hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属選択的配位概念を基盤とする有機銅の不斉共役付加反応

有機銅試薬の不斉共役付加反応を高不斉選択的に達成するため、キラル配位子設計指針の確立を目的とした。その結果、有機銅を構成するリチウムと銅の2種類の金属に対し、それぞれ選択的に配位するカルボニル酸素とホスフィンを配位原子として有するキラルアミドホスフィンが、高い不斉誘起能を発揮することを見いだした。すなわち、リチウムジメチルクプレートはキラルアミドホスフィン配位子の制御下カルコンに付加し、工一テル溶媒中84%eeのS付加体が得られた。この高い不斉誘起能が酸素とリンの金属選択的配位能に起因することが、NMRにより示された。すなわち、キラルアミドホスフィン配位子に過塩素酸リチウムを加えたときには酸素のまわりの13C-NMR化学シフトが、臭化銅ジメチルスルフィド錯体を加えたときにはリンのまわりの化学シフトが、それぞれ選択的に変化することが分かった。また、反応活性種であるリチウムジメチルクプレートとの錯体では、リチウムと銅をそれぞれ別々に加えた状況を足し合わせたような結果が得られ、実際の反応においても金属選択的配位がおこっていることが確認できた。次に反応溶媒の検討を行ったところ、リチウムへの配位力の強いテトラヒドロフランやジメトキシエタン中では、立体選択性が逆転することが分かった。即ち、リチウムジメチルクプレートのカルコンへの付加反応をTHF溶媒中で行うと、50%eeのR付加体が得られた。NMRより、THF溶媒中ではキラルアミドホスフィン配位子は、リンのみが銅に配位した単座型として機能することが分かった。同じ配位子が二座型で働くか、単座型で働くかにより、立体選択性が逆転する興味深い例である。さらに現在は、リチウムシアノクプレートのシクロアルケノンの付加反応においても同じ配位子が高い選択性を示すことを見いだしている。今後、その構造論的要因の解明を行っていく予定である。
スピン分解光電子分光の基礎理論の構築に向けた光電子スピン干渉の研究

近年,強いスピン軌道相互作用によりスピン偏極した電子状態に関する研究が盛んに行われている。トポロジカル絶縁体やラシュバ型スピン分裂をもつ表面におけるスピン偏極電子状態はその代表例として挙げられる。スピン・角度分解光電子分光SARPES法はこのようなスピン偏極した電子バンドを直接観測するための強力な実験手法として広く用いられている。しかしながら光電子分光は始状態・終状態・光のベクトルポテンシャルからなる光学遷移行列要素を観測しているため,SARPESで観測される光電子のスピン構造がそのまま固体中の始状態のスピン構造に対応するかどうかは自明ではない。本研究では光励起過程におけるスピン干渉効果を解明し,光電子のスピン構造から始状態のスピン構造を得る方法を探ることを目的としている。平成30年度は,シリコンカーバイド上に成長させたスズ単原子層の電子状態をSARPESにより調べた。その結果,K点においてエネルギー方向に分裂した電子バンドが観測された。このバンドから放出された光電子のスピン構造を三次元的に調べると原子層に対して面直方向のスピンを持ち,そのスピン偏極度は約10%であることがわかった。一方,第一原理計算ではこのバンドは面直方向のスピンを持つが,スピン偏極度はほぼ100%であることが示された。よって,実験で得られた光電子のスピン方向は始状態を反映しているが,その偏極度は始状態と比較して大きく減少していることがわかった。この光電子のスピン偏極度の大きな減少は光励起過程における終状態効果に由来すると考えられる。一方,互いに反対方向のスピンが同時励起されることによって生じるスピン干渉効果は観測されなかった。したがって,この電子状態はアップスピンあるいはダウンスピンどちらか一方のみと結合した軌道波動関数の重ね合わせで形成されていると考えられる。本研究は光電子のスピン構造から始状態のスピン構造を得るために重要な光電子のスピン干渉効果について解明することを目的としている。始状態がアップスピンと結合した軌道波動関数とダウンスピンと結合した軌道波動関数の線型結合で記述される系と,そのどちらか一方のみで記述される系それぞれにおいて,そこから放出される光電子のスピン偏極度を比較することは,スピン干渉効果について解明するために重要である。平成30年度はこれらのうちの後者に関して明らかにすることができた。さらに当該年度には電子バンドのスピン分裂と対称性に関して,これまでの理解を大きく発展させる重要な発見があった。スズ単原子層の電子状態をSARPESで調べたところ,同じK点においてゼーマン型スピン分裂したバンドとラシュバ型に分裂したバンドの二つが観測された。従来はバンドのスピン分裂構造と物質の結晶構造の対称性は一対一で対応すると考えられていたが,そうでない場合もあることがわかった。第一原理計算を用いてこれらのバンドの電荷密度分布を調べてみると,ゼーマン型のスピン分裂を示すバンドはその電荷密度分布がK点においてC3対称性を持つのに対して,ラシュバ型のスピン偏極バンドはK点において電荷密度分布がC3v対称性を持つことがわかった。電子バンドのスピン分裂を正しく理解するには結晶構造の対称性だけでなく電荷密度分布の対称性を調べることが重要であると結論づけた。このように表面電子物性分野においてこれまでの理解を進展させる発見がなされたことは大きな成果である。以上のような理由から本研究は順調に進展していると考えている。平成30年度は始状態がアップスピンと結合した軌道波動関数からなる電子状態から放出された光電子のスピン構造を調べ,光励起過程におけるスピン干渉効果と終状態効果によるスピン偏極度の減少についての知見を得た。今後は,始状態がアップスピンと結合した軌道波動関数とダウンスピンと結合した軌道波動関数の重ね合わせで記述される系を対象として光電子のスピン構造を解明する予定である。これまで,このような研究はトポロジカル物質を中心に行われてきた。一方,本研究では表面電子状態のトポロジーが自明である半導体表面吸着系について結晶の鏡映面上でのスピン干渉効果を調べることを予定している。背景にある物理は試料に依存した特殊なことではなく,光電効果そのものに関わる一般的なことであることを明確にするため,トポロジカル物質以外を試料とすることは意義があると考える。また,励起光の入射角やエネルギー依存性に関する実験も行いたいと考えている。始状態が同じであっても励起状態は異なるので光学遷移行列要素が変化し,光電子のスピン干渉効果に影響を与えるはずである。これまでの我々の研究では,励起光として7eVのエネルギーを持つ光を使用していたが,11eVの光でも同様の実験を行う予定である。そのための装置開発を現在行なっているところである。これらを総合的に比較検討することにより光電子のスピン干渉に関してより深く理解したいと考えている。

平成30年度は,シリコンカーバイド上に成長させたスズ単原子層の電子状態をSARPESにより調べた。その結果,K点においてエネルギー方向に分裂した電子バンドが観測された。このバンドから放出された光電子のスピン構造を三次元的に調べると原子層に対して面直方向のスピンを持ち,そのスピン偏極度は約10%であることがわかった。一方,第一原理計算ではこのバンドは面直方向のスピンを持つが,スピン偏極度はほぼ100%であることが示された。よって,実験で得られた光電子のスピン方向は始状態を反映しているが,その偏極度は始状態と比較して大きく減少していることがわかった。この光電子のスピン偏極度の大きな減少は光励起過程における終状態効果に由来すると考えられる。一方,互いに反対方向のスピンが同時励起されることによって生じるスピン干渉効果は観測されなかった。したがって,この電子状態はアップスピンあるいはダウンスピンどちらか一方のみと結合した軌道波動関数の重ね合わせで形成されていると考えられる。本研究は光電子のスピン構造から始状態のスピン構造を得るために重要な光電子のスピン干渉効果について解明することを目的としている。始状態がアップスピンと結合した軌道波動関数とダウンスピンと結合した軌道波動関数の線型結合で記述される系と,そのどちらか一方のみで記述される系それぞれにおいて,そこから放出される光電子のスピン偏極度を比較することは,スピン干渉効果について解明するために重要である。平成30年度はこれらのうちの後者に関して明らかにすることができた。さらに当該年度には電子バンドのスピン分裂と対称性に関して,これまでの理解を大きく発展させる重要な発見があった。スズ単原子層の電子状態をSARPESで調べたところ,同じK点においてゼーマン型スピン分裂したバンドとラシュバ型に分裂したバンドの二つが観測された。従来はバンドのスピン分裂構造と物質の結晶構造の対称性は一対一で対応すると考えられていたが,そうでない場合もあることがわかった。第一原理計算を用いてこれらのバンドの電荷密度分布を調べてみると,ゼーマン型のスピン分裂を示すバンドはその電荷密度分布がK点においてC3対称性を持つのに対して,ラシュバ型のスピン偏極バンドはK点において電荷密度分布がC3v対称性を持つことがわかった。電子バンドのスピン分裂を正しく理解するには結晶構造の対称性だけでなく電荷密度分布の対称性を調べることが重要であると結論づけた。このように表面電子物性分野においてこれまでの理解を進展させる発見がなされたことは大きな成果である。以上のような理由から本研究は順調に進展していると考えている。平成30年度は始状態がアップスピンと結合した軌道波動関数からなる電子状態から放出された光電子のスピン構造を調べ,光励起過程におけるスピン干渉効果と終状態効果によるスピン偏極度の減少についての知見を得た。今後は,始状態がアップ
軟骨から産生される新たな成長因子カートデューシンの骨形成促進作用機構の解明

軟骨内骨化および骨の成長は種々の成長因子やホルモンにより維持・調節されていることが知られているが、その分子レベルでの調節機構は完全に明らかになったとは言えず、未だ不明な点が多い。我々は以前、軟骨から分泌される新規蛋白を同定しカートデューシンと名付けた。最近我々はカートデューシンが軟骨前駆細胞および軟骨細胞の増殖を促進することにより、軟骨内骨化および骨の成長を調節する新たな成長因子である可能性を明らかにしたが、その骨形成促進作用機構の詳細については不明であった。そこで平成18年度の研究で、カートデューシンが血清中に存在しホルモンとして全身性に軟骨組織に作用している可能性を検討した。その結果、カートデューシンは血清中には存在せず、全身性ではなく局所性に軟骨組織に作用している可能性が考えられた。さらに軟骨内骨化の初期段階の軟骨前駆細胞におけるカートデューシンの細胞増殖促進に関わるシグナル伝達経路を解析した結果、ERK1/2キナーゼとPI3キナーゼを介するシグナル伝達経路がカートデューシンの骨形成促進作用に重要な役割を果たしていることが明らかになった。続いて平成19年度の研究では、カートデューシン遺伝子が軟骨の無血管領域である増殖層に発現していることに着目し、血管内皮細胞に対する血管新生抑制効果が存在するのではないかという仮説をたてて検討した。その結果、カートデューシンには仮説とは逆にMAPキナーゼ経路を介して血管内皮細胞の増殖および遊走を促進する新たな作用があることが明らかになり、軟骨内骨化の最終段階における血管侵入に関与している可能性が示唆された。以上のように、我々が発見した新規蛋白カートデューシンが成長板軟骨の増殖軟骨や軟骨前駆細胞から分泌され、増殖因子および血管新生因子として内軟骨性骨化における骨格の形成・成長を調節していることが本研究課題で明らかになった。軟骨内骨化および骨の成長は種々の成長因子やホルモンにより維持・調節されていることが知られているが、その分子レベルでの調節機構は完全に明らかになったとは言えず、既知の因子のほかにも新たな調節因子が関与している可能性があり、未だ不明な点が多い。我々は以前、多分化能をもつマウス未分化間葉系細胞株C3H10T1/2を用いて、トランスウォーミング成長因子(TGF-beta)の添加によって発現が誘導される1,879塩基からなる新規遺伝子CORS26を単離した。CORS26遺伝子は246アミノ酸からなる分泌蛋白をコードし、我々はそれを、「軟骨から産生される分泌蛋白」という意味でカートデューシン(Cartducin)と名付けた。カートデューシンは軟骨前駆細胞および軟骨細胞の増殖を促進することにより、軟骨内骨化および骨の成長を調節する新たな成長因子である可能性を我々は最近明らかにした。しかしながら、その骨形成促進作用機構の詳細については不明であった。そこで本研究において、最初にカートデューシンが血清中に存在しホルモンとして全身性に軟骨組織に作用している可能性を検討した。続いて軟骨内骨化の初期段階の軟骨前駆細胞におけるカートデューシンの細胞増殖促進に関わるシグナル伝達経路を解析した結果、カートデューシンの刺激は軟骨前駆細胞内のERK1/2キナーゼとPI3キナーゼを活性化させることが明らかになった。また、両シグナル伝達経路を遮断するとカートデューシン刺激による軟骨前駆細胞の増殖が抑制されたことから、ERK1/2キナーゼとPI3キナーゼを介するシグナル伝達経路がカートデューシンの骨形成促進作用に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

軟骨内骨化および骨の成長は種々の成長因子やホルモンにより維持・調節されていることが知られているが、その分子レベルでの調節機構は完全に明らかになったとは言えず、既知の因子のほかにも新たな調節因子が関与している可能性があり、未だ不明な点が多い。われわれは以前、軟骨から分泌される新規蛋白を同定しカートデューシンと名付けた。最近われわれはカートデューシンは軟骨前駆細胞および軟骨細胞の増殖を促進することにより、軟骨内骨化および骨の成長を調節する新たな成長因子である可能性を明らかにしたが、その骨形成促進作用機構の詳細については不明であった。今年度の研究では、カートデューシン遺伝子が軟骨の無血管領域である増殖層に発現していることに着目し、血管内皮細胞に対する血管新生抑制効果が存在するのではないかという仮説をたてて検討した。具体的には、マウス血管内皮細胞株MSS31を用いて、血管新生におけるCartducinの効果をin vitroで検討した。すなわち、(1)BrdUの取り込みを指標として血管内皮細胞の増殖に対する影響、(2)培養用チャンバーを用いて内皮細胞の遊走能に対する影響、(3)それらの作用に関わるシグナル伝達経路、を調べた。その結果、カートデューシンには仮説とは逆にMAPキナーゼ経路を介して血管内皮細胞の増殖および遊走を促進する新たな作用があることが明らかになり、軟骨内骨化の最終段階における血管侵入に関与している可能性が示唆された。以上のように、われわれが発見した新規蛋白カートデューシンが成長板軟骨の増殖軟骨や軟骨前駆細胞から分泌され、増殖因子および血管新生因子として内軟骨性骨化における骨格の形成・成長を調節する重要な役割を果たしていることを本研究課題で明らかにした。
コンピュータグラフィックス技術を用いた視認性の数値化・可視化システムに関する研究

本研究では、ある地点からの目標物の見えやすさを「視認性」として数値化し、わかりやすく提示するシステムを開発した。第一に、目標物、視認主体(人間、カメラなど)、障害物の配置・材質、動き、ならびに照明状況を考慮の上、コンピュータグラフィックス(CG)技術を用いて定式化する。第二に、視認主体が人間の場合を想定して、医学的・心理的な要因に考慮した視認性の算出方法を検討した。第三に、対象空間ならびに得られた視認性の双方をCG技術で効率的に可視化するシステムを開発した。本研究では、ある地点からの目標物の見えやすさを「視認性」として数値化し、わかりやすく提示するシステムを開発する。このためには、視認性の数値化に関する検討、および、対象空間ならびに得られた視認性の双方をCG技術で効率的に可視化する技法の構築が必要である。本年度は以下の成果を得た。1.視認対象物が存在する特定の箇所に対する視認性のみ算出・提示していた従来手法を拡張して、指定領域中の複数地点に対する視認性を算出・提示する手法を構築した。これにより、セキュリティカメラによる道路の監視等、ある領域を包括的に視認する状況に対応できる。2.本研究は最適な視認性を得られる状況を提示するものではない。このため、監視位置の変更が視認性に与える影響を提示し、適切な位置への移動を誘導する必要がある。このため、Java3Dを用いて実装したプロトタイプシステム上で、初期位置の近傍地点の視認性を算出し、より高い視認性の地点を探索する手法を構築した。この手法では、予め設定する視認地点として不適当な領域を避けることができる。また、対話操作性を装備することにより、利便性を高めている。3.視認性の算出・提示にあたってはその対象空間の現実に即したモデル化が必須であるが、必要なデータ収集から取り組むのは非効率的である。そこで、仮想空間上で提案手法を実装する準備として、既存の電子地図システムを多面型没入環境に移植し、かつ、必要なユーザインタフェースを整備した。また、大量となる電子地図データ(都市空間データ)の取扱い・提示を容易にするために、都市空間データの多重詳細度制御法を構築した。このため、目標物、視認主体(人間、カメラなど)、障害物の配置・材質、動き、ならびに照明状況を考慮し、コンピュータグラフィックス(CG)技術を用いて定式化する。加えて視認主体が人間の場合を想定して、医学的・心理的な要因を考慮する。最終的には、対象空間ならびに得られた視認性の双方をCG技術で効率的に可視化するシステムを開発し、実用化を目指す。具体的には、与えられた状況における視認性を、3次元空間への拡張、障害等の動き、照明の程度、映り込み・透過による間接視認、監視主体が人間の場合の医学的・心理的状況、の5点を考慮して決定(数値化)することを目指す。平成20年度は、1.空間各所とのコントラストなどを考慮した視認性の数値化、2.医学的・心理的な要素を組み入れた視認性の数値化、3.対話的な可視化システムの構築、の3項目を中心に研究を進めた。項目1.については、対象物と周辺領域の色情報を取得・比較することで、構築モデルを修正した。この成果は、対象物自体が暗くても視認可能な状況に対応できるためには必須の要素である。項目2.については、視認主体である人間が歩行中の場合、進路方向以外にどの程度視線を向けるのか、について調査検討し、通路壁の広告・標識等がどの程度視認され得るかを表すモデルを構築し、シミュレーションによって検証した(国際会議発表済み)。この成果は、歩行者の属性によって視認の程度が異なることを表現でき、有用である。項目3については、主に立体視システムへの適用を目指して、利用者の位置・視線方向に基づくユーザーインターフェースを構築した(平成21年度国際会議採録決定)。この成果自体にも視認性の考えが含まれており、使いやすい可視化システムに有用である。研究期間の最終年度にあたる平成21年度は、以下の手法・プロトタイプシステムを再度詳細に検討し、重要な項目については改善策を講じた。その上で、対話型立体視システムCAVEに機能の一部を搭載し、提案技術の有効性について検証した。1.空間各所とのコントラストなどを考慮した視認性の数値化2.医学的・心理的な要素を組み入れた視認性の数値化3.対話的な可視化システムの構築4.周囲とのコントラストなどを考慮した視認性の数値化1.については、金属やプラスチックなどの鏡面反射成分が大きい部材が被視認対象の場合に、ハイライトや多物体の映り込みが視認を妨げる要因になることを考慮した数値化手法を構築した。

この結果、単に物体が存在するかどうかという視認性の算出に加えて、対象物体表面を認識できるかどうかという視認性の算出の二通りがほぼ同様の方法により可能となった。本成果は国際会議にて発表済みである。2.については、RGB3原色を同列に扱っている提案手法に対して、色等が人に与える印象・効果について調査した。この結果、個人差が大きいものの一般的な傾向を視認性算出に組み込むことは可能との結論を得た。3.については、CAVE上での利用を前提に検討を進め、複雑な操作を必要としない空間操作システムについて2種類を実装し、利用者評価により有効性を評価した。本成果は2回の国際会議にて発表済みである。また、東京・有楽町付近の電子地図を用いてCAVE上で対話的操作が可能であることもあわせて検証した。また、PCクラスタ上でGPUレンダリングを用いることにより、提案手法の関連技術であるレイトレーシング映像を高速生成できることを確認した。4.については、周囲の色情報を並行して算出することにより、数値化された視認性を増減させることを試みた。}定の成果を得たものの、2.と統合の上での検証が必要であり、今後の課題として残されている。
歯髄再生過程における抗菌性薬剤の新たなる役割：樹状細胞と歯髄幹細胞との関連

本研究は、水酸化カルシウム製剤と比較した三種混合薬剤(3Mix)による覆髄に対する感染歯髄の反応を明らかにすることを目的とした。6週齢マウス上顎第1臼歯に1級窩洞を形成して、露髄させ24時間放置した。その後、露髄面に3Mix(3Mix群)、水酸化カルシウム製剤(CH群)、マクロゴール・プロピレン・グリコール(MP:対照群)を貼付しグラスアイオノマーで覆髄した。術後13週に動物を固定し、ネスチン・Ki67免疫組織化学、TUNEL評価を行った。3Mix-MPを覆髄剤として使用することは、水酸化カルシウム製剤と比し、感染歯髄の治癒に促進的に働くことが明らかとなった。(1)マウス口腔内プラーク常在菌叢の網羅的解析ICRマウス口腔内からプラークを採取し、常在菌叢の網羅的解析を行った。生後3、6週齢及び9ヶ月齢マウスプラーク試料のコロニーから細菌量(CFU)は、それぞれ平均(8.9±11.4)×105、(1.7±3.2)×105及び(4.7±4.7)×103であった。3、6週齢の優勢菌は、それぞれEnterococcus(53%、31%)、Escherichia(19%、26%)、Lactobacillus(17%、21%)、Lactococcus(8.5%、8.3%)であった。一方、9ヶ月齢では、Lactobacillus(83%)、Lactococcus(8.6%)が優勢であった。。(2)抗菌性薬剤(3Mix)を用いた外傷歯の歯髄再生療法の基盤研究マウスを用いた意図的歯の遅延再植への3Mixの応用実験を確立し、歯髄と歯根膜の治癒過程への3Mixの効果を検索した。3週齢ICRマウスの上顎第一臼歯を抜歯後、異なる濃度の3Mix溶液またはPBSに浸漬した後560分後に抜歯窩に再植し、術後721日後の歯髄・歯根膜治癒過程を検索した。PBS群では、術後1週にアポトーシスが亢進し、2週で細胞増殖が亢進し、3週で第三象牙質または骨様組織形成が起こった。一方、3Mix群では、Ki67陽性及びTUNEL陽性細胞の出現に引き続き術後12週でnestin陽性の新たに分化した象牙芽細胞様細胞が歯髄・象牙質界面に並び始め、歯髄治癒が促進されることが示唆された。しかしながら、3Mix群では重篤なアンキローシスが惹起され、再植前にPBSで洗浄することで歯根膜の生存を回復することが示されたが、歯髄治癒効果は減弱した。以上、3Mixの応用は意図的歯の再植後の歯髄治癒を促進するが、その使用は歯根膜組織に重篤なダメージを与える可能性が示唆された。マウス口腔内プラーク常在菌叢と露髄感染巣の菌叢の網羅的解析と抗菌性薬剤の効果深麻酔下で6週齢マウス上顎第1臼歯近心面に窩洞を形成し、露髄させ24時間口腔内環境に露出させ、歯髄感染モデルを作製した。引き続き窩洞内のプラークを採取し、露髄感染巣の菌叢の網羅的解析を行った。次に窩洞をMP(ソルベース「マクロゴール軟膏」+プロピレングリコール)とグラスアイオノマーセメント(GC)で仮封した群(対照群)と3Mix-MP(Metronidazole:Ciprofloxacine:Minocycline=3:1:1 in MP[等量])とGCで仮封した群(3Mix群)、水酸化カルシウム製剤とGCで仮封した群(CH群)を作製し、術後13週間後にマウスを麻酔下で固定し、パラフィン切片を作製し、ネスチンおよびKi67免疫組織化学、TUNEL評価を行った。術後1週では、3Mix群及びCH群で生存および(または)新たに分化した象牙芽細胞が歯髄に観察されたのに対し、対照群の歯髄は変性を開始した。術後2週では、3Mix群で歯冠部歯髄に硬組織形成が観察されたが、CH群では治癒過程が進行中であった。一方、対照群では、歯冠部歯髄が完全に失活していた。術後3週では、3Mix群の露髄近くで象牙質形成が観察されたが、CH群では歯冠部歯髄に象牙質と骨が混在していた。3Mix群では、象牙芽細胞様細胞分化が促進されていた。また、3Mixでは、硬組織形成量が有意に高かった。さらに、3Mix群で、細胞増殖活性が高く、アポトーシス細胞の数が有意に少なかった。以上より、3Mix-

MPの覆髄剤としての使用は、水酸化カルシウム製剤と比較して、感染歯髄の治癒に促進的に働くことが明らかとなった。露髄感染巣の菌層の網羅的解析については、細菌採取方法に検討を加えているところである。口腔解剖学25年度予定していた二つの研究計画であるマウス口腔内プラーク常在菌叢の網羅的解析及び抗菌性薬剤(3Mix)を用いた外傷歯の歯髄再生療法の基盤研究に関しては、ほぼ実験を終了しており、概ね順調に進展している。マウス露髄感染叢の菌叢の網羅的解析と抗菌性薬剤の効果の実験を開始する。25年度に開始予定の「マウス露髄感染叢の菌叢の網羅的解析と抗菌性薬剤の効果」の予備実験を次年度に開始することとしたため。また、歯髄幹細胞マーカー抗体を次年度に購入することとしたため。26年度に「マウス露髄感染叢の菌叢の網羅的解析と抗菌性薬剤の効果」の予備実験を開始し、歯髄幹細胞マーカー抗体を購入する。
人間の触覚メ力ニスムを考慮した人工指によるタッチの実現

本研究では,人間の触覚メカニズムを考慮した柔軟な人工指を開発し,人間のタッチを実現することを目的とした.皮下組織の繊維を有する構造に着目し,指内部構造をモデル化し,本構造が与える触知覚のための力学的効果をFEM解析および実験により示した.また,本構造を基に人工指を開発し,人の手や指のみで発現していた特異的な触知覚現象の発現に成功した.さらに,人工指のアクチュエータのために,弾性柔軟物の飛び移り座屈を利用した瞬発力生成機構や,柔軟物と金属製骨格からなる可変剛性機構について検討した.本研究では,人間の触覚メカニズムを考慮した柔軟な人工指を開発し,人間のタッチを実現することを目的とした.皮下組織の繊維を有する構造に着目し,指内部構造をモデル化し,本構造が与える触知覚のための力学的効果をFEM解析および実験により示した.また,本構造を基に人工指を開発し,人の手や指のみで発現していた特異的な触知覚現象の発現に成功した.さらに,人工指のアクチュエータのために,弾性柔軟物の飛び移り座屈を利用した瞬発力生成機構や,柔軟物と金属製骨格からなる可変剛性機構について検討した.触覚の本質は能動触(アクティブタッチ)である.触るという動作と触知覚現象における知覚表象は不可分の関係で本質的に双方向である.人間のタッチの実現には,出力型の装置(人工指関節)に加え,入力型の装置(人工感覚器)が不可欠である.これまで様々な人工指が開発されてきたが,タスクの実現に主眼が置かれており,必ずしも人間のタッチを表していない.人間のタッチは,感覚と運動が強く結びつき,速いタッチ,柔らかいタッチなど,バリエーションに富む.人間のタッチの実現は,機械と人間との親和性を高め,自然な義手やアシスト装置の開発への応用,人間の触覚情報処理メカニズムの解明や,製品設計の官能評価に代わるシステムとして有効である.本研究では,人間の触覚メカニズムを考慮した力触覚フィードバックを有する柔軟な人工指を開発し,人間のタッチを実現することを目的とする.ピアノ演奏を具体的タスクとし,豊かな音色を生み出すレベルの指使いを実現する.本年度は,人間の指先特性についての検討,人工指先のプロトタイプの製作および人工指関節への利用に向けた弾性体の飛び移り座屈を用いた閉ループ柔軟カタパルトの基礎検討を行った.速順応型に属しヒトの機械受容器の中で最も敏感なパチニ小体は,皮膚の深部,皮下組織にあることが知られていたが,指先におけるその分布について,ヒト胎児の指断面標本を顕微鏡下で観察した結果,皮下組織を分ける繊維周辺に複数個まとまって分布している可能性を明らかにした.これを基に,人工指断面を作成し光弾性実験により指内部の応力分布を観察した結果,皮膚表面の変形を効率よく内部に伝搬させ,受感している可能性を明らかにした.また,従来,ヒト指はウェーターベットモデルや均一な柔軟物で表現されていたが,ヒト指の内部構造に基づき試作した人工指先が,ヒト指を触った際と似た触感覚を有することを確認した.本研究では,人間の触覚メカニズムを考慮した力触覚フィードバックを有する柔軟な人工指を開発し,人間のタッチを実現することを目的とする.本年度は,昨年度から継続し,人工指関節への利用に向けた弾性体の飛び移り座屈を用いた閉ループ柔軟カタパルトの基礎検討,およびヒトの触知覚特性に関わる指内部構造に関する検討と人工指先の試作を行った.昨年度の知見から,速順応型に属しヒトの機械受容器の中で最も敏感なパチニ小体が,皮下組織に多数存在する繊維周辺に複数個まとまって分布しており,皮下組織における脂肪と繊維の関係がヒト独自の指表面変形を生んでいる可能性が明らかになっている.そこで,サルの指から断面標本を作成し,膠原繊維や弾性繊維を染色し顕微鏡下で観察を行った.その結果,昨年度にヒト胎児の指断面標本で見られたようなパチニ小体の分布が同様に観察でき,さらに,パチニ小体が膠原繊維に囲まれるようにして分布している可能性も明らかになった.指内部構造を単純モデル化し,有限要素法により皮膚に対する機械刺激と内部応力の関係を解析した結果では,繊維周辺に強い応力集中が見られ,観察結果を力学的に支持する結果が得られた.また,仮説に基づくパチニ小体の皮膚内部における分布を考慮した振動閾値に関する心理物理実験では,皮膚表面における不均一な閾値分布を確認することができ,仮説を心理学的に支持する結果も得られた.さらに,皮下組織における脂肪と繊維に着目し作成した人工指においては,従来ヒト指でのみ発現し均一なゴム等では発現していなかった特異的な触知覚現象の発現を確認することができた.ヒト指の持つ機械的特性に近い人工指が作成できたといえる.本研究では,人間の触覚メカニズムを考慮した柔軟な人工指を開発し,人間のタッチを実現することを目的としている.本年度も,昨年度から継続し,人工指関節への利用に向け,弾性体の飛び移り座屈を用いた閉ループ柔軟カタパルトや,可変剛性機構に関する検討を行った.また,サルの指断面標本に基づき指内部構造を詳細にモデル化し,有限要素法解析を行い,さらに繊維構造部分を単純化し,解析的および実験的にその力学的効果を検証した.サルの指断面標本において観察された膠原繊維をトレースする形で,表皮,真皮,膠原繊維を含む皮下組織,爪,骨からなる有限要素法解析用の3次元指断面モデルを作成した.

なお,皮下組織において,膠原線維に囲まれた中には,実際は脂肪,血管,汗腺,パチニ小体等が存在することになるが,解析では,これらに物性値の違いは与えず,非常に柔らかい非圧縮性の弾性体が膠原繊維により小部屋に分けられている構造とした.解析の結果,繊維がない場合と比べ,繊維で囲まれた脂肪等の部分において,より皮膚深部にかつ広範に応力が伝搬することが確認できた.これは昨年度までの簡易モデルと同様の結果であり,実際の膠原繊維の分布に基づくモデルにおいても,応力を広範囲に伝搬する力学的効果が示せた.パチニ小体は皮下組織に分布し数は少ないが,こうした繊維による応力の深部への伝わりや全体への広がりから,皮膚表面の広範囲の刺激を受容することができると考えられる.本結果は,パチニ小体の分布や広受容野を支持する結果といえる.また,繊維による効果を抽出する目的で,柔らかい弾性体が硬い弾性体に囲まれ,複数個並んでいる単純モデルも作成して,有限要素法解析およびウレタンゲルを用いた実験により応力伝搬を調べた.その結果,硬い弾性体で囲まれた柔らかい弾性体の各々で応力集中が均等に起こり,繊維付き構造により応力が全体的に広く伝搬することが確認できた.
海洋混合学の国際展開

本領域「海洋混合学」に関連する国際的な研究動向を調査した他、長期計画を踏まえ年度ごとに研究者招聘・派遣計画を検討・決定した。H30年度は、国境を超えた国際共同観測、特に、ロシア海域におけるロシア船観測、台湾との共同観測、インドネシアでの白鳳丸航海を実現することができた。このように海洋混合学が大きく前進した年となった。本経費で実施した国際活動は、HPや年度報告書等で順次公表した。◯GEOTRACESデータ整備会合とOMIXとGEOTRACES国際プロジェクト間の連携強化4/16-22への派遣◯春季の再成層化に伴う生物地球化学過程に中規模以下の物理現象が与える影響の解明: 4/20-5/2新青丸航海での国際共同航海実施◯台湾東冲海域における乱流日台共同観測の実施(5/10-5/20)と研究成果に関する打ち合わせ(10/25-10/27)◯北太平洋における生態系変動メカニズムの解明と予測可能性6/22-7/5研究者招聘◯日露共同ロシア船マルタノフスキー研究航海における研究者12名派遣7/23-9/14◯日本海における鉛直混合過程の変化と貧酸素化に関する研究成果発信2名派遣9/1-9/9◯ワークショップ「北太平洋におけるBioGEOTRACESの展開」開催9/17-24への研究者招聘◯高解像度領域海洋循環ー魚類回遊成長結合モデルの高度化に関する国際共同研究10/25-10/27研究者招聘◯サブメソスケール現象及び内部波に起因する海洋鉛直混合が水産資源の生産に与える影響に関する共同研究及び第2回OMIX国際シンポ4名招聘10/25-11/5◯日露共同研究航海のデータ取り扱いに関する打ち合わせウラジオストク12/11-13研究者2名派遣◯新型グライダの運用研修2/2-11国際活動支援班で長期計画に基づき策定した計画が達成されただけでなく、本領域研究での最重要ミッションの一つである国境を超えた国際共同観測が実現し、領域にとって大きな前進の年となった。H30年度4月における米国との新青丸KS-17-4航海共同観測を実施した。7-9月に実施したロシア船マルタノフスキーによるオホーツク海・カムチャッカ・西部ベーリング海での日露共同観測では、鉄・栄養塩と混合・輸送量の観測によって親潮の高い生物生産を遡って明らかにすることができる世界初のデータが収集された。また、黒潮の源流域である台湾海峡において台湾船による日台共同航海によって、黒潮が海峡を乗り越える際に強い混合が発生することが明らかとなり、黒潮の生産性に大きく貢献していることが明らかになりつつある。これまで殆ど観測ができていなかったインドネシア領海での乱流観測が日本船である白鳳丸航海で実現できたことは特筆に値する。これら国際共同観測に関わる研究者の派遣や招聘の他、国際共同プロジェクトや国際共同研究の会合、改良されたグライダの研修など、本経費は有効に利用された。本領域「海洋混合学」に関連する国際的な研究動向を常に調査する他、長期計画を踏まえ年度ごとに研究者招聘・派遣計画を検討・決定する。特に、東アジア諸国・欧米研究者との交流を図り、国境を超えた研究体制の構築を図る。本経費で実施した国際活動は、HPや年度報告書等で順次公表する。H31年度は、下記の国際活動を実施する。◯OMIX国際シンポジウム及びJpGU-OMIX関連セッションへの海外研究者の招聘及び国際共同研究8名招聘5/21-5/31◯2018年実施ロシア船航海のデータ公表に関する打ち合わせに関するロシア研究者4名招聘7/21-7/24◯Ocean ScienceMeeting (2020/2/16-21)OMIX関連セッションの構築及び研究者派遣2/15-2/23◯グライダ超音波流速計を用いた共同研究6/3-6/8研究者招聘◯2019 IMBeR年次会議での海洋混合研究の動向調査派遣6/15-6/22◯高速水温計による広域鉛直混合分布定量化共同研究7/1-7/7オレゴン州立大◯GEOTRACES関連セッションへの外国人招聘とOMIXとの連携強化3名招聘4/20-4/26◯台湾東冲海域乱流観測と事前準備会合5名派遣3名招聘6月4日間7月10日間1月4日間◯JpGU-黒潮セッションへの招聘5/24-5/31◯SCOR/JOS GEOTRACESジョイントセッション5名招聘9/24-9/29◯生態系変動解明と予測可能性6/24-7/7招聘◯西部北太平洋動物プランクトンの群種構造の季節および経年変動解析6/15-6/24派遣◯非砕破乱流生成機構会合派遣9/2-9/7◯インドネシア海域潮汐観測のためのインドネシア船傭船費支出8/1-8/22(予定)本領域の採択を受け、国際活動支援班・国際活動推進委員会で領域の目標達成のための実行計画の策定を行い、企画委員会で審議し、総括班会議で次の7件計10名の海外派遣・招聘を決定し、実行するとともに、HPに詳細な報告を掲載し、公表に努めた。〇小畑元: 2015年国際共同研究GEOTRACESシンポジウム・ワークショップへの参加12/6-12/12ロンドン、〇田中雄大The Royal Society Scientific Eventでの微量金属元素循環に関する研究動向調査12/6-12/12

ロンドン、〇Stanford B.Hooker正確な現場海洋光学データの取得とその海色衛星リモートセンシングへの応用1/13-1/21日本、〇1共同利用乱流観測機器の研修および検査(安田・長澤1/20-1/24・田中)ビクトリア・カナダ,2高速水温計を用いた鉛直混合評価手法および広域分布に関わる国際共同研究の構築(安田・田中)1/24-1/27オレゴン州立大・コーバリス・USA、〇横井孝暁高解像度領域海洋循環-魚類回遊成長モデルの高度化に関する国際共同研究2/1-3/6ラトガース大学・ニュージャージー・USA、〇安田一郎AGU-Ocean ScienceMeetingでの「海洋混合学」の国際研究動向調査2/20-2/28ニューオーリンズ・USA、〇松野健・郭新宇ルソン海峡周辺海域における国際共同研究の調整3/21-3/23フィリピン大・マニラまた、次の国際会議を共催した。〇世界気候研究プログラムWCRPの国際研究プロジェクトCLIVARの黒潮に関するワークショップ2016年1月12-13日横浜〇亜寒帯及び北極域の生態系研究ESSAS2016年年次総会2016年3月7-9日横浜1件(微量金属データベース国際委員の招聘)日程が合わず実施を次年度に延期したが、国際活動支援班で策定した計画が、大過なく達成された。派遣については、PDの1か月程度の滞在による国際共同研究の実施、総括班支援チーム構成メンバの混合観測機器の習熟のためカナダ研修、フィリピン海域での国際共同航海実施を目指した国際ネットワーク構築のための派遣、混合観測手法とデータを共有するためのネットワーク構築のための派遣、生態系観測機器の開発のための米国研究者の招聘、微量金属国際共同研究の研究動向調査ための国際会議派遣、混合学の研究動向調査のための派遣など、本新学術領域研究の全体目標を推進する様々な国際活動が活発に行われた。さらに、黒潮海域と気候についての国際ワークショップを本領域分担者が中心となって共催するとともに領域代表者が基調講演を務め、また、亜寒帯・北極域の海洋・生態系国際共同研究(ESSAS)の年次総会をA03-5計画班が中心となって開催、北太平洋海洋機構PICESでのシンポジウムを開催するなど、国際活動が活発に行われたと評価できる。○共同研究打ち合わせ及び国際シンポジウムでの招聘3/16-17 M Gregg、C Liu、A Tagliabue、S Jan,、K Richards、T Koslow、R Pinkel、A Hogg、○ワークショップ「東アジアにおける海洋の微量元素・同位体による生物地球化学研究」への招聘1/16-18小畑・張、G Cutter、E Achterberg、T-Y Ho、K-F Huang、B-S Wang、W-H Liao、S-C Yang、M-S Choi、G Kim、K Shin、X Jiang、B Xu、L Li、D Wang、L Guo、C Zheng、○ロシア船を利用したロシア海域研究航海計画の打ち合わせ,ロシア極東水文気象研究所5/14-17安田・西岡・若土、○田中雄大
音韻障害児の音情報処理特徴の解明と学習支援方法の開発および実用化の研究

平成18年度に引き続き,(1)音韻障害児の音韻知覚に関する実験的研究,および(2)音韻処理能力に関する研究を継続し,平成15-17年度における本研究課題に関連した研究の知見もふまえて成果をまとめた.(1)音韻障害児の音韻知覚に関する実験的研究については,低年齢の小児(3-9歳)を対象とした実験プログラムを作成し,健常児を対象として予備実験を行った.結果を分析・検討し,プログラムの修正を行った.音韻障害が疑われる臨床事例を分析した.また,健常児における音韻能力発達に関して調査を行い,健常児の音韻処理能力に関する研究を継続し,成果のまとめに取り組んだ.成果の一部をLD学会のシンポジウムにおいて発表し,その内容が学会誌に掲載された.音韻知覚能力に関する実験プログラムについては,論文を日本音響学会誌に投稿するため,準備中である.(2)音韻処理能力に関する研究については,(中枢性)聴覚処理障害に関する資料を収集し,臨床事例の分析をふまえて,鑑別・診断のためのテストバッテリーの作成および適用を検討した.また,(中枢性)聴覚処理障害および音韻処理能力の障害に関して資料の収集結果をまとめ,成果の一部を日本音響学会,2009年春季研究発表会(2009年,3月)において発表した.平成18年度に引き続き,(1)音韻障害児の音韻知覚に関する実験的研究,および(2)音韻処理能力に関する研究を継続し,平成15-17年度における本研究課題に関連した研究の知見もふまえて成果をまとめた.(1)音韻障害児の音韻知覚に関する実験的研究については,低年齢の小児(3-9歳)を対象とした実験プログラムを作成し,健常児を対象として予備実験を行った.結果を分析・検討し,プログラムの修正を行った.音韻障害が疑われる臨床事例を分析した.また,健常児における音韻能力発達に関して調査を行い,健常児の音韻処理能力に関する研究を継続し,成果のまとめに取り組んだ.成果の一部をLD学会のシンポジウムにおいて発表し,その内容が学会誌に掲載された.音韻知覚能力に関する実験プログラムについては,論文を日本音響学会誌に投稿するため,準備中である.(2)音韻処理能力に関する研究については,(中枢性)聴覚処理障害に関する資料を収集し,臨床事例の分析をふまえて,鑑別・診断のためのテストバッテリーの作成および適用を検討した.また,(中枢性)聴覚処理障害および音韻処理能力の障害に関して資料の収集結果をまとめ,成果の一部を日本音響学会,2009年春季研究発表会(2009年,3月)において発表した.
新規エネルギー代謝抑制因子Twist1会合分子群の網羅的同定と肥満治療への応用

Twist1の会合分子群を網羅的に同定するため、HA-tag、Flag-tag融合型Twist1アデノウイルスを作成した。これらのアデノウイルスを褐色脂肪細胞株に感染させ、抗舩抗体、Flag抗体で免疫沈降し、SDS-PAGE、銀染色後、マススペクトロメトリーで会合分子群を同定するための、基礎検討を行った。今後、実際の検討を行っていく。また、Twist1の発現により、遺伝子発現のプロファイルがどのように変化するかを検討した。マクロファージと脂肪組織においてTwist1が高発現している、ap2-Twist1-Transgenic(Tg)マウスおよび野生型マウスより、骨髄由来マクロファージを採取、RNAを抽出し、マイクロアレイにより検討を行った。結果として炎症や泡沫化に関わる幾つかの遺伝子群が、変化していることが判明した。そして、Twist1の動脈硬化巣における役割についての検討を行った。動脈硬化巣においては、マクロファージの炎症と泡沫化が重要な役割を果たすことが知られる。代表的な粥状動脈硬化モデルである高脂肪食負荷ApoE KOマウスで、免疫染色法にて評価したところ、動脈硬化巣の内膜下に浸潤しているマクロファージにおいて、Twist1が発現していた。また、動脈硬化巣で発現が上昇する炎症性サイトカインTNF-αでマクロファージを刺激すると、Twist1の発現が上昇することがわかった。一方、Twist1を強制発現したマクロファージでは、泡沫化は変化を認めなかったが、炎症は抑制されていた。次に、in vivoにおける役割を検討するため、Tgおよび野生型マウスを、ApoE KOマウスと掛け合わせ、高コレステロール食を負荷し、動脈硬化を惹起した。予想に反して、Tgマウスに於いて、動脈硬化病変形成は促進していた。現在、そのメカニズムを明らかにするため、Tgマウス及び野生型マウスよりマクロファージを採取し、泡沫化及びアポトーシスの差を検討している。これらのアデノウイルスを褐色脂肪細胞株に感染させ、抗HA抗体、Flag抗体で免疫沈降し、SDS-PAGE、銀染色後、マススペクトロメトリーで会合分子群を同定するための、基礎検討を行った。マクロファージと脂肪組織においてTwist1が高発現している、ap2-T wist1-Transgenic (Tg)マウスおよび野生型マウスより、骨髄由来マクロファージを採取、RNAを抽出し、マイクロアレイにより検討を行った。現在、in vivoにおける役割を検討するため、Tgおよび野生型マウス由来の骨髄を、ApoE KOマウスに移植し、その後高脂肪食を負荷し、動脈硬化を惹起する実験系を立ちあげ、解析中である。

現在、そのメカニズムを明らかにするため、Tgマウス及び野生型マウスよりマクロファージを採取し、泡沫化及びアポトーシスの差を検討している。
破骨・造骨カップリング制御による骨破壊腫瘍の制御

本研究では、破骨細胞・骨芽細胞の相互作用を分子レベルで解析し、骨破壊性腫瘍疾患において、腫瘍の骨への浸潤・破壊の制御・抑止をはかることをめざした。DNAサブトラクション法による破骨細胞特異的分子の検索を行い、他の血液細胞系列の細胞や組織での発現解析から破骨細胞に特異的な分子を絞り込み、解析を進めた。1)SU166:膜7回貫通型蛋白で、そのコーディング領域に蛍光色素(GFP)遺伝子を挿入した遺伝子破壊マウスを作製した。予測通り、破骨細胞や脳ミクログリアなどに、GFPの発現がみられた。また、予想外なことに、腎臓や卵巣の一部にも発現がみられたので、現在その詳細を検討している。以後、ホモ欠損マウスにおいて、骨異常がある否かを中心に解析を進める。2)SU180:heat shock proteinで、アポトーシスに関連があると考えられ、現在siRNAを用いて検討を進めている。このように、本研究において、破骨細胞にする遺伝子を多種クローニングすることができ、今後、研究を展開するうえでのseedsをつくることができた。また、骨髄造血研究の進展により、造血幹細胞と骨芽細胞の接着が明瞭となった。この研究および1)の研究により、骨梁部分と骨幹部分では、それぞれ骨芽細胞や破骨細胞の形状・機能が異なるかもしれないことが示唆された。これは、転移性骨腫瘍の骨破壊を克服するうえでも極めて重要な視点を与えるものと考える。
細胞質分裂の正常な完了に必要な極性制御タンパク質分解メカニズムの解析

細胞質分裂の完了に失敗すると細胞は癌化しやすくなる。そこで細胞質分裂の正常な完了の分子メカニズムを解明して癌化の抑制につなげるために、真核細胞のシンプルなモデルであり遺伝学的解析に強い出芽酵母をツールとして用いて、様々な細胞骨格制御タンパク質の挙動を検討したところ、分裂リングの形成に必要なフォーミン(直鎖状アクチン重合因子)が重要な制御を受けていることが明らかになった。出芽酵母ゲノム中には二つのフォーミンが存在し、両方の遺伝子を破壊すると致死となる。一つ目のフォーミンBnr1は分裂期前期に分裂面に局在し、その後分裂期後期に脱局在する。それと同時に、入れ替わるように二つ目のBni1が分裂面に局在して分裂リングを形成する。Bnr1はMARKキナーゼによりリン酸化されることで分裂面に局在し、その後脱リン酸化されることで脱局在することが明らかになった。一方Bniは分裂期前期に分解を受け、その後急激に増加することが分かった。このように2つのフォーミンが適切なタイミングで交替することが、その後の正常な分裂リングの形成、そして細胞質分裂の完了に必要な分子スイッチとして機能すると考えられる。さらにこのメカニズムが進化的に保存されているかどうかを検討するために、マウス(NIH3T3)やヒト(Hela)の培養細胞を用いて検討したところ、BniのホモログであるmDia2が分裂期前期に分解されていることが分かった。さらにBni1と同様に、分裂期の進行に従いタンパク質量が急激に増加することが明らかになった。これらの結果を受けて、現在はBnr1のホモログが出芽酵母の場合と同様にリン酸化・脱リン酸化による制御を受けているかどうかを検討している。以上より、出芽酵母において見出されたフォーミンの交替という分子スイッチがヒトなど高等真核生物においても進化的に保存されていることが示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
歩行を促す都市環境とその評価に関する研究

都市構造と歩数の関係について,先行研究のレビューを整理するとともに,厚生労働省の個票データをもとに統計分析を行った.その結果,歩数の人口密度弾力性は約0.045程度あること,また人口密度が11000人/km2においてピークがみられることなどを明らかにした.人口密度が高くなると,目的地までの距離が短くなると同時に公共交通の利便性が高まり歩数が減少する可能性を指摘した.今後,パネル分析を行って介入効果の検討を行う必要がある.以下の3点について研究活動を行った.○外出歩行時間と物的環境についての関係についての分析:結果をまとめ,学会で報告を行った.人口密度と外出歩行時間の間には,2次関数で表現される関係があり,外出歩行時間が最大となる人口密度が存在する可能性が示唆された.来年度,時間ではなく,歩数でも同様の結果が得られるか分析を行いたいと考えている.○歩数データの収集および整理:厚生労働省の「国民健康・栄養調査」の個票データを入手し,その整理を行った.また東京都の「統一体力テスト・広域歩数調査」についても,同様に個票データの入手を試みたが,借用することができなかった.そのため,歩行だけでなく,もう一方の自動車利用(ガソリン消費)などについても本研究に含め,分析を行うこととした.2009,2010年の国民健康・栄養調査の都市構造を表す変数,個人・世帯属性を表す変数による回帰分析から,歩数に影響を与えている変数を明らかにした.都道府県ごとに最大5つの市郡にわけられ,全国を計122の地域に分類されており,それぞれの人口密度データを収集した.加法モデルによる検討も行い,関数の特定を行い,AICやBICが最小になるモデルを推定した結果,人口密度について,ピークありのモデルで2乗の項が有意になった.歩数が最大となる可住地人口密度は11,800[人/km2]と推定された(東京23区と大阪区部の中間).しかし,単純に人口密度の対数を用いるピークなしモデルの方がAIC/BICが小さくなった.年齢では,50歳を超えてから放物線的に歩数が減少していくと推定された.その他,毎日朝食をとる人,また飲酒をする人ほど,朝食を毎日食べる人ほど歩数が多いことなどを明らかにした.残された課題は以下の通りである.人口密度を正確に把握すべき.決定係数の向上.歩数計を用いて研究する場合,無作為に選択された3日間の歩数調査を行う必要があるとの先行研究がある.また曜日別に歩数を比較すると,土曜日における歩数は,火曜日,金曜日と比べると有意に少ないことを報告している.本研究は土日については対象としていない.国民健康・栄養調査では,歩数計を終日装着していない者が約8%含まれているとの報告がある.よって今回の歩数は過小評価になっている可能性がある.その他,海外文献のレビューも継続して行っている.本年度は,主として3つのことを行った.日本の歩数データの分析結果をとりまとめ,オランダ人の研究者からのアドバイスを得て,共著論文を投稿した.また歩行を妨げることにもなる自動車,特に軽自動車の保有と使用について分析し,その結果を,同様にオランダ人研究者との議論を経て,論文にまとめ,投稿した.これらの論文は現在,レビュープロセスにある.また歩行や自転車利用が健康に及ぼす影響について検討しているWHOのレポートの抄訳を行った.研究成果のとりまとめとして公表を予定している報告書において紹介したいと考えている.半年間の在外研究の機会を得て,オランダTU Delftに滞在した.そこで複数の研究者からコメントをもらったこと,また自転車のインフラが整備されている環境について学ぶことができたのはよい経験になった.しかしそこで得た知見をまだ成果として公表できる形にはなっていない(論文もまだ採択が決まったわけではない).都市構造,歩行(身体活動)および健康のうち複数の関連について分析を行っている国内における先行研究をレビューした.26本の研究が抽出され,うち4本は,都市構造と歩数(身体活動量)を扱ったものであった.歩数(身体活動量)と健康の関係を扱ったものは5本であった.残り17本が都市構造と健康を扱ったものであった.公共交通機関の駅(バス停)密度が歩数に影響を及ぼしている可能性が示されている.また平均気温や所得に加えて,眠気や睡眠不足などの生活習慣が歩数に影響を及ぼす可能性がある.その他,周囲に散歩を促すような施設(公園や河川などの安全性が確保されたオープンスペース)があると歩数が増加する可能性も示されていることを明らかにした.そして,これまで行ってきた都市構造と歩数の分析をJournal of Transportation Planning and Technologyに投稿し,採択された.人口密度と屋内外での歩数の関係を明示できたことは重要であると考えている.特に人口密度が1%増加すると歩数は約0.04%増加すること,そして人口密度が11000人/km2あたりにピークがあり,それ以上高くなっても目的地までの距離が近くなるとともに公共交通の利便性が高まると考えられることから歩数が増加しないことを示したことは注目に値すると考える.一方で,omitted variable biasなどの可能性もあり,また介入効果の分析を行うために,今後パネル分析を行っていくことが重要であると考える.都市構造と歩数の関係について,先行研究のレビューを整理するとともに,厚生労働省の個票データをもとに統計分析を行った.