hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハノイの廃棄物処分場周辺農耕地土壌における水銀汚染の実態把握とその対策

ハノイ北部のNam Son廃棄物処分場周辺では,浸出水の不完全な処理などのため,周辺環境の悪化が問題となっている.本研究では,特に水銀に焦点を当て,河川底質,畑土壌における形態別存在量,作物,大気中含量を分析した.底質中の総水銀量は,処分場に近い地点ほど高い値を示し,メチル水銀も検出された.底質中の水銀の大部分は,土壌有機物,残渣画分に存在した.一方,畑土壌,作物体,大気については,水銀による汚染は認められなかった.本研究の結果,調査地域では,廃棄物埋め立て処分場を点源とする河川底質の水銀汚染が存在することが確認され,雨季の洪水等によって流出した埋め立て土壌や浸出水が原因と推察された.本研究では,ベトナム・ハノイの廃棄物処分場周辺の農耕地における安全な食料生産のための環境管理対策に資することを目的に,処分場周辺の河川(Cau Lai川)及び農耕地における水銀による汚染状況の調査を行っている.平成24年度は,メチル水銀の分析方法を確立し,Cau Lai川底質中のメチル水銀含量を定量した.その結果,総水銀量の高かった処分場に近い地点および処分場より下流で採取した河川底質試料から,16.035.3 μg kg-1のメチル水銀が検出され,総水銀量とメチル水銀量の間には正の相関が認められた.一方,処分場より400 m以上上流に位置する地点の河川底質からは,メチル水銀は検出されなかった.河川底質中の水銀を,選択溶解-逐次抽出法で,交換態,マンガン酸化物吸蔵態,有機物結合態,非晶質鉄酸化物吸蔵態,非硫化物態残さ(Hg0を含む),硫化物態残さ(辰砂)に分画し,形態別存在量を検討した.その結果,いずれの試料でも,河川底質中の水銀の約90%は,非硫化物態残さおよび硫化物態残さ画分に検出された.また,総水銀量の高かった処分場周辺で採取した試料と処分場より上流で採取した試料の各画分中の水銀含量を比較すると,有機物結合態,非硫化物態残さ,硫化物態残さ画分の水銀含量が高い傾向が観察され,総水銀量とこれらの画分の水銀含量の間には,強い正の相関関係が認められた.一方,メチル水銀量が総水銀量に占める割合と総水銀量の間には,有意な負の相関関係が観察され,負荷された水銀が,有機物結合態,非硫化物態残さ,硫化物態残さ等に形態変化することにより,メチル水銀の生成が低下している可能性が示唆された.今後,底質および土壌中での水銀の形態変化のメカニズムについて研究を進めるとともに,各種形態の水銀の作物への移行性について検討する必要がある.本研究では,ベトナム・ハノイの廃棄物処分場周辺の農耕地における安全な食料生産のための環境管理対策に資することを目的に,処分場周辺の河川(Cau Lai川)及び農耕地における水銀による汚染実態を把握することを目的とした.最終年度の平成25年度は,採取済み試料の分析を継続するとともに,これまでに得られたデータを補強することを目的に,台風の影響で採取できなかった廃棄物処分場直近を含むCau Lai川沿いの野菜畑で,土壌,作物葉(サツマイモ,カボチャ,キャベツ等)を採取し水銀含有率の分析を行なった.その結果,調査圃場の処分場からの距離にかかわらず,いずれの作物葉の水銀含有率も,0.0100.015 mg/kg(乾物)の範囲にあった.この値を農業環境技術研究所による報告値と比較すると「中」程度に相当することから,調査圃場の作物については,水銀汚染は認められなかった.また,これらの圃場で採取した大気についても汚染は認められなかった.一方,平成23,24年度に得られた研究成果について,ハノイ科学大学でセミナーを開催して報告し,ベトナムにおける廃棄物処分方法の改善,汚染を受けた土壌・底質の修復方法に関して意見交換した.上記および期間全体の研究成果をまとめると,対象地域では,水銀による作物の汚染は認められないものの,処分場に近い地点で採取した河川底質中の水銀濃度は,処分場から離れた地点の場合よりも高く,廃棄物処分場を点源とする水銀汚染が存在すると考えられ,雨季の洪水等によって流出した埋め立て土壌や浸出水が原因と推察された.また,処分場周辺の河川底質中の水銀の形態別存在量を分析したところ,大部分が土壌有機物画分,残さ画分から検出されたことから,底質中の水銀は,比較的安定な状態にあると推察されたが,メチル水銀の存在が確認されたことから,今後とも処分場周辺のモニタリングが必要と考えられた.ハノイ北部のNam Son廃棄物処分場周辺では,浸出水の不完全な処理などのため,周辺環境の悪化が問題となっている.本研究では,特に水銀に焦点を当て,河川底質,畑土壌における形態別存在量,作物,大気中含量を分析した.底質中の総水銀量は,処分場に近い地点ほど高い値を示し,メチル水銀も検出された.底質中の水銀の大部分は,土壌有機物,残渣画分に存在した.一方,畑土壌,作物体,大気については,水銀による汚染は認められなかった.本研究の結果,調査地域では,廃棄物埋め立て処分場を点源とする河川底質の水銀汚染が存在することが確認され,雨季の洪水等によって流出した埋め立て土壌や浸出水が原因と推察された.

ベトナム・ハノイの廃棄物処分場周辺では,重金属による河川や農耕地土壌の汚染が懸念されている.無分別のまま埋め立てられた廃棄物には,蛍光灯なども含まれることから,有害性の高い水銀による汚染が拡大している可能性もある.そこで本研究では,廃棄物処分場周辺の河川及び農耕地における水銀による汚染状況を明らかにし,安全な食料生産のための環境管理対策に資することを目的とする. Soc Son県Nam Sonに位置する廃棄物埋め立て処分場周辺の4 km×5 kmの区域で予備調査を実施した結果,廃棄物処分場近くを流れるCau Lai川の底質および川沿いの農耕地で重金属含量が高い傾向が認められた.この結果に基づき,平成23年度は,Cau Lai川に沿って,廃棄物処分場から異なる距離の地点を100200 m間隔で選定し,河川底質を採取した.また,Cau Lai川沿いで廃棄物処分場よりも上流に位置する2圃場,下流に位置する1圃場で,表層土壌および作物(サツマイモ地上部)を採取した.その結果,廃棄物処分場よりも上流に位置する地点の河川底質中の全水銀濃度は,N.D.0.066 mg kg-1であったのに対し,下流に位置する地点では,0.1220.782 mg kg-1の結果が得られた.一方,農耕地表層土壌および作物については,水銀による汚染は観察されなかった.しかし,今回のサンプリングでは,廃棄物処分場直近の圃場での試料採取を行えなかったため,今後,作物中の水銀含量の分析を含め,再検討する必要がある.なお,採取した試料中のメチル水銀含量については,現在,ECD-GC法による分析を進めている.平成24年度の当初計画は,「選択溶解-逐次抽出法を用いて,土壌・底質中の水銀を,交換態,マンガン酸化物吸蔵態,有機物吸蔵態,非晶質・結晶性鉄酸化物吸蔵態,硫化物態,残さに分画し,水銀の形態別存在量を分析することで,その地点の水銀負荷の原因や汚染経路,作物への移行性を推察する.移動性が大きく有害性の強い画分を評価するため,無機態と有機態(アルキル水銀)を分別定量する.また,大気中の粉塵に水銀が含まれている可能性を調査するために,土壌・底質中の水銀含量の高かった地点において,大気のサンプリングを行い,水銀濃度の分析を試みる」となっている.この計画通り,採取した河川底質新鮮物中のメチル水銀の定量および選択溶解-逐次抽出法による水銀の形態別存在量の分析を行うことができた.一方,大気中の水銀量については,調査地域の農耕地土壌中の水銀含量が非汚染レベルであったことから,検出は困難と考え実施しなかった.平成23年度,最も汚染が予想された圃場からの作物試料の採取を,休耕中であったため行うことができなかった.このため,平成24年度に,水稲植物体を採取することを目的に,現地を訪れたが,台風の影響で水稲がすべて失われており,再び目的を達することができなかった.このため,土壌中の水銀含量の確認を行うため,洪水後の圃場から試料を採取した.今後,この試料を分析してこれまでの結果を確認するともに,作物試料については,最終年度の調査で補うことが可能である.以上のことから,一部,計画の変更があるものの,本研究は,おおむね順調に進展していると判断される.当初計画は,「ハノイ近郊の廃棄物処分場周辺を流れるCau Lai川沿いで,廃棄物処分場から異なる距離にある水田および畑を100200 m間隔で選定し,表層・下層土壌,作物を採取するとともに,いくつかの圃場において層位別に土壌試料を採取する.また,周辺の水系についても調査し,農業用河川水,底質土,灌漑水,田面水を採取する.ECD-GC分析によるメチル水銀分析法を確立し,採取した試料について水銀全含量およびメチル水銀含量を分析する.作物に関しては,部位別の含有率を明らかにする」となっている.
現代を生きるベドウィンの「伝統」概念とその運用

民族概念としての「伝統」を変化する現代との関わりからとらえるという、研究の主眼に関しては、予定通りの成果を挙げたとは言い難い。この主題を正面から取り上げるための基礎となるデータの整理と分析の展開、発表に主に時間を割かれ、今後に大きな課題を残すこととなった。具体的には、予定された3本の論文のうち、ベドウィンの定住過程に関する研究は何らかの形で成果を発表することができなかった。定住後も、ベドウィンが独自の定住形態を新たに生み出そうとしていることは明らかだが、その過程はいまだ流動的であり、全体像を描きだすには今しばらくの調査が必要であるとの結論に達した。政治経済活動のための各種団体の組織に関しては、すでに一度成果を発表している国政選挙における運動について、改めて「伝統」概念の運用という視点から再分析を行い、伝統が危機的状況において再生され、同時にすりかえられ、また意識化される過程をより鮮明に論じることができたかと思う。最後に、聖者信仰に関しては、現在起こりつつある聖者信仰をめぐるベドウィンたちの間の葛藤に着目しつつも、これを論じる前段階として、一連の社会変化が開始される以前の聖者信仰の形態について一稿発表するにとどまった。この論文自体は、従来の聖者信仰研究、あるいはイスラームの実践をめぐる研究に一石を投じるものではあるが、本研究代表者の本旨からすれば、急ぎ本来の主題へと論を進めたいところである。なお、フィールドを離れた形では、本研究の理論的側面を補強する論文として、「オリエンタリズム」と民族誌の営為に関する小論を発表した。これをどのような形で調査の成果に生かすという点も、次年度以降追求すべき問題である。
現代ドイツにおける「学校の自律性」をめぐる改革の展開

新古典派経済学をイデオロギー的な背景とし、「市場原理導入」を旗印とするアングロ・サクソン系諸国での学校の自主性・自律性の改革では、完全に合理的で利己主義的な「個人」がすべての議論の前提とされ、そのような「個人」が自由に競争する「市場」こそが、最も妥当でかつ合理的な結果をもたらすものだと措定されている。そこでは社会的公正を目標とする政府の介入や、集団的利益を求める労働者や大衆の運動は、すべて市場の効率性を損なうものとして斥けられている。英国等での公立学校改革ではこうした傾向は顕著である。こうした考えに足して戦後(西)ドイツ社会と国家が、実現させてきた「社会的市場経済」は、国家と資本が限りなく癒着した経済体制であったことはいうまでもないが、その一方で社会的連帯と公正さの確保を目指してきたことは確かである。そこでの「学校の自律性」は、外見的にはアングロ・サクソン系諸国での改革と軌を一にするものでありながらも、その内実は異なっている。例えば、'ハンブルク州の学校当局が、「公共(国家)的責任のもとで」という前提条件をつけるのは、各学校への教育的な委任がそれぞれ異なるからであると報告書で述べている。各学校での目の前の子ども達の要求を実現しつつ、公共的な責任を同時に果たすという課題の今日的な帰結がドイツにおける「学校の自律性」改革である。とはいえ、ドイツにおいても財政問題は深刻で個々の学校への財政削減圧力が強まっている。人員を選択するか、その分の人件費を予算として獲得するかといった「人員・予算交換」プログラム等が行われている。多様化する教育課題への対応から、徐々に公的教育予算削減及びその効率的な運用へと傾斜しつつあることを本研究によって解明した。本年度は、ドイツ各州において行われた学校法(Schulgesezt)の改正状況について、行政資料の収集につとめた。本研究の対象とする旧西独11州において何らかの学校法改正が行われた州がいくつかあったが、その中でどの改正が本研究の主眼である「学校の自律性」に関する改正であったのかは、現在、収集資料の読み込み・分析にあたっている。本年度はこうした基礎的な資料の収集や分析を行なった。そのなかでたとえば、ヘッセン州において行われた改革においては、基礎学校において、教員のうけ持ち授業時数の増加や児童やその親(保護者)との教育相談の時間をおくなどの措置が進んだ。また全体の教員の年齢構造等教員の構成をめぐり再配置の計画が策定されるなど、これまで「転勤」の「異動」があまりないドイツの学校にあって州全体の教育計画と目標を考慮した「教員需要予測調査」が行われ、それに基づく計画化が進行している。またノルトライン・ヴェストファレーン州などで進行している状況も若干ではあるが解明されてきた。次年度はこうした基礎的な分析をより具体的になるよう調査・研究を進める。本年度の研究の経過本研究は、3年間の研究計画を持ち、本年度は2年目に当たる。研究計画としては、現地調査を含めて、旧西独地域11州での「学校の自律性」を拡大・推進する学校法の改正状況の把握とその理解、法規の内容の精査を行う年度であった。常設文部大臣会議(KMK)事務局をはじめとする現地訪問調査(2001年8月に実施)の一定の成果もあって、旧西独各州の動向がかなりはっきりしてきた。とりわけ、ヘッセン州・ノルトラインヴェストファーレン州・ニーダーザクセン州・ハンブルク州・ブレーメン州などの北部諸州でその改革が顕著に進んでいることが、明らかになりつつある。しかしながらこうした諸州改革は、「学校の自律性の拡大」というキー概念でそれぞれ括ることが可能ではあるものの、それぞれの州において改革の背景が異なる。

例えば、ヘッセン州での「学校の自律性」改革が、財政問題との関連で登場したのに対して、その北隣に位置するノルトライン・ヴェストファーレン州(NRW州)では、「教育政策上の公共性(bildungspolitische Offentlichkeit)」に関する九〇年代の議論と結びついて登場してきている。またハンブルク州は、教育への州の責任を強化するためなどである。本年度の調査・研究で各州の動きとその概要がおおよそ明らかになりつつある。次年度は一層の検討を加え、上述北部諸州の動きをまとめていきたい。新古典派経済学をイデオロギー的な背景とし、「市場原理導入」を旗印とするアングロ・サクソン系諸国での学校の自主性・自律性の改革では、完全に合理的で利己主義的な「個人」がすべての議論の前提とされ、そのような「個人」が自由に競争する「市場」こそが、最も妥当でかつ合理的な結果をもたらすものだと措定されている。そこでは社会的公正を目標とする政府の介入や、集団的利益を求める労働者や大衆の運動は、すべて市場の効率性を損なうものとして斥けられている。英国等での公立学校改革ではこうした傾向は顕著である。こうした考えに足して戦後(西)ドイツ社会と国家が、実現させてきた「社会的市場経済」は、国家と資本が限りなく癒着した経済体制であったことはいうまでもないが、その一方で社会的連帯と公正さの確保を目指してきたことは確かである。そこでの「学校の自律性」は、外見的にはアングロ・サクソン系諸国での改革と軌を一にするものでありながらも、その内実は異なっている。例えば、ハンブルク州の学校当局が、「公共(国家)的責任のもとで」という前提条件をつけるのは、各学校への教育的な委任がそれぞれ異なるからであると報告書で述べている。各学校での目の前の子ども達の要求を実現しつつ、公共的な責任を同時に果たすという課題の今日的な帰結がドイツにおける「学校の自律性」改革である。とはいえ、ドイツにおいても財政問題は深刻で個々の学校への財政削減圧力が強まっている。人員を選択するか、その分の人件費を予算として獲得するかといった「人員・予算交換」プログラム等が行われている。多様化する教育課題への対応から、徐々に公的教育予算削減及びその効率的な運用へと傾斜しつつある。
固体伝送線路を用いた広帯域テラヘルツ分光チップの高機能化に関する研究

マイクロストリップ(MSL)線路及びコプレーナストリップ(CPS)線路に基づいた,THz分光チップの高機能化と更なる高性能化に関して研究を行った.その結果,光ファイバと結合したMSL分光チップを開発し,リモートセンサーヘッドとして機能させることに成功した.また,透明電極ITOを裏面導体とするMSLの開発にも成功し,分光チップとして機能することを確かめた.更に,低誘電率プラスチック基板を用いたCPS分光チップを開発し,測定帯域が4THzにまで広がることを示した.マイクロストリップ(MSL)線路及びコプレーナストリップ(CPS)線路に基づいた,THz分光チップの高機能化と更なる高性能化に関して研究を行った.その結果,光ファイバと結合したMSL分光チップを開発し,リモートセンサーヘッドとして機能させることに成功した.また,透明電極ITOを裏面導体とするMSLの開発にも成功し,分光チップとして機能することを確かめた.更に,低誘電率プラスチック基板を用いたCPS分光チップを開発し,測定帯域が4THzにまで広がることを示した.1.マイクロストリップ線路(MSL)型THz分光チップでは伝送線路の特性も含んだ実効的な複素光学定数が得られる.そこで, MSL型分光チップの更なる性能評価として,複素光学定数の絶対値を得ることができるTHz-ATR分光装置との比較を行った.その結果,吸収係数と屈折率に対して独立なスケール因子を導入することで, MSL型分光チップでも光学定数の絶対値を得ることが可能であると明らかになった.またATR法で測定が困難な低周波領域でも精度良くデータを得ることができ, MSL型分光チップでは低周波領域でもTHz波の電磁界の閉じ込めが有効に働いていると推測される.2.高周波スパッタ装置やアニール装置を改良し,基板温度を400°CでITOの成膜ができ,アニールを400°C・1時間で行え右ようにした.成膜条件を基板温度400°C,酸素分圧0%にすることでITOの導電率が6×103 Ω-1cm-1まで向上することを見出した.そこで,導電率が6×10^3Ω^<-l>cm^<-1>のITOをグランド面にしたMSLが分光チップとして機能するか,実際に素子を作製して調べた.その結果分光チップのS/N比の向上が期待できる結果を得た.また,水を分光測定し分光チップとしても機能を果たすことを確かめた.3.コプレーナ(CPS)線路における放射損失を抑えるため,低誘電率基板を用いることを試みた.具体的には,13THzの比誘電率が2.3である低誘電率プラスチック(シクロオレフィン)基板上にCPS線路を作製するプロセス技術を他に先駆けて立ち上げ,放射損失の低減に伴いTHz波伝搬特性が改善され,広帯域分光が可能となるか調べた.実験で求めた伝搬定数からは低分散・低損失が実現していることがわかった.従って,シクロオレフィン基板を用いることで放射損失の影響を抑制し,伝搬特性が広い周数域にわたっ七向上することを明らかにした.また,ビタミンの一種D-ビオチン粉末をシクロオレフィン基板上CPS型分光チップで測定し,2 THzを超える広帯域分光にも成功した.1.埋込み型マイクロストリップ線路(MSL)分光チップとシングルモード光ファイバーの結合に成功した.60cmのシングルモード光ファイバーを用いた時, THz波発生源から1mm伝搬後の帯域は2THzから0.6THzまで狭くなった.これは群速度分散の影響を受けてパルス幅が広くなったためである.しかしながらこのファイバー結合型素子を用いて,水・メタノール・エタノールを測定し光学定数による判別に成功した.さらに水/エタノール混合液体も測定し, 5%のエタノール分解能で光学定数の検量線を引けることがわかった.本研究により, THz分光チップをリモートセンサーヘッドとして機能させることに世界で初めて成功した.2.コプレーナ線路(CPS)型分光チップにおいて, THz波発生源・検出器に用いる低温成長(LT-)GaAsの成長・アニール条件の最適化を行った.MBE法でLT-GaAsを成長した.成長温度は220, 250, 280°Cの3条件で,成長後のex-situアニール温度は450, 500, 550, 600°Cの4条件で行った.これらのLT-GaAsを用いてTHz波伝搬特性を評価した結果,アニール温度が低いほど帯域が伸びることが明らかとなり, 450°Cにおいて4THzという広帯域化を実現した.これはLT-GaAs中のキャリア寿命がアニール温度の低下とともに短くなることが原因である.3. MSLは一般的にCPSよりも伝搬損失が少なく,広帯域なTHzパルスが伝搬可能であると期待されているが,現在までそのようなMSLは実現していない.これはMSLに用いている誘電体層の誘電損失が大きいためと考えられる.そこで,代表的な誘電体BCBの成膜条件を見直した.その結果,窒素ガス雰囲気中でキュアを行って成膜すると, THz波帯域が従来の2THzから3THzまで伸びることがわかった.
次世代シーケンサーを活用した内分泌療法耐性乳がんの新規診断・治療法の開発

本研究では、内分泌療法耐性乳がんの新規診断・治療分子標的の同定を目的とし、クロマチン免疫沈降法と次世代シーケンサーを活用してフォークヘッド転写因子FOXP1のゲノムワイドな結合領域の網羅的同定を行った。エストロゲン刺激後のErα陽性乳がん細胞株MCF-7細胞において、約4000カ所超の結合領域を同定し、FOXP1がErα/FOXA1転写調節ネットワークに対し重要な役割を担っていることを明らかにした。さらに、タモキシフェン治療乳がん臨床検体を用いた免疫組織学的検討から、FOXP1がFOXA1と共にタモキシフェン治療乳がんの予後良好性を規定する因子であることを解明した。本研究では、内分泌療法耐性乳がんにおける耐性獲得機序の分子生物学的解明と、診断・治療に向けた新たな分子標的の同定を目的とし、特に、エストロゲン応答遺伝子であり、乳がんの予後・内分泌療法効果予測に関わることを独自に明らかにしつつあるフォークヘッド転写因子FOXP1に着目し、クロマチン免疫沈降法と次世代シーケンサーを活用したゲノムワイドな結合領域の網羅的同定を行い、FOXP1の乳がんにおける標的遺伝子とERα/FOXA1転写調節ネットワークとの機能的関連、ERの転写に対する促進作用分子メカニズムの解明を行った。ERα陽性乳がん細胞株MCF-7細胞を対象に、エストロゲン刺激後のゲノムワイドなFOXP1結合領域を次世代シーケンサーにより網羅的に探索した結果、約4000カ所超の結合領域を同定した。これらFOXP1結合領域の大部分はFOXA1ならびにERα結合領域とオーバーラップしており、3者複合体が形成されていることが明らかになった。加えて、siRNAによるFOXP1のノックダウンにより、GREB1などのエストロゲン応答遺伝子の発現レベルが減弱し、FOXP1がERα/FOXA1転写調節ネットワークに対し重要な役割を担っていることを明らかにした。また、FOXP1により核内受容体ファミリーに属するSHP、LRH-1の転写が制御されていることを見出し、ERα陽性乳がんにおけるFOXP1標的遺伝子であることが示された。さらに、タモキシフェン治療乳がん臨床検体を用いた免疫組織学的検討から、FOXP1免疫反応性がERαならびにFOXA1免疫反応性と正の相関を示し、FOXP1・FOXA1の共陽性と無再発生存期間ならびに全生存期間との間に有意な正の相関関係があることを明らかにした。これらの結果から、FOXP1がFOXA1と共にタモキシフェン治療乳がんの予後良好性を規定する因子であることを解明した。
視覚と頸反射が前庭自律神経反射の可塑性に及ぼす影響

姿勢変化時の血圧調節機構を解明するため、1)頭部を下方(head-down tilt, HDT)或いは上方(head-up tilt, HUT)に体位変換し、次に2)頸部後屈と頸部前屈を行い、麻酔下での循環応答を調べた。その結果HDTと頸部前屈で交感神経活動の抑制を生じ、血圧が低下した。一方HUTと頸部前屈で血圧が上昇した。この反応は圧受容器反射より早く生じた。両側内耳前庭障害例ではこれらの血圧変化は小さくなった。覚醒状態では、いずれの姿勢変化でも血圧が上昇した、前庭障害後1週以降で血圧上昇反応は小さくなった。以上より前庭と頸部固有受容器は姿勢変化時の神経性血圧調節に関与すると思われる。前庭器が血圧調節に及ぼす役割を明らかにするため、頸部前屈(neck flection, NF)・頚部を固定した状態で頭部下方への体位変換(head-down tilts, HDT)を行い、血圧と交感神経活動の変動を観察した。ウレタン麻酔下のウサギでNFとHDT負荷を行うと、血圧が低下した。血圧低下に先立って腎交感神経活動が減少した。前庭を両側破壊すると、前庭が正常であるウサギと比べ、NFとHDT負荷による血圧低下は少なかった。HDT負荷を行うと、圧受容器求心路である減圧神経の活動が上昇したが、NF負荷では減圧神経の活動は上昇しなかった。従って、NFとHDT負荷時の血圧低下は交感神経活動の抑制によって起こり、前庭器が交感神経活動を抑制していると考えられた。慢性実験でNFとHDT負荷によっておこる血圧変動を調べた。覚醒動物では、NFとHDT負荷で血圧の上昇がみられた。前庭破壊群では、この血圧上昇反応は1週間後には起こりにくくなった。これらの反応とその機序について研究を進めたい。頸部と前庭受容器が血圧調節に果たす役割を明らかにするため、頸部屈曲ならびに頸部を固定した状態で体位変換を行うことで前庭を刺激し、その際の血圧変動を検討した。前庭障害ウサギを用い、2種類の刺激を行った。一つは頸部を固定した腹臥位の状態で頭部が下になるように45度姿勢を変化させた(Head-Down tilt、HDT)。もう一つは腹臥位で前方に頸部を屈曲した(Head-down rotation, HDR)。これらの刺激に対する1動脈圧、2腎交感神経活動、3頸部交感神経活動、4脈拍の応答を調べた。その結果、HDT負荷とHDR負荷の両者で腎交感神経活動が抑制され、頸部と前庭受容器からの情報が体位変換時の血圧調節に関与することが示唆された。さらに血圧変動時間の解析で、前庭が循環動態に影響を及ぼすまでの時間は圧受容器反射より早いことが示唆された。今後、頸部受容器入力の影響を明確にし、体位変換に対する前庭血圧応答と頸部受容器血圧応答を簡潔な方法で抽出できないか研究を進めたい。さらに他の自律神経応答を調べるために、交感神経活動に加えて呼吸運動と胃体部・幽門部平滑筋電図を同時記録するシステムを製作した。前庭と頸部屈曲が血圧調節に及ぼす役割を明らかにするため、前庭障害ウサギを用い、動脈圧、腎交感神経活動、頸部交感神経活動、脈拍数を記録した。頭部下方に45度姿勢を変化(Head-Down tilt、HDT)させ、さらにそのあと腹臥位で頸部を前方に屈曲し、動脈圧、交感神経活動、脈拍数の変化を調べた。その結果、HDT負荷と頸部屈曲負荷は交感神経活動に影響を及ぼし、頸部と前庭受容器が姿勢変化時の血圧調節に関与することが示唆された。前庭が循環動態に及ぼす影響は圧受容器反射より早いことが示唆された。頸部受容器の入力の血圧応答に対する影響と前庭の血圧応答に対する影響を比較すると、垂直方向の体位変化で影響に差がみられ、前庭の影響が頸部屈曲の影響に比べ大きいことが分かった。体位変換時、前庭障害で明らかに呼吸運動の変調がみられた。そのメカニズムと意義については今後検討が必要である。胃体部・幽門部平滑筋電図については前庭破壊前後で明らかな差異がみられなかった。神経生理学、耳鼻咽喉科学麻酔動物でNFとHDT負荷を行い、交感神経活動と血圧の変動を比べることができた。その結果、NFとHDT負荷時の血圧低下は、1)主に前庭によって起こり頸部受容器の影響は比較的少ないと思われること、2)NFとHDT負荷によっておこるそれぞれの血圧低下の時間経過はほぼ同じであることがわかった。これらの研究の進展は、姿勢変化時の神経性血圧調節における新しい知見である。

この結果を用い、姿勢変化時の呼吸運動と内臓運動が血圧調節にどのように関連するか解析を進めたい。動物実験で、前庭障害群と健常群にわけ体位変換(HDT負荷)を行い、自律神経系の応答を観察することが初年度の目的であった。HDT負荷によって、圧受容器の応答より早期に生ずる一過性の交感神経活動抑制と血圧変動が検出できた。HDRを負荷することによって、頸部受容器による血圧変動の時間経過は前庭刺激による血圧変動の経過に近いことが示唆された。この点は新しい知見であり、研究を進展させるため急性実験と慢性実験のデータを比較しつつ、両者の時間経過の差異について検討する予定である。一方ヒトを用いた実験では、体位変換(HDT負荷)時の姿勢が不安定なため、一定の血圧変動が見いだせていない。回転台の工夫が必要であると考えている。動物実験に比べヒトの実験はやや遅れているが、総合的にはおおむね順調に進展していると判断できる。前庭を破壊すると、麻酔下の頚部屈曲時の血圧変動(血圧低下)は小さくなるが、わずかな低下は起こる。そこで頚筋の筋電図をとり、頚部運動と交感神経と血圧変動の時間的な関係を明らかにしたい。前庭破壊前後でこの時間的関係を解析することにより、前庭と頸部受容器の影響の程度を明らかにしたい。次に、呼吸筋電図と胃平滑筋電図の記録をおこない、NFとHDT負荷時の呼吸、内臓運動の影響を検討したい。ヒトではHDT時の血圧変動が安定して取れないことが課題である。回転台の修正と携帯型血圧用プレチスモグラフィの作製を行う予定である。HDR負荷とHDT負荷のデータによって、交感神経活動抑制と血圧変動が検出でき、頸部受容器による血圧変動の時間経過は前庭刺激による血圧変動の経過に近い可能性が示唆された。この知見を検証するため、動物実験に重点をおいて研究を進めたい。頸部受容器の入力が血圧変動に及ぼす影響を明確にするため、急性実験でHDT負荷とHDR負荷の条件をそろえ、同一の動物で実験を行い、前庭と頸部受容器による血圧変動の比較を行う。特に血圧変動量と時間経過に着目し解析を行う。また他の自律神経応答として、呼吸運動と胃体部・幽門部平滑筋電図の同時記録を行い、HDT負荷とHDR負荷が呼吸と内臓の動きに及ぼす影響を明確にする。ヒトでは、HDT負荷時の血圧変動の安定化をめざし、回転台の工夫と血圧記録条件の修正を検討する。急性実験動物はウサギを用いているが、同一施設内で他のプロジェクトでウサギの余剰があり、動物の譲渡をうけた。このため次年度使用額(134,955円)が発生した。次年度使用計画としては、動物購入費・動物飼育費に用いる予定である。ウサギ1羽あたり20,000円(管理、飼育費込)を見積もっている。ウサギ7羽×20,000円で計140,000円を計上しており、今年度の次年度使用学をあてたい。同一施設内で他のプロジェクトで動物の余剰があり、動物の譲渡をうけた。このため次年度使用額(79,137円)が発生した。次年度使用計画ついては、動物費に使用する予定である。ウサギ1羽あたり20000円(管理費込)を見積もっている。ウサギ4羽×20000円で計80000円を計上しており、今年度生じた次年度使用額をあてたい。
網羅的ゲノム多様性解析を基盤とした循環器疾患の予後評価に関する研究

急性心筋梗塞患者群および健常者群のマイクロサテライト多型データの比較解析を行った。比較解析においては、患者群と健常者群でピークの個数が一致したマーカーに注目し、ピークの合計に対する各ピークの割合を算出し、各マーカーごとに比率の差の検定を行った。計算はSPSSにてFisher's Exact検定を行い、準自動化するためのスクリプトプログラムを作成した。一方で、Linuxサーバを構築し、心筋梗塞患者群の臨床データの蓄積を目的とするSQLデータベースサーバを稼動させた。データベースにおいては、患者基礎属性、症状、診断、治療およびその他の疾病依存の項目を列挙し、本研究で必要とされる項目の絞込み作業を行っている。QOL測定法の一つとして、階層分析法(Analytic Hierarchy Process)の医学分野への応用(患者の満足度の測定とその科学的評価)に関する研究に取り組んだ。この階層分析法では心理構造モデルを構築し、その各因子の心理的重要度を個人ごとに数量化できるモデルで、時間得失法だけでは不可能なQOLに関連する心理因子の評価を、心理因子の重要度重み付け係数を説明変数として重回帰分析を行うことによって実現できる可能性がある。また、個人差重み付け多次元尺度法を応用することによって、個人間の趣向の差を評価することも可能となる。本研究では急性心筋梗塞における遺伝的危険因子を評価するとともに、QOLの低下に関する関連因子を評価することを目的としているが、その基礎となるゲノムデータ解析、臨床データベースおよびQOL測定とその科学的評価(数量化)のすべてにおいて基盤ができつつある。
学習行動モデルに基づく医師に必要な能力の獲得原理の解明

自己主導型学習の学習原理を明らかにするため、Problem-based learning (PBL)テュートリアルセッションによって獲得できる能力因子と学習意欲との関係を検討した。PBLテュートリアルで学習者が獲得できる能力は、因子分析の結果、自己主導型学習、グループダイナミクス、解釈解決、説明の4能力であった。学習意欲の下位尺度で、促進傾向の「自主的学習態度」「達成志向」「従順性」が、テュートリアルで学習者が獲得できる能力と優位な弱い相関が観察された。学習意欲はテュートリアルで獲得できる能力に影響を与える因子であることが考えられる。PBLテュートリアルによって習得する能力と問題発見解決能力との関係医学部1-2学年(224名)を対象として、問題発見解決能力試験で問題発見解決能力を、また質問紙で「PBLテュートリアルで獲得できる能力」をそれぞれ測定した。問題発見解決能力試験は、事例を学生に与え、問題点とその解決方法を入力させ、問題点数、問題点のカテゴリー数、資料数、Problem finding index (PFI)として問題点をキーワードによって解析した値を測定した。質問紙は25項目から構成される質問紙で、PBLテュートリアルで獲得できた能力を「自己主導型学習」「解決解釈」「説明」「グループダイナミクス」に分けて測定した。問題発見解決能力試験と質問紙のそれぞれの測定項目との相関係数を調べた。問題発見能力試験の測定値と各能力との相関は、PFIが自己主導型学習とグループダイナミクスに弱い有意な相関が、また資料数、資料のカテゴリーと自己主導型学習に優位な弱い相関が観察された。さらにPBLテュートリアルで獲得できる能力と内的動機付けの「自主的学習態度」「達成施行」「従順性」との重回帰分析を行った。重回帰分析の結果、弱い相関はあるものの、有意な相関は認められなかった。平成23年度で自己主導型学習において、学習者の内的動機付けがPBLテュートリアルで獲得する能力との間に弱い相関関係が見いだされた。平成24年度は、内的動機付けとPBLテュートリアルで獲得する能力との関係をさらに詳しく調べるため、動機付け尺度とPBLテュートリアルで獲得する能力とを重回帰分析による関係性を調べた。しかしながら動機付けとPBLテュートリアルで獲得する能力との間で有意な相関関係が観察されなかった。そこでPBLテュートリアルで獲得する能力に影響を与える心理的要因として、心理的欲求の尺度を開発中である。診療の中で、医師は患者の抱えている問題を抽出し、その問題に対する解決を的確に患者へ伝えなければならない。そのため医師にとって、問題解決発見能力は必須の能力である。この能力を獲得するのにPBLテュートリアルは適していると考えている。PBLテュートリアルでは学習者が主導になって各セッションの学習目標を設定し、次のセッションまでにその学習目標に向かって、ひとりで学習する。そのため学習者主導型学習のモデルとして利用可能である。本解析では、医学部のPBLテュートリアルの中で問題発見解決能力を規定する因子を検討する。これにより学習者主導型学習では、どのような因子が問題発見解決能力を習得するのに影響を与えているか明らかにする「東京女子医科大学における医学教育の成果に関するアンケート調査」回答者541名の内、「患者の問題の発見と解決ができるようになったか?」の問いに対して「どちらとも言えない」と回答した者を除いた317名を対象とした。問題発見解決が「できた」とした者と、「できなかった」とした者に対して、大学時代に習得出来た項目について比較した。多面的な思考、医師とのコミュニケーション、仮説検証能力を「習得できた」と回答した群は、「問題発見解決ができた」と回答した郡に影響を及ぼしている。討論力、学体系による学習は関与しない。問題解決能力の構成能力として、多面的思考力、コミュニケーション能力、仮説検証能力があげられる。これは問題を発見、調査、解決の流れに沿った能力と考えられる。多面的な思考により、問題をより多く集め、その問題に対して順位付けを行う事で、患者の中の問題点を的確にとられる事ができる。さらにコミュニケーション能力により、他の医師やコメディカルとのコミュニケーションによって、より詳細な調査が可能になる。最後に仮説検証能力は、調査した資料に対して、仮説を立て、検証することに必要である。平成23年度では自己主導型学習の構成因子を探索するため、Problem-based learning (PBL)テュートリアルをモデルとして、テュートリアルセッションによって獲得できる能力評価と獲得能力とその能力に影響を与える因子を検討した。Problem-basedlearning(PBL)テュートリアルで獲得できる能力の評価方法の開発PBLテュートリアルで学習者が獲得できる能力は、因子分析の結果、自己主導型学習、グループダイナミクス、解釈解決、説明の4能力であった。これらの再現性を調べるため、2011年度の12年生を対象に、質問紙による調査を実施した。回得点の平均点、標準偏差に優位な差が認められなかったことから、前回の調査の再現性が確認された。

今後、これらの能力を客観的に評価可能な試験を開発する予定である。PBLテュートリアルで獲得できる能力に影響を与える要因PBLテュートリアルで獲得できる能力に影響を与える要因を調べるため、これら4能力と学習意欲/動機付けとの関係に着目した。学習過程の中で動機付け、学習意欲は学習能力獲得に必要である。そのため動機付けと学習意欲が4能力と相関するかを調べるために、学芸大式学習意欲検査と、内発的ー外発的動機付け尺度を質問紙で測定した。学習意欲の下位尺度で、促進傾向の「自主的学習態度」「達成志向」「従順性」が、テュートリアルで学習者が獲得できる能力と優位な弱い相関が観察された。この結果から、学習意欲はテュートリアルで獲得できる能力に影響を与える因子であることが考えられる。また内発的動機付け尺度得点と4能力とのそれぞれの有意な弱い相関が認められたことから、内発的動機付けも4能力に影響を与えることが明らかとなった。今後これらの影響因子の重回帰分析を実施する予定である。重回帰分析の結果、動機付けの下位尺度とPBLチュートリアルで獲得できる能力との間に相関関係が認められなかったため、仮定している動機付けモデルを変更する必要がある。そのためモデル変更の予備調査を実施する予定である。当初計画していたコンピューターによる学習行動記録システムの作成予定業者を変更したため、システム作成が送れた。現在、システム作成会社を検討している。しかしその間に学習者主導型学習の中でもPBLテュートリアルにおける4能力に影響を与える要因の探索を実施し、申請時よりも細かく因子を検討した。医学生を対象に自己主導型学習における動機付けを調査するため、自己決定理論に基づいたアンケートを実施する。また同時に自己主導型学習における心理的欲求尺度を測定し、自己決定理論と心理的欲求との関係を調べる。東京女子医科大学第14学年を対象にして,「学習者主導型学習で向上する能力」と「学習行動」との関係を学習行動モデルとして構築する.目的変数に学習主導型学習で獲得した能力値を,説明変数に学習行動の時間を用い,共分散構造分析または重回帰分析を行う.4つの目的変数への説明変数の寄与率から,それぞれの学習行動が「獲得できる能力」へどのように影響を与えているか明らかにする.アンケート調査の回答を解析するコンピューターを購入する。また解析用ソフトウェアーとしてSPSS21を購入する。さらに共分散構造解析・構造方程式モデリング用ソフトウェアとしてAmosを購入する。コンピューターによる学習行動記録システムを構築する。本システムはweb上で動作し、学習者が学習した記録を簡単にどこでも入力できるように設計する。またデータの蓄積年数を6年に対応できるよう、システム容量の検討を行う。
単鎖Ｔ細胞受容体とＭＨＣ－Ｉ単鎖三量体を用いたＨＴＬＶ－Ｉ特異的癌治療法の開発

ラットモデルを用いてヒトT細胞白血病ウイルスによる成人T細胞白血病の新規治療法を検証した。Taxエピトープ提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスを用いて、エピトープ特異的CTLとの併用効果を検討したところ、CTL単独では細胞傷害を受けない感染細胞に対して、併用によりIFN-γ産生を伴った細胞傷害が起き、ワクシニアウイルス単独の場合と比較しても、併用による細胞障害の方が高いことが示された。この結果は、エピトープ提示型ワクシニアウイルスによるCTLの活性化が感染細胞の傷害を増強したことを示唆し、CTLからエスケープ可能な感染細胞の排除に役立つ知見になるものと考えられる。前年度の研究で単離したラット由来HTLV-I Tax180-188エピトープ特異的CD8陽性CTL細胞株(4O1/C8細胞)が発現するT細胞受容体(TCR)α鎖およびβ鎖の全長遺伝子をP2A配列で結合し、レンチウイルスベクターに組み込んで新たな発現ベクターを構築した。本レンチウイルスベクターはヒトT細胞株やラットCD8陽性T細胞株に感染し、ラットTCRαβ複合体特異的抗体によって認識される蛋白を発現することが確認されたが、Tax180-188特異的テトラマーには認識されなかった。この結果は、前年度のレトロウイルスベクター用いた場合と同様であり、TCR複合体のMHC-I/ペプチド複合体への親和性が低いことが、テトラマーによる認識の障害となっている可能性が考えられた。レンチウイルスベクターによりTCRの発現効率は向上したが、MHC-I複合体との親和性を向上させる改良の必要性が示唆された。また、既に樹立しているTax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスベクターを用いて、4O1/C8細胞との併用効果についてCTL耐性HTLV-I感染細胞株(FPM1V.EFGFP/8R細胞)を用いて検討した。その結果、4O1/C8細胞は単独ではFPM1V.EFGFP/8R細胞に対する細胞傷害活性を発揮出来なかったが、Tax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスベクターとの併用により、IFN-γ産生を伴ったFPM1V.EFGFP/8R細胞の細胞傷害を誘導することが確認された。この細胞傷害の程度は、ワクシニアウイルス単独の腫瘍溶解活性よりも有意に高かったことから、CTLの活性化がHTLV-I感染細胞の傷害を増強したことが示され、本ワクシニアウイルスとCTLの併用がCTLからエスケープ可能なHTLV-I感染細胞の排除に役立つ可能性が示唆された。ラット由来HTLV-I Tax180-188エピトープ特異的CD8陽性CTL細胞株である4O1C8細胞が発現するT細胞受容体(TCR)α鎖およびβ鎖の全長遺伝子をRACE法で単離した。次に、Vβ-Vα-Cαの順にリンカーを使って連結した遺伝子をレトロウイルスベクターに組み込み、T細胞表面に発現して抗原認識可能な膜型単鎖TCR発現ベクターを構築した。本ベクターにより発現される蛋白は、ラットTCRαβ複合体特異的抗体によって認識されたが、Tax180-188特異的テトラマーによる認識は確認されなかった。PCRによる解析結果から、今回単離したTCR遺伝子が4O1C8細胞特異的に発現していることは確認できていることから、本レトロウイルスベクターで発現した単鎖TCRのMHC-I/ペプチド複合体への親和性が低いことが、Tax180-188特異的テトラマーによる認識の障害となっている可能性が考えられ、親和性を向上させるための改変の必要性が示唆された。また、既に樹立しているTax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスベクターに関しては、HTLV-I持続感染ラットにおけるTax特異的免疫誘導能の検討を行った。その結果、本ワクシニアウイルスを接種した持続感染ラットにおいては、接種1週間後に末梢血でのTax180-188特異的テトラマー陽性細胞の割合が上昇するとともに、Tax180-188ペプチド刺激に対するIFN-γ産生が亢進していることが確認された。さらに、接種1週間後の末梢血プロウイルス量が、持続感染時と比較して低下していることも確認され、本ワクシニアウイルスがHTLV-I持続感染個体でのプロウイルス量の抑制に有効である可能性が示唆された。本年度の研究においては、ラット由来HTLV-I Tax180-188エピトープ特異的CD8陽性

CTL細胞株(4O1/C8細胞)が発現するT細胞受容体(TCR)α鎖およびβ鎖の全長遺伝子をP2A配列、あるいはリンカー配列で結合し、ピューロマイシン耐性遺伝子を組み込んだレトロウイルスベクターを用いてラットT細胞株に導入したところ、前年度までの研究で確認できなかったTCRのTaxエピトープに対する特異性を確認することができた。一方で、本TCR遺伝子導入CTLによるHTLV-I感染細胞に対する細胞障害活性は確認できず、TCR複合体とMHC-I/ペプチド複合体との親和性とTCR発現効率の更なる向上を目指した改良の必要性が示唆された。また、ラットにおいてHTLV-I感染T細胞と4O1/C8細胞との混合培養細胞の投与により、高率に下肢の麻痺が起こるモデル系を樹立した。HTLV-I感染T細胞を単独で投与した場合には、全身的なHTLV-I腫瘍の増殖が確認できるものの、下肢麻痺を発症する個体は皆無であったことから、HTLV-I感染T細胞とTax特異的CTLの共存が発症に関与する可能性が示唆された。一方で、下肢麻痺発症個体の脊髄にはCTLではなく、HTLV-I感染細胞が浸潤していることが示されたことから、CTLの発症への役割に関してはさらなる解析が必要であると考えられた。本モデル系は多様な病態を呈するHTLV-I関連疾患の発症機序の解析に有用であるともに、前年度までの研究で樹立したTax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスベクターとCTLとの併用による発症予防効果の検証への応用の可能性も期待される。ウイルス学単鎖TCRに関しては、複数の発現ベクターを構築し導入効率の向上は進んでいるものの、機能解析が完了しておらず、若干の進展の遅れと評価される。一方、Tax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスのHTLV-I感染細胞に対する効果に関しては、次年度以降に予定されていたHTLV-I感染細胞に対するCTLとの併用効果の解析を一部行い、論文報告を完了したことから、当初の計画以上の進展と評価される。これらを総合するとおおむね順調と判断できる。単鎖TCRに関しては、遺伝子は単離したものの、その機能解析が完了しておらず、若干の進展の遅れと評価される。一方、Tax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスの機能解析に関しては、次年度以降に予定されていたHTLV-I持続感染ラットにおけるTax特異的免疫誘導能の検証の一部を既に完了し、本研究の目標である感染ウイルス量の抑制効果を示唆する結果が得られており、当初の計画以上の進展と評価される。25年度に未完了であった単鎖TCRの機能解析を早急に完了する。構築した膜型単鎖TCR発現レンチウイルスベクターを用いて、Tax特異性の無いT細胞株や初代培養T細胞に膜型単鎖TCRを発現させるとともに、HTLV-I感染細胞を標的にした細胞傷害活性を評価し、膜型単鎖TCRのHTLV-I特異性を明らかにする。さらに、TCRαβ蛋白の発現形態の改良や、内在性TCRの発現抑制等の工夫を行い、単鎖TCRのMHC-I複合体への親和性向上を図る。また、Tax180-188提示型MHC-I単鎖三量体発現ワクシニアウイルスに関しては、in vitroで明らかに出来たTax特異的CTLとの併用効果についてラットHTLV-I感染モデルを用いたin vivoでの解析を進め、抗HTLV-I治療への応用の可能性を検証する。24年度にやり残した単鎖TCRの機能解析を迅速に完了する。
炭素不活性結合の活性化を鍵とする触媒反応の開発

N,Nー二座配向基を利用した炭素ー水素結合の直截変換反応の開発を行い、新しい触媒反応の開発に成功した。特に、ニッケル錯体を触媒とする炭素ー水素結合活性化の一般化に成功した。芳香族炭素ー水素結合だけでなく、飽和の炭素ー水素結合にも適用できることを明らかにした。そのほか、塩化ルテニウム、塩化ロジウムを触媒に用いた新しい形式の反応を開発することができた。ニッケル触媒による炭素ーメトキシ結合活性化の配位子の効果を検討した結果、ICyが高い活性を示すことがわかった。この知見をもとに、従来の系では反応しなかった反応の開発に成功した。結合エネルギーが大きいため切断が困難な炭素結合の新しい活性化法の開拓,あるいは、今までとは違った官能基の活性化法の開拓は,新しい物質変換反応の開発という有機合成化学本来の新しい物質を安定して供給するという使命の観点だけではなく,環境保全の観点からも緊急を要する研究課題である。本研究では、不活性な炭素の結合の新しい活性化法を開拓し、有機合成化学反応に資する新しい触媒反応への展開を目的とした。2-ピリジニルメチルアミノ基を配向基とする、ルテニウムを触媒とする芳香族アミド類のオルト位炭素-水素結合のカルボニル化反応をすでに報告している。今回、この配向基を用いると全く活性化されていない脂肪族アミドのsp^3炭素-水素結合のカルボニル化も進行することを見出した。反応の位置選択性はきわめて高く、メチレン炭素-水素結合がベンゼン環やメトキシ基で活性化されていてもメチル基の炭素-水素結合しか反応しない。また、官能基許容性も高く、臭素があっても損なわれないことから、合成化学的に有用であると期待される。同じ配向基を利用すると芳香アミド類へのアセチレンの酸化的挿入反応を見出すことができた。6員環アミドが選択的に得られる。非対称アセチレンを用いても、その位置選択性は高い。ニッケル錯体のみが触媒として働く。さらに、ロジウムを触媒とする炭素-シアノ結合のジボロンを用いたボリル化を反応の開発にも成功した。この反応の官能基許容性も高い。本研究では、結合が強固なため切断が困難な炭素結合の新しい活悸化法の開拓し、有機合成化学反応に資する新しい触媒反応への展開を目的とした。2-ピリジニルメチルアミノ基を配向基として用いると、ルテニウムを触媒とする脂肪族アミドのSP3炭素-水素結合のカルボニル化が進行することを見出しているが、アミドカルボニル基のα位が2置換の場合、カルボニル化生成物の収率は低かった。今回、立体的かさ高い配向基を用いると、解決することがわかった。さらに2-ピリジニルメチルアミノ基配向基を利用すると芳香アミド類への内部アセチレンの酸化的挿入反応が進行することを見いだし、論文にまとめることができた。また、2座配向基として8-アミノキノリンを用いると、酢酸パラジウムを触媒とする炭素-水素結合のアルキニル化も進行することを見いだした。ニッケルを触媒とする芳香族フッ素化合物のSuzuki-Miyauraカップリング反応の開発にも成功した。ピリジンやピラゾールなどの窒素配向基がある場合、オルト位の炭素-フッ素結合は容易に有機ボロン酸と反応する。これに対して、配向基のない単純な芳香族フッ素化合物の場合、通常の反応条件では、ほとんど反応しない。しかし、フッ化チタンやフッ化ジルコニウムを添加物として加えるとSuzuki-Miyauraカップリング反応が進行することを見いだした。シアノ基は、多くの触媒反応に不活性であるので、本反応は、合成化学的に有用であると期待される。有機化合物には、数多くの異なった性質、環境の炭素ー水素結合が存在する。その中で、ある特定の炭素ー水素結合のみを位置選択的に反応させることが、炭素ー水素結合変換反応を有機合成反応として確立するためには重要である。今回、2座配向基を利用することで、2種類の炭素ー水素結合のアルキル化を見いだすことができたニッケル(II)触媒存在下、芳香族アミドとハロゲン化アルキルを反応させると、アルキル化が進行することを見出すことができた。2ーアミノキノリン配向基の存在は必須である。2ーアミノキノリン配向基の代わりにナフチル基を用いると反応しない。塩基の選択は重要で、炭酸ナトリウムがもっとも有効であった。芳香環のメタ位に置換基がある場合、反応は位置選択的に進行する。置換基の電子的性質にかかわらず、立体的に空いている側で反応が進行することがわかった。官能基許容性は高く、ヨウ素があっても、問題なく反応する。反応機構として、一般的でないNi(II)/Ni(IV)の触媒サイクルを提案している。ハロゲン化アルキルとしては、ヨウ素化物、臭素化物は効率よく反応するが、塩化物は全く反応しない。しかし、NaIを添加することで、塩化物でも収率良くアルキル化生成物を与えることがわかった。ハロゲン化アルキルは1級アルキル基に限定されるが、様々な官能基のついた臭素化アルキルが適用できる。炭素ー水素結合のアルケンへの付加も炭素ー水素結合アルキル化反応である。