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量子情報の数学的基礎研究

量子測定理論と量子集合論を軸に量子計算量理論と量子符号理論に新しい数学的方法を開発した.本研究代表者が確立した小澤の不等式と呼ばれる普遍的な不確定性原理の研究を発展させ,世界で初めて測定誤差と擾乱に関するハイゼンベルクの不等式の不成立を実験的に観測し,小澤の不等式の成立を確認した.また,量子計算の実現に伴う様々なモデルに対して,計算量,デコーヒーレンス,必要な物理的リソースなどを明らかにした.更に,誤差を回避するための新しい符号化法を開発した.これらの成果により,量子情報技術の開発,関連産業,文化などにも幅広いインパクトを与えた.量子測定理論と量子集合論を軸に量子計算量理論と量子符号理論に新しい数学的方法を開発した.本研究代表者が確立した小澤の不等式と呼ばれる普遍的な不確定性原理の研究を発展させ,世界で初めて測定誤差と擾乱に関するハイゼンベルクの不等式の不成立を実験的に観測し,小澤の不等式の成立を確認した.また,量子計算の実現に伴う様々なモデルに対して,計算量,デコーヒーレンス,必要な物理的リソースなどを明らかにした.更に,誤差を回避するための新しい符号化法を開発した.これらの成果により,量子情報技術の開発,関連産業,文化などにも幅広いインパクトを与えた.小澤グループは,不確定性原理から導かれる非可換物理量の同時測定可能性を研究して,1量子ビット上で狭義に非可換な(共通の固有ベクトルを持たない)物理量が同時測定可能になるのは,一方の物理量の固有状態のときであり,その場合に限ることを証明した.従来,狭義非可換物理量は同時測定不可能と考えられてきたが,本研究により量子測定理論の厳密な数学的定式化のもとで、その同時測定可能性が初めて明らかにされた.小澤グループは,量子計算の精度限界を制御系との相互作用が満たす保存法則から導くことを研究して,以下の成果を得た.任意のユニタリゲートU_Sを任意の加法的保存量L_S+Lの存在のもとで実装すると,実装されたゲートのユニタリゲートU_Sに対する非忠実度がB=sin^22γ/(4+4σ(L/c)^2)以上であることを導いた.ここに、L_Sは量子ビット系の保存量、Lは制御系の保存量、2γはL_Sの回転軸をU_Sの回転軸の周りにθ回転させた軸と回転させる前のL_Sの回転軸との間の角とする.この結果により,スピン1/2の量子ビット上の任意のユニタリゲートをスピンN/2系の制御系との回転不変な相互作用で実装する場合に,0≦θ≦π/2の場合に非忠実度がsin^2θ/(4+4N^2)以上になり,π12≦θ≦πの場合に非忠実度が1/(4+4N^2)以上になることが示された.西村グループは,偽コイン発見問題を解く量子アルゴリズムを研究して,以下の成果を得た.N個のコインの中にk個の偽コインがある場合,古典のアルゴリズムでは情報理論的限界によりklog(N/k)回のオーダの天秤の使用を必要とするが,O(k^{1/4})回でk個の偽コインすべてを発見する量子アルゴリズムを開発した.従来,同一の問題に関する量子計算量と古典計算量のギャップは指数的であるか2乗以下に限られていたが,これにより,4乗のギャップを持つ自然な問題が発見された.小澤は量子集合論と量子測定理論に関する以下の研究を行った。1.量子集合論:任意の完備オーソモジュラー束上の量子集合論で実数の等号理論を構築した。量子物理量の値の同一性に関する完全に一般的な扱いが可能になった。2.量子測定理論:Wey1環の位置と運動量を表現するために,一般の代数的量子論において非有界観測可能量をその概周期関数環の生成元として定義し,一般EPR状態の理論を構築した。これによってEPRに対するBohrの回答の数学的再構成に成功した。西村は,量子質問計算量と量子版NPに関する以下の研究を行った。1.量子質問計算量に関する研究:量子質問計算量は,盛んに研究されてきた量子計算モデルであるが,古典計算理論より限定的な質問の研究が中心であった。本研究では,従来の量子質問計算量の計算モデルより強力な質問を行う場合における量子質問計算量の下界を考察し,ある条件下において上界と一致することが明らかにされた。2.量子版NPに関する研究:NP問題とは、答えがYesである条件が、多項式長の証明が存在して,多項式時間の計算能力でYesであると検証可能だという問題であると考えられる。NPの量子版では,幾つかの量子化が考えられる。本研究では,証明長が入力の対数である2つの量子もつれのない量子状態を証明とするモデルに対して,先行研究のNP問題に対するプロトコルの健全性(ある種の失敗確率)を改良した。松原は,集合論に関する以下の研究を行った。一般連続体仮説,または,より弱いある仮定の下でPκλ上の非定常イデアルのプレシピテス性からλ上の非定常イデアルを{α<λ:cof(α)<κ}に制限して得られるイデアルの非飽和性を導くことに成功した。これにより,非定常イデアルたちの巨大基数的性質から一般連続体仮説の強い否定が得られるというこれまで知られていなかった形の結果を得ることが出来た。小澤は,量子測定理論の研究を行い,以下の成果を得た。

不確定性原理により,測定における誤差と擾乱を共に少さくするにはハイゼンベルク限界と呼ばれる不可避的限界が存在することが知られてきたが,その限界が正しくないことがこれまでの研究で明らかにされ,小澤の不等式と呼ばれる新しい限界が理論的に導かれた。しかし,ハイゼンベルク限界が正しくなく,小澤の不等式が正しい限界を与えるという実験的検証はこれまで行われてこなかった。本研究では,スピン測定における誤差と擾乱の理論的限界を詳しく調べ,ある測定モデルでは,測定制御パラメータの広い範囲でハイゼンベルク限界が破れ,しかし,当然ながら小澤の限界が成立することを突き止めた。このモデルの実験的実現をウィーン工科大学の長谷川准教授と共同で研究し,ウィーン工科大学の実験炉における中性子のスピン測定によってこのモデルを実現し,実験データでハイゼンベルク限界の破れと小澤の限界の成立を実証することに世界で初めて成功した。この成果は,Nature Physicsに発表され,物理学の根本原理である不確定性原理の破れを観測し,今後の量子技術、情報技術に大きなインパクトを与えたことが,全国紙五紙を始めマスコミで大きく取り上げられ,大きな社会的反響を呼んだ。西村は,量子計算における量子版NPに関する次の成果を得た。ある定式化では,NP完全問題に対する「非自明」な効率的検証を行うことが可能であるという事実が,2009年にBlierとTappによって証明され,注目を集めている。非自明さの程度は,YESとNOの2つの計算結果の確率的有意差の程度が多項式の逆数程度であるとされてきたが,本研究では,多項式は線形にできることを証明し,その最適性を明らかにした。松原は薄葉季路との集合論に関する共同研究で,Pκλ上の非定常イデアルの巨大基数的性質からPκλのskinnierな定常部分集合の存在を証明することに成功した。これより,ある種の基数に対し,非定常イデアルの巨大基数的性質からダイアモンド原理が導けることが示された。ブシェーミは,量子測定の間の「情報価値」に基づく順序付けの問題の研究において,統計的決定理論におけるモデル比較の理論を量子統計的決定理論に拡張することに成功し,統計的十分性に関するいくつかの同値条件を得た。1. 3状態法,及び,弱測定法という異なる二つの方法により,光子の偏光測定において小澤の不等式が成立するがハイゼンベルクの不等式が成立しない状況を観測することに成功した。このことにより,小澤の不等式を量子通信に応用する技術的可能性が開かれた。この成果は,報道発表され,主要全国紙で報道された。2.情報理論的な枠組みによって定式化された新しい誤差・擾乱関係式を導いた。この関係式は,量子暗号通信路のような量子装置を特徴付けるのに適した情報量的な定義による誤差と擾乱の概念を含んでいて,一般に,測定が被測定量の値を正確に再現することより一般的な相関が重要であるような状況において,小澤の不等式を補う役割を果たすものである。3.量子計算に関しては,前年度までの成果や知見をもとに量子アルゴリズムや量子計算量クラスについて研究を推進した。特に前年度の量子版NPに関する誤り確率改善に関する成果と技術を1ラウンド量子対話型証明系に拡張することを試みた。その結果,AMと呼ばれる代表的な対話型証明系の計算量クラスの量子版について,非自明な上界を与えることに成功した。4.集合論に関しては,skinnyという概念を使ってPκλ上の非定常イデアルの巨大基数的性質から無限組合せ論的な帰結を得ることに成功した。例えば一般連続体仮説の下では,もしPκλ上の非定常イデアルがプレシピタス性を持つならばλ上のダイアモンド原理が成立することを示した。
脊髄マイクログリアの活性化が術後痛に果たす役割-神経障害性疼痛との比較検討-

術後痛や神経障害性疼痛のさらなる解明を目指し、本研究を開始した。ラット術後痛モデルを作成し、脊髄マイクログリア抑制薬を用いることで、脊髄マイクログリアの活性化と感覚過敏との関係を検討した。また、ラット神経障害性疼痛モデルでは、脊髄マイクログリアが感覚過敏を惹起する時期を確定するために、モデル作成後の異なった時期よりマイクログリア抑制薬を投与し、感覚過敏を抑制できるか検討している。現在までに予定していた実験の約7割程度が終了したが、完遂できていないため、今後も実験を重ねてゆきたいと考えている。これまでの疼痛研究のほとんどはニューロンをターゲットにしたものであったが、近年、脊髄グリア細胞(マイクログリアとアストロサイト)が単なるニューロンのためのhousekeeper的な役割をしているだけではなく、侵害刺激により活性化し、疼痛を増強することが明らかになってきた。我々のグループは、脊髄グリアの活性化が術後痛に関与することを見出してきたが、マイクログリアとアストロサイトのそれぞれの役割については不明である。マイクログリアについては、神経因性疼痛や炎症性疼痛に大きく関与することが報告されているが、術後痛の場合はどうなのか、詳細に解析することは術後痛の機序の解明に大きく貢献する。また、minocyclineのように臨床に使用できるマイクログリア抑制薬が存在するため、治療にも役立つ可能性がある。そこで、平成21年度はラット術後痛モデルで脊髄マイクログリアの活性化と感覚過敏との関係を検討することを目的に研究を行った。術後痛モデルの実験動物は250270gの雄SDラットを用い、Brennanらの方法(Pain 1996 ; 64 : 493-501)によって術後痛モデルを作成した。その際、脊髄のマイクログリアを抑制するminocyclineおよび選択的p38MAPK阻害剤SB203580を、手術前に投与し、その後は1日2回(朝夕)、術後3日目まで連日投与を行った。感覚過敏はvon Frey filamentsを用いたup-down methodによって、連日逃避閾値を測定することで判定している。得られた結果の用量-反応曲線を作成し、平成22年度に行う神経因性疼痛モデルに投与した場合の効果と比較する予定である。さらに、脊髄でのマイクログリアとアストロサイトの発現の変化について、免疫染色を行い、陽性細胞の数や大きさの変化を解析することによって、免疫組織学的な検討を現在行っている。今後は、現在の術後痛モデルでの研究に加え、さらにラット神経因性疼痛モデルを用いマイクログリアが感覚過敏を惹起する時期を確定することで、脊髄グリア細胞が疼痛に及ぼす影響を明らかにできるよう計画を進めていく。平成22年度は、神経因性疼痛モデルで脊髄マイクログリアが感覚過敏を惹起する時期を確定することを目的に研究を行った。実験動物は、180200gの雄SDラットを用い、Spinal nerve ligation ; SNLモデル(Pain 1992 ; 50 : 355-63)の変法であるL5脊髄神経切断モデルを作成した。薬剤は以下の3つの時点から、脊髄のマイクログリアを抑制するminocyclineおよび選択的p38MAPK阻害剤SB203580を7日間連続で投与し、感覚過敏に対する効果を判定した。1.L5脊髄神経節断直後2. L5脊髄神経切断後2週間3. L5脊髄神経切断後2ヶ月今後は実験数を重ねて、来年度の実験につなげていく予定である。

マイクログリアについては、神経因性疼痛や炎症性疼痛に大きく関与することが報告されているが、神経損傷後のいつの時点で、神経障害性疼痛の形成に重要な役割を果たしているのか不明である。マイクログリアが作用する時期が特定できれば、その発症にかかわっているのか、あるいは維持にもかかわっているのかが明らかになり、臨床における新たなる神経障害性疼痛の治療法の開発にもつながる可能性がある。平成23年度は、平成22年度より継続して神経因性疼痛モデルで脊髄マイクログリアが感覚過敏を惹起する時期を確定することを目的に研究を行った。実験動物は雄SDラットを用い、KimとChungによって開発されたSpinal nerve ligation ; SNLモデル(Pain1992;50:355-63)の変法であるL5脊髄神経切断モデルを作成した。マイクログリア抑制薬は以下の3つの時点から7日間連続で投与し、感覚過敏に対する効果をvon Frey filamentsを用いて逃避閾値を測定する方法で判定した。投与終了後免疫組織化学を行った。1.L5脊髄神経切断直後2.L5脊髄神経切断後2週間3.L5脊髄神経切断後2ヶ月
反射高速電子回折法による窒化チタン機能性薄膜の原子レベル制御に関する研究

窒化チタンの物性はチタンと窒素の組成比によって金属性から絶縁性まで変わり、チタンと配位子である窒素との結合環境も変化する。この窒化チタンを次世代のデバイスに応用するには、組成とともに変わるチタンと配位子との結合環境をその場観察で明らかにし制御する必要がある。そこで、本研究では、反射高速電子回折法によるその場観察のできる超高真空装置中で膜厚100nmのTi薄膜を作製し、その薄膜に窒素イオン(62keVのN^+_2)を注入して、窒化チタン薄膜の成長素過程を透過電子顕微鏡法で評価するとともに、電子エネルギー損失分光法による電子状態評価の結果と合わせて、窒化チタン薄膜の物性の発現機構及び制御性に関する知見を得てきている。蒸着Ti薄膜にはhcp-Tiの他にTiHxも成長していた。TiHxの窒化ではfcc-Ti副格子の四面体位置の水素が脱離し、fcc-Ti副格子の八面体位置に侵入した窒素がTiと結合してTiNyが成長した。水素の脱離は、プラズモンによる損失ピークの低エネルギー側へのシフトをもたらす。hcp-Tiの窒化では、hcp-Tiの局所的な原子の配列を継承した変態によりできたfcc-Ti副格子の八面体位置に窒素が侵入し、TiNyが成長した。プラズモンによる損失エネルギーから評価した結果、TiNyにおけるTi3dとN2p軌道の混成した結合性軌道からなる価電子帯の電子密度が注入量の増大に伴い増加することが分かった。これは結合に関わる窒素量が増大するためと考えられる。クラスターモデルの分子軌道計算により、窒素の注入とともにTi-Tiの結合が急激に弱まり、新たにできたTi-N結合がTiNyの高硬度をもたらすことが分かった。これらのことより、窒化チタンの物性を制御するための指標としてプラズモンによる損失エネルギーおよび分子軌道計算による結合度合が使える可能性を明らかにした。そこで、本研究では、反射高速電子回折法によるその場観察のできる超高真空装置中で膜厚100nmのTi薄膜を作製し、イオン注入法によりその薄膜に窒素(62keVのN_2^+)を注入して窒化チタン薄膜の成長する素過程を透過電子顕微鏡法で評価するとともに、電子エネルギー損失分光法による電子状態評価の結果と合わせて、窒化チタン薄膜の物性の発現機構及び制御性に関する知見を得てきている。水素の脱離は、注入イオンから与えられたエネルギーによりTi3dとH1s軌道の混成した結合性軌道から反結合性軌道に電子が励起されて起こると考えられ、プラズモンによる損失ピークの低エネルギー側へのシフトをもたらすことが分かった。hcp-Tiの窒化では、hcp-Tiの局所的な原子の配列を継承した変態によりできたfcc-Ti副格子の八面体位置の窒素がTiと結合し、TiNyが成長した。TiNyにおけるTi3dとN2p軌道の混成した結合性軌道からなる価電子帯の電子密度をプラズモンによる損失エネルギーから評価した結果、注入量の増大に伴い電子密度が増加することが分かった。

これは結合に関わる窒素量が増大するためと考えられる。これらのことより、窒化チタンの物性を制御するための指標としてプラズモンによる損失エネルギーが使える可能性を明らかにした。窒化チタンの物性はチタンと窒素の組成比によって金属性から絶縁性まで変わり、チタンと配位子である窒素との結合環境も変化する。この窒化チタンを次世代のデバイスに応用するには、組成とともに変わるチタンと配位子との結合環境をその場観察で明らかにし制御する必要がある。そこで、本研究では、反射高速電子回折法によるその場観察のできる超高真空装置中で膜厚100nmのTi薄膜を作製し、その薄膜に窒素イオン(62keVのN_2^+)を注入して、窒化チタン薄膜の成長素過程を透過電子顕微鏡法で評価するとともに、電子エネルギー損失分光法による電子状態評価の結果と合わせて、窒化チタン薄膜の物性の発現機構及び制御性に関する知見を得てきている。蒸着Ti薄膜にはhcp-Tiの他にTiHxも成長していた。TiHxの窒化ではfcc-Ti副格子の四面体位置の水素が脱離し、fcc-Ti副格子の八面体位置に侵入した窒素がTiと結合してTiNyが成長した。水素の脱離は、プラズモンによる損失ピークの低エネルギー側へのシフトをもたらす。hcp-Tiの窒化では、hcp-Tiの局所的な原子の配列を継承した変態によりできたfcc-Ti副格子の八面体位置に窒素が侵入し、TiNyが成長した。プラズモンによる損失エネルギーから評価した結果、TiNyにおけるTi3dとN2p軌道の混成した結合性軌道からなる価電子帯の電子密度が注入量の増大に伴い増加することが分かった。クラスターモデルの分子軌道計算により、窒素の注入とともにTi-Tiの結合が急激に弱まり、新たにできたTi-N結合がTiNyの高硬度をもたらすことが分かった。これらのことより、窒化チタンの物性を制御するための指標としてプラズモンによる損失エネルギーおよび分子軌道計算による結合度合が使える可能性を明らかにした。
日本の高校生における英語学習動機づけのモデル構築に関する研究

本研究の目的は,自己決定理論に依拠して,英語学習者の動機づけを高める教育介入を行い,その効果を検証することであった。自己決定理論とは内発的動機づけに関する研究を中心に据えた,心理学における動機づけ理論である。自己決定性の程度により動機づけを細分化し,多様な動機づけ概念の検討を可能としている。また,動機づけを高める要因として,3つの心理的欲求(自律性,有能性,関係性;以下,3欲求)の充足を想定している。本研究では,英語学習の観点から3欲求を捉え直し,これらの欲求が英語学習者の動機づけを高める要因として果たす役割を検討した。調査に当たっては,3欲求を満たすことを意図した教育介入を約12週間にわたって行った。具体的な介入としては,ライティング授業における自由英作文活動を用いた。学習活動に幅広い選択と責任を提供し(自律性),建設的かつ情報的なフィードバックを与え(有能性),共同作業による学習場面を作り出す(関係性)ことにより,3欲求を同時に満たす可能性を持つ学習活動を実施し,その効果を全体傾向と個人差の観点から検証した。研究の結果,3欲求は英語学習者の動機づけを喚起する上で重要な働きを果たす一方,学習者の動機づけの特徴に応じて,その働きは異なる可能性があることを指摘した。動機づけの発達を支援するためには,学習者の動機づけ段階に応じた働きかけが必要になる。従来から,個人差に応じた学習支援は強く求められてきたが,本研究はそのような指導を行う上での具体的な視座を提供する。さらに,これまでの動機づけ研究はその大半が記述的な調査である。そのような現状において,一定期間にわたって教育介入を行い,その効果を検証した本研究は,学習者の動機づけが発達変化していく過程とメカニズムを解明する上で重要,かつ有意義な試みであり,より洗練された動機づけ理論の構築に貢献し得る研究だと考える。本研究の目的は、心理学における動機づけ理論のひとつである自己決定理論(Self-Determination Theory)を理論的基盤とし、日本人英語学習者の動機づけが高まるプロセスについて、調査・研究することである。より具体的には、英語学習者の動機づけが高まる上で、自己決定理論における3つの心理的欲求(psychological needs)、すなわち、自律性、有能性、関係性の欲求がどのような働きをしているのかについて検討することである。調査1年目の年次計画は、大きく分けて2つから成り立っていた。1点目は、第二言語・外国語教育に限らず、教育学、教育心理学などの研究分野における動機づけ研究の包括的な文献調査を行い、外国語学習の動機づけ研究における自己決定理論の位置づけを明確にすること、2点目は、教室場面における英語学習活動を想定した上で、動機づけや関連する構成概念を操作化し、その成果を踏まえた尺度の開発や研究を行うことであった。1点目に関しては、自律学習(autonomous learning)との関連から、外国語教育研究における自己決定理論の位置づけを探った。HELES Journalでは、このことについての文献研究、ならびに中学生を対象とした調査の結果を報告した。2点目に関しては、予備調査などを通じて、英語学習における動機づけ尺度の開発を行った。また、それと平行して、動機づけと密接な関係を持つと考えられる学習ストラテジーの因果関係について縦断研究を行い、その成果をJACET Bulletinに発表した。この研究では、動機づけが学習ストラテジーの使用を促すだけでなく、学習ストラテジーの使用に対する認知も動機づけを高める可能性のあることが示された。
日本の人的資本投資に関する研究

本研究では、人的投資機会が少ない労働者を取り上げ、(1)離職者訓練の効果に関する分析と(2)人的資本投資機会の男女間格差に関する分析を行い、質の高い労働力を確保するための施策を検討した。(1)離職者訓練の効果に関する分析に関しては、『就業構造基本調査』の個票データを利用した分析を行った。データクリーニングを行い分析データを作成し、就業状況、賃金、雇用形態等の基本的な成果指標を作成し、記述統計量を算出して傾向を把握するとともに、Propensity score matching法を用いた推定を行ったところ、公共職業訓練には就職にはプラスの影響のある可能性が示されたが、賃金に関しては統計的に有意にプラスの影響がある可能性は低いことが分かった。この分析の一環として、自発的な職業訓練の効果についての分析を労働者個票データを用いて行った。その成果を論文に取りまとめ、国際学術雑誌(Journal of the Japanese and International Economy)に投稿したところ、査読を受けたうえで採択された。(2)人的資本投資機会の男女間格差に関する分析に関しては、『能力開発基本調査』の個票を用いて分析をした。計量分析の結果、様々な属性をコントロールしても企業内訓練において男女間格差が大きいことが示された。同時に進めていた最低賃金の引上げが職業能力開発に影響を与える分析において、DDD法を用いた分析を行い、男性と女性で最低賃金引上げによって職業能力開発が受ける影響が異なることを明らかにし、論文にとりまとめ、国際学術雑誌(Labour Economics)に査読を受けたうえで掲載された。離職者訓練の効果に関する分析では、(i)計量分析のフレームワークの検討、(ii)就職率や賃金上昇率等の基礎的な成果指標に対する離職者訓練の効果の計測を行った。『求職者就業動向実態調査』の求職者パネルデータを用いて、Propensity score matching法とRegression Discontinuity Designのどちらが適切か検討を行った。検討の結果、Propensity score matching法がより適切であることが分かり、この手法を使って就業状況・賃金アップ等の基本的な成果指標に関する推定結果を計算し、経済産業研究所(RIETI)の研究会で発表した。ここまでで得られている分析の結果は、離職者訓練にはプラスの効果は観察さられないというものである。しかし、研究会でのコメント、ディスカッションをうけて、追加分析が必要であることが判明した。そこで、追加分析を行うための政府統計の個票利用を申請し、入手したところである。次に、人的資本投資機会の男女間格差に関する分析では、(i)先行研究の精査、(ii)基礎クロス集計、(iii)計量分析のフレームワークの検討を行った。具体的には、男女間の人的資本投資格差に関する先行研究のサーベイを行うとともに、より適切な計量分析のフレームワークの検討を行った。また、分析利用データの候補である厚生労働省『能力開発基本調査』の個票の利用申請を行い、承認を受け、データの入手も行った。このデータの読み込み作業、さらに基礎的なクロス集計を行った。当初予定していたとおり、離職者訓練の効果に関する分析では、(i)計量分析のフレームワークの検討、(ii)基礎的な成果指標に関する推定まで終了し、人的資本投資機会の男女間格差に関する分析では、(i)先行研究の精査、(ii)基礎クロス集計、(iii)計量分析のフレームワークの検討まで終了した。しかし、離職者訓練の効果に関する分析に関して、当初予定していなかったデータを使った追加分析を行う必要性が発生した。そのため、現在までの進捗状況を「おおむね順調に進展している」とした。離職者訓練の効果に関する分析に関しては、昨年度の分析ワークのフレームワークの検討からRDDではなくPropensity score matching法を用いることが妥当という結論に達したことをうけて、今年度は、より大きいサンプルサイズを確保することができる『就業構造基本調査』を用いた分析を開始した。データクリーニングを行い分析データを作成し、就業状況、賃金、雇用形態等の基本的な成果指標を作成し、記述統計量を算出して傾向を把握するとともに、Propensity score matching法を用いた推定を行ったところ、公共職業訓練には統計的に有意にプラスの影響がある可能性は低いことが分かった。しかし、結論を出すには、先行研究で示されているようにDDでmatching法を用いた分析も必要である。この分析手法を直接的に適用することはできないので、代替的な手段がないかをさらに検討し引き続き分析を行う予定である。さらにこの分析の一環として、自発的な職業訓練の効果についての分析を労働者個票データを用いて行った。その成果を論文に取りまとめ、国際学術雑誌に投稿したところである。人的資本投資機会の男女間格差に関する分析に関しては、『能力開発基本調査』の個票を用いて分析をした。計量分析の結果、様々な属性をコントロールしても企業内訓練において男女間格差が大きいことが示されてはいるものの、新たな知見・メカニズムを見出すにはさらなる分析・検討が必要と考えられる。しかし、同時に進めていた最低賃金の引上げが職業能力開発に影響を与える分析において、DDD法を用いた分析を行い、男性と女性で最低賃金引上げによって職業能力開発が受ける影響が異なることを明らかにし、論文にとりまとめ、国際学術雑誌に査読を受けたうえで掲載されたことから、この分析に関しては一定の成果を達成することができたと考える。離職者訓練の効果に関する分析に関しては、『就業構造基本調査』を用いた分析はさらなる検討が必要であるが、この分析の一環として行った自発的な職業訓練の効果についての分析に関しては論文に取りまとめ、学術雑誌に投稿することができた。

また、人的資本投資機会の男女間格差に関する分析に関しても、『能力開発基本調査』を用いた分析についてはさらなる分析が必要であるが、その一環として行った最低賃金と職業能力開発の関係についての論文が国際学術雑誌に掲載された。よって、おおむね順調に進展していると考えられる。本研究では、人的投資機会が少ない労働者を取り上げ、(1)離職者訓練の効果に関する分析と(2)人的資本投資機会の男女間格差に関する分析を行い、質の高い労働力を確保するための施策を検討した。(1)離職者訓練の効果に関する分析に関しては、『就業構造基本調査』の個票データを利用した分析を行った。データクリーニングを行い分析データを作成し、就業状況、賃金、雇用形態等の基本的な成果指標を作成し、記述統計量を算出して傾向を把握するとともに、Propensity score matching法を用いた推定を行ったところ、公共職業訓練には就職にはプラスの影響のある可能性が示されたが、賃金に関しては統計的に有意にプラスの影響がある可能性は低いことが分かった。この分析の一環として、自発的な職業訓練の効果についての分析を労働者個票データを用いて行った。その成果を論文に取りまとめ、国際学術雑誌(Journal of the Japanese and International Economy)に投稿したところ、査読を受けたうえで採択された。(2)人的資本投資機会の男女間格差に関する分析に関しては、『能力開発基本調査』の個票を用いて分析をした。計量分析の結果、様々な属性をコントロールしても企業内訓練において男女間格差が大きいことが示された。同時に進めていた最低賃金の引上げが職業能力開発に影響を与える分析において、DDD法を用いた分析を行い、男性と女性で最低賃金引上げによって職業能力開発が受ける影響が異なることを明らかにし、論文にとりまとめ、国際学術雑誌(Labour Economics)に査読を受けたうえで掲載された。離職者訓練の効果に関する分析に関しては、これまでの計量分析の結果に基づいて論文の執筆を始めるとともに、追加分析を行う予定である。また、人的資本投資機会の男女間格差に関する分析に関しては、入手したデータを使って、初年度の基礎クロス集計の結果と計量分析のフレームワークの検討結果に基づいて、男女間の訓練機会の格差に関する計量分析を行い、論文の執筆を開始する予定である。離職者訓練の効果に関する分析に関しては、結論を出すには、Heckman, Ichimura, and Todd (1997)で示されているようにDDでPropensity score matching法を用いた分析も必要である。『就業構造基本調査』ではこの分析手法を直接的に適用することはできないので、代替的な手段がないかをさらに検討し、引き続き分析を行う予定である。
短周期表面波による構造ダイナミックスと震害メカニズムに関する研究

Pseudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答解析および短周期表面波の生成過程を解析するプログラムを開発した。ここでは特に,SH波,P-SV波を分離でき,かつ地盤の減衰効果を取りこめるような工夫をこらした。また,解析対象の不整形地盤構造に設定される仮想境界での人工的な反射波をほぼ完全に吸収可能な手法の実現をはかった。これにより,種々の不整形地盤を対象にして短周期表面波の発生メカニズムを明らかにするこをと試みた。この試みのなかでは,短周期表面波の発生メカニズムを視覚的にとらえることができるようにアニメーションの作成を実施した。以上から,不整形を有する軟弱な地盤では二次的に発生する短周期表面波が軟弱表面層内を鉛直に重複反射する波と同じ位相で重なるとき非常に大きな地震動を生じる可能性があることを明らかにした.また,地盤内に発生する応力,ひずみの大きさについても考察をすすめ,短周期表面波の発生伝播に伴う地盤内の応力,ひずみは予想より大きく,工学的な危険度が大きいことが明らかとなった.アレー観測システムKASSEMの強震記録を用いて地盤に発生するひずみと短周期表面波との関係を明らかにした.その結果,ひずみは加速度記録の主要動に関係なく後続の加速度の小さい相でむしろ大きくなること,これらのひずみの実測記録を含めてKASSEMの実測加速度記録と同システムの展開されている不整形地盤を対象にした応答シミュレーション結果を比較した結果,両者は波形,振幅,継続時間でよく一致すること,その応答挙動は単周期表面波によって強く支配されることが明らかにされた.Pseudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答解析および短周期表面波の生成過程を解析するプログラムを開発した。以上から,不整形を有する軟弱な地盤では二次的に発生する短周期表面波が軟弱表面層内を鉛直に重複反射する波と同じ位相で重なるとき非常に大きな地震動を生じる可能性があることを明らかにした.また,地盤内に発生する応力,ひずみの大きさについても考察をすすめ,短周期表面波の発生伝播に伴う地盤内の応力,ひずみは予想より大きく,工学的な危険度が大きいことが明らかとなった.アレー観測システムKASSEMの強震記録を用いて地盤に発生するひずみと短周期表面波との関係を明らかにした.その結果,ひずみは加速度記録の主要動に関係なく後続の加速度の小さい相でむしろ大きくなること,これらのひずみの実測記録を含めてKASSEMの実測加速度記録と同システムの展開されている不整形地盤を対象にした応答シミュレーション結果を比較した結果,両者は波形,振幅,継続時間でよく一致すること,その応答挙動は単周期表面波によって強く支配されることが明らかにされた.本研究室の所有するワークステーションのメモリーとハードディスクを増設して計算サーバーとしての機能強化をはかり以下のような解析を行い,研究をすすめた。Psudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答解析を進めるプログラムを開発した。ここでは特に,SH波,p-SV波を分離でき,かつ地盤の減衰効果を取りこめるような工夫をこらした。これにより,種々の不整形地盤を対象にして短周期表面波の発生メカニズムを明らかにすることを試みた。以上から,不整形を有する軟弱な地盤では二次的に発生する短周期表面波が軟弱表面層内を鉛直に重複反射する波と同じ位相で重なるとき非常に大きな地震動を生じる可能性があることを明らかにした。また,地盤内に発生する応力,ひずみの大きさについても考察をすすめ,短周期表面波の発生伝播に伴う地盤内の応力,ひずみは予想より大きく,工学的な危険度が大きいことが明らかとなった。以上のモデル地盤を対象として解析に加え,実測されたアレー強震記録を用いて短周期表面波の発生ついて検討をすすめた。また,これに付随して常時微動の観測を実施して,地震動と地盤構造との関係を明らかにすることを試みた。これらについては現在も考察を継続中であり,本研究課題の終了年度である次年度において本年度の結果と併せて総合考察する予定である。前年度に続き,Psudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答解析を進めながら,短周期表面波のダイナミックスの全体像を明らかにすることに努めた.また,アレー観測システムKASSEMによる強震記録を用いて,実測の記録における短周期表面波の実在とその工学的重要性について考察を行なった.

最後に,2年間にわたる研究成果をまとめるべく報告書を作成した.それらの詳細は以下の通りである.Psudo-Spectral Method(擬似スペクトル法,PSM)による不整形地盤の地震応答シミュレーションでは,前年度実施のモデル地盤の成果を踏まえて,実際の不整形地盤を対象に新たな応答計算を行なった.ここで,対象とした地盤はアレー強震観測システムKASSEMが展開されている不整形地盤,仙台市圏に存在する不整形地盤,阪神大震災で震災の帯を発生せしめた不整形地盤などである.その結果,基板のわずかな変化に応じて,短周期表面波の発生が微妙に影響をうけることが明らかとなった.アレー観測システムKASSEMの強震記録を用いて地盤内の実測ひずみを求めることを試みた.ここでは測地地震学による手法で各種成分の動的なひずみを算定した.その結果,ひずみは加速度記録の主要動に関係なく後続の加速度の小さい相でむしろ大きくなることが判明した.また,これらのひずみの実測記録を含めてKASSEMの実測加速度記録と同システムの展開されている不整形地盤を対象にした応答シミュレーション結果を比較した結果,両者は波形,振幅,継続時間でよく一致すること,その応答挙動は短周期表面波によって強く支配されることが明らかにされた.
医療機関経営における医療連携マネジメント-コミュニケーションと電子カルテに着目-

これまでの医療機関経営、特に医療連携に関する先行研究をレビューすると、その多くが医師など医療従事者によるものであった。そこで本研究では、経営学・マーケティングの視点から研究を進め、医療連携をマネジメントするための方策について、コミュニケーションと電子カルテの視点から調査を行った。具体的には、医療機関へのインタビュー調査と質問票調査とを行った。調査を行うとなると、医療連携に積極的な病院が対象となり易く、実際に医療連携に積極的な病院が見られた。とはいうものの、理事長や院長といった経営者層の戦略プランが、現場の医師に浸透しているとは必ずしも言えないことが明らかとなった。また、日常の業務において医師は、連携先の医療機関とほとんどコミュニケーションを行っていないことが明らかとなった。これまで医療連携に関する研究の大半は医師や看護師によるものが多く、かつ質問票調査による定量的調査が中心である。つまり、経営学・マーケティングの視点からの研究は極めて少ない。そのため、経営学・マーケティングの視点から、そして定量的調査だけでなく、フィールドワークによる定性的調査も行う。具体的には下記となる。(1)調査対象とする地域(大病院と近隣医療機関)を絞り、詳細な記述による定性的調査を行う。(2)医療機同士のコミュニケーションに着目し、経営学におけるネットワーク理論や戦略的提携の理論、さらには信頼構築理論を用いる。(3)医療連携は政府の指導であり、各地域(医療機関)は医療連携を推進しているものの、模索中の地域(医療機関)が多い。そのため、本研究で何らかのインプリケーションを示すことは円滑な医療連携推進にとって意義があると思われる。医師など医療従事者の不足、医療費削減が叫ばれる中、具体策に乏しいが、その打開策にもつながる。(4)医療連携は、患者の満足やQOL向上にもつながるため、患者視点からの考察も行う。本来、医療は患者本位でなければならないため、患者視点からの考察はとても重要である。これまでの医療連携に関する先行研究をレビューすると、その大半は医療従事者によるものが多く、かつ質問票調査による定量的調査が中心であった。つまり、経営学・マーケティングの視点からの研究は極めて少なく、今後は、経営学・マーケティングの視点から、そして定量的調査だけでなく、フィールドワークによる定性的調査も行う必要性が浮き彫りとされた。経営学・マーケティングの視点から医療連携の問題点を探ると、まず、医療連携が政府の主導で行われていることを指摘できる。つまり、計画の主体者と実際の行動の主体者とが一致していないことが大きな問題となっている。そのため、計画の主体者である厚生労働省と実際の行動の主体者となる地域の中核病院が、目的、現状、目指すべき方向などを共有させることが急務であると分かった。また、通常、企業経営を考える際には外部の競争相手(あるいはパートナー)との関係だけでなく、同時に顧客や企業内部にも目を向けなければならない。医療連携において、地域の中核病院は周辺の医療機関との関係にのみ注意がいき、肝心な患者のベネフィットへの意識が薄れていることが分かった。さらに、企業内部の資源蓄積にも目を向ける必要がある。医療機関は、職員(医療スタッフ)のサービスの質が問われるため、前提として彼らの満足度向上に努めなければならない。そこで経営学・マーケティング視点から研究を進め、21年度は定量調査のための準備を行った。具体的にはインタビューによる定性調査から定量調査のための仮説を導出し、質問票を作成し、そのプリテストを行った。プリテストの結果から、医療連携の問題点を探ると、医療連携が政府の主導で行われていることを指摘できる。つまり、医療機関の趣旨とは異なっている点も多く、それが医療連携が機能していない要因となっていることが分かった。そのため、政府と医療機関(特に地域の中核病院)がまず意思統一を図る必要があることが分かった。医療連携を機能させるにはこのような政策面に関する課題だけでなく、医療機関内の課題も多く見られる。各医療機関がそれぞれ「医療の質」を高める必要があるのは言うまでもないが、医療の質を高めるには、前提として医療機関は医療従事者の満足度を高めなければならない。そこで、医師と、それ以外の医療従事者の二者に分け、それぞれの満足度を高める具体的な方策について、インターナル・マーケティングの視点から議論した。そこで本研究では、経営学・マーケティングの視点から研究を進め、21年度は定量調査のための仮説設定、質問票の作成、プリテストを行った。これを受けて、22年度は医療機関を対象とした質問票調査を行った。しかし、統計分析の結果はあまりよいものではなかった。

仮説は連携する医療機関の医師同士のコミュニケーションに関するものを多く含んでいたが、そもそもほとんどコミュニケーションのない医療連携も数多く存在していた。例えば、一方的にFAXを送付するだけであったり、それぞれの医療機関で専門(担当)の事務職員が窓口となっているケースも多くみられた。こうした結果から、医療連携は政府主導で行われているのであって、医療機関の趣旨とは異なっているとも言うことができる。その1つの理由は、医師の多忙さにあり、医師は連携先医療機関に送った患者のことをフォローする時間的余裕がない状況にある。さらに、医療連携を機能させるには、医療機関間に課題があるだけでなく、医療機関内にも多くの課題が存在していることが分かった。上記の例でいえば、医師の多忙さによる、医師の職務満足の低下である。そのため、医療機関は職務満足を高めるための組織改革を行っていかなければならない。その具体策について、経営学における理論をもとに、議論を展開した。これまでの医療機関経営、特に医療連携に関する先行研究をレビューすると、その多くが医師など医療従事者によるものであった。そこで本研究では、経営学・マーケティングの視点から研究を進め、H21年度は定量調査のための仮説設定、質問票の作成、プリテストを行い、H22年度は医療機関を対象とした質問票調査(定量調査)を行った。それを受け、H23年度は医療機関へのインタビュー調査(定性調査)を行った。インタビューを行うとなると、医療連携に積極的な病院が対象となり易く、実際に医療連携に積極的な病院が見られた。とはいうものの、理事長や院長といった経営者層の戦略プランが、現場の医師に浸透しているとは必ずしも言えないことが明らかとなった。現場の医師にとって「医療の質」は診療の質であって、患者のQOLまでを考慮した医療の質、さらには患者にとっての便益の高い医療連携への意識が高いとは言えないことも明らかとなった。また、日常の業務において医師は、連携先の医療機関とほとんどコミュニケーションを行っていないことがH22年度の質問票調査に加え、H23年度のインタビュー調査でも明らかとなった。多くの病院で専門の医療連携室を設けているが、それを設けていた方がきわめて効率的ではあるものの、そこに任せきりとなっている問題点も浮き彫りとなった。さらに、地方の中核的な医療機関では地域の開業医を集めた勉強会を開催していたが、コミュニケーションの浸透、さらには信頼構築といったところまでは言っていない。とはいうものの、開業医同士によるコミュニケーションの向上には一役買っていることが分かった。
リー群C^*一環の帰納極限構造と離散群C^*一環の階数

離散群C^*-環の安定階数についての次の2編の論文:1.距離空間上の作用素場の代数の安定階数、と2.連続場のC^*-環の安定階数、が出版された。これらの論文では応用として2ステップ離散巾零群のC^*-群環の安定階数を計算した。さらに、安定階数についての次の2編の論文:3.有限安定階数をもつ単純帰納極限C^*-環、と4.自然数による半群接合積の安定階数、が出版された。論文3では、有限安定階数をもつ単純C^*-環の構成はVilladsenにより得られていたが、その簡略化を考察した。また、論文4では、応用としてBost-ConnesのHeckeC^*-環(あるいはLaca-Raebumの自然数の乗法半群接合積)の標準的な部分環の安定階数を評価した。さらに、安定階数に関連する次に論文:5.無限指数階数をもつ単純帰納極限C^*-環、が出版された。この論文では、2以上の指数階数をもつ単純C^*-環は存在するか、というN.C.Phillipsの問題に対する一つの解答を与えた。また、離散群C^*-環の帰納極限構造についての論文:6.離散ハイゼンベルグ群C^*-環を拡大として、が出版された。実際、離散ハイゼンベルグ群C^*-環が可換C^*-環の一般ASH環による拡大であることを示した。さらに、リー群及び離散群C^*-環の帰納極限構造についてのサーベイ論文:7.群C^*-環を帰納極限として、が出版された。この論文の各セクションは、リー群C^*-環を帰納極限として、一般ASH環によ,る拡大として、R型のリー群:復習、と帰納極限C^*-環の分類:復習、の4セクションからなる。他に、安定階数と関連するK-理論についての次の2編の論文:8:C^*-環の接合積のK-理論、と9.連続場のC^*-環のK-理論、が出版された。論文8では、一般にC^*-環の局所コンパクト群による接合積のK-群がいつそのC^*-群環によるテンソル積のK-群になるかという問題提起からこの問題に対するいくつかの結果を得た。また、論文9では、連続場のC^*-環のK-群を底空間とファイバーのK-群で記述するという問題提起からこの問題に対するいくつかの結果を得た。上記論文8,9,1,3,6,2が研究発表の1枚目の論文にこの順で対応していて、上記論文4,5,7が2枚目の論文にこの順で対応している。また、論文1は共著で、それ以外は単著であり、論文7のみが査読付きではない。研究発表としては、2005年6月23-25日に韓国Daeguでの第8回KOTAC国際会議、作用素論とその応用、と2005年6月30日-7月4日に沖縄での第4回国際会議、非線形解析と凸解析(NACA)において講演し、さらに2005年7月22-26日に中国の西安での国際作用素環と作用素論シンポジウムにおいて講演した。まず、離散群C^*-環の階数についての研究実績として、1.剰余有限次元C^*-環の安定階数についての論文が出版された。また、2.可解離散半直積群のC^*-環の構造についての論文が出版され、その中で安定階数について論じた。また、Ngとの共著3.ある種の連続場のC^*-環の安定階数についての論文が出版され、その中で離散ハイゼンベルグ群のC^*-環の安定階数を計算した。次に、リー群C^*-環の帰納極限構造についての研究実績として、4.Mautner群を含むある種のリー群のC^*-環の帰納極限構造についての論文が出版された。また、5.CCRC^*-環の帰納極限についての論文が出版された。さらに、6.離散群C^*-環の周辺に関する論文をまとめ、出版された。注として、上記論文1から論文5は査読付きで、論文6は査読なしである。また、論文1と論文3における結果を秋の北海道大学における日本数学会年会において発表した。論文1から論文6は、研究発表の1枚目のものである。これらの研究成果の一部として、いくつかを取り上げると、論文1では、特に重要な応用として、性質Tを持つ剰余有限離散群の被約C^*-環の階数を評価した。論文2では、可解離散半直積群のC^*-環の単純剰余C^*-環として、連結リー群の場合とは異なるものを具体的に構成した。論文3で得られた安定階数の評価式は、論文2で得られた構造に応用可能である。論文4で得られた結果は、さらに拡張可能であるが、これについてはまだまとめていないが準備中である。論文5の構成は、応用が期待されるがまだ準備中である。

論文6は、一部、学会報告のまとめをし、さらに、一般の離散群C^*-環の安定階数の評価に狙いをつけての計画の前段階として、群の性質、剰余有限次元C^*-環、離散群C^*-環の安定階数の他人の結果等のまとめをし、他に、連続場C^*-環のテンソル積、接合積、及びmultiplier環の安定階数の評価をし、さらに、一般Diamondリー群及びその不連結版と離散版のC^*-環の安定階数の評価をした。他に、関連する研究として、連続場のC^*-環のK-理論についての研究を行い、いくつかの成果を得ており、すでに研究発表の2枚目の4編の査読付き論文として出版された。特に、C^*-環の接合積のK-理論についての成果をアメリカ、テキサス農工大学における研究集会において発表した。他に関連する2編の査読付き論文を記したが、これら意外に4編の査読付き論文が出版され、2編の査読付き論文が出版予定である。離散群C^*-環の安定階数についての次の2編の論文:1.距離空間上の作用素場の代数の安定階数、と2.連続場のC^*-環の安定階数、が出版された。これらの論文では応用として2ステップ離散巾零群のC^*-群環の安定階数を計算した。さらに、安定階数についての次の2編の論文:3.有限安定階数をもつ単純帰納極限C^*-環、と4.自然数による半群接合積の安定階数、が出版された。論文3では、有限安定階数をもつ単純C^*-環の構成はVilladsenにより得られていたが、その簡略化を考察した。また、論文4では、応用としてBost-ConnesのHeckeC^*-環(あるいはLaca-Raebumの自然数の乗法半群接合積)の標準的な部分環の安定階数を評価した。さらに、安定階数に関連する次に論文:5.無限指数階数をもつ単純帰納極限C^*-環、が出版された。この論文では、2以上の指数階数をもつ単純C^*-環は存在するか、というN.C.Phillipsの問題に対する一つの解答を与えた。また、離散群C^*-環の帰納極限構造についての論文:6.離散ハイゼンベルグ群C^*-環を拡大として、が出版された。実際、離散ハイゼンベルグ群C^*-環が可換C^*-環の一般ASH環による拡大であることを示した。さらに、リー群及び離散群C^*-環の帰納極限構造についてのサーベイ論文:7.群C^*-環を帰納極限として、が出版された。この論文の各セクションは、リー群C^*-環を帰納極限として、一般ASH環によ,る拡大として、R型のリー群:復習、と帰納極限C^*-環の分類:復習、の4セクションからなる。他に、安定階数と関連するK-理論についての次の2編の論文:8:C^*-環の接合積のK-理論、と9.連続場のC^*-環のK-理論、が出版された。論文8では、一般にC^*-環の局所コンパクト群による接合積のK-群がいつそのC^*-群環によるテンソル積のK-群になるかという問題提起からこの問題に対するいくつかの結果を得た。また、論文9では、連続場のC^*-環のK-群を底空間とファイバーのK-群で記述するという問題提起からこの問題に対するいくつかの結果を得た。上記論文8,9,1,3,6,2が研究発表の1枚目の論文にこの順で対応していて、上記論文4,5,7が2枚目の論文にこの順で対応している。また、論文1は共著で、それ以外は単著であり、論文7のみが査読付きではない。研究発表としては、2005年6月23-25日に韓国Daeguでの第8回KOTAC国際会議、作用素論とその応用、と2005年6月30日-7月4日に沖縄での第4回国際会議、非線形解析と凸解析(NACA)において講演し、さらに2005年7月22-26日に中国の西安での国際作用素環と作用素論シンポジウムにおいて講演した。
肺サーファクタント アポ蛋白の感染防御機能発現の分子機構と医学的応用

肺サーファクタント特異蛋白質A(SP-A)は、肺における自然免疫を担っていると考えられている。これまでに、SP-Aがグラム陰性菌外膜の主成分であるリポ多糖体(LPS)や、LPS受容体であるCD14と結合することにより、LPS誘導サイトカインの発現が調節されることを報告した。マクロファージ様細胞株およびラット肺胞マクロファージにおいて、SP-AとCD14の結合の結果、SP-Aのリガンドであるrough型LPSにより誘導されるTNFαの発現は促進し、リガンドではないsmooth型LPSにより誘導されるTNFαの発現は減少した。同様に、グラム陽性菌の成分であるペプチドグリカンに対する細胞応答において、SP-AはTLR2と結合することにより、SP-Aのリガンドではないペプチドグリカンにより誘導されるTNFαの発現を抑制した。以上のことから、SP-Aは病原体認識受容体と相互作用を有することで、様々な病原体に対する細胞応答を調節し得ると考えられた。また、SP-Aは細菌だけでなくウイルスとも結合しその活性に変化を与えることが明らかになりつつあるが、現在、SP-AとRSウイルスの相互作用や、RSウイルスに誘導されるサイトカインの発現に対するSP-Aの効果なども検討中である。これまでに、サーファクタント蛋白質A(SP-A)がエンドトキシン(LPS)の細胞膜受容体CD14と結合することにより、LPSの異なるフェノタイプ(smooth型、rough型)により誘導される細胞応答を各々異なった様式で調節していることを報告してきた。本研究ではSP-AだけでなくSP-D、あるいはサーファクタント疎水性画分がLPS誘導細胞応答を調節し得るか検討した。はじめにCD14との相互作用を検討した。CHO細胞で発現させた精製可溶型CD14を電気泳動施行後PVDF膜に転写しligand blotを施行すると、SP-AだけでなくSP-DもCD14に結合した。またCD14を酵素処理して糖鎖を除去すると、SP-Aは糖鎖除去したCD14に結合するのに対しSP-Dは糖鎖除去したCD14には結合しなかった。SP-AとCD14の結合と異なり、SP-DとCD14の結合はEDTAあるいはマンノースの存在下で阻害された。SP-AとCD14をあらかじめ反応させることによりCD14とsmooth LPSの結合は減少しCD14とrough LPSの結合はむしろ増加したが、CD14とSP-Dを反応させると、CD14とsmooth、rough LPSいずれとの結合も減少した。またマクロファージ様細胞U937を分化させ、様々な濃度のサーファクタント-TAの存在下でLPSと反応させると、mooth、roughいずれのLPSにより誘導されるTNF-alphaも、サーファクタント-TAの存在により抑制された。以上、1)SP-DとSP-Aは異なった機構でCD14と相互作用した、2)サーファクタン疎水性画分はLPSにより誘導される細胞応答を抑制した。