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阿蘇地域における町村合併と入会権の調整に関する研究

1平成の町村合併は各町村の入会権の調整にどのような影響を与えたかを検証するために、一の宮町・阿蘇町・波野村が合併した阿蘇市誕生のケースと、合併協議が行われながらも合併に至らなかった小国町・南小国町のケースを比較しながら調査研究した。2阿蘇市のケースでは、一の宮町と阿蘇町では入会権をめぐる事情に違いがあった。最も大きな違いは、一の宮町には昭和の合併時に財産区が設置されていたが、阿蘇町には財産区は設置されていなかったことである。今回の合併に際しては、旧財産区はそのまま新市に引き継がれるが、新しい財産区は設置しないという方針が合意された。財産区は設置しないが、集落の入会権の使用・処分の権利関係については、実質的な変更が加えられなかった。阿蘇市は、入会原野の貸付についても分収についても、旧阿蘇町と牧野組合との旧来の配分割合をそのまま確認している。波野村の場合には、古くから草原は畑と一体的に個人分割的に利用されてきており、村有入会地がなかったために、今回の合併に向けた入会権の調整は必要ではなかった。3小国町と南小国町のケースではこれまでの両町の入会政策に大きな違いがあった。小国町は1950年代に入会原野の払い下げ政策(近代化政策)を積極的に進め入会原野の経済的な高度利用(造林化)を目指したのに対して、南小国町は、入会地の集落による共同利用を尊重してきたことである。この政策の違いが、現在でも、南小国町の入会原野はほとんど町有地であるのに対して、小国町には共有地が多いことにうかがわれる。しかしながら、この違いは合併協議の過程では話題になったもようであるが、両町の合併協議を妨げたわけではないというのが関係者の証言であった。1平成17年2月の阿蘇市の成立の前史を明らかにするために、旧藩時代、明治から戦後の合併までの町村合併史を辿り、その間の入会権をめぐる争いを概括的に明らかにした。明治の大合併と昭和の大合併により、現在の阿蘇市域にあった自然村が、どのように阿蘇町、一の宮町および波野村という三つの町村に編成されるに至ったかが明確になった。2昭和29年の阿蘇町の成立に向けた1町4村の合併では、村有牧野、採用地の使用については、従前の使用慣行どおりとされ、町村有の山林で部分林の関係のあるものは旧慣を遵守し従前の使用慣行どおりとされた。同じく昭和29年の一の宮町の成立に向けた1町4村の合併では、原野は従来の使用慣行を尊重するものとされたが、新町の基本財産として一定の山林を一定の人口比率により新町に引き継ぎ、山林原野その他の基本財産は財産区とされた。波野村も産山村との合併の動きはあったものの、この合併は成立しなかった。3阿蘇市の誕生に向けた町村合併協議の時点における入会地の地盤所有の実態をみると、一の宮町の入会地はすべて町有であったのに対して、阿蘇町の入会地には16の町有地、7つの共有地(地盤所有権も入会権も入会集団が持つ入会地)および1つの私有地があった。それに対して、波野村には村有入会地はひとつもなく、すべて共有地と私有地であった。

4阿蘇市の成立に向けた、阿蘇町、一の宮町および波野村の町村合併に際して、新たに「財産区」は作らないという申し合わせが成立していたので、入会地の地盤所有権は阿蘇市に引き継がれたか、旧の村有に移されたかのいずれかになったものと推測されるが、合併に際して町有入会地をめぐる具体的な利害調整の過程を牧野組合レベルで明らかにするのは、平成19年度の調査の課題である。5コモンズという視点から土地の共同利用管理のあり方を見直す作業を進めた。1.阿蘇町・一の宮町・波野村の合併による阿蘇市の誕生のケースと、合併に至らなかった小国町・南小国町のケースとを調査検討した結果、阿蘇市のケースでは、入会権に実質的な変更を加えないように合併協議が進められたこと、また、小国町・南小国町のケースでは両町の入会政策の違いによる入会権調整の困難さが合併を妨げた理由とはいえないことがわかった。2.阿蘇市のケースでは、三町村の「合併協定書」において、町有の山林原野の使用・処分等の権利関係については、合併前の旧町村の旧慣行の適用が阿蘇市に引さ継がれることか合意された。したがって、合併前の入会権については実質的な変更はなく、所有名義が新市に移行された後も、山林等の処分に伴う分収割合等についても牧野組合との間では変更がないことが確認されていた。それゆえに、入会権の調整は町村合併を妨げる争点にはならなかったことがわかった。3.上述の「合併協定書」において、「新しい財産区は設置しない」ことも確認されたが、すでに一の宮町に存在していた財産区はそのまま存続が認められ、その事務を阿蘇市が引き継ぐことも合意されていた。しかしながら、新しい財産区の設置による町村間の入会権調整はなされなかったことがわかる。4.小国町・南小国町のケースでは、合併協議を進める過程では入会権をどのように調整するかについて4.議論がなされたことはヒアリング調査を通して確認できたが、その議論の内容が公式の記録に残されていることは確認できなかった。早くから入会権の近代化政策を進めてきた小国町と町有入会地を政策的に維持してきた南小国町の入会政策の違いは両町の合併を妨げた大きな理由にはなっていないことがわかった。
オペレーションズ・マネジメント実践活動と持続可能性に関する日越比較研究

今年度については約4ヶ月半ほどの期間で以下の研究活動を実施した。まず、関連書籍や学術論文等を参照しつつ、サプライチェーン・マネジメントや品質マネジメント、持続可能性等の最新の研究動向を掴み、様々なサプライチェーンの実践活動や品質マネジメントの取り組みが経済的持続可能性、環境的持続可能性、社会的持続可能性に及ぼす影響に関する分析枠組みと検証すべき仮説について再検討を加えた。その際、日本国内において持続可能性の問題に対して先進的な取り組みをしているいくつかの企業の事例も参考にした。次に、分析枠組みで示された主要な変数ないし構成概念を的確に測定するための尺度の妥当性や信頼性を慎重に検討し、質問項目を精査して英語版と日本語版、ベトナム語版の質問調査票を設計し、特に日本語版を用いて事前テストを実施して質問項目を見直した。ここまでの理論的研究成果を論文として取り纏めて、次年度に開催される国際会議や国際学会に論文を投稿し、国内の研究集会でも発表を予定している。これらの準備が整った後、日本語版とベトナム語版の質問調査票を用いて、日本企業とベトナム企業に調査協力の依頼を行い、データ収集を開始した。質問調査票の郵送だけでなく、オンライン・サーベイ等も用いて、両国においてそれぞれ100社程度の企業から回答を得ることを目標としている。ベトナムでは目標を上回る企業からの回答を得ることができたので、日本の回答数を増加すべく日本企業に対する働きかけを強めている。集められたデータを適宜コーディングし、今後の分析の基盤となるデータベースを構築中である。サプライチェーンの実践活動や品質マネジメントの取り組みが経済的持続可能性、環境的持続可能性、社会的持続可能性に及ぼす影響に関する分析枠組みと仮説を構築し、質問調査票の設計を完了させた。特に、英語から日本語に質問項目を翻訳するのは容易ではないが、比較的短時間で集中的に翻訳に当たり、データ収集を開始することができた。2019年4月までにベトナムでは100社を超える企業からの協力を得ることができた。両国で集められたデータを適宜コーディングし、データベースを構築中である。また、これまでの成果を取り纏め、米国のProduction and Operations Management Societyや欧州のEuropean Operations Management Associationなどオペレーションズ・マネジメント領域では最高峰の学会の2019年年次大会に論文やアブストラクトを投稿し、研究発表の機会が与えられている。まずは、日本企業からのデータ収集に注力し、分析基盤となるデータベースを構築する。その後、いくつかの回答企業を選んで調査対象事業所等を訪問し、調査結果をフィードバックして、その結果を巡って経営者や管理者等と意見交換を行う。また、現場の実地見学を実施して、データの裏に潜む重要な潜在要因の発見に努める。次の日本企業における持続可能性の推進要因に関する分析を行い、論文に纏める。例えば、日本におけるグリーン・サプライチェーン・マネジメントの実践活動とその推進要因、あるいはそれらの実践活動が持続可能性に及ぼす影響について実証分析を展開する。また、日本企業とベトナム企業のデータを用いて、持続可能性の推進要因に関する比較分析を行い、論文に纏める。例えば、サプライチェーン・マネジメントの実践活動や品質マネジメントの取り組みが経済的、環境的、社会的持続可能性に及ぼす影響が両国間でどのように異なるかを明らかにする。纏められた論文やそのアブストラクトをAcademy of Management, Production andOperations ManagementSociety, European Operations Management Association等の学会の年次大会や国際会議に投稿し、研究発表を行い、参加者から得られたコメントやレビューを踏まえて、論文を改訂し、学術雑誌に投稿する。

また、これまでの成果を取り纏め、米国のProduction and Operations Management Societyや欧州のEuropean Operations Management Associationなどオペレーションズ・マネジメント領域では最高峰の学会の2019年年次大会に論文やアブストラクトを投稿し、研究発表の機会が与えられている。まずは、日本企業からのデータ収集に注力し、分析基盤となるデータベースを構築する。その後、いくつかの回答企業を選んで調査対象事業所等を訪問し、調査結果をフィードバックして、その結果を巡って経営者や管理者等と意見交換を行う。また、現場の実地見学を実施して、データの裏に潜む重要な潜在要因の発見に努める。次の日本企業における持続可能性の推進要因に関する分析を行い、論文に纏める。例えば、日本におけるグリーン・サプライチェーン・マネジメントの実践活動とその推進要因、あるいはそれらの実践活動が持続可能性に及ぼす影響について実証分析を展開する。また、日本企業とベトナム企業のデータを用いて、持続可能性の推進要因に関する比較分析を行い、論文に纏める。例えば、サプライチェーン・マネジメントの実践活動や品質マネジメントの取り組みが経済的、環境的、社会的持続可能性に及ぼす影響が両国間でどのように異なるかを明らかにする。纏められた論文やそのアブストラクトをAcademy of Management, Production andOperations ManagementSociety, European Operations Management Association等の学会の年次大会や国際会議に投稿し、研究発表を行い、参加者から得られたコメントやレビューを踏まえて、論文を改訂し、学術雑誌に投稿する。
時系列解析及び各種最適化とその応用

(1)「店舗における最適商品棚配置問題」本テーマでは最適な商品陳列を遺伝的アルゴリズムにより定式化している。本年度はこれまでの研究成果のまとめとして、棚数や選択商品数をどのように増加させると収束世代数がどう変化するかについて、検証を行った。この結果を論文にまとめており、次年度学会または論文誌にて発表予定である。(2)「ブランド選択推移構造の分析」昨年度、本テーマでは航空機ブランドにおけるブランド変遷について調査を実施、ブランド変遷が上位シフトすることを確認した。今年度は、消費者の知覚品質をコレスポンデンス分析によりブランドランク作成に反映させる手法について、航空機ブランドデータを使用して計算を完了させた。また、これらの研究結果の一部を国際学会、国内学会において発表している。次年度は、これらの結果を記した論文を各種論文誌に投稿、掲載予定である。(3)「各種予測手法の精度向上、改良」予測理論部分として1GAによる線形モデルと非線形モデルを組み合わせたトレンド除去手法+最小分散指数平滑化定数を用いた予測、2ニューラルネットワークを用いた予測、の2手法を提案している。本年度は、ARIMAモデルにおけるAICによる次数決定部分でのGA手法適用について、計算プログラムを作成するなどし、論文を完成させた。また、GA手法を用いた最小AIC時の次数決定による日次データ予測結果と、これまでに完成させた1手法による日次データ予測結果の精度比較なども、新たに実施した。さらに、不規則に間隔をあけて数値が発生するような間歇データを対象に、累積した時系列による予測と微小項を加えた時系列による予測の比較など、新たに間歇データ予測を実施し、その結果を論文にまとめている。これらの結果は、次年度の国際学会および国内学会で発表を予定している。今年度は、これまでに計算を行った様々なケースにおける結果をまとめることにより、棚数や選択商品数が収束世代や収束精度にどのように影響するかについて、検討している。最終的には、商品回転率の最大化および販売確率の最大化という2つの目標関数からなる数式モデルを立案し、計算することが目標であり、そのためにもこれまでの計算結果や傾向を把握することは必須である。(2)「ブランド選択推移構造の分析」昨年度は、新規に航空会社ブランドにおけるブランド変遷について分析を行った。今年度は、引き続き航空会社ブランドデータにおいて、消費者の知覚品質をブランドランクに反映させる分析を実施、論文にまとめた。本理論の各種業界における有用性の検証および、ブランドグループの分類にコレスポンデンス分析等を用いる案は、本テーマにおける大きな目的であったため、期待以上の進展である。(3)「各種予測手法の精度向上、改良」本テーマではこれまでに、1GAによる線形モデルと非線形モデルを組み合わせたトレンド除去手法+最小分散指数平滑化定数を用いた予測、2ニューラルネットワークを用いた予測、3マハラノビス汎距離を用いた指標、を提案している。本年度は、4AICを用いた最適次数によるARIMAモデルでの予測について、AIC次数決定部分へのGA手法適用を含んだプログラムを完成させ、計算結果を論文にまとめた。また、4手法による予測結果と、1手法による予測結果の精度比較も実施。間歇データ使用時における累積時系列の予測精度検証にも取り組み、成果を論文にまとめた。4手法の立案、間歇データ予測は本テーマにおける申請時の最終目的として位置付けていたため、成果の発表を残し、ほぼ計画は達成したといえる。(1)「店舗における最適商品棚配置問題」本年度は、棚数や選択商品数と収束世代数との関係について、これまでに行ってきた検証の結果をふまえながら検討している。次年度は、これらの結果をまとめた論文を学会または論文誌にて発表する。また、商品回転率の最大化および販売確率の最大化、という2つの目標関数からなる数式モデルの立案、実施に向け取り組む予定である。(2)「ブランド選択推移構造の分析」昨年度から今年度にかけて、航空機ブランドデータを用いてブランド変遷が上位シフトすることを確認したほか、消費者の知覚品質をコレスポンデンス分析によりブランドランク作成に反映させる手法を提案した。これらの結果の一部は、本年度学会にて発表を行っているが、次年度はこれらの論文を論文誌に投稿してゆく予定である。(3)「各種予測手法の精度向上、改良」1GAによる線形モデルと非線形モデルを組み合わせたトレンド除去手法+最小分散指数平滑化定数を用いた予測、2ニューラルネットワークを用いた予測、3マハラノビス汎距離を用いた指標、について、4AICを用いた最適次数によるARIMAモデルでの予測について、AIC次数決定部分へのGA手法適用を含んだプログラムを完成させ、計算結果を論文にまとめている。また、4手法による予測結果と、1手法による予測結果の精度比較を実施したほか、間歇データ使用時における累積時系列の予測精度検証にも取り組み、成果を論文にまとめている。次年度はこれらの結果を国際学会および国内学会で発表すること、また論文誌に投稿することを目指す。さらに可能であれば、様々なデータを用いて4手法や間歇データ予測について、より検証を深めてゆきたい。(1)「店舗における最適商品棚配置問題」本テーマでは、最適な商品陳列の仕方を遺伝的アルゴリズムを用いて定式化している。本年度はこの理論部分について、効果を検証する論文を複数ケース作成した。

具体的には、棚数や棚位置、配列の方法などの種々のパターンにおいて本理論を適用したことに加え、実際の店舗での商品配置をモデルとした分析も行っている。これらの研究成果および論文は平成27年度に開催される学会にて発表予定である。(2)「ブランド選択推移構造の分析」本テーマでは、今年度ブランドバッグを想定したモデルデータにおいて、ランクの分類時にコレスポンデンス分析を適用した論文を作成した。これにより、消費者が想定する主観的ランク評価を多変量解析によって客観的なランク基準として、それらを分析に取り入れることが可能となる。なお、本研究内容は平成27年度に開催される学会にて発表予定である。今後は、実際のデータを使用した本理論の検証および、マルチコレスポンデンス分析を用いた複数軸によるランク基準値の取り入れ及びそれに対応するモデル拡張などを予定している。(3)「各種予測手法の精度向上、改良」本年度は線形モデル及び非線形モデルによるトレンドの除去について、GAによる組み合わせの重みの最適解導出方法の理論部分について、出荷データを用いて検証を行った。本論文ではより正確な予測精度の観測・比較を目標として、新たにマハラノビス汎距離を用いた指標を導入している。また、ニューラルネットワークを活用した予測手法について、こちらも本年度は出荷データや株価データを用いて精度の検証を行った。これらの結果は、今年度開催された学会でも4件発表を実施し、一部は今年度発刊の論文誌に掲載済みであり、今後引き続き論文誌に投稿を予定している。(1)「店舗における最適商品棚配置問題」本テーマでは、最適な商品陳列の仕方を遺伝的アルゴリズムを用いて定式化している。本年度は、引き続きこの理論部分において、棚位置や棚数を変更したデータを複数検証した。また、コンビニエンスストアにおけるカップヌードルの配置実データを使用して、本モデルの有効性を確認した。これらの研究成果を論文にまとめ、論文誌に投稿、学会でも発表している。(2)「ブランド選択推移構造の分析」本テーマでは、昨年度にブランドバッグを想定したモデルデータによる論文を作成している。本年度は本研究を実際のデータで検証するため、調査票の作成を完了した。また、本テーマにおいて今後の使用を検討しているマルチコレスポンデンス分析による分析モデルの効果確認のため、これを希少糖に関するデータに適用し、その結果をまとめた論文を完成させている。(3)「各種予測手法の精度向上、改良」本テーマではこれまでに、提案した1GAによる線形モデルと非線形モデルを組み合わせたトレンド除去手法+最小分散指数平滑化定数を用いた予測、2ニューラルネットワークを用いた予測、の2手法について、各種データなどを用いて精度の検証を行ってきた。本年度は新たに食品出荷データを2ニューラルネットワークを活用した予測手法、に適用し、その結果について学会発表を行った。
越境する子どもの生活実践に関する国際社会学的研究

本研究の目的は、国境を越えて移動する子どもたちのホスト国における政治的・社会的・文化的実践を国際社会学の包括的視点から考察し、移民の生活世界への理解を深めるとともに移住者の現実に即した移民政策に還元することであった。特に改正国籍法施行後に来日したフィリピン出身の子どもたちを対象に、以下の三点に関して紐解いた。1)国籍や在留資格に係る政治的アイデンティティの諸問題。2)教育、労働、階層移動など移住先での社会化に伴う日常的実践。3)二つの国と家族に跨るトランスナショナルな文化的経験。研究結果を地方行政・国レベルの政策に還元するため、国内外での講演活動や関連するイベントに参加した。本研究の目的は、国境を越えて移動する子どもたちのホスト国における政治的・社会的・文化的実践を国際社会学の包括的視点から考察し、移民の生活世界への理解を深めるとともに移住者の現実に即した移民政策への還元を行うことであった。この目的を達成するために、以下の3点のことを行なった。1.理論的枠組みの検討:本研究に必要な文献を収集し、理論的枠組みを検討した。移民研究関連の書籍、論文、NGO/NPOの刊行物等から分析を行なった。このことにより最新の研究動向を知ることができ、自身の研究の方向性や調査法についても再検討することができた。2.国内外での複数地フィールドワーク調査:近畿地方、関東首都圏、フィリピンのマニラ首都圏とセブ州にてフィールドワーク調査を行なった。国籍法改正によって日本国籍を取得することができるようになった者が特にフィリピンで増えたが、フィリピンから来日した者、来日を検討している者へのインタビューを相互に行い、国籍や在留資格などの制度の狭間に置かれた子どもたちの政治的アイデンティティの複雑性と流動性について検討することができた。3.学会、研究会等での発表:理論的検討とフィールドワークで得られた調査を積み重ね、国際学会、国内学会、研究会等で発表することができた。学術的な発表の場のみならず、実務家が集まる勉強会やワークショップなどでも本課題について発表する機会を得られた。移動する子どもたちに関する研究成果を、ミクロ・マクロレベルでの政策提言に還元することへの足がかりとなった。10月からの執行だったため、時間が限られており、新たな調査参加者に協力を依頼する等の挑戦ができなかった。それゆえに予定していた人件費・謝金の支出ができなかった。しかし、これまでのネットワークを活かし、当事者主体のワークショップなどの形で情報・データ収集することができたので、研究の進捗に問題が生じているわけではない。本研究では、2000年以降、特に2009年の改正国籍法施行後に来日したフィリピン出身の子どもたちを対象に、以下の三点についてかれらの生活世界を紐解いた。1)国籍や在留資格などの政治的アイデンティティを巡る対応:2009年に改正国籍法が施行され、仲介団体等の設立もあり、来日が顕著となった。日本とフィリピン両方にルーツをもつ子どもたちにとっての政治的アイデンティティについてインタビュー調査から考察を深めることができた。国籍の取得に伴って子どもたちのアイデンティティを巡る戸惑いが見られ、それは支援するNGOの言説とはズレがあることが確認できた(Hara, 2018a)。2)教育、労働、階層移動など移住先での社会化に伴う実践:移住先の地域社会において、越境する子どもたちが教育システム、労働市場、社会階層などの不平等な位置にあることは本研究でも、先行研究でも明らかになっている。本研究では、こうした社会的不均等を打破しようとする若者たちの実践に照明を当てた(原, 2018)。3)二つの国と家族に跨るトランスナショナルな文化的経験:フィリピン出身の移民は、移住後もフィリピンの家族と強い絆で結びついている。本研究でも、越境する子どもたち自身が越境家族のハブとなり、両国に跨る家族の繋がりを維持する存在となっていることを示した(Hara, 2018b)。以上の研究結果を、行政レベル・国レベルでの政策に還元するため、国際交流センターや市民団体、国内外での大学等での講演活動や関連するイベントの企画を行った。29年度も、理論との対話を重ねながらフィールドワークも継続したいと思っている。その上で、アウトプットを意識しながら、論文執筆や政策提言に向けた取りまとめ作業を行なっていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。国際社会学29年度が最終年度であるため、記入しない。
PET/MR装置による心サルコイドーシスのステロイド治療効果予測

心サルコイドーシスのステロイド治療反応性の予測に適した指標の検討を行った。心サルコイドーシスの活動性指標に関してFDG-PETは有用なモダリティでありFDG集積の指標として従来からSUVmaxが広く用いられているが、悪性腫瘍の予後予測の分野ではFDG集積部位のvolume全体のSUVの積算値を評価する指標としてtotal lesion glycolysis (TLG)が注目されている。このため初年度はこの指標が心サルコイドーシスにおけるステロイド治療反応性の予測に応用できないか検討を行った。ステロイド治療前にFDG-PETを施行した22例を対象にステロイド治療後の治療反応良好例14例、反応性不良例8例に分類し、左室心筋を関心領域としてSUVmaxが4以上の領域を解析ソフトMulti Modality Trackingを用いて抽出し、TLGを算出して両群間で比較を行った。治療反応不良例のSUVは治療反応良好例のSUVと比較し有意な差は認められなかったものの、それに対し治療反応不良例のTLG値(1193±795)は治療反応良好例のTLG値(496±531)と比較し有意に高値であった(p=0.02)。また、治療反応に対する予測能は従来のSUVmaxでは感度100%、特異度56%、正診率67%であったのに対し、TLG値を用いることで感度100%、特異度56%、正診率81%と向上した。心サルコイドーシスにおける左室心筋のTLG値は、ステロイド治療反応性の予測に有用な指標となると考えられ、平成26年7月の日本心臓核医学会総会で発表した。また、2年度目以降では、縦隔、肺門リンパ節のFDG集積の指標であるSUVmaxが、心サルコイドーシスの再燃有無に対する有意な独立因子であった事を日本核医学会総会で発表し、現在論文に投稿中である。最終年度はMRIにおける遅延造影像における増強の定量的指標を解析したが、FDG-PETにおけるTLG値を上回る心サルコイドーシスステロイド治療反応性の予測指標を新たに導くことはできなかった。初年度は、心サルコイドーシスのステロイド治療反応性の予測に適した指標の検討を行った。心サルコイドーシスの活動性評価に関してFDG-PETは有用なモダリティでありFDG集積の指標として従来からSUVmaxが広く用いられているが,悪性腫瘍の予後評価の分野では、FDG集積部位のvolume全体のSUVの積算値を評価する指標としてtotal lesion glycolysis(TLG)が近年注目されている。この指標が心サルコイドーシスにおけるステロイド治療反応性に応用できないか検討を行った。ステロイド治療前にFDG-PETを施行した心サルコイドーシス患者22例を対象にステロイド治療後の治療反応例14例、反応不良例8例に分類し、左室心筋を関心領域としてSUVmaxが4以上の領域を解析ソフトMulti Modality Tumor Trackingを用いて抽出し、TLG値を算出して両群間で比較を行った。治療反応不良例のSUVは、治療反応例のSUVと比較して有意な差は認められなかったのに対し、治療反応不良例のTLG値(1193±795)は、治療反応例のTLG値(496±531)を比較して有意に高値であった(p=0.02)。また、治療反応に対する予測能は、従来のSUVmaxでは感度58%、特異度78%、正診率67%であったのに対し、TLG値を用いることで、感度100%、特異度56%、正診率81%と向上した。心サルコイドーシスにおける左室心筋のTLG値は、ステロイド治療反応性の予測に有用な指標となると考えられ、昨年7月に日本心臓核医学会総会で学会発表し、現在論文を投稿中である。心サルコイドーシスの活動性評価に関してFDG-PETは有用なモダリティでFDG集積の指標としてSUVmaxが広く用いられるが,それに加えてFDG集積部位のvolume全体を評価する指標としてTotal lesion glycolysis(TLG)が近年注目されている。我々は、心サルコイドーシスにおけるステロイド治療反応性とTLGとの関連を検討した。左室心筋を関心領域としてSUVmaxが3以上の領域を解析ソフトMulti Modality Tumor Trackingを用いて抽出し、TLG値を算出して治療効果予測能の検討を行った。治療反応不良例のTLG値(1193±795)は、治療反応例のTLG値(496±531)を比較して有意に高値であった(p=0.02)。また、治療反応に対する予測能は感度100%、特異度53%、正診率68%であった。心サルコイドーシスにおける左室心筋のTLG値は、ステロイド治療反応性の予測に有用な指標となる可能性がある事を日本心臓核医学会で発表し、現在論文を投稿中である。また、心臓MRIに関しては、ガドリニウムの遅延造影像における増強域のvolumeを測定する事のできるソフトウェアを用いることが可能となり、その増強域のvolumeがステロイド治療における治療効果に有用な因子であることがわかった。このため、現在FDG-PETとMRIを撮像した症例を用いて、FDGの集積範囲を反映したmetabolic volumeとMRIの遅延造影像における増強域のvolumeを組み合わせた指標を新たに作り、その有用性の検討を進めている。FDG-PETを用いた心サルコイドーシスのステロイド治療における治療効果予測法は、現時点で左室心筋におけるFDGの集積範囲を反映したmetabolic volumeと糖代謝量を反映したtotal lesion glycolysisによる予測が有用である点を実証した。

また、MRIに関しては、ガドリニウムによる遅延造影像における増強域のvolumeがステロイド治療における治療効果に有用な因子であることがわかった。一方、実際の心サルコイドーシス症例におけるPET/MRI融合画像の撮影に当たり、現在心電図同期下の撮影のための準備を整えている最中であり、前述した指標の有用性をPET/MRI融合画像では検証できていない点がやや遅れている。心サルコイドーシスのステロイド治療反応性の予測に適した指標の検討を行った。心サルコイドーシスの活動性指標に関してFDG-PETは有用なモダリティでありFDG集積の指標として従来からSUVmaxが広く用いられているが、悪性腫瘍の予後予測の分野ではFDG集積部位のvolume全体のSUVの積算値を評価する指標としてtotal lesion glycolysis (TLG)が注目されている。このため初年度はこの指標が心サルコイドーシスにおけるステロイド治療反応性の予測に応用できないか検討を行った。ステロイド治療前にFDG-PETを施行した22例を対象にステロイド治療後の治療反応良好例14例、反応性不良例8例に分類し、左室心筋を関心領域としてSUVmaxが4以上の領域を解析ソフトMulti Modality Trackingを用いて抽出し、TLGを算出して両群間で比較を行った。治療反応不良例のSUVは治療反応良好例のSUVと比較し有意な差は認められなかったものの、それに対し治療反応不良例のTLG値(1193±795)は治療反応良好例のTLG値(496±531)と比較し有意に高値であった(p=0.02)。また、治療反応に対する予測能は従来のSUVmaxでは感度100%、特異度56%、正診率67%であったのに対し、TLG値を用いることで感度100%、特異度56%、正診率81%と向上した。心サルコイドーシスにおける左室心筋のTLG値は、ステロイド治療反応性の予測に有用な指標となると考えられ、平成26年7月の日本心臓核医学会総会で発表した。また、2年度目以降では、縦隔、肺門リンパ節のFDG集積の指標であるSUVmaxが、心サルコイドーシスの再燃有無に対する有意な独立因子であった事を日本核医学会総会で発表し、現在論文に投稿中である。最終年度はMRIにおける遅延造影像における増強の定量的指標を解析したが、FDG-PETにおけるTLG値を上回る心サルコイドーシスステロイド治療反応性の予測指標を新たに導くことはできなかった。FDG-PETを用いた心サルコイドーシスのステロイド治療における治療効果予測法は、初年度の検討で、total lesion glycolysis(TLG)を用いた予測の有用性が実証された。一方、PET/MRIにおける実際の患者でのPET/MRI融合画像の作成が、心臓MRI撮像のためのコイルの調整の遅れや、ガドリニウム造影MRIの撮像を行う環境が整っていない点から、まだ達成されていない。今後は、PET/MRI融合画像を撮像した上で、TLGの有用性を実証したいと考えている。
幼少期の心理的ストレスは成長後の喘息発症・増悪に影響は与えるか?

前年度の検討で、幼児期の心理的・身体的ストレスは、成長後の気道炎症,気道過敏性を増悪させることを示した。本年度は詳細なメカニズムの検討を行った。4週齢時に心理的ストレスである、コミュニケーションストレスが負荷された群(CS群)では、コントロール群や、4週齢時に身体的ストレスであるフットショックストレスを負荷された群(FS群)と比較して、OVAチャレンジ直後の血漿ACTH値の抑制を認めた。OVAチャレンジ吸入24時間後では、コントロール群と比較してCS群で、気管支肺胞洗浄液中のIL-5濃度が高値であり、胸腔内リンパ節中の細胞数が有意に増加していた。また、胸腔内リンパ節中のCD陽性4T細胞のOVA刺激に対するサイトカイン産生は、コントロール群と比較してCS群,FS群でIL-5の産生量が多かった。前年度・本年度の結果より、幼児期の心理的・身体的ストレスは、成長後のOVA喘息モデルにおける気道炎症,気道過敏性を増強させることを示した。特に、幼児期に心理的ストレスが負荷されると、成長後の感作された抗原刺激に対する視床下部-下垂体-副腎系の反応が低下し(ACTH放出,コルチコステロン放出の低下し)、感作された抗原刺激に対する抑制機能が正常に惹起されないため、過剰な免疫反応が引き起こされると考えられた。その結果、抗原特異的CD4陽性T細胞からのIL-5産生量が増加することで過剰に好酸球が増加し、気道炎症が増悪することによって気道過敏性が亢進することが示唆された。喘息予防・管理ガイドライン(2009)に記載されているように、激しい感情表現やストレスは、気管支喘息の増悪要因となりうる。今回の検討によって、ストレスと気管支喘息の関係について、さらなる理解が深まり、気管支喘息の発症や増悪の抑制につながると期待される。喘息のマウスモデルを用いて、幼少期に心理的ストレスまたは身体的ストレスを受けたマウスの成長後の喘息に与える影響を検討した。4週齢時に心理的ストレスである、コミュニケーションストレス(CS),身体的ストレスであるフットショックストレス(FS)を負荷した後、8,10週に卵白アルブミン(OVA)で感作し、11週齢にOVA気道チャレンジを行った。その結果、気道チャレンジ24時間後、幼児期にCSを負荷した群(CS群),FSを負荷した群(FS群)の両群で、気道における白血球数増加と好酸球増加を認め、気道過敏性の亢進も認めた。以上の結果より、幼児期の心理的ストレスや身体的ストレスは、成長後の喘息に悪影響を及ぼしていることを示した。また、CS群でOVAチャレンジ後の血漿コルチコステロン値の抑制をみとめ、血清OVA特異的IgE値の上昇を認めた。さらに、グルココルチコイド受容体(GR)拮抗薬であるRU-486の前投与を行うと心理的ストレスによって誘発される喘息の増強を抑制した。しかし、ニューロキニン1阻害剤GR-82334の前投与やムスカリン拮抗薬であるアトロピンの前投与では、幼児期ストレスによる喘息増悪を改善しなかった。以上の結果より、幼児期の心理的ストレスは、視床下部一下垂体一副腎軸(HPAaxis)の調節異常を介して、成長後の喘息を悪化させることが示唆された。幼児期の身体的ストレスも成長後の喘息を悪化させるが、これはニューロキニン1受容体やムスカリン受容体を介していないことが示唆された。次年度の実験では、HPAaxisのどの部位で異常をきたしているのかを詳細に検討する。また、幼児期の身体的ストレスがどのようなメカニズムで成長後の喘息増悪に影響しているかも、検討していく予定である。
微生物酵素触媒を活用する効率的有機合成

温和な条件下優れた活性を示し、高い立体・位置・官能基選択性で反応が進行、かつ、化学触媒に比べ製造速度が格段に速い酵素を一層活用することを目標に、化学ー酵素複合合成を検討した。具体的成果として、位置選択性を活用し、フェノール性生物活性物質アルテピリンC、セリノン、アストリンギンを合成した。反応媒体として水を使わず、酸・塩基の影響を受けにくいエステル交換は光学分割にも有用であり、(R)-3-ヒドロキシ-N-メチルピペリジンを、ラセミ体の速度論的光学分割により調製した。さらに、遠隔不斉認識能を明らかにし、キラル誘導分析試薬であるMNBカルボン酸メチルエステルの両鏡像体も合成した。MNBカルボン酸(1a)は、アミノ酸のように不斉中心を有する生体物質の鏡像異性体比を分析する目的で、大類、西田らにより開発されたキラル誘導分析試薬である1)。アセタート2aを基質とする、リパーゼを用いた速度論的分割を活用した1aの両鏡像体の効率的調製法の確立を図った。THFを溶媒とし、求核剤として作用する2-プロパノール存在下、2aにBurkholderia cepaciaリパーゼを作用させると、片方の鏡像体が優先的に反応し、鏡像選択比を示すE値は72であった。得られた両鏡像体の鏡像体過剰率をさらに向上させようと、一度分割した両鏡像体を基質として再度リパーゼによるエステル交換で速度論的分割を試みた。まず、fast isomerである(R)-2aは、エステル交換で得られたアルコール2b (90.8% ee)を再度アセチル化、エステル交換に付した。転換率90%で反応を停止したところ、得られた(R)-2bの鏡像体過剰率は99.4%まで向上した。一方、反応の遅い(S)-2aは、一般的な速度論的分割の原理に従えば、反応の進行に伴って、その鏡像体過剰率は100%に近づくはずである。しかし、本反応では反応が進行するにつれ、立体障害が小さく反応性の高い第一級アルコール2bが生じる。このものがアシル酵素中間体に再び求核攻撃して元のエステルに戻る逆反応が進行し、結果として転換率を上げても鏡像体過剰率が上昇しなくなる可能性が高い5)。このような逆反応を避けようと、初回のエステル交換を転換率48%で一旦停止、fast isomerから生じた2bを除いた後、反応で残った(S)-2a (87.2% ee)を再度エステル交換に付したところ99.8% eeで(S)-2aを得た。アルコール2aの両鏡像体は、温和な条件で、MNBカルボン酸(1a)のメチルエステルへと変換した。リパーゼの位置選択的脱アセチル化能力を活用する、プロポリス由来のプレニル化フェノール、artepillin Cの効率的合成を達成した。蜜蜂の巣の構成成分であるプロポリスは、ヨーロッパを中心に古くから抗菌、抗炎症作用を有する民間薬として用いられ、日本では、健康補助食品として病気の予防、治療目的で服用されている。阿賀らはブラジル産プロポリスからartepillin Cを見出し、単離、構造決定した。本研究では、4-メトキシフェノールから出発し、既知物質である2,6-ジアリル-4-メトキシフェノールを経由する合成を試みた。2-メチル-2-ブテンとのクロスメタセシスで、ジプレニル体に導き、酸化的脱メチル化でジオールとし、位置選択的反応を経て溝呂木・ヘック反応の基質に誘導した。最後に、アクリル酸メチルとのカップリングを経てartepillin Cを合成した。宮沢らは、ヒドロキノンジアシラートに対し、C. antarctica由来のリパーゼを触媒とし、第二級アルコールを求核剤として作用させると、かさ高いt-Bu基が隣接していない一方のアシル基のみが選択的に除去されると報告している。この先行例を参考に、本研究において鍵段階として、リパーゼを触媒とする、位置選択的脱アセチル化を検討した。上述のジオールをジアセタートとし、C. antarctica由来のリパーゼを触媒とし、求核剤兼溶媒として2-propanolを作用させたところ、目的とするモノアセタートを得反応温度を50 &#730;Cにまで上げたところ、収率は定量的にまで上昇した。生じたモノアセタートの遊離ヒドロキシ基をトリフリル化し、高い収率で鍵中間体を調製することに成功した。上述の成果に示すように、リパーゼの位置選択的触媒機能を十二分に生かし、生物活性天然物の新しい効率的合成に成功している。そこで得られた知見を、ポリフェノール構造を持つフラボノイド等に応用し、予備的な知見を得ている。有用ポリフェノール類で、抗カビ作用を示すセリノンをナリンゲニンから、抗酸化性スチルベノイドであるアストリンギンをピセイドから合成、また、M3受容体に対する結合活性が高く、動物実験においても強い気管支拡張効果を有する(R)-メペンゾラートの重要な出発原料である(R)-3-ヒドロキシ-N-メチルピペリジン)を、ラセミ体の光学分割により調製する研究に取り組んだ。合成に際し要求される「位置・立体選択的変換手法の開拓」が最大の課題であり、以下にその成果を示す。セリノンの合成には、ナリンゲニンの7位と4'位のヒドロキシ基をアセチル化し、化学的に反応性が低い4'位を選択的に脱アセチル化しなければならない。

その位置に選択的に反応させる酵素法として、テトラヒドロフラン中、イソプロピルアルコール求核剤としてCandida antarcticaリパーゼBを作用させるエステル交換反応を見出した。配糖体の全アセチル体を基質として、この反応をアストリンギンの合成にも応用した。反応媒体として水を使わず、酸・塩基の影響を受けにくいエステル交換は光学分割にも有用であった。アセチル基は安価で、温和な条件で容易に導入可能である。しかし、酸・塩基性条件下における化学的な脆弱性により、これまでアルコールやフェノール性ヒドロキシ基の保護基として多段階合成に用いられた例は少ない。代表者は新しい選択的変換に加え、最終段階で不要になったアセチル基を脱保護する温和な条件をも見出したことにより、アセチル基を活用する有機合成化学の新しい可能性を拓いた。温和な条件下優れた活性を示し、高い立体・位置・官能基選択性で反応が進行、かつ、化学触媒に比べ製造速度が格段に速い酵素を一層活用することを目標に、化学ー酵素複合合成を検討した。具体的成果として、位置選択性を活用し、フェノール性生物活性物質アルテピリンC、セリノン、アストリンギンを合成した。反応媒体として水を使わず、酸・塩基の影響を受けにくいエステル交換は光学分割にも有用であり、(R)-3-ヒドロキシ-N-メチルピペリジンを、ラセミ体の速度論的光学分割により調製した。さらに、遠隔不斉認識能を明らかにし、キラル誘導分析試薬であるMNBカルボン酸メチルエステルの両鏡像体も合成した。MDシミュレーションの結果、基質の側鎖は多環芳香族が好適であることを明らかにした。これらの知見を基に、我々はより高感度なキラル分析試薬の創製を目指し、蛍光強度の高いビピリジンのRu錯体を有する3を設計した。予備的知見ながら、Burkholderia cepaciaリパーゼを用いアセタート4aのエステル交換を試みたところ、期待通り一方の鏡像体の反応が優先的に進行した(E>200)。希少ポリフェノール類を、天然に豊富な植物資源、あるいは食品製造における不要物等を出発原料として、前年度に見出した、リパーゼ等酵素触媒の位置選択的変換によって合成する。有機合成化学、生物有機化学27年度は当初の計画にほぼ従い実施予定であるが、MNBカルボン酸で得られた知見に基づき、本テーマはさらに検討を重ねる。有効活用を目指し、無駄な支出を削減し経費節減に努めたため。MNBカルボン酸に関連する、遠隔位不斉中心の立体化学認識に関わる研究について、次年度にさらに拡張するためだが、後述の学会でその成果を発表予定であるため。研究は原則として当該年度計画に従って実施予定であるが、高価な酵素製剤(キラルスクリーンなど)や基質、反応追跡に有用な標準品、分析用の消耗品に充当し、より有効に活用する。主として消耗品として酵素・試薬、有機溶媒、ガラス器具等に充当するが、一部はBiotrans 2015の学会出張に使用も予定している。
吸入麻酔薬によっておこる不妊症に関する研究

手術室に勤務者する者において不妊症の出現率が高いと報告されているが,手術室を汚染する吸入麻酔薬(つまり,余剰ガス)の影響が考えられる。本研究では,ラットの妊娠率がわが国で使われている代表的な揮発性麻酔薬であるセボフルランおよびイソフルランへの暴露によってどのように影響されるかを検討した。平成5年度は,膣スメアの所見で月経周期が規則正しいことを確認した処女雌ラット6匹を4週間の期間にわたり週4日間の割合で1日6時間,空気と混合した0.1%セボフルランに暴露してた後,生殖能力のある雄ラットと交配してその妊娠率を対象群と比較した。平成6年度は,引き続いて0.1%セボフルランへの暴露を行い例数を12とした。また,別の12匹をセボフルランと同様に0.1%イソフルランに暴露してから妊娠率を求めて,対象群と比較した。なお,対象群12匹は空気のみに暴露した、さらに,8匹ずつ,同様にセボフルラン,イソフルラン,および空気のみに暴露して,月経周期を観察した。その結果,セボフルラン暴露群,イソフルラン暴露群,および対象群の妊娠率は,それぞれ,83%(12匹中10匹妊娠),83%,および92%(12匹中11匹妊娠)だった。一方,月経周期の異常を示したラットは各群8匹中,それぞれ,1,2,および1匹で差がなかった。対象群と比べて妊娠率が低下する傾向にあったが,セボフルランやイソフルランのような揮発性麻酔薬は,低濃度の長期暴露を行っても,亜酸化窒素ほど,ラットの妊娠率に影響を及ぼさないようである。また,揮発性麻酔薬は月経周期にも影響を及ばさないようである。一部ラットに月経の異常は起きたが,揮発性麻酔薬の影響は否定できないものの,むしろ実験環境に問題があったことが考えられる。手術室に勤務する者において不妊症の出現率が高いと報告されているが,手術室を汚染する吸入麻酔薬(つまり,余剰ガス)の影響が考えられる。本研究では,ラットの妊娠率がセボフルレンの暴露によってどのように影響されるかを検討した。窒スメアの上皮細胞の所見によって月経周期が規則正しいことを確認した雌ラット12匹を無作為にセボフルレン暴露群(セボ群)と対象群の2群に分けた。セボ群6匹は,飼育箱ごと4週間の期間に渡り週4日間の割合で1日6時間空気と混合した0.1%セボフルレンに暴露した。対象群は,同様に空気のみに暴露した。両群とも食餌と飲水は自由にさせた。セボフルレンの濃度は麻酔ガスモニターで連続測定した。暴露後から4日間(1月経周期)両群の雌ラットを雄ラットと交尾させ,妊娠成立の有無を観察した。その結果,妊娠率はセボ群および対象群でそれぞれ83%および100%であった。実験計画では両群12匹ずつで比較することになっているので,統計学的有意差検定は現時点で例数も小さく行っていなく,発表もしていないが,セボ群で妊娠率が低下している傾向にある。以上より,亜酸化窒素(笑気)ほどではないが,揮発性吸入麻酔薬の低濃度長期暴露も妊娠率を低下させることが示唆された。今後は実験計画に基づき,両群とも12匹ずつになるまで例数を追加し,統計学的にセボ群の妊娠率低下を確認する予定である。

さらに,亜酸化窒素による妊娠率低下に関与しているとされている月経周期異常がセボ群において発生していないかどうかを検討する。また,わが国で広く用いられているもう一つの揮発性吸入麻酔薬であるインフルレンについても検討する予定である。手術室に勤務する者において不妊症の出現率が高いと報告されているが,手術室を汚染する吸入麻酔薬(つまり,余剰ガス)の影響が考えられる。本研究では,ラットの妊娠率がわが国で使われている代表的な揮発性麻酔薬であるセボフルランおよびイソフルランへの暴露によってどのように影響されるかを検討した。平成5年度は,膣スメアの所見で月経周期が規則正しいことを確認した処女雌ラット6匹を4週間の期間にわたり週4日間の割合で1日6時間,空気と混合した0.1%セボフルランに暴露してた後,生殖能力のある雄ラットと交配してその妊娠率を対象群と比較した。平成6年度は,引き続いて0.1%セボフルランへの暴露を行い例数を12とした。また,別の12匹をセボフルランと同様に0.1%イソフルランに暴露してから妊娠を求めて,対象群と比較した。なお,対象群12匹は空気のみに暴露した。さらに,8匹ずつ,同様にセボフルラン,イソフルラン,および空気のみに暴露して,月経周期を観察した。その結果,セボフルラン暴露群,イソフルラン暴露群,および対象群の妊娠率は,それぞれ,83%(12匹中10匹妊娠),83%,および92%(12匹中11匹妊娠)だった。一方,月経周期の異常を示したラットは各群8匹中,それぞれ,1,2,および1匹で差がなかった。対象群と比べて妊娠率が低下する傾向にあったが,セボフルランやイソフルランのような揮発性麻酔薬は,低濃度の長期暴露を行っても,亜酸化窒素ほど,ラットの妊娠率に影響を及ぼさないようである。また,揮発性麻酔薬は月経周期にも影響を及ばさないようである。一部ラットに月経の異常は起きたが,揮発性麻酔薬の影響は否定できないものの,むしろ実験環境に問題があったことが考えられる。
大腸菌発現法と精密化学合成を利用した大型糖タンパク質の合成

糖タンパク質上の糖鎖の機能を解明するために、大腸菌発現法と有機合成法を組み合わせて糖タンパク質の精密合を検討した。本研究では、抗原提示細胞上の糖タンパク質、ヒト抗体のFc部位およびエリスロポエチン(EPO)を検討した。19年度終了時ではEPOをモデルとした合成に成功した。天然型のEPOは24、38、83番目のアスパラギン側鎖に糖鎖が結合している。我々は、EPOとそのレセプター複合体のX線結晶解析のデータから2本の糖鎖をもつEPO誘導体をデザインし、その合成を検討した。2分岐の複合型ジシアリル糖鎖を天然同様24番目に1本、そして非天然の位置の30番目に1本導入することにした。糖鎖の導入は、システイン残基のチオール基に糖鎖を結合させるハロアセトアミド法を用いることにした。そして、N末端から32番目までの糖ペプチド鎖を化学的に合成し、33番目のシステイン残基から166番目までのペプチド鎖を大腸菌で発現することにした。まず、24、30番目をシステイン残基に置換したペプチド鎖EPO(1-32)をFmoc固相合成法により合成し、そしてC末端をチオエステル基へと変換した。次に、複合型ジシアリル糖鎖の還元末端をプロモアセトアミド化した糖鎖誘導体と反応させ糖鎖ペプチドチオエステル体を合成した。そして、大腸菌発現により得たEPO(33-166)のペプチドセグメントとNative Chemical Ligation法により連結させ糖鎖2本をもつEPO誘導体の全長を得た。最後にグアニジンを用いる透析法によりこのEPOペプチド鎖のフォールディングを行った。そして、質量分析、ジスルフィドマップを作成し、目的とする3次元構造を有するEPO誘導体をはじめて精密に合成することができた。本研究では、化学的に調製した糖鎖ペプチドチオエステル誘導体と大腸菌で発現したペプチドフラグメントをNative Chemical Ligation(NCL)法をもちいて連結させ、大型糖タンパク質を合成すること検討した。18年度は、この研究に必要な糖鎖ペプチドの調製、およびペプチドの大腸菌発現に必要な基礎実験を中心に検討した。ヒト型糖鎖を持つペプチドチオエステルは、アミノ酸30残基からなるものをFmoc固相合成により調製した。ヒト型糖鎖とペプチド鎖は、合成する候補(共刺激糖タンパク質のレセプター)、およびそのモデル化合物(エリスロポエチン、ヒト型IgG-Fc部位)を選び検討した。ヒト型糖鎖がアスパラギンの側鎖に天然型で結合したものとペプチド中のシステイン残基にブロモアセトアミド糖鎖を結合させて調製した誘導体の2種類合成した。大腸菌発現によるペプチド鎖の調製は、アミノ酸130残基程度のものを2種類調製した。プラスミドは、pET16をもちいてN末端側にHisタグを導入した。またHisタグと目的ペプチドの間にメチオニンを導入し、His-Tag-メチオニン・システイン-目的ペプチド配列という融合タンパク質の発現を計画した。この方法はイギリスのグループが1例報告したものである。ペプチドは、インクルージョンボディーとして大量発現し、グアニジン溶液に可溶化後、His-Tag用のアフニティーカラムに通し、精製した。質量分析、HPLCをもちいて解析したところ、目的とするペプチドフラグメントを得た。HPLCで更に精製後、蟻酸溶液中シアン化臭素で処理し、目的ペプチドとHis-Tag-メチオニンのC末端側での切断を検討した。HPLCおよび質量分析により、目的とする加水分解がおこりN末端にシステイン残基をもつペプチドを大腸菌で得ることに成功した。

そして、このペプチドフラグメントと化学的に調製した糖鎖ペプチドチオエステル体との間でNCL法を検討して単一構造の糖鎖をもつタンパク質の調製の検討をはじめることができた。19年度は、これら確立した一連の方法をもちいて、分子量2万以上の糖タンパク質の調製を検討する。糖タンパク質上の糖鎖の機能を解明するために、大腸菌発現法と有機合成法を組み合わせて糖タンパク質の精密合成を検討した。本研究では、抗原提示細胞上の糖タンパク質、ヒト抗体のFc部位およびエリスロポエチン(EPO)を検討した。19年度終了時ではEPOをモデルとした合成に成功した。天然型のEPOは24、38、83番目のアスパラギン側鎖に糖鎖が結合している。我々は、EPOとそのレセプター複合体のX線結晶解析のデータから2本の糖鎖をもつEPO誘導体をデザインし、その合成を検討した。2分岐の複合型ジシアリル糖鎖を天然同様24番目に1本、そして非天然の位置の30番目に1本導入することにした。糖鎖の導入は、システイン残基のチオール基に糖鎖を結合させるハロアセトアミド法を用いることにした。そして、N末端から32番目までの糖ペプチド鎖を化学的に合成し、33番目のシステイン残基から166番目までのペプチド鎖を大腸菌で発現することにした。まず、24、30番目をシステイン残基に置換したペプチド鎖EPO(1-32)をFmoc固相合成法により合成し、そしてC末端をチオエステル基へと変換した。次に、複合型ジシアリル糖鎖の還元末端をブロモアセトアミド化した糖鎖誘導体と反応させ糖鎖ペプチドチオエステル体を合成した。そして、大腸菌発現により得たEPO(33-166)のペプチドセグメントとNative Chemical Ligation法により連結させ糖鎖2本をもつEPO誘導体の全長を得た。最後にグアニジンを用いる透析法によりこのEPOペプチド鎖のフォールディングを行った。そして、質量分析、ジスルフィドマップを作成し、目的とする3次元構造を有するEPO誘導体をはじめて精密に合成することができた。
Dynkin数学の綜合的研究

荒木不二洋は作用素環論の観点から、研究課題Dynkin数学の研究を進め、FuchssteinerとBarouchが発見したXY模型のマスタ-対称性の完全な解析に成功し、マスタ-対称性とそれから生成される可換な作用素の無限系列を、物理量のなすC^*環の微分作用として具体的な表式を与え、またその性質の数学的に厳密な証明に成功し、さらにその指数函数としてC^*環の自己同型群を作ることにも成功した。高崎金久は統計力学の模型の観点から研究を進め、超Kadomtsev-Petviashvili階層においてD加群が決定的な役割を演じ、非線形系と無限次元超グラスマン多様体を結びつけ、この関係を通じて超グラスマン多様体上の超リ-環の作用が非線形系の対称性を与えることを示した。柏原正樹は代数解析学的方法により研究を進め、包絡環の量子版の既約表現について結晶基底と呼ぶ標準基底を見出し、それが色付有向グラフの構造を持つことを示した。これを用いてテンソル積の記述が容易にできて、テンソル積の既約分解を組合わせ論的に記述することに成功した。中西襄は場の理論的方法により研究を進め、量子重力場の正準作用素定式化において、時空、B場、FPゴ-スト場、FP反ゴ-スト場の間に超対称性があり、時空の成分と対応するFPゴ-スト場の成分の役割を交換しても理論が定式化でき前期の超対称性が成立することを示した。楠岡成雄は確率過程論による研究を進め、抽象的フラクタル集合上の局所ジリクレ形式を確率行列の積を用いて構成し、附随する拡散過程のマルチンゲ-ル次元と自己相似性を分析した。河合隆裕は代数解析学的方法により無限階定数係数線形微分方程式系の正則解の存在の研究を行った。