hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性ルイス酸を活用する生理活性物質の実用的合成

典型金属型機能性ルイス酸としてアルミニウムトリス(2,6-ジフェニルフェノキシド)(ATPH)を用い、中心金属であるアルミニウムのまわりにフェノール配位子によって形造られる特異な反応場をラジカル反応のテンプレートとして活用することを試みた。ATPH存在下、触媒量のトリエチルホウ素をラジカル開始剤として用い、基質として末端にそれぞれヨウ化アルキル基と炭素-炭素不飽和結合構造を持つエーテル化合物から六員環境状エーテルへの分子内ラジカル環化反応を行った結果、望ましい環化体のみがほぼ定量的に得られた。この結果、AHPHが分子内ラジカル環化反応を促進するための極めて有効なテンプレートとして機能していることを示している。一方、共役アルキル化の起こりやすい反応系を合理的に構築するため、求核中心と親電子中心を併せ持つ新たな二点配位型反応系の可能性を検討した。すなわち、パラ位に各種の置換基を導入した特殊反応場を用いて共役反応の選択性を調べたところ、フッ素を導入したρ-F-ATPHを用いた場合に最も良い結果が得られた。こういった反応システムを活用することにより、従来、至難とされたいたα,β-不飽和アルデヒドへの共役アリル化もはじめて可能になる。また、機能性ルイス酸としての二点配位型アルミニウム、チタン系ルイス酸の選択的有機合成における官能基選択性を明らかにした。例えば、ジクロロメタン中、アセトフェノンとそのジメチルアセタールの等量混合物を1当量の二点配位型アルミニウム系ルイス酸と-78°Cで処理し、ケテンシリルアセタールを加えると、アセトフェノンからのアルドール体のみが高収率で得られてくる。これに対して、従来、汎用されているトリメチルシリルトリフラートでは選択性が著しく低下し、またアルデヒドの選択的活性化に極めて有効なジブチルスズビストリフラートを用いると逆にアセタールが優先的に反応してしまう結果となった。典型金属型機能性ルイス酸としてアルミニウムトリス(2, 6-ジフェニルフェノシド)(ATPH)を用い、中心金属であるアルミニウムのまわりにフェノール配位子によって形造られる特異な反応場をラジカル反応のテンプレートとして活用することを試みた。ATPH存在下、触媒量のトリエチルホウ酸をラジカル開始剤として用い、基質として末端にそれぞれヨウ化アルキル基と炭素-炭素不飽和結合構造を持つエ-テ化合物から六員環境状エーテルへの分子内ラジカル環化反応を行った結果、望ましい環化体のみがほぼ定量的に得られた。ATPHを用いることなく同様の条件で反応を行った場合、単にヨウ化アルキルが還元された化合物が主生成物として得られる。この事実はATPHが分子内ラジカル環化反応を促進するための極めて有効なテンプレートとして機能していることを示している。三次元構造の明確な反応場を持つルイス酸をデザインすることでラジカル反応の反応経路及び立体化学を制御し得ることを初めて明らかにした。すなわち、機能性ルイス酸ATPHのフェノール配位子の末端に配位可能な置換基を導入することで、α, β-不飽和アルデヒドとの複合体に求核剤が近づく際、配位可能な置換基が金属に配位することで共役アルキル化をより選択的に起こすことが可能になる。ATPHの空間モデルから、配位可能な置換基はATPHの配位子である2, 6-ジフェニルフェノールのフェニル基のバラ位に導入すればよいことがわかる。

そこで、バラ位に各種の置換基を導入した特殊反応場を用いて共役反応の選択性を調べたところ、フッ素を導入したp-F-ATPHを用いた場合に最も良い結果が得られた。こういった反応システムを活用することにより、従来、至難とされていたα, β-不飽和アルデヒドへの共役アリル化もはじめて可能になる。今年度は、機能性ルイス酸としての二点配位型アルミニウム、チタン系ルイス酸の選択的有機合成における官能基選択性を明らかにした。まず、カルボニル化合物とそのアセタールが共存するような系に二点配位型アルミニウム系ルイス酸、(2,7-ジメチル-1,8-ビフェニレンジオキシ)ビス(ジメチルアルミニウム)を適用すると、カルボニル基を選択的に捕捉、高活性化するため、高い官能基選択性が見られる。例えば、ジクロロメタン中、アセトフェノンとそのジメチルアセタールの等量混合物を1当量の二点配位型アルミニウム系ルイス酸と-78°Cで処理し、ケテンシリルアセタールを加えると、アセトフェノンからのアルドール体のみが高収率で得られてくる。これに対して、従来、汎用されているトリメチルシリルトリフラートでは選択性が著しく低下し、またアルデヒドの選択的活性化に極めて有効なジブチルスズビストリフラートを用いると逆にアセタールが優先的に反応してしまう。さらに、アリルトリブチルスズを用いたアリル化反応においても、二点配位型アルミニウム系ルイス酸を用いることでカルボニル化合物のみを高選択的にアリル化することが可能となり、これは四塩化チタンを用いる系と相補的である。一方、二点配位型のチタン触媒を用いても興味深い官能基選択性が得られた。すなわち、4-tert-ブチルシクロヘキサノンとそのアセタール体の等量混合物中において、触媒量の二点配位型チタン触媒存在下、水素化トリブチルスズで還元反応を行うとケトン体である4-tert-ブチルシクロヘキサノンが反応したアルコール体のみが得られ、アセタール体は全く反応に関与しなかった。通常のルイス酸ではカルボニル基とアセタールの官能基選択性は低く、むしろアセタール体を優先的に活性化することが知られている。実際、四塩化チタンを化学量諭量用いて行うと、還元体はアルコール体とメチルエーテル体の約2:3の混合物となり、二点配位型チタン触媒を用いた反応とは対照的な結果となった。
樹状細胞ワクチン法を導入した特異的GVT療法の口腔がんへの応用

悪性腫瘍に対する細胞免疫療法の一つに、移植片対腫瘍(graft-versus-tumor, GVT)効果がある。同効果は、アロ骨髄移植医療の重篤な副作用である移植片対宿主病(graft-versus-host disease, GVHD)から導かれた白血病細胞に対する傷害作用である抗白血病(graft-versus-leukemia, GVL)現象を固形がんに応用したものである。しかしながら、一般的に、がん細胞はがん(関連)抗原の発現は弱く、さらにがん組織に特有な免疫回避機構の発現により、GVT効果は理論的に期待されるがん抑制効果が得られていないのが現状である。生体内での腫瘍細胞への細胞障害性を特異的に向上させるために、樹状細胞(DC)ワクチンとICAM-1発現B16細胞のコンビネーションをGVTに応用した。まず、モデルに使用したB16細胞の溶解液でパルスしたDCの作製する。腫瘍抗原を認識した樹状細胞とCTLを共培養することにより、CTLに腫瘍抗原を提示する。また、腫瘍細胞とCTLとの接着により、腫瘍細胞への細胞傷害性が獲得されることから、B16細胞にIFN-g添加によりICAM-1を発現させる。メラノーマモデルは、このICAM-1発現腫瘍細胞により作製する。この実験系により、特異的なGVT効果が誘導された。しかしながら、実際の腫瘍においてはICAM-1などの接着分子が発現していることは稀である。したがって、特異的かつ強力なGVTを誘導するには、腫瘍細胞の免疫回避能を除去するなどの方法の開発も必要であると考えた。平成16年度の計画は、1)樹状細胞(DC)ワクチン法の開発と2)担がん局所での腫瘍細胞の動態であった。1)については、(1)樹状細胞の単離と(2)腫瘍細胞(関連)抗原のDCへのパルスに関して検索を進めた。DCは、class II+CD83-の幼若型を単離できた。幼若DCは、培養液中にTNFを添加して培養するとCD83+の成熟型へ分化することが明らかとなった。したがって、(1)についてはDCワクチンに使用するDCは、幼若型および成熟型の両者を用いて検索可能となった。これらのDCを利用しての腫瘍抗原パルスについては、現在までのところ再現性が得られていない。その原因としては、腫瘍抗原の全RNAをパルスに用いているが、subtractionが上手く行われていない可能性が考えられる。そのため、腫瘍特異的なRNAの精製に至っていない。この点に関しては、平成17年度の第一課題とする。2)については、腫瘍を播種した舌組織を用いて免疫組織化学的検索を試みた。とくに、腫瘍細胞のリンパ管浸潤機序に関与する脈管系と腫瘍細胞の相互作用について検討した。具体的には、腫瘍細胞がVEGFを発現していること、ICAM-1は恒常的には発現していないが、サイトカインにより免疫組織化学的に発現が誘導されることを明らかにした。これらの知見は、腫瘍細胞の原発巣での動態の一端を解明したもので、高率にリンパ節に転移する機序の解明の一助になるものと考える。さらに、腫瘍細胞の細胞表面には、シアル酸を特異的に発現していることがSNAレクチンを使用した組織化学的検索により明らかとなった。この知見も転移機構に関与するものと考え、平成17年度も継続して腫瘍細胞の原発巣での動態を免疫組織化学的に検討する予定である。平成17年度の計画は、樹状細胞(DC)ワクチンからのCTLの腫瘍細胞への攻撃性を向上させることであった。第一段階としてのCTLに腫瘍抗原を認識させる点に関しては、DCへのパルス法により、ある程度満足の行く結果が得られている。次に、腫瘍抗原を認識している細胞が、腫瘍細胞が本質的に保有している免疫回避能をどのように打破するか?という問題点をある。すなわち、確実な細胞傷害性効果を得るためには、腫瘍細胞とCTLが接着することである。

本年度は、1)この点に着眼して研究を進めた。実験で用いているマウス・メラノーマ細胞(B16)は、ICAM-1などの接着分子を恒常的には発現していない。したがって、DCパルスによりメラノーマ抗原をCTLに認識させてin vivoに戻しても、期待したほどの腫瘍細胞に対する傷害率が得られない。そこで、in vitro実験として、B16細胞の培養液にインターフェロン・γ(IFN)を添加してICAM-1発現を誘導した。ICAM-1が発現しているB16細胞は、Stamper-Woodruff binding assay(SWBA)によりCTLの接着性が確認された。すなわち、腫瘍細胞に対する特異性はDCパルス法によりCTLに獲得することができるが、確実で効率のよい傷害性を発揮するためには腫瘍細胞との接着性が必要であると推測している。最終年度であるH18年度は、腫瘍細胞とCTLの接着現象を含めた相互作用を解明する予定である。2)腫瘍細胞が発現するシアル酸糖鎖がリンパ管との接着浸潤に関与することをSWBA法により明らかにすることができた。したがって、H18年度ではシアル酸合成酵素の発現を含めて、腫瘍細胞の糖鎖構造と転移機序についても検索を続ける。本年度で得られた1)と2)の結果を総合することにより、特異的で確実なGVT効果が得られるものと考える。平成18年度は、DCワクチンにより腫瘍特異性を獲得したCTLが、より効率的に腫瘍細胞を攻撃する機序の解明を目的とした。具体的には、1)CTLの主役であるCD8陽性細胞傷害性細胞に発現するLFA-1と人為的に腫瘍細胞に発現させたICAM-1による接着経路を利用できるか、および2)腫瘍細胞での発現が増強される細胞表面糖鎖末端へのシアル酸付加を利用して、このシアル酸をターゲットとしてCTLが効力を発揮できるか、の2点を検討した。まず、腫瘍細胞(B16細胞)の培養液にインターフェロンγ(IFN)を添加することにより、ICAM-1が同細胞に発現することをmRNAおよび蛋白レベルで確認した。LFA-1発現のCD8陽性細胞傷害性細胞(CTL)が、ICAM-1を発現させたB16細胞に接着することをStamper-Woodruff binding assay (SWBA)法により証明した。さらに、CTL細胞が腫瘍細胞に対する細胞傷害も確認した。2)のシアル酸付加に関しては、B16細胞の培養期間に相関してシアル酸の発現が増強することが明らかとなった。さらに、シアル酸発現のB16細胞は、リンパ管内皮に強固に接着することをSWBA法により確認した。この結果は、本モデルのリンパ節転移が高率である根拠として、B16細胞のシアル酸とリンパ管内皮細胞との相互作用が関与することが示唆された。以上の1)と2)の結果から、GVT効果の増強には、腫瘍細胞のICAM-1発現が関与することが示唆された。さらに、今後の課題として、シアル酸含有糖タンパクであるsialyl Lewis Xを標的分子として、CTL上でのリガンドを検索する必要性が生じた。
ヨーロッパ諸国におけるムスリムの教育問題への取り組みと日本の学校教育の将来性

この研究は、主にドイツのトルコ移民が抱える教育問題と生活環境に関する調査結果をまとめたものです。母国から離れた移民が求める教育内容はイスラームの価値観やトルコの伝統文化の維持ですが、同時に失う機会も少なくありません。調査では、そうした課題に対するベルリンの取り組みを扱い、ドイツ社会の環境と移民の持つ人間関係の調和が重要だと分析しました。そして一部は日本でも同様のことが言えると考えられます。報告書の目次は次のURLで。http://innovative-education-research.com/IER/kaken2010march.pdfこの研究は、主にドイツのトルコ移民が抱える教育問題と生活環境に関する調査結果をまとめたものです。http://innovative-education-research.com/IER/kaken2010march.pdf本研究の目的は、異なる背景を持つ外国人等の児童生徒、特にイスラーム教徒(以下、ムスリム)に対する国際的な観点から見た学校教育と支援システムについて、欧州の事例を参考にしつつ、日本独自の教育の可能性を探求することである。文献調査と聞き取り調査により、イスラーム教育の概念整理、国内外のムスリムに関する教育問題の実態を把握し、学校と外部組織の連携について情報収集及び体系化を行う。本年度は、まず主にホスト国における教育と社会のあり方について研究を行った。幅広い学びによって社会が持続可能となるという視点から、社会関係資本論を用いて、教育と社会における「異文化」を持つ者同士の連携が重要であることをまとめた。特に欧米の文献から多くの示唆を受けた。他方、欧州におけるムスリム移民の多数派であるトルコの教育政策および移民の状況について調査研究を行った。EUの教育政策との関係、EU諸国内のトルコ移民の教育と生活等、文献調査と聞き取り調査を行った。本研究代表者は第13回世界比較教育学会においてその成果を発表すると同時に、翌年度に向けた調査の調整を行った。さらに国内外の専門家から助言を受け、翌年度のドイツとスウェーデン現地聞き取り調査の枠組みをほぼ完成させた。世界規模の知識社会や「ニューエコノミー」と称される社会の動きが個人の教育や信条に強く影響激しくなる時代において、教育が扱うべき課題はこれまでの環境問題の枠組みにとどまらない持続可能性である。ムスリムが少数派として生活する社会においても同様である。ホスト国と出身国の社会改革が連動しているトルコ人移民の場合、自らの存在や所属する集団を持続可能にするためには、教育が重要な鍵であり、それを対象とした教育研究は事例研究以上の意義がある。本研究の目的は、異なる背景を持つ外国人等の児童生徒、特にイスラーム教徒(以下、ムスリム)に対する国際的な観点から見た学校教育と支援システムについて、欧州の事例を参考にしつつ、日本独自の教育の可能性を探求することである。本年度は、前年度からの文献調査をもとに、ドイツ(ベルリン)及びスウェーデン(ストックホルム、ヨテボリ、マルメ)の現地訪問調査を行った。両国の行政及び教育支援団体にインタビューを行い、その動機、ネットワーク、参加者の満足などについて調査ができた。この調査の詳細は後日論文にまとめる。また、日本国内においては、横浜モスクを訪問し、日本のムスリムが抱える問題についてインタビューを行った。大人ですでに長期に滞日の場合はほとんどイスラームに起因する問題を感じないが、子どもの教育については問題を感じると。しかしそれは、リクエストに応じて様々な協力をしてくれる学校や行政に対してではなく、イスラーム教育である。子ども達にはモスクで勉強会を開催していること、毎週金曜には女性ムスリムが集まり学習会を行っていることも、分かった。ラマザン中には遠く富山から車でやって来たムスリムも礼拝に参加していた。さらに、早稲田大学主催の会合により、在日ムスリム及びモスクのネットワークが強まりつつあることを確認した。本年度は、前年度に実施したドイツ(ベルリン)及びスウェーデン(ストックホルム、ヨテボリ、マルメ)の現地訪問調査をまとめ、文献調査によって考察を行った。その結果を包括的に最終報告書としてまとめて発行し、関係者へ配布した。報告書第1章では、イスラーム教育とノンフォーマル教育、ソーシャル・キャピタルの蓄積から支持されるノンフォーマル教育とソーシャル・キャピタルを作り出すノンフォーマル教育について整理を行い、特にソーシャル・キャピタルについては広くレビューを行った。第2章は欧州諸国の統合政策に関して、移民政策指標とEurydiceの比較調査をまとめ、国際的な言語意識と枠組みの動向と移民教育の政策を取りまとめた。第3章ではドイツの事例研究を行い、現地調査の結果をまとめ、第4章では力学のモーメント概念を用いて、ノンフォーマル教育及びソーシャル・キャピタルの観点から考察を行った。最終章はそれらをふまえ、日本の学校教育と地域における可能性と限界について記した。
tRNAと相同性を持つ散在性反復配列(SINE)の増幅機構の解析

我々はタバコの染色体DNA上からクローニングしたSINEであるTS familyをタバコと同じ双子葉植物であるが染色体上にTS familyを持たないArabidopsis thalianaの染色体に導入した場合にArabidopsis植物体内でTS familyの増幅が起こるか否かを検討してきた。そのために、すでにin vitroでは転写されることがわかっているクローンを含む合計3つのTS familyのクローンをAgrobacterium tumefaciensを介してArabidopsis thalianaの染色体DNA上に導入し、染色体DNA上にTS familyを持つ形質転換植物を合計16系統作成した。これらの植物内でTS familyの転移が起こっているか否かをサザンハイブリダイゼーションおよびサザンハイブリダイゼーションよりもさらに高感度なインバースPCR法によって調べたが、いずれの形質転換植物体においてもTS familyの転移は検出されなかった。タバコや、イネにおいて内在性のレトロポゾンが植物細胞をカルス化させることが報告されているので、さらに一系統の形質転換植物については、自家受粉して得られた第2代の植物の一部の根をカルス化しTS familyの転移が起こっているかをインバースPCR法によって調べた。しかし、この植物においてもTS familyの転移は検出されなかった。TS familyが転移するためにはそれに先だってTSfamily転写されなければならない。そこで、一系統の形質転換植物については、染色体DNA上に存在するTS familyが実際に転写されているかどうかをノザンブロット解析によって調べた。しかし、in vitroで転写されているTS familyを染色体上に導入したにもかかわらず、転写産物は検出されなかった。現在、TS familyの転写が、TS familyが存在する染色体上の位置に依存している可能性を考え、他の形質転換植物についてもTS familyが転写されているか否かを解析している。
非対称・非線形統計理論と経済・生体科学への応用

極めて一般的なダイナミクスが非線形で革新過程の分布が非対称な時系列(非対称CHARN)モデルは、生体、経済、金融、自然現象を広範囲にとらえるパラダイムモデルとなるものと期待される。本申請では、非対称CHARNモデルの最適推測論を局所漸近正規性(LAN)に基づいて構築した。また経験尤度法を、種々の確率過程、特に安定過程まで発展させることが出来た。さらには確率過程への縮小推定論の展開も行った。理論成果は、ポートフォリオ推測や、因果性解析へ応用した。また応用することで得られた知見から統計推測の数理理論、数学理論へフィードバックもはかり、我国の若手研究者を育成する中で理論と応用の双方の進展を得た。本研究課題「非対称・非線形統計理論と経済・生体科学への応用」について、本年度は下記4シンポジュームを開催した。(1)「生命科学と統計学」於大阪大学、オーガナイザー狩野裕(大阪大学)(2)「数理統計学と金融・計量経済学の理論と応用」於京都大学、オーガナイザー西山慶彦(京都大学)(3)「経験尤度法と判別・分類解析の理論と応用」於和歌山ビッグ愛、オーガナイザー天野友之(和歌山大学)、松田忠之(和歌山大学)(4)「生体数理・社会数理の統計科学」於早稲田大学、オーガナイザー谷口正信(早稲田大学)、村田昇(早稲田大学)、南美穂子(慶応大学)、谷合弘行(早稲田大学)各シンポジューム題目に関して国内、国外の先端的研究の発表が行われ、活発な研究交流、発展が促された。具体的な研究成果としては、非線形、非正規(非対称分布、裾の重い分布)革新過程から生成される時系列に対する推測理論の構築とその応用がある。最適推測に関しては局所漸近正規性に基づいたアプローチがあり、これから時系列因子モデルの推測理論の構築やポートフォリオ係数の最適推測論の構築がなされた。また時系列の順位統計量に基づいた基礎手法の提案、かつ頑健性の諸議論がなされた。また従属標本に対する経験尤度法の提案、セミパラメトリック手法、判別手法の導入、長期記憶過程や単位根過程への時系列手法の構築と、結果の金融経済への応用もなされた。さらにはスペクトル手法を用いた遺伝子解析や学習理論の生体への応用や、広汎な応用も報告され、このプロセスの中で若手研究者育成も行われ広汎な統計科学への貢献と合わせ意義ある成果を得た。本年度は、高次元データへの統計手法の開発と応用、安定過程に対する統計推測、時系列に対する滑らかでないコントラスト関数による推測理論の構築、従属データに対する経験尤度法の使用、また一般化モーメント法の開発を行った。特に、安定過程に対しては、自己正規化変換をしたピリオドグラムに基づく経験尤度法の提案と経験尤度比や経験尤度推定量の漸近分布の導出を行い、この分野に新しい風を入れた。多次元非正規収益率過程へのポートフォリオ係数の推測についても、高次モーメントに基づく推定量の動きを明らかにした。また極めて一般的な確率過程に対する適合度検定として、一般化ポートマントウ型検定を提案して、これが漸近的にカイ2乗分布に従うための条件を明らかにした。因果性検定では、Whittle尤度に基づいて同時因果性を検定する統計量の提案し、その漸近分布を明らかにした。近接単位根過程に対しても、検定統計量の漸近特性を極めて一般的な設定で展開した。科研費に基づくシンポジュームも、下記のように開催し活発な議論が行われた。(1)「高次元データに関連する統計理論の新展開とその応用」、於小樽商科大学、開催責任者:劉慶豊2013年9月5日ー7日。(2)「一般化線形モデルの最新の展開とその周辺」、於千葉大学、開催責任者:汪金芳2013年11月8日ー10日。(3)「統計科学の新展開」、於金沢大学、開催責任者:星野伸明2013年11初27日ー29日。本研究課題「非対称・非線形統計理論と経済・生体科学への応用」について本年度は下記シンポジュームを開催した。(1)「Waseda Statistical Symposium on Time Series and Related Topics」於早稲田大学、開催責任者:谷口正信、小方浩明(2)「統計推測理論の展開と諸モデルへの応用」於釧路市生涯学習センター、開催責任者:関谷祐里、種市信裕、鈴川晶夫、柿沢佳秀(3)「統計科学における深化と横断的展開」於松江テルサ、開催責任者:内藤貫太(4)「医学統計と数理の接点を探る」於南山大学開催責任者:松田真一、木村美善、神保雅一、西山毅

各シンポジュームでは、国内、国外の研究者、若手研究者の先端的な研究成果が発表された。具体的には、非正規非線形時系列モデルに対する推測論、検定論、経験尤度法、判別解析、セミパラメトリック推測理論、等である。金融統計では、ポートフォリオ推測、因果性検定、安定過程に対する経験尤度法、予測理論、ロバストネス、ブートストラップ等で、諸結果を得た。検定統計量の調整による高次の有効性や時系列統計量の縮小化など特徴ある研究も進められた。応用としては医学統計、年金ポートフォリオの因果性変数を使った推測や予測許容性など、ユニークな成果も得た。シンポジュームでは、研究者相互の研究交流、共同研究論文への発展、若手研究者育成も、進められた。発表の詳細はhttp://www.taniguchi.sci.waseda.ac.jp/kakenhoukoku2011.htmlに置いた。研究代表者の近傍だけでも、時系列解析に基づいた金融工学やポートフォリオ推測の特集号を発刊しており、全体として、膨大な研究進展を得ている。本年度は、下記4テーマに集中した。(I)不偏性をはずした時系列推定と因果性の観光統計学への応用(II)多様な分野における統計科学の教育・理論・応用の新展開(III)バイオ統計学の挑戦と貢献(VI)漸近十分性、漸近有効性とセミマルチンゲール(I)に於いては従属標本に対して不偏性をはずし、推定量のよさを平均2乗誤差ではかる議論を展開した。この流れで時系列縮小推定量の提案と、その3次の漸近論が展開された。また近年、観光統計学に注目が集まっているが、本研究では、Grangerによって導入された因果性をこの分野に導入した。ただデータが計数値を取るのでBox-Cox変換と多変量時系列モデルの組み合わせで遂行した。(II)に於いては金融,環境,医学,生物、教育等の多様な分野における統計科学の理論,応用研究が進められた。具体的には、自己励起的intensityを持つPoisson過程の推測と犯罪データへの応用。周波領域におけるGMM法。Levy過程の離散時点観測からの推測と保険数理への応用等、種々の展開がなされた。(III)医学統計の発展も著しい。この流れでは、2変量反応モデル、判別のための多重マーカーの一般化、脳画像データ解析、シークエンスデータ解析、遺伝子間相互作用の探索が行われた。(IV)漸近十分性と漸近有効性は統計手法や統計量のよさを記述する基礎概念として従前から用いられてきた。対象も、独立標本から従属標本である時系列にまで展開されてきた。近年では、極めて一般的な確率過程モデルであるセミマルチンゲールまで、この流れが発展してきた。この流れでは、高次元モデルへの統計解析や時系列分位点回帰解析、一般化モーメント推定量の高次漸近理論、コピュラ解析、経験尤度法、等多様な研究が展開された。26年度が最終年度であるため、記入しない。統計科学26年度が最終年度であるため、記入しない。国内の該当分野の研究者はいうに及ぼず、国外の研究者達とも、高いレベルでの研究交流が進んできており、思いがけず共同研究の機会になりそうで、これが、若い層まで広がってきている。また、分野領域も、年金、金融、生体等広がって来ており当初の計画より進展していると思われる。
鳥類視蓋における位置特異的分子発現の決定

網膜視蓋投射は二次元的にきっちりとした対応を示す.本年度は視蓋の吻尾軸の決定が発生のどの時期におこるかをニワトリ・ウズラキメラで追究した.孵卵3日目にウズラ視蓋原基の吻側半をニワトリ胚視蓋原基の尾側半に,尾側半を吻側半に移植し,孵卵14日目にDiIの小さな結晶を対側の網膜におき,16日目に固定して、投射パタ-ンを調べた。20体節期より前に移植したものでは、投射パタ-ンはホストによって調節を受けていた.すなわち網膜耳側からの線維はキメラ視蓋の吻側に(もともとは尾側だった),鼻側からの線維はキメラ視蓋の尾側に投射していた。25体節期に移植した視蓋では網膜鼻側からの線維は,キメラ視蓋の尾側(もともとは吻側だった)で迷走し,密な枝を送ることはなかった。別のキメラ視蓋では,線維がほとんど退行している例も見られた。このことから視蓋の吻尾軸の決定は25体節期ごろにおこることがわかった。視蓋原基ではホメオボックスを持った遺転子engrailedが尾ー吻方向へ匂配を持って発現されている.前述のようにしてキメラ視蓋を作製し,engrciled発現パタ-ンを調べると,投射パタ-ンが決定される時期に,engrciledの発現パタ-ンも決定されることがわかった.以上のことより視蓋の吻尾軸の決定にengrciled遺伝子が向上していることが示唆された。本研究タイトルに示す網膜線維投射のための位置特異的分子発現のためには視蓋で,いくつかの発生学的出来事があり,その結果きっちりした投射が完成すると思われるが,その初期にengrciled遺伝子の関与が示唆された.engrciledはショ-ジョ-バエで形態形成に関与している遺伝子として注目をあびているものであり,形態形成を決める遺伝子は種をこえて保存されているという重大な発見であると思われる.網膜視蓋投射は二次元的にきっちりとした対応を示す.本年度は視蓋の吻尾軸の決定が発生のどの時期におこるかをニワトリ・ウズラキメラで追究した.孵卵3日目にウズラ視蓋原基の吻側半をニワトリ胚視蓋原基の尾側半に,尾側半を吻側半に移植し,孵卵14日目にDiIの小さな結晶を対側の網膜におき,16日目に固定して、投射パタ-ンを調べた。本研究タイトルに示す網膜線維投射のための位置特異的分子発現のためには視蓋で,いくつかの発生学的出来事があり,その結果きっちりした投射が完成すると思われるが,その初期にengrciled遺伝子の関与が示唆された.engrciledはショ-ジョ-バエで形態形成に関与している遺伝子として注目をあびているものであり,形態形成を決める遺伝子は種をこえて保存されているという重大な発見であると思われる.
折れ板断面鋼桁の強度評価に関する研究

本研究では,橋梁構造物の使用を目的とした新しい桁構造形式の一つとして,折れ板断面鋼桁を提案し,その折れ板が桁の強度特性に及ぼす影響について検討を行った.折れ板断面桁は,折れ線上に光と影のラインを与え,桁高を低く見せる効果が有り,景観上優れた構造部材になり得るものと考えられる.更に,構造上の特性として,折れ鋼板材に力学線が存在することによる側方への補剛効果が期待される.本研究では,まず初めに,折れ板断面鋼桁について模型桁を製作し,耐荷力実験を行った.耐荷力実験により,折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面鋼鈑桁のそれを上回り,ウェブ断面の「折れ」による補剛効果が期待できることが明らかとなった.次ぎに,面内曲げを受ける折れ板断面鋼桁について,その強度に影響を及ぼすと考えられる因子を種々変化させ,パラメトリック解析を行い,構造諸元等が折れ板断面鋼桁の耐荷力に及ぼす影響について検討を行った.更に,パラメトリック解析によって得られた座屈変形モード図及び耐荷力曲線等に基づいて,折れ板断面を有する鋼桁の崩壊様式の分類を行った.その結果得られた主な結論は以下のようである.(1)折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,折れ角がθ<10°の区間では,折れ角が大きくなるに従って,増加する.(2)折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面桁のそれを上回り,その差は,細長比パラメータが大きくなるに従って,増大する.(3)残留応力度を有する折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,部材細長比パラメータが大きくなるに従って,残留応力度の無い桁と比較して僅かではあるが低下する傾向がある.(4)折れ板断面桁の崩壊形式は,桁全体の横倒れ座屈崩壊,圧縮フランジのねじれ座屈崩壊(局部座屈崩壊)及びそれらが連成した座屈崩壊(連成座屈崩壊)の三つの基本的崩壊様式であることが確認された.本研究では,橋梁構造物の使用を目的とした新しい桁構造形式の一つとして,折れ板断面鋼桁を提案し,その折れ板が桁の強度特性に及ぼす影響について検討を行った.折れ板断面桁は,折れ線上に光と影のラインを与え,桁高を低く見せる効果が有り,景観上優れた構造部材になり得るものと考えられる.更に,構造上の特性として,折れ鋼板材に力学線が存在することによる側方への補剛効果が期待される.本研究では,まず初めに,折れ板断面鋼桁について模型桁を製作し,耐荷力実験を行った.耐荷力実験により,折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面鋼鈑桁のそれを上回り,ウェブ断面の「折れ」による補剛効果が期待できることが明らかとなった.次ぎに,面内曲げを受ける折れ板断面鋼桁について,その強度に影響を及ぼすと考えられる因子を種々変化させ,パラメトリック解析を行い,構造諸元等が折れ板断面鋼桁の耐荷力に及ぼす影響について検討を行った.更に,パラメトリック解析によって得られた座屈変形モード図及び耐荷力曲線等に基づいて,折れ板断面を有する鋼桁の崩壊様式の分類を行った.その結果得られた主な結論は以下のようである.(1)折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,折れ角がθ<10°の区間では,折れ角が大きくなるに従って,増加する.(2)折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面桁のそれを上回り,その差は,細長比パラメータが大きくなるに従って,増大する.(3)残留応力度を有する折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,部材細長比パラメータが大きくなるに従って,残留応力度の無い桁と比較して僅かではあるが低下する傾向がある.(4)折れ板断面桁の崩壊形式は,桁全体の横倒れ座屈崩壊,圧縮フランジのねじれ座屈崩壊(局部座屈崩壊)及びそれらが連成した座屈崩壊(連成座屈崩壊)の三つの基本的崩壊様式であることが確認された.本研究では,橋梁構造物の使用を目的とした新しい桁構造形式の一つとして,桁側面に,造形的にも好感度の高い光りと影のラインを与え,尚且つ高い強度上昇が可能となる力学線が存在する折れ板断面鋼桁を提案し,その力学線が桁の強度特性に及ぼす影響について検討を行った.折れ板断面桁は,I形断面桁のウェブ部に折れ鋼板材を用いることによって,折れ線上に光と影のラインを与え,桁高を低く見せる効果が有り,景観上優れた構造部材になり得るものと考えられる.更に,構造上の特性として,折れ鋼板材に力学線が存在することによる側方への補剛効果が期待される.本研究では,折れ板を用いた新形式鋼桁の耐荷力特性に関する基礎的資料を得る目的で,まず初めに,折れ板断面鋼桁について模型桁を製作し,実験供試体に等曲げモーメントを作用させて耐荷力実験を行った.本耐荷力実験では,崩壊の主要因が,断面を構成する板要素の局部座屈,部材全体の横倒れ座屈,及び局部座屈と横倒れ座屈との連成座屈となるように,実験供試体を3体製作し,耐荷力実験を行った.なお,折れ板断面実験供試体のウェブの折れ

曲げ位置は,道路橋示方書で規定されている水平補剛材を一段用いる場合の取り付け位置とした.耐荷力実験により,折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面鋼鈑桁のそれを上回り,ウェブ断面の「折れ」による補剛効果が期待できることが明らかとなった.次に,薄板耐荷力解析用に開発した弾塑性有限変位理論に基づく解析法を用いて耐荷力解析を行い,その強度について実験結果との比較検討を行った.本解析手法による結果は,実験で得られた荷重-変位曲線,最大曲げ耐荷力及び変形モードを精度良く評価できることを示した.本研究では,橋梁構造物の使用を目的とした新しい桁構造形式の一つとして,桁側面に,造形的にも好感度の高い光りと影のラインを与え,尚且つ高い強度上昇が可能となる力学線が存在する折れ板断面鋼桁を提案し,その力学線が桁の強度特性に及ぼす影響について検討を行った.折れ板断面桁は,I形断面桁のウェブ部に折れ鋼板材を用いることによって,折れ線上に光と影のラインを与え,桁高を低く見せる効果が有り,景観上優れた構造部材になり得るものと考えられる.更に,構造上の特性として,折れ鋼板材に力学線が存在することによる側方への補剛効果が期待される.本研究では,昨年度に引き続き,面内曲げを受ける折れ板断面鋼桁について,その強度に影響を及ぼすと考えられる,折れ角,断面構成板の幅厚比,桁部材細長比,及び材料強度等の因子を種々変化させ,上記解析法によりパラメトリック解析を行い,構造諸元等が折れ板断面鋼桁の耐荷力に及ぼす影響について検討を行った.更に,パラメトリック解析によって得られた座屈変形モード図及び耐荷力曲線等に基づいて,折れ板断面を有する鋼桁の崩壊様式の分類を行った.その結果得られた主な結論は以下のようである.(1)折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,折れ角がθ<10°の区間では,折れ角が大きくなるに従って,増加する.(2)折れ角θ=5°の折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,I形断面桁のそれを上回り,その差は,細長比パラメータが大きくなるに従って,増大する.(3)残留応力度を有する折れ板断面桁の曲げ耐荷力は,部材細長比パラメータが大きくなるに従って,残留応力度の無い桁と比較して僅かではあるが低下する傾向がある.(4)折れ板断面桁の崩壊形式は,桁全体の横倒れ座屈崩壊,圧縮フランジのねじれ座屈崩壊(局部座屈崩壊)及びそれらが連成した座屈崩壊(連成座屈崩壊)の三つの基本的崩壊様式であることが確認された.
与那国島産海産無脊椎動物の生物活性物質探索

1994年9月、与那国島において海綿やホヤなど10数種の海産無脊椎動物を採集した。このサンプルからEtOAcおよびMeOH分画を調整し、細胞毒性等のアッセイに提供した。顕著な活性のみられたエキスを分離をして以下の細胞毒性成分を得た。未同定の被覆状群体ホヤのEtOAc分画が細胞毒性(IC_<50>0.25-1μg/mL)を示したので分離したところ、先に伏谷らが海綿から見いだしているCurcudiolの他に一つ新規関連物質を見いだした。機器分析の結果、この化合物はCurcuphenolの一部が酸化されたものと判明した。分類の全く異なる生物かに同じ化合物群が得られることは、その起源が微生物由来であることを示唆しているかもしれない。別の被覆状群体ホヤも強い細胞毒性(IC_<50>0.02-0.2μg/mL)を示した。HPLC等で精製したところ、先に小林らが沖縄産のホヤから報告しているAscididemninと一致した。先に、我々はNiphatidae科の海綿から既知ポリアセチレン化合物PetrosynoneとPetrosynolのほかに6つの関連化合物を見いだし報告してきた。今回、さらにこの海綿の成分を検索することにより、3つの新規関連ポリアセチレン化合物を単離し、NMRなどにより構造を決定した。この一連の化合物を同時に細胞毒性テストに提供したが、顕著な構造活性相関についての示唆は得られなかった。一方、棒状の海綿の成分(細胞毒性IC_<50>0.25μg/mL)を検索したところ、既知の細胞毒性成分であるScalaradial,DesacetylscalaradialおよびScalarinの他に2つの関連する新規セスタテルペンを見いだした。
定量計測と数理モデル化による極性タンパク質の局在領域を決める分子・物理機構の解明

GFPをプローブとした1分子イメージングを用いて、線虫卵の細胞膜上に局在するPAR-3をの細胞膜上からの解離速度と結合速度を計測したところ、極性軸方向に非対称で、PAR-3が蓄積している将来の頭側領域において、解離速度が遅く結合速度が速いことがわかった。また、線虫受精卵において、これまで用いていた蛍光タンパク質プローブGFPを用いてPARタンパク質の1分子イメージングを行うと、約10%が細胞内のbackground蛍光分子であることがわかったため、この未同定分子由来の蛍光輝点を除くため、mNeongreenを用いて1分子イメージングを行ったところ、未同定分子由来の蛍光輝点を蛍光強度を指標に解析から除くことが可能であることがわかった。今後の解析では、mNeongreen(mNG)をprobeとして1分子イメージングおよび解析を行っていくことでより精度の高い解析が行える。また、特に発現レベルの低いGFP::PAR-3の計測では、少なくとも数個のPAR-3分子を含むオリゴマーを同定していたが、オリゴマーサイズが極性軸方向に変化するかどうかはっきりしなかった。mNG::PAR-3の細胞膜に滞在する時間がオリゴマーサイズの変化により制御されている可能性を検討するために、mNG::PAR-3を1分子イメージングし輝点強度の解析を行った。mNG::PAR-3のオリゴマーサイズは極性軸方向にほとんど変化しないことがはっきりとした。これまでの報告通り、PAR-3分子の膜への滞在時間は主にリン酸化により制御されていると考えられる。分子反応はナノメートルスケールの分子衝突を介して起こる、一方、細胞極性を担う非対称なタンパク質局在はマイクロメートルスケール(細胞スケール)で形成される。本研究の目的は、極性システムがどのように細胞スケールのタンパク質分布を形成するのかを明らかにすることである。この研究は、分子システムが起こる空間スケールと、受精卵や発生初期胚のパターン形成をつなぐ物理的・分子メカニズムを明らかにする点で発生生物学において重要な課題である。これまでに、まず研究計画に基づいて局在領域サイズを決定するために重要なタンパク質動態は膜上の拡散距離である可能性を考えた。1分子イメージングによるタンパク質輝点の動きから、PAR-2を含めリン酸化による相互抑制反応を担うPAR/aPKCシステムの6種の極性タンパク質(PAR-2、PAR-1 LGL-1、PAR-6、PAR-3、aPKC)の動態は、cye-1、H26H9.2では顕著な変化が見られなかった。しかし、これらのRNAi胚では、極性維持期ではなく形成期に顕著な異常があることを見つけた。非筋肉型ミオシンNMY-2は、PAR/aPKCシステムの細胞極性形成において、細胞骨格制御を通じて極性の形成期に機能する。このことは、細胞スケールの極性タンパク質の局在領域を規定するのはアクトミオシンの占有領域である可能性が考えられる。次年度からは、PAR/aPKCシステムの細胞骨格制御機構に注目し、極性タンパク質の占有ドメインサイズを決定するメカニズムを明らかにする。まず研究計画に基づいて局在領域サイズを決定するために重要なタンパク質動態は膜上の拡散距離である可能性を考えた。1分子イメージングによるタンパク質輝点の動きから、拡散距離を決定する滞在時間と拡散速度を計測し、正常胚とドメインサイズが異常になるcye-1、H26H9.2RNAi胚において比較した。予想とは異なり、PAR-2を含めリン酸化による相互抑制反応を担うPAR/aPKCシステムの6種の極性タンパク質(PAR-2、PAR-1 LGL-1、PAR-6、PAR-3、aPKC)の動態は、cye-1、H26H9.2では顕著な変化が見られなかった。NMY-2は形成期に、アクチンネットワークと協働して収縮することにより、細胞膜表層に一様に分布する状態から将来のanterior端へ移動し細胞を半分に区切る極性境界を形成する(極性形成期)。ドメインサイズが異常になるcye-1、H26H9.2では、アクチンの収縮が早いまたは遅いため、形成期に収縮する距離が異なり、結果として極性ドメインの境界は細胞を半割する領域からずれていた。また、par-5 RNAiでもアクトミオシンの収縮が異常で、ドメインサイズが細胞を半割する大きさに収縮できなった。細胞極性タンパク質の非対称局在は、ナノメートルスケールの分子の衝突を基礎にして、マイクロメートル(細胞)スケールで形成される。本研究の目的は、ナノスケールの現象とマイクロスケールの出力の間をつなぐ物理的・分子メカニズムを明らかにすることである。本年度は、細胞骨格が極性タンパク質の局在領域サイズの決定に関与している可能性を検討した。まず、受精卵サイズが大きくなるまたは小さくなるRNAi胚(それぞれimb-5、C27D9.1)で、アクチン繊維の挙動を観察した。これらのRNAi胚では、極性形成期の終わりにアクチン分布領域の境界が野生型と異なり、卵の極性軸上の中央位置から顕著にずれていた。

タイムラプス観察から、このずれの原因は卵サイズの違いによって、卵サイズに対するアクチン繊維の収縮移動距離が相対的に変化した為と考えられた。しかし、このズレは維持期になると速やかに解消され、野生型胚と同じ極性軸中央位置に変化した。特に、サイズの大きい胚では、極性軸上の中央位置から余分に張り出した領域だけが、維持期に入るとともに細胞膜上から一斉に解離した。このことは、アクチンの分布領域サイズは、アクチンの自律的制御というよりその他の因子の位置情報の下流で制御されていることを示唆する。次に、この位置情報がチューブリン骨格系によって与えられる可能性を検討した。中心体から伸びる星状紡錘体は、卵の極性軸を二分するように極性軸両側に伸びていることから、局在領域サイズを決定するための位置情報になり得る。極性維持期の始めに、二光子顕微鏡を用いて片側の中心体を破壊し星状紡錘体の卵内での位置を変化させると、極性タンパク質の領域サイズが変化した。これらの結果は、極性タンパク質の局在領域サイズの決定には、アクチン骨格というよりもマイクロチューブル骨格が重要な働きをしていることを示している。極性ドメインサイズの決定機構は当初の予想に反し、H27年度の解析から極性タンパク質の動態より長い時間スケールで起こる細胞骨格制御システムによって制御される可能性が浮上した。さらにH28年度の結果から、マイクロチューブル骨格が位置情報を与える可能性が示された。確かに、これまでの報告で、マイクロチューブルを短くすると極性ドメインの境界が不規則に極性軸中央から逸脱すること現象が報告されている(Ai et al. 2011)。この報告は、極性ドメインサイズの決定機構を直接に明らかにしたものではないが、本研究課題での発見と無矛盾である。これまで申請者の結果と既存の報告を合わせて考えると、極性タンパク質の非対称局在が細胞スケールで正確なサイズのパターンを展開するためには、非対称性そのものを構築するPAR/aPKCシステムの分子反応と、マイクロチューブルによって構成される細胞スケールの構造体の相互作用によって成り立つと考えられる。本研究の目的を達成するには、マイクロチューブルが極性タンパク質のドメインサイズを決定する必要十分条件であるかを実験的に明らかにすることと、当初の計画にあるように前側PARの一つで、尾側に蓄積するPAR-1リン酸化酵素の基質となるPAR-3の動態を計測し、計測に基づいた数理モデル化を達成することである。これら二つの成果を合わせることにより、分子の非対称局在を構築する機構が、どのように細胞スケールでドメインサイズを形成できるのかを明らかにすることができる。細胞極性タンパク質の非対称局在は、ナノメートルスケールの分子の衝突を基礎にして、マイクロメートル(細胞)スケールで形成される。本研究の目的は、スケールの異なる現象の間をつなぐ物理的・分子メカニズムを明らかにすることである。これまでに、極性軸上の一方に局在するRINGドメインタンパク質であるPAR-2の動態計測により、PAR-2の非対称局在が細胞膜上への結合と解離速度の制御によって成立していることを明らかにした(Arata et al 2016)。
大うつ病に対する片側性ECTの評価:脳血流と認知・記憶の関連研究

研究の同意を得た12名のうつ病患者に片側性電気けいれん療法(ECT)を実施した。初回ECTにおける発作閾値は両側性ECTに比べて低く、ECT前後の臨床評価得点としてはうつ症状は改善し、認知機能は変化なく、両側性ECTと同等であった。合わせて行った単光子放射断層撮影(SPECT)検査では、ECT前、ECT1週後に比べてECT3ヶ月後に全脳血流量が若干低下した。局所的脳血流量の変化は明らかでなかった。うつ症状および認知機能と脳血流量との関連についても明らかな結論は得られなかった。当研究機関に入院する患者のうち、米国精神医学会の診断基準における大うつ病性エピソード(大うつ病性障害および双極性障害)を満たす患者13人に対して電気けいれん療法(ECT)を行った。またその際にECT前、ECT後1週、3ヶ月の3時点において、うつ症状評価のために17項目ハミルトンうつ病評価尺度およびベック抑うつ質問票、認知機能評価のためにMMSE(Mini-Mental State Examination)および生活健忘チェックリスト、脳血流SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)を行った。患者の内訳は大うつ病性障害が6人、双極性障害が7人であった。ECTの電極配置は両側性が1人、片側性が12人であった。ECT前後の臨床症状評価ではうつ症状は明らかな改善を示し、認知機能は明らかな悪化も改善も示さなかった。片側性ECTの治療成績は、当研究機関における過去の両側性ECTでの治療成績と比べて、うつ症状の改善、認知機能の悪化について明らかな差はなかった。片側性ECTは刺激量の設定によって、うつ症状の改善および認知機能の悪化などの治療成績に影響がある可能性が示されたため、次年度に向けて刺激量設定の異なる2段階の治療群を設ける研究計画に変更した。脳血流SPECTは核種99mTc-ECD(ニューロライト注射液第一)を用い、e-ZIS(easy Z-score Imaging System)による画像解析を行った。研究結果は画像データを含むため、解析のためのコンピュータを設置し情報管理につとめた。また研究結果の解析と検討を次年度に行うため、関係学術集会に出席して本研究に関わる学術発表を行い、専門家らと本研究の解析方法について議論した。昨年度に引き続き研究結果の解析と検討を行うため、関係学術集会に出席して本研究に関わる学術発表を行い、専門家らと本研究の解析方法について議論した。研究期間中にまとめられた結果として、対象患者は大うつ病性障害7人、双極性障害5人の12人であり、年齢67.8±12.0歳であった。ハミルトンうつ病評価尺度はECT前後で22.0±5.43から9.58±5.42に改善し、MMSEは24.5±5.56から25.2±7.05と変化しなかった。刺激量設定を閾値3-4倍とした3人に限定すれば、MMSEは27.7±2.05から29.3±0.47に改善した。(平均±標準偏差)脳血流SPECTについては前述の12人の患者のうち9人でECT前、1週後、3ヶ月後の測定ができており、パトラックプロット法による平均大脳血流量はそれぞれ41.49、41.51、40.17ml/100g/minであり左右差なく、ECT3ヶ月後にやや低下した。局所血流量については左右合わせて24ある関心領域毎に解析し、右レンズ核領域でECT3ヶ月後に低下した。以上より、片側性ECTはうつ病の治療として従来の両側性に比べて劣らない治療であるが、認知障害が両側性と同様に起こりうると考えられた。しかしながら刺激量設定に更なる検討を加えることで認知障害への有害作用を軽減できる可能性が示された。ECTが脳血流に与える影響については、ECT後3ヶ月の血流が治療直前後とは異なることなどが示唆されたが、更なる追試、考察が必要である。
薬物による心筋内ナトリウムイオン活性変化と陽性変力作用発現機構の解析

細胞内ナトリウムイオン活性(aNa_1)および濃度(C_<na>)を、ナトリウムイオン感受性微小電極法(Na-ISME)、核磁気共鳴法(^<23>Na-NMR)を用い、これらに改良と工夫をこらしつつ測定し、それらの成績と心臓の収縮力との関係をナトリウム依存性に強心作用を持つ薬物(強心配糖体、ツツジ科植物毒ATX、GTX、等)の存在下に対比検討して次の成果を得た。1)Na-ISMEに変わって^<23>Na-NMRを用いて、心臓毒性との関係で使用を避けたいシフト試薬(Dy(TTHA)^<3->)なしに、パルス変換法(IR法)で、細胞外Naを消去し、活動心筋細胞内Naを選択的に測定することが出来た。2)ツツジ科植物毒のgrayanotoxin、asebotoxin等は、細胞内Naを増加させた。これらは、細胞内Naを増加させるためのツ-ルとして有用である。3)陽性変力作用を起こす薬物は、その機序を発生の第1段階でNa依存性と、Ca依存性の二種に大別できることが、頻度ー収縮関係、特に、rested stateの心筋の収縮曲線、Na、Caシグナルの解析から明かとなった。4)Naー依存性の陽性変力物質ouabainは細胞内Caの静止レベルを上昇させたが、transientの攣縮にともなうCaーシグナルの変動幅を増加させなかった。5)強心配糖体の陽性変力作用発現に関与する細胞内Naの増加は、活動電位と関係の無い静止時のNaの流入が関与することが、半脱分極、TTX作用心筋での実験成績から得られた。6)Na-ionophoreのmonensinの化学構造を変革し、Naの膜透過性について検討した。強心物質が心筋の収縮力を増大する機序は心筋細胞のionfluxから、細胞内Na^+活性(aNa_i)の増加に第一義的に依存するものと、細胞質内のCa^<2+>増加を直接起こすものとに分類できる。(薬理研連シンポ1987年)。強心配糖体の収縮力増大とaNa_iの増加との関連については、静止時のモルモット乳頭筋にて確認できた。しかし、活動筋でのaNa_iの測定をNa^+感受性微小電極(ETH227)で行うことは技術的に極めて困難であることがわかった。そこで、摘出心房筋にて^<23>Na-NMRを利用し、シフト試薬にDy(TTHA)^<3->を用いて、そのNMRシグナルから細胞内外のNaを直接測定した。強心配糖体と静止時のNa_+流入を増すasebotoxin-III(ATX-III)の併用で細胞内Na(Na_i)はコントロールに対し130%の増加を示し、5mM Ca_oでNa-Ca交換を促進すると90%にまで減少した(Jap,J,Pharm,46,220,P 1988)。一方、細胞内CaをFura-2-AMを用いて、その蛍光差340/380(nm)の比(R340/380)で測定する方法を確立し、同時に収縮力と一部膜活動電位も測定した。この結果、Ca_oの増大、低温、Na_o、K_oの減少は拡張期のCa_iを増大することが明らかにされた(Jap ,J,Pharm,49、P-245,1989,京都)。また、単収縮曲線とFura-2-Caシグナルとの対比により、強心配糖体とβ-刺激剤(isoproterenol)の作用に明らかな差を認めた。即ち、後者はCa^<2+>の