hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎生期の低酸素暴露による低酸素換気応答の減弱とその発生機序

高地で生まれた個体(高地民族)では、平地で生まれた個体が高地に移住した場合とは異なり、低酸素換気応答は平地の正常人と比較して減弱する。我々は、この低酸素換気応答の低下は、個体発生初期の胎児期における、母体を介した低酸素刺激により誘導された低酸素換気応答を構成する抑制性神経回路の強化によりもたらされた脳(呼吸中枢回路)の発達にともなう可塑性に基因すると考えた。胎生期から生後4週間の低酸素暴露を行い、空気環境下に戻した4週後から12週まで、高炭酸ガス及び低酸素換気応答を測定した。低酸素換気応答は暴露直後から1週間までは減弱していたが、2週間以後では対照群と比較して有意差はなかった。以上より、胎生期の低酸素暴露による低酸素換気応答の減弱は、一種の馴化であり、低酸素換気応答を構成する神経回路の発達可塑性によるものではないと結論された。低酸素換気応答は高地で生まれたヒト(high land nativel:HLN)では減弱し、逆に平地で生まれたヒトが高地へいくと亢進する。我々はHLNで観察される低酸素換気応答の減弱に、胎生期の低酸素暴露が関連するという仮説を設けた。即ち、母体を介した胎生期低酸素暴露により、馴化または発達可塑性(低酸素換気応答を構成する)を介して、生後の個体の低酸素換気応答は減弱する。ラットを以下の2群に分割した。。(A群)低酸素環境下(11-12%:高度4000-4500mに相当する)で受精、妊娠(22-23日間)、分娩させ、生後4週間まで飼育し(胎生期低酸素暴露群)、以後は空気環境下で飼育した。(B群)空気環境下で受精、妊娠、分娩、生後12週間まで飼育した(対照群)。覚醒ラットを用いて、ホ-ルプレチスモ法により換気量を計測した。4種類の酸素濃度ガス(40,21,15,10%)を吸入させ、低酸素換気応答を決定した。胎生期低酸素暴露群の低酸素換気応答は対照群に比較して、空気飼育後も2週間(生後6週目まで)低下していた。しかし、それ以降では対照群に比較して有意差を認めなかった。生後直後からの同程度の低酸素暴露により、低酸素換気応答が有意に変化しないことを考慮すれば、胎生期の低酸素暴露は個体の低酸素換気応答減弱(馴化)を誘導する一因子であると結論できる。またこの変化は不可逆的ではなく、この過程に低酸素換気応答を構成する神経回路(延髄内)での発達可塑性が関与しているとは考え難い。
SNX5による甲状腺濾胞上皮細胞の機能調節機構の解明

甲状腺乳頭癌の進行症例ではSnx5の発現が有意に低下していた。さらにSnx5欠損マウスを作成し検討すると、野生型と比較し、体重や甲状腺ホルモン値に有意な差は認めなかったが、甲状腺は肥大していた。マウス甲状腺組織を電子顕微鏡で観察すると、Snx5欠損マウス甲状腺では細胞質に不整に白く抜ける領域を多数確認した。Snx5は小胞輸送に関するタンパクのため、マウス甲状腺を用いて、各種エンドソームのマーカーをウェスタンブロッティングにて確認すると、Snx5欠損マウス甲状腺では野生型と比較し、初期エンドソームのマーカーであるEEA1、Rab5の発現が上昇していた。続いてマウス甲状腺初代培養を用いて検討した。TSH存在下で、Snx5欠損マウス甲状腺初代培養細胞では増殖能が亢進していることが明らかとなった。そこで、TSH受容体と初期エンドソームの局在を免疫組織化学染色にて確認すると、Snx5欠損マウス甲状腺初代培養細胞において、多くのTSH受容体が初期エンドソーム上に確認できた。in vivoでも検討すると、高TSH条件でSnx5欠損マウスは野生型よりも悪性度の高い甲状腺腫瘍を形成した。つまりSnx5が欠損した甲状腺濾胞細胞ではTSH由来のシグナル伝達が持続的に亢進しており、エンドソームが介在するTSHのシグナル伝達機構の調節にSnx5が深く関与していることが示唆された。リガンドー膜受容体複合体を代謝するエンドソームからライソソームへの輸送機構に関して、甲状腺濾胞細胞はSnx5に大きく依存していることが判明した。したがってSnx5の機能発現が乏しい甲状腺癌はTSH等の刺激に対する反応性が高いと考えられる。Snx5の研究からTSH抑制療法の適応や予後予測に関する指標への応用が期待できると考えられる。
中脳辺縁系-大脳皮質間の機能連関による意欲と身体運動の並列処理機構の解明

モデル動物を用いた実験では、これまでに意欲を司るとされる中脳辺縁系が筋肉を支配する脊髄運動ニューロンへ越シナプスで投射する経路を世界で初めて見出していた。さらに、腹側中脳を電気刺激することで、一次運動野の活動が誘発され、筋活動も誘発されることを見出していた。今年度は中脳辺縁系から脊髄運動ニューロンへ投射するニューロンの一部がドーパミンニューロンであることを免疫組織化学実験によって明らかにした。また、電気生理実験と薬理実験を組み合わせ、一次運動野を薬理的に不活性化させると中脳辺縁系の電気刺激によって誘発される筋活動が減弱することを見出た。これらの実験から中脳辺縁系が直接運動制御機構を支配可能な神経基盤を持ち合わせていることを証明した。ヒトを対象としたfMRI研究では、本年度は金銭報酬による運動パフォーマンス向上を検討する実験を実施した。実験は合図の提示から決められた時間よりも握力グリップを速く握れば500円または50円得られる条件と、反応時間の長短によらず金銭が得られない条件を設定した。各試行の最初に視覚刺激によって当該試行がどの条件であるかを指示した。解析の結果、腹側中脳と一次運動野が運動の準備と実行の時期に活動していることが分かった。また、腹側中脳は獲得金銭の大きい条件でより強く活動した。さらに、腹側中脳の活動が大きいほど握力グリップを握る力が強いことも分かった。これらの結果は、意欲に関わる中脳辺縁系が一次運動野と協調することで、高い運動パフォーマンスを生み出すことを示唆する。モデル動物を用いた実験は、当初の計画に沿って薬理実験を執り行い、計画通りに進んでいる。さらに、行動課題中のサルの中脳辺縁系と運動野の同時記録まで行うことができ、現在解析中である。ヒトを対象としたfMRI実験は27名が参加し、データ解析を行い、国際学会で発表予定である。モデル動物では、中脳辺縁系が意欲と身体運動の頑張りを制御する神経メカニズムを因果関係の点から解明することを目指す。健常サルにおいて難易度の異なる運動制御課題中の中脳辺縁系局所電位・大脳皮質脳波・筋活動・自律神経活動の多次元生体信号記録を行う。中脳辺縁系と運動野を含む神経活動間、そして筋活動間の因果律を計神経科学的に解析し、課題難易度に応じた意欲と運動パフォーマンスの因果律を明らかとする。また、因果関係をもって中脳辺縁系によって支配される運動制御機構の神経メカニズムを明らかとするために、中脳辺縁系を活性化あるいは不活性化し、神経活動を操作して運動野神経活動の変化および運動パフォーマンスの変容を観察する。これら神経活動操作を用いることで、中脳辺縁系によって支配される運動制御機構の神経メカニズムを因果関係の点から明らかにする。ヒトを対象としたfMRI実験では、今年度見出された金銭獲得に伴う運動パフォーマンスの向上に加えて、金銭を失う可能性のある状況での運動パフォーマンスの変化の神経メカニズムを検討する実験を実施する。これにより、ポジティブな意欲とネガティブな意欲の操作を行い、それらに特有の神経基盤を検討する。また、他者による介入が意欲を操作し運動パフォーマンスに与える影響を検討するため、賞賛や叱咤の効果を調べる実験も実施する。以上により、社会的要因によって左右される意欲や精神状態と、それによって制御される身体運動制御機構の神経基盤を解明することを目指す。健常サルにおいて難易度の異なる運動制御課題中の中脳辺縁系

局所電位・大脳皮質脳波・筋活動・自律神経活動の多次元生体信号記録を行う。中脳辺縁系と運動野を含む神経活動間、そして筋活動間の因果律を計神経科学的に解析し、課題難易度に応じた意欲と運動パフォーマンスの因果律を明らかとする。また、因果関係をもって中脳辺縁系によって支配される運動制御機構の神経メカニズムを明らかとするために、中脳辺縁系を活性化あるいは不活性化し、神経活動を操作して運動野神経活動の変化および運動パフォーマンスの変容を観察する。これら神経活動操作を用いることで、中脳辺縁系によって支配される運動制御機構の神経メカニズムを因果関係の点から明らかにする。ヒトを対象としたfMRI実験では、今年度見出された金銭獲得に伴う運動パフォーマンスの向上に加えて、金銭を失う可能性のある状況での運動パフォーマンスの変化の神経メカニズムを検討する実験を実施する。これにより、ポジティブな意欲とネガティブな意欲の操作を行い、それらに特有の神経基盤を検討する。また、他者による介入が意欲を操作し運動パフォーマンスに与える影響を検討するため、賞賛や叱咤の効果を調べる実験も実施する。以上により、社会的要因によって左右される意欲や精神状態と、それによって制御される身体運動制御機構の神経基盤を解明することを目指す。
Prostaglandins代謝調節機構に関する研究

PG代謝調節機構の検討1.妊娠経過に伴う各臓器のPGDH活性の変化ウィスタ-系ラット(約200g)の妊娠10、13、15、17、19、21、22日令(分娩直前)、分娩後1日目と雄ラット(各群5匹)を使用した。摘出した胎盤、肺、腎、胃粘膜を5倍量のリン酸バッファ-中でホモジナイズして、遠心分離し、上清を酵素源とした。PGDH活性はアルカリ処理法により、15-keto PGE2で測定した。胎盤PGDHは妊娠10令で28.9mU、15日令で11.8mUに一旦低下し、以後次第に上昇し、21日令は15日令の12倍に、分娩直前では約100倍の1067mUに上昇した。一方、肺、腎、胃粘膜のPGDH活性は妊娠経過に伴って上昇(25倍)したが、分娩直前には急速に低下し、分娩後はさらに低い活性を示した。また、雄腎上清のPGDH活性は23.39mUであり、雌に比べて約10倍も高い活性を示した。更に雌腎上清はヒト胎盤性PGDH活性を抑制した。以上から妊娠に伴う肺、腎、胃粘膜に認められた全身性のPG代謝と胎盤のPG代謝の違いを明らかにすることができた。妊娠中や分娩発来時における複雑なPG動態に対する一つの新しい知見といえる。更に、腎におけるPGDH活性の著しい性差は、他の酵素にも余り見られない特徴であり、その原因として雌腎上清におけるPGDH抑制因子の存在が示唆された。2.PGDH活性抑制因子の構造分析ヒト胎盤ホモジネイト上清にもPGDH活性抑制因子が存在することを証明し、精製した抑制因子をエ-テルに溶解し、ガスクロマトグラフィ-(GC/MS)により成分分析を行なった。この結果、C14:0、C16:0、C18:0などの脂肪酸であることを明らかにし、純品でこれを確認した。3.PGDHポリクロ-ナル抗体作製の試み。純化PGDHを作成して、これを抗原としてモルモットに抗体作成を試みているが、いまだ成功していない。(1)PGDH精製:当初ヒト胎盤homogenateの遠心上清の等電点沈澱(pH5.2)、DEAE-cellulose,NAD affinity,PGF_<2a>affinityの各クロマトグラフィにて精製、SDSポリアクリルアミド電気泳動法で精製していたが、実験経過の途中でNADヘキサンアガロースの入手が不可能となったため、これに代えてブルーセファロースを代用し、その有用性を検討した。相当のaffinityが認められ、使用可能と思われた。そのため、DEAE-celluloseのあとに硫安分析、セファクリルS200のゲル濾過を挿入し、その後ブルーセファロースaffinity chromato-graphyを行なうことにした。(2)PGDH抑制因子精製・構造分析:上記等電点上清あるいは母乳遠心後の乳清よりアセトン沈澱(66%)、石油エーテルで抽出、ジエチルエーテルで濃縮し、薄層クロマトグラフィーで溶媒クロロホルム:アセトン(96:4)、次に石油エーテル:ジエチルエーテル(80:20)で展開、精製した。1本のバンドを得ることができた。しかし63年度はガスクロマトグラフィー(GC/MS)による構造分析を行うことは出来なかった。(3)基質(PGE_2)と補酵素(NAD)に抽出・精製した抑制因子濃度を変え、incubation実験を行い、阻害形式の検討し、競合型阻害と非競合型阻害の混合型を示し、阻害部位はPGE_2とPGDHの結合部位と考えられた。(4)PGDH抗体作成:精製PGDHを抗原とし、家兎を用いてPGDHポリクローナル抗体作成を試みているが、現在までいまだ十分な抗体産生を確認していないので、更に追加免疫を行ない、その成果を期待しながら観察中である。

更に、腎におけるPGDH活性の著しい性差は、他の酵素にも余り見られない特徴であり、その原因として雌腎上清におけるPGDH抑制因子の存在が示唆された。2.PGDH活性抑制因子の構造分析ヒト胎盤ホモジネイト上清にもPGDH活性抑制因子が存在することを証明し、精製した抑制因子をエ-テルに溶解し、ガスクロマトグラフィ-(GC/MS)により成分分析を行なった。この結果、C14:0、C16:0、C18:0などの脂肪酸であることを明らかにし、純品でこれを確認した。3.PGDHポリクロ-ナル抗体作製の試み。純化PGDHを作成して、これを抗原としてモルモットに抗体作成を試みているが、いまだ成功していない。
酸化－骨格転位カスケードの精密制御を基盤としたアミナールアルカロイドの革新的合成

本研究では、独自に開発した酸化-骨格転位カスケード反応、ならびに合成研究の過程で新たに見出した合成方法論を用い、これまで合成困難であった多環性の縮環高次構造アミナールアルカロイドの合成研究を行った。その結果、独自に開発した酸化反応を鍵とするハプロファイチンの第2世代全合成、イソシゾガミンの全合成、ロイコノキシンの全合成、グリオクラジンCならびT988類の全合成を達成した。本年度は、独自に開発した酸化反応を用い、高度に縮環した多環性高次構造アルカロイドisoschizogamineやleuconoxineの合成研究を行った。また、昨年度確立したgliocladin Cの合成経路を基に、生物活性として白血病細胞に対して強い細胞毒性を有するT988類の合成研究も行った。Isoschizogamineの合成研究において、クロム酸化によりアミド隣接位での位置選択的なC-H酸化が進行することを見出し、新規アミナール構築法を確立した。また、比較的誘導容易な鎖状基質からのカスケード型連続環化反応により、キノリン骨格を含む4環をわずか8工程で合成することに成功した。その後、確立したアミド隣接位での位置選択的なC-H酸化を起点とした残る2環の構築を経て、ラセミ全合成を達成した。Leuconoxineの合成研究において、段階的なインドール酸化-環化反応により新規ピロロインドール骨格の構築法を開発した。すなわち、インドールの酸化と続くシリルイミデート中間体を経た環化反応により、4置換アミナール炭素や第4級不斉炭素中心を含むピロロインドール骨格の構築に成功した。また、その後の閉環メタセシス反応により4つの環が窓上に縮環した[5.5.6.6]diazafenestrane骨格を構築し、leuconoxineの全合成を達成した。さらに、確立した本合成経路を基に、類縁化合物であるleuconodine Bおよびmelodinine Eの網羅的全合成も達成した。T988類の合成研究においては、昨年度確立したgliocladin Cの合成経路を基に、本化合物の主骨格をなすピロロインドール環の構築を行った。その後、ジケトピペラジン環上の構造修飾ならび架橋したジスルフィド部の導入を経て、T988BならびにT988Cの不斉全合成を達成した。平成24年度は、当グループで独自に開発した酸化-骨格転位カスケード反応を用い、高度に縮環した多環性高次構造アルカロイドhaplophytineの合成研究を行った。Haplophytineの収束的合成研究において、既に申請者は本カスケード反応をさらに発展させ、過酸物や金属酸化剤を用いない空気を酸化剤とする環境調和型の反応へと改良することに成功した。今年度は、本反応の最適化、および機構解明を行った。モデル化合物を用いた条件検討の結果、用いるチオールとして4ークロロチオフェノールが有効であることを見出した。さらに、反応点であるジアミノエテン部と共役する芳香環の電子密度も本反応の反応性に影響を与えることがわかった。すなわち、電子供与性の置換基を有する芳香環では酸化反応の加速化がみられ、電子求引性の置換基を有する芳香環では酸化反応の遅延がみられた。以上、モデル化合物により得られた知見を基に、本カスケード反応を9環性化合物に適応した結果、収率には改善の余地を残すが、haplophytineの収束的全合成を達成した。上記の合成過程で、AgNTf2を用いた新規Friedel-Craftsアルキル化反応を見出した。そこで、本反応を鍵工程とするgliocladin Cの合成研究に着手した。Gliocladin類は、生物活性として白血病細胞に対し、強い細胞毒性を有することで興味がもたれている化合物群である。本化合物の合成上の課題として,ピロロインドール3a位のインドールを含む第四級不斉炭素中心の立体選択的構築が挙げられる。本手法では、銀塩を用いたハロゲンの活性化による極性転換を利用しており、これまで困難とされていたこの位置での芳香環の導入を可能とする。本手法により、課題である第四級不斉炭素を構築することで、gliocladin Cの効率的全合成を達成した。従来の過酸物を用いた酸化-骨格転位カスケード反応から空気を酸化剤とする環境調和型の反応へと改良することに成功した。本反応条件の最適化により、従来の条件では全く進行しなかった多官能基を有する基質においても、望むカスケード反応の進行がみられた。その結果、最難関の合成化合物であるハプロファイチンの収束的全合成を達成した。さらに、独自に開発した銀塩を用いるFriedel-Craftsアルキル化を応用し、グリオクラジンCの全合成にも成功した。本合成は、総収率28%と非常に効率的な合成経路である。次年度は、引き続きハプロファイチンの合成研究を継続するとともに、イソシゾガミン、ロイコノキシンの全合成に向けた研究を行う。

まず、ハプロファイチンの合成研究おいては、本化合物の全合成を達成することができたが、鍵反応の収率を満足のいく結果で得られなかった。低収率に留まる要因として、基質中央部に電子豊富な芳香環の存在が挙げられることから、まず芳香環の電子密度を制御することで収率の改善を行う。イソシゾガミンについては、本年度までに本化合物を形成する6環全ての環構築に成功している。次年度では、種々の官能基変換により、まずラセミ全合成を達成する。その後、Stoltz教授によって開発された不斉Tsujiアリル化反応を用い、不斉第4級炭素中心を構築し、イソシゾガミンの不斉合成を達成する。また、現段階での合成経路では、各環形成を段階的に行っていることから、合成の効率性に課題が挙げられる。そこで、Mannich反応を用いたワンポットでの連続環化反応を開発することで、さらなる効率的な合成経路の確立を行う。ロイコノキシンにおいては、これまでに得られた知見を基に、今年度内でのラセミ全合成を達成する。上述した単位反応の開発および生理活性天然物の全合成への展開について得られた結果を取りまとめ、論文ならびに国内外での学会発表を行う。平成24年度に予定していた酸素の同位体を用いた本酸化カスケード反応の機構解明に関する研究を25年度に変更することで生じた未使用金額を、平成25年度請求額に合わせ、25年度の研究遂行に使用する予定である。
フリーラジカルによるヘリコバクターピロリ遺伝子の変異促進作用に関する研究

近年、消化管、肝・胆道系などの固型がんの半数以上の例で、慢性感染・炎症が、がん発症の主要な要因になることが指摘されている。多くのがんにおいて、誘導型酸化窒素(NO)合成酵素(iNOS)の発現が上昇しており、活性酵素、NOやプロスタノイドなどの炎症性分子が、細胞の分化・増殖の異常や遺伝子損傷をもたらし、がん発生のメカニズムにおいて重要な役割を演じることが示唆されている。一方我々はこれまで、各種ウイルス・細菌感染モデルを用いて、NOが生体の感染防御反応における主要な炎症性メディエーターとして機能していることを報告してきた。NOは、パーオキシナイトライトなどの活性醇化窒素種の生成を介して病原体遺伝子を損傷し、生体内で強力な変異原性を発揮することが予測されている。そこで今回、感染・炎症に伴って生ずるNO・フリーラジカルによる新たな損傷塩基の検索した。そもそもパーオキシナイトライトは、核酸塩基のうち特にグアノシンの8位を効率良くニトロ化し、8-ニトログアノシンを生成することが知られていたが、これまで、この損傷塩基が生体内で生じることを証明した報告はなかった。具体的には、まず8-ニトログアノシンの大量有機合成法を確立し、これを抗原エピトープとして特異的抗8-ニトログアノシン抗体を作製した。さらに、この抗体を用いて、各種感染・炎症モデルにおける8-ニトログアノシン生成を、免疫組織化学的に解析したところ、8-ニトログアノシンが、生体内のNO生成に依存して生成することが証明された。さらに、8-ニトログアノシンが、電子吸引基であるニトロ基を有するニトロアレンという構造を有していることに着目し解析を進めたところ、本化合物が強力なレッドクス活性を示し、生体内の還元システムにより活性化され大量の活性酸素(スーパーオキサイド)産生することが分かってきた。すなわち、8-ニトログアノシンは、NOに由来する単なる損傷塩基ではなく、高い化学的反応性をもつ生理活性分子であるといえる。実際、予備的検討ではあるが、パーオキシナイトライトがヘリコバクターピロリ遺伝子の変異を促進し、クラリスロマイシンに対する耐性頻度を高めることを確認している。Helicobacter pyloriは極めて高度な遺伝的多様性を有すことが知られているが、その多様性の獲得のメカニズムは不明である。そこで本研究では、H.py1ori遺伝子の多様性が、感染病巣において産生されるNOによる変異原性効果により発現される可能性について検討した。既に我々は、ウイルス遺伝子の変異を定量的に解析するシステムを開発し、これを用いて、感染病巣において過剰に産生される一酸化窒素(NO)が、病原ウイルスに対して強い変異原性を発揮することを見出した(Akaike, T.eta1.FASEB J.,14:1447-1454,2000)。そこで本年度は、NOによる変異原性の分子機構を明らかにするため、特に、NO由来の反応性窒素酸化物であるパーオキシナイトライト(ONOO^-)による遺伝子の塩基損傷を解析した。その結果、パーオキシナイトライトが、核酸塩基のうち、グアニン(グアノシン)を効率よくニトロ化し、8-ニトログアニンを生成することがわかった。さらに、今回我々は、8-ニトログアニンに対する特異的ウサギポリクローナルおよびマウスモノクローナル抗体の作製に成功し、この抗体による免疫組織化学的検討により、H.py1ori感染病巣において、8-ニトログアニンが生成していることを見出した。これは、8-ニトログァニンの生体内生成を世界で初めて証明したものであり、NOやパーオキシナイトライトが、新しい損傷塩基である8-ニトログアニンの生成を介して変異原性を発揮していること示唆する大変重要な知見である。今後さらに、NOによる8-ニトログアニン生成に焦点をあてながら、その修復システムの探索を含め、酸化ストレスによる病原微生物の遺伝子変異メカニズムの解析を進める予定である。

さらに、8-ニトログアノシンが、電子吸引基であるニトロ基を有するニトロアレンという構造を有していることに着目し解析を進めたところ、本化合物が強力なレッドクス活性を示し、生体内の還元システムにより活性化され大量の活性酸素(スーパーオキサイド)産生することが分かってきた。すなわち、8-ニトログアノシンは、NOに由来する単なる損傷塩基ではなく、高い化学的反応性をもつ生理活性分子であるといえる。実際、予備的検討ではあるが、パーオキシナイトライトがヘリコバクターピロリ遺伝子の変異を促進し、クラリスロマイシンに対する耐性頻度を高めることを確認している。
σ及びπ共役系をスペーサーとする高周期14族ラジカルの合成と物性

本研究ではπ及びσ共役系により連結した高周期14族元素ラジカル間の相互作用を明らかにすることを目的としている。本年度までにπ共役系についてはベンゼン環で2つないし3つのケイ素ラジカル中心を連結したオリゴラジカルを、またσ共役系についてはジシラン鎖で2つのケイ素ラジカル中心を連結したケイ素ビラジカルをそれぞれ合成、単離するとともにその基底多重度を明らかにした。ここで、ベンゼン架僑体については、X線結晶構造解析により詳細な構造パラメーターを決定している一方、ジシラン架橋体については骨格ケイ素鎖のディスオーダーの影響で、構造的特徴について議論するために十分な質を持つ構造解析には成功していなかった。そこで本年度はケイ素鎖のディスオーダーを解消するためにケイ素鎖上の置換基が異なるいくつかのジシラン鎖架僑ケイ素ビラジカル種の合成を検討した。その結果、良好なX線結晶構造解析には成功していないものの、新たなジシラン鎖架橋ケイ素ビラジカル種の合成に成功した。これまでに合成したケイ素ビラジカル種は置換基により紫外可視吸収スペクトルにおける最長波長吸収帯の波長に差異が確認された。詳細については検討中であるが置換基の嵩高さがビラジカルの電子状態に影響を与えたものと考えている。また骨格の結合長はケイ素ラジカル間の相互作用について考察する上で重要な知見であるため、引き続きX線結晶構造解析の検討を行う必要があると考えている。(抄録なし)最近我々は2つのケイ素ラジカルを一般的なπスペーサーであるベンゼン環のp-位及びm-位に集積させたビス(シリルラジカル)の合成及び単離に成功し、パラ体が基底一重項のキノイド構造を持つ一方メタ体が高スピン基底三重項状態を持つことを明らかにした。本年度は、更なる基底多重度の増大を目的とし、ベンゼン環の1,3,5-位で3つのシリルラジカル中心を連結したトリス(シリルラジカル)の合成、及びX線結晶構造解析に成功した。さらにEPRスペクトルの詳細な検討により、このトリラジカルが基底四重項種であることが分かり、ベンゼン環の1,3,5-位に位置する3つのシリルラジカル間に強磁性的相互作用が働くことを明らかにした。これらの結果は、古くから盛んに研究が行われている第二周期元素を基盤とする高スピン分子の設計と同様の戦略により、高周期元素を基盤とする高スピン分子の設計が可能であることを示しており、新たな高スピン分子の創製に貢献するものである。さらに、ベンゼン環の代わりにジシラン鎖を連結子としたケイ素ビラジカル種の合成も検討した。オリゴシラン鎖はπ共役系に類似して、電子がσ結合に沿って非局在化するσ共役を発現することが知られているためそのようなσ共役系を介したスピン間相互作用に興味が持たれる。現在までに、そのようなケイ素ビラジカル種の合成に成功し、EPRスペクトルにより基底三重項分子であることを明らかにした。古くから様々な有機ラジカル集積分子が報告されているが、σ共役系をスペーサーとした報告例はなく、今回の結果は有機ケイ素化学において基礎化学的に重要な知見を与えるだけにとどまらず、有機磁性体開発におけるスペーサーとして新たにσ共役系を用いることが可能であることを示している。現在は、引き続き構造や反応性について検討を行っている。以上本年度の我々の研究結果は、有機磁性体開発において重要となるスピン中心元素及び連結子のどちらにも高周期元素を用いることができることを示したため、全く新しい有機磁性材料の創成に貢献する非常に重要な成果であると考えられる。最近我々は2つのケイ素ラジカルを一般的なπスペーサーであるベンゼン環のp-位及びm-位に集積させたビス(シリルラジカル)の合成及び単離に成功し、パラ体が基底一重項のキノイド構造を持つ一方メタ体が高スピン基底三重項状態を持つことを明らかにした。更にベンゼン環の1,3,5-位で3つのシリルラジカル中心を連結した基底四重項のトリス(シリルラジカル)の合成も達成している。さらにオリゴシラン鎖で二つのシリルラジカル中心を連結したケイ素ビラジカル種を次なる合成ターゲソトとした。オリゴシラン鎖はπ共役系に類似して、電子がσ結合に沿って非局在化するσ共役を発現することが知られている。そのようなσ共役系でラジカル中心を連結した分子の構造やスピン間相互作用に興味が持たれるが報告例は皆無であった。前年度はジシラン鎖架僑ケイ素ビラジカルの合成法を確立したが、本年度はその電子状態や反応性について検討した。まず、EPRスペクトルの検討からジシラン鎖架僑ビラジカルもベンゼン架橋体と同様に基底三重項分子であることが分かった。理論計算によっても今回のビラジカルが基底三重項分子であることは支持されたが、三重項-一重項間のエネルギー差はベンゼンで架橋した場合と比べて小さかった。このエネルギー差の減少はケイ素ラジカル中心と同じ第三周期の軌道をもつジシラン鎖においてラジカル-スペーサー間の軌道相互作用が効果的に発現した結果であることが分子軌道計算の結果により判明した。続いてビラジカルの反応性についても検討したところ、今回合成したビラジカルは溶液中で、中央のジシラン鎖の結合会裂することで二分子のジシレンとの解離平行にあるという興味深い性質を明らかにした。

これまでに様々なジシレンの合成が報告されているが、ジシレンの二量化によりビラジカルが発生することを示したのは本研究が初めてである。本研究ではπ及びσ共役系により連結した高周期14族元素ラジカル間の相互作用を明らかにすることを目的としている。本年度までにπ共役系についてはベンゼン環で2つないし3つのケイ素ラジカル中心を連結したオリゴラジカルを、またσ共役系についてはジシラン鎖で2つのケイ素ラジカル中心を連結したケイ素ビラジカルをそれぞれ合成、単離するとともにその基底多重度を明らかにした。ここで、ベンゼン架僑体については、X線結晶構造解析により詳細な構造パラメーターを決定している一方、ジシラン架橋体については骨格ケイ素鎖のディスオーダーの影響で、構造的特徴について議論するために十分な質を持つ構造解析には成功していなかった。そこで本年度はケイ素鎖のディスオーダーを解消するためにケイ素鎖上の置換基が異なるいくつかのジシラン鎖架僑ケイ素ビラジカル種の合成を検討した。その結果、良好なX線結晶構造解析には成功していないものの、新たなジシラン鎖架橋ケイ素ビラジカル種の合成に成功した。これまでに合成したケイ素ビラジカル種は置換基により紫外可視吸収スペクトルにおける最長波長吸収帯の波長に差異が確認された。詳細については検討中であるが置換基の嵩高さがビラジカルの電子状態に影響を与えたものと考えている。また骨格の結合長はケイ素ラジカル間の相互作用について考察する上で重要な知見であるため、引き続きX線結晶構造解析の検討を行う必要があると考えている。本研究ではπ及びσ共役系により連結した高周期14族元素ラジカル間の相互作用を明らかにすることを目的としているが、π共役系についてはベンゼン環で3つのケイ素ラジカル中心を連結した基底四重項のトリラジカル種まで、合成単離することに成功している。もうひとつの大きなテーマであるσ共役系により連結されたビスシリルラジカルについても既に合成に成功し、基底三重項の高スピン化学種であることを明らかにしている。本研究に必要な合成手法及び評価法を確立することができたため、今後はさらなる発展を目指し研究を続ける。本研究ではπ及びσ共役系により連結した高周期14族元素ラジカル間の相互作用を明らかにすることを目的としているが。本年度までにπ共役系及びσ共役系により連結されたビスシリルラジカルの合成手法を確立した。また各々の基底多重度を明らかにし、連結子を介したスピン間相互作用について比較を行うことが出来た。ただし、現段階ではσ共役系についてその構造を決定するにはいたっていない。ラジカル-連結部位間の相互作用が構造に与える影響についても興味が持たれるため、構造解析を目標に検討を続ける。本年度はσ共役系としてジシラン鎖で2つのケイ素ラジカル中心を連結したビラジカル種が基底三重項状態を持つことを明らかにしたが、今後はその構造や反応性について詳細に検討していく。X線結晶構造解析を用いて、シリルラジカル中心とオリゴシラン鎖との相互作用により連結オリゴシラン鎖の結合長がどの用に変化するか調べることで、スピン伝達に関する知見を得る。また逆に、オリゴシラン鎖のコンフォーメーションや鎖長の変化がラジカル間相互作用与える影響について調べる。
古代犬の復原を目的とした残存遺伝子の増幅法の開発と系統解析

本研究の目的は、遺跡から出土する古代犬の骨に残存する微量な遺伝子を効率良く増幅し古代犬を遺伝子面で復元し、現生犬から構築したデータベースと比較することにより日本在来犬の起源と成立過程を解析することである。本年度は以下の成績を得た。1)残存遺伝子の増幅法の開発:長い埋蔵期間中、遺跡から出土する骨には土壌中の成分が多く浸み込み、それがPCR反応のインヒビターとなっている。古代犬の骨から効率に古ミトコンドリア(mt)DNAを分離・増幅する為には、このインヒビターを取り除くことが大切である。これまでの検索で、骨中のPCRインヒビターを取り除くには0.5MEDTAによる骨粉の洗浄が最も有効であること、また長期間の洗浄後、プロテネースKにて骨粉中の蛋白を消化することが最も増幅率を高めることが判明した。2)遺跡出土の犬骨からの古mtDNAの増幅:これまでに縄文時代、弥生時代、古墳時代、オホーツク文化時代の遺跡から出土した145本の古代犬の骨より残存遺伝子を分離・増幅した処、74本(51%)の骨より198bpの塩基配列を得た。得られた配列を現生犬のデータベースと比較した処、ハプロタイプM5型とM10型は関東以北の地域に、またハプロタイプM2型は西日本から東北地方まで広く分布していた。一方オホーツク文化期の遺跡からはM5型の犬が多く検出され、オホーツク文化期の古代犬は遺伝的に均一であることが明らかとなった。これらの成績は、古代犬が縄文時代からかなり多様性に富み、その分布には地域性があることを示し、人の移動や分布を知る上で、貴重な資料を提供するものとして期待される。本研究の目的は、遺跡より出土する古代犬に残存する微量遺伝子を効率よく増幅して、古代犬を遺伝子面で復原し、現生犬から構築したデーターベースと比較検討することにより日本在来犬の起源と成立過程を探究することである。平成10年度は以下の成績を得た。1)残存遺伝子の増幅法の開発:PCR法にて残存遺伝子を増幅する試料の調製法について詳細に検討した。その結果、古代犬由来の骨粉中に残存するPCRインヒビターをできるだけ押さえる目的で、0.5%EDTAによる骨粉の脱灰とフェノールとクロロホルム処理後のセントリコン30による濃縮法が、残存遺伝子のPCR法の増幅において最も有効であった。2)古代犬からの残存遺伝子の増幅:上記増幅法を用いて縄文、弥生、鎌倉時代やオホーツク文化期の遺跡から出土した古代犬の骨から残存遺伝子(ミトコンドリア・Dループ領域198bp)の分離と増幅を試みた。その結果、時代が新しいオホーツク文化期由来の犬骨35サンプルの内29サンプル(82%)から効率に古DNAを増幅した。増幅した古DNAの中でも現生犬のハプロタイプM5型に属するものが最も多く検出せれオホーツク文化期の古代犬は遺伝的に均一な集団であることが明らかとなった。この成果を1998年8月にカナダ・ビクトリア大学で開催された8th International Congress of the Internationalcouncil for ArChaeozoology(ICAZ'98)で発表し、カナダの古代犬と比較した。その結果オホーツク文化期の古代犬は、カナダの古代犬とは遺伝的に異なっていることが明らかとなった。来年度は、縄文、弥生時代から出土した古代犬について解析する予定である。
中世イラン語方言ソグド語と周辺言語との接触

(1)未公開の資料の調査と発表:中国新彊ウイグル自治区で最近発見された、ソグド文字で表記されたマニ教パルティア語文献を発表した。同じテキストを含む断片が京都とベルリンに保管されており、それらも同時に発表した。龍谷大学図書館が保管する中世イラン語の資料(総数約600点)を調査し、それらのカタログを作成し同図書館に設置した。その他イギリス及びロシアにあるソグド語資料の調査を行い、それらに関する報告書を作成した。今回この科研費の研究成果報告書(冊子体)として提出する。(2)中国語との接触:ソグド語文献に導入された中古漢語の要素を網羅的に収集し、それらについての言語学的研究を論文にまとめて発表した。ここにはソグド文字で表記された漢文仏典についての研究も含まれる。この種の資料が研究・発表されるのは世界でもこれが初めてである。(3)古代チュルク語との接触:10世紀頃中央アジアのチュルク人がソグド語を使っていたことを明らかにし、彼らが書いたと考えられる3通の難解な手紙を解読した。この最近中国で発見された長文の手紙についての研究ほぼ完成したので、著書として公刊する予定である。なおこの手紙を研究する過程で、従来認識されていなかった遅い時代の手紙文をいくつか発見することができた。(4)インド語との接触:ソグド語文献に導入されたインド語の要素を網羅的に収集し、それらを冊子体にまとめた。今後は導入の時代や経路、さらには導入に際して起こった発音面での変容に関する研究を進めて行く必要がある。(5)その他:トカラ語から翻訳されたことが判明さている古代チュルク語の仏典と、完全に平行するパッセージを持つソグド語仏典をベルリンの資料のなかに1点発見した。これによって、ソグド語とトカラ語の言語接触という、従来全く知られていなかった問題の存在がクローズアップされてきた。(1)未発表資料の公刊。1980年に中国新彊ウイグル自治区で発見された資料のなかから、ソグド文字で表記されたパルティア語のテキストを解読した。さらにこの同じテキストを含む断片を、龍谷大学図書館が保管する大谷探検隊将来品のなかに2点、ベルリンにあるドイツのトルファン探検隊将来品のなかに2点発見し、それらをまとめて、論文を完成させた。(2)中国語との接触。当初の予定通り、ソグド語に導入された漢語についての論文を完成させた。残念ながら比較的に長い(四百字詰め原稿用紙約300枚)この論文の発表場所をまだ捜しえていない。また、龍谷大学図書館が保管する大谷探検隊将来品のなかに新たに6点ソグド文字で表記された漢語のテキストの断片を発見した。(3)インド語との接触。全ソグド語資料中の現れる、インド語からの借用語のカードを作成した。この過程で、インド語(おもにサンスクリット)からの借用語を最も多く含む仏教ソグド語文献についての解説論文を発表した。(4)古代トルコ語との接触。トルコ語の要素を多く含む3通の手紙の解読作業をほぼ完成させた。また、ベルリンにあるドイツのトルファン探検隊将来品を実見し、トルコ人がトルコ語と同時にソグド語を使っていた確実な証拠を発見した。(5)その他。ベルリンにあるドイツのトルファン探検隊将来品のなかに、トカラ語から翻訳された仏典を発見した。

さらに、その同じ仏典から翻訳されたトルコ語の仏典の断片に、完全に並行する箇所を発見した。(1)未発表資料の収集:(a)大谷探検隊将来の資料のうち、龍谷大学が所蔵するものに関しては既にカタログを作成した。その他に現物は散逸したものの、写真だけが残されているものが数点存在するが、それらの調査を行った。またイギリスに行った際、英国の研究者が入手した旅順にある大谷探検隊将来の資料の写真をみせてもらい、文字転写した。(b)大英図書館が所蔵する文書はほとんどが発表されているが、今回の調査で未発表の資料を若干発見することが出来た。(c)ペテルブルグにあるロシア科学アカデミーが所蔵するソグド語文書を調査し、従来報告のなかった裏面のテキスト(漢文仏典及びソグド語の落書き)の調査を行った。これによって、いくつかの断片を接合することに成功した。(2)中国語との接触:ソグド語文献に導入された中古漢語の要素についての論文を完成させ、学術誌に発表した。そこでは中国語の音韻史の問題も扱った。残る問題は中国語に導入されたソグド語ないし中世イラン語の要素を研究することである。(3)古代チュルク語との接触:古代チュルク語の要素が多く含まれる3通の手紙に関する研究の英語版を作成し、その原稿を海外の研究者に送り意見を求めた。それらは報告者の手元に届いたので、これらの手紙の研究を発表できる段階に到達した。なお今年度の調査の過程で、未発表の類似の手紙をいくつか発見した。(4)インド語との接触:ソグド語文献に導入された全インド語の資料を集めたカードを昨年度作成したが、それを検索しやすいように冊子体にまとめた。この冊子及びインド語の要素に関する言語学的な研究を近い将来発表したいと考えている。(5)その他:ベルリンにあるマニ教文献に関する研究書が出版され、それの詳しい書評をまとめた。その過程で大谷探検隊将来資料のいくつかを研究・発表した。
在宅要介護老人の追跡調査による生命予後関連要因と生存者・家族の社会的支援の検討

研究目的・方法:都市型地域の埼玉県与野市で、平成4年に(1)老人保健福祉計画に資する、(2)在宅要介護老人・家族のQOLの向上をめざした質の高いケアと社会的支援方法を検討する目的で、要介護老人・家族(150人:与野市老年人口の2%)の生活・介護状況及び介護環境に関する実態把握(第1次調査)を行った。本研究は、第2次調査として縦断的に3年後(平成7年)の生命予後に関する動態を、看護職者による訪問面接による追跡調査を実施した。さらに平成8年には、第2次調査の死亡群に対する質問票による郵送調査を実施した。結果:(1)3年後の時点における要介護老人(150人)の生命予後は、死亡70人(46.7%)、転居3人(2.0%)、入院入所9人(6.0%)、調査拒否8人(5.3%)であり、在宅療養継続生存者(第2次調査可能群)は60人(40.0%)であった。本研究の3年後の死亡者の割合46.7%は、鎌田ら(小金井)の寝たきり老人の3年後死亡率55.0%より低率であった。(2)3年後の在宅療養継続生存者は、第1次調査対象者(150人)と比較して、年齢が若く、自立性の高い人が多い傾向であった。ADLの3年後の変化では、維持している人が71.7%、好転が6%であった。家族の介護状況は改善傾向であった。(3)生存群(60人)と死亡群(70人)を第1次調査データで比較し生命予後関連要因を分析し、年齢・寝たきり度・日常生活動作自立度・理解力・生活意欲・記憶力・(尿便)失禁・介護上の困難・家族関係が抽出された。(4)死亡群では、75歳以上の後期高齢者が過半数を占め、高齢になるにしたがって、自宅死亡が増えた。病院での死亡では、病状悪化で入院し、直前まで自宅療養していたことがうかがわれた。研究目的・方法:都市型地域の埼玉県与野市で、平成4年に、(1)老人保健福祉計画に資する、(2)在宅要介護老人・家族のQ0Lの向上を目指した質の高いケアと社会的支援方法を検討する目的で、要介護老人・家族(150人、与野市老年人口の2%に相当)の生活・介護状況及び介護環境に関して実態把握を行った(第1次調査)。本研究では、第2次調査として、縦断的に3年後(平成7年)の生命予後に関する動態を把握し、在宅継続者に、看護職の訪問面接による追跡調査を実施し、3点について検討を行った。1.3年後時点における要介護老人(150人)の生命予後、入院・転居等の動態を把握する。2.3年後の在宅継続者・家族の身体的、精神的、社会的変化と生活実態、介護状況、介護環境の変化を明らかにする。3.生存群、死亡群の2群で生命予後関連要因を比較分析する。結果:1.要介護者の生命予後は、死亡者70人(46.7%)、転居3人(2.0%)、入院入所9人(6.0%)、調査拒否8人(5.3%)であり、在宅継続生存者(2次調査可能群)は、60人(40.0%)であった。

本研究の3年後の死亡者の割合は、46.7%で鎌田(小金井)らの寝たきり老人の3年後死亡率55.0%より低率であった。2.3年後の在宅継続生存者は、第1次調査時点では、全体(150人)と比較して、年令は若く、自立性の高い者が多い傾向であった。ADLの3年間の変化では、維持している者が71.7%を占め、好転も6%あった。家族の介護状況、介護環境では、長期介護過程で介護者の変更や家族形態の変化が起きていた。しかし、、介護者の健康は維持され、介護の悩みや困難は低下し、対人交流は広がり、介護状況は改善傾向であった。3.生存群(60人)と死亡群(70人)を第1次調査データで比較し要因分析し、年齢、寝たきり度、日常生活動作自立度、理解力、生活意欲、記憶力、失禁(尿・便)介護上の困難、家族関係が関連要因として抽出された。研究目的・方法:都市型地域の埼玉県与野市で、平成4年に(1)老人保健福祉計画に資する、(2)在宅要介護老人・家族のQOLの向上をめざした質の高いケアと社会的支援方法を検討する目的で、要介護老人・家族(150人:与野市老年人口の2%)の生活・介護状況及び介護環境に関する実態把握(第1次調査)を行った。本研究は、第2次調査として縦断的に3年後(平成7年)の生命予後に関する動態を、看護職者による訪問面接による追跡調査を実施した。さらに平成8年には、第2次調査の死亡群に対する質問票による郵送調査を実施した。結果:(1)3年後の時点における要介護老人(150人)の生命予後は、死亡70人(46.7%)、転居3人(2.0%)、入院入所9人(6.0%)、調査拒否8人(5.3%)であり、在宅療養継続生存者(第2次調査可能群)は60人(40.0%)であった。本研究の3年後の死亡者の割合46.7%は、鎌田ら(小金井)の寝たきり老人の3年後死亡率55.0%より低率であった。(2)3年後の在宅療養継続生存者は、第1次調査対象者(150人)と比較して、年齢が若く、自立性の高い人が多い傾向であった。ADLの3年後の変化では、維持している人が71.7%、好転が6%であった。家族の介護状況は改善傾向であった。(3)生存群(60人)と死亡群(70人)を第1次調査データで比較し生命予後関連要因を分析し、年齢・寝たきり度・日常生活動作自立度・理解力・生活意欲・記憶力・(尿便)失禁・介護上の困難・家族関係か抽出された。(4)死亡率では、75歳以上の後期高齢者か過半数を占め、高齢になるにしたがって、自宅死亡が増えた。病院での死亡では、病状悪化で入院し、直前まで自宅療養していたことがうかがわれた。
MRSAの高度耐性化を規定する遺伝子のクローニング

MRSAのメチシリン高度耐性化を規定する遺伝子のクローニングを行う目的で、以下の実験を行った。1.メチシリン低濃度存在下では増殖できないがメチシリン高濃度存在下では増殖できる、Eargle-typeMRSAであるN315h4株の染色体DNAを制限酵素Sau3A1で不完全切断し、26kbの断片を切り出した。これを温度感受性のオリジンと、テトラサイクリン耐性遺伝子を持つベクターpYT3にクローニングした。2. N315h4株染色体DNAのプラスミドライブラリーを、mecA、mecl遺伝子を持つメチシリン感受性株N315株にエレクトロポレーションにより導入し、22,580の形質転換株を得た。3.プラスミドが導入されたN315株を、メチシリン10μg/ml含有平板と100μg/ml含有平板にレプリカし、メチシリン100μg/ml含有平板でより増殖している株を3株得た。このうち2株のプラスミドは、同一のDNA断片を含むことがわかった。4.得られた2つのプラスミド(p10-2、P3-2)をN315株にエレクトロポレーションにより導入したところ、N315h4株と同様なEagle-typeの耐性パターンを示し、メチシリン中等度耐性株のN315LR5株に導入したところ、高度耐性化した。得られたDNA断片の塩基配列の決定を行った。
超高性能地震観測記録の変分法に基く解析による上部マントルの3次元構造の決定

本研究の目的は長周期デジタル地震記録の解析により、地球内部の3次元均質構造を求めることである。本研究の特徴は、従来の研究では初期モデルが球対称モデルに限られていたのに対して、任意不均質初期モデルを使うことが出来る逐次線形波形インバ-ジョン法を解析に用いることである。インバ-ジョンを実行して、精密な地球モデルを得るためには、任意不均質モデルに対して理論波形とその偏微分係数を高精度で求めることが必要である。これまで我々は、変分法によって求めた地球の自由振動の正規モ-ド解の線形結合によってこれらの量を計算していた。今年度の研究で我々は、変分法と同じ精度で理論波形とその偏微分係数を計算できるDirect Solution法及びそのソフトウェアの開発を行った。変分法を用いた方法と比べて、Direct Solution法には、(1)非弾性の効果を安定に取り扱える、(2)計算効率がよい、(3)地球の回転、密度の不均質構造の効果の取り扱いが簡単、という利点がある。Direct Solution法の開発によって、地球内部構造を非弾性の不均質構造も求めることがこれまでより容易になった。今年度の研究で我々は、Direct Solution法を実際の地震波形記録に応用した。今回は周期200220秒に相当する周波数帯域で逐次インバ-ジョンを行った。この帯域は深さの200300kmの地球内部構造に敏感である。S波の不均質構造を球面調和関数で展開し、展開係数の次数8(水平波長にして5000kmに相当)までの不均質構造を求めた。する。インバ-ジョンの結果は、200kmにおけるS波の速度不均質構造と地球表面にみられるテクトニクスに相関があることを示唆した。今後は、より短波長の不均質構造及び非弾性の不均質構造を求めるパラメタに含めて複数の周波数帯域のデ-タを用いてインバ-ジョンを行うことにより精密な地球モデルを決定する予定である。する。
国土政策としての土地制度と地域間交通社会資本整備の連携に関する研究

近年、社会・経済活動が高度化する中で、国土政策への期待もより複雑なものとなってきている。したがって、これらの複雑な政策目標に応えていくためには、もはや各々の領域で問題解決の方策を検討しても有効な政策を見い出すことは難しく、むしろ、各領域の政策を組み合わせて実施して行かなければならない状況になってきている。こうした問題意識の下で、今年度は、こうした複合政策の効果について定量的分析を行なう数学モデルを開発し、これを用いてその評価・分析を試みてきた。具体的には、次の3つの観点から研究を進めた。(1)交通システムの変更が国土利用に与える影響についてわが国のような市場経済システムを採用する国においては、たとえ国土政策と言えどもこの市場経済システムを通して政策目標を達成していかなければならない。こうした状況にあって、交通システムの変更は国土利用に大きな影響を及ぼすため、有効な国土政策として大きな期待が寄せられてきた。そこで、こうした交通システムの変更が国土利用に与えた影響を定量的に分析・評価した。(2)国土利用の変化が交通システムに与える影響についてまた、逆に、国土利用が変化すると、当然交通システムに対する負荷も変化することになる。そこで、国土利用の変化が交通システムにどのような影響を与えるのかについて分析・評価を試みた。(3)国土利用の変化、交通システムの変更が環境負荷に与える影響についてさらに、近年、環境負荷量の削減も、国土政策の大きな政策目標の1つとなってきている。そこで、国土利用の変化、交通システムの変更が、外部経済である環境に如何なる影響を与えるのかについての分析・評価を行った。本研究の目的は、地域間交通社会資本整備のあり方を土地制度を含めた土地システム全体の中で捉えていくために、まず、これらの複合効果について事例分析を行なうと同時に、これを定量的に分析するための計量モデルを開発することにある。本年度の研究では、まず、ドイツの空間整備政策とわが国の国土政策について、統計データを用いてその効果を比較分析し、次の点を明らかにした。わが国では戦後になってようやく高速道路整備が開始され、産業構造の転換期にはその幹線ネットワークすら完了していなかったため、相対的に交通利便性の高い首都圏を中心として地域構造が再編されていったこと。これに対し、ドイツでは第2次世界大戦前に既に幹線となるアウトバーン整備を終え、戦後はこれを基盤として地域的に均等な整備を進めてきたため、産業構造の転換期には素材型産業を中心としたルール地方から加工組立型産業を中心とした南部地方へと産業の中心がシフトしていったこと。さらに、わが国では戦後の経済の立ち上がりの時期に、大都市部から地方部への行政投資が地域間格差の是正に効果を発揮したこと。しかし、所得水準が上昇し、地域間交通網の整備により地域間分業が進展する中で、こうした行政投資の効果も従前ほど顕著なものでなくなってきていることなどを明らかにした。また、これらの複合効果を分析するための地域計量モデルについても研究を進めてきた。わが国のような市場経済をベースとする経済システムを採用する国では、市場における価格が重要な役割を果たすため、これを組み込んだモデルが必要となること。地域間交通社会資本整備や土地制度の変更などは地域経済に大きな影響を及ぼすため、従来より地域経済の分析に用いられてきたエコノメトリクスには限界があり、経済主体の行動原理や市場メカニズムを組み込んだモデルが必要となること等を明らかにした。また、具体的なモデル化にも取り掛かり、次年度に引続いて研究を進める予定である。

(1)交通システムの変更が国土利用に与える影響についてわが国のような市場経済システムを採用する国においては、たとえ国土政策と言えどもこの市場経済システムを通して政策目標を達成していかなければならない。こうした状況にあって、交通システムの変更は国土利用に大きな影響を及ぼすため、有効な国土政策として大きな期待が寄せられてきた。そこで、こうした交通システムの変更が国土利用に与えた影響を定量的に分析・評価した。(2)国土利用の変化が交通システムに与える影響についてまた、逆に、国土利用が変化すると、当然交通システムに対する負荷も変化することになる。そこで、国土利用の変化が交通システムにどのような影響を与えるのかについて分析・評価を試みた。(3)国土利用の変化、交通システムの変更が環境負荷に与える影響についてさらに、近年、環境負荷量の削減も、国土政策の大きな政策目標の1つとなってきている。そこで、国土利用の変化、交通システムの変更が、外部経済である環境に如何なる影響を与えるのかについて分析・評価を行なった。