hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ステロイドホルモンの質量分析イメージングによる組織細胞上の直接可視化法の開発

本研究はステロイドホルモン産生機構の解明を目的として、組織切片上で直接、ステロイドホルモンを検出する実験系の開発を行った。ステロイドホルモンのより効率的なイオン化法を探索するために、種々のSALDI法や誘導体化法を試み、Girard-T(GirT)試薬を用いた誘導体化によって組織切片上においても強いイオン化シグナルが得られた。そこで、ラット、ウサギ等の副腎組織切片上でGirTによる誘導体化の後、質量分析イメージング解析を行ない、Corticosterone, Progesterone, Cortisol, Aldosterone等の誘導体化ステロイドホルモンが、副腎皮質切片上で検出された。哺乳動物のステロイドホルモンは、主に副腎、性腺で産生され、その産生に影響する疾患は数多いが、ステロイドホルモンの組織/細胞上での直接的な検出、可視化ができないために、ステロイドホルモン産生/保有細胞の同定はそれらの合成酵素群の蛋白質やmRNAを検出することによって間接的に推定されているのみである。本研究は、質量分析イメージング法を用いて、組織/細胞上のステロイドホルモンの直接検出を可能とする方法の開発に挑戦する。平成26年度は、主に代表的ステロイドホルモン6種について、MALDI法、SALDI法を用いた質量分析検出条件を検討した。ステロイドホルモンは、通常のMALDI法に用いるイオン化支援剤(マトリックス)であるDHBやCHCAなどの芳香族有機化合物ではイオン化され難く、検出が困難であった。又、これら有機マトリックスは、ステロイドホルモン検出領域に多量のバックグランドノイズを産出し、解析を困難にした。そこで本研究では、種々の金属ナノ粒子を適用したSALDI/nano-PALDI法を用いたステロイドホルモンの効率的検出条件を検討した。代表的ステロイドホルモンの純試薬6種において、島津社Axima、Bruker社SolarixなどのMALDI機で、種々の金属ナノ粒子をイオン化支援剤として用いて、ステロイドホルモンのイオン化効率の高い物質をスクリーニングした。この際、レーザー波長337/355nm付近に吸収を持つ金属ナノ粒子を中心に検討し、測定は正イオンモードに加えて、負イオンモードでも検出し、ステロイドホルモン検出に適した条件を探索した。酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタンなどの、種々の酸化金属ナノ粒子をイオン化支援剤として用いると、ステロイドホルモンの検出感度が高く、バックグランドノイズも少ないことが明らかになった。又、一般に正イオンモードの方が強く検出された。ステロイドホルモンは、一般にイオン化が困難な化合物とされており、質量分析MALDI法において、通常、マトリックスとして一般的に用いられるCHCAやDHBなどの有機化合物では、マトリックス物質そのものがイオン化されて、低分子領域に多数のバックグランドピークが検出され、ステロイドホルモンを含む低分子領域(m/z: 250-400程度)の解析を困難なものにする。これを克服する手法として、金属ナノ粒子(酸化鉄ナノ粒子など)は、自身はイオン化せずに、他物質をイオン化するマトリックス効果がある(SALDI法/ Nano-PALDI法)ため、種々の酸化金属ナノ粒子を作成して、ステロイドのイオン化効果を検討したところ、低分子領域にバックグランドピークが少ない、ステロイドホルモン群の高S/N比での検出が可能になった。しかし、金属ナノ粒子は、生体内に数多く存在する低分子化合物を非選択的にイオン化するために、ステロイドホルモンのピークのみ、高感度に検出するためには、現時点においてまだ不十分であった。そこで、ステロイドホルモンのイオン化効率を更に高める目的で、ステロイドの誘導体化試薬を、種々、スクリーニングを行なった。これらの誘導体化試薬の中で、Girard Tによるステロイドホルモンのケトン基への誘導体化がステロイドを高効率に誘導体化し、高感度検出が可能となることを見出した。更に、副腎組織切片上で、Girard TによるOn Tissueの誘導体化を行い、引き続き、マトリックスを塗布することによって、質量分析イメージングを行なった。その結果、ウサギ、ラット副腎切片を用いて、コルチゾール、コルチコステロン、プロゲステロンなどを、組織切片上で可視化することができた。ステロイドホルモンの種々の高効率イオン化法の改良を検討する中で、ステロイドホルモンの誘導体化法を検討し、Girard T試薬が高感度にステロイドホルモンをイオン化することを見出し、更に、On Tissue誘導体化法を用いた質量分析イメージング法によって、複数のステロイドホルモンの、組織切片上での可視化陽性結果を得ているため。哺乳動物のステロイドホルモンは、主に副腎皮質、精巣、卵巣で、CYPsやHSDsの連携によって合成・分泌される。これらのステロイドホルモンは、組織切片上で従来の免疫組織化学法などで検出できないために、各々のステロイドホルモン産生部位(細胞)については、それらの最終合成酵素の発現部位を検出することによって、間接的に推定されていた。本研究ではステロイドホルモン産生機構の解明を目的として、質量分析イメージング法を用いて、組織切片上で直接、ステロイドホルモンを検出する実験系の開発を行った。ステロイドホルモンは、質量分析MALDI法のマトリックスとして一般的なCHCAやDHB等の有機化合物を用いると、イオン化効率が悪くピーク強度が低いが、ステロイドホルモンのA環のケトン基に反応するGirard-T(GirT)試薬を用いて、代表的なステロイドホルモン類を誘導体化することにより、強いイオン化シグナルが得られた。

そこで、ラット、ウサギ等の副腎の凍結組織切片(10μm厚)を作成し、スライドグラス上に貼付した切片にGirT試薬を噴霧器でスプレーし(On-Tissue誘導体化)、引き続きCHCAマトリックスを噴霧した後に、質量分析MALDI法スキャンを行い、イメージング検出を行った。その結果、Corticosterone-GirT, Progesterone-GirT, Cortisol-GirT等の誘導体化されたステロイドホルモンのm/z値の質量分析イメージング像が、副腎皮質の束状層と網状層に検出された。この際、超高質量分解能(質量分解能100万)のFT-ICR MS機を用いることによって、予想されるm/z値の±0.001以内の正確さで、これらのイオン化ステロイドホルモンのイメージング検出が達成された。本研究はステロイドホルモン産生機構の解明を目的として、組織切片上で直接、ステロイドホルモンを検出する実験系の開発を行った。ステロイドホルモンのより効率的なイオン化法を探索するために、種々のSALDI法や誘導体化法を試み、Girard-T(GirT)試薬を用いた誘導体化によって組織切片上においても強いイオン化シグナルが得られた。そこで、ラット、ウサギ等の副腎組織切片上でGirTによる誘導体化の後、質量分析イメージング解析を行ない、Corticosterone, Progesterone, Cortisol, Aldosterone等の誘導体化ステロイドホルモンが、副腎皮質切片上で検出された。ステロイドホルモンはイオン化しにくく、質量分析MALDI法の一般的なイオン化支援剤であるDHBやCHCAなどの芳香族有機分子では検出感度が低く、又、ステロイドホルモンを含む低分子(m/z)領域に多くのバックグランドノイズが検出される。これらの問題点を克服するために、新たなイオン化支援剤をスクリーニングし、酸化鉄などの種々の酸化金属ナノ粒子が、ステロイドホルモンを効率的にイオン化すると共に、バックグランドノイズが低く、感度の高い検出が可能となることが明らかになったため。今後は、更に高効率にステロイドホルモンをイオン化する手法を探索し、新たな誘導体化試薬を含めた誘導体化試薬の反応条件検討や、検出に用いるマトリックスの種類や塗布方法に改良を加えて、他のステロイドホルモンを含めて、組織切片上のステロイドホルモンを網羅的に、又、高空間解像度で、検出、可視化する実験系を構築する予定である。内分泌学ステロイドホルモン純試薬において、種々の酸化金属ナノ粒子をイオン化支援剤として用いることによって、効率的にステロイドホルモンの質量分析検出が行われることが明らかになった。今後、更にこれらのナノ粒子の化学修飾を含めて、イオン化支援効率の高い化学物質のスクリーニングを行うと共に、組織切片におけるイオン化支援剤の噴霧/適用条件の検討、ステロイドホルモンを切片上でイオン化しやすい化合物に変換する方法などを組み合わせて、組織切片中のステロイドホルモンの検出を可能にする新たな手法の開発を検討する。最終年度の交付額が今年度の8割と少ないこともあり、今年度中に無理に全額を使用せずに、より有効に予算を活用するために、次年度に繰り越しとして使用するため。年度末において、次年度予算と共により有効に使用するために次年度使用額が生じた。
障害女性の生きづらさの実態と解消方策の検討―制度の実効性に関する東アジア比較―

本研究の目的は、障害女性の生きづらさを解消させる制度の効果を探索的に明らかにするとともに、日本の障害女性の生きづらさに対する解消方策を示すことである。そのために、障害女性の生きづらさに影響を与え、かつ日本でも導入される可能性のある制度を持つ韓国・香港において、障害女性への半構造化面接を行い、1.障害女性の生きづらさの実態、2.障害女性の生きづらさの解消に制度が与えた効果について明らかにする。その上で、3.得られた結果を日本の障害女性の事例に当てはめ検討し、解消方策を示す。
副腎髄質からのカテコールアミン分泌におけるアセチールコリン受容体機構の動物種差

副腎髄クロム親和性細胞からのカテコールアミン(CA)分泌を介在するアセチールコリン(ACh)受容体タイプには動物種差がある。本研究はこの種差の生理的意義について、ウシとニワトリの受容体機構を比較することにより検討することを企図し、以下の成績を得た。1.ニワトリ副腎クロム親和性細胞における機能的ニコチン受容体の存在ニワトリ副腎分離細胞において、ニコチンは濃度依存性(10^<-7>-10^<-4>M)にCA分泌および細胞内Ca^<2+>濃度(Cai)の上昇を起こした。両反応はヘキサメトニウム(C6)により濃度依存性(10^<-7>-10^<-3>M)に抑制された。またAChの反応はC6により半減し、アトロピンとの併用により消失した。さらに、^3H-a-bungarotoxinを用いた結合実験から、C6感受性の高親和性結合が観察された。これらは、ニワトリ副腎に機能的なNic受容体が存在する薬理学的な証拠であり、ニワトリ副腎ではMus受容体刺激のみがCA分泌を惹起するという従来の報告を覆すものである。2.ニワトリおよびウシ副腎クロム親和性細胞におけるCA分泌、Cai反応、受容体結合能の比較ニワトリ副腎においてメサコリン(10^<-7>-10^<-3>M)は他のMusアゴニストと同様に濃度依存性にCA分泌を起こしたが、ウシ副腎では殆ど影響しなかった。プロテインキナーゼ阻害薬のスタウロスポリン(10^<-9>-10^<-6>M)はすべてのAChアゴニストの効果を抑制したが、ニワトリにおけるMus受容体刺激に対して非常に強い抑制を示した。細胞外Ca^<2+>除去や細胞内Ca^<2+>キレートは両動物種ともNic, Musアゴニストの効果を殆ど消失させた。一方、メサコリンはニコチンと異なり潜時の長い持続性のCai上昇を両動物種で起こしたが、ウシの反応の大きさはニワトリの約1/5であった。両動物とも、外液Ca^<2+>除去はニコチンのCai上昇を消失させたが、メサコリンおよびカフェイン反応は残存した。従って、2種の受容体刺激によるCa^<2+>の動員経路は定性的に両動物で共通であった。両動物とも^3H-QNBによる高親和性結合部位が存在したが、顕著な性質の違いは認められなかった。以上の成績は、副腎が器官として独立している動物種を通して、Nic受容体はCA分泌を介在する主要な受容体であることを示唆する。また、ウシ副腎のMus受容体刺激はCai動員を起こす内部効力が弱く、これがMus受容体刺激がCA分泌に結びつかない原因の一つと考えられる。今回、Mus受容体刺激によるCA分泌機構に蛋白質リン酸化が比較的強く関与する可能性が示唆されたが、これはラットでの報告と全く異なるものであり、ウシのMus受容体機構によるリン酸化の程度を今後検討するべきであると思われた。

従って、2種の受容体刺激によるCa^<2+>の動員経路は定性的に両動物で共通であった。両動物とも^3H-QNBによる高親和性結合部位が存在したが、顕著な性質の違いは認められなかった。以上の成績は、副腎が器官として独立している動物種を通して、Nic受容体はCA分泌を介在する主要な受容体であることを示唆する。また、ウシ副腎のMus受容体刺激はCai動員を起こす内部効力が弱く、これがMus受容体刺激がCA分泌に結びつかない原因の一つと考えられる。今回、Mus受容体刺激によるCA分泌機構に蛋白質リン酸化が比較的強く関与する可能性が示唆されたが、これはラットでの報告と全く異なるものであり、ウシのMus受容体機構によるリン酸化の程度を今後検討するべきであると思われた。
高感度の感染細胞検出系を用いた狂犬病ウイルスの末梢感染動態の解析

本研究は、末梢組織における狂犬病ウイルスの感染動態を解明することを目的とする。最近、研究代表者らは、ウイルスおよびマウスの遺伝子改変技術の併用により、高感度なin vivo感染細胞検出系を確立した上で、新規のウイルス標的細胞が皮下組織に存在することを確認した。そこで本研究では、1)この標的細胞の種類を特定し、2)最先端の組織3Dイメージング法を用いて同細胞が末梢神経への感染に関与するかどうかを検証する。さらに3)同細胞がウイルス潜伏部位である可能性についても検討する。
留学生を起用した理系学生向け医療英語学習用教材・教育カリキュラムの開発

本研究は,学部レベルの医学英語教育(「医学英語学習用教材・教育カリキュラム開発」)を推進するためのものである。平成30年度は、模擬授業の実施と研究総括を予定していた。平成28年度の研究成果である学部生・大学院生に対する医学英語教育に関する関連研究、平成29年度の研究成果である交換留学生についての関連研究も加えた研究内容を全て反映して報告書をまとめ、また、実務部分として予定していた平成29年度作成教材を使用した模擬授業を実際に実践した。模擬授業については、受講学生からのフィードバック(予定された授業アンケート)について、評価が非常に高かった。また、最終的なプロダクトについても、医学英語の授業のみならず、今後、北海道大学医学部に来学する交換留学生や、北海道大学医学部から派遣される医学部生が自習用教材として利用できる汎用性の高い教材を開発することができた。本研究の最終総括として、近い将来、数の増加が見込まれる、国籍・バックグラウンド・所属の異なる多様な留学生を起用した、理系学生を広く対象とする持続可能性のある医療英語学習用教材・カリキュラムを開発するという当初の目的については、平成28年度平成30年度の3年間で、基礎的なニーズ調査、教材開発、授業計画・立案まで含めて、概ね、予定通り達成された。研究成果についても、学会発表や学術論文の公表の形でまとめられ、医学教育領域において、国際化にも大きく貢献する内容であると期待された。医学英語に興味・関心のある医歯薬看護系・理工系学生23名を対象者として,フォーカスグループインタビュー(FGI)の手法を用いて4名/グループ×6グループ(1グループのみ3名)でニーズ調査を行った.「医学英語について,どのような内容を身につけたいか」自由記載できる質問紙のついた同意書,並びに,討論を深めるための関連質問を箇条書きにしたインタビューガイドを用意して,必要なデータを収集し,分析を行った.当初の計画通りニーズが抽出されたため,現在,研究成果の発表準備を進めている段階である.本研究は,学部レベルの医学英語教育(医学英語学習用教材・教育カリキュラム開発)を推進するためのものであるが,研究の準備段階で,関係する研究者間で,学部生・大学院生に対する医学英語教育に関する関連研究の基礎データ収集を同時並行で行っていく方が良いとの検討がなされたことから,本調査で得られた研究内容をベースに「学部生に対する卒前医学英語教育の試み」,「大学院生に対する卒後医学英語教育の試み」,「本学医学部の学生が海外実習(研究・臨床)を行うために教育上望む内容」とのテーマで,学会発表3回の関連業績も出された.授業計画立案については,上記の調査で得られたニーズをもとに,医学英語に関するe-learning教材・英会話テキスト教材開発を行うため,本学に在籍する大学院生の協力を得て,授業計画(目的・方法・評価)立案並びに次年度の教材開発のベースとなる資料収集を行った.また,先駆的な医学英語教育を行っている本邦の研究者と学会で情報交換を行い,教材開発のためのノウハウを蓄積した.研究実績の概要に記載されている通りに対象者へのニーズ調査が順調に行われ,かつ,その基礎データ収集を行う段階で関連する研究業績も多く出されたこと,また,学会発表を行った場で先駆的な医学英語教育を行っている研究者から有益な情報を得ることができたことなどから,初年度の成果としては当初の計画以上と考えられたが,研究成果を実際の実務に結びつける上でベースとなる授業計画立案・成功事例の視察の部分については,時間的な問題により十分な成果をあげることができなかったことから,おおむね順調に進展しているとの評価とした.本研究は,学部レベルの医学英語教育(「医学英語学習用教材・教育カリキュラム開発」)を推進するためのものである.平成29年度は,1実務部分として,平成28年度に行ったニーズ調査に基づいて,各国の文化・医療事情や医療英会話授業のe-learningやテキスト教材の製作を行い,模擬授業を計画する予定としており,特に医療英会話テキスト教材については,本学に在籍する複数名の留学生が共同して平成30年度に行う模擬授業の教材開発を行う予定となっていた.また,2研究部分として,平成28年度に収集された基礎データに関する成果について,中間成果報告として学会発表する予定となっていた.1実務部分について,参加可能な留学生数が当初の10名から7名に減ったものの,外国人教員1名や博士課程研究員1名の参加協力を追加で得ることができ,教材製作の予定8ヶ月間のうちの計画検討期間2ヶ月を除く6ヶ月で,関係者全員が毎月集まり,教材について制作及びブラッシュアップを行うことができた.この結果,特に病気の簡単な説明や医療者・患者役に分かれた医療英会話,留学生活の参考となる自由会話に分かれた教材については,医学的知識を有しない理系学生が理解できるような充実した教材が完成し,また,平成30年度の模擬授業に向けても,有識者との意見交換も含めて,実施準備が整った.2研究部分について,日本国内の学生のニーズだけではなく,海外で第2言語として英語を使って医学教育を受けている交換留学生のデータも調査結果として加えた方が研究内容が深まるのではないかとの意見が関係する研究者間で出されたことから,補足データとして本学に交換留学生として来学し実習を行った学生の意見も集めて,合わせて学会発表を行った.平成28年度は,研究成果を実際の実務に結びつける上でベースとなる授業計画立案・成功事例の視察部分について,時間的な問題により十分な成果をあげることができなかったことが問題となっていたが,この部分について,平成29年度に重点的にカバーし,特に,授業計画立案について,複数回,関係者とのミーティングを重ねることで内容を充実させ,問題点を克服できたと考えている.

また,成功事例についても有識者から学会で意見を集めることができた.平成29年度は,平成28年度のデータ収集・分析のような研究部分に重きを置いた内容とは異なり,実務部分(教材開発)がメインであるため,当初の計画以上に何か新たな知見が得られて研究が飛躍的に進展するということはなかったが,当初予定された計画について遅滞なく,全て当初の予定通りの内容で進行することができていることから,進捗状況の評価としてはおおむね順調に進展していると評価できる.本研究は,学部レベルの医学英語教育(「医学英語学習用教材・教育カリキュラム開発」)を推進するためのものである。平成30年度は、模擬授業の実施と研究総括を予定していた。平成28年度の研究成果である学部生・大学院生に対する医学英語教育に関する関連研究、平成29年度の研究成果である交換留学生についての関連研究も加えた研究内容を全て反映して報告書をまとめ、また、実務部分として予定していた平成29年度作成教材を使用した模擬授業を実際に実践した。模擬授業については、受講学生からのフィードバック(予定された授業アンケート)について、評価が非常に高かった。また、最終的なプロダクトについても、医学英語の授業のみならず、今後、北海道大学医学部に来学する交換留学生や、北海道大学医学部から派遣される医学部生が自習用教材として利用できる汎用性の高い教材を開発することができた。本研究の最終総括として、近い将来、数の増加が見込まれる、国籍・バックグラウンド・所属の異なる多様な留学生を起用した、理系学生を広く対象とする持続可能性のある医療英語学習用教材・カリキュラムを開発するという当初の目的については、平成28年度平成30年度の3年間で、基礎的なニーズ調査、教材開発、授業計画・立案まで含めて、概ね、予定通り達成された。研究成果についても、学会発表や学術論文の公表の形でまとめられ、医学教育領域において、国際化にも大きく貢献する内容であると期待された。平成28年度が基礎データ収集で研究部分に重きが置かれているのに対し,平成29年度は,1.各国の文化・医療事情,及び,留学生による教育・研究紹介,2.医学英語の英会話テキスト教材開発といった実務部分(教材開発)に重きが置かれる.すなわち,研究から得られた知見を実際の実務に結びつけて発信できる形にすることが求められる.本研究の直近の見通しとしては,近年のグローバル化の影響により研究代表者の大学に交換留学生として来学する学生が増えていることにより,教材開発を行う環境としては十分な状況にある.初年度,問題となった授業計画立案・成功事例の視察の部分については,すでに研究協力者のスーパーバイズのもと,次年度以降の的確な実施計画を立案済であり,今後の研究計画の変更については特に必要ないことから,平成29年度,30年度とも当初の予定通り,計画を順調に遂行できると考えられる.平成30年度は,模擬授業の実施と研究総括となる.本研究の直近の見通しとしては,以下の通りである.
ベイズ法を用いたブランケット設計計算用データと精度の推定

Liの中性子断面積は、核融合炉におけるT生成率の評価に重要であり、正確な評価が望まれている。過去に、T生成率の測定値をもとにLiの評価済み断面積を統計学のベイズ法でadjustすることが幾つか試みられた。Liの中性子断面積は、現在ではT生成率の実験データをある程度再現できるようになったが、体系からの漏洩中性子スペクトルを再現するには精度が不十分だと認識されている。漏洩中性子スペクトルはT生成率等の積分量と比較して、より中性子断面積に関する詳細な情報を含んでいる。したがって、漏洩中性子スペクトルを用いてLiの評価済み断面積をadjustすることは、T生成率の場合よりも評価済み断面積の精度向上に寄与する。ベイズ法で断面積のadjustを行なう場合には、断面積の変化に対する漏洩中性子スペクトルの変化、感度を求めなければならない。T生成率のようなフラックスに関する積分量の感度は一般化摂動法で求められてきたが、漏洩中性子スペクトルの感度の計算には、一般化摂動法が有効でなく、過去に求められた例は少ない。本研究では、天然Li体系からの漏洩中性子スペクトルのLi中性子断面積に対する感度を直接法で求めた。計算に用いた体系は大阪大学強力中性子源OKTAVIANでの実験で用いられている直径120cmのものを用いた。変化させた断面積は【^6Li】(n,t),【^6Li】(n,n),【^7Li】(n,n),【^7Li】(n,n′)【^7Li】(n,n′t),と【^7Li】(n,2n)断面積である。漏洩中性子スペクトルの数百keV以上の領域の感度が強いものとして【^7Li】(n,n),【^7Li】(n,n′),【^7Li】(n,n′t)断面積であることがわかり、T生成率の場合感度の強かった【^6Li】(n,t)断面積は感度が小さく漏洩中性子スペクトルの計算精度の向上に寄与しないことがわかった。また、漏洩中性子スペクトルでLiの断面積をadjustする際には、【^7Li】の弾性散乱と非弾性散乱断面積が主に修正されることがわかった。このadjust方法、それに加え体系実験の誤差を考慮しながら、この結果を設計に利用し精度を検討すべきである。
単一細胞の機械的特性評価と遺伝子発現の相関解析用バイオMEMSの基盤構築

本研究は、細胞の硬さや粘弾性、変形能などの機械的特性と、機械特性に関連する遺伝子の発現量を対応付け可能とする手法の開発を目的として、マイクロマシニングにより作製するMEMSピンセットを用いた機械特性計測と遺伝子発現解析系への接続を実施した。平成30年度の実施概要は以下である。(1) MEMピンセットの駆動範囲の設計改良と開発: MEMSピンセットのプローブは、これまで3マイクロメートル程度の変位量しかなく、小さなサイズの細胞は捕獲できない場合があった。そこで基本ギャップを16-24マイクロメートルと設計したが、デバイス作製時の装置状態により歩留まりが変わり、適切なギャップを持つデバイスの個数が限られる問題があった。そこで、細胞把持用プローブのバネ構造を大きな変位を得られる形状に設計、デバイスを作製した。(2)単一細胞の機械特性計測・遺伝子発現解析:遺伝子発現解析では、逆転写ポリメラーゼ反応とリアルタイムqPCTを組み合わせたRT-qPCRを用いた。ターゲットとするタンパク質は、細胞骨格の一種であるVimentinと、ハウスキーピング遺伝子のGAPDHを選択した。単一細胞をMEMSピンセットで把持し、共振周波数応答を計測したのち、MEMSのプローブに把持した細胞を細胞溶解液に浸漬した。この溶液について逆転写反応、リアルタイムqPCRにて増幅量を計測した。リアルタイムqPCRの結果では、細胞サンプルのVimentin, GAPDH増幅中に、ネガティブコントロールの蛍光が検出された。確認のため、同じサンプルを、電気泳動により分離・検出したところ、本来は生じない50-100bpからも蛍光が確認された。この原因として、操作中のコンタミネーションが考えられる。上記の手順を数回繰り返したが、同様にネガティブコントロールからの蛍光が検出され、発現量を決定することはできなかった。細胞の硬さ、粘弾性や変形能などの機械特性は、近年改めて注目を集めている。例えば、がんの転移を引き起こすとされている血中循環腫瘍細胞は、組織から血管へ変形しながら浸潤する。遺伝子解析技術の発展により、細胞機械特性に関連するアクチンなどの遺伝子が特定されつつあるものの、細胞機械特性と遺伝子発現の状態について両者を同時に取得することはできなかった、そこで本研究では、細胞の機械特性と関連遺伝子の発現状態を対応付け可能とする手法を開発する。具体的には、マイクロマシニングにより作製したMEMSピンセットを用いて単一細胞の機械特性を計測したのち、細胞をハンドリングし、遺伝子発現解析系へと接続する。本研究の達成によって、既存技術では困難であった細胞の力学特性と遺伝子情報の一対一の相関が議論可能となり、がん転移能と細胞機械特性の関連性解明に貢献する。具体的な個別課題は、以下の通りである。(1)顕微鏡画像を用いてシャーレ内の任意の細胞をMEMSピンセットで把持し、他の場所へ搬送する実験セットアップを構築する。(2)細胞機械特性(例:細胞サイズ,硬さ,粘弾性係数)の測定を行う。MEMSピンセットと液体界面の位置決めと測定条件、適切な測定項目を把握し、再現性のある測定系を確立する。並行して、(3)単一細胞の遺伝子発現解析の条件を最適化する。(4)以上の操作をCTCモデル細胞へ適用する。モデルCTCの機械特性と遺伝子発現状態の関係を調べ、がん悪性度を評価するために最適な細胞機械特性の選定と、判定基準を見いだすことを目指す。平成28年度は、(1)溶液内の細胞をMEMSピンセットにより把持する方法(課題1)、(2)実際の細胞把持・機械特性計測(課題2)、(3)把持・計測した単一細胞を遺伝子発現解析のフローへ繋ぐ方法(課題3)、(4) MEMSピンセットが遺伝子発現解析反応に与える影響(課題3)について検討した。(1)について、細胞を把持するセットアップは、当初予定していた垂直方向からMEMSピンセットをアプローチする方法ではなく、水平方向から挿入するセットアップとした。細胞はリン酸緩衝生理食塩水(PBS溶液)にけん濁させており、市販のシャーレに入れた場合、アプローチ中に、PBS溶液がMEMSピンセットの電極部分に付着する恐れがある。そこで、シリコーンゴムを2枚のカバーガラスで挟みこんで、MEMMSピンセットのプローブを水平方向から挿入できるマイクロチャンバを作製し、細胞の充填・保持に使用した。マイクロチャンバは電動XYZステージに固定し、Labviewソフトウエアにより位置決め制御し、MEMSピンセットのプローブを水平方向から挿入・細胞捕獲した。(2)上記の実験セットアップを使って、前立腺がんセルラインであるPC-3細胞を把持し、MEMSピンセットのプローブ間隔を変えることによって、細胞を圧縮した。急激にプローブ間隔を変えるステップ応答計測を行い、細胞に力を加えるほど、細胞が硬くなる結果を得た。(3)計測後の細胞は、MEMSピンセットで把持したまま、ヒーター上で加熱した細胞溶解液に浸して、細胞内構成物を液中に溶解させた。細胞溶解液ごとマイクロピペットで回収することで、遺伝子発現解析のサンプルとできる。(4)遺伝子発現解析で行う3つの反応(細胞溶解反応,逆転写反応,ポリメラーゼ連鎖反応)を、MEMSピンセットが阻害していないかを実験し、影響を与えないことを確認した。本研究では、細胞の機械的な特徴と機械特性に関連する遺伝子の発現状態を単一細胞レベルにおいて対応付け可能とする手法の確立を目的として研究を実施している。平成29年度の研究計画は、(課題2)MEMSピンセットによる細胞の機械特性測定方法の確立, (課題3)MEMSピンセットにより搬送した単一細胞の遺伝子発現解析条件の探索とした。

課題2については、ステップ応答計測、三角波信号応答計測を行った。前年度の実験において、把持・計測したのちに細胞を解放するステップが難しいことが明らかになったため、この点を解決するために、細胞を把持するプローブ表面の化学修飾・構造改良を検討した。化学処理では、テフロン、パリレンC、MPCポリマー、Pluronic(界面活性剤)を蒸着、塗布等によりコーティングした。構造改良では、MEMSピンセットの作製過程に用いる深堀エッチングのエッチングレートを大きくし、プローブ壁面に溝を形成させることで、凹凸を形成した。それぞれの処理を行ったMEMSピンセットを用いて細胞把持・解放を試したところ、Pluronic処理と、プローブ壁面の構造改良を行ったデバイスにおいて、細胞が解放しやすくなる結果が得られた。課題3については、機械特性に関連する遺伝子のターゲットを、中間径フィラメントであるビメンチン、コントロールをGAPDH(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)として用いることとした。予備実験として、複数個の細胞,単一細胞を試料とした定量を試みたが、望みのデータは得られなかったために、さらに実験環境・実験手順を最適化する必要がある。今年度は、計測後の細胞を解放するために行ったプローブ表面処理実験において、有効な処理方法を見いだすことができたので、この後に続く遺伝子発現解析の手順へ、円滑に細胞を搬送できることが見込まれる。遺伝子発現解析のパートでは、コンタミネーションの問題があり、単一細胞スケールでの発現解析の達成、ターゲット遺伝子の複数選定などの詳細な予備実験は達成できていない。予備実験の繰り返しや、手法の最適化を試みる予定である。本研究は、細胞の硬さや粘弾性、変形能などの機械的特性と、機械特性に関連する遺伝子の発現量を対応付け可能とする手法の開発を目的として、マイクロマシニングにより作製するMEMSピンセットを用いた機械特性計測と遺伝子発現解析系への接続を実施した。平成30年度の実施概要は以下である。(1) MEMピンセットの駆動範囲の設計改良と開発: MEMSピンセットのプローブは、これまで3マイクロメートル程度の変位量しかなく、小さなサイズの細胞は捕獲できない場合があった。そこで基本ギャップを16-24マイクロメートルと設計したが、デバイス作製時の装置状態により歩留まりが変わり、適切なギャップを持つデバイスの個数が限られる問題があった。そこで、細胞把持用プローブのバネ構造を大きな変位を得られる形状に設計、デバイスを作製した。(2)単一細胞の機械特性計測・遺伝子発現解析:遺伝子発現解析では、逆転写ポリメラーゼ反応とリアルタイムqPCTを組み合わせたRT-qPCRを用いた。ターゲットとするタンパク質は、細胞骨格の一種であるVimentinと、ハウスキーピング遺伝子のGAPDHを選択した。
新規糖質加リン酸分解酵素を活用した機能性オリゴ糖のライブラリー化

生体内糖質代謝に関与する糖質加リン酸分解酵素(ホスホリラーゼ)による糖質合成収率は極めて高く、産業上有用な酵素になり得る。しかしながら、既知のホスホリラーゼは14種類のみと報告例が少なく、今後生産可能なオリゴ糖のバリエーション拡大には、新たなホスホリラーゼの発見が必須であった。本研究では様々な生物種のゲノム情報を活用して、これまでに報告例のない新規なホスホリラーゼを見出し、各種酵素の糖受容体特異性を明らかにすることで、新規オリゴ糖のライブラリー化を試みた。まず真正細菌由来のホスホリラーゼ様タンパク質(Cphy1874、Cphy1019)をコードする遺伝子をPCR法により単離し、大腸菌による異種宿主発現系を確立した。Cphy1874はリン酸存在下でグルコース2分子がα-1,3結合したニゲロースを加リン酸分解すること、さらにβ-グルコース1-リン酸(糖供与体)とグルコース(糖受容体)を出発材料とした際はニゲロースを高収率合成することが分かった。本結果により、Cphy1874はこれまでに報告例のない新規加リン酸分解酵素ニゲロースホスホリラーゼであることが明らかになった。Cphy1019については、リン酸存在下で既知のグルコ2糖に対して加リン酸分解活性を示さなかったが、糖質合成反応にてL-ラムノースを糖受容体とした際にのみ合成活性を示した。反応生成物の構造を核磁気共鳴分光法にて確認したところ、3-O-α-D-グルコシル-L-ラムノースであったことから、Cphy1019は新規加リン酸分解酵素3-O-α-D-グルコシル-L-ラムノースホスホリラーゼであることが判明した。今回得られた両新規酵素の詳細な糖受容体特異性を調査することで、これまでに6個の新規α-1,3グルコシルヘテロ2糖の合成に成功している。
窒化物半導体ナノウォール結晶のヘテロ構造制御と光・電子デバイス応用技術の開発

人為的に形状制御が可能な薄膜板状GaNナノ結晶であるGaNナノウォールのRF-MBE選択成長技術を確立し、ナノウォール結晶は貫通転位抑制機構により高品質結晶成長が可能であることを見出した。また、GaNナノウォール上部形状制御技術、InGaN発光層の内在条件と発光特性のナノウォール形状依存性を明らかにした。GaNナノウォールからの室温光励起発振の観測および世界に先駆けてのAlGaN/GaNヘテロ構造ナノFETの動作検証により、光・電子デバイス応用の可能性を実証した。本研究の目的は、研究代表者らが世界に先駆けて開発した新しいタイプの窒化物羊導体ナノ結晶であるGaNナノウォールの結晶成長機構の解明と制御技術の開発、ナノ物性の評価、およびナノ光デバイス(半導体レーザ:LD)とナノ電子デバイス(電界効果トランジスタ:FET)応用の実験的検証を行い、革新的ナノデバイス材料としての可能性を提示することである。研究計画を以下に示す。(1)ヘテロ構造ナノウォールの結晶成長技術の確立(2) GaNナノウォール結晶のMBE法による選択成長機構、貫通転位抑止効果の解明(3) GaN系ナノ結晶の物性評価(格子歪の緩和効果、In組成分布のナノ構造効果)(4) InGaN/GaNナノウォールの可視域光励起発振の検証とInGaN/GaNナノウォールLDの開発初年度は、主に上記(1)および(2)の課題を実施し、計画通りの成果を得た。具体的には、GaNアンプレート上に形成したTi及びTiO_2ナノパターンを選択成長マスクとするMBE法によりGaNナノ結晶を再現性良く成長する条件を把握し、例えば、幅約100nm、間隔30nm程度の超精密規則配列ナノウォールアレイの成長が可能となった。ナノ結晶のサイズによりInGaNの発光色を青から赤まで制御可能であることを見出し、その現象がナノ結晶側面におけるInとGa原子の拡散と脱離を考慮した拡散方程式によりモデル化できることを示した。近赤外領域への応用が期待されるInNについてもMoマスク選択盛.長を用いナノウォールが成長可能であることを示した。また、MOCVD法で成長した膜状InGaN量子井戸をドライエッチングで低損傷加工して作製したナノ構造の発光特性を系統的に評価することにより、ナノ結晶側面での歪緩和効果による発光効率改善効果のナノ結晶サイズ依存性を明らかにした。さらに、初期的ながらナノウォールの光励起発振現象の観測に初めて成功した。本研究は、研究代表者らが世界に先駆けて開発した新しいタイプの窒化物半導体ナノ結晶であるGaNナノウォールの結晶成長機構の解明と制御技術の開発、ナノ物性の評価、およびナノ光デバイス(LD)とナノ電子デバイス(FET)応用の実験的検証を行い、革新的ナノデバイス材料としての可能性を提示することを目的とし、下記(1)(5)の課題を設定し計画を実施している。(1)ヘテロ構造ナノウォールの結晶成長技術の確立、(2)GaNナノウォール結晶のMBE法による選択成長機構と貫通転位抑止効果の解明、(3)GaN系ナノ結晶の物性評価(格子歪の緩和効果、In組成分布のナノ構造効果)、(4)InGaN/GaNナノウォールの可視域光励起発振の検証とInGaN/GaNナノウォールLDの開発、(5)GaN/AlGaNナノウォールの電気伝導特性評価とFET動作の検証初年度の実施課題(1)と(2)に引き続き、第2年度は主に課題(3)と(4)を実施し計画通りの成果を得た。MOCVD法で成長したInGaN/GaN-MQW薄膜結晶を損傷ドライエッチン法でナノウォール、ナノピラー、ナノホール状に加工して発光特性のサイズ依存性を評価した。PL温度依存性と時間分解PLの結果より、ナノ構造サイズの減少に伴って発光効率が向上し短波長シフトするが、120nm以下で歪抑制効果が飽和することが分かった。一方、歪分布シミュレーションから、顕著な歪緩和は表面から20nm程度の領域で生じることを示し、ナノ結晶ではキャリアは再結合確率の低い中心部から再結合確率の高い表面近傍に拡散するモデルを立て、ナノ結晶における高効率発光の一因を解明した。また、ナノウォールを直径1μm程度の六角形リング状に構成したヘキサゴナルナノリングや周期配列InGaN/GaNナノコラムにおける緑色域光励起誘導を初めて実証した。また、規則配列ナノコラムによる緑色LEDを試作し、電流注入型ナノウォールLDの実現に向けた着実な進展を得た。また、横方成長(ELO)による極転位InNナノウォールの成長技術を開発した。

本研究は、研究代表者らが世界に先駆けて開発した窒化物半導体ナノ結晶であるGaNナノウォールの結晶成長機構の解明と制御技術の開発、ナノ物性の評価、およびナノ光デバイス(LD)とナノ電子デバイス(FET)応用の実験的検証を行い、革新的ナノデバイス材料としての可能性を提示することを目的とし、(1)ヘテロ構造ナノウォールの結晶成長技術の確立、(2)GaNナノウォール結晶のMBE法による選択成長機構と貫通転位抑止効果の解明、(3)GaN系ナノ結晶の物性評価(格子歪の緩和効果、In組成分布のナノ構造効果)、(4)InGaN/GaNナノウォールの可視域光励起発振の検証とInGaN/GaNナノウォールLDの開発、(5)GaN/AlGaNナノウォールの電気伝導特性評価とFET動作の検証、という課題を設定して実施した。初年度に(1)と(2)、第2年度に(3)と(4)を成功裏に実施し、最終年度は(5)ナノウォールFETの作製と動作検証を行って、計画全体において予定通りの成果を得ることができた。以下に最終年度の研究概要を記す。半絶縁性c面GaNテンプレート表面に厚さ5nmのTi膜を堆積し、電子線描画とドライエッチングでナノパターンを形成してGaN層を露出させ、ノンドープGaNを3時間、ノンドープAl_<0.2>Ga_<0.8>Nを20nm成長したところ、極めて選択性の良好なAIGaN/GaNナノウォールFET構造が成長できた。チャネル部は幅120200nm、高さ約1.2μmのナノウォールとし、AlGaN層がナノウォール上部と側面全体を覆っている構造が形成できたことから二次元電子ガスによる高速性も期待される。表面全体にALD法でAl_2O_3絶縁膜を20nm堆積後、ソース、ドレイン、およびゲート電極を形成した。ゲート電極幅は10μmとした。m軸に沿ったナノウォールFETにおいて、I_D-V_<DS>特性(静特性)を評価したところ、ゲート電圧による明瞭なドレイン電流の制御が確認された。これは世界初のAIGaN/GaNナノウォールの実験的検証である。本成果により、AlGaN/GaNナノウォールが電子デバイスに応用可能であることが示された。最終課題である電流注入型ナノウォールレーザの研究は、引き続き基盤研究(B)「InGaN量子構造活性層を内在する超薄膜GaNナノウォール発光デバイスの研究」で実施する計画である。
培養骨芽細胞を付着させたインプラント材料に対する骨組織応答

近年,インプラントが長期間にわたって良好な機能を発揮するためには,直接的骨界面,いわゆるオッセオインテグレーションが優れているとする考え方が普遍的になりつつある。今回我々は,インプラント材料表面に骨芽細胞を実験的に付着させることにより,より早期に,より確実に生物学的骨反応を誘発させ,直接的骨界面を達成できることに着想し,以下の実験を行い,その可能性を検討した。すなわち,Maniatopoulosら(1988)の方法に従い,採取したラット骨髄由来の骨芽細胞を培養後,4種のインプラント材料(チタン合金,ジルコニア,合成ハイドロキシアパタイト,生体ガラス)にこれら細胞を付着させ,それらの材料(実験材料)をラット頭頂骨骨膜下に埋入し,同材料に対する組織の反応を検討した。併せて,骨芽細胞を付着させていない材料(対照材料)に対しても同様の検討を行った。その結果,いずれの実験材料および対照材料周囲組織に炎症性反応はほとんど認められなかったが,皮膚並びに骨膜の張力の影響と思われる一部の骨吸収が材料に接する母床骨表面に認められた。各種実験材料に対する組織反応については,材料間に大きな差異は認められなかったが,合成ハイドロキシアパタイトおよび生体ガラス周囲の実験的に骨芽細胞を付着させた面においては,一層の硬組織の添加が観察され,その範囲は他の2種の材料に比較してより広く認められた。一方,対照材料においては,いずれの周囲においても硬組織の添加はまったく認められず,骨膜を構成する軟組織により被覆されていた。これらのことより,今回実験に用いた各種インプラント材料は組織に良く許容されていること。また,より早期に材料表面に硬組織の添加を図り骨組織との親和性を高めて骨接触を確実に得るためには,骨芽細胞を付着させた材料が有利であることが明らかとなった。
血液網膜関門の破綻を修復する新しい薬剤の開発

本研究の目的は,糖尿病網膜症の初期病変および増殖病変に対して,フィブロネクチン由来のPHSRNペプチドがタイトジャンクションを修復し血液網膜関門の破綻を改善する効果を検討し,糖尿病網膜症の網膜血管病変に対する新薬を探索することである。その効果の確認として,2型糖尿病モデルであるラットで網膜病変の変化を検証する。in vivoでは,ラットにおける眼底撮影および蛍光眼底造影検査の方法を確立する目的で,まず対象として11週齢のSprague-Dawleyラット(SDラット)を用いて,眼底写真を撮影し蛍光眼底造影検査を行なった。また,糖尿病モデルとして全身の細小血管異常が報告されている50週齢Goto-Kakizakiラット(GKラット)を用いて同様の検討を行った。眼底写真では,SDラットおよびGKラットの網膜,視神経乳頭および網膜血管が確認できた。蛍光眼底造影検査では,両者とも網膜血管および網膜毛細血管床が確認でき,網膜血管は直線的で径の違いから動静脈が判別可能であった。しかしながら,GKラットにおいて新生血管や無灌流領域など進行した糖尿病網膜症の所見は認められなかった。GKラットにおいては,網膜血管の透過性亢進による造影剤の前房内移行がみられ,また進行した白内障のため眼底写真および蛍光眼底造影検査が撮影不可能であった。したがってより適切な網膜病変出現の時期を探索する必要がある。in vitroでは,マウス脳血管内皮細胞株であるbEnd3細胞を用いて,PHSRNペプチドの血管内皮のタイトジャンクションに対する効果を検討している。
シネモード磁気共鳴画像診断による子宮内膜症および月経困難症治療の有効性評価

月経痛の重度症例では、シネモードMRIにおいて子宮内膜直下筋層の低信号域の面積が広く、低信号を呈している時間が長かった。収縮が強くなると子宮筋に虚血が生じ、月経痛を引き起こすものと考えられた。また、血清オステオポンチン値が子宮内膜症の重症度や癌化を判定するマーカーとしての有用であった。無作為二重盲検比較試験によってロイコトリエン受容体拮抗剤の新しい内膜症治療薬可能性を示唆した。シネモードMRIと血清オステオポンチンを用いた研究が子宮内膜症重症度及び治療薬の有効性判定に有用である。子宮内膜症患者5名と健常女性3名を対象にMR撮像を行い、シネモードを作成した。その結果、これまで報告されたように、月経痛を要する女性では不規則な収縮、虚血性変化などが観察された。しかし、当施設のMR機器が平成20年度に新機種に交代する事が明らかとなり、高精度な新機種での解析のほうが有用であることから、パイロット実験に留めることとした。新機種導入後にあらためて検討対象者にMRIシネモードの撮像を行い解析する予定である。一方、子宮内膜症の生化学的重症度判定パラメーターの探索では、8種類のサイトカインとCA125、CA199の測定を行なった。その結果、オステオポンチンが有用であることが判明し、日本子宮内膜症学会、日本産婦人科学会で発表した。臨床的に月経痛が重症であり腹腔鏡手術にて子宮内膜症分類IIIまたはIV期と診断された患者のうち血清保存が可能であった16例について、血清オステオポンチンの値をELISA法で測定した。また、陰性対照は月経痛がない子宮頸部異形成患者16例とし、卵巣癌患者血清16例との比較検討も行った。子宮内膜症患者の血清オステオポンチン値は48.8±11.6ng/ml、陰性対照では40.5±13.5ng/mlであり、有意に高値であった(p=0.03)。卵巣癌患者では154.7±201.1ng/mlであり、子宮内膜症患者と比較すると有意に高値であった(p=0.001)。これまでの研究で、子宮内膜症組織中にオステオポンチンが高発現していることは遺伝子発現解析および免疫組織化学において報告されていたが、ヒト血清中でも有意に高値であることがわかった。その値は卵巣癌において更に高く、子宮内膜症からの発癌に関係している可能性も示唆された。今後の臨床的有用性の検討が期待される。子宮内膜症患者7名と健常女性5名を対象にMR撮像を行い、シネモードを作成した。ただし、被験者の試験への参加を募るのがなかなか難しく、今後、手術前患者を対象にさらに積極的に症例数を積み重ねたい。シネモードの撮影条件等に関しては、ほぼ確立したので、次年度の症例での解析を期待している。一方、子宮内膜症の生化学的重症度判定パラメーターの探索では、8種類のサイトカインとCA125, CA199の測定を行なった。その結果、オステオポンチンが有用であることが判明し、昨年に引き続き、日本子宮内膜症学会、日本産婦人科学会で発表した。臨床的に月経痛が重症であり腹腔鏡手術にて子宮内膜症分類IIIまたはIV期と診断された患者のうち血清保存が可能であった36例および卵巣癌患者20例および健常対象例20例について、サイトカインであるI1-1,TNFなどとオステオポンチンの値をELISA法で測定した。子宮内膜症患者のサイトカイン値は健常人に比して高い傾向はあるもの、有意差は認められなかった。一方、血清オステオポンチン値は50.8、陰性対照では38.5であり、有意に高値であった(p=0.03)。これまで、子宮内膜症および月経困難症の重症度、疼痛の強さを客観的に評価する方法がなく、これを新たに確立するためのシネモードMRIを用いる臨床試験を行った。月経痛の重度症例では、T2協調画像における子宮内膜直下筋層の低信号域の面積が広く、低信号を呈している時間が長かった。

月経痛の原因は子宮で産生されるプロスタグランジンやロイコトリエンにより子宮筋が収縮することと考えられている。収縮が強くなると子宮筋に虚血が生じ、月経痛を引き起こすものと考えられた。今回シネモードMRIを施行し、月経困難症症例において虚血になっている部分と時間を同時に確認することができることを明らかにした。また、子宮内膜症の重症度を客観的に評価する血清マーカーとしてのサイトカイン(TNFα、IL2,IL6,IL8)およびオステオポンチンの有用性を検討した。測定したサイトカインでは有用なものはなく、オステオポンチンだけが重症度を反映した有意なものであった。さらに、子宮内膜症や月経困難症の原因となるロイコトリエンを標的としたロイコトリエン拮抗剤とプラセボの無作為二重盲検試験を行い、ロイコトリエン拮抗剤が有意に症状を軽減することを明らかにした。今後、シネモードMRIと血清オステオポンチンによる重症度判定をパラメーターとして、ロイコトリエン拮抗剤や既に私たちが有用性を示したEPAならびにその他の子宮内膜症治療薬の更なる臨床的有用性を検討したい。
会計情報・監査システムの契約理論によるモデル・シミュレーション分析

本研究の目的は契約理論を用いて会計システムと監査システムが経済主体のインセンティブを調整するのに果たしている役割を解明することである。まず,現在の代表的な会計システムである発生主義会計が経済主体のインセンティブを調整するのに果たしている役割を解明することを試みた.発生主義会計が優れたパフォーマンスを発揮できる本質的な理由は,1)長期的な性質を持つ企業活動について,その業績を成果と努力の対応という形で1期間で表すことができる,2)企業価値に対する経営者の貢献を示す指標を提供できることである.これは発生主義会計に基づく会計システムのみがもつ特徴である.そのため,株主と経営者との契約で用いられる業績評価指標として発生主義会計に基づく会計情報が用いられることが分かった.つぎに,ABC(Activity Based Costing)/ABM(Actibity Based Management)において,非価値付加活動がインセンティブ問題で果たしている役割を解明することを試みた.非価値付加活動は,本来なら価値に貢献しないという意味で,排除されるべき活動である.しかし,非価値付加活動を間接的にコントロールすることで,事業部長のインセンティブ問題を緩和できることがある.そのため,非価値付加活動は,すべて排除されることなく一部が間接的に認められることがあることを示した.これは,ABC/ABMで非価値付加活動がすべて排除されていないことの理由を示していると考えられる.本年度の研究では,利害関係者としては経営者と株主(事業部長と経営者)の関係のみを考えた.発生主義会計とABC/ABMの本質的特性を検討するためである.当初の目的である経営者,株主,監査人の3者の関係を考察することはできなかった.これは今後の重要な研究課題である.本年度はベースモデルの構築を中心に研究を進めた.ベースモデルの構築にあたって,関連文献のサーベイ(文献2)と企業の会計担当者へのヒアリングを行った.ヒアリングは会計担当者が外部監査・内部監査などに対してどのように対処するのか,その基本的な方針などについて行った.そのヒアリングに基づいてベースモデルの設定の修正を行った(ヒアリングの結果はシミュレーション分析の基礎データともする).ベースモデルについての研究はつぎのようにまとめられる.複数の業務を遂行している労働者に対して,モニタリングを実施するときの最適な方針についての研究を行った(文献1).その結果,業務間に直接の関連がない場合でも,業務をモニタリングする情報システムが独立していなければ,ある業務で生じた変化が情報システムを通して他の業務に影響を与えることが分かった.それを踏まえ,労働者の行う業務に対して複数のコントロール手段(たとえば,規則やモニタリング)があるとき,どのコントロール手段を用いるのが良いのか,あるいはその両方を組み合わせるとすれば,どのような組み合わせ方がよいのかを検討するモデルを構築した(日本会計研究学会第57回大会自由論題報告にて報告).その結果,情報の精度をパラメーターとすると,モニタリング情報の精度が高ければ,モニタリングを主なコントロール手段として利用し,ある水準を超えると別のコントロール手段(たとえば,規則)に切り替えることが最適な組み合わせであることが分かった.なお,構築したモデルのそれぞれについて予備的なシミュレーション分析も行っている.本研究の目的は契約理論を用いて会計システムと監査システムが経済主体のインセンティブを調整するのに果たしている役割を解明することである。まず,現在の代表的な会計システムである発生主義会計が経済主体のインセンティブを調整するのに果たしている役割を解明することを試みた.発生主義会計が優れたパフォーマンスを発揮できる本質的な理由は,1)長期的な性質を持つ企業活動について,その業績を成果と努力の対応という形で1期間で表すことができる,2)企業価値に対する経営者の貢献を示す指標を提供できることである.これは発生主義会計に基づく会計システムのみがもつ特徴である.そのため,株主と経営者との契約で用いられる業績評価指標として発生主義会計に基づく会計情報が用いられることが分かった.つぎに,ABC(Activity Based Costing)/ABM(Actibity Based Management)において,非価値付加活動がインセンティブ問題で果たしている役割を解明することを試みた.非価値付加活動は,本来なら価値に貢献しないという意味で,排除されるべき活動である.しかし,非価値付加活動を間接的にコントロールすることで,事業部長のインセンティブ問題を緩和できることがある.そのため,非価値付加活動は,すべて排除されることなく一部が間接的に認められることがあることを示した.これは,ABC/ABMで非価値付加活動がすべて排除されていないことの理由を示していると考えられる.本年度の研究では,利害関係者としては経営者と株主(事業部長と経営者)の関係のみを考えた.発生主義会計とABC/ABMの本質的特性を検討するためである.当初の目的である経営者,株主,監査人の3者の関係を考察することはできなかった.これは今後の重要な研究課題である.