hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脾臓間葉系幹細胞の同定ならびに再生治療への応用基盤の確立

脾臓の器官形成に必須の転写因子であるTlx1の発現を指標にして脾臓間葉系細胞について解析した結果、Tlx1発現細胞は脾臓の中心動脈周囲の血管周皮細胞ならびに濾胞周囲の赤脾髄領域に局在し、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞などの成熟間葉系細胞とは異なり、CD140αやCD105などの骨髄間葉系幹細胞と類似した表現型を示すことを明らかにした。さらに、本細胞は、in vitroの培養系で脂肪細胞、骨芽細胞ならびに軟骨細胞へ分化するだけでなく、生体において脾臓を構成する殆どの成熟間葉系細胞に分化する能力を有することから、脾臓独自の間葉系前駆細胞であることが示唆された。間葉系幹細胞は3つの主要な間葉系細胞系列(脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞)に分化できる細胞集団であり、再生医療への幅広い応用が期待されている。脾臓は免疫応答の場として機能するだけでなく、老化した赤血球の除去や貧血時の髄外造血を支持する造血微小環境である。脾臓においても、その器官形成に必須の転写因子であるTlx1を高発現し、3種の間葉系細胞系列にin vitroで分化可能な間葉系幹細胞が存在する可能性が示唆されているが、その性状や分化能については明らかになっていない。そこで、我々はTlx1遺伝子座にCreERT2-ires2-Venus遺伝子をノックインした新規レポーターマウスを用いて、新生仔脾臓におけるTlx1発現間葉系細胞の性状および機能について解析を行った。その結果、脾臓Tlx1発現間葉系細胞は間葉系前駆細胞マーカーを発現し、Platelet-derived growth factor receptor-α(PDGFR-α)を発現する一群の細胞は脂肪細胞への分化能を有することが明らかになった。また、本マウスをレポーターマウスやジフテリア毒素受容体発現マウスと組み合わせることにより、成体における脾臓間葉系細胞の細胞系譜追跡や細胞除去を行うことで、脾臓微小環境について解析を行った。その結果、成体Tlx1発現間葉系細胞は様々な脾臓ストローマ細胞へ分化する能力を有し、さらに、Flk1およびCD31陽性の血管内皮細胞へ間葉内皮分化転換しうることが明らかになった。現在、脂肪細胞への分化能を有する間葉前駆細胞の性状について、細胞表面抗原の発現ならびに組織分布の観点から、より詳細に解析を行い、他の間葉系細胞である軟骨芽細胞や骨芽細胞ならびに血管内皮細胞への分化能について解析している。脾臓初期発生に必須の転写因子であるTlx1の遺伝子座にCreER-Venusをノックインしたマウスを用いて、Tlx1の発現を指標として脾臓間葉系細胞の起源ならびに機能について解析を行った。その結果、Tlx1発現細胞は脾臓にのみ存在する間葉系細胞であり、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、赤脾髄線維芽細胞などの成熟ストローマ細胞マーカーを発現せず、リンホとキシンβ受容体、血小板由来増殖因子受容体(PDGFRα/β)ならびにCD105陽性の間葉系幹細胞様の性状を示した。また、胎仔期、新生仔期ならびに成体脾臓のTlx1発現細胞の分化運命をRosa26-tdTomatoマウスを用いて追跡した結果、Tlx1発現細胞は、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞ならびに赤脾髄線維芽細胞に分化する能力を有することが明らかになった。また、腎臓被膜下に移植した新生仔脾臓被膜から脾臓が再生する過程においても、Tlx1発現細胞は様々な成熟脾臓間葉系細胞に分化することから、Tlx1発現細胞は成体においても脾臓微小環境の維持に必須の脾臓特異的間葉系幹細胞として機能することが示唆された。1.脾臓におけるTlx1発現細胞は、線維性細網細胞(gp38陽性)、瀘胞樹状細胞(FDC-M1,CD35陽性)、赤脾髄線維芽細胞(ER-TR7陽性)などの成熟ストローマ細胞マーカーを発現せず、一部が辺縁帯細網細胞(MAdCAM-1陽性)であるが、大部分はLTβR, PDGFRα,PDGFRβ, CD105陽性,Sca-1弱陽性の間葉系細胞であった。また、中心動脈周囲の血管周囲細胞もTlx1陽性であることから、未熟な間葉系細胞と考えられた。さらに、新生仔脾臓のTlx1発現細胞はin vitroで脂肪細胞ならびに軟骨細胞へ分化することが明らかになり、間葉系前駆細胞としての特性を有することが示唆された。2. Tlx1-CreER-Venus;Rosa-tdTomatoマウスを用いて、胎仔期ならびに新生仔脾臓に存在するTlx1発現細胞の細胞系譜追跡を行った結果、胎仔期(E12.5)ならびに新生仔(D5)脾臓のTlx1発現細胞は、成体において線維性細網細胞、瀘胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞ならびに赤脾髄線維芽細胞に分化することが明らかになった。3. Tlx1-CreER-Venus;Rosa-tdTomatoアレルを有する妊娠マウスにタモキシフェンを投与し、E12.5の脾臓原基の細胞運命を追跡した結果、Tlx1欠損マウスでは本来脾臓を形成するべき細胞が膵臓に局在した。

これらの細胞はアミラーゼ、インスリン、上皮細胞マーカーを発現せず、Vimentin, Desminを発現する膵臓間葉系細胞であることが判明した。4.脾臓被膜の腎臓被膜下への移植による脾臓再生系において、Tlx1発現細胞は線維性細網細胞、瀘胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞ならびに赤脾髄線維芽細胞へ分化することから、発生過程と同様、再生過程においても脾臓の様々なストローマ細胞へ分化する能力を有していることが明らかになった。脾臓の器官形成に必須の転写因子であるTlx1の発現を指標にして脾臓間葉系細胞について解析した結果、Tlx1発現細胞は脾臓の中心動脈周囲の血管周皮細胞ならびに濾胞周囲の赤脾髄領域に局在し、線維性細網細胞、濾胞樹状細胞、辺縁帯細網細胞などの成熟間葉系細胞とは異なり、CD140αやCD105などの骨髄間葉系幹細胞と類似した表現型を示すことを明らかにした。さらに、本細胞は、in vitroの培養系で脂肪細胞、骨芽細胞ならびに軟骨細胞へ分化するだけでなく、生体において脾臓を構成する殆どの成熟間葉系細胞に分化する能力を有することから、脾臓独自の間葉系前駆細胞であることが示唆された。当初の研究目標の項目1「Tlx1を発現する脾臓間葉系細胞の脾臓微小環境形成における役割の解明」については、免疫反応ならびに髄外造血などの状況以外の、発生ならびに再生過程におけるTlx1発現細胞からの間葉系細胞の分化について明らかにした。項目2「脾臓間葉系細胞株の樹立とその分化能などの性状の解明」については、Tlx1発現脾臓間葉系細胞株の樹立には成功していないが、脾臓に存在するTlx1発現細胞の表面抗原や遺伝子発現解析は終了した。単離した細胞の間葉系細胞系列(脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞)への分化能については脂肪細胞への分可能を確認しているが、それ以外の細胞への分化については現在検討中である。項目3「脾臓間葉系細胞の形成ならびに機能の転写因子による制御機構の解明」については、現在、脾臓間葉系細胞特異的Meis1, pKnox1欠損マウスを作製し、解析を行っているところである。項目4「腎被膜下移植法を用いた脾臓間葉系細胞による免疫および造血ニッチ再構成系の確立」については、Tlx発現細胞単独での再構築には成功していないが、新生仔脾臓被膜を腎被膜下へ移植する系で、Tlx発現細胞が脾臓の再構築に関与していることを明らかにしている。27年度が最終年度であるため、記入しない。統合動物科学1)免疫反応や髄外造血など脾臓微小環境がダイナミックに変動する過程におけるTlx1発現細胞の分化や機能について解析を行う。2)単離したTlx1発現細胞の間葉系細胞系列(脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞)への分化能についてより詳細に解析を行う。3)脾臓間葉系細胞特異的Meis1, pKnox1欠損マウスを用いて、Tlx1発現細胞の機能をより詳細に明らかにする。4)Tlx1発現細胞を除去することの脾臓再構築に及ぼす影響について明らかにする。脾臓におけるTlx1陽性細胞は、細胞表面マーカーの発現解析から、成熟マーカーを発現していない未熟な細胞群であり、骨髄における間葉系幹細胞と類似した表現型を示すこと、少なくとも培養系で脂肪細胞への分化能を有することから、間葉系幹細胞である可能性が強く支持される所見を得ており、今後、予定通りに研究を遂行することにより、脾臓の間葉系幹細胞の同定とその組織修復や再生能力について明らかにできると考える。ただ、現状で進行が遅れている点は、マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析であり、これはTlx1発現細胞が少数であることに起因している。本来ならば、平成25年度に終了予定の計画であったが、本遺伝子解析については、平成26年度中に終了させる予定である。
簡易脳波計を利用したスキャン型文章入力インタフェース

体を全く動かすことができない患者が自らの言葉を伝える手段を実現することを目的に、簡易脳波計を利用したスキャン型文章入力の実現に挑戦した。α波などの自発脳波や体の動作を想像することで生じる脳波の利用可能性を検証するため、脳波計、タスク、分析方法などのあらゆる角度から多くのデータを収集した。多チャンネル信号の利用などにより精度を向上させることができたが、文字入力を可能とするほどの性能は得られなかった。本研究は、安価で装着が容易な簡易脳波計を利用したスキャン型文章入力装置の実現を目的としている。平成25年度は、スキャン文字盤使用時のEEG(脳波)データの収集、およびEEGによる脳機能インタフェース実現に向けた予備的な分析を実施した。脳波センサとしては、Thket社製B3 BandおよびEmotiv社製EPOCを用いた。被験者は、カーソルが目的文字に到達するまでは文字盤を注視し、目的文字に停留している間は閉眼する。文字盤の付近には入力すべき文が表示されており、被験者は1回の走査で1文字ずつ上記タスクを実行し脳活動の制御を行う。B3 Bandについては2名の被験者に各25回の、EPOCについては1名の被験者に9回の、5名の被験者に1回の試行を実施しデータを取得した。EEG信号処理の信号処理に関する平成25年度の検討事項は以下の通りである。(1)スペクトル分析の条件出し。スキャン間隔を5sとして取得した1チャンネルEEG波形に対する分析窓長(5s, 2s, 1s, 0.5s)および分析周期(100%, 50%, 25%)の各組み合わせに対し、文字盤の各列におけるα波の振幅ピークを要素とした11次元ベクトルを特徴量としたときの文字正解精度を求め、分析窓長2s,分析周期1sが最良の条件であることを見出した。(2)複数の周波数バンドの利用。開閉眼に頼らない脳波インタフェースの実現のためには、これまで検討してきたα波のみの利用では性能が十分に上がらない。そこで、予備的な検討として、α波に加えβ波およびγ波のスペクトル特徴も加え、開閉眼の動作を必要としない文字入力の可能性を検討した。(3)EPOCから得られる14チャンネルのEEG信号に対し独立成分分析(ICA)による前処理を実行し、有効性を検討した。(1)精神活動による脳波変化に利用可能なタスク選定多チャンネル脳波計としてEmotiv社製EPOCを用い、精神活動による脳波変化の大きさを、暗算および運動想起に関連する種々のタスクにより検討した。被験者3名による実験の結果、1名の被験者で「目的文字を書くイメージ」および「頭をぼーっとさせる」タスクが高い分離度を示した。(2)電極位置の検討被験者1名による文字入力実験を行い、脳波の帯域と電極位置の違いによる精度を比較した。その結果、チャンネルF7から得られるα波を用いた場合の精度が34%と最も高かった。(3)独立成分分析および信号選択法の検討多チャンネル脳波計の性能を生かすため、独立成分分析を利用した信号強調を検討した。4名の被験者に開閉眼を用いたα波制御による文字入力を行わせた実験の結果、独立成分分析前後で平均正解率を95%から最大98%に向上できることがわかった。この際、独立成分分析後のどの信号を選べば分離を最大にできるかが問題となるため、ターゲット期間および非ターゲット期間の分布間距離最大基準を用いて信号を選択する方法を提案した。平成26年度までに実施した種々の帯域および分析条件での脳波の分析の結果、α波などの自発脳波だけでは、体を一切動かさない条件では当初目標としていた文字入力精度を得るのが困難であることがわかった。このため、平成27年度の目標を運動想起による事象関連脳波を利用した文章入力システムの実現に向けた基礎検討に定め、運動想起による事象関連脱同期(ERD)の検出実験を実施した。対象とした被験者は健康な大学院生4名であり、Emotiv社製多チャンネル脳波計EPOCを利用してERDの検出実験を行った。測定前に運動想起によるERD発現のトレーニングを行った。トレーニング1セットを6分とし、最初の2分間は実際に肘の屈伸で右腕を上下させた。その後の4分間は同様の運動を想起させた。このトレーニングを1日あたり7セット繰り返し10日間の測定前全てで行った。5sの何もしない通常状態と5sの肘の屈伸運動を想起している状態の計10sを55回繰り返したものを測定した。特徴量はβ波帯域のエネルギーとし、運動想起期間のエネルギーが通常状態のエネルギーに比べて低ければERDが検出できたとみなした。トレーニングの結果、2名ではわずかに精度が向上し、トレーニングの効果を確認することができたが、残りの2名は変化がなかった。最も良い成績を上げた被験者では、最大で約82%の検出率を得ることができた。しかし、文字走査入力システムに直接応用可能なほどの安定した精度を得ることはできなかった。

多チャンネル信号の利用などにより精度を向上させることができたが、文字入力を可能とするほどの性能は得られなかった。当初の研究計画では、平成26年度の研究計画としては(3)特徴選択およびモデル化を挙げた。研究実績として、独立成分分析を用いた信号強調および信号選択を提案するとともに、種々の精神活動を利用したタスク選定実験を実施した。その結果は、言語モデル未使用時では、最も分離性能が高い条件においても文字入力の精度は34%であった。言語モデルが性能を発揮するためには75%以上の精度が必要である。このことから、当初目標としていた文字正解精度85%は、体を一切動かさない条件では達成が困難であるという見通しとなった。音声言語情報処理種々の帯域および分析条件にわたる脳波の分析の結果、α波などの自発脳波だけでは、体を一切動かさない条件では当初目標としていた文字入力精度を得るのが困難であることがわかったため、平成26年度中より運動想起に関連した脱同期(ERD)を併用する検討を始めている。平成26年度の研究成果の1つに、独立成分分析による信号強調時の信号選択法の開発が挙げられる。この成果は、ERDをトリガーとする文字入力においても有効であることが期待される。最終年度は、平成26年度までの研究成果を土台として、文字入力精度を目標とする数値に少しでも近づけるための検討を行う。当初の研究実施計画では、(1)スキャン文字盤使用時のEEGデータ収集、および(2)EEGスペクトルの分析を挙げた。このうち(1)については、当初計画の被験者数10名には届かなかったが、のべ8名の被験者に対するデータ収集により、個人によるEEG信号の特性の差が大きいことを示すのに十分な証拠が得られた。また、(2)については振幅スペクトルのピーク以外の特徴抽出についても検討した。全体としては、当初計画の通り順調に進展したと評価している。文字入力精度が不十分で、多数の被験者による文字入力実験をするに至らなかったため。研究開始当初から予想していたことだが、開閉眼の動作を必要としない文字入力を実現するためには、α波などの自発脳波だけでは不十分であることが明らかになってきた。26年度以降は、運動関連電位の利用も含め、より自然で精度の高い文字入力インタフェースを実現するための基礎的検討を研究計画に組み入れて行く。10名ほどの被験者による評価実験を予定している。(1)ストレージシステムの機種選定が遅れているため。(2)研究動向調査のための海外出張を見送ったため。(1)効率的なデータ蓄積・分析を可能とするようなストレージシステムおよび分析システムの機種選定を進める。(2)対外的な研究成果報告を行う。
モデルマウスを用いたがん関連遺伝子の単離と機能同定

放射線照射後の萎縮胸腺で、Bcl11bの遺伝的変化を経時的に調べた結果、Bcl11bは発症初期過程に働くことが明らかになった。Bcl11bは細胞周期チェックポイントに働くChk1のリン酸化に影響し、標的遺伝子として、p27 kip1 p57 kip2およびβ-cateninが明らかになった。マウスの発がん実験からは、Bcl11b機能低下は細胞増殖を促し、それがリンパ腫、腸管腫瘍の発がん原因であると考えられた。1.Rit1/Bcl11bは放射線誘発胸腺リンパ腫発症に関与する主要ながん抑制遺伝子である。リンパ腫の約70%でLOHを示す。しかし、MNU誘発の胸腺リンパ腫、p53欠損マウスに自然発症する胸腺リンパ腫でも高いLOHを示す。一方、Rit1変異の多くは間違ったV(D)J組み換えによりもたらされるものである。従って、Rit1変異は、照射によるというより、照射影響とは無関係に起こり、発がんに貢献すると考えられる。2.Rit1の機能解析から、Rit1はChk1機能をコントロールすることが分かった。RNAi法を用いてRit1ノックダウンJurkat細胞株を作製し、Rit1発現低下がもたらす細胞の性質の変化を検討してきた。細胞増殖をMTTアッセイ法で測定すると、Rit1ノックダウン細胞は著明な細胞増殖抑制を示し、これはRit1発現低下がアポトーシスを誘導し、その結果細胞の増殖(生細胞数)が抑制されると考えられた。ATR-Chk1シグナル伝達系は、DNA傷害やDNA複製ストレスを感知し、その伝達および調節に関わる。そこで、ストレス感知系の蛋白、ATRがChk1をリン酸化するのに必要な蛋白群の変化を調べた。その結果、ATRによるChk1リン酸化を助けるClaspinが一部分解されていることが分かった。すなわち、Rit1消失はClaspin分解を引き起こすことで、Chk1のリン酸化を阻害することが分かった。しかし、Rit1蛋白とClaspin分解の経路については不明である。最近、Rit1転写因子はNuRDコレプレッサーの一員であるとの報告があるが、その下流の遺伝子産物が担う機能については不明であり、現在この点を検討中である。Rit1機能低下はChk1機能低下を引き起こし、その結果遺伝的不安定性をもたらし、最終的には発がんに至らせると推論される。1.胸腺リンパ腫はすでにVDJ組換えを行なった細胞由来であり、VDJ組換えがもたらすpre-TCRリセプター・シグナルの活性化が、リンパ腫発症に影響する可能性が示唆される。そこで、すでにVDJ組換えを行なったβ鎖をもつトランスジェニックマウスと野生型マウスから骨髄細胞を採取し、両者の混合比率を変えSCIDマウスに移植した。このキメラ胸腺をもつマウスに放射線を3Gy照射し、30日後に胸腺を摘出し、どちらの胸腺細胞が多く存在するかを調べた。その結果、組換えの終了したβ鎖をもつ胸腺細胞がより多く存在することが分かった。この結果は、pre-TCRの活性化がリンパ腫発症に貢献することを示している。2.pCDNA6.2GW/EmGFPmiRベクターとBP/LR組換え反応を利用し、IkarosおよびRit1/Bcl11b siRNAを発現するレンチウイルスを作製した。ウイルスを含む培養上清をJurkat細胞に加えて、感染の成立をGFPタンパク発現で確認した。一方、Rit1/Bcl11bおよびIkarosを共に発現するJurkat細胞に感染させ、その遺伝子特異的な発現抑制を検討した。Moi=1で感染させると、Rit1/Bcl11bの発現抑制は期待通りであったが、Ikarosのそれは効率が悪く新たな配列を選び、再挑戦する必要があった。現在Rit1/Bcl11b siRNAを発現するレンチウイルスを用い、マウスへの感染実験を進めている。3.Rit1/Bcl11b蛋白は細胞核内で、Sirt1 deacetylaseやNuRD複合体とコンプレックスを形成し、転写調節することが報告されている。一方、SirT1 deacetylaseはFoxO転写因子と結合し、p27、Bim-1、Gadd45などの遺伝子の転写を制御している。Rit1ノックダウン細胞とコントロールJurkat細胞を比較すると、Rit1ノックダウン細胞は明らかにSirt1 deacetylaseの蛋白量の低下を示した。また、ノックダウン細胞で血清を5%から10%に上昇させると、Bim-1やGadd45のmRNA量は変化しないが、p27およびBcl-xLのmRNA量が速やかに減少した。p27、Bcl-xLのmRNAの低下は蛋白レベルでの減少、消失と一致し、これらの低下がアポトーシスに寄与すると考えられた。1.Bcl11b/Rit1蛋白は細胞核内で、Sirt1 deacetylaseやNuRDと複合体を形成し、転写調節することが報告されている。この転写因子としての機能を解析した。

標的遺伝子であるp27kip1プロモーター(p27-Luc)を作製し、これとRit1(αおよびβ型)を共発現させると、それぞれ40±10%、50±10%にまで発現が抑制され、Rit1がp27の転写に対して抑制的に働くことが示された。次に、Rit1αのアミノ酸253番目、676番目、783番目および849番目の点変異体およびC末端側からアミノ酸を欠失させた変異体を調べた。783番目以外の変異体、およびC末端側から41個のアミノ酸を欠失させた変異体は抑制効果を示さなかった。これらの結果から、亜鉛フィンガードメインが重要な機能をもつことが示唆された。一方、p27-kipプロモーター領域の転写に必要なDNA配列領域は少なくとも-141から+37が必須で、その領域にはGCリッチな配列が含まれていた。2.pCDNA6.2GW/EmGFPmiRベクターとBP/LR組換え反応を利用し、マウスのIkaros siRNAを発現するレンチウイルスを作製した。ウイルスを含む培養上清をマウスT細胞由来培養細胞に加えて、感染の成立をGFPタンパク発現で確認し、次にウエスタンブロットでタンパク質発現の低下を観察した。現在、発がんの諸段階での役割を知る目的で、このIkarosのsiRNAレンチウイルスを用い、マウスへの感染実験を進めている。3.放射線照射後に出現する大型リンパ球を前がん細胞と想定しているが、その細胞での特異的RNA発現をマイクロアレイを用いて解析した。Notch1やDtx1の高発現がみられ、期待に合致した結果が得られたが、一方Bimの発現も上昇していた。その他の発現も含め、発現の意味づけを行っている。1. Bcl11b/Rit1はリンパ腫および腸管腫瘍のがん抑制遺伝子として機能することが分かってきた。その発がん抑制機構を知るため、以下の解析を行った。(1) Bcl11bの機能ドメインの解析:種々のBcl11b-GST融合タンパク質を作製し、DNA結合能を検討した。その結果、2番目と3番目の亜鉛フィンガードメインを含む領域にDNA結合性が示された。転写調節に関与する6番目のドメインと機能分担していることが示唆された。(2) Bcl11bの一過性強発現レポーターアッセイ系で、Bcl11bの発現によりp27 kip1の転写活性は抑制された。また、Jurkat細胞を用いたChIPアッセイ法でクロマチン結合性を検討した。その結果、Bcl11b抗体と共にp27 kip1の転写開始点上流の配列が沈降し、Bcl11bはp27 kip遺伝子の転写調節に関与していることが示された。2. Ikaros-siRNA発現レンチウイルス作製は完了したが、残念ながら発がん段階特異的に抑える実験系とはならなかった。培養細胞レベルでもIkaros抑制による抗アポトーシス作用は期待より小さく、強い細胞障害性という副作用がみられた。一方、Bcl11b-siRNA発現レンチウィルスの作製が完了した。しかし、Bcl11bの発現抑制は、細胞のアポトーシスを誘導し、発がん抑制効果を検討する選でに至っていない。3. Bcl11b遺伝子の皮膚がん発症への関与の有無を検討している。
材質制御とネットシェイプ化を目的とするねじりモーション付加鍛造加工法の開発

塑性加工プロセス中の加工モーション制御に着目して,鍛造加工中にねじりモーションを付加するねじりモーション付加鍛造加工プロセスを考案し,成形荷重の低減,材質制御・形状制御に取り組み,以下の成果を得た.(1)ねじりモーション付加鍛造加工装置を設計・作製した.(2)設計・作製した鍛造加工装置および有限要素シミュレーション解析により,据込み自由鍛造,型鍛造においてねじりモーション付加の効果を調べた.(3)ねじりモーション付加による加工現象の変化およびねじりモーション制御の指針について考察した.本研究では先進塑性加工プロセスの開発として,塑性加工プロセス中の加工モーション制御に着目して,鍛造加工中にねじりモーションを付加するねじりモーション付加鍛造加工プロセスを考案し,成形荷重の低減,材質制御・形状制御に取り組んだ.従来の加工モーション制御(加速,減速,一旦停止,上下振動等)は主加工方向(プレス機械のスライド動作方向)と同方向の加工モーション制御であるが,ねじりモーション付加制御は主加工方向とは異なる方向(直角方向の回転)であり,汎用プレス機械等の従来の加工機械では実施困難である.そこで,まずコンピュータによる有限要素シミュレーション解析により,据込み自由鍛造を対象とした解析を行い,ねじりモーション付加条件(ねじり速度,角度,回数,周期)が成形荷重,被加工材へのひずみ付与(材質制御),材料流動(形状制御)に及ぼす影響を調べた.適切なねじりモーションを付加することで,成形荷重の低減,ひずみ分布の変化が得られることを明らかにした.次に上記で得られた有限要素シミュレーション解析の結果を基に,ねじりモーション付加鍛造加工プロセスの試験装置および金型形状の設計および作製を行った.上述の通り,プレス機械のスライドモーション制御機構を流用することはできず,また広範囲なねじりモーション(ねじり速度,角度,回数,周期)の付加を可能とするため,サーボモータによるねじりモーション付加機構を取り入れた独自の試験装置を作製した.作製した試験装置および金型を用いて,低荷重で成形可能なアルミニウムを被加工材とした予備実験を行い,適切なねじり付加条件で成形荷重が低減することを明らかにした.平成27年度の目標に掲げたねじりモーション付加鍛造加工プロセスの試験装置および金型形状の設計および作製について,計画通り,年度中盤までに設計を行い,年度終盤に納入された.作製した試験装置および金型を用いて,試運転を兼ねた予備実験を行い,適切なねじり付加条件で成形荷重を低減できることを実証した.以上より,おおむね順調に進展していると判断する.本研究では先進塑性加工プロセスの開発として,塑性加工プロセス中の加工モーション制御に着目して,鍛造加工中にねじりモーションを付加するねじりモーション付加鍛造加工プロセスを考案し,成形荷重の低減,材質制御・形状制御に取り組んだ.平成27年度に設計・製作したモーション付加機構を有する鍛造試験機を用いて,ねじりモーションを付加した据込み自由鍛造加工実験を行った.ねじりモーション付加条件(ねじり速度,角度,回数)が鍛造加工特性(ひずみ,摩擦,成形荷重,材料流動)に及ぼす影響を詳細に調べ,適切なねじり付加により軸方向の成形荷重を低減できることを加工実験においても実証した.また加工実験で得られたねじりモーション付加条件と鍛造加工特性の関係は,平成27年度に取り組んだコンピュータによるシミュレーション解析とも傾向が一致することが分かった.加工実験,シミュレーション解析によって得られた結果を総合して,ねじりモーション付加制御による加工現象の変化について,その加工メカニズムについて考察した.上述のねじりモーション付加据込み自由鍛造加工で得られた知見を基に,ねじりモーション付加鍛造加工プロセスの他形状への展開に取り組んだ.まず実部品を基礎研究用に簡易化した形状を対象として,ねじりモーション付加鍛造プロセスを適用可能な鍛造形状を調査した.ねじりモーション付加の適用が可能な鍛造形状をいくつか選定した後,コンピュータによるシミュレーション解析により,ねじりモーション付加の効果を予備検討した.良好なシミュレーション解析結果を得られた型鍛造形状を対象として,金型を設計・製作した.平成28年度の目標に掲げた据込み自由鍛造加工におけるねじりモーション付加制御効果の実証について,平成27年度に設計・製作を行った加工試験装置を用いて,適切なねじり付加により軸方向の成形荷重を低減できることを加工実験において実証した.またねじりモーション付加鍛造加工プロセスの実用化を目指して,実部品を簡略化した型鍛造形状の金型を設計・製作した.以上より,おおむね順調に進展していると判断する.本研究では先進塑性加工プロセスの開発として,塑性加工プロセス中の加工モーション制御に着目して,鍛造加工中にねじりモーションを付加するねじりモーション付加鍛造加工プロセスを考案し,成形荷重の低減,材質制御・形状制御に取り組んだ.平成27年度に設計・製作したモーション付加機構を有する鍛造試験機を用いて,平成29年度は型鍛造への適用に取り組んだ.型鍛造形状の検討および金型の設計・製作は平成28年度に実施した.ねじりモーション付加条件(ねじり速度,角度,回数)が鍛造加工特性(ひずみ,摩擦,成形荷重,材料流動)に及ぼす影響を詳細に調べ,適切なねじり付加により軸方向の成形荷重を低減できることを加工実験およびコンピュータシミュレーション解析の両面で実証した.また加工実験で得られたねじりモーション付加条件と鍛造加工特性の関係は,平成27,28年度に取り組んだ据込み自由鍛造加工で得られた結果とも傾向が一致することが分かった.一方,据込み自由鍛造加工を対象に鍛造後の被加工材の金属組織観察を行った.ねじり

モーション付加による金属組織の変化を確認できたが,ねじりモーション付加条件と金属組織変化の定量的な関係を得るまでには至らなかった.継続課題として次年度以降も取り組むことにする.以上の据込み自由鍛造,型鍛造の加工実験,シミュレーション解析によって得られた結果を総合して,ねじりモーション付加制御による加工現象の変化について,その加工メカニズムについて考察した.そして,成形荷重の低減,材料流動性の変化については,鍛造加工プロセスでのねじりモーション付加の制御指針を明らかにした.塑性加工プロセス中の加工モーション制御に着目して,鍛造加工中にねじりモーションを付加するねじりモーション付加鍛造加工プロセスを考案し,成形荷重の低減,材質制御・形状制御に取り組み,以下の成果を得た.(1)ねじりモーション付加鍛造加工装置を設計・作製した.(2)設計・作製した鍛造加工装置および有限要素シミュレーション解析により,据込み自由鍛造,型鍛造においてねじりモーション付加の効果を調べた.(3)ねじりモーション付加による加工現象の変化およびねじりモーション制御の指針について考察した.平成27年度はねじりモーション付加鍛造加工プロセスの試験装置および金型形状の設計に重点を置いたため,試験装置の完成が年度の終盤であった.試験装置の完成時期は当初の計画通りであり,平成28年度の前半は,アルミニウムを被加工材としてねじりモーション付加条件(ねじり速度,角度,回数,周期)が成形荷重,被加工材へのひずみ付与,材料流動に及ぼす影響を詳細に調べる予定である.得られる知見を基に,ステンレス鋼や難加工材であるチタン合金,ニッケル基合金の熱間鍛造加工への応用展開を図る.特にチタン合金,ニッケル基合金の熱間鍛造加工では,材質制御が重要となるため,ねじりモーション付加による加工発熱制御,加工ひずみ制御に着目して,金属組織変化についても詳細に調べる.また上記の冷間据込み自由鍛造の加工実験で得られる知見を基に,冷間型鍛造加工プロセスへのねじりモーション付加制御の応用展開も試みる.平成28年度はねじりモーションを付加した据込み自由鍛造加工実験での軸方向荷重の低減に重点を置き,材料流動および材質制御については予備調査に留めた.材料流動については,平成28年度に対象形状を決定し,設計・製作した型鍛造形状の金型を用いて,加工実験を平成29年度に行う予定である.また材質制御については,平成28年度の加工実験で得た鍛造材料を用いて,材質変化を調査する予定である.また据込み自由鍛造,型鍛造の加工実験で得られる知見を基に,ねじりモーション付加制御の効果を,加工品の材質制御,成形荷重の低減,材料流動性の向上に着目して整理する.それらを総合して,鍛造加工プロセスでのねじりモーション付加の制御指針を検討して,本加工プロセスの実用化を目指す.工学,塑性加工,鍛造
バイオリアクターによる魚介類原料からの調味料製造

1.蛋白質分解酵素を固定化する固定化担体として、シリカ系担体を開発した。固定化担体の孔径を制御するため、デンプン粒を用いる焼結法を採用し、酵素固定化に適した担体を試作した。2.固定化担体上のアミノ基量を定量する簡易電流計測法を開発した。この方法は二官能性試薬であるグルタルアルデヒドと固定化担体上のアミノ基との間の反応における酸素消費に基づくものである。3.グルタルアルデヒドを用いたアミノ基定量による魚肉酸素分解反応の簡易モニタリング法を開発した。イワシ魚肉を蛋白質分解酵素で加水分解し、加水分解物中のアミノ基をグルタルアルデヒド法により定量した。この方法が魚肉酵素分解反応のモニタリング法として適用できることを明らかにした。4.魚肉エキス製造のための最適酵素剤を検索し、酵素反応に伴う遊離アミノ酸及びペプチドの経時変化を明らかにした。シリカ系多孔体に対する酵素の固定化法の検討を行ない、最適固定化条件として、グルタルアルデヒド活性化のpHを3とし、グルタルアルデヒド濃度0.3%、カップリング時間12時間を採用することとした。この固定化酵素担体をバイオリアクターに適用し、魚肉破砕物の酵素分解を行なう運転条件を検討した。固定化酵素担体(300U/ml-support)を試料に対して、30%になるよう充填し、空気流量1.33l/min、滞留時間2.5時間としたとき良好な魚肉エキスが得られた。5.魚肉類の蛋白質分解酵素による加水分解物からアンジオテンシンI変換酵素阻害ペプチドの簡易な調製法と分離法を開発した。6.加熱処理を行なったイワシすり身をペプシンで加水分解し、その分解液に含まれるアンジオテンシンI変換酵素阻害ペプチドの単離と配列決定を行なった。1)いわし等多獲性魚介類の酵素的分解に最も適した酵素剤を検索し、3種の酵素剤を選択した。選択した3種の酵素剤について最適分解条件を検討し、官能的に最も優れたエキスを与える酵素剤によるpH,反応時間を決定した。2)蛋白質分解酵素を固定化する固定化担体としてシリカ系担体を選び、各種の製造法により担体を作成し、その固定化担体の評価を行った。その結果焼結法による製造法が最も可能性のあることが分かったことから焼結法を採用することとした。3)固定化担体の孔径を制御するため、ポテト、トウモロコシ、コメ等各種デンプン粒による孔径制御を試みた。4)試作した固定化担体に対する酵素の固定化法として、吸着法、イオン結合法、化学修飾法等を検討し、グルタルアルデヒドによる化学修飾法を採用した。さらに、担体に対するアミノシラン処理やグルタルアルデヒドの反応条件等を詳細に検討し、活性が高くかつ安定性の高い酵素固定化法を検索した。5)グルタルアルデヒドを用いるアミノ基定量法を設定し、この方法を魚肉酵素分解反応のモニタリング及び固定化担体上のアミノ基定量法に応用する方法を開発した。6)魚介類の蛋白質分解酵素による加水分解物からアンジオテンシンI変換酵素阻害ペプチドの簡単な調製法と分離法を開発した。7)蛋白質分解酵素固定化担体をリアクタ-に充填し、ソロバン型リアクタ-による連続式エキスの製造を行ない、時間による遊離アミノ酸及びペプチドの消長を追究した。1.魚肉エキス製造のための最適酸素剤を検索し、酸素反応時間に伴う遊離アミノ酸及びペプチドの経時変化を明らかにした。

シリカ系多孔体に対する酸素の固定化法の検討を行い、最適固定化条件として、グルタルアルデヒド活性化pHを3とし、グルタルアルデヒド濃度0.3%、グルタルアルデヒド活性化時間0.5時間、カップリング時の酸素濃度200mg/ml(2×10^4U/ml)、カップリング時間12時間を採用することとした。この固定化酸素担体(300U/ml-support)を魚肉破砕試料に対して、30%になるようソロバン型リアクターに適用し、空気流量1.5kgf/cm^2(1.33l/min)、試料流速2.66ml/min(滞留時間2.5時間)の条件で連続酸素分解を行ったとき、遊離酸素系より高いアミノ酸量を維持し、かつペプチド量を原材料の200%程度に抑えた良好な魚肉エキスが得られた。2.加熱処理を行ったイワシすり身をペプシンで加水分解し、その分解液(P-1)に含まれるアンジオテンシンI変換酸素(ACE)阻害ペプチドの単離と配列決定を行った。P-1をODS充填カラムに通し、25%エタノールで溶出した画分F-3にはSP-セファデックスによるイオン交換クロマトグラフィーの結果、4つの主要な活性画分が含まれていた。SP-セファデックスから0.1Mギ酸アンモニウムで2番目に溶出したB画分を逆相HPLCで分離し、多くのACE阻害活性を有するペプチドを得た。逆相HPLCで高い活性を有していた画分をB-1,B-2,B-3としてサイズ排除クロマトグラフィーと逆相HPLCのリクロマトを行い、それぞれを単離し、アミノ酸配列とIC_<50>を決定した。これらのペプチドは新規なACE阻害ペプチドであった。ホモロジー検索の結果、B-1は種々の起源のアクチンにおける17から21番目のアミノ酸配列と一致することが明らかとなった。
Kirchhoff型偏微分方程式の時間大域解に関する研究

1.Hilbert空間上の非負自己共役作用素Aに対し,作用素Aの係数が各時刻における解のあるノルムに依存し、消散項と外力を持つ抽象的Kirchhoff型準線型双曲型方程式の初期値問題を考察した。初期値が小さいときの上の方程式の初期値問題に対する有界な大域解の一意存在は、自己共役作用素のスペクトラムの下限が0の場合は外力のあるノルムの時間に関する積分が小さいときに山田義雄氏により、下限が正の場合は外力のあるノルムの時間に関する上限が小さい時に代表者により示されている。スペクトラムの下限と外力の関係に注目し、外力のスペクトラムの下限に反比例する一定幅の区間上での時間に関する積分値の上限が小さい時に、大域解の一意存在を示した。とくにスペクトラムの下限が0の時の積分区間幅は無限大であるから、上記の両者の結果を統一的にとらえた拡張が得られた。さらに、初期値の微分可能性についても弱めた。2.空間次元が4次元以上の時に、外部領域におけるKirchhoff型方程式の初期値境界値問題が大域解を持つための初期値に対する十分条件について考察した。全空間の場合は、Greenberg・Hu、D'Ancona・Spagnoloが、ある重み付きヒルベルト空間に属する初期値がそこでのノルムが十分小さいときに大域解の一意存在を示した。その後、外部領域の場合に、RackeそしてHelmingが、初期値の一般化されたフーリエ変換像がしかるべき重み付きソボレフ空間に入り、台が原点から離れていて、その重み付きソボレフノルムが小さい時に、大域解の一意存在を示した。本研究では、線形波動方程式の外部領域における初期値境界値問題に対する解の時間に関するLp-Lq減衰評価を用いることにより、空間4次元以上の全空間および外部領域におけるKirchhoff型偏微分方程式の大域的一意可解性が、重みなしのソボレフ空間に属しそこでのノルムが小さい初期値に対し成り立つことを示した。消散項と外力を持つKirchhoff型準線型双曲型方程式を考える.初期値が小さいときの上の方程式の初期値問題に対する有界な大域解の一意存在は、自己共役作用素のスペクトラムの下限が0の場合は外力のあるノルムの時間に関する積分が小さいときに山田義雄氏により、下限が正の場合は外力のあるノルムの時間に関する上限が小さい時に代表者により示されている。証明は以下の通りである。微分可能性の弱い初期データがに対する一意局所解の存在については、消散項及び外力のない場合に示したArosio-Garavardiの方法を、この場合にも適用し得た。中心になるのは解のア・プリオリ評価である。まず、元の自己共役作用素から作られるある時間に依存する作用素を定義する。ついで、解を自己共役作用素のスペクトルに関する区間に分割し、消散効果を用いて、各成分ごとのエネルギーを、外力にこの作用素を作用させたもののノルムので押さえる。この結果における、外力にこの作用素を作用させたもののノルムを、積分区間幅を変化させることにより新しい作用素を用いない評価におきかえて、先に述べた結果が得られた。

空間次元が4次元以上の時に、外部領域におけるKirchhoff型方程式の初期値境界値問題が大域解を持つための初期値に対する十分条件について考察した。まず、空間次元が4次元以上の時の線形波動方程式の外部領域における初期値境界値問題に対する解の時間に関するLp-Lq減衰評価を示した。柴田良弘氏・堤誉志雄氏、中尾愼宏氏により解のLp-Lq減衰評価が得られているが、初期値をある階数まで微分したもののLqノルムのみならずL2ノルムも用いて解のLpノルムを評価している。本研究では、Lqノルムだけで評価し、彼らの結果を改良した。次に、全空間および外部領域におけるKirchhoff型方程式の初期値境界値問題を考察した。全空間の場合は、大域解の一意存在がGreenberg・Hu、D'Ancona・Spagnoloにより得られている。彼らは、ある重み付きヒルベルト空間に属する初期値がそこでのノルムが十分小さいときに大域解の一意存在を示した。その後、外部領域の場合に、RackeそしてHeimingが、初期値の一般化されたフーリエ変換像がしかるべき重み付きソボレフ空間に入り、台が原点から離れていて、その重み付きソボレフノルムが小さい時に、大域解の一意存在を示した。彼らの与えた初期値に対する仮定は一般化されたフーリエ変換像に対する条件で表されているが、その条件を満たすための初期値に対する十分条件として彼らが与えているものは、実解析的であるということである。本研究では、先に示した線形波動方程式の外部領域における初期値境界値問題に対する解の時間に関するLp-Lq減衰評価を用いることにより、空間4次元以上の全空間および外部領域におけるKirchhoff型偏微分方程式の大域的一意可解性が、重みなしのソボレフ空間に属しそこでのノルムが小さい初期値に対し成り立つことを示した。
アクティブ・ラーニングを生かしたカリキュラムと評価方法の開発

(1)米国のアクティブ・ラーニング論の検討ーまず、何よりもアクティブ・ラーニングの発祥国である米国における研究・実践動向を詳細に分析し、さらには資質・能力ベースのアクティブ・ラーニング論の課題についても考究した。(2)先進実践事例の調査と評価規準・評価方法の開発と検証ー昨年度に引き続いて、熊本大学附属中学校や京都市立堀川高等学校を訪問し授業観察を行うとともに、評価規準・評価方法に関する資料を収集した。さらには、15年間に及ぶ共同研究実践校である京都市立高倉小学校との成果を、『資質・能力を育てるカリキュラム・マネジメント』2017/12として公刊した。(1)基礎的研究アクティブ・ラーニングに基づくカリキュラム開発を推進するために、多様なカリキュラムが提示されており、それらに対する基礎的分析を行いたい。(2)実践的研究この間、蓄積してきた先進校における評価規準と評価方法に関して総合的な考察を加えて、最終論稿をまとめたい。(1)諸外国におけるコンピテンシーの内実と、その評価規準・評価方法に関する調査:平成28年度には、コンピテンシーの内実を明らかにするために、諸外国で行われている取り組みに関する調査を進めた。具体的には、米国の中等学校や高等教育機関における指導力向上に向けた取り組みや中国・韓国の初等教育の実際について現地調査を行った。さらに、文献を通じて、PISA調査を事例にグローバル・スタンダードの在り方について検討を行った。特に、米国においてPISA調査が教育動向に与えた影響を子細に調査した。(2)先進実践事例の国内調査:平成28年度には、熊本大学附属中学校や京都市立堀川高等学校等を訪問し、どのような授業が行われているかを観察するとともに、評価規準・評価方法に関わる資料を収集した。また、先進事例の調査として、高等学校においてアクティブ・ラーニングに先進的に取り組んできた京都府立園部高等学校や岩手県立盛岡第三高等学校の実践について、文献を通じて評価とカリキュラムに焦点を合わせて実践の分析を行った。(3)評価規準・評価方法の開発と検証:平成28年度にも、研究代表者および分担者がこれまで取り組んできた京都市立高倉小学校や兵庫県立尼崎小田高等学校との共同授業研究において、コンピテンシーの育成を目指した授業づくりに関する研究を進めた。小学校においては、継続的に研究を進めることで、学年を超えて、子どもの学習成果の実例と対応させながら評価規準を吟味することができた。加えて、高等学校の総合的な学習の時間や理科課題研究における探究の指導を通して育まれるコンピテンシーの内実とその成長について検討することで、既存の評価規準の練り直しを行った。本研究の目的は、初等・中等教育段階において子どもたちに身につけさせるべきコンピテンシーの内実を明らかにするとともに、アクティブ・ラーニングを活用してその育成を保障することを目指して、評価規準と評価方法を開発することにある。今年度は、国内外における先進事例について、特にカリキュラムと評価に関する資料の収集と分析を行った。また、先進校の訪問や共同授業研究も進めてきた。さらに、文献研究にとどまらず国内外の学校を訪問し、その実際について内実を検討することができた。これにより、次年度に向けて、本研究の基礎作業を行うことができた。(1)米国のアクティブ・ラーニング論の検討まず、何よりもアクティブ・ラーニングの発祥国である米国における研究・実践動向を詳細に分析し、さらには資質・能力ベースのアクティブ・ラーニング論の課題についても考究した。(2)先進実践事例の調査と評価規準・評価方法の開発と検証昨年度に引き続いて、熊本大学附属中学校や京都市立堀川高等学校を訪問し授業観察を行うとともに、評価規準・評価方法に関する資料を収集した。そこでは、パフォーマンス評価を基軸とした授業研究とカリキュラム開発の具体例を提示し、分析を加えた。本研究においては、注目されているアクティブ・ラーニングの理論的考察を行うとともに、その先進的実践校において、いかなる評価規準と評価方法が開発されているのかを具体的に明示することである。今年度は、理論と実践の両面にわたって研究を推進することができ、次年度以降の基礎作業の展望を得ることができた。(1)諸外国におけるコンピテンシーの内実と、その評価規準と評価方法の調査平成29年度は、前年度の成果を踏まえ、実際にグローバル・スタンダードの検討・分析を行う。具体的には、前年度検討したPISA調査の在り方や教育動向への影響力に関する知見をもとに、2015年に実施されたPISA調査・TIMSS調査を中心的な対象とし、その評価枠組み・調査問題およびその後の国際的な動向について分析し、子どもたちに身に付けさせるべきコンピテンシーとその評価規準・評価方法を明らかにしていく。(2)先進実践事例の国内調査平成28年度に引き続き、アクティブ・ラーニングに関して先進的な取り組みを行っている中・高等学校を選定し、評価規準・評価方法に関する現地調査を行う。

ただし、平成28年以降、アクティブ・ラーニングを批判し、その在り方に関して再検討を加える文献がいくつか出版されるようになっている。平成29年度には、そうした事態およびそこで問われている論点を意識しながら現地調査を行うこととする。(3)評価規準・評価方法の開発と検証平成28年度に引き続き、京都市立高倉小学校等の協力校との連携のもと、授業づくりを行う。その中で、本研究の最終的な目的である、アクティブ・ラーニングを活用した学校全体のカリキュラムおよび評価の試案の提出に向けて、評価規準・評価方法の開発・検証を進める。(1)基礎的研究アクティブ・ラーニングに基づくカリキュラム開発を推進するために、多様なカリキュラムが提示されており、それらに対する基礎的分析を行いたい。(2)実践的研究この間、蓄積してきた先進校における評価規準と評価方法に関して総合的な考察を加えて、最終論稿をまとめたい。調査経費が余ったので、今年度に使用するため。報告書の作成費が、当初の見込みより、減少したため。
内因性代謝物の血中濃度恒常性を制御する肝臓機能を記述する数理モデルの構築

ヒトを含む多くの哺乳類において、内因性代謝物の血中濃度を維持することは生命維持に必要不可欠であるが、この恒常性維持システムの特性を包括的に理解し、治療介入などの効果を予測するためには、数理モデルを用いたシミュレーションが有用である。本申請研究では、循環血中から肝臓内への各代謝物の流入フラックスは反応速度論モデルで記述し、これによって計算出力される流入フラックス値を代謝フラックス均衡モデルに入力することで、肝臓内の各代謝フラックスおよび肝臓から循環血中への流出フラックスを計算出力する、二段階の数理モデルを構築することで、小分子代謝物の挙動を包括的に記述する手法を確立することを目指す。
ユビキチンリガーゼの基質特異性から解き明かすKSHVの新たな免疫回避戦略

免疫不全患者に重篤な腫瘍を引き起こすカポジ肉腫関連ヘルペスウイルス(KSHV)には、有効な抗ウイルス薬がない。KSHVはキラーT細胞やNK細胞による攻撃を回避することから、その免疫回避を阻害する方法が発見できれば、抗KSHV薬開発の切り口になると期待できる。しかしKSHVによる免疫回避の全容は未解明であることから、本研究では免疫回避を司る鍵分子であるウイルスユビキチンリガーゼの新たな基質探索を行い、免疫回避の全体像解明に迫る。
経済社会開発におけるソーシャルビジネス活用の可能性

様々なソーシャルビジネス・プロジェクトの現状に基づき、また、ソーシャルビジネスが人々や同業者に与えたインパクトを検討するために、平成27年1月末3月初旬まで、バングラデシュにてGrameen Veolia Water社のソーシャルビジネスに関わるフィールド調査、およびチッタゴン地区での海外援助プログラムの実施村の家計調査を行った。平成27年4月現在、フィールド調査で集めたデータを分析中であり、平成27年7月ごろに研究成果として論文を仕上げる予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。
消費における心理的外部効果と地域間経済格差に関する理論的及び実証的研究

本研究は、消費外部性の存在が地域間経済格差にどのような影響を与えるかに関して、理論・実証の両側面から明らかにしようとするものである。理論分析では、輸送費などを考慮し、消費外部性の存在が複数均衡をもたらす可能性を示した。これは、地域間経済格差は、消費外部性が資本蓄積を変更することの結果であることを示唆している。一方、SWB(主観的幸福感)データを用いた実証分析では、東京の消費(もしくは所得)水準の上昇が、他地域の幸福感を低め、幸福感の下がっている地域の人々は、将来への貯蓄よりも現在の消費を重視する傾向にあることを明らかにした。本研究は、消費の外部性-他人や過去の自分の消費水準が自身の効用に与える影響-に関する-連の研究成果を踏まえ、そうした外部性の存在が、人々のどのような行動に作用し、その結果として今日指摘されているような地域間格差にどのような影響を与えるかに関して、理論と実証の両方の側面から明らかにしようとするものである。本年度は、先行研究の検討と現状把握に努めた。理論的側面においては、先行研究サーベイと理論モデル構築についての検討を行った。消費の外部性は、最適成長モデルの枠組みの中では、量的効果はあっても質的効果はないと考えられる。したがって、これまでのモデルでは、地域間格差の存在を説明することはできるが、成長率の違いや地域間格差の動向について説明することはできない。そのため、利子率あるいは時間選好率と消費の外部性とを関連付けることが必要である。実証的側面では、一般的な統計データを用いて消費の外部性を検証する方法論を検討し試算的な分析を行った。第一は、空間的相関モデルによる消費反応関数の推定である。各都道府県の消費時系列データを用いた推定の結果、特に自地域の水準とかけ離れた地域の消費に対して有意な反応を示す県が多く、中でも東海や中国地域でその傾向が強いことが明らかとなった。第二は、Subjective Well-Being(SWB:主観的幸福感)の要因分析の応用である。日本の13地域×12年間のパネルデータを用いた推定からは、相対的な消費水準(特に東京圏との比率)が高い地域ほど、SWBが高いことが明らかとなった。以上から得られた理論および実証研究の成果は、ディスカッションペーパーにまとめて公開するとともに研究雑誌への投稿と学会での発表を予定している。本研究は、消費の外部性-他人や過去の自分の消費水準が自身の効用に与える影響-に関する一連の研究成果を踏まえ、そうした外部性の存在が、人々のどのような行動に作用し、その結果として今日指摘されているような地域間格差にどのような影響を与えるかに関して、理論と実証の両方の側面から明らかにしようとするものである。本年度の成果は以下のとおりである。理論的側面においては、輸送費などを考慮し、消費外部性が経済成長に与える効果について理論モデルを構築し分析を行った。輸送費を考慮に入れた場合、消費の外部性の存在が、最適成長モデルの枠組みの中で、複数均衡をもたらす可能性があることが示された。また、それゆえに、消費の外部性は量的効果のみならず、質的効果を持つと考えられる。地域間格差の存在をこのように消費外部性と関連付けて説明できたことがこの理論研究の特徴である。今後は、利子率あるいは時間選好率と消費の外部性とを関連付けることも必要であろう。実証的側面では、Subjective Well-Being(SWB:主観的幸福感)データを用いて、日本の地域間における消費外部性の存在を検証した。分析結果から、特に東京の消費(もしくは所得)水準の上昇が、他地域の幸福感を低めることが明らかにされた。また、そのようにして幸福感の下がっている地域の人々は、将来への貯蓄よりも現在の消費を重視する傾向にあることも確認された。日本の地域間における消費外部性の検証は、本稿が初めてであり、今後は他の都市部からの影響を加味するなど、さらなる拡張が望まれる。