hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会規範の価値表現とその認知的変容の神経基盤

平成25年度は、この側頭頭頂接合部が、他のどのような脳部位とどのように相互作用することによって、社会規範の変容を起こすのかを、fMRIによる脳活動計測および機能的結合解析によって調べ、結果を論文にまとめる。さらに、社会規範の中でも、他者との間での選択機会の均等について着目し、実際に他者と対峙して行う課題を遂行中の脳活動を、fMRIを用いて計測し、その神経基盤も調べる。具体的には、選択肢の数と結果の平等と比較することにより、選択機会の均等についての脳内価値表現部位を調べる。対人環境の影響を詳細に調べるために、互いに対峙する6名が同時に課題を行う社会的実験を新たに導入するので、6名同時に課題を行うことができるような実験器具・設備を整える必要がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。
中部山岳域における冬期の降雨発生と積雪構造への影響評価

簡易レーザー式・自動雨雪判別装置を開発し、中部山岳域における冬季の降雨発生の気象学的メカニズムと積雪構造への影響を明らかにした。降雨の長期発現傾向は10年規模スケールの低気圧活動に依存し、単調な増減傾向は見られない。雨雪変化は低気圧通過時の南北に走る大地形に沿った暖域と寒気団の交換過程に依存する。積雪の堆積期における降雨発現は積雪内に氷板を形成し、融雪時期まで記録される。一方で、全層ザラメ化した融雪機の降雨は積雪水量の急増と排水に寄与する。全層濡れザラメへの移行は春一番を伴う温暖な低気圧の発生に依存する。2014年2月に発生した大雪は、2014年2月の大雪は、本来、降雨となるべき降水が降雪でもたらされ、引き続く降雨も排水されず山岳域で記録的な積雪水量の増加を導いた。昨年度に投稿した厳冬期の降雨発生傾向に関する論文が水文水資源学会誌に受理され、研究内容が公表された。論文で指摘した中部山岳域における冬期フェーンの可能性を検証するために、根子岳を中心とする東西での同標高気温連続観測結果を分析した。シミュレーションにより再現された低気圧通過時の気温の非対称性が実際に観測され、フェーンが発生している事が確認された。中部山岳における降水形態自動計測を2012年12月2013年3月まで実施した。今年度は内陸でも比較的低標高でのデータを取得するために、長野県環境保全研究所の協力を得て長野市内に観測地点を増設し、菅平(筑波大学)、志賀高原(信州大学)、高山(岐阜大学)、長岡(雪氷防災センター)も加えた計5所での同時観測を行った。それに先立ち、筑波大学にて3cm用レーザーの試験稼働を行い、計測・解析プログラムの改良を行った。冬季間に占める全データの取得率は約60%となり、欠測の原因は、1)設置の遅延、2)PCの停止であった。菅平にて月1-2回の割合で積雪断面観測を実施し、2月には一週間滞在して雪温度および降雨発生時の断面構造変化に関する集中観測を実施した。2012-13年の冬季も前半は多雪年となったが低気圧活動も活発で、菅平では降雨を伴う事例が厳冬期にも6回発生した。現段階ではデータ回収が終わったところであり、詳細な解析は2013年度に実施する。積雪のシミュレーションに重要となる正しい放射データを取得するために、この冬はファンをセンサーに敷設し、実験センターの日射計も新しいものに交換した。積雪モデルに関しては、実測されたアルベドを参考にパラメタリゼーションを改良し、この冬の積雪深変化をおおむね良好に再現した。入力する降水量および降水形態を変化させることにより、モデル中ではその後の積雪構造に影響がおよぶことを確認した。昨年度までの2冬期にわたり4か所の山岳気象観測拠点にて実施した雨雪自動連続観測および菅平高原実験センターにおける集中断面観測の結果を分析し、積雪上への降雨(Rain on snow, ROS)の発現が積雪構造に与える影響を把握した。両年とも最大雪深は例年並みの1m以下であったが、平成24年度の冬の方が低気圧活動は活発で、特に3月からの融雪が顕著で前年に比べ3週間早く消雪した。平成12月の根雪開始から2月下旬までの堆積期は再凍結によりROSイベントが明瞭に積雪内に凍板を形成し、これが3月まで記録された。一方、3月以降の融雪期には積雪は全層濡れザラメとなり、その時のROSは凍板を形成せず全層の密度増加と流出を促した。特に平成24年度の3月1日に発生したROSは全国的な春一番をもたらし、数日前からの暖気移流に伴う雪温度の昇温と表面アルベドの低下が降雨に伴う全層ザラメ化をもたらした。その後、降雪は発生せず、多頻度の暖気移流を伴うROSの発生により融雪率を加速した。山崎(1988)の構築した一次元多層積雪モデルを使って、菅平における積雪構造の再現を試みた。降水量データの過小評価を修正することにより、積雪深の季節内変化を再現できた。2013年3月上旬のROSイベントが、積雪全層の濡れ具合や密度を一変する大きなきっかけとなったことが確認された。一方で、ROSに伴う氷層やコシモザラメ雪の発達に関しては再現が不十分となり、液体水の流下に関するモデルの改良が望まれた。冬季山岳域での降水形態自動計測のために、森林総研・南光氏(研究協力者)と簡易型のレーザー式雨滴計を改良した。

信号取り込み用プログラムを改良し、冠雪を防ぐためのアームの改良およびレーザー幅1cmに加え3cmの雨滴計を作成した。大学間連携事業および防災研との共同研究にて、菅平(筑波大学)、志賀高原(信州大学)、高山(岐阜大学)、長岡(雪氷防災センター)にて2011年12月2012年3月まで集中観測を実施した。菅平・志賀高原で月1-2回の割合で積雪断面観測も実施した。高山における雨滴計が原因不明の故障が発生し観測を断念したが、他の地点では観測を継続することができた。本冬季は豪雪年で、期待した降雨を伴う低気圧の通過が少なく、4月の段階でも山岳域では残雪が残っており観測を継続している。冬季観測データの解析は翌年度に持ち越すこととした。積雪シミュレーションを実施するために、東北大学・山崎氏(連携研究者)より最新の多層積雪モデルを入手し、菅平における積雪構造の再現実験を準備した。モデルは3月までの構造をおおむね良好に再現し、長波放射および降水量補正に関するパラメタリゼーションが課題であることが明らかとなった。実験センターにて蓄積された過去33年間の目視による降水形態判別データと4年間にわたる事前観測データを分析し、降雨発生時の大気循環場と積雪構造への影響を明らかにした。降雨発生日は移動性低気圧を伴い全降水日数の12%で、発生頻度とPDO指数に有意な相関のある大きな年々変動が検知された。降雨が発生する事例は、広域暖気団の北上に伴い降雨のみが卓越する場合と、低気圧の発達に伴い降雨から降雪に変化する場合があり、後者に関して東風により菅平上空で風下のフェーンに伴う昇温が発生し、降水形態の変化に大きな影響を及ぼす可能性が示唆された。これらの内容を論文にまとめ、水文水資源学会誌に投稿を行った。本研究の骨子となる山岳部での降雨発生傾向に関する成果を論文として公開した。今年度は当初計画したとおりの冬季観測をほぼ実施することができた。降雪粒子観測装置もプログラムの改良により昨年に比べて安定した稼動となったが、PCが原因不明で停止する現象は改善できておらず、将来的にはデータロガをものの作成を目指す必要性がある。2011年ー12年の冬季が低気圧活動が不活発であったことと、測器の改良が遅れた要因により、当初予定していた2年分のデータが十分に取れていない。本研究期間をもう一年延長して継続する必要性があるかを検討していく。当初計画したとおりの集中観測を実施することができた。しかし、例年にない寒冬・豪雪が発生し、当初予定していた降雨を伴う低気圧の発生頻度が非常に少なかった。また、3月になっても低温が継続し、集中観測の全データを集計する前に年度が終了してしまった。そのために、全データの整理に関しては次年度に持ち越すこととした。2013年4月の段階ではこの冬のデータ回収を終えたばかりであり、この冬のデータ解析に関しては未着である。2013年度はこの冬の観測データを集中的に分析する。最終年度にあたり、2011-12年度のデータと比較解析が可能かどうかを検討し、降雨発生に伴う積雪への影響と大気場の特徴に関する報告書を作成する。研究内容は7月にスイス・ダボスで予定されているDavos Atmosphere and Cryosphere Assemblyにて口頭発表をすることが受理され、成果を国外に発信する予定である。4台の雨滴計のうち1台に不測の故障が発生しており、機材を回収後、早急に原因を把握する必要がある。2011-12年の冬季データを分析し、当初想定した多地点での降雨を伴う低気圧通過事例があったかどうかを確認し、分析する必要がある。
医療リスクマネジメントにかかる予算管理に関する実証研究

本研究では、先行研究に係る批判的検討に基づき、まずわが国の病院において安全確保のために投入されている費用(予防的投入コスト)の内訳費目や内容を体系的に整理するとともに、事例研究として、規模や機能の異なる調査対象病院(但し、急性期医療が中心)に対し、個々の関連費用の積み上げによる詳細な実態調査を実施し、予防的投入コストの全体像を明らかにすることが出来た。そのうえで、医療安全管理活動にどの程度の予算や資源を投入することが妥当であるか、わが国の実情にあった、実行可能で一般性のある費用算定に関する方法論の確立についての検討を行い、その結果、医療安全管理人件費を基礎に、病院の予防的投入コストの金額推計が可能となりうることが示唆された。当初の研究計画に従い、研究初年度は、まず現況を把握するため、わが国の医療現場において、医療安全対策にどれだけの経済的資源が投入されているのかという点に主な焦点を当てながら、実際の医療機関における医療安全にかかる費用(以下、医療安全管理コスト)データの収集に努めた。具体的には、病床規模、病院機能がそれぞれ異なる、急性期医療を中心とした全国の複数の病院を対象に、アンケートによる実態調査を実施し、現在、データ整理を行っているところである。現段階では、医療安全管理コストの内訳における人件費の比重が相対的に高い印象を持っており、今後、さらに精査を進めていく予定である。国内外において、医療安全管理コストの規模・割合等の詳細内訳については、いまだ明らかになっているとはいえない状況において、本データの結果と考察の意義は大きいと考えられる。また併せて、医療安全管理コストの概念についてもまだまだ整理されていないことを受けて、その概念整理について着手を行なっている。当初の研究計画に従い、研究第2年度は、初年度に引き続き、現況を把握するため、わが国の医療現場において、医療安全対策にどれだけの経済的資源が投入されているのかという点に主な焦点を当てながら、実際の医療機関における医療安全管理活動にかかる費用(以下、医療安全管理コスト)データの収集に努めた。具体的には、病床規模、病院機能がそれぞれ異なる、急性期医療を中心とした全国の複数の病院を対象に、各病院の医療安全管理担当者の協力の下、財務データ等、病院内部の重要資料を通じた、個々の医療安全管理にかかる活動費用の積み上げによる詳細な実態調査を実施した。また併せて、医療安全管理コストの概念についてもまだまだ整理されていないことを受けて、その概念整理を行なうとともに、関連分野の国際学会においても上記の成果の一部に関する発表を行い、世界的に見ても貴重な調査であるとして、一定の評価を得た。今年度は、本研究の最終年度であり、研究成果について学会発表を行うとともに、これまでの研究成果の内容を整理し、最終的な報告書にまとめることを目指す。これまでの研究成果として、平成21年度までは、先行研究に係る批判的検討に基づき、まずわが国の病院において安全確保のために投入されている費用の内訳費目や内容を体系的に整理するとともに、事例研究として、規模や機能の異なる調査対象病院(但し、急性期医療が中心)に対し、各病院の医療安全管理担当者の協力の下、財務データ等、病院内部の重要資料を通じた、個々の医療安全管理に係る活動費用の積み上げによる詳細な実態調査を実施し、医療安全確保に向けた事前の予防的活動に関する費用、すなわち、予防的投入コストの全体像を明らかにすることが出来た。最終年度である平成22年度は、本研究の目的である、現在のわが国の医療制度を前提とし、様々な規模や機能を有する病院において、医療安全管理活動のため、どの程度の予算や資源を投入することが妥当であるか、わが国の実情にあった、実行可能で一般性のある費用算定に関する方法論の確立についての検討を行い、その結果、医療安全管理人件費を基礎に、病院の予防的投入コストの金額推計が可能となりうることが示唆された。
異種免疫系幹細胞の移植によるscidマウスの免疫系の構築

scidマウスはリンパ球幹細胞に異常があるために、そのリンパ臓器にはT細胞とB細胞は存在しない。このマウスの胸腺にリンパ球は存在しないが、正常な組織構築を備えている。scidマウスに異種であるヌードラットの骨髄細胞を移植しておく(ラットBMTscidマウス)と、ドナー由来のリンパ球が胸腺内に移住し、正常ラットと同様にCD3、CD4、CD8やT細胞レセプター等の表面抗原を発現するようになる。やがて末梢にもラット由来のT細胞が出現する。同時にラットBMTscidマウスにおいてはラットのIgsを産生するB細胞も出現してくる。一方、scidマウスにラット胎齢15日の胸腺を移植しておくと胸腺は生着する。ところがこのマウスにおいては移植胸腺内に存在していたT細胞前駆細胞が移植胸腺内で成熟し、機能的なT細胞として末梢に出現し、胸腺移植後数ヶ月以内に激しいGVHDが発症し、動物は死亡する。ラットBMTscidマウスにおいてはこのようなGVHDや、局在性の自己免疫病も発症せず、長期の生存が可能である。ラットBMTscidマウスに外来抗原(SRBC)を与え、免疫反応を検討したが、その反応は極めて弱かった。ラットBMTscidマウスの末梢に存在するT細胞とB細胞がそれぞれ発現しているT細胞レセプターやIgGは正常ラット並であることから特異な現象である。ラットBMTscidマウスの脾リンパ球をヌードラットに注射し経過を観察したところ、処置後3か月から5か月で著しい体重の減少が見られるようになりGVHD様の病変が発症した。以上からラットBMTscidマウスは種を越えた体内で免疫系が生存できることが明らかとなったことや、胸腺のT細胞に対す教育効果の解析に有用なモデルである。scidマウスは、胸腺上皮細胞は正常であるがリンパ球の幹細胞に異常があるため、TおよびB細胞が存在しない。このマウスにラットの骨髄細胞を注射することにより、同マウスにラット由来の免疫系が構築されるかを検討した。そのためにscidマウスに250radsのX線を照射後、成獣F344ヌードラットの骨髄細胞を静注し(BMTscidマウス)、数ヶ月後に胸腺や末梢リンパ臓器における細胞の由来やリンパ球表面抗原の発現を検討した。その結果BMTscidマウスの胸腺にはラット由来のT前駆細胞が移住してくることが明らかとなった。すなわち胸腺リンパ球はラットCD4,CD8,CD3やT細胞レセプターを正常ラットなみに発現していた。やがて末梢にもラット由来のT細胞が出現した。またラットIgGを発現しているラット由来のB細胞も末梢に出現した。すなわち、BMTscidマウスは体内に異種であるラットの免疫系が存在するマウスと見なすことができる。次にBMTscidマウスの免疫能を検討した。BMTscidマウスに羊赤血球を注射して、in vitroでPFC法により抗体産生能を検査したところ、非常に弱い反応しか得られなかった。またBMTscidマウスの脾細胞をresponderとしてリンパ球混合培養を行っても第三者に対しての反応は極めて弱かった。BMTscidマウスに存在するラット由来のT細胞とB細胞における表面抗原の発現は、一見正常ラットと差がないけれども、それらの細胞の機能は異常であることが明らかとなった。scidマウスはリンパ球の幹細胞に異常があるために、TおよびB細胞が形成されない免疫不全のマウスである。しかしながら胸腺上皮細胞は正常に発育している。

このscidマウスにヌードラットの骨髄細胞を移植しておく(ラットBMTscidマウス)と、胸腺内にラット由来の胸腺リンパ球前駆細胞が進入してくる。そしてマウスの胸腺微小環境の元でラット胸腺リンパ球の表面抗原であるCD3、CD4、CD8やT細胞レセプターを発現するようになった。そして末梢リンパ臓器にもラット由来のT細胞が出現した。同時にラットのイムノグロブリンを産生するB細胞も出現した。これらのことはマウスの体内でラットの免疫系が十分発育し得ることを示している。ラットBMTscidマウスは異種の免疫系が体内にあるにも関わらず、自己免疫病に陥ることはなかった。ラットBMTscidマウスの胸腺上皮細胞はマウスのIa抗原を発現している。この胸腺の髄質部位にはマウスとラットのIa抗原をそれぞれ発現している樹状細胞と考えられる細胞の集積がみられた。ラットBMTscidマウスに羊赤血球を注射して、PFC法で抗体産生能を検査すると反応は非常に弱かった。ラットBMTscidマウスの牌細胞をresponderとしてリンパ球混合培養を行っても第三者に対しての強い反応は見られなかった。卵白アルブミンをCFAとともにラットBMTscidマウスの後足に注射して、7日後に所属リンパ節を採取してT細胞を回収し、in vitroでAPCとともに再刺激をした場合には、強い反応がみられた。ただしscidマウスの胸腺で教育されたこのラット由来のT細胞は、ドナーラットのAPCではなく、ホストマウスと同系のAPCによる抗原の提示を受け入れ反応した。scidマウスはリンパ球幹細胞に異常があるために、そのリンパ臓器にはT細胞とB細胞は存在しない。このマウスの胸腺にリンパ球は存在しないが、正常な組織構築を備えている。scidマウスに異種であるヌードラットの骨髄細胞を移植しておく(ラットBMTscidマウス)と、ドナー由来のリンパ球が胸腺内に移住し、正常ラットと同様に種々の表面抗原を発現するようになる。やがて末梢にもラット由来のT細胞が出現する。同時にラットBMTscidマウスにおいてはラットのIgsを産生するB細胞も出現してくる。一方、scidマウスにラット胎齢15日の胸腺を移植しておくと胸腺は生着する。ところがこのマウスにおいては移植胸腺内に存在していたT細胞前駆細胞が移植胸腺内で成熟し、機能的なT細胞として末梢に出現し、胸腺移植後数ヶ月以内に激しいGVHDが発症し、動物は死亡する。ラットBMTscidマウスにおいてはこのようなGVHDや、局在性の自己免疫病も発症せず、長期の生存が可能である。ラットBMTscidマウスに外来抗原(SRBC)を与え、免疫反応を検討したが、その反応は極めて弱かった。ラットBMTscidマウスの末梢に存在するT細胞とB細胞がそれぞれ発現しているT細胞レセプターやIgGは正常ラット並であることから特異な現象である。ラットBMTscidマウスの脾リンパ球をヌードラットに注射し経過を観察したところ、処置後3か月5か月で著しい体重の減少が見られるようになりGVHD様の病変が発症した。以上からラットBMTscidマウスは種を越えた体内で免疫系が生存できることが明らかとなったことや、胸腺のT細胞に対する教育効果の解析に有用なモデルである。
胎児発育不全に対するタダラフィル投与の安全性に関する分子基盤の確立

基礎的研究、並びに臨床試験を進め、タダラフィルの胎児発育不全(FGR)の著しい改善と胎児・新生児・乳児死亡率が明確に減少するを確認した。一方、オランダにおいて実施された臨床試験(PDE5阻害薬の1つであるシルデナフィルをFGRに投与する試験)において、シルデナフィル投与群に肺高血圧に関連した新生児死亡が著しく増加し、臨床試験が中止となった。本研究では、シルデナフィルとタダラフィルのFGRへの作用の相違点についてFGRモデルマウスを用いた動物実験で詳細に検証し、その知見を考慮してFGRに対するタダラフィルの第III相試験への円滑な移行を研究グループ全体で慎重に検討する。
代謝型受容体活性化機構の一分子FRETによる可視化

代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)のサブタイプのひとつであるmGluR1は、記憶や学習に関係する「神経回路の可塑性」に重要な役割を果たしていることが知られている。mGluR1はG蛋白質共役型の受容体であるが、複数のG蛋白質(Gs、Gq、Gi)と機能的に共役し、さらに、小脳において非選択性陽イオン電流を発現させるなど、多様な機能を示す受容体である。この多様な機能は、受容体のリン酸化などにより影響をけることが知られていたが、新たに、活性化構造の差異によっても制御を受けることを見出し報告した。さらに、今年度は、mGluR1が細胞内C末端領域において細胞骨格蛋白質の一つ4.1Gとの相互作用することで、Gs蛋白質の活性化機能を抑制されることを見出した。一方、4.1Gとの相互作用は、Gq経路の活性化には影響を与えなかったことから、mGluR1のマルチシグナル伝達におけるスイッチング機能を担う可能性が示唆された。この研究については、Mol.Cell.Neurobiol.誌にて報告している。mGluR1には、野生型(mGluR1α)に対してC末端領域の短いスプライスバリアント(mGluR1β)が存在するが、このバリアントでは、Gq経路の活性化のみが見られ、他のG蛋白を介する経路の活性化については、抑制されていた。このことから、長いC末端領域そのものもmGluR1のマルチシグナル伝達に対するスイッチとして働いていることを見出した。この点については、C末端領域にある陽電荷アミノ酸残基クラスターが深く関与していることを明らかにし、現在、そのメカニズムを検討している。また、リガンド結合による受容体の構造変化を捉えるべく、単分子FRET系を立ち上げているが、ドナーとなる緑色、あるいは黄色蛍光蛋白質(GFP、YFP)を導入したmGluR1の単分子蛍光を測定することに成功した。現在、FRETを単分子レベルで捉えるため蛍光色素・蛍光蛋白質の組み合わせおよびその導入法などの詳細について、つめているところである。また、mGluR1はグルタミン酸のみならず、Ca^<2+>やGd^<3+>などの多価陽イオンによっても活性化される。本研究課題の申請時に、グルタミン酸とGd^<3+>の作用形式の違いなどから、それぞれのリガンドがmGluR1に対して異なる活性構造をもたらす可能性を挙げていたが、その機能的差異を見出し、PNAS誌にて報告した。イメージングの技法を用いて、mGluR1が複数のG蛋白質を活性化する過程を、Ca^<2+>指示薬とcAMP感受性蛋白質を用いて可視化した。細胞内Ca^<2+>濃度およびcAMP濃度上昇は、それぞれ、GqおよびGs蛋白質の活性化を反映するものである。グルタミン酸がGqおよびGs系を活性化したのに対して、Gd^<3+>はGq系のみを活性化するという結果から得られた。これは、異なるリガンドにより異なる活性型構造が生じ、この差異が機能的に意味を持つことを示している。また、高濃度のGd^<3+>が、mGluR1を不活性化状態に導くという知見も得た。以上の結果は、細胞レベルでの研究から得られたマクロなものである。異なる活性化構造や不活性化構造の混在する条件下での記録であるため、構造と機能の動的連関についての詳細な検討には至らない。この問題点を解決すべく、当研究課題である単分子レベルでのFRET解析による構造変化を捉えるべく、蛍光蛋白や蛍光色素の選択および導入部位の探索、測定機器の条件設定などを行っている。

このことから、長いC末端領域そのものもmGluR1のマルチシグナル伝達に対するスイッチとして働いていることを見出した。この点については、C末端領域にある陽電荷アミノ酸残基クラスターが深く関与していることを明らかにし、現在、そのメカニズムを検討している。また、リガンド結合による受容体の構造変化を捉えるべく、単分子FRET系を立ち上げているが、ドナーとなる緑色、あるいは黄色蛍光蛋白質(GFP、YFP)を導入したmGluR1の単分子蛍光を測定することに成功した。現在、FRETを単分子レベルで捉えるため蛍光色素・蛍光蛋白質の組み合わせおよびその導入法などの詳細について、つめているところである。
受精での精子機能に関する発生工学的研究

受精での精子機能を明らかにするために,発生工学的手法を用いて研究を行い以下のような成果を得た。1)アクロシン失損マウスを作製して,その生体内機能の解析を行った。卵透明帯への精子結合能には変化が見い出せなかったが,精子アクロソーム反応の際にアクロソームタンパク質の放出が顕著に遅れていることが判明した。アクロシンはアクロソームからのタンパク質放出の助長であると結論した。2)アクロソームに含まれる精子の卵透明帯通過に関与する新規セリン系プロテーゼの探索を行い,4種類のプロテアーゼ遺伝子を同定・単離することができた。3)アクロシン遺伝子ののプロモーター領域を用いてクラゲ由来のグリーン蛍光タンパク質が精子だけで発現しているトランスジェニックマウスを作製し,非破壊的にその精子の挙動を調べた。アクロソーム内容物の大部分が僅か3秒ほどで放出されることが明らかとなった。4)精子成熟を明らかにする目的でコレステロール結合タンパク質について解析し,精子膜上のコレステロール再構成によって2段階の精子受精能獲得に関与していることが明確となった。まず,代表的なアクロソームタンパク質であるアクロシン生体内機能をアクロシン欠損マウス精子を用いて調べた。卵透明帯への精子結合能には変化が見い出せなかったが,精子アクロソーム反応の際にアクロソームからのタンパク質の放出が顕著に遅れていることが判明した。したがって,アクロシンの生体内機能はアクロソーム反応時でのタンパク質内容物の放出の助長であると結論した。また,その放出されるタンパク質がアクロシンで限定分解されて,活性化や不活性化を起こしている可能性も見い出された。アクロソームに含まれる精子の卵透明帯通過に関与する新規セリン系プロテーゼの探索を行い,4種類のプロテアーゼ遺伝子を同定・単離することができた。これら4種類のプロテアーゼが欠損するマウスを作製するために,ES細胞経由で遺伝子相同組換えを試みている(一部は終了)。アクロシン遺伝子のプロモーター領域とクラゲ由来のグリーン蛍光タンパク質遺伝子を連結させて受精卵へ導入し,トランスジェニックマウスを作製した。この結果,アクロソームだけがグリーンに光る精子を産する変異マウスを得ることに成功し,非破壊的に受精での精子アクロソームの挙動を観察することに成功した。まず,すでに作製してあるアクロシン欠損マウスの精巣上体精子を用いて,卵透明帯への侵入・通過にプロテアーゼが関与しているかどうかを体外受精試験系で調べた。トリプシン阻害剤であるパラアミノベンザミジンが存在すると,野生型マウスと同様にアクロシンを欠損する精子でもほぼ完全に透明帯通過が抑制された。したがって,アクロシン以外のトリプシン様の基質特異性を持つプロテアーゼがマウス精子アクロソームに存在しており,それが精子の透明帯通過に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。マウスアクロシン遺伝子のプロモーターとクラゲ由来のグリーン蛍光タンパク質遺伝子の融合遺伝子が精巣だけで発現しているトランスジェニックマウスを作製し,アクロソームだけが蛍光を発する精子を用いて非破壊的にその挙動を調べた。その精子は正常な受精能力を有しており,人為的にアクロソーム反応を起こさせた場合,アクロソーム内容物の大部分が僅か3秒ほどで放出されることが明らかとなった。この事実は,精子の透明帯侵入と通過に対する新たな研究の展開の引き金となると思われる。精子の透明帯通過に関与すると考えられる新規セリンプ口テーゼの生体内機能を明らかにするために,すでに得られているTESP2とTESP4染色体遺伝子断片よりターゲティングベクターを構築して,ES細胞経由で遺伝子相同組換えを行い,キメラマウスを作製することに成功した。それらのホモ欠損マウスが得られ次第,表現型を検討する予定である。まず、精子成熟の分子機構を明らかにすることを目的として,コレステロール結合タンパク質について解析した。コレステロール結合タンパク質が精巣上体だけでなく輸卵管上皮細胞でも分泌されており,精子膜上のコレステロール再構成によって2段階の精子受精能獲得に関与していることが明確となった。また,精子アクロソーム反応や精子透明帯通過,および精子と卵の融合の際に制御される精子機能を明らかにする目的で研究を行い,これらの諸過程で機能すると考えられるセリンプロテアーゼを固定することができた。

このプロテアーゼは,ADAM2や3,さらにヒアルロニダーゼをはじめとするGPIアンカータンパク質と同様に,精子細胞膜マイクロドメインに多量に含まれていることが明らかとなった。さらに,アクロシン欠損マウス精子の解析から,このセリンプロテアーゼはアクロシンによって部分的に活性化を受けることも明確となった。興味深いことに,ラットやハムスター精子ではこのプロテアーゼに相当するものが見いだせないため,それがマウス特異的に存在している可能性が見いだされた。現在、受精に関与する各種精子タンパク質欠損マウスの解析を行っている。
話法のテクスト機能に関する日仏対照研究：内的独白を中心に

日本語とフランス語の話法と引用に関する対照研究を行った。主な資料は,日仏の文学作品の翻訳を使用した。特に書かれたテクスト内での,文レベル,テクストレベルの直接話法,引用表現,内的独白の生起条件を観察し,日仏のテクスト構造の基本原理の違いを記述した。上記の分析の過程で行った観察を,教育の分野に応用し,iPhone向けフランス語学習教材を制作,無償で一般公開した。平成25年度は,前年度に確定した基礎データに基づいて,日本語への応用を考えたうえで,対照研究のための内的発話理論の深化を目指した。日本語とフランス語の言語固有の内的独白の特徴を同定するため,平成24度に抽出した言語形式に基づいて分類した内的独白の話法と,内的独白の現れる文脈に関するデータを集積し,関連する日仏対照の考察を推し進めた。テクストの慣習に関する対照研究としては,主として文脈に関するデータを元に,3本の研究論文を発表した。テクスト理論構築の第1歩としては,関連する現象の中で特に,フランス語の応答辞を取り上げ,文脈との関係を明らかにして,例外的用法の生起条件を新資料で明らかにした。この成果は,平成26年7月にドイツで開催される第4回フランス語学世界大会で発表することがすでに決定し,論文も同学会のジャーナルに掲載が決定している。新資料としては,当初の予定にはなかったが,電子コーパスを考慮に入れることにした。この方法論上の考察と日本におけるコーパス研究の現状を研究論文1本にまとめた。平成26年度に予定していた,応用研究である教材作成は先取りして行い,その成果をインターネットで一般に無料配信して誰でも利用できるようにし,社会に還元した。またその成果を8月,12月,3月に国内の関連学会,研究会で発表し,研究論文1本にまとめた。内的独白の資料分析を行い,分析に使用する主要概念の再検討をした。分析に関しては,以下の3つの作業をおこなった。・作業1:資料の作成。内的独白が多用されている日本語の小説とそのフランス語訳を選び,原文と翻訳を比較して,内的独白の表現の違いを抽出した。日本語とフランス語,一部英語やイタリア語を加えた対照表を作成した。・作業2:言語形式による分類。抽出したデータの中で,呼びかけ辞・感嘆詞・間投詞・人称表現・視点マーカーなどの言語形式に注目して,内的独白の話法の分類を試み,日仏対照の考察を推し進めた。・作業3:文脈の考慮。内的独白の現れる文脈を観察した。特に括弧の有無に注目して調べ,その特徴を明らかにした。さらに一連の文章全体の構造への影響まで考察をすすめ,対照言語学的観点から再検討した。上記の作業で抽出したデータのうちフランス語に関する分析結果を,7月にフランスで開催された第3回フランス語学世界大会で発表,成果を論文として公開した。この権威ある学会で発表したことで,研究成果を国際的な舞台で広めた一方,関連分野の最先端の研究動向を知り,世界各地の著名な言語学者と研究交流する機会を得て,日本語への応用の可能性に関して新たな知見を得た。また2月に名古屋大学で講演し,国内でも研究成果を広めた。主要概念の再検討に関しては,内的発話理論の提唱者で,研究協力者のオルレアン大学のベルグニウ教授を10月に招聘し,関連学会と協力して講演会を実現,内的発話論を日本で初めて本格的に紹介した。この講演会での研究交流の結果,文学における内的独白に関する歴史的展望に関する知見を得,新たな資料を手に入れ,フランスとの国際交流がさらに進んだ。新たに得られた情報は,過去の研究成果と合わせて開発予定の教材に生かせる目途ができた。過去二年間に収集した日本文学のフランス語翻訳文献,及び電子コーパスから得られたデータを基に,テクスト内での話法の機能分析を行った。本年度は特に,平成24年度に考察した直接話法と関係の深い,否定疑問文とその返答に使われる応答辞oui, si, nonの使い分けを取りあげた。そして今まであまり考察されてこなかった,書き言葉の中に現れる事例に絞って,そのテクスト内での生起条件を記述した。この分析によって,テクストの中の文と文の繋がり方の可能なあり方の1つを明らかにした。この研究成果は,7月にドイツのベルリン自由大学で行われた第4回フランス語学世界大会で発表した。ここでの考察をまとめた論文は当該学会の学会誌に掲載された。否定疑問文とその返答に関する研究はあくまで1つの事例にすぎないが,対照言語研究の観点から見た,日仏対照のテクストの一般的理論構築の基礎作りとなる。今後このような個別の事例の分析研究を積み重ねることで,いくつもの支配的原則を同定できると予測され,その積み重ねの果てに,最終的に総合的なテクストの理論ができあがると期待される。なお,研究計画当初に平成26年度に予定していた応用研究の教材開発は,前倒しをして昨年度に行いすでに成果を公開したため,今年度は特に行わなかった。

その代わりに,教材開発という応用研究のさらなる発展として,フランス語のアカデミック・ライティングと日本におけるその教育の意義に関する考察を行い,フランス的なテクスト構成の学習が日本人大学生にとって異文化理解の観点から有用である点を明らかにした。この成果として,2月に名古屋で開催された国際研究集会で講演を行った。フランス語学平成26年度に予定していた教材開発研究を先取りして作成し,すでに成果を社会一般に還元した。この点では,当初の計画以上に進展している。その一方,当初考えていた文学作品からのデータが,予想よりも集まらなかったため,新たに研究資料として,電子コーパスを付け加えることにした。そのための準備と方法に関する考察に時間がとられた。この点では,予定よりもやや遅れている。来年度予定の作業を先取りした部分と,新たな資料の付け加えで遅れた部分とがあるが,全体としては,両方でプラスマイナスゼロとなり,研究最終年度となる平成26年度には予定通り進展する見通しである。当初予定した内的独白のデータの分析は,ほぼ予定通りすすんだ。分析の過程で,部分的にイタリア語も参照することにしたため,分析の幅は広がった。ただ予定量の分析は終えたが,より多くの現象をカバーし,総合的なテクスト理論の確実な構築のためには,もっと多くのデータを調査する必要を感じたため,データの収集とその分析は,次年度も継続することにした。この初期段階の成果を,7月にフランス国リヨン市で開催された第3回フランス語学世界大会で発表し,論文として刊行することができた。さらに2月に名古屋大学で行われたシンポジウムで講演し,国内でも研究成果を広めることができた。また予定外であったが,勤務校のプロジェクトで,研究協力者のオルレアン大学のベルグニウ教授を10月に日本へ招聘し,内的独白に関する講演会を関連学会と協力して実現させた。この国際研究交流の結果,文学作品における内的独白に関する歴史的展望に関する新たな知見を得た。またかなりの新たな資料を手に入れることができた。そして予想外の展開であるが,この時の情報交換がきっかけとなって,オルレアン大学が得意とするコーパス言語学の手法を,本研究に取り入れる可能性を考えることができるようになった。この日本での研究交流により,内的発話理論で使用されている概念の再検討が容易になった。ただ詳細に検討した結果,現在のデータに基づいて対照言語学的観点からこの概念を使用することが,当初の予定よりもはるかに困難であることが判明した。この部分の理論的な発展と応用の可能性に関しては,引き続き検討する。平成26年度を中心に行う予定であった関連教材の開発は,過去の研究成果と合わせることで,平成25年度初めに,初期段階のある程度まとまった成果を発表できる目途がついた。当初予定していた応用研究の教材開発は,すでに終了したので今後は行わない。新たに付け加える電子コーパスの資料は,今後発展性があると思われるので,当初の予定にはなかったが,より充実させる方向でいきたい。話法の分析から出発して,日本語とフランス語のテクストレベルの総合的な対照研究を目指し,テクスト内での話法と引用の機能分析に基づき,対照言語研究の観点から見た,テクストの一般理論構築の第一歩を築く予定である。
卵巣細胞癌に対するGrading systemの構築について

卵巣明細胞癌は既存の化学療法に対する奏功が低く、予後不良な卵巣癌の一つであり、新規治療の開発が必要です。本研究は、その卵巣明細胞癌を対象として、病理学的にさらなる詳細な分類を構築して、卵巣明細胞癌の中でもより予後不良なものを抽出します。そして、その分類と背景に存在する遺伝子背景を検討します。本研究の成果が出れば、新規治療法の候補がわかり、日常診療に寄与するものと考えております。
動物の動脈硬化における免疫グロブリンと脂質代謝関連分子の役割について

高齢犬の冠動脈にはヒトに多い粥状動脈硬化は稀であるが、約30%のイヌに、硝子様物質沈着による硬化病変が生じることが知られており、突然死や弁膜症の原因となることが示されている。硝子様動脈硬化の中でも、アミロイド沈着による硬化血管では、内腔の著しい狭小化が生じることから、その病的意義の評価や病理発生機序の解明が必要と考える。平成29年度の研究により、ホルマリン固定パラフィン包埋組織から抽出したサンプルをHPLCにより分離し、質量分析を行った結果、Apolipoprotein A1が検出された。しかし、免疫組織学的手法で検出される免疫グロブリンがHPLC-MS/MSでは検出されなかった。これは、免疫グロブリンが非常に多様性に富むタンパク質であり、データベースに登録されているイヌの免疫グロブリンの種類が非常に少ないことが原因として考えられた。したがって、平成30年度は凍結材料を用いて、アミロイド構成タンパク質を解析するとともに、冠動脈のアミロイド沈着による循環障害の影響を検討した。凍結材料を用いた免疫組織学的な検索では、ホルマリン固定パラフィン包埋組織を用いた解析で検出されなかった免疫グロブリンがアミロイド沈着部位に広く共局在していた。また、凍結組織を用いて行ったSDS-PAGEおよびウェスタンブロット解析では約15kDaの位置にコントロール症例では検出されないバンドが検出された。次に、心臓組織の3Dモデルを作成し、冠動脈のアミロイド沈着によって血流障害が生じるか検討した結果、壁外冠動脈から壁内に走行する大型の壁内冠動脈から分岐する動脈にアミロイドが沈着し、動脈周囲の線維化が著しいことが明らかになった。また症例犬と正常犬の脂質プロファイルを作成した結果、症例犬は正常犬に比べて、超低比重リポタンパクや低比重リポタンパクの値が高く、高比重リポタンパク(HDL)は低かった。平成29年度の結果からアミロイド構成タンパク質としてアポリポプロテインA1である可能性が考えられたが、免疫組織学的な検索ではアミロイド沈着部位の一部に共局在するのみだった。したがって、平成30年度はホルマリン固定による抗原性の失活を考慮して、凍結材料を用いた解析を主に行った。その結果、アポリポプロテインA1の他に、アミロイド沈着部位に広く共局在する免疫グロブリンが検出された。この免疫グロブリンは今までホルマリン固定パラフィン包埋組織を用いた検索では検出されなかったことから、ホルマリン固定によって抗原性が失活することがわかった。さらに、凍結組織の生化学的な解析では約15kDaの位置にコントロール検体では検出されなかったバンドが検出された。しかし、タンパク質の同定には至らなかった。今後はアミロイドに特異的な抽出を行い、タンパク質の同定を行う。次に、3Dモデルの構築により冠動脈のアミロイド沈着による血流障害の影響を検討した結果、アミロイドが沈着した血管周囲で線維化が認められた。今後は検体数を増やすとともに、より解像度を上げた3Dモデルを構築する。次年度は凍結組織を用いてダイセクションを行い、血管に沈着したアミロイドの構成タンパク質を生化学的に解析する。タンパク質が同定できなかった場合は、プロテインシーケンサーを用いてタンパク質のアミノ酸配列を解析する。さらに、同定されたアミノ酸配列またはタンパク質に対する抗体を作成し、免疫電子顕微鏡法によってアミロイド構成タンパク質であることを確認する。また複数の検体について、バーチャルスライドを用いて3Dモデル構築を行う。次に平成29年度の解析では、アミロイド沈着部位にApolipoproteinBやLDL受容体が検出されたことから、免疫電子顕微鏡法を用いてアミロイド線維と上述の脂質関連分子がどのように局在しているかを解析する。硝子様動脈硬化の中でも、アミロイド沈着により硬化した動脈では、内腔の著しい狭小化が生じることから、その病的意義の評価や病理発生機序の解明が必要と考える。これまでの研究により、アミロイド沈着による硝子様硬化が冠動脈以外にも、卵巣、精巣で観察され、同部に免疫グロブリンの軽鎖、および免疫グロブリンMが沈着することが免疫組織学的に明らかになった。さらに同部にコレステリンの沈着が散見されることから、アミロイド沈着による硝子様動脈硬化と粥状硬化との関連性を検討する。平成29年度はスウェーデンのルンド大学へ短期研修を実施し、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織から蛋白質を抽出する手法を取得した。同手法により得た抽出物をウェスタンブロット法およびHPLC-MS/MS法により解析した。さらにHPLC-MS/MSで得られたアミロイドの候補蛋白質に絞って、イメージングマススペクトロメトリー(IMG-MS/MS)を行い、アミロイド沈着部位との局在を検討した。現在、これらの結果を得て、ウェスタンブロット法によるさらなる解析を進めている。また、卵巣と精巣の動脈壁には脂肪の沈着が散見されることから、脂肪沈着による動脈変性とアミロイド沈着による硝子様動脈硬化に共通する沈着物質を免疫組織学的に検討した。この結果については現在論文執筆中である。平成29年度はスウェーデンのルンド大学に短期研修を行い、FFPE組織から蛋白質を抽出する手法を獲得した。本手法を用いて、冠動脈に沈着したアミロイド、精巣や卵巣の動脈に沈着したアミロイド、また、比較対象のため免疫グロブリンλアミロイドおよび、粥状硬化を呈した動脈組織から蛋白質を抽出した。

さらに、抽出物をHPLCにより分離し、Data Dependent Acquisition(DDA)を用いてMS/MS解析を行った。DDAを用いることで、特にプレカーサーのイオン強度が高いものから選択的、かつ詳細にMS/MS解析することが可能となる。DDAを用いたHPLC-MS/MS解析により、心臓や精巣、卵巣のアミロイドに共通してアポリポタンパク(apo)A1が検出されることが明らかになった。さらに、MALDI-TOFMS/MSによるIMG-MS/MS解析を行い、組織切片上の二次元データを含むマススペクトルを得た。しかし、精巣の血管沈着部位に限局したapoA1のプロダクトイオンは検出されなかった。これは、TOFMS/MSではイオン化の方法がマトリックスレーザー支援イオン化(MALDI)であるのに対し、HPLC-MS/MSではエレクトロンレーザーイオン化(ESI)であるため、プロダクトイオンの保持時間が異なることが原因の一つとして考えられた。さらに上記の結果から、精巣、卵巣のアミロイド沈着による硝子様動脈硬化および脂肪沈着による動脈変性に共通して沈着するアポリポ蛋白を、apoA1以外にも自作抗体を用いて免疫組織学的に検討した。この結果については、現在論文執筆中である。高齢犬の冠動脈にはヒトに多い粥状動脈硬化は稀であるが、約30%のイヌに、硝子様物質沈着による硬化病変が生じることが知られており、突然死や弁膜症の原因となることが示されている。硝子様動脈硬化の中でも、アミロイド沈着による硬化血管では、内腔の著しい狭小化が生じることから、その病的意義の評価や病理発生機序の解明が必要と考える。平成29年度の研究により、ホルマリン固定パラフィン包埋組織から抽出したサンプルをHPLCにより分離し、質量分析を行った結果、Apolipoprotein A1が検出された。しかし、免疫組織学的手法で検出される免疫グロブリンがHPLC-MS/MSでは検出されなかった。これは、免疫グロブリンが非常に多様性に富むタンパク質であり、データベースに登録されているイヌの免疫グロブリンの種類が非常に少ないことが原因として考えられた。したがって、平成30年度は凍結材料を用いて、アミロイド構成タンパク質を解析するとともに、冠動脈のアミロイド沈着による循環障害の影響を検討した。凍結材料を用いた免疫組織学的な検索では、ホルマリン固定パラフィン包埋組織を用いた解析で検出されなかった免疫グロブリンがアミロイド沈着部位に広く共局在していた。また、凍結組織を用いて行ったSDS-PAGEおよびウェスタンブロット解析では約15kDaの位置にコントロール症例では検出されないバンドが検出された。次に、心臓組織の3Dモデルを作成し、冠動脈のアミロイド沈着によって血流障害が生じるか検討した結果、壁外冠動脈から壁内に走行する大型の壁内冠動脈から分岐する動脈にアミロイドが沈着し、動脈周囲の線維化が著しいことが明らかになった。また症例犬と正常犬の脂質プロファイルを作成した結果、症例犬は正常犬に比べて、超低比重リポタンパクや低比重リポタンパクの値が高く、高比重リポタンパク(HDL)は低かった。
チェーンウォーキングを利用した高度な触媒的有機合成法の開発

本研究において我々は、チェーンウォーキングを経る環化反応における反応開始位置での官能基導入法として、ヒドロシリル化と組み合わせた環化反応を開発した。パラジウム触媒存在下で、各種1,n-ジエンとヒドロシランを反応させたところ、反応開始位置にシリル基を導入しながら、チェーンウォーキング後に五員環形成構築を行うことに成功した。また、チェーンウォーキング後に生成するアルケン部位の位置を制御する方法として、シリル基の導入によるシリルエノールエーテル形成が有効であることも見出した。本研究において、平成25年度は主にチェーンウォーキングを経る1,n-ジエンの環化異性化反応とヒドロシリル化反応を組み合わせたタンデム型反応の開発を行った。まず、シクロヘキセン部位と末端オレフィン部位を併せもつ1,8-ジエンとトリエチルシランを3,4,7,8-テトラメチル-1,10-フェナントロリンパラジウム触媒を用いて反応させると、ヒドロシリル化およびチェーンウォーキングを経る五員環形成反応が進行し、アルキル鎖の末端にトリエチルシリル基が導入されたビシクロ[4.3.0]ノナン誘導体が得られた。特に、ジクロロメタン中、40 °Cで4時間反応を行ったところGC収率は83%まで向上した。本反応は、1,7-ジエン, 1,9-ジエンおよび1,10-ジエンにも適用できた。また、リンカー部位としてもマロン酸ジメチルやマロン酸ジエチル、メルドラム酸由来の四級炭素部位をもつものが適用可能であった。さらに、非環状の内部オレフィン部位をもつ基質も用いることが可能である一方、シランとしてもジエチルメチルシランやエチルジメチルシランも収率よく目的物を与えた。本反応では、まず系中で発生したシリルパラジウム種が基質の末端オレフィン部位へ付加し、チェーンウォーキングによって五員環形成可能な位置までパラジウムが移動する。続いて、パラジウムー炭素間へもう一方のオレフィンが挿入した後にシランと反応し、生成物が得られるとともにシリルパラジウム種が再生すると考えられる。本研究において今年度もまずチェーンウォーキングを経る1,n-ジエンの環化・ヒドロシリル化反応の基質適用範囲の拡大を試みた。例えば、末端オレフィンと非環状の内部オレフィン部位を併せもつ基質に関して詳しい検討を行ったところ、1,8-から1,12ジエンまでの基質を用いてもそれぞれ64-79%の収率で目的物が得られ、特に1,10-ジエンを用いた場合に最も高収率となった。三置換オレフィン部位をもつ1,8-ジエンを用いた場合にも五員環形成は可能であり、シリルアルキル基と二級アルキル基を五員環上にもつ化合物が得られた。リンカー部位の四級炭素を三級炭素とした基質でも反応の進行が確認できた。またヒドロシランとしてペンタメチルシロキサンを用いても環化・ヒドロシリル化は進行し、得られた生成物は玉尾酸化反応によりアルコールへと変換可能であった。さらに重水素標識実験も行った。末端オレフィン部位のメチレンをCD2基として検討を行ったところ、多くの重水素は末端部位に残っていたが、一部の重水素の1から3炭素分の移動が確認できた。これは環化以前にチェーンウォーキングが起こっていることを示唆するものであると同時に、チェーンウォーキングがトランス体およびシス体オレフィンの両方を経て進行していることを示唆するものである。またヒドロシランを重水素標識した反応の実験結果からは、環化後もチェーンウォーキングによってさらにパラジウムの位置が移動していることが示唆された。我々は現在までに、パラジウム触媒のチェーンウォーキングを経る1,n-ジエンの環化異性化反応を開発している。しかし、この反応においては最終的に生成物に残るアルケン部位の位置を制御することが困難であり、その有機合成上の有用性を限定的にしていた。そこで、チェーンウォーキングを経た後に生成するアルケン部位の位置を制御することが官能基について探索を行った。具体的には、末端アルケン部位と各種官能基を併せ持つ基質の異性化反応を検討し、アルケン部位を官能基周辺の収束することが可能であるか調べた。検討の結果、シロキシ基をもつ末端アルケンを用いて、パラジウム触媒による異性化反応を行うと、選択的なシリルエノールエーテルの生成が可能であることがわかった。本反応は種々のシロキシ基をもつ基質や、シロキシ基とビニル基の間に様々な長さのメチレン鎖をもつ基質に適用可能であり、20炭素分のチェーンウォーキングを必要をする基質を用いても、単離収率70%で対応するシリルエノールエーテルが得られた。また本反応は炭素鎖上に分岐をもつ基質にも適用可能であった。一方、内部アルケンに対しても本反応は適用可能であったが、反応は比較的遅く、収率も低下した。また、チェーンウォーキングを経る反応は、途中での速いアルケン交換を含む段階的なアルケン異性化反応と異なり、一度、金属ー炭素結合を形成すると、反応終了点まで触媒金属が基質から解離せずに反応すると考えられる。そこで、比較的反応性の高い末端アルケンを内部アルケンの存在下で反応させると、末端アルケンのみを選択的に異性化できるのではないかと考え検討したところ、完全ではないものの選択的に末端アルケンを異性化させることに成功した。アルケンの選択的異性化反応の開発には至っているが、環化異性化反応などの高度な触媒プロセスへの応用には至っていない。我々は現在までに、パラジウム触媒による1,n-ジエンの環化異性化反応など、チェーンウォーキングを経る触媒反応の開発を行ってきた。

しかし、これらの反応では最終生成物に残るアルケン部位の位置制御が困難であった。そのため、チェーンウォーキング後に位置選択的に官能基を生成させて、選択的な有機合成手法の開発につなげる努力を行ってきた。そのなかで、これまでにアルケンの選択的長距離異性化反応を開発してきた。本年度においてはもう一つの手法として、チェーンウォーキング後にβアセトキシ脱離を用いることで、位置選択的にアルケンを生成させる反応の開発を行った。検討の結果、アルケン部位とアセトキシ基を離れた位置にもつ基質とアリールボロン酸の反応をパラジウム触媒の存在下で行うことで、対応するアリール化反応が進行することを見出した。本反応には各種電子供与性基や電子求引性基を含む様々なアリールボロン酸を用いることができる。本反応は、パラジウム触媒とアリールボロン酸の反応によるアリールパラジウム種の生成後、基質のアルケン部位のカルボメタル化、チェーンウォーキング、およびβアセトキシ脱離を経て進行していると考えられる。アルケン部位のカルボメタル化の位置選択性については基質によって低いものもあるが、概ね末端にアリール基を導入した生成物が優先的に得られ、両位置異性体の合計では多くの場合に良好な収率でアリール化生成物を得ることができた。本研究において我々は、チェーンウォーキングを経る環化反応における反応開始位置での官能基導入法として、ヒドロシリル化と組み合わせた環化反応を開発した。パラジウム触媒存在下で、各種1,n-ジエンとヒドロシランを反応させたところ、反応開始位置にシリル基を導入しながら、チェーンウォーキング後に五員環形成構築を行うことに成功した。また、チェーンウォーキング後に生成するアルケン部位の位置を制御する方法として、シリル基の導入によるシリルエノールエーテル形成が有効であることも見出した。環化・ヒドロシリル化反応に関しては、基質適用範囲の検討から反応機構に関する実験までを行うことができた。今までに開発した付加型反応と組み合わせた環化反応やアルケンの選択的異性化反応を利用して、高度かつ選択的な環化反応の開発を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。有機金属化学チェーンウォーキングを経るさらに高度な複合型反応の開発を進めるとともに、反応の不斉化、有機合成へのさらなる応用を行う。チェーンウォーキングを経る1,n-ジエン類のタンデム型ヒドロシリル化/環化異性化反応に関してはその開発が進んでおり、基質適用範囲の拡大を続けている段階である。しかし、チェーンウォーキングを経て一度に複数の環を構築するタンデム型触媒反応に関しては、まだ初期の検討段階にある。研究計画にあった項目のうちの一つである、高度な複合型反応の開発に関して、解決すべき課題が見つかり、最適化するのに予想以上の時間を要した。また反応の不斉化に伴って用いていたHPLC装置の不調により、安定した測定を行える状態に戻すのに時間を要した。環化・ヒドロシリル化反応に関する詳細な検討を優先したため、前年に行う予定であったその他の発展的研究が次年度になったため。28年度は、27年度の問題の解決とともに、高度な複合型反応およびその不斉化を進める予定である。