hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水圏の炭素・窒素循環の駆動にはたす微生物植物連鎖の役割

本研究は、近年、水圏生態系の物質循環の中核的駆動系として、その存在が大きく注目されている「微生物植物連鎖」が、琵琶湖と木崎湖の炭素・窒素循環において果たす役割を明らかすることを目的として、(1)窒素栄養塩の循環の中で最も重要なプロセスであるアンモニア回帰の機構と支配要因の解析、(2)細菌による溶存態有機窒素化合物の分解・利用のメカニズムの解析、および(3)炭素・窒素安定同位体比による植物連鎖の解析を展開した。顕微鏡を用いた微生物量と組成の解析(微生物学的アプローチ)および同位体を用いた物質動態の解析(地球化学的アプローチ)というふたつの異なるアプローチを組み合わせた新しい学際的方法論を展開し、その結果、湖沼沖合生態系において、溶存有機窒素を細菌が利用し、さらにその細菌を微小鞭毛虫類が捕食する食物連鎖系が、系内の炭素・窒素循環の主要な駆動系であることを量的につきとめることに成功した。特に、アンモニア回帰に対する微生物の寄与の量的把握は、わが国はいうにおよばず、世界の湖沼においてもこれまでの研究例を見ない、独創的かつ先駆的なものであり、その為、本報告書は、この研究成果を中心にまとめることとした。木崎湖と琵琶湖においてサイズ別のアンモニア回帰を測定したところ、20μm以下の分画が全回帰の80%をしめることが示され、また、細菌は、NH_4^+の生産を行っていることがわかった。細菌による炭素・窒素循環の制御をさらに検討する目的で、溶存遊離アミノ酸(DFAA)と結合アミノ酸(DCAA)濃度と細菌によるされらの利用を測定した結果、細菌にとっての主な有機態窒素源は、DFAAよりDCAAであることが示唆された。我々の結果から、淡水生態系の炭素・窒素循環において、微生物ループが重要な役割を果たしていることが明らかになった。植物プランクトンの一次生産と微生物食物連鎖の関連が、水域の炭素、窒素循環に果たす役割を明らかにするため、琵琶湖と木崎湖を対象に次の研究を進めた。1)琵琶湖沖帯において、落射顕微鏡法によりピコ植物プランクトン、細菌、鞭毛虫類の現存量と食物関係を追求し、細菌、ピコ植物プランクトンが、その増殖にほぼ見合う形で捕食されていること、鞭毛虫類は最も重要な捕食者であり、それを軸とする微生物食物連鎖の炭素、窒素循環における重要性が示唆された。2)窒素安定同位体希釈法を用い、木崎湖と琵琶湖において窒素回帰速度を調査した。20μm以下の微生物群集は全アンモニウム回帰の50%以上を占めており、微生物食物連鎖が窒素回帰において中心的役割をはたしていることが示唆された。3)細菌による溶存有機物の利用分解過程を解明するため、遊離アミノ酸濃度、細菌生産速度、ペプチダーゼ活性の変動を追求し、細菌数と生産速度がペプチダーゼ活性と密接な関連にあることを見いだした。このことは、細菌による蛋白質の分解利用が、炭素窒素の循環で重要な役割を演じていることを示唆する。4)動植物プランクトン体の炭素窒素安定同位体比を指標として用い、食物連鎖網を研究するに必要な方法の検討を進め、試料のガス化、精製方法、炭素窒素の微量定量方法を確立した。平行して行なった木崎湖調査により、植物プランクトンの炭素同位体比は、水中の無機炭素濃度と密接な関係にあることが見いだされた。以上のように、当初計画された課題について予期以上の成果をあげ、また、明年度に解決すべき多くの課題と問題点も明らかにすることができた。前年度に引き続き、琵琶湖と木崎湖において、微生物食物連鎖が炭素・窒素循環駆動において果たしている役割に関する研究を展開した。前年度に得られたデータのより詳細な解析を進めるとともに、実験的解析を実施することにより、新たに以下の知見が得られた。

1)琵琶湖と木崎湖の沖帯におけるアンモニア回帰機構についての解析を進めた結果、微生物群集の活動のうち、バクテリアによる溶存有機窒素化合物の消費活性が極めて重要であることが示唆された。すなわち、調査水域において、バクテリアは、溶存有機物を粒子化し、捕食者群集にとっての餌資源を供給する働きと、アンモニアを直接放出する働きを同時に果たしており、それらの作用が、系内の窒素循環の制御に大きく関わっていることが明らかにされた。2)以上のことから、バクテリアによる溶存有機窒素の利用を明らかにすることが最も重要な課題としてクローズアップされた。そこで、溶存有機窒素化合物の大きな部分を占める溶存遊離・結合型アミノ酸の濃度の測定方法の検討と、その利用活性に関する研究を展開した。その結果、琵琶湖において、細菌の細胞外酵素による高分子溶存有機物の加水分解が、窒素循環を制御する重要なプロセスであることが示唆された。3)甲殻類動物プランクトンの炭素・窒素同位体比から、動物プランクトンの主な餌源が、プランクトンネットによって採取されるような比較的大型の植物プランクトンではないことがしばしばみられた。また、同じ植食性動物プランクトンの中でも、同位体比が大きく異なるなど食物関係の複雑さが示唆された。微生物食物連鎖がこれらの湖沼における動物プランクトンの生産に直結している可能性が示唆された。4)2年間の研究成果を総合し、湖沼の炭素・窒素循環駆動における微生物食物連鎖の役割について考察を加え、論文としてまとめた。
In-vivo・vitro両用小型接着試験器の開発と臨床的修復歯面への接着の検討

実際の臨床において修復対象としている硬組織疾患に冒された歯質は、いわゆる健全な歯質とは異なり病理組織学的にも多様な変化をとげている。また、その罹患部歯質は比較的限局した狭小面をなしている場合が多く、従来の試験装置や方法によっては各種歯科材料の該当部歯質に対する接着強さの測定は困難であった。そこで、口腔内のような制限された空間でも操作が容易であると共に、臨床的な修復範囲の歯面に対する歯科材料の接着強さを測定することができるin-vivo・vitro両用小型接着試験器を平成9年度科学研究費補助金によって作製し、その有効性を確認した。本年度(平成10年度)は、本試験器を用いて代表的修復材料であるレジン接着システムおよびコンポマー修復システムの歯頸部くさび状欠損露出象牙質に対するin-vivo/in-vitro接着強さを測定した。その結果、近年の市販レジン接着システムのin-vivo値(1015MPa)はin-vitro値(1016MPa)と同等であることが明らかとなった。一方、コンポマー修復システムのin-vivo値(47MPa)はin-vitro値(610MPa)に比べ、有意に小さい値を示すことが判明した。さらに、新しいタイプのレジン接着システムを用いて健全なエナメル質に対する接着強さを測定した結果、無切削エナメル質面は研削エナメル質面に比べ接着強さ獲得の点で同等またはやや難点を有する被着体であることが推察できた。また、健全なエナメル質および象牙質に対するin-vivo接着強さは、in-vitro値に比べ同等または小さい値を示す傾向にあった。口腔内のような制限ある空間での操作が容易であると同時に、臨床的な修復範囲の被着面に対する接着強さを測定することができるin-vivo/in-vitro両用小型接着試験器を平成8年に試作した。この試験器に対し、1.被着面に圧接固定する誘導ガイドチップを透明材料のディスポ-サブルとする。2.患者の顎位安定化と共に、試験器の操作性向上のためin-vivo用接続アームを長くする。3.口腔内被着面に対する誘導ガイドチップの3次元的位置微調整が行える歯科診療台用位置決定器を作製する。以上、3点の改良を行った。その結果、各改良点は、1.光重合(硬化)型歯科材料の初期接着状態の向上に加え、被着面に対する各種材料の垂直的誘導を容易かつ正確にし、また、感染対策としても有効であった。2.in-vivo接着強さ測定時の失敗例が減少すると同時に、被検者である患者を測定による苦痛感や不快感から大いに解放した。3.本試験器を用いたin-vivo接着強さの測定上、最も重要な口腔内被着面に対する誘導ガイドチップの位置決定を容易かつ確実なものとした。さらに、この改良型試験器の基本的測定特性と精度に関する実験を行った結果、本試験器による測定方法と得られる測定値の精度は、従来の万能試験機を用いた引張試験法および測定値の精度と同等であることが判明した。なお、実際の現象値Ygと測定値Xgの間には、Y=0.8115X-9.3が成立していた。
ランタノイドポルフィリン錯体による重合反応の制御

重合反応の制御は、高性能・高機能高分子材料の分子設計の基本となる、基礎的にも応用の面でも重要な課題である。代表者らはすでに、アルミニウムポルフィリン錯体が極性ビニルモノマーの付加重合、ヘテロ環状モノマーの開環重合の開始剤として極めて優れており、分子量分布の狭いポリマーを与えることを見いだし、幅広い展開を行ってきた。本研究はその成果を基に、高い陽性と遷移金属としての性格を合わせ持つランタノイド金属のポルフィリン錯体の重合開始剤としての挙動を検討することを目的とした。そのための基礎的知見を得るために、まず単純な構造のランタノイド錯体であるランタノイドアルコキシドの重合開始剤としての挙動について検討した。モノマーとしては、他にあまり検討例のないヘテロ累積多重結合化合物、イソシアナ-トとケテンを選んだ。その結果、ランタン(III)イソプロポキシドなどのランタノイドアルコキシドがアルキルイソシアナ-トの重合に極めて有効であり、1-ナイロン構造を持つポリマーを与えることがわった。その分子量は従来にほとんど例を見ないほど高い。ランタノイドアルコキシドはまた、ジエチルケテンの重合にも有効で、高分子量のポリエステル構造を持つポリマーを与えることがわかった。一方、ランタノイド金属のポルフィリン錯体については、種々の軸配位子を有する錯体の合成を検討したが、ランタノイド金属のイオン半径が大きくポルフィリン錯体が不安定であるためか、錯体を純粋に単離するには至っていない。これは今後の課題である。高性能な高分子材料の設計において、構造が明確で、かつ高分子量のポリマーを合成することは、非常に興味深い課題である。そのためには、高活性な重合開始剤の開発が必須であるが、高度な分子量制御を可能にする開始剤の例は少ない。研究代表者らは、これまでに、アルミニウムを中心に有するポルフィリン錯体が多様なモノマーのリビングアニオン重合を引き起こし、相当するポリマーを分子量のよく揃った形で与える優れた重合触媒(開始剤)となることを見いだしてきた。この重合反応は、開始剤の中心金属-軸配位子結合にモノマーが挿入する形で進行するので、中心金属の種類や、ポルフィリン環の構造により、成長末端の反応性が大きく変化することが期待される。そこで、本研究は、中心金属として高い陽性と遷移金属としての性質を合わせ持つランタノイドを有するポルフィリン錯体を分子設計し、それらを開始剤に用いることにより重合反応を制御し、分子量の制御された高分子を合成することを目的とする。ポルフィリンの中心金属に用いるランタノイドは、電気陰性度が小さい、イオン半径が大きい、4f軌道に電子を有する、などの特徴を持つことから、近年有機合成化学において、より効率的な反応への利用を目指した研究が行なわれている。高分子合成の分野においても、ランタノイド化合物を重合反応の開始剤への利用が期待され活発に研究されるようになってきたが、その成功例は未だに少なく、それぞれの開始剤系を適用できるモノマーの範囲も限られている。平成6年度は、ランタノイド錯体による重合反応に関する基礎的な知見を得るために、ランタンアルコキシドを開始剤とするイソシアナ-トの重合を試みた。その結果、反応は速やかに進行し、条件をうまく設定することによってこれまでほとんど例のない平均分子量が数十万に達する高分子量のポリマーを容易に合成できることを見いだした。

モノマーとしては、他にあまり検討例のないヘテロ累積多重結合化合物、イソシアナ-トとケテンを選んだ。その結果、ランタン(III)イソプロポキシドなどのランタノイドアルコキシドがアルキルイソシアナ-トの重合に極めて有効であり、1-ナイロン構造を持つポリマーを与えることがわかった。その分子量は従来にほとんど例を見ないほど高い。ランタノイドアルコキシドはまた、ジエチルケテンの重合にも有効で、高分子量のポリエステル構造を持つポリマーを与えることがわかった。一方、ランタノイド金属のポルフィリン錯体については、種々の軸配位子を有する錯体の合成を検討したが、ランタノイド金属のイオン半径が大きくポルフィリン錯体が不安定であるためか、錯体を純粋に単離するには至っていない。これは今後の課題である。
ゼータ関数の統一性

この一年間,ゼータ函数の統一性に関して重大な転換があった.これはプロジェクトの中心問題,つまり有理数体上の既約代数群とその局大放物部分群に付随するゼータ函数の弱リーマン予想,が一昨年出版した自分の本の中で解決したことに由来する.そのため研究の中心は応用部分に変わる.四篇論文を書きました.これらを三つの方向に分けて説明する.まず初めに,論文[1]に,高階数の非可換ゼータ函数とそれらの零点を用いて,新しい型のFokker-Planck方程式を導入したうえに,無限次元のベクトル束も構築した.次に,ゼータ函数の統一性とその前のプロジェクトの研究から作り出したadelic cohomology群を用いて,論文[2]に,高階数代数幾何符号という新しい符号理論を導入し,更に,論文[3]に,Atiyah氏による楕円曲線のベクトル束の分類の中の1種類に対応する高階adelic元も具体的に実現した.最後に,Fields賞受賞者のひとりNgo氏の主な仕事「基本補題」とこのプロジェクトからうまれた算術トルソー(arithmetic torsor)をコンバインドして,論文[4]に,代数幾何学のスペクトル曲線とキャラメル曲線の類似する算術特性曲線を,Chevalley特性写像定理と整基定理らを用いて,構築した.これは重大な意味もつ仕事である.何故ならば新しい数学の研究領域を開かれたからだ.ゼータ函数の統一性の研究に関して重大な転換があった.基礎理論の研究から,今まで得られた理論と結果の応用に変わた.その結果,まず,上記の論文[1]に,本来計画した非可換ゼータ函数の零点とFokker-Planck方程式の関連性を明確に確立した上で,無限次元のベクトル束も構築し,その上に射影的フラット接続が存在する予想も立てた.そうすることによって,型被れの伊藤確率微分方程式発見し,伊藤解析を使って,非可換ゼータ函数の零点の研究できるようになた.次に,一連のプロジェクトの研究から作り出したadelic cohomology群を用いて,論文[2]に,高階数代数幾何符号という新しい符号理論を導入した.更に論文[3]に,Atiyah氏による楕円曲線のベクトル束の分類の中の1種類に対応する高階adelic元も具体的に実現した.これらは,今までの直線束から作った代数幾何符号と違って,より一般なベクトル束から作った。符号の種類増えることのみならず,より複雑,より解きにくい符号より低いコストで作ることができるようになった.実際,山田純平さんの卒業論文中,論文[2]と[3]にに基づく,最初の真な高階数代数幾何符号の例を楕円曲線を用いて作った.最後,論文[4]に,代数幾何学のスペクトル曲線やキャラメル曲線と類似する数論幾何学の算術特性曲線を,既約群のリー代数に関するChevalley特性写像定理とChevalley整基定理らを用いて,構築した.これは重大な意味をもつ仕事である.何故ならば新しい数学の研究領域を開かれたからだ.特に,算術Higgs束とその安定性およびmoduli空間導入でき,更にこれらを用いて,算術Hitchinフィブレーションも定義できるようになる.今後,これらの優れる性質を確立させ.近い将来intersectionホモロジーとひねくれた束(perverse sheaf )を使って,「基本補題」の純粋な数論的な証明を与えることができるようになることを望んでいる.過去一年間ゼータ函数の統一性に関する研究が純理論から応用に変わた.今後引き継ぎ応用を中心に置ける.具体的には以下の三点である.まず初めに,非可換ゼータ零点と関連する新しい型のFokker-Planck方程式および無限次元のベクトル束と,他の数学分野,特に,微分幾何,微分方程式と確率論など,の関係を探求したい.その中でも,無限次元のベクトル束の射影的フラット接続の有無と新しい型のFokker-Planck方程式と伊藤解析の関係を研究の中心に置きたい.次に,昨年の研究の内,高階数代数幾何符号を導入し,楕円曲線のベクトル束の分類の中の1種類に対応する高階adelic元も具体的に実現した.今後,残された楕円曲線上のベクトル束の他の種類に対応する高階adelic元も具体的に書き,更にこれらを用いて,対応する高階数代数幾何符号を具体的に作り出したい.時間があれば,種数2以上の曲線を使って,もっと難しい高階数代数幾何符号の例を求めたい.そうすることによって高階数代数幾何符号と普通の代数幾何符号の異なるところが明白となり,より良い,より解きにくい符号を効率よく作れるようになる.最後に,Fields賞重賞者のひとりNgo氏の主な仕事「基本補題」とこのプロジェクトからうまれた算術トルソー(arithmetic torsor)をコンバインドして,昨年の研究から,代数幾何学のスペクトル曲線とキャラメル曲線の類似する算術特性曲線を,リー代数のChevalley特性写像定理と整基定理らを用いて,構築した.これは重大な意味もつ仕事である.何故ならば新しい数学の研究領域を開かれたからだ.今後これに関連する研究を更に前進させたい.算術Higgs束のmoduli空間と算術Hitchinフィブレーションを始めとして,色々な新しい数学構造を作り出す,これらの優れる性質を確立させ,将来的に純粋な算術的方法を用いて「基本補題」の証明を次の研究プロジェクトにて模索したい.まず、MATHEMATICAプログラムでE型の例外型単純リー群のWEYL群とそのゼータ関数の計算をした。その上、E型の例外型単純リー群のゼータ関数に関する弱リーマン予想の証明を行った。

具体的に言うと、片山君と共にE6の例外型単純リー群のWEYL群とそのゼータ関数の計算をした。この計算の結果は、片山君の学位論文としてまとめられている。E7群の時は、WEYL群の計算が単純ルートの取り方によって、計算できるが否かが左右される。この場合、当時利用していたパソコンのメモリはまだ十分であった。しかしながら、E8群を取り扱う場合、利用できるパソコンのメモリでは不足していた。この問題を、分割を利用したり時間をかけたりすることで解決して、E型の例外型単純リー群のWEYL群を初めてMATHEMATICAプログラムで計算することに成功した。さらに、その中の特殊なWEYL元も計算し、E型の例外型単純リー群のゼータ関数も計算した。加えて、それぞれのゼータ関数の特異点での留数を計算し、An型(nは7以下)とD5型の情報を用いて、KI-小森ー鈴木らの翁ゼータ関数のLIE構想と弱リーマン予想結果にある定数の非零性をE型の例外型単純リー群に対し確立した。故に、E型の例外型単純リー群のゼータ関数関する弱リーマン予想を証明することができた。一方、以前菅原さんと共に導入した算術曲面上のCOHOMOLOGY群の研究から、WEIL因子の第一COHOMOLOGY群の有限性も証明を行った。これは、2次元のIND-PRO位相の詳しい性質の研究と、算術COHOMOLOGY群を導入する時の全ての部分空間、さらにはそれらの和空間の閉性を確立した上での結果である。それと同時に、算術曲面のPARSHIN型の相互法則の前の証明を行う中、2次元のIND-PRO位相関する部分を補充し、よりわかりやすい形に変形することができた。計画としては、おおむね順調に進展している。今年は、この研究プロジェクトに取り掛かってから一年目の年である。プロジェクトの中心とした翁ゼータ関数の弱リーマン予想を成り立つがどうかをE型(E6, E7, E8)の例外型単純リー群の場合で確かめたいと考えている。なお、E6は学生とともに計算を行った。しかしながら、それ以外の場合、特にE8を処理する際、数学とパソコンのメモリの問題が起き、時間が予想以上に奪われてしまったため、予定よりも大幅に遅れてしまった。幸いなことに、最後まで、自分の信念を信じ続け、すべてのE型の例外型単純リー群のWEYL群とそのゼータ関数の計算を終了することができた。その上、E型の例外型単純リー群の翁ゼータ関数関するの弱リーマン予想を証明することができた。これは、自信をつけるだけではなく、翁ゼータ関数関する弱リーマン予想が成り立つことへの確固とした証拠にもなる。しかしながら、こうした計算には限界がある。つまり、An, Bn、CnとDn列の場合、nを取りゆる範囲が有限ではなく、無限となる。この理由から、問題の解決には他の一般的な方法を探さなければならない。そのため、'放物REDUCTION、安定性と体積'予想を理解しようとした。かなり良いところまで近づいたが、時間の問題で結論をその次の年に出すこととなった。とはいえ、この時に行った理解は、問題の解決に大きな意味を持つものであった。
バイオモジュレーターとしてのプロテアーゼ

重点領域研究の申請のため、プロテアーゼ研究の中で、特にプロテアーゼが示すバイオモジュレーター作用を中心に研究の現状をまとめ、研究分野の絞り込みと問題点の掘り起こし、を行なった。まず、東京地区の班員が集まって第1回の検討会を8月19日に行ない、問題点を整理した。次にこの結果に従い、大阪で開催された第67回生化学会大会(9月7日-10日)の際に検討を続けた。10月30日-11月3日までアルカディア市谷で第10回細胞内蛋白質分解に関する国際会議が開催された。本国際会議は本研究班の代表者が主催しただけでなく、本研究班の研究分野と極めて密接に関係しているので、世界の研究の流れを捉えるのに最適であり、本班員全員が参加し、講演と討論を行なった。この会議中にも討論を重ね、今後の世界の研究の方向が、(1)選択的な蛋白分解の分子機構、(2)蛋白分解のバイオモジュレーター作用、の解明にあることで一致し、この2項目について重点領域を申請することとした。また、これまでの消化酵素とは違ったプロテアーゼ、蛋白分解の意義を追求する新しい研究の立場を明確にするため、全体のタイトルを「蛋白分解のニューバイオロジー」とすることにし、申請書の作製のための役割分担を決めた。第2回検討会を1月11日(於学士会館赤門分館)に行ない、申請書の原案を検討し、最終的な打ち合せを行なった。一方、これらの検討結果を踏まえて、蛋白分解研究の現状を広く周知させるため、公開シンポジウムを1月18日(木)に赤門学士会館で行なった。18名の班員全員がこれまでの研究成果を報告した。シンポジウム当日の昼食時に班会議を行ない、重点領域の申請について最終打ち合せを行なった。その結果を踏まえ、班長が最終的な調整をし、申請書を完成した。
アスリートはなぜ風邪をひきやすいのか 運動ストレスによる口腔内の免疫応答の理解

研究では病原菌やウイルスの感染の最前線である口腔に着目して、強度の高い運動を行う前後の口腔粘膜のトランスクリプトーム解析と唾液中のタンパク質のプロテオーム解析を行う事で、運動ストレスによって調節される免疫応答の初期段階を明らかにする。
有機金属錯体の潜在特性を駆使した生理活性化合物の合成

(1)ヨウ化サマリウムを利用した芳香環へのスピロ閉環反応の開発ヨウ化サマリウムは高い還元電位を有し,優れた一電子還元剤として有機合成で広く使われているが,芳香環へのラジカル環化反応は限られていた.我々は最近,ヨウ化サマリウムによって発生させたケチルラジカルが芳香族メトキシ基を置換する,いわゆるイプソ置換型の閉環反応をはじめて見いだした(Chem. Commun.2000,1287).また,反応系内にHMPAを添加すると閉環様式が大きく変わることを見いだし,本反応条件を置換様式の異なる芳香族化合物に応用し,新規スピロ環化反応の開発に成功した(Chem. Commun.2002,316).(2)パラジウム触媒を用いるスルフィニル亜鉛化反応の開発スルフィニルアニオンは,様々なスルフィニル化合物を合成するための前駆体として極めて有用である.報告者は,1-アルキニルスルホキシドをパラジウム触媒存在下,ジエチル亜鉛と処理すると,スルフェン酸亜鉛が発生することをはじめて見いだした(Org. Lett.2001,3,3627).本法は,従来の強塩基を用いる手法よりもはるかに穏やかな条件でスルフィニルアニオンを発生できるため,本手法により種々の官能基存在下での反応が可能となった(Tetrahedron : Asymmetry 2002,13,1961).(3)パラジウムの新しい反応性を利用した軸不斉アミノアレン類の合成アミノアレンは降圧剤,及びプロテアーゼ阻害剤をはじめとするペプチドリード医薬品の鍵中間体として有用である.報告者はアミノアレンの簡便なルートの確立を目的として,新規アレン合成法の開発研究を行った.その結果,α,β,またはγ位にアミノ基を有するアレンの合成に成功し,他の方法では合成困難なアミノアレンの合成法を確立することに成功した.また,アミノ基を持たない種々のアルキル,アリール,またはビスアレンの合成にも成功し,本アレン合成法が一般性の高い有用な反応であることを示した.さらに,立体化学的知見から反応がπ-アリルパラジウム中間体を経由していることを明らかにした(J. Org. Chem.2002,67,1359).(1)ヨウ化サマリウムを利用した芳香環へのスピロ閉環反応の開発ヨウ化サマリウムは高い還元電位を有し,優れた一電子還元剤として有機合成で広く使われているが,芳香環へのラジカル環化反応は限られていた.我々は最近,ヨウ化サマリウムによって発生させたケチルラジカルが芳香族メトキシ基を置換する,いわゆるイプソ置換型の閉環反応をはじめて見いだした(Chem. Commun.2000,1287).また,反応系内にHMPAを添加すると閉環様式が大きく変わることを見いだし,本反応条件を置換様式の異なる芳香族化合物に応用し,新規スピロ環化反応の開発に成功した(Chem. Commun.2002,316).(2)パラジウム触媒を用いるスルフィニル亜鉛化反応の開発スルフィニルアニオンは,様々なスルフィニル化合物を合成するための前駆体として極めて有用である.報告者は,1-アルキニルスルホキシドをパラジウム触媒存在下,ジエチル亜鉛と処理すると,スルフェン酸亜鉛が発生することをはじめて見いだした(Org. Lett.2001,3,3627).本法は,従来の強塩基を用いる手法よりもはるかに穏やかな条件でスルフィニルアニオンを発生できるため,本手法により種々の官能基存在下での反応が可能となった(Tetrahedron : Asymmetry 2002,13,1961).(3)パラジウムの新しい反応性を利用した軸不斉アミノアレン類の合成アミノアレンは降圧剤,及びプロテアーゼ阻害剤をはじめとするペプチドリード医薬品の鍵中間体として有用である.報告者はアミノアレンの簡便なルートの確立を目的として,新規アレン合成法の開発研究を行った.その結果,α,β,またはγ位にアミノ基を有するアレンの合成に成功し,他の方法では合成困難なアミノアレンの合成法を確立することに成功した.また,アミノ基を持たない種々のアルキル,アリール,またはビスアレンの合成にも成功し,本アレン合成法が一般性の高い有用な反応であることを示した.さらに,立体化学的知見から反応がπ-アリルパラジウム中間体を経由していることを明らかにした(J. Org. Chem.2002,67,1359).(1)ヨウ化サマリウムを利用した芳香環へのスピロ閉環反応の開発ヨウ化サマリウムは高い還元電位を有し,優れた1電子還元剤として有機合成で広く使われているが,芳香環へのラジカル環化反応の例は限られていた.我々は最近,ヨウ化サマリウムによって発生させたケチルラジカルが芳香族メトキシ基を置換する,いわゆるイプソ置換型の新規反応をはじめて見出した(Chem. Commun. 2000,1287).このような反応は,芳香族ラジカル種が多重結合と反応する従来型の反応とは全く異なった閉環反応である.また反応系内にHMPAを添加すると閉環様式が大きく変わることを見いだし,本反応条件を置換様式の異なる芳香族化合物に応用し,新規スピロ閉環反応の開発に成功した.(2)パラジウムの新しい反応性を利用した軸不斉アミノアレン類の合成アミノアレンはプロテアーゼ阻害剤をはじめとするペプチドリード医薬品の鍵中間体として有用であり,アミノアレン自身が降圧剤としての活性を有する例も報告されている.

我々はアミノアレンの簡便な合成法の開発を目的として,中心炭素に脱離基を有するπ-アリルパラジウム錯体を経由したアレンの合成を検討している.これまでに,α,β,またはγ位にアミノ基を有するアレンの合成に成功し,他の方法では合成困難なアミノアレンの合成法を確立することに成功した.また,アミノ基を持たない種々のアルキル,アリール,またはビスアレンの合成にも成功し,本アレン合成法が一般性の高い有用な反応であることを示した.さらに,脱離基となるメシロキシ基の中心不斉がアレンの軸不斉に影響を与えないことを見出し,反応機構上極めて興味深い知見を得ることができた.(今後,合成したアミノアレンを用いて生物活性物質の合成を行うとともに,不斉配位子を用いた軸不斉アレンの触媒的合成への展開を目指す.)(1)ヨウ化サマリウムを利用した芳香環へのスピロ閉環反応の開発ヨウ化サマリウムは高い還元電位を有し,優れた一電子還元剤として有機合成で広く使われているが,芳香環へのラジカル環化反応は限られていた.我々は最近,ヨウ化サマリウムによって発生させたケチルラジカルが芳香族メトキシ基を置換する,いわゆるイプソ置換型の閉環反応をはじめて見いだした(Chem. Commun. 2000,1287).また,反応系内にHMPAを添加すると閉環様式が大きく変わることを見いだし,本反応条件を置換様式の異なる芳香族化合物に応用し,新規スピロ環化反応の開発に成功した(Chem. Commun.2002,316).(2)パラジウム触媒を用いるスルフィニル亜鉛化反応の開発スルフィニルアニオンは,様々なスルフィニル化合物を合成するための前駆体として極めて有用である.報告者は,1-アルキニルスルホキシドをパラジウム触媒存在下,ジエチル亜鉛と処理すると,スルフェン酸亜鉛が発生することをはじめて見いだした(Org. Lett. 2001,3,3627).本法は,従来の強塩基を用いる手法よりもはるかに穏やかな条件でスルフィニルアニオンを発生できるため,本手法により種々の官能基存在下での反応が可能となった(Tetrahedron : Asymmetry 2002,13,1961).(3)パラジウムの新しい反応性を利用した軸不斉アミノアレン類の合成アミノアレンは降圧剤,及びプロテアーゼ阻害剤をはじめとするペプチドリード医薬品の鍵中間体として有用である.報告者はアミノアレンの簡便なルートの確立を目的として,新規アレン合成法の開発研究を行った.その結果,α, β,またはγ位にアミノ基を有するアレンの合成に成功し,他の方法では合成困難なアミノアレンの合成法を確立することに成功した.また,アミノ基を持たない種々のアルキル,アリール,またはビスアレンの合成にも成功し,本アレン合成法が一般性の高い有用な反応であることを示した.さらに,立体化学的知見から反応がπ-アリルパラジウム中間体を経由していることを明らかにした(J. Org. Chem. 2002,67,1359).
マイクロデータロガーを用いたイルカ類の遊泳行動

本研究が目的としたネズミイルカの遊泳行動解析は、1993年の予備実験段階を経て6年間にわたる研究となった。実験手法の改良、機器類の開発を平行して行い、本邦産ネズミイルカの潜水生態と生理面で多くの知見を得ることができた。特に、ネズミイルカは殆ど水面での休息をとることのない連続的な潜水行動をすることは特徴的である。これは結果として地理的移動を伴う。本種の酸素代謝と遊泳速度との関係から酸素消費率は遊泳速度が約1.2m/s以上になると速度の増加につれて増加する。また、運動エネルギー・コストが最小となる遊泳速度は1.4m/sで、その時のエネルギー・コストは2.25±0.05kJ/kg/minと推定された。さらに、自然環境下におけるネズミイルカの一日あたりのエネルギー消費量は、9,292kJ/day-13,015kJ/dayと推定された。また、ネズミイルカの有酸素代謝潜水限界(ADL)は体内酸素保有量と酸素消費率から約2.6-4.6分であると推定された。本種の遊泳速度と潜水時間には負の相互関係があり、実際に自然環境下での遊泳行動はその殆どがADL以内に収まるものであった。すなわち、ネズミイルカは無酸素代謝をほとんど行っていないという特徴をもつ。このことが休息をとらない連続的な潜水行動を可能としている理由である。ちなみに、ADLを超えたのは全潜水記録の0.5%に過ぎない。また、研究分担者(白木原)は天草通詞島でハンドウイルカの群の行動解析を行い、潜水、浮上、逃避、休息、採餌などの行動のカテゴリ化を進めてきた。さらに、他分担者(吉岡)は熊野灘海域に来遊するマッコウクジラの個体識別などを実施し、ここに来遊する群がかなり定常来遊性があるらしいことを見出しつつある。これら両研究は、今後ネズミイルカで行ったデータロガーを用いる行動研究から更に発展させて新たなる研究対象に迫るフィールドが成立する可能性を示唆するものとなった。機器の開発、改良面では研究分担者(内藤)が推進しつつあり、特にデータロガーにビルトインされる速度計の改良・開発やデジタル方式による映像情報をも付加する新技術の開発途上にある。平成8年5月14日から7月9日にわたって、北海道大学水産学部臼尻水産実験所においてネズミイルカの行動研究に関する基礎実験を行った。実験に用いた被検動物はオス3頭、メス1頭の計4頭である。実験内容:各個体に潜水深度、水温、遊泳速度等を同時に記録するマイクロデータロガーを動物の背鰭に装着し円形水槽(6mx1.3m)内を遊泳させた。水槽内に外気を遮断するドームを設置して呼吸による動物の酸素消費量を定量した。また、試験的に3個体では胃内温度(体心部温度)を測定した。結果:個体差はあったが、動物は昼夜の別なく潜水行動を行っていた。酸素消費量の実験では、給餌飼育期間、給餌終了後、12時間以上給餌しない非給餌期間の別に測定した。

給仕期間中と給餌終了直後では酸素消費率は非給餌期間中よりも有意に高くなり、これは給餌によって低下した胃内(体)温度を回復することと消化によって代謝が高くなることと思われた。呼吸の実験を終了後、前記記録計を装着した動物を自然海洋に放流した。この場合には動物の所在を知るため方向探知用送信機を付加した。3頭からは12時間の潜水記録が得られた。1頭は自然海洋における長時間の潜水記録の取得を目指したが記録計を回収するには至らなかった。本年度は代謝関孫の基礎資料を得ることができたので、行動とネネルギー代謝関係の解析がある程度可能となった。次年度にはアルゴス送信機によって海洋中における動物の位置情報を把握し、これによって長時間にわたる遊泳・潜水記録の取得を目指している。自然環境下におけるネズミイルカの潜水遊泳行動目的:天然自然の海洋におけるイルカ類の潜水行動については未解明なことが多く、彼らが水中生活に適応してどのような活動をしているのか、その謎を明らかにする。方法:1997年5月に北海道白尻沖の定置網で混獲されたメスのネズミイルカ2個体を実験に用いた。実験動物の背鰭に潜水深度・水温・遊泳速度を一秒間隔で同時に記録するマイクロデーターロガーと、放流後これらの装置を回収するために1個体にはラジオ発信機を、もう1個体にはアルゴス発信機を装着して砂原沖で放流した。アルゴス発信機装置一式は衛星による位置情報をもとに、携帯用方向探知機を使って放流4に後に回収に成功した。これにより約1日間の潜水遊泳記録を得た。結果と考察:23時間の記録期間に計2878回の潜水が記録された。10m以浅の浅い潜水が全潜水回数の90%以上を占め、昼夜問わず連続的に潜水を行っていた。一部の浅い潜水を除いて、潜行速度は潜水深度の増加に伴って速くなる傾向があったが、この間、水平速度には顕著な速度変化が認められず、殆どの場合、約0-1.0m/sの範囲であった。そこで深い潜水と浅い潜水の間の水平移動率を比較したところ、浅い潜水時に水平移動率が高いことが判り、浅い潜水は移動のための潜水であると考えられた。また、浅い深い潜水で底滞在時間のあるものは底滞在中は遊泳速度が0.5m/s以下となることが判り、この間に索餌を行っているのではないか、と考えられた。潜水を始める時点の潜行角度は潜水深度が深くなるにつれて大きくなり、この場合には初潜行速度も速くなっている。潜水を開始した時点にはその後に起こる潜水深度の浅深によって潜行角度と潜行速度の双方に変化が起こっていることから、この場合ネズミイルカは次の潜水行動に対して予め対応した行動をとるものであろうことが示唆された。最終年度を迎えるのでつめの作業を中心に経過した。しかし、本研究が中心としたネズミイルカの遊泳行動解析については、特に潜水生理面でのデータ整理を着実に行った。ネズミイルカがほとんど水面での休息なしに連続的に潜水する行動をとっていることが判明したが、その理由の説明に酸素消費と遊泳速度を考究した。酸素消費率は遊泳速度が約1.2m/s以上になると速度の増加につれて増加する。このことから運動エネルギー・コストが最小となる遊泳速度は1.4m/sでその時のエネルギー・コストは2.25±0.05kJ/kg/minであることがわかった。これまでに得られた関係諸データから自然環境下におけるネズミイルカの一日あたりのエネルギー消費量は、9,292kJ/day-13,015kJ/dayと推定された。また、ネズミイルカの体内酸素保有量と酸素消費率から有酸素代謝潜水限界(ADL)は運動量や摂餌の有無で変化するが、約2.6-4.6分であると推定された。
難治性がん疼痛の脳での認知・制御機構の解明とそれに基づく新たな治療法の開発

がん疼痛は十分に緩和されているとは言い難い。本研究では、難治性がん疼痛の1つである骨がん痛の上位脊髄機序を明らかにすることを目的にとした。特に、扁桃体と下行性疼痛制御系の機能変化に注目し研究を行なった。その結果、骨がん疼痛状態では、扁桃体と下行性疼痛制御系の機能変化は起こらず、骨がん疼痛の形成・維持には末梢神経-脊髄神経系が重要であることが明らかとなった。骨がん疼痛での扁桃体-下行性疼痛調節系の役割を解明する研究を進めるために,疼痛評価系および負の情動評価系を確立することを目的とした.マウス骨がん疼痛モデルはMantyhらの方法(Schwei, J Neurosci 1999)に従い,osteosacoma cellをC3H/HeJマウスの左大腿骨に移植し作成した.骨髄内での腫瘍の増殖は小動物用MRIで確認するとともに,組織化学的に(HE染色)確認した.疼痛評価は,自発疼痛関連行動,動作時疼痛関連行動評価を行った.自発疼痛関連行動は足舐め行動,足振り行動に費やす時間で評価した.動作時疼痛関連行動は,自発的歩行時の患側下肢の使用状況や自発立位時の患側下肢への加重の程度を評価するとともに,Catwalkによって自由運動時の下肢使状況を評価した.Catwalkによる評価は従来の評価法である歩行時の下肢使用スコア,患肢への加重スコアの掲示変化とよく相関した.最近,マウスから発せられる特定の周波数の超音波が痛みや負の情動に関連していることが報告された.そこで,超音波測定・解析システム(Sonotrack^<TM>)を用いて超音波解析し疼痛評価を行った.しかしながら,現在のところ,超音波を検出するに至っていない.組織化学的解析ではマウス骨がん疼痛モデルで疼痛スコアの上昇ともに扁桃体でc-fosとリン酸化MAPキナーゼ発現が増加することが明らかとなった.これらは,骨がんによる痛み依存性に扁桃体神経が活性化されることを示す.骨がん疼痛での下行性疼痛調節系の役割りを解明するために、セロトニン性下行性疼痛調節系も起始部である延髄吻側腹内側部(Rostroventromedial medulla: RVM)とノルアドレナリン性下行性疼痛調節系も起始部である青班核(locus coeruleus: LC)の機能変化について電気生理学的および神経化学的手法を用いて調べた。マウス骨がん疼痛モデルはMantyhらの方法(Schwei, J Neurosci 1999)に従い,osteosacoma cellをC3H/HeJマウスの左大腿骨に移植し作成した.骨髄内での腫瘍の増殖は小動物用MRIで確認するとともに,組織化学的に(HE染色)確認した.モデルの完成は,自発疼痛関連行動,動作時疼痛関連行動評価で確認した.自発疼痛関連行動は足舐め行動,足振り行動に費やす時間で評価した.動作時疼痛関連行動は,自発的歩行時の患側下肢の使用状況や自発立位時の患側下肢への加重の程度を評価した。行動評価でモデル完成確認後に、RVMとLCを解析した。RVMではセロトニン陽性神経、GABA陽性神経、およびミューオピオイド受容体の発現について検討した。その結果、骨がん疼痛状態にあっても、RVMでの変化は認められなかった。LCの機能変化はin vivo細胞外記録を用いて検討した。その結果、骨がん疼痛状態にあってもLCの機能変化は認められなかった。以上により、骨がん疼痛状態では、下行性疼痛調節系の機能変化は少ないと考えられた。骨がん疼痛での下行性疼痛調節系の役割りを解明するために、平成24年度は薬理学的検討、免疫組織学的検討、行動学的検討を行った。osteosacoma cell移植前に、C3H/HeJマウスの扁桃体中心核外側外包部周辺に薬物投与用のマイクロインジェクションカニューレを慢性留置した。留置後、Mantyhらの方法(Schwei, J Neurosci 1999)に従い、osteosacoma cellを左大腿骨に移植し、骨がん疼痛モデルマウスを作成した。疼痛評価は、自発疼痛関連行動、動作時疼痛関連行動評価を行った。自発疼痛関連行動は足舐め行動、足振り行動に費やす時間を測定し、動作時疼痛関連行動は自発的歩行時の患側下肢の使用状況を点数化することによって評価した。モデルマウス作製2週間後に、疼痛評価して、モデルが完成している事を確認した。その後、マイクロインジェクションカニューレよりAMPA型グルタミン酸受容体拮抗薬CNQX、NMDA型グルタミン酸受容体拮抗薬MK801を投与したが、自発痛関連行動および動作時痛関連行動に変化はなかった。

扁桃体はその線維を下行性疼痛調節系の起始部である延髄吻側腹内側部(Rostroventromedial medulla: RVM)に投射し下行性疼痛調節系を制御する。そこで、RVMでのc-fosやリン酸化MAPキナーゼの発現変化を調べたが、扁桃体へのCNQXやMK801投与によって、その発現は変化しなかった。超音波システムによる疼痛評価系が確立されていないが,その他については概ね順調に進展している.25年度が最終年度であるため、記入しない。行動研究と免疫組織化学的研究は順調に進展しているが、電気生理学的解析が難航している。これまでに、手技は確立していたが、本研究ではなかなかうまくいかず、データの蓄積が進んでいない。平成23年度の研究で自発痛関連行動,動作時痛関連行動およびcatwalkによる疼痛の行動評価系と扁桃体神経活性化の評価系が確立された.さらに,超音波測定解析システムでの痛み評価の確立を目指す.今後,これらの評価系を用いて薬理学的および電気生理学的解析を進める.25年度が最終年度であるため、記入しない。薬学的行動研究と、免疫組織化学的研究は予定通り進める。電気生理学的研究では、RVMの記録が難航しているため、下行性疼痛調節系のもう一つの起始部である青班核での記録も行なう。
脊髄再生の足場となる新規自己集合体ペプチドゲル有効性の検証

日本では、毎年5000人以上の患者が脊髄損傷を来たしており、麻痺を抱えたままの生活を余儀なくされている。麻痺による肉体的、精神的、経済的負担による影響は、個人だけではなく、社会的にも極めて大きいものである。近年の研究では損傷神経を再生する試みが幾つかなされている。ES、IPSを含む神経幹細胞、骨髄幹細胞、シュワン細胞、歯髄幹細胞移植の有効性が明らかとなり、脊髄損傷後の再生医療を中心とした期待が高まっている。しかし移植の損傷部位への有効性を高めるためには、移植細胞の分化の方向性を誘導する神経栄養因子および移植細胞の足場(scaffold)の併用が必須とされる。我々は移植細胞の足場(scaffold)と予測される自己集体ペプチドゲルの有効性を明らかにし、脊髄損傷に対する細胞移植の足場の併用効果を検証した。生体内で安定したペプチドゲルの安全性を検証するとともに、in vivoではラット脊髄損傷モデル、特に臨床に近い胸髄圧挫損傷モデルを作成して酵素投与を行い、下肢運動機能の回復や感覚機能回復、組織学的検討を行い、その効果とメカニズムを示した。また細胞移植やリハビリテーション(トレッドミル)との併用治療を行い、運動機能回復効果促進の程度も評価した。リハビリ併用効果(トレッドミル)を裏付けるデータ(下肢運動機能評価)、およびトレーサーを用いた軸索再生促進効果を検証するため、脊髄損傷後8週間で、麻酔下に脳へ10%BDA(Invitrogen社)、左右3.5μlずつ注入し、その2週間後sacrificeし、前述の蛍光画像解析システムにて新生軸索のFiber countや軸索再生、sproutingの形態などを解析したところ、足場使用群においてBDA陽性線維数は有意に多かった。近年の研究では損傷神経を再生する試みとして、ES、iPSを含む神経幹細胞、骨髄幹細胞、シュワン細胞、歯髄幹細胞移植の有効性が明らかとなり、脊髄損傷後の再生医療を中心とした期待が高まっている。本研究では日本独自の技術を融合した世界初の施術を行うことで、迅速な骨癒合の達成を補助するための早期骨再生術に不可欠な足場材料として、自己集合性ペプチドゲルを開発した。このゲルは100%化学合成ペプチドSPG-178を主成分とする含水性ゲルである。同ペプチドは水に溶解すると水素結合や静電的相互作用などにより自発的に集合し、β-シート構造からなるナノファイバーの3次元網目構造を形成することで水溶液はゲルとなる。このゲルは内部で3次元細胞培養が可能であり、ゲル内で脊髄再生に関与する細胞の増殖が期待できる。現在までに得られた結果として、脊髄前角細胞より採取した初代神経細胞培養において神経軸索突起が有意な伸長効果、神経栄養因子(BDNF、GDNF、NGF、NT4/5)およびその受容体(TrkA、TrkB、TrkC)の発現上昇を確認できた。またin vivoにおいてはこれらの因子に加え神経軸索再生に関与しているMMP-2, 9の発現上昇と脊髄損傷後の神経再生阻害に関与するグリア性瘢痕の減少を認めた。これは一度損傷が生じても、細胞が発育するに快適な環境が存在することで得られた結果と判断できる。脊髄損傷モデルマウスにおいて自己集合性ペプチドゲル投与後7日後から神経成長因子の発現量が増加し、神経再生の促進が投与後速やかに開始されたと考えられた。また、MMPー9、3の発現量が投与7日後に最も高い値を示し、経時的に低い値となった。そのため、神経再生開始後は、これらの因子による炎症が抑制されると考えられた。また物理的バリアーとなり軸索伸長を阻害し得る繊維性瘢痕(Collagen type4染色)では、染色範囲が減少していることが確認された。我々は移植細胞の足場(scaffold)と予測される自己集合体ペプチドゲルの有効性を明らかにし、脊髄損傷に対する細胞移植の足場の併用効果を検証した。生体内で安定したペプチドゲルの安全性を検証するとともに、in vivoではラット脊髄損傷モデル、特に臨床に近い胸髄圧挫損傷モデルを作成して酵素投与を行い、下肢運動機能の回復や感覚機能回復、組織学的検討を行い、その効果とメカニズムを示す。下肢運動機能、下肢感覚機能回復、酵素投与後に異常痛覚(アロデニア)を生じていない検証に関しては、より客観的に評価すべく電気生理学的検査も行い、臨床応用が期待できるか検証する。本ペプチドゲルの使用により、阻害要因を抑制するための添加剤を含まない場合であっても、軸索伸長の阻害要因の働きを抑制し、効果的な軸索伸長を行うことができている。

グリア瘢痕の形成自体を抑制し、ミクログリアによる炎症を抑制することで、神経再生を促進することができている。本ペプチドゲルの使用により、阻害要因を抑制するための添加剤を含まない場合であっても、軸索伸長の阻害要因の働きを抑制し、効果的な軸索伸長を行うことができている。グリア瘢痕の形成自体を抑制し、ミクログリアによる炎症を抑制することで、神経再生を促進することが確認できている。現在の日本では約50万人の以上の患者が麻痺を抱えたまま生活を余儀なくされており、毎年5000人以上の患者が脊髄損傷を来たし、個人と社会に与える肉体的、精神的、経済的負担は極めて大きい。これまで我々は脊髄再生抑制効果をもつケラタン硫酸(KS)プロテオグリカン(PG)阻害剤であるケラタナーゼ投与、そして神経堤由来の細胞集団である歯髄幹細胞を損傷部位に移植することで有意な機能回復が得られることを報告してきた。しかし移植の際、足場となる媒体の使用については未だ一定の見解が得られていない。本研究の目的は、いまだ未確立の脊髄損傷治療に対する細胞移植の足場となる新規自己集合体ペプチドゲルの効果、役割を調べることである。現在までの成果として、In vitroでは、ペプチドゲルを媒体とした3次元培養を行ったところ、神経細胞に対する毒性はないどころか神経軸索突起が有意に伸長していた。RNAレベルではGDNF, BDNF, NGFといった神経栄養因子、そして炎症系サイトカインの発現に有意な変化が認められた。In vivo:では脊髄損傷モデルラットにおいてペプチドゲル投与により、神経成長因子の発現量が増加し、神経再生の促進が投与後速やかに開始されたと考えられた。また、MMPー9、3の発現量が投与7日後に最も高い値を示し、経時的に低い値となった。組織染色では損傷部周囲に明らかな細胞の侵入、そして神経軸索の侵入が確認された。新生軸索和は有意にペプチドゲル使用により増加していた。また物理的バリアーとなり軸索伸長を阻害し得る繊維性瘢痕(Collagen type4染色)では、染色範囲が減少していることが確認された。一度損傷が生じても、細胞が発育するに快適な環境が存在すると考えられた。現在リハビリとの併用による効果を検証している。申請に沿い研究を進めてきた。最終年のみ、リハビリ併用効果(トレッドミル)を裏付けるデータ(下肢運動機能評価)、およびトレーサーを用いた軸索再生促進効果(脊髄損傷後8週間で、麻酔下に脳へ10%BDA(Invitrogen社)を左右3.5μlずつ注入する。その2週間後sacrificeし、前述の蛍光画像解析システムにて新生軸索のFiber countや軸索再生、sproutingの形態などを解析する。Countは、損傷部位から頭側10mmのBDA陽性線維数に対する、損傷部位から尾側10mmのBDA陽性線維数の比で評価する。)についての結果を現在検証中である。また、脊髄損傷モデルの蛍光顕微鏡を使用した画像評価を行っているが、オールインワン蛍光顕微鏡のメタルハライランプ故障のため、撮影、評価が遅延し、4月以降の画像評価となる。すでに少数例ではMRI、顕微鏡評価できており、4月以降は問題なく評価可能である。これらの評価により現在まで得られた知見を更に確実なものにできる。
１９世紀カタルーニャ建築思潮・史的文脈におけるガウディの建築論的言説に関する研究

スペイン、カタルーニャにおいて19-20世紀に活躍した建築家アントニ・ガウディ(1852-1926)が記した『日記装飾論』を以下二点から考察した。第一は建築論的考察であり、第二は建築史的文脈の視点からの考察である。その結果、ガウディの「生命の感覚」などの考えは、当時の美学者マヌエル・ミラから影響を受けていたことを突き止めた。さらには、「距離と視点」などの建築的概念は、当時の建築学科教授アリアス・ルジェンからの影響を受けていたことが指摘でき、その背景にはフランスの古典建築理論等が見透かせるため、その建築史的文脈の中にガウディの思想を位置づけようとした試みは新たなものであったと考えている。今年度は、本研究課題の最終年であった。当初の計画通りに研究を進めることができたと考えている。具体的な作業としては、海外出張での文献収集と、そこで得られた文献の翻訳作業及びそれらの文献を下地とした言説の比較考察作業が主であった。以下に、主要な翻訳作業と比較考察作業について述べる。本年度は、美学者パウ・ミラ・イ・フンタナルスの『直観の美学』(1903)の全訳を第一に行った。これは本邦初の試みであり、本研究の一端の大きな成果となった。第二に、ガウディの学生時代の教授であったエリアス・ルジェンの講義録「建築理論」を翻訳した。また、フランスで得た文献も元にして建築理論家カトルメール・ド・カンシーらの古典建築理論をカタルーニャに導入した建築家として、彼の講義を理解することも可能であるという新たな道筋を得られたことは大きな収穫であった。第三に、パウ・ミラとエリアス・ルジェンらの翻訳した資料をもとに、ガウディの『日記装飾論』ならびに晩年の言葉との比較考察を行った。その結果、ガウディの言説の中でパウ・ミラの思想との連関が散見されるのは、主としてガウディの晩年期であることが明らかになった。エリアス・ルジェンの言説との関係では、ガウディの建築の装飾に関する普遍的な主題が、アリアス・ルジェンの講義録の中に散見されることを突き止めることができた。昨年の研究と合わせて最終的には、マヌエル・ミラ、パウ・ミラ、エリアス・ルジェンを円環とした19世紀カタルーニャ思想の構図を浮かび上がらせ、そこにガウディの建築論的言説を位置づけられることを明らかにできたと考えている。今年度の成果報告は2013年日本建築学会北海道大会に発表し、その一部が梗概に掲載されている。また、今回の研究で得られた多数の新たな知見を今後の研究にも積極的に活用していきたいと考えている。平成24度は、主として二つの調査を行った。一つは、本研究の基盤となる文献調査ならびにその収集をスペイン・バルセロナとフランス・パリにて精力的に行った作業である。二つ目は、ガウディ著『日記装飾論』の最精査ならびに、美学者マヌエル・ミラ・イ・フンタナルス著『美の原理あるいは美の理論』(1857)の全訳、ミラ・イ・フンタナルス全集(1908)の「建築」関連の箇所の翻訳、パウ・ミラ・イ・フンタナルス著『直観の美学』(1903)の全訳などの翻訳作業である。現地調査に関しては、九月にバルセロナへ赴き様々な19世紀20世紀のカタルーニャ建築思潮関連の文献ならびに書籍を、カタルーニャ州立図書館を中心とする諸施設に於いて入手した。その中でもフランス人絵画理論家のシャルル・ブランの講義録『講演録』(2008)スペイン語版を入手できたことは大きい。同書には、20世紀バルセロナで活躍した美学者マヌエル・ミラ・イ・フンタナルスが下敷きとした諸対象の表現と性格の美に関しての議論が展開されており、当時のフランス・ボザールからスペイン・バルセロナ大学へと繋がる思想的系譜の道筋の一つを浮上させることができる展望を得たからである。また、パリにおいては、20世紀以前のボザールにて展開されていた建築教育カリキュラムを総括した研究書『エコール・デ・ボザール』(1998)を入手することができた。同書と、ガウディのバルセロナ建築大学時代の教授であったエリアス・ルジェンの講義録とを比較・考察することで、当時のバルセロナにおける建築教育のパリ・ボザールから受けた影響並びに関係性を考察できると考えている。平成24年度は、翻訳作業ならびに、新たな文献資料の入手に多くを費やした。次年度も文献収集調査、翻訳作業に重点を置くことで、研究の深化に努めたいと考えている。申請者は、計画通りに研究の遂行を行うことができていると考えている。その理由として、二点挙げることができる。一点目は翻訳作業が滞りなく進んでいること、もう一点は海外での現地調査において希少な文献も含めて様々に入手できたことである。