hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛋白質活性に係わる分子間相互作用の固体NMRによる研究―βアミロイドを一例として

アルツハイマー病因ペプチドである42残基のβアミロイド(Aβ42)は、Met-35の硫黄原子のラジカル化を介して神経細胞毒性を示す。そこで、Aβ42凝集体のMet-35の硫黄原子を固体NMRにより解析することにより、ラジカル化ならびに毒性発現メカニズムが明らかになると考えた。しかしながら、NMR信号が観測可能な^<33>Sは天然存在比が0.76%、感度が^<13>Cの10分の1なので、明瞭な固体NMRスペクトルを得ることは極めて困難である。本研究では、^<33>S標識したAβ42を化学合成し、超高感度高分解能固体NMRが可能なクライオMASプローブを用いて解析することを目的とした。^<33>S標識L-メチオニンは市販されていないので、^<33>S単体を原料として合成した。まず、Boc-L-Asp-OtBuの側鎖カルボキシ基のボラン還元を行い、生じた水酸基をヨウ素化した。ヒドラジン存在下、硫黄単体と水酸化ナトリウムを反応させると安定な二硫化物イオンが得られるので、これと先のヨウ素化体のS_N2反応によりホモシスチンを得た。NaBH_4を用いてジスルフィド結合を開裂させた後、直ちにヨウ化メチルを加えてチオールのメチル化を行った。TFAによりBoc基とt-butyl ester基を脱保護することにより、^<33>S標識L-メチオニンを総収率22%で得ることに成功した。現在、本メチオニンを固相ペプチド合成に導入して、^<33>S標識Aβ42の合成を行っている。一方、CaS(^<33>Sは天然存在比)をモデル化合物として用いたクライオMAS固体NMR測定では、室温コイルに比べて約3倍のS/N比を得ることに成功した。現在、合成した^<33>S標識L-メチオニンを用いて、^<33>Sシグナルの検出ならびに測定条件の最適化を行っている。1.アルツハイマー病は、42残基のβアミロイド(Aβ42)が脳内で凝集することにより引き起こされる。ウコンに含まれる黄色色素であるクルクミンは、Aβ42凝集体の脱会合を促進することが報告されている。本研究では、クルクミンのAβ42凝集体への作用機構を解明する目的で、^<13>Cでそれぞれ標識したクルクミンとAβ42凝集体の混合物を調製し、分子間の双極子-双極子相互作用を固体NMRにより解析した。その結果、クルクミンがAβ42凝集体のN末端のランダムコイルよりもLeu-17Ala-21のβ-シートと相互作用しやすいことが示唆された。さらに、クルクミンのメトキシ基及びヒドロキシル基が、Aβ42凝集体との相互作用に深く関わっていることが示唆された。本研究は、凝集体と低分子の相互作用を固体NMRにより解析した初めてのものである。2.Aβ42の凝集中間体であるオリゴマーは神経細胞毒性が非常に高いことから、Aβ42の毒性本体であると考えられている。しかしながら、Aβ42オリゴマーは、モノマーやフィブリルと平衡状態で存在しているため、安定かつ大量に調製することが困難であった。本研究代表者らは、Aβ42を酢酸アンモニウム溶液中において37°Cで5時間インキュベーションし、生成したオリゴマーをゲル濾過により分取、凍結乾燥することにより、オリゴマー構造を維持した粉末試料を調製することに成功した。一次元固体NMRスペクトルにおける^<13>Cシグナルのピーク幅と化学シフトを解析した結果、オリゴマーはフィブリルに比べて構造のばらつきが大きく、β-シート構造を取っている分子数が少ないことが示唆された。本研究代表者は昨年度に、固体NMRを用いた研究により、クルクミンがAβ42凝集体のLeu-17Ala-21のβ-シートと相互作用しており、本相互作用にはクルクミンのメトキシ基及びヒドロキシル基が重要な役割を果たしていることを示唆した。本年度は、クルクミンとAβ42凝集体のC末端β-シートとの相互作用を解析する目的で、Met-35Ala-42を^<13>C標識したAβ42凝集体の調製を進めている。現在までに、Aβ42の合成に用いる^<13>C標識アミノ酸の保護基導入反応が完了している。2.Aβ42の凝集中間体であるオリゴマーは神経細胞毒性が非常に高いことから、Aβ42の毒性本体と考えられている。本研究では、直径410nm、長さ200nm程度のオリゴマーであるAβ42プロトフィブリルにおける分子間平行β-シート構造の有無を固体NMRにより検証した。分子間の双極子相互作用のみを観測するため、Ala-21のC_αのみを^<13>C標識したAβ42と、COのみを^<13>C標識したAβ42を1:1で混合した。

Aβ42を37°Cでインキュベーションし、生成したプロトフィブリルをゲル濾過により分取、直後に凍結乾燥することにより、プロトフィブリル構造を維持した粉末試料を調製した。炭素間距離を選択的に測定できる回転共鳴法(R2法)を用いて解析した結果、Aβ42プロトフィブリルのAla-21における分子間距離が6Å以上であることが判明した。本結果は、プロトフィブリル形成の駆動力が分子間平行β-シートの形成ではなく、疎水性相互作用や電気的相互作用であることを示唆している。アルツハイマー病因ペプチドである42残基のβアミロイド(Aβ42)は、Met-35の硫黄原子のラジカル化を介して神経細胞毒性を示す。そこで、Aβ42凝集体のMet-35の硫黄原子を固体NMRにより解析することにより、ラジカル化ならびに毒性発現メカニズムが明らかになると考えた。しかしながら、NMR信号が観測可能な^<33>Sは天然存在比が0.76%、感度が^<13>Cの10分の1なので、明瞭な固体NMRスペクトルを得ることは極めて困難である。本研究では、^<33>S標識したAβ42を化学合成し、超高感度高分解能固体NMRが可能なクライオMASプローブを用いて解析することを目的とした。^<33>S標識L-メチオニンは市販されていないので、^<33>S単体を原料として合成した。まず、Boc-L-Asp-OtBuの側鎖カルボキシ基のボラン還元を行い、生じた水酸基をヨウ素化した。ヒドラジン存在下、硫黄単体と水酸化ナトリウムを反応させると安定な二硫化物イオンが得られるので、これと先のヨウ素化体のS_N2反応によりホモシスチンを得た。NaBH_4を用いてジスルフィド結合を開裂させた後、直ちにヨウ化メチルを加えてチオールのメチル化を行った。TFAによりBoc基とt-butyl ester基を脱保護することにより、^<33>S標識L-メチオニンを総収率22%で得ることに成功した。現在、本メチオニンを固相ペプチド合成に導入して、^<33>S標識Aβ42の合成を行っている。一方、CaS(^<33>Sは天然存在比)をモデル化合物として用いたクライオMAS固体NMR測定では、室温コイルに比べて約3倍のS/N比を得ることに成功した。現在、合成した^<33>S標識L-メチオニンを用いて、^<33>Sシグナルの検出ならびに測定条件の最適化を行っている。
ブータンの農村社会内における経済的格差の要因：稲作地域と畑作地域の比較研究

本研究は、ブータンの農村社会内部における経済格差の状況に焦点をあて、貧富の差が作り出されるメカニズムの一端を明らかにすることを目的とした。そのメカニズムにおいて、村落社会内のカネ、モノ、労働力の動きと土地所有の形態に注目した。土地の賃借条件の差が稲作地帯と畑作地帯の格差の創出を対比させる大きな要因であることが明らかになった。また、労働力の動きに関しても、貧しい農民が借米とその利子の返済を労働をもって行うことがあることが観察された。また、農村から都市への人口流出による労働力不足によって、農地を借りる条件が、借地人に有利な方向へかわりつつある。平成24年度は、当初は、ブータン中央部での調査を予定していたが、本研究の現地カウンターパートであるブータン農業省と協議の結果、貧困の問題が大きいと思われる、東部ブータンの2県で、調査を行うこととなった。この2県は、タシヤンツェ県とモンガル県であり、前年度の調査地とは、まったく別の場所である。今年度の調査は、約1か月間で、タシヤンツェ県で1か所、モンガル県で一か所で行った。今年度の調査からは、前年度までに明らかになっていた、労働力と経済格差の関連がさらに、確認された。それに加えて、道路へのアクセスが人々の生活に与える影響、特に、コミュニティ内の経済格差に与える影響も確認された。モンガル県の調査地は、最近、農道が開通し、以前は、徒歩で2日ー3日かかっていた、市場へのアクセスが、一日以下となった。それに伴って、人々は、馬を売り、小型乗用車を買うなど、生活を適応させようとしているが、農道へのアクセスがないときには、馬を使ったポーターなどの仕事で、少額ながら日銭を稼ぐ機会があったものの、小型乗用車を買うことができる人は、コミュニティ内の比較的裕福な人に限られ、収入の機会がそれらの人に集中する傾向が発生することが観察された。これは、稲作地、畑作地を問わずおこる現象であることを考えると、過度にその差を強調することは、データの分析の際に好ましいことではないことが示唆された。また、調査の結果については、ブータン農業省の関係部局、ブータンで活動する援助団体の関係者と意見交換を行い、調査の結果を具体的な政策やプログラムに生かすための方策を検討した。平成25年度は、当初の計画通り、ブータン西部で現地調査を行った。ウォンディフォダン県のジェナ地区と、同県のフォブジカ地区において、ブータン農業省と共同で聞き取り調査を行った。今年度の調査では、コミュニティ内の経済格差を考える際に、ブータンで行われている二か所の住居・土地を伴う季節移動を視野に含めることの重要性が示唆された。調査を行った上記二つの地区においては、多くの住民が夏と冬の二つの居住地を持ち、それぞれに農地を保有しており、その間を季節移動しながら、生業を営んでいる。人や、モノ、カネ、労働力の移動を考察する際には、それぞれの場所で、その周辺に住む人々との労働の交換や、農産物の取引が行われており、その事実をよく勘案したうえで、コミュニティ内の格差の問題を考察すべきことが明らかになった。調査の結果については、ブータン農業省関係者、ブータンで活動する援助団体関係者、農村開発に詳しい研究者との意見交換をおこない、実践の方向性を含む有意義な知見が得られた。平成23年度は、ブータンの東部において、約一か月間の調査をブータン農業省と共同で行った。具体的には、東部のルンツィ県とタシガン県でそれぞれ二か所ずつの村で聞き取り調査を実施した。ルンツィ県、タシガン県ともに、稲作が主な地域と畑作が主な地域をそれぞれ一か所ずつ選定し、それぞれの状況において、コミュニティ内において、モノ、カネ、労働力がどのように動いているのか、また、土地所有のアレンジがどのように行われているかに焦点をあてて、調査を行い、それぞれのコミュニティ内において、これらの要素がどのようにコミュニティ内格差の創出に関係しているかを考察した。労働力については、ルンツィ県、タシガン県ともに、都市への人口の流出が顕著であり、貧困世帯の問題は、土地不足よりも労働力不足が顕著であった。農村部での過疎化は、野生動物の田畑への侵入を助長する結果ともなっており、野生動物による農作物の被害が深刻であった。同時に、労働力不足が顕著な状況においては、多くの土地を所有している世帯が、田畑を耕作し続けるための労働力の確保に困難を感じており、小作人と土地所有者との間の収穫物の分け方も、ブータンの他の地域に比べてもかなり多くの割合の収穫物を取れていることが確認できた。23年度の調査からは、農村部からの人口の流出がコミュニティ内の経済格差の是正に貢献していることが示唆されたが、この傾向がどの程度確立されたもので、他の地域にも当てはまるかどうかは、今後さらなる調査が必要である。稲作地帯と畑作地帯との比較に関しては、稲作地帯のほうが経済格差が大きいものの、労働力の不足がその格差を是正するように働いていることが観察された。平成26年度は、平成23年度から25年度にブータンで行った現地調査で得られた情報をまとめ、分析することに焦点をあてた。その中で、ブータン西部地区について、さらに追加の情報があると、分析の内容がより一層深められる部分があることが明らかになった。

それは、特に、ウォンディ・フォダン県における夏季と冬季の季節移動による生業のあり方と、そのような季節による移動が農村内部の経済格差にどのような意味をもっているかという点である。道路網へのアクセスが比較的たやすい同地域における季節移動は、バス、トラクター、トラックなどを用いて行われることが多いこと、また、その生業のあり方は、季節によって、一方の土地に軸足がおかれたものであると同時に、年間を通じて、主に農作業の都合により、世帯構成員はかなり頻繁に両方の土地(と家)の間を行き来していることが明らかになった。多くの場合、この地域では、夏の土地は畑作地、冬に主に居住する場所では稲作を行っていることが多く、季節による移動をおこなう世帯は、その両方を所有している。一方で、一方の地にのみ、土地を所有している世帯もあり、その多くは、経済的に恵まれていない。本研究は、畑作地域と稲作地域とに分けて、農村社会内の経済格差の程度とその要因を探ることを目的としたものであるが、以上のような状況から、稲作地域と畑作地域を分けて比較することには、注意が必要であることが明らかになった。しかし、土地の賃借の条件の違いや、最近の換金作物の導入による土地あたりの収入の差は存在しており、畑作地と稲作地を分けて議論することに注意をはらいつつ、土地所有の形態や、カネ、労働力の動きに注目しつつその比較をしていくことには、意義があるという結論が得られた。本研究は、ブータンの農村社会内部における経済格差の状況に焦点をあて、貧富の差が作り出されるメカニズムの一端を明らかにすることを目的とした。そのメカニズムにおいて、村落社会内のカネ、モノ、労働力の動きと土地所有の形態に注目し、稲作地帯と畑作地帯との比較をすることによって、経済的格差創出のメカニズムを解明しようとする試みであった。土地の賃借条件の差が稲作地帯と畑作地帯の格差の創出を対比させる大きな要因であることが明らかになった。また、稲作地帯で土地の賃貸料が比較的高いには、ブータンの食生活において、コメが主要な地位を持っていることにも要因があることが解明された。また、労働力の動きに関しても、貧しい農民が借米とその利子の返済を労働をもって行うことがあるのに対し、農繁期の作業の相互扶助においては、裕福な農民は、耕運機をもって手伝いに行くことがあり、その場合、手作業で手伝うよりも少ない実働時間ですむように、人々の理解があることが観察された。また、農村から都市への人口流出は東ブータンのほうが西ブータンよりも激しく、労働力不足により農地を借りる条件が、借地人に有利な方向へかわりつつある一方で、村落地域の人口減少により、野生動物が多く農地に侵入し、作物を荒らすなどの害が深刻である。平成27年度は、今までの研究の成果をまとめ、特に調査地であるブータンにおいて成果の還元をすることを中心として活動した。本調査のカウンターパートであるブータン農業省で意見交換を行うとともに、本研究の成果をもとに、農村社会内での格差の是正のための政策のあり方、具体的な取り組みの方向性について、議論を行った。そのメカニズムにおいて、村落社会内のカネ、モノ、労働力の動きと土地所有の形態に注目した。また、労働力の動きに関しても、貧しい農民が借米とその利子の返済を労働をもって行うことがあることが観察された。
不安定アニオン種の溶媒和構造に関する研究

有機アニオンラジカルの溶媒和構造を知るため、プロトン性溶媒であるエタノ-ルと、非プロトン性溶媒である2-メチルテトラヒドロフラン(MTHF)混合溶媒での芳香族ケチルアニオンラジカルの溶媒和構造を電子λピンエコ-法で、電子構造を光吸収スペクトルで調べた。その結果以下のことが判明した。1)非プロトン性溶媒中での溶媒とアニオンラジカルの相互作用は弱いが、プロトン性溶媒中ではアニオンラジカルのカルボニル基酸素上のPz軌道を通して溶媒と新たな水素結合を形成する。水素結合するアルコ-ル分子の数は最大2個である。2)水素結合形成によってカルボニル基上に負電荷がある電子構造が安定化する。このため基底状態では負電荷がよりカルボニル基に移った状態、励起状態ではこれがよりベンゼン環側に移った状態に変化する。また基底状態が安定かするのに対して励起状態は不安定化する。よってカルボニル基からベンゼン環への電子移動に対応する可視吸収スペクトルはブル-シフトする。水素結合形成により、負電荷がカルボニル基側にある状態とベンゼン環側にある状態との混じり合いは、基底状態、励起状態共に少なくなるから、スペクトル強度も減少する。以上、プロトン性溶媒中での芳香族ケチルアニオンラジカルの溶媒和による吸収スペクトルの変化は、溶媒との双極子相互作用に基づくものではなく、溶媒分子との分子軌道的相互作用を介した電子構造の変化によるものであることが判明した。
アメリカ穀物流通における地域市場の構造分析と価格形成の性格の解明に関する研究

本研究の実績について主要サブテーマ毎に要約すると以下のとおりである。アメリカ穀物流通・加工セクターにおける1980年代以来の大規模な再編成の結果、穀物流通の競争構造には著しい変化がもたらされた。第一は、流通各段階における水平的な集中度の上昇である。集中度は輸出部門や加工部門からなる川下段階で最も高く、ついて中継段階、集荷段階の順であるが、集中度の上昇幅については逆順であった。第二に、川下段階で寡占的シェアを形成した大規模多角的穀物関連企業が中継、集荷への後方統合や系列化を進めた結果、流通諸段階を貫く垂直的な集積が進行したことをあらわす。これらの結果段階間の穀物取引はより組織化されており、地域市場での価格形成手法も組織化の程度に照応して変化している。まず集荷段階まで単一企業内に統合したケースではその販路決定と販売価格は当該企業の中枢マ-チャンダイズ部門によって集中的に管理されている。次に資産買収や株式取得等によって企業グループ化・系列化したケースでは、売買の第一選択権を企業集団の中核部門が留保する形で後者の利益を優先できるような調整様式が広範に採用されている。また、集荷-中継-輸出の組織三段階制とその間での独立的な事業運営を特徴としていた穀物農協においても、組織再編による段階短縮や段階間取引における第一選択権の導入など、流通体系再編への適応を進めている。わが国最大の実需者の一つである全国農業協同組合のアメリカ子会社全農グレインも、こうした穀物流通体系の垂直的組織化という構造変化、その半面での独立的事業者から構成されるスポット市場の縮小に対応するために、現地中堅穀物企業の買収による系列化や独立系産地集荷業者との長期取引関係の構築を進めてきているが、さらに子会社自身のアメリカ穀物セクターでの競争力維持のために現地加工部門への進出にも乗り出した。
大学生における心身の健康度改善をめざした食育モデルを用いた前向き検証実験

2017年度に、日本人大学生1年生1200人を対象に次の調査を実施した。1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計(定期健康診断の機会に、自己記入回答を依頼した)、2代謝状態に関する血液検査(肝機能(GOT、GPT)、尿酸、脂質(中性脂肪、HDL・LDLコレステロール)糖代謝(血糖、HbA1c))、血圧測定、身長・体重測定からbody mas index(BMI)を算出(保健師・看護師が実施し、精度評価認定を受けている検査施設において測定を実施した)、3心の健康度(鬱と不安の指標であるK10テストと、ストレス耐性の指標であるSOCテストの回答画面をWeb上で構築し、個人認証によるアクセス管理下に、回答してもらった)、4基本背景情報(年齢、性別、学年、学部)と生活背景(睡眠、運動、食習慣、社会活動、居住環境)の調査(定期健康診断の機会に、健康調査票に自己回答してもらった)以上の調査結果は、電子的に入力保存してデータベース化することが出来た。2018年度は、このデータベースを利用して、大学生の一日の栄養素摂取量や代謝状態と、心の健康度、基本的な生活背景情報との関係についてクロスセクショナルに分析することを継続している。さらに、2018年度は、この対象者を無作為に各600人ずつの2群に分け、定期的に食育を提供する「食育提供群」と、感染症に関する(食育以外の)健康教育を提供する「対象群」に分け、ポピュレーションアプローチを約1年間にわたり実施した。2019年度に、1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の変化を調査する。この変化量を食育提供群と対象群で比較することで、大学生に対する食育提供の効果を前向きに比較検討する予定である。3年間の研究計画において、2年間の進捗は順調である。2017年度に、日本人大学生1年生1200人を対象に1質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計、2血液検査(肝機能、尿酸、脂質、糖代謝)、血圧測定、身長・体重測定、3心の健康度調査(K10テスト、SOCテスト)、4基本背景情報と生活背景踏査を終了して、データベース化することが終了した。2018年度は、このデータベースを利用してのクロスセクショナル分析が順調に継続されている。さらに、2018年度は、この対象者を無作為に各600人ずつの「食育提供群」と「対象群」に分け、ポピュレーションアプローチを約1年間にわたり実施することができた。今後、2019年度に、1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の変化を調査して、この変化量を食育提供群と対象群で比較する予定である。以上より、大学生に対する食育提供の効果を前向きに比較検討する3年間の計画において、2年間の進捗はおおむね順調である。今後は、大学生1200人の対象者に、自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の食生活の変化を調査する予定である。この際、有効回答率を上げる工夫と努力が必要である。定期健康診断の機会を再度利用することでアクセスの負担をなくし、回答しやすいように記入版(下敷き)と筆記用具を準備し、記入ルームを設置して回答に専念しやすい環境を提供することで、有効回答数を増やすよう工夫する予定である。本年度は、日本人大学生1年生1200人を対象に次の調査を実施した。1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計(定期健康診断の機会を利用して自己記入回答してもらった)、2代謝状態に関する血液検査(GOT、GPT、尿酸、中性脂肪、HDL・LDLコレステロール、血糖、HbA1c)と血圧・BMIの測定(すべての測定と採血検査は保健師と看護師が実施し、精度評価認定を受けている検査施設において測定を実施した)、3心の健康度(鬱と不安の指標であるK10テストと、ストレス耐性の指標であるSOCテストの回答画面ををWeb上で構築し、個人認証によるアクセス管理下に、各対象者が自らの意思でアクセスして回答してもらった)、4基本背景情報(年齢、性別、学年、学部)と生活背景(睡眠、運動、食習慣、社会活動、居住環境)の調査(定期健康診断の機会を利用して、健康調査票に対象者に自己回答してもらった)以上の調査結果を電子的に入力保存してデータベース化した。このデータベースを利用して、大学生の一日の栄養素摂取量や代謝状態と、心の健康度、基本的な生活背景情報との関係をクロスセクショナルに分析することに着手した。今後、この対象者を無作為に各600人ずつの二つに分け、一つの群には定期的に食育を提供し、もう一つの群には定期的に感染症に関する(食育以外の)健康教育を提供する。これらの対象者に1年後、1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の変化を調査する。この変化量を食育提供群と非提供群で比較することで、大学生に対する食育提供の効果を前向きに比較検討する予定であるが、この前向き比較検討試験の準備基盤を整えることができた。日本人大学生1年生1200人を対象に以下の調査を実施した。

1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計、2代謝状態に関する血液検査(GOT、GPT、尿酸、中性脂肪、HDL・LDLコレステロール、血糖、HbA1c)と血圧・BMIの測定、3心の健康度(鬱と不安の指標であるK10テストとストレス耐性の指標であるSOCテスト)、4基本背景情報(年齢、性別、学年、学部)と生活背景(睡眠、運動、食習慣、社会活動、居住環境)の調査、であり、ほぼ予定通り終了することができた。この調査データにより、本研究の基本情報が整い、研究基盤が完成したといえる。以上の調査結果データは、電子的に入力保存してデータベース化することができた。今後は、このデータベースを利用して、クロスセクショナルな分析することが可能となったことに加え、前向き比較検討研究に着手できる準備が整った。今後、この対象者を、無作為に各600人ずつの二つに分け、食育提供群と非提供群で1年後の比較検討を実施する予定である。以上より、本研究の進捗はおおむね順調に進展していると判断する。2017年度に、日本人大学生1年生1200人を対象に次の調査を実施した。1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計(定期健康診断の機会に、自己記入回答を依頼した)、2代謝状態に関する血液検査(肝機能(GOT、GPT)、尿酸、脂質(中性脂肪、HDL・LDLコレステロール)糖代謝(血糖、HbA1c))、血圧測定、身長・体重測定からbody mas index(BMI)を算出(保健師・看護師が実施し、精度評価認定を受けている検査施設において測定を実施した)、3心の健康度(鬱と不安の指標であるK10テストと、ストレス耐性の指標であるSOCテストの回答画面をWeb上で構築し、個人認証によるアクセス管理下に、回答してもらった)、4基本背景情報(年齢、性別、学年、学部)と生活背景(睡眠、運動、食習慣、社会活動、居住環境)の調査(定期健康診断の機会に、健康調査票に自己回答してもらった)以上の調査結果は、電子的に入力保存してデータベース化することが出来た。2018年度は、このデータベースを利用して、大学生の一日の栄養素摂取量や代謝状態と、心の健康度、基本的な生活背景情報との関係についてクロスセクショナルに分析することを継続している。さらに、2018年度は、この対象者を無作為に各600人ずつの2群に分け、定期的に食育を提供する「食育提供群」と、感染症に関する(食育以外の)健康教育を提供する「対象群」に分け、ポピュレーションアプローチを約1年間にわたり実施した。2019年度に、1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の変化を調査する。この変化量を食育提供群と対象群で比較することで、大学生に対する食育提供の効果を前向きに比較検討する予定である。3年間の研究計画において、2年間の進捗は順調である。2017年度に、日本人大学生1年生1200人を対象に1質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計、2血液検査(肝機能、尿酸、脂質、糖代謝)、血圧測定、身長・体重測定、3心の健康度調査(K10テスト、SOCテスト)、4基本背景情報と生活背景踏査を終了して、データベース化することが終了した。2018年度は、このデータベースを利用してのクロスセクショナル分析が順調に継続されている。さらに、2018年度は、この対象者を無作為に各600人ずつの「食育提供群」と「対象群」に分け、ポピュレーションアプローチを約1年間にわたり実施することができた。今後、2019年度に、1自記式食事歴法質問票(DHQ)による一日の栄養素摂取量推計を再度実施し、1年間の変化を調査して、この変化量を食育提供群と対象群で比較する予定である。
本土と離島の臨床看護師を対象としたバーンアウト耐性形成プログラムの開発

極度の心身の疲労と感情の枯渇を主とするバーンアウトは本土の看護師の23.246.5%、離島の看護師の53.1%を占め、看護師の質低下や離職につながると報告されている。我々は精神的回復や適応を表すレジリエンスにおいて下位尺度`他者心理の理解'のバーンアウトへの有効性をパイロット研究で明らかにした。他者心理の理解を後天的に獲得するには、友好的で同調的な集団内で自らの体験を自由に語り、互いの経験を共有し共感する機会が必要と報告されている。本研究では本土と離島の臨床看護師を対象にバーンアウトと他者心理の理解および`看護を語る機会'との関連を縦断的に証明し、バーンアウト耐性を身につける教育開発を行う。
近年における我国の死因構造の解析

複合死因の研究を通して、わが国の死因構造をより詳細に観察する目的で研究を行なった。近年のわが国の死因統計は原死因に基づいて行われている。一方、死亡診断書に記載されたその他の死因は集計されないことになる。我が国の死因統計は高齢化社会に伴って複数の死因の記載(複合死因)が増大すると思われる。我が国の死因統計の実態を探るためには複合死因の実態と研究を行う必要がある。そこで、本研究は死因を死亡診断書に記載されるすべての死因の頻度と死因相互の関連について検討を行った。初年度は循環疾患、二年度は肝疾患、最終年度は複合比とその他の疾患について検討を行った。対象集団は運輸業を主体とする職域集団で、昭和58ー62年度の5年間で、その間に死亡して届出のあった死亡総数は1347件である。死亡診断書に記載された外因死を除くすべての死因についてICDー9に準じてコ-デングした後、死因を原死因と記載死因に分けクロス集計表を作成し、その結果から死因相互の関連を検討した。当該集団の循環器疾患死亡の特徴を考察した。循環器疾患に合併する死因をみると、心疾患と糖尿病、脳血管疾患と高血圧が有意に関連していた。更に、30歳代40歳代の心疾患と糖尿病、心疾患と高血圧の関連が50歳代より大きい傾向があり、相対的にこれらの疾病管理が重要であると思われる。また、肝疾患では肝癌と慢性肝炎・肝硬変に関連がみられた。特に50歳代以降にその傾向が強くなった。また3049歳の慢性肝疾患に合併症が相対的に多い傾向がみられた。複合死因の解析は職域集団の健康管理上、新たな情報を提供するものと思われた。『緒言』今年度は循環器疾患における死因構造の検討を行うため、約10万人程度の集団を定めて、当該集団における循環器疾患による死因状況の解析を死亡診断書を用いて複合死因の視点から解析を行った。『方法』対象集団は運輸業を主体とする労働組合に加入している者で、1989年5月で112,731名であった。組合が連合して行っている共済保険の共済金支払いで請求書に添付された死亡診断書を用いて、複合死因の解析を行った。対象とした年度は昭和58-62年度の5年間で、その間に死亡して届出のあった死亡総数は1347件であった。死亡診断書に記載された外因死を除くすべての死因についてICD-9に準じてコ-デングした後、死因を原死因と記載死因に分けクロス集計表を作成し、その結果から死因相互の関連を検討し当該集団の循環器疾患死亡の特徴を考察した。『結果』循環器疾患殊に心疾患死亡に合併する死因をみると、1.原死因(心疾患)対記載死因(糖尿病)のodds ratioは2.86(95%信頼区間:1.02-8.05)であった。2.原死因(心疾患)対記載死因(高血圧)のodds ratioは0.48(0.54-4.86)であった。3.原死因(脳血管疾患)対記載死因(高血圧)のodds ratioは28.30(10.27-77.98)であった。更に、当該集団では、30歳代40歳代の心疾患と糖尿病、心疾患と高血圧の組合せのodds ratioが50歳代より大きい傾向があり、相対的にこれらの疾病の合併が多い傾向があるものと思われ、疾病管理の重要性が示唆される。今後、悪性新生物等、他疾病の死因構造の解析を複合死因の視点から行う予定である。

『はじめに』昨年度の楯環器疾患の検討に引き続き、同様の集団において胆疾患死亡の死因構造について検討した。即ち、当該集団における死亡状況の解析を死亡診断書(死体検案書)を用いて複合死因の視点から解析した。『対象並び方法』運輸業を主体とする労働組合が連合して行っている共済保検の共済金支払い請求書に添付された死亡診断書を用いて、当該集団の死亡状況について検討した。対象とした年度は昭和58ー62年の5年間でその間に死亡し63年4月迄に屈出のあった死亡総数は男女合計で1347件であった。当該集団の加入者総数は1989年5月で112,731であって。今回は、男性(987名)の胆疾患について検討した。つまり、死亡診断書に記載された外因死を除くすべての死因について、ICDー9に準じてコ-ディングした後、死因を原死因と記載死因に分け、クロス集計表を作成した。その結果から死因相互の関連を検討した。『結果』主要死因当りの記載死因を数をみると、胆癌と慢胆炎・胆硬変の両者とも原死因当り約2倍の記載死因の合併がみられ、潜在的に在病率が高値であると思われる。次に、年齢別・主要死因間の関連性の検討を行なった。主に、原死因(胆疾患)に合併する記載死因について検討した。胆癌の慢性胆疾患は全年齢に亘って関連がみられた。50代以降になると胆癌とその他の胆疾患(慢性胆炎と胆硬変以外)との関連が強くなった。胆癌とその確の楯環器疾患(主に食道静脈瘤)に有意の関連はみられなかったが、慢性胆疾患とその他の楯環器疾患とには強い関連がみられた。年齢間(30ー49歳と50歳代)には有意の差はみられなかったが、30ー49歳の慢性肝疾患の合併症が相対的に多い傾向がみられ、当該集団では3040歳代の胆疾患管理の徹底が得要課題であると思われた。今回行った複合死因の解析は職域集団の健康管理上、新たな情報を提供するものと思われた。『はじめに』初年度は循環器疾患の死因構造の解析を行った。2年度は肝疾患死亡の死因構造を解析を行った。3年度は最終年度のため、その他の疾患を含めて解析を行い、まとめを行った。『対象並びに方法』運輸業を主体とする職域の死亡診断書をもとに、複合死因の研究をおこなった。研究対象年度は昭和58ー62年の5年間で死亡総数1347件である。解析方法は昨年までと同様である。『結果』全死因に対し、複合死因の原死因に対する比(複合死因/原死因ー比:M/Uーratio)の比較を行って、合併死因の間題の大きさについて検討した。(1)全年齢において、悪性新生物では胃が1.58,肝が1.97,気管・気管支・肺が1.58,糖尿病が2.00,急性心筋梗塞が1.47,心不全が1.14,脳出血が1.72,脳梗塞が1.20,循環系・他が2.40,肺炎が1.80,慢性肝炎・肝硬変が2.01,腎炎他が1.57であった。(2)加齢に伴うM/Uratioを検討するため、3049歳と50歳以上の年代を比較すると、急性心筋梗塞と慢性肝炎・肝硬変を除き、M/Uーratioの増加傾向を認めた。特に、肺炎は1.00から2.00に増加した。以上の結果、当該集団においては糖尿病と慢性肝炎・肝硬変等において死因の合併が多く問題の大きさが示唆される。これらの結果は界波見らの報告と同様の傾向があり、今後我が国が高齢化社会を迎えるにあたり、死亡診断書の原死因のみの統計では実際の問題の大きさが十分把握できない危倶が示唆される。更に今回は死亡診断書に記載された死亡までの時間とその他の記載事項にも検討を加えた。その結果,24時間以内の内因死に心不全が多いことが指摘され,死亡診断書の適正な記載が必要であることが示唆された。
小児悪性腫瘍に対する免疫療法の研究:分子生物学的手法を用いた腫瘍特異抗原の同定

【目的】腫瘍特異抗原の同定のためには大量の腫瘍細胞の培養が必要であり、まず小児固形腫瘍の腫瘍組織から初代培養を試みた。さらに同組織から腫瘍浸潤リンパ球の増殖を試みた。【方法】診断、治療目的で得られた腫瘍組織の一部を細切し、コラゲナーゼで消化した後5%CO_2、37°Cで培養した。約12週間で細胞増殖がみられたら、トリプシンで継代を行なった。増殖細胞の同定は神経芽腫では抗GD2抗体を用いてフローサイトメトリーで行なった。Ewing肉腫では、MIC2蛋白免疫染色およびEws-FIi1キメラ遺伝子発現をPcRで検出した。一方リンパ球培養は、細切組織をILr2を加えた培養液中で5%CO_2、37°Cで培養した。【結果】当院で診断、治療を行なった神経芽腫6例、Ewing肉腫2例、Wilms腫瘍1例について初代培養を試みた。全例で細胞増殖が得られ、14か月にわたり34回の継代が可能であった。しかし、神経芽腫では6例中2例がGD2が陰性であり、Ewing肉腫ではMIC2蛋白は陽性であったが、原発巣でEWS-Fli1キメラ遺伝子が陽性であった1例でキメラ遺伝子が検出されなかった。一方、リンパ球培養では、神経芽腫の1例で組織からリンパ球が増殖した。IL-2で刺激し十分な細胞数が得られたのち、自己の培養腫瘍細胞と共培養したが、リンパ球は反応しなかった。【考察】臨床の腫瘍組織からの継代培養は可能であるが、正常細胞の混入が避けらない。また培養中に抗原性が変化するおそれもある。また組織からのリンパ球増殖は困難で、腫瘍抗原に感作されたリンパ球は同定できなかった。以上から、本法を用いて腫瘍抗原を同定することは困難であると思われた。ついで樹立された神経芽腫細胞株NB16を用いた。健常ドナーの末梢血から増殖させたIL-2反応性の活性化リンバ球を細胞株で感作し、腫瘍細胞を認識しうるかどうかを検討した。しかし、これによっても腫瘍反応性のリンパ球は得られなかった。これは細胞株とドナーのHLAが一致していない、すなわちHLA拘束性であること、あるいは腫瘍細胞が認識されうる抗原を発現していないか、免疫応答を抑制するなんらかの機序が作用していること等が推測された。本研究の目的は腫瘍特異抗原の同定であるが、そのためには大量の腫瘍細胞の培養が必要である。そこでまず小児固形腫瘍の腫瘍組織から初代培養を試みた。方法:腫瘍生検あるいは摘出時に得られた組織の一部を1mm角程度に細切し、Collagenaseで数時間消化し、その後RPMI 1640で洗浄し、10%FBS RPMI 1640にて37°C、5%CO_2で培養した.神経芽腫ではEngelbreth-Holm-Swarm-Natrixで表面処理したプラスチックフラスコを用い、その他は通常の組織培養皿を用いた。

約1週間から2週間ほどで細胞増殖が見られ、細胞が十分に増えた時点でTrypsin-EDTAで継代を行った。増殖細胞の同定は、神経芽腫では、特異的抗体であるGD2抗体を用いてFlowcytometryで行った。Ewing肉腫では、MIC2蛋白免疫染色、およびPCR法でEWS-Fli1キメラ遺伝子発現を検出した。結果:当院で診断治療を行った神経芽腫5例、Ewing肉腫1例、Wilms腫瘍1例より、腫瘍摘出あるいは生検時に得られた組織の一部を検体とした。全例で細胞の増殖が見られ、神経芽腫の1例以外では1から3か月にわたって3、4回の継代が可能であった。形態的には神経芽腫様、Ewing肉腫では突起をもった多角形の神経細胞様の細胞、Wilms腫瘍では紡錘形の線維芽細胞様の細胞が増殖していた。しかし神経芽腫では4例ともGD2が陰性であった。Ewing肉腫ではMIC2蛋白は陽性であったがEWS-Fli1キメラ遺伝子は検出されなかった。考察:神経芽腫、Ewing肉腫、Wilms腫瘍の腫瘍組織より細胞増殖、継代培養が可能であった。しかし正常線維芽細胞が混入している可能性があり、より腫瘍特異的な培養法の確立が必要である。【目的】腫瘍特異抗原の同定のためには大量の腫瘍細胞の培養が必要であり、まず小児固形腫瘍の腫瘍組織から初代培養を試みた。さらに同組織から腫瘍浸潤リンパ球の増殖を試みた。【方法】診断、治療目的で得られた腫瘍組織の一部を細切し、コラゲナーゼで消化した後5%CO_2、37°Cで培養した。約12週間で細胞増殖がみられたら、トリプシンで継代を行なった。増殖細胞の同定は神経芽腫では抗GD2抗体を用いてフローサイトメトリーで行なった。Ewing肉腫では、MIC2蛋白免疫染色およびEWS-Fli1キメラ遺伝子発現をPCRで検出した。一方リンパ球培養は、細切組織をIL-2を加えた培養液中で5%CO_2、37°Cで培養した。【結果】当院で診断、治療を行なった神経芽腫5例、Ewing肉腫1例、Wilms腫瘍1例について初代培養を試みた。全例で細胞増殖が得られ、神経芽腫の1例を除いて13か月にわたり34回の継代が可能であった。しかし、神経芽腫では4例ともGD2が陰性であり、Ewing肉腫ではMIC2蛋白は陽性であったが、EWS-Fli1キメラ遺伝子検出されなかった(原発巣ではキメラ陽性)。一方、リンパ球培養では、組織からの増殖は得られなかった。【考察】臨床の腫瘍組織からの継代培養は可能であるが、正常細胞の混入が避けらない。また培養中に抗原性が変化するおそれもある。また組織からリンパ球は増殖せず、腫瘍抗原に感作されたリンパ球は同定できなかった。以上から、本法を用いて腫瘍抗原を同定することは困難であると思われた。以上の結果をふまえて、現在は樹立された腫瘍細胞株を用い、担がん小児患者の末梢血から増殖させたIL-2反応性のリンパ球が、腫瘍細胞を認識、活性化されるかどうかを検討している。これにより、腫瘍共通抗原の同定が期待される。
非哺乳類におけるグレリンの存在意義：胃腸管に対する作用と遺伝子改変動物の作出

本研究は、グレリンやそのファミリーホルモンであるモチリンの非哺乳類における存在意義を探る目的で、ゲノム編集技術を用い、目的遺伝子を欠損させた動物を作出して、その動物に異常が生ずるか否かを解析する。哺乳類の研究において、遺伝子欠損動物は(KO)軽微な食欲や代謝の異常が認められるが、成長ホルモンの分泌には影響はなく、予想されたような結果は得られていなかった。本年度は前年度からの継続で、メダカにおいてゲノム編集技術のひとつであるTALENを用いてグレリン、モチリン、またはそれらの受容体の遺伝子を欠損させた動物の作出ならびに繁殖に注力した。メダカにおいてグレリン受容体(GHS-R)は前腸や中腸に多く、ついで脳、後腸でその遺伝子が発現している。また、モチリン受容体(MLN-R)は主に脳、眼、腎臓、雌の場合にはこれに加えて卵巣で遺伝子発現が認められる。ホルモンの遺伝子発現についてはモチリンは前腸で中・後腸の2倍程度の遺伝子発現が認められた。一方、グレリンはメダカでは遺伝子が欠損している。このような背景の中、GHS-R-KOについては10または7塩基欠損の系統がF1で得られ、現在その子どもであるF2を繁殖、育成中である。またMLN-R-KOについては成長しているのは雌ばかりで雄が見られない。ヘテロを掛け合せてホモを得る作業を進めている。雌は卵巣でMLN-Rで高発現していたことがこのことと関連している可能性が示唆される。メダカの繁殖時期は春から夏場が最盛期である。それから産卵可能になるまで成育させる必要があるが、概ね順調に成長し、F2を得られる段階まできている。ホモ同士を掛け合せることによって、一気にKO動物の生産効率が増すので、そこから個体を用いた実験が始められると思っている。ホモ同士の掛け合わせによってKO動物が大量に得られてから摂食行動実験、繁殖実験、またグレリンとモチリンのダブルKO動物を作出するなど、さまざまな実験を通して、グレリンとモチリンのメダカにおける存在意義を探れるものと期待している。研究最終年度であるが、まずはKO動物を確実に作出することを目的とし、さらに研究を進めたい。グレリン(GHRL)は、脊椎動物において成長ホルモン分泌や摂食、グルコース、エネルギー代謝などを調節するホルモンである。本研究は、ネッタイツメガエルやメダカを用いてGHRL遺伝子改変動物の作出に取り組み、非哺乳類におけるGHRLの本質的な作用、また発生学的、生理学的なGHRLの存在意義を追求しようとするものである。また、GHRLの消化管機能、特に消化酵素に対する役割について調べる。平成29年度はネッタイツメガエルとメダカにおいてGHRLおよびファミリー分子であるモチリン(MLN)のリガンドあるいは受容体欠損(KO)動物をTALENを用いて作出、またネッタイツメガエル胃腸管において消化酵素の遺伝子クローニングに取りかかった。ネッタイツメガエルにおいてはGHRLのリガンドKO動物はgenotypingの結果、ホモ個体が一尾得られ、展開を考えたが、体が小さく交尾ができない状態と判断された。メダカにおいてはGHRL受容体GHSR-LR-KOを準備しF1を得たが、genotypingの結果、変異配列の多くが3と6の倍数でstopコドンが入ったものが得られないことから、TALENのデザインを変更する。メダカのMLN受容体KOはF1の変異配列の確認を行い、13塩基欠失の変異個体を得た。現在、WTと交配させてF2ヘテロを作製し、その後にF2ヘテロ同士を交配させて、同腹子のF3ホモとヘテロを得て系統化する。ネッタイツメガエル胃腸管においてグレリンやその受容体、各消化酵素の遺伝子発現についてin situ hybridizationにて局在を調べるために遺伝子クローニングを行った。ペプシン、トリプシン、グルコシダーゼをターゲットとしているが随時増やす予定である。全体計画の中で、平成29年度の達成度は約50%程度である。それぞれについては以下の通り。ネッタイツメガエルにおいてはGHRLのリガンドKO動物は成長も遅いことから昨年度から取りかかり始めたが、genotypingの結果、数尾の中にホモ個体が一尾得られ、これを用いた展開を考えた。しかしながら、体が大きくならず交尾ができない状態と判断された。体が小さいのはGRL-KOの影響による可能性が大きいと考えられるが、得られた個体が少なく、次段階に進めていない(達成度0%)。メダカにおいてはGHRL受容体GHSR-LR-KOをTALENで準備し、F1を得たが、genotypingの結果、変異配列の多くが3と6の倍数で適当な位置にフレームシフトによるstopコドンが入ったものが得られないことから、TALENのデザインを変更することとした。MLN受容体KOはF1の変異配列の確認を行い、13塩基欠失の変異個体が得られたことから、現在WTと交配させてF2ヘテロを作製している。F2ヘテロ同士を交配させて、同腹子のF3ホモとヘテロを得て系統化する(達成度50%)。ネッタイツメガエル胃腸管における腸管運動以外のグレリンの役割を調べることが目的である。グレリン、またその受容体、各消化酵素の遺伝子発現についてin situ hybridizationを用いて局在を調べる。プローブを作製するための遺伝子クローニングを行っており、ペプシン、トリプシン、グルコシダーゼのcDNAを得たが、in situ hybridizationはまだ行っていない(達成度50%)

本研究は、グレリンやそのファミリーホルモンであるモチリンの非哺乳類における存在意義を探る目的で、ゲノム編集技術を用い、目的遺伝子を欠損させた動物を作出して、その動物に異常が生ずるか否かを解析する。哺乳類の研究において、遺伝子欠損動物は(KO)軽微な食欲や代謝の異常が認められるが、成長ホルモンの分泌には影響はなく、予想されたような結果は得られていなかった。本年度は前年度からの継続で、メダカにおいてゲノム編集技術のひとつであるTALENを用いてグレリン、モチリン、またはそれらの受容体の遺伝子を欠損させた動物の作出ならびに繁殖に注力した。メダカにおいてグレリン受容体(GHS-R)は前腸や中腸に多く、ついで脳、後腸でその遺伝子が発現している。また、モチリン受容体(MLN-R)は主に脳、眼、腎臓、雌の場合にはこれに加えて卵巣で遺伝子発現が認められる。ホルモンの遺伝子発現についてはモチリンは前腸で中・後腸の2倍程度の遺伝子発現が認められた。一方、グレリンはメダカでは遺伝子が欠損している。このような背景の中、GHS-R-KOについては10または7塩基欠損の系統がF1で得られ、現在その子どもであるF2を繁殖、育成中である。またMLN-R-KOについては成長しているのは雌ばかりで雄が見られない。ヘテロを掛け合せてホモを得る作業を進めている。雌は卵巣でMLN-Rで高発現していたことがこのことと関連している可能性が示唆される。メダカの繁殖時期は春から夏場が最盛期である。それから産卵可能になるまで成育させる必要があるが、概ね順調に成長し、F2を得られる段階まできている。ホモ同士を掛け合せることによって、一気にKO動物の生産効率が増すので、そこから個体を用いた実験が始められると思っている。ネッタイツメガエルのグレリンKOの方はTALENでの効率がわるく、方法をCRISPR/Cas9に変えて行うのが現実的と考えられる。実験の進め方を再検討する。メダカのGHSR-LR-KO(F1)は変異配列の多くが3と6の倍数で欠損しているものしか得られないことから、stopコドンが入らない状況である。新しいTALENを作って最初から変異導入を行う。MLNR-KO F1の変異配列は5塩基欠失と確認できたため、WTと交配させてF2ヘテロを作製する。きちんとF1で検出した13塩基欠失がF2に伝わっているのかを確認し、同じ変異配列の雌雄を交配させてF3でホモを作出し系統化していく。現在のところ、得られているF1ヘテロの状態では目立った表現型は認められていない。順調に行けば、秋頃にはMLNR-KOは摂食実験、受容体の組織発現確認実験をできるだけの個体数が得られる予定。ホモ同士の掛け合わせによってKO動物が大量に得られてから摂食行動実験、繁殖実験、またグレリンとモチリンのダブルKO動物を作出するなど、さまざまな実験を通して、グレリンとモチリンのメダカにおける存在意義を探れるものと期待している。研究最終年度であるが、まずはKO動物を確実に作出することを目的とし、さらに研究を進めたい。年度末までに使用予定、購入物品がなかったため繰り越した。研究の進捗状況に応じた物品支出を適正に行った結果、やや少ない購入のなった。
介護介助支援ヒューマノイドに向けた対人感覚統合認識行動と適応的全身動作制御の実現

本年度は,介護支援動作において対象・環境・ヒューマノイドロボットの間の接触状態が刻々と変化し,必要な力が未知・変動し,対象の運動誤差がある場合でも適応的な動作が必要なため,これらを実現する動作制御・行動制御方式を明らかにすることを目的とし,研究を行った.次の(1)-(3)に焦点を当て,理論検証のための実証実験,投稿論文・学位論文の執筆を行った.(1)ロボット・対象・環境間の接触状態に基づく動作記述・実行方式の提案ロボット・対象・環境間の接触状態に応じて操作を記述し,前年度までで構成したヒューマノイドロボットの接触力制御系への運動目標を切り替えることで,動作実行時に実際の接触状態に応じて制御系の挙動を適切に変化させ,多様な動作を一般的に扱える操作の記述・実行方法を提案した.操作に必要な力が未知な異なる複数の対象を,持ち上げ操作・押し操作など多様な操作方法により操作する実証実験により,提案する操作の記述・実行法が有効であることを明らかにした.(2)未知・変動操作力への適応する制御系の構成接触力制御系への接触力目標値を対象や操作方法に応じて更新することで,必要な力が未知・変動する場合でも,転倒を起こさず必要な力を発生可能な接触力制御系拡張を行った.これに基づき,介護支援動作の検証として車椅子運搬タスク実験を行い,搭乗者の有無で必要な力が変わる押し操作実験や,人体のようなリンク構造操作に伴う検証実験として,ドア・引き出しのような構造物を扱う実験を行い,有効性を示した.(3)対象運動誤差への適応する制御系の構成対象が環境と接する場合には,対象の運動は環境からの反力にも影響を受けるため,接触力制御により対象と柔軟に接触する接触点運動から対象の運動推定を行い,適応的にヒューマノイドロボットの全身運動を修正する方法を構成した.既知・未知構造の対象に対する実証実験により有効性を示した.介護支援動作では、従来研究でヒューマノイドが扱ってきた対象よりも大きく重量な対象を扱えるかどうかが主要な問題となる。本年度は介護支援動作を行うための基本的となるヒューマノイドの様々な大きさ重さの物体(長さは最大で1.7[m]程度、質量は最大で12[kg]程度)の操作を行う自律的動作生成制御法について研究開発を行った。また後述の要素技術1.2.3に関して、国内国外発表、論文誌への投稿を行った。本年度考案したシステムを介護支援動作へと拡張するためには、関節やリンク構造を持つ対象を環境や対象と全身で接触しつつ動作する必要があり、以降の年度では対人認識機能とも統合を行い発展させる予定である。1.物体を操作するための必要操作力推法重量物体・質量未知な物体の扱いを可能にするために、物体操作力推定モジュールを考案し動作生成制御システムへと組み込んだ。物体操作力推定モジュールは「試しに持ち上げる」動作を行う機能に相当する。物体操作力推定モジュールは、計測された反力に基づいて物体の動きを検知する推定計算と、物体への作用力増加を行う制御計算の2種の計算により成り立っている。物体の動きが検出できたときの計測反力から必要操作力を推定することにより、対象の質量が未知な物体の必要操作力をシステムが計測できる。2.操作戦略決定に基づく長周期動作計画法長周期的な動作計画では、単腕で持つか双腕で持つか全身で抱えるかといった操作戦略を自律的に決定する戦略決定法を考案した。操作戦略は従来研究では既知として扱われていた。本年度考案した操作戦略決定法は物体の必要操作力に応じて自律的に操作戦略を決定・変更することで、3.のような局所的な動作修正では得られない操作範囲と耐荷重の向上が得られた。また、ヒューマノイドの物体操作では考慮すべき制約条件が多いという問題がある。本研究ではリンク間干渉回避、ロボットの関節可動限界回避、アームの可到達範囲、全身関節の耐荷重、バランス維持、負荷分散制御を考慮した。これらの制約条件はそれぞれ考慮すべき周期が異なるため、バランス維持と負荷分散制御は3.で行い、残りの制約条件は長周期的な動作計画2.で考慮し動作生成を行った。3.短周期力バランス制御法短周期の制御系により目標反力制御と外力に応じたバランス制御を考案し実装した。目標反力は1.モジュールにより推定された値であり、1.と3.の統合は必要操作力への追従と不要な負荷分散を行えるという意義がある。バランス維持機能は脚部力センサによる補償量計算を行うことで、上半身であれば任意の箇所で物体と接触しバランスを維持することが可能となった。本年度は介護支援動作に適用可能なヒューマノイドロボットの全身動作制御法に焦点をあて要素技術の考案と検証を行い、さらに3年目の研究のための基礎を築いた。(1)重量対象操作のための把持によらない操作法:把持によらない重量対象操作のための力制御法を新規に考案した。押す、引く、転がすといった把持を伴わない動作は、対象の全重量を支えないため重量対象操作に重要であり、従来研究でヒューマノイドへの適用方法も議論されてきた。一方で従来の方法では足裏での転倒回避が主に扱われ、押し動作時の滑り回避法が自明でなく、並進・回転を含む一般的平面内押し操作が困難であった。本研究では転倒回避のための従来方法を踏襲しつつ、手先反力制御型押し操作