会合に基づいて示すクロマトグラフィーにおける溶質ゾーンの分裂を観測した。この現象について、ホモ-ヘテロ二量体間の安定性の差異を基に理論的考察を行なった。3)アミノ酸誘導の自己会合における木斉選択性を応用して,アミノ酸の光学分割システムを構築することを試みた。この目的の為にバリンジアミド誘導体を不斉源とする光学活性固定相を設計・合成した。この光学活性固定相は、アミノ酸のみならずα-オキシ酸、アミン、β-アミノアルコール誘導体に対しても広範な不斉選択性を示した。4)アミノ酸の自己会合における会合構造をさらに詳細に調査する為に、N-メチルアミノ酸誘導体の自己会合及びN-メチルアミノ酸誘導体とアミノ酸誘導体の会合について検討した。その結果、アミノ酸誘導体間の不斉選択的分子会合には、C_5-C_7サイト間の会合が重要な寄与をすくことを明らかにした。本年度の計画に従って,アラニン,フェニルアラニン,バリン,ロイシン, tert-ロイシンの各D, L対掌体よりN-アセチルO-tert-ブチルエステル誘導体を合成し,これらの試料の対掌体混合物のクロロホルムおよび四塩化炭素溶液中における会合構造をNMRやIR等の分光学的手法により推定した.その結果,バリン誘導体において見い出された,アミドNHとエステルC=O間の水素結合に基づく環状二量体がロイシン誘導体においても形成され得ることが明らかとなった.また,対掌体の非等量混合物が示すNMR現象-self-induced nonequivalence-より,これらの対掌体が形成するL-L(ホモ)二量体とL-DC(ヘテロ)二量体の間には安定性の違いが存在し,ホモ二量体はヘテロ二量体よりも安定であることが明らかとなった.その違いはアミノ酸誘導体のアルキル側鎖の構造に依存し,ロイシンやバリン誘導体は他の三種の誘導体よりも大きな安定性の差を考えた.こうした水素結合による会合形成とその安定性の違いが明らかとなったDL-バリン誘導体を用いて,対掌体の非等量混合物が示す,クロアトグラフィーにおける溶質ゾーンの分裂を観測し,その理論的な考察を行った.この目的のため,バリン誘導体のラセミ体を^<14>C標識1,非標識のL体で希釈して試料とした.その結果,この現象がL, D対掌体の混合比とカラムへの注入量(負荷量)に依存し,注入試料の光学純度が高いほど,また量が多いほど,各対掌体のゾーンが分離することが明らかとなった.

こうした依存性より,対掌体間の移動相中における会合形成と,ホモ二量体とヘテロ二量体間の安定性の違いが本現象を生み出すと推定した.前年度では、アミノ酸誘導体(N-アシル-O-アルキルエステル)がアミドNHとカルボニルC=O間の水素結合により、不斉選択的に環状二量体を形成することを明らかにした。本年度は、アミノ酸誘導体に見い出された不斉選択性を利用する光学分割システムを構築するために、アミノ酸を不斉源とする光学活性固定相の設計・合成を行なった。(1)光学活性固定相の設計光学活性固定相の基体には、高い分離効率を得るために剛性固体である多孔性シリカゲルを選択した。不斉源は、N-デカノイル-L-バリンtert-ブチルアミドとし、この不斉源の長鎖アルキル基の末端をジメチルクロロシリル化しシリカゲル表面に化単結合する方針をとった。さらに不斉源によるシリカゲル表面の一辺修飾後、残在するシラノール基をトリメチルシリル化して表面シラノール基を減少させることにした。以上の設計指針は、、シラノール基を溶質対単体との間の非不斉選択的相互作用を最小とすることに基づいている。(2)光学活性固定相の合成学法に徒い、11-ウンデセニル-L-バリン-tert-ブチルアミドを合成した。このオレフィン誘導体を塩化白全酸を触媒としてジメチルクロロシランでヒドロシリル化しシリル化剤を合成した、得られたアミノ酸のシリル誘導体をシリカゲルを反応させた。光学活性固定相の二次修飾はトリメチルシリルクロライドを用いて行なった。(3)光学活性固定相の性能今回合成した光学活性固定相は、アミノ酸のみならず、アミン、アミノアルコール、α、β-オキシ酸、1、2-ジオール誘導体に対して不斉選択性を示した。