hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
接束による等質多様体の特徴付け

また、球多様体の場合も考察をし、その結果、中間サイクルに関するQ. Li氏のある種の問題に対する否定的な答えを与えた。これらの結果をまとめ、現在学術雑誌に投稿中である。ピカール数1のファノ多様体Xの一般点におけるVMRTがピカール数1の有理等質多様体のVMRTと等しいならば、Xはその有理等質多様体と同型になることが、Mok氏、Hong氏、Hwang氏により予想されている(以下、MHH予想)。この予想はシンプレクティックグラスマン多様体と二つのF4型の有理等質多様体の場合を除いて正しいことが知られている。未解決の三つの場合に対して、MMH予想の弱型として、(一般点でなく)任意の点におけるVMRTが等しければ有理等質多様体を特徴付けられる、ということを示すことが申請書におけるH29年度とH30年度前半の目標であった。これに関しては、F4(4)型の有理等質多様体に対して、特徴付けを与えることに成功した。また、そこで用いた手法を応用することにより、H30年度に研究を予定していた任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるファノ多様体の構造研究を行うこともできた。こちらに関しては大きな結果を得るには至っていないが、概ね順調に研究は進んでいる。本研究の最終目標はネフ接束を持つファノ多様体に関するCampana-Peternell予想(以下、CP予想)の解決である:ネフ接束を持つファノ多様体は有理等質多様体である。CP予想の研究から派生して、昨年、宇都宮大学の鈴木拓氏と次のような問題の研究を行った:非特異射影多様体Xに対し、ΔによりX×X上の対角線集合を表す。ΔがX×X上のサイクルとしてネフのとき、Xはどのような構造を持つか。特に、与えられた特殊な多様体族の中でネフ対角線集合をもつものを分類した。ネフ接束を持つ多様体はネフ対角線集合を持つ。従って、具体的な多様体がネフ接束を持たないことを示すにはネフ対角集合を持たないことを示せば十分である。また、X×X上のサイクルとして対角線集合Δの自己交点数はXのトップチャーン類と一致する。この研究手法を用いて、余指数3のファノ多様体のうちネフ接束をもつものを分類した。その結果、余指数3のファノ多様体に対して、CP予想が正しいことが分かった。今まで次元の低い多様体と完全交叉などの特殊な多様体にしかCP予想が成り立つことは知られていなかった。それらの場合を除いて、与えられた具体的な多様体に対しても接束の非ネフ性を判定する方法は知られていなかったが、昨年度の鈴木氏との共同研究と今回の余指数3のファノ多様体に関する研究により、非ネフ性を示す手法を幾つか得ることができた。さらに、証明の中で、VMRTの第二基本形式に関する性質を用いたが、その手法は今後より一般の状況においても応用できることが期待される。研究計画書に記載した計画では、平成31年度末までに任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるファノ多様体の構造研究を終えるとした。現在まで、継続的にその問題とその周辺の問題に取り組んできた。その結果、標準有理曲線上VMRTの第二基本形式が重要な役割を担うことに気付き、幾つかの具体的な対象に応用することに成功した。今まで重要性に気付きながらも、具体的に応用することができなかった第二基本形式を用いた研究手法を得たことは本研究計画の進展と言える。上記、MHH予想の弱型の未解決な箇所、一般のMHH予想、任意の点におけるVMRTが互いに射影同値であるファノ多様体の構造研究に取りかかる。
原始太陽系星雲の水素-鉱物間反応の速度論的研究

太陽系初期の高温の環境下では、星雲の水素ガスと固体または液体粒子との間で生ずる反応が惑星物質の化学進化を決定したと考えられている。平成9年度に引き続き本年度は次の点において進展があった。ここに原始太陽系星雲の水素-鉱物間反応の速度論的研究の方法が確立した。(1)原始太陽系の一般的圧力条件(10^<-8>-10^<-3>気圧)を全域をほぼカバーする、ミクロ流量制御計と大排気量の高真空ポンプを備えた高温炉を完成した。本装置は同上の任意の水素圧力を保ったまま、最高1600°Cまでの温度で反応を進行させることができる。また生成ガスのサンプル表面への再凝縮率を10%以下から50%以上までの範囲に制御できる。これにより当初の目論見通り絶対反応速度を実験から求めることができるのみならず、凝縮反応についての知見も得ることが可能となった。(2)固体惑星物質を代表するカンラン石と水素ガスとの高温化学反応を調べた。その結果、水素圧2x10^<-4>気圧では、水素なしの環境でカンラン石が熱分解反応によって蒸発する速さに比べて、約1000倍の速度で進行することが明らかとなった。また水素圧を変化させて行った定量実験により、反応の次数は1/2であることが判明した。これは水素分子が解離して生じた水素原子が実際の反応に関与していることを示唆している。(3)さらに再凝縮率を制御して実験を行った結果、凝縮反応においては水酸ラジカルが反応の律速過程を決定しているという予測が得られた。(4)水素との反応によって生ずる同位体質量分別の実験を行った。その結果、隕石中に存在するCa,Al-rich inclusions(CAI)におけるMg,Siの大きな同位体質量分別は、水素との反応によって生じたことが推測された。(5)水素との反応によって生ずる難揮発性微量元素分別の実験を行った。その結果、CAIの希土類パターンを説明する傾向が見えた。太陽系初期の高温の環境下では、星雲ガスと固体または液体粒子との間で生ずる反応が惑星物質の化学進化を決定したと考えられている。星雲ガスの圧倒的な主成分である水素ガスとこれら凝縮粒子の化学反応は最も重要である。この問題は、物理条件をコントロールして水素と惑星物質の化学反応速度を定量的に測定することに尽きる。本年度は次の点において進展があった。(1)原始太陽系の一般的圧力条件(10^<-8>-10^<-3>気圧)に対して、10^<-5>-10^<-3>気圧の条件を達成できる、ミクロ流量計と大排気量の高真空ポンプを備えた高温炉を製作した。本装置は同上の水素圧力をコントロールし、1600°Cまでの高温で反応を進行させることができる。また生成ガスのサンプル表面への再凝縮率を10%以下に抑えることに成功した。これにより当初の目論見通り、絶対反応速度を実験から求めることができる。(2)固体惑星物質のうち最も大量に存在するカンラン石をサンプルとして選び、水素ガスとの高温化学反応を調べた。その結果、水素圧2x10^<-4>気圧では、水素なしの環境でカンラン石が分解反応によって蒸発する速さ(真空蒸発速度)に比べて、約1000倍の速度で蒸発反応が進行することが明らかとなった。また水素圧を変化させて行つた定量実験により、反応の次数は1/2であることが判明した。(3)さらに水素との反応によって生ずる同位体質量分別を明らかにする目的で、隕石中に存在するBタイプのCa,Al-rich inclusionsと水素ガスの反応実験を行った。

その結果、隕石中に存在するCa,Al-rich inclusions(CAI)におけるMg,Siの大きな同位体質量分別は、水素との反応によって生じたことが推測された。(5)水素との反応によって生ずる難揮発性微量元素分別の実験を行った。その結果、CAIの希土類パターンを説明する傾向が見えた。
7回膜貫通型膜タンパク質の合成に共役した構造形成過程の解明

本研究では、小胞体における膜蛋白質の構造形成機構について探求した。進展内容は以下のとおりである:(1)小胞体では膜組み込み特性の強いセグメントによって、膜に組み込まれる特性のないポリペプチドセグメントが膜貫通配置を取るというわれわれのモデルを、いくつかの実例でさらに実証し、膜貫通セグメントの「他律的配置(autonomous positioning)」と命名した(Sakaguchi, BBRC,2002;Ukajiら,BBRC,2002)。タンパク質のフォールディングにおいて、他のセグメントの立体配置決定によって特定のセグメントの配置が他律的に決定されてしまうことを明確に示したものである。(2)膜貫通セグメントが他のセグメントと極性または電荷間相互作用することによって膜内に組み込まれることを、2例(ヒト赤血球バンド3および植物カリウムイオンチャネル)について実証した(Kankiら,Biochemistry,2002;SatoらPNAS,2002;Satoら,JBC,2003)。これで、疎水性セグメントが自発的に組み込まれるモード、疎水性の不十分なセグメントが他の疎水性セグメントの組み込みに伴って強制的に組み込まれるモード、および極性相互作用による膜組み込みモードの全てを実験的に示すことが完了した。(3)本研究の主題であるロドプシンについては、培養細胞での3種の発現条件を設定し培養細胞系で発現させることに成功した。最も発現量の多かったCOS細胞とCMVプロモーターの組み合わせでも、発現したタンパク質の大半がN-結合型糖鎖付加を受けていることがわかった。この系を用いて各ヘリックス間パッキングをモニターすることとした。(4)ついで、2箇所にシステインを導入した変異ロドプシンの系統的な作成にとりかかっている。ジスルフィド結合形成による電気泳動上の移動度の差をモニターする系を作成中である。複数回膜貫通型膜タンパク質は、小胞体に結合したいわゆる膜結合型リボソームによって合成される。ポリペプチドは伸長と同時に膜に存在するポリペプチド鎖膜透過チャンネル(トランスロコン)に進入し、その中でフォールディングが進行する。本研究は、リボソームから伸長してくる膜タンパク質のポリペプチド鎖の膜への標的化・膜への進入開始・トランスロコン内でのヘリックスパッキング過程を、総合的に解明することを目的として提案された。本年度は、アミノ末端を細胞外に提示する一回膜貫通型シグナルアンカー配列の構造形成に必要な構造をアミノ酸残基レベルで明らかにすることができた(Kidaら、FEBS lett.)。また、Na/H交換輸送体がシグナルペプチドを有することならびに、それに続くトポロジー形成配列を明らかにし、小胞体系のオルガネラ膜に局在することを決定的に示した(Miyazakiら、JBC)。さらに、Kイオンチャネル(KATl)の構造形成過程を探求し、6本の膜貫通セグメント(S1S6)の組み込み様式を解明した。この研究では、SlとS2が順次組み込まれること、正電荷を有する親水的膜貫通セグメントS4はS3と同時に相互に依存しながら膜内に組み込まれること、イオンチャネルファミリーに保存されているPループ構造を含むS5-S6領域はS1-S4の領域とは独立に組み込まれうることを示した(Sato, Y.ら、PNAS)。さらにG-タンパク質共役型受容体(GPCR)ファミリーについては、代表として『ロドプシン』の遺伝子の培養細胞系と無細胞系での、小胞体上への発現・組み込み実験系を設定し、無細胞系では酸化剤添加による分子内SS結合形成が再現されるところまで進展している。
中性子星連星合体の観測を可能にする重力波信号のパラメトリック増幅装置の開発

本研究の目的は、中性子星連星合体のような高周波の重力波イベントを観測するための、パラメトリック信号増幅技術を開発することである。平成29年は東工大にて開発してきたシグナルリサイクリング干渉計の制御をさらに安定化させることに成功したが、光バネはいまだに観測できていない。我々はその原因が、クリーンルーム内の空気の揺れや音響雑音によるものではないかと考え、シグナルリサイクリング干渉計とは別に、ファブリーペロー共振器を組み、真空槽内に入れて運転する実験を開始することにした。こちらの実験は、パラメトリック増幅をもたらすOPOは入れずに、単純なDetuneだけで光バネを見ようというものである。まず最初に箱型の真空槽を購入し、ドライポンプで10Paまで真空にすることに成功した。しかし、真空槽の設計を誤り、光学系が入らないことが分かったので、急きょもう一台の真空槽を手配し、そちらに光学系を入れることにした。平成29年度の実験はそこまでで終了した。実験と並行して本研究の理論面での理解を深める作業も進めている。平成29年度に大学院生に担当してもらって進めたのは、信号増幅をした際に共振器内の光学ロスが、入力した時点よりも増えることの原因を探るというものである。複数の光学素子からのロス真空場を計算に導入、それぞれの伝達関数を計算し、ロスの増幅はたしかに起こっていることを確認した。まだ確定ではないが、パラメトリック増幅により共振器内から共振器外への結合定数がかわり、増幅が生じているものだと思われる。理論研究を進めている際に、信号増幅を施してもパラメタ次第では重力波検出器の感度が改善しない一方で、光バネ自体は硬くなっているということが分かった。この事実の発見は大きく、これまでに想定していたものよりドラスティックに光バネを硬くすることもできる可能性が見えてきた。シグナルリサイクリング干渉計の安定動作(タスク1)は予定通りである。光バネが見えないことについても対策を講じている。光学ロスに関する理論研究(タスク3)も予定通りであり、よりよい干渉計構成についても道筋が見えている。既存のシグナルリサイクリング干渉計とは別に、ファブリーペロー共振器を真空槽内で運転する実験を開始した。こちらにも軽量鏡を導入しており、OPOなしでまずは光バネを観測したいと考えている。既存の干渉計の方は、デジタル制御を導入するなどしてテコ入れしようと考えている。
ニュートリノの粒子・反粒子対称性の破れの測定と未来開拓

本計画は、ニュートリノの粒子・反粒子対称性の破れの実験的研究を行い、レプトンの数学的枠組みの理解を深める事を目的にする。具体的には世界最大のニュートリノ振動実験装置スーパーカミオカンデにおける高統計・高精度の大気ニュートリノ観測データを用いて、ニュートリノ振動(飛行中に種類が変わること)と反ニュートリノ振動の違いを調べた。二種類の対称性(CP対称性とCPT対称性)双方に対し有意な破れ、すなわちニュートリノ振動と反ニュートリノ振動に有為な違いは観測されず、実験精度の範囲で対称性が保存されていると結論された。平成24年度は加速器と原子炉ニュートリノ振動実験により、最後の未知混合角が測定されるという、大きな展開があった。本研究で行う大気ニュートリノ研究では、同じ混合角の検証を行い矛盾しない結果を得た。同時に三世代ニュートリノの質量の順番の解明を目指した検証を行った。これは、太陽ニュートリノ振動に関わる一番目と二番目のニュートリノ以外の三番目のニュートリノの質量が他のニュートリノに比較して重いか軽いかという問題である。原子炉で測定された混合角を既知のものとして、解析を行い、どちらのシナリオもデータと矛盾しない事がわかった。さらにニュートリノの粒子・反粒子対称性の破れの検証を行った。最もデータを良く説明する破れのパラメータの値は270度から300度(三番目のニュートリノの質量に依存する)であるが、信頼度90%では全ての値がまだ許されることがわかった。今後解析の改善を行うとともに、データの統計を増加して、検証感度を向上させていく。一方水チェレンコフ検出器の未来開拓として、安価で高性能な新光検出器の開発を行った。検出器の照射面(光電面)の感度を現行光検出器の約25%というものから30%以上に約3割の向上を達成し、その試作品を製作した。さらに検出器の心臓部に半導体検出器を用いた新型光検出器の基礎開発も並行して行い、試作品を製作した。ここまで致命的な問題点は見つかっておらず、今後詳細な性能試験や設計改善を平成25年度に行う予定である。素粒子物理学において、小林・益川理論として確立された三世代クォークの枠組みとは対照的に、レプトン(ニュートリノ)の枠組みの全容解明にはまだ多くの実験的検証が必要である。本計画は、ニュートリノの粒子・反粒子対称性(CP対称性やCPT対称性)の破れの実験的研究を行い、レプトンの数学的枠組みの理解を深める事を目的にする。具体的には世界最大のニュートリノ振動実験装置スーパーカミオカンデにおける高統計・高精度の大気ニュートリノ観測データの解析手法を改善し、ニュートリノ・反ニュートリノ対称性の破れの研究を行った。まず大気ニュートリノ中のミュー型ニュートリノと反ミュー型ニュートリノを詳細に調べ、振動現象のふるまい(量やエネルギー依存性)に違いが見えず、振動に関わるニュートリノと反ニュートリノの混合角と質量パラメータに各々有為な差がないこと、すなわちCPT対称性が保存されているのと矛盾しないことがわかった。またCP対称性の破れがないか調べた。太陽ニュートリノ研究から測定されるニュートリノパラメータに加え、平成24年に加速器と原子炉ニュートリノにより発見された3番目の混合角の情報も本研究に追加した。最もデータを良く説明するCP破れのパラメータの値は270度から300度であるが、信頼度90%では全ての値がまだ許されることがわかった。今後も観測を継続し、検証感度を向上させていく。今後長期的安定性も含めた性能評価と必要な設計改善を行っていく。

一方水チェレンコフ検出器の未来開拓として、安価で高性能な新光検出器の開発を行った。検出器の照射面(光電面)の感度を現行光検出器の約25%というものから30%以上に約3割の向上を達成し、その試作品を製作した。さらに検出器の心臓部に半導体検出器を用いた新型光検出器の基礎開発も並行して行い、試作品を製作した。ここまで致命的な問題点は見つかっておらず、今後詳細な性能試験や設計改善を平成25年度に行う予定である。ニュートリノの粒子・反粒子対称性(CPとCPT対称性)の破れの実験的研究の達成度80%高精度化を目指した水チェレンコフ実験装置のアップグレードのための開発研究120%25年度が最終年度であるため、記入しない。ニュートリノの粒子・反粒子対称性(CPとCPT対称性)の破れの実験的研究の達成度80%高精度化を目指した水チェレンコフ実験装置のアップグレードのための開発研究120%大気ニュートリノ単独での振動研究と共に、加速器ニュートリノと原子炉ニュートリノの測定結果を合わせた総合解析により、CP対称性の破れの探索結果をまとめる。大気ニュートリノ解析では、開発中の新しい事象再構成アルゴリズムを本研究に投入する。これにより、電子型ニュートリノの測定に対する背景事象の主要な原因である中性カレント反応の除去率を改善する。また平成25年度夏までのデータを追加する。一方でニュートリノ振動における対称性の破れの研究の、将来の高精度化を目指し、現在使用中の光センサーを30%程高感度化した新光センサーを、水タンクに取り付けて、基礎特性の測定を行う。時間測定精度、増幅率や電荷測定精度、ノイズ頻度、さらにそれらの経時変化(安定性)を確認し、将来の実験での使用可能性を示す。また本光センサーを用いた場合の、ニュートリノ事象観測精度や対称性の破れの測定感度等を計算機シミュレーションを用いて明らかにする。25年度が最終年度であるため、記入しない。大気ニュートリノ単独での振動研究と共に、加速器ニュートリノと原子炉ニュートリノの測定結果を合わせた総合解析により、CP対称性の破れの探索結果をまとめる。
細胞内感染における非結核性抗酸菌の特異糖ペプチド脂質抗原の役割解明

【研究目的】肺Mycobacterium avium-intracellulare complex(MAC)症は結核に類似した病変を生じ、非結核性抗酸菌症の8割を占める重大な呼吸器疾患のひとつである。MAC菌は、特異糖ペプチド脂質(glycopeptidolipid, GPL)抗原の血清凝集反応によって、28種類の血清型に分類されている。臨床分離株の血清型分布には偏りがあり、特定の血清型菌がヒトに対して強い病原性を示すことから、各血清型GPLと病原性との関連が示唆される。本研究では、細胞内感染したMAC菌のGPL分子種組成変化を検証することにより、細胞内感染におけるGPLの役割を解明することを目的とする。【研究方法】MAC菌から単離精製した天然型GPL(intact GPL, iGPL)を用いて、ヒトの自然免疫受容体のひとつであるTLR2を強発現した細胞を刺激し、各天然型GPLの宿主応答について評価した。また、MAC菌Ku11株をマウスマクロファージ系細胞株に感染させて、感染菌と非感染菌の天然型GPL分子の経目的な組成変動を質量分析計により解析した。【研究成果】MAC菌Ku11株には、アセチル(Ac)基の結合数とその位置の違いから6種類の天然型GPLが存在し、このうちAc基が一つ付加したmono-Ac iGPLだけがTLR2に認識されることを見いだした。さらに、細胞内感染菌において、TLR2に認識されないtri-Ac iGPLが経日的に増大するが、非感染菌では減少することを明らかにした。以上から、MAC菌Ku11株はAc基によってGPL糖鎖を修飾することで、TLR2による検知から逃れている可能性が示唆された。今後、さらに天然型GPLのAc基転移酵素遺伝子の動態変化を追うことで、細胞内感染におけるGPLのAc基修飾と免疫回避との関係がより明確になると考えられる。
治療期にある若年性乳がん患者の社会復帰支援モデルの開発

本研究では、治療期にある若年性乳がん患者の社会復帰を目指す体験をもとに、治療期にある若年性乳がん患者の社会復帰支援モデルを構築することを試みた。まず、若年性乳がん患者に関する研究を概観し、若年性乳がん患者に関する課題及び支援の方向性について明確にした。次に、若年性乳がん患者に対する面接調査を通して、若年性乳がん患者が社会復帰に向かう中でいかなる体験をしているのかを明らかにし、看護支援の示唆を得た。これらの分析結果を基に、社会復帰支援モデル案を構築した。本研究は、治療期にある若年性乳がん患者が治療を継続しながら社会復帰に向かう体験を明らかにし、若年性乳がん患者の社会復帰支援モデルを構築することを目的としている。今年度の目標は以下の2点とした。1.若年性乳がん患者の看護に関する研究の動向と課題の分析国内における研究の多くは会議録及び総説であった。国外の研究論文については、CINAHL及びMEDLINEを用いて、「breast cancer」「young women」「nursing」をキーワードに検索を行った。学術論文の形式が整っている論文であること、若年性乳がん患者の看護に関する論文であることを確認し、対象文献を抽出した結果、12件の論文が分析対象となった。これらの論文の中心的テーマは、性・生殖に関する研究、思考や生活の変化に関する研究、患者・家族の役割に関する研究、リハビリテーションの必要性に関する研究に分類された。若年性乳がん患者を対象にした研究は少なく、その多くは若年性乳がん患者に発生している問題の現象や実態を明らかにしようとするものであった。若年性乳がん患者に関する多側面の現象を明らかにし、その看護支援について検討することの必要性が示唆された。2.治療を継続しながら社会復帰を目指す若年性乳がん患者の体験に関する調査治療を継続しながら社会復帰を目指す若年性乳がん患者がこの過程の中でいかなる体験をしているのかを明確にし、その看護支援方法を検討するために、現在、インタビュー調査の準備を進めている。本研究は、治療期にある若年性乳がん患者が治療を継続しながら社会復帰を目指す中でいかなる体験をしているのか、そして、若年性乳がん患者に係わる外来看護師が抱える看護支援上の困難を明らかにすることにより、治療期にある若年性乳がん患者の実態に即した具体的な社会復帰支援方法を構築することを目的としている。これまで、若年性乳がん患者を対象とした国内外の文献より、若年性乳がん患者に関する課題及び支援の方向性について検討した。平成26年度は、若年性乳がん患者を対象に、社会復帰を目指す体験について面接調査を実施し、社会復帰支援モデルの構成要素を抽出することを目的として研究に取り組んだ。研究開始のための準備として、文献検討の結果等を踏まえてインタビューガイドを作成し、倫理審査を受審した。また倫理審査承認後、研究協力者からの協力を得て対象者のリクルート及びデータ収集に着手した。これまで、若年性乳がん患者を対象とした国内外の文献より、若年性乳がん患者に関する課題及び支援の方向性について検討し、若年性乳がん患者に対する面接調査を実施するための準備を進めてきた。平成27年度は、昨年度の遅れを取り戻すことも視野に入れ、研究協力者の協力を得て若年性乳がん患者に対する面接調査を開始した。これまでに、6名の対象者の面接調査が終了しており、順次、分析を開始している。分析は、現象学的アプローチの研究者に適宜、スーパーバイズを受けながら進めており、今後はこの結果より、支援モデルの構成要素を抽出する予定である平成27年度は若年性乳がん患者を対象とした面接調査を継続し、その結果より、治療を継続しながら社会復帰を目指す体験を明確にすること、そして、若年性乳がん患者に関わる外来看護師の困難と看護上の問題点を明らかにすることを予定していた。しかし、本研究における対象者の選定基準を満たす若年性乳がん患者の母集団が小さいことから、当初予定していた対象者数に達しなかった。本研究は、治療期にある若年性乳がん患者が治療を継続しながら社会復帰を目指す中で、いかなる体験をしているのか、そして若年性乳がん患者に関わる看護師の看護支援上の困難を明らかにし、治療期にある若年性乳がん患者の実態に即した具体的な社会復帰支援方法を構築することを目的としている。また、がん患者における社会復帰の意味について検討し、若年性乳がん患者に対する調査を行った。平成28年度は若年性乳がん患者及び外来看護師に対する面接調査及び分析を並行して実施することを予定していた。若年性乳がん患者を対象とした面接調査は平成27年度から継続して実施していたが、本研究における選定条件に合致する対象者が少なく、予定していた対象者数を確保することができなかった。そのため、平成28年度は研究協力者の協力を得て、リクルート方法を再度検討した上で、面接調査を継続した。分析については、適宜、現象学的アプローチの研究者及び研究協力者からのスーパーバイズを受けながら進めた。現在、分析結果に基づき、看護支援モデルの構成要素を抽出し、看護支援モデルの運営案を作成している。今後は、看護支援モデル案のプレテストの実施及び評価に向けて、研究を継続する予定である。

本研究では、治療期にある若年性乳がん患者の社会復帰を目指す体験をもとに、治療期にある若年性乳がん患者の社会復帰支援モデルを構築することを試みた。まず、若年性乳がん患者に関する研究を概観し、若年性乳がん患者に関する課題及び支援の方向性について明確にした。次に、若年性乳がん患者に対する面接調査を通して、若年性乳がん患者が社会復帰に向かう中でいかなる体験をしているのかを明らかにし、看護支援の示唆を得た。これらの分析結果を基に、社会復帰支援モデル案を構築した。今年度は、若年性乳がん患者を対象にした面接調査の結果より、治療を継続しながら社会復帰を果たす体験を明確化し、さらに、若年性乳がん患者に係る外来看護師を対象に看護支援上の困難について調査を実施することにより、支援モデルの構成要素を抽出する予定であった。しかし、倫理審査受審が予定より遅れてしまったことに伴い、若年性乳がん患者を対象にしたデータ収集もまた遅れてしまった。平成28年度は、面接調査を継続しつつ、分析もまた並行して進めていく予定である。分析においては、精度を確保しながらスムーズに進めることができるよう、スーパーバイズを受ける時期や回数の増加を検討し、適切に助言を受けることができるよう努力する。また、若年性乳がん患者に関わる外来看護師に対する調査をスムーズに進められるよう、研究協力者との連携を図っていく。成人看護学がん看護学(今後の推進方法)平成26年度に予定していた面接調査を平成27年度上旬までには終了できるよう、研究協力者と連携を図りながら進めていくことが重要である。また、面接終了後には速やかにインタビューデータを整理し、分析を行う。研究計画通りに進まない場合は、研究対象者のリクルート方法等、研究協力者及びスーパーバイザーと再度協議し、研究計画の見直しを図る。調査に先駆け、若年性乳がん患者に対する看護支援の方向性とインタビューガイド作成の参考とするために国内外の研究論文について文献検討を行い、現在論文化を進めている。また、若年性乳がん患者に対するインタビュー調査を実施するために現在準備を進めている。次年度使用額が生じた主な理由は研究計画の遅れによるものである。平成27年度は面接調査を継続し、次の段階の調査が実施できなかったことにより、研究成果の投稿費等が繰り越された。主には平成26年度に予定していた調査が実施できなかったことによるものと考えている。また、これまでの研究の成果を論文投稿する予定であったが、準備が整わず投稿できなかったため、繰越金が発生したものと考える。平成28年度は、インタビューデータの反訳費、及び分析における専門家からのスーパーバイズに関連した会議費、交通費及び謝金等が必要であると考える。また、外来看護師を対象とした調査のための物品費、会議費等が必要である。さらに、これまでの研究における分析結果を学会発表または論文投稿するための費用を予定している。今年度はインタビュー調査にまで至らなかったために旅費、インタビューデータ反訳費等の経費が次年度へ持ち越しとなった。
世界のトップに躍り出たカナダの脳神経倫理学を通して科学技術ガバナンスを考察する

カナダでなぜ脳神経倫理学が急速に発展し、世界トップの地位を占めるに至ったのか、その理由を解明するのが目的である。おもにカナダでの聴き取り調査と文献調査により、経緯と背景を分析した。その結果明らかになった原因は2つある。第一は、科学研究助成の制度と組織のあり方で、カナダ連邦政府が担当する医学・生命科学の研究助成組織は、専門領域の動向に精通している専門家の意向や展望が反映されやすい仕組みとなっていた。第二は、研究助成組織のトップ(研究者)の裁量が大きいことである。柔軟な研究分野育成が可能となっている。日本の科学技術ガバナンスも、予算規模が類似しているカナダをモデルにするべきところが多いと思われる。本研究の目的は、国家の科学技術政策において根幹をなすその優先順位付けの基準について、脳神経倫理学分野において短期間で世界トップ水準に躍り出たカナダの経緯と背景を探ることで、日本の科学技術ガバナンスのあり方についての提言をおこなうものである。カナダの脳神経倫理学成功の理由のひとつに、専門研究者による強力なトップダウン型のリーダーシップがあるが、この点をより詳しく精査するために、カナダの脳神経倫理学者および研究助成機関の関係者への聞き取り調査をおこない、合わせて日本と状況の似ている韓国の実状を調査し、日本・カナダ・韓国の三国の状況を比較しつつ、日本の科学技術ガバナンスの問題点と改善点を指摘する。平成25年度は、カナダにおける脳神経倫理の研究実態調査と研究助成機関への聞き取り調査を行なった。モントリオール臨床研究所(ICRM)脳神経倫理ユニットで日常の研究活動を参与観察するとともに、研究員らに半構造化インタビュー調査をおこなった。また、200009年にCIHR脳神経科学研究所所長として、カナダ全体の脳神経科学分野のガバナンスに従事していたRemi Quirion博士(現ケベック州科学担当大臣)にインタビューをおこない、カナダの脳神経倫理に所長裁量経費を投下した経緯と狙いなどについて、明らかにした。また文献調査により、日本、カナダ両国の科学技術政策のおおまかな概要と特徴を抽出した。とくにカナダの医学・生命科学分野の研究助成を管理しているCIHRの活動状況を日本の体制と比較することで、専門家の権限と裁量のあり方を考察した。過去2年間の調査結果を踏まえて、カナダ第3の脳神経倫理の研究拠点であったダルハウジー大学(ハリファックス)の状況について聞き取り調査をおこなった。インタビューイーは、分野的には生命倫理学者、法学者、脳神経外科医など関連分野をカバーし、ポジションは教員と大学院生双方を対象とすることができたので、インタビュー調査としては網羅的な対象を選定し調査をデザインすることができた。ダルハウジー大学では現在は脳神経倫理のプロジェクトは終了しているが、後継プロジェクトの中心になっている研究者をインタビューイーとして選定し、情報を収集した。カナダの脳神経倫理学が盛んな理由は、やはりトップダウン型の科科学技術政策と科学技術ガバナンスがうまく適切なタイミングで機能した点にあるという昨年度までの結果を支持する調査結果が得られた。ダルハウジー大学では脳神経倫理そのものはプロジェクトとしては終了しているが、その成果を活かして次のステップへの移行がスムーズにおこなわれており、カナダの大学の制度および運営の柔軟さには優れた点があると思われる。一方で、カナダにおける近年の科学技術政策には批判的な声が多く聞かれ、現政権が科学研究の自由な活動に制約を課し、政治的思惑を優先しいていることも明らかになった。トップダウン型の科学技術政策運営は、当然トップの方針によって大きく左右されるため、功罪両面を検討する必要がある。過去3年間の、カナダでの実地調査の結果を踏まえ、比較対象として韓国の脳神経倫理(脳神経科学と社会との関係全般)についてのデータ収集をおこなった。韓国を選んだ理由は、文化的背景が日本と共通する東アジアの国であることと、近年、脳神経科学を中心とした学際プロジェクトを盛んに推進しているからである。なお、当初予定していたカナダの生命科学ガバナンスの大元であるカナダ保健衛生科学研究機構(CIHR)へのインタビュー調査は、再三にわたる照会にもかかわらず回答がなく、実現しなかった。韓国についてはソウル国立大学と光州科学技術院の研究者たちと研究プロジェクトに従事している学生・PDたちを中心に聞き取り調査をおこない、また、関連文献を収集した。体系的な分析はまだ途上であるが、カナダや日本に比べると学術界への政治的トップダウンの影響力が大きく、最先端のテーマや領域に積極的に取り組んでおり、研究推進体制も学際的で斬新なものが組みやすい状況にあるようだった。一方で、短期間でくるくると政府の方針が変ることもあり、そのたびに大学や研究組織が振り回され、腰を落ち着けて長期的スパンで地道な研究を蓄積していくことが困難であるという面も観察された。これらの情報を総合して、日本の制度や社会風土、文化的背景、財政状況などを考慮しつつ、日本に適した科学技術のガバナンス・システムを考察する必要があるが、その作業は今後の課題である。カナダ保健衛生研究機関(CIHR)への聞き取り調査を実現することができず、カナダでの情報収集が研究者側からの情報にとどまった。韓国での調査も期間が短く、十分に多方面からの情報を収集はできていない。カナダでなぜ脳神経倫理学が発展し、世界トップの地位を占めるに至ったのか、理由を解明し、日本の脳神経倫理学の発展とガバナンスに資する要素を抽出するのが目的である。カナダでの聴き取り調査および文献調査は平成27年度までで一段落したので、平成28年度は比較対象のために日本と似た文化的社会的状況にある中国、韓国、台湾の状況についての予備的調査をおこなった。

前提となる仮説として、東アジア地域に特有の西洋文化圏とは異なる自然観や生命観、あるいは思想や心身関係イメージなどが影響して、脳神経科学の科学的成果と社会との関係が形成されている可能性があり、それを踏まえた上での脳神経倫理学のガバナンスを考える必要があると考えた。東アジア特有の自然観としては、人は自然の一部であり、人類と自然を連続したものとして捉える見方や、全体論的・調和論的な自然観などがあげられる。過去の科学史的事例の中には、実際、これらの自然観が作用したことで、西洋自然科学とは異なる科学的動態が見られた事例がある(ダーウィン進化論の受容や霊長類学の発展など)。また、地球環境問題を論ずる新たな視点として注目を集めている「アンスロポセン(人新世)」の概念についても、東アジア特有の自然観からすればむしろ新しい見方ではなく、それがアンスロポセン概念が東アジア諸国でさほどの注目を集めていない現象の原因になっている可能性が考えられる。脳神経科学そのものにこれらの自然観がどのように影響したかは不明であるが、現在社会的にも注目されている人工知能やロボットなども視野に入れつつ論じることが必要であると言える。科学技術と社会との関係は、文化的影響によってさまざまな形態がありうる。現在のところこの関係については西洋文明の枠組みからの理論や展望が主流であるが、日本を含めた東アジアからの情報発信も必要不可欠である。カナダでなぜ脳神経倫理学が急速に発展し、世界トップの地位を占めるに至ったのか、その理由を解明するのが目的である。おもにカナダでの聴き取り調査と文献調査により、経緯と背景を分析した。その結果明らかになった原因は2つある。第一は、科学研究助成の制度と組織のあり方で、カナダ連邦政府が担当する医学・生命科学の研究助成組織は、専門領域の動向に精通している専門家の意向や展望が反映されやすい仕組みとなっていた。第二は、研究助成組織のトップ(研究者)の裁量が大きいことである。柔軟な研究分野育成が可能となっている。日本の科学技術ガバナンスも、予算規模が類似しているカナダをモデルにするべきところが多いと思われる。ヴァンクーヴァー(ブリティッシュコロンビア州)とモントリオール(ケベック州)における過去2年間の調査結果を踏まえて、カナダ第3の脳神経倫理の研究拠点であったダルハウジー大学(ハリファックス[ノヴァスコシア州])の状況について聞き取り調査をおこなうことができ、有意義な成果を得ることができた。インタビューイーは、分野的には生命倫理学者、法学者、脳神経外科医など関連分野をカバーし、ポジションは教員と大学院生双方を対象とすることができたので、インタビュー調査としては網羅的な対象を選定し調査をデザインすることができた。また、当初予定していた、脳神経倫理に関する科学技術政策の状況だけでなく、現政権の環境科学に対する政治的干渉を始めとする研究の自由を阻害する科学技術ガバナンスについても知見を得ることができ、調査研究のスコープを広げることができた。
電子線照射による非平衡下粒界応答反応現象の非対称性に関する研究

オーステナイト系ステンレス鋼における照射誘起偏析の速度論による定量化・モデリング照射誘起粒界偏析および促進拡散に関し速度論によるモデル化をおこない、定量化に成功した。照射誘起の粒界応答反応、特に照射誘起による偏析が粒界性質(方位とS値)によってどの様に依存性を調べることができ、傾角粒界の場合には明確な依存性があることを確認した。また、粒界性格を境界条件として取り入れた速度論による定量化にも成功した。照射誘起粒界応答反応の粒界性質依存性の実験的確認と定量化モデリングに成功することができた。これらの研究成果をふまえ今後は、各種合金(オーステナイトステンレス鋼、フェライト鋼、ODSフェライト鋼、および結合形式の異なる化合物系合金)における非平衡粒界応答効果に関して電子線照射その場観察実験を行い原子レベルの欠陥形成初期過程から巨視的現象(本研究では数マイクロメータ程度を対象とする)に至るまでの現象の総合的解明を行う。現在まで行ってきた速度論手法はそのままでは原子レベルの実験解析には不向きであるため、離散型の計算手法を取り込みこれと速度論を結合させ、原子レベルから巨視的レベルまでの空間的・時間的マルチスケーリングモデリングによる総合的定量化支援プログラミングを行なう。原子レベルから巨視的レベルまでの空間的・時間的マルチスケーリングモデリングによる総合的定量化支援プログラミングを行なう。当該研究は従来型の照射効果の研究に対して、原子レベル動的観察、マルチスケーリングによる定量化といった新たな視点からの息吹を注入するものであり、非平衡粒界挙動を利用した材料創製に貢献するところ大であると考えられる。今年度は今年度申請計画に基づき,超高圧電子顕微鏡を用い電子線照射を行い以下の研究成果を得た。オーステナイト系のFe-Cr-Ni合金を作製し,アーク溶解,冷間圧延を行ってから径3mmのディスクを打ち抜き溶体化処理,電解研磨を行いTEM試料を作成。次に超高圧電子顕微鏡を用いて電子線照射を所定温度で各種の粒界近傍で行った。この後高分解能TEM(JEM2010F)によりEDS濃度分布測定,また粒界方位については原子構造像と回折パターンより決定した。Fe-Cr-Niの照射誘起粒界偏析はその性格に敏感であり,粒界の方位依存性があることが明確に示すことができた。また低Σ地の粒界は特に偏析が抑制される。[110]傾角の依存性はその角度が大きいほど偏析は大きくなった。これから推察できることは粒界エネルギーの大小,界面歪が誘起偏析の大きさを決定しており,これは粒界が照射によって生成される格子欠陥の消滅場所であることから消滅の効率が粒界ごとに異なることを意味している。これらの成果はこの研究を通じてはじめて明らかにされた知見であり,今年度は2つの国際会議を通じて成果の報告を既に行った。また現在これらの研究成果を国際的な雑誌に論文を投稿中であり掲載受理の報告を待っている状態である。
近縁野生種からの染色体断片導入系統を用いたトマト第8染色体の解析

トマトなどの園芸作物において、様々な有用形質を有する近縁野生種の遺伝子を通常の交雑によって導入する場合、不良形質に関わる染色体領域が混入する問題がある。このような育種上あるいは研究上の問題を解決する一つの方法として、染色体断片導入系統(Introgression Line ; IL)の利用がある。本研究では、第8染色体における染色体断片導入系統の一つ、IL8-3における糖度の増進などの第8染色体に関わる有用遺伝子座を吟味し、糖度を制御する領域を特定するとともに、環境ストレス耐性などに関わる遺伝子もIL8-3領域に座乗していることを明らかにした。本研究の目的は、第8染色体における染色体断片導入系統の一つ、IL8-3における収量および糖度の劇的な増進に関わる形質の解析を行うとともに、第8染色体に関わる有用遺伝子座を吟味することである。染色体断片導入系統の親系統は、加工用の栽培種であるSolanum lycopersicum M82と野生種のSolanum pennellii LA716である。染色体断片導入系統は戻し交雑とRFLP選抜を繰り返して作成され、12対の染色体に対して50の基本系統があり、それぞれが異なるL.pennelliiの断片をもつ。今年度はこのような染色体断片導入系統のうち、第8染色に関わる導入系統であり、高収量で高糖度な形質を示すことが示唆されているIL8-3を用いて、収量,糖度の増進に関わる形質の解析を行った。IL8-3と親系統の栽培種であるM82とを比較検討し、収量に関しては、花房着生節、花房当りの花数および着果数、一果重などについて調査した。その結果、IL8-3の高収量の要因として、花数と着果数が多いことが示唆されたが、有意差を見出すには至らなかった。糖度に関しては、Brixに影響する可溶性糖をHPLCで解析するとともに、有機酸含量も測定した。その結果、高糖度の要因は、有機酸ではなく可溶性糖の増加であり、主にグルコースとフルクトースの増加に由来することが明らかとなった。IL8-3の領域にすでにマッピングされている糖代謝関連遺伝子のうち、ヘキソース輸送体の発現について、IL8-3とM82の間に差がみられたことから、本遺伝子がIL8-3の高糖度に関与している可能性がある。多様な有用遺伝子を有する近縁野生種などの遺伝子を、通常の交雑によって導入する場合、栽培品種にとって不良な形質に関わる染色体領域が混入する問題がある。このような問題を解決する一つの方法として、染色体断片導入系統(Introgression Line; IL)の利用がある。本研究の目的は、第8染色体における染色体断片導入系統の一つ、IL8-3における収量および糖度の増進に関わる形質の解析を行うとともに、第8染色体に関わる有用遺伝子座を吟味することである。材料には、染色体断片導入系統の親系統である加工用栽培品種のSolanaum lycopersicum M82と、有用形質をもつ近縁野生種Solanum pennellii(LA716)の染色体断片を第8染色体に導入した系統であるIL8-3のホモ個体(IL8-3)およびヘテロ個体(ILH8-3)を用いた。本年度は、高糖度に関わる遺伝子の探索を行ったところ、M82系統とIL8-3系統において発現差のある遺伝子がいくつか得られた。その中には、炭水化物代謝に関わる数種の遺伝子が含まれており、IL8-3系統における発現の増加が示された。さらに、高糖度および多収量に関わる遺伝子のマッピングを進めるために、M82とIL8-3のF2個体をは種し、IL8-3領域の両端に位置するDNAマーカーであるTG510とCT68などを用いて、組換えの生じた個体の選抜を進めた。トマトなどの園芸作物において、品質や耐病性などに関わる様々な有用形質を有する近縁野生種の遺伝子を通常の交雑によって導入する場合、経済栽培を行う際の不良な形質に関わる染色体領域が混入する問題がある。本研究の目的は、第8染色体における染色体断片導入系統の一つ、IL8-3における糖度の増進等に関わる形質の解析を行うとともに、第8染色体に関わる有用遺伝子座を吟味することである。材料には、染色体断片導入系統の親系統である加工用栽培品種のSolanaum lycopersicum M82と、M82に近縁野生Solanum pennellii(LA716)の染色体断片を第8染色体の一部に導入した系統であるIL8-3のホモ個体(IL8-3)およびヘテロ個体(ILH8-3)を用いた。高糖度に関わる遺伝子の探索を行ったところ、M82とIL8-3系統において発現差のある遺伝子としてヘキソーストランスポーターが得られた。

トマトには少なくとも3種類のヘキソースとランスポーター遺伝子が存在しているが、そのうちの1つがIL8-3系統の高ヘキソース含量に対応する発現様式を示した。IL8-3系統の高糖度化にはスクロースではなくヘキソースの蓄積が寄与していることも示されたことから、ヘキソース輸送系が糖度に関与していることが明らかとなった。また、染色体の当該領域におけるDNAマーカーの改変、開発を進め、高糖度化に関わる遺伝子のマソピングを行い、糖度を制御する領域を特定した。
生物学的効果を最適化した放射線治療に向けたバイスタンダー効果誘発機構の解明

本研究は計算機シミュレーションを用いて放射線影響を推定する手法の開発を目指したものである。現象を数理モデルとし計算機シミュレーションを行うことにより、細胞生物学や分子生物学で得られた知見を横断的に解析することが可能となる。本研究で得られた新たな知見は放射線被ばくによる生体への影響解析や、放射線治療効果の予測に応用が期待できる。本年度は,コンフルエント細胞環境でのバイスタンダー効果(以下,BE)伝達シミュレーションモデルの開発を遂行した。コンフルエント環境でのBEのシグナル伝達動態を解析するために,HuらによるBE実験を再現するシミュレーションモデルを構築した。申請者はこれまでに後述する培地経由BEモデル,ボロノイ分割を用いたコンフルエント細胞モデル,GJIC経由BEモデルを開発してきた。平成27年度は,これらのモデルを統合し,より複雑なシグナル伝達動態を示すコンフルエント細胞環境でのBE伝達シミュレーションモデルを開発した。このモデルによるシミュレーションにより,BEが拡がる範囲,伝達に要する時間といったシグナル伝達動態の推定を可能とした。上記で開発したシミュレーションモデルを使用して,統計的に十分な回数で繰り返しシミュレーション計算を行った後,放射線照射後の時間毎に,BEによりDNA二本鎖切断(DSB)が生じた細胞(DSB陽性細胞)とBE伝達のスタート位置である照射細胞の平均距離を求めた。また,このシミュレーション結果と,文献で得られた放射線照射および二つのBE伝達経路で生じたDSB陽性細胞数の時間変化を比較することで,それぞれの経路におけるシグナル伝達速度の推定に成功した。【次に,前述したモデルにおいて,生成したDSBの修復に関与する時間変化には実験データをそのまま適応することを考えていたが,放射線の微細な物理的効果をモデル化するMicrodosimetric Kineticモデル(MKモデル)を拡張することで,細胞内で生成したDSBの修復動態を再現することができた。予定していたコンフルエント細胞環境でのバイスタンダー効果に対するシミュレーションモデルの構築に成功した。当初シミュレーションで推定したDNA二本鎖切断の時間動態について,実験データの当てはめを考えていたが,適切なデータを入手できなかったため,放射線のミクロな物理学特性を考慮した詳細なモデルである,Microdosimetric Kineticモデル(MKモデル)を拡張することで様々な条件に応用可能なモデルを構築することができた。本年度は,昨年度に引き続きコンフルエント細胞環境でのバイスタンダー効果(以下,BE)伝達シミュレーションモデルの開発およびパラメータ調整を遂行した。このモデルにおいて,生成したDNA二本鎖切断(DSB)の修復に関与する時間変化には実験データをそのまま適応することを考えていたが,放射線の微細な物理的効果をモデル化するMicrodosimetric Kineticモデル(MKモデル)を拡張することで,細胞内で生成したDSBの修復動態を再現することができた。しかしながら、DSBの修復動態を表現するには至らず、時間変化の特性にも若干の相違が見られた。そこで、今年度はMKモデルパラメータを再検討し、より理論的に、実験データに合致するよう調整を行った。さらに、当初今年度は「活性酸素種(ROS)マーカおよびカルシウムイオン検出試薬を使用した培地交換実験によるシグナル伝達速度の調査」を細胞実験系にて実施する予定だったが、予定していた実験ができなかったため、文献調査を中心に行った。これにより、BEに関するシグナル伝達範囲について多くの知見を得ることができた。以上の成果は,放射線影響および放射線医療に関するトップカンファレンスである,北米放射線影響学会(2016 Annual meeting of Radiation Research Society、ハワイ島、米国)にて発表した。さらに、本研究で得られた知見から派生した成果を論文投稿中である。活性酸素種(ROS)マーカおよびカルシウムイオン検出試薬を使用した培地交換実験を行い,シグナル伝達速度の調査を行う予定であったが、実験系の構築に予想以上の時間がかかってしまい実施できなかった。本年度は,コンフルエント細胞環境でのバイスタンダー効果(以下,BE)伝達シミュレーションモデルの完成を目指し、各種パラメータの調整を行った。モンテカルロシミュレーションベースでのバイスタンダー効果の再現に成功し、細胞レベルから組織レベルへの拡張の可能性が期待できる知見が得られた。また、PHITSコードとGeant4-DNAツールを使用したナノレベルの放射線輸送計算プログラムを構築した。モンテカルロシミュレーションの高解像度化を進め、DNAレベルでの細胞への線量付与計算を行った。これにより、細胞への放射線量とバイスタンダー効果の進展範囲、それに伴う放射線影響との関係を調査した。当初は細胞内の各器官への放射線エネルギー付与計算を目標としていたが、細胞の種類により器官の形状が異なるためモデル化ができなかった。平成28年度に予定していた細胞実験は当初想定していた実験系を構築することが困難であることがわかり、実現ができなかった。以上の成果は,欧州放射線影響学会(ERRS2017)にて招待講演で発表した。今年度開発したシミュレーションモデルに細胞周期を導入する。それと同時に当初計画した,活性酸素種(ROS)マーカおよびカルシウムイオン検出試薬を使用した培地交換実験を行い,シグナル伝達速度の調査を行う。さらに,平成29年度には放射線輸送計算コード(PHITS, Geant4)を用いて,放射線量とバイスタンダー効果の進展範囲の関係を評価する。

今年度は、活性酸素種(ROS)マーカおよびカルシウムイオン検出試薬を使用した培地交換実験を行い,シグナル伝達速度の調査を行う。同時に放射線輸送計算コード(PHITS, Geant4)を用いて,放射線量とバイスタンダー効果の進展範囲の関係を評価する。放射線生物学当初予定していた細胞実験に使用する試薬を次年度に購入するため。平成28年度に行う実験に合わせて試薬を購入する。
パラジウム触媒反応の開発とその合成的展開

炭酸プロパルギルエステルのカルボニル化反応で生成するアレンエステルは、反応性の高いアレンSP炭素を有するため、合成的に興味深い反応を提供する。我々は、このアレンエステルの高い反応性を活用して、更に付加価値の高い化学変換を実現すべく次の反応をデザインした。即ち、ドミノ型カルボニル化/Diels-Alder反応である。これらの反応を合成化学的な応用を念頭に置いて検討した成果について報告する。アセチレン水素の替わりにビニル基を有する炭酸プロパルギルエステルをカルボニル化すると、α位にビニル基を持つアレンエステルが生成する。このアレンエステルは電子密度の低い共役ジエンと見なすことができ、電子密度の高いジエノフィルとのDiels-Alder反応を誘起する可能性がある。そこで電子密度の高いジエノフィルとしてのメチルエノールエーテルを持つ炭酸プロパルギルエステルのカルボニル化/分子内Diels-Alder反応を検討した。有望な成果がえられたことから、この反応を鍵工程とするビタミンD_3誘導体のCD環部合成をデザインし、各々の合成工程の可否を検証した。その過程で、最近、免疫抑制作用が報告され注目を集めている21-エピ型のビタミンD_3誘導体について、dーメントールを出発物質として側鎖部分も含めたCD環の炭素骨格の構築に成功した。現在は、このドミノ型カルボニル化/Diels-Alder反応の最適条件の検討と、併せてCD環シントンへの変換について試みている。グリシノエクレピンAは大豆シスト線虫の孵化を促進することで知られている。このグリシノエクレピンAの右セグメントを、1ーメントンを原料として合成することを計画した。はじめに、1ーメントンをジクロロメタンを溶媒として、室温下m-CPBAで処理して7員環ラクトンに高収率で変換した。このラクトンをテトラヒドロフランを溶媒に用いて、-78°Cでリチウムへキサメチルジルラジドを塩基として作用させてカルバニオンを調製した後、ヨードメタンを加えることにより、高立体選択的にメチル基を導入できた。続いて、テトラヒドロフランを溶媒として、-78°Cでナトリウムヘキサメチルジシラジドを塩基に用いてカルバニオンを調製した後、2-ブロモプロパンで処理してアリル基を導入することができた。このジアルキル化は高立体選択的に進行し、結果的に極めて効率良くシスジメチル体とすることができた。このジアルキル化されたラクトンを、トルエンを溶媒としてトリメチルアルミニウムとジメチルアミン塩酸塩から調整したアミド化材と共に加熱還流することにより、ラクトン部をジメチルアミドとして開環した。更に、オレフィン部を四酸化オスミウムとメタ過ヨウ素酸ナトリウム系で酸化開裂してアルデヒドに変換した後、エチレングリコールによりアセタール化した。また、2級アルコール部をTPAPで酸化してケトンに変換した。これを-78°Cでリチウムジイソプロピルアミドを塩基に用いてエノレートを発生させた後、TBDMSCIで処理して、シリルエーテル体に変換した。これをm-CPBAにより酸化することによりケトールに導き、続いてメタ過ヨウ素酸ナトリウムで酸化開裂してアルデヒドを調製した。このグリシノエクレピンAの右セグメントを、lーメントンを原料として合成することを計画した。はじめに、lーメントンをジクロロメタンを溶媒として、室温下m-CPBAで処理して7員環ラクトンに高収率で変換した。このラクトンをテトラヒドロフランを溶媒に用いて、-78゚Cでリチウムヘキサメチルジシラジドを塩基として作用させてカルバニオンを調製した後、ヨードメタンを加えることにより、高立体選択的にメチル基を導入できた。続いて、テトラヒドロフランを溶媒として、-78゚Cでナトリウムヘキサメチルジシラジドを塩基に用いてカルバニオンを調製した後、2-ブロモプロパンで処理してアリル基を導入することができた。