hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
架橋型ポリベンゾシクロブテンの逐次活性化による多環式芳香族化合物の合成

本研究では、高度なひずみ構造を有するベンゾシクロブテンに着目し、その独特の反応性を利用した新規合成手法の開発と、それらを利用した生理活性天然物の合成研究を行った。はじめに、ビス(ベンゾシクロブテン)誘導体の反応性に関する研究とその合成的応用を検討した。その結果、2種類のベンゾシクロブテンをエテニル基で繋いだビス(ベンゾシクロブテン)を用い、二つの4員環に順次、選択的に環拡大反応を起こさせることにより、様々な4環式芳香族化合物を選択的に合成する手法の開発に成功した。具体的には、4員環上の酸素官能基の数が異なる種々のベンゾシクロブテンを組み合わせると、一方の4員環の選択的な反応が進行すること、また、酸素官能基の数が同じ場合には、保護基の違いによっても選択性が発現するという興味深い結果が得られた。さらに、この方法を応用して、曲がり型に縮環した4環骨格をもつベンズ[a]アントラセンキノン誘導体と直線型に縮環したナフタセンキノン誘導体を作り分ける手法を開発できた。すなわち、一度目の環拡大反応で得られた中間体を芳香化させた後、再度加熱することにより二度目の環拡大反応を進行させると、ベンズ[a]アントラセンキノン誘導体が得られる。一方、同じ中間体に対し、酸化的に二重結合を導入した後に二度目の環拡大反応を行うと、ナフタセンキノン誘導体が選択的に得られた。上述の研究で得られた知見を応用して抗腫瘍性物質ランドマイシン類の合成研究に着手した。検討の結果、アルケニルベンゾシクロブテンの環拡大反応を利用する合成手法を開発することができた。すなわち、5、6位の水和部位を含むAB環部を合成し、これをD環部前駆体であるベンゾシクロブテノンと結合させ熱的環拡大反応によって4環式母核を構築した後、数工程を経て6位に水酸基をもつランドマイシノンのトリメチルエーテル体を得ることに成功した。一方、同様の方法論を応用し、母核の5位に水酸基をもつ異性体を合成する経路を開発することにも成功した。一つ目に、アルケニルベンゾシクロブテンの新規活性化法の開発を検討した結果、アルケニルベンゾシクロブテノール誘導体の連続的環拡大反応によって種々の多環式芳香族化合物が位置選択的に得られることを見出した。すなわち、アルケニルベンゾシクロブテノール誘導体に適切なハロゲン化剤を作用させると、アルケニル基の求電子的な活性化により四員環部位が五員環への環拡大反応を起こす。その結果生じるヨウ化メチルインダノンに、二ヨウ化サマリウムを作用させると、分子内Barbier反応が進行し、生じた三環性シクロプロパノール中間体の環開裂、芳香化によりナフトール誘導体を収率良く与える。この一連の反応は同一反応容器内で連続的に行うことが可能であり、ビニル基およびベンゾシクロブテン上に様々な置換基を有する基質から、対応する多置換ナフトール類を収率良く得られる。また、適切な前駆体を設定すると、四環性化合物やテトラロン誘導体の選択的合成も可能である。さらに、この手法は、アルケニルベンゾシクロブテンの熱的な環拡大反応による生成物の位置異性体を選択的に与えるため、合成的に有用である。二つ目に、アルケニルベンゾシクロブテンの環拡大反応を基盤とした抗腫瘍活性ポリケチド、ランドマイシン類の合成研究を行った。すなわち、ランドマイシンに代表される一連の化合物は、ナフタザリン骨格と芳香族A環が5-6位の飽和結合を介して結ばれた特徴的な骨格を有する点で興味深い。本研究ではベンゾシクロブテン誘導体の環拡大反応を鍵として、特徴的な母核構造を持つこれらの部分骨格を位置選択的に合成できることを見出した。

検討の結果、アルケニルベンゾシクロブテンの環拡大反応を利用する合成手法を開発することができた。すなわち、5、6位の水和部位を含むAB環部を合成し、これをD環部前駆体であるベンゾシクロブテノンと結合させ熱的環拡大反応によって4環式母核を構築した後、数工程を経て6位に水酸基をもつランドマイシノンのトリメチルエーテル体を得ることに成功した。一方、同様の方法論を応用し、母核の5位に水酸基をもつ異性体を合成する経路を開発することにも成功した。
固体粒子の表面改質による電気的選別性の向上

静電選別は、基本的に分離対象となる固体表面の電気伝導性の差を利用して選別を行う手法であるが、その性質上、環境の変化、特に環境中の湿度に影響を受けやすく、日本のようなそれの高い地域では分離精度が高くないため採用されることが少なかった。本法は、この弱点を解消するために、静電選別の前処理として界面活性剤および電解質水溶液による2段階処理を加えて、湿度の高い環境下においても高い分離性を実現するために開発されたものである。本研究では、まずこの手法の理論の実現性を実験によって確認し,次に(1)界面活性剤処理による粒子表面の選択的疎水化,(2)電解質水溶液噴霧による電気伝導性賦与の各段階における各種境界条件を明確にした.条件としては,(1)では,界面活性剤の種類・濃度,処理後の乾燥条件等,(2)では,電解質水溶液の種類と濃度,噴霧の際のアトマイザと試料の各種位置条件,試料量,試料表面の水分率などである.また,本手法の実用化に向けては,(1)の段階で界面活性剤を噴霧することが必要と思われたので,その可能性についても実験的に確認した.本前処理によって粒子表面の性質がどのように変化したかを正確に把握するため,各種粒子の静電選別挙動のシミュレーションを試みた.シミュレーションに当たっては,まずロール型静電選別機の電界を電荷重畳法を用いて正確に模擬し,その中での粒子挙動を,重力,遠心力,摩擦力,静電気力および空気効力を考慮した.この結果を各種導電性粒子について実験的に検証した結果,静電電極の各種配置条件および印加電圧に対して良好な一致を示した.なお,一般に静電電別では静電電極とコロナ電極が併用されるが,このシミュレーションでは前者のみを使用した場合を想定している.静電選別は、基本的に分離対象となる固体表面の電気伝導性の差を利用して選別を行う手法であるが、その性質上、環境の変化、特に環境中の湿度に影響を受けやすく、日本のようなそれの高い地域では分離精度が高くないため採用されることが少なかった。本研究では、まずこの手法の理論の実現性を実験によって確認し,次に(1)界面活性剤処理による粒子表面の選択的疎水化,(2)電解質水溶液噴霧による電気伝導性賦与の各段階における各種境界条件を明確にした.条件としては,(1)では,界面活性剤の種類・濃度,処理後の乾燥条件等,(2)では,電解質水溶液の種類と濃度,噴霧の際のアトマイザと試料の各種位置条件,試料量,試料表面の水分率などである.また,本手法の実用化に向けては,(1)の段階で界面活性剤を噴霧することが必要と思われたので,その可能性についても実験的に確認した.本前処理によって粒子表面の性質がどのように変化したかを正確に把握するため,各種粒子の静電選別挙動のシミュレーションを試みた.シミュレーションに当たっては,まずロール型静電選別機の電界を電荷重畳法を用いて正確に模擬し,その中での粒子挙動を,重力,遠心力,摩擦力,静電気力および空気効力を考慮した.この結果を各種導電性粒子について実験的に検証した結果,静電電極の各種配置条件および印加電圧に対して良好な一致を示した.なお,一般に静電電別では静電電極とコロナ電極が併用されるが,このシミュレーションでは前者のみを使用した場合を想定している.本研究では,表面導電性の差を利用して分離を行う静電選別法の前処理として「界面活性剤処理による表面ぬれ性の調節」+「電解質水溶液噴霧による表面導電性の調節」の2段階処理を加え,これまでこの選別法において不可能であった絶縁性粒子同士の分離に新たな選択性を与えるとともに,わが国のような高湿度環境下でも適用可能な静電選別法の開発を目指している.本年度は本法の基本となる現象を確認するため,試料として所定粒度に調整した絶縁性のソーダライムシリケートガラスと石英を使用し,それぞれ単独に実験に供した.界面活性剤水溶液中での攪拌--真空乾燥--アトマイザによる電解質水溶液噴霧の各操作を静電選別の前処理として施し,種々条件を変化させた場合の静電選別挙動から,界面活性剤および電解質水溶液吸着の効果について検討した.なお電解質水溶液の濃度は一定(海水塩濃度とほぼ同様)としたいずれの試料においても,界面活性剤濃度の増加とともに静電選別挙動はより絶縁的となり,界面活性剤吸着による疎水性皮膜の形成が電解質水溶液噴霧による導電性皮膜の形成を抑制していることが示唆された.また,界面活性剤濃度が高すぎると静電選別挙動は逆に導電的となり,界面活性剤の二分子吸着による固体表面の親水化が起こっていることも推測された.<導電性試料の静電挙動>導電性試料として赤鉄鉱・磁鉄鉱・チタン鉄鉱の3種を使用し,それぞれに対して電解質水溶液噴霧(5*10^<-1>mol/l NaCl)の前処理を行って,その静電挙動(ロール型静電選別機による飛距離分布)を調べた.

3種導電性鉱物は,未処理の場合,それぞれに異なる静電挙動を示した(導電性:赤鉄鉱<チタン鉄鉱<磁鉄鉱)が,上記前処理を施すことにより,いずれもほぼ同様の挙動を示すようになった.すなわち,NaCl水溶液の吸着により形成される粒子表面の導電性皮膜は,いずれの場合もほぼ一定の導電性を持つことが知られた.なお,この導電性の大きさは試料が絶縁性の場合もほぼ同様であることが昨年度の結果と比較して分かった.以上の結果はこれまでの理論的考察の延長線上にあり,実際の処理試料中に導電性物質が混在した場合もほぼ予想通りの挙動を示すことが判明した.ただし,この前処理によって導電化した試料と,元々この導電性皮膜に近い導電性を持つ試料との分離は困難であることも理解された.<静電挙動シミュレーション>電荷重畳法を利用して各種固体粒子の静電挙動のシミュレーションを試みた.各種電極を無限長さを持つ円筒と,選別される固体粒子を3つの円から構成される物体と考え,電荷の配置を様々に工夫して静電選別機の電場を高精度で近似することができた.ただし,固体粒子の電極との吸引・反発を含む静電挙動のシミュレートまでには至らなかった.これについては本年度の課題としてさらに検討したい.〈電解質水溶液付着量と静電挙動の関係〉絶縁性試料として石英およびアルミナを使用し,界面活性剤処理+電解質水溶液噴霧の2段前処理に関して,(1)噴霧の際の試料受け皿の種類,(2)噴霧高さ,(3)噴霧時間,(4)界面活性剤濃度,(5)噴霧後の乾燥時間を変化させてそれぞれの最適条件を求めた.また,各種条件における試料表面への付着水分量を測定し,それと静電選別挙動を比較することにより,上記最適条件が選別機へのフィード直前の付着水分量によって規定できることをつきとめた.また,石英およびアルミナの比表面積値がほとんど同じであったため,両者の最適条件はほぼ同様の付着水分量で達成されることも確認できた.〈静電選別における粒子軌道のシミュレーション〉電荷重畳法を利用して静電式静電選別場における電界強度分布を模擬することを,昨年度より高精度で実現することができた.これは設定電荷位置および数を変更したことによるものである.また,試料粒子を完全導体球と仮定してそのロール表面上での帯電量を求め,これに重力,摩擦力,遠心力,空気抵抗力を考慮して静電選別挙動(電場内軌道)シミュレーションプログラムを作成した.実際の粒子は,完全導体でないあるいは不規則形状をしている等の理由によりその飛距離は実験値と異なるため,電荷係数なる値を用いて補正を行うこととした.基本的にこの係数は試料固有のものであり,この値の大きさによって各試料の静電選別挙動特性を知ることができる.これにより静電電極を使用した際の静電選別挙動シミュレーションをほぼ完成することができたと言える.
呼気分析を応用した極低侵襲心拍出量測定法の開発

呼気ガス分析による血中一酸化炭素ヘモグロビン(COHb)濃度連続測定を応用した極低侵襲心拍出量測定法(EGA法)を開発し、その正確性を肺動脈カテーテル熱希釈法(TD法)と比較し検証した。肺動脈カテーテルを留置したICU入室患者12名各2回心拍出量をEGA法およびTD法にて測定し一致度をBland-Altman法にて解析した。EGA法とTD法とのlimit of agreementは-0.26±0.49L/min、TD法のcoefficient of repeatabilityは1.00L/minで、EGA法による心拍出量測定の正確性はTD法と同等以上であると結論された。EGA法は心拍出量測定におけるTD法のより低侵襲な代替となることが期待される。【目的】呼気ガス分析による無侵襲・高分解能・血中-酸化炭素ヘモグロビン(COHb)濃度連続測定法(EGA法)を開発し循環血液量測定等への応用を報告してきた。今回少量COHb希釈法にEGA法を応用した極低侵襲心拍出量測定法を開発し、その正確性を心拍出量測定のGolden Standardである肺動脈カテーテルを用いた肺動脈カテーテル法(PAC法)と比較し検証した。【対象と方法】肺動脈カテーテルを留置したICU入室患者12名について、各2回心拍出量をEGA法およびおPAC法(3回反復測定)にて同時測定し、その一致度をBland-Altman法にて解析した。【考察】心拍出量測定値におけるEGA法とPAC法の差と、PAC法における測定値のばらつきを比較すると、EGA法による心拍出量測定の正確性はPAC法と同等以上であると結論される。EGA法は侵襲的手技を必要とせず、心拍出量測定におけるPAC法のより低侵襲な代替となることが期待される。【目的】呼気ガス分析による無侵襲・高分解能・血中一酸化炭素ヘモグロビン(COHb)濃度連続測定法(EGA法)を開発し循環血液量測定等への応用を報告してきた。【対象と方法】肺動脈カテーテルを留置したICU入室患者20名(前年度と合計)について、各3回心拍出量をEGA法およびおPAC法(3回反復測定)にて同時測定し、その一致度をBland-Altman法にて解析した。【対象と方法】肺動脈カテーテルを留置したICU入室患者合計20名について、各3回心拍出量をEGA法およびおPAC法(3回反復測定)にて同時測定し、その一致度をBland-Altman法にて解析した。以上の臨床試験より得られた基礎データからの統計的データ解析、サンプル測定精度の検証、人工心肺回路を応用した循環系シミュレータを用いたEGA法とPAC法のシミュレーション比較を行い、その成果を国際学会や学術誌にて公表した。
有機分子触媒を用いたアンホテリシンＢの全合成

アンホテリシンBは重要な抗真菌薬であるが、重篤な副作用を引き起こす場合があることから、より副作用の少ない誘導体の合成が強く望まれているポリオール部位を有する天然物である。そこで、当研究室が開発した有機触媒を用いた不斉アルドール反応を駆使したポリオール部位の効率的な合成法の確立、その後の各種フラグメントのカップリングおよび官能基変換によるアンホテリシンBの全合成を行う。合成法を確立したのちには、不斉アルドール反応に用いる有機触媒のそれぞれのエナンチオマーを使い分けることによりポリオール部位の各種異性体を合成し複数の誘導体合成を行い、構造活性相関研究へ展開する。
新たな食素材を用いた中皮腫予防食品の開発

本研究では、大豆製品加工の途中に発生する未利用水溶性画分に多く含まれるprotease inhibitorの一種であるBowman-Birk Protease inhibitor(BBI)を主成分とした食素材をベースにした中皮腫予防食の開発を目指して、BBIが主成分として含まれる画分を粗精製し、その試料の機能性{癌抑制遺伝子コネキシン43(Cx43)遺伝子誘導能と癌抑制機能}をin vitroで主に評価し、中皮腫予防成分としてのBBIの可能性を明らかにする。Cx43は中皮腫において癌抑制遺伝子として作用していることが確立されているので、代表的なヒト中皮腫細胞であるH28細胞とSV-40で発ガンプロモーションをかけた非腫瘍性中皮細胞であるMet5A細胞を用いて、BBIの有効な細胞増殖抑制濃度と癌抑制遺伝子であるCx43の機能回復との関係を解析した。その結果、両細胞ともに、用量依存的に細胞増殖の抑制が認められたと同時に、Cx43機能の回復も認められた。さらに、BBIにより誘導されるCx43をアンチセンスで抑制した場合、BBIによる細胞増殖抑制効果が一部緩和されることが示され、BBIによる中皮腫抑制効果は、一部Cx43の機能回復が関与していることが示された。また、中皮種におけるCx43機能回復の作用機構の1つとして、BBIの持つchymotrypsin阻害活性がCx43の主な分解系であるプロテオソーム中のchymotrypsin様のタンパク分解活性を阻害することが関与していることが明らかになった。これらの結果は、最終的にin vivoでの解析結果を待たなければならないが、BBIが中皮腫の予防食素材として有用であることを示している。
糸状菌のセルラーゼ生産における新奇カーボンカタボライト抑制機構の解明

Aspergillus nidulansにおけるセルラーゼ遺伝子のカーボンカタボライト抑制機構(CCR)の解明を目的とし,creA, pkaA, Gα単独遺伝子破壊株に加えてcreA/pkaA二重遺伝子破壊株,creA/ganB二重遺伝子破壊株を作出し,セルラーゼの発現を解析した。セルラーゼ活性の検出及び転写解析を行ったところ,creA, pkaA単独破壊株よりも二重破壊株で強い脱抑制がみられたことから,改めてCreAとPkaAが独立した経路でセルラーゼのCCRを制御することが示された。しかしCreAとPkaAのCCRへの関与の強さは培養方法(プレート培養,液体培養),誘導物質の種類,抑制性炭素源の種類により異なっており,セルラーゼのCCRが複雑な機構で制御されることが判明した。pkaA破壊株よりもganB破壊株における脱抑制の程度が大きかったため,PkaA上流でCCR経路が分岐していると考えられた。そこでGanBの推定下流因子としてホスホリパーゼC遺伝子の一つであるplcAの遺伝子破壊を試みたが,CCRへの関与は認められなかった。PkaAの標的候補の一つであるセルラーゼ誘導に関わるセロビオーストランセプターCltBをGFP融合体として発現させ蛍光観察を行った。pkaA欠損によるCltBの局在性への顕著な影響は見られなかったが,蛍光観察を容易にするため高発現させたことによる影響が考えられるため,プロモーターの変更や細胞分画とウェスタン解析等により詳細な解析を行っていく。一方,グルコースの認識機構に関する知見を得るため5種の推定ヘキソーストランスポーターの発現を解析したところ,pkaA破壊株で発現量が変動する遺伝子を発見した。PkaAが関わるグルコース認識機構とセルラーゼのCCRとの関連を明らかにするべく解析を進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。糸状菌Aspergillus nidulansにおけるセルラーゼ遺伝子のカーボンカタボライト抑制(CCR)は従来からよく知られている転写抑制因子CreAが関与する機構の他に、cAMP依存性プロテインキナーゼ(PkaA)を含む情報伝達機構が強く関与する。本研究ではこのPkaA依存的なCCR機構を解明することを目的としている。平成29年度はPkaA依存的なCCR機構とCreA依存的なCCR機構の違いを詳細に解析するとともに、PkaAの上流因子であるGタンパク質αサブユニット(FadA, GanA, GanB)の特定を行うためそれぞれの遺伝子破壊株を作出し、プレートアッセイとRT-qPCRによりグルコースまたは2-デオキシグルコース存在下でのセルラーゼの発現を解析した。その結果、CreAとPkaAは独立してセルラーゼ遺伝子のCCRを制御することが改めて示され、またその上流因子としてGanBが働くことが示唆された。予備実験の段階ではあるが、各遺伝子破壊株における培地中のグルコース消費量の変動が観察されたことから、グルコースの取り込み量がCCRに影響を与えていると予測される。グルコースの他の様々な抑制糖共存下でのセルラーゼ・マンナナーゼ発現についても同様に解析した。セルラーゼに関しては糖の種類によりCreAとPkaAの依存性が異なること、ペントースにはGanBだけでなくFadAも応答することを明らかにした。マンナナーゼについてはPkaAではなくCreAを介した経路が主要なCCR機構であり、またほぼ全ての糖についてGanBとFadAの両方が関与していることを示した。CreAとPkaAが独立した経路でCCRに関与すること、GαであるGanBがこれらの上流に位置すること示唆する結果を得た。しかし、当初の予想に反して液体培養時では寒天培地上で見られたPkaAのセルラーゼのCCRへの強い関与が見られず、CreAと同程度であることが判明した。培養方法によって働くCCR機構の強度が変化すると考えられるが、この新たな課題を解決に導く結果を得ることはできなかった。この実験の遂行のため、実施予定であったGanBとFadAの機能の詳細な比較など計画の一部が滞った。また、PkaAがcAMP存在下で活性化するため各培養条件下での細胞内cAMP濃度測定やcAMP添加によるセルラーゼ発現解析も行ったが、cAMPとCCRの関連性を明確には示せなかった。このため“やや遅れている"と評価したが、今年度の大目的は概ね達成しており、また直接的か間接的かは不明あるが、PkaAのターゲットの一つがグルコーストランスポーターであることも示唆され、今後につながる成果も得られている。

PkaAの標的候補の一つであるセルラーゼ誘導に関わるセロビオーストランセプターCltBをGFP融合体として発現させ蛍光観察を行った。pkaA欠損によるCltBの局在性への顕著な影響は見られなかったが,蛍光観察を容易にするため高発現させたことによる影響が考えられるため,プロモーターの変更や細胞分画とウェスタン解析等により詳細な解析を行っていく。一方,グルコースの認識機構に関する知見を得るため5種の推定ヘキソーストランスポーターの発現を解析したところ,pkaA破壊株で発現量が変動する遺伝子を発見した。PkaAが関わるグルコース認識機構とセルラーゼのCCRとの関連を明らかにするべく解析を進めている。今年度中に行う予定であったGanBとFadAの二重破壊株を用いた転写解析を行い、それぞれのGαが応答する抑制糖とCCRの関連性を明らかにする。PkaAのターゲットとなる因子を同定するため、予測されるセルラーゼ遺伝子の発現に特異的な転写因子のPkaA依存的なリン酸化の検証を行うとともに、PkaAと相互作用する基質タンパク質の同定を試みる。また、グルコースの添加により速やかにセルラーゼ遺伝子の発現が抑制される要因として、セロビオースの取り込み/感知を行うセロビオーストランセプターの機能や安定性がグルコースに制御されることによりセロビオースシグナルが遮断される可能性がある。セロビオーストランセプターの翻訳後修飾や安定性をCreA, PkaA, Gα遺伝子破壊株を用いて解析する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
神経膠腫の悪性化におけるp16遺伝子不活化の生物学的意義の解析

神経膠腫が悪性化する際に高率に失活してゆく染色体9pのINK4a遺伝子座の遺伝子、p16とp14^<ARF>それぞれの不活化の生物学的意義の解明のための研究を行った。本研究にて以下の事を解明した。(1)既に樹立した、テトラサイクリンにてp16,p14^<ARF>遺伝子発現のON/OFFがそれぞれ調節可能でヌードマウス造腫瘍性を持ち、p53遺伝子が野生型と変異型の複数の神経膠芽腫細胞(クローン)においてp53遺伝子のstatusと無関係にp16遺伝子発現により細胞周期におけるG1期での細胞増殖停止が誘導されることをin vitroで明らかにした。(2)p14^<ARF>遺伝子がホモ欠失している神経膠芽腫細胞にgreenfluorescence protein(GFP)発現ベクターとp14^<ARF>遺伝子発現ベクターを同時に遺伝子導入してGFP陽性細胞をtransfected cellsとしてフローサイトメーターにて解析し、p14^<ARF>遺伝子発現はp53野生型神経膠芽腫細胞にG2/M期での細胞増殖停止をもたらすことを示した。以上の結果から、p16遺伝子不活化は細胞周期をG1期に停止させる機構の破綻により、またp14^<ARF>遺伝子不活化はp53野生型神経膠芽腫細胞の細胞周期をG2/M期に停止させる機構の破綻にて神経膠腫の悪性化に寄与しているものと考えられた。グリオーマにおいて高率に失活しているINK4a遺伝子座の遺伝子、p16とP14(ARF)のそれぞれの不活化の生物学的意義の解明のための研究を行っている。今年度は、テトラサイクリンにてp16,p14のそれぞれの遺伝子発現の調節が可能なベクターを両遺伝子がホモ欠失しているグリオーマ細胞U251-MG(p53遺伝子変異型),U343-MG(p53遺伝子野生型)に対してp16,p14遺伝子発現誘導可能な細胞のクローンを樹立し得た。現在、このクローンを用いてin vitroにおいては、遺伝子発現がグリオーマ細胞増殖に及ぼす影響と様式をMTT法、フローサイトメーター等にて解析している。p14遺伝子は.p53遺伝子の上流に位置していることから、特に、p14遺伝子発現による増殖抑制がp53遺伝子の状態に依存するのかどうかに焦点を当てて検討する。さらに次年度にかけてin vivoにおける、両遺伝子発現がグリオーマ細胞の増殖、分化、老化に及ぼす影響をヌードマウスの皮下に遺伝子発現のON/OFF調節可能なクローンを注射し形成された腫瘍を用いて解析を進める準備をしている。神経膠芽腫において高率に失活している染色体9pのINK4a遺伝子座の遺伝子、p16とp14(ARF)それぞれの不活化の生物学的意義の解明のための研究を行った。本研究にて今年度は以下の事を解明した。(1)既に樹立した、テトラサイクリンにてp16,p14(ARF)遺伝子発現のON/OFFがそれぞれ調節可能でヌードマウス造腫瘍性を持ち、p53遺伝子が野生型と変異型の複数の神経膠芽腫細胞(クローン)においてp53遺伝子のstatusと無関係にp16遺伝子発現により細胞周期におけるG1期での細胞増殖停止が誘導されることをin vitroで明らかにした。(2)P14(ARF)遺伝子がホモ欠失している神経膠芽腫細胞にgreenfluorescence protein(GFP)発現ベクターとp14(ARF)遺伝子発現ベクターを同時に遺伝子導入してGFP陽性細胞をtransfected cellsとしてフローサイトメーターにて解析し、p14(ARF)遺伝子発現はp53野生型神経膠芽腫細胞にG2/M期での細胞増殖停止をもたらすことを示した。以上の結果から、p16遺伝子不活化は細胞周期をG1期に停止させる機構の破綻により、またp14(ARF)遺伝子不活化はp53野生型神経膠芽腫細胞の細胞周期をG2/M期に停止させる機構の破綻にて神経膠腫の悪性化に寄与しているものと考えられた。
三次元脳組織内イメージングによるニューロン極性化メカニズムの解明

本研究は、発生期の三次元脳組織内部を移動中のニューロンに形成される先導突起、神経軸索、樹状突起といった特徴的な突起構造の形成メカニズムに関して、細胞質微小管の配向性制御の視点から分子レベルで明らかにすることを目的とする。この目的を達成するため、本研究では三次元脳組織内における蛍光ライブ観察により微小管動態を解明するアプローチを試みた。本年度は、マウス胚大脳原基スライス培養下でニューロンが移動しつつ軸索を形成する過程における中心体、微小管プラス端の蛍光ライブ観察を行った。これにより、ニューロン移動の比較的早い段階にある多極型移動ステージで脳表面に対して接線方向に軸索を形成する際には中心体が軸索形成部位に局在すること、遅いステージのロコモーション移動段階にある双極型ニューロンにおいて細胞後方から軸索が形成される際には、中心体は軸索側ではなく細胞前方の先導突起側に局在することを見出した。この結果は軸索が中心体近傍から形成されるという従来の二次元平板培養系の知見から考えられてきたモデルとは合致しない。ゆえに、上述した観察結果を説明するため、ニューロンの神経突起が複数存在する場合、中心体は伸長活性の最も高い突起(優性突起)に引き寄せられ、中心体の軸索近傍への局在は軸索が優性突起であるか否かによって決まるという新たなモデルを提唱、国内・海外の学会で発表し、Cerebral Cortex誌に原著論文として発表した。並行して、中心体の主要構成因子ガンマチューブリンを欠損したニューロンの表現型解析を行った。本年度は細胞形態に異常をきたしたガンマチューブリン枯渇ニューロンにおける微小管プラス端のライブ観察を行い、正常ニューロンと比較して細胞質微小管の密度が低くなっていること、微小管伸長速度には顕著な変化がないことを示唆するデータを得た。現在、原著論文として発表するための準備を進めている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、発生期の三次元脳組織内部を移動中のニューロンに形成される先導突起、神経軸索、樹状突起といった特徴的な突起構造の形成メカニズムに関して、細胞極性制御とりわけ細胞質微小管の配向性制御の視点から分子レベルで解明することを目的とする。この目的を達成するため、神経回路形成の基盤となるニューロン極性化の仕組みを三次元脳組織内におけるin situイメージングに基づき解析する。今年度は、中心体、微小管プラス端の細胞内局在をライブ観察するための蛍光モニター分子発現系を確立し、マウス胚大脳原基スライス培養法を用いてニューロンのライブ観察を行なった。これにより、ニューロン移動、極性化過程における細胞質微小管の動態を明らかにした。一方で、微小管形成中心(中心体)の主要構成因子ガンマチューブリンを欠損したニューロンの表現型解析を行い、ニューロン移動と突起形成の制御における細胞質微小管の役割について検討を試み、ガンマチューブリン枯渇ニューロンにおいて細胞移動に障害が現れることを明らかにしている。現在、移動終盤から神経軸索・樹状突起形成といったニューロン形態形成後期におけるガンマチューブリン枯渇の影響を調べるため、タモキシフェン投与によりガンマチューブリン欠損の時期を制御可能な実験系の確立を目指して条件検討を行っている。これらの研究成果の一部は国内外の学会で発表し、現在、原著論文として発表するため投稿中である。また、今年度はニューロンのイメージングに関連する共同研究の結果として原著論文を一報発表することが出来た。当初の目的として掲げていた中心体、微小管プラス端のライブ観察による細胞質微小管の動態解析は順調に進んでいる。

ガンマチューブリン枯渇ニューロンの表現型解析に関して、あらかじめ困難を伴うであろうと予想していた遺伝子欠損時期の時間的制御について、タモキシフェン投与による誘導制御系の導入により改善しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度に引き続き、ガンマチューブリン枯渇ニューロンの遺伝子欠損時期に関して、タモキシフェン投与時期の検討を進め、まずは固定標本の観察により、ニューロン移動終盤の皮質板に進入してからの表現型解析を行う。この際、これまで主に注目してきた胎生期におけるニューロン形態の極性化に及ぼす影響のみならず、生後の神経回路形成に与える影響についても解析を試みたいと考えている。並行して、初年度に正常ニューロンを用いて確立した中心体、微小管プラス端のライブ観察系をガンマチューブリン枯渇ニューロンに用いることにより、ガンマチューブリン枯渇条件下における細胞質微小管動態の変化に関してライブ観察に立脚した解析を進める。
ロシアにおける人格的存在論の研究

本研究計画では、A.ローセフの言語論の分析を中心として、対象を人格的に捉える存在認識と表現の成立構造について考察した。我々にとっての対象とは「理解された対象」であり、これを産み出す対象の言語的な認識と表現は「理解の外化」と「外化された理解の認知」を自ずと伴う。これが存在の人格的把握の根源を形成するが、それは人間的な世界認識全体を規定することから単なる認識論に留まらず、多様な問題領域と連関することになる。今年度は資料状況の調査を行うと共に、10月にモスクワで開催された国際会議に参加する機会を得たため、これまでの研究成果を踏まえつつ、本研究計画の構想と関連させる形で研究協力者と共に口頭報告を行った。また、国際会議報告集への掲載論文一篇の成果を挙げた。12月にロシアで行った調査では、主としてモスクワにあるロシア国立図書館において2000年以降に刊行された哲学研究文献や学位論文など、近年のロシアにおける哲学研究の状況を確認した。この中で、2000年以降一時的にロシア哲学研究に関する学位論文の量が減少する傾向がみられたが、ここ数年は再び増加傾向を示しており、またテーマ的にもこれまでにないアプローチの研究が現れ始めており、本研究計画を遂行する上で参考となる資料が得られた。また、3月にプラハで行った調査では、プラハに亡命したロシアの知識人が英語・ドイツ語・フランス語などロシア語以外の言語を使用して、精力的な著述活動を行っていたことが判明した。その中でも、本研究計画で取り上げる対象としているニコライ・ロスキーが革命前のロシアで提唱していた直観主義の立場を英語で再展開しており、自らの哲学をヨーロッパに向けて発信しようとしていたことが明らかとなった。これらの資料は日本の大学図書館等には収蔵されていないものが多く、今後も地道な調査を必要とすると予想される。なお、今年度はベルリンでの調査も予定していたが、本研究計画にかかわる文献資料の所蔵状況を事前に確認することが難しかったため、改めて来年度に調査を行うこととした。これに代えてパリで亡命哲学者の足跡に関わる調査を行い、有益な周辺情報を得ることができた。本計画では、ロシア哲学に存在一般を人格的に理解しようとする「人格的存在論」と呼ぶべき傾向があることに着目している。今年度はローセフの主著の一つ『名の哲学』における言語哲学的議論の分析から、問題の広がりとその意義について考察した。ローセフの言語論は、我々が具体的に言語を使用する局面において、言葉とそれが表示しようとしている「対象」とがどのように関わるのかを問題とし、言語的主体と対象との関係が存在論的接触としてあり、それが対象の認識可能性の根源をなしているという立場に立つものである。言語が何らかの対象や事態を表示する場合、それらに対する一定の理解が言語的表現に内在化されているはずであり、対象はこの一定の理解に対応した「理解されるもの」として定立されている。そこには、言表される対象の本質に対する理解が、完全ではないにせよ、反映されている。言い換えれば、言語使用の局面において言葉と対象は不完全ながらも一致していると主張しうるが、我々がこうした理解を他者と共有し、コミュニケーションを成立させているとすれば、対象に対する「理解」や「意識」は言語によって外化されていると言わなければならない。この「理解された対象」は、それ自体が一定の意識化作用を客体化したものであり、意識を外部に投影したものであるが、同時にこの外部化された意識があたかも自立的に現れているかのように捉えさせる契機もはらんでいる。ここから存在が「人格的に」捉えられる事態が生じうると言え、言語表現そのものが「人格性」と共に現出する可能性が開かれる。本年度の分析では、ローセフの構想がこうした人格的言語存在論の理論的基礎を置くものであること、それによってカント主義的な認識論の枠組みとは異なる現象学的言語論を構築しようとするものであることを明らかにした。そして、以上の分析結果に基づき、9月にボルドーで開催された国際会議と3月の国内の学会とで計2本の口頭報告を行った。今年度は昨年度に引き続き、ローセフの主著の一つ『名の哲学』における言語哲学的議論の分析を行い、言語を媒介とする対象認識とその対象の言語的かつ存在論的な再構築の構造がどのように理解されているかを考察した。ローセフの言語論においては、言語的な認識を行う主体が対象を「認識された対象存在」として構成する構造の分析において、フッサール現象学に見られるエイドスやイデア概念などがやや独自のニュアンスをはらみつつ援用されると共に、この構造が単に静態的に直観されるだけでなく、動的・弁証法的な意味構造をはらむものとして捉えられている。

その際には、「一」(単数性)と「多」(複数性)というカテゴリー的対立とその綜合としての「統一性」という綜合的カテゴリーが、対象そのものに看取されると共に、対象の言表という言語的再構成においても内包されることが生成=変化のダイナミズムの源泉となると考えられている。こうして「理解された対象」が認識主体による対象の意識化作用を言語的表現として客体化され、コミュニケーションによって共有されることによって、この外部化された意識があたかも自立的、主体的な意識を持つかのようにして現前することによって、対象やその言語的表現が「人格性」と共に現出する経験を産み出されると考えられる。こうした対象との人格的関係性は単に対象の認識のみならず倫理的態度や美的態度のような領域をも含むはずであり、ローセフがそうした広範な関係性をも視野に入れた体系の構築を目指していたことを明らかにした。以上の分析結果に基づき、7月にソフィアで開催された国際会議と国内の学会とで計2本の口頭報告を行った。
量子対称性と可解性

数多くの厳密に解ける一次元量子力学系を具体的に構成し,その持つ量子対称性と可解性の関係を明らかにした.元の固有関数系に離散対称性を作用させ,(擬)仮想状態解を作り,それらを種解として用いた多重変形によって,数多くの可解量子力学系を得た.仮想状態解からは,例外型および多添え字直交多項式系を得た.擬仮想状態解を用いたものからは,多くのロンスキアン・カソラティアン恒等式を導出した.調和(放射)振動子,ポッシェル・テラー,モース,エッカート,クーロンポテンシャル,ウィルソン,アスキー・ウィルソン多項式,(q-)ラカー多項式等の変形を論じた.高い見かけの特異異性を持つポテンシャルと固有関数系も構成した.1自由度の厳密に解ける離散量子力学の研究を進め,多添え字ラゲールおよびジャコビ多項式の理論を基に,多添え字q-ラカー多項式,多添え字ラカー多項式,多添え字ウィルソン多項式,多添え字アスキー・ウィルソン多項式の理論を完成させた.これらは,2階のフックス型微分方程式を差分化したものが,有限個の確定特異点(に対応する物)を直交領域の外側に持つ物になっている.多重ダルブー変換の離散対応物に,仮想状態解を種として作られる.元の方程式の持つ離散対称性が,仮想状態解の構成に本質的である.また,多添え字ジャコビ(ラゲール)多項式のパラメタを微調整して,高次(2次)の見かけの特異性を持つ2階のフックス型微分方程式(およびその合流)の有理解(大域解)の無限族を多数構成した.これらは,通常のジャコビ(ラゲール)多項式の重み関数(-1<x<1および0<x<\infty)を(ax+b)の4乗掛けるq(x)の2乗で割った物を重み関数として持つ直交多項式になっているが,その完全性は一般の多添え字直交多項式と同様に保証される.ここで,q(x)は多項式である.更に,遠心力付き調和振動子,ポッシェル・テラーポテンシャル,およびウィルソン多項式アスキー・ウィルソン多項式の場合に,仮想状態解の定義をゆるめて,準仮想状態解の概念を与えた.それを種に,多重ダルブー変換を行った物が,パラメタシフト後の固有関数解を用いたクライン・アドラー変換を行った物に等しいことを示した.これらの関係の元には,古典多項式の満たす無限個のロンスキアン(カソラティアン)恒等式のあることを示し,証明を与えた.これらの結果は,直交多項式理論を大きく書き換える重要な物である1自由度量子力学および離散量子力学の対称性の研究を続けた.昨年度の通常の量子力学の可解性を体現するHermite, Laguerre, Jacobiの多項式のロンスキアン恒等式の離散版として,Wilson, Askey-Wilson多項式およびそれらの縮約から得られるすべての古典直交多項式についてカソラティアン恒等式を導出した.これは,擬仮想状態解(ひねったパラメタを持つ解)と,ずらしたパラメタを持つ固有関数解との双対性を表す.(小竹・佐々木)KdV方程式のN-ソリトン解は,無反射ポテンシャルで与えられ,2N個のパラメタに依る完全可解である.固有関数を使ったダルブー変換およびAbraham-Moses変換を用いても新しいタイプのソリトン解は得られないで,パラメタの変更に帰着される.その対称性を体現する2種類の恒等式を導出した.(佐々木)可解量子系の有理型変形は多添え字直交多項式に導くが,更に一般的な非有理型変形を固有状態付加・削除の両方のAbraham-Moses変換によって導出した.(小竹・佐々木)Chadan・小林の提唱した散乱問題におけるポテンシャルの合成法を一般化して,任意の二つのポテンシャルの合成法を提案した.これは,任意有限個のポテンシャルの合成にも使える.(Chadan・小林・佐々木)数多くの厳密に解ける一次元量子力学系を具体的に構成し,その持つ量子対称性と可解性の関係を明らかにした.元の固有関数系に離散対称性を作用させ,(擬)仮想状態解を作り,それらを種解として用いた多重変形によって,数多くの可解量子力学系を得た.仮想状態解からは,例外型および多添え字直交多項式系を得た.擬仮想状態解を用いたものからは,多くのロンスキアン・カソラティアン恒等式を導出した.調和(放射)振動子,ポッシェル・テラー,モース,エッカート,クーロンポテンシャル,ウィルソン,アスキー・ウィルソン多項式,(q-)ラカー多項式等の変形を論じた.高い見かけの特異異性を持つポテンシャルと固有関数系も構成した.厳密に解ける量子力学の研究から,多添え字ラゲールおよびジャコビ多項式の理論を完成した.これらは直交多項式理論の新しいページを開くもので,既に知られていた例外直交多項式を更に一般化したものである.L個の相異なる自然数を添え字として持ち,1より大きいm次から始まるのが特徴である.通常の多項式の満たす3項関係式は満たさないが,完全系を作る.3+m個の確定特異点を持つ2階のフックス型微分方程式(ガウスの超幾何微分方程式の拡張)の大局解を与えるもので,微分方程式論からも非常に興味深い実例になっている.その更なる一般化として,離散量子力学(実シフト)の最も一般的なものであるq-ラカーおよびラカー多項式の多添え字版を具体的に構成した.通常の量子力学のときと同様に,多重ダルブー変換の種として,仮想状態ベクトルをL個用いる.系の持つ離散対称性をひねることにより元のハミルトニアンと線形従属な、しかしゼロモードを持たない2つの仮想ハミルトニアンが得られる.

これらから,2種類(タイプIおよびII)の仮想状態ベクトルが得られ,それらは片方の境界で方程式を満たさないことで特徴付けられる.また適当なパラメタの範囲内で,仮想状態ベクトルは定符号になる.タイプIとIIとは共存できないのが離散量子力学(実シフト)の特徴である.L=1の場合のIは既知の例外直交多項式に帰着するが、IIは新しい結果である.多添え字(q)-ラカー多項式は,フックス型差分方程式の多くの確定特異点を持つ場合の大域解として興味深いのみならず,種々の応用も期待される.厳密に解ける誕生・死滅過程や,スピン系とそれを用いた量子情報理論で,perfect state transferを実現する無限個の可能性を与える.純虚数シフトの多添え字直交多項式(アスキーウィルソン多項式、ウィルソン多項式)の構成に注力した.正値性・非特異性・自己共役性を満たすパラメタ領域の決定に困難があったが,代数的恒等式の側面を強調した.当初の予定より順序を変えて,純虚数シフト(アスキーウィルソン多項式、ウィルソン多項式)の代わりに実シフトの離散量子力学(q-ラカー多項式,ラカー多項式)の多添え字直交多項式の構成を最初に取り組んだ.理論的詳細の解決に時間がかかったが,完成度の高い仕事ができて満足している.数学系の国際・国内研究会で多数発表して、数学者との対話・連携も順調に進んだ.多変数の場合のカロジェロ-モーザー系の多添え字直交多項式を,有理および三角ポテンシャルについて構成する.すべてのルート系について統一理論を目指す.次に種々の多変数直交多項式を離散量子力学の解として構成し,その多添え字版を目指す.多変数の場合は、反射群で規制して、すべての粒子が対等に相互作用する場合と、隣り合うものだけに相互作用を制限するものとの両方があり、また有限系での端点(境界超平面)の扱い等多くの解決すべき問題がある。前者はマクドナルド多項式の多添え字版になることが予想される.多変数への拡張以外に,種々の応用も具体的に進めてみたい.多添え字直交多項式理論は,厳密に解ける誕生・死滅過程や,スピン系とそれを用いた量子情報理論で,perfect state transferを実現する無限個の可能性を与えるが,その中で,応用的に興味ある物を作ってみたい.純虚数シフトの離散量子力学(アスキーウィルソン多項式、ウィルソン多項式)の多添え字直交多項式の構成が第1の仕事になるが,かなりの程度出来上がっている.その後に,多くの縮退系(実シフト、純虚数シフト)を具体的に構成する.24年度に予定していた国内出張が都合により出来なくなったために,未使用金が生じた.25年度4月以降の国内出張に充てる予定である.多変数の場合のカロジェロ-モーザー系の多添え字直交多項式を,有理および三角ポテンシャルについて構成する.すべてのルート系について統一理論を目指す.次に種々の多変数直交多項式を離散量子力学の解として構成し,その多添え字版を目指す.多変数の場合は、反射群で規制して、すべての粒子が対等に相互作用する場合と、隣り合うものだけに相互作用を制限するものとの両方があり、また有限系での端点(境界超平面)の扱い等多くの解決すべき問題がある.
医薬品研究開発の社会的分業、価格規制、市場競争の制度イノベーション分析

医薬品研究開発効率の向上には,技術イノベーションだけではなく,社会的分業,需要要因,市場競争などの「制度イノベーション」が必要である。本研究は過去20年に世界で開発された医薬品800件の医薬品属性,研究開発,特許,論文,研究者,企業等のデータを収集整理したデータ・ベースを作成し,医薬品研究開発のプロジェクト・ヒストリー,研究開発の社会的分業と技術革新とを数量化し,医薬品研究開発の効率性低下の現状と原因に関する経済的分析を行った。研究全体にかかわるデータベース作成を行った。1982-2005年に世界で開発された新薬からデータ入手可能な800件について,医薬品研究開発プロジェクトを特定し,それぞれの医薬品属性,研究開発,特許,論文,研究者,企業,価格等についての医薬品研究開発過程を整理したデータベースを作成した。また,医薬品特許(物質,用途,製法)を特定し,アメリカ合衆国特許(USPTO Patent Data Base)で検索し,特許保有者,発明者,日時,技術内容等について整理する。さらに,特許引用情報,論文引用情報によって研究主体間の技術情報の移転を特定した。「第1の個別研究」医薬品研究開発費用のシミュレーション分析を行ない,1990年代以降の研究開発費用の上昇原因を検討した。医薬品の研究開発費用の推定の枠組みはTuft大学(Dimasi等)の研究方法を利用し,医薬品企業の研究開発支出額を,研究段階ごとに区別して推定し,それぞれを適当な資本費用で割り引いて合計した現在価値によって研究開発費用を定義,測定した。「第2の個別研究」日本で開発された代表的医薬品数件を対象にした事例研究を行った。とりわけコルステロール降下剤を対象にして,上記データベースならびに聞き取り,各種の資料を総合して,それぞれの研究開発のプロジェクト・ヒストリーを明らかにした。とりわけ医薬品研究開発の段階ごとに,主たる研究者,関与した企業,大学,研究機関,関連企業等を特定し,また,特許情報,論文情報,ライセンス契約等を使用して,研究開発における多様な主体の相互依存関係を調べた。この個別研究によって,医薬品研究開発の社会的分業のあり方を記述し,開発の成否を左右する決定要因を検討した。本研究は過去20年に世界で開発された医薬品800件の医薬品属性,研究開発,特許,論文,研究者,企業等のデータを収集整理したデータ・ベースを作成し,医薬品研究開発のプロジェクト・ヒストリーを統一的指標で明らかにし,研究開発の社会的分業を技術革新と移転について数量化し,医薬品研究開発の効率性低下の現状と原因に関する経済的分析を行った。「第1の個別研究」では,医薬品研究開発費用のシミュレーション分析により,1990年代以降の研究開発費用の上昇原因を再検討した。糖尿病治療薬,免疫抑制剤を対象とした。さらに,研究開発プロジェクト・ヒストリーを明らかにした。とりわけ研究開発段階ごとに関与した研究者,企業,大学,研究機関等を特定した。ここでは特許情報,論文情報,ライセンス契約等により,研究開発主体の相互依存関係を調べた。これによって医薬品研究開発の社会的分業と,開発の成否を左右する決定要因を検討した。「第3の個別研究」データ・ベースを利用して,世界の医薬品の研究開発過程を統計的に整理し,その「様式化された事実」を明らかにする。医薬品研究開発が,国際的に,企業主体を超えて,広範な社会的分業によってなされるのか,あるいは特定地域の特定企業を中心にした狭い社会的分業によってなされるのか等の仮説を検証することができる。この社会的分業に加えて,各国の医薬品価格,市場規模といった需要側の要因を加え,さらに企業規模,独占,寡占,M&A,企業提携,価格競争といった市場競争を強調して分析が必要である。また,世界で承認された医薬品が日本において承認時期が遅れる現象について分析する必要がある。次の3つの個別研究を行った。本研究では既存研究では十分に把握されない企業,大学・研究機関,バイオテクノロジー企業等の行う基礎研究の研究費に対する影響を評価した。既存研究が研究費用の平均値のみを強調するのに対して,医薬品プロジェクトの成功率,医薬品間の費用の相違を強調した。コレステロール降下剤,糖尿病治療薬を対象とし,データベースを利用して,研究開発のプロジェクト・ヒストリーを明らかにした。とりわけ医薬品研究開発ごとに,主たる研究者,関与した企業,大学,研究機関,関連企業等を特定し,特許情報,論文情報,ライセンス契約等により,研究開発主体の相互依存関係を調べた。

「第3の個別研究」データベースを利用して,世界の医薬品の研究開発過程を統計的に整理し,その「様式化された事実」を明らかにした。医薬品研究開発が,国際的に,企業主体を超えて,広範な社会的分業によってなされているのか,あるいは特定地域の特定企業を中心にした狭い社会的分業によってなされているのか等の仮説を設定した。さらに,上記の社会的分業に加えて,各国の医薬品価格,市場規模といった需要側の要因を加え,さらに企業規模,独占,寡占,M&A,企業提携,価格競争といった市場競争を強調した。ここで,世界で承認された医薬品が日本において導入がなされず,承認時期が遅れる現象について分析した。データ・ベースを整備する作業に予想以上の時間がかかっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度の3年目に,データ・ベースの整備を行い,個別研究を再検討することで,研究を完成させる。また,個別の医薬品開発の技術的側面について,研究代表者に欠ける専門技術的知識について,実際に開発を行っている博士課程大学院生を雇用して,論文情報の整理,医薬品開発のプロジェクト・ヒストリー等を,技術的側面から整理する。
抑制性回路・シナプスにおける長期増強の神経生理学的研究

シナプス伝達の長期増強(LTP)は、学習や記憶に限らず脳の回路形成などにも重要な役割を果すと考えられている。しかし、過去の知見はほとんどが興奮性シナプスについてであって、抑制性シナプスでは実験的証拠に極めて乏しかった。本研究は、金魚の延髄にあるマウスナー細胞に至る純粋な抑制性回路を用いて、抑制性シナプスにおける長期増強を明らかにした。マウスナー細胞は金魚の逃避反応をトリガーするニューロンであるが、対側の聴神経(第VIII神経)から抑制性介在ニューロンを介してグリシン作動性抑制性結合を受けている。我々はこの回路を対象にして抑制性LTPを見いだした。聴覚刺激に対応する高周波電気刺激を第VIII神経に与えると、抑制性シナプスコンダクタンス(G_<IPSP>)の増大を伴って抑制性シナプス電位(IPSCP)あるいはシナプス電流(IPSC)1時間以上増大した。LTPはテタヌス刺激を与えた経路に特異的に発現し、コントロールであるマウスナー細胞軸索側枝からの反回性抑制回路によるIPSPは変化しない。この回路には第VIII神経と抑制性介在ニューロン間の興奮性シナプスとマウスナー細胞上の抑制性シナプスが含まれるが、axon cap内やマウスナー細胞内で記録されるシナプス前線維の活動とG_<IPSP>を比較することにより、LTPに伴う抑制性シナプスの伝達効率の上昇が示された。この結果は抑制性介在ニューロンとマウスナー細胞に微小電極を同時に刺入して得られる単シナプス性単位IPSP(unitary IPSP)の解析によって確認された。また、マウスナー細胞内にカルシウムイオン(Ca^<2+>)キレータ(BAPTA)を入れると抑制性シナプスでのLTPは発現しないことから、シナプス後ニューロンのCa^<2+>の必要性が示唆された。このような抑制性LTPは、マウスナー細胞では金魚の逃避反射の慣れまたは運動方向の選択学習に関与する可能性が考えられる。
トークンエコノミーを活用したアクティブラーニングのための新しい学習評価方法の研究

本研究では、ブロックチェーン技術を用いてアクティブラーニングの“評点"をトークン化して配布し、ソーシャルメディアで繋がった人々に評価者として参加してもらうという新しい評価方法を提案する。学習者は自らの学習経過や活動状況をソーシャルメディアへと発信し、評価者は各自に配布された評点トークンを学習者に送付することで彼らを評価する。そうして生じた学習と評価のトークンエコノミーが、アクティブラーニングの「多面的・多角的な評価」と「学習過程の可視化」を実現する自律的なシステムとして機能することを実践的に確かめる。
前骨髄球性白血病細胞の好中球・好酸球・好塩基球分化におけるATRA、CSFの役割

トレチノイン(ATRA)などよる急性前骨髄球性白血病(APL)細胞の分化誘導は造血細胞分化の研究に重要である。この研究材料としてAPLの細胞株が有用であるが、これまでに知られているt(15;17)を持つAPL細胞株はNB-4のみである。我々は新たにAPL細胞株(HT93)を樹立し、この細胞による分化誘導実験を行った。HT93は10%FCS添加RPMI1640にて培養し、ATRA10^<-6>M,G-CSF50ng/ml,GM-CSF10ng/ml,IL-320ng/ml,IL-520ng/mlなどを添加し経時的に観察した。未処理HT93細胞はPOX陽性顆粒を一部に持ち、NAP陰性、DC33,DC56,CD34陰性、HLA-DR,CD11b,CD11c、CD38,CD15,CD10陰性であった。ATRA単独添加培養2日でCD11c,CD38が出現し、5-8日でPOX陽性となり、好中球の形態を示した。G-CSFの併用では、5日でNAP陽性となり、トルイジンブルー異染性顆粒を一部に認めた。GM-CSFまたはIL-3の併用により、培養8日目に好酸球顆粒(Luxol-Fast blue+)が見られたが、IL-5併用では好酸球分化は認めなかった。PML-RARα遺伝子およびRARα遺伝子再構成を認めた。これらの成績より、HT93細胞株はPML-RARα遺伝子再構成を持ち、ATRA・CSF添加培養により好中球・好酸球・好塩基球に分化する細胞株で、APLに対するATRA療法に伴う分化の様式の解析に有用であるほか、顆粒球系血液細胞の文化におけるG-CSF,GM-CSFの造血因子の働きを理解する上で重要な役割を持つものと考えられる。