hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄筋コンクリート施工標準の性能規定型建築基準への対応に関する研究

谷川は、高流動コンクリートの品質管理試験方法として多用されているL型フロー試験装置による各種測定値の物理的意味を実験と解析によって明らかにした。また、フレッシュコンクリートの振動締固め効果について解析的検討を行った。千歩は、二つのレベルに区分した寒中環境におけるコンクリート部材の冷却過程の温度履歴解析を行うとともに、各種仕様のコンクリートの凝結・硬化および圧縮強度増進性状に関する実験を行った。松藤は、暑中環境下で製造・施工されるコンクリートの性能と工事仕様との対応に関する検討を行うとともに、プラスチックひび割れに対する抵抗性能である若材齢時の引張り限界ひずみの種々の温度環境下における算定式を示した。桝田は、高強度コンクリートを用いた実大柱部材から採取したコア供試体ならびに管理用供試体の圧縮強度試験結果のデータを解析して、構造体コンクリート強度補正値および標準偏差を求めた。森永は、塩分を含むコンクリート中に埋め込まれた鉄筋の腐食速度に及ぼす諸要因の影響を定式化するとともに、コンクリート内部の塩分分布が経時的にどのように変化するかを明らかにした。嵩は、コンクリートの打ち込み・締固めに関するJASS5における規定の変遷を調査し、海外の規定との比較検討を行うとともに、コンクリートの打継ぎ部の表面処理の効果に関する実験の取りまとめを行った。橘高は、コンクリー部材施工での初期欠陥となる自己収縮・乾燥収縮ひび割れについて、その発生要因・材料条件・材令等とひび割れ幅の関係を明らかにし、許容ひび割れ幅の性能照査基準決定のための基礎的資料を得た。本研究は、阪神・淡路大震災を契機とした建築物の安全性の確保、規制緩和・国際協調の推進などに対する時代の要請に応える形で、建築基準体系の仕様規定から性能規定への移行が検討されていることに鑑み、性能規定型建築基準に対応した鉄筋コンクリート工事仕様書の方向性・内容について検討を行ったものである。実験的研究、解析的研究および研究者間の議論を通じて以下のような成果を得た。a)性能規定型建築基準・性能設計に対応した、国際的・合理的な鉄筋コンクリート施工標準の在り方・方向性を明らかにした上で、性能項目およびその表示方法・評価方法について検討し、可能なものについて提案を行った。b)性能規定型基準の活用手段である承認基準書的な役割を担う鉄筋コンクリート施工標準を、設計上要求される多様な性能水準レベルと様々な材料・工事仕様との関係付けが図れる形に整備する方向付けを行った。すなわち、設計図書で当初想定されたRC部材・コンクリートの性能と様々な環境・工程を経て実際に建設されたRC部材・コンクリートの性能との関係に、環境要因・施工要因がどのような影響を及ぼすかを、性能という概念の元に整理し、定量的に表現できる体系について検討を行った。c)現状では、性能規定化に関して工学的に定量水準を確立することが困難なもの、および性能水準の検証方法が確定されていないものについて、性能規定化に対応するための工学的知見の蓄積を図った。
ミトコンドリア融合とミトコンドリアの雌雄性に関する動的・分子形態学的研究

ミトコンドリアの融合は菌類や藻類から高等植物に至るまで広く観察されている.これがミトコンドリアの有性過程として機能しているのであれば,融合は両親由来のミトコンドリア間で起こり,ミトコンドリア核が融合しmtDNAの組換えが起こることになる.本研究は,このミトコンドリア融合過程を真正粘菌を用いて動的・分子形態学的に解析することであり,種々の顕微鏡法や染色法を用いてミトコンドリア核融合とmtDNAの組換えとの関係を明らかにし,両親由来のミトコンドリアが識別される仕組みを種々の蛍光プローブを用いて明らかにすることにあった.このためには,(1)ミトコンドリア融合時の動態が生体観察でき,(2)mtDNAとプラスミドの挙動が分子レベルで追跡できなければならない.また,(3)両親由来の各ミトコンドリアが顕微鏡レベルで識別できる必要があった.もしミトコンドリアに雌雄性があるなら,2つの細胞が融合し,異なるミトコンドリアが同一細胞内に共存する時期にミトコンドリアは高頻度に融合することになる.今回は,真正粘菌の特色を活かし,粘菌アメーバの通常の接合期と2倍体アメーバや変形体融合といったヘテロプラズモンが遺伝学的な操作によって作り出される時期を中心に解析した.その結果,粘菌アメーバの接合頻度が最大になる交配型遺伝子(matA,B,C)を持つ株を作出し,変形体あるいは2倍体アメーバを高頻度で誘導することができた.また,変形体融合が可能な組合せの変形体融合遺伝子(fusA,B,C)を持つ変形体を作出し,それぞれの株にはmtDNAの多型を持たせると同時に必要に応じてmFプラスミドや他の制御因子(mitA)を遺伝学的に導入することができた.これによって,ミトコンドリア融合過程の動態を位相差額微鏡法,ノマルスキー微分干渉法および生体蛍光染色法等で生体観察することが可能になり,特に変形体融合時にミトコンドリアが高頻度に融合する現象を見いだした.ミトコンドリアの融合は菌類や藻類から高等植物に至るまで広く観察されている.これがミトコンドリアの有性過程として機能しているのであれば,融合は両親由来のミトコンドリア間で起こり,ミトコンドリア核が融合しmtDNAの組換えが起こることになる.本研究は,このミトコンドリア融合過程を真正粘菌を用いて動的・分子形態学的に解析することであり,種々の顕微鏡法や染色法を用いてミトコンドリア核融合とmtDNAの組換えとの関係を明らかにし,両親由来のミトコンドリアが識別される仕組みを種々の蛍光プローブを用いて明らかにすることにあった.このためには,(1)ミトコンドリア融合時の動態が生体観察でき,(2)mtDNAとプラスミドの挙動が分子レベルで追跡できなければならない.また,(3)両親由来の各ミトコンドリアが顕微鏡レベルで識別できる必要があった.もしミトコンドリアに雌雄性があるなら,2つの細胞が融合し,異なるミトコンドリアが同一細胞内に共存する時期にミトコンドリアは高頻度に融合することになる.今回は,真正粘菌の特色を活かし,粘菌アメーバの通常の接合期と2倍体アメーバや変形体融合といったヘテロプラズモンが遺伝学的な操作によって作り出される時期を中心に解析した.その結果,粘菌アメーバの接合頻度が最大になる交配型遺伝子(matA,B,C)を持つ株を作出し,変形体あるいは2倍体アメーバを高頻度で誘導することができた.また,変形体融合が可能な組合せの変形体融合遺伝子(fusA,B,C)を持つ変形体を作出し,それぞれの株にはmtDNAの多型を持たせると同時に必要に応じてmFプラスミドや他の制御因子(mitA)を遺伝学的に導入することができた.これによって,ミトコンドリア融合過程の動態を位相差額微鏡法,ノマルスキー微分干渉法および生体蛍光染色法等で生体観察することが可能になり,特に変形体融合時にミトコンドリアが高頻度に融合する現象を見いだした.
脳腫瘍幹細胞に対する分子標的療法の研究

悪性神経膠腫に対し、MIFおよび新規腫瘍抗原DEPDC1についての機能解析を行った。MIFは脳腫瘍幹細胞およびglioma細胞において、p53と結合してその機能を阻害していることが示唆され、MIFの発現抑制がin vivoモデルでの腫瘍増殖を抑制した。DEPDC1はglioma細胞においてNFκBシグナルを介して細胞増殖に働き、誘導脳腫瘍幹細胞を用いたin vivoモデルにおいて、DEPDC1の発現抑制が生存期間を延長した。以上の結果よりMIFおよび新規腫瘍抗原DEPDC1はgliomaにおける治療標的として有用であることが確認された。1.脳腫瘍幹細胞におけるMIFの機能解析単離した脳腫瘍幹細胞(BTSC)にMIF shRNAを用いて発現を抑制すると、p53の発現は変化しないままBTSCの細胞増殖が抑制された。この細胞を用いてNOD/SCIDマウスを用いた脳腫瘍モデルにおける治療実験を行うと、有意な生存期間延長が得られた。BTSCを標的とした脳腫瘍治療において、MIFは有用な標的分子と考えられた。2. BTSC,誘導型脳腫瘍幹細胞(iBTSC)における新規腫瘍抗原DEPDC1の発現・機能解析BTSC,およびiBTSCにおける新規腫瘍抗原DEPDC1の発現をwesternblotを用いて確認した。iBTSCを用いたマウス脳腫瘍モデルの腫瘍においてもDEPDC1の発現を確認した。shRNAを用いてDPEDC1の発現を抑制するglioma細胞およびiBTSCを作成した。MIFのin vivoにおける解析はおおむね終了し、BTSCに対する標的分子として有用と考えられる。また、新規腫瘍抗原であるDEPDC1もBTSCにおいて発現していることを確認でき、発現・機能解析をすすめていく。当初の計画と大きく変更なく研究がすすんでおり、今後はとくにiBTSCよびglioma細胞を用いたマウス脳腫瘍モデルを作成し、in vivoにおける治療実験を行う。本年度は主にヒトglioma細胞および誘導型脳腫瘍幹細胞(iBTSC)を用いた新規腫瘍抗原DEPDC1のin vitroおよびin vivoでの発現・機能解析を行った。新規腫瘍抗原DEPDC1について、ヒトglioma細胞U251およびU87を用いたin vitroでの機能解析を行った。DEPDC1はglioma細胞において、NFκBシグナルを介して細胞増殖に働いた。DEPDC1を抑制すると、temozolomideの作用と相加的に細胞増殖障害作用を示した。またDEPDC1は、脳腫瘍幹細胞では直接的には細胞増殖には働いていないものの、分化した細胞では細胞増殖に働くことが示唆された。H27年度にshRNAを用いてDEPDC1の発現を抑制したglioma細胞U87およびiBTSCを作成しており、これらを用いてin vivoにおける発現・機能解析を行った。DEPDC1発現抑制のU87をBALB/C nu/nuマウス右線条体に移植したマウス脳腫瘍モデルにおいて、腫瘍内でのDEPDC1の発現抑制が持続されることを確認した。さらにcontrol群と比較して、DEPDC1を抑制することでアポトーシス/ネクローシス細胞が増加し、生存期間が延長されることが確認できた。同様にIBTSCと免疫正常なC57/BL6マウスを用いて同様の実験を行うと、DEPDC1の発現抑制により著明な腫瘍抑制効果を認めた。以上の本年度の研究成果にて、新規腫瘍抗原DEPDC1がgliomaにおける治療標的として有用であることが確認された。新規腫瘍抗原DEPDC1はglioma細胞およびBTSCに強く発現していた。また、iBTSCにおいても強い発現を認めた。MIFと同様にBTSCをターゲットとした治療の標的分子として有用である可能性があり、本年度は特にDEPDC1の発現・機能解析を行う。shRNAを用いてDEPDC1の発現を抑制させたglioma細胞U87をNOD/SCIDマウス脳内に移植し、マウス脳腫瘍モデルにおける治療実験を行う。さらにiBTSCをC57/BL6マウス脳内に移植し、免疫正常なマウス脳腫瘍モデルにおける治療実験を行う。並行して、iBTSCにおけるin vitroでのDEPDC1の機能解析を行う。幹細胞における影響と分化した腫瘍細胞における影響についても解析を行う。脳腫瘍抗体や培養試薬などの消耗品についてはこれまでの実験で使用してきたものを使いながら適宜補充を行い、遺伝子抑制実験なども行った。これらの結果を用いたin vivoの動物実験など、より高額となる実験については次年度により多く実験することが予想され、繰り越して使用することとした。特にDEPDC1の発現・機能解析を行う。shRNAを用いてDEPDC1の発現を抑制させたglioma細胞U87およびiBTSCを作成したため、これらをマウス脳内に移植し、マウス脳腫瘍モデルにおける治療実験を行う。並行して、iBTSCにおけるin vitroでの機能解析をすすめる。
インドネシアの火山地帯における土壌粘土鉱物分布の解明とその適正施肥技術への応用

本研究は、インドネシアの畑作地として重要な位置を占めるスマトラ島とジャワ島の火山地帯における、適正な施肥技術の確立を目指して行った。研究成果として、スマトラ島およびジャワ島における肥料成分を吸着する各種土壌粘土鉱物の分布と、地質および気候条件がその分布に与える影響を解明した。また現地実験により、土壌粘土鉱物の異なる圃場における肥料成分(窒素、リン、カリウム)の動態を明らにし、適正施肥の確立に重要な情報を得た。本研究は、インドネシアの畑作地として重要な位置を占めるスマトラ島、ジャワ島の火山地帯を対象として、適正な施肥技術の確立を目的として行っている。本地域では、気候および地質が、スマトラ島北部からジャワ島東部にかけて連続的に変化しており、また、各地において標高に伴い気温と降水量が異なるため、多様な土壌が分布する。これまでに、スマトラ島北部からジャワ島東部にかけての広域から土壌を採取し、窒素、リン、カリウムといった肥料成分の吸着に強く影響する粘土鉱物の組成を調べた。また、各地点の土壌から土壌溶液を採取し粘土鉱物の熱力学的な安定性を調べることで、気候および地質が土壌粘土鉱物の生成に与える影響を調べた。結果として、地質および気候条件を反映し、スマトラ島北部からジャワ島東部にかけて、粘土鉱物組成が変化することを示し、また各地域で標高とともに鉱物の結晶性が低下することを示した。平成24年度は、ジャワ島東部の火山帯の低標高および高標高より、非攪乱土壌を採取し、硝酸、リン酸、カリウムの溶脱試験を行った。その結果、両土壌で硝酸は溶脱しやすく、一方リン酸はほとんど溶脱しないことが示された。硝酸に関しては、流出液の濃度が最大になる時間が、低標高土壌より高標高土壌で遅く、非晶質鉱物への吸着による遅延が考えられた。また、カリウムは、高標高土壌より低標高土壌で溶脱が少なく、土壌に含まれるスメクタイトによる吸着が考えられた。また、火山灰地帯の土壌の鉱物的特徴を明確にするために、火山の少ないカリマンタン島の広域より土壌を採取し、その粘土鉱物の組成を調べた。結果として、スマトラ島、ジャワ島では、火山の影響により反応活性の高いアルミニウム・鉄の酸化物・水酸化物が多いこと、スマトラ島北部を除きバーミキュライトが無いこと、ジャワ島でスメクタイトができることが特徴であることが明らかとなった。本研究は、インドネシアの畑作地として重要な位置を占めるスマトラ島とジャワ島の火山地帯を対象として、適正な施肥技術の確立を目的として行った。本地域では、気候および地質がスマトラ島北部からジャワ島東部にかけて連続的に変化しており、また各地において標高に伴い気温と降水量が異なるため、多様な土壌粘土鉱物が分布している。適正な施肥技術を確立するためには、窒素、リン、カリウムといった肥料成分の吸着に強く影響する土壌粘土鉱物の分布と気候および地質がその分布に与える影響を明確にすること、研究対象地の土壌と同国内に分布する他の土壌との相違を明らかにすることが肝要である。平成25年度は、採取したサンプルのうち未測定であったものの分析を行い、また下記に示すこれまでの成果の取りまとめと、国内外での学会発表および論文執筆を行った。1)スマトラ島およびジャワ島における土壌粘土鉱物の分布と、地質および気候条件がその分布に与える影響の解明、2)ジャワ島東部の火山帯の低標高および高標高より採取した非攪乱土壌において、土壌の粘土鉱物組成と物理性が硝酸、リン酸、カリウムの溶脱に与える影響の解明、3)火山の影響の少ないカリマンタン島の土壌およびスマトラ島の泥炭土壌と、スマトラ島およびジャワ島の火山地帯の土壌との、土壌粘土鉱物組成および無機養分状態の相違本研究は、インドネシアの畑作地として重要な位置を占めるスマトラ島とジャワ島の火山地帯における、適正な施肥技術の確立を目指して行った。平成23年度は、スマトラ島北部からジャワ島東部にかけての広域から土壌を採取し、窒素、リン、カリウムといった肥料成分の吸着に強く影響する粘土鉱物の組成を調べた。結果として、珪長質な母材が分布し降水量の多いスマトラ北部においては、造岩鉱物の風化速度が遅く土壌溶液へのケイ酸の放出が遅いことと、降水によりケイ酸が土壌中から溶脱しやすいことにより、土壌溶液中のケイ酸濃度が低くなっており、その条件下で比較的安定なギブサイトが多く含まれていた。また母材に由来すると考えられる雲母およびバーミキュライトが随伴していた。一方で、ジャワ島中東部では、苦鉄質な母材が分布しており乾季が明瞭にある。

苦鉄質な母材に含まれる鉱物の風化速度は大きくケイ酸を土壌中に速く放出することと、乾季によりケイ酸の溶脱が抑えられることから、土壌溶液中のケイ酸濃度は高く、その条件下で比較的安定なスメクタイトが生成していた。また、各地で、標高に伴い反応活性の高いアルミニウム・鉄の酸化物・水酸化物の量が増加していた。これらの粘土サイズの鉱物について、ギブサイトやアルミニウム・鉄の酸化物・水酸化物は表面の水酸基の反応を通してリンの吸着に寄与し、また、雲母、バーミキュライト、スメクタイトは陽イオン交換やアンモニア態窒素およびカリウムの固定に寄与すると考えられる。本研究は、インドネシアのスマトラ島とジャワ島における粘土鉱物の広域分布と生成条件を明確にすること、また各種粘土鉱物が肥料成分の溶脱に与える影響を明らかにすることを目的としている。粘土鉱物の分布と生成条件については、明確で非常に良い成果を得ている。また後者についても、順調に成果を出しつつあり、粘土鉱物が各肥料成分の溶脱に与える影響が明らかになりつつある。以上より、本研究は概ね順調に進展している。平成23年度は、インドネシアのスマトラ島とジャワ島における粘土鉱物の広域分布とその生成条件を明確にすること、肥料成分についての吸着実験を行い各土壌の性質を明らかにすることを目的としていた。前者については、明確で非常に良い成果を得ることができた。後者についてはまだ実験を行っていないが、平成24年度以降に予定していた、肥料成分の溶脱についての実験を行う圃場の決定とその予備実験を行うことができた。以上より、本研究は概ね順調に進展していると言える。平成25年度は、本研究の最終年度となる。これまでに採取した土壌を分析し、肥料成分の溶脱をコントロールする因子を、鉱物性・化学性と物理性の両側面から明らかにするとともに、これまでの成果を学術論文および国内外の学会で発表する。本研究は、窒素、リン、カリウムといった肥料成分の適正施肥を達成することを目的として行っている。本研究地域では、各地点での標高に伴う土壌の違い、すなわち肥料成分の吸着を支配する粘土鉱物の組成(鉱物性・化学性)と透水性や孔隙分布(物理性)が大きく異なる。平成24年度以降は、地域を限定して圃場からの肥料成分の溶脱について、鉱物性・化学性と物理性の両側面から、肥料成分の溶脱をコントロールする因子を明らかにする。研究費は補助試料採取のための外国旅費、土壌の表面活性を調べるための化学薬品等の消耗品費、成果発表のための外国旅費および国内旅費とする。研究費は試料採取および実験実施のための外国旅費、土壌粒子の表面状況を調べるための節備備品費(物品費)として主に使用し、他に化学薬品などの消耗品費とする。
超音波温浴を用いた新しい血管新生療法への挑戦

末梢動脈疾患による重症下肢虚血は、皮膚潰瘍や安静時疼痛を引き起こし、日常生活動作や生活の質を著しく低下させる。標準的治療法では効果が得られず将来の下肢切断を余儀なくされる例も多い。近年、新たな治療戦略として骨髄細胞や脂肪幹細胞を用いた血管新生療法も行われているが、高額な費用や侵襲性の面でその世界的普及にはハードルが高い。本研究では、より非侵襲的かつ効果的で汎用性の高い新たな血管新生療法の開発と臨床応用の実現を目指し、すでに整形外科領域で保険認可されている超音波温浴療法に着目した。温熱療法、超音波療法それぞれの血行改善作用が相乗した血管新生効果をもたらす血管新生療法の実現性を検証する。
髄芽腫の生物学的特性に関与する発生関連遺伝子群の機能解析

小脳の顆粒細胞由来の脳腫瘍である髄芽腫は近年Wnt signalとShh signalの異常によって発生することが判明したがNotchなどの他のsignalの関与さらにこれらのクロストーク等も見られ、その基盤となる分子機構の詳細は未だ不明である。一方、近年ヒトゲノム計画の進展により、ヒトゲノムデータベースはほぼ完成しつつある。この成果により腫瘍細胞に特異的に発現する遺伝子群を網羅的に解析するDNA microarraysystemも実用化されてきた。一方最近腫瘍細胞に中でも一握りの腫瘍幹細胞と言われる細胞群が腫瘍の増殖、転移等に重要な役割を果たしていることが古くから示唆されてきた。我々は過去にヒトの髄芽腫と髄芽腫のマウスモデルを用いて本腫瘍に特徴的に発現する発生関連遺伝子群の同定を行ってきた。これらの遺伝子群の、髄芽腫の腫瘍形成や腫瘍幹細胞の生物学的特性に対する影響を明らかにするために、髄芽腫の細胞株においてCD133陽性細胞の存在をFACSを用いて解析したところ、これらの細胞株の中に少なからず腫瘍幹細胞に相当する細胞群が存在することを見いだした。さらにCD133陽性細胞と非陽性細胞との発生関連遺伝子群の発現の変化をtranscriptで解析すべくCD133陽性細胞をenrichしてmicro arrayを行い、これらの遺伝子群の発現解析を行っている。さらに我々はこれまで神経幹細胞、間葉系幹細胞を用いて髄芽腫、膠芽種等の細胞療法の開発を試みてきたが、最近その過程でラットの間葉系幹細胞の培養系の中に不死化した細胞群が出現してくることを見いだした。この細胞群を継代の上、生物学的な特性を解析したところ、増殖能、移動能等が増加し、細胞死、多分化能が低下しており、さらにmicro arrayを行いてtranscriptの発現変化を解析したところ、幹細胞の増殖に関与するWnt,Shh,Notchなどのsignalの構成分子の発現が増強していた。さらにこれらの変化は定量的RT-PCRや蛋白レベルで確認された。この細胞をラットの脳内に同種移植をしたところ、通常の問葉系幹細胞は生着しないにも関わらず、これらの細胞は生着することが判明した。不死化した間葉系幹細胞群が髄芽腫などの脳腫瘍の細胞療法の担い手として有用であるのか、あるいはその造腫瘍性の存在より危険であるかは今後さらに解析が必要であると考えられる。小脳の顆粒細胞由来の脳腫瘍である髄芽腫は近年Wnt signalとHedgehog signalの異常によって発生することが判明したがその下流遺伝子群の詳細は未だ不明である。この成果により腫瘍細胞に特異的に発現する遺伝子群を網羅的に解析するDNA microarray systemも実用化されてきた。一方最近腫瘍細胞に中でも一握りの腫瘍幹細胞と言われる細胞群が腫瘍の増殖、転移等に重要な役割を果たしていることが示差されている。我々は過去にヒトの髄芽腫と髄芽腫のマウスモデルを用いて本腫瘍に特徴的に発現する発生関連遺伝子群の同定を行ってきたが、これらの遺伝子群の、髄芽腫の腫瘍形成や細胞の生物学的特性に対する影響を明らかにするために、髄芽腫の細胞株においてCD133陽性細胞と非陽性細胞とにおいてDNA microarrayを行い、これらの遺伝子群の発現解析を行った。

さらに我々は最近髄芽腫に高発現して腫瘍形成に重要な役割を果たすことが知られているmycと研究代表者が過去に同定し髄芽腫特異的な発現を報告したzic1のmRNAレベルでの発現がSAGE等の解析によりreciprocalな発現パターンを示すことを見いだした。そこでtetrepressorを用いた誘導的発現システムを用いたzic1 mRNA発現系とmyc siRNA発現系をコンストラクトして、我々がこれまでに同定してきたものを含め、現在代表的な発生関連遺伝子群の発現の変化をtranscriptと蛋白レベルで解析中である。また、次年度これらの細胞核の分化形質、増殖能、細胞死等に関しても解析する予定である。小脳の顆粒細胞由来の脳腫瘍である髄芽腫は近年Wnt signalとShh signalの異常によって発生することが判明したがNotchなどの他のsignalの関与さらにこれらのクロストーク等も見られ、その基盤となる分子機構の詳細は未だ不明である。一方、近年ヒトゲノム計画の進展により、ヒトゲノムデータベースはほぼ完成しつつある。この成果により腫瘍細胞に特異的に発現する遺伝子群を網羅的に解析するDNA microarray systemも実用化されてきた。一方最近腫瘍細胞に中でも一握りの腫瘍幹細胞と言われる細胞群が腫瘍の増殖、転移等に重要な役割を果たしていることが古くから示唆されてきた。我々は過去にヒトの髄芽腫と髄芽腫のマウスモデルを用いて本腫瘍に特徴的に発現する発生関連遺伝子群の同定を行ってきた。これらの遺伝子群の、髄芽腫の腫瘍形成や腫瘍幹細胞の生物学的特性に対する影響を明らかにするために、髄芽腫の細胞株においてCD133陽性細胞の存在をFACSを用いて解析したところ、これらの細胞株の中に少なからず腫瘍幹細胞に相当する細胞群が存在することを見いだした。さらにCD133陽性細胞と非陽性細胞との発生関連遺伝子群の発現の変化をtranscriptで解析すべくCD133陽性細胞をenrichしてmicroarrayを行い、これらの遺伝子群の発現解析を行っている。また我々は最近予後不良の髄芽腫に高発現して腫瘍形成に重要な役割を果たすことが知られているmycと研究代表者が過去に同定し髄芽腫特異的な発現を報告したzic1のmRNAレベルでの発現がin silico解析によりreciprocalな発現パターンを示すことを見いだした。そこでtetrepressorを用いた誘導的発現システムを用いたmyc siRNA発現系をコンストラクトして、我々がこれまでに同定してきたものを含め、現在代表的な発生関連遺伝子群の発現の変化をtranscriptと蛋白レベルで解析中を試みている。残念ながら現在の時点では未だに安定細胞株が得られず解析が終わっていない。さらに我々はこれまで神経幹細胞、間葉系幹細胞を用いて髄芽腫、膠芽種等の細胞療法の開発を試みてきたが、最近その過程でラットの間葉系幹細胞の培養系の中に不死化した細胞群が出現してくることを見いだした。
TLRを介したサイトメガロウイルス感染による炎症性腸疾患増悪機序の解明

ヒト末梢血からの樹状細胞作成は困難で、患者血液を用いての検討は施行できなかった。マウス実験腸炎にサイトメガロウイルスを感染させるも、腸炎の増悪が認められなかった。ウイルスの核酸を認識するTLR3, 7, 9のリガンドを用いた検討において、TLR7のリガンドを投与することでマウス実験腸炎が抑制された。これはTLR7刺激により形質細胞様樹状細胞から産生されたサイトカインにより、誘導された制御性T細胞による炎症抑制であることが明らかとなった。本研究は、炎症性腸疾患とくに潰瘍性大腸炎におけるサイトメガロウイルス(CMV)感染による炎症増悪のメカニズムを解明し、Toll-like receptor(TLR)を中心とした自然免疫と炎症性腸疾患の発症との関係について明らかにすることを目的とする。ヒトCMVにより誘導されるTLRシグナルと免疫応答に関しては、リガンドは不明であるがTLR2を介する炎症性サイトカインの誘導が報告されている。しかし、dsDNAウイルスであるため、マウスCMVのようにTLR9を介するウイルス感染認識が存在することが予測され、この認識機構の有無についてまずTLRの発現する樹状細胞(DC)を用いたCMV感染実験で明らかにする。<方法>(1)正常人の末梢血を50ml採取する。(2)比重遠心法にてリンパ球を分離した。(3)GM-CSFおよびIL-4を加えて7日間培養する。(4)細胞数をカウントし、CD11cおよびHLA-DRで細胞を標識しフローサイトメトリーでDCの精度を確認する。<結果>末梢血50mlから作製できたDCは約1.0×10^6個と非常に少なかったが、精度は97%以上であった。この少ない細胞を用いてのCMV感染実験では、ELISAやPCR、Westem blottingといった多くの実験を行うことは困難で、ましてや貧血傾向のある患者からの50ml以上の採血は難しいため、大腸粘膜におけるCMV感染の測定をPCRで行うなど、他の手法を検討中である。次に、CMV感染の腸炎に対する影響を検討するために、マウス腸炎モデルを用いた実験を行った。マウスの腸炎モデルとしてDextran Sulfate Sodium(DSS)腸炎を用い、腸炎の評価はDSS自由飲水開始後7日目にDisease Activity Index(DAI)およびMyeloperoxidase(MPO)assayを用いて行った。(5)CMV感受性マウスのBALB/cと耐性マウスのC57BL/6を用いてDSS腸炎を誘導し、day2にマウスCMVを5×10^5pfUずつ腹腔内投与し感染させた。腸炎の程度は評価中である。本研究においてはウイルスを認識するTLRと炎症性腸疾患の関係について検討した。サイトメガロウイルスに関しては、ヒトとマウスで異なるためマウスを用いた研究にて直接の証明が困難であった。経過中、抗ウイルス役やssRNAを認識するTLR7リガンドのイミキモド(IMQ)に腸炎抑制を認めたため、さらに検討を進めた。マウス実験腸炎として、T細胞の関与するTNBS(2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid)腸炎を用いた.1、マウスへTNBSを注腸し10μgのIMQを連日腹腔内投与したところ、腸炎抑制効果が認められ、また大腸における遺伝子発現ではTNF-αの発現が低下し、IFN-β、TGF-βの発現が増加していた。2、IMQ投与マウスの脾臓、および腹腔リンパ節における遺伝子発現とサイトカイン産生を検討した。脾臓では非投与群と比し有意差を認めず、腹腔リンパ節ではIMQ投与群においてTLR7、IFN-β、TGF-β、FOXP3の発現が増加していた。腹腔リンパ節を抗CD3/CD28抗体で刺激したところ、IMQ投与群でIL-10の産生増加が認められた。3、マウスの骨髄細胞からFlt3リガンドでpDCを誘導し、マウスの脾臓から分離したCD4^+T細胞と共培養した。培養上清において、LPSおよびCpG-DNA刺激群ではIFN-γとTNF-αの産生が増加していたが、IMQ投与群ではIL-10およびTGF-βの産生が増加していた。また培養細胞をフローサイトメトリーで検討し、IMQ投与群ではCD4^+CD25^+FOXP3^+のTregへの誘導が確認できた。以上より、IMQ投与により腹腔リンパ節でTregが誘導され、TNBS腸炎が抑制されると考えられた。またIMQ刺激によりTLR7シグナル伝達が活性化し、pDCから産生されたI型IFNによりTregが誘導されると考えられた。IMQは既に臨床で使用されており、炎症性腸疾患の新たな治療薬の一つになることが期待される。
がん幹細胞を標的とするグアニン４重鎖リガンドの開発

本研究は、核酸の特殊構造グアニン4重鎖(G4)を安定化するG4リガンドを創製し、がん幹細胞に対する増殖抑制効果とその分子機構を明らかにすることを目的とする。我々は、テロメスタチンとその誘導体XなどのG4リガンドが、難治性神経膠芽腫のがん幹細胞(GSC)に対して高い増殖抑制効果を示すことを見出した。複製や転写の過程で生じる1本鎖DNAがG4形成に寄与し、これがG4リガンドの標的になると考えられた。GSCの高感受性を説明する分子機構として、過剰な複製ストレス応答が観察された。誘導体Xはマウスに移植したGSCの腫瘍増殖を抑制した。以上は、G4リガンドを抗がん剤として開発するための基盤的成果である。本研究は、グアニン4重鎖(G-quadruplex: G4)を安定化する新規化合物「G4リガンド」を創製し、がん幹細胞に対する選択的増殖抑制効果を評価するとともに、その分子機構を明らかにすることを目的とする。我々はこれまでに、テロメスタチンに代表されるG4リガンドがテロメアG4を異常安定化し、DNA損傷を誘導することを示してきた。最近、テロメスタチンがテロメア以外の染色体領域にも作用し、神経膠腫幹細胞に選択的な増殖抑制効果を示すことを見出した。しかし、その詳細な機構は不明である。G4は複製や転写など、DNAが1本鎖になる過程で生じる可能性があるので、我々は今回、神経膠腫幹細胞と非幹神経膠腫細胞における細胞周期S期の比率を調べるとともに、前者において複製や転写を阻害したときに、テロメスタチンによって生じるDNA損傷がどの程度抑制されるかを調べた。その結果、両細胞で細胞周期の比率に大きな差異は認められないこと、神経膠腫幹細胞におけるテロメスタチン誘導性のDNA損傷は複製および転写の両者に依存して生じることが明らかとなった。一方、我々は東京農工大学の長澤和夫博士らが創製した、新規合成テロメスタチン誘導体の神経膠腫幹細胞に対する影響を調べた。この化合物は強いG4安定化活性を発揮するとともに、非幹神経膠腫細胞よりも神経膠腫幹細胞の増殖を選択的に抑制することが確認された。これと一致し、DNA損傷応答は後者の細胞でのみ顕著に誘導されることが明らかとなった。重要なことに、これらの有効濃度はテロメスタチンよりも低く、大量合成が可能な優れたG4リガンドの創製に成功したと判断した。今後、同剤の作用機序を詳細に検証するとともに、in vivoの治療実験を進める予定である。本研究で得られる成果は、がん幹細胞を標的とする画期的新薬の開発に直結し、がんの再発抑止・予後改善をもたらすと期待される。本研究は、グアニン4重鎖(G4)を安定化する新規化合物「G4リガンド」を創製し、がん幹細胞に対する選択的増殖抑制効果を評価するとともに、その分子機構を明らかにすることを目的とする。我々はこれまでに、テロメスタチンに代表されるG4リガンドがテロメアG4を安定化し、DNA損傷を誘導することを示してきた。一方、難治がんの一種である神経膠腫のがん幹細胞(神経膠腫幹細胞/glioma stem cells: GSC)がテロメスタチン系化合物に感受性を示したが、その詳細な分子機構は不明である。今回、テロメスタチンおよびその新規誘導体をGSCおよび血清刺激によって幹細胞性を消失させた非幹神経膠腫細胞(non-stem gliomacells: NSGC)に処理し、GSC選択的に発現が変動する遺伝子群を網羅的に同定した。これらの遺伝子群の中にGSCの選択的増殖抑制に関与するものが存在すると想定し、今後さらに検討を進める予定である。一方、前年度の検討により、G4リガンドによるDNA損傷は複製および転写に依存して生じることが判明したため、複製や転写の過程で生じる核酸の1本鎖構造がG4形成に寄与すると想定した。解析の結果、G4の解消を司るヘリカーゼ群のタンパク質発現がGSCで高く、NSGCへの分化とともに低下することが見出された。この結果は遺伝子発現解析でも再現された。G4リガンドのGSC選択性を説明しうる分子変動として、その意義をさらに精査する予定である。また、ヒトがん細胞パネルJFCR39を用いてテロメスタチン系化合物の感受性プロファイリングを実施したところ、神経膠腫細胞株が高感受性を示すことが確認された。さらに、in vivoでも制がん効果が再現された。以上の成果は、神経膠腫幹細胞を標的とする新薬開発のための基盤的知見であり、ひいてはがんの再発抑止・予後改善に繋がると期待される。本研究は、核酸の特殊構造であるグアニン4重鎖(G4)を安定化する新規化合物「G4リガンド」を創製し、がん幹細胞に対する選択的増殖抑制効果を評価するとともに、その分子機構を明らかにすることを目的とする。我々はこれまでに、天然化合物テロメスタチンおよび新規テロメスタチン誘導体(oxazole telomestatin derivatives: OTD)に代表されるG4リガンドが、テロメアG4を安定化してDNA損傷を誘導すること、難治がんの一種である神経膠腫およびそのがん幹細胞(glioma stem cells: GSC)に対して高い増殖抑制効果を発揮することを見出してきた。今年度は、これらの選択的効果の詳細な分子機構および新規誘導体OTDのマウス脳内投与時の制がん効果を明らかにすることを目指した。まず、GSCおよび血清刺激によって幹細胞性を消失させた非幹神経膠腫細胞の薬剤応答性について比較解析を行った。

その結果、GSCでは非幹神経膠腫細胞と比べ、基底状態におけるCHK1キナーゼの発現レベルが高く、テロメスタチン処理によって生じる複製ストレス応答が強いことが明らかとなった。我々は前年度の検討により、テロメスタチンによるDNA損傷は主に複製に依存して生じることを見出しており、複製の過程で生じるDNAの1本鎖構造がG4形成に寄与し、これがG4リガンドの標的になると推定した。一方、がん研究会動物委員会による審査承認のもと、ヒトGSCの同所移植マウスに対する新規G4リガンドOTDのin vivo治療効果を検討した。その結果、OTDは忍容性用量の範囲内において、マウス脳内の腫瘍増殖を有意に抑制することが確認された。以上の成果は、GSCを標的とする新規抗がん剤開発のための基盤的知見であり、ひいては神経膠腫の再発抑止および予後改善に繋がるものと期待される。本研究は、核酸の特殊構造グアニン4重鎖(G4)を安定化するG4リガンドを創製し、がん幹細胞に対する増殖抑制効果とその分子機構を明らかにすることを目的とする。我々は、テロメスタチンとその誘導体XなどのG4リガンドが、難治性神経膠芽腫のがん幹細胞(GSC)に対して高い増殖抑制効果を示すことを見出した。複製や転写の過程で生じる1本鎖DNAがG4形成に寄与し、これがG4リガンドの標的になると考えられた。GSCの高感受性を説明する分子機構として、過剰な複製ストレス応答が観察された。誘導体Xはマウスに移植したGSCの腫瘍増殖を抑制した。以上は、G4リガンドを抗がん剤として開発するための基盤的成果である。今回、テロメスタチン系G4リガンドによるGSCにおける遺伝子発現変動およびヘリカーゼ群のGSC選択的発現を見出すことが出来、これらのG4リガンドのGSC選択性を解明するうえでより詳細に検討すべき分子が絞られてきた。一方、当初の目標では消化器がんについても検討を進める予定であったが、ヒトがん細胞パネルを用いた感受性プロファイリングの結果、神経膠腫細胞のG4リガンド高感受性が支持されたため、後者のがん腫を対象とした検討を優先させた(消化器系臨床がん由来の細胞株の樹立については、中止ではなく、別途検討を進めている)。以上より、本研究は概ね順調に進展していると判断される。27年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍治療学1)ヒト神経膠腫幹細胞の同所移植モデルを確立する。この系に新規テロメスタチン誘導体を処理し、腫瘍増殖に対する影響を調べる。薬剤の投与経路としては、通常の腹腔内投与に加え、薬剤が血液脳関門を通過しない可能性も想定して脳内投与も試行する。マウスの行動を観察しながら、一定期間の飼育後に脳組織切片を作製し、ヒト特異的抗体を用いた免疫組織染色により、腫瘍組織の拡がりと薬剤によるその抑制の程度を観察する。腫瘍内のがん細胞の増殖および細胞死は、Ki67および活性型カスパーゼ-3(もしくは壊裂型PARP)などの染色でそれぞれ検定する。本研究計画については、がん研究会動物委員会の倫理審査で予め承認を得たのちに実施する。2)神経膠腫幹細胞において、テロメスタチンおよび誘導体を処理したときにDNA損傷がゲノム上のどのような場所で生じるか、クロマチン免疫沈降シーケンシング法で検討する。まずはクロマチン免疫
生徒個々の数学的モデリング能力に応じた総合学習の教材開発に関する研究

本研究の目的は,生徒個々の数学的モデリング能力に応じた数学と理科との総合学習の教材及び実験環境を開発し,その有効性を実証的に明らかにすることである.総合学習「数物ハンズオン」は,身近な物理現象データを簡易テクノロジー(データ収集機[CBL : Calculator-Based Laboratory],各種センサー)で収集し,得られたデータをグラフ電卓で数学的に解析し,最終的には,解析した方程式の物理的意味の解釈を行う.これにより,身近に生じる実現象が授業で学習する数学や物理学に深く関係していることの実感と興味を増大させ,勉学への動機づけと基礎学力の定着を目的としている.平成12年度平成13年度の研究では,グラフ電卓の回帰分析機能を活用した社会現象データの解析,特に得られた関数の妥当性の検討と未来の予測に焦点を当てた教材を新たに実施した.その結果,2年間で6テーマ実施する「数物ハンズオン」の最後のテーマ「お湯の温度の冷め方」実験では,生徒達の数学的モデリング能力,特に,(1)求めた関数の物理的意味を解釈する,(2)求めた関数から実験以外の結果を予測する,(3)求めた関数の妥当性を検討し修正する,といった能力の向上が見られた.さらに,実験で収集したデータを関数で表すことの利点について,学生個々の意識の変容について調査した結果,1年次終了時に比べて2年次終了後の調査結果の方が「利点あり」と答えた学生の割合が増加していた.また,「利点あり」の記述内容においても,2年次終了後の方がより具体的な意見を述べていたことから,実験結果を関数で表すことに関する学生の意識は向上したと考える.本研究の目的は,生徒個々の数学的モデリング能力に応じた数学と理科との総合学習の教材及び実験環境を開発し,その有効性を実証的に明らかにすることである.総合学習「数物ハンズオン」は,身近な物理現象データを簡易テクノロジー(データ収集機[CBL : Calculator-Based Laboratory],各種センサー)で収集し,得られたデータをグラフ電卓で数学的に解析し,最終的には,解析した方程式の物理的意味の解釈を行う.これにより,身近に生じる実現象が授業で学習する数学や物理学に深く関係していることの実感と興味を増大させ,勉学への動機づけと基礎学力の定着を目的としている.平成12年度平成13年度の研究では,グラフ電卓の回帰分析機能を活用した社会現象データの解析,特に得られた関数の妥当性の検討と未来の予測に焦点を当てた教材を新たに実施した.その結果,2年間で6テーマ実施する「数物ハンズオン」の最後のテーマ「お湯の温度の冷め方」実験では,生徒達の数学的モデリング能力,特に,(1)求めた関数の物理的意味を解釈する,(2)求めた関数から実験以外の結果を予測する,(3)求めた関数の妥当性を検討し修正する,といった能力の向上が見られた.さらに,実験で収集したデータを関数で表すことの利点について,学生個々の意識の変容について調査した結果,1年次終了時に比べて2年次終了後の調査結果の方が「利点あり」と答えた学生の割合が増加していた.また,「利点あり」の記述内容においても,2年次終了後の方がより具体的な意見を述べていたことから,実験結果を関数で表すことに関する学生の意識は向上したと考える.本研究の目的は,生徒個々の数学的モデリング能力に応じた数学と理科との総合学習の教材及び実験環境を開発し,その有効性を実証的に明らかにすることである.総合学習「数物ハンズオン」は,身近な物理現象データを簡易テクノロジー(データ収集機[CBL:Calculator-Based Laboratory],各種センサー)で収集し,得られたデータをグラフ電卓で数学的に解析し,最終的には,解析した方程式の物理的意味の解釈を行う.これにより,身近に生じる実現象が授業で学習する数学や物理学に深く関係していることの実感と興味を増大させ,勉学への動機づけと基礎学力の定着を目的としている.平成12年度の研究では,以下のことを行った.(1)生徒の数学的モデリング能力に応じた実践を行うために,平成11年度までに実施してきた総合学習「数物ハンズオン」の教材内容と指導方法の見直しを(1)モデル式の作成,(2)物理的意味の探究,(3)モデル式の検証,の3つの能力の観点で行った.(2)デジタルビデオで撮影した実験の映像をコンピュータに取り込み,短時間で容易にスライド画像が作成できるコンピュータ環境を整備した.「現実のデータ収集」→「モデル式の作成」→「現実でのモデル式の検討」の過程においてスライド画像を視覚的に観察することは,モデル式の妥当性を検討する能力の育成に有効であると考える.平成13年度の研究では,本研究の有効性を明らかにすることを目的に,今年度見直しを行った教材とコンピュータ環境を用いた授業を実施し,さらに,授業の評価を行う.本研究の目的は,生徒個々の数学的モデリング能力に応じた数学と理科との総合学習の教材及び実験環境を開発し,その有効性を実証的に明らかにすることである.総合学習「数物ハンズオン」は,身近な物理現象データを簡易テクノロジー(データ収集機[CBL : Calculator-Based Laboratory],各種センサー)で収集し,得られたデータをグラフ電卓で数学的に解析し,最終的には,解析した方程式の物理的意味の解釈を行う.これにより,身近に生じる実現象が授業で学習する数学や物理学に深く関係していることの実感と興味を増大させ,勉学への動機づけと基礎学力の定着を目的としている.

平成12年度平成13年度の研究では,グラフ電卓の回帰分析機能を活用した社会現象データの解析,特に得られた関数の妥当性の検討と未来の予測に焦点を当てた教材を新たに実施した.その結果,2年間で6テーマ実施する「数物ハンズオン」の最後のテーマ「お湯の温度の冷め方」実験では,生徒達の数学的モデリング能力,特に,(1)求めた関数の物理的意味を解釈する,(2)求めた関数から実験以外の結果を予測する,(3)求めた関数の妥当性を検討し修正する,といった能力の向上が見られた.さらに,実験で収集したデータを関数で表すことの利点について,学生個々の意識の変容について調査した結果,1年次終了時に比べて2年次終了後の調査結果の方が「利点あり」と答えた学生の割合が増加していた.また,「利点あり」の記述内容においても,2年次終了後の方がより具体的な意見を述べていたことから,実験結果を関数で表すことに関する学生の意識は向上したと考える.
量化表現解釈の言語心理学的研究-普遍文法と語用論的分析

2つのテーマ、(1)取りたて詞「だって」を含む文の語用論的スケール上の情報量を日本語児が計算できるかどうか、及び(2)統語的に確実に表層照応のひとつであると考えられる格標識付きstripping構文において、日本語児が正しく削除箇所を解釈できるかどうか、を実験により比較・検証し、発展させた。結果、(1)については、処理コストが軽減された質問法において、語用論的情報量に敏感であることを示した。(2)については、先行詞が量化表現である場合も、「自分」および空の変項を含む文について正しく束縛変項およびsloppy解釈をすることが明らかとなった。本年度は,科研費補助によるH16-18年度の研究について,さらなるデータによる比較、検証,及び統計処理を行い発展させた。(1)量化表現の1つである「さえ」(及び「まで」)についての研究(H16-18年度)では,日本語児が「(他者の)存在の含意」や「尺度の含意」を計算することが出来ないことを示したが,その結果は,該当の意味論的知識の欠如によるものであるのか,語用論的知識の欠如によるものであるのかを決定することが出来なかった。また同様に,「さえ」の基本的語彙知識を有しているかどうか自体についても,予備テストは施行したものの,確固としたものではなかった。したがって本年度は,Hulsey, et. al.やChierchia, et. al.の考えによる新しい実験方法を採用するとともに,発話データで産出が確認されている「だって」を用いて新たな実験を行った。その結果,Hulsey, et. al.の質問方法では語用論的情報量の強弱を認識できないが,Chierchia, et. al.の質問法においては,該当の情報量にある適度,敏感であることが明らかとなった。しかし,子供の語用論的推意の計算が大人と同様ではないことも明らかとなった。(2)前回の「そうする」動詞句削除文の解釈に関わる研究では,照応詞「自分」の先行詞が量化表現である場合,その束縛変項解釈は偶然のレベルの正答率であることが統計的に有意であった。このことにより,前回は,量化表現を「自分」の変項束縛の先行詞として関連付けることが困難である発達段階が存在するという議論をした。本年度は,表層照応やLF再構築に確実に関わるとされるstripping構造を用いて実験を行った。その結果,先行詞が量化表現である場合も,日本語児が正しく束縛変更解釈をすることが明らかとなった。議論では,言語獲得の経験的事実をもとに,削除の再構築や言語的先行詞を要求する表層照応について論じる。本年度は、H16-18年度及び19年度の研究について、さらなる実験により比較・検証し発展させた。(1)量化表現の1つである「さえ」(及び「まで」)についての研究(H16-18年度)では、日本語児が「(他者の)存在の含意」や「尺度の含意」を計算することが出来ないことを示したが、その結果は、該当の意味論的知識の欠如によるものであるのか、語用論的知識の欠如によるものであるのかを決定することが出来なかった。したがって特に本年度は、日本語児の語用論的知識(そのなかでも、特にScalar Implicature[SI])に焦点を絞り、Zondervan(2007)のQUDの考えやChierchia et al.の処理コストの考えを検証することを目的とした。その上でコーパスにおいて産出が確認されている「だって」を用いた新たな実験を行った。その結果、QUD質問方法では語用論的情報量の強弱を認識できないが、処理コストが軽減された質問法においては、該当の情報量に敏感であることが明らかとなった。しかし、子供の語用論的推意の計算が大人と同様ではないことも明らかとなった。また、他の語彙項目を用いて、SIにかかわる知識についての実験も行い、同様の結果も得られた。(2)前回の「そうする」動詞句削除文の解釈に関わる研究では、照応詞「自分」の先行詞が量化表現である場合、その束縛変項解釈は偶然のレベルの正答率であることが統計的に有意であった。本年度は、表層照応やLF再構築に確実に関わると考えられる格標識付きstripping構造を用いて実験を行った。その結果、先行詞が量化表現である場合も、「自分」およびimplicit variablを含む文について日本語児が正しく束縛変項およびsloppy解釈をすることが明らかとなった。言語獲得の経験的事実をもとに、裸名詞句の不定解釈、削除の再構築や言語的先行詞を要求する表層照応について論じる。
生成物を塩基とする新触媒サイクルによる分子骨格構築反応の開発

酸/塩基触媒による脱プロトン化を鍵とする高立体選択的分子骨格構築反応は、高い原子効率を実現できることから、最も重要な化学プロセスの一つであると言える。しかしながら、この反応に適用できる基質は触媒の脱プロトン化能に通常大きく依存してしまい、従来の触媒系では用いることのできる求核前駆体の構造に大きな制限があった。そこで、本研究ではこの様な問題を克服する触媒反応系の開発を行った。エノラートのα,β-不飽和カルボニル化合物への触媒的1,4-付加反応は、1,5-ジカルボニル化合物を効率的に合成する有用な手法の一つである。これまでに様々な求核前駆体を用いる直接的触媒的不斉1,4-付加反応が開発され、報告されているが、カルボニル基α位の水素原子の酸性度が低いエステルやアミドを直接求核前駆体として用いる反応は、筆者らの知る限り報告がない。これまでの研究で、筆者らはこのようなエステルやアミドが、触媒量のKHやKHMDS存在下、α,β-不飽和アミドに対して高収率、高ジアステレオ選択的に付加反応することを報告した。そこで、本年度は本反応を触媒的不斉反応に展開すべく検討を行った。KHMDSに対して種々の不斉配位子の構造の検討を行ったところ、キラルクラウンエーテルが有効に機能することを見いだし、特に大環状キラルクラウンエーテルを用いた際に、目的の反応が高収率、高ジアステレオ、高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。また、本反応は幅広い基質一般性をもって高立体選択的に進行することを明らかにした。一方で、単純エステルであるプロピオン酸tert-ブチルエステルを用いた際にも反応が進行し、目的物が高収率、中程度のジアステレオ選択性、高いエナンチオ選択性をもって得られた。我々の知る限り、本例は単純アミドやエステルを用いる直接的触媒的不斉1,4-付加反応の初めての例である。26年度が最終年度であるため、記入しない。ブレンステッド塩基触媒を用いる基質の脱プロトン化によって生成したアニオン種の求電子剤への触媒的付加反応は、原料から生成物への水素原子の移動のみを伴う最も原子効率の高い汎用的反応である。これまでにこの型の反応を促進する金属塩基、有機塩基を含む様々な塩基触媒が開発され立体選択的分子骨格構築反応に応用されてきたが、これまでに主に開発がなされてきた反応ではそのほとんどが反応基質の反応点に酸性度のより高い水素原子を有する化合物を用いるものであり、酸性度のより低い水素原子を有する化合物を基質として積極的に用いる研究は非常に遅れていた。そこで本研究では、反応中間体である生成物塩基の塩基性に着目し、これを積極的に活用するより酸性度の低い水素原子を反応点に有する基質を求電子剤と反応させる反応系や触媒系の開発を行った。種々検討の結果、反応中間体に強塩基性を発現しうるイミンに対する付加反応が、触媒量の強塩基存在下酸性度のより低い水素原子を有する化合物であるα位に活性化基を有さないエステルやアミド、ニトリルやトルエン等を用いた際に触媒的に進行することを見出した。さらに、これら化合物がイミンのみでなくα,βー不飽和アミドに対しても触媒的に1,4-付加することを明らかにした。一方、これらの反応の触媒的不斉合成反応への展開についても検討を行い、リチウムアミドに光学活性配位子を組み合わせることで、プロピオンアミドの1,4-付加反応において良好な不斉収率が得られることを明らかにした。これらの結果は、酸性度のより低い水素原子を有する化合物を基質として積極的に用いる立体選択的反応の開発の新たな展開につながるものであると言える。

一方で、単純エステルであるプロピオン酸tert-ブチルエステルを用いた際にも反応が進行し、目的物が高収率、中程度のジアステレオ選択性、高いエナンチオ選択性をもって得られた。我々の知る限り、本例は単純アミドやエステルを用いる直接的触媒的不斉1,4-付加反応の初めての例である。26年度が最終年度であるため、記入しない。低活性基質であるプロピオンアミドの1,4-付加反応において、良好な不斉収率を得ることができた。この結果は、低活性基質の塩基触媒による立体選択的反応に新たな可能性を示すものであると考えられる。今後は、新たに可能性を見出したプロピオンアミドの1,4-付加反応において、不斉収率の向上に向けた検討を行う。さらに、他の低活性基質を用いる反応開発、および様々な求電子剤への反応開発を行っていく。