hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代用糖によるプラーク細菌の齲蝕誘発能のコントロールに関する基礎的研究

前年度の研究から、キシリトールのミュ-タンスレンサ球菌に対する糖代謝阻害効果の生化学メカニズムが明らかになってきた。すなわち、キシリトールは、糖取り込み酵素(PEP-PTS)によってキシリトール5リン酸(X5P)となって菌体内に取り込まれ、菌体内に蓄積したX5Pが解糖系上流の酵素活性を阻害し、その結果、糖代謝全体が阻害されるものと考えられた。しかし、キシリトールによる代謝阻害時、解糖系最上流の糖代謝中間体であるグルコース6リン酸レベルが減少傾向にあったことから、もう一つのキシリトール阻害メカニズムとして、解糖系の初発段階、すなわちPEP-PTSに代表される「グルコースを取り込みリン酸化する酵素(群)」の阻害が示唆された。そこで本年度は、キシリトールのPEP-PTS阻害効果を検討した。Streptococcus mutans NCTC10449の菌体をトルエン・アセトン処理によってpermeabilized cellsとし、これに基質としてPEPとグルコースあるいはさらにキシリトールを加えて、PEP-PTS活性を測定した。グルコースとキシリトールが共存すると、グルコースのみが存在しているときよりも、グルコース6リン酸の生成速度が低下した。この時PEP消費速度は変化しないことから、キシリトールはグルコースと競合しながらPEPを利用しX5Pとなること、そしてグルコースが利用できるPEP供給速度が低下する結果グルコースのリン酸化(グルコース6リン酸生成)速度が低下することが考えられた。なお、競合によるグルコースリン酸化速度の低下は、PEP濃度が低いほど顕著であった。以上のことから、もう一つのキシリトールの糖代謝阻害メカニズムとして、PEP-PTSの基質であるPEPに対するキシリトールとグルコースなどの他の糖との競合が示唆された。これまでの研究からキシリトールのミュータンスレンサ球菌に対する糖代謝阻害効果の生化学メカニズムが明らかになってきた。しかし、菌株によるキシリトール感受性の違い、およびキシリトールによる増殖阻害効果については検討が進んでいない。そこで本年度は、それらの2点について検討した。1.キシリトール感受性の異なるStreptococcus mutans(ATCC31989、NCTC10449、NCIB11723)3株を培養、集菌、洗浄後、菌懸濁液とし、10mMグルコースからの酸産生を30mMキシリトールが存在する場合としない場合で測定した。酸産生能はATCC31989で90%、NCTC10449で20%阻害され、ATCC31989はわずか5mMのキシリトールでも80%阻害された。一方、NCIB11723は全く阻害されなかった。次いで、同様に培養した菌をトルエン処理し、グルコースおよびキシリトール取込み酵素系(G : PEP-PTSおよびX : PEP-PTS)活性を測定したところ、G : PEP-PTS活性を100とした場合の相対X : PEP-PTS活性は、ATCC31989で100、NCTC10449で50、NCIB11723で10であった。以上のことからX : PEP-PTS活性が高いほどキシリトール感受性が高いことが分かった。2.S.mutans NCTC10449を5mMグルコース(G)またはこれに60mMキシリトールを加えた培地(G+X)で培養し、培養最終時の代謝産物を定量したところ、Gに較べG+Xでは、(1)増殖doubling timeは約2.4倍、(2)培養最終
狩谷エキ斎の『論衡』校勘に関する研究

本研究の目的は、狩谷エキ斎の『論衡』校勘について整理し、エキ斎の漢籍研究の方法及び狩谷エキ斎の業績における『論衡』校勘の位置づけと伝来について調査・考証することである。そのためには国内に散らばったエキ斎書き入れ本や、その他エキ斎ゆかりの人物が彼の校注を参照した諸本を調査し、それぞれの関係を明らかにする必要がある。平成30年度は前年度の調査に加え、エキ斎の死後その善本書目編纂に加わった小島抱沖の手校本(明刊本、静嘉堂文庫、47・11)の調査及び複写を行い、都立中央図書館の和刻本(井723)にもエキ斎の校注が転写されていることを確認した。その他、エキ斎が所蔵していた宋版『論衡』の伝来の調査では、エキ斎以前の宋版『論衡』所蔵者とされる山梨稲川の日記『東寓日歴』(静岡県立中央図書館、K072・14)を閲覧したところ、『論衡』の遣り取りに関しての記述はなかったが、山梨稲川とエキ斎の交流について詳細を知ることができた。平成29年及び30年度に調査した諸本を整理・検討した結果、エキ斎の自筆校本は静嘉堂文庫蔵和刻本(101・1)と慶應義塾蔵広漢魏叢書本(110X・567・100)の二本であり、そのうちの和刻本は、エキ斎が校注を書き入れた後に、山梨稲川とその親族に渡ったと考えられる。一方、広漢魏叢書本は、京都大学蔵久保謙手校本(中哲文C・XIVh・1-6)や狩野文庫広漢魏叢書本(1・282)にエキ斎の校注が転写されている。いずれの系統も、エキ斎自身やその門人と近い関係にあった人物によるものであることは同様である。これらエキ斎校注転写本には、明版以降の巻一累害篇の一丁分の脱落を補完する本はない。調査した諸本のうち、小島抱沖手校本のみが脱落を補完していることから、この本はエキ斎の校注のみに拠らず、宋版の原本に拠って校合を行ったのではないかという違いが見られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。まず、拙論「書陵部本宋版『論衡』についてー上海図書館本との比較検討」を掲載した宮内庁書陵部漢籍研究会編『図書寮漢籍叢考』(汲古書院)が平成30年2月に発行された。本研究課題はこの論文を端緒としている。平成29年度は、当初計画していた以下の諸本について調査・撮影・複写を行った。(ア)寛文三年和刻本(静嘉堂文庫101・1)、(イ)『広漢魏叢書』所収本(慶應義塾大学、110X・567・100)、(ウ)狩谷エキ斎校『論衡校異』(東北大学図書館、狩1・808)、(エ)岡本況斎手稿『論衡考』(東北大学図書館、伊2-258)、(オ)寛文三年和刻本(京都若山喜右衛門刊本、京都大学、中哲文C・XIVh・1-6)新たに東北大学図書館狩野文庫に、狩谷エキ斎が(イ)に施した校注を転写した(カ)『広漢魏叢書』所収本(狩1・282)を発見し、調査、部分撮影した。これらのうち、(ア・イ・エ・オ)には書き入れ識語があり、特に(エ)には「私が思うに、亡き友の狩谷氏が蔵せる宋槧本も、亡き友の小島春庵が蔵せる通津草堂本も、今その家にあるのか、あるいは他家にわたったのか分からない」という内容の識語があり、諸本の所在に関する重要な手がかりを得た。また、竹村五百枝「近世名家逸話」(『図書館雑誌』第2号、1908)には、エキ斎が京阪に旅行した際に軽井沢において、明版以降脱落した1丁分を存せる善本を発見、購入したという逸話が見える。これが事実であれば、ここで購入した善本こそ宋本と推測される。研究実績の概要で示したとおり、当初計画していた5点について一応の調査・撮影(複写)を終え、さらに、関係する東北大学図書館蔵『広漢魏叢書』所収『論衡』三十巻(狩1・282)を発見することができた。また、平成30年度に入ってから行った調査で、静嘉堂文庫蔵『論衡』明萬暦刊(47・11)には、エキ斎と関係の深い小島宝素によって、宋本および通津草堂本と対校した書き入れが施されていることが判明した。当然今後もこのような未知の発見があることが予想されるため、引き続き調査を継続したい。狩谷エキ斎および関係諸氏については、已然資料や先行研究を収集する段階であるが、狩谷エキ斎特集が組まれた『書誌学』第4巻第6号(1935)や、榎一雄「岡本保孝のこと」

(『東洋文庫書報』第911号、19771979)など、示唆に富む先行研究を入手することができた。本研究の目的は、狩谷エキ斎の『論衡』校勘について整理し、エキ斎の漢籍研究の方法及び狩谷エキ斎の業績における『論衡』校勘の位置づけと伝来について調査・考証することである。そのためには国内に散らばったエキ斎書き入れ本や、その他エキ斎ゆかりの人物が彼の校注を参照した諸本を調査し、それぞれの関係を明らかにする必要がある。平成30年度は前年度の調査に加え、エキ斎の死後その善本書目編纂に加わった小島抱沖の手校本(明刊本、静嘉堂文庫、47・11)の調査及び複写を行い、都立中央図書館の和刻本(井723)にもエキ斎の校注が転写されていることを確認した。その他、エキ斎が所蔵していた宋版『論衡』の伝来の調査では、エキ斎以前の宋版『論衡』所蔵者とされる山梨稲川の日記『東寓日歴』(静岡県立中央図書館、K072・14)を閲覧したところ、『論衡』の遣り取りに関しての記述はなかったが、山梨稲川とエキ斎の交流について詳細を知ることができた。平成29年及び30年度に調査した諸本を整理・検討した結果、エキ斎の自筆校本は静嘉堂文庫蔵和刻本(101・1)と慶應義塾蔵広漢魏叢書本(110X・567・100)の二本であり、そのうちの和刻本は、エキ斎が校注を書き入れた後に、山梨稲川とその親族に渡ったと考えられる。一方、広漢魏叢書本は、京都大学蔵久保謙手校本(中哲文C・XIVh・1-6)や狩野文庫広漢魏叢書本(1・282)にエキ斎の校注が転写されている。いずれの系統も、エキ斎自身やその門人と近い関係にあった人物によるものであることは同様である。これらエキ斎校注転写本には、明版以降の巻一累害篇の一丁分の脱落を補完する本はない。調査した諸本のうち、小島抱沖手校本のみが脱落を補完していることから、この本はエキ斎の校注のみに拠らず、宋版の原本に拠って校合を行ったのではないかという違いが見られた。今後は、狩谷エキ斎はもちろん、岡本况斎や小島宝素など関係諸氏と宋本『論衡』の関係に比重を置いて調査・研究を進める予定である。そのために、平成29年度において調査撮影した諸本の識語や書き入れを確認し、諸本の関係性をつきとめるとともに、書簡やその他先行研究から明らかになる諸氏との関係について追究する必要がある。これについては、梅谷文夫『狩谷エキ斎』(吉川弘文館、1994)や川瀬一馬「狩谷エキ斎ー学者としての生涯ー」(同氏著『続日本書誌学之研究』雄松堂書店、1980)、森鴎外が著した『渋江抽斎』や『伊沢蘭軒』(いずれも『森鴎外全集』筑摩書房、1996所収、初版は1971)などの伝記類が有効となるだろう。『論衡』諸本の調査についても引き続き行う。幸い、前斯道文庫教授の山城喜憲氏より、氏がこれまでに調査された論衡の調査目録を得ることができた。今後の調査はこれに基づいて進める。最終的には、狩谷エキ斎旧蔵宋本『論衡』とエキ斎が校勘に用いた諸本、そしてその校勘が関係する諸学者にどのように広がっていったのかを書物を通じて検討し、論文として発表する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
１０ＭＷ／ｍ２の除熱を可能とする空気冷却の研究

高発熱密度が問題となっている電子機器冷却を空気流で実現するために、断熱膨張で生じる低温の超音速流を利用し、さらに流路のマイクロ化によって境界層厚さの低減を図った新しい高熱流束冷却機構の実現可能性について評価した。その際、従来技術は計測不能であったマイクロチャネル内超音速流の密度場の高精度な可視化計測を、位相シフト顕微干渉計により成功した。さらに、本計測と数値解析結果との比較から、本研究で提案したマイクロ超音速ノズルを有するマイクロ熱交換器は、空冷ながら1.5MW/m2もの冷却性能を有することが示された。電子機器の冷却を目的として、マイクロ超音速ノズルを用いた断熱膨張による低温高速空気をマイクロチャンネル内に流すことにより、基盤面積基準のを熱流束を10MW/m2として、加熱面を200°C以下に保つことのできる超高性能能冷却機構を目指す。先ず、1.数値解析により断熱膨張マイクロノズルの最適化とマイクロチャンネル内の伝熱機構の解明を行い、2.研究グループで開発した位相シフト顕微干渉計によって、ノズル内およびチャンネル内の流れ場を測定する。3.これらの研究で最適化した形状を用いてマイクロチャンネル熱交換器を製作し冷却実験をする。4.これらの知見で、10MW/m2の熱流束でも基盤温度を200°C以内に保つことのできる熱交換システムのフィージビリティスタディを行う。平成25年度はマイクロノズル内低温流による伝熱過程の数値解析を行った。特に圧縮性流体のCFDによりマイクロノズル内での低温気流の生成過程を、1次元流動解析により、生成した低温気流のフィン内の流動及び伝熱量の計算を行った。さらに位相シフト光干渉計を用いた超音速流れ場の密度場計測を行った。マイクロノズルは東北大学ベンチャービジネスラボラトリーにて制作した。位相シフト光干渉計は当研究室で開発したものを使用した。この干渉計を用いることにより、通常の干渉計では計測不能な1波長以下の位相差を検出することに成功し、超音速マイクロ気流の密度場計測を実現した。電子機器の冷却を目的として、マイクロ超音速ノズルを用いた断熱膨張による低温高速空気をマイクロチャネル内に流すことにより、基板面積基準の熱流束を10MW/m2として、加熱面を100°C以下に保つことの出来る超高性能冷却機構を目指す。先ず、1.数値解析により断熱膨張マイクロノズル形状の検討とマイクロチャネル内超音速流の流動様相、および伝熱機構の解明を行い、2.研究グループで開発した位相シフト顕微干渉計によって、ノズル内およびチャネル内の密度場を可視化計測する。3.これらの研究で最適化した形状を用いたマイクロチャネル熱交換器の冷却性能評価を行う。平成26年度はマイクロ超音速ノズル内低温流による伝熱過程をより詳細に明らかとするために、ノズルの存在による効果を圧縮性流体の数値解析結果、および位相シフト光干渉計を用いた超音速マイクロチャネル内流れ場の密度場計測結果との比較に基づいて評価した。マイクロ超音速ノズルを有するマイクロチャネルは東北大学ベンチャービジネスラボラトリー、および東北大学大学院工学研究科附属マイクロ・ナノマシニング研究教育センターの設備を使用して作製した。さらに、より簡易なマイクロ超音速ノズルを有するマイクロ熱交換器流路形状を提案した。ここでは数値解析による検討を行い、マイクロ超音速ノズルの形状を工業的に製造が容易なものとし、さらにノズル下流に位置するチャネル形状について、圧力回復に伴う温度上昇を防ぎ、低温流を維持できるものとした。加えて、本数値解析結果に基づいたマイクロチャネル熱交換器の冷却性能評価を行い、本研究で提案する超高熱流束空冷デバイスの実現可能性を示した。熱流体工学研究計画書に記載の平成25年度の課題は、1.数値解析により断熱膨張マイクロノズルの最適化とマイクロチャンネル内の伝熱機構の解明、2.研究グループで開発した位相シフト顕微干渉計によるノズル内およびチャンネル内の流れ場を測定であり、それらについては概ね良い進捗であるため。前年度に得られた結果を基に、実際のCPUを想定した加熱を想定した実験を行う。1.先ず、10MW/m2の熱流束を実現するマイクロヒータをベンチャービジネスラボで製作する。2.本研究の目的であるの熱流束を除熱する冷却システムには、極端にフィン高さが大きい、基盤面積が約20×20mmのマイクロフィン列を作る。3.これらの開発が終わったらヒータとフィンアレーを組み合わせて、実際のCPUを模擬した加熱冷却実験を実施する。4.以上の研究成果を勘案して、データセンターの総合冷却能力と図1に示したシステム全体のフィージビリティスタディを実施する。平成25年度に予定していた予算を効率よく使用でき、さらに次年度予定している実験の消耗品に備えることが良いと判断したため。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことにより発生した未使用額であり、平成26年度請求額と合わせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
氷結晶法による放射性セシウム含有汚染水の減容化

東北地方太平洋沖地震による巨大津波によって福島第一原子力発電所は壊滅的な打撃を受けると共に周辺地域に甚大な放射能被害をもたらした。現在、原子力発電所内には大量の汚染水が保管されており、その減容化処理が課題となっている。本研究では、汚染水の新規減容化方法として製氷化技術の適用性を検討した。所定濃度の非放射性セシウム水溶液を用いて製氷化試験を行ったところ、生成した氷中のセシウム濃度は元の水溶液中の濃度より1/200以下に低減していた。ストロンチウムやイットリウム水溶液においても同様の低減化は確認できた。また、海水が混入した水溶液でも同様の減容化現象が確認でき、製氷化技術の有効性が確認できた。福島第一原子力発電所及びその周辺地域では放射性セシウム等の放射性同位元素による汚染が深刻な状態となっている。特に、放射性セシウム等を含む汚染水の保管量が、現在、数十万トン以上にも達しており、リスクの高い深刻な状況が続いている。従って、汚染水の漏水等による二次災害のリスク低減とともに環境の安全性を速やかに確保するためには、簡易な手法によって汚染水の全量を確実に減容し得る新規技術の展開が急務である。このような観点より、本研究では、汚染水中に冷却管を挿入し、汚染水を局所的に凍らせることにより許容レベル以下の純粋な氷を作り、これを除去することによって減容する方法、即ち大量汚染水の減容化を目途とした「氷結晶法」の適用性を検討し、その技術指針の構築を目指した。水溶液から通常の氷を作ることは簡単であるが、水溶液中に溶けている不純物を可能な限り排除した氷を作るためには幾つかの条件が要求される。氷の成長面が鏡面状で成長する時、氷中への不純物の取り込みが最も少ないと考えられる。そこで、25年度は下記の条件について、非放射性セシウム水溶液による模擬水溶液及び放射性セシウム水溶液を用いて系統的に検討した。(1)氷中の不純物濃度に対する冷却温度依存性:本試験では模擬汚染水(非放射性セシウムを含む水溶液10 kg程度)を用いて、冷却速度や冷却温度などの冷却方法を検討し、氷中の濃度が最低となる最適の冷却条件を探索した。また、得られた冷却条件を参考にし、次年度実施予定であった放射性セシウム水溶液を用いた試験も実施し、本法の適用性を検討した。なお、放射性セシウム水溶液を用いた試験は、放射性セシウムの使用が可能な施設を有している(株)化研の蓼沼氏の協力の下で実施した。(2)氷中の不純物の濃度分布:冷却時間とともに氷は冷却管周囲に成長するが、その際にどのようなセシウムの濃度分布が生ずるのかを調べた現在、福島第一原子力発電所の敷地内には放射性CsやSr等を含む汚染水の保管量が、およそ60万トン程度にも達しており、リスクの高い深刻な状況が続いている。このような観点より、本研究では、汚染水中に冷却管を挿入し、汚染水を局所的に凍らせることにより許容レベル以下の純粋な氷を作り、これを除去することによって減容する方法、即ち大量汚染水の減容化を目途とした「氷結晶法」の適用性を検討した。前年度、非放射性Csを混入した模擬汚染水及び放射性Cs水溶液を用いて系統的に検討した結果、氷結晶法の有効性が確認された。そこで本年度は、更に研究を進め、(1)SrまたはYを含む模擬汚染水及びCsとSrとの混合模擬汚染水について調べた。また、実際の汚染水には海水が含まれているので、(2)氷結晶法に対するNaCl濃度の影響についても調べた。先ず(1)については、Sr或いはYを含む模擬汚染水でもCs汚染水の場合と同レベルの除染係数が得られた。また、2回の連続したCs水溶液の製氷により除染係数は約6,000台まで達し、本法の有効性が確認された。更に、CsとSrの混合水溶液においても、それぞれの不純物の除染係数は大きな値となり、実際の汚染水のように多核種が混在している汚染水においても本法を十分に適用し得ることが判明した。

更に、(2)のNaCl濃度の影響については、NaClの濃度が50 wt. ppm以上になると急激なCsの除染係数の低下が見られたが、試験濃度の最大値である500 wt. ppmまでほぼ一定(DF=50)となり、3回程度の製氷化で除染係数として100,000程度を達成できることが判明した。水素同位体科学本研究において汚染水の減容化試験のために設計・製作した試験容器は内容積が約14Lであり、これに10 kg程度の汚染水を入れて、種々の温度条件及び製氷化時間で試験を行った。製氷化は減容化試験容器内に二重管構造の冷却管を挿入し、これに所定温度の冷媒を流して冷却管周囲への氷の成長を試みた。その結果、室温条件にも依存するが、室温から段階的に冷却温度を下げ、最終的に- 4.5°C以下に冷却した冷媒を冷却管に流すことにより透明な氷の成長が観測された。所定時間の製氷化後、未凍結液及び氷中のセシウム濃度を調べたところ、模擬汚染水を使用した1回の製氷化試験では、氷中のセシウム濃度は製氷化前の水溶液中濃度の約1/1001/1000であり、未凍結液は氷の生成量に応じた濃度上昇が見られた。一方、放射性セシウムを含む水溶液を用いた製氷化試験においても、濃度差はあるが、氷中のセシウム濃度の大幅な低下が観測された。即ち、極めて微量の不純物を含む汚染水のような水溶液においても、その水溶液中で成長する氷は不純物を含まないようにして成長することが判明した。更に、生成した氷を輪切りにし、成長方向のセシウム濃度分布を調べたところ、冷却管に接する部分で成長初期の氷は幾らか濃度が高くなっていたが、その他は極めて濃度の低い氷であり、濃度分布が殆どないことが知られた。これらより、本法を利用することにより、セシウム等の放射性同位元素を含む大量の汚染水から水のみを抜き取ることが可能であり、極めて単純な操作により汚染水の減容化を図り得ることが判明した。セシウム以外の不純物の影響:福島第一原子力発電所内に溜まっている汚染水には海水が含まれているため、セシウム濃度より遥かに高い濃度の塩分を初めとして種々の不純物が混入している。凍結時の氷への不純物の混入量は氷の成長面の形態が鏡面状であるか樹枝状であるかに大きく影響される。鏡面状では不純物の取り込みが少なく、樹枝状成長では不純物の取り込みが多い。鏡面状成長になるか樹枝状成長になるかは汚染水中の最大濃度の物質(NaCl)に影響される可能性がある。従って、汚染水の凍結に際して、氷中のセシウム濃度に対するこのような不純物の影響を調べる必要があるため、所定濃度のセシウム水溶液にNaClを添加して、NaCl濃度の影響を調べる。また、実機の汚染水処理システムを設計するために、これまでの試験結果に基づき、現状の試験装置の100倍規模となる1回当たり1400L程度の中間処理システムの概念設計を行なう実験補助に関わる人件費が当初の予定よりも安くなったため。平成26年度では補助業務の時間数を増やして執行する計画である。
仮想壁で転倒リスクを見える化：立位-感覚重みインピーダンスの提案と立位機能評価

研究代表者は人間の周りに機械特性を持つ仮想壁を作り,壁への接触反力を振動刺激によって知覚させてあらゆる空間で立位姿勢を安定化する方法論,Virtual Light Touch(VLT)法を提案した.本研究の目的は,VLT法に基づいて(1)立位機能を表現する立位インピーダンスと視覚,体性感覚,前庭感覚の重み状態を表現する新しい感覚重み付けインピーダンス(Sensory Weighting Impedance)モデルを考案するとともに,(2)転倒リスクを評価するための立位機能定量評価インデックス(SFE index)を開発し,(3)立位&感覚インピーダンス推定システムによって立位評価と歩行と立位にかかわる機能の訓練支援を実現することである.本年度は,主に[1]立位機能低下の要因を明らかにするための因子分析,[2]ヒトのライトタッチ効果を表現する制御モデルの構築を目的として研究活動を実施した.我々は仮想的な壁によって不安定な立位状態を安定化する方法論としてVLT法を提案している.VLTCは被験者の身体の周りに仮想的な壁を構成し,壁に触れた際の反力を振動刺激としてフィードバックすることで姿勢動揺の安定化が可能である.また我々は前年度までにVLT法に基づく仮想壁のON/OFFを変化させることで被験者の立位状態を変化させ,立位状態に関わる特徴量を定量化する立位機能評価法を開発した.本年度は因子分析に基づく立位機能分析を実施することで,ヒトの立位機能が5つの因子で表現できる可能性を明らかにするとともに,仮想壁のON/OFFと因子得点を用いて被験者の立位機能を年齢として定量的に評価できることを示した.さらに,ライトタッチ現象がヒトの身体位置認識能力を高めること,および視覚・体性感覚・前庭覚の重み状態の変化を及ぼす可能性があることを示し,ヒトの立位制御モデルによってその確かさを検証した.これはライトタッチ現象の機序を明らかにするための一助となり得る結果である.本計画では,VLT法に基づく仮想壁パラメータの制御によって被験者の立位状態を変化させる方法論がコア技術となっている.本年度には既にそのコア技術の確立によって立位機能を簡易的に評価する方法論を実現しており,その有用性は極めて高い.また,立位機能と転倒の関係性を表す因子が明らかになったことにより,検診において被験者個々に低下している機能をわかりやすく提示できるとともに,被験者や医師に対して総合的に立位機能を評価・提示できる新しいインデックスとして利用できる可能性がある.これまでに既に複数企業の健診において提案立位評価システムの導入を進めており,提案法の企業検診における有効性を示している.さらに,ライトタッチ現象の機序を明らかにするためのモデルを複数考案することに成功していることから,本計画の想定以上の進展と今後のさらなる発展が期待される.次年度は立位時における筋力状態とインピーダンスを評価するための立位インピーダンス評価システムを開発する.さらに,立位時における3感覚系(視覚,前庭覚,体性感覚)に刺激を与えて立位時の感覚状態を定量評価・視覚化する新しい方法論を構築することを目指す.本年度までに構築した立位機能評価システムを用いた大規模実験を実施し,被験者データベースを充実させることをめざす.また,完成した方法論について多数の論文掲載を目指す.申請者は人間の周りに機械特性を持つ仮想壁を作り,壁への接触反力を振動刺激によって知覚させてあらゆる空間で立位姿勢を安定化する方法論,Virtual Light Touch(VLT)法を提案した.本研究の目的は,VLT法に基づいて(1)立位機能を表現する立位インピーダンスと視覚,体性感覚,前庭感覚の重み状態を表現する新しい感覚重み付けインピーダンス(Sensory Weighting Impedance)モデルを考案するとともに,(2)転倒リスクを評価するための立位機能定量評価インデックス(SFE index)を開発し,(3)立位&感覚インピーダンス推定システムによって立位評価と歩行と立位にかかわる機能の訓練支援を実現することである.本年度は,主に仮想壁モデルを利用した安定/不安定立位状態変化の誘発法の提案,[2]立位機能評価システムの考案を目的として研究活動を実施した.我々は仮想的な壁によって不安定な立位状態を安定化する方法論としてVLT法を提案している.VLTCは被験者の身体の周りに仮想的な壁を構成し,壁に触れた際の反力を振動刺激としてフィードバックすることで姿勢動揺の安定化が可能である.本年度は,VLTCを利用した安定/不安定状態変化の誘発法を提案した.具体的には,VLTCにおける仮想的な壁からの反力のパラメータセットをN個用意し,リアルタイムでパラメータを変更することで被験者に与える反力状態を変化させる.例えば,パラメータが{0, 0, 0}のときにはF0(t) = 0となり,壁からの反力が無くなった状態になる.これにより不安定な立位状態の誘発を擬似的に再現した.フォースプレートとKinect,モーションキャプチャを用いた身体情報を計測・評価し,被験者に大きな負担を与えることなく立位状態にかかわる特徴量をレーダーチャートとして評価する新しいシステムを考案した.本計画では,VLT法に基づく仮想壁パラメータの制御によって被験者の立位状態を変化させる方法論がコア技術となっている.

本年度には既にそのコア技術の確立によって立位機能を簡易的に評価する方法論を実現しており,その有用性は極めて高い.また,既に複数企業の健診において提案立位評価システムの導入を進めており,提案法の企業検診における有効性を示しつつある.以上のことから,本計画の想定以上の進展と今後のさらなる発展が期待される.申請者は人間の周りに機械特性を持つ仮想壁を作り,壁への接触反力を振動刺激によって知覚させてあらゆる空間で立位姿勢を安定化する方法論,Virtual Light Touch(VLT)法を提案した.本研究の目的は,VLT法に基づいて(1)立位機能を表現する立位インピーダンスと視覚,体性感覚,前庭感覚の重み状態を表現する新しい感覚重み付けインピーダンス(Sensory Weighting Impedance)モデルを考案するとともに,(2)転倒リスクを評価するための立位機能定量評価インデックス(SFE index)を開発し,(3)立位&感覚インピーダンス推定システムによって立位評価と歩行と立位にかかわる機能の訓練支援を実現することである.本年度は,主に[1]立位機能評価のためのウェアラブルデバイスの開発,[2]立位機能低下の要因を明らかにするための因子分析を目的として研究活動を実施した.我々は仮想的な壁によって不安定な立位状態を安定化する方法論としてVLT法を提案している.VLTCは被験者の身体の周りに仮想的な壁を構成し,壁に触れた際の反力を振動刺激としてフィードバックすることで姿勢動揺の安定化が可能である.本年度は,VLTCを小型の加速度センサとボイスコイルモータで実現するウェアラブルデバイスを開発し,立位および歩行における有効性を検証した.また我々は前年度までにVLT法に基づく仮想壁のON/OFFを変化させることで被験者の立位状態を変化させ,立位状態に関わる特徴量を定量化する立位機能評価法を開発した.本年度はこの方法を発展させ,因子分析に基づく立位機能分析を実施することで,年齢の増加と立位機能の低下,およびその関係性が5つの因子で表現できる可能性を明らかにした.これは仮想壁と因子得点に基づく立位機能評価インデックスへの適用が期待されるものである.本計画では,VLT法に基づく仮想壁パラメータの制御によって被験者の立位状態を変化させる方法論がコア技術となっている.本年度には既にそのコア技術の確立によって立位機能を簡易的に評価する方法論を実現しており,その有用性は極めて高い.また,本年度に開発したウェアラブルデバイスによって簡便に立位機能評価が可能となった.さらに,立位機能と転倒の関係性を表す因子が明らかになったことにより,検診において被験者個々に低下している機能をわかりやすく提示できるとともに,被験者や医師に対して総合的に立位機能を評価・提示できる新しいインデックスとして利用できる可能性がある.前年度より既に複数企業の健診において提案立位評価システムの導入を進めており,提案法の企業検診における有効性を示している.以上のことから,本計画の想定以上の進展と今後のさらなる発展が期待される.研究代表者は人間の周りに機械特性を持つ仮想壁を作り,壁への接触反力を振動刺激によって知覚させてあらゆる空間で立位姿勢を安定化する方法論,Virtual Light Touch(VLT)法を提案した.本研究の目的は,VLT法に基づいて(1)立位機能を表現する立位インピーダンスと視覚,体性感覚,前庭感覚の重み状態を表現する新しい感覚重み付けインピーダンス(Sensory Weighting Impedance)モデルを考案するとともに,(2)転倒リスクを評価するための立位機能
曲面に分散配置できる超小型複眼イメージセンサと危険を検出するセキュリティ服の実現

本研究では,昆虫の複眼に倣った薄型撮像システムと,画像処理・認識機能をもつ知的なイメージセンサ技術を基にして人の全周囲を常時見張り,危険時には警告や通報を行う,今までにないセキュリティ服の実現のための基盤技術を研究した.パルス変調を用いたマイコン内蔵型低電圧・低消費電力イメージセンサを設計した.複眼カメラにより取得した分散的な画像から,物体の滑らかな表面形状と,物体境界の不連続性を両立した距離分布推定を可能とした.本研究では,昆虫の複眼に倣った薄型撮像システムと,画像処理・認識機能をもつ知的なイメージセンサ技術を基にして人の全周囲を常時見張り,危険時には警告や通報を行う,今までにないセキュリティ服の実現のための基盤技術を研究した.パルス変調を用いたマイコン内蔵型低電圧・低消費電力イメージセンサを設計した.複眼カメラにより取得した分散的な画像から,物体の滑らかな表面形状と,物体境界の不連続性を両立した距離分布推定を可能とした.本研究では,昆虫の複眼に倣った薄型撮像システムと,画像処理・認識機能をもつ知的なイメージセンサ技術を基にして人の全周囲を常時見張り,危険時には警告や通報を行う,今までにないセキュリティ服の実現を目指す.本年度は,超小型複眼イメージセンサの設計に重点を置いた.具体的な成果は以下のとおりである.1.パルス変調を用いた低電圧・低消費電力イメージセンサを設計した.このセンサは,パルス変調方式受光回路のフィードバックループを,外部回路を介して構成するため,受光回路のリセットや,シャットダウンなどの制御が可能である.パルス変調方式イメージセンサにより,入射光量に比例した周波数のパルスが得られることを確認した.2.バス接続可能な小型マイコンアーキテクチャを設計した.このマイコンは,シリアルバスを介して,データ通信を行うことができる.簡単なALUを内蔵し,内部バスに接続したモジュールは全てメモリマップI/Oを介して制御できる.また,パルス変調方式イメージセンサをマイコン内部のバスに接続し,光信号を受信できる. 0.35umCMOSプロセスに向けて設計した場合,マイコン部の面積は, 1.8mm×1.7mm程度になることを確認した.これは,より微細なプロセスを利用することで,小型化できる.3.画像再構成アルゴリズムについて検討した.最適なレンズ配置を検討し,物体の距離分布を推定し,高速に単一画像を再構成するための,アルゴリズムおよび実装を検討した.並列ハードウェアであるGPUを用い,従来手法に比べ, 50倍の高速化を実現できた.研究では,昆虫の複眼に倣った薄型撮像システムと,画像処理・認識機能をもつ知的なイメージセンサ技術を基にして人の全周囲を常時見張り,危険時には警告や通報を行う,今までにないセキュリティ服の実現を目指す.本年度は,複眼画像から被写体情報を復元するために画像処理に重点を置いた.具体的な成果は以下のとおりである.1.複眼カメラにより取得した分散的な画像から,特定の距離の被写体像を再構成する汎用プログラムを開発した.設定ファイルを用意することで,各種の複眼カメラに対して,再構成,距離推定(後述)を実行できる.レンズカラーフィルタ,画素カラーフィルタにも対応できる.従来,再構成処理により被写体のエッジが滑らかになることが課題であったが,画素統合時の重み係数に非線形性を与えることにより,エッジの保存性を制御できるようにした.このソフトウェアには,複眼撮像系のレンズパラメータ・配置情報を推定する機能も含まれている.複眼像に含まれる視差情報から被写体の距離分布を得る際,物体の滑らかな表面形状と,物体境界の不連続性を両立することが課題となっていた.従来ステレオ画像において提案されていた局所適応重みサポート法を複眼画像に拡張することで,滑らかさと不連続性を両立した距離分布の推定を可能とした.これにより,通常の可視光領域に対する複眼像だけでなく,近赤外や,テクスチャのほとんど無い赤外線画像についても,距離推定が可能となった.
近代イギリス・ジェントルマン社会における家族の史的研究

本研究は、近代イギリス、とりわけスコットランド統合期前後の両地域の家族に関して、当時の社会との関連において歴史的に再検討した。平成7年度の研究においては、イギリスのジェントルマン社会における家族の様相、各階層相互間の結婚と社会移動、家父長制、パターナリズム等の問題を検討した。ジェントルマンの都市化に伴い、地方権力が教区ジェントリや牧師など下位の家族に移り、パターナリズムも衰退する。地主のレントナー化は、農村や都市の家族構造をも変え、近代家族の成立、早婚化、人口増加等を生みだす。8年度は、イングランドとスコットランドの家族の比較研究を進めた。18世紀のスコットランド低地地方では西欧と同じく20代半ばに結婚したが、高地地方や島嶼部では、結婚類型は南欧・東欧に近く、女性の初婚年齢は10代の後半で出生率も高かった。高地地方ではクラン相互の結婚は親族・家族が決定した。女性は結婚後も旧姓を維持し夫婦別姓がみられたが、やがて夫婦同姓の習慣が生じ、18世紀後半までに一般的になった。1707年の合邦以降、貴族や大地主は所領経営を低位の地主に任せ、英蘇双方のエリートの接近が進み相互の結婚も増加した。9年度には、スコットランドの家族・結婚制度の研究を進め、クラン社会や各地域の家族の実態分析を行なった。18世紀には高地地方以外の相手との結婚比率が増え、商業化の波はクラン社会を変質させ、タクスマンも排除される。またハードウィック法制定の契機となった、不規則婚や婚外出生の実態に関して、スコットランド各地域別に分析し、全体的には婚外出生率がイングランドより低く、高地地方では徐々に減少した一方南西部では全般的に高く、18世紀後半には急激に増加したことを明らかにし、婚外出生率と教会統制等の社会的背景との関連を再考察しながら、家族、結婚の実態を歴史的に究明した。本年度の研究においては、都市と地方のジェントルマン社会における家族・親族の様相、各階層相互間の結婚と社会移動、家父長制、パタ-ナリズム等の問題を検討するため、欧米の研究成果も吸収しながら、当該時期における家族の実態に関する研究の深化をはかった。従来、地主と商人は結婚などを媒介として強固な結びつきをもち、ジェントルマン支配体制を形成したとされていたが、両者の結婚比率自体は低く、18世紀初頭の11%から1750年以後減少し、1800年には3%に落ち、19世紀にはさらに急減する。一方、1694年1714年の間の市参事会員の82%はロンドン出身の女性と結婚しており、このことは都市エリートの間の強固な親族関係を生み、都市の上層部における新たな同質性を強め、都市化した地主ジェントルマンとともに独特の社会文化的環境を形成していく。地方においては、18世紀初期までは地主が所領を直接経営し、民衆をパタ-ナルな関係の下に支配していたが、農業の資本主義化にともない、地主の家父長的支配は崩壊しつつあった。またジェントルマンの都市化に伴い、地方行政においても、特に治安判事の職が教区ジェントリや牧師など、より下位の家族の手に渡るようになり、パタ-ナリズムの喪失がさらに進行するが、フランス革命や下からの社会的脅威に直面し、19世紀にはジェントルマンが地方行政に復帰する。ともあれ、上述した名誉革命体制期における地主のレントナー化は、農村や都市の家族構造をも変え、近代的家族の成立、早婚化、人口増加を生みだしていくのである。こうして初年度の研究においては、家族とパタ-ナリズムの問題を広い視座に立って検討するため、ジェントルマン支配、都市と農村、階層間の文化的社会的統合と乖離等の側面からの分析も加えた。

本年度の研究においては、結婚法改革に至る結婚に関する親の拒否権をはじめとする論議を、当時の家族の実態との関連において分析するとともに、イングランドとスコットランドの家族・結婚制度の比較研究を進めた。18世紀のスコットランド低地地方では、西欧と同じく20代半ばに結婚したが、高地地方や島嶼部では、結婚パターンは南欧・東欧に近く、女性の初婚年齢は10代の後半で出生率も高かった。スコットランドでは一般的に結婚は当事者相互の同意に基づき、この点では1753年のハードウィック法までのイングランドと同様だった。見合い結婚は貴族や王族に限られていたが、高地地方では親族結合や領主の力が強く、クラン相互の結婚は親族・家族が決定した。初等学校や慈善学校では男子が女子よりも多く、男子が英語とゲ-ル語を話せたのに対し、女子は英語が話せず文化的溝が広がった。スコットランドでは女性は結婚後も父親の姓を維持し、夫婦別姓がみられたが、中流階級の間では夫婦同姓の習慣が17世紀後半に始まり、18世紀後半までに一般的になった。1707年の合併以降、貴族の大部分は大ジェントリとともに、ロンドンに本拠を置き、スコットランドの所領経営を低位の地主に任せるという、イングランドと同じ傾向が見られるようになった。英蘇双方のエリートの接近は急速に進み、相互の結婚も増加した。こうして本年度の研究においては、スコットランドとイングランドの家族、女性の従属と独立、家父長制、パタ-ナリズムの変容、文化的ヘゲモニ-、支配と文化等々の諸問題を、ストーンの情愛的家族やオープン・エリート論を念頭に置きながら再検討すると同時に、欧米の家族史研究や女性史研究の成果を吸収しながら、当該時期における英蘇双方の家族の実態に関する研究の深化をはかった。本年度の研究においては、主としてスコットランドの家族・結婚・社会制度の研究を進め、イングランドや低地地方との関係の中で、特にクラン社会における家族とその変容を歴史的に分析した。スコットランド低地地方では、平均的結婚年齢は20代半ばで核家族がほとんどを占めたのに対し、高地地方では結婚形態は南欧・東欧型に近似し、出生率が高く親家族結合も強く、クラン相互の結婚は政治的同盟を意味し親族・家族が決定した。17世紀までは高地地方内部の族内婚の傾向が強かったが、18世紀には穀物と黒牛などの交換による経済交流も進み、高地地方以外との結婚比率が増加した。高地地方のクランは基本的には血縁関係に基づき、忠誠と恩恵・パタ-ナリズムによって結合するものであったが、急速な工業化と商業化の波は、クラン社会も変質させ、中間的なタックスマンを介さない直接的な地主・借地人関係が出現し、伝統的支配にかわって経済的契約関係に基礎をおくものになる。タックスマンの排除は、18世紀前半のキャンベル氏族のア-ガイル諸公によって最も劇的に行なわれ、これらの改革は事実上クラン制度を崩壊させた。ジャコバイト反乱の後、クラン制度が攻撃され、軍隊解散も強制されるが、伝統的なハイランド社会を解体させる社会的経済的変化はそれ以前から生じていた。18世紀以降、低地地方のエジンバラを中心とする都市化と高地地方からの人口移動も進行し、スコットランド全体を英国に統合させる各種の政策も実施された。
遠隔地相互作用実験を実現する経済実験システムの開発

本研究課題は、1,000人同時時参加も可能なオンライン経済実験システムを開発し、遠隔地相互作用実験を実現することを目的とする。そのために本年度は、実験システムの多言語化、永続化、スケーラビリティの確保の3点について取り組んだ。実験システムの多言語化は、英語、日本語、その他の言語について、システムとは別の外部ファイルとして言語ファイルを保持することで実現した。これにより、すべての実験で実験中であっても被験者の操作で自由に言語を変更して実験することができるようになった。永続化は、実験システムを運用するサーバーが再起動するなどした際に、メモリ上に保持されていた実験ログがすべて消えてしまう問題に対応するものである。これまでの実験システムでは、1日に1回システムが再起動することで、過去の実験が消える仕組みになっていた。しかし、遠隔地で数日にわたって行われる実験(たとえばアンケート実験など)では、過去のログが消えてしまうことはデータの欠損につながるため、望ましくなかった。そこで、サーバーの再起動前にメモリ上のデータをファイルに書き出し、再起動後にファイルからログを読み込むシステムを構築し、解決した。スケーラビリティの確保は、サーバーをクラウド上で管理しているため、費用を削減する目的で開発されている。同時に実験する被験者が増加したり、実験自体が増加した場合に、サーバーの性能を自由に増減できる必要がある。実験が行われていない場合や、少ない場合には最低限の性能にすることで運用費を抑え、逆に実験が大量に行われている場合は必要なメモリ量、CPUを確保することで実験実施に支障がないようにしている。スケーラビリティの確保は開発中であり、平成31年度も継続して開発される。当初計画では平成30年度に実験システムの設計を行う予定であった。これには報酬計算、随時参入・退出、リアルタイム設定編集、バックアップ機能を追加する内容が含まれていた。しかし、要求を満たすためにはシステムのコアを根本から設計し直す必要があるとの結論に至り、バックアップ機能を優先的に開発し、他の機能の開発は保留している。平成31年度の多言語化をコア開発と同時に進めているため、平成30年度と31年度の作業内容が混在して進められている。そのことを加味して考えても全体として「やや遅れている」印象を持つ。研究の進行が遅れている理由は、コア開発が技術的に複雑であることと、それに伴う学習コストが増大していることが挙げられる。安定して高速に動作するシステムを構築するためには、シンプルな機能を組み合わせて用いることが基本であるが、用途の自由度を高めようとすると複雑な機能を用いなければならなくなる。その弊害は、不安定な動作や、検証・拡張の困難さ、速度の低下などがある。そこで、1つの複雑な機能を複数のシンプルな機能で置き換える工夫をしているが、その結果システム構成が一段と複雑になっている。本研究のプログラミング実装は実験補助者らの協力によって行われているが、前述のとおり実験システムのコア開発が複雑になるにつれて必要な技術水準も上昇し、学習コストが増大している。高度なプログラミング知識を要求する一方で、大学規程により能力に対して割安な金額の謝金を支払えない状況にあるため、実験補助者からの協力を得にくくなっている。しかし、企業にプログラミング費用の見積もり依頼をしたところ、依頼をかけた5社中4社で技術的に対応できないとの回答があり、1社は年間研究費を超える高額な見積もりであった。したがって、今後も実験補助者の善意の協力に頼らざるを得ない状況である。平成31年度にはスケーラビリティの確保を継続して開発し、実験システムのコアの開発を完了させる予定である。その後、多言語化、報酬計算、随時参加・退出、リアルタイム設定編集など、実験にかかわる個別の機能を追加していく。同時にこれまでの成果をまとめて国際学会等で発表していく。令和2年度には実験実施者に向けた実験実施マニュアルやオリジナル実験を実施したい開発者向けの実験作成マニュアルを整備していく。また、個別の実験についても、ダブルオークション、公共財の自発的供給メカニズム、共有地の悲劇、美人投票などについて、研究用途に耐えられる質の実験を実装していく。同時に国際学術誌に投稿していく。令和3年度からは、実験を電源のない場所でも実施できるハードウェアの開発を行う。そして、令和4年度に研究の総括と、学術誌投稿のリバイズ期間とする。

同時に実験する被験者が増加したり、実験自体が増加した場合に、サーバーの性能を自由に増減できる必要がある。実験が行われていない場合や、少ない場合には最低限の性能にすることで運用費を抑え、逆に実験が大量に行われている場合は必要なメモリ量、CPUを確保することで実験実施に支障がないようにしている。スケーラビリティの確保は開発中であり、平成31年度も継続して開発される。当初計画では平成30年度に実験システムの設計を行う予定であった。これには報酬計算、随時参入・退出、リアルタイム設定編集、バックアップ機能を追加する内容が含まれていた。しかし、要求を満たすためにはシステムのコアを根本から設計し直す必要があるとの結論に至り、バックアップ機能を優先的に開発し、他の機能の開発は保留している。平成31年度の多言語化をコア開発と同時に進めているため、平成30年度と31年度の作業内容が混在して進められている。そのことを加味して考えても全体として「やや遅れている」印象を持つ。研究の進行が遅れている理由は、コア開発が技術的に複雑であることと、それに伴う学習コストが増大していることが挙げられる。安定して高速に動作するシステムを構築するためには、シンプルな機能を組み合わせて用いることが基本であるが、用途の自由度を高めようとすると複雑な機能を用いなければならなくなる。その弊害は、不安定な動作や、検証・拡張の困難さ、速度の低下などがある。そこで、1つの複雑な機能を複数のシンプルな機能で置き換える工夫をしているが、その結果システム構成が一段と複雑になっている。本研究のプログラミング実装は実験補助者らの協力によって行われているが、前述のとおり実験システムのコア開発が複雑になるにつれて必要な技術水準も上昇し、学習コストが増大している。高度なプログラミング知識を要求する一方で、大学規程により能力に対して割安な金額の謝金を支払えない状況にあるため、実験補助者からの協力を得にくくなっている。しかし、企業にプログラミング費用の見積もり依頼をしたところ、依頼をかけた5社中4社で技術的に対応できないとの回答があり、1社は年間研究費を超える高額な見積もりであった。したがって、今後も実験補助者の善意の協力に頼らざるを得ない状況である。平成31年度にはスケーラビリティの確保を継続して開発し、実験システムのコアの開発を完了させる予定である。その後、多言語化、報酬計算、随時参加・退出、リアルタイム設定編集など、実験にかかわる個別の機能を追加していく。同時にこれまでの成果をまとめて国際学会等で発表していく。令和2年度には実験実施者に向けた実験実施マニュアルやオリジナル実験を実施したい開発者向けの実験作成マニュアルを整備していく。また、個別の実験についても、ダブルオークション、公共財の自発的供給メカニズム、共有地の悲劇、美人投票などについて、研究用途に耐えられる質の実験を実装していく。同時に国際学術誌に投稿していく。
サンゴ礁生物からの新規抗ウイルス剤の探索

沖縄沿岸で採集したサンゴ礁生物からエキスライブラリー、ならびに少数の海洋天然物ライブラリーを作成し、それらをHCV NS3 helicase、HCV replicon、HBV core promoterなどの抗ウイルススクリーニングに提供した。ヒットしたエキスからは、アッセイと並行して活性成分を単離・構造決定をするとともに、同定した化合物の類縁体の探索、誘導体の作成、活性評価を行った。これらの内容を研究協力者とともに論文と学会で報告してきた。サンゴ礁生物から細胞毒性はあまり示さず、B型肝炎ウイルスHBVやC型肝炎ウイルスHCVに対して抗ウイルス活性を示す物質を探索するにあたり、まず当研究室で保存しているサンゴ礁生物由来の既知化合物ライブラリーを山梨大学の共同研究者に送付した。その結果、いくつかの化合物がHBVに対して有意な活性を示したことから少し検討した。まず、ヒット化合物中に海綿由来のポリハロゲン化ビフェニルエーテルがあったので、その構造活性相関に関して知見を得るため、さらに類似の化合物を海綿から分離精製して提供した。結果として、細胞毒性と抗ウイルス活性の比(selective index)が1020の化合物が見い出された。さらにスクリーニングでヒットした海綿由来のメロセスキテルペンに注目した。まず、同じ海綿から得られた類縁体は弱い活性しか示さなかった。これらは芳香族部分にさらにもう一つの環が形成されているので、活性が異なったのであろう。次に当初の化合物を元に簡単な誘導体を作成した。セスキテルペン部分を還元したものや芳香族部分をエステル化、エーテル化した誘導体を作成して提供したところ、これらも元の化合物より低い活性を示した。さらに別の海綿から得られる芳香族部分が共通のメロセスキテルペンをテストしたところ、これらも最初の化合物より低い活性しか示さなかった。以上の結果は、芳香族部分もセスキテルペン部分のどちらも抗HBV活性に関与していることを示している。現在は、さらに関連化合物を準備中である。C型肝炎ウイルスのNS3 helicaseに対して蛍光を利用する阻害アッセイ系では、先に沖縄産ウミシダ由来の芳香族化合物がヒットした。この結果をヒントに共同研究者とともに関連化合物の阻害活性を検討したところ、類似構造をもつ市販の天然化合物の中で、hypericinとsennidin AがそれぞれIC50 3, 0.8 microMの阻害活性を示した。次に、当研究室で保存しているインドネシア産海洋生物のエキスライブリーをB型肝炎ウイルスHBVのプロモーター活性をみるレポーターアッセイ系に提供した。その結果、海綿Dysidea granulosaやDysidea sp.のエキスが有意な活性を示したことから、それらの活性成分を検討したところ、分画して得られたPBDE(polybrominated diphenylether)類(3,5-dibromo-2-(2,4-dibrmo-phenoxy)-phenolと3,4,5-tribromo-2-(2,4-dibromo-phenoxy)-phenol)が、EC50 0.23, 0.80 microMの抗ウイルス活性を、また細胞毒性との選択性selective index 18.2, 12.8をそれぞれ示した。さらに、こちらで保存している既知の海洋天然化合物ライブラリーをHBVのアッセイ系に提供した。その中の一連のメロセスキテルペン類の中には、HBVに対して阻害活性を示す物質や全く活性を示さないものがみられた。そこで、作用機序研究や構造活性相関等のためにそれらの誘導体等の作成等を行っている。HCV NS3 helicaseに対して阻害活性を有する一連の芳香族化合物、ならびにHBVのプロモーター活性を阻害するPBDE類などをそれぞれまとめて論文として報告できた。さらにこれまでHBVに対する活性が知られていなかった既知の海洋天然物についても、新たな知見が得られそうである。今後も、サンゴ礁生物のエキスとともに、既知および新規海洋天然物をHBVに対するアッセイ系に提供する予定であり、HBVに対して抗ウイルス活性を示す化合物がこれからも見つかるものと期待される。平成28年度は、ウミシダの一種Alloeocomatellapolycladiaから得られた4つの芳香族化合物の化学構造等について詳細に検討し、それらの新規化学構造とHCV NS3 helicase阻害活性を論文として報告した。得られた物質のうち、二量体構造を有するものが高い活性を示し、さらに軸性不斉がみられた。HBVのcore promoterに対する阻害活性でヒットした海洋天然物のうち、メロセスキテルペンの1つmetachromin Aが0.8 microMで抗ウイルス活性を示した。そこで、ヒドロキノン部分などを対象に誘導体を作成して活性テストに付したが、元のmetachromin A以上の活性は見られなかった。この内容については、活性評価・メカニズムを担当している研究協力者から現在投稿されている。この他にも別の既知メロセスキテルペンがHBVに抗ウイルス活性を示したことから、その構造活性相関研究のための各種誘導体の作成を行い、一部は評価に提供している。さらに芳香族部分が異なるメロセスキテルペンが手元にあったが、それらはあまり活性を示さなかった。テルペン部分の構造、ならびに芳香族部分の構造とも抗ウイルス活性の発現に重要と察せられた。この科研費の研究期間中に、1)サンゴ礁生物を素材にエキスと化合物ライブラリーの作成、2)それらをHCV NS3 helicase、HCV replicon、HBV core promoterなどのスクリーニングに提供、3)ヒットしたエキスからアッセイと並行して抗ウイルス活性成分を単離・構造決定、4)ヒットした化合物から誘導体の作成と活性評価、5)これらの内容を学会発表と論文報告、している。