hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ナノポーラス金触媒の創製と分子変換反応への応用

本年度では、極めて高いストロンチウム吸着特性を有する新たなチタン酸化物ナノワイヤーの合成法の開発に成功するとともに、低温において優れた酸素吸蔵放出能を有する酸化セリウムナノロッドの合成に成功した。1.脱合金化法を用いたチタン酸ナノ材料の開発研究チタン酸ナノワイヤーは重要な金属酸化物材料であり、多くの合成法や応用研究が報告されてきた。しかし従来の合成法は、不安定な原料や高温条件を必要とし、構造制御が困難なことから、より簡便な合成法が求められていた。そこで種々検討した結果、チタンーアルミニウム合金をアルカリ水溶液に浸すだけという極めて穏和な脱合金化法を用いてチタン酸ナトリウムナノワイヤーを合成することに成功した。この材料を用いて、ストロンチウムイオンの吸着実験を行ったところ、本材料は従来の水熱法で合成されたチタン酸ナトリウムナノワイヤーと比較し、約4倍の吸着量と300倍以上の吸着速度を持つことを明らかにした。2.脱合金化法を用いた酸化セリウムナノロッドの開発研究酸化セリウムは重要な金属酸化物材料であり、その酸素吸蔵放出能(OSC)は、現在の自動車用三元触媒において欠かせないものとなっている。しかし、酸化セリウムのOSC特性を発現するには通常400度以上の高温が必要である。しかし、近年のハイブリッド車の普及に伴い触媒温度は低下する傾向にあり、低温域にも対応可能な高い活性を持つ材料の開発が望まれている。今回、脱合金化法をセリウムーアルミニウム合金へと展開することで、酸化セリウムナノロッドの合成に成功した。得られたナノロッドは直径が57nmと非常に微細な構造をもち、またそれに伴いセリアナノロッドの中で最も大きな200 m2/g以上の比表面積を有している。本材料の酸素吸蔵放出能を評価した所、200度においては従来法で得られた材料の約5倍の活性を示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度は主に、3次元的なスポンジ構造からなるナノポーラス金に対し、微量の異種金属が与える影響について調査した。ナノポーラス金を触媒としてヒドロシリル化反応を行った場合は、金銀合金より作成したものと金アルミニウム合金から作成したものとでその触媒活性が約4倍異なることを見出した。この原因について調査すると、金銀合金より調製したナノポーラス金に約2%含まれる銀によって反応活性が阻害されていることを明らかにした。一方で金アルミニウム合金より調製したナノポーラス金はこのような阻害作用がおきないために、高い触媒活性と選択性を持ち、有用なヒドロシリル化反応触媒として働くことを明らかにした。このような非常に微量な金属による異種金属効果は報告例が殆ど無く、また今後、パラジウムやチタンなどの金属によるドーピングを行う際に考慮する必要がある。また、昨年度はナノポーラス金に対するパラジウムの添加を行った。これは、金パラジウムアルミニウムの三種合金より、アルミニウムのみを選択的に溶出させることで作成した。本触媒を用いて共役エノン類への1,4-ヒドロシリル化反応を行った所、本触媒がナノポーラス金、ナノポーラスパラジウムのどちらとも異なる反応選択性を示すことを明らかにした。合金ナノポーラス金がこのような特異な反応選択性を示す理由について検討した所、金とパラジウムの間で電子のやりとりによる電荷の偏りが生じていることを突き止めた。このような合金効果によって、金パラジウムナノポーラス触媒の反応選択性が向上し、高い触媒活性と選択性を示すと考えられる。これらの結果はナノポーラス金触媒の製法に由来する特徴を活かした研究であり、本年度以降の研究の発展に大きく貢献することとなると確信している。これまでに作成されてきたポーラス材料は、金、銀、銅、パラジウムやニッケル等が中心であった。脱合金化法を新たな金属へ適応し、さらに酸化物構造体の作成を目指す研究は、学術的に興味が持たれるだけでなく、酸化チタンや酸化マグネシウム等多くの有用な新規金属酸化物ナノ材料を創製する手法となり得る。当該年度は、チタン酸化物ナノ材料の合成を目指し、チタン-アルミニウム合金からの選択的脱合金化を行った。一次元チタン酸化物ナノ材料はこれまで、ヒドロサーマル法や、ゾルゲル法などで合成されてきたが、反応には通常加熱が必要であり、それに伴う結晶成長や粒径増大を引き起こす問題があった。今回、チタンを6%含む合金を水酸化ナトリウム水溶液で処理し、室温条件下でアルミニウムを溶出させることで、白色粉末を得た。得られた材料を高分解能TEMにより分析した所、本材料が直径約3nmの非常に微細なチタン酸ナトリウムナノワイヤーであることが確かめられた。本手法は従来法と異なり、加熱が全く必要なく簡便に微細なナノワイヤーを作成可能である点で非常に優れている。また、本材料のマクロ構造はナノワイヤー同士が絡み合うことで、マリモ状の構造を有しており、この独特の二次構造の生成メカニズムも興味が持たれる点である。本材料を用いて、ナトリウムとストロンチウムイオンのイオン交換反応特性の検討を行った。ナノワイヤーを室温でストロンチウム溶液処理した所、本材料がこれまで報告された材料と比較し、極めて速い吸着スピードと高い吸着量を併せ持つ材料であることが確かめられた。本ナノワイヤー結晶の層間距離が広く、層間でのイオンの交換がスムーズに起こるため、このような結果となったと考えられる。

本年度では、極めて高いストロンチウム吸着特性を有する新たなチタン酸化物ナノワイヤーの合成法の開発に成功するとともに、低温において優れた酸素吸蔵放出能を有する酸化セリウムナノロッドの合成に成功した。1.脱合金化法を用いたチタン酸ナノ材料の開発研究チタン酸ナノワイヤーは重要な金属酸化物材料であり、多くの合成法や応用研究が報告されてきた。しかし従来の合成法は、不安定な原料や高温条件を必要とし、構造制御が困難なことから、より簡便な合成法が求められていた。そこで種々検討した結果、チタンーアルミニウム合金をアルカリ水溶液に浸すだけという極めて穏和な脱合金化法を用いてチタン酸ナトリウムナノワイヤーを合成することに成功した。この材料を用いて、ストロンチウムイオンの吸着実験を行ったところ、本材料は従来の水熱法で合成されたチタン酸ナトリウムナノワイヤーと比較し、約4倍の吸着量と300倍以上の吸着速度を持つことを明らかにした。2.脱合金化法を用いた酸化セリウムナノロッドの開発研究酸化セリウムは重要な金属酸化物材料であり、その酸素吸蔵放出能(OSC)は、現在の自動車用三元触媒において欠かせないものとなっている。しかし、酸化セリウムのOSC特性を発現するには通常400度以上の高温が必要である。しかし、近年のハイブリッド車の普及に伴い触媒温度は低下する傾向にあり、低温域にも対応可能な高い活性を持つ材料の開発が望まれている。今回、脱合金化法をセリウムーアルミニウム合金へと展開することで、酸化セリウムナノロッドの合成に成功した。得られたナノロッドは直径が57nmと非常に微細な構造をもち、またそれに伴いセリアナノロッドの中で最も大きな200 m2/g以上の比表面積を有している。本材料の酸素吸蔵放出能を評価した所、200度においては従来法で得られた材料の約5倍の活性を示した。当初の計画では、該当年度は多孔質金触媒と酸化物材料を組み合わせることで、新規な触媒の作成を目指す予定であった。しかしながら実際は、卑金属-卑金属間の脱合金という新規プロセスの開発によってこれまでと全く異なるナノ材料合成法を発見することに成功した。具体的には、チタン-アルミニウム合金からアルミニウムの脱合金化処理を行うことで、反応条件が室温と極めて穏和な条件でチタン酸化物ナノワイヤーが作成可能であった。本手法は反応条件が極めて穏和であるだけでなく、非常に微細な構造を持つナノワイヤーが作成可能であるという点で大きな利点がある。さらに、得られた材料は優れたイオン交換特性を持ち、ストロンチウム吸着剤として、既存の材料と比較し、非常に速い交換速度と高い交換容量を併せ持つ興味深い材料であった。本手法はチタンだけでなく、多種多様な卑金属に適応可能であると考えられ、これまで作成が困難であった極微細構造を持つ新規ナノ酸化物材料の合成が可能になる可能性がある。加えて、該当年度でチタン酸化物材料の研究が大きく進んだことで、最終年度の目標であった光触媒反応開発への大きな糸口をつかむことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は当初の予定通りに、光触媒反応の創製を目指し反応を行う。昨年度に得られたチタン酸化物ナノワイヤーの作成法及びこれまで得られたナノポーラス金触媒の知識を結集し、可視光応答型光触媒の作成及び評価を目指す。
Ｔｏｏｔｈ　ｗｅａｒにおける咬耗因子と酸蝕因子の相互作用

本研究では,市販の酸性食品や洗口剤など酸蝕因子がウシエナメル質の衝突摩耗性に及ぼす影響を明らかにすることを目的として検討した.その結果,酸蝕因子の組成および溶液のpHによって衝突摩耗量が異なることが示された.また、凝着磨耗および摩擦化学的摩耗などの機序の異なったwearが衝突摩耗性のtooth wearに関与していることが示唆された.Tooth wearの程度および表面かたさ(KHN)は,介在した関連物質のpHおよび組成の影響を受けたことから,臨床においてこれらの酸性飲料水やマウスリンスなどの摂取は十分に留意するべきであることが示された.エナメル質に対する咬耗と酸蝕の相互作用によるTooth wearの影響を明らかにし,包括な予防法を提示することを目的として検討している。24年度では種々の酸蝕関連物質および齲蝕予防効果のあるとされるマウスリンスや酸蝕防止効果のあるとされるナノコート材に浸漬したエナメル質に咬合運動をシミュレートした衝突摩耗力を負荷し,wear loss量の継時的変化および表面性状の観察からwear挙動をトライボロジー学的に検討した。その結果,wear loss量および表面性状は,浸漬物質によって異なる結果であった。すなわちwear loss量は,衝突摩耗時に同時作用した浸漬物質の酸蝕力および酸蝕阻止力に大きく影響を受け,使用したマウスリンスやナノコート材には衝突摩耗性のtooth wearの進行を遅らせる効果が示された。しかしこの初期wear阻止効果のある製品でも長時間の衝突摩耗力の作用に対してはwear loss量が大きくなり継時的には効果が低下することが判明した。臨床においてtooth wearを予防するには,初期の酸蝕を防止することでtooth wearを予防する可能性のあることが示され摩耗挙動からは,酸蝕の影響がない場合にはマイクロクラック発生から疲労性摩耗を示す挙動が認められ,酸蝕の影響がある場合には摩擦化学的摩耗を示す挙動の違いが認められ,摩耗タイプの違いがwear loss量に影響するとことが示唆された。これらの成果から咬合性のtooth wearは,浸漬物質の酸蝕性と強く関連し,酸蝕を防止あるいは予防する効果があるマウスリンスおよびナノコート材は有効であり咀嚼する前に作用することで,wear loss量を減少し表面性状への影響を防止することからtooth wearを予防する専用材料の開発につながることが示唆された。得られた研究成果については,関連する学会で報告した。エナメル質へのtooth wearの影響を明らかにするため,咬合応力を軸に化学因子および予防因子を組合せたin vitro実験を展開しTooth wearの発症機序および効果的な予防法を解明することを目的とした。研削ウシエナメル質試片に種々の酸蝕因子,咬耗因子を同時に付加する条件とした。すなわち,酸蝕関連物質,マウスリンス,歯磨剤および蒸留水に浸漬されたエナメル質に咬合運動をシミュレートした衝突摩耗力を負荷し,wear量の測定および表面性状の観察を行った。さらにそのwear挙動をレーザー顕微鏡,SEMおよび表面のヌープ硬さを分析した。その結果1tooth wearは介在する化学物質のpHおよび組成の影響を受けたことから,臨床において酸蝕リスクの高い飲食物などの摂取は十分に留意するべきである.また,一部のマウスリンスや歯磨剤には衝突摩耗を予防する可能性のあることが示され,摂取後のリスク低減に十分な留意が必要である。2衝突摩耗量および表面粗さは,マウスリンスの組成および溶液のpHに大きく影響をされるが判明した。すなわち,衝突摩耗量と平均粗さおよびリン酸水溶液のpH3.0,5.0,7.0とリン酸濃度との間に,およびリン酸溶液に浸漬後の表面硬さと溶液のpH,リン酸濃度の間にも相関が認められた。また,衝突摩耗性のtooth wearには,凝着磨耗および摩擦化学的摩耗などの機序の異なったwearが関与していることが判明した。3予防効果については,一部のマウスリンスの他にも摩耗試験前のコート材塗布によって耐酸効果が摩耗性を減少する効果を発揮することが判明した。しかし,摩耗回数の増加に伴って予防する効果の減少が認められたことからさらなる検討の必要が示された。以上から,実施計画に示した初期のwear挙動については具体的に明らかにし予防方法についてはさらなる検討が必要である。本研究では,市販の酸性食品や洗口剤など酸蝕因子がウシエナメル質の衝突摩耗性に及ぼす影響を明らかにすることを目的として検討した.その結果,酸蝕因子の組成および溶液のpHによって衝突摩耗量が異なることが示された.また、凝着磨耗および摩擦化学的摩耗などの機序の異なったwearが衝突摩耗性のtooth wearに関与していることが示唆された.Tooth wearの程度および表面かたさ(KHN)は,介在した関連物質のpHおよび組成の影響を受けたことから,臨床においてこれらの酸性飲料水やマウスリンスなどの摂取は十分に留意するべきであることが示された.エナメル質に対する咬耗と酸蝕の相互作用によるtooth wearの影響を明らかにし包括的な予防法を提示することを目的としている。研削ウシエナメル質試片に種々の酸蝕因子,咬耗因子を同時に付加することとした。すなわち,酸蝕関連物質,マウスリンス,歯磨剤および蒸留水に浸漬されたエナメル質に咬合運動をシミュレートした衝突摩耗を負荷し,wear量の測定および表面性状の観察を行なうことによって,そのwear挙動をレーザー顕微鏡およびSEMを用いて分析検討した。その結果,衝突摩耗量および表面粗さは,浸漬した関連物質によって異なるものであった.

とくにwearの程度は,介在した関連物質のpHおよび組成の影響を受けたことから,臨床においてこれらの食品などの摂取は十分に留意するべきであること,およびマウスリンスや歯磨剤には衝突摩耗を予防する可能性のあることが示された。研究成果から,エナメル質の衝突摩耗性は,使用する物質のpHとの関連が強いことが示唆されたことから,濃度を変えたリン酸水溶液(pH3.0,5.0,7.0)を調整しエナメル質の衝突摩耗に及ぼす影響を検討した。その結果,衝突摩耗試験後の衝突摩耗量と平均粗さおよびリン酸水溶液のpH3.0,5.0,7.0とリン酸濃度との間には,相関が認められた。また,リン酸溶液に浸漬後の表面硬さと溶液のpH,リン酸濃度の間にも相関が認められた。これらのことから,衝突摩耗試験によるウシエナメル質の摩耗性は表面硬さの低下による影響を受ける成績を示したため,溶液のpH依存性およびリン酸濃度依存性があることが示唆された。また,実施計画にある衝突摩耗試験用ロッド先端の改良については,ステンレス以外の材料をロッド先端材料として簡単に使用できるように製作が行われた。これらの研究成果については,関連する学会および学術誌で発表することができ,順調に進展している。24年度の実施状況は,エナメル質に対する咬耗と酸蝕の相互作用によるTooth wearの影響を明らかにすると共に包括的な予防法を提示することを目的として,咬耗応力を軸に酸蝕因子および酸蝕予防因子を組合せたin vitro実験を展開した。その結果,トライボロジー学的な初期摩耗挙動については,介在した溶液の酸蝕力によってその摩耗パーターンが異なることを明らかにした。すなわち,酸蝕の影響がある摩耗挙動は摩擦化学的摩耗を示すタイプが認められ,酸蝕の影響がない摩耗挙動は疲労性摩耗が認められ,両者間にはwear loss量に大きな違いが認められた.このことから初期段階での酸蝕防止が重要であり,酸蝕因子の低減について留意する事項について示唆することが出来た。超音波パルス測定を用い内部性状の観察については,期待したような成果が得られず光干渉断層画法に観察方法を変えて検討を行った。得られた研究成果については,関連する学会で公表した。23年度の実施計画は,エナメル質に対する咬耗と酸蝕の相互作用によるTooth wearの影響を明らかにすると共に包括的な予防法を提示することを目的として,咬耗応力を軸に酸蝕因子および予防因子を組合せたin vitro実験を展開し,レーザー顕微鏡,ヌープ硬さおよびSEM分析によって表面性状への影響を検討し,得られた研究成果については,関連する学会および学術誌に公表した。しかし,超音波パルス測定を用い内部性状への影響については,予備実験の結果から試料の調整方法の見直しを行い今後検討する予定である。咬耗と酸蝕の相互作用によるtooth wearに対する包括的な予防法を提示するための研究の推進方策については,大きく変更することなくこれまでの方法によって実施する予定である。
Ｒｕｎｘ２遺伝子の転写制御機構と骨格形成プログラム

Runx2は、骨芽細胞分化と軟骨細胞の後期分化に必須な転写因子である。Runx2の転写制御機構を解明するため、Runx2のゲノム領域を順次欠失させたGFPトランスジェニックマウスを作製し、343bpの骨芽細胞特異的エンハンサーを特定した。この89bpに、Dlx5/Dlx6とMef2が直接DNA結合、さらにTcf7, Ctnnb1, Sp7, Smad1, Sox5/Sox6が蛋白ー蛋白相互作用により結合し、複合体を形成、エンハンサーを活性化していることを明らかにした。このエンハンサーの活性化により、Runx2発現が誘導され、間葉系幹細胞から骨芽細胞へと分化すると考えられる。骨格形成では、骨芽細胞分化のマスター遺伝子であるRunx2の他に、線維芽細胞増殖因子シグナル(FGFシグナル)やWntシグナルが重要な働きをしている。Runx2とFGFシグナルの関係を調べたところ、FGFはRunx2の遺伝子発現を促進させるとともに、Runx2の蛋白修飾によって、その活性を増加させていた。さらにRunx2はFGFレセプターの発現を直接調節していた。したがって、Runx2とFGFシグナルは相互に正に調節していることが明らかとなった。Runx2が調節する遺伝子をマイクロアレイで解析したところ、Wntシグナルを伝達する転写因子Tcf7が、Runx2によって発現上昇していた。また、Tcf7はRunx2ノックアウトマウスの骨格では発現が低下していた。Runx2はTcf7のプロモーター活性も上昇させ、直接制御していると考えられた。また、Tcf7の機能を抑制する、ドミナントネガティブ型のTcf7を用いて、軟骨細胞特異的なトランスジェニックマウスを作製したところ、軟骨細胞の増殖の抑制、分化の遅延が認められた。Runx2は軟骨細胞の増殖、分化を促進する分子であるため、Runx2のこれらの作用の一部はTef7の誘導を介して行われていると考えられた。Wntシグナルは、Runx2の発現を誘導するため、Runx2とWntシグナルも相互に正に調節していると考えられた。このように、主要な因子、Runx2、FGFシグナル、Wntシグナルは、相互作用することにより、骨芽細胞分化、軟骨細胞分化を調節し骨格形成を制御していることが明らかとなった。Runx2をPrx1プロモーターを用いて、四肢および頭蓋の未分化間葉系細胞に、胎生9.5日より発現させた。Runx2の発現は、早期より骨芽細胞分化を誘導し、膜性骨化により骨形成を導いた。また、四肢の骨格形成の異常を起こし、本来骨形成の起こらない部位でも骨芽細胞分化を誘導し膜性骨化により異所性の骨形成を起こした。さらにRunx2の発現は、間葉系細胞から軟骨細胞への分化を抑制した。したがって、胎生期で間葉系細胞から骨芽細胞分化を誘導し、膜性骨化により骨形成を誘導するには、Runx2のみで十分であること、早期の軟骨細胞分化をRunx2が抑制すること、時間、空間的Runx2の発現レベルの調節が骨格形成に必須であることが明らかとなった。次にRunx2のターゲット分子を探索した。Tcf7は、Runx2によって発現誘導され、発現パターンもRunx2と一致した。Runx2はTcf7遺伝子のプロモーターを活性化し、直接転写調節していると考えられた。ドミナントネガティブ型のTcf7トランスジェニックマウスを作製したが、このマウスでは、軟骨細胞の成熟および増殖が抑制されており、Runx2は、少なくとも一部はTcf7を介して軟骨細胞の成熟および増殖を調節していると考えられた。さらにRunx2はSp7を発現調節することを明らかにした。Sp7を骨芽細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスを作製したが、骨芽細胞の成熟が抑制され、未熟な骨芽細胞が増加した。これにより、繊維骨が形成された。Runx2とSp7を同時に骨芽細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスでは、骨芽細胞の成熟抑制がより著明に出現した。しかし、Runx2とSp7は、それぞれ独立して骨芽細胞の成熟を抑制することが明らかとなった。Runx2は、骨芽細胞と軟骨細胞に特異的に発現している骨形成に必須の転写因子であり、骨芽細胞分化のマスター遺伝子として働くとともに、軟骨細胞の後期分化にも必須な役割を果たしている。また、Runx2は永久軟骨細胞の維持を阻害し、関節軟骨等の永久軟骨細胞を破壊する働きがあり、変形性関節症の原因遺伝子である。したがって、Runx2の骨芽細胞、軟骨細胞での発現制御機構を明らかにすることは、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化機構、さらに関節軟骨等の永久軟骨の維持機構を解明するために重要である。我々は、Runx2のゲノム領域を探索することにより、骨芽細胞特異的発現を誘導するエンハンサーを特定した。

このエンハンサー343bpに、Hsp68(heat shock protein 68) minimal promoterと緑色蛍光タンパク質(green fluorescent protein, GFP)を結合させたトランスジェニックマウスでは骨芽細胞特異的にGFPが発現した。この343bp内の89bpに、Dlx5/Dlx6とMef2が直接DNA結合、さらにTcf7, Ctnnb1, Sp7, Smad1, Sox5/Sox6が蛋白ー蛋白相互作用により結合し、enhanceosomeを形成、エンハンサーを活性化していることを明らかにした。また、これらの因子はRunx2 mRNAも誘導した。一方、Msx2はエンハンサーを抑制していた。多能性間葉系細胞ではMsx2、骨芽細胞ではDlx5がエンハンサーのホメオボックスモティーフに結合しており、これらのホメオボックス遺伝子のどちらが結合するかが、エンハンサーの活性化に重要であった。このエンハンサー領域では、ヒストンバリアントH2A.Zが存在、ヒストンH3の4番目のリジンがモノ、ジメチル化され、トリメチル化されていなかった。また、18番目と27番目のリジンはアセチル化されていた。これらは、エンハンサーに特徴的なクロマチン修飾である。上記因子によりエンハンサーは活性化され、Runx2発現が誘導され、間葉系幹細胞から骨芽細胞へと分化すると考えられる。Runx2は骨形成に必須の転写因子であり、骨芽細胞分化のマスター遺伝子として働いている。さらに、軟骨細胞の後期分化にも必須な役割を果たしている。したがって、Runx2の時間的、空間的制御機構を解明することは、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化機構、さらに骨格形成・維持の機構を解明するために重要である。これまで、Runx2の転写開始点上流領域を用いたトランスジェニックマウスでは、Runx2の発現を再現することができなかった。これは、Runx2遺伝子の発現調節領域が、イントロンを含む広い範囲に存在していることを示唆している。我々は、Runx2のゲノム領域200 kbのDNA断片を用いて、緑色蛍光タンパク質(green fluorescent protein, GFP)を発現させるマウスを作製した。このマウスでは、内在性のRunx2と全く同様にGFPを発現した。この200 kbを段階的に欠失させ、骨芽細胞の発現に必要な領域を突き止めた。最終的に340 bpの領域まで限定することが出来た。この340 bpに、Hsp 68(heat shock protein 68) minimal promoterとGFPを結合させたトランスジェニックマウスを作製し、GFPの発現パターンを解析すると、Runx2の骨芽細胞での発現を再現することが出来た。したがって、この領域が、Runx2を骨芽細胞特異的に発現させるエンハンサーであることが明らかになった。発現cDNAライブラリーを用いて、このエンハンサーを活性化させる転写因子、共役因子を同定した。さらに、それらのDNAへの結合、蛋白ー蛋白相互作用を明らかにし、エンハンサーの活性化機構を明らかにした。
不均質情報のモデル化と高度利用に関する研究

1.関係データベースを利用したXML管理手法(1)XMLの版管理にはRCSの様な行指向の版管理ツールも利用できるが,XMLの文法を理解しない為XMLのタグ構造に沿った差分データを得ることが出来ず,効率が悪い.そこで,XMLの構造に基づく差分データを用いたXML版管理手法を提案した.(2)XML文書は表現する情報により構造が大きく異なるため,画一的に格納する従来手法ではテーブル数が多くなり,検索コストが高くなる.そこで、DTDではなくXML文書の統計量を用いて,少ないテーブル数と冗長性の低いテーブルスキーマの生成手法を提案した.2.PeerToPeer(P2P)ネットワークを用いた分散協調処理(1)これまでに検索履歴を用いてネットワーク負荷を軽減させる負荷低減型Pure P2Pネットワークを利用した安否情報検索システムを提案したが,このシステムでは,検索履歴が十分に蓄積されるまでの間,ブロードキャスト検索するためネットワーク負荷が大きいという欠点がある.そこで,隣接ノードリストに含まれる登録ノードが設置された住所と,検索者が入力した検索対象者の住所について直接位置情報を算出し,距離が近いノードからクエリを出す手法を提案した.(2)データマイニングにおけるアソシエーションルールの抽出を,P2Pネットワークに存在するノードに処理を分散して行う手法を提案し,シミュレーションにより有効性を確認した。3.Webマイニング多数の利用者が含むWebサイトを利用することによって蓄積されたアクセス履歴から頻出アクセスパタンを発見する(Webマイニング)アルゴリズムを提案した.このアルゴリズムは,利用者ごとに内容が変化する動的なWebページを含むアクセス履歴にも適用できるという特徴を持つ.また,アクセスパタン全体のトレンドと,利用者間のアクセスパタンの類似度を考慮した推薦方法を提案した.4.クラスタリングを行うメタ検索エンジンの開発と評価検索エンジンの検索結果をより効果的にユーザに提示するために,検索結果を動的かつ非排他的にクラスタリングするメタ検索エンジンを開発した.提案システムは,検索結果の概要に含まれる特徴的な名詞を抽出し,重要度に応じてその名詞をラベルにもつクラスタを生成し,各検索結果を1つ以上のクラスタに割り当てる.1.関係データベースを利用したXML管理手法(1)XMLの版管理にはRCSの様な行指向の版管理ツールも利用できるが,XMLの文法を理解しない為XMLのタグ構造に沿った差分データを得ることが出来ず,効率が悪い.そこで,XMLの構造に基づく差分データを用いたXML版管理手法を提案した.(2)XML文書は表現する情報により構造が大きく異なるため,画一的に格納する従来手法ではテーブル数が多くなり,検索コストが高くなる.そこで、DTDではなくXML文書の統計量を用いて,少ないテーブル数と冗長性の低いテーブルスキーマの生成手法を提案した.2.PeerToPeer(P2P)ネットワークを用いた分散協調処理(1)これまでに検索履歴を用いてネットワーク負荷を軽減させる負荷低減型Pure P2Pネットワークを利用した安否情報検索システムを提案したが,このシステムでは,検索履歴が十分に蓄積されるまでの間,ブロードキャスト検索するためネットワーク負荷が大きいという欠点がある.そこで,隣接ノードリストに含まれる登録ノードが設置された住所と,検索者が入力した検索対象者の住所について直接位置情報を算出し,距離が近いノードからクエリを出す手法を提案した.(2)データマイニングにおけるアソシエーションルールの抽出を,P2Pネットワークに存在するノードに処理を分散して行う手法を提案し,シミュレーションにより有効性を確認した。3.Webマイニング多数の利用者が含むWebサイトを利用することによって蓄積されたアクセス履歴から頻出アクセスパタンを発見する(Webマイニング)アルゴリズムを提案した.このアルゴリズムは,利用者ごとに内容が変化する動的なWebページを含むアクセス履歴にも適用できるという特徴を持つ.また,アクセスパタン全体のトレンドと,利用者間のアクセスパタンの類似度を考慮した推薦方法を提案した.4.クラスタリングを行うメタ検索エンジンの開発と評価検索エンジンの検索結果をより効果的にユーザに提示するために,検索結果を動的かつ非排他的にクラスタリングするメタ検索エンジンを開発した.提案システムは,検索結果の概要に含まれる特徴的な名詞を抽出し,重要度に応じてその名詞をラベルにもつクラスタを生成し,各検索結果を1つ以上のクラスタに割り当てる.
難治性網膜剥離の治療に用いられる硝子体代用物の網膜に対する影響

シリコンオイル、フルオロシリコンオイル、シリコン・フルオロシリコンコーポリマーオイル、液体パ-フルオロカーボンは難治性網膜剥離の治療で硝子体手術を行う時に手術器具として用いられたり、術後のタンポナ-デ物質として用いられてきた。また、六フッ化硫黄ガスやパ-フルオロプロパンガスも網膜タンポナ-デ物質として用いられてきた。この研究では家兎眼を用いることにより以下に示す従来知られていなかった知見を得た。最近下方網膜の難治性網膜剥離に対し使用されることがあるシリコンフルオロシリコンコーポリマーオイルは水よりも重く粘弾性が比較的低い。このオイルでは硝子体注入後2カ月までは下方網膜の外網状層の消失を見ることは従来より知られていたが、今回の研究で、それ以降は乳化したオイルが単核細胞に貪食されている所見や下方網膜の視細胞の異常が見られることが明らかになった。また、増殖性網膜症が高頻度で起きるようにした家兎眼において、このオイルにレチノイン酸が溶解し硝子体腔に注入することにより、このオイルを単独に注入したときと比べ増殖性網膜症になる頻度が有意に減少することも明らかになった。さらには、水より重く粘弾性の高いフルオロシリコンオイルにおいて、硝子体注入後に下方網膜に外網状層の消失を起こすことを初めて示した。また、最近、黄斑円孔に対する硝子体手術後の原因不明の下方視野欠損の原因が盛んに現在議論されている。今まで硝子体手術に使用するガスは網膜に対して毒性を持たないとされていたが、今回の研究で硝子体腔内に注入するガスにより上方網膜に病理組織学的な変化が起きることをはじめて示し、ガスが原因不明の下方視野欠損の原因として考えられることを示した。難治性網膜剥離の治療および眼内異物の除去に使用する事を目的として開発されたシリコン・フルオロシリコンコーポリマーオイル(SiFO)は、すでに用いられているシリコンオイルと異なり、硝子体液より重く、粘度は低い。すでに、SiFOはアメリカおよびヨーロッパにおいて硝子体手術に用いられ、下方網膜の難治性網膜剥離に対し効果があるという報告がされている。このオイルの家兎眼を用いた研究で、硝子体腔注入後2ヶ月目ころより組織変化が現れることがわかっているが電気生理学的にどういう変化が出てくるのかは報告がない。眼内に注入したオイルおよびガスの電気生理学的な評価を行うためには下方網膜と上方網膜での違いを調べる必要がある。そのための装置をセットしているところである。人眼の網膜色素上皮には色素が含有されているため実験動物として用いる家兎も白色ではなく有色家兎眼を用いて行う必要がある。しかし、日本においては有色家兎は高価で手に入れることが難しく、手に入れることができても、まとまった数は集まらない。そこで、科学研究費が交付されて後、本大学にて繁殖および飼育をしているところである。使用可能となった家兎を用い、予備研究としてこれまで報告されている組織変化の追試および今までの報告の検討をおこない、その論文を投稿中である。最近硝子体手術時によく用いられている液体パ-フルオロカーボンの網膜組織への毒性は徐々に明らかになっているが、硝子体腔から除去した後に網膜組織が回復するのかどうかはわかっていない。さらに臨床で用いられている、パ-フルオロカーボンガスや、フルオロシリコンオイルの網膜に対する影響も不明である。体重が2kg以上になったものからオイルを注入し研究を始めているところである。まもなく、まとまった数の有色家兎が使用できるようになる。フルオロシリコンオイル(FSO)の注入眼では絶えずこのオイルが接触している下方網膜においてこのオイルの影響と考えられる網膜の内網状層の消失がみられることがわかった。接触のない上方網膜では内網状層の消失は見られなかった。

シリコンフルオロシリコンコーポリマーオイル(SiFO)、FSOおよび液体パ-フルオロカーボンの電気生理学研究に関しては装置を組み立ていろいろ実験を行ったがこれらのオイルが絶縁体になることで十分に網膜電図の波形が得られにくいこと、家兎眼の上方網膜のみあるいは下方網膜のみからの選択的な網膜電図をとることが困難なことから公表できるデータが得られなかった。現在硝子体手術で用いられている空気、SF6ガスおよびC3F8ガスを注入した家兎眼の組織学的研究では、これらのガスの網膜に対する影響はシリコンオイル,FSO,SiFOにくらべ影響が少ないことがわかった。さまざまなオイルの網膜神経節細胞に対する影響を特に伸展標本を用いて定量的に検討する研究では、染色が困難で網膜によりばらつきが大きく公表できるデータが得られなかった。この変わりに、網膜の虚血状態時に変化が起きるといわれているグルタミン酸やGABAをはじめいくつかの網膜における神経伝達物質が、上に示したオイルもしくはガスの注入した家兎眼で変化を起こすのかどうかを組織化学的手法を用いて検討することにした。すでに標本を作成し、現在データの解析中である。液体パ-フルオロカーボンの注入した家兎眠からそれを抜去することにより網膜が回復するかどうかという研究では、すでにこの物質の注入は終え、抜去予定日になれば抜去し、その後、組織学的に検討をする予定である。シリコンオイル、フルオロシリコンオイル、シリコン・フルオロシリコンコーポリマーオイル、液体パ-フルオロカーボンは難治性網膜剥離の治療で硝子体手術を行う時に手術器具として用いられたり、術後のタンポナ-デ物質として用いられてきた。また、六フッ化硫黄ガスやパ-フルオロプロパンガスも網膜タンポナ-デ物質として用いられてきた。この研究では家兎眼を用いることにより以下に示す従来知られていなかった知見を得た。最近下方網膜の難治性網膜剥離に対し使用されることがあるシリコンフルオロシリコンコーポリマーオイルは水より重く粘弾性か比較的低い。このオイルでは硝子体注入後2ヵ月までは下方網膜の外網状層の消失を見ることは従来より知られていたが、今回の研究で、それ以降は乳化したオイルが単核細胞に貧食されている所見や下方網膜の視細胞の異常が見られることか明らかになった。また、増殖性網膜症か高頻度で起きるようにした家兎眼において、このオイルにレチノイン酸を溶解し硝子体腔に注入することにより、このオイルを単独に注入したときと比べ増殖性網膜症になる頻度が有意に減少することも明らかになった。さらには、水より重く粘弾性の高いフルオロシリコンオイルにおいて、硝子体注入後に下方網膜に外網状層の消失を起こすことを初めて示した。また、最近、黄斑円孔に対する硝子体手術後の原因不明の下方視野欠損の原因が盛んに現在議論されている。今まで硝子体手術に使用するガスは網膜に対して毒性を持たないとされていたが、今回の研究で硝子体腔内に注入するガスにより上方網膜に病理組織学的な変化が起きることをはじめて示し、ガスが原因不明の下方視野欠損の原因として考えられることを示した。
下部マントル条件下に至る弾性波速度測定法の開発

本研究では下部マントル構成鉱物の弾性波速度を高精度で測定するために、川井型高圧発生装置、放射光X線及び超音波法を組み合わせた弾性波速度測定技術の開発を行なった。研究の結果、下部マントル最上部に相当する30GPa・1873Kまでの高温高圧条件下で、下部マントル構成鉱物の多結晶体の弾性波速度測定に成功した。本研究は下部マントルに相当する温度・圧力(>1500°C・>23GPa)条件下で弾性波速度測定を行うための技術開発を主な目的としている。この目的を達成するため本年度は以下の2点について重点的に研究を行った。第1に下部マントルに相当する温度圧力条件下においても、超音波測定に必要な1mm3クラスの試料を塑性変形なしに加圧及び加熱できる高圧セルの開発をおこなった。研究の結果、第二段アンビルに高硬度の超硬合金(富士ダイス(株)TF05)を使用することによって、大きな試料容積を確保し、かつ効率的な高圧発生が可能となり、28GPaを超える圧力発生に成功した。また、ヒーター材にはX線の透過性に優れたTiB_2を採用し、圧力媒体には断熱性の高い(Cr,Mg)Oを使用して高圧下においても1500°C以上の高温発生が可能となった。第2に前者で開発した高圧セルに封入した微小試料から反射される、非常に弱い超音波エコーを検出可能な超音波測定システムの開発を行った。従来の超音波定システムでは試料に照射する超音波の出力が絶対的に不足していたため、ポストアンプ及び入出力信号切替装置を導入し、これまでの約6倍の信号強度をもつ超音波の発生が可能になった。本実験セル及び測定システムを組み合わせて実験をおこなった結果、非常に微弱な信号ながら、試料から発せられるP波・S波の超音波エコーを確認することに成功した。本年度は当初の予定どおり研究が進展しており、来年度に計画されている、更なる超音波信号の増強や実際のマントル構成鉱物の弾性波測定を行うための準備が整ったといえる。この目的を達成するため本年度は以下の点について重点的に研究を行った。昨年度開発した超音波実験用の高圧セルを用いて、超音波データが正しく取得できるかどうかテストをおこなった。標準試料には数種類の高純度アルミナ(Al_2O_3)の焼結体を用いた。アルミナは広い安定領域を持ち、本実験条件内では相転移を起こさず、化学的にも安定である。特にGE社製のLucaloxアルミナは超音波速度測定の際の標準試料として、過去の研究でも多く用いられており、本研究で開発した高圧セルの温度圧力発生状況や超音波測定システムの検証に有用である。上記の試料を用いて実験を行った結果、約28GPa,1600°Cの高温高圧条件下で超音波エコーの取得に成功した。上記温度圧力条件は下部マントル最上部の圧力温度に相当し、本研究の第一段階は達せられたものと考えられる。測定された弾性波速度の詳しい評価は現在おこなっているところであるが、低圧・低温条件下で得られた過去のLucaloxアルミナの弾性波速度測定結果と整合的な数値が得られている。今後さらに測定誤差の評価を詳しく行い、本システムにおける超音波実験結果の妥当性を検証したい。本年度は当初の予定どおり研究が進展しており、来年度に計画されている、更なる超音波信号システムのS/Nの改善や実際のマントル構成鉱物の弾性波測定を行うための準備が整ったといえる。昨年度までに開発した超音波測定システムと超音波実験用の高圧セルを用いて、実際の下部マントル構成鉱物であるMgSiO_3-perovskiteの弾性波速度を測定した。MgSiO_3-perovskiteは下部マントルの最も主要な構成鉱物であり、マントルの化学組成や物理状態を推定する上で最も重要な鉱物である。まず、大型のマルチアンビル型高圧発生装置を用いてMgSiO_3-perovskiteの焼結体の作成を行った。焼結体をφ1.0mm、厚み0.5mm程度に成形したのちに、超音波実験用高圧セルに封入し、超音波実験を行った。実験を行った結果、約28GPa,1600°Cの高温高圧条件下で超音波エコーの取得に成功した。上記温度圧力条件は下部マントル最上部の圧力温度に相当し、本研究の目的はおおむね達せられたものと考えられる。測定された弾性波速度の詳しい評価は現在おこなっているところであるが、低圧・低温条件下で得られた過去のMgSiO_3-perovskiteの弾性波速度測定結果と比較して整合的な結果が得られている。
腸管内容うっ滞に関連した炎症性、虚血性疾患の発生機序に関する分子病理学的研究

研究1無菌マウスを用い、腸内常在菌叢が接着分子の発現にどのような影響を与えるかを検討した。無菌マウスでのICAM-1の発現は消化管、肝、膵、骨格筋、皮膚において、コントロールマウスと比べ有意に低値で、コントロールマウスの便を無菌マウスに経口投与して腸内細菌叢を形成させると、コントロールマウスのレベルまで回復した。肺、心、脳でのICAM-1発現量は2群間でほぼ同程度であった。以上より、非侵襲下でも腸内常在細菌叢が上皮バリア越しに血管内皮上のICAM-1の発現に影響することが証明された。研究2常在菌叢が血管内皮上のICAM-1発現に影響をおよぼすメカニズムについて、種々のトランスジェニックマウス(CD11/CDl8,P-selectin,mast cell,リンパ球、各々の欠損または欠乏)を用いて検討した。コントロールマウスの盲腸では遠位結腸に比べICAM-1発現量は有意に高値を示したが、CD11/CD18欠損マウス、p-selectin欠損マウスでは有意に2臓器間の差が小さかった。このことより、何らかの血球成分が組織へ動員されることがICAM-1発現に関与することが示唆された。どの血球成分が関与しているのかは不明であり、今後の検討課題である。研究3虫垂/盲腸の存在と潰瘍性大腸炎の発症、進展との関連が注目されているが、そのメカニズムは不明であり、以下の検討を行った。コントロールマウスの盲腸におけるICAM-1発現量は、遠位結腸と比べ有意に高値であった。無菌マウスの盲腸でのICAM-1の発現は、遠位結腸における発現量とほぼ同程度であった。コントロールマウスの便を無菌マウスに2週間経口投与すると、盲腸でのICAM-1発現量は遠位結腸と比べ有意に高値となった。以上より、マウス盲腸における血管内皮ICAM-1の発現の亢進は、腸内常在細菌叢の量的変化と関連することが明らかとなった。最近のラット腸管を用いた研究(Gastroenterology,1997;112;1971-8)で、血管内皮細胞上の接着分子の1つであるICAM-1の発現量と白血球浸潤の程度が、腸管内容のうっ滞の程度と関連することが示された。そして、その関連が腸内細菌により介在される可能性が示唆された。しかし、この研究では抗生剤の経口投与が行われており、それによって得られる結果が細菌数の減少によるものか菌交替現象によるものかの判別が困難であった。そこで私たちは無菌マウス(Germfree mice)を用い、常在菌叢が種々の接着分子の発現にどのよりな影響を与えるかを検討した。<結果>Germfree miceでのICAM-1の発現は、消化管、肝、膵、骨格筋、皮膚で有意に低値であった。これらはBackground miceの便をGermfree miceに経口投与して腸内細菌叢を形成させると、コントロールのレベルまで回復した。他の接着分子の発現に関しては、どの組織でも2群間に有意差を認めなかった。<結論

>これらの結果より常在菌叢は消化管を含む特定の臓器で、ICAM-1の発現に影響することが証明された。また、菌の量的な変化が、接着分子の発現を介して、腸管内容物のうっ滞と関連する腸炎などの炎症性疾患の発症や活動性と関連する可能性が示唆された。研究1平成11年度の研究によって、非侵襲下で腸管内の常在菌叢が上皮バリア越しに血管内皮上のICAM-1発現量に影響していることが明らかになった。今回はそのメカニズムを明らかにするため、種々のトランスジェニックマウス(CD11/CD18、P-selectin、mast cell、リンパ球、各々の欠損または欠乏)の盲腸と遠位結腸において、ICAM-1の発現を定量した。その結果,コントロールマウスの盲腸では遠位結腸に比べICAM-1発現量は有意に高値を示した。しかし、CD11/CD18欠損マウスでは盲腸と遠位結腸間のICAM-1発現量の差は消失し、P-selectin欠損マウスでも有意に差が小さかった。このことより、何らかの血球成分が組織へ動員されることがICAM-1発現に関与することが示唆された。どの血球成分がICAM-1発現に関与しているのかは不明であり、今後の検討課題である。研究2最近,虫垂/盲腸の存在と潰瘍性大腸炎の発症、進展との関連が注目されているが、そのメカニズムは不明である。各種マウスの盲腸と遠位結腸におけるICAM-1の発現量を検討した。コントロールマウスの盲腸におけるICAM-1発現量は、遠位結腸と比べて有意に高値であった。Germfree miceの盲腸での発現はコントロールと比べ有意に少なく、遠位結腸における発現量とほぼ同程度であった。コントロールの便をGermfree miceに経口投与して腸内細菌叢を形成させると、2週後には盲腸でのICAM-1発現量はその遠位結腸と比べ有意に高値となっていた。他の接着分子、VCAM-1、ICAM-2の発現に関してはこの実験系で有意な変化を認めなかった。以上より、マウス盲腸において血管内皮ICAM-1発現は亢進しており、それは腸管内容のうっ滞に伴う腸内常在菌叢の量的変化と関連することが明らかになった。
インテリジェント標識試薬の創製とキラルメタボローム解析に基づく疾病マーカーの探索

近年メタボローム解析に基づく疾病に関連したバイオマーカー分子の探索が盛んに行われている。しかし、光学異性体を考慮したメタボライトプロファイリング解析によるバイオマーカー探索は、全く検討されていない。その最大の理由は、メタボローム解析に通常使用されるODSカラムを用いた液体クロマトグラフィー質量分析法(HPLC-MS)等では、光学異性体を分離検出することができないためと考えられる。本研究では、光学異性体を識別でき、且つ高感度選択的検出が可能な各官能基別標識試薬の創製と、これらの合成した試薬群を用いた疾病に関連した不斉炭素含有光学異性体バイマーカーの探索を目的としている。昨年度は、MS測定に最適なアミン類およびカルボン酸類の標識試薬として、ピリジルチオウレア構造を有する2種の光学活性誘導体化試薬、(S)-PyT-Nおよび(S)-PyT-Cをデザインし新規合成した。これらの試薬は、予想どおり、光学活性カルボン酸類や光学活性アミン類を高感度に分離・検出できた。今年度は、より安価な試薬の開発と同一構造を有する安定同位体試薬の合成を目指した。その結果、アミノ酸の一種であるpyroglutamic acid(PGA)が光学活性アミンの分離・検出に有効であることを見出し、その安定同位体試薬(PGA-d6)と組み合わせることにより、検量線を必要としない簡便なアミン類の光学異性体比分析法を構築した。アミン類の標識をPGAとPGA-d6を併用し、反応後に両者を混合しLC-MS/MS分析することにより、マトリックス効果が相殺されるため、2群間の差解析の信頼性がより高まるものと期待できる。平成24年度は、MSに最適な各官能基別標識試薬の合成と基礎検討および評価を行った。我々のこれまでの研究から、ピリジン分子は容易にプロトン化を起こし、MSのポジティブイオン化モードにおいて高感度検出が可能と予測されたことから、ピリジルチオウレア構造を有する2種の光学活性誘導体化試薬((S)-PyT-Nおよび(R)-PyT-C)をデザイン、合成した。創製した試薬は、NMR, MS等によって構造確認し、光学活性カルボン酸類(非ステロイド型抗炎症剤等)および光学活性アミン類(アミノ酸エステル類等)に適用したところ、高感度ハイスループット分離検出に成功した(分離度:3.1-6.0;検出限界:0.6-1.9 fmol)。平成24-25年度において、MSに最適な各官能基別標識試薬の合成と基礎検討および評価を行った。これまでに、光学活性カルボン酸用として、(S)-PyT-Nを創製した。一方、光学活性アミン分析用として、(R)-PyT-CおよびL-PGAを開発した。L-PGAは、安価な試薬であり、DLーアミノ酸の検討から光学識別能も優れていたが、活性化試薬を併用する必要があった。そこで今年度は、さらに反応性の高い試薬として、そのコハク酸イミド体であるL-PGA-OSuを合成した。一方、光学活性カルボン酸用として、これまでに(S)-PyT-Nを開発していたが、さらに高感度化を目的にトリアジン骨格を有するDMT-3(S)-Apyを新規合成した。予想通り、本試薬により高い感度が得られ、検出限界はamolレベルであった。本試薬を糖尿病患者唾液の測定に応用したところ、健常者と比較し、糖尿病患者では、D-乳酸の割合が優位に高かった。このことは、光学異性体が、ある種の疾病の診断バイオマーカーになり得ることを示唆しており、本研究の方向性が正しいことを証明した。分析化学平成25年度は、昨年度に引き続き官能基別標識試薬の合成と基礎検討(評価)を行うことを目的としており、光学活性アミン用の誘導体化試薬のPGAを見出した。さらにその安定同位体試薬を用いて、光学異性体比の差解析が容易に行えることを示した。平成24年度は官能基別標識試薬の合成と基礎検討(評価)を行うことを目的としており、光学活性アミン類および光学活性カルボン酸類に選択的な試薬を新規に合成しその有用性を検証した。

次年度は、最終年度となるので、当初の研究計画に従って、これまでに創製した安定同位体試薬を精査し、メタボライトプロファイリング解析に基づき、疾病関連バイオマーカーの探索研究を実施する予定である。次年度以降は、当初の研究計画に従って、安定同位体試薬の合成とメタボライトプロファイリング解析に基づき、疾病関連バイオマーカーの探索研究を実施する予定である。該当なし
日本企業の国際競争力を高める合併規制改革に関する研究

(1)混合寡占市場の下での公企業と私企業の合併がもたらす社会厚生への影響:公企業と私企業が競争する市場で,公企業と私企業の合併が,社会厚生を増加するか否かを,特定の費用関数の下でシミュレーションした.(2)合併が社会厚生に中立的であるという中立性定理の検証:規制当局が企業に対して適切な補助金政策が実施できる場合に,民営化中立性定理がこれまでよりも広範囲で成立することを示した.(3)規制の国際平準化に関する考察:他の国の社会厚生に対する配慮があったとしても,所得移転は資本蓄積を阻害し,移転国の社会厚生を改善しなくなるという結論を論文雑誌にまとめた.1.技術革新のインセンティブと特許権の最適配分に関する,企業統合の影響について研究を行った.特許権の最適配分については既に,学術雑誌に投稿中である.現在は上記論文の内容を,研究開発を行う部門同士の統合を考慮した議論へと拡張し,R&D投資インセンティブの観点から望ましい,研究開発促進法制と研究機関統合についての議論を執筆中である.2.混合寡占の下での民営化の議論について,研究を行った.混合寡占市場で公企業を民営化する際,既存研究では民営化が社会厚生を改善する可能性が強調されている.当該年度の研究で,民営化が社会厚生を下げる多くの可能性があることを,公企業と私企業のクールノー均衡・シュタッケルベルク均衡において提示する結論をまとめた.現在学術雑誌への投稿を検討している.この論文の結論を踏まえて,現在は混合寡占における公企業と私企業間の合併,及び私企業同士の合併について,社会厚生の観点から規制すべきか否かについての研究を行っている.合併規制を分析する際,従来分析されてきた私企業同士の不完全競争市場の枠組みよりも,公企業と私企業が競争する混合寡占市場の枠組みで分析した方が,実際の合併規制の問題を上手く扱える場合がある.このため,競争力を高める合併規制を考察するに当たり,混合寡占市場の下での公企業民営化に伴う社会厚生分析を行った.当該年度の研究成果として,混合寡占市場における民営化前後の社会厚生比較を行い,企業の生産量選択のタイミングが異なる場合には,多くの場合に民営化が社会厚生を減少させる結論を示した.また混合寡占市場の下での内生的タイミングの再考察を行った.これらの研究実績は日本語論文にまとめ,下記の大学紀要に掲載されている.またこの論文の主要な結論をまとめ,また拡張した内容について,現在学術雑誌への投稿を検討している.濱田弘潤,李坤麗(2014)「混合寡占市場における民営化前後の社会厚生比較:シュタッケルベルク均衡への拡張」『新潟大学経済論集』Vol.97, No.2014-I,25-44.濱田弘潤(2015)「混合寡占市場の下での内生的タイミングの再考察」『新潟大学経済論集』Vol.98, No.2014-II, 1-42.1.技術革新のインセンティブと特許権の最適配分に関する,企業統合の影響について研究を行った.特許権の最適配分については現在,学術雑誌に投稿中である.また投資インセンティブの観点から望ましい,研究開発促進法制と研究機関統合についての分析については,現在研究成果を執筆中である.2.合併規制を混合寡占市場の枠組みで分析し,混合寡占の下での民営化について研究を行った.混合寡占市場で公企業を民営化する際,既存研究では民営化が社会厚生を改善する可能性が指摘されている.本研究ではまず,民営化が社会厚生を下げる多くの可能性があることを,公企業と私企業のクールノー均衡・シュタッケルベルク均衡において提示する結論を成果としてまとめた.いくつかは学術雑誌に投稿し,また本の1章として掲載予定である.この研究成果の結論を踏まえて,混合寡占における公企業と私企業間の合併,及び私企業同士の合併について,社会厚生の観点から規制すべきか否かを分析した論文を,研究成果として論文にまとめた.(1)混合寡占市場の下での公企業と私企業の合併がもたらす社会厚生への影響:公企業と私企業が競争する市場で,公企業と私企業の合併が,社会厚生を増加するか否かを,特定の費用関数の下でシミュレーションした.(2)合併が社会厚生に中立的であるという中立性定理の検証:規制当局が企業に対して適切な補助金政策が実施できる場合に,民営化中立性定理がこれまでよりも広範囲で成立することを示した.(3)規制の国際平準化に関する考察:他の国の社会厚生に対する配慮があったとしても,所得移転は資本蓄積を阻害し,移転国の社会厚生を改善しなくなるという結論を論文雑誌にまとめた.合併規制改革に関する理論研究のサーベイは,順調に進展している.また研究目的にある3つの研究課題のうち,1の問題解消措置と2の合併規制の国際平準化に関する研究も,概ね順調に進展している.但し1と2のそれぞれについて,規制当局と被規制企業間の情報の非対称性が存在する状況での,最適規制問題についての研究の進展がやや遅れている.