hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠の成立および胎児発育における肥満遺伝子産物レプチンの意義に関する総合的研究

レプチン過剰発現transgenic(Tg)マウスでは生殖機能の発現に必須であるとされる脂肪組織を肉眼的にも組織学的にも確認できなかったが、生後3週齢においてTgマウスの卵巣重量は対照群と比較して有意に大きく、組織学的にも個々の卵胞が増大し、顆粒膜細胞数が増加していた。性成熟の指標として腟開口を観察すると、Tgマウスでは平均27.7日で、non-Tgマウスの29.0日と比較して有意に早期に発来した。子宮重量は生後4週齢のTgマウスにおいてnon-Tgマウスと比較して有意に大きく、卵巣組織所見と合わせて、卵巣からの性ステロイドホルモン分泌の影響と考えられた。一方、このレプチン過剰発現Tgマウスは生後14週以降になると、対照群では生殖機能が維持されているにもかかわらず、妊孕能が著しく低下した。この時、視床下部のGnRH含有量は有意に低下しており、また、外因性に投与したGnRHに対する下垂体の反応性(LH分泌)は低下していた。しかし、外因性にPMSGを投与するとTgマウスの卵巣には多数の卵胞発育が認められた。以上より、レプチンが生殖機能の発現に重要な役割を果たしていることが示された。ただし、高濃度のレプチンが長期間存在した場合には、主に、視床下部・下垂体系に作用して生殖機能を抑制する可能性が示された。つぎに、レプチンと胎児発育の関係を検討した。ヒトにおいてはレプチンは胎盤絨毛細胞から母体血中へと大量に分泌されている。妊娠中毒症合併妊婦のうち胎児発育遅延を認める群では胎盤におけるレプチン遺伝子発現が著しく亢進しており、かつ母体血中のレプチン濃度は有意に高値を示した。レプチン濃度と胎児発育度との間には負の相関が認められた。以上より、レプチンはインスリン感受性の亢進を介して母体血糖値を低下させる方向に作用し、胎児発育と何らかの関連を有している可能性が示唆された。本研究では、まず、レプチン遺伝子を肝臓に過剰発現させたtransgenic(Tg)マウスを用いて、生殖機能におけるレプチンの意義を解析した。レプチン過剰発現Tgマウスでは肉眼的にも組織学的にも脂肪組織を確認できなかった。このTgマウスについて、性成熟段階の卵巣所見を検討すると、生後3週齢においてTgマウスの卵巣重量は対照群と比較して有意に大きく、組織学的には個々の卵胞が増大し、顆粒膜細胞数が増加していた。生後4週齢のマウスでは同様の傾向を認めたが、有意ではなかった。性成熟の指標として腔開口を観察すると、Tgマウスでは平均27.7日で、non-TGマウスの29.0日と比較して有意に早期に発来した。以上より、レプチン過剰発現Tgマウスでは、脂肪組織を欠如するにも関わらず、生殖機能が早期に発来することから、レプチンが生殖機能の発現に重要な役割を果たしていることが示された。つぎに、レプチンは交感神経系の活性化作用を有しているので、母体循環動態(血圧)に対する影響を妊娠Tgマウスを用いて検討した。

Tgマウスの収縮期血圧は妊娠前にはnonTgマウスと比較して有意に高値を示したが、妊娠17日目には有意差を認めなかった。一方、Tgマウスの脈拍数は妊娠前、妊娠末期ともにnonTgマウスと有意な差を認めなかった。Tgマウスの摂食量は妊娠前、妊娠末期ともにnon Tgマウスと比較して有意に低値を示したことから、妊娠中にもレプチンの摂食抑制作用は機能していると考えられ、高レプチン血漿による交感神経の活性化による血圧上昇作用が何らかの機序により抑制されていると考えられた。本年度は、まず、レプチン遺伝子を肝臓に過剰発現させたtransgenic(Tg)マウスを用いて、高濃度のレプチンが長期間存在した場合の生殖機能への影響について検討した。幼弱マウスにおいては高濃度のレプチンは生殖機能の発現を促進したが、生後14週以降になると、対照群では生殖機能が維持されているにもかかわらず、レプチン過剰発現Tgマウスでは妊孕能が著しく低下した。この時、視床下部のGnRH含有量は有意に低下しており、また、外因性に投与したGnRHに対する下垂体の反応性(LH分泌)は低下していた。しかし、外因性にゴナドトロピン(PMSG)を投与するとTgマウスの卵巣には多数の卵胞発育が認められたことより、卵巣はゴナドトロピンに対する反応性を保っていると考えられた。以上の成績から、高濃度のレプチンは短期的にはマウス生殖機能を促進するが、長期間存在した場合には、主に、視床下部・下垂体系に作用して生殖機能を抑制する可能性が示された。つぎに、レプチンと胎児発育の関係を検討した。Tgマウスの摂食量は妊娠前、妊娠末期ともにnonTgマウスと比較して有意に低値を示したことから、妊娠中にもレプチンの摂食抑制作用は機能していると考えられた。妊娠20日目のTgマウスの胎仔体重は、対照群に比して有意に低値であった。この機序が摂食量の低下によるものか、母体血糖値の低下によるものかは今後の検討を要する。一方、ヒトの妊娠においては、妊娠中毒症合併妊婦の中でも胎児発育遅延を認める群では胎盤におけるレプチン遺伝子発現が亢進しており、かつ母体血中のレプチン濃度は有意に高値を示した。レプチンはインスリン感受性の亢進を介して母体血糖値を低下せせる方向に作用すると考えられることから、ヒトにおいては、胎盤由来のレプチンが胎児発育と何らかの関連を有している可能性が示唆された。
複雑な非線形システムのモデル低次元化

本研究では、複雑な非線形システムのモデル低次元化に関する2つの成果を得た。具体手には、の柔軟構造物や流体などの無限次元システムを有限次元システムで近似する問題に対して、モデル低次元化手法と同様の手順を用いる手法の提案、(2)通常計算が難しい非線形モデル低次元化法の効率的な計算手法の開発、の2点である。本研究では、非線形システムに対するモデル低次元化手法を開発している。この手法では、非線形システムの入出力を特異値解析し、入出力に重要な影響を及ぼす状態を切り取ることにより、低次元の非線形モデルを導出する。このように、基礎的な枠組みはすでに得られているが、非線形系の特異値解析問題は数値的に解くことが難しく、その効率的な計算法が望まれている。このような背景のもとで、今年度得られた結果は以下のとおりである。1.これまでに得られている結果を拡張することで、特定の周波数領域の入出力信号を重視したモデル低次元化の方法を導いた。2.従来法は安定な制御対策しか扱えなかったため、非線形既約分解を用いて不安定な系も扱えるモデル低次元化手法を開発した。3.上に述べたとおり、非線形モデル低次元化の計算は非常に難しいが、テイラー展開およびガラーキン近似を用いて、効率的に近似解を計算する方法を開発した。4.このモデル低次元化手法を、無限次元系の有限次元近似問題にも適用し、従来法よりも精度の良い有限次元近似手法を導出した。本研究では,非線形システムに対するモデル低次元化手法を開発している.この手法では,非線形システムの入出力を特異値解析し,入出力に重要な影響を及ぼす状態を切り取ることにより,低次元の非線形モデルを導出する.このように,基礎的な枠組みはすでに得られているが,非線形系の特異値解析問題は数値的に解くことが難しく,その効率的な計算法が望まれている.このような背景のもとで,これまでに得られた結果は以下のとおりである.1.これまでに得られている結果を拡張することで,特定の周波数領域の入出力信号を重視したモデル低次元化の方法を導いた.2.従来法は安定な制御対象しか扱えなかったため,非線形既約分解を用いて不安定な系も扱えるモデル低次元化手法を開発した.3.上に述べたとおり,非線形モデル低次元化の計算は非常に難しいが,テイラー展開およびガラーキン近似を用いて,効率的に近似解を計算する方法を開発した.4.このモデル低次元化手法を,無限次元系の有限次元近似問題にも適用し,従来法よりも精度の良い有限次元近似手法を導出した.5.物理システムを表現するモデルであるハミルトン系の形と受動性を保存したモデル低次元化手法を開発した.本研究では、複雑な非線形システムのモデル低次元化に関する2つの成果を得た。具体手には、の柔軟構造物や流体などの無限次元システム有限次元システムで近似する問題に対して、モデル低次元化手法と同様の手順を用いる手法の提案、(2)通常計算が難しい非線形モデル低次元化法の効率的な計算手法の開発、の2点である。(1)無限次元システムの有限次元システムでの近似問題は、古くから扱われている重要な問題である。この分野では有限要素法などの直感的にわかりやすい手法が主流であるが、それらは必ずしも制御糸の解析や設計に使いやすいものではない。本研究では、与えられた無限次元非線形システムが特定の入出力特性を保存するための有限次元手法の枠組みを提案した。さらにGalerkin近似を組み合わせた計算法による有効性の検証も行っている。梁や流体など、現実世界には近似を必要とする無限次元の非線形システムは多数存在することから、その応用範囲は広いと考えている。(2)非線形システムのモデル低次元化問題は、非線形制御系設計と同様に非線形の偏微分方程式で記述され、一般に解くことが難しい問題である。これまでそもそも任意の精度で計算が可能かどうかもわからなかった問題に対して、本研究では再帰的な手順を繰り返すことで、計算量を増やすことで計算精度を上げてゆける方法を提案した。この結果は、非線形のモデル低次元化手法を実用化するにあたっておおきな第一歩であると考えられる。以上、本研究では非線形のモデル低次元化に関してその可用性を広げる2つの成果を得た。
糖タンパク質糖鎖のN-アセチルガラクトサミニル化機構の解析

我々はウシ乳腺上皮細胞由来の糖タンパク質Asn型糖鎖の構造を解析し、これらの糖タンパク質はN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)を含む極めて珍しい糖鎖を持つこと、またこの糖鎖の発現は乳腺組織の機能分化と共に増大することを見い出した。今回ヒト乳汁や乳癌組織の糖タンパク質を用いて糖鎖の構造を解析した結果、ヒトでも同様な現象が見られ、かつ細胞の癌化でGalNAcを持つ糖鎖が増大する傾向が見られた。ウシ及びヒト乳腺上皮細胞の機能分化やヒト乳腺細胞の癌化の過程で消長する糖タンパク質糖鎖のN-アセチルガラクトサミニル化の調節機構を探る目的で、β-1,4-N-アセチルガラクトサミン転移酵素(GalNAcT)の精製を試みた。ウシ泌乳期乳腺のミクロソーム画分を可溶化し、種々のアフィニティーカラムを通して酵素を部分精製した。その結果最終画分に分子量80Kを主とする4本のバンドが得られたので、どのタンパク質バンドが酵素活性をもつかどうかを解析している。またこの遺伝子をクローニングするため、GalNAcTと同じ基質に異なる糖を転移しその遺伝子がクローニングされているβ-1,4-ガラクトース転移酵素(GalT)とβ-1,4-N-アセチルグルコサミン転移酵素の間で見られるホモロジーを基に、ウシ乳腺mRNAから3′-RACE法を行なった。その結果430bpのクローンが得られ、このクローンは推定アミノ酸配列からウシGalTと38%の、また遺伝子バンク登録のヒトGalTに高い相同性をもつ遺伝子断片と77%の相同性を示した。このクローンは何らかの糖転移酵素やそれに関連した分子をコードしている可能性が考えられ、現在さらに解析を進めている。
腹膜に着目した子宮内膜症発症機序の解明

本年度はこれまでのin vitroでの研究成果を検証する目的でC57BL/6マウスのドナーマウスより得た子宮内膜組織を同レシピエントマウスの腹腔内に散布する子宮内膜症形成モデルを用いてのin vivoでの検討を行った。内膜組織の腹腔内散布から5日間連続でversican腹腔内投与を行うことにより、腹腔内の内膜症病巣の形成におけるversicanの関与について検討した。結果、versican投与により、レシピエントマウスの腹腔内で形成される子宮内膜症病巣のサイズが増大することが確認され、in vivoでもversicanが子宮内膜症の形成に関与する可能性が示された。これら一連の研究成果により腹膜因子が実際の生体内において子宮内膜症病巣形成に関わることがより明瞭になった。さらに実臨床患者より説明と同意の上であらたなサンプルを収集し、これまでに行った解析結果とあわせて、腹膜因子について、よりデータ数の多い整合性のある結果を得るための解析準備を整えた。その際に病変の出現頻度が高い部位を同時に比較解析することで腹膜におけるどの因子がどの部分で実際の内膜症発症に深く関係するかについての洞察を加えられるような解析設計もおこなっている。これらの解析結果は最終年度に報告予定である。サンプルの解析を試みたが、希少サンプルのため予定していたサンプル数を準備できなかった。共同研究機関にも協力を依頼し、再度解析の準備を行っている。サンプルのQCまで済んだものは一定数準備できており、予定期間内には解析終了は可能とか考えている。あらたな解析に基づいて内膜症形成に関与する腹膜因子をピックアップするとともに、それらが関与する重要なパスウェイを見出し腹膜における内膜症形成の過程を分子生物学的に明らかにする。子宮内膜症の発症機序となる子宮内膜細胞の腹膜細胞への生着について検討するのが今年度の課題であった。今回はこれまでの検討で得られた腹膜因子versicanの制御因子としてエストロゲン、プロゲステロンといったステロイドホルモンが関与するか検討した。腹膜中皮細胞株におけるER,PgRの発現はメッセージレベルでもその存在が確認されず、versicanの制御が腹膜においてはステロイドホルモンの制御下にない可能性が高いことが確認された。同時に子宮内膜におけるversican発現状況を確認したところこちらには子宮内膜間質を中心にversicanが存在することが確認された。子宮内膜間質細胞は、子宮内膜症の発症において中心となる細胞と考えられており、腹膜因子であるversicanが腹膜と同様に子宮内膜にも発現していることで、腹膜に子宮内膜が接着浸潤する際に相乗効果を起こし病巣の伸展に関与している可能性が考えられた。そこでマウスを用いたin vivoでの子宮内膜自家腹膜移植モデルにおいて、子宮内膜、腹膜それぞれのversicanの発現を操作すると子宮内膜症の形成がどのように変化するかを確認することを目的とし、まず子宮内膜間質細胞においてversicanをノックアウトしたマウスの作成を開始している。腹膜における分子の発現制御を行うべく、腹膜特異的にノックアウトできるマウスの作成を計画している.Cre/LoxPシステムを用いて、このマウスを制作する予定であるが、versicanFLoxマウスが獲得できた一方、腹膜特異的な分子にCreを組み込んだマウスの作成が進すまず、計画しているマウスの獲得に達していない。現在進めているversicanを用いて腹膜因子の子宮内膜症形成への関与を確認するモデルを構築する事が本研究の目的の一つであり、versican以外の腹膜因子の同定が、本研究のもう一つの目的である。今後は確認モデルの構築と並行して、腹膜に於ける他の分子の発現状況を子宮内膜症を持つ女性と持たない女性の間で比較・確認し、子宮内膜症の発症に関わる腹膜因子の選択を行う。

複数の候補分子が得られた場合はそれらが関与するパスウェイについても検討することで、直接分子を制御する以外に、その分子が関与するパスウェイを制御することが腹膜における子宮内膜症の形成に影響を与えうるかまずin vitroで確認する。子宮内膜症の発症をin vitroで抑えられた場合、当該の分子に対するブロッカーもしくは機能抗体が子宮内膜症の発症を抑える薬剤として臨床にて使用可能かマウスを用いてその安全性を検証することを計画している。あらたな解析に基づいて内膜症形成に関与する腹膜因子をピックアップするとともに、それらが関与する重要なパスウェイを見出し腹膜における内膜症形成の過程を分子生物学的に明らかにする。(理由)当該金額では必要試薬の購入が難しく、次年度予算と併せて購入予定として繰越した。(使用計画)次年度予算と併せて試薬代に充当する。2018年度中に行う予定であった解析がサンプル数不足のため、2019年度に持ち越しとなった。これに伴い次年度の使用額に変更を必要とした。
多機能リモコンの他分野への応用に関する研究

研究目的任天堂社のWiiのリモコンは、加速度センサやCMOSセンサ等を搭載し、ワイヤレスをBluetoothで実現するなど多数の優れた機能を持つ。本研究はこのリモコンを他の分野への応用に関して研究することを目的とした。研究方法本研究ではWii本体の代わりにパソコンを利用しBluetoothで送受信するセンサ情報等のデータを解析し、リモコンの各機能を検証した。画面のポインタ操作のためテレビに設置するセンサバーは自作した。本研究ではセンサバーは固定と限定しない。またリモコン側を固定することも考慮に入れた。研究成果本研究の結果、加速度センサの角度の分解能は約1.4度でリモコンからの距離1mでは約2.4cm離れた2点を区別できる。但しリモコンを固定しなければ分解能以上に区別可能である。加速度は±3Gのレンジがあり分解能は0.23m/s^2である。CMOSセンサによる座標分解能は1024であった。以上を踏まえ、福祉、教育、日常生活、建築、スポーツ、レジャー、交通等様々な分野での応用事例を20案程作成した。但し内10案は加速度マンサやBluetooth等の応用が主で、リモコンそのままではなくリモコンや対象物に赤外線LED、GPS、レーダー、温度センサ等を取り付けて改良を施すことでより実践向きとなる。以下に福祉分野の例を簡単に挙げる。「手に障害を持つ人を対象とし、リモコンを頭に取り付け頭の動きでパソコンを制御する。空間上に仮想キーボードを展開しリモコンの位置でキー判定する。」一方でリモコンの使用には問題もある。最大の問題点はWii本体の代用が必要であることおよびソフトウェア開発で、前者はパソコンでの代用やマイコンの搭載等が考えられる。他にも赤外線の照度や遮蔽物等の各種センサの仕様上の問題がある。但し問題点の幾つかは波長フィルタ、リモコンコード等で対処可能であることが分かった。
細胞増殖誘発の細胞内情報伝達機構に関する生理学的研究

細胞増殖誘発の細胞内情報伝達機構を生理学的にとらえる一つのステップとして,哺乳動物卵の受精過程と,未分化血液細胞のサイトカインによる増殖刺激を対象とし,特に細胞内カルシウムイオン(Ca)増加反応に焦点をあて,Ca画像解析を中心とする実験を行なった。ハムスタ-卵に於ける精子・卵結合の信号伝達系は,G蛋白の活性化→イノシト-ルリン脂質の分解→イノシト-ル三リン酸(IP_3)の産生→IP_3による細胞内CaストアからのCa遊離という系を示唆する結果を既に得ていた。本研究では,次のような成果を得た。(1)細胞外因子として,セロトニン(5ーHT)が5ーHT_2受容体を介して上記の系を経てCa増加反応を誘発することを見出した。(2)G蛋白の活性化機構につき,5ーHT・受容体結合と細胞内GTPの協同作用を生理学的に示した。(3)G蛋白の不活化,或は5ーHT_2受容体の脱感作機構として,上記の系から分岐するprotein kinase C(PKC)の活性化がネガティブフィ-ドバックとして抑制的に作用することがその一因であることを明らかにした。(4)IP_3或いはCaイオンを電流パルスにより卵細胞内に微量注入すると,注入部位からallーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離がおこることを示し,IP_3によるCa遊離機構とCa自身によるCa遊離機構の存在を証明した。(5)IP_3によるCa遊離機構は,卵成熟の過程で徐々に発達し,成熟後期にallーorーnone的な伝播性のCa遊離機構が発達し,これが成熟卵としての受精能獲得の一要素であることを明らかにした。一方,未分化血液細胞のサイトカインによる増殖刺激に関しては,即時反応としてCa増加反応の有無を単細胞レベルでCa画像解析によってしらべた。急性巨核芽性白血病細胞由来の細胞株CMKについて,プロスタグランディンE_2,インタ-ロイキン3,GMーCSF(granulocyte macrophage colony stimulating factor)を投与したがしたが,明らかなCa増加増応は観察されなかった。Ca画像解析システムを改良し,再度実験を試みているところである。卵細胞や未分化血液細胞の増殖誘発に対して、細胞内カルシウムイオン(Ca^<2+>)が引き金として機能するか否かを調べるため、細胞外に、精子、成長因子、神経伝達物質、細胞増殖刺激因子、抗体、等を投与し、また細胞内因子を微量注入し、細胞内のCa^<2+>増加を、Ca^<2+>選択性蛍光試料fura2をとりこませた細胞でその蛍光をテメビカメラでとらえ、画像処理(購入したイメ-ジプロセッサ-を使用)を行なった。今年度は、Ca^<2+>顕微画像解析装置のセットアップとテストにかなりの時間を費やした。受精時の卵賦活におけるCa^<2+>増加反応とそれに至る情報伝達機構については、既にゴ-ルデンハムスタ-卵で、精子・卵結合→G蛋白の活性化→phospholipaseCの活性化→イノシト-ル3リン酸(IP_3)の産生→IP_3による細胞内Ca^<2+>遊離、という経路を示唆する結果を報告した、今回、1).IP_3の未受精卵内注入がall-or-none的にCa^<2+>遊離を誘発すること、この作用はヘパリンにより抑制され、また精子によるCa^

<2+>増加反応もヘパリンで抑制されることを確認した。2).IP_3と共に産生されるdiacylglycerolとそれによって活性化されるprotein kinaseCの系は、G蛋白の活性化を介するCa^<2+>増加反応に対してnegative feedbackとして抑制的に作用することを明らかにした。3).細胞外因子としてセロトニン(5-HT)がCa^<2+>増加反応をおこし、細胞内GTPと協調してG蛋白を活性化し、またprotein kinaseCを介するフィ-ドバック抑制が、細胞外因子に対する脱感作の一因であることを観察した。細胞増殖誘発の細胞内情報伝達機構を解明する手がかりとして,精子によって賦活される卵細胞と,サイトカインによって増殖刺激をうける未分化血液細胞を対象として,これらの刺激に対する即時反応としての細胞内カルシウムイオン(Ca)増加反応を解析した。Ca結合性蛍光試料fura2を細胞内にとりこませ,高感度テレビカメラでとらえた蛍光の変化をイメ-ジプロセッサ-で画像解析し,Ca増加の時間的,空間的変化を解析した。ハムスタ-卵では,これまでの研究により,受精時の精子卵結合の経膜的信号伝達機構は,G蛋白の活性化→イノシト-ルリン脂質の分解→イノシト-ルミリン酸(IP_3)の産生→IP_3による細胞内CaストアからのCa遊離→細胞内Caの増加,という系を結論づけた。今年度は,Ca遊離機構の解析と,この機構の卵成熟過程における発達をくらべた。IP_3をマイクロピペットから電流パルスにより卵細胞内に微量注入すると,注入部位からallーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離がおこることを明らかにした。また,Caイオンをやはり電気泳動的に細胞内に注入すると,ある注入電流でallーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離がおこることを見出した。即ち,Ca自身がCa遊離を誘発する機構が存在することを示した。これらのCa遊離機構は,局所的な細胞外からの刺激に対し,細胞内のCaシグナルが細胞全体に伝播することに役立つはずである。IP_3によって誘発されるCa遊離機構は,卵成熟の過程で徐々に発達し,成熟後期にallーorーnone的な伝播性のCa遊離機構が発達することを明らかにした。未分化血液細胞の実験は,急性巨核芽性白血病細胞由来の細胞株CMKについて,インタ-ロイキン3,GMーCSF(granulocyte macrophage stimuloting factor)投与時の細胞内Ca増加反応の有無を,単細胞レベルで画像解析により採索しているところである。
非コード化セグメントを持つ進化型計算による人工神経回路網獲得

本研究では,自律分散型ユニットの制御手法として,人工神経回路網(Artificial Neural Networks : ANN)に着目した.このANNの結合荷重や構造の設計は,複雑かつ大規模でノイズを有する問題のため,解析的手法では最適化困難となり,確率的探索手法による設計が考えられる.特に,解の精度の観点から進化型計算に着目するが,従来の進化型計算手法には下限設定問題や局所解から抜け出せない等の問題点があるため,非コード化セグメントを用いた新たな進化型計算手法の枠組みを構築した.計算機実験,実機実験により,最適化能力の性能検証と進化ダイナミクスの解析を行った.1.テスト関数を用いた計算機実験より以下の知見が得られた.1標準テスト関数で,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算は,収束速度が速く,局所解から抜け出すことができる.2統計的解析により,従来の進化型計算は探索戦略を計算世代によって変えないが,非コード化セグメントを持つ進化型計算では,集団は実質的探索域の中心付近を探索する個体と相対的に遠くを探索する個体とに分化していく.3ノイズを含むテスト関数においても上記の(1)(2)の特質がみられた.4標準テスト関数では,非コード化セグメントを持つ進化型計算には,組換え操作との相性があり,特に,multi-parentなdiscrete型組換え操作を用いると性能が向上する.5ノイズを含むテスト関数でも(4)の特質がみられた.2.フィードフォワード型のANNを用いた計算機実験と実機実験により以下の知見が得られた.1結合加重のみが進化する場合,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算はタスク達成率が向上する.2構造と結合加重が進化する場合,進化型計算手法は可変長コードとなるが,multi-parentなdiscrete型組換え操作を用いることによって性能が向上する.3.リカレント型のANNを用いた計算機実験により以下の知見が得られた.1結合加重のみが進化する場合,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算はタスク達成率が向上する.2探索が成功する場合はテスト関数と同様の進化ダイナミクスを示すことが観測された.本研究では,自律分散型ユニットの制御手法として,人工神経回路網(Artificial Neural Networks : ANN)に着目した.このANNの結合荷重や構造の設計は,複雑かつ大規模でノイズを有する問題のため,解析的手法では最適化困難となり,確率的探索手法による設計が考えられる.特に,解の精度の観点から進化型計算に着目するが,従来の進化型計算手法には下限設定問題や局所解から抜け出せない等の問題点があるため,非コード化セグメントを用いた新たな進化型計算手法の枠組みを構築した.計算機実験,実機実験により,最適化能力の性能検証と進化ダイナミクスの解析を行った.1.テスト関数を用いた計算機実験より以下の知見が得られた.1標準テスト関数で,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算は,収束速度が速く,局所解から抜け出すことができる.2統計的解析により,従来の進化型計算は探索戦略を計算世代によって変えないが,非コード化セグメントを持つ進化型計算では,集団は実質的探索域の中心付近を探索する個体と相対的に遠くを探索する個体とに分化していく.3ノイズを含むテスト関数においても上記の(1)(2)の特質がみられた.4標準テスト関数では,非コード化セグメントを持つ進化型計算には,組換え操作との相性があり,特に,multi-parentなdiscrete型組換え操作を用いると性能が向上する.5ノイズを含むテスト関数でも(4)の特質がみられた.2.フィードフォワード型のANNを用いた計算機実験と実機実験により以下の知見が得られた.1結合加重のみが進化する場合,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算はタスク達成率が向上する.2構造と結合加重が進化する場合,進化型計算手法は可変長コードとなるが,multi-parentなdiscrete型組換え操作を用いることによって性能が向上する.3.リカレント型のANNを用いた計算機実験により以下の知見が得られた.1結合加重のみが進化する場合,従来の進化型計算に比べて,非コード化セグメントを持つ進化型計算はタスク達成率が向上する.2探索が成功する場合はテスト関数と同様の進化ダイナミクスを示すことが観測された.
2-アシル型リゾリン脂質の細胞内機能の解明

リゾリン脂質はsn-1位あるいはsn-2位に脂肪酸を1本のみ有するリン脂質である。脂質メディエーターとしてのリゾリン脂質とは対照的に、細胞内リゾリン脂質の意義は全く未解明である。本研究では、2-アシル型リゾリン脂質と細胞内型PLA1の細胞内機能の明らかにすることにより新たなリゾリン脂質機能の解明を目指した。本研究では、細胞内のリゾリン脂質アシル化反応を止めることで、リゾリン脂質が蓄積することを見出した。また、この際、細胞内PLA1を過剰発現させることで、高濃度のリゾリン脂質を細胞内に蓄積させることに初めて成功し、同時に、ミトコンドリア、核膜の異常が起きることを見出した。細胞膜のリン脂質はホスホリパーゼ(PLA1あるいはPLA2)による脂肪酸の切断とそれに引き続くリゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ(LPLAT)による脂肪酸導入反応を恒常的に受けている(脂肪酸リモデリング)。しかし、その脂肪酸リモデリングの分子機構や意義は不明な点が多く残されている。今回我々はリン脂質のsn-1位のリモデリングに着目し、その分子機構の解明を試みた。2種類の細胞内型PLA1(iPLA1α、γ)に着目し、それぞれの酵素をHeLa細胞に過剰発現させ、リゾリン脂質の測定を行った。しかし、2ーアシルリゾリン脂質の産生は観察されなかった。産生されたリゾリン脂質が再アシル化反応によって速やかに消去されている可能性を想定し、iPLA1α過剰発現にLPLAT阻害剤(CI-976)を投与した。その結果、2ーアシルリゾリン脂質(LPC, LPE, LPI, LPS, LPG)の顕著な蓄積が認められた。2ーアシルリゾリン脂質の蓄積は通常のHeLa細胞をCI-976処理しただけで認められ、siRNAでiPLA1αの発現を抑制すると細胞内の2ーアシルリゾリン脂質量が減少した。iPLA1αとほぼ同様の2ーアシルリゾリン脂質変化がiPLA1γでも観察された。PIのsn-1位に脂肪酸を導入することが知られているlycatノックダウン時に2ーアシルリゾリン脂質の蓄積は認められなかった。本研究により、iPLA1α, γがsn-1位の脂肪酸を分解し、産生された2ーアシルリゾリン脂質は速やかにCI-976 sensitiveなLPLATによって再アシル化が行われているというsn-1位のリモデリング機構の存在が示唆された。ごく最近、遺伝性痙性対麻痺と呼ばれるヒト遺伝の病原因遺伝子としてiPLA1α, γが報告された。sn-1位の脂肪酸リモデリングの破綻が遺伝病の発症に関わる可能性が考えられる。2-アシルリゾリン脂質の機能を解析する目的で、まず、1-アシルリゾリン脂質と2-アシルリゾリン脂質の分離定量系を確立した(J Lipid Res 2014)。まず、リゾリン脂質をpH4の産生メタノールで処理することにより、2-アシルリゾリン脂質から1-アシルリゾリン脂質への非酵素的な転換反応を完全に抑制することを見出した。また、逆相系のHPLCを用い、1-アシルリゾリン脂質と2-アシルリゾリン脂質を分離した。最終的に、LC-MS/MSを用いる1-アシルリゾリン脂質と2-アシルリゾリン脂質の分離定量系が確立できた。2-アシルリゾリン脂質の機能を知る目的で、2-アシルリゾリン脂質の産生酵素であると考えられる細胞内ホスホリパーゼA1(PLA1)を細胞に過剰発現させた。そのために、まず、細胞内型PLA1(iPLA1)に着目し、iPLA1α、γをHEK293細胞に過剰発現させ、上記のLC-MS/MSを用い、リゾリン脂質の産生を解析した。しかし、予想に反して、単に細胞にiPLA1を過剰発現させてだけではその産物であるリゾリン脂質の産生を検出することはできなかった。しかし、Acyl-CoA合成酵素阻害剤やLPLAT阻害活性を持つと考えられるAcyl-CoA Cholesterol Acyltransferase (ACAT)阻害剤を細胞に加えることではじめてiPLA1の酵素活性依存的なリゾリン脂質の蓄積、すなわち、酵素活性を検出できることがわかった。以上の結果から、細胞内ではiPLA1が常に内在性のリゾリン脂質を産生しており、一方で、産生されたリゾリン脂質は速やかにリゾリン脂質アシルトランスフェラーゼで脂肪酸が付加されることが明らかとなった。今年度は、高感度2-アシルリゾリン脂質検出系を完成させ、論文化することができた。また、この系を用い、細胞内型PLA1が細胞内で酵素活性を発揮することを初めて明らかにできた。脂質生物学細胞内型PLA1の機能解明を行う。
光応答性複合超分子錯体の構築と金属基板上への配列制御

本研究では、光応答性超分子ルテニウム(II)ー白金(II)複合錯体の光物性及び電子物性を解明し、金属基板上へのルテニウム(II)ー白金(II)超分子金属錯体の配列制御法の確立を目的とした。そこで直線的な構造を持ったルテニウム(II)ー白金(II)複合錯体を新規に合成し、電気化学的及び光物理的な各種測定結果より、この複合錯体の光誘起電子移動過程に関する知見を得ることができた。更に、基本骨格となるルテニウム(II)錯体を独自に合成し、金基板上に自己組織化する方法で配列制御できることを電気化学的及び光物理的測定により明らかにした。本研究課題の初年度に行った光エネルギー捕集機能を有する光機能性超分子錯体Ru(II)-Pt(II)-Ru(II)及びRu(II)-Pt(II)-Ru(II)-Pt(II)-Ru(II)の合成と光物性の解明を中心とした研究結果により、光励起後に生成する複合錯体内のルテニウム錯体ユニット間におけるエネルギー移動および電荷分離状態の形成に関するより詳細な知見を得ることができた。そして我々は最終目的として、これまで報告例のない2種の金属錯体ユニットから構成された光応答性複合超分子金属錯体を金属電極間へ自己組織的に配列制御する方法論の確立を目指している。そのための次なる研究ステップとして、金属電極基板とルテニウム錯体分子との接合法を確立する必要があった。そこで本年度の研究は、2種のチオフェノール部位を組み入れたルテニウム(II)ポリピリジル錯体を新たに合成し、金基板上への自己組織化膜を形成する方法の確立を主目的に研究を進めた。まず、これら新規なルテニウム錯体を設計及び合成し、一般的な各種測定結果より目的物の同定を行った。そして、金基板上への自己組織化膜形成の条件検討を行い、電気化学測定及び顕微ラマンスペクトル測定を行うことによりルテニウム錯体が比較的密な状態で金基板上に自己組織化膜を形成していることを示す結果を得ることができた。更に現在、未確定な部分はあるが、これらオフェノール部位を組み入れたルテニウム(II)ポリピリジル錯体と白金(II)錯体ユニットとの連結を想定した新規なPt(II)-Ru(II)-Pt(II)の合成を計画し、現在も研究を進めている。そして、最終的な光機能性超分子錯体Ru(II)-Pt(II)を金電極基板間に自己組織化させた「光応答性複合超分子錯体の金属基板上への配列制御」を確立することを目指して研究を進めている。本研究課題の目的は、光応答性超分子ルテニウム(II)ー白金(II)及びルテニウム(II)ー金(I)複合錯体の光物性及び電子物性を解明し、これら超分子金属錯体を金属基板上への導入するための配列制御法の確立にあった。そこで、平成25年度はルテニウム(II)ー白金(II)複合錯体の段階的な合成法を確立するための様々なアプローチによる探索とルテニウム錯体の金基板上における配列構造を推定するための分光測定を中心に研究を行った。具体的には、24年度まで行っていた銅触媒によるランダムな超分子金属錯体の合成を見直し、他のアプローチから探索することでより高選択的な段階的合成法の探索研究を行った。結果としては、以前より第一段階である目的物Pt(II)-Ru(II)-Pt(II)三核錯体の収量を選択的に増やす合成法を見つけることは出来たが、まだ30%程度の生成率で、単離方法に関しても検討の余地が残っている。他の研究としては、前年度までに確立したルテニウム錯体の単分子膜を金基板上に自己組織化する研究に関して、錯体分子の配列構造に関するさらなる知見を得るために分光学的な測定によるアプローチを行った。結果としては、顕微レーザーラマンスペクトル測定により金基板上の錯体分子の存在を確認することに成功した。今回の研究で用いているナノメートルレベルでテラス状構造を持った金基板上に自己組織化膜を形成したことが幸いして、通常の赤色レーザーで表面増強ラマンスペクトルとして観測できた。更に、他の研究で合成したピリジル基を有するルテニウム(II)ポリピリジル錯体による自己組織化膜との比較からチオフェノール基によって金基板に強く結合していることが推定できた。この結果は、本研究で想定した金電極と錯体との接合に関して有用な結果であり、超分子金属錯体の接合及び配列構造に関して重要な知見が得られたと言える。

本研究課題の最終目的は、我々が先に報告した光機能性超分子錯体Ru(II)-M (M=Au(I), Pt(II))を金基板上に自己組織化させた新規なルテニウム(II)ポリピリジル錯体と有機金属結合により一次元的に配列させ、「光応答性複合超分子錯体の金属基板上への配列制御」を確立することにある。この目的の第一段階として、まずは光エネルギー捕集機能を有する光機能性超分子錯体の合成と光物性の解明を行うことが重要である。また、チオフェノール部位を組み入れたルテニウム(II)ポリピリジル錯体を新たに合成し、金基板上への自己組織化膜の形成法を確立することが本研究の重要なもう一つの課題である。最終段階では、これまで報告例のない2種の金属錯体ユニットから構成された光応答性複合超分子金属錯体を金属基板上へ自己組織的に配列制御する方法論の確立を目指している。本年度の研究では、複合3核錯体から更に超分子化した複合5核錯体の合成法と単離精製法の研究に重点を置いた。そして、以前に単離に成功した複合3核錯体Ru(II)-Pt(II)-Ru(II)で得られた分光学的な結果や電気化学特性と複合5核錯体Ru(II)-Pt(II)-Ru(II)-Pt(II)-Ru(II)の種々の測定結果について比較検討することを主目的に研究を進めた。これら両複合錯体について、発光スペクトル測定、発光量子収率、フランクコンドン解析、電気化学測定、時間分解発光スペクトル測定、過渡吸収スペクトル測定を行うことにより、複合5核錯体内のルテニウム錯体ユニット間におけるエネルギー移動および電荷分離状態の形成に関するより詳細な知見を得ることができた。更に、少量ではあるが、更に繰り返し単位を成長させた7核超分子金属錯体Ru(II)-Pt(II)の単離に向けて現在も研究を進めている。昨年度から開始始めていた片方及び両方のエチニル部位にチオフェニル基を結合させたフェナントロリン配位子の合成とそのルテニウム(II)ポリピリジル錯体の合成法を確立し、生成物の同定及び溶液中における光物性及び電気化学的性質について明らかにした。そしてこの2種のルテニウム錯体を用いて、マイカ上に形成した100nm厚の比較的フラットな金蒸着膜を金電極基板として、チオール型の自己組織化膜(以下、SAM)を形成する条件検討を行い、超分子金属錯体の配列制御に向けた第一段階となる末端金属錯体の固定化に関する研究を行った。研究に用いた新規なルテニウム錯体の精製にはODSカラムを用いて条件検討を行った結果、不純物を除くことができた。精製したルテニウム錯体を金基板と結合させる方法としては、最終的には少量のアンモニア水を加えてアセチル保護基の脱離を促進する方法を用いた。自発的な脱保護では反応速度が遅く3日程度かかるが、アンモニア水の添加によって1日でSAMが形成できることを明らかにした。得られたSAMの形成を確認する方法として、まずは電気化学測定を行った。特殊な測定セルを設計し、溶液中のデータと比較することによってSAMの形成及び表面被覆率を求めることができた。更に分光学的な測定結果を得るために顕微レーザーRamanスペクトル測定を行った。単純に考えると単分子膜のラマンスペクトルを得ることはかなり難しいが、今回用いているナノメートルレベルでテラス状の金基板上にSAM形成したことが幸いした。すなわち表面増強ラマンスペクトルとしてルテニウム錯体の配位子に起因する伸縮振動に由来するピークを観測することに成功した。昨年度までは、出発物質であるルテニウム錯体や数種類の繰り返し単位からなる超分子金属錯体の混合物から目的とする多核錯体を単離精製する場合に、セミ分取用の逆相カラムを用いたHPLC法を利用していた。この方法では、カラム分離能が低いために大学院生と学部4年生が多くの時間を費やして繰り返し精製することで目的物を得ていたが、本年度は新たな分取クロマトシステムを導入できたことから5核複合錯体の単離精製に成功することができた。
甲状腺転写因子TTF-1のエピジェネティックス制御と癌の分化誘導に関する研究

本研究では甲状腺癌におけるThyroid transcription factor-1 (TTF-1)発現にエピジェネティックス機構が関与するか検討を行った。その結果TTF-1プロモーターのDNAメチル化は甲状腺未分化癌の60%に認め、TTF-1遺伝子の発現とは逆の相関を示した。またTTF-1遺伝子発現状態とヒストン蛋白の修飾には関連性が認められた。これらの結果は甲状腺癌におけるTTF-1発現制御にDNAメチル化及びクロマチン修飾が関与することを示し、エピジェネティックス機構を介した甲状腺癌分化誘導療法への可能性を示唆した。甲状腺濾胞上皮,甲状腺癌細胞の機能・分化を制御する上で最も重要な役割を担っているのがThyroid transcription factor-1(TTF-1),TTF-2,PAX-8といった転写因子群である。正常甲状腺では濾胞上皮の核にTTF-1は局在し,免疫組織化学的には良性甲状腺腫瘍,高分化甲状腺癌ではほぼ全例にTTF-1は陽性だが,未分化癌では発現が抑制されており,陰性もしくはごく一部にわずかな陽性所見をみるのみである。しかしながら甲状腺癌の脱分化に伴ってみられるTTF-1の発現抑制のメカニズムは未だ解明されておらず,本研究課題ではTTF-1遺伝子のエピジェネティックスによる発現制御と甲状腺癌の分化誘導に焦点をあて研究を行っている。平成19年度においては,人体材料,甲状腺癌培養細胞を用い,TTF-1のCpGislandのメチル化状態をmethylation specific PCRで解析を行った。その結果正常甲状腺組織では非メチル化状態であるTTF-1CpGislandに甲状腺癌培養細胞の一部において高度なメチル化状態が存在することがわかった。さらにはTTF-1mRNA陰性の甲状腺癌細胞に対してAZA-deoycytidineによるDNA脱メチル化処理を行うとTTF-1mRNAの発現が誘導されることがわかった。TTF-1の発現抑制機構の理解とTTF-1をターゲットにした分化誘導の試みは致死的な甲状腺未分化癌に対する新しい治療法の開発につながる可能性があり,本研究の研究成果は重要なものであると考えている。甲状腺濾胞上皮、甲状腺癌細胞の機能・分化を制御する上で最も重要な役割を担っているのがThyroid transcription factor-1(TTF-1)、TTF-2、PAX-8といった転写因子群である。正常甲状腺では濾胞上皮の核にTTF-1は局在し、免疫組織化学的には良性甲状腺腫瘍、高分化甲状腺癌ではほぼ全例にTTF-1は陽性だが、未分化癌では発現が抑制されており、陰性もしくはごく一部にわずかな陽性所見をみるのみである。しかしながら甲状腺癌の脱分化に伴ってみられるTTF-1の発現抑制のメカニズムは未だ解明されておらず、本研究課題ではTTF-1遺伝子のエピジェネティックスによる発現制御と甲状腺癌の分化誘導に焦点をあて研究を行っている。平成19年度においては、人体材料、甲状腺癌培養細胞を用い、TTF-1のCpGislandのメチル化状態をmethylation specific PCRで解析を行った。その結果正常甲状腺組織では非メチル化状態であるTTF-1 CpG islandに甲状腺癌培養細胞の一部において高度なメチル化状態が存在することがわかった。平成20年度にはTTF-1 mRNA陰性の甲状腺癌細胞に対してAZA-deoycytidineによるDNA脱メチル化処理を行うとTTF-1 mRNAの発現が誘導されることを証明し、またTTF-1の発現制御にはDNAのメチル化のみならず、クロマチン修飾が重要であることもChIPアッセイを用いて証明した。TTF-1の発現抑制機構の理解とTTF-1をターゲットにした分化誘導の試みは致死的な甲状腺未分化癌に対する新しい治療法の開発につながる可能性があり、本研究の研究成果は重要なものであると考えている。Thyroidtranscription factor-1 (TTF-1)の発現は臓器特異性があり、また濾胞上皮由来の甲状腺腫瘍においても分化度により発現が異なる。TTF-1発現制御の分子機構については十分な解明がされていないため、我々はTTF-1発現に対するエピジェネティックス機構の関与について検討を行った。材料はヒト甲状腺切除標本、ヒト甲状腺癌培養細胞株を用い、RT-PCR、methylation-specific PCR (MSP)、ChIP assayによる解析を試みた。RT-PCRでは正常甲状腺組織、甲状腺乳頭癌にTTF-1 mRNAの発現が認められたが、甲状腺未分化癌ではTTF-1 mRNAは陰性であった。MSPによるTTF-1プロモーターのDNAメチル化は甲状腺未分化癌で60%、甲状腺癌細胞株で50%に認められ、TTF-1遺伝子の発現とは逆の相関を示した。TTF-1プロモーター領域のhistone H3 lysine 9をChIP assayで解析するとTTF-1発現陽性の甲状腺癌細胞株ではアセチル化が優位、TTF-1陰性の細胞株ではジメチル化が優位となりTTF-1遺伝子発現とピストン修飾には関連性がみられた。

DNA脱メチル化剤(AZA)、ピストン脱アセチル化酵素阻害剤(TSA)の細胞株への投与では、TSAではTTF-1発現は誘導されなかったが、AZA処理ではTTF-1陰性細胞株の一部にTTF-1 mRNAの誘導がみられた。本研究の結果は甲状腺癌におけるTTF-1発現制御にはDNAメチル化及びクロマチン修飾が関与することを示し、エピジェネティックス機構を介した甲状腺癌分化誘導療法への可能性を示唆した。以上の研究結果は平成21年度に学会発表、英文誌への投稿を行った。
景気低迷期における広域中心都市のオフィス立地変動と都市内部中心地構造の変容

本研究では、1990年代後半から今世紀初頭の時期に関して、広域中心都市である札幌・仙台・広島・福岡の4都市をとりあげ、オフィス床面積の変動状況に関して、その総量、需要量、供給量の3つの側面から検討を加え、オフィス集積の地区別変動傾向から各都市の内部中心地構造の変容について考察した。その結果は以下のようにまとめられる。1)各都市において、従来からのオフィス活動の中心地はいずれもオフィスの集積状況に大きな変化はない。そのため、オフィス立地からみた内部中心地階層は各都市においてほとんど変化していないといえる。この点は小売業・サービス業など他の指標を用いた従来の都市内部中心地構造に関しての特性とはかなり異なる。すなわち、従来の特性ではさまざまなレベルでの中心地が都市内部に形成されるが、オフィス立地からみた中心地階層では、最上位中心地が圧倒的な中心性の大きさをもち、それに次ぐ中心地の立地も最上位中心地の周辺であることが多い。いわば、最上位中心地から同心円的にオフィス中心地が立地し、しかもその空間的な範囲は都心部およびその周辺地区に限定される特性をもつ。(2)(1)の指摘と関連するが、福岡においては、最上位中心地が1つではなく、天神と博多駅前の二極構造を示している。博多駅前地区は1980年代後半から1990年代前半にかけて、多くの新規オフィスが集積し、天神と並ぶオフィス中心地となったものである。また、仙台や広島においてもJR駅周辺地区においてオフィス空間の需要・供給の増加がみられる。かかる傾向はJR駅周辺地区が副都心化しつつある兆候とも考えられるが、仙台・広島だけではなく、札幌・福岡も同様に、最上位中心地と各都市のJR中心駅との直線距離は1km程度であり、これを副都心の形成と考えるか、既存の上位中心地のオフィス集積の外延的拡大と考えるのか、評価は難しい。ただし、現実のオフィス業務地区の空間的連続性からみれば、福岡の場合には明瞭な2つの中心地として識別可能であるし、広島・仙台においても同様のことが指摘できよう。本年度においては、事業所統計・国勢調査などの集計結果や会社年鑑、組織図・事業所要覧を収集し、各広域中心都市における1990年代以降のオフィスの立地動向を把握した。その結果、景気低迷期においても、札幌・仙台・広島・福岡の4つの広域中心都市では、閉鎖・撤退オフィス数をはるかに超える数の新規の支社オフィスが立地する傾向にあることが明らかとなった。この背景には、企業がリストラの一環として、支社・営業所等のオフィスの統合・廃止などを進めたことがあげられよう。すなわち、わが国の都市階層において、広域中心都市よりも下位階層の諸都市における支社・営業所等オフィスの廃止が進められ、その多くが広域中心都市に立地する上位オフィスに機能的に統合されたものと推察される。また、新規に広域中心都市に支社・営業所等オフィスを多く設置したのは、情報サービス系企業が多く、すでに定量のオフィスおよび関連事業所集積をもつ広域中心都市の立地条件の優位性に吸引されてオフィスを設置したものと考えられる。いずれにせよ景気低迷期においても広域中心都市の拠点性の高さは維持されているといえよう。以上の背景についての考察は、今年度の調査結果に基づく推察であるが、次年度においては各広域中心都市に立地するオフィスや関係機関に対するアンケート・聞き取り調査により、より詳細な背景・要因について検討を加える。さらに、各広域中心都市内部におけるオフィスの立地変動状況から都市内部中心地階層の変動についても考察する。

本研究では、1990年後半から今世紀初頭に関して、広域中心都市である札幌・仙台・広島・福岡の4都市をとりあげ、オフィス床面積の変動状況について、その総量、需要量、供給量の3つの側面から検討を加え、オフィス集積の地区別変動傾向から各都市の内部中心地構造の変容について考察した。主な結果は、以下のようにまとめられる。(1).各都市において、従来からのオフィス活動の中心地はいずれもオフィスの集積状況に大きな変化はない。そのため、オフィス立地からみた内部中心地階層は各都市においてほとんど変化していないといえる。この点は、小売業・サービス業など他の指標を用いた従来の都市内部中心地構造に関しての特性とはかなり異なる。すなわち、従来の特性ではさまざまなレベルでの中心地が都市内部に形成されるが、オフィス立地からみた中心地階層では、最上位中心地(都心部である場合がほとんどであるが)が圧倒的な中心性の大きさをもち、それに次ぐ中心地の立地も最上位中心地の周辺であることが多い。いわば最上位中心地から同心円的にオフィス中心地区が立地し、しかもその空間的な範囲は都心およびその周辺地区に限定される特性をもつ。(2).(1)の指摘と関連するが、福岡においては、最上位中心地が1つではなく、天神と博多駅前の二極構造を示している。博多駅前地区は1980年代後半から1990年代前半にかけて、多くの新規オフィスが集積し、天神と並ぶオフィス中心地となったのである。また、仙台や広島においてもJR駅周辺地区においてオフィス空間の需要・供給の増加がみられる。かかる傾向はJR駅周辺地区が副都心化しつつある兆候とも考えられるが、仙台・広島だけではなく、札幌・福岡も同様に、最上位中心地と各都市のJR中心駅との直線距離は1km程度であり、これを副都心の形成と考えるのか、既存の上位中心地の外延的拡大とみなすのか、評価は難しい。ただし、現実のオフィス業務地区の空間的連続性からみれば福岡の場合には明瞭な2つの中心地として識別可能である。
人的損失に関わるイクスポジュアの研究

本研究は,「人的損失」と捉えられてきた人間の死亡,傷害等に関わるイクスポジュアについて検討を行うことを目的としている。イクスポジュアとは損害保険論における被保険利益概念と同様に,損害につながる諸関係と捉えることができる。すなわち,ハザードの作用の結果,何らかのペリルがイクスポジュア・ユニットに生ずることによりロスに至るという一連の関係がイクスポジュアとして把握される。そのため昨年度は,まずキーパーソン生命保険およびキーパーソン健康保険を通じて検討した。その際,同保険が発達している米国の事例を中心に研究し,論文にまとめることができた。本年度はその成果を踏まえ,引き続きキーパーソンの喪失を通じて,人的損失に関わるイクスポジュアの研究を行った。その結果,キーパーソンの喪失はもとより,人的損失に関わるイクスポジュアの解明には,人的損失をもたらすハザードのより精緻な検討の必要性が明らかとなった。また,ハザードのなかでも,特にヒューマン・エラーが無視しえない位置を占めることが判明した。しかしながら,このヒューマン・エラーは従来,リスク・マネジメント論においては決して明確には把握されていなかった。研究を進めていく上で,このヒューマン・エラー概念は人的なハザードの一部とも捉えられるものの,人的なハザードとして通常行われるモラル・ハザードおよびモラール・ハザードの区分ではその性格を捉えることが困難であることがわかった。モラル・ハザード,モラール・ハザードのように,あくまでも人間の内面を重視したハザードとは異なり,より具体性の強い概念なのである。それゆえ,従来のハザードとは区分原理を異にした新たな区分原理がヒューマン・エラー概念の把握には必要となることが判明した。今後は,この研究成果を踏まえ,ヒューマン・エラー概念を通じて,人的損失に関わるイクスポジュアの研究をさらに続けていきたい。本研究は,「人的損失」と捉えられてきた人間の死亡,傷害等に関わる損失概念について再検討を行うために,特に,キーパーソンの喪失について分析していくことを目的としている。そのため,本年度は,まず,キーパーソン生命保険およびキーパーソン健康保険(以下キーパーソン生命・健康保険と略)につき,同保険が発達している米国の事例を中心に検討した。その結果,現在の米国においてもこれらの保険は決して十分に普及していないことがわかった。また,キーパーソンに対する付保額の算定方法が依然として発展途上であることもわかった。米国においては,人保険においても被保険利益が求められているが,そのことがキーパーソンに対する適切な付保額の算定を容易たらしめるわけではない。適切な付保額の算定には,キーパーソンの喪失による損失額の算定が必要となるが,それは極めて困難である。企業収益が低下することは明らかだとしても,はたしてキーパーソンの寄与分がいくらになるか判断することは難しい。またキーパーソンの喪失に対して,他の者で代替する場合には,代替により生じる業務効率の低下などを測定することも必要となるが,これもまた困難である。これらの理由から,キーパーソンの付保額の算定には未だ客観的な方法が存在するわけではない。さらに,キーパーソン健康保険が,企業のリスク処理策としては極めて不十分であることがわかった。これは次の理由による。キーパーソン喪失による損害額の算定は客観的にできないことから,主観が作用する余地がある。そしてそのことは,保険金受取人によるモラル・ハザードの作用を促す誘因ともなりうる。そこで保険者としては,対抗策を講ぜざるをえないが,それにより,保険本来が果たすべきリスク転嫁の機能が十分に果たされていないのである。今後は,上述の成果を踏まえ,引き続きキーパーソンの喪失に関して研究を進めていく。その際,米国以外の事例および公保険にも留意して分析していく。