hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニューロフィードバックを利用した複数運動課題の同時学習

申請者は,ある一定方向(運動方向に対して左向き)に外乱が生じる新奇な力場課題を用いた腕到達運動学習実験を行なっている際に,獲得される運動記憶が,運動計画と運動実行に対応する階層的な2つの学習プロセスによって構成され,それらの相互作用によって形成されることを示唆する興味深い結果を得た.力場環境下において、多くの被験者が,67試行に一回程の頻度で,力場の影響を“過補償"し,それまでとは逆方向の右向きの弧を描くように大きく軌道を修正することが分かった.この軌道修正は,直前の試行で課題を失敗した場合に観察された.この結果は,課題が成功していた際に活性化していたプロセスだけでなく,課題が失敗した場合に活性化する別の学習プロセスが存在する可能性を示唆している.そこで、意図的に課題の失敗を誘起させるため,運動終点で外乱が最大になる力場を開発した.実験の結果,課題が失敗した直後の試行で,力場を過補償する程大きな軌道の修正が観察された.さらに驚くべき現象が,力場学習後の脱学習過程(力場なし環境)において観察された.力場環境から力場なし環境に移行する際,力場学習の後効果によってターゲットに到達できず課題を失敗するため,次の試行では軌道が大きく修正される.さらに課題を継続すると,運動はある曲線軌道に収束した.この軌道は,力場学習前に力場なし環境下で観察される直線軌道とは明らかに異なっていた.その曲線軌道は20分以上も保持されたことから,単なる力場学習の後効果の持続では説明できない.むしろ,課題の失敗を誘起する力場学習前後において,異なる運動計画によって異なる運動が実行されたことを示唆している.本研究によって得られた知見は,運動学習過程において,運動計画と運動指令の学習プロセスがどのように相互作用し,どのように潜在的な運動記憶を形成するかという神経メカニズムに示唆を与える.申請者は,ある一定方向(運動方向に対して左向き)に外乱が生じる新奇な力場課題を用いた腕到達運動学習実験を行なっている際に,獲得される運動記憶が,運動計画と運動実行に対応する階層的な2つの学習プロセスによって構成され,それらの相互作用によって形成されることを示唆する興味深い結果を得た.力場環境下において、多くの被験者が,67試行に一回程の頻度で,力場の影響を“過補償"し,それまでとは逆方向の右向きの弧を描くように大きく軌道を修正することが分かった.この軌道修正は,直前の試行で課題を失敗した場合に観察された.この結果は,課題が成功していた際に活性化していたプロセスだけでなく,課題が失敗した場合に活性化する別の学習プロセスが存在する可能性を示唆している.そこで、意図的に課題の失敗を誘起させるため,運動終点で外乱が最大になる力場を開発した.実験の結果,課題が失敗した直後の試行で,力場を過補償する程大きな軌道の修正が観察された.さらに驚くべき現象が,力場学習後の脱学習過程(力場なし環境)において観察された.力場環境から力場なし環境に移行する際,力場学習の後効果によってターゲットに到達できず課題を失敗するため,次の試行では軌道が大きく修正される.さらに課題を継続すると,運動はある曲線軌道に収束した.この軌道は,力場学習前に力場なし環境下で観察される直線軌道とは明らかに異なっていた.その曲線軌道は20分以上も保持されたことから,単なる力場学習の後効果の持続では説明できない.むしろ,課題の失敗を誘起する力場学習前後において,異なる運動計画によって異なる運動が実行されたことを示唆している.本研究によって得られた知見は,運動学習過程において,運動計画と運動指令の学習プロセスがどのように相互作用し,どのように潜在的な運動記憶を形成するかという神経メカニズムに示唆を与える.平成24年度は、NFによって操作する脳領野の選定を行う.fMRI脳活動計測中に,fMRIの中似通った2つの運動課題を同時に学習することは,非常に困難である.これは,運動学習が潜在的な情報処理を基盤にしており,意識的には区別出来ても,運動学習効果の記憶領域への割り振りを担う脳部位が,異なる運動を同一の運動として潜在的に処理してしまうためだと考えられている.しかし、学習する運動課題(2つの相反する力場環境における到達運動課題)の切り替えに応じて,この脳部位の活動パターンを操作できれば,2つの運動課題を同時に学習できると考えた.本研究の目的は,ニューロフィードバック(以下,NF)という手法を用いて特定部位の脳活動を操作し,この仮説を検証する.当該年度において,fMRI計測中に行なう2つの相反する力場環境における到達運動課題の選定を行なった.従来、いくつかの研究で報告されているように,本研究においても,2つの課題を交互に行った場合,被験者はどちらの課題も十分に学習することはできなかった.ただし,力場の大きさ,つまり到達運動中に与えられる外乱の大きさが小さくなるにつれ,2つの課題の学習達成度が大きくなることがわかった.よって,今後,fMRIの中で行なう行動実験の力場はある一定以上(具体手的には7N以上)の大きさの負荷をかける必要があることが分かった.申請者は25年度より新しい研究所に異動になった.当該年度初頭に異動が決定していたため,本来予定していたfMRIの実験ができなかった.つまり,一旦実験を始めた場合,同じfMRIの計測機器で実験を行なわなければ,データの信頼性が損なわれるからである.

よって,fMRIを用いた実験は今年度から行なうこととする.今年度は,24年度に予定していた,NFによって操作する脳領野の選定を行う.fMRI脳活動計測中に,fMRIの中で使用可能なロボットマニピュランダム(Ganesh et al. 2008)を用いて2つのの相反する力場課題(課題Aと課題B)を交互に行う.研究目的で述べたように,どちらの課題も学習できないことが良く知られているため,2つの課題の未学習時の脳活動を繰り返し得られる.このようにして,後述するデコーディング解析に必要な多くのfMRIデータ数を確保する.2つの課題の運動学習効果を,同じ記憶領域へ割り振っている脳の責任部位は,両方の課題で共通して活動する領野の中に含まれると考えられる.よって,最初に,両課題で共通して活動する領野を特定する.次に,この共通の脳領野の中から,課題Aと課題Bを識別する情報表現を持つ領野(各課題に特異的な脳活動パターン)と持たない領野(両課題で同じ脳活動パターン)を区別する.そのために,スパースロジスティック回帰分析(Yamashita et al.2008)というデコーディング手法を用いる.デコーディングとは脳活動が符号化している心や身体の状態を「復号化(デコード)」する技術であり,脳活動パターンにどのような情報が表現されているかを読み解くことができる.この手法によって有意な確率で課題Aと課題Bを識別出来ない脳領野は,2つの力場課題で共通した情報処理が行われていることを意味する.このような領野が,責任部位の候補であり,NFを用いて脳活動を操作する対象の脳領野として選定する.最後に,この脳領野のボクセル(脳活動画像の画素)の活動強度分布が空間的な相関をもたないような2つのパターンを,課題Aと課題Bの実行時にNFを用いて生成する目標の脳活動パターンに設定する.次年度は,本年度から繰り越した分も含めて,助成金を使用する.上述したように,24年度に予定していたfMRI実験ができなかったことにともない,実験被験者に対する謝礼などその実験にかかる費用が本年に繰り越された.本年度はそのfMRIを開始するため,主に実験被験者に対する謝礼に関して使用金額が増えると見込まれる,また,学会参加費,旅費,本研究に関連する書籍の購入を計画している.
ゼオライト単結晶中および結晶・結晶間における光化学反応の計測

光化学的手法を用いてゼオライトに吸着された有機分子の吸着状態や拡散運動とそれに基づく化学反応を調べることを目的として研究した。ゼオライト吸着系では、吸着分子は細孔内拡散、細孔間拡散、粒子間拡散という3つの階層構造をもつ拡散過程を有する。本研究では、ゼオライト結晶間の分子移動とそれに基づく化学反応を、主として発光により視覚的および分光的に調べることを目的として、研究をおこなった。ゼオライト粒子間の分子移動の様式として、(1)離れた結晶間を分子が飛び移る、(2)接触している結晶間で分子が移る、(3)気相と平衡を保ちつつ移動する、などの機構が考えられる。我々は、光学顕微鏡を用いて、大気下で、透過像、発光像および発光スペクトルなどを観測しながら、分子移動の直接観測を試みた。ゼオライト粒子間の分子移動の観測phenanthrene(Phe)を担持させたゼオライトNa^+-X(粒径23μm)と何も担持させないTl^+-Xとを混合した直後と、100°Cで60min加熱しながら蛍光像を観測した。Pheを担持したNa^+-X粒子はPheの蛍光のため青く見えるが、Tl^+-X粒子ではPheの燐光のため緑色に見える。粒子どうしがコンタクトしている状態で、PheがNa^+-X粒子から何も担持してなかったTl^+-X粒子へ移動している様子が観測された。一方、naphthalene(Nap)を用いた場合は、場所を選ばず分子の移動が観測された。Napはゼオライト吸着状態と大気中で平衡になっていると予想される。このように、大気中で2つメカニズムによる分子の移動を観測した。分子移動に基づく反応の観測ゼオライトにドナーおよびアクセプター分子を同時に吸着させると電荷移動(CT)錯体の形成が観測される。Phe/Na^+-X粒子とTCNB(tetracyanobenzene)/Na^+-X粒子室温でを混合した場合、すでに混合直後にCT錯体の形成がおこりCT蛍光が観測されることを示す。また、benzophenone/Eu^<3+>-XとNap/Na^+-Xを混合して放置した場合、分子移動の結果、エネルギー移動によりNapの燐光が観測される。
前立腺癌細胞におけるStARを標的とした治療探索的研究

ステロイド合成のために、コレステロールをミトコンドリア内膜に輸送する蛋白質StARに着目した。これまで、StARと前立腺癌の発癌、進展、ホルモン依存性に関する報告はほとんどない。本研究では、AhRを介したStAR蛋白質の発現調整機構の解明とStARを標的とする治療の可能性を研究する。ヒトStARに対するマウスモノクローナル抗体(Santa Cruz Biotechnology社)を用いて、ヒト前立腺癌におけるStAR蛋白質の発現を検討した。本抗体はすでにWesternblottingで用いた抗体と同様であり、モノクローナル抗体のためStARに対する特異性は極めて高い。StARは前立腺癌培養細胞であるLNCaPや22Rv-1細胞で発現しており、その発現は前立腺癌の浸潤に関わる転写因子Aryl Hydrocarbon Receptor(AhR)を介していた。前立腺癌細胞株を用いた検討では、AhRのシグナルは増殖能に変化を及ぼさなかったが、浸潤能に対し抑制的に作用した。さらに、StAR蛋白質の発現抑制は転写因子であるAhRを介していることが、AhRの阻害物質CH223191を用いた検討で見い出している。StAR遺伝子の発現制御による前立腺癌細胞の浸潤、増殖の影響を検討し、今後、これら前立腺細胞株を用いて、テトラサイクリンによるStAR蛋白質の発現のオン、オフを行い、in vitroにおいて、細胞増殖能や浸潤能を検討する。テトラサイクリンで誘導されるStAR遺伝子の下流にIRESを用いてGFPを連結したレトロウィルス発現ベクターを感染させ遺伝子導入するシステムの構築に時間を要している。今後、これらのGFPを導入された前立腺細胞株を用いて、以下の検討を行う。テトラサイクリンによるStAR蛋白質の発現のオン、オフによりin vitroにおいて、MTSアッセイによる細胞増殖能や浸潤能を検討する。前立腺癌細胞をsoft agar上で培養し、colony形成能の検討とクローン化を行う。また、in vivoへの実験系へ推進していく。研究結果の学会報告のための旅費を使用しなかったため。今後、前立腺細胞株を用いて、in vivoへの実験系を検討する。次年度、実験試薬ならびに旅費に30年度残金は233,782円と31年度1,100,000円合計1,333,782円を使用する。
ケアマネジャー向けアドバンス・ケア・プランニング面接技能教育プログラムの開発

全国の拠点のうち、秋田、名古屋、姫路でACP面接技能教育プログラムを実施した。ケアマネジャーが単位認定のない学習会に割ける時間は長くても半日であることが関係者の話から分かり、プログラムの時間は計4時間とした。セッションは、1)講義、2)延命・救命処置の模擬面接、3)がん患者・非がん患者とのACPの話し合いのタイミングや切り出し方に関するシミュレーション、4)生き方や人生の歴史(ライフ・ヒストリー)取材であった。模擬患者用面接技法評価票を作成した。項目は、1最初にリラックスできる環境を作ってくれた(場の設定、座る位置など)、2インタビュアーは話しやすい雰囲気を持っていた、3自然な会話のように話させてもらえた(インタビューを主導するが、答えを支配したり、邪魔したりしなかった)、4インタビューに方向性があった(とりとめなく話すのを避け、特定の方向性があった)、5自分でも予期しなかった良い話を引き出してもらった(自分でも知らなかった自分の一面が引き出された)、6自分にとって話したい話題を取り上げてもらった、7周りの人に知っておいてほしい話題(本題)を話せた、の7つであった。また、ACPにおいて中心的な項目であるライフ・ヒストリーの取材のために、本プログラムではインタビューシートを開発した(ライフ&ヘルスケア・デザインシート)。旭川で実施予定であったが、都合がつかなくなり、名古屋市周辺(愛知県一宮市、岐阜県恵那市)で本プログラムを実施した。これまで55名の参加を得ている。フォローアップOSCEについては、当初技能の改善の評価を行うことを目的に実施する予定であったが、参加者の反応では、面接の技術より、実際の現場での態度や実践に変化があったという声が多かったため、まずは愛知県一宮市、岐阜県恵那市において、フォローアップとして参加者を対象としたフォーカスグループディスカッションを行った。若干の研究ストラテジーに変更があるものの、当初の予定の参加者数と開催都市数を超えているため。また、途中経過ではあるが、関連の論文が2本出ているため。引き続き、本プログラムの旭川市での実施に向け、調整を進める。同時に、便宜的に、仙台市、徳島市での実施を打診中である。ACPプログラムを実施した(する)市において、参加者の意向を確認しながら、学習効果確認のためにフォローアップ研修もしくはフォーカスグループディスカッションを計画する。データの分析も収集と同時に進める。アドバンス・ケア・プランニング(ACP)について高齢者に面接をする際のポイントを明らかにするために、姫路市医療生協のケアマネジャー11名と愛知県にある1病院のソーシャルワーカー2名に対してフォーカスグループインタビューを実施した。ここでは、ケアマネジャーが利用者全員に対して初回面談時に指定された書式でACPに関する相談を行っている。研究代表者、研究分担者、研究協力者が、そのインタビューで得られる質的データを内容分析により構造化した。結果、高齢者のACPに対する準備性、支援者と高齢者・家族とのコミュニケーション、個別性の高い終末期の希望、終末期ケアの選択肢の説明の困難さの4テーマが挙げられた(現在海外ジャーナル投稿中)。これらを基に、平成30年2月に、ワーキンググループが集まり、プログラムプランニングのためのワークショップを開催した。教育目標の設定、教育方法の検討、シミュレーション用のシナリオ、評価者と参加者用資料の作成を行った。資料には、心肺蘇生、人工呼吸器、人工栄養療法等、救命・延命処置を分かり易く説明するための資料が含まれている。また、標準模擬患者SPの演技シナリオも同時に行った。シナリオは、がん、非がんの高齢者の、日常診療の現場でよくみられるパターンと望ましいパターンの2パターンとなった。先行研究のレビューにより、ACPの中の「尊厳」の部分の分析力がケアマネジャーに求められることが分かったため、質的研究手法を応用した簡単な分析手法のセッションをプログラムに盛り込むこととなった。学習効果の測定のための、OSCE用の面接技能測定評価票・尺度の作成は現在検討中である。学習効果の測定のための、OSCE用の面接技能測定評価票・尺度の作成は現在検討中となっており、時間は要さないが、当初の計画よりは遅れている。

これまで55名の参加を得ている。フォローアップOSCEについては、当初技能の改善の評価を行うことを目的に実施する予定であったが、参加者の反応では、面接の技術より、実際の現場での態度や実践に変化があったという声が多かったため、まずは愛知県一宮市、岐阜県恵那市において、フォローアップとして参加者を対象としたフォーカスグループディスカッションを行った。若干の研究ストラテジーに変更があるものの、当初の予定の参加者数と開催都市数を超えているため。また、途中経過ではあるが、関連の論文が2本出ているため。やや遅れているものの、概ね順調に来ていると評価している。当初の計画通り、次のように、全国の拠点におけるACP面接技能教育プログラムを実施する予定である。対象は、旭川、秋田、名古屋、姫路の4市のケアマネジャーとする。本4市は、研究代表者らが長期にわたりケアマネジャーなど介護系専門職を対象にした終末期ケア教育を行ってきた場所であり、大学や関連施設から研究協力が得られやすく、参加者の募集がしやすい。参加者を各市8-10名募集する(計30-40名)。プログラム終了後は、自身の録画、総合評価、ACP自己学習用の資料を持ち帰り、各自で振り返り学習をしてもらう。再度、ACP面接技能教育プログラムの参加者へのフォローアップを兼ねて、実施後3-6か月目にほぼ同一内容のプログラムを各市で実施する。引き続き、本プログラムの旭川市での実施に向け、調整を進める。同時に、便宜的に、仙台市、徳島市での実施を打診中である。ACPプログラムを実施した(する)市において、参加者の意向を確認しながら、学習効果確認のためにフォローアップ研修もしくはフォーカスグループディスカッションを計画する。データの分析も収集と同時に進める。当該助成金はすべて研究分担者の未使用分である。研究代表者の実母の逝去により、徳島で予定されていたプログラムが中止となった。そのため、旅費および活動資金が繰り越しとなった。このプログラムのための資金は次年度に使用予定である。旭川でプログラムを実施予定であったが、都合がつかなくなり旭川担当の阿部泰之の分担金使用額が減り、それに伴い他の研究分担者の使用額にも影響が出たため次年度使用額が生じた。次年度は旭川でのACP教育プログラムの実施と、ワークショップの開催を予定しているため、その費用に使用する。
頭頚部がんにおける化学・免疫療法の併用治療

頭頚部癌の予後は悪く根治治療である放射線治療や手術以外に化学療法や非特異的免疫療法を加味した集学的治療が行われている。しかしこの化学療法と免疫療法との的確な組み合わせ、投与のタイミングなどはまだ明らかになっていない。そこでまず化学療法がその直接抗腫瘍効果以外の間接的な抗腫瘍性を発揮するか否かを検討した。その結果(1)化学療法を施行することによって、ある時期はchemoーLAKと考えられるefector細胞が誘導されLAK活性が高まる時期があること(2)in vitroで化学療法剤で処理することによって腫瘍細胞から放出されていたTGFーβとは異なるimmunoーsuppressive factorが減少し、抗腫瘍性細胞の誘導機能が正常に戻ることが観察された。次に化学療法剤で処理した腫瘍細胞は自己LAK細胞に対する感受性が未処理腫瘍細胞よりも増強しており腫瘍細胞と自己effector細胞との混合培養によって、上清中にTNFーα、IFNーγ、ILー1βが放出されていた。これらのcytokineは未処理の腫瘍細胞との混合培養では観察されず、LAK細胞の自己腫瘍細胞傷害性の増強にこれらのcytokineが関与することが示唆された。そこでTNFーα、IFNγを用いて自己腫瘍細胞のMHC抗原発現量とLAK、TIL細胞に対する感受性を検討したが、classpI抗原量とTILに対する抗原性には相関性がまたLAK細胞でもTーLAK細胞には同様な相関性が認められた。すわなち化学療法剤処理によって腫瘍細胞のeffector細胞に対する感受性が亢進すること、またこれらのcytokineがautocrineに自己effector細胞の抗腫瘍性を亢進させるのではないかと推察された。今後、頭頚部癌に応用される化学療法剤のうちどれがeffector細胞の抗腫瘍性を最も活性化させるかを検討することによって、より的確な化学療法を案出し、さらに免疫療法剤との組み合わせの理想的なタイミングを探り、予後の向上に努めたいと考えている。近年,頭頚部癌では積極的にcisplatinを中心とした化学療法が施行されている。一方担癌患者は免疫能が低下していることが知られておりわれわれは種々の免疫療法剤を臨床の場で試みてきた。しかしその抗腫瘍効果にはおのずと限界が生じてきている。今回,われわれは化学療法剤の抗腫瘍性と宿主の免疫能に及ぼす影響を検討し,免疫療法剤との併用における基礎的実験を試みた。未治療の頭頚部進行癌患者10例に,cisplatin, 5ーfluorouracil併用化学療法を施行し,lymphokine activated killer(LAK)活性を測定したその結果,治療1週後では低下したLAK活性が2週後には回復傾向を示し,3週後で治療前の値を上回る症例も見られた。このような症例はchemoーLAKが誘導されたものではないかと考えられ,誘導されたLAK活性にさらに免疫療法剤を併用しその相乗効果が期待される。次に担癌患者における免疫能低下の観点から,当科で樹立した頭頚部癌培養細胞の上清を検討した。これらの上清中にLAK細胞の増殖を強く抑制する物質を見出だした。この物質は56°C60分の熱処理および酸・アルカリの処理で不活性化した。またLAK細胞の細胞障害性は抑制しなかった。分子量は10000以下と推測された。さらに腫瘍細胞を化学療法剤で処理するとこの物質の分泌は減少した。

この結果よりadoptive immunotherapyの際に化学療法を併用することにより,その効果を増強することができるのではないかと考えられた。さらに抗癌剤処理後の頭頚部癌培養細胞に対するLAK細胞の自己腫瘍細胞傷害活性を検討した。標的細胞を抗癌剤で処理すると標的細胞のLAK細胞に対する感受性が処理しない時に比較して有意に上昇することが認められた。この場合抗癌剤で処理した腫瘍細胞の作用によりLAK細胞からINF α,TNF α,ILーIβが放出されることが確認された。頭頚部癌の治療として化学療法が繁用され、また一方で免疫能低落の事実が判明している。そこで通常、化学療法と非特異的免疫療法を組み合わせた治療が施行されてきたが治療成績はかんばしくなかった。そこで、化学療法の抗腫瘍性と免疫療法の抗腫瘍性とを相乗的に得ることを基礎的に検討し、より的確な免疫療法を案出する目的でcytokinの併用によって抗腫瘍性が高まるか否かを検討した。その結果、化学療法剤で前処理した腫瘍細胞は確かに未処理のものと比較して自己lymph kine activated killer(LAK)細胞に対する感受性が亢進していた。処理した腫瘍細胞と自己LAK細胞とが接触することによってTNFーα、IFNーγ、ILー1βがeffector細胞から放出されることが判明したが、化学療法剤未処理の腫瘍細胞と接触した自己LAK細胞からはこうしたcytokineの放出は観察されなかった。また抗TNFーα抗体、抗IFNーγ抗体、抗ILー1β抗体を化学療法剤で処理した腫瘍細胞と自己LAK細胞との混合培養中に添加すると、処理腫瘍細胞のLAK感受性が低下することにより、化学療法剤処理によってある程度傷害を受けた腫瘍細胞がeffector細胞と接触し、effector細胞から放出されるこれらのcytokineがautocrineにeffecto細胞の傷害を高めるか、あるいはcytokineによって腫瘍細胞側の感受性が高まることが示唆された。これをTNFーα、IFNーγで処理した自己腫瘍細胞を用いてMHC抗原発現量による自己LAK、TILに対する感受性で検討したが、classI抗原量とTILに対する抗原性には相関性が、またLAK細胞もTーLAK細胞には相関性が認められ、少なくとも化学療法剤処理によって誘導されるcytokneにより標的細胞の感受性が高まることが明らかとなった。
メロテルペノイド生合成マシナリーの機能と構造に関する研究

本研究課題では、Streptomyces sp. BK97が生産する2つのメロテルペノイド、ベントシアニンとデメチルナフテルピンの生合成マシナリーの機能に関する研究を行なった。まず、Streptomyces sp. BK97からゲノムDNAを調製して、ゲノムシーケンスデータを得るとともにBACライブラリーを構築し、バイオインフォマティクスを駆使して、ベントシアニン及びナフテルピン生合成の候補遺伝子を見つけた。驚いたことに、これら2つのメロテルペノイドの生合成遺伝子はゲノム上で連続して存在していた。また、これらの遺伝子クラスターにはナフテルピンの生合成の鍵酵素であるABBAプレニル基転移酵素が2コピー含まれていることも判明した。そこで、これらのプレニル基転移酵素の系統解析を行ったところ、明らかに2つに分類することができた。一つは、炭素ー炭素結合に関与すると考えられる酵素で、他方は、窒素ー炭素結合に関与すると考えられる酵素であり、両者が配列的に明確に区別できることが明らかになった。これら2つのプレニル基転移酵素を大腸菌内で可溶性酵素として調製することができたので、今後は、本特別研究員の在籍期間中(2019年11月まで)に、これら2つのプレニル基転移酵素の基質を同定してin vitroでプレニル化活性を検出する予定である。そのため、現在、これら2つのABBAプレニル基転移酵素遺伝子の破壊株を作製し、それらの破壊株が蓄積する生合成中間体の精製を行っているところである。異種放線菌であるStreptomyces lividansとStreptomyces albusを宿主として得られたBACクローンの異種発現を試みたが、ベントシアニンとデメチルナフテルピンの生産は確認できなかった。そこで、生合成遺伝子クラスター中にみいだした6種のTetRやLysRなどの調節因子をBACクローンと共発現させることでベントシアニンとデメチルナフテルピンの異種生産が可能かどうかを確認し、今後、生合成マシナリーの同定を完結する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は、ベントシアニン生産菌Streptomyces sp. BK97からゲノムDNAを調製して、ゲノムシーケンスデータを得るとともに、BACライブラリーの構築を完了した。バイオインフォマティクスを駆使して、ベントシアニン生合成の候補遺伝子を見つけて、今回構築したBACライブラリーから目的のクローンのスクリーニングを開始した。加えて、ベントシアニン生合成遺伝子クラスターの近くには、別のメロテルペノイドであるデメチルナフテルピンの生合成に関与すると予想できる遺伝子クラスターを見つけることができた。この遺伝子クラスターには、ナフテルピンの生合成の鍵酵素であるABBAプレニル基転移酵素が含まれている一方、確かに、メチル化酵素を欠いていた。ナフテルピンの生合成についても未知の部分が多く、今回デメチルナフテルピンの生合成候補遺伝子が見つかったことで、メロテルペノイドの構造多様性を構築する環化機構を明らかにできる可能性が出てきた。Streptomyces sp. BK97を培養し、ベントシアニンの生合成中間体を検出することを目的に、培養液を高分解能LC-MSで分析したところ、ベントシアニンのベンジル基の由来となりうる、C6-C2化合物であるPhenylacetic acid、Phenyl acetamide、2-Oxo-Phenyl acetamideと推定されるシグナルを得た。一方、C6-C1化合物であるBenzoic acid、Benzamideは検出できなかった。これらの結果から、ベントシアニンは、フェナジン骨格であるピオシアニンが生合成された後に、何らかの修飾によって活性化されたC6-C2化合物が基質となって付加することで、ベントシアニン骨格が生合成されることが示唆された。外国人特別研究員のLuo Qiが、2018年2月に配偶者の出産に立ち会うため、1ヶ月間、本国に帰国した。その間、予定していたベントシアニン生産菌のBACライブラリーの構築が遅れ、その影響で、ベントシアニン生合成遺伝子の同定に関する研究にやや遅れが出た。ただ、帰国後、すぐに研究に着手することで、現在では、BACライブラリーの構築も完成しており、目的クローンのスクリーニングも完了していることから今後の研究遂行に問題はない。

そのため、現在、これら2つのABBAプレニル基転移酵素遺伝子の破壊株を作製し、それらの破壊株が蓄積する生合成中間体の精製を行っているところである。異種放線菌であるStreptomyces lividansとStreptomyces albusを宿主として得られたBACクローンの異種発現を試みたが、ベントシアニンとデメチルナフテルピンの生産は確認できなかった。そこで、生合成遺伝子クラスター中にみいだした6種のTetRやLysRなどの調節因子をBACクローンと共発現させることでベントシアニンとデメチルナフテルピンの異種生産が可能かどうかを確認し、今後、生合成マシナリーの同定を完結する。昨年度、ベントシアニン生合成の候補遺伝子を見つけて、構築したBACライブラリーから目的のクローンをスクリーニングしているところである。今後は、目的クローンが取得できたところで、異種放線菌である、Streptomyces lividan、Streptomyces albus、Streptomyces avermitilisを宿主としてベントシアニンの異種生産を試みる。これにより、ベントシアニン生合成遺伝子クラスターを同定することができる。さらには、同定したベントシアニン生合成遺伝子の中でも特に、フェナジン骨格の窒素原子にプレニル基を付加するN-プレニル基転移酵素がもっとも特徴的であることから、その遺伝子を同定するとともに、試験管内の反応を精査することで反応機構やX線結晶構造解析を行うことで構造基盤の解明を試みる。加えて、ベントシアニン生合成遺伝子クラスターの近くには、別のメロテルペノイドであるデメチルナフテルピンの生合成に関与すると予想できる遺伝子クラスターが存在している。そこで、この遺伝子クラスターを精査することにより、デメチルナフテルピンの生合成経路についても明らかにする。これらの研究成果により、放線菌の生産するメロテルペノイドの生合成機構についての包括的な知見を得る。また、ベンジル基の活性化と付加反応を触媒する酵素を同定し、さらには反応機構、ひいては構造基盤についても解明を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
インドのテキスト解釈学における文脈理論の基礎的研究

従来,クマーリラは文の意味認知過程を,単語の意味を積み重ねて文の意味理解に至るという,ボトムアップ型モデルで考えるとされてきたが,本研究は,クマーリラが「文脈による文の意味決定」というトップダウン型の認知契機を積極的に認めていることを明らかにした。またクマーリラが,聖典解釈学派の伝統に従いヴェーダの非人為性を擁護しつつも,読者はヴェーダ文から或る種の「意図」を読み取ると認め,更に,その意図の担い手とはヴェーダを身体とする最高我であるという独自のヴェーダーンタ思想を説くことを発見した。論文"The Theorem of the Singleness of a Goblet (graha-ekatva-nyaya)"は,クマーリラによる文の意味認知理論を新たに解明した。文の意味認知のプロセスに関して,クマーリラは,個別の単語の意味認知が先に起こり,それらが集積されて文意の認知に至るという,部分から全体へボトムアップ的に理解が進む「表示されたものの連関」説の提唱者であると一般に認められている。しかし彼は主著Tantravarttikaの中で,文の中の単語はそれ自体では固有の意味を表示していても,前後の文脈により,その意味表示が意図されなくなる場合があると認めている。例えば,文の中で名詞が単数で表記されていても,場面においてその名詞が特定の幾つかの個体を指すことが前後の文脈で既知となっている場合には,当該の文における名詞の単数は意図されていない。つまりクマーリラは,文の意味認知において,全体から部分へとトップダウン的に理解が進む契機があることをも認めていたのである。論文「「曙色」をめぐるミーマーンサー的考察」では,単一の文において,規定の対象が二つ以上あっても,それらが統一ある全体を構成している限り,文は一つの主題(uddesa)に対して従属要素の全体を規定することが出来るという解釈規則を,クマーリラがいかに根拠付けているかを明らかにした。クマーリラは,「虚偽を語るべからず」という祭主の斎戒を定めたヴェーダ規定文は祭式の文脈に留まって,祭式の式次第の一部を定めていると解釈すべきなのか,あるいは祭式の文脈を離れて,人間個人の義務を定めていると解釈すべきなのかという伝統的な問いに,文中の定動詞は行為主体を表示するのか否かという詳細な議論でもって答えている。論文「祭式で虚偽を語ってはならないのは何のためか」は,クマーリラによる議論が,この問いにいかにして答えたことになるのかを解明した。行為主体の代わりに,意志的行為一般の形式であるbha^^-vana^^-(現実化作用)が定動詞接辞の表示対象となることで,規定文の意味の中核に位置付けられたならば,規定文を他の規定文との関係の中に組み込んで,祭式の式次第の一部として,文脈の中で理解することの必要性が理解され,多くの儀礼行為を階層的に組み込んだ祭式システムの構築が可能となるのである。もう一つの論文「クマーリラによる定動詞接辞の表示理論について」は,クマーリラによるこの議論の主要部が「人称語尾により表示されるものは行為主体の数である」という主張の証明に費やされているのは,パーニニの文法体系が「能動態および反射態の動詞人称語尾は行為主体を表示する」という帰結を導くため,これに屈服しないように考案された,動詞のL接辞規定と数表記の規定とを結合するというミーマーンサー学派の文典解釈を受け継いでいることを解明したが,同時に,「定動詞接辞によるbha^^-vana^^-表示」が学派の標準説であったにもかかわらず,行為主体の数を表示することになった人称語尾の代わりに,bha^^-vana^^-を表示する接辞とは何であるかを,遂に明確にしていないことをも解明した。それゆえ,定動詞の内部におけるbha^^-vana^^-の表示部位をめぐるクマーリラの不明確な態度が何に由来するのかが,次年度の研究課題であることも明らかとなった。論文"Reconsidering the fragment of the Brhattika on inseparable connection (avinabhava)"は,クマーリラ研究の基礎となる彼の年代論の研究である。従来は「クマーリラは晩年にダルマキールティ論理学の影響を受けた」というE.Frauwallnerの仮説が有力視されていたが,本論文は,クマーリラは晩年までダルマキールティのことを知らず,またダルマキールティは最初期著作でクマーリラの影響を受けていることを指摘した。論文"Kumarila's Proposidonal Derivation (arthapatd) without Pervasion (vyapti)""はテキストの文脈解釈に必要とされた論理の一端を解明した。インドには独自に発達した論理学の伝統があるが,どの学派でも三段論法的な名辞論理のみに取り組んできた。

しかしクマーリラは,一つの個体に関する言明の組み合わせから別の言明を導出するという命題論理の可能性を,名辞論理とは別種の論理として提起したことを本論文で明らかにした。論文""Kumarila's Reevluation of the Sacrifice and the Veda froma Vedanta Perspective""は,クマーリラがテキストの文脈を重視する背景に,彼独自のヴェーダーンタ思想があることを解明した。諸々の儀礼行為を関連付ける行為形式を聖典解釈学で「現実化作用」(bhavana)と言うが,クマーリラは後期著作で,定期祭における現実化作用の目的を,未だ存在しないを祭式怠慢により受けてしまうことの回避から,既に犯して存在する罪障を祭式により無化することへと転換し,さらに非人為のはずのヴェーダにおいて文脈により特定の意図を伝えようとする主体が存在するかという問いに,それは虚空にあらわれた音声テキストという身体に宿る「最高我」(paramatman)であると答えていることを明らかにした。"ミーマーンサー学派は成立当初から,ヴェーダは誰にも作りだされていない永遠のテキストであるとしたが,クマーリラは『原理評釈』の中で,ヴェーダの命令文から発話者の意図を読み取ることの可能性を, 3通りに論じている。まず「岸辺が崩れようとしている」というように,精神をもたないものの変化を,精神をもつ存在の活動として,全く比喩的に表すことができる。また,人間界では,始まりのない過去世以来,どの世代でも,前の世代の師匠からヴェーダを伝授されて次世代に伝えるのだから,弟子は,ヴェーダ文の構造から読み取れる趣旨を,発話者として代々の師匠が伝えようとした意図として了解することができる。さらに,音声テキストであるヴェーダは虚空界において「最高我」が宿っている身体であり,ヴェーダから読み取れるのは,文字通りの意味で,最高我という発話者が発する意図と考えられる。クマーリラは,人為の聖典(スムリティ)に含まれるヴェーダ補助文献を,文典的要素のあるスートラと,それのないカルパとに分類する。いずれもタイトルに作者の名が冠されているが,ヴェーダにも『カータカ』など,タイトルに人名を含むのものがある。同じく祭式文献でも,カルパ・スートラは人為のテキストであり,ヴェーダはタイトルに人名を含んでいても,その人物が作ったのではない非人為のテキストであることの一応の理由として,クマーリラは,カルパ・スートラは「作者が誰であるかの確固とした記憶」と共に伝承されていることを挙げる。しかしクマーリラがヴェーダを非人為の聖典だとする本当の根拠は,いかなる理由付けでもなく,ヴェーダのマントラを読誦したときに覚える或る種の感動である。クマーリラは,リグ,ヤジュス,サーマンの三ヴェーダ冒頭のマントラを引用し,いずれも,人間に思いつくことができない情景を儀礼化し,世俗の言語には見られない荘重な表現で歌ったものであり,このような言明は人間のなせるものではなく,自立的なヴェーダがみずから発しているとしか考えられないと言う。神とも呼べる精神的存在をヴェーダの背後に想定していると言うことが出来る。
錯体ホストと高分子ゲストとの空間相互作用を活用した創発機能

ナノサイズの細孔構造を有する多孔性金属錯体(MOF)は、従来の多孔性物質(シリカ、活性炭)とは異なり、構成ユニットである金属イオンと有機配位子との組み合わせを考慮することで、細孔の性質を自在に制御することが可能になります。このようなMOFのナノ細孔は鎖状の高分子化合物がちょうど一本から数本程度で包接される大きさであるので、高分子集積の場として用いれば、細孔の性質(例えばサイズや表面状態)に応じて、高分子鎖の配列、配向、集積数などを精密に制御できます。これにより、金属錯体と高分子をナノレベルで自在に複合化することが可能になり、それぞれ単独では見られない全く新しい機能(創発機能)の発現が期待されます。例えば、MOFのナノ空間にポリエチレングリコールと呼ばれる高分子を導入すると、MOFの細孔サイズや表面状態に応じて、高分子の運動挙動が大きく変化し、通常の絡み合った高分子鎖の集合体とは全く異なる挙動を示しました。また、最近では、電気を流す特性や蛍光を発する特性を持つ高分子をMOFのナノ空間内に閉じ込めることで、これらの物性の増大やスイッチングが可能になる材料の創製もできました。更には、ペプチド分子をMOFに導入した複合体は、細孔からのペプチド分子の放出を駆動力として水上を運動する新しい化学モーターとして機能することが明らかになりました。これらの結果から、MOFの細孔内に高分子を閉じ込めることで、新たな機能を創発できることが分かり、今後のナノ材料を創製するための基盤として有効に活用できるものと期待されます。24年度が最終年度であるため、記入しない。ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVCz)は蛍光性、光導電性を持つ高分子として注目されており、有機ELやメモリーデバイスへの応用など、様々な研究が行われている。通常のバルク状態のPVCzでは、側鎖のスタック構造の乱れ、高分子鎖間の相互作用などがホール移動に大きく影響を及ぼす。そこで、単分子鎖で側鎖のスタック構造が制御されたPVCzが合成できれば、ホール移動度の向上や、詳細な電子物性の評価、新たな機能を引き出すことなどが可能と考えられる。一方、2nm以下の均一な細孔を有する多孔性金属錯体が近年注目を集めている。本研究では、一次元チャネルを有する多孔性金属錯体の細孔内でPVCzを一本鎖状態で合成し、その蛍光挙動や光導電性について検討を行った。[La(1,3,5-benzenetrisbenzoate)](1)が有する一次元チャネルにN-ビニルカルバゾールと重合開始剤を導入し、窒素雰囲気化、70°Cで重合を行った。得られた複合体(1⊃PVCz)の蛍光スペクトルを測定した結果、バルク状態のPVCzに見られる370nm付近のショルダーピークが1⊃PVCzには見られなかった。PVCzはカルバゾール環のスタッキング状態の違いにより370nmにpartial overlap型のエキシマー発光ピークが、420nmにfull overlap型のエキシマー発光ピークが観測されることが知られている。このことより、PVCzは細孔内においてカルバゾール環のfull overlap型が支配的な配置で並んでおり、重なりの大きいπ-スタック構造をとりやすくなっていると考えられる。MDシミュレーションを行った結果、PVCzは細孔内で一本鎖状態で、主鎖は一次元的に配向し、側鎖のカルバゾール環が連続的にπ-スタックした構造をとっていることが示唆された。1⊃PVCzのホール移動度をTime Resolved Microwave Conductivity(TRMC)法によって測定した。その結果、1⊃PVCzのホール移動度は2×10-2 cm2V-ls-1であることがわかった。一方、バルク状態のPVCzはTRMC法において活性を示さなかった。バルク状態のPVCzでは、ホールが構造的欠陥に起因するトラップサイトに捕獲されており、このような動かないキャリヤーはTRMC法において活性を示さないためである。バルク状態のPVCzのホール移動度は10-7 cm2V-1s-1程度であることが知られており、この値と比較すると、細孔内のPVCzは5桁程度高いホール移動度を示すことがわかった。得られた値はポリチオフェンなどの高い移動度を示すことで知られるπ-共役系高分子の移動度に匹敵する。細孔内のPVCzは、側鎖のカルバゾール環が連続的で重なりの大きいπ-スタック構造をとることでホール移動度が飛躍的に向上したと考えられる。

例えば、MOFのナノ空間にポリエチレングリコールと呼ばれる高分子を導入すると、MOFの細孔サイズや表面状態に応じて、高分子の運動挙動が大きく変化し、通常の絡み合った高分子鎖の集合体とは全く異なる挙動を示しました。また、最近では、電気を流す特性や蛍光を発する特性を持つ高分子をMOFのナノ空間内に閉じ込めることで、これらの物性の増大やスイッチングが可能になる材料の創製もできました。更には、ペプチド分子をMOFに導入した複合体は、細孔からのペプチド分子の放出を駆動力として水上を運動する新しい化学モーターとして機能することが明らかになりました。これらの結果から、MOFの細孔内に高分子を閉じ込めることで、新たな機能を創発できることが分かり、今後のナノ材料を創製するための基盤として有効に活用できるものと期待されます。24年度が最終年度であるため、記入しない。多孔性錯体の細孔内でビニルカルバゾールのラジカル重合を行うことで、側鎖のカルバゾールユニットが効果的にスタックした構造を達成した。これにより、非常に高いホール移動度が達成され、当初の研究目的に沿って、順調に研究が進展している。ホスト錯体を変化させることで、細孔内に導入されたポリビニルカルバゾールのコンフォメーション制御を行い、導電性と高分子コンフォメーションとの相関を調べていく。
Sez12ノックアウトマウスを用いた頭部神経冠細胞の遊走分化に関する研究

1.Sez12染色体マッピングおよびヒト染色体とのリンケージマイクロサテライトを用いた解析により、Sez12はマウス第16番染色体テロメアの隣接領域に存在していた。この領域はDiGeorge症候群患者の遺伝子欠損領域との間で高い相同性を示す。2.マウス発生段階におけるSez12遺伝子発現RNA blot解析で、さらにwhole-mount in situでもSez12 mRNAは器官形成期のマウス胚の頭部顔面領域で、他の領域よりその発現量が増加していた。特にfirst branchialarchおよびtelencephalonにおけるSez12 mRNAレベルの上昇が認められた。3.Sez12プロモータ領域の同定およびその機能解析Sez12の5'隣接ゲノムDNA断片をクラグGFP遺伝子の上流に挿入し、マウス線維芽細胞NIH3T3に導入し、蛍光シグナルを検討した。Sez12プロモータ活性には上流273bpの塩基配列が必須であった。またレチノイン酸投与により蛍光シグナルの強度が増加した。塩基配列を検討したところ、転写因子c-Ets1のコンセンサス配列が転写開始点から上流約25bpに存在し、このような発現動態を引き起こしていた。4.Sez12遺伝子産物に関連するシグナル伝達経路アフリカツメガエル卵母細胞にSez12タンパク質を発現させ、電気生理学的に検討した。Sez12タンパク質へのリガンドとしては、情報伝達に関わる糖脂質であるgangliosideを用いた。未処理卵母細胞でも、gangliosideをリガンドとしたシグナル伝達経路が存在することを確認後、Sez12 mRNA導入卵母細胞では、gangliosideにより未処理卵母細胞の約3倍大きな内向き電流を観察できた。5.Sez12ノックアウトマウスの作製およびその解析ES細胞での標的遺伝子ノックアウトによるSez12変異マウス作製を試みており、キメラマウスのgerm line transmissionを確認中である。現時点ではキメラマウスに形態異常など認められない。今後ノックアウトマウスを作製し、形態学的・組織学的検討を行う予定である。(1) Sez12のマッピングおよびヒト染色体とのリンケージ解析近文系マウスと野生マウスとの戻し交配により得られた100匹のF2マウス染色体DNAからマイクロサテライトマーカーを用い、Sez12多型分布パターンを解析した。Sez12はマウス第16番染色体のテロメア近傍に位置するD16Mit143マーカー領域に存在していた。このマウス染色体領域は、ヒト第22番染色体q11領域との間で高い相同性が認められており、Sez12がDiGeorge症候群の染色体欠損領域に存在するDGCR2/IDD/LANのマウスホモログであることが示された。(2)マウス発生段階におけるSez12の発現解析およびプロモータ解析マウス発生段階におけるSez12発現レベルをRNAblotおよびin situハイブリダイゼーションにより検討したところ、胎生12.5-14.5日目胎仔の頭部、特に顔面領域および第一鰓弓に強い発現シグナルが認められた。さらにSez12染色体DNA領域をクローニングし、プロモータ領域を検討した。プロモータ活性をもつ遺伝子領域の塩基配列を検討したところ、転写因子SPl,AP-2の結合配列が存在していた。AP-2ノックアウトマウスは発生段階に顎顔面領域形成障害を示すことから、Sez12がAP-2の標的遺伝子の可能性が考えられ、顎顔面領域発生との関連性が伺える.(3) Sez12ノックアウトマウスの作製Sez12発現を停止させ、GFP遺伝子マーカーを発現させるターゲティングベクターを構築した。現在ES細胞に導入し、相同組換えクローンをスクリーニングしている。

(1)マウス発生段階におけるSez12プロモータ解析Sez12のプロモータ領域を含む染色体DNAをクロー二ングし、塩基配列解析の絡果、Sez12の5'側上流領域にはプロモータ領域特有のGC配列が頻繁に認められた。捕乳類のゲノムDNAではGC配列がメチル化され、遺伝子発現が制御されることが知られている。RNA blot解析から、8.5日目胚より生体に至までマウス頭部でSez12発現レベルが高く、in situ RNA hybridizationで脳を含めた顔面領域および第一鰓弓で特異的Sez12シグナルが認められた。マウスSez12は顎顔面領域の形態異常を伴うヒトDiGeorge症候群患者の染色体欠損部位と相同性を示すマウス染色体領域にコードされている(Kajiwara,K.et al.Brain Res印刷中)。従って、今回クロー二ングしたSez12遺伝子上流領域に顎顔面領域特異性を制御する塩基配列が存在すると考えられる。Sez12上流遺伝子およびその部分的欠損変異体の下流にマーカ遺伝子(クラゲGFAP遺伝子)を挿入したミニジーンをマウス線維芽細胞に導入させ、蛍光シグナルを指標に検討したところ、Sez12転写開始部位の上流1.5kbがSez12発現に必須領域であることが認められた。現在、この必須領域に制御されたマーカ遺伝子の発現を遺伝子導入マウスを用いて解析中である。(2)Sez12遺伝子産物に関連するシグナル伝達経路の解明Sez12蛋白質に対する抗体をいくつか作製し、関連する細胞内物質の同定を行っている。(3)Sez12ノックアウトマウス作製現在、Sez12ターゲティングベクターと相同組換えをおこした胚幹細胞(ES細胞)をスクリー二ングしている段階で、来年度中にノックアウトマウスを作製する計画である。1.Sez12プロモータの機能解析Sez12遺伝子プロモータ活性についてクラゲGFP遺伝子の発現による蛍光シグナルを指標に検討し、Sez12発現には転写開始点より上流260bpが必須であり、その塩基配列には転写因子Sp1・c-Est1の結合ドメインが認められた。c-Ets1は神経冠細胞・脳・胸腺での発現が高く、Sez12mRNAの発現分布と相関が示唆される。またレチノイン酸によりc-Ets1を介してSez12遺伝子発現が誘導された。レチノイン酸代謝異常は頭部顔面領域に発生異常を引き起こすことから、Sez12遺伝子産物により正常な形態形成が維持されることが考えられる。2.Sez12遺伝子産物に関連するシグナル伝達の解析Sez12は膜タンパク質をコードし、細胞接着・細胞間相互作用・情報伝達に関わる細胞外ドメインを備えている。
統計物理学の視点から見た新しい金融と経済の理論を構築するための基礎研究

本研究の課題である統計力学の視点から経済現象を分析しようとする試みは最近、経済物理学と呼ばれ始めている。経済物理学は急速に発展しつつある学際的分野であるが、始まったばかりの研究領域である。本研究の目的は経済データの統計分析を通して経験則を発見し、その観察事実を物理学者と経済学者がお互いの知識を持ち寄り、議論することでこれまでの学問的な枠にとらわれない新しい実証的経済科学を作ることである。この時期にこの分野で研究している研究者が共同して一つの課題に取り組みお互いの知識や考え方を共有する機会が与えられたことは、今後の経済物理学の発展にとって非常に重要な意味があったと考える。本研究における主要な研究対象は次の2つである。I.「資産市場におけるゆらぎ」、II.「企業・個人の所得のゆらぎおよび経済社会ネットワーク」である。すなわち、本研究の課題は経済のストックとフローおよびそれらの相互作用を統計物理学的視点から分析することである。この2つの課題は経済物理学において最も関心をもたれているテーマであると同時に、多くの未解決な問題を含む研究課題でもある。それぞれの研究課題において、まず、徹底したデータマイニングが行われ、多くの統計的法則が発見された。また、発見された経験則を説明する新しい経済理論が統計物理学の視点から構築された。本研究の成果は、多岐に亘っているが、今後、これらの成果を発展、統合してゆくことで、実証的な立場からマクロ経済現象を明らかにする極めて独創的な経済学を作り出すことができると期待している。所得分布:日本の個人所得、日本の企業申告所得、ヨーロッパの企業の資産、従業員数などの大きさの目安となる量等について、その分布と変動則を調べた。その変動法則としては、成長率(第2年度の値と第1年度の値の比)の確率密度関数が、第1年度の値に依らないというGibrat則が成立していることが判明した。これについて理論的研究を行い,いわゆる「詳細釣合いの法則」が成立しているとき、Gibrat則からPareto則が導かれることを証明することができた。またさらに、副産物として、「反射則」と名づけた、成長率確率密度関数の正の成長側と負の成長側の関係式を導き、これが実データにおいて成立していることを検証した。また、これまでの議論に、制度的に詳細釣合い則の破れを導入することで、経済変動期を扱う理論を構築した。株式所有ネットワーク:我々は、企業が他企業の株を所有することによって構成される株所有ネットワークに対して構造の解明を行った。まず、株所有ネットワークがスケールフリーネットワークになっていることを明らかにした。また、ネットワークが樹状構造を持つために次数分布と固有値分布のベキ指数の間にスケーリング則が成り立つことを明らかにした。また、次数とクラスター係数にも相関があり、階層的ネットワークになっていることも明らかにした。為替レート:為替データの解析から、為替の超短期変動の様子が明らかになってきた。すなわち、記憶長が3から4程度のマルコフ模型で記述されることが確かめられた。また、遺伝アルゴリズムを用いてティックデータを適応すべき環境と見立て、リアルタイムにデータを予測するプログラムを開発するための基礎研究を行った。株価:株価の日中変動における、変動の大きさの分布と自己相関、取引時間間隔の分布と自己相関、価格の拡散について実証的研究を行った。その結果、アメリカの株式市場では価格の拡散は自由拡散係数の6分の1程度の緩慢な拡散であることがわかった。この現象は株価変動の自己相関関数の特異な振る舞いから理論的に導くことが出来ることがわかった。地価:地価公示データを用いて,地価のアンサンブル分布の統計的性質を分析した。地価分布がベキ乗則に従っていること、バブル膨張期と崩壊期にべき指数が1に近づく現象が観察されることがわかった。資産価格に関する統計的性質に関する研究:高安らは、為替レートの統計的性質およびとレーダーモデルの構築をおこなった。また、日銀ネットを通じた銀行間資金移動のネットワーク解析をおこなった。