hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト着床における子宮内膜上皮細胞の運動動態の解明と新規着床支援療法の確立

上皮細胞特異的ではなく、子宮頸部上皮細胞、乳腺上皮細胞でも認められる。(5)上皮限定ではなく間質細胞であるヒト子宮内膜間質細胞、マウス胎児由来繊維芽細胞、ハムスター卵巣由来上皮様細胞でも認められる。これらの新知見からは、ヒト着床の成立過程におけるさらなる分子機序解明が細胞死から細胞運動にシフトすることで、生殖補助医療の新たなアプローチを見いだす可能性が高いが、本研究で目標としていた子宮内膜の多層化培養において期間内に結果が得られなかったことから、治療の新戦略は今後の研究課題としている。また、子宮内膜上皮と間質との細胞運動パターンの違いは、多層化培養を実現する際の留意点として今後の開発にヒントをもたらしている。さらに、細胞種による運動パターンの違いは、正所性妊娠と異所性妊娠とでは成立過程に違いがある可能性を示しており、新たな研究領域となり得るものと思われる。生殖医学従来の細胞死説に加えて、ヒト着床における「胚陥入路形成のための子宮内膜上皮細胞層の破壊は、胚からの逃避運動亢進による迅速な生体反応」という作業仮説に対して、「細胞死依存機序よりも細胞(回避)運動機序に依存している」という明確な事象であることを、real time観察によって捕捉することに成功した。その特異な動態(細胞運動)である「着床」現象が、胚ー子宮内膜上皮のコンビネーション特有の生命現象であるのか、あるいは類似の生命反応を生体は随所で応用し合目的に利用しているのか検討を進めている。ヒト着床において「胚陥入路形成のための子宮内膜上皮細胞層の破壊は、胚からの逃避運動亢進による迅速な生体反応」という作業仮説に対して、その子宮内膜上皮細胞層の破壊機序が、「細胞死依存機序よりも細胞(回避)運動機序に依存している」という明確な事象であることを、in vitro解析系ながら、real time観察によって捕捉することに成功した。この解析結果は、本研究の作業仮説の根幹にあたる部分であるため、このコアデータの取得は、本研究に置ける重要な位置づけになる。一方でヒト胚の着床における陥入路形成が仮説通り、細胞死よりも細胞運動に依存している可能性が高まったことで、子宮内膜上皮細胞の運動機能を制御しうると考えられるsmall GTPaseタンパク質であるRhofamilyタンパク質の阻害剤を用いた解析を追加実施した。まだ確定データを得られるだけの施行回数には至っていないものの、これまで細胞骨格制御を介して細胞運動全般の制御に関与しているとされているRho familyタンパク質群が、ことヒト着床においては制御機構の中で大きな位置づけを占めているとは言及しにくい可能性を見いだしつつある。平成26年度は、上記に記載した通り、異種細胞間相互反応である「着床」の細胞動態の特異な上皮細胞回避運動のトリガーの検討を、多角的に解析していく予定である。すなわち胚側因子として特異的な細胞の特徴が必要条件となるのか否かにつき検討を加える(胚モデルとしての絨毛癌細胞株spheroidを他の細胞株や、無機的担体に変更するなどして特異的な子宮内膜上皮細胞回避運動に変化が見られるか検討)。
β‐カテニンシグナル系による胃良悪性境界病変の新規病理組織診断ツールの確立

近年胃カメラの発達で胃癌が早期に発見される機会が増え、それとともに見た目は似ているが性格の違う良性の腺腫と悪性の高分化型腺癌の区別に悩む症例が増えた。この研究では、病理組織学的なわずかな違いに着目し、それが実際に重要であることを腫瘍の悪性度の増加に関係する因子との関連性から証明し、良悪を区別するツールを作成することを目的とした。この研究で、核の重なりや腺管の枝分かれの程度からなる新たな指標と、悪性度の増加に関係する中心的な因子のβ-カテニン核集積などとの関係から、腺腫と腺癌を区別するフローチャートを作成した。良悪のより正確な区別により、胃カメラの発達に即した医療の提供に貢献できると考えられた。胃良悪性境界病変群(腺腫と超高分化型腺癌)の鑑別診断に苦慮する機会が増えた。本研究は、胃腫瘍におけるβ-カテニンシグナル系を用いた胃良悪性境界病変群の新たな病理組織学的鑑別診断ツールの確立を目的とする。これまで、内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)で採取された胃組織標本のヘマトキシリン・エオジン(HE)染色で、核異型と構造異型から、腺腫と腺癌の鑑別に有用となり得る異型スコア判定方法を考案していた。また、免疫染色でβ-カテニン核集積率がでは、腺腫より腺癌で有意に高値を示した。β-カテニン核集積率と異型スコアおよび構造異型(分岐腺管数)スコアには正の相関を認めていた。H25年度は、術前の生検HE標本でも異型スコアの有用性を確認した。β-カテニンのエクソン3の塩基配列解析を行ったところ、点突然変異は腺癌86例中2例で、腺腫にはβ-カテニン遺伝子変異は認められなかった。β-カテニン核集積はβ-カテニン遺伝子変異との関与が低かったことから、β-カテニンの上流分子のpAkt、PIK3CA、PTENの免疫染色を施行したところ、PI3K/Aktシグナル伝達系は胃腫瘍のβ-カテニン核集積に関与している可能性が考えられたが、腺腫と腺癌の鑑別には有用性は低い結果となった。PIK3CAのcopy number assayも腺腫と腺癌の鑑別には有用ではなかった。β-カテニン核集積パターンは、small clusterとdiffuseのパターンは腺癌のみに見られた。β-カテニンの癌幹細胞との関連を予想し癌幹細胞マーカーのALDH1の免疫染色を施行したところ、ALDH1がβ-カテニンのsmallcluster陽性部に一致する傾向が見られた。以上より、異型スコアおよびβ-カテニン核集積には意義があり、核集積率および染色パターンは腺腫と腺癌の鑑別に有用となり得ると考える。消化器内視鏡技術の進歩により術前生検組織での良悪性境界病変群(腺腫と超高分化型腺癌)の鑑別診断に苦慮する機会が増えた。β-カテニンは、ある種の条件下で転写因子として腫瘍発生や形態形成に関与する。本研究は、本研究は、胃腫瘍におけるβ-カテニンシグナル系の機能を腫瘍形態の観点から分子及び細胞レベルで解明し、良悪性境界病変群の発生過程における役割を明らかにする。さらに、本シグナル系を用いた同病変群の新たな病理組織学的鑑別診断ツールの確立を目的とする。H24年度は研究の第1段階である内視鏡的粘膜下層剥離術で採取された胃組織標本を収集し、腺腫と超高分化型腺癌の鑑別診断のうえで重要な核・構造異型の所見の定量化を検討した。再現性と判定しやすさで優れていたのは、核異型では核偽重積の程度のスコア化、構造異型ではbuddingを示す腺管数の判定で、それらの積を異型スコアとした。腺癌は腺腫より異型スコアが統計学的に優位に高くなった。次に第2段階であるβ-カテニンの免疫組織化学を施行し、その核陽性率を判定した。β-カテニンの核陽性率は腺腫より腺癌で統計学的に優位に高くなった。また、β-カテニンの核陽性率は異型スコアおよびbuddingを示す腺管の個数と正の相関を示した。以上より、形態では鑑別が難しい腺腫と腺癌の異型の違いを定量化することにより両者の鑑別に客観性を持たせることが出来る可能性が示唆された。また、異型の出現にβ-カテニンの核発現が何らかの関与を有すると考えられ、最終目的であるβ-カテニンシグナル系による腺腫と超高分化型腺癌の病理組織学的な新規鑑別診断ツールの開発に繋げられる可能性が考えられた。近年、胃良悪性境界病変群(腺腫と超高分化型腺癌)の鑑別診断に苦慮する機会が増えた。

本研究は、胃腫瘍におけるβ-カテニンシグナル系を用いた胃良悪性境界病変群の新たな病理組織学的鑑別診断ツールの確立を目的とした。研究期間内に明らかにすることを目標とした項目は、β-カテニンシグナル系による胃の良悪性境界病変群に属する腺腫と超高分化型腺癌の形態形成過程の解明と、新規病理組織診断ツールの確立である。詳細には、1.良悪性境界病変群における形態学的判定スコア(異型スコア)の確立。2.同病変群における核内β-カテニン集積とその遺伝子異常の検索、およびその関連分子(pAkt, ALDH1など)の発現と異型スコアとの関連性。3.胃癌培養細胞における変異型β-カテニン過剰発現による細胞形態変化の誘導。4.1)ー3)の結果に基づいた胃良悪性境界病変における新規病理組織学的鑑別診断ツールの確立である。H26年度では、H24、25年度で得られた結果を基にしてデータの解析、結果のまとめと考察などを行った。まとめた結果は以下の通りで、1.異型スコア(異型腺管の核偽重積x分岐異常腺管数)は、腺腫より腺癌で有意に高値を示した。2.核内β-カテニン集積は、腺腫より腺癌で有意に高く、かつ、異型スコア、特に分岐異常腺管数因子と正の相関を示した。3.一部の分岐異常部では、核内β-カテニンと共に、癌幹細胞マーカーのALDH1が発現していた。4.β-カテニン遺伝子異常は、2/86例(2.3%)であった。5.核内β-カテニン集積とpAkt発現は、正の相関を示す傾向があった。以上より、異型スコアと核内β-カテニン集積のデータを検討しcut off値を定めてフローチャートを作成することにより、胃良悪性境界病変群(腺腫と超高分化型腺癌)の新たな病理組織学的鑑別診断ツールを確立した。消化管病理研究期間内に明らかにすることを目標とした項目は、β-カテニンシグナル系による胃の良悪性境界病変群に属する腺腫と超高分化型腺癌の形態形成過程の解明と、新規病理組織診断ツールの確立である。詳細には、1)良悪性境界病変群における形態学的判定スコア(異型スコア)の確立。2)同病変群における核内β-カテニン集積とその遺伝子異常の検索、およびその関連分子(pAkt, ALDH1など)の発現と異型スコアとの関連性。3)胃癌培養細胞における変異型β-カテニン過剰発現による細胞形態変化の誘導。4)1)ー3)の結果に基づいた胃良悪性境界病変における新規病理組織学的鑑別診断ツールの確立である。1)は2)のβ-カテニン核集積についてはH24年度までに概ね解析していた。H25年度は2)についてほぼ終了した。胃腺癌においては、β-カテニン核集積とβ-カテニン遺伝子変異の関連が弱かったため、3)の検討の必要性がなくなったが、異型スコアとβ-カテニン核集積率が胃良悪性境界病変における新規病理組織学的鑑別診断ツールとして有用である可能性が示唆された。データの解析、結果のまとめと考察などを行い、学会発表準備や論文作成を進めており、現在までの達成度は概ね順調と考えている。研究計画において平成24年度は、症例を収集し、病理組織学的指標(異型スコア)の決定、β-カテニンシグナル系と腫瘍形態との関連性の検討を予定していた。症例の収集に関しては、A群(生検で腺腫Group 3、ESDでも腺腫):50例、B群(生検で癌の断定困難な腫瘍性異型上皮Group 4、ESDで高分化型管状腺癌):50例、C群(生検で高分化型管状腺癌Group 5、ESDでも高分化型管状腺癌):50例、D群(粘膜下組織浸潤癌):50例を目標としていた。実際に収集出来たのは、A群26例、B群67例、C群47例、D群64例であった。
英語の文法的逸脱表現の創発と受容における創造的調整機能の研究

本研究は、標準的な語法・文法からすると逸脱的とされる創造的表現が、一定の言語的環境条件の下で、創発し、受容されていくしくみを解明することを通じて、言語知識における規範性と創造性の関係を再検討することを目的とする。言語使用のインターフェイスにおける逸脱表現の創発と受容について、従来の文法研究の分析方法に加えて、文体論、史的研究、コーパス研究等の知見を参照しつつ、多面的に分析することを通じて、逸脱表現が容認されるために必要な文法システムの調整と組み換えのプロセスを明らかにし、創造としての逸脱とその受容のしくみを包摂した言語知識のあり方をモデル化する。
乾癬、皮膚炎症、皮膚発癌、及び白内障におけるPLCε-PKCμ経路の役割解析

PLCεを皮膚角化細胞特異的に強発現するトランスジェニックマウスを作成したところ、同マウスの皮膚には鱗屑、表皮肥厚、不全角化、好中球の表皮内浸潤など尋常性乾癬に類似した臨床的・組織学的変化が生じることを見いだした。In vitroでPLCεがプロテインキナーゼCのμ分子種(PKCμ)を活性化させることを確認した後、PKCμを皮膚角化細胞特異的に強発現するトランスジェニックマウスを作成したが、同マウスの皮膚には尋常性乾癬に類似した変化が生じなかった。これらの結果から、角化細胞内PLCε過剰発現は尋常性乾癬様の皮膚変化を起こすが、この時PLCεの作用はPKCμを介さないと考えられた。ホスホリパーゼCε(PLCε)を皮膚keratinocyte特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)を作成したところ、同マウスの皮膚には鱗屑、表皮肥厚、不全角化、好中球の表皮内浸潤など尋常性乾癬に類似した臨床的・組織学的変化が生じ、皮膚浸潤細胞におけるサイトカイン発現などの免疫学的側面もほぼヒトの尋常性乾癬に合致することを再確認した。また、ヒトの尋常性乾癬でみられる活性化STAT3発現もこのマウスの皮膚で起こっていることを確認した。K5-PLCε-TGマウス皮膚に紫外線を照射すると野生型マウスに比べ著明な好中球浸潤と表皮肥厚がみられた。当初の計画通り、PLCε-TGマウスの表現型の解析をほぼ終了したため。ホスホリパーゼCε(PLCεを皮膚角化細胞特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)を作成したところ、同マウスの皮膚には鱗屑、表皮肥厚、不全角化、好中球の表皮内浸潤など尋常性乾癬に類似した臨床的・組織学的変化が生じ、皮膚浸潤細胞におけるサイトカイン発現などの免疫学的側面もほぼヒトの尋常性乾癬に合致することを見いだした。K5-PLCε-TGマウスは野生型マウスに比べて紫外線発癌が起こりやすくその理由としてK5-PLCε-TGマウス皮膚で過剰発現しているSTAT3により紫外線によるアポトーシスが起こりにくく遺伝子損傷を持った細胞が生き残りやすいためと考えられた。当初の計画通り、K5-PLCεーTGマウスについて行う予定であった研究を終了できたためホスホリパーゼCε(PLCε)を皮膚keratinocyteで特異的に強発現するトランスジェニックマウス(TG)を作成したところ、同マウスの皮膚には鱗屑、表皮肥厚、不全角化、好中球の表皮内浸潤など尋常性乾癬に類似した臨床的・組織学的変化が生じていることおよび皮膚浸潤細胞におけるサイトカイン発現などの免疫学的側面もほぼヒトの尋常性乾癬に類似すること、さらにヒトの尋常性乾癬でみられる活性型STAT3発現もこのマウスの皮膚で起こっていることを見いだした。K5-PLCε-TGマウス皮膚に紫外線を照射すると野生型マウスに比べ著明な好中球浸潤と表皮肥厚がみられ、さらに紫外線発癌実験を行ったところ、K5-PLCε-TGマウスは野生型マウスに比べて紫外線発癌が生じやすかった。その理由としてK5-PLCε-TGマウス皮膚で過剰発現しているSTAT3により紫外線によるアポトーシスが起こりにくく遺伝子損傷を持った細胞が生き残りやすいためと考えられた。In vitroでPLCεがプロテインキナーゼCのμ分子種(PKCμ)を活性化させることを確認した後、PKCμを皮膚keratinocyte特異的に強発現するトランスジェニックマウスを作成したが、同マウスの皮膚には尋常性乾癬に類似した変化が生じなかった。これらの結果から、keratinocyteでのPLCε過剰発現は尋常性乾癬様の皮膚変化を起こすが、この時PLCεの作用はPKCμを介さないと考えられた。乾癬研究試薬の購入を見合わせたことで差額が生じた。本年度に差額分で研究試薬などの購入を行う予定
知的障害児のための３Ｄを用いた文字発音学習支援システムの開発

知的障害児のための3次元CGアニメーションを用いた教育支援ソフトウエアを開発した。平仮名文字学習CGアニメーションを用いて、知的障害を持つ児童は平仮名の形状を認識し、発音と平仮名の関係を学ぶことができる。また、口唇動作CGアニメーションを見ながら発音練習が可能であり、文字、発音、口唇動作を組み合わせて学習できる。児童の理解度、定着度を確認しながら学習が進められるように、ドリル型やゲーム型の平仮名学習教材ソフトウエアも開発した。久留米支援学校において本ソフトウエアを利用した授業を定期的に実施し、大学生が教育支援を行った。学習過程における平仮名読みの正解率を調べた結果、有意に向上していた。本研究では、知的障害児を対象に、文字や音声、口唇動作を関連付けながら学習できる3D-CGを用いた教材ソフトウエアを開発した。発音の学習においては、“Lip Reading"を応用し、学習者自身の顔をモデルにした口唇動作CGアニメーションを開発した。従って、学習者は自分の顔に似たモデルによる正しい口唇動作を見ながら発音、口唇動作を学習できる。また、文字(平仮名)の学習においては、子どもたちの興味を喚起し、集中力が続くように、文字を3-D CGで表現し、アニメーションをつけた。子ども達は、自分の顔や友達の顔を大画面で見ることを喜ぶので、学習者口唇モデルCGアニメーションは、学習に興味を持たせ、集中させるためにも役に立ったといえる。カードや本などの文字に興味がなかった児童も、文字のCGアニメーションには興味を示し、最終的にカードの平仮名文字を読めるようになった。また、文字と発音、口唇動作と発音の関係性を理解できるようになった。特別支援学校の先生方からは、同じように文字に対する興味が無く、識字能力が低い児童に対しても同じように興味を惹きつける事ができると期待されている。特別支援学校における教育には、久留米工業大学の学生が技術的・教育的支援を行った。この教育支援は、久留米工業大学学生にとって、障害児をサポートする教育経験、およびソフトウエアの利用者(ユーザインターフェース)を考える貴重な経験となった。児童の学習にとっても、学生のサポートは有効に働き、横で指導している大学生の期待にこたえて頑張ろうとする児童の姿も見られた。大学生とのふれあいが児童たちに良い影響を与えていると考えられる。今年度までの研究成果については、"知的障害児のためのCGアニメーションを用いた教育支援ソフトウエアの開発"(教育システム情報学会誌, No.31 Vol.1 2014)で報告した。知的障害がある児童の学習において、コンピュータは非常に有効な教材・教具である。それは、コンピュータの双方向性や、視覚的、聴覚的な多様な表現により、児童の興味関心を引くことが可能であるからだ。本研究では、中重度知的障害児用学習支援教材システムの開発から、久留米市立特別支援学校でのシステム利用教育および学習効果の検証までを期間内に実施することを目標としている。平成24年度は、知的障害児のための3次元CGアニメーションを用いた教育支援ソフトウエアを開発した。最初に、文字に興味を持たず、平仮名が読めない児童のために、平仮名文字学習CGアニメーションを開発した。これにより、学習者は平仮名の形状を認識し、発音と平仮名の関係を学ぶことができる。また、学習者個人毎に用意した口唇動作CGアニメーションを見ながら、発音練習が可能であり、文字、発音、口唇動作を組み合わせて学習できる。一方で、文字の認識は可能であると推察されるが、音声言語による表出が困難な児童のために、コミュニケーションツールを開発した。これは、シンボルをPCの画面上に表示し、それを利用者自身で選択することで意思の伝達を図り、自分の伝えたい言葉を合成音声が読み上げる仕組みとした。PCを利用することで、利用者が使い慣れたシンボルや画像を用いることができ、利用の履歴から表示順を並び変えたり、次に選択したいであろう画像を予測するなど、利用者に合わせてカスタマイズを行うことができる。開発した教材ソフトウエアを実際に、特別支援学校で試験的に利用することもできた。久留米市立特別支援学校に通う知的障害児を対象に,CGを利用した学習支援ソフトウエアを開発した.平成24年度は,文字を読むことが難しい知的障害児を対象に,文字や音声,口唇動作を関連付けながら学習できる3D-CGを用いた教材ソフトウエアを開発した.発音の学習においては,学習者自身の顔をモデルにした口唇動作CGアニメーションによる発音学習ができる.文字(平仮名)の学習においても,子どもたちの興味を喚起し,集中力が続くように,文字を3-D CGで表現した文字アニメーションを提示できるようにした.平成24年度からは教科学習を希望する肢体不自由児を対象に教科学習用教材ソフトウエアを開発した.

学習者の理解度に合わせて,算数(四則演算),英語(単語,文法),音楽(音階,歌の学習)などを系統的に学ぶことができる。授業の最後に,その日の学習内容の理解度を確認できるように,テスト教材ソフトウエアも開発した.学習過程における成績結果が記録できる.最終年度には,重度知的障害児を対象に,タブレット端末にペン入力で解答する形式の新たな学習教材を開発した.最初の教材として,タブレット端末へのペン入力に慣れるための教材を開発した.次に,図形の認識,文字の認識教材ソフトウエアも開発し,図形の形状の違いを学習をした後,文字の形状認識の学習,さらに書き順と読みを学習できるようにした.また,平仮名文字を書くための練習ソフトウエアを開発し,現在,学習を継続している.特別支援学校における教育には,久留米工業大学の学生が技術的・教育的支援を行った,平成25年度からは定期的な教育支援ができるようになった.その結果,各年度とも,学習後テストの正解率が有意に向上しており,学習効果が確認できた.最終年度は,訪問日以外にもほぼ毎日,特別支援学校の教員が教材ソフトウエアを利用したこともあり,より成果が表れたと言える.教育工学近年、特別支援学校に通う子供たちの障害は重度、重複化しており、障害の状態や発達度合いも多様化している。久留米市立特別支援学校にも多くの肢体不自由と知的障害の重複障害児が在学しており、開発した教材ソフトウエアを利用するためには、児童にあった入力機器を開発する必要が出てきた。そこで、マウスやキーボード、タッチパネルによる入力が困難な児童のために、タッチセンサーなどを用いた入力機器を開発をした。そして、平成25年度は、通常のパソコン入力機器を利用することが困難であり、音声によるコミュニケーションにも障害がある肢体不自由児を対象にパソコン機器を用いた教育支援をに取り組み始めた。対象となる児童は、肢体に不自由はあっても、知的な学力がある程度あり、学習意欲が高い。そこで、我々は、学習者の理解度に合わせて、算数(四則演算)、国語(平仮名、カタカナ、漢字)、英語(単語、文法)を系統的に学ぶことができるCGや音声を用いた学習教材を開発した。また、授業の最後に、その日の学習内容の理解度を確認することを目的に、算数、国語、英語のドリル型教材ソフトウエアも開発した。学習過程における全ての成績(正誤判定)結果が記録されているので、単元内容の理解度、定着度の確認だけでなく、生徒が学習した内容、時間の記録にもなる。平成25年9月から5か月にわたり、久留米市立特別支援学校において、開発した教材ソフトウエアを用いた教育支援を行った。小田研究室の13人の学生でローテーションを組み、5か月の間に、特別支援学校から指定のあった27回、特別支援学校へ赴き、延べ80人の学生が教育支援を行うことができ、定期的な支援体制を整えることができた。
高次元データの多変量解析についての統計的推測に関する研究とその応用

まず、母集団分布に正規分布を仮定してよいかを調べる問題について、高次元データに適用できる正規性の検定を多変量3次モーメントの推定量に基づき提案した。2つめの結果は、伝統的な2群の線形判別法について次元数が標本サイズより小さいが、共に大きい場合の推測論に基づくものである。2群の判別には2種類の誤判別が存在するがその確率は判別境界の位置に依存する。母集団に正規分布を仮定した場合に,片方の誤判別の確率を事前に設定した水準となるようにするための判別境界点を与えた。本年度は,まず多変量線形モデルの下での平均の線形仮説検定に関して,観測項目の数が標本サイズより大きい場合でも定義できる検定統計量を提案し,帰無仮説の下で観測項目の数と標本サイズをともに大きくする枠組みにおいて漸近近似分布を得た.この導出は, Yamada and Himeno (2015, JMVA)と同じく有界な4次モーメントをもつ楕円分布を含む母集団分布を仮定したもとで導出している.楕円分布の一種である多変量t分布を母集団分布に仮定したもとでの数値シミュレーションを通し,近似精度の検証も行っている.帰無分布の漸近分散に局外母数である共分散行列の関数が現れるが, Yamada and Himeno (2015, JMVA)と同じように不偏推定量を与えることができる.一致性を示すことが今後の課題である.なおこの研究は成蹊大学の姫野哲人博士と共同で行っている.次に2群の判別分析に関して誤判別確率に関する研究を行った.2次判別分析法の誤判別確率について,誤差ベクトルの成分が独立で同一分布に従っている仮定のもとで,観測項目の数と標本サイズをともに大きくする枠組みにおける漸近近似を導出した. 2群が離れると誤判別確率が限りなく0に近くなるわけだが,この漸近近似の表示式からどのような尺度が大きくなれば0に収束するかを見出すことができた.現在は論文投稿の準備中である.平均の検定の研究と同じように母集団分布の仮定を弱めたもとでの研究は今後の課題である.なおこの研究はスウェーデン王立工科大学のPavlenko博士と共同で行っている.本年度は共分散行列の構造に関する検定の研究を行った。Himeno and Yamada (2014, Journal of multivariate analysis)で発表した母集団分散のトレースの推定量を使った検定統計量を扱っている。先行研究で扱われている正規母集団を一般化した母集団分布の仮定に加え、楕円母集団も含むようなより広い母集団分布を仮定する。標本サイズと観測項目の数を共に大きくする枠組みの下で検定統計量の漸近正規性の証明を帰無仮説が真であると仮定した場合に行った。楕円分布のひとつである多変量t分布を母集団分布に仮定した下で近似精度を調べるシミュレーション実験を行い、先行研究で行われていた数値実験の結果と遜色ない結果が得られた。漸近分散に母集団分布の8次モーメントに関する未知パラメータが含まれているため、それを推定しないと実際のデータに応用することはできない。Himeno and Yamada (2014, Journal of multivariate analysis)で行った方法を使うことで不偏推定量を導くことができたが、その一致性を調べることが今後の課題である。なおこの研究については、滋賀大学の姫野哲人博士と共同で行っている。昨年度行った2群の判別分析に関する2次判別分析法の研究に関しては、提案した判別関数の漸近正規性の近似精度を調べることと、理論から得られた誤判別確率が0に近くなるようなパラメータ設定で本当に0に近くなるのかを調べるシミュレーション実験と、実際のデータへの応用場面の例示を加える必要があり、論文投稿が遅れている。引き続きスウェーデン王立工科大学のPavlenko博士と共同で研究している。今年度は教育活動など重点的に行ってきたために、研究に従事する時間を充分確保できておらず研究進度が遅れている。研究集会などへの参加などをあまり行っていなかったために、情報収集なども不十分である。研究課題のひとつである共分散行列の構造についての検定統計量の漸近正規性の証明はしている。しかし実データに応用するためには漸近分散の不偏一致推定量が必要になり、その導出が技術的に難しく、論文化には時間を要すると思っている。本研究課題は、高次元データに関しての推測法の開発およびその数値的な検証、手法の性質に関する理論研究である。平成28年度は、まず昨年度から進めてきている2群の判別分析についての研究を行った。2群の判別分析とは、2つの群のどちらか一方から取り出されたデータを、どちらの群に属していたかを判断する手法である。本研究では、遺伝子データに代表される高次元データは、観測項目たちの中で相関が強いグループを形成することに着目し、共分散構造にブロック構造を想定して判別手法を作った。昨年度、その判別手法の誤判別確率が次元数と標本サイズがともに大きくする漸近枠組みの下で0に収束することを証明したのだが、今年度は数値実験や実データの応用を行った。なお、本研究はスウェーデン王立工科大学数理統計学教室のT. Pavlenko氏と共同で行っている。次に、高次元データを取り出した母集団分布が正規分布であるかどうかの診断法についての研究を行った。古典的な多変量の歪度の定義は、1次元のもの歪度の2乗をとったものであったことに違和感をもった。そのため、本研究ではベクトルのアダマール積を使って、1次元の歪度の自然な拡張となるような3次モーメントを定義した。

この不偏推定量を使い、3次モーメントが0であるかどうかの診断規準を考えた。3次モーメントが0にならないような分布から取り出した乱数を使って診断法の性能を調べた実験を通し、性能が概ねよいことを調べた。本研究内容を日本計算機統計学会第30回シンポジウムで発表した。なお、本研究は滋賀大学の姫野哲人氏と共同で行っている。当該課題のひとつである高次元データの共分散行列の構造についての研究は暗礁に乗り上げている。昨年度までに、母集団分布が正規分布を含むような多変量分布の場合に、検定統計量が標本サイズと次元数をともに大きくする漸近枠組みの下で正規分布に分布収束することを証明した。しかし、実用のためには、漸近分散の推定が必要になる。漸近分散の推定量について、いくつか候補を考えたが、その精度がよくなくて、別のアイディアがないか検討中である。第1に、多変量成長曲線モデルの下での一般化仮説検定に対する成果を報告する。ある個体の変化を多数の計測点において調べるが、調査対象の個体数が計測点の数より少ない状況を考えている。その計測値たちが計測点によって変化しないなど、計測値ベクトルについて線形で表現できる形の仮説に対しての検定問題を扱っている。伝統的には個体数が計測点の数より大きい場合に考えられてきたが、そこでの統計量は今回の状況では定義できないものとなっている。新たな検定統計量として、Yamada and Himeno (2015, JMVA)の結果を基に検定統計量を提案した。ここで強調しておきたいこととしては、今回の検定統計量を整理すると、帰無仮説の下で観測値ベクトルについての双一次形式の形で表せることである。Yamada and Himeno (2015, JMVA)においてそのような形に対して次元数と標本サイズを共に大きくした際の漸近分布が正規分布となることを示しているが、そこでの結果は楕円分布族などを含む母集団分布族に対しても成り立つものであり、今回の検定統計量もこのような母集団分布族に対して漸近正規性がなりたつ。日本計算機統計学会第31回シンポジウムにおいて成果発表を行い、現在論文としてまとめている最中である。次に、高次元データの正規性の検定について報告する。昨年度、日本計算機統計学会第30回シンポジウムにて報告した内容を、isi2017 61st world statistical congressにて発表した。成果を論文としてまとめて投稿し、現在審査中である。まず、母集団分布に正規分布を仮定してよいかを調べる問題について、高次元データに適用できる正規性の検定を多変量3次モーメントの推定量に基づき提案した。2つめの結果は、伝統的な2群の線形判別法について次元数が標本サイズより小さいが、共に大きい場合の推測論に基づくものである。2群の判別には2種類の誤判別が存在するがその確率は判別境界の位置に依存する。母集団に正規分布を仮定した場合に,片方の誤判別の確率を事前に設定した水準となるようにするための判別境界点を与えた。申請書に書いた正規性の検定に関しての研究が滞っているため本年度と同様に理論研究と数値検証を行う。
気管支喘息の気道平滑筋リモデリングの制御に関する基礎的研究

卵白アルブミン(OVA)感作マウスに、抗原を反復吸入曝露した。組織学的には、6回曝露後には基底膜肥厚が、12回曝露後には気道平滑筋層の肥厚が観察された。気道過敏性は6回から12回曝露後にかけて亢進がみられたが、好酸球性気道炎症はむしろ軽減した。さらに、6回曝露群までは最終曝露終了96時間後には気道過敏性亢進は消失したが、12回群では曝露終了7日後にも気道過敏性の亢進が持続していた。cysLT受容体拮抗薬やAT2受容体拮抗薬は、12回群での気道過敏性亢進と平滑筋層肥厚を抑制したが、好酸球性気道炎症には影響を与えなかった。以上より、抗原反復吸入曝露後での気道過敏性亢進は、好酸球性気道炎症よりむしろリモデリングによるものと考えられた。cysLTやAT2受容体拮抗薬はリモデリングの抑制に有用である可能性が示唆された。さらに、気道リモデリングのなかで気道上皮の杯細胞過形成/化生については、OVAの単回吸入曝露しにより杯細胞増生を呈するマウスモデル、及びタバコ煙の反復曝露により杯細胞増生を呈するモルモットモデルを用いて杯細胞増生の機序を検討した。両モデルとも、気管上皮杯細胞数の増加・MUC5AC発現亢進とともに、BAL液中好酸球数及びPAF濃度の増加が認めた。そこで、抗PAF薬を投与したところ、杯細胞過形成/化生を有意に抑制した。以上より、PAFは杯細胞過形成/化生に重要な役割を担っていると考えられた。長期化・難治化した気管支喘息患者の気道にみられる組織再構築(気道のリモデリング)のなかで、平滑筋肥大・過形成の機序を明らかにすることを試みた。卵白アルブミン(OVA)で感作したマウスに、OVAを反復吸入曝露した。最終曝露24時間後に、気道の組織学的変化・気管支肺胞洗浄(BAL)液中細胞成分・吸入アセチルコリン(ACh)に対する気道反応性を測定した。組織学的には、OVA3回曝露後より杯細胞過形成や気道への好酸球浸潤が認められ、6回曝露後には基底膜肥厚が、12回曝露後には気道平滑筋層の肥厚が出現した。BAL液中の好酸球数は、6回曝露後にピークを示し、12回曝露後には低下した。吸入ACh閾値は、OVA曝露6回後から12回後にかけて低下がみられた。このモデルにおいて、Angiotensin II受容体拮抗薬の効果を検討した。Angiotensin II受容体拮抗薬投与下にOVAを曝露した群では、BAL液中好酸球数増多は影響されなかったが、気道過敏性亢進は抑制された。現在、気道の組織学的変化への影響を検討中である。さらに、気道のリモデリングのなかで、気道上皮の杯細胞過形成については、タバコ煙の反復曝露により杯細胞増生を呈する動物モデルを作成し、その機序を検討した。モルモットにタバコ煙を反復曝露したところ、14日間の反復曝露により気管上皮杯細胞数が有意に増加した。タバコ煙反復曝露後にはBAL液中好酸球数及びPAF濃度も増加を認めた。そこで、抗PAF薬を投与したところ、タバコ煙による杯細胞過形成/化生を優位に抑制した。PAFは杯細胞過形成/化生に重要な役割を担っていると考えられた。

組織学的には、6回曝露後には基底膜肥厚が、12回曝露後には気道平滑筋層の肥厚が観察された。気道過敏性は6回から12回曝露後にかけて亢進がみられたが、好酸球性気道炎症はむしろ軽減した。さらに、6回曝露群までは最終曝露終了96時間後には気道過敏性亢進は消失したが、12回群では曝露終了7日後にも気道過敏性の亢進が持続していた。cysLT受容体拮抗薬やAT2受容体拮抗薬は、12回群での気道過敏性亢進と平滑筋層肥厚を抑制したが、好酸球性気道炎症には影響を与えなかった。以上より、抗原反復吸入曝露後での気道過敏性亢進は、好酸球性気道炎症よりむしろリモデリングによるものと考えられた。cysLTやAT2受容体拮抗薬はリモデリングの抑制に有用である可能性が示唆された。さらに、気道リモデリングのなかで気道上皮の杯細胞過形成/化生については、OVAの単回吸入曝露しにより杯細胞増生を呈するマウスモデル、及びタバコ煙の反復曝露により杯細胞増生を呈するモルモットモデルを用いて杯細胞増生の機序を検討した。両モデルとも、気管上皮杯細胞数の増加、MUC5AC発現亢進とともに、BAL液中好酸球数及びPAF濃度の増加が認めた。そこで、抗PAF薬を投与したところ、杯細胞過形成/化生を優位に抑制した。以上より、PAFは杯細胞過形成/化生に重要な役割を担っていると考えられた。
遷移金属酸化物によるキシロース水溶液からのフルフラール合成

酸化チタン触媒を用いたグルコースからの5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)合成反応における反応メカニズムの解析を行った.グルコースは植物中に含まれるセルロースやヘミセルロースから加水分解によって得られる6炭糖で,エンジニアリングプラスチックなど様々な化学品原料となるHMFへ変換することができる.当研究室ではグルコースからのHMF合成反応において酸化チタン触媒が,高効率に反応を促進する事を報告した.本反応は一般にグルコースからフルクトースへのルイス酸触媒による異性化とブレンステッド酸触媒による脱水によってHMFが生成する経路が報告されているが,酸化チタン触媒は反応溶液中に含まれるフルクトースが少なく,フルクトースを経由する経路に疑問があった.そこで,同位体交換したグルコースを用いて反応後のHMFを2H NMRによって定性し,反応経路の検討を行った.その結果,酸化チタン触媒はフルクトースを経由せず,脱水反応によって反応が進行することを明らかにした.本検討内容は,国内外の学会でも発表され,論文誌の「The Journal of Physical Chemistry C」に掲載された.さらに,キシロース水溶液からのフルフラール合成反応の検討も行った.キシロースは植物から得られる5炭糖で,HMFと同様に化学品原料としての利用が期待されている.本反応はルイス酸触媒とブレンステッド酸触媒によって促進されることが報告され,有機溶媒や均一系触媒が用いられる.しかし,有機溶媒や均一系触媒はフルフラールとの分離にエネルギーがかかることが課題である.そこで,グルコースからのHMF合成反応を促進した不均一系の酸化チタン触媒を本反応に用い,検討を行った.酸化チタン触媒は本反応を水中で高効率に進行させることを明らかにした.本検討内容は,国内外の学会で発表された.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。1Ti02やZr02, Nb205, Ta205を用いたキシロース水溶液からのフルフラール合成を検討した.フルフラールはポリエステル, PET,ポリアミド,ポリウレタン等の様々なプラスチックの原料となり,バイオマス由来の有用化合物として注目されている.本反応は塩酸などのブレンステッド酸触媒やSn含有ベータ型ゼオライトのルイス酸点により進行するが,有機溶媒の添加や150から200°C程度の高温条件が必要である.本年度の研究により,遷移金属酸化物は120°Cの水溶媒中でフルフラールを生成することを見出した.さらに,遷移金属酸化物表面をリン酸で処理することによってフルフラール選択率が大幅に向上することが明らかになった.本研究から得られた知見は5単糖類の有用化合物への変換を,環境低付加なプロセスで実現可能にするという点で重要である.また, 2酸化チタン触媒を用いたグルコースからのMF合成反応の反応メカニズムについても検討を行った.HMFもフルフラールと同様にバイオマス由来の有用化合物である.本反応は,グルコースからフルクトースへの異性化を経由して脱水反応が進行する経路とフルクトースを経由せずに脱水反応のみで反応が進行する経路の2種類が報告されている.本反応の反応経路を同位体交換したグルコースを用いて検討したところ,後者のフルクトースを経由しない経路であることが明らかになった,本研究により,より高活性で高選択的な触媒を合成するために必要な反応の律速段階の検討や,酸点による基質の活性化の検討が可能となった.酸化チタン触媒を用いたグルコースからの5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)合成反応における反応メカニズムの解析を行った.グルコースは植物中から加水分解によって得られる6炭糖で,エンジニアリングプラスチックなど様々な化学品原料となるHMFへ変換することができる.当研究室ではグルコースからのHMF合成反応において酸化チタン触媒が,高効率に反応を促進する事を報告した.本反応は一般にグルコースからフルクトースへのルイス酸触媒による異性化とブレンステッド酸触媒による脱水によってHMFが生成する経路が報告されているが,酸化チタン触媒は反応溶液中に含まれるフルクトースが少なく,フルクトースを経由する経路に疑問があった.そこで,同位体交換したグルコースを用いて反応後のHMFを1H NMRによって定性し,反応経路の検討を行った.その結果,酸化チタン触媒はフルクトースを経由せず,脱水反応によって反応が進行することを明らかにした.本検討内容は,国内外の学会で発表された.酸化チタン触媒を用いたグルコースからの5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)合成反応における反応メカニズムを明らかにした.当初の計画通り,糖変換反応のメカニズム解明を行うことができた.酸化チタン触媒を用いたグルコースからの5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)合成反応における反応メカニズムの解析を行った.グルコースは植物中に含まれるセルロースやヘミセルロースから加水分解によって得られる6炭糖で,エンジニアリングプラスチックなど様々な化学品原料となるHMFへ変換することができる.当研究室ではグルコースからのHMF合成反応において酸化チタン触媒が,高効率に反応を促進する事を報告した.本反応は一般にグルコースからフルクトースへのルイス酸触媒による異性化とブレンステッド酸触媒による脱水によってHMFが生成する経路が報告されているが,酸化チタン触媒は反応溶液中に含まれるフルクトースが少なく,フルクトースを経由する経路に疑問があった.そこで,同位体交換したグルコースを用いて反応後のHMFを2H NMRによって定性し,反応経路の検討を行った.その結果,酸化チタン触媒はフルクトースを経由せず,脱水反応によって反応が進行することを明らかにした.本検討内容は,国内外の学会でも発表され,論文誌の「The Journal of Physical Chemistry C」に掲載された.

さらに,キシロース水溶液からのフルフラール合成反応の検討も行った.キシロースは植物から得られる5炭糖で,HMFと同様に化学品原料としての利用が期待されている.本反応はルイス酸触媒とブレンステッド酸触媒によって促進されることが報告され,有機溶媒や均一系触媒が用いられる.しかし,有機溶媒や均一系触媒はフルフラールとの分離にエネルギーがかかることが課題である.そこで,グルコースからのHMF合成反応を促進した不均一系の酸化チタン触媒を本反応に用い,検討を行った.酸化チタン触媒は本反応を水中で高効率に進行させることを明らかにした.本検討内容は,国内外の学会で発表された.糖変換反応の反応メカニズムの解明を元に,高効率なHMF合成を達成する.さらに,類似の糖変換反応のキシロースからのフルフラール合成反応についても反応メカニズムを明らかにする.27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,有用化合物へ変換可能な糖類を6単糖のグルコースから5単糖のキシロースまで拡張することと,グルコースからのHMF合成反応のメカニズムを明らかにすることを目標としていた.本年度の研究では2点とも達成することができたため,目標通りに進展させることができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。糖類変換反応の更なる触媒活性向上に向け, 1新規触媒の合成と2反応メカニズムの解明を行う.1新規触媒はSc_2O_3, La_2O_3, WO_3, MoO_3まで拡張し,構造と触媒活性の評価を行う.また,前周期酸化物の4配位サイトが活性点である事が明らかになっているので,結晶構造内に4配位Nb種をもつLaNbO4やYNbO4などの触媒活性の検討も行う.2反応メカニズムの解明ではグルコースからのHMF合成反応における中間体を分取し,律速段階や反応速度,活性化エネルギーの検討を行う.また,キシロースからのフルフラール合成反応における反応メカニズムも同位体交換反応などを用いて検討する.
筋酸素化指標に着目した20mシャトルランの成績の決定因子の検討

平成30年度より申請者の所属機関が変わり(沖縄高専→沖縄大学),研究環境が大きく変わった.具体的には,現在の所属機関には実験用トレッドミルと呼気ガス分析機が設置されていない.そのため,当初予定していた最高酸素摂取量測定が実施できなかった.そこで,研究計画を変更し,前年度までに得られた研究成果の生理学的背景を検討しようと考えた.平成30年度は,20mシャトルラン(20mSRT)中の筋脱酸素化指標と心臓自律神経活動動態の関連性について検討を行った.男子大学生を対象に,文部科学省新体力テストの実施要領に準じて20mSRTを行った.その際に,外側広筋の組織酸素動態および心電図を連続的に記録した.筋脱酸素化指標の解析は,我々の先行研究(Kume et al. Clin Physiol Funct Imaging 2018, Kume etal. Pediatr Exerc Sci 2018)に準じて行った.すなわち,対象者毎にOxy-HbとDeoxyHbの変化量の差分(Δ[Oxy-HbーDeoxy-Hb])の経時変化の回帰分析を行い,2本の回帰直線の交点を筋脱酸素化の変曲点とした.2本目の回帰直線が1本目よりも負の傾きを示した場合,当該変曲点を筋脱酸素化加速開始点と定義した.これまでに,NIRSデータの解析は完了している.心電図データに関しては,心拍変動解析から複数のパラメータを算出した.現在,測定パラメータの時系列解析を進めるとともに,評価方法を検討中である.平成30度より申請者の所属機関が変わり(沖縄高専→沖縄大学),研究環境が大きく変わったため,当初の研究計画から変更を余儀なくされた.そこで,当初計画していなかった心臓自律神経活動動態の評価を行い,筋脱酸素化指標との関連性を検討することとした.申請者自身,心臓自律神経活動評価は初めての試みであり,適切な評価法の確立に時間を要している.そのため,研究成果の公表には至っていない.申請者の所属機関の変更により、当初の研究計画から変更を余儀なくされる部分があるが、柔軟に対応して研究を進めていきたい。平成29年度は,20mシャトルラン(20mSRT)における筋脱酸素化加速開始点が生じる相対的強度を子どもと大人で比較した.また,筋脱酸素化加速開始点が出現するタイミングと20mSRTパフォーマンスに関連性があるか否かを検証した.24名の男子(Boys)(平均年齢11歳)および29名の若年男性(Men)(平均年齢19歳)を対象とした.なお,Menのデータは,我々の先行研究(Kume et al., Clin Physiol Funct Imaging 2018)から引用利用した.対象者は,文部科学省新体力テストの実施要領に準じて20mSRTを行った.その際,外側広筋の組織酸素動態(携帯型近赤外分光装置)および心拍数(ハートレートモニター)を連続的に記録した.酸素化ヘモグロビン(Oxy-Hb)と脱酸素化ヘモグロビン(Deoxy-Hb)の変化量の差分(Δ[Oxy-HbーDeoxy-Hb])を筋脱酸素化指標とした.対象者毎にΔ[Oxy-HbーDeoxy-Hb]の経時変化の回帰分析を行い,2本の回帰直線の交点を筋脱酸素化の変曲点とした.2本目の回帰直線が1本目よりも負の傾きを示した場合,当該変曲点を筋脱酸素化加速開始点と定義した.筋脱酸素化加速開始点は,Boysでは24名中11名(46%),Menでは29名中20名(69%)で認められた.筋脱酸素化加速開始点が生じた相対的運動強度(最高心拍数に対する割合)は,Boysでは96±2%,Menでは89±3%であり,Boysの方が有意に高い値であった.筋脱酸素化加速開始点が出現した折り返し回数と累積折り返し回数の間には有意な正の相関関係がBoys(r=0.87,P<0.01)およびMen(r=0.78,P<0.01)ともに認められた.本研究の結果から,20mSRTにおける筋脱酸素化加速開始点は子どもの方が大人よりも相対的に高い強度で生じることが明らかとなった.また,筋脱酸素化加速開始点が出現するタイミングは20mSRTパフォーマンスと関連することが示された.本研究成果は,Pediatr Exerc Sciに掲載が受理された.所属機関のトレッドミルの故障により,予定していた最高酸素摂取量の測定が実施できなくなり,平成29年度は当初の研究計画を一部変更して研究を進めることになった.具体的には,子どもを対象とした実験を前倒しで行い,我々の先行研究の大人のデータとの比較を行った.研究計画の変更はあったものの,研究成果を論文にまとめることができたため,「おおむね順調に進展している」と判断した.平成30年度より申請者の所属機関が変わり(沖縄高専→沖縄大学),研究環境が大きく変わった.具体的には,現在の所属機関には実験用トレッドミルと呼気ガス分析機が設置されていない.そのため,当初予定していた最高酸素摂取量測定が実施できなかった.そこで,研究計画を変更し,前年度までに得られた研究成果の生理学的背景を検討しようと考えた.平成30年度は,20mシャトルラン(20mSRT)中の筋脱酸素化指標と心臓自律神経活動動態の関連性について検討を行った.

男子大学生を対象に,文部科学省新体力テストの実施要領に準じて20mSRTを行った.その際に,外側広筋の組織酸素動態および心電図を連続的に記録した.筋脱酸素化指標の解析は,我々の先行研究(Kume et al. Clin Physiol Funct Imaging 2018, Kume etal. Pediatr Exerc Sci 2018)に準じて行った.すなわち,対象者毎にOxy-HbとDeoxyHbの変化量の差分(Δ[Oxy-HbーDeoxy-Hb])の経時変化の回帰分析を行い,2本の回帰直線の交点を筋脱酸素化の変曲点とした.2本目の回帰直線が1本目よりも負の傾きを示した場合,当該変曲点を筋脱酸素化加速開始点と定義した.これまでに,NIRSデータの解析は完了している.心電図データに関しては,心拍変動解析から複数のパラメータを算出した.現在,測定パラメータの時系列解析を進めるとともに,評価方法を検討中である.平成30度より申請者の所属機関が変わり(沖縄高専→沖縄大学),研究環境が大きく変わったため,当初の研究計画から変更を余儀なくされた.そこで,当初計画していなかった心臓自律神経活動動態の評価を行い,筋脱酸素化指標との関連性を検討することとした.申請者自身,心臓自律神経活動評価は初めての試みであり,適切な評価法の確立に時間を要している.そのため,研究成果の公表には至っていない.平成30年度より申請者の所属機関が変わり沖縄高専→沖縄大学),それに伴い研究環境が大きく変わった.当初の研究計画から変更を余儀なくされる部分があるが,柔軟に対応して研究を進めていきたい.申請者の所属機関の変更により、当初の研究計画から変更を余儀なくされる部分があるが、柔軟に対応して研究を進めていきたい。繰越金額(約4万円)は実験実施の消耗品に充てる予定である.
環状アルコキシボレートを反応中間体とする有機合成の新展開

ジオールをリガンドとするボレートは高反応性を示すことが最近の研究で明らかになった。本研究ではこのボレート用いる転位環化反応の開発および従来合成の困難だったタイプのポリオール合成を行った。1.分子内に脱離基を有するボロネートエステルにη-BuMgClを加えて,室温にて一夜反応させた。得られた反応混合物をH_2O_2で処理すると1-ヒドロキシペンチル基を有するシクロペンタンが生成した。Bu基がホウ素原子上から隣のオレフィン炭素上に転位し,これに伴い環化反応が進行したと考えている。この際,生成物の収率は立体障害の大きいスルホネートを脱離基とする化合物の場合約70%であったが,ヨウ素原子の場合,低収率であった。2.水酸基を有するシス-ブロミドとアルケニルボレートとのカップリング反応生成物(ジエン)をエボキシ化し,続いてAcOH/Pd(0)cat.系と反応させると1,4,5-トリヒドロキシ-2-エンが立体かつ位置選択的に合成できた。この反応を活用してdecarestrictine D(新しいタイプのコレステロール生合成阻害剤)の重要中間体の合成に成功した。