hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仮想音楽空間の構築に関する研究

本研究は、通常の人工現実感のような物理的なリアリティよりも、むしろ音楽的にリアリティのある仮想空間を構築することを目的としている。本研究の第1年度である平成7年度は、人間の動作による音楽演奏の制御、動画像からの音楽生成、歌声の信号処理について研究を行った。具体的な研究経過および成果は以下の通りである。1.おもりの変位をピエゾ素子で検出する3軸の加速度センサを用いたジェスチャの認識手法を確立して、演奏システムの入力手段として利用するシステムを試作した。加速度センサを手先に装着して、演奏の開始、停止、継続、強度、テンポなどが実時間で自由に制御することができた。また、音源のパラメータと動作パラメータをニューラルネットワークで接続することにより、電子音源の音色をジェスチャーに応じて変化させる試みも行った。2.動画像からRGBの色成分の平均、エッジの密度などを領域毎に実時間で抽出し、それらのフレーム間相関からシーンチェンジを検出する動画像処理系を作製するとともに、これらの画像特徴のパラメータを用いて音楽を自動作曲するアルゴリズムを考案して、任意の動画像に対して実時間で背景音楽を生成するシステムを試作した。このシステムは画像の意味内容の解釈は行わないが、ニューラルネットワークにより利用者の好みに生成音楽を合わせることができる。3.歌声からピッチ情報と声色情報を実時間で安定に抽出する手法として、線形予測符号化方式を検討した。この手法によりピッチ情報と声色情報の分離が可能となり、声色を保存したままピッチの変更が可能となった。応用として音程はずれの自動補正を試み、従来のピッチチェンジャーによる結果と音質の比較を行った。その結果、予測区間の切り替わり点で雑音が生ずるという問題があるものの、声質保存に関しては大幅に改善できることが判った。
行動異常を伴う遺伝性聴覚障害マウス(BUS/Idr)の原因因子・遺伝子の探索

BUS/Idrマウスは、行動異常を伴う内耳機能障害マウスである。この病因因子を特定するため、原因遺伝子(bus)の染色体マッピングを行い、この遺伝子が第10染色体上にあることを明らかにした。第10染色体上には古くから知られた聴覚障害遺伝子waltzer(v)が存在することから、オリジナルのwaltzerおよびそのalleleであるAlbany waltzerマウスと交雑実験を行い、busがvの対立遺伝子のひとつであることを確認した。次いで、原因遺伝子の特定を目指して、BUSstrainの+/+およびbus/bus個体の精巣より調製したmRNAを出発材料として、cDNAsubtraction法を試みた。得られた200クローンについて調べたところ、bus遺伝子と同じ第10染色体に位置する数種の候補遺伝子が認められたが、PCR解析での検討により、いずれもfalse positiveであることがわかった。現在、GenBank dataとの照合によっても同定されない52種のcDNAクローンについて解析中である。また、BUS,Albany waltzerマウスの内耳組織由来のRNA標品を出発材料として同種の実験が進行中である。内耳異常の原因遺伝子として、近年、3種のミオシン遺伝子の異常が報告されている。我々は、BUSマウスの原因因子として未知のミオシンが関与している可能性を検索した。その結果、内耳組織に機能未知のミオシン10型の発現を見い出した。この分子は内耳のほか、精巣、腎臓などに発現していることがわかった。染色体マッピングの結果、マウスでは第15染色体に、ヒトでは第5染色体にマップされ、BUSマウスの原因遺伝子候補からは除外された。ヒト第5染色体のこの領域には聴覚障害を伴う頭頂骨異形成症の遺伝子があり、この難病にミオシン10型遺伝子の異常が関係しているかもしれない。BUS/Idrマウスは、当研究所において確立された行動異常ミュータントマウスである。これまでの病理組織学的検索により、このマウスが内耳に著明な退行変性を示すことから聴覚・平衡覚に異常をもつことが示唆されていた。今回、生後5日齢から成獣までの35個体を用いて脳性聴覚応答を調べることにより、このマウスが生涯に亘って聴覚を失っていることを確認した。この病因因子を特定するため、BUSホモ個体雌と野生マウス(Cast)雄との交雑により得られたF2個体を用いて、原因遺伝子(bus)の染色体マッピングを行なった。はじめに、48個体のF2を用いて各染色体上のSSLPマーカーとbusとのリンケージ解析を行なったところ、bus遺伝子が第10染色体上にあることが示唆された。そこで、第10染色体上のSSLPマーカー16種を用いて、さらに詳細なリンケージ解析を行なった。その結果、マーカーとbus遺伝子が次のような順序、遺伝的距離で並んでいることがわかった:D10Mit110-0.1cM-(D10Mit127,D10Mit59)-1.09±0.62cM-bus-0.72±0.51cM-(D10Mit48,D10Mit112,D10Mit258)-0.3cM-D10Mit149-0.3cM-D10Mit111。この座位は、これまでに知られている聴覚障害遺伝子のうち、waltzer(v)の遺伝子位置とほぼ一致しており、busがwalter(v)の対立遺伝子である可能性が強く示唆された。これらの結果をまとめて、現在投稿中である。

近年、ヒト非症候群性聴覚障害遺伝子のひとつ(DFNB12)が、第10染色体上に位置していることが報告されており、相当領域がマウス第10染色体に当たることから、そのマウスホモログがwaltzer,Jackson circler,あるいはAmes waltzerであろうと推測されている。ヒトでの聴覚障害遺伝子を明らかにしていくうえで、BUSマウスは有用かつ重要な材料であり、その原因遺伝子解明に向けて研究を継続中である。BUS/Idrマウスは、行動異常を伴う内耳聴覚障害ミュータントマウスである。この病因因子を特定するための第一ステップとして、原因遺伝子(bus)の染色体マッピングを行ない、この遺伝子が第10染色体上にあることを明らかにした。詳細なリンケージ解析の結果、bus遺伝子はD10Mit110-0.1cM-(D10Mit127,D10Mit59)-1.09±0.62cM-bus-0.72±0.51cM-(D10Mit48,D10Mit112,D10Mit258)一0.3cM-D10Mit149-0.3cM-D10Mit111といった位置関係で存在することが明らかとなり、この障害遺伝子が古くから知られた聴覚障害遺伝子waltzer(v)の対立遺伝子である可能性が強く示唆された。そこで米国より、waltzer(v)の対立遺伝子として記載されているAlbany waltzer(v^<Alb>)のへテロ雄マウスを入手し、BUSマウスとの間でallelism testを行なった。その結果、+/bus x+/v^<Alb>より得られた57個体のうち、13個体(totalの23%)が行動異常を示し、この値は、busとv^<Alb>が対立遺伝子であるとした時の期待値25%と有意には異ならなかった。また、bus/bus x+/v^<Alb>から得られた15個体のうち10個体に行動異常が認められた。これら行動異常個体の内耳聴覚器には、BUSマウスに類似の退行変性が確認されることから、busがvの対立遺伝子の一つとして位置づけられることが明らかとなり、bus遺伝子をv^<bus>として再登録した。現在、v^<bus>遺伝子の本体解明に向けて、BUSマウス及び正常マウスの胎生期内耳RNA標品を用いたサブトラクション法を利用して解析をすすめている。これまでの調査から、行動異常を伴う内耳機能障害ミュータントマウス(BUS/Idr)の原因遺伝子(bus)は第10染色体上にあり、Albany waltzer(v^<Alb>)マウスとのallelism testの結果から、waltzerの対立遺伝子であると考えられていた。この点を確かめるために、再度、オリジナルのwaltzerマウスを入手して交雑実験を行なった。その結果、v/vx bus/busの交雑により得られた24個体のF1は全てcircling head bobbingを示す行動異常個体であり、busのvalleleとしての位置が確立された。原因遺伝子の特定を目指して、BUS strainの+/+およびbus/bus個体の精巣より調製したmRNAを出発材料として、cDNA subtraction法を試みた。
多民族社会での制度構築に対する社会システム論からの貢献

異なる民族の共存を可能にするような多極共存アプローチと構造論アプローチの組み合わせを、システム論に基づいて検討した。多極共存アプローチは、集団ごとの自立を認めるので、激しい紛争を何とか収束に向かわせるには有効だが、それだけだと一般の人々は反目しがちになる。構造論は集団横断的なつながりを作ろうとするが、紛争の直後ではそのような仕組みはうまく作れない。そこで、最初は多極共存型の体制を取りながらも、そこから指導者間にとどまらない、集団横断的なつながりを構築していくことを考えるべきである。そのために、ナイジェリア、南アフリカ、レバノンはどのような政策をとるべきだったか、明らかにした。多民族社会での制度構築について、多極共存型と向心型という二つのアプローチの検討を通じて、より望ましい制度を考えるのがこの研究のテーマである。第二年度は、望ましい共存の在り方を理論的により精緻化すると同時に、共存が問題になっている国に実際に赴き、現地の様子を詳しく調査してきた。第一の理論に関する点であるが、人々が共存するためには、一方で信頼や情報へのアクセス、安心感など、社会的な資源が人々に平等に保障されていなければならず、それを欠いた人々は自分たちの文化で固まることによって、それを手に入れようとする。しかし他方で、そのようなやり方で固まってしまうと、民族を超えた協力関係が生まれにくく、社会の統合が取れなくなってしまう。そこで、民族の独自性を認めるにしても、統合や協力を損ねない限度で行わなければならず、また統合や協力を促進するにしても、それがもともと不平等だった社会的資源の問題を置き去りにしないように配慮される必要がある。差異の承認と統合が好循環をもたらすべきだということを、社会的資源の観点から明らかにした。そして第二に、現実の社会では、何が問題となってそのような循環が損なわれているのか、どうすれば好循環を作ることができるのか、ということを明らかにするために、ナイジェリア、南アフリカ、レバノンに調査旅行を行った。ナイジェリアはまだ差異の承認も統合の深化も不十分であり、これから両者を深めていかなければならないが、そのバランスが難しいということ、レバノンは一時は多極共存でうまくいったが、そこからさらに統合・協力関係の構築を怠ったため、バランスが崩れてしまったということ、南アフリカは治安の悪化や政治の腐敗など問題点もたくさんあるが、差異の承認と統合の好循環を作り出すという点では、ほかの国よりもまだうまくいっているということが明らかになった。多民族社会での制度構築について、多極共存型と向心型という二つのアプローチの比較を通じて、より望ましい制度設計を考えるというのが、この研究のテーマであるが、初年度では、先行理論の研究とパイロット調査を行った。両アプローチの比較検討で明らかになったのは、多極共存型のようにまず民族固有の利害を認めた上で集団間の妥協を図るというやり方は、これまでの対立が激しく、いきなり民族を超えた利害の共有を考えにくいところでメリットを発揮するが、導入後も集団単位の思考が支配的になりなかなか統合が進まないというデメリットがある。それに対して向心型は激しい紛争のあった社会に対してすぐに適用しようとしても人々に受け入れられにくいが、導入後は民族を超えた利害の共有を進めやすいという特徴がある。したがって、紛争終結当初は多極共存型の制度を導入しつつも、それを徐々に向心型へと移行させていくことが望ましい。そのような可能性をルーマンの社会分化論の中に求めることができる。ルーマンによれば、社会が分化することによって、経済、政治、文化などは相互に独立に内部の問題を解決することができるようになる。紛争当初は民族や文化に対するこだわりがすべての領域の出来事を支配しているが、それにどのように切れ目を入れていくことで、こだわりを緩和し、それぞれの領域ごとに社会全体の問題を考えるようになるのか、考察していく必要がある。以上が先行理論の考察によって明らかになったが、24年度にはそれと並行して、旧ユーゴスラビアにパイロット調査を行った。ボスニアでは多極共存的な制度が取られているが、やはり民族間の和解が進んでいないこと、そして経済発展に乏しく復興が進んでいないことも、国家に求心力を持たせられない大きな原因だと感じられた。多民族共存について多極共存型と向心型という二つの方法の長所・短所を明らかにし、両者の統合を図った。三年目はそれを背景に、南アフリカ、レバノン、ナイジェリアで共存がうまくいかない原因を明らかにした。共存のためには信頼や安心、情報、協力など、目にはとらえにくい社会的資源が人々に平等に保証されていなければならない。人は自分たちの文化が承認されることでこれらの資源を確保できる。多民族社会でいきなり普遍主義的な制度を構築しようとすると、身の回りの社会的資源が破壊されてしまう恐れがある。そこで、最初は個々の民族の地位を認める必要がある。しかし、それだけでは民族を超えた信頼、情報、協力などは手に入れにくい。そこで、1各民族の指導者同士が協調の実績を積み重ねること(多極共存)、2指導者だけでなく有権者も交流できるような政治的仕組みを作ること(向心型)、3政治以外に経済や教育などで民族を超えた交流を促進することが、考えられる。レバノンの場合、かつては資本主義が高度に発達し、文化を超えた経済交流が進んだように見えたが(3)、指導者間で協調の紐帯をうまく作り出せず(1)、集団間の人口バランスの変化、格差の拡大、個別の外国勢力との結びつきによって共存が崩壊した。ナイジェリアの場合、2の取り組みを図っているもののあまり進んでいない。そして政治の比重が大きすぎ、経済などの自立性が乏しい。

そのため民族を背景に政治的権力を握ろうという動きが過剰になり、共存を図りにくい。南アフリカの場合、民族を超えた政治的仕組みを残しながら(2)、部分的に多極共存的要素を導入してきた。最大の問題は人種間対立だが、資本主義が発達しているため(3)、階級対立に近いものになっている。現在のところ他の国よりは共存できているが、政府のパフォーマンス自体はあまり高くないので、その不満が今後民族に結びつく可能性は否定できない。異なる民族の共存を可能にするような多極共存アプローチと構造論アプローチの組み合わせを、システム論に基づいて検討した結果、以下のことが明らかになった。多極共存アプローチは、集団ごとに自立を認めたうえで、その指導者の間で協調を図るので、激しい紛争を何とか収束に向かわせるには有効である。しかし、それだけだと交流は指導者だけに限られてしまい、一般の人々は反目しがちになる。他方、構造論は集団横断的なつながりを作ろうとするが、紛争の直後ではそのような仕組みはうまく作れない。政治システムの安定のためには、最初は多極共存型の体制を取りながらも、そこから指導者間にとどまらない、集団横断的なつながりを構築していくことを考えるべきである。その点に関し、ナイジェリアでは州を細かく分割していくことで、民族間の大きな紛争を防止することができたが、小規模な紛争は現在でも頻発している。南アフリカでは民族・人種横断的な組織や制度を作ったことで、国はまとまっているものの、犯罪や汚職が絶えない。レバノンでは商業資本主義や金融業の発達によって国がまとまりかけた時代もあったが、その後深刻な内戦を経験している。いずれも集団を超えた人々の交流が進むチャンスが生まれたものの、各集団の指導者たちが他のメンバー同士の交流を仲介する役割をうまく果たすことができなかったために、結局、十分な交流が生まれなかった。集団のメンバー同士が直接交流するよりも、ある程度互いの事情を知った指導者を間に挟む方が、心理的な抵抗や文化的なギャップを感じなくて済む。しかし、そのような形で人々が積極的に交流しようとするようなインセンティブ設計がうまく行われていなかった。そのために、いずれの国でも共存をうまく進めることができなかった。以上のような考察によって、紛争後の社会を安定させるのに必要な実効的な指針を明らかにすることができた。異なる民族の共存を可能にするような多極共存アプローチと構造論アプローチの組み合わせを、システム論に基づいて検討した。多極共存アプローチは、集団ごとの自立を認めるので、激しい紛争を何とか収束に向かわせるには有効だが、それだけだと一般の人々は反目しがちになる。構造論は集団横断的なつながりを作ろうとするが、紛争の直後ではそのような仕組みはうまく作れない。そこで、最初は多極共存型の体制を取りながらも、そこから指導者間にとどまらない、集団横断的なつながりを構築していくことを考えるべきである。そのために、ナイジェリア、南アフリカ、レバノンはどのような政策をとるべきだったか、明らかにした。
４４Ｔｉの合成量に基づいた対称・非対称な重力崩壊型超新星爆発の元素合成の解明

本研究の目的は、重力崩壊型超新星の44Tiの合成量を調査することで、爆発モデルに伴う元素合成過程を明らかにすることであり、その実現のために、実験・観測の両面から研究を行った。本年度の研究成果を以下の3つに分けて記す。(I) 2016年に打ち上げられたひとみ衛星の軌道上キャリブレーションと観測研究を行った。ひとみ衛星に搭載された超精密X線分光システムは、Cassiopeia A内の44Tiが崩壊した後の44ScからのX線輝線検出が期待されていた。しかしながら、Cassiopeia Aの観測前に運用停止となってしまったため、他の重力崩壊型超新星の残骸である、カニ星雲、G21.5-0.9、N132Dの観測研究を行った。カニ星雲では、爆発噴出物由来の熱的X線放射をこれまでにない精度で上限値を決める事に成功し、その爆発起源の推定を行った。N132Dに関しては、爆発噴出物の鉄が偏った方向に飛び交っている事を初めて示し、爆発の非対称性を議論する事が出来た。観測結果は、査読論文としてPASJから出版された。(II)Cassiopeia Aは重力崩壊型超新星であり、本研究の鍵を握る44Tiからの崩壊ガンマ線が硬X線観測で発見されている数少ないサンプルである。今年度私は、この天体内の衝撃波で加速された宇宙線電子からの非熱的放射に着目した研究を行った。本研究では逆行する衝撃波に着目し、通常の前進している順行衝撃波よりも、それらの衝撃波速度が早くなっていることを観測的に初めて明らかにした。この結果は、査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。(III)Ia型超新星残骸ティコ、ケプラーの膨張速度をドップラー効果を用いる事で測定することに成功し、その三次元的な空間構造に迫る研究を行った。結果として、ティコとケプラーではそれぞれ対称、非対称な膨張であることがわかって来た。これらの研究内容は、それぞれ2本の査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、重力崩壊型超新星の44Tiの合成量を調査することで、爆発モデルに伴う元素合成過程を明らかにすることであり、その実現のために、実験・観測の両面から研究を進めている。(1). Cassioepia AのX線観測に基づく観測研究:超新星残骸Cassiopeia Aは重力崩壊型超新星であり、本研究の鍵を握る44Tiからの崩壊ガンマ線が硬X線観測で発見されている数少ないサンプルである。今年度私は、その44Tiと同じ領域で生成されていると考えられる鉄からのX線放射に着目した研究を行った。これまで、Cassiopeia Aは、年々X線放射が暗くなっていることが過去の観測でわかられている。この原因として、衝撃波が強い減速受けているという解釈が受け入れられてきた。一方で私は、この超新星残骸内に存在する鉄の放射を調べ、その放射も同様に暗くなっていることを発見した。そして、私は新たに、Cassiopeia AがX線減光の原因は、衝撃波の減速ではなく、熱的プラズマが断熱膨張することによって、冷却されていると結論づけた(Sato et al. 2017, ApJ誌)。(2).超精密X線分光衛星ひとみの開発: 2016年に打ち上げられたひとみ衛星に搭載された精密X線分光システムの望遠鏡部の地上・軌上較正試験、応答関数の構築を行った。中でも、望遠鏡を8 ×8mmの小さなX線ビームでくまなく評価し、その詳細の情報を全て組み込む事で、高精度な応答関数を構築する手法を確立した(Sato et al. 2016, JATIS誌)。現在では、その手法で構築した応答関数を、全世界のひとみ衛星ユーザーか実際に使っており、X線カロリメータの観測の全ての科学成果の導出に用いられている。ほぼ当初の計画に沿って研究を進めることができた。本年度計画していた、Cassiopeia Aの観測研究とひとみの望遠鏡開発の両研究で査読論文の発表が完了したため、「おおむね順調に進展している」と自己評価した。(II)

Cassiopeia Aは重力崩壊型超新星であり、本研究の鍵を握る44Tiからの崩壊ガンマ線が硬X線観測で発見されている数少ないサンプルである。今年度私は、この天体内の衝撃波で加速された宇宙線電子からの非熱的放射に着目した研究を行った。本研究では逆行する衝撃波に着目し、通常の前進している順行衝撃波よりも、それらの衝撃波速度が早くなっていることを観測的に初めて明らかにした。この結果は、査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。(III)Ia型超新星残骸ティコ、ケプラーの膨張速度をドップラー効果を用いる事で測定することに成功し、その三次元的な空間構造に迫る研究を行った。結果として、ティコとケプラーではそれぞれ対称、非対称な膨張であることがわかって来た。これらの研究内容は、それぞれ2本の査読論文(主著)として、APJ誌に掲載された。2017年度は、もともとひとみ衛星を用いた超新星残骸の観測研究を行う予定であったが、そのひとみ衛星は運用を終了してしまった。しかし一方で、重力崩壊型超新星残骸として考えられているかに星雲とG21.5-0.9の精密X線分光観測に成功している。当初の予定とは異なるが、これらの解析を進めることで、研究成果をあげる。そして、現在ひとみ衛星の軌道上での性能評価を望遠鏡開発の立場で行なっているので、それらの研究も進める。また、チャンドラ衛星を用いた、Cassiopeia Aや他の超新星残骸の観測研究も進めているので、これらの成果もまとめ、投稿論文として発表することを目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
胃マイクロバイオーム解析によるピロリ菌関連疾患の疾病パターンの決定

ヘリコバクター・ピロリ(ピロリ菌)は、人類の約半数の胃に感染する病原性細菌であり。慢性胃炎をはじめ、胃癌、胃十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫等の疾患発症に関わることが明らかにされている。しかし、実際は、ピロリ菌感染者の数%しか胃癌を発症せず、また、生涯を通じて殆ど症状が現れない不顕性感染例が存在するなど、これら疾患の発症機序には不明な点が多く残る。一方で、ピロリ菌の発見まで、胃は無菌であると長らく信じられてきたが、ごく最近、胃独自の細菌叢(胃マイクロバイオーム)が存在していることが明らかとなり、その役割に関心が向けられている。そこで、我々は、ある特定の胃常在菌の構成が、ピロリ菌の感染や定着性に影響し、胃癌やその他胃十二指腸疾患の疾病パターンを決定しているという仮説を立て、胃マイクロバイオームの同定を試み、この胃マイクロバイオームとピロリ菌の定着および病原性との関連性という独創的な視点からアプローチから、胃十二指腸疾患の発症機序の解明を目指す。これまでに、収集保管された胃粘膜上皮生検を用いて16S rRNAメタゲノム解析が実施可能なDNA抽出方法を確立し、次世代シーケンサーMiSeqによる解析を実施し、また、解析パイプラインにて類似する16S rRNA遺伝子配列同士をクラスタリングしたOperational Taxonomic Unit(OTU)を決定し、2次解析を行った。加えて、Rapid urease test、細菌培養、病理評価及び抗ピロリ菌血清抗体値の評価を進め、ピロリ菌感染群と非感染群との胃マイクロバイオームの比較を開始した。また、これらノウハウを活かし、関連する共同研究において細菌叢解析の遂行に貢献した。H30年度研究計画では、上部消化管内視鏡検査により収集・保管された胃上皮生検を用いて、次世代シーケンサーIllumina社MiSeqによる胃マイクロバイオーム解析を実施し、胃における細菌叢を決定することを目標としていた。Rapidurease test(CLO test)、細菌培養、病理評価(HE染色及び免疫組織化学)及び抗ピロリ菌血清抗体値を指標とし、ピロリ菌感染の有無を評価し、4つのテストが全て陰性であった患者をピロリ菌陰性、一方、全て陽性であった患者をピロリ菌陽性患者として群分けした。現在までに、タイ、ブータン、カンボジア、バングラデシュ、ミャンマー、ネパール及びベトナムから収集された379検体(ピロリ菌陽性176検体、ピロリ菌陰性203検体)からDNA抽出を実施し、既存の341F及び805Rプライマー配列にIllumina indexを付加し、16S rRNA遺伝子V3-4領域をPCRにて増幅した。その結果、320検体(84.4%)から増幅産物が確認された。その後、これら増幅産物を精製し、Index PCRを実施後、MiSeqにてPaired-endシーケンス(V3試薬-600cycles)を実施した。特に、胃における細菌数は、腸内と比べ非常に少なくないことが予想されたが、DNA濃縮及びProtinaseK等の溶解処理を行うことで、一定の結果が得られており、胃マイクロバイオーム解析に必要な細菌DNA抽出方法を確立することができた。現在までに、これら検体のうち192検体がMiSeqによるシーケンス解析が完了しており(96検体×2ラン)、当初の計画していたH30年度研究計画を遂行できた。さらに、先行して実施していた、モンゴルにおける胃癌患者の胃マイクロバイオーム解析についての研究成果をまとめ、2019年にCancers誌にて報告した。現在までに、アジア各国から収集・保管された患者胃粘膜上皮細胞からDNA抽出を行い、このうち192検体について次世代シーケンサーMiSeqによって16s RNAメタゲノム解析を完了した。しかし、迅速安価なDNA抽出法が応用可能であったこと、当初の予定を上回る検体数が本研究に使用可能であったことをうけて、より多くの検体を用いた解析が可能でると考える。そこで、今後の研究方針として、既に上記方法でDNA抽出を終えている検体について、随時DNAライブラリ調整およびMiSeqによるシーケンス解析を進める。これにより、疾患の人種間による差異についての検討及び、国際共同研究の枠組み拡大等が見込まれ、よりダイバーシティーに富む研究成果が期待できる。加えて、H31年度以降は、これら検体について、シドニー分類を用いた胃粘膜上皮細胞の病理学検査を進め、慢性胃炎および潰瘍等のスコアを評価する。興味深いことに、我々の予備的な胃マイクロバイオーム解析では、これら臨床検査にてピロリ感染陰性であった症例にもピロリ菌由来遺伝子が検出されており、胃内には、これまで顕在化していなかったごく少数のピロリ菌が常在している可能性も示唆された。今後は、ピロリ菌の菌数と胃マイクロバイオームの構成変化に着目し関連性を検討する。さらに、現在、CLC Genomics workbench (GUI)を用いて16S rRNAメタゲノム解析を実施しているが、世界的標準であるQiime (Linux)を用いたデータ解析も進め、これに伴う解析環境の構築に取り組みたい。

一方で、ピロリ菌の発見まで、胃は無菌であると長らく信じられてきたが、ごく最近、胃独自の細菌叢(胃マイクロバイオーム)が存在していることが明らかとなり、その役割に関心が向けられている。そこで、我々は、ある特定の胃常在菌の構成が、ピロリ菌の感染や定着性に影響し、胃癌やその他胃十二指腸疾患の疾病パターンを決定しているという仮説を立て、胃マイクロバイオームの同定を試み、この胃マイクロバイオームとピロリ菌の定着および病原性との関連性という独創的な視点からアプローチから、胃十二指腸疾患の発症機序の解明を目指す。これまでに、収集保管された胃粘膜上皮生検を用いて16S rRNAメタゲノム解析が実施可能なDNA抽出方法を確立し、次世代シーケンサーMiSeqによる解析を実施し、また、解析パイプラインにて類似する16S rRNA遺伝子配列同士をクラスタリングしたOperational Taxonomic Unit(OTU)を決定し、2次解析を行った。加えて、Rapid urease test、細菌培養、病理評価及び抗ピロリ菌血清抗体値の評価を進め、ピロリ菌感染群と非感染群との胃マイクロバイオームの比較を開始した。また、これらノウハウを活かし、関連する共同研究において細菌叢解析の遂行に貢献した。H30年度研究計画では、上部消化管内視鏡検査により収集・保管された胃上皮生検を用いて、次世代シーケンサーIllumina社MiSeqによる胃マイクロバイオーム解析を実施し、胃における細菌叢を決定することを目標としていた。Rapidurease test(CLO test)、細菌培養、病理評価(HE染色及び免疫組織化学)及び抗ピロリ菌血清抗体値を指標とし、ピロリ菌感染の有無を評価し、4つのテストが全て陰性であった患者をピロリ菌陰性、一方、全て陽性であった患者をピロリ菌陽性患者として群分けした。現在までに、タイ、ブータン、カンボジア、バングラデシュ、ミャンマー、ネパール及びベトナムから収集された379検体(ピロリ菌陽性176検体、ピロリ菌陰性203検体)からDNA抽出を実施し、既存の341F及び805Rプライマー配列にIllumina indexを付加し、16S rRNA遺伝子V3-4領域をPCRにて増幅した。その結果、320検体(84.4%)から増幅産物が確認された。その後、これら増幅産物を精製し、Index PCRを実施後、MiSeqにてPaired-endシーケンス(V3試薬-600cycles)を実施した。特に、胃における細菌数は、腸内と比べ非常に少なくないことが予想されたが、DNA濃縮及びProtinaseK等の溶解処理を行うことで、一定の結果が得られており、胃マイクロバイオーム解析に必要な細菌DNA抽出方法を確立することができた。現在までに、これら検体のうち192検体がMiSeqによるシーケンス解析が完了しており(96検体×2ラン)、当初の計画していたH30年度研究計画を遂行できた。さらに、先行して実施していた、モンゴルにおける胃癌患者の胃マイクロバイオーム解析についての研究成果をまとめ、2019年にCancers誌にて報告した。
熱源インバータ制御の新開発とそれを利用した空調システムの省エネ運用方策

本研究の目的は,熱源インバータ制御の導入効果を明らかにすると同時に,それによって空調システム全体の運用に関わる省エネ性能を格段に向上させ,様々な条件下での実効的な運用方策を技術資料として作成・提示することである。以下に,本年度(最終年度)の研究成果を列挙する。・昨年度に引き続いて,建物系,空調系,熱源系,制御系,搬送系をトータルに扱う高度システムシミュレーションプログラムの開発について一層の充実を図り,空調システムの省エネ運用方策を提示する際の有効なシミュレーションツールとして発展・改良を行なった。・昨年度は,冷房期間の非蓄熱空調システムに限定した検討を行なった。上述の高度システムシミュレーションプログラムを使って,年問にわたる熱源インバータ制御の導入効果を定量的に明らかにした。熱源インバータ制御を導入しない従来型の空調システムと比較して,蓄熱空調システムで約56%の電力消費量削減と省コストが,非蓄熱空調システムで約26%の電力消費量削減と省コストが確認された。・気象条件の異なる日本国内6都市について上述と同様の検討を行い,熱源インバータ制御を導入した空調システムの運用がどのような地域でより有効かを明らかにした。蓄熱空調システムでは,低緯度地域になるほど導入効果が大きく,非蓄熱空調システムでは,ほとんど地域差はないものの,高緯度地域になるほど導入効果が若干大きくなることを確認した。・以上,昨年度の研究成果とあわせて,実効的な運用方策を技術資料としてまとめた。本研究の目的は,熱源インバータ制御の導入効果を明らかにすると同時に,それによって空調システム全体の運用に関わる省エネ性熊を格段に向上させ,様々な条件下での実効的な運用方策を技術資料として作成・提示することである。本年度の研究概要は以下の通りである。1.高度システムシミュレーションプログラムの開発従来の熱バランス型システムシミュレーションではなく,空調システムの運用方策に直接関与する制御パラメータ等も考慮できるような,建物系・空調系・熱源系・制御系をトータルに扱う高度システムシミュレーションプログラムのプロトタイプを開発した。このプログラムを簡易な建物・空調システムモデルに適用し,空調における分秒単位のシステム挙動と,熱源機器の制御方法の違いがエネルギー消費量に与える影響について検討を加えた。これにより,空調システムの省エネ運用方策を提示する際の有効なシミュレーションツールとして発展・改良させることができることが確認された。2.実測による熱源インバータ制御における省エネ効果の把握システムシミュレーションプログラムを用いて省エネ効果の高い運用方策を予測し,実測により熱源インバータ制御の省エネ効果を定量的に把握した((株)山武環境技術センター)。また,熱源インバータ制御をシミュレーションに反映させるためのインバータ特性実験を行った。従来型運用と比べ,熱源インバータを用いた最適運用(非蓄熱システムの場合)では,熱源COPが3.04から3.54,1次側システムCOPが2.06から2.98と大きく向上させることができることを明らかにした。冷房期間を通じたシミュレーション評価でも約20%の効率向上が図れることを確認した。
CTフィルムを元にした光造形法による生体実体模型高速作成装置の開発

本研究は、従来から日常臨床で用いられているCT、MRIの画像フィルムから簡便に生体の実体模型を作成可能な装置を開発することを目的として検討を行ったものである。その結果、CTフィルムを元として使い、これをデジタル・スキャンして数値化データに変換することにより、CT装置からCTデータを直接得られないような多くのCT装置に於ても、生体の実体模型を作製することが可能となった。また、その際、作製された模型については、従来からのCTデータそのものを用いて同様の処理により作製した模型と比較を行い、精度や画像のしきい値の設定などに問題を残すものの、簡便な手術シミュレーション用模型(手術方針の検討など)には十分実用可能であることが確認された。さらに、高速かつ簡便でコストパフォーマンスの良い模型作製を目指す手法の一つとして、一スライスを一度に転写する手法を試み、(1)デジタル化した画像データについては、独自の画像処理ソフトウェアを開発して、CTフィルムより生体内の臓器の形状を自動的に抽出し、転写用のデータを生成する技術を確立した。(2)一面の一括露光の技術については、CTフィルムからのデータを2値化した後、紫外線透過性フィルムに転写することにより、これを露光マスクとして使用した積層模型が作製可能であることを、下顎骨の1/2サイズのデータを用いて検証した。特に、露光マスク用フィルムについては、種々の材料を検討した結果、極めて安価な市販の材料が利用可能であることを確認できた。しかし、フィルムを透過する光量や樹脂の硬化深度などの制御については、未だ検討すべき部分が多いことが判明した。本研究では、従来から日常臨床で用いられているCT、MRIのフィルムから簡便に生体の実体模型を作成可能な装置を開発することを目的とし、フィルムを直接用いて一スライスを一度に露光・硬化させるアナログ的な手法を検討した。その結果、実験的には積層模型を作成することが可能であったものの、CTフィルムを一度特殊なフィルムに転写する必要があること、フィルムを透過する光量の制御、樹脂の硬化深度の制御などのアナログ的な制御部分をうまくコントロールするのは極めて困難であること、などが判明した。そこで、CTフィルムを元として使うものの、これをデジタル・スキャンして数値化データに変換した方がより効率的であるとの考え立ち、他のアナログ的な部分を排して、システム構成の再検討を行った。その結果、一スライスを一度に転写する手法に関し、(1)デジタル化した画像データについては、ほぼ自動的にこれを処理して転写用のデータを生成する技術を確立でき、(2)一面の一括露光の技術については、光学系のデバイスについてさらに検討が必要であるとの結論に達し、後者にいては今後さらに検討を重ねる予定である。また、各スライス間の積層技術については、積層間隔、積層スピード、積層手法の違いによる精度の検証など、種々の条件下での検討をほぼ終了し、間もなく最適な手法を確立できる見込みである。さらに、本手法に適した光硬化生樹脂の検討については、従来とは粘性の異なる樹脂を用いて検討中であるが、システム構成を根本的に見直したこともあり、現在までに行った実験なども踏まえて更に検討を加えていく予定である。本研究は、従来から日常臨床で用いられているCT、MRIのフィルムから簡便に生体の実体模型を作成可能な装置を開発することを目的として検討を行ってきた。その結果、CTフィルムを元として使い、これをデジタル・スキャンして数値化データに変換することにより、CT装置からCTデータを直接得られないような多くのCT装置に於ても、生体実体模型を作製することが可能となった。その際、作製された模型については、従来からのCTデータそのものを用いて同様の処理により作製した模型と比較を行い、精度や画像の敷居値の設定などに問題を残すものの、簡便な手術シミュレーション用模型(手術方針の検討など)には十分実用可能なものであることが確認された。また、高速かつ簡便でコストパフォーマンスの良い模型作製を目指す手法の一つとして、一スライスを一度に転写する手法に関しては、(1)デジタル化した画像データについては、独自の画像処理

ソフトウェアを開発したことにより、CTフィルムより生体内の臓器の形状(現在は主として骨組織)を自動的に抽出し、これを処理して転写用のデータを生成する技術を確立できた。(2)一面の一括露光の技術については、CTフィルムからのデータを2値化した後、紫外線透過性のあるフィルムに転写することにより、これを露光マスクとして使用し積層模型が作製可能であることが検証された。特に必要となる露光マスク用フィルムについては、種々の材料を検討した結果、極めて安価に使用可能な材料を特定することができた。しかし、フィルムを透過する光量や樹脂の硬化深度のなどの制御については、未だ検討すべき部分が多いことが判明した。今後は、これらの点についても更に検討を加えていく予定である。
懐徳堂の総合的研究

本研究の成果は、以下の三つに区分することができる。第一に、懐徳堂・重建懐徳堂に関する資料の調査・整理が大いに進展した。調査の結果、幾つかの新事実が明らかとなった。第二に、懐徳堂と重建懐徳堂の実態についての解明が大きく進んだ。第三に、懐徳堂関係資料のデジタルアーカイブ化を進め、既存のデータベースを拡充した。これらの研究成果については、各研究者がそれぞれの論文として発表した。代表者の竹田は6編、分担者の湯浅・寺門は各3編を発表済みである。また、竹田・湯浅・寺門は、国内で開催された国際学会で研究発表を行い、竹田と寺門とは、中国・復旦大学で開催された国際学会でも研究発表を行った。本年度は、先ず研究打合会を6月15日(土)に開催し、研究組織や研究計画の確認・分担等についての調整を行った後、9月9日(月)・12月15日・3月26日の合計3回、研究会を開催した。各研究会においては、研究代表者以下、研究分担者・連携研究者・研究協力者が、合計14本の発表を行い、発表毎に出席者全員による討議を行った。発表者はその討議を踏まえて、各自研究成果を雑誌論文や学会発表として順次発表しつつある。また、本研究は、懐徳堂・重建懐徳堂に関する貴重資料・新出資料の調査、及びそれらのデジタルアーカイブ化を目的の一つとしていることから、12月14日には「歴史資料のデジタルアーカイブーWEB懐徳堂公開10周年記念講演会ー」と題する公開講演会を共催した。なお、資料のデジタルアーカイブ化自体については、デジタルアーカイブ化する資料の選定に十分な時間をかける必要があるとの判断から、研究初年度にあたる本年度は行わず、関連する経費を次年度に繰り越して、次年度において行うこととした。総合的資料調査については、全体的には分担に即した調査を開始したばかりであるが、これまでの成果として研究会で発表されたものとしては、連携研究者の矢羽野隆男と研究協力者の池田光子が、並河潤菊家伝遺物目録に関する調査の成果について発表したもの、分担者の寺門日出男が、大阪府立中之島図書館の所蔵する五井蘭洲の遺稿に関する調査を進め、蘭洲自筆の資料が存在する可能性について指摘したものがある。また代表者の竹田は、懐徳堂学主の子孫である中井木菟麻呂が、大阪市史編纂に取り組む幸田成友の依頼に応じて、所蔵するところの懐徳堂関係資料を明治35年・同42年の二度にわたり提供したこと、木菟麻呂が提供した資料は大阪市史編纂係において写本が作成されたこと、更にその写本の多くは現在大阪市史編纂所に収蔵されていることを発表した。本年度は、6月29日(日)、8月25日(月)、12月20日(土)、3月27日(金)の4回研究会合を開催し、研究代表者・研究分担者・連携研究者・研究協力者が延べ15本の研究発表を行った。研究会合においては、発表毎に出席者全員による討議を行い、各発表者はその討議を踏まえて、各自研究成果を雑誌論文や学会発表として順次発表しつつある。また、本年度も大阪大学附属図書館の懐徳堂文庫資料及び財団法人懐徳堂記念会の所蔵する懐徳堂・重建懐徳堂関係資料の総合調査を進めた。その成果として、研究分担者の寺門は、大阪府立中之島図書館蔵の『質疑篇』・『蘭洲先生遺稿』及び『非伊篇』が五井蘭洲の自筆本であることを解明しつつある。また研究代表者の竹田は、西村天囚が『懐徳堂考』上巻を執筆するに当たって利用した五井蘭洲関係資料が、大阪大学附属図書館の懐徳堂文庫及び大阪府立中之島図書館の「朝日新聞」文庫に現存すること、また中井木菟麻呂が明治期に大阪市史編纂係の幸田成友に提供した資料の写本が大阪市史編纂所及び大阪市立中央図書館に現存することなどを解明した。更に研究分担者の湯浅と研究代表者の竹田は、懐徳堂学主の子孫として、中井木菟麻呂と共に懐徳堂関係資料の保存・継承に尽力した中井終子関係資料が梅花女子大学に収蔵されていることを確認した。本年度は懐徳堂・重建懐徳堂関係資料のデジタルアーカイブ化に着手し、先ず懐徳堂文庫所蔵の懐徳堂関係資料(所謂「懐徳堂記録」)など21点の撮影を実施した。また、撮影した資料の中でも初期懐徳堂の学問を理解する上で極めて重要な『論語聞書』をWEB懐徳堂に公開した。本年度は、6月6日(土)、8月22日(土)、12月6日(日)、3月29日(火)の4回研究会合を開催し、研究代表者・研究分担者・連携研究者・研究協力者が延べ15本の研究発表を行った。研究発表においては、発表事に出席者全員による討議を行い、各発表者はその討議を踏まえて、それぞれが雑誌論文や学会発表の形として研究成果を順次発表しつつある。また、前年度と同様に、懐徳堂関係資料の総合調査、及びその調査を踏まえた懐徳堂・重建懐徳堂関係資料のデジタルアーカイブ化を進めた。総合調査に関しては、これまで注目されることの無かった梅花女子大学の収蔵する中井修子関係資料の調査を行った。

そしてデジタルアーカイブ化については、昨年度公開することのできなかった『論語聞書』巻2巻6、及び梅花女子大学が所蔵する中井修子関係資料の一つ『孤松軒』の公開を行った。加えて、本年度は12月5日(土)にシンポジウム「梅花女子大学所蔵中井終子日記を通して探る懐徳堂研究と女子教育の揺籃期」を共催し、研究代表者の竹田が「懐徳堂顕彰運動と中井木菟麻呂」と題して講演を行った(主催:大阪大学懐徳堂研究センター・梅花女子大学・凸版印刷株式会社。他の共催者:一般財団法人懐徳堂記念会)。更に、懐徳堂・重建懐徳堂研究に関する情報を積極的に発信するため、本研究の研究組織のメンバーによって構成する懐徳堂研究会のホームページを立ち上げた。研究期間開始時からの研究分担者・岸田知子氏が一昨年度末に急逝したことに伴い、本年度より岸田氏を欠く研究組織となったが、研究会合を予定通り定期的に年4回開催することができた。またその研究会合には研究代表者・研究分担者は毎回全員が、また連携研究者・研究協力者についても毎回多数が参加し、懐徳堂・重建懐徳堂に関する総合的資料調査を踏まえた研究発表を多数行った。研究発表後の討議も充実し、研究会合に参加するメンバーはコンスタントに雑誌論文・学会発表を行い、研究成果を出している。更に、懐徳堂・重建懐徳堂に関する資料のデジタルアーカイブ化についても、順調に進展している。こうしたことから、本研究はおおむね順調に進展しているものと認められる。本年度は、6月19日(土)、8月22日(月)、3月25日(土)の3回研究会合を開催し、研究代表者・研究分担者他が延べ12本の研究発表を行った。研究発表においては、発表ごとに出席者全員による討議を行い、各発表者はその討議を踏まえて、それぞれが雑誌論文や学会発表の形として研究成果を順次発表しつつある。また、本年度は研究期間の最終年度に当たることから、研究成果の公開に積極的に取り組んだ。5月7日・8日、関西大学で開催された東アジア文化交渉学会第8回国際学術大会において「Panel 28:大阪の漢学と文化交渉1ー懐徳堂を中心に」を設け、その中で研究代表者の竹田、研究分担者の湯浅・寺門、連携研究者の矢羽野・池田の5名が研究発表及び討論を行った。また、12月10日・11日の両日、大阪大学において国際学術シンポジウム「儒学ー蜀学と文献学ー」を主催した。加えて、1月22日(日)にはシンポジウム「梅花女子大学所蔵中井終子日記を通して探るvol.2懐徳堂研究と女学生文化」を共催し、研究代表者の竹田が「懐徳堂顕彰運動と大阪人文会」と題して講演を行った。加えて、本研究の研究期間内に進めた懐徳堂関係資料の総合調査、及びその調査を踏まえた懐徳堂・重建懐徳堂関係資料のデジタルアーカイブ化の中で、テキストデータ付きの情報発信の重要性を強く認識するに至ったことから、「くずし字OCR」を活用した翻刻がどの程度有効かを検証することとし、昨年度取り組んだ中井終子関係資料を用いたサンプル調査を実施した。本研究の成果は、以下の三つに区分することができる。第一に、懐徳堂・重建懐徳堂に関する資料の調査・整理が大いに進展した。調査の結果、幾つかの新事実が明らかとなった。第二に、懐徳堂と重建懐徳堂の実態についての解明が大きく進んだ。第三に、懐徳堂関係資料のデジタルアーカイブ化を進め、既存のデータベースを拡充した。これらの研究成果については、各研究者がそれぞれの論文として発表した。代表者の竹田は6編、分担者の湯浅・寺門は各3編を発表済みである。また、竹田・湯浅・寺門は、国内で開催された国際学会で研究発表を行い、竹田と寺門とは、中国・復旦大学で開催された国際学会でも研究発表を行った。
細胞内ATPレベルを指標とした大腸菌連続培養の細胞集団挙動解析

本研究室では、今までグルタミン酸からグルタミンへの反応を触媒するグルタミン合成酵素(glnA)に注目し、GFPと融合させた株を連続培養することによって作製した一定環境条件下においても、菌体間で、遺伝子の発現量が大きく異なるということを明らかにしている。グルタミン酸が関与する代謝経路で、対数増殖期に異なる発現量を示す遺伝子---ilvE(高程度), putA(中程度)glnA(低程度)のGFP融合株を用い、グルタミン酸の濃度変化などの環境変動に対する、細胞集団の挙動を観察、解析することを目的として、研究しようと考えている。今回、代謝ネットワークの視覚化をグルタミンシンターゼのみならず他の酵素においても行い、環境変化に対して代謝ネットワークの摂動がどのように伝播するか、摂動の大きさがもとの状態の遺伝子発現量の大きさや分布のばらつきの大きさとどのような関係があるのかを明らかにしようと発想され、そのための大腸菌株の構築を行ってきた。大腸菌DH1株を用い、指数増殖期において遺伝子発現量に差のあるグルタミン、イソロイシン、プロリン生合成経路の遺伝子(glnA、ilvE、putA)を選択し、宿主のゲノム中の遺伝子を破壊すると、欠損株を作った。共に、適当なプロモーターtetを選んで、ilvE、putA、glnA各遺伝子とGFPとの融合遺伝子が発現するようなプラスミドを構築した。構築したプラスミドを宿主に導入する実験を行い、これらの生合成経路の活性化状態を視覚化することのできる大腸菌(DH1ΔilvE/pIGIEtet-ak-r'、DH1ΔglnA/pIGGStet-ak-r'、DH1ΔpntA/pIGPAtet-ak-r')を創生した。最後に、環境状態を均一化できる連続培養系を用い、フローサイトメータで、培養条件の変化に対する、細胞集団の挙動を観察する。
脱カルボニルを伴うエステルからの有機金属化合物の発生

エステルを出発物質とする脱カルボニルを伴った有機金属化合物の触媒的発生法開発を目指し研究を行った。同研究を行う過程で、炭素-酸素結合と同様に「不活性」な結合と考えられる炭素-硫黄結合の切断を伴う新たな分子変換が可能であることを見いだし、アリールスルホキシドの根岸型アリール化、薗頭型アルキニル化、Buchwald-Hartwig型アミノ化、宮浦型ボリル化を開発した。スルホキシド類は入手容易な合成中間体であり、本研究ではその新たな利用法を開発できた。当初の研究目的とは異なるものの、著しい成果が得られたと言える。エステルを出発物質とする脱カルボニルを伴った有機金属化合物の触媒的発生法を開発することを目的とし、検討を行なった。C-O結合の切断と、続く脱カルボニル過程が知られるフェニル安息香酸誘導体を用い、ボリル化の検討を行なった。しかしながら研究を遂行する中で、他の研究グループから同様の反応が報告された。そこでさらに難度の高いラクトン類の開環と脱カルボニル化を伴うボリル化反応開発に取り組んだ。ラクトン類に対する脱カルボニルを伴うホウ素化反応が達成できれば、ホウ素を分子内に組み込んだオキサボリン誘導体の迅速合成が可能となる。ホウ素を環内部に有するオキサボリンやアザボリンは優れた光・電子物性を示すヘテロ芳香族化合物として近年注目されている一方、その合成法については未だ発展途上にある。ラクトンやラクタムなどの入手容易な出発原料から含ホウ素環状化合物の一段階合成が達成できれば、医農薬や材料化学の分野のさらなる発展に十分寄与すると期待できる。現状では望みの反応を進行させる条件を見いだすことはできておらず、今後さらなる条件検討が必要である。一方、同研究を行う過程で、アリールスルホキシドのC-S(=O)結合に対するボリル化反応がパラジウム触媒を用いることで進行することを見いだした。スルホキシド類は有用な合成中間体であるが、そのボリル化反応はこれまで一例しか報告がなく、また収率も低くとどまっていた。スルホキシドを起点としたものづくりに対して貢献できたと考えている。ラクトンを出発原料とする脱カルボニルを伴う有機金属化合物の触媒的発生法の開発を目指し、触媒系の検討を行なっているが、現状では望みの反応を達成できる触媒系を見いだすことはできていない。一方、同研究を行う過程で見いだした、アリールスルホキシドのボリル化については研究成果をまとめ、現在論文投稿中である。エステルを出発物質とする脱カルボニルを伴った有機金属化合物の触媒的発生法を開発することを目的とし、検討を行った。C-O結合の切断と、続く脱カルボニル過程が知られるアリール安息香酸誘導体を用い、ボリル化の検討を行った。しかしながら望みのボリル化を達成することはできなかった。一方、C-O結合と同様に切断が容易でないC-S結合のボリル化も検討したところ、原料としてアリールスルホニウムを用いることで望みのボリル化が進行することを見いだした。本反応は非常に温和な条件で進行することから、カルボニルやニトロ、シアノ基など多彩な官能基も損なうことなくボリル化体を与えた。さらに、アリールスルホニウムがアリールスルフィドとメチルトリフラートから容易に調製可能であることを利用し、アリールスルフィドのワンポットボリル化にも成功した。アリールスルフィドのボリル化は従来、非常に過酷な条件を必要とするため官能基許容性に乏しかった。本研究で開発したアリールスルホニウムのボリル化は汎用性の面で従来法を凌ぐ手法である。また同研究を行う過程で、アリールスルホキシドのC-S(=O)結合に対するアリール化やアミノ化、アルキニル化が、ニッケルあるいはパラジウム触媒を用いることで進行することを見いだした。スルホキシド類は有用な合成中間体であるがそのC-S(=O)結合を触媒的に変換する手法については研究例が少なく、本研究はスルホキシドを起点としたものづくりの足がかりとなりうる。現状の問題点はラクトンのC-O結合を切断しうる強力な触媒系を見いだせていない点である。今後はまず、電子吸引性置換基などの活性化基を有する出発原料を用いることで、ホウ素化や亜鉛化反応を実現するべく研究を展開する。29年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学29年度が最終年度であるため、記入しない。