hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
見える化・さわれる化に基づくコンピュータサイエンス教育のための教材開発

このように,本研究は順調に進展している.小学校でのプログラミング教育必修化の方針に伴い設置された有識者会議の結論は,(1)プログラミングのスキルの習得を目的とせず,(2)教科の新設は行わずに既存教科のカリキュラムにコンピュータサイエンス的な視点を入れる,ということであった.21世紀を生き抜く子供たちにとって,コンピュータサイエンス的な視点をもつことは,プログラミングスキルの習得よりはるかに重要である.だが,小学生に向けたコンピュータサイエンスの教育プログラムや教材は整備されていない.また,小学校教諭の大多数はコンピュータサイエンスの教育を受けたことがないため,研修プログラムの整備も必要である.高校の「情報」では,「情報の科学」「社会と情報」の2科目から1科目を選択するが,コンピュータサイエンスを中心にした「情報の科学」は現場の教諭から敬遠され,これを選択する高校はわずか2割程度である.そこで本研究では,コンピュータサイエンスのエッセンスをわかりやすく学ぶための教育プログラムおよび教材・教具の研究開発を行う.「コンピュータサイエンスにおける分子模型」を謳い文句に,本来は目に見えないコンピュータ処理のプロセスを見える化・さわれる化する.これにより,生徒は自らの手で教具を動かしながら個々のプロセスを「実行」する演習を通じて身体的実感を伴った理解を獲得できる.2年目である平成30年度は,これまでに開発した教材について,九州大学の基幹教育等での使用を通じて洗い出した問題点について,改善を行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行うとともに,独自の教材を試作し操作性の観点から改良を重ねた.最終年度は,この教材の実用化に注力する計画である.本研究では,コンピュータサイエンスを(A)情報とは何か,(B)計算とは何か,(C)人工知能とは何か,の3つの分野に分け,それぞれについて教材の開発を行うことを目的としている.2年目である平成30年度は,これまでに開発した教材について,九州大学の基幹教育等での使用を通じて洗い出した問題点について,改善を行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行うとともに,独自の教材を試作し操作性の観点から改良を重ねた.このように,本研究は順調に進展している.小学校でのプログラミング教育必修化方針に伴い設置された有識者会議では,プログラミングスキルの習得よりも「プログラミング的思考」の教育が重要とされた.このため,我が国の企業等により「プログラミング的思考」教育のために様々な教材や教育プログラムが開発されている.これらと同じ路線で開発を進める必要はないが,実態を把握しておく必要がある.そこで,平成29年度は,これらの教材についての調査も併せて行った.今後は,調査を踏まえながら,独自の発想に基づく教材・教具を開発していく計画である.小学校でのプログラミング教育必修化方針に伴い設置された有識者会議では,プログラミングスキルの習得よりも「プログラミング的思考」の教育が重要とされた.このため,我が国の企業等により「プログラミング的思考」教育のために様々な教材や教育プログラムが開発されている.これらと同じ路線で開発を進める必要はないが,実態を把握しておく必要がある.そこで,平成29-30年度は,これらの教材についての調査も併せて行った.
ベシクルバイオリアクターを利用した効率的タンパク質合成システムの開発

効率的な無細胞タンパク質合成のためのバイオリアクター開発を目指して、脂質二分子膜からなる閉鎖小胞体であるベシクルを反応場とする新規なバイオリアクターシステムについて検討した。均一径エマルションを基材として細胞サイズのベシクルに効率よく酵素や反応成分を封入できるベシクル作製法"脂質被覆氷滴水和法"を開発し、従来法では効率的な内包化が困難であった親水性物質の内包効率を飛躍的に高めることができた。さらに、酵素を封入したベシクルを利用して、ベシクル内で選択的な生化学反応系を構築でき、さらにフローサイトメトリーを利用して多量のベシクル内で並列的に進行する反応を迅速に分析する手法を開発できた。以上の成果は、既存法では合成効率の低い種々のタンパク質の効率的な合成システムの実現に大いに寄与すると期待される。脂質二分子膜からなる閉鎖小胞であるベシクルの内部水相を効率的なタンパク質合成の反応場として利用するためには、反応に必要な酵素などの生体成分を効率よくべシクルに内包する必要がある。さらに、反応後のべシクルの迅速な分析、定量的な分離・回収を達成するためには、粒径が均一であることが望ましい。そこで初年度には、ベシクルバイオリアクターを利用した新規な生化学反応技術を開発するための基盤技術として、酵素などの反応成分を内包し、粒径のそろったべシクルの量産技術の開発を行った。マイクロチャネル乳化法により、内包物質を水滴中に含む油中水滴型(W/O)エマルションを作製し、この水滴を基材としてベシクルを作製する手法を開発した。本法では、マイクロチャネル乳化により得られる大きさのそろった水滴を凍結させることでベシクル作製工程における水滴径の変化を最小限にし、この氷滴をベシクル構成脂質で被覆することにより内包物質の漏出を抑えながらベシクルを調製できる。このような作製メカニズムに基づき、本法を「脂質被覆氷滴水和法」と呼ぶこととした。平均液滴径が540μm程度の均一径エマルションを基材として脂質被覆氷滴水和法によりベシクルを調製したところ、エマルション液滴の大きさを反映した粒径のべシクルが得られ、本法によりベシクル粒径の制御が可能であることが示された。また、ベシクルの作製条件を種々検討した結果、内包物質モデルとして用いたタンパク質の内包率は50%に達し、初年度の目標である内包効率水準を達成することができた。さらに、酵素(α-キモトリプシン)内包ベシクルの調製を試みたところ、酵素活性を維持したまま高い内包率で酵素をベシクルに内包でき、本法はべシクル内で酵素反応を行うための基盤技術として優れた特性を有していることを示唆する結果が得られた。平成20年度は、酵素を内包したベシクルバイオリアクターを作製し、さらに反応後のベシクルの大量分析・分別回収を可能とする技術の開発を行った。初年度に開発した新規ベシクル作製法"脂質被覆氷滴水和法"により、ベシクルへの酵素α-キモトリプシンの内包を試みた結果、酵素活性を高い割合(>80%)で保持したまま、47%という高い内包率を達成できた。さらに基質をベシクル外から供給して多数(>10^7個/mL)のベシクル内で同時に酵素反応を誘発するシステムを構築して反応実験を行ったところ、ベシクル外水相に酵素反応の阻害剤を添加した場合でも反応が進行した。この結果は、脂質膜透過性を有する基質はベシクル内に入り込み酵素によって加水分解されるのに対し、脂質膜を透過できない阻害剤はベシクル内には入らず酵素に作用しなかったことを示している。従って、ベシクルを反応場として利用することで、内包成分をベシクル外部の阻害因子から保護しつつ、目的の基質は脂質膜を透過して酵素と反応させることができる、といった選択性を有する酵素反応システムを構築できることが示唆された。同様に酵素カルボキシルエステラーゼを内包したベシクルを作製し、フローサイトメトリーにより個々のベシクル内の反応生成物を伺別に評価・回収する技術を開発した。また、内包率のさらなる向上を目指してW/O/W型多相エマルションを基材とした新たなベシクルの作製法を開発した。本法により、親水性の蛍光マーカーであるカルセインに対して、本課題申請時の最終目標であった70%を上回る、80%以上の極めて高い内包率を達成することができた。以上、本研究によりベシクルバイオリアクターの作製とこれを利用した反応、分析評価および生成物回収といった一連のプロセス技術の基礎を構築でき、効率的タンパク質合成システムの確立に向けた有意義な技術的知見を蓄積できた。
漢籍書き入れの日本中世史史料としての活用をめぐる研究

本研究は、日本国内に現存する漢籍に記された書き入れについて、とくに中世の漢籍講義や注釈活動に遡るものに着目し、そこに含まれる広範な知識の内容を検討するとともに、そのあり方を史料学的に位置づけることによって、中国文学や日本文学の分野にとどまらず、日本中世史研究の史料として活用する方法を確立しようとするものである。本年度の研究においては、前年度に引き続き基礎的作業として蔵書目録等によって書き入れ等を有する漢籍の所在状況を把握することに努める一方で、関東近県および京都府において漢籍等を含む広範な史料の調査を行い、中世に遡り得る漢籍書き入れの有無を確認した。なお、これらの調査で撮影した史料のうち所蔵者の承諾が得られたものについては、史料編纂所図書室において写真帳もしくはボーンデジタルの形で閲覧公開に供する予定である。また、これらの調査を踏まえて、漢籍から得られる知識についての研究を行った。本年度も前年度に引き続き『周易』に着目し、室町期の禅僧桃源瑞仙による周易講義の記録である『百衲襖』を検討して、そこに見える経済的な知識が故実的なものとして室町社会のなかで定着してゆく様相を考察した。これは前年度に口頭報告を行い、本年度に論文として発表したものである。このほか、室町文化と禅宗との関わりについて『周易』や『九章算術』を参照しつつ概説した新書分担執筆や、円覚寺の応安七年火災についての小文を著した。また、中世禅僧の数学認識について漢籍と算用状との関係を考察した論文を投稿中(掲載決定済)であり、次年度に刊行される予定である。本研究の目的は、中世に遡り得る漢籍を調査し、その書き入れを検討することによって中世における知識のあり方や漢籍書き入れの史料学的位置付けを研究することにある。本年度は、史料調査に赴くための基礎的作業として、目録類によって漢籍の所在状況を把握することを継続する一方、論文による研究成果の発表も進みつつあり、研究は一定の進展を得ているものと考えられる。前年度・本年度の基礎的作業を踏まえて、次年度以降、現地における史料調査を行うほか、史料調査で得られた知見により、漢籍に含まれる知識についての研究を進める予定である。初年度である本年度は、その基礎的作業として、目録類によって書き入れを有する漢籍の所在を把握することにつとめた。また、千葉県・神奈川県・静岡県・京都府・徳島県において禅宗寺院をはじめとする寺院の史料調査を行い、この中に中世に遡りうる漢籍も所在することを把握した。また、こうした調査を踏まえて、漢籍からもたらされる知識についての研究を行った。本年度はとくに『周易』に着目し、桃源瑞仙の周易講義にかかる記録である『百衲襖』(易抄)に見える数学的知識および武家故実的な知識の来源について研究を行った。とくに後者については、『百衲襖』に近江における騒乱や守護の国役出銭に関する知識が見えることから、桃源瑞仙の周易講義における関心のあり方や想定する聴講者について考察を加えた。これらの成果については、本年度は学会報告を行い、次年度以降に論文の形で刊行される予定である。本年度は実際に史料調査に赴くための基礎的作業として、目録類によって漢籍の所在状況を把握することに重点を置いて研究をすすめており、研究は一定の進展を得ているものと考えられる。

また、中世禅僧の数学認識について漢籍と算用状との関係を考察した論文を投稿中(掲載決定済)であり、次年度に刊行される予定である。本研究の目的は、中世に遡り得る漢籍を調査し、その書き入れを検討することによって中世における知識のあり方や漢籍書き入れの史料学的位置付けを研究することにある。本年度は、史料調査に赴くための基礎的作業として、目録類によって漢籍の所在状況を把握することを継続する一方、論文による研究成果の発表も進みつつあり、研究は一定の進展を得ているものと考えられる。本年度の基礎的作業を踏まえて、次年度においては実際に現地における史料調査を行うほか、史料調査で得られた知見により、漢籍に含まれる知識についての研究を進める予定である。前年度・本年度の基礎的作業を踏まえて、次年度以降、現地における史料調査を行うほか、史料調査で得られた知見により、漢籍に含まれる知識についての研究を進める予定である。本年度は、実際に調査に赴くための基礎的作業として、目録類によって漢籍の所在状況を把握することに重点を置いたため、研究としては一定の進展を得ているが、旅費としての使用は想定よりも少ないこととなった。次年度以降はこれらの作業を踏まえて、実際に現地に赴いての史料調査を行う予定である。
Bリンパ球の活性化を制御する新規遺伝子の免疫応答に果たす役割

B細胞および胸腺細胞でClast5を強制発現させたトランスジェニック(Tg)マウスを作製し解析を行った。Clast5-Tgでは、体重はコントロールと変わりないものの、脾臓や胸腺が小さく、脾細胞数、胸腺細胞数ともには約半分以下に減少していた。脾臓・胸腺細胞数の減少は若いマウス程顕著であったことから、Clast5の強制発現が免疫系の発生初期におけるリンパ球数の急速な拡大に対し、抑制的に働くことが示唆された。また、Clast5-Tgの胸腺においては、CD44+25+のPro-T及びCD44-25+のPre-T細胞が減少し、初期T細胞の分化、増殖が阻害されていた。骨髄ではPro-B及びPre-B細胞が明らかに減少し、初期B細胞分化が著しく障害されていることが分かった。さらに、コントロールに比べ、Clast5-Tgマウスの成熟B細胞は、in vitroでは抗原刺激に対する増殖反応性が低下し、in vivoではT依存性抗原であるDNP-OVAに対する抗体産生能が低下することが判明した。これらの結果より、Clast5はリンパ球の増殖と活性化を抑制する転写因子であることが示唆された。一方、Dr.Tanejaらとの共同研究により、Clast5ノックアウトマウス由来のB細胞について解析を行ったところ、骨髄におけるB細胞の初期分化に異常が見られた。しかしながら、成熟B細胞の抗原刺激に対する応答性は正常であった。以上の結果より、Clast5はB細胞の分化、成熟および活性化において重要な役割を果たしていることが示された。さらに、ノックアウトマウスの解析結果より、Clast5以外のB細胞の活性化を抑制する因子の存在が示唆された。平成15年度は、以下の研究成果が得られた。1、Clast1ノックアウトマウス(KO)を作製した。Clast1KOマウスは正常に生まれるが、生後2週から3週にかけて、運動失調の症状を呈することが判明した。神経細胞の発生異常が原因ではないかと考え解析を進めている。2、活性化B細胞で発現誘導される新規遺伝子Clast3のKOマウスを樹立した。3、B細胞および胸腺細胞でClast5を強制発現させたトランスジェニック(Tg)マウスを作製し解析を行った。一方、Clast5-Tgマウスは、アダプター分子lnkのTgマウスと類似の表現型を示すことかち、B細胞分化と活性化の制御において、この2つの分子は共通の経路に働く可能性が示唆された。平成16年度は、以下の研究成果が得られた。

脾臓・胸腺細胞数の減少は若いマウス程顕著であったことから、Clast5の強制発現が免疫系の発生初期におけるリンパ球数の急速な拡大に対し、抑制的に働くことが示唆された。また、Clast5-Tgの胸腺においては、CD44+25+のPro-T及びCD44-25+のPre-T細胞が減少し、初期T細胞の分化、増殖が阻害されていた。骨髄ではPro-B及びPre-B細胞が明らかに減少し、初期B細胞分化が著しく障害されていることが分かった。さらに、コントロールに比べ、Clast5-Tgマウスの成熟B細胞は、in vitroでは抗原刺激に対する増殖反応性が低下し、in vivoではT依存性抗原であるDNP-OVAに対する抗体産生能が低下することが判明した。これらの結果より、Clast5はリンパ球の増殖と活性化を抑制する転写因子であることが示唆された。一方、Dr.Tanejaらとの共同研究により、Clast5ノックアウトマウス由来のB細胞について解析を行ったところ、骨髄におけるB細胞の初期分化に異常が見られた。しかしながら、成熟B細胞の抗原刺激に対する応答性は正常であった。以上の結果より、Clast5はB細胞の分化、成熟および活性化において重要な役割を果たしていることが示された。
地震活動と非地震性滑りの定量的関係の解明と非地震性滑りを含む地震統計モデルの構築

平成30年度は、背景地震発生数と非地震性滑りの定量的関係の解明に向け、主にニュージーランドのヒクランギ海溝と日本海溝における地震活動統計解析に取り組んだ。4月から7月にかけて、GeoNet地震カタログに収録された1997年から2015年までのマグニチュード3以上の地震活動に対して、Nishikawa & Ide (2017)の群発地震検出法を適用した。その結果、113系列の群発地震活動を検出し、ヒクランギ海溝における群発地震カタログを初めて作成した。群発地震は非地震性現象に誘発された地震活動であり、本解析で検出された群発地震はヒクランギ海溝で頻繁に観測されるスロースリップイベントによって誘発された可能性がある。次に、群発地震発生メカニズムの特定するため、上記の群発地震活動とニュージーランドのGlobal Navigation Satellite System (GNSS)データやスロースリップイベントカタログを比較した。その結果、ニュージーランド北島において群発地震の発生期間とGNSSデータの数mmの海溝向き変位のタイミングが良く対応することがわかった。8月から3月には、日本海溝における地震活動と非地震性滑りの関係の解明に取り組んだ。防災科学技術研究所、東北大学、東京大学の研究グループと協力し、日本海溝全域における非地震性滑り関連現象(低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震)の分布を明らかにする研究に取り組んだ。具体的には、陸海域の地震・測地観測網を利用し、低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震を検出した。また、気象庁地震カタログに収録されたマグニチュード3以上の地震活動に対して地震活動統計解析を行い、群発地震を検出した。その結果、日本海溝における5種類の非地震性滑り関連現象の詳細な分布図を初めて作成した。平成30年度前半、ニュージーランドのヒクランギ海溝において群発地震カタログを初めて作成することができた。さらに、群発地震活動と地殻変動観測データを比較し、群発地震活動と地殻変動のタイミングに相関があることを確かめた。これはヒクランギ海溝の地震活動がプレート境界のスロースリップイベント(間欠的な非地震性滑り)によって誘発されていることを示唆する。以上の成果は、次年度以降、非地震性滑りとそれに誘発される地震活動の定量的な関係(比例定数など)を解明する上で重要な足がかりとなる。また、これらの成果を国内外の学会において発表した。平成30年度後半、日本海溝において、5種類の非地震性滑り関連現象(低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震)の詳細な分布図を初めて作成することができた。これは当初予期していなかった大きな成果である。日本海溝三陸沖では低周波微動とマグニチュード4.5から6のプレート境界地震が同期する現象が確認された。これは、三陸沖の大・中規模地震活動が非地震性滑りによって誘発されていることを示唆し、次年度以降、三陸沖における非地震性滑りと地震活動の定量的な関係を明らかにする上で重要な知見である。これらの研究成果に関する論文を米国科学誌Scienceに投稿し、現在、査読中である。上述のとおり、平成30年度は、次年度以降の足がかりとなる成果や、予期していなかった大きな成果を上げることができた。その一方で、上述の研究に注力したために、当初予定していたアフタースリップや定常プレート運動の解析には手が回らなかった。以上を総合的に考慮すると、本研究はおおむね順調に進展していると評価できる。令和元年度は背景地震発生レートと非地震性滑りモーメントレートを結ぶ具体的な関数形や時間ずれの分布を明らかにする。さらに、地殻変動データと地震活動記録の両者を活用し、非地震性滑りを考慮した新しい地震統計モデルの構築に着手する。まず4月から8月にかけて、ニュージーランド・ヒクランギ海溝において、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的な比較を行う。具体的には、群発地震の規模と海溝向き地殻変動の大きさの比較、群発地震発生時刻と地殻変動のタイミングの比較をおこなう。これら比較により、群発地震の規模とスロースリップの規模の定量的関係と、群発地震とスロースリップの時間ずれの分布を明らかにする。また、これらの成果に関する論文を執筆し学術誌に投稿する。9月から12月にかけて、8月までに明らかにした群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係を利用し、ヒクランギ海溝において地殻変動観測網が整備される以前のスロースリップ分布を群発地震活動から推定する。さらに相模トラフ房総半島沖群発地震に対しても同様の解析を行い、ヒクランギ海溝で成り立つ定量的関係が、相模トラフでも同様に成り立つか確認する。また、相模トラフとヒクランギ海溝では、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係が異なる可能性も考えられる。その際は、相模トラフにおいて成り立つ定量的関係を明らかにし、ヒクランギ海溝との差異の原因をテクトニクスや群発地震発生メカニズムの観点から考察する。また、日本海溝銚子沖や三陸沖に対しても同様の解析を行う。特に三陸沖では低周波微動活動と地震活動の定量的関係を調べる。1月から3月は、群発地震活動とスロースリップイベントに伴う地殻変動の定量的関係を地震活動統計モデルに組み込むことにより、非地震性滑りを考慮した新しい地震活動統計モデルの構築に着手する。

4月から7月にかけて、GeoNet地震カタログに収録された1997年から2015年までのマグニチュード3以上の地震活動に対して、Nishikawa & Ide (2017)の群発地震検出法を適用した。その結果、113系列の群発地震活動を検出し、ヒクランギ海溝における群発地震カタログを初めて作成した。群発地震は非地震性現象に誘発された地震活動であり、本解析で検出された群発地震はヒクランギ海溝で頻繁に観測されるスロースリップイベントによって誘発された可能性がある。次に、群発地震発生メカニズムの特定するため、上記の群発地震活動とニュージーランドのGlobal Navigation Satellite System (GNSS)データやスロースリップイベントカタログを比較した。その結果、ニュージーランド北島において群発地震の発生期間とGNSSデータの数mmの海溝向き変位のタイミングが良く対応することがわかった。8月から3月には、日本海溝における地震活動と非地震性滑りの関係の解明に取り組んだ。防災科学技術研究所、東北大学、東京大学の研究グループと協力し、日本海溝全域における非地震性滑り関連現象(低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震)の分布を明らかにする研究に取り組んだ。具体的には、陸海域の地震・測地観測網を利用し、低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震を検出した。また、気象庁地震カタログに収録されたマグニチュード3以上の地震活動に対して地震活動統計解析を行い、群発地震を検出した。その結果、日本海溝における5種類の非地震性滑り関連現象の詳細な分布図を初めて作成した。平成30年度前半、ニュージーランドのヒクランギ海溝において群発地震カタログを初めて作成することができた。さらに、群発地震活動と地殻変動観測データを比較し、群発地震活動と地殻変動のタイミングに相関があることを確かめた。これはヒクランギ海溝の地震活動がプレート境界のスロースリップイベント(間欠的な非地震性滑り)によって誘発されていることを示唆する。以上の成果は、次年度以降、非地震性滑りとそれに誘発される地震活動の定量的な関係(比例定数など)を解明する上で重要な足がかりとなる。また、これらの成果を国内外の学会において発表した。平成30年度後半、日本海溝において、5種類の非地震性滑り関連現象(低周波微動、超低周波地震、スロースリップイベント、繰り返し地震、群発地震)の詳細な分布図を初めて作成することができた。これは当初予期していなかった大きな成果である。日本海溝三陸沖では低周波微動とマグニチュード4.5から6のプレート境界地震が同期する現象が確認された。これは、三陸沖の大・中規模地震活動が非地震性滑りによって誘発されていることを示唆し、次年度以降、三陸沖における非地震性滑りと地震活動の定量的な関係を明らかにする上で重要な知見である。これらの研究成果に関する論文を米国科学誌Scienceに投稿し、現在、査読中である。
口腔領域マクロファージにおける小胞体ストレスシグナルを介した炎症病態機構の解明

口腔内は常に創傷・温熱刺激・細菌・ウィルス感染・異物接触などのストレスに曝されており、難治性の口腔粘膜炎症を引き起こすことが多い。このような口腔内慢性炎症は、ときに口腔前がん病変、さらには発がんの原因に繋がり、その病態メカニズムの解明は重要である。最近の研究により、様々な炎症性疾患に共通した細胞内現象として、小胞体ストレスが注目されている。そこで本研究では、in vitroおよびin vivo炎症モデル実験系を用いて、炎症病態に関わる主要な細胞の一つ、マクロファージの分化・活性化・アポトーシスの分子機構を、小胞体ストレスシグナルの観点から解明し、炎症性疾患の克服に繋げることを目指す。小胞体タンパク質の品質管理は厳密に制御されており、小胞体不良タンパク質の蓄積は、1小胞体シャペロンの発現誘導、2タンパク質翻訳停止、3小胞体関連分解(ERAD)により減弱され、細胞は生存可能となる。しかし、何らかの原因でこれらの小胞体品質管理機構が破綻すると、不良タンパク質が過度に蓄積し、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが惹起される。小胞体ストレスと炎症に関して、炎症組織ではサイトカインや細胞外分泌因子の産生が亢進しており、細胞は小胞体のタンパク質産生能力を高めるために、小胞体ストレスシグナルを活性化すると考えられる。このように急性炎症においてマクロファージは自ら生存・機能するために小胞体ストレス応答を活用し、一方で慢性炎症においては持続的で過度な刺激が小胞体ストレスを介したアポトーシスに繋がると考えられる。本研究では、マクロファージの分化・機能・アポトーシスの分子機構を、小胞体ストレスシグナルの観点からアプローチすることで、炎症性疾患の緩解に向けた新規分子機構の発見を目指す。具体的には、1単球からマクロファージへの分化段階、2起炎に伴う炎症組織への遊走、3Fc受容体やレクチン活性依存的な標的認識と貪食作用、4サイトカイン産生によるTリンパ球の活性化と抗原提示、5慢性炎症組織で観察されるマクロファージアポトーシスなど、マクロファージの一生における小胞体ストレスシグナルの関与を検討し、その分子機構を明らかにする。当該年度は、培養マクロファージを用いて上記1-5における小胞体ストレスの関与を検討した。また、小胞体ストレス受容体IRE1、ERAD関連分子Derlin-1、小胞体ストレス誘導性アポトーシス実行因子ASK1のKO・KDマクロファージを用いてこれらの分子の必要性を検討し、小胞体ストレスが発信する生存・機能とアポトーシスの両シグナルの炎症における重要性を調べた。当該年度は、単球細胞および初代培養マクロファージを用いて、炎症と小胞体ストレスシグナルの関係を検討することを目的とし、実際にこれらの細胞において小胞体ストレス関連分子、IRE1やDerlin-1のノックダウンやアポトーシス実行因子ASK1のノックダウンを行うことで、マクロファージへの分化や貪食作用、アポトーシスにおける必要性を調べることができたため。小胞体タンパク質の品質管理は厳密に制御されており、小胞体不良タンパク質の蓄積は、小胞体シャペロンの発現誘導、タンパク質翻訳停止、小胞体関連分解(ERAD)により減弱され、細胞は生存できる。しかし、これらの小胞体品質管理機構が破綻すると、小胞体不良タンパク質が過度に蓄積し、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが惹起される。小胞体ストレスと炎症に関して、炎症組織ではサイトカインや分泌因子の産生が亢進しており、細胞は小胞体のタンパク質産生能力を高めるために、小胞体ストレスシグナルを活性化すると考えられる。このように急性炎症においてマクロファージは生存のために小胞体ストレス応答を活用し、一方で慢性炎症においては持続的で過度な刺激が小胞体ストレスを介したアポトーシスに繋がると考えられる。本研究では、マクロファージの分化・機能・アポトーシスの分子機構を、小胞体ストレスシグナルの観点からアプローチすることで炎症性疾患の緩解に向けた新規分子機構の発見を目指す。具体的には、1単球からマクロファージへの分化段階、2起炎に伴う炎症組織への遊走、3Fc受容体やレクチン活性依存的な標的認識と貪食作用、4サイトカイン産生によるTリンパ球の活性化と抗原提示、5慢性炎症組織でのマクロファージアポトーシスなど、マクロファージの一生における小胞体ストレスシグナルの関与を検討し、その分子機構を明らかにする。昨年度までに培養マクロファージを用いて上記1-5における小胞体ストレスの関与を検討した。当該年度は、小胞体ストレス受容体IRE1、ERAD関連分子Derlin-1、アポトーシス実行因子ASK1のKO・KDマクロファージを用いて、これらの必要性を検討した。さらに生理的検証として、KOマウスを用いて表皮や口腔粘膜創傷治癒および頬嚢部粘膜口内炎モデル実験による評価を行うための口腔粘膜疾患モデルを考案中である。当該年度は単球細胞や初代培養マクロファージを用いて、炎症と小胞体ストレスシグナルの関係を検討することを目的とし、実際にこれらの細胞において小胞体ストレス受容体IRE1やERAD関連分子Derlin-1のノックダウンや小胞体ストレス誘導性アポトーシス実行因子ASK1のノックダウンを行うことで、マクロファージへの分化や貪食作用、アポトーシスにおける必要性などについて調べることができた。さらに、これらの細胞を用いた解析結果の生理的検証として、表皮や口腔粘膜創傷治癒モデル実験や頬嚢部粘膜口内炎モデル実験などによる個体レベルでの評価を行うために、口腔粘膜疾患モデルの準備をすることができたため。

小胞体タンパク質の品質管理は厳密に制御されており、小胞体不良タンパク質の蓄積は、小胞体シャぺロンの発現誘導、タンパク質翻訳停止、小胞体関連分解により減弱され、細胞は生存できる。しかし、これらの小胞体品質管理機構が破綻すると、小胞体不良タンパク質が過度に蓄積し、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが惹起される。小胞体ストレスと炎症に関して、炎症組織ではサイトカインや分泌因子の産生が亢進し、細胞は小胞体のタンパク質産生能力を高めるために、小胞体ストレスシグナルを活性化する。このように急性炎症においてマクロファージは生存のために小胞体ストレス応答を活用し、一方で慢性炎症においては持続的で過度な刺激が小胞体ストレスを介したアポトーシスに繋がると考えられる。本研究では、マクロファージの分化・機能・アポトーシスの分子機構を、小胞体ストレスシグナルの観点からアプローチすることで炎症性疾患の緩解に向けた新規分子機構の発見を目指した。最終年度までに、単球細胞や初代培養マクロファージにおいて小胞体ストレス受容体やERAD関連分子のノックダウンや小胞体ストレス誘導性アポトーシス実行因子ASK1のノックダウンにより、マクロファージへの分化や貪食作用、アポトーシスにおける必要性を明らかにした。さらに、これらの細胞での結果の生理的検証として、表皮や口腔粘膜創傷治癒モデル実験や頬嚢部粘膜口内炎モデル実験による個体レべルでの評価を行うために、口腔粘膜疾患モデルを確立し、細胞で得られた結果が再現されるか検証した。さらに小胞体ストレス寛解低分子化合物のスクリーニングを実施し、ASK1阻害剤と併せて、口腔粘膜疾患モデルでの効果検証を行なった。これらの解析により、小胞体ストレスシグナルを介したマクロファージの分化・機能・アポトーシス制御の分子機構が解明され、将来的に口腔粘膜炎症性疾患の克服に繋がると期待される。口腔内は常に創傷・温熱刺激・細菌・ウィルス感染・異物接触などのストレスに曝されており、難治性の口腔粘膜炎症を引き起こすことが多い。このような口腔内慢性炎症は、ときに口腔前がん病変、さらには発がんの原因に繋がり、その病態メカニズムの解明は重要である。最近の研究により、様々な炎症性疾患に共通した細胞内現象として、小胞体ストレスが注目されている。そこで本研究では、in vitroおよびin vivo炎症モデル実験系を用いて、炎症病態に関わる主要な細胞の一つ、マクロファージの分化・活性化・アポトーシスの分子機構を、小胞体ストレスシグナルの観点から解明し、炎症性疾患の克服に繋げることを目指す。次年度は、細胞を用いた解析結果の生理的検証として、KOマウスを用いて表皮あるいは口腔粘膜創傷治癒モデル実験や、マウス頬嚢部粘膜口内炎モデル実験などによる個体レベルでの評価を行う。さらに、小胞体ストレス寛解低分子化合物のスクリーニングを実施し、既に獲得しているASK1阻害剤と併せて、口腔粘膜疾患モデルでの効果検証を検討する。これらのin vitro・in vivo解析により、小胞体ストレスシグナルを介したマクロファージの分化・機能・アポトーシス制御の分子メカニズムを明らかにし、口腔粘膜炎症性疾患の克服に繋げることを目標とする。
運動がヒト骨格筋の性ステロイド代謝へ及ぼす影響

本研究はヒト骨格筋内性ステロイドホルモンの合成酵素発現および組織濃度の検討と加齢および高齢期のレジスタンストレーニングによる発現・分泌変動が筋量・筋力の増加に関連するかを検討した。ヒトの筋生検により、骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素(3β-HSD, 17β-HSD, 5α-reductase)発現が認められた。また、これらの発現および性ステロイドホルモン濃度は加齢により低下したが、レジスタンストレーニングにより改善し、骨格筋内の性ステロイドホルモン濃度と筋量・筋力との間に有意な正相関が認められた。骨格筋内の性ステロイドホルモンは高齢者の筋量・筋力の維持・増進に関与する可能性が示唆された。我々は、骨格筋内にて性ステロイドホルモン合成酵素の発現を検出し、卵巣・精巣だけでなく、筋内においても性ホルモン合成できることを報告した。さらに骨格筋は、性ホルモンの前駆体であるデヒドロアンドロステロン(DHEA)を代謝し、合成されたアンドロゲンが筋内の糖代謝を亢進させるという新たな役割を発見した。しかしながら、これらの成果は細胞培養や動物実験での検討であり、ヒト骨格筋では明らかでない。また、加齢により、血中DHEA濃度は低下することが知られているが、ヒト骨格筋の性ホルモン合成酵素発現における加齢の影響に関しては明らかでない。そこで本研究は,若年者および高齢者における骨格筋内性ステロイドホルモン合成酵素の発現を検討した。高齢者(n=13:68±7歳)および若年者(n=6:23±1歳)の外側広筋から筋生検を実施した。Westernblot法により、性ステロイドホルモン合成酵素である3β-HSD、17β-HSD、5α-reductaseのタンパク発現を骨格筋内にて検出した。また、これらのタンパク発現は、すべてにおいて加齢により有意に低下していた。さらに骨格筋内のDHEAおよびfree testosterone、DHTを測定した結果、若年者よりも高齢者の血中および骨格筋内の濃度は有意に低下していた。加齢による筋内の性ホルモン濃度の低下と筋内の性ホルモン合成酵素の発現低下との間には有意な相関関係が認められたが、血中の性ホルモン濃度の低下とは相関関係が認められなかった。これらの結果から、ヒト骨格筋において性ステロイドホルモン合成酵素が発現し、加齢により低下すること、また、加齢による骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素発現低下が筋内の性ホルモン濃度の低下に関与する可能性が示された。加齢による体内の性ホルモン濃度低下は生活習慣病リスクを上昇させることから、筋内の性ホルモン濃度を維持・増進させることは重要であると考えられる。我々は、骨格筋内にて性ホルモン合成酵素の発現を検出していること、性ホルモンの前駆体であるデヒドロアンドロステロン(DHEA)からアンドロゲンを代謝合成すること、性ホルモンは筋内の糖代謝を亢進させることを発見してきた。本研究課題により、現在まで、ヒト骨格筋内にて性ホルモン合成酵素が発現していること、加齢により、これらの発現や性ホルモン濃度が低下することを明らかにした。そこで本研究は,高齢期のレジスタンストレーニングによる骨格筋内性ホルモン合成酵素の発現変化について検討した。健常高齢男性13名(67±2歳)を対象に、12週間の膝伸展、屈曲のレジスタンストレーニング(1RM70%負荷、10回×3セット、週3回)の実施前後に外側広筋より筋生検を行った。性ホルモン合成酵素である3β-HSD、17β-HSD、5α-reductaseのタンパク発現は、加齢により低下したが、12週間のレジスタンストレーニングにより有意に改善した(P<0.05)。さらに骨格筋内のDHEAおよびfree testosterone、DHTを測定した結果、加齢により低下したが、12週間のレジスタンストレーニングにより有意に改善した(P<0.05)。また、骨格筋内の性ホルモン(free testosteroneおよびDHT)濃度は筋横断面積あるいは筋力と有意な正相関が認められた。これらの結果から、高齢期のレジスタンストレーニングは加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイド合成代謝を改善させることにより、筋量・筋力の改善に関与する可能性が示唆された。加齢による体内の性ホルモン濃度低下はサルコペニアリスクを上昇させることから、筋内の性ホルモン濃度を維持・増進させることは重要であると考えられる。

本研究課題により、現在まで、ヒト骨格筋内にて性ホルモン合成酵素が発現していること、加齢によってこれらの発現や性ホルモン濃度が低下するが、レジスタンストレーニングにより骨格筋内の性ステロイド合成代謝を改善させることを明らかにした。また、骨格筋内の性ホルモン(free testosteroneおよびDHT)濃度は筋横断面積あるいは筋力と有意な正相関が認められ、高齢期のレジスタンストレーニングは加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイド合成代謝を改善させることにより、筋量・筋力の改善に貢献する可能性が示唆された。そこで今年度は、性ステロイドホルモン産生を促進するサプリメント摂取時の影響を検討することを目的とした。DHEAと化学構造が類似している食物由来のジオスゲニンに着目し、急性および慢性摂取による効果を動物実験にて検証した結果、インスリン分泌不全させたストレプトゾドシン投与モデルラットにおいて単回投与後のDHEA濃度は増加し、高血糖状態を有意に改善させた。また、糖尿病モデルラットにて慢性摂取させた検討においても、骨格筋のGLUT4を活性化させ、さらに、グルコースクランプ法にて検討した結果、インスリン抵抗性を有意に改善させた。これらの結果から、食物由来のジオスゲニンは、骨格筋の性ステロイドホルモン産生を促進させることにより、糖取り込みを改善させる効果が認められた。26年度が最終年度であるため、記入しない。女性スポーツ医学26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究計画は、まず、ヒトの骨格筋内にて性ステロイドホルモンを合成できる代謝酵素が発現しているか否かを検討することと加齢の影響を検討することであったが、ヒトの骨格筋内にて性ステロイドホルモン合成酵素のタンパク発現の検出および加齢によりこれらのタンパク発現が低下することを解明したことから、当初の予定通りに研究が遂行されていると考えられる。今年度の研究計画は、加齢により低下するヒトの骨格筋内の性ステロイドホルモン代謝酵素の発現がレジスタンストレーニングによってどのように変化するかを検討することであったが、高齢期からのレジスタンストレーニングにより骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素のタンパク発現や性ステロイドホルモン濃度は有意に改善したことを解明したことから、当初の予定通りに研究が遂行されていると考えられる。今後の研究計画は予定通り実施する予定であるため、変更点はない。加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素が運動トレーニングによって改善するのかを検討していく予定である。加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素が運動や栄養摂取によって改善するのか、また、糖代謝への影響について検討していく予定である。
次世代シーケンサーを用いた誤嚥性肺炎の新たな診断法およびオーダーメイド治療の確立

口腔内細菌・真菌と全身疾患の関わりが指摘されている。関連ある疾患として糖尿病・誤嚥性肺炎・感染性心内膜炎などの循環器疾患・腎炎・早産や低体重児出産など多様である。口腔内細菌・真菌が起炎菌となり症状を増悪させることが報告されている。誤嚥性肺炎は、口腔内細菌との関連が強く、口腔内環境の悪化に伴い発症リスクが高くなる。感染性心内膜炎は、中心静脈カテーテルや薬物注射、外科処置の他に、歯磨き時の歯肉からの微量出血で感染するとされている。これら口腔細菌・真菌による発症もしくは増悪する疾患に対して治療は大量の抗菌薬を投与することとなる。抗菌薬投与について、臨床現場では細菌検査の結果が出る前に開始することが多いため治療の難治や耐性菌出現の問題がある。これら疾患に対する原因菌の同定には、主に培地を用いた検索が行われている。これでは培地で育ちにくい菌や色分けによるため厳密な菌種の同定は困難であり、培養に時間を要するなど正確で迅速な診断には不向きである。今回、これら疾患患者の口腔内・血中・気道分泌物内の細菌および真菌叢について、次世代シーケンサーを用いた解析を行った。診断に要する時間が短縮され、遺伝子レベルで菌種を同定するため診断精度の向上に資することができると考える。口腔細菌・真菌と全身性疾患の関わりが指摘されている。関連があるとされる疾患は、糖尿病・誤嚥性肺炎・細菌性心内膜炎などの循環器疾患・腎炎・早産や低体重児出産など多様である。口腔細菌・真菌が起炎菌となり症状を増悪すると報告されている。感染性心内膜炎は、中心静脈カテーテルや薬物注射部位・外科的手技の他に、歯磨き時の軽度の歯肉出血で感染するとされる。またアテローム性動脈硬化は、血管内に侵入した口腔細菌・真菌が直接的に血管壁を障害すことや、歯周病により歯周組織で産生された炎症性サイトカインが原因の一つと考えられる。感染性心内膜炎の治療は大量の抗菌薬を長期投与するため、早期の原因菌同定が重要となる。アテローム性動脈硬化では、アテローム内から口腔細菌が検出された報告も多数ある。これら疾患は、歯周病罹患がある場合は、ない場合に比べて有意に高く発症しやすいと報告されている。口腔細菌・真菌と、感染性心内膜炎またはアテローム性動脈硬化症患者の血液や摘出した心臓弁から得られる菌塊中の細菌・真菌との関連を検索することで口腔内からの感染ルートを把握できる。これまで循環器系感染症の起炎菌検索は、主に血液培養による。この方法では、特殊な培地が必要な菌や、培養に時間を要する菌もあり、検体内の菌を網羅的に把握できず迅速な検索とは言えないのが現状である。今回、我々は、検体から細菌・真菌のDNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いた菌種および菌叢の解析を行う。この方法では、培養時間や培地選択などの培養条件による検出感度の差異なく、迅速かつ網羅的に検体中の菌種および菌叢を同定でき、治療効果の向上に資することができると考える。細菌や真菌を扱うことに不慣れな施設であること、また検体数の確保が困難であることとが進捗が思わしくない理由である。口腔細菌・真菌と全身疾患の関わりが指摘されれいる。口腔細菌・真菌が起炎菌となり症状を増悪させることが報告されている。感染性心内膜炎は、中心静脈カテーテルや薬物注射、外科処置のほかに、歯磨き時の歯肉からの微量出血で感染するとされる。これら口腔細菌・真菌により発症もしくは増悪する疾患に対して治療は大量の抗菌薬を投与することとなる。これら疾患に対しる原因菌の同定には、主に培地を用いた検索が行われておる。血中細菌・真菌が極微量であり、DNA抽出が困難である。今回、微量塩基の回収のためにDNAではなくRNAを抽出することとした。現在、抽出方法の検討・実践中である。また、発熱で受診した患者のうち、誤嚥性肺炎あるいは感染性心内膜炎と診断される患者は少ないため、検体数が少ないことも遅延の一因と考える。口腔細菌・真菌と全身疾患の関わりが指摘されている。

誤嚥性肺炎は、口腔内細菌との関連が強く、口腔内環境の悪化に伴い発症リスクが高くなる。感染性心内膜炎は、中心静脈カテーテルや薬物注射、外科処置の他に、歯磨き時の歯肉からの微量出血で感染するとされる。これら口腔細菌・真菌により発症もしくは増悪する疾患に対して治療は大量の抗菌薬を投与することとなる。抗菌薬投与について、臨床現場では細菌検査の結果が出る前に投与開始することが多いため治療の難治化や耐性菌出現の問題がある。これら疾患に関する原因菌のの同定には、主に培地を用いた検索が行われている。これでは培地で育ちにくい菌や、培地上のコロニーの色分けで同定を行うため、厳密な菌種の同定は困難であり培養に時間を要するなど正確で迅速な診断には不向きである。今回、これら疾患患者の口腔内・血液・気道分泌物内の口腔細菌・真菌叢について、次世代シーケンサーを用いた解析を行った。診断に要する時間が短縮され、遺伝子レベルで菌種を同定するため診断精度の向上に資することができると考える。血液中の細菌・真菌が極微量であり、DNA抽出が困難である。今回、微量塩基の回収のためDNAではなくRNAを抽出することとした。現在、抽出方法の検討・実践中である。また、発熱で救急受診した患者のうち、誤嚥性肺炎または感染性心内膜炎と診断される患者は少ないため、検体数が少ないことも遅延の一因である。口腔内細菌・真菌と全身疾患の関わりが指摘されている。関連ある疾患として糖尿病・誤嚥性肺炎・感染性心内膜炎などの循環器疾患・腎炎・早産や低体重児出産など多様である。口腔内細菌・真菌が起炎菌となり症状を増悪させることが報告されている。感染性心内膜炎は、中心静脈カテーテルや薬物注射、外科処置の他に、歯磨き時の歯肉からの微量出血で感染するとされている。これら口腔細菌・真菌による発症もしくは増悪する疾患に対して治療は大量の抗菌薬を投与することとなる。抗菌薬投与について、臨床現場では細菌検査の結果が出る前に開始することが多いため治療の難治や耐性菌出現の問題がある。これら疾患に対する原因菌の同定には、主に培地を用いた検索が行われている。これでは培地で育ちにくい菌や色分けによるため厳密な菌種の同定は困難であり、培養に時間を要するなど正確で迅速な診断には不向きである。今回、これら疾患患者の口腔内・血中・気道分泌物内の細菌および真菌叢について、次世代シーケンサーを用いた解析を行った。細菌や真菌を扱える環境にするために設備投資を行う。また、検体数確保のため他科との連携を密に行う。抽出したDNAは速やかに次世代シーケンサーで解析する。早期にRNA抽出法を確立し、数少ない対象患者と必ずコンタクトできるように救急部や内科担当医との連携を密にする。抽出方法が確立できれば解析結果を得るに時間は要さないと考える。早期にRNA抽出方法確立し、数少ない対象患者から必ず検体を採取できるように救急部や内科担当医との連携を密にする。抽出方法が確立できれば解析結果を得るのに時間を要さないと考えている。研究の進捗が遅れており薬品等の物品の消費量が少ないため。研究の進捗が遅れており薬品等の物品消費量が少ないため。理由:研究の進捗がおくれており薬品等の物品消費量が少ないため。使用計画:延期抽出方法をDNAからRNAに変更し、次世代シーケンサーでの解析を行う。
中国とアジア太平洋の多国間地域協力

1)日米保安再確認に対する中国の反応:昨年の研究成果の一端は台北における研究会議(昨年9月)で発表したが、今年度その原稿を含むブロシーティングが出版された。2)米国のアジア太平洋政策:昨年実施し雑誌に発表したクリントン政権第1期の政策展開の研究を含む書籍が出版された。現在その続編を準備中。3)東アジアの安全保障状況:昨年秋にワシントンの会議で発表した研究成果を出版のため改訂した。その続編を1999年1月の日仏安全保障会議で口頭発表した。4)アジア太平洋地域の多国間安全保障協力への中国の関与:昨年度までにほぼまとまっていた研究成果にその後収集した資料の分析を加え、昨年度の関連事項の研究も加味して、英文で論文をまとめた。それを3月に米国の学会で発表し、6月にその改訂版を本特定領域研究全体集会で発表した。5)冷戦後の日米中関係と三角関係論:冷戦後アジア太平洋地域で最も重要な三国となった日米中関係が、三画関係的論理でそこまでとらえきれるかを検証した。5月の北京の会議で報告し、その改訂稿が現在出版準備中。6)アジアにおける日本の役割に関する中国の認識:冷戦後のアジアにおける日本の存在に関する外交問題専門家の議論を材料にして、中国の認識の特徴を明らかにし、その要因を分析した。9月のウィーンの学会で報告し、現在出版に向け改稿中。
甲虫の隠蔽環境に対する適応形態／生態形質と摂食生態の進化

甲虫目は巨大な分類群で、生物種の1/4を占め、形態・生態・行動も多様である。その多様性が創られた要因の一つに、隠蔽的な環境への進出が挙げられる。しかし、隠蔽環境の甲虫は分類が整理されていないため、隠蔽環境への進出の実態解明が進んでいない。そこで、隠蔽環境に棲むホソヒラタムシ科に注目し、分類基盤の整理と隠蔽環境に適応した形態/生態の検出ならびに摂食対象の菌との関係を解明することが本研究の目的である。
抗腫瘍性抗生物質ダイネミシンAをモデルにしたDNA切断分子の化学合成研究

ダイネミシンAは現在知られている最も強力な抗腫瘍性抗生物質の1つである。この強力な活性は、エンジイン部分の芳香化反応(Bergman反応)によって生成した炭素ラジカルがDNAを酸化的に切断することによる。既にダイネミシンAの活性発現に重要な部分を抽出したモデル化合物の合成に成功していたが、今年度そのDNA切断活性を測定した結果、実際にDNA切断活性(一本鎖切断能)があること、さらにガン細胞の増殖阻害活性を示すことを明らかにした。また、ダイネミシンAの絶対立体配置は未決定であり、その情報を得るためと鏡像体間での活性の違いを見るために、モデル化合物の不斉合成を検討した。ラセミ体の合成のルートによればプロパルギルアニリンの不斉炭素が、残り全ての不斉炭素の立体化学を決定している。従って、このアセチレンの立体選択的な導入法が最大の課題であった。そこで、1-(4'-キノリン)エタノールに対するアセチリドの付加反応において全く新規な1,4-遠隔不斉誘導を検討し、1:13という極めて高い選択性を実現することに成功した。原料の光学活性なアルコールは、固定化リパーゼを利用しラセミ体を有機溶媒中でエステル化することで、両鏡像体をほぼ完全に分割し調製した。以上の結果をもとに両鏡像体の合成を完了した。現在、DNA切断活性、およびガン細胞増殖阻害活性について検討中である。さらに芳香環部分の合成については、計画通りalpha-ブロモエノンと芳香族スズ化合物をパラジウム触媒を用いてカップリングし酸処理することで、種々様々なキノリン誘導体の合成に成功した。これによってダイネミシンAのC、D、E環を全てそろえたモデル化合物の合成が可能となった。
明清時期における女性史関連資料及び女性教導資料についての基礎的研究

本研究は、科研出版助成(平成元年)・(平成六年)を得て公表した『劉向「列女伝」の研究』(東海大学出版会)・『儒教社会と母性-母性の威力の観点でみる漢魏晋中国女性史-』(研文出版)や、平成六年平成八年に受けた科学研究費による、「中国古代中世における女性史資料についての歴史的思想史的研究」(一般研究B、後の基盤研究B)と題する研究の研究経過・成果を背景に企画された。かつて、中国古代中世における女性伝記資料や女性教導資料を解析して、儒教社会家族制における女性の積極的役割の諸相について究明を試み整理した。そして、中国近世において、これら歴代の女性教導理念がいかに総合的に集積された展開を遂げているかを明らかにしようとし、この目標のもとに、本研究においては、さまざまな列女伝記資料や各種女性教導書の類が多く梓行された明清時代に焦点を絞り、研究対象資料を選定した。本年度の研究実績の中心は、歴代の女性教導資料に注目しつつ編纂されたことが明確に確認される清時代の藍鼎元『女学』を取り上げ、この書に対する基礎的研究や詳細な資料分析研究を推進したこと、また、今後の研究推進の方向づけができたことである。研究成果の発表が印刷中のものもある。この他、従来の研究成果との関連のもとに、本年九月、『孝と母性のメカニズム-中国女性史の視座-』〔全三一二頁〕(研文出版)を刊行した。これも、本年度の実績の一部と考えている。
非定常室内気流・温熱環境解析手法の環境設計への応用

本研究組織では、気流・温熱環境解析手法の次世代環境設計への応用を目的とし、非定常CFD解析手法の実現象再現性に関する研究を行った。平成15年度は、非定常現象を取り扱う前段階として、主にCFD解析の追従性について検討した。平成16年度は、前年度に引き続きCFD解析の追従性について検討し、検討結果を基に、吹出風や自然風のLESデータベースの作成を行った。また、平成17年度は、非定常な空調室内等を対象とした実験・実測を行い、気流解析手法の精度検証、実用可能性について検討した。本研究で得られた成果概要を以下に示す。・LESを用いた解析手法の予測手法の検討では、浮力効果の卓越した非等温室内の気流を対象として、LESおよびk-εによるCFD解析を行い、LESの有効性・優位性を確認し、計算時間・精度から考えて、LESは実務レベルでも実用的な予測手法であることを示した。・局所相似モデルに基づく流入開口部の通風性能評価を行うとともに、通風量算出のための設計資料に資することを目的に様々な形状の開口部について風洞実験を行い、通風性能データベースを作成した。・可動空調システムによる大空間の気流・温度解析では、LESによる非定常解析を用いて、通常の吹出口設計指針に従った空調法と本研究て提案する非定常可動吹出し空調法との比較に際し、冷房時の居住域環境性能指標であるADPIを算出し、吹出口の器具個数を通常の設置数の1/4に減じても、良好な居住域環壌を構築することが可能であることを確認した。・Durbinにより提案されたリミタを導入した改良k-εモデルによる建物周辺風圧分布の予測を実施し、実験との比較に基づくモデル・パラメータの最適化について報告した。本研究組織では,気流・温熱環境解析手法の次世代環境設計への応用を目的とし,非定常CFD解析手法の実現象再現性に関する研究を行っている.検討には,非定常問題を扱える乱流モデルとして有力なLESと,汎用性のあるk-εモデルを用いた.平成15年度は,非定常現象を取り扱う前段階として,主にCFD解析の追従性について検討した.本年度に得られた研究成果を以下にまとめる.・LESを用いた解析手法の予測手法の検討では,浮力効果の卓越した非等温室内の気流を対象として,LESおよびk-εによるCFD解析を行い,LESの有効性・優位性を確認し,計算時間・精度から考えて,LESは実務レベルでも実用的な予測手法であることを示した.また,大空間において,固定式・可動吹出し空調時の温熱・気流性状を比較して,可動吹出し空調が,噴流の拡散性を向上可能であること,居住域における停滞域の解消に寄与することを明らかにした.・実大模型による温度・風速測定と非定常CFD解析結果とを比較し,床暖房室のような自然対流が卓越した空間に対し,CFD解析の適応性を確認した.また,同模型内において被験者実験を行い,床暖房室内の熱的快適性について,被験者による温冷感,快適感の申告値及び温熱環境指標をもとに検討を行った.・局所相似モデルに基づく流入開口部の通風性能評価を行うとともに,通風量算出のための設計資料に資することを目的に様々な形状の開口部について風洞実験を行い,通風性能データベースを作成した.また基本開口・横におけるDurbin型k-εモデルの実験再現性を確認し,CFDによりルーバー窓の気流性状解明を行うとともに,開口部のアスペクト比や開口厚が通風性能に与える影響について検討した.・床吹出し空調方式を採用した体育館を対象とし,時変動を伴うCFD解析の追従性について検討した.