hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
苛酷環境下における高強度・高耐食性Mo系複合材料の開発

本研究では,耐食材料としては従来全く注目されていなかったMo窒化物皮膜を,ガス窒化処理によってMo-Ti合金表面に形成し,母体を優先窒化処理によって超微細TiN粒子を分散折出させた高強度で軽量なMo金属とした従来にない全く新しい耐食材料の創製を目指した.主な成果を以下に示す.NH_3ガス中でMo材料を窒化処理した場合に形成するMo窒化物皮膜は主として表層部のγ-Mo2N,内層部のβ-Mo2Nの二層から成っており,内部に生成するβ相は{011}<011>型の極めて珍しい微細双晶で構成されていることを明らかにした.Mo窒化物皮膜の耐食性について検討した結果,Mo窒化物皮膜そのものは沸騰硫酸溶液に対して極めて良好な耐食性を示すことを見い出した.しかし,窒化後の試料冷却中に皮膜にクラックが入ると,クラックの先端部で母相のMo金属が選択的に腐食されることが分かった.この問題は窒化物皮膜をβーMo_2N相単相とすることで解決可能であり,βーMo_2N被覆材料は85wt%の沸騰硫酸中(沸点約237°C)という極めて苛酷な環境下でも完全耐食性を示すことが分かった(腐食速度: 0.0128mm/year).この値は従来の苛酷環境耐食材料であるTaに比べて約1/30であり,Mo窒化物被覆複合材料は耐沸騰硫酸用耐食材料として有望であることを明らかにした.Mo-Ti合金のN_2ガス優先窒化に関する研究では,Mo-Ti合金は従来の窒化温度(1300°C以上)よりも著しく低温の950°Cでも優先窒化が可能であり,ナノスケールの超微細TiN粒子が分散折出することを見い出した.本研究では,耐食材料としては従来全く注目されていなかったMo窒化物皮膜を,ガス窒化処理によってMo-Ti合金表面に形成し,母体を優先窒化処理によって超微細TiN粒子を分散折出させた高強度で軽量なMo金属とした従来にない全く新しい耐食材料の創製を目指した.主な成果を以下に示す.NH_3ガス中でMo材料を窒化処理した場合に形成するMo窒化物皮膜は主として表層部のγ-Mo2N,内層部のβ-Mo2Nの二層から成っており,内部に生成するβ相は{011}<011>型の極めて珍しい微細双晶で構成されていることを明らかにした.Mo窒化物皮膜の耐食性について検討した結果,Mo窒化物皮膜そのものは沸騰硫酸溶液に対して極めて良好な耐食性を示すことを見い出した.しかし,窒化後の試料冷却中に皮膜にクラックが入ると,クラックの先端部で母相のMo金属が選択的に腐食されることが分かった.この問題は窒化物皮膜をβーMo_2N相単相とすることで解決可能であり,βーMo_2N被覆材料は85wt%の沸騰硫酸中(沸点約237°C)という極めて苛酷な環境下でも完全耐食性を示すことが分かった(腐食速度: 0.0128mm/year).この値は従来の苛酷環境耐食材料であるTaに比べて約1/30であり,Mo窒化物被覆複合材料は耐沸騰硫酸用耐食材料として有望であることを明らかにした.Mo-Ti合金のN_2ガス優先窒化に関する研究では,Mo-Ti合金は従来の窒化温度(1300°C以上)よりも著しく低温の950°Cでも優先窒化が可能であり,ナノスケールの超微細TiN粒子が分散折出することを見い出した.本研究では,目的の異なる二段階のガス窒化処理(優先窒化・窒化物皮膜形成)によって,高耐食性ナイトライドセラミックス(Mo窒化物)とナノメータサイズ粒子分散強化型金属(Mo-Ti合金)を複合化し,材料表面から内部へ向かって組織と耐食・強度特性を制御した三層構造を有する全く新しい高耐食性傾斜機能材料の開発を目指す.本年度は主に母材となる粒子分散強化型Mo-Ti合金の作製条件およびMo窒化物皮膜形成条件の最適化を行なった.以下にその主な結果を示す.1.Mo-Ti合金を900°C1300°Cで優先窒化処理すると,直径1.5nm15nmの円板状粒子が母相Moの{100}面上に析出することが分かった.また,優先窒化温度を1400°C以上にすると析出粒子の形態が棒状に変化することが明らかとなった.また,優先窒化による強化の機構は窒化温度1100°Cを境に変化しており,低温側では転位による析出物のせん断機構,高温側では転位が析出物の周りに転位ループを残すオロワン機構であることを明らかにした.2.Mo-Ti合金を950°C以下で窒化処理すると,試料表面に平行で均一なMo窒化物皮膜が成長する.この窒化物皮膜では,最表面にfcc構造のγ-Mo_2Nが,それより内部ではbct構造のβ-Mo_2Nが生成することを見い出した.特に,窒化物皮膜内部に生成するβ相は,{011}<011>型の極めて珍しい微細双晶で構成されていることを明らかにした.

このβ相の双晶を積極的に利用することで皮膜に蓄積される応力を緩和することが可能であると考えられる.本研究では,耐食材料としては従来全く注目されていなかったMo窒化物皮膜を,ガス窒化処理によってMo-Ti合金表面に形成し,母体を優先窒化処理によって超微細TiN粒子を分散析出させた高強度で軽量なMo金属とした従来にない全く新しい耐食材料の創製を目指した.主な成果を以下に示す.NH_3ガス中でMo材料を窒化処理した場合に形成するMo窒化物皮膜は主として表層部のγ-Mo2N,内層部のβ-Mo2Nの二層から成っており,内部に生成するβ相は{011}<011>型の極めて珍しい微細双晶で構成されていることを明らかにした.Mo窒化物皮膜の耐食性について検討した結果,Mo窒化物皮膜そのものは沸騰硫酸溶液に対して極めて良好な耐食性を示すことを見い出した.しかし,窒化後の試料冷却中に皮膜にクラックが入ると,クラックの先端部で母相のMo金属が選択的に腐食されることが分かった.この問題は窒化物皮膜をβ-Mo_2N相単相とすることで解決可能であり,β-Mo_2N被覆材料は85wt%の沸騰硫酸中(沸点約237°C)という極めて苛酷な環境下でも完全耐食性を示すことが分かった(腐食速度:0.0128mm/year).この値は従来の苛酷環境耐食材料であるTaに比べて約1/30であり,Mo窒化物被覆複合材料は耐沸騰硫酸用耐食材料として有望であることを明らかにした.Mo-Ti合金のN_2ガス優先窒化に関する研究では,Mo-Ti合金は従来の窒化温度(1300°C以上)よりも著しく低温の950°Cでも優先窒化が可能であり,ナノスケールの超微細TiN粒子が分散析出することを見い出した.
強閉じ込め埋み導波路を用いた集積非線形量子フォトニックデバイスの研究

強誘電体結晶強閉じ込め埋込み光導波路を開発し、量子情報処理への応用のための非線形光学量子フォトニックデバイスを実現することを目的として、理論的・実験的研究を行った。接合拡散型、薄膜リッジ型などの新導波路構造および短周期分極反転擬似位相整合構造を形成する技術を確立し、伝令付単一光子送信用高効率非縮退光子対発生デバイス、可変波長光子対発生デバイス、偏波エンタングル光子対発生デバイスの提案と機能実証などの成果を得た。本年度は強閉じ込め埋込み導波路と擬似位相整合用周期分極反転構造の形成技術を重点的に研究した。得られた主な成果は以下のとおりである。1)強閉込め埋込み導波路とそれを用いた基本型非線形デバイスの理論解析高屈折率差薄膜リッジチャネル導波路の理論解析と光子対発生(TPG)デバイスの理論解析を行い、設計・作製指針を明らかにし、従来型導波路デバイスに比べた優位性を明らかにした。2)強閉じ込め埋込み導波路作製技術結晶直接接合(DB)とアニールプロトン交換(APE)で対称性に優れた埋込み導波路の作製技術を開発した。APEをTi拡散(TI)に置換えた両偏波導波路の検討も行った。また薄膜結晶と選択プロトン交換増速化学エッチングにより強閉じ込めリッジ型導波路を形成する技術の開発と改善を行った。3)周期的分極反転擬似位相整合(QPM)構造作製技術光損傷耐性Mgo : LiNbo_3結晶に加熱電圧パルス印加でQPM用分極反転構造を形成する技術を確立した。分極反転構造と結晶接合導波路を組合せた光第2高調波発生デバイスを作製して基礎特性を測定した。また強閉じ込め導波路を用いた新規デバイス実現のため、接着・研磨薄膜結晶におけるQPM構造形成に取組み、作製条件を得て、平面導波路型光第2高調波発生デバイスを作製して予備実験を行い良好な初期結果を得た。4)非線形量子フォトニックデバイス新規な量子フォトニックデバイスとして、対向伝搬光子対発生デバイスの量子論的解析を行い、QPM特性、変換効率、光子対スペクトル・発生効率などの特異な理論特性を明らかにした。本年度は強閉じ込め導波路と擬似位相整合(QPM)用周期分極反転構造の形成技術の研究を続けるとともに量子フォトニックデバイスの作製・評価を行った。1.強閉じ込め埋込み導波路作製技術の確立表面親水化処理結晶直接接合アニールプロトン交換導波路の作製技術を確立し、QPM-SHGデバイスを作製して性能評価した。QPM構造をアライメント接合する技術でSHG効率を改善した。また結晶薄膜導波路を加工した強閉じ込め導波路の作製技術改善として、Au/Crマスク使用(電界印加)マイクロプロトン交換増速エッチング法を開発した。2.極微周期分極反転擬似位相整合(QPM)構造作製技術光損傷耐性に優れたMgO添加LN結晶に微細周期QPM構造を形成する技術として、紫外光照射2段階室温電圧印加法を確立し、QPM-SHGデバイスを作製して良好な結果を得た。また結晶加熱電圧印加法による分極反転構造形成において周期微細化を図り、電気光学変調特性を評価してその有用性を実証した。さらにμm/サブμm周期のQPM構造形成技術確立に向けて、EB描画形成した周期電極への電圧印加による分極反転に関する実験的知見を得た。3.非線形量子フォトニックデバイスの理論解析および作製と特性評価対向伝搬光子対発生デバイスの量子論解析技術を確立し設計データを収集した。またMgO:LiNbO_3導波路型QPM光子対発生デバイスを作製し、温度による光子対波長制御の可能性を検証した。4.集積非線形フォトニックデバイスのための半導体レーザの設計・作製光子対発生デバイスなどの励起光源として使用できる可変波長単一モード発振リッジ導波路型DBRレーザや2波長集積DBRレーザを設計・作製し、その動作を実証した。本年度は強閉じ込め導波路と短周期分極反転構造の形成技術の確立と集積デバイスの試作・評価を重点的に研究し、以下の成果を得た。1.強閉じ込め導波路作製技術:接着研磨薄膜結晶におけるマイクロ選択プロトン交換増速化学エッチングによるリッジ導波路形成において、プロトン源依存性や電圧印加効果を実験的に調べ、リッジ形状と光波閉じ込めの改善を行った。2.短周期分極反転擬似位相整合(QPM)構造作製技術:接着研磨薄膜結晶におけるQPM構造形成の検討を続け、加熱パルス電界印加法により周期12μm程度のQPM構造を形成する技術を確立した。またMgo:LiTaO_3結晶に周期2μmまでのQPM構造を形成する技術を確立した。さらに紫外光照射常温電圧印加法のMgO:LiTaO_3への適用や、電子ビーム描画形成周期電極による分極反転に関して実験的知見を得た。

3.非線形量子フォトニックデバイスの作製と特性評価:薄膜結晶強閉じ込めリッジ導波路を用いたQPM-SHGデバイスを作製しその動作を実証した。また可変波長光子対発生デバイスを実現するためMgO:LiNbO_3光子対発生デバイスを設計・作製し、特性を評価した。理論予測に近い効率と光子対波長の温度依存性が得られ、光子対波長制御の可能性を実証した。さらに分極反転構造の新応用として、ブラッグ偏向型電気光学効果空間光変調器を提案し、試作デバイスで青緑色光および紫外光に対して良好な変調特性を達成した。4.集積非線形フォトニックデバイスのための半導体レーザの設計・作製:量子フォトニックデバイスの励起光源として使用できる可変波長単一モード発振リッジ導波路型DBRレーザや2波長集積DBRレーザを設計・作製し、その動作を実証した。
幼児の健全な食行動の形成に対して連続的な食生活体験を取り入れた食教育のあり方

福岡県内の全幼稚園および全保育所(園)を対象に食教育活動について調査した結果、連続性のある菜園活動は、食べようとする意欲の高まりや自然環境に対する探索心や好奇心の発達、人との関わりによる社会性の発達、感性や表現力の発達等に効果的であることが推察された。また、モデル園での連続的な菜園活動においては、偏食の改善や食材に対する愛着形成を促す効果が実証された。さらに、保護者には連続的な菜園活動が好意的に受けとめられていた。以上の結果から、幼児の健全な食行動の形成には、連続的な菜園活動が有効であることが明らかとなった。1.幼稚園における食教育活動に関する実態調査福岡県内の全幼稚園493園を対象に、これまで保育活動のなかで行ってきた食教育実施状況について、郵送法により調査を行った。回収数は333園(67.5%)であった。調査内容は、以下の項目とし、選択肢や具体的記述で回答を求めた。なお、調査結果の分析は現在進行中である。(1)伝統的行事の取組み1)歳時記行事の実施状況2)給食における郷土食の提供状況3)園活動における郷土食との関わり(2)教育的取組み1)年間計画2)弁当および給食の実態(3)高齢者との交流、地域のお祭り参加、地域の子育て支援(4)保護者に対する支援活動(5)菜園活動2.子どもたちを中心に保護者と保育者の連携による連続的な食生活体験プログラムの実践子どもと保護者と幼稚園教諭の共同作業により、「もちきび、落花生、丹波の黒豆、さつま芋」の栽培を通して「耕す、種をまく、苗を植える、育てる(水をまく、草をとる)、収穫する、調理する、食べる」という一連の菜園活動を5月から11月にかけて実践した。菜園活動時に子ども同士、子どもと保護者、子どもと幼稚園教諭、保護者と幼稚園教諭との関わりを観察するとともに、ビデオやデジカメに記録した。また、一連の菜園活動を始める前の5月初旬と活動終了後の11月下旬に、家庭での食生活状況、生活スタイルおよび食行動に関するアンケート調査を行った。現在、連続的な食生活体験のビデオ記録およびアンケート調査結果をもとに、連続的な食生活体験プログラムの効果を分析中である。I保育所(園)における食教育活動に関する実態調査福岡県内の全保育所(園)872園を対象にこれまで保育活動のなかで行ってきた食教育実施状況について、郵送法により調査を行った。回収数は630園(72.2%)であった。調査内容は(1)保育所で行われている年間行事や歳時記に関わる行事、(2)地域との交流、菜園活動の実施状況、(3)子育て支援の3領域とし、選択肢や具体的記述で回答を求めた。II子どもたちを中心に保護者と保育者の連携による連続的な食生活体験プログラムの実践平成18年度と同様に、子どもと保護者と幼稚園教諭の共同作業により「もちきび、落花生、丹波の黒豆、さつま芋」の栽培を通して「耕す、種をまく、苗を植える、育てる(水をまく、草をとる)、収穫する、調理する、食べる」という一連の菜園活動を5月から11月にかけて実践した。また、一連の菜園活動を始める前の5月初旬と活動終了後の2月下旬に、家庭での食生活状況、生活スタイルおよび食行動に関するアンケート調査を行った。III子どもたちを中心に保護者と保育者が連携した連続的な食生活体験プログラム実践の成果公表平成18年度に行った「子どもたちを中心に保護者と保育者が連携して取り組んだ連続的な食生活体験プログラムの実践」の成果を公表するためにホームページを作成した。現在、最終調整を行っている。I家庭における食教育活動に関する実態調査食教育活動が活発な幼稚園に通う36歳の幼児351名の保護者を対象に、家庭における食教育活動状況と保護者の食事作りに対する関心について調査を行った。食事作りに対する関心が高い保護者の子どもは「保護者と一緒に食材の買い物に行く」「簡単な調理の手伝いをする」ものが高頻度だった(p<0.01)。しかし、男子では「簡単な調理の手伝いをする」ものは保護者の関心度に関わらず低頻度であった。数量化III類による分析の結果、食行動が良好で生活リズムが不良のグループは、保護者の食事作りに対する関心度が最も高いという結果が得られた。食行動の自立のためには、男子も幼児期から家庭における調理体験を行うことが大切であると推察された。

また、子どもの健全な食行動を育てるためには、保護者の食事作りに対する関心を高めると同時に子どもの生活習慣に対する関心も高める工夫が重要であると考えられた。II子どもたちを中心に保護者と保育者の連携による連続的な食生活体験プログラムの実践平成18・19年度と同様に、連続的な食生活体験プログラムを実践した。活動の前後に行った食材に対する嗜好性調査から、嫌いで食べられない野菜の数が活動後に減少するという結果が得られた。さらに、家庭において嫌いな野菜を食べようとする姿や食材に対する関心の高まりもみられ、子どもたちの食材に対する愛着心の高まりが示唆された。III幼稚園および保育所(園)における食教育に関する調査研究のまとめ福岡県内の幼稚園と保育所(園)のうち、菜園活動を実施している園では「食材への興味や関心が高まった」「栽培した作物に対する偏食が改善された」等の効果が上位を占めていた。さらに「土作り、種まき、草取り・水撒き、収穫、食す」という連続的な活動を行っている幼稚園および保育所(園)では、その効果はさらに高くなる傾向が認められた。
火山岩斑晶中メルト包有物のハロゲン・希ガス組成に基づく沈み込み流体の起源の解明

本研究では、原子炉で試料に中性子を照射しハロゲンを特定の希ガス同位体に変換した後、希ガス質量分析により測定することで、かんらん石のメルト包有物に含まれる極微量のハロゲン元素を定量することを柱としている。しかし利用していた京都大学の研究炉KURが、H25年度中に整備工事に入りその後の再稼働認可取得にも時間がかかる見込みとなったため、数個の試料の照射をすませたところで、国内で利用可能な原子炉が存在しなくなった。そこで米国オレゴン州立大学の研究炉OSTRでの照射と、英国マンチェスター大学での希ガス同位体分析を行った(繰り越しによりH26年度に実施)。H24年度度までは伊豆小笠原北部の諸島と、伊豆半島で採取した火山岩中のかんらん石斑晶を分析したが、本研究期間はその背弧域にあたる雁行海山列でドレッジにより採取された溶岩からかんらん石斑晶を分離し、ハロゲン並びに希ガス分析を行った。希ガス同位体比については火山フロント上の試料と同様に、マントルとほぼ等しい3He/4He比が得られた一方で、40Ar/36Ar比には火山フロント上より背弧側で系統的に高いという、島弧横断方向の変化が見られた。またハロゲンはほとんどの試料でマントルに近い組成であったが、背弧側のいくつかの試料でのみ、ヨウ素に極めて富む、海底堆積物中の間隙水に特徴的に見られる組成が得られた。これらのことから、(1)比較的低ハロゲン濃度で、かつ大気起源希ガスを含むスラブ由来流体が火山フロント直下から背弧域にかけてマントルウェッジに供給されているが、Heとハロゲンの特徴は、部分溶融の際にマントルに本来含まれる成分によってほとんど覆い隠されてしまっている一方で、(2)間隙水的な特徴を持つハロゲンを高濃度で含むスラブ由来流体が、主に背弧側で供給されているが、流体の総量としては多くない可能性が現時点では考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、伊豆小笠原弧で採取した火山岩からメルト包有物を含むかんらん石試料を分離した。本研究では、原子炉にて試料に中性子を照射し、ハロゲン元素を特定の希ガス同位体に変換した後、希ガス質量分析により測定することで、かんらん石のメルト包有物に含まれる極微量のハロゲン元素を定量することを柱としている。しかし利用予定であった原子力研究開発機構の材料試験炉(JMTR)が東日本大震災以来停止したままであることから、一部の試料についてはベルギーの原子炉で中性子を照射し、英国・マンチェスター大学で希ガス同位体分析を行った。また沈み込むスラブ物質として比較対象となる、太平洋プレート上の深海底堆積物と海洋地殻のハロゲン分析も行った。その結果、伊豆小笠原弧の島弧マグマには、希ガス同位体組成ではマントルへ沈み込んだ海水起源成分の寄与が支配的であるのに対して、ハロゲン元素組成では沈み込みの影響が大きくないことが明らかになった。これは沈み込み帯のマントルウエッジかんらん岩では、希ガス、ハロゲンともに沈み込んだ堆積物中間隙水起源の成分の寄与が卓越することと対照的である。この理由として、(1)後者の報告がなされている沈み込み帯と伊豆小笠原弧では、沈み込むスラブの温度が異なり、そのためスラブからの希ガスとハロゲンの供給量が異なっていること、(2)スラブからの流体そのものを捕獲しているかんらん岩と異なり、マントルウエッジ物質が溶融して生じた島弧マグマでは、マントルに本来含まれるハロゲンによりスラブ起源流体の寄与が希釈されること、の二つの可能性を考えている。この成果は国内学会と、国内開催の国際学会で報告した。また国内で唯一稼働している、京都大学原子炉実験所のKUR研究炉を用いて試料の中性子照射を行うため、照射条件の検討を行い、中性子束とエネルギー分布を評価するためのモニター試料の照射も実施した。これらのことから、(1)比較的低ハロゲン濃度で、かつ大気起源希ガスを含むスラブ由来流体が火山

フロント直下から背弧域にかけてマントルウェッジに供給されているが、Heとハロゲンの特徴は、部分溶融の際にマントルに本来含まれる成分によってほとんど覆い隠されてしまっている一方で、(2)間隙水的な特徴を持つハロゲンを高濃度で含むスラブ由来流体が、主に背弧側で供給されているが、流体の総量としては多くない可能性が現時点では考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。伊豆小笠原弧の火山岩の採取と分析のための鉱物分離、分離したかんらん石試料についての希ガス同位体分析は当初の予定通り順調に進行したが、ハロゲン分析のための中性子照射が当初利用予定であった原子炉が年度内に稼働しなかったため行えず、国外の原子炉を用いて照射した試料の分析しか行えなかった。国内の代替炉の利用を検討し、テスト照射の結果から本研究に用いるには問題がないことは明らかになったが、国内で現在唯一稼働している研究用原子炉であるために利用者が極めて多く、割り当てられる照射枠が限られていたことから、かんらん石試料の照射までは実施することができなかった。今後はマリアナ弧の火山岩について試料の入手と鉱物分離を行い、分離したかんらん石あるいは輝石試料について希ガス同位体分析とハロゲン分析を行う。今年度に行った検討で、KUR研究炉を用いた中性子照射は研究の遂行の上で問題ないことが明らかになったため、今後はこの原子炉を用いる。ただし原子炉の規模が小さいために一度に照射できる試料量が限られ、また利用可能な照射枠も多くないと予想されることから、鏡下におけるメルト包有物の観察や主成分・微量元素組成分析、非照射試料の希ガス分析、顕微分光分析などをじゅうぶんに行い、スラブ由来流体の特徴を強くもつ試料を厳選してハロゲン分析に用いる。伊豆小笠原弧とマリアナ弧という、テクトニックセッティングは似ていながらスラブの沈み込み角度、背弧海盆拡大の有無や島弧地殻の発達度などが異なる二つの沈み込み帯で、島弧マグマに寄与する流体の組成と量をハロゲンと希ガスを指標として求め比較することで、マントルウエッジにおける水の輸送プロセスと収支に関する新たな知見を得ることを目指す。
ラミンA/C遺伝子変異による拡張型心筋症発症機序の検討

Nuclear laminaの構成蛋白であるラミンA/Cの遺伝子異常は、家族性拡張型心筋症(DCM)を来す。しかしながらラミンA/C遺伝子変異がどのようにDCMを来すのかは未だ不明であり、本検討はその機序の解明を目的としている。昨年度、野生型ラミンA/C cDNAをクローニングし、目的な変異を挿入した。これらのコンストラクトは、ほ乳類発現ベクターに挿入した。今年度は、心筋細胞に野生型ラミンA/Cと変異ラミンA/Cを発現させ、まず細胞生存率に与える影響を検討した。野生型ラミンA/Cに比し、変異ラミンA/C発現細胞では生存率の低下がみられた。TUNEL染色による評価では、野生型に比し変異ラミンA/C発現細胞では有意にTUNEL陽性細胞が増加していた。また、DNA ladderingも変異ラミンA/C発現により出現しており、変異ラミンA/Cは主としてアポトーシスにより、心筋細胞死を誘導する可能性が示唆された。また、preliminaryな結果であるがfluo-3 AMを用いて細胞内Ca^<2+>を測定すると野生型に比し、変異ラミンA/C発現細胞ではCa^<2+>スパークの振幅が減少していることがわかった。これらの結果は、ラミンA/C遺伝子異常は心筋収縮を直接減弱させると共に、心筋細胞死誘導することによりDCMを来す可能性を示唆している。今後、変異ラミンA/Cの過剰発現マウスの作成に着手する予定である。本検討は、拡張型心筋症の原因であることが判明したラミンA/C遺伝子変異が心筋障害を引き起こす機序を解明することを目的としている。本年度は主にラミンA/C遺伝子のクローニングと変異体作成に従事した。まず、ラミンA/C cDNAはラット心からRT-PCRによりクローニングした。PCR2.1ベクターに挿入し、シークエンスと制限酵素マップにより正しい塩基配列を確認した。この遺伝子に拡張型心筋症でみられる変異を挿入するためには、Site directed mutagenesisキット(Promega)を用いた。変異挿入用のプライマーを合成し、変異を挿入した。正しく変異が挿入されたことはシークエンスで確認した。この変異体を野生型ラミンA/CとともにpcDNA3.1ベクターにサブクローニングし、Lipofectamin 2000を用いてHEK293細胞やH9C2細胞にトランスフェクションし目的の蛋白が発現することを確認した。このコンストラクトを用いて野生型および変異ラミンA/Cの細胞内分布やアポトーシスに与える影響を検討中である。また現在、Adeno-X expression kit (Clontech)を用いて野生型および変異ラミンA/C cDNAを有す組換えアデノウイルスを作成中である。来年度は、完成したコンストラクトで心筋細胞のEC couplingに与える影響や、収縮能に与える影響を検討する予定である。さらに現在、トランスジェニックマウス用のコンストラクト作成にも着手している。臨床的検討としては、当科の拡張型心筋症患者からインフォームドコンセントを得た後血液を採取し、染色体DNAを抽出し、SSCP法でラミンA/C変異を検索している。本邦におけるラミンA/C変異DCMの頻度や臨床病態を解明する予定である。
中山間地域在住高齢者の口腔・運動機能を効率的に維持する複合的プログラムの開発

宮崎県内A町在住高齢者のうち、体組成分析と運動・口腔機能測定を実施した192名を対象とし、相互関連性を検討した。部位別直接インピーダンス測定法による身体組成分析、Timed Up and Goテスト(TUG)、握力、膝伸展筋力、開眼片足立位保持時間、長座位体前屈距離による運動機能測定、反復唾液嚥下テスト(RSST)による口腔機能測定を実施した。膝伸展筋力を体重で除し、体重支持指数(WBI)を算出した。AWGS(2014)の診断基準に基づき、対象者をサルコペニア群、正常群の他に、診断基準のうち1または2項目(握力+歩行速度、歩行速度+骨格筋量指数:SMI、握力+SMI)に低下を認める4群をサルコペニア予備群とした。各群間の年齢、BMI、運動・口腔機能の各測定値を比較した。サルコペニア群は39名(20.3%)、サルコペニア予備群は118名(1項目低下71名、2項目低下47名)であった。サルコペニア肥満は、13名(33.3%)に存在した。サルコペニア群は、女性が27名と多く、左右膝伸展筋力・WBI、左脚開眼立位保持時間、長座位体前屈距離において、正常群や1項目低下群と比較して、有意な低値を示した。歩行速度に低下を示す2群(握力+歩行速度低下群、歩行速度+SMI低下群)は、左右共に、WBIは歩行困難を示す0.4未満であり、握力+歩行速度低下群の右側WBIは、正常群と比較して有意に低値であった。サルコペニア群のRSSTは、正常群または1項目低下群と比較し有意な低値を示した。各高齢者の筋力、肥満度、筋肉量など、各高齢者の特徴にあった健康教室や、日々の活動の推奨、栄養・運動に対する啓蒙が必要と考えられた。また、サルコペニアによる筋量の減少や筋力の低下は、口腔機能にも存在することが考えられ、運動・口腔機能に対する複合的な機能向上プログラムの導入が必要であると考えられた。A町在住高齢者の身体組成と運動・口腔機能の評価を実施し、かつ、サルコペニアおよびサルコペニア予備群の運動・口腔機能の現状を把握し、対象高齢者において必要な運動・口腔機能向上のためのプログラムのイメージを作ることができた。一方、本研究の実施計画では、面接調査による高齢者の口腔内状況、活動量や活動方法の評価を実施し、高齢者が持つ機能的な問題を抽出する計画であったが、実施できなかった。次年度は継続的にA町在住高齢者の身体組成と運動・口腔機能の評価を実施しサルコペニアおよびサルコペニア予備群の運動・口腔機能の現状を把握することと同時に、生活や運動の実施と継続状態、栄養摂取に関わる質問紙調査を実施し、それらのデータを基に、高齢者が各機能を生活の中で向上させるプログラムと習慣づけ・見守りの方法とICTの利用を含む活動プログラムを提供する。1.A町内高齢者の運動・口腔機能の現状の把握:継続的に、説明の上同意を得たA町高齢者住民を対象に、部位別直接インピーダンス法による身体組成測定、運動・口腔機能測定、活動量や運動、口腔機能に関わる質問紙調査を実施する。活動内容は、Metabolic equivalents(METs)に換算し、一日あたりの平均活動量を算出する。各データを元に、各高齢者をフレイル、サルコペニア、ロコモ、オーラルフレイルの各視点で身体組成と運動・口腔機能との相互関連性を検討する。2.高齢者住民個々の運動・口腔機能維持向上プログラムと効率的な習慣づけ方法の検討:上記で得られたデータを基に、運動・口腔機能のパターン化を行い、各パターンに対応した日常的習慣、集団で行う、運動・口腔機能維持向上プログラムとその習慣付け方法を、ICTによるセルフケアプログラムも含めて開発する。3.運動・口腔機能維持プログラムの試験的実施:説明の上同意を得た高齢者20名を対象とし、身体組成・認知・運動・口腔各機能の評価、質問紙を用いた1週間あたりの活動内容、口腔清掃習慣、栄養状態に関する調査を実施する。運動・口腔機能維持向上プログラム、ICTプログラムを、習慣付け・見守りを含めて各高齢者の機能に合わせて提供し、3ヶ月間実施する。終了後に、実施前と同じ測定・調査を実施し、効果について検討する。プログラムと習慣付け・見守り方法の評価・修正を行う。4.運動・口腔機能維持プログラムの本実施(令和2年度):説明の上、協力が得られた住民に対し、修正したプログラムを習慣づけ・見守りを含め実施する。実施前評価・調査として、住民健診データ、口腔・運動・認知機能、身体組成の測定データを用いる。1年間プログラムを実施し、中間評価として、運動・口腔・認知各機能、身体組成の測定を6ヶ月後に実施する。

AWGS(2014)の診断基準に基づき、対象者をサルコペニア群、正常群の他に、診断基準のうち1または2項目(握力+歩行速度、歩行速度+骨格筋量指数:SMI、握力+SMI)に低下を認める4群をサルコペニア予備群とした。各群間の年齢、BMI、運動・口腔機能の各測定値を比較した。サルコペニア群は39名(20.3%)、サルコペニア予備群は118名(1項目低下71名、2項目低下47名)であった。サルコペニア肥満は、13名(33.3%)に存在した。サルコペニア群は、女性が27名と多く、左右膝伸展筋力・WBI、左脚開眼立位保持時間、長座位体前屈距離において、正常群や1項目低下群と比較して、有意な低値を示した。歩行速度に低下を示す2群(握力+歩行速度低下群、歩行速度+SMI低下群)は、左右共に、WBIは歩行困難を示す0.4未満であり、握力+歩行速度低下群の右側WBIは、正常群と比較して有意に低値であった。サルコペニア群のRSSTは、正常群または1項目低下群と比較し有意な低値を示した。各高齢者の筋力、肥満度、筋肉量など、各高齢者の特徴にあった健康教室や、日々の活動の推奨、栄養・運動に対する啓蒙が必要と考えられた。また、サルコペニアによる筋量の減少や筋力の低下は、口腔機能にも存在することが考えられ、運動・口腔機能に対する複合的な機能向上プログラムの導入が必要であると考えられた。A町在住高齢者の身体組成と運動・口腔機能の評価を実施し、かつ、サルコペニアおよびサルコペニア予備群の運動・口腔機能の現状を把握し、対象高齢者において必要な運動・口腔機能向上のためのプログラムのイメージを作ることができた。一方、本研究の実施計画では、面接調査による高齢者の口腔内状況、活動量や活動方法の評価を実施し、高齢者が持つ機能的な問題を抽出する計画であったが、実施できなかった。次年度は継続的にA町在住高齢者の身体組成と運動・口腔機能の評価を実施しサルコペニアおよびサルコペニア予備群の運動・口腔機能の現状を把握することと同時に、生活や運動の実施と継続状態、栄養摂取に関わる質問紙調査を実施し、それらのデータを基に、高齢者が各機能を生活の中で向上させるプログラムと習慣づけ・見守りの方法とICTの利用を含む活動プログラムを提供する。1.A町内高齢者の運動・口腔機能の現状の把握:継続的に、説明の上同意を得たA町高齢者住民を対象に、部位別直接インピーダンス法による身体組成測定、運動・口腔機能測定、活動量や運動、口腔機能に関わる質問紙調査を実施する。活動内容は、Metabolic equivalents(METs)に換算し、一日あたりの平均活動量を算出する。各データを元に、各高齢者をフレイル、サルコペニア、ロコモ、オーラルフレイルの各視点で身体組成と運動・口腔機能との相互関連性を検討する。2.高齢者住民個々の運動・口腔機能維持向上プログラムと効率的な習慣づけ方法の検討:上記で得られたデータを基に、運動・口腔機能のパターン化を行い、各パターンに対応した日常的習慣、集団で行う、運動・口腔機能維持向上プログラムとその習慣付け方法を、ICTによるセルフケアプログラムも含めて開発する。3.運動・口腔機能維持プログラムの試験的実施:説明の上同意を得た高齢者20名を対象とし、身体組成・認知・運動・口腔各機能の評価、質問紙を用いた1週間あたりの活動内容、口腔清掃習慣、栄養状態に関する調査を実施する。運動・口腔機能維持向上プログラム、ICTプログラムを、習慣付け・見守りを含めて各高齢者の機能に合わせて提供し、3ヶ月間実施する。終了後に、実施前と同じ測定・調査を実施し、効果について検討する。プログラムと習慣付け・見守り方法の評価・修正を行う。
近世東アジアにおける新知識体系とその構築に関する思想文化史的研究

16世紀初期から18世紀後半期、主としてカトリック修道会のイエズス会による東アジアの宣教運動は、神学思想とともに、ヨーロッパルネッサンス期の諸学芸をもらたした。それが図らずも、近世東アジアの日中朝の伝統社会における固有の知識体系ー知識構造・認識論・宇宙観並びに対外観ーが動揺され、当該地域に一種の新知識体系(「義理」から「物理」への転回)の発生を誘発した。当研究では、そうした歴史的事象を、思想的連鎖という視点に立って、一方では、イエズス会の教育理念とその実践活動への考察、他方では、徐光啓、新井白石および洪大容という当時の代表的知識人の知識構造とその変容への検証によって明らかにするものである。昨年度は、それぞれアジア文化交渉学会第4回国際学術大会での「近世東アジアの新知識体系をめぐって」(2012年5月11日13日、韓国高麗大学)、国際日本文化研究センター第44回国際研究集会での「『白鹿洞書院掲示』からみた近世東アジア「知」の空間ー『イエズス会学事規程』との比較においてー」(2010年11月13日17日、京都・国際日本研究センター)、そして国際ワークショップ「近代東アジアの境界文化と長崎」での「イエズス会と東アジアー知識体系の変更を軸にー」という三本の口頭発表を行った。そして、一昨年度の東日本大震災のため、実施延期されたイエズス会南欧著名学校とその教育活動に関する文献史料および実地踏査の研究調査を行い、多くの関係文献史料に触れ、かつ撮影または複写することができたのみならず、また現地でしか得られない多くの貴重な実見、知見を得ることができた。なお、昨年度実行予定だったが、同じく前述の原因で延期されたマカオのセント・パウロ学院に関する史料および研究動向を調査するため、マカオ、香港および上海での研究調査を行った。こうした文献史料および実地調査によって、文献テキスト上で得られない多くの客観的な知見を得ることができた。そうしたことによって、当課題研究の更なる深化と展開のため、大きな弾みをつけたと言える。今年度の活字論文は、いずれも編集途上のため、まだ公刊されていないというのが、実状である。今年度は、以下の三本口頭発表を行いました。1.国際シンポジウム「近代化における東アジアの伝統と新潮流への転換」(国立台湾大学高等人文社会研究院主催、2013年4月12日14日、台湾大学)にて、「近世東アジアの伝統「知」とその変容についてー比較文化史の視野からー」(日本語)と題する発表、2.「2013厳復:中国与世界国際会議」(北京大学哲学系主催、2013年10月11日14日)にて「服部宇之吉:一位鮮為人知的中国近代教育功労者」(中国語)と題する発表、3.本科研研究会にて北京大学哲学系教授周程(東アジア科学史)、北京大学出版社主任編集者の周雁レイ博士(中国科学史)を本学に招き、「東アジアにおける科学思想の展開に関する思想史的再検討」(2014年2月11日13日、弘前大学)にて、「洪大容の科学理解とその実践について」と題する発表を行いました。なお、本科研課題の遂行のため、今年度の9月22日30日、韓国高麗大学校、漢陽大学校、延世大学校で洪大容関係文献資料の調査蒐集、慶尚北道の安東市で陶山書院、屏山書院の踏査および文献蒐集を行いました。これからの作業は、本科研の遂行に多くの第一次史料を得られただけでなく、また現地でしか得られない知見をも得て、大いに役立つものだと思われます。それから、他の科研関係(科研基盤B研究分担と科研基盤A協力)で今年度に二度にわたって中国の陶磁器の都ともいわれた景徳鎮およびシルクロードの起点の西安を訪ね、無形文化財としての陶磁器についての考察を行いました。これは、いままでの科研で得た知見を活かして、さらにいかに陶磁器の東西の歴史社会、とりわけ東アジア域内における経済的、文化史的意義をもったのかを究明する今後の研究課題に繋がっていくものだと思われます。昨年度は、東日本大震災のため、大学のスケジュールが大きく乱れ(一か月遅れの開学)、そして、夏になるまで、科学研究費助成金の使用状況が不明という要素もあって、研究計画された南ヨーロッパでのイエズス会学校およびゆかりの地の踏査、ならびに関連する文献資料の調査が、結局、実施することができなかった。むろん、そうはいうものの、研究活動自体は、着実に遂行しなければならない。日頃の研さんから得た知見を、なるべく国内の各種の研究会(とくに共同研究員として定期的に国際日本文化研究センターの研究会活動に参加)、シンポジウムに参加し披露して意見や、教示を得る一方、海外で行われる国際的学術シンポジウムや学会にも積極的に参加していた。

2011年10月23日24日、中国上海復旦大学で開催された「近代中国知識転型與知識伝播、1600ー1949」(中国復旦大学歴史系、台湾中央研究院近代史研究所共催)という国際シンポジウムに参加し、「近世東アジアの新知識体系について」と題する口頭発表を行った。近く、そのレジュメにさらに資料、データなどを追加して、他の国際学会(第四回東アジア文化交渉学会、韓国高麗大学校開催予定)でももう一回口頭発表を行い、やがてそれをもとに、活字論文として公表する。今年度は、最終年度としてまず、二本の口頭研究発表を行いました。1.国際日本文化研究センター共同研究班[「心身/身心」と「環境」の哲学ー東アジアの伝統概念の再検討とその普遍化の試みー]26年度第一回研究会(日文研、平成26年5月1011日)にて、「新井白石の漢学と西学ー朱子学的「合理主義」と真理概念の普遍化においてー」、そしてマカオ歴史学部、マカオ歴史文化研究会共催の「“澳門與海上絲綢之路"国際研討暨澳門歴史文化研究会第13届学術年会」(2014年9月2124日、マカオ理工大学)にて、「耶蘇会與東亜ー関於新知識体系的諸問題」という発表を行いました。なお、研究遂行の必要上、2014年、8月21日23日の日程で、京都大学人文研客員教授として京都滞在中の近世東アジア思想史専門の台湾大学教授徐興慶氏を本学に本科研費で招いて、本学の関係教員との研究座談など学術交流を行い、今後の研究合作についてじっくりと議論しました。それから、上述のマカオ学会参加のついでに、香港、広州に立ち寄り、香港城市大学の費楽仁(Prof.Lauren F.Pfister)教授、とくに広州中山大学の梅謙立(Prof.Thierry Meynard,S.I.)と面会し、出版されたばかりの彼の東西の深い学識による詳しい註釈の『天主実義今注』(北京商務印書館、2014年。同氏はほかに仏語訳版も手掛けた)の恵贈を受け、非常に充実した学術交流を行ったことは意義が大きいと言えます。さらに、2014年3月17日26日まで、他の研究プロジェクト経費の活用により、世界宗教史上の奇跡ともいわれた「信徒の発見」150周年にあたり、長崎をはじめ、島原半島、平戸などでのキリシタン関係史跡、各博物館、史料館などを見て回り、多くの知見と史料ないし刺激を得て、本科研の研究に大いに役立ったことは、特筆すべき営みだと言えましょう。中国哲学前述のように、本課題研究スタートの初年度から東日本大震災という思わぬ出来事によって、研究タイムテーブルがかなりずれた。そのうえ、十巻本の新版『徐光啓全集』(朱維錚、李天綱主編、上海古籍出版社)の読み込み、分析に手間が掛かっていることもあって、昨年度の研究進捗状況は、交付申請書に記載された「研究の目的」の達成度からみれば、やや遅延気味である。今年度は、昨年度未完の徐光啓の西学思想と神学認識に関する論考を全力で纏めるとともに、とくに新井白石の漢学と西学思想への掘り下げを試み、次の洪太容による西学理解の研究のため、明確な知見をえて、確固たる土台を築くことにする。本科研の出発年度から東日本大震災の影響によってスタートがかなり遅れてしまい、その軋みもあって、また今年は、他の分担参加の科研最終年度にあたり、複数の研究領域またはテーマに分かれ、研究エネルギーを多岐にわたって使わなければならないというのは要因のひとつであるかも知れません。
PFI事業の破綻リスクと事業再生モデルに関する研究

破綻企業の再生のためには、何らかの形で資金的に支援する必要があるが、破綻企業への投資における困難の一つは、事業に関する情報の非対称性のために、投資家が破綻企業への投資を躊躇することである。特に、PFI事業では、工学的専門知識を有する主体でなければ、その投資判断をすることが困難であると考えられる。したがって、PFI事業の事業再生のためには、投資判断を正確にできるファンドが必要である。本年度は、このようなファンドを事業再生手続にプレイヤーとして組み込んだ場合の各主体のインセンティブに着目し、各主体の意思決定メカニズムを含んだ理論モデルを構築し、その有効性を示す研究を行った。その概要を以下に示す。昨年度の研究では、不完備契約理論の視点から、PFI事業が財政的に破綻に陥った場合に、望ましい事業再生を実現するための手続きについて研究を行った。昨年度の研究成果を踏まえ、今年度は、PFI事業に関連する契約について、数理モデルを用いて、PFI事業におけるステークホルダーのインセンティブを定性的に分析し、契約上のさまざまなルールが事業の効率性に与える影響を分析した。具体的には、PFI事業における保証金の制度が、金融機関の非効率的な清算を回避するのと同時に、事業者の適切な意思決定を導く効果について指摘した。また、PFI事業において、地震のような不可抗力によって、事業継続のために緊急の追加投資が必要になる場合に、事業者が負債を抱えていれば、追加融資の調達が困難になる過重債務問題が発生する可能性がある。地震のようなリスクに対しては、保険が地震発生時に生じる過重債務問題を克服するための手段として有効であることを示した。さらに、保険保有により生じるモラルハザード問題を分析し、モラルハザードと過重債務問題を同時に克服しうるファイナイト契約について、その有効性を示した。PFI事業が民間事業と異なる点は,投資家から見た企業価値と公共から見た事業の価値が一致しないことである.そのため,投資家のみに意思決定を任せた場合には,社会的に非効率な結果を招く可能性がある.また,PFI事業における再建計画では工学的専門知識を有することから,金融機関や投資家主導の事業再生は期待できない.不完備契約理論では,将来に起こりうる全ての状況に対して,全ての対処方法を事前に契約で取り決めることができない状況では,権限配分を規定することになり,その対処結果に重大な影響を及ぼすとしている.本テーマでは,契約が不完備である状況を前提としたときに権限配分をあり方を議論する上で,不完備契約モデルによる定式化を行い,最適な事業再生モデルを定式化した.さらに,PFI事業の伸展とともに,リスクに関するデータの蓄積が進むことになる.そこで,どのようなデータを蓄積するべきかという問題とPFI事業のクレジット・リスク計量化のためのプロトタイプモデルを開発した。運営段階の計量化モデルは,通常の民間企業のクレジット・リスク計量化モデルを援用し,PFI事業特有の特徴であるプロジェクト期間の存在及びその資金運用計画を考慮し,建設段階のリスク計量化手法を新しく開発することによって,PFI事業の統合的な事業破綻リスクを計量化するモデルを構築した.また,事業再生スキームが資金調達コストに及ぼす影響に関するメカニズムをモデル化することにより明確化し,事業再生スキームを事前の資金調達の効率性の観点から評価した.破綻企業の再生のためには、何らかの形で資金的に支援する必要があるが、破綻企業への投資における困難の一つは、事業に関する情報の非対称性のために、投資家が破綻企業への投資を躊躇することである。

本年度は、このようなファンドを事業再生手続にプレイヤーとして組み込んだ場合の各主体のインセンティブに着目し、各主体の意思決定メカニズムを含んだ理論モデルを構築し、その有効性を示す研究を行った。その概要を以下に示す。昨年度の研究では、不完備契約理論の視点から、PFI事業が財政的に破綻に陥った場合に、望ましい事業再生を実現するための手続きについて研究を行った。昨年度の研究成果を踏まえ、今年度は、PFI事業に関連する契約について、数理モデルを用いて、PFI事業におけるステークホルダーのインセンティブを安定的に分析し、契約上のさまざまなルールが事業の効率性に与える影響を分析した。具体的には、PFI事業における保証金の制度が、金融機関の非効率的な清算を回避するのと同時に、事業者の適切な意思決定を導く効果について指摘した。また、PFI事業において、地震のような不可抗力によって、事業継続のために緊急の追加投資が必要になる場合に、事業者が負債を抱えていれば、追加融資の調達が困難になる過重債務問題が発生する可能性がある。地震のようなリスクに対しては、保険が地震発生時に生じる過重債務問題を克服するための手段として有効であることを示した。さらに、保険保有により生じるモラルハザード問題を分析し、モラルハザードと過重債務問題を同時に克服しうるファイナイト契約について、その有効性を示した。
第一周期遷移金属を含む多核反応場による脱水素カップリング反応の開発

ポリヒドリドクラスターを用いた新規分子変換反応の開発に関する研究の一環として、クラスター骨格への第一周期遷移金属を導入した異種金属クラスターの反応開発に取り組み、Ru2Coクラスターを用いたピリジンの脱水素カップリング反応およびヒドロシランとインドール類の脱水素シリル化反応を達成した。ピリジンの脱水素カップリング反応では、これまでに合成されてきたRuクラスターよりも活性が高い要因として、Co上のCp*基がビピリジン配位子に置換された常磁性種が活性種であることを明らかにした。また、同族のRh, Irを含むクラスターでは常磁性種は得られず、本過程が第一周期遷移金属の特性が活かされたものであることを明確に示した。本成果は第62回有機金属化学討論会でポスター発表し、高い評価を得ている。また昨年度、Ru2Coと一級シラン類との反応では三重架橋シリル錯体が得られることを報告してきたが、等電子構造のRu3クラスターでは三重架橋シラン錯体という新しいタイプの化合物が得られることを明らかにした。本成果はAngew. Chem . Int. Ed.誌に論文が採択された。これまでに合成されてきた高周期遷移金属から構成されたクラスターでは、有機基質の取り込みに対しては有効であったが、金属と基質の結合が強く、基質の脱離には不利であった。一方、本研究で合成した第一周期遷移金属を含むクラスターでは金属と基質との結合が適度に弱められ、高い触媒活性が発現することを明らかとした。27年度が最終年度であるため、記入しない。ルテニウムとコバルトから成る三核クラスターを用いて、ピリジン類の触媒的な脱水素カップリング反応を検討した。ルテニウム等の高周期遷移金属から成るクラスターでは、2,2 ́-ビピリジン類の収率は50%程度に留まるが、コバルトを導入したことで収率は90%程度にまで向上することを見出した。反応の経時変化からは、コバルトを含むクラスターでは反応速度が上昇しているだけでなく、生成物である2,2 ́-ビピリジン類の阻害を受けないことが明らかとなった。基質適用範囲を調査したところ、ピリジンの4位にメチル基、tert-ブチル基、およびジメチルアミノ基が結合したピリジン類においてもカップリング反応の進行が観察された。反応機構を明らかにするため、コバルトと同族のロジウムを含むクラスターとピリジン類の化学量論反応を検討した。その結果、ピリジンの2位のC-H結合が切断された三重架橋ピリジル錯体が選択的に得られた。この中間体は、触媒サイクルの最初の段階に相当するものと推測される。今後は、更なる反応機構解明を目指すと共に、基質適用範囲の拡充を図る。ピリジン類のカップリング反応が進行したことにヒントを得て、他の含窒素芳香環と三核クラスターとの反応を検討した。ピロール類、キノリン類およびインドール類を調査した結果、カップリング反応の進行は観察されなかった。しかしながら、インドール類との反応においてトリエチルシランを共存させると、脱水素タイプのN-シリル化反応が触媒的に進行することを見出した。通常、脱水素型のN-シリル化反応は過剰量の水素受容体が必要とされているが、本反応ではそのような添加剤は全く必要ない点で優れている。今後は、より困難とされている炭素上へのシル化を検討する。コバルトを含む三核クラスターを用いた脱水素カップリング反応の開発に取り組んだ。4-置換ピリジン類については、反応条件の最適化や基質適用範囲の探索だけでなく、化学量論反応を検討することで反応中間体を単離することができた。このような知見は、今後の触媒設計において非常に重要であると考えられる。更に、本年度は三核クラスターを触媒とした脱水素カップリングによるインドール類のN-シリル化反応を開発した。

通常、脱水素型のインドール類のN-シリル化反応は過剰量の水素受容体が必要とされているが本反応では、そのような添加剤は全く必要なく、環境調和性に優れた合成である。27年度が最終年度であるため、記入しない。ピリジン類のカップリング反応については、更なる反応機構解明を目指し、コバルトを含む三核クラスターとピリジン類との化学量論反応を検討する。そこで得られた知見に基づき、新たなクラスター触媒をデザインする。具体的には、支持配位子や架橋配位子をチューニングし、触媒の活性および安定性の向上を図る。また、クラスター反応場の分極を利用したクロスカップリング反応にも挑戦する。インドール類のN-シリル化については、反応条件を最適化すると共に反応機構の解析に着手する。加えて、より困難とされている炭素上へのシリル化反応にも取り組む。初年度の研究により、ルテニウムとコバルトからなる三核クラスターは含窒素化合物のカップリング反応および官能基化反応に有効であることが見出された。今後は、ピロール類、キノリン類等の含窒素化合物についても検討する。
劇症肝炎亜急性型における肝再生不良の機序の解析

劇症肝炎はほとんどすべての肝細胞が急激な壊死を起こし、肝不全に陥る予後不良の疾患である。劇症肝炎亜急性型は肝細胞死とともに肝再生も不良であると考えられている。近年、劇症肝炎における肝細胞死の機構としてアポトーシス機構が注目されている。また肝細胞の再生機構に、Hepatocyte growth factor(HGF)やTGF-βなど肝細胞増殖因子、増殖抑制因子が関与すると考えられる。そこで、まず劇症肝炎患者におけるこれらの増殖関連因子および再生のマーカーとしてはalfa fetoproteinを検討したところ、肝細胞の広範な細胞死あるいは肝細胞機能不全の結果、これらの因子の肝細胞へのシグナル伝達あるいは代謝が阻害されているために再生が阻害されていることが示唆された。さらに、肝細胞死の機構を解析するために、マウスモデルを用いて劇症肝炎におけるアポトーシス機構を検討した。その結果、抗FAS抗体を4μg投与することで急性肝不全マウスモデルを作成し得ること、あらかじめ少量(2μg)の抗FAS抗体を投与した場合、その後4μg投与しても、急性肝不全が起こらないことを確認した。これらのマウスのアポトーシスシグナルの伝達を解明するために、Caspase 8およびCaspase 3活性を蛍光ラベルした基質を用いて酵素活性を測定したところ、上流のCaspase 8活性は同程度にみられるが下流のCaspase 3活性は低下しており、ミトコンドリアを介するアポトーシス系などからの抑制シグナルが存在することを示唆する結果が得られた。今後、このアポトーシス抑制機序の解明を進めていく予定である。臨床病型は発病後10日以内に脳症が発現する急性型とそれ以降に発現する亜急性型に分類されるが、急性型は広範性肝細胞壊死を呈するのに比し、亜急性型は肝再生不良を呈する残存肝細胞の多い亜広範性肝細胞壊死を示す場合が多く救命率は極めて低率である。本研究の目的は劇症肝炎急性型と亜急性型における細胞内シグナル伝遺の違いを明らかにすることである。平成11年度は肝再生不良状態の動物モデルを作成するため、マウスに抗Fas抗体を投与して、肝細胞にアポトーシスを起こし、劇症肝炎を生じさせた。マウスC57BL/6に抗Fas抗体であるJo-2抗体を静脈注射し、肝障害の指標としてaspartate aminotransferase(AST)を測定した。Jo-2抗体投与量に比例し投与24時間後のASTは高値を呈し、4μg以上は致死量であった。しかしながら、4週前と2週前にJo-2抗体2μgを前投与すると、4μg投与しても24時間後のASTは上昇せず、炎症が抑制されていることが判明した。さらに、抗Fas抗体によるシグナル伝達系であるcasapseファミリーの活性を検討した。抗Fas抗体の刺激はFADDを介してcasapse8が活性化され、Bidを切断し、ミトコンドリアに作用してcytochrome Cを放出しcaspase9からcaspase3へと伝わる系と、casapse8から直接caspase3へと伝わりアポトーシスを生じる経路が明らかとなっている。caspase3の活性を検討すると4週前と2週前に前投与しASTの上昇が認められない群でもcaspase3の活性は上昇していることが判明した。今後caspase3が活性化してもアポトーシスを生じないメカニズムをさらに追求する予定である。