hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
減速機構による高性能3次元免震システムの最適化研究

最初に,上下免震性能の検討を行った.応答加速度および応答変位に対する摩擦ダンパの摩擦力の影響を調べ,耐震設計構造および従来の3次元免震構造との比較を行い,本3次元免震システムの優位性ならびに摩擦ダンパの応答抑制効果を確認した.また,連結棒のねじり剛性ならびに上構造物の質量の偏芯率をパラメータとして,ロッキング角度に対する影響を検討し,ロッキング抑制機構としての連結棒の有効性を確認した.合わせて,摩擦ダンパの摩擦力は,ロッキング角度に対しては,ある最適値を有することが判明した.次に,水平免震性能についても,同様に耐震設計構造,従来の3次元免震構造との比較を行い,本免震システムの有効性を確認した.また,水平方向すべりパッドの摩擦力は,上下地震動により時々刻々変化するが,その影響は小さいことが判明した.さらに,水平・上下同時加振時にもシミュレーションを行い,本システムの免震性能およびロッキング抑制機能が優れていることを確認した.また,基礎的な実験装置を一部製作した.本研究では,(1)動的機器が必要,(2)上下固有振動数の下限が3Hz程度で阪神大震災のような長周期地震には対応できない,あるいは(3)3次元免震の弱点であるロッキング抑制が不十分であるなどの既提案の3次元免震の欠点を克服することを狙いとした,ギア機構を用いた新しい3次元免震システムを開発し,実用化のための基礎技術を構築することを目的としている.昨年度は,応答変位,応答加速度に対する摩擦ダンパの効果,連結棒のロッキング抑制効果等を数値シミュレーションにより評価し,本システムの水平免震性能,上下免震性能,水平・上下同時加振時の免震性能を確認した.本年度は,引き続き,数値シミュレーションによる応答評価を行うとともに,基礎実験による免震性能の確認を行った.数値シミュレーションでは,阪神大震災の地震波のみでなく新潟中越地震波による応答評価も行い,各種スペクトル特性を有する地震波についても十分な免震性能を有することを確認した.また,摩擦力を利用した免震システムでは,上下地震動により摩擦力変動が生じるため,水平免震挙動と上下振動挙動は連成した応答を示すと考えられる.そこで,入力地震波の位相や振幅などをパラメータとした解析を行い,摩擦力変動が免震性能に及ぼす影響を明確にした.基礎実験では,約4分の1の縮尺モデルを製作し,加振台を用いた上下振動実験を行った.2種類のギアシステムについて実験を行った.まず,ミニチュアウォームギアを用いた装置を作成し,免震性能の確認を行ったが,適切な減速比のミニチュアギアが入手困難であるため,非可逆性とスラスト荷重による摩擦力が大となり,免震性能の確認に至らなかった.そこで,減速機構として平歯車を用いた機構を考案し,復元力は渦巻きばねで与える構造とした.本システムのスケールモデルを制作し,上下加振試験を行ったころ,本システムは十分な免震性能を有することを確認した.本研究では,(1)動的機器が不要,(2)上下固有振動数の下限が3Hz以下で阪神大震災のような長周期地震にも対応できる,あるいは(3)従来の3次元免震の弱点であるロッキングが十分抑制できるなどの利点を有する,ギア機構を用いた新しい3次元免震システムを開発し,実用化のための基礎技術を構築することを目的としている.H15年度は,応答変位,応答加速度に対する摩擦ダンパの効果,連結棒のロッキング抑制効果等を数値シミュレーションにより評価し,本システムの水平免震性能,上下免震性能,水平・上下同時加振時の免震性能を確認した.
運動に伴う免疫系の変動のメカニズムとその意義に関する研究

運動やストレスに伴う腸管防御的HSP70の発現増強は副腎皮質ホルモンとTLRによる腸内細菌認識の双方に依存していることを明らかにした。逆に腸管TLRによる腸内細菌認識は免疫担当細胞非依存的に腸管運動を抑制するとともに損傷骨格筋の回復過程に強く影響し、筋力トレーニングの効果が腸内環境に依存する可能性が示唆された。一方、骨格筋線維は収縮時に免疫系非依存的にサイトカインIL-6およびケモカインCXCL1,5を分泌すること、IL-6分泌はグリコーゲン減少条件においてカルシニューリン、NFATc1を介して促進的調節が行われていることをin vitroで明らかにした。またin vivoでも骨格筋収縮にともないケモカインCXCL5の転写レベルが増加するものの、蛋白レベルでの増加は筋損傷時だけであり、epigeneticな調節の関与が示唆された。1)マウス骨格筋収縮・運動に伴うサイトカイン・ケモカイン産生ア)分化誘導させた培養骨格筋細胞C2C12にパルス電気刺激を行い、電気刺激により発現が増加するmRNAをマイクロアレーで分析した結果IL-6、LIXおよびKCの発現が有意に増加した。イ)麻酔下マウスの下腿筋群を電気刺激により強縮させるのと同時にモーターで強制背屈させ筋損傷を誘導した場合と、強制背屈なしに単に電気刺激を行ったときの骨格筋組織KCの発現の変化を比較した。電気刺激を行わないマウスの下腿筋を対照といた。培養骨格筋細胞とは異なり、KCmRNAは対照マウスの下腿筋にも検出され、損傷の有無にかかわらずKCが発現していることがわかった。しかし骨格筋から検出されるKCタンパクは検出限界を上回る程度であり、条件間の差はみられず、好中球の動員に関与しているかどうかは不明である。2)マウス運動時の腸管粘膜免疫系の解析大腸粘膜上皮の上皮防御的に働くHSP70の発現は腸内細菌に依存する。グラム陰性菌のLPSがその主要な因子であることは先行研究で明らかになっている。しかしLPSを認識するTLR4は上皮に発現がみられず、大腸では粘膜固有層に発現していることが明らかになった。そこで粘膜固有層の平滑筋の単離を試み、上皮マーカーが陰性で平滑筋細胞で同定される複数のマーカーが陽性の継代培養可能な細胞群を得た。しかし単離直後はTLR4の発現がみられたが、培養を進めるにしたがって失われることがわかった。また粘膜上皮を剥離し、固有層および縦走および輪状の筋層を採取しマグヌス管内で平滑筋の収縮性を評価するシステムを確立した。TLR4の発現とそれを介した平滑筋の収縮性と平滑筋そのものからのサイトカイン分泌を解析する予定である。本研究で取り組んでいる課題は以下の2テーマである。1)骨格筋と免疫系の関連2)腸管免疫と運動の関連当初、両課題は骨格筋、腸管それぞれにおけるサイトカイン分泌のパターン変化から意義を考える課題であったが、単に骨格筋収縮だけあるいはストレス応答下の腸管からケモカインの分泌は起こるが、炎症細胞などの集積を起こすには濃度範囲が低いことがわかった。そこで免疫系が生体に対する侵襲あるいは外来異物の侵入をきっかけに始動することから、それぞれ、骨格筋は損傷、腸管は細菌あるいは腸内細菌の成分を投与し、それに対する応答と運動・ストレスによる変化を調べてみた。その結果1)腸内細菌の除去は骨格筋の損傷に伴う炎症から修復再生に到る過程を著しく遅延させること。グラム陰性菌細胞壁成分であるリポ多糖体(LPS)の経口投与により遅延が回復することを明らかにした。2)LPSの受容体TLR4は腸管においてマクロファージおよび平滑筋に豊富に発現している。そこで平滑筋TLR4の役割を明らかにするためにマクロファージを除去した上で、平滑筋の収縮機能に与えるLPSの効果を調べてみた。その結果マクロファージを除去してもなおLPSに対する腸管暴露は腸管運動を著しく抑制することが明らかになった。以上より腸管における免疫標的認識は、腸の機能および骨格筋の修復を通じて運動機能および運動に対する適応に深く関与していることが明らかになった。本研究で取り組んだ課題は以下の2テーマである。

そこで免疫系が生体に対する侵襲あるいは外来異物の侵入をきっかけに始動することから、それぞれ、昨年度に引き続き骨格筋は損傷、腸管は細菌あるいは腸内細菌の成分を投与し、それに対する応答と運動・ストレスによる変化を調べてみた。その結果1)乳酸菌投与により腸内細菌を除去しなくても骨格筋の損傷の有無に関わらず腓腹筋の肥大効果があることが明らかに成った。乳酸菌はTLR4により認識されないため骨格筋の適応にはTLR4経路以外自然免疫系の関与が示唆された。また骨格筋の適応に関してLPSだけではなく他の腸内細菌成分の認識も関与していることが明らかになった。2)昨年度LPSが摘出腸管の運動を著しく抑制することを示した。今年度はLPSの受容体TLR4欠損マウスの摘出腸管の蠕動運動に対するLPSの効果を検討した。TLR4欠損マウスではLPSを投与しても摘出腸管の蠕動運動に変化がなかったことから、平滑筋に発現しているTLR4が腸管運動の制御に直接関与していることが明らかになった。以上より腸管における免疫標的認識は、腸の機能および骨格筋の修復を通じて運動機能および運動に対する適応に深く関与していることが明確になった。
双安定性複核錯体モジュールを用いた高次元錯体集積体の構築

本研究では、カテコラート誘導体を配位子として用い、金属間に直接結合を有する複核錯体の合成及びその性質に関する研究を展開してきた。その研究成果は以下に要約される。1)大きなアニオン場の形成による非架橋型金属間結合の安定化配位子による架橋構造をもたない非架橋型の金属間結合は架橋型構造と比較して不安定であるが、本研究では2-の電価を有するカテコラートを配位子として用い、二核金属コアの周りに大きなアニオン場を形成することで非架橋型金属間結合を安定化できることを明らかにした。更に、これまでに報告されていない7+の酸化状態の非架橋型二核コアの合成、単離及び単結晶構造解析に成功した。この化合物はキラルな空間群を有するのみならず不対電子をもつことから、磁場制御が可能な特殊な非線形光学材料素子となることが期待される。2)非架橋型金属間結合の柔軟性の証明非架橋型金属間結合が配位子の置換基の電子的効果及び立体的効果を受け、合理的に結合長及び結合のねじれを制御できることを明らかにし、架橋型の金属間結合よりも高い構造柔軟性を有することを明らかにした。3)カチオン依存性によるHOMO-LUMO準位の制御本研究の対象となる錯体はアニオニックな二核構造とカウンターカチオンから成る。種々のアルカリ金属カチオン及び非配位性カチオンを有する二核錯体を合成し、溶液状態におけるカチオン依存性とその溶媒効果を1H-NMR測定及び電気化学的測定をもとに明らかにした。4)可逆的な異性化の制御とスイッチング分子の開発物理刺激及び化学刺激を併用することで、化合物の可逆的異性化の制御に成功した。これらは幾何構造の変化に伴い吸収スペクトルや酸化還元特性が変化する他、1H-NMR測定における顕著な化学シフトの変化からルテニウムイオン間の三重結合がもつ大きな磁気異方性が示唆された。本研究では単核錯体に比べて多様な電子構造を形成することができる、金属間結合を有する複各錯体をモジュールとした機能性材料の開発を行っている。本年度は非局在化した電子構造を有する分子性モジュールを合成するため、配位子としては金属イオンのd軌道と近接したエネルギー準位のπ軌道を有し、かつ酸化還元活性能を有することが報告されているカテコール誘導体を用いての素子開発を中心に行った。電子的性質、立体的性質が異なる種々のカテコール誘導体を配位子に用い、金属にルテニウムを用いた場合、3,6-di-tert-butylcatecholを用いた場合に他のカテコール誘導体を用いた場合と類似の構造を有するにもかかわらず、特異的な酸化還元能を示す二核錯体が形成されることを明らかにした。また、分子軌道計算の結果はHOMOが金属イオンと配位子上とに非局在化した軌道であることを示した。この錯体は二段階の段階的酸化が可能であることを既に明らかにしており、現在その酸化体の電子構造について検討しており、これまでの結果と併せてアメリカ科学会誌Journal of the American Chemical Societyに投稿準備中である。他の金属イオンとしては、金属間結合による集積化を視野に入れd電子を多くもち集積化が比較的容易と考えられるロジウムを用いた。しかし、配位子がカテコラート誘導体のみではロジウムイオンが高酸化状態になりやすいと傾向があり、金属間結合の構造制御において劇的な効果が得られなかった。そこで2,2'-bipyridine及びその誘導体をco-ligandとして用い、低酸化状態のロジウムイオンを含む錯体の合成を検討した。一般的な2,2'-bipyridine誘導体では電子がカテコラート配位子上に局在化したため、今後2,2'-bipyridine誘導体に電子吸引性置換基を導入した配位子を用い、co-ligandによる電荷状態の制御を行う予定である。1)大きなアニオン場の形成による非架橋型金属間結合の安定化及び高酸化状態の安定化従来、金属イオン間の直接結合は、配位子による直接的な架橋構造を形成することで構造を安定化させてきた。一方、配位子による架橋構造をもたない非架橋型の金属間結合は一般に不安定であるが、本研究では2-の電価を有するカテコラートを配位子として用い、二核金属コアの周りに大きなアニオン場を形成するという手法により非架橋型金属間結合を安定化できることを明らかにした。加えて、遷移金属にルテニウムを用いた場合、これまでに報告されていない7+の酸化状態の二核金属コアを有する錯体の安定化及び単離に初めて成功し、8+の酸化状態のコアを有する錯体の形成をも示唆する結果が得られた。2)非架橋型金属間結合の柔軟性の証明非架橋型金属間結合が配位子の置換基の設計により、合理的にその結合長及び結合のねじれを制御できることを明らかにし、架橋型の金属間結合よりも高い構造柔軟性を有することを明らかにした。3)新規電子構造の形成(オービタルエンジニアリング)本研究の対象となる錯体ではカテコラートのπ起動は金属間結合のπ軌道とオーバーラップを形成しそのエネルギー準位を制御する。このため非架橋型錯体では配位子場を強めることで金属間結合のπ軌道とδ軌道、δ*軌道の間にエネルギー準位の逆転が生じることを明らかにした。

その研究成果は以下に要約される。1)大きなアニオン場の形成による非架橋型金属間結合の安定化配位子による架橋構造をもたない非架橋型の金属間結合は架橋型構造と比較して不安定であるが、本研究では2-の電価を有するカテコラートを配位子として用い、二核金属コアの周りに大きなアニオン場を形成することで非架橋型金属間結合を安定化できることを明らかにした。更に、これまでに報告されていない7+の酸化状態の非架橋型二核コアの合成、単離及び単結晶構造解析に成功した。この化合物はキラルな空間群を有するのみならず不対電子をもつことから、磁場制御が可能な特殊な非線形光学材料素子となることが期待される。2)非架橋型金属間結合の柔軟性の証明非架橋型金属間結合が配位子の置換基の電子的効果及び立体的効果を受け、合理的に結合長及び結合のねじれを制御できることを明らかにし、架橋型の金属間結合よりも高い構造柔軟性を有することを明らかにした。3)カチオン依存性によるHOMO-LUMO準位の制御本研究の対象となる錯体はアニオニックな二核構造とカウンターカチオンから成る。種々のアルカリ金属カチオン及び非配位性カチオンを有する二核錯体を合成し、溶液状態におけるカチオン依存性とその溶媒効果を1H-NMR測定及び電気化学的測定をもとに明らかにした。4)可逆的な異性化の制御とスイッチング分子の開発物理刺激及び化学刺激を併用することで、化合物の可逆的異性化の制御に成功した。これらは幾何構造の変化に伴い吸収スペクトルや酸化還元特性が変化する他、1H-NMR測定における顕著な化学シフトの変化からルテニウムイオン間の三重結合がもつ大きな磁気異方性が示唆された。
シグマトロピー転位を基軸とする芳香族化合物の官能基化反応の開発

以下2つの成果を得た1)スルホキシドを配向基とする反復アリール化によるオリゴアレーン合成我々は近年,アリールスルホキシドとフェノールを酸無水物存在下で反応させることで,一時的に硫黄酸素結合を介して2つの芳香環が連結し,[3,3]シグマトロピー転位によってビアリール骨格が構築できることを報告した.出発原料のスルホキシド部位は反応の進行に従って還元されスルフィドとなるが,これを再度酸化し,スルホキシドとすることで再度アリール化に用いることができると考え,本ビアリール合成法によるオリゴアレーン合成を試みた.実際に,アリールスルホキシドとフェノールをカップリングによって得られた生成物を,スルホキシドへの再酸化し,二度目のカップリングを試みたところ,3つの芳香環が連結したターフェニルが良好な収率で得られた.本手法は高い官能基許容性を有し,オリゴアレーン合成に汎用されている鈴木・宮浦カップリング反応条件下では共存不可能なハロゲノ基を有するオリゴアレーンも合成可能であった.一連の操作を4回繰り返すことで,5つの芳香環を順次連結することにも成功した.2)ニッケル触媒によるアリールスルホニウムのカルボキシル化反応三ヶ月の海外留学にてニッケル触媒による還元的カルボキシル化反応に関する研究に携わったことをきっかけに,有機硫黄化合物のカルボキシル化反応の開発を構想した.当初,アリールスルフィドのカルボキシル化の検討を行ったが,強固な炭素硫黄結合の切断が困難であり方針の変更を迫られた.そこで,より酸化的付加活性の高いアリールスルホニウムに基質をかえて検討を行ったところ,目的のカルボキシル化が高収率で進行することを見いだした.本反応には,フェナントロリン系配位子が高い触媒活性を示した.また,溶媒効果が顕著であり,DMSOを用いた場合突出した収率で目的のカルボン酸が得られた.当初計画していたN-クロロアセトアニリドとアリールスルフィドを用いたアニリノスルホニウム中間体の生成を経るビアリール合成反応の実現に向け鋭意検討を行っていたものの,これまでのところ反応の進行は残念ながら確認できていない.現在,N-クロロアセトアニリドをアニリン-N-オキシドなど別の窒素化学種に置き換えることで問題の解決を試みている.またこれと並行して,我々が近年報告したビアリール合成の次なる展開として,オリゴアレーン合成への応用も検討した.一般に,オリゴアレーンは鈴木・宮浦カップリングを繰り返すことで合成されており,遷移金属触媒を使わない合成法は稀である.本手法は,既存法での合成が難しい立体的に非常に込み合ったオリゴアレーン合成に非常に有用であることがわかった.当初の計画から若干の変更が必要になっている部分もあるが,大枠では研究課題であるシグマトロピー転位を基軸とする芳香環化合物の官能基化反応の開発は進展しているといえる.カルボン酸は有機合成的に非常に重要な官能基であるものの,これまで有機硫黄官能基から直接変換反応は非常に限られていた.当初の計画にはなかったニッケル触媒によるアリールスルホニウムのカルボキシル化反応の開発であるが,こうした需要に対し新たな合成ルートを提供できる非常に意義深い研究といえる.反応の基質適用範囲は若干の改善の余地を残しているものの,反応機構に関する知見も集まりつつあり,概ね順調に進展しているといえる.シグマトロピー転位によるアニリン-N-オキシドを基質のオルト位修飾反応の開発を行う.NーO結合の開裂を伴うシグマトロピー転位は古くから有機合成に用いられてきたが,その多くはヒドロキシルアミン誘導体を用いたものであった.しかしながら,ヒドロキシルアミンベースの合成は基質合成に手間がかかることが実用性の面での課題であった.一方でアニリン-N-オキシドは対応するアニリンに対してmCPBAなどの汎用酸化剤を作用させるのみで調製可能である.そこでアニリン-N-オキシドを用いたアニリンのオルト位修飾反応が開発できればより短工程でのアニリン類の誘導体化が可能となる.より具体的にはアニリン-N-オキシドに対し,種々のビニルカチオン等価体を作用させ,酸素原子で捕捉することで[3,3]シグマトロピー転位前駆体の形成を狙う.アミノ基はπ電子系に大きな摂動をもたらす官能基として様々な機能性有機分子に含まれる.本手法により,これら機能性分子の合成終盤での誘導体化が可能となればライブラリ構築のための強力な手法になりうると考えられる.以下2つの成果を得た1)スルホキシドを配向基とする反復アリール化によるオリゴアレーン合成我々は近年,アリールスルホキシドとフェノールを酸無水物存在下で反応させることで,一時的に硫黄酸素結合を介して2つの芳香環が連結し,[3,3]シグマトロピー転位によってビアリール骨格が構築できることを報告した.出発原料のスルホキシド部位は反応の進行に従って還元されスルフィドとなるが,これを再度酸化し,スルホキシドとすることで再度アリール化に用いることができると考え,本ビアリール合成法によるオリゴアレーン合成を試みた.実際に,アリールスルホキシドとフェノールをカップリングによって得られた生成物を,スルホキシドへの再酸化し,二度目のカップリングを試みたところ,3つの芳香環が連結したターフェニルが良好な収率で得られた.本手法は高い官能基許容性を有し,オリゴアレーン合成に汎用されている鈴木・宮浦カップリング反応条件下では共存不可能なハロゲノ基を有するオリゴアレーンも合成可能であった.一連の操作を4回繰り返すことで,5つの芳香環を順次連結することにも成功した.2)ニッケル触媒によるアリール

スルホニウムのカルボキシル化反応三ヶ月の海外留学にてニッケル触媒による還元的カルボキシル化反応に関する研究に携わったことをきっかけに,有機硫黄化合物のカルボキシル化反応の開発を構想した.当初,アリールスルフィドのカルボキシル化の検討を行ったが,強固な炭素硫黄結合の切断が困難であり方針の変更を迫られた.そこで,より酸化的付加活性の高いアリールスルホニウムに基質をかえて検討を行ったところ,目的のカルボキシル化が高収率で進行することを見いだした.本反応には,フェナントロリン系配位子が高い触媒活性を示した.また,溶媒効果が顕著であり,DMSOを用いた場合突出した収率で目的のカルボン酸が得られた.当初計画していたN-クロロアセトアニリドとアリールスルフィドを用いたアニリノスルホニウム中間体の生成を経るビアリール合成反応の実現に向け鋭意検討を行っていたものの,これまでのところ反応の進行は残念ながら確認できていない.現在,N-クロロアセトアニリドをアニリン-N-オキシドなど別の窒素化学種に置き換えることで問題の解決を試みている.またこれと並行して,我々が近年報告したビアリール合成の次なる展開として,オリゴアレーン合成への応用も検討した.一般に,オリゴアレーンは鈴木・宮浦カップリングを繰り返すことで合成されており,遷移金属触媒を使わない合成法は稀である.本手法は,既存法での合成が難しい立体的に非常に込み合ったオリゴアレーン合成に非常に有用であることがわかった.当初の計画から若干の変更が必要になっている部分もあるが,大枠では研究課題であるシグマトロピー転位を基軸とする芳香環化合物の官能基化反応の開発は進展しているといえる.カルボン酸は有機合成的に非常に重要な官能基であるものの,これまで有機硫黄官能基から直接変換反応は非常に限られていた.当初の計画にはなかったニッケル触媒によるアリールスルホニウムのカルボキシル化反応の開発であるが,こうした需要に対し新たな合成ルートを提供できる非常に意義深い研究といえる.反応の基質適用範囲は若干の改善の余地を残しているものの,反応機構に関する知見も集まりつつあり,概ね順調に進展しているといえる.シグマトロピー転位によるアニリン-N-オキシドを基質のオルト位修飾反応の開発を行う.NーO結合の開裂を伴うシグマトロピー転位は古くから有機合成に用いられてきたが,その多くはヒドロキシルアミン誘導体を用いたものであった.しかしながら,ヒドロキシルアミンベースの合成は基質合成に手間がかかることが実用性の面での課題であった.一方でアニリン-N-オキシドは対応するアニリンに対してmCPBAなどの汎用酸化剤を作用させるのみで調製可能である.そこでアニリン-N-オキシドを用いたアニリンのオルト位修飾反応が開発できればより短工程でのアニリン類の誘導体化が可能となる.より具体的にはアニリン-N-オキシドに対し,種々のビニルカチオン等価体を作用させ,酸素原子で捕捉することで[3,3]シグマトロピー転位前駆体の形成を狙う.アミノ基はπ電子系に大きな摂動をもたらす官能基として様々な機能性有機分子に含まれる.本手法により,これら機能性分子の合成終盤での誘導体化が可能となればライブラリ構築のための強力な手法になりうると考えられる.
同時収集型PET/MRI装置による認知症分子病態診断の高度化

同時収集型PET/MRI装置を用いたアルツハイマー病の分子病態診断の高度化に向け、今年度はアルツハイマー病患者および健常者における脳内ブドウ糖消費量のPET/MRI装置による測定を行い、PET/MRI装置によるリアルタイム体動補正とPET画像のMRIによる減弱補正が診断能に与える影響を調べた。アルツハイマー病患者6名および健常者7名を対象に、[F-18]FDG静注45分後より5分間のPET撮像をPET/MRI装置で行い、PET撮像と同時にMRIでBOLD信号の毎秒の撮像を行うことによりPET撮像中の体動のデータを得た。また、PET画像の減弱補正用画像データをMRIのDIXON法およびUTE法により得た。PET画像の放射能濃度と体重および[F-18]FDGの投与量からSUV値の画像を計算し、脳内局所に関心領域を設定した。DIXON法により減弱補正用を行った場合は、頭蓋骨を描出できるUTE法を用いたときよりも健常者群の大脳皮質域でSUV値が6%過小評価され、アルツハイマー病患者群では2%過小評価された。また、減弱補正法の違いによるSUV値の違いには脳内局所差がみられ、頭頂葉でSUV値の違いがより顕著となる傾向がみられた。PET画像上のアルツハイマー病の病変検出能については、海馬傍回においてUTE法を用いた方が検出能が高かった。一方、リアルタイム体動補正の有無によるSUV値の有意な変化は健常者群、アルツハイマー病患者群共にみられなかったが、病変検出能については、海馬傍回においてリアルタイム体動補正を適用した方が検出能が高かった。検査中の体動が避けられないアルツハイマー病患者のPET検査においては、リアルタイム体動補正が検査精度の向上に寄与する可能性が示唆された。同時収集型PET/MRI装置を用いたアルツハイマー病の分子病態診断の高度化に向け、今年度は脳内ブドウ糖消費量測定の高精度化のための部分容積効果補正(Partial Volume Correction: PVC)について検討した。4050才代の健常者5名を対象に[18F]FDGによるPET/MRI検査を施行した。PET/MRI検査は[18F]FDGの静脈内注射の45分後より40分間のPET撮像をリストモードで行い、PET撮像と同時にMRにより脳形態評価用のT1強調ボリューム画像、拡散テンソル画像、ニューロメラニン画像、体動補正用のダイナミック形態画像の撮像を施行した。T1強調ボリューム画像を撮像している時間(静注51分後より5分間)のPET画像データをサイノグラム上で切り出して画像再構成し、T1強調ボリューム画像と同一時間に撮像したPET画像を得た。T1強調ボリューム画像およびPET画像をSPM12のDARTELにより解剖学的に標準化し、T1強調ボリューム画像から灰白質と白質の画像を抽出してMuller-Gartnerの方法によりPVCを行った。関心領域はAutomated Anatomical Labeling (AAL)テンプレートを灰白質画像でマスクして設定した。小脳、海馬傍回では、PVCによりPET画像のStandard Uptake Value (SUV)値はほとんど変化しなかったが、その他の大脳皮質域ではPVCによりSUV値は10%36%上昇した。関心領域内の灰白質の割合が低い領域では、PVCによりSUV値がより上昇する傾向がみられた。PET/MRI装置ではMRI画像と同一時間に撮像したPET画像が得られるため、両画像の位置合わせの必要がなく、より簡便かつ正確にPVCを施行することが可能であった。平成28年度はほぼ計画通りに研究が進展した。同時収集型PET/MRI装置を用いたアルツハイマー病の分子病態診断の高度化に向け、今年度は認知症鑑別診断への応用に向けた脳内ドーパミン作動性神経系の機能評価の試みと、アルツハイマー病における脳内アミロイド蓄積のPET/MRI装置による測定を行った。脳内ドーパミン作動性神経系の機能評価については、4050才代の健常者5名を対象に[18F]FDGによるPET/MRI検査を施行した。PET/MRI検査は[18F]FDGの静脈内注射の45分後より40分間のPET撮像をリストモードで行い、PET撮像と同時にMRIにより脳形態評価用のT1強調ボリューム画像およびニューロメラニン画像の撮像を施行した。T1強調ボリューム画像を参照しながらPET画像およびニューロメラニン画像上で黒質に関心領域を設定し、上小脳脚交差部を参照部位としてニューロメラニン濃度を定量した。健常者間の個人差においてはニューロメラニン濃度とブドウ糖消費量との間には有意な相関はみられなかった。今後、被験者数を増やしてこの相関についてより正確に調べる予定である。脳内アミロイド蓄積のPET/MRI装置による測定については、健常者5名、アルツハイマー病患者15名について測定を終了した。今後は健常者を中心に被験者数を増やし、平成28年度に確立したPETと同時に撮像したMRI画像を用いての部分容積効果補正が、アルツハイマー病における脳内アミロイド蓄積の評価に及ぼす影響について調べる予定である。平成29年度はほぼ計画通りに研究が進展した。

同時収集型PET/MRI装置を用いたアルツハイマー病の分子病態診断の高度化に向け、今年度はアルツハイマー病患者および健常者における脳内ブドウ糖消費量のPET/MRI装置による測定を行い、PET/MRI装置によるリアルタイム体動補正とPET画像のMRIによる減弱補正が診断能に与える影響を調べた。アルツハイマー病患者6名および健常者7名を対象に、[F-18]FDG静注45分後より5分間のPET撮像をPET/MRI装置で行い、PET撮像と同時にMRIでBOLD信号の毎秒の撮像を行うことによりPET撮像中の体動のデータを得た。また、PET画像の減弱補正用画像データをMRIのDIXON法およびUTE法により得た。PET画像の放射能濃度と体重および[F-18]FDGの投与量からSUV値の画像を計算し、脳内局所に関心領域を設定した。DIXON法により減弱補正用を行った場合は、頭蓋骨を描出できるUTE法を用いたときよりも健常者群の大脳皮質域でSUV値が6%過小評価され、アルツハイマー病患者群では2%過小評価された。また、減弱補正法の違いによるSUV値の違いには脳内局所差がみられ、頭頂葉でSUV値の違いがより顕著となる傾向がみられた。PET画像上のアルツハイマー病の病変検出能については、海馬傍回においてUTE法を用いた方が検出能が高かった。一方、リアルタイム体動補正の有無によるSUV値の有意な変化は健常者群、アルツハイマー病患者群共にみられなかったが、病変検出能については、海馬傍回においてリアルタイム体動補正を適用した方が検出能が高かった。検査中の体動が避けられないアルツハイマー病患者のPET検査においては、リアルタイム体動補正が検査精度の向上に寄与する可能性が示唆された。平成28年度の研究成果を元に、計画通りに平成29年度の研究を遂行する。平成29年度の研究成果を元に、計画通りに平成30年度の研究を遂行する。今年度はトレーサー動態解析用ワークステーションおよびトレーサー動態解析用ソフトウェアパッケージPMODを研究実施施設に設置されている共用のものを使用できた。そのため、今年度はこれらを購入せず次年度使用額が生じた。今年度はトレーサー動態解析・画像解析用ワークステーションおよびトレーサー動態解析・画像解析用ソフトウェアを研究実施施設に設置されている共用のものを使用できた。来年度以降は、研究実施施設において施行予定の臨床研究が増加する見込みのであり、共用のトレーサー動態解析用ワークステーションおよびトレーサー動態解析用ソフトウェアパッケージPMODは使用しにくい状況になることが想定される。そのため、来年度はこれらを購入する。
高度縮環構造をもつ多官能性天然物の合成研究

高度縮環構造をもつ多官能性天然物としてダフェニリン、リコパルヒンAおよびユズリミンの三化合物を選択し、その合成研究を行った。その結果、アゾメチンイリドの分子内環化付加反応を鍵工程とするダフェニリンの全合成経路を確立した。本合成においては、中員環の配座を利用した遠隔不斉誘起を実現し、不斉中心の構築を効率的に行うことにも成功した。またアミナールおよびアルドール構造を特徴とする6環性リコポジウムアルカロイドであるリコパルヒンAの全合成経路を確立した。さらにユズリミンの合成研究において、四置換二重結合を含むビシクロ[3.3.0]オクタン骨格部位の構築に関する基盤的知見を得た。ユズリミンの合成:シクロペンテノンのDiels-Alder反応を行い得られる三環性化合物の二重結合部位を、オゾン酸化により酸化的に開裂した。目的としたCannizzaro反応は進行しなかったが、得られた化合物の酸化段階の調節、保護基の導入の後、カルボニルα位に酸素原子を導入し、還元の後得られるジオールを酸化的に開裂することで、二環性のケトンを得た。更に塩基で処理することでカルボニル基のβ位に存在する酸素官能基の脱離を行い、不飽和ケトンを得た。また一方、別の経路の検討も行った。マレイン酸無水物のDiels-Alder反応で得られる四環性化合物を基質として用い、酸無水物部位の加水分解とハロラクトン化を経て、二つのカルボン酸部位をラクトンおよび遊離のカルボン酸として区別することに成功した。化合物中に含まれる二重結合部位を酸化的に開裂させた後、還元処理を行うことで、酸素官能基の区別を行った。残ったカルボニル基をアセタールとして保護した後、遊離のヒドロキシ基にジイソプロピルシリル基を導入し、近傍に存在する二重結合との間で、分子内ヒドロシリル化反応を行うことで、水酸基導入の足掛かりとなるシリル基の導入を立体選択的に行った。リコパルヒンAの合成:市販のシクロヘキサントリオールを原料として用いて、クロスカップリング反応、転位反応を鍵反応として用いて、必要な炭素鎖を有する基質の合成に成功した。今後、シクロプロパン化を経由することで骨格構築の検討を行っていく予定である。ユズリミンの合成研究:クライゼンアイルランド転位、閉環メタセシス、分子内カルボニルエン反応を用いて構築した二環性骨格を足掛かりとして、四置換二重結合の形成について検討を行った。具体的にはアリルアルコール部位に対して各種クライゼン転位反応を適用し反応を試みたが、アルコール部位の立体障害の大きさにより充分に反応が進行しないことが明らかとなった。リコパルヒンAの合成:リパーゼによる対称アルコールの非対称化、鈴木宮浦カップリング、クライゼンジョンソン転位を用いて合成した基質から、分子内シクロプロパン化とシクロプロパンの開裂、分子内付加反応を用いることで三環性基本骨格を構築した。さらに側鎖の立体選択的な導入および立体選択的な分子内アルドール反応によりベータヒドロキシケトン部位を構築し、最後にアミナールの形成を行うことでリコパルヒンAの全合成を達成した。ダフェニリンの合成:インデンを原料として用いて、Fuらにより開発された不斉根岸カップリングにより立体選択的に側鎖を導入し、分子内フリーデルクラフツ反応を経て三環性骨格を構築した。本骨格の立体的特性を活用することで、立体選択的なクライゼン反応による側鎖部位の構築および環状アゾメチンイリドの分子内環化付加反応を経て、ダフェニリンの全合成を達成した。本研究課題においては、当初計画において3つの高度縮環構造をもつ多官能性天然物の合成研究を計画していた。そのうち二つに関しては、想定以上の進展をみせ全合成経路の確立に成功し、また残りの一つについても骨格中の重要構造の構築に関して、重要な知見を得ることに成功しているから。ユズリミンの合成研究:昨年度までに確立した手法、すなわちクライゼン-アイルランド転位による連続不斉中心の制御、閉環メタセシス反応による五員環の形成、立体選択的な分子内カルボニルエン反応による立体選択的な二環性骨格の構築を経由する合成経路を用いて、鍵中間体の大量合成を行った。その後、四置換二重結合とそれに近接する第四級炭素の構築に関して検討を行った。カルボニル基への付加反応により側鎖を導入したのち、二重結合の酸化的開裂を行うことでケトンを合成した。第三級アルコールを適切に保護したのちに塩基で処理したところ、位置選択的な脱離反応が円滑に進行し、四置換二重結合をもつ化合物を得ることに成功した。その際に、試薬の混合の順序が反応の結果に重要な影響を与えることを見出し、条件の検討を行った結果、良好な収率にて目的とする化合物を得ることができる条件を確立することができた。リコポジウムアルカロイドの合成研究:第四級炭素の構築に関して検討を行った。シクロへキセノンを原料として用いて合成を開始し、鈴木-宮浦カップリングを経由し側鎖の導入を行った。エポキシドの形成を行ったのち、メトキシメチレン化を行うべくWittig反応を行った。その後酸で処理を行ったところ、エポキシドの開裂が進行し、アルデヒドが得られた。適切な保護およびアルデヒドの還元ののち得られるアルコールに対してクライゼン転位を用いた第四級炭素の検討を行ったが、目的とする化合物を得ることはできなかった。

そこでマロン酸ユニットを導入した分子内付加反応を試みたところ、第四級炭素を有する化合物を得ることに成功した。高度縮環構造をもつ多官能性天然物としてダフェニリン、リコパルヒンAおよびユズリミンの三化合物を選択し、その合成研究を行った。その結果、アゾメチンイリドの分子内環化付加反応を鍵工程とするダフェニリンの全合成経路を確立した。本合成においては、中員環の配座を利用した遠隔不斉誘起を実現し、不斉中心の構築を効率的に行うことにも成功した。またアミナールおよびアルドール構造を特徴とする6環性リコポジウムアルカロイドであるリコパルヒンAの全合成経路を確立した。さらにユズリミンの合成研究において、四置換二重結合を含むビシクロ[3.3.0]オクタン骨格部位の構築に関する基盤的知見を得た。多官能性化合物の取り扱いに際し、予期できない結果が得られることがあるが、それらの結果を通して、化合物の骨格および官能基に関する知見を得ることが出来ている。それらの知見を合成計画にもフィードバックし、官能基の導入と骨格構築を、統合的な理解のもと、進めていきたい。ユズリミンの合成に関しては、本年度の研究結果を踏まえ、四置換二重結合およびそれに隣接する第四級炭素の構築に関して検討を継続する。またリコパルヒンAおよびダフェニリンに関しては類縁の化合物の合成へと展開していく。28年度が最終年度であるため、記入しない。天然物合成化学ユズリミンの合成:現在の合成経路においては、複数の官能基の区別に問題が生じることがあるため、それらの官能基を必然的に区別しながら骨格構築と官能基の導入を進めていくことができるように、合成経路の改変を含めて、検討を行って行きたい。リコパルヒンAの合成:必要な炭素鎖を有する基質の合成に成功していることから、検討を継続して、官能基の導入および基本骨格の構築を行いたい。ユズリミンの合成において、四置換炭素の形成に関して予想以上に検討の時間を要したため、大量合成に必要な消耗品費に相当する部分を次年度に使用することとした。合成経路開拓に関する知見は十分得られているが、初期検討に時間を要し、大量合成の検討がまだ不十分である。大量合成用の試薬類の予算として確保していた分を、次年度に使用することとした。主に有機合成化学実験に必要な、有機試薬、無機試薬、ガラス器具類、溶剤類、分離用担体などの消耗品として使用する。基質の大量合成を行い、合成経路開拓の検討に必要な化合物の供給を円滑に進める予定である。
学生の喫煙調査と調査集団のCYP1A1遺伝子の分布について

発癌感受性には個人差があることをふまえ、特に喫煙者の中に発癌高感受性者を見つけだし、禁煙活動の啓蒙をする目的で研究を行った。同一年齢層の健常者48名を対象として、P450ファミリーの1つであるCYP1A1遺伝子多型(A,B,C型)をPCR法を用いて判定し、小核発生頻度を小核試験を用いて測定し、同時に対象者の喫煙の有無を調査した。CYP1A1遺伝子のA,B,C型の割合はそれぞれ41.7%(20人)、47.9%(23人)、10.4%(5人)であった。CYP1A1は代表的な化学発癌物質であり喫煙中に含まれるベンゾピレンの代謝に関係し、その遺伝子型のC型の人は肺癌に対する感受性が高いこともすでに報告されている。A,B,C型の小核頻度の平均値はそれぞれ3.01、2.61、3.82であり、C型の人は小核頻度が高い傾向にあることがわかった。小核発生頻度が高いことは、染色体の障害を受ける感受性が強いことを示している。対象者のうち喫煙者は6人(12.5%)であり、A,B,C型にそれぞれ4、1、1人であった。喫煙に対する発癌感受性が高い人たちは、CYP1A1遺伝子がC型であり、小核発生頻度が高いことが考えられる。喫煙に対する発癌感受性の高い人の数は、対象者48人のうち5人である。5人のうち実際に喫煙習慣がある者は1人であり、上記の結果を踏まえた上で禁煙を進めると禁煙の効果が高いと考えられる。また、喫煙に対する感受性が高いが現在喫煙をしていない人たちには、これからも喫煙をしない方がよいことを伝えると喫煙の防止がはかられると推測される。本研究により、喫煙に対するリスクを個人レベルで評価できることになり、より説得力のある禁煙推進活動が行うことができると考えられた。
由来の異なる筋肉と腱はいかにして出会うのか

脊椎動物は骨格筋で生じた力が腱を介して骨格動かすことで身体運動を実現するが、全身で数百に上る骨格筋が発生の過程で常に正しい腱・骨と結合する仕組みは明らかではない。本研究では掛け合わせにより腱組織を減少させたマウスを用いることで筋と腱の相互作用を明らかにすることを目的にする。具体的には腱が正常な胚と腱が失われた胚の筋配向を詳細に解析すること、腱から分泌されて筋肉を誘導する因子を同定すること、そしてそれらの候補因子のノックアウトマウスを作成することを通じて生体内での役割を明らかにする。本研究により運動器形態形成に必要な新規細胞間シグナル伝達が明らかになることが期待される。
幹細胞における細胞周期制御と代謝系との連関に関する基盤的研究

腸管幹細胞におけるp57の機能解析を実行するため、p57遺伝子発現可視化マウス、p57コンディショナルノックアウトマウスおよびp57陽性細胞破壊マウスを作製した。その結果、造血幹細胞特異的に発現する静止期維持因子p57が、腸管においても「+4ポジション幹細胞」に非常に高い特異性をもって発現していることを発見した。腸管特異的p57コンディショナルノックアウトマウスの解析から、p57は+4ポジション幹細胞における静止状態の維持、ならびに幹細胞自体の維持に必須であることが明らかとなった。さらに、5-fluorouracil (5-FU)を用いた腸管傷害実験から、+4ポジション幹細胞は腸管傷害に耐性でその後の腸管上皮再生における責任細胞となっていることが示唆され、p57欠損により傷害後の腸管再生能は顕著に低下することがわかった。これらの結果から、p57は+4ポジション幹細胞の静止状態の制御を介して、腸管上皮全体の恒常性維持に寄与していることが示唆された。これらの知見は、p57が+4ポジション幹細胞の特異的かつ機能的なマーカー遺伝子となりうることを示している。そこで我々はp57陽性細胞の「系統追跡マウス」を作製し、真の腸管幹細胞の遺伝学的証明と、全身組織における幹細胞探索への応用を目指して研究を進めている。また腸管腫瘍についてもAPC欠損モデルマウスとわれわれが作製したモデルマウスの交配を進め、p57陽性細胞が幹細胞性を持っていることを突き止めた。今後はオルガノイド技術を駆使して、p57の機能阻害を起こすような低分子化合物を探索することを計画している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
咀嚼不全がヒト海馬へ及ぼす影響についてMRI分析

海馬は、記憶や空間学習能力に関わる大脳辺縁系の一部である。アルツハイマー型認知症の初期の段階で変化が認められる部位であり、虚血に対して脆弱であることや、長期の心因的ストレスによって萎縮することが知られている。近年、咀嚼機能と高次脳機能の関連性についての研究が精力的に行われており、動物実験において、咀嚼不全が海馬の萎縮等の退行性変化に関与することが明らかとなってきた。しかしながら、ヒトに対して、咀嚼機能が海馬にどのように影響するのか、これまでほとんど報告されていない。本研究は組織分解能が高く、脳血流の描出に優れたMRIを用い、咀嚼不全と海馬の萎縮や周囲血流との関連性を分析するものであり、海馬に影響を与える咬合状態を明らかにすることを目的にするものである。2018年度は神奈川歯科大学倫理委員会承認の元、ヒトを対象に、咬合支持が海馬の体積に及ぼす影響について基礎的な検討を行った。対象は健常な高齢者8名とアルツハイマー患者5名で、咬合支持はパノラマ画像より、海馬の体積はMRI画像から分析を行った。咬合支持については、Eichner分類を利用し、臼歯部に咬合支持域がある群(4名)と咬合支持域がない群(4名)に分けた。海馬の体積はアルツハイマーの診断に特化した画像分析ソフトBAADを用い、海馬の左右前後の体積をそれぞれ自動算出し、性別や年齢等を標準化したZ値を求めた。健常者において、咬合支持域がある群のZ値の平均は、海馬全ての部位において、咬合支持域がない群より大きかった。また、健常な高齢者とアルツハイマー患者では、健常な高齢者の方がZ値の平均が大きかった。アルツハイマー同様、咬合支持の欠落が海馬の萎縮に影響している傾向が認められたが、統計学的有意差は得られなかった。今後、症例数を増やし、検討を重ねる。症例数は少ないが、これまで報告された動物による実験結果と同様の傾向が認められている。また、アルツハイマー患者においても、体動によるアーチファクトは少なく、海馬の体積の分析に十分な画質のMRI画像が収集できることがわかった。2019年度は引き続き、症例を集め、健常者とアルツハイマー患者それぞれで、咬合支持域がある群とない群で海馬の萎縮の程度を比較する。また、残存歯数だけでなく、咬合力測定も行う予定である。海馬周囲の脳内血流に関しても、MRA(MRアンギオグラフィー)を施行し、血管の走行や太さを評価し検討する予定である。

交付額にはMRI検査費用が含まれているが、今年度は研究協力者が少なかったために人件費・謝金が抑えられ、次年度使用額が生じた。次年度以降も引き続き研究協力者を募り、予算執行に努める予定である。
人口減少・高齢社会における地域創生に向けた年齢階層別人口動態の把握

人口減少下での全国市町村の経済データ分析で得た主な知見は以下の通りである。1人口減少下でも経済規模や一人当たり生産額が減少するのではなく、リーマンショック後人口減少下で一人当たり生産額が落ちているのは9地域で、内6地域は島しょ部、原発停止地域であること。21724市町村を305の生活圏に統合して、年齢別人口動向から6種に分類できること。3地方部、中核都市、中枢都市、3大都市の上位都市への流入を止めると次順位都市への集中が強まるというジレンマがあること。4各地域のデータを地元研究者と県担当部局に提示して、現地の実情と合せて検討した結果、本研究の大量のデータ分析が地域活性化施策に有用であること。本研究は、地域創成政策の基礎となる、全国市町村の人口構造変化の特性を分析し、地域類型化の後、その類型別の地域活性化策の要件を明らかにすることを目的としている。平成27年度は、まず、全国市町村と生活圏の人口動向の時系列分析、東京圏への人口移動分析を行った。具体的には、全国の生活圏について、各年齢層人口の増減量のグラフを国勢調査の5年毎に作成し、その形から類型化を行った。別途、年齢別人口データの数理的分析により同様の類型化ができる方法を試行錯誤し、それが可能なことを確認している。また、学校統計から大学進学時の他地域への移動量の時系列分析も行った。地方部より出生率の低い東京への若者の流出対策が地域創成政策の主要目的とされている。しかし、東京圏への純転入は主として地方中枢都市、続いて地方中核都市からであり、目的達成のためには、各地域で最も経済力のある都市を活性化しなければならず、地方部の活性化の効果は小さいという矛盾を抱えていることが明らかになった。一方、関西圏以外の地方圏から東京への純転入は若年層のみであり、多くの世代は純転出となっている。これは、地方部への高齢者の転出を促進しようという政策にとって好都合な傾向である。次に、人口、生産年齢人口、生産額、1人当たり生産額、所得、1人当たり所得などの相互関係から地域の類型化を行なった。更に、分類される区分が年により変化している地域を見出した。消滅の危険性がある自治体が多いとされているのに対し、これらの分析により、自治体単位ではなく生活圏でみると、人口減少下でも経済力を維持しているところや、一人当たり所得が向上しているところも多いことを確認し、そのような地域を特定することができた。上記の各分析結果について、視覚的にその状況や変化を理解できる方法の開発も、本研究の主要な課題である。これについても種々の検討を行い、適切な方法を見出している。本研究の最終目的は、地域創成政策の基礎となる知見を得ることにあり、その意味で、研究実績の概要欄に記述した内容は重要な成果である。すなわち、1人口減少下でも豊かさを維持できる生活圏が多いこと、2豊かさが維持できない可能性がある地域の特定、3若年層の東京圏への転出対策としての地方活性化の課題、4東京圏から高齢者層の転出誘導政策の基礎資料など地域創成政策のための基礎的知見を得ている。平成27年度には、1全国道府県、市町村から東京圏への年齢階層別・転出入量の視覚化、2時系列分析及び要因分析を、28年度には、3全国の都道府県別、市町村別の年齢階層別人口構成と地域特性との関係の時系列分析と、それらの分析結果に基づいた4地域類型化を行うこととしていた。27年度は12と、4の一部を実施したので計画通り進行していると言えよう。ただし、25年度実施の国勢調査データがまだ概要版しか公表されていないので、その公表を待って、これらの分析を再度行う予定である。デフレの影響で、個人所得の落ち込みが地域別生産額に影響しており、アベノミクスによる近年の経済状況との関連を分析することが、研究の目的からは必要と考えている。今後の研究の推進方策の欄に記述する起業・廃業動向と観光についての予備的分析も行っている。本研究は、全国市町村の人口構造変化の特性を分析し、その地域類型別の地域活性化策の要件を明らかにして、地域創生政策の基礎的知見を得ることを目的としている。平成27年度は、人口減少下でも生産額、一人当たりの所得を向上させている生活圏が多くを占めることを確認した。平成28年度には、前半に全国の多種データの変動傾向を視覚的に理解できる方法と、地域類型化を数理統計的に行う方法とを検討し成果を得た。また、前年度に続き全国の市町村と生活圏の人口と経済統計の分析を行い、サブプライム世界不況の影響で平成19-21年は全国的に生産額が落ち込んでいるが、それ以降も回復しない地域の対全国比は、生活圏数で15%、生産額で5%未満であることを確認した。産業統計より全国生活圏の産業別生産額の分析の結果、卸小売業の低迷が影響していること、しかし、卸小売業も含め各産業共に雇用者一人当たり生産額は上昇している生活圏がほとんどであることも確認できた。卸小売業と宿泊業について、事業所数が減少しているのは主に小規模企業であり、跡継ぎのいない家族経営の事業所であると考えられ、住民サービス低下との関係については更なる検討が必要である。次に、人口増減を横軸に、生産額を縦軸にとり、4つの象限毎に属する全国生活圏について、その時系列変化を類型化した。

また、地域活性化に貢献している観光に関し、高齢化と若年層の観光行動減少で国内市場が縮小するとの議論が多かったのに対し、各都道府県への来訪者を、多い発地都道府県別に棒グラフとして並べ、各棒を若年層、就業層、高齢層に分割した上で、それぞれ年齢別の住民一人当たり観光発生量の増減で色分けした。これは、各観光地でどの地域のどの年齢層を対象にマーケティングを行うかについての情報として有効である。地域創生策については、各地域で展開されている事業を整理して、次年度の分析の準備をしている。人口減少が、経済を縮小させ、一人当たり所得も減少するとの論議が多く、この先行きの成長への悲観論がデフレの最大の原因である。本研究は全国市町村について、その実態を明らかにし、各地域の活性化のための基礎資料と知見を得ることを目的としている。人口減少については、大学進学時、就職時の流出入の差異が、生活圏ごとに顕著である。年齢別人口とその増減をグラフ化し、それを類型化することにより全国生活圏の人口特性を分析した。次に、必要なデータの公表されている全国市町村をまとめた生活圏の分析から、人口減少以上の生産性向上を実現している生活圏がほとんどであることを明らかにした。また、各地域の不況の原因の一つは平成19ー21年の世界不況であり、その後はデフレによる卸小売業の生産額減少が原因で地域経済が縮小している地域が多い。特に、県庁所在都市については、約半数が人口減少であるが、生産額は5都市を除いて増加傾向にあり、うち3都市は卸小売業の減少分を除くとプラスに転じることが判明した。人口減少と生産額の増減率を横軸、縦軸にとって、各象限に入る生活圏ごとにその経済構造、生産額の時系列変化による類型化を行った。同様に縦軸を一人当たり生産額にした分析と類型化も行っている。経済構造分析とは、それぞれの生活圏の産業分類別生産額の時系列変化分析などである。また、膨大なデータを視覚的に理解するための方法と地域類型化の方法についても成果を得ている。上記の地域分析結果と実施中の地域創生策とを合わせ検討する材料と知見はおおよそ整った。25年度の国勢調査結果の発表が遅れたため、その追加分析はできなかったが、上記のように、研究目的と研究の年次計画に対して、順調に研究は進展している。本研究の目的は、人口減少により経済規模も一人当たり所得も減少するという議論が多いことに対し、それが誤りであることをデータにより示し、地域創生事業のあり方について検討することにある。本年度取り組んだ3つの課題とその成果は以下の通りである。1全国都道府県、市町村、及び生活圏の20132025年の人口統計と産業統計の分析と地域の類型化については、人口の増減、総生産額の増減、それに対する産業分類別生産額の寄与度、一人当たり所得の関連性の分析から地域の類型化を行った。その結果の一例を示すと、データの揃う162生活圏中で、一人当たり経済規模の減少しているのは島しょ部4地域を含む9生活圏のみであり、3小都市と4つの島であった。人口も生産額も上昇しているのは50万人以上都市など20生活圏であり、多くは人口が減少しても所得は向上している。2地域類型と地域創生策との関係については、若年層の東京への流出は中枢都市から、中枢都市への流出は県庁所在都市からが多いことから、東京への一極集中、地方ブロックでの中枢都市への一極集中、都県での県庁所在都市への一極集中への対策が、相互に矛盾するという課題を明らかにした。