hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己免疫誘導関節炎における新規制御分子の病因的意義

1)TIARP欠損マウスは約1年で関節炎を自然発症し、脾臓にてマクロファージの増加が認められ、サイトカインプロファイルではIL-6の過剰産生が認められた。腹腔内マクロファージを取りだし、欠損マウスの細胞ではNFkB、及びSTAT3の過剰なシグナル伝達、またTNF誘導性のapoptosisの制御ができず、関節炎を増悪させていることが示唆された。(論文revice中)。2)環状化シトルリン化GPIpeptide(CCG)を9種作成し、RA患者208名、自己免疫疾患患者202名、健常人174名の血清中の抗CCG抗体の有無を検討した。CCG-2, 4, 7に対する抗体の陽性率各々30%で、特異度は99%を超えていた。これらはHLE-DR-SE、抗CCP抗体とリンクし、治療6ヶ月後の抗体価は疾患活動性とともに低下し、診断マーカー、疾患活動性マーカーとしての可能性が示唆された(論文投稿中)。ヒトRAに近似したモデルと考えられるGPI誘導性関節炎モデルマウスを中心に検討し、ヒトRAへのtranslational researchを進めている。本年度の2計画について詳述する。関節炎特異的TNF誘導分子TNF-induced adipose related protein(TIARP)の解析、関節炎制御機構との関連TIARP mRNAおよび蛋白は関節炎発症初期の脾臓で強発現し、中でもCD11b^+細胞で強く、抗TNFα抗体投与により発現が激減した。また、脾臓CD11b+細胞においてTNFα依存的にTIARP mRNA発現が誘導されることが確認された。一方関節での発現は関節腫脹に伴って増加し、免疫組織化学染色では増殖滑膜組織に強く局在していた。TIARP mRNAおよび蛋白は脾臓で関節炎発症初期に強発現しており、関節では関節腫脹の強度に伴ってTIARP発現が増加した。TNFα中和抗体投与により脾臓でのTIARP発現が減少し、治療効果とともに変動した(Inoue et al.Arthritis Res Ther.2009)。in vitroで抗TIARP抗体を添加するとTNFα、IL-6産生が増加した。また、他の関節炎モデルであるCIAモデルではGPI誘導関節炎同様に、TIARP mRNAは関節炎発症初期脾臓で強発現し、関節では関節腫脹に伴って増加した。現在TIARP-KOマウスを利用して、TIARPの関節炎への関与を検討している。ヒトの解析においてSTEAP4がSTEAPファミリー分子の中で特異的に関節滑膜組織に強発現し、RA滑膜におけるSTEAP4発現はOAの発現と比較し有意差は確認されなかった。免疫組織化学染色でRA患者CD68^+滑膜細胞に局在していたが、OA患者では滑膜線維芽細胞に発現が強く認められた。MH7AをTNFα刺激するとSTEAP4蛋白の発現亢進が観察された。また、滑膜細胞にベクター導入でSTEAP4を過剰発現させるとIL-6産生が抑制され、逆にsiRNAによるSTEAP4抑制によIL-6 mRNAの発現が亢進した(p<0.05)(submitted)。これらのことより、TIARPは脾臓にて関節炎初期に誘導され、CD11b^+細胞に過剰発現し、関節滑膜では腫脹とともに増強した。ヒトSTEAP4は関節滑膜に局在し、TNFα刺激で発現が誘導され、IL-6の発現を調節している可能性が示され、RAの病態に関与する"新たな関節炎制御分子"である可能性が示唆された。関節炎特異的TNF誘導分子TNF-induced adipose related protein(TIARP)の解析、関節炎制御機構との関連-TIARP欠損マウスを用いて、in vivo,及びin vitroの解析を進めた。CIA(B6背景)を誘導すると、TIARP欠損マウスで明らかな増悪傾向が認められ、関節局所は好中球浸潤を主体とする強い関節炎が起き、血清中でもIL-6濃度が有意に上昇していた。また、関節炎発症直後にIL-6受容体抗体を投与すると関節炎が減弱することから、その増悪機構にはIL-6が強く関与していることが示唆された。現在腹腔内マクロファージを用いて、TIARP欠損マウスにおける細胞レベルでのIL-6産生制御メカニズムを解析中である。

RA患者におけるシトルリン化GPIに対する自己抗体の同定、および病因的意義-RAではシトルリン化蛋白に対する自己抗体が出現し、病因への関与が示唆されている。一方、動物モデルにおいては関節炎原生が証明されているGPIに対しては、RAでのシトルリン化による病因的意義は明らかでない。RAにおけるシトルリン化GPIに対する免疫応答やその病因的メカニズムを明らかにすることを目的とし研究を進めた。環状化シトルリン化GPIpeptide(CCG)を3種(CCG-1,2,3)作成し、RA患者208名、自己免疫疾患患者202名、健常人174名の血清中の抗CCG抗体の有無を検討した。対象シトルリン化蛋白として、RAで重要とされている環状化シトルリン化αanolase peptide(CEP-1)、CCPを用いた。またHLA-DR genotypingを行ない、HLA-DRB1 shared epitope allele(SE)の有無と抗CCG抗体との関連を検討した。更に抗CCG抗体陽性RA患者35名において、生物学的製剤治療前と6ヶ月後での抗CCG-1,2,3と抗CEP-1抗体価をELISAで測定し比較した。CCG-1,2,3に対する抗体の陽性率はRAでそれぞれ8.7%、26.0%、19.7%で、RAでの特異度はそれぞれ100%、99.7%、89.1%と、特にCCG-1,2で高かった。抗CCG-2抗体の陽性率はSEを有する群で有意に高く関連が示唆された。患者群で治療6ヶ月後には疾患活動性(DAS28-CRP)は有意に低下していたが、CCG-1,3、CEP-1に対する抗体価は有意な変化を認めなかった。一方抗CCG-2抗体価は有意な低下を示し、疾患活動性と関連していることが示唆された。これらより、環状化シトルリン化GPIペプチドに対する自己抗体がRA患者血清に存在することを世界で初めて示した。抗CCG-2抗体は特異度が非常に高く、RAの活動性とリンクして変動することが想定され、診断マーカー、疾患活動性マーカーとしての可能性が示唆された。本年度の2計画について詳述する。TNF-induced adipose related protein(TIARP)欠損マウスの解析、関節炎制御機構との関連-TIARP欠損マウスを用いて更に解析を進めた。このマウスは約1年で関節炎を自然発症し、脾臓にてマクロファージの増加が認められ、サイトカインプロファイルではIL-6の過剰産生が認められた。腹腔内マクロファージを取りだし、欠損マウスの細胞ではNFkB、及びSTAT3の過剰なシグナル伝達、またTNF誘導性のapoptosisの制御ができず、関節炎を増悪させていることが示唆された。また、CIA(B6背景)を誘導すると、TIARP欠損マウスで明らかな増悪傾向が認められ、関節局所は好中球浸潤を主体とする強い関節炎が起き、血清中でもIL-6濃度が有意に上昇していた(論文revice中)。CCG-2,4,7に対する抗体の陽性率各々30%で、特異度は99%を超えていた。これらはHLE-DR-SE、抗CCP抗体とリンクし、治療6ヶ月後の抗体価は疾患活動性とともに低下し、診断マーカー、疾患活動性マーカーとしての可能性が示唆された(論文投稿中)。
ユダヤ・ディアスポラの伝承・刷新を担った諸拠点をめぐる多元的研究

第一に、今回は研究範囲を拡大して、特にドイツのユダヤ系思想家の諸著作をも読解し、特に「隣人の観念に関して、これらの思想家とエマニュエル・レヴィナスのような思想家との共通点を指摘し、かつ、これらのユダヤ系思想家たちをスピノザとの関連で捉え直す視点を得ることができた。第二に、レヴィナスの博士論文全体性と無限出版50年を記念して国際シンポジウムを開催することができた。第四に、国内での様々なユダヤ教シンポジウムで発表し、シオニズムとディアスポラとの関連について大いに論議することができた。第五に、2012年度にはイスラエルと東欧の各都市を訪れ、ユダヤ連施設を視察し、当地でのユダヤ教研究者たちと交流することができた。第七に、現代フランスの代表的なユダヤ系思想家D・シボニー氏を日本に招聘することができた。三つの一神教の著者でもあるシボニー氏との対話を通じて、報告者はイスラームにも視点を拡大する必要性を痛感するに至った。平成22年度の活動は、主に次の六点で展開された。第一に、海外での文献調査、視察として、8月にパリとベルリンを訪れ、パリの全イスラエル同盟付属古文書・図書館ならびにフランス国立図書館で資料収集を行うと共に、ベルリンのユダヤ博物館、新シナゴーグなどを視察、ドイツでの近年のユダヤ人居住の問題についても調査を実施した。第二に、京都ユダヤ思想学会、同志社大学学際一神教センターと協力して、ヘルマン・コーエン、フランツ・ローゼンツヴァイク、エマニュエル・レヴィナスの思想的連関について調査し、発表を行った。第三に、ピエール・ブーレッツ氏の大著『未来の証人』邦訳の作業を完了し、その第一巻(全三巻)を平成23年1月にみすず書房より出版することができた。第四に、レヴィナス以降のユダヤ思想の展開を、ジェラール・ベンスッサン、ダニエル・シボニーらに焦点を合わせて調査し、平成23年3月に、神戸ユダヤ文化研究会にて発表を行った。第五に、共同企画「シオニズムの解剖学」に参加し、「現代思想におけるシオニズムと反シオニズム」と題する発表を平成22年11月に行った。同シンポジウムの記録は人文書院より平成23年に出版される予定である。第六に、スピノザ協会にてラカン、レヴィナス、スピノザをめぐる発表を行った。本年度の研究は、まずピエール・ブーレッツの浩瀚なユダヤ教論考の邦訳ならびに「シオニズムの解剖学」をめぐる共同研究の成果をまとめる作業から始まったが、その後、きわめて大きな二つの課題と取り組むこととなった。2011年はフランス国籍のユダヤ系哲学者エマニュエル・レヴィナスの国家博士号請求論文『全体性と無限』刊行から五○年の年で、フランスのみならず世界の複数の国でそれを記念するシンポジウムが開催されたのだが、報告者もまた、京都ユダヤ思想学会の夏合宿での発表同学会レヴィナス・シンポジウムでの発表を行い、雑誌『現代思想』で村上靖彦氏と対談を行なったのに加えて、明治大学大学院の主催で、11月12-13日、フランスからサランスキ、クルティーヌ=ドゥナミ、ベンスーサンの三名の教授、ドイツからトマス・ヴィーマー氏、ロシアからヤンポルスカヤ氏の計5名を招聘して、『全体性と無限』刊行五〇周年記念国際シンポジウムを開催し、きわめて豊かな読解の可能性を得たと思っている。続いて、2012年3月には、日本ではまだほとんど知られていないフランス国籍のユダヤ系思想家(数学者、哲学者、精神分析家)、ダニエル・シボニー氏(1942-)を招聘し、レヴィナスならびに「三つの一神教」をめぐる講演を実施した。シボニー氏はモロッコのマラケシュ生れのユダヤ人で、アラビア語をまず修得し、コーランを幼少期に読んだ人物で、だからこそ「三つの一神教」の三つ巴の絡み合いを語りえたのだろうが、氏の知遇を得たことは本研究の今後の展開にとってきわめて重要な意味を持つ出来事であったと言える。これらと併行して、毎月の同僚との共同研究で、アドルノ、ベンヤミン、ブーバーといったユダヤ系思想家たちをめぐる議論を深めることができたのも貴重な収穫であった。来年度はパリでの在外研究となるが、それに向けての前硝という意味でも実に実に充実した一年であった。本年度は明治大学よりパリでの長期在外研究を許可されたため、パリの全イスラエル同盟付属古文書館、フランス国立図書館にて、ディアスポラ・ユダヤ教をめぐる貴重な文献資料を閲覧することができた。

特にレヴィナスたちいわゆる「パリ学派」を支えたヤーコプ・ゴルディンの博士論文などを読むことができたのは大きな収穫であった。第二に、パリ在住という利点を活かして、一方ではイスラエル、他方ではポーランド、チェコ、ハンガリー、オーストリア、リトアニアのユダヤ関連施設を視察することができた。アウシュヴィッツ収容所跡、ブダ・ペストのシナゴーグ、ヴィルニュスのガオン・エリヤーフー記念館、プラハのユダヤ人墓地、カフカ記念館、諸都市のホロコースト記念館の視察は、まさにディアスポラ・ユダヤ教研究にとって核心的な経験となった。イスラエルのディアスポラ記念館においても様々な得難い知識と映像に接することが出来た。キブツなどの訪問も本研究にとって大きな意義を持つものだった。リトアニアでは、当地のレヴィナス研究家と議論を深めるとともに、イスラエルのヘブライ大学、チェコのカレル大学、ブダ・ペストのフランス学院では、ディアスポラ・ユダヤ教、レヴィナス、ハイデガーをめぐるシンポジウムに参加、みずからも発表を行うことが出来た。パリでは、ハナ・アーレントの研究者として著名なマルティーヌ・レボヴィシ、パリ第七大学教授と日々議論を深めるとともに、ダニエル=コーエン・レヴィナス、パリ第四大学教授主宰のユダヤ教セミナー、レヴィナス・シンポジウムに参加し、発表、授業を行うことができた。パリでの長期在外研究という機会を活かした研究を遂行することができたと考える。平成23年度がちょうどレヴィナスの博士論文『全体性と無限』刊行50年にあたったため、内外で数多くのレヴィナス・シンポジウムが開催された。報告者自身そのひとつを主催したのだが、このような状況が有効に作用して、内外の優秀な研究者たちとの対話も広がり、レヴィナスについてのみならず、スピノザのオランダ、ドイツ啓蒙期のユダヤ教思想運動についても、新たな知見、新たな資料、新たな展望を得ることができた。ダニエル・シボニー氏の招聘に成功したのもきわめて大きな成果であった。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は明治大学の長期在外研究員としてパリに滞在するため、この利点を活かすかたちで研究活動を推進したいと考えている。まず、ヨーロッパのディアスポラ・ユダヤ教の拠点「全イスラエル同盟」の古文書館の利用とその歴史についての調査。ユーロ・フィロゾフィーの枠組みのなかでの、ベルクソン、ジャンケレヴィッチ、レヴィナスについてのトゥルーズでのシンポジウムへの参加。レヴィナス『存在するとは別の仕方で』をめぐるシンポジウムでの発表。更に、8月にはイスラエルを訪問し、エルサレム・ヘブライ大学にてワークショップを開催する。在アメリカのブーバー研究家らも参加の予定であり、これによって今回の課題は大きく進展することになるだろう。フランス国立図書館での資料調査を日々継続することは言うまでもない。
十二指腸乳頭部機能と胆膵相関に関する総合的研究

十二指腸乳頭部は胆管と膵管の末端に位置し、胆汁と膵液の排出を合理的に調節している。それゆえ同部の機能障害は胆汁と膵液の排出障害に起因した種々の病態を惹起する。本研究は十二指腸乳頭部機能解明を目的とした。研究期間は2年間であった。研究課題として、各施設における胆道内圧測定の成績を集積し、それぞれの方法の特徴、欠点などを明らかにするとともに、胆道内圧測定の統一をはかる。十二指腸乳頭部機能と胆道、膵管の形態的相関あるいは胆汁、膵液排泄機序の相関を検討する。種々の胆膵疾患時における十二指腸乳頭部機能障害を明らかにすることであった。その成果として、胆道内圧測定法では、各施設間の考え方の違いが余りにも大きいため統一を得ることはできなかったが、その考え方、測定のポイントなどについて多くの理解が得られ、今後にこれらのdataを比較するとき幾つかの部分が共通することが判明した。消化管ホルモンの作用と胆嚢、乳頭部運動機能について、とくに内因性プロスタグランディン、caerulein、CCK、enkephalin、substance P、serotonin、および抗コリン剤などの胆嚢収縮、Oddi括約筋に対する作用の検討がなされ、その反応機転が明らかとなった。乳頭炎、乳頭部狭窄における乳頭機能について、実験的、臨床的研究がなされ、乳頭部の形態や胆道内圧を幾つかのtypeに分類することによって乳頭不全の発生機序の解明はもちろん胆管像からみた乳頭部の付加手術の適応について重要な示唆が与えられた。各種病態下における乳頭部機能と胆膵相関について、とくに胆管拡張例と非拡張例、膵管胆道合流異常症、急性膵炎や胆石膵炎について実験的、臨床的研究がなされ、とくに胆道内圧、膵管内圧の面より、その発生機序、病態、治療について重要な示唆が与えられた。本研究は(1)十二指腸乳頭部機能を判定する測定法の統一と相互関係、(2)十二指腸乳頭部機能と胆汁膵液分泌機序、(3)十二指腸乳頭部機能障害と胆膵疾患との相関を基礎,臨床の両分野から明らかにすることを目的としてはじめられた。昨年度は胆道内圧測定法の現状,十二指腸乳頭部機能と胆道膵管の形態学的な相関,十二指腸乳頭部括約筋運動の調節機構についてある程度の成果をまとめることができたが、今年度は各種胆道内圧測定法の相互関係をさらに追求し、十二指腸乳頭部機能と胆汁膵液分泌機序や十二指腸機能障害と胆膵疾患との相関などについて明らかにしようとした。研究分担者は昨年と今年度の課題について追求し、その成果の研究討論会を昨年6月と12月の2回にわたって行った。研究討論の第一は胆道内圧測定法についての個々の測定法の違い、それらの特性、相互のデータの照らし合わせ方などであり、かなりの部分で深い討論が行われた。大きく分けて3種の方法が試みられているが、これらの特性については相互間にある程度の理解が得られた。しかし、相互のデータの交換については今後更なる研究期間が必要であることが明らかにされた。一方、消化管ホルモンの胆のう乳頭部運動機能に及ぼす影響が討論され、とくに消化管ホルモンであるプロスタングランディン,セルレイン,セロトニンなどの作用が明らかとなった。

乳頭炎,乳頭部狭窄における乳頭機能について、実験,臨床の面からその研究成果が討論され、とくに乳頭炎のなかでは可逆性となる部分は多いが、不可逆性の変化を示してしまうものもあり、また乳頭機能不全の状態は乳頭炎の終末像とも考えられ、今後の問題点として残った。各種病態下における乳頭機能と胆膵相関については、とくに胆管拡張症と急性膵炎の問題が討議され、とくにその外科的治療法の選択について乳頭部の機能が関与しているとの結論をえた。
乳腺上皮細胞の乳生産性に対する植物エストロゲンの生理作用と作用機序の体系的解明

乳牛による乳産生は、乳腺実質を構成する乳腺上皮細胞が担っている。乳腺上皮細胞は、妊娠期に増殖し、泌乳期に乳成分を産生し、乾乳期に退縮する。一方、乳牛が摂取するマメ科植物には多種多様な植物エストロゲンが含まれており、その生理作用は種類依存的である。そこで、植物エストロゲンが妊娠期、泌乳期、乾乳期の乳腺上皮細胞へ及ぼす生理作用を体系化し、選択的な植物エストロゲン給与によって乳牛の乳生産性を向上するための学術的な知見を得る。
前立腺癌の悪性度に対する新規バイオマーカーの検索

現在、前立腺癌の治療法は多様化している。治療法を選択する際、最も重要な指標は癌の病理学的悪性度である。本研究では、新規マーカー遺伝子のプロモーター領域のメチル化が前立腺癌の病理学的悪性度を反映するかどうか検討を行なった。cDNAMicroarrayより得られた新規バイオマーカー候補遺伝子のメチル化について病理組織検体を用いて解析した。しかし、有用な新規バイオマーカーを同定することはできなかった。本研究の目的は、悪性度の高い前立腺癌に特異的な遺伝子のプロモーター領域のメチル化を同定し、尿または生検洗浄液をサンプルとして、術前に前立腺全摘標本における悪性度の予測を可能とする新規バイオマーカーを開発することである。前立腺全摘標本より悪性度の高い癌病変と低い癌病変をlasermicrodissection法を用いて切除し、cDNA microarrayを用いてRNAの発現レベルを比較検討したこれまでの研究結果より、悪性度の低い病変と比べ、高い病変で発現が1/2以下に低下していた遺伝子は280存在した。これらの遺伝子群より、悪性度の高い前立腺癌において高頻度にプロモーター領域のメチル化を認める遺伝子の選出を行った。まず、遺伝子のプロモーター領域にCpGislandsが存在する遺伝子を抽出し、ヒト前立腺癌のcelllinesにおけるメチル化の有無を調べた。メチル化の同定はMethylationspecificPCR法を用いて行った。その後、臨床検体を用いて前立腺癌におけるメチル化の有無を同定した。現在、約半数の遺伝子に関して検討を行ったが、現時点で悪性度に特異的な遺伝子の同定はできていない。来年度は、残りの遺伝子群に関して検討を進める。また、単独の遺伝子で悪性度の予測ができない場合でも、複数の遺伝子組み合わせにより、予測が可能であるか検討する。前立腺全摘除術を施行した症例の、生検洗浄液および術前尿検体の収集を行っている。上記の作業による候補遺伝子の選出が終了後、これらの検体における候補遺伝子のメチル化結果を全摘標本の悪性度と比較し、前立腺癌の悪性度に関する新規バイオマーカーを同定する。治療法を選択する際、最も重要な指標は癌の病理学的悪性度を示すGleason scoreである。しかし、診断時の生検標本におけるGleason scoreと全摘標本におけるGleason scoreは約30%において異なることが報告されている。また、Gleason scoreは病理医の主観に頼る点が大きく、病理医間で診断が異なる場合もあるため、客観的な評価が可能な前立腺癌の悪性度を示す新規のバイオマーカーが望まれている。本研究では、新規マーカー遺伝子のメチル化が前立腺癌の病理学的悪性度を反映するかどうかに関して検討を行なった。ホルマリン固定した前立腺全摘標本の癌組織より抽出したDNAを用い、再現性の確認できた13種のプライマーを用いてMSPを施行した。前立腺癌組織における各遺伝子のメチル化の検出率は、0-40%であった。これらの遺伝子は、検出率は低いものの前立腺正常組織においてもメチル化が認められた。悪性度の高い病変と低い病変でメチル化の頻度を検討したが、有意差を認める遺伝子は同定できなかった。また、複数の遺伝子を組み合わせても、悪性度を予測することはできなかった。本研究の最終目標は、尿などを用いて前立腺癌の病理学的悪性度を予測することであったが、残念ながら現時点まで有用なマーカー候補遺伝子の同定はできなかった。
脱窒光合成細菌における嫌気呼吸末端還元酵素のペリプラスミック空間への局在機構

脱窒光合成細菌のDMSO呼吸末端還元酵素のペリラスミック空間への局在の機構を、主に免疫ブロッティング法で調べた。DMSOによる分子量80kDの成熟体酵素誘導に伴って分子量約2ー3kD大きいポリペプチドが現われた。このポリペプチドは、クロラムフェニコ-ルで蛋白合成を阻害した実験や、^<35>Sーメチオニンで蛋白をパルスラベルした後の追跡実験で、時間とともに減少した。その減少は脱共役剤のCCCPや、膜構造破壊剤のフェネチルアルアルコ-ルで阻害され、このポリペプチドは酵素前駆体であることが明らかになった。成熟体は既報のとうりペリプラスムに局在したが、前駆体はサイトプラズムと細胞膜に存在した。次に、膜結合前駆体は膜輸送の前で細胞膜の内側に突き出ているのか、膜輸送した後で外側に出ているのか、または膜輸送途中で両側に出ているのかを、生細胞とトポロジ-が正方向のスフェロプラスト、および逆方向のクロマトフォアを調製し、両者にプロテア-ゼを作用させて膜結合前駆体の消化を調べた。その結果どちらの膜標品でもプロテア-ゼによって消化され、前駆体は膜の両側に突き出ていることが明らかにされた。DMSO還元酵素はモリデンコファクタ-を1分子含む酵素である。培地中からMoを除いてDMSO還元酵素を誘導すると前駆体が蓄積することを認めた。その培地にMoを再添加すると成熟体への変換が回復した。培地にタングステンを添加するとやはり成熟体への変換は阻害された。この結果から、この酵素の膜輸送とモリブデンコファクタ-の蛋白への挿入が密接に共役していることが示された。
金属を活用する新反応の開発と環境調和型連続反応への展開

遷移金属やランタノイド金属の化学は新反応の宝庫として近年特に注目を集めている研究領域である.これらの金属は,典型金属には見られない特異な化学的性質を持ち,従来の手法では成し得なかった新規化学変換法や合成困難な物質の効率的かつ簡便な合成を次々に可能にしている.また,環境調和型の合成化学が求められる今日,触媒的な連続反応を開発することは極めて重要である.このような観点から,報告者らは,金属錯体の潜在特性を駆使した新規反応の開発に取り組み,平成1820年度に以下に示す新規反応の開発に成功した.(1)アリールラジカルを用いる新規スピロ環形成反応,(2)アレンの連続環化反応による複素環の新規合成法, (3)エンアレン類の[2+2]熱環化反応による複素環の新規合成法, (4)求核部位を有するアレニルブロモアルケンの一挙環化反応, (5)プロパルギルブロミドを用いるドミノ型二環性骨格構築法, (6)オキシムエーテルに対するHeck型反応,(7)パラジウム触媒を用いた芳香環C-H活性化を含む連続的閉環反応による多環式複素環の一挙合成, (8)パラジウム触媒を用いた不斉転位反応.遷移金属やランタノイド金属の化学は新反応の宝庫として近年特に注目を集めている研究領域である.これらの金属は,典型金属には見られない特異な化学的性質を持ち,従来の手法では成し得なかった新規化学変換法や合成困難な物質の効率的かつ簡便な合成を次々に可能にしている.また,環境調和型の合成化学が求められる今日,触媒的な連続反応を開発することは極めて重要である.このような観点から,報告者らは,金属錯体の潜在特性を駆使した新規反応の開発に取り組み,平成1820年度に以下に示す新規反応の開発に成功した.(1)アリールラジカルを用いる新規スピロ環形成反応,(2)アレンの連続環化反応による複素環の新規合成法, (3)エンアレン類の[2+2]熱環化反応による複素環の新規合成法, (4)求核部位を有するアレニルブロモアルケンの一挙環化反応, (5)プロパルギルブロミドを用いるドミノ型二環性骨格構築法, (6)オキシムエーテルに対するHeck型反応,(7)パラジウム触媒を用いた芳香環C-H活性化を含む連続的閉環反応による多環式複素環の一挙合成, (8)パラジウム触媒を用いた不斉転位反応.遷移金属やランタノイド金属の化学は新反応の宝庫として近年特に注目を集めている研究領域である.これらの金属は,典型金属には見られない特異な化学的性質を持ち,従来の手法では成し得なかった新規化学変換法や合成困難な物質の効率的かつ簡便な合成を次々に可能にしている.また,環境調和型の合成化学が求められる今日,触媒的な連続反応を開発することは極めて重要である.このような観点から,報告者らは,金属錯体の潜在特性を駆使した新規反応の開発に取り組み,平成18年度に以下の成果を得た.1.アレンの連続環化反応による複素環の新規合成法の開発申請者らはブロモアレンがアリルジカチオン等価体として機能することを既に見出している.今回,分子内に二つの求核部位を有するブロモアレンを用いるタンデム型閉環反応を検討した.その結果,塩基性条件下,分子内にスルファミドを有するブロモアレンを基質として用いることにより,タンデム型反応が進行し,二環性化合物が一挙に得られる事を見い出した.また,この際,パラジウム触媒の有無により,閉環反応の位置選択性を制御できることを明らかにした.2.パラジウム触媒を用いた不斉転位反応の開発報告者らは,π-アリルパラジウム錯体への求核反応が立体特異的に進行する点に着目し,容易に得られるキラルなα-オキシアリルアルコールへの求核反応を検討した.その結果,保護された水酸基を位置制御に用いて不斉転位反応を行うことにより,有用な1,4-不斉化合物を立体選択的に作り分けられることを見いだした.遷移金属やランタノイド金属の化学は新反応の宝庫として近年特に注目を集めている研究領域である.これらの金属は,典型金属には見られない特異な化学的性質を持ち,従来の手法では成し得なかった新規化学変換法や合成困難な物質の効率的かつ簡便な合成を次々に可能にしている.また,環境調和型の合成化学が求められる今日,触媒的な連続反応を開発することは極めて重要である.このような観点から,報告者らは,金属錯体の潜在特性を駆使した新規反応の開発に取り組み,平成19年度に以下の成果を得た.1.エンアレン類の[2+2]熱環化反応による複素環の新規合成法の開発エンアレン類をDMF中加熱するだけで,[2+2]型環化反応が進行し,ビシクロ[4.2.0]骨格を有する二環性化合物が得られることを見い出した.本反応は基質以外に試薬,触媒を必要とせずに加熱のみで進行することから,環境調和,アトムエコノミーの観点からも非常に意義のある結果と言える.2.パラジウム触媒を用いる多環性複素環の一挙構築種々のアリールアルケニルブロミドをパラジウム触媒で処理することにより,連続的なC-H活性化が段階的に進行し,多環性化合物が一挙に合成できることを見い出した.

遷移金属やランタノイド金属の化学は新反応の宝庫として近年特に注目を集めている研究領域である.これらの金属は,典型金属には見られない特異な化学的性質を持ち,従来の手法では成し得なかった新規化学変換法や合成困難な物質の効率的かつ簡便な合成を次々に可能にしている,また,環境調和型の合成化学が求められる今日,触媒的な連続反応を開発することは極めて重要である.このような観点から,報告者らは,金属錯体の潜在特性を駆使した新規反応の開発に取り組み,平成20年度に以下の成果を得た.1.プロパルギルブロミドを用いるドミノ型二環性骨格構築法の開発二箇所の求核部位を有するプロパルギルブロミドにパラジウム触媒を作用させることにより,プロパルギルブロミド部位がアリルジカチオン等価体として機能して二回の環化反応が一挙に進行し,ジアザビシクロ化合物が得られることを見出した.2.アリールラジカルを用いる新規スピロ環形成反応の開発適当なリンカーで芳香環を連結したハロベンゼン誘導体にヨウ化サマリウムを作用させることにより,スピロ環骨格が形成できることを見出した,本反応はヨウ化サマリウムによって生じるアリールラジカルの分子内ラジカル環化反応であり,リンカー部位としてはアミド結合またはエーテル結合,ラジカル受容体は、ベンゼン環だけでなく,インドール環やナフタレン環も適用可能であり,有用なスピロ環化合物の簡便な合成法になりうる点で有用である.
マッチングマーケットデザインの基礎とその拡張

マッチング理論のマーケットデザインへの応用は多大な成功を収めてきたが、既存のそれはほとんど2部マッチングにもとづく。(2部の片側のみに選好を持つものを1部マッチングと称することがあるがこれも2部マッチングの一種である。)本研究の目的は、マーケットデザインの適用範囲を非2部マッチングに拡大するための理論的基礎の確立である。当初の研究計画は3つの段階からなっていた:(A)2部マッチングにおける既存の結果を再検討することでその根本的な数学的構造を明らかにする。(B)前段階の結果を手がかりにルームメイト問題(非2部マッチングの代表例)の数学的構造を明らかにする。(C)前2段階の結果をもとに少なくともルームメイト問題において機能しかつ今後の応用のひな形となるようなメカニズムを設計する。以上。(A)が予備的研究で、(B)と(C)が本体と位置づけられる。しかし研究をすすめるうち(A)が予想以上に奥が深く重要であることがわかり、平成28年度辺りから計画を再調整し、これまで研究は専ら(A)について行ってきた。過年度より諸般の事情により研究の進展は思わしくなく、最終年度である平成30年度においても同様であった。前年度からの一貫した根本的関心は安定マッチングとワルラス均衡との類似性、共通性である。当該年度は、これを究明するための予備的結果として、契約なしのマッチングモデルでの安定マッチングの存在の既存の証明を契約付きのモデルに一般化することができた。これを論文として大学紀要に報告した。最終年度にもかかわらず決定的な結果を得ることができず、予備的な結果を追加しただけに終わったことは残念である。しかし一方で今後の研究への礎が築かれたことが重要である。マッチング理論のマーケットデザインへの応用は多大な成功を収めてきたが、既存のそれはほとんど2部マッチングに基づくものに限られる。(なお、2部の片側のみに選好を持つものを1部マッチングと称する場合があるが、これも2部マッチングの一種とみなす。)本研究の目的は、非2部マッチングにまでマーケットデザインの適用範囲を拡大するための基礎の確立である。マッチングの既存理論の基礎を再検討し拡張することにより、既存路線から脱却したメカニズムの設計を目指す。そのために、計算機シミュレーションと他の研究者との意見交換の助けを借りつつ、理論的な究明を行う。研究は3つの課題に分けられる:(A)2部マッチングで安定性及びインセンティブ条件がなぜ満足されるのかについて、既存の結果をより一般的な設定で再検討することで、その数学的な「起源」を明らかにする。(B)ルームメイト問題(及びその他の非2部マッチング)の数学的構造を、2部マッチングのそれと比較し関連付けつつ、明らかにする。(C)上記2つの結果を利用し、少なくともルームメイト問題において機能し、かつ今後の応用のひな形となるようなメカニズムを設計、提案する。平成26年度は当初の計画通りに、上記の課題のうち(A)を中心に研究を進めた。2部マッチングの既存結果の抽象的社会選択環境への一般化について前年度までに既に得ていた理論的結果をさらに深化し、追加的な結果を得た。これにより、2部マッチングでなぜインセンティブ条件が成立するかを、安定マッチングを求めるアルゴリズムの性質と関連付けることで、ある程度解明することができた。これを7月に研究会(早稲田政経木曜セミナー、TCER研究会)で、さらに研究全体の展望を11月に研究集会(「応用ミクロ経済学の新展開」於札幌)で報告し、多様なコメントが得られた。これらは今後研究を進める上での貴重な投入となる。(なお、2部の片側のみに選好を持つものを1部マッチングと称することがあるが、2部マッチングの一種とみなす。)本研究の目的は、マッチングの既存理論の基礎を再検討し一般化することにより、マーケットデザインの適用範囲を非2部マッチングにまで拡大するための基礎を確立することである。研究は3つの課題に分けられる:(A)2部マッチングにおける既存の結果をより一般的な設定で再検討することで、その根本的な数学的構造を明らかにする。(B)ルームメイト問題(非2部マッチングの代表例)の数学的構造を、2部マッチングのそれと関連付けしつつ明らかにする。当初の計画では平成26年度までに上記課題(A)においてある程度結果を出し、27年度には(B)へと進む予定であった。しかし26年度の進展状況にかんがみ、27年度においては(A)と(B)を並行して進めるよう計画を再調整したが、結果として27年度においても(A)が中心となった。2部マッチングの基礎理論を新たな角度から再検討した。とくにマッチングアルゴリズムを伝統的な均衡価格理論の立場から再解釈することを試み、結果をえつつある。9月に中間的報告を行い(「経済学のフロンティア」於北海道大学)有用なコメントが多数得られた。また、複数の論文を学術誌に投稿すべく準備中である。上述の通り、研究は3つの課題に分けられる:(A)2部マッチングにおける既存の結果をより一般的な設定で再検討することで、その根本的な数学的構造を明らかにする。

(C)上記2つの結果を利用し、少なくともルームメイト問題において機能し、かつ今後の応用のひな形となるようなメカニズムを設計、提案する。結果として平成26, 27年度においては(A)にほぼ集中し、それ自体において有意に進展はしたが、いっぽう(B), (C)に直結するような知見が得られたとはいいがたい。これは(A)の進展が不十分というより、むしろ(A)が進展したことで2部マッチングと非2部マッチングの断絶が思っていた以上に深刻であることが理解されてきたからである。したがって、当初予定した形ではないものの、対象の解明が進んでいるという意味で一定の達成が認められる。しかし、アウトプットの絶対量からすれば必ずしも順調に進んでいるとは言いがたい。マッチング理論のマーケットデザインへの応用は多大な成功を収めてきたが、既存のそれはほとんど2部マッチングに基づくものに限られる。(なお、2部の片側のみに選好を持つものを1部マッチングと称することがあるが、これは2部マッチングの一種とみなす。)本研究の目的はマッチングの既存理論の基礎を再検討し一般化することによりマーケットデザインの適用範囲を非2部マッチングにまで拡大するための基礎を確立することである。研究は3つの課題に分けられる:(A)2部マッチングにおける既存の結果をより一般的な設定で再検討することでその根本的な数学的構造を明らかにする。(B)ルームメイト問題(非2部マッチングの代表例)の数学的構造を2部マッチングのそれと関連付けつつ明らかにする。(C)上記2つの結果を利用し、少なくともルームメイト問題において機能しかつ今後の応用のひな形となるようなメカニズムを設計する。当初の計画では平成27年度までに上記課題(A)および(B)においてある程度結果を出し、28年度には(C)に軸足を移す予定であった。しかし研究の進展は27年度終了時までに(A)の段階を脱していなかった。28年度を終えて結果として依然研究の軸足は(A)にある。当初の予想に比べて(A)がはるかに奥が深く時間がかかるテーマであり、また(A)と(B)(C)との理論的な断絶が大きいことが分かってきた。28年度には前年度から続いてマッチングアルゴリズムの均衡価格理論の文脈での再解釈を研究した。また、安定マッチングの集合の構造的性質のいくつかの一般化を試みた。さらに、マッチング理論と他の理論との関連を再検討し、これについての論文を大学紀要に発表した。前年度から引き続き複数の論文を学術誌に投稿すべく準備中である。上述の通り研究は(A),(B),(C)の3つの課題に分けられる。研究は平成27年度終了時までにやや遅れていおり、28年度を終えて依然(A)の段階にある。これまでの研究によって、(A)と(B)(C)との断絶が予想していたよりも深く接続が難しいこと、さらに(A)だけでもかなり奥が深く時間のかかる課題であることが分かっており、単純に遅れているとは言い難い部分はある。しかし28年度についてはこれを考慮したとしてもあまりに遅れが大きい。ほとんど進まなかったと言っても過言でない。
新元素の発見に向けたイオン蓄積リング法の基礎開発

理研の線形加速器の大強度ビームと気体充填型反跳分離装置GARISを用いた10年以上にもおよぶ長期実験において、原子番号113番元素が合成され、ニホニウムと命名されるに至った。本研究は、次世代の新元素の識別方法として、蓄積リングに新元素を蓄積し、ショットキーピックアップ法によって新元素を1個から確実に識別する方法を提案する。蓄積リングに新元素を蓄積、周回させられれば、たとえ短寿命のうちにアルファ崩壊しても、アルファ粒子と娘核をそれぞれ同時に識別できるため、親核を一義的に同定することができる。あるいはアルファ粒子を検出しなくとも親核、娘核、孫核と原子番号と質量数を精密に決定できるため、どのような反応と崩壊が起こったか一義的に同定することができる。ショットキーピックアップは1粒子に感度をもち、周回粒子の質量電荷比に比例する周回周波数を与える。したがって、バックグラウンド粒子を気にすることなく1粒子から粒子識別が可能となる。本研究は、この新しい方法を実現に近づけるために、まずショットキーピックアップのフィージビリティスタディを行うことを目的としている。本年度は、前年度から行っていた3次元電磁場シミュレーションを完成させ、新しいショットキーピックアップのプロトタイプを設計、製作、オフライン試験を行った。理研の蓄積リングに導入されているショットキーピックアップの性能を上回る必要があるため、誘導電磁場のロスとなるセラミック部分を排除した新しい設計を採用した。オフライン試験の結果、現在我々が持っているショットキーピックアップと比べ、約10倍の信号強度が得られることが分かった。これは計算上、陽子1個を1.5秒で識別することができることになり、新元素の識別にも十分使用できる性能である。理研の線形加速器の強大なビームと気体充填型反跳分離装置GARISを用いた10年以上にもおよぶ長期実験において、原子番号(Z = 113)が合成され、新元素ニホニウムが命名されるに至った。蓄積リングに新元素を蓄積できれば、たとえ短寿命アルファ崩壊しても、アルファ粒子と娘核をそれぞれ識別し、親核を一義的に同定することができる。したがって、バックグラウンドフリーで1粒子から粒子識別が可能となる。本年度はまずショットキーピックアップに用いる共鳴空洞の3次元電磁場シミュレーションを始めた。すでに理研の蓄積リング、稀少RIリングに置いて共鳴型ショットキーピックアップの開発経験があるため、この装置の問題点を洗い出した。さらに、この共鳴型ショットキーピックアップはドイツGSI研究所に置いて開発されたため、渡独し、ショットキーピックアップについて議論を行った。特にGSIで開発中の横方向ショットキー(transverse Schottky)の議論は有意義であった。これらの情報をもとにH29年度前半にはプロトタイプの設計を終え、年度内に製作に取りかかりたい。本年度は電磁場シミュレーションに専念して、新しい共鳴ショットキーピックアップの設計値を得ることを目標としていた。しかしながら、最終値を得るに至っていない。一方で、理研RIビームファクトリーの蓄積リング、稀少RIリングにおいて実験を行った。実験の結果、良い知見が得られたが、ショットキーピックアップの設計を大幅な変更に変更する可能性が出てきた。蓄積リングに新元素を蓄積できれば、たとえ短寿命のうちにアルファ崩壊しても、アルファ粒子と娘核をそれぞれ識別し、親核を一義的に同定することができる。あるいはアルファ粒子を検出しなくとも親核、娘核、孫核と原子番号と質量数を決定すればどのような反応が起こったか一義的に同定することができる。本年度は前年度に引き続き、新しいショットキーピックアップのための3次元電磁場シミュレーションを進めた。理研の蓄積リングに導入されているショットキーピックアップの性能を上回る必要があるため、誘導電磁場のロスとなるセラミック部分を排除した新しい設計を採用し、ほぼ最終的な形状を決めた。現在、シミュレーション方法を変えて多方面からのコンシステントで信頼性の高い評価を目指している。H30年度には試作機を製作しオフライン試験に着手したい。一方、理研の蓄積リングのビーム実験において、不安定核78Geに対して6秒程度の長時間蓄積に初めて成功した。これによって蓄積リングでのビーム試験の準備は整ったと言える。本年度は電磁場シミュレーションに専念して、新しい共鳴ショットキーピックアップの設計を決定し、試作機を製作することを目標としていたが、まだ最終値に至っていない。シミュレーションを多方面から行っており、時間がかかっている。一方で、理研RIビームファクトリーの蓄積リング、稀少RIリングにおいてビーム実験を行い、不安定核の蓄積に成功した。

理研の線形加速器の大強度ビームと気体充填型反跳分離装置GARISを用いた10年以上にもおよぶ長期実験において、原子番号113番元素が合成され、ニホニウムと命名されるに至った。本研究は、次世代の新元素の識別方法として、蓄積リングに新元素を蓄積し、ショットキーピックアップ法によって新元素を1個から確実に識別する方法を提案する。蓄積リングに新元素を蓄積、周回させられれば、たとえ短寿命のうちにアルファ崩壊しても、アルファ粒子と娘核をそれぞれ同時に識別できるため、親核を一義的に同定することができる。あるいはアルファ粒子を検出しなくとも親核、娘核、孫核と原子番号と質量数を精密に決定できるため、どのような反応と崩壊が起こったか一義的に同定することができる。ショットキーピックアップは1粒子に感度をもち、周回粒子の質量電荷比に比例する周回周波数を与える。したがって、バックグラウンド粒子を気にすることなく1粒子から粒子識別が可能となる。本研究は、この新しい方法を実現に近づけるために、まずショットキーピックアップのフィージビリティスタディを行うことを目的としている。本年度は、前年度から行っていた3次元電磁場シミュレーションを完成させ、新しいショットキーピックアップのプロトタイプを設計、製作、オフライン試験を行った。理研の蓄積リングに導入されているショットキーピックアップの性能を上回る必要があるため、誘導電磁場のロスとなるセラミック部分を排除した新しい設計を採用した。オフライン試験の結果、現在我々が持っているショットキーピックアップと比べ、約10倍の信号強度が得られることが分かった。これは計算上、陽子1個を1.5秒で識別することができることになり、新元素の識別にも十分使用できる性能である。平成29年度はまずショットキーピックアップの設計に専念し、プロトタイプの製作の発注までを目標とする。また、ドイツGSI研究所において新型の位置感度のあるショットキーピックアップを開発しているという情報を得ているので、こちらの研究に活かすべく共同研究を提案する。平成30年度はショットキーピックアップの試作機の完成を目指す。設計はほとんど最終に近いので、できるだけ早く確証を得て製作にかかりたい。その後オフライン試験を行い、可能なら(ビームタイムスケジュールにうまくフィットすれば)ビーム試験を行いたい。研究に必要な3次元電磁場シミュレーションソフトウェアを別予算にて賄うことができ、ソフトウェアの契約料がなくなったため。ショットキーピックアップを製作しなかった分の予算が余っているが、H30年度に執行予定である。剰余金はH29年度の予算と合算して、共鳴ショットキーピックアップのプロトタイプ製作費に当てる。
異方性二置換フラーレン誘導体およびその前駆体の開発

修飾基の置換方向の揃った異方性二置換フラーレン誘導体を得るため、その前駆体となるフラーレン化合物の合成法を開発した。加えて、その前駆体フラーレン誘導体を用いて二置換フラーレン誘導体を合成し、太陽電池に用いる有機半導体としての性能について評価を行った。本研究で得られた二置換フラーレン誘導体は異性体を含まないため、高純度化が容易であり電子材料としての応用に適している。本研究では修飾基の置換方向が揃った異方性二置換フラーレン誘導体を得るため、その前駆体となるフラーレン化合物を開発することを目的とした。加えて、その前駆体フラーレン誘導体を用いて実際に二置換フラーレン誘導体を合成し、電子材料などへの応用を行うことを目標とした研究を行った。前駆体フラーレン化合物の開発に関しては、有機酸化剤を用い高い収率で目的のフラーレン誘導体を得る事が出来た。本法は毒性や材料物性への影響が懸念される重金属を用いないクリーンな合成法としても意義が高い。計算機を利用した基質の電子密度解析、反応性の検討により前駆体化合物の開発を行い、フローマイクロシステムによる合成を行った。更に、得られた前駆体フラーレン化合物を用い、種々の異方性二置換フラーレン誘導体を合成した。得られた化合物の電位測定を行った結果、太陽電池に適用した場合高い電圧が得られる可能性が示唆された。これに関して、計算機システムにより分子構造解析を行ったところ、フラーレンと異方的に配置した二つの置換基が空間的な相互作用により高電圧化に寄与していることが分かった。また本誘導体は異性体を含まない単一化合物であり、容易に高純度化が可能であるため電子材料としての応用に適している。本研究で開発した前駆体フラーレン誘導体は広範な基質に対して適用可能であり、様々な構造の二置換フラーレン誘導体を得る事が出来る。今後は更に物性の向上、工業材料としての応用性を高めるため、異なる二つの置換基を段階的に導入する手法について検討を行う。本研究では修飾基の置換方向が揃った異方性二置換フラーレン誘導体を得るため、その前駆体となるフラーレン化合物を開発することを目的としている。さらに、前駆体フラーレン誘導体を用いて実際に二置換フラーレン誘導体を合成し、電子材料などへの応用を行うことを目標としている。本年度は研究実施計画に基づき、Nーアミノフタルイミドを原料として前駆体フラーレン誘導体の合成を検討した。Nーアミノフタルイミドから合成を行う方法としては、酢酸鉛を酸化剤として用いる手法が知られている。本研究ではこれを有機酸化剤に替えて検討を行い、従来よりも高い収率で目的のフラーレン誘導体を得ることが出来た。毒性や材料物性への影響が懸念される重金属を使用しないことはクリーンな合成法として意義が高い。また得られた前駆体フラーレン誘導体を用いて、二置換フラーレン誘導体を合成した。これを太陽電池へ適用し、本研究の前駆体が高性能な有機半導体の原料として有用であることを実証した。次にN-アミノフタルイミド以外の3種のアミノ化合物を原料として前駆体の合成を検討したが、何れも低収率であった。またフローマイクロシステムによる合成を検討したが、顕著な効果は今のところ得られなかった。本年度導入した量子化学計算システムにより原料の電子密度を比較したところ、N-アミノフタルイミドとの差異が認められ、更に前駆体の収率を向上させるためには原料の綿密な選択、設計が必要であることが示唆された。本年度は目的とした前駆体の新規合成法の開発に成功し、電子材料として有用な二置換フラーレン誘導体の合成に成功したため、概ね計画を達成できたと判断できる。目標とした前駆体の生成収率はやや下回っているが、基質の検討、フローマイクロシステム合成などの検討により、基質の反応性に関する知見も得られており、更に収率を改善することが可能である。また量子化学計算を用いて基質の電子状態についての評価も行っており、前駆体設計に関する基礎的な知見も得られている。特に重金属を用いない合成法を見出し反応が容易になったことは、今後の基質の探索、反応条件の最適化を行う上で重要である。今後の方針としては、計算化学を利用して前駆体構造の最適化を行うと共に、光反応を利用した合成法を検討し、反応収率の向上を行う。得られた前駆体を用い、高収率で二置換フラーレン誘導体を得る手法を確立する。前駆体から二置換体を効率的に与える反応条件について検討を行い、計算化学手法を併用し効率的な反応溶媒、反応剤の探索を行う。また購入予定の分取カラムによってフラーレン誘導体を効率的に分離・精製し、基質適用範囲についても検討を行う。次年度は二置換体の合成を検討するため、合成用器具、試薬類の購入に研究費を使用する。また、前駆体フラーレン誘導体、二置換フラーレン化合物の分離・精製を行うために分取カラムを購入し、高速液体クロマトグラフ装置において使用する。その他、論文作成、学会発表など成果発表費用として支出する。
元気に歩き続けたい高齢者のためのSSC運動プログラムの開発

本研究では、トップアスリートのSSC運動理論を応用することによって、歩行機能が退行している高齢者が再び歩行機能を再建することのできる運動理論を構築することを目的とした。そのために、対話型(リアルタイムでフィードバックが可能)の携帯可能なフォースプレートシステムを用いた下肢の能力に関するテスト法を考案するとともに、新しいSSCトレーニング装置を利用したプログラムを開発した。本研究の結果は、下肢を硬い棒のようにして歩行動態、あるいは下肢の弾性が欠落した歩行動態に変容した高齢者に対して、健康で安全な歩行を再建するための運動実践の理論と方法論の構築に役立つ知見を提示するものである。本研究では,トップアスリートのSSC運動理論を応用することによって,高齢者が元気に歩き続けるための運動プログラムの開発を目的としている。本年度は,高齢者のSSC運動能力を評価するための計測機器とテスト法の開発を行った。通常,地面反力を計測するためのフォースプレートは極めて高価なものである上に,テストに用いるためには高度な技術が必要とされた。そこで地面の鉛直方向のみの成分を取り出し,タッチパネル上で簡単に操作しながらフィードバックを繰り返すことのできる対話型フォースプレートシステムを開発した。しかも,持ち運びが簡単にできるという携帯型の装置とした。このシステム上で連続弾み運動を行い,その際の地面反力を計測することによって,高齢者がいつでも,どこでも,簡単に,精度よく,SSC運動能力を測定評価することのできるテスト方法を考案した。連続弾み運動は120HZの頻度で行うことが適切であり,メトロコノームの音に合わせて実施可能であることが認められた。また,歩行パターンが「下肢が硬い棒のようになり屈曲しない動態」,あるいは「下肢が屈曲したまま伸びない動態」になっている高齢者では,連続弾み運動テストによる地面反力が,体重の2倍の値以下しか発揮できなくなっている可能性が認められた。なお,この方法は思春期の生徒を対象にした場合にも有効である可能性が推察された。本研究では,トップアスリートのSSC運動理論を応用することによって,高齢者が元気に歩き続けるためのコーチング方法論の開発を目的としている。本年度は,高齢者のSSC運動能力を維持増進,あるいは再建することのできる運動方法を開発しようとした。高齢者の歩行に変化が生じるパターンには,下肢が硬い棒のようになり屈曲しない動態,下肢が屈曲したまま伸びない動態,主にこの2つであることが,これまで推進してきた研究により提案できる。そこで,その動態に変化を生じさせて,柔らかく,しなやかな弾性体となりえる下肢にするためのSSC運動装置を制作し,その方法論について検討した。装置の特徴は,下肢に対して動くロータを左右の脚が交互に受け止めながら,受動的に筋や腱を伸張させながら力が発揮させられるというものであり,重力環境下で生きる人間の自然な運動を強調的に再現することができることにある。また,SSC運動理論からみた走行時や歩行時の経済性を評価するための方法を,連続ジャンプの効率を用いて検討した。跳躍運動の周波数をメトロノームの音に合わせて一定にし,その際の酸素摂取量を計測することによって,経済性を評価することができることが認められた。今後は,さらなる安全性や有効性を検証するとともに,安全性が完全に証明された場合には,歩行に変化の見られる高齢者を対象にして,この装置と方法論を処方し,実際の改善が生じるのかどうかについて介入していく研究を推進する必要があると思われる。トップアスリートのSSC運動理論を応用することによって,高齢者が元気に歩き続けるための運動プログラムの開発を実践した。1年目には高齢者のSSC運動能力を評価するための計測機器およびテスト法の開発を行った。対話型携帯フォースプレートシステムを開発し,この上で連続弾み運動を行い,その際の地面反力を計測する方法を考案した。2年目は,下肢が硬い棒のようになり屈曲しない動態,下肢が屈曲したまま伸びない動態,主な2つの動態が見られる高齢者のために,下肢を柔らかく,しなやかな弾性体となりえるような変化を導くSSC運動装置を制作した。そして,今年度はこれらのテスト法とSSC運動装置を用いて,高齢者が元気に歩き続けるための運動プログラムの開発を実践することを目的とした。一方,高齢者を対象にするために,その安全に関するエビデンスを取る必要があり,テスト法の安全性,SSC運動装置の安全性などについて再考していく必要があった。そのために,テスト法に関する力学的な特性を再検討するとともに,SSC運動装置についても改良を加えるための検討を繰り返した。その結果,高齢者でも安全に遂行できるテスト法の試技手順や試技方法,SSC運動装置による運動の導入手順や導入方法に関して,よりよい知見を得ることができた