hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パイロクロア・カゴメ格子量子スピン液体とそのトポロジカルな性質の理論的研究

パイロクロア量子スピンアイスにおいては、長距離U(1)トポロジカル秩序を示すU(1)量子スピン液体相が実現する場合があることがすでに理論的に示されている。この量子スピン液体では磁化のモノポールが準粒子励起として生じる。また、モノポールがボーズ凝縮する場合には磁気秩序相へと相転移する。本研究課題では、このような性質を示す量子スピンアイス系、および、その2次元版であるカゴメ格子系に特有な現象を理論的に探究してきた。当該年度は、U(1)量子スピン液体相にある量子スピンアイスの薄い層を、強磁性相にあるふたつの量子スピンアイス物質で挟んだ接合系において、接合を介したモノポール超流動流が接合面に平行にかけた印加電場に垂直に流れることを示した論文を出版した。この件については、昨年度に日本への特許申請を済ませていたが、当該年度にはアメリカにも特許を申請した。また、Aサイトの元素がインターカレートしたイリジウムスピネル化合物が高温から量子スピンアイスとしてふるまうことを第一原理電子構造計算から示した論文を出版した。さらに、電場中におけるU(1)量子スピン液体の性質について、より一般に理論的に考察を深めた。特に、モノポールの軌道が電場によって曲げられることを理論的に示した。また、量子スピンアイス系Yb2Ti2O7の低温強磁性秩序相における磁気励起について、昨年度に行っていた理論解析に不十分な点が見つかり、解析をやり直した。その結果、最低エネルギー励起モードをほぼ説明することに成功した。これらの案件については論文を執筆中である。以上の論文を投稿・出版したところで、本研究課題の遂行を完了する見込みである。Yb2Ti2O7の磁気励起の論文の投稿出版については翌年度にずれこんだが、計画当初には予定していなかった電場中の量子スピンアイスの理論的研究について大きな進展が見られたことなどから。Yb2Ti2O7の磁気励起に関する論文、電場中の量子スピンアイスに関する論文を早期に執筆・出版する。幾何学的フラストレーションをもつパイロクロア格子上の量子スピンアイス、カゴメ格子上のスピン模型を対象に、量子スピン液体や非自明な秩序相の実現可能性を解析・数値計算を駆使して理論的に追及した。量子スピンアイス系では、スピンアイスモノポールが励起エネルギーギャップをもった準粒子スピノンとして、モノポールを運ばない仮想的光子励起と結合しながら量子的に運動するというU(1)量子スピン液体が実現することが我々の理論計算からすでに分かっている。しかし、U(1)量子スピン液体の候補物質はPr2Zr2O7くらいに限られ、Yb2Ti2O7ではスピノンがボーズ凝縮した強磁性相にあることが分かっているものの、その量子的励起スペクトルは理論・実験ともに解明を急がれている。我々は、ゲージ場の量子論描像に基づいた解析から、ゲージ平均場近似を格段に改良し、絶対零度における一般的な量子スピンアイス系に対する相図を提示するとともに、中性子散乱、電子スピン共鳴などの種々の励起スペクトルを計算した。本成果については論文投稿準備中である。また、[111]磁場下のスピンアイス系は、パイロクロア格子の三角格子面のスピンが磁場に平行に向き,カゴメ格子面のスピンが2-in, 1-outないし1-in, 3-out構造をとるカゴメアイスとして振る舞うことが知られている。しかし、その最も簡単化された量子スピンアイス模型での振る舞いは調べられていない。我々はこの模型に対する量子モンテカルロ計算から、各[111]カゴメ格子面状において、単位格子を3倍にした共有結合固体(Valence Bond Solid)が実現する可能性が強いことが分かった。本成果について論文を執筆し投稿した。無限に長いトーラス上でのiDMRG法でも同様の結果が得られた。所期の目標である有限温度での量子モンテカルロ計算が順調に進み、[111]磁場中でのパイロクロア量子スピンアイスに関する論文投稿も済ませている。またその一方で、有限温度アルゴリズムの限界を認識したため、絶対零度アルゴリズムの開発に取り組み、これをほぼ完了させ、U(1)量子スピン液体やValence Bond Solidの基底状態の波動関数の(トポロジーを含む)性質を探査する準備が整っている。また、量子スピンアイスに関するゲージ場の量子論についても枠組みが完成し、基底状態に関する理論の論文、中性子散乱実験との共著論文の執筆に取り掛かっている。これらを鑑みると極めて順調に進捗していると言える。幾何学的フラストレーションのために対称性の破れが抑制されたカゴメ格子磁性体や、それを内包するパイロクロア格子磁性体では、長距離トポロジカル秩序を示す量子スピン液体相が実現することがすでに理論的に示されている。これらの量子スピン液体、および、その近傍で顕在化する性質を理論的に探究した。当該年度は、特にU(1)トポロジカル秩序を示すU(1)量子スピン液体を含んだパイロクロア量子スピンアイス系のデバイス構造において、そのU(1)トポロジーに由来する新しい現象を理論的に発見した。これはU(1)トポロジーの検出手段、さらには、磁性体の磁化の超低消費電力制御のための革新的指導原理にもなりうると考えられるものである。これらの成果について、特許を申請するとともに論文を投稿した。昨年度に確立していた、従来のゲージ平均場近似を系統的に超越したゲージ場の量子論的枠組みの定式化についても、同論文にまとめた。この枠組みは量子スピン液体に関する今後の理論研究の基礎となる重要なものである。

パイロクロア量子スピンアイス系の一つであるYb2Ti2O7に対する中性子非弾性散乱について、実験結果の解析、および、ゲージ場の量子論に基づく理論解析を進め、統一的な理論的理解がようやく得られるに至った(論文準備中)。[111]方向に磁場を印加したパイロクロア量子スピンアイス模型の有限温度量子モンテカルロ計算の結果、特に、モノポール超固体相とカゴメ共有結合固体の発見について、前年度に投稿していた論文を出版した。連携研究者(上田)と進めていたProjected Entangled Simplex State (PESS)に基づくカゴメ格子磁性体の計算は先行研究が出始め、新規性が失われた。また、この手法の現時点での限界も露呈した。現時点で3次元パイロクロア格子系に具体的に適用して模型の性質を精査することは困難で、さらなるアルゴリズム開発が必要と思われる。その一方、ゲージ場の量子論的手法に基づく解析については、既存のゲージ平均場近似を系統的に改善し、今後の量子スピン液体に対する理論的解析的研究の礎となる枠組みを確立できた。パイロクロア量子スピンアイスにおいては、長距離U(1)トポロジカル秩序を示すU(1)量子スピン液体相が実現する場合があることがすでに理論的に示されている。この量子スピン液体では磁化のモノポールが準粒子励起として生じる。また、モノポールがボーズ凝縮する場合には磁気秩序相へと相転移する。本研究課題では、このような性質を示す量子スピンアイス系、および、その2次元版であるカゴメ格子系に特有な現象を理論的に探究してきた。当該年度は、U(1)量子スピン液体相にある量子スピンアイスの薄い層を、強磁性相にあるふたつの量子スピンアイス物質で挟んだ接合系において、接合を介したモノポール超流動流が接合面に平行にかけた印加電場に垂直に流れることを示した論文を出版した。この件については、昨年度に日本への特許申請を済ませていたが、当該年度にはアメリカにも特許を申請した。また、Aサイトの元素がインターカレートしたイリジウムスピネル化合物が高温から量子スピンアイスとしてふるまうことを第一原理電子構造計算から示した論文を出版した。さらに、電場中におけるU(1)量子スピン液体の性質について、より一般に理論的に考察を深めた。特に、モノポールの軌道が電場によって曲げられることを理論的に示した。また、量子スピンアイス系Yb2Ti2O7の低温強磁性秩序相における磁気励起について、昨年度に行っていた理論解析に不十分な点が見つかり、解析をやり直した。その結果、最低エネルギー励起モードをほぼ説明することに成功した。これらの案件については論文を執筆中である。以上の論文を投稿・出版したところで、本研究課題の遂行を完了する見込みである。Yb2Ti2O7の磁気励起の論文の投稿出版については翌年度にずれこんだが、計画当初には予定していなかった電場中の量子スピンアイスの理論的研究について大きな進展が見られたことなどから。
神経変性モデルマウスに蓄積した変性タンパク質の同定

PIMTは全組織に分布しているにも関わらず、PIMT欠損マウスは神経系に限局した神経細胞変性や致死性痙攣発作を呈する。PIMT欠損マウス脳内に蓄積したIsoAspが一次原因と予想された。トランスジェニックマウスと交配することで神経系にPIMT遺伝子を発現したPIMT欠損マウスは生育の遅延、痙攣発作を認めず生存することが確認された。IsoAspの蓄積はトランスジーンが高発現のマウスでは完全に修復していたが、トランスジ-ンが低発現のマウスではIsoAspの修復は部分的であった。さらにPIMT欠損マウスで認められる海馬でのグリオーシスも高発現マウスでは完全に抑制していたが、低発現マウスの海馬ではグリオーシスが認められた。シナプシン1はin vitroの解析からIsoAsp修飾が高頻度で形成されることが報告されている。PIMT欠損マウスのシナプシン1を調べたところ、量的変化を伴わず、モノクローナル抗体に対する反応性が低下していた。このシナプシン1に対する抗体の反応性低下を調べたところ、いずれのトランスジェニックマウスにおいてもシナプシン1に対する反応性が回復していた。IsoAsp蓄積によるシナプシン1の構造変化が消失したことを示唆した。次に、精製したシナプシン1のIsoAsp含有量を調べたところ、PIMT欠損マウスではシナプシン1に脳全体のIsoAspの3倍以上集中して蓄積していることが明らかとなった(1モルのシナプシン1当たり約0.5モルのIsoAsp量)。この蓄積は高発現マウスにおいては完全に修復されていたが、低発現マウスでは64%の修復であった。以上の結果から、シナプシン1のような特定のタンパク質のIsoAsp修飾の蓄積が病態の発症に強く関与することを示唆した。イソアスパラギン酸メチル転移酵素(PIMT)欠損マウスは個体発生は正常に起こるが、生後5週以降、神経細胞変性が出現し、マウスは正常の神経機能を維持できずに痙攣発作を呈し、12週までに100%死亡する。また、ホモ接合体マウス脳では、野性型マウス脳に比べ、蛋白質中のイソアスパラギン酸残基(isoAsp)が710倍に増加していることが判明している。これまでの解析から、神経変性とイソアスパラギン酸蓄積の関連が示唆された。本研究では神経変性モデルマウス(PIMT欠損マウス)に蓄積したisoAsp含有タンパク質の同定を試みた。シナプトソームの主要なリン酸化蛋白質であるシナプシン1はin vitroの解析からisoAsp修飾を受けやすいこと、シナプシン1欠損マウスは痙撃発作を呈しやすい表現型を示すこと、PIMT欠損マウス脳シナプトソーム画分のisoAsp蓄積が30倍高いことが判明している。PIMT欠損マウス脳抽出物をアミノ末端領域を認識する抗シナプシン1モノクローナル抗体および抗シナプシン1抗血清で解析したところ、モノクローナル抗体の反応性だけがPIMT欠損マウス脳において、著しく低下することを発見した。この反応性の低下はシナプシン1の量的低下を伴なっていなかった。PIMT欠損マウス脳からシナプシン1蛋白質を精製し、isoAsp修飾の程度を調べたところ、シナプシン1、1mol当たり0.5molのisoAsp修飾が生じていることが判明した。この修飾量は正常マウスシナプシン1の36倍であった。これらの結果から、PIMT欠損マウス脳ではシナプシン1の過剰なisoAsp蓄積がタンパク質の構造変化を生じ、シナプス機能に重大な影響を与えた結果、神経変性を引き起こし、痙攣発作で死亡すると予想された。
cDNAより発現したNMDA受容体の単一チャンネル特性

試験巻内で合成したNMDA受容体ε_2及びζ_1サブユニットmRNAをアフリカツメガエル卵母細胞に注入し、NMDA受容体チャンネルを発現させた。パッチクランプ法で、NMDA受容体チャンネルの単一チャンネルを観察したところ、単一チャンネルコンダクタンスはほぼ均一で、マグネシウムイオンを含まぬリンガー液中で、44pSであった。サブコンダクタンスは希に観察された。また単一チャンネルの開閉時間の解析から、-60mVにおけるマグネシウムイオンの50%ブロック濃度は23μMと計算された。また亜鉛イオンは、主に非電位依存性にブロックされ、外向き電流によりブロックが外されることはなかった。今回の結果より、ε_2及びζ_1サブユニットよりなるNMDA受容体の単一チャンネルコンダクタンスは比較的均一であり、生体で観察される複数のコンダクタンスレベルにはあまり寄与しない事が示唆された。また今回のマグネシウムイオン,亜鉛イオンによるブロックの解析は、今後の基礎資料として重要である。
下肢静脈瘤の初期進展におよぼす血管機能破綻メカニズムの解明

下肢静脈瘤血管のリング状標本をKrebs-Henseleit液を満たしたマグヌス管内に懸垂し、初期張力(2.0 g)を負荷した時の血管内径を測定した後、直径による群分けを行った。これら各群における各種薬物による張力変化について検討した。KCl (60 mM)、セロトニン5-HT 10 uMおよびノルアドレナリンNA 10 uMに加えて、本年度はアンギオテンシンII AngII 1 uMについても検討を加えた。血管内径6 mm未満の下肢静脈瘤血管において、AngII刺激による血管内径あたりの収縮力は、KCl, 5-HTおよびNAと同様、正常血管の収縮力と比較して有意な差は認められなかった。また、血管内径6 mm未満の下肢静脈瘤血管(血管内径3-4.5 mmおよび4.5-6 mm)の収縮力の間に有意な差は認められなかった。高度に拡張した下肢静脈瘤血管(血管内径6 mm超)においては、AngII刺激による収縮力は、他の薬物同様、正常血管の収縮力と比較して有意に減弱していた。これらの結果より、下肢静脈瘤の進展には、ある一定の大きさまでは、収縮力が十分に保たれており、平滑筋の収縮力低下と関連しないことが示唆された。なお、本研究は関係諸施設の倫理委員会の承認を得て行われたものであり、対照となる正常血管には、心臓バイパス手術において使用しなかった部位の大伏在静脈(非静脈瘤血管)を使用した。レーザー手術導入に伴う下肢静脈瘤血管のストリッピング手術数の減少により下肢静脈瘤血管供給数が大幅に減っており、研究課題の進捗状況が遅れている。下肢静脈瘤血管における形態学的な変化について検討する予定である。さらに、研究計画どおり、血管収縮力を維持できる下肢静脈瘤血管と血管収縮力が維持できない下肢静脈瘤血管および非静脈瘤血管における各種受容体遺伝子やタンパク質発現レベルの変化、および細胞内シグナルに変化について検討する。血管供給数の減少に対しては、これまでに取得している凍結サンプル等を用いて対応する。下肢静脈瘤血管のリング状標本をKrebs-Henseleit液を満たしたマグヌス管内に懸垂し、初期張力(2.0 g)を負荷した時の血管内径を測定し、直径による群分けを行った。各種薬物(KCl 60 mM、セロトニン5-HT 10 uMおよびノルアドレナリンNA 10 uM)による張力変化を等尺性に記録した。対照となる正常血管には、心臓バイパス手術において使用しなかった部位の大伏在静脈(非静脈瘤血管)を使用した。なお、本研究は関係諸施設の倫理委員会の承認を得て行われたものである。血管内径6 mm未満の下肢静脈瘤血管において、KCl、5-HTおよびNA刺激による血管内径あたりの収縮力は、正常血管の収縮力と比較して有意な差は認められなかった。高度に拡張した下肢静脈瘤血管(血管内径6 mm超)においては、各種薬物による収縮力は、正常血管の収縮力と比較して有意に減弱していた。これらの結果から、下肢静脈瘤血管において、血管内径の拡大により血管反応性が変化するものの、一定の大きさまでは、収縮力が十分に保たれていることが明らかとなった。したがって、下肢静脈瘤の進展は、血管平滑筋の収縮力低下と関連しないことが示唆された。レーザー手術導入に伴う下肢静脈瘤血管のストリッピング手術数の減少により下肢静脈瘤血管供給数が減っており、研究課題の進捗状況がやや遅れている。当初の研究計画どおり、血管収縮力を維持できる下肢静脈瘤血管と血管収縮力が維持できない下肢静脈瘤血管および非静脈瘤血管における各種受容体遺伝子やタンパク質発現レベルの変化、および細胞内シグナルに変化について検討する。

また、形態学的な変化についても検討する予定である。血管供給数の減少に対しては、これまでに取得している凍結サンプル等を用いて対応する。下肢静脈瘤血管における形態学的な変化について検討する予定である。さらに、研究計画どおり、血管収縮力を維持できる下肢静脈瘤血管と血管収縮力が維持できない下肢静脈瘤血管および非静脈瘤血管における各種受容体遺伝子やタンパク質発現レベルの変化、および細胞内シグナルに変化について検討する。レーザー手術導入に伴う下肢静脈瘤血管のストリッピング手術数の減少による下肢静脈瘤血管供給数の減少により、研究計画が遅れ、次年度使用額が生じた。今後はこれまでに取得している凍結血管サンプルも並行して使用し、研究を進める予定である。それに伴い、当該年度の所要額を使用する予定である。レーザー手術導入に伴う下肢静脈瘤血管のストリッピング手術数の減少による下肢静脈瘤血管供給数の大幅減少により、研究計画が遅れ、次年度使用額が生じた。
脳波の位相同期・脱同期現象からみた知覚の統合と反応の生成過程に関する研究

ヒトは日常の様々な場面において、複雑で多様な感覚情報を瞬時に処理・統合した上で適切な判断をし、それに基づいて行動している。近年、主に脳血流の変化に基づく空間解像度の高い脳機能イメージング手法(PET・fMRIなど)により、複雑で多様な感覚情報が脳内のどこで処理されるかが詳細に調べられてきた。しかしながら、それらをどのように統合して適切な判断を下すのかという点は未だ明らかでない。この、binding問題を解くひとつの鍵として、脳活動の位相同期(synchronization)・脱同期(desynchronization)現象が注目を集めている(Vlarela et al.2001,Ward 2003)。本研究では、(1)ヒトが感覚情報を統合した結果に基づいて反応するような課題を作成し、(2)その課題を遂行中に時間解像度の高い脳活動記録手法として脳波(EEG)を記録し、(3)その位相の振る舞いを詳細に検討することを目的とした。第一に、最も単純な認知反応課題としてGo/NoGo課題を用い、EEG位相の振る舞いを詳細に検討した。その結果、後頭部のa^^'帯域(10Hz付近)のEEG振動が視覚刺激の呈示に関連してGo試行・NoGo試行ともにリセットされ、その後さらに前頭部のa^^'帯域のEEG振動がNoGo試行のみでリセットされることを見出した。前者は単純に呈示された視覚刺激を認識したことを示す脳活動、後者は呈示された視覚刺激から予定していた反応を遂行しないこと(NoGo)を意志決定したことを示す脳活動と考えられた。またその結果として、NoGo試行に特異的なa^^'帯域EEG位相の後頭-前頭領域間同期がみられることも確認できた。すなわち、EEGの位相の変容、およびその複数領域間の同期現象をみることで、脳内でなされる感覚情報の処理・統合や判断について調べることが可能であることが示唆された。その後さらに、複数の感覚情報を順番に呈示し、それに基づいて反応を選択させ遂行させることを段階的に行わせる課題を遂行中にEEGを記録した。今後、このデータを用いて、感覚情報の統合と、それに基づく意思決定についての詳細な検討を行う予定である。ヒトの日常生活における意思決定は、複雑で多様な感覚情報を処理し統合した上でなされている。近年、様々な脳機能計測手法により、感覚情報が脳内のどこで処理されるかは詳細に調べられてきたが、処理された感覚情報がどのように統合され、最終的な行動に至るかという点は未だ明らかではない。この問題を解くひとつの鍵として、脳活動の位相同期(synchronization)・脱同期(desynchronization)現象が注目を集めている(Varela et al. 2001,Ward 2003)。それゆえ、ヒトが感覚情報を統合した結果に基づいて反応するような課題を作成し、その課題を遂行中のヒトの脳波(EEG)の同期・脱同期現象を詳細に検討することが、この問題に対する有効な手法となる可能性がある。そこで本年度においては、(1)情報処理過程の詳細が明らかになっている視覚刺激を用い、「色」「形」「位置」「動き」の複数の情報を順番に呈示し、それに基づいて反応を選択させ遂行させることを段階的に行わせる課題を作成し、(2)その最中にヒトの脳波を64chで詳細に測定するシステムを確立し、(3)実際に約5名の被検者からデータを得た。現在、得られた脳波データから、従来行われてきた、(1)各電極内での試行間位相同期、(2)電極間での位相同期だけでなく、(3)試行内での複数周波数帯域間での位相同期も評価可能なデータ解析システムを構築中である。実際、最も簡単な認知反応課題であるGo/NoGo課題遂行中の脳波をこの解析システムを用いて分析した結果、β帯域での前頭部の電極間位相同期((2)に相当)が、Go反応の生成に伴って生じ、一方、α/β帯域での前頭部の位相同期((1)に相当)およびθ帯域-α/β帯域間の位相同期((3)に相当)がNoGo反応に伴って生じていることが明らかになり、この解析システムの有効性が示された。今後、この解析システムを用いて感覚情報の統合と、それに基づく意思決定についての詳細な検討を行う予定である。

その結果、後頭部のa^^'帯域(10Hz付近)のEEG振動が視覚刺激の呈示に関連してGo試行・NoGo試行ともにリセットされ、その後さらに前頭部のa^^'帯域のEEG振動がNoGo試行のみでリセットされることを見出した。前者は単純に呈示された視覚刺激を認識したことを示す脳活動、後者は呈示された視覚刺激から予定していた反応を遂行しないこと(NoGo)を意志決定したことを示す脳活動と考えられた。またその結果として、NoGo試行に特異的なa^^'帯域EEG位相の後頭-前頭領域間同期がみられることも確認できた。すなわち、EEGの位相の変容、およびその複数領域間の同期現象をみることで、脳内でなされる感覚情報の処理・統合や判断について調べることが可能であることが示唆された。その後さらに、複数の感覚情報を順番に呈示し、それに基づいて反応を選択させ遂行させることを段階的に行わせる課題を遂行中にEEGを記録した。今後、このデータを用いて、感覚情報の統合と、それに基づく意思決定についての詳細な検討を行う予定である。
流体波動における転位現象の研究

水面波や音波と渦の相互作用において、渦のサイズが波長に比べ十分長い場合に、転位現象が存在することがBerryのグループによる実験で発見され、我々がはじめて解析的に研究した。鉛直渦に流動が入射する場合に、問題は2次元で近似される。その時、量子力学におけるAharonov-Bohm効果との類似があり、遠方での波動は、単純な正弦波でなく、等位相面が転位状態となることがわかった。転位の度合いは、渦の強さに関連する転位パラメータで特徴づけられる。我々は、この解析を流体系の浅水波、深水波および音波の系に適用し、いずれも渦の存在による流れを考慮した、同じ方程式で表されることを示した。また、この方程式は、音波の場合では、Andreyev-Rusakov (1934)により導かれたものと等価であるが、Aharonov-Bohm効果との類似を用いて解析的に解いた例は、我々が初めてである。さらに、転位波の散乱問題を解き、散乱波の振幅、散乱断面積の解析的表現を得た。また、渦による流れが存在する場合に波動の伝搬が一様、等方でないため、螺旋状の波動が存在することが予想される。これは、バスタブの渦の上にできる波のパターンからも示唆される。私は、種々の螺旋波が、渦による背景流の分布と対応がつくことを解析的に示した。
内皮細胞特異的な増殖因子受容体の機能解析

本年度は血管形成すなわち内皮細胞の増殖と分化に関与する受容体型チロシンキナーゼに関して主に解析した。(1).内皮増殖因子VEGFはFlt-1とKDRの2つの受容体を活性化し、強い増殖刺激と血管透過性を引き起こすが、VEGF関連のPIGFはFlt-1のみを活性化し、生物学的活性も弱いことを見い出した。(2).VEGFの受容体の1つKDRをNIH3T3細胞に強発現させ、シグナル伝達を解析した。その結果、VEGF添加により、KDRの自己リン酸化とPLCγへのチロシンリン酸化は速やかに生じるが、MAPキナーゼの活性化は極めておそい反応しか認められず、内皮細胞は特異的なシグナル伝達系をもつことが示唆された。(3).ヒトのバセドウ病のモデル系をラットで作成し、甲状腺の腫脹に伴ってVEGF、Flt-1、KDRのmRNAが一過性に上昇し、血管新生を引き起こすことを明らかにした。(4).Flt-1チロシンキナーゼが内皮細胞特異的に発現する機構につき、転写調節に関して検討した。flt-1遺伝子上流にETSモチーフとCRE配列が存在し、両者が共同して転写レベルの活性化を行うことを明らかにした。
フィリピンにおける溜池農業水利用の安定化に向けた流域環境解析

フィリピン・ルソン島の草本被覆が卓越する小流域において、土地利用形態に伴う水資源への影響評価を行い、適正な流域管理を行うための情報を提供することを目的として気象・水文観測及び土地利用調査を行った。対象とした小流域は、中部ルソン・ヌエバエシバ州・タルグトゥグ地区に存在するヴィラ・ボアド集水域であり、乾季農業を目的として溜池ダムが1999年に建設されたが、計画通りの農業水利用ができない状況にある流域でもある。この理由の1つとして、流域を覆う草本植生(Cogon:現地名、Imperata cylindrica)に注目し、これに覆われる揚所での水文特性を同流域の一部に存在する木本植生(Ipilipil:現地名、Leucaena leucocephala)との比較から検討した。草本内に設置した雨量計と通常の雨量観測における結果から、Cogonによる遮断蒸発は約22%に達することが明らかとなった。この結果を利用し、流域内の植生被覆を考慮した流域内の正味降水量(地表面に達する降水量)を算出した結果、通常の降水量の81%と考えられた。これと貯水量との比較から、流域内降水量の約5割は貯水されることが示されたが、一方本研究で使用した簡易雨量計とフィリピンにおける標準雨量計との比較を行った結果、簡易雨量計による降水量は標準雨量計に対し2割程度の過小評価を行う可能性も示された。標準雨量計を真値とすれば、貯水率は更に小さく評価される。土壌水分量の調査から流域内を覆うCogonの根茎システムが土壌水の流動に強く関与している可能性が指摘された。根茎システムの発達する深さに対応して土壌水分は減少しており、寧ろこれより上部で土壌水分を多く含む傾向が認められた。また、土壌調査の結果から膨潤性土壌が広く分布しており、根茎システムと共に土壌水流道を規定する要因の1つであることが指摘された。本研究は,フィリピン・中部ルソン島において,地表面状態(植生・土壌の物理特性)が異なる2つの溜池集水域の水文特性を調査し明らかにすることで,地域の持続可能で安定した農業経営に資することを目的としている.地図情報がほとんど存在しない本地域で初年度に行った重要な項目としてヴィラ・ボアド集水域における測量と地形図作成が挙げられる.この成果により,正確な集水域の面積と細かな地形情報が判読可能となり,下記に列挙した様々な自然環境情報を地理情報として整理することが可能となった.本年度行った調査及びその成果の一部を如何に挙げる.1.気候環境調査:ヴィラ・ボアド集水域にはデータロガー付雨量計が既に設置されていたが,新たにブーテッド・ツー集水域に雨量計を設置し,両集水域の降水量比較が可能となった.また,ヴィラ・ボアド集水域では気温・地温・風向風速等の気象要素を継続して観測しており,風向・風速データに欠測が多いものの,徐々にデータが蓄積しつつある.2.植生調査:植物社会学的植生調査を行ったほか,各コドラートにおいて土壌サンプルを採取し、分析した。また,文献調査ならびに土壌解析の結果から、対象地における潜在自然植生を調べ、各サイトの植生遷移度を判定した。草本植生履歴を明らかにするために,草本サンプルを採取しプラントオパール標本を作成した.これにより土壌中のプラントオパールとの比較が可能となった.3.土壌水分調査:

テンシオメータを20cm,1m,2m,3mの深度に埋め込み,地下水面に至る土壌水の動態のモニタリングが可能となった.この過程で,膨潤性土壌の存在が明らかとなり,流出過程にも大きな影響を与えている可能性が示唆された.本研究は,フィリピン・中部ルソン島において,地表面状態(植生・土壌の物理特性)が異なる2つの溜池集水域の水文特性を調査し明らかにすることで,地域の持続可能で安定した農業経営に資することを目的としている.17年度は初年度に作成した地形図をベースマップとして,これに自然環境情報を重ね,これらの情報から本地域において重要な水収支に関わる諸要素の観測を継続した.また,本流域内の土地被覆状態に深く関与していると考えられる人為的影響(草地利用)に関する聞き取り調査も実施した.本年度行った調査及びその成果の一部を如何に挙げる.2.表面流出計の設置:土地被覆に対する人為インパクト及び草地における表面流出量と降水強度に関する理解を深めるため表面流出計の設置を行った.併せて,地表面付近の土壌水分量との比較を行うために土壌水分プロファイラを設置した.3.植生調査:初年度並びに17年度の植生調査から流域内の植生図を作成した.4.土壌調査:土壌と色の分析により土壌タイプを簡易に判別することが可能となった.流域全体の詳細な土壌図の作成を行うため,多地点において土壌サンプリングを行い地形との関連性の検討を行った.5.人為インパクト及び水利用調査:地域住民の流域利用を草刈り,野焼き,薪炭林利用,農業水利用の観点から調査した.農業水利用に関しては,本地域の水管理組織が機能していないために水路内に水位計を設置することで水利用の実態を明らかにした.本研究は、フィリピンの森林伐採地において特徴となっている草本植生(コゴン)に覆われた溜池流域と森林に覆われた溜池流域の水文特性を調査し明らかにすることで、持続可能で安定した農業経営に資することを目的としている。本年度は、イピル・イピルを主とする林地内の水文特性とコゴンを主とする草地の水文特性を明らかにするため、新たに林地内に土壌水分プロファイラと表面流出観測測器を設置した。また、降水と流出、溜池水位の詳細な変動関係を知るために水位ロガーを溜池内に設置した。以下に本年度の調査内容及びその成果の一部を挙げる。1.気候環境調査:本研究期間内に継続して行ってきたヴィラボアド集水域、ブーテッドツー集水域における雨量データが相当量蓄積され、流域間の降水量の違いが比較可能となった。2.植生調査:現地の木本に含まれる植物珪酸体標本を作製し、土壌中のプラントオパールと比較可能になった。3.土壌浸食調査:表面土壌に含まれる鉱物の風化度を調べることにより、相対的な土壌浸食の早さを調査した。斜面上の土壌中に含まれる鉱物の風化が小さいことから、量的な把握は行っていないものの草地面ではかなり大きな土壌流出が起こっていることが指摘され、適正な流域管理の為に今後量的な把握の必要性が示唆された。4.人為インパクト及び水利用調査:地域住民の流域利用を草刈り,野焼き,薪炭利用,農業水利用の観点から調査した.本年度は、昨年度以来続いてきた世界的な石油価格の高騰の影響で、薪炭利用の為の伐採が各地で認められ、本研究対象流域に残されている数少ない木々も例外ではなかった。また、原因が明らかではないが、コゴン利用率(主に稲のバインディング利用)が減少していることが示唆された。
bHLH型転写因子による細胞分化制御の研究

哺乳動物の神経系は多様な神経細胞とグリア細胞から構成される。その発生分化の初期の段階では、神経前駆細胞が未分化の状態を維持して分裂を繰り返し、必要な細胞数を確保するステップと神経前駆細胞が適切なタイミングで分裂を終了し、神経細胞あるいはグリア細胞に分化するステップが想定される。今年度の研究では特に神経前駆細胞からグリア細胞に分化するステップに焦点をしぼって、網膜をモデル系として研究した。1)Hes因子間で構造的に保存されているbHLH領域の構造的類似性をもとに、相互に高い相同性のある3種類の新規の抑制性転写因子Hesr1、2、3を得た。2)3種類のHesr遺伝子はすべて発達段階の網膜に発現していたが、それぞれの発現パターンは異なっていた。Hesr2のみがミュラーグリアの位置と一致した場所に発現していた。3)3種類のHesr因子の神経分化における活性を調べるために網膜器官培養を用いた強制発現実験をレトロウイルスベクターを使って行った。3つの因子のうちHesr2を強制発現した細胞の多くがミュラーグリアに分化した。これよりHesr2が前駆細胞をグリア細胞に分化させる活性をもっことが明らかにされた。発現パターンを考え併せると、生体においてもHesr2はミュラーグリア細胞の分化を制御していると考えられる。また我々は促進性の転写因子Math3とMash1のダブルノックアウトマウスにおいて、神経細胞の分化抑制とダリア細胞の分化促進を観察している。Hesなどの抑制性転写因子が促進性転写因子を抑制していることはよく知られており、これらの結果は今回の結果とよく一致する。すなわち前駆細胞から神経細胞あるいはグリア細胞への分化は促進性転写因子と抑制性転写因子のバランスで制御されていることが強く示唆された。
リンパ管を標的とした口腔内ドラッグデリバリーシステム製剤の開発

舌癌罹患による転移を予防することを目的とし、転移経路であるリンパ管を標的とした徐放性リポソームの開発を目的とし検討した。薬物投与部位での毒性を抑えるためにリポソーム膜が強固に形成する組成を明らかにし、放出時間を遅延させることが可能となった。また、少量の薬物投与で効果の増強と副作用の軽減が期待されるだけでなく、原発巣が存在する舌と転移先であるリンパ節の双方での薬物集積が認められた。以上の結果より、標的性および徐放性の両方を付与したリポソームの開発により、薬物の少量投与での原発巣の治療・転移の予防・副作用の軽減を可能にすることが期待された。舌がんは口腔領域の癌疾患の約50%を占める最も発生頻度が高い疾患である。外科的切除を行っても所属リンパ節への転移が多く認められるため予後不良であることが知られている。このように高い頻度で発生する転移を抑制するためにドラッグデリバリーシステム(DDS)技術の応用が可能であると考えた。DDSとは、薬物を必要な部位に必要な量を必要な時間に送達する技術であり、くすりによる副作用を減少させたり長時間くすりの効果を持続させたりすること等を目的に使用される。本研究では、代表的なDDS製剤のひとつであるリボソームを用い、原発巣である舌がんの治療効果とその後転移すると考えられるリンパ節での予防効果の両方を期待し検討している。本年度は舌投与した制癌剤シスプラチンのリンパ節到達確認および舌とリンパ節への分布に与えるシスプラチン内封リボソームの粒子径の影響を評価した。マウス舌にシスプラチン溶液を投与し24時間後に白金量を測定した結果、リンパ節中で白金が認められたが舌においては検出されなかった。一方、リボソームを舌に投与した場合、舌およびリンパ節の両方で高い白金量が検出された。また、粒子径が100nmよりも800nmのときに舌内で高い白金量が得られ、リボソームの粒子径は白金の残存量に影響を及ぼすことが明らかとなった。以上の結果より、粒子径が800nmのリボソームは投与24時間後においても舌およびリンパ節に残存し、舌がんの治療及び予防効果を有する製剤となることが期待された。2010年度は、制癌剤シスプラチンを内封したリポソームの粒子径を800nmとすることにより、舌への投与24時間後においても舌およびリンパ節にシスプラチンが残存し、舌がんの治療及び予防効果を有する製剤となることが期待される結果が得られた。しかしながら、リポソームが投与部位にて初期バーストすることによる舌の正常細胞に対する細胞毒性が惹起されるという問題点が浮上した。本研究目的のひとつに、水溶液投与では得られない長時間の薬物保持があるが、これは正常細胞への毒性回避をも考慮したものである。そこで、2011年度は初期バーストのない、長時間の薬物保持リポソームの組成を確立することに遭進した。これは、研究実施計画中のフィードバックにあたる。これまで、申請者らはシスプラチンの内封量と粒子径に着目しバンガム法もしくは凍結融解法の2種類の調製方法を実施してきた。しかしながら、強固な膜を有するリポソームを調製するためには脂質組成や、形態を再考する必要があった。まず、イオン結合により薬物を内封させたリポソームをさらに脂質2重膜で覆うwrapped liposomeの調製を試みた。しかしながら、シスプラチンと脂質とのイオン結合が弱くシスプラチンの放出を制御するには至らなかった。次に、リポソームの構成脂質を検討した。構成脂質としてコレステロールを添加することにより未添加時に比べて膜の流動性が低くなるとの報告があったため、最適なコレステロール添加量を検討した。その結果、総脂質量に対して55%のコレステロールを添加することが最も強固な膜を形成し、長時間の薬物保持が可能となることが予想される結果が得られた。このリポソームについて詳細な検討を実施し、in vitroの後にin vivoでその有用性を評価する考えである。本研究はドラッグデリバリーシステム(DDS)キャリアであるリポソームを用いて原発腫瘍と転移リンパ節の腫瘍細胞の増殖を抑制し、さらに投与量の減量による副作用の減少を可能にすることを目的とし実施した。1年目は投与24時間後まで舌および舌からの転移経路である所属リンパ節にシスプラチンが残存することが可能なリポソームの粒子径を検討し、800nmが最適であることを明らかにした。2年目は1年目の検討で浮上した初期バーストを改善するための検討を主に行った。その結果、構成脂質としてリン脂質にコレステロールを55%添加することにより強固な膜を有するリポソームを調製することが可能となった。

3年目である本年度はin vivoにて最適なリポソームの体内分布および原発巣に対する抗腫瘍効果を検討した。心臓および肝臓への集積量はコントロール群に比べて低く、脾臓、肺、腎臓へはコントロール群と同程度であった。抗腫瘍効果の検討では、シスプラチン量として0.06 mgとなるようにシスプラチン内封リポソームを腫瘍周囲6点に投与した。3回の繰り返し投与を行い、がん細胞移植から21日後の腫瘍重量を測定した結果、コントロール群の50%となり、微量のシスプラチン濃度においても腫瘍増殖抑制効果が得られることが明らかとなった。さらに、投与部位での毒性は認められなかった。以上のように口腔内DDS製剤の開発として原発腫瘍の治療効果と副作用の減少効果を得ることができた。しかしながら、転移リンパ節の腫瘍増殖抑制効果については検討を終了することができず、当初の研究計画の75%程しか達成することができなかった。標的性と徐放性を有するリンパ管指向型製剤の開発を目的とする本検討は舌癌治療の向上に重要であると考え、残りの検討についても今後実施する予定である。研究の目的として挙げた4項目((1)CPLのリンパ節流入評価(2)CPLの製剤学的特性の検討(3)CPL中のシスプラチンの局在解明と最適化(4)リンパ節転移抑制効果の検討)のうち、(2)まではほぼ達成している。2011年度に検討したリポソームがin vitroで良好なデータを出すと予想しており、今後も遅れることはないと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。シスプラチンの定量はParticle Induced X-ray Emission(PIXE)にて行うこととしていた。しかしながら、本学におけるPIXEの使用頻度が高く研究がスムーズに遂行できないこと、さらに検出対象であるシスプラチンが微量であるため、定性はできているが正確に定量できているか不明なことが問題点であると考えている。計画当初はシスプラチンの組織分布を定量することにより有用性評価を行う予定であったが、このままでは研究実施期間中に検討を終えることができないことが懸念される。そこで、十分なin vitro検討をした後にin vivoにて抗腫瘍効果および抗転移効果を検討することで対応したいと考えている。
社会集団における合意形成の動学的プロセスに関する認識論理的基礎研究

<目的>研究対象としてゲーム理論におけるナッシュ均衡と交換経済における期待均衡概念を取り上げ、それらの認識論的基礎付けを目的に、主に以下の2つを課題の研究を行った。課題1認識論理モデルに対して、ゲーム理論における「ナッシュ均衡解を形成する主体間のコミュニケーション・プロセス」を確率過程微分ゲームの立場から分析し、ナッシュ均衡解の形成過程における動学的システムの数学的構造を解明する。課題2「知識・信念の様相論理」のモデルに附随した非分割情報構造下での交換経済とそこにおける「期待均衡概念」および、経済取引を行う前後の「中間期コア概念」を導入し、「コアの同値定理」を示す。同時に、経済均衡を達成する「価格形成プロセス」と「中間期コアの収束過程」の動学的構造を明らかにする。<成果>課題1について:認識論理モデルに対して「伝達情報の欠落の可能性を含んだコミュニケーション・システム」を導入し、次の結果を得た。「各プレイヤーが他のプレイヤーの行動予測を行なう状況の戦略型ゲームを考える。プレイヤーはコミュニグーションーグラフに沿ってその行動予測の情報伝達を行ない、それに伴って各自の情報構造を精緻化し、更に自分の予測を修正するベイズ型コミュニクーション過程を考える。このとき、コミュニクーションにおける情報の欠落には無関係にこの修正予測はNash均衡解に収束する。」このコミュニケーション過程を確率微分ゲームの立場から分析し、ナッシュ均衡解の形成過程の動学的システムの数学的構造を解明するという段階までは研究が進んでいない。課題2について:「知識構造」に附随した非分割情報構造下での交換経済とそこにおける「期待均衡概念」および「事後コア概念」を導入し、経済取引人の合理性が共有知識となる条件の下では取引が行われないと言う「No trade theorem」を示すことに成功した。しかし、この経済均衡を達成する「価格形成プロセス」と「中間期コアの収束過程」の解明までは現時点では研究が進んでいない。<国際会議MTE2006-2008>平成18年12月および平成20年2月に「多段階意思決定問題における動学的な枠組による分析方法」の開拓推進をテーマとした2つの研究集会MTE2006・MTE2008を茨城工業高専で開催し、上記の成果発表と同時に国内外からの参加者と情報交換、研究討論を行った。この会議での発表論文の全ては匿名の査読者による審査を受けたもので、2つの会議論文集Proceedings MTE2006・Proceedings MTE2008として公刊した。<研究の目的>研究対象としてゲーム理論におけるナッシュ均衡と交換経済における期待均衡概念を取り上げ、それらの認識論的基礎付けの問題を分析する。具体的には以下の2つを課題として設定し研究を行った。目的1認識論理モデルに対して、ゲーム理論における「ナッシュ均衡解を形成する主体間のコミュニケーション・プロセス」を確率過程微分ゲームの立場から分析し、ナッシュ均衡解の形成過程における動学的システムの数学的構造を解明する。目的2「意識・信念の様相論理」のモデル

「意識構造」に附随した非分割情報構造下での交換経済とそこにおける「期待均衡概念」および、経済取引を行う前後の「中間期コア概念」を導入し、「コアの同値定理」を示す。同時に、経済均衡を達成する「価格形成プロセス」と「中間期コアの収束過程」の動学的構造を明らかにする。<研究成果>目的1:p-信念モデルに対して「確率過程コミュニケーション・システム」を導入し、次の結果を得た。「p-信念モデルの基で各プレイヤーが他のプレイヤーの行動予測を行なう状況の戦略型ゲームを考える。各プレイヤーはコミュニケーション-グラフに治ってその行動予測の情報伝達を行ない、それに伴って各自の情報構造を精緻化し、更に自分の予測を修正するベイズ型コミュニケーション過程を考える。このとき、コミュニクーション-グラフの位相的構造とは無関係にこの修正予測はNash均衡解に収束する。」このコミュニケーション過程を確率微分ゲームの立場から分析し、ナッシュ均衡解の形成過程の動学的システムの数学的構造を解明するという段階までは研究が進んでいない。目的2:「意識構造」に附随した非分割情報構造下での交換経済とそこにおける「期待均衡概念」および「事後コア概念」を導入し、「コアの同値定理」を示すことに成功した。しかし、この経済均衡を達成する「価格形成プロセス」と「中間期コアの収束過程」の解明までは全時点では研究が進んでいない。<国際会議MTE2006>平成18年12月に「多段階意思決定問題における動学的な枠組による分析方法」の開拓推進をテーマとした研究集会MTE2006を本校で開催し、上記の成果発表と同時に国内外からの参加者と情報交換、研究討論を行った。この会議での発表論文の全ては匿名の査読者による審査を受けたもので、会議論文集Proceedings MTE2006として公刊した。<目的>研究対象としてゲーム理論におけるナッシュ均衡と交換経済における期待均衡概念を取り上げ、それらの認識論的基礎付けを目的に、主に以下の2つを課題の研究を行った。課題1認識論理モデルに対して、ゲーム理論における「ナッシュ均衡解を形成する主体間のコミュニケーション・プロセス」を確率過程微分ゲームの立場から分析し、ナッシュ均衡解の形成過程における動学的システムの数学的構造を解明する。課題2「知識・信念の様相論理」のモデルに附随した非分割情報構造下での交換経済とそこにおける「期待均衡概念」および、経済取引を行う前後の「中間期コア概念」を導入し、「コアの同値定理」を示す。<成果>課題1について:認識論理モデルに対して「伝達情報の欠落の可能性を含んだコミュニケーション・システム」を導入し、次の結果を得た。「各プレイヤーが他のプレイヤーの行動予測を行なう状況の戦略型ゲームを考える。
包括的転写制御の分子機構

真核生物において、TBPはTFIID、SL1あるいはTFIIIB複合体の構成成分であり、全クラスの遺伝子の転写に関与する普遍的転写因子である。TBPは多くの転写制御因子、転写メディエーター、癌関連産物などと結合し、これらの転写制御シグナルはTBPを介してプロモーターに伝達される。TBPと相互作用する因子は転写開始の調節において重要な役割を持つ。我々は120kDのTBP結合性蛋白質(TIP120)を同定し、そのcDNAを単離した。TIP120は自身でTBPと結合することができ、細胞内でTBPを含む巨大な複合体の一部となっていた。生化学的解析より、TIPl20はプロモーター構造に非依存的に転写を活性化でき、活性化の標的としてpolIIがプロモーターに取り込まれる転写開始複合体形成後期が重要である事を見いたした。また、培養細胞を用いたルシフェラーゼアッセイにおいても転写の活性化が認められた。興味深いことに、TIPl20はpolII単独による非特異的な転写をも活性化する。TIP120はpolIIに対して質的な変化をもたらし、プロモーターへの取り込みを促進することで、転写を活性化すると推測された。我々はさらに解析を進め、TIP120がDNA修復等に関与するプロテインキナーゼDNA-PKと,低いながらもホモロジーを示すこと、実際にプロテインキナーゼ活性を有することを生化学的に証明し、その基質がpolI、II、IIIの共通サブユニットRPB6である事を同定した。さらに、TIP120はpolIやpolIIIによる非特異的転写、および特異的転写においても促進効果を示した。TIP120はRNAポリメラーゼをリン酸化する事で、クラスを超えて転写を活性化できる新しいタイプの転写因子である可能性が考えられる。TBPと結合する因子を検索し複数のTBP結合性蛋白質TIPを見い出したが、この内のTIP120について詳細に検討した。TIP120遺伝子の発現を各生物で検索したところ、複数の生物にこの遺伝子が見い出され、この蛋白質が高等真核生物において共通の機能を持つことが推定された。さらにTIP120に60%のホモロジーを持つファミリー遺伝子TIP120bの存在が確かめられた。通常のTIP120が不偏的に発現するのに対し、TIP120bは心筋と骨格筋にのみ発現するという組織特異性を示し、この因子が筋分化に深く関連することが示唆された。TIP蛋白質群は少なくとも10数個同定されたが、そのいずれもがTBPのC端に依存して得られた。ファーウエスタン解析の結果、その一部がTBPと直接結合することが示されたことから、TIPの多くは間接的にTBPと結合することが示唆された。再構成転写系によってTIP120の機能解析を行ったところ、TIP120がRNAポリメラーゼII系遺伝子の転写化因子であることが明らかになった。またゲルシフト解析により、活性化は転写開始複合体形成形成効率の向上であることが示唆された。

生化学的解析より、TIP120はプロモーター構造に非依存的に転写を活性化でき、活性化の標的としてpolIIがプロモーターに取り込まれる転写開始複合体形成後期が重要である事を見いだした。また、培養細胞を用いたルシフェラーゼアッセイにおいても転写の活性化が認められた。興味深いことに、TIP120はpolII単独による非特異的な転写をも活性化する。TIP120はpolIIに対して質的な変化をもたらし、プロモーターへの取り込みを促進することで、転写を活性化すると推測された。我々はさらに解析を進め、TIP120がDNA修復等に関与するプロテインキナーゼDNA-PKと低いながらもホモロジーを示すこと、実際にプロテインキナーゼ活性を有することを生化学的に証明し、その基質がpolI、II、IIIの共通サブユニットRPB6である事を同定した。さらに、TIP120はpolIやpolIIIによる非特異的転写、および特異的転写においても促進効果を示した。TIP120はRNAポリメラーゼをリン酸化する事で、クラスを超えて転写を活性化できる新しいタイプの転写因子である可能性が考えられる。
ミクロ・データを用いた我が国世帯の経済行動と政策効果に関する研究

本研究では、消費に係る「恒常所得仮説」の日本における現実妥当性を中核に据えつつ、各種の世帯調査(『家計調査』、『消費生活に関するパネル調査』、『農業経営統計調査』等)、及び独自アンケートの個票データを用いて、80年代以降に生じた世帯構造や資産分布等の変化を特定し、またそれが消費者行動及び政策効果に与えた影響を分析した。具体的には、1我が国における消費の恒常所得仮説の現実妥当性の検証、2日本的雇用慣行の変化と個別世帯の生涯所得の推計、3遺産相続、及び退職一時金が世帯の恒常所得に与える影響の検証、等の実証分析を行い、その結果を反映して構築したモデルで日本経済のマイクロ・シミュレーションを試みた。本研究では、消費に係る「恒常所得仮説」の日本における現実妥当性を中核に据えつつ、世帯調査の個票データを用いて80年代以降に生じた世帯構造や資産分布の変化を特定し、それが消費者行動及び政策効果に与えた影響を分析することを目的としている。平成23年度には、各種統計調査の個票を入手して本研究の基礎となるわが国世帯のミクロ・データベースの構築を進めるとともに、それらからは得られない世帯属性・行動情報を収集するアンケート調査を企画・実施した。また、データベースの構築と並行して、部分的な個票でも可能な恒常所得仮説関連の検証分析を開始し、幾つかの成果を公表した。ミクロ・データベースの構築については、まず、「家計調査」、「賃金構造基本統計調査」、「消費生活に関するパネル調査」のそれぞれについて個票データの利用を申請(一部は平成22年度に申請済)し、データ入手の後、各世帯について金融資産、実物資産、人的資産の推定作業を行った。アンケート調査(第一回:「家族とくらしに関するアンケート」)は、既存のデータでは十分な情報が得られない世代間所得・資産移転等に関する情報収集を主たる目的として行った。具体的には、家族構成等世帯属性情報と併せ、資産保有状況、遺産相続の実態、社会階層等を調査した。データベースの構築作業、及びアンケート結果の最終的な取りまとめには相当の時間を要することから、それらの作業と並行して、部分的な個票で対応可能なテーマについて分析を開始し、幾つかの成果について学会で報告するとともに、研究代表者が所属する一橋大学世代間問題研究機構のディスカッション・ペーパーとして公表した。具体的には、(1)日本的雇用の弱体化とそれが家計経済に及ぼす影響、(2)世帯消費における過剰感応の検証、(3)遺産相続は格差の世代間移転を引き起こしているか等のテーマを扱った。本研究は、消費に係る「恒常所得仮説」の日本における現実妥当性を中核に据え、世帯調査の個票データを用いて、80年代以降に生じた家計経済の変化を特定するとともに、それが消費者行動及び政策効果に与えた影響を分析することを目的としていた。平成25年度においては、平成24年度迄に実施した2回のアンケート調査(「家族とくらしに関するアンケート」)に基づく個票データ、及び、「家計調査」の個票情報をベースに構築した世帯の資産保有状況に関するデータ等を組み合わせ、家計の経済行動に関する幾つかの仮説の検証作業を行うとともに、各種のマクロ経済政策や税・社会保障改革等が家計の行動に与える影響を検討し、成果の幾つかを論文にまとめ公表した。具体的には、アンケートから得られた世代間資産移転(遺産相続)の情報を活用して、遺産の存在が世帯間の資産保有格差を拡大しているか否かを検証し、そうした効果は存在するものの限定的であることを明らかにした他、世帯内における相続財産の分割がどのような要因で決まってくるかを明らかにした。また、構築した世帯支出に関するパネルデータを活用して、年金改革が高齢世帯の消費行動に与える影響を分析し、年金支給開始時に世帯が過剰感応的に消費を拡大させるパターンを見出した。更に、同様の世帯個票を活用して、個人の学卒時における就職活動の成否がどのような形でその個人の将来の経済状態(職業生活)に影響するか等の検証も行った。加えて、構築したデータベースから導かれる世帯属性分布、所得・資産・消費分布の情報、及び個別世帯の経済行動に関する基本パラメータの推定結果は、数値計算用モデルとして活用しており、今後、幾つかのシミュレーション結果を学会等で報告することを予定している。本研究では、消費に係る「恒常所得仮説」の日本における現実妥当性を中核に据えつつ、世帯調査の個票データを用いて1980年代以降に生じた世帯構造や資産分布の変化を特定し、それが消費者行動及び政策効果に与えた影響を分析することを目的としている。平成24年度には、平成23年度から進めてきた各種統計調査の個票を入手して研究の基礎となる我が国世帯のミクロ・データベースを構築する作業を概ね完成させるとともに、既存の統計では得られない世帯属性・行動情報を収集する目的のアンケート調査(第二回:「家族とくらしに関するアンケート」)を企画・実施した。また、データベースの構築、アンケートの実施と並行して、得られた個票データを分析した恒常所得仮説関連の検証を進め、成果を論文にまとめ公表した。