hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
保育・教育における省察力と課題解決力の育成のためのAIアプローチの検討

本研究では、対話を中心とする組織変革理論であるAppreciative Inquiry(AI: Whitney & Trosten-Bloom, 2002, 2010)をアプローチとして、保育・教育職として必要な省察力・問題解決力の育成に最適化した資質向上プログラムを構築することを目的とした。本年度の主な成果を以下に示す。1)AIミニインタビューに基づく実習の振り返りを行なうプログラムの作成および改善のため、3週にわたる実習指導で実践を行ない、大学生95名を対象に効果検証を行った。その結果、参加後には保育者省察尺度に向上が見られたほか、自己評価と協同作業意識との関連も認められた(利根川ら,2018)。また、短大女子16人を対象に2週にわたって実践を行った結果では、保育者省察尺度のうち保育者自身に関する省察で事後の得点が上昇した一方、子どもに関する省察と他者との交流を通した省察では実施後の得点が低下した(織田ら,2018)2)養成段階における専門職としての就業イメージ理解を促すため、キャリアシミュレーションプログラム(労働政策研究・研修機構,2011)を基にした独自の教育プログラムを開発し、学生が実践の中で記入した記録を元に効果検証を行なった。その結果、職業未決定尺度(下山,1986)では職業意識が明確になる方向と、決定を留保しようとする方向と、相反する傾向が認められ、この背景として学生が卒業後に継続して働きたいと考えている年数が影響していることが示唆された(三浦ら,2018)。また、学生が生成した「卒後10年の出来事」の記述を見ると、全体として生活よりも業務の記述が多いものの、後半では生活関連の記述も増えることが示され、また保育職を自らの仕事として継続しようとする記述傾向があることが示された(上村ら,2018)Appreciative Inquiryによる省察力・課題解決力育成プログラムの実践と、省察力・課題解決力の評価指標の作成の2点を当初計画した。省察力・課題解決力育成プログラムの実践については、養成課程における実践が進んだものの、保育現場における実践については継続中である。これは実践協力園における介入の開始が当初計画から1年遅れることとなったためであり、今後の研究課題となっている。評価指標の作成についても、養成課程でのデータはある程度蓄積されており、統計的検討を行なうとともに、これらの指標を用いて実践協力園でのデータを収集し、妥当性の検討を行なう必要がある。省察力・課題解決力の評価指標の検討と、プログラムの実践と持続可能性の検討を行なうことを予定している。実践協力園において通年の介入研究を行ない、実践現場向けのプログラムの最適化を行なうとともに、開発した指標を用いて評価を行ない、指標の妥当性の検討も進める。本研究では、対話を中心とする組織変革理論であるAppreciative Inquiry(AI;Whitney & Trosten- Bloom,2002,2010)をアプローチとして、保育・教育職として必要な省察力・問題解決力の育成に最適化した資質向上プログラムを構築することを目的とし、本年度は次の2点の成果を得た。1)保育者養成課程の学生を対象として、AIのプロセスのうち導入段階にあるペアで行うミニ・インタビューをもとに、保育実習の振り返りのプログラムを作成するとともに、その効果を検証した。学生を対象に授業の一環としてプログラムを実施し、授業時間を活用して活動を行った。うち、短大の学生を対象とした一実践では、その前後で保育者省察尺度と対話の自己評価を測定した結果、実践後には保育に関する「気づき」が強まっていること、また、自己評価が高い群ではその程度が顕著であることが示された。以上から、AIミニインタビューを実習の振り返りに導入した効果がある程度示唆され、今後このテーマでの研究や実践を発展させるための一成果を得たと考えられた。2)対話的アプローチを中心とした看護実習指導に活用できる訓練プログラムを開発し、看護実習指導者講習会で実習指導者向けに同プログラムを試行しその効果を検証した。実践後に協同作業認識尺度および対話の自己評価を測定した結果では,「協同効用」が高い群,対「個人志向」と「互恵懸念」はそれぞれ低い群のほうが,自己評価が高いという結果を得た。他者と協力しあい助け合うことの意義や,協同作業について,事前の理解を深めておくことが大切であることが示された。AIによる省察力・課題解決力育成プログラムの開発:本年度はAIをベースとして、保育・教育職に必要な省察力・課題解決力の育成のためのプログラム試案を作り、保育者養成課程および、教員養成課程の学生を中心として、カリキュラム内外で試行する計画であった。保育者養成課程においては、AIの導入部分であるミニ・インタビューを中心にした実習指導での一実践が終了し、効果検証が行なわれた。また、AIとともに基礎的な対話スキルや心理教育リーダーシップ訓練を含めたプログラムについては、看護実習指導者を対象とした提案と試行が行なわれ、協同作業への認識や自己評価との関連が検討された。以上により、AIミニ・インタビューを中心とした育成プログラムについては一定の成果が得られたと言える。一方、課題解決の一連のプロジェクト活動の実践および評価指標のデータ収集に関しては、現在のところ実践に向けた環境整備を進めているところであり、次年度の授業や演習等での展開が期待されている。本研究では、対話を中心とする組織変革理論であるAppreciative Inquiry(AI: Whitney & Trosten-Bloom,2002,2010)をアプローチとして、保育・教育職として必要な省察力・問題解決力の育成に最適化した資質向上プログラムを構築することを目的とした。

本年度の主な成果を以下に示す。1)グループワーク志向性が課題解決型学習に及ぼす影響について、保育者養成課程学生を対象として授業を通した実践を行ない、グループワーク志向性尺度(向後ら,2010)および学習後の自己評価項目により検討を行なった。その結果、グループワーク志向性の下位尺度である「スキル」「意義」「達成感」がそれぞれ個人の自己評価に正の影響を及ぼしていること、「意義」がグループ活動の評価に正の影響を及ぼしていることが示された。グループワーク志向性が高い群では、「自身の実習を振り返ることができた」「実習についての考え方が変化した」「個別学習をもとに話し合いができた」「グループで計画的な活動ができた」など、自らの省察や協同学習への意欲への意識が高いことが示された。2)音山ら(2014)によるAIミニ・インタビューの試案を実習事後指導において実践し、その前後で保育者省察尺度、自己評価尺度、及び授業の感想を測定し、効果を検証した。AI実施後は「保育者として」の意識や、子どもへの関心が高くなり、「話をすること」「話を聞くことができた」「視野が広がり、保育観を学ぶことができた」など自己評価でも効果が示唆された。3)対話型アプローチにおける展望的視点を促すプログラムについて、三浦ら(2017)をもとに、子どもの1年間の時間の流れをシミュレーションさせる活動を行ない、その後にAIミニ・インタビューを行なうプログラム試案を作成し、保育者養成課程学生を対象に実践を行った。平成29年度では、AIによる省察力・課題解決力育成プログラムの実践と、省察力・課題解決力の評価指標の作成の2点を当初計画した。このうち、AIによる省察力・課題解決力育成プログラムについては、音山ら(2014)によるAIミニ・インタビューの授業実践を進め、プログラムの最適化を進めることができた。また、保育・教育においては自らの体験の振り返りだけでなく、振り返りをふまえて、時間軸に沿った展望的な考えを持つことも求められることから、三浦ら(2017)をもとに対話型アプローチによる展望的視点を促すプログラムの試案を作成した。評価指標の作成については、「保育者省察尺度」のほか、グループワーク志向性尺度や、授業後の自己評価の項目によりデータを収集している。昨年度からデータの蓄積を進めてはいるものの、現時点では信頼性・妥当性の検証を得るまでには至っておらず、この点は今後の課題といえる。本研究では、対話を中心とする組織変革理論であるAppreciative Inquiry(AI: Whitney & Trosten-Bloom, 2002, 2010)をアプローチとして、保育・教育職として必要な省察力・問題解決力の育成に最適化した資質向上プログラムを構築することを目的とした。1)AIミニインタビューに基づく実習の振り返りを行なうプログラムの作成および改善のため、3週にわたる実習指導で実践を行ない、大学生95名を対象に効果検証を行った。
情報伝達物質輸送系の同定を目指したABCA輸送体の機能解析

近年ABC輸送体の中でも特にABCAサブファミリーが、脂質の膜を超えた移動や局在に大きな役割を果たしていることが明らかになりつつある。この輸送体ファミリーの中でも機能が明らかになっていないABCA5の生理的役割の解明を目指して研究を進めた。脳においては、ABCA5はNissl染色で染色される神経細胞に発現していた。また、ABCA5はアストロサイトやミエリンには発現しておらず、一部のオリゴデンドロサイトの細胞体で発現していた。さらに神経作動性を区別する種々のマーカー抗体を用いて検討した結果、ABCA5の発現する神経はPhenylethanolamine-N-methyltransferase(PNMT)陽性のアドレナリン作動性神経であることを明らかにした。脳においてABCA5はアドレナリン作動性神経に発現していたが、副腎髄質においてもカテコールアミンの産生・放出に関わるクロム親和性細胞に発現していることが確認できた。そこでABCA5ノックアウトマウス血中でのカテコールアミン量を定量したところ、野生型マウスに比べてアドレナリン、ノルアドレナリン共に濃度が上昇していた。カテコールアミンは細胞内小胞に蓄えられてエキソサイトーシスによって放出されるため、ABCA5が放出にどのように関与しているか調べるためABCA5の細胞内局在を調べた。その結果ラット副腎由来のPC12細胞において、ABCA5はGM130で染色されるシスゴルジ体のごく近傍の細胞内膜系に局在し、これはRab11で染色されるTGN,リサイクルエンドソームと一致した。最近、細胞内膜系の膜の脂質組成の変化と、小胞輸送を関連付ける研究が次々と報告されている。これらを踏まえて、ABCA5は内膜系で何らかの脂質を輸送し、小胞輸送の過程に関与しているのではないかと考えている。本研究は機能が全く未知である輸送体ABCA5の局在を詳細に解析し、ノックアウトマウスの解析と合わせて、機能に関する重要な示唆を与えた。今後のABCA輸送体研究の基礎的な知見になるものと考えている。【背景】近年、ABC(ATP Binding Cassette)輸送体のAサブファミリーにおいて、脂質を能動的に輸送するタンパク質が存在することが明らかになっている。また、脂質メディエーターやステロイドホルモン類など脂溶性の情報伝達物質は、細胞外への放出機構が分かっていない。ゲノム解析より明らかとなったABCA輸送体サブファミリーの中には、機能未知のオーファン輸送体が多く存在する。この機能未知のABCA輸送体の生理的機能を解析することによって、脂溶性の情報伝達物質の放出機構を明らかにすることを目指している。【成果】本研究では機能未知のABCA輸送体の中でもABCA5に注目し、その機能を明らかにすることを目的とした。ABCA5のモノクローナル抗体を作成しABCA5の組織や細胞内での局在を解析した。これまでにウェスタンブロッティング解析から、ABCA5は脳、精巣、肺に特に多く発現していることを明らかにしているが、組織切片を用いて免疫染色すると、ABCA5は脳ではニューロンやオリゴデンドロサイトに発現していることが明らかになった。さらにマーカータンパク質の抗体を用いて詳細に解析すると、ABCA5はVGAT染色陽性のGABA作動性ニューロンに一部発現し、PNMT染色陽性のノルアドレナリン作動性ニューロンに非常に多く発現していた。このことから、ABCA5はノルアドレナリンに関わる細胞で何らかの機能を果たしている可能性が考えられたため、副腎でのABCA5の発現を観察すると、ABCA5は副腎髄質に発現していることが明らかになった。ABCA5の局在解析を進めるうちに、ノルアドレナリン作動性神経や副腎髄質など、ノルアドレナリンを合成、放出する細胞での発現が明らかになった。ABCA5がこれらの細胞でどのような機能を果たしているのか詳細を解析中である。

本研究は機能が全く未知である輸送体ABCA5の局在を詳細に解析し、ノックアウトマウスの解析と合わせて、機能に関する重要な示唆を与えた。今後のABCA輸送体研究の基礎的な知見になるものと考えている。
木材遺体・年輪年代学・植物遺体DNAの新たな考古植物学研究拠点の形成と展開

東北大学植物園所蔵のさく葉標本・木材標本・資料等を活用して、遺跡出土植物遺物、特に樹木について古植物学、年輪年代学および分子系統学等の研究拠点を形成した。その成果は多岐にわたるが、特に1)遺跡出土材の樹種データベース作成、2)スギおよびヒバの樹木年輪標準暦作成、3)日本・中国・韓国のウルシのDNAの分子系統解析、があげられる。これらについては順次論文、植物園HP等により公表していっている。研究協力者を得て既に開発したクリのマイクロサテライトマーカーを用いて,国内及び韓国の99集団について集団遺伝学的解析を行い,クリが北海道の集団,北海道から本州,四国の集団,九州,韓国の集団の3つからなることを明らかにし,北海道の集団は東北北部から持ち込まれた可能性が高いことを指摘した(現在論文作成中).縄文時代早期から我が国に存在するウルシ及び漆塗り製品について,1)漆塗り製品の漆塗膜がどの植物に由来する樹液であるのかの化学分析,2)遺跡出土植物遺体(花粉,種実,木材)でウルシ植物を同定するための基礎となる現生ウルシ属植物の形態解析を行い,識別点を見いだし,3)それを用いて遺跡出土植物遺体の同定を行い,縄文時代前期から縄文時代を通してのウルシ植物の存在を確認した.このうち,花粉については研究協力者が論文発表を行った.また,中国,韓国及び日本に分布するウルシの遺伝的構造を解明するために,ウルシ試料の蒐集に努めるとともに,SSRマーカーの開発に着手した(現在進行中).遺跡出土木材の公開に向けたプレパラートの整理を行うとともに,遺跡出土木材の樹種同定および同定結果データベースを作成するため,データの入力と古くに5インチフロッピィディスクに記録されたデータの読み出し,変換作業を行った.青森県の現生ヒバ約150点,津軽半島の明治時代の建築物(旧市浦営林署)の構造材20点の年輪測定を行った,十三湊遺跡出土材(100点),青森県埋蔵文化財センターの遺跡出土材約10点を借用し,順次年輪幅の測定を行っている.また,秋田県の天然スギ約60点についての年輪測定を行い,'秋田,山形の各県埋蔵文化財センターの遺跡出土材約30点を借用し,順次年輪幅の測定を行っている.1)青森県青森市三内丸山遺跡の縄文時代中期の腕輸及び漆器容器,八戸市是川遺跡の縄文時代晩期の漆器容器破片について塗膜の化学分析を行った結果,ウルシ由来であることが明らかとなった.2)中国・韓国におけるウルシの分布調査を行い,次のことが判明した.・湖北省の西部山岳地域の標高10002000mの地域には広く野生のウルシがあること,同地域の標高500m以上の地点では樹液採取のため栽培されているウルシが普遍的にあること・湖北省南東部の九宮山地域(標高1500m程度の山塊)にはウルシは野生,栽培とも無く,ウルシ属のヤマハゼ,ハゼノキ,ヤマウルシが自生していること・浙江省杭州市周辺,天目山周辺地域では野生のウルシは全くなく,建徳市地域でわずかに栽培され樹液の採取が行われていること,杭州市付近一帯にはヤマハゼが広く野生しておりしばしばウルシと誤認されていること,天目座a院地域ではハゼノキ,ヤマウルシが自生していること・了寧省本渓市地域にはウルシが野生しているが,樹液採取やその他の利用が全くなされていないこと,ウルシの栽培が全く認められないこと・韓国では原州,沃川,智異山地域などでかつて栽培されたウルシが残存していること,現在でも栽培されているのは原州,智異山など限られた地域であること,野生のウルシがあるかどうかは判明しなかったこと以上,中国,韓国におけるウルシの野生,栽培状況が一部明らかになったが日本のウルシのルーツを明らかにする上では未だ不十分である.また,同時にDNA試料も採取し,この解析を進めている.3)青森県の天然ヒバ,秋田県の天然杉をはじめ現生樹木の年輪資料の収集に努め,また,青森県の天然ヒバについて年輪気候学的解析を行い,過去の冷害と年輪との関係を認め,夏の気温の部分的復元に成功した.これについては論文準備中である.4)青森県埋蔵文化財センター,秋田県埋蔵文化財調査事業団等からヒバ,スギなどの遺跡出土を借用し,年輪測定を行った.1)中国河北省におけるウルシの分布調査を行い,次のことが判明した.河北省南部山西省との境にある大行山脈地域の標高8001000mの地域にはかなりの量の野生のウルシがあること,同地域ではウルシの栽培は極めてわずかであるがなされていること,これらの漆液採取は現地人ではなく,湖北省や河北省の他の地域の人が来て行っていること2)これまでに収集した日本国内16カ所,中国の湖北,河北,浙江,遼寧の4省,それに韓国から収集した48個体および外群としてヌルデ,ヤマウルシ,ヤマハゼ,ハゼノキ,ツタウルシの5種について葉緑体DNAのtrnL,trnL-F領域について塩基配列解析を行った.

その結果,ウルシは単系統となったが,その中に3つのクレイド(河北と湖北のクレイド,浙江のクレイド,遼寧,韓国,日本のクレイド)があることが判明した.この結果については現在国際誌に投稿中である.3)青森県の天然ヒバ,秋田県の天然杉をはじめ現生樹木の年輪資料の収集に努め,また,青森県の天然ヒバについて年輪気候学的解析を行い,過去の冷害と年輪との関係を認め,夏の気温の部分的復元に成功した.この結果の一部については論文として発表し,残りについては論文執筆中である.4)青森県埋蔵文化財センター,秋田県埋蔵文化財調査事業団等からヒバ,スギなどの遺跡出土を借用し,年輪測定を行った.1)中国山東省におけるウルシの分布調査を行い、次のことが判明した。山東省内の調査の結果、ごく希に漆が残存しており、また、樹液採取用に最近栽培したものの売り渡しの目処が無く、そのまま放棄されたものなどがあった。2)これまでの日本国内16カ所、中国の湖北、河北、浙江、遼寧の4省、それに韓国から収集したウルシに加え、新たに山東省の試料を加えて葉緑体DNAのtrnL、trnL-F領域について塩基配列解析を行った。これまでの結果はウルシは単系統で、その中に3つのクレイド(河北と湖北のクレイド、浙江のクレイド、遼寧、韓国、日本のクレイド)があるというものだったが、山東省の4個体のうち、2個体は遼寧、韓国、日本のクレイドに、残り2個体は浙江省のクレイドに含まれた。その結果から、日本のものが山東省の集団に由来するかの末井が指摘された。3)遺跡出土材データベースについてファイル形式の統一を行い、県別データベースを完成させた。これの公開に向けての準備を継続しているが、かなりのボリュームで含まれている未公表データの扱いについて、試料提供側の教育委員会等との調整を行っている段階である。4)青森県埋蔵文化財センター、秋田県埋蔵文化財調査事業団等から提供を受けたヒバ、スギなどの遺跡出土材について年輪解析を進めた.
PVDFフィルムの圧電効果および焦電効果を融合した多機能触覚センシング

平成19年度は,平成18年度に作成した触覚センサを用いて,さらに接触面積を取得する方法について検討を行い,シミュレーション実験により,その検証を行った.本研究では,両側に電極フィルムが施されたPVDFフィルムと銅板電極でスポンジを挟む構造で,面積1cm^2を1面とする4面構成の触覚センサを考える.本センサは,銅板電極とPVDFフィルムの表面側電極に10kHzの正弦波電圧を印加することで,接触圧によるスポンジの静電容量変化をPVDFフィルム両端の電圧変化として取得する.また,対象物とセンサの温度差をPVDFフィルムの焦電効果によって発生する電圧変化として取得する.これら二つの電圧変化信号をB.P.FとL.P.Fで分離して取り出すことにより,接触圧と温度差情報を取得することが可能である.センサには同じ接触力でも,接触面積が異なると接触圧が異なることから,スポンジの変形を利用して接触力を取得しているセンサ信号は,接触面積によっても変化する.したがって,これまでの接触力に対応する一つのセンサ信号だけでは,接触力と接触面積の割合の二つ情報は得られない.そこで,固い平板を対象とし,それに触れてから,一定量の押し込み動作を行わせることによって,押し込み前と後のセンサ信号の変化分を利用する手法を検討した.ここでは,2mmの厚さのスポンジを1mm押し込むことにより,接触面積の割合(接触面数)に応じてセンサ信号の変化をシミュレーションした.その結果,接触面積の割合とセンサ信号の変化率が比例関係となり,センサ信号の変化率より接独力に関係なく接触面積の割合が取得できることがわかった.最終的には,二つの電庄変化信号の押し込み前と後のデータを用いる2段階センシングを行うことにより,接触力,接触面積の割合,対象物とセンサの温度差の3種類の触覚情報の取得が可能であることが示された.高分子圧電フィルムとして様々な優れた特徴を有するPVDFフィルムの圧電効果と焦電効果を融合することにより,複数の皮膚感覚情報(接触圧,温度変化,振動,環境温湿度等)を取得する多機能触覚センサ素子の開発,特性評価および対象物の特徴認識を目的とする.本研究で用いるPVDFフィルムは,圧電効果および焦電効果を有する高分子フィルムであり,柔軟性,加工性,耐衝撃性,耐高圧性,耐水性等の優れた特徴を有している.また,ひずみや温度の変化速度に反応して電荷を発生する微分型のセンサ材料として,これまで様々なところで使用されている.平成18年度は,この特徴,性質を活かし,(1)静的な接触圧および(2)対象物との温度差情報を取得するためのセンシング手法の検討および検証実験を行った.本研究では,両側に電極フィルムが施されたPVDFフィルムと銅板電極でスポンジを挟む構造の触覚センサ(面積1cm^2)を試作した.本センサは,銅板電極とPVDFフィルムの表面側電極に10kHzの正弦波電圧を印加することで,接触圧によるスポンジの静電容量変化をPVDFフィルム両端の電圧変化として取得する.また,対象物とセンサの温度差をPVDFフィルムの焦電効果によって発生する電圧変化として取得する.これら二つの電圧変化信号をバンドパスフィルタとローパスフィルタで分離して取り出すことにより,PVDFフィルムから得られる一つの電圧信号から接触圧と温度差情報を取得する方法を提案する.小型荷重測定器を用いた静荷重特性および温度の異なるアルミ板を接触させることで電圧の時間応答特性より,接触圧は電圧の実効値変化,温度差情報は時間応答のピーク値を測定することでそれぞれ個々の情報に分離することを実験的に検証した,平成18年度の目標である(1)静的な接触圧および(2)対象物との温度差情報を取得するための新しいセンシング手法の有効性は示された.平成19年度は,平成18年度に作成した触覚センサを用いて,さらに接触面積を取得する方法について検討を行い,シミュレーション実験により,その検証を行った.本研究では,両側に電極フィルムが施されたPVDFフィルムと銅板電極でスポンジを挟む構造で,面積1cm^2を1面とする4面構成の触覚センサを考える.本センサは,銅板電極とPVDFフィルムの表面側電極に10kHzの正弦波電圧を印加することで,接触圧によるスポンジの静電容量変化をPVDFフィルム両端の電圧変化として取得する.また,対象物とセンサの温度差をPVDFフィルムの焦電効果によって発生する電圧変化として取得する.これら二つの電圧変化信号をB.P.FとL.P.Fで分離して取り出すことにより,接触圧と温度差情報を取得することが可能である.センサには同じ接触力でも,接触面積が異なると接触圧が異なることから,スポンジの変形を利用して接触力を取得しているセンサ信号は,接触面積によっても変化する.したがって,これまでの接触力に対応する一つのセンサ信号だけでは,接触力と接触面積の割合の二つ情報は得られない.そこで,固い平板を対象とし,それに触れてから,一定量の押し込み動作を行わせることによって,押し込み前と後のセンサ信号の変化分を利用する手法を検討した.ここでは,2mmの厚さのスポンジを1mm押し込むことにより,接触面積の割合(接触面数)に応じてセンサ信号の変化をシミュレーションした.その結果,接触面積の割合とセンサ信号の変化率が比例関係となり,センサ信号の変化率より接独力に関係なく接触面積の割合が取得できることがわかった.最終的には,二つの電庄変化信号の押し込み前と後のデータを用いる2段階センシングを行うことにより,接触力,接触面積の割合,対象物とセンサの温度差の3種類の触覚情報の取得が可能であることが示された.
肝移植後再発を手がかりとした非アルコール性脂肪性肝疾患の病態解明

1.肝移植後NAFLD再発の危険因子解析:原因不明の肝硬変に対する肝移植症例28例において、肝移植後5年での脂肪肝発症率は69%、NASH発症率は41%と高率であった。有意な危険因子は同定されなかった。2.膵切除後のNAFLD発症の現状と危険因子解析:膵切除例423例において、膵切除後3ヶ月以内の高度の脂肪肝発症例は43例(10.2%)であった。危険因子は、原疾患が膵癌、膵全摘出または膵頭十二指腸切除後の2点であった。3. NAFLD肝癌組織におけるゲノム異常の解析:NAFLDに発生した肝癌の遺伝子異常の解析の結果、TERTプロモーター変異ならびに8p欠失が特徴的な遺伝子変化であった。1.肝移植後NAFLD再発の危険因子解析当施設において2011年12月までに行われた肝移植症例のうち、18歳以上の原因不明の肝硬変に対する肝移植症例28例について、移植後の脂肪肝やNASHの発症について検討を行った。その結果、肝移植後5年で69%の症例に脂肪肝を認め、その大部分が中等度から高度の脂肪化を示した。さらに、肝生検組織所見から診断したNASHの発症率は1年23%、5年41%、10年50%と高率であった。すなわち、原因不明の肝硬変に対する肝移植後には高率に脂肪肝ならびにNASHが発症することが明らかとなった。これらの症例について、肝移植後NAFLDが再発した例と再発しなかった例の臨床的特徴の違いの解析を行った。具体的には、レシピエントならびにドナーの肥満、糖尿病、高脂血症などの有無、これらに対する治療法と効果、術後の栄養状態、移植後合併症の有無、免疫抑制剤の種類などについて、臨床情報の収集を行った。加えて、高度脂肪肝症例、肝線維化進行例、NASH再発後改善例についての臨床的特徴の解析を行い、これらに関与する因子の同定を試みている。2.膵切除後のNAFLD発症の現状と危険因子解析肝移植後のNAFLD再発との共通点や相違点を解析する目的で、当院における膵切除例のNAFLD発症の現状と危険因子の解析を行った。2006年から2013年の間の当院における膵切除症例421例についてのNAFLD発症の現状を解析した。さらには術後の膵酵素補充やインスリン投与の有無などの臨床的特徴の詳細な解析が進行中である。1.肝移植後NAFLD再発の危険因子解析:当施設において2011年12月までに行われた肝移植症例のうち、18歳以上の原因不明の肝硬変に対する肝移植症例28例について、移植後の脂肪肝やNASHの発症ならびにこれらに関与する因子についての解析を行った。その結果、肝移植後5年での脂肪肝発症率は69%、NASH発症率は41%と高率であった。肝移植後NAFLD再発の危険因子について、レシピエントならびにドナーの肥満、糖尿病、高脂血症などの有無、これらに対する治療法と効果、術後の栄養状態、移植後合併症の有無、免疫抑制剤の種類など、多方面から解析を行ったが、有意な因子は同定されなかった。2.膵切除後のNAFLD発症の現状と危険因子解析:2006年から2013年に当院で行われた膵切除例421例におけるNAFLD発症の現状と危険因子の解析を行った。膵切除後のNAFLD発症率は4%と低頻度であったが、発症例では短期間で急速に高度の脂肪肝となることが明らかになった。高度脂肪肝発症の予測因子は現在解析中である。3.肝移植後NAFLD再発例の血中胆汁酸解析・ホルモン濃度測定・メタボロミクス解析:肝移植後のNAFLD再発の知見から、肝外の因子、特に血中の因子がNAFLD発症に重要な役割を果たしていると考えられたため、これらの症例の血清を収集・保存を行い、血中胆汁酸解析、ホルモン濃度解析、メタボロミクス解析を行う準備を行った。肝移植後ならびに膵切除後の非アルコール性肝疾患の臨床的解析において、現在までNAFLD発症の有意な予測因子が同定できておらず、再解析を行っている。肝移植後NAFLD再発例の血中胆汁酸解析・ホルモン濃度測定・メタボロミクス解析については、解析準備が整っているが、まだ解析は進んでいない。1.肝移植後非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)再発の危険因子解析:当施設において2011年12月までに行われた肝移植症例のうち、18歳以上の原因不明の肝硬変に対する肝移植症例28例について、移植後の脂肪肝やNASHの発症ならびにこれらに関与する因子についての解析を行った。肝移植後NAFLD再発の危険因子について解析を行ったが、有意な因子は同定されなかった。2.膵切除後のNAFLD発症の現状と危険因子解析:2006年から2013年に当院で行われた膵切除例423例におけるNAFLD発症の現状と危険因子の解析を行った。膵切除後3ヶ月以内の高度の脂肪肝発症例は43例(10.2%)であった。高度脂肪肝発症の予測因子は、原疾患が膵癌であること、術式が膵全摘出または膵頭十二指腸切除であることであった。3.ヒト

NAFLD肝癌におけるゲノム異常の解析:ヒトNAFLDに肝癌を合併した症例に対する肝切除例の肝組織にて、次世代シークエンサーを用いた全エクソンシークエンス、特定の遺伝子のターゲットシークエンス、ならびに染色体コピー数解析を施行した。その結果、NAFLD肝癌では11検体中9例でTERTプロモーター変異が認められた。加えて、CTNNB1、TP53などの既知の肝癌関連遺伝子の変異が同定された。さらに、FGA、SYNE1においても複数検体で変異が生じていることが明らかになった。網羅的な染色体コピー数解析の結果、NAFLD肝癌では染色体1q、8q領域の増幅、ならびに染色体1p、4q、6q、8p、13q、16p、17p、18q領域の欠失が多いことが明らかになった.特に、8p欠失がすべての検体で認められており、NAFLD肝癌の特徴的な遺伝子変化であると考えられた。1.肝移植後NAFLD再発の危険因子解析:原因不明の肝硬変に対する肝移植症例28例において、肝移植後5年での脂肪肝発症率は69%、NASH発症率は41%と高率であった。有意な危険因子は同定されなかった。2.膵切除後のNAFLD発症の現状と危険因子解析:膵切除例423例において、膵切除後3ヶ月以内の高度の脂肪肝発症例は43例(10.2%)であった。危険因子は、原疾患が膵癌、膵全摘出または膵頭十二指腸切除後の2点であった。3. NAFLD肝癌組織におけるゲノム異常の解析:NAFLDに発生した肝癌の遺伝子異常の解析の結果、TERTプロモーター変異ならびに8p欠失が特徴的な遺伝子変化であった。肝移植後ならびに膵切除後の非アルコール性脂肪性肝疾患の臨床的解析が進んでいる。肝移植後ならびに膵切除後の非アルコール性肝疾患の臨床的解析において、予測因子の再解析を進める。肝移植後NAFLD再発例の血中胆汁酸解析・ホルモン濃度測定・メタボロミクス解析ならびに培養細胞を用いたin vitroでの脂肪化解析を実行する。新たに、ヒトNAFLD肝組織ならびに肝癌組織におけるゲノム異常の解析を進める。肝臓学肝移植後ならびに膵切除後の非アルコール性脂肪性肝疾患の臨床的解析を本年度中に終了する。その後、in vitroでの解析へと進めて行く予定。2015年度は、臨床的なデータ収集と解析が主体となり、血液を用いた解析ならびにin vitroでの解析は最終準備段階までを行ったため、実際の解析を行う次年度使用額を繰り越した。2014年度には、臨床研究が主体となり、in vitroでの解析はその準備のみに留まったため、平成27年度以降の本格的なin vitro実験のために次年度使用額を繰り越した採取・保存した血液サンプルを用いた血中胆汁酸解析・ホルモン濃度測定・メタボロミクス解析のための費用として使用する。また、培養細胞を用いたin vitroでの解析、動物モデルを用いた解析のための実験物品の購入を行う。さらに、成果報告のための旅費として使用する。in vitro実験を行うための実験物品の購入、検体測定費や成果報告のための旅費として使用する予定。
開発途上国への石炭新利用技術導入の技術マーケットモデリング

二酸化炭素(CO_2)排出量増加に伴う地球環境問題と、原子力プラントに付随するリスクをどのように勘案するかは未だ不明確である。さらに、近年の電気事業の自由化に伴って、発電コスト等の経済性を一層重視する傾向が強まってきた。市場競争力と地球環境の両方に適うエネルギー技術・政策が、国家のエネルギーセキュリティにとってきわめて重要になっている。本研究では、エネルギー・経済モデルを用いて原子力発電のフェイズアウト(段階的廃止)を想定した解析を行い、わが国のエネルギーシステムに及ぼす影響を検討した。その結果、原子力フェイズアウトによる主な影響は、発電部門における石炭とガスの消費であることが明らかになった。原子力発電は廃止されるに伴って、石炭とガスを燃料とする発電が増加し、結果としてCO_2排出量も増大する。解析に基づいて下記の結論が得られた。・原子力フェイズアウトとは、原子力エネルギーから石炭やガスなどの化石燃料への移行を促し、結果として発電部門からのCO_2排出量を増加させる。・CO_2排出量を削減するためには、炭素含有量の低い燃料への移行とエネルギー消費量の減少が必要となる。再生可能エネルギーのような新たなエネルギー変換技術の到来は、エネルギー消費量の削減に効果が期待できる。・各ケースを比較して、需要サイドヘの費用負担は概ね同等であった。CO_2排出量の減少にはエネルギー消費量の低下が伴い、高効率機器への転換が進んだことも一因となっている。京都会議で提案された地球規模の二酸化炭素排出量削減目標を、今後具体的にどのように成し遂げるかはまだ定かではない。世界各国には、固有のエネルギー資源や経済活動、さらにエネルギー保全に関して独自の事情があり、二酸化炭素排出量削減に対する国家規模の戦略もそれぞれ異なってくる。本研究では、技術マーケット均衡モデルを用いて、炭素税およびエネルギー税を導入した際のエネルギーシステムの動向や経済的な費用を検討した。炭素税導入とエネルギー税導入時の影響の顕著な差は、石炭とガスの消費量についてである。炭素税導入の場合は、石炭に相対的に高く課税するために、石炭の価格競争力を弱め、その減少分をガスが代替することになる。このとき、石炭ガス化複合発電のようなクリーンコール技術も、高コストのために電力市場で競合することが難しくなる。一方エネルギー税の場合には、対照的に石炭火力発電も安定して存続可能である。解析に基づいて、下記の結論を得た。・二酸化炭素排出量削減を実現するためには、エネルギー消費量の削減、なかでも炭素含有率の低い燃料への転換が重要である。再生可能エネルギーのような新エネルギーの導入は、エネルギー消費量の削減に寄与することができる。・エネルギー供給に要する総コストは、三シナリオどのケースの場合でもほぼ同額である。炭素税およびエネルギー税導入の場合には、エネルギー消費量が減少するが、建設費の割高な高効率機器への転換が伴い、総計としてほぼ同額になる。
大学のカリキュラム開発とインスティチューショナル・リサーチの有機的連携に関する研究

研究の第2年度として、第1年度の成果をふまえ、米国及び豪州での現地調査を行った。米国では、ワシントン大学を訪問し(2007年6月)、データに基づく教育改善のシステムを調査した。とくに、インスティチューショナルリサーチ(IR)と部局におけるカリキュラム開発との連関に関する実態調査を行った。とりわけ、IRの専門部署及びカリキュラム評価の担当者へのヒアリングをもとに、大学における教育の質向上やカリキュラム開発に有効な各種調査の内容、評価指標・データ・情報、カリキュラムの開発に資するデータ及び情報リソースとしてのIRの特質、カリキュラムの開発とIRとの連携等の特質を明らかにした。その成果の一部を、研究論文「米国の大学におけるカリキュラムマネジメント-ワシントン大学シアトル校のデータに基づく教育改善システム-」(『季刊教育法』第154号、2007年)にまとめた。豪州では、シドニー大学の教育の質向上及びカリキュラム開発の支援部門を訪問し(2007年11月)、データに基づく教育改善のシステムに関する調査を行った。その成果の一部を、日本教育制度学会で発表し(「大学におけるデータに基づく教育改善システムの構築にむけた組織的連携-米国・豪州の事例を手がかりに-」)、さらに研究論文「豪州シドニー大学における『原理と実践』に基づく教育改善の取り組み」(『鹿児島大学教育学部紀要』第59巻、2008年)にまとめた。本研究では、IRの組織的機能だけではなく、カリキュラム開発を含む教育改善の組織的な連携体制についても解明した。ことに、米国の大学では、IRの機能と「教職員の資質向上(FD)」や「計画及び評価」という機能との連携をはかりながら、根拠データに基づいた部局レベルの教育改善を推進していることが実証的に解明された。以上の現地調査の成果をふまえ、2ヶ年の研究で得られた知見を最終成果報告書にまとめた。研究の第1年度として、先行研究の検討、日本国内での文献・情報収集、米国及び欧州での現地調査を行った。米国においては、ニューヨーク州立大学アルバニー校(2006年7月)及びワシントン大学(2007年2月)を訪問し、各機関におけるカリキュラム開発とIRの連携にかかわる実態調査を実施した。ニューヨーク州立大学については、インスティチューショナルリサーチ(IR)の専門部署及びカリキュラム評価の担当者へのヒアリングを行い、大学における教育の質向上やカリキュラム開発に有効な評価指標・データ・情報、カリキュラムの開発に資するデータ及び情報リソースとしてのIRの特質、カリキュラムの開発とIRとの連携システム等の特質を明らかにした。その成果の一部を、研究論文「データ主導による教育改善のシステムに関する考察-米国ニューヨーク州立大学の『アルバニー教育効果測定モデル』を手がかりに-」(『名古屋高等教育研究』第7号、2007年)にまとめた。ワシントン大学については、教育の質向上及びカリキュラム開発の支援部門を訪問し、データに基づく教育改善のシステムについて調査を行った。これにより、同大学におけるカリキュラム開発とIR部門との連携に関する第二回調査(平成19年度に予定)の基盤をつくった。欧州においては、IRの専門学会(European Association for Institutional Research、ローマ、2006年8-9月)に参加し、欧州各国の高等教育機関における教育の質向上や教育成果の評価、プログラム開発をめぐる動向の把握を行った。以上の文献・情報収集及び現地調査の成果をふまえ、大学におけるカリキュラム開発に有効な視点を、研究代表者及び研究分担者が開発スタッフとして係わった『ティップス先生のカリキュラムデザイン』(名古屋大学高等教育研究センター、2007年)に反映した。

とくに、インスティチューショナルリサーチ(IR)と部局におけるカリキュラム開発との連関に関する実態調査を行った。とりわけ、IRの専門部署及びカリキュラム評価の担当者へのヒアリングをもとに、大学における教育の質向上やカリキュラム開発に有効な各種調査の内容、評価指標・データ・情報、カリキュラムの開発に資するデータ及び情報リソースとしてのIRの特質、カリキュラムの開発とIRとの連携等の特質を明らかにした。その成果の一部を、研究論文「米国の大学におけるカリキュラムマネジメントーワシントン大学シアトル校のデータに基づく教育改善システム-」(『季刊教育法』第154号、2007年)にまとめた。豪州では、シドニー大学の教育の質向上及びカリキュラム開発の支援部門を訪問し(2007年11月)、データに基づく教育改善のシステムに関する調査を行った。その成果の一部を、日本教育制度学会で発表し(「大学におけるデータに基づく教育改善システムの構築にむけた組織的連携-米国・豪州の事例を手がかりに-」)、さらに研究論文「豪州シドニー大学における『原理と実践』に基づく教育改善の取り組み」(『鹿児島大学教育学部紀要』第59巻、2008年)にまとめた。本研究では、IRの組織的機能だけではなく、カリキュラム開発を含む教育改善の組織的な連携体制についても解明した。ことに、米国の大学では、IRの機能と「教職員の資質向上(FD)」や「計画及び評価」という機能との連携をはかりながら、根拠データに基づいた部局レベルの教育改善を推進していることが実証的に解明された。以上の現地調査の成果をふまえ、2ケ年の研究で得られた知見を最終成里報告書にまとめた。
原始的生体防御分子の多様性に基づく円口類の系統発生的位置づけに関する研究

円口類ヌタウナギの生体防御に関わる分子群について調べ、補体系レクチン経路で働くと予想されるセリンプロテアーゼMASP-1とMASP-3が存在すること、及びそれらの遺伝子構造がナメクジウオやヒトと同じであることを明らかにした。次に抗原認識分子として複数の候補分子を見出し、その何れもがホヤとヤツメウナギで見出された抗原認識分子の中間の性質を持つことを示唆する結果を得た。このことは、進化上ヤツメウナギよりも早い時期にヌタウナギが分岐したことを示唆するものである。ヌタウナギ(Eptatretus burgeri)の原始的補体系を解明する一環として,MASPファミリー分子の同定を試みた。ヒトMASP-1遺伝子の解析により,H鎖は10個の,L鎖は6個のエクソンでコードされていること,H鎖とL鎖のイントロンの間に,MASP-3のL鎖をコードする別の単一エクソンが含まれていることが分かっている。すなわち,MASP-1/3遺伝子はL鎖をコードする領域が2つ縦列する構造をもち,H鎖とL鎖の間で起こる異なるスプライシングにより2つのMASP分子を産生することが分かっている。同様の遺伝子構造がヌタウナギMASPにも存在すると仮定すると,ヌタウナギでもMASP-3遺伝子を同定できる可能性がある。そこで,既に解析に成功しているヌタウナギMASP-1のH鎖のC末端と同L鎖のN末端部分をコードする塩基配列に基づいてPCR用プライマーを設計し,ヌタウナギ肝ゲノムDNAを鋳型にして,両末端部分に挟まれた領域の増幅を試みた。その結果,ゲノムDNAを鋳型にして増幅されたPCR産物は約4kbpで,その塩基配列を決定したところ,予想されるアミノ酸配列の中で終止コドンを含まない最長の塩基配列領域は1,185bpで,そのアミノ酸配列は,BRASTP解析によりヒトMASP-3のL鎖との高い相同性を示した。次に,ヌタウナギ肝から抽出・精製した全RNAを鋳型にしてRT-PCRを行い,同様の解析を行った結果,得られたPCR産物は約2.5kbpで,塩基配列から予想されたアミノ酸配列は,ヒトMASP-3に類似していた。これらの結果は,ヌタウナギでもMASP-1/3遺伝子が存在し,その構造がヒトの同遺伝子に酷似していることを示している。また,MASP-3遺伝子に由来するmRNAの存在が明らかになったことから,MASP-3タンパク質が,原始的補体系を構成する成分の一つとしてヌタウナギ血清中で機能している可能性を強く示唆している。ヌタウナギ類では、抗体非依存的に活性化されオプソニン活性を発現する原始的な補体系が存在し、主要なオプソニン分子は補体第3成分(C3)の限定分解産物C3bであることを明らかにしている。また、この分解反応(活性化)に関与する補体成分の解析を進め、ヌタウナギでもマンノース結合レクチン(MBL)結合セリンプロテアーゼ(MASP)-1/3遺伝子が存在し、その構造がヒトの同遺伝子に酷似していることを明らかにした。さらに、同遺伝子に由来する二つのmRNAの存在を示し、MASP-1及び同-3タンパク質が、原始的補体系を構成する成分としてヌタウナギ血清中で機能している可能性を示唆した。しかしながら、同種MASPのタンパク質レベルでの研究が進んでいないこともあり、C3の活性化機構については、未だ不明な点が多く残されている。一方、ヒト・レクチン経路では、血清中のMASPはMBLに結合し複合体を形成していること、またMBLは微生物上の糖鎖(N-アセチルグルコサミン(GlcNAc))やマンノースに結合特性を示し、補体系レクチン経路の活性化に必須の認識分子であることが示されている。そこで、本研究では、円口類における原始的補体系の全貌を解明する一環として、ヒト等MBLの糖鎖結合特性、並びにその機能的存在様式(複合体の形成)に着目し、ヌタウナギ補体系における認識分子等の同定を試みた。ヌタウナギ(Eptatretus burgeri)血清から糖鎖認識分子等を分画するため、GlcNAc結合アガロースを担体とするアフィニティー・クロマトグラフィーを行った。同担体に結合した血清成分を溶出し、HPLC並びにSDS-PAGEによる分画、PVDF膜への転写の後、可視化されたタンパク質(19kDa、26kDa、27kDa及び31kDa)のN末端アミノ酸配列の解析実験が進行している。円口類のヌタウナギ(Eptatretus burgeri)では抗体非依存的に活性化されオプソニン活性を発現する原始的な補体系が存在し、主要なオプソニン分子は補体第3成分(C3)の限定分解産物C3bであることを明らかにしている。また、この活性化反応に関与する補体成分の解析を進め、ヌタウナギでもマンノース結合レクチン(MBL)結合セリンプロテアーゼ(MASP)-1/3遺伝子が存在し、その構造がヒトの同遺伝子に酷似していることを明らかにした。

さらに、同遺伝子に由来する二つのmRNAの存在を示し、MASP-1及び同-3タンパク質が、原始的補体系を構成する成分として同種血清中で機能している可能性を示唆した。しかしながら、これら成分のタンパク質レベルでの研究が進んでいないこともあり、C3の活性化機構については、未だ不明な点が多く残されている。一方、ヒト・レクチン経路では、血清中のMASPはMBLに結合し複合体を形成していること、またMBLは微生物上の糖鎖(N-アセチルグルコサミン(GlcNAc))やマンノースに結合特性を示し、補体系レクチン経路の活性化に必須の認識分子であることが示されている。そこで、本研究では、円口類における原始的補体系の全貌を解明する一環として、ヒト等MBLの糖鎖結合特性、並びにその機能的存在様式(複合体の形成)に着目し、ヌタウナギ補体系における認識分子等の同定を試みた。その結果、GlcNAc結合性の4つの血清タンパク質を分離し、19kDaと31kDaのタンパク質、26kDaと27kDaのタンパク質がそれぞれS-S結合していることが分かった。また、Edman法を用いたN末端アミノ酸配列解析により、前2分子の配列情報を得た。現在、同情報をもとにプライマーを設計し、PCR法による解析をすすめている。動物個体では、病原体などの異物(抗原)が侵入するとまず自然免疫機構が働き、抗原の認識と初期排除を行う。しかし、自然免疫機構と獲得免疫機構は複雑に連携しており、自然免疫機構の本質的な解明を困難にしている。申請者は、有顎脊椎動物型の獲得免疫機構が確立していない円口類に着目し、抗原認識レクチンの検索を行ってきた。円口類のヤツメウナギでは、高等動物と同じマンノース結合レクチン(MBL)が抗原認識を行っている。そこで、昨年度までにMBLを検索し、4種類の候補タンパク質(分子量19、26、27、31kDa)を見出してきた。今年度は、これらタンパク質が本当に抗原認識レクチンであるのかについて検証した。これまでに明らかになったMBLにはコラーゲン様ドメイン(CLD)が存在しており、数分子がS-S結合により会合して数百kDa以上の巨大分子を形成していることがわかっている。そこで、これら4つのタンパク質にもこの特徴があるのかを調べたところ、CLDの存在を確認することができなかった。そこで、再度検索し、CLDを含むレクチン活性をもつ血清タンパク質を2種類(25kDaと73kDa)単離することに成功した。この2つの分子は会合していたが、数百kDaにも及ぶ巨大分子は形成していなかった。尾索類ホヤの抗原認識レクチンはグルコースだけを認識することが明らかになっているので、血清中のグルコース認識レクチン(GBL)についても調べた。その結果、ホヤのGBLと同様の特徴を持つ25kDaタンパク質を見出すことに成功した。この結果から、同じ円口類の動物群とされるヌタウナギからヤツメウナギへと進化する過程で抗原認識機構が変化したと考えられた。
新規有機ニトロキシラジカル型酸化触媒の開発と神経栄養因子様活性天然物の合成

昨年度見出した1,2-ジオールからα-ヒドロキシカルボン酸への化学選択的酸化反応の機構解析から,電荷移動錯体TEMPO-ClO2が化学選択性発現に重要な役割を果たしていることが明らかとなった.そこで,有機ニトロキシラジカルと種々の酸化剤を混合し,紫外可視吸収スペクトルによって分析したところ,電子不足なキノン類と電荷移動錯体を形成することが新たに示唆された.また,アリルアルコールに対するシャープレス不斉エポキシ化反応とエポキシアルコールの位置選択的開環反応によって光学活性1,2-ジオールを調製し,α-ヒドロキシカルボン酸への化学選択的酸化反応に付すことで,エピ化やラセミ化を伴うことなく光学活性α-ヒドロキシカルボン酸が合成できることを示した.続いて,α-ヒドロキシカルボン酸からα-ケトカルボン酸への化学選択的酸化反応の開発を目的として検討を行った.α-ケトカルボン酸は,様々な酸化剤によって容易に酸化的開裂反応が進行することが,これまでの研究から明らかになっていたが,有機ニトロキシラジカルを触媒,分子状酸素を共酸化剤とする条件で効率的に反応が進行することを見出した.本研究を通じて,1,2-ジオールからα-ヒドロキシカルボン酸,さらに,もう一段階の酸化によってα-ケトカルボン酸をそれぞれ効率的に合成する手法を確立した.また,低濃度で神経栄養因子様活性を示すセコプレジザン型セスキテルペノイドであるジアジフェノリドの合成研究も昨年度に引き続き行い.鍵反応となる[2 + 2 + 2]環化付加反応の反応基質となる鎖状エンジインの合成法を改良することで,ABC環部に相当する三環性ラクトンの量的供給が可能となった.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経栄養因子様活性を持つセコプレジザン型セスキテルペノイドをはじめとして,高度に酸素官能基化された構造を持つ化合物には,有用な生物活性を持つものが数多く知られている.目的のアルコールを化学選択的に酸化する手法は,このような化合物を効率的に合成するため強力な手法となる.本年度は,1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への化学選択的手法の開発とセコプジザン型セスキテルペノイドの合成の基盤となるエンジインから5ー6ー5三環性シクロヘキサジエンへの分子内[2 + 2 + 2]環化付加反応の検討を行った.その結果,TEMPOを触媒とする1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への高化学選択的酸化反応の開発に成功した.1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への酸化反応は,これまで炭素ー炭素開裂反応や2位のアルコールの酸化等の副反応の抑制が難しいために一般的な手法は報告されていない.従って.本手法がはじめての一般性の高い1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸へのワンポット酸化反応である.また,セコプレジザン型セスキテルペノイドの合成では,最も強力な神経栄養因子様活性を有するジアジフェノリドの合成を目的として,エンジインからABC環部に相当する三環性シクロヘキサジエンへのルテニウム触媒[2 + 2 + 2]環化付加反応を確立した.さらに,本反応の進行に対する置換基の影響も調査し,今後の合成のための重要な知見を得た.合成した三環性シクロヘキサジエンをエポキシ化や一重項酸素とのディールス・アルダー反応に付したところ,立体選択的かつ高収率で反応が進行することが明らかとなった.昨年度見出した1,2-ジオールからα-ヒドロキシカルボン酸への化学選択的酸化反応の機構解析から,電荷移動錯体TEMPO-ClO2が化学選択性発現に重要な役割を果たしていることが明らかとなった.そこで,有機ニトロキシラジカルと種々の酸化剤を混合し,紫外可視吸収スペクトルによって分析したところ,電子不足なキノン類と電荷移動錯体を形成することが新たに示唆された.また,アリルアルコールに対するシャープレス不斉エポキシ化反応とエポキシアルコールの位置選択的開環反応によって光学活性1,2-ジオールを調製し,α-ヒドロキシカルボン酸への化学選択的酸化反応に付すことで,エピ化やラセミ化を伴うことなく光学活性α-ヒドロキシカルボン酸が合成できることを示した.続いて,α-ヒドロキシカルボン酸からα-ケトカルボン酸への化学選択的酸化反応の開発を目的として検討を行った.α-ケトカルボン酸は,様々な酸化剤によって容易に酸化的開裂反応が進行することが,これまでの研究から明らかになっていたが,有機ニトロキシラジカルを触媒,分子状酸素を共酸化剤とする条件で効率的に反応が進行することを見出した.本研究を通じて,1,2-ジオールからα-ヒドロキシカルボン酸,さらに,もう一段階の酸化によってα-ケトカルボン酸をそれぞれ効率的に合成する手法を確立した.また,低濃度で神経栄養因子様活性を示すセコプレジザン型セスキテルペノイドであるジアジフェノリドの合成研究も昨年度に引き続き行い.鍵反応となる[2 + 2 + 2]環化付加反応の反応基質となる鎖状エンジインの合成法を改良することで,ABC環部に相当する三環性ラクトンの量的供給が可能となった.当初計画した研究のうち1,2ージオールからヒドロキシカルボン酸への化学選択的酸化反応の開発に成功した.神経栄養因子様活性天然物セコプレジザン型セスキテルペノイドの合成においても,基盤となるABC環部の構築法の開発に成功した.

27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では,1,2ージオールからαーヒドロキシカルボン酸への酸化反応を確立した.この研究の中で,反応基質や触媒の有機溶媒や水に対する溶解性も化学選択性に重要な役割を果たすことが明らかとなった.さらに有機ニトロキシラジカルは,酸化段階や反応条件に応じてその溶解性が多様に変化することが明らかとなった.従って,有機溶媒と水に対する親和性を,本年度開発するαーヒドロキシカルボン酸からαーケトカルボン酸への酸化反応の重要なファクターとして考慮し開発を進めていく.ジアジフェノリドの合成では,エンジインから5ー6ー5三環性シクロヘキサジエンへの[2 + 2 + 2]環化付加反応を確立し,核間位置換基は,酸素官能基化された置換基や比較的かさ高いものでも反応が進行することが明らかとなったので,迅速なDE環構築を可能とする置換基を持つ基質を用いて環化付加反応を検討し,対応する三環性シクロヘキサジエンを得る.また,得られる三環性シクロヘキサジエンから,本年度得られた修飾に関する知見を基にDE環構築ならびにジアジフェノリドの全合成を達成する.27年度が最終年度であるため、記入しない。