hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
microRNAゲノム編集による骨髄幹細胞由来神経細胞の生存促進技術の開発

本研究は骨髄幹細胞にmiR-96-5pを標的にしたゲノム編集を行うことで、EAAC1を介したシステインの取り込みを促進し、グルタチオン(GSH)の産生増加により酸化ストレス抵抗性を高め、生存能力を高めた幹細胞を作ることが目標である。この幹細胞は移植後の生着率が高く持続的な神経再生をもたらすと期待される。これまでの研究で、C57BL/6Jマウスから採取した骨髄細胞から、骨髄幹細胞に特異的に発現するCD29とCD90に陽性で、脂肪細胞へ分化する能力を持った骨髄幹細胞の初代培養系と、それを神経細胞に分化誘導する系を確立した。この骨髄幹細胞に対してゲノム編集を行う際、問題となっていた遺伝子導入効率の低さは、エレクトロポレーション法を採用することにより50%近くまで高めることに成功した。一方、細胞内GSHレベルの評価法として、GSH検出蛍光試薬のCMFDAを骨髄幹細胞に取り込ませ、CD29, CD90陽性細胞の蛍光強度を共焦点レーザー顕微鏡を用いて検出し集計することを試みた。しかし、初代培養幹細胞の特性として、対象となる細胞は大きさや形が異なる細胞集団であり、マーカー蛋白の発現強度も一様でなかった。免疫組織染色を用いて幹細胞を同定し、細胞ごとのCMFDA蛍光強度を集計する方法では客観的な解析が困難であることが分かった。対応策として、フローサイトメトリーを使ってCD29とCD90の共発現を指標に骨髄幹細胞集団の枠を定め、集団のCMFDA蛍光強度を測ることでGSH量を網羅的に解析する系を確立した。解析方法の問題点は解決した。これらの方法を用いてゲノム編集後の骨髄幹細胞とゲノム編集骨髄幹細胞から作成した神経細胞のGSH産生レベルを評価し、酸化ストレス下でも生存能力の高い移植用細胞の作成を目指す。脳内の抗酸化物質であるGSHの減少は神経変性を進行させると考えられており、GSH維持機構の促進は神経保護手段として期待できる。当研究室におけるGTRAP3-18遺伝子欠損マウスの研究から、GTRAP3-18は神経細胞のGSH産生に関わるシステイントランスポーターのEAAC1の作用を阻害してGSH産生を抑制することがわかり、さらにGTRAP3-18の発現上昇とEAAC1の発現抑制に同時働くmicroRNAであるmiR-96-5pを見いだしてきた背景がある。このmicroRNAの遺伝子を欠損するゲノム編集は神経細胞の抗酸化環境を促進することが期待される。本研究では、骨髄由来間葉系幹細胞にmiR-96-5pを標的にしたゲノム編集を行うことにより、GSH産生が増加した酸化ストレス抵抗性の神経細胞を分化誘導することと、その技術を利用して神経変性疾患モデルマウスから採取した骨髄由来間葉系幹細胞から移植後の生存能力の高い神経細胞を作ることを目的とする。本年度は、骨髄幹細胞の増殖に適した血清の選択などを経て、C57BL/6系統マウスに適した骨髄由間葉系幹細胞の培養方法を確立した。免疫細胞染色により幹細胞のマーカータンパク質を発現した間葉系幹細胞が培養されていることを確認した。一方で間葉系幹細胞から神経細胞に分化する際に必要な分化誘導因子mouse Notch1 intracellular domain (NICD)の発現ベクターを構築した。現在は培養した間葉系幹細胞の多分化能の解析を進めると同時に、NICD発現ベクターをトランスフェクションすることによる神経細胞分化誘導に着手している。当初の予定では、GTRAP3-18遺伝子欠損マウスから採取した骨髄由来幹細胞が、野生型マウスと比べ抗酸化能力が高いことを確認するところまでを目標としていたが、C57BL/6系統マウスの骨髄由来間葉系幹細胞に適した培養条件の確立や、神経分化誘導などの諸条件の確立にとどまっている。この理由には、骨髄細胞の増殖に適する新しい血清の確保が必要であったことや、幹細胞の強い接着性が継代時の回収率を低下させ、質の安定した良い幹細胞集団がなかなか得られなかったことが挙げられる。また、当初外部からの入手を考えていた分化誘導因子NICDの発現ベクターに望まない36塩基配列の挿入が見つかり、ベクターを再入手し、GFP融合NICD発現ベクターを再構築する必要があったことも挙げられる。当研究室ではGTRAP3-18遺伝子の欠損が神経細胞のGSH産生に必要なシステイントランスポーター(EAAC1)の機能を亢進して神経保護的に働くこと、miR-96-5pがGTRAP3-18の発現上昇とEAAC1の発現抑制に働くこと見いだしてきた。本研究ではmiR-96遺伝子の欠損は神経細胞のGSH産生を亢進し、酸化ストレス抵抗性を促進すると考え、ゲノム編集によりmiR-96遺伝子を欠損した骨髄由来間葉系幹細胞(以下、骨髄幹細胞)を作成し、神経細胞へ分化させる方法を確立することを進めている。C57BL/6系統マウスの骨髄幹細胞の培養条件の確立や、神経分化誘導に必要なNICD遺伝子発現ベクターの作成に続き、H29年度は、培養骨髄幹細胞にマウス骨髄幹細胞のマーカータンパク質(CD29, CD90およびPDGFRβ)が発現することを確認し、多分化能の一つである脂肪細胞への分化が起こること、NICD遺伝子発現ベクターの導入により神経細胞様に分化すことを確認した。これに並行しCRIPR/Cas9ベクターにmiR-96遺伝子配列中にあるターゲット配列を挿入し、miR-96遺伝子に変異をもたらす4種のベクターを作成した。

作成した全てのベクターにゲノム編集機能があることを、Single strand annealing assay (標的遺伝子配列を認識し、DNA二重鎖切断を生じさせる機能があることをEGFP発現で検出できる)により確認した。現在、骨髄幹細胞にCRISPR/Cas9 miR-96ベクターを導入し、miR-96を発現しない骨髄幹細胞の作成に着手している。ゲノムの変異を検出する方法としては遺伝子配列の確認と、RT microRNA PCR法による標的遺伝子産物の定量を行っているが、検出するにはベクターの導入効率を上げる必要性があることが分かり、効率を上げる手段を模索中である。研究の進行は加速している。昨年度の遅れを挽回しつつあるがまだ進行は遅れている。本研究は骨髄幹細胞にmiR-96-5pを標的にしたゲノム編集を行うことで、EAAC1を介したシステインの取り込みを促進し、グルタチオン(GSH)の産生増加により酸化ストレス抵抗性を高め、生存能力を高めた幹細胞を作ることが目標である。この幹細胞は移植後の生着率が高く持続的な神経再生をもたらすと期待される。これまでの研究で、C57BL/6Jマウスから採取した骨髄細胞から、骨髄幹細胞に特異的に発現するCD29とCD90に陽性で、脂肪細胞へ分化する能力を持った骨髄幹細胞の初代培養系と、それを神経細胞に分化誘導する系を確立した。この骨髄幹細胞に対してゲノム編集を行う際、問題となっていた遺伝子導入効率の低さは、エレクトロポレーション法を採用することにより50%近くまで高めることに成功した。一方、細胞内GSHレベルの評価法として、GSH検出蛍光試薬のCMFDAを骨髄幹細胞に取り込ませ、CD29, CD90陽性細胞の蛍光強度を共焦点レーザー顕微鏡を用いて検出し集計することを試みた。しかし、初代培養幹細胞の特性として、対象となる細胞は大きさや形が異なる細胞集団であり、マーカー蛋白の発現強度も一様でなかった。免疫組織染色を用いて幹細胞を同定し、細胞ごとのCMFDA蛍光強度を集計する方法では客観的な解析が困難であることが分かった。対応策として、フローサイトメトリーを使ってCD29とCD90の共発現を指標に骨髄幹細胞集団の枠を定め、集団のCMFDA蛍光強度を測ることでGSH量を網羅的に解析する系を確立した。解析方法の問題点は解決した。これらの方法を用いてゲノム編集後の骨髄幹細胞とゲノム編集骨髄幹細胞から作成した神経細胞のGSH産生レベルを評価し、酸化ストレス下でも生存能力の高い移植用細胞の作成を目指す。C57BL/6系統のマウスはBalb/C系統に比べ、骨髄間葉系幹細胞の増殖速度が遅いという論文報告があり、培養が難しい系統のようである。しかし、GTRAP3-18遺伝子欠損マウスや、後に使用する神経変性疾患モデルマウスにはC57BL/6系統が用いられているので、C57BL/6系統マウスでの最適条件を選ぶ必要がある。具体的には2回継代までの細胞が適しており、これを諸実験に用いることにする。29年度以降に行う予定であるゲノム編集も野生型マウスの骨髄由来幹細胞の2回継代細胞を用いて予定通り開始する計画である。28年度に行う予定であったGTRAP3-18遺伝子欠損マウスの骨髄由来幹細胞における抗酸化能力の解析についても2回継代細胞を用いて行い、29年度の課題と共に並行して進めることにより遅れを挽回する方針である。
口腔がん幹細胞を標的とした腫瘍溶解ウイルスの作製

真核細胞は、増殖因子や栄養の欠乏、ウイルス感染、突然の温度上昇などのさまざまな状況の変化に応答してタンパク質合成全体の速度を減少させる。がん細胞においては正常細胞とは異なった表現型がみられる。アデノウイルスはこのような宿主反応に対抗するため、tripartite readerと呼ばれる5'非翻訳領域配列により宿主細胞のタンパク質合成速度が減少している環境においても自身の構造タンパク質を優先的かつ高効率な状態で発現する(宿主細胞に発現させる)ことができる。ウイルス構造蛋白質の発現効率をがん細胞で特異的に上昇させることは、より高い腫瘍溶解性能を実現することにつながっていく。我々は、mRNAの5'非翻訳領域にmRNAの二次構造を変化させるような配列を導入することによりキャプシドタンパク質発現に関与するがん細胞特異的な宿主因子をより容易に解析できるのではないかと考え、断片化したマイコプラズマDNAをルシフェラーゼ・リポーターの5'非翻訳領域にクローニングしたライブラリーを構築し、がん細胞に導入・発現解析を行った。現在まで375個のクローンの発現解析を終了しているが、細胞腫により発現が大きく異なる数種のクローンを確定することができた。Real Time PCRの結果からmRNAの転写量に大きな変動は見られず、翻訳過程における何らかの変化が原因であると考えられた。マイクロアレイ解析の結果はRNAヘリカーゼ様遺伝子の関与を示唆するものであった。Lin28Bの発現が293細胞と293T細胞において数百倍の差異があることがわかり、これをヒントに候補遺伝子が絞り込めることが分かったため。候補遺伝子とmRNA二次構造の関連を明らかにし、口腔がん幹細胞を標的とした新規の腫瘍溶解性アデノウイルスシステムの構築を行っていく予定である。発生した金額は、年度末に購入を予定していた試薬単価がキャンペーン価格等により想定した額よりも安価になったため生じたものであり、また金額も総額の1.3%程度であり今年度実験計画遂行上影響はなかった。
イネ白葉枯病抵抗性への分子遺伝学的アプローチ

課題1の『同質遺伝子系統利用および連鎖分析によるイネ白葉枯病抵抗性遺伝子近傍のマーカー探索』においては,同質遺伝子系統を利用し,本病抵抗性遺伝子Xa-1に0,1.7cMで連鎖する2つのRAPDマーカーを見いだした.そのうち1つのDNA断片はXa-1の供与親である黄玉に特異的であり染色体歩行による同遺伝子のクローニングの開始点として有望であることを確かめた.Xa-3,Xa-4,xa-5,Xa-10については,同質遺伝子系統の利用あるいは連鎖分析により,3cM以上と推定されるが近接するRFLPあるいはRAPDマーカーを見いだした.次に,xa-5,Xa-7,Xa-11の3遺伝子を対象とし分析を進めた結果,xa-5では320種類の,Xa-7とXa-11では500種類のプライマーを用いて,近傍マーカーの探索を行った結果,xp-5には8.9%で、Xa-11には1.1%で連鎖するRAPDマーカーを見いだした.さらにこれらの分子マーカーを利用して,抵抗性遺伝子の集積を行い,現在までに,Xa-4+xa-5,Xa-4+Xa-10,Xa-1+Xa-4,Xa-1+Xa-10の4系統を育成した.課題2の『量的抵抗性を示す日本型品種「あそみのり」の遺伝解析』おいては,「あそみのり」とインド型感受性品種「IR24」との交配から単粒系統法で育成してきたF_6を84系統(1個体/系統)用いて,RFLP分析を行い,114のRFLP遺伝子座からなるRFLP地図を作成した.一方,同F_6個体に日本産同菌レース1と3を接種し,病斑長を測定するとともに,RFLP分析結果に基づき抵抗性関与領域を推定した.その結果,両菌系いずれにも染色体4のXa-1領域が大きく関与することが明らかとなり,さらに,レース3に対してはXa-1領域以外に作用力の弱い遺伝子領域が3箇所推定された.課題1の『同質遺伝子系統利用および連鎖分析によるイネ白葉枯病抵抗性遺伝子近傍のマーカー探索』においては,同質遺伝子系統を利用し,本病抵抗性遺伝子Xa-1に0,1.7cMで連鎖する2つのRAPDマーカーを見いだした.そのうち1つのDNA断片はXa-1の供与親である黄玉に特異的であり染色体歩行による同遺伝子のクローニングの開始点として有望であることを確かめた.Xa-3,Xa-4,xa-5,Xa-10については,同質遺伝子系統の利用あるいは連鎖分析により,3cM以上と推定されるが近接するRFLPあるいはRAPDマーカーを見いだした.次に,xa-5,Xa-7,Xa-11の3遺伝子を対象とし分析を進めた結果,xa-5では320種類の,Xa-7とXa-11では500種類のプライマーを用いて,近傍マーカーの探索を行った結果,xp-5には8.9%で、Xa-11には1.1%で連鎖するRAPDマーカーを見いだした.さらにこれらの分子マーカーを利用して,抵抗性遺伝子の集積を行い,現在までに,Xa-4+xa-5,Xa-4+Xa-10,Xa-1+Xa-4,Xa-1+Xa-10の4系統を育成した.課題2の『量的抵抗性を示す日本型品種「あそみのり」の遺伝解析』おいては,「あそみのり」とインド型感受性品種「IR24」との交配から単粒系統法で育成してきたF_6を84系統(1個体/系統)用いて,RFLP分析を行い,114のRFLP遺伝子座からなるRFLP地図を作成した.一方,同F_6個体に日本産同菌レース1と3を接種し,病斑長を測定するとともに,RFLP分析結果に基づき抵抗性関与領域を推定した.その結果,両菌系いずれにも染色体4のXa-1領域が大きく関与することが明らかとなり,さらに,レース3に対してはXa-1領域以外に作用力の弱い遺伝子領域が3箇所推定された.課題1の『同質遺伝子系統利用および連鎖分析によるイネ白葉枯病抵抗性遺伝子近傍のマーカー探索』おいては,同質遺伝子系統を利用し,本病抵抗性遺伝子Xa-1に0,1.7cMで連鎖する2つのRAPDマーカーを見いだした.そのうち1つのDNA断片はXa-1の供与親である黄玉に特異的であり染色体歩行による同遺伝子のクローニングの開始点として有望であることを確かめた.Xa-3,Xa-4,xa-5,Xa-10については,同質遺伝子系統の利用あるいは連鎖分析により,3cM以上と推定されるが近接するRFLPあるいはRAPDマーカーを見いだした.さらにこれらの分子マーカーを利用して,抵抗性遺伝子の集積を行い,現在までに,Xa-4+xa-5,Xa-4+Xa-10の2系統を育成した.課題2の『量的抵抗性を示す日本型品種「あそみのり」の遺伝解析』おいては,「あそみのり」とインド型感受性品種「IR24」との交配から単粒系統法で育成してきたF_6を84系統(1個体/系統)用いて,RFLP分析を行ない,114のRFLP遺伝子座について両親いずれから各RFLP遺伝子座領域が由来するか推定した。分析可能な領域はほぼカバーしているので、各遺伝子座の遺伝子型と量的抵抗性の間の関係を調べれば「あそみのり」の量的抵抗性への関与領域が推定できる。

同F_6個体においては,病斑長による抵抗性の予備的評価も日本産同菌2菌系を用い行なったので,現在,上記観点からデータを分析中である.課題1の『同質遺伝子系統利用および連鎖分析によるイネ白葉枯病抵抗性遺伝子近傍のマーカー探索』おいては,本年度はxa-5,Xa-7,Xa-11の3遺伝子を対象とした。xa-5では320種類の,Xa-7とXa-11では500種類のプライマーを用いて,近傍マーカーの探索を行った結果,xa-5には8.9%で,Xa-11には1.1%で連鎖するRAPDマーカーを見いだした。また,既に同定した分子マーカーを利用して抵抗性遺伝子の集積を行い,Xa-1+Xa-4,Xa-1+Xa-10の2系統を育成し,続いて日本産およびフィリピン産同病菌系を用いて接種試験を行った。その結果,日本産菌系対しては両親の抵抗性を合わせ持つことが確認でき,フィリピン産1菌系に対しては,顕著な非対立遺伝子間相互作用が観察され。課題2の『量的抵抗性を示す日本型品種「あそみのり」の遺伝解析』おいては,「あそみのり」とインド型感受性品種「IR24」との交配から単粒系統法で育成してきたF_6を84系統(1個体/系統)用いて,RFLP分析を行ない,114のRFLP遺伝子座からなるRFLP地図を作成した。一方,同F_6個体に日本産同菌レース1と3を接種し,病斑長を測定するとともに,RFLP分析結果に基づき抵抗性関与領域を推定した。その結果,両菌系いずれにも染色体4のXa-1領域が大きく関与することが明らかとなり,さらに,レース3に対してはXa-1領域以外に作用力の弱い遺伝子領域が3箇所推定された。
ル-ル合成機能をもつ学習プロダクションシステムの実現とその特性に関する研究

本研究によって得られた主要な成果は以下の通りである。1)様々な観点から行なわれている演繹推論高速化に関する従来研究を、1)解釈実行レベルでの高速化、2)パタ-ン照合レベルでの高速化、3)知識レベルでの高速化、の三つに分けて比較考察した。2) Common Lisp版のOPS5にル-ル合成機構を追加し、対話型のル-ル合成型学習プロダクションシステムを作成した。3)学習された合成ル-ルを自動評価することにより、推論効率をあまり改善しないもの、及び、推論効率を悪化させるものを自動的に削除する知識フィルタ-機構を開発した。4)状態保存式パタ-ン照合法では、ある場合、ル-ル合成により高コストル-ルが発生し、状態保存のためのメモリと、パタ-ン照合コストが指数関数的に増大することを解析的に示した。5)ル-ル合成法と以前に我々が提案した部分照合法は併用が可能であることを示すとともに、問題領域の特性に応じた3種類の統合方法を提案した。6)これまで優劣が議論されてきた3種類のパタ-ン照合法、即ち、非保存式、部分保存式(Treat)、完全保存式(Rete)は、それぞれが威力を発揮する問題領域をもつことを定性的解析により明らかにした。7)高コストル-ルの発生による性能低下の問題を解決するには、高コストル-ルのインスタンシエ-ションの全てを同時に求めることをやめ、必要に応じて少しずつ求めるようにすればよいことを明らかにした。これを実現する1方法として選択的結合演算法を提案し、その有効性を示した。8)高コストル-ルを適切な大きさのサブル-ルに分解するル-ル分解という新しい知識変換法を提案した。それは、推論の時間効率及び空間効率を大きく改善することを解析的かつ実験的に示した。〔研究成果〕1.プロダクションシステム記述言語OPS5をSUN3からLISPマシンMaclvoryに移植し,正常に動作することを確認した。2.移植したOPS5にル-ル合成機能を付与し,それが正常に動作することを確認した。3.LISマシンの主メモリを8MB増設し,計16MBにした。その結果,ガ-ベジコレクションの発生頻度がかなり減少した。4.いくつかのサンプルル-ルを作成し,上記2で作ったプログラムにより合成実験を実施した。得られた知見の主なものを以下に記す。(1)合成ル-ルの数はかなり増加するが,Reteネットワ-クの規模はそれほど大きくならず,性能低下をひき起こすほどではない。(2)合成ル-ルは多くの場合性能向上に貢献するが,条件節数が多くかつ各条件節のインスタンシエ-ションが複数存在する場合にはReteのノ-ドメモリの更新負荷が急増し,性能低下を引き起こすことがある。(3)合成ル-ルの効用はそれ単独で決まるものではなく,使用される状況に依存している。即ち,同一の合成ル-ルがある状況では有効であり,また別の状況では性能低下を引き起こす。5.合成ル-ルにおける部分インスタンシエ-ションの組合せ論的増大現象を表現する数式モデルを開発した。その結果,結合演算における成功率が増大の程度に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。〔今後の展開〕合成ル-ルが性能低下を引き起こすメカニズムが明らかになったので,それを防止する方法を開発する必要がある。現在,部分インスタンシエ-ションのレベルで競合解消をする方法の検討を進めている。本研究によって得られた新たな知見のうち、重要なものは以下の4点である。1.ル-ル合成の効果は、プロダクションシステムで使用しているパタ-ン照合

アルゴリズムから大きな影響を受れる。状態保存式パタ-ン照合アルゴリズムの場合には、ル-ル合成により高コストル-ルが発生し、状態保存のためのメモリと、パタ-ン照合コストが指数関数的に増大する場合がある。2.高コストル-ルの発生による性能低下の問題を解決するには、高コストル-ルのインスタンシエ-ションの全てを同時に求めることをやめ、必要に応じて少しずつ求めるようにすればよい。これを実現する方法として、パタ-ン照合アルゴリズム自体を修正した選択的結合演算法と、高コストル-ルを適切な大きさのサブル-ルに分解するル-ル分解法の二つを提案した。3.ル-ル合成は断片的な知識を大きな知識にまとめ上げるのに対し、ル-ル分解は照合コストのかかる大きな知識を小さな知識に分解する。故に、両者はほぼ逆の知識変換過程であり、両者が揃って初めて知識サイズの最適化が可能になる。ル-ル分解が性能向上に寄与することを明らかにしたのは本研究が最初である。4.これまで優劣が議論されてきた3種類のパタ-ン照合法、即ち、非保存式(純粋プロダクションシステム)、部分保存式(Treatアルゴリズム)、完全保存式(Reteアルゴリズム)は、それぞれが威力を発揮する問題領域をもつ。即ち、これらの状態保存式パタ-ン照合法には、個々の問題領域に対して最適な状態保存レベルが存在する。
「黒ノート」に依拠したハイデッガーのナチズム問題の再検討―メタポリティークを軸に

平成30年度では、平成29年度の研究成果に基づき、1.1930年代前半の「黒ノート」や同時期(とりわけ1933-34年の総長期)の講義録等の資料に依拠して、メタポリティークに属すると考えられるハイデッガーの人種論を検討した。さらに、2.1930年代後半から1940年代にかけての資料を手がかりにして、ハイデッガーの存在史的思索における「反ユダヤ主義」の位置づけを行った。1.では主に以下の4点を明らかにした。(1)ハイデッガーは総長として活動した1933-34年に、ナチズムの人種主義を生物学的な人間理解だとして批判する。(2)他方でハイデッガーは、実存論的な身体論の観点から人種概念の捉えなおしを試みている。(3)だが実存論的な人種概念といえども、民族にとっては根源的なものではなく、あくまで「必要条件の一つ」にとどまるとされる。(4)「黒ノート」刊行とともに提起されたいわゆる「存在史的反ユダヤ主義」の問題は、人種論に関する以上の論点が整理されていないことに起因する。2.では主に以下の4点を明らかにした。(1)ハイデッガーは「反ユダヤ主義」を構成する「反(Anti)」の構造を、反対しているものの本質に捕われた「単なる反対運動」と見ている。(2)したがって、ハイデッガーが想定する「反ユダヤ主義」とは本質上ユダヤ教に捕われた反対運動となる。(3)他方で、存在史的思索が定位する「別の始源」は、ユダヤ-キリスト教、およびそれと深く結びついた形而上学の歴史の外部に位置する。(4)以上から、存在史的な視座に基づいた「黒ノート」のユダヤ批判は、ハイデッガーの立場からすれば、単なる反対運動(反ユダヤ主義)ではなく、形而上学の歴史を画定するとともに別の始源への移行を準備する、「形而上学の超克」の試みの一環とみなすことができる。本研究の目的は、ハイデッガーのナチズムとの思想的なかかわりを、「黒ノート」に記された「メタポリティーク」という政治-哲学的な構想の分析を軸に再検討することである。平成29年度では、1. 1930年代前半の「黒ノート」や同時期の講義、講演にもとづき、メタポリティークの内実を整理することで、総長期(1933-34年)のハイデッガーがナチズムに接近した哲学的な背景を解明することに取り組んだ。さらに、2. 1930年代後半以降ハイデッガーがナチズムから離反していく思想的背景のひとつとして想定される、ユダヤ-キリスト教批判、とりわけその唯一神(一神論)をめぐる批判的な言説の内実を、「計算」という観点から検討した。(1)メタポリティークは「哲学の再始源化」という哲学的な試みに依拠して構想されている。(2)ハイデッガーはナチズム革命のうちにこの再始源化の歴史的な好機を見る。(3)再始源化を遂行する根拠は「ドイツ民族」と「ギリシア民族」との民族的-言語的な共属性のうちに求められる。(4)再始源化に依拠したメタポリティークには、ナチズムの人種主義に対する批判が含まれている。2.では主に以下の3点を明らかにした。(1)因果的説明を本質とする計算的思惟は創造神を「計算(あてに)する」ことに由来するとされる。(2)信仰が向かう神は救済の確実性が「計算(あてに)する」神として捉えられる。(3)ハイデッガーは、唯一神が「唯一」であることの根拠を、この神が他の神々のなかで自身を「計算する(数える)」ことのうちに見出す。平成29年度の研究では、メタポリティークをナチズムの存在史的な基礎づけとして位置づけるという当初の計画はおおむね達成されたと思われる。さらに従前の科学研究費プロジェクト「ハイデッガー「黒ノート」の研究ー「計算的思考」の分析を中心に」(研究活動スタート支援課題番号15H06724)の研究成果を踏まえ、1930年代後半以降のナチズムからの離反を念頭におきつつ、ユダヤ-キリスト教の唯一神(一神論)をめぐる批判的な言説の解明に取り組んだことは、平成30年度の研究を遂行する際の指針となった。ただし総長期のハイデッガーの「民族」概念を、「血と土」や「種族」といった人種論の観点から検討するという試みは、十分に成し遂げられたとは言えない。この問題は、ハイデッガーのナチズムとのかかわりを考えるうえで重要な論点のひとつになりうるが、平成30年度も引き続き取り組み、年度内には一定の研究成果を発表する予定である。

(2)他方でハイデッガーは、実存論的な身体論の観点から人種概念の捉えなおしを試みている。(3)だが実存論的な人種概念といえども、民族にとっては根源的なものではなく、あくまで「必要条件の一つ」にとどまるとされる。(4)「黒ノート」刊行とともに提起されたいわゆる「存在史的反ユダヤ主義」の問題は、人種論に関する以上の論点が整理されていないことに起因する。2.では主に以下の4点を明らかにした。(1)ハイデッガーは「反ユダヤ主義」を構成する「反(Anti)」の構造を、反対しているものの本質に捕われた「単なる反対運動」と見ている。(2)したがって、ハイデッガーが想定する「反ユダヤ主義」とは本質上ユダヤ教に捕われた反対運動となる。(3)他方で、存在史的思索が定位する「別の始源」は、ユダヤ-キリスト教、およびそれと深く結びついた形而上学の歴史の外部に位置する。(4)以上から、存在史的な視座に基づいた「黒ノート」のユダヤ批判は、ハイデッガーの立場からすれば、単なる反対運動(反ユダヤ主義)ではなく、形而上学の歴史を画定するとともに別の始源への移行を準備する、「形而上学の超克」の試みの一環とみなすことができる。平成30年度は、平成29年度の研究成果をもとに、メタポリティークの挫折と自己批判という観点から、ハイデッガーがナチズムから離反していく思想的背景の解明に取り組む。これを遂行するため、以下の2つの方策を立てる。1.「誤り」概念の通時的分析によってメタポリティークの挫折を跡づける。ハイデッガーは1930年代後半以降、総長期のナチズム参画について「誤り」であったと語っている。この「誤り」という語は、メタポリティークの挫折を示唆するが、それだけに留まらない。この語はまた、ナチズムへの接近と離反がなされた時期に繰り返し書き直された講演「真理の本質について」(1930-43年)を通じて彫琢された哲学概念でもある。本研究では、「誤り」の規定が1930年代前半と1940年以降の間で本質的に変容している点に注目し、その差異を整理・分析することで、メタポリティークの挫折がもつ存在史的な意義を明らかにする。2.ナチズムからの離反をメタポリティークの自己批判という観点から検討する。1930年代後半以降のナチズム批判は主として生物学的な人種主義に向けられるが、それはすでに総長期でも見られた。だが総長期には、存在の思索の立場から、いわば「形而上学的人種論」とでも言うべき特異な人種思想も、散発的にではあるが、積極的に語られている。ここに、ナチズム革命を歴史的な再始源化に結びつけようとする、ハイデッガーの政治-哲学的な意図を読み取ることができる。本研究ではまず、メタポリティークに属するこうした人種論を解明するとともに、1930年代後半以降にナチズムの人種主義が「形而上学の完成」の一形態として批判されていく経緯をたどる。そしてこの批判のうちには、総長期に試みられた形而上学的人種論も含まれていることを確認することで、ナチズムからの離反を、メタポリティークに対する自己批判の観点から検討する。次年度使用額(B-A)は386円であり、おおむね計画どおりに使用できたと考えている。
過形成副甲状腺の周辺脂肪組織に検出される異所的な副甲状腺ホルモン産生細胞の解析

二次性副甲状腺機能亢進症患者に施行された副甲状腺摘出術(PTx)により摘出された副甲状腺とその周辺組織の調査から、多数のPTx適用例で副甲状腺被膜外の脂肪組織に異所性副甲状腺ホルモン(PTH)産生細胞のコロニーが見つかっている。本研究においては、これらの副甲状腺周囲の脂肪組織に散在する異所性PTH産生細胞の由来を明らかにすることを目的して、移植実験やエピジェネティクス解析による検討を行い、併せて過形成腺周囲の脂肪組織蓄積の機序についても調査する。本年度の研究実績の概要は以下のとおり。(1)PTx適応患者のその後の調査から、総計31名中23名(74.2%)に副甲状腺周囲の脂肪組織中の異所的なPTH産生を認めている。PTH産生は腺に近い脂肪組織(近傍脂肪組織)で高頻度に検出された(71.0%)が、その周囲にある脂肪組織(周辺脂肪組織)中でもある程度検出された(35.5%)。(2)異所的なPTH産生が検出された脂肪組織の切片の免疫組織化学では、PTH産生細胞のコロニーが多数検出された。異所的なPTH産生細胞のコロニー中ではPTH産生細胞は大きな油滴を持つ脂肪細胞と複雑に入り組んで配置している様子が観察され、異所的なPTH産生の検出が、PTxの際の副甲状腺細胞の混入によるものではないことが明らかになった。PTH産生細胞のコロニー中には血管が貫通しているのも観察され、分泌されたPTHが血流に分泌されていることが示唆された。(3)過形成副甲状腺周辺への脂肪蓄積を再現するため、患者から摘出した副甲状腺の実質部の組織片を亜腎適処理と高リン食餌を施した免疫不全ラットの甲状腺に移植して培養したところ、移植片周囲の脂肪蓄積は見られなかったが、移植片細胞に脂肪分化マーカーであるPPARγとPerilipinの発現を検出した。ただし、移植片には大きな油滴を含んだ成熟した脂肪細胞は見られなかった。これまでの調査により、異所的なPTH産生の由来の解明のヒントとなると事実として、以下のものが考えられる。(1)二次性副甲状腺機能亢進症の患者より摘出された副甲状腺の調査は、31名の患者と76個の副甲状腺検体に及び、統計的な解析も十分に行えるだけの試料数に達している。これらの解析より、異所的PTH産生に副甲状腺からの距離に沿ったグラディエントが見られたことは、これらの異所的なPTH産生細胞を生じた機序の解明に対するひとつのヒントとなると思われる。(2)副甲状腺を取り巻く脂肪組織の免疫組織化学によって、異所的PTH産生細胞のコロニーが多数散在しているのが見つかったことで、脂肪細胞によるPTH産生の可能性は否定され、形態的には副甲状腺実質細胞と似ていなくも無い細胞が異所的PTHを産生・分泌していることが明らかになった。異所的PTH産生細胞のコロニーでは、PTH産生細胞と脂肪細胞とが複雑に絡まりあう配置になっていることされていることは、PTxの際のコンタミネーションの可能性を否定するだけでなく、異所的なPTH産生細胞と脂肪細胞との深い関係を示唆するものであると思われた。(3)副甲状腺実質組織の免疫不全ラットの甲状腺への移植は、移植片周囲への脂肪組織の蓄積を期待したものであったが、二次性副甲状腺機能亢進症のモデルマウス/ラットにおいては、ヒトの場合とは異なり、過形成副甲状腺への脂肪の蓄積は見られないのが普通であり、今回の移植実験においても、移植片周囲への脂肪の蓄積は認められなかった。しかし、移植片に脂肪分化マーカーであるPPARγとPerilipin2の発現を検出したことは、予想外の結果であったが、異所的PTH産生細胞と腺周囲の脂肪組織の由来とそれらの発生機序の解明に重要な事実を提供していると思われた。以上の発見から、本研究がおおむね順調に進展していると考えられた。これまでに明らかにされた事実に基づき、次年度は過形成副甲状腺の周囲に蓄積する脂肪組織とその中に散在する異所的PTH産生細胞の由来と発生機序を明らかにすべく研究を行う。具体的には、以下の実験で異所性PTH産生細胞の由来と脂肪蓄積の機序の解明を試みる。(i)モデル動物へのヒト副甲状腺実質部の移植:本年度と同様に亜腎摘と高リン食餌を施したヌードラットの甲状腺中に、PTxで採取されたヒト副甲状腺片を移植する。本年度の結果は移植片の脂肪分化を示したが、成熟脂肪細胞は観察されなかった。よって、移植期間をさらに長く放置する、あるいは移植片を回収し、脂肪分化条件下の培養によって成熟脂肪細胞へと分化できるかどうかを検討する。また、甲状腺以外の組織に移植したときの脂肪分化についても調査して、分化転換が移植片の自立的なものであるのか、あるいは周辺組織から促進されたものであるのかを明らかにする。(ii)異所性PTH産生細胞と未分化脂肪細胞および幹細胞の単離と培養:過形成腺周辺組織に含まれる幹細胞の分化能を検討するために、PTxで採取された過形成副甲状腺の周辺脂肪組織および副甲状腺被膜をコラーゲナーゼ処理し、それぞれの細胞成分を径の異なるメッシュで段階的にトラップして精製した異所性PTH産生細胞集塊、未分化脂肪細胞および繊維芽細胞を培養し、自律的に他種細胞へ分化転換する可能性について検討する。

(iii)エピジェネティクス解析による細胞系譜解析:異所性PTH産生細胞とそれを含む脂肪細胞、および副甲状腺実質細胞について、エピジェネティックな相同性による系譜の識別を考え、比較する組織間で発現レベルの似た遺伝子について、ゲノム領域のDNAメチル化パターンをゲノムDNAのバイサルファイトシーケンス等により検索し、それらのパターンの相同性から細胞系譜の推定が可能かどうかを試みる。二次性副甲状腺機能亢進症患者に施行された副甲状腺摘出術(PTx)により摘出された副甲状腺とその周辺組織の調査から、多数のPTx適用例で副甲状腺被膜外の脂肪組織に異所性副甲状腺ホルモン(PTH)産生細胞のコロニーが見つかっている。本研究においては、これらの副甲状腺周囲の脂肪組織に散在する異所性PTH産生細胞の由来を明らかにすることを目的して、移植実験やエピジェネティクス解析による検討を行い、併せて過形成腺周囲の脂肪組織蓄積の機序についても調査する。本年度の研究実績の概要は以下のとおり。(1)PTx適応患者のその後の調査から、総計31名中23名(74.2%)に副甲状腺周囲の脂肪組織中の異所的なPTH産生を認めている。PTH産生は腺に近い脂肪組織(近傍脂肪組織)で高頻度に検出された(71.0%)が、その周囲にある脂肪組織(周辺脂肪組織)中でもある程度検出された(35.5%)。(2)異所的なPTH産生が検出された脂肪組織の切片の免疫組織化学では、PTH産生細胞のコロニーが多数検出された。異所的なPTH産生細胞のコロニー中ではPTH産生細胞は大きな油滴を持つ脂肪細胞と複雑に入り組んで配置している様子が観察され、異所的なPTH産生の検出が、PTxの際の副甲状腺細胞の混入によるものではないことが明らかになった。PTH産生細胞のコロニー中には血管が貫通しているのも観察され、分泌されたPTHが血流に分泌されていることが示唆された。(3)過形成副甲状腺周辺への脂肪蓄積を再現するため、患者から摘出した副甲状腺の実質部の組織片を亜腎適処理と高リン食餌を施した免疫不全ラットの甲状腺に移植して培養したところ、移植片周囲の脂肪蓄積は見られなかったが、移植片細胞に脂肪分化マーカーであるPPARγとPerilipinの発現を検出した。ただし、移植片には大きな油滴を含んだ成熟した脂肪細胞は見られなかった。これまでの調査により、異所的なPTH産生の由来の解明のヒントとなると事実として、以下のものが考えられる。(1)二次性副甲状腺機能亢進症の患者より摘出された副甲状腺の調査は、31名の患者と76個の副甲状腺検体に及び、統計的な解析も十分に行えるだけの試料数に達している。これらの解析より、異所的PTH産生に副甲状腺からの距離に沿ったグラディエントが見られたことは、これらの異所的なPTH産生細胞を生じた機序の解明に対するひとつのヒントとなると思われる。(2)副甲状腺を取り巻く脂肪組織の免疫組織化学によって、異所的PTH産生細胞のコロニーが多数散在しているのが見つかったことで、脂肪細胞によるPTH産生の可能性は否定され、形態的には副甲状腺実質細胞と似ていなくも無い細胞が異所的PTHを産生・分泌していることが明らかになった。異所的PTH産生細胞のコロニーでは、PTH産生細胞と脂肪細胞とが複雑に絡まりあう配置になっていることされていることは、PTxの際のコンタミネーションの可能性を否定するだけでなく、異所的なPTH産生細胞と脂肪細胞との深い関係を示唆するものであると思われた。(3)副甲状腺実質組織の免疫
侵襲性肺炎球菌感染症のゲノムワイドな比較解析に基づく流行動態と病原性に関する研究

侵襲性肺炎球菌感染症(IPD)はワクチン導入後も届出数が経年増加を続けている公衆衛生学上重要な細菌感染症である。IPDの原因菌である肺炎球菌は健常人の鼻咽頭にも常在する菌であるが、ヒトに常在している肺炎球菌がIPDを引き起こす際の菌側のリスク因子は何なのか?という点に関しては不明な点が多い。そこで本研究では、IPD原因菌の大規模ゲノム分子疫学解析による流行株の遺伝系統の把握と、IPD臨床株と健康保菌株とのゲノムワイドな多株比較解析により、IPD発症に優位に関連する因子を抽出し、IPD原因菌が保有する新規のリスク因子を特定することを目的とする。
3次元縦型構造MOSFETのボディチャネル動作のデバイス設計に関する研究

特別研究員の最終年度である3年目の計画を、“実測による3次元縦型MOSFETのデバイス特性の解明"とした。本年度ではまず初めに、自動測定め環境の立ち上げを行った。立ち上げた自動測定環境を用いて、300mmウェハ面内のデバイス特性を評価し、3次元縦型MOSFETの優れたデバイス特性(高駆動電流能力、理想値に近いサブスレッショルド特性)を実験的に示した。また、3次元縦型MOSFETのボディ領域であるシリコンピラー内部のチャネル不純物濃度の制御によって、300mmウェハ面内でしきい値電圧を調整できることを示した。これらの結果より、3次元縦型MOSFETの高いゲート制御性とチャネル不純物濃度によるしきい値電圧制御の両立が実現できることを実験的に示した。本結果は、現在主流となりつつある金属ゲートの仕事関数制御によるしきい値電圧調整手法と、従来のチャネル不純物濃度手法を組み合わせることで、より細粒度かつ広範囲にしきい値電圧を設計できる可能性を示した。さらに、3次元縦型MOSFETの低周波ノイズ特性(1/fノイズ)について評価を行いその優位性及び課題を示した。従来報告されてきた他MOSFET構造と同様に、Carrier Number Fluctuation with Correlated Mobility Fluctuationモデル(CNF+CMFモデル)を用いて3次元縦型MOSFETのノイズ特性を説明できることを示した。また強反転領域において、3次元縦型MOSFETの低周波ノイズ特性がチャネル不純物濃度に依存せずSource/Drain寄生抵抗成分で発生するノイズに律速されることを示し、更なる低ノイズ化への課題を明らかにした。また、従来報告されてきた平面構造型及び他立体構造型MOSFETと比較して、3次元縦型MOSFETはドレイン電流の揺らぎを12桁程抑制できることを示した。次に、3次元縦型MOSFETの浮遊ボディ構造による基板バイアス効果の完全抑制を実験的に示した。3次元縦型MOSFETは、ボディ領域が下部拡散層によって基板から電気的に分離された構造を持つため、基板バイアス効果の完全抑制が期待される。本研究において、シリコン基板と下部拡散層との間の電位を、順方向および逆方向に電圧印加した場合でも電流・電圧特性および低周波ノイズ特性に影響がない事を実験的に示した。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。特別研究員研究の1年目の計画を、"ボディチャネル動作型3次元縦型柵SFETのデバイス構造パラメータと電気的特性との関係の解明"とした。理想的な3次元縦型MOSFETでは、シリコンピラーはシリコン基板に対して垂直(=90°)となり、シリコンピラーの上部と下部とでのピラー直径は一致する。一方実用上では、シリコンピラー形成時のばらつきを考慮して、例えば89°±1°のように、シリコンピラーはシリコン基板に対しテーパー形状を持つように設計される。従って、上部のピラー直径は、下部のそれに対して細くなるため、電流の向きにより電流・電圧特性が非対称となる。ボディチャネル動作型3次元縦型MOSFETのデバイス設計指針構築の為、上記非対称の原因解明が重要である。この観点から、3次元縦型MOSFET特有のデバイス形状に着目して、10nm世代までの電流・電圧特性の非対称性の原因を解明した。得られた結果より、ボディチャネル動作型3次元縦型MOSFETのデバイス設計に対する有用な知見を得た。3次元縦型構造MOSFETを高精度に制御するためには、Floating Bodyのポテンシャルと電荷を精密に制御することが重要である。この観点より、Floating Body内の電荷量を記憶メカニズムとするキャパシタレスメモリセルに注目した。3次元縦型構造MOSFETの高いゲート制御性・高集積度性に加えて、ボディチャネル動作によって、Floating Body効果を電気的に制御可能なキャパシタレスメモリセルの提案を行い、データの書き込み、消去、読み出し、保持といったメモリ基本動作を示した。更に、上記提案メモリセルの保持特性を改善する為の動作方式の提案を行い、従来の平面構造型と比較して読み出し電流値を維持しつつも、保持時間を約1万倍に改善可能であることを示した。特別研究員研究の2年目の計画を、"ボディチャネル動作型3次元縦型MOSFETの寄生容量や浮遊ボディ効果の解明"とした。1年目で提案したField Effect Diode (FED)動作型縦型キャパシタレスDynamic Random AccessMemory (DRAM)セルについて引き続き研究を進め、そのスケーリング性能を評価した。これにより、シリコンピラー直径が20nmから12nmまで微細化されても、データの書き込み、消去、読み出し、保持といったメモリ基本動作が行えることを示した。更に、従来提案されてきたキャパシタレスDRAMと比較して、熱特性の観点からもFED動作型縦型キャパシタレスDRAMの優位性を見出し、そのメカニズムを解明した。キャパシタレスDRAMは、従来の1T-1C DRAMと同様に、一定時間間隔で記憶された情報を書き直す(リフレッシュ)動作が必要である。この時間間隔は、メモリセルのリーク電流に大きく依存するため、メモリセルの温度から強く影響を受ける。しかしながら、従来のDRAMが電圧動作であるのに対して、キャパシタレスDRAMは電流動作型メモリである。これにより、メモリセルに電流を流すことで起こる、自己発熱現象によって、リフレッシュ時間間隔が短くなり、動作速度の低下や消費電力の増大が起こる。従って、将来の大容量かつ高速動作メモリ実現のためには、熱特性に優れたメモリセルが重要である。この観点より、FED動作型縦型キャパシタレスDRAMの動作メカニズムに注目した。

従来のキャパシタレスDRAMは、ビット線電圧に高電圧(約2V)を印加する必要があったのに対して、FED動作型では、約1Vという低電圧で読み書きが行える。これにより読み書き動作時の自己発熱を大幅に抑制できることを示した。そのメカニズムをベースとして設計したDRAMについて次の結果を得た。外気温度を300Kとした場合、従来の動作方式では最大で30.6Kの温度上昇であるのに対して、FED動作型縦型キャパシタレスDRAMでは、最大0.6Kの温度上昇という優れた熱特性を示した。特別研究員の最終年度である3年目の計画を、“実測による3次元縦型MOSFETのデバイス特性の解明"とした。本年度ではまず初めに、自動測定め環境の立ち上げを行った。立ち上げた自動測定環境を用いて、300mmウェハ面内のデバイス特性を評価し、3次元縦型MOSFETの優れたデバイス特性(高駆動電流能力、理想値に近いサブスレッショルド特性)を実験的に示した。また、3次元縦型MOSFETのボディ領域であるシリコンピラー内部のチャネル不純物濃度の制御によって、300mmウェハ面内でしきい値電圧を調整できることを示した。これらの結果より、3次元縦型MOSFETの高いゲート制御性とチャネル不純物濃度によるしきい値電圧制御の両立が実現できることを実験的に示した。本結果は、現在主流となりつつある金属ゲートの仕事関数制御によるしきい値電圧調整手法と、従来のチャネル不純物濃度手法を組み合わせることで、より細粒度かつ広範囲にしきい値電圧を設計できる可能性を示した。さらに、3次元縦型MOSFETの低周波ノイズ特性(1/fノイズ)について評価を行いその優位性及び課題を示した。従来報告されてきた他MOSFET構造と同様に、Carrier Number Fluctuation with Correlated Mobility Fluctuationモデル(CNF+CMFモデル)を用いて3次元縦型MOSFETのノイズ特性を説明できることを示した。また強反転領域において、3次元縦型MOSFETの低周波ノイズ特性がチャネル不純物濃度に依存せずSource/Drain寄生抵抗成分で発生するノイズに律速されることを示し、更なる低ノイズ化への課題を明らかにした。また、従来報告されてきた平面構造型及び他立体構造型MOSFETと比較して、3次元縦型MOSFETはドレイン電流の揺らぎを12桁程抑制できることを示した。次に、3次元縦型MOSFETの浮遊ボディ構造による基板バイアス効果の完全抑制を実験的に示した。3次元縦型MOSFETは、ボディ領域が下部拡散層によって基板から電気的に分離された構造を持つため、基板バイアス効果の完全抑制が期待される。本研究において、シリコン基板と下部拡散層との間の電位を、順方向および逆方向に電圧印加した場合でも電流・電圧特性および低周波ノイズ特性に影響がない事を実験的に示した。
電気毛管現象を利用した溶融合金・溶融塩界面における界面偏析の実験的評価

溶融合金・溶融塩間の界面偏析に関しては、熱力学的にその現象が生じる可能性は認められているものの、特に融体を対象とした場合には実験的にその偏析現象を直接観察できない。この偏析現象は界面近傍の数原子層内で生じているが、この種の小さな領域内における状態の変化に敏感に対応する電気毛管現象に着目すれば、界面偏析を実験的に確認できると考えられる。本研究では、電気毛管曲線を測定する装置を試作するとともに、溶融合金-溶融塩系の界面電気容量の測定を行い、界面偏析の実験的確認を行うことを目的としている。本研究では、先ず、溶融Ga-Bi合金と溶融KCl-LiCl系に対する電気毛管曲線を測定する装置を作製した。次に同物質系に対する電気毛管曲線の測定を溶融Ga-Bi合金中のBi濃度を変化させて行った。その結果より各種成分濃度の溶融合金と溶融塩界面における界面電気容量を求めたところ、Butlerの式から計算した表面Bi濃度のバルク濃度依存性に対応する関係が得られた。界面電気容量は界面における成分の濃度に比例すると考えられるので、電気毛管曲線を測定し、界面電気容量を求めれば、溶融合金-溶融塩界面の偏析量を定量的に評価できることが明らかとなった。また電気毛管曲線の測定と併行し、溶融Ga-Bi合金の表面張力の測定を行い、Butlerの式から得られる表面張力の計算結果との比較を行い、両者が良く一致することを確認した。このことは、Butlerの式から推算したバルク濃度に対する表面Bi濃度の値の妥当性を示している。本年度は溶融Ga-Bi合金と溶融KCl-LiCl系に対する電気毛管曲線を測定する装置を作製した。また、電気毛管曲線の測定と併行し、溶融Ga-Bi合金の表面張力の測定を行い、Butlerの式から得られる表面張力の計算結果との比較を行い、両者が良く一致することを確認した。

次に同物質系に対する電気毛管曲線の測定を溶融Ga-Bi合金中のBi濃度を変化させて行った。その結果より各種成分濃度の溶融合金と溶融塩界面における界面電気容量を求めたところ、Butlerの式から計算した表面Bi濃度のバルク濃度依存性に対応する関係が得られた。界面電気容量は界面における成分の濃度に比例すると考えられるので、電気毛管曲線を測定し、界面電気容量を求めれば、溶融合金-溶融塩界面の偏析量を定量的に評価できることが明らかとなった。また、電気毛管曲線の測定と併行し、溶融Ga-Bi合金の表面張力の測定を行い、Butlerの式から得られる表面張力の計算結果との比較を行い、両者が良く一致することを確認した。このことは、Butlerの式から推算したバルク濃度に対する表面Bi濃度の値の妥当性を示している。
離散選択モデルのミクロ経済学的基礎

ロジットモデル等の離散選択モデルでは、消費者は、例えば、「Aの飲み物」「Bの飲み物」「AもBも購入しない」という3つの選択肢から1回だけ選ぶと仮定されている。しかし、なぜこのような選択を1回行うのかに関しては説明されてこなかった。また、飲み物の選択の際に、例えば、ポテトチップスの選択は無視されているが、両者の購入には何らかの関係があるだろう。本研究では、離散選択モデルのこのような欠点を取り除くために、標準的なミクロ経済学の枠組みを用いて、理論研究を行った。その結果、離散選択モデルと整合的な形で、消費者が複数のブランドを複数個選択することが可能なモデルを開発することに成功した。離散選択モデルは、交通需要予測、産業組織論等で幅広く用いられているが、離散選択モデルで考えられているのが完全な意思決定問題であるかどうかは明らかではない。例えば、離散選択モデルでケチャップの選択を考えた場合、典型的なモデルでは「ブランドAのケチャップを1個選択」「ブランドBのケチャップを1個選択」「買わない」という3つの選択肢の中から、消費者が1つの選択肢を選ぶと仮定される。この離散選択モデルでは、それ以外の財、例えばマヨネーズの選択に関しては何ら触れられない。また、なぜ消費者が「1個」を選択するのかも説明されない。しかし、現実には、消費者は、マヨネーズや他の財も予算内で選択しており、また、ケチャップを複数個購入することもあるだろう。一方、通常のミクロ経済学の効用最大化問題では、すべての財の選択を内生化することができ、そこでは複数個の財の選択も自由である。このような例から、離散選択モデルは消費者の意思決定の一部に焦点を当てているに過ぎないことがわかる。通常のミクロ経済学の効用最大化問題と離散選択モデルは上記のように異なった特徴を持つが、その完全な対応関係に関してはこれまで明確な結論が存在していない。本年度の研究では、ロジットモデル等の離散選択モデルと完全に整合的なミクロ経済学の効用最大化問題を定式化した。本研究で定式化した効用最大化問題では、離散選択モデル同様、各財の需要が財グループの総需要に選択確率をかけたものとして表現できる。したがって、離散選択モデルの結果と完全に整合的である。そうでありながら、例えば、ケチャップ、マヨネーズ、塩等、任意の数の財グループを含むことができ、また、複数個のケチャップを選ぶことも可能である。その意味で本年度の研究成果は重要な理論的意味を持つと考えられる。離散選択モデルは、交通需要予測、産業組織論等で幅広く用いられているが、離散選択モデルと通常のミクロ経済学の効用最大化問題との関係は完全に明らかになっているわけではない。本研究の目的は、通常のミクロ経済学の効用最大化問題と離散選択モデルの完全な対応関係を明らかにすることである。平成27年度は、第一に、平成26年度の研究を発展させ、ロジットモデルと完全に整合的な効用最大化問題の特徴を、弾力性、余剰計算の点から明らかにした。特に、各財が補完的になりうることを弾力性を使って示したことや、実務でよく用いられるログサム変数を用いた余剰計算の意味を明らかにし、さらに、総需要が変化する場合でも適用可能な方法を導出したのは、本研究の主要な理論的貢献である。第二に、GEVモデルや混合(ミクスト)ロジットモデルと完全に整合的なミクロ経済学の効用最大化問題を定式化し、その特徴を、間接効用関数の形状、弾力性、余剰計算の点から明らかにした。それらの結果は、おおむねロジットモデルの結果を拡張したものになっている。第三に、これまでの成果を取りまとめて論文にまとめた。当初の予定通り、平成26年度中に、平成27年度の研究に応用可能なプロトタイプのモデルを開発することができたため。応用ミクロ経済学平成26年度に開発した理論モデルを現実に応用することができるように発展させる。また、実際のデータにはどのように応用すればよいかを検証するために、データの整備を行う。また、この分野と関連が深い海外の研究者からのフィードバックを得て、より精緻で実際の消費者行動をよりよく描写するモデルに発展させる。

平成26年度中に、カナダのブリティッシュコロンビア大学に出張し研究を行ったが、滞在日数が予定よりも少なかったため。平成27年度も平成26年度同様、カナダのブリティッシュコロンビア大学に出張して研究を進める予定であるので、そのための旅費の一部として利用する。