hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病原体を媒介するブユを DNA 配列で同定するためのデータベース構築

吸血昆虫ブユは日本では人獣共通オンコセルカ症やライチョウのロイコチトゾーンを媒介する。しかし、ブユのメス成虫は形態で類似している種類があり媒介種の同定が困難な場合があった。そこで日本にいるブユをDNAで分類するために、50種類のミトコンドリアのチトクロームcオキシダーゼsubunit 1 (CO1), subunit 2 (CO2), 16SリボソーマルRNA遺伝子(16S rRNA)の一部の配列を決定した。16S rRNAでは種間で差がない場合でも、CO1、CO2では十分に違いが認められ、これらの配列で種の同定が可能であることを示した。日本産ブユをDNA配列で同定するためのデータベースを構築することが本課題の目的である。日本産ブユはこれまで74種が記載されており、そのうち50種余りはすでに採集しDNAを抽出している。DNAを抽出していない種については、石垣島でSimulium okinawenseを採集した。また、北海道においてProsimulium jezonicumとS.fontinaleを採集した。これまでDNAを抽出したブユについてはミトコンドリア16S rRNA領域の一部約500baseの配列を決定し系統解析を行っていた。この領域は1つのプライマーセットでほとんどのブユ種でPCR増幅ができ、種の鑑別や系統解析が一定のレベルで可能であった。しかしSimulium属Nevermannia亜属vernum種グループでは種間の変異が少なく、この領域では種の鑑別ができなかった。そこで他の研究者も利用して、種間でもある程度の変異が期待出来るミトコンドリアcytochrome coxidase subunit I(COI)領域の配列を決定していった。プライマーはこれまで他の研究者の文献を参考にC1-J-2195とTL2-N-3014を値用した。今年度は新たに採集したブユの16SrRNAを決定するとともに、これまでDNAを抽出していた日本産ブユ種でCOIの領域決定していった。COI領域に使用したプライマーは、PCRを試みたブユ種では問題なく増幅した。その結果、このCOI領域はvernum種グループでも十分に種間の変異が認められた。このCOI領域がブユをDNA配列で同定するために適切である判断した。DNAを抽出していない種については、岐阜県でSimulium ogataiを採集した。また、島根県においてS.omutaenseを採集した。この2種を採集したことで日本で記載されたSimulium属Gomphostilbia亜属6種全てを採集したことになった。これら新規に採集したブユはミトコンドリア16S rRNA領域とcytochrome coxidase subunit I (COI)領域のそれぞれ一部をPCRで増幅して塩基配列を決定した。その結果Gomphostilbia亜属6種はDNAレベルでも十分に違いがあり、これらの領域で種の同定が出来ることがわかった。これまで抽出した日本産ブユ種についてはCOIのプライマーセット(C1-J-2195とTL2-N-3014)でPCRを行い、全ての種で増幅できた。この課題の目的はDNA配列で日本産ブユを同定するこであるが、一部の種は海外の種との鑑別が必要となって来ている。S.quinquestriatumは日本、中国、台湾、タイと広く分布する種であり、台湾の標本を基に記載されている。形態でも各地の違いを指摘されていたが、塩基配列の比較で、少なくとも台湾とその他の地域は別種と考えられるくらい違いがあった。これらの結果から台湾産以外のS.quinquestriatumには別の種名が必要となってきた。さらに台湾以外の標本間にも違いがあり、それらを別種としていいのかどうかをDNAレベルと形態で検討していかなければいけない。さらにS.quinquestriatum以前に記載されているS.grisescensや近縁種との比較も必要である。日本産ブユはこれまで74種が記載されており、そのうち50種についてミトコンドリアのcytochrome c oxidase subunit I (COI)とsubunit II (COII)の全塩基配列と16S rRNAの一部の領域の塩基配列を決定した。これらのCOIとCOIIの配列ではほとんどの種間で十分な変異量があった。しかし、Nevermannia亜属vernum種グループのSimulium uchidai、S. ibarakiense、S. rebunense、S. uemotoiについては配列が類似していた。

またProsimulium yezoenseとP. apoinaについても配列にあまり差がなかった。これらの種に関しては種の再定義が必要になる可能性がある。今後、塩基配列での種の同定の精度を高めるには、各種について種内変異を調べなければならない。COIのプライマーセット(C1-J-2195とTL2-N-3014)は全ての種において安定してPCR増幅し塩基配列の決定が行なえることから、この領域は種内変異を調べる領域として有効である。また他の昆虫種のバーコードプロジェクトで利用されているプライマーセット(LCO1490-HCO2198)でも同じく有効であることを確認した。さらに、今回作成したデータをもとに日本のブユ種と海外の種の関係も明らかにしていく。本課題を始める前の最大の懸念材料は、全てのブユ種で増幅出来るPCR用のプライマーが用意出来るかであった。今回使用しているCOIの一部を増幅するプライマーセット(C1-J-2195とTL2-N-3014)は、これまでのところ全てのブユ種でPCR増幅し、近縁種でもある程度の種間の変異を確認した。このプライマーセットの有効性を確認出来たことは、この課題の目標達成に大きく近づくものである。24年度が最終年度であるため、記入しない。本課題の目的は日本産ブユをDNA配列で同定するということだが、同時にブユの系統関係を明らかにすることでもある。他の研究者はCOIの他の部分やCOIIも利用してる。よってそれらの研究と比較可能にするために、日本産ブユについてもCOIとCOIIの全配列の決定を試みる。全てのブユ種に対してこれらを領域を増幅するPCRプラマーを作成することができるかが、今後の問題点である。
緩和ケア診療加算による医療の質評価項目への影響

循環器領域の緩和ケアは診療報酬加算が認定されたものの、実際のこれらの効果に関しては不明である。今回我々の研究では、これらの加算算定前後での遺族による診療および死に関する評価を調査することで効果を判定するとともに、緩和ケアで必要とされる要素を再検討する予定である。
ダブルハイパー核探索のためのエマルション全自動解析法の研究

本研究の目的は、コンピューターによる原子核乾板の完全な自動解析によるダブルハイパー核の探索法を確立して、ハイブリッド法によるのに比べずっと多くのダブルハイパー核の発見に資することである。計算機による高速のエマルションの画像処理によって、3つのvertexを特徴とするダブルハイパー核の崩壊事象をカウンター情報なしのいわゆるGeneral scanによって見つけ出すことである。そのために顕微鏡自動読み取り装置の高速化と、trackの認識からはじめvertexを効率的に見つけるアルゴリズムの開発に取り組んだ。まず縦方向に10ミクロンステップ程度で画像を計算機に取り込むことについては、E373当時より3倍の高速化を達成した。次にこの画像を重ね合わせて二次元化して画像解析で飛跡の認識を行った。これにはneural networkの考え方によるアルゴリズムを用いた。飛跡を認識すれば線分として認識されるので、次にVertexを求めた。さらには数10ミクロン以内に3つのvertexがある事象を探すことになる。このプログラムを用いて、実際にすでに発見されているダブルハイパー核の事象が認識できることを確かめた。ただしまだゴミが多く、まずはエマルション中のウラン、トリウムのα崩壊の事象の自動解析を試みた。この事象はダブルハイパー核の場合と同じく、短いが濃度の濃い飛跡のvertexがあるのでよい例題である。このプログラムを用いたウラン、トリウムのα崩壊の探索を行い、結果をまとめているところである。この過程でダブルハイパー核探索のためのこのプログラムのS/Nの改良について重要な知見を得ることができた。この研究の目的は、エマルション中に多くあると考えられる、ハイブリッド法ではとらえられないダブルハイパー核を、エマルションの全自動解析によって探索しようというものである。この方法がうまくいけばこれまでの10倍以上のダブルハイパー核が発見できると考えられる。ダブルハイパー核は生成と連続崩壊という3つのvertexが特徴であり、この特徴を持つ画像を認識するプログラムの開発が中心課題となる。20年度はポストドクの研究員と協力して、このプログラムの開発を行った。ニューラルネットワークの手法を用いて、エマルション中での飛跡の線分認識を行い、vertexを見つけるプログラムを開発した。まずvertexがうまく見つかるかどうかを実際のエマルションの画像データを用いて確かめた。さらにこれまでにハイブリッド法で発見されたダブルハイパー核が、このプログラムで認識できることを確かめた。また、エマルションのデータ解析においては、粒子の飛跡の長さからエネルギーを精度よく求めることが重要だが、その更正をエマルション中に含まれるウラン、トリウムの崩壊事象で行う。開発したプログラムはこのα崩壊を見つける方法として使えることをしめした。結果は物理学会や国際会議で報告した。また自動解析装置の高速化や画像データの公開にも取り組んだ。
ゲージ系スピン系におけるくりこみ群とMigdal-Kadanoff変換

くりこみ群およびその解析的方法としてのMigdal-Kadanoff変換に代表されるスケール変換は、臨界現象の取り扱いの一般的概念として重要である。最近の動向であるVirasoro代數・Kac-Moody代數を取り込んだ共形代數・超共形代数の表現論の研究は、局所スケール変換の一般論を展開するものと見なすこともできる。従って当該研究課題とも密接に関わる重要なテーマである。またこの方向の研究は、目下集中的に研究されつつある重力を含む大統一理論としての可能性を含む超弦理論の理論構造の数学的解明の上でも、基本的重要性を示すものである。当該研究では、ゲージ系・スピン系におけるスケール変換を包括する2次元場の理論の共形対称性の研究およびその対称性を実現する共形代数の表現論の研究を推し進めた。特に共形代数のVerma・Module中のNull States構築の一般的処法を与えた。またこの方法を超電荷N(=0,1,2)を持つ超共形代数に拡張し、その表現の数学的解明を行った。この結果、N=0,1,2の各場合のNull Statesの一般的表現を与えると同時に、各場合のKac determinants導出の証明を与えた。これらの成果は超弦理論の数学的構造解明の手掛りを与えるものであり、特に超弦理論における余剰次元のコンパクト化の問題を考察する上で極めて重要不可欠の寄与をなすことが期待される。当該研究の方法論の延長線において高いNの超共形代数の表現論を分析することは将来の課題である。特にN=4の解析は、超弦理論のコンパクト化の集中的研究という最近の動向からして、極めて興味あるテーマである。以上の研究成果は5編の欧文論文にまとめられた。特にその中の一編は当該研究課題の総合報告を意図したものである。当該研究テーマは物理と数学の接点をなすものでもあり、当該研究の逐行にあたって数学者との密度の高い研究討論・情報交換は不可欠かつ極めて有益であったことを付記する。
移動動作の加齢変化に影響する要因の検討

高齢者の移動中の事故に繋がる歩行問題にベクションという錯覚を用いて検討する。移動感覚には、視覚、皮膚感覚、前庭感覚システムなどの感覚が相互に作用する。複数の感覚からどのように情報を検出し、処理し、歩行や姿勢制御といった様々な日常的行為に役立てているのだろうか。こうした問いに答えるためには、これまで移動感覚の基礎研究対象として着目されてこなかった皮膚感覚も含め多感覚間でどのような相互作用が起こるのかという仕組みの理解、更には高次機能からの影響も含めて加齢による感覚のズレがどの段階で生じるのかなど理解しなければならない。実際に高齢者と若年者の比較実験からその詳細を明らかにしていく。
一方向波列における波峯の突出現象と突出波の特性に関する研究

不規則波列における波峯の突出現象が共鳴を伴う3次干渉によっていることを明らかにするとともに,突出した波高を持ち,波群を伴わずに単独で出現する異常な高波.いわゆるFreak waveや一発大波も同様な機構によっていることを示し,以下のような成果を得た.まず,非回転波動の基礎方程式を疑似スペクトル法によって高精度で解き,深海での不規則波列の伝播シミュレーションを実施した.この結果を基に,伝播過程での波峯現象について調べ,3次以上の高次干渉によって突出波形が生成されることを明らかにした.すなわち,風波のスペトクルを持つ不規則波列においても高次干渉によって非分散性の拘束モードが生じることを分散関係によって明らかにするとともに,この拘束モードが波峯を突出させ,最大波高を増大させてFreak waveを生み出すだけでなく,波群形状を急峻にし,平均連長を減少させることを見い出した.ついで,こうした高次干渉の波高分布に及ぼす影響を調べ,高次干渉によって波形のkurtosisが増大し,これに伴って高波高部分の出現確率がRayleigh分布を上回るようになることを明らかにした.この結果,高次干渉下ではRayleigh分布に代わってkurtosisを考慮した波高の分布関数が必要となることを示した.さらに,波峯の突出に伴って砕波頻度が増大するため,水理実験結果を基にその推定法を提案すると同時に,波高分布への影響についても明らかにした.また,現地観測結果を基に実海域でのFreak waveの特性とその発生原因についても検討し,それがやはり高次干渉によっていることを明らかにした.同時に,Freak waveの出現時の統計諸量の母集団分布特性を明らかにするとともに,Freak waveの波形の時空間分布特性を初めて解明することに成功した.不規則波列における波峯の突出現象が共鳴を伴う3次干渉によっていることを明らかにするとともに,突出した波高を持ち,波群を伴わずに単独で出現する異常な高波.いわゆるFreakwaveや一発大波も同様な機構によっていることを示し,以下のような成果を得た.まず,非回転波動の基礎方程式を疑似スペクトル法によって高精度で解き,深海での不規則波列の伝播シミュレーションを実施した.この結果を基に,伝播過程での波峯現象について調べ,3次以上の高次干渉によって突出波形が生成されることを明らかにした.すなわち,風波のスペトクルを持つ不規則波列においても高次干渉によって非分散性の拘束モードが生じることを分散関係によって明らかにするとともに,この拘束モードが波峯を突出させ,最大波高を増大させてFreak waveを生み出すだけでなく,波群形状を急峻にし,平均連長を減少させることを見い出した.ついで,こうした高次干渉の波高分布に及ぼす影響を調べ,高次干渉によって波形のkurtosisが増大し,これに伴って高波高部分の出現確率がRayleigh分布を上回るようになることを明らかにした.この結果,高次干渉下ではRayleigh分布に代わってkurtosisを考慮した波高の分布関数が必要となることを示した.さらに,波峯の突出に伴って砕波頻度が増大するため,水理実験結果を基にその推定法を提案すると同時に,波高分布への影響についても明らかにした.また,現地観測結果を基に実海域でのFreak waveの特性とその発生原因についても検討し,それがやはり高次干渉によっていることを明らかにした.同時に,Freak waveの出現時の統計諸量の母集団分布特性を明らかにするとともに,Freak waveの波形の時空間分布特性を初めて解明することに成功した.突出した波高を持ち,波群を伴わずに単独で出現する異常な高波,Freak waveの発生機構およびその特性の解明を行い,以下のような効果を得たまず,非回転波動の基礎方程式を疑似スペクトル法によって高精度で解き,深海での不規則波列の伝播シミュレーションを実施し,伝播過程での波峯現象について調べ,3次以上の高次干渉によって突出波形が生成されることを明らかにした。すなわち,風波のスペクトルを持つ不規則波列においても高次干渉によって非分散性の拘束モードが生じることを分散関係によって明らかにするとともに,この拘束モードが波峯を突出させ,最大波高を増大させてFreak warkを生み出すだけでなく,波群形状を急峻にし,GFの値を増大させる一方,平均連長を減少させることを見い出した。ついで,こうした高次干渉の波高分布に及ぼす影響を調べ,高次干渉によって高波高部分の出現確率がRayleigh分布を上回るようになり,高次干渉下ではRayleign分布に代わってWeibull分布が用いられるべきことを示すと同時に,その母数の推定法を提案した.さらに,高次干渉の波峯の突出に伴って砕波頻度が増大するため,水理実験結果を基にその推定法を提案すると同時に,波高分布への影響についても明らかにした.また,現地観測結果を基に実海域でのFreak waveの特性とその発生原因についても検討し,それがやはり高次干渉によっていることを明らかにした.これらの成果を5編の論文として発表している.不規則波列における波峯の突出現象が共鳴を伴う3次干渉によっていることを明らかにするとともに,突出した波高を持ち,波群を伴わずに単独で出現する異常な高波,いわゆるFreak waveや一発大波も同様な機構によっていることを示し,以下のような成果を得たまず,非回転波動の基礎方程式を疑似スペクトル法によって高精度で解き,深海での不規則波列の伝播シミュレーションを実施した.

この結果を基に,伝播過程での波峯現象について調べ,3次以上の高次干渉によって突出波形が生成されることを明らかにした.すなわち,風波のスペクトルを持つ不規則波列においても高次干渉によって非分散性の拘束モードが生じることを分散関係によって明らかにするとともに,この拘束モードが波峯を突出させ,最大波高を増大させてFreak waveを生み出すだけでなく,波群形状を急峻にし,平均連長を減少させることを見い出した.ついで,こうした高次干渉の波高分布に及ぼす影響を調べ,高次干渉によって波形のkurtosisが増大し,これに伴って高波高部分の出現確率がRayleigh分布を上回るようになることを明らかにした.この結果,高次干渉下ではRayleigh分布に代わってkurtosisを考慮した波高の分布関数が必要となることを示した.さらに,波峯の突出に伴って砕波頻度が増大するため,水理実験結果を基にその推定法を提案すると同時に,波高分布への影響についても明らかにした.また,現地観測結果を基に実海域でのFreak waveの特性とその発生原因についても検討し,それがやはり高次干渉によっていることを明らかにした.同時に,Freak waveの出現時の統計諸量の母集団分布特性を明らかにするとともに,Freak waveの波形の時空間分布特性を初めて解明することに成功した.
授業スタイルの形成と「教師文化」--ライフヒストリー的アプローチを用いて--

教師の力量形成を授業スタイルの形成ととらえ、授業スタイルの形成に「教師文化」(例えば学校文化や教師の自主的なサークルの文化)などが影響するかについて、その教師のライフヒストリーを追うことによって明らかにした。結論を一般化することはできないが、ある自主的な教師サークルに属する教師へのインタビューによれば、そのサークルの文化(例えば、教育技術を共有する、とか地域学習の単元を協同でつくりだす)ことが自分自身の授業スタイル形成に上で決定的な影響を与えていることが明らかになった。とくにそれは実践報告を通してというよりは、一緒にフィールドワークし、授業をつくりだすという協同の作業を通してサークル文化が伝えられるということが明らかになった。教師の力量形成には、学校文化や官製の研修等も影響を与えるが、自主的な教師サークルを通して伝えられる教師文化の力が大きな影響を与え、伝搬する。今年度の研究としては大きく三つ挙げることができる。第一には、教師の自主的なサークルである広島授業づくり研究会の研究合宿に参加し、その主要なメンバーである4人の方にインタビューを行ったことである。また4人のうち2人については、授業も参加観察し、記録を採ることができた。その中で明らかになったことは、サークルにおいて共通の目標「地域の中での教材づくり」ということが、それぞれの授業スタイル形成に影響し、またサークルとしての共通の財産もつくりあげていっていることである。地域実践は時間とエネルギーを要するものであるが、それだけに授業づくりの過程における支え合いが大きな力になること、その役割をサークルが担っていることが明らかになった。もう一つは、理論的な研究方法としての質的研究の方法論についての探究を進めたことである。インタビューと参加観察の方法論について、日本質的心理学会等への参加、論議によって深めることができた。三番目は、サイドレビューとして日本語教師の力量形成についてのライフヒストリー研究を行ったことである。日本語教師という仕事は学校の教師と比較して十分にその地位や経済的な保障のない仕事であるが、それでも教師としてのアイデンティティ形成、またその教師なりの授業スタイルの形成を見ることができる。力量の形成において重要なポイントは、問題場面における教師としてのアイデンティティの再構築であることが明らかになった。この再度レビューは、学校の教師の力量形成論に必ず活かされると確信している。授業スタイルがどのように教師の個人史の中で形成されるか、その際に学校文化とともに重要な役割を果たすのが,教師が自主的に参加しているサークル等の教師文化があると思われる。今年度の研究においては、廣島授業づくりサークルの教師たちのインタビュー、また授業づくりネットワークに参加している教師のライフヒストリー的なインタビューを行った。そのインタビューの中で、教師の観の形成が方法・技術の習得とともにきわめて重要なポイントであることが明らかになった。その結果や考察の過程については授業づくりネットワークの全国大会(20090811)において公開インタビューの中で明らかにし、またその考察の暫定的な結論として授業づくりネットワーク2010年3月号にまとめた。また研究の方法論としての質的な研究を日本質的心理学会において報告をした。今年度の研究としては大きく二つ挙げることができる。第一には、教師の自主的なサークルである広島授業づくり研究会の研究合宿に参加し、シンポジウム的にライフヒストリー的なアプローチによる教師の力量形成インタビューを行ったことである。従来の実践研究に個人の実践史(ライフヒストリー)を加味したものであり、実践者としての教師のこれからの展望を示すものになった。もう一つは、ライフヒストリーアプローチにおける観(授業観、学習者観等の観が集積されたもの)の形成と教育技術の獲得の関係を理論的な仮説を論文としてまとめ、また日本語教師における力量形成についてモノグラフをまとめたことである。観の形成においては実践経験および振り返りが極めて重要であることが明らかになった。またモノグラフにおいては、教師の力量形成においては、とくに技術そのものの独自の発展も大切な要因だが、観との関係において技術のある部分は捨てられ、あるいは発展しということがあることが明らかになった。理論的な成果、モノグラフについては、論文としてまとめ、また質的な研究としてライフヒストリーアプローチを大きく授業論の研究史の中で位置付ける著作をまとめることができた。
リンパ球のリンパ節高内皮細静脈血管壁選択的通過機構の解明

リンパ球の体内巡回においての血管外遊出機構の解明の一環として,マウスの種々の二次リンパ組織の高内皮細静脈(HEV)において,リンパ球と内皮細胞との接着を媒介する2種のホーミングリガンド,L-selectinリガンド(LSL)とMAdCAM-1の局在を免疫組織化学的に検索した.リンパ節HEVは全てLSLを発現しているが,末梢リンパ節とされていた深頸リンパ節,顎下リンパ節のHEVの一部はMAdCAM-1を常に発現していた。粘膜付随のリンパ組織のパイエル板(PP)ではHEVはほとんどMAdCAM-1のみを発現しているが,鼻咽頭粘膜付随リンパ組織(NALT)では多くのHEVがLSLを発現し,少数のHEVがMAdCAM-1を発現しており,発現様式がPPとは明らかに異なっていた。2種のホーミングリガンドの発現様式は,リンパ組織の構造によって異なるのではなく,その存在部位に依存しており,リンパ器官毎に異なるリンパ球ホーミング機構の存在を示唆している。また,培養液で血管潅流を行い,その後0-30分静置したラットの鼠径リンパ節のHEVについて走査電顕および透過電顕観察を行い,リンパ球のHEV血管壁通過の初段階の形態変化を明らかにした。高内皮細胞(HEC)に接着直後には,リンパ球細胞表面全体に微絨毛が残っている。次に,血管腔側の細胞表面は微絨毛が消失し平滑になり,微絨毛はHECと面する細胞表面上に偏在し,その先端でHECの細胞表面に接着する。さらに,リンパ球の全表面から微絨毛が消失し,広い接触面でHECに接着する状態に移行する。この変化は,リンパ球がL-selectinとそのリガンドを介した最初の弱い接着からLFA-1とICAM-1を介した強い接着への移行時の形態変化を表していると考えられる。その移行期の偏在した微絨毛の出現は,移行期における微絨毛の重要性を示唆している。リンパ節の高内皮細静脈(HEV)の高内皮細胞におけるホーミングリガンドの発現および局在はリンパ球の器官特異的なホーミングに重要であるとされていたが、これまではそのリガンドの発現状態では末梢リンパ節と腸間膜リンパ節においてのみ違いがあるとされたいた。腸間膜リンパ節はパイエル板等の腹腔内消化管付随のリンパ組織の排導リンパ節である。マウスの鼻腔と鼻咽頭の境界部に位置する粘膜付随リンパ組織である鼻腔・咽頭粘膜付随リンパ組織(NALT)およびその排導リンパ節である深頸リンパ節において末梢リンパ節ホーミングリガンドとされるL-セレクチンリガンドと消化管付随粘膜組織ホーミングリガンドのMAdCAM-1の発現局在状態をそれぞれのモノクローナル抗体であるMECA-79およびMECA-367抗体を用いた免疫染色法により調べた。気道経由の抗原進入部と考えられる鼻腔・咽頭粘膜の付随のリンパ組織のNALTでは,一部のHEVがMAdCAM-1を発現し,また,そのほとんどのHEVがL-セレクチンリガンドを発現しており,腹腔内消化管付随のリンパ組織のパイエル板とは同じ粘膜付随のリンパ組織ではあるがそのリンパ球ホーミングリガンドの発現様式は異なっていた。また,NALTの排導リンパ節である深頸リンパ節においては皮膚からのリンパのみの排導リンパ節および腸間膜リンパ節のどちらとも異なるリンパ球ホーミングリガンドの発現様式であり,二次リンパ組織のHEVでのリンパ球ホーミングリガンドの発現様式が多様であることが明らかになった。このことがリンパ球の選択的通過の重要な機構の一部となっていると考えられる。

その移行期の偏在した微絨毛の出現は,移行期における微絨毛の重要性を示唆している。リンパ球の体内巡回においての血管外遊出機構の解明の一環として,マウスの種々の二次リンパ組織の高内皮細静脈(HEV)において,リンパ球と内皮細胞との接着を媒介する2種のホーミングリガンド,L-selectinリガンド(LSL)とMAdCAM-1の局在を免疫組織化学的に検索した。リンパ節HEVは全てLSLを発現しているが,末梢リンパ節とされていた深頸リンパ節,顎下リンパ節のHEVの一部はMAdCAM-1を常に発現していた。粘膜付随のリンパ組織のパイエル板(PP)ではHEVはほとんどMAdCAM-1のみを発現しているが,鼻咽頭粘膜付随リンパ組織(NALT)では多くのHEVがLSLを発現し,少数のHEVがMAdCAM-1を発現しており,発現様式がPPとは明らかに異なっていた。2種のホーミングリガンドの発現様式は,リンパ組織の構造によって異なるのではなく,その存在部位に依存しており,リンパ器官毎に異なるリンパ球ホーミング機構の存在を示唆している。また,培養液で血管灌流を行い,その後0-30分静置したラットの鼠径リンパ節のHEVについて走査電顕および透過電顕観察を行い,リンパ球のHEV血管壁通過の初段階の形態変化を明らかにした。高内皮細胞(HEC)に接着直後には,リンパ球細胞表面全体に微絨毛が残っている。次に,血管腔側の細胞表面は微絨毛が消失し平滑になり,微絨毛はHECと面する細胞表面上に偏在し,その先端でHECの細胞表面に接着する。さらに,リンパ球の全表面から微絨毛が消失し,広い接触面でHECに接着する状態に移行する。この変化は,リンパ球がL-selectinとそのリガンドを介した最初の弱い接着からLFA-1とICAM-1を介した強い接着への移行時の形態変化を表していると考えられる。
光励起された半導体ー溶液界面を用いる新しいレドックス反応とパタ-ン形成

本研究者らは,半導体電極を用いることにより,光エネルギ-を電気化学的に変換してクリ-ンエネルギ-である水素燃料および電気エネルギ-を発生させる電気化学光電池を研究してきたことをベ-スにさらに発展させて研究を実施した。現在,世界中で多くの研究者が同種の研究を行っており,光電池における量子効率,エネルギ-変換効率がいろいろの半導体で報告されてきている。しかし,まだ光励起下での半導体電極反応の詳細な機構解明が十分にはおこなわれておらず,この解明は光半導体ー溶液界面を用いる新しい応用に不可欠の問題となっていた。本研究においては,まず,不均一界面の電荷移行プロセスを新しいテクニックである走査トンネル顕微鏡およびレ-ザ-パルス励起ポテンシャル法を用いて研究し,次いで,新しい応用としてのパタ-ン形成法への応用の可能性をさぐった。特にパタ-ン形成法としてはTiO_2やZnOなどの無機半導体上に有機導電性の薄膜や有機絶緑体を位置選択的に形成する場合とWO_3などのエレクトロクロミズムとホトクロミズムを方法で書き込み,消去可能なディスプレイとに分けて研究し,所期の目的を達成することができた。特にフォトエレクトロクロミズムを示すMoO_3薄膜において,最初にMoO_3薄膜に還元電位を設定して,うすくエレクトロミック着色をさせると,この着色によって可視光に応答するフォトクロミック特性が得られた。すなわち半導体レ-ザ-のような可視光レ-ザ-によってディスプレイが作動できる系から見い出された.もちろん酸化電位の設定で消色もできるわけで,新しいディスプレイとして注目できる特性が得られた。本研究は光励起された半導体ー溶液界面を新しい実用的な応用に結びつけることを目標としており、そのための出発点として今年度は、以下のような結果を得ることができた。1.溶液中でも動作可能なSTMの試作と半導体ー溶液界面の観測電位制御した半導体ー溶液界面を原子オ-ダ-の分解能でin situに測定可能な走査トンネル顕微鏡(STM)の設計、試作に成功した。また、これを用いて二酸化チタン電極表面に吸着したフェノ-ル分子の観測や、二硫化モリブデン電極の光溶解反応の超微小領域その場観測に成功した。これにより、光電気化学プロセスを原子オ-ダ-で観測する手法が確立した。2.無機半導体薄膜上への有機物複合化パタ-ン形成半導体の位置選択的な光励起プロセスを用いて、ポリピロ-ルなどの導電性高分子や絶縁性樹脂パタ-ンを二酸化チタンや酸化亜鉛などの同一半導体基板上に自由に複合化して析出させることができた。また、絶縁性樹脂に各種顔料を混ぜて同様のプロセスにより光成膜することにも成功し、液晶表示素子用のカラ-フィルタ-作成にこの手法が利用できる可能性を示した。ポリピロ-ルのエレクトロクロミズムと組み合わせることにより、こうした有機複合材料が新しい表示材料としても使える見通しが立った。3.WO_3やMoO_3などのフォトエレクトロクロミズムの基礎研究極めて希薄なエタノ-ルや蟻酸の蒸気存在下でこれらの薄膜のフォトクロミズム反応が起こることが明らかとなり、しかもMoO_3とWO_3でその挙動が異なることから、これらの組合せにより超高感度ガスセンサ-を構築できる可能性が示された。本研究者らは,半導体電極を用いることにより,光エネルギ-を電気化学的に変換してクリ-ンエネルギ-である水素燃料および電気エネルギを発生させる電気化学光電池を研究してきた。本研究においては,まず,不均一界面の電荷移行プロセスを新しいテクニックである走査トンネル顕微鏡およびレ-ザ-パルス励起ポテンシャル法を用いて研究し、次いで,新しい応用としてのパタ-ン形成法への応用の可能性をさぐった。

特にパタ-ン形成法としてはTiO_2やZnOなどの無機半導体上に有機導電性の薄膜や有機絶縁体を位置選択的に形成する場合とWO_3などのエレクトロクロミズムとホトクロミズムを併用する方法で書き込み,消去可能なディスプレイとに分けて研究した。1)STMの試作と半導体ー溶液界面のin situ観測による電荷移行過程の追求:半導体一溶液界面の走査トンネル顕微鏡(STM)観測が可能となるようなSTM装置の試作をおこなった。HOPGを始め,いろいろの試作を用い原子像を得ることができた。2)レ-ザ-パルス励起ポテンシャル法による界面電位分布の解明:光CVD法を用い,アモルファスSiやマイクロクリスタルSiCを作製し,これを半導体試料とした。N_2レ-ザ-を用いて,半導体ー溶液界面をnseオ-ダ-で励起,その時のフォトポテンシャルより,半導体ー溶液界面の電位分布を詳細に検討した。これらの結果と電荷移動の研究から,半導体表面での光電気化学反応の機構を調べ,界面における電荷移動の機構に考察を加えた。3)無機半導体上へのポリピロ-ルなどのパタ-ン形成:ZnO,TiO_2などの無機半導体薄膜をスプレイパイロリシス,電子ビ-ム蒸着などで作り,これを光電極とした。4)WO_3,MoO_3などのホトエレクトロクロミズムの基礎研究をした。本研究者らは、半導体電極を用いることにより、光エネルギ-を電気化学的に変換してクリ-ンエネルギ-である水素燃料および電気エネルギ-を発生させる電気化学光電池を研究してきたことをベ-スにさらに発展させて研究を実施した。現在、世界中で多くの研究者が同種の研究を行っており、光電池における量子効率、エネルギ-変換効率がいろいろの半導体で報告されてきている。しかし、まだ光励起下での半導体電極反応の詳細な機構解明が十分にはおこなわれておらず、この解明は光半導体-溶液界面を用いる新しい応用に不可欠の問題となっていた。本研究においては、まず、不均一界面の電荷移行プロセスを新しいテクニックである走査トンネル顕微鏡およびレ-ザ-パルス励起ポテンシャル法を用いて研究し、次いで、新しい応用としてのパタ-ン形成法への応用の可能性をさぐった。特にパタ-ン形成法としてはTiO_2やZnOなどの無機半導体上に有機導電性の薄膜や有機絶縁体を位置選択的に形成する場合とWO_3などのエレクトロクロミズムとホトクロミズムを方法で書き込み、消去可能なディスプレイとに分けて研究し、所期の目的を達成することができた。特にフォトエレクトロクロミズムを示すMaO_3薄膜において、最初にMoO_3薄膜に還元電位を設定して、うすくエレクトロミック着色をさせると、この着色によって可視光に応答するフォトクロミック特性が得られた。すなわち半導体レ-ザ-のような可視光レ-ザ-によってディスプレイが作動できる系から見い出された。もちろん酸化電位の設定で消色もできるわけで、新しいディスプレイとして注目できる特性が得られた。
分泌初期過程に関与する新生分子結合蛋白の機能解析

I)カルネキシン(CN)とカルレティキュリン(CR)はmonoglucoseを持つN型糖鎖に結合する分子シャペロンであり、小胞体における新生分子のfoldingに影響を与えるがその機構は明らかでない。その過程を解析するために我々は短時間標識されたHepG2細胞におけるfoldingを氷冷により一時停止させ調整されたミクロソーム(MC)を用いる計測系を作成した。この系では兎網状赤血球溶血系の成分を必要とする犬膵ミクロソームを用いるこれまでのoxidative folding系とは異なり、foldingは一定比の酸化型還元型グルタチオンを含む緩衝液中で進行した。この系でこれらのシャペロンと長時間相互作用する分泌蛋白トランスフェリン(TF)のfoldingを解析したところ、UDP-グルコースの添加により引き起こされるTFの再グルコシル化とその脱グルコシル化に伴い起こるCN/CRのon-offサイクルは、分子間S-S結合を持つaggregatesの量を減らしfoldしたものの量を増やすことが明らかになった。短時間の熱処理したMCを低温に戻した時のfolding過程を解析することによりその機構をさらに調べると、そのサイクルはmisfoldしたTF分子を正常のfolding pathwayに戻すことが示された。CN/CRの結合自体はfoldingの完了を強く阻害し、同時に分子間S-S結合を持つaggregatesの形成を特にCNにおいて顕著に抑制した。CN/CRのシャペロンサイクルは全体としてfoldingを促進するので、このサイクルはCN/CRの機能を最適化するためのメカニズムであり、foldingの過程で起こるmisfoldingの抑制とmisfoldした分子のrenaturationに関与することを示唆する(投稿中)。II)ERGIC53はマンノースレクチンであるにも関わらず、内在性阻害物のため新生分子とは結合しないことが明らかになった。III)RAPとHepG2細胞における新生分子との結合については現在解析中である。VI)spermatogenesis特異的に発現するCN様分子calmeginの機能をノックアウトマウスを使って調べたところ、精子の卵への結合のみが特異的に損なわれ、calmeginが受精の過程に必須な蛋白の構造形成に必要であることが示された。
ウイルスベクターを用いた入出力解析法による、中脳ドーパミン細胞の機能的差異の解析

本研究では、中脳ドーパミンニューロンにおける機能集団ごとの入出力の違いを解剖学的および光生理学的に解析するための技術開発を行った。まず、2種類のウイルスベクターを利用した経路選択的発現誘導法を改良し、発現量の増加とリーク発現の低下を実現した。また、狂犬病ウイルスベクターを改良し、外来遺伝子発現量の増加を実現し、そのG遺伝子欠損型ベクターを作出した。これらの開発により中脳ドーパミンニューロンの入出力を可視化することが可能となった。また、チャネルロドプシンを発現するウイルスベクターを利用して、光刺激により特定の神経路に選択的な興奮を惹起し、それに伴うニューロンの活動変化を誘発させることに成功した。本研究では、ウイルスベクターを用いた特定ニューロン集団における入出力解析法を開発・利用して、霊長類中脳ドーパミンニューロンにおける機能集団ごとの入出力の違いを解剖学的あるいは光生理学的に解析することを目的とする。本年度は、まず線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンにおいてマーカー蛋白質を強力に発現させるためのシステムとして、研究代表者らが近年開発に成功した逆行性レンチウイルス(LV)ベクターとアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、およびTet-On発現誘導系を利用した経路選択的細胞可視化法に遺伝子配置の最適化やCre-loxP部位特異的組換え反応の導入などの改良を加え、発現量の増加とリーク発現の低下を実現した。また、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンからの単シナプス性逆行性トレーシングを実現するために利用する感染伝播能欠損型(G遺伝子欠損型)狂犬病ウイルスベクターに遺伝子順序の変更などのゲノム配列の改変を行い、従来型と比べて外来遺伝子発現能を向上させ、かつ細胞毒性を低減して長期間の外来遺伝子の発現を可能とした改変型ウイルスベクターを開発することに成功した。また、興奮性のOpsin(チャネルロドプシン改変体)を発現するウイルスベクターと光ファイバーを貼り付けた電極を使用して、課題実行中のサルで、光刺激により特定の神経路に選択的な興奮を惹起し、それに伴うニューロンの活動変化や行動変化を誘発させることに成功した。本研究では、ウイルスベクターを用いた特定ニューロン集団における入出力解析法を開発・利用して、霊長類中脳ドーパミンニューロンにおける機能集団ごとの入出力の違いを解剖学的あるいは光生理学的に解析している。本年度は、まず線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンにおいてマーカー蛋白質を強力に発現させるためのシステムとして、研究代表者らが近年開発に成功した逆行性レンチウイルス(LV)ベクターとアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、およびTet-On発現誘導系を利用した経路選択的細胞可視化法を開発し、リーク発現低減や発現量増加の為の改変を行った。また、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンからの単シナプス性逆行性トレーシングを実現するために利用するG遺伝子欠損型狂犬病ウイルスベクター(delG-RV)のベースとなる狂犬病ウイルスベクターのゲノム配列の改変を行い、外来遺伝子を高発現する改変型狂犬病ウイルスベクターを作成した。次いで、各種蛍光タンパク質遺伝子を導入した同ベクターのサル皮質内注入により、蛍光タンパク質による多重ラベリングが可能であることを確認した。また、興奮性のOpsin(ChR2改変体)を発現するアデノ随伴ウイルスと光ファイバーを貼り付けた電極を使用して、光刺激によるニューロンの活動変化をサルで記録することに成功し、各種のOpsinを導入した逆行性感染型LVベクターを作成した。本年度は、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンにおいてマーカー蛋白質を強力に発現させるためのシステムに利用するため、エンベロープをさらに改変したレンチウイルスベクターの霊長類における感染動態を調べる注入実験を行った。また、昨年度樹立した昨年度樹立した、狂犬病ウイルス固定株としてはもっとも細胞毒性の低いCVS26株をベースとして改変を加えた様々な改変狂犬病ウイルスベクターの外来遺伝子発現効率や細胞毒性の比較検討実験を進め、その結果、非改変型のベクターと比較し、外来遺伝子発現量を大幅に向上させつつ、ベクター由来タンパク質による細胞毒性を低下させた新たな株を得ることに成功した。この株のG遺伝子欠損型ベクターを効率的に作成するため、Gタンパク質安定発現細胞株の樹立実験を行ってこれに成功し、同細胞株を用いたG遺伝子欠損型ベクターを利用て中脳ドーパミンニューロンの入出力を明らかにするための実験を進めている。

また、興奮性のOpsin(チャネルロドプシン改変体)を発現するウイルスベクターと光ファイバーを貼り付けた電極を使用して、課題実行中のサルで、光刺激により特定の神経路に選択的な興奮を惹起し、それに伴うニューロンの活動変化や行動変化を誘発させる実験の2頭目の記録を行い、神経路選択的な光刺激法がサルで実用可能であることを実証することに成功した(論文投稿中)。神経科学、ウイルス学交付申請書の研究の目的および実施計画欄に記載した、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンの軸索投射解析法の実現、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンの入力解析法の実現、の2項目において当初見込んだ通りの成果を得ている。また、霊長類における光刺激による神経活動制御システムに関しても神経路選択的な興奮惹起によるニューロンの活動変化や行動変化成果を確認しており、研究が順調に進展していると考えられるため。交付申請書の研究の目的および実施計画欄に記載した、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンの軸索投射解析法の実現、線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンの入力解析法の実現、の2項目において当初見込んだ通りの成果を得ており、また翌年度に本格的に開始する霊長類における光刺激による神経活動制御システムの検討に関しても成果が得られ、研究が順調に進展していると考えられるため。研究は当初の予定通り順調に進展していると考えられるため、前年度開発・改良に成功した特定ニューロン集団における軸索投射解析法と入力解析法を組み合わせ、線条体注入部位に投射する中脳ドーパミンニューロンにおいて、ベクターの多重感染が、軸索の強力な可視化および狂犬病ウイルスベクターの単シナプス性逆行性感染伝播を誘導することを確認し、その入出力を同定する。必要に応じて、Tet-Off系を用いる手法なども検討する。また、霊長類における神経路選択的な光刺激による神経活動・行動変化誘発系に関しては、課題遂行中の活動様式と、光刺激による活動変化との関係性を調べる実験を進める。研究は当初の予定通り順調に進展していると考えられるため、今後も当初の予定に従い、前年度開発に成功した特定ニューロン集団における軸索投射解析法と入力解析法を組み合わせ、線条体注入部位に投射する中脳ドーパミンニューロンにおいて、ベクターの多重感染が、軸索の強力な可視化および狂犬病ウイルスベクターの単シナプス性逆行性感染伝播を誘導することを確認し、その入出力を同定する。また、霊長類において光刺激により投射関係を推定する神経活動制御システムの検討に関しても当初計画通り研究を推進する。研究は当初の予定通り順調に進展していると考えられるが、今年度予定していた一部のウイルスベクターの大量作成実験と免疫組織化学実験を次年度行うことにしたため、次年度使用額が生じた。当初より同実験は今年度末ないしは次年度始めに行う予定であったため、この変更による研究進捗への影響はない。交付申請書の実施計画欄に記載した、霊長類における光刺激による神経活動制御システムの検討および線条体特定部位に投射する中脳ドーパミンニューロンの入力解析に関わる、上記のウイルスベクターの大量作成実験と免疫組織
シャイ・ドレーガー症候群のためのバイオニック圧反射システムの開発に関する研究

開発に関する基礎研究シャイ・ドレーガー症候群では、延髄を中心とした神経変性のため血管運動中枢が冒される。そのため、動脈圧反射失調となり重度の起立性低血圧になる。そこで、圧センサー→人工的血管運動中枢→電気刺激装置→交感神経刺激装置→交感神経からなるフィードバックシステムを試作開発した。シャイ・ドレーガー症候群様の動脈圧反射失調を呈するラットでは、head-up tiltにより、数秒以内に動脈圧が60mmHgまで低下するが、本装置を埋め込んだラットでは、head-up tiltによる動脈圧低下を検知した人工的血管運動中枢から、自動的に電気刺激の頻度が増加し、動脈圧の低下が防止された。さらに、その機能的ダイナミクスは、生体固有の動脈圧反射と類似していた。すなわち、本装置が、生理的な血管運動中枢の機能を代行できたことになる。以上のようなことから、シャイ・ドレーガー症候群の起立性低血圧を克服するバイオニック動脈圧反射装置の開発は可能であると結論づけられた。ヒト動脈圧反射のダイナミクスの同定法の開発バイオニック動脈圧反射装置を臨床応用するためには、まず、ヒトの動脈圧反射のダイナミクスを同定する必要がある。しかし、その同定方法が未確立であった。そこで、新しく同定方法を開発した。健常男子(20-30歳)の撓骨動脈をトノメータ法で測定しながら、チルトベッドのチルト角を0か30°に4秒毎にランダムに変えた。ついで、動脈圧反射を開ループにするために、トリメタファンを持続投与しながら同様の計測を行った。チルト角変化が動脈圧変動に与える影響を伝達関数として記述した後、動脈圧反射の開ループ伝達関数を推定した。開ループ伝達関数の定常ゲインは5.4±2.1で、入力周波数の増加とともに、ゲインが減衰する低域通過特性を示した。遮断周波数は、O.02Hz付近であった。【目的】本研究の目的は、シャイ・ドレーガー症候群の患者の主要症状である起立性失神や寝たきり状態を引き起こす起立性低血圧を克服するために、米国バンダービルト大学と共同で、バイオニック圧受容器反射システム(BBS)を開発することである。本年度は3年計画のうちの初年度にあたり、本システムの動作原理を動物実験で確立した。【方法】ラット16匹の圧受容器領域を体循環から分離し、生体本来の動脈圧受容器反射の機能特性を伝達関数(H_<native>)として推定した。BBSは、圧センサー、人工的血管運動中枢としてはたらくコンピュータ、電気刺激装置、交感神経内埋め込み電極からなるフィードバックシステムとして構築した。交感神経の電気刺激から動脈圧変化までの動特性を伝達関数(H_<STM-SAP>)として推定した。人工的血管運動中枢としてはたらくコンピュータの動作原理として、H_<native>/H_<STM-SAP>から求められた伝達関数を移植した。【結果】人工的血管運動中枢の動作原理は遮断周波数が0.1Hzの高域通過特性であると推定された。この特性を移植されたBBSは、圧受容器反射失調モデルラットの起立性低血圧を充分に代償し、生体本来の圧受容器反射の機能を再現した。【結論】今回開発された開発戦略は妥当で、BBSの開発は可能である。動脈圧反射は、さまざまな外乱による脳の潅流圧変化を抑制する機構としてはたらく極めて重要なフィードバック制御システムである。時々刻々と変化する動脈圧は、頚動脈洞や大動脈弓の圧受容器で検知され、圧受容器神経活動として血管運動中枢にフィードバックされる。

血管運動中枢はこの圧受容器神経活動に応じて、交感神経活動を変化させる。その結果、血管の収縮・弛緩が生じ、外乱の影響が抑制されることになる。シャイ・ドレーガー症候群では、延髄を中心とした神経変性のため血管運動中枢が冒される。そのため、動脈圧反射失調となり重度の起立性低血圧になる。そこで、圧センサー→人工的血管運動中枢→電気刺激装置→交感神経刺激装置→交感神経からなるフィードバックシステムを試作開発した。シャイ・ドレーガー症候群様の動脈圧反射失調を呈するラットでは、head-up tiltにより、数秒以内に動脈圧が60mmHgまで低下するが、本装置を埋め込んだラットでは、head-up tiltによる動脈圧低下を検知した人工的血管運動中枢から、自動的に電気刺激の頻度が増加し、動脈圧の低下が防止された。さらに、その機能的ダイナミクスは、生体固有の動脈圧反射と類似していた。すなわち、本装置が、生理的な血管運動中枢の機能を代行できたことになる。以上のようなことから、シャイ・ドレーガー症候群の起立性低血圧を克服するバイオニック動脈圧反射装置の開発は可能であると結論づけられる。開発に関する基礎研究シャイ・ドレーガー症候群では、延髄を中心とした神経変性のため血管運動中枢が冒される。以上のようなことから、シャイ・ドレーガー症候群の起立性低血圧を克服するバイオニック動脈圧反射装置の開発は可能であると結論づけられた。ヒト動脈圧反射のダイナミクスの同定法の開発バイオニック動脈圧反射装置を臨床応用するためには、まず、ヒトの動脈圧反射のダイナミクスを同定する必要がある。しかし、その向定方法が未確立であった。そこで、新しく同定方法を開発した。健常男子(20-30歳)の撓骨動脈をトノメータ法で測定しながら、チルトベッドのチルト角を0か30°に4秒毎にランダムに変えた。ついで、動脈圧反射を開ループにするために、トリメタファンを持続投与しながら同様の計測を行った。チルト角変化が動脈圧変動に与える影響を伝達関数として記述した後、動脈圧反射の開ループ伝達関数を推定した。開ループ伝達関数の定常ゲインは5.4±2.1で、入力周波数の増加とともに、ゲインが減衰する低域通過特性を示した。遮断周波数は、0.02Hz付近であった。
マイクロ立地データを用いた企業集積特性の解明

本研究では、経済活動の空間的構造として、特に産業別の企業の集積パターンに注目し、企業のマイクロ立地データ(緯度経度)を用いた距離ベース指標により分析した。製造業の約半数の産業において、約40kmの範囲で統計的有意に集積していることが確認され、集積の要因となる企業間の取引関係や知識波及が近くで行われる傾向があることを確認した。遠くの企業と取引をするのは、非常に限られた企業のみであり、共同研究における距離の重要性は、情報化が進んだにも関わらず、安定的であることが確認された。本研究は、空間経済学における理論的枠組みを検証するとともに、産業のライフサイクルにおける企業集積の効果を明らかにし、産業政策に役立てることが可能である。昨年度は、東京商工リサーチの約80万社企業のデータを用いて、集積特性と企業間の取引関係の分析を行った。前者はJournal of The Japanese International Economiesに掲載され、後者は一橋大学の企業・金融ネットワークのWorking Paperに掲載される。これらの研究では、距離の重要性について間接的に議論していたが、今年度の研究では、距離の重要性を直接観測することを行った。まず、Duranton and Overman(2005)の集積指標の手法を応用し、集積要因として考えられる企業間の取引や知識波及がどの程度近くで行われているのかを計測し、距離の重要性を議論した。既存研究では、特許引用により知識波及における距離の重要性が議論されてきたが、集積の距離範囲より非常に大きく、集積要因と考える事は難しい。一方で、我々の研究で得られた企業間の取引関係の距離や特許出願の共同研究により測定した知識波及の距離は、集積の距離範囲に近く、集積要因として考えられうる。両研究とも、日本経済学会、応用地域学会にて報告した。また、集積の効果として、工業統計のパネルデータを用いて、事業所の生産性へ与える影響を分析した。事業所のマイクロ立地データから、行政単位で集計された指標でなく、事業所ごとに異なる距離ベースの集積指標を確立して、産業特化と都市化の双方の集積指標と事業所の生産性の関係を産業ごとに求めた。産業を成長産業、衰退産業、ハイテク産業、労働集約産業、資本集約産業などに分類し、分析したところ、労働生産性においては、多くの産業で正の相関がある一方で、TFPとの関係においては、都市化の効果が働くが、産業特化の効果が働く産業は、衰退産業に限定されることが確認された。これらの結果は、産業や企業のライフサイクルにおける、クラスター政策などの政策のターゲットを示唆している。企業集積の事例研究や理論研究が数多くある一方で、マイクロな企業のレベルから企業集積の特性や集積効果について、産業横断的に分析した研究は稀有である。約80万社の大規模なデータと高度な地理情報システムを駆使することによって、行政地区や産業レベルに集計した分析ではなく、マイクロな企業のレベルの分析が可能となった。さらに、企業間の取引を含む大規模データは非常にユニークなデータであり、企業集積の外部経済を識別することは初めての試みで、国際的にも注目される研究である。具体的な研究成果は、マイクロ立地データを用いた集積指標から、日本の製造業の集積産業の特定と集積範囲を特定し、査読雑誌へ掲載された。また、企業間取引のネットワーク構造が、産業集積に及ぼす影響を評価し、産業内取引率が高いほど集積傾向があり、ハブ企業がある産業ほど分散傾向にあることが確認された。さらに、マイクロ立地データを用いた集積指標を応用して、取引関係の地理的な広がりを特定するとともに、東日本大震災において、サプライチェーンを通じて、被災地以外の企業においても、どのように被害が広がりうるのかを算出した。政府統計である工業統計の分析データの入手の関係から、昨年度と今年度の計画の間で、多少前後したものもあるが、1年前にデータを入手してから、今年度までの計画はほぼ予定通りに進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究課題の推進方策として、集積による事業所の生産性への効果について、今年度行った回帰分析に加え、立地などのself-selectionなどの内生性を考慮した分析を行い、集積の効果の現れるメカニズムを解明する。また、工業統計のデータについては、長期パネルデータを入手できたため、今年度のように産業を成長産業や衰退産業などに分類するだけでなく、集積特性や集積効果の長期のダイナミクスを分析する。