hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小分子炭化水素および一酸化炭素を利用する高度な炭素骨格構築反応

たとえば、フェニルグリニャール試薬を用いると、上記の三成分カップリング体は全く得られず、2,3-ジフェニル-1-ブテンが主生成物として得られた。その他、ビニルグリニャール試薬を、C4ユニットとして生成物に導入する新反応をいくつか見出し、この分野の新しい展開の芽を見出しつつある。また、ブタジェンをC4ユニットとして利用するC8ユニットの構築反応についても検討を加えた。その内、シリル化反応について、今までの成果と合わせてChem. Rec.誌に総合論文としてまとめた。また、メチルフェニルアセチレンが銅触媒によるクロスカップリング反応の優れた配位子となることを明らかにすると共に、その展開として共役エンイン化合物に対する付加反応の研究を開始した。本研究では、安価で多量に供給される小分子を用いて、有用な炭素骨格を一挙に構築する新しい手法を確立し、超効率精密分子変換法として有機合成プロセスの革新的展開を目指している。特に本年度は、ブタジエンのように分子内に二重結合を2個、あるいはアルキンや一酸化炭素のように3重結合を1個有する化合物、すなわち不飽和度が2である基質を用いて新しい効率的な有機合成の新方法の開発を目指して研究を進めた。その結果、銅触媒を用いることにより、ブタジエンにグリニャール試薬が位置選択的に付加することを見出した。また、この付加体を種々の親電子剤で捕捉できることを明らかにした。さらに、共役エンイン類を用いたところ、基質により付加の位置選択性が異なることを明らかにした。また、パラジウム触媒を用いることにより、セレノアミド類が分子内の三重結合に効率よく付加することを見出し、環状カルボニル化合物の新しい合成法を開発した。同時に、アルキン類の有機硫黄化合物の付加反応について、詳細な反応機構を検討した。アレンも同じく不飽和度が2の化合物であることから、本研究の中で検討を加えたところ、アルキンより高い反応性を有し、分子間反応も分子内反応もいずれも極めて効率よく進行することが明らかとなった。また、アリルハライド部位とケトン部位を分子内に持つ基質が、Pd触媒存在下で一酸化炭素と反応し、環化カルボニル化生成物を与えることを見出した。さらに、Pd触媒によるチオエステルとアルキンとの環化付加反応、および分子内に三重結合を有するカルバモテルロアートの光による分子内環化反応についても研究を進め、論文としてまとめた。本研究では、安価で多量に供給される小分子を用いて、有用な炭素骨格を一挙に構築する新しい手法を確立し、超効率精密分子変換法として有機合成プロセスの革新的展開を目指した。さらに、一酸化炭素を含む種々の有機反応剤との多成分カップリング反応の開発も合わせて行った。平成20年度からは、第10族遷移金属を触媒とするアレンへの付加反応と一酸化炭素を利用する環化付加反応の開発研究に重点を置いて研究を進めた。アレンへの付加反応については、研究はほぼ計画通り進展し、分子間付加反応と分子内付加反応の二つの論文にまとめた。分子内付加反応は、5員環から8員環の不飽和共役ラクタム類の合成法として有用であることを示した。一酸化炭素を用いる反応においては、当初、反応基質として、2-位にアシル基を有するアリルエーテルやアリルハライドのカルボニル化反応に取り組み、5員環ラクトン類の新規な合成反応を開発した。
enChIP法を用いたミトコンドリアDNAの高次構造解析

哺乳類動物細胞の遺伝情報は、核とミトコンドリアという二つの細胞内小器官に存在している。核内DNAについては、クロマチン構造や転写因子等が詳細に解析されている一方、ミトコンドリアDNA (mtDNA)の高次構造や転写調節機構については限られた情報しかない。本研究提案では、申請者が開発したengineered DNA-binding molecule-mediated chromatin immunoprecipitation (enChIP)法を用いて、分子間相互作用を保ったままmtDNAの転写調節領域を単離し、そこに結合している分子(蛋白質・RNA等)を網羅的に同定し、それらの分子がmtDNAからの遺伝子発現等の機能発現に果たす役割を解析する。こうした解析によって、mtDNAのクロマチン構造や転写制御機構の詳細を解明する。当該年度には以下の研究を行った。1.ミトコンドリア・マトリックスに局在するタグ付きCRISPR複合体発現系の構築:まず、不活性型Cas (dCas9)蛋白質にPAタグとミトコンドリア局在シグナルを融合させたPA-MT-dCas9蛋白質を発現するプラスミドを作製した。この発現ベクターをヒト細胞株293T細胞に一過性に発現させ、発現させたPA-MT-dCas9がミトコンドリア・マトリックスに局在することを、ミトコンドリアを単離して免疫ブロット解析により確認した。次に、mtDNAの転写を制御しているD-loop近傍を認識するガイドRNA (gRNA)を発現するプラスミドを構築した。2. enChIP法によるmtDNAの単離効率の検定:次に、実際にenChIP法によるmtDNAの単離が可能か否かを検討している。293T細胞にPA-MT-dCas9とgRNAを発現させ、enChIP操作後、免疫沈降物中に含まれるmtDNA量をリアルタイムPCR法を用いて定量し、inputに対する%としてスコア化する。哺乳動物細胞の遺伝情報は、核とミトコンドリアという二つの細胞内小器官に存在している。本研究提案では、申請者が開発したengineered DNA-binding molecule-mediated chromatin immunoprecipitation (enChIP)法を用いて、分子間相互作用を保ったままmtDNAの転写調節領域を単離し、そこに結合している分子(蛋白質・RNA等)を網羅的に同定して、それらの分子がmtDNAからの遺伝子発現等の機能発現に果たす役割を解析する。1.ミトコンドリア・マトリックスに局在するタグ付きCRISPR複合体発現系の構築とenChIP法によるmtDNAの単離効率の検定ミトコンドリア・マトリックスに局在するタグ付きCRISPR複合体発現系を構築し、enChIP法によるmtDNAの単離を試みたが、単離効率は低く、この系ではmtDNA結合分子の同定は困難であった。この原因として、CRISPR系を構成するdCas9はミトコンドリア・マトリックスに局在していたものの、sgRNAをミトコンドリア・マトリックスに局在させることが困難であったことが考えられる。そこで、系をTAL蛋白質のものに変更した。2.ミトコンドリア・マトリックスに局在するタグ付きTAL蛋白質発現系の構築ミトコンドリア・マトリックスに局在するタグ付きTAL蛋白質発現系を構築し、そのミトコンドリア・マトリックスへの局在を確認した。enChIP法の進展により、使用する外来性DNA結合分子をTAL蛋白質から、CRISPR系に変更した。これにより、mtDNA内の標的配列を柔軟に選択することが可能となった。既に、細胞からのミトコンドリアの単離法を確立している。また、PA-MT-dCas9蛋白質を発現するプラスミドを作製済みであり、PA-MT-dCas9蛋白質のミトコンドリアでの発現も確認している。更に、mtDNAのD-loop近傍を認識するgRNAを発現するプラスミドを構築済みであり、これらのツールを用いて、分子間相互作用を維持したままmtDNAのD-loop領域を単離できるか否かの検討まで進んでいる。PA-MT-dCas9蛋白質及びgRNAは、一過性に発現させる系と、発現ベクターが安定的にゲノムDNA内に保持される系の二つを用意しており、enChIP効率及び用いる質量分析解析の種類を勘案してどちらを使用するかを決定する。分子生物学Inputに対するenChIP効率が数%以上であることが確認できれば、5千万個程度の細胞を用いてenChIP-質量分析解析によりmtDNAのD-loop領域に結合する分子(蛋白質、RNA)を同定する。同定された分子に関するこれまでの文献情報や、質量分析解析から得られる結合の特異性等の情報を基にして、解析を進める分子の優先順位を付ける。まず、ChIP法やオリゴヌクレオチドを用いたアフィニティー精製を用いて候補分子がD-loopに結合していることを確認する。次に、shRNAやCRISPR系を用いたloss-of-function実験により、候補分子の機能欠損がミトコンドリア機能に与える影響を解析する。ミトコンドリア機能の指標として、mtDNAからの遺伝子発現量、mtDNAのコピー数、ATP産生能、細胞死アッセイを用いる。
B型肝炎肝発癌マウスモデルを用いたアンチセンスオリゴヌクレオチドによる遺伝子治療

ヒトB型肝炎ウイルス(HBV)感染における肝発癌阻止を目標として、HBVの発癌モデルであるX遺伝子トランスジェニックマウスにアンチセンスDNAを投与し、その肝発癌責任遺伝子であるHBV-X遺伝子(HBx)発現の抑制を試みた。HBxに対する2種類のアンチセンスおよびセンス・フォスフォロチオエイト・オリゴヌクレオチド(AS1,AS2,S1,S2)を作製し、以下の実験を行った。1.20週齢のトランスジェニックマウスに1mgずつ週3回腹腔内投与したところ、AS1,S1投与マウスでは門脈周囲に炎症細胞の浸潤が認められた。AS2,S2投与マウスでは同様の現象は認められなかった。すなわち、同量の投与でも、塩基配列(組成)によっては肝障害を認めることがある。2.1週齢のトランスジェニックマウスに、量を調節しながらAS2,S2を投与したが、成長障害を起こしマウスは数週で死亡した。2週齢からの投与においては、成長障害は認められず、対照トランスジェニックマウスと同様に成長した。3.16週齢のトランスジェニックマウスへの1mgのAS2の7日間連続投与で、トランスジェニックマウス肝に発現しているHBxのmRNAは、極めて低レベルにまで低下した。また、この際マウスアルブミン遺伝子の発現には変化は見られなかった。また、S2(センス)投与マウスにおいても軽度のHBx発現低下が見られたが、これはいわゆるトリプルDNA形成のためと思われた。4.1mg週3回の投与によってもトランスジェニックマウス肝におけるHBx蛋白の発現レベルは極めて低いレベルとなったため、この投与法を採用して長期投与を行うこととした。
外装仕上塗材の寒冷地施工仕様に関する研究

本研究は、外装仕上塗材を寒冷地で用いる場合の施工仕様の確立を目的としたものである。研究では、まず薄付け仕上塗材3種、複層仕上塗材5種について低温による硬化乾燥の遅れ、これらの材料の凍結温度と凍結による障害を把握することを目的とした実験を実施し、施工時の問題とその管理方法についての成果を得た。さらに、薄付け仕上塗材(樹脂リシン)、複層仕上塗材(吹付けタイル)の施工実験を低温環境下で行った既往の成果を加え、下地の条件を考慮して寒冷時期の施工条件とそれにともなう問題点を把握した。寒冷時期の仕上塗工事は、実際に工事を行う技能者の経験者判断でなされているのが実状である。このため、札幌市と釧路市の塗装専門業者に対するアンケ-ト調査を実施し、工事の実態、仕上塗材に生ずる欠陥の状況、寒冷時期の工事対策についての意見を得た。これらの調査研究と併行して、実際の気象条件を気象庁によるデ-タをもとに検討し、寒冷時期の気温と降雪の状況、地域の特性などを把握し、寒冷時期に対応する気温に対しての見解を得た。さらに、寒中コンクリ-トの技術などを参考に、寒冷時期の工事にともなう問題とその対策を示し、この時期の工事に対する施工要領の提案を行った。寒冷時期の施工では低温による塗膜の造膜不良、凍結による変性など未解明の多くの問題があり、平成元年度は、これらの問題についての実験室実験を行った。実験では、代表的な薄付仕上塗材、複層仕上塗材の主材と仕上材(トップコ-ト)8種を選び、それぞれの材料の凍結温度を調べるとともに、凍結による性質の変化を検討した。この結果、約半数の仕上塗材は、凍結することによりゲル化が生じて使用不能となること、またゲル化が生じなかった仕上塗材においても、凍結後の材料で粘度の上昇や気泡の発生が見られるなど、保管時や施工直後の凍結は仕上塗材の性能に著しい悪影響を与えることが判明した。また、凍結に至らない低温条件の影響に関する実験では、硬化時の温度・湿度により仕上塗材の造膜性がかなり異なることも明らかとなっている。同時に、仕上塗材の粘性が温度低下にともない増大する結果が得られており、低温下の施工では、作業性を良くするために水の添加が増す可能性がある。この影響も考慮する必要がある。実際の施工現場の状況については予備的なアンケ-ト調査を行っている。まだ集計されるに至っていないが、厳寒期の施工において、作業空間を覆い、内部を加熱する手法がある程度普及していることがうかがわれた。平成2年度は、札幌市および釧路市の塗装専門業者を対象としたアンケ-ト調査を実施し、仕上塗材に生ずる欠陥の状況、寒冷時期の施工状況、またこれらに対する意現を得た。これらの結果は以下のようである。1)仕上塗材ではリシンが減少し、吹付タイルが増加するなど、高級化が進み、また多様化も進行している。2)現行の仕様書の温度限界以下となる11月から4月までの寒冷時期の工事量は全体の1/4を上まわっており、特に向寒期の実績が多い。しかし、温度に対する実際の配慮は十分とはいえないようである。3)寒冷時期の施工ではシ-トで覆い、内部を採暖する例が着実に増加しているものの、厳寒期ともいえる1月を除いて無養生での施工例も見られる。4)欠陥の発生原因として施工時の温湿度条件の不良、結露や凍結による障害を指摘するものが多い。これらの成果と、薄付仕上塗材(リシン)および複層仕上塗材(吹付タイル)に関する実験室実験および下地に関する現場の状況と実験室実験の結果をとりまとめ、さらに、寒令時期の気象条件の特徴をふまえて寒冷時期の仕上塗工事の要領を提案した。
エネルギー粒子可変ビームによるプラズマプロセス表面反応機構の解明とモデリング

プラズマエッチングにおける電荷や紫外線の影響を理解するために、入射粒子の種類ごとに切り分けた検討を行った。電荷や紫外光入射がない場合(中性粒子ビーム)、ビームの角度分布によってエッチング形状が決まることが分かった。次に、荷電粒子がある場合、イオンの軌道はシース電位分布により影響されるため、シース状態を測定するためのセンサと、測定したシース状態からイオン軌道を計算により求める方法を開発した。さらに紫外光が入射する場合については、オンウェハ紫外光照射損傷センサを用いてエッチングダメージの評価を行った。電荷や励起状態が関与する表面反応シミュレーションを確立した。中性粒子ビーム装置を用いて、各種アパーチャ(開口率、アスペクト比)を変化させてシリコンエッチングの検討を行った。その結果、アパーチャ依存性・圧力依存性などのデータを取得することができた。プラズマから照射されるイオンとグラファイト表面との相互作用について、第一原理理論計算を用いて検討した。塩素原子・分子の正・負イオンおよび中性粒子(Cl, Cl+, Cl-, Cl2, Cl2+)をグラファイト表面に衝突させる過程を計算した結果、イオンはある確率で中性化、中性粒子はある確率でイオン化することが分かった。とくに、負イオンは正イオンと比較して中性化率が高く、これは正負イオンの中性化のメカニズムが異なることによるものであることが分かった。負イオンとグラファイトは電子準位のエネルギー準位が近く、電子移動に伴う電子のエネルギー変化が小さいため、共鳴遷移による中性化が支配的であると考えられる。一方、正イオンとグラファイトの間の電子移動では電子のエネルギー変化が大きいことが分かった。また、正イオンにおいては励起準位への電子移動が見られる。これらのことから、正イオンの中性化はオージェ遷移によるものであると考えられる。また、プラズマ-表面反応で重要な役割を演じるイオンシースについて、実験と計算の両面から検討した。まず、シース電位および厚さを測定するためのセンサを作製し、実証を行った。一方で、そのプラズマ条件においてサンプルに段差がある場合のエッチング形状異常を実験的に調査した。さらにセンサ測定値とエッチング形状とを結びつけるためにニューラルネットワークによる予測手法を確立した。さらに、プラズマから発生する紫外線についても初期的な検討を行った。オンウェハ紫外線照射損傷センサを用いることで、一般的にGaNのエッチングに用いられるCl2およびSiCl4のプラズマから放射される紫外光のスペクトルの予測を行った。原子の電子遷移によって生じる紫外光ピークと、分子振動の影響を受けて生じるブロードな発光スペクトルとを測定することができた。プラズマエッチングにおける形状に影響を与える要素として、エッチング対象物の巨視的な表面形状の影響でイオンシースが曲げられ、そのためにイオン軌道が曲げられる効果について、プラズマのイオンシース状態を計測可能な「シース形状センサ」で得られた情報をもとにシース形状・イオン軌道を予測しエッチング形状を予測するシステムを構築した。予測したエッチング形状は実験結果と一致し、予測が正しいことが確認された。さらに、プラズマ表面反応シミュレーションとして、イオン中性化メカニズムについて詳細に調べた。塩素中性粒子・イオンとグラファイト表面との衝突をモデルとして、シミュレーションに用いる系のサイズを拡大することで電荷が散乱する問題を解決し、定量的な中性化率予測が可能となった。最終的に、これまで検討してきたオンウェハモニタリングによるエッチング形状予測を組み合わせ、総合的なエッチング形状予測を実現した。具体的には、巨視的スケールにおけるエッチング対象物形状の影響によりプラズマのシースが変化しイオン軌道が曲がる効果と、微視的スケールにおけるエッチング対象物形状(高アスペクト比ホール・トレンチ形状)の影響でチャージアップが起こりイオン軌道が曲がる効果を同時に考慮したシミュレーションを構築し、エッチング形状の傾向の予測を行った。本システムの将来的な実用化を推進するために、測定システムのワイヤレス化を推進し、量産型装置に適用可能な直径300mmで薄型の測定システムを試作した。中性粒子ビームを用いて得られたエッチング結果をもとに、エッチング形状シミュレーションの検討を行った。中性粒子ビームエッチングにおける表面反応について、入射粒子の角度及びエネルギー分布・エッチング構造内での軌道などを計算で求めるとともにエッチングや堆積などの表面反応のレートを推定し、最終的に中性粒子ビームエッチングにおけるエッチング形状が求められるシステムとした。プラズマ-表面反応によるイオン中性化メカニズムについて更に詳しく調べた。昨年度に開発した第一原理計算手法を更に発展させ、励起状態や空準位の影響を考慮できるようにした。プラズマ-表面反応におけるイオンシースの影響について、昨年度に開発したシース形状センサから得られる計測値を用いて、任意の3次元形状周辺におけるイオンシース電界をシミュレーションすることでイオン軌道を求め、エッチング形状を予測する手法を開発した。別途エッチング実験を行った結果と比較し、エッチング形状を正しく予測できることを確認した。さらに、より多様な実験データ取得のため、多様なプラズマ装置やプラズマ条件におけるオンウェハモニタリング計測を可能とするため、ワイヤレス測定システムの開発を行った。

電池駆動可能な測定回路を開発するとともに、センサ測定における基準電位などの問題を解決し、ワイヤレスでの測定が可能であることを実証した。プラズマエッチングにおける材料の機械的特性への影響について調べるために、カンチレバーの振動特性のプラズマ照射依存性を調べた。紫外光照射による欠陥生成により、フォノンが散乱されると考えれる結果が得られた。中性粒子ビームを用いたエッチング形状データ蓄積については、アパーチャ形状依存・圧力依存などのデータを取得するなど順調に進められている。また、理論計算による検討については、イオンとグラファイト表面の電子授受のメカニズムを解明し論文発表するなど成果として現れつつある。また、プラズマ-表面相互作用の解明に不可欠なイオン軌道・エッチング形状・紫外線スペクトルについても評価手法の確立・実証を進めており、順調に進展していると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ表面相互作用の理解のために不可欠なプラズマ計測手法については、ワイヤレス測定などの開発を行い、適用範囲を広げ多様なデータ取得を可能とする目処が立った。表面反応モデリングについては、理論計算による検討については、イオンとグラファイト表面の電子授受のメカニズムについて励起状態や空準位を含めた検討を深めるなど順調に進められている。さらに、最終的な目標であるエッチング形状予測についても、イオン軌道予測に基づくエッチング形状予測ができるようになりつつあり、最終目標達成に向けて順調に進んでいると言える。これまでに確立・実証した表面反応測定手段を用いて、今後はさらに複雑な反応系における表面反応データを取得していく。一方で、データを説明する反応モデルについても検討を進める。オンウェハモニタリングを用いたプラズマ・表面計測とエッチングシミュレーションとを結びつけ、表面反応の理解と計測に基づく予測システムを打ち立てる。
病理学の最新テクノロジーを応用した漢方薬の薬効・機能解析法の確立

我々は漢方薬や生薬、天然薬物に注目し、メタボリックシンドローム(MetS)や、その肝表現型である非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に対する有効性をエビデンスに基づいて検証した。まず、ヒトの病態解析にトランスレート可能な新しいMetS・NASHモデル動物を開発し(TSODマウス, DIAR-MSGマウス等)、in vivoでの病態解析に、新たな物質局在解析技術であるイメージング質量分析を応用した。その結果、漢方薬(桂枝茯苓丸、防已黄耆湯等)や生薬(紅麹)、天然薬物(スピルリナ、コーヒー等)の予防的投与の有効性が証明され、有効成分(GABA等)や、作用機序の一端も明らかとなった。メタボリックシンドローム(MetS)の肝での表現型である非アルコール性脂肪性肝障害(NAFLD)や非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は21世紀の肝臓病とも呼ばれ、先進諸国で患者数が急増している。NASHは肝硬変や肝癌に進行する不可逆性疾患であり、世界中で予防法や治療法が研究されているが、未だ有効な治療薬はみつかっていない。我々は、安全に長期摂取が可能な漢方薬や生薬、天然薬物に注目し、MetSやNASHの予防、治療に対する有効性を様々な角度から検討している。本研究では、独自に開発したMetS・NASHモデルマウスを用い、漢方薬や構成生薬の有効性をエビデンスに基づいてin vivoで検証する。平成24年度は、肥満、2型糖尿病モデルマウスである"TSODマウス"、及び新生児DIARマウスにグルタミン酸ナトリウム(MSG)を皮下投与した"DIAR-MSGマウス"の2つを新規NASH-肝細胞癌モデルマウスとして報告した。また、以前にNASH-肝細胞癌モデルとして報告したGalectin-3欠損マウスをGenetip解析し、galectin-3欠損がPDGFやIL-6のシグナル伝達との関連する事を明らかにした。また、新生児ICRマウスにMSGを皮下投与したICR-MSGマウスを用いて、生薬(紅麹)や天然薬物(スピルリナ)が肥満や高脂血症、糖尿病、NASHの予防に有効であることを見出し、スピルリナの有効成分としてフィコシアニンを、紅麹の有効成分としてモナコリンKやGABAなどを同定した。さらに、質量顕微鏡を用いて、唐辛子(Capsicum Fruits)含有成分であるカプサイシンの植物体内での局在をイメージングすることに成功した。漢方薬含有成分には低分子のものも多く、従来のマトリックスを使ったイオン化法では検出感度に問題があることから、ナノ粒子によるイオン化法を応用した新たな質量分析法の確立に取り組み、予備実験を重ねている。メタボリックシンドローム(MetS)の肝での表現型であるNAFLD/NASHは21世紀の肝臓病とも呼ばれ、先進諸国で患者数が急増している。世界中で有効な予防法や治療法が研究されているが、いまだ有効な薬物は確立されていない。我々は、漢方薬や生薬は食に近く安全に長期摂取が可能であり、MetSやNASHの予防的投与に最適な薬物と考えている。本研究では、独自に開発したMetS・NASHモデルマウスを用い、真に有効な漢方薬や構成生薬をエビデンスに基づいて多角的に探索する。また、生薬に含まれる種々の低分子化合物の局在を細胞レベルで可視化できる新技術(質量顕微鏡)を応用し、動物モデルの各臓器における化合物・代謝産物の局在を明らかにする。また、それら化合物が直接コンタクトしている標的細胞を同定し、薬剤の作用機序の解明を試みる。これまでに、ICR-MSGマウスやTSODマウス、高脂肪食投与マウスなど、複数のMtS-NASHモデル動物を用いて、種々の漢方薬による病態抑制効果とそのメカニズムを経時的に検討してきた。その結果、桂枝茯苓丸や防已黄耆湯などの漢方薬や、紅麹、フィコシアニン、エイコサペンタエン酸などの天然薬物、サプリメントに、優れた抗MtS効果がある事が明らかとなった。なかでも、防已黄耆湯は、複数の疾患モデル動物で共通した効果(脂肪細胞炎症抑制効果、脂質代謝改善効果)を示しており、マクロファージへの直接作用が想定される基礎実験結果も蓄積されている。低分子物質の質量顕微鏡解析については、技術的な予備検討を重ね、鉄をコアにしたナノ粒子のアシストによって、2オクチン酸などの低分子物質をイオン化することに成功した。現在、コア成分をCr, Mn, Coの酸化物などに変更した種々のナノ粒子を用い、それぞれの低分子化合物のイメージングに最も適した組み合わせを検討している。

メタボリックシンドローム(MetS)の肝での表現型であるNAFLD/NASHは21世紀の肝臓病とも呼ばれ、先進諸国で患者数が急増している。世界中で有効な予防法や治療法が研究されているが、いまだ有効な薬物は確立されていない。我々は、漢方薬や生薬は食に近く安全に長期摂取が可能であり、MetSやNASHの予防的投与に最適な薬物と考えている。本研究では、独自に開発したMetS・NASHモデルマウスと生薬に含まれる種々の低分子化合物の局在を細胞レベルで可視化できる新技術(質量顕微鏡)を応用し、動物モデルの各臓器における化合物・代謝産物の局在を明らかにするとともに、それら化合物が直接コンタクトしている標的細胞を同定し、薬剤の作用機序の解明を試みる。本年度は、従来のモデルよりも、よりヒトの病態に近いMetS/NASHモデル動物を開発した。このモデルを用いることで、これまでに検討ができなかった、肝線維化のメカニズムや肝発癌のメカニズム、さらに、糖尿病発症と肝発癌との相関のより詳細、かつ経時的な解析が可能となった。さらに、これら動物モデルの病理組織学データを同様の病態のヒト組織像と相関させ、スコア化によって半定量的に比較検討できる実験系を確立した。また、鉄をコアにしたナノ粒子のアシストによって低分子物質をイオン化し、マウス肝組織中で質量顕微鏡にてイメージング解析することに成功した。これらの新規動物モデルと質量分析による新たなイメージング法を組み合わせ、防已黄耆湯などの和漢薬やクロロゲン酸などのポリフェノール、コレステロールや各種胆汁酸成分等の作用機序の解明を試みるとともに、標的物質の局在や、周囲の免疫学的な微小環境を明らかにした。これらの解析結果は国内外の学会で報告するとともに、欧文誌に発表を行った(一部は現在論文作成中、あるいは投稿中)。26年度が最終年度であるため、記入しない。実験病理学26年度が最終年度であるため、記入しない。異なる機序に基づき、ヒトに近い病理組織像を呈するMetS-NASH-発癌モデルを3種類確立した。今後、薬剤投与の効果解析を、異なるモデルで比較検討する事が可能となる。本年度は、天然薬物(スビルリナ)や、生薬(紅麹)がMetSやNASHに極めて有効であることを国際誌で報告し、有効成分としての候補物質の同定にも成功した。さらに、ナノ粒子を用いた質量顕微鏡解析が可能になりつつあり、in vivoでの実験系を用いた漢方薬・生薬の含有成分や代謝産物のイメージングに向けて、技術的基盤が整った。異なる機序に基づき、ヒトに近い病理組織像を呈するMetS-NASH-発癌モデルを用いた検討を継続し、漢方薬では防已黄耆湯の高い抗MetS効果を新たに見出すことに成功した。また、高コレステロールと高脂肪食の組み合わせにより、肝線維化が著明に亢進する事を見出し、新しく開発したMetS-NASHモデルの肝臓におけるコレステロール局在を質量顕微鏡でイメージングすることに成功した(国際誌採択済)。現在、各種脂肪酸のMetSやNASHにおける役割を質量顕微鏡を用いて解析中であり、有望な結果が得られつつある。また、標的とする低分子化合物に最適なナノ粒子コア物質を用いる事で、より高感度の質量顕微鏡解析が可能になり、in vivoでの実験系を用いた漢方薬・生薬の含有成分や代謝産物のイメージングに向けて、技術的基盤が整った。今後は、異なるモデル動物を用いて種々の漢方薬、生薬の効果解析を進めるとともに、質量顕微鏡で有効成分の生体内局在を明らかにし、薬剤の作用機序の解明を試みる。
日本における企業統治の新展開

本研究は、ヘッジ・ファンド・アクティビズム、経営判断の原則、防衛策、株式持合、普通社債市場の発展、銀行株式保有制限法による銀行持株比率の低下、子会社役員等への親会社ストック・オプション付与などの様々な側面から日本における企業統治の新展開及びその効果について、理論・実証分析を行った。その研究成果は、多数の図書・雑誌論文・学会発表として公表された。ブルドック対スティール・パートナーズの敵対的買収防衛策をめぐる攻防は,お茶の間の話題となっていた。2002年以降,米国アクティビスト・ヘッジ・ファンドのスティール・パートナーズは,30社以上の日本企業をターゲットにしてきた。スティール・パートナーズはどのような企業を狙い,企業価値にどのような効果を与えるのかといった質問に答えるために,〓・内田等はターゲット企業の特徴,株式市場の反応およびターゲット企業の株式長期投資収益率を分析する。ランダムに抽出した同業他社と比べて,スティール・パートナーズが狙った企業はフリー・キャッシュ・リッチであり,村上ファンドのターゲット企業は単にキャッシュ・リッチである。株式市場はフリー・キャッシュ・リッチのターゲットに対してより好意に反応する。また,新米の村上ファンドよりもベテランなスティール・パートナーズに対して好意的に反応する。さらに,株価は長期的にも上昇することから,株式市場の短期的な過剰反応説やいわゆる"売り抜け説"は支持されない。つまり,クロース・ボーダー・ヘッジ・ファンド・アクティビズムが企業価値を殿損しないという重要な政策含意に富むものである。これを踏まえて,田中は法学の角度からニッポン放送事件とブルドックソースの防衛策の是非を検証した。内田・蟻川・森田・武智は会社法,資本市場とクロース・ボーダーM&Aなどのさまざまな角度から日本の企業統治の変遷と新展開を分析した。計画通りに、内田・胥等は、イベント・スタディーという手法で、アクティビスト・ファンドの出現や敵対的買収などが報道されることに対して短期的に株価が上昇するかどうかを検証した。また、長期株価投資収益率がベンチマーク株式投資収益率との比較という手法で、敵対的買収などが長期的に企業価値向上に貢献するかどうかもテストし、さらに配当政策や所有構造に対する効果も確認した。結論として、短期的にも長期的にも株価が上昇し、配当性向が大幅に上昇するが、株式持合や安定株主による株主工作による防衛策が確認された。会計学の角度から、竹口は、ストック・オプションの問題点を検討し、ストック・オプションの付与が株価に及ぼす影響を検証した。蟻川と田中は、敵対的買収防衛策の問題点を指摘し、敵対的買収の株価や企業価値に対する効果を分析した。M&Aについては、蟻川と内田は様々な角度から、M&Aの原因と結果を分析することを試みた。コーポレート・ガバナンスと社債の価格形成との関連で、宮崎と松井は、社債価格のプレミアムを計測した。さらに、法学の角度から、森田は経営判断の原則と企業統治との関係について新しい学説を提示した。本研究で法学者、経済学者と会計学者のコラボレーションを通じて得られた研究成果は、日本におけるコーポレート・ガバナンスの分野において、国内外に対する重要な発信になるといえよう。田中・胥は敵対的買収防衛策に関する事例研究を行った。買収防衛策について株主の同意の有無を重視する日本の判例法理の下では、事前警告型防衛策のようなフォーマルな防衛策よりも、株主の意思決定に直裁に影響する株式持合いのほうが有効な「究極の防衛策」となる。胥は中小企業金融データを用いて銀行の情報生産という古き新しい問題に挑み、銀行の情報生産機能を検証した。蟻川は金融危機の発生要因や危機管理に関する分析を行なった。内田は銀行持株比率の低下前後で企業の会計パフォーマンスが改善すること、また事前の負債比率の高い企業ほど銀行持株比率低下前後のパフォーマンス改善が大きいことを明らかにした。竹口・武智は親子会社の利害不一致が高くなるほど、また親子関係の依存度が強いほど、親会社ストック・オプションを子会社の役員等に付与するインセンティブが強くなる点を明らかにした。さらに、子会社役員等に対するストック・オプション付与が企業業績にプラスの影響をもたらすことも明らかにした。関連分野から、松井は我が国の社債の流通市場において、非効率性の1つである季節性が存在するかどうかを実証的に検証した。宮崎は数値計算によりインフレと経済成長との間にハンプシェイプな関係となることを示した。森田はワークショップ開催や経済学者や会計学者の分析に対する法学助言において重要な役割を果たした。さらには,研究代表者・分担者に含まれない外部の研究者をゲスト・スピーカーとして招いての研究会を行い,積極的に学術交流につとめた。
機械的触覚刺激による介入が体性感覚野の興奮性および感覚機能に及ぼす影響

末梢からの体性感覚入力は,大脳皮質の皮質活動を変動させることが知られている.そこで我々は,簡便かつ安全な機械的触覚刺激を用いて運動および感覚機能を変化させることができれば,新たなリハビリテーション手法になると考え,本研究では,刺激様式の異なる機械的触覚刺激による介入が,運動遂行に関与する一次運動野と感覚情報処理に関与する一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.我々は,これまでに指先を対象とした20分間の機械的触覚刺激により一次運動野の興奮性が変動し,その変動は刺激パターンに依存することを明らかにした(Kojima et al., Neural Plasticity, 2018).また,刺激面内を刺激が移動する刺激(複雑刺激)方法では,一次運動野の興奮性が増大するとともに手指の運動機能が向上するが,刺激面全体を同時に刺激する刺激(単純刺激)方法では,運動機能の変化が認められないことを明らかにした(Under review).さらに我々は,機械的触覚刺激による介入が一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響を明らかにするために,20分間の介入前後で脳磁図を用いて皮質活動を計測した.その結果,単純刺激では一次体性感覚野の興奮性が増大し,複雑刺激では一次体性感覚野の興奮性が減弱した.また,複数種類の機械的触覚刺激手法を用いて,介入前後の感覚機能を評価した結果,介入による感覚機能の変化は刺激様式および介入前の感覚機能に依存して変化することが明らかとなった(Under review).これらの結果は,機械的触覚刺激をリハビリテーションの目的に応じて使い分けることができ,より効果的なリハビリテーション介入を提供するための一助になると考えられる.末梢からの体性感覚刺激は,大脳皮質の興奮性を変化させることが報告されている.本研究では,一定時間の機械的触覚刺激による介入が運動に関与する一次運動野および感覚機能に関与する一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響を明らかにすることであった.まず,我々は複数種類の機械的触覚刺激方法を設定し,各20分間の刺激介入が一次運動野の興奮性に及ぼす影響を明らかにするため,各介入前後で経頭蓋磁気刺激を使用して一次運動野の興奮性を計測した.その結果,指先に対する刺激介入により運動に関与する一次運動野の興奮性が変動し,その変動は,機械的触覚刺激の刺激方法に依存することを明らかにした(Kojima et al., Neural Plasticity, 2018).また,各機械的触覚刺激介入が手指の運動機能に及ぼす影響を明らかにするため,各介入前後で運動機能評価(grooved peg board task)を実施した.その結果,一次運動野の興奮性を減弱させる単純刺激介入(刺激面全体を同時に刺激する条件)では,手指の運動機能の有意な変化が認めらなかったのに対して,一次運動野の興奮性を増大させる複雑刺激介入(ピンによる刺激が左から右へ順序良く移動する条件)では,手指の運動機能の有意な向上が認められた.さらに,介入による皮質脊髄路の興奮性変化と運動機能の変化との間に有意な相関関係が認められた.これらのことから,一定時間の機械的触覚刺激介入により,運動に関与する一次運動野の興奮性と運動機能は触覚刺激方法に依存して変動することが明らかとなった(Under Review).これまでの研究では,一定時間の機械的触覚刺激介入が一次運動野興奮性および運動機能に及ぼす影響を明らかにしており,概ね順調に研究が進展している.現在は,一定時間の介入が一次体性感覚野および感覚機能に及ぼす影響を明らかにするため実験を進めている.機械的触覚刺激介入は,一次運動野の興奮性を低下させる単純刺激介入と一次運動野の興奮性を増大させる複雑刺激介入の2条件とし,20分間の介入を右示指の指腹を対象に実施した.体性感覚野の興奮性は,脳磁界計測装置を用いて,介入前後において安静時の皮質活動および末梢刺激直後の皮質活動を記録した.また,感覚機能に関しては,介入前後で二点識別覚を記録した.現在,被験者10名の計測を終了しており,今後さらに計測を実施していく予定である.末梢からの体性感覚入力は,大脳皮質の皮質活動を変動させることが知られている.そこで我々は,簡便かつ安全な機械的触覚刺激を用いて運動および感覚機能を変化させることができれば,新たなリハビリテーション手法になると考え,本研究では,刺激様式の異なる機械的触覚刺激による介入が,運動遂行に関与する一次運動野と感覚情報処理に関与する一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.我々は,これまでに指先を対象とした20分間の機械的触覚刺激により一次運動野の興奮性が変動し,その変動は刺激パターンに依存することを明らかにした(Kojima et al., Neural Plasticity, 2018).また,刺激面内を刺激が移動する刺激(複雑刺激)方法では,一次運動野の興奮性が増大するとともに手指の運動機能が向上するが,刺激面全体を同時に刺激する刺激(単純刺激)方法では,運動機能の変化が認められないことを明らかにした(Under review).さらに我々は,機械的触覚刺激による介入が一次体性感覚野の興奮性に及ぼす影響を明らかにするために,20分間の介入前後で脳磁図を用いて皮質活動を計測した.その結果,単純刺激では一次体性感覚野の興奮性が増大し,複雑刺激では一次体性感覚野の興奮性が減弱した.

また,複数種類の機械的触覚刺激手法を用いて,介入前後の感覚機能を評価した結果,介入による感覚機能の変化は刺激様式および介入前の感覚機能に依存して変化することが明らかとなった(Under review).これらの結果は,機械的触覚刺激をリハビリテーションの目的に応じて使い分けることができ,より効果的なリハビリテーション介入を提供するための一助になると考えられる.今年度は,これまでの研究により効果を示してきた機械的触覚刺激方法を使用して,介入前後の体性感覚野の興奮性計測を継続する予定である.いくつかの先行研究により,感覚機能と体性感覚野の興奮性変動との関連や感覚機能と周波数解析による皮質活動との関連が報告されている.本研究においても,当初予定していた末梢刺激後の皮質興奮性だけでなく,介入前後において安静時の皮質活動を記録することでより詳細に介入効果を検討できると考えた.そのため,周波数解析を行うためのPC,解析ソフト等を新たに購入し,検討を行っていきたいと考えている.当初計画していた計測項目に加え,安静時の皮質活動の周波数解析を行う予定である.そのための解析用PC,解析ソフト等を購入に充当し,また,その他には,当初予定していた消耗品類の購入や学会参加費,国際論文投稿費に充当する予定である.
ベンゼン部アルキル置換インド-ルの一般合成法開拓と天然物合成への応用

1)ベンゼン部アルキル置換インド-ルの一般合成法確立ー1よりFriedelーCrafts反応で位置選択的に得られる2,3をGrignard反応にて4,5へ導き、これらをH_2SO_4やpーTsOHで処理すると好収率で4ー及び7ー位アルキル置換インド-ル類(6)(R^2=R^3=H)を与えた。一重項酸素を利用する独自の手法で1より調製した7はアルド-ル反応で8へ変換され、より多彩な置換様式を有する6の一般性高い合成前駆体として利用できる。本ル-トの応用で海産性trikentrin(全5種)の効率的合成が達成できた。2)4位置換インド-ル共通前駆体の調製と利用ー4位置換インド-ルは麦角アルカロイドやド-パミンアゴニストの合成前駆体として需要が高い。11の共通前駆体10を1より9を経由してわずか2工程で調製できた。10に種々官能基化された求核剤を導入(5)後、閉環(11)する本ル-トは上記3を経由するル-トに比し、より柔軟性に富み、dopamine agonist12の簡便合成に応用された。3)アルコキシインド-ル調製法への拡張ー上記10に対し、アルコ-ル(R'OH)共存下、酸処理すると、4ーアルコキシインド-ル誘導体(13)が収率よく生成することがわかった。本反応は他位置換体へも拡張できる(14→15等)。更に、R'OHとして3ーchloroー及び(R)ー(ー)ー3ーtosyloxyー1,2ーpropanediolを用いれば16,17が高収率で得られ、それぞれ容易に(±)ー及び(S)ー(ー)ーpindololへと変換できた。
FOXL2の遺伝子多型とトラニラストの効果に関する検討

ケロイド・肥厚性瘢痕は、外傷や手術などが原因で、皮膚組織が線維増殖性に大きく盛り上がる病変で、痛みやかゆみなどを伴い治療中の患者のQOLを著しく低下させる。ケロイド・肥厚性瘢痕にはTGF-β遊離阻害作用を有し、内服薬としては唯一適応があるトラニラスト(リザベン[○!R])が用いられる。近年、3番染色体上のFOXL2遺伝子を含む4つの領域のSNPsがケロイドの発症と関連することが報告されたが、FOXL2はTGF-βによって活性化されるシグナル経路の下流分子smadと相互作用することが報告されている。このため、TGF-βの遊離の有無にかかわらず、FOXL2遺伝子によりTGF-β下流のシグナルが活性化される可能性があり、FOXL2のSNPsがトラニラストの効果に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、これまでにトラニラストの効果がFOXL2遺伝子多型に関する報告はない。そこで、本研究では、FOXL2遺伝子多型がトラニラストの効果に及ぼす影響について検討を行い、個別化投与設計への応用を考えることを目的とする。前段階の実験として、FOXL2遺伝子がトラニラストの効果に及ぼす影響について調べた。ヒトケロイド由来線維芽細胞CRL-1762にリポフェクタミン2000を用いて、GFP遺伝子を標的とするsiRNAもしくはFOXL2を標的とするsiRNAをトランスフェクトした。SiRNAトランスフェクト2日後にトラニラスト(最終濃度100、200、300、400、500μM)を処理し、MTTアッセイを行った。その結果、トラニラストの最終濃度が300μMより高濃度において、GFPsiRNAトランスフェクト細胞に比較してFOXL2siRNAトランスフェクト細胞では、トラニラストに対する感受性が有意に低下した。以上の結果より、ケロイド由来線維芽細胞におけるFOXL2遺伝子はトラニラストの効果を正に制御することが示唆された。今後は患者のFOXL2遺伝子の遺伝子多型によりトラニラストの臨床効果に及ぼす影響を調べることにより、ケロイド・肥厚性療痕治療に対するトラニラストの個別化投与設計が期待できる。
ツルマメとダイズを区別する種特異的種子成分の比較研究

ダイズとツルマメを区別する諸特性について、種子成分を含めて多くの形質について調査研究を行ったが、成分については特段に注目すべきものは未だ見出されなかった。しかし、開花後に茎葉から種子へ成分が移行する段階で野生種(ツルマメ)と半野生種(G. gracilis)と栽培種との間では、移行成分量や相対比率等でそれぞれが典型的に異なることが明らかになった。全国各地で生育調査したツルマメ系統の生育密度のデータに基づいて、我が国におけるツルマメの分布の北限と南限の推定を行い、北海道の南部と九州の内部がそれに当たるとの結果を得た。また、全国各地で収集したツルマメ系統を栽培し、30形質の調査を行っていたデータに基づいて主成分分析法を適用して、生態型の分化があるかどうかを調べた。その結果、少なくとも関東以北のタイプと関東以南のタイプが明確に分かれることが明らかとなった。本研究の過程でツルマメに見いだした、クニッツ型トリプシン・インヒビターの新しい多型(T ia-s)を取り上げ、その遺伝子をDNA塩基配列が明らかにされている(T ia)遺伝子の上流下流の20塩基配列を人為合成したプローブを基にPCR法で変異遺伝子を増殖単離して、それについて合成停止法を用いて塩基配列の同定を行った。その結果、変異遺伝子はリーダー配列部分に塩基の挿入変異と構造遺伝子配列部分に1塩基の置換変異があることが明らかとなった。その結果、180アミノ酸で構成されるクニッツ型トリプシン・インヒビターの中では1アミノ酸の置換が行われていることが判明した。平成56年度において行った研究の結果として、ツルマメの種子成分でダイズには認められない蛋白質様の成分があるとの感触を得たが、その後の研究で、これはツルマメ及びダイズの種皮の中に含まれているもので、ツルマメには比較的多くの系統に分布するが、ダイズの方にも存在するものであることが明らかにされた。したがって、種特異的とは言い難い。しかし、分析ゲルに紫外線照射をすると、その部分に強い蛍光が出るという特徴があり、引き続き多くのダイズとツルマメの品種ないし系統で調査を行っている。本研究は、ツルマメの種子に含まれるトリプシン・インヒビター(クニッツ型)の遺伝的多型を分析中に副産物的に見出されたものであるが、そのインヒビター多型の研究を継続している中で、新しい多型(Ti-aの亜型)が見出された。Ti-aよりも電気泳動ゲルの中での移動度が僅かに遅いものである。これは、ツルマメの系統にはかなり頻繁に見出だされたが、ダイズの品種の方にはまだ見出されていない。本研究の当初目的に関係するので注目しているところである。ダイズの育種における遺伝子源となるツルマメについては、ここ数年東北、関東、を中心に各地で系統の収集を行ってきた。平成6年度は、宮崎県と大分県を中心に九州地方の系統を収集した。沖縄本島にも2回採集を試みたが、殆ど全島を探索したにも拘らず、遂にツルマメを見出すことはできなかった。この点は分布上非常に興味あることである。しかし、開花後に茎葉から種子へ成分が移行する段階で野生種(ツルマメ)と半野生種(G.gracilis)と栽培種との間では、移行成分量や相対比率等でそれぞれが典型的に異なることが明らかになった。栽培種は成分移行が効率的になるということである。全国各地から収集した70系統ばかりを栽培し、その形態的特徴を主成分分析法によって類型分類を試みたところ、関東以北から北海道に到る地域と関東以南から九州に到る地域で生育するツルマメにはそれぞれの地域に特徴的ないわば生態型の分化があることが明らかにされた。

また、日本におけるツルマメの分布の北限及び南限をほぼ明らかにすることができた。北限は北海道の南部で、渡島半島とその近傍に限られ、南限は九州南部で、沖縄には存在していないと見ることができる。Kunitz型トリプシン・インヒビターについては、従来知られていた5タイプの他に3つの別の多型が存在することが認められ、そのうちの1多型については構造遺伝子の核酸塩基配列における差異をも明らかにすることができた。また、遺伝様式についても従来知られていたものと同じく、Ti座の共優性遺伝子として行動するものであることを明らかにすることができた。全国各地で生育調査したツルマメ系統の生育密度のデータに基づいて、我が国におけるツルマメの分布の北限と南限の推定を行い、北海道の南部と九州の南部がそれに当たるとの結果を得た。また、全国各地で収集したツルマメ系統を栽培し、30形質を行っていたデータに基づく主成分分析法を適用して、生態型の分化があるかどうかを調べた。その結果、少なくとも関東以北のタイプと関東以南のタイプが明確に分かれることが明らかとなった。本研究の過程でツルマメに見いだした、クニッツ型トリプシン・インヒビターの新しい多型(Tia-s)を取り上げ、その遺伝子をDNA塩基配列が明らかにされている(Tia)遺伝子の上流下流の20塩基配列を人為合成したプローブを基にPCR法で変異遺伝子を増殖単離して、それについて合成停止法を用いて塩基配列の同定を行った。その結果、変異遺伝子はリーダー配列部分に塩基の挿入変異と構造遺伝子配列部分に1塩基の置換変異があることが明らかとなった。その結果、180アミノ酸で構成されるクニッツ型トリプシン・インヒビターの中では1アミノ酸の置換が行われていることが判明した。また、これまでの3カ年分の成果のとりまとめを行い、報告書を作製した。
ミュータントパネルによるカドミウム低吸収イネの育種素材化

1,研究目的イネ(日本晴)の内生トランスポゾン挿入変異株ライブラリー(ミュータントパネル)の中からカルシウムチャネル候補遺伝子(0sTPC1)が破壊された変異株を単離し、これが低カルシウム吸収特性を持つことを発見した。カドミウム(Cd)が植物細胞に取り込まれる際には、カルシウムチャネルを通るという報告があることから、この0sTPC1遺伝子が、Cd吸収に関与しているかどうか検討する。また、0sTPC1遺伝子が破壊された変異株(以下,変異株とする)が、Cd低吸収性素材を付与するための育種母本として利用可能かどうか、生育特性及びCd吸収特性を検討した。2,研究方法(1)生育特性:水稲奨励品種決定調査の圃場で日本晴および変異株それぞれ60株の2反復調査を行った。(2)Cd吸収特性:Cd汚染土壌とCdを添加した寒天培地で実験を行った。3,研究成果(1)生育特性変異株は日本晴より出穂期が2日早く、桿長も3cm程度短くなった。また、収量は日本晴に対し92%であった。その他の生育(発芽率、耐病性、穂長、品質)については差異が無かった。(2)カドミウム吸収特性カドミウムを添加した寒天培地で、播種後3週間生育させた地上部のCd含有量は、日本晴より変異株の方が低く、3回実施した全ての実験で同じ結果となった。Cd汚染土壌で生育した葉片および玄米中のCd含有量は、バラツキが大きいものの、日本晴より変異株の方が低くなる傾向が確認された。以上の結果、変異株は日本晴よりCd含有量が低く、0sTPC1遺伝子がCd吸収に関与していると考えられた。また、変異株の交配母本としての特性は、やや低収であるが、桿長が短いため、耐倒伏性に有効であると考えられた。
脳腸モデルと脳透明化法によるてんかん治療を応用した唾液分泌と嚥下の促進機序の解明

ヒトを対象とした先行研究において逆流性食道炎などによって消化管へ酸刺激が加えられた際に唾液分泌と嚥下が惹起される現象を認めたが、その詳細は未解明である。本研究は、難治性てんかんの電気刺激法を応用し、内臓感覚の賦活化による唾液分泌と嚥下機能を促進する機序を検討した。その結果、迷走神経の電気刺激が唾液分泌や嚥下を促進した。以上により、迷走神経刺激による内臓感覚の賦活化が顎口腔機能の制御に関与する可能性が示唆された。本研究の目的は、難治性てんかんの電気刺激法を応用し、内臓感覚の賦活化による唾液分泌と嚥下機能を促進する機序を解明することである。本課題では、内臓感覚を賦活化する物質がラットの唾液分泌や嚥下運動等の顎口腔機能に与える影響を検証した。さらに、左側迷走神経の中枢側断端に刺激電極を留置し、嚥下運動の際に活動する顎舌骨筋の筋電図を記録しながら、迷走神経連続電気刺激前後の唾液分泌量を測定した。また、迷走神経の電気刺激によって誘発された嚥下様運動が唾液分泌に与える影響を検証するため、筋弛緩薬を静脈内投与して不動化し同様の測定を実施した。また、顎下腺を支配する副交感神経節前線維が含まれる鼓索神経を切断して同様に実験した。その結果、以下の知見が得られた。(1)内臓感覚を賦活化する物質の腹腔内投与によって、唾液分泌量は有意に増加した。さらに、内臓感覚を賦活化する物質の腹腔内投与によって、迷走神経求心性線維の活動が有意に上昇した。(2)迷走神経の電気刺激によって、唾液分泌と嚥下様運動は刺激頻度に応じて有意に増加した。鼓索神経切断後、電気刺激によって唾液分泌は誘発されなかった。(3)不動化し嚥下様運動を抑制した後も、迷走神経の電気刺激によって唾液分泌は誘発された。以上のことから、内臓感覚が唾液分泌や嚥下機能等の顎口腔機能に関与することが示唆された。難治性てんかんの治療法である迷走神経の電気刺激療法を応用し、ラットを用いて内臓感覚と顎口腔機能の関係について検討している。本課題では、内臓感覚を賦活化する物質がラットの唾液分泌や嚥下運動等の顎口腔機能に与える影響を検証することとした。Wistar系雄性ラットに全身麻酔を施し、顎下腺導管に圧トランスデューサを接続して、内臓不快感を誘発する物質を腹腔内投与し、投与前後の唾液分泌量を測定した。更に、左側迷走神経の中枢側断端に刺激電極を留置し、嚥下運動の際に活動する顎舌骨筋の筋電図を記録しながら、迷走神経への連続電気刺激前後の唾液分泌量を測定した。また、迷走神経の電気刺激によって誘発された嚥下様運動が唾液分泌に与える影響を検証するため、筋弛緩薬を静脈内投与して不動化し、同様の測定を実施した。(2)内臓感覚を賦活化する物質の腹腔内投与によって、迷走神経求心性線維の活動が有意に上昇した。(3)左側迷走神経の中枢側断端の電気刺激によって、唾液分泌と嚥下様運動は有意に増加した。(4)不動化し嚥下様運動を抑制した後も、迷走神経の電気刺激によって唾液分泌は誘発された。(5)鼓索神経切断後、左側迷走神経の電気刺激によって唾液分泌は誘発されなかった。今後はてんかん発作を擬似的に表現するために、カイニン酸を用いてラットのてんかんモデルを作成し、同様に唾液分泌や嚥下機能の記録を行い、てんかん発作が消失する最適な刺激頻度と局所脳波および唾液・嚥下運動の記録を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。歯科矯正学29年度が最終年度であるため、記入しない。