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不均一な超伝導体におけるトポロジカル秩序

アンドレーエフ束縛状態をトポロジーの観点から研究を行った。時間反転対称性を破らない、ゼロエネルギー(フェルミ面上)に形成されるアンドレーエフ束縛状態を波動関数のもつ性質とバルクのハミルトニアンの持つ性質から研究した。ボゴリューボフ方程式の持つ電子・ホール対称性と時間反転対称性から、カイラリティとよばれる量子数を定義することができ、その結果バルクの超伝導体で定義されるトポロジカル不変量が計算できる。一方で、カイラリティ演算子を波動関数に作用することによって、+-のカイラリティを持つ状態の個数を知ることができる。バルクで定義されるトポロジカル量子数(巻きつけ数整数)が、+-の固有値を持つ状態数の差になっていることが解明された。これは指数定理というもので、ゼロアンドレーエフ束縛状態の持つトポロジカルな性質が解明されたことに対応する。またスピン軌道相互作用が強い空間反転対称性の破れた超伝導の表面状態を調べた。スピン1重項d波とスピン3重項p波が共存するような条件下で、ゼロエネルギーアンドレーエフ束縛状態がマヨラナフェルミオンになることが示された。マヨラナフェルミオンはトポロジカル絶縁体の上に、強磁性体と超伝導体を載せた系においても現れる。マヨラナフェルミオンが準粒子トンネル効果、ジョセフソン効果に与える影響を調べた。こうした研究とは別に、整数スピンからなる、3本鎖のスピンチューブ系の基底状態における相図を、非線形シグマ模型、強結合展開、弱結合展開、数値計算(密度行列くりこみ群)を組み合わせて決定した。スピン2では、断面の三角形の結合が強い極限で、三角形の異方性を変化させることにより4回の逐次相転移が起きる。このように相図は複雑であるが、半奇数スピンを持つ端状態やストリング秩序パラメータで特徴付けられる非自明なトポロジカル相と、それ以外の「自明な」相の2つに分類された。1次元電子系においてこれまでTL流体により相関関数を評価することが行われてきたが、奇周波数ペアに関しては議論がなかった。そこで奇周波数ペアを考慮に入れた相関関数の枠組みを考えた。さらに、1次元鎖間のホッピング効果も考慮に入れて、どのように秩序が形成できるのか議論できる理論の枠組みを構築した。他方こうした研究とは独立に、擬1次元電子系のRPA計算を行って、奇周波数ギャップ関数の存在可能性を調べた。1次元性が十分に強くなると、従来の偶周波数スピン1重項d波から奇周波数スピン1重項p波に移り変わることが明らかになった。こうした研究とは独立に、トポロジカルに保護されたエッジ流を空間反転対称性の敗れた超伝導体において考えた。一般に空間反転対称性が破れると、奇パリティ(p波)と偶パリティ(s波)の状態が混ざり合う。s波のギャップ関数の大きさがp波より小さいと、境界にアンドレーエフ束縛状態が現われる。逆にs波のギャップ関数の大きさが大きいとアンドレーエフ束縛状態は消滅する。このアンドレーエフ束縛状態はスピンの向きに依存した分散を持ち、その結果、ヘリカルエッジモードとなる。このヘリカルエッジモードが存在することで、スピン流が生成されることを予言した。一方空間反転対称性の破れた超伝導体とトポロジカルに類似した系である、量子スピンホール絶縁体におけるヘリカルエッジ状態について研究を行った。量子スピンホール絶縁体・金属接合において、金属側から入射した電子の波動関数を詳細に調べて、電子の持つスピンの巨大回転が起こることを示した。マヨラナフェルミオンが準粒子トンネル効果、ジョセブソン効果に与える影響を調べた。

アンドレーエフ束縛状態をトポロジーの観点から研究を行った。時間反転対称性を破らない、ゼロエネルギー(フェルミ面上)に形成されるアンドレーエフ束縛状態を波動関数のもつ性質とバルクのハミルトニアンの持つ性質から研究した。ボゴリューボフ方程式の持つ電子・ホール対称性と時間反転対称性から、カイラリティとよばれる量子数を定義することができ、その結果バルクの超伝導体で定義されるトポロジカル不変量が計算できる。一方で、カイラリティ演算子を波動関数に作用することによって、+-のカイラリティを持つ状態の個数を知ることができる。バルクで定義されるトポロジカル量子数(巻きつけ数整数)が、+-の固有値を持つ状態数の差になっていることが解明された。これは指数定理というもので、ゼロアンドレーエフ束縛状態の持つトポロジカルな性質が解明されたことに対応する。またスピン軌道相互作用が強い空間反転対称性の破れた超伝導の表面状態を調べた。スピン1重項d波とスピン3重項p波が共存するような条件下で、ゼロエネルギーアンドレーエフ束縛状態がマヨラナフェルミオンになることが示された。マヨラナフェルミオンはトポロジカル絶縁体の上に、強磁性体と超伝導体を載せた系においても現れる。マヨラナフェルミオンが準粒子トンネル効果、ジョセフソン効果に与える影響を調べた。こうした研究とは別に、整数スピンからなる、3本鎖のスピンチューブ系の基底状態における相図を、非線形シグマ模型、強結合展開、弱結合展開、数値計算(密度行列くりこみ群)を組み合わせて決定した。スピン2では、断面の三角形の結合が強い極限で、三角形の異方性を変化させることにより4回の逐次相転移が起きる。このように相図は複雑であるが、半奇数スピンを持つ端状態やストリング秩序パラメータで特徴付けられる非自明なトポロジカル相と、それ以外の「自明な」相の2つに分類された。
正則曲線を通じた幾何構造の研究

複素曲面上の正則曲線の変形について研究した。約100年前にイタリアの数学者Severiは代数曲面に埋め込まれた滑らかな代数曲線が, semi-regularという条件を満たすと, 1次の無限小変形が任意の次数まで拡張できる事を示した。2018年度の研究ではこの結果を踏まえて,特異点を許す被約な複素曲線から複素曲面への,局所埋め込み射の場合にsemi-regularityの概念を拡張し, 1次変形の拡張に関する結果がこの場合にも成立する事を示した。これにより定理の適用範囲が大幅に拡大し,複素曲面上の少数の複素曲線から,数多くの複素曲線を構成することが可能になった。定理は全ての複素曲面に対して応用を持つが,とりわけ標準束が自明である複素曲面の場合は,被約な複素曲線からの局所埋め込み射は全てsemi-regularityを満たすため,非常に有効性が高い。具体的な応用として,複素偏極K3曲面に対し,そのモジュライ空間のZariski稠密な開集合で,それに属するK3曲面は次の性質を満たすようなものが存在する事を示した。すなわち,任意の自然数gに対し,幾何種数がgであるような代数曲線のg次元の族で,一般の元は既約であるようなものが無限個存在する。g=1の場合はさらに強い結果を示すことができ,次を示した。すなわち,任意の複素射影的K3曲面上には,無限個の異なるelliptic pencilの構造が存在する。この研究以前には,任意の複素射影的K3曲面上には少なくとも一つelliptic pencilの構造が存在することが知られていたが,それを大幅に拡張した。本研究課題の開始当初考えていたよりも大幅に強力な結果を示すことができたため。一方,他の題材に関しては予定していたほどの研究時間が取れなかった。semi-regularityの研究は, Severi以後Kodaira-Spencer, Bloch, Buchweitz-Flennerなどに引き継がれ,様々な観点から研究されている。とりわけ, Blochは任意の局所完全交差の場合にまでsemi-regularityの概念を拡張しており,写像の場合も対応する結果が成立すると予想される。また,正標数の場合への応用を考えると,純代数的な証明を考えることも重要な課題である。今後はこれらの点について研究したい。2019年度に2度の海外出張を予定しているが,そのうちの一つが大型連休と重なり,航空券の料金が高騰しているため,その資金に充当する。
界面適合格子（直交格子積み上げ法）を用いた移動境界流れに対する3相系LBMの開発

2動的BCMの基本手法を構築する前年度に開発するBCMのフレームワークは,Cubeの構成が時間的に変化しないことを前提にしている.しかし,例えば,ミルククラウンの計算(等間隔格子を使用)では,界面形状が時々刻々変化する.この問題を等間隔格子で計算すると,液相(黒い部分)から遠い領域の計算が非効率であることは明らかである.この問題に解適合格子を適用するには,Cubeの大きさや構成を時々刻々変える必要がある.本研究では,隣りのCubeの大きさは,同じか2倍か1/2倍かの3通りしかないことを利用して,動的にCubeの大きさや構成を変化させる動的BCMのフレームワークを構築した.その後,この動的BCMのフレームワーク上に3相系LBMを実装した.研究実績の概要に記述した通り,H30年度の研究実施計画はほぼ達成できた.今後,このままH31年度の研究実施計画を進める予定である.13相系LBMをBCMのフレームワーク上に実装する先行研究で開発した3相系LBMは,基本的には全領域で同じ立方体格子を用いるため,界面から離れた領域では必要以上の計算負荷がかかるため,さらなる計算効率の向上を計る必要がある.そこで,本研究では,先行研究で開発した3相系LBMを界面適合格子法の一つである直交格子積み上げ法(BCM)のフレームワーク上に実装し,並列化効率および計算効率の良い数値計算法を開発した.BCMとは,計算領域を図2に示すように多数のCubeと呼ばれる計算単位に分割し,そのCubeをCellと呼ばれる同じ格子数の立方体格子に分割して,計算を進める解適合格子作成法の一つである.様々な大きさのCubeを用いることにより,界面や物体近傍は細かい格子で,遠方では粗い格子で計算することができる.また,1つのCube内での格子数が等しいので,計算負荷はすべてのCubeで等しくなるため,並列計算に適している.一方,3相系LBMも立方体格子上で計算を実行するスキームである.したがって,BCMは3相系LBMと相性が良い解適合格子法と考えられる.H29年度では,3相系LBMを界面適合格子法の一つであるBCMのフレームワーク上に実装した.研究実績の概要に記述した通り,H29年度の研究実施計画はほぼ達成できた.2動的BCMの基本手法を構築する前年度に開発するBCMのフレームワークは,Cubeの構成が時間的に変化しないことを前提にしている.しかし,例えば,ミルククラウンの計算(等間隔格子を使用)では,界面形状が時々刻々変化する.この問題を等間隔格子で計算すると,液相(黒い部分)から遠い領域の計算が非効率であることは明らかである.この問題に解適合格子を適用するには,Cubeの大きさや構成を時々刻々変える必要がある.本研究では,隣りのCubeの大きさは,同じか2倍か1/2倍かの3通りしかないことを利用して,動的にCubeの大きさや構成を変化させる動的BCMのフレームワークを構築した.その後,この動的BCMのフレームワーク上に3相系LBMを実装した.研究実績の概要に記述した通り,H30年度の研究実施計画はほぼ達成できた.今後,このままH30年度以降の研究実施計画を進める予定である.今後,このままH31年度の研究実施計画を進める予定である.CPUボード等の価格変動のため,物品費の使用が計画より少なかった.剰余分はH30年度の物品費と合わせて有効に使用する計画である.CPUボード等NHKお価格変動のため,物品費の使用が計画より少なかった.余剰分はH31年度の物品費を合わせて有効に使用する計画である.
労働市場における安定性に関する理論研究 －外部性に着目してー

本研究では、企業と労働者の雇用関係を「外部性のあるマッチング理論」の枠組みで考察している。外部性とは、各企業の利潤が、ライバル企業が雇っている労働者にも依存する事を意味する。例えば、プロスポーツのチームと選手の市場を考えれば、チームは選手を雇ったうえで、さらにライバルチームと競合する構造になっている。従って、各チームの利潤はライバルチームがどの選手を雇っているのかに依存していると考える方が自然である。本研究では外部性のあるマッチング問題において、企業と労働者間の望ましいマッチング方法について考察している。特に、安定マッチングという「どの企業と労働者のペアも現在の契約を解消し新たに契約を結ぶインセンティブがないマッチング」に着目して研究を行っている。今年度の研究では、外部性のあるマッチング問題において「安定マッチングをみつける効率的なアルゴリズムの設計」(以下、研究(1))、および「安定マッチングの形成プロセスについての考察」(以下、研究(2))を行った。研究(1)については、「安定マッチングの存在条件を満たすような環境では、安定マッチングの集合の中で全ての労働者にとって最も好ましい安定マッチングが存在し、それは拡張不動点アルゴリズムによって計算量の意味で効率的に見つける事が出来る」という結果を得た。研究(2)では「ライバル企業が追加的に労働者を雇った際に自社の利潤が増加するという正の外部性があるときは、分権的な労働市場において安定マッチングは必ずしも達成されるとは限らない。」という結果を得た。マッチング理論は、市場に二種類の異なるタイプのプレイヤーが存在し、各プレイヤーは相手側のプレイヤーとパートナーシップを形成したいと考えている状況を扱う。この時、マッチング問題ではどのようなマッチングが各人にとって望ましいのかを考察する。マッチング問題における解概念は「安定マッチング」である。これは、「どのプレイヤーのペアも現在の契約を解消し、新たに再契約を結ぶ事でお互いに得をすることができないマッチング」である。多くの先行研究では、各プレイヤーの好みは自分が組んでいる相手によって定まり、他のプレイヤー達が誰と組んでいるのかに依存しない事が仮定されている。しかし、現実にはこの仮定が満たされないような状況はしばしば観測される。例えば、プロスポーツのチームと選手の市場を考えれば、チームは選手を雇ったうえで、さらに他のライバルチームと競合する構造になっている。このように、各プレイヤーが他のプレイヤー達のパートナーまでも気にするマッチング問題の事を、「外部性のあるマッチング問題」という。私の研究では外部性のあるマッチング問題における安定マッチングの分析に焦点をあて(1)安定マッチングをみつける効率的なアルゴリズムの設計、および(2)安定マッチングの形成プロセスについての研究を行った。今年度は(1)の問題に重点的に取り組み、「安定マッチングの存在条件を満たすような環境では、安定マッチングの集合の中で全ての労働者にとって最も好ましい安定マッチングが存在し、それは拡張不動点アルゴリズムによって計算量の意味で効率的に見つける事が出来る」という事を証明した。」という結果を得た。(1)の研究については「安定マッチングを見つけ出す効率的なアルゴリズム」を提案する事ができたうえ、さらに労働者最適安定マッチングの存在性を証明したという点では期待以上の成果があったといえる。しかし、(2)の研究についてはまだ十分に取り組めていないのでこのような評価とした。(1)の研究については、これまでの研究成果を国内および国外の学会で発表を行い、専門家と議論を重ねていきながら論文の質を向上させていきたい。(2)の研究については、夏までには結果をだし論文としてまとめ、その後に開催される国内および国外の学会で発表を行いながら論文の質を向上させていきたい。
内部潮汐波による海峡を通しての海水交換に関する基礎的研究

狭い海峡を通って潮流によって海水が交換する場合に,成層が存在することがどのような影響を与えるのかを,海水粒子のラグランジュ運動に注目して数値実験的に検討した.交換の測度として交換率を用いたが,これは『外海水の内湾への補足率』というのが相応しい.成層が無いと,海峡部の両側壁に沿って上昇流が,海峡中央部で下降流が常に存在し,鉛直循環流の2つのセルが生じる.これには底摩擦が重要な役割を果たしている.潮流系自身に組織的な鉛直循環を作る機能があることが重要な点である.3次元の場合,底摩擦による鉛直方向の位相の変化が海峡周辺でかなり大きいことが分ったが,粒子の鉛直運動によって粒子が違った位相の流れの場に入って行くということが,粒子の水平的なドリフトを大きくし,交換に大きな影響を与えている.例えば,系全体としては転流が始まる時間になっても,ある特定の粒子は元の運動を続けるということが生じる.底層付近の交換粒子は上方へ大きく移動し,それ以外の層の交換粒子は全体として下方へ移動し,効率を大きくしている.成層があると,独立の鉛直循環流系が上層・下層に作られるために,鉛直循環流は弱くなる.上層では海峡部の側壁に沿って沈降し,海峡中央部で上昇するという成層がない場合と逆向きの鉛直循環流が生じ,その強弱は躍層面の東西の傾きによって変る.鉛直流速は弱く,上層の交換粒子の鉛直変位は小さい.粒子はほぼ等密度面上を移動して行き,下層上部の交換粒子は下方へ,底層の交換粒子は上方へと移動する傾向がある.交換率は小さくなる.流速に応じて鉛直過粘性・拡散係数を変化させると,海峡部周辺で密度の鉛直混合が進み,成層が壊され,効率はさらに小さくなった.混合という運動状態を粒子の運動で表現するには,対応する流速の乱れ成分を粒子追求に取込む必要がある.狭い海峡を通って潮流によって海水が交換する場合に,成層が存在することがどのような影響を与えるのかを,海水粒子のラグランジュ運動に注目して数値実験的に検討した.交換の測度として交換率を用いたが,これは『外海水の内湾への補足率』というのが相応しい.成層が無いと,海峡部の両側壁に沿って上昇流が,海峡中央部で下降流が常に存在し,鉛直循環流の2つのセルが生じる.これには底摩擦が重要な役割を果たしている.潮流系自身に組織的な鉛直循環を作る機能があることが重要な点である.3次元の場合,底摩擦による鉛直方向の位相の変化が海峡周辺でかなり大きいことが分ったが,粒子の鉛直運動によって粒子が違った位相の流れの場に入って行くということが,粒子の水平的なドリフトを大きくし,交換に大きな影響を与えている.例えば,系全体としては転流が始まる時間になっても,ある特定の粒子は元の運動を続けるということが生じる.底層付近の交換粒子は上方へ大きく移動し,それ以外の層の交換粒子は全体として下方へ移動し,効率を大きくしている.成層があると,独立の鉛直循環流系が上層・下層に作られるために,鉛直循環流は弱くなる.上層では海峡部の側壁に沿って沈降し,海峡中央部で上昇するという成層がない場合と逆向きの鉛直循環流が生じ,その強弱は躍層面の東西の傾きによって変る.鉛直流速は弱く,上層の交換粒子の鉛直変位は小さい.粒子はほぼ等密度面上を移動して行き,下層上部の交換粒子は下方へ,底層の交換粒子は上方へと移動する傾向がある.交換率は小さくなる.流速に応じて鉛直過粘性・拡散係数を変化させると,海峡部周辺で密度の鉛直混合が進み,成層が壊され,効率はさらに小さくなった.混合という運動状態を粒子の運動で表現するには,対応する流速の乱れ成分を粒子追求に取込む必要がある.1.狭い海峡部を持つ一定水深で成層した海盆に於ける海水交換過程を、9層のレベルモデルを用いて数値実験的に検討した。上げの最強流時から1潮汐周期(M2周期)にわたって、10レベルに配置された合計約10万個の粒子をLagrange的に追跡した。(1)成層がない場合:成層がある海盆中の海水交換をよりよく理解するための基礎実験として、成層がない順圧の潮流場について実験を行った。その結果、水平2次元の場合に比べて非常に大きい94%という交換率が得られた。これは、海峡部の底近くの流れの位相が上層の流れと大きくずれていることと,岬の近傍に水平渦が形成されること,海峡部周辺に底から海面に迄達する鉛直循環流が形成されることなどが関連し合って粒子のドリフトを生じさせているためであり、中でも鉛直循環流が大きな役割を演じているらしいことが分った。現在、海峡の形状,奥行きなどによって、この鉛直流がどのように変化するかを検討している。(2).成層がある場合:成層を加えると交換率が88%と小さくなるが、これは鉛直循環流が抑えられるためであると考えられる。この場合に、水平渦流の変化や、発生して来る内部波が粒子のドリフトにどのように関わり、交換率をどのように変化させるか検討を進めている。(3).海峡部の形状を変化させるケースの1つとして、鳴門海峡のようにシルを持つ場合について、成層がある場合とない場合の2つのケースについて同様の実験を行って検討している。
mRNA翻訳の時空間的な制御が嗅神経細胞の形成や機能に果たす役割の解明

特定のタンパク質を適切な時期や場所に発現させる転写後制御の1つに「mRNAの局在化」がある。神経細胞におけるmRNAの局在化は、軸索伸長やシナプス可塑性を担うと予想され、神経変性疾患にも関与するため、その機構や生理機能の解明が望まれている。研究代表者は、嗅覚神経細胞に高発現するmRNA局在化因子を同定した。また、その欠損マウスでは、嗅神経細胞の軸索形態異常や細胞死が高頻度で生じることを発見した。本研究では、mRNA局在化因子のターゲットmRNAの探索や、mRNA局在化因子欠損マウスの表現型解析を行い、mRNAの発現制御が嗅神経細胞の形成や維持、個体の匂い受容に果たす役割を解明する。
マスターサイトカインを標的とした細胞老化制御と革新的な大動脈瘤治癒療法の開発

腹部大動脈瘤は高齢者に多い原因不明の疾患である。治療法は外科的手法に限定され、内科的治療法は存在しない。申請者らは、大動脈瘤の分子病態を制御するマスターサイトカインの候補としてIL-6に着目した。ヒト大動脈瘤組織で網羅的にサイトカイン発現を定量したところ、IL-6は最も上位の発現量を示しており、VEGF、MCP-3を含む特定のサイトカイン発現を制御していた。これらのサイトカインは正常大動脈から瘤への移行部に発現が高く、炎症や組織破壊に関わる可能性が示唆された。マウス大動脈瘤モデルでも瘤拡大時期に一致してIL-6発現が高くなり、瘤形成に対して促進的に作用することが明らかになった。瘤病態に重要な役割を果たすマクロファージにおけるIL-6の機能を検討したところ、予想外にも瘤形成には重要な役割を果たしておらず、むしろ大動脈解離の発症メカニズムに関わることが明らかになった。今後は、IL-6の瘤形成促進作用が、いかなる細胞種によって示されるのか、また、これまで全く不明だった大動脈解離の分子病態において、マクロファージのIL-6シグナルがどのような役割を果たすかを解明する。大動脈瘤は原因不明の致死的疾患である。本研究では大動脈瘤分子病態の中心である慢性炎症と細胞老化に果たすIL-6系の役割を解明し、その機能を制御する画期的治療法開発を目指す。本研究は、IL-6が大動脈瘤におけるマスター・サイトカインであるとの仮説検証を通じて、慢性炎症および細胞老化制御による理想的な大動脈瘤の退縮・治癒療法の開発を目的とする。目的1)ヒト大動脈瘤組織におけるIL-6系の機能解明目的2)大動脈瘤病態モデルにおけるIL-6系の機能解明目的3)血管平滑筋およびマクロファージにおけるIL-6系の機能解明平成21年度には、以下の検討を実施した。JAK阻害薬の存在下または非存在下でヒト大動脈瘤培養組織にIL-6を添加し、発現分子の変化から炎症、細胞老化、ECM代謝に及ぼす影響を検討した。マウス大動脈周囲にCaCl_2を塗布することで慢性炎症を惹起し、大動脈瘤を形成する動物モデル系を確立した。このモデルを用いて、IL-6系の活性と老化、炎症、ECM代謝関連分子の時間・空間的相関を検討した。炎症刺激が加えられた後、IL-6系シグナル(STAT3リン酸化)は急性期と慢性期に2峰性の活性化を示し、おのおのの時期で異なる役割を果たしている可能性が示唆された。これを検討するために、SOCS3遺伝子座にloxPを組み込んだマウスと、組織特異的Creリコンビナーゼ発現マウスとの交配による、組織特異的SOCS3ノックアウトマウスの作成を開始した。目的1)ヒト大動脈瘤組織におけるIL-6系の機能解明目的2)大動脈瘤病態モデルにおけるIL-6系の機能解明目的3)血管平滑筋およびマクロファージにおけるIL-6系の機能解明平成22年度には、以下の検討を実施した。ヒト大動脈瘤培養組織においてJAK依存性に分泌される炎症性サイトカイン群を同定した。さらに、同サイトカイン群の発現と大動脈瘤の病理組織型との相関を検討し、JAK依存性サイトカインが正常径から瘤径拡大部への移行部で高発現することを見いだした。大動脈瘤モデルとしてマウスCaCl_2モデルを用いて、マクロファージ特異的SOCS3ノックアウトを用いてIL-6系シグナルを増強した際の瘤形成を検討した。IL-6はマクロファージを活性化することが知られているが、予想外なことにマクロファージ特異的SOCS3ノックアウトでは野生型と比較して瘤形成に顕著な差を認めなかった。一方、IL-6作用を阻害する抗体をマウスに投与すると大動脈瘤形成は抑制された。さらにIL-6の作用を解明するために平滑筋特異的SOCS3ノックアウトの作成に着手した。

本研究では大動脈瘤分子病態の中心である慢性炎症と細胞老化に果たすIL-6系の役割を解明し、その機能を制御する画期的治療法開発を目指す。本研究は、IL-6が大動脈瘤におけるマスター・サイトカインであるとの仮説検証を通じて理想的な大動脈瘤の退縮・治癒療法の開発を目的とする。目的1)ヒト大動脈瘤組織におけるIL-6系の機能解明目的2)大動脈瘤病態モデルにおけるIL-6系の機能解明目的3)血管平滑筋およびマクロファージにおけるIL-6系の機能解明平成23年度には、以下の検討を実施した。ヒト大動脈瘤培養組織において抗IL-6受容体阻害抗体を投与し、IL-6依存性に分泌される炎症性サイトカイン群を同定した。さらに、同サイトカイン群の発現と大動脈瘤の病理組織型との相関を検討した。大動脈瘤モデルとしてマウスCaCl_2モデルを用いて、マクロファージ特異的SOCS3ノックアウトを用いてIL-6系シグナルを増強した際の瘤形成を検討した。IL-6受容体阻害抗体をマウスに投与すると大動脈瘤形成は抑制された。IL-6はマクロファージを活性化することが知られているが、予想外なことにマクロファージ特異的SOCS3ノックアウトでは野生型と比較して瘤形成に顕著な差を認めなかった。ところが、マクロファージ特異的SOCS3ノックアウトマウスにアンジオテンシンIIを投与すると、腹腔動脈分岐部を基点とする大動脈解離を発症した。
19世紀後半日本における地域エリートの学習歴の変容過程に関する研究

これまで明らかにされてこなかった、19世紀後半日本における地域エリートの学習歴とその変容過程について、史料調査を通した一次史料の収集と分析によって検証することができた。農村エリートの青少年期の日記や文官普通試験にかかわる公文書を史料として分析を進めた。そして、19世紀後半の地域エリートは、国家的制度による正規の学校体系に収まらない不定型で複雑な学習歴を歩んでいたことが明らかとなった。本研究の成果の一部は学術図書として平成25年度中に刊行されることになった。これまで十分明らかでなかった19世紀後半日本における地域エリートの学習歴とその変容過程について、教育史学の手法で検証することが本研究の目的である。平成23年度は、第一に「正規」でない学習歴を歩んだ地域エリートの「不定型」で複雑な学習歴の実像とその変化過程について明らかにするための史料調査を行なった。第二に他方で「正規」の学校での学習歴を歩んだ地域エリートの学校における学習内容を知るための史料調査を行なった。そして史料の整理と先行研究の整理を進めた。第一の史料調査については、文官普通試験に合格し判任官に登用された人物の学習歴について調査を進めた。山口県公文書館での調査に着手し、1880年代から1900年代に至る文官普通試験に関わる史料を収集することができた。収集した史料は、文官普通試験の制度構築に関わる史料、合格者の履歴、試験の出題問題、合格者の回答などである。第二の史料調査については、大阪府や岩手県の旧制中学校に起源を持つ高等学校を訪問し、所蔵されている校友会雑誌等を撮影し収集することができた。また、国立国会図書館、国立公文書館や国立教育政策研究所などの諸機関も訪問し、双方の調査を補足する資料を収集した。先行研究の整理については、中等教育史研究・官吏研究などの論文や著作を収集し、その整理を進めた。史料はデジタルデータの形で保存している。その数は数千枚に及んでいるが、読解と整理に着手しはじめた。次年度は、薪たに所在が判明した史料の収集を進めながら、収集した史料の整理を進めて論文等の形で報告できるようにすることを目標としていく。これまで十分明らかでなかった19世紀後半日本における地域エリートの学習歴とその変容過程について、教育史学の手法で検証することが目的であった。平成24年度は、昨年度に引き続き「正規」でない学習歴を歩んだ地域エリートの「不定型」で複雑な学習歴の実像とその変化過程について明らかにするために、史料調査と史料分析を行なった。史料調査については、文官普通試験に合格した人物の学習歴について調査を進めた。昨年に引き続き山口県公文書館での調査を行なった。大正時代末期までの文官普通試験に関わる史料を収集した。収集した史料は、文官普通試験の制度構築に関わる史料、合格者の履歴、試験の出題問題、合格者の回答などであった。また、判任官任用史料の収集にも着手した。加えて本年度は鳥取県立文書館での調査も行い、こちらでも文官普通試験に合格した人物の学習歴の史料を大量に収集できた。農村の地域指導者層の研究については、1890年前後の地域指導者層青年の上京遊学日記の分析を進めた。対象青年が各種学校で学びながら高度な専門教育を受けるための準備をし、最終的に私立専門学校を卒業するに至った複雑な学習過程を明らかにできた。その内容は近日中に公開する予定である。また24年度においては、博士論文の公刊に向けた準備を進めた。加えて、学術雑誌に本研究課題の関連著作の書評を依頼され執筆する機会に恵まれ、先行研究の整理が進んだ。本研究課題は本年度をもって終了するが、平成25年度より28年度にかけて科学研究費補助金(若手研究(B))を得ることができたので、さらに研究を推進させていきたい。当初の予定では山口県内に所在する史料を収集する予定であったが、新史料が発見されたことで当初予定していなかった史料調査を行うことができた,また、山口県内の史料調査も順調に進行し、数千枚におよぶ史料を収集しデータ化することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで閲覧・収集できた史料は相当の量にのぼっており、教育史学の厳密な実証的検証に耐えうるものだと判断する。今後は史料の記述内容を整理し、学習歴の類型化を図っていく必要があるので、丹念に史料を読み込んでいくことが必要である。また、地域エリートの学習歴に影響を与えた教育制度についても検討を重ねる必要がある。
核酸化学を基盤とした新規人工ヌクレアーゼの開発とアンチセンス医薬への応用

平成30年度は、新規人工ヌクレアーゼ及び併用する人工核酸を開発するため、以下の3つの項目について実施した。・平成29年度に合成した人工ヌクレアーゼの合成中間体に対して、導入する反応部位を準備した。リンカー長の異なる3種類のジオールを用意し、片方の水酸基をTBDPS基で保護した。これら3種類のジオールを使うことで、SNAr反応によって反応部位を導入することが期待できる。・平成29年度に合成が完了したエチニルホスホネートによって結合したチミジンダイマーをオリゴヌクレオチドへと導入し、ヌクレアーゼ耐性能・二重鎖形成能について評価した。まず、オリゴヌクレオチドの合成については、活性化剤・カップリング時間・酸化剤・固相からの切り出し条件などを検討することで、目的とするオリゴヌクレオチドを得ることに成功した。ヌクレアーゼ耐性能評価の結果、エチニルホスホネートは天然のホスホジエステルよりも高い耐性能を獲得していた。一方、二重鎖形成能については、エチニルホスホネートを有するオリゴヌクレオチドが標的とするRNAと二重鎖形成が可能であることを確認した。・エチニルホスホネートとLNAの相性について検証した。まず、エチニルホスホネートとLNAを有するダイマーのアミダイト体を合成し、オリゴヌクレオチドへと導入した。二重鎖形成能について評価したところ、2種類の人工核酸を組み合わせたことで標的RNAに対する高い二重鎖形成能を示した。よって、エチニルホスホネートとLNAの併用によって、高い二重鎖形成能とヌクレアーゼ耐性能の獲得が見込め、人工ヌクレアーゼを搭載したアンチセンス医薬への応用が期待できる結果となった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。採用初年度の平成28年度に実施した研究は、人工ヌクレアーゼをアンチセンス医薬へ応用するために重要な役割を果たす人工核酸の開発並びに物性評価である。本研究で用いる人工核酸には相補鎖に対する高い二重鎖形成能と優れた分解酵素耐性能が求められる。人工核酸scpBNAはこれらの用件を満たす人工核酸であり、これまでにチミン及びメチルシトシン塩基を有するモノマーの合成法が確立されている。本年度は如何なる配列においても適用できるようにアデニン及びグアニン塩基を有するモノマーの合成を達成した。得られたscpBNAモノマーをオリゴヌクレオチドへと導入し、物性評価を行ったところ、scpBNAは核酸塩基非依存的に高い二重鎖形成能と分解酵素耐性能を獲得していることが明らかになった。また、scpBNAの物性を更に向上させるように設計したトリシクロ骨格を有する人工核酸の開発にも着手した。本分子はscpBNAに見られる核酸糖部の固定化に加えて、リン酸部の自由度を抑制する化学修飾を施しており、scpBNAを超える二重鎖形成能が期待できる。当初計画していた架橋ビシクロ体を中間体とする合成経路では、予定とは異なるジアステレオマーが得られたために以降のトリシクロ骨格の構築は不可能であった。そこで、縮合ビシクロ体を経由する経路へと変更し、環形成の順序を逆にする方法でトリシクロ型人工核酸の合成を行った。その結果、文献既知化合物から全14工程、収率13%でトリシクロ体を得ることに成功した。人工ヌクレアーゼを応用するための基盤として重要な人工核酸scpBNAの各種塩基導入モノマーの合成、物性評価及びトリシクロ型人工核酸の合成が完了したため。平成29年度は、新規人工ヌクレアーゼ及び併用する人工核酸を開発するため、以下の3つの項目について実施した。・平成28年度に合成が完了したトリシクロ型人工核酸モノマーについて、オリゴヌクレオチドへの導入に成功した。物性評価を行ったところ、予想に反して標的mRNAに対する二重鎖形成能の大幅な低下が確認された。この結果を検証するため、類似の構造を持つ人工核酸を比較対象として新たに設計した。文献既知化合物より8工程を経て、モノマーの合成を達成した。・トリシクロ型人工核酸の物性評価で得られた結果を基に、二重鎖形成能の低下を招く化学修飾を排除し、エチニルホスホネート結合を有する新規人工核酸を設計した。物性評価に向け、エチニルホスホネートによって結合したチミジンダイマーを全8工程で合成した。特に、新規人工核酸において鍵となるエチニルホスホネート結合は、パラジウムカップリングによって構築に成功した。・9種類の新規人工ヌクレアーゼを設計した。人工ヌクレアーゼは標的mRNAのリン酸部と反応するため、リン酸部認識部位と反応部位から構成される。認識部位はリン酸部に対する認識能が重要である。そこで、最適な認識部位を検討するため、構造の異なる3種類を選択した。反応部位は標的mRNA認識時のリン酸部からの距離が重要となる。そのため、認識部位との距離が異なる3種類を設計した。人工ヌクレアーゼの活性評価を行うため、中間体の合成までを行った。トリシクロ型人工核酸を人工ヌクレアーゼと併用する予定であったが、標的mRNAに対する二重鎖形成能が低下するという結果となった。そこで、トリシクロ型人工核酸に代わるエチニルホスホネート結合を有する人工核酸を考案し、今後物性について評価する予定である。そのため、当初の予定よりは遅れている。

・平成29年度に合成した人工ヌクレアーゼの合成中間体に対して、導入する反応部位を準備した。リンカー長の異なる3種類のジオールを用意し、片方の水酸基をTBDPS基で保護した。これら3種類のジオールを使うことで、SNAr反応によって反応部位を導入することが期待できる。・平成29年度に合成が完了したエチニルホスホネートによって結合したチミジンダイマーをオリゴヌクレオチドへと導入し、ヌクレアーゼ耐性能・二重鎖形成能について評価した。まず、オリゴヌクレオチドの合成については、活性化剤・カップリング時間・酸化剤・固相からの切り出し条件などを検討することで、目的とするオリゴヌクレオチドを得ることに成功した。ヌクレアーゼ耐性能評価の結果、エチニルホスホネートは天然のホスホジエステルよりも高い耐性能を獲得していた。一方、二重鎖形成能については、エチニルホスホネートを有するオリゴヌクレオチドが標的とするRNAと二重鎖形成が可能であることを確認した。・エチニルホスホネートとLNAの相性について検証した。まず、エチニルホスホネートとLNAを有するダイマーのアミダイト体を合成し、オリゴヌクレオチドへと導入した。二重鎖形成能について評価したところ、2種類の人工核酸を組み合わせたことで標的RNAに対する高い二重鎖形成能を示した。よって、エチニルホスホネートとLNAの併用によって、高い二重鎖形成能とヌクレアーゼ耐性能の獲得が見込め、人工ヌクレアーゼを搭載したアンチセンス医薬への応用が期待できる結果となった。今回合成を達成したトリシクロ型人工核酸を導入したオリゴヌクレオチドを合成し、各種物性評価を行う。また、人工ヌクレアーゼの合成を行い、一本鎖DNA及びRNAに対する切断活性評価を行う。昨年度合成を完了した2種類の人工核酸をオリゴヌクレオチドへと導入し、物性評価を行う。エチニルホスホネート結合を有する人工核酸については、人工ヌクレアーゼに対する分解耐性を調査する。さらに、人工ヌクレアーゼの合成も進め、9種類の人工ヌクレアーゼの標的mRNA切断活性について検証していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
環境中親電子物質エクスポソーム研究のモデル化

ヒトが生涯において曝露する化学物質の総量としてエクスポソームが注目されている一方で、その研究戦略が問われてきた。我々は基盤研究S(平成2529年度)において、食生活、生活環境、ライフスタイルを介して摂取される環境中親電子物質の個別曝露実験を行い、低濃度ではレドックスシグナルを活性化、高濃度では逆に撹乱して毒性を生じること、本現象は高い抗酸化性/求核性を有する活性イオウ分子(Reactive Sulfur Species, RSS)で制御されることを明らかにした。そこで本研究では、環境中親電子物質に特化したエクスポソーム研究を当該物質の低用量・長期・複合曝露実験により細胞および個体レベルで展開し、それらの影響が活性イオウ分子で制御できることを明らかにすることを目的とする。本研究で対象とする環境中親電子物質は、メチル水銀(マグロ等の大型食用魚類)、カドミウム(米)、アクリルアミド(ポテトチップやコーヒー等の加熱食品)、1,4-ナフトキノン(PM2.5および大気中揮発相画分)およびクロトンアルデヒド(タバコの煙)の計5種類。なお、カッコ内は被検物質が含有されている食料、嗜好品あるいは生活環境を示している。現在までのところ、培養細胞(マウス初代神経細胞、マウス初代心筋細胞、マウス初代肝細胞、ヒト肝ガン細胞由来細胞株およびマウス神経芽細胞腫由来細胞株)をそれぞれ5種類の環境中親電子物質に個別曝露して、用量依存的なレドックスシグナル変動(PTP1B/EGFR、Keap1/Nrf2、HSP90/HSF1およびPTEN/Aktシグナル)および細胞毒性を確認した。30年度が最終年度であるため、記入しない。
足関節制動機能付き短下肢装具を用いた動作時痙縮評価法の検討

脳卒中片麻痺患者でよくみられる後遺障害の一つである痙縮は、歩行障害や日常生活動作障害を引き起こす。これらの障害に対する日常生活補助に装具が頻繁に用いられる。装具の選択は、患者個々の残存機能にもよるが、特に足関節の痙縮は歩行や日常生活動作能力に強い影響を与えるため、短下肢装具(足部と下腿をつなぎ固定する)がよく用いられる。短下肢装具は歩行能力に応じて足関節部の形状を変えることが多い。このため足関節の残存機能を評価することは、装具の選択に非常に重要となる。近年脳卒中片麻痺患者の歩行能力や歩容改善を目的に、装具と並行して痙縮筋にボツリヌス毒素を投与し、痙縮を低下させる治療が盛んにおこなわれるようになってきた。痙縮の軽減は、運動機能を維持・改善させ、寝たきりの予防につながるだけでなく、障害者のQuality of Lifeの向上につながる。痙縮は安静時と動作時でその程度が異なる。安静時の痙縮の評価にはmodify Ashwarth Scale(以下MAS)が用いられているが順序尺度であり、検者によりばらつきが出やすい。また動作時の痙縮筋に対するボツリヌス毒素治療効果の判定には、「歩行がしやすくなったか?」などを問う主観的な評価やビデオ撮影による可視化に頼ることが多く、その効果や適応判定は客観性に欠けることがある。Magnetorheological流体ダンパ掲載短下肢装具(以下MR brace)(橋本義肢制作株式会社)は、bluetoothを通じて足関節角度や足関節部の角速度などを、経時的に解析できる装具である。健常成人及び脳卒中片麻痺患者を対象に、MR braceを用いて、動作時の痙縮を数値化することができるかを検討することが、本研究の目的である。本年度は、健常人4名の計測を行った。各被験者に適合したMR braceを作成し、それを装着させたうえで立ち上がり、歩行時などのデータを取得した。現在脳卒中患者1名から研究参加の同意を得ている。本年度は健常人3名のデータ収集および脳卒中患者1015名程度のデータ収集を予定している。同時に得たデータを解析し、健常者と脳卒中患者における、動作時痙縮の傾向を見出す予定である。被験者に対する装具の作成、データ収集、学会発表、論文作成、その他研究に必要な備品作成
都市風と連成させた火災延焼のCFDシミュレーションと避難誘導システム開発

都市空間内の温熱環境予測に利用される都市気候モデルの予測手法を用いて、密度変化の伴う高温高浮力流れを対象としたCFDと実験による研究を行ってきた。今年度は前年度に引き続きCFDの予測精度の向上と、街区、地域スケールの火災による放射熱輸送をより的確に予測し、安全に非難するための住民避難誘導システムを構築してきた。(1)都市火災シミュレーションコードの開発と検証平成8年度の研究助成より開発を進めている(1)建物周辺及び(2)街区、(3)都市の4スケールの都市火災シミュレーションコードの検証を引き続いて行った。今年度は前年度のモデルに加えて火炎からのガス放射も考慮し、総合的な都市火災伝搬の予測・評価を行った。(2)都市火災予測に必要な地形・都市データの整備都市火災シミュレーションに必要な全国主要都市の地形、建物の情報を入手した。これと、国土庁の国土情報磁気テープを組み合わせ、地形データ、土地利用データ、建物容積率、建蔽率等をシュミレーションにより利用可能なものにした。(3)風洞実験による火災伝搬データベースの作成と検証実験今後、都市火災シミュレーションコードの検証するためのデータベースを作成するための風洞実験を行う予定である。今年度は、上記実験を行うための予備検討として、(1)ヘリウムガスを用いた浮力の影響を受ける火災プリュームの再現(2)延焼実験を行うための都市火災を模擬した対象による予備実験を前年度に引き続き行った。
体細胞核リプログラミングにおけるMycの多面的機能の解明

iPS細胞の腫瘍化の原因の一つであるc-Mycの代替因子としてL-Mycを発見した。L-Mycを用いて樹立したiPS細胞における腫瘍化リスクは本と度認められなかった。詳細な検討から、c-Mycの強力な形質転換活性はiPS細胞樹立初期には負に働き、形質転換活性をほとんど持たないL-Mycは線維芽細胞で高発現する遺伝子の発現抑制を効率的に行いiPS細胞の樹立を促進していることが分かったiPS細胞の腫瘍化の原因の一つであるc-Mycの代替因子としてL-Mycを発見した。詳細な検討から、c-Mycの強力な形質転換活性はiPS細胞樹立初期には負に働き、形質転換活性をほとんど持たないL-Mycは線維芽細胞で高発現する遺伝子の発現抑制を効率的に行いiPS細胞の樹立を促進していることが分かったiPS細胞の樹立にはSox2、Oct3/4、Klf4およびc-Mycを用いてレトロウイルスによる感染・発現システムを行っていた。この方法で作られたips細胞由来のキメラマウスにおいて高頻度に腫瘍を形成することが分かった。この腫瘍形成の原因の一つがレトロウイルス由来c-Mycの再活性化であった。c-Mycを用いずともips細胞を作製する方法を確立したが、この方法によって作られたips細胞は質の点で劣ることが判明した。つまりこのままでは臨床応用で本当に使えるips細胞のレベルではないと考えられた。そこで本研究では、c-Mycの代わりになる因子を探索し、L-Mycを同定した。c-Mycの代わりにMycファミリー遺伝子の中のL-Mycを用いることでマウスおよびヒトiPS細胞の樹立を効率的に行えることを明らかにした。また、マウスL-Myc iPS細胞由来キメラマウスの実験から、L-MyciPS細胞の安全性(腫瘍形成がほとんど無い)も確認できた。Mycの特徴である形質転換活性を検討したところ、c-Mycは非常に強い活性を示したのに対して、L-Mycはほとんど活性を示さなかった。また、c-Mycの形質転換活性を欠損させた変異体はL-Mycと同様に高いiPS細胞樹立活性を示した。このことから、c-Mycの形質転換活性がネガティブな機能を発揮していることが示唆された。以上の結果から、L-Mycを用いることで効率的に安全なiPS細胞を樹立できることを明らかとした。昨年度において、c-Mycの代わりにMycファミリー遺伝子の中のL-Mycを用いることでマウスおよびヒトiPS細胞の樹立を効率的に行えることを明らかにした。また、マウスL-Myc iPS細胞由来キメラマウスの実験から、L-Myc iPS細胞の安全性(腫瘍形成がほとんど無い)も確認できた。このことからMycの形質転換活性がiPS細胞の機能と密接に関係していることが示唆された。以上の結果から、本年度はc-Myc、形質転換活性欠損型c-Myc、L-Mycの機能比較解析を行うことでiPS細胞の樹立メカニズムなどの解明を進めた。まずは、ヒト線維芽細胞にiPS細胞誘導因子のSox2,Oct3/4,Klf4(3 factors)と共にc-Myc、形質転換活性欠損型c-Myc、L-Mycを導入し7日後に細胞を回収しRNAサンプルを調整した。このRNAサンプルを用いてマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行った。c-MycとL-Mycの場合を比較すると、L-Mycを導入した群において元々線維芽細胞で高発現していた遺伝子の発現抑制が強く認められた。また、c-Mycを導入した群においては細胞増殖を促進するような遺伝子発現の向上がL-Mycより強い傾向が認められた。つまり、L-MycはiPS細胞の樹立初期において線維芽細胞の性質をキャンセルしその後のiPS細胞化をスムーズに進めるように機能していることが推測された。フローサイトメーターによる検討からもL-Mycが線維芽細胞で高く発現する細胞表面マーカーの発現を効率良く低下させることが分かった。c-Mycの形質転換活性欠損型を用いて解析を行ったところL-Mycと同様に機能を示すことが分かった。以上の結果から、c-Mycの強力な形質転換活性はiPS細胞樹立初期には負に働き、形質転換活性をほとんど持たないL-Mycは線維芽細胞で高発現する遺伝子の発現抑制を効率的に行いiPS細胞の樹立を促進していることが考えられた。
投票支援アプリケーションの可能性と課題

投票支援アプリケーション(VAA)の利用は、政策的立場の近い政党を「見つける」ために必要な情報コストを低減し、投票参加や投票政党の再考を促すことが期待される。本年度は、こうしたVAAに期待される投票参加の促進や投票政党の変化、政策情報取得の積極性の向上といった効果を検証するために、2016年参院選時に実施したサーベイ実験の結果を論文にまとめ、日本選挙学会やConference for E-Democracy and Open Government, Asia 2018において報告を行った。なお、このサーベイ実験ではVAA利用の投票行動などへの効果はほとんど確認できなかったが、実験において、処理群に割り当てられながらもVAAの使用を拒否したり、最後まで使用しなかったりした実験参加者が少なからずいたため、(VAAを実際に使用した)処理群と統制群の同質性が確保できず、実験結果にバイアスがかかっている可能性が否めない。本年度は、こうした問題に対処するための手法について検討し、統制群に割り当てられながらもVAAを(最後まで)使用しなかった者の存在を考慮しても、VAA利用の効果はほとんどないことを確認した。これに加え、VAAでのマッチングに使用する政策争点の提示方法に関する調査のデータの分析を行った。本調査では、4種類の異なる方法で政策争点を提示したが、争点によって、パターンや大きさは異なるものの、争点の提示の仕方によって賛否の回答分布には大きな違いが出るとの結果が得られた。とりわけ、特定の政策を推進することへの賛否を尋ねると、その内容が現状の変更であれ、現状維持であれ、賛成する回答が増えるとの結果は、VAAにおける政策争点の提示の仕方によって、マッチング結果が特定の政党に有利になりやすいことを示唆するものであり、重要と考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、近年、日本でも広く普及している、インターネット上で有権者と政党・候補者の政策的なマッチングを行う投票支援アプリケーション(Voting Advice Application, VAA)の効果を実験的な手法を用いて検証することを通じて、その可能性と課題を明らかにすることを目指している。平成27年度は、基本的に次年度以降に実施する調査研究の準備期間として位置づけ、次のような活動を行った。第一に、選挙でのVAAの利用がとりわけ盛んなドイツ・オランダにおけるVAA実施主体ならびに政党に対する調査の準備を行った。本調査は、ドイツ・オランダにおけるVAAの作成過程、VAAの社会的インパクトについての認識、VAAの市民性教育における活用方法等を明らかにすることを目的としているが、そのための具体的な質問項目を確定するとともに、調査手法の設定を行った。また、VAAにおいて有権者との政策的なマッチングの対象となる政党も調査の対象とすることとし、各政党のVAAに対する見方、VAAの選挙運動や政策形成に対する影響を明らかにするための調査設計を進めた。第二に、平成28年7月の参院選の際に実施を予定しているサーベイ実験の準備を進めた。この実験の基本的なデザインは、対象者をランダムに処理群と統制群に分割し、処理群にのみVAAを利用してもらって、VAAの効果をより厳密に測定しようするものである。本年度は、VAAの効果に関する先行研究を渉猟しつつ、VAAが利用者の投票行動や政治意識に及ぼす影響や利用者間の効果の違いを規定する要因に関する仮説の構築を進めるとともに、実際に実験を実施する上での技術的な課題について検討を進めた。平成27年度は、VAA実施主体に対する聞き取り調査を行うとともに、平成28年の参院選に際して実施するサーベイ実験の準備に当たることとしていた。当初の計画では、欧州諸国(具体的には、ドイツ・オランダ)におけるVAA実施主体を訪問して聞き取り調査を行うことを予定していたが、予算的および時間的な制約から、質問票を用意して回答を求めるとともに、インターネットを通じたインタビューによってそれを補う方法を採ることとした。本年度中に調査を完了させることはできなかった点では、当初想定していた進捗状況から遅れているが、質問票の内容や具体的な調査方法を確定させるとともに、調査対象の選定も済ませており、早急に実施することが可能な状態となっている。平成28年の参院選におけるサーベイ実験の準備については、本研究プロジェクトのメンバーで計3回のミーティングを持ったほか、日常的に電子メールによる打ち合わせを行って、実験で検証すべき仮説の明確化を進めるとともに、その仮説を検証するためのデザインを具体化するための作業を行った。その結果、実験のデザインや、実験に際して実施するウェブ調査の内容をほぼ固めることができ、今後は実際に調査の実施に当たる業者の選定や、業者との技術的な調整、また、ウェブ調査で用いる質問票の確定を行うことになっている。このように、平成28年7月の調査の実施に向けて目処が立った状態となっており、概ね順調に進展していると考えている。本研究は、有権者と政党の関係が希薄化した政党脱編成期において、両者の関係を再構築する役割を担うと期待される投票支援アプリケーション(VAA)の効果を検証し、その可能性と課題を探ることを目的としている。平成28年度には、VAAの効果に関する2つのサーベイ実験を実施した。第1に、7月に実施された参議院議員選挙において、VAAの利用に期待される効果を検証することを目的としたサーベイ実験を実施した。

具体的な実験方法としては、クラウド・ソーシングで募集した本調査への協力者ならびに研究組織のメンバーが所属する大学の学生を対象として、ランダムに選ばれた人たちに参院選前にVAAを使用してもらい、VAAを使用しなかった人との間に(参院選後の調査で尋ねた)参院選での投票参加や、参院選前後における政治意識、情報接触パターンに差異が生じるかを確かめた。VAAを利用することで情報コストが軽減され、投票者が増えることや、新たな情報を得ることで、政治への関心や政治的有効性感覚が高まったり、政治情報の取得に積極的になったりすることを予測していたが、実験の結果は必ずしもこうした予測とは一致しないものであった。第2に、VAAが利用者に対して政党の政策的立場に関する正確な情報を提供できる点に着目し、その効果を測定するサーベイ実験を行った。具体的には、調査会社のモニターを対象としたインターネット調査において、一般に認知度が低いと考えられる2つの政策争点における自民党、民進党の政策的立場をランダムに選ばれた調査回答者に提示し、それ以外の回答者との間に、政党に対する好意度や政治的有効性感覚、政治情報の取得の積極性に違いが見られるかを検証した。結果としては、政党の政策情報を示された人の方が若干ではあるが、むしろ政策情報の取得に消極的になるとの結果が得られた。本研究は実験的な手法を用いてVAAの効果を検証し、その可能性と課題を探ることを目的としており、平成28年度に実施したサーベイ実験は本研究において重要な位置を占めている。この実験は、外的妥当性を高めるために現実の選挙(平成28年7月執行の参院選)に際して、実際に広く利用されているVAAを題材として実施することを計画していたが、VAAの実施主体からの協力も得ながら、概ね計画通りに実施することができた。その点では、順調に研究を進展させることができたと考えている。ただし、学生を対象とした実験においては、被験者数が予定をやや下回り、VAAを利用する処理群と利用しない統制群の同質性が必ずしも保たれないという問題が生じた。また、実験結果は、研究の計画段階で予測していた効果は調査対象者全体で見た場合、さほど大きいとはいえないというものであった。そのため、当初想定していたより詳細な分析を行う必要が生じている。これに関しては、VAAが政党の政策的立場に関する正確な情報を提供できる点に着目し、その効果を検証するサーベイ実験を新たに計画して実施するという対応もとったが、総合的に判断すると、現段階では踏み込んだ分析を十分に進めることはできていない。今後、研究のペースを速めていく必要があると認識している。投票支援アプリケーション(VAA)の利用は、政策的立場の近い政党を「見つける」ために必要な情報コストを低減し、投票参加や投票政党の再考を促すことが期待される。本年度は、こうしたVAAに期待される投票参加の促進や投票政党の変化、政策情報取得の積極性の向上といった効果を検証するために、2016年参院選時に実施したサーベイ実験の結果を論文にまとめ、日本選挙学会やConference for E-Democracy and Open Government, Asia 2018において報告を行った。