hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
間葉系・造血系幹細胞の相互作用を活用した新規骨再生法の開発と歯科矯正治療への応用

本研究は、高効率で確実な骨再生を実現するために、造血、間葉の両幹細胞の相互作用を活用し、骨形成の促進、維持を可能にする方法を確立し、歯科矯正治療への応用を目指すことを目的として、まず初めに添加的骨形成を促進するFGF2徐放化PLGA製剤の作製をおこない、次に経時的な骨形態変化および造血-間葉シグナル解析をもとに、骨髄への幹細胞動員を促進するSCFの添加量を決定した。最後にSCF含有FGF2/PLGA製剤のラット抜歯窩への移植試験により、形成された再生骨は移植後長期にわたる骨髄組織、幹細胞数の維持が確認されたことから、歯科矯正治療への応用のため、ラットを用いた治療モデルでの検討をおこなっている。本研究の目的は、高効率で確実な骨再生を実現するために、間葉系と造血系の両者の幹細胞の相互作用を活用して骨形成の促進と維持を実現する方法を確立し、歯科矯正治療への応用を目指すことである。申請者らは、間葉・造血相互作用を用いた新たな歯槽骨増量法を確立し、これを歯槽骨に導入することにより、歯の移動やインプラント植立が安定的に施行できる、従来にはなかった高効率の骨再生を実現できると仮説を立て、H26年度はその初期検討として添加的骨形成の作製および評価、仕様の決定を行った。添加的に形成された骨の維持には、近接骨髄に含まれる間葉系幹細胞と造血幹細胞の相互作用とが不可欠と考え、本年度は、1添加的骨形成における造血・間葉系幹細胞数とCXCL12-CXCR4シグナル変化の解析としてマイクロカプセル化した異なる濃度のFGF-2 (濃度1, 10, 100 μg/mL)/PLGAを作製し、マウス頭蓋骨膜下へ移植し、骨形成の評価をおこなった。移植後1,2,4,8週で頭蓋を摘出し比較検討および評価した結果、骨形成能の高いFGF-2徐放化製剤を選定した。形成された骨の量・質を維持し、かつ、骨髄における幹細胞を維持するのに必要なSCF投与条件をCXCL12-CXCR4シグナルの変化をFACSを用いて検討を行った。2CXCL12-CXCR4シグナルの減少を代償するSCF徐放化の設定として、1項で評価したCXCL12-CXCR4シグナル変化を代償するためのSCF使用条件の検討をおこなった。FACSを用いてマウス間葉系幹細胞を単離し、初代培養細胞にSCFを添加し、経時的なCXCL12分泌変化の計測をおこない、この結果を元に、生体内投与に必要なSCF濃度を推計いし、SCF徐放化製剤を作製した。作製したSCF徐放化製剤は生理食塩水中に投与し経時的なSCF徐放効果を検証し、目標にSCF徐放化製剤の選定をおこなった。本研究の目的は、高効率で確実な骨再生を実現するために、間葉系と造血系の両幹細胞の相互作用を活用して骨形成の促進と維持を実現する方法を確立し、歯科矯正への応用を目指すことであある。申請者らは、間葉-造血相互作用を用いた新たな歯槽骨増量法を確立し、これを歯槽骨に導入することにより、歯の移動やインプラント植立が安定的に施行できる、従来にはなかった高効率の骨再生を実現できると仮説を立て、前年度までに効果的な幹細胞動員を促進するFGF2/PLGA製剤を作製し、動員された幹細胞の添加骨への定着、維持を促進するSCF濃度をin vitroにて評価をおこなった。この結果を基に、生体内投与に必要なSCF濃度を推計し、SCF徐放製剤を作製した。本年度は、前年度までに決定したSCFとFGF2コンポジットPLGAをin vivo評価によって効果を検証した。FGF2徐放化製剤ならびにSCF徐放化製剤の合計50 mgに対し100 μLの生理食塩水を加えスラリー状にして、マウス頭蓋骨膜下へ移植し、骨形成を評価した。FGF-2/SCF混合比は、100:0、99:1、90:10、50:50、0:100を検討した。移植後4、8、12週で頭蓋を摘出し、骨塩定量、3D-μCTによる骨形態評価、摘出組織の一部から蛋白質を抽出し、CXCL12、CXCR4蛋白量を定量、また、組織切片を作製し、組織学的、免疫組織学的に評価した。骨髄における幹細胞の変化は、間葉系幹細胞はCD45(-), PDGFR-1α, Sca-1を、造血幹細胞はCD34, CD150を免疫組織化学的に観察し、造血幹細胞刺激シグナルの変化としてCXCL12 ELISAを用いて生化学的に評価した。以上の結果から、形成された骨において十分な骨質・骨量を形成し、最終的に幹細胞維持を実現する骨髄微小環境形成が良好なSCF含有FGF-2徐放化製剤を決定した。マウス頭蓋骨膜下移植実験において、SCF含有FGF2徐放化製剤の評価をおこなったが、製剤の漏えいや流出により骨膜下に製剤を保持することが困難であり、安定的な結果を取得することができない事象が生じた。原因として、マウス骨膜が非常に菲薄であったため、縫合時にばらつきがあったために生じたものと考え、切開を上皮、上皮下粘膜、骨膜と段階的行うことで、骨膜を明示し、また縫合糸を4-0から6-0にすることで、改善をおこなった。

原因究明に時間と技術改善に時間を要したが、SCF含有FGF2徐放化製剤の幹細胞動員および添加骨への定着、維持の評価に関しては当初の計画通り遂行されていると考える。本研究の目的は、高効率で確実な骨再生を実現するために、間葉系と造血系の両者の幹細胞の相互作用を活用して骨形成の促進と維持を実現する方法を確立し、歯科矯正治療への応用を目指すことである。平成28年度実施状況として、前年度までに、FGF徐放化製剤に幹細胞特性維持を実現する骨髄微小環境を形成するSCFの添加量を決定し、SCF含有FGF-2徐放化製剤の使用を決定した。この製剤をFisher344ラット抜歯窩モデル(7週齢オス、n=9)に移植し、移植後4, 8, 12週で組織の摘出をおこない、DEXA法を用いて骨塩定量、3D-μCTによる骨形態評価をおこなったところ、周囲骨との適合の良好な骨組織の形成を認めた。さらに、組織切片を作製し、H-E染色法、トルイジンブルー染色法、Azan染色法から、経時的にも骨髄組織が維持されていることが確認された。骨髄における幹細胞の局在は、間葉系幹細胞はCD146、造血幹細胞はCD34, CD150にて免疫組織化学的に評価をおこない、経時的な幹細胞の局在変化は認められなかった。これらの結果をから、SCF含有FGF-2徐放化製剤が骨形成に優れ、骨髄維持が良好であることを実証した。最後に、矯正力を用いた歯移動による当製剤の有用性を検証するために、Fisher344ラット(7週齢オス、n=12)抜歯窩モデルに当製剤を移植し、移植後8週にて矯正移動を開始し、移動直後、移動後2、4、6週と経時的に移植部を単純X線、3D-μCTによる骨形態評価にて、経時的な歯の移動量を評価したところ、移植物の良好な骨形成および歯体移動に有害事象がないことが確認された。同部位の骨片を摘出した組織学的解析においても、周囲骨との境界はなく移行的に新生骨の形成および骨髄組織形成が確認できた。これらの結果から、添加的骨形成のためのSCF含有FGF-2徐放化製剤製造技術の有用性を実証した。本研究は、高効率で確実な骨再生を実現するために、造血、間葉の両幹細胞の相互作用を活用し、骨形成の促進、維持を可能にする方法を確立し、歯科矯正治療への応用を目指すことを目的として、まず初めに添加的骨形成を促進するFGF2徐放化PLGA製剤の作製をおこない、次に経時的な骨形態変化および造血-間葉シグナル解析をもとに、骨髄への幹細胞動員を促進するSCFの添加量を決定した。最後にSCF含有FGF2/PLGA製剤のラット抜歯窩への移植試験により、形成された再生骨は移植後長期にわたる骨髄組織、幹細胞数の維持が確認されたことから、歯科矯正治療への応用のため、ラットを用いた治療モデルでの検討をおこなっている。添加的骨形成に関して、移植初期から予想通り骨形成が開始されたが、移植期間の延長に伴って、形成された骨の吸収・消失が顕著になり、また、動物間で消失までの期間にばらつきが生じた。原因として、FGF-2/PLGAマイクロカプセルのロット間でのばらつきが考えられたため、FGF-2の添加のタイミングやPLGA量の一定化等のカプセルの安定的な作製技術を確立するまでに、当初予測より時間を要した。しかしながら、技術の安定化により、FGF-2濃度の設定、およびシグナル予測に関しては、当初の計画通り遂行されていると考える。H28年度は最終年度であるため、計画の集大成となる成果を見込んでいる。前年度までのマウスでの検討、評価により得た成果を、ラットでも再現できることを確認し、また、最終的な臨床応用を念頭にしたラット抜歯窩モデルに対しても、製剤を移植した時の効果を形態学的、組織学的に評価をおこなう。
新規タンパク質部位特異的１８Ｆ標識法の開発と１８Ｆ標識ＥＧＦの合成

上皮成長因子(EGF)を分子プローブとして調製し、次に分子イメージング装置を立ち上げた。EGFはFmoc固相合成法により合成し、N末端にNODAGA(tBu)3を導入した。保護ペプチド樹脂をTFA処理し最終脱保護を行い、HPLC精製し目的物を得た。次にジスルフィド結合を形成しフォールディングを行い、標識前駆体を得た。次に、分子イメージング研究のためにSPECT/CT装置の立ち上げを行った。DOTA-octreotateをプローブとして、標識核種は67Gaを用いた。校正を行った後、H69腫瘍を植えたマウスを用いてSPECT撮像を行った。その結果、腫瘍組織のSPECTイメージングに成功した。[18F]AlFおよび67Gaを標識するためNODAGA修飾EGFを、native chemical ligation法を用いて合成した。NODAGAの導入部位はEGFの結合を阻害しないN末端に導入した。縮合する部位としてAlaとCysの間を選び、N末端フラグメント30残基と、C末端側は23残基のフラグメントに分けて合成を行った。合成はFmoc固相合成法を用いて行った。C末端側セグメントはRink樹脂を出発原料にペプチド鎖の伸長を行い、TFAで脱保護後、RP-HPLCにより精製を行い目的物を得た。次にN末端側セグメントはDawson Dbz樹脂を出発原料に合成を行った。ペプチド鎖を伸長後、保護NODAGAをN末端アミノ基に導入した。その後、p-nitrophenyl chloroformateによりC末端を活性化し、TFAで脱保護後に4-mercaptophenylacetic acid存在下、チオエステルに変換した。その後、C末端側フラグメントとnative chemical ligation法でカップリングを行った。カップリングにはGuanidine Hydrochloride、tris-2-carboxyethylphosphine hydrochlorideを加えたリン酸バッファー(pH 7.0)中で、室温、16時間で反応を行った。反応後、RP-HPLCで各生成物を単離し、それぞれを質量分析装置で解析した。その結果、主生成物が目的とするNODAGA修飾EGFの分子量の計算値とほぼ一致することを確認した。次にEGFのフォールディングを行った。フォールディングでは炭酸バッファーに溶解し、そこにL-Cysteinを加え反応を1時間行った。その後、L-Cystineを加えて、20時間室温で反応を行った。反応後、ゲルカラムにより精製を行い目的物を得ることに成功した。近年、分子標的薬剤の発展が著しい。それら薬剤を効率良く用いるには全身の標的分子の発現状態を非侵襲的に分子病理診断する技術が求められている。そこで特にタンパク製剤に着目し、その活性を維持したまま、RI標識し、分子イメージングするための基盤技術開発を目的に本研究を行った。本課題は上皮性腫瘍に発現が見られるEGF受容体を標的分子とし、そのリガンド分子のEGFへRI標識を行った。本研究期間の2年目までに受容体への結合能を阻害しないように、EGF分子のN末端特異的RI標識を行う方法を開発した。また最終年度では理研から熊本大学へ異動したため、研究の大幅な変更に対応した。本課題では18F標識を行う予定であったが、異動先にはサイクロトロン、PET撮像装置が無く、替わりにイメージング装置としてSPECTがあったので、SPECT核種の標識を行い、SPECTで分子イメージング研究を行った。まずは、SPECT/CT装置の立ち上げを行った。DOTA-octreotateをプローブとして用い、標識核種としては67Gaを用い、SPECTの性能評価を行った。各種ファントームを用いて、放射能濃度直線性評価、空間分解能評価を行い、良好な結果を得た。次にソマトスタチン受容体を発現する肺小細胞癌腫瘍H69を植えたマウスを用いて67Ga-DOTA-octreotateを用いてSPECT撮像を行った。その結果、腫瘍組織にRI集積している画像を取得し、染色により標的分子の発現部位とRI集積部位が一致することを確認できた。現在、昨年度までに到達したEGF標識前駆体の合成に変更を加え、SPECT核種標識法を検討している。EGFへの67Ga標識ではペプチドと異なり高温条件では変性する可能性がある。そこでN末端に修飾するキレーターを変更し、室温条件下で67Ga標識できるNOTAGAを適応するべく合成を行っている。53残基のEGFを標識ターゲットに選択し、N末端特異的標識化のための基礎研究を行った。EGFのN末端にMetを付加したMet-EGFの全合成はFmoc固相合成法を用いて合成した。しかし合成後、逆相HPLCを用いて精製を試みたが、副生成物が完全に除去できないことが判った。

化学合成で得ることが困難であることが判ったが、すでに大腸菌を用いた発現系でEGFを合成した例は報告されているので、短鎖モデルでまずはN末端特異的標識法を試みることにした。そこでMet-EGFのN末端20残基を短鎖モデルペプチドとして用いて、N末端特異的にキレーターを導入する研究を行った。20残基の短鎖モデルペプチドはFmoc固相合成法を用いて合成を行った。合成後、逆相HPLCを用いて精製を行い目的となるモデルペプチドの合成に成功した。得られたペプチドを用いてN末端のMet残基をNiとグリオキシル酸を反応させてオキソアシル基に変換する反応を行った。しかしその結果、モデルペプチドにはシステイン残基の側鎖チオール基が遊離の状態で存在していたために、ペプチドがNiと会合してしまい反応がうまく進行しないことが判った。全長のEGFはジスルフィド結合で遊離のチオールは存在しない。そこで標識モデルペプチドとしてはまずシステインを含まない39残基のペプチドを用いて、N末端特異的にキレーターを導入する反応を検討することにした。モデルペプチドとしてはExenatideを選び、Fmoc固相合成法を用いて合成を行った。合成後、逆相HPLCを用いて精製を行い、目的となるモデルペプチドの合成に成功した。現在、このペプチドを用いてN末端特異的標識化のための基礎研究を行っている。N末端Met選択的な修飾反応を昨年は試みたが、目的物を得ることが困難だったため、今年から計画を変更し、native chemical ligation法を用いて合成を行った。その結果、NODAGA修飾EGFを得ることに成功した。本年度の目標は達成できたと考えている。ペプチドの合成が困難であったので目的の達成度に遅れを生じている。またMetの変換反応で金属を用いることでペプチドが会合してしまうことも問題の一つとして明らかになった。元の計画ではAlFを標識する予定であったが、研究代表者が所属を異動したため、18Fの合成が困難となった。しかし、現所属では設備としてSPECTがあるので、まずは67Ga標識を行い、合成したプローブを用いてマウスでのSPECTイメージングを行う。また引き続きAlFの合成に関しては共同研究先を探す予定で研究を推進する。現在、Metをアルデヒドに変換して、そこにアミンを反応させることでN末端特異的に標識を行う予定で研究を進めている。しかしこの方法では金属を用いて反応を行わなければならず、ペプチドの金属との会合が避けれない問題点として挙がってきている。そこでこの問題を回避するべく、N末端をSer残基に変更し、金属を用いることなくアルデヒド基に変更する変換反応を今後検討する。SPECTイメージングを行うので、マウスおよび担癌マウスの調製を行う。そのためマウス、扁平上皮癌細胞の培養に研究費を用いる。また67Ga標識のためのカラムや薬剤に研究費を用いる。また得られた成果を発表するための旅費として研究費を用いる。モデルペプチドでのN末端
ＩＣＴ活用による病気学習支援システムの構築に関する研究

本研究の目的は,ICTを活用した病児への学習支援に関する学校の実態や教員の意識を解明することである。それらの知見をもとにICTを活用した病児学習支援の実践を通して効果を検証し,そのシステムを構築することである。2018年度は、小・中・高等学校の教員を対象に、学校における病児の学習支援の実態に関する質問紙調査を行った。質問内容は「ICTを活用した病児学習支援に関する教員の意識」「教員のICTリテラシー」「学校のICT環境の状況」等であり、学習支援を行う上での促進要因や阻害要因を解明する。これらの成果を踏まえて,2019年度以降の,「ICT活用による病児学習支援の実践とその効果の検証」に反映させることとしている。現在、調査結果の分析中であるが、回答した教員の多くは、ICTを活用した病児学習支援の趣旨には賛成するものの、多忙化やICTリテラシーに関する課題、病児のプライバシーの問題など、解決すべき多くの課題が指摘されている。これらの課題解決の方策を探り、有効な学習支援の実践が期待される。また、計画では2019年度から実施する「ICT活用による病児学習支援の実践とその効果の検証」を、A県の小学校1校において前倒しで行った。その成果や課題について、関係教員へのインタビュー調査も実施した。今後分析を行う予定であるが、インターネット環境の整備や教員のリテラシー、管理職のリーダーシップと校内体制の整備に関する課題が浮き彫りになっている。2018年度に計画した質問紙調査を実施したものの、分析途中であるため、当該計画については若干遅れている。一方、2019年度に計画しているICT活用による病児学習支援の実践とその効果の検証を前倒しで実施できた。これらのことを勘案し、おおむね順調に進展していると判断した。まずは2018年度の計画である質問紙調査の分析を行い、論文にまとめる。並行して、2019年度2021年度の計画である「ICT活用による病児学習支援の実践とその効果の検証」に着手する。この研究については、一部前倒しで行い、ノウハウを得ている。また、研究協力校も見つかっているのですぐに着手可能である。旅費と物品費(特に郵便代)が予定より少額であったために生じたものであり、実施計画そのものには影響がない。次年度使用額にささいては、次年度の実施計画に加え,病児ICT活用の実践校の視察等旅費に充てる計画である。
内皮細胞由来過分極因子により活性化されるKチャネルの性質

内皮細胞由来過分極因子(EDHF)にり活性化される血管平滑筋細胞膜Kチャネルの電気生理学的性質を明らかにする目的で以下の実験を行った。1.EDHFにる膜過分極に対するKチャネル抑制薬の効果モルモットならびにウサギ頚動脈平滑筋細胞膜はアセチルコリン(ACH)によって遊離されたEDHFにより過分極する。各種Kチャネル抑制薬の過分極反応におよぼす効果をしらべたところ、その抑制の強さはプロカイン>Baイオン>TEA=4-APで、グリベンクラミド、カリブドトキシン、アパミンには抑制効果が認められなかった。これらの薬物のKチャネルに対する選択性から、EDHFによる活性化されるのはATP感受性Kチャネル、Ca活性化Kチャネル、遅延整流Kチャネルなどではないと思われた。2.培養内皮細胞から遊離されるEDHFウシ大動脈から採取した内皮細胞を培養し、ビーズ上に増殖させ、ブラジキニンで刺激するとEDHFが遊離された。このEDHFはモルモット冠動脈平滑筋細胞膜を過分極させ、筋を弛緩させた。このEDHFにる過分極は外液カリウム濃度を低下させると振幅が増大したが、グリベンクラミドやTEAでは抑制できなかった。3.単離血管平滑筋細胞におけるEDHFによる膜電流の変化モルモット頚動脈を酵素処理し、平滑筋細胞を単離した。パッチクランプ法により、等張カリウム液中において通電により誘発される膜電流を記録した。内皮細胞からブラジキニンにより遊離されたEDHFはこの膜電流を変化させなかった。以上の結果から、EDHFは血管平滑筋のカリウムチャネルを活性化させ、膜を過分極させるが、関与するKチャネルについては、これまで報告されているようなKチャネルではないことが判明した。しかし、その種類までは特定できなかった。
近代タイの国民作家シーブーラパーの総合的研究

シーブーラパーの総合的研究によって得られた成果は以下の通りである。まず、シーブーラパーは作家にとどまらず、近代文学の主導者、ジャーナリスト、社会運動家、仏教研究家の4つの分野でタイの近代化に大きな功績があったことを明らかにできた。彼の人道主義の思想が今日のタイで改めて評価されている理由をおおよそ解明できた。また研究に付随して、その著作をはじめとする関連資料をほぼ揃えることができ、内外の研究者に公開できる体制が整った。作品の一部も日本語訳で刊行することができた。平成20年度の主たる研究実績は、以下の4点である。(1)シーブーラパー関連資料の収集とデータベース化については、タイ語月刊文芸誌『本の世界』(1974創刊1982廃刊)、同『本の道』(1983創刊1985廃刊)、同『Writer Magazine』(1986創刊2006廃刊)のシーブーラパー関連評論をすべて目録化した。解題も終えたので、21年度は重要論攷を翻訳予定。その他、生誕100年記念で発行された未刊行作品、評伝、CDなども収集できた。また、中国語に翻訳された中編『絵の裏』などの資料、北京で没後に行われた中国政府による公的追悼会関連の資料も入手できた。(2)タイ作家協会事務局を兼ねる「シーブーラパーの館」でシーブーラパーの蔵書、書簡、写真、新聞切り抜き、投獄中のスケッチやメモなどのコピー、撮影、目録作成を実施した。この活動のために8月と2月に訪タイする必要があったが、十分に成果があった。特に、蔵書目録やメモを研究する中で、シーブーラパーに影響を与えた西洋の人道主義思想と後記の社会主義思想の源泉となる哲学者、思想家が一定程度特定できた。(3)シーブーラパーの遺族(90歳の未亡人、62歳の長男、60歳の長男夫人=タイの政治家プリディー・パノムヨン長女)などから家族揃っての中国亡命時代の記録を収集し、現在も北京に滞在中のシーブーラパーの元同志の動静も聞くことができた。(4)シーブーラパーの思想的転換期の重要作品『また会う暇で』、『罪との闘い』、労働者や農民を主人公とする短編集『もっと力を』を邦訳し、財団法人大同生命国際文化基金から刊行した平成21年度の主たる研究実績は、以下の3点である。(1)シーブーラパー関連資料については、タイ語月刊文芸誌『本の世界』(1974創刊1982廃刊)、同『本の道』(1983創刊1985廃刊)、同『Writer Magazine』(1986創刊2006廃刊)のシーブーラパー関連評論のうち重要論攷を20点弱を翻訳し、作家としての業績とジャーナリストとしての業績、さらに実践的な政治活動家の3つの面があることが明らかとなった。(2)タイ作家協会事務局を兼ねる「シーブーラパーの館」で遺族から中国亡命時代の記録を収集し、現在も北京に滞在中のシーブーラパーの元同志との連絡がつき、22年度に北京で接見できることとなった。同時に当時の中国人関係者からもシーブーラパーの中国での位置づけについて調査する予定。(3)シーブーラパーの思想的転換に大きな影響を与えたプッタタート比丘との往復書簡を入手した。プッタタートは現代タイの知識人に非常に大きな影響を与えた僧侶で、上座仏教の狭い枠に閉じこもらず、大乗仏教や禅の思想をタイ仏教に導入した。特に比丘が提唱した「仏教社会主義」は、現在では「足を知る経済」という形で王室を中心に導入が計られている。シーブーラパーの人道主義思想には、西欧ヒューマニズムと並んで、この「仏教社会主義」の考えがあることを、プッタタート比丘との思想的交流の研究から明らかにすることができた。平成23年度の主たる研究業績は、以下の通りである。・タイ内外における従来の研究は人道主義作家としてのシーブーラパーに焦点を当てたものが多く、邦訳あるいは欧米語訳された作品もすべてが小説であるが、ジャーナリストとして活動した面を照射した論考や評価はなかった。そこで23年度においては、彼が新聞・雑誌に掲載した政治・社会評論を精力的に収集し、翻訳と分析を進めた。その結果、戦前のピブンソンクラーム政権や戦後のサリット政権に対し批判的な立場をとったことが、政治的陰謀「平和反乱運動」での逮捕、投獄に繋がったことが論証できた。ただし、当時のコミンテルン国際運動や国内労働運動、第二次世界大戦中の反日「自由タイ」運動との関わりについてさらに一時資料を収集、分析していく必要がある。・さらに近代文学者としてのシーブーラパー研究では、最終年度を、彼が主導した同時代の若手作家集団「スパープ・ブルット」(紳士)関連の資料収集、分析に当てた。

その結果、「スパープ・ブルット」の成立過程と活動、季刊『紳士』の現存バックナンバーのコピー、個々の同人のバイオグラフィ作成・業績一覧・作品の解題を進めることが出来た。その結果、雑誌『紳士』が1950年当時、タイでも最もモダンな文芸誌であるだけでなく、リベラルな主張を持った知性集団であることが明らかになった。このテーマで収集した資料は2000頁以上に及ぶので、今後とも引き続き翻訳読解と分析を進める必要がある。
液滴/固相界面のリング濃縮機能の開発とマイクロスポットテストへの応用

マイクロスポットテストは,微少量の液体試料を固体表面上で蒸発乾固して生じる「リング」の色または蛍光から、目的成分の濃度を目視判定するシンプルな方法である.このリングは,蒸発過程で自動的に再現性よく形成され,目的成分を高倍率で濃縮する固相媒体となる.本研究では,マイクロスポットテストの応用性を広げるため,以下の検討を行った.リング濃縮系の構成要素であるリング形成を担う物質および固体表面の組み合わせについて検討した結果,ポリビニルアルコール/ポリ塩化ビニル板が最適であった.ここで形成されたリングは,幅が細く輪郭が明瞭であるため,濃縮効率に優れていた.また,この組み合わせにより,濃縮媒体となるリングがほぼ一定の形状・大きさで形成するので,本マイクロスポットテストの分析結果の再現性が向上した.つづいて,微小領域吸光・蛍光解析装置と顕微鏡用加温板を使用することで,液滴の蒸発に伴うリング濃縮を微視的に捕らえた.ポリビニルアルコールによるリング形成は固/液/気相境界から液滴の内部に向かって成長し,それと同時に目的物質はリング中に取り込まれることがわかった.人間の視覚機能を活用する簡便な測定法の開発のため,目的物質の濃度を色の違いであらわす発色系を研究した.そこで,発色試薬の構造,錯体の組成および錯体の可視スペクトルに着目し,キシレノールオレンジ/鉄イオン系においてユニークな発色系を検討した.金属イオンに対して試薬が不足する領域も利用するというものである.この領域で生成する錯体の吸収波長は試薬/金属比が逆の場合と異なる.すなわち,鉄イオン濃度によって,溶液は,黄,赤,青紫色となる.これによって,標準色列とサンプルとの比色が容易になり,瞬時にサンプル濃度を知ることができた.この発色系をボーリングスライムから浸出させた鉄の定量に応用し,均一系において目視測定法として有用であることを確認した.マイクロスポットテストは,微少量の液体試料を固体表面上で蒸発乾固して生じる「リング」の色または蛍光から、目的成分の濃度を目視判定するシンプルな方法である.このリングは,蒸発過程で自動的に再現性よく形成され,目的成分を高倍率で濃縮する固相媒体となる.本研究では,マイクロスポットテストの応用性を広げるため,以下の検討を行った.リング濃縮系の構成要素であるリング形成を担う物質および固体表面の組み合わせについて検討した結果,ポリビニルアルコール/ポリ塩化ビニル板が最適であった.ここで形成されたリングは,幅が細く輪郭が明瞭であるため,濃縮効率に優れていた.また,この組み合わせにより,濃縮媒体となるリングがほぼ一定の形状・大きさで形成するので,本マイクロスポットテストの分析結果の再現性が向上した.つづいて,微小領域吸光・蛍光解析装置と顕微鏡用加温板を使用することで,液滴の蒸発に伴うリング濃縮を微視的に捕らえた.ポリビニルアルコールによるリング形成は固/液/気相境界から液滴の内部に向かって成長し,それと同時に目的物質はリング中に取り込まれることがわかった.人間の視覚機能を活用する簡便な測定法の開発のため,目的物質の濃度を色の違いであらわす発色系を研究した.そこで,発色試薬の構造,錯体の組成および錯体の可視スペクトルに着目し,キシレノールオレンジ/鉄イオン系においてユニークな発色系を検討した.金属イオンに対して試薬が不足する領域も利用するというものである.この領域で生成する錯体の吸収波長は試薬/金属比が逆の場合と異なる.すなわち,鉄イオン濃度によって,溶液は,黄,赤,青紫色となる.これによって,標準色列とサンプルとの比色が容易になり,瞬時にサンプル濃度を知ることができた.この発色系をボーリングスライムから浸出させた鉄の定量に応用し,均一系において目視測定法として有用であることを確認した.
細胞内脂肪滴の動態と機能調節機構に関する研究

脂肪滴は中性脂肪を貯蔵する細胞小器官である。脂肪滴には特有のタンパク質が結合しており、脂肪滴の組織特異性を規定していると考えられる。心臓で高発現する脂肪滴結合タンパク質MLDPのノックアウトマウスを作製・解析したところ、心臓の脂肪滴が消失し、脂肪・糖代謝が亢進していた。また脂肪の病的蓄積によって起こる心筋症に対して抵抗性を示した。このほか、脂肪細胞のカテコールアミン応答性脂肪動員における、脂肪滴と脂肪滴結合タンパク質の動態を解析した。1.心臓において高発現している脂肪滴表面タンパク質、MLDPの機能を明らかにするため、遺伝子ノックアウトを行った。正常ホモ接合体、ヘテロ接合体、およびMLDPホモ欠損マウスは、ほぼメンデルの法則に従った分離比で生まれ、新生仔の外見には顕著な異常は見られなかった。したがって、MLDPの欠損は発生過程には大きな影響を及ぼさないと考えられた。またMLDP欠損マウスの生殖能力は正常であった。MLDP欠損マウスでは、心臓脂肪滴の消失、血中トリグリセリド量の増加などの異常が認められた。個体レベルの表現型の解析が次年度の課題である。2.脂肪分解刺激時の脂肪滴の動態を解析するため、種々の脂肪滴タンパク質のGFP融合体を前駆脂肪細胞3T3-L1に発現させた。これらの細胞を脂肪細胞へと分化させ、脂肪分解刺激を与えた後に、高解像度蛍光顕微鏡を用いて連続観察を行った。その結果、タンパク質の種類によって、刺激前後の脂肪滴への分布、微小脂肪滴に出現するタイミング、それぞれが結合している微小脂肪滴の形状やその時間的変化などに、明らかな差が認められた。このことから、タンパク質組成の異なる複数種の微小脂肪滴が存在することが示唆された。それらの機能的関係は次年度の検討課題である。3.脂肪滴結合タンパク質であるPATファミリーの機能を調べるため、3T3-L1前駆脂肪細胞に対して、siRNAを用いたノックダウンを行った。脂肪細胞の代表的PATタンパク質であるペリリピンをノックダウンしたところ、脂肪細胞に分化させても脂肪滴をもたない細胞が観察された。ペリリピンノックダウン細胞は、基底状態において正常細胞よりも高い脂肪分解活性を示し、脂肪分解刺激に対しても正常に応答した。この結果は、ペリリピンノックアウトマウスの表現型にもとついて提唱された、脂肪動員におけるペリリピンの機能モデルでは説明し切れず、他の因子の関与を示唆するものである。1.MLDPノックアウトマウスの解析:心臓で高発現している脂肪滴表面タンパク質MLDPめKOマウスの表現型解析を、前年度から継続して行った。KOマウスには外見、生殖能、寿命などに異常は認められない。組織、生化学レベルでは、心臓脂肪滴の消失、心臓のグリコーゲンの増加、肝臓グリコーゲンの減少、血中グルコースの低下などが観察された。細胞レベルでの脂肪酸代謝能を調べるため、心筋細胞と肝細胞を分離し、放射性脂肪酸を用いてβ酸化活性を調べる実験の条件検討を行い、適切な条件をほぼ確立した。また持久力を調べるため、自発運動と強制運動の実験を行っている。2.脂肪分解刺激に応答した微小脂肪滴形成過程の解析:脂肪分解刺激時に出現する微小脂肪滴にどのようなタンパク質が存在するかを調べるため、種々の脂肪滴結合タンパク質やリパーゼと、GFPまたはmCherryとの融合タンパク質を、レンチウィルスベクターを利用して3T3-L1細胞に種々の組合せで発現させる系を確立した。生細胞を用いた連続二重蛍光観察の結果、これらのタンパク質の局在は刺激に応答して劇的に変化するが、それらの分布は予想以上に多様であることがわかった。この結果は、微小脂肪滴がきわめて不均一であることが示している。またこの過程では、脂肪分解で生じた脂肪酸が、高い割合でトリグリセリドへと再合成されていることも示され、微小脂肪滴の少なくとも一部は、この再合成を反映していることが示唆された。3.PATタンパク質の機能特異性の解析:3T3-Ll細胞でPATタンパク質を個別に、または組み合わせてノックダウンし、それらの機能を調べた。ペリリピンについてはノックダウン効率が低い一方でオフターゲットが激しく、ノックダウンの効果について明確な結論を得るには至らなかった。ADRPのノックダウンでは、分化した脂肪細胞での脂肪分解能に変化はないが、未分化細胞では脂肪蓄積能が低下することが示され、ADRPが脂肪蓄積を促進する作用をもつことがわかった。(1) MLDPノックアウト(KO)マウスの解析:MLDO-KOマウスの解析を進めた。電子顕微鏡観察の結果、KOマウスでは心臓の脂肪滴が完全に消失していた。また心臓のトリグリセリド(TG)と脂肪酸の蓄積量はKOマウスで顕著に低下していた。初代培養細胞を用いた解析により、KOマウスの心筋細胞では脂肪酸の酸化活性が亢進していることが示された。MLDPは心臓の脂肪滴の維持に必須であり、KOマウスはTGを蓄積できないために、それを積極的に代謝する方向に適応していると考えられる。

KOマウスでは心臓への糖取込みも増大し、その結果、耐糖能が顕著に改善されていた。また、糖尿病を発症させたマウスでは心臓の脂肪蓄積が増大し、それにより心臓の機能障害が惹起されるが、KOマウスでは糖尿病を発生させても心臓の脂肪蓄積は低く抑えられ、活性酸素の発生や心臓のコラーゲン発現などの生化学的異常も顕著に緩和されていた。MLDPの機能を抑制することにより、脂肪蓄積を原因とする心筋症の症状を緩和できる可能性がある。(2)脂肪分解時の脂肪滴の動態の解析:脂肪細胞をカテコールアミン刺激すると、脂肪分解の促進と同時に多数の微小脂肪滴が出現する。これらの微小脂肪滴には、脂肪滴コートタンパク質ペリリピンとリパーゼHSLが結合していた。阻害剤を用いた実験により、微小脂肪滴は脂肪酸の再エステル化により形成され、再エステル化によって生じたTGを効率よく加水分解する場であることが示唆された。一方、もうひとつのリパーゼATGLとその活性化タンパク質CGI-58は、脂肪分解時には脂肪滴には結合せず、小胞体などの膜画分に存在しており、再エステル化によって生じたTGをその場で直ちに分解する役割をもつと考えられる。(3) PATタンパク質の機能特異性の解析:ステロイド産生細胞MLTC-1では、ペリリピンはホルモン刺激に応答してリン酸化されず、脂肪細胞とは異なる機構で作用していることが示唆された。
鳥類の性差を伴う発声行動に関する中脳神経核における神経機構の解明

本研究の目的はジュウシマツの中脳DM核のcall発声にかかわる雌雄差を神経細胞レベルで明らかにすることである。ジュウシマツの成鳥はdistance call (DC)を発声するが、その音響学的構造は雌雄で異なっている。この行動学的に異なる音声のパターンはDM核で形成されると予測される。雄のDM核はsong系とcall系の神経系が結合する中枢神経核である。雄の成鳥のDM核にはRA核からの神経投射がある。成鳥雄のRA核を破壊すると、雄のDCの音響学的構造は雌型になる。本研究は雌雄のDM核を電気刺激して発声する音声のパターンを記録して、その発声パターンの相違を明らかにした。DM核の雌雄差は雄のDM核にRA核からの投射があってDM核を制御していることである。そこで、本研究は雄のRA核のスライス標本を作成して、RA核内の神経細胞からパッチクランプ法によって、神経活動を記録した。雄の中脳RA核のスライス標本を作成して、異なる発達の時期においてRA核内の神経細胞の機能について電気生理学的に調べた。我々はRAの神経の発火パターンのタイプについて「感覚-運動学習」期と「歌の結晶化」期との二つの時期で比較した。RAの神経活動はボルテージクランプ法によって電気生理学的な特性から3つのタイプに分類した。これらニューロンのタイプはsingle-spikeタイプとnon-spikeとmulti-spikeタイプのニューロンである。これら3つのタイプのニューロンの割合の比率は二つの異なる発達の時期で異なっていた。multi-spikeタイプは「感覚-運動学習」期ではsingle-spikeタイプより高かったが、結晶期では低くなった。non-spikeタイプの割合の比率は二つの学習期の間で差はみられなかった。本研究の目的はジュウシマツの中脳DM核のcall発声にかかわる神経回路の雌雄差を神経細胞レベルで明らかにすることである。ジュウシマツの成鳥はdistance call(DC)を発声するが、その音響学的構造は雌雄で異なっている。雄のDM核はsong系とcall系の神経系が結合する中枢神経系である。雌の成鳥のDM核にはRA核からの神経投射はない。雌の成鳥のDM核の電気刺激は幼鳥時のDCと同じパターンを発声させた。雄の成鳥は電気刺激により、雌とは異なる音声パターンを発声した。これはRA核からの制御によっている。雄DM核内からインパルスを記録すると、callの音声を発声する前にバースト状のインパルスを発射した。このDM核のインパルスの発射パターンに雌雄差がみられた。雄の中脳DM核のスライス標本を作成して、DM核内の神経細胞の機能について電気生理学的に調べた。雄はRA核からの投射した神経細胞の末端がRA核内の神経細胞により抑制されていた。以上の結果からDM核の神経回路に雌雄差がある。本研究の目的はジュウシマツの中核DM核のcall発声にかかわる神経回路の雌雄差を神経細胞レベルで明らかにすることである。

雌の成鳥のDM核にはRA核からの神経投射はない。成鳥雄のRA核を破壊すると、雄のDCの音響学的構造は雌型になる。本研究は雌雄のDM核を電気刺激して発声する音声のパターンを記録して、その発声パターンの相違を明らかにした。DM核の雌雄差は雄のDM核にRA核からの投射があってDM核を制御していることである。そこで、本研究は雄のRA核のスライス標本を作成して、RA核内の神経細胞からパッチクランプ法によって記録して、神経活動について解析を行った。雄の中脳RA核のスライス標本を作成して、RA核内の神経細胞の機能について電気生理学的発達にしたがって調べた。雄のRA核からは歌が完成する前では、多数のインパルスを出す細胞が多く存在して、一発のスパイクを出す細胞は少なかった。しかし、成長して歌が完成した後は一発のスパイクを出す神経細胞が多く、多くのスパイクを出す神経細胞は少なかった。これは発達の日令によってRA核のDM核の制御機能が異なることを示すものである。この結果は福島康弘君と共著で論文として公表した。
非共有結合性相互作用を利用する炭素－水素結合変換反応の開発

Lewis酸ー塩基相互作用や水素結合のような非共有結合性相互作用を利用する、高位置選択的な炭素ー水素(C-H)結合変換反応を開発することを目的として研究を遂行した。その結果、水素結合を利用するメタ位選択的なC(sp2)-H結合変換反応やLewis酸ー塩基相互作用を利用するオルト位選択的なC(sp2)-H結合変換反応を開発することができた。これらの反応は、触媒配位子と基質間での水素結合やLewis酸塩基相互作用によりC-H結合変換反応の位置選択性を制御した初めての例である。また、C-H結合変換反応における新たな位置選択性制御法を提示することができた。本研究では、Lewis酸ー塩基相互作用や水素結合のような非共有結合性相互作用を利用する、高位置選択的な炭素ー水素(C-H)結合変換反応を開発することを目的として研究を遂行した。C-H結合活性化を経る変換反応では、従来の有機合成反応に比べ、反応工程数の短略化や副生成物の低減などが期待できる。さらに、従来の有機合成反応の代替やこれまでに合成できなかった化合物の合成が可能になることが期待される。配向基の利用によるC-H結合変換反応の開発は世界中で盛んに行われているものの、基質や生成物に大きな制限がある。そのような問題を解決するため、非共有結合性相互作用を利用するC-H変換反応の開発を行なった。私はすでに、2つの基質の官能基間でのLewis酸ー塩基相互作用を用いることで、芳香族化合物のオルト位選択的なC-Hボリル化に成功していたが、この概念をヒドロフルオロシランに適用することにより、オルト位選択的なC-Hシリル化反応を達成した。また、触媒配位子と基質の官能基間での水素結合を利用することにより、メタ位選択的なC-Hボリル化反応を開発することにも成功した。本反応は、水素結合によりC-H結合変換反応の位置選択性を制御した初めての例である。さらに、非共有結合性相互作用を利用する分子間でのC(sp2)-H/ C(sp2)-Hカップリング反応の予備検討として、分子内でのC(sp2)-H/ C(sp2)-Hカップリング反応による含ヘテロ原子π共役系化合物の合成を達成した。平成26年度の当初計画通り、「Lewis酸ー塩基相互作用を利用するC(sp2)-H結合変換反応の開発」および「水素結合を利用するメタ位選択的なC(sp2)-H結合変換反応の開発」に成功した。もう1つの予定していた課題である「Lewis酸ー塩基相互作用を利用するC(sp2)-H/ C(sp2)-Hカップリング反応の開発」については想定した反応は進行していないものの、その予備的検討である分子内でのC(sp2)-H/ C(sp2)-Hカップリング反応による含ヘテロ原子π共役系化合物の合成に成功した。さらに、従来の有機合成反応の代替やこれまで合成できなかった化合物の合成が可能になることが期待される。前年度に、触媒配位子と基質の官能基間での水素結合を利用することにより、メタ位選択的なC-Hボイル化反応を開発することに成功した。本反応は、水素結合によりC-H結合変換反応の位置選択性を制御した初めての例であり、Nature Chemistry誌に掲載していただくことができた(Nature Chem. 2015, 7, 712)。本研究に関しては、プレスリリースするとともに、様々な新聞や紹介記事で取り上げていただくことができた。さらに、非共有結合性相互作用を利用する分子間でのC(sp2)-H/C(sp2)-Hカップリング反応の予備検討として、分子内でのC(sp2)-H/C(sp2)-Hカップリング反応による含ヘテロ原子π共役系化合物の合成を達成し、学術論文として報告した(Chem. Eur. J. 2015, 21, 8365)。また、2つの基質間でのLewis酸ー塩基相互作用を利用する芳香族化合物のオルト位選択的なC-Hシリル化反応についても、学術論文として報告した(Org. Lett. 2015, 17, 1758)。当初予定していたように、水素結合を用いる芳香族化合物のメタ位選択的なC-Hホウ素化反応やLewis酸ー塩基相互作用を利用する位置選択的なC(sp2)-H結合変換反応を達成することはできた。しかし、もう1つ予定していたLewis酸ー塩基相互作用を利用するC(sp2)-H/C(sp2)-Hカップリング反応は、その予備的検討である分子内でのC(sp2)-H/C(sp2)-Hカップリング反応による含ヘテロ原子π共役系化合物の合成に成功した段階までしか進んでおらず、また、C(sp3)-H結合の位置選択的なC(sp3)-H結合の位置選択的な変換反応もまだ達成できておらず、平成28年度以降も検討する余地が残されたため。

金属触媒配位子と基質の官能基との間でのLewis酸ー塩基相互作用を用いることで、イリジウム触媒によるオルト位選択的なC-Hホウ素化反応を達成し、学術論文として発表した(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1495)。本触媒系では、触媒と基質の置換基間での立体反発のため、通常は進行しにくいオルト位でのC-Hホウ素化反応を、Lewis酸ー塩基相互作用という比較的強い非共有結合性相互作用を利用することで達成できた。そのほかにも、マンガン触媒とボランを共存させることにより、マンガン触媒としては初めての酸素配向基によるC-H結合変換反応(Org. Lett. 2016, 18, 304)や、レニウム触媒による芳香族イミデートとカルボジイミドとの反応による1,3-ジイミドイソインドリン化合物の合成反応(Org. Lett. 2016, 18, 2459)、を開発することができた。研究代表者は、平成29年2月より東京大学大学院薬学系研究科から九州大学先導物質化学研究所に異動したため、異動の準備や異動後の研究室の立ち上げに時間を取られ、当初の計画通りに研究が進展しなかったため。高効率な変換反応として知られる炭素ー水素結合(C-H結合)変換反応では一般的に、配向基を用いることで反応の位置選択性を制御している。しかし、配向基を利用することで反応工程数が増加したり、基質の適用範囲が狭くなるため、実用性の点で課題が残る。そこで本研究では、水素結合やハロゲン結合、Lewis酸ー塩基相互作用、超分子相互作用のような非共有結合性相互作用を巧みに利用することにより、C-H結合変換反応の位置選択性の新しい制御法を確立することを目的に研究を行なった。また、その位置選択性制御法を活用することで、医薬品のような複数の官能基をもつ化合物を合成し、その位置選択性の制御法の実用性についても検討した。基質とホウ素化剤とのLewis酸ー塩基相互作用を利用することにより、鉄触媒による2ーフェニルピリジン類の2位選択的なC-Hホウ素化反応を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 3450)。得られたホウ素化生成物は、溶液でも固体でも蛍光性を有することから、その蛍光特性についても調査した。また、イリジウム触媒を用いることにより、γ位に硫黄原子をもつ芳香族化合物のオルト位選択的なC-Hホウ素化反応も実現した(Org. Lett. 2017, 19, 5944)。この反応を用いることにより、生物活性分子の合成も行なった。その他にも、鉄触媒存在下、超原子価ヨウ素化合物を用いることにより、スチレン類のアシロキシアルキル化反応を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 2398)。また、パラジウム触媒によるアルデヒドのC-H結合活性化を伴う、アルデヒドとブロモベンゼン類との反応によるケトン合成も実現した(ACS Catal. 2018, 8, 3123)。本反応を用いることにより、従来合成が困難とされてきたヘテロ芳香環を含むケトン合成も容易に合成することができる。Lewis酸ー塩基相互作用や水素結合のような非共有結合性相互作用を利用する、高位置選択的な炭素ー水素(C-H)結合変換反応を開発することを目的として研究を遂行した。その結果、水素結合を利用するメタ位選択的なC(sp2)-H結合変換反応やLewis酸ー塩基相互作用を利用するオルト位選択的なC(sp2)-H結合変換反応を開発することができた。これらの反応は、触媒配位子と基質間での水素結合やLewis酸塩基相互作用によりC-H結合変換反応の位置選択性を制御した初めての例である。また、C-H結合変換反応における新たな位置選択性制御法を提示することができた。
新しい再生医療材料の作製をめざしたスーパー・ヒト乾燥羊膜の作製技術に関する研究

ヒト羊膜(AM)は眼科で治療に使われているが、含浸した薬剤放出に効果的かどうかは分かっていない。ハイパードライヒト乾燥羊膜(HD-AM)、グルタルアルデヒド架橋化HD-AM(Glu HD-AM)とポリ-N-p-ビニルベンジル-D-lactonamide(PVLA)溶媒に、眼刺激はなかった。Glu HD-AMにグルタルアルデヒドが約40ppm(乾燥重量比)残留していた。アシクロビル(疎水性)/PVLA含浸HD-AMはヘルペスウイルスによる感染治療に有効で、用量依存的だった。HD-AMは、ドラッグデリバリーシステムに利用でき、HD-AMとPVLAの組合せで、疎水性薬剤の放出制御の可能性がある。ヒト羊膜の治療効果を最大限に引き出し、上皮細胞増殖の足場として利用すべくハイパードライ乾燥法により医療用のコラーゲンシート(ハイパードライヒト乾燥羊膜:HD羊膜)として開発してきた。ハイパードライ乾燥法には芽胞菌を滅菌する能力が示唆される中、羊膜自身の殺菌効果に気づいた。その効果はバンコマイシンの効果を凌ぐ強い効果であることを見いだした。眼科領域、耳鼻科領域で主に使用している抗生物質と比較すべく、条件検討を開始した。マイクロウエーブ処理でどの程度ウイルスを不活化するのかを検討すべく、条件検討を開始した。我々はヒト羊膜の効能を最大限に引き出し細胞増殖の足場として利用すべく、ハイパードライ乾燥法により医療用のコラーゲンシート(ヒト乾燥羊膜)として開発してきた。Bacillus stearothermophilus ATCC7953の芽胞菌を滅菌する事が示唆される中で、昨年度、羊膜に殺菌効果がある可能性に気がついた。この芽胞菌に対する羊膜の殺菌効果をバンコマイシン(VCM)で換算したところ0.298 μg/mlに相当することが明らかとなった(n=3)。VCMのこの芽胞菌に対する最小発育阻止濃度(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)は0.125 μg/mlであるので、この芽胞菌に対してはVCMよりも強い効果効果があることが明らかとなった。また、羊膜を乾燥し、γ線滅菌を施すことでこの効果が増加する傾向であることも分かった。マイクロウェーブ処理によって、ウイルスがどの程度死滅(不活化)するのか検討することを開始した。予試験レベルであるが1)HSVー2、2)A型インフルエンザウイルス、3)ポリオウイルスの3種類に対して死滅効果が示唆された。本研究をもとに将来アメリカ合衆国で企業した際に必要となる基本特許を取得した。1)当初予定していない発見があり、そのデータを収集していたため。2)ウイルスの不活化を行うにあたり、思いのほか条件検討に手間取ったため。境界医学、応用薬理学、ヒト組織利用研究、再生医学、1)予定していなかった発見は今後の研究を推進するためにも重要であるので予定の研究と同時に進めていく。その際、n=3(統計解析に必要な最低限)で当面は打ち切ることとし、当初の研究課題をできるだけ優先する。2)ウイルスの不活化をバイオアッセイするにあたり、研究分担者を追加し、より強力なサポートを得ることにする。1)当初予定していない発見があり、そのデータを収集していた、2)ウイルスの不活化を行うにあたり、思いのほか条件検討に手間取ったため、計画していた動物実験ができなかった。コストのかかる動物実験ができなかったために次年度使用額が生じた。昨年度計画していた動物実験を行う。また、想定外の発見についても最低限度の実験にとどめ、予定していた実験をすすめる。
音の相互作用における音楽構造の創発に関する研究

本研究の目的は、音楽が人間の生理学的・認知的特性に基づいてどのように発生し、発展するかという問題を、創発的視点から捉え明らかにすること、及び音の相互作用に着目した新たな音楽設計原理を用いて、今までにない新しい音楽を創出することである。そこで、作曲を創発現象と捉え、シンセシスの視点から理解する事によって、従来の楽曲分析や作曲活動の心理学的理解というアナリシスの視点において困難であった暗黙的領域の問題、すなわち楽曲に含まれる様々な音楽的要素間の相互作用の問題や作曲過程における認知的・身体的制約の問題の解明を目指す。平成19年度には、作曲における様々な認知的要素の相互作用の解明を目指し、特にわらべうたを対象とした旋律の創発的設計手法の構築と、人間のリズム生成における創発的側面の観察・モデル化を行った。西洋音楽においては単旋律の作曲に関する音楽理論は一部の旋法的規則の他には存在せず、これまで作曲者の暗黙的な手法に任されてきた。我々は、このような問題に対し、音階の旋法的分類が詳細になされてきた日本のわらべうたを対象として、仮想的な中心音との感覚的協和と音符間の認知的な近接性を考慮した新しい評価指標を独自に設計し、創発的設計モデルを提案した。結果、既存のわらべうたに見られるような音高遷移の特徴を持つフレーズを生成することに成功するとともに、被験者実験を通して、評価指標の違いによって聴取者に異なる印象を与えることができることを確認した。また、タッピング課題を用いた人間のリズム生成に関する一連の研究によって、人間が環境や他者と協調的にリズムを生成できるメカニズムを詳細に検討し、新たな制御理論や引き込み理論を提案するとともに音楽の設計への応用を議論した。本研究の目的は,音楽が人間の生理学的・認知的特性に基づいてどのように発生し,発展するかという問題を,創発的視点から捉え明らかにすること,及び音の相互作用に着目した新たな音楽設計原理を用いて今までにない新しい音楽を創出することである.楽音をエージェントとし、強化学習を用いたマルチエージェントシステムを構築し、シミュレーションを通して様々な音楽構造を得るとともに、それらを刺激とした心理学聴取実験、既存の音楽理論との比較、計算機実験と同条件下で創作された音楽家による作品との比較、及び本システムを用いた音楽作品の創作を行った。18年度の主な成果を以下に示す.1、感覚的協和理論や記憶など人間の音楽認知に関わる評価関数を独自に設計し、マルチエージェント学習を用いたシミュレーションシステムを構築した.2、シミュレーション結果から、感覚的協和と短期記憶を想定したモデルにおいて、いくつかの音律から音階が形成される過程や調性的秩序の発現を確認した.また聴取実験の結果から「親しみやすさ」や「響きの明確さ」と関係するシステムの評価関数を明らかにした。3、シミュレーション結果と既存の音楽理論(機能和声法など)との比較を通して、実際の音楽で広く用いられている和声進行やカデンツ(終止形)の認知心理学的根拠を示すとともに、新しい音楽理論の構築可能性を議論した.4、西洋音楽理論にはない日本の民族的な旋法音楽に着目し、中心音やゲシュタルト理論などを用いた、新しい旋律生成モデルを構築し、既存の民族音楽との比較及び聴取実験を行った。5、計算機実験と同じ制約の下で、数名の音楽家に3声の音楽作品の創作を依頼し、シミュレーション結果と比較した。結果、和声的な類似点と人間の創作における意図的な特徴を明らかにした。6、上記に用いたシステムの作曲支援への応用を目指し、実験的にいくつかの音楽作品を制作した。