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中国・北京の都市空間構造に関する研究―市場経済下における社会主義都市の変容

1990年代以降中国の市場経済化が急進展し,このことは都市の空間構造にも変化をもたらしている。改革開放政策が社会の各側面に浸透する以前には公的な空間利用が私的生活領域まですべてを覆っていた。市場経済化後にたとえば政府機関施設を民間企業の広告に利用することに見られるように,空間利用のあり方が大いに変化した。また中国社会主義の特徴として,社会が単位制社会主義とも言えるほど企業・学校など,職・住・消費に加え教育・身分管理・社会保障などあらゆるものをワンセットにした<単位>を中心に運営されるモジュール構造をしていた。市場経済化は社会保障の外部化を目指すなど単位制の解体を進めている。これが都市部における地域組織の変化を余儀なくさせている。従来単位は,都市地域社会を構成する最小単位の自治組織である居民委員会に属さず,独自の人員管理,社会保障の機能を果たしていた。単位解体に伴い,地域社会が社会保障等の機能を代替する方向にある。そのためには従来の居民委員会では不十分なため,規模を拡大した社区居民委員会に改組を進めている。そこには単位の代表も社区に加わる制度が作られているが十分に機能しているとは言えない。現在移行の過渡期にあるといえる。中国は単なる経済発展に伴う経済活動の活発化という以上の物流・人流の拡大が見られる。それは単位という自己完結的生活空間のモジュール解体に伴って経済活動が単位の外部に広がり,すべてを市場に委ねる形に変わる。具体的には単位が住宅配分の機能を停止し,住宅市場が成立する。かつて同じ職場のものは単位所有住宅に集住していたが,それが分散居住し,逆に旧単位所有住宅の商品化に伴って単位外の住民が入ってくる。こうした変化は各種消費財についても起こっている。中国都市は空間的にも単位を基本とするモジュール構造を見せていた。市場経済化によってそれが解体しつつある。市場経済にともなう社会組織と空間構造の関係について、次のような知見が得られた。都市部の最末端自治組織として居民委員会があり、全国的にこの居民季員会を社区に再編成している。北京では従来の居民委員会の2,3倍の規模の社区居民委員会へと再編成されほぼこの作業が終わっている。その背景は次のように考えられる。従来の社会主義経済の下で国有企業を中心に企業は「単位」と呼ばれる社会保障や教育など包括的な機能を有していた。中国はWTO加盟を果たし、国内産業の競争力強化を迫られており、そのため単位から社会保障などを切り離そうとしている。従来居民委員会は地区内の単位とは無関係であった。その居民委員会を社会保障などを担う社区へと編成しなおしてその受け皿としようとしている。この過程で社区を行政末端化する傾向も見られる。しかし単位の社区への関与は限定的なものであり、今後の動向に注視する必要がある。つぎに住宅の配分原理が大きく変化している。かつて単位が所有していて使用権を配分していたものを「商品房」として単位の成員に分譲するなど急激に不動産の私有化が進んでいる。不動産関係法規整備など市場の整備は進んだが、旧所有者である単位と個人の関係など市場外的要素も大きく、資料を収集して分析中である。市場経済による目立った変化としては、流動人口の増加とその集住があげられる。都市政策上流入抑制的政策をとっている。しかしかつての戸籍制度のように厳格な制度による人口流動抑制が不可能な社会になっている。また本年度中に北京における2008年オリンピック開催が決定した。

東京やソウルがそうであったようにインフラ整備や空間についての変更があるかと思われるが、本年度中に直接オリンピックによる効果と考えられる目だった変化は見られなかった。今後オリンピック準備が本格化した段階でどのような変化が見られるか興味がもたれるところである。1990年代以降中国の市場経済化が急進展し,このことは都市の空間構造にも変化をもたらしている。改革開放政策が社会の各側面に浸透する以前には公的な空間利用が私的生活領域まですべてを覆っていた。市場経済化後にたとえば政府機関施設を民間企業の広告に利用することに見られるように,空間利用のあり方が大いに変化した。また中国社会主義の特徴として,社会が単位制社会主義とも言えるほど企業・学校など,職・住・消費に加え教育・身分管理・社会保障などあらゆるものをワンセットにした<単位>を中心に運営されるモジュール構造をしていた。市場経済化は社会保障の外部化を目指すなど単位制の解体を進めている。これが都市部における地域組織の変化を余儀なくさせている。従来単位は,都市地域社会を構成する最小単位の自治組織である居民委員会に属さず,独自の人員管理,社会保障の機能を果たしていた。単位解体に伴い,地域社会が社会保障等の機能を代替する方向にある。そのためには従来の居民委員会では不十分なため,規模を拡大した社区居民委員会に改組を進めている。そこには単位の代表も社区に加わる制度が作られているが十分に機能しているとは言えない。現在移行の過渡期にあるといえる。中国は単なる経済発展に伴う経済活動の活発化という以上の物流・人流の拡大が見られる。それは単位という自己完結的生活空間のモジュール解体に伴って経済活動が単位の外部に広がり,すべてを市場に委ねる形に変わる。具体的には単位が住宅配分の機能を停止し,住宅市場が成立する。かつて同じ職場のものは単位所有住宅に集住していたが,それが分散居住し,逆に旧単位所有住宅の商品化に伴って単位外の住民が入ってくる。こうした変化は各種消費財についても起こっている。中国都市は空間的にも単位を基本とするモジュール構造を見せていた。市場経済化によってそれが解体しつつある。
横成長によるハイブリッド構造GaN系面発光レーザの検討に関する研究

本年度は、GaN系面発光レーザの実現を目指し、(i)MOVPE法によるレーザ構造の製作,(ii)サファイア基板の研磨による面発光レーザ構造の製作,(iii)サファイア基板剥離による共振器構造の製作を目的とした。(i)MOVPE法によりサファイア基板上にバッファ層としてAlNを500Å,クラッド層GaNを0.5μm成膜した。この上には、昨年度に得た最適条件によって、GaInN/AlGaN多重量子井戸活性層を用い、クラッド層GaNを1μmとするレーザ構造を製作した。フォトルミネッセンス測定により、ピーク波長452nm,半値全幅183meVの発光が得られた。(ii)面発光レーザ構造としては、2種類の高反射率反射鏡に挟まれた短共振器構造を形成した。結晶成長時に製作できるGaN/AlN層の半導体多層膜反射鏡を用いていたから、今回は比較的容易に高反射率の反射鏡が製作できるSiO_2/ZrO_2多層膜反射鏡を用いることを考えた。この場合、サファイア基板の吸収が問題となるので、機械的に基板を薄く研磨し、できるだけ損失の少ない構造にすることを考えた。この面発光レーザ構造のデバイスを光励起し測定したところ、共振器構造による共振モードが観測でき、これにより共振器構造ができていることを確認した。(iii)また、成長基板に強励起のレーザ光を照射し、GaNがGaとNになるよう熱分解させて、サファイア基板と剥離する方法を試した。これにより、数ミクロンの結晶成長層のみを得ることが出来、その両側に比較的簡単に高反射率が得られる誘電体多層膜反射鏡を蒸着して短共振器構造を形成した。このデバイスをHe-Cdレーザにより励起実験を行ったところ青色の発光が見られ、剥離によるダメージがあまりないことがわかった。今後、サファイア基板を剥離した成長層のみの薄膜を誘電体多層膜反射鏡で、挟んだ構造を製作していく。これらにより、GaN系面発光レーザの実現に大きく、寄与したと考える。GaN系面発光レーザで、GaN系半導体材料を用いた多層膜反射鏡の製作が試みられているものの、反射率99%以上の高反射率反射鏡を実現するのは困難であり、GaN系面発光レーザを実現するには、比較的容易に高反射率が得られる誘電体多層膜反射鏡を用いることが有効であると考えた。また、SiO_2を用いた横成長を用いることで、転位密度が従来のGaN膜よりも2桁程度低い、低欠陥GaNが実現できており、誘電体多層膜反射鏡の最終面をSiO_2とし、GaN横成長を用い、誘電体多層膜反射鏡をGaN中に埋め込むことで、GaN系面発光レーザで問題と考えれれている反射鏡形成とGaN膜の高品質化が同時に実現可能であると考えた。そこで、横成長によるGaN系面発光レーザ構造を提案し、実際にGaN横成長を用い、誘電体多層膜反射鏡をGaN中に埋め込み、GaN横成長条件の把握を目的した。本研究では、電子ビーム蒸着装置によるSiO_2/ZrO_2などを用いて誘電体多層膜反射鏡の製作を試みるとともに、反射率の向上を目指した。また、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)およびアンモニア(NH_3)を用いるMOVPE法によりGaNの横成長埋め込み成長を行った。本年度は、横成長による高反射率の反射鏡を実現を目指し、下記の手法にて研究を行った。1)半導体レーザの発振波長(紫外・青色365nm500nm)にあった誘電体と吸収の少ない材料の探索を行い、それらの材料の多層膜構造による反射鏡の基礎設計を行った。2)電子ビーム蒸着装置により、SiO_2/ZrO_2などの誘電体多層膜反射鏡の蒸着を試みるとともに、それぞれの屈折率や膜厚などの特性を評価し、反射率の向上を行った。3)MOVPE装置により、SiO_2をマスクとしたGaNの横成長をを行い、良好なGaNの結晶を得た。今後、マスクをSiO_2からSiO_2/ZrO_2多層膜反射鏡に変え、高反射率が得られる、GaNの横成長埋め込み成長条件の把握を行う。

この場合、サファイア基板の吸収が問題となるので、機械的に基板を薄く研磨し、できるだけ損失の少ない構造にすることを考えた。この面発光レーザ構造のデバイスを光励起し測定したところ、共振器構造による共振モードが観測でき、これにより共振器構造ができていることを確認した。(iii)また、成長基板に強励起のレーザ光を照射し、GaNがGaとNになるよう熱分解させて、サファイア基板と剥離する方法を試した。これにより、数ミクロンの結晶成長層のみを得ることが出来、その両側に比較的簡単に高反射率が得られる誘電体多層膜反射鏡を蒸着して短共振器構造を形成した。このデバイスをHe-Cdレーザにより励起実験を行ったところ青色の発光が見られ、剥離によるダメージがあまりないことがわかった。今後、サファイア基板を剥離した成長層のみの薄膜を誘電体多層膜反射鏡で、挟んだ構造を製作していく。これらにより、GaN系面発光レーザの実現に大きく、寄与したと考える。
多次元輸送・流体計算による慣性核融合プラズマの核反応生成粒子効果の解明

慣性核融合プラズマの点火燃焼に及ぼす核反応生成粒子効果、特にアルファ粒子の加熱効果を解明することを目的として多次元輸送一流体計算を行い、以下のような結果を得た。先ず実空間2次元のアルファ粒子輸送コード及びその簡易版である拡散コードを開発し、それらがアルファ粒子効果の多次元解析に十分な精度で使えることを実証した。次に、拡散コードと流体コードを結合し、爆縮の最終段階、すなわち減速相における流体不安定性がプラズマの点火燃焼に及ぼす影響を屏析した。点火部-主燃料部境界に種々のモード数の初期擾乱を与えて計算を行い、炉の成立条件として要求される1000以上の燃料利得を達成するためには、擾乱の振幅を点火部半径の5%以下に抑える必要があることを見出した。後半は高速点火ターゲットを想定し、相対論的レーザープラズマ相互作用で発生した高速電子によるコアプラズマの加熱過程と点火燃焼特性を解析した。このために先ず高密度プラズマ中の高速電子に対する運動論的輸送コードを開発した。相互作用素過程としては、プラズマ粒子との近距離での2体衝突のほかに、遠距離での遮蔽された粒子間の衝突の形で集団効果を取入れた。コードは今のところ実空間1次元/運動量空間2次元で書かれているが、コア領域へ入ってくる高速電子のソース分布が与えられれば、プラズマ加熱率を時間及び空間依存で精密に計算することが出来る。開発した高速電子輸送コードを1次元の輻射流体コードと結合して大阪大学で実施されたPWレーザーによるコア加熱実験を解析し、中性子観測数を説明した。さらに2次元輻射流体コード及びアルファ粒子コードと結合し、点火実験級並びに実用炉級ペレットの点火条件とエネルギー利得を評価した。本研究の目的は、爆縮の最終段階すなわち減速相で発生する流体不安定性と爆縮プラズマの点火・燃焼に対するアルファ粒子加熱効果の解明である。これに関し、本年度は以下の成果を得た。1.アルファ粒子による加熱効果の多次元解析を目的として、Fokker-Planck方程式に基づく2次元の荷電粒子輸送コードを開発し、精度の検証を行った。この輸送コードは、アルファ粒子加熱効果を詳細に解析する際にはきわめて有用であるが、膨大な処理時間と記憶容量を必要とするため、爆縮から燃焼に至る全過程の計算には向かない。そこで拡散近似を取入れた2次元荷電粒子コードを開発し、その精度を検証するために、減速相の流体不安定性に対するアルファ粒子の効果、特に擾乱の時間発展に及ぼす影響を例にとり、拡散-流体結合計算と輸送-流体結合計算の両方で評価し比較を行った。その結果、Levermore-Pomraningの拡散係数を使用すれば、拡散コードでも十分な精度が保証されることが明らかになった。2.2次元拡散-流体結合コードを用いて実用炉級D-T燃料球の点火・燃焼計算を行い、減速相における擾乱が燃料利得に及ぼす影響を評価した。プラズマの初期状態として準等圧の減速相を仮定し、点火部-主燃料部境界にモード数212の正弦波状の擾乱を与えた。その結果、モード数4のときが燃料利得に対する影響は最も大きく、この場合炉成立条件として要求される1000以上の燃料利得を達成するためには、初期擾乱の振幅を点火部半径の5%以下に抑える必要があることを見出した。本研究の目的は、ICFプラズマの点火・燃焼に及ぼす核反応生成粒子、特にアルファ粒子の加熱効果を、2次元のアルファ粒子-流体結合計算により、解明することである。これまでプラズマの流体力学的過程は1温度で取扱っていたが、本年度(13年度)はまず流体コードを2温度モデルに拡張し、次に、これとアルファ粒子拡散モデルコードを結合し、減速相の流体不安定性が点火・燃焼特性に及ぼす影響を再評価した。

計算の初期状態としては爆縮の最終段階、すなわち減速相にある3mgの準等圧DTペレットを想定し、点火部-主燃料部境界にモード数212の正弦波擾乱を加えて点火・燃焼のシミュレーションを行った。その結果、擾乱振幅が点火部半径の数%の場合、擾乱は燃料利得に殆ど影響を及ぼさないことがわかった。しかし、擾乱振幅が点火部半径の10%程度に達すると燃料利得が低下し、この傾向は低モード数の場合に著しいことが明らかになった。次年度(14年度)は、アルファ粒子コードを統合爆縮コードに組込み、爆縮過程を考慮した解析を進める予定である。14年度(最終年度)は、レーザー核融合の新しい方式として関心が持たれている高速点火ターゲットを想定し、相対論的レーザー・プラズマ相互作用で発生する高速電子によるコアプラズマ過熱の解析と関連事項の検討に当て、以下のような結果を得た。先ず高速電子に対する運動論的輸送コードを開発した。高速電子のエネルギー損失過程として近距離でのプラズマ粒子との2体衝突のほかに、集団遮蔽効果を含んだ遠距離での衝突も考慮した。コードは今のところ実空間1次元・運動量空間2次元で書かれているが、高速電子のソース分布が与えられれば、プラズマへのエネルギー付与率を時間及び空間依存で詳細に計算することが可能である。開発した高速電子輸送コードを1次元の輻射流体コードに組込み、1次元無限平板系を想定して大阪大学で実施されたPWレーザーによるコア過熱実験の解析を行った。追加熱レーザー照射で発生する高速電子の初期エネルギー分布として、0.5MeVと2MeVの2つの温度をもつ分布を仮定すると、実験で観測された中性子数を説明することが出来ることを示した。また、コアプラズマから放出される中性子のエネルギー分布を時間依存で計算し、その分布の広がりの時間変化から爆縮コアの平均温度の時間発展を推測する方法を提案した。さらに、高速電子輸送コードを2次元の流体コードに組込み、球形の点火実験球並びに実用炉級ターゲットを想定して、より実際的な解析を行った。高速電子ビームに対し色々なエネルギー分布を仮定して点火条件とエネルギー利得を評価し、炉心設計の指針となる結果を得た。
ファジィランダム大規模多目的多重レベルシステムに対する対話型意思決定とその応用

本研究では,現実の意思決定状況における確率論的不確実性とファジィ論的曖昧性を考慮したファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化問題の定式化を進め,上位レベルと下位レベルの意思決定者の間の対話をも考慮した対話型ファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化手法の開発と対話型ソフトウェアを作成するとともに,本研究課題で得られる研究成果の有効性のみならず、実用性についての検討も試みた本研究では,現実の意思決定状況における確率論的不確実性とファジィ論的曖昧性を考慮したファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化問題の定式化を進め,上位レベルと下位レベルの意思決定者の間の対話をも考慮した対話型ファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化手法の開発と対話型ソフトウェアを作成するとともに,本研究課題で得られる研究成果の有効性のみならず、実用性についての検討も試みた本年度はファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化問題の定式化と対話型ファジィランダム多目的最適化手法の開発を行った.1.ファジィランダム大規模多目的多重レベル最適化問題の定式化(坂和・片桐)ファジィ情報を考慮した大規多目的多重レベル最適化の観点から,さまざまな大規模多目的ファジィ多重レベル最適化問題を考察の対象とした。特に,ランダム変数係数を考慮した確率計画問題の定式化やファジィ情報を考慮したファジィ計画問題の定式化に基づいて,確率的ランダム性とファジィ論的曖味性を同時に考慮したファジィランダム変数係数を含む新たなファジィランダム大規模多目的重レベル線形および非線形最適化問題の定式化を行った。2.対話型ファジィランダム多目的最適化手法の開発(坂和・加藤)多目的ファジィ最適化問題に対する申請者により開発済みの対話型意思決定手法に,確率計画画法,ファジィ計画法.多目的計画法,ゲーム理論などの意思決定手法の望ましい特徽を取り入れることにより,モデリング過程でのパラメータに含まれるファジィ性やランダム性のみならず,意思決定者の判断の曖昧性をも同時に考慮した,人間中心の新しい対話型意思決定手法の開発を行った。なお,開発した対話型ファジイランダム多目的最適化手法に対して,ファジィランダム変数係数が目的関数のみに含まれる連続変数の多目的線型および非線形最適化問題のみならず,ファジィランダム変数係数が目的関数と制約条件式にともに含まれるという一般化されたファジィランダム多目的最適化問題と離散変数を含む問題への適用のための拡張についても考察した。さらに,対話型ソフトウェアを作成するとともに,数多くの数値例への適用により,有効性を検証した。本研究課題では,複雑に依存しあう現実の様々な意思決定状況における確率論的ランダム性とファジィ論的曖昧性を同時に考慮した大規模多目的計画問題や多重レベル計画問題の定式化を進めるとともに,上位レベルと下位レベルの意思決定者の間の対話をも考慮した不確実性や曖昧性の下での多重レベル計画問題や多目的計画問題に対する対話型意思決定手法の開発に焦点が当てられ,(1)ランダム性とファジィ性を共に含む多重レベル計画問題に対する対話型ファジィ計画法に関する研究と(2)ランダム性とファジィ性を同時に含む多目的計画問題に対する対話型ファジィ意思決定に関する研究の2種類のテーマに分類される.研究テーマ(1)では,多重レベル非線形整数計画問題やファジィランダム変数係数を含む2レベル線形計画問題を定式化して,上位の意思決定者と下位の意思決定者間の満足度をバランスよく達成させるような満足解を対話的に導出するという対話型ファジィ計画法を提案している.研究テーマ(2)に関しては,ランダム性とファジィ性を同時に考慮したファジィランダム変数係数を含むファジィランダム多目的最適化問題を定式化するとともに,可能性測度の概念と期待値を考慮した分散最小化モデルに基づいて,下位レベルの意思決定者の満足度とのバランスを考慮しつつ対話的に上位レベルの意思決定者の満足解を導出するという対話型意思決定を提案した.さらに,可能性測度やレベル集合の概念と確率最大化や満足基準最適化に基づく対話型意思決定手法を提案している.本研究課題で得られたこれらの研究成果は内外の著名な学術雑誌に掲載され,高く評価されている.本研究では,現実の様々な意思決定状況における確率論的ランダム性とファジィ論的曖昧性を考慮した大規模多目的計画問題や多重レベル計画問題の定式化を進めるとともに,上位レベルと下位レベルの意思決定者の間の対話をも考慮した不確実性や曖昧性の下での多重レベル計画問題や多目的計画問題に対する対話型意思決定手法の開発に焦点が当てられ,(1)ランダム性とファジィ性を含む多重レベル計画問題に対する対話型ファジィ計画法に関する研究と(2)ランダム性とファジィ性を含む多目的計画問題に対する対話型ファジィ意思決定に関する研究の2種類のテーマに分類される.研究テーマ(1)では,多重レベル0-1計画問題やランダム変数係数を含む2レベル線形計画問題を定式化して,上位の意思決定者と下位の意思決定者間の満足度をバランスよく達成させるような満足解を対話的に導出するという対話型ファジィ計画法のみならず,上位レベルと下位レベルの意思決定者が非協力の場合における解の計算手法を提案している.研究テーマ(2)に関しては,ファジィ性とランダム性を考慮したランダム変数係数を含む多重レベル計画問題を定式化するとともに,確率計画法における満足基準最大化モデルに基づいて,下位レベルの意思決定者の満足度とのバランスを考慮しつつ対話的に上位レベルの意思決定者の満足解を導出するという対話型意思決定手法を提案した。

さらに,現実の意思決定状況への応用研究として,地域冷暖房システムを取り上げて,短期のみならず長期の運転計画を多目的計画法の観点から定式化して,意思決定者の満足解を対話的に導出するという対話型ファジィ満足化手法を提案するとともに,関連分野へのいくつかの研究成果も内外の学術雑誌に掲載された.
PPP等による協働地域経営及びその評価手法に関する国際比較研究

本研究課題は、行政改革の新手法Public Private Partnership(PPP:行政改革のための官民連携)が、地方自治体を中心とした地域の公共サービス供給体制に新たな経営モデルを提起したが、その効果と評価について先進地域である英国、米国及びニュージーランドそして、その他の欧州地域や日本での実態を国際比較調査すると共に、国際的なPPPに関連する学会での研究動向を検討した。その結果として、次の5点が明らかになった。第一に、NPM型行政改革は、先進地域である英国及びニュージーランドにおいて、中央集権化の傾向を見せているけれども、英国の地域戦略パートナーシップに見られるように、PPPは地域に於ける行政サービスの自律的改善を促進するために、地域パートナーシップを受け皿に権限委譲を進めている。第二に、地方政府、NPO、民間企業、諸団体の地域パートナーシップの形成をベースにすることは、公共サービス供給のネットワーク・ガバナンスの仕組みを発達させており、その評価枠組の成長も見ている。第三に、コミュニティ開発、映像コンテンツ制作支援や公立学校教育改善、地域医療改善のような地域のソフト・サービスの高度化を進める分野については、PPP手法が有効な領域であり、現代的なサービスの観点から積極的な民間のNPO・団体との連携が図られていた。そこでは、第四に、水道などの民営化が比較的進んでいた分野では、むしろ国際競争にさらされて、M&Aや多国籍化などが展開しており、地方公共サービスのグローバル化の傾向が見られており、地域の自律的改善と対立する面が見られた。第五に、英米では産業分類でサポートサービス産業といわれる民営化を支援する産業とそこでの企業活動の多角化、多国籍化や融業化が、PPP政策の展開において大きな影響を与えており、ますます企業論的な行政改革の研究が必要である意義が感じられた。本年度はPublic Private Partnership(以下PPPと略:行政改革のための官民パートナーシップ)の具体的展開の現状を把握するために、その先進国英国やニュージーランドでの先進事例の取り組みについて現地調査を行い、既に安定した改革モデルになっていることを確認した。そして日本の先行事例との比較を行った。まず若林・田尾は英国の教育・医療でのPPP事例についての現地調査を行い、東アングリア地方のPPPによる地域中央病院や官民連携で技術教育を行う中高一貫校である都市技術カレッジスキームの現地調査を行った。また田尾は、ニュージーランドにて行政改革のニュージーランドモデルの実施状況とその問題点について検討を行った。そして金川は行政とNPOとの協働を実現するための支援組織の、日英の先行事例を調査したイギリスの地域戦略パートナーシップ組織等に関して調査し、その仕組みと課題についてとりまとめた。さらに、立岡・吉田・東郷は、英国バーミンガム市が推進しております地域振興事業(Birmingham Strategic Partnerships以下BSPs)における官民パートナーシップの実際について、住宅事業を中心に調査を行った。住宅部門では、行政が一元的に管理していた公営住宅・社会住宅の管理を地域レベルに権限委譲することで、地域の住宅ニーズにあった柔軟な住宅サービスを行っていることがわかった。また立岡は、映像・医療福祉のPPPとNPOへの英国調査を行い、PPP知財システム、Theater Networkと地域再生PPPなどの、PPPと関係する行政・NPOの独自の運営・評価システム、及びそれらのシステム間の共通性・差違性を識別した。また日本のPPPの先進事例について検討するために、香川県善通寺市の水道事業事例について日本政策投資銀行担当者を招いて研究会を行ったり、福岡市役所の水道事業委託の事例において、民間ノウハウの行政への埋め込みの実態について菊地による調査を行った。本年は、民間と行政のパートナーシップが、行政改革の先進地域である英国、ニュージーランドエリアでどのように進んでいるのかについて、地方自治の課題と現状を中心に検討した。まず、田尾は、ニュージーランドに於ける行政改革について、豪州などオセアニア地域の行政関連の学会雑誌等を渉猟しつつ、その近年に於ける展開を再検討した。

その結果、ニュージーランドに於いては、中央集権型が進んでいて、地方政府への分権がその行政能力の問題もあり進んでいないことを明らかにした。次に、立岡は、英・米・アイルランド地域に於ける地域的な映画産業の形成と発展のための行政と民間とのパートナーシップ(映像PPP)の動向について海外調査を行い、一つの大きな分野として展開していることを明らかにした。こうした成果について、ルーマニアの国際PPP学会世界大会において発表した。金川は、コミュニティ政策、住宅政策の観点について注目しながら、イギリスの地域戦略パートナーシップ等について調査し、ローカルガバナンスの中におけるパートナーシップの枠組みを明らかにした。吉田は、日本のNPO支援センターについて実態調査を行い、飽和状態になりつつも、指定管理者制度の普及に従い、現状では民間と行政のパートナーシップの展開が見られるために、新たな展開が見られていることを検討した。若林は、英国の先進的な民営化事例である水道事業の民営化について、先行文献研究をウォーリック大学に於いて行い、NPM理論が想定している民営化プロセスが民営化後3年でほぼ終わり、むしろM&Aによる寡占化、多角化、国際化が進行し、企業の戦略によって、異なる局面を見せつつあることを見いだした。また、それに関連して、PPPの一方の主体である自治体の市町村合併や道州制による土台固めについての調査を展開して、道州制についての地方自治体の異なる意見の存在を確認した。本年は、地域の活性化とそのコミュニティ政策に於いても、官民連携の行財政改革が進展し、民間と連携した形での展開が見られることを、日本と英国に於いて比較研究を行った。そのために、まず、運動実践者でもあるロンドン大学経済学部のSarabajaya Kumar講師を招いて、兵庫自治学会などとも、合同に地域コミュニティ政策の展開に対する日英比較の研究会及びシンポジウムを実施した。英国に置いては、既に地域コミュニティ政策の分野でも官民連携を多用し、そこでのパートナーシップにおける多団体間ガバナンスが発達していることが理解された。他方で、日本に置いても地域コミュニティ活性化に於いて、非営利法人が積極的に関与している姿があったが、同時に官の補完としての位置づけも見られた。それを受けて、本年は、行政改革の先進地域である英国でPPPがどのように進んでいるのかについて、地方自治の課題とくにその地域戦略の現状を、英国での現地調査及び研究学会に参加して調査した。吉田はイギリスのバーミンガム、コベントリーにて地域戦略パートナーシップの状況について調査し、またイギリスにおけるPPPの状況を知るため、NCVO(The National Council for Voluntary Organisations)のフォーラムに参加しNPOの視点からのPPPを検討している。
成長因子アレイを用いた幹細胞分化運命の制御

生体内では細胞は複数の成長因子による影響を受け、その増殖や分化の制御を受けていると考えられる。しかし、複数の成長因子の複合効果を実験的に再現することは容易でない。従って、複数の成長因子による細胞生物学的効果はほとんど研究されていないといえる。我々はカラーインクジェットプリンタを用い、インクの代わりに成長因子を入れて培養基質に定量的にプリントすることで、複数種類の成長因子の及ぼす影響を調べる系(成長因子アレイ)を構築している。この系を用いて、分化多能性を有するマウス筋芽細胞C2Cl2とテラトカルシノーマ細胞PCC4を培養し、その分化に与える影響を検討した。多因子アレイが新規分化条件の発見に有効であることを確認するため、固相化したActivinA、FGF-2、BMP-2とレチノイン酸を組み合わせてアレイを作成し、多分化能を持つマウス筋芽細胞C2Cl2と胚性癌腫細胞PCC4 AGを培養することにより、4因子の分化についての複合作用を調べた。PCC4 AGはレチノイン酸、FGF-2、ActivinAにより神経分化が促進され、マーカー遺伝子であるnestinの発現を促進する。BMP-2は逆にnestinの発現を抑制する。4因子を種々の濃度で組み合わせたところ、多くの組み合わせでそれぞれを足しあわせた効果を確認した。また、いくつかの組み合わせで複合作用を確認した。例えば、FGF-2はnestinの発現を促進するが、特定の濃度のActivinA、BMP-2、レチノイン酸存在下でFGF-2を加えると、濃度依存的にnestinの発現が抑制した。C2Cl2細胞においてはTGF-β単独では筋衛星細胞(リザーブ細胞)への分化は抑制されたが、FGF-2,PDGF-BBとLIFの共存下にはTGF-βは濃度依存的にリザーブ細胞への分化を促進した。この結果から特定の細胞への分化が異なった複数の成長因子の組み合わせによって単独では見られない新しい作用を示すことが示唆された。生体内の細胞は様々な成長因子や細胞外基質分子の影響の下、増殖、移動、分化、細胞死を繰り返している。しかし、因子の種類が複数になると実験系が複雑になり実行が困難となる。一方、コンピュータ制御されたカラーインクジェットプリンタは数種類の液体を任意のパタンで正確に吐出する機能をもっている。本研究では、このインクジェット技術を細胞生物学のツールとして用い、6種類以上の成長因子を用いた成長因子アレイを作製し、幹細胞の分化運命の制御を試みることを目的とした。我々はペプチド成長因子である繊維芽細胞成長因子-2(FGF-2)、インスリン様成長因子-1(IGF-1)はトシル化した活性化デキストランを用いて培養基質ポリスチレンに架橋しても、成長因子活性を保持されることを前年度に示したが、上皮細胞成長因子(EGF),血小板由来成長因子(PDGF)、骨形成タンパク質-2(BMP-2)は活性が保たれるかは不明であった。今年度はマウス骨格筋細胞C2C12を用いてこれらの架橋したEGF,PDGF,BMP-2の3種についてその成長因子活性を検討したところ、それらの活性が保持されていることを明らかにした。培養基質に架橋した成長因子は細胞内に取り込まれることはないが、成長因子によっては細胞内にとりこまれて初めて機能するものがある。そこで一旦、固定化した成長因子が培養基質から徐放されるシステムの開発するため、架橋アームをつけたゲラチンと成長因子を混ぜてポリスチレン上にプリントし、37度の培養液中でシートから遊離してくる成長因子の量を測定した。

その結果、成長因子が培養基質から徐放されていることが確認された。今後はこの徐放システム上で細胞を培養し、その活性を検討する。活性が認められた場合は、数種類の成長因子を組み合わせた成長因子アレイを作成、その上で幹細胞を培養し、その分化を制御する条件を解明する。生体内では細胞は複数の成長因子による影響を受け、その増殖や分化の制御を受けていると考えられる。しかし、複数の成長因子の複合効果を実験的に再現することは容易でない。従って、複数の成長因子による細胞への生物学的効果はほとんど研究されていないといえる。我々はカラーインクジェットプリンタを用い、インクの代わりに成長因子を入れて培養基質に定量的にプリントし、その上で細胞を培養することで、複数種類の成長因子の及ぼす影響を調べる系(成長因子アレイ)を構築した。この系を用いて、分化多能性を有する幹細胞のモデル細胞であるマウス筋芽細胞株C2C12とテラトカルシノーマ細胞株PCC4を培養し、それらの分化に与える影響を検討した。C2C12に対してFGF, BGF, PDGFは増殖を促進し、分化に対しては抑制的で、筋衛星細胞への分化へも抑制的であった。また、TGF-βは増殖、分化、筋衛星細胞への分化ともに抑制的であった。しかし、TGF-βはFGFが共存すると筋衛星細胞のマーカーであるライセニン陽性細胞が増加した。この結果から、これまで不明であった筋衛星細胞(筋における幹細胞)への分化運命の制御にはTGF-βはFGFなどの複数の成長因子の複合作用が必要であることがわかった。また、テラトカルシノーマ細胞株PCC4に対する複数の成長因子の影響を検討したところ、TGF-βとBGFの存在下に神経細胞早期分化マーカーであるネスチンの発現が増強されることを認めた。今回の研究で成長因子が単一種類の場合には見られなかった幹細胞分化の制御が複数種類の成長因子共存下で起きることが証明できた。これは幹細胞を用いた再生医療を実施する上で必須である幹細胞の分化運命の制御を人工的に行える可能性を示唆した点で重要であると考えられる。
英語の文末付加要素に関する実証的・理論的研究

平成17年度においては、英語の文末付加要素の統語特性とその分析法に関わる実証的考察を行った。まず、先行研究の文献上の調査を丹念に進め、これらの要素の統語特性がこれまで提示された分析の中でどのように扱われてきたかを確認した。そして、その分析上の問題を明らかにし、個々の分析で明らかにされた知見を最近の枠組みの中で捉え直すことが可能であるかを検討した。結果として、位置・分布特性に関しては、Larsonらの枠組みの中で捉え直すことは極めて困難であるという結論に達した。同時並行的に、英語の文末付加要素の意味的特性に関する実証的研究を行った。文末付加要素は、文末位置を占めるために新情報を担い、新情報は、強勢を担うために有標であると見なされてきたが、これがLarsonらの仮説の予測と矛盾することを示し、文末付加要素を無標であると見なすことの可否を実証的立場から検討した。平成18年度(最終年度)においては、英語の文末付加要素の特性を精査し、文末付加要素を二種類に分類することの記述的妥当性と、この分類の理論的意味について考察を加えた。また、特定の文末付加要素を移動操作によって導く分析の記述的妥当性と理論的意味を明らかにする試みを行った。前者に関しては、場所を表す前置詞表現の一部や、状況副詞句、受動態・中間態構文に現れる副詞句の一部を、他の付加要素と区別すべきであることを明らかにした。後者に関しては、ある種の外置要素を移動により文末位置に導く分析を裏付ける作業を進め、Johnsonや中島らの研究を裏付ける実証的研究を行った。そして「右方移動が実際に存在し、この移動には駆動誘因が関与する」という仮説の検証を推し進め、この仮説を採用することによって、外置移動・主語への移動・WH移動等の相互関係に関する複雑な言語事実を原理的に説明できることを明らかにした。本年度においては、英語の文末付加要素(文末副詞類・二次述語・外置要素・転移要素など、以下単に、文末付加要素)の統語特性と、その分析法に関わる実証的考察を行って来た。まず、文末付加要素に関する先行研究の文献上の調査を丹念に行い、これらの要素の統語特性(特に、位置・分布、認可現象)が、これまで提示された分析の中でどのように扱われてきたかを確認した。そして、その分析法上の問題を明らかにし、個々の分析で明らかにされた知見を、Larson(1988)、Culicover and Rochemont(1990)、Pesetsky(1995)、Cinque(1999)らの最近の枠組みの中で捉え直すことが可能であるかを検討した。結果として、文末副詞類や二次述語の位置・分布に関しては、Larson(1988)らの枠組みの中で捉え直すことは極めて困難であるという結論に達した。また、同時並行的に、英語の文末付加要素の意味的特性(特に、情報構造上の特性)に関する実証的研究も進めて来ている。文末付加要素は、文末位置を占めるために、情報構造上、新情報と見なされる傾向がある。さらに、新情報は、強勢を担うために、この意味で有標であると見なさる。しかしながら、このことは、Larson(1988)らの仮説の予測と矛盾する。

Larson(1988)らの仮説に従えば、文末付加要素以外の要素が移動することになり、移動操作が意味的誘因に引き起こされるとすれば、文末付加要素以外の要素が意味的に有標にならなければならないからである。そこで、文末付加要素を無標であると見なすことの可否を、実証的立場から検討してきており、現在も検討を進めている。本年度(最終年度)の研究においては、英語の文末付加要素の言語特性を精査し、文末付加要素を種類に分類することの記述的妥当性を検討し、この分類の理論的意味について考察を加えた。また、特定の文末付加要素(ある種の外置要素など)を移動操作によって導く分析の記述的妥当性と理論的意味を明らかにする試みを行った。具体的に見てみると、前者に関しては、これまで付加要素と見なされてきた、場所を表す前置詞表現の一部や、状況副詞句、受動態・中間態構文に現れる副詞句の一部は、純粋な付加要素と考えるべきではないことを実証的に明らかにして、これらの付加要素を他の付加要素と区別し、この分類法が現在の言語理論の諸仮説に対してどのような理論的意味をもつのかを考察した。また、後者に関しては、ある種の外置要素が、移動により文末位置に導かれることを示す新たな言語事実の発掘を試み、Johnson(1985)、中島(1995)らの研究を裏付ける実証的研究を推し進めた。そして、「右方移動が実際に存在し、この移動には何らかの駆動誘因が関与する」という理論的仮説の妥当性を探るために、文末付加要素が担う意味的・機能的役割を実証的に考察し、この仮説を採用することによって、外置移動・主語への移動・WH移動等の相互関係に関する複雑な言語事実を原理的に説明できることを明らかにした。
Vaspinのメタボリック症候群における意義

Vaspinは肥満ラットの内臓脂肪から発見したアディポサイトカインである。肥満マウスへのリコンビナント蛋白の投与実験・トランスジェニックマウスやノックアウトマウスの実験からメタボリック症候群においてインスリン抵抗性を改善する代償因子であるとの結論に至った。Vaspinはヒトの血中にも存在し、体格指数やインスリン抵抗性指数と正の相関を認め、2型糖尿病でも血中濃度が増加している。アディポネクチンやレプチンとは異なった血中濃度動態を示しておりメタボリック症候群治療の新たな分子ターゲットである。厚生省が調査によればメタボリック症候群(内臓脂肪症候群)は、成人男性の23%、成入女性の8.9%を占め、約1300万人が有病者であり、その予備群も含めると2700万人に及ぶことが明らかとなった。従ってメタボリック症候群の克服は、国民の健康において最も重要な課題である。近年の脂肪細胞の分子生物学の進歩により、内臓脂肪組織は単に受動的な脂肪の蓄積臓器ではなく様々な生理活性を有する分泌蛋白を産生する臓器として注目されており、これらの分泌蛋白はアディポカインと呼ばれている。アディポカインは内臓脂肪組織の蓄積や脂肪細胞の大型化、インスリン抵抗性、さらには動脈硬化などの慢性血管合併症の進展に深く関係していると推察される。我々はメタボリック症候群の病態に深く関与するアディポカインを同定するために、内臓脂肪蓄積を来し2型糖尿病・高血圧・高脂血症を発症するOtsuka Long-Evans Tokushima Fatty(OLETF)ラットを用いて内臓脂肪特異的な遺伝子群のスクリーニングを行った(Hida K and Wada J, J Lipid Res 41,1615-1622,2000)。その結果我々が発見したvaspin(visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor)はラット・マウス・ヒトで保存され、antitrypsinと40.5%のホモロジーを有し、その構造からserpin(serine protease inhibitor)遺伝子ファミリーに属する新規アディポカインであることが判明した厚生省が調査によればメタポリック症候群(内臓脂肪症候群)は、成人男性の23%、成人女性の8.9%を占め、約1300万人が有病者であり、その予備群も含めると2700万人に及ぶことが明らかとなった。我々はメタボリック症候群の病態に深く関与するアディポカインを同定するために、内臓脂肪蓄積を来し2型糖尿病・高血圧・高脂血症を発症するOtsuka Long-Evans Tokushima Fatty(OLETF)ラットを用いて内臓脂肪特異的な遺伝子群のスクリーニングを行った(Hida K and Wada J, J Lipid Res 41, 1615-1622, 2000)。その結果我々が発見したvaspin (visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor)はラット・マウス・ヒトで保存され、antitrypsinと40.5%のホモロジーを有し、その構造からserpin (serine protease inhibitor)遺伝子ファミリーに属する新規アディポカインであることが判明した(Hida K and Wada J, PNAS 102, 10610-10615, 2005)。AP2プロモータを用いてvaspinトランスジェニックマウス6ラインを作製し、そのうちの1ラインを用いて高脂肪・高蔗糖食肥満マウスを準備して検討したところ、体重増加の抑制とインスリン感受性の向上を認めた。肥満vaspin Tgマウスにおいては、野生型(WT)と比較して血中レプチンレベルの低下、肝臓内脂肪滴と中性脂肪含量の低下、肝では糖新生に関与するGlucose-6-phsphatase, PEPCKや、脂質合成に関与するSREBP1c, FAS (fatty acid synthase), ACC (acetyl-CoA carboxylase), SCD-1 (stearoyl-CoA desaturase-1)のmRNA発現の低下を認めた。さらにvaspinノックアウトマウスの作出に成功した。現在高脂肪・高蔗糖食肥満を誘導しそ糖代謝や脂質代謝を検討している。厚生省が調査によればメタボリック症候群(内臓脂肪症候群)は、成人男性の23%、成人女性の8.9%を占め、約1300万人が有病者であり、その予備群も含めると2700万人に及ぶことが明らかとなった。

近年の脂肪細胞の分子生物学の進歩により、内臓脂肪組織は単に受動的な脂肪の蓄積臓器ではなく様々な生理活性を有する分泌蛋白を産生する臓器として注目されており、これらの分泌蛋白はアディポカインと呼ばれている。アディポカインは内臓脂肪組織の蓄積や脂肪細胞の大型化、インスリン抵抗性、さらには動脈硬化などの慢性血管合併症の進展に深く関係していると推察される。我々はメタボリック症候群の病態に深く関与するアディポカインを同定するために、内臓脂肪蓄積を来し2型糖尿病・高血圧・高脂血症を発症するOtsuka Long-Evans Tokushima Fatty (OLETF)ラットを用いて内臓脂肪特異的な遺伝子群のスクリーニングを行った(Hida K and Wada J, J Lipid Res 41,1615-1622,2000)。その結果我々が発見したvaspin (visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor)はラット・マウス・ヒトで保存され、antitrypsinと40.5%のホモロジーを有し、その構造からserpin (serine protease inhibitor)遺伝子ファミリーに属する新規アディポカインであることが判明した(Hida K and Wada J, PNAS 102,10610-10615,2005)。平成22年度はvaspinノックアウトマウスを作出し、さらに高脂肪高蔗糖食により飼育した。ノックアウトマウスでは糖代謝・脂質代謝・脂肪肝が悪化することが判明した。またヒト血清中のvaspin濃度を測定した。2型糖尿病患者ではvaspin濃度はインスリン抵抗性指数や高感度CRPと正の相関があることが示された。以上よりvaspinはメタボリック症候群における代償的な因子であると結論した。
海底電磁場アレイデータに基づく津波伝搬過程の基礎的研究

良導的な海水が,地球主磁場の下で津波により強制運動すると,観測可能な電磁場が発生する。この津波起源の電磁場(以下,津波電磁場)は,海底電磁場データを用いて本研究の研究代表者により世界で初めてその存在が実証された物理現象である。本研究では,この発見をさらに発展させ,タヒチ周辺で観測された海底電磁場のアレイデータを用い,2010年に発生したMw8.8のチリ地震に伴う津波の伝搬過程を,電磁場と海底圧力変化を併用して追跡すると共に,津波電磁場が,津波地震による初期海面地形及びその時間発展をどこまで制約できるかを,最新の三次元時間領域津波電磁場数値シミュレーション・コードを応用する事により明らかにする。
歯周病と全身疾患の連関の分子機構の解明と分子標的治療薬の開発

歯周病と動脈硬化性心疾患、肥満・糖尿病および早期低体重児出産などの全身疾患との連関の分子機構を宿主側および病原体側の両方のプロテアーゼの視点に立って包括的な解明を行った。具体的には、宿主側プロテアーゼとして免疫応答との関連が明らかにされているカテプシンE (CatE)を、病原体側プロテアーゼとして主要な歯周病原性細菌のジンジバリス菌が産生するジンジパイン(GP)を標的酵素として取り上げ、種々のモデル動物ならびにそれらに由来する各種細胞を用いて分子生物学的な解析を行った。また、歯周病および関連する全身疾患の予防・治療に向けた有効な方法論を確立するために、「cDNAディスプレイ法」を基盤とする蛋白質高速分子進化技術等を使って、これらの酵素を特異的に認識するCatE活性化ペプチドアプタマーおよびGP阻害性ペプチド性化合物を創出し、これらを臨床応用するための基礎的研究を行った。本年度は、歯周病原因菌のジンジバリス菌感染に伴う宿主自然免疫応答システムの分子機構と歯周病原性酵素ジンジパインの特異的阻害ペプチドの取得について研究を行った。具体的には、(1)細菌感染に伴うTLRを介する自然免疫シグナルが、エンドリソソーム系蛋白質分解システムの機能にどのような影響をもたらすのかを個体レベルではカテプシンE(CatE)欠損マウスやCatE過剰発現マウスを用いて、細胞レベルでは、それぞれのマウス由来のマクロファージを用いて解析した。さらに、野生型ならびにCatE欠損マウス由来の血管内皮細胞にジンジバリス菌を感染させ、その後のエンドリソソーム系における菌の局在と生存率を解析し、細菌感染におけるエンドリソソーム性蛋白質分解システムおよびCatEの役割を解析した。その結果、CatE欠損マウスはジンジバリス菌感染に対して最も感受性が高く、菌感染2日後にすべてのマウスは死亡した。それに対し、CatE過剰発現マウスは本菌感染に対し最も高い抵抗性を示し、菌感染7日後でも殆どのマウスは生存していた。それぞれの動物由来の腹腔マクロファージを用いた実験では、LPS(宿主TLR4に対する本菌のリガンド)に対する応答がCatB過剰発現マクロファージで最も高く、CatE欠損マクロファージで最も低かった。これは、TLR4の細胞表面発現量がCatE欠損マクロファージで著しく低下していることによることが分かった。血管内皮細胞に感染したジンジバリス菌の生存は、CatE欠損マウス由来細胞では野生型細胞に比べて有意に延長されることが分かった。これらの結果から、CatEはエンドリソソーム系蛋白質分解システムを介して生体防御機構に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。(2)新規ディスプレイ法を用いてジンジパインに結合する複数の阻害性ペプチドを取得した。このうちの1つは、2種類のジンジパイン(RgpとKgp)を同時に阻害するDual阻害剤であることがわかった。現在、これらの阻害性ペプチドの特異性、結合定数、高機能化等の検討を行っている。本年度は、(1)歯周病原因菌のジンジバリス菌感染に対する生体防御システムとしてのエンドソーム系蛋白質分解システムの役割、(2)歯周病と動脈硬化性心疾患の連関に関する分子機構の解明、および(3)ジンジパイン(RgpとKgp)に対する二元的阻害剤の開発の3つの課題について追究を行った。その結果、(1)については免疫機能と関係が深いとされるエンドソーム系酵素カテプシンE(CatE)がジンジバリス菌感染に対する生体防御システムで極めて重要な働きをしていることが明らかにされた。具体的には、CatEの発現量を異にする3種類の同系マウス(CatE欠損、野生型、CatE過剰発現マウス)とそれぞれに由来する抗原提示細胞を用いてジンジバリス菌感染に伴う生体機能変化を個体ならびに細胞レベルで解析した。その結果、本菌感染による個体死やマクロファージのアポトーシスはCatEの発現量と正の相関をすることが分かった。また、マクロファージの抗原提示能や殺菌能もCatEの発現量と正の相関をしていることが分かった。さらに、CatE欠損マクロファージでは、野生型やCatE過剰発現マクロファージに比べて過度の酸化ストレス負荷やオートファジー機能の不全が生じていることが明らかにされ、ジンジバリス菌感染に対してエンドソーム系蛋白質分解システムがCatEを介して生体防御システムに重要な役割を果たしていることが明らかにされた。

(2)については、ジンジバリス感染がどのような機序で動脈硬化性心疾患の発症を促進するのかを、動脈性硬化性心疾患のモデル動物であるApoE欠損マウスを使って解析した。その結果、本菌感染が動脈硬化性心疾患の発症を著明に亢進すること、それがRgpとKgpを同時に阻害することによって強く抑制されることが明らかにされた。ジンジパインの阻害がどのようなメカニズムで動脈硬化性心疾患の発症を抑制するかを検討した結果、RgpによるLDLコレステロールのApoB-100蛋白質の分解がこれらの阻害剤によって強く阻害されることによって動脈硬化性心疾患の発症が抑制されることがわかった。(3)については、cDNAディスプレイ法を基盤とする高速分子進化技術によって取得されたジンジパイン阻害性ペプチドの中からRgpとKgpを同時に阻害する二元的阻害剤が数種類を選別した。選別されたそれぞれのペプチドに対してアミノ酸置換や側鎖付加等の修飾を施し、より高品質のペプチド性化合物の取得に取り組んでいる。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)歯周病の主要原因菌であるジンジバリス菌を感染させたカテプシンE(CatE)欠損マウスは菌感染後の生存率が同系野生型マウスに比べて著しく低く、それぞれのマクロファージを使った培養系においても前者は後者に比べて菌体排除能や細胞応答が有意に低かった。また前者は、メラノーマ細胞を移植した後の腫瘍の増殖能や転移能および個体死数がいずれも後者より有意に高かった。(2)歯周病と早期低体重児出産の連関に関する研究では、ジンジバリス菌を感染させたマウスは菌量依存的に出生仔数および出生体重、分娩数を減少させ、死産数も増加したが、ジンジパイン欠損株やジンジパイン阻害剤を投与したマウスはこうした変化を示さなかった。ジンジバリス菌を投与した時の各臓器の菌濃度は胎盤と胎膜で高く、胎盤では投与後経時的に正常組織の破壊像が認められ、菌は胎児と母体の境界に局在していることが示された。(3)歯周病と肥満および糖尿病の連関についての研究では、高脂肪食で飼育したCatE欠損マウスが、体重減少や肝腫、胆嚢肥大などを特徴とする異常な脂肪蓄積が非脂肪性肝胆系に観察され、白色脂肪組織や赤色脂肪組織の発育不全が示された。また、高脂肪食飼育のCatE欠損マウスの白色脂肪組織の脂肪細胞中のPPARγやc/EBPα、マクロファージ中のTNF-αやiNosの発現量が高脂肪食で飼育した野生型マウスのそれらより有意に低いことも示された。以上の結果から、CatEは正常な免疫反応を介して生体恒常性の維持に強く貢献するとともに、ジンジパインが歯周病菌感染に連関する早期低体重児出産や糖尿病発症において重要な役割を果たしていることが明らかにされた。これまでの研究に基づき、歯周病とこれに連関する全身疾患の新たな分子標的予防治療薬を開発する目的で、CatE活性化ペプチドアプタマーおよびジンジパイン阻害性ペプチド性化合物が創出され、これらを臨床応用するための基礎的研究が行われた。当初計画していた4つの課題のうち、上記したように3つの課題については当初計画以上に進展したが、残る課題の「歯周病と糖尿病の連関に関する分子機構の解明」については、モデル系の確立に時間を要したため、当初の計画からやや遅れている状態である。したがって、全体としては「おおむね順調に進展している」と判断している。当初計画した課題のうち、上記の3つの課題は順調に進展していることから、今後もこれまでに確立している実験系を使ってさらに解析を進めることができると考えている。