hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクアポリン発現解析に基づく食道癌低浸透圧細胞破壊療法の開発

アクアポリン5(AQP5)は、様々な癌種に発現し腫瘍進展などに関与していることが報告されているが、食道扁平上皮癌(ESCC)におけるその発現と役割についての報告はない。ESCC細胞株に対し、AQP5 siRNAを用いてノックダウンを行ったところ、G1期での細胞周期の停止、細胞増殖の抑制、細胞死の誘導が認められた。さらにAQP5ノックダウンによる種々のmRNA発現レベルの変化をマイクロアレイにて解析したところ、mRNA発現レベルが2倍以上に上昇/低下した遺伝子はそれぞれ1472/660種であった。これらをIngenuity Pathway Analysisにて解析したところ、Cellular growthand proliferationがAQP5ノックダウンに関連したトップネットワークの一つとして抽出された。根治切除術を施行したESCC68例の組織標本に対し免疫染色を行い、その染色強度と範囲からAQP5高発現群と低発現群に2群化したところ、AQP5高発現群/低発現群はそれぞれ41/27例であり、前者において有意に腫瘍径が大きく、分化型が多かった。AQP5高発現群/低発現群の3年無再発生存率は前者で有意に予後不良であった。以上より、ESCC細胞株において、AQP5は細胞周期、細胞増殖や細胞死に関与する可能性が示唆された。また、ESCC組織でのAQP5発現レベルは腫瘍径や組織型と関連性を持ち、高発現群は予後不良となる傾向があることを解明した。平成24年度は、まずアクアポリン5-siRNAを導入したTE5細胞株を用いてmicroarrayによる網羅的解析を試みた。mRNA発現レベルが2倍以上に上昇/低下した遺伝子はそれぞれ1472/660種であった。これらをIngenuity Pathway Analysisにて解析したところ、Cellular growth and proliferationがアクアポリン5ノックダウンに関連したトップネットワークの一つとして抽出された。TE2, TE5細胞株にアクアポリン5-siRNAを導入したところ、G0/G1停止による細胞増殖抑制効果、アポトーシスの増強効果が確認された。手術臨床標本のパラフィンブロックを用い、アクアポリン5に対する免疫染色を行ったところ、アクアポリン5の発現が、腫瘍径・組織学的分化度・術後無再発生存期間と相関することを見出した。(J Gastroenterol. 2013)。また、アクアポリン5-siRNAを導入したTE5細胞株を低浸透圧処理したところ、75 mosmol/kgH2Oでの細胞容積変化と、0 mosmol/kgH2Oでの細胞破壊効果の増強が確認できた。さらに、生体への低浸透圧液投与の安全性を確認するため、BALB/cマウスで蒸留水投与群と生理食塩水投与群を作成し、3日間連日で2mlずつ各々蒸留水と生理食塩水を腹腔内投与したところ、両群ともday5, day7で全例生存し、肉眼的な腹腔内所見にも差を認めなかった。同時に、低浸透圧細胞破壊療法の基礎的検討を進め、胃癌細胞株(J Surg Res. 2012)、膵癌細胞株(Pancreatology. 2012)において、クロライド輸送体阻害により低浸透圧細胞破壊効果が増強されることを解明した。平成23年度は、まずヒト食道癌細胞株におけるアクアポリン発現レベルの解析を試みた。種々のヒト食道癌細胞株におけるアクアポリン5の蛋白発現をウェスタンブロット法で解析したところ、TE2、TE5での高発現、KYSE70、KYSE170、TE9での低発現を確認した。また、アクアポリン5高発現食道癌細胞株であるTE5に、アクアポリン5-siRNAをトランスフェクションし、蛋白・遺伝子発現抑制効果をウェスタンブロット法・定量的RT-PCR法で確認した。さらに、アクアポリン5により制御される遺伝子を解明するため、アクアポリン5-siRNAをトランスフェクションしたTE5を用いてmicroarrayによる網羅的解析を試みている。一方で、ヒト食道癌組織におけるアクアポリン5発現レベルを解析した。手術臨床標本のパラフィンブロックを用い、アクアポリン5に対する免疫染色を行ったところ、食道癌組織におけるアクアポリン5の高発現を確認した。

また、アクアポリン5の発現が、食道扁平上皮癌における組織学的分化度と相関することを見出した。さらに、種々の臨床病理学的因子や、予後・再発形式との相関を現在解析中である。同時に、低浸透圧細胞破壊療法の基礎的検討を進め、胃癌細胞株において、クロライド輸送体阻害により低浸透圧細胞破壊効果が増強されることを解明した(Blockade of Chloride Ion Transport Enhances the Cytocidal Effect of Hypotonic Solution in Gastric Cancer Cells. J Surg Res. 2011 Nov 21.)。当初の研究計画のうち、ヒト食道癌細胞株におけるアクアポリン発現レベルの解析、ヒト食道癌組織におけるアクアポリン発現レベルの解析と臨床病理学的因子との相関性の検討は、ほぼ終了している。また、siRNAを用いたヒト食道癌細胞株のアクアポリン発現調節系も確立し、制御遺伝子のmicroarrayによる網羅的解析も進行しており、研究目的・研究計画はおおむね順調に進展していると考える。今後、ヒト食道癌細胞株のアクアポリン発現調節(siRNA,発現ベクター)と低浸透圧刺激に対する反応性の細胞生理学的解析を進める。さらに、マウス胸膜転移モデルを用い、アクアポリン発現レベルによる低浸透圧細胞破壊療法の反応性を検討していく予定である。次年度は、細胞培養関連(培地およびウシ胎児血清等)、分子生物学的、生化学的手法および細胞生理学的手法に用いる消耗品と、実験動物購入費用を中心に研究費を使用していく予定である。
グループ活動を支援するための情報検索および情報共有システムに関する研究

本研究は、グループ活動を支援するための情報検索および情報共有機能を持つ情報システムの構築を目指して、2年間のプロジェクトとして行われた。本研究の核となるシステムおよび技術として、これまでの研究において、COSPEXと呼ばれるシステムの開発を進めてきた。COSPEXは、ネットワーク上の分散情報資源からの情報収集を支援するためのシステムである。初年度は主として、COSPEXの情報検索機能の強化を行った。利用者による情報の高度な活用を支援するために、まずユーザモデリングに関する基礎的な検討を行った。その上で、機械学習技術を応用した機能を実装することにより、ユーザとのインタラクションを通して、ユーザの検索意図を推定することを可能にした。次に、システムの情報可視化モジュールを新たに実装し、情報資源の意味的構造を可視化する機能を実現することにより、検索過程においてユーザが容易に情報発見を行えるようにした。次年度は、グループでの活動を支援するための機能を構築するため、数万件に上る大規模な文書集合を対象とし、共有データフォーマットの検討を進め、それに基づきデータ作成、および大規模データに対応するためのシステム性能の改良を進めた。情報共有支援機能については、まだ不十分であり、さらなる検討と改良の余地があるため、今後も引き続き、システム性能の向上や評価実験などを行いたいと考えている。今年度は、COSPEXと呼ばれるシステムの機能強化を中心に研究を進めた。COSPEXは、分散情報資源からの情報収集を支援するためのシステムであるが、ユーザによる情報の活用を支援するためには、情報収集機能の高度化を始めとして、さまざまな機能拡張が求められる。そこで、本研究では、まずユーザモデリングに関する基礎的な検討を行った。このような機能拡張を行った上で、システムの実用性を評価するため、現在十数万件程度の大規模文書データを対象としたデータベースの構築を進めている。グループにおける情報共有のための機能の実現に関しては、いかにして過去のグループの有用な経験や知識(組織メモリ)を蓄積し、それらを後のグループや新たにグループに参加したメンバーが効率よく利用、学習(組織学習)できるかが問題となる。現在は、心理学的、認知科学的な知見を基に、システムに対しどのような機能として反映させることが可能かについての基礎的な考察を進めている。来年度は、これらの考察を基にさらなるシステムの機能拡張を進める予定である。
実験及びＭＤ計算統合による有機物を含む汚染土壌廃棄物中のＣｓ脱離挙動の解明

放射性Csを含む土壌廃棄物の中間貯蔵・最終処分の長期的な安定性に関する基礎的な知見を得るため、粘土鉱物とCsの相互作用に与える土壌有機物の影響を与えるメカニズムを検討した。粘土鉱物表面に外表面、層間、端面等、性質の異なるCs収着サイトを想定してモデル化して収着実験結果と比較すると、モンモリロナイト層間サイトでの収着容量はフミン酸存在下で減少、非常に選択性の高いイライトのFESではフルボ酸存在下で選択性が増加する等、サイトごとにまた、有機物の種類により影響は異なることがわかった。また、MD計算により、K型マイカ端面で非常に強い内圏錯体が形成される場合の構造を明らかにした。福島第一原子力発電所の事故により多量に放出されたCsの移行挙動を把握することが重要である。Csは土壌中の粘土質に強く収着する一方、その収脱着は土壌有機物の影響を受ける。本研究は、放射性Csを含む土壌廃棄物の処理・処分に際し、その構成要素である土壌自体の持つバリア機能について、長期信頼性・安定性の評価に資することを目的とし、実験と分子動力学(Molecular Dynamics :MD)計算を組み合わせ、粘土質・Csの相互作用に土壌有機物が影響を与えるメカニズムを理解することを目指す。平成25年度は、Csと同じアルカリ金属イオンを用いてCsを粘土鉱物及び福島県内で採取した汚染土壌から脱離する実験を行った。粘土鉱物はモントモリロナイトとカオリナイトとし、異なる脱離イオンを用いCsの収着サイトの差異を特定することを目的とした。モントモリロナイトではイオン水和半径が大きいほど脱離できるCsの割合が低く、また高塩濃度下での残存濃度が高くなった。一方、カオリナイトでは脱離イオンの種類や濃度による脱離傾向の違いがモントモリロナイトほど顕著ではなく、エッジ部分のサイトへの収着が主であることが示唆された。土壌は採取地点、深度により異なる脱離傾向を示した。さらに、粘土鉱物におけるCs収脱着挙動の加成性の評価を行った。固相の溶解・析出などが起こらない場合には粘土鉱物の混合物については加成性が成り立つことがわかった。MD計算コードでは、平成24年度にモデル化したパイロフィライトのACエッジを発展させ、Cs収着に重要な役割を果たすマイカのエッジ部分におけるCsの錯形成サイトのシミュレーションを行った。マイカのエッジ部分で錯形成はパイロフィライトと同様であったが、構造電荷の影響によりマイカの2つの層を架橋する結合形態の内圏錯体がパイロフィライトよりも低いpHで形成されることがわかった。福島第一原子力発電所の事故により環境中に多量に放出されたCsの環境中での移行挙動を把握することが重要である。Csは土壌中の粘土質に強く収着する一方、その収脱着は土壌中の有機物の影響を受ける。平成24年度は、Csの収着サイトの差異を特定できるような脱離の実験的手法及びCsの収着特性に影響を与える有機物の性状を解析する手法を検討した。福島県にて採取した土壌試料を用い、バッチ式収着実験及び、イオン交換、酸による脱離試験を行った。K+による脱離は、フロイントリッヒ脱着等温線で表せた。また、イオン交換、酸による脱離量、残渣量は、CEC、有機物含有量、粘土サイズ含有量などの土壌特性とは相関を示さなかった。土壌及びベントナイトにフルボ酸及びフミン酸の溶液を加えて収着試験を行い、有機物が分配係数(Kd値)に与える影響について検討した。Kd値は、固相の種類、添加有機物の種類や有機物を加えるタイミング(Cs添加の前か後か)によって増加する場合と減少する場合があり、有機物がCsの移行挙動に与える影響は一様でないことがわかった。MD計算コードでは、層間を持たないパイロフィライトのACエッジにおけるCsの錯形成サイトのシミュレーションを行った。Csは、パイロフィライトのエッジ部分で複数の内圏錯体、外圏錯体、拡散層での錯体を形成するが、Csの分布ではほとんどが内圏錯体を形成していること、内圏錯体の一つは、パイロフィライトの2つの層を架橋する結合形態をとることがわかった。福島第一原子力発電所の事故により環境中に放出されたCsの移行挙動を把握することが重要である。

本研究は、放射性Csを含む土壌廃棄物の処理・処分に際し、土壌自体の持つバリア機能について、長期信頼性・安定性の評価に資することを目的とし、実験と分子動力学(Molecular Dynamics:MD)計算を組み合わせ、粘土鉱物・Csの相互作用に土壌有機物が影響を与えるメカニズムを理解することを目指す。平成26年度は、イライトとモンモリロナイトの2種類の粘土鉱物に対して、フミン酸、またはフルボ酸を添加した系において収着実験を行い、粘土鉱物のみの場合における収着と比較した。比較の際には、それぞれの粘土鉱物に収着容量及びCs選択性の異なる3種類のサイトが存在することと仮定した。モンモリロナイトについてはフミン酸の添加により層間において収着容量の減少が見られた。フミン酸は添加量の約7割がモンモリロナイトに収着しているため立体的な障害となる有機分子が層間や外表目に吸着したためと考えられる。イライトについては、FESにおいてフルボ酸が共存する際に選択性の増加が見られた。この系では、液相中のアルミニウム、シリカの濃度が粘土のみの系よりも高くなっており、フミン酸がイライトのエッジ部分の構造に変化を及ぼして選択性を変化させた可能性が示唆された。MD計算によるCs-DOMの錯形成シミュレーションでは、Cs-DOM錯体は他の陽イオン-DOM錯体と比較して、溶媒露出面積(SASA)、体積、SASA:体積比が最も大きく、親水性が高いことが明らかになった。また、DOM由来の酸素原子とCsと錯形成は、そのほとんどがカルボキシル基の酸素であり、CsはDOMに対して二座配位と一座配位が混在して内圏錯体を形成していることを明らかにした。放射性廃棄物工学粘土鉱物単体、粘土鉱物の混合物、土壌についてCsの収脱着に関する実験手法を確立し、また、データを得て、これから行う有機物による影響を測定する準備が完了した。MD計算については、Cs収着に重要なマイカのモデル化を行い、イオン交換などの熱力学特性を算出する基礎とすることができた。計画事項として挙げていた点全てについて着手し、次のステップが見える段階までの成果を出しており、おおむね順調に進展していると考えられる。収着・脱離の実験手法については、福島県にて採取した土壌試料を用い、全土壌と分級したものそれぞれについてバッチ式収着実験及び、イオン交換、酸による脱離試験を行い、手法を確定することができた。また、溶存有機物を添加する実験については、Kd値の変化及びこれに伴う有機物の質の変化をHPLCとサイズ排除カラム及びオクタデシルシリル基カラムを用いて分子量及び親・疎水性特性を把握することとした。MD計算については、層間を持たないパイロフィライトを用い、エッジ部分での錯形成のシミュレーション手法を確立した。26年度は、粘土鉱物-有機物錯体を形成した場合における、Csの収脱着挙動を粘土鉱物のみの場合と比較する。粘土鉱物-有機物錯体形成には、標準有機物を分子量、親水・疎水性等の特性ごとに分画したものや、土壌有機物のアナログと考えられる化学物質(多糖類、タンパク質、タンニン、脂肪酸、コハク酸等)を用いる。
自然現象を記述する偏微分方程式の解の漸近挙動に関する研究

本年度は,冪乗型非線形項と時間変数に依存した係数の摩擦項を持つ波動方程式の初期値問題に対する解の爆発に関する研究を行った.定数係数の摩擦項を持つ非線形波動方程式の初期値問題に対する大域解は,十分に時間が経過すると対応する熱方程式の解で近似できることはよく知られている.それにも関わらず解の爆発に関する研究は,熱方程式のそれに比べて進んでいるとは言えない.2015年に私は,若杉氏と共同で,絶対値冪型の非線形項に対して,その次数が藤田臨界指数よりも小さい場合に,解の最大存在時刻に関するほぼ最良の評価を導出した.また,この結果を摩擦項の係数が効果的に働く時間変数か空間変数のどちらか一方に依存する場合に拡張することに成功した.しかし,最適な評価は得られておらず,また解の発散速度も不明のままであった.そこで私は,藤原氏と若杉氏と共同で,この問題を再度異なるアプローチを用いて研究することにより,定数係数を含んだ効果的に働く時間変数に依存した摩擦項を持つ絶対値冪乗型の非線形項に対して,解の爆発時刻の最良の評価と解のある積分量の発散速度を導出した.この結果は,国際誌に投稿しており,国内外の研究集会では既に口頭発表を行った.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。私は,小川氏と共同で,藤田臨界における絶対値p乗の非線形項を持つ消散型波動方程式の解の爆発時刻の評価を研究した.その上からの評価は,空間4次元以上の場合,未解決であったが,その導出に成功した.さらに,この結果を,変数係数の場合に拡張している.また,定数係数の場合には,最適な下からの評価も導出した.これらの結果は,現在国際紙に投稿中である.次に,私は,戌亥氏と共同で,絶対値p乗の非線形項を持つシュレディンガー方程式(NLS)とクライン・ゴルドン方程式(NLKG)の解の非存在に関する研究を行った.このNLSに対して, 1<p<1+4/dの場合に,小さな初期値に対する解の爆発の結果を示した.また,爆発時刻のほぼ最適な評価を導出した.これらの結果は,国際紙J. Evol. Equs.に採録が決定している.さらに, p=1+4/dの場合に,大きな初期値に対する解の爆発,及びp>1+4/dの場合に,小さな初期値に対する局所解の非存在を示した.これらの結果は,国際紙J. Math. Anal.Appl.に採録された.さらに同種の非線形項を持つエネルギー臨界冪1+4/(d-2)の場合のNLKGに対して,大きな初期値に対する解の爆発,エネルギー超臨界p>1+4/(d-2)冪の場合のNLKGの小さな初期値に対する局所解の非存在を示した.本年度は、ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の初期値問題について研究を行った。この問題はエネルギー空間において局所適切であることがよく知られている。さらに近年、線形ポテンシャルと非線形ポテンシャルがともに反発的に働く場合には、すべての解がエネルギー空間において漸近自由であることが、Banica-Viscigliaらによって示された。しかし、非線形ポテンシャルが集約的に働く場合には、この問題に対して爆発解と孤立波解の存在が知られており、先の結果が成立しないことが分かる。そこで、私は、戌亥氏と共同で、まず初期値の作用の値が孤立波解の作用の値よりも小さな範囲において、解の大域挙動を初期値により決定できないかどうかを研究した。そしてVirial等式と関連のある汎関数の初期値における正負により解の大域挙動が散乱か爆発のどちらになるかを決定することに成功した。さらに初期値が偶関数である場合には、初期値の作用の値が孤立波解の作用の値よりも、大きな範囲まで同種の結果を示すことに成功した。これは線形ポテンシャルがない場合と存在する場合とでは結果に違いが現れることを表している。この結果は日本数学会の年会で口頭発表した。ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の初期値問題について研究を行い、Virial等式と関連のある汎関数の初期値における正負により解の大域挙動が散乱か爆発のどちらになるかを決定することに成功した。本年度は,冪乗型非線形項と時間変数に依存した係数の摩擦項を持つ波動方程式の初期値問題に対する解の爆発に関する研究を行った.定数係数の摩擦項を持つ非線形波動方程式の初期値問題に対する大域解は,十分に時間が経過すると対応する熱方程式の解で近似できることはよく知られている.それにも関わらず解の爆発に関する研究は,熱方程式のそれに比べて進んでいるとは言えない.2015年に私は,若杉氏と共同で,絶対値冪型の非線形項に対して,その次数が藤田臨界指数よりも小さい場合に,解の最大存在時刻に関するほぼ最良の評価を導出した.また,この結果を摩擦項の係数が効果的に働く時間変数か空間変数のどちらか一方に依存する場合に拡張することに成功した.しかし,最適な評価は得られておらず,また解の発散速度も不明のままであった.

そこで私は,藤原氏と若杉氏と共同で,この問題を再度異なるアプローチを用いて研究することにより,定数係数を含んだ効果的に働く時間変数に依存した摩擦項を持つ絶対値冪乗型の非線形項に対して,解の爆発時刻の最良の評価と解のある積分量の発散速度を導出した.この結果は,国際誌に投稿しており,国内外の研究集会では既に口頭発表を行った.藤田臨界の絶対値p乗の非線形項を持つ消散型波動方程式の解の爆発時刻の評価は,空間4次元以上の場合,長い間未解決であった.その導出に成功したことは,本研究分野の発展に大きく貢献したと言える.また、絶対値p乗の非線形項を持つシュレディンガー方程式に対して, p=1+4/dのとき,初期値が大きい場合に,局所解が大域的に延長できるのかと, p>1+4/dの場合に,局所解が存在するのかが未解決であった.これらの問題に対して,ある否定的な結果を示すことできた.また,これらの結果は,国際紙J. Math. Anal.Appl.に採録された.さらに,同種の非線形項を持つエネルギー臨界冪1+4/(d-2)の場合のNLKGに対して,大きな初期値に対する解の爆発,エネルギー超臨界p>1+4/(d-2)冪の場合のNLKGの小さな初期値に対する局所解の非存在を示した.これらの結果は,テスト関数の方法が質量項を持つNLKGに対しても状況によっては有効であったことを示している.これらの結果は,現在国際紙に投稿中である.以上3つの研究成果から考えて,本研究目的達成は「おおむね順調に進展している」と言える.今後は初期値の作用の値が本年度の研究に現れた最小化問題の値と等しい状況の解の大域挙動の研究を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまで,絶対値p乗の非線形項を持つシュレディンガー方程式に対して,解の非存在に関するいくつかの結果を示した.そのうちの1つに, 1<p<p_{S}の場合の小さな初期値に対する解の爆発の結果がある.このp_{S}は,ストラウス冪と呼ばれ,非線形波動方程式(NLW)の分野では,「大域解の存在と爆発とを分ける閾値であろう(Strauss予想)」と1980年以後盛んに研究され, 2006年に解決された. NLWでは, p_{S}は爆発領域に入るが, NLSに対するp_{S}の役割は不明である.また,爆発解の発散速度の評価が全くの未解決である.そこで,今後は,これらの2点を明らかにする.また,同種の非線形項を持つ消散型波動方程式において1<p≦1+2/d (d:空間次元)の場合に,解の爆発時刻の評価を導出した.その評価は,初期値の大きさで上と下から評価している. p<1+2/dの場合には,上と下からほぼ同様のオーダーで初期値により評価できたが, p=1+2/d (藤田指数)の場合には,上からと下からの評価のオーダーに若干のズレがある.今後は,このズレをなくす研究を行う.28年度が最終年度であるため、記入しない。
生物間相互作用の強度が生物群集の安定性を左右するメカニズムの解明

オントジェネティック・ニッチシフトとは生物がその生活史の過程で食物や住み場所を変えることであり、多くの動物が行っている。オントジェネティック・ニッチシフトは、その前後で個体群が異なる生物群集と相互作用するために、個体群動態に大きな影響を与える。私は数理モデルを用いて、オントジェネティック・ニッチシフトのタイミングにおける適応的可塑性が、消費者-資源動態に安定化効果を持つという仮説を検付した。適応的可塑性は、あるオントジェネティック・ニッチでの資源量が少ないと、そこの消費者の次のオントジェネティック・ニッチへのシフトを早める。その結果、少ない資源が受ける消費者からの捕食量は少なくなる。他方、資源量が多いと、適応的可塑性のためにオントジェネティック・ニッチシフトは遅くなり、多い資源への捕食量は多くなる。その結果、少ない資源は増え、多い資源は減るという傾向が生まれるであろう。これは、資源動態に負の密度依存効果を与え、消費者-資源動態を安定化するであろう。この仮説を検討するために、三つの消費者-資源動態のモデルを比較した。三つのモデルは、オントジェネティック・ニッチシフトのタイミングの決定メカニズムが異なる。「固定齢モデル」では消費者が一定齢に達するとニッチシフトが起こる。「固定サイズモデル」では消費者が一定サイズに達するとニッチシフトが起こる。「適応的可塑性モデル」では資源量に応じて消費者個体の適応度を最大化するタイミングでニッチシフトが起きる。私は「適応的可塑性モデル」のみが安定平衡点を持つことを示すことにより、仮説を証明した。得られた結果に基づき、湖魚類のオントジェネティック・ニッチシフトについても議論した。
グリーンコンポジット用生分解性樹脂における加水分解制御機能の極限化原理の構築

本研究では,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションによる反応環境・分子構造設計と試行錯誤的実験を組み合わせて,光解離性保護基を分子鎖内に多数導入した長鎖化ポリ乳酸の最適分子構造を導き出すことで,保護基導入による分子鎖の折れ曲がりに起因する力学特性(弾性率)の低下を可能な限り抑えつつ,「使用時の分解・劣化の抑制」と「廃棄時の分解促進」からなる加水分解制御機能を極限まで高性能化し,グリーンコンポジット用の究極のマトリックス樹脂を創製する原理を構築することを目的とした.これにより,地球環境に優しいグリーンコンポジットの実用化に寄与し,自動車一次のみならずインフラ構造物の複合材料化による社会のサステナビリティの増大に貢献することを目指している.二年目の成果は,以下のように要約される.1)オルト位で反応させる保護基であるo-nitrobenzylalcoholとパラ位で反応させる保護基である4-nitrobenzyl alcoholをそれぞれPLAに導入し引張試験をおこなった結果,パラ位での保護基である4-nitrobenzyl alcoholを導入することによって,保護基導入による弾性率低下を抑制できるのではないかという仮説通りの結果とはならず,保護基の活用部位に関係なくほぼ一定の弾性率を示した.3)以上より,保護基の導入による長鎖化PLAの弾性率低下抑制と加水分解制御機能向上を両立するためには,保護基の分子構造だけではなく,分子鎖同士の極性相互作用など,分子構造因子をさらに検討する必要があることが示唆された.本研究の推進にあたって,二年目は,まず,分子動力学法により予測された光解離性保護基を介した長鎖化ポリ乳酸の弾性率に及ぼす反応サイトの影響について実証することを目指した.この観点では,充分な実験量によりさらに考慮すべき因子が明らかとなった.一方で,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションに脱保護過程と加水分解過程を組み込む試みは端緒に就いたばかりであり,この観点で本研究の達成度は遅れているのが現状である.しがたって,全体として,本研究の現在までの達成度は,当初の計画と比較して「やや遅れている」と言える.まず,二年目の検討の結果,検討の必要性が示唆された極性相互作用などを組み込んだ分子シミュレーションにより,反応サイトが長鎖化ポリ乳酸の弾性率に及ぼす影響の予測を精微化する.これと並行して,「脱保護および加水分解過程を組み込んだ分子シミュレーション手法の構築」に引き続きチャレンジし,光解離性保護基媒介長鎖化ポリ乳酸の脱保護および加水分解挙動を分子シミュレーションにより予測することを目指す.この際,反応に必要な活性化エネルギを分子軌道計算によって導出し,紫外線照射による脱保護現象をその逆反応に必要な活性化エネルギを用いてモデル化する.また,ポリ乳酸分子鎖に乳酸モノマーが1つ接続されて水分子が1つ放出されるのに必要な活性化エネルギを分子軌道計算により導出し,加水分解現象をその逆反応に必要な活性化エネルギを用いてモデル化することで,ポリ乳酸がカルボキシル基末端から加水分解される分子動力学シミュレーション手法を構築する.以上により,グリーンコンポジット用生分解性樹脂における加水分解制御機能の極限化原理の構築を目指す.本研究では,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションによる反応環境・分子構造設計と試行錯誤的実験を組み合わせて,光解離性保護基を分子鎖内に多数導入した長鎖化ポリ乳酸の最適分子構造を導き出すことで,保護基導入による分子鎖の折れ曲がりに起因する力学特性(弾性率)の低下を可能な限り抑えつつ,「使用時の分解・劣化の抑制」と「廃棄時の分解促進」からなる加水分解制御機能を極限まで高性能化し,グリーンコンポジット用の究極のマトリックス樹脂を創製する原理を構築することを目的とした.これにより,地球環境に優しいグリーンコンポジットの実用化に寄与し,自動車一次のみならずインフラ構造物の複合材料化による社会のサステナビリティの増大に貢献することを目指している.初年度の成果は,以下のように要約される.1)ポリ乳酸とポリグリコール酸について加水分解制御性を比較した結果,加水分解抑制機能の効果的な発現のために,メチル基等の疎水性側鎖を有する重要性が明らかとなった.2)分子軌道計算の結果,反応箇所によっては長鎖化ポリ乳酸を実現できる可能性が示唆されるとともに,分子動力学シミュレーションの結果,長鎖化ポリ乳酸はポリ乳酸単体よりも弾性率が低下することが示された.3)反応位置の違いによって,長鎖化ポリ乳酸の折れ曲がり・折りたたみ度合いが変化し,それに対応して弾性率が変化することが示された.4)2つのポリ乳酸を保護基ベンゼン環の対角(パラ位)に配置した場合に,長鎖化ポリ乳酸の弾性率はポリ乳酸単体の弾性率の値に近づいた.このことから,折れ曲がりの少ない分子構造を設計・実現することにより,きれいな螺旋構造を持つポリ乳酸単体の構造に近づけることができ,弾性率低下の無い長鎖化ポリ乳酸が実現できる可能性が示唆された.本研究の推進にあたって,初年度は,光解離性保護基を介したポリ乳酸長鎖化が可能な反応サイトの組み合わせを分子軌道計算により探索し,光解離性保護基媒介長鎖化ポリ乳酸の分子鎖形状と弾性率を分子動力学法により予測するとともに,脱保護と加水分解挙動を予測できる分子動力学シミュレーション手法を構築することを目指した.まず,光解離性保護基を介したポリ乳酸長鎖化が可能な反応サイトの組み合わせを分子軌道計算により探索すること,および,光解離性保護基媒介長鎖化PLAの分子鎖形状と弾性率の計算を分子動力学シミュレーションにより網羅的に実施して弾性率低下を可能な限り抑えることができる分子鎖形状となる解の候補を導くこと,のいずれもを達成した.

一方で,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションに脱保護過程と加水分解過程を組み込む試みは端緒に就いたばかりであり,この観点で本研究の達成度は遅れているのが現状である.しがたって,全体として,本研究の現在までの達成度は,当初の計画と比較して「やや遅れている」と言える.本研究では,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションによる反応環境・分子構造設計と試行錯誤的実験を組み合わせて,光解離性保護基を分子鎖内に多数導入した長鎖化ポリ乳酸の最適分子構造を導き出すことで,保護基導入による分子鎖の折れ曲がりに起因する力学特性(弾性率)の低下を可能な限り抑えつつ,「使用時の分解・劣化の抑制」と「廃棄時の分解促進」からなる加水分解制御機能を極限まで高性能化し,グリーンコンポジット用の究極のマトリックス樹脂を創製する原理を構築することを目的とした.これにより,地球環境に優しいグリーンコンポジットの実用化に寄与し,自動車一次のみならずインフラ構造物の複合材料化による社会のサステナビリティの増大に貢献することを目指している.二年目の成果は,以下のように要約される.1)オルト位で反応させる保護基であるo-nitrobenzylalcoholとパラ位で反応させる保護基である4-nitrobenzyl alcoholをそれぞれPLAに導入し引張試験をおこなった結果,パラ位での保護基である4-nitrobenzyl alcoholを導入することによって,保護基導入による弾性率低下を抑制できるのではないかという仮説通りの結果とはならず,保護基の活用部位に関係なくほぼ一定の弾性率を示した.3)以上より,保護基の導入による長鎖化PLAの弾性率低下抑制と加水分解制御機能向上を両立するためには,保護基の分子構造だけではなく,分子鎖同士の極性相互作用など,分子構造因子をさらに検討する必要があることが示唆された.本研究の推進にあたって,二年目は,まず,分子動力学法により予測された光解離性保護基を介した長鎖化ポリ乳酸の弾性率に及ぼす反応サイトの影響について実証することを目指した.この観点では,充分な実験量によりさらに考慮すべき因子が明らかとなった.一方で,分子軌道計算および分子動力学シミュレーションに脱保護過程と加水分解過程を組み込む試みは端緒に就いたばかりであり,この観点で本研究の達成度は遅れているのが現状である.しがたって,全体として,本研究の現在までの達成度は,当初の計画と比較して「やや遅れている」と言える.まず,初年度の検討の結果,弾性率低下の無い長鎖化ポリ乳酸が実現できる可能性が示唆された「折れ曲がりの少ない分子構造」として,ポリ乳酸と保護基の反応生成物に対し,2つめのポリ乳酸をパラ位の位置で反応させることが可能なヒドロキシフェナシル型の光解離性保護基を実際に用いて試験片を作製し,その弾性率および加水分解制御機能の評価をおこなう.これと並行して,その難易度の高さから初年度は達成できなかった「脱保護および加水分解過程を組み込んだ分子シミュレーション手法の構築」にチャレンジし,光解離性保護基媒介長鎖化ポリ乳酸の脱保護および加水分解挙動を分子シミュレーションにより予測することを目指す.
脊髄損傷にによる神経ペプチド発現誘導と神経栄養因子による制御機構

内因性オピオイドペプチドであるダイノルフィンは脊髄損傷後、脊髄で増加し二次的な神経傷害の病因になっていると考えられている。しかし、ダイノルフィンが脊髄のどの細胞に発現しているかはまだ確認されていない。そこで、脊髄損傷後のダイノルフィンの発現をラジオアイソトープ標識合成オリゴヌクレオチドプローブを用いたin situハイブリダイゼーション法により検討した。SDラットの下部胸椎を椎弓切除して脊髄に重錘を落とし、脊髄損傷モデルを作成した。ラットを損傷後4時間から1週間で潅流固定後、脊髄を取り出して組織切片を作成し、in situハイブリダイゼーション法を行った。ダイノルフィンmRNAの発現は損傷後4hより増加し始め、24h-48hでは損傷部位周辺の頭側及び尾側で著しく増加し、損傷部位頭側でのPPD mRNAの増加後の減少は麻痺の回復のみられる損傷後1wに一致していた。一方、損傷尾側でのPPD mRNAの増加の遷延はPPD mRNA発現ニューロンが、遠心性線維により影響をうけており、脊髄損傷によって脱抑制が起こり、activationされた可能性が考えらる。各個体の傾斜台角度とPPDmRNA陽性細胞数との相関関係をみると、両者は相関係数-0.848の負の相関を示し、脊髄損傷24h後の運動機能障害とPPDmRNAの発現量はよく相関していた。脊髄で増加したダイノルフィンは過去に報告された血流の減少や興奮性アミノ酸の増加や、リン脂質の加水分解、などのメカニズムを介して、脊髄に障害を与えていると考えられる。trkBmRNAの発現を同様の手法で検討した。trkBmRNAは損傷部位に限局して発現していた。BDNF (Brain derived neurotropic factor)を脊髄損傷前よりくも膜下に投与し、ダイノルフィンmRNA発現の変化を検索したが、特に発現の変化を観察されなかった。ダイノルフィンmRNAは損傷後24時間から48時間にかけて、損傷部を中心に脊髄後角のニューロンで発現が観察された。ダイノルフィンmRNA発現の増加は損傷高位の頭側と尾側に広がっていた。傾斜台法を用いた下肢運動機能評価でみた運動障害とダイノルフィンmRNAの発現量は良く相関していた。現在までの結果をまとめて論文作成中である。
小舞土壁の性能向上のための調合および塗付け工程に関する研究

本研究は、環境負荷の少ない小舞土壁構法の再興を目指し、小舞下地および塗付け層の仕様が土壁の具備すべき性質に及ぼす影響を明確にすることを目的とした。まず、壁土材料の調合が、塗付け作業性、はく離・ひび割れの性状および力学的性質に及ぼす影響を明らかにした。一方で、軸組・貫および土壁層からなる壁試験体を用い、水平力に対する土壁の抵抗機構を把握した。次に、ここで確認した4つの抵抗要素を模擬した要素試験体を用いてせん断加力実験を行い、間渡竹の取付け方法、壁土材料の性質、および塗付け各層の層厚比が、抵抗要素の力学特性に及ぼす影響を明らかにした。本研究は、環境負荷の少ない伝統的な小舞土壁構法の再興を目指し、土壁の性能向上を可能とする材料・工法の基本原理を構築することを目的とする。当該年度に行った研究を以下の1、2および3に示す。1材料実験の考察:前年度行った材料実験の結果をもとに、荒壁土および中塗土に求められる性質と調合との関係をまとめた。横軸をスサ無混入の壁土を適度な軟度とするために必要な水量W、縦軸をスサ混入率としたグラフを作成し、必要な性質を満たす材料の調合の範囲を見出した。2構造実験の考察:小舞土壁の水平力に対する挙動を確認するため前年度行った構造実験の破壊性状を詳細に分析した。その結果、水平力を受けると壁土が回転し、隅角部の壁土の圧密(I)、貫の上下の壁土の圧密(II)、壁土による間渡竹の拘束(III)、小舞竹の軸組へのめり込み(IV)が、抵抗力を発揮することを確認した。これらの抵抗要素は塗付け層ごとに異なり、横竹側の荒壁はI・II・IIIおよびIV、縦竹側の荒壁はI・IIIおよびIV、中塗りはIが主たる抵抗要素となっている。3要素実験:荷重ー変形関係および塗付け各層のはく離現象に対して影響を及ぼす要因を明らかにするため、上記のIIVの抵抗要素の異なる要素試験体を用いた加力実験を行った。その結果、間渡竹あるいは小舞竹と軸組との隙間が小さい場合、微小変形時に間渡竹あるいは小舞竹が抵抗するため初期剛性は向上するが、塗付け各層の挙動差が大きくなって塗付け各層がはく離しやすいため、結果として靭性は小さくなることがわかった。最終年度は、これまでに明らかにした小舞土壁の水平力に対する4つの抵抗要素の力学特性に対して、各種の因子の及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。4つの抵抗要素をそれぞれ模擬した要素試験体を用いて、対角を加力するせん断実験を行った。試験体の木製加力フレームの接合部はピン接合とし、フレームの内側の300mm角の部分に小舞下地、荒壁層および中塗層を施した。検討した要因は、間渡竹端部と欠き込み穴のゆるみの有無、荒壁土および中塗土の調合、ならびに壁厚70mm内の荒壁層と中塗層の層厚比である。なお、荒壁土および中塗土は、初年度に行った材料実験の結果をもとに、弾性係数・圧縮強度の大きい調合と、吸収エネルギーの大きい調合をそれぞれ2種類用いた。結果を総括すると、隅角部周辺においては、微小変形時にはちりすきの小さい中塗層が主に抵抗するため、中塗土に弾性係数・圧縮強度の大きい調合を用いた場合や、中塗層の層厚比の大きい場合に、微小変形時の荷重ー変形関係の傾きは大きくなることがわかった。その後、荒壁層の隅角部が抵抗すると、荒壁土に吸収エネルギーの大きい調合を用いた場合や、荒壁層の層厚比の大きい場合に、荷重は大きくなることが明らかとなった。貫周辺においては、荒壁土に吸収エネルギーの大きい調合を用いた場合に荷重は大きくなる傾向にあった。間渡竹は、軸組に設けた欠き込みとのゆるみの有無によって抵抗を開始する変形角が異なるが、ゆるみの有るほうが荷重は大きい傾向にあることがわかった。以上より、各種要因の違いによる荷重ー変形曲線および破壊性状に現れる違いが明らかとなり、初期剛性および靭性について、それぞれの向上に有効な条件を整理することができた。本研究は、環境負荷のきわめて少ない伝統的な小舞土壁構法の再興を目指し、土壁の性能向上を可能とする材料・工法の基本原理を構築することを目的とする。当該年度に行った研究を以下のIおよびIIに示す。I.荒壁と中塗りそれぞれが具備すべき性質に対して、様々な調合因子が及ぼす影響を明らかにした。

荒壁は、小舞下地を挟んで表裏が一体化することが求められる。また、土壁が水平力を受けた際の抵抗要素として力学的性質が重要であると考えられる。そこで、原土の種類、藁スサ混入率の異なる12種類の壁土を用いて、小舞下地に荒壁土を塗付けて乾燥させた試験体を切り出し、表裏の一体性を観察した。また力学的性質として圧縮試験を行った。その結果、(1)原土の種類が異なると表裏の一体性にかなりの差が生じること、(2)スサ混入率が増すと圧縮強度は低下するが圧縮試験における靭性は向上することが分かった。中塗りは、薄い上塗りを可能とするため、ひび割れがなく平坦な表面が求められる。また、土壁が水平力を受けると、荒壁とともに中塗りもせん断力を負担することが分かっており、中塗りの具備すべき性質として力学的性質も重要であると考えられる。そこで、中塗りのひび割れ性状および圧縮強度の測定を、壁土の粒度、藁スサ混入率および藁スサの種類の異なる33種類の壁土を用いて行った。その結果、ひび割れが発生せず、圧縮強度が高い壁土を調合するためには、(1)藁スサはひび割れ抑制に必要な最低限の量にすること、(2)藁スサは小さいものの方が良いこと、を明らかにした。II.実大の土壁を小型化した試験体を用いて構造実験を行った。今後、本実験の結果を分析し、土壁の構造耐力に影響を及ぼす材料特性を明らかにする。壁土に求められる性質と調合の関係が大方まとまり、塗付け各層の一体性に影響を及ぼす要因も明らかになってきたため。研究を遂行するうちに、土壁の構造耐力と関係する材料特性を明らかにする必要があると分かった。そのために必要な構造実験に時間を割いた。当該年度は、塗付け各層の性質に対する影響因子を明確にする予定であったが、不十分な部分があり次年度も継続して行う必要がある。要素試験体を用いて、塗付け各層の一体性に対する影響因子を更に検討する。また、これまでに行った材料実験および要素実験の結果をもとに、構造耐力の初期剛性および靭性を向上した小舞土壁構法の提案し、検証実験を行う。構造実験の結果を分析し、土壁の構造耐力に影響を及ぼす材料特性を明らかにする。また、塗付け各層の性質に対する影響因子の明確化のための実験およびヒアリング調査を行う。これらと並行し、次年度予定していた壁土の調合手法の考案を行う。当該年度は、これまでの研究成果の検証のために構造実験を行うため、この試験体作製費、加力装置使用料などが主とした支出項目となる予定である。当該年度はヒアリング調査の件数が予定より少なくなったため次年度に繰り越す研究費が生じた。これは次年度に追加で行うヒアリング調査で使用する予定である。また、当該年度から継続して行う実験があるが、必要備品は購入済みであるため、当初の配当額で研究の遂行が可能である。
日中古代金属遺物の年代および産地に関する自然科学的比較研究

1)平成7,8年度に引き続いて,わが国と中国の古代金属遺物についての産地と年代に関する自然科学的研究を実施した。両国で開発し,検討し,統一化した方法により,両国の重要資料の産地と年代を分析し,その結果を考察した。これまで3年間の研究結果をまとめ,研究成果報告書を作成した。2)産地分析については,鉛同位体比高周波燃焼質量分析法により,中国から提供された,主として湖北省湖北遺跡など(商時代中期、紀元前14世紀)の青銅器を分析した。資料のキャラクタリゼーションには最新の中性子放射化分析法とX線マイクロアナライザー付走査型電子顕微鏡分析法を適用した。商時代の青銅器の産地については,現在まで分析結果がほとんどなく,定説がなかった。本研究結果によれば,湖北遺跡の青銅器の鉛同位体比分析結果のプロットは2グループに分かれ,そのうちの1グループは,とくに特異的で,従来にない位置にプロットされ,青銅器の原料供給地域が,その後の時代の地域とは大きく異なると推定されるなど,新規な結果を得た。3)年代分析については,放射性炭素タンテム型加速器質量分析法と熱ルミネッセンス法により,わが国から提供した,新潟県などの鉄滓と中国から提供された,湖北省大冶などの銅滓の年代分析を実施した。鉄滓と銅滓の年代については,適切な方法がなく,現在まで分析結果がほとんどないので,これらの結果は注目された。4)本研究の成果は,本年5月2527日に島根県松江市で開催される,第4回国際金属歴史会議で発表する。田口,小林,斎藤と坂本は3名の日本側研究協力者とともに,平成7年7月23日8月1日に,中国の北京大学などを訪問し,陳,韓と孫と研究方法,対象資料,研究分担などを協議し,詳細を定めた。金属資料を対象とした,年代分析と産地分析について日本側と中国側の現状法を成文化し,比較検討し,共通法とすることにした。さらに主として中国側の古代金属資料を対象とし,共通法を適用し,分析することとした。分析は両国側で分担する(金属組織分析:主として中国,産地分析:主として日本,年代分析:両国)。本年度においては,現状の分析法の成文化と共通法化を完成した。産地分析については,日本提案の高周波加熱分離ー表面電離型質量分析法で,年代分析については,両国提案の炭素還元分離ータンデム型加速器質量分析法を共通法とすることができた。孫は平成8年1月1121日(予定:平成7年11月)に来日し,日本側に資料を持参した。産地分析について,42種で,年代分析について,陳から依頼された5種であった。産地分析用資料は早期商時代の青銅器資料(湖北省の盤龍城遺跡出土)などであり,年代分析用資料は西周時代以降の製銅スラグ資料(湖北省の銅緑山遺跡出土)などである。いずれもまだ日本では分析されたことがない,貴重な資料である。また,孫は中国側の年代標準資料を持参した。現在,これらの資料については,日本側と中国側で研究されつつある。孫は,国立歴史民族博物館の表面電離型質量分析装置などの分析設備と東京大学原子力研究総合センターのタンデム型加速器質量分析装置,炭素還元分離前処理装置などの分析設備についても調査し,装置面から,上記の共通法化を検討した。なお,陳と韓の来日も予定していたが,国際金属歴史フォーラムしまね日本金属学会主催)に招聘されたので,来日は次年度に変更した。斎藤と坂本は2名の日本側研究協力者とともに,平成8年7月25日8月1日に,中国の北京大学と北京科技大学を訪問し,陳,韓と孫と協議し,年代分析と産地分析について,統一分析法を確立し,これまでの資料分析結果と対象資料について検討した。

孫は同年10月27日11月3日に,来日し,産地分析について,追加資料を持参し,国立歴民俗博物館において分析を実施した。陳と韓は同年12月1日12月8日に,来日し,年代分析と産地分析について,追加資料を持参し,国立歴民俗博物館と東京大学原子力研究総合センターにおいて分析を実施した。年代分析用資料としては主に西周時代のスラグ,産地分析用資料としては主に商時代の青銅器をそれぞれ対象としている。統一分析法は年代分析について炭素還元分離-タンデム型加速器質量分析法,産地分析に高周波加熱分離-表面質量分析法で,その要旨はつぎの通りである。前法:資料を高周波燃焼し,資料中の炭素を炭酸ガスとし,冷却捕集し,水素還元して炭素とし,タンデム型加速器で質量分析し,炭素14を定量し,分析する。後法:資料を高周波燃焼し,資料中の鉛を気化し,冷却捕集し,表面電離型質量分析装置で質量分析し,鉛204,同205,同207と同208の4種を定量し,分析する。なお,日本側での研究に使用を予定してした,東京大学原子力研究総合センターの加速器は更新直後で,本格的稼働ではなく,マシンタイムが十分に取れないので,予定の研究の一部は北京大学の加速器で行うこととした。また,資料の成分分析値(基本分析値)について,日中で差異が生じ,この解消に多くの時間を要した。1)平成7,8年度に引き続いて,わが国と中国の古代金属遺物についての産地と年代に関する自然科学的研究を実施した。両国で開発し,検討し,統一化した方法により,両国の重要資料の産地と年代を分析し,その結果を考察した。これまで3年間の研究結果をまとめ,研究成果報告書を作成した。2)産地分析については,鉛同位体比高周波燃焼質量分析法により,中国から提供された,主として湖北省湖北遺跡など(商時代中期,紀元前14世紀)の青銅器を分析した。資料のキャラクタリゼーションには最新の中性子放射化分析法とX線マイクロアナライザー付走査型電子顕微鏡分析法を適用した。商時代の青銅器の産地については,現在まで分析結果がほとんどなく,定説がなかった。本研究結果によれば,湖北遺跡の青銅器の鉛同位体比分析結果のプロットは2グループに分かれ,そのうちの1グループは,とくに特異的で,従来にない位置にプロットされ,青銅器の原料供給地域が,その後の時代の地域とは大きく異なると推定されるなど,新規な結果を得た。3)年代分析については,放射性炭素タンデム型加速器質量分析法と熱ルミネッセンス法により,わが国から提供した,新潟県などの鉄滓と中国から提供された,湖北省大冶などの銅滓の年代分析を実施した。鉄滓と銅滓の年代については,適切な方法がなく,現在まで分析結果がほとんどないので,これらの結果は注目された。4)本研究の成果は,本年5月2527日に島根県松江市で開催される,第4回国際金属歴史会議で発表する。
糖尿病性腎症における組織虚血とPHD2/HIF経路の動態

申請者の研究室では、肥満関連腎症・糖尿病性腎症の病態生理について研究を行ってきた。「腎臓透明化」という新規技術を応用し、3次元的立体イメージング法を確立し、3次元的可視化・定量化を実現する新技術を構築し、肥満関連腎症、糖尿病性腎症における腎臓組織学的変化、病態生理関連分子の動態を経時的に明らかにする。また、PHD2/HIF/VEGF経路のdysregulationに対する治療介入のcriticalperiodの探索を行い、さらに、治療介入後の腎臓組織学的変化、病態生理関連分子の動態を経時的に観察する。
面性キラルな反応場による立体選択的分子構築

(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体の新規合成法の開発を目的として,つぎのことを検討し,以下の結果を得た.1)トランスメタル化反応による(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体の合成よく知られている(η^3-アリル)パラジウム錯体をジクロロメタン中,室温でテトラブチルアンモニウムトリカルボニルニトロシル鉄酸塩(TBAFe)と反応させると,トランスメタル化反応を経て(^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体1が高収率で生成した.通常,アリルアルコール,酢酸アリル,炭酸アリル等から(η^3-アリル)パラジウム錯体は合成できるが,これらの試薬から(η^3-アリル)鉄錯体1は合成できない.したがって,(η^3-アリル)パラジウム錯体を経由することにより容易に錯体1が入手可能になったことの意義は大きい.また,触媒量のパラジウム塩を用いる反応系も可能である.2)TBAFe,アレンおよびハロゲン化アルキルの反応による(η^3-アリル)鉄錯体の合成アレン類の存在下ハロゲン化アルキルとTBAFeとを反応させるとアシル鉄錯体を経て,アレンの2位に位置選択的にアシル化し,アシル基をもつ(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体2が高収率で生成した.本反応で得られる(η^3-アリル)鉄錯体2は,通常の反応では合成困難なアンチ構造の(η^3-アリル)鉄錯体2が得られる特徴をもつ.1,2)の両反応は,効率のよい新しい合成法であり,有機金属化学,有機合成化学に多大の貢献をするものと考えられる.(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体の新規合成法の開発を目的として,つぎのことを検討し,以下の結果を得た.1)トランスメタル化反応による(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体の合成よく知られている(η^3-アリル)パラジウム錯体をジクロロメタン中,室温でテトラブチルアンモニウムトリカルボニルニトロシル鉄酸塩(TBAFe)と反応させると,トランスメタル化反応を経て(^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体1が高収率で生成した.通常,アリルアルコール,酢酸アリル,炭酸アリル等から(η^3-アリル)パラジウム錯体は合成できるが,これらの試薬から(η^3-アリル)鉄錯体1は合成できない.したがって,(η^3-アリル)パラジウム錯体を経由することにより容易に錯体1が入手可能になったことの意義は大きい.また,触媒量のパラジウム塩を用いる反応系も可能である.2)TBAFe,アレンおよびハロゲン化アルキルの反応による(η^3-アリル)鉄錯体の合成アレン類の存在下ハロゲン化アルキルとTBAFeとを反応させるとアシル鉄錯体を経て,アレンの2位に位置選択的にアシル化し,アシル基をもつ(η^3-アリル)ジカルボニルニトロシル鉄錯体2が高収率で生成した.本反応で得られる(η^3-アリル)鉄錯体2は,通常の反応では合成困難なアンチ構造の(η^3-アリル)鉄錯体2が得られる特徴をもつ.1,2)の両反応は,効率のよい新しい合成法であり,有機金属化学,有機合成化学に多大の貢献をするものと考えられる.