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行政訴訟と国家賠償制度に関する比較法学的研究-欧米主要国及び東アジア諸国を中心に

本研究は、これまで進めてきた日中両国の国家賠償制度に関する比較研究を基盤として、英米法系と大陸法系を代表する諸外国及び東アジアを中心とするアジア諸国の国家賠償制度との比較研究も加え、研究の範囲を広めていきたいと考えている。とくに東西の文化と伝統を背景に形成された東洋法と西洋法との比較研究という角度から、欧米諸国と日本、中国を含むアジア諸国の国家賠償制度との異同点を検討するとともに、成文法の伝統を持つ大陸法系諸国の国家賠償制度がこれらのアジア諸国に与えた影響についても考察しようと考えている。具体的には、上述した諸外国の司法関係における国家賠償制度の許容性について、比較法的な視点から、諸国の司法賠償責任に概ね共通する司法権行使の独立という特殊性に対する考慮と、それぞれ異なる許容範囲と成立要件の特徴、たとえば刑法上処罰されることを原則とするドイツ法、裁判の拒絶と職務行為上の重過失を条件とするフランス法、司法免責権を認めているイギリス法とイギリス法の伝統を継受して主権免責の原則を採用するアメリカ法、民事裁判における国家賠償責任を除外して刑事裁判に限定して違法原則を適用する中国法、及び故意と過失を要件とする日本法と韓国法などにおける司法賠償制度の特色を概観しながら、民事及び刑事の裁判とその執行並びにこれに関連する警察、検察の作用を包含する司法権の作用として行われる公権力の行使に当たる公務員が、その職務を行うについて、違法に他人に損害を加えた損害賠償責任に関する諸問題とその傾向を中心として研究を進めている。具体的には、上述した諸外国の司法関係における国家賠償制度の許容性について、比較法的な視点から、諸国の司法賠償責任に概ね共通する司法権行使の独立という特殊性に対する考慮と、それぞれ異なる許容範囲と成立要件の特徴、たとえば刑法上処罰されることを原則とするドイツ法、裁判の拒絶と職務行為上の重過失を条件とするフランス法、司法免責権を認めているイギリス法とイギリス法の伝統を継受して主権免責の原則を採用するアメリカ法、民事裁判における国家賠償責任を除外して刑事裁判に限定して違法原則を適用する中国法、及び故意と過失を要件とする日本法と韓国法などにおける司法賠償制度の特色を概観しながら、民事及び刑事の裁判とその執行並びにこれに関連する警察、検察の作用を包含する司法権の作用として行われる公権力の行使に当たる公務員が、その職務を行うについて、違法に他人に損害を加えた損害賠償責任に関する諸問題を中心に研究を進めている。論文の構成は次の通りである。(1)序論。(2)司法賠償に関する立法の形式。(3)司法賠償責任の帰責原則。(4)大陸法諸国における司法権の作用による国家賠償責任。
船体構造シミュレーションに基づく計算機援用工作精度管理法

従来においても、工作精度の管理が行なわれていたが、データーの解釈が理論的ではなく経験をベースにした定性的なものであってり、精度管理が個々の建造段階に留まっており、全体を統一的に管理するという視点に欠けていた。そのため初年度は、建造工程を、切断、板曲げ、溶接に分類し、それぞれの工程を対象に、計算機を用いてシミュレーションを行うための解析理論および解析プログラムを開発した。今年度はさらに、これらを統合して、工作精度管理を支援するための計算機援用工作精度管理システムを構築する際の指針について検討を加えた。従来、造船所などにおける生産現場と、計算機を活用した数値シミュレーションはかけ離れた存在であったが、現在の生産現場が抱える、機械化・自動化、熟練技能の継承など多くの課題に対して新しい道を開くものが、正にシミュレーションである。ただし、生産現場で理論解析やシミュレーションが受け入れられるためには、優れたインターフェイスが必要であり、それを提供するものが研究・開発を成功に導く戦略的モデリングと、現像の統一的把握と理解を助ける概念的モデリングである。具体的な例として、溶融切断、板曲げ、溶接などの個々の問題を取り上げ、固有ひずみを概念的な柱とした戦略的モデリングを提案した。一方、対象とする構造物が、海洋構造物や機械部品ではあるが、数値シミュレーションを適用し、溶接変形を支配する要因を明らかにするための指針を示した。また、前工程で生じた残留応力が後工程における溶接変形に及ぼす影響についても検討し、一連の工作工程全体として、工作精度をとらえるための基礎データーを得た。造船所では、建造コスト低減のための様々な努力が行なわれているが、生産性向上のための対策としては、作業の機械化、自動化が挙げられる。しかし、機械化、自動化で効果的な生産性向上を達成するためには、切断、小組立、大組立ブロックの搭載の各段階で工作精度が十分に確保されており、作業員による手直しを行わなくても次の工程に移行して行けるという体制が整っていなければならない。従来も、工作精度の管理が行なわれていたが、データーの解釈が理論的ではなく経験をベースにした定性的なものであったり、精度管理が個々の建造段階に留まっており、全体を統一的に管理するという視点に欠けていた。一方、計算機の発達に伴ってFEM等の理論解析法も非常な発展を遂げた。建造に関しては、ガスやプラズマ切断、線状加熱による板曲げ、各種溶接等の複雑な現象を詳細に解析するためのFEMが開発されている。上述のように、計算機シミュレーションは、工作誤差の要因を考える上での理論的基盤を提供するものであり、本研究では、計算機シミュレーションを一つの柱に、一方、計算機のネットワークが備える統一的かつ柔軟な情報管理能力を今一つの柱とした計算機支援工作精度管理システム構築を目指し、これを実現するための基礎研究を行う。本年度は、建造工程を、切断、板曲げ、溶接に分類し、それぞれの工程を対象に、計算機を用いてシミュレーションを行うための解析理論および解析プログラムを開発した。すなわち、(平成7年度)1.資料収集:船舶の工作精度に関する資料・文献を調査した。2.熱切断:熱切断の機器別に、切断時の熱伝導状態を調査し、切断誤差を推定するための基礎理論を構築した。3.機械曲げ加工:ローラによる曲げ加工による伸ばしに関する計算法を開発した。4.線状加熱曲げ加工:線状加熱による曲げ加工の理論解析法を開発した。5.溶接(1):片面自動溶接による板継ぎの解析法を確定し、溶接変形の効率のよい計算法を提案した。6.溶接(2):補強材の接合などの隅肉溶接による変形解析法を開発した。従来においても、工作精度の管理が行なわれていたが、データーの解釈が理論的ではなく経験をベースにした定性的なものであったり、精度管理が個々の建造段階に留まっており、全体を統一的に管理するという視点に欠けていた。そのため昨年度は、建造工程を、切断、板曲げ、溶接に分類し、それぞれの工程を対象に、計算機を用いてシミュレーションを行うための解析理論および解析プログラムを開発した。

今年度はさらに、これを統合して、工作制度管理を支援するための計算機援用工作精度管理システムを構築する際の指針について検討を加えた。従来、造船所などにおける生産現場と、計算機を活用した数値シミュレーションはかけ離れた存在であったが、現在の生産現場が抱える、機械化・自動化、熟練技能の継承など多くの課題に対して新しい道を開くものが、正にシミュレーションである。ただし、生産現場で理論解析やシミュレーションが受け入れられるためには、優れたインターフェイスが必要であり、それを提供するものが研究・開発を成功に導く戦略的モデリングと、現象の統一的把握と理解を助ける概念的モデリングである。具体的な例として、溶融切断、板曲げ、溶接などの個々の問題を取り上げ、固有ひずみを概念的な柱とした戦略的モデリングを提案した。一方、対象とする構造物が、海洋構造物や機械部品ではあるが、数値シミュレーションを適用し、溶接変形を支配する要因を明らかにするための指針を示した。また、前工程で生じた残留応力が後工程における溶接変形に及ぼす影響についても検討し、一連の工作工程全体として、工作精度をとらえるための基礎データーを得た。
ニワトリ型単クローン抗体を用いた主要組織適合(MHC)遺伝子の解析

13種のBハプロタイプごとに各2羽の鶏を選び、抗原として血液を用い、同種免疫を行なった。細胞融合はthymidine kinase欠損ニワトリB細胞株と免疫鶏の脾細胞をPEGを用いて融合させた。26回の細胞融合により、2040個のハイブリドーマが得られ、限界希釈法によるスクーリニングで1032個の抗体産生クローンが得られた。抗体産生クーロンの培養上清を用いて、赤血球凝集反応並びにELISA法によるスクーリニングの結果、赤血球とのみ反応するクローンが113個、赤血球とリンパ球の両方に反応するクーローンが221個、リンパ球とのみ反応するクローンが97個得られた。上記の431個のクローンについて、13種のハプロタイプごとに各2羽の鶏を選び、合計26種のパネルセルを用いた同定試験を行なった。赤血球とのみ反応する113個のクローンのうち、B-G抗原に特異的と思われる24個のクローンが得られた(B9:3個,B11:5個,B12:4個,B31:11個、B32:1個)。赤血球とリンパ球の両方に反応する221個のクーローンについては、87個のクローンがB-F抗原に特異的と思われ、14個のクローンについてハプロタイプ特異性が認められた(B9:2個,B11:4個,B12:4個,B21:2個,B31:1個,B32:1個)。リンパ球とのみ反応する97個のクローンをパネルセルに対するELISA法による反応から7個のクローンがハプロタイプに特異性のあるB-L抗原を認識するものと思われた。B-G抗原のハプロタイプ特異性があるクローン培養上清を用いて、他の研究期間が維持している系統に対する比較同定試験を実施中である。
ペロブスカイト太陽電池の高効率化のための有機半導体材料開発

ペロブスカイト太陽電池の高性能化には、光吸収性材料であるペロブスカイト層の開発およびその成膜技術向上に加えて、そこで光吸収により発生する電荷を効率的に取り出すための優れた半導体材料の開発が重要となる。本研究では、正孔の取り出し材料として、独自のp型半導体材料の設計および開発に取り組んだ。これまでに独自の準平面構造をもつπ共役骨格として開発してきた、酸素架橋型トリフェニルアミン骨格を用いて、これをアズレンを核構造として4つ導入導入したHND-Azleneの置換基効果について検討した。異なる長さのアルキル基(Me-、Bu-、Hexyl-、2-Ethylhexyl-、およびOctyl-基)をそれぞれ導入した一連のHND-Azulene誘導体を合成した。本研究では、各合成段階で精製方法をさらに改良することで、それぞれの化合物をグラム単位で大量合成する手法を開発した。得られた標的化合物に対して、サイクリックボルタンメトリおよび大気下光電子分光によるHOMO準位の評価、SCLC法による電荷輸送特性の評価、およびSEMおよびAFMによる薄膜状態の表面観察を行い、これらの基礎物性を検討した。さらに、これらを用いたペロブスカイト太陽電池の作製と特性評価を行った。その結果、1)アルキル鎖を短くしていっても、材料の塗布が十分に可能な濃度での良好な溶解性をもつこと、2)アルキル鎖が短いほど、電荷移動特性が向上すること、3)Me基をもつものは、Bu基までのものに比べて、膜での結晶性が高いことが明らかになり、これらの誘導体の中では、Bu基をもつ誘導体が太陽電池特性として、最も高い効率を示し、18.9%までの効率が向上することが明らかになった。29年度が最終年度であるため、記入しない。酸素架橋型トリアリールアミン骨格(準平面型骨格)をアズレンを核に用いて4つ導入したHND-Azuleneについて、準平面骨格に導入するアルキルチオ基の長さが固体物性およびペロブスカイト太陽電池特性に及ぼす効果について、詳細に検討した。まず、アルキルチオ基のアルキル鎖を、オクチル基、ヘキシル基、ブチル基、およびメチル基とした一連の誘導体をいずれもグラムスケールで合成した。これらの光物性、電荷移動測定(SCLC法)を測定した。その結果、光物性および電子構造にはほとんど影響がない一方で、結晶性に違いが見えられ、メチル基のものがもっとも高い結晶性を示した。また、SCLC測定の結果、アルキル鎖長が短くなるにつれて、正孔移動度も大きくなることがわかった。これらをp型半導体層に用いたペロブスカイト太陽電池を作製し、最大で17%を超える光電変換効率を示すことを見出した。また、独自のアンカー骨格を用いた準平面型p型半導体の合成にも着手し、大量合成にも成功した。今後、これらを用いたペロブスカイト太陽電池セルの作製法の開発に取り組み、さらなる高効率化を実現する。第一番目の標的化合物について、一連の誘導体をいずれもグラムスケールで合成することに成功し、これらの基礎特性を評価した。実際にp型半導体層にもちいたペロブスカイト太陽電池を作製し、これらの構造特性の違いが光電変換効率に及ぼす効果を明らかにすることができた。また、第二番目の標的化合物の合成にも着手し、すでにグラムスケールでの合成検討に入っている。今後、これらを用いた太陽電池デバイスの特性評価に取り組む予定である。標的化合物の合成については、合成ルートの改良、改善により、大量合成法が確立しつつある。引き続き、標的化合物の合成とその基礎特性評価を進める。また、今後は、ペロブスカイト層との界面での配向の制御法に焦点をあて、独自のアンカー骨格を用いた標的化合物の設計と合成に取り組む。そして、これらを用いたペロブスカイト太陽電池セルを作成し、その特性評価を進める。
子宮頸癌発生過程における癌遺伝子ならびに癌抑制遺伝子発現に関する研究

まずras癌遺伝子の研究では、免疫組織化学的ならびにin situ hybridization法により、子宮頚癌・卵巣癌について腫瘍の悪性化に伴ってその発現率の上昇を確認するとともに、K-ras癌遺伝子codon12での点突然変異をPCR・RFLP法でも検討し、遺伝子レベルでも変異を検出した。p53遺伝子については、そのDNAプローブや各種モノクローナル抗体を入手し、免疫組織化学的検討、western blotting法、in situ hybridization法などで、組織切片上での蛋白・mRNAの発現を確認することを目標としていたが、p53遺伝子の変異をPCR-SSCP法にても現在検討しており、このdataが出てはじめて蛋白レベルと遺伝子レベルの関連に言及できると考えている。また、ヒト卵巣癌細胞株やヒト子宮頚癌細胞株を用いて、変異型p53とhsp70のmRNAと蛋白の発現、また両蛋白の細胞内での結合性を調べ、それぞれの癌の癌化過程でのp53とhsp70の関与を検討した。方法は、蛋白の発現に関してはFITC法、Westernblot法で、mRNAの発現の検討はdot blot法を行ない、蛋白の結合性に関しては、免疫沈降法を行った。用いた一次抗体は、抗p53抗体(PAb1801、PAb421、pBHP53-12、PAb1620)・抗hsp70抗体(RPN1197、3a3)を用い、またprobeはhuman p53 gene(1.5Kb)などを用いた。その結果、変異p53蛋白はhsp70 subfamilyのうちhsc73と選択的に会合するが、hsp72とは会合しないことが判明した。さらに同じ癌抑制遺伝子産物であるRb蛋白についても、同様の検討を行った。その結果、Rb蛋白(110KD)を認識する抗体で免疫沈降すると、hsc73を認識する抗体では検出できたが、hsp72を認識する抗体では検出できなかった。逆に、hsc73抗体で免疫沈降してもRb抗体にて検出できた。そしてこの分子会合物はATPにてdose-dependentに解離した。以上より、婦人科癌細胞株においてRb蛋白はhsp70subfamilyのうちhsc73と選択的に会合することをはじめて報告し、さらにこの分子会合はATP依存性に解離することも発見した。我々は癌遺伝子、癌抑制遺伝子、および癌抗原の抗体レベル、mRNAレベルでの発現を婦人科悪性腫瘍について研究してきた。まず癌遺伝子の研究では、免疫組織化学的にras癌遺伝子産物p21に対するモノクロ-ナル抗体を用いて、子宮頚癌・卵巣癌について腫瘍の悪性化に伴ってその発現率が上昇していたことを確認した。またさらにヒトビオチン化DNAプロ-ブを用いて活性型ras癌遺伝子をin situ hybridization法にて検出する方法をほぼ確立した(平成2年日本産科婦人科学会にて発表、麦倉ら札幌医誌in press)。そしてras癌遺伝子をprobeとして用いたin situ hybridization法でも免疫組織化学と同様の結果が得られた。さらに子宮頚癌についてはHPV16型プロ-ブを用いて現在癌遺伝子との相互関係を検討しているが、いまだ症例数が少ない。一方癌抑制遺伝子p53では、免疫組織化学的に子宮頚癌・卵巣癌の悪性化に伴って、癌遺伝子とは逆にその発現率が減少していることが確認された。抗体レベルのp53染色については平成2年日本婦人科病理コルポスコピ-学会で発表したが、入手した抗体が正常型が変異型かはっきり認識できないのであるが、現時点では陽性症例に予後良好例がおおく、正常型の可能性が高い。症例を増やすと共に平成3年3月日本産科婦人科学会での発表を予定している。また現在、癌抑制遺伝子p53をprobeとして用いたin situ hybridization法、癌患者より血液と腫瘍によりDNAを抽出し、southern法によりヘテロ接合性の消失を検索し、癌抑制遺伝子の部分の欠失があることの確認、また癌抗原であるheat shock proteinが変異型p53と結合するとの報告もあり、その免疫組織化学的検索、加えてp53、heat shock proteinの抗体を用いたwestern法について研究中である。またRbー1遺伝子についてもシステムを開発中であり、平成3年度中には子宮頚癌の癌化過程におけるp53・Rbー1遺伝子の関与について報告する。我々は癌遺伝子、癌抑制遺伝子、および癌抗原の抗体レベル、mRNAレベルでの発現を婦人科悪性腫瘍とくに子宮頚癌について研究してきた。今年度はヒトビオチン化DNAプロ-ブを用いて活性型ras癌遺伝子をin situ hybridization法にて検出する方法をほぼ確立し、(麦倉・寒河江ら札幌医誌60,139,1991)この方法でも免疫組織化学と同様に、腫瘍の悪性化に伴ってその発現率が上昇していたことが確認された。また今年度よりras癌遺伝子の点突然変異をPCR法でも検討中である。さらに子宮頚癌についてはHPV16型プロ-ブを用いてdot blot法での検索を続けており、癌遺伝子発現との相互関係を検討しているが、いまだ症例数が少ない。一方癌抑制遺伝子p53では、免疫組織化学的に子宮頚癌・卵巣癌での発現を抗p53抗体PAb1801を用い検討した(工藤ら血液・腫瘍科22,550,1991)が、変異型を認識する可能性が大きく、これまでのパラフィン切片でのdataは不正確なものと考えられる。そこで現在は過去3年前より集めている凍結切片での研究に切り替え、症例を追加を試みている。また変異型p53蛋白はheat shock protein 70(hsp70)と結合し癌化に関与している可能性が報告されている。

我々はヒト癌細胞株、ヒト癌組織を用いて、FITC法・Western blot法・dot blot法で変異型p53とhsp70のmRNAと蛋白の発現を、また両蛋白の細胞内での結合性を調べ、ヒト癌の癌化過程でのp53とhsp70の関与を検討した。その結果ヒト細胞株に変異型p53ならびにhsp70の両蛋白の発現が認められ、この変異蛋白は細胞内でhsp70と結合することが示唆された。さらにこの結合がhsp70のどのsubfamilyと会合するかについてはhsc73と選択的に会合できるが、hsp72とは会合しないことが示された。以上のdataは第44回日本産科婦人科学会、第51回日本癌学会で発表予定である。まずras癌遺伝子の研究では、免疫組織化学的ならびにin situ hybridization法により、子宮頚癌・卵巣癌について腫瘍の悪性化に伴ってその発現率の上昇を確認するとともに、K-ras癌遺伝子codon12での点突然変異をPCR・RFLP法でも検討し、遺伝子レベルでも変異を検出した。p53遺伝子については、そのDNAプローブや各種モノクローナル抗体を入手し、免疫組織化学的検討、western blotting法、in situ hybridization法などで、組織切片上での蛋白・mRNAの発現を確認することを目標としていたが、p53遺伝子の変異をPCR-SSCP法にても現在検討しており、このdataが出てはじめて蛋白レベルと遺伝子レベルの関連に言及できると考えている。また、ヒト卵巣癌細胞株やヒト子宮頚癌細胞株を用いて、変異型p53とhsp70のmRNAと蛋白の発現、また両蛋白の細胞内での結合性を調べ、それぞれの癌の癌化過程でのp53とhsp70の関与を検討した。方法は、蛋白の発現に関してはFITC法、Westernblot法で、mRNAの発現の検討はdot blot法を行ない、蛋白の結合性に関しては、免疫沈降法を行った。用いた一次抗体は、抗p53抗体(PAb1801、PAb421、pBHP53-12、PAb1620)・抗hsp70抗体(RPN1197、3a3)を用い、またprobeはhuman p53 gene(1.5Kb)などを用いた。その結果、変異p53蛋白はhsp70 subfamilyのうちhsc73と選択的に会合するが、hsp72とは会合しないことが判明した。さらに同じ癌抑制遺伝子産物であるRb蛋白についても、同様の検討を行った。その結果、Rb蛋白(110KD)を認識する抗体で免疫沈降すると、hsc73を認識する抗体では検出できたが、hsp72を認識する抗体では検出できなかった。逆に、hsc73抗体で免疫沈降してもRb抗体にて検出できた。そしてこの分子会合物はATPにてdose-dependentに解離した。以上より、婦人科癌細胞株においてRb蛋白はhsp70subfamilyのうちhsc73と選択的に会合することをはじめて報告し、さらにこの分子会合はATP依存性に解離することも発見した。
境界層のパッシブコントロ-ルによる擬似衝撃波の振動防止に関する研究

1.吹出し式超音速風洞の測定部を改造し、その上下壁の一部を多孔壁にするとともに、多孔壁に接して流路と反対側にキャビティを設けて多孔壁に沿って発達する境界層のパッシブコントロ-ルを行い、それが擬似衝撃波に及ぼす影響を調べた。本研究では、擬似衝撃波上流のマッハ数は一定に保ち、多孔壁の開口率、キャビティの軸方向長さと容積を変化させた。その結果、これらのパラメ-タが擬似衝撃波の長さや圧力上昇などの静的特性に及ぼす影響や、振動現象すなわち動的特性に及ぼす影響が明らかになった。2.境界層のパッシブコントロ-ルが擬似衝撃波の静的特性に及ぼす影響の中で最も重要な結論は次の通りである。すなわち擬似衝撃波の先頭衝撃波は境界層との干渉により分枝するが、その前枝衝撃波の足元が多孔壁の上流端に位置するようすれば、先頭衝撃波の下流の擬似衝撃波を構成する一連の衝撃波は極めて弱くなり、クロッコが擬似衝撃波内部の流れの一つの極限状態のモデルとして提案したショックレスモデルの流れに近い状態となる。この場合、擬似衝撃波内部の流れ状態は境界層のパッシブコントロ-ルを行わない場合に比べて大きく変化するが、擬似衝撃波の長さや前後の圧力上昇などは変化しない。3.境界層のパッシブコントロ-ルを擬似衝撃波に適用するとき、先頭衝撃波の分枝した前枝衝撃波の足元が多孔壁の上流端に位置するようにすれば、擬似衝撃波の振動は大幅に低減される。特に振動の高周波数成分はほとんどゼロになる。これは、衝撃波との干渉により壁面からはく離した境界層がパッシブコント-ルにより壁面に再付着し安定となったためと考えられる。なお擬似衝撃波の振動と境界層のはく離との関連については今後更に解明する必要がある。以上により、本方法は擬似衝撃波の振動防止に極めて有効であると結論できる。1.境界層のパッシブコントロール法を擬似衝撃波に適用するための基本的な装置を製作した.これは,吹出し式超音速風洞の測定部の上下壁を多孔壁としたもので,擬似衝撃波を発生させる区間における多孔壁の空げき率をある範囲で任意に設定できる.2.上記の装置により実験し,シュリーレン法による光学的観察を行った結果,擬似衝撃波の形状が境界層のパッシブコントロールによってかなり変化し,あるマッハ数の流れに対して特定の空げき率をもつ多孔壁によってパッシブコントロールを適用すれば,いわゆるショックレスモデルの流れに近い状態の流れを得ることもできることが明らかになった.3.境界層のパッシブコントロールを適用しても,擬似衝撃波の区間における壁面静圧はあまり変化しない.しかし,スルーチューブによって流路中心線における静圧分布を測定した結果,流路内部の静圧は,パッシブコントロールによってかなり変化することが明らかになった.4.上述の光学的観察および静圧分布の測定により,擬似衝撃波を構成する衝撃波群のうち,先頭衝撃波など上流側に位置する衝撃波は,境界層のパッジブコントロールによってかなり弱められる.このことは,擬似衝撃波の振動防止の観点から,境界層のパッシブコントロールはかなり有効であることを示している.5.擬似衝撃波が発生している区間の壁面静圧分布の実験値を用いて,多孔壁を通して,擬似衝撃波の下流側から上流側へ自然循環する流れの流量を理論的に求めるため流れモデルについて考察した.

この流量を実験的に求めることはできないが,この循環流量による壁面静圧分布の変化と,実験的に得られた壁面静圧分布との比較から,この流れモデルの妥当性についての資料が得られた.1.擬似衝撃波の静的特性に対する境界層のパッシブコントロールの影響は、多孔壁の穴の総面積とキャビティの低面積の比、いわゆる開孔率やキャビティの深さにはあまり依存せず、多孔壁の流れ方向の長さに強く依存する。2.流れ方向の長さが90mmの長い多孔壁の場合、擬似衝撃波の先頭衝撃波以外は多孔壁上に定存できず、多孔壁の下流に位置する。これは、多孔壁の流出入する流れによって多孔壁に第2スロートが形成され擬似衝撃波の分離が行われたことを示している。3.多孔壁の長さが32mmの場合、擬似衝撃波の前枝衝撃波の足元が多孔壁の上流端に位置する状態では、先頭衝撃波の下流には擬似衝撃波特有の衝撃波群が観察されないショックレスに近い状態になる。この時の前枝衝撃波による流れの偏角は約6度以下である。4.前項の結果より、擬似衝撃波における本質的な散逸現象は、それを構成する衝撃波にあるのではなく、壁近くの低速流れと、中心部の高速流れの混合拡散過程にあるとするクロッコのモデルの流れを、境界層のパッシブコントロールを行うことにより実現し得ることが明らかになった。5.擬似衝撃波の振動現象に対する境界層のパッシブコントロールの影響を実験的に調べた。その結果、擬似衝撃波の先頭衝撃波がパッシブコントロールを行う区間の上流や下流にある場合には、振動現象はパッシブコントロールを行わない場合とほとんど同じであるが、その区間内に位置する場合には、振動振幅がきわめて小さくなることが明らかになった。これは境界層のはく離がおさえられたためと思われる。したがって擬似衝撃波の振動防止対策の一つとして、境界層のパッシブコントロールはかなり有効であると思われる。1.境界層のパッシブコントロ-ルを擬似衝撃波に適用する際に、擬似衝撃波の先頭衝撃波の足元に多孔壁の上流端が位置するように適用すれば、その効果は最も大きくなる。この場合、擬似衝撃波を構成する各衝撃波は極めて弱くなり、ほとんどショックレスに近い状態になる。2.前項の流れ状態において、流路断面積の中心部に観察される弱い斜め衝撃波とマッハ波が管路中心軸となす角を測定し、これに基づいて管路中心部における流れ方向の静圧分布、全圧分布、及びマッハ数分布を求めた。その結果、管路中心部の高速流れは等エントロピ-流れに近い状態になっており、全圧損失の大部分は壁近傍の低速領域において生じることが明らかになった。3.擬似衝撃波はその上流の超音速流れが時間的に変動しない定常流れでも、前後に激しく振動する。しかし境界層のパッシブコントロ-ルを行うと、その振動はかなり低減される。振動のパワ-スペクトルをとり周波数分析した結果、境界層のパッシブコントロ-ルにより、振動の高周波数成分がほとんどゼロになることが明らかになった。これは、衝撃波との干渉によりはく離した境界層は不安定であるが、パッシブコントロ-ルにより、この不安定な境界層が安定になったためと思われる。4.境界層のパッシブコントロ-ルを行っても、擬似衝撃波の長さ、すなわち擬似衝撃波の先端から壁面静圧が最大となる位置までの距離や擬似衝撃波前後の圧力比は影響を受けず、変化しない。5.以上の結果より、境界層のパッシブコントロ-ルにより、擬似衝撃波の構造自体は大きな影響を受け、ショックレスに近い状態になるが、長さや前後の圧力比などの静的特性は変化しない。しかし動的特性はかなりの影響を受け、振動は大幅に低減される。以上により、この方法は擬衝撃波の振動防止に極めて有効であると結論できる。
骨髄間葉系幹細胞由来液性因子の代謝変容作用を用いた呼吸器難治病態の制御

TGF-β1や過酸化物質などの炎症惹起物質が、骨髄間葉系幹細胞からの大量のStanniocalcin-1分泌を誘導することを発見した。以上より間葉系幹細胞の特発性肺線維症に対する線維化抑制作用にはSTC1が重要と仮説を立て検証を行った。薬剤(ブレオマイシン)によりマウスに誘導した肺線維症において、STC1は肺胞上皮細胞の小胞体ストレスを軽減することにより、肺胞上皮細胞のTGF-β1産生・分泌を抑制し、その結果、肺の線維化を抑えることを明らかにした。本研究成果を米国遺伝子治療学会の機関誌Molecular therapyに掲載した(Molecular Therapy 2015,23,549)。骨髄間葉系幹細胞の経静脈投与が、特発性肺線維症のモデルであるマウスのブレオマイシン誘導肺障害を軽減する作用を有することが報告されているが、その機序については十分解明されていない。本年度の我々の研究では以下の事が明らかになった。1.間質性肺炎においては、障害を受けた肺胞上皮細胞から由来する成長因子(TGF-b1、FGF2、PDGFbb等)が、線維芽細胞を分化させ、線維化を形成する。我々はTGF-b1、FGF2、PDGFbbが骨髄間葉系幹細胞のミトコンドリア関連液性因子Stanniocalcin-1(STC1)分泌を強く誘導することを明らかにした。成長因子は、肺胞上皮細胞や線維芽細胞に対しては殆どSTC1分泌を促さなかった。2.rSTC1の経気道投与はブレオマイシン誘導肺障害を軽減すること、骨髄間葉系幹細胞にSTC1遺伝子を導入すると肺障害を軽減する能力が増強すること、骨髄間葉系幹細胞のSTC1遺伝子を阻害すると、骨髄間葉系幹細胞の肺障害軽減能が著しく阻害された。3.rSTC1の抗線維化能は、すでに抗線維科薬として臨床応用されているN-アセチルシステインの数百倍と考えられた。4.rSTC1は肺胞上皮細胞の酸化ストレス、小胞体ストレスを軽減するとともに、障害時の肺胞上皮細胞由来の成長因子(TGF-b1、FGF2、PDGFbb等)の分泌を抑制した。すなわち、肺障害時に誘導される肺線維化誘導成長因子は、骨髄間葉系幹細胞が豊富に分泌するSTC1により阻害され、その結果、肺の線維化が抑制されるものと考えられた。5.これらの作用は、肺胞上皮細胞内のSTC1下流遺伝子であるUCP2を阻害することによりキャンセルされた。これらの所見は、肺線維症に対する新規治療開発に役立つと予想された。1.肺線維症STC1投与が肺線維症動物モデルで、肺の線維化、過酸化ストレスを軽減させることが明らかとなった。その機序について、ミトコンドリアと深い関わりを持つタンパク群がSTC1に直接制御されている知見を得た。さらに肺線維症の病態形成に関わるある物質群が骨髄間葉系幹細胞に働きかけ、STC1産生を増すことを明らかにした。また、STC1を障害局所に効率的に移入する方法を見つけた。これら知見は順次、学会報告・論文化・特許化などで社会に還元していく。2.肺がんある病態を示す癌患者でSTC1が上昇していることを発見した。ただしSTC1がこのような病態において、癌病態の促進のために上昇しているのか、癌からの生体防御のために上昇しているのかは現時点では明かではない。次年度以降にこれらの課題に取り組んでいく予定である。難治性間質性肺炎の微小環境では、慢性炎症により、肺胞上皮細胞・肺胞マクロファージに過酸化ストレス、小胞体ストレスがかかり、それにより肺胞上皮細胞・肺胞マクロファージがTGF-betaを慢性的かつ過剰に分泌することにより線維化が惹起されることが原因である。以前より骨髄間葉系幹細胞の静脈投与が肺線維症を軽減することが解っていたが、その機序については未知の部分も多かった。今回、我々の研究と通して、TGF-betaや過酸化物が骨髄間葉系幹細胞のSTC1産生、分泌能を亢進させることがわかった。この分泌にはPI3/AKT/mTORが活性化することにより惹起されることも突き止めた。また、肺胞上皮において、STC1投与がUncoupling Pritein 2(UCP2)の発現を誘導し、肺胞上皮のワルブルグ効果を誘導することにより、肺胞上皮の保護作用を持つことを以前、明らかにしている(Stem cell 2009 Mar;27(3):670-81、Molecurar Therapy2012 Feb;20(2):417-23. )。しかしながら骨髄間葉系幹細胞の線維化

抑制作用に、骨髄間葉系幹細胞が合成・分泌するSTC1がどのように関わるのかよく解っていなかった。今回我々は、骨髄由来のSTC1がUCP2を介して肺胞上皮、肺胞マクロファージの小胞体ストレスを軽減することにより、TGF-betaの過剰産生が抑制され、最終的に線維化が抑制されることを示した。これらの研究結果を学術誌に発表した(Molecurar Therapy2012Feb;20(2):417-23.)呼吸器内科論文投稿のめどが立った。来年度は、論文化および国際学会等での発表に力を入れる予定である。また、産業化も目指したい。査読のある英文誌に投稿し、多くの人に研究成果を公表する。STC1を用いた間質性肺炎の新規治療を追求するために、産業化および新たな研究費獲得を行っていく。骨髄間葉系幹細胞由来液性因子Stanniocalcin1(STC1)を用いた肺線維症の知見に関しては早期の研究のまとめ、学会発表、論文化、特許化などを目指す。STC1が関与する肺がんの病態解明に関しては、引き続き患者検体を用いた検討を進めていく。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。平成26年度の研究遂行に使用する予定である。平成24年度に予定していた網羅的解析法を次年度に繰り越したため、予算も一部繰り越した。そのため本年度は以下のように研究を計画する。障害局所に対する効率的なSTC1移入方法についてさらに検討していく。STC1が肺がん進展に関与しうるか否か検討を進める。これらのテーマに対し、動物実験を進めるとともに、メタボローム解析、エピゲノム解析、マイクロアレイ解析などを用いた網羅的研究も推進していく。以上に対し、研究開発を行うとともに、論文化、海外における海外発表・研究交流なども行っていく。
不斉環化重合により合成した主鎖不斉ポリマーをテンプレートとする不斉鋳型重合

光学活性なジオールをテンプレートとし、そのビス(4-ビニルベンゾエ-ト)とスチレンとの環化共重合を行い、さらに生成ポリマーの加水分解によって不斉テンプレートを除去し、最終的にジアゾメタンで処理して生成するスチレン-4-ビニル安息香酸メチルコポリマー(1)はテンプレートから誘起される主鎖不斉炭素の絶対配置に基づく旋光性を示す。その旋光性はテンプレートの構造によってのみ影響されるので、種々のテンプレートを使用して生成する1の旋光性を調べ、不斉有機能の大きいテンプレートを模索した。テンプレートであるキラルなジオールの構造因子としては、ふたつの水酸基間の二面角、距離、また水酸基近傍の立体効果等が考えられる。そこでまず距離の効果を検討するためテンプレートに2,3-ブタンジオール(2)、2,4-ペンタンジオール(3)、2,5-ヘキサンジオール(4)を用いて同様に1を合成したところ、これらから誘導した1の比旋光度はそれぞれ-8°、-46°、-24°であり、1,3-ジオールが有効であることがわかった。さらに立体効果の影響を調べるため2,3-ブタンジオールの1,4位をジオキソラン環で置換した構造を有する1,2:5,6-ジイソプロピリデン-D-マンニトール(5)をテンプレートに用いたところ旋光度-+24°の1が得られ、立体効果が非常に大きい影響を及ぼすことがわかった。さらに8のジアステレオマ-である1,2:5,6-ジイソプロピリデン-D-グルシトール(6)、1,2:5,6-ジイソプロピリデン-L-イジトール(7)を用いたところ、6からは5からのものと同程度の比旋光度を有する1が得られたが、7からは-14°とほぼ半減した。これは10の立体障害が不斉誘導に働くのに不利な方向にあるためであると結論した。以上のことにより、不斉有機能の大きいテンプレートの設計指針としては、非環式の1,3-ジオールで、水酸基近傍に適当な立体障害を持たせることが肝要であることがわかった。
細胞系譜特異的ノックアウトシステムを用いた滑膜肉腫モデルマウスの創成

滑膜肉腫が神経堤細胞を起源とすること実証するために、P0遺伝子を指標として特異的融合遺伝子であるSYT-SSX遺伝子が神経堤細胞で発現するマウスを作成した。発生初期より発現させた場合は、頭頚部の骨軟骨組織の著しい低形成のために出生直後に死亡したため、発現誘導型マウスを作成した。P0遺伝子の発現に一致して、SYT-SSX遺伝子及びその下流遺伝子の発現が誘導されることが確認でき、滑膜肉腫の発生過程を理解する上で、極めて有用なモデルの作成に成功した。代表的な軟部肉腫である滑膜肉腫の細胞起源について、我々がこれまで提唱している神経堤由来細胞説を実証するために、マウス発生工学を駆使したアプローチにより神経堤由来細胞より滑膜肉腫を発生させることを目指した。平成21年度の計画として各細胞系譜に特異的に発現する遺伝子のプロモーター制御下でCreを発現するトランスジェニックマウスの作製を計画し、平成21年10月までに各細胞系譜に特異的に発現する遺伝子のプロモーター制御下でCreを発現するトランスジェニックマウスの準備を終了する予定であったが、使用を予定していたFZD10-CreERTMマウスが、作製者であるZaho博士が米国より中国に帰国されたため入手困難となったため、ターゲッティングベクターを入手し申請者の研究室で作製する必要が生じた。そこで、研究費の繰り越しを申請、承認され、その経費を用いて、平成22年度にFZD10-CreERTMベクターを作製した。更にこのベクターを受精卵に導入し、トランスジェニックマウスを作製した。そのために米国ユタ大学M.Capecchi博士らが作成したROSA遺伝子座に滑膜肉腫特異的融合癌遺伝子であるSYT-SSX遺伝子が組み込まれ、その発現がCre遺伝子の発現に依存するマウス(ROSA-SSM2マウス)と、Cre遺伝子が神経堤関連遺伝子の発現で作動するマウスとの交配実験を行った。1. ROSA-SSM2マウスとPO-Creマウスの交配実験:まず代表的な神経堤関連遺伝子であるPO-Creマウスと交配させる実験を行った。結果として、ROSA-SSM2/PO-Creマウスは、出生直後に死亡し.形態学的に、頭部及び顔面に著しい異常が認められ、精査の結果頭蓋骨及び顔面骨が殆ど形成されていないことが判明した2. PO-CreERIMマウスの作製:上記の結果より、発現誘導可能なマウスの系を用いる必要があると判明したため、Tamoxifen投与により発現誘導可能なPO-CreERTMベクターを構築し、トランスジェニックマウスを作製した。現在、Cre遺伝子の発現がPO遺伝子の発現パターンと一致しているクローンを選択中である。3. FZD10-CreERマウスの作製:我々が同定した滑膜肉腫特異的マーカーであるFZD10を用いた実験系を計画し、そのためにFZD10-CreERTM発現ベクターを構築し、これもトランスジェニックマウスを作製した。現在、Cre遺伝子の発現がFZD10伝子の発現パターンと一致しているクローンを選択中である。平成23年度は上記のマウスにおける腫瘍発生に関して解析する予定である。そのために米国ユタ大学のCapecchi博士らが作成したROSA遺伝子座に滑膜肉腫特異的融合癌遺伝子であるSYT-SSX遺伝子が組み込まれ、その発現がCre遺伝子の発現に依存するマウス(ROSA-SSM2マウス)と、Cre遺伝子が神経堤関連遺伝子の発現で作動するマウスとの交配実験を行った。平成23年度は下記の成果を得た。1.ROSA-SSM2マウスとPO-Creマウスの交配実験:代表的な神経堤関連遺伝子であるPO-Creマウスと交配させる実験を行った。結果として、ROSA-SSM2/PO-Creマウスは、出生直後に死亡し.形態学的に、頭部及び顔面に著しい異常が認められ、精査の結果頭蓋骨及び顔面骨が殆ど形成されていないことが判明した.2.PO-CreERTMマウスの作製;上記の結果より、発現誘導可能なマウスの系を用いる必要があると判明したため、タモキシフェン投与により発現誘導可能なPO-CreERTMベクターを構築し、トランスジェニックマウスを作製した。複数のマウスラインを樹立し、それぞれにおいて生後4週よりタモキシフェンを投与し、生後6週で犠死させ、各組織におけるPOの発現とSYT-SSX遺伝子の発現を比較検討した。

結果として、これまで樹立したラインではタモキシフェン非投与下でもSYT-SSX遺伝子の発現が検出されるものが多かったため、これらのラインでの腫瘍形成を観察するとともに、更に交配を続けて至適なラインを探索している。
ゴルジ体のイノシトールリン脂質により制御される上皮間葉転換機構の解明

ゴルジ体のホスファチジルイノシトール4リン酸(PI4P)ががんの悪性化において上皮間葉転換を制御することを明らかにした。乳がん細胞株でゴルジ体のPI4P量を増加させると上皮間葉転換のような現象が見られた。ゴルジ体のPI4P量を減少させた時にはこれとは逆の現象が見られた。また、乳がん細胞株と乳がん患者サンプルにおいてがんの悪性度と比例してゴルジ体のPI4P量が増加していることを明らかにした。さらに、PI4Pによる上皮間葉転換制御にはゴルジ体に局在するPI4P結合タンパク質であるGOLPH3が関与することを明らかにした。本研究課題ではゴルジ体のPI4P(ホスファチジルイノシトール4リン酸)が、がんの悪性化の際に見られる上皮間葉転換を制御することおよびその機構の解明を目的とした。乳がん細胞株を用い、ゴルジ体においてPI4Pを産生するキナーゼおよび脱リン酸化するホスファターゼのノックダウンによりゴルジ体のPI4P量を変化させた。その結果、PI4Pの増加により細胞間接着の減少、上皮間葉転換マーカーの上昇および運動能の亢進が、逆にPI4Pの減少により細胞間接着の増加、上皮間葉転マーカーの減少および浸潤能の抑制が見られた。これらは上皮間葉転換における現象であり、ゴルジ体のPI4P量の変化によりがんの悪性化が制御されていることを明らかにした。次に乳がん細胞株において上皮間葉転換の誘導によりゴルジ体のPI4P量が上昇すること、また悪性度の高い乳がん細胞株では低い乳がん細胞株と比較してゴルジ体のPI4P量が多いことを示した。さらに、乳がん患者においてステージの進行に伴ってPI4P産生キナーゼの発現増加およびホスファターゼの発現減少が見られることを示した。以上の結果から実際にがんの悪性度とゴルジ体のPI4P量が比例することを明らかにした。最後にPI4Pの下流でこれらを制御する因子としてGOLPH3を同定した。GOLPH3はPI4Pとの結合によりゴルジ体に局在することが知られているが、ゴルジ体のPI4P量の変化に伴ってGOLPH3の局在も変化することを示した。またGOLPH3は細胞間接着、運動能、浸潤能を制御し、さらにこれらの制御にはGOLPH3とPI4Pの結合が必須であることを示した。さらに、in vivoにおいてもGOLPH3はPI4P結合依存的にがん細胞の転移能を亢進することを示した。これらの結果より、ゴルジ体のPI4PはGOLPH3を介してがんの悪性化を制御することを明らかにし、論文として発表した。本研究課題ではゴルジ体に存在するイノシトールリン脂質が、がんの悪性化の際に見られる上皮間葉転換を制御していることおよびその機構を明らかにすることを目的としている。当該年度はゴルジ体のイノシトールリン脂質量の変化と上皮間葉転換の関与について研究を行った。イノシトールリン脂質のキナーゼやホスファターゼをノックダウンすることによりゴルジ体のイノシトールリン脂質の量を増減させると、それにより細胞間接着、細胞運動能および浸潤能が変化することを明らかにした。さらに、特定のイノシトールリン脂質と特異的に結合するたんぱく質の結合ドメインのリコンビナントたんぱく質を精製し、そのたんぱく質を蛍光標識したものをプローブとして用いることでゴルジ体のイノシトールリン脂質量を定量する方法を開発した。この方法を用いることで、実際にイノシトールリン脂質のキナーゼやホスファターゼをノックダウンした細胞ではゴルジ体のイノシトールリン脂質の量のみが変化していることを明らかにした。また、実際に上皮間葉転換を起こした乳がん細胞株においてゴルジ体のイノシトールリン脂質の量が変化していることも明らかにした。以上の結果より、ゴルジ体のイノシトールリン脂質が上皮間葉転換で見られる現象の一部である細胞間接着、細胞運動能および浸潤能を制御していると考えられる。さらに、実際の上皮間葉転換の際にもゴルジ体のイノシトールリン脂質の量変化が起こっていることから、上皮間葉転換の際にゴルジ体のイノシトールリン脂質が重要な役割を担っていることが示唆される。がんの悪性化においてゴルジ体が何らかの役割を担っていると考えられてはいるが詳しいことはわかっておらず、本研究課題によりがんの悪性化におけるゴルジ体の役割が解明されることが期待される。本研究課題では(1)上皮間葉転換がゴルジ体のイノシトールリン脂質の変化によって制御されていること、(2)実際に上皮間葉転換を起こさせたがん細胞においてゴルジ体のイノシトールリン脂質量が変化していること、(3)ゴルジ体のイノシトールリン脂質を介して上皮間葉転換を制御している分子機構の3点を明らかにすることを目的としている。

(1)については細胞間接着の増減を定量的に示すデータが取れていないなど不十分な点はあるものの、おおむね明らかに出来ている。(2)についてはゴルジ体のイノシトールリン脂質の定量方法を確立することが出来、その方法を用いて上皮間葉転換に伴う量変化を示すことが出来ている。(3)については平成25年度に取り組む予定となっている。以上より、本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。今後はゴルジ体のイノシトールリン脂質を介して上皮間葉転換を制御している分子機構の解明を中心に研究を進めていく予定である。ゴルジ体に局在するイノシトールリン脂質結合たんぱく質がいくつか知られているので、それらのうち上皮間葉転換に関与しているたんぱく質がないか検討する。さらに同定出来た際には、上皮間葉転換への関与にイノシトールリン脂質との結合が重要であるか検討する。また、同定したたんぱく質がどのような機構で上皮間葉転換に関与しているかも検討する。以上により、ゴルジ体のイノシトールリン脂質が上皮間葉転換を制御する分子機構を明らかにする予定である。研究は細胞培養と遺伝子組み換えを主とした分子生物学および生化学実験を中心に行う予定であるので、消耗品としてそれらの器具と試薬の購入に使用する予定である。また、研究成果を学術論文として発表する他に学会でも発表する予定であり、その諸経費に使用する予定である。
ヒルシュスプルング病の低侵襲かつ迅速な診断法の開発

本研究は,超音波を用いてヒルシュスプルング病の大腸組織画像を取得し,臨床の場でリアルタイムの「バーチャル生検」を可能にすることを目的としている。あわせて音響特性データを取得し診断における課題と有用性を明らかにして,デバイスの開発を目指したものである。ヒト小児のヒルシュスプルング病のパラフィン包埋大腸組織を用いて,超音波顕微鏡像を光学顕微鏡とを比較して組織構造学的評価を行った。パラフィンブロックを薄切し,観察直前に脱パラして医用超音波顕微鏡プローブを介して観察した。光学顕微鏡像はヘマトキシリン・エオジン染色で観察した。その結果,intensityに基づいた超音波画像所見は,大腸の粘膜層や筋層といった組織構造が,光学像とほぼ同様に描出された。320 MHz帯の高周波プローブを用いた観察では,ヒルシュスプルング病を診断する際のポイントとなる神経節細胞を同定し得た。次に,腸管の組織構造や神経節細胞の超音波顕微鏡による同定をex vivoで行った。しかし,パラフィン包埋切片を用いた観察と異なり,神経節細胞を同定することは容易ではなかった。超音波顕微鏡のセッティングの見直しや,組織切片作成方法の工夫,さらには,試薬を用いての神経節細胞同定に取り組むことを計画している。その後,インピーダンス値や音速といった客観的な音響特性データを取得することを課題としている。上記観察に並行して,診断デバイス作製に向けた取り組みも行った。高周波帯の超音波を伝播するファイバーの開発やその応用について医療工学の専門家と協議し,設計図を作製中である。Ex vivoで腸管組織の神経節細胞の同定をなし得ていない。切片の切り出しや機器のセッティング調整のほか,滴下試薬の検討などを行ったほか,機器の故障があり,一定期間研究がストップしたためである。一方,デバイスの開発については,専門家に設計図をチェックしてただきながら修正を繰り返しているため,実機の作製に至っていない。Ex vivoでの腸管神経節細胞を安定的に同定できる方策を練る。並行して,デバイスの開発を専門家の助言を得ながら,設計を精緻に行いプロトタイプの完成を目指す。腸管神経節細胞への適応以外にも,他臓器や他疾病への応用についても併せて検討する。320 MHz帯の高周波プローブを用いた観察では,ヒルシュスプルング病を診断する際のポイントとなる神経細胞節細胞を同定し得た。次に,腸管の組織構造や神経節細胞の超音波顕微鏡による同定をex vivoで行い,さらにインピーダンス値や音速といった客観的な音響特性データを取得することが現在の課題である。上記観察に平行して,診断デバイス作製に向けた取り組みも行った。高周波帯の超音波を伝播するファイバーの開発やその応用について医療工学の専門家と協議を開始した。ex vivoで腸管組織の神経節細胞を同定することが実現できていない。機器の調整に時間を要したことが主な要因である。一方,デバイスの開発については,部品メーカーの変更を余儀なくされるなど調整に時間を要している。

切片の切り出しや機器のセッティング調整のほか,滴下試薬の検討などを行ったほか,機器の故障があり,一定期間研究がストップしたためである。一方,デバイスの開発については,専門家に設計図をチェックしてただきながら修正を繰り返しているため,実機の作製に至っていない。ex vivoでの腸管神経節細胞を安定的に同定できるようにする。さらに,デバイス開発について専門家に助言を求めつつ,臨床に応用できるような装置を設計する。完成できれば,他の臓器・疾病への応用が可能になる。Ex vivoでの腸管神経節細胞を安定的に同定できる方策を練る。並行して,デバイスの開発を専門家の助言を得ながら,設計を精緻に行いプロトタイプの完成を目指す。腸管神経節細胞への適応以外にも,他臓器や他疾病への応用についても併せて検討する。動物実験系が不安定であったことから,倫理的観点にも配慮し慎重に行った。このため実験回数および使用動物数は,想定した程度に満たなかった。また,デバイスの開発に関しては,実際に部品を調達するまえに,十分な事前協議を重ねる必要があった状況から,支出額が当初予算より少なかった。翌年度分として,動物実験の実施とデバイスの開発に伴う部品調達,および関係各機関との協議のための旅費等を計上する。超音波顕微鏡機器に不具合があり,一定期間研究がストップした。また,試料を用いた研究も当初の想定より難儀であったことから,一部見直しが必要となった。一方,デバイスの開発も,設計段階で修正が繰り返されたことから,実際の部品の購入や組み立てに至らなかった。以上の理由から,支出額が当初予算より少なくなった。翌年度分として,引き続き試料を用いた実験の実施と,デバイス開発に伴う部品調達,および専門家との協議のための旅費等を計上する。
新光延試薬と不斉分子認識法の開発を基盤とした新規不斉合成反応の新展開

光延型反応に利用できる新試薬として、CMBP、CMMP等のWittig型試薬の開発に成功した。新試薬は空気に対して極めて不安定であるため、合成しにくいし、取り扱いにくいという問題が残されていたが、本研究により取り扱い上の詳細を明かにできた。さらに本試薬を単離せずに使用できる方法も確立できた。この成果を背景に従来の光延試薬では活性化できない炭素酸を求核剤とする反応を完成させた。光延反応を利用して炭素.窒素結合を形成させるためには、優れたスルホニル基の開発が待たれていたが、今回酸性条件下に脱保護できるDios基の開発に成功した。Dios基で活性化されたアミン類は、新試薬共存下に様々なアルコールによりアルキル化された。さらに、Dios基はBoc基より安定であることから、優れた保護基になることも明らかにできた。これにより、新たなアミン類合成法が開発できた。新光延試薬(CMMP)は,従来の試薬ではなしえないさまざまな反応を可能にした。活性メチレン化合物を求核剤とした炭素-炭素結合形成反応や,スルホニルアミドを求核剤とした炭素-窒素結合形成反応である。19年度は特に窒素求核剤に注目した。アミン類の中には優れた生物活性を持つものが少なくないが,その合成には多くの労力を必要とした。光延反応を利用してアミン類を合成する手法は魅力的な方法であるが,そのためには優れたスルホニル基の開発が待たれていた。そこで,今回酸性条件下に脱保護できるDios基を開発した。Dios基で活性化されたアミン類は,新光延試薬共存下に様々なアルコールによりアルキル化された。また,反応に際し,アルコールのもつ立体化学を完全に反転させながら炭素-窒素結合が形成されることも明らかにした。これにより,新たなアミン類合成法が開発できた。一方,新反応の有用性を示す意味でヘテロ環化合物の合成を目標にしているが,その対象となる天然物の探索もしてきた。アブラムシは特異な色素を産生しており,それらは興味深い生物活性を示す。今回,黄色色素の構造決定に成功したが,この化合物は以前構造決定した赤色色素の骨格転位物であった。生物活性の観点からも興味深い化合物で,目下精力的に研究に取り組んでいる。新光延試薬(CMMP)は、従来の試薬ではなしえないさまざまな反応を可能にした。活性メチレン化合物を求核剤とした炭素-炭素結合形成反応や、スルホニルアミドを求核剤とした炭素-窒素結合形成反応である。20年度は特に窒素求核剤に注目した。そして、アミンの活性化基として3, 3-ジメトキシプロピルスルホニル(Dimps)基を開発した。このスルホニル基は、従来のスルホニル基では不可能だった酸性条件下で脱保護を可能とした。また、Dimps基で活性化されたアミン類は、新光延試薬共存下に様々なアルコールによりアルキル化された。さらに、反応に際し、アルコールのもつ立体化学を完全に反転させながら炭素-窒素結合が形成されることも明らかにした。一方、新反応の有用性を示す意味でヘテロ環化合物の合成を目標にしているが、その対象となる天然物の探索もしてきた。アブラムシは特異な色素を産生しており、それらは興味深い生物活性を示す。今回、黄色色素の構造決定に成功したが、この化合物は以前構造決定した赤色色素の骨格転位物であった。生物活性の観点からも興味深い化合物で、目下精力的に研究に取り組んでいる。