hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グリア細胞由来の神経細胞死制御因子の同定と解析

アストロサイト特異的に高感度カルシウムインジケーターを発現するマウスの大脳皮質に損傷刺激を与えたところ、その直後に惹起されるアストロサイトカルシウムシグナルは、予想よりも遥かに広い領域に伝播することを発見した。対照群としてカルシウムシグナル不全マウスを用いた解析ではシグナル伝播は見られなかった。さらに特異性の高い手法として、イノシトール三リン酸分解酵素発現マウスを作製し、生体内アストロサイトでもカルシウムシグナル不全であることを確認した。カルシウムシグナル伝搬領域をサンプルとした網羅的解析により発現変動因子を探索し、グリア性細胞骨格タンパク質を始めとする因子が有意に変動することを見出した。あらゆる脳病態は神経細胞死を誘発し、ひいては脳機能障害を引き起こし得るが、神経細胞死に至るメカニズムは解明の余地を多く残している。近年の研究から、神経細胞死へのグリア細胞の関与が解明されつつあり、そのグリア細胞の活動の指標として細胞内Ca2+濃度上昇(Ca2+シグナル)が着目されている。実際に、神経変性疾患のモデルマウスではアストロサイトのCa2+シグナルが亢進することが報告されており、また、脳損傷ダメージがマウス大脳皮質アストロサイトにおいてCa2+シグナルを惹起し、これが脳損傷後に起こる病変および治癒過程の一部である反応性グリオシスを促進することを申請者らは確認している。このように、アストロサイトCa2+シグナルが神経細胞死のキーファクターのひとつである可能性が考えられる。そこで本研究では、アストロサイトIP3分解酵素を観測/コントロールする手法と網羅的遺伝子発現解析を合わせて行ない、アストロサイト由来の神経細胞死制御因子・パスウェイの新規同定を目指す。本年度は脳損傷刺激によるCa2+シグナル伝播領域の解析に着手した。アストロサイト特異的に高感度Ca2+インジケーターを発現するマウスの大脳皮質に二光子励起顕微鏡観察下で高出力レーザーを一部領域に照射して損傷刺激を与えた。その直後に惹起されるアストロサイトCa2+シグナルは、予想よりも遥かに広い領域に伝播した。さらに、別の侵襲刺激として、脳梗塞モデルを適用した際のCa2+シグナルを観察したところ、同様の結果を得た。対照群としてCa2+シグナル不全(ITPR2-/-)マウスを用いた解析ではそのようなシグナル伝播は見られなかった。このマウスよりも特異性の高い手法として、IP3分解酵素発現マウスを作製し、生体内アストロサイトでもCa2+シグナル不全であることを確認した。このマウスにも同様の実験を適用する予定である。Ca2+シグナル伝播領域と非伝播領域を区別してサンプリングする予定であったが、シグナルが広範囲に及ぶことが明らかになったため、対照群の変更が必要となった。また、遺伝子改変マウスの個体作出に時間を要した。本年度は、昨年度までのCa2+シグナル解析をより広範囲に適用した。具体的には、二波長の光路を内蔵したビームスプリッターシステムおよび高感度CMOSカメラを搭載した実体顕微鏡システムを用いて、アストロサイト特異的YC-Nano50発現マウス大脳皮質全体のCa2+シグナルを測定する実験系を構築した。これを用いて、麻酔下マウスの大脳皮質に損傷刺激を与えると大脳皮質全体のCa2+レベルが上昇することを見出し、その時空間動態を詳細に解析した。この結果をもとに、損傷後にCa2+レベルが上昇する脳部位をサンプリングし、オミクス解析に着手中である。昨年度までの実績で損傷時Ca2+シグナルの伝搬領域が広範囲であることを明らかにしたが、オミクス解析のサンプルにするためにはより広範囲の解析が必要であった。そこで本年度は、大脳皮質全体を観測できるシステムを構築した。これにより、オミクス解析の標本を調整する際の理由付けが確実なものとなった。また、これをもとにサンプルを調製し、網羅的発現変動解析に着手しており、研究が予定通り進捗していると言える。大規模な神経細胞死は脳機能障害を招く可能性が高く、その予防・抑制は新規治療戦略につながり得るが、神経細胞死に至るメカニズムには未だ不明な点が多い。近年の研究から、神経細胞死へのグリア細胞の関与が解明されつつあり、そのグリア細胞の活動の指標のひとつとして細胞内カルシウム濃度上昇(カルシウムシグナル)が着目されている。ある神経変性疾患モデルマウスでは、通常マウスと異なる時空間動態のグリア細胞カルシウムシグナルが観察されることが報告されている。また、申請者らの先行研究においても、脳損傷ダメージがマウス大脳皮質グリア細胞のカルシウムシグナルを惹起し、これが脳損傷後に起こる病変および治癒過程の一部である反応性グリオシスを促進することを確認している。

このように、グリア細胞カルシウムシグナルは神経細胞死制御のキーファクターのひとつであると考えられる。本研究では、グリア細胞イメージングにより損傷時カルシウムシグナルの時空間動態を解析し、その伝搬領域を標本とした網羅的遺伝子変動変動解析を行なうことで、グリア細胞由来の神経細胞死制御因子・パスウェイの新規同定を目指す。本年度は、昨年度までに構築したカルシウムシグナル解析システムを用いて、脳損傷刺激後の大脳皮質アストロサイトカルシウムシグナルを詳細に検証した。また、グリア細胞特異的なIP3分解酵素導入によるカルシウムシグナル抑制法が損傷誘発性カルシウムシグナルの抑制にも有効であることを確認した。さらに、カルシウムシグナル伝搬領域をサンプルとした網羅的解析により発現変動因子を探索した。アストロサイト特異的に高感度カルシウムインジケーターを発現するマウスの大脳皮質に損傷刺激を与えたところ、その直後に惹起されるアストロサイトカルシウムシグナルは、予想よりも遥かに広い領域に伝播することを発見した。対照群としてカルシウムシグナル不全マウスを用いた解析ではシグナル伝播は見られなかった。さらに特異性の高い手法として、イノシトール三リン酸分解酵素発現マウスを作製し、生体内アストロサイトでもカルシウムシグナル不全であることを確認した。カルシウムシグナル伝搬領域をサンプルとした網羅的解析により発現変動因子を探索し、グリア性細胞骨格タンパク質を始めとする因子が有意に変動することを見出した。脳損傷刺激を適用したCa2+シグナル不全マウスと野生型マウスに大脳皮質をサンプリングし、トランスクリプトーム解析を行うことで、カルシウムシグナル依存的に変動する神経細胞死制御因子を探索する。Ca2+シグナル伝播様式およびキネティクスをさらにイメージング解析で明らかにするとともに、現在進行中のオミクス解析を完了させ、興味遺伝子の決定を行う。また、トランスクリプトーム解析だけでなく、プロテオミクス解析も視野に入れて研究を展開する。興味遺伝子の決定後は、その発現変動のCa2+依存性をCa2+シグナル欠損マウスを用いて評価することにより、さらなる検証をすすめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。薬理学および神経科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
正常肺組織の放射線温熱障害について-肺癌の温熱放射線療法の基礎研究

肺癌組織や正常肺組織におけるDNA2重鎖切断修復に関わるタンパク質の発現『目的』前年度の研究において、温熱治療の放射線増感効果に大きな影響を与えるKuタンパク質(Ku70、Ku80)の発現が正常肺上皮細胞と癌細胞で、あるいは、癌細胞間で差がみられないということが判明した。今年度は、それを発展させ、真核生物のDNA2重鎖切断修復において中心的な役割を担っているDNA-PKcs、Ku70、Ku80からなるDNA-PK(DNA依存性プロテインキナーゼ)、XRCC4、NBS1(ナイミーヘン染色体不安定症候群遺伝子産物)の発現を、肺癌組織(小細胞癌、扁平上皮癌、腺癌)及び、正常肺組織で検討した。放射線治療に用いられるX線により引き起こされるDNA障害の中でX線照射された細胞の生死に最も重要な障害は、DNA2重鎖切断であり、上記蛋白の発現の多寡が、肺癌組織や正常肺組織の放射線感受性に大きく影響していると考えられるからである。『方法』1984年から1998年までの間に根治照射を施行された肺癌52例の照射前生検標本を用いた。肺癌組織としては、小細胞癌、扁平上皮癌、腺癌、正常肺組織は、その生検標本に含まれる部分を用いた。4μm厚の薄切切片をスライドグラス上でABC法にて反応させ、DABで発色させた。一次抗体には、マウスの抗ヒトモノクローナル抗体やウサギの抗ヒトポリクローナル抗体を用いた。『結果』肺癌52例の全例において、DNA-PKcs、Ku70、Ku80は、細胞核のみが濃染し、XRCC4、NBS1は、細胞核の他に細胞質も染色された。また正常肺上皮細胞及び癌細胞いずれもすべて染色された。正常肺上皮細胞と癌細胞で、あるいは、癌細胞間で染色性に差がみられなかった。また、正常肺組織でも癌組織でも、間質細胞(繊維芽細胞や繊維細胞、毛細血管の内皮細胞)は、上皮細胞に比べ、DNA-PKcs、Ku70、Ku80、XRCC4、NBS1いずれの蛋白の発現が頻度及びその発現量いずれも、低かった。免疫組織染色によるKuタンパク質の発現の測定「目的」この2,3年の研究成果により、温熱治療の放射線増感効果は、温熱治療によるKuタンパク質の失活によることが判明してきた。よって、Kuタンパク質の研究は、本研究の目的である肺癌の温熱放射線療法の基礎研究においても重要であると考えられ、本年度では、Kuタンパク質の正常肺組織及び癌組織における発現状況を調べることとした。Kuタンパク質には、分子量が異なる2種が存在(Ku80とKu70)し、これらがヘテロ2量体を構成し、触媒機能を担う分子量460kDaのポリペプチド(DNA-PKcs)と共に、DNA-PK(DNA依存性プロテインキナーゼ)を構成する。それらいずれが欠損しても、X線による2本鎖DNA切断に対する修復能が低下し、細胞が放射線感受性になることが知られている。「方法」1984年から1996年までの間に根治照射を施行された肺癌42例の照射前生検標本を用いた。一次抗体には、マウスの抗ヒトKu70モノクローナル抗体、ウサギの抗ヒトKu70ポリクローナル抗体、ウサギの抗ヒトKu80ポリクローナル抗体を用いた。「結果」肺癌42例の全例において、Kuタンパク質は、Ku70、Ku80いずれも、モノクローナルあるいはポリクローナル抗体いずれを用いても、細胞核のみが濃染し、また正常肺上皮細胞及び癌細胞いずれもすべて染色された。また、正常肺組織でも癌組織でも、間質細胞(繊維芽細胞や繊維細胞、毛細血管の内皮細胞)は、上皮細胞に比べ、Kuタンパク質の発現が頻度及びその発現量いずれも、低かった。「考察」Kuタンパク質の発現が正常肺上皮細胞と癌細胞で、あるいは、癌細胞間で差がみられないということは、温熱治療によるKuタンパク質の失活の影響が正常肺上皮細胞においても癌細胞においても同様である可能性が考えられる。また、異なる組織型の肺癌でも、同様の温熱治療の放射線増感効果が期待できることが考えられる。

『方法』1984年から1998年までの間に根治照射を施行された肺癌52例の照射前生検標本を用いた。肺癌組織としては、小細胞癌、扁平上皮癌、腺癌、正常肺組織は、その生検標本に含まれる部分を用いた。4μm厚の薄切切片をスライドグラス上でABC法にて反応させ、DABで発色させた。一次抗体には、マウスの抗ヒトモノクローナル抗体やウサギの抗ヒトポリクローナル抗体を用いた。『結果』肺癌52例の全例において、DNA-PKcs、Ku70、Ku80は、細胞核のみが濃染し、XRCC4、NBS1は、細胞核の他に細胞質も染色された。また正常肺上皮細胞及び癌細胞いずれもすべて染色された。正常肺上皮細胞と癌細胞で、あるいは、癌細胞間で染色性に差がみられなかった。また、正常肺組織でも癌組織でも、間質細胞(繊維芽細胞や繊維細胞、毛細血管の内皮細胞)は、上皮細胞に比べ、DNA-PKcs、Ku70、Ku80、XRCC4、NBS1いずれの蛋白の発現が頻度及びその発現量いずれも、低かった。
世界遺産春日山原始林における移入種の分布拡大と植生景観の変遷・保全に関する研究

春日山原始林は特別天然記念物および世界文化遺産に指定されている照葉樹林であるが,国内外来種であるナギ(800年代に春日大社に献木)と国外外来種であるナンキンハゼ(1930年代に奈良公園に植栽)が侵入し,その分布を拡大している.2002年7月から2004年10月までの期間に約120haを踏査し,胸高直径10cm以上の全個体について位置(GPS使用)と胸高直径を記録し,胸高直径10cm未満の個体については,個体あるいはパッチの中心の位置とサイズをそれぞれ記録した.GISを用いてサイズ別に両種の分布図を作成することにより,照葉樹林への外来種の侵入を量的に把握し,空中写真の解析とあわせて、分布拡大プロセスの解明を試みた.さらに森林構造に影響を与えるシカの樹皮剥ぎと樹木選択との関係を植生学と動物行動学の視点から検討した.その結果,樹皮剥ぎにたいするニホンジカの嗜好性と植生との関連性のみでなく,奈良公園の植生にシカの樹皮剥ぎに対する嗜好性が反映されていることが示唆された.120haの調査範囲において,ナギとナンキンハゼは計約20000個体以上が確認された.樹高1.3m未満(当年生実生含む)の個体数比率を算出すると,ナギは51.9%,ナンキンハゼは85.4%,樹高1.3m以上かつDBH10cm未満の個体数比率はそれぞれ40.9%および13.9%,DBH10cm以上ではそれぞれ7.2%および0.7%であった.両種の最大DBHはほぼ同サイズ(ナギ522cm,ナンキンハゼ51.2cm)であったが,個体数比率の差異は大きく,両種の生態的特性と侵入経過年数の相違を反映していると考えられた.両種は春日山原始林域の西端(奈良公園平坦域側)で個体密度が高く,東側に向かって減少傾向を示した.ナギは最大直径の分布から春日山原始林に侵入後、およそ150年経過していることが、一方、ナンキンハゼは侵入後、およそ50年経過していることが明らかにされた。外来種の侵入と定着には一過性の自然攪乱と恒常的なシカの採食圧が関係していると考えられたが,空中写真の判読からギャップ林冠を判読した結果、ナンキンハゼはギャップ依存型であり、ナギはギャップに関係なく、季節風のような定期的な気象要因により侵入したと推測された。いずれにおいても、外来種の侵入後、シカが採食しないことが、拡大の大きな要因になっている.GIS図の作成により、サイズ分布と外来種の空間分布図が量的に明らかにされるなど、シカと照葉樹林と外来種との関係について重要な知見を得ることができた.春日山原始林は特別天然記念物および世界文化遺産に指定されている照葉樹林であるが,国内外来種であるナギ(800年代に春日大社に献木)と国外外来種であるナンキンハゼ(1930年代に奈良公園に植栽)が侵入し,その分布を拡大している.2002年7月から2004年10月までの期間に約120haを踏査し,胸高直径10cm以上の全個体について位置(GPS使用)と胸高直径を記録し,胸高直径10cm未満の個体については,個体あるいはパッチの中心の位置とサイズをそれぞれ記録した.GISを用いてサイズ別に両種の分布図を作成することにより,照葉樹林への外来種の侵入を量的に把握し,空中写真の解析とあわせて、分布拡大プロセスの解明を試みた.さらに森林構造に影響を与えるシカの樹皮剥ぎと樹木選択との関係を植生学と動物行動学の視点から検討した.その結果,樹皮剥ぎにたいするニホンジカの嗜好性と植生との関連性のみでなく,奈良公園の植生にシカの樹皮剥ぎに対する嗜好性が反映されていることが示唆された.120haの調査範囲において,ナギとナンキンハゼは計約20000個体以上が確認された.樹高1.3m未満(当年生実生含む)の個体数比率を算出すると,ナギは51.9%,ナンキンハゼは85.4%,樹高1.3m以上かつDBH10cm未満の個体数比率はそれぞれ40.9%および13.9%,DBH10cm以上ではそれぞれ7.2%および0.7%であった.両種の最大DBHはほぼ同サイズ(ナギ522cm,ナンキンハゼ51.2cm)であったが,個体数比率の差異は大きく,両種の生態的特性と侵入経過年数の相違を反映していると考えられた.両種は春日山原始林域の西端(奈良公園平坦域側)で個体密度が高く,東側に向かって減少傾向を示した.ナギは最大直径の分布から春日山原始林に侵入後、およそ150年経過していることが、一方、ナンキンハゼは侵入後、およそ50年経過していることが明らかにされた。いずれにおいても、外来種の侵入後、シカが採食しないことが、拡大の大きな要因になっている.GIS図の作成により、サイズ分布と外来種の空間分布図が量的に明らかにされるなど、シカと照葉樹林と外来種との関係について重要な知見を得ることができた.

本研究は,高密度化するニホンジカ(天然記念物)の影響を大きく受けている世界遺産・特別天然記念物春日山原始林(照葉樹林)の保全に向けて,1)移入種としてその分布及び拡大が進行しているナンキンハゼとナギの春日山原始林における分布を明らかにし,両種の分布拡大の要因解析を行う.2)現地調査と空中写真により,春日山原始林内の植生構造を明らかにする.3)春日山原始林とその周辺域の植生景観の変遷を明らかにする.4)植生構造および植生景観の変遷に関するデータを解析し,植生構造および周辺環境を定量的に評価する.5)過去から現在までの植生構造・植生景観の変遷を,シカの生息・行動域との関連性から検討する.ことを目的として調査・研究を進めている.GPSにより移入種ナンキンハゼとナギの分布を数量的に把握するための現地調査を行った結果,平成15年までに春日山原始林のおよそ90haについて踏査することができた(平成15年以前の調査域を含む).その結果,ナギとナンキンハゼは,H<1.3mでそれぞれ3875,8305,H【greater than or equal】1.3m(DBH<10cm)でそれぞれ3121,884,DBH【greater than or equal】10cmでそれぞれ533,76確認することができた.それらの分布要因を検討すると,ナギではシードソースである御蓋山からの距離と高い相関があると考えられたが,ナンキンハゼではシードソースからの距離よりもギャップなど森林構造との相関が高いと考えられた.なお,本調査は春日山原始林の特別天然記念物エリアのおよそ1/3のエリアを終えたところであり,その段階で,非常に多くの移入種個体数が確認されたことになる.ナギとナンキンハゼは侵入の由来やその生態的特性も大きく異なる.両種の分布特性は今後の春日山照葉樹林の動向に大きな影響を与えると考えられる.さらに,両移入種はニホンジカが採食しない種であり,両種の分布は奈良公園平坦域に生息するニホンジカの高密度化とも深く関わっていると推察される.今後さらに調査を継続し,詳細な分布状況と分布の要因解析を行いたいと考えている.世界遺産に指定されている春日山原始林特別天然記念物指定域(34°41'N,135°51'E;298.6ha)の照葉樹林(コジイ,ツクバネガシ,アカガシなどブナ科の常緑広葉樹を優占種とする)に,ナギPodocarpus nagiおよびナンキンハゼSapium sebiferumが侵入しており,照葉樹林の動態に大きな影響を及ぼす可能性が危惧されている(Maesako et al.2003;前迫ほか2003,2004,名波ほか2003,山倉ほか2001).両種は奈良公園一帯に生息するニホンジカ(天然記念物)が採食しない種であり,特別天然記念物である照葉樹林,天然記念物のシカ,天然記念物のナギ群落(春日山原始林に隣接する御蓋山に成立)そして奈良公園一帯に植栽されているナンキンハゼが相互に関与することにより,照葉樹林への移入種の侵入・定着・拡大が進行していることが本研究により,数量的に明確になりつつある.野外調査は2002年4月に奈良公園側の春日山原始林域西端から調査を開始し,2003年11月までに約90haを踏査した.当年生実生を含む全個体または個体パッチの位置をGPSを用いて記録し,両種の分布をGIS (Arc view)を使用してサイズ別に地図上に示し,侵入と拡大領域をほぼ把握した.林冠タイプをギャップ,ギャップ辺縁,疎開林冠および閉鎖林冠に区分し,個体数比率を算出した結果,ナンキンハゼ(N=9131),はそれぞれ74.2%,11.0%,13.4%,1.5%,ナギ(N=7566)はそれぞれ5.0%,6.9%,48.9%,39.3%であり,ナンキンハゼの侵入とギャップ形成との対応が明確であった.両種の個体数とシードソースからの距離との関連性を検討した結果,ナギは方位性においてそれぞれ負の有意な相関が認められた.
ナノ狭窄構造を用いたスピン流の閉じ込めと増大

本研究では、現在微弱なスピン流をデバイス利用できるレベルまで増大することを目指し、ナノ狭窄構造を作り込んで磁化の急峻に変化させ、熱流により発生するスピン流が増大することを検証した。狭窄部分の面積密度を小さくするにつれ積層膜全体の熱起電力が増加するという傾向を得た。これにより、これまで磁性体の中で一方向に流れるとされて来たスピン流が、急峻な磁化の変化がある箇所では増大する可能性があることを掴むことが出来た。熱流と磁化を急峻に変化すべく、Alの表面酸化プロセスでナノ狭窄構造を作成した。IrMn等反強磁性体、CoFe等強磁性体を成膜した後、被酸化物となるAlを成膜して酸素ガスを暴露し、ナノ狭窄構造を形成する。その後、上部のCoFe、非磁性体Ptと続けて成膜した。磁化の急峻な変化は、反強磁性酸化物からの交換結合バイアスによる磁化固着と、外部磁場との拮抗を利用して実現する。IrMnのような反強磁性体と強磁性体を接すると、界面に交換結合バイアスが生じて強磁性体の磁化は一方向に固着される。これに対して反平行に外部から磁場を印加すると、反強磁性体から離れたナノ狭窄構造より上の部分の磁化は、外部磁場の方向となる。左向きの白矢印と右向きの黒矢印の間は磁壁となり、中間の方向を遷移しながら急峻に変化することとなる。このように、反強磁性体の交換結合バイアスと外部磁場の拮抗によって、ナノ狭窄構造に磁化が急峻に変化する領域が形成されたことを、磁化測定により確認した。予定通り、ナノ狭窄構造の作成を遂行した。膜厚の制御、酸化条件の最適化を行い、ナノ狭窄構造における磁化の急峻な変化を実現した。更に先行すべく熱流の狭窄も試みたが、狭い領域に温度差を正確に印加することが難しいことが分かり、来年度へ向けた課題抽出に止まっている。本研究では、独自のナノ狭窄構造によってスピン流の閉じ込めに挑戦する。これまでスピン流は磁性体の中で一方向に流れるとされて来たが、ナノ狭窄構造では電流と磁化の急峻な変化により、スピン流が曲げられ閉じ込められるとの予測がされた。閉じ込められたスピン流は、狭窄部分に巨大なスピン蓄積を生じ、これが非磁性体に流れ込むことでスピン流を大幅に増大する可能性がある。ここに着目し、磁性体と非磁性体の接合界面が広いほどスピン流が増大すると考えられていた従来のモデルに対し、本研究では敢えてナノ狭窄構造として接合面積を減らし、スピン流の閉じ込めからスピン流増大を狙う。逆アプローチからの研究により、不足していたスピン流を増大出来れば、スピン流を利用するデバイスの実現に近づくことが出来る。初年度に確立した作成プロセスによって熱流と磁化を急峻に変化すべく、Alの表面酸化プロセスでナノ狭窄構造を作成した。今年度は予定通り、当該構造に温度勾配をつけ、磁化と熱流の急峻な変化を同時に発生し、これによるスピン流ひいては熱起電力を評価した。その結果、狭窄部の熱起電力は期待値より低く、磁性体の層部分におけるネルンスト起電力の方が優位なことを明らかとなった。なお、狭窄部分の面積密度を小さくするにつれ積層膜全体の熱起電力が増加するという傾向を掴んだ。狭窄部の微細構造とスピン流の関係は、今後も調査する必要がある。当初の予定通り、これまでに実現したナノ狭窄構造をもつ試料に温度差を印加し、スピンゼーベック効果で生じるスピン流をナノ狭窄部分に閉じ込め、増大を狙う。スピントロニクス2,300,000円のうち2,271,330円をを直接経費として実験に必要な物品費、旅費などに充当し、既に使用済である。次年度への繰越は28,670円で、節約に努めた結果である。次年度への繰越は28,670円は、基板など消耗品の購入量増加に充てる。
「司法の廉潔性」概念の意味と機能:当事者主義の神話と現実

1.研究の経過まず、従来から取り組んできた「手続打切り論」との関連で、司法が自らの手続的正統性を維持するための理念的根拠として、「司法の廉潔性」概念を利用してきたのではないかという考えから、イギリスを中心とする英米法圏での同概念の利用について調査をおこなった。2.研究の成果本年度は主にイギリスにおける研究動向を中心に、「手続打切り論」との関係から「司法の廉潔性」概念に近い考え方を取り上げた研究状況を調査、検討することとし、近年、「司法の道徳的廉潔性(moral integrity)」という概念を基礎として、手続打切り論の正当化を模索する若手研究者Andrew Chooの業績を中心に検討をすすめてきた。幸い、直接著者と連絡をとることができ、書評に対する彼自身のコメントも得られ、また、そうした成果は関西刑法読書会(1995/12/26大阪)において、著書(A.Choo,Abuse of Process and Judicial Stays of Criminal Proceedings,1993 Oxford)の紹介の際に報告する機会を得た。その結果、彼の用いる「道徳的廉潔性」は司法の廉潔性とほぼ同義と言ってよく、司法自身の内在的な自己保全機能であることが解明できた。3.今後の方向当初予定していたアメリカについて、特に証拠排除法則の問題や違法捜査問題との関連から「司法の廉潔性」を分析、検討する余裕を得なかったので、これを次の仕事として、特に証拠排除法則の判例の中で次第に廉潔性概念が衰退していった理由などを考察していきたい。
沿岸から外洋への粒状有機炭素の輸送過程-△^<14>Cとσ^<13>Cによる2次元マッピング

日本海溝を横切る側線上において、セジメントトラップによる沈降粒子、マルチプルコアラーによる堆積物、および深海現場濾過器による懸濁粒子の、有機炭素安定(δ^<13>C)・放射性(△^<14>C)同位体比および、全窒素安定同位体比(δ^<15>N)を測定した。従来の研究結果同様、沈降・懸濁粒子有機炭素のδ^<13>C、△^<14>C値は、海溝内で、共に表層の植物プランクトンの値と比べて、極めて低い値を取ったが、その分布は、従来の「△^<14>C-δ^<13>Cの2次元マップ上での直線性」を示さず、「δ^<13>C、△^<14>C値が、共に極めて低い成分」の存在を支持するものとはならず、海溝内の粒状有機物における「低いδ^<13>C値と△^<14>C値」の原因が、それぞれ別のものである可能性を示唆した。また、海溝最深部で採取された表層堆積物では、△^<14>C値は実際に低い値を取ったが、そのδ^<13>C値は、むしろ表層の植物プランクトンと同様、もしくはより高い値を示した。このことは、第一に、海溝内部における粒状有機物の「低い△^<14>C値」の原因が、堆積物の巻き上がりである一方で、その「低いδ^<13>C値」の原因は、沈降・堆積過程での生物、化学的な「同位体分別」を反映したものである可能性を示唆した。こうした沈降・堆積過程でのδ^<13>Cとδ^<15>N値の変化の意味を純粋に考えるため、△^<14>Cデータを用いて堆積物からの再懸濁成分の混入の影響を排除して、表層水から直接沈降してくる粒子のδ^<13>C、δ^<15>N値だけを計算したところ、海溝の内外で同一のδ^<13>C、δ^<15>N値の鉛直変化パターンが得られた。この「δ^<13>C、δ^<15>N値共に、沈降途中では減少し、堆積物表層では増大する」という傾向は、食物連鎖での同位体分別メカニズムと一致し、沈降途中では栄養段階の高い生物起源の粒子が優先的に分解・消失し、堆積物表層ではベントスなどの働きにより、再び栄養段階の高い生物の寄与が大きくなるという、有機物の鉛直循環に対する新たなメカニズムを示唆する。
階段内避難予測モデルの構築に基づく順次避難シナリオの最適化手法の開発

昨年度開発した画像処理ソフトを用いて,階段踊り場での移動軌跡を各避難者のものを抽出して,これらを重ね合わせる作業を実施した。その結果,その階から避難者が階段に入ってくる場合と,入らない場合で,上階から階段を下りてくる避難者の移動軌跡が変化することを明らかとし,また移動中の速度区分を表示することを試み,階段踊り場内においては踊り場から次の段部に下り始める手前で速度が遅くなっていることを確認した。この原因として考えられることは,避難者が階段を下り始める際に,1下の段に足を移動させるために歩幅を調整した,2階段での前の人との距離を調整したなどが考えられるが,その辺りの調査を進めることで,場合によっては踊り場内の避難者の移動速度設定に関して組み込むことを検討する。現時点では,複雑なモデルにすることによる効果が推し量れないため,今後の実測データとの比較状況を見て検討する。本年度,そのコーディングを外注して開発した階段避難シミュレーションについて,そのプロトタイプを用いた計算実行作業を進めた。試行錯誤を繰り返しているが,避難途中でいわゆるアーチアクションによって流動が停止してしまうなどの現象も現れており,スムーズに解析が進まない状況である。引き続きモデルの改良や追加機能の導入も含めて検討しているところである。一方,避難シミュレーションと実測データとの比較を行うため,実測データに関して,階段室内部の移動に関する「密度と速度の関係」,「密度と流動量の関係」について昨年度実施した避難訓練の調査データを対象に整理した。次年度,シミュレーションの結果が得られ次第,シミュレーションの妥当性評価の一環としてこれらの比較検証を行う計画である。また,本年度の避難訓練調査を実施し,新たなデータを蓄積した。コーディングを外注した階段避難シミュレーションが,避難者の流れが途中で停止してしまう問題などが発生しており,それをどのように回避するのか,ということについて検討を進め,具体的な解決方法の候補を整理した。次年度,どのような対処を行うか改めて検討し,実装する。避難訓練調査の実施やシミュレーションの妥当性評価のためのデータセットの準備作業については順調に進んでいる。次年度,シミュレーションが整い次第,順次避難シナリオの検討を進める。平成30年度に開発した階段避難シミュレーションがアーチアクションの形成によって流動を停止させてしまう件については,アーチアクションによる停止を強制的に解消するような移動モデルを組み込むことで解消させる計画である。このとき何を指標として流動停止を判断し,どのような移動モデルでアーチアクションによる停止を解消させるか,という点が課題である。既に幾つかの候補を考えているので,開発費用との関係も考慮し,より適切なモデルを実装する。また,順次避難シナリオの最適化については,避難訓練の調査を実施させてもらっている建物をモデルとして検討を進めているが,結局のところどのようなクライテリア設定するのか,という点が課題となる。研究ベースでは幾つかの設定に対する性状を分析することで十分であると思われるが,こうしたことを建物管理者の意向を下に調整したり,あるいは建物使用者(そのうちの複数の代表者を対象に)との合意形成を図り,全体に周知して了承してもらう作業が必要であると考えている。こうした全館避難における「避難開始を階によって遅らせながら混雑の緩和を図ること」,とはいえ一定の混雑した状況を形成しながら階段内流動を行わないと流動量が低下して避難時間の延長につながるため,「階段内で一定の混雑が生じること」ついて,場合によってはその数値設定にまで踏み込むかなどの合意形成が必要であると考えている。こうした手法の検討は,将来の課題としたい。実施計画の内,特に「3避難訓練の映像からのカウントデータの作成」を重点的に取り組んだ。本研究においては,画像処理ソフトの開発を通じて避難訓練動画より,各階の階段踊り場において,「各階から踊り場への進入者」,「階段上階より踊り場への進入者」,「踊り場から階段下階への進入者」の3つの境界における通過時刻と人数を抽出することが可能となった。なお,人認識にはディープラーニングの技術を取り入れることで認識精度が高まるように改良した。その結果,ヘルメットを被った避難訓練実施動画については概ねカウントを精度良く実行でき,同時に踊り場の移動履歴を抽出する機能も付加したことで,今後エージェントモデルによる避難シミュレーションにおける合流を伴う移動規則の設定に活用可能である。また,「1避難シミュレーションモデルの構築」では,次年度開発するエージェントモデルによる避難シミュレーションの避難者モデルを,既往の調査データも踏まえて設計した。具体的には,ボディースペース(BS)を半径0.25mの円形。パーソナルスペース(PS)を半径0.5mの円形とし,移動不可の場合にPSを半径0.1mずつ減じ,最小半径0.25mとし,移動可能な場合にPSを半径0.1mずつ回復させる。これにより密度変化を表現する。歩行速度は段部では1秒につき2段を最大として,PSの減少率を掛け合わせて歩行速度を減じる。移動は空間の場にポテンシャル法による制御を採用し,移動方向は今後試行錯誤する。上記の他,「2避難流動予測手法の構築」では,階段踊り場における密度と避難流動量(流動係数)との関係を詳細に分析し,既往の研究成果における種々の計算モデル位置づけを明確化した。「4避難シナリオの最適化手法」では,混雑度の指標化として,計算モデルで流動量が一定以下になる条件を混雑と定義し,流動量の回復までに要する時間を評価する方法を提案した。

避難訓練の動画より避難者通過のカウントデータを作成することについては,画像処理の精度の関係から完璧に自動化して実行することは困難なことが明らかとなったが,人認識の途切れや誤りを修正する機能を取り込んだことにより,同作業を補完できるシステムに仕上がると考えられる。今後,更なる補強を行う。その他の実施計画についても,次年度以降に実施する主にシミュレーションモデルの開発のための基本モデルを設計しており,これを実装するための基盤は整っている。昨年度開発した画像処理ソフトを用いて,階段踊り場での移動軌跡を各避難者のものを抽出して,これらを重ね合わせる作業を実施した。その結果,その階から避難者が階段に入ってくる場合と,入らない場合で,上階から階段を下りてくる避難者の移動軌跡が変化することを明らかとし,また移動中の速度区分を表示することを試み,階段踊り場内においては踊り場から次の段部に下り始める手前で速度が遅くなっていることを確認した。この原因として考えられることは,避難者が階段を下り始める際に,1下の段に足を移動させるために歩幅を調整した,2階段での前の人との距離を調整したなどが考えられるが,その辺りの調査を進めることで,場合によっては踊り場内の避難者の移動速度設定に関して組み込むことを検討する。現時点では,複雑なモデルにすることによる効果が推し量れないため,今後の実測データとの比較状況を見て検討する。本年度,そのコーディングを外注して開発した階段避難シミュレーションについて,そのプロトタイプを用いた計算実行作業を進めた。試行錯誤を繰り返しているが,避難途中でいわゆるアーチアクションによって流動が停止してしまうなどの現象も現れており,スムーズに解析が進まない状況である。引き続きモデルの改良や追加機能の導入も含めて検討しているところである。一方,避難シミュレーションと実測データとの比較を行うため,実測データに関して,階段室内部の移動に関する「密度と速度の関係」,「密度と流動量の関係」について昨年度実施した避難訓練の調査データを対象に整理した。次年度,シミュレーションの結果が得られ次第,シミュレーションの妥当性評価の一環としてこれらの比較検証を行う計画である。また,本年度の避難訓練調査を実施し,新たなデータを蓄積した。コーディングを外注した階段避難シミュレーションが,避難者の流れが途中で停止してしまう問題などが発生しており,それをどのように回避するのか,ということについて検討を進め,具体的な解決方法の候補を整理した。次年度,どのような対処を行うか改めて検討し,実装する。避難訓練調査の実施やシミュレーションの妥当性評価のためのデータセットの準備作業については順調に進んでいる。次年度,シミュレーションが整い次第,順次避難シナリオの検討を進める。平成30年度にエージェントモデルに基づく避難シミュレーションの開発を行う。これには,避難訓練データに基づく合流時の移動状況などを反映する。避難訓練データとしては,階段踊り場に入ってくる出入口の位置が異なる調査データを平成29年度の調査によって得ることができたため,両者を比較対象として避難シミュレーションのモデルの改良に役立てる。
難治性ざ瘡の病態、とくに酸化ストレスに関する研究

近年、難治性ざ瘡の炎症惹起過程における毛嚢壁の刺激および破壊に、好中球由来の炎症メディエーターとしての活性酸素(reactive oxygen species ROS)が関与していることが定量的に見出され、毛嚢の酸化還元系(redox status)の障害が難治性ざ瘡の病態に関与していることが示された。一方、ビタミンC(アスコルビン酸[Asc])およびその誘導体は、フリーラジカル消去作用、抗酸化作用などがあることが知られており、近年、尋常性ざ瘡の治療を速やかにすすめる補助手段のひとつとしてその外用療法が注目されている。現在使用されているAsc誘導体としては、化学的に不安定なAscを安定な型にした活性型ビタミンCであるAsc-2-O-α-グルコシド(Asc2G)などがあげられる。C14-ラベルを用いた経皮吸収実験の結果から、Ascは主に毛嚢脂腺系を通して皮膚内に吸収され、イオン導入の併用により短時間で真皮まで吸収され、その量は通常塗布の30倍まで促進させることが証明された。しかし、Asc誘導体の効果判定が容易でないためか、単独で治療効果が臨床で検討される機会は殆どなく、組み合わせ治療での有用性についてのみが報告されていた。今回、Asc誘導体(Asc2G)が単独でざ瘡の治療にどの程度の効果があるのかを検討するため、同意の得られた尋常性ざ瘡の患者20名に対してイオントフォレーシスにより10%Asc2Gを単独で導入し、その効果を経時的に全顔撮影装置3CCDデジタルカメラに記録することにより評価した。その結果、20症例中18例においてざ瘡皮疹の改善が認められ、更に20症例中17例で肉眼的に毛孔開大の改善を確認することが出来た。本療法の施行中、施行後に刺激感や炎症反応などの副作用は認められず10%Asc2Gはざ瘡治療の補助療法として有用なオプションであると考えられた。
個体の寿命に影響する成長ホルモン-IGF-I系の役割とその機序の解明

高齢化社会において健康寿命の延長は喫緊かつ最重要の問題である。線虫からほ乳類においてはインスリン、IGF-I系が本質的な寿命の調節因子であることが示されている。IGF-Iを調節している最も重要な因子は成長ホルモン(GH)で、私たちはこのGH-IGF-I系がどのように寿命と係わっているかをヒト、動物、細胞、分子レベルで解析を行った。GH-IGF-I系過剰状態の重要なヒトのモデルはGH産生腺腫によって引き起を、細胞モデルを用いて検討したところ、興味深いことに過剰なIGF-Iは脂肪細胞、筋細胞において酸化ストレスを引き起こすことを見いだした。現在さらに動物モデルにおける酸化ストレスの状態について解析を行っている。酸化ストレスは老化の促進において重要な役割を果たしていることから、先端巨大症の病態およびIGF-Iの老化との関わりを理解する上で興味深い結果だと考えられた。一方、成人GH分泌不全症(AGHD)においては、内臓肥満に基づくメタボリックシンドローム(MS)様の病態からヒトにおいては短命になっている可能性が示唆されている。私たちはAGHDにおいてMSによく見られる非アルコール性脂肪するばかりではなく、炎症、酸化ストレスも大きく改善した。このことはAGHDの病態を考える上で重要な機序のひとつだと考えられた。さらにGHにはIGF-Iとは異なった独立した作用でインスリン抵抗性、酸化ストレスに係わっていることを明らかにした。このGHの独立した作用はヒトにおける寿命、老化とGH-IGF-I系の関係を考える上で、重要な鍵のひとつになる可能性が考えられた。私たちはこれまで一貫して臨床および基礎研究の両面で、GHの分泌制御機構および作用の解明、GH作用異常が疑われる症例の発症機序の研究を行ってきた。本研究においてはこれまでにGHの標的遺伝子としてミトコンドリア関連遺伝子およびミネラルコルチコイド受容体を同定した(BBRC 2006)。GHと老化、臓器障害の関係を考える上で非常に興味深い。加えて、標的遺伝子として同定した2つの新規の生理活性物質およびケモカインを同定して解析を進めている。さらにサイトカインシグナルおよび新規生理活性ペプチドの調節機序、作用について研究を行ってきた(JBC2006,Regulatory peptide 2006)。さらに臨床研究においては、NASHを呈した成人GH分泌不全症のが6ヶ月のGH治療によってNASHが劇的に改善したことを報告した(Gastroenterology in press)。本症例においてはGH治療に反応して高脂血症および内臓肥満の改善とともに酸化ストレスおよび炎症性サイトカインの低下を認め、GHの代謝調節、老化、寿命における意義を理解する上で大変興味深い結果だった。現在GH欠損ラットを用いて中枢神経系におけるGH-IGF-Iシステムの意義と老化、寿命を規定している重要な要素である酸化ストレス、転写因子Foxo1の調節機構についてさらに詳細に解析を進めている。その他、成人汎下垂体機能低下症における治療と心血管病変の関係について(Endocrine J in press)、内分泌腫瘍のあらたな病態についての報告を行った(Endocrine J 2006,Internal Med 2006)。GH-IGF-I系過剰状態の重要なヒトのモデルはGH産生腺腫によって引き起こされる先端巨大症である。このIGF-I過剰状態がなぜ悪性腫瘍、動脈硬化を引き起こし短命を招くのかを、細胞モデルを用いて検討したところ、興味深いことに過剰なIGF-Iは脂肪細胞、筋細胞において酸化ストレスを引き起こすことを見いだした。

酸化ストレスは老化の促進において重要な役割を果たしていることから、先端巨大症の病態およびIGF-Iの老化との関わりを理解する上で興味深い結果だと考えられた。一方、成人GH分泌不全症(AGHD)においては、内臓肥満に基づくメタボリックシンドローム(MS)様の病態からヒトにおいては短命になっている可能性が示唆されている。私たちはAGHDにおいてMSによく見られる非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)が合併し、GH治療によって劇的に改善することを報告した。GH治療は肝機能、組織を改善するばかりではなく、炎症、酸化ストレスも大きく改善した。このことはAGHDの病態を考える上で重要な機序のひとつだと考えられた。さらにGHにはIGF-Iとは異なった独立した作用でインスリン抵抗性、酸化ストレスに係わっていることを明らかにした。このGHの独立した作用はヒトにおける寿命、老化とGH-IGF-I系の関係を考える上で、重要な鍵のひとつになる可能性が考えられた。
mRNA転写開始点の同定と遺伝子発現の解析

本年度は、発現ベクターpME18S-FL3(Genbank accession number AB009864)をベクターに、完全長cDNAライブラリーを作成した。作成したライブラリーは、ヒトが、培養細胞5種、正常組織7種、腫瘍組織3種の計15種。マウスが、正常組織8種で合計23種となっている。これらのライブラリーの完全長率は50%-80%の間に分布している。完全長率を決める最大の要因は、作成に使用するpolyA+RNAの質である。一般に、培養細胞由来のものが良く、組織由来のものは悪い。特に、腫瘍組織は壊死部分を含むことが多く、完全長率が悪かった。培養細胞でも、広範にapoptosisを起こしたようなものは良くない。オリゴキャップ法は本来この影響を受けないはずなので、完全長率がpolyA+RNAの質に依存する理由は現在のところ不明である。現在までに、ヒト回腸粘膜由来の完全長cDNAライブラリーkaiaより、約3100クローン、その他のヒト由来ライブラリーより1500クローン、計4600クローンの1パス塩基配列決定を行った。データ解析を行ったkaiaの2000クローンにつき報告する。既知のものとホモロジーを示すものが49%を占め、このうち、57%が既知の5'端と一致するか、それより長いもの(full)であった。ESTのみとホモロジーのあったものが28%、何等の遺伝子ともホモロジーを示さないもの(new)は23%であった。クローンの重複度は2000クローン配列決定した時点で約1.7である。ホモロジーを見出した既知ヒト遺伝子のmRNAの長さの分布から、3000塩基長以下のmRNAの完全長cDNAクローンが80%を占めることがわかる。しかし、5000塩基長、あるいはそれ以上のものの完全長cDNAクローンも存在した。このことから、予想と異なり、4000塩基長より長いmRNAに対応する完全長cDNAクローンもこのライブラリーから分離可能であるといえる。
大脳皮質の神経細胞移動におけるネトリンとネトリン受容体の機能解析

大脳皮質は、6層の神経細胞層で作られており各層は同様な機能と形態的な特徴を持つ細胞で構成されており、最も基本となる機能単位として神経回路を作る基礎になっています。この大脳皮質の構造は、胎児期に神経細胞が移動することで作られます。申請者は、神経移動の様式の1つである多極性移動が、分泌蛋白質であるネトリンと多極性移動中の細胞の細胞膜上にあるUNC5D受容体によってコントロールされることを見出しました。本研究では、多極性神経細胞の移動を制御する細胞外シグナル分子の実体として、初めてネトリンとUNC5Dの関与を明らかにしました。本研究の成果は、多極性神経細胞の移動を制御する分子メカニズムの解明にとどまらず、今後大脳皮質の形成の仕組みを解き明かす上で大きなヒントを与えることが期待されます。大脳新皮質の神経細胞は、発生期に胎児脳の脳室に接する脳室帯で最終分裂を終えて誕生し、脳表面側へ移動する。個々の神経細胞はこの移動の過程を経て適切な神経細胞層に配置して、大脳新皮質の神経回路網を形作る。このため、大脳新皮質の構築を理解する上で発生期に行われる神経細胞の移動を制御する機構の解明は不可欠である。従来、大脳皮質の神経細胞は、細胞体トランスロケーションと、放射状グリアを足場として移動するロコモーションの二種の移動様式のいずれかを使って移動すると考えられてきた。しかし最近、ほぼ全ての移動神経細胞は中間帯及び脳室下帯において約24時間留まり、第三の移動様式である『多極性移動』の段階を経て脳表面側へ移動することが明らかになった。しかし、多極性移動を制御する分子機構と大脳新皮質を構築する上での発生学的役割は明らかでない。申請者は、脳室下帯に特異的に発現することが既に報告されている転写産物Svet1が多極性移動細胞に特異的に発現することを見出した。そのためSvet1は多極性移動を制御する候補分子の1つであると考えられたが、Svet1は蛋白質をコードする領域を持っていなかった。そこでSvet1の染色体上での構成の解析を行い、Svet1がUnc5dの核内primary RNAに含まれることを見出し、またUnc5dとUNC5D蛋白質が多極性細胞に特異的に発現することを明らかにした。UNC5は、軸索ガイド分子であるネトリンの反発性シグナルを伝える受容体であることから、多極性移動する細胞が脳室下帯に留まる現象に関与する候補分子である可能性が示唆された。このため多極性移動におけるUNC5Dの機能解析を起点に、今後大脳新皮質形成における多極性移動の役割が明らかになることが期待される。大脳新皮質は、6層の神経細胞層で作られており各層は同様な機能と形態的特徴を持つ神経細胞で構成され、大脳新皮質の最も基本となる機能ユニットとして神経回路を作る基礎になっている。神経細胞層は、発生期に脳室に接する脳室帯で最終細胞分裂を終えた神経細胞が、脳室下帯で多極性移動を経て脳表面の方向に向けて移動することで形成される。申請者は、脳室下帯に特異的に発現する転写産物Svetlの染色体上での構造を解析する過程で、Uncsdが多極性細胞に特異的に発現することを見出した(Shinji Sasaki, etal. Mol Cell Neurosci. 2008)。UNC5は、軸索ガイド分子であるネトリンの反発性シグナルを伝える受容体であることから、申請者は「多極性細胞は細胞表面に発現するUNCsDでネトリンのシグナルを受容して、脳室下帯にいったん留まり、その後移動を再開する」との作業仮説を立てその検証を行った。多極性細胞の移動におけるUNC5Dの役割について検討するため、子宮内造伝子穿孔法を用いて、胎児脳にUNC5Dの優性阻害型(ドミナントネガティブ型)蛋白質を発現するプラスミド、あるいはUNC5Dに対するsmall interfering RNA(siRNA)を発現するプラスミドを導入して機能阻害実験と発現抑制実験をそれぞれ行った。この2つの実験系によって、多極性細胞が皮質板に侵入する移動過程をネトリンとUNC5Dが制御することが明らかになった。本研究は、多極性細胞の移動を制御する細胞外シグナル分子の実体として、初めてネトリンとUNC5Dの関与を明らかにした。本研究の成果は、多極性神経細胞の移動を制御する分子メカニズムの一端の解明にとどまらず、今後大脳新皮質の形成における多極性神経細胞の役割を検討する上で、大きなヒントを与えることが期待される。
二官能性炭化水素の触媒的な電子欠損分子との新規環化反応

分子内に二個の炭素不飽和結合を有する1,6-ジイン,1,6-エニンならびに1,6-ジエン類のメタラサイクル中間体形成,または逐次的挿入過程を経由する高選択的な5員環化を鍵ステップとした,フラーレンと一酸化炭素を取り込んだフラーレンの新規触媒的化学修飾法,シクロペンチルメチルアルデヒドの新規合成法,ならびにエキソメチレンシクロペンタン骨格への触媒的環化を創出することを目的として研究し,下記の成果を挙げた。1.ジイン類の付加環化を活用するフラーレンの化学修飾ロジウム錯体触媒を用い,多様な1,6-ヘプタジインをヒドロシランの存在下,C60と反応させて有機ケイ素基の導入と[2+2+2]付加環化を一段の反応操作で進行させ易溶性フラーレン付加体を合成することに成功した。2.エニン類の環化をともなうシリルホルミル化ロジウム・カルボニル錯体を触媒として,多様なの置換様式をもつ1,6-エニン類をヒドロシランとともに,一酸化炭素加圧下に反応させ,シリルメチレン基をもつシクロペンチルアセトアルデヒドを合成した。3.非共役ジエン類の環化異性化と付加環化1,6-ヘプタジエン誘導体をルテニウム錯体触媒の存在下に環化させ,エキソメチレンシクロペンタン骨格へ位置選択的に触媒的環化させることに成功した。
イオン波ソリトンの境界における共鳴的吸収

本研究の目的は、プラズマ境界におけるイオン波ソリトンに関する諸現象が十分には解明されていない現状を踏まえて、反射及び透過の現象に関する詳細な研究を実施し、プタズマシ-ス領域におけるソリトンの共鳴的吸収現象の機構を明らかにすることであった。この目的を達成するために、二重プラズマ発生装置(直径60cmx長さ1m)内に、プラズマ密度約3-5x10^8cm^<-3>、電子温度約3eVのアルゴンプラズマを発生させる。プラズマ内に、プラズマ電位に対して最大500v迄バイアス可能な、反射あるいは透過現象を発生させるための電極(反射電極と呼び)(ステンレス製、150メッシュ/インチ、サイズ:30cmx35cm)を設置する。電極前面のシ-スの厚さはバイアス電圧により変化する。さらに、反射電極の角度は入射波に対して任意の角度に設定できる。以上概略した装置により、イオン波ソリトンの反射現象を詳細に調べた結果、現在以下の事柄が明らかになった。1.従来、本学で初めて明らかにした非線形スネルの法則はプラズマシ-ス前面でも発生しうること、2.ソリトンの透過波の速度は、シ-ス前面に存在するプラズマの不均一領域では小さくなること、3.その透過波は、シ-ス領域では急速に早くなり、従来発見されていた、静電的トンネル効果が起きること、4.シ-ス前面の現象は、浅水波に関する透過・反射の理論でほほ説明できること、従って、従来不明であった非線形スネルの法則を説明するための理論の正当性がほぼ確認できたこと、などの成果を得た。しかし、矛盾する現象がいくつか見つかっており、今後の課題として残った。
神経科学的アプローチによる倫理的行動モデルの研究

これまでの脳科学研究によって、社会規範を犯した人に対する制裁の欲求など道徳や倫理のメカニズムが脳内に存在することが示されてきた。その一方で、私たちは、そのような人の不遇な境遇や事情を知ることで、その人を哀れみ、同情することがある。その際に、同情と犯罪者への責任追及との関係性が問題となるが、脳内でどのようなメカニズムが働いているかについては未解明のままであった。そこで今回の研究では情状酌量に着目し、同情と量刑判断に関連する脳機能を探索した。被験者は、模擬裁判の裁判員として、被告人が犯罪行為に至った背景を基に量刑を決定するとともに、被告人に対してどの程度同情できるかを評定した。被告人が犯罪に至った背景に関する説明書を被験者に読んでもらい、そのときの被験者の脳活動をfMRIにより解析した。その結果、被告人への同情と量刑判断は、他者理解や道徳的葛藤に関わる内側前頭前皮質と襖前部という共通した脳領域の働きによるものであることが判明した。一方で、情状酌量傾向には個人差があり、その個人差は、主観的体験に関わる右島皮質の活動と関連しており、同情により刑を軽くしやすい人ほど島皮質の活動が高いことが明らかとなった。2009年に裁判員制度が我が国において導入され、法律に基づき人を裁くことは、とても身近な話となった。今回の研究の成果は、法律的判断の訓練を必ずしも十分には受けていない一般人の、裁判審理における情状酌量に関連する脳機能メカニズムを調べた世界で最初の研究成果である。本研究は、シミュレーションや公理論的でない倫理的状況を実存的に創り出し、潜在的・自動的メカニズムの観点から人の倫理的行動を神経科学的に解明することを目指す。行為の倫理性の判断について哲学の領域を超えて、神経科学的なアプローチを加えることで科学的に解釈を試み、科学的な解釈をすることで、ヒトの行為に対する倫理感についてモデル化する。神経科学による科学的根拠に基づいた行為の倫理性のモデルは、社会制度設計には重要とされるものであり、本研究は非常に独創的であり本領域に貢献できるであろうと考えられる。今回の研究では情状酌量に着目し、同情と量刑判断に関連する脳機能を探索した。結果、被告人への同情と量刑判断は、他者理解や道徳的葛藤に関わる脳領域の働きであり、同情により刑を軽くしやすい人ほど島皮質の活動が高いことが判明した。今回の研究は、法律的判断の訓練を必ずしも十分には受けていない一般人の、裁判審理における情状酌量に関連する脳機能メカニズムを調べた世界で最初の研究成果である。現在までに、本研究の成果である情状酌量に関連する結果がすでにNature Communication誌に掲載された。順調に研究が進展しており、特段問題点などは発生していない。今後についてはこれまでの研究成果をより発展させ、倫理感とそのモデル化を目指した研究を実施する予定である。