hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨代謝調節因子としての血管作動性物質に関する研究

1.申請者はナトリラム利尿ペプチドファミリーの内、BNP過剰発現マウスが慢性的な低血圧を示すのに加えて、著しい長管骨伸長を示す事を報告し、ナトリウム利尿ペプチドの内軟骨性骨形成調節作用機構に関して検討を行った。マウスC3H10T1/2細胞、骨原性ラットC26細胞やC26細胞をBMP-2添加後の骨芽細胞及びマウス骨芽細胞様MC3T3-El細胞及び軟骨細胞株ATDC5細胞やマウス成長板軟骨において、CNP/GC-B系が重要であり、CNPはオートクリン/パラクリン的に細胞分化促進、増殖抑制に関与する事を示した。ラットC26細胞ではデキサメサゾン処理により、C26細胞が脂肪細胞に細胞分化すると、CNP/GC-B系の作用発現は抑制されることから、比較的、骨/軟骨系に顕著な作用機構の存在が示唆された。一方、BNP欠損マウスが骨・軟骨形成異常を示さない事から内因性のBNPは骨/軟骨形成過程には関与していないと考えられた。以上から、内軟骨性骨形成調節作用機構にはCNPが重要であると考え、CNP過剰発現マウス、CNP欠損マウスの作成解析が現在進行中である。2.骨芽細胞にはPGE受容体の内、EP1,EP2,EP3αβ,EP4が発現していることを示し、この内EP4欠損マウスの骨格系には組織形態学的な異常を認め無い事から、骨/軟骨形態形成へのEP4の関与は少ないものと考えられた。一方、細菌性骨髄炎等で誘起される、骨融解機構を検討する目的で、LPSをマウスの生体内に投与した。EP4欠損マウスヘの投与群は、wildマウスヘの投与群と比較して、明らかに、破骨細胞数及び破骨細胞活性の上昇が少ない事から、LPSで誘起される破骨細胞活性の上昇は、主として骨芽細胞に発現する、EP4を介した破骨組胞の増加促進作用であることが明らかとなった。1,ナトリウム利尿ペプチドファミリーはANP,BNP,CNPの3種類の内因性リガンドから構成され、その生物作用は膜型グアニル酸シクラーゼのサブタイプ、GC-A及びGC-Bを介すると考えられている。申請者は既に、BNP過剰発現マウスが長管骨の伸長をきたす事を示し、生体に於けるナトリウム利尿ペプチドの内軟骨性骨形成調節作用を明らかにした。BNP過剰発現マウスはコラーゲンタイプX発現を認める肥大化軟骨層の増大及び前肥大化軟骨層のPTH/PTHrP受容体発現の増大傾向を認め、軟骨細胞分化の促進が示唆された。次にナトリウム利尿ペプチドの長管骨伸長の作用機構を正常マウス胎仔脛骨器官培養系を用いて検討した。GC-A及びGC-Bに対する特異的リガンドとして、ANPあるいはCNPを添加したところ、脛骨のCGMP産生増大及び脛骨の伸長を認め、CNPはANPの10倍以上強力あった。ナトリウム利尿ペプチドによる脛骨伸長促進作用、及びcGMP産生増大作用は膜型グアニル酸シクラーゼ阻害剤により完全に抑制された。In situhybridizationにより、CNPはマウス胎生16日目に既に軟骨成長板に発現し、GC一Bはマウス胎生16日目で成長板軟骨、特に前肥大化軟骨層に強い傾向を認め、骨膜の骨芽細胞にも発現を確認した。以上より、ナトリウム利尿ペプチドは軟骨/骨の主にGC-Bに作用し、cGMP産生を冗進することにより長管骨伸長を促進することが示された。2,正常頭蓋骨骨芽細胞には、PGE受容体のうちEPl,EP2,EP3α,β,EP4発現を認めた。EP4遺伝子欠損マウス(EP4 k/o)を用いて、PGもは骨芽細胞上のEP4を介して、破骨細胞形成を誘導することが示された。生体骨髄内へのLipopoly saccharid投与による破骨細胞活性促進作用は主としてEP4を介した作用であることが明らかになった。

一方、細菌性骨髄炎等で誘起される、骨融解機構を検討する目的で、LPSをマウスの生体内に投与した。EP4欠損マウスヘの投与群は、wildマウスヘの投与群と比較して、明らかに、破骨細胞数及び破骨細胞活性の上昇が少ない事から、LPSで誘起される破骨細胞活性の上昇は、主として骨芽細胞に発現する、EP4を介した破骨組胞の増加促進作用であることが明らかとなった。
「医療機関受診報告票」の開発とその信頼性・妥当性の検証

初年度である15年度は大きく2つのことを行った。1つは、文献レビューである。患者満足度調査と患者経験調査に関する、既存の理論研究、実証研究をレビューした。その結果、研究計画で検討していたとおり、患者経験調査の方が、医療機関評価を行う場合でも、医療機関の業務改善を行う場合でも、有効な方法であることを確認した。また、患者経験調査としては、米国CMS (Center for Medicare and Medicaid Services)が作成中のConsumer Assessment of Health Plans Survey (CAHPS)の調査票が参考になるとみられた。その調査票の項目には、例えば、「ナースコールを押したとき、看護師はすぐに来てくれましたか」や、「(入院中に痛みがあり、痛み止めの薬を欲しいと言った人について)痛み止めの薬を欲しいとあなたが言ったとき、病院の職員(医師、看護師など)はすぐに応じてくれましたか」などと、きわめて具体的で、患者の主観が入りにくい調査項目が多々あった。2つめは、調査項目(患者経験調査)の洗い出しである。医療機関に対するクレーム等を整理した既存文献のレビューを行うとともに、従来から患者クレームを整理している医療機関とその内容について検討を行った。さらに、特定の,医療機関で、実際に患者にインタビューを行い(パイロット調査)、その内容を整理した。実際に患者にインタビューをした経験では、具体的な質問を行えば行うほど、返答も具体的に返ってきており、質問紙も具体的であるほうが望ましいことが確認できた。
乳幼児期における視覚認知機能に基づく知的発達の予測

本研究の目的は、乳幼児期の発達諸検査、選好注視及び自己受容感覚のデータから後年の認知機能の水準を予測することの可能性について明らかにすることであった。生後310ヶ月の男女幼児39名に日本版デンバー式発達スクリーニング検査(JDDST-R)とベイリー式乳幼児神経発達スクリーニング検査(BINS)を実施し、約3年後の3歳6ヶ月の時点でのK-ABC心理・教育アセスメントバッテリー検査結果との関係を分析した。その結果、BINSとK-ABCの尺度得点間に有意な相関は認められなかった。したがって、1歳未満時点での発達検査から後の知的機能を予測することはできないという結論になった。また、乳幼児期に行った選好注視のビデオ画像のフレーム分析による指標と、約3年後のK-ABC尺度得点間にも有意な相関は見出されなかった。しかし、これらの関係はリニアではなく曲線的である可能性が示唆された。注視方向を視認により判断するフレーム分析の信頼性に関しては、VTR画像をもとに2D/3D運動解析ソフトによる眼球運動の追尾を行い位置変化を分析して同等の結果を得た。すなわち、新奇刺激の選好度(%)は月例に対してU字型曲線を示した。これは左右の定時位置とは関係がなく、選好注視の発達的変化を表すものと解釈された。しかし、この値と約3年後のK-ABC尺度得点との間には有意な関係はなく、U字型に変化する1歳未満児の選好注視を同質の視覚認知機能を表すものと考えることは適切ではないこと、すなわち、月齢帯によって異なる機能を反映する指標と考えるべきであることが示唆された。生後9ヶ月の乳幼児35名を対象に、ムービング・ルームを用いた自己受容感覚検査と「人見知り」について調べ、約1年半後の時点での自己認知発達の評価結果と比較したものである。その結果、これまでの感情的な側面から解釈されがちであった人見知りの現象が、鏡を見ての自己認知などの認知成分と深く関連することが示唆された。初年度は以下の3点について研究を行った。1)BINS(Bayley Infant Neurodevelopmental Screener)日本語版を作成し、仙台39名および京都35名の1歳末満児に実施した。仙台では改訂版デンバー式発達スクリーニング検査も並行実施し、BINSの併存的妥当性を検証した。BINS日本語版は優れた発達スクリーニング検査であるが、検査者のスキル(乳幼児の反応の誘発の仕方など)により得点が大きく左右され、乳幼児のリスクを過大評価する場合があることがわかった。このため、平成15年度は検査者の訓練と実施マニュアルの再検討を行う。2)選好注視測定システム(コンピュータ制御プラズマディスプレイの左右の画面に対提示された刺激に対する乳児の視線の動きを2方向VTR撮影してコマ単位で分析)の構築については、顔刺激の場合とキャラクター(顔を含む全身)刺激の場合の各々について、1歳未満児の注視反応を測定した。その結果、児は顔刺激よりキャラクター刺激の方をよく見る傾向があること、児の反応は月齢によって異なること、提示表面の左右で反応に偏りが見られることなどがわかった。しかし、今回の結果の多くは、実験統制が不十分でアーチファクトの可能性が排除できないことから、平成15年度はさらにこのシステムの改善を図る。3)ムービングルームを用いて、乳児の固有感覚受容に関する生理心理学的反応の測定を行い、追跡に備えたデータを蓄積した。

また、視覚運動反応については、幼児の手指の随意運動について予備的検討を行った。1.乳幼児の選好注視測定システムの確立:乳幼児の視線方向を非接触的に計測するための方法について、選好注視場面における幼児のビデオ画像を分析対象として検討した。各実験試行のビデオ画像を2D/3D運動解析ソフト(DITECT, Dipp-Motion XD)に取り込み、乳幼児の眼球の位置変化を相関追尾によって自動的に記録する方法と、同じ運動解析ソフトを用いて、1フレーム毎に目視によって幼児の視線方向を判断する方法を比較検討した。その結果、後者の方法がより正確で実際的な方法であることが確認された。2.乳児の認知能力とその後の認知・社会性の発達の追跡調査:昨年度、保健所で募集した6-9ヶ月の乳児35名に同志社大学内に設置したムービングルーム,BINS発達検査,ひとみしり実験等を実施した。これらの乳児を追跡調査し、認知能力と2歳時の認知・社会性発達を比較検討し,乳児期における認知能力から幼児期における発達を予測するための分析を継続して実施した。3.健常幼児及び障害幼児の認知・運動機能の比較:幼児および発達障害児を対象に、器用さの程度を簡便に評価しうる、ペグボードテスト(パーデューペグ)、タッピングテスト、模倣テスト、協調性テスト、シール貼り課題等のデータを収集した。昨年度は、健常幼児への適応性について主に確認したが、本年度は、発達障害児者についてもあわせて検討した。速さと正確性の2側面が大切であることは昨年度の検討からすでに明らかになっているが、本年度は、ペグボードテストが速さも正確住も相関があり、網羅的なアセスメントとなりうる可能性が示された。本研究の目的は、乳幼児期の発達諸検査、選好注視及び自己受容感覚のデータから後年の知的機能の水準と偏りを予測することの可否について明らかにすることであった。1.生後310ヵ月の男女幼児39名に日本版デンバー式発達スクリーニング検査(JDDST-R)とベイリー式乳幼児神経発達スクリーニング検査(BINS)を実施し、約3年後の3歳6ヶ月時点でのK-ABC心理・教育アセスメントバッテリー検査結果との関係を調べたが、尺度得点間の有意な相関は見出されなかった。2.同上のサンプルで、発達スクリーニング検査の各項目とK-ABCの4尺度(継時処理、同時処理、認知処理過程、習得度)との関係を性別・修正月齢を共変量として分析したところ、「玩具を引っ張ると抵抗する」、「積木をもちかえる」、「引き起こしの際、適切な筋緊張が見られる」などいくつかの項目で有意な偏相関が見出された。3.同上のサンプルで、生後310ヵ月の時点でアニメ・キャラクターを刺激とする選好注視実験を行い、VTR画像をもとに2D/3D運動解析ソフトによる眼球運動の追尾を行い位置変化を分析した。その結果、新奇刺激の選好度(%)は月齢に対してU字型曲線を示した。これは左右の提示位置とは関係がなく、選好注視の発達的変化を表すものと解釈された。しかし、この値と約3年後のK-ABCの4尺度得点との間には有意な関係はなく、U字型に変化する1歳未満児の選好注視を同質の視覚認知機能を表すものと考えることは適切ではないこと、すなわち、月齢帯によって異なる機能を反映する指標と考えるべきであることが示唆された。4.生後9ヶ月の乳幼児35名を対象に、ムービング・ルームを用いた自己受容感覚検査と「人見知り」について調べ、約1年半後の時点での自己認知発達の評価結果と比較した。
中国准河流域における梅雨期の降水システムの発達機構に関する研究

●GAME/HUBEX観測期間中,亜熱帯気団内に存在する温度経度の弱い梅雨前線(ISAタイプ),寒冷前線と併合した梅雨前線(MCFタイプ)が観測され,それぞれの梅雨前線内の降水システムの構造と維持過程を示した.●降水形成と降水システムの構造の観点から,ISAタイプの梅雨前線とMCFタイプの梅雨前線を比較した.ドップラーレーダー解析と熱と水蒸気の収支解析から,MCFタイプの梅雨前線における降水の形成高度(4-5km)の方がISAタイプの梅雨前線における降水の形成高度(2km)にくらべ高いという傾向が示された.この違いは梅雨前線の下層に流入する空気塊の相対湿度の違いによるものと考えられ,MCFタイプの梅雨前線での持ち上げ凝結高度(1km)はISAタイプでの場合(200m)に比べて高かった.さらに,持ち上げ凝結高度の違いは降水域の広がりやメソα低気圧の生成メカニズムに違いをもたらした.●本研究は中国大陸上の梅雨前線帯におけるメソスケール降水過程が梅雨前線に南側から流入する空気の相対湿度に依存することを示し,その相対湿度は総観場の状況と地表面過程により支配されているという仮説を示した.また,変分法を用いた高精度マルチドップラーレーダー解析プログラムの開発行った.このプログラムはMPI(Message Passing Interface)を用いた並列計算に対応しており,並列計算機を用いることにより,C-bandレーダーでカバーされるような広い領域(半径約120km)を短時間で解析でき,このプログラムをGAME/HUBEX観測データに適用した.今年度はGAME/HUBEX観測計画で観測された梅雨前線内の降水システムについて,ドップラーレーダーデータ,客観解析データ,衛星データなどを解析することにより,降水システムの構造とその周辺の環境場との関係を明らかにし,また,観測により得ることのできない熱や水蒸気量を,メソスケールの数値モデルを用いた再現実験を行うことにより調べた.その結果,以下のような新しい知見が得られた.中国大陸上の梅雨前線は,通常亜熱帯気団内に存在するが,寒帯気団の南下時には寒帯前線上に存在する.本研究ではこの二つの梅雨前線について内部のメソスケール降水システムの構造を調べ,降水形成の高度の違いに着目した.研究の結果,亜熱帯気団内の梅雨前線では,地上の収束線の北側だけでなく,南側にも線状対流性降水システムが形成されることが明らかになった.この降水システムの形成・維持には,下層に持ち上げ凝結高度の低い気塊が流入することが重要であることが示された.一方,寒帯前線上の梅雨前線では,地上の収束線の北側にのみ降水が形成されており,対流降水域における降水の形成高度が亜熱帯気団内の梅雨前線に比べ高いことが明らかになった.降水システムの違いは,梅雨前線の南側下層に流入する気塊の持ち上げ凝結高度の違いによりもたらされ,その値は前線の南側における地表面からの顕熱・潜熱フラックスの違いによるという仮説が提案・検証された.内部のメソスケール降水システムの維持に関してはどちらの梅雨前線においても共通した傾向が見られ,降水システム自身が形成した5001000km程度の空間スケールを持つ東西方向に長い冷気塊によって維持されていること,降水の集中は冷気塊の形成に有利となる水蒸気傾度の大きな領域に見られることなどが明らかにされた.以上の解析結果を博士論文としてまとめ,提出した.●GAME/HUBEX観測期間中,亜熱帯気団内に存在する温度経度の弱い梅雨前線(ISAタイプ),寒冷前線と併合した梅雨前線(MCFタイプ)が観測され,それぞれの梅雨前線内の降水システムの構造と維持過程を示した.●降水形成と降水システムの構造の観点から,ISAタイプの梅雨前線とMCFタイプの梅雨前線を比較した.ドップラーレーダー解析と熱と水蒸気の収支解析から,MCFタイプの梅雨前線における降水の形成高度(4-5km)の方がISAタイプの梅雨前線における降水の形成高度(2km)にくらべ高いという傾向が示された.この違いは梅雨前線の下層に流入する空気塊の相対湿度の違いによるものと考えられ,MCFタイプの梅雨前線での持ち上げ凝結高度(1km)はISAタイプでの場合(200m)に比べて高かった.さらに,持ち上げ凝結高度の違いは降水域の広がりやメソα低気圧の生成メカニズムに違いをもたらした.●本研究は中国大陸上の梅雨前線帯におけるメソスケール降水過程が梅雨前線に南側から流入する空気の相対湿度に依存することを示し,その相対湿度は総観場の状況と地表面過程により支配されているという仮説を示した.また,変分法を用いた高精度マルチドップラーレーダー解析プログラムの開発行った.このプログラムはMPI(Message Passing Interface)を用いた並列計算に対応しており,並列計算機を用いることにより,C-bandレーダーでカバーされるような広い領域(半径約120km)を短時間で解析でき,このプログラムをGAME/HUBEX観測データに適用した.
視症における痛覚制御

末梢神経から送られてきた痛みの情報は,脊髄灰白質の侵害受容ニューロンで中継される。脊髄灰白質侵害受容ニューロンの軸索突起は,脊髄の前側索を上行して視床に向かう。この上行路は脳幹で外側系と内側系とに分かれる。外側系痛覚伝導路は痛みの感覚を伝えるものであり,また内側系痛覚伝導路は痛みに伴う情動反応を引き起こすのに関与するものである。ところで,生体には痛覚を発現する系とともに,痛覚情報が大脳に到達するのを妨げる仕組み,すなわち疼痛抑制系があって,両者がともに機能している。疼痛抑制系の作用機序の一つは,痛覚伝導路の中継核での侵害受容情報のシナプス伝達を抑制するものであり,この疼痛抑制作用には内因性モルヒネ様物質の関与が考えられる。そこで,ウレタン・クロラローズで麻酔したネコを用いて,外側系および内側系の痛覚伝導路の視床中継核である腹側基底核群(後外側腹側核)および髄板内核群(外側中心核および束傍核)から単一侵害受容ニューロンを検出して視床侵害受容ニューロン活動に及ぼすモルヒネ投与の影響について調べたところ,外側系痛覚伝導路の中継核である後外側腹側核のニューロンの大内蔵神経刺激,すなわち交感神経性高閾値求心性線維刺激に対する長潜時の反応は抑制されたが,脊髄後角が関与しない頸髄前側索刺激に対する短潜時の反応は抑制されなかった。一方、内側系痛覚伝導路の中継核である外側中心核および束傍核の侵害受容ニューロンの大内臓神経,大後頭神経あるいは犬歯歯髄への刺激に対する長潜時の反応および内側系痛覚伝導路の中継部位である中脳網様体刺激に対する短潜時の反応がともに,モルヒネによって抑制された。以上の成績から,モルヒネは,腹側基底核群に投射する外側系では,主として脊髄における痛覚伝達を抑制するのに対して,髄板内核に投射する内側系では,髄板内核での痛覚伝達を抑制する可能性のあることが示唆された。
酸性雪の化学成分とその堆積・流出過程に関する水文・化学的研究

本研究により得られた成果を列挙すれば以下のようである。1)北陸地方の降積雪中の主要な成分は,陽イオンではH^+,Na^+,K^+,Ca^<2+>,Mg^<2+>およびNH_4^+であり,陰イオンではC1^-,SO_4^<2->およびNO_3^-であり,これらのイオン収支はつりあっていた。2)降雪の平均pHは4.6であり,降雪の酸性化に最も寄与するイオンはnss-SO_4^<2->,ついでNO_3^-であった。3)降雪中の化学成分の多くは雪粒子の表面付近に存在し,イオンの流出は積雪の融解に伴う変態過程で主に起こり,融解水の浸透により流出する。各積雪層からのイオンの溶出量は浸透融雪量の関数として求められる。4)ルーチン的に観測された気象データのみを用いた日単位の積雪の消長モデルを構築し,実測地によりその有効性を確認した。5)積雪の消長モデルとイオンの溶出量と融解水の関係を用いることにより化学成分の経時変化を算定することが出来た。6)融雪の発生時には積雪全層平均濃度の24倍の高濃度の融解水の流出が生じるが,北陸地方のような,いわゆる暖地積雪では降雪の融解と積雪が繰り返されるため北欧,北米の寒冷積雪地で生じるような多量の汚染物質の蓄積とその融解による強いAcid Shockは起こらない。計画初年度である本年度は、研究目的達成に必要な基礎的な水文気象データおよび降積雪試料の収集・採取に努めた。今冬の石川県内の降雪は12月下旬頃からであり、3月現在山間部では2m近い積雪があり、現在も水文・気象データおよび積雪試料の採取を継続中であり、すでに採取した積雪試料についても化学成分の分析作業は継続中である。これまでに得られた分析結果から以下の点が明らかとなった。1)内灘、金沢、鳥越、尾口村、白峰村の各点で観測された降雪のpHは4.25.2の範囲であり、平均値は4.54.9であり、降雪の酸性度はかなり高い。2)降雪の酸性成分は北西季節風により大陸方面から運ばれてくるものが主であるが、都市域における人間活動によるものも含まれ、山間部より都市部のほうがやや酸性度が高い。平野部と山間部では気温、降雪量に大きな差が見られ、特に山間部では標高が100m上昇するごとに気温は約0.8゚C低下し、降雪量もそれにともなって増加し、積雪は標高200mごとに約1.2倍となる。しかし、降雪の酸性度(pH)に関しては顕著な差はみられない。4)積雪の変態にともなって積雪の酸性度(pH)は大きく変化する。すなわち、新雪およびしまり雪ではpHに変化はみられないが、積雪が水を含みざらめ化するにしたがい、雪の結晶に付着していた酸性物質が水により洗い流され、積雪のpHは急速に上昇し、きれいな雪となる。5)石川県は暖地積雪地帯であるため、寒冷地ほど明確なACID SHOCKは見られない。白山山麓尾口村(標高460m)および白峰村(標高666mおよび標高860m)の3地点で行われた野外観測調査の結果,以下の事実が明かとなった。1)新雪のpHの平均値は4.49から4.66であり,かなり酸性化した雪である。2)降雪の酸性化に寄与する化学成分は,非海塩起源のSO_4^<-2>次いでNO_3^-であり,このことは硫黄分の多い石炭を主要なエネルギー源としている中国型の酸性雨と同様な特徴を示し,北陸の酸性雪は大陸起源の汚染物質により酸性化されている可能性が強い。3)積雪からの化学成分の融解は積雪の融解変態と融解水の浸透流下にともなって起こり,新雪しまり雪ざらめ雪と変態が進むにしたがい汚染物質の含有量は減少し,積雪層はきれいになる。

また,融解により流出した雪の量の全積雪相当水量に占める割合よりもはるかに高い割合の化学成分が失われる。このことから,雪の結晶あるいは粒子中の汚染物質は比較的雪の表面に近いところに保持されていると思われる。すなわち,汚染物質は雪の結晶内部よりも雪粒子の表面に付着していると考えられる。4)今回調査の対象とした地点は,北海道や諸外国の寒冷積雪地に比べ気温が高いため,冬期に降雪その融解が繰り返し起こり,融解のたびに上層新雪層あるいはしまり雪層の化学成分が流出するために,融雪期の開始前に積雪はかなりの汚染物質は失っており,春先の強い"Acid Shock"は起こらない。本年度の研究の成果を列挙すれば以下のようである。1)北陸地方の降積雪中の主要な成分は,陽イオンではH^+,Na^+,K^+,Ca^<2+>,Mg^<2+>およびNH_4^+であり,陰イオンではCl^-,SO_4^<2->およびNO_3^-であり,これらのイオン収支はあっていた。2)降雪の平均pHは4.6であり,降雪の酸性化に最も寄与するイオンはnss-SO_4^<2->,ついでNO_3^-であった。3)降雪中の化学成分の多くは雪粒子の表面付近に存在し,イオンの流出は積雪の融解に伴う変態過程で主に起こり,融解水の浸透により流出する。各積雪層からのイオンの溶出量は浸透融雪量の関数として求められる。4)ルーチン的に観側された気象データのみを用いた日単位の積雪の消長モデルを構築し,実測地により疎の有効性を確認した。5)積雪の消長モデルとイオンの溶出量と融解水の関係を用いることにより化学成分の経時変化を算定することが出来た。6)融雪の発生時には積雪全層平均濃度の24倍の高濃度の融解水の流出が生じるが,北陸地方のような,いわゆる暖地積雪では積雪の融解と降雪が繰り返されるため北欧,北米の寒冷積雪地で生じるような多量の汚染物質の蓄積とその融解による強いAcid Shockは起こらない。
有機ケイ素および関連IVB族カテネート化合物の機能と物性

本研究では、有機ケイ素および関連IVB族化合物の研究のうち特に、1.有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応、特に高配位および低配位有機ケイ素合成資剤の開発、2.特異な構造を有する有機ケイ素化合物および関連化合物の合成の物性、3.新規有機ケイ素ポリマーの開拓、および4.有機ケイ素化合物および関連IVB族化合物の光反応の4テーマに絞って研究を行った。1有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応1.1シリセニウムイオン-弱塩基錯体の研究、1.2高配位有機ケイ素化合物の反応特性解析、1.3トロポナ-ト配位子を有する新規高配位有機ケイ素化合物、1.4低配位有機ケイ素および関連化学種の研究、1.5ケイ素-炭素およびケイ素-ケイ素2重結合へのアルコール付加の立体化学、1.6高配位有機ケイ素種を用いる有機合成2特異な構造を有する有機ケイ素化合物及び関連化合物の合成と物性2.1シリル置換エチレンジアニオンの合成と構造、2.2歪んだベンゼンであるヘキサキス(トリメチルシリル)ベンゼンの合成および関連ベンゼン誘導体の開発と物性研究、2.3フッ素置換ヘキサシリルベンゼンにおけるフッ素原子のメリ-ゴ-ラウンド転移、2.4シリル置換シクロペンタジエニドの合成、2.5 IVB族M-M結合を架橋子とするシクロファン、2.6 IVB族クラスター3新規有機ケイ素ポリマーの開拓3.1マスクしたジシレンのアニオン重合、3.2スピンラベルによるポリシランの運動解析、3.3ポリシラン系球状高分子の合成4有機ケイ素化合物および関連IVB族化合物の光反応4.1ジシラニル置換キノンおよびシクロヘキセノンの光反応、4.2 σπ電子系の光物性本研究では、有機ケイ素および関連IVB族化合物の研究のうち特に、1.有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応、特に高配位および低配位有機ケイ素合成資剤の開発、2.特異な構造を有する有機ケイ素化合物および関連化合物の合成の物性、3.新規有機ケイ素ポリマーの開拓、および4.有機ケイ素化合物および関連IVB族化合物の光反応の4テーマに絞って研究を行った。1有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応1.1シリセニウムイオン-弱塩基錯体の研究、1.2高配位有機ケイ素化合物の反応特性解析、1.3トロポナ-ト配位子を有する新規高配位有機ケイ素化合物、1.4低配位有機ケイ素および関連化学種の研究、1.5ケイ素-炭素およびケイ素-ケイ素2重結合へのアルコール付加の立体化学、1.6高配位有機ケイ素種を用いる有機合成2特異な構造を有する有機ケイ素化合物及び関連化合物の合成と物性2.1シリル置換エチレンジアニオンの合成と構造、2.2歪んだベンゼンであるヘキサキス(トリメチルシリル)ベンゼンの合成および関連ベンゼン誘導体の開発と物性研究、2.3フッ素置換ヘキサシリルベンゼンにおけるフッ素原子のメリ-ゴ-ラウンド転移、2.4シリル置換シクロペンタジエニドの合成、2.5 IVB族M-M結合を架橋子とするシクロファン、2.6 IVB族クラスター3新規有機ケイ素ポリマーの開拓3.1マスクしたジシレンのアニオン重合、3.2スピンラベルによるポリシランの運動解析、3.3ポリシラン系球状高分子の合成4有機ケイ素化合物および関連IVB族化合物の光反応4.1ジシラニル置換キノンおよびシクロヘキセノンの光反応、4.2 σπ電子系の光物性本研究課題では、以下の4つのテ-マについて研究を行った。主な結果を以下に述べる。1.有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応5配位アリルシランは100%ジアステレオ選択性を示すなど、極めて有用な反応剤であることが分かった。この反応についてab initio分子軌道法を用いた詳細な理論計算を行い、その遷移状態や反応経路を解明した。2.特異な構造を持つ有機ケイ素化合物および関連化合物の合成と物性水素をすべてトリメチルシリル基で置換したベンゼンを初めて合成し、その構造や物性を明らかにした。この化合物に代表されるシリルゼン類はリチウムによる2電子還元により容易にジアニオン種を与え、反芳香族など興味深い物性を示した。さらにシリルエチレン類のジアニオン種の構造や溶液中の挙動についても検討した。3.新規有機ケシ素ポリマ-の開拓マスクされたジシレンのアニオン重合法により、置換基配列が高度に制御されたポリシランを初めて合成した。このポリマ-は顕著なサ-モクロミズムを示すなど、従来法で合成したものとは全く異なった物性を示した。またこの方法により、ポリシランと他のポリマ-とのブロック共重合体が容易に合成できることを示した。4.有機ケイ素化合物の光化学(1)光反応によりシラーmーキノメタンなど新規な有機ケイ素反応性中間体を合成し、その反応性を明らかにした。(2)ポリシラン類の励起状態の挙動を蛍光分光法などを利用して詳細に検討し、σーπ電子系およびσーσ電子系においても分子内電荷移動が重要な役割を果すことを実証した。昨年度に引続き、以下の4つのテ-マについて研究を行った。本年度の主要な研究結果を以下に述べる。1.有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応3配位シリセニウムイオンの溶液中の挙動を核磁気共鳴法を用いて精査した。

対アニオンを選ぶことにより、従来観測不可能だった弱い塩基との錯体形成を直接確認することが出来た。また溶液中、結晶中ともに単量体として存在するジアルキルスタンニレンを初めて合成、単離しその構造をX線構造解析で決定することが出来た。2.特異な構造を持つ有機ケイ素化合物および関連化合物の合成と物性各種のシリルベンゼンジアニオンを置換基の対称性を含め分子設計し合成した結果、室温以上まで安定な3重項種を得ることに成功した。また、各種の新しいケイ素およびゲルマニウムクラスタ-型化合物の合成を行った。3.新規有機ケイ素ポリマ-の開拓マスクされたジシレンのアニオン重合により、各種の新規ポリシラン合成を行い、その物性を評価した。さらに、この重合の反応機構について検討した。また、カチオンを側鎖に持つポリシランの合成法を確立した。4.有機ケイ素化合物および関連IVB族化合物の光反応アリ-ルオリゴシラン類の励起状態について置換基効果や立体電子効果を詳細に検討し、σーπ共役系だけでなくσーσ共役系においても分子内電荷移動が重要であることを証明した。さらにこれらの基礎的知見をもとに反応設計を行い、ジシラニルエノン類の特異な光1,4ー転位反応を見出した。この反応によって初めて得られたシラトリメチレンメタン中間体は3重項種であることが分かった。昨年度に引続き、以下の4つのテーマについて研究を行った。本年度の主要な研究結果を以下に述べる。1.有機合成戦略としての有機ケイ素化合物の反応光学活性置換基を持つシリレンとアルコールとの付加反応において、初めて不斉誘導が起きることを見出した。またIV B族元素カチオンの溶液中の挙動を核磁気共鳴法などを用いて精査し、スズの3配位カチオンを直接観測することに成功した。2.特異な構測を持つ有機ケイ素化合物および関連化合物の合成と物性ヘキサキス(メトキシジメチルシリル)ベンゼンやヘキサキス(フルオロジメチルシリル)ベンゼンのすべてのケイ素原子がその立体的要請により極めて特異な5配位構造を持つことを明らかにした。またテトラシリルジシレンおよびジゲルメンを系統的に多数合成し、その固相中および液相中における物性を明らかにした。3.新規有機ケイ素ポリマーの開拓マスクされたジシレンのアニオン重合がリビング重合であることを証明し、ポリシランの分子量制御に成功した。さらに、この方法を用いて初めて環状構造やアミノ基を持つポリシランの合成を行った。またポリシランの分子鎖運動をスピンラベル法やサーモクロミズム現象の解析により定量的に定価した。4.有機ケイ素化合物および関連IV B族化合物の光反応光化学的に発生させた不安定なジシレンの反応性についてレーザー閃光分解法により定量的な検討を行った。またジシレンに対する各種の置換基効果についてもマトリクス単離法を用いて詳細に研究した。またアリールオリゴシランの光分解反応における置換基効果や溶媒効果を詳しく検討し、その反応に関与する励起状態を明らかにした。ケイ素-ケイ素二重結合種であるジシレンの生成、構造、及び反応を詳細に検討した。ジシレンを低温マトリックス及びレーザーフラッシュフォトリシスで検出し、分光特性を確定するとともにアルコールなどの付加反応の動力学をも明らかにした。さらに反応の位置選択性や立体選択性を明らかにするなど興味ある結果を得た。
B型インフルエンザウイルス粒子形成におけるBM2蛋白質の機能

本研究では、B型インフルエンザウイルスにユニークなBM2の細胞質内における性状を詳細に解析し、その機能を明らかにしようとした。感染細胞内におけるBM2の経時的な局在の変化を、他のウイルス蛋白質と共に間接蛍光抗体法で解析した。その結果、BM2は合成後ゴルジ装置に検出され、その後、細胞膜へと輸送された。この局在の変化はウイルス表面糖蛋白質ヘマグルチニン(HA)と酷似していた。そこで、膜蛋白質の輸送阻害剤であるモネンシンを用いてゴルジ装置から細胞膜への輸送を阻害すると、BM2はHAと同様にゴルジ装置へ蓄積し、細胞膜への輸送が阻害された。これらの結果は、発現プラスミドを細胞に導入し、BM2を単独で発現させた場合にも再現された。次に、BM2と細胞膜との結合の有無を明らかにするために、感染細胞をショ糖密度勾配遠心によるflotation法で分画し、各画分中のBM2をwestern blot法で検出した。その結果、BM2はHAと共に膜画分に検出された。また、BM2の膜への輸送に関わる部位を同定するために種々の変異体BM2を作出し、間接蛍光抗体法でそれらの局在を解析した。その結果、アミノ末端から50番目までのアミノ酸がBM2の細胞内輸送に重要であることが明らかとなった。以上の結果から、1)BM2は合成後速やかにゴルジ装置に局在し、トランス-ゴルジ輸送経路を介して細胞膜へ輸送されること、2)この輪送にはBM2分子のアミノ末端から50番目までのアミノ酸が重要であること、3)この現象はBM2単独でも起こることから、BM2の細胞質内輸送には他のウイルス蛋白質は直接関与していないこと、4)BM2は細胞膜と結合している膜蛋白質であることが明らかになった。
アフリカ産カワスズメ科魚類の顎部の形態形成に関与する遺伝子の単離と解析

本研究は、急速に多様化したと考えられているアフリカ産カワスズメ科魚類(シクリッド)において顎部の多様性をうんでいる遺伝的要因を解明することを目的としている。まずシクリッド稚魚の様々な成長段階の顎部よりmRNAを抽出し、cDNAライブラリーを構築した。約6000の配列情報から重複するものを除き、約1700の独立した配列情報を得ることができた。これらのクローンをもちいてDNAチップを作成し、2種のシクリッド間で顎部の形態形成時における遺伝子の発現パターンの比較をおこなった。2種間で発現量に相対的な差異が認められた候補遺伝子群から、明らかに種間で発現量の異なるもの3クローンを抽出した。データベース検索により、これらの候補クローンはそれぞれある種のプロテアーゼ、細胞増殖因子、および糖タンパク質に相同性がみとめられた。それぞれの遺伝子について2種のシクリッドの成長の各段階でin situハイブリダイゼーションをおこない、発現場所、発現パターンを観察した。その結果上記プロテアーゼ相同遺伝子は頭部特に顎部付近のみで発現していることが明らかになった。シクリッドの成長段階では大きな発現パターンの差異は認められなかったものの、種間においては明らかに発現量に差異が確認された。また、同遺伝子をCOS-7細胞内で発現させ、アクリルアミドゲル内でのタンパク質分解活性の有無を測定した。その結果、上記プロテアーゼ相同遺伝子はゼラチンを分解する活性を有していることが明らかになった。この反応はEDTA存在下で阻害された。データベースに登録されている他の遺伝子のアミノ酸配列の相同性とあわせ、同遺伝子がZnフィンガーモチーフを持つメタロプロテアーゼであることが示された。同遺伝子の発現タンパク質の活性および稚魚における発現部位から、このメタロプロテアーゼは細胞外マトリクスを分解する酵素であり、顎部の形態形成に関与していることが予想される。
不動点理論およびその周辺の非線形問題

この研究期間の4年間、不動点理論に関するいくつかの研究成果を得た。例えば、generalized nonexpansive mappingに関する条件を不動点理論の観点から考察することに成功した。非拡大半群に関するBrowder収束の係数条件、完備距離空間における不動点への逐次近似、完備距離空間における複数の写像の不動点理論に関して、必要十分条件や最終結論に近いと予想される形での研究成果を得ることができた。また、新しいタイプの不動点定理も証明した。この補助金のおかげで、多くの研究成果を得ることができた。また、論文作成まで至っていないが多くの知見を得ることができた。以下では、項目11の雑誌論文リストで挙げた論文の概要について述べる。1:非拡大写像が不動点を特つBanach空間と、非拡大半群が不動点を持つBanach空間が完全に一致するにとを証明した。非拡大半群は無限個の非拡大写像の族であるので、この定理は、一つの非拡大写像が不動点を持つということと、ある条件を満たす無限個の非拡大写像の族が共通不動点を持つことが同値であるという興味深い定理である。2: Reichの問題の1つであるHalpern収束の係数問題に関する研究をした。収束するための必要条件を改良した。また従来、最良の十分条件と思われていたCho,Kang,Zhou(2005)の条件が最良ではなく、Wittmann(1992)の条件が最弱な十分条件であることを示した。この論文で得られた必要条件とWittmannの十分条件は似ており、完全解決への一歩になると期待している。3: Kannanの不動点定理の改良をした。また、この論文での改良方法と同じ方法では、これ以上改良できないことも示した。4: Subrahmanyamの不動点定理を限界まで改良した。具体的には、Subrahmanyamの不勲点定理の結論と同値になる条件を求めた。6: Edelsteinの不動点定理を拡張した。この拡張定理の結論は、不動点が唯一存在するというものだが、{T^nx}が不動点に収束しない。距離空間の枠組みでこのような定理は大変珍しい。7: Banach空間の1_∞による直積空間が一様non-1^n_1性を持つことについて、必要十分条件の形で定理を与えた。応用として、非拡大写像の不動点定理を証明した。以下では、項目11の雑誌論文リストで挙げた論文のうち、いくつかの論文の概要について述べる。1:uniformly asymptotically regularという条件を満たす非拡大半群の共通不動点へのBrowder型の収束定理を証明している。特に、収束するための係数に関する必要十分条件を得ることができた。空間の設定はHilbert空間である。2:Kannan型の不動点定理の改良をした。3:Banachの縮小原理の結論である「successive approximationが唯一の不動点へ収束する」という条件の必要十分条件をτ距離を用いて与えた。昨年度得られた条件よりも若干シンプルな必要十分条件である。5:強Ekelandの変分原理の結論部分について調べた。空間の線形性と、関数の凸性を仮定したバージョンにおいては、この結論部分と空間の回帰性が同値になることを得た。空間の線形性および関数の凸性を仮定しないバージョンにおいては、この結論部分がbounded compactnessと同値になることを得た。また、コンパクト性と同値になる条件も得ている。6:JungckによるBanachの縮小原理の拡張定理は、その後実に多くの再拡張定理が証明されてきた。条件は似たり寄ったりなのだが、最弱と呼べるような条件がなく、非常に混乱していた。この論文では見通しのよい最弱条件を与え、この混乱を収束させた。9:Reichの問題の1つであるHalpern収束の係数問題に関する研究をした。収束するための必要条件・十分条件についてこれまでの結果をまとめた。現時点での最弱な十分条件を提供しているWittmann(1992)の収束定理の分かりやすい別証明を与えた。この問題の完全解決への一助になると期待している。この補助金のおかげで、未発表の結果を含め、いくらかの研究成果を得ることができた。以下では、項目13の雑誌論文リストで挙げた論文のうち、いくつかの論文の概要について述べる。1:非拡大写像に関してはこれまで非常に精力的に研究されてきた。そして最近、非拡大写像以外の非線形写像に関する研究も盛んに研究されるようになってきた。本論文では、Property C[t]とProperty E[t]という条件を定義して、これらの写像に関する研究を行っている。パラメータtは非負の実数で、この値が大きくなると条件が弱くなる。非拡大写像はProperty C[0]とProperty E[1]という性質を持っている。

Property C[t]とProperty E[t]は、不動点性などの性質に関して丁度補完し合う関係にあることなどを、本論文において証明している。2:可算個の非拡大写像族のBrowder型の収束について見通しのよい証明を与えている。3:Max-Kannan型の不動点定理の改良をした。また、この論文での改良方法と同じ方法では、これ以上改良できないことも示した。4:ちょうど100年前に証明されたBrouwerの不動点定理の証明を与えた。Bolzano-Weierstrassの定理と「奇数プラス偶数が奇数である」という事実しか用いていないため、すべての数学者が検証可能である。そればかりでなく、数学科以外の、たとえば、経済学部の学部学生でも検証できると思われる。Brouwerの不動点定理は数学の10大定理としてリストアップされる程、非常に有用であり、経済学部でも非常に良く使われる。その為、研究という観点からはともかく、教育という観点からは重要な成果であると考えている。本研究は2003年に研究代表者が始めたものである。研究の方向性としては、写像に関する条件の緩和、空間に関する条件の緩和、係数条件の緩和の3種類が主に考えられる。このうち、写像に関する条件の緩和は難しいことが予想され、また、空間に関する条件については未だ未解決である。しかしながら、空間に関する条件については、本問題よりもシンプルな非拡大写像(nonexpansive mapping)版ですら最終的な結論を得ていない。したがって、係数に関する条件について完全な決着を得たということは、現段階において、本問題は実質的に解決されたと言うことができる。最終的に得られた係数に関する条件は(i) {t_n }の有界性と(ii) {a_n /(t_n-τ)}が任意のτに関して0に収束するというものである。パラメータt_nに関する収束が不要であるというのは研究代表者にとって驚きであり、ここまで拡張できるのであれば、(ii)の条件ももっと弱くなりそうな直感があったが、条件(ii)が最終的に残ったことも驚きであった。実数という概念は大変に素朴なものであるが、本研究を通して、この概念が内包する奥深さの一端を垣間見た気がする。実際、順序数の概念を用いて、位相空間における自己稠密核(perfect kernel)を理論的に求める方法をつくった。そしてこの方法を用いて、(ii)の必要十分条件が{t_n }を集合として考えた時にscatteredであること、すなわち自己稠密核が空集合であることをつきとめた。研究成果から判断して、(1)と(3)の間にあるため24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究に関連して、解くべき問題が未だ多く残されている。創意工夫を重ねながら、それらの問題を1つ1つ解決へと導きたいと考えている。
アルヴェン固有モードの空間構造と高速イオン異常輸送の相関

将来の磁場閉じ込め核融合炉で問題となる可能性がある高速イオン励起アルヴェン固有モード(TAE)に起因する高速イオン輸送・損失に関する研究を大型ヘリカル装置において実施した。内寄せ配位から外寄せ配位へ、或いは有限β効果により磁気軸位置が大半径方向にシフトするにつれ、TAEの固有関数が空間的に広がり、且つ高速粒子軌道の磁気面からの偏差が拡大し、磁気揺動振幅に対して損失高速イオン束の増加傾向が顕著になることが明らかになった。本研究では、将来の核燃焼プラズマにおけるα粒子とMHD不安定性の相互作用、及びその結果として生ずるα粒子の異常輸送に関わる機構の解明を目指す。ヘリカルプラズマにおける高速イオンとトロイダルアルヴェン固有モード(TAE)に代表される高速イオン励起MHD不安定性との相互作用、並びにその結果生ずる高速イオンの異常輸送について多角度から精査し、将来の核燃焼プラズマにて起こりうる現象の予測に役立てることを目的としている。平成21年度においては、大型ヘリカル装置(LHD)の大半径方向外側に設置されたシンチレータ型損失高速イオンプローブの計測部の高速化を進めた結果、NBI加熱時にTAE周波数と同じ周波数で振動する損失高速イオン束の検出に成功した。その結果から、LHDのNBI加熱時に励起されるTAEは、Co-方向に周回する高速イオンにより励起されていることが推察される。磁気揺動振幅と損失高速イオン束の関係は、対流的と言うよりは、拡散的過程を経て高速イオンが損失する様相を示した。また、TAEの内部構造の詳細な測定を行うべく、多視線Hα光アレイの計測部の高速化を進めた結果、TAEによる電子密度揺動の空間分布情報を引き出すことが出来た。現在シアアルヴェン波を取り扱う理想MHD安定性コードAE3Dから推定されるTAEによる密度揺動との比較を進めている。LHDにおける上記の実験成果に加えて、コンパクトヘリカルシステム(CHS)における当該実験成果を含め、17^<th> International Stellarator/Heliotron Workshop(12-16 October 2009, Princeton, New Jersey, USA)にて、招待講演を行い、会議論文として纏めた。本課題では、将来の核燃焼ヘリカルプラズマにおける高エネルギーα粒子とMHD不安定性の相互作用、及びその結果として起こりうるα磁子の異常輸送に関わる機構の解明を目的としている。平成22年度においては、本科研費の支援を基に大型ヘリカル装置(LHD)の大半径方向外側に設置されたシンチレータ型損失高速イオンプローブの更なる高性能化を進める一方、トロイダルアルヴェン固有モード(TAE)により誘起される損失高速イオン束と磁気揺動振幅の相関、並びに同相関の磁気軸位置依存性データの取得に注力した研究を進めた。その結果、有限β効果により磁気軸位置が外側へシフトした場合、或いは外寄せ配位の場合、磁気軸がより内側にある場合に比して、磁気揺動振幅に対して損失高速イオン束の増加傾向が顕著になることが明らかになった。また、TAEの内部構造の詳細な測定を行うべく、多視線Hα光アレイの計測部の高速化を進めた結果、内寄せ、外寄せ配位においてTAEによる電子密度揺動の空間分布情報を引き出すことが出来た。同実験観測とシアアルヴェン波を取り扱う理想MHD安定性コードAE3Dから推定されるTAEによる密度揺動との比較を行った結果、実験結果は概ね再現され、配位に関わらず、比較的揺動分布は径方向に大きな広がり持つことが明らかになった。内寄せ・外寄せ配位における磁気揺動振幅に対する損失高速イオン束の増加傾向の違いは、TAEの径方向分布と言うよりは、粒子軌道の差に起因しているものと考えられ、現在粒子軌道の観点から解析を進めている所である。H22年度までに得られた研究成果については、23^<rd>IAEA Fusion Energy Conference (11-16 0ctober 2010Daejon, Korea)にて報告を行った。本課題では、将来の核燃焼ヘリカルプラズマにおける高エネルギーα粒子とトロイダルアルヴェン固有モード(TAE)に代表される高エネルギー粒子励起MHD不安定性の相互作用、及びその結果として起きる可能性があるα粒子の異常輸送に関わる機構の解明を目的としている。本科研費の支援を基に大型ヘリカル装置(LHD)において大半径方向外側設置のシンチレータ型損失高速イオンプローブ(SLIP)、及びTAEの内部構造の詳細な測定を行うべく多視線高速Hα光アレイ(FHA)の整備・改良を進めてきた。平成23年度は、中性粒子ビーム入射加熱時により励起されたTAE発生時において、SLIP、FHAからそれぞれ得られた損失高速イオン束、TAEに起因する密度揺動空間分布データから高速イオンの異常輸送現象の理解を深めるための解析に注力した。具体的には、幾つかの異なるβ値の配位を対象に、TAEの空間分布や時間的に変動するTAEの振幅を考慮し、1)SLIPに到達する損失高速イオンのエネルギー・ピッチ角、2)損失高速イオン束と磁気揺動振幅の相関、及び3)同相関の磁気軸位置依存性データの再現を試みた。その結果、以上の3項目において、コード計算は実験結果と良い一致を示した。

このことは、将来の核融合炉におけるα粒子の振る舞いを予測する上で、意義深い結果であると言える。本内容については、2011年9月に米国テキサス州オースチンで開催された磁場閉じ込めシステムにおける高速粒子に関する第12回IAEA技術会合にて口頭発表を行った。
オレフィンへのエナンチオ選択的なカチオン性置換基の導入

我々はこれまでに、ルイス酸で活性化したキラル脱離基を利用した、エナンチオ選択的なオレフィンへの求電子付加反応について研究を行なってきた.この方法を利用し、シリルエノールエーテル及び単純オレフィンへの高エナンチオ選択的ヒドロキシメチル化反応、テルペンのエナンチオ選択的分子内環化反応を既に報告している。これらの研究を基に、脱離基としてアンモニウム塩を用いた新しい反応をデザインし研究を進めたところ、新たな反応を発見、開発することに成功した。その反応とは、クロロメチルメチルエーテルとジアミンの塩により反応系中でシクロケトンのα位をメチレン化し、続いて系中でジエンとDiels-Alder反応を行い、ワンポットでスピロ骨格を持つケトン(スピラノン)を合成するというものである。反応はおそらく、クロロメチルメチルエーテルとジアミンによる塩の形成、その塩とケトンによるエナミンの発生、α-メトキシメチル化、メタノールの脱離、それにより発生したα-exo-メチレンシクロケトンのイミニウム塩とジエンとのDiels-Alder反応の数ステップが系中で起こっていると予想される。この反応の利点は、1)不安定なα-exo-メチレンシクロケトンを単離する必要がないこと、2)実験操作は全ての反応剤をシールドチューブに入れて撹拌、加熱するだけと非常に容易であること、3)クロロメチルメチルエーテルやジアミンなどの反応剤が、安価な市販の試薬であること、4)最初のステップ(メチレン化)で利用したジアミンが、次のDiels-Alderのステップでも重要な役割を果たしていることがわかったため、キラルなアミンを使うことにより不斉反応への展開が期待されることである。また、この方法を利用して天然物acoradieneの形式合成も行った。