hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
摩擦を有する系にみられるスティック・スリップ状態とスリップ状態の境界を考える

(b)微小な高調波強制振動系(微小高調波印加)を用いた状態遷移の制御(C)振動切削系への応用(d)実験装置を用いた検証、である。(a)に関しては、解析を終えている。(b)に関しても最大静止摩擦力の時間間隔を用いたPoincare写像を用いることで解析を可能にし、状態遷移メカニズムに近接している。(c)に関しては、エグロ製NC旋盤UNCLET-10GLを用いて工具振動に高調波を重畳することで実験系全体を構成し、実際の測定を残すのみとなっている。また、Grabecの切削モデルを拡張した数学モデルの解析もはじめている。乾燥摩擦を用いた1自由度振動切削振動系の実装に関しては、実験環境、特に湿度にベルトコンベアの摩擦係数が大きく左右されるため、実験とシミュレーション両面からの検証が難しいことがわかった。そこで、乾燥摩擦を伴う2次元非自律系と同じアナロジーを有する電気回路系を用いたMixed Mode Osillations(MMOs)に関する研究を開始している。電気系は実装が比較的容易であり、また実験環境に左右されず良好な結果を得ており、その一部は原著論文としてまとめた。これらを総合すると、研究は概ね順調に進展しているといえる。研究計画・方針を念頭に以下の研究を行った:(1)摩擦に対応するベルトコンベアの速度が一定ではない場合、どのようなメカニズムで状態遷移が発生するのかを明らかにした。また、乾燥摩擦を伴う2次元非自律系とほぼ同じアナロジーを有する電気回路系を用いたMixed Mode Oscillations(MMOs)に関しても引き続き調査を進めた。具体的には、非自律系に見られるMMOsと悪魔の階段の関係性に関する調査を進めた。(2)微小な高調波強制振動の印加(微小高調波印加)を用いた状態遷移に関して、周期倍分岐だけではなくサドルノード分岐も状態遷移の一因であることを見出した。(3)振動装置と切削系を融合した振動切削系の実験を行った。1.乾燥摩擦を伴う2次元非自律系に関する研究進捗状況に示したように、乾燥摩擦を伴う2次元非自律系のスティック・スリップ状態からスリップ状態への遷移には2種類の分岐が影響していることがわかった。そのうち、1種類はサドルノード分岐である。もう一種類は、不変区間が影響を与えているのではと予想しているが、これは大域的分岐に属することもあり検討が不十分であるため、引き続き検討を進める。また、実験装置のパラメータフィッティングを行い、実験系と数値解析結果を比較・検討する。一方、乾燥摩擦を伴う2次元非自律系に微小高調波を印加し、非周期的な状態から周期的な状態への遷移を制御する。また、微小高調波印加時にも適用可能なPoincare写像を構築し、1パラメータ分岐図およびリターンマップを用いて制御メカニズムを解明する。このことに関連して、乾燥摩擦を伴う2次元非自律系と同じアナロジーを有する電気回路系を用いたMMOsに関する分岐解析成果を論文化する。2.高調波を利用した新しい振動切削装置の開発前年度開発した、工具振動に高調波を重畳することが可能な新しい振動装置を用いて、振動切削実験を行う。
歩行における左右肢の協調運動パタンを制御する神経機構の機能分化

本研究では歩行運動の際の左右の交代性のリズム活動のパターンの形成に関わる交叉性脊髄介在ニューロンの電気生理学的性質とその機能分化を調べることを目的とした。新生児ラット脊髄摘出標本においてセロトニン(5-HT)の灌流投与は腰髄前根に交代性の歩行運動様のリズム活動を引き起こす。そのリズムが発現する初期(胎生14-15日)においては左右同期したリズムが見られ、生まれる直前(胎生18-20日)に交代性のパターンへと変化する。この二つの異なるパターンを示す時期のラット胎児から得た脊髄摘出標本を用いて正中部で灌流槽を二分し、片側のリズム形成回路網から対側運動ニューロン群への入力について調べた。同期したリズムが見られる胎生15.5日の標本において片側脊髄に5-HTを灌流投与したところ、投与側と同期したリズムが対側前根にも誘発された。この結果から、片側脊髄のリズム形成回路網は対側のリズム形成回路網および運動ニューロンに興奮性に結合していることが示唆された。この対側のリズムは対側脊髄へのグルタミン酸受容体の拮抗薬であるキヌレン酸の投与では抑制されず、GABA_A受容体の拮抗薬のビククリン投与によって抑制されたことから、交叉性の興蓄性シナプス入力はグルタミン酸受容体ではなく、主にGABA_A受容体を介していることが示唆された。一方、左右交代性のパターンが見られる胎生18.5日以降の脊髄摘出標本においては、片側脊髄に5-HTを灌流投与してもその対側前根にはリズムが誘発されず、この時期、リズム形成回路網の交叉性入力の性質が抑制性へと変化したことが示唆された。さらに、この時期見られる左右交代性のリズムはストリキニーネの灌流投与により同期したリズムに変化することから、ラットにおいては生直前に交叉性の抑制性の入力は主にグリシン受容体を介するようになることが示唆された。
劣通信環境における効率的な情報転送制御アルゴリズムの設計

本研究では,劣通信環境における蓄積搬送型通信による情報収集特性の理論的考察,および情報転送を効率化するアルゴリズムの設計を行った.まず,ランダム・ウォークによる数理モデルを提案し,現実的な環境において感染的伝搬のみで効率的に情報収集が可能な条件を理論的に示した.この結果を用いて,蓄積搬送型通信において情報伝搬効率化させるアルゴリズムを提案し,理論的解析および数値実験によってその有効性を示した.本研究では,劣通信環境における蓄積搬送型通信による情報収集特性の理論的考察,および情報転送を効率化するアルゴリズムの設計を行った.まず,ランダム・ウォークによる数理モデルを提案し,現実的な環境において感染的伝搬のみで効率的に情報収集が可能な条件を理論的に示した.この結果を用いて,蓄積搬送型通信において情報伝搬効率化させるアルゴリズムを提案し,理論的解析および数値実験によってその有効性を示した.本研究では,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明,および様々な目的に対する効率的な蓄積転送に関するアルゴリズムの設計を行っている.平成20年度は,主にノードが移動するモデルについて検討を行った.まず,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明に関して,特にノードが移動するモデルにおいて,すべてのノードが他のすべてのノードの情報を収集することを目的とするDTNを対象に,ランダムウォークに関する理論を用いて情報伝播特性,特に情報の伝播速度や情報収集に必要な時間を調べた.その結果,情報収集時間分布がべき分布に従うこと,およびノード数の増加に応じてべき指数が変化し,ノード数がある閾値を超えると効率が大きく向上する相転移がみられることを明らかにした.したがって,現実的な状況のノード数であれば,伝搬のみでも比較的効率的に情報伝搬が可能であることがわかった.次に,情報蓄積転送に関するアルゴリズムの設計について,ノード同士が近接した時のみ情報を伝搬させるだけでなく,遠距離をショートカットする固定ネットワークを組み合わせることにより,情報伝搬効率を向上させる方式について検討した.この方式の性能を最大限引き出すためのネットワーク設計法を離散最適化問題として定式化し,NP完全性を示し,効率的なヒューリスティックアルゴリズムを提案した.さらに,高速で移動するノードへの情報配信方式について検討し,ストレージ容量を抑制しつつ配信効率を高く維持する効率的な制御アルゴリズムを提案した.本研究では,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明,および様々な目的に対する効率的な蓄積転送に関するアルゴリズムの設計を行っている.平成21年度は,主にノードが移動するモデルについてさらに検討を行った.まず,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明に関して,本年度は有限領域の場合や,グラフ構造の場合について扱った.特に,ノードが移動するモデルにおいて,すべてのノードが他のすべてのノードの情報を収集することを目的とするDTNを対象に,ランダムウォークに関する理論を用いて情報伝播特性,特に情報の伝播速度や情報収集に必要な時間を調べた.その結果,情報収集時間分布が有限領域においては指数的であることを示し,ノード数の増加や領域サイズに応じた緩和時間の変化について明らかにした.さらに,空間がグラフ構造の場合,グラフの直径と情報収集時間の関係について明らかにした.これらの結果より,現実的な環境においては,伝搬のみであっても効率的に情報伝搬が可能であること,また効率化するための空間構造の特徴がわかった.次に,情報蓄積転送に関するアルゴリズムの設計について,ノード同士が近接した時のみ情報を伝搬させるだけでなく,移動経路が固定されている複数の移動ノードを組み合わせることにより,情報収集効率を向上させる方式について検討した.ここでは,このような移動ノードから適切に選択することにより,情報収集効率を向上できることを,実データに基づいて検証した.また,近接した時のみ情報を伝搬させる機能を有する複数のノードがグラフ構造上を規則的に移動する場合の情報収集アルゴリズムを設計し,その有効性を評価した.さらにこれらを組み合わせることにより,未知のグラフ構造上を探索してその構造を推定する問題を扱った.これは災害時の建物内通行可能領域の推定などに適用することができる.この問題に対して,構造推定アルゴリズムを設計し,有効性を評価した.本研究では,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明,および効率的な蓄積転送に関するアルゴリズムの設計を行った.まず,DTNの数理モデルにおける情報伝播特性の解明に関して,ランダムウォークに関する理論を用いて情報伝播特性を調べた.その結果,情報収集時間分布の裾が冪的に減衰すること,およびノード数の増加に応じて冪指数が変化し,ノード数がある閾値を超えると効率が大きく向上する相転移がみられることを明らかにした.また,ノードが動きうる空間構造が有限領域ならば,情報収集時間分布の裾が指数的に減衰することを示し,ノード数の増加や領域サイズに応じた緩和時間の変化について明らかにした.さらに,空間がグラフ構造の場合,グラフの直径と情報収集時間の関係について明らかにした.これらの結果より,現実的な環境においては,伝搬のみであっても効率的に情報伝搬が可能であること,また効率化するために必要な空間構造の特徴がわかった.次に,情報蓄積転送に関するアルゴリズムの設計について,ノード同士が近接した時のみ情報を伝搬させるだけでなく,遠距離をショートカットする固定ネットワークを組み合わせることにより,情報伝搬効率を向上させる方式について検討した.この方式の性能を最大限引き出すためのネットワーク設計法を離散最適化問題として定式化し,NP完全性を示し,効率的なヒューリスティックアルゴリズムを提案した.また,近接した時のみ情報を伝搬させる機能を有する複数のノードがグラフ構造上を規則的に移動する場合の効率的な情報収集アルゴリズムを設計し,その有効性を評価した.さらにこれらを組み合わせることにより,未知のグラフ構造上を探索してその構造を推定する問題を扱った.これは災害時の建物内通行可能領域の推定などに適用することができる.
木質バイオマスを基質としたバイオ燃料電池の開発

木材の細胞壁は、セルロース、ヘミセルロースおよびリグニンからなる高分子マトリックスであり、天然に豊富に存在し力学的性質にも優れていることから、古くから建材や紙といった繊維(fiber)として利用されてきた。しかしながら、CO2削減や原油高といった社会的背景を受けて、木質バイオマスの高度利用が望まれており、バイオエタノールやバイオリファイナリーといった木材の新しい利用への期待が高まっている。木材の分解に関わる酵素として、セルロースやヘミセルロースの分解に関与する糖質関連酵素と、高分子芳香族化合物であるリグニンを活性酸素種によって分解する酸化還元酵素に関する研究がこれまでに行われてきているが、本研究では木材腐朽菌の一種で全ゲノム配列情報が公開されているPhanerochaete chrysosporiumなどの木材腐朽担子菌から、多糖をオリゴ糖または単糖にまで分解する加水分解酵素およびこれらの糖を酸化する酵素を取得し、それらを用いて木材からバイオ電池を作成することを試みる。平成21年度は、平成20年度に生産されたPhanerochaete chrysosporium由来セロビオース脱水素酵素とカワラタケ由来ラッカーゼを固定化した電極を用いて、それぞれの電極の評価および双方を用いた起電力の評価を行った。さらにセロビオース脱水素酵素固定化電極/ラッカーゼ固定化電極を用い、結晶性または非晶性セルロース基材とした系にセルラーゼを添加したところ、起電力が確認できたことから、セルロースを基材とした燃料電池の開発に成功した。木材の分解に関わる酵素として、セルロースやヘミセルロースの分解に関与する糖質関連酵素と、高分子芳香族化合物であるリグニンを活性酸素種によって分解する酸化還元酵素に関する研究がこれまでに行われてきているが、本研究では木材腐朽菌の一種で全ゲノム配列情報が公開されているPhaneroohaete chrysosporiumなどの木材腐朽担子菌から、多糖をオリゴ糖または単糖にまで分解する加水分解酵素およびこれらの糖を酸化する酵素を取得し、それらを用いて木材からバイオ電池を作成することを試みる。そこで平成20年度は、これまでの研究で構築された糖酸化酵素の大量発現系を用いて、起電力の測定を行うために十分な酵素量を確保した。すでに担子菌Phaneroohaetechrysosporium由来のセロビオース脱水素酵素(CDH)遺伝子およびメタノール資化性酵母を用いた大量発現系を構築しており、起電力測定に必要と考えられる10mg相当の組換えタンパク質を取得した。さらに、生産・精製された酵素に対して起電力測定のもととなるデータ取得を行った。CDHは、主に可溶性糖の還元末端を酸化することが報告されていることから、はじめにセロビオースなどを用いて、サイクリックボルタメトリーを行い、触媒電流の測定を行った。
セラチアセリンプロテア-ゼの大腸菌における菌体外分泌機構の解明とその応用

1)セラチアセリンプロフア-ゼ感熟酵素のC末端アミノ酸残基の固定培地中に分泌された成熟酵素を精製後、臭化シアンで分解し、SDSPAGEから溶出することによりC末端蛋白を取得した。これをさらにリジルエンドペプチダ-ゼで完全消化し、HPLCによって分取した全ポリペプチドをN末端から配列決定することにより本酵素のC末端アミノ酸は、645Aspであることを明らかにした。2)分泌に伴うプロセス部位の決定本酵素が外膜透過の際にうけるプロセスに関しては、失活変異遺伝子や大腸菌OmpT^-株などを用いた実験により、(1)成熟酵素自身のプロテア-ゼ活性により645D,701E,716Gの各アミノ酸の直後でプロセスが起こること、(2)宿主大腸菌のOmpTにより675Rの直後でプロセスされること、(3)宿主大腸菌の他のプロテア-ゼにより689Qの直後でプロセスが起こることを見いだした。3)異種蛋白分泌の試み脱窒菌の電子伝達に関わる蛋白、青色銅蛋白と本酵素の種々の融合蛋白について検討したところ、本酵素前駆体C末ドメインとの融合蛋白では、外膜に挿入されるC末ドメインの働きにより青色銅蛋白が外膜外側まで輸送され培地側に露出したような形で存在することが示された。また、青色銅蛋白とC末ドメインのC末側半分との融合蛋白では、青色銅蛋白が培地中に検出された。このことから大腸菌外膜に挿入され安定に存在するC末ドメインの性質を利用し、異種蛋白の分泌が行なえる可能性が示されたものと考えられる。
四川省成都盆地における巴蜀文化の研究

成都平原の先秦文化は、新石器時代晩期の宝〓文化→殷代に並行する三星堆文化→殷末西周・春秋時代前期の十二橋文化→戦国時代の上注家拐文化に編年され、これらは蜀文化の系譜である。それに対して、重慶を中心とする地域に宝〓文化と並行する魏家梁子文化が存在し、それは後の巴文化地域に相当するものである。したがって四川の二大地域文化である"巴蜀文化"の原型は、すでに新石器時代晩期にまで遡ることになる。この巴蜀文化を成都平原に隣接する川西高原および西北高原の古代文化と関連させて検討するため、山民江・大渡河・雅〓江・金沙江・瀾滄江流域に分布する特異な墓葬、すなわち石棺葬について分析した。とくにこの墓葬が集中して分布する岷江上流域について検討すると、この地域は太古から中国の西北と西南を結ぶ重要な交通ルートであり、このルートに沿ってさまざまな民族が中国西南地方へ移動してきたこと、石棺葬を残したのは戦国時代漢代に四川西北の山岳地帯に居た冉〓であり、彼らは羌や〓からなる部族であることが明らかになった。そのため改めて巴蜀文化の主たる担い手である蜀族について検討すると、蜀族はもともと岷江上流の岷山山脈および〓〓山脈一帯に居り、この一帯は先秦時代では〓・羌系の民族の居住地帯だったところであり、それ故に蜀族の来源は〓・羌系諸族との関係が深いことが分かり、〓・羌系に出自する蜀族が早期蜀文化を代表する三星堆文化の主要な創造者であったと考えられる。1997年8月、ほぼ1ヶ月間四川省の岷江上流域・大渡河上流域において四川聯合大学と協力して少数民族の羌族・嘉絨チベット族に関する調査を行った。その目的は、彼らの祖先がかつて甘粛省・青海省から四川西北に南下し、成都平原に下り、さらに雲南・貴州の方へ遷徙していった所謂“民族走廊"を遡上して、そのルート上に現在どのような伝承や遺物・遺跡が残存しているかを確認するためである。具体的な調査項目は、巫師に伝承されている羌戈大戦の伝承・白石信仰・石棺墓・〓楼・火葬の葬俗等であるが、これらの調査は成都平原で発掘された宝〓遺跡を中心とするいくつかの新石器時代の城址遺跡の造営者との関係を探るためである。この調査で撮ったスライドやビデオ等の映像資料はデータベース化し、すでに立ち上げている早稲田大学文学部のホームページ上で公開する準備を進めている。考古調査に関しては、97年9月中旬に四川聯合大学・成都市文物考古工作隊の共同発掘関係者6人を招聘し、早稲田大学大隈小講堂で宝〓遺跡を中心とする成都平原の考古学の成果に関する共同報告会を行った。この席上で中国側は、日本の一部の研究機関が“基壇"と報道している宝〓遺跡の土盛りが後漢時代の墳墓であることを正式に表明した。なお宝〓遺跡に関する発掘報告書は日中共同で98年度中に刊行する予定である。本年度の研究は、とくに中国古代の巴蜀文化の形成に深く関わったと見なされる二つの民族、すなわち羌族と氏族に関する調査研究を行った。羌族は南部方言を代表する理県桃坪村の羌族を事例に、族については平武県白馬羌族郷の白馬藏族を事例にして、それぞれの民族的源流、遷徒の過程、現在におけるその他の少数民族との関連について具体的な研究を行った。中でも平武県一帯に分布する白馬藏族は、現在に至るまで自らをチベット族とは認めておらず、中国政府の民族分類に異議を唱えていることで知られており、その族属問題に関して重要な問題を提起している民族である。

我々の問題関心としては、新石器時代にまで遡ると思われる古代羌族の中から族がどのように分離独立し、その後の展開において現在の四川省におけるどの少数民族と系譜的関連が認められるかということである。そのため、もっとも可能性の高いと思われる白馬藏族に注目し、その源流、遷徒過程、民族誌などについて研究を行ったわけである。考古方面では成都平原において現在までに数例確認されている新石器時代後期の城址遺跡、すなわち四川省都江堰市の芒城遺跡について新たに研究を行った。本年度の研究は、民族方面では昨年度に引き続き、羌族と〓族に関する歴史民族的研究を行った。羌族については桃坪羌〓、〓族については白馬蔵族について検討した。桃坪羌〓については、四川大学側の協力でその調査資料を利用することができた。また白馬蔵族については、この民族に関する中国側報告書『白馬蔵人族属間題等論集』(四川省民族研究所、1998年)等に収められている諸資料を詳細に分析し、さらに台湾の中央研究院の二十四史データベースを利用して、正史に現れた関連史料を収集した。またその歴史的由来を検討するため、白馬蔵族の道士(宗教的識能者)に注目し、彼らの使用している経書(経典)について検討した。今のところまだ類例のない資料なので、それが四川省西北部の少数民族の宗教文化の中でどのように位置づけられるのか、さらに検討を加えて行きたいと思っている。またそれと並行して、羌族の巫師(宗教的識能者)との比較を行った。その宗教的性格の異同を検討し、それによって両民族の歴史的性格を検証するためであり、要するに、以上の諸検討は羌・〓と巴蜀文化との関係を考察するためのものである。考古方面では、やはり昨年度に引き続き、成都市文物考古工作隊の協力で成都平原で発掘されている芒城遺跡について基礎的な検討を行い、併せて他の関連城址遺跡との比較研究を行った。今年度は、最終年度と言うこともあり、これまでの個別的な諸研究を総合し、報告書にまとめる準備を主とした。考古方面では、土器編年の視点から巴蜀文化の起源を検討した。以下の内容は大脇潔の報告による。成都平原における先秦時代の土器編年は、1995年96年に発見された新津県宝〓遺跡を契機として、都江堰芒城遺跡・〓県古城遺跡・温江県魚鳧城遺跡など相前後して発見された新石器時代の城址遺跡の発掘調査によって、およそ2500年間にわたる編年の枠組みが可能となった。それによると、その序列は新石器時代晩期の「宝〓文化」、殷代にほぼ並行する「三星堆文化」、殷代末から周・春秋前期にまたがる「十二橋文化」、戦国時代の「上汪家拐文化」の順となる。その実年代は、宝〓文化は4期6段階に編年され、長期的に見積もって前2700年前1700年の間である。一方、重慶を中心とする川東地域では宝〓文化に並行する「魏家梁子文化」がある。この二つの土器文化圏はそれぞれ後の蜀と巴の範囲に相当するので、その文化の原型をこのころまで遡ることがほぼ想定される。民族方面では、青海省一帯から南下し、岷江上流域に定住した古羌人と巴蜀文化の関係を検討した。以下の内容は工藤元男の報告による。彼らの移動が巴蜀文化の形成にどのような影響を与えたかは、具体的にはまだ不明な部分が多い。しかしさまざまな痕跡は指摘できる。そこで彼らの移動神話である《羌戈大戦》を、他の少数民族の場合と比較検討した。それによれば、彼らの神話ではその始祖神話がまったく中原の権威(始祖を中原の帝王とするなど)に求めていないことがわかり、したがってその原型はきわめて古いことが推測される。換言すれば、中華的世界が成立する以前に行われた移動だったことが推測され、それは史籍の記述によれば、羌人の最初の大規模な移動が戦国中期であることと符合する。したがって、そのような移動が考古学的にどこまで遡れるのかが、今後の大きな課題となる。
酸化的炭素骨格構築型触媒の創出と新概念化合物合成からの創薬アプローチ

第一列遷移金属および有機レドックスメディエータの組み合わせにより[1e+1e]酸化を行いうる、新概念触媒系3例の創製に成功した。これを用いて非天然型αアミノ酸、C(2)-もしくはC(3)-官能基化アミンなど、創薬化学観点から魅力あるビルディングブロックを短工程にて与える手法へと発展させることができた。本研究提案では、環境調和性の高い直接的化学変換を実現する、酸化的炭素骨格構築型触媒の開発、およびそれを基盤とした、新規骨格を持つ医薬リード候補化合物を迅速に供給する方法論の確立を目標とする。具体的には将来像も含め下記の3段階での実行を計画した。(1)穏和な条件下に脱水素型クロスカップリング(CDC)反応を進行させる、人工触媒の設計概念を確立する(2) (1)の触媒的CDC反応を応用し、医薬的に魅力ある合成単位を幅広く供給可能な基盤方法論を確立する(3) (2)を応用して非天然型ペプチドライブラリーを構築・応用し、耐性菌対策を始めとする医薬領域の重要課題の解決を目指す。今年度は前年度に得られた(1)に関する成果および(2)に関する基礎的知見を基盤とし、上記目的(2)(3)の達成を目指すことに注力した。具体的にはCDCもしくは酸化的C-H活性化を介した新規炭素骨格構築法の開発と、より一層の基質適用範囲の拡大、環境調和型酸化剤である酸素を活用するなど実用面での特性向上を目指して取り組んだ。とりわけ元素戦略的に有利な第一列遷移金属(銅、鉄、コバルト、マンガンなど)の酸化触媒としての積極的活用を念頭に置いた。その結果、以下の3点を主要な成果として得るに至った。1)前年度開発したニトロン転移型CDC反応の基質適用拡大2)アミン3位の触媒的酸化的官能基化反応の開発3)新規開発した有機ラジカルを用いる世界初の触媒的酸素連関型不斉CDC反応の開発以上の成果は、3報の査読付き原著論文として公表することができ、また国内/海外学会にて多数の発表を行うことができた。具体的には将来像も含め下記の3段階での実行を計画している。今年度、研究代表は主に上記目的(1)の達成を目指し、CDCもしくは酸化的C-H活性化を介した炭素骨格構築法の開発に取り組んだ。現在までに本方針によるアプローチは、有望な結果を見せている。代表的な成功例の一つが、後述する銅触媒を用いた温和な条件下でのニトロンを用いる新規CDC反応の開発である。本反応はニトロンが求核剤として働くという過去に類を見ない結合形成様式を実現し、またこれは2種の協奏的一電子酸化から生じる求電子剤と反応するという、全く新規な機構で進行することも突き止めている。この基礎的知見をもとに合理的に設計されうる触媒群は、関連する数多の未開拓反応を進行させうる可能性を秘めており、高い発展性が見込まれる成果である。また本CDC反応は医薬化学的観点から魅力ある合成単位の一つ、新規骨格を持つ非天然型α-アミノ酸を短工程で与える手法でもあるため、上記(2)の実現に向けた基盤方法論の一つにもなりうる。代表者は、目的実現に向けての道程を3段階戦略の形で設定し、今年度は主に(1)「穏和な条件下に脱水素型クロスカップリング(CDC)反応を進行させる、人工触媒の設計概念を確立する」の実現に取り組んできた。とりわけ元素戦略的に有利な第一列遷移金属(銅、鉄、コバルト、マンガンなど)を触媒として用いる、酸化的炭素骨格構築法の開拓を念頭に置いた。今年度の代表的成果としては、「銅触媒-過酸系を用いる、エーテル/アミンおよびニトロンとの新規CDC反応」が挙げられる。室温、ほぼ中性pHという温和な条件下に、エーテル/アミンα位のC-H活性化によってカチオン性中間体を生成させ、これにニトロンが求核剤として反応し炭素-炭素結合を形成するという、過去に類を見ない結合形成が実現された。またラジカルクロック実験などにより、2種の直交型一電子酸化剤が協奏的にエーテル/アミンの酸化を行うことで2電子酸化を実現するという、全く新規な反応機構で進行することも突き止めることもできた。本反応は非天然型α-アミノ酸を短工程で与える形式であり、(2)「触媒的CDC反応を応用し、医薬的に魅力ある合成単位を幅広く供給可能とする」に寄与する基盤方法論の一つにもなりうる成果である。

以上の成果は、代表者をCorresponding Authorとする原著論文および解説論文として公表することができた(Hashizume, Oisaki*, Kanai*著、Org. Lett. 2011, 13, 4288.; Chem. Rec. 2011, 11, 236. )。またこれと並行して、複数の別アプローチから(1)(2)の達成に向けて取り組んできており、こちらも原著論文として投稿可能な成果をいくつか見出すことに成功している。以上から、目標達成に向けた研究進捗は概ね良好であると評価している。先述したニトロンとの触媒的CDC反応は、非天然型アミノ酸を短工程で与える魅力的な反応であるが、酸化剤として爆発性のある過酸を必要としていること、収率が多くの場合中程度にとどまっていることが現状の課題である。今後は酸化剤を酸素に代替し、また収率の向上および基質一般性の拡張に取り組むことで、より環境調和性の高い汎用触媒系へと昇華させていきたい。また目標(1)(2)の発展的展開および別角度からの達成に向け、既述の触媒設計概念を拡張し、触媒的酸化的骨格構築法を基盤とする医薬ビルディングブロックの短工程供給を目指した研究に継続的に取り組んでいく。具体的には医薬に汎用される酸化度の低い複素環や、官能基に富む複雑基質の合成終盤・保護基フリーの触媒的修飾を目指した研究にトライしていく。目標(3)の達成に向けては、今年度開発を行ったCDC触媒および並行して開発の進んでいる基礎触媒系を活用し、非天然型ペプチドライブラリーの創製に取り組む予定である。具体的には官能基選択性の達成や水系溶媒の使用が困難という、多分に触媒サイドに由来する問題から適用が忌避されていた、nativeな長鎖ペプチドにも適用可能な化学変換の実現を目指す。特に温和な条件下での酸化的骨格構築法を適用することで、直接的な構造修飾・保護基フリーのカップリングを行いうる方法論の確立を目指す。将来的には本法を用いて、医薬領域の重要問題を解決しうるような化合物リード創出を目指したい。当面はバンコマイシン耐性菌にも有効性が期待される非天然型ペプチドの探索を目標としている。次年度は、今年度とほぼ同様の出費計画を考えている。今年度実績も参考にし、研究費のうち物品費を最も多額の出費として計上したい。具体的には共通機器として利用している、合成化学研究に必須となる分析機器類(核磁気共鳴装置、質量分析装置、赤外分光装置など)、真空ポンプなどの定期メンテナンス費、修理費として一部を計上する。また有機合成研究において消耗品(薬品類、溶媒、不活性ガス、ガラス器具、手袋などの保護具)は日常的に消費されるため、最も使用金額が多くなる。額面は申請者が本研究を学生二人と共に実行する限りにおいて、妥当な額だと考える。研究の達成後には、国内外での成果発信が必要となる。そのため、国内学会・国際学会出席目的の旅費として、研究費の一部を計上した。また、論文別刷・英文校閲費は研究発信過程で必須となるため、その他の項目として含めた。研究の進捗状況は概ね良好であるため、両項目は当初計画よりも増額使用することを考慮したい。
予測補正制御に基づく高速高精度な多軸加工システムの開発

当該研究は3軸加工で実績を得た「予測補正制御手法」を多軸加工に適用し「形状補間」と「予測補正制御」により高速高精度な多軸加工を実現するシステムの開発である。システム構築のため、形状補間を用いた駆動データの生成機能、駆動データを用いた加工機の駆動機能、そして駆動データから精度を評価する機能の開発を行った。しかし最終段階として、導入された5軸加工機の軸構成が異なったため、駆動データの生成機能の大きな改良が生じ、最終的な測定に至らなかった。現在改良と調整を行っており、早急に加工実験を行う予定である。当該研究では3軸加工で実績を得た「予測補正制御手法」を多軸加工に適用し「形状補間」と「予測補正制御」により高速高精度な多軸加工を実現するシステムの開発である。これまで5軸加工機を導入することができなかったため、汎用的な多軸加工機によるシステム開発を行って来たが、システムの検証等ができず、大幅に進捗が遅れている状況となってしまっている。5軸加工機については、昨年度末にようやく導入することができたため、試作システムを5軸加工機に対応させると同時に、計算手法の妥当性をまず、検証する必要がある。このように5軸加工機が導入されたことから、これまでの遅れを早急に取り戻す必要がある。当該年度の目標は「多軸加工機の導入と実験システムの構築」と「工具の加工点における切削速度制御」および、「形状補間に基づく高精度な多軸サーボデータ生成手法の確立」である。まずは遅れている「多軸加工機の導入と実験システムの構築」について、ようやく2月に5軸加工機を導入し、付属オプションにより実験システムの構築まで進めた。また「工具の加工点における切削速度制御」については、汎用5軸加工機用のシステムのテストモデルを構築し、現在評価中である。確認が取れ次第導入した5軸加工機に対応させる必要がある。残りの「形状補間に基づく高精度な多軸サーボデータ生成手法の確立」については、オフセットモデルの生成について試作を行ったが、5軸加工機の構成が未定であったため、サーボデータ生成まで至ることができなかったため、導入した5軸加工機への対応を進める必要がある。当該年度は加工実験を行うために必要な「多軸加工機の導入と実験システムの構築」とシステムの基本概念である「工具の加工点における切削速度制御」について研究を進める事を目的としていた。「多軸加工機の導入と実験システムの構築」では、多軸加工について研究と実験を行うために必要となる、5軸加工機の導入と操作法法の修得、および基本実験を当該年度において実施予定であった。しかし、設置予定場所である実習工場の改修年度と重なり、また改修の工事の大幅な遅れにより、5軸加工機を導入することができなかった。このため、当初予定していた5軸加工機の導入と操作方法の修得は平成25年度に早急に実施することとした。もう一つの目的である「工具の加工点における切削速度制御」については、導入する機械の軸構成が不明であるため、一般的な工作機械の構成に基づいて、座標変換システムの検討と構築を行った。これはオフセットされた形状からサーボデータを計算した後、各軸の動きに変換するための演算システムである。また工具姿勢とサーボデータの関係から精度を向上させるために、幾何的処理とその可視化ツールを追加した。しかし、本年度は5軸加工機が導入できなかったため、開発した基本動作の試作システムの評価を行うことができなかった。このように当該年度は対象とする5軸加工機の導入ができなかった事が要因となり、研究全体として遅れが生じる結果となった。平成25年度に5軸導入からシステム開発までを含め、早急に対応し、遅れを取り戻す必要がある。これまで5軸加工機を導入することができなかったため、汎用的な多軸加工機の軸構成によるシステム開発を行って来たが、システムの検証等ができず、進捗が遅れている状況となっていた。5軸加工機については、平成25度末にようやく導入することができたため、本年はその使い方の学習から始め、試作システムを5軸加工機に対応させてきた。しかし、システム開発で想定した機械構成と異なっていたため、システムの再構築が必要となり、さらにシステム開発に遅れが生じた。そこで当該年度は、システムの再構築を行うと同時に、導入した5軸加工機において、サーボデータを受け入れ、5軸加工機を駆動させる駆動システムの開発と、駆動したデータを測定するシステムの開発を並行して行った。併せて複雑な5軸加工機の操作手法や加工手法を学習した。

その結果、サーボデータが生成できれば、5軸加工機を駆動しその指令位置精度を測定することが可能となった。サーボデータの生成「形状補間」については、軸構成の変更を含めまだ開発が完了しておらず、引き続き開発を行い、今年度中に評価を完了する予定である。このように当該研究は、想定していた5軸加工機の大幅な導入遅れと、システム構成の変更により遅れが生じたが、本年度末には成果を出せる見込みとなった。当該年度の目標は「多軸加工機の導入と実験システムの構築」と「工具の加工点における切削速度制御」および、「形状補間に基づく高精度な多軸サーボデータ生成手法の確立」である。まずは遅れている「多軸加工機の導入と実験システムの構築」について、ようやく2月に5軸加工機と付属する5軸用CAD/CAMシステム、NC加工シミュレーション、衝突防止システムを導入した。現在はその使用方法について、加工テストを行い、練習している所である。併せて、付属オプションの導入により、サーボデータを収集すると同時に、制御データを直接駆動できるように実験システムを構築し、その操作方法の学修および精度を検証している。このように「多軸加工機の導入と実験システムの構築」はほぼ予定通り、実施することができた。しかし、「工具の加工点における切削速度制御」については、汎用5軸加工機用のシステムのテストモデルを構築し、限定した条件下ではあるが、仮想工具先端での速度制御データについて現在評価中である。テストモデルにおいて確認が取れ次第、導入した5軸加工機に対応させる必要がある。残りの「形状補間に基づく高精度な多軸サーボデータ生成手法の確立」については、オフセットモデルの生成について試作を行ったが、5軸加工機の構成が未定であったため、サーボデータ生成まで至ることができなかった。このように当該年度は対象とする5軸加工機の導入が大幅に遅れた事が要因となり、研究全体として大幅に遅れが生じる結果となった。平成26年度には、これまで構築したシステムを取り纏め、導入した5軸加工機に早急に対応し、当該研究の遅れを取り戻す必要がある。当該年度は加工実験を行うために必要な「多軸加工機の導入と実験システムの構築」とシステムの基本概念である「工具の加工点における切削速度制御」について研究を進める予定であった。しかし、「多軸加工機の導入と実験システムの構築」では、当初予定していた5軸加工機の設置場所(テクノセンター)には3次元測定器が仮設置されており、これを移動できなかったため、研究に必須となる5軸加工機を導入することができなかった。これは当該年度予定していた実習工場の改修が大幅に遅れ、仮設置の3次元測定器を改修後の実習工場に移動できなかった事が原因であり、結果的にテクノセンターに5軸加工機を設置できなかった。このため、「多軸加工機の導入と実験システムの構築」において、当初予定していた5軸加工機の導入と操作方法の修得および基礎実験および性能評価を行うことができなかった。また「工具の加工点における切削速度制御」については、5軸加工機が導入できなかったため、導入する機械の軸構成がわからず、一般的な工作機械の構成に基づいて、座標変換システムの検討と構築を行った。更に精度を向上させるための幾何的処理を開発した。しかし5軸加工機が導入できなかったため、開発した機能の動作確認を実施できなかった。
近代東アジアにおける貿易港の建設過程と港湾システムの構築に関する研究

2018年度は、横浜を中心に、旧居留地の港湾施設と堀川、大岡川の実地調査並びに関連の文献調査を行った結果、近代横浜居留地の水辺空間の変遷、特徴と管理体制を明らかにした。幕末から明治初期にかけて横浜居留地の海岸は「裏側」に当たる空間で、外国人商館は水町通りに面して建てられていた。そして、日本政府の厳重な取り締まりにより、中央波止場以外の海岸は外国商人に開かれていなかったことが判明した。それは、海岸がバンドの建設によって川岸或いは海岸が居留地設置当初から外国人に開かれた上海、アモイ、打狗の居留地と違っていた事実を表している。しかし、横浜居留地における「閉ざされた」海岸の景観は1866年(慶応2年)に発生した豚屋火事によって消えた。日本政府と外国政府は防火の観点から横浜海岸通りを海に向かって拡幅し、外国人商館も海岸通りに面して改築されるようになった。これにより、横浜居留地の海岸通りは外国人商館にとって表通りとなり、横浜湾も商館の前に広がることとなった。横浜居留地の水辺の空間が変化したことにより、水辺の使い方或いは使われ方も変わった。その結果、外国人は自分の商館の前の海岸石垣に梯子を掛け、直接、上陸または乗船するようになった。神奈川県は、この横浜居留地の水辺の混乱は、密輸の温床になりかねないと危惧し、1870年に断固として東西波止場以外の場所からの上陸と乗船を禁じた。その上、外交手段を駆使して、外国人に海岸に設置していた梯子を撤去させ、「荷物を携帯しない時に限って」の公式上陸場を新たに2箇所整備した。こうして神奈川県と税関は、横浜居留地の水辺を管理することに至った。本研究成果は、2018年度の都市史学会と2019年度のイギリス建築史学会にて発表している。2018年度に置いて、近代の横浜、香港の港湾建設に関する文献調査と現地調査を実施し、それぞれの港の機能、特徴と建設過程を解明した。両都市の港湾研究を初歩的に実施した結果、本課題の主要論点である「近代東アジアの政治体制と港湾建設の関係」を実証的に裏付けることが出来ている。例えば、横浜居留地は1854年「日米和親条約」(交渉条約:加藤祐三, 1985)を根拠に設置された居留地であったため、日本政府は終始主導権を握り、その整備を行った。その結果、1870(明治3)年に明治政府に代わってから、神奈川県と税関は外務省を後ろ盾に、横浜居留地の海岸と堀川における外国人の水域での建設工事を認めずに、外国人らが岸辺に設置した私的階段や梯子を撤去させた上、新たな公的上陸場と荷揚げ場を整備したことにより、横浜の水辺を有効的に管理するようになった。ここで横浜居留地の水辺開発は日本政府の方針により「陸域」と「水域」が切り離して進められたと言える。横浜と対照的に、香港は、第一次アヘン戦争以降、1842年に英中間で締結された「南京条約」(敗戦条約:加藤祐三、1985)に基づいて英植民地となったため、英国が香港の開発を単独に行った。そのため、港湾建設の面において、「陸域」と「水域」の一体的開発が行われた。例えば、英国の海軍基地において、陸域に建てられる建物の水へのアクセスを便利なものにするため、水域に建物に直結する桟橋を建設した。その後、英国王立海軍はいくたび基地を拡張するが、陸域と水域の一体的開発が実行された。それは、近代日本の居留地では見られない開発であった。これまでの予備調査により、台湾・高雄の港湾施設の建設過程や当時の状況を記録した『打狗築港』(大正二年十二月十七日発行、臨時台湾総督府工事部)、英国外務省工務部の資料“Works in Takow" (英国公文書館所蔵)、日本海軍作成の「打狗港内部1893」、“TAKAO KO,1918"(日本国会図書館所蔵)、“Dr. W. W. Myers Property at Anping and Takao" (英国公文書館所蔵)を収集した。2019年度は、上記資料の分析を中心に、文献と地図資料から判明した高雄港の自然要素及び英国領事館とその周辺景観の復元とともに、日本統治時代に造成された港の基本構造や現存の建物や港湾施設に関わる現地調査を続けて台湾総督府による打狗築港の過程の解明に努める。なお、本年度の研究成果「近代台湾高雄港の空間的変容とその史的背景に関する研究ー西洋人居留地から日本植民地までー」(仮)は、拓殖大学や国立台湾大学で発表する予定である。

日本政府と外国政府は防火の観点から横浜海岸通りを海に向かって拡幅し、外国人商館も海岸通りに面して改築されるようになった。これにより、横浜居留地の海岸通りは外国人商館にとって表通りとなり、横浜湾も商館の前に広がることとなった。横浜居留地の水辺の空間が変化したことにより、水辺の使い方或いは使われ方も変わった。その結果、外国人は自分の商館の前の海岸石垣に梯子を掛け、直接、上陸または乗船するようになった。神奈川県は、この横浜居留地の水辺の混乱は、密輸の温床になりかねないと危惧し、1870年に断固として東西波止場以外の場所からの上陸と乗船を禁じた。その上、外交手段を駆使して、外国人に海岸に設置していた梯子を撤去させ、「荷物を携帯しない時に限って」の公式上陸場を新たに2箇所整備した。こうして神奈川県と税関は、横浜居留地の水辺を管理することに至った。本研究成果は、2018年度の都市史学会と2019年度のイギリス建築史学会にて発表している。2018年度に置いて、近代の横浜、香港の港湾建設に関する文献調査と現地調査を実施し、それぞれの港の機能、特徴と建設過程を解明した。両都市の港湾研究を初歩的に実施した結果、本課題の主要論点である「近代東アジアの政治体制と港湾建設の関係」を実証的に裏付けることが出来ている。例えば、横浜居留地は1854年「日米和親条約」(交渉条約:加藤祐三, 1985)を根拠に設置された居留地であったため、日本政府は終始主導権を握り、その整備を行った。その結果、1870(明治3)年に明治政府に代わってから、神奈川県と税関は外務省を後ろ盾に、横浜居留地の海岸と堀川における外国人の水域での建設工事を認めずに、外国人らが岸辺に設置した私的階段や梯子を撤去させた上、新たな公的上陸場と荷揚げ場を整備したことにより、横浜の水辺を有効的に管理するようになった。ここで横浜居留地の水辺開発は日本政府の方針により「陸域」と「水域」が切り離して進められたと言える。横浜と対照的に、香港は、第一次アヘン戦争以降、1842年に英中間で締結された「南京条約」(敗戦条約:加藤祐三、1985)に基づいて英植民地となったため、英国が香港の開発を単独に行った。そのため、港湾建設の面において、「陸域」と「水域」の一体的開発が行われた。例えば、英国の海軍基地において、陸域に建てられる建物の水へのアクセスを便利なものにするため、水域に建物に直結する桟橋を建設した。その後、英国王立海軍はいくたび基地を拡張するが、陸域と水域の一体的開発が実行された。それは、近代日本の居留地では見られない開発であった。これまでの予備調査により、台湾・高雄の港湾施設の建設過程や当時の状況を記録した『打狗築港』(大正二年十二月十七日発行、臨時台湾総督府工事部)、英国外務省工務部の資料“Works in Takow" (英国公文書館所蔵)、日本海軍作成の「打狗港内部1893」、“TAKAO KO,1918"(日本国会図書館所蔵)、“Dr. W. W. Myers Property at Anping and Takao" (英国公文書館所蔵)を収集した。2019年度は、上記資料の分析を中心に、文献と地図資料から判明した高雄港の自然要素及び英国領事館とその周辺景観の復元とともに、日本統治時代に造成された港の基本構造や現存の建物や港湾施設に関わる現地調査を続けて台湾総督府による打狗築港の過程の解明に努める。なお、本年度の研究成果「近代台湾高雄港の空間的変容とその史的背景に関する研究ー西洋人居留地から日本植民地までー」(仮)は、拓殖大学や国立台湾大学で発表する予定である。
幼児および小学生児童における身体活動量と筋の量的および機能的発達との関係

本研究は、幼児および小学生児童における筋の量および機能、ならびに運動能力における性・年齢の影響を捉えると同時に、それらに日常生活中の身体活動の量および強度(水準)の要因がどのように関連するのかを明らかにすることを目的とした。研究の結果、1)幼児期から小学校期における筋量および筋力、並びにそれらの年齢変化に顕著な性差は認められないが、運動能力は、幼児期の段階において、すでに男児が女児より優れていること、2)運動能力の予測因子には男女児間で違いがみられ、それが運動能力に性差を生む要因の1つになっていること、3)筋量は、日常生活中の身体活動の量および水準よりも身体の自然発育の影響を強く受けているが、皮下脂肪量は、身体活動水準の影響を受け、幼児期から小学校期においては、身体活動水準の確保が肥満予防として重要であること、および4)運動能力は身体活動量よりも身体活動水準の影響を強く受け、日常生活中の身体活動として、通常歩行より強度の高い活発な動きの積極的な実施は、筋の機能的発達を促進することが示唆された。本研究は、幼児および小学生の日常生活活動量と筋の形状および機能との関係について明らかにすることを目的としている。平成19年度は、46歳の男児119名、女児134名を対象に、ライフコーダーによる日常生活活動量および皮下脂肪厚と筋厚、ならびに立ち幅跳び、テニスボール投げ、10m走の各成績に関する測定を実施した。また、小学生男児30名を対象に、筋の形状と機能に関する測定を実施した。その結果、1)幼児期における日常生活での歩行数は、5,6歳の時点で、男児が女児より有意に多いこと、2)男児の場合に、歩行数と皮下脂肪厚および筋厚との間には有意な相関関係は認められないが、女児では、上腕後部、大腿前部、大腿後部、下腿後部の皮下脂肪厚は歩行数と負の相関関係にあること、3)男児の場合に立ち幅跳びとテニスボール投げ、女児では立幅跳が、それぞれ歩行数と有意な相関関係を示すことが明らかとなった。これらの結果から、幼児期における日常生活中の歩行数の多寡は、運動能力に個人差を生む要因になること、また、女児では皮下脂肪厚の付着状況に影響を及ぼすことが示唆された。なお、平成19年度における分析は、歩行数との対応にとどまった。ライフコーダーによって得られるデータには、活動強度別の活動時間が含まれる。今後、それらと組織厚および運動能力の計測結果とを対応させることにより、幼児期における身体組成および運動能力における性差や個人差の要因としての日常生活活動量の影響について検討していく予定である。小学生を対象にした結果については、筋形状の構成要因である筋厚と羽状角について分析し、両変数間の関係における筋間差について主に検討した。その結果、1)筋厚は、外側広筋が腓腹筋内側頭および上腕三頭筋より、腓腹筋内側頭が上腕三頭筋より、それぞれ有意に高い値であること、2)羽状角は、腓腹筋内側頭が最も大きく、ついで外側広筋であり、上腕三頭筋が最も低い値を示すこと、3)外側広筋および腓腹筋内側頭では、筋厚と羽状角との間に有意な相関関係が認められるが、上腕三頭筋では、両変数間に有意な関係は見出されないことが明らかとなった。また、筋厚と羽状との関係において、前者が同一レベルであっても、羽状角は腓腹筋内側頭が外側広筋より有意に高いという結果が得られた。このような筋厚と羽状角との関係が、小学生児童特有のものであるかどうかは、平成19年度の研究実施内容からは明らかにすることができず、今後、成人のデータとの対応を試みる予定である。なお、平成19年度に測定した幼児および小学生に関しては、平成20年度においても同様な測定を再度実施する予定であり、縱断変化に関する検討も加える予定である。本研究は、幼児および小学生児童における身体活動量と筋の形状および機能との関係について明らかにすることを目的としている。平成20年度は、幼児の身体組成・運動能力に関する横断的および縦断的研究、並びに小学生を対象にした筋量・筋機能に関する縦断的な研究を実施した。横断的研究では、月齢5476ヶ月の男児100名および女児114名を対象に、簡易加速時計による計測値から活動量指標(総エネルギー消費量一基礎代謝量)および活動水準指標{活動量指標/(基礎代謝基準値×体重)

}を算出し、それらと、形態、身体7部位の筋厚と皮脂厚、運動能力(立幅跳び、10m走、テニスボール投げ)の各測定結果との関係について検討した。その結果、男女児とも、活動量指標と活動水準指標はBMIと有意な負の相関関係を示し、両指標の高い園児は皮下脂肪が薄い傾向が認められた。また、女児では、活動量指標および活動水準指標ともに、立幅跳びのスコアと正の、10m走タイムと負の相関関係が認められた。これらの結果より、幼兜期における身体活動の量および水準は、BMIおよび皮下脂肪厚に影響を持ち、女児では運動能力に個人差をもたらす要因になることが示唆された。幼児を対象にした縦断的研究では、男児17名、女児23名を対象に歩行数、身体組成、運動能力における1年間の変化について検討した。その結果、幼児期における筋量の変化には性差が存在し、その増加は男児より女児の方が顕著であること、日常生活中の歩行数の変化と筋量並びに運動能力の変化との関連性は低いことが示唆された。さらに、少年野球を実施している小学生4・5年生男子を対象に縦断調査を実施した結果、四肢の筋量の増加に左右差は存在せず、筋力の増加は筋量のそれを上回る傾向が認められた。本年度は、まず月齢5476ヶ月の男児100名および女児114名を対象に、1)皮脂厚・筋厚および2)運動能力の影響因子について、日常生活における身体活動量との関連で検討した。簡易加速度計による1週間の記録から、1日当りの総エネルギー消費量を算出した。さらに、総エネルギー消費量に基づいて、活動量指標(総エネルギー消費量-基礎代謝量)と活動水準指標(活動量指標/基礎代謝基準値/体重)を求めた。また、身体活動水準を(1)強度レベル0:座位か横・仰臥位など殆ど動きを伴わない、(2)強度レベル1、2、3:移動を殆ど伴わない動作かゆっくりとした歩行程度、(3)強度レベル4、5、6:速歩程度、(4)強度レベル7、8、9:強歩・走程度の10段階に分類し、それぞれの強度が24時間中に占める割合を求めた。重回帰分析(ステップワイズ法)を適用した結果、男女とも上腕・大腿・腹の皮脂厚の予測因子として、活動水準指標が抽出された。一方、筋厚については、殆どの部位において有意な予測因子となる身体活動変数は抽出されなかった。したがって、幼児期における身体活動の状態として、活動水準が高いほど皮下脂肪の付着を少ないものにするが、筋の発達に対しては身体全体の自然な発育以上の効果をもたらさないことが推察された。また、立幅跳の成績に対しては、男女に共通の因子(大腿前筋厚および強度5の時間比率がプラス因子、上腕皮脂厚がマイナス因子)が抽出された。一方、ボール投げの成績に対しては、男子の場合に、大腿筋厚、前腕筋厚および強度5の時間比率がプラスの因子として選択されたが、女子においては大腿筋厚および強度5の時間比率のみであった。また、10m走タイムに対しては、男子では大腿筋厚および強度9の時間比率が、女子では下腿筋厚および活動量指標が、それぞれプラスの因子として抽出された。これらの結果から、走・跳・投の各運動能力の影響因子は項目間で異なると同時に、男女間でも違いがあり、それが運動能力における性差を生む要因の1つになっていることが推察された。以上の幼児期を対象にした研究に加え、思春期前児童との比較を試みる意味で、中・高校生各種スポーツ選手の筋量・筋力の特徴に関する分析を実施し、その結果は査読付き論文として報告した。
自己免疫疾患における新規T細胞及びB細胞サブセットの動態及び機能解析

本研究では、当研究室で同定した新規T細胞サブセットであるTPH様細胞について、関節リウマチで報告されたTPH細胞との異同を明らかにし、その発現分子や機能を解明し、自己免疫疾患における動態を解析する。更に新規B細胞サブセットであるTbet+B細胞についても、TPH様細胞との関係を含めて解析を行う。