hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性酸素発生による細胞死の機構解明

今年の9月に民間の研究所に就職したため、当初計画していた研究を途中でやめざるを得ない状況になってしまい残念である。また神戸大学に移ってからは他の仕事と並列して作業を進めていたため前年度に比べて進展が遅れた部分もある。今年度は主にKeio Collectionを用いたストレプトマイシン感受性株の解析を論文にする作業を行っていた。そのために必要なデーターを再度取り直したり、つじつまが合わない部分の確認作業などを行っていた。夏頃までに投稿論文を完成させ、いくつかの雑誌に投稿したが残念ながら受理に至らず、現在も投稿論文を抱えた形となっている。大腸菌一遺伝子欠失ライブラリーKeiocollectionを用いたストレプトマイシン感受性株の解析を行った。ストレプトマイシンを含むアミノグリコシドは活性酸素の発生を介した細胞死を引き起こすとされている。得られた26株では、ATP合成酵素のサブユニットが5つ、リポ多糖の合成に関わるものが8つとかなりの遺伝子濃縮が見られた。さらにATP合成や活性酸素の発生に関わる膜電位を調べたところ、リポ多糖の合成に関わる変異体やその他外膜の透過性に関わると思われる変異体で高い膜電位を有していることがわかった。これらの変異体は外膜の透過性が上昇しており、また野生型でも低浸透圧ストレスをかけると膜電位が上昇することがわかった。この結果から膜電位の上昇は外膜の透過性と密接に関わることが明らかになった。高い膜電位は、一つにはTolCを中心とした有害物質の排出機構の動力源となり、このエネルギー源となることがわかった。また高い膜電子は外界との電位差を生み出し、このことによって外膜ポリンのゲートを閉める方向に働くことを示唆する結果が得られた。これはVoltage-dependent gatingと呼ばれる現象でミトコンドリアのポリンや一部の大腸菌のポリンでもその性質が確認されている。このことから、外膜の透過性に関わるストレスが大腸菌にかかったとき、膜電位を上げることは合理的なストレス応答であることが示唆された。過去の研究成果は、今年度発表した二本の論文に集約されている。具体的にはリボヌクレオチド還元酵素の阻害剤Hydroxyureaを使って、細胞死が引き起こされる機構を解明した。Hydroxyureaでは過去の知見通り、活性酸素が発生しており、これが主要な細胞死の原因であることを確認した。また一遺伝子欠失ライブラリーを使ったゲノムワイドなスクリーニングから、tRNAの修飾酵素が細胞内のredox stateに影響を与えているという意外な発見があった。当初の計画からは予想外の結果が得られ、現在論文を執筆中である。またアミノグリコシドがどのようにして細胞死をもたらすのかという観点からも非常に興味深い結果と言える。当初の計画よりより深い分子メカニズムの解明につながる可能性がある。論文も発表し、成果は順調に出ているといってよいと思う。新たな成果も出てきており、研究は順調に進んでいる。今後は、透過性のストレスによる膜電位の上昇が如何に細胞死と結び付いているかというところが問題となる。この部分の解析も続けている。計画通り他の薬剤での細胞死の機構の解明に取り組んでいる。具体的にはストレプトマイシンの解析がかなり進んでおり、データーも蓄積している。今年度中の論文発表を計画している。学会発表を予定していたが、スケジュールの都合が付かず、計画していた旅費が残った。論文の校正費用と学会旅費に使用する。前年度は小額ではあるが、収支を合わせることが難しく未使用額が生じた。前年度同様消耗品の購入に当てたい。
リモートセンシングを用いた自然環境現況図の広域モニタリング手法の開発

本研究は広域スケールかつ周期的に観測可能な衛星リモートセンシングを用いて日本全国レベルの土地被覆動態のモニタリング及び環境省の自然植生調査データを補完できるような土地被覆分類図(全国植生現況図)を整備し、定時的に更新する手法開発を目的として、本学で受信しているTerra/MODISデータを用いて、雲を除去した多時期の月別コンポジットデータを整備し、全国スケールの植生現況図(2013年版,2014年版)を作成した。日本全国を対象としてISOデータ法により、植生域を40、非植生域を10に分類およびラベリングした結果、相観レベルの9クラスの分類では概ね適切な結果を得ることができた。8月だけのコンポジットデータでラベリングした結果、この森林域(落葉広葉樹林、常緑広葉樹林、常緑針葉樹林)の分類は不十分であり、春から秋までの月ごとのコンポジットデータを用いることで、落葉広葉樹の展葉時期などフェノロジーの違いによって分類されている可能性が示唆された。また、5万分の1植生図のブナ群落(自然植生)、ミズナラ群落・コナラ群落(代償植生)の分布と2013年Terra/MODISの植生現況図から抽出したブナ群落、ミズナラ群落・コナラ群落の分布を比較した結果、東北地方におけるブナ群落とミズナラ・コナラ群落とは識別が可能で、相観レベルの一つ下の階層クラスを把握できることが示唆された。次に、時間・空間分解能の異なる衛星データ(Landsat、RapidEye)を用いて、東日本大震災の被災地南相馬市における土地利用・土地被覆変化を把握した結果、森林の土地被覆変化は顕著に見られないが、農地面積は4894(ha)から236(ha)に減少、草地面積は2503(ha)から11889(ha)に増加し、震災から3年が経過しても営農がほとんど再開されていないことを把握した。本学で管理している網走・千葉・宮古島の受信局のMODISデータを用いて大気補正処理を行い、環境省で推進してきた第6, 7回自然環境保全基礎調査植生図を補完するものとして、全国レベルの全国植生現況図(2001年版、2013年版)を作成して、被災地域全体をカバーする震災前と震災後の状況を広域的に把握した。2001年に農地で2013年に森林に変化した地域は、福島第一原発から40 km圏内における帰宅困難区域、居住制限区域、避難指示解除準備区域(2014年4月1日時点)で顕著に見られた。2013年に終了予定だった除染作業計画が2014年までに延長されたことによって、農地の管理を放棄したことにより、荒地から始まる遷移が進みアカマツ林や広葉樹林などの二次林が増加したと考えられる。また、里山の森林は管理をやめた瞬間から遷移が進行し、山地ではアカマツやクヌギ、コナラなどの二次林に置き換わった影響により、広葉樹林と針葉樹林が混在した針広混交林が増加したと考えられる。次に、東日本大震災後の南相馬市における非耕作農地の現状および農地土壌放射性物質濃度測定のモニタリングを行った。南相馬市では震災後に収穫された稲から基準値を超える放射性セシウムが検出されたことによりコメの作付けができない地域が多かったが、2014年よりコメの作付けが再開された。しかし、営農再開した作付面積は2014年5月30日の時点で震災前のわずか2%にとどまっていた。その原因は、2013年に終了予定だった除染作業計画期間が2014年までに延長されたことや福島第一原発事故の休作賠償によるもので、今後も現地での実態把握が必要である。本学で受信しているMODISデータを用いて、雲を除去した多時期の月別コンポジットデータを整備し、全国スケールの植生現況図(2014年版)を作成した。日本全国を対象としてISODATA法により、植生域を40、非植生域を10に分類およびラベリングした結果、相観レベルの9クラスの分類では概ね適切な結果を得ることができた。また、5万分の1植生図のブナ群落(自然植生)、ミズナラ群落、コナラ群落(代償植生)の分布と2013年Terra/MODISの植生現況図から抽出したブナ群落、ミズナラ群落、コナラ群落の分布を比較した結果、ブナ群落とミズナラ・コナラ群落とは識別が可能で、相観レベルの一つ下の階層クラスを把握できることが示唆された。2014年8月から除染事業が活発化したため、多くの農地土壌の放射性物質濃度が低下し、営農を再開した地域が見られたが、2015年9月の調査時点で、農地除染が行われていない福島第一原発から20km圏内の非耕作農地は、依然として10000 Bq/kgを超える高濃度の土壌放射性物質が検出されていることを把握した。南相馬市では東日本大震災後に収穫された稲から基準値を超える放射性セシウムが検出されたことによりコメの作付けができない地域が多かったが、2014年よりコメの作付けが再開された。

しかし、営農再開した作付面積は2014年5月30日時点で震災前のわずか2%、2015年度は震災前の約10%にとどまっている(南相馬市役所経済部)。本研究は、ポスト2010年目標「愛知目標」の実現に向けて、生物多様性の管理・評価及び将来予測に必要な土地利用・土地被覆分類図などの基礎データを提供することを目的としており、具体的には、環境省の自然環境保全調査データの補完として広域スケールの観測が可能なTerra/MODISデータを用いて、全国レベルの土地被覆図(植生現況図)を作成して定期的に更新することを目指している。平成27年度は本学で受信しているMODISデータを用いて、雲を除去した多時期の月別コンポジットデータを整備し、全国スケールの植生現況図(2014年版)を作成した。ISODATA法の特性に着目し、これまで相観レベルにまとめられていた分類結果を一つ下の階層クラスを把握できることが示唆された。福島県東部(浜通り地方)の第6,7回自然環境保全基礎調査は第3回自然環境保全基礎調査(1985年)以降未整備の状況が続いていたが、震災前のLandsat-5/TM(2009年6月2日)と震災後のLandsat-8/OLI(2014年5月31日)を用いて、福島県南相馬市の土地利用・土地被覆変化を把握した。南相馬市における震災前後の土地被覆を比較した結果、森林(常緑針葉樹林、落葉広葉樹林)の土地被覆変化は顕著に見られないが、農地面積は4893.9 haから236.4 haに減少、草地面積は2503.3 haから11889.4 haに増加し、震災から3年が経過しても営農がほとんど再開されていないことを俯瞰的に把握した。本研究は広域スケールかつ周期的に観測可能な衛星リモートセンシングを用いて日本全国レベルの土地被覆動態のモニタリング及び環境省の自然植生調査データを補完できるような土地被覆分類図(全国植生現況図)を整備し、定時的に更新する手法開発を目的として、本学で受信しているTerra/MODISデータを用いて、雲を除去した多時期の月別コンポジットデータを整備し、全国スケールの植生現況図(2013年版,2014年版)を作成した。日本全国を対象としてISOデータ法により、植生域を40、非植生域を10に分類およびラベリングした結果、相観レベルの9クラスの分類では概ね適切な結果を得ることができた。8月だけのコンポジットデータでラベリングした結果、この森林域(落葉広葉樹林、常緑広葉樹林、常緑針葉樹林)の分類は不十分であり、春から秋までの月ごとのコンポジットデータを用いることで、落葉広葉樹の展葉時期などフェノロジーの違いによって分類されている可能性が示唆された。また、5万分の1植生図のブナ群落(自然植生)、ミズナラ群落・コナラ群落(代償植生)の分布と2013年Terra/MODISの植生現況図から抽出したブナ群落、ミズナラ群落・コナラ群落の分布を比較した結果、東北地方におけるブナ群落とミズナラ・コナラ群落とは識別が可能で、相観レベルの一つ下の階層クラスを把握できることが示唆された。次に、時間・空間分解能の異なる衛星データ(Landsat、RapidEye)を用いて、東日本大震災の被災地南相馬市における土地利用・土地被覆変化を把握した結果、森林の土地被覆変化は顕著に見られないが、農地面積は4894(ha)から236(ha)に減少、草地面積は2503(ha)から11889(ha)に増加し、震災から3年が経過しても営農がほとんど再開されていないことを把握した。
痴呆性高齢者への訪問看護に焦点をあてた、看護の予防機能の解明に関する研究

認知症高齢者(研究課題では痴呆性高齢者と表記したが、以降も認知症高齢者とする)は、自ら体調の変化を訴えることが出来ず、また、食事・清潔・生活リズムなどの生活を自らコントロールし体調を維持することが困難である。そのため、看護師による予防的なかかわりが重要である可能性が高く、本研究課題に着手した。調査フィールドは、近年急増し認知症高齢者ケアにおいて重要性を増しているグループホームとした。今年度は、グループホームの生活の中で、認知症高齢者の「食事」に焦点をあてて、どのように健康状態を管理しているのかを調査し、看護の予防的な介入方法について検討した。その結果、グループホームのケア提供者は、日々の食事摂取状況や体重、血液検査などの定期健康診断の結果を医師・看護師・栄養士などに定期的に報告することで、食生活に関するアドバイスを得ていたことが明らかになった。さらに、認知症高齢者に何らかの変化が生じた場合は、即座に医師・看護師に報告を行いモニタリングなど、健康の維持管理についてのアドバイスを取り入れていた。しかし、グループホーム内に看護職がいない場合は、変化に気付いた後に報告するという対応が中心であった。また、認知症高齢者はわずかな体調や環境の変化によって食事摂取が困難になる場合があり、少しでも食が進むよう本人の意思や嗜好を考慮し、良い雰囲気で食事が出来るように認知症高齢者間の人間関係を良好に保つ工夫を行っていることが明らかになった。看護が効果的に予防的機能を発揮するためには、このようなグループホームでの生活を十分理解して、より具体的レベルのアドバイスを提示することや、実際に変化が生じる前に身体状況を査定し、予測しながら関わることが重要であることが示された。認知症高齢者グループホーム(GH)における終末期ケアの取り組みについて、1)成功例の調査、および2)文献研究を実施した。1)管理者に面接調査を実施し、終末期にどのようなケアが提供されたのかという視点で面接内容を質的に分析した。その結果、(1)ターミナル以前からの、なじみ深い生活を最期まで提供する、(2)心身の機能低下を最小限にとどめるケアを最期まで継続する、(3)状況の先手を打ち、望まれる終末期医療を万全に活用する、(4)最期までケアの計画・実施のために家族と協働する、という4つのカテゴリが生成された。本研究結果は、The 3^<rd> International Conference on Community Health Nursing Researchと第9回高齢者介護・看護・医療フォーラム(シンポジウム)で発表した。さらに、看護・医療的介入に関係が深い(3)について検討したところ、日本独自の文化的背景や制度上の影響が大きいことがわかった。特に、Advance Directiveが日本では未だ広がっていないために、家族が本人に代わって意志決定をすることへのケアも実施されていた。2)GHの終末期ケアを明らかにしていく一環として、認知症の終末期ケアに関する研究の動向について文献検索を実施した。MEDLINE、CINAHL、Web of Science、PsycINFOをデータベースとし、まずdementiaで文献を選択した後、「and」を用いてterminal care, palliative care, end-of-life care, advance directiveというキーワードで1966年から2006年2月23日まで検索した。認知症の終末期ケアの問題点には「家族、医療専門職による意思決定」、「家族の介護負担」、「社会的コスト」等があった。
神経系の形態形成過程におけるPMP-22蛋白質の機能的役割

我々はこれまでにラットPMP22のC末端部分を認識する抗体を作製し、神経系発生過程におけるPMP22の発現様式を新生マウスの脊髄後根神経節細胞とシュワン細胞の共培養系を用いて検討した。その結果、培養初期に見られる未成熟シュワン細胞ではPMP22の発現は極めて弱いが、神経軸索伸長に伴い軸索周囲に接着したシュワン細胞ではPMP22の強い発現が認められた。この結果は、分裂増殖段階にある未分化なシュワン細胞が軸索からの情報で成熟し、分化誘導を受ける過程でこの蛋白が特異的に発現することを示唆しており、PMP22がシュワン細胞の増殖停止並びに分化誘導に関与する可能性を示唆している。末梢ミエリンの形態形成過程におけるPMP22の発現及び機能解析を目的としてPMP22遺伝子のクローニング並びにPMP22遺伝子導入による強制発現細胞株の確立を行い、この発現細胞株を用いた機能解析を行った。ラットの坐骨神経から総RNA画分を調製し、これを鋳型としてRT-PCRによりラットPMP22の蛋白質領域をコードするcDNAのクローニングを行った。その塩基配列を確認後、pBactSTneo発現ベクターのアクチンプロモーターの下流に挿入し、PMP22遺伝子発現ベクターの作製を行った。次にこれらをリン酸カルシウム共沈法によりラットC6グリオーマ細胞に導入し、強制発現細胞株を樹立した。これらの発現細胞株を用いて、細胞増殖におけるPMP22発現の影響に関して検討を行った結果、形質導入してない対照C6細胞、ネオマイシン耐性遺伝子のみを導入したC6neo細胞が著明な細胞増殖を示したのに対し、2種のPMP22発現細胞の増殖は著しく低下した。次に細胞分裂の指標となるBrdUの取込みを比較した結果、C6neo細胞では計測した細胞数の約75%がBrdU陽性細胞であったのに対し、PMP22発現細胞では約50%であった。この結果はPMP22が細胞の分裂増殖停止機構に深く関与している可能性を強く示唆している。Charcot-Maarie-Tooth(CMT)病1AにおいPMP22の発現が正常の1.5倍に増加するとCMT病1A、正常の0.5倍に減少すると圧感受性遺伝性ニューロパチーが発症する。本研究結果は、未成熟シュワン細胞にPMP22が過剰発現することに伴う分裂増殖脳の低下がミエリン形成不全の起因となる可能性を示唆するものであり、正常なミエリン形成の為にはPMP22の発現量を一定レベルに保つ必要性が示唆された。
頂端分裂組合の成立に関わる基礎要因の解析

頂端分裂組織の新形成について、シロイヌナズナの温度感受性突然変異体(srd2、rid1、rid3、rpd2、rgd3など)を用いた分子遺伝学的解析を行い。次の結果を得た。1.変異体の表現型によれば、SRD2とRID1はともに脱分化(増殖能獲得)や頂端分裂組織の構築に関与する。SRD2はsnRNA転写活性化に働くことがすでにわかっていたが、今年度はRID1が酵母のPrp22に似たDEAH型RNAヘリカーゼをコードすることを明らかにした。Prp22がプレmRNAスプライシングに作用すること、snRNAの主要な機能の一つがスプライシングであることから、脱分化と分裂組織構築に共有される素過程はスプライシング活性の増大であると推測された。また、側根形成過程を詳しく調べた結果、根原基の完成に伴って通常は細胞分裂活性が一旦低下し、その後根端分裂組織に限定された細胞分裂に切り替わるべきところ、srd2変異体では分裂活性が低下しないまま持続し、分裂組織が正しく構築されないことなどが判明した。2.rrd1、rrd2、rid4はいずれも、制限温度下で細胞増殖が不活発になり、帯化根を生じやすいという特徴を有する。このうちrrd1について解析を進め、側根形成においては原基形成初期のRRD1機能の不全が細胞増殖域の拡大をもたらすことを示した。また、ポリA特異的リボヌクレアーゼ様タンパク質をコードする、At3g25430に、rrd1の温度感受性の原因と思われるナンセンス変異を見出した。3.脱分化や基本的な細胞増殖への影響は軽微で、不定根形成とシュート再生を強く阻害する温度感受性変異rid3、てrpd2、rgd3に関しては、シュート頂分裂組織の構築に注目して解析を行っている。今年度はRGD3遺伝子の同定に取り組み、TBP結合因子様タンパク質をコードするAt3g54280がRGD3であることを突き止めた。根原基の発達から根端分裂組織の確立に至る過程およびシュート再生において茎頂分裂組織が新たに形成される過程について、シロイヌナズナの温度感受性突然変異体(srd2、rid1、rid3、rpd2、rgd3など)を用いた分子遺伝学的解析を行った。脱分化(細胞増殖能獲得)と分裂組織形成の両方に関わるsrd2とrid1に関しては、SRD2がsnRNA転写活性化因子をコードすること、rid1がプレmRNAスプライシングへの関与が予想されるRNAヘリカーゼ遺伝子に変異を有することをこれまでに突き止めていた。本年度の解析では一部の転写産物のスプライシングパターンにこれらの変異が影響することが新たに分かり、SRD2によるsnRNA蓄積量増大がスプライシング活性の上昇を通して脱分化や分裂組織形成に関わっていることが示唆された。また、半同調的に側根形成を誘導できる実験系を確立して、SRD2の発現を精査した結果、SRD2がCDKA;1とよく似た特異な発現パターンを示すことが判明した。rid3、rpd2、rgd3の3変異体は、脱分化や基本的な細胞増殖の温度感受性は軽微で、カルスからのシュート再生が強い温度感受性を示す。器官再生と通常の発生に対する各変異の影響から、RID3とRPD2は頂端分裂組織の新形成全般に重要な機能を果たすが、確立した分裂組織の維持における働きは限定的であること、RGD3は分裂組織の新形成と維持の両方に深く関与するが、新形成における役割は茎頂分裂組織に特化していること、などが推察された。また、シュート再生過程における遺伝子発現の解析により、RID3がCUC・STM経路の抑制的制御、RGD3が同経路の促進的制御に、それぞれ関わっていることが示された。RID3遺伝子をポジショナルクローニングにより単離した結果、機能未知のWD40リピートタンパク質をコードしていることが分かった。次の結果を得た。

3.脱分化や基本的な細胞増殖への影響は軽微で、不定根形成とシュート再生を強く阻害する温度感受性変異rid3、てrpd2、rgd3に関しては、シュート頂分裂組織の構築に注目して解析を行っている。今年度はRGD3遺伝子の同定に取り組み、TBP結合因子様タンパク質をコードするAt3g54280がRGD3であることを突き止めた。
人工心肺手術における血栓形成メカニズムの解明と、新規モニタリング装置への応用

人工心肺後には、濃厚血小板液輸注による血小板の量的・質的補充が治療の中心となっているが、投与基準となるデータやそのモニタリング法は未だ確立していない。本研究では、人工心肺手術予定患者からの採取する検体を使用し、血流環境下で形成された血小板血栓形成を多面的に観察することで、臨床的な血小板数と機能の低下の相互関係を調査した。結果、人工心肺は、血液希釈による血小板数の低下と血小板機能低下の両者により、血小板形成能を低下させた。また、抗凝固薬は、局所でのトロンビン濃度低下により血小板形成にも影響を及ぼした。周術期の止血モニタリングには、血流を反映できるあたらしい装置の開発が有用であることが示唆された。人工心肺に伴う血液希釈、および一時的低体温による血小板血栓形成能への関連が、健常人血液を使用した希釈モデルから示唆された。コラーゲン上に形成された血栓のvideo-microscopeによる観察では、血小板粘着能よりも凝集過程が大きく阻害され、血栓強度が低下していることが確認できた。血液希釈率を増加させると、それに伴い血管内を流れる赤血球数も低下する。そのため、通常時に比較して、赤血球が血管壁に衝突することで発生するズリ応力が減少していると考えられる。現在までの研究結果から、血液希釈時の血小板数の低下と赤血球成分の低下は、相乗的に血栓形成能を低下させていることが推測できる。人工心肺に伴う血液希釈、および抗血小板薬による血小板血栓形成能への関連が、健常人血液を使用した希釈モデルから示唆された。コラーゲン上に形成された血栓のvideo-microscopeによる観察(600s-1)では、血小板粘着能よりも凝集過程が大きく阻害され、血栓強度が低下していることが確認できた。コラーゲン、およびtissue factorを塗布したcapillary上での観察では、抗トロンビン薬(ダビガトラン)によりトロンビン生成を抑制すると血栓形成能が抗血小板薬(プラスグレル)と相加的に抑制されることが、流体下に確認された。臨床における、経口抗トロンビン薬と抗血小板薬の併用患者における出血リスクに合致する所見であった。人工心肺患者の検体を用いたモデルでも、希釈モデルと同様の傾向を示したが、患者個体差間の違いも示唆された。本結果は、本フローチャンバー装置の臨床応用にむけての基盤的データとなった。希釈モデルを使用したフローチャンバー実験では、良好な再現性を確認しているが、その結果をより多面的な解釈をおこなうため、他の手法による血小板機能検査(光透過法、トロンボエラストメトリ、等)を進行中である。25年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度で得られた実験結果をもとに、次年度は実際の患者血液を用いて、人工心肺が血小板機能に与える影響をin vivoモデルとして証明・確認する。さらには、術後出血量と関連すると予想される人工心肺離脱後のTーTAS測定値以外に、人工心肺時間、フィブリノーゲン値、トロンボエラストメトリー測定値、血小板数、患者特性などの因子を重回帰分析で多変量解析し、TーTAS測定値を含めた術後出血量の予測式を作成する予定としている。
アメリカの分権的政府間財政関係－道路補助金を事例として－

本研究の目的は、1956年法に基づく州際ハイウェイが完成した次の段階として、1990年代以降に進められた全米規模の交通システムの高度化・複合化の時代における連邦道路補助金を検討対象として、政府間財政関係における分権メカニズムと、州・地方政府の主体的な政策運用を明らかにすることである。具体的には、(1)連邦法に内蔵される分権的な仕組みとその論理、(2)州・地方政府の主導性を前提とした連邦政府側の政策運用、(3)州・地方政府の主導的な政策運用における連邦補助金の活用実態を研究した。2018年度は、計画1年目と2年目に収集した議会資料等と、現地調査で得た情報を分析し、日本国内のアメリカの財政・福祉・医療・教育等を含む多分野の研究者と継続的な研究会を通じてアドバイスを受けながら、成果を論文として公表した。研究期間全体を通じた実施した研究の成果としては、(1)1991年ISTEA(Intermodal Surface Transportation Efficiency Act of 1991)を検討すると、連邦補助金の交付要件は大枠としてそれぞれの州が許容しうる最小限度のものであり、(2)連邦法の審議過程からは、連邦側の運営は、州・地方側の先行的な取り組みを前提としており、州・地方側における柔軟性が確保されていることが明らかとなった。(3)先行的な道路・交通政策に関するカリフォルニア州とバージニア州の事例研究からは、地域レベルから積み上げるボトムアップ型の合意形成と計画策定をベースとして、州政府が多様な財源調達の努力と成果評価・監査を実施し、それらの努力を強化する役割を連邦補助金が担う構造を明らかにした。研究成果は、アメリカ学会(第51回年次大会)で報告を行い、学術論文として公表した。これらを軸の一つとして、2019年度に学術書(単著)を刊行する予定である。本研究は、アメリカの連邦システムの分権構造の実態を明らかにするために、社会経済構造の変化から生じる全米的な枠組み構築の要請に対し、アメリカ社会がその本質的に分権的な政府間関係の中にそれらを具現化・定着させるプロセスと論理を実証的に明らかにする。201618年度は、伝統的に州・地方政府の役割とされてきた道路政策に焦点を当て、連邦と州・地方の政策過程、連邦補助金の枠組みとその変化について研究を進めている。連邦道路補助金は1956年に本格的に始まり、全米州際ハイウェイ網の構築が進められた。それが完成を迎える90年代には、より高度化した陸運交通システムの整備も目的とする新たな連邦道路政策が立法化された。本研究では、1990年代以降のポスト州際ハイウェイ時代の道路政策を中心に政策形成過程と政府間関係を分析する。2016年度は、連邦道路補助金の枠組と立法過程での議論、各種統計や事業計画について日本及びアメリカで入手可能な文献・資料を収集し、分析した。具体的には、連邦交通省の資料と連邦議会調査部の調査報告、連邦会計検査院の監査報告、学術研究等を収集して詳細に検討すると共に、アメリカの道路インフラや自動車走行距離、連邦・州・地方の道路財政に関するデータの整理と分析を行った。加えて、連邦道路政策の開始から50年目に当たる2006年に連邦議会下院小委員会で開かれた議会公聴会議事録等を分析し、州政府側の要望が連邦法に取り込まれていく政治過程と、連邦レベルの政策目的との調整内容の論点を整理した。研究を進めるに当たっては、国内の社会科学分野のアメリカ研究の研究者による研究会で議論を重ねてきた。2016年度のこれらの作業の成果は、2017年度にアメリカ学会で正式に報告予定である。また、本年度の準備的な作業を踏まえて2017年度にワシントンDCとバージニア州などで現地調査を行う予定である。上記のように、2016年度に収集した多数の連邦道路補助金に関する文献・資料(連邦上下両院の議会公聴会議事録、連邦交通省の政策資料、連邦会計検査院の監査報告書、連邦議会調査部の調査報告、社会科学分野での学術研究など)を検討・整理する作業を継続して進めており、2017年度6月にはその成果をアメリカ学会で報告する予定である。そして同年の8月には、それらの資料の検討作業や学会報告で得られたコメント等を踏まえて、アメリカ合衆国のワシントンD.C.とバージニア州とメリーランド州で研究者や実務家へのインタビューを実施する予定である。2016年度はこれらのための十分な準備が整えることができたと自負しており、とりわけ、連邦道路補助金を受け取る側の州政府や地方政府の側におけるシステムとメカニズムを分析するための基礎知識を蓄積するという面での成果があった。本研究は、アメリカの連邦システムの分権構造を実証的に明らかにするために、伝統的に州・地方政府の役割とされてきた道路政策に焦点を当て、1990年代以降のポスト州際ハイウェイ時代の連邦道路補助金を中心に、連邦・州・地方政府の政策過程と、州・地方政府のイニシアティブについて研究を進めている。2017年度は、2016年度に引き続いて連邦議会公聴会記録、連邦運輸省の資料や連邦議会図書館調査部の調査報告、連邦会計検査院の監査報告、学術研究等の収集と分析を行うと共に、既に行ってきた分析結果をベースとして、以下の成果報告と現地調査を行った。第1に、2016年度に進めてきた連邦道路補助金の枠組と立法過程における論点、先行事例等に関する検討結果について、アメリカ学会(第51回年次大会、於早稲田大学)において報告を行った。

第2に、アメリカでの現地調査を実施し、道路交通政策に関する資料収集と専門家および州・地方政府の政策担当者等へのインタビュー調査を行った。まず、アメリカの政府間関係の第一人者であるGeorge Mason大学のT.J.Conlan教授に面会し、本研究に対する助言を得た。次に、バージニア州アーリントン郡の環境交通局の政策担当者、および、州議会議員全米協会の道路政策担当者へのヒアリング調査を実施し、州・地方政府における道路政策と都市交通政策の実務と政策プロセスについて調査を行った。第3に、2018年1月に國學院大學で行われた国際セミナーに参加して、連邦運輸省で連邦道路交通政策を担っていたGeorge Mason大学のS.Edner教授から、連邦政府の政策形成過程や州・地方政府との交渉の実務に関する貴重な情報とコメントを得た。上記の現地調査等から得られた情報と資料等を整理・検討し、2018年度にその成果を学術論文として公表する。2016年度に収集した多数の連邦道路補助金に関する文献・資料の研究作業が順調に進み、学会報告として研究成果の一部を公表することができた。そして、アメリカでの現地調査において、道路交通政策の前線を担う地方政府の政策担当者へのヒアリングを実施することができ、政策実務に関する多くの情報と連邦補助事業に関わる詳細な政策資料を入手することができた。加えて、州議会議員全米協会の道路政策担当者からも、連邦政府に対する州議会側の政策主張や連邦政府の政策プロセスへの働きかけについて多くの情報を収集することができた。また、Conlan教授とEdner教授から、アメリカの内政政策における連邦政府側の政策スタンスと州・地方政府の側の主体性を学術研究として実証的に分析する上で重要となるアドバイスを得ることができた。特にEdner教授は、20022010年度までアメリカ連邦運輸省にて政策実務を担っていたことから、連邦政府と州・地方政府との間の交渉過程などに関する具体的な事例や、連邦政府の政策運用について教示を得ることができた。これらのアメリカの実務家と専門家のヒアリングからは、当初計画していたよりも詳細かつ踏み込んだ情報と資料を収集することができ、今後の分析作業にとって大きな進展となるものであった。現在、これらの調査で得られた資料や情報の整理と分析を進めており、2018年度に学術論文等として公表する予定である。本研究の目的は、1956年法に基づく州際ハイウェイが完成した次の段階として、1990年代以降に進められた全米規模の交通システムの高度化・複合化の時代における連邦道路補助金を検討対象として、政府間財政関係における分権メカニズムと、州・地方政府の主体的な政策運用を明らかにすることである。具体的には、(1)連邦法に内蔵される分権的な仕組みとその論理、(2)州・地方政府の主導性を前提とした連邦政府側の政策運用、(3)州・地方政府の主導的な政策運用における連邦補助金の活用実態を研究した。2018年度は、計画1年目と2年目に収集した議会資料等と、現地調査で得た情報を分析し、日本国内のアメリカの財政・福祉・医療・教育等を含む多分野の研究者と継続的な研究会を通じてアドバイスを受けながら、成果を論文として公表した。研究期間全体を通じた実施した研究の成果としては、(1)1991年
確率微分方程式モデルの正則化逐次推定手法の考案およびその実装

本研究は、大規模高頻度データ確率微分方程式(SDE)モデルの正則化逐次推定量を構成し、その漸近挙動の解明と計算機上での実装が目標である。また、確率近似法の一応用として長年に亘って発展してきている逐次推定論と、数理統計学の長い歴史から見ると比較的新しい分野である正則化推定論および、確率過程論とを相互にリンクさせる研究である。そこで本年は、SDEモデルと逐次推定論および、正則化推定論に関する文献調査と、最新の動向調査を重視した。その結果、ベイズ推定を用いたロバスト性を持つ時系列解析に応用できる可能性があることが判明した。これについては、現在共同研究へ発展している。また、統計解析ソフトウェアRを用いて、SDEモデルの逐次的な推定方法による数値シミュレーションを行った。その結果、パラメータの初期値により推定の精度が異なることが判明した。一般の逐次推定は、初期値によらず強一致性や最適化法による推定量と漸近同等であることが保証されていたが、SDEモデルのパラメータ推定では、パラメータ空間に制約を課すことが必要であるという新たな知見が得られた。これについては現在考察中である。現在は拡散パラメータに焦点を当てているが、ドリフトパラメータを含む簡単なSDEモデルに対しても数値実験を行ったところ、段階的な推定であれば可能であると予想された。パラメータの次元を大きくするなどし、複雑なモデルに対して同様の数値実験を行っていきたい。交付申請書の研究方法に記載した手法では、強一致性や、最適化法による推定量と漸近同等であることを示すためには、強い条件をおかなくてはならないことが判明した。その条件の緩和のために考察を続けているため、当初の研究計画よりやや遅れているといえる。しかしながら、当初は理論を裏付けるために予定していた数値実験を前倒しで行ったことで、問題点が明確となった。また、問題解決のために視野を広げたことで、本研究の新たな応用先を見つけることもでき、現在は一部共同研究に発展している。総合的にはやや遅れているといえるが、計画を微修正することで対応可能であると考えられる。考案する推定量に対する強一致性や、最適化法による推定量と漸近同等であることを保証する条件の精査を含めて、今後も引き続き最新の動向を調査していく予定である。また、パラメータ空間に制約を課すことで、SDEモデルの逐次的な推定手法が可能であるかどうかを、数値シミュレーションにより確認する。拡散パラメータとドリフトパラメータを含む、より複雑なSDEモデルに対して、段階的な推定の考案も予定している。ベイズ推定を用いたロバスト性を持つ時系列解析に応用できることが判明したため、共同研究として取り組んでいく予定である。当初は国際会議への参加と講演を予定していたが、研究計画がやや遅れていたため、参加を取りやめた。その結果、旅費の面で差額が生じた。

これについては、今後の海外渡航費として使用する予定である。また、計算負荷のかからない数値実験がメインであったためパソコンを購入しなかったが、今後の数値実験は計算負荷が比較的大きなものになるため、差額は物品費として将来的に使用する予定である。
極ワイドバンドギャップ半導体の創成

今年度は、極ワイドバンドギャップ半導体材料として用いるコランダム構造酸化アルミニウムガリウム(α-(AlxGa1-x)2O3)の不純物密度の低減を目的に研究を行った。極ワイドバンドギャップ半導体を実現するにためには、薄膜中の不純物濃度および転位密度を極限まで低減が必要であるが、ミストCVD法を用いた成長では高い不純物密度が課題であった。高純度の結晶成長には、超高真空下で高純度の原料を蒸発させ成長する分子線エピタキシー(MBE)法が適していると考えられ、コーネル大学のJena教授にご指導いただきMBEを用いたα-(AlxGa1-x)2O3の成長を行った。得られた成果の概要は以下の通りである。(i)MBEによる単相のα-Ga2O3の成長を目的に、a, m, r面sapphire(α-Al2O3)基板上への成長を検討した。MBEによるsapphire基板上へのGa2O3の成長はc面が用いられてきたが、α相ではなくβ-Ga2O3の成長が報告されてきた。c面以外の面への成長を検討した結果、得られる結晶相はsapphire基板の面方位に依存し、特にm面基板上へα-Ga2O3を安定して成長することに成功した。(ii)α-(AlxGa1-x)2O3の成長に向けα-Al2O3のホモエピタキシャル成長を検討した。m面基板上への成長はこれまで報告されていなかったが、他面と同様に成長が可能であることを示した。また、MBEによるα-Al2O3の成長は、成長温度可能領域がGa2O3とほぼ同じであり混晶の作製に優位である。(iii)α-(AlxGa1-x)2O3の成長を行った結果、相分離することなく全混晶組成領域での成長を実現した。α-(AlxGa1-x)2O3のバンドギャップ値は報告されている第一原理計算による結果と一致していた。MBEを用いることで低不純物濃度のα-(AlxGa1-x)2O3の成長およびバンドギャップ変調を実現した。MBEはミストCVD法と比べ混晶組成の制御にも優れており、任意の組成xのα-(AlxGa1-x)2O3を制御性良く成長可能となった。一方で、α-(AlxGa1-x)2O3へのドーピングによる電気伝導性の制御には至らなかった。超高真空下で行うMBEの成長では、熱的に最安定相のβ-Ga2O3が成長しやすく、X線回折測定やその場観察のRHEEDパターンからはα相以外の成長は確認されなかった試料においても、TEM観察による結果から微視的な領域でβ相の混入が観察され、この他相の混入が電気特性に影響を与えたと考えらえる。一方で、他相の混入はあるもののこれまで難しいとされていたMBEでのα-(AlxGa1-x)2O3の成長およびバンドギャップ変調を実現し、MBEによる急峻な界面を持つα-(AlxGa1-x)2O3ヘテロデバイスの可能性を示すことができた。また、MBEで成長したGa2O3の結晶構造はsapphire基板の面方位に強く依存するという新しい知見を得ることができた。低不純物濃度かつ低転位密度のα-(AlxGa1-x)2O3を実現し電気伝導性を得るために、ミストCVD法とMBEを組み合わせて成長を行う。ELOやバッファ層を導入することでミストCVD法を用いて低転位密度のα-(AlxGa1-x)2O3をsapphire基板上に成長する。そのテンプレート上にMBEによりコヒーレントにα-(AlxGa1-x)2O3を成長することで高品質な薄膜を実現し、ドーピングにより極ワイドバンドギャップ半導体を実現する。今年度は、極ワイドバンドギャップ半導体の材料として用いるコランダム構造酸化アルミニウムガリウム(α-(AlxGa1-x)2O3)の高品質化に先がけ、ミストCVD法を用いてコランダム構造酸化ガリウム(α-Ga2O3)の不純物低減および転位密度低減を行った。また、Ga2O3は本研究の研究対象とするα相を含め6つの異なる結晶構造を有し、成長時の結晶構造の制御が近年問題となっており、半導体基板として汎用性の高いサファイア基板上への制御について研究を行った。(i)薄膜中の不純物濃度低減を目的に原料を従来用いていたアセチルアセトナートから塩化ガリウム原料へ変更し成長を行った。SIMS分析結果から、主な不純物として懸念されていた炭素不純物濃度を10^19cm-3から検出限界以下(10^17cm-3)まで低減することに成功した。また、成長速度の各種条件依存性から高速成長に適しているHVPE法と同じ反応により成長が行われていることがわかり、成長速度が従来の10倍近くの10μm/hまで増加するに至った。(ii)薄膜中の転位密度低減を目的にα-Ga2O3の横方向選択成長を試みた。c,a,m面サファイア基板で検討を行い、a面基板を用いた場合にファセット同士の会合に至った。TEM観察から横方向選択成長部での転位密度の低減が観察されたが、薄膜全体としての転位密度低減には至らなかった。(iii)

サファイア基板上にアニール処理を行いステップ-テラス構造を有するα-(AlxGa1-x)2O3バッファ層を導入することで、成長温度によりα相とε相の結晶構造を作り分けることに成功した。低温では形成エネルギーの低いε相が成長し、高温では拡散長が大きいことから二次元的な成長が促されバッファ層と同じ結晶構造のα相が得られた。GaCl3というミストCVD法にとって新しい原料を用いたことでα-Ga2O3の不純物密度を大幅に低減することに成功し高純度化がもたらされた。また、GaCl3を用いることで成長速度が大幅に増加し、高速での成長が必要となる横方向選択成長(ELO)が可能となり、ELOを行うことで転位密度の低減に至った。また、研究を進める中で、α相とε相の両相の成長が得られ、現在Ga2O3の問題の一つとなっているGa2O3の結晶相の制御という問題に対面した。しかし、拡散長や自由エネルギーを鑑みて検討を行った結果、これまでに確立した二次元的な成長モードを利用して、結晶の構造制御を可能とした。当初予期していなかった結果が得られたが、その結果を考察することで多角的な方向から研究成果を示すことになり、5件の国際会議での発表に至った。一方で、結晶相の制御に関する研究を行ったため、α-(AlxGa1-x)2O3の高品質化に関する研究を大幅に進めることはできなかった。しかし、新しい原料を用いた成長やELOに関する技術はα-Ga2O3の成長において確立したことこから、これに関する研究は今後順調に進めることが出来ると予想している。以上を踏まえると、当初予定していたα-(AlxGa1-x)2O3の不純物密度および転位密度の低減をx=0のα-Ga2O3において実現し、α-(AlxGa1-x)2O3の高純度化の目途を立てることができおおむね順調に進展している。さらに、結晶相の制御に関する研究において、当初予期していなかった結果を残すことが出来た。今年度は、極ワイドバンドギャップ半導体材料として用いるコランダム構造酸化アルミニウムガリウム(α-(AlxGa1-x)2O3)の不純物密度の低減を目的に研究を行った。極ワイドバンドギャップ半導体を実現するにためには、薄膜中の不純物濃度および転位密度を極限まで低減が必要であるが、ミストCVD法を用いた成長では高い不純物密度が課題であった。高純度の結晶成長には、超高真空下で高純度の原料を蒸発させ成長する分子線エピタキシー(MBE)法が適していると考えられ、コーネル大学のJena教授にご指導いただきMBEを用いたα-(AlxGa1-x)2O3の成長を行った。得られた成果の概要は以下の通りである。(i)MBEによる単相のα-Ga2O3の成長を目的に、a, m, r面sapphire(α-Al2O3)基板上への成長を検討した。MBEによるsapphire基板上へのGa2O3の成長はc面が用いられてきたが、α相ではなくβ-Ga2O3の成長が報告されてきた。c面以外の面への成長を検討した結果、得られる結晶相はsapphire基板の面方位に依存し、特にm面基板上へα-Ga2O3を安定して成長することに成功した。(ii)α-(AlxGa1-x)2O3の成長に向けα-Al2O3のホモエピタキシャル成長を検討した。m面基板上への成長はこれまで報告されていなかったが、他面と同様に成長が可能であることを示した。また、MBEによるα-Al2O3の成長は、成長温度可能領域がGa2O3とほぼ同じであり混晶の作製に優位である。(iii)α-(AlxGa1-x)2O3の成長を行った結果、相分離することなく全混晶組成領域での成長を実現した。
1,3-双極子とカルベンの融合によるハイブリッド活性種創生に基づく革新的分子変換

1,3-双極子とカルベンという異なる化学種の融合による高機能ハイブリッド活性種創生に基づく革新的分子変換法の開発を試みた。まず,1,3-双極子と硫黄イリドとの融合の検討を行った。α,β-不飽和ニトロンと硫黄イリドの反応により,3,6-ジヒドロオキサジン誘導体合成法を開発した。この反応では,β-位炭素に,硫黄イリドが求核付加する[5+1]付加環化反応は進行せず,硫黄イリドがニトロン炭素に求核付加し,アジリジニウム塩を形成した後,酸素原子の求核付加による炭素窒素結合切断を伴う環化反応が進行したと考えられる3,6-ジヒドロオキサジン誘導体が得られた。硫黄イリドを予め調製し,2-メチル-2-ブテンを添加することで,収率を改善することができた。生成物の構造は得られた化合物のひとつのX線結晶構造解析により決定でき,また重水素化硫黄イリドを用いることにより,メチレンの挿入位置も特定できた。ルイス酸による本反応の活性化について検討したところ,ルイス酸の添加により,むしろ反応の進行が抑制されることが明らかとなった。ルイス酸の種類によって,中間に生成していると考えられるアジリジンN-オキシドと思われる化合物が単離されたが,構造確定には至っていない。カルベン種として一酸化炭素の捕捉手法の開発を意識し,分子内アミノカルボニル化反応を試みたところ,パラジウム触媒を用いることにより反応が進行し,ビオキサゾリン配位子存在下不斉誘起も実現した。次に,1,3-双極子としてC,N-環状-N'-アシルアゾメチンイミンを用い一酸化炭素の捕捉を試みたが,生成物が得られることもあったが,再現性に乏しいという課題が明らかとなった。カルベン種としてイソシアニドを活用して得られる複素環化合物の合成的応用を意識し,ピロールの酸化的官能基化を試みたところ位置選択的に酸化反応が進行し,ピロールの高度官能基化に成功した。1,3-双極子とカルベンという異なる化学種の融合による高機能ハイブリッド活性種創生に基づく革新的分子変換法の開発を試み,硫黄イリドとの融合において,新たな知見が得られ,当初予期せぬ3,6-ジヒドロオキサジン誘導体の合成法を開発することができた。硫黄イリドにおいても,スルホキシニウムイリドの中でもメチレンスルホキシニウムイリドは,溶液として保存することができる程度の安定性があり, 1,3-双極子に対する反応性がスルホニウムイリドと異なることをも見出し,今後のハイブリッド活性種創生に有効な知見を得ることもできた。一方,ルイス酸による活性化,および不斉合成反応への展開においては,反応性が低下するという知見を得た。一見マイナスな知見ではあるが,中間に生成していると考えられるアジリジンN-オキシドの単離につながるという逆転的な展開が可能であることが示唆された。一方,カルベン種としてイソシアニドと等電子構造である一酸化炭素は求核性が低く,1,3-双極子との反応性が極めて低いことも確認することができた中,パラジウム触媒の利用が一つの解決策となりうる,という知見を得ることができた。1,3-双極子と硫黄イリドとの融合の検討し,α,β-不飽和ニトロンと硫黄イリドの反応により,3,6-ジヒドロオキサジン誘導体合成法を開発したが,硫黄イリドの求核付加の段階の進行が遅いことが,課題として浮き彫りとなった。また,中間に生成すると考えられるアジリジンN-オキシドの単離同定には至っていないが,ルイス酸の添加により,アジリジンN-オキシドと想定される化学種の生成が観測されている。今後,1,3-双極子とカルベンという異なる化学種の融合による高機能ハイブリッド活性種創生のための一つの手段として,アジリジンN-オキシド単離の重要性が改めて認識されるに至った。そこで,電子吸引性基で置換したニトロンを基質として選び,反応性の向上とともにアジリジンN-オキシドの単離を試みる。単離ができたばあいには,位置選択的開環手法の開拓を目指し,1,4-双極子としての活用を試みる。C,N-環状-N'-アシルアゾメチンイミンは,カルベン種捕捉機能が高い。これまでに,イソシアニド,硫黄イリド,一酸化炭素の捕捉能を調べたが,他のカルベン型化学種の捕捉を試みる。例えばジアゾアルカンとの反応を試みる。全体的な課題として,不斉環境下でのルイス酸等による反応の活性化と光学活性体合成の実現を目指す。また,本研究の発展形として1,n-双極子と1,m-双極子の融合(1,3-双極子とカルベンの場合は,n = 3, m = 1)への一般化が考えられる。例えば,アゾ化合物はヘテロ原子として2つの窒素を含む有用な活性種であり,1,3-双極子の代わりに用いることにより,カルベンとの反応で新たな1,3-双極子としての機能が期待できることから,アゾ化合物の機能開発も視野に入れる予定である。

この反応では,β-位炭素に,硫黄イリドが求核付加する[5+1]付加環化反応は進行せず,硫黄イリドがニトロン炭素に求核付加し,アジリジニウム塩を形成した後,酸素原子の求核付加による炭素窒素結合切断を伴う環化反応が進行したと考えられる3,6-ジヒドロオキサジン誘導体が得られた。硫黄イリドを予め調製し,2-メチル-2-ブテンを添加することで,収率を改善することができた。生成物の構造は得られた化合物のひとつのX線結晶構造解析により決定でき,また重水素化硫黄イリドを用いることにより,メチレンの挿入位置も特定できた。ルイス酸による本反応の活性化について検討したところ,ルイス酸の添加により,むしろ反応の進行が抑制されることが明らかとなった。ルイス酸の種類によって,中間に生成していると考えられるアジリジンN-オキシドと思われる化合物が単離されたが,構造確定には至っていない。カルベン種として一酸化炭素の捕捉手法の開発を意識し,分子内アミノカルボニル化反応を試みたところ,パラジウム触媒を用いることにより反応が進行し,ビオキサゾリン配位子存在下不斉誘起も実現した。次に,1,3-双極子としてC,N-環状-N'-アシルアゾメチンイミンを用い一酸化炭素の捕捉を試みたが,生成物が得られることもあったが,再現性に乏しいという課題が明らかとなった。カルベン種としてイソシアニドを活用して得られる複素環化合物の合成的応用を意識し,ピロールの酸化的官能基化を試みたところ位置選択的に酸化反応が進行し,ピロールの高度官能基化に成功した。1,3-双極子とカルベンという異なる化学種の融合による高機能ハイブリッド活性種創生に基づく革新的分子変換法の開発を試み,硫黄イリドとの融合において,新たな知見が得られ,当初予期せぬ3,6-ジヒドロオキサジン誘導体の合成法を開発することができた。硫黄イリドにおいても,スルホキシニウムイリドの中でもメチレンスルホキシニウムイリドは,溶液として保存することができる程度の安定性があり, 1,3-双極子に対する反応性がスルホニウムイリドと異なることをも見出し,今後のハイブリッド活性種創生に有効な知見を得ることもできた。一方,ルイス酸による活性化,および不斉合成反応への展開においては,反応性が低下するという知見を得た。一見マイナスな知見ではあるが,中間に生成していると考えられるアジリジンN-オキシドの単離につながるという逆転的な展開が可能であることが示唆された。一方,カルベン種としてイソシアニドと等電子構造である一酸化炭素は求核性が低く,1,3-双極子との反応性が極めて低いことも確認することができた中,パラジウム触媒の利用が一つの解決策となりうる,という知見を得ることができた。1,3-双極子と硫黄イリドとの融合の検討し,α,β-不飽和ニトロンと硫黄イリドの反応により,3,6-ジヒドロオキサジン誘導体合成法を開発したが,硫黄イリドの求核付加の段階の進行が遅いことが,課題として浮き彫りとなった。また,中間に生成すると考えられるアジリジンN-オキシドの単離同定には至っていないが,ルイス酸の添加により,アジリジンN-オキシドと想定される化学種の生成が観測されている。今後,1,3-双極子とカルベンという異なる化学種の融合による高機能ハイブリッド活性種創生のための一つの手段として,アジリジンN-オキシド単離の重要性が改めて認識されるに至った。そこで,電子吸引性基で置換したニトロンを基質として選び,反応性の向上とともにアジリジンN-オキシドの単離を試みる。単離ができたばあいには,位置選択的開環手法の開拓を目指し,1,4-双極子としての活用を試みる。C,N-環状-N'-アシルアゾメチンイミンは,カルベン種捕捉機能が高い。