hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトｉＰＳ細胞由来成熟肝細胞を用いたキメラマウスの作出と新規肝移植向上因子の同定

このことはヒトiPS細胞由来肝細胞が移植直後は増殖するものの、肝障害が治まるにつれて増殖が止まっていくということ、移植されたヒトiPS細胞由来肝細胞はマウス生体内に長期的に生着可能であることを示唆している。これまでに作出されてきたヒトiPS細胞由来肝細胞を有したキメラマウスは、ヒト凍結肝細胞を移植した場合と比較して、生着効率が悪いことが問題とされている。そこで本研究では細胞シート工学技術を用いて、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植する検討を行った。細胞シート工学技術を用いてヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植することで、直接標的部位にヒトiPS細胞由来肝細胞を接着させることが可能となる。この新規肝細胞シート移植法を用いることで、移植後初期のマウス血清中ヒトアルブミン濃度が高値を示すこと、致死量の四塩化炭素を投与したマウスにヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植した際に生存率の改善が認められることを昨年までに明らかとしている。そこで本年度は致死量の四塩化炭素を投与したマウスへの生存率改善効果のメカニズムの解明を試みた。まず、ヒトiPS細胞由来肝細胞における肝保護作用を有する各種サイトカインの遺伝子発現量を定量した。その結果、HGFやIL6といったサイトカインの高い発現が認められた。そこで、移植前にヒトiPS細胞由来肝細胞においてHGF遺伝子に対するsi-RNAをトランスフェクションし、ノックダウンを行った。続いて、HGF遺伝子をノックダウンしたヒトiPS細胞由来肝細胞を、致死量の四塩化炭素を投与したマウスに肝細胞シート移植法を用いて移植を行い、生存率が改善されるか検討を行った。その結果、遺伝子をノックダウンしていないヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植した群と比較して、HGF遺伝子をノックダウンしたヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植した群では有意に生存率が低下することが明らかとなった。以上より、ヒトiPS細胞由来肝細胞の産生するHGFは、四塩化炭素を投与したマウスへの生存率改善において主要な役割を担っていることが明らかとなった。本年度は、昨年度に開発した新規肝細胞移植法の評価を行った。その結果、この新規移植法により移植された細胞は目的部位に限局して生着していることが明らかとなった。このことから、この新規移植法はヒト肝キメラマウスの作出のみならず、再生医療への応用も可能であると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度には、本年度において開発した新規移植法を用いて、TKーNOGマウスに代表されるような肝障害免疫不全マウスにヒトiPS細胞由来肝細胞を移植することで、高い生着効率を示す新規ヒト肝キメラマウスの作製を試みる。本年度は従来の脾臓経由移植法と比較して、より高い生着効率を示す移植法の開発に成功した。この移植方法は生着位置の制御にも優れているため、ヒト肝キメラマウスの作出のみならず、再生医療への応用も可能であると考えられる。来年度には、本年度において開発した新規移植法を用いて、肝障害免疫不全マウスにヒトiPS細胞由来肝細胞を移植し、長期的な観察を行うことで、高い生着効率を示す新規ヒト肝キメラマウスの作製を試みる。
サルコペニアと低栄養の合併が施設入所要介護高齢者の有害事象に与える影響

本研究の目的は3つ設定した。1つ目は横断的研究にて施設入所している要介護高齢者の低栄養サルコペニアの割合を明らかにすることである。2つ目は横断的研究にて低栄養サルコペニア群,サルコペニア群,低栄養群,健常群での身体機能,認知機能,ADL能力の違いを明らかにすることである。3つ目は前向きコホート研究にて,低栄養サルコペニアの転倒,ADL低下の有無,死亡の有無を評価し,有害事象のリスク因子を明らかにすることである。対象は施設入所している要介護高齢者255名とした。測定項目は、基礎情報(年齢、性別、要介護度、身長、体重、BMI、既往歴、服薬数)、サルコペニアの有無、栄養状態(MNA-SF)、ADL(BI)、身体機能(SPPB)、認知機能(MMSE)、筋力(握力)とした。サルコペニアはAWGSの基準に従って判定した。低栄養の判定にはMNA-SFを使用し、7点以下を低栄養とした。サルコペニアと低栄養を合併している対象者を低栄養サルコペニア群、サルコペニアのみをサルコペニア群、低栄養のみを低栄養群、両方とも該当しない対象者を健常群と定義した。低栄養サルコペニアは255名中87名(34.1%)であった。サルコペニアのみは105名(41.2%)に認められ、低栄養のみは25名(9.8%)に認められた。健常群は38名(14.9%)であった。低栄養サルコペニア群とサルコペニア群を比較した結果、ADL能力、認知機能、身体機能が有意に低い結果であった。また、サルコペニア群と健常群は測定項目において有意な差が認められなかった。12か月間のフォローアップで30名が死亡した。カプランマイヤー検定の結果、低栄養サルコペニア群はサルコペニア群、健常群より有意に死亡率が高い結果となった。本研究の結果より低栄養サルコペニアは死亡リスクがサルコペニア単独と比べて高いことが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。施設入所高齢者ではサルコペニアや低栄養が多く認められ,転倒や身体機能の低下,ADL低下,死亡率の増加との関連が指摘されている.しかし,先行研究のほとんどがサルコペニアもしくは低栄養単独での有害事象のリスクを検討しており,サルコペニアに低栄養が合併した場合のADL低下や死亡のリスクは不明である.本研究の目的は1施設入所している要介護高齢者の低栄養サルコペニアの割合・要因を明らかにすること21年間の前向きコホートを実施し,低栄養サルコペニアが転倒,ADL低下の有無,死亡の有無などの有害事象に与える影響を明らかにすることである.平成29年度は施設入所している要介護高齢者250名を対象に身体機能、認知機能、栄養状態、ADL、サルコペニアの有無の測定を実施し、観察を開始した。対象者の平均年齢は86.4±7.7、BIスコアは40.6±30.1、SPPBスコアは1.7±2.8、MNA-SFスコアは7.8±2.4、MMSEスコア12.0±9.6であった。サルコペニア群の平均年齢は85.6±7.4、BIスコアは38.0±29.7、SPPBスコアは1.4±2.7、MNA-SFスコアは7.8±2.4、MMSEスコア11.6±9.4であった。非サルコペニア群の平均年齢は87.1±7.8、BIスコアは42.8±30.3、SPPBスコアは1.9±2.9、MNA-SFスコアは7.8±2.4、MMSEスコア12.3±9.7であった。サルコペニアの割合は112名(44.8%)であった。低栄養の割合は107名(42.8%)、サルコペニアと低栄養を合併している人の割合は48名(19.2%)であった。サルコペニアや低栄養の割合は先行研究とほぼ一致する結果となった。引き続き、有害事象の追跡を行っていく必要があると考えられる。現在は計画通り進んでいる。データ測定はほぼ終了している。今後は当初の計画通り、引き続き、有害事象の追跡を行うとともに、学会発表や論文投稿などを行っていく予定である。

低栄養の判定にはMNA-SFを使用し、7点以下を低栄養とした。サルコペニアと低栄養を合併している対象者を低栄養サルコペニア群、サルコペニアのみをサルコペニア群、低栄養のみを低栄養群、両方とも該当しない対象者を健常群と定義した。低栄養サルコペニアは255名中87名(34.1%)であった。サルコペニアのみは105名(41.2%)に認められ、低栄養のみは25名(9.8%)に認められた。健常群は38名(14.9%)であった。低栄養サルコペニア群とサルコペニア群を比較した結果、ADL能力、認知機能、身体機能が有意に低い結果であった。また、サルコペニア群と健常群は測定項目において有意な差が認められなかった。12か月間のフォローアップで30名が死亡した。カプランマイヤー検定の結果、低栄養サルコペニア群はサルコペニア群、健常群より有意に死亡率が高い結果となった。本研究の結果より低栄養サルコペニアは死亡リスクがサルコペニア単独と比べて高いことが明らかとなった。29年度に実施した研究課題は30年12月のアジアリハビリテーション科学学会で発表すべく演題登録する予定である。30年度の研究課題は、低栄養とサルコペニアの合併が有害事象のリスクに影響を与えるかどうかを検討する。29年度から引き続き有害事象の測定を行う。当初の予定では有害事象のリスクとして、ADL低下の有無も上げていたが、その他有害事象の割合が予想より多いため、ADL低下の有害事象は除外する。有害事象の測定は予定では6月頃に終了予定のため、その後、データ解析、学会発表、論文投稿を行っていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
逸脱理論の適応性：日本人高校生のジェンダーギャップと一般化可能性

以下2つの論点を基に、Akersの社会的学習理論の適応性を明らかにした:1ジェンダー・ギャップ、2一般化可能性。1ジェンダー・ギャップについては、「非行仲間との接触が逸脱行為を促進する」という命題を基に、「日本人男子高校生より女子高校生の方が非行仲間との接触が少ないため、逸脱行為に対して否定的な態度を持ち、その結果、逸脱行為を自重する」という仮説を立てた。次に、大学1年生を対象とした回顧型Webアンケート調査のデータを使って、以下3つの主要概念を測定する尺度を作成した:(a)仲間による分化的強化、(b)仲間の非行、(c)非行に対する自分の態度。仲間による分化的強化については、非行に対する仲間からの反応を「快刺激(正の強化)」「中立」「不快刺激(負の強化)」に分類した。仲間の非行については、非行を犯した仲間の割合を測定した。続いて、相関分析と重回帰分析を用いて仮説を検証した。重回帰分析では、ひとり親家庭と親の学歴を統制変数として加えた。分析の結果、男子高校生より女子高校生の方が逸脱行為を自重する最も大きな要因は仲間の非行、つまり、彼女たちの非行仲間の割合の少なさが直接要因として一番強く作用していることが確認された。2社会的学習理論の一般化可能性については、「非行仲間との接触が逸脱行為に及ぼす促進効果は、日本人男子高校生より女子高校生の方が小さい」という仮説を立てた。分析の結果、上記(a)(c)の3つの主要概念が、男子高校生および女子高校生の逸脱行為の促進要因として有効に作用していることが確認された。一方、仲間の非行が逸脱行為に及ぼす促進効果は男性高校生より女子高校生の方が小さいという、上記仮説が正しいことを示唆する結果も得られた。これはつまり、アメリカで開発された社会的学習理論が、文化とジェンダーを超えて、日本人高校生の逸脱行為の原因論として有効であることを示している。予定どおり以下の2点を実証解明できたので、おおむね順調に進展している。1日本人高校生の逸脱従事率の男女差を説明する上で、Akersの社会的学習理論はどの程度有効であるのか(gender gap)、2社会的学習理論が提唱する促進効果の程度は、日本人男子高校生と女子高校生とでは異なるのか(gender generalizability)世界各国からの研究者が集まるThe American Society of Criminology等で分析結果を発表し、有識者からの意見を参考に本研究の知見の新規性について整理した上で論文を執筆し、国際ジャーナルに投稿する。以下2つの論点を基に、Hirschiの社会的絆理論の適応性を明らかにした:1ジェンダー・ギャップ、2一般化可能性。ジェンダー・ギャップについては、「社会との絆が逸脱行為を抑止する」という理論の命題を基に、以下の分析枠組みを設定した:日本人男子高校生よりも女子高校生の方が社会との絆が強いので、逸脱行為を自重する。その後、以下の手順で作業を進めた:1.分析枠組みの妥当性を検証するため、大学1年生を対象に実施した回顧型Webアンケート調査のデータを使って、以下4つの主要概念を操作化した:(a)親への愛着、(b)コミットメント、(c)遵法的活動への参加、(d)規範観念。「親への愛着」については、以下3つの側面について整理し、適切に操作、尺度化した:(a)親の監督状況、(b)親への同一化、(c)親との親密なコミュニケーション。2.分析枠組みの実証的妥当性を検討した。検証においては、「社会との絆」の構成要素が及ぼす抑止効果を評価するため、相関分析と重回帰分析を併用した。重回帰分析では、逸脱行為や社会との絆との関連が指摘される、ひとり親家庭や親の学歴を統制変数として加えた。分析の結果、男子高校生よりも女子高校生の逸脱従事率が低い背景には、彼女たちの規範観念の高さが作用していることが確認された。社会的絆理論の一般化可能性については、「社会との絆が逸脱行為に及ぼす抑止効果の程度に男女差があるのか」という分析枠組みを設定した。その後は、上記1の手順と同様に進めた。分析の結果、限定的ではあるが、日本人男女高校生による逸脱行為に対する社会的絆理論の分析的妥当性が確認された。これはつまり、アメリカで開発された社会的絆理論が、日本人高校生のいじめ行為の原因論として一定程度有効であることを示唆している。予定どおり以下の2点を実証的に解明できたので、おおむね順調に進展している。1日本人高校生の逸脱従事率の男女差を説明する上で、社会的絆理論はどの程度有効であるのか(gender gap)、2社会的絆理論が提唱する抑止効果は、日本人男子高校生と女子高校生とでは異なるのか(gender generalizability)。

仲間の非行については、非行を犯した仲間の割合を測定した。続いて、相関分析と重回帰分析を用いて仮説を検証した。重回帰分析では、ひとり親家庭と親の学歴を統制変数として加えた。分析の結果、男子高校生より女子高校生の方が逸脱行為を自重する最も大きな要因は仲間の非行、つまり、彼女たちの非行仲間の割合の少なさが直接要因として一番強く作用していることが確認された。2社会的学習理論の一般化可能性については、「非行仲間との接触が逸脱行為に及ぼす促進効果は、日本人男子高校生より女子高校生の方が小さい」という仮説を立てた。分析の結果、上記(a)(c)の3つの主要概念が、男子高校生および女子高校生の逸脱行為の促進要因として有効に作用していることが確認された。一方、仲間の非行が逸脱行為に及ぼす促進効果は男性高校生より女子高校生の方が小さいという、上記仮説が正しいことを示唆する結果も得られた。これはつまり、アメリカで開発された社会的学習理論が、文化とジェンダーを超えて、日本人高校生の逸脱行為の原因論として有効であることを示している。予定どおり以下の2点を実証解明できたので、おおむね順調に進展している。1日本人高校生の逸脱従事率の男女差を説明する上で、Akersの社会的学習理論はどの程度有効であるのか(gender gap)、2社会的学習理論が提唱する促進効果の程度は、日本人男子高校生と女子高校生とでは異なるのか(gender generalizability)全世界からの研究者が集まるThe American Society of Criminology等で分析結果を発表し、有識者からの意見を参考に、本研究の知見の新規性について整理した上で論文を執筆し、国際ジャーナルに投稿する。世界各国からの研究者が集まるThe American Society of Criminology等で分析結果を発表し、有識者からの意見を参考に本研究の知見の新規性について整理した上で論文を執筆し、国際ジャーナルに投稿する。為替の影響で差額が出ました。繰り越して、来年度の予定額に組み込みます。
カーボン・ナノチューブを用いる放射線検出素子の開発

アノードにカーボン・ナノチューブを用いる新しいなだれ増幅型ガス比例計数管は、高速・高位置分解能という従来の検出器の長所を継承し、さらに数%程度の優れたエネルギー解像度をだす可能性がある。液体アルゴンを封じ込める放射線検出器のプロトタイプを製作し、なだれ信号の検出実験を行なった。カーボン・ナノチューブをアノードとして利用するには、液体アルゴンなどの高密度の媒質が必要であることが明らかとなった。また電圧は従来の検出器と同程度の高いものが必要であることも判明した。カーボン・ナノチューブを陽極芯線として用いた比例計数管の開発を立教大学と共同して行なっている。カーボン・ナノチューブを用いることにより、低電圧で動作する比例計数管や、画素の小さな撮像型比例計数管などの実現可能性がある。通常の比例計数管では不活性気体を放射線の吸収体として用いるが、本研究では、光電子の平均自由行程を強電場領域よりも小さくするために、液体アルゴンを用いることとした。今年度は、試作器1号の成果をふまえ、さらに低雑音と高真空を実現できる2号試作器を製作し、特性を試験している。これまでの研究により、CNTの間隔が数十μm以上の電極で、なだれ増幅が起きる可能性が高いことがわかった。これらの成果を以下の学会で発表し、論文を投稿した。[論文][学会]本研究は現在、雑音逓減、電極構造と検出器函体の改良、信号処理性能の向上を行ない、なだれ信号を探索する段階にある。●雑音低減:スペクトラルアナライザの導入により、アノード信号に混入する雑音源の同定・除去をおこない、60keVのγ線が液体アルゴン中に作る電荷信号のなだれ増幅が検出できるレベルまで雑音低減に成功した。●電極構造の改良:なだれ増幅の条件である、電極間の間隔1mm程度以下、電圧1kV程度の電極構造を設計、製作した。●検出器:函体2号が完成し、高圧液体アルゴンが媒体として使用可能になった。これに新しい電極を取り付け、慎重にパラメータ空間中を探索、なだれ増幅条件を求めた。●信号処理:高速デジタイザとソフトウェア・フィルタを製作・導入し、1個1個の前置増幅器信号波形についてなだれ信号かどうか判断を行なう信号処理システムを立ち上げた。これらの成果を以下の学会で発表し、論文を投稿し、著作を発表した。[論文][学会発表]1.小谷太郎、植野優、河合誠之、北本俊二、カーボン・ナノチューブを用いる放射線検出器の開発、日本物理学会(2008)本研究の目的は、カーボン・ナノチューブをアノードに用いる放射線検出器の開発である。放射線検出媒体として液体アルゴンを組み合わせることにより、液体アルゴン中でなだれ増幅を行なうのが特徴である。通常の放射線検出媒体よりも密度の高い液体アルゴンを用いることにより、阻止能が高くなる。●なだれ増幅の条件である、電極間の間隔1mm程度以下、電圧1kV程度を実現する電極構造を改良・製作した。●雑音となる放電を防止するため、放射線検出器内部と電極構造のアノード以外の部分を絶縁体によってコートした。電極構造の表面の凹凸も放電の原因となるため、これを研磨処理した。●前置増幅器信号波形を高速デジタイザで計算機に取り込み、これにソフトウェア・フィルタをほどこして、1個1個のパルスについてなだれ信号かどうか判別した。これらの処理により、γ線のつくる電荷がなだれ増幅を起こさなくてもその信号を検出できるレベルまで、システムの感度が高まった。カーボン・ナノチューブを表面に成長させた電極と、成長処理を行なわない対照電極とを用いて、60keVのγ線を照射し、アノードからのなだれ信号を探索した。当該年度内には、両電極の信号に有意な差を検出するまでには至らなかった。
妊婦からのB群溶血性レンサ球菌（GBS）の検出－全自動遺伝子解析装置への応用－

本研究の目的は、より高感度かつ迅速なB群溶血性レンサ球菌(GBS)ユニバーサルスクリーニングの確立とペニシリン低感受性GBS(PRGBS)の検出をモニタリングすることである。平成30年度は、当院で現在用いられているGBSユニバーサルスクリーニング(GBS増菌培養法)によって検出されたGBS菌株を収集してきた。また、妊婦由来以外のGBS菌株の収集も実施している。収集したGBS菌株の菌種同定確認として、MALDI-TOF MSを行った。さらに、収集した妊婦由来GBS 70菌株について、セフチジブテン(CETB)ディスク拡散法でペニシリン低感受性GBSスクリーニングを実施した。この結果、PRGBS疑いの菌株について、今後、分子生物学的解析を進めていく方針である。また、妊婦サンプルや増菌後の培地から直接DNAを抽出し、リアルタイムPCRでGBSを検出するために、サンプルからのDNA抽出を進めている。GBS菌株収集については現在、継続的に実施しており、菌株解析は徐々に進行している。収集したGBS菌株の菌種同定確認として、MALDI-TOF MSを実施している。収集したGBS菌株については、セフチジブテン(CETB)ディスク拡散法によって、ペニシリン低感受性GBSのスクリーニング検査を実施した。CETBディスク拡散法で阻止円20mm未満であった菌株については、遺伝子解析のためにDNA抽出を行った。これらの菌株についてはMIC値測定(微量液体希釈法)および血清型別を確認する。また、他施設の協力を得て、より多数のGBS菌株を収集する方向で進めている。収集できた菌株については引き続き解析を行っていく。一方、妊婦スワブ検体、GBS増菌培地からのリアルタイムPCRについては、それぞれの検体からのDNA抽出作業を進めているが、リアルタイムPCRをおこなうに至っていない。継続的にGBS菌株収集を行い、菌株解析を実施していく。具体的にはCETBディスク拡散法によるPRGBSスクリーニング検査を実施し、そこでペニシリン低感受性GBS疑いのある菌株について、MIC値測定(微量液体希釈法)、血清型別確認、、分子生物学的解析(PBP2X遺伝子のシークエンス解析、アミノ酸置換部位の決定)を行う。妊婦スワブ検体、GBS増菌培地からリアルタイムPCRで検出する系を確立し、GBSユニバーサルスクリーニング(GBS増菌培養法)でのGBS検出と比較検討を行う。現段階では妊婦スワブからの適切にDNA抽出を行うことが困難な状況であり、これを解決することが、当面の目的となる。平成30年度は菌株収集に時間を要した。今年度は他施設の協力を得て、収集できる菌株数を増加する方向で進めている。今後、菌株の分子生物学的解析やリアルタイムPCRの構築に必要となる試薬代で研究費を使用する。また、それらの成果を学会発表、論文投稿するための経費を必要とする。
バージャー病の虚血肢に認められる血管新生障害の基調となるメカニズム

当初の予定通り、バージャー病患者における末梢血単核球細胞由来血管内皮前駆細胞(EPC)の血管新生能力をin vitro実験法を用い、対照健常人12名(年齢44.3±3.3歳)、バージャー病患者12名(年齢44.3±3.2歳)の2群において評価した。(1)骨髄からの動員能:フローサイトメトリー法により単核球細胞中のKDR^+/CD34^+およびKDR^+/CD133^+(末梢血中のEPCマーカー)陽性細胞数は2群間に有意差を認めなかった。(2)接着能:単核球細胞から内皮細胞培養条件下に得られたEPCにおけるコラーゲンコーティングメンブレンへの接着能力に有意差は認められなかった。(4)分化能:末梢血単核球細胞からEPGへの分化率を算出したところ、バージャー病患者から採取された単核球細胞において、EPCへの分化能力が有意に低下していた(P<0.005)。各検討対象者数12名での検討において、単核球細胞からEPCへの分化能力に有意差を認めたが、その他の接着能・遊走能・浸潤能・分泌能には有意差を認めなかった。当初の予定では、これまでのin vitro実験結果を引き続きin vivo実験で確認する予定であったが、予想以上にバージャー病患者からの末梢血検体採取に難渋しており、予定期間内でのin vivo実験完了に至らなかった。しかしながら、バージャー病患者では血中の高感度CRPおよびインターロイキン6濃度が有意に上昇していることが観察され、これらの要素がEPCの分化を低下させている可能性が示唆された。分化障害のメカニズムをさらに詳細に解明する重要なヒントであり、バージャー病患者に対する血管新生療法の進歩的開発に貢献する結果と考えられる。当初の予定通り、バージャー病患者の末梢血単核球細胞を用いて血管内皮前駆細胞(EPC)の血管新生能力(1)(4)を以下に示すin vitro実験法にて評価中である。現在までに対照健常人10名(年齢44.1±8.9歳、男性6名・女性1名)、バージャー病患者10名(年齢44.0±9.5歳、男性6名・女性1名)において評価を行っている。(1)骨髄から末梢血への動員能フローサイトメトリー法による単核球細胞中のKDR+/CD34+およびKDR+/CD133+(末梢血中の存在するEPCの細胞マーカー)2重陽性細胞数の定数評価では2群間に有意差は認められなかった。(2)接着能単核球細胞から内皮細胞培養条件下に得られた培養EPCのコラーゲンコーティングメンブレンへの接着能力に有意差は認められなかった。(3)遊走能および浸潤能培養EPCのBoyden-chamberにおけるVEGF(vascular endothelial growth factor)への遊走能、およびコラーゲンコーティングメンブレンを介した浸潤能に有意差は認められなかった。(4)分化能末梢血単核球細胞から培養EPCへの分化率を算出したところ、バージャー病患者から採取された単核球細胞におけるEPCへの分化能力が有意差を持って低下していた(P=0.01)。当初の予想よりもバージャー病患者からの末梢血検体採取に難渋している点が研究実施の進行速度を低下させているが、各検討対象者数7名における検討では末梢血分離単核球細胞からEPCへの分化能力に有意差を認めた。評価対象数10-12名の到達後、培養液中の血管新生作動タンパク質濃度をELISA法で測定し、EPCの血管新生作動物質の分泌能力を一期的に評価する予定である。
食肉の保健的価値として相応しい抗ストレス・抗疲労作用を備えたペプチドの機能と利用

鶏肉等の食肉タンパク質の酵素分解物中に、強い抗酸化活性を有するペプチドが存在することを明らかにした。この分解物を経口投与した場合には、抗ストレス作用や抗疲労作用が認められた。また、コラーゲンを多く含む畜産副産物の酵素分解物についても検討を加え、糖質の添加と加熱により保健的機能性だけでなく嗜好性向上効果も有する素材の開発につながる成果を得た。一連の研究成果は、食肉等を原料とする新しい食品の誕生につながるものである。本研究は、食肉タンパク質をプロテアーゼにより分解させた際に生成する抗酸化ペプチドに注目し、その生体内における機能として抗ストレス・抗疲労作用に焦点を定め、検討したものである。食肉タンパク質をプロテアーゼ処理すると、抗酸化ペプチドが生成する。これまでの検討から、食品用酵素として安価に入手でき、高い安全性が確認されているパパインの利用が適当と考えられた。鶏肉等の食肉タンパク質をパパインで分解させると、多くの抗酸化ペプチドが生成するが、その代表的なものとして、Asp-Leu-Tyr-Ala等のペプチドを同定した。このような配列の合成ペプチドや食肉タンパク質分解物をマウスに経口投与した場合に、抗疲労作用を示すことがトレッドミルを用いた強制走行試験の結果から明らかとなった。また、ラットの水浸拘束試験の結果からは、抗ストレス作用があることも示された。また、鶏肉タンパク質のパパイン分解物をヒトが経口摂取した場合にも、抗疲労作用がもたらされることが判明した(トレッドミルによる走行試験の結果)。鶏肉タンパク質のパパイン分解物をヒトが経口摂取すると、唾液アミラーゼ活性、血液乳酸値、血液ヒドロペルオキシド値、GPT値等の低下が認められた。これらの値の低下は、鶏肉分1解物の経口摂取が体内における活性酸素による酸化傷害を抑制させることにより、肉体的あるいは精神的ストレスを緩和させることが示唆された。このような作用により抗疲労効果がもたらされるものと考えられる。本研究の検討により、ヒトにおいて鶏肉分解物の経口摂取が効果を示したことから、食品やサプリメント素材としての利用が多いに期待できる状況に到達することができた。また、一連の研究過程において、ストレスや疲労程度を判定するのにきわめて有効と考えられる血清中のバイオマーカーについても価値ある成果を得ることができた。食肉タンパク質をプロテアーゼ分解させた際に生成する抗酸化ペプチドに注目し、その生体内における機能として抗ストレス・抗疲労作用に焦点を定め、検討した。その結果、鶏肉などの食肉タンパク質のプロテアーゼ(パパイン等)分解物に強い抗酸化活性を認め、抗酸化ペプチド(Asp-Leu-Tyr-Ala,Ser-Leu-Tyr-Ala,Val-Trpなど)を同定した。食肉タンパク質分解物や同定ペプチドをマウスやラットに経口投与した場合に、抗疲労作用や抗ストレス作用があることも示された。特に、Asp-Leu-Tyr-Alaの作用について合成ペプチドを用いて詳細な検討を行ったところ、摂取後にトリペプチド(Leu-Tyr-Ala)に変換され作用することなどが示唆された。さらに、鶏肉タンパク質のパパイン分解物(Asp-Leu-Tyr-Alaの存在を確認済み)をヒトが経口摂取した場合、運動中の心拍数や血中乳酸値の抑制が認められ、ヒトにおいても抗疲労効果を有することが示唆された。このような成果を背景とし、鶏肉タンパク質分解物の食品素材への応用を目指し、スープ等の食品へ添加した場合の影響を検討した結果、嗜好性等の特性を損ねることがないことが確認され、食品素材としての可能性が高いことも示された。一方、伝統的食肉製品である長期熟成や発酵過程を有する生ハムや発酵ソーセージからも、上述のペプチドと類似した機能を有するペプチドを見出すことができた。これは、伝統的食肉製品をベースにした新しい機能性食肉製品の開発に結び付けることができる成果であると考えている。本研究は、食肉タンパク質の酵素分解物の抗酸化活性に注目するとともに、副産物の酵素分解物(ペプチド)に還元糖を添加して加熱させた際に得られるメイラード反応生成物の保健的機能や嗜好性向上効果についても検討を加えた。すでにこれまでの検討により、食肉タンパク質のパパイン分解物が強い抗酸化活性を有し、経口投与により抗疲労作用や抗ストレス作用を示すことを明らかにしたが、その作用機序の一端を解明した。食肉タンパク質分解物あるいは同定した抗酸化ペプチド(Asp-Leu-Tyr-Ala, Ser-Leu-Tyr-Ala, Val-Trp)の経口投与は、血液中のヒドロペルオキシド値(酸化ストレスマーカー)を低下させた。また、この種の抗酸化ペプチドが、欧州等で生産されている伝統的な発酵食肉製品(発酵ソーセージや生ハム)中にも存在することを示した。一方、コラーゲンやエラスチン等のタンパク質を多く含む皮等の畜産副産物は、アミノ酸組成に偏りがあるため、栄養学的な価値が低く有効な活用方法の開発が求められている。鶏皮タンパク質をプロテアーゼ処理して調製したペプチドの抗酸化活性は非常に低かったが、還元糖の添加後に加熱すると、抗酸化活性が非常に高いメイラード反応生成物が得られた。

このメイラード反応生成物のマウスやラットへの経口投与は、抗ストレスや血圧降下といった保健的な作用を示すだけでなく、嗜好性にも優れていた。保健的機能や嗜好性に寄与する成分については、同定を進めている。得られた一連の研究成果は、食肉や畜産副産物に隠されている保健的機能を解明するとともに、食肉や畜産副産物を主原料とする新しい機能性食品の開発に寄与するものと確信している。
在宅における終末期ケアとの連続性から捉えたグリーフケア

終末期ケアでは患者本人の最善の医療とケアを前提とする。ただし、終末期では本人の意思決定が困難な状態もあり、家族が患者の意向をくむ形でケアの選択を求められることがある。その際、家族は患者の生死に関わる選択に関与することへの葛藤や迷いなどがあり、死別後にその選択に後悔を抱くことが指摘されている。そこで医療者が終末期の患者家族の意思決定を支えることは、死別後の家族の後悔の軽減に繋がる有益な視点といえる。昨年度までに終了した調査データからは、終末期の患者の家族に対する医療者の意思決定支援が死別後の看取りの満足度に繋がる可能性を示した。そこで本年度は、終末期の家族に対する意思決定支援が死別後の家族の後悔の軽減に繋がるかどうかについて検討した。中部圏にある1寺院に属する門徒(成人)462名を対象に質問紙調査を実施し、251名から回答を得た。そのうち死別経験のある215名を分析対象として、多変量解析を行った。故人との続柄は、配偶者25名、実親142名、義親33名、きょうだい15名であった。主な分析内容は、終末期に患者の家族が医療者から受けた「患者の意思を尊重した意思決定支援(意思推定支援、患者にとって最善の選択をするための話し合い、家族の選択の肯定)」、本人の希望に沿った最期の生活の達成度、看取りの満足度、終末期の治療やケアの選択に対する後悔であった。パス解析、媒介分析の結果、終末期に家族が医療者から患者の意思を尊重した意思決定支援を受けた方が、看取りの満足度が高く、終末期の治療やケアの選択に対する後悔が低いことが示された。終末期の意思決定に関わる家族に対して、患者本人の意向を軸に働きかける意思決定支援は、遺族の看取りの満足度を高め、終末期の治療やケアの選択の後悔を軽減する可能性がある点において、終末期の家族支援として重要であることが確認された。訪問看護サービス利用者の遺族を対象にして昨年度までに終了した調査データについて、他領域の共同研究者と定期的な会議を開催し議論を進めることで、国内学会での発表、学術誌への投稿を完了することができた。今年度は、それらの調査結果を基に、新たな調査対象に対して質問紙調査を実施した。その結果、回答は遺族の回想による後ろ向きデータではあるものの、遺族の看取りの満足度を高め、終末期の治療やケアの選択に対する後悔を軽減する上で、終末期の患者の家族に対して患者本人の意向を軸とした意思決定支援を行うことの意義を確認することができた。調査データについて分析を進めるとともに、学会発表・論文化の作業を進める。また、得られた調査結果を基に、仮説検証を目的とした調査の実施に向けた作業を進める。今後、多死社会では在宅で患者を看取る家族の増加が予想される。そのため在宅医療に携わる医療者には、看取り後の遺族への支援(グリーフケア)を提供するだけでなく、看取り前の終末期ケアにおいて、死別後の遺族に悲嘆の軽減に繋がる本人と家族へのケアの質を高める両者の視点が求められる。しかしながら、在宅における終末期ケアが死別後の遺族の適応に及ぼす影響を検証した研究は極めて少ない現状にある。そこで本研究課題は、在宅における終末期ケアとグリーフケアを独立するものではなく、相互に関連し合う連続性をもったケアと捉える。これまで本研究者らはケア提供者側の視点から、死別後のグリーフケアを検討すると共に、遺族の適応に関連する終末期の要因を整理した。本年度は、これまでの研究知見をもとに、医療者からケアを受けた当事者である遺族の視点から、提供された在宅における終末期ケアと遺族の適応及びグリーフケアの授受との関連を検討することを目的に調査研究を実施した。関東1都6県の在宅看取りに対応している51か所の訪問看護事業所の協力を得た。平成27年4月平成28年3月の間に調査協力機関から在宅での訪問看護サービスを受けて自宅または病院で死亡した利用者の遺族753名(死別から半年1年半)を調査対象とした。訪問看護事業所を通じて自記式の質問紙調査を配布し、349名から(46.3%)回収した。そのうち死亡場所の回答に対して自宅または病院と明記された329名(自宅で死亡ー246名;病院で死亡83名)の回答を分析対象とした。故人の続柄は、配偶者46.3%、親41.2%、義親8.1%、その他1.8%だった。死別からの経過時間は平均11.6±3.8か月であった。当初予定していた進行に沿って、遺族調査をスムーズに進行・実施することができた。調査協力機関は51か所、遺族の質問紙の返信数は349名であった。これらの調査人数は、在在宅療養患者の遺族を対象にこれまで実施されてきた量的研究の中でも比較的多く、統計解析が可能な人数を確保することができた。また調査協力機関の負担を最小限にとどめ、遺族への倫理的配慮を講じる丁寧かつ簡潔な手続きを行うことにより、調査実施に伴うトラブルは一切生じなかった。訪問看護サービス利用者の遺族を対象にH28年度に実施した質問紙調査のデータ解析に関して、定期的な会議を開催した。調査結果を報告書にまとめ、調査協力機関に送付した。質問紙が返信された349名中、65歳以上の利用者の遺族307名を分析対象に、以下の多変量解析を行った。

1)終末期に医療者から受けた「患者の意思を尊重した意思決定支援」が遺族の看取りの満足度に影響を及ぼすモデルの検証分析項目は、患者の意思を尊重した意思決定支援(意思推定支援、本人の視点に立った話し合い、家族の選択の肯定)、本人の希望に沿った最期の生活の達成度、看取りの満足度であった。主成分分析、パス解析、媒介分析の結果、1患者の意思を尊重した意思決定支援項目の構造は安定していた。2本人の希望に沿った最期の生活度の達成度を媒介したモデルの適合度は良好であった。終末期における医療者から家族への患者の意思を尊重した意思決定支援は、家族の患者の希望に沿った最期の生活を達成できたとする評価に繋がり、その結果として看取りの満足度が高まることが示唆された。患者の意思を尊重した意思決定支援は、終末期の重要な家族支援であることが確認された。2)終末期における家族から患者への感謝または謝罪の言語化に関連する要因分析項目は、家族から患者への感謝・謝罪の思いの言語化の有無、家族が患者に思いを伝えることに対する医療者の支援、利用者の属性、遺族の属性、死別に関する情報であった。二項ロジスティック回帰分析を行った結果、「言葉の発信あり」では、“女性遺族"、“家族の思いの発信に対する医療者の支援があり"との有意な関連がみられ、それ以外の変数との有意な関連は認められなかった。医療者が家族の性別を配慮した上で、家族から患者への思いの発信を支えることは、家族の思いの言語化の実現に寄与することが示唆された。得られた遺族調査のデータに関して、他領域の共同研究者と有機的な会議を定期的に実施することで、学術的意義のある解析及び結果の解釈を行うことができた。分析結果は来年度の国際学会・国内学会での報告を予定しており、論文投稿に向けた準備を進めることができた。また調査結果に関しては、報告書を作成し、調査協力機関に送付することで、情報提供を通じた調査結果の還元を図ることができた。終末期ケアでは患者本人の最善の医療とケアを前提とする。ただし、終末期では本人の意思決定が困難な状態もあり、家族が患者の意向をくむ形でケアの選択を求められることがある。その際、家族は患者の生死に関わる選択に関与することへの葛藤や迷いなどがあり、死別後にその選択に後悔を抱くことが指摘されている。そこで医療者が終末期の患者家族の意思決定を支えることは、死別後の家族の後悔の軽減に繋がる有益な視点といえる。昨年度までに終了した調査データからは、終末期の患者の家族に対する医療者の意思決定支援が死別後の看取りの満足度に繋がる可能性を示した。そこで本年度は、終末期の家族に対する意思決定支援が死別後の家族の後悔の軽減に繋がるかどうかについて検討した。中部圏にある1寺院に属する門徒(成人)462名を対象に質問紙調査を実施し、251名から回答を得た。そのうち死別経験のある215名を分析対象として、多変量解析を行った。故人との続柄は、配偶者25名、実親142名、義親33名、きょうだい15名であった。主な分析内容は、終末期に患者の家族が医療者から受けた「患者の意思を尊重した意思決定支援(意思推定支援、患者にとって最善の選択をするための話し合い、家族の選択の肯定)」、本人の希望に沿った最期の生活の達成度、看取りの満足度、終末期の治療やケアの選択に対する後悔であった。パス解析、媒介分析の結果、終末期に家族が医療者から患者の意思を尊重した意思決定支援を受けた方が、看取りの満足度が高く、終末期の治療やケアの選択に対する後悔が低いことが示された。
再生上皮由来副甲状腺ホルモン関連ペプタイドの発現と分子病態

副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)は、動脈平滑筋増殖や軟骨成長調節など生理的或るいは反応性の細胞増殖に重要な役割を演じていることを報告してきた。近年実験胃潰瘍研究においては胃粘膜再生治癒の分子機構の解明は最も重要な研究課題の一つである。成長因子様の作用を有するPTHrPはEGFなど他の成長因子と同様に粘膜再生に関わり、健全な治癒促進のmodulaterとして重要の役割を担っていることが推察される。本研究では粘膜再生、細胞回転にPTHrPの関わる分子機構の解明を目的としている。酢酸潰瘍を作成し1週から4週までの治癒期の潰瘍辺縁組織を採取し、パラフィン包埋標本作成とRNA抽出を行った。免疫染色でPTHrPの発現は潰瘍辺縁の再生上皮と肉芽組織内リンパ球に認められ、ISHでもPTHrPmRNAの発現同様の分布を示しPCNA陽性細胞との共存傾向も認められた。ノーザンプロットでは予想に反して初期の1-2週目ではむしろPTHrPmRNAの発現は低下していたが、PTHrPリセプターの発現は逆に増強していた。PTHrPの転写促進因子として知られているEGFやTGFβの発現とPTHrPは治癒初期には連動していないことも明らかになった。これらのことから早期の潰瘍再生過程においてはPTHrPリセプターの発現亢進が重要であり、PTHrPはその後の再生上皮の分化制御に関わっていることが示唆された。またsense-oligoPTHrPとantisense-oligoPTHrPをそれぞれの発現ベクターとともに経口投与し潰瘍治癒過程を観察したが、sense-oligo PTHrPは明らかに治癒を遷延させた。このことからPTHrPの過剰発現がPTHrPリセプターのdown regulationを引き起こし再生化を遅延させていることが示唆された。今後はPTHrPリセプターの発現を主眼において研究を進め再生治癒に関わるPTHrPおよびPTHrPリセプターの役割について解明したい。実験胃潰瘍研究においては胃粘膜再生治癒の分子機構の解明は最も重要な研究課題の一つである。成長因子様の作用を有するPTHrPはEGFなど他の成長因子と同様に粘膜再生に関わり、治癒促進のmodulaterとして重要の役割を担っていることが推察されるが、生理的な役割は殆ど解明されていない。潰瘍治癒過程におけるPTHrPの発現は免疫組織化学、ISH、ノーザンブロットで観察しsense-、antisense-oligoPTHrPや発現ベクターの組織内導入は計画どうり実施できた。ノーザンブロットでは初期の1-2週目では胃壁全層でむしろPTHrPmRNAの発現は低下していたが、これはPTHrPの局在が本来固有筋層に多く発現しているため潰瘍化による筋層欠損を単に反映してとも解釈できる。ISHでPTHrPmRNAの発現が再生粘膜に観察されていることから、この点に関しては今後定量的には粘膜層のみのサンプリングが必要。

またsense-oligoPTHrPとantisense-oligoPHTrPをそれぞれの発現ベクターとともに経口投与し潰瘍治癒過程を観察したが、sense-oligoPTHrPは明らかに治癒を遷延させた。このことからPTHrPの過剰発現は再生化を遅延させていることが示唆された。PTHrPはPCNA陽性再生上皮細胞との相関が高くかつsense-oligoPTHrPの導入が粘膜再生化を遅延させることから、PTHrPの発現の意義は再生粘膜の増殖抑制あるいは過剰増殖の制御のために発現していると考えられる。副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)は、動脈平滑筋増殖な軟骨成長調節など生理的或るいは反応性の細菌増殖に重要な役割を演じていることを報告してきた。近年実験胃潰瘍研究においては胃粘膜再生治癒の分子機構の解明は最も重要な研究課題の一つである。成長因子様の作用を有するPTHrPはEGFなど他の成長因子と同様に粘膜再生に関わり、健全な治癒促進のmodulaterとして重要の役割を担っていることが推察される。本研究では粘膜再生、細胞回転にPTHrPの関わる分子機構の解明を目的としている。酢酸潰瘍を作成し1週から4週までの治癒期の潰瘍辺縁組織を採取し、パラフィン包埋標本作成とRNA抽出を行った。免疫染色でPTHrPの発現は潰瘍辺縁の再生上皮と肉芽組織内リンパ球に認められ、ISHでもPTHrPmRNAの発現同様の分布を示しPCNA陽性細胞との共存傾向も認められた。ノーザンブロットでは予想に反して初期の1-2週目ではむしろPTHrPmRNAの発現は低下していたが、PTHrPリセプターの発現は逆に増強していた。PTHrPの転写促進因子として知られているEGFやTGFβの発現とPTHrPは治癒初期には連動していないことも明らかになった。これらのことから早期の潰瘍再生過程においてはPTHrPリセプターの発現亢進が重要であり、PTHrPはその後の再生上皮の分化制御に関わっていることが示唆された。またsense-oligo PTHrPとantisense-o ligo PTHrPをそれぞれの発現ベクターとともに経口投与し潰瘍治癒過程を観察したが、sense-oligo PTHrPは明らかに治癒を遷延させた。このことからPTHrPの過剰発現がPTHrPリセプターのdown regulationを引き起こし再生化を遅延させていることが示唆された。今後はPTHrPリセプターの発現を主眼において研究を進め再生治癒に関わるPTHrPおよびPTHrPリセプターの役割について解明したい。
異原子協働型多点制御不斉有機触媒の開発

光学活性なアルコールを調製する上で有用な新規不斉有機触媒の開発に成功した.本触媒は,その両鏡像体が商業的に入手可能なアミノインダノールより容易に合成できるホスフィニト誘導体であり,特に1, 2-ジオールの不斉アシル化反応による不斉非対称化反応で,高収率,高立体選択的に光学活性なアルコール誘導体を与えた.また本触媒により,シクロへキシルベンジルアルコールのようなアルコールの速度論的光学分割も,高い分割効率で達成された.光学活性なアルコールを調製する上で有用な新規不斉有機触媒の開発に成功した.本触媒は,その両鏡像体が商業的に入手可能なアミノインダノールより容易に合成できるホスフィニト誘導体であり,特に1, 2-ジオールの不斉アシル化反応による不斉非対称化反応で,高収率,高立体選択的に光学活性なアルコール誘導体を与えた.また本触媒により,シクロへキシルベンジルアルコールのようなアルコールの速度論的光学分割も,高い分割効率で達成された.メソ形ジオールの不斉非対称化反応あるいは光学分割反応は,多官能キラル基本原料を供給する重要な方法論であり近年活発な研究がなされている.当研究室においても,同族原子である窒素,リンの塩基性の差異に着目した多点制御型不斉有機触媒の開発を精力的に推進しており,これまでキナアルカロイドのホスフィニト誘導体が優れた触媒活性を有することを明らかとしている.しかしながら本触媒は,空気中で酸化されやすいため取り扱いが比較的困難であること,また30mol%以上の触媒量が通常必要であること,更に触媒の両鏡像異性体が入手できないといった解決すべき問題点があった.本研究は,これらの問題点を克服するため新たなキラルアミノホスフィニト触媒の探索とその触媒活性の評価を目的として行った.いくつかのキラルアミノアルコールを原料とするホスフィニト誘導体を合成しその触媒活性を評価したところ,cis-アミノインダノールのホスフィニト誘導体が,1,2-及び1,3-ジオールの不斉非対称化反応において極めて有効な触媒であることを見出した.本触媒は,両鏡像異性体が商業的に入手可能なアミノインダノールより2段階で調製でき,更にキナアルカロイドのホスフィニト誘導体よりも安定でアルミナゲルを用いたカラムクロマトグラフィーによる精製が可能であった.また,密封した容器中冷暗所で3ヶ月以上触媒活性を失うことなく安定に保管できることも確認できた.アミノ基上の置換基効果あるいは反応条件を検討したところ,N,N-ジメチル体のホスフィニトが最適であり,1,2-ジオールの非対称化反応においては最高95%eeで,またこれまで困難であった非環式1,3-ジオールの非対称化反応においても最高67%eeの選択性で不斉非対称化反応が実現できることを見出した.21年度に得られた上記成果について,現在投稿のための準備を行っている.窒素及びリン原子の塩基性,求核性の差異に基づいた異原子協働型多点制御不斉触媒の開発と,それらを触媒とするアルコールの不斉アシル化反応に関する研究を実施した.その結果,商業的に両鏡像体の入手が可能なcis-アミノインダノールのN,N-ジメチルアミノボスフィニト誘導体が,メソ形1,2-ジオールの不斉非対称化反応において高選択的にアシル化反応を触媒することを見出した.5mol%の本触媒存在下,4-tert-ブチルベンゾイルクロドを用いた反応において,最高95%eeの優れた選択性で不斉アシル化反応が進行することが明らかとなった.また本触媒は,これまであまり報告例がない1,3-ジオールの不斉非対称化反応においてもある程度有効であり,60%ee程度の選択性で不斉アシル化反応が進行することを見出した.本触媒の触媒作用に関する情報を得るため,基質となるアルコール非存在下,触媒とアシルクロリドの反応を検討した.その結果,ボスフィニト部位のリン原子団がアシル基により置換されたアミノエステルが単離された.得られたアミノエステルの立体化学は触媒の立体化学を保持しており,リン原子にアシルクロリドが付加して生成すると考えられるボスホランのリガンドカップリングにより得られたものと考察した.生成したアミノエステルには触媒活性は無く,当初の予想通りボスフィニト部位がルイス塩基としてアシルクロリドを活性化していることが強く示唆された.また,グリセリンの直接的不斉アシル化反応に関しても検討した.ベンゾイルクロリドを用いたトルエンを溶媒とする反応において13%の低収率ではあるが,54%eeの選択性でモノベンゾイル化体が得られることを見出した.モノオール、あるいはシアノヒドリン等の官能基化されたアルコールの不斉アシル化による速度論的光学分割について検討した。アミノホスフィニトよりアミノホスフィンの触媒活性が高いことを考慮し、プロリン、バリン等の種々のアミノ酸より誘導したキラルアミノホスフィンを触媒とする光学分割を実施した。その結果、1mol%の触媒量でも反応は進行し、フェニルアラニンより誘導したアミノホスフィンを触媒とするシクロヘキシルベンジルアルコールのベンゾイル化反応において、目的とするベンゾエートが36%収率、68%eeで得られた。更に、アミノインダノールより誘導したホスフィニトを触媒とする同様な反応についても検討した。その結果、10mol%の触媒量を要するが、47%収率、84%ee(s=25)でベンゾエートを与え、より立体選択的な反応が進行することを見出した。

アミノインダノールのホスフィニト誘導体は、特に立体的に大きな置換基を2つ有する2級アルコールの光学分割触媒として有効であり、シクロヘプチルベンジルアルコール、シクロヘキシルナフチルメタノールの反応においてもs値20以上で光学分割を達成した。一方、シアノヒドリンの光学分割においても同様な検討を行ったところ、フェニルアラニンのアミノホスフィン誘導体が最も良好な結果を与え、3mol%の触媒存在下、シクロヘキサンカルボアルデヒドのシアノヒドリンの不斉ベンゾイル化反応において,8値7.6で光学分割が達成されることを見出した。
ナノポアを有するイリジウムポルフィリン集積体を用いた水中二酸化炭素還元触媒の開発

環境に負荷を与えない環境調和型の化学反応を開発するため、有害且つ枯渇性資源由来の有機溶媒を用いない、水中での物質変換反応を行う触媒系の構築を行った。目的とする化合物はナノスケールで設計された分子集合体であり、合成に成功した化合物についてその機能を調査した。また、クリーンな反応剤である水素ガスと、極めて温和な条件下で反応する新規な化合物の合成に成功した。本研究の目的は、イリジウムポルフィリン錯体のナノ構造体を利用した、水中で水素ガスを還元剤として二酸化炭素をメタンガスに変換する、水中ガス変換触媒系を構築することである。平成19年度は、(1)イリジウムポルフィリン錯体の合成、(2)ポルフィリンを用いたナノ構造体の構築、(3)水素ガスを還元剤として用いるための水中での水素分子の活性化、に関する研究を行った。(1)イリジウムポルフィリン錯体の合成では、水溶性ポルフィリン配位子を用いることで、水溶性のイリジウムポルフィリン錯体を初めて合成することに成功し、X線結晶構造解析によりその構造を明らかにした。この錯体の水中での水素分子との反応性について検討中である。(2)ポルフィリンを用いたナノ構造体の構築では、大きな歪みを持つポルフィリンにより形成されるナノボア構造に、ゲスト分子を取り込ませることに成功した(Chem. Eur. J. 2007,13,8714-8725)。また、酸化還元活性なゲスト分子を取り込んだナノ構造体に光照射を行うことで、ゲスト分子との電子の授受が可能であることがわかった。これらの結果により、ポルフィリンにより構築されたナノボア内に、水素や二酸化炭素等の小分子を取り込むことができ、酸化還元反応を行えることが示された。(3)水素ガスを還元剤として用いるための水中での水素分子の活性化では、水溶性の金属錯体を用いて、水中・常温・常圧での水素分子の活性化に成功した(Science2007,316, 585-587)。ここで得られた水素分子の活性化のメカニズムは、イリジウムポルフィリン錯体においても同様と考えられ、目的とする水中ガス変換触媒系の構築において重要な知見を得ることができた。本研究の目的は、イリジウムポルフィリン錯体のナノ構造体を利用した、水中で水素ガスを還元剤として還元反応を行う、水中ガス変換触媒系を構築することである。平成20年度は、(1)イリジウムポルフィリン錯体の合成、(2)ポルフィリンを用いたナノ構造体の構築、(3)水素ガスを還元剤として用いるための水中での水素分子の活性化、に関して前年度からさらに発展させる形で研究を行った。(1)イリジウムポルフィリン錯体の合成では、水溶性ポルフィリン配位子を用いることで、水溶性のイリジウムポルフィリン錯体を初めて合成し、独自の手法を用いて単結晶化に成功、X線結晶構造解析によりその構造を明らかにした。(2)ポルフィリンを用いたナノ構造体の構築では、大きな歪みを持つポルフィリンにより形成されるナノポア構造に、ゲスト分子を取り込ませることに成功した。酸化還元活性なゲスト分子を取り込んだナノ構造体に光照射を行うことで、ゲスト分子との電子の授受が可能であることがわかった。これらの結果により、ポルフィリンにより構築されたナノポア内に、水素や二酸化炭素等の小分子を取り込むことができ、酸化還元反応を行えることが示された。また、大きな歪みを持つポルフィリン錯体に、ゲスト分子が配位することが想定されるが、そのような歪んだポルフィリン錯体の配位挙動に関する知見を得ることにも成功した(Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 6, 727-734)。(3)水素ガスを還元剤として用いるための水中での水素分子の活性化では、水溶性の複核金属錯体を用いて、水中・常温・常圧での水素分子の活性化に成功した。(1)で合成した水溶性イリジウムポルフィリン錯体においても、水中・常温・常圧で水素分子との反応が進行することを確認することができた。