hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
直腸がん患者のＱＯＬ向上を目指した排便障害セルフケア支援のための介入研究

肛門温存手術を受けた性差別の直腸がん患者のHRQOL変化を調査した。患者の身体・役割・社会機能、全般的/QOLは、術後1か月目に減少し、男性の社会機能を除いて術後12ヵ月以内にベースラインに戻った。HRQOLの関連因子は、性別で異なっていた。全般的/QOLは、女性では、倦怠感、体重減少、排便問題、将来展望に影響を受け、男性では、倦怠感、体重減少、将来展望、役割機能(役割機能は、痛み、排便問題、経済的困難)の影響を受けていた。肛門温存手術患者の術式別のHRQOLを比較した。内肛門括約筋切除術を受けた患者は超低位前方切除術と低位前方切除術後患者よりHRQOLが有意に悪化し、排便障害が影響していた。下部直腸がんに対しては、直腸切断術(人工肛門造設術)が標準治療であるが、近年では技術の発達と永久的人工肛門を造設する心理的負担が考慮され、内肛門括約筋切除術や超低位前方切除術(歯状線の口側2cm以内で吻合する術式)が行われている。これらの手術では一時的人工肛門の造設が行われ、人工肛門閉鎖後には便失禁・排便の不規則性などの排便障害の重症化や遷延化が懸念されている。さらに排尿・性機能障害によるQOLの低下も起こりうる。集学的療法を受ける際には、排便障害が重症化することが多く、入院期間短縮により患者は不安の強いまま外来通院に移行し試行錯誤しながら日常生活を送っているのが現状である。下部直腸がんで内肛門括約筋切除術を受けた患者の看護の論文はない。はじめに、自尊感情とQOLの関連について明らかにして、国際学会で発表し、投稿を行った。次に、内肛門括約筋切除術は、直腸切断術(人工肛門造設術)に代わる手術になっており、初めにこの2群の術後2年間のQOLに関する比較を行った。内肛門括約筋切除術は、直腸切断術(人工肛門造設術)を受けた患者に比べて、SF36のmental healthおよび、EORTC C30のemotional functioningが有意に不良であった。この結果については、現在国際誌に投稿中である。現在、肛門温存手術患者のQOLの変化およびQOLに関する関連要因を分析中であり、特にQOLの低下した時期や術後1年において回復が遅れているQOL側面を明らかにして、その関連要因を分析中であり、これらの結果についても国際誌に投稿予定である。これらを明らかにした上で、QOLの低下を最小限にとどめる介入および、QOLの回復が十分でない面に関する必要な支援を明らかにして、介入研究を実施する予定である。我が国での大腸がんの罹患率の増加は著しく、2015年には男女共にがん罹患率の1位になると推定される。大腸がんの中で直腸がんの占める割合は約4割と最も高い。申請者は、H21H23年基盤研究(C)「直腸癌で超低位前方切除術を受けた患者の排便障害支援システム構築に向けた基礎的研究」において術後2年間の縦断的研究を実施し、超低位前方切除術群は、低位前方切除術群に比べて排便障害が有意に重症であること、QOL(SF36)項目では、精神的健康度の低下が著しく、重回帰分析の結果QOLの項目には「排便障害」と「自己受容」が最重要の項目として有意に挙げられるという結果を得た。これらの結果をもとに本研究では、肛門温存手術後患者のQOLの向上を目指して「直腸がん患者のQOL向上を目指した術後排便障害セルフケア支援のための介入研究」として、1排便障害のセルフケア支援に向けた専門的情報提供を中心とする介入研究を行い、2得られた基礎データから外来看護ガイドラインを作成し、チーム医療の充実を図ること、3研究成果を社会に発信して、直腸がん患者のサポートネットワークを構築することが目的である。我が国での大腸がんの罹患率の増加は著しい。下部直腸がんに対しては、直腸切断術(人工肛門造設術)が標準治療であるが、近年では技術の発達と永久的人工肛門を造設する心理的負担が考慮され、内肛門括約筋切除術などが行われている。入院期間短縮により患者は不安の強いまま外来通院に移行しているのが現状である。

下部直腸がんに対しては、直腸切断術(人工肛門造設術)が標準治療であるが、近年では技術の発達と永久的人工肛門を造設する心理的負担が考慮され、内肛門括約筋切除術や超低位前方切除術が行われている。これらの手術では便失禁・排便の不規則性などの排便障害の重症化や遷延化が懸念されている。さらに排尿・性機能障害によるQOLの低下も起こりうる。これらの背景を踏まえ、まず、内肛門括約筋切除術や超低位前方切除術および低位前方切除術を受けた患者の術後6か月間のQOLとは排便機能に関する研究を行った[国際学会口演発表:Oncology Nursing Society 40th Annual Congress、国際誌誌上発表:European Journal of Cancer Care]。内肛門括約筋切除術は、上記2つの肛門温存手術患者に比べて、SF36の精神、および、EORTC C30の全般的な健康状態/QOL、感情機能、社会機能、排便機能が有意に不良であり、QOLは吻合部が下部になるにつれて排便機能に強く相関していることが明らかとなった。また、性差による肛門温存手術患者のQOLの変化およびQOLに関する術後1年月間の関連要因の違いについて明らかにした[国際誌誌上発表:World Journal of Surgical Oncology]。QOLおよび関連因子は術後に変化し、男性の社会機能は女性より回復が遅かった。全般的な健康状態/QOLは、女性では、倦怠感、体重減少、排便問題、将来展望により影響を受けていた。男性では、倦怠感、体重減少、将来展望、役割機能の影響を受けており、その役割機能は、痛み、排便問題、経済的困難の影響を受けていた。これらの研究をもとにさらに研究を進めていく予定である。肛門温存手術を受けた性差別の直腸がん患者のHRQOL変化を調査した。患者の身体・役割・社会機能、全般的/QOLは、術後1か月目に減少し、男性の社会機能を除いて術後12ヵ月以内にベースラインに戻った。HRQOLの関連因子は、性別で異なっていた。全般的/QOLは、女性では、倦怠感、体重減少、排便問題、将来展望に影響を受け、男性では、倦怠感、体重減少、将来展望、役割機能(役割機能は、痛み、排便問題、経済的困難)の影響を受けていた。肛門温存手術患者の術式別のHRQOLを比較した。内肛門括約筋切除術を受けた患者は超低位前方切除術と低位前方切除術後患者よりHRQOLが有意に悪化し、排便障害が影響していた。がん看護実態の調査を詳細に行い、介入計画を立てることに重点を置いたたため、介入研究が遅れているが、貴重なデータを誌上発表できた意義は大きいと考える。今までのインタビューデータなどをまとめ、介入研究の資料を作成し、実施する予定である。下部直腸がんで内肛門括約筋切除術を受けた患者の看護の論文はない。はじめに、自尊感情とQOLの関連について明らかにして、国際学会で発表し、投稿を行った。また、内肛門括約筋切除術は、直腸切断術(人工肛門造設術)に代わる手術になっており、初めにこの2群の術後2年間のQOLの変化について比較を行った。内肛門括約筋切除術は、直腸切断術(人工肛門造設術)を受けた患者に比べて、SF36のmental healthおよび、EORTC C30のemotional functioningが有意に不良であった。この結果については、現在国際誌に投稿中である。現在、肛門温存手術患者のQOLに関する関連要因を分析中である。
小線源治療の治療可能比改善に関する研究-低線量率照射と晩発性障害-

密封小線源の癌に対する制御効果は極めて優れているが、アフターローディング法の線源イリシウム(Ir)はまだ歴史が浅く、治療に伴う晩発性障害など治療可能比の面で解決すべき面も多い。これまでに蓄積された多数の舌癌症例について治癒と晩発性障害に関する因子について検討するとともに、容積・線量関係についても判別分析を行って小線源刺入の時点で治療結果の予測がある程度判別可能か検討した。(1)晩発性障害の実体調査はIr117例およびRa149例について比較検討した結果、局所制御効果についてはRa、Ir両群間に差は見られないが、線量分布からIrでは病巣の厚さが78mmまでのものが最も良い適応と思われ、適応を誤らなければ90%程度の局所制御が得られる。Irの晩発性障害は小線源単独の場合、粘膜潰瘍についてはRaの約3倍多くみられ、顎骨障害についても約8倍多くみられている。この要因としてはIrの線量評価の世代、すなわちRaにおける線量計算をそのまま適用できないこと、また線源配置の問題(Irの線源長と治療面積の関係)が関与していると考えられる。また線量・時間因子の関与は明らかでなかった。顎骨障害では刺入面を歯槽部から距離をとるための特殊スペーサの応用により激減する可能性がある。外部照射併用ではRa、Irとも障害が高率で両者の線量配分に配慮する必要がある。(2)Ra治療例についての容積・線量ヒストグラムの定量的解析から判別分析を行った結果、治癒、非抑制、障害の3群の間に明らかな変化があることが明らかであった。これにより治療開始の時点である小線源刺入の時点に於てある程度、個々の例の治療結果の予測が可能となった。今後さらに症例を重ねてIr例についても同様の手段で解析を行うことにより、新しい線源に対する小線源治療における治療可能比改善と治療の基準化、最適化への一段階としたい。10数年にわたって蓄積された頭頸部領域腫瘍の症例を対象として小線源治療の線量解析を行なった.研究方法はラジウム針を用いた小線源治療症例のエックス線フィルム(直交2方向)から座標を求めて,パソコン及び放射線治療プランニング・システムにより三次元的に線量分布図を作成する.線源面を中心として10mmの厚さの立方体を設定し,この立方体を線源面に平行な面の断面積が治療面積と等しい範囲に限定してヒストグラムを得るようにした.また治療成績との関連は今年度は舌癌症例のみとしたが,それらの症例群は(1)小線源治療単独群, (2)小線源治療に外部照射を併用した例に大別される.三次元的線量解析は小線源単独治療例(腔内照射追加を含む)についてのみ行なった.現在までに得られた結果は, (1)臨床的には小線源単独による治療例では外部照射は併用例に比し,著しく晩発性障害の頻度が少い.すなわち,舌癌症例では小線源単独で潰瘍形成13%,骨障害5%に比し,外部照射併用例では潰瘍27%,骨障害22%であり,小線源単独が優れている.(2)三次元的線量分布解析はまだ途中の段階であるが,小線源単独で制御を得られた症候群,非制御および腔内照射追加により制御が得られた症候群,潰瘍や組織壊死を伴う晩発性障害の症例群の3群間にはヒストグラムの形状に明らかな差がみられている.

このような線量分布の形状の表面には数値による定量的評価に変換する必要があり,線量・容積・ヒストグラムから定量的評価への基礎データを作製中である.今後,ラジウムのみならず臨床的に線量分布に問題の多いラジウム線源にも適用し,その治療可能比の改善に資するべく準備を進めている.さらにこの研究を推進することで小線源の刺入時の時点で治療結果の予測がある程度,判別できる可能性がある.前年度に引き続いて頭頸部領域腫瘍の内,舌癌症例を対象として小線源治療の晩発性障害の臨床的実態調査と容積一線量関係の判別分析を行なった。臨床的実態調査はラジウム針(Ra)のイリジウム線源(Ir)による治療例の晩発性障害である粘膜潰瘍と顎骨障害について行ったが,得られた結果は,RaとIrは同一病期に対してはほぼ等しい治療効果が得られているが,小線源単独治療の場合,粘膜障害,顎骨障害ともにIrの方が発性頻度が高く,かつ程度もやや高度のものが多くみられている。すなわち,粘膜障害,評価可能例に対する頻度は,小線源単独の場合,Ra14%に対しIr43%,外照射併用ではRa46%,Ir31%で外照射併用ではいづれも高頻度に出現していた。顎骨障害:小線源単独ではRa3%:Ir24%で外照射併用ではRa39%:Ir38%であった。外照射併用では両者とも発生率が高く,線量配分の考慮が必要であるが,小線源単独でIrに障害発生率の高い要因は,刺入面積の大きいこと(線源配列の問題),線量評価の問題が考えられた。これらの問題の解決の一助として,まずRa単独1平面刺入例を治療結果から治癒,非制御障害の3群に分け,それぞれの線源配置から三次元的に線量分布図を作成して容積・線量ヒストグラムを求めて判別分析を行なった。その結果上記3群のヒストグラムには明らかに差が認められ,これらの曲線から数式化によって求めた各群間の判別分析から,それぞれの群で6080%の正診率を得た。すなわち治療開始の小線源刺入の時点である程度,予後の推測が可能となった。今後,Ir症例についても上記の方法で判別分析を施行して小線源治療可能比改善と治療の基準化への一助とする必要がある。
低質量・低温の星の探索-褐色矮星の観測的研究

星の一生はその質量で決まる。質量が太陽の0.08倍未満の天体(これは我々の太陽のように水素の核融合を起こすには至らないが、重力収縮により多少高温になった後、1億年程度でしだいに冷たくなる)のうち、木星のような巨大惑星よりは重いもの、すなわち、その質量が木星の数倍80倍のものを「褐色矮星」と呼ぶ。この天体は、永年、恒星と惑星を結ぶミッシングリンクであったが、ごく最近、確実な一例が発見された。本研究の目的は、このような褐色矮星の統計的議論を始めるために必要な、系統的な効率の良い観測を始めることである。我々は2種類の観測的研究を開始した。一つは、近傍分子雲における比較的若い褐色矮星の候補を検出するための近赤外線における探索(サーベイ)であり、もう一つは、比較的年老いた褐色矮星を検出するための近赤外線サーベイである。岡山天体物理観測所、米国パロマ-観測所、及び、英国赤外線望遠鏡を用いて平成8年の10月12月に観測を実行した。得られた画像データの解析はまだ進行中であるが、これまでの予備的解析によれば、分子雲中には褐色矮星に進化すると予想される超低質量の天体が多数存在することがわかりつつある。これは、褐色矮星の形成とその暗黒質量への寄与という2つの問題に解答を与えるための重要なデータであると考える。今後は、その解析の終了と上記観測の普遍性を確かめ、統計的精度を上げるための他領域の観測を進める。さらに、年老いた褐色矮星を系統的に探索するためのフィルターの作成を終了したので、これを用いた系統的観測も進め、若い褐色矮星から年老いた褐色矮星に至る進化についても言及する観測的研究を行ってゆきたい。
ロタウイルスの遺伝子操作系の確立と応用

リバースジェネティクス技術を用いて、cDNA由来のVP4遺伝子(外殻スパイクVP4をコード)をゲノムとして有する感染性ロタウイルスを構築した。この技術の応用は、新原理に基づくワクチン開発、ロタウイルスをベースとした外来遺伝子発現ベクターの開発、さらにロタウイルスの病原性発現機構の分子レベルでの研究にも大いに役立つと期待される。ロタウイルス外殻スパイク蛋白質VP4は細胞吸着と侵入で機能するために、ロタウイルス感染性を決定する因子であり、病原性を考える上で重要な分子である。このVP4上には、疎水性領域が存在し、ロタウイルスが細胞侵入する際に働く融合ペプチドである可能性が示唆されている。そこで、私達が世界に先駆けて開発したリバースジェネティクス技術(ヘルパーウイルスを必要とする)を用いて、増殖の良いサルSA11株の疎水性領域を増殖の悪いヒトDS-1株のものと置換した組換えウイルスを作製した。この組換えウイルスの培養細胞における感染性を検討したところ、親株の10分の1程度にまで大きく低下していた。つまり、増殖の悪いDS-1株の疎水性領域への置換は、増殖の良い親株の増殖性を大きく低下させた。実際、SA11株VP4へ導入した5個のアミノ酸変異のうち2個は、中性アミノ酸から親水性アミノ酸への置換であり、結果としてこの領域の疎水性は低下している。今後、範囲を狭めてアミノ酸変異を導入すれば、ロタウイルス増殖過程におけるこの疎水性領域の各アミノ酸の重要性が明らかになるであろう。こうして、ロタウイルスにおいても、これまでできなかった、人工的に変異を加えた生きたウイルスを分子生物学的研究の対象として扱うことが可能になりつつあり、このシステムを使って、ロタウイルスがどうやって増殖して病原性を発現するかの詳細を研究することができると期待される。さらに、この技術を発展させることでロタウイルスの11本で構成される分節ゲノムの全てがcDNA由来となる完全なる人工合成の組換えロタウイルスの作出を目指したい。エンベロープウイルスの多くは、表面スパイク蛋白質が宿主プロテアーゼによって切断活性化されて膜融合活性を獲得する。このため、宿主プロテアーゼによる表面スパイク蛋白質の活性化は、多くのエンベロープウイルスの病原性発現に深く関わっている。非エンベロープウイルスであるロタウイルスもVP4がトリプシンでVP8^*とVP5^*に切断されることで感染性を獲得する。VP4の切断部位には高度に保存された非連続の3個のアルギニン(Arg-231、Arg-241、Arg-247)が存在し、異なる感受性でトリプシンにより切断される。そこで、私達が世界に先駆けて開発したリバースジェネティクス系(ヘルパーウイルスを必要とする)を用いて、最もトリプシン感受性が高いArg-241に変異導入した組換えロタウイルスを作製した。この変異ウイルスは培養細胞で増殖可能であり、トリプシン依存性にも変化がないことが明らかとなったが、増殖能は親株から一桁近く低下しており、発現蛋白質を用いた解析では見出すことのできなかった知見が得られつつある。今後、さらに残る2個のアルギニンに変異導入した組換えウイルスを作製すれば、ロタウイルスの間で高度に保存されるこれら3個のアルギニンの重要性が明らかになるであろう。一方で、現在のシステムを発展させることで、完全にcDNA由来のロタウイルスの回収を目指したい。
高分子バイオコンジュゲート化アデノウイルスベクターの粒子設計とその評価

本研究では、合成高分子としてPolyethylene Glycol (PEG)を用いて最適な遺伝子治療を達成するための高分子バイオコンジュゲート化アデノウイルスベクター(Ad)の創製を行う。昨年度は、AdのPEG修飾法を確立し、PEG修飾Ad遺伝子発現特性を評価した。その結果、PEG修飾率の増大に伴って遺伝子発現効率が低下した。本結果は、Ad表面のPEGにより立体障害的にCARやインテグリンへの結合が阻害されたためであると考えられる。そこで本年度は、修飾高分子にRGDモチーフを付与することにより、高分子ハイブリッド化Adのインテグリンへの結合を可能とし、Adの優れた遺伝子導入効率・発現効率を損ねることなく、Adの欠点だけを克服したハイブリッド化Adの創製を目指した。まず、RGD-PEG修飾AdはCAR高発現細胞に対してPEG修飾Adより顕著に高い遺伝子発現を示し、未修飾Adと同等の遺伝子発現を示した。また、CAR低発現細胞に対してRGD-PEG修飾Adは、未修飾Adより100倍以上高い遺伝子発現を示し、その発現はファイバーにRGDモチーフを直接導入したAd(AdRGD)と同等であった。さらにRGD-PEG修飾Adを抗Ad抗体存在下でCAR低発現細胞に感染させ、24時間後の遺伝子発現量を測定した結果、koreまで最も高い遺伝子導入効率を示したAdRGDであっても抗Ad血清濃度の上昇に伴い遺伝子発現は急激に低下したのに対して、RGD-PEG修飾Adは遥かに高い遺伝子発現を保持し、その抗体回避能はAdRGDの15倍であった。以上PEGの片末端にRGDペプチドを付与したRGD-PEGを用いることにより、抗Ad抗体存在下でも、AdRGDを上回る高い遺伝子発現が得られるベクターの開発に成功した。本研究では、合成高分子としてPolyethylene Glycol(PEG)を用いて最適な遺伝子治療を達成するための高分子バイオコンジュゲート化アデノウイルスベクター(Ad)の創製を行う。本年度は、AdのPEG修飾法を確立するために、まずPEG修飾条件とPEG修飾Adの物性との関係について検討した。1粒子のAdの外殻タンパク質に存在するリジン残基に対して、256400倍モル量のアミノ基指向性の活性化PEG(MW5,000)を添加することでPEG修飾Adを作製し、その修飾効率をSDS-PEGEにて解析した。PEG修飾Adでは未修飾ヘキソンのバンドが、添加する活性化PEG量の増加に依存して消失すると共に、新たに高分子側にシフトしたバンドが検出された。また、高分子側にシフトしたバンドがPEGに対する染色により染色されたことから、このバンドがPEGにより修飾されたヘキソンであることが確認された。さらに、添加する活性化PEG量の増加に伴ってPEG修飾ヘキソンのバンドが濃くなったことから、添加する活性化PEG量によってヘキソンノ修飾量を調節可能であることが示された。また、PEG修飾Adの粒子径もヘキソン修飾率と同様に添加する活性化PEG量の増加に伴い増大した。さらに、これらPEG修飾AdをCsC1の密度勾配遠心法を用いて精製する条件を確立した。このPEG修飾Adの遺伝子発現効率は、PEG修飾率の増大にともなって低下した。このことから、AdをPEG修飾することで、Adのレセプター(CAR)を介した目的としない細胞への遺伝子導入を阻害することが可能であることが示された。現在、標的指向性分子を先端に付与したPEGによるAdのハイブリッド化を行っている。
サイトカインレセプターのシグナル伝達系の活性化機構と細胞の癌化

我々は以前、PCRによる任意点突然変異をスクリーニングすることにより恒常的活性型STAT5転写因子およびMPL(トロンボポイエチンレセプター)を同定した。これらの活性型分子はいずれもIL-3依存性細胞の自律性増殖を誘導した。活性型STAT5は恒常的にリン酸化され、核に局在し、標的配列(β-caseinプロモーター)を結合して転写活性を上昇させることが判明した。さらに詳細な検討を行ったところ、この恒常的活性化は活性型STAT5においてリン酸化状態が安定に保たれることが原因と考えられた。また、マウスBMTモデルの実験で恒常的活性型STAT5が骨髄増殖性疾患(MPD)様の症候を誘導することが判明した。この原因がSTAT5の標的遺伝子OSMの過剰産生であることを考え現在マウスBMTモデルでOSM過剰発現マウスを作成している。活性型STAT5の導入によって自律増殖性を獲得したBa/F3細胞を、IL-3で刺激すると逆にアポトーシスが誘導される。STAT5活性化によりpim-1、c-fos、OSM、CIS、JAB/SSI-1、p21など多くの遣伝子の発現が誘導される。我々はbi-cistronicペクターを利用してこれらのSTAT5標的遺伝子のうちJAB/lSSI-1がアポトーシス誘導にかかわっていることを明らかにした。また活性型STAT5の導入はM1細胞ではマクロファージ系細胞への分化を誘導した。この分化誘導はM1細胞によるIL-6の産生とSTAT3の活性化を介していることを確認した。我々は以前、PCRによる任意点突然変異をスクリーニングすることにより恒常的活性型STAT5転写因子およびMPL(トロンボポイ工チンレセプター)を同定した。活性型STAT5は恒常的にリン酸化され、核に局在し、標的配列(β-caseinプロモーター)に結合して転写活性を上昇させることが判明した。現在患者白血病細胞で同様の突然変異が認められるかどうか、およびトランスジェニックマウスにおける活性型STAT5発現によるin vivoにおける効果を解析中である。また最近活性型STAT5の導入によって自律増殖性を獲得したBa/F3細胞をIL-3で刺激すると逆に細胞死が誘導されるという意外な結果を得た。この細胞死はアポトーシスによるものであることを確認したが、現在細胞周期や各種遺伝子の発現誘導を調べることによってSTAT5活性化によるアポトーシスのメカニズムを解析中である。またMl細胞では活性型STAT5が分化を誘導することも判明し、そのメカニズムも解析中である。STAT5活性化によりpim-1,c-fos,CSM,CIS,JAB/SSI-1,p21など多くの遺伝子の発現が誘導されるが、現在までに得られた予備的な結果から考えて、この組み合わせと強弱によって増殖・分化・アポトーシスなど異なる生物活性が認められるものと予想している。現在、マウスBMTモデルの実験で恒常的活性型STAT5およびMPLの造白血病性を検討中である。

STAT5活性化によりpim-1、c-fos、OSM、CIS、JAB/SSI-1、p21など多くの遺伝子の発現が誘導される。予備的な結果は、これらのSTAT5標的遺伝子のうちJAB/SSI-1がアポトーシス誘導にかかわっていることを示唆しており、より詳細な実験によって確認中である。またMI細胞における活性型STAT5による分化誘導は、M1細胞によるIL-6の産生とSTAT3の活性化を介していることを確認した。我々は以前、PCRによる任意点突然変異をスクリーニングすることにより恒常的活性型STAT5転写因子およびMPL(トロンボポイエチンレセプター)を同定した。これらの活性型分子はいずれもIL-3依存性細胞の自律性増殖を誘導した。活性型STAT5は恒常的にリン酸化され、核に局在し、標的配列(β-caseinプロモーター)を結合して転写活性を上昇させることが判明した。さらに詳細な検討を行ったところ、この恒常的活性化は活性型STAT5においてリン酸化状態が安定に保たれることが原因と考えられた。また、マウスBMTモデルの実験で恒常的活性型STAT5が骨髄増殖性疾患(MPD)様の症候を誘導することが判明した。この原因がSTAT5の標的遺伝子OSMの過剰産生であることを考え現在マウスBMTモデルでOSM過剰発現マウスを作成している。活性型STAT5の導入によって自律増殖性を獲得したBa/F3細胞を、IL-3で刺激すると逆にアポトーシスが誘導される。我々はbi-cistronicベクターを利用してこれらのSTAT5標的遺伝子のうちJAB/SSI-1がアポトーシス誘導にかかわっていることを明らかにした。また活性型STAT5の導入はM1細胞ではマクロファージ系細胞への分化を誘導した。この分化誘導はM1細胞によるIL-6産生とSTAT3の活性化を介していることを確認した。
都市空間の飛雪現象及び積雪によって変化する対流・放射環境の総合的数値予測法の開発

1)「積雪環境予測」のための数値モデルの開発・昨年開発した雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を表現するサブモデルについては、風速が比較的を大きく、雪粒子がより多く飛散する状況下でも適応できるよう、平成23年度後半に追加で行った風洞実験を基に、モデル係数のチューニングを行った。・雪の飛散・堆積モデルについて、昨年度に開発したサブモデルをさらに改良し、雪面から飛散し雪の積雪全体に対する寄与率を導入することで、降雪時に、風によって形成される建物周辺の吹きだまりの形成要因の分析を可能にした。2)吹きだまりを最小にすることを目的とした市街地形態に関するパラメトリックスタディ・上記の1)で完成させた「積雪環境予測」を用いて、市街地形態に関わる建物の密度、隣棟間隔等のパラメータを系統的に変化させた数値解析に基づく積雪環境の数値予測を行い、積雪分布や融雪エネルギーの水平分布を求めた。・建物高さHと隣棟間隔Dの比H/Dが0.71になると、南北の建物間の融雪エネルギーのピーク値は120[W/m2]と,それよりもH/Dが小さい(隣棟間隔が広い)ケースのピーク値(約160[W/m2])に比べて3/4程度まで急減することがわかった。3)積雪時の都市・建築空間における対流・放射の相互作用のメカニズムの検討・上記の2)の解析結果の分析を進め、積雪時の都市・建築空間における対流・放射の相互作用のメカニズムを明らかにした。建物南側では、短波放射と下向き長波放射による熱取得量が、顕熱や潜熱の輸送による熱取得に比べ大きいことが分かった。・これを踏まえ、都市・建築空間の積雪環境を形成する都市全体として吹きだまりを最小にする形態を明らかにした。建物高さHと隣棟間隔Dの比で一般化すると、0.50<H/D<0.6[-]のとき、すなわち,建物高さに対して1.752倍の隣棟間隔があれば,南北に並ぶ建物の間の領域の積雪量が最も小さくなる可能性の高いという結論を得た。1)雪の飛雪・堆積モデルの都市・建築空間への適応性の検討・雪の飛散・堆積モデルを用いて融雪の影響を考慮しない建物周辺の積雪分布の予測解析を行い、非平衡な複雑な流れ場へ適応した際に、改良すべき問題点を明らかにした。2)雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を再現するサブモデルの構築・雪粒子が平均風速、乱流エネルギーへ及ぼす影響を表現するサブモデルの理論を構築した。・中請者がこれまでの研究で行った吹雪境界層の実験で取得した吹雪の特徴量の空間分布及び平均風速、乱流統計量の分析を行い、雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を定量的に把握した。・同風洞実験を対象にパラメトリック・スタディを実施し、上記で開発したサブモデルのモデル係数の最適化と予測精度の確認を行った。3)メソ気象モデル及び対流・放射連成システムに基づく雪面熱収支モデルとの連携の検討・申請者が開発する雪の飛散・堆積モデルの入力条件に、メソ気象モデルによる解析結果を用いるためのインターフェイスの検討を行った。・また、申請者が開発した雪の飛散・堆積モデルに基づく積雪分布の予測結果を対流・放射連成システムに基づく表面熱収支モデルへ接続する検討を行い、雪面熱収支解析から融雪量を得るための理論体系を構築した。4)建物モデル及び市街地モデル周辺の積雪環境把握のための風洞実験・申請者が新たに開発する「積雪環境」の数値予測モデルを構成する、雪の飛散・堆積モデルの予測精度検証のための低温風洞実験を独立行政法人防災科学技術研究所雪氷防災センター新庄支所にて実施した。1)市街地モデル周辺の積雪環境把握のための風洞実験・申請者が新たに開発する「積雪環境」の数値予測モデルを構成する、雪の飛散・堆積モデルの予測精度検証のための低温風洞実験を防災科学技術研究所雪氷防災センター新庄支所にて実施した。・吹雪境界層を対象とした実験から、雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を定量的に把握するとともに、風速と単位時間に単位幅を通過する雪の質量流量の関係を明らかにし、数値モデルの予測精度検証のための実験データを蓄積した。2)積雪時の対流・放射場予測のための数値モデルの構築・都市・建築空間の複雑な流れ場で雪の飛散の予測が可能な吹雪モデルに前年度に開発を行った雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を再現するサブモデルを組み込んだ。・1)の風洞実験を再現した数値実験を実施し、上記のサブモデルに含まれるモデル係数を最適化した。・さらに、上記の吹雪モデルに雪面の熱収支により融雪の効果を表現する融雪モデルを組み込み、積雪時の対流・放射場の「積雪環境」を予測可能な数値モデルのプロトタイプを構築した。3)市街地モデルを対象とした数値解析・上記の2)で開発した「積雪環境」を予測する数値モデルのプロトタイプを用いて、単体建物周辺の飛雪現象の数値予測を行った。既往の野外観測結果と比較を行った。・解析結果と既往の野外観測結果との比較から、雪面からの再飛散を表現する推定式のモデル係数の再チューニングを行い、概ね実測結果を再現することができた。・建物を4棟並べたモデル街区を対象に、数値解析を行い、南面でより多く融雪エネルギーが得られる現象や壁面の影響により建物壁面近傍で融雪がより進行する様子を再現できた。1)「積雪環境予測」のための数値モデルの開発

・昨年開発した雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を表現するサブモデルについては、風速が比較的を大きく、雪粒子がより多く飛散する状況下でも適応できるよう、平成23年度後半に追加で行った風洞実験を基に、モデル係数のチューニングを行った。・雪の飛散・堆積モデルについて、昨年度に開発したサブモデルをさらに改良し、雪面から飛散し雪の積雪全体に対する寄与率を導入することで、降雪時に、風によって形成される建物周辺の吹きだまりの形成要因の分析を可能にした。2)吹きだまりを最小にすることを目的とした市街地形態に関するパラメトリックスタディ・上記の1)で完成させた「積雪環境予測」を用いて、市街地形態に関わる建物の密度、隣棟間隔等のパラメータを系統的に変化させた数値解析に基づく積雪環境の数値予測を行い、積雪分布や融雪エネルギーの水平分布を求めた。・建物高さHと隣棟間隔Dの比H/Dが0.71になると、南北の建物間の融雪エネルギーのピーク値は120[W/m2]と,それよりもH/Dが小さい(隣棟間隔が広い)ケースのピーク値(約160[W/m2])に比べて3/4程度まで急減することがわかった。3)積雪時の都市・建築空間における対流・放射の相互作用のメカニズムの検討・上記の2)の解析結果の分析を進め、積雪時の都市・建築空間における対流・放射の相互作用のメカニズムを明らかにした。建物南側では、短波放射と下向き長波放射による熱取得量が、顕熱や潜熱の輸送による熱取得に比べ大きいことが分かった。・これを踏まえ、都市・建築空間の積雪環境を形成する都市全体として吹きだまりを最小にする形態を明らかにした。建物高さHと隣棟間隔Dの比で一般化すると、0.50<H/D<0.6[-]のとき、すなわち,建物高さに対して1.752倍の隣棟間隔があれば,南北に並ぶ建物の間の領域の積雪量が最も小さくなる可能性の高いという結論を得た。当初の予定通り、雪粒子が流れ場へ及ぼす影響を再現するサブモデルを開発するとともに、これまでに研究代表者らが開発してきた飛雪モデルと対流・放射連成システムを考慮した雪面の熱収支モデルや融雪モデルを連成した「積雪環境予測」モデルのプロトタイプの構築まで、終了している。今年度までに開発した「積雪環境予測」モデルのプロトタイプを用いて、観測・実験や既往の観測等を対象とした「積雪環境」の数値予測を行うことで、新たな予測手法の精度検証を引き続き行う。続いて、市街地モデルを対象に、建物の隣棟間隔等を変更したパラメトリックスタディを実施し、積雪分布や融雪エネルギーの分布の変化を把握するとともに、解析結果の分析を進め、都市・建築空間の積雪環境を形成する対流・放射の相互作用のメカニズムを明らかにする。
生活科との接続を目指す小学校中学年向け家庭科教育の検討-総合学習の一環として

この研究の最終目標は小学校の低・中学年の生活科と総合学習カリキュラムにおいて実施可能な,家庭科的視点からの教育内容を提案することと設定していた.新学習指導要領の実施に向けて,過重な負担感に悩む小学校教員を支援する意味をこめて,この研究は出発したのである.すなわち,低・中学年で無理なくできる調理活動を提示し,教員の指導可能性の予測が立てられるような資料を提供することである.この研究で明らかになったことは次の3項目に要約される.i小学校教員自身の関心・経験と提案に対する反応の調査.ii低・中学年児童の食生活に関する関心と,調理技能の現状把握iii実施可能な低・中学年向けレシピを提案し,授業化する試み.iは第2章の小学校教員対象の調査によって,現状を明らかにし,意見を知ることができた.iiは第1章の小学生対象の調査によって明快な回答が出たといえる.iiiは第3章,第4章に述べる実践研究によって,部分的にではあるが低学年向けの「お菓子つくり」メニューの提案,「国際理解」のためのレシピ提案という結果を,実験授業の協力を得て答えを,提案としてまとめることができた.ホームページでの公開を考えていたが,年度内にこの計画を実行することはできなかった.継続的な研究展開の中で教育現場との相互の情報交換を行い,実践支援の方向を展開していくことを考えている.この研究の最終目標は小学校の低・中学年の生活科と総合学習カリキュラムにおいて実施可能な,家庭科的視点からの教育内容を提案することと設定していた.新学習指導要領の実施に向けて,過重な負担感に悩む小学校教員を支援する意味をこめて,この研究は出発したのである.すなわち,低・中学年で無理なくできる調理活動を提示し,教員の指導可能性の予測が立てられるような資料を提供することである.この研究で明らかになったことは次の3項目に要約される.i小学校教員自身の関心・経験と提案に対する反応の調査.ii低・中学年児童の食生活に関する関心と,調理技能の現状把握iii実施可能な低・中学年向けレシピを提案し,授業化する試み.iは第2章の小学校教員対象の調査によって,現状を明らかにし,意見を知ることができた.iiは第1章の小学生対象の調査によって明快な回答が出たといえる.iiiは第3章,第4章に述べる実践研究によって,部分的にではあるが低学年向けの「お菓子つくり」メニューの提案,「国際理解」のためのレシピ提案という結果を,実験授業の協力を得て答えを,提案としてまとめることができた.ホームページでの公開を考えていたが,年度内にこの計画を実行することはできなかった.継続的な研究展開の中で教育現場との相互の情報交換を行い,実践支援の方向を展開していくことを考えている.〔目的〕総合的学習の時間の開始によって,小学校中学年においても,様々な手法による調理教育が実施されることが見込まれる.今年度の研究では中学年で実施可能な調理教育の内容を提案するために,小学生の調理経験の実態を把握して,基礎的資料を得ることを目標に,小学生対象の調査を行った.〔方法〕徳島市立津田小学校の調理クラブを対象に予備調査を実施した後,1999年2月3月に同小学校と,国立奈良教育大学付属小学校の計2校において全学年児童を対象に質問紙調査を行った.対象児童数は394名で,教室内で担任教師によって実施した.〔結果〕調査内容は自宅における家事手伝い状況に関する7項目,調理操作に関する35項目および自分で調理したい料理名の3種である.2校の結果はよく一致し,本テーマに関して学校差,地方差は無視できるといってよいことがわかった.3,4年生の段階でコンロの使用,皮むき器,包丁の使用は60%を越えており,中学年における調理実習の可能性を示唆している.卵料理,野菜サラダ,みそ汁などの項目は,経験している比率が高学年において目立って上昇し,90%を越えており,家庭科教育の影響を認めることができる.電子レンジの使用経験は低学年でも7割以上にのぼっており,低・中学年における電子レンジ利用の調理教育導入の可能性を示唆するものである.全体に男女差は大きくはないがケーキやクッキー作り,サラダ作りなどに関して女子優位の結果が認められた.〔発表〕口頭発表の予定が次の如くである.日本家庭科教育学会第42回大会(1999,7,3),湯川夏子・湯川聰子:小学生の調理経験の実態ー総合的学習の時間における調理教育の導入をめざしてー前年度末に実施した小学生を対象とする調理経験に関する調査がまとめの段階となり、学会へ報告した。その結果、調理経験の実態として、3,4年生の段階でコンロの使用、皮むき器や包丁の使用率が60%を越えており、中学生での多様な調理実習の可能性を示唆された。また作って食べたいメニューとしてはとくに菓子類の関心が強いことがわかった。そこで、小学校や幼稚園における教育活動として実践可能な菓子メニューを探る目的で試作実験を繰り返し、12品目のレシピを完成し、一部を幼稚園で実践した。今年度の研究により適切な準備や補助者による支援を行えば、小学校低学年レベルにおいても多様な菓子作りが可能であることがわかり、総合的な学習の時間における取り組みへの展望が開けた。一方、全国の小学校の学級活動等で展開されている様々な調理活動の実態を、500校を対象に調査した。この結果、小学校の教科外活動としては34年生で様々な調理活動が取り入れられており、「総合的な学習の時間」の活動として多様な応用が期待できることが示唆された。

次年度はさらに、具体的な調理教育を低・中学年の小学校現場で実施してもらい、その結果を確認して、「総合的な学習の時間」で利用可能な「菓子・料理手作りレシピ集」を公表し、授業作りのための利用に供したい。この研究の最終目標は,小学校低,中学年の生活科と総合学習カリキュラムにおいて実施可能な家庭科的視点からの教育内容の提案を行うことである.前年度までの進展経過より,小学校においてはとくに食生活分野に関して重点的な提案の必要が実感された.今年はまとめの年度に当たり,昨年度までの研究成果を学会誌に掲載することを目標とした.「家政学研究」誌に2編を投稿し,審査の結果,掲載の運びとなり,成果公表の責務を果たすことができた.一方,小学校現場における実験授業を実施してとくに国際理解のために実施可能なメニューを確定することが課題であったが,実践を依頼する現場を探すことで苦労していた.本年,一小学校の協力を得て,小学校中学年で2件のメニューの実験授業を実施できた.チヂミとインドカレーである.「総合的な学習の時間」として国際理解を深める授業の一環として生活文化を理解する手法として,小学校教員の手で,容易に指導できる料理メニューとしてこれらを確定できたのが本研究としての大きな実績となった.しかし,本年の計画で,ホームページを開設して,授業に使えるメニューの提案をすることを実行したいと考えていたことに関しては,開設することができず,問題を後に残した.十分なメニューを準備できなかったことが大きな理由である.4月以降,新たな研究計画としてこれを受け継ぎたいと考えている.
数学理解の2軸過程モデルの妥当性と有効性に関する実証的研究

1.数学理解の2軸過程モデルの縦軸を構成する理解水準として,「数学的対象の理解」,「対象間の関係の理解」,「関係の一般性理解」等のいくつかの階層的水準が考えられ,2軸過程モデルの横軸を構成する学習段階として,各理解水準に「直観的段階」,「反省的段階」,「分析的段階」の3つの段階がある。そして,必ずしも直線的にではないが,これらの段階を経て,児童・生徒の数学理解はある水準から次のより高い水準へと深化し得る。2.児童・生徒の数学理解が深化した授業においては,2軸過程モデルの横軸を構成する3つの学習段階を経て,縦軸に位置づく理解水準が上昇しており,数学理解の2軸過程モデルの妥当性が実証的に示されたと言える。3.児童・生徒の数学理解を深化させる授業を教師が構成し実施する際に,2軸過程モデルがその枠組みとして有効に機能し得る。ただし、授業で扱う教材に応じて2軸過程モデルをより具体化し,問題状況の設定を工夫したり,児童・生徒の主体的な活動や話し合いなどの活動を促したりすることが必要である。4.数学理解の2軸過程モデルの構築は,主として認知心理学的パラダイムを基底とし,構成主義的認識論に立って数学理解の解明にアプローチしようとする研究に位置づく。しかしながら,そのモデルを用いて授業での算数・数学の学習における児童・生徒の理解過程を解明したり,そのモデルを授業構成に適用したりするためには,その他の社会学的パラダイムや人類学的パラダイムに基づくアプローチによる研究によってそれを補完する必要がある。本研究の目的は,算数・数学の授業における児童・生徒の数学理解の深化に関する2軸過程モデルの妥当性と有効性を明らかにし,カリキュラムや指導方法等に対する示唆を得ることである。そのために,本年度は,2軸過程モデルの妥当性に焦点を当てて,数学理解に関する文献解釈的・理論的研究による2軸過程モデルの精緻化と,算数・数学の授業における児童・生徒の理解過程に関するデータの収集・分析を行った。まず,文献解釈的・理論的研究による2軸過程モデルの精緻化については,次の2点を明らかにした。第一に,数学理解の2軸過程モデルの縦軸を構成する理解水準として,「数学的対象の理解」,「対象間の関係の理解」,「関係の一般性の理解」等のいくつかの階層的水準が考えられること。第二に,2軸過程モデルの横軸を構成する学習段階として,各理解水準に「直観的段階」,「反省的段階」,「分析的段階」の3つの段階があり,これらの段階を行きつ戻りつしながら,児童・生徒の数学理解はある水準から次のより高い水準へと深化し得ること。そして,算数・数学の授業における児童・生徒の理解過程に関するデータの収集・分析については,小・中・高の研究協力校において次のような算数・数学の授業を観察・録画し,それを整理・分析した。小学校第1学年「数の表し方」,第3学年「図形の世界」,第6学年「異分母分数の引き算」,「数の世界」。中学校第1学年「図形の移動」,第2学年「正五角形」。高等学校第1学年「等比数列の利用」,第2学年「関数の増減と極大・極小」。その結果,児童・生徒の数学理解が深化した授業においては,2軸過程モデルの横軸を構成する3つの学習段階を経て,縦軸に位置づく理解水準が上昇した,ということが明らかになった。その意味で,数学理解の2軸過程モデルの妥当性が実証的に示されたと言える。

そのために,本年度は,2軸過程モデルの有効性に焦点を当てて,数学理解の深化をねらった算数・数学の授業を計画・実施し,その結果を,児童・生徒の数学理解が深化したかどうかを中心に分析することによって,2軸過程モデルの有効性を検討した。さらに,数学理解の2軸過程モデルの理論的な再検討を行った。その結果,まず,数学理解の2軸過程モデルの有効性については,児童・生徒の数学理解を深化せせる授業を教師が構成し実施する際に,2軸過程モデルがその枠組みとして有効に機能し得る,ということが明らかになった。また,数学教育の指導方法に対する示唆として,授業で扱う教材に応じて2軸過程モデルをより具体化し,問題状況の設定を工夫したり,児童・生徒の主体的な活動や話し合いなどの活動を促したりすることが重要である,ということが得られた。さらに,数学理解の2軸過程モデルの理論的な再検討を行った結果,このモデルの構築は,主として認知心理学的パラダイムを基底とし,構成主義的認識論に立って数学理解の解明にアプローチしようとする研究に位置づくことが明確になった。しかしながら,そのモデルを用いて授業での算数・数学の学習における児童・生徒の理解過程を解明したり,そのモデルを授業構成に適用したりするためには,その他の社会学的パラダイムや人類学的パラダイムに基づくアプローチによる研究によってそれを補完する必要がある,ということが明らかになった。
有機ホウ素化合物を用いる有機合成反応の制御

ヒドロキシ化合物とホウ酸エステルを生成し基質の一方の面を覆うことにより反応の立体制御が行える有機ホウ素化合物,6,8-ジフェニル-1-ヒドロキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-2-オキサ-1-ボラナフタレンを設計・合成した。そして,この化合物およびその類縁体が,環状アルコール化合物の立体識別能を持つことを見いだした。例えば,遊離の3位水酸基を有する2-デオキシリボフラノシドにホウ素化合物を添加すると,糖のβ体と優先的にエステルを生成することがわかった。次いで,上記のホウ素化合物を用いてホウ酸エステルを生成することにより,β-ヒドロキシケトン化合物のsyn-選択的還元反応が可能であることを見いだした。また,環状の3-ヒドロキシ-1-シクロペンタノンでも,高選択的にcis-ジオールが得られることがわかった。分子内に反応基質をホウ酸エステルとして捕捉できる不斉光増感剤,ジシアノフェニルメントールを設計・合成した。ホウ酸エステルを経由する不斉光増感反応を行うための基礎研究として,この不斉光増感剤に反応基質を共有結合により導入しジアステレオ選択的な光増感反応について検討を行った。その結果,この不斉光増感剤と3,3-ジフェニル-2-プロペン-1-オールとの炭酸エステルのオレフィン部位へのanti-Markovnikov型メタノール付加反応がジアステレオ選択的に進行することがわかった。さらに不斉光増感剤のクロトン酸エステルのクロトン酸部位への分子間光増感アミノメチル化反応もジアステレオ選択的に進行することがわかった。またこれらの研究の際,増感剤上にメチル基を導入することにより、増感反応の効率が大きく向上するという興味深い現象を見出した。これにより光電子移動反応に効率の良い一般的な手法を提供することができた。1.本研究の第一の目的である光増感部位を持つ光学活性ホウ素化合物の合成に関しては、フェニルメントールを出発物質とし、8段階でジシアノフェニルメントール誘導体を合成することが出来た。引き続いてこの化合物を用いて、クロトン酸のジアステレオ選択的な光アミノメチル化反応を試みた。対照実験として、フェニルメントールより誘導されるクロトン酸エステルを用い、ジエチルトリメチルシリルメチルアミン、ジシアノベンゼンの存在下、光照射を行った場合には光アミノメチル化が進行しなかった。しかし今回合成した、分子内に光増感部位を持つジシアノフェニルメントール誘導体のクロトン酸エステルを用いて、ジエチルトリメチルシリルメチルアミンの存在下光照射を行なうと、光アミノメチル化反応が進行し、γ-アミノエステルがジアステレオ選択的(40%d.e.)に得られることがわかった。2.平面構造を持ち側鎖のアリール基が反応の制御に重要な役割を果たすことが期待される、環状ホウ酸エステルの合成法を確立した。このホウ素化合物と2-デオキシリボース誘導体とのホウ酸エステル生成反応について検討を行い、これが高い選択性でβ-グリコシドと優先してホウ酸エステルを生成することを見出した。またホウ酸エステル生成により、テトラヒドロフラン環上の水素原子に高磁場シフトが観測された。これは当初考えたように、2-デオキシリボース誘導体のテトラヒドロフラン環がアリール基の遮蔽領域に存在し、このホウ素化合物が5員環の下面を効果的に覆っているためと考えられる。さらに、1,3-シクロペンタンジオールのモノシリルエーテルとのホウ酸エステル生成反応について同様の検討を行ったところ、この場合においてもトランス体と優先してエステル生成が認められ、しかもシクロペンタン環上の水素原子に高磁場シフトが観測された。

ヒドロキシ化合物とホウ酸エステルを生成し基質の一方の面を覆うことにより反応の立体制御への利用が期待される有機ホウ素化合物,6,8-ジフェニル-1-ヒドロキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-2-オキサ-1-ボラナフタレンを設計・合成した。そして,この化合物およびその類縁体が,環状アルコール化合物の立体識別能を持つことが明らかとなった。例えば,遊離の3位水酸基を有する2-デオキシリボフラノシドにホウ素化合物を添加すると,糖のβ体と優先的にエステルを生成することがわかった。次いで,上記のホウ素化合物を用いてホウ酸エステルを生成することにより,β-ヒドロキシケトン化合物の高選択的還元反応が可能であることを見いだした。すなわち,鎖状β-ヒドロキシケトンにおいては,ホウ酸エステルが環状キレート構造を形成するために,syn-選択的にジオール体が得られることがわかった。同様に,threo-体のα-置換-β-ヒドロキシケトンでは,高い1,3-syn-選択性が見られた。また,環状の3-ヒドロキシ-1-シクロペンタノンでも,水酸基を立体的に嵩高いTBDMS基で保護した場合と比較して,より高選択的にcis-ジオールが得られることがわかった。分子内に反応基質をホウ酸エステルとして捕捉できる不斉光増感剤,ジシアノフェニルメントールを設計・合成した。ホウ酸エステルを経由する不斉光増感能を行うための基礎研究として,この不斉光増感剤に反応基質を共有結合により導入とジアステレオ選択的な光増感反応についてまず検討を行った。その結果,この不斉光増感剤と3,3-ジフェニル-2-プロペン-1-オールとの炭酸エステルのオレフィン部位へのanti-Markovnikov型メタノール付加反応がジアステレオ選択的に進行することがわかった。さらに不斉光増感剤のクロトン酸エステルのクロトン酸部位への分子間光増感アミノメチル化反応もジアステレオ選択的に進行することがわかった。
次世代 EMC 及び高機能アンテナの実現を目指した左手系複合材料の研究

次世代電磁環境保全技術(EMC),及び高機能小型マイクロ波アンテナの実現を目指して,マイクロ波領域で負の透磁率(MNG)と負の誘電率(EMG)を有する左手系メタマテリアルの基礎的研究と,電波吸収体,電磁遮蔽材料への応用及びマイクロ波アンテナの小型に関する応用研究を推進した。マイクロ波領域にMNG特性,及びEMG特性を有する磁性微粒子複合材料,を有する複合Cu粒子分散複合材料を開発した。応用研究では,金属線配列材料を用いたマイクロ波用広帯域電波吸収体及び周波数選択遮蔽シートを開発し,さらに,MNGメタマテリアルを用いた空間整合により,パッチアンテナの共振周波数を低下させることが可能であることを実証した。本年度は,左手系材料開発のための基礎的検討として以下のとおり実施した。1.新規に導入したネットワークアナライザを用いて100MHz20GHzの周波数範囲で材料の複素透磁率,複素誘電率を測定可能な測定システムを構築した。また,これまでに構築している40HMzまでの伝導率測定装置を用いて,表面に酸化処理を施した金属磁性体粒子の導電率を測定し,表面層が半導体的な電気伝導を持つことを示した。2.サブミクロンNi粒子及びFe-Co合金微粒子(ミクロンオーダー)を用いた金属磁性体複合材料を作成し,上記測定装置を用いて,高周波透磁率・誘電率スペクトルの評価を行った。その結果,Ni複合材料,Fe-Co複合材料において,6GHz12GHz付近に自然共鳴による負の透磁率を新たに見いだした。また,これまで負の透磁率を確認しているFe-Ni合金複合材料については,厚み0.51.0mmのシート状試料(10cm×10cm)を作成し,金属線配列シートと重ねて複合化することにより,10GHz18GHzの周波数範囲で透磁率,誘電率が同時に負となる可能性を見いだした。3.金属線配列構造を用いた電磁波遮へい材料の検討を行い,短繊維配列構造における誘電率の共鳴分散を利用して,周波数選択電磁遮へい材料を構成できることを示した。4.フェライト系,金属系磁性体の微粒子を合成するための基礎的検討として,銀カルボニル等の熱分解挙動について検討を行った。これらの検討により,左手系材料構築のための候補として,負の透磁率を有する磁性複合材料の作成と評価が可能となった。本年度は,EMC技術及びマイクロ波アンテナ用左手系材料の基礎検討として以下の通り実施した。1.サブミクロンNi粒子の形状,粒径分布等をSEMを用いて評価し複合材料の内部構造と透磁率・誘電率スペクトルとの関連について検討を行った。(オートファインコーターを導入)2.サブミクロンNi複合材料の透磁率スペクトルに対する外部磁場の効果について検討した。その結果,Niスピンの強磁性共鳴により,マイクロ波領域(215GHz)において磁場下で負の透磁率が増強されることを見いだした。3.金属短繊維配列複合構造体において,等方的な電磁遮へい特性を得ることを目的として,繊維の配列方向を変えたシートを多層化した複合構造体について検討し遮へい特性が擬等方性を示すことが明らかとなった。4.磁性材料の負性透磁率を利用してアンテナのリアクタンスを相殺し,アンテナの共振周波数を低下させてマイクロ波アンテナを小型化するための基礎検討として,パーマロイ複合材,YIG焼結体を用いたアンテナのインピーダンス特性制御について検討した。その結果,磁場下で比較的大きな負性透磁率を示すYIG焼結体において負の透磁率によるインピーダンス変化を確認したが,パーマロイ複合材では,負性透磁率の値が小さいため十分なインピーダンス変化は得られなかった。5.ナノ粒子を合成するための基礎検討として,酸化鉄等の熱分解挙動を検討した。1.置換型バリウムフェライトBaFe_<1-x>(Ti_<0.5>Co_<0.5>)_xO_<19>の高周波透磁率について検討し,Feの置換量xを増加させるとx=3付近で低周波領域の比透磁率が最大をとりその後低下すること,および置換によりスピン共鳴周波数は数GHzにまで低下するが,波透磁率スペクトルにおけるスピン共鳴の寄与は小さく,磁壁共鳴が大きく寄与していることを明らかにした。2.x=3の置換型バリウムフェライトを用いて粒子分散型複合材料を作製し,高濃度複合材料において,10GHz付近の高周波透磁率スペクトルに負の透磁率が出現することを見いだした。3.金属短繊維配列構造体とフェライトゴム複合材料シートを用いて単層型電波吸収体を設計し,金属短繊維配列構造体の負の誘電率を利用することにより,電波吸収体を2つの周波数で整合させ-20dB以下の電波吸収特性を広帯域で実現することが可能であることを実証した。