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稀な先天異常児の同胞の心理的反応に基づく看護アセスメントと介入の確立

本年度の研究期間は,稀な先天異常児の両親が考える,同胞の心理・悩み・心配事,社会的な行動問題について面接調査をもとに分析を試みた.本申請で言う稀な先天異常とは,13トリソミー,18トリソミーなどの稀な染色体異常症や奇形症候群を指す.対象となる疾患の自然歴に応じて,調査対象を区分した.まず,平均余命が乳幼児期といわれる染色体異常(13トリソミー,18トリソミー)群と,平均余命が比較的長い染色体異常・奇形症候群である.現時点で,両親が考えるきょうだいの以下のことが明らかになった.1) 13トリソミーのきょうだい例では,児が生後約90日で死亡し,その時のきょうだいの年齢が1歳4か月だったため児の死亡の意味をよく理解していない.児の死亡後,年齢が低いためにきょうだいの言動には変化が現れにくい特徴をもつ.2)重度合併症をもつダウン症児の姉(10歳)は,めんどうをみる責任を感じている言動がみられ,軽症な合併症児のきょうだい(12歳)では,ダウン症児の養育に関する発言はみられなかった.このことから,心理的抑圧の違いが推察された.13,18トリソミー児の急な病状変化から死亡したケースでは,受持ちの臨床看護師のメンタルヘルス障害が併発したため,それらの留意点も成果報告した.同時に,本研究の周辺課題として,出生前診断に対する意識の国際比較を英国の研究者とすすめ,その結果を論文として成果報告した.本研究は,稀な先天異常児(発生頻度が10,000分の1以下)の健常な同胞の喜び・楽しさなどの想い,葛藤・苦悩などを明らかにし,遺伝診療現場に求められる家族アセスメントの内容を明らかにして,必要な看護アセスメントを提示することを目的としている.本年度の研究期間は,稀な先天異常児の両親が考える,同胞の心理・悩み・心配事,社会的な行動問題について面接調査をもとに分析を試みた.本申請で言う稀な先天異常とは,13トリソミー,18トリソミーなどの稀な染色体異常症や奇形症候群を指す.対象となる疾患の自然歴に応じて,調査対象を区分した.まず,平均余命が乳幼児期といわれる染色体異常(13トリソミー,18トリソミー)群と,平均余命が比較的長い染色体異常・奇形症候群である.現時点で,両親が考えるきょうだいの以下のことが明らかになった.1)13トリソミーのきょうだい例では,児が生後約90日で死亡し,その時のきょうだいの年齢が1歳4か月だったため児の死亡の意味をよく理解していない.そのため,親はその事実をきょうだいに話す場合のタイミングを決めかねていた.時の死亡後,年齢が低いためにきょうだいの言動には変化が現れにくい特徴をもつ.2)幼児期以降のきょうだい例の場合.ダウン症候群児のきょうだい例で「軽症例」「重症例」ではきょうだいの意識が違うこと予想される.重度合併症をもつダウン症児の姉(10歳)は,めんどうをみる責任を感じている言動がみられ,軽症な合併症児のきょうだい(12歳)では,ダウン症児の養育に関する発言はみられなかった.このことから,心理的抑圧の違いが推察された.また,実際の遺伝診療現場で遭遇する看護記録の家系図の表記技術に統一性がなく,間違った記載に遭遇することが多かった.看護師の家系図表記技術の分析もあわせて行い,成果発表した.本年度の研究期間は,稀な先天異常児の両親が考える,同胞の心理・悩み・心配事,社会的な行動問題について面接調査をもとに分析を試みた.本申請で言う稀な先天異常とは,13トリソミー,18トリソミーなどの稀な染色体異常症や奇形症候群を指す.対象となる疾患の自然歴に応じて,調査対象を区分した.まず,平均余命が乳幼児期といわれる染色体異常(13トリソミー,18トリソミー)群と,平均余命が比較的長い染色体異常・奇形症候群である.現時点で,両親が考えるきょうだいの以下のことが明らかになった.1) 13トリソミーのきょうだい例では,児が生後約90日で死亡し,その時のきょうだいの年齢が1歳4か月だったため児の死亡の意味をよく理解していない.児の死亡後,年齢が低いためにきょうだいの言動には変化が現れにくい特徴をもつ.2)重度合併症をもつダウン症児の姉(10歳)は,めんどうをみる責任を感じている言動がみられ,軽症な合併症児のきょうだい(12歳)では,ダウン症児の養育に関する発言はみられなかった.このことから,心理的抑圧の違いが推察された.13,18トリソミー児の急な病状変化から死亡したケースでは,受持ちの臨床看護師のメンタルヘルス障害が併発したため,それらの留意点も成果報告した.同時に,本研究の周辺課題として,出生前診断に対する意識の国際比較を英国の研究者とすすめ,その結果を論文として成果報告した.
幾何図形の列挙とその応用

BDD (二分決定グラフ), ZDD (零抑制型BDD)や逆探索といった列挙の要素技術を統合し、幾何図形の列挙のためのアルゴルズム設計論について研究を行うと共に、様々な分野への応用を試みた。まず、直方体の展開図の列挙に注力し、正方形展開の概念を導入することで、直方体の正方形展開図を表すZDDを効率的に構築するアルゴリズムを提案した。さらに、逆方向からの検討も行った。すなわち、与えられた直交多角形を直方体に折ることができるのか、また直方体に折れる場合にはその折り線を与えるアルゴリズムを提案した。応用面では、選挙区の区割りの問題や、菱形タイリングの列挙などに取り組んだ。列挙アルゴリズムは、与えられた制約条件を満たす解を一つだけではなく、すべて求めるための技術である。本研究では、逆探索やBDD (Binary Decision Diagrams;二分決定グラフ)、ZDD (Zero-suppressed Binary Decision Diagrams;零抑制型二分決定グラフ)といった列挙の要素技術を統合して、幾何図形の列挙アルゴリズムを設計する。本年度は、中心的な研究テーマとして、多面体の展開図の列挙を取り上げ、その適用範囲の拡張に取り組んだ。多面体の展開図の列挙においては、これまで、1-スケルトン(与えられた多面体の辺と頂点からなるグラフ)において、辺にラベルが付いているとしてその切り開き方を示した辺ラベル付き全域木(すなわち、すべての点は連結で、各点の次数は少なくとも1であり、サイクルを含まない)を作るという手法がとられてきた。これにより得られる展開図は、辺を切り開いた辺展開図であるが、辺のみでなく面を切り開くことも許して展開した一般展開図へと適用範囲を広げるために、以下の手法を試みた。まず、直方体の面を単位正方形に分割し、その単位正方形の各辺よりなるグラフを1-スケルトンとみなす。この1-スケルトンに対して全域木を求めても、もとの直方体の展開図とはならない。そのため、もとの直方体の8つの点を結ぶ木(すなわち、この8つの点は連結で、各点の次数は少なくとも1であり、サイクルを含まない)で、それ以外の各点においては次数が1でないこと(つまり、0、2、3、または4であること)を満たすものを求めることで、この直方体の正方形展開(単位正方形を組み合わせた形の展開図)が得られることを示した。また、この木の列挙アルゴリズムを設計することで、正方形展開の列挙手法を開発した。これまでに、多面体の展開図の列挙において、辺展開によるによる展開図の列挙アルゴリズムを拡張することで、正方形展開による展開図の列挙アルゴリズムを開発している。このアルゴリズムにより、1 x 1 x 7の直方体の正方形展開を与える切り方の列挙に0.1秒、1 x 3 x 3の直方体の正方形展開を与える切り方の列挙に71.53秒、√5 x √5 x √5の直方体の正方形展開を与える切り方の列挙に354.64秒と高速に結果を与えることに成功している。実際、たとえば1 x 1 x 7の直方体の正方形展開は、同形なものを除去する前の状態で6,671,469,328通り、1 x 3 x 3の直方体の正方形展開は37,054,664,336通りであり、ZDD(零抑制型二分決定グラフ)により圧縮しながら解を列挙する手法の利点が活かされている。また、上記の各直方体の切り方から、実際に1 x 1 x 7と1 x 3 x 3の2つの直方体の正方形展開をそれぞれ列挙し、共通の展開図を得るのに7.7日を要した。さらに√5 x √5 x √5の直方体の正方形展開を列挙して、これら3つの直方体の共通の展開図を得るのに、2.5日を要した。以上、Intel Xeon E5-2643 (3.3G Hz), 128 GBメモリのPC上で単一プロセスにより、合計10.2日で実行ができるようになった。これまで、CRAY XC30上で500以上の並列プロセスにより約2か月の時間を要していたため、1000倍以上の高速化を達成している。以上のように、当該年度の研究は好調に進展している。本年度は、列挙アルゴリズムの応用として、選挙区の区割り問題や、多角形図形の組合せ問題に取り組んだ。選挙区の区割り問題においては、区割りを行う領域内の市町村を頂点とし、その頂点間の接続関係を辺としたグラフを扱い、区割りをグラフの分割問題として扱う。具体的には、グラフから取り除く辺の集合を、結果として得られるグラフの分割と対応させることにし、辺集合を列挙することで、非明示的に区割りを列挙するアルゴリズムを提案した。この列挙のためにZDDをトップダウンに構築する際に、多くの場合にはZDDの各節点においてグラフの頂点数に比例する記憶領域を要するが、本アルゴリズムではグラフの頂点数の2乗に比例する記憶領域を要する。これは、計算の途中において、どの頂点集合とどの頂点集合の間の辺は取り除いたかを記憶しておくためである。

これにより、どの頂点が同じ頂点集合に属すかが調べられるのみではなく、2つの頂点集合を1つに併合することが禁止されているかも調べることが可能となる。多角形図形の組合せ問題においては、多角形のピースの形が、これまで正方格子や三角格子上に配置できる形で表された問題が多く取り上げられていたが、黄金比の無理数の長さを含み、格子では表せないピースの組合せ方を調べるためのアルゴリズムを提案した。これまでに、ZDD (Zero-suppressed Binary Decision Diagrams;零抑制型二分決定グラフ)列挙の要素技術を活用するとともに、ZDD構築時に記憶する情報の汎化にみられるように、それらの技術をより広範囲の問題に適用できるように、アルゴリズムの深化を図っている。これにより、たとえば選挙区の区割り問題では、従来のアルゴリズムから自然と発想される全域森の列挙法では、同じ区割りを表す複数の列挙結果からそれぞれの代表のもの1つに絞り込むという同型性判定が必要だったが、提案手法ではそれを回避している。すなわち、記憶領域の多少の増大(実験的には許容範囲に収まっている)と引き換えに、同型性判定による絞り込みを必要としないという点で、注目に値するアルゴリズムを提案している。以上のように、研究は好調に進展している。列挙アルゴリズムは、与えられた制約条件を満たす解を一つだけではなく、すべて求めるための技術である。本研究課題では、逆探索やBDD (Binary Decision Diagram;二分決定がラフ)やZDD (Zero-suppressed Binary Decision Diagram;零抑制型二分決定グラフ)といった列挙の要素技術を統合して、幾何図形の列挙アルゴリズムの設計に関する研究を行った。特に、フロンティア法によるZDDのトップダウン構築において、各ZDDノードで記憶する情報の汎化を試みた。フロンティアの頂点数に比例した記憶領域を各ZDDノードが持つ従来のアルゴリズムに対し、その2乗に比例する記憶領域を利用することで、記憶領域の多少の増大(実験的には許容範囲に収まっている)と引き換えに、代表元の判定を簡略化している。こうした列挙アルゴリズムの設計に関する新たな知見をもとに、幾何図形の列挙に関する問題に取り組んだ。たとえば、多面体の展開図の高速な列挙アルゴリズムを利用して、一つの多角形から複数の形状の直方体が折れるような展開図の発見に成功した。1×1×7, 1×3×3, √5×√5×√5の直方体は、いずれも表面積が30であり、それぞれの表面を30個の正方形で覆うことができる。それぞれの直方体において、その正方形の辺に沿った展開をすべて列挙し、共通の形状を持つものを探索することで、上記3つの箱が折れる展開図を9種類発見することができた。また、一つの立方体の展開図を分割することで、複数の立方体の展開図を得る問題が近年に提案されている。この問題に対する洞察を深めるために、そのような分割を持つ展開図の列挙を行った。その他にも、選挙区への区割りの列挙、ひし形のタイリングの列挙、超立方体の展開図の列挙などに取り組んだ。BDD (二分決定グラフ), ZDD (零抑制型BDD)や逆探索といった列挙の要素技術を統合し、幾何図形の列挙のためのアルゴルズム設計論について研究を行うと共に、様々な分野への応用を試みた。
アジア伝統的エネルギー利用地域におけるバイオＥＦガスタービンの実地試験と導入促進

本研究では、ガスタービンによるバイオマス発電機をアジアの伝統的エネルギー利用地域に普及させるため、現地での研究情報収集と発電機による検討を行った。研究期間中、PSGカレッジ(コインバトール)、エネルギー資源研究所TERI(デリー)、IIT(デリー)を訪問し、バイオマスガス化発電設備やロータリー式バイオマス液化システムを見学し、インドにおいて小規模なバイオマスシステムの研究が活発であることを確認した。2013年には、TERIグルガオン実験場にガスタービン式バイオマス発電機を持ち込み、現地研究者と共に検討し、同形式の小型発電システムの普及がインドにおいて有望であることを確認できた。平成23年6月25日に東京外国語大学で開催された海外学術調査フォーラムに出席し、インドの地域性や、言語特性に関する情報を入手した。インド経済を専門とする社会科学者を訪問し、インドの学術調査全般に関してアドバイス頂くと共に、南インド・コインバトールのPSGカレッジの研究者を紹介して頂き、現地と電子メールで連絡をとり、訪問する日程を調整した。平成23年12月26日平成24年1月5日の日程で、南インドを訪問した。最初に、IITマドラス(チェンナイ)で開催された第21回インド熱物質輸送会議(第10回ISHMT-ASME熱物質輸送会議と併催)に出席し、27日に再生可能エネルギーワークショップに参加、28日30日に本会議に参加した。その間、IITマドラスのPrasad教授(ターボ機械、乱流伝熱)、Balaji教授(伝熱解析)、Ramesh教授(熱機関)、Reddy准教授(太陽熱)の各研究室を訪問し、現地研究者と交流し、南インドでの熱工学およびエネルギー研究の情勢を把握した。1月1日には、チェンナイからコインバトールに移動し、1月2日3日にPSGカレッジのエネルギー研究科を訪問した。2日には、Balachandran教授、Velavan准教授、Babu講師、Subramanium講師と面談し、風力発電実験施設を見学した。3日には、Rudramoorthy学長を訪問し、さらに、バイオマス熱利用実験施設、太陽熱利用実験施設、バイオマス発電実験施設を見学した。同日、バイオマスを利用したEFガスタービン試験機を準備中であり、その実地試験をPSGカレッジで行うことを要望し、エネルギー研究科のメンバーから基本的に合意頂いた。一方、日本では、EFガスタービン試験装置の仕様を決定し、部材の約80パーセントを取りそろえ、試験装置の完成に向けて準備を進めた。平成25年度は、製作した標準型ガスタービン発電機と混合型ガスタービン発電機をインド研究機関TERI(The Energy Resources Institute)に輸送して、現地で打ち合わせと装置を利用した検討を行った。ガスタービン発電機は、予め日本で試運転し、最大で600Wの発電が可能であった。平成25年の10月28には、デリー・IHC(インディアンハビタットセンター)のTERI本部において、Paltu Acharjee氏と実験について打ち合わせ、29日には、IIT Delhiにおいて、インド農村部のエネルギー利用状況について研究情報を収集した。TERI本部の打ち合わせでは、今回の小規模実験を発展させて、将来は、30kWシステムの試験や実際のプラントの建設を実施することが有意義であることを意見交換した。IIT Delhiでは、インド農村部における陶器焼成炉の断熱性能の改善に実績があることや、インドでは農村部に導入するための小型バイオマス燃焼装置の開発が盛んであることを見聞した。同年の12月9日13日の間、インドに渡航し、グルガオンのTERI実験場(TERI GRAM)において、ガスタービン発電試験機の組上げと調整、試験機による検討を行った。TERIのPaltu Acharjee氏と、研究所の技術者(テクニシャン)数名が加わり、検討は円滑に進捗できた。実験装置の調整において、日本と国際電話を頻繁に行う必要があった。このため、日本から2名以上の体制で行くことが望ましいと考えられた。同年の12月30日1月1日の間、もう一度TERI実験場を訪問し、実験装置の解体と梱包を行った。今回の検討によって、バイオマスによるガスタービン発電システムがインドでも有用であることを、TERI研究者と共に確認することができた。平成24年度は、SolarPACES2012(モロッコ、マラケシュ)への参加、TERI(インド、デリー)での研究打合せ、ならびに、バイオガスタービン実験準備を行った。平成24年9月11日14日に開催されたSolarPACESにおいて、自然エネルギー利用に関する研究発表を聴講し、外燃式EFガスタービン(高温空気タービン)等の研究資料を取得した。この国際会議は太陽熱利用に関するものであるが、EFガスタービンを利用した太陽熱発電システムの研究例が多数発表されおり、今回実験するEFガスタービンの応用先としてバイオマスだけでなく、太陽熱も有望であることが確認できた。引き続き、インドへ移動し、TERI(The Energy Resource Institute)において研究打合せを行った。同研究所は、IHC(Indian Habitat Center)に本部を置き、デリー郊外グルガオンに実験場を保有するエネルギー研究所である。

9月18日には、TERI実験場において、木質バイオマスからの液体バイオ燃料抽出実験設備、ディーゼルエンジンを改造したバイオマス発電実験設備を見学した。日本を出国する際は、このTERI実験場のみ見学する予定であったが、SolarPACESにおいて、TERI実験場の隣のSEC(Solar Energy Center)に立ち寄ることが有効であるとの情報を得ていたため、SECに移動し、ディッシュ型ミラーによるスターリングエンジン発電実験設備、太陽熱バイオマス複合発電・冷房実験設備を見学した。インド経済を専門とする社会学者から研究情報を入手し、南インド・コインバトールのPSGカレッジを紹介して頂いた。南インドを訪問し、チェンナイのIITマドラス開催の学会において多数のインド人研究者と交流でき、PSGカレッジにおいて実地試験の交渉が順調に進んだ。また、EFガスタービン試験機の部材の約80%が納品され、試験機の準備も良好に進捗している。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の南インド調査に引き続き、平成25年度は北インド・デリーのTERIを訪問出来た。これにより、インド調査研究において、北部と南部に連携機関を持つことができたことは収穫であった。加えて、日本での小型バイオガスタービンの構築および予備試験に成功し、同形式の発電システムのインド諸地域への導入の整合性を研究するための準備が順調に進展している。平成24年度の特筆すべき成果としては、TERIとの連携関係を構築できたことである。同組織は、自然エネルギーの試験装置の開発に実績があり、デリー近郊に広大な実験場を保有し、かつ、農村地域への自然エネルギー設備を多く導入している。このような研究組織と意見交換し、自然エネルギー利用ガスタービンの開発の意義について、基本合意できたことは、今後の研究を展開する上で収穫であった。同組織においては、自然エネルギーの複数の研究者と議論でき、同組織ディレクター・Amit Kumar博士とも面談できたことは、今後の研究の足掛かりとして重要な一歩である。同組織でのバイオマス発電は、ディーゼルエンジン等の往復動式エンジンを改良したものであり、研究代表者の提案するタービン式に興味を持って頂いたことも成果であった。もう一つの重要な成果は、小型バイオガスタービンの予備試験において、約600Wまでの発電ができたことである。これによって、実証検討に向けての準備が固まったと言える。以上のように、研究は着実に進んでおり、おおむね順調に進展していると言える。平成24年度にもインドに渡航し、実地試験の候補地をさらに増やすため、学会等でインド人研究者と交流し、情報を入手することを考えている。平成23年度に交渉したPSGカレッジに加えて、さらに実施試験の候補地を増やした上で、比較検討して、候補地の絞り込みを行う予定である。
ケモテクノロジーで探るDNAメチル化部位特異的なユビキチンシグナル機能とその制御

DNAメチル化は様々な生命現象に重要な役割を果たすエピジェネティクス修飾であり、その脱制御はがんをはじめとする様々な疾患を引き起こす。ゲノム上のDNAメチル化模様はDNA複製時に正確にコピーされる必要があり、これはDNAメチル化酵素DNMT1を中心とするDNAメチル化維持機構によって制御されている。近年、DNAメチル化維持においてユビキチンシグナルが重要な役割を果たすことが示されつつあるが、その全容は明らかでない。そこで、本研究はDNAメチル化維持を制御するユビキチンシグナル経路をケモテクノロジーを用いて制御することで、その作動機構と役割を明らかにすることを目指す。
巨大モーター蛋白質ダイニンのX線結晶構造に基づいた機能解析

ダイニンはATP依存的に微小管上を滑り運動するモーター蛋白質で、重鎖・中間鎖・軽鎖から構成される1000kDaを超える生体超分子複合体である。鞭毛運動や繊毛運動、さらに蛋白質輸送や染色体分離運動を担うモーター蛋白質であり、その生物学的重要性は極めて高い。我々は、モーター活性を保持し構造解析用に精製可能な組換え体タンパク質、細胞質ダイニンモータードメイン(DynMD:3343残基)を用いてX線による構造-機能相関の研究をスタートさせた。動的光散乱法(DLS)でDynMDの分子サイズ均一性を確認し、併せて安定に存在する溶液状態の検索を行った。DLS解析により、均一な分子サイズをもち、かつ安定に存在する溶液条件を見つけることができた。この基本溶液条件をベースにタグ付き、タグ無しの二種類のDynMDを用いて、Native状態、ADP+Vi状態、ADP結合状態と網羅的に結晶化条件の検索を行っているが、現在までのところ単結晶は得られていない。引き続き、AMPPNPやAMPPCPなどのATPアナログ結合状態での結晶化にもトライする予定である。細胞質ダイニンの微小管と結合する領域は、長いcoiled-coil領域によってATPの加水分解を行う球状ドメインと繋がれている。この微小管と結合するドメインはストークドメインと呼ばれている。東京大学大学院総合文化研究科・豊島陽子助教授と共同で細胞質ダイニンストークドメインの組換え体結晶構造解析を並行してスタートさせた。PEG3350を沈殿剤とした時に再現性良く棒状の結晶を得ることに成功している。KEK-PFのAR-NW12ビームラインにおいて、Se置換体結晶を使った3.13.25Å分解能のSe-MAD測定を行った。結晶が非常に柔らく不安定で、回折強度が非常に弱いという特徴をもつが、構造解析向けて鋭意解析計算を行っている最中である。
脊椎動物の体節形成と神経分化の数理モデリング

昨年度に続き、脊椎動物体節形成過程で見られる細胞移動が体節時計遺伝子の発現振動の同期に与える影響について理論・実験の両側面から研究を行った。理論的側面からは、細胞の集団移動が体節時計の同期に与える影響をシミュレーションで調べた。隣接している細胞間で移動方向の相関があると、集団での振動の同期がより促進されることを昨年度に発見した。今年度はその数理メカニズムを明らかにした。移動方向の短距離相関があると、相関がない場合に比べ細胞がより混ざりやすくなり、その結果細胞間の情報伝達が促進され同期が起きやすくなる。さらに短距離相関があることで振動位相の空間非一様なパターンが不安定化されやすくなり、領域全体でより同期が起きやすくなる。これらの結果は、細胞の集団移動が細胞間の情報伝達を促進し遺伝子発現の同期を速めるという、新しい生物学的意義を示唆している。実験的側面からは昨年度に引き続き、組織での細胞の相対的な位置変化を定量化する目的で、計測したデータを使い細胞間の平均二乗距離の時間変化を計算した。細胞内での核運動を考慮にいれた三次元細胞移動モデルを構築し、短い時間スケールで見られる平均二乗距離の振る舞いを細胞核の動きが決めていること、長い時間スケールでの振る舞いは細胞自体の動きによって決まることを明らかにした。データに対し空間三次元の細胞移動モデルをフィッティングし、移動速度や移動方向の自己相関長等のパラメタを推定した。推定したパラメタのもとで細胞移動をコンピュータ上で再現し、移動が体節時計遺伝子発現の振動の同期に影響を与えるかどうかを数値シミュレーションで調べた。その結果、組織での細胞移動は同期に影響を与えうる範囲にあることが明らかになった。生体内で細胞移動がどの程度遺伝子発現に影響を及ぼせるか未知であったが、今回の実験データ解析と数理モデリングによりその影響の一つの見積もりが得られた。(抄録なし)本年度はドイツ、ドレスデンのMax Planck Institute of Molecular Cell Biology and GeneticsのAndrew Oatesグループリーダーのラボに滞在し、脊椎動物体節形成過程に見られる細胞移動が体節時計遺伝子の発現振動同期に与える影響について実験・理論の両側面から共同研究を行った。理論の側面からは、問題をより単純化し解析的な結果を得るために一次元空間中を移動する位相振動子の同期過程について数理解析を行った。初めに振動子集団の同期へいたる振る舞いが移動によって定性的にどう変化するかを数値計算によって調べた。数値計算の結果をもとにして、同期にいたるまでの特徴時間が振動子の移動率にどう依存するかを記述する数式を導出した。その式をもとに移動によって定性的振る舞いが変わる点を記述する式を導いた。これらの式は組織中での移動率を計測した時に、その移動率が体節時計の同期に影響を与えうる範囲にあるかどうかを判定する上で非常に重要となる。さらに導出した式は一般性をもつため、体節形成過程以外の生物現象について応用できると期待される。現在この結果について論文をまとめているところである。実験の側面からは、組織中で細胞を自動的に追跡するアルゴリズムのパフォーマンス評価を集中的に行った。人工的に合成した画像を使い、正確な細胞の位置を画像から自動的に抽出するパラメタを探索し、そのもとで生じる誤差の範囲を見積もった。さらにアルゴリズムの誤差が細胞の密度とシグナルノイズ比にどう依存するか合成画像をもちいて解析した。測定方法の誤差評価は後の細胞の移動率を計測する上で非常に重要となる。発生生物学において動画から細胞を自動的に追跡するアルゴリズムの必要性は非常に高い。したがって本研究で確立した誤差評価方法は広い範囲で応用可能であると期待される。本年度は10月までドイツ、ドレスデンのMax Planck Institute of Molecular Cell Biology and GeneticsのAndrewOatesグループリーダーのラボに滞在し、脊椎動物体節形成過程に見られる細胞移動が体節時計遺伝子の発現振動同期に与える影響について実験・理論の両側面から共同研究を行った。今年度は体節形成過程の研究に集中した。理論の側面からは、前年度に引き続き一次元空間中をランダムに移動する位相振動子の同期過程について数理解析を行った。同期にいたるまでの特徴時間を記述する数式の導出過程をより厳密にし、さらに振動子が空間を移動することで相互作用できる範囲がどうeffectiveに広がるかを解析的に導いた。これらの計算結果を論文にまとめ国際紙に投稿した。さらに組織中での細胞移動をより現実に即して記述するために、力学過程を含んだセル・センターモデルの解析を行った。細胞間の協調的な移動が遺伝子発現の同期に与える影響を調べ、同期を達成するための最適な協調移動率があることを発見した。実際の未分節中胚葉組織でも細胞の協調移動が観察されているため、その役割を明らかにすることは非常に重要となる。実験の側面からは、未分節中胚葉組織での細胞移動を定量化する目的で、細胞間の二乗距離が時間とともにどう変化していくかを計算した。その時間変化から各細胞が平均してどのくらいの時間間隔で隣接細胞を入れ替えるかを見積もった。見積もられた移動率は遺伝子発現の同調に十分影響を与えられる範囲内であった。さらに遺伝子発現の同期具合を定量化する目的で、mRNA発現の画像から蛍光輝度を抽出し細胞間での分布、空間相関を計算した。遺伝子発現のノイズが予想以上に大きかったためいまのところ明確な結果は得られていないが、いくつか異なる実験設定と画像解析手法をもちいて今後も定量化に取り組んでいく。

昨年度に続き、脊椎動物体節形成過程で見られる細胞移動が体節時計遺伝子の発現振動の同期に与える影響について理論・実験の両側面から研究を行った。理論的側面からは、細胞の集団移動が体節時計の同期に与える影響をシミュレーションで調べた。隣接している細胞間で移動方向の相関があると、集団での振動の同期がより促進されることを昨年度に発見した。今年度はその数理メカニズムを明らかにした。移動方向の短距離相関があると、相関がない場合に比べ細胞がより混ざりやすくなり、その結果細胞間の情報伝達が促進され同期が起きやすくなる。さらに短距離相関があることで振動位相の空間非一様なパターンが不安定化されやすくなり、領域全体でより同期が起きやすくなる。これらの結果は、細胞の集団移動が細胞間の情報伝達を促進し遺伝子発現の同期を速めるという、新しい生物学的意義を示唆している。実験的側面からは昨年度に引き続き、組織での細胞の相対的な位置変化を定量化する目的で、計測したデータを使い細胞間の平均二乗距離の時間変化を計算した。細胞内での核運動を考慮にいれた三次元細胞移動モデルを構築し、短い時間スケールで見られる平均二乗距離の振る舞いを細胞核の動きが決めていること、長い時間スケールでの振る舞いは細胞自体の動きによって決まることを明らかにした。データに対し空間三次元の細胞移動モデルをフィッティングし、移動速度や移動方向の自己相関長等のパラメタを推定した。推定したパラメタのもとで細胞移動をコンピュータ上で再現し、移動が体節時計遺伝子発現の振動の同期に影響を与えるかどうかを数値シミュレーションで調べた。その結果、組織での細胞移動は同期に影響を与えうる範囲にあることが明らかになった。生体内で細胞移動がどの程度遺伝子発現に影響を及ぼせるか未知であったが、今回の実験データ解析と数理モデリングによりその影響の一つの見積もりが得られた。本年度中に組織中での細胞移動率の計測を完了させる予定であったが、組織中の細胞密度が非常に高く正確に細胞をトラッキングするのが当初予想していたよりも難しく、アルゴリズムによって生じる誤差の評価に時間がかかってしまったため。本年度中に細胞移動の計測結果を論文にまとめる予定であったが、実験がうまく進まず目標としていたサンプル数を確保できなかったため。来年度も同じ実験を続ける。実験とデータ解析の手法は既に確立されているため、サンプル数を確保できればスムーズに結果が得られると期待できる。また遺伝子発現の同期具合を定量化し論文にまとめる予定であったが、細胞間相互作用を阻害した時のmRNAシグナルが予想していたよりも弱くなり、シグナルを検知することが困難であったため期待していたほど進まなかった。細胞のトラッキングを自動的に行うアルゴリズムが今年度でほぼ確立できたため、今後は効率的に組織中での細胞移動率を計測していく。さらに同じアルゴリズムをもちいて細胞を追跡しながら、同時に遺伝子発現を可視化しその振動パターンを解析する。
核共鳴X線散乱によるサブサーフェス領域での水素誘起原子拡散過程の研究

水素固溶によって空孔が多量に生成し、金属原子拡散が促進されるのは金属-水素系の一般的性質であるが、鉄については実験的困難の故にほとんど調べられていなかった。我々は、核共鳴X線前方散乱のコヒーレント成分の緩和過程が、共鳴励起原子の拡散により決定されることを利用した原子拡散過程の測定法を、小型キュービックアンビルプレスを用いた高水素圧雰囲気の生成技術と組み合わせることにより、固体表面近傍における原子拡散過程に及ぼす水素吸蔵効果を明らかにすることを試みた。開発された実験装置を用いることにより、水素圧2. 8GPa、試料温度RT1000°Cで鉄の原子拡散、内部磁場、Lamb-Mossbauer factorの測定に成功した。また、高圧セル中の^<57> Fe試料に外部磁場を印加するための磁気回路を自作し、強磁性相で量子ビート構造を単純化することに成功した。本研究の成果として、以下の事項が明らかとなった。(1)水素吸蔵による鉄の磁性の変化は、水素圧2. 8GPaにおいて、640°Cでの内部磁場の消失(1次相転移)に現れた。これは、固溶水素によるα-γ構造相転移温度の低下によるものである。(2) 960°Cでの時間スペクトルの振動構造の変化は、固溶水素による融点降下によるものだと結論づけた。(3)水素圧2. 8GPa、690960°Cの温度範囲において、水素誘起効果は現れなかった。観測された原子拡散速度は、鉄中の空孔拡散に関して報告された数値よりも数桁大きいことが判明した。この結果から、今回観測された原子拡散は、試料表面近傍の粒界拡散あるいは表面拡散であると考えられる。鉄57同位体を付加した薄膜を試料として、核共鳴前方散乱X線の時間スペクトルの測定に着手した。方法の物理的な基礎は、核共鳴X線により励起された原子核の集団励起状態(核エキシトン状態)の緩和過程が格子原子の移動により促進されることである。今年度の研究では、真空雰囲気において広い温度範囲で前方散乱時間スペクトルの測定をSPring-8およびKEK PF-ARのビームラインを利用して行った。また、時間スペクトルの解析を行うためのソフトウェアを開発し、広い時間範囲で実験データをフィッティングすることに成功している。予備実験のレベルではあるが、原子拡散定数を得られた時間スペクトルから算出すると、純鉄に比べ数桁大きな拡散係数の値を得た。キュリー点以下の強磁性領域では、ゼーマン効果による核準位の分裂に起因する量子ビート構造が時間スペクトルに重畳することにより、拡散過程に起因する緩和時定数の推算を困難となる。今回、磁場の印加により、核準位間の遷移を選択することによって量子ビート構造の単純化を試みた。これらの一連の実験の結果、時間スペクトルから原子拡散係数を精度よく測定するためには、非弾性散乱過程を、コヒーレント散乱過程と同時に計測しておくことが重要であるという結論を得た。これらの知見を総合して、超高真空雰囲気および水素原子線照射雰囲気において薄膜試料を用いた時間スペクトル測定を行うための装置の開発を進め、放射光施設への運搬が可能なコンパクトな実験装置の設計を完了した。外界との物質交換の場としての表面・界面の役割に深く関連していると考えられるサブサーフェイス領域での原子拡散過程に与える吸蔵水素の影響を、放射光を用いた核共鳴前方散乱の時間スペクトル解析により解明することが本研究の目的である.本年度は、前年度に引き続いて、高圧セルを用いた核共鳴X線前方散乱の時間スペクトルの測定をKEKのAR-NE1ビームラインにおいてとSPring-8のBL09ビームラインにおいて実施した.試料は、同位体富化した57Fe箔(厚さ4ミクロン)である.この試料をNaCl

カプセルに封入したものをボロンエポキシ製圧力媒体により加圧している.加熱は、ボロンエポキシ圧力媒体内のNaClカプセルを包むようにグラファイト製ヒーターを配し、通電加熱により温度を設定した.水素の供給には、加熱によって不可逆的に水素を放出する固体水素源:アンモニアボラン(NH3BH3)を使用した.水素圧2.8GPaの下で行った時間スペクトルの測定では、720°Cでは原子拡散モデルにより予測されるコヒーレンス消失効果が実験誤差の範囲でほとんど検出されないという予想外の結果を得た.他方、時間スペクトルに存在する量子ビート成分より求めた57Feの内部磁場の温度依存性より、純鉄のキュリー温度1043Kに比較すると、水素の固溶により強磁性消失温度が960Kに低下していることが明らかになった.この原因は、水素固溶によるα-γ相転移点の低下によるものと考えられる.また、高温δ相での原子拡散を測定するため、真空雰囲気において、57Fe箔を試料として、高温領域での時間スペクトルの測定を試みた.本年度は計画の最終年度にあたり,KEKおよびSPrirng-8の核共鳴X線散乱用ビームラインによる実験のまとめを行うとともに,実験データの解析とその解釈についての考察を行った.試作を重ねて開発された実験技術は,次のようなものである.:高圧実験は小型キュービックアンビルプレス(サンプル寸法6mm立方).水素源は,加圧されたBNキューブ内に封入されたアンモニアボラン(NH3BH3)の熱分解反応.試料は,57Fe富化した多結晶箔ディスク(平均厚さ4μm,径0.6mm).試料の加熱は,円筒状のグラファイトヒータにより,温度計測は極微細熱電対を使用.時間スペクトルの量子ビート構造を単純化するための外部磁場の印加.本研究の中心テーマである表面近傍原子拡散過程については,以下の結論を得た.(1)690-960°Cの試料温度範囲において,核共鳴X線散乱時間スペクトルより得られた57Fe原子の格子サイトからのジャンプ頻度はlxEO6/sであり,2,8GPa以下の水素圧力では水素の有無によらないことが明らかになった,この結果,表面近傍の原子拡散に関しては,水素の存在による空孔生成は原子拡散を制御する主要な要因ではないことが結論された.結論は,多結晶箔試料に限定されるものではあり,今後,単結晶試料表面での測定を実施することが重要となった.(2)高圧水素雰囲気において57Fe箔の超微細準位の測定が可能となったことにより,内部磁場の温度依存性の詳細が解明された.2.8GPaの水素雰囲気圧の下では,-640°Cで強磁性相から常磁性相への転移が観測され,一次の相転移の特徴を示した.これは,水素の溶存によりα相(bcc)からγ相(fcc)への転移温度が降下したためと考えられる.より高い温度領域(920°C付近)では,水素の存在による時間スペクトルの不可逆的な変化が観測された.これは,水素溶存による融点降下のためと考えられる.本研究で開発された高圧水素雰囲気核共鳴X線前方散乱の時間スペクトル解析法は,高水素圧での鉄の物性を解明する手法として極めて有用であることが実証された.
ボーラス型ゲル線量計を用いた乳房放射線治療に関する研究

本研究の目的は、乳房接線照射において皮膚表面近傍の線量低下を補償するために、ポリマーゲル線量計をボーラス材として利用するとともに、治療計画装置では困難なビルドアップ領域の線量評価が可能なボーラス型ゲル線量計の開発を行うことである。ボーラス形状のポリマーゲルは、寒天を添加して形状を安定させ、酸素阻害を避けるためにビニルフィルムに封入して製造するこができた。また、モンテカルロシミュレーションによってゲルボーラスを配置することで表面付近の線量分布が改善されることを確認した。乳房放射線治療は手術後の乳房または胸壁全体を標的体積として均一な線量分布で放射線を照射するが、単純な接線対向2門照射では乳房厚や胸壁の不均一およびビルドアップ効果によって標的体積内に均一な線量分布を得ることは難しい。そこで、ポリマーゲル線量計を用いて皮膚表面近傍の線量低下を補償するボーラス材として利用するとともに、臨床普及の治療計画装置では困難なビルドアップ領域の線量評価が可能なボーラス型ゲル線量計の開発を行う。平成27年度は、キットにより唯一市販されているポリマーゲル線量計の元素分析を行い、放射線に対する水等価性を確認した。次に、ポリマーゲルの酸素阻害を解決するため酸素不透過シートを用いてボーラス(ボーラス型ゲル線量計)として構築し、従来型ボーラスと比較を行った。さらに、ビルドアップ領域の線量計算が可能なモンテカルロシミュレーションを用い、単純な幾何学モデルによってボーラス型ゲル線量計の有無による皮膚表面近傍の線量分布を検討した。元素分析によって従来型ボーラスより水等価性に優れていることを確認するとともに、酸素不透過シートを用いて構築したボーラス型ゲル線量計は従来型ボーラスと同等の人体親和性を有していることを確認した。さらに、モンテカルロシミュレーションによってボーラス型ゲル線量計内を含む皮膚表面近傍の線量分布から、ボーラス無しとボーラス有りを比較してD95が30 %程度改善しており、ボーラス型ゲル線量計を用いることで表在性の病変に対して適切に処方線量を投与できることが明らかになった。本年度は唯一市販されている既存のポリマーゲル線量計を使用したが、このキットが高騰しているため、今後は自家製造や他のポリマーゲル線量計を検討する必要がある。しかし、ポリマーゲル線量計の製造・入手方法が変更になっても研究の手法等には大きな問題ない。平成28年度は、市販のポリマーゲル線量計キットが高騰しているため原材料を購入して自家製造して酸素不透過シートを用いてボーラス型ゲル線量計を作製すること、そして、ボーラス型ゲル線量計による特性曲線の取得方法を検討すること、およびモンテカルロシミュレーションに必要な臨床で使用されている数種の光子ビームを再現する位相空間データベースを整備することである。ゼラチン量を変化させることによってポリマーゲル線量計の硬度を調整しながら自家製造が可能となった。また、ポリマーゲル線量計の放射線の入出力特性は従来PET容器で行われてきたが、ボーラス型ゲル線量計ではフィルムの特性曲線取得方法に類似した方法を用いて、従来PET容器を用いた特性曲線と同じ結果が得られることを確認できた。さらに、リニアックのヘッド構造の異なる3種類(上段MLC、下段MLC、外付MLC)のモデリングを行い、位相空間データの取得とコミッショニングを行った。原材料による自家製造が可能になりボーラス型ゲル線量計の作製が容易になったが、製造やその特性にバラツキが生じることがある。しかし、研究の手法等に大きな問題はない。平成29年度は、ビルドアップ領域の線量計算が可能なモンテカルロシミュレーションを用いてボーラス型ポリマーゲル線量計の有無による乳房放射線治療における皮膚表面近傍の線量分布を検討した。使用したボーラスはEGSnrcMPを用いて元素分析結果に基づく元素組成と密度で反応断面積データを計算してDOSXYZnrcで使用できるようにした。そして、ボーラス型ポリマーゲル線量計の有無による線量分布を評価するとともに、線量体積ヒストグラム(DVH)によって3次元線量分布を評価した。乳房接線照射を想定した線量分布は、ボーラスを使用することにより皮膚表面近傍まで十分に処方線量が投与できることを確認した。DVHの比較では、ボーラスの有無を比較するとボーラス有りではD95%(PTV体積の95%をカバーする線量)が30%程度改善しており、表在性の病変に対して適切に十分な処方線量を投与できることが示された。また、酸素不透過シートを利用したボーラス型ゲル線量計は、直接人体表面に配置して放射線治療を行う事が可能なため皮膚表面線量分布の改善を得られるとともに線量評価ツールとしても臨床利用が期待できるものと考える。

本研究の目的は、乳房接線照射において皮膚表面近傍の線量低下を補償するために、ポリマーゲル線量計をボーラス材として利用するとともに、治療計画装置では困難なビルドアップ領域の線量評価が可能なボーラス型ゲル線量計の開発を行うことである。ボーラス形状のポリマーゲルは、寒天を添加して形状を安定させ、酸素阻害を避けるためにビニルフィルムに封入して製造するこができた。また、モンテカルロシミュレーションによってゲルボーラスを配置することで表面付近の線量分布が改善されることを確認した。平成27年度の研究により、ポリマーゲル線量計を従来型ボーラスと同様にあらゆる曲面や凹凸の形状にも柔軟に設置できる薄膜のビニル素材で、かつ、酸素透過が無視できるシートに封入し、ボーラス型ゲル線量計を作製した。ボーラス型ゲル線量計は概観等において従来型ボーラスと同様に作製できたが、最適な厚さ等を検討していく必要がある。また、乳房接線照射を想定した線量分布はモンテカルロシミュレーションにより評価できたが、今後は特性曲線の取得方法を検討しボーラス型ゲル線量計による実測評価を行う予定である。同時に、臨床で使用されている数種の光子ビームを再現する位相空間データベースを整備する予定である。ビルドアップ領域の線量計算が可能なモンテカルロシミュレーションを用いて,ボーラス型ポリマーゲル線量計の有無による乳房放射線治療における皮膚表面近傍の線量分布を検討する。また、ボーラス型ポリマーゲル線量計の他部位への検討を行う。医学物理学・放射線技術学当初、唯一市販されているポリマーゲル線量計キットを購入予定がったが、高騰しているため、既存のキットで対応した。今後は自家製造や他の安価なポリマーゲル線量計の入手を検討する。唯一市販されていたポリマーゲル線量計キットが高騰したため、原材料を購入して自家製造することに変更した。ポリマーゲル線量計の製造・入手方法が変更になっても研究の手法等には大きな問題ない。安価なポリマーゲル線量計の入手ができなかったときは、原料を購入して自家製造で対応する予定である。原材料を購入して自家製造したポリマーゲル線量計によりボーラス型ゲル線量計を製作し、各種の評価を行う。研究内容については当初と同じである。
鉄触媒交差カップリング反応の精密制御と合成への応用

本研究では,安全・安価な鉄を使うクロスカップリング反応の精密制御を達成し,この新規触媒的炭素-炭素結合生成反応を,有用物質合成へと応用することを目標としている.鉄触媒は反応系中での酸化・還元状態の制御が必ずしも容易ではないが,電子供与能に優れるN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いて望みのクロスカップリング反応を,より選択的かつ高効率で行うことを検討する.最終的には,立体制御による触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の実現を達成することで,この新規クロスカップリング反応を生理活性物質などの複雑分子合成に展開することを目指し研究を遂行した.平成20年度は,正孔注入剤などの電子素材として重要なアリールアミン類の合成に鉄触媒クロスカップリングが応用可能であるか探索実験を行った.クロラミンを基質として用い,芳香族マグネシウム反応剤によるクロスカップリング反応を試みた.同反応は通常,ラジカルを経由する副反応のため芳香族アミンは得られ目標化合物の合成は困難を極める.THFを溶媒として用い,低温下で塩化鉄とクロラミンの溶液に芳香族マグネシウム反応剤を添加することで,高収率で芳香族アミンが得られることが明らかとなった.また第二級アミンをマグネシウムアミドに変換した後に,鉄触媒存在下芳香族臭化物とカップリング反応が進行することも見出した.現在以上の成果とともに,前年度までに行った塩化アルキルのクロスカップリング反応と併せて二報の論文を現在執筆中である.本研究では,安全・安価な鉄を使うクロスカップリング反応の精密制御を達成し,この新規触媒的炭素-炭素結合生成反応を,有用物質合成へと応用することを目標としている.鉄触媒は反応系中での酸化・還元状態の制御が必ずしも容易ではないが,電子供与能に優れるN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いて望みのクロスカップリング反応を,より選択的かつ高効率で行うことを検討する.最終的には,立体制御による触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の実現を達成することで,この新規クロスカップリング反応を生理活性物質などの複雑分子合成に展開することを計画している.初年度は6ヶ月の研究期間の中で,鉄触媒クロスカップリングに有効な配位子の探索実験を行った.塩化アルキル類を基質として用い,有機マグネシウムおよび有機亜鉛試薬によるクロスカップリング反応を試みた.通常,炭素-塩素結合は強固であり,その選択的な切断および他の有機基での置換反応は困難を極める.以前に開発したジアミン配位子を用いた触媒系と,N-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いた新規の触媒系での比較実験を行ったところ,後者が塩化アルキルのクロスカップリング反応に高活性を示し,一級,二級の多様な塩化アルキル類,またある種の三級塩化アルキルや,ポリ塩化アルキルとの反応においても高収率で望みのカップリング生成物を与えることが明らかとなった.現在この成果については論文を執筆中である.本研究では,安全・安価な鉄を使うクロスカップリング反応の精密制御を達成し,この新規触媒的炭素-炭素結合生成反応を,有用物質合成へと応用することを目標としている.鉄触媒は反応系中での酸化・還元状態の制御が必ずしも容易ではないが,電子供与能に優れるN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いて望みのクロスカップリング反応を,より選択的かつ高効率で行うことを検討する.最終的には,立体制御による触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の実現を達成することで,この新規クロスカップリング反応を生理活性物質などの複雑分子合成に展開することを計画している.平成19度は前年度の成果を受けて,鉄触媒クロスカップリングのポリ塩化アルキルと芳香族マグネシウム反応剤との多重クロスカップリング反応への応用を検討した.その結果,初年度に発見していたN-ヘテロサイクリックカルベン配位子が上記多重クロスカップリング反応に極めて有効であることが明らかになった.同位体標識実験を行うことによって,反応機構の解明を試みたところ,立体的に純粋なジアステレオマーから完全な混合物が得られたことから,同反応はラジカル的な反応機構で進行していることが示唆された.この成果については第41階IUPAC世界化学会議(トリノ,イタリア)にてポスター発表を行い,論文を投稿準備中である.本研究では,安全・安価な鉄を使うクロスカップリング反応の精密制御を達成し,この新規触媒的炭素-炭素結合生成反応を,有用物質合成へと応用することを目標としている.鉄触媒は反応系中での酸化・還元状態の制御が必ずしも容易ではないが,電子供与能に優れるN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いて望みのクロスカップリング反応を,より選択的かつ高効率で行うことを検討する.最終的には,立体制御による触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の実現を達成することで,この新規クロスカップリング反応を生理活性物質などの複雑分子合成に展開することを目指し研究を遂行した.平成20年度は,正孔注入剤などの電子素材として重要なアリールアミン類の合成に鉄触媒クロスカップリングが応用可能であるか探索実験を行った.クロラミンを基質として用い,芳香族マグネシウム反応剤によるクロスカップリング反応を試みた.同反応は通常,ラジカルを経由する副反応のため芳香族アミンは得られ目標化合物の合成は困難を極める.THFを溶媒として用い,低温下で塩化鉄とクロラミンの溶液に芳香族マグネシウム反応剤を添加することで,高収率で芳香族アミンが得られることが明らかとなった.また第二級アミンをマグネシウムアミドに変換した後に,鉄触媒存在下芳香族臭化物とカップリング反応が進行することも見出した.現在以上の成果とともに,前年度までに行った塩化アルキルのクロスカップリング反応と併せて二報の論文を現在執筆中である.