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免疫系の恒常性維持および破綻機構の解明に基づく自己免疫疾患の治療法開発

自己免疫疾患は根本的治療法のない難病であり、自己免疫疾患の病因およびその治療法を開発することは社会的に急務の課題である。その課題克服のために、免疫系の活性化を調節する分子群ネットワーク機構を解明しその破綻機序を解明することは必須の方策である。また、自己免疫疾患の発症には遺伝的素因が深く関与しており、遺伝学的視点からの研究は原因解明に大きく貢献できると考えられる。本年度に得られた結果は以下に要約される。(1)Notchシグナルがどのように腸管の抗原提示細胞の分化を制御するかについて検討した結果、CX3CR1を高発現する細胞集団の分化にNotchシグナルが必須の役割を持つことを解明した。RBP-JがCD11cでのみ欠損するマウスではCX3CR1を高発現する細胞集団が選択的に減少していた。また、その細胞集団の分化にはNotch1とNotch2の両者が関与していることも明らかにした。(2)NotohシグナルはTリンパ球のメモリー細胞の維持にも必須の役割を持つこと明らかとした。メモリー細胞の維持にもNotch1とNotch2が寄与している事が明らかとなった。(3)RBP-JがCD4陽性細胞で欠損するマウスでは、腸管のIELの細胞数が顕著に低下していた。特にCD8αα細胞を発現するIELでの低下が著明であり、その結果からNotchシグナルは腸管免疫応答あるいは腸管の恒常性維持に寄与している事が考えられた。(4)家族性SLEのゲノム解析を実施した。まずは、SNPアレイを用いた連鎖解析およびホモ接合体マッピングで候補領域を数Mbまで狭小化する事ができた。今後は全エクソーム解析を実施し機能的変異を同定する研究を実施している。その課題克服のために、我々は免疫系の活性化を調節する分子群ネットワーク機構および遺伝的素因を解明することを目指した。1RbpjがCD11cでのみ欠損するマウスではCX3CR1を高発現する細胞集団が選択的に減少し、CD11cの発現が低いCX3CR1陽性細胞が増加することを見いだした。さらに、Notch1およびNotch2がともに欠損しているマウスでも同様の表現型が観察されたことから、Notch1とNotch2がCX3CR1を高発現する細胞集団の分化に寄与している事が明らかになった。2Notch1およびNotch2シグナルがメモリーCD4陽性Tリンパ球の維持に必須の役割を持つことを見いだし、それはグルコースの取り込みに依存していることを明らかにした。同様に、Rbpjが欠損するCD8陽性Tリンパ球でも、メモリー細胞の維持が障害されており、NotchシグナルはCD4とCD8陽性Tリンパ球の維持を制御していると考えられた。3RbpjがCD4陽性細胞で欠損するマウスでは、腸管のCD8細胞を発現するIEL細胞数が減少しており、それはstat
細胞外アデノシンとその細胞表面受容体を介した慢性関節リウマチの治療法開発

1.細胞外アデノシン(Ado)がヒト滑膜細胞に与える効果:Adoが関節リウマチ(RA)患者由来の初代培養滑膜細胞に与える影響を検討した。アデノシンデアミナーゼ(ADA)抵抗性Adoアナログの2-CADOにより濃度依存性にアポトーシスが観察された。またAdoでも投与12時間後から時間・濃度依存性のDNA合成低下が認められた。2.滑膜細胞における細胞表面アデノシン受容体(AdoR):すべてのAdoRのmRNA発現がRT-PCR法により確認された。2-CADOによるcAMPの増加ならびに選択的受容体アナログによる検討からA_<2B>が機能的なAdoRと同定された。3.Adoによるアポトーシスの分子機構:2-CADOによるアポトーシスはNBMPR感受性Adoトランスポーターの阻害薬NBTにより抑制されたが選択的AdoRアンタゴニストでは抑制されず,また細胞透過性cAMPアナログやADA阻害薬存在下でのAdoによっても細胞死はみられなかった。一方カスパーゼ阻害薬によりこのアポトーシスは抑制され,滑膜細胞内に取り込まれた2-CADOがカスパーゼを活性化しアポトーシスを誘導するという機序が明らかになった。4.関節炎モデルにおけるアデノシントランスポーター阻害薬の治療効果:上記を踏まえ,NBTの抗リウマチ効果をラット・アジュバント関節炎モデルにおいて検討した。関節炎発症直後よりNBTを腹腔内投与したところ,メトトレキサート(MTX)と同程度の関節炎抑制効果を示した。これは関節局所でのAdo取り込み阻害による細胞外Ado増加に基づく可能性が考えられ,MTXが局所のAdo上昇により抗リウマチ効果を発揮するとする従来の報告に矛盾しない。血小板阻害薬として臨床応用されているジピリダモールの作用もアデノシントランスポーター阻害によるため,これらの薬剤による新たなRA治療の可能性が考えられる。1細胞外アデノシンがヒト滑膜細胞の増殖・生存に与える効果:関節リウマチ(RA)患者由来の初代培養滑膜細胞ならびにヒト滑膜細胞株を用いてアデノシン(Ado)が細胞増殖ならびに細胞死に与える影響を検討した。24時間培養では,50μM以上で濃度依存性にアポトーシスによる細胞死が観察された。またAdo5μMでも投与12時間後からDNA合成低下を認め,さらに時間・濃度依存性のDNA合成低下が見られた。以上より細胞外Adoは濃度依存性に細胞増殖を抑制し,さらに少なくとも高濃度ではアポトーシスを誘導することが判明した。2細胞外アデノシンによる滑膜細胞増殖抑制・細胞死の分子機構:細胞表面Ado受容体(AdoR)はすべてG蛋白(GsまたはGi)と共役しているので,cAMPが上記作用のエフェクターであるかを検討した。AdoによりcAMPの増加が認められ,さらにホルスコリンによってアデニル酸シクラーゼを刺激するとAdoの場合と同様cAMPの増加とアポトーシスが観察された。すなわち細胞内cAMPを介した作用であることが示唆された。3責任受容体の検討:RT-PCR法では滑膜細胞において4種すべてのAdoRのmRNA発現がみられた。AdoRのうちA_<2A>,A_<2B>はGsに共役している。A_<2B>はリガンド親和性が低く選択的アゴニスト・アンタゴニストが存在しないため選択的A_<2A>アゴニスト・アンタゴニストを用いて、どちらが責任受容体かを検討した。選択的A_<2A>アンタゴニストではAdoによるcAMP増加は抑制されず,また選択的A_<2A>アゴニスト単独ではcAMPは増加しなかった。すなわちA_<2B>が責任受容体であることが判明した。

以上の結果からA_<2B>受容体を介したシグナルによりAdoはヒト滑膜細胞の増殖を抑制することが示され,リウマチの関節病変の新たな治療法の可能性が示唆された。1.細胞外アデノシンアナログによる開節リウマチ(RA)患者滑膜細胞のアポートシスの分子機構の解明:アデノシンデアミナーゼ(ADA)抵抗性のアデノシン(Ado)アナログである2-CADOを用いて検討したところ,中高濃度でアポトーシスが誘導され,これはNBMPR感受性アデノシントランスポーターの阻害により抑制されたがアデノシン受容体(AdoR)の選択的アンタゴニストによっては抑制されなかった。また,我々は2-CADOはA_<2B>AdoRを介してcAMPを増加させることを昨年明らかにしたが,細胞透過性のcAMPアナログあるいはADA阻害薬存在下でのAdoによっても細胞死はみられなかった。一方カスパーゼ阻害薬によりこのアポトーシスは抑制された。すなわち「細胞内に取り込まれた2-CADOがカスパーゼを活性化し滑膜細胞のアポトーシスを誘導する」という分子機構が明らかになった。今後,細胞内Ado代謝酵素(Adoキナーゼなど)の阻害薬を用いてさらに詳細な解析を行う予定である。2.実験関節炎モデルにおけるアデノシントランスポーター阻害薬の治療効果の検討:上記の結果を踏まえ,NBMPR感受性アデノシントランスポーターの阻害薬NBTの抗リウマチ効果をラット・アジュバント関節炎モデルにおいて検討した。対照薬としてMTXを用い,関節炎発症直後より全身投与(腹腔内投与)したところ,MTXと同程度の関節炎抑制効果を示した。これは関節局所でのAdo取り込み阻害による細胞外Ado上昇による効果の可能性が考えられ,細胞外MTXが関節局所の細胞外Ado上昇により抗リウマチ効果を発揮するとする従来の報告に矛盾しない。今後,NBTの副作用や局所投与による効果の検討を追加する予定である。
腺癌の細胞病理学およびその臨床細胞学への応用に関する日独共同研究

本研究課題は、1985年以来日本およびドイツの細胞病理学者の間で継続して研究活動が行われてきた。平成4年度の主たる研究活動として、平成5年1月11日から1月13日にかけて日本、金沢において、定量的細胞検査および予後と細胞病理学を主題とする研究討議会(第6回日独細胞学共同研究討議会)が開催された。日本側から飯島、矢谷、中村、越川、田嶋、松田、原、牛込、大竹の9名、ドイツ側からヴィッテ、ピッツァー、シェンク、グルンツェ、グツマン、フロイデンベルグの6名の共同研究者が参加し、本研究課題に関する各々の研究業績を発表、討議および情報交換を行った。各共同研究者から発表されさ研究課題は、1.肺腺癌の細胞学的検出について(フロイデンベルグ)、2.中皮腫のDNAプロイディーについて(ピッツァー)、3.腹膜偽粘液腫などにおける線維形成反応の細胞学(ピッツァー)、4.妊娠女性における明細胞癌(グルンツェ)、5.食道癌における画像解析およびフローサイトメトリーによるDNA計測(シェンク)、6.細胞診スクリーニングの定量化法とその診断精度の関係(シェンク)7.喫煙者および非喫煙者におけるII型肺上皮中のインテグリンのフェノタイプについて(グツマン)、8.肺胞マクロファージ培養上清のII型肺胞上皮の増殖に及ぼす影響(グツマン)、9.紫外線顕微鏡による画像解析法の進歩(ヴィッテ)、10.自動化画像解析のための電信通話技術(ヴィッテ)、11.腺癌細胞の形態的多様性(牛込)、12.子宮頸部上皮内腺癌および微小浸潤腺癌の臨床細胞学(飯島)、13.PCNA免疫染色による2cm以下小型肺腺癌の予後の検討(越川)、14.予後良好な症例における腺癌細胞のAgNORsの形態的変化(田嶋)、15.胃癌細胞と潰瘍再生上皮におけるAgNORsの数の大きさの比較(田嶋)、16.腫瘍細胞の増殖と死についての研究(中村)、17.腎癌;細胞学的GradeとPCNAの発現(原)、18.原発性唾液腺腫瘍の穿刺吸引細胞診(松田)、19.肺野末梢型の小型腺癌の細胞学的特徴(松田)、20.前立腺良性および悪性病変のフローサイトメトリーによる解析(矢谷)の20題であった。主な討議内容としては、DNA定量については定量方法、検体の採取法などの技術的問題点から癌細胞の異型度(Grade)や予後との関連性について、増殖細胞の定量についてはPCNA(proliferating cell nuclear antigen)染色およびAgNORs(argyrophilicnuclear organizer regions)染色を用いた癌のGradeや予後との関連性について、さらにはコンピューターを用いてた画像解析システムの臨床細胞学への応用あるいは今後の共同研究の新しい課題として電信通話技術の臨床細胞学への応用についても十分討議された。主題の定量的細胞検査法および予後と細胞病理学について十分な研究成果が得られたのみならず、臨床細胞学一般に関しても多くの最新情報交換が行われ、両国の学問レベルの向上と今後の研究の発展に十分な功績を残した。

主な討議内容としては、DNA定量については定量方法、検体の採取法などの技術的問題点から癌細胞の異型度(Grade)や予後との関連性について、増殖細胞の定量についてはPCNA(proliferating cell nuclear antigen)染色およびAgNORs(argyrophilicnuclear organizer regions)染色を用いた癌のGradeや予後との関連性について、さらにはコンピューターを用いてた画像解析システムの臨床細胞学への応用あるいは今後の共同研究の新しい課題として電信通話技術の臨床細胞学への応用についても十分討議された。主題の定量的細胞検査法および予後と細胞病理学について十分な研究成果が得られたのみならず、臨床細胞学一般に関しても多くの最新情報交換が行われ、両国の学問レベルの向上と今後の研究の発展に十分な功績を残した。
先進国における小規模漁業の漁場利用とその多層的管理

本研究の目的は、日本およびギリシャを事例として、先進国における小規模漁業管理のあり方をコモンズの多層性という観点から実証的に解明することである。国内では、鳥取県湯梨浜町の東郷湖におけるシジミ漁を対象に、計2週間程度の現地調査をおこなった。調査では、現地におけるシジミ漁の沿革や漁場管理手法、漁協の役割と漁業者の独立性、水質汚染への対応における行政との協働などについて情報を収集した。ギリシャには計3ヶ月程度滞在し、レスヴォス、メソロンギ、アテネの3ヶ所で現地調査をおこなった。レスヴォスでは島内の17漁村をめぐり、各地に組織されていた漁業組合の沿革と役割、および組合が広域合併された後の状況や近年のギリシャ行政改革の影響などについて調査した.メソロンギでは、広大なラグーンが行政によって分割され、漁業者組合が利用権を借り受けて漁業を営んでいる。このことを踏まえ、漁場利用の実態と管理制度の構造、および主体間の関係について、9漁業者組合中の8組合、個人の漁業者、市役所職員、遊漁業組合などに聞取り調査を実施した。アテネでは、各地で生産された水産物がどのように流通・消費されているかを解明することを目的に、アテネ中央市場および市内鮮魚店・スーパーマーケットで販売されている水産物の種類・価格・産地を記録した。以上の研究成果により、これまで見過ごされてきたギリシャの小規模漁業の実態に光を当てるとともに、その管理を考えるうえでの諸問題を現場において検証した。また、小規模漁業管理の成功例とされてきた日本において、実際には漁業管理のあり方が多様かつ変貌しつつあることを実証した。今後はこれらの成果を分析し論文としてまとめつつ、既存の研究成果と統合させて、日本とギリシャにおける漁業管理構造のコモンズ的性格とその多層性を比較検討する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
内円すいと外円すいを用いた無段変速機の開発に関する研究

トラクションドライブ式CVTの特徴は,ベルト式よりトルク容量を大きくできること,静かであること,最適変速比がとれること,部品点数が少ないことである。また動力伝達技術の分野には環境対策省エネルギー対策として更なる高効率化が求められている.しかし,従来のトラクションドライブ式CVTはその構造が非常に複雑であり,またコストが高い等のデメリットがある.そのデメリットを補った構造として提案されているのがCone To Cone type CVT(CTC-CVT)である.CTC-CVTは簡素な構造かつトラクション部分の効率が高い等の特徴を持つCVTである.本研究ではCTC-CVTの産業用としての実用化に向けて理論的な効率計算を行い,それを基に実験試作機の最適設計及び製作を行う.また,その実験試作機を用いて,(1)動力伝達効率が最大となる転動体の外円すいの最適角の実証実験,(2)転動体の外円すいの疲労強度試験,(3)CTC-CVTの耐久試験を行う.実験結果を基にトラクションオイルの影響やCTC-CVTの性能を明らかにしてゆくことで強度設計式や与えられた条件下での精密な設計方法を確立させる.この研究目標に対し,本年度は下記の項目について研究を行った.1. CTC-CVT実験試作機の動力伝達効率測定試験実験試作機に負荷トルクを作用させ,各変速比における,入出力軸回転数,入出カトルクを測定した.測定結果より,負荷トルクとスリップ率の関係を求め,理論解析値との比較を行った.また,各変速比における負荷トルクと動力伝達効率の関係を実験的に求め,動力伝達効率解析結果との比較を行い,解析結果の有効性を検証した.2. CTC-CVT実験試作機の疲労耐久試験実験試作機に一定負荷トルクを作用させ,疲労耐久試験を行った.現在耐久試験を継続中である.トラクションドライブ式CVTの特徴は,ベルト式よりトルク容量を大きくできること,静かであること,最適変速比がとれること,部品点数が少ないことである。また動力伝達技術の分野には環境対策,省エネルギー対策として更なる高効率化が求められている.しかし,従来のトラクションドライブ式CVTはその構造が非常に複雑であり,またコストが高い等のデメリットがある.そのデメリットを補った構造として提案されているのがCone To Cone type CVT(CTC-CVT)である.CTC-CVTは簡素な構造かつトラクション部分の効率が高い等の特徴を持つCVTである.本研究ではCTC-CVTの産業用としての実用化に向けて理論的な効率計算を行い,それを基に事件試作機の最適設計及び製作を行う.また,その実験試作機を用いて,(1)動力伝達効率が最大となる転動体の外円すいの最適角の実証実験,(2)転動体の外円すいの疲労強度試験,(3)CTC-CVTの耐久試験を行う.実験結果を基にトラクションオイルの影響やCTC-CVTの性能を明らかにしてゆくことで強度設計式や与えられた条件下での精密な設計方法を確立させる.この研究目標に対し,本年度は下記の項目について研究を行った.1.Cone To Cone type CVTの動力伝達効率解析動力伝達を行っているトラクション部分について理論的な効率の解析を行った.また,軸受,調圧カムなどの損失及び潤滑油の攪拌損失を求め,装置全体の動力伝達効率を求めた.2.CTC-CVTの実験試作機の設計最適設計法を基にCTC-CVTの実験試作機を設計した.3.CTC-CVTの実験試作機の製作設計した実験試作機を実際に製作した.本実験試作機は日立ニコトランスミションで製作・組立を行った.4.CTC-CVT実験試作機本体及び油圧ユニットの設置・配管・試運転製作した実験試作機及び油圧ユニットの設置を行い,設置後に油圧ユニット間の配管作業を行った.その後試運転を行った.トラクションドライブ式CVTの特徴は,ベルト式よりトルク容量を大きくできること,静かであること,最適変速比がとれること,部品点数が少ないことである。また動力伝達技術の分野には環境対策省エネルギー対策として更なる高効率化が求められている.しかし,従来のトラクションドライブ式CVTはその構造が非常に複雑であり,またコストが高い等のデメリットがある.そのデメリットを補った構造として提案されているのがCone To Cone type CVT(CTC-CVT)である.CTC-CVTは簡素な構造かつトラクション部分の効率が高い等の特徴を持つCVTである.本研究ではCTC-CVTの産業用としての実用化に向けて理論的な効率計算を行い,それを基に実験試作機の最適設計及び製作を行う.また,その実験試作機を用いて,(1)動力伝達効率が最大となる転動体の外円すいの最適角の実証実験,(2)転動体の外円すいの疲労強度試験,(3)CTC-CVTの耐久試験を行う.実験結果を基にトラクションオイルの影響やCTC-CVTの性能を明らかにしてゆくことで強度設計式や与えられた条件下での精密な設計方法を確立させる.この研究目標に対し,本年度は下記の項目について研究を行った.1. CTC-CVT実験試作機の動力伝達効率測定試験実験試作機に負荷トルクを作用させ,各変速比における,入出力軸回転数,入出カトルクを測定した.測定結果より,負荷トルクとスリップ率の関係を求め,理論解析値との比較を行った.また,各変速比における負荷トルクと動力伝達効率の関係を実験的に求め,動力伝達効率解析結果との比較を行い,解析結果の有効性を検証した.2. CTC-CVT実験試作機の疲労耐久試験実験試作機に一定負荷トルクを作用させ,疲労耐久試験を行った.
八重山諸島における社会開発と文化に関する総合研究

松島は、八重山諸島における内発的発展の実践について検討した。その際、公共事業によるインフラ整備、観光開発による収入増加を目指す、沖縄の経済自立論を批判的に検討した上で、住民参加による島嶼社会の文化、歴史、自然に基づいた発展の実践例について論じた。社会開発と文化との関係を重視した発展方式が、沖縄全体の発展を考える上においても大きな示唆を与えることを明らかにした。川崎は、八重山諸島における離島開発計画を検討した上で開発と文化の問題について論じた。特に近年増加傾向にある移住者が島の文化や社会にどのような影響を与えるかについて、ポストコロニアル分析の視点から明らかにした。移住者の増加を開発行為の一局面ととらえ、それによる島嶼社会の変容について検討したところに特徴がある。岡嶋は、八重山の島々における大規模リゾート・宅地開発、農業基盤整備事業、各種のインフラ開発などにより、文化遺産が破壊される現状について明らかにした。沖縄においては公共事業が活発になるとともに、埋蔵文化財の緊急調査が増加する傾向にあり、遺跡発掘という文化事業と開発が深く結びついている実態について検討した。本研究では、開発が島の文化にどのような影響を与え、島の文化を保存し、活性化する試みとしてどのようなものがあるのかを明らかにした。また、復帰後の八重山諸島における開発計画や開発の実態、開発による島の資源利用や生業の変化、開発による生態系への影響等について検討した。さらに、八重山諸島の伝統社会が小規模社会開発を作り出す上において有する可能性について、内発的発展として明らかにした。補助金投下型の開発ではなく、島の伝統、文化、歴史を重視したもう一つの開発手法について考察した。松島は、本研究による研究調査を踏まえて『琉球の「自治」』(藤原書店)を平成18年10月に上梓した。また、平成19年3月10日から12日まで八重山諸島を含む琉球諸島において住民参加による自立活動を実践している方を集めた「ゆいまーる「琉球の『自治』」-万人のもあい」という研究集会を開催した。松島は同研究集会を運営・コーディネートするとともに、本研究の成果の一端を発表した。同研究集会において八重山諸島を含む琉球諸島における開発の実態と、社会開発の可能性、社会開発における文化の重要性が明らかにされた。平成17年度において、八重山諸島の伝統社会が小規模社会開発を形成するうえにおいてどのような可能性があるのかについて解明を行うことを目的に調査を行った。補助金投下型の開発ではなく、島の伝統、文化、歴史を重視したもう一つの開発手法に注目してフィールドワークを実施した。具体的には、石垣島、西表島、波照間島、竹富島、与那国島、小浜島、黒島の各公民館長、染織をされている伝統工芸の継承者、島の伝統・文化に詳しい長老等、様々な方にインタビューを行った。また本年度の調査では、経済開発の実態、島の資源利用方法や生業の変化、開発よる生態系への影響等についても調査を行った。沖縄県庁の離島振興課、石垣市、竹富町、与那国町の各役場の関係職員にインタビューを行うとともに、資料を収集し、開発の現場を実際に見た。その結果、八重山諸島の観光開発、補助金依存、過疎化、環境破壊等、様々な問題について認識することが可能になった。開発により変容した、島の伝統文化の状況を知ることができた。

他方で、島の伝統文化を保存し、活性化する試み等の状況について把握するとともに、文化の継承者、地域おこしの担い手の活動内容を認識し、これらの方々との関係を築くことも可能になり、今後の調査活動の幅を広げることができた。八重山諸島において具体的には次のような内容について調査を行い、その実態を把握することができた。竹富島では公民館を中心とした島の自治活動、伝統的建築群の整備、滞在型観光の実践等である。小浜島ではリゾート開発の島の社会生活に与えた影響、公民館活動等である。黒島では公民館活動、島の主要産業である牧畜業の状況等である。波照間島では公民館活動、共同売店の社会開発的意義、農業開発による環境問題、Uターン青年による島おこし運動、ユイマール(相互扶助)活動等である。石垣島では白保村における文化による村おこし運動、赤土問題、サンゴ保護のための取り組み、地産地消運動の展開等である。西表島ではエコツーリズム、伝統的染織活動、祭と地域社会との関係等である。与那国島では台湾との直接交流の試み、比川地区の公民館活動、比川地区の祭と住民自治との関係等である。本年度の研究目的、本年度の研究実施計画に従った調査研究を行うことができた。来年度は本計画の完成年度であり、研究代表者、研究分担者は今後、次のような内容の研究調査に重点をおく予定である。松島は、八重山諸島における島の文化・歴史に基づいた内発的発展の試みを重点的に調査研究する。川崎は、八重山諸島において伝統的活動どのように形成されてきたのかを重点的に調査研究する。岡嶋は、島々における開発行為により、文化遺産がどのように破壊されてきたのか、文化財保存の方法を重点的に調査研究する。本研究の目的は次の通りであった。八重山諸島における観光開発、補助金依存、過疎化、環境破壊等、様々な問題を抱えている。島ごとに問題の様相も異なる。他方で島々には祭り、儀礼等が活発に行われ、島独自の伝統文化が存在している。これまでの開発が島の伝統文化にどのような影響を与えたのか。また、島の伝統文化を保存し、活性化する試みとしてどのようなものがあるのかを明らかにする。また、復帰後の八重山諸島における開発計画や開発の実態、開発による島の資源利用や生業の変化、開発による生態系への影響等について検討する。さらに、八重山諸島の伝統社会が小規模社会開発を作り出す上においてどのような可能性があるのかについて解明する。補助金投下型の開発ではなく、島の伝統、文化、歴史を重視したもう一つの開発手法について考察する。このような目的意識の下、松島研究代表者は経済学、川崎研究分担者は人類学、岡嶋研究分担者は考古学の観点から調査を実施した。平成17年度の調査においては、八重山諸島各地において3人共同でフィールドワークを実施し、社会開発を実践されている方、行政官、文化実践者等へのインタビュー、開発の現場の視察、資料収集を実施した。平成18年度においては3人のそれぞれの問題関心分野を深化させるべく、個々にフィールドワークを実施した。
インターネット・コミュニケーションにおける創造的思考の支援方法に関する基礎的研究

1.対面コミュニケーションにおける創造的思考の支援方法に関する実験:創造的思考課題として日常的推論課題を作成し,より多くのアイディアを産出させるブレーンストーミング的指示をした群とより深く考えるKJ法的指示をした群を比較し,例示の効果を調べた。その結果として例示をすることでより質の高いアイディアが産出されることを示した。この成果について国際会議で発表を行った。また,対面コミュニケーション実験を行い,アイディアの産出の様子をビデオカメラに記録し分析を行い,あいづちの頻度が発想量に影響を与えることを示した。一方で,思考・想像力検査課題の各項目と概念マップの評価指標との関係を調べ,拡散的思考力と概念マップの関係を明らかにし,概念マップを用いた創造的思考の育成の可能性を示した。2.インターネット・コミュニケーション・システムの開発:JAVAアプレットを用いた概念マップ作成システムを開発した。このシステムは,インターネット上で(1)キーワードを自由に張込む機能,(2)そのノードを自由に移動できる機能,(3)関係を示すリンク(連結線)を作成する機能,(4)概念マップの作成過程を記録する機能,(5)作成した概念マップをどこからでも再生する機能を有する。現在,プロトタイプをweb上に公開している。このアプレットと,相手の表情を見ることができる(6)webカメラによる通信機能,(7)web上でのコラボレーション開発機能については,NetMeetingを補完的に用いることで解決した。また,鳴門教育大学と長崎大学間で遠隔授業を行い,WBTシステム上で推測型Web教材と連動させ,実用性を確認した。この成果については,現在論文投稿中である。本年度は,以下の2点について研究を進めた。さらに,思考・想像力検査課題の各項目と概念マップの評価指標との関係を調べ,拡散的思考力と概念マップの関係を明らかにし(森田2001,印刷中),概念マップを用いた創造的思考の育成の可能性を示した(森田2000)。このシステムは,インターネット上で(1)キーワードを自由に張込む機能,(2)そのノードを自由に移動できる機能,(3)関係を示すリンク(連結線)を作成する機能,さらに,(4)概念マップの作成過程を記録する機能,(5)作成した概念マップをどこからでも再生する機能を有する。現在,プロトタイプをWeb上に公開している。相手の表情を見ることができる(6)Webカメラによる通信機能と(7)Web上でのコラボレーション開発機能については未だ実装していない。この2点を解決するため,これまでにRealコンテンツを用いた映像配信のストリーミング・テストを行った。また,NetMeetingを使い,双方向リアルタイムで動画像を配信受信できる環境を構築し,テストを行った。これらの成果を踏まえ,(6)と(7)を機能として実装する予定である。
双曲型偏微分方程式に対する解の精度保証付き数値計算理論の研究

本年度は双曲型偏微分方程式の解の数値的存在検証を実現するため、本研究の基盤となるスペクトル法による精度保証付き数値計算方法を検討し、以下の成果を得た。典型的な双曲型偏微分方程式である変数係数移流方程式に対して、空間変数をフーリエ級数、時間変数をチェビシェフ級数で構成した近似解をもとに、近似解の厳密な誤差評価を点列空間上で定義された閉作用素が生成する半群の評価を使って導いた。点列空間上での半群の生成は非自明な問題であるため、半群生成の必要十分条件であるルーマー-フィリップスの定理(ヒレ-吉田の定理)の十分条件の成立を確かめる事で、点列空間上のある閉作用素が半群の生成作用素である事を示した。そして消散作用素の評価から来る半群の評価を用いて、スペクトル法をもとに数値計算で得られた近似解の厳密な誤差評価式を導出した。この誤差評価式は区間演算を基盤とした精度保証付き数値計算により定量的に評価可能である特徴をもつ。スペクトル法による精度保証付き数値計算方法として、ある非線形時間発展方程式に対する解の精度保証付き数値計算方法も検討中である。スペクトル法の非線形問題への適用には、係数の畳み込みを避ける事が出来ず、畳み込み演算をいかに効率よく計算するかが重要となってくる。畳み込み演算の効率的な計算方法として、離散フーリエ変換を用いる方法があり、高速フーリエ変換のアルゴリズムにより高速に計算する事が可能である。しかし、実際の計算ではエイリアシングエラーなどの各誤差を正確に制御する事が必要であり、これらを考慮した畳み込み演算を実装した。典型的な双曲型偏微分方程式である変数係数移流方程式に対する解の精度保証付き数値計算が実現できた、この成果を足掛かりに非線形問題へと適用していく事を検討する必要がある。非線形問題への適用には畳み込み演算の効率的な実装と、不動点定理を利用するための定式化が必要であり、今後の課題が残っている。非線形問題へ取り組む。そのために、非線形放物型方程式である非線形熱方程式の複素時間領域における解の挙動を精度保証付き数値計算で追跡できる方法を考案中である。これにより、スペクトル法を効果的に利用した非線形問題への精度保証付き数値計算手法を確立し、双曲型偏微分方程式への応用を試みる予定である。双曲型方程式の最大の問題は半群の評価に縮小性が現れない事であり、これを数値計算による定量的アプローチと保存量などを利用した理論的アプローチの融合により解決する事が今後必要になると予想される。
原虫における小胞体シグナルペプチドに依存しない新規分泌メカニズムの解明

細胞外へのタンパク質輸送は、病原体の感染と宿主応答において多くの重要な役割を担う。これまでの通説では、細胞外に分泌されるタンパク質にはN末端にシグナルペプチドが存在し、小胞体に組み込まれた後、小胞を介して細胞外に分泌される。しかし、シグナルペプチドが無くとも細胞外に分泌されるタンパク質は原虫や宿主細胞で複数報告されており、そのメカニズムは不明である。本申請では赤痢アメーバを対象とし、申請者が発見した小胞体に局在するRab8A GTPaseによって制御される細胞表面タンパク質の輸送を解明する。
希土類ドープ重金属酸化物ファイバの作製とその光増幅特性評価

平成13年度は、波長多重通信波長域で、高い発光効率が期待できる種々の酸化物ガラスを基本組成とし、希土類として波長1.55μm,1.45μmに発光を有するEr^<3+>,Tm^<3+>イオンをドープした試料を溶融法で作製した。純度99.99%以上の試薬(Sb_2O_3,SiO_2,Al_2O_3,TeO_2,ZnO, Na_2CO_3,Y_2O_3)を用いたバッチ組成を溶融することにより、ガラス試料を得、切削、鏡面研磨し、光学測定に供した。蛍光寿命は、Tm^<3+:3>H_4準位あるいは、Er^<3+:4>I_<11/2>準位を励起し、分光器により蛍光を分光し、InGaAsフォトダイオードとオッシロスコープにより検出した。得られた蛍光減衰曲線から寿命を求め、始準位の量子効率を算出した。ガラス組成と希土類濃度を系統的に変えて実験を行い、組成と量子効率の関係を明らかにした。また温度を変えて測定することにより、その温度依存性も明らかにした。Er^<3+>含有Sb_2O_3系ガラスにおいて広帯域な1.5μm帯発光を得ることに成功した。Tm^<3+>ドープガラス試料も作成し、光物性を調べた。その蛍光スペクトルは、温度低下に伴い1.8μm帯ピークの半値幅は減少したが、1.4μm帯ではそれほど変化しなかった。また、50K以下で1.4μm帯ピークはいくつかに分裂した。さらにこの過程において、1.8μm帯発光に対する1.4μm帯発光強度比の増加、1.4μm帯発光の重心波長の長波長化がみられた。重心波長は300Kにおいて1465nmであったが、温度の低下ともに短波長シフトし、25Kでは1485nmまで変化した。これらの発光特性は、従来のフッ化物とEDFAとの中間空白領域で使用されるS-バンドの光ファイバ増幅器への応用可能性が示された。平成12年度は、波長多重通信波長域で、高い発光効率が期待できる種々の酸化物ガラスを基本組成とし、希土類として波長1.55μm,1.45μmに発光を有するEr^<3+>,Tm^<3+>イオンをドープした試料を溶融法で作製した。純度99.99%以上の試薬(TeO_2,ZnO,Na_2CO_3,Y_2O_3,Bi_2O_3,PbF_2,SiO_2,GeO_2,Al_2O_3)を用いたバッチ組成を溶融することにより、ガラス試料を得、切削、鏡面研磨し、光学測定に供した。蛍光寿命は、Tm^<3+>:^3H_4準位あるいは、Er^<3+>:^4I_<11/2>準位を励起し、分光器により蛍光を分光し、InGaAsフォトダイオードとオッシロスコープにより検出した。Er^<3+>含有Bi_2O_3系ガラスにおいて広帯域な1.5μm帯発光を得ることに成功した。また高Er濃度ガラスでは、量子効率がガラス中のOH濃度に敏感に依存することを明らかにした。Tm^<3+>ドープPbF_2系透明結晶化ガラス試料も作成し、光物性を調べた。重心波長は300Kにおいて1465nmであったが、測定温度の低下ともに短波長シフトし、25Kでは1485nmまで変化した。

ガラス組成と希土類濃度を系統的に変えて実験を行い、組成と量子効率の関係を明らかにした。また温度を変えて測定することにより、その温度依存性も明らかにした。Er^<3+>含有Sb_2O_3系ガラスにおいて広帯域な1.5μm帯発光を得ることに成功した。Tm^<3+>ドープガラス試料も作成し、光物性を調べた。その蛍光スペクトルは、温度低下に伴い1.8μm帯ピークの半値幅は減少したが、1.4μm帯ではそれほど変化しなかった。また、50K以下で1.4μm帯ピークはいくつかに分裂した。さらにこの過程において、1.8μm帯発光に対する1.4μm帯発光強度比の増加、1.4μm帯発光の重心波長の長波長化がみられた。重心波長は300Kにおいて1465nmであったが、温度の低下ともに短波長シフトし、25Kでは1485nmまで変化した。これらの発光特性は、従来のフッ化物とEDFAとの中間空白領域で使用されるS-バンドの光ファイバ増幅器への応用可能性が示された。
骨免疫学的アプローチによる骨形成を促進する食品成分の探索

正常な強度を持った健康な骨組織は、骨形成と骨吸収がバランス良く行われて維持される。骨を作る細胞が骨芽細胞であり、骨を分解する細胞が破骨細胞である。骨代謝と免疫の密接な関連が明らかとされ、新たな融合領域である骨免疫学が開拓された。本研究は抗アレルギー活性を有する食品成分から、骨形成の促進効果を見出すことである。骨芽細胞への分化を促進する2種類の食品成分を見出すことができた。また、糖尿病性骨粗鬆症のスクリーニングモデルを、メイラード反応産物による骨芽細胞の細胞死を指標として構築することができた。【背景】正常な強度を持った健康な骨組織は、骨形成と骨吸収がバランス良く行われて維持される。骨粗鬆症は、骨吸収と骨形成のバランスが崩れ、骨量が減少することで生じる疾患であるため、日常の食生活でそのバランスを正常に保つことができれば、予防が期待できる。糖尿病が骨粗鬆症の危険因子になるという疫学研究が報告されているがその作用メカニズム、さらには食品由来の予防成分については、いまだその詳細が明らかとされていない。【目的】グルコース代謝産物によるメイラード反応物および骨芽細胞を用いた糖尿病由来の骨粗鬆症モデルを用いて、骨粗鬆症を予防する食品成分を明らかにする。【結果】骨芽細胞を用いた糖尿病由来の骨粗鬆症モデルの作成に成功した。このモデルを用いて、食品成分(約30種類)の機能性をスクリーニング評価を実施したが、いまだに有効な食品成分は明らかとなっておらず、現在も継続してスクリーニング評価を実施中である。骨の吸収が形成よりも上回り、骨量が減少した状態が骨粗鬆症である骨粗鬆症は、骨吸収と骨形成のバランスが崩れ、骨量が減少することで生じる疾患であるため、日常の食生活でそのバランスを正常に保つことができれば、予防が期待できる。本研究は、食品の機能性の研究に骨免疫学を応用しようとする新たな着眼点の研究計画であり、抗アレルギー(免疫反応の調整)機能を持つ食品から、骨形成の促進という新たな機能性の発掘を目的とする。骨粗鬆症の対策は、いかに骨吸収を抑制し、骨形成を促進させるかがターゲットであるため、骨吸収を担う破骨細胞の働きを抑え、骨形成を担う骨芽細胞の働きを促進させることで、骨量の減少を抑えることが重要である。老齢者や骨粗鬆症の患者の骨髄は、脂肪組織に富んだ骨髄となっており、それと並行して骨量が減少する。つまり、骨と脂肪の総量はほぼ一定であるが、その比率が変化している。間葉系細胞は、骨芽細胞と脂肪細胞のどちらにも分化する細胞である。つまり、間葉系細胞が骨芽細胞と脂肪細胞のどちらへ分化するのか?というスイッチの変化が、骨量の減少に深く関係している。そこで、本研究はマウス頭蓋骨由来細胞株(MC3T3-E1細胞)の骨芽細胞への分化を促進する食品成分を平成24年度の研究計画として実施したところ、有力な生理活性を示す2つの食品成分を見出すことができた。【背景】健康な骨組織は、骨形成と骨吸収がバランス良く行われて維持されており、成長期以外は、骨形成と骨吸収量は動的平衡状態を維持している。骨粗鬆症は、骨吸収と骨形成のバランスが崩れ、骨吸収量の促進もしくは骨形成量の減少に起因すうる、骨量の減少によって生じる疾患であり、自覚症状を伴わないで進行するため、日常の食生活でそのバランスを正常に保つことができれば、骨粗鬆症の予防が期待できる。近年、カルシウムだけでなく、ビタミンDなどの骨形成を促進する因子が明らかとなり、特定保健用食品として認可されるなど、骨粗鬆症の予防効果を有する食品成分が注目されている。本研究ではこれまでに2つの食品成分の生理作用のスクリーニングモデル(骨芽細胞の分化誘導モデルおよび糖尿病由来の骨粗鬆症モデル)に及ぼす食品成分のスクリーニングモデルを構築している(H24H25年度)。【目的】骨粗鬆症の予防効果を有する食品成分を明らかとするためのスクリーニングを継続するとともに、ビタミンDなどのポジティブコントロールとの効果の比較検討を行う。【結果】

食品成分(約20種類)を用いて、2つの食品成分の生理作用のスクリーニングモデルで評価したが、顕著な効果が認められる食品成分を見出すことができなかった。また、特定保健用食品として認可されているビタミンKおよびその他ポジティブコントロールを用いて2つのスクリーニングモデルで評価したところ、顕著な骨粗鬆症予防効果が認められなかった。食品学、栄養学多数の食品成分を用いてスクリーニング評価をしているが、予想に反して期待する生理機能を有する食品成分が見いだせていないため。本研究の申請書では、H24年度に(骨芽細胞の細胞死を抑制する食品成分の探索)とH25年度に(骨芽細胞への分化を促進する食品成分の探索)を計画していたが、H24年度とH25年度の実験計画を変更することにしたが、年度ごとの計画は順調に達成できている。研究計画はやや遅れが生じているが、想定の範囲内であり、若干の変更を伴う可能性があるが、引き続き研究計画を遂行する予定である。申請書の研究計画を必要に応じて若干の変更を行う可能性があるが、引き続き研究計画を遂行する。おおむね計画通りの予算執行であるが、小額の残金が生じたため次年度への繰り越しとした。次年度の研究計画を遂行するために活用する。次年度使用額(前年度残金2114円)は、H25年度の研究計画を推進するために必要となる消耗費の購入に使用予定である。
リポタンパク質受容体を介したリポソームの細胞内動態の分子メカニズム

本研究では,HepG2細胞を用い,PEG修飾リポソームとリポタンパク質受容体との相互作用に焦点を当て,PEG修飾リポソームの細胞内取り込みの分子メカニズムをより詳細に解析した.HepG2細胞に蛍光標識したPEG修飾リポソームを添加し,リポソームがエンドサイトーシスで取り込まれることが示唆された.リポタンパク質受容体の働きを阻害することにより,リポソームの取り込みが減少したことから,本研究で用いたリポソームのHepG2細胞への取り込みにリポタンパク質受容体の関与が示唆された.さらに,受容体によるリポソームの認識には,アポリポタンパク質が関与している可能性が示唆された.HepG2細胞を用い、PEG修飾リポソームと低比重リポタンパク質(LDL)受容体との相互作用、細胞内取り込みを解析するために、本年度は以下の実験を行った。PEG修飾脂質、コレステロール及び中性脂質から成るサイズ約100nmのリポソームを調製し、サイズ・ゼータ電位等の物理的化学的特性解析を行った。細胞にはLDL受容体が最も多く存在し、また肝実質細胞のモデルとして汎用されているHepG2細胞を用いた。培養した細胞についてLDL受容体の発現をwestern blottingにより確認した。さらに、阻害剤を用いた実験から本研究で作製した蛍光標識PEG修飾リポソームは、主としてクラスリン介在性エンドサイトーシスにより細胞内へ取り込まれることが示唆された。そこで、PEG修飾リポソームの細胞内取り込みに及ぼすLDL受容体の関与を調べるために、中和抗体として抗LDL受容体抗体を細胞に添加し、4度で1時間インキュベーションした。同時に中和抗体による前処理を行わないコントロール群を用意した。洗浄後、蛍光標識PEG修飾リポソームを加え、PEG修飾リポソームの細胞内取り込み量を、脂質に標識した蛍光色素の強度により評価したところ、コントロール群と比較し取り込み量が抑えられていた。本結果は、本研究で用いたPEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みにLDL受容体が関与していることを示唆するものである。また、培地中のFBSを取り除くとPEG修飾リポソームの取り込みが減弱することが確認された。次年度は、PEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みに関与している因子について、さらに詳細な検討を進める予定である。本研究の目的は、HepG2細胞を用い、PEG修飾リポソームとリポタンパク質受容体との相互作用、細胞内取り込みに焦点を当て、PEG修飾リポソームの細胞内動態の分子メカニズムをより詳細に解析することである。本年度は、まず、本研究で用いるPEG修飾リポソームの作製やHepG2細胞培養系の準備を行い、実験系の妥当性を確認した。具体的には、用いたHepG2細胞にLDL受容体が発現することを確認し、また作製したPEG修飾リポソームが、主としてクラスリン介在性のエンドサイトーシスにより取り込まれることを確認することができた。更に、PEG修飾リポソームの細胞への取り込みにLDL受容体が関与していることが、LDL受容体に対する中和抗体を用いた実験から示唆され、おおむね順調に進展している。昨年度、PEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みに低比重リポタンパク質(LDL)受容体が関与することが示唆されたことから、LDL受容体の関与について、本年度はより詳細な検討を進めた。LDL受容体の発現をsiRNAにより阻害することにより、コントロール群に比べ、PEG修飾リポソームのHepG2細胞内取り込みが有意に抑制された。この結果より、中和抗体とは異なる特異的手法においても、PEG修飾リポソームのHepG2細胞内取り込みへのLDL受容体の関与について示すことができた。また、培養液中に含有されるFBSを取り除くとPEG修飾リポソームの細胞内取り込みが大きく減弱することが確認され、FBS中の成分がPEG修飾リポソームの細胞内取り込みに関わっていることが示唆された。LDL受容体はアポリポタンパク質を認識することによりLDLを取り込むことが報告されていることから、リポタンパク質を除去した血清を培地に用いると、PEG修飾リポソームの細胞内取り込みは有意に減弱した。しかし、その程度は、FBSを除いた血清を用いた結果に比べて小さかった。以上より、アポリポタンパク質がPEG修飾リポソームのLDL受容体を介した取り込みに関与している可能性が示唆されるとともに、FBS中には、PEG修飾リポソームの取り込みに関与するアポリポタンパク質以外の因子も含まれている可能性が示唆された。本研究の目的は、HepG2細胞を用い、PEG修飾リポソームとリポタンパク質受容体との相互作用、及び細胞内取り込みに焦点を当て、PEG修飾リポソームの細胞内取り込みの分子メカニズムをより詳細に解析することである。本年度は、HepG2細胞へのPEG修飾リポソームの取り込みにLDL受容体が関与することを、昨年度と異なる手法で確認することができた。更に、PEG修飾リポソームの細胞への取り込みに関わるアポリポタンパク質等の因子の存在が実験結果より示唆され、おおむね順調に進展している。本研究の目的は,HepG2細胞を用い,PEG修飾リポソームとリポタンパク質受容体との相互作用に焦点を当て,PEG修飾

リポソームの細胞内取り込みの分子メカニズムをより詳細に解析することである.HepG2細胞に蛍光標識したPEG修飾リポソームを添加し,共焦点顕微鏡による観察,エンドサイトーシス阻害剤による取り込み変化を調べた結果,リポソームはエンドサイトーシスで取り込まれることが示唆された.リポタンパク質受容体の中和抗体及び受容体のsiRNAで受容体の働きを阻害することにより,PEG修飾リポソームの取り込みが減少したことから,本研究で用いたPEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みにリポタンパク質受容体の関与が示唆された.生体内に存在するリポタンパク質が細胞膜上の受容体へ結合する際は,リポタンパク質に結合したアポリポタンパク質が受容体に認識されることが報告されている.そこで,ウシ胎児血清(FBS)を取り除いた培地でリポソーム取り込みを調べたところ,FBS含有培地を用いた場合(control)と比べ,有意に取り込み量が減少した.しかし,FBS無添加培地下でもPEG修飾リポソームを複数種類のアポリポタンパク質とあらかじめインキュベーションすると,未処理リポソームと比較し有意にその取り込み量が増加することが明らかとなった.以上より,本研究で用いたPEG修飾リポソームの細胞内取り込みにはリポタンパク質受容体が関与し,さらに,受容体によるリポソームの認識には、アポリポタンパク質が関与している可能性が示唆された.本研究では,HepG2細胞を用い,PEG修飾リポソームとリポタンパク質受容体との相互作用に焦点を当て,PEG修飾リポソームの細胞内取り込みの分子メカニズムをより詳細に解析した.HepG2細胞に蛍光標識したPEG修飾リポソームを添加し,リポソームがエンドサイトーシスで取り込まれることが示唆された.リポタンパク質受容体の働きを阻害することにより,リポソームの取り込みが減少したことから,本研究で用いたリポソームのHepG2細胞への取り込みにリポタンパク質受容体の関与が示唆された.さらに,受容体によるリポソームの認識には,アポリポタンパク質が関与している可能性が示唆された.PEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みにLDL受容体が関与することが示唆されたことから、LDL受容体の関与について、より詳細な検討を進める。また、PEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みにおける、LDL受容体以外の生体内因子の関与に関して精査する。PEG修飾リポソームのHepG2細胞への取り込みにLDL受容体が関与することが示唆されたことから、LDL受容体の関与について、より詳細な検討を進める。物理系薬学平成27年度の研究費をほぼ計画通り使用できたが、実験系の妥当性確認をより詳細に行うことが重要であったため、次年度に使用する研究費が生じた。平成28年度の研究費を計画通り使用できたが、経理処理手続き上の理由により、来年度使用額が生じた。次年度は、主にリポソームの構成脂質など試薬の購入費として使用する予定である。来年度は、主にリポソーム構成脂質や抗体など試薬の購入費として利用する予定である。
置換クエン酸不斉合成法の開発と創薬リード天然物の合成

長鎖アルキル置換クエン酸天然物は、強力且つ特異的な酵素阻害活性を有し、医薬開発リードとして非常に大きな関心がもたれている。しかし、その共通単位である置換クエン酸構造の一般キラル合成法は未だ確立されておらず、4級不斉中心を含む高度に官能基化された置換クエン酸構造を高エナンチオ選択的に構築する方法論の開発は、有機合成化学ならびに創薬化学の観点から大きな意義をもつ。そこで、触媒的不斉Baylis-Hillman反応と不斉向山アルドール反応に基づく置換クエン酸構造構築法について検討した。その結果、触媒的不斉Baylis-Hillman反応に関しては、乾燥した触媒β-ICDを用いる新たな反応条件を見出し、収率、エナンチオ選択性共に改善できた。さらに、不斉触媒の検討も行い、キニーネからβ-ICDと相補的なエナンチオ選択性を発現する2種のアミン触媒の合成に成功した。また、γ-アルコキシ-α-ケトブタン酸エステルの不斉Baylis-Hillman反応に関して検討したが、エナンチオ選択性が70%eeを超える条件を見いだすことはできなかった。一方、不斉向山アルドール反応に関しては、EvansのBOX銅触媒を用いる置換シリルケテンアセタールとの反応では好結果は得られなかった。しかし、新たに有機触媒を用いる不斉アルドール反応を検討した結果、この方法が置換クエン酸構造単位の構築に有用であることを見いだすことができた。さらに、置換クエン酸天然物の合成に関して、まず、野崎-檜山-岸反応に基づき、トラキスプ酸のラセミ合成とエナンチオ制御合成を完了し、それまで不明であった相対配置ならびに絶対配置を明確にした。さらに、オレフィンクロスメタセシス反応に基づくビリジオファンジンAの最初の不斉全合成に成功した。ビリジオフンジン、シナトリン、トラキスプ酸などの長鎖アルキル置換クエン酸天然物は、セリンーパルミトイル転移酵素阻害、フォスフォリパーゼA2阻害、腫瘍細胞のヘパラナーゼ阻害、スクワレン合成酵素阻害等の強力且つ特異的な酵素阻害活性を有し、コレステロール低下薬や抗腫瘍剤等の医薬開発リードとして非常に大きな関心がもたれている。そこで、本年度は、触媒的不斉Baylis-Hillman反応と不斉向山アルドール反応に基づく置換クエン酸構造構築法について検討した。その結果、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ベンゾイルギ酸エチルとのβ-ICDを触媒とするヘキサフルオロイソプロピルアクリラートとの反応において、目的とする付加体が収率62-94%、エナンチオ選択性31-63%eeで生成することを見出した。これに引き続いて、本研究に実際に必要となるγ-アルコキシ-α-ケトブタン酸エステルの不斉Baylis-Hillman反応に関して検討したところ、70%ee程度のエナンチオ選択性で望む付加体が収率良く得られた。一方、(t-Bu-box)Cu(II)等のEvansの不斉触媒を用いるγ-(p-メトキシベンジル)-α-ケトブタン酸ブチルエステルの不斉向山アルドール反応に関しても検討した。その結果、酢酸チオエステルから合成したシリルケテンアセタールでは目的とするアルドール生成物が60%、97%eeで生成することを見出した。しかし、本研究に実際に必要なアリル置換したシリルケテンアセタールとの反応では、相当するアルドール生成物は全く得られず、さらに触媒等の詳細な検討が必要であることがわかった。

さらに、以前ほぼ完成していたトラキスプ酸の合成法に改良を加え、ラセミ全合成を完了し、その相対配置を明確にした。ビリジオフンジン、シナトリン、トラキスプ酸などの長鎖アルキル置換クエン酸天然物は、セリンーパルミトイル転移酵素阻害、フォスフォリパーゼA2阻害、腫瘍細胞のヘパラナーゼ阻害、スクワレン合成酵素阻害等の強力且つ特異的な酵素阻害活性を有し、コレステロール低下薬や抗腫瘍剤等の医薬開発リードとして非常に大きな関心がもたれている。しかし、その共通単位である置換クエン酸構造の一般キラル合成法は未だ確立されておらず、4級不斉中心を含む高度に官能基化された置換クエン酸構造を高エナンチオ選択的に構築する方法論の開発は、有機合成化学ならびに創薬化学の観点から大きな意義をもつ。そこで、本年度も昨年度に引き続き、触媒的不斉Baylis-Hillman反応と不斉向山アルドール反応に基づく置換クエン酸構造構築法について検討した。その結果、γ-アルコキシ-α-ケトブタン酸エステルとヘキサフルオロアクリラートとの不斉Baylis-Hillman反応では、エナンチオ選択性が70%eeを超える条件を見いだすことはできなかった。この結果は、今後、アディティブ等の検討が必要であることを示唆している。一方、(t-Bu-box)Cu(II)等のEvansの不斉触媒を用いるγ-(p-メトキシベンジル)-α-ケトブタン酸ブチルエステルの不斉向山アルドール反応に関しては、昨年度に単純なシリルケテンアセタールでは目的とするアルドール生成物が60%、97% eeで生成することを見出したが、種々の置換シリルケテンアセタールとの反応では好条件を見いだすことができなかった。今後、触媒、反応系について詳細に検討する必要がある。さらに、置換クエン酸天然物ビリジオファンジンAの全合成を検討し、オレフィンクロスメタセシス反応に基づく短工程合成法を確立し、最初の不斉全合成に成功した。長鎖アルキル置換クエン酸天然物は、強力且つ特異的な酵素阻害活性を有し、医薬開発リードとして非常に大きな関心がもたれている。その結果、触媒的不斉Baylis-Hillman反応に関しては、乾燥した触媒β-ICDを用いる新たな反応条件を見出し、収率、エナンチオ選択性共に改善できた。さらに、不斉触媒の検討も行い、キニーネからβ-ICDと相補的なエナンチオ選択性を発現する2種のアミン触媒の合成に成功した。また、ランタニド系Lewis酸を添加剤として用い種々検討したが、エナンチオ選択性が70%eeを超える条件を見いだすことはできなかった。一方、不斉向山アルドール反応に関しては、これまでと同様に、EvansのBOX銅触媒を用いる置換シリルケテンアセタールとの反応では好結果は得られなかった。