hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補間空間と摂動論を用いるNavier-Stokes方程式の研究

流体の運動を記述するモデルであるNavier-Stokes方程式の外部領域における定常解の存在、一意性及び安定性を函数解析的な方法を用いて研究した。これまでの研究では空間次元がnの場合にはn乗可積分函数の空間が用いられていたが、平成9年度の研究で、3次元空間においては3乗可積分な定常解が存在するのは特殊な場合に限り、従って一般にはより広い空間である弱L^3空間を考える必要があることを示した。また、全空間におけるNavier-Stokes方程式については、弱L^n空間より真に広いMorrey空間に属する小さい定常解が一意的に存在するための外力についての十分条件を与え、さらにこの定常解が弱L^n空間より真に広く、さらにRadon測度以外の超函数をも含む函数空間に属する小さい初期摂動を加えても安定であることを示した。平成10年度には空間次元nが3以上のときに、弱L^n空間におけるNavier-Stokes外部問題を考え、外力が弱L^<n/2>空間に属する十分小さいポテンシャルの導関数として与えられるという条件の下で、弱L^n空間に属する小さい定常解が一意的に存在し、かつこの定常解は弱L^n空間に属する小さい初期摂動を加えても安定であることを示した。この結果はこれまでにしられているポテンシャル論的方法による結果よりもより一般的な外力に対して適用でき、さらに今まで函数解析的な方法では取り扱えなかった3次元の場合にも適用できる。まず,流体の運動を記述するNavier-Stokes方程式の外部問題について,時間によらない外力がある場合に,無限遠方で0に近づく定常解が存在するための,外力に対する十分条件を求めた.この問題については最近優れた結果が,Navotny,Padula両氏及びBorchers,宮川鉄朗両氏等によって得られ,その定常解についての精密な評価も得られているが,彼らの結果は,滑らかさについてのかなり制限的な条件をみたす外力に対してしか適用できなかった.我々はポテンシャルに対する必要最小限の条件のもとで弱Ln-空間に属する定常解が存在することを示した.次に,上で得られた定常解の安定性を調べた.Borchers,宮川鉄朗両氏は,3次元以上の場合に,彼らの得た定常解の弱Ln-空間における安定性を,定常解についての精密な評価を用いて示しているが,彼らの結果は,定常解が,従って外力がある程度滑らかな場合しにか適用できなかった.ここでは彼らの条件をより一般的なものに置き換え,上で得られたポテンシャルに対する必要最小限な条件のもとでの弱Ln-空間に属する定常解が,やはり弱Ln-空間に属する小さな摂動に対して安定であることを示した.この研究によって,特に3次元の場合には定常解の存在と安定性が共に示せる空間として弱L3-空間が取れることが判明した.これは無限遠方で0に近づく小さい定常解に関する決定的な結果である.流体の運動を記述するモデルであるNavier-Stokes方程式の外部領域における定常解の存在、一意性及び安定性を函数解析的な方法を用いて研究した。また、全空間におけるNavier-Stokes方程式については、弱L^n空間より真に広いMorrey空間に属する小さい定常解が一意的に存在するための外力についての十分条件を与え、さらにこの定常解が弱L^n空間により真に広く、さらにRadon測度以外の超函数をも含む函数空間に属する小さい初期摂動を加えても安定であることを示した。平成10年度には空間次元nが3以上のときに、弱L^n空間におけるNavier-Stokes外部問題を考え、外力が弱L^<n/2>

空間に属する十分小さいポテンシャルの導関数として与えられるという条件の下で、弱L^n空間に属する小さい定常解が一意的に存在し、かつこの定常解は弱L^n空間に属する小さい初期摂動を加えても安定であることを示した。この結果はこれまでにしれれているポテンシャル論的方法による結果よりも一般的な外力に対して適用でき、さらに今まで函数解析的な方法では取り扱えなかった3次元の場合にも適用できる。
うま味刺激による口腔内環境改善効果を利用した糖尿病患者の甘味嗜好抑制作用の検討

本研究課題では、「うま味刺激は、口腔環境を改善し2型糖尿病患者の甘味嗜好を弱め糖尿病改善に有効である」か、明らかとすることを目的とする。口腔環境・味覚・食行動をひとつのネットワークと捉え「うま味成分の摂取→うま味刺激→口腔環境の変化→味覚感受性の改善→糖尿病患者の甘味嗜好の抑制」という新規食事療法の有効性について検証する。
HeLa細胞感染系を用いた天然抗トリパノソーマ薬の探索

1.天然薬物の抗トリパノソーマ活性スクリーニングTrypanosomacruziのtrypomastigoteをHeLa細胞に感染させるin vitroのアッセイ系を用いてアジア地域で用いられる生薬のスクリーニングを行い,Laurus nobilisの葉,Psoralea corylifoliaの種子,Piper longumの果実等に強い抗トリパノソーマ活性を見い出した.また,T.cruziのepimastigoteを用いるアッセイ系を用いてベトナムで使用される生薬のスクリーニングを行い,Alpinia galangaの根茎,Dendrobium nobileの全草,Paris polyphyllaの根,Vitex trifoliaの果実等に強い活性を見い出した.2.活性成分の単離・同定上記のスクリーニングで活性を示した生薬について活性成分の単離・同定を行い,Laurus nobilisの葉(ローレル)から2種のセスキテルペンγラクトン(dehydrocostus lactone,zaluzanin D)及び1種のモノテルペンヒドロペルオキシドを単離した.このうちモノテルペンヒドロペルオキシドは1μg/mlでトリパノソーマの感染を98%阻害し,細胞内での増殖も83%抑制し,10μg/mlでもHeLa細胞に対し毒性を示さなかった.また,Alpinia galangaの根茎からは1'-acetoxychavicol acetateを始めとする8種のフェニルプロパノイドを得た.これらの化合物の活性の比較から,これらのフェニルプロパノイドに於いては側鎖の2重結合の反応性が活性に重要であることが示唆された.さらに,サラワクで伝統的に赤痢等に用いられている植物であるDesmos dasymachalusの根の抽出物に抗トリパノソーマ活性を見い出し,塩基性画分から活性成分としてdasymachaline(1)及びそのN-オキシド(2)等を単離した.N-オキシド2の最小致死濃度は元のアルカロイド1の10分の1程度であった.これまで数種のアルカロイドの抗トリパノソーマ活性が報告されているが,アルカロイドのN-オキシドの活性に関する報告はなく,今回の発見は,新たな抗トリパノソーマ活性物質郡を提供するものと期待される.1.天然薬物の抗トリパノソーマ活性スクリーニングTrypanosomacruziのtrypomastigoteをHeLa細胞に感染させるin vitroのアッセイ系を用いてアジア地域で用いられる生薬のスクリーニングを行い,Laurus nobilisの葉,Psoralea corylifoliaの種子,Piper longumの果実等に強い抗トリパノソーマ活性を見い出した.また,T.cruziのepimastigoteを用いるアッセイ系を用いてベトナムで使用される生薬のスクリーニングを行い,Alpinia galangaの根茎,Dendrobium nobileの全草,Paris polyphyllaの根,Vitex trifoliaの果実等に強い活性を見い出した.2.活性成分の単離・同定上記のスクリーニングで活性を示した生薬について活性成分の単離・同定を行い,Laurus nobilisの葉(ローレル)から2種のセスキテルペンγラクトン(dehydrocostus lactone,zaluzanin D)及び1種のモノテルペンヒドロペルオキシドを単離した.このうちモノテルペンヒドロペルオキシドは1μg/mlでトリパノソーマの感染を98%阻害し,細胞内での増殖も83%抑制し,10μg/mlでもHeLa細胞に対し毒性を示さなかった.また,Alpinia galangaの根茎からは1'-acetoxychavicol acetateを始めとする8種のフェニルプロパノイドを得た.これらの化合物の活性の比較から,これらのフェニルプロパノイドに於いては側鎖の2重結合の反応性が活性に重要であることが示唆された.さらに,サラワクで伝統的に赤痢等に用いられている植物であるDesmos dasymachalusの根の抽出物に抗トリパノソーマ活性を見い出し,塩基性画分から活性成分としてdasymachaline(1)及びそのN-オキシド(2)等を単離した.N-オキシド2の最小致死濃度は元のアルカロイド1の10分の1程度であった.これまで数種のアルカロイドの抗トリパノソーマ活性が報告されているが,アルカロイドのN-オキシドの活性に関する報告はなく,今回の発見は,新たな抗トリパノソーマ活性物質郡を提供するものと期待される.1.天然薬物の抗トリパノソーマスクリーニングウズベキスタンおよびベトナムで用いられる天然薬物の抽出物40検体について、HeLa細胞感染系およびin vitro培養系を用いたTrypanosoma cruziに対する抗トリパノソーマ活性スクリーニングを行い,Hypericum perforathum,Sideloxylon cambodiana,Valeria hardwickiiに強い活性を見出した。2.活性成分の単離・構造決定予備スクリーニングで強い抗トリパノソーマ活性を示したトルコ産ローレルについては,シリカゲルカラムクロマトグラフィー等にて活性成分の分離を行い,活性成分として3種の化合物を単離し,その内2種の構造を各種スペクトルデータからセスキテルペンラクトンであるdehydrocostus lactone(1)とzaluzanin D(2)と決定した{第49回日本薬学会近畿支部大会(1999年10月,京都)にて発表}。これらの化合物のepimastigoteに対するin vitroでの最小致死濃度(MLC)は,1が6.3μM,2が2.5μMであった。しかし,これらの化合物はHeLa細胞に対しても細胞毒性を示し,T.cruziのamastigoteに対する毒性との間の安全域は10倍程度であった。

一方,第3の化合物は,p-menthan骨格を持つ新規モノテルペンであり,各種スペクトルデータおよび合成品との比較からその構造をp-menthan-2-en-1,8-diol(3)と決定した。本化合物のepimastigoteに対するin vitoroでのMLCは3.0μMであった{日本薬学会第120年会(2000年3月,岐阜)にて発表予定}。1.天然薬物の抗トリパノソーマ活性スクリーニング昨年度に引き続き,ベトナムで用いられる天然薬物100種について,アセトン,メタノール及び水エキスを調製して抗トリパノソーマ活性スクリーニングを行い,Alpinia galanga,Combretum quadrangulae,Croton tonkinensis,Pa-ris polyphylla,Vitex trifolia等に強い活性を見い出した.2.活性成分の単離・構造決定上記のスクリーニングで特に強い活性を示したAlpinia galangaについて,抗トリパノソーマ活性を指標とした成分分離を行い,活性成分として1'-acetoxychavicol acetate及び類似のフェニルプロパノイド7種を単離した.これらフェニルプロパノイドのinvitroでの活性の比較から,側鎖の二重結合の反応性が抗トリパノソーマ活性に重要であることが示唆された.また,マレーシアのサラワクで伝統的に赤痢等に用いられている植物であるDesmosdasymachalusの根の抽出物に抗トリパノソーマ活性を見い出し,塩基性画分から活性成分としてdasymachaline(1)及びそのN-オキシド(2)等を単離した.N-オキシド2の最小致死濃度は元のアルカロイド1の10分の1程度であった.これまで数種のアルカロイドの抗トリパノソーマ活性が報告されているが,アルカロイドN-オキシドの抗トリパノソーマ活性は今回初めて見い出されたものであり,今回の発見が新たな抗トリパノソーマ活性物質群を提供する一助となるものと期待される.
要介護高齢者の簡易下肢・体幹機能測定器の開発

昨年度作成した、要介護高齢者でも安全に下肢や体幹の機能が測定できる簡易下肢・体幹機能測定器について、本年度は測定器から得られる測定値の妥当性を検証した。なお、測定値の再現性については、健常者を対象とした研究から、級内相関係数0.99という高い再現性をすでに確認している。妥当性の検討は、要介護認定(要支援もしくは要介護1・2)を受けた要介護高齢者女性23名(平均年齢83.8±8.5歳、平均体重44.0±8.6kg)を対象に実施した。基準関連妥当性を検証するため、下肢荷重力および臀部荷重力の他に、下肢筋力(大腿四頭筋筋力)、座位保持能力(ハンドヘルドダイナモメータによる負荷テスト)、歩行能力(5m最速歩行)を測定した。その結果、下肢荷重力および臀部荷重力測定値の左右それぞれの級内相関係数は,要介護高齢者を対象としても高い値を示した.下肢および臀部荷重力と身体機能との関連を検討した結果,下肢荷重力と有意な関連が認められたのは,相関係数が高い順に歩行能力(r=0.67,p<0.01),座位保持能力(r=0.62,p<0.01),下肢筋力(r=0.54,p<0.01)であった。また,臀部荷重力と有意な相関が認められたのは,相関係数が高い順に下肢筋力(r=0.73,p<0.01),座位保持能力(r=0.61,p<0.01),歩行能力(r=0.60,p<0.01)であった.さらに,下肢荷重力と臀部荷重力との間に有意な正相関(r=0.74,p<0.01)が認められた.これらの結果から,本測定器から得られる下肢荷重力および臀部荷重力は、要介護高齢者の下肢ならびに体幹機能を総合的かつ定量的に評価できる簡易機能評価法としての基準関連妥当性が示された。本年度は、要介護高齢者でも安全に下肢や体幹の機能が測定できる簡易下肢・体幹機能測定器を作成し、その測定値の再現性を確認した。測定器のセンサーには、力、圧力、加速度、変位、トルクなどいろいろな機械的物理量を測定するために利用されているひずみゲージ(共和電業社製KFG-5-120-C1-11L1M2R)を使用した。また、作成した荷重変換器は、大きさを350mm×250mm×50mmとし、木材とアルミ角材(アルミニウム6063T5)を材料に用いることで携帯性にも配慮した。木製の基礎板に固定したアルミ製の角パイプ(15mm×15mm)を台座とし、その上に起歪材としてアルミ角材(15m×4m)を取り付けた。荷重変換器の四隅に梁の長さ20mmの片持ちばりを作り、四隅の梁の先端で上板にかかる荷重を受ける構造とした。4隅に配置した起歪材にそれぞれひずみゲージを貼付し4ゲージ法でホイートストンブリッジを構成した。荷重変換器は、右下肢、左下肢、右臀部、左臀部用に4つ作成し、それぞれシールドタイプのRS-232Cケーブルを用いてひずみゲージアンプ(共和電業社製SGI-100A)に接続し、ADコンバータ(仮:ユニーク採用のヨーロッパの会社製)を介してパーソナルコンピュータに入力した。データ採取と解析にはユニークメディカル社製Unique Acquisitionを使用した。作成した荷重変換器の校正はチャンネルごとに1kgから46kgまで段階的に既知の重りを乗せて行った。また、再現性を確認するために校正は2回実施した。校正の結果、すべてのチャンネルにおいて、荷重量と表示される電圧との相関係数はr=0.99と強い正の相関が認められ、計測器として使用可能であることが確認された。また、1回目と2回目の校正値の級内相関係数は0.99と高い再現性が確認された。

また,臀部荷重力と有意な相関が認められたのは,相関係数が高い順に下肢筋力(r=0.73,p<0.01),座位保持能力(r=0.61,p<0.01),歩行能力(r=0.60,p<0.01)であった.さらに,下肢荷重力と臀部荷重力との間に有意な正相関(r=0.74,p<0.01)が認められた.これらの結果から,本測定器から得られる下肢荷重力および臀部荷重力は、要介護高齢者の下肢ならびに体幹機能を総合的かつ定量的に評価できる簡易機能評価法としての基準関連妥当性が示された。
加齢による過活動膀胱への磁気刺激神経調整的新システムの確立‐基礎・臨床的検討‐

過活動膀胱には抗コリン薬といった薬物療法が一般的に行われるが、口渇・便秘といった薬物特有の副作用とリバウンドの問題がある。とりわけ腹圧性尿失禁の標準治療は手術である。これに対して我々は、バイオフィードバック、さらには電気・薬物刺激により下部尿路の自己修復能力を高める研究を行ってきた。本研究は、磁気刺激装置から発生するパルス磁場のNeuromodulation効果に着目、加齢にともない失われた膀胱・尿道機能の再構築を目的とした。結果、磁気刺激治療は、切迫性・腹圧性尿失禁に有効であった。基礎的には、ラット脊髄オピオイドμ受容体の刺激は腹圧性尿失禁を改善する新たな知見を得た。ラットにくしゃみをさせる腹圧性尿失禁モデルにおいて、脊髄オピオイドu受容体を活性化させるトラマドールを静脈内投与したところ、尿禁制反射が増強すること、その作用は選択的u受容体遮断薬であるcyprodimeの髄腔内投与で遮断されることを解明した。したがって、脊髄オピオイドu受容体は尿失禁を改善させる創薬開発のターゲットになる可能性が指摘された。以上より、難治性尿失禁、頻尿の新たな薬物標的として脊髄のオピオイドu受容体が示唆された。一方で、磁気刺激装置によるneuromodulation効果は限定的で、今後は長期の効果が課題として挙げられた。また、磁気刺激装置によるneuromodulation効果が、脊髄のオピオイド受容体を介したものかはもう一つの大きなテーマと考えている。今のところ、研究の進捗状況は順調だが、最終目標の3割程度と考えている。基礎、臨床研究ともに順調に成果はでている。その成果の一部を2015年国際尿禁制学会(モントリオール)において報告した。尿失禁を有する過活動膀胱患者に対して、磁気刺激装置(TMU-1100、日本光電)を1回25分を1週間に2回、3ヶ月間介入したところ、過活動膀胱スコア、尿失禁症状・QOL評価質問票ICIQ-SFで有意な改善が見られ、薬物治療の減少につながった。その機序として、骨盤底筋または外尿道括約筋のneuromodulation、リハビリ効果によるものであるとの仮説をたて治療前後で骨盤底のMRI評価を行ったが、有意な所見が得られなかった。それらの結果を、「尿失禁患者を対象とした磁気刺激治療の初期経験」というタイトルで女性健康科科学研究会誌. 5 (1):44-48, 2016.に報告した。基礎的裏付けを得るため、1)ラットにくしゃみを誘発して尿道マイクロチップで尿道禁制反射を測定するモデル、2)尿が漏れるリークポイン圧を測定するモデルを用いて、トラマドール(オピオイドu受容体作動薬)、またはシプロダイム(オピオイドu受容体遮断薬)の投与実験を行った。結果、トラマドールの静脈内投与は1)2)のモデルともに尿禁制反射を増強し、その効果はシプロダイムの脊髄内投与で遮断された。したがって、尿禁制反射の増強効果は脊髄オピオイドu受容体の作用を介するものであることが示唆された。以上より、磁気刺激による過活動膀胱の改善は、骨盤底の形態学変化というよりはむしろneuromodulation効果が大きいことが示唆された。ヒトでの介入研究において、尿失禁を有する過活動膀胱患者に磁気刺激装置が有用であることは検証できた。しかし、治療前後でMRI骨盤底の形態学的有意な変化が得られなかった。一方、動物実験において、脊髄内オピオイドu受容体を刺激することによって尿禁制反射の増強効果が得られた。このことは、磁気刺激による過活動膀胱の改善は、骨盤底の形態学変化というよりはむしろneuromodulation効果が大きいことが示唆された。さらに、選択的オピオイドμ受容体作動薬[D-Ala2, NMe-Phe4, Gly-ol5]-enkephalin(DAMGO)の脊髄髄腔内、または静脈内投与は1)を増強した。

過活動膀胱には抗コリン薬といった薬物療法が一般的に行われるが、口渇・便秘といった薬物特有の副作用とリバウンドの問題がある。とりわけ腹圧性尿失禁の標準治療は手術である。これに対して我々は、バイオフィードバック、さらには電気・薬物刺激により下部尿路の自己修復能力を高める研究を行ってきた。本研究は、磁気刺激装置から発生するパルス磁場のNeuromodulation効果に着目、加齢にともない失われた膀胱・尿道機能の再構築を目的とした。結果、磁気刺激治療は、切迫性・腹圧性尿失禁に有効であった。基礎的には、ラット脊髄オピオイドμ受容体の刺激は腹圧性尿失禁を改善する新たな知見を得た。1.脊髄uオピオイド受容体の選択的作用をアゴニスト、アンタゴニストを用いてさらに解明する。2.磁気刺激装置の適応患者を難治性尿失禁、頻尿といった過活動膀胱ばかりではなく、特殊な病態としての間質性膀胱炎にも広げ、neuromodulation効果をさらに解明する。3.基礎研究での脊髄オピオイド受容体、臨床研究でのneuromodulation効果の関わりを詳細に検討する。過活動膀胱への磁気刺激改善効果機序として、MRI骨盤底の変化がみられなかった理由として、3か月という期間が短いという可能性を考えて、磁気刺激治療を6か月に延長して評価することを予定している。基礎実験において、neuromodulationの機序として脊髄オピオイドu受容体の関与が示唆された。今後は、脊髄オピオイドu受容体だけではなく、尿禁制反射に影響するノルアドレナリン、セロトニンといったその他の神経伝達物質との相互作用について調べる予定である。神経泌尿器科物品PowerLabの購入を次年度に持ち越したため。当初、初年度に購入予定であった機器PowerLab、針電極の購入が、これまで既存した機器を用いた薬理実験を優先したため必要としなかった。平成29年度は、外尿道括約筋活動を記録するため必要となる。最終年度になる平成29年度購入予定である。新年度に計画を練り直し、必要物品の購入を今年度前半に行う予定である。また、病理検査の追加検査の必要性が生じたため、消耗品の購入を計上よりも多く行う予定である。
わが国証券市場の機能と投資家の行動バイアス:アンケート調査と実験の融合による研究

証券市場における機関投資家の行動について、伝統的なファナンス理論と矛盾する運用行動を機関投資家の資産運用における行動バイアスとその決定要因をアンケート調査に基づき分析した。調査分析の結果は、わが国機関投資家のファンド・マネージャーの行動バイアスは、組織内部のインセンティブ構造と密接に関連し、ファンド・マネージャーにとっては合理的行動として理解できるが、コグニティブ・バイアスやディスポジション効果も検出され情報の非対称性がもたらす心理的要因も強く働いていることが明らかとなった。一方、ファイナンス実験により、機関投資家と年金基金の間で締結される運用ガイドラインやパフォーマンス評価基準に縛られ、委託者の立場に立った本来の投資判断で行動せず、ガイドラインに整合的で説明責任を果たしやすい行動をとる傾向があることが確認された。複数の評価基準を設定した実験により、現実の制度変更前後で行なった実証分析結果と整合的な現象が再現された。また、機関投資家運用はその規模が大きく、市場の流動性に著しい不均衡を生じることがあるため、短期的な投資スタイルをもつヘッジファンドが流動性供給の役割を果たしているが、こうした短期投資家の行動も市場制度や機関投資家行動の変化によるリスクの増大に敏感に反応し、流動性供給行動の減退により投資家の取引コストに甚大な影響を与える可能性があることが示唆された。証券市場制度の決定にあたって、実験とアンケートを組み合わせた効果測定をする意義が示唆された。1ファンド・マネージャーへのアンケート調査の実施2海外調査OECDにて機関投資家行動とガバナンスに関する先進諸国の最近の動向に関する調査(聞き取り調査・資料収集)を行った。海外調査の結果は、12月の研究会において報告した。3実験による投資家行動の分析「情報と株価」という視点から投資家行動の実験研究を行った。今回の実験では、取引参加者である投資家が受け取る情報に時間差がある場合の行動や情報の非対称性が大きい場合の行動変化にスポットライトを当てて行い、興味深い結果が得られた。仮想市場システムに蓄積される取引データを、詳細な行動分析で利用できるようにデータ加工プログラムを作成した。4個人投資家の市場行動バイアス昨年来、個人投資家の市場行動に注目が集まっていることから、今後、個人投資家の行動バイアスに関する研究を実施するため、実務家からのヒアリングを開始した。アンケート・チームの問題意識とすり合わせながら、来年度に向けて本格的な実験を行う準備を進めている。1ファンド・マネージャーへのアンケート調査2006年4月3日の研究会において調査結果概要をとりまとめ、アンケート協カ各社に報告した。首藤は、2007年1月末に「ファンド・マネージャーの行動バイアスとインセンティブ構造」の第一稿をまとめ、日本ファイナンス学会(6月16日)に報告を申請し採用された。須齋・森保は、「ファンド・マネージャーの合理陸が気質効果に与える影響」(仮題)の分析を進めている。俊野は、情報の選別的認識に関する[Another Evidence of Home-country Bias」(仮題)の分析を進めている。2仮想市場実験による投資家行動分析宇野・谷川・広田は、2006年9月、2007年2月に合計3回の仮想市場における投資家行動実験を行った。9月はM&Aイベント時の投資家行動、2月はTOBイベントにおける投資家行動をテーマに、大規模な資産運用を行うファンド・マネージャーが予想外のイベント発生時における情報と行動決定の関係について調査した。3年金基金と機関投資家行動の実態調査と実証分析7月から10月の間に、資産運用会社(投資顧問会社および信託銀行年金運用部)と顧客(企業年金)の双方から機関投資家の行動バイアスに関連する組織的問題と顧客との関係に関する専門的知識の聴取を目的とする研究会を3回開催した。また、機関投資家の間で急速に普及しているアルゴリズム取引の実態について、聞き取り調査を5回開催した。宇野は年金基金が定める運用パフォーマンスの評価基準と運用委託先のファンド・マネージャーの行動変化についてマイクロストクチャーの視点から実証分析を進め、ワーキングペーパーとして公開研究会等で報告した。また運用ベンチマークの採用銘柄変更ルールが投資家の市場行動に与える影響を論文としてまとめ、本年6月の日本ファイナンス学会で報告する。(1)ファンド・マネージャーヘのアンケート調査に基づく分析

首藤は、日本ファイナンス学会(2007年6月、慶慮義塾大学)において「7アンド・マネージャーの行動バイアスとインセンティブ構造」を報告した。その後、産業経済研究所ブラウンバック・セミナーで講演を行った。須齋・森保は「ファンド・マネージャーのリスク態度の論理整合性と投資行動の特徴:アンケート調査に基づく検証」として分析をとりまとめ。日本金融学会(2007年9月9日、同志社大学)で報告し、その後、資産運用会社6社から追加的な聞き取り調査を行い、米国のSouthwestern Finance Association(2008年3月6日)で報告した。(2)実験チームによる投資行動の検証宇野は、ファンド・マネージャーの行動を実証分析し、日本ファイナンス学会で報告し、これを踏まえて5月、7月、11月に投資行動に関する実験を行い、総括論文「インデックス・ファンドの行動と流動性:実証と実験による検証」をまとめた。(3)研究成果報告会等2008年3月14日に本研究プロジェクトの研究成果報告会を開催した。5本の論文報告を行い、専門分野の研究者からコメントと討論があった。報告会には、研究者・実務家合計で150名が参加し、研究結果についてフィードバックが得られた。コメント等を踏まえて最終的に取りまとめた論文は早稲田大学ファイナンス研究センターのワーキングペーパーとして公表した。研究成果は学術誌ないし本として刊行する予定である。
Investigation of the therapeutic interaction of mesenchymal stem cells with glioblastoma stem-like cells and its biological mechanism

本研究は、膠芽腫(GBM)に対する間葉系幹細胞(MSCs)の作用を、GBM幹細胞(SCs)に対する効果およびテモゾロミド(TMZ)とGSK3β阻害剤との併用効果に着目して検討した。MSCsとGBM-SCsを共培養すると、GBM幹細胞形質が抑制された。GSK3β阻害剤は脂肪組織由来MSCsの患者由来GBM-SCsに対する治療的な細胞間相互作用を高めた。また、TMZとMSCの併用によるGBM治療効果を増強し、GBMマウスモデルの生存期間を延長した。以上の結果より、MSCsとGSK3β阻害剤の併用は有用なGBM治療法と考えられた。
X線とNMRによるクロコウジカビ酸性プロテアーゼAの折れたたみ機構の解析

クロコウジカビAspergillus nigervar.macrosporusが分泌する酸性プロテアーゼAは基質特異性、阻害剤に対する反応性、一次構造、分子量等の性状が、従来のペプシン型酵素とは著しく異なる新規の酸性プロテアーゼである。本研究では、プロテアーゼAの立体構造、変性中間状態ならびに中性変性過程の解析を行ない、プロテアーゼAの折れたたみ機構を明らかにすることを目指してX線結晶構造解析とX線小角散乱測定を行った。本酵素が活性を示すpH1.53で得られた結晶についてのX線結晶構造解析の結果、この分子はクロワッサン型をしており、αヘリックスを含まず2枚の湾曲したβシートからなることが分かった。軽鎖はβシートを構成するβストランドとして両方のβシートに含まれている。本蛋白質のNMRスペクトルの指紋領域も、βシートに富む蛋白質に特徴を示した。X線小角散乱測定のI(O)(zero angle intensity)はpH6.5以上において約60%近くに減少し、このpHで既に重鎖と軽鎖が解離していることを示している。一方慣性半径R_gはpH6.3以下では20Åで一定であり、pH8.3の30ÅまでpHの上昇とともに徐々に増加した。散乱面積の積分強度は、pH-profileよりpH6.5においてはまだcompact性が残っていた。Kratkyプロットの結果も考慮すると、pH6.5において重鎖と軽鎖が解離しているが、重鎖はまだcompact性を残しており、さらにpHが上昇するにつれて徐々に広がって行くと考えられる。一方、ストップトフロー法によりpH4.5からpH8.3へpHジャンプを行い、X線溶液散乱測定により解析したところ、積分面積強度において非常に速い変化(k=0.55s^<-1>)が観測された。I開始、終了時点におけるR_gの値はstatic測定のものと一致した。
基底膜結合型インテグリンの認識ペプチド配列の検索

1)インテグリンα3β1の精製:インテグリンα3鎖の細胞内ドメイン由来のペプチドを化学的に合成し、これを家兎に免疫して抗血清を得た。この抗血清よりIgGを精製し、これを不溶化したカラムを用いてヒト胎盤よりインテグリンα3β1を精製した。また、このインテグリン標品の活性を確認するため、α3β1の特異的なリガンドであるラミニン5(カリニン)をヒト胃癌細胞株MKN45の培養上清より精製した。ラミニン5の精製は、組換えラミニン5断片を家兎に免疫して調製した抗体を不溶化したカラムを用いて行った。精製ラミニン5および対照のラミニン1(すでにEHS腫瘍より精製済)、ラミニン2(市販品)をそれぞれ固相化した表面への精製インテグリンα3β1の結合を測定した結果、我々が精製したα3β1はラミニン5に特異的に結合することが確認された。2)ファージディスプレーライブラリーのスクリーニング:精製α3β1を固相化したプレートを用いてランダムな15アミノ酸残基の配列を提示しているファージライブラリーを繰り返しスクリーニングし、選択的に濃縮される3種類のファージを分離した。これらのファージのDNA配列より、これらのファージはFGRIPSPLAYTYSFR(P1),LFTPFFSCHEFRCWD(P2),SNLRSWLFPFDRVGN(P3)の配列をそれぞれ提示していることが判明した。これらの配列の中で、P1はα6β1を用いたスクリーニングでも分離されたおり、α3β1とα6β1の共通の認識配列である可能性がある。現在、これらのペプチドの生理活性を測定するため、合成ペプチドを作成中である。
生分解性ポリエステルの新しい化学合成法の開拓

本研究では、生分解性ポリマーとして注目されている一成分系・二成分系脂肪族ポリエステルの構造-物性相関を明らかにすると共に、構造規制と実用化を企図した新しい化学合成法の開拓を検討したものである。以下に検討項目とその成果を示す。(1) L-乳酸を減圧下に直接加熱脱水縮合することにより、分子量20005000オリゴマーを生成させ、続いてこのオリゴマーにシリカ-アルミナ触媒(Al_2O_3含量5-30wt%)を添加して2-5mmHgで加熱を続けるとことにより、1000,000を超える分子量を有するポリ-L-乳酸(PLLA)が得られることを見出した。(2) L-乳酸メチルを用いて、直接縮合によりPLLAを合成する試みを行ない、特殊なスズ系触媒の採用により平均重量分子量10,000-30,000のPLLAが得られることを確認した。従来、この種の重縮合は進行しないとされてきたものであるが、特殊な触媒の採用により初めて可能となったものである。従って、このプロセスの採用によりポリ-L-乳酸の工業生産に新しい道が拓かれる。(3) 5員環ラクトンであるγ-バレロラクトンは単独重合性を示さないが、β-ブチロラクトンとの共重合により重合することが初めて明らかとなった。γ-ブチロラクトンとβ-ブチロラクトンの共重合も同様に進行し、微生物産生ポリエステルと同じような構造を有することが確認された。(4) PLLAとポリエーテル(Puluronic^<TM>)のブロック共重合体の合成ならびにその繊維化を検討し、生分解性を示す繊維素材の開発に成功した。さらにその表面物性についても検討を加えた。(5) L-ラクチドの重合をPLLAの融点以下で行うことにより、固相系で後重合を行うことができること、また、PLLAの結晶化を伴う後重合により生成ポリマー中の残存モノマーを大きく低減できることを見いだした。(6)二成分系脂肪族ポリエステルであるポリ(ブチレンサクシネート)(PBS)の繊維化を検討し、その酵素分解性を評価した。生分解性ポリエステルの化学合成は発酵合成に代わるプロセスとして重要であり、その応用は、工業分野(分解性プラスチック)だけでなく医用分野(生体内吸収性材料)にもわたるため、本研究の成果は学会だけでなく産業界からも注目を集めている。本研究では、生分解性ポリマーとして注目されている一成分系脂肪族ポリエステルの構造-物性相関を明らかにすると共に、構造規制と実用化を企図した新しい化学合成法の開拓を行うものである。本年度は、(1)L-乳酸を減圧下に直接加熱脱水することにより、20005000の分子量を有するオリゴマーを生成させ、このオリゴマーにシリカ-アルミナ触媒(Al_2O_3含量5-30wt%)を添加して2-5mmHgで加熱を続けると、100,000を超える分子量を有するポリ-L-乳酸が得られることを見出した。現在、より効率のよい触媒系を探索中であるが、シリカ-アルミナ骨格にアルカリおよびアルカリ土類金属イオンが保持された反応サイトを有する触媒が特に有効であることが解ってきた。他方、L-乳酸のかわりにL-乳酸メチルを用いて、同様に直接縮合によりポリ-L-乳酸を合成する試みも行っている。従来、この重縮合は進行しないとされてきたものであるが、特殊な触媒の採用により初めて可能となったものである。従って、このプロセスの採用によりポリ-L-乳酸の工業生産に新しい道が拓かれるだけでなく、学問的にも注目すべき点の多いものであるため、平成8年度に開催される重縮合に関する国際会議で発表する予定である。(2)5員環ラクトンであるγ-バレロラクトンは単独重合性を示さないが、β-ブチロラクトンとの共重合により重合することが初めて明らかとなった。(3)生分解性ポリエステルの化学合成は発酵合成に代わるプロセスとして重要であり、工業的な応用への展開が期待される。また、生分解性ポリエステルは分解性プラスチックだけでなく医用材料としても利用されるため、本研究の成果は学会だけでなく産業界からも注目を集めている。

従って、このプロセスの採用によりポリ-L-乳酸の工業生産に新しい道が拓かれる。(3) 5員環ラクトンであるγ-バレロラクトンは単独重合性を示さないが、β-ブチロラクトンとの共重合により重合することが初めて明らかとなった。γ-ブチロラクトンとβ-ブチロラクトンの共重合も同様に進行し、微生物産生ポリエステルと同じような構造を有することが確認された。(4) PLLAとポリエーテル(Puluronic^<TM>)のブロック共重合体の合成ならびにその繊維化を検討し、生分解性を示す繊維素材の開発に成功した。さらにその表面物性についても検討を加えた。(5) L-ラクチドの重合をPLLAの融点以下で行うことにより、固相系で後重合を行うことができること、また、PLLAの結晶化を伴う後重合により生成ポリマー中の残存モノマーを大きく低減できることを見いだした。(6)二成分系脂肪族ポリエステルであるポリ(ブチレンサクシネート)(PBS)の繊維化を検討し、その酵素分解性を評価した。生分解性ポリエステルの化学合成は発酵合成に代わるプロセスとして重要であり、その応用は、工業分野(分解性プラスチック)だけでなく医用分野(生体内吸収性材料)にもわたるため、本研究の成果は学会だけでなく産業界からも注目を集めている。本研究では、生分解性ポリマーとして注目されている一成分系脂肪族ポリエステルの構造-物性相関を明らかにすると共に、構造規制と実用化を企図した新しい化学合成法の開拓を検討したものである。本年度は、(1)L-乳酸メチルを用いて、直接縮合によりポリ-L-乳酸(PLLA)を合成する試みを行った。従来、この重縮合は進行しないとされてきたが、特殊なスズ系触媒の採用により平均重量分子量10,000-30,000のPLLAが得られた。縮合の進展とともにラクチドの生成が進行して重合度の飛躍的な上昇が妨げられた。昨年度、L-乳酸の直接加熱脱水縮合では、100,000を超える分子量を有するPLLAが得られることを報告しているが、L-乳酸メチルの直接縮合ではエステル交換反応による反応制御が難しいと考えられる。(2)PLLAとポリエーテル(Puluronic^<TM>)のブロック共重合体の合成ならびにその繊維化を検討し、生分解性を示す繊維素材の開発に成功した。(3)L-ラクチドの重合をPLLAの融点以下で行うことにより、固相系で後重合を行うことができること、また、PLLAの結晶化を伴う後重合により生成ポリマー中の残存モノマーを大きく低減できることを見いだした。(4)二成分系脂肪族ポリエステルであるポリ(ブチレンサクシネート)(PBS)の繊維化を検討し、その酵素分解性を評価した。
低酸素環境におけるSP細胞の機能と分子標的治療に関する基礎的研究

口腔癌細胞株よりSP細胞を分離した.SP細胞は,高悪性度を示しており5-FUに対する感受性が低下していた.低酸素環境下ではさらに悪性度の増加がみられた.病理組織学的検討ではHIF-1が悪性度と相関し,特にmTOR-HIF-1α-VEGF経路の活性化と悪性度に高い相関性が認められた.口腔癌細胞株にmTOR阻害薬を加えたところ増殖能および浸潤能の抑制が認められた.低酸素環境下で細胞を培養しHIF-1αの活性化を認めた.低酸素環境下におけるmTOR-HIF-1α-VEGF経路に対するmTOR阻害薬の効果を調べたところ,発現の抑制が認められた.口腔癌細胞株よりSP細胞を分離した.SP細胞は,高悪性度を示しており5-FUに対する感受性が低下していた.低酸素環境下ではさらに悪性度の増加がみられた.病理組織学的検討ではHIF-1が悪性度と相関し,特にmTOR-HIF-1α-VEGF経路の活性化と悪性度に高い相関性が認められた.口腔癌細胞株にmTOR阻害薬を加えたところ増殖能および浸潤能の抑制が認められた.低酸素環境下で細胞を培養しHIF-1αの活性化を認めた.低酸素環境下におけるmTOR-HIF-1α-VEGF経路に対するmTOR阻害薬の効果を調べたところ,発現の抑制が認められた.本年度は、主として臨床検体を用いて研究を行った。対象はわれわれの施設で治療を行い病理組織学的に扁平上皮癌と診断され、臨床データの揃った症例とした。パラフィン包埋切片より薄切切片を作製し、各種の抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。抗体としては低酸素環境にて癌細胞に発現するHIF-1αとその誘導因子として働いている可能性のあるmTORを用いた。mTORおよびHIF-1αの発現は、正常口腔粘膜に比較して口腔扁平上皮癌細胞において有意に高い発現がみられた。mTORおよびHIF-1αの発現と臨床的因子との間には相関性が認められなかったが、病理組織学的因子との相関性においては、癌細胞の浸潤度との比較では悪性度の高い群で発現が増加する傾向がみられた。細胞増殖関連因子であるPCNAについても免疫組織化学染色を行い比較検討したところ、PCNAとmTOR-HIF-1α発現系との間に相関性が認められた。本年度は、主として培養細胞を用いて研究を行った。前年度十分な結果が得られなかった分を再検討するため、臨床検体を用いた研究を最初に行った。臨床検体では、対象は、われわれの施設で治療を行い病理組織学的に扁平上皮癌と診断され、臨床データの揃った120症例とした。血管内皮細胞増殖因子VEGF-Aとリンパ管増殖因子VEGF-Cの発現と臨床病理学的因子との関連を明らかにする目的に、抗体としては抗VEGF-Aおよび抗VEGF-C抗体を使用した。VEGF-Aは63%に発現し、VEGF-Cは、67.5%に発現していた。VEGF-Aは腫瘍の大きさおよび年齢と有意な相関性が認められ、VEGF-Cは臨床的および病理組織学的因子との間に有意な相関性は認められなかった。培養細胞としては、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株7株(SAS,HSC-2,HSC-3,HSC-4,SCC-25,OSC-20,Ca9-22)を用い、10%FBSを添加したD-MEM/Ham' sF12で培養した。96 well plateに1.5×10^3個/wellで24時間培養後、段階的に希釈したmTOR阻害薬(everolimus)で72時間処理した後、MTTassayにて評価した。すべての細胞において濃度依存的に、細胞増殖能が抑制されていた。その中で、mTOR経路関連因子の発現変化の解析するために最も感受性の高い細胞株(SAS)を選択した。everolimus IC50 (3.65nM)前後の濃度で24時間処理した後、Western blottingにて評価した。mTOR,HIF-α,VEGF-AおよびVEGF-Cの抗体を用いてWestern blottingをおこなったが、SAS細胞においてはmTOR経路関連因子の濃度依存的な発現低下が認められた。薬物代謝酵素の発現とmTOR-HIF1α経路の発現について研究を行い、分子標的治療のターゲットとなりうるかについて検討した。1.薬物代謝関連酵素の発現解析病理組織切片において,マーカーを用いてSP細胞を同定し、TS,DPDおよびOPRTの発現を免疫組織化学的に解析した。同時に臨床的なデータを解析し,抗癌薬の有効性ならびに耐性について検討した.また、リンパ節転移因子であるKAI1についても研究を行い、TSとの相関性があることを確認した。2.SP細胞におけるmTOR,HIF1αおよびVEGFの発現解析上記のごとく、病理組織切片においてマーカーを用いてSP細胞を同定し、mTORおよびHIF1αの発現を確認した。あわせて血管内皮細胞増殖因子であるVEGF-AおよびVEGF-Cについても検索し,その関連を検討した。VEGF-Aは63%に発現が認められ、VEGF-Cは67.5%に発現が認められた。

mTOR(+)HIF1α(+)VEGF-A(+)においては、腫瘍のステージとがん細胞浸潤度に強い相関を持っており、mTOR(+)HIF1α(+)VEGF-C(+)においても腫瘍のステージ、リンパ節転移およびがん細胞浸潤度と強い相関を持っていた。これらのことからSP細胞発現とmTOR-HIF1α経路の発現には正の相関性があり、なかでもVEGFの発現がみられるものは、がん細胞の悪性度と相関し、分子標的のターゲットとなりうることが示唆された。幹細胞マーカーの発現を測定したところ,SP細胞において有意にABCG2,Oct-4およびEpCAMの高い発現が認められた.SCC25細胞からSP細胞を分離し細胞を用いて5-FUの感受性を調べた.SP細胞は対照群に比較して有意に5-FUの感受性が落ちていた.低酸素環境下で分離したSP細胞はさらに感受性が低下していた.口腔癌細胞株にmTOR阻害薬を加え,MTT法による細胞増殖の測定を行った.すべての細胞株において,濃度依存的に増殖能が抑制されていた.中でもSASが最も強く抑制された.SASについて,リン酸化および非リン酸化のmTOR,p70S6K, 4E-BP1についてウエスタンブロットで抑制の検討を行ったところ,リン酸化されたものについては全て濃度依存的に抑制が確認された.細胞周期に関しては,mTOR阻害薬によりG0-G1にわずかな増加がみられた.S期およびG2-M期においては変化がみられなかった.SAS細胞における細胞遊走能と浸潤能に関するmTOR阻害薬の効果について.濃度依存的にSAS細胞の遊走能の減少がみられた.すなわち,mTOR阻害薬の量が,1nM, 10nMおよび100nMで,各々68%,51.8%および44.1%であった.細胞浸潤能についても,対照群の浸潤能が58.9%であったのに対し,mTOR阻害薬の量が,1nM, 10nMおよび100nMで,各々35.3%,19.1%および16.7%であった.低酸素環境下におけるmTOR阻害薬の効果.低酸素環境下で上記の癌細胞を培養したところ,HIF-1の活性化が認められた.HIF-1経路に対するmTOR阻害薬の効果について検討した.HIF-1,VEGF-AおよびVEGF-Cの発現において,mTOR阻害薬の濃度依存的にその発現が抑制されていた.低酸素環境下でもmTOR阻害薬の効果が認められた.組織切片や細胞など研究材料が比較的容易に入手でき、予測に近い結果が得られたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の結果を踏まえて、次年度は細胞実験を中心に、さらに進展させる予定である。
残存シラノール基の配位特性に基づくオキシン銅分析法の高性能化と環境動態解析

本研究では,オキシン銅の高感度分析法を開発し,それを計測手段として環境中に放散されたオキシン銅の動態を解析することを目的とした。そのために本研究では分析手法として高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用い,それに使用される分離カラム内における固定相シラノール基に着目した。シラノールの機能評価を行った結果,シラノール基にはオキシン銅の類似化合物であるトリス(2-メチル-8-キノリノラト)鉄(III)およびトリス(2-メチル-8-キノリノラト)ガリウム(III)がシラノール基と特異的に相互作用することを見出した。この知見に基づきこれらの化合物をプローブ分子としてHPLC用シリカゲル系逆相固定相表面上の残存シラノール基を識別する手法を開発することに成功した。またこのシラノール基の機能について詳細に検討した結果,シラノール基はその配位機能により鉄(III)およびガリウム(III)と配位子交換反応を起こすことを明らかにした。HPLC分離においてシラノール基の配位機能が溶質の溶離に影響することを明らかにしたのは本研究が最初である。本研究において,シラノール基の配位機能はオキシン銅の溶離にも影響することが明らかとなった。このため,オキシン銅を錯体のまま検出するためにはシラノール基の活性を抑えたHPLCカラムの選択が必須となる。先出の(2-メチル-8-キノリノラト)鉄(III)およびトリス(2-メチル-8-キノリノラト)ガリウム(III)を用いて,市販逆相カラムを調査した結果,オキシン銅をシラノール基による影響を抑えて分離検出できるカラムを見出すことに成功した。そしてこのカラムを用いて河川水中のオキシン銅を定量することに成功した。この方法をオキシン銅分析の公定法(JIS法)と組み合わせることで,河川水中のオキシン銅の動態について有用な知見が得られることが示唆された。初年度に当たる14年度は以下の4項自について検討した。1)バルブスィッチング法を採用して高速液体クロマトグラフィーによるオキシン銅分析法の高性能化について検討した。この方法では,10mlの試料をオンラインで濃縮し,直接分析することができる。10mlの試料を測定する場合には,2×10_<-8>mol/l以上のオキシン銅をオキシン銅そのものとして検出するができる。この2×10_<-8>mol/lは環境基準の約1/10に相当する。2)多波長検出器による三次元クロマトグラムの解析により,JIS法では吸光検出法,蛍光検出法いずれの方法でも,オキシン銅を検出しているのではなく,オキシン銅から遊離した8-キノリノールを検出していることを明らかにした。特に吸光検出法の場合には,移動相中においてエチレンジアミン四酢酸とオキシン銅の配位子交換反応が起こることを明らかにした。3)オキシン銅の三次元クロマトグラムの変化から,移動相中におけるオキシン銅の解離反応速度定数を決定できる可能性を見出し,速度解析法について検討した。その結果,数学的に解析解を導出することができた。4)河川水中に存在するオキシン銅の溶存化学種についてのシミュレーションを行った。その結果,オキシン銅の溶存化学形態は河川水のpH,オキシン銅の総濃度及び溶存有機化合物の濃度により大きく変化することを見出した。また,オキシン銅の検量線が直線にならないことを理論的に証明することができた。研究2年目に当たる平成15年度は以下の4項目について検討した。1カラム濃縮法を併用する黒鉛炉原子吸光法によるオキシン銅分析法について検討した。

この方法では,試料水のpHによりオキシン銅の回収率が変化することを見出した。この結果は平成14年度のシミュレーション結果と良く一致した。このことから,実際の河川水中ではオキシン銅はpHに依存してオキシンと無機銅イオンに解離して溶存していることが明らかになった。2溶媒抽出法による銅化学種の速度論的識別分析を黒鉛炉原子吸光法を用いて行った。その結果,河川水中に存在する銅の溶存化学種は,抽出速度の違いから,非常に迅速に抽出されるもの(1分以内),比較的迅速に抽出されるもの(10分以内),およびゆっくり抽出されるもの,3種類に分類することができた。各化学種についての帰属については,平成16年度に詳細に研究する予定である。3同一種類の分離カラム(オクタデシルシリル化シリカゲル充填材)でも,カラムメーカーの違いにより,オキシン銅の溶離挙動が大きく異なることを見出した。オキシン銅に対してピークを与えない分離カラムであっても,溶離液にオキシンを添加して,カラム内での解離を抑制することにより,良好なピークが得られることを見出した。このオキシン銅の溶離挙動にはシラノール基の量だけでなく,その酸性度が大きく関与することが示唆された。4 14年度に検討したオキシン銅の三次元クロマトグラムの変化から,移動相中におけるオキシン銅の解離反応速度定数を算出するための速度解析法を用いて,実際にオキシン銅の解離速度定数を決定した。その結果,オキシン銅を解離させるドライビングフォースが働かない場合,溶出時間内においてオキシン銅はほとんど解離しないことがわかった。研究最終年度に当たる平成16年度は以下の3項目について検討した。1)平成15年度に開発した溶媒抽出法と黒鉛炉原子吸光法とを組み合わせた速度論的化学種分析法を,銅化学種だけではなくカドミウム化学種についても適用した。その結果,カドミウム化学種の生成は,河川水中のフミン酸とカドミウムイオンとの錯形成反応によることが明らかとなった。更に,生成したカドミウム化学種の存在割合に及ぼすフミン酸の分子量依存性について検討した。その結果,分子量が比較的小さい2万までのフミン酸が,カドミウム化学種の生成に強く関与していることを明らかにした。また,速度論的化学種分析の基礎となる階段状の抽出プロファイルについて検討した結果,従来のフミン酸モデルの変更を迫る逐次反応モデルを構築することができた。この研究の一部を雑誌論文に発表した。2)15年度に開発したオキシン銅の解離反応速度定数を算出するための速度解析法を用いて,競合配位子(フミン酸のモデル配位子)共存下でのオキシン銅の解離反応速度定数を測定した。また,吸光光度法によるオキシン銅と競合配位子との配位子交換反応速度定数を決定した。その結果,競合配位子が存在すると,オキシン銅を解離反応速度は飛躍的に増大することを見出した。この解離反応速度の増大は,配位子交換反応においてオキシン銅の解離反応が律速段階ではないことを示唆しており,中間体(複合錯体)の生成が示唆された。3)オキシン銅とフミン酸との相互作用について,吸光光度法により検討した。その結果,オキシン銅の溶存・析出に対し,フミン酸が重要な役割を果たしていることを明らかにした。