hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
選択肢集合の異質性を考慮した公共交通利用促進方策の検討と地域全体に及ぼす効果分析

本研究では,まずバスサービスに対する満足度および認知と選択肢集合の関係を明らかにするために仮説を措定し,統計的に検証した.その結果,バスネットワークの認知度が高い人ほどバス利用の満足度が高くなり,さらにバス満足度が高い人ほどバスを選択肢集合に含む傾向にあり,最終的にバスが選択される傾向にあることを確認した.次に,選択肢集合が交通ネットワークに及ぼす影響を評価するためのツールとして,選択肢集合の異質性を考慮した分担・配分統合モデルを構築し,仮想ネットワークに適用してモデルの特性について分析した.研究初年度にあたる本年度は,まず最初に本研究に関連する研究を,ネットワーク解析手法など数理モデル構築に関する研究をはじめとして,選択肢集合と交通機関選択の関係性などの交通行動分析に関わる研究などをレビューし,本研究の方針を明確化した.次いで,本研究のキーワードである選択肢集合の異質性によって交通機関選択の違いを表現する分担配分統合モデルの定式化,ならびに解法アルゴリズムの構築を行った.具体的には,分担配分モデルにおける交通機関選択確率を表すロジットモデルの分散パラメータを,所与のクラスごとに別の値を与えたマルチクラスモデルとして表現し,変分不等式問題として定式化している.構築したモデルを仮想ネットワークに適用して感度分析を行い,移動者が有している選択肢集合の異質性を表現したパラメータを変化させることによって,交通機関の選択結果が適切に変化していることを確認することにより,構築したモデルの妥当性を確認した.さらに,次年度以降に構築したモデルを実都市規模のネットワークに適用することを想定しているため,京都市を模したネットワークに対して適用計算を行い,実用的な計算時間で計算を行えることを確認している.さらに,次年度以降に交通環境の認知と交通機関や利用路線に関する選択肢集合の関係性を分析するためのアンケート調査を行う予定であるが,それに先立ち交通系スマートカードデータを用いて公共交通利用者の行動の時系列的な行動変動を分析した.さらには,スマートカードデータから,利用可能な路線の中から認知している選択肢集合を推定するモデルの構築を行い,個人属性によって選択の嗜好性の違いがあることを確認している.交通手段の選択や選択肢集合に関する研究において,サービスレベルでなく移動時の疲労や経験,認知,満足度など多くの要因が考慮されている.認知に関しては,所要時間などのサービスレベルに関する認知を尋ねた研究事例は多いものの,バス路線網などの空間的な認知を考慮した研究は少ない.しかし,空間的な認知とバス選択の間に関係性が確認されれば,情報提供を工夫することなどによりバス路線網に対する認知を高めることによる効果を正当化することに繋がるといえる.以上の問題意識のもと,研究2年目にあたる本年度は,通手段利用頻度,バス利用に関する満足度,特定の目的地への移動を想定したバス路線網やサービスレベルに対する認知,選択肢集合ならびに選択する交通機関を尋ねたアンケート調査を設計し,複雑なバス路線網を有する京都市においてアンケート調査を行った.その上で,バス利用に対する満足度,バスに対するサービスレベル,路線網の認知度とバスを選択肢集合に含むか否かとの間の関係性について共分散構造モデルを用いて統計的に分析を行った.その結果,本研究対象地域においては,バスネットワークの認知度が高い人ほどバス利用の満足度が高くなり,さらにバス満足度が高い人ほどバスを選択肢集合に含む傾向にあり,最終的にバスが選択される傾向にあるといえる.したがって,バスを選択肢集合に含まれやすくなり,最終的にバス利用者数を増加させるためには情報提供を工夫することなどによりバス路線網に対する認知を高めることが有効であることが示唆された.交通手段の選択や選択肢集合に関する研究において,サービスレベルだけでなく交通ネットワークに対する認知や満足度等の要因も考慮していると考えられる.以上の問題意識のもと,研究2年目において交通手段利用頻度,バス利用に関する満足度,特定の目的地への移動を想定したバス路線網やサービスに対する認知,選択肢集合ならびに選択に関するアンケート調査を実施した.昨年度においては定性的な分析にとどまったため,本年度においては選択に及ぼす影響に対する定量的な分析を行った.具体的には,まずアンケート調査によって得られたバス利用に対する満足度に関する質問項目を因子分析によって3つの因子に集約した.その上で,判別分析によりバスを選択肢集合に含むか否かに個人属性に加えてこれらの因子,および認知所要時間が及ぼす影響を分析した.さらに,非集計モデルにより,利用交通手段の選択に影響を及ぼす要因について分析した.判別分析の結果から,バスの認知所要時間を高く見積もっている人ほどバスを選択肢集合に含めない傾向にあり,また年齢が高くバスの定時性に対する満足度が高い人ほどバスを選択肢集合に含める傾向にあることが確認された.非集計モデルによる分析から,認知所要時間が選択結果に統計的な影響を及ぼすことが確認された.さらには,統計的には有意にはならなかったものの,定時性に対する満足度やサービスレベルに対する満足度が高いほど,バスが利用されやすい傾向にあることが確認された.以上から,交通機関の選択に対しては認知時間のみならず,交通機関に対する満足度も影響を及ぼしている可能性を示した.本研究では,まずバスサービスに対する満足度および認知と選択肢集合の関係を明らかにするために仮説を措定し,統計的に検証した.その結果,バスネットワークの認知度が高い人ほどバス利用の満足度が高くなり,さらにバス満足度が高い人ほどバスを選択肢集合に含む傾向にあり,最終的にバスが選択される傾向にあることを確認した.

次に,選択肢集合が交通ネットワークに及ぼす影響を評価するためのツールとして,選択肢集合の異質性を考慮した分担・配分統合モデルを構築し,仮想ネットワークに適用してモデルの特性について分析した.選択肢集合と交通環境の認知,サービスレベルの評価に関するアンケート調査の設計と実施を完了しており,またアンケート調査データを用いた交通環境の認知,サービスレベルの評価と選択肢集合の形成および交通機関選択の間の関係性に関する統計解析も実施しているため.交通計画,交通工学研究2年目においては,アンケート調査データに対して共分散構造分析を行っており,交通環境の認知,サービスレベルの評価と選択肢集合の形成の間の関係について,定積的な評価にとどまっている.本年度は,非集計分析モデルを適用することにより,両者の関係を定量的に評価する.さらに,研究初年度に構築した選択肢の異質性を考慮した配分モデルと組み合わせることにより,選択肢集合の形成,選択過程において混雑の影響を加味することを試みる.選択肢集合の異質性を考慮した数理モデルの構築が完了しており,また交通系スマートカードデータを用いた利用者行動分析によって,選択肢集合を推定する手法の構築も行っているため.2014年度はアンケート調査設計ならびに実施に時間を要したため,定量的な分析を行うまでに至らず,分析のためのコンピュータや統計解析ソフトの購入が必要なかったため.今後は,交通環境の認知と公共交通機関および利用路線の選択肢集合の関係性を分析するためのアンケート調査を設計,実施する予定である.その上で,交通環境に関する認知の程度を考慮した選択肢集合推定手法を構築する予定である.さらに,アンケート調査では混雑による行動変化を十分に把握,記述することが難しいため,研究初年度に構築した分担配分統合モデルと組み合わせることにより,ネットワークレベルでの評価を行う予定である.なお,研究代表者が研究期間中の昨年度に異動したため,本研究で想定している条件を満たすアンケート調査の実施先を再度検討し直す予定である.アンケートデータの定量的な分析のためのコンピュータやソフトウエア,関連書籍の購入を計画している.さらに,研究成果を積極的に発表するための学会参加旅費としても使用する予定である.
Dual-energy CTにおける非造影下物質弁別システムの確立

本研究の目的は,CT検査において,被ばく量を増加させず,従来のCT画像を全く損なわずに,新たな定量的画像解析システムを確立することである.異なるコントラストをもつ2つの画像を同時に取得可能なdual-energy CT技術における物質弁別手法を,独自のアルゴリズムに改変することで実現した.前年度までに,ファントム実験によって,dual-energy CT検査における至適管電圧の組み合わせや分離対象物質の理論CT値を決定し,物質弁別アプリケーションを開発した.最終年度は,この解析アルゴリズムの有用性を臨床的に評価することを目標としていた.しかしながら,本研究は後向きの検討であるため,対象となる症例のデータ収集が予定通り進まず,補助事業期間を1年間延長することで,dual-energy CT検査の前後30日以内に肝臓のMRIあるいは超音波検査を受けた症例を合計75例登録することが可能となり,肝臓の脂肪化について臨床的評価を行った.肝臓の脂肪化を評価する上で,ゴールドスタンダードは針生検であるが,その侵襲性に問題がある.そこで,画像診断を用いることにより非侵襲的に肝臓の脂肪化の程度を評価することができる.CT検査は被ばくの問題が残るものの,簡便に広範囲を観察可能であり,脾臓と肝臓との信号比(LS比)による肝脂肪化の評価が一般的に用いられている.本研究の物質弁別アルゴリズムを用いた肝脂肪含有率マップと,MRIおよび超音波検査による評価との比較を行い,その精度を検証した.その結果,従来から行われてきたLS比による評価よりも本解析アルゴリズムは統計学的有意にMRIおよび超音波検査の結果とよく一致することが判明した.今後,より高精度のMRI手法との比較や症例数を増やす必要があると考える.Computed tomography (CT)検査において,被ばく量を増加させず,造影剤も全く使用せずに,新たな定量的画像解析システムを確立するため,以下の通り,ファントム実験を行い,今後の研究進展への成果を見出すことができた.1)頭部および腹部を模擬した水ファントムを使用し,2つのX線管電圧による合成CT画像において最も画像ノイズの少ない組み合わせが判明した.理論的には,X線実効エネルギーの離れた組み合わせを用いた場合の方が,物質弁別の精度は高いと考えられる.本実験においても,X線エネルギースペクトルの分布を低エネルギー側から高エネルギー側をより分離するためのスズフィルターを付加した組み合わせで有意に画像ノイズが低減した.しかしながら,最も物質弁別能力の高いと予想されたX線管電圧の組み合わせでは,腹部のような大きな対象では,画像ノイズが増加した.2)本解析には,各臓器から分離する物質(脂肪や血液など)が濃度100%の状態におけるCT値を必要とする.しかし,実際に臓器に沈着している物質を純粋に抽出するのは困難なため,任意の物質を選択可能な市販の電子密度ファントムを用い,純粋な脂肪および水のCT値を,(1)の至適管電圧の組み合わせを含む,全てのX線管電圧にて決定した.純粋な鉄のCT値は装置の測定限界を超えてしまうため,正常な肝臓に取り込まれるMRI用超常磁性酸化鉄製剤で代用した.以上の成果を,今後の物質弁別解析プログラムに利用する.また,血液のCT値に関しては,今後,健常な肝臓のCT値分布直線を決定する際に,同時に大血管内のCT値を測定することで取得する予定である.平成27年度の研究計画として挙げていた「至適X線管電圧の組み合わせの検討」および「分離対象物質の理論CT値の決定」を予定通り実施し,有益な情報が得られた.「物質弁別マッピングアプリケーションの開発」については,予定していた解析アルゴリズムによるマッピングは汎用の画像処理ソフトウェアにて実現できた.今後,鉄と脂肪の同時測定を可能とするアルゴリズムを含めたうえで公開・無償提供を行う.以上より,本課題はおおむね順調に進展していると考える.Computed tomography (CT)検査において,被ばく量を増加させず,造影剤も全く使用せずに,新たな定量的画像解析システムを確立するため,これまでにファントムを用いた検証および臨床データの解析を行ってきた.その結果,以下に示す今後の研究進展への成果を見出すことができた.これまでにファントム実験によって,最適なX線管電圧の組み合わせ,および各臓器から分離する物質(脂肪や血液など)のCT値が判明した.物質弁別にはこれらに加え,健常な臓器がもつCT値分布直線の解明が必要である.2つのX線管電圧によって得られたCT画像において,高電圧側のCT値を横軸に,低電圧側のCT値を縦軸にとった座標上で,肝臓や脳などの臓器のCT値は直線状に分布することがわかっている.臨床的にdual-energy撮像がなされた腹部および頭部CT検査のうち,健常と判断された肝臓および脳を各50例ずつ選定し,レトロスペクティブに肝臓および脳のCT値分布直線の決定を試みた.その結果,健常な肝臓における2つのCT値には強い正の相関が認められた.一方で,健常な脳における2つのCT値の間には十分な相関は認められず,物質弁別解析に適さないことが判明した.これは頭蓋骨によるビームハードニング効果や,スライスの厚さに起因した部分容積効果などによる影響が大きいと考えられる.以上の成果を,物質弁別解析プログラムに利用し,各疾患における鉄沈着および脂肪含有率等の測定を行う.今後,対象疾患群におけるCT画像,MRI画像,超音波検査,血液検査,針生検などのデータを抽出し統計学的解析を行う予定である.

平成28年度の研究計画として挙げていた「健常な臓器がもつCT値分布直線の解明」を予定通り実施し,有益な情報が得られた.健常な脳におけるCT値分布直線については,2つの異なるX線管電圧によるCT値に十分な相関が認められず,物質弁別解析には適さないことが判明したため,本検討課題から除外することとした.一方,肝臓については2つのCT値の間に強い正の相関が認められ,物質弁別に十分耐えうるCT値分布直線であることが明らかとなった.以上より,本課題はおおむね順調に進展していると考える.Computed tomography (CT)検査において,被ばく量を増加させず,造影剤も全く使用せずに,新たな定量的画像解析システムを確立するため,これまでにファントムを用いた検証および臨床データの収集を行ってきた.その結果,以下に示す今後の研究進展への成果を見出すことができた.これまでにファントム実験によって,最適なX線管電圧の組み合わせ,および各臓器から分離する物質(脂肪や血液など)のCT値が判明した.物質弁別にはこれらに加え,健常な臓器がもつCT値分布直線の解明が必要である.2つのX線管電圧によって得られたCT画像において,高電圧側のCT値を横軸に,低電圧側のCT値を縦軸にとった座標上で,肝臓や脳などの臓器のCT値は直線状に分布することがわかっている.臨床的にdual-energy撮像がなされた腹部および頭部CT検査のうち,健常と判断された肝臓および脳を各50例ずつ選定し,レトロスペクティブに肝臓および脳のCT値分布直線の決定を試みた.その結果,健常な肝臓における2つのCT値には強い正の相関が認められた.一方で,健常な脳における2つのCT値の間には十分な相関は認められず,物質弁別解析に適さないことが判明した.これは頭蓋骨によるビームハードニング効果や,スライスの厚さに起因した部分容積効果などによる影響が大きいと考えられる.以上の成果を,物質弁別解析プログラムに利用し,各疾患における鉄沈着および脂肪含有率等の測定を行ってきた.一方で,精度検証に必要な針生検やMRI,超音波検査については,当初の予定よりも多くの症例数を確保することが統計学上望ましいと判断したため,今後,対象疾患群における各検査のデータ収集を継続する予定である.平成27年度の研究計画として挙げていた「至適X線管電圧の組み合わせの検討」および「分離対象物質の理論CT値の決定」を予定通り実施し,物質弁別に最適な撮像条件および,解析に必要な鉄および脂肪の理論上のCT値を決定することが可能となった.平成28年度の研究計画として挙げていた「健常な臓器がもつCT値分布直線の解明」を予定通り実施し,有益な情報が得られた.健常な脳におけるCT値分布直線については,2つの異なるX線管電圧によるCT値に十分な相関が認められず,物質弁別解析には適さないことが判明したため,本検討課題から除外することとした.一方,肝臓については2つのCT値の間に強い正の相関が認められ,物質弁別に十分耐えうるCT値分布直線であることが明らかとなった.平成29年度の研究計画として挙げていた「物質弁別マッピングアプリケーションの開発」については,前年度までに得られた解析条件を使用し,汎用のプログラミング言語で自動マッピングアプリケーションを作成した.
メタン生成細菌のQuarter脂質群の解析

本研究においては、代表的なメタン生成細菌であるM.thermoautotrophicumを用い、そのエーテル型脂質の複雑な組成を、構造解析に基づいてquaretet脂質群(4つ組脂質)の概念によってまとめることを目的とした。本研究の成果として、この菌の主要脂質が3群(エタノールアミン脂質群、セリン脂質群、イノシトール脂質群)のquartet脂質群としてまとめられることが判明した。個々のquartetは、中性脂質、糖脂質、リン脂質、リン糖脂質各1種より成る。そしてその極性頭部は、各脂質群を構成する脂質の間で立体構造まで含めて同一である。即ち、quartetとは、coreである中性脂質に糖鎖およびリン酸エステルという2種の極性頭部が自由に(ただし糖鎖同士、リン酸エステル同士は除く)結合してできた脂質の組合せともいえる。このようなquartetの存在が明示できたことにより、この菌の、細菌としては例外的に多種多様な脂質組成が少数の極性頭部種の組合せという考えによって簡明に理解されことが明らかになった。またその生合成に関しても、一定の裏付けのある知見が得られた。このquartetの概念は本研究とともに行われたジエーテル型脂質の構造解析の結果によりheptad脂質群(7つ組脂質)の概念にまで発展した。本研究の目的はM.thermoautotrophicumのQuartet脂質群の構造解析により,この菌のテトラエーテル型脂質の構成法則を明らかにすることであるが,初年度はほぼ予期した通りの結果が得られている.この結果を下記に示す.1.PNL-2群およびPL-2群は,それぞれホスホセリンとホスホイノシトールを含むQuartet脂質群であることがリン酸エステル部分および糖鎮の解析により確認された.これにより,既にQuartet脂質群としてその存在を明らかにしていたPNL-1群(ホスホエタノールアミン系)と合わせて計3群のQuartetが明らかになった.2.PL-4群はエーテル型脂質生合成において重要な中間体として働いていると思われる脂質群であるが,これがホスファチジン酸のエーテル型アナログから成る脂質群であることを明らかにした.3.微量しか存在しないPNL-3群およびPL-1群のQuartet性を明らかにするために,まず菌体の半連続大量培養とこの菌体からの全体脂質の抽出を行った.当該脂質の4.上記3種のQuartet脂質群の解析過程において行われたジエーテル型脂質の分析により, Quartet(4つ組)の概念がHeptad(7つ組)に発展する可能性が示唆された.即ち, Quartetはテトラエーテル型脂質4種を1単位とするものであるが,これに同じ極性頭部を持つジエーテル型脂質3種を加えて7つ一組(Heptad)として扱うとエーテル型脂質全体を把握できるようになる.このHeptad法則性の確認も, Quartetの概念の発展として次年度中に行う予定である.本研究においては、代表的なメタン生成細菌であるM.thermoautotrophicumを用い、そのエーテル型脂質の複雑な組成を、構造解析に基づいてquaretet脂質群(4つ組脂質)の概念によってまとめることを目的とした。本研究の目的は、メタン生成細菌M.thermoautotrophicumの脂質の構造解析により、この菌のテトラエーテル型脂質の法則性を明らかにすることであり、初年度においては既にquartet法則性が成立することを確認していたエタノールアミン脂質群に加え、ホスホセリン脂質群およびイノシトール脂質群においても、そのリン酸エステル部分の立体構造の共通性は未決定ではあるがその他の構造においてはquartet法則性が成立つことを確認した。この結果をふまえ、当該年度においては、以下に記した研究を行いquartet脂質群の概念を確立した。1.ホスホセリン脂質群およびイノシトール脂質群におけるリン酸エステル部分の立体構造の共通性の解析Quartet脂質群の概念が成立つためには、Xの極性頭部の立体構造まで各脂質間で共通している必要がある。立体異性が存在しうる構造を持つホスホセリン脂質群およびイノシトール脂質群の個々の脂質の極性頭部の立体構造の解析を行い、各群を構成する脂質の間でそれが共通であること、即ちquartetの法則性がこれらの脂質群においても成立していることを明らかにした。2.Quartet脂質群概念のheptad脂質群概念への発展Quartet(4つ組)脂質群はテトラエーテル型脂質4種を1単位とするものであるが、これらの脂質の解析と同時に行なったジエーテル型脂質の構造解析により、ジエーテル型脂質においてもその極性頭部の構造が、立体構造まで含めてテトラエーテル型と同じものが存在することが確認され、quartetの概念がheptadにまで広げられた。
霊長類とギョウチュウ類の共進化の研究

本研究では,野生・飼育霊長類計12種を調べて3属12種のギョウチュウ(蟯虫)類を検出した.そのうち2種は新種であり,Enterobius (Colobenterobius) pygatrichus(キンシコウ寄生), Enterobius (Colobenterobius) serratus(テングザル寄生)と命名記載した.またジェフロイクモザル寄生のTrypanoxyuris (Buckleyenterobius) atelisとTrypanoxyuris (Oxyuronema) atelophoraを再記載し,亜属BuckleyenterobiusとOxyuronemaを復活させた.さらにタラポアン寄生Enterobius (Enterobius)bipapillatus,ニホンザル寄生Enterobius亜属蟯虫をわが国で初めて記録した.新大陸ザル寄生のTrypanoxyuris属には角皮表面に達しない痕跡的乳頭が雄尾部側背部にあることを見いだし,原猿類寄生Lemuricola属に見られる側背部の特殊乳頭の相同器官であろうと推定した.ヒト蟯虫2種説をmtDNA CO1領域,rDNA ITS2領域の塩基配列および発育過程の検討から最終的に否定した.この過程でヒト蟯虫感染によって死亡したチンパンジーの症例を報告し,ヒトには弱病害性とされるヒト蟯虫がチンパンジーでは高度の病害性を発揮することを証明した。これら霊長類寄生蟯虫の進化過程をmtDNA CO1領域,rDNA 28S領域の塩基配列から再構築し,新大陸ザルに寄生するTrypanoxyuris属が,旧大陸ザル寄生のEnterovius属や原猿類寄生のLemuricola属より早期に分岐したことを示唆する結果を得た.もし蟯虫類が霊長類と共進化したなら,これは原猿類が新猿類とまず別れ,後者から新大陸ザルと旧大陸ザルが派生したとする定説に反する所見である.本研究では,野生・飼育霊長類計12種を調べて3属12種のギョウチュウ(蟯虫)類を検出した.そのうち2種は新種であり,Enterobius (Colobenterobius) pygatrichus(キンシコウ寄生), Enterobius (Colobenterobius) serratus(テングザル寄生)と命名記載した.またジェフロイクモザル寄生のTrypanoxyuris (Buckleyenterobius) atelisとTrypanoxyuris (Oxyuronema) atelophoraを再記載し,亜属BuckleyenterobiusとOxyuronemaを復活させた.さらにタラポアン寄生Enterobius (Enterobius)bipapillatus,ニホンザル寄生Enterobius亜属蟯虫をわが国で初めて記録した.新大陸ザル寄生のTrypanoxyuris属には角皮表面に達しない痕跡的乳頭が雄尾部側背部にあることを見いだし,原猿類寄生Lemuricola属に見られる側背部の特殊乳頭の相同器官であろうと推定した.ヒト蟯虫2種説をmtDNA CO1領域,rDNA ITS2領域の塩基配列および発育過程の検討から最終的に否定した.この過程でヒト蟯虫感染によって死亡したチンパンジーの症例を報告し,ヒトには弱病害性とされるヒト蟯虫がチンパンジーでは高度の病害性を発揮することを証明した。これら霊長類寄生蟯虫の進化過程をmtDNA CO1領域,rDNA 28S領域の塩基配列から再構築し,新大陸ザルに寄生するTrypanoxyuris属が,旧大陸ザル寄生のEnterovius属や原猿類寄生のLemuricola属より早期に分岐したことを示唆する結果を得た.もし蟯虫類が霊長類と共進化したなら,これは原猿類が新猿類とまず別れ,後者から新大陸ザルと旧大陸ザルが派生したとする定説に反する所見である.野生霊長類寄生ギョウチュウ(蟯虫)類の調査:マダガスカル島産チャイロキツネザル15頭,ワオキツネザル39頭,シファカ6頭の糞便からLemuricola属蟯虫2種を得た.またジャワ中部のカニクイザル37頭,サウジアラビア北部のマントヒヒ25頭を肛囲検査法と糞便検査法で調べたが蟯虫類は検出できなかった.飼育霊長類寄生蟯虫の調査:動物園や研究所で飼育されている霊長類多数を調べ,キンシコウにEnterobius属Colobenterobius亜属蟯虫,ヨザルとリスザルにTrypanoxyuris属蟯虫を検出した.また飼育下チンパンジーにヒト蟯虫Enterobius vermicularisの濃厚感染を証明した.これらの蟯虫は形態観察用に固定すると共に,一部をDNA分析用に処理した.形態観察の結果キンシコウ寄生種は新種であることが判明した(論文投稿中).またヒト蟯虫感染で死亡したチンパンジーの症例に遭遇した.これは非固有宿主における病害性増強と考えられ,共進化の視点から興味ある現象といえる(論文作成中).DNA分析ではヒト蟯虫数匹よりQIAamp DNA Mini Kit(QIAGEN)にて全DNAを抽出した.このDNAをtemplateとしてsingle primerによるRAPDを実施したところ,いずれのDNAにおいても明瞭なフィンガープリント像が得られ,PCRのtemplateとして適当であることが示された.またミトコンドリアのCO1遺伝子の一部を増幅するdegenerated primerが蟯虫類にも適用できるかをスミスネズミ蟯虫Syphacia montanaとアカネズミ蟯虫S.fredericiで試したところPCR産物が認められ,有望であることが示された.

来年度は野生および飼育霊長類の蟯虫検査を続行し,その形態観察から系統樹作成を目指すとともに,今回得られたPCR産物の塩基配列を決定し,他の蟯虫にも適用できるプライマーをデザインしてこれら蟯虫類のCO1遺伝子の塩基配列を解明する予定である.霊長類寄生ギョウチュウ(蟯虫)類の調査:昨年度動物園飼育キンシコウから得た新種ギョウチュウはEnterobius(Colobenterobius) pygatrichusとして記載発表した(2002年1月).またボルネオ島サラワク産スローロリスからLemuricola nycticebi,テングザルからEnterobius属Colobenterobius亜属の新種ギョウチュウを得た.Colobenterobius亜属はオナガザル類と共進化した種とみられ,これらの種は宿主との系統比較にとって重要である.さらにマダガスカル島のワオキツネザルからLemuricola bauchoti,野毛山動物園のヨザルからTrypanoxyuris microonを検出した.ギョウチュウ類種分化の研究:ヒトギョウチュウEnterobiusvermicularis感染で死亡したチンパンジーの症例を論文発表した(印刷中).またヒトギョウチュウに感染した別のチンパンジーを駆虫しその後3ヶ月間に排泄された多数の虫体を経時的に調べ,E.gregoriiとされていたものが,ヒトギョウチュウの発育過程の幼若時期であることを証明した.さらにヒトギョウチュウとE.gregoriiについてC01,28SrDNAの塩基配列を解明し,両者が完全に同じ配列であることを証明した、これらの所見はE. Gregoriiがヒトギョウチュウのシノニムであることを生態学的,分子生物学的に裏付けるものであり,ヒトのギョウチュウは1種であることを意味し,ヒトギョウチュウ2種説を最終的に否定するものである.これに加えてワオキツネザルのL.bauchotiからDNAを抽出し,C01の塩基配列を解明した.来年度も野生および飼育霊長類の蟯虫検査を続行し,形態観察に基づく系統樹作成が可能かどうか検証するとともに,塩基配列の解明を他のギョウチュウ類にも広げ,霊長類とギョウチュウの共進化過程を解明して報告書を発表する予定である.霊長類寄生ギョウチュウ(蟯虫)類の調査:ボルネオ島サラワク産テングザルからEnterobius属Colobenterobius亜属の新種蟯虫を検出した(記載論文印刷中).Colobenterobius亜属はオナガザル類と共進化した種とみられ,宿主との系統比較にとって重要と思われる.また動物園で飼育されているジェフロイクモザルに蟯虫類の寄生を認め,精査の結果,Trypanoxyuris atelisと同定した.この同定過程で比較標本をアメリカ合衆国農務省から取り寄せて検討したところ,これまで疑問種とされていたOxyuronema atelophoraの混在を見い出した.これらの種を精査したところ,亜属分類を整理し直す必要が生じ,亜属BuckleyenterobiusとOxyuronemaを復活させた(再記載論文投稿中).またニホンザルからEnterobius Macaciとみられる種を初めて検出した.アフリカ・ボッソウのチンパンジー,インドネシアのオランウータン等の糞便を検査し,蟯虫類の検出に努めたが,これまで虫体は検出されていない.系統解析:
変動電磁環境下でのラジカル制御に基づく癌治療法の確立

高静磁場や高周波磁場を用いた癌治療には直接に磁界を生体に与えるもののほか、微小血管塞栓、溶存酸素濃度制御、ハイパーサーミア、ソフトヒーティング、および生物磁石・磁性流体を用いたマイクロカプセル運搬など各種方法が報告されている。近年、磁気感応性リポソームに関する研究開発も幾つかなされてはいるものの、磁場効果によるラジカル制御を内包薬物リリース機構に付与した研究例は国内外ともにまだ報告されていない。本研究ではラジカルペア機構における磁場効果をリポソーム運搬体に応用し、生体内薬物濃度の遠隔制御および光過敏性抗がん剤の副作用低減を目的とした各種検討をおこなった。非ステロイド系抗がん剤のフルタミド(FM)を封入した一枚膜リポソーム(FM-SUV)をポリカーボネート膜濾過法にて調製し、ラジカルペア機構を介して生ずるFM由来かご生成物および散逸生成物の挙動を調べた。中心波長335nmのUV-LEDによる照射で膜内FMを光励起し、FM-SUV溶液の紫外可視吸収スペクトル変化から相対量子収量を算出した。印加磁場には磁束密度200mTまでの永久磁石および2MHzまでの高周波磁場を使用した。その結果、静磁場および高周波磁場による重畳電磁界を利用することで、FM由来散逸フリーラジカル制御および、かご生成物の膜外リリースを制御しうる新知見を得た。また同時に、電磁刺激が人体に比較的安全であること、新規の癌治療法として応用可能である幾つかの点を見いだしてきた。よって難治性癌腫に対する電磁場の利用は、体力の衰えた高齢者・障害者等を対象に有効かつ安心・安全な新規癌治療を実現化するものと確信する。今後、より精密に生体内薬物濃度を磁場で制御することで、抗がん剤の副作用を軽減し、ドラッグデリバリーシステム(DDS)の研究分野領域に大きく貢献するものと思われる。
血管外膜および周囲組織による動脈硬化病変調節機構の解明

動脈硬化病変を持つ血管の外膜には、微小血管(vasa vasorum,VV)が増殖しており、その外側は脂肪などの周囲組織に覆われている。しかし、これら血管外膜側の組織が動脈硬化病変の形成と拡大にどのような影響を与えているのか明らかになっていない。本研究では、高脂血症マウスを用いて、動脈硬化病変と血管外膜VVおよび周囲組織との関連を検討した。微小血管を明瞭に描出する組織染色方法の開発も行った。従来、動脈硬化研究は、プラーク病変と血管中膜に視点が置かれていた。一方、動脈硬化病変を持つ血管では、外膜微小血管(vasa vasorum : VV)が増殖していることも報告されていた。本研究では、VVおよび血管周囲に存在する脂肪など血管周囲組織に注目し、動脈硬化病変との関連を明らかにすることを目的とする。従来の解析法では、脆弱な血管外膜組織を破損せず、微小構造であるVVを同定することは困難であった。しかし、組織標本作成法を工夫し、血管内皮マーカーであるレクチンを灌流して染色した後パラフィン包埋し、薄切後に発色させることで、外膜構造を維持したままVVを明瞭に描出することに成功した。この手法を用い、血管外膜側から供給される因子が、VV増殖や動脈硬化病変形成に与える影響を検討した。血管新生因子である塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の徐放剤を、まだ血管病変を持たない若年高脂血症マウスの腹部大動脈周囲に留置し、血管新生因子が血管外膜側から局所的に投与されるモデルを作成した。高脂食を投与し13週間飼育後、レクチンを用いた染色を施行し、腹部大動脈を採取した。bFGFを局所投与した群では、血管外膜のVV増殖および動脈硬化病変形成を認めたが、リン酸緩衝液を投与した対照群では、VV増殖および病変形成は認められなかった。以上より、外膜から供給されたbFGFは、VVを増殖させ、病変形成も促進したと考えられる。今後、VV増殖と動脈硬化病変形成の関連の機序をさらに詳しく検討する。また、同様のモデルを用いて、血管新生阻害因子を外膜から局所投与することで、病変形成を調節することが可能であるか検討する予定である。動脈硬化病変を持つ血管の外膜には、微小血管(vasa vasorum, VV)が増殖しており、その外側は脂肪などの周囲組織に覆われている。本研究は、VVおよび血管周囲組織に着目し、動脈硬化病変との関連を明らかにすることを目的とする。マウスを用いた実験において、従来の解折法では、脆弱な血管外膜組織を破損せず、微小血管であるVVを描出することは困難であった。本研究では、組織標本作成法を工夫し、血管内皮マーカーであるレクチンによる灌流染色およびパラフィン包埋を用い、外膜構造を維持したまま、明視野顕微鏡による観察でVVを明瞭に描出することに成功した。また、液体レジンを注入してVVの鋳型を作成し、走査電顕を用いて描出することにも成功した。次に、血管新生因子である塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)徐放剤を、未だ血管病変を持たない若年動脈硬化モデルマウスの腹部大動脈周囲に留置し、血管外膜側から局所に供給される血管新生因子がVV増殖および動脈硬化病変形成へ及ぼす影響を検討した。高脂食を投与し13週間飼育後、上記手法を用い腹部大動脈を観察した。bFGF投与群では、血管外膜のVV増殖および動脈硬化病変形成を認めたが、リン酸緩衝液のみを投与した対照群では、VV増殖および病変形成は認められなかった。増殖したVVの周囲には、炎症細胞集積を認めた。以上より、外膜から供給された血管新生因子は、VVを増殖させ病変形成も促進したと考えられる。最近の報告では、血管周囲の脂肪組織は様々な生理活性物質を分泌しているとされており、本研究のモデルのように、血管外膜側から直接作用している可能性があると考えられる。しかし、同様に野生型マウスにbFGFを投与しても、VVは増殖したが、血管病変は形成されなかった。今後、VV増殖が動脈硬化病変形成を引き起こす機序をさらに詳細に検討する。また、血管新生阻害薬を外膜から局所投与することで、病変形成を調節することが可能であるかも検討する予定である。
ニホンドロソコエビの遺伝子発現解析を用いた汽水域底質の汚染源推定

昨年度の研究によって、cDNA-AFLP法によって非モデル生物における新規の曝露マーカー遺伝子を探索でき、多様な化学物質を含む環境試料へも適用可能であることが示された。今年度は、これら遺伝子発現解析の結果が、Sediment TIE(Toxicity Identification Evaluation)などの物理化学的な処理を主とした従来の毒性原因物質特定手法と整合するかどうか検証した。cDNA-AFLP解析時に使用した物と同一の道路塵埃試料を用いて、Sediment TIEを実施した。結果、陽イオン交換樹脂SIR-300を添加した系よりも炭素系吸着剤XAD-4を添加した系で有意に10日間致死率および成長阻害が低減され、有機系物質による毒性寄与が示唆された。さらにSediment TIEにおける曝露試験中の溶存態濃度の分析結果から、亜鉛、銅と遊離アンモニアよりもニコチンの道路塵埃毒性への寄与が大きいことが明らかになった。これらの結果は、道路塵埃曝露時の発現パターンはニコチン曝露時の発現パターンと最も類似していたというcDNA-AFLP解析の結果と整合しており、cDNA-AFLPによって探索されたマーカー遺伝子の頑健性を示している。ただしニコチンのみを曝露した追加実験を実施したところ、道路塵埃曝露系で検出された溶存態ニコチン濃度では有意な致死影響は見られなかった。したがって、溶存態ニコチン以外の他の未測定物質や測定物質間の複合影響が道路塵埃の急性毒性に寄与していると示唆された。さらに次世代シーケンサーを用いて、ニホンドロソコエビのストレス応答関連遺伝子の塩基配列を取得した。金属曝露に関連するメタロチオネインや異物代謝に関わるシトクロムP450などの遺伝子の塩基配列を、相同性検索に基づき決定した。これらのデータは、今後本種を用いた生態毒性研究をおこなう上で有用な基礎知見である。29年度が最終年度であるため、記入しない。効果的な環境汚染対策を実施するうえで、環境中に存在する多数の化学物質の中から有害影響の原因となっている物質群を特定することは重要である。近年は、汚染に曝露された生物の遺伝子発現解析が、毒性原因物質の特定に有用であると指摘されている。しかし多くの既往研究はいわゆるモデル生物や在外種に限定されている。生物の入手可能性や生態系の地域特異性を考慮すると、日本国内に実在する生物種を用いた知見の蓄積が求められる。平成28年度は、環境試料である道路塵埃および塵埃に含まれる化学物質(銅・亜鉛・ニコチン)に曝露させた後のニホンドロソコエビの遺伝子発現をcDNA-AFLP法によって解析した。12組の選択的プライマーを用いたcDNA-AFLP解析の結果、発現変動する遺伝子断片は曝露物質の種類や濃度によって大きく異なることが分かった。またニコチン曝露に関しては、曝露濃度と用量応答関係を示す8つの遺伝子断片が見つかり、ニコチン曝露のマーカーとして利用できる可能性が示された。さらにその遺伝子断片のうちの1つは、ニコチンを高濃度に含む道路塵埃への曝露時においても発現変動しており、環境試料においても曝露指標として利用できる頑健なマーカーであることが示唆された。マーカー候補となる遺伝子断片の塩基配列を解読したが、既知のマーカー遺伝子と相同性のある遺伝子は見つからなかった。申請段階では汽水域底質を汚染試料としてその主要な汚染源を特定する予定だったが、事前の予備検討において東京湾から採取した汽水域底質のうちニホンドロソコエビに対して急性致死毒性を示す試料は確認できなかった。そのため、対象とする汚染試料を、ニホンドロソコエビへの急性毒性が確認されている道路塵埃(Hiki and Nakajima, 2015)に変更した。この変更に伴い、汚染源推定法の検討という当初の研究目的は、汚染試料中の毒性原因物質を推定する手法の検討という目的に修正せざるを得なかった。しかし、いずれの研究計画においても使用するアプローチは非モデル生物の遺伝子発現解析であるため、修正後の研究結果は当初想定していた汚染源推定にとっても有用な知見であると考える。目的修正後の研究では、上記のように非モデル生物の毒性応答解析におけるcDNA-AFLPの有用性を示すことが出来たため、おおむね順調に進展していると言える。

ただしニコチンのみを曝露した追加実験を実施したところ、道路塵埃曝露系で検出された溶存態ニコチン濃度では有意な致死影響は見られなかった。したがって、溶存態ニコチン以外の他の未測定物質や測定物質間の複合影響が道路塵埃の急性毒性に寄与していると示唆された。さらに次世代シーケンサーを用いて、ニホンドロソコエビのストレス応答関連遺伝子の塩基配列を取得した。金属曝露に関連するメタロチオネインや異物代謝に関わるシトクロムP450などの遺伝子の塩基配列を、相同性検索に基づき決定した。これらのデータは、今後本種を用いた生態毒性研究をおこなう上で有用な基礎知見である。1)従来の毒性原因物質の特定手法との比較をおこなう。曝露生物の遺伝子発現解析結果が、Sediment TIE(Toxicity Identification Evaluation)などの物理化学的な処理を主とした従来の特定手法と整合するかどうか検証する。2)cDNA-AFLPを用いた検討では曝露物質に対して特異的な遺伝子断片を特定することが出来たが、相同性検索などの結果その生物学的メカニズムは明らかにならなかった。また、cDNA-AFLPは安価に新規遺伝子を探索できることが確認出来たものの、網羅的に遺伝子断片を取得するのは労力、時間を考慮すると困難である。そこで今後はより網羅的に塩基配列データを取得出来る次世代シーケンサーを併用することによってデータ量を増やし、バイオインフォマティクス手法を活用することで機能未知の遺伝子に対しても生物学的機能を推測する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
各種低血圧麻酔による腎微細構造に及ぼす影響

日本家兎を対象とし、高濃度イソフルレンによる低血圧麻酔群(I群)、プロスタグランジン群(P群)、トリメタファンによる低血圧群(T群)に分け、MAP 50mmHgの低血圧麻酔を120分間行い、実験終了後、左腎を潅流固定し、摘出後標本作成し、顕微鏡にて観察した。なお、血圧を低下させずに、GOI・PBで3時間麻酔を維持したものを対照群(Control)とした。2)T群ではP群に比べ細胞変性、細胞破壊が顕著であった。I群については、現在もなお実験中であり、結果はP群とT群の一部にしかでていない。
理科、算数・数学教育からみた戦後直後の問題解決学習・生活単元学習の再評価

平成13年度は、我が国に於ける敗戦当時のコア・カリキュラム、問題解決学習・生活単元学習理論の一般論との関わりを視野に入れながら、理科、算数・数学教育における問題解決学習・生活単元学習理論の再評価を行うことを目的とした。そのために、当時のカリキュラム理論、教育内容と方法論、題材・教材論の分析を行うとともに、教科における学力論・教育内容論、教材論、認識論(系統性と順次性)的検討を行った。その内容としては、特に、戦後直後に理科教育論を教育実践に即して展開した田中実氏(元東京工業大学)の諸論を分析、考察した。田中氏は、戦後直後の生活単元学習、問題解決学習に対して、「理科は自然科学を教える教科」として捉えた上で、(1)「系統性」(科学の論理)と、「子どもらの自然についての認識を形づくる心的過程」を念頭においた「順次性」(子どもの生活・認識の論理)の両面への配慮が必要であること、(2)理科教育においても「系統性」とは一つだけではないこと、(3)「正確で順序正しい接近」の土台として「自由な接近」「多様な接近」を位置づけていたことを明らかにした。そこでは、その後の「理科教育の現代化」の主張が、「自然科学の系統性」を過大に強調しすぎていた可能性があることを指摘した。また、我が国の教育内容に大きな影響を与えた米国理科教科書が、現在の米国においてどのように評価されているかについて、上記の研究視点と重ねながら、現地(米国ウィスコンシン州立大学オークレア地区)での資料収集、調査研究を行った。そこで入手した現代米国科学教育標準に関する資料を検討し、米国に於ける生活単元的学習に関する今日的評価について検討した。本研究計画は3年継続であり、その最終年度であるので、これまでのまとめを冊子としてまとめた。本研究は3年間継続研究を予定しており、今年度はその1年次としての研究を次のように行った。1小倉金之助らの科学技術、科学教育に関する見解を、戦後直後の科学者の発言・主張をもとに考察した。それは、戦前の「科学的精神」の主張と重なりながらも、異なったニュアンスが込められていたことを、明らかにした。2戦後直後の理科教科書作成における現場教師参加の実態に関する研究をおこなった。それは、中村重太氏らの先行研究に学びながら、戦後直後の雑誌記事をもとにした研究である。それは、現場教師が、全国を9ブロックに分かれて、戦後直後の教科書ならびに教育内容について、具体的に素案を出しながら検討しているという、他の教科には見られない試みであった。3戦後直後の科学技術並びに政策に関して、当時の自然科学者に対しての聞き取り調査により行なった。聞き取り調査では、現代科学を理科・数学教育内容に反映させるという主張において系統性が論じられるにあたっては、自然科学の総合的把握、体系あるいは系統性が講じられはじめたことも、一つの背景としてあったことを押さえる必要性があることが分かってきた。本研究は3年間継続研究を予定しており、今年度はその2年次としての研究を次のように行った。1 1945年から1960年代の算数・数学と理科教育における問題解決学習、生活単元学習の実践記録を、聞き取りならびに図書資料により収集し、その分析を行った。2資料収集は、現筑波大学学校教育学部附属小学校、奈良女子大学附属小学校、広島大学学校教育学部附属小学校を主な対象として行い、当時、理科ならびに算数教育における典型的な実践の記録を収集した。

3分析では、a)「教育と生活」「科学と生活」の関係のあり方を整理する中で、戦後の問題解決学習ならびに生活単元学習では、児童生徒の生活世界に即した指導形態が追求されていたが、教育内容と教材との混同があったこと、b)我が国においては、問題解決学習ならびに生活単元学習が社会科教育を中心に展開してはいたが、理科教育でも、系統性と子どもの認識の両視点から教材編成が吟味され、算数・数学教育では基礎学力との関わりで議論されていたこと、c)そこでは「生活」概念をはじめ、「教育内容と教材の区別と関連」「順次性と系統性の区別」等の重要な議論がなされていたこと、d)戦前おこなわれていた理科と算数・数学での「統合」と戦後のそれとの間での差異と類似性の考察、から行った。4また、我が国の理科や算数・数学の教育内容に大きな影響を与えた米国教科書内容と我が国の該当教科書との比較検討を、米国教科書との比較検討を行った。とりわけ1940年代後半の我が国の教科書編集スタイルならびに記述においては、類似性があることが分かった。平成13年度は、我が国に於ける敗戦当時のコア・カリキュラム、問題解決学習・生活単元学習理論の一般論との関わりを視野に入れながら、理科、算数・数学教育における問題解決学習・生活単元学習理論の再評価を行うことを目的とした。そのために、当時のカリキュラム理論、教育内容と方法論、題材・教材論の分析を行うとともに、教科における学力論・教育内容論、教材論、認識論(系統性と順次性)的検討を行った。その内容としては、特に、戦後直後に理科教育論を教育実践に即して展開した田中実氏(元東京工業大学)の諸論を分析、考察した。田中氏は、戦後直後の生活単元学習、問題解決学習に対して、「理科は自然科学を教える教科」として捉えた上で、(1)「系統性」(科学の論理)と、「子どもらの自然についての認識を形づくる心的過程」を念頭においた「順次性」(子どもの生活・認識の論理)の両面への配慮が必要であること、(2)理科教育においても「系統性」とは一つだけではないこと、(3)「正確で順序正しい接近」の土台として「自由な接近」「多様な接近」を位置づけていたことを明らかにした。そこでは、その後の「理科教育の現代化」の主張が、「自然科学の系統性」を過大に強調しすぎていた可能性があることを指摘した。また、我が国の教育内容に大きな影響を与えた米国理科教科書が、現在の米国においてどのように評価されているかについて、上記の研究視点と重ねながら、現地(米国ウィスコンシン州立大学オークレア地区)での資料収集、調査研究を行った。そこで入手した現代米国科学教育標準に関する資料を検討し、米国に於ける生活単元的学習に関する今日的評価について検討した。本研究計画は3年継続であり、その最終年度であるので、これまでのまとめを冊子としてまとめた。
自動車産業における拡大生産者責任の順応的管理モデルに関する研究

健全な環境の社会を実現するために有効と考えられる拡大生産者責任(EPR)に、多くの企業が必ずしも積極的に取り組んでいないという問題がある。本研究では、この問題の解決法を検討しており、本年度の目的は、現地調査を通して理論的かつ実証的な分析を進め、昨年度までに得られた主要な研究成果を改善および検証することである。「研究実施計画」に記した理論的分析と現地調査により、以下のような研究成果を得た。EPRの施行により、生産者がより複雑に政府、消費者、小売業者、供給者と結びつくことがわかった。さらに、リサイクル業者が新たな利害関係者に含まれることもわかった。そこで、政府の影響および生産者がEPRに対応しやすくする要因について以下の3つの観点から検討を行った。第1に、政府と生産者の関係をゲーム理論により解析することにより、リサイクルにおける利益や罰則が生産者にとって重要な判断基準であることが明らかになった。第2に、現地調査に基づき、政策主導と利益主導のEPR実行法の比較評価を行った。第3に、EPRの経済的側面として、リサイクルのコストを生産者あるいは消費者が負担する政策を比較評価し、市場の需要と供給の弾力性が生産者の戦略決定に重要な影響を及ぼすことがわかった。政府だけでなくリサイクル業者もEPR施行下の生産者にとって重要な利害関係者であることが明らかになった。リサイクルのコストをリサイクル業者と生産者で相応の分担をすることが生産者にとって重要である。以上の知見の有効性を様々なシナリオについて検証した。健全な環境社会を実現するために有効な政策と考えられる拡大生産者責任(EPR)を効果的に実施する方法や条件を明らかにする検討を開始した。具体的には自動車産業を対象に、利害関係者(stakeholder)システムを明らかにするとともに、数量的なモデル化の方法を検討した。自動車産業における利害関係者としては、政府、製造企業、供給業者(supplier)、販売店、顧客、回収企業などが存在する。例えば、製造企業は、政府が実施するEPR政策に対して、その行動が、供給者だけでなく、回収企業に影響される等、利害関係者が相互に及ぼす影響は複雑である。そこで本研究ではまず、政府と製造企業との相互影響を、供給者と回収業などの(その他の)利害関係者を拘束条件とするゲーム理論モデルでモデル化することを提案した。ゲーム理論を用いれば、利害関係者システムの動的な挙動をシミュレートできると考えられる。これを裏付けるためのフィールドワークとして、米国の大学の研究者および自動車製造企業の専門家とのインタビューを行い、理論的にも実践的にも利害関係者システムおよび個々の利害関係者の特徴を明確にすることができた。さらに、ゲーム理論モデルおよびシステム最適化などの方法は、本研究の目標を達成するために適切な数理的方法であることも明らかになった。今回提案した政府と製造企業間のゲーム理論モデルを用いて実際にシミュレーションを行い、有効性の見通しを得るとともに、残された課題を抽出した。今後は、政府と製造企業だけでなく、その他の利害関係者も含めたモデル化が必要である。なお、今年度中に顕在化した世界的な経済状況の悪化を鑑みると、自動車産業はその影響を強く直接的に受けると考えられる。今後の研究対象としては、電子産業など、他の産業も視野に入れて研究を進めることにする。本年度は利害関係者として、昨年度までの政府と製造企業に、リサイクル業者を加えた三者を検討対象とすることにし、この利害関係者間の特性をヨーロッパの企業(世界的経済危機の影響が甚大な自動車産業から、影響の小さい電気電子産業に研究対象を変更した)に対する聞き取り調査により調べた。その結果、電気電子産業における産業廃棄物の収集とリサイクルには、運用管理面と技術的側面双方の問題点が含まれることが明らかになった。これらの問題の一つとして、重量物の多くはリサイクルされているにもかかわらず、貴金属と化学物質等の処理には膨大なエネルギーが必要とされるため、適切にリサイクルされていないことがあげられる。これは、拡大生産者責任(EPR)の本来の目的を守らない、環境に優しくない状況と言える。廃棄物収集とリサイクルのエコロジー的価値を強調できていないことがこの状況の主要原因である。不適切な運搬と分別されていないリサイクル処理の問題も解決されるべきである。これらを鑑み、エコロジー的価値に基づく廃棄物収集のためのネットワークを評価するシステムを構築することにした。昨年度までの研究成果および前述の調査の結果に基づくと、ヨーロッパの政府の施策と米国の市場主導管理システムを統合し、経済的効率性とエコロジー的有効性の実現を目指すのが望ましいと考えられる。一方、廃棄物の収集とリサイクルのコストの効率を向上させるためには、収集速度とリサイクル率の低さの問題を解決すべきであり、製造業者の報奨を増やすことが有効と考えられる。また、製造業業者とリサイクル業者の収入、支出を分かち合う機構や、製造業者が媒介者を利用して消費者のリサイクルへの動機付けを行うことが、結局製造業者の利益につながることが明らかとなった。このような結果に基づき、利害関係者間の相互の影響のモデル化を進めている。

EPRの施行により、生産者がより複雑に政府、消費者、小売業者、供給者と結びつくことがわかった。さらに、リサイクル業者が新たな利害関係者に含まれることもわかった。そこで、政府の影響および生産者がEPRに対応しやすくする要因について以下の3つの観点から検討を行った。第1に、政府と生産者の関係をゲーム理論により解析することにより、リサイクルにおける利益や罰則が生産者にとって重要な判断基準であることが明らかになった。第2に、現地調査に基づき、政策主導と利益主導のEPR実行法の比較評価を行った。第3に、EPRの経済的側面として、リサイクルのコストを生産者あるいは消費者が負担する政策を比較評価し、市場の需要と供給の弾力性が生産者の戦略決定に重要な影響を及ぼすことがわかった。政府だけでなくリサイクル業者もEPR施行下の生産者にとって重要な利害関係者であることが明らかになった。リサイクルのコストをリサイクル業者と生産者で相応の分担をすることが生産者にとって重要である。以上の知見の有効性を様々なシナリオについて検証した。