hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラット大脳皮質味覚野におけるコリン作働性線維の働き

大脳皮質は一般に、マイネルトの前脳基底核に由来する、コリン作動性線維の支配を受けている。視覚野や体性感覚野など大脳皮質感覚野のニューロンはアセチルコリン(ACh)に対する受容サイトがあり、感覚応答が多くの場合増強されることが知られている。味覚野においてはコリン作動性神経支配の重要性が指摘されているが、味覚ニューロンに対するアセチルコリンの作用についての研究はまだない。本研究ではウレタンで麻酔したラットの大脳皮質味覚野から多連微小電極を用いて味覚ニューロンを記録し、自発放電と味応答に対するアセチルコリンの作用を調べた。記録した62個の味覚ニューロンのうち、アセチルコリン(<100nA)に対して興奮性に応答したもの10個、抑制性に応答したもの2個で、多くのもの(約80%)の自発放電頻度は変化しなかった。これは各種の脳アトラスに見られるように、島皮質のアセチルコリン染色性が弱いのと一致する。一方、四基本味(食塩、ショ糖、塩酸、キニーネ)に対する応答への影響は10個の味覚ニューロンについて定量的に調べた。このうち、2個は興奮性に、4個は抑制性に影響を受けた。この所見は、まだ例数が少ないが、視覚野や体性感覚野などに比較し、味覚野でアセチルコリンが抑制性である傾向が高いことを示唆している。
ヒ素による癌原因遺伝子産物の三次元構造の修飾を介した発癌機構の解明と予防法の開発

飲用井戸水に含まれるヒ素が、慢性ヒ素中毒患者からの発癌を誘発していることが報告されている。ゆえに、ヒ素汚染井戸水を特定することは重要である。さらに、ヒ素誘発癌の機構を解明することは、新しい予防療法を開発するために重要である。本研究では、アジア地域の大学との国際共同研究により、ヒ素を含めた種々の元素の濃度を調べた。さらに、ヒ素がシステインを標的に作用し、癌遺伝子産物の三次元構造修飾を介した活性化より、発癌を誘発する可能性を示した。本機構に基づいて、システインを標的としたヒ素誘発癌の予防療法を提案した。本研究では、バングラデシュ、ベトナム、マレーシア等のアジア地域におけるフィールドワークにより、飲用井戸水やヒト検体(爪、尿、毛髪等)におけるヒ素等の重金属濃度を測定し、重金属汚染の現状を明らかにする。次に、ヒ素による癌原及び癌遺伝子産物の二量体形成を介した活性化が発癌に深く関与していることを証明する。さらに、本機構におけるヒ素誘発癌の機構を分子・細胞レベルで調べる。最後に、フィールドワークと分子生物学的研究を統合して、ヒ素をはじめとする重金属が癌を中心とするヒトの疾患に与える影響を調べ、重金属誘発疾患の発症の予知・予防法の開発に結びつける。【海外フィールドワーク】バングラデシュにおいて、ヒ素汚染地域及び非汚染地域の飲用井戸水を採取した。その後ICP-MSを用いて飲用水に含まれる重金属能を解析した。1)汚染地域飲用井戸水(n=15)のヒ素濃度は平均で水質基準値の25-30倍に達した。2)汚染地域飲用井戸水(n=15)の鉄濃度は平均で水質基準値の6-7倍に達した。3)非汚染地域飲用井戸水(n=10)のマンガン濃度は平均で水質基準値の4-5倍に達した。これらの結果は、現在でも飲用井戸水のヒ素汚染は継続していることを示している。さらに、非ヒ素汚染地域の井戸水でも、決して水質基準を満たす安全な飲用水とは言えないことが判明した。【重金属除去剤の開発】ヒ素や鉄等の重金属の新規除去剤の開発を工学部との共同研究として開始した。試作を重ねることにより、ヒ素の水質基準(10μg/L)を満たす浄化剤の開発に成功した。【重金属の発癌毒性解析】1)ヒ素がRET-PTC1癌遺伝子産物の特定のアミノ酸を標的として作用する可能性をLC-MS等を用いて検討している(現在、まだ最終的な結論には至っていない)。2)新規の抗酸化剤を用いて、ヒ素による癌遺伝子産物の活性化を抑制することに成功した。3)ヒ素がMatrix metalloproteinase-14 (MMP-14)の発現促進を介して活性型MMP-2の生成を亢進することを見つけた。一方、ヒ素がMMP-2分子に直接作用して活性型MMP-2を誘導する作用は、同濃度の水銀に比較して弱かった。3)海外フィールドワークでの飲用水重金属濃度の解析結果を基に、ヒ素が鉄と共存することにより、MMPの発現を更新させる可能性を発見した。【海外フィールドワーク】:ベトナム、マレーシア、ネパール等の複数のアジア地域において、飲用井戸水を採取した。その後ICP-MSを用いて飲用水に含まれる無機物質の濃度を測定中である。特に、マレーシアでは、マンガンの濃度がWHOの水質基準をこえる程高値であった。さらに、ヒ素およびウランについて、WHOの水質基準をこえる飲用井戸水を発見した。さらに、マンガンとヒ素の濃度について相関関係を認めた。これらの情報は、大規模調査や次の対策を促すために、論文として国際科学雑誌に迅速に投稿された(Kato M etal, Toxicol Environ Chem, (in press), 2010等)。【重金属除去剤の開発】:ヒ素が、アミノ酸を標的とした癌遺伝子産物の活性修飾を介して発癌毒性を発揮する可能性を提唱した。さらに、この機構に基づく新しい浄化方法を開発し、特許申請するとともに国際科学誌に投稿した(Kato M et al, J Cell Biochem, (in press), 2010等)。【重金属の発癌毒性解析】1)細胞内に含まれるヒ素濃度を原子吸光光度計およびICP-MSを用いて測定することに成功した。2)ヒ素による発癌毒性を抑制しながら、ヒ素の抗癌作用を抑制しない薬物を見つけ、白血病等に使用されるヒ素を含んだ薬物のサプリメントとして活用できる可能性を提唱した(特許申請中)。3)海外フィールドワークでの飲用水無機物質の濃度を基に、新規に発癌毒性を持つ可能性のある重金属を発見した。

さらに、この重金属が、細胞内シグナル伝達分子であるSrc、FAK、ERK、コラーゲン分解酵素等の活性を修飾し、足場非依存性の細胞増殖や細胞浸潤に関与している可能性を、試験レベルで証明した。今後、迅速に論文に投稿する予定である。【海外フィールドワーク】:ベトナム、マレーシア、ネパール等の複数のアジア地域において、飲用井戸水を採取後ICP-MSを用いて飲用水に含まれる無機物質の濃度を測定した。特に、マレーシアにおける飲用井戸水で、ヒ素およびマンガン汚染を世界で初めて報告した。海外フィールドワークにより採取された飲用井戸水の解析により、ヒ素汚染地域の井戸水において、ヒ素以外の種々の無機物質も高いことが判明した。【重金属除去剤の開発】:ヒ素が、システインを標的として作用し、癌遺伝子産物の活性修飾を介して発癌毒性を発揮する新機構を提唱した。さらに、本機構に基づき、L-システインを用いたヒ素の発癌毒性制御療法を提案した。本療法は、ヒ素の抗癌作用を弱めることなく、ヒ素の発癌作用を抑制する可能性があり、慢性ヒ素中毒患者における癌の発症予防に有効である可能性がある。【毒性機構の解析】1)マンガンには、神経毒性があり、パーキンソン病様の症状を誘発することが知られている。本研究では、マンガンが神経細胞に影響を与える機構について、分子メカニズムを解析している。2)慢性ヒ素中毒患者からの発癌率の高い地域(バングラデシュ等)と比較的低い地域(ベトナム等)を比較して、何が原因で、こうした差が生まれるのかを検討している。こうした検討の中で、現在までに発癌毒性が報告されていない重金属が、細胞内シグナル伝達分子(Src、FAK、ERK、コラーゲン分解酵素等)の活性を修飾し、足場非依存性の細胞増殖や細胞浸潤に関与している可能性を、試験レベルで証明した。現在、論文として投稿中である。【背景】バングラデシュ・ベトナム・台湾等のアジア地域において、井戸飲用水のヒ素汚染により、数千万人以上の慢性ヒ素中毒患者が発生していると報告されている。現在、慢性ヒ素中毒患者から多数の癌患者が発症しており、事態はさらに深刻になっている。しかし、ヒ素誘発癌の予知・予防に有効な検査・治療法はほとんどない。ヒ素を含む飲用井戸水の浄化を推進するだけではなく、ヒ素誘発癌の分子機構を解明し、新しい予防療法を開発することが急務である。【目的】アジア各地において、井戸水の環境モニタリングを行い、ヒ素およびヒ素以外の有害元素の汚染のレベルを把握する。さらに、ヒ素を介する癌原遺伝子および癌遺伝子の活性化による発癌の機構を解明し、ヒ素誘発癌に対する新しい予防療法の開発につなげる。【成果】本研究では、まず、井戸水におけるヒ素を含めた種々の元素濃度を調べた。次に、ヒ素が癌遺伝子産物の細胞内領域にある特定のシステインをターゲットに作用し、癌遺伝子産物の三次元構造を修飾し、活性化を誘導することにより、発癌を促進する可能性を示した。最後に、本機構に基づいて、L-システインの投与により、ヒ素による癌遺伝子産物の三次元構造の修飾を介した活性化機構を抑制することにより、ヒ素誘発癌を予防できる可能性を示した。【結論】ヒ素が遺伝子のみならず蛋白質レベルでも作用し、癌原遺伝子および癌遺伝子産物の活性を亢進させることにより発癌を誘導する新機構を提案するとともに、本機構に基づき、ヒ素誘発癌の新規予防療法を開発した。24年度が最終年度であるため、記入しない。(抄録なし)
環境振動源のスペクトル特性評価に関する基礎的研究

1.前年度に購入および開発した計測処理解析システムを用いて、地盤構造既知の地点において、単一走行する乗用車により生じる地盤振動の同時多点計測を行った。計測された振動波形に対してF-kスペクトル解析を行い、その伝播速度および距離減衰特性を求め、これと地盤構造から理論的に求められる値との比較から、振動源近傍での交通振動の伝播特性について検討した。その結果、1)計測された振動波形には最近点通過時の車両荷重が圧倒的に寄与していること、2)高次モード表面波を用いて実体波を模擬することで、ノーマルモード解(表面波)のみでも計測された振動波形を概ね説明できることを示した。2.任意の地表1点で得られた3成分速度時刻歴から地表点加振を仮定して振動源荷重時刻歴を逆算する手法を提案し、対応する計算プログラムを開発した。1.の計測波形を用いて提案手法により振動源荷重を逆算し、そのスペクトル特性を求めたところ、既往の研究報告と概ね整合する結果が得られた。このことは、車両通行荷重時刻歴の推定における提案手法の妥当性・有効性をある程度示すとともに、逆に、推定された車両通行荷重および地盤構造を用いて、任意地点での交通振動時刻歴を予測できる可能性を示唆している。3.本研究を遂行する途中、トルココジャエリ地震、台湾集集地震、鳥取県西部地震、インドグジャラート地震などの巨大地震災害が相次いで発生した。地表での地震動特性および建物被害の空間分布には表層地盤構造が大きな影響を与えるが、これを任意の地点で簡便かつ精度良く評価することは容易ではない。昨年度の研究実績の概要3.から、交通振動および微動のH/Vスペクトルは表面波のそれの特性を示し、これを逆解析して地盤構造を推定できる可能性が示唆される。そこで、本研究の応用として、上記被災地のいくつかにおいて交通振動および微動の1点3成分計測を行い、H/Vスペクトルを求め、その逆解析から表層地盤構造を推定した。推定結果の妥当性は、既往の地盤資料あるいは地震応答解析結果および実際の建物被害分布との比較からある程度検証された。このことは、交通振動の地盤地震工学への応用の可能性を示唆している。1.地盤振動を地表面で同時多点計測するための3成分センサ・ケーブルおよび観測装置一式を購入した。とくに、観測装置は、現場実験における機動性およびデータ処理効率を高めるため、アンプ・フィルタ・A/D変換器・ノートパソコン等をコンパクトモジュール化した。また、振動計測および各種スペクトル解析を行う計測解析プログラムを開発し、上記の観測装置に搭載した。その結果、地盤振動の伝播速度および距離減衰特性を現場で確認し、最適な計測器配置を現場で選択可能な計測解析システムを構築することができた。2.1.で開発した計測解析システムを用いて、地盤構造既知の地点において、単一走行する乗用車により生じる地盤振動の同時多点計測を行った。観測された振動波形に対してスペクトル解析を行い、その伝播速度および距離減衰特性を求め、これと地盤構造から弾性波動論により求められる値との比較から、振動源近傍での交通振動の伝播特性について検討した。その結果、鉛直動と水平動では振動源近傍から距離減衰特性が異なるが、これを表面波(レイリー波・ラブ波)の特性により説明できる可能性があることを示した。今後、地表振動源から発生する弾性波動の距離減衰特性の理論解がないものについて、その誘導を試み、その理論解に基づく逆解析から振動源特性を同定する予定である。3.交通振動は、短周期(1秒程度以下)微動を構成する成分波として大きな割合を占めると考えられる。そこで、交通振動源特性の同定に先立ち、地盤構造既知の地点で観測された水平動中のレイリー波ラブ波振幅比を用いて、短周期微動源の水平鉛直加振力比の推定を試みた。推定結果の妥当性は、推定加振力比を用いて理論的に計算される表面波のH/Vスペクトルと実測微動のH/Vスペクトルとの比較から検証された。その結果、短周期微動源の特性として、日変化がなく安定である可能性が高いこと、その値は0.3-3程度であることを示した。これらの知見は、今後、同定された交通振動源特性の妥当性の検証に用いられる。

3.本研究を遂行する途中、トルココジャエリ地震、台湾集集地震、鳥取県西部地震、インドグジャラート地震などの巨大地震災害が相次いで発生した。地表での地震動特性および建物被害の空間分布には表層地盤構造が大きな影響を与えるが、これを任意の地点で簡便かつ精度良く評価することは容易ではない。昨年度の研究実績の概要3.から、交通振動および微動のH/Vスペクトルは表面波のそれの特性を示し、これを逆解析して地盤構造を推定できる可能性が示唆される。そこで、本研究の応用として、上記被災地のいくつかにおいて交通振動および微動の1点3成分計測を行い、H/Vスペクトルを求め、その逆解析から表層地盤構造を推定した。推定結果の妥当性は、既往の地盤資料あるいは地震応答解析結果および実際の建物被害分布との比較からある程度検証された。このことは、交通振動の地盤地震工学への応用の可能性を示唆している。
順序情報の生成・学習を説明する計算論的神経回路モデル

今年度は、基底核を表す部分ネットについて、前年度のものよりも詳細な解剖学的構造を考慮に入れて精緻化を図り、基底核のindirect pathwayをモデルに組み込んだ。すなわち、indirect pathwayの回路としては、解剖学的に確認されている(1)線条体熬W蒼球外節燻居-下核熬W蒼球内節と(2)線条体熬W蒼球外節熬W蒼球内節を採用した。さらに、淡蒼球内節においては、indirect pathwayはdirect pathwayに比べて神経投射の選択性は弱いと仮定した。本モデルによって、ドーパミンの代謝異常による運動障害のシミュレーションが可能になり、病理学的所見を再現することができたと考えている。例えば、Hyperkinesiaにおいては、我々のモデルによると、線条体でのドーパミン過剰はdirect pathwayの活動亢進によって淡蒼球内節のmovement-related neuronsのトニックな活動を強く抑制する一方で、線条体からindirect pathwayへの出力はドーパミンによって抑圧されるので結果的には淡蒼球外節の出力は脱抑制によって亢進し、(1),(2)の経路を経て淡蒼球内節の活動を強く抑制する。これによって視床ニューロンの脱抑制を介して大脳皮質にポジティブフィードバックが掛かり、ある種の運動要素をコードしたニューロン活動がビルドアップされる。しかしながらindirect pathwayの方がdirect pathwayよりも神経結合の特異性が弱いと仮定しているために、ある運動要素をコードしているmovement-related neuronsの活動が変化している時に別の運動要素をコードしているmovement-related neuronsの活動が変化してしまい、ひとつの運動に留まることができなくなると解釈できる。これによってハンチントン舞踏病に見られるような不随運動が説明できるものと考える。
平時実体法と倒産実体法との一貫性を持たせた私法理論の確立

本研究の概要は、(1)倒産法における双方未履行双務契約の解除の効果の再構成、(2)相殺期待の保護の基準(要件)、(3)ABLの民法上の位置づけと倒産手続における処遇という私法上の重大問題を、平時のときから債務者が倒産したときまでを連続性を以って把握する理論を構築する、それぞれの問題が生じる社会の仕組みを明らかにする、米・独・仏の比較法を沿革・歴史の研究も含めて行うというアプローチを用いて、民事手続法学者、民法学者、実務家の協力の下で、解決しようとするものである。研究成果は、解釈論にとどまらず、複数の立法提言として結実させる、予定である。
LHC時代に切り拓くクォーク・レプトンのフレーバー物理の新展開

本研究は、ニュートリノ振動の精密実験結果に基づきフレーバー対称性の証拠を現象論的に明らかにするとともに、LHC実験とBell-II実験に基づくB中間子のCP対称性の破れ等の研究を通して、クォークのフレーバー構造を統一的に理解することである。フレーバ対称性の研究は、最近のニュートリノ実験の精密化により新しい段階に来ている。とりわけCP対称性の破れがT2K実験等で発見される可能性が高まっている。このような背景で、本研究を一年間延長して、フレーバーの新しい可能性であるmodular対称性の現象論的研究を行った。この対称性は超ひも理論から導かれたものであり、フレーバー対称性をこれまでより明確な枠組みで扱うことが可能となった。今年度の成果は以下のようにまとめられる。(1) modular対称性から導かれるA4対称性をレプトンのフレーバーに適用し、それらの質量行列からレプトン混合を解析しCP対称性の破れであるDiracphaseの大きさを予言した。この予言はこれまでのモデルの予言と著しく異なっており、将来のニュートリノ精密実験でテスト可能である。modular対称性の典型的予言として国際的に引用され始めている。(2) modular対称性から導かれるA4対称性をクォークの質量行列に適用したはじめての成果が得られた。質量の起源であるヒッグス場をA4の三重項とすることにより、質量、クォーク混合角、小林・益川位相を再現するモデルを構築した。(3) A4のmodular対称性が破れ可換対称性が残る場合、レプトンにどのようなフレーバー構造があるかを検討した。ニュートリノと荷電レプトンにそれぞれZ2とZ3対称性が残る場合、フレーバーのTri-maximal混合が実現することが判明した。フレーバー物理の背後にある理論を解明するため、クォークとレプトンのフレーバー構造の統一的理解をはかることが本研究の目的である。そのためルミノシティフロンティアであるLHCb実験やBelleの実験におけるB中間子のCP対称性の破れや希少崩壊の測定結果と、ニュートリノ振動の精密実験データに基づいて、フレーバー構造の現象論的検討を行った。その成果は以下の3項目にまとめられる。1超対称性が10TeV以上の高いエネルギースケールにある場合、B,K中間子のCP対称性の破れと希少崩壊への効果を精査した。その結果、B中間子への寄与は非常に小さいが、中性K中間子のCP対称性の破れであるεKに40%程度の超対称性粒子の寄与がありうることを示した。また中性子の電気的双極子能率への寄与も大きいことも示した。2フレーバーに非可換離散対称性であるS4を課し、ニュートリノのフレーバー混合を最小限のパラメータで導くモデルを構築した。そのモデルに基づきT2K実験など高精度のデータを取り入れ、CP対称性の破れを検討し、フレーバーの位相構造を予言した。将来この予言はニュートリノを放出しない二重データ崩壊でテストされる。3クォークの質量行列のフレーバー構造を明らかにするため、対称性によらずクォーク質量行列の余分なパラメータを切り落とす手法を確立することを試みた。「オッカムの剃刀」と呼ばれるこの手法が、クォークの質量行列に働いていることを示すため、アップクォークが対角化されている基底でダウンクォークの質量行列を6個の実パラメータと1個の位相パラメータで記述することに成功した。これによって小林・益川行列の観測値を説明するだけではなく、観測値間の相関を明らかにし、今後のBelle-IIの精密実験でテストが可能であることを示した。これらの結果は、クォークとレプトンのフレーバー構造の統一的理解に重要な鍵を与える。本研究は、フレーバー物理の背後にある理論を解明するため、クォークとレプトンのフレーバー構造の統一的理解をはかることを目的としている。そのためルミノシティフロンティアであるLHCb実験やBelleの実験におけるB中間子のCP対称性の破れや希少崩壊の測定結果を取り入れ、超対称性粒子のもつフレーバー構造が、低エネルギーの実験結果にどう現れるかを一定程度あきらかにすることが出来、当初の研究計画は順調に進んできた。また、フレーバー対称性に基づくニュートリノのフレーバー混合の研究が、最近のニュートリノ振動の精密実験データを取り入れることで進展した。とりわけT2K実験におけるCP対称性の破れのデータを用いこれまでの研究をさらに精密化することに成功した。さらに、あらたに、実験結果を説明するため「オッカムの剃刀」と言われる手法を導入し、クォークのフレーバー構造を見るための最低限のパラメータを決定した。このことによって、今後のクォークとレプトンのフレーバー構造の解明に見通しが良くなった。本研究は、ニュートリノの精密実験結果に基づきフレーバー対称性の証拠を現象論的に明らかにするとともに、LHC実験とBell-II実験に基づくB中間子のCP対称性の破れ等の研究を通して、クォークのフレーバー構造を対称性の観点から精査することである。28年度の成果は以下の3点にまとめられる。(1)超対称性粒子が10TeV程度にあるとき、超対称性粒子グルイーノで誘起されるZペンギンの効果によってKLー>πνν過程の崩壊幅が、標準モデルの予測に対し数倍の大きさとなることを示した。これは、日本のKOTO実験で検証される可能性がある。また、この超対称性粒子の効果によるK中間子の直接的CP対称性の破れε'/εとの相関を定量的に示した。(2)ニュートリノのCP対称性を予言するため、荷電レプトン質量行列と右巻

マヨラナ質量行列を対角化したベースにとり、ディラックニュートリノ質量行列要素に最大限の0をおくことによって、パラメータ数を減らす手法を導入した。シーソー機構を用いた後、独立なパラメータの数は7つとなり、既知の5つの実験データをインプットすることで、CP対称性の破れについて予言力を高めた。結果として、CP対称性の破れの大きさであるディラック位相の最近の実験値と矛盾ない値が得られた。この手法によるディラックニュートリノ質量行列とleptogenesis機構を合わせ用いて、宇宙のバリオン生成、とりわけその符号を議論することが出来ることを示した。(3)ニュートリノ質量行列のモデルであるFukugita-Tanimoto-Yanagidaモデルは、二つのCP位相を持つ。現在の5つのニュートリノ振動の実験データをインプットした場合、CPの破れを示すディラック位相の大きさを予言した。これによって、厳密なモデルのテストが可能になることを明らかにした。本研究は、最近のニュートリノの精密実験結果に基づきフレーバー対称性の証拠を現象論的に明らかにするとともに、LHC実験とBell-II実験に基づくB中間子のCP対称性の破れ等の研究を通して、クォークのフレーバー構造を対称性の観点からあきらかにすることである。上述の成果として論文を3件出版し、海外の国際会議の招待講演3件、国内のワークショップに招待講演1件があり、それらの成果は注目されてきている。とりわけ、ニュートリノのCP対称性の破れを予言するため、荷電レプトン質量行列、右巻マヨラナ質量行列を対角化したベースにとり、ディラックニュートリノ質量行列要素に最大限の0をおくことによって、パラメータ数を減らす手法は、モデルの予言力を高めたこと、また、その手法とleptogenesis機構を合わせ用いて、宇宙のバリオン生成、とりわけその符号を定量的に議論することが出来ることを示したことは特筆すべきことである。本研究は、ニュートリノ振動の精密実験結果に基づきフレーバー対称性の証拠を現象論的に明らかにするとともに、LHC実験とBell-II実験に基づくB中間子のCP対称性の破れ等の研究を通して、クォークのフレーバー構造を解明することである。29年度では、フレーバー対称性を用いたminimal seesaw modelを提案し、CPを破るディラック位相の大きさを予言した。その設定は、まず重い右巻マヨラナニュートリノを二つだけ導入することによって未知パラメータの数を減らす。そして荷電レプトン質量行列の対角化ベースで、3x2のディラックニュートリノ質量行列にフレーバー対称性S4を課すことにより、行列要素間の関係を縛る。この対称性は、いわゆるフレーバーのtrimaximal混合を導く。さらに、minimal modelを求めるため、この設定のもとで質量行列要素に可能なゼロ一つをおく。それによって、未知パラメータ4個のモデルの構成に成功した。その予言は以下のようにまとめられる。(1)このモデルはニュートリノの質量スペクトルは順階層型が好ましい。最も軽いニュートリノ質量はゼロである。
超伝導サブミリ波リム放射サウンダ衛星観測にもとづく中層大気微量成分分布の解明

超伝導サブミリ波リム放射サウンダ(SMILES)は,2009年9月,国際宇宙ステーションの日本実験モジュール「きぼう」に設置され,約半年間ではあったが成層圏中間圏(中層大気)の超高感度大気観測をおこなった.SMILESが観測したオゾンおよびその収支に密接に関わる大気微量成分(特に塩素・臭素系)のデータにもとづいて,これまでにない精度でそれらの時間・空間変動の特徴を明らかにした.特にこれまで他の衛星観測からは明瞭に捉えることのできなかったこれら微量成分の日変化をはじめて明らかにした.超伝導サブミリ波リム放射サウンダ(SMILES)は,2009年9月,国際宇宙ステーションの日本実験モジュール「きぼう」に設置され,約半年間ではあったが成層圏中間圏(中層大気)の超高感度大気観測をおこなった.SMILESが観測したオゾンおよびその収支に密接に関わる大気微量成分(特に塩素・臭素系)のデータにもとづいて,これまでにない精度でそれらの時間・空間変動の特徴を明らかにした.特にこれまで他の衛星観測からは明瞭に捉えることのできなかったこれら微量成分の日変化をはじめて明らかにした.2009年9月,国際宇宙ステーションの日本実験モジュール「きぼう」の暴露部に超伝導サブミリ波リム放射サウンダ(Superconducting Sub-millimeter-Wave Limb-Emission Sounder : SMILES)が設置され,測器の不具合のために機能を停止した2010年4月までの約半年間,SMILESは中層大気領域の大気観測をおこなった.SMILESは4K冷却機と超伝導技術を利用したサブミリ波リム放射観測装置で,オゾン光化学過程と密接に関わる大気微量成分の3次元全球分布データを取得している.ここでは,SMILESから得られた超高感度観測データの解析を通して,オゾン層破壊とその回復に向けたシナリオにとって本質的な化学反応過程をより定量的に論議し,地球大気質変動の将来予測に資する知見を得ることを目的としている.初年度である今年はまず,非常に高い精度を持ったSMILES観測データの妥当性を吟味するため,十分な時間をかけてゾンデや地上観測データ・他の衛星観測データとの比較・検証をおこなった.その結果,SMILES観測データがこれまでの衛星観測を凌ぐ高い精度を持っていることが明らかになった.また,オゾンをはじめとする大気微量成分の時空間分布を把握することで,これまでオゾン光化学過程における重要性が認識されながらもグローバルな観測がほとんどなかったBr0の全球的な分布をはじめて明らかにした.さらに,SMILESが地方時1日分のデータを約1ヶ月の走査で取得可能であるという特性を生かして,ClO, BrO, HO2などの日変化の様子をはじめて捉えた.特に,これまでにない精度でClOの背景値がえられており,このClOの観測に加えHCl, HOCl, HO2の同時観測データを解析することによって成層圏の塩素化学にも重要な寄与ができるものと期待される.国際宇宙ステーションに搭載された超伝導サブミリ波リム放射サウンダ(SMILES)は,2009年10月から2010年4月までの約半年間,これまでにない高感度な中層大気領域の大気観測をおこない,オゾンをはじめとする大気微量成分の3次元全球分布データを得た.ここでは,SMILESデータを用い,中層大気中のオゾン化学に関わる大気微量成分の時空間変動の特徴を把握する.具体的には,重要性が認識されながらも観測がほとんどなかったBrOやClOの全球的な分布を明らかにすることによって,中低緯度におけるオゾン破壊を定量化し,さらにClOに加えHCl,HOCl,HO2の同時観測データを解析することで成層圏・中間圏の塩素化学を厳密化することを目指す.今年度は特に以下の3つの点について作業を実施し成果を得た.1.既に入手済みのゾンデや衛星観測から得られる各種大気微量成分に関する最新・最良のデータにもとづき,SMILES観測データとの時間的・空間的な変動の整合性に注意しながら比較・検証の統計解析をおこないデータの妥当性を確認した.これらの検証結果は現在論文として取りまとめ中である.2.O3,ClO,HCl,BrOなどの日変化の特徴を抽出すべくデータ解析を進めた.特にO3について,光化学的な理解によって比較的容易に変動の要因を把握できる上部成層圏・中間圏のみならず,力学的な輸送効果が効いてくる下部成層圏にも焦点を当てた興味深い解析結果が出てきている.3.NCAR(米国大気科学研究センター)が提供する大気化学モデル結果,あるいは環境研究所のCCSR/NIES化学気候モデル結果を観測データと同様に処理し比較解析をおこなった.その結果,これらのまったく独立な大気化学モデルがSMILESの観測結果とよい整合性を示し,SMILESの測定および大気化学モデルの妥当性が明確になった.今年度は最終年度にあたり,超伝導サブミリ波リム放射サウンダ(SMILES)から得られるデータにもとづいて,次の3つの作業を継続しておこなった.(1)ゾンデや地上観測データ・衛星観測データとの比較・検証,(2)O3, ClO, HCl, BrOなど大気微量成分の時空間分布の把握,(3)大気化学モデル結果との比較・検討.具体的には以下のような内容の研究を実施し,研究成果を国内外の学会で発表するとともに学術論文として取りまとめた.1.既に入手済みのゾンデや地上観測・衛星観測などから得られる各種大気微量成分の最新・最良のデータを時間的・空間的な変動の整合性に注意しながらSMILESデータと比較・検証をおこないSMILESデータ品質の高さを示した.

こういった検証解析の中から,オゾンゾンデによる測定の問題点を示唆する結果も得た.また,中間圏においてもSMILESがよい性能を発揮していることを他の衛星との比較検証で明らかにした.2.O3, ClO, HCl, BrOなど大気微量成分の時間・空間変動の特徴を抽出した.特に,光化学的な取り扱いによって比較的容易に変動の要因を理解できる上部成層圏・中間圏のみならず,力学的な輸送効果が効いてくる下部成層圏にも焦点を当てた解析をおこなった.その結果,たとえばオゾンについては中部成層圏・下部成層圏における日変化の特徴をはじめて明らかにした.3.光化学的な収支あるいは力学的な輸送効果を定量化するため,NCAR(米国大気科学研究センター)の大気化学モデル,あるいは環境研究所のCCSR/NIES化学気候モデルの結果を観測データと同様に処理し比較解析をおこなった.なかでも,オゾン収支に関する時空間変動の光化学的な特徴と力学的輸送過程の特徴について,それらが大気化学輸送モデルの中でどのように表現されているのかを確認しオゾンの日変動過程を明らかにした.データの処理はほぼ想定したスケジュールで進み,データの比較検証作業も順調におこなわれている.また平行して,オゾン光化学を理解する上で重要な大気微量成分の時間・空間分布の解析作業も進んでいる.特に,オゾンをはじめとする分子種の日変動成分について,これまでの衛星観測からは捉えられなかった特徴が抽出され,新しい科学的な成果も出てきており,おおむね順調に進展していると判断できる.24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画に対して研究は順調に進展しており,特に計画の変更の必要性は認められない.最終年度となる今年度は,検証解析結果および科学的成果についての論文取りまとめが中心的におこなうべき作業となる.研究成果は当初の予想を上回るものとなる可能性もあり,さらに継続的にSMILESデータの解析を進めるための足がかりを固めたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
フラーレンとその化合物の単結晶作製と光物性

本研究の目的は,フラーレン及びフラーレン化合物の単結晶ないしは良質試料を作製して主にその光学的性質を測定することによって,これらの物質の電子構造や電子格子相互作用を明らかにすることであった。本研究は,フラーレンにおける超伝導が,A_3C_<60>(A;アルカリ金属)などの特殊な組成(分子価数)のみで発現するのかという基本的な問題とも関連している。以下に本研究で得られた成果を列挙する。1.C_<60>,C_<70>単結晶を昇華法によって作製し,その光反射スペクトルを赤外真空紫外のエネルギー範囲で測定した。これにより、高エネルギースケールでの電子構造と光学定数を決定した。2.C_<60>,C_<70>薄膜の電場変調スペクトルを測定し,吸収端近傍の禁制遷移について詳細な知見を得た。3.C_<60>,C_<70>の単結晶及び溶液のT=2Kでのフォトルミネセンススペクトルの測定を行った。これは,光吸収によって生成された電子正孔対が固体および分子状態で受けるエネルギー緩和を敏感に反映するプローブである。溶媒によってmatrix-isolateされたC_<60>分子は比較的幅の広いエネルギー緩和の大きい発光スペクトルを示すが,C_<70>は幅の狭いエネルギー緩和の小さな発光スペクトルを示すことが明らかになった。この結果は,C_<60>分子の光励起状態と分子内振動の相互作用がC_<70>のそれに比べて異常に大きいことを示している。4.アルカリ金属C_<60>化合物A_χC_<60>の光スペクトルをA=K,Rb,χ=3,4,6について測定した。試料は,我々が独自に開発した共昇華法を用いて作製した。K_3C_<60>とRb_3C_<60>は,バンド描像から予測されるものに近いスペクトルを示したが,K_4C_<60>,Rb_4C_<60>は金属状態が予測されるにもかかわらず,0.4eVに吸収の山を有する半導体であることが明らかになった。
アト秒時間分解光電子スペクトル計算プログラムの開発と光誘起電子移動反応への応用

S行列と束縛電子波束動力学法を結びつけた光電子スペクトル計算法を開発し,高い励起状態からのイオン化を簡単なトンネルイオン化確率の評価式を用いることにより評価すると,水素分子イオンの場合,厳密計算のイオン化確率を高い精度で再現することを明らかにした。本手法をエタノールなどの多原子分子にも適用し,核間距離が平衡値より2倍程度伸びたところで増強イオン化が起こることを明らかにした。強レーザー場中の分子の超高速電子ダイナミクスの特徴について時間依存断熱状態法や多配置時間依存ハートレー・フォック法を用いて理論的に明らかにしてきた。6員環を持つキラル分子の場合,可視・紫外光による近似的な軌道角運動量の固有電子状態への励起を利用すると,6員環に沿ってどちらか一方向にπ電子を回すことが直線偏光を使っても可能であることを理論的に見いだした(Angew.Chem.Int.Ed.(2006))。ポンプ光とダンプ光の偏光の組み合わせによって一方向に連続的に回転させることができ,光駆動の電子ダイナミクスは複雑なキラリティ}などの分子の個性を巧妙に反映することを明らかにした。最適制御理論に基づいて非経験的に回転運動を制御するパルスも設計し,ポンプ・ダンプ光の時間差と偏光方向が主要な制御因子であることを明らかにした。また,高次高調波からなるアト秒パルス列と分子との相互作用について調べた。水素分子のイオン化によって得られた水素分子イオンでは核間距離がフェムト秒のオーダーで伸び,アト秒パルス列と相互作用して,イオン化によるクーロン爆発と水素分子イオン上での解離が競合して起こる。アト秒パルス列を構成する様々な次数の高調波の強度比を変えることによって,2つの過程の相対比を容易に制御できることも示した。1.強レーザー場中の分子の光電子スペクトルの計算アト秒パルスなど超短パルスによる時間分解光電子(運動量・角度分解)スペクトルの理論を構築するため,束縛電子ダイナミクスを扱える電子波束計算法と強光子場多体S行列理論を融合させた。まず,本手法をH^+_2に適用し,電子波束厳密grid計算法で得られた強い光による増強イオン化(光強度I>10^<13>W/cm^2,波長800nmの光に対して,平衡核間距離R=1Åの2,3倍程度の核間距離でトンネルイオン化が促進される現象)を再現することを確認した。特に興味深いのは,偏光方向と垂直な光電子運動量成分が零の所に凸型カスプを持つ光電子スペクトルが得られたことである。このカスプは,最近の実験でも観測されているが、電子波束を始状態に固定する既存のKFR理論では再現できない。この新たに開発した手法をすでに水素分子の光電子スペクトルの計算に適用している。2.非解離性C_<60>多価カチオン生成の機構解明C_<60>が近赤外高強度超短パルス(70fs)と相互作用すると,+12価までの安定なC_<60>多価親カチオンだけが生成すことがP.Corkumらによって報告された。まず,密度汎関数法による電子状態計算によって,+14価までの多価カチオン親分子が安定な分子構造を持つことを明らかにした。次に,各カチオンのイオン化ポテンシャルを計算し,イオン化に伴ってカチオンが得る余剰分子振動エネルギーΔE_<vib>がきわめて小さいことを明らかにした。

イオン化が瞬間的に起こる極限では,ΔE_<vib>は,垂直遷移イオン化ポテンシャルと断熱遷移イオン化ポテンシャルの差ΔIP程度と見なせるが,+10価のC_<60>に対しても,その余剰振動エネルギーが2eV程度ときわめて小さく,解離はほとんど起こらない。3.円錐交差系などの超高速化学反応ダイナミクスとそのレーザ光による制御のシミュレーションピロールなど励起状態のポテンシャル面が円錐交差を有する分子のポテンシャル面の計算を行い,フェムト秒スケールの超高速電子ダイナミクスを具現化するシステムの探索を行った。(1)S-行列電子波束計算法の開発とその応用アト秒パルスなど超短パルスによる時間分解光電子(運動量・角度分解)スペクトルの理論を構築するため,束縛電子ダイナミクスを扱える電子波束計算法と強光子場多体S行列理論を融合させた。束縛電子系の記述には量子化学で使われるGauss関数基底を使っている。まず,本手法をH_2^+に適用し,電子波束厳密grid計算法で得られた強い光による増強イオン化(光強度I>10^<13>W/cm^2,波長800nmの光に対して,平衡核間距離の2,3倍程度の核間距離でトンネルイオン化が促進される現象)を高精度で再現することを確認した。また,この新たに開発した手法を水素分子の光電子スペクトルの計算に適用し,Above Threshold Ionization(イオン化の閾値を越えても光子を吸収する現象)に対応する光電子ピークの再現に成功した。本手法では,電子相関も適切に考慮することができる。(2)強レーザー場中のエタノール分子ダイナミクス開発してきた時間依存断熱状態法(束縛状態に対する電子波束計算法)をエタノールに適用し,レーザー光による選択解離に及ぼすC-O-H変角振動とC-O結合伸縮振動間の結合効果を調べ,強レーザー場によって振動モード間の結合の様子が大きく変わりうることを示した。また,高励起電子状態まで組み込んで,各電子状態のレーザー場中での分布数変化を調べた。基底状態の分布数が大きく減少する核間距離の存在が明らかになった。この距離は増強イオン化に対応している。(3)非解離性C_<60>多価カチオン生成の機構解明C_<60>が長波長(λ1800nm)高強度超短パルス(70fs)と相互作用すると,+12価までの安定なC_<60>多価親カチオンだけが生成すことがP.Corkumらによって報告された。まず,密度汎関数法による電子状態計算によって,イオン化に伴ってカチオンが得る余剰分子振動エネルギーが極めて小さく,+12価まで解離が起こり難いことを示した。また,レーザー場から得るエネルギーは解離に使われていないことを示した。また,λ800nm励起光の場合,励起状態への移行が起こり,そこからの解離障壁はレーザー電場によって数eV以上低くなる。これは,C_<60>の中を電子密度が光の周期に応じて大きく変化するためである。強レーザー場中の分子の超高速電子ダイナミクスの特徴について時間依存断熱状態法や多配置時間依存ハートレー・フォック法を用いて理論的に明らかにしてきた。6員環を持つキラル分子野の合,可視・紫外光による近似的な軌道角運動量の固有電子状態への励起を利用すると,6員環に沿ってどちらか一方向にπ電子を回すことが直線偏光を使っても可能であることを理論的に見いだした(Angew.Chem.Int.Ed.(2006))。ポンプ光とダンプ光の偏光の組み合わせによって一方向に連続的に回転させることができ,光駆動の電子ダイナミクスは複雑なキラリティーなどの分子の個性を巧妙に反映することを明らかにした。
光ファイバを用いた外部音響インピーダンスの分布センシング

音響インピーダンスの分布センシング技術は、世界各国で盛んにおこなわれてきており、特にイスラエルやスイスで精力的に研究されている。当分野において、日本が常にトップに立つには、他の視点を取り入れる必要があると考えた。そこで、光ファイバ中の非線形現象が応用されていない音楽分野への応用を提案した。これは、光ファイバ中のブリルアン散乱光を分布測定した時に得られる測定波形をそのまま音に変換することで、光ファイバ分布測定システムが楽器として機能するというものである。本年度はその原理と機能の実証をおこなった。基本機能の確認のために歪の印加による音色・音程・音量の操作を試みた。なお、将来的な発展としては。歪みや温度だけでなく音響インピーダンスの分布測定による音の要素の往査を試みる。音楽は、人類にとって掛け替えのない文化であり、本年度の研究成果はその文化の発展に寄与すると考えられる。また、光ファイバセンサの設置時に必要とされる高精度な位置決め技術として、超高精度なライダーシステムを開発した。これは、空間分解能が20 umと従来技術の約50倍になっている。測定原理として、通常のようにパルス光を用いるのではなく、光の振幅に変調を施している(振幅変調)。また、集光系を組み合わせている。さらに、10 GHzの偏波スクランブリングを行うことで、測定対象物に微細な溝が存在している場合でも信号対雑音比を保つことが可能である。これらの技術は、将来、分布型光フファイバセンサの敷設時に役立つと考えられる。本年度の当初の予定では、(1)導波音響波型ブリルアン散乱光の音響インピーダンス依存性の理論面の考察を行った後、(2)従来の分布測定手法である時間領域法・相関領域法の適用を試みた後、信号対雑音比の向上のためにブリルアン散乱のランダムな時間変動特性を利用し、信号対雑音比の向上に挑戦する予定であった。実際の予定では、(1)に関しては、マルチコアファイバ中のデポラライズドGAWBSを観測し、さらに各コア間の音響波の相互作用について検証した。今回、サイドコア中のGAWBSを初観測し、各コア間の音響波間に相互作用がないことを実証した。これは、音響インピーダンス依存性の理論面(音響波の境界問題を含む)の解明に役立つだけでなく、誘導GAWBSと自然GAWBSの使い分けによって光ファイバ中の情報をコントロールするという新たな光ファイバ応用分野(光ファイバ網オペレーションシステム(FOOS))の開拓可能性を示唆する有意義な結果である。また、周方向における一部分の被覆を除去した光ファイバのGASWBSの観測および特性評価を行った。音響インピーダンスセンシングに用いる場合、被覆を全て除去しているため、センサ自体の強度に問題があった。そこで、周方向における一部の被覆を除去することにより、強度とセンシング感度を両立した。(2)に関しては、多段前方ブリルアン散乱光が後方誘導ブリルアン散乱光をシードとして発生するという新たな現象を初観測した。これは、従来の分布測定手法と音響インピーダンスセンシングを結びつける"接続点"の役割を果たす現象である。これと相関領域法を用いて温度と音響インピーダンスの分布測定に成功した。なお、この現象は高いSNRを誇るため、RS解析を用いたSNR改善手法の適用なしでも十分測定が可能である。当初は、分布測定時に長い測定時間を要するRS解析を周波数ごとに行う計画であったが、高強度の音響導波型ブリルアン散乱光が後方誘導ブリルアン散乱光をシードとして生じる新たな現象を発見し、これを用いることで、瞬時に分布測定が可能となることを実証した。これは、測定時間の短縮といった点で、シンプルながらも大きな進展である。また、マルチコアファイバ中のデポラライズドGAWBSを観測し、さらに各コア間の音響波の相互作用について検証した。これは、音響インピーダンス依存性の理論面(音響波の境界問題を含む)の解明に役立つだけでなく、誘導GAWBSと自然GAWBSの使い分けによって光ファイバ中の情報をコントロールするという新たな光ファイバ応用分野(Fiber-optic operation system(FOOS))の開拓可能性を示唆する有意義な結果である。

測定原理として、通常のようにパルス光を用いるのではなく、光の振幅に変調を施している(振幅変調)。また、集光系を組み合わせている。さらに、10 GHzの偏波スクランブリングを行うことで、測定対象物に微細な溝が存在している場合でも信号対雑音比を保つことが可能である。これらの技術は、将来、分布型光フファイバセンサの敷設時に役立つと考えられる。音響導波型ブリルアン散乱光の分布を用いた更なる応用に着手する。具体的な計画を以下に示す。各種応用に向けた光ファイバの加工および選定1地球内部測定に向けた高強度炭素皮膜の付与:光ファイバを音響インピーダンスセンサとして用いる場合、光ファイバの表面にあるポリマー被覆を除去する必要がある。ただし、この除去により、ファイバはもろくなる。そこで、光ファイバの長手方向の一部分を残し、丈夫な炭素被服を付加したファイバを作製する。その後、音響インピーダンスの分布測定の実証を行う。2体内使用に向けたポリマー光ファイバの使用:高い柔軟性を有するポリマー光ファイバ中のGABWSはそもそも観測されていないため、これを観測する。ポリマー材料中の音響波の減衰量はガラスのそれに比べ大きい。そこで、GAWBSの強度を大きくするためにファイバ径を小さくする必要がある。そこで、ポリマー材料の表面の被服層をクロロホルムで除去しさらにポリマー光ファイバはマルチモードのみしか存在しないため、テーパー加工でシングルモードにした後、ポリマー光ファイバ中のGABWBSの音響インピーダンス依存性を測定する。3水分センサへの応用に向けた吸水性ポリマーの付与:水分によっても音響インピーダンスが変化するため、これを利用した水分センサへの応用可能性が見込める。ただし、通常の水分はその表面張力によって、ファイバ表面で球体となってしまい。均一な測定が困難である。そこで、吸水性ポリマーをファイバ全面に塗布することによって、均一性を保つことを提案する。吸水性ポリマーを塗布する技術の開発した後、水分依存性を取得する。4電磁波センシングに向けた特殊メッキ加工:電気粘性流体や磁気粘性流体をファイバの周りに塗布する手法がないためこれを開発する。その後、塗布したファイバの各物理量が変化したときの音響インピーダンス変化を測定する。
集積型金属錯体にスピン機能を与える配位子の開発

集積型金属錯体は多くの金属イオンと架橋配位子からなる錯体ユニットの集合体であり,その高い構造設計性からさまざまな応用のプラットフォームとして期待されている。本研究では,配位子への機能性ユニットの導入による集積型金属錯体の機能化,特に酸化還元活性の付与にっいて検討を行った。配位子に導入する機能性ユニットとしては,対称性の高いトリアリールアミンを選択した。トリアリールアミンはフェニル基の4位に置換基を導入することで一電子酸化体であるトリアリールアミニウムラジカルカチオンが飛躍的に安定化することが知られていることから,フェニル基の4位に金属イオンへの配位点となるピリジル基を導入した。合成はピリジンボロン酸ピナコールエステルとトリス(4-ヨードフェニル)アミンとの鈴木カップリングによって行った。このとき,3-ピリジルおよび4-ピリジルのボロン酸エステルを用いることにより二種の新規配位子を合成した。これらのトリアリールアミン系配位子は亜鉛ビスジベンゾイルメタナートと混合することによって容易に動的な錯体を形成し,ジメチルスルホキシドやテトラヒドロフランなどの高配位性溶媒から結晶化することで良好な単結晶が得られた。単結晶構造解析の結果,これらの錯体は配位子が二座配位子として機能し,一次元鎖構造の配位高分子を形成していることが明らかとなった。以上のように,集積型金属錯体を形成可能な新規機能性配位子としてトリアリールアミン系配位子の開発に成功し,亜鉛イオンを用いた集積型金属錯体の構築に成功した。平成18年度は、トリアリールアミン系架橋配位子の設計および合成を中心に研究を行った。目的物質としては、対称性が高いトリス(スチルバゾリル)アミン(以下TSzA)およびトリス(4-(4-ピリジル)フェニル)アミン(以下TPyPA)を設計した。これらの配位子はパラジウム触媒を用いたカップリング反応によって合成を検討した。その結果、当初の予定通り配位子の合成を達成した。以下に詳細を述べる。1.TSzAの合成と光化学特性トリス(4-ブロモフェニル)アミンと4-ビニルピリジンをパラジウム触媒および有機塩基存在下で還流する溝呂木-ヘック反応により合成した。このとき、触媒、塩基、溶媒の選択が非常に重要であり、最適化した条件ではほぼ定量的に高純度の生成物が沈殿物として得られ、濾過と再結晶のみで容易に精製できることがわかった。得られたTSzAはクロロホルムなどのハロゲン系有機溶媒によく溶け、光化学特性としては406nmに吸収極大を有し、400nmで励起すると488nmに極大を有する発光がみられた。このことからは、金属イオンと錯形成した場合にも発光特性を有する可能性がある。2.TPyPAの合成TPyPAは、パラジウム触媒を用いたトリス(4-ブロモフェニル)アミンとピリジンボロン酸エステルとの鈴木-宮浦カップリング反応では目的物質がほとんど得られなかった。生成物のマススペクトルによる検討から、ピリジル基が1つないし2つカップリングした生成物が多く存在していることがわかり、カップリングが十分に進行していないことが明らかとなった。そこで、プロモ基をより反応性の高いヨード基としたトリス(4-ヨードフェニル)アミンを用いて同様の反応を行ったところ、目的物質であるTPyPAを良好な収率で合成することができた。
アジア系人種における慢性腎臓病疫学調査: Cr標準化と慢性腎臓病有病率の解析

慢性腎臓病(CKD)の診断と重症度分類には腎機能を推算糸球体濾過量(GFR)で評価する必要がある。推算GFRは血清クレアチニン(Cr)値と年齢、性別より算出するため、Crが正確に測定されることが重要である。本研究では韓国、台湾、タイの共同研究者とイヌリンクリアランス検査を行う際に採血した血清を各施設においてJaffe法で、また日本の中央研究所で国際標準化した酵素法で測定し、比較検討した。台湾のJaffe法は国際標準化したCr値に近いが、韓国ではJaffe法の測定値は約0. 2 mg/dL高値となり、Cr測定の標準化の重要性が示された。GFR推算式には人種による係数があるが、アジア人のMDRD式に対する係数は0. 881から1. 2まで大きな差が報告されており、議論となっていた。そこで本研究では日本のGFR推算式作成プロトコールを修正し、韓国人200名、台湾人200名、タイ人60名で同一のプロトコールでイヌリンクリアランスによりGFRを実測し、MDRD式と日本人のGFR推算式の正確性を比較した。韓国人は日本のGFR推算式が優れるが、台湾人ではMDRD式が優れ、Cr産生速度が台湾人で多い、つまり筋肉量の差によるものと推測された。国際標準化したCrと日本人のGFR推算式を用いて愛知県の約10万人の検診受診者においてCKD有病率を検討した。愛知県では男性、女性とも、また各年代とも蛋白尿陽性のCKDが多かった。GFRは男性、女性ともに高齢になるほど低下し、全体ではGFR60未満のCKD有病率は8. 6%と全国調査の10. 6%より少なく、愛知県の人口動態の差が影響していると考えられた。本研究の目的は日本人の糸球体濾過量(GFR)推算式が広くアジア人種に適応可能かを検証し、さらにGFR推算式活用の前提となるクレアチニン(Cr)検査の標準化をはかり、アジア各国のCKD疫学調査を支援することである。慢性腎臓病(CKD)対策は、世界中で増加し続ける末期腎不全患者対策として喫緊の課題であり、腎機能低下に関連して危険度が高まる心血管疾患や死亡の対策としても重要である。腎機能の評価法として、国際的に血清クレアチニン値にもとづいたGFR推算式を用いることが推奨されており、現在では唯一MDRD式が一般に用いられている。日本腎臓学会では新たに日本人に適したGFR推算式を作成したが、これがアジア系人種に広く適応可能かについては未解明であった。またGFR推算式の前提となるCr検査は、その測定方法やキャリブレーションが各国で異なりる。血清クレアチニン検査の標準化が必須である。腎機能の評価法として、国際的に血清クレアチニン値にもとづいたGFR推算式を用いることが推奨されており、国際的にはMDRD式が一般に用いられるが、日本人には適していないことが明らかとなった。そこで日本腎臓学会は新たに日本人のGFR推算式を作成したが、これがアジア系人種に広く適応可能かについて検証を要する。