hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アレンの動的速度論的不斉変換を基盤とする新規反応の開発

Rh(I)触媒による4-アレナールの触媒的不斉環化反応の反応機構を明らかにすべく検討を行なった。その結果、反応の経時変化を詳細に解析することにより、添加剤であるニトリルはアレンのラセミ化を促進していることが示唆された。また、アレンを基質とする新たな触媒的不斉環化反応の開発を目指し検討を行ない、3つの新しい環化反応の開発に成功した。これらの反応においても基質のアレン部分は反応系内で容易にラセミ化し、反応経路に大きく影響を与えることがわかった。Rh(I)触媒によりアレンは比較的容易にラセミ化することから、この現象を利用することにで新たな触媒的不斉反応の開発が可能になるものと期待される。Rh(I)触媒による4-アレナールの動的速度論的不斉変換を経由する環化反応の反応機構の解明を目指し検討を行った。まず、添加剤として使用しているニトリル類の効果について、反応の経時変化を観察することにより明らかにすることにした。その結果、ニトリル類を加えると基質もしくは生成物の分解が妨げられ、高収率かつ高い不斉収率で目的の環化体を与えることがわかった。尚、本反応の重要な過程の一つであるアレンのラセミ化において、その速度等にニトリル類が影響しているわけではないことも明らかになった。また、別途ニトリル類が配位子したRh(I)触媒を合成し、その反応性に関しても詳細に検討を行った。その結果、添加剤としてニトリル類を加えた場合とほぼ同程度の結果を与えたことから、ニトリル類がRh(I)触媒に配位することにより、その反応性をうまく制御していることがわかった。また、光学的に純品の(R)-及び(S)-4-アレナールを合成し、光学活性なRh(I)触媒との反応を行なった。その結果、matched pairのケースでは円滑に反応が進行し、良好な収率及び高い不斉収率で目的の環化体を与えた。一方、mismatched pairの場合には、反応の完結に時間を要するものの、先の反応と同一の絶対配置を持つ環化体が良好な収率及び高い不斉収率で生成することがわかった。これらの結果は、本反応がアレンのラセミ化を伴う動的速度論的不斉変換を経由する反応であること強く示唆するものである。このように、アレンはRh(I)触媒存在下で、ラセミ化することが明らかになったので、アレンを基質とする他の環化反応も同様に動的速度論的不斉変換を経由する反応へと展開できるか検討中である。前年度の検討結果をもとにアレンを基質とする新たな環化反応を検討することにした。そこで、アレン、アルキン及びイミンを分子内に持つ基質とRh(I)触媒との反応を行なった。その結果、非常に歪んだアザローダサイクル中間体を経由する2つの異なる形式の環化反応の開発することに成功した。すなわち、イミンのベータ位に2つの水素原子を持つ基質では、アザローダサイクル中間体からのベータ水素脱離を経由して5員環と7員環が縮環した二環式アミドを与え、一方、イミンのベータ位に2つのアルキル基を持つ基質では、アザローダサイクル中間体から直接的な還元的脱離により、8-アザビシクロオクテン骨格を有する多環式化合物が良好な収率で生成することが明らかにした。このように、本反応は窒素原子を含む多環式化合物を効率的に合成することが可能であり、今後、本反応を鍵行程とする生物活性化合物の合成を検討していく予定である。また、本反応を検討中にアレンのラセミ化が進行していることも明らかになった。すなわち、2つの異なるジアステレオマー基質として反応を行なっても、同一の立体化学を持つ環化体が同じ生成比で得られることを明らかにした。このことは、本反応条件においてアレンのラセミ化が進行していることを示している。したがって、今後、光学活性な配位子を持つRh(I)触媒との反応を検討することにより、本反応をアレンの動的速度論的光学分割を経由する触媒的不斉環化反応へと展開できる可能性がある。ラセミ体のアレンを基質とした動的速度論的光学分割を経由する新しい反応の開発には至っていない。しかし、先に述べたようにアレン、アルキン及びイミンを基質する新しい環化反応を開発に成功した。現在、本反応を触媒的不斉合成へと展開すべく、光学活性な配位子のスクリーニングを行なっている。このように、動的速度論的光学分割を経由する新たな反応の開発に着手できており、本研究課題は計画通りに進展しているものと考えている。前年度のアレン、アルキン及びイミンの分子内環化反応で用いた基質のデザインを変えることで、新たな環化反応の開発が可能になるものと考え検討を行なった。その結果、アレンの代わりにアルケンを多重結合の一つとして持つ基質とロジウム触媒と反応により、ローダサイクルを経由する新しい環化反応が立体選択的に進行することが明らかになった。また、この環化反応で生成する環状化合物は、1,3-ジエン構造を持つことから、Diels-Alder反応や二価ロジウム触媒にシクロプロパン化/クライゼン転位反応と組み合わせることにより、カスケード反応へも展開した。一方、以前に報告していたアレン、アルキン及びケトンの分子内環化反応を再検討し、反応溶媒をジクロロエタンからDMFに変えることで、ケトンのα位の炭素ー水素結合の切断を伴う新しい環化反応の開発にも成功した。

この結果は、同一の基質から反応溶媒を選択するだけで、環サイズの異なる環状化合物を与えることを意味しており興味が持たれる。尚、本反応に関しては現在アレンのラセミ化を伴う触媒的不斉環化反応へ展開すべく検討中である。また、4-アレナールとカルボニル化合物の触媒的[6+2]環化反応を検討したところ、BINAPを配位子として用いると、アレンのラセミ化を伴い良好な収率かつ高い不斉収率で8員環ラクトンが生成することもわかった。研究期間全体を通してアレンを基質とする環化反応を検討することでいくつか新しい環化反応を開発することができた。しかしながら、新しく開発した反応を全てアレンのラセミ化を触媒的不斉合成に応用できていない。また、アレンのラセミ化反応の機構に関しても詳細に研究をおこなったが、反応条件、基質の構造や添加剤に大きく影響を受けることが明らかになり、その機構を明らかにすることは現在のところできていない。今後さらなる検討が必要と考えられる。Rh(I)触媒による4-アレナールの触媒的不斉環化反応の反応機構を明らかにすべく検討を行なった。その結果、反応の経時変化を詳細に解析することにより、添加剤であるニトリルはアレンのラセミ化を促進していることが示唆された。また、アレンを基質とする新たな触媒的不斉環化反応の開発を目指し検討を行ない、3つの新しい環化反応の開発に成功した。これらの反応においても基質のアレン部分は反応系内で容易にラセミ化し、反応経路に大きく影響を与えることがわかった。Rh(I)触媒によりアレンは比較的容易にラセミ化することから、この現象を利用することにで新たな触媒的不斉反応の開発が可能になるものと期待される。平成26年度の計画に従い、Rh(I)触媒による4-アレナールの動的速度論的不斉変換を経由する環化反応の反応機構の解明を目指し検討を行った。その結果、添加剤としてのニトリル類の重要性を明らかにし、かつ本反応が動的速度論的不斉変換を経由する反応であることも、反応機構の詳細な検討から明らかにすることができた。また、次年度の計画でもあるアレンのラセミ化を伴う新たな環化反応の開発に関する初期検討も行なうことができた。したがって、本研究課題は計画通りに進展しているもの考えている。アレンを基質とする新しい環化反応の開発は順調に行なえている。したがって、今後はこれらの反応を触媒的不斉合成へと展開すべく、光学活性な配位子を持つRh(I)触媒との反応を検討し、アレンの動的速度論的光学分割を経由する反応の開発を行なっていく。有機合成化学Rh(I)触媒による4-アレナールの動的速度論的不斉変換を経由する環化反応は、反応機構を含めて、概ね明らかにすることができた。そこで、この検討結果をもとに、ラセミ体のアレンを基質する様々な環化反応を触媒的不斉合成に展開する。すなわち、アレン部位はRh(I)触媒存在下で容易にラセミ化することから、他の反応を組み合わせることにより動的速度論的不斉変換を経由する新しい反応の開発が可能になるものと考えている。平成27年度中に全額使用済みであるが、年度末に購入した物品の支払いが本報告書の作成時点で反映されていないため。平成26年度中に全額使用済みであるが、年度末に購入した物品費の支払いが本報告書の作成時点で反映されていないため。上記通り、平成27年度中にすべて使用済みである。上記のとおり、平成26年度中に全て使用済みである。
シクリッドフェロモンとその認知に関する研究

本研究において魚類ゲノム中に6コピー存在すると考えられているV1R型嗅覚受容体遺伝子を全て、シクリッドから単離した。さらにこれらをビクトリア湖産シクリッド種間で比較したところ、V1R2遺伝子において顕著に配列の異なるアリルの多型を発見し、さらなる解析を進めた。その結果、このアリル多型は850万年以上前から維持されてきたものであることが判明した。配列の大きく異なる2種類のアリル型を集団中に維持することで潜在的な遺伝子数を増やすような自然選択「超優性」が働いていた可能性を強く示唆するものである。本年度の研究において私は魚類嗅覚受容体の中の1つ、「V1R」に着目してその遺伝子を単離した。V1R型嗅覚受容体遺伝子は魚類ゲノム中に6コピー存在していることが明らかになっており、今回Haplochromis chilotesのBACライブラリーをスクリーニングすることでその全ての遺伝子を単離することに成功した。その遺伝子配列をもとにプライマーを設計し、ビクトリア湖産シクリッド各種のゲノムDNAを鋳型にPCRし各V1R遺伝子の配列を決定したところ、6個あるV1R遺伝子の中の1つ、V1R2遺伝子が、ビクトリア湖のグループで多様化していることが明らかとなった。つまり、ビクトリア湖産シクリッドにおいて複数の異なるV1R2アリルが存在し、そのアリル頻度が種毎に異なっているということである。ビクトリア湖産シクリッドは放散を遂げてまだ1200年しか経過しておらず、種間の遺伝的な違いは非常に小さいと考えられているにも関わらず、V1R2遺伝子頻度が種間で大きく異なるということは、この受容体を介した嗅覚行動が何らかの強い選択圧を受けていることを示唆しており、この遺伝子がビクトリア湖産シクリッドの種分化や種多様化に関わっている可能性が出てきた。V1R型嗅覚受容体のリガンドはまだ明らかにされていないが、性成熟に関わるフェロモン様物質を受容するとも予想されており、その受容システムが種間で異なるということは種分化を考える上で非常に興味深い。今後は、そのアリル頻度の違いと種の生態学的な情報を合わせ、そのアリル頻度の違いが進化上どのような意味合いを持つのかを考察していきたい。本研究の最終的な目標は、生物多様性の根幹となる「種分化」が、フェロモン受容を始めとする「嗅覚コミュニケーション」で達成されている可能性を分子レベルで明らかにすることである。前年度の研究において、魚類ゲノム中に6コピー存在するV1R型嗅覚受容体遺伝子のうちV1R2のアリルがビクトリア湖産シクリッドのグループで多様化していることを明らかにしたので、本年度はこの遺伝子に着して解析を進めた。ビクトリア湖産シクリッド1種20個体に関してV1R2の遺伝子コード領域およびその周辺配列を計5Kbp決定し、塩基多様度piのsliding window解析およびTajima's Dの算出をおこなったところ、V1R2タンパク質コード領域に加えて非コード領域も非常に多様化していることが分かった。この事はV1R2に強い平衡淘汰圧が働き、さらにその近傍領域がヒッチハイクされた形でタンパク質コード領域と同様の多様化を見せていると考えられた。またV1R2に関してアフリカ3大湖産シクリッドで分子系統樹を作成したところ、明らかな種間多型が検出され、この遺伝子に平衡淘汰圧が働いたことを強く示唆した。さらにこの多様なアリルを持つV1R2遺伝子が単一遺伝子座であること、さらには嗅上皮で発現することなどを確認し、現在は論文を作成しているところである。V1R2嗅覚受容体遺伝子にこのような強い自然選択圧が働いていることは、嗅覚コミュニケーションがシクリッドの進化の上で非常に重要な役割を果たしている強固な証拠となるだろう。
水稲の湛水直播栽培における低温苗立ち性に関する研究

京都府立大学所蔵の約500品種のなかから予備調査で低温苗立ち性が高かった6品種と古屋によって苗立ち性の高いことが示唆されているマダガスカルの5品種を含めて28品種の湛水表面播種における苗立ち性を確定するとともに,室内検定における検定指標について検討した.播種期を移動して〔第1回目3月25日(T_1),第2回目4月21日(T_2),第3回目5月14日(T_3),第4回目6月24日(T_4)〕異なる温度条件を設定した.T_1(1318°C)およびT_2(1822°C)の苗立ち率によって低温苗立ち性を比較した.低温苗立ち性が高かったのは中国原産のSakuzairaiとポルトガル原産のArroz-terraの2品種であった.両品種とも短稈,早生であり倒伏が認められなかったことから,直播用品種の育種素材として期待できる.しかし,Arroz-da-terraは赤米であり,食用米として利用するにはさらに育種学的な検討が必要があろう.マダガスカル品種の低温苗立ち性はとくに高いとは言えなかった.東南アジア,インド,ブラジルの品種には低温苗立ち性に優れた品種は見当たらなった.最終的な苗ち率(5/G)を播種したうち1葉を抽出した個体の割合(1/G),1葉を抽出した個体のうち3葉を抽出した個体の割合(3/1),3葉を抽出した個体のうち5葉を抽出した個体の割合(5/3)の積として表し低温苗立ち性の品種間差異を解析した.品種間差異は主として3/1によって支配されていた.3/1は室内試験における初期発根性と有意な相関関係を示したが,Shootの初期伸長性との相関係数は有意ではなかった.従来の初期伸長性による室内検定ではSakuzairaiとArroz-da-terraは見落とされる可能性が強い.低温苗立ち性の室内検定において,伸長性の指標よりも根が土壌に貫入し苗を定着させる特性に関連した簡易な指標が必要である.京都府立大学所蔵の約500品種のなかから予備調査で低温苗立ち性が高かった6品種と古屋によって苗立ち性の高いことが示唆されているマダガスカルの5品種を含めて28品種の湛水表面播種における苗立ち性を確定するとともに,室内検定における検定指標について検討した.播種期を移動して〔第1回目3月25日(T_1),第2回目4月21日(T_2),第3回目5月14日(T_3),第4回目6月24日(T_4)〕異なる温度条件を設定した.T_1(1318°C)およびT_2(1822°C)の苗立ち率によって低温苗立ち性を比較した.低温苗立ち性が高かったのは中国原産のSakuzairaiとポルトガル原産のArroz-terraの2品種であった.両品種とも短稈,早生であり倒伏が認められなかったことから,直播用品種の育種素材として期待できる.しかし,Arroz-da-terraは赤米であり,食用米として利用するにはさらに育種学的な検討が必要があろう.マダガスカル品種の低温苗立ち性はとくに高いとは言えなかった.東南アジア,インド,ブラジルの品種には低温苗立ち性に優れた品種は見当たらなった.最終的な苗ち率(5/G)を播種したうち1葉を抽出した個体の割合(1/G),1葉を抽出した個体のうち3葉を抽出した個体の割合(3/1),3葉を抽出した個体のうち5葉を抽出した個体の割合(5/3)の積として表し低温苗立ち性の品種間差異を解析した.品種間差異は主として3/1によって支配されていた.3/1は室内試験における初期発根性と有意な相関関係を示したが,Shootの初期伸長性との相関係数は有意ではなかった.従来の初期伸長性による室内検定ではSakuzairaiとArroz-da-terraは見落とされる可能性が強い.低温苗立ち性の室内検定において,伸長性の指標よりも根が土壌に貫入し苗を定着させる特性に関連した簡易な指標が必要である.最終的な苗立ち率は通常3葉期頃には決定するが、ときには、5葉期になることもある。播種(発芽)から苗立ちに至るまでを3期に区分し、低温苗立ち性強、弱品種群の各期の苗立ち特性を解析した。本学付属農場保存品種のうち前年に採種した28品種を供試し圃場試験を行った。播種期の移動によって適温区(6月24日播種)、弱低温区(5月14日播種)、低温区(4月21日播種)、強低温区(3月25播種)の4温度区を設け、苗立ち率を経時的に調査した。各種度区とも最終的な苗立ち率(5/G)に明らかな品種間差が認められた(1%水準で有意)。5/Gは播種個体の1葉抽出率(1/G)、1葉抽出個体の3葉抽出率(3/1)、3葉抽出個体の5葉抽出個体の5葉抽出率(5/3)の積として表される5/Gに対する1/G、3/1、5/3の相対効果を標準偏回帰係数によって比較すると、適温区では1/Gおよび5/3、弱低温区では1/G、低温区および強低温区では3/1でそれぞれ大であった。したがって、低温苗立ち性の品種間差には5/3はあまり問題にならない。

苗立ち率の高い品種群は適温度において1/G、3/1が共に高く(低温以外の苗立ち阻害要因の影響を受けにくい)、弱低温区で1G、3/1は有意に低下せず、低温区、強低温区において3/1の低下が小さかった。1/GはShootの伸長性および発根性の双方と3/1は発根性のみと有意な正の相関関係を示した。発根性は低温苗立ち性の選抜形質として重視する必要がある。京都府立大学所蔵の258品種・系統について圃場試験によってスクリ-ニングを行った。そのうち、50品種・系統について播種から苗立ちに至までを経時的に調査し、苗立ち指数(低温条件下苗立ち率/適温条件下苗立ち率)が最も低下する時期によってに3群に大別した。1葉抽出個体の3葉抽出個体の割合(3/1)の低下の小さい品種群は最終的な苗立ち率の低下も小さかった。3/1は低温苗立ち性の品種間差異を左右する重要な要素であることを明らかにした。3/1の低下しにくい6品種を見出した(Kaeu17,Sakuzairei,ArroyeーTewa,Itaricalivorno,Alvorio J_1,Japonais)。Sakuzairei,ArroyeーTewaの2品種は極めて低下しにくいものであったが、従来の初期伸長性による室内検定ではそれらの選抜は困難であり、初期発根性の検定が必要であった。室内検定は次のように行った。ガラス容器(高さ15cm、幅25cm、厚さ1.5cm)の寒天培地に10粒づつ播種し、室内で14日間培養後、苗形質を調査した。初期伸長性=草丈、初期発根性=(種子根:根長×1)+(鞘葉節根:根長×根数)で示した。この方法による初期伸長性の室内検定は発根過程を常に観察できる点で優れているが、測定がやや煩雑である。より簡易で精度の高い検定方法について引き続き検討中であるが。
臓器移植を受ける子どもの支援プログラム開発に関する研究―主体的意思決定から自律へ

本研究の長期的目標は、脳死臓器移植後の子どものセルフケアの継続と自律的な生き方を獲得するための支援の確立である。研究期間内は、献腎移植および心臓移植を受けて成人したレシピエントとその家族を対象に、移植を受けて成人するまでの体験、およびそれに関わる医療者の支援の現状とニーズを調査した。その分析結果及び海外の経験から、脳死臓器移植を受ける子どもと家族が主体的に移植に関する意志決定をし、移植後も自律的に生活できるための支援を検討した。これらの検討から、「脳死臓器移植を受ける子どもと家族の看護のためのガイドライン(案)」を作成した。今後、このガイドライン(案)の検討を進め、普及を図る事が課題である。本研究は我が国の臓器移植法改正による脳死の子どもからの臓器提供および臓器移植が開始される見通しのもと、平成22年度から4年計画で、臓器移植を受ける子どもの支援プログラムの開発とその普及を目的としている。1年目の22年度はこれまで臓器(献腎・脳死心臓)移植を受けた子どもとその家族への面接調査、および事例検討と海外視察を行い、支援の必要性とその内容を検討する事を計画した。22年度は主に以下の3点の研究活動を行った。(1)子どもの臓器移植に関わる倫理に関する学習会、小児移植コーディネータによる子どもの移植における課題に関する学習会、腎臓移植の実態と事例の検討会、渡航心臓移植の看護を巡る事例検討会を各1回開催し、我が国の子どもの移植の現状と課題を検討した。(2)臓器移植を受ける子どもと家族の支援ニーズを明らかにするために、これまで移植を受けた子どもと家族への調査を行う準備として、ブレインストーミング、カード構造化によりインタビュウ項目の抽出、面接ガイドの作成を行うと同時に倫理委員会への承認申請を行った。(3)海外における子どもの臓器移植に関する優れた実践を学ぶために、米国コロンビア大学への視察を行い、移植医療チームにおける患者支援のあり方を学んだ。上記3点に加え、国内外の文献検討を行った結果、移植の先進国である米国においては、思春期以降の拒薬等のコンプライアンスの低下が最大の課題である事が明らかになった。さらに我が国においては、これらの教育に加え、移植を受ける際のレシピエントの子どもの意思確認や主体性の育成などが課題となる事が予測され、次年度以降の調査結果を踏まえての支援プログラムの検討、作成に向けての方向性が示唆された。1年目の22年度はこれまで臓器(献腎・脳死心臓)移植を受けた子どもとその家族への面接調査、および事例検討と海外視察を行い、支援の必要性とその内容を検討した。23年度は22年度に作成したインタビューガイドに基づき、脳死心臓移植を海外で受けた本人5名と、その家族4名、国内で提供腎移植を受けた本人とその家族一組のインタビュー調査を行った。インタビュー内容は、移植を受けた経過と意思決定はどのように行われたか、移植を受けたことをどのように感じているか、移植の際に困難であったことや必要な支援、効果的であった支援などについて質問した。インタビューの後、逐語録を起こし、そのデータの分析方法についてデータを持ち寄り集団討議において繰り返し検討した。また、医師、看護師、移植コーディネーターなど医療者へのインタビューも平行して開始し、現在も進行中である。医療者には移植を受ける子どもと家族、および子どもと家族を取り巻く教師や地域社会に対して医療者として実際に行った関わりと、その経験から今後どのような支援をしていきたいかに関して移植を受ける前、移植の意思決定の際、移植後のセルフケアの継続に関して長期的な発達を視野に入れて質問した。この質問項目に関しても、当事者達のインタビューの経験に基づき改訂を加えた。本研究の長期的目標は、移植後のセルフケアの継続と移植を受けた子どもの自律的な生き方の獲得である。献腎移植および心臓移植を受けて成人したレシピエントと家族を対象に、臓器移植を経て成人するまでの体験、および移植から成人するまでの医療者の支援の現状とニーズを調査し、その結果と海外の経験等に学び、臓器移植を受ける子どもと家族が主体的に移植に関する意思決定をし、移植後も自律的に生活できるための支援を検討した。脳死臓器移植を受けた本人と家族へのインタビューデータの分析から、移植の意志決定も含め、移植を受ける前、渡航移植、移植後の学校生活、社会生活についての経験を明らかにした。また、移植医療に携わる医師、看護師、移植コーディネーターへのインタビューの分析から、移植の決断、移植医療に関する理解、待機中、移植後の入院中、外来通院中についての長期的かつ包括的な支援の実際、おおび支援の意図、課題を明らかにした。これらの分析結果を統合し、「脳死臓器移植を受ける子どもと家族の看護のためのガイドライン」を作成している。

現在は、ガイドラインの骨子が構成された段階であり、今後は具体的内容をまとめ完成となる。本ガイドラインは、移植医療を受けた本人と家族、さらに移植医療に携わる医療者の経験に基づくものであり、看護実践への活用性は高いことが期待される。脳死臓器移植を受ける子どもと家族の看護のために、移植医療施設での実践を通して検証し、普及していく。この研究の長期的目標は、移植後のセルフケアの継続と移植を受けた子どもの自律的な生き方の獲得である。本研究は、献腎移植および心臓移植を受けて成人したレシピエントと家族を対象に、臓器移植を経て成人するまでの体験、および移植から成人するまでの医療者の支援の現状とニーズを調査し、その結果と海外の経験等に学び、臓器移植を受ける子どもと家族が主体的に移植に関する意思決定をし、移植後も自律的に生活できるための支援を検討する。24年度は、移植手術を受けた患者本人と家族の体験を明らかにする目的でインタビューデータの分析に取り組んだ。分析は、家族の体験と本人の体験に分けて行い、移植の意志決定も含め、移植を受ける前、渡航の経験、移植術後の社会生活などについて分析した。分析は、現在も進行中であり継続している。25年度は引き続き分析を進め、結果を明らかにする。また、24年度は、移植医療に携わる医療者の患者へのケアの実際と課題、今後めざしたい方向性を明らかにする目的で、移植医療に取り組んでいる医師、看護師、移植コーディネーターに対してインタビューを行い、その分析に取り組んだ。医療者の関わりも移植の前と後に分けて分析中であり、移植前は移植を決断するまでの移植医療に関する理解と、心不全状態での待機中の関わり、移植後の入院中、外来通院中の関わりについて分析した。これらの分析から見えてきた事は、移植医療に取り組む医療者は、患者が移植後に移植した臓器が良い状態を維持し、社会生活が充実して欲しいと願い、そのために、移植医療の良い面も大変な面も全て分かって欲しいと考え、術前も術後も丁寧に説明していた。この分析も現在進行中であり、分析を進めたうえで本年9月開催の日本小児保健学会で、発表予定である。研究開始時の計画より、かなり進行が遅れ気味である。その理由としては、研究対象者である心臓移植を受けた患者および、腎臓移植を受けた親子のペアで研究に協力してもらう事から、対象者のリクルートが困難であった。本研究の対象者の条件が、脳死心臓移植か、心臓死の提供腎による移植であるため対象者が限られている事が原因と考えられる。また、子どもの脳死臓器移植に関わっている医師、看護師、移植コーディネーターを対象としてのインタビュー調査も進行中であるが、やはり、対象者が極めて限定されているためリクルートが困難であった。しかし、患者、家族、医療者ともに対象者数の一応の目標数に近づいていることから、データの分析の方法を洗練しつつ、分析の速度を上げることが必要である。分析グループの役割分担、および分析会議の頻度などを検討し、分析のスピードを上げる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
栄養飢餓環境におけるがん特異的代謝リプログラミング機構の解明

活発に増殖するがん細胞の周辺環境は、脆弱な血管が乱雑に形成されるため血流不足に伴った低栄養や低酸素状態であることが特徴的である。そのため、がん細胞は正常細胞と異なった微小環境で生存するために代謝改変(代謝リプログラミング)を行い、がん微小環境に適応する。これまでに我々は、がんの代謝リプログラミング機構は創薬のターゲットとなり得ると考え、新規標的分子の探索を行ってきた。本研究では栄養飢餓(グルコースおよびアミノ酸欠乏)環境下においてペントースリン酸経路に関わるトランスケトラーゼ関連遺伝子に着目し、栄養飢餓環境におけるがん特異的代謝リプログラミング機構の解明を目的として研究を行なった。本年度は、昨年度に続きトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行った。まず、トランスケトラーゼ関連遺伝子の酵素活性を調べるため、トランスケトラーゼ関連遺伝子の安定発現細胞株/ノックダウン細胞株の細胞ライセートを調整し、トランスケトラーゼ活性を測定したところ、栄養飢餓環境においてトランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株はトランスケトラーゼ活性の上昇がみられ、一方で、トランスケトラーゼ関連遺伝子ノックダウン細胞株では、トランスケトラーゼの活性が低下した。以上により、トランスケトラーゼ関連遺伝子はトランスケトラーゼ活性を有していることが示唆された。さらに、詳細は酵素活性を測定するために、哺乳類細胞発現系におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の組換えタンパク質の精製を行っている。また、これまでは膵がん細胞株を用いた解析を行ってきたが、大腸がん細胞株においても栄養飢餓環境でトランスケトラーゼ関連遺伝子の発現量が増加することが分かってきた。したがって、トランスケトラーゼ関連遺伝子は様々ながん細胞において栄養飢餓環境に適応するための重要な役割を担っている可能性が示唆された。昨年度に引き続き、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行うことができた。さらには、トランスケトラーゼ関連遺伝子産物の生化学的な機能解析も進み、詳細な機能解析のための準備も進んでいる。また、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の発現亢進は、膵がん細胞株のみならず大腸がん細胞株においても新たに確認された。これからは、大腸がん細胞株におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行うことも考慮する。このように新たな知見を得ることができ、H30年度の研究計画どおりに進んでいる。栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の詳細な機能を明らかにするために、トランスケトラーゼ関連遺伝子産物の精製とトランスケトラーゼ活性の有無等について生化学的解析を中心に進める。続いて、がん細胞の増殖、悪性化、栄養ストレス耐性に関するトランスケトラーゼ関連遺伝子の寄与を明らかにする。また、トランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株/ノックダウン細胞株の栄養環境および栄養飢餓環境におけるメタボローム解析を行い、ペントースリン酸経路を含む中心代謝とトランスケトラーゼ関連遺伝子との関係を明らかにする。さらには、トランスケトラーゼ関連遺伝子の造腫瘍性に関して動物実験も開始する予定である。今後の推進方策の中で、特にトランスケトラーゼ関連遺伝子産物の活性評価を行うことに注力する。腫瘍内部は、がん細胞の活発な増殖活動および脆弱な腫瘍血管形成により低酸素・低栄養環境にある。腫瘍内部のがん細胞はそのような環境に適応して生存するために様々な適応反応を示すことが知られており、この適応反応の一つが代謝改変(代謝リプログラミング)である。これまでに我々は、がんの代謝リプログラミングは創薬のターゲットとなり得ると考え、新規標的分子の探索を進めてきた。本年度は、トランスケトラーゼ遺伝子の機能解析のために、トランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株、ゲノム編集(CRISPR/Cas9)またはsiRNAによるトランスケトラーゼ関連遺伝子ノックアウト/ノックダウン細胞株の作製と、作製した細胞株の栄養飢餓環境に対する適応性について解析を行った。トランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株は、親株に比べて栄養飢餓環境における生存率が上昇した。一方で、siRNAによるトランスケトラーゼ関連遺伝子ノックダウン細胞株は栄養飢餓環境において生存率が低下することを明らかにした。これら結果より、トランスケトラーゼ関連遺伝子は栄養飢餓環境においてがん細胞の生存に重要な役割を担っている可能性が示唆された。トランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株およびノックダウン細胞株を作製し、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行うことができた。さらには、次年度以降の研究計画であるトランスケトラーゼ関連遺伝子と腫瘍増殖との関連について、動物実験による造腫瘍試験およびトランスケトラーゼ関連遺伝子産物の生化学的な機能解析の準備も進んでいる。必要な材料が揃ってきたところで、今後の解析が期待される。膵がん細胞を用いたゲノム編集(CRISPR/Cas9)によるトランスケトラーゼ関連遺伝子ノックアウト細胞株の作製に関して、片アレルに変異を導入できたが両アレルが破壊されたノックアウト細胞株については、現在作製中である。このようにH29年度の研究計画どおりに進んでおり本研究は概ね順調に進展している。

本研究では栄養飢餓(グルコースおよびアミノ酸欠乏)環境下においてペントースリン酸経路に関わるトランスケトラーゼ関連遺伝子に着目し、栄養飢餓環境におけるがん特異的代謝リプログラミング機構の解明を目的として研究を行なった。本年度は、昨年度に続きトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行った。まず、トランスケトラーゼ関連遺伝子の酵素活性を調べるため、トランスケトラーゼ関連遺伝子の安定発現細胞株/ノックダウン細胞株の細胞ライセートを調整し、トランスケトラーゼ活性を測定したところ、栄養飢餓環境においてトランスケトラーゼ関連遺伝子安定発現細胞株はトランスケトラーゼ活性の上昇がみられ、一方で、トランスケトラーゼ関連遺伝子ノックダウン細胞株では、トランスケトラーゼの活性が低下した。以上により、トランスケトラーゼ関連遺伝子はトランスケトラーゼ活性を有していることが示唆された。さらに、詳細は酵素活性を測定するために、哺乳類細胞発現系におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の組換えタンパク質の精製を行っている。また、これまでは膵がん細胞株を用いた解析を行ってきたが、大腸がん細胞株においても栄養飢餓環境でトランスケトラーゼ関連遺伝子の発現量が増加することが分かってきた。したがって、トランスケトラーゼ関連遺伝子は様々ながん細胞において栄養飢餓環境に適応するための重要な役割を担っている可能性が示唆された。昨年度に引き続き、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行うことができた。さらには、トランスケトラーゼ関連遺伝子産物の生化学的な機能解析も進み、詳細な機能解析のための準備も進んでいる。また、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の発現亢進は、膵がん細胞株のみならず大腸がん細胞株においても新たに確認された。これからは、大腸がん細胞株におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の機能解析を行うことも考慮する。このように新たな知見を得ることができ、H30年度の研究計画どおりに進んでいる。今後の研究の推進方策として、トランスケトラーゼはペントースリン酸経路に関わる酵素なので、トランスケトラーゼ関連遺伝子産物の発現量とペントースリン酸経路の関係を明らかにする。さらには、栄養飢餓環境におけるトランスケトラーゼ関連遺伝子の役割について詳細を明らかにする。そのために、作製した細胞株を用いた栄養環境および栄養飢餓環境においてペントースリン酸経路を含む中心代謝に関わる代謝産物の違い(メタボローム解析)について調べる。さらに、トランスケトラーゼ関連遺伝子産物を精製し、トランスケトラーゼ活性の有無等について生化学的解析を進める予定である。また、トランスケトラーゼ関連遺伝子と造腫瘍性に関して動物実験も準備が整い次第開始する予定である。
血管内皮細胞のプロスタグランディン代謝における単球の役割

方法)Jaffeの方法に従いHUVECを分離培養しpassage23の細胞をT_<175>に植えた。Sub-confluentになった時点でTNF-alpha(200U/ml),lL-beta(10U/ml),lFN-Y(5000U/ml)などのイトカインを加えさらに24時間培養した。その後細胞を剥離しFura-2をラベルし,トロンビン刺激による[Ca^<2+>]_iの上昇を蛍光分光光度計で測定した。トロンビンは2,1,0.5,0.25,0.125,OU/mlという濃度を用いた。
魚類の免疫応答の場を形成する分子機構の解明

二次リンパ組織は免疫応答の起こる場であり、ワクチンの作用基盤である獲得免疫応答の根幹といえる。魚類と哺乳類ではその部位や内部構造は異なる。しかし、免疫応答の根幹であるにも関わらず、魚類ではその形成に関与する分子機構は長らくブラックボックスのままであり、哺乳類との違いをもたらす原因もわかっていない。本研究では、哺乳類の二次リンパ組織形成に最も重要な分子のひとつであるリンホトキシン(LT)とその受容体(LTβR)に魚類と哺乳類で違いがあることに注目し、魚類LTとLTβRの発現や機能を調べることで、魚類の免疫応答の場を形成するメカニズムを探る。本年度の研究では以下の3点を明らかにした。(1)魚類のLTは独自の受容体TNFNRと特異的に結合した。(2)魚類LTβRはもう一つのリガンドであるLIGHTの受容体であった。(3)LTβRの細胞内ドメインは、炎症応答に関与する補助分子TRAF2と結合できるが、二次リンパ組織形成に重要な補助分子TRAF3とはほとんど結合できなかった。それゆえ、魚類は、哺乳類の二次リンパ組織形成に重要なLT/LTβRカスケードが保存されておらず、LT非依存のリンパ組織形成機構が重要である可能性が示された。また、LTは、シーラカンスや肺魚などの肉鰭類に存在することが報告されており、魚類と四肢類の共通祖先において先行するLIGHT/LTβRカスケードに、LTの出現やTRAF3結合能の獲得が起こったことで、二次リンパ組織やその内部構造の複雑化が可能になったと考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。二次リンパ組織は免疫応答が起こる場であり、ワクチンの作用基盤である獲得免疫応答の根幹といえる。しかし、免疫応答の根幹であるにもかかわらず、魚類ではその形成に関与する分子機構は長らくブラックボックスのままであり、哺乳類との違いをもたらす原因もわかっていない。本研究は、哺乳類の二次リンパ組織形成に最も重要な分子であるリンホトキシン(LT)とその受容体(LTβR)に魚類と哺乳類で違いがあることに注目し、魚類LTとLTβRの発現や機能を調べることで魚類の免疫応答の場を形成するメカニズムを探る。哺乳類LTは、分泌型のLTαと膜型のLTβの2種類が存在し、後者がケモカインの産生とそれに続く二次リンパ組織の形成に中心的な役割を果たしている。魚類のLTと考えられている分子は1種類のみ報告されており、どちらのタイプであるかは議論が続いている。まず、魚類LT遺伝子を発現する細胞種の同定を行った。その結果、哺乳類同様、魚類のLTは主にリンパ球で発現することが示された。そこで、魚類LTの発現様式を明らかにするために、リコンビナントを用いた発現様式の解析を行った。その結果、魚類のLTは哺乳類のLTβと同じ膜型の発現様式をとることが示された。さらに、魚類白血球における発現様式を確認するために魚類LTに対する抗血清を作製した。27年度は、本抗血清を用いてトラフグ白血球に発現するLTの発現様式を同定する。最後に、魚類LT受容体の同定を行った。受容体候補のリコンビナントを作製し、結合実験を行った。その結果、魚類LTとLTβRは結合しなかった。それゆえ、魚類LTには、哺乳類とは異なる魚類独自の受容体が存在する可能性が示された。これらの結果から、魚類は哺乳類と異なる独自のシステムで二次リンパ組織の形成を制御している可能性が示唆された。概要で示した通り、26年度はLT受容体の同定を除き、当初の計画通り研究が遂行できた。想定外の事態が起こった受容体の同定に関しても、新規受容体候補を探索しクローニングを行うなど実験が着実に進むように努力している。

それゆえ、現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度は、これまでの研究計画の予定通り、本年度作製した抗血清でトラフグ白血球に発現するLTタンパク質の発現様式を同定する。予定通り進まなかった受容体の同定に関しては、本年度の研究で新しい受容体候補を発見し遺伝子クローニングしているので、リコンビナントを作製して結合実験を行う予定である。受容体が同定できれば、その受容体を発現している細胞を分取し、リコンビナントLTで刺激後にケモカインの発現が増加するのかを調べる。これらの実験の結果をまとめ、LTとLTβRを介した魚類の二次リンパ組織形成の分子機構について考察する。また、これらの遺伝子群に魚類と哺乳類でどのような違いがあるのか、またそれらの違いが、魚類と哺乳類の二次リンパ組織の違いにどのように関与しているのかを考察する。
18世紀ドイツ語圏における言語論の系譜

本研究は、18世紀ドイツ語圏における言語論の諸相を明らかにすることを目的とした。その際に、18世紀プロイセンの思想家ヨハン・ゲオルク・ハーマンの言語に関する著作を中心に扱った。ハーマンにおける「へりくだり」概念を軸として、言語の起源、音声や文字、文体、また翻訳といった、言語のさまざまな側面を系譜的に記述することに努めた。通常の言語思想史であれば、時代ごとや著者ごとの特徴づけを行う。しかし、そのような方法は採らず、ハーマンを中心としつつ、クロップシュトックやズユースミルヒやヘルダーやカントなど同時代人との思想的対決をテーマごとに跡付けていくことで問題を系譜的にたどった。このようにして、これまでの言語思想史の枠組みを再検討し、また新たな視座を提示することに努めた。この問題の探求のために、これまであまり日本では顧みられなかったハーマンの翻訳概念にも言語コミュニケーションという観点から着目し、特にヘルダーとの比較においてこれを調査・研究した。それにより、より幅広い枠組みで啓蒙時代の言語論の一断面を明らかにすることができた。最後段階では、これまでの研究を総括的にまとめ『ハーマンの「へりくだり」の言語』と題して知泉書館より刊行した。18世紀ドイツ語圏における言語論の諸相を、翻訳論を中心として考察することが本年度の研究計画であった。特にハーマンにおける翻訳概念に関し、以下の2つの視点から調査研究を実施した。1)ドイツ語圏のみならずヨーロッパにおける翻訳史の文脈におけるハーマンの位置づけ。2)ハーマンの著作活動における翻訳活動と翻訳概念との関係とその変遷。1)については、5月に開催された日本ゲーテ協会のシンポジウムにパネリストの一人として参加し、ヘルダーやシュライアーマッハーの翻訳論の背景としての翻訳概念を主にハーマンの著作『美学提要』から読み解いた。初版本と全集版との比較検討を通して、従来の研究では見落とされていた、この著作のタイトルと翻訳概念および解釈概念との関連性を指摘した。このシンポジウムでの発表内容やそこで見えた課題を踏まえ、夏には18世紀関連の蔵書の豊富さで名高いヴォルフェンビュッテル図書館での文献調査を実施した。その成果は、9月にドイツ・ハレ大学で開催された国際ハーマン学会で発表された。ヨーロッパにおけるハーマン研究では翻訳概念にあまり関心が向けられないが、それゆえにハーマンの著作のみならず、ハーマン自身の翻訳活動との関わりから翻訳概念がはらむ可能性を読み解く試みには意義があったと考えられる。この発表に関するフロアからのコメントと議論によって、ヘルダーの翻訳論との関連で新たな知見を得ることができた。今後の研究につながる重要な成果である。前年度に実施した調査研究を発展させ、ハーマンにおける翻訳論に関し、さらに18世紀の著作家・思想家における翻訳論との比較を進めた。前年度秋の国際ハーマン学会における口頭発表の内容を深め、その議論の場で特に指摘されたヘルダーの翻訳論との比較を集中的に行った。国際ハーマン学会における発表原稿を加筆修正し、記録論文集に寄稿する準備も進めた。前年度までに収集できた文献の整理分析も進めつつ、ドイツのその他の図書館での調査および文献収集も継続する予定であった。今回はテュービンゲン大学とコンスタンツ大学の図書館において文献の調査収集を行った。ハーマンは起点言語から目標言語へと至るあいだのプロセスに着目し、思想内容を読み手が自分の言葉で理解しようとする営為に「メンタル・翻訳」の概念を用いたが、ヘルダーはこの概念を自分の翻訳論へと敷衍して、起点言語によって書き表された内容を目標言語による「翻訳」へと固定化しまう前の「メンタル翻訳」が最高の翻訳だと位置づけた。両者の共通点は、翻訳された状態をいわば完成品として見ていない点、オリジナルテクストの模造品を目標言語で作ることを目標とせずむしろ疑問視している点、翻訳作品ではなく目標言語によるさまざまな解釈の可能性を孕んだ「翻訳行為」のプロセスを重視する点だろう。この「メンタル翻訳」という概念をハーマンやヘルダーと共有するならば、翻訳者の使命は、「起点言語と目標言語の間での宙づり状態」のいわば訳語未決定の領域にある意味内容を、元の固有性をできるだけ失わせないまま、目標言語のなかであるひとつの単語や表現へと創造的なかたちで固定させていくことだと言えることがわかった。

この「メンタル翻訳」概念を軸とした翻訳理解は、いずれ現代のガーダマーの翻訳観にもつながることになる。当年度の研究は、ハーマンにおける「メタ翻訳」概念を中心とした18世紀言語論をテーマとしていた。これについて、予定通り日本独文学会の秋季大会での発表を行った。前年度までの研究をまとめ、単著の研究書『ハーマンの「へりくだり」の言語論』(知泉書館)として出版することができた。結果的に、18世紀のドイツ語圏言語思想の文脈において、ケーニヒスベルクの著作家ヨーハン・ゲオルク・ハーマン(Johann Georg Hamann, 1730-1788)の著作における言語コミュニケーションの形式を、翻訳論も含めて「へりくだり」の思想との関連で分析した研究となった。人間にたいする神の「へりくだり」の関係を、人間同士の言語コミュニケーションに適用して、対話の相手の思考と理解の次元に自らへりくだって、降りていくことをハーマンは求める。本書では、ハーマンにおける「へりくだり」の思想と彼の著作にみられる文字や書簡形式との関連に照明をあて、特に音声と文字との関連、書簡性、翻訳という概念で表されるハーマンのコミュニケーション戦略を、「へりくだり」の思想から解明した。こうした研究は、日本のハーマン研究をはじめ、さまざまな領域の研究に新たな視点を提供するものとして意義あるものである。特にハーマンに関する研究は、国内外で神学、文学、哲学と多角的に進められているが、文献学的に精緻な手法を用いつつも現代にも通じるコミュニケーション論に重点をおいて研究を進めた本研究の意義は大きい。本書により18世紀ドイツ語圏における言語論の諸相、特に言語学的記述を中心とした従来の近代ヨーロッパ言語論研究からは充分に注目されてこなかった、あるいは切り捨てられてしまっていた言語論の一面を明らかにする、という本研究の目的はまず一旦果たされたと言えよう。予定していた通りに研究作業が進んだため。文献調査やテキストの分析を通してテーマに関する研究結果をまとめることができた。それを基に海外での研究者との意見交換を行い、有益な知見を得ることができた。その成果も踏まえ、学会発表も行うことができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。1)昨年度秋の日本独文学会における口頭発表の内容をさらに深め、学会誌へ投稿する準備を行う。2)昨年度までに収集できた資料の整理も進めつつ、本研究の今年度までの成果を印刷物の形でまとめる作業を行う。計画の変更や問題点は特にない。
新規球状シリカを添加した抗ウ蝕性高強度を有するグラスアイオノマーセメントの開発

グラスアイオノマーセメントをコンポジットレジンに少しでも近づけるべく,物性の改善や歯質接着強さの向上を目指して,ナノテクノロジーを導入した粒径50500nmの球状シリカフィラーの配合を考えた.その結果,この球状シリカを配合すれば同じ操作性ながらセメント泥の流動性が増すため粉液比は増す.その結果,操作性が向上するため高粉液比が可能となり,その結果,物性や歯質接着強さは向上した.コンポジットレジンに少しでも近づけるべく,物性の改善や歯質接着強さの向上を目指して,研究代表者の発案でナノテクノロジーを導入した粒径0.20.5μmの球状シリカフィラーの配合を考えた.そこで,われわれはナノテクノロジーを導入した粒径0.20.5μmの球状シリカフィラーの配合により物性,歯質接着性および抗ウ蝕性に優れたグラスアイオノマーセメントの開発を計画した.グラスアイオノマーセメントをコンポジットレジンに少しでも近づけるべく,物性の改善や歯質接着強さの向上を目指して,ナノテクノロジーを導入した粒径50500nmの球状シリカフィラーの配合を考えた.その結果,この球状シリカを配合すれば同じ操作性ながらセメント泥の流動性が増すため粉液比は増す.その結果,操作性が向上するため高粉液比が可能となり,その結果,物性や歯質接着強さは向上した.グラスアイオノマーセメント(以後,GIC)は,フッ素徐放性,組織親和性,歯質接着性などの優れた特長を有しているが、コンポジットレジンやアマルガムと比較すると物性面で劣る.一般的にセメントは,粉液比を増すとある程度物性は向上するが,操作性は劣る.操作性を損なわず粉液比を増す策としてシリカの球状フィラー添加を検討,本年度は,球状フィラー添加の効果がGICの物性に及ぼす影響を検討し,下記の成果を得た.1.粉液比:GICは,球状フィラー添加により,セメントの操作性が向上した.両者のセメント面積が一致したところを粉液比(P/L)とした.⇒球状フィラー添加型:P/L=2.2,従来型:P/L=1.92.曲げ強さ,曲げ弾性率および吸水率:(1)球状フィラーを添加することにより,従来型GICと比較して有意に改善された(p<0.05).(2)球状フィラー添加型GICは,同粉液比の従来型GICと比較しても有意に改善された.(3)従来型GICにおいては,粉液比を2.2に増加しても粉液比:1.9と比較して稠度は低下するが,物性面では有意な影響を示さなかった.3.エナメル質および象牙質に対する接着強さ:(1)球状フィラーを添加することにより,従来型GICと比較して有意に改善された(p<0.05).(2)球状フィラー添加型GICは,同粉液比の従来型GICと比較しても象牙質に対する接着強さで有意に改善された.(3)従来型GICにおいては,粉液比を2.2に増加しても粉液比:1.9と比較して稠度は低下するが,接着強さでは有意な影響をなかった.しかし,今回は球状フィラーを10 wt%添加しただけだったため,このような好結果が確認されたとも考えられる.シリカフィラーは表面処理してなく形状は球状のため,添加量,粒径および形態による影響が次年度の課題である.レジンモディファイドグラスアイオノマーセメント(RMGIC)は生体親和性,フッ素徐放性,歯質接着性および簡便な操作性など優れた特長を有しているが,同用途のコンポジットレジンと比較すると機械的強さが劣り,歯質との適合性などを含めて改良しなければならない点が多く残されている.19年度は,RMGICに球状シリカフィラーの添加を試み,本材料の特長を損なわずに物性の向上を計ることを目的とした.まず,フィラーの添加量や表面処理の有無による影響をセメント泥の拡がり直径から検討し,次にこの機械的強さを測定して物性に及ぼす影響を明らかにした.また,フィラー表面処理に用いたフロオロシランの効果をX線光電子分光法や曲げ強さ測定後の破断面のSEM像から考察した.つぎに,ヒト歯質に及ぼす影響を明らかにするため窩洞辺縁部適合性および歯質接着性から検討した.1)球状シリカフィラー添加量により,いずれの条件でも粉液比の増大が可能となった.2)粉液比が増大した効果から対照とした市販のRMGICと比較して圧縮強さ,引張り強さおよび曲げ強さが1020%増加することが確認された.3)シラン処理したフィラーがマトリックス組織と良好に結合していることが確認され,球状フィラー添加の効果が判明した.4)窩洞辺縁部の間隙は球状フィラー添加によって,硬化直後の歯質およびテフロンモールドの両間隙が有意に小さくなることが確認された.5)エナメル質および象牙質においては,球状フィラー添加の効果は有意にみられなかったが,試料作製直後の値と比較して24時間値の方が有意に大きな値を示した.6)吸水率はコントロールのRMGICと比較して有意に減少し,フッ素徐放率はコントロールの約60%に留まっていた.ウ蝕予防の進歩や歯質修復材料の進歩に伴いFDIによりMinimal Interventionという概念が提唱された.

われわれは,この概念に沿った修復材としてグラスアイオノマーセメントが,最適であると思っている.その理由として,1)処理材を併用しなくてもエナメル質,象牙質および軽度のウ蝕象牙質に対する良好な接着性,2)長期のフッ素徐放性,3)歯髄に対して安全な点,4)歯質に最も類似の熱膨張係数等が考えられる.しかし,コンポジットレジンと比較すると物性や歯質接着強さでは劣る.また,現有のグラスアイオノマーセメントのフッ素徐放量では満足な臨床結果が得られてない.そこで,コンポジットレジンに少しでも近づけるべく,物性の改善や歯質接着強さの向上を目指して,研究代表者の発案でナノテクノロジーを導入した粒径0.20.5μmの球状シリカフィラーの配合を考えた.その結果,削片状フィラーと比較してこの球状シリカを配合すれば同じ操作性ながらセメント泥の流動性が増すため粉液比は増す.その結果として,従来のグラスアイオノマーセメントと比較して操作性が向上するため高粉液比が可能となり,その結果,物性や,グラスアイオノマーセメントの場合接着試験後の破断面が凝集破壊するため物性が向上すれば必然的に歯質接着強さは向上する.そこで,われわれはナノテクノロジーを導入した粒径0,20,5μmの球状シリカフィラーの配合により物性,歯質接着性および抗ウ蝕性に優れたグラスアイオノマーセメントの開発を計画,平成18年度から着手,平成19年度で大筋の成果を得ることができ,Dental Materials Journalにその成果を発表した.そのため,平成20年度ではこの考えを合着用に応用,その結果,次の成果が得られた.1)被膜厚さ:P/L=2.4および2.6の時,フィラー7.5および10.0wt%添加の系では20μm以下の被膜厚さを示し,P/L=2.0および2.2と比較して有意差がなかった.そしてコントロール(Fuji Lute,P/L=2.0,練和開始1.0分後荷重)と比較しても有意な差がなかった.この結果から,被膜厚さを損なわず,粉液比を向上させることが示された,2)圧縮強さ:4種の粉液比で球状フィラー添加の影響は統計的にみられなかった.P/L=2.6の場合,P/L=2.0および2.2と比較していづれのフィラー添加量においても有意に向上した.フィラー添加に関わらず,粉液比の増加に伴い圧縮強さは統計的に向上した.ウ蝕予防の進歩や歯質修復材料の進歩に伴いFDIによりMinimal Interventionという概念が提唱された.われわれは,この概念に沿った修復材としてグラスアイオノマーセメント(GIC)が,最適であると思っている.その理由として,1)処理材を併用しなくてもエナメル質,象牙質および軽度のウ蝕象牙質に対する良好な接着性,2)長期のフッ素徐放性,3)歯髄に対して安全な点,4)歯質に最も類似の熱膨張係数等が考えられる,しかし,コンポジットレジン(CR)と比較すると物性や歯質接着強さでは劣る,また,現有のGICのフッ素徐放量では満足な臨床結果が得られてない.そこで,CRに少しでも近づけるべく,物性の改善や歯質接着強さの向上を目指して,研究代表者の発案でナノテクノロジーを導入した粒径0.20.5μmの球状シリカフィラーの配合を考えた.その結果,削片状フィラーと比較してこの球状シリカを配合すれば同じ操作性ながらセメント泥の流動性が増すため粉液比は増す.その結果として,従来のGICと比較して操作性が向上するため高粉液比が可能となり,その結果,物性や,GICの場合接着試験後の破断面が凝集破壊するため物性が向上すれば必然的に歯質接着強さは向上する.そこで,われわれはナノテクノロジーを導入した粒径0.20.5μmの球状シリカフィラーの配合により物性,歯質接着性および抗ウ蝕性に優れたGICの開発を計画,平成18年度から着手,平成19年度で大筋の成果を得ることができ,Dental Materials Journalにその成果を発表した.