hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タブレット端末を用いたブレンディッドeラーニングによる外国語教育プログラムの開発

EFL授業を展開し、特にリアルタイムで収集可能な学習者からの、目標読解教材中の特定カ所に対するニーズを的確に収集・解析することによって、(1)事前の教育プランの動的な修正と変更、(2)学習者の弱点の把握、という重要な実践を行った。爾後のデータベースに対する詳細な分析から、単に量的な分析のみならず、学習者の英文読解プロセスに関する質的な変遷と、教材に対する関わり方(engagement)の見地からの質的な調査や傾向分析を行った。今年度に得られた最も大きな知見のひとつに、iBELLEsデータベースに格納された、学習者の読解活動を反映するデータを、「学習者によるアノテーション」を付与されたコーパス(learner-annotated corpus)と特徴づけ、従来に存在しなかった全く新しいコーパス構築へつながる可能性が挙げられる。これは平成28年6月に仏国で開催された国際学会でも研究代表者が発表し、その後、ジャーナル掲載の論文としての出版・公開に結び付けている内容である。また、得られたデータに対する統計的分析と、学習者に対するインタビューや意識調査等のデータを融合し、質的な分析を推進することができた。夏から秋にかけては、iBELLEsを取り上げたシンポジウム及び国内外での研究発表を活発に行い、単に英語読解訓練用教材のみならず、iBELLEsへの他分野教材の搭載とその利用・活用方針についても有益な示唆を得ることができた。当該システムは専用のサーバーから安定的に提供され、現在も実稼働中である。当システムによって得られるリアルタイム性を伴ったデータは、「学習者によるアノテーション」を付与されたコーパスとしての性格を持ち、客観的観察の困難なEFL学習者の読解プロセスを的確に反映するものである。これに基づいて動的な授業プランの設計及び学習者の傾向分析に立脚した新しい教材の開発が担保される。おおむね予定通り、ないしそれを上回る水準で開発研究が推進できたと自己評価できる。英語読解指導用eラーニングコンテンツ開発では、何よりも本物(真正)のTOEFL ITP素材が扱えるという条件を整備できたのが特筆すべき成果である。また、LMS上でそれらをテスト形式で提供し、学習者のスコアはもとより、学習過程を膨大なログをもとに数値的に把握する準備を完成させている。iBELLEs(interactive blended English language learning enhancement system)と命名した新システムの開発にあたっても、本年度夏季および3月の学会研究発表に対するフィードバックを的確に反映させた機能や利用方法についての議論を研究チーム間で活発に交わすことができた。これはトラフィックが500回を超えている研究チーム専用のメーリングリストよるところも大きい。
フォトクロミック材料を用いた超高密度光記録

開環体の状態ではπ共役がつながっており閉環体の状態になるとπ共役が切れるビス(2-チエニル)エテン骨格をもつ1,2-ビス(3-メチル-2-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンを合成し、そのフォトクロミズムと蛍光特性を検討した。この分子は蛍光励起スペクトルが顕著な濃度依存性を示し、高濃度条件下では長波長域に新たな吸収帯が観測された。この吸収帯を励起すると長寿命かつ長波長側に蛍光極大を示す蛍光が観測され、フォトクロミズムは観測されなかった。一方、短波長域(250330nm)の吸収帯を光励起すると、蛍光と閉環体の生成が同時に起こることが認められた。更に、結晶状態においても溶液状態と同様に、そのフォトクロミズムと蛍光特性に波長依存性が見出された。単結晶X線構造解析と偏光蛍光測定により、高濃度溶液において生成する分子間相互作用がチオフェン環同士の平面的なスタッキングによるものであることが示唆された。本研究成果はJ.Phys.Chem.B,107,8372(2003)に掲載された。溶液中におけるジアリールエテンのフォトクロミック反応の構造変化と余剰エネルギーの散逸過程を調べることを目的として、ピコ秒時間分解ラマン分光法を用いて研究を行った。開環型から閉環型への光反応のピコ秒ダイナミックスを検討した結果、周囲の環境との摩擦にあまり依存せずに、4ps以内で開環型から閉環型への構造変化が起きていることが明らかとなった。次に、閉環型から開環型への光反応のピコ秒ダイナミクスを検討した。アンチストークスラマン強度の立ち上がりから、アセトニトリル中における開環反応が4ps以下で進行し、強度の減衰から、準安定状態として開環型の振動励起状態が生成し、その緩和過程が5-10psであることが明らかとなった。本研究成果はJ.Phys.Chem.A,107,5384(2003)に掲載された。本年度の研究では、超高密度光記録の究極的なアプローチである単一分子レベルでの光記録の実現を目指して、昨年度、合成・開発したフォトクロミズムに伴い、蛍光量子収率を0.73から<0.001の間で可逆的に変化させるフォトクロミック光スイッチ分子を用いて、単一分子フォトクロミズムの観測・制御を行った。まず単一分子検出に適した光学系の作製を行い、一般的な蛍光色素の単一分子蛍光検出に成功した。単一分子に特徴的な一段階でのデジタル的な光裡色やBlinking現象が確認された。続いて、フォトクロミック(ジアリールエテン)光スイッチ分子を用いて、分子1つ1つの蛍光を分離して検出し、それら1つ1つの分子がON状態(光子情報を蓄えている)であるか、OFF状態であるか(光子情報を蓄えていない)を判定し、読み出すことに成功した。さらに、紫外光照射によりON状態からOFF状態へ、可視光照射によりOFFからON状態へデジタル的に変換させることにも成功した。このONの状態(開環体)とOFFの状態(閉環体)にいる時間はそれぞれ紫外光、可視光強度に依存し反比例の関係を示した。これらの結果から単一分子レベルでフォトクロミズムの観測・制御を行えたものと結論付けた。また、より良い分子設計指針を得るために、ジアリールエテン分子の電子構造やダイナミクスの基礎研究を行った。有機フォトクロミック分子の反応過程について詳細に調査するために、溶液中のピコ秒時間分解ラマン分光法に加えて、超音速ジェット分光法及び高精度分子軌道計算を行い、ジアリールエテン類の構造変化と光開環-閉環反応ポテンシャルの決定を行った。これらの測定結果からジアリールエテン分子の反応において、プロモーティングまたはアクセプティングモードが存在し、反応の余剰エネルギーが非統計的に分配することが示された。

アンチストークスラマン強度の立ち上がりから、アセトニトリル中における開環反応が4ps以下で進行し、強度の減衰から、準安定状態として開環型の振動励起状態が生成し、その緩和過程が5-10psであることが明らかとなった。本研究成果はJ.Phys.Chem.A,107,5384(2003)に掲載された。
国語科における小中高を通した論理教育カリキュラムと実践プランの策定

本研究では、小中高を通した論理教育カリキュラムと実践プランの策定のために、2回にわたり小中高の学習者に大規模な調査を行った。その結果、説明文を読むためには、世界認識、筆者認識、自己(=読者)認識、一般的読者認識、言語認識、感情(情動)などが明瞭に区分され、必要なときに呼び出されるように、有機的に関連付けされてネットワーク化されていなければならないこと、しかし、学習者の現状はそうなっておらず、また、筆者認識と自己認識とを交差させることが弱いことがわかった。そのため、各認識を交差させるカリキュラムと実践プランを策定することが必須であることがわかった。平成26年度は、3回の会合を持ち、研究の方針、目指すべき子どもの姿について共通の認識を持つことができた。研究の方針としては、小学校中学校高等学校において、校種や発達段階を超えた、論理に関わる力を有した子どもを育てるためのカリキュラムを開発すること、そのための基礎資料として、同じ問題を使って、学習者に調査をすることが確認された。また、目指すべき子どもの姿として、「哲学する子ども」が設定された。「哲学する子ども」とは、「問を立てることができる子ども」「問い続けることができる子ども」のことであり、このような子どもであることを、校種や発達段階に関係なく目指すことが確認された。続いて予備調査のための設問の検討を行い、予備調査問題を決定することができた。予備調査問題は、小学校1年生の文章を使いつつ、同じ設問を使ってそれぞれの発達段階の子どものありようを見ることで、発達段階による変化とそれによらない姿の両方をみることが構想された。また、見るべき姿のカテゴリーとして、何を対象に読むかが設定され、以下のような分類がなされた。文章内容世界内容(α)世界内容(β)このカテゴリーを使って、予備調査問題から本調査問題へと調査をすすめていくことにした。今年度は、小学校中学校高等学校の学習者に対して、予備調査を行った。母数は462名である。この調査では、小学校1年生の説明文をベースにして作られた文章を使い、小2、小6,中2、高2の4学年に対して、同じ調査問題で調査をした。同じ問題にしたのは、言語的な問題を捨象するためである。調査結果に対して因子分析を行った。因子分析の結果、6つの有効な因子を析出することができた。その考察から、私達が文章を読む際、読者自身が持つ一般的読者像・一般的筆者像・自分自身の像・世界像・筆者自身の像、読者が想定する筆者が持つと考えられるそれぞれの像、実際の筆者が持つそれぞれの像、これらの組み合わせによって、行われている複雑な家庭であることが明らかになった。また、これらの像それぞれは、決して学年ごとに成長発達するものではなく、発達自体の過程も複雑状況を示すものであることがわかった。今後は、この調査結果を受けて、より大規模な本調査を行う予定である。予備調査では、地域が特定のところであったが、本調査では、数は500程度と変わらないまま、複数の地域で今回の因子分析の結果を裏付けるための調査を行い、理論的な完成を得、さらに本年度の後半では、実践カリキュラムの構築へと向かいたい。平成27年度において大規模な予備調査を行なうことができ、かつ、調査結果の分析考察を終えることができた点、その成果を平成28年度前半の学会で発表することができる点など、研究計画上概ね順調に進展できているといえる。ただし、本調査の準備までは至らなかった点で計画以上とはいえないということで、「おおむね順調に進展している」に当てはまると考えた。最終年度は、これまでの予備調査の結果を受けて、以下のような仮説を立てて本調査を行った。なお、この仮説は、「よく読めている読者」の姿である。1読者の中において、世界認識、筆者認識、自己(=読者)認識、一般的読者認識、言語認識、感情(情動)などがあり、それらが明瞭に区分されていること2これらの認識が、入れ子状の階層性をなしていることを読者が意識していること3それぞれの認識について、読者が自ら自分の言葉で表現でき(おとしこむことができ、解釈でき)それらの認識について吟味(批評、批判自分の意見をもつ)することができること4これらの認識が、必要なときに(文章を読んだ時に、設問に答えなければならない時に・・)呼び出されるように、有機的に関連付けされてネットワーク化されており、それらの認識のネットワークが随時拡張していること実際の調査では、小学校6年生5校計432人。中学校2年生6校計556人。高等学校2年生5校計375人に行った。分析1では、記述式の問毎に記述内容に対する評価項目を設定する。発表者全員で各項目の評価基準について協議した上で分担して、全回答に対する評価を行った。分析2では、まず、発表者全員が別々に、各問に対して優れていると評価される回答の記述の上位5名分を選出する。そして、分析1の結果と照合を行った考察では、両者の分析を統合したところ、学習者の現状は、世界認識が育っていないこと、筆者について問いながら、自分と筆者とを相互交渉させようとする構えが見られないことがわかった。今後は、「問い続ける」ということを自らのものにさせるような学びが求められ、その方策として、世界認識と筆者の世界認識とを相互交渉することが重要である。

その結果、説明文を読むためには、世界認識、筆者認識、自己(=読者)認識、一般的読者認識、言語認識、感情(情動)などが明瞭に区分され、必要なときに呼び出されるように、有機的に関連付けされてネットワーク化されていなければならないこと、しかし、学習者の現状はそうなっておらず、また、筆者認識と自己認識とを交差させることが弱いことがわかった。そのため、各認識を交差させるカリキュラムと実践プランを策定することが必須であることがわかった。研究の方針、目指すべき子どもの姿、予備調査問題の項目設定などで、メンバーの意思一致をはかることができたため。平成28年度は、予備調査結果を受けて、より大規模な本調査を行う予定である。予備調査では、地域が特定のところ(中国地域)であったが、本調査では、数は500程度と変わらないまま、複数の地域(北海道地域、九州地域、関東地域、関西地域)で今回の因子分析の結果を裏付けるための調査を行い、理論的な完成を得、さらに本年度の後半では、実践カリキュラムの構築へと向かいたい。国語科教育予備調査項目のさらなる検討を経て、小中高すべてにおいて予備調査を行い、その結果を精査した上で、本調査を今年度中に実施し、その内容を吟味して、カリキュラム開発の基礎資料とする。昨年中に行なうべき本調査が実施できなかったため。共同研究者のうち1名の妻がなくなったため、予定の会合の回数をこなすことができなかった。次年度に本調査を行う計画である。予備調査と本調査を、当初の計画よりも広範囲に行うことで、全年度予算と今年度予算とを、十分予算使用ができる予定である。
軟部肉腫に対する超音波治療:ニューキノロン系抗薗剤を音響感受性物質として

16年度は以下のような実験を行った。1.Piroxicamとニューキノロン系抗菌剤の濃度調整:1)Piroxicam, 2)LFLX, 3)SPFX, 4)CPFX, 5)GFLXの計5剤をすべて0.2mMに調整。2.超音波照射実験:5.25x10^5/0.7ml個の細胞浮遊液と上記の5種の薬剤液を混じて、共振周波数2MHzで1.5W/2.0W/3Wで30秒間照射し腫瘍細胞の生存率を算出した。3.活性酸素抑制実験:L-histidine(0.2M)とD-mannitol(0.2M)を添加し、同様に超音波照射を行い腫瘍細胞の生存率を検討した。以上の検討で、SPFXがpiroxicamと同程度の抗腫瘍効果を有する音響感受性物質であり、超音波照射によりSPFXは一重項酸素を発生させ抗腫瘍効果を発揮し、その効果は濃度依存性である、と結論した。17年度は昨年度の研究で有用性が判明したニューキノロン系抗菌剤4剤のうち、もっとも有用性が期待されるSPFXを音響感受性物質とした時の抗腫瘍効果をin vivoで下記の手順により検討した。1.ニューキノロン系薬剤の濃度の調整2.マウス背部Air pouchの作成3.超音波の至適照射条件の検討Air pouch内へSarcoma180細胞1.5x10^7個と濃度を調整したニューキノロン系抗菌剤を混じて注入し、周波数2MHz、出力5W/10Wの2種類で120秒間超音波を照射した。4.結果経時的に皮膚の色調、腫瘍の増大を観察したところ、皮膚の障害は生じなかったが、腫瘍の増大は薬剤の濃度によらず、いずれでもほぼ同等の腫瘍の増殖が観察された。組織学的にも抗腫瘍効果は見られず、生存率にも優位差は見られなかった。以上からSparfloxacin存在下で超音波照射し抗腫瘍効果を得るには、さらに種々の改良が必要と判断された。以下の実験を行った。1.細胞の継代と腫瘍細胞浮遊液の調整:マウスの腹腔内でSarcoma180を継代し、PBSで希釈し細胞数を7.52x10^5/ml(5.25x10^5/0.7ml)に調整。3.超音波照射実験:5.25x10^5/0.7ml個の細胞浮遊擁と上記の5種の薬剤液を混じて直径10mm、高さ40mm、底面の厚さ1mmのガラス管中に入れ、共振周波数2MHzで1.5W/2.0W/3Wで30/60秒間照射し腫瘍細胞の生存率をトリパンブルー排除法によりhematocytometer上で算出。対照には0.3%DMFを含むPBSを用いた。以上の検討で、SPFXがpiroxicamと同程度の抗腫瘍効果を有する音響感受性物質であることをin vitroで明らかにした。活性酸素の抑制実験の結果から超音波照射によりNew Quinolone AntibioticsであるSPFXは一重項酸素を発生させ抗腫瘍効果を発揮し、その効果は濃度依存性である、という結論に達した。昨年度のin vitroの研究で有用性が判明したニューキノロン系抗菌剤4剤のうち、もっとも有用性が期待されるSparfloxacinを音響感受性物質とした時の抗腫瘍効果をin vivoで、特に生存率と腫瘍の抑制効果をマウスair pouch modelをもちいて検討した。実験は下記の手順により行った。

1.ニューキノロン系薬剤の濃度の調整昨年の実験で音響感受性物質として最適であると判断されたニューキノロン系抗菌剤Sparfloxacinを0.3%DMFを溶解剤として0.2mM,0.1mM,0.002mMの3段階の濃度に調整した。2.マウス背部Air pouchの作成マウスの背部皮下に擬似関節腔を作成し、さらに3日後に以下の実験を行った。3.超音波の至適照射条件の検討Air pouch内へSarcoma180細胞1.5x10^7個と濃度を調整したニューキノロン系抗菌剤を混じて注入し、径30mm、高さ15mmの蒸留水を満たしたガラス管内にair pouch部のみを水没させ、周波数2MHz、出力5W/10Wの2種類で120秒間超音波を照射した。実験群は照射条件と薬剤濃度の組み合わせにより分類し、対照群とあわせて8群(各群20匹)で検討した。4.結果経時的に皮膚の色調、腫瘍の増大を観察したところ、皮膚の障害は生じなかったが、腫瘍の増大は薬剤の濃度によらず、いずれもほぼ同等の腫瘍の増殖が観察された。組織学的にも抗腫瘍効果は見られず、生存率にも優位さは見られなかった。以上からSparfloxacin存在下で超音波照射し抗腫瘍効果を得るには、さらに種々の改良が必要と判断された。
血管保護因子DDAH2に注目した肺腺癌間質形成の分子機構の解明

DDAH2が肺腺癌の間質で発現する意義を明らかにすることを目的にした。DDAH2の発現状態を免疫染色で調べるとDDAH2はAAHやAISなど非浸潤癌では発現が限られるがMIA以上の進行癌になるとほぼ100%にその発現が認められた。またDDAH2陽性例は陰性例よりも有意に予後が悪かった。AISと進行腺癌を用いてDDAH2とeNOSの発現を解析すると進行腺癌のすべての症例でDDAH2, eNOSともに正常肺やAISに比較して高発現していた。DDAH2は肺腺癌間質の線維芽細胞が発現し、NO産生を通して腫瘍の血管増生に関与し、悪性化に重要な因子である。本研究はDimethylarginine Dimethylaminohydrolase 2 (DDAH2)が肺腺癌の腫瘍間質で発現する意義を明らかにするとともに予後因子としての可能性を探るものである。1DDAH2RNAプローブを用いてIn situ hybridizationを行うと肺腺癌間質に存在する線維芽細胞に陽性所見が得られた。以上より、肺腺癌間質でDDAH2を発現するのは間質内の線維芽細胞であることが同定された。2異型腺腫様過形成(AAH)、上皮内腺癌(AIS)、微小浸潤病変(MIA)および進行腺癌におけるDDAH2の発現状態を調べるためにAAH:14例、AIS:33例、MIA:11例、進行癌:75例を用いて免疫染色にて検討した。AAHでは2例(14%)、AISでは19例(58%)、MIAでは11例(100%)、進行癌では74例(99%)が陽性を示した。DDAH2はAAHやAISなど非浸潤癌では発現が限られるがMIA以上の進行癌になるとほぼ100%にその発現が認められることがわかった。3肺腺癌の予後にどの程度DDAH2の発現が影響を与えるかを61例の予後が明らかな肺腺癌を選んで免疫染色を用いて解析した。強発現例は26例、低発現例は35例で強発現例は低発現例よりも有意に予後が悪かった(p<0.026)。4DDAH2はADMAを抑制してeNOSの発現を亢進させ、血管の保護、増生に関与していることが報告されている。そこでAIS(1例)と進行腺癌(5例)を用いてDDAH2とeNOSの発現をwestern blotting法を用いて比較した。進行腺癌のすべての症例でDDAH2, eNOSともに正常肺に比較して高発現していたが、AISではどちらも強い発現は見られなかった。DDAH2はADMAを抑制することによってeNOSの発現を亢進させている可能性がある。胎児性抗原はCEA, αFP,など腫瘍マーカーとして腫瘍の診断、あるいは経過観察を行う上で重要である。しかし、これらの腫瘍マーカーを網羅的手段で検索し、発見するための研究は今まで行われてこなかった。そこで我々はミニブタ胎児肺組織を抗原としてマウスモノクローナル抗体を作製することを試みてきた。その結果、肺腺癌間質で特異的に反応するモノクローナル抗体の作製に成功した。免疫沈降法、およびLC-MS/MS法を行い、この抗体の認識する抗原がDimethylarginine dimethylaminohydrolase 2 (DDAH2)であることを突き止めた。本研究では肺腺癌間質におけるDDAH2の機能解析を行った。DDAH2はADMAにたいする阻害効果を持つ酵素でその結果、動脈硬化を抑制することが知られている。DDAH2は腫瘍間質にびまん性に染色されるため腫瘍間質におけるDDAH2発現細胞を確定するためin situ hybridization法を用いて解析した。その結果腫瘍間質でDDAH2を発現する細胞は腫瘍間質の線維芽細胞であることが分かった。DDAH2は異型腺腫様過形成や上皮内腺癌などの非浸潤性病変では46%の発現率にとどまるものの、微少浸潤癌を含む浸潤癌病変ではほぼ100%の陽性率があり、強陽性を示す症例は予後が悪いことが分かった。一方DDAH2高発現症例ではeNOSの発現も高く、これらの症例では血管新生が促進されていることが考えられた。HUVEC細胞を用いたionvitroの解析でもrDDAH2はHUVEC細胞の増殖を亢進し、管腔形成率を増加させた。以上より肺腺癌間質で発現が亢進するDDAH2は浸潤のマーカーになるだけでなく、間質における血管増生の鍵になる酵素であることが推測され、間質をターゲットにした分子標的治療薬としても注目すべきターゲットであることを明らかにできた。

本研究はDimethylarginine Dimethylaminohydrolase 2 (DDAH2)の肺腺癌間質における機能的役割を明らかにすることであり以下に示す5つの項目について研究を進める予定であった。(1)前浸潤病変、あるいは極めて初期の肺腺癌症例を用いてDDAH2の免疫組織染色を大規模症例解析し、わずかな量の癌間質(つまり浸潤性病変部)を判定できるかどうかを検討する。(2)癌間質内でDDAH2を発現している細胞(血管内皮細胞?、線維芽細胞?)をin situ hybridizaiton法を用いて明らかにする。(3)肺腺癌細胞株にDDAH2を強制発現させ、ヌードマウスに移植し、形成された腫瘍におけるDDAH2の発現を確認するとともに新生血管の状態、間質の誘導状況などを解析する。(4)SPCプロモーター下にDDAH2を発現するベクターを作製し、これを用いてトランスジェニックマウスを作製する。作製されたトランスジェニックマウスを用いてNNK等による化学発癌実験を行い、発生した腫瘍の間質の状態(特に新生血管の状態)を解析する。(5)siRNAを用いたRNA干渉実験を行い、DDAH2をターゲットにした浸潤性肺腺癌の治療の可能性を探る。平成26年度は(1)(2)は達成できたものの、(3)(4)(5)には手をつけられなかった。しかし、この理由は研究を行っていく過程でDDAH2がADMA抑制してeNOS産生を亢進させ、血管保護、増生に関わることがわかったのでDDAH2, eNOSの関係、およびDDAH2が血管増生に関与するかどうかの機能的解析に研究が進展したためである。DDAH2と血管増生については多くの結果を得ることができた。平成27年度は研究計画を少し変更して肺腺癌間質におけるDDAH2による血管増生機能の分子機構を研究する。診断病理学研究の達成度の項で記したように、DDAH2は肺腺癌間質における血管保護、あるいは血管増生に関与しているであろうことがわかってきた。一方で、よく知られた腫瘍血管増生因子としてVGEFがあるが、DDAH2がVGEFの発現を促進させているとする報告も見られる。またhypoxiaがDDAH2発生の誘因になっている可能性があることも報告されている。本年度はこれら悪性間質におけるDDAH2発現亢進の分子機序を明らかにするとともにDDAH2の下流における分子伝達機構の解明を目的に研究を進める。当初予定していた物品が予定より安価で済んだため次年度は計画的かつ有効に使用したい
動的挙動解析から見た層状複水酸化物の陰イオン交換反応の機構解明

平成30年度には,平成29年度に整備したSPring-8のビームライン(BL02B2)に整備した時分割X線回折測定装置(時間分解能:数十ミリ秒)を用いて,MgとAlからなりMg/Al=2で層間に塩化物イオンを有する層状複水酸化物(Cl-MgAl(1/3)LDH)を出発物質として,硝酸イオンへの陰イオン交換反応時のX線回折パターンを0.5秒毎に測定した.この実験により得られた陰イオン交換反応時の結晶構造の経時変化を解析した結果,Cl-MgAl(1/3)LDHの硝酸イオンへの陰イオン交換反応は,Cl-MgAl(1/3)LDHを硝酸イオン水溶液に分散させると(1)ほぼ一瞬(数秒)で塩化物イオンと硝酸イオンが硝酸イオン水溶液の濃度に依存した量だけ交換する.このとき同時にCl-MgAl(1/3)LDHの積層構造が不規則化する.その後(2)交換よりもゆっくりとした速さで層間に取り込まれた硝酸イオンが2次元的に拡散しながら再配列していくことで安定構造が形成されるという機構で進行することを明らかにした.さらにこの系では,硝酸イオン水溶液の濃度により形成される結晶構造が異なり,中間状態として層間に塩化物イオンと硝酸イオンが共存した構造が観測されることを明らかにした.また,このような反応は,MgをNiに変えたLDH(Cl-NiAl(1/3)LDH)であっても同様な機構で反応が進行すること,一方で硝酸イオン選択性の高いNi/Al=4のLDH(Cl-NiAl(1/5)LDH)に関しては,濃度によらず速やかに硝酸イオンを層間に保持したNiAl(1/3)LDHが形成されることが明らかとなった.これらの内容については,現在論文投稿を進めているところである.放射光X線回折実験については,当初の計画以上に実験が進行しており,現在解析を進め学会,論文発表の準備を進めている.一方,ラマン分光法の時分割については,少し遅れているが,現在ラマン分光法では,CO3-MgAl(1/3)LDHにMeOHを加えた折に変化する層間の水分子の状態についての実験の準備,条件最適化を進めている.これらに加えて現在,将来の実用化を見据えて,多種共存イオン種存在下におけるLDHの陰イオン交換反応の機構解明に向けた静的,動的解析法による研究も推進している.これらすべての状況を踏まえると,本研究はおおむね順調に進展していると判断できる.平成31年度は,以下の項目について実験を推進する予定である.(1)反応の始状態の層間陰イオンが反応機構に与える影響を明らかにするため,フッ化物イオン型,臭化物イオン型,炭酸イオン型,硫酸イオン型,過塩素酸イオン型などを合成し,これらの物質を出発物質として硝酸イオンへの陰イオン交換反応実験を行う.(2)ラマン分光法によるCO3-MgAl(1/3)LDHへのMeOH添加効果について,静的・動的測定を行い,水分子挙動解析を進める.(3)実用利用を踏まえて,海水中におけるLDHの硝酸イオンや亜硝酸イオンへの陰イオン交換反応の静的・動的測定を行う.得られたデータに関しては,速やかに解析を進めるとともに,まとまり次第,国内・国際的な学術研究発表会や学術論文誌に発表する予定である.本研究では「層状複水酸化物(LDH)が示す陰イオン交換反応のメカニズムを動的解析挙動解析から明らかにする」ことを目的に研究を進めた.そのために本年度は,SPring-8のBL02B2ビームラインで,LDHの陰イオン交換反応時の構造変化をサブ秒スケールでその場観測できるシステムを確立した.このシステムを用いて,MgとAlとからなる最も一般的なLDHが示す塩化物イオンから硝酸イオンへの陰イオン交換反応のその場観測を行った.その結果,この陰イオン交換反応は低温約8°Cにおいても非常に早く,構造変化から見ると10秒以下で反応が平衡状態に達することが明らかとなった.また,到達する平衡状態が硝酸イオンの濃度の影響を受け,実際に交換されている量がLDHの陰イオン交換容量を下回る場合には,中間状態(塩化物イオンと硝酸イオンが同じ層間に混在しているような構造と予想)を形成することを明らかにすることができた.一方で硝酸イオンに対して高い陰イオン選択性を示すNiとAlとからなりNiとAlの比が4であるLDHの場合には,反応速度が陰イオン選択性が低いものと比べさらに早く,さらに到達する平衡状態での構造が陰イオン交換率におおよそ依存しないことが明らかになった.このような結果から,LDHの陰イオン交換選択性は,構造変化がよりシンプルに進むほうが高いことを明らかにすることができた.他の手法(反応の濃度変化,ラマン分光スペクトル,NMR)によるその場観察については,(1)濃度変化:秒オーダーでの濃度追跡可能な方法としてQCM法を検討したが困難であることが判明し,現在他の方法を模索している.(2)ラマン分光法に関しては現在,反応開始のトリガーについて検討を進めている.(3)NMRに関しては,懸濁液系における測定の可否を検討中である.当初計画に挙げた(1)良質なLDH結晶の合成,(2)動的測定装置と方法論の確立のうち,(1)はすでにいくつかのLDHの合成法を確立して,得られた試料を測定に用いている.

(2)については,QCM装置による反応追跡が難しいことが明らかとなり,反応時の濃度変化測定法を現在検討中で少し遅れているが,SPring-8を用いた構造のその場観察については方法論がほぼ確立できている.ラマン分光およびNMRについては現在検討中である.以上のように検討中の部分もあるが,おおむね当初の計画通り順調に進展していると考えている.また,得られた結果については,平成29年度に2度の国内学会発表と,1度の国際会議で報告している.平成30年度には,平成29年度に整備したSPring-8のビームライン(BL02B2)に整備した時分割X線回折測定装置(時間分解能:数十ミリ秒)を用いて,MgとAlからなりMg/Al=2で層間に塩化物イオンを有する層状複水酸化物(Cl-MgAl(1/3)LDH)を出発物質として,硝酸イオンへの陰イオン交換反応時のX線回折パターンを0.5秒毎に測定した.この実験により得られた陰イオン交換反応時の結晶構造の経時変化を解析した結果,Cl-MgAl(1/3)LDHの硝酸イオンへの陰イオン交換反応は,Cl-MgAl(1/3)LDHを硝酸イオン水溶液に分散させると(1)ほぼ一瞬(数秒)で塩化物イオンと硝酸イオンが硝酸イオン水溶液の濃度に依存した量だけ交換する.このとき同時にCl-MgAl(1/3)LDHの積層構造が不規則化する.その後(2)交換よりもゆっくりとした速さで層間に取り込まれた硝酸イオンが2次元的に拡散しながら再配列していくことで安定構造が形成されるという機構で進行することを明らかにした.さらにこの系では,硝酸イオン水溶液の濃度により形成される結晶構造が異なり,中間状態として層間に塩化物イオンと硝酸イオンが共存した構造が観測されることを明らかにした.また,このような反応は,MgをNiに変えたLDH(Cl-NiAl(1/3)LDH)であっても同様な機構で反応が進行すること,一方で硝酸イオン選択性の高いNi/Al=4のLDH(Cl-NiAl(1/5)LDH)に関しては,濃度によらず速やかに硝酸イオンを層間に保持したNiAl(1/3)LDHが形成されることが明らかとなった.これらの内容については,現在論文投稿を進めているところである.放射光X線回折実験については,当初の計画以上に実験が進行しており,現在解析を進め学会,論文発表の準備を進めている.一方,ラマン分光法の時分割については,少し遅れているが,現在ラマン分光法では,CO3-MgAl(1/3)LDHにMeOHを加えた折に変化する層間の水分子の状態についての実験の準備,条件最適化を進めている.これらに加えて現在,将来の実用化を見据えて,多種共存イオン種存在下におけるLDHの陰イオン交換反応の機構解明に向けた静的,動的解析法による研究も推進している.これらすべての状況を踏まえると,本研究はおおむね順調に進展していると判断できる.
顎筋・頸筋活動ならびに下顎・頭部運動の協調性にもとづく部分欠損補綴治療の臨床評価

下顎と頭・頸部の機能的関連の解明と義歯治療効果に関する臨床評価を目的として、顎・頸部の筋活動協調ならびに下顎・頭部運動協調に関する解析を試みた。健常者における顎・頸筋活動と下顎運動との協調では非咀嚼側頸筋活動の位相とコヒーレンスと正の相関が示された。非咀嚼側の頸筋活動と顎運動のコヒーレンスは顎運動の側方成分量と負の相関が示された。顎・頸筋活動ならびに下顎運動と頭部運動の協調については個人差が示された。義歯患者では義歯装着により顎・頸筋活動と下顎運動の協調性が上昇し、閉口筋活動と頭部運動の協調性が上昇した。また、顎関節症患者(TMDs)は、閉口筋活動と下顎運動の協調性に健常者よりも低値を示した。平成25年度の実績としては,顎口腔機能に異常を認めない健常者12名を対象とし,咬合力測定用フィルム(デンタルプレスケール(R Type 50H,GC社))を用いた咬合診査を行うとともに,被験食品に無味ガム(ロッテ中央研究所提供)を用いて,70秒間の咀嚼時の下顎運動計測(MKG-K7I, Myotronics-Noromed, Inc.)ならびに,咬筋,側頭筋前部,顎二腹筋前腹相当部,胸鎖乳突筋停止部から極間20 mmにて双極誘導したEMGによる顎筋・頸筋活動計測を行っている。頭部運動の計測は咀嚼時の頭部の動揺を頭部動揺計測装置(TD-22, SAN-EI MEDIS LTD.)を用いて計測している。従来の解析法では困難であった下顎運動と頭部運動および顎筋・頸筋活動の協調性に関する定量的評価に伝達関数を応用することで,下顎運動と頭部運動,ならびに顎筋・頸筋活動の時間的協調,力の協調にもとづく定量的な臨床評価が可能と考えている。今後,欠損補綴症例へ伝達関数による解析を応用することにより下顎運動・頭部運動の協調ならびに顎筋・頸筋活動の協調からみた補綴臨床評価とそのパラメータの設定の確立が可能と考えている。伝達関数・コヒーレンス関数を用いて、咀嚼中の顎・頸筋活動と下顎運動との協調について検討を行い、顎筋における両側性の協調ならびに頸筋における咀嚼側優位な協調を明らかとした。すなわち、1)閉口筋活動は同期し、開口筋活動は閉口筋活動とは逆位相を示す。2)顎筋間はよく協調した活動を示す。3)咀嚼側頸筋活動と閉口筋活動とは同期し、咀嚼側頸筋活動は閉口筋活動と協調した活動を示す。4)非咀嚼側頸筋活動の位相は開口相から閉口相にわたる広い分布を示す。5)非咀嚼側頸筋活動のコヒーレンスは広い分布を示し、非咀嚼側頸筋活動の位相とコヒーレンスとに負の相関が示された。6)顎筋ならびに咀嚼側頸筋活動と下顎運動とは協調している。7)非咀嚼側頸筋活動と下顎運動との協調は顎筋ならびに咀嚼側頸筋に比較して低い協調性を示す。これらの内容の一部は、2014年のIADR (EMG-EMG Coherence between jaw and neck musclesduring chewing performance, 2014/6/25-28,Cape Town)で発表し、現在、投稿の準備中である。さらに、現在、健常者を対象として、顎筋・頸筋活動ならびに下顎運動・頭部運動の協調について検討し、`頭部の上下運動リズムは顎の開閉口運動リズムと対応している'という研究結果を得ている。さらに、任意な開閉口リズムと開口量に基づく、顎頸筋活動ならびに顎・頭部運動の協調については、`頭部の上下運動と開閉口運動がリズム性に対応している'という研究結果を得ている。今後、欠損補綴患者さらには顎機能障害患者に伝達関数・コヒーレンス関数を応用することにより下顎運動・頭部運動の協調ならびに顎筋・頸筋活動の協調からみた補綴臨床評価とそのパラメータの設定が可能と考えている。伝達関数・コヒーレンス関数を用いて、咀嚼中の顎・頸筋活動と下顎運動との協調については、顎筋における両側性の協調ならびに頸筋における咀嚼側優位な協調を明らかとした。2)顎筋間ではよく協調した活動を示す。6)非咀嚼側頸筋活動のコヒーレンスは広い分布を示し、非咀嚼側頸筋活動の位相とコヒーレンスとに負の相関が示された。これらの内容の一部は、2014年のIADRで発表し、Physiology & Behavior 160 (2016) 35-42に掲載した。また、7)顎筋ならびに咀嚼側頸筋活動と下顎運動とは協調している。8)非咀嚼側頸筋

活動と下顎運動との協調は顎筋ならびに咀嚼側頸筋に比較して低い協調性を示す。9)非咀嚼側の頸筋活動と顎運動のCoherenceは顎運動の側方成分量と負の相関を示す。これらの内容の一部は、2015年の第28回日本顎関節学会総会・学術大会(顎運動と顎頸筋活動との協調性を定量する.平成27年7月4,5日、名古屋)と第15回日本大学口腔科学会(リズム性顎頸筋活動の関数解析.平成27年9月6日、千葉)にて発表し、現在、投稿の準備中である。さらに、顎筋・頸筋活動ならびに下顎運動・頭部運動の協調については、`頭部の上下運動リズムは顎の開閉口運動リズムと対応し、さらに`頭部の上下運動と開閉口運動がリズム性に対応している'という研究結果を得ている。現在、欠損補綴患者さらには顎機能障害患者における顎筋・頸筋活動ならびに下顎運動・頭部運動の協調について検討している。今後、下顎運動・頭部運動の協調ならびに顎筋・頸筋活動の協調からみた補綴臨床評価とそのパラメータの設定が可能と考えている。下顎と頭・頸部の機能的関連の解明と義歯治療効果に関する臨床評価を目的として、顎・頸部の筋活動協調ならびに下顎・頭部運動協調に関する解析を試みた。健常者における顎・頸筋活動と下顎運動との協調では非咀嚼側頸筋活動の位相とコヒーレンスと正の相関が示された。非咀嚼側の頸筋活動と顎運動のコヒーレンスは顎運動の側方成分量と負の相関が示された。顎・頸筋活動ならびに下顎運動と頭部運動の協調については個人差が示された。義歯患者では義歯装着により顎・頸筋活動と下顎運動の協調性が上昇し、閉口筋活動と頭部運動の協調性が上昇した。また、顎関節症患者(TMDs)は、閉口筋活動と下顎運動の協調性に健常者よりも低値を示した。顎筋EMG-EMGならびに顎頸筋EMG-EMGにおいて、咀嚼中の顎筋活動の両側性協調ならびに顎頸筋活動の咀嚼側優位な協調を明らかにでき、さらに、これまでに検討がなされていない、顎・頸筋-下顎運動協調についても、顎筋活動ならびに咀嚼側頸筋活動と下顎運動との協調を明らかとできた。さらに、食品硬さ、欠損補綴に関する顎・頸筋-下顎運動協調についても検討を行っている。今年度は、健常被験者を対象として咀嚼中の顎頸筋活動ならびに顎運動・頭部運動の協調について検討し、`頭部の上下運動リズムは顎の開閉口運動リズムと対応している'という研究結果を得ている。さらに、任意な開閉口リズムと開口量に基づく、顎頸筋活動ならびに顎・頭部運動の協調については、`頭部の上下運動と開閉口運動がリズム性に対応している'という研究結果を得ている。現在、顎頸筋EMG-EMG、顎頸筋EMG-下顎運動での協調、食品硬さ、欠損補綴治療については、論文投稿準備中である。歯科補綴学27年度の研究計画に従って、欠損患者さらには顎関節症患者を対象として、咬合診査、顎頸筋活動計測、顎運動計測、頭部運動計測を行う。この協調性に関する定量解析をこれまでと同様に行うことで、顎・頸筋活動・下顎運動・頭部運動の協調に基づく、欠損補綴治療、顎機能障害への新たな診断と治療の評価パラメータが提示できると考えている。顎筋EMG-EMGならびに顎頸筋EMG-EMGにおいて,顎筋活動の両側性協調ならびに顎頸筋活動の咀嚼側協調を明らかにでき,さらにこれまで検討されていない顎・頸筋-下顎運動協調についても,顎筋・頸筋間の協調と同様の定量的な解析を行っている。顎筋EMG-EMGならびに顎頸筋EMG-EMGについては,第122回日本補綴歯科学会学術大会(福岡)と第13回日本大学口腔科学会(千葉)において,研究内容の一部を発表した。現在,顎頸筋EMG-EMG、顎頸筋EMG-下顎運動、顎頸筋EMG-EMGの協調に及ぼす食品性状の影響について論文作成中である。海外での研究発表を本年度としたために次年度の使用額が生じた。顎頭蓋-顎頸筋活動の同時計測にかかわる多チャンネルの計測環境が整ったので,今後は計測を滞りなく行い,26年度の予定に従って欠損患者についても咬合診査,顎頸筋活動計測,顎運動計測,頭部運動計測を行う。
水中運動による身体機能改善と唾液老化マーカーへの影響

超高齢社会のわが国の課題は、生物学的寿命のうちの健康寿命のさらなる延伸であるため、生活習慣(病)を基盤とした「疾患の予防」および脳血管疾患・認知症・転倒骨折などによる「介護状態の予防」が急務である。これまでの報告で坂上らは、加齢に伴い唾液中のグリシン・プロリン量が末期破綻的に上昇することを明らかにしてきた。また高齢者における認知症や生活習慣病に関わる血液検査値は水中運動により改善されることが分かった(水野ら)が、そのメカニズムは不明である。そこで、老化マーカーの新たな検索および簡便測定系を確立し、水中運動により認知症ならびに生活習慣病に関与する検査値改善の原因を究明して健康長寿の超高齢社会をめざす基盤研究として進めている。本大学倫理委員会の承認判定の結果を得たのち、本研究が開始され(承認番号A1709)、現時点で参加被験者は4名であり、随時参加被験者の選定・遂行を継続中である。水中運動療法被験者からは、唾液採取(メタボローム解析、アミノ酸分析目的:アミノ酸分析の唾液試料については、トリクロル酢酸で除タンパク)、口腔内細菌数・口臭測定、採尿を行い試料の提供を得ている。リハビリテーションを目的に水中運動を施した4名の被検者について、唾液中グリシン、プロリン量を測定したところ、いずれの被検者においても2回目の水中運動負荷後にこれらアミノ酸含量は低下していた。加齢と相関すると考えられている唾液中のこれらのアミノ酸の含量が低下したのは、リハビリテーションによる可能性が考えられた。今後の水中運動療法継続に伴い、身体機能改善の評価とともに同様の試料の提供を得ながら数値の解析・評価を進めていく。理由本研究課題を遂行するに当たり選定され承認の得られた被験者は現時点で4名で、現在までに被験者4名からの検体が採取されている(内訳として3名は3回の検体採取、1名は2回の検体採取)が、採取回数に不足が生じた。これは、各被験者の合併症(身体機能不全)に対する水中運動療法実施メニューに依存していたためかと考えられる。本研究に参加同意の得られた被験者の有する合併症(身体の機能不全)については、今後大まかな区分分けをしていく必要があると考えられる。また水中運動療法によってどのような身体機能改善がみられるかに併せて、どのような身体症例の改善を期して水中運動療法を採用したかについても検討していく。さらに本研究実施計画であった水中療法による身体機能改善の効果判定については今後、担当者間で協議を繰り返しながら適切な判定方法へと改変していく予定である。現時点での被験者数が十分ではないため、健常者に対しても同様な手法を用いて行うことも検討する。また細胞レベルでの炎症や老化におけるアミノ酸の変化を定量化する。超高齢社会に突入した最長寿国でもあるわが国の現在の課題は、生物学的寿命のうちの健康寿命のさらなる延伸である。そのためには、生活習慣(病)を基盤とした「疾患の予防」ならびに脳血管疾患・認知症・転倒骨折などによる「介護状態の予防」であることはいうまでもない。そこで今回、老化マーカーの新たな検索および簡便測定系を確立し、水中運動により認知症ならびに生活習慣病に関与する検査値改善の原因を究明して健康長寿の超高齢社会をめざす基盤研究として進めている。本研究関係者とともに打ち合わせ会議を開催(2017年5月11日)し、「研究の基本方針」「研究採取試料の取り扱いについて」「水中運動の条件について」「研究成果の発表について」などを確認・協議した。明海大学歯学部倫理委員会の承認判定の結果を得たうえで、本研究が開始された(承認番号A1709)。現時点での本研究への参加被験者は5名であり、随時参加被験者の選定・遂行を継続中である。水中運動療法被験者からは、唾液採取(メタボローム解析、アミノ酸分析目的:アミノ酸分析の唾液試料については、トリクロル酢酸で除タンパクを行い保存)、口腔内細菌数測定、口臭測定、採尿を行い試料の提供を得ている。本研究課題を遂行するに当たり、ヒトを対象とするため先ず計画立案のうえで明海大学歯学部倫理委員会(毎年6、9、12、3月の計4回開催)申請書の提出が必須となっている。「人を対象とする医学系研究に関する倫理指針」の一部改正(2017年2月28日付、同年5月30日施行)につき本学学内様式の大幅な改訂・追加に伴い、2017年6月開催予定の定例委員会に向けて本学歯学部倫理委員会へ書類を提出した(2017年5月31日提出締切)。2017年6月16日開催の本学歯学部倫理委員会で審査した結果、変更勧告の判定に従い、書類を変更し再提出(2017年8月31日提出締切)。2017年9月15日開催の同倫理委員会で承認の判定を得た(2017年11月27日受取)。被験者(ヒト)に対する同意説明文の作成にも影響したため、その後から被験者の選定を協議しながら開始したため当初の計画と比較して、やや遅れている。

超高齢社会のわが国の課題は、生物学的寿命のうちの健康寿命のさらなる延伸であるため、生活習慣(病)を基盤とした「疾患の予防」および脳血管疾患・認知症・転倒骨折などによる「介護状態の予防」が急務である。これまでの報告で坂上らは、加齢に伴い唾液中のグリシン・プロリン量が末期破綻的に上昇することを明らかにしてきた。また高齢者における認知症や生活習慣病に関わる血液検査値は水中運動により改善されることが分かった(水野ら)が、そのメカニズムは不明である。そこで、老化マーカーの新たな検索および簡便測定系を確立し、水中運動により認知症ならびに生活習慣病に関与する検査値改善の原因を究明して健康長寿の超高齢社会をめざす基盤研究として進めている。本大学倫理委員会の承認判定の結果を得たのち、本研究が開始され(承認番号A1709)、現時点で参加被験者は4名であり、随時参加被験者の選定・遂行を継続中である。水中運動療法被験者からは、唾液採取(メタボローム解析、アミノ酸分析目的:アミノ酸分析の唾液試料については、トリクロル酢酸で除タンパク)、口腔内細菌数・口臭測定、採尿を行い試料の提供を得ている。リハビリテーションを目的に水中運動を施した4名の被検者について、唾液中グリシン、プロリン量を測定したところ、いずれの被検者においても2回目の水中運動負荷後にこれらアミノ酸含量は低下していた。加齢と相関すると考えられている唾液中のこれらのアミノ酸の含量が低下したのは、リハビリテーションによる可能性が考えられた。今後の水中運動療法継続に伴い、身体機能改善の評価とともに同様の試料の提供を得ながら数値の解析・評価を進めていく。理由本研究課題を遂行するに当たり選定され承認の得られた被験者は現時点で4名で、現在までに被験者4名からの検体が採取されている(内訳として3名は3回の検体採取、1名は2回の検体採取)が、採取回数に不足が生じた。これは、各被験者の合併症(身体機能不全)に対する水中運動療法実施メニューに依存していたためかと考えられる。本研究に参加同意の得られた被験者の有する合併症(身体の機能不全)については、今後大まかな区分分けをしていく必要があると考えられる。また水中運動療法によってどのような身体機能改善がみられるかに併せて、どのような身体症例の改善を期して水中運動療法を採用したかについても検討していく。さらに本研究実施計画であった水中療法による身体機能改善の効果判定については今後、担当者間で協議を繰り返しながら適切な判定方法へと改変していく予定である。現時点での被験者数が十分ではないため、健常者に対しても同様な手法を用いて行うことも検討する。また細胞レベルでの炎症や老化におけるアミノ酸の変化を定量化する。
重なり型二核白金(II)錯体の異性現象と反応性

1.合成.cisー[PtCl_2(NH_3)]と4ーmethylーpyridineー2ーthiol(4ーmpytH)のナトリウム塩をアルゴン雰囲気下で12時間環流して得られる溶液からcis,trans体等が結晶として析出するが,混合物が得られたりまた収量の再現性もよくない.ところが上記反応の混合溶液にヨウ素を作用させて得られる溶液をシリカゲルカラムにかけ,ベンゼンで溶離すると3つのバンドに分れ,transー,cisー3S1Nー[(I)Pt(4ーmpyt)_4Pt(I)]の順に溶離,3価白金錯体の各異性体が純粋に取出せることを見出した.これらPt(III)錯体はsodium methoxideと反応させると2価白金錯体[Pt(4ーmpyt)_4Pt]に環元されるが,この際架橋部分Pt(4ーmpyt)_4Ptの構造は全く変化しない. 4S4N体を合成すべく努力してきたがいまだ成功していない.2異性体の同定,[(I)PT(4ーmpyt)_4(I)]はクロロホルム等有機溶媒に溶けるので^1H,^<13>C,^<195>PtNMRスペクトルで容易に各種異性体を同定することができる.またcis,3S1N体とtransでは可視領域の吸収スペクトルが異なり,前2者にくらべtrans体の分裂巾は著しく小さく,同定に利用できる.3反応性[(I)Pt(4ーmpyt)_4Pt(I)]の各種異性体を純粋な形で取出すことができたので,まずこれら3価白金錯体の異性体における反応性の相違を調べてきた.一例をあげると3S1Nー[(I)Pt(4ーmpyt)_4Pt(I)]は等モル量のNaCNと反応して[(I)Ptー(4ーmpyt)_4Pt(CN)]を与え,また過剰のNaCNとの反応で得られる[(NC)Pt(4ーmpyt)_4Pt(CN)]はヨウ素と反応させると[(I)Pt(4ーmpyt)_4Pt(CN)]を与える.等モル量のNaCNとの反応,ヨウ素との反応において置換は3N1S側の配位座においてのみ起り,3S1N側の配位子は置換されない.昭和63年度科学研究費補助金交付申請書に記載した実施計画に従って研究を進めた。1.4S-異性体の合成に成功すれば、重なり型二核錯体についての異性体系が完成することになるので、これの合成には多大の努力を重ねたが、まだ残念ながら単離するに至っていない。trans-〔Pt_2I_2(4mpyt)_4〕のX線解析によるとS原子はPt(II)錯体の場合同様Pt(III)錯体においても大きなトランス効果を示すことが見出された。4S体ではこの効果のためPtS_4部分が不安定であるため生成し難いと思われる。2.合計23種類のcis,trans,3s異性体を合成単離し、それぞれの電子スペクトル、^1H、^<13>C、^<195>Pt NMRデータ等の基本データを集めた。電子スペクトルには明瞭に異性体の構造が反映されていることが分かったが解析にはXα法による計算が必要である。経験的ではあるが^1HNMR化学シフトから的確に異性体を識別する規則を発見することができた。^<195>Pt化学シフトの分析を試みたが、単体金属錯体に適用されてきた方法では、説明できないことが分かった。おそらくPt^<III>-Pt^<III>結合の影響が大きいためであろう。4.ピリジン-マージフェニルホスフィンのPt(II)錯体の合成に向けての努力は成功していない。上記Pt_2^<6+>錯体の性質とPd_2^<6+>錯体の性質の研究は本研究の将来への発展に向けて不可欠なので、Pd_2^<6+>錯体の合成へ向けての検討を行った。〔Pd_2(pyt)_4錯体の電気化学的性質を調べたところ、同錯体の電気化学的酸化によりPt_2^<6+>錯体が生成するが、対応するPt_2^<6+>錯体にくらべ著しく不安定であることがわかった。(4-mpyt=4-メチルピリジン-2-チオレート^<1->、PXt=ピリジン-2-チオレート^<1->)
タンパク質シトルリン化酵素PAD4による癌抑制機構の解析

タンパク質シトルリン化酵素(PAD)は、タンパク質中のアルギニン残基をシトルリン残基へと変換するタンパク質修飾酵素である。PADファミリーのひとつであるPAD4は、コアヒストンをシトルリン化し遺伝子発現制御に関与する。近年、造血多能性細胞に発現するPAD4は、ヒストンシトルリン化を介して癌遺伝子MYCを抑制し、細胞増殖を制御することを見いだした。本研究では、PAD4の細胞分化や増殖への関与を明らかにするために、マウス白血病細胞であるM1細胞を利用した。M1細胞は、インターロイキン-6(IL-6)を加え培養すると細胞死及びマクロファージへの細胞分化を誘導する。最初に、マウスPAD4の酵素活性欠失変異体(D473A)cDNAを作製し、レンチウイルスを用いて、GFP、PAD4、D473AをM1細胞に導入し安定発現細胞を樹立した。これら細胞におけるc-Mycの発現量や細胞増殖速度はほぼ同程度であった。しかし、IL-6で処理すると、PAD4発現細胞では、D473A発現細胞に比べて細胞死の誘導が有意に上昇した。またIL-6処理すると、PAD4発現細胞でD473A発現細胞に比べてc-Mycの発現がより強く抑制されることが分かった。次に、これら細胞株を用いてマイクロアレイ解析を行い、PAD4が制御する遺伝子を網羅的に調べた。PAD4発現細胞とGFP発現細胞を変動遺伝子数で比較すると、未処理細胞では増加する数と減少する数はほぼ同じであったが、IL-6処理すると減少遺伝子の数がPAD4発現細胞では2倍程度多かった。また、IL-6処理時にPAD4発現細胞で抑制される遺伝子群には、BCLファミリーなどのアポトーシス抑制因子が含まれることが分かった。今回の結果から、M1細胞においてIL-6刺激によりPAD4が活性化し、細胞死誘導を促進することが示唆された。PAD4の活性化やそれによる細胞死誘導の分子機構の解明は今後の課題である。
類推的帰納学習メカニズムによる複合知識の自動獲得手法に関する研究

研究代表者は類似した既知知識の重要性に着眼し、類推的一般化と呼ぶ類推を応用した新しい帰納学習の考え方について既に提案している。これは、過去の経験と照らし合わせながら、与えられた事例を汎用的な知識へ一般化することにより、単一例題からのルールの学習を可能とするものである。本研究では、この類推的一般化の考え方を拡張し、その厳密な定式化を図った。また、この定式化に基づく学習システムを計算機上に構築することによって類推的一般化の学習特性について実験的に考察した。具体的には、類推的一般化において類似した既存知識を決定する際に最も重要となる「極大に類似した原子式集合の決定可能性」に関する諸定理を与えた。これらは、既存のルールを構成する原子式集合と例題を構成する原子式集合との間に対応が存在する限り,新しいルールの学習が可能であることを保証するものである。また、構築した学習システムによる構文解析知識の学習実験に対する分析結果を通して、類推的一般化により,完全に未知の概念に関するルール,あるいは既存ルールと大きく構造が異なるルールの学習は困難であるが,関連概念や類似知識を備えることにより,単一の例題からでも妥当なルールを導くことが可能であり,その学習過程は,ある程度人間の学習過程に類似していることを確認した。