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PTPδを介したSema3A情報伝達と樹状突起発達制御

大脳皮質錐体細胞におけるSema3A依存性の基底樹状突起形成に受容体型チロシンホスファターゼPTPδが関わることを報告した。またPTPδはチロシンキナーゼFynのC末端のY527を脱リン酸化して活性化することを見いだした。変異マウス脳皮質の表現型解析からSema3A,PTPδ, Fynが連関して樹状突起形成を促進することを明らかにした(J Neurosci 37:7125-7139 (2017))。SIRPαをPTPδの脱リン酸化基質として見いだした。SIRPαのチロシンリン酸化pY501に対する特異抗体を用いて野生型、PTPノックアウトマウス脳の免疫染色を行った。リン酸化SIRPαは嗅球、Rostral Migratiory Stream(RMS)、錐体路に多く局在した。これらのシグナルはホモ体で増加した。脊髄後根神経節(DRG)においてSIRPαのRNAiノックダウンはSema3Aの退縮応答を阻害した。次にSIRPαのリン酸化チロシン残基を全てPheあるいはGluに置換した変異体をDRGに導入した。しかしいずれの変異体もSema3A応答を阻害しなかった。一方、SIRPαの細胞内領域を短縮した変異体はSema3A応答を阻害した。SIRPαはDRGにおいてチロシンリン酸化/脱酸化以外の機構でSema3A情報伝達に関与すると考えられた。Sema3A下流シグナルのCRMP1はFynによりY504をチロシンリン酸化される。Y504をPheに置換したCRMP1(Y504F)はDRGのSema3A退縮応答を阻害した。さらにCRMP1(Y504F)の過剰発現は皮質錐体細胞の基底樹状突起発達を阻害した。CRMP1はY504のリン酸化修飾を介してSema3Aの情報を伝達すると考えられた。PTPδ変異マウスにおいて小脳登上線維の退縮を見いだし、現在解析を進めている。チロシンホスファターゼPTPδのSema3A情報伝達への関与を示した論文をJ. Neuroscience投稿したが、大幅な追加実験・検証を求められた。以下に示す実験を行い、PTPδがSema3A情報伝達、特に樹状突起形成に関わる結果を得た。2)大脳皮質初代培養を用いたPTPδによるSrc/Fynの脱リン酸化の検証。野生型及びPTPδノックアウトマウスの大脳皮質の初代培養神経細胞にSema3A刺激を加え、野生型の樹状突起先端でのSrc/FynのC末端Y527の脱リン酸化を見いだした。この変化はノックアウトでは認められなかった。皮質神経細胞の樹状突起においてもPTPδがY527の脱リン酸化に関与することを示す。3)培養神経細胞におけるSema3A刺激に伴う樹状突起の伸長。大脳皮質初代培養にSema3Aを加えて1日培養し、樹状突起の伸長をMAP2染色で評価した。Sema3A刺激に伴う樹状突起の伸長が野生型では認められたが、PTPδホモ変異では認められなかった。この結果もSema3A-PTPδ経路が樹状突起の発達に関与することを示す。4)PTPδ・Fynノックアウトマウスの表現型解析Sema3AやPTPδのホモ変異マウスで見られる皮質錐体細胞・基底樹状突起の発達低下はFynホモ変異や、PTPδ・Fynの二重ヘテロ変異でも認められた。すなわちSema3A-PTPδ-Fynの情報伝達経路が皮質樹状突起の発達を制御することを示す。研究概要に記した投稿論文の追加実験のため、当初計画したH28年度の実験はあまり行えていない。しかし以下に示す検討を行い、新たな結果を得た。1)SIRPαリン酸化:SIRPαリン酸化部位Y501に対するリン酸化特異抗体を供与頂いて検討した。その結果、野生型に比してPTPδノックアウトマウス脳でY501の過剰リン酸化を認めた。この抗体を用いて野生型、ノックアウトマウス脳の組織染色を行い、SIRPαの脱リン酸化制御が著しい脳部位を明らかにする。また初代培養の細胞染色を行い、神経細胞における局在やSema3A刺激に伴うリン酸化変化を今後明らかにする。2)新たなリン酸化蛋白質:PTPδノックアウト脳において新たに180kDa蛋白質の過剰チロシンリン酸化を見いだし、同定した。この分子のリン酸化とノックアウトの表現型やSema3A情報伝達、特に樹状突起の発達との関わりを検討している。3)MAPKシグナルの検討:マウス大脳皮質の初代分散培養にSema3Aを加え、リン酸化MAPKの変化を免疫ブロットで検討した。しかしSema3A刺激に伴う脱リン酸化を再現性よく得ることができなかった。Src/FynのY527脱リン酸化も同じ免疫ブロットでは認められなかったが、免疫染色では樹状突起先端でY527の脱リン酸化が認められることから、MAPKのリン酸化も同様の樹状突起局所変化と考えて今後検討する予定である。4)PTPδと類縁分子のLARやPTPσがコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)受容体であることから、PTPδのCSPG結合能を検討した。その結果PTPδもCSPG受容体であることや、CSPGによるDRGの軸索伸長抑制作用を媒介することを見いだした。

Sema3A情報伝達においてPTPδが樹状突起形成に関わることを示した論文が、Journal of Neuroscienceに受理され、2017年7月に掲載された。以下に論文のタイトルと要旨を示す。Sema3Aは大脳皮質・錐体細胞の樹状突起発達を促進する。しかし受容体(NRP11/PlexA)以降の分子機構は不明の点が多い。この機構において受容体型チロシンホスファターゼPTPδが関与すること、PTPδはチロシンキナーゼFynのC末端を脱リン酸化して、Fynのキナーゼ領域を活性化することを見いだした。Sema3A,PTPδ, Fynのノックアウトマウス脳皮質において樹状突起形成が低下すること、これらの遺伝子間に相互作用が存在することから、Sema3A→NRP1/PlexA→PTPδ→Fynの情報伝達経路が存在することが明らかになった。また線虫においてもPTPδに類似するPTP-3がSema2Aで制御される神経回路形成に関わることを明らかにした。これらのPTPδ/PTP-3にとるセマフォリン情報伝達は種を越えて広く保存されていると考えられた。研究概要に記した掲載論文を完成させたこと、新しい職場における教育業務の増加のため、研究実施はやや遅れているが、以下の解析を行った。1)SIRPα及びリン酸化の組織分布SIRPα及びリン酸化部位Y501に対する特異抗体を用いて野生型、PTPδノックアウトマウス脳の免疫染色を行った。SIRPαは脳の様々な領域に発現し、特定の傾向が認められなかった。一方、リン酸化SIRPαの染色は限局しており、嗅球、Rostral Migratiory Stream(RMS)、錐体路に強い染色が認められた。これらのリン酸化はホモ体で強い傾向にあった。2)SIRPαリン酸化変異体によるSema3A退縮応答の変化SIRPαリン酸化部位(Y501)をPheに置換した変異体を作成し、Sema3A応答に対する抑制効果を検討した。Y501F変異体はSema3Aの退縮応答を部分的に抑制した。しかしまだ例数が少なく、確定した結果ではない。今後例数を追加する。3)PTPδノックアウト脳の表現型解析1)の実験と並行して野生型、ノックアウトマウス脳のシナプスマーカー等による免疫染色を行い、小脳における線維走行に異常を見いだしている。この表現型についてSema3Aとの相互作用の有無を現在検討している。Sema3A-PTPδの経路が樹状突起だけでなく軸索の投射に関与する可能性が考えられる。大脳皮質錐体細胞におけるSema3A依存性の基底樹状突起形成に受容体型チロシンホスファターゼPTPδが関わることを報告した。またPTPδはチロシンキナーゼFynのC末端のY527を脱リン酸化して活性化することを見いだした。変異マウス脳皮質の表現型解析からSema3A,PTPδ, Fynが連関して樹状突起形成を促進することを明らかにした(J Neurosci 37:7125-7139 (2017))。SIRPαをPTPδの脱リン酸化基質として見いだした。SIRPαのチロシンリン酸化pY501に対する特異抗体を用いて野生型、PTPノックアウトマウス脳の免疫染色を行った。リン酸化SIRP
極低濃度窒素酸化物検出用としての固体電解質型高性能ガスセンサの開発

燃焼炉や自動車等から排出されるNOxは大気汚染の原因物質の一つであり、この濃度を簡便、迅速で精度よく検知できる高性能な全固体型NOxセンサの開発が急務となっている。本研究では、特に固体電解質センサの検知極用補助相材料に工夫を加えることにより、応答特性の大幅な改善を目指した。その結果、Naイオン導伝体であるNASICONとBa(NO_3)_2-NaNO_3からなる2成分系硝酸塩を組合わせることによりNaNO_3単独塩を用いた場合よりも応答速度が大幅に改善されることを見出した。また、作動上限温度を250°Cから450°Cに上昇させることができた。これはBa(NO_3)_2の融点が高いことに起因している。さらに、2成分系では組成を適当に選択することにより、水蒸気の妨害を全くなくすこともできた。一方、従来の硝酸塩系にかわって亜硝酸塩(NaNO_2)を補助相とすることにより、空気中の低濃度NO(約1ppm)の検知が可能なことを初めて見出した。この素子ではNaNO_3の場合と比較して、より低濃度のNO_2の迅速な検知も可能なことがわかった。さらにNaNO_2に炭酸塩を加えたNaNO_2-M_2CO_3(M=Na,Li)2成分系補助相を用いることにより、CO_2、O_2、水蒸気の影響を全く受けずに、5ppbまでの極低濃度NO_2の検知が可能なことを見出した。都市の大気環境中のNO_2濃度は数十ppbといわれることより、本素子を用いれば大気中NO_2濃度を直接検知できる可能性がある。なお、固体電解質としては、主にNa^+導電体を用いたが、Ba^<2+>、F^-、O^<2->などの他のイオン導電体の使用も可能であり、本タイプの素子ではセンサ材料の組合わせの自由度も比較的大きいことがわかった。本センサの検知機構については、従来提案されている検知反応では全く説明できない応答特性が得られることより、過酸化物を介する新しい検知機構を提案した。
虚血心の再循環障害予防に対するDiamine Oxidaseの効果

心筋梗塞後の重篤な不整脈の発生の起源が梗塞部周辺に存在することは衆知の事実であるが、虚血部と非虚血部の境界領域における局所循環動態は虚血再潅流後の心筋の末梢循環の異常と近似した状況にあるがわれわれは、心筋梗塞時の梗塞巣周辺から発生する重症不整脈の原因としてヒスタミンを主とするdiamineの関与に注目し以下の実験を行った。実験動物としてwister系ラット18匹を用い、ペントバルビタ-ルによる静脈麻酔下に人工呼吸を行ない、大腿動脈に動脈圧モニタ-用のカニュ-レを挿入し標準肢誘導による心電図連続モニタ-を行った。開胸後心膜を切開し心臓を露出した。実験ラットを以下の2群に分けた。I群:生理食塩水0.2mlを尾静脈より注入し、10分後左前下行枝を結紮した群(n=9).II群:Diamine Oxidaseを10単位/kgを尾静脈より静注し10分後に左前下行枝を結紮した群(n=9)。両群において左前下行枝結紮前と結紮後30分間において心電図、動脈圧を連続モニタ-した。心室性期外収縮(毎分の平均の数)、short run、心室性頻拍(VT)および致死的心室細胞(Vf)の頻度を対比検討した。PVCの頻度はI群で18.5±7/分(M±SE)、II群10.5±11/分(M±SE)でII群に少ない傾向がみられ、short runあるいはVTの頻度はI群で9匹中8匹(88.9%)、II群で9匹中2匹(22.2%)でII群で有意に頻度が少なかった。Vfによる死亡はI群9匹中3匹(33.3%)、II群9匹中2匹(22.2%)で有意差はなかった。以上の結果からDiamine Oxidaseの前投与は致命的なVfの防止に有効性は見い出せなかったものの、short runあるいはVTなどの重症不整脈の発生抑制に有効であることが確認された。この事から、心筋梗塞巣周辺における不整脈発生の因子として局所におけるヒスタミンを中心とするdiamineの関与が存在することが示唆された。小腸の虚血再循環モデルにおいて再循環障害発生の抑制手段として、radical scavengerのみならずdiamineoxidase投与が有効であることを確認した。本研究では虚血心の再循環障害予防手段として、小腸の虚血再循環モデルの成績と同時に、diamine oxidaseの投与が有効か否かについて以下のように検討を行った。ラット摘出心を用いランゲンドルフ回路を作製し実験群を以下の3群に分けた。I群:摘出心を60分間温阻血後、St.Thomas液にて再潅流,II群:摘出心温阻血前にdiamineoxidaseを予め投与し60分間の温阻血後にSt.Thomas液で再潅流,III群:摘出心温阻血前にsuperoxide dismutaseを投与し、60分の温阻血後、St.Thomas液で再潅流。以上の3群において再潅流後の心電図、左室圧について対比検討中である。現在のところ、再潅流後の不整脈発生防止効果と心内圧の変動を指標とする限り、diamine oxidaseのsuperoxide dismutaseに対する優越性を示唆する結果は得られなかった。以上の事より、心臓においては小腸と異なり、diamineの組織内含有量が少なく、従って摘出心の虚血再循環モデルにおいて、diamineの組織障害に占める役割は、いわゆる活性酸素種の役割を比べて小さい事が推測される。ただし、in vivoにおける虚血再循環モデルでは二次的な末梢循環障害によって生じたdiamineが再循環心に障害を与える可能性は残されておりin vivoでの検討を進める必要がある。

PVCの頻度はI群で18.5±7/分(M±SE)、II群10.5±11/分(M±SE)でII群に少ない傾向がみられ、short runあるいはVTの頻度はI群で9匹中8匹(88.9%)、II群で9匹中2匹(22.2%)でII群で有意に頻度が少なかった。Vfによる死亡はI群9匹中3匹(33.3%)、II群9匹中2匹(22.2%)で有意差はなかった。以上の結果からDiamine Oxidaseの前投与は致命的なVfの防止に有効性は見い出せなかったものの、short runあるいはVTなどの重症不整脈の発生抑制に有効であることが確認された。この事から、心筋梗塞巣周辺における不整脈発生の因子として局所におけるヒスタミンを中心とするdiamineの関与が存在することが示唆された。
レトロウイルス感染によるアポトーシス増強に関わる遺伝子の同定と遺伝子治療への応用

我々はC3Hマウスにおいてフレンド白血病ウイルス(FLV)の感染が放射線誘発p53依存性アポトーシスを著明に増強する実験系を見出した。FLVに感染したC3Hマウスに低線量の放射線を全身照射すると、マウスは照射後2週間で著明な貧血を起こして死亡し、骨髄造血細胞には高頻度のアポトーシスが観察される。FLV感染下で起こるこのp53依存性アポトーシスの増強にはDNA-PKとATMが関与していることがわかった。そこで、今回はこれらのPI3キナーゼが、ウイルスのどの成分と関連して作用しているのかを解析する目的でウイルス成分に対する抗体(抗FLV抗体、抗gp70抗体)とPI3キナーゼに対する抗体を用いた免疫沈降およびWestern blot実験を行った。その結果、低線量放射線照射されたFLV感染C3Hマウスの骨髄細胞では、ウイルス由来タンパクのうちenvのコードするgp70が、DNA-PKと会合していることが示された。DNA損傷に誘発されるp53依存性アポトーシスでは通常、ATMがp53を活性化することが知られているが、gp70存在下ではDNA-PKがp53の活性化に関与し、著明なアポトーシスの誘導に関わっていることが示唆された。また、in vitroの造血系細胞株で、この現象が再現されうるかどうかについても検討した。用いた細胞株はC3Hマウス由来の放射線誘発骨髄性白血病細胞株で、FLV感染させた後2.0から3.0Gyの放射線照射を行ってアポトーシスの誘導の程度を観察した。FLV感染はgp70のFACS解析により、またアポトーシスはTUNEL法によって解析した。その結果、検討した4株中2株でin vivoで見られたのと同様なFLV感染による放射線誘発アポトーシスの増強作用が認められた。この現象に関わるシグナルについて詳しい解析を追加中である。C3HマウスにFLVを感染させ、1週後に低線量(3Gy)のγ線を全身照射すると、造血器系の細胞とくに赤芽球系の細胞に著明なアポトーシスが誘導され、照射後約2週の経過でマウスは貧血を起こして死亡する。ところが、DBA/2マウスで同じことを行ってもアポトーシスの増強はほとんど起こらず、この現象についてはマウスの系統差が著しい。そこでC3Hマウス以外の系統のマウスではFLV感染によるアポトーシスの増強作用はないのかどうかを詳細に検討したところ、DBA/2、BALB/c、C57BL/6、B10、B10BRマウスなどFv-5^pの遺伝子を持つマウスではこの現象が起こらないのに対し、C3H、CBAマウスなどFv-5^aの遺伝子を持つマウスではアポトーシスの増強が起こることがわかった。FLV+TBIによって著明なアポトーシスを起こしたC3Hマウスの骨髄細胞ではp53タンパクの発現増強が起こっていること、その際、p53蛋白のSer18のリン酸化が特異的に起こっていることがわかった。また、DNA-damage後にp53の下流で作用すると考えられるp21やbaxといった遺伝子のmRNAレベルでの発現増強が認められ、アポトーシスの増強はp53活性化のレベルでの出来事であることが明らかとなった。DNA damage後のp53関連アポトーシス経路中、その上流で活性化制御を行っている可能性のあるものとしてATM遺伝子やDNA-PK遺伝子が知られている。そこでC3Hマウスを背景としたATM-/-ノックアウト

マウスおよびDNA-PKに機能欠損を伴うSCIDマウスについての同様の実験を行ったところ、どちらのマウスでもアポトーシスの増強効果ははっきりしなくなり、この現象にはATM遺伝子とDNA-PK遺伝子何れもが必要であることが示唆された。現在さらに詳しい解析を加えている。C3Hマウスにフレンド白血病ウイルス(Friend leukemia virus : FLV)を感染させ、1週後に低線量(3Gy)のX線を全身照射(Total body irradiation : TBI)すると、造血器系の細胞に著明なアポトーシスが誘導され、照射後約2週の経過でマウスは貧血を起こして死亡する。FLV+TBIによって著明なアポトーシスを起こしたC3Hマウスの骨髄細胞ではp53タンパクの活性化が起こっている。DNA損傷後にp53の下流で作用すると考えられるp21やbaxといった遺伝子にもmRNAレベルでの発現増強が認められ、アポトーシスの増強はp53活性化のレベルでの出来事であることがわかった。DNA損傷に誘発されるp53関連アポトーシスの経路の中で、p53の上流でその活性化制御を行っている可能性のあるものとしてATMやDNA-PKが知られている。C3Hマウスを背景としたATMノックアウトマウスおよびDNA-PKに機能欠損を伴うSCIDマウスでの実験から、この現象にはATM遺伝子とDMA-PK遺伝子の何れもが必要であることが示唆された。p53を基質としたin vitro kinase assayによる解析では、FLV+TBI処理によってATMやDNA-PKのkinase活性が高まっていることが示された。また、タンパクレベルではATMやDNA-PKの発現増強が起こっており、DNA-PKについてはmRNAレベルでの発現増強も伴なっていた。以上、FLV感染下でDNA損傷が起こると、p53依存性アポトーシスのシグナル伝達において活性化することが知られているATM kinaseに加えて、通常はDNA損傷によって活性化されることはないと考えられているDNA-PKの活性化が誘発されるために著明なアポトーシスが起こると考えられた。我々はC3Hマウスにおいてフレンド白血病ウイルス(FLV)の感染が放射線誘発p53依存性アポトーシスを著明に増強する実験系を見出した。FLVに感染したC3Hマウスに低線量の放射線を全身照射すると、マウスは照射後2週間で著明な貧血を起こして死亡し、骨髄造血細胞には高頻度のアポトーシスが観察される。FLV感染下で起こるこのp53依存性アポトーシスの増強にはDNA-PKとATMが関与していることがわかった。そこで、今回はこれらのPI3キナーゼが、ウイルスのどの成分と関連して作用しているのかを解析する目的でウイルス成分に対する抗体(抗FLV抗体、抗gp70抗体)とPI3キナーゼに対する抗体を用いた免疫沈降およびWesternblot実験を行った。その結果、低線量放射線照射されたFLV感染C3Hマウスの骨髄細胞では、ウイルス由来タンパクのうちenvのコードするgp70が、DNA-PKと会合していることが示された。DNA損傷に誘発されるp53依存性アポトーシスでは通常、ATMがp53を活性化することが知られているが、gp70存在下ではDNA-PKがp53の活性化に関与し、著明なアポトーシスの誘導に関わっていることが示唆された。
共感覚を利用したマルチモーダルな情動抽出

本研究では,神経科学的・心理学的知見に基づいて,複数の感覚情報から情動を自己組織的に獲得するメカニズムを提案した.ロボットが人とのインタラクションを通して得られる感覚情報から,共感覚に基づいてモダリティ間の不変特徴を抽出し,確率的ニューラルネットワークを用いて情報を抽象化することで,快や不快,さらには喜び,驚き,怒りなどの基本6情動を生成できることを示した.特に発達学的知見から,触覚が他の感覚に比べて情動の形成に直接寄与するという仮説を立て,計算論的にその妥当性を示した.本結果は,情動発達を促す神経科学的メカニズムの理解と,それに基づく情動抽出アルゴリズムの開発に重要な示唆を与えている.平成25年度は,(1)情動の分化発達モデルの精緻化と,(2)他者の情動推定手法の提案,そして,(3)柔軟な触覚センサの開発を行った.(1)では,昨年度の成果として挙げた,情動の分化発達モデルをさらに精緻化することで,情動分化が促進されることを確認した.昨年度までのモデルでは,確率的ニューラルネットワークを用いて複数の感覚情報をボトムアップに抽象化することで,情動状態を形成していたが,これにトップダウンのバイアスをかけることで,低次感覚情報からより情動に特化した特徴量を抽出できるようにした.実験の結果,トップダウンの処理により情動分化が促進されることを確認した.(2)では,他者の情動推定手法として,脈拍や皮膚コンダクタンスなどの生理指標データと,表情や発話などの行動データを統合し,ベイズモデルの状態数として情動を推定する手法を提案した.情動は様々なモダリティを通して表出されるが,それが内部状態である情動とどのように対応しているのかは明らかではない.本研究では,sticky hierarchical Dirichlet process hidden Markov modelを拡張することで,複数モダリティ情報から時系列的な変化を考慮しつつ,情動を自動推定することのできるモデルを提案し,その有効性を確認した.(3)では,上記のモデルを人とロボットのインタラクション実験で評価するため,ロボットに実装可能な柔軟な触覚センサを開発した.耐久性が高く,ロボットの形状に合わせて自由に変形可能な素材として,磁性エラストマーを利用することで,触覚インタラクションに耐えうる磁気式触覚センサを開発した.以上の成果は,情動に関する問題を様々な側面から扱ったものであり,これらをまとめることで,「共感覚を利用したマルチモーダルな情動抽出」という本研究課題を遂行したと言える.本研究では,神経科学的・心理学的知見に基づいて,複数の感覚情報から情動を自己組織的に獲得するメカニズムを提案した.ロボットが人とのインタラクションを通して得られる感覚情報から,共感覚に基づいてモダリティ間の不変特徴を抽出し,確率的ニューラルネットワークを用いて情報を抽象化することで,快や不快,さらには喜び,驚き,怒りなどの基本6情動を生成できることを示した.特に発達学的知見から,触覚が他の感覚に比べて情動の形成に直接寄与するという仮説を立て,計算論的にその妥当性を示した.本結果は,情動発達を促す神経科学的メカニズムの理解と,それに基づく情動抽出アルゴリズムの開発に重要な示唆を与えている.平成24年度は,(1)人の発話(聴覚刺激)からポジティブ/ネガティブ情動を抽出するモデルの開発と,(2)人に見られる触覚の情動知覚優位性に基づいて,複数の感覚情報から基本6情動を段階的に獲得するモデルの開発を行った.(1)では,リカレントニューラルネットワークを用いて,ロボットに対する人の教示発話から,ポジティブ/ネガティブ信号を抽出するモデルを開発した.人の発話の韻律情報(抑揚や強度,長さなど)には,発話者の情動状態が反映されることが指摘されている.そこで本研究では,これらの特徴量の時系列データをリカレントニューラルネットワークの入力として,その発話のポジティブ/ネガティブの度合いを出力するモデルを構築した.人とロボットのインタラクション実験の結果,人の発話内容が限定されていなかったり,日本語とドイツ語というように言語が異なる場合でも,韻律という不変的な特徴によって発話者の情動が検出できることが確認された.(2)では,神経科学的な知見に基づき,インタラクション中に共起する複数の感覚情報から,喜び/驚き/怒り/悲しみ/恐怖/嫌悪の基本6情動を段階的に獲得するモデルを開発した.人の触覚には,刺激の快/不快を直接的に知覚することのできる繊維が生得的に備わっており,それが情動の知覚・発達において重要な役割を担うことが指摘されている.そこで本研究では,人の柔らかい皮膚を模した触覚センサを開発し,触覚とそれに共起する視覚,聴覚情報から,階層的に構成した確率的ニューラルネットワークを用いて,6情動を自己組織的に獲得するモデルを構築した.実験の結果,人の乳幼児期に見られる情動の分化発達と同様の過程を経て,ロボットが6情動を獲得することが確認された.以上の結果は,共感覚というマルチモーダルな情報から,低次特徴に基づいていかにして情動を抽出・形成するかという課題に重要な示唆を与えている.研究計画では,平成24年度は個々の感覚情報を個別に解析し,モダリティごとに情動を抽出することのできるモデルの開発を予定していたが,実際は,モダリティごとの解析と複数のモダリティを統合したモデルの開発とを並行して行うこととなった.モダリティごとの解析では,聴覚刺激に注目し,発話の低次特徴のみから情動に不変的な特徴を自動で抽出し,発話者のポジティブ/ネガティブ情報を判別することのできるモデルを開発した.

ここでの結果は,どのような特徴が共感覚的な情報として有効であるかを検討する上で,重要な示唆を与えている.当初の予定とは異なり,様々な感覚刺激でその特徴の有効性を検証するには至らなかったが,他のモダリティにも応用しうる低次特徴を検証できたことは,共感覚的な情動抽出モデルの開発に向けて重要な一歩といえる.これと並行して行った,複数のモダリティを利用した情動の分化獲得モデルの開発では,モダリティごとに利用した特徴は異なるものの,いずれも低次特徴を用いて情動状態を形成することに成功した.神経科学的・生理学的な知見に基づき,情動の知覚優位性をもった触覚センサを開発し,インタラクション実験を通して,人の乳幼児と同様の過程を経て情動が発達的に分化することを示した.本実験で得られた結果は,共感覚的な情動の発生・発達原理の解明に向けて,重要な一歩と言える.平成25年度は,前年度の成果を統合し,複数の感覚情報から共通の低次特徴を用いて情動を抽出・形成することのできるモデルを開発する.前年度までに,聴覚刺激から共感覚的特徴といえる韻律情報を自動で抽出し,情動を識別することのできるニューラルネットワークモデルを構築した.また,複数の感覚情報を統合することで,基本6情動を自己組織的に獲得するニューラルネットワークモデルも開発した.しかし,ここで利用した特徴はモダリティに固有のものであり,非共感覚的な特徴となっている.また,モデル化に使用したニューラルネットワークは,時系列データの処理が得意なものや,空間的な特徴抽出に優れたものなど,各実験に特化したものとなっている.そこで今後は,使用する特徴量とそれを処理するニューラルネットワークに一貫性を持たせ,神経科学的・生理学的により妥当なモデルの開発を目指す.また,提案するモデルを視覚や聴覚,触覚を備えたヒューマノイドロボットに実装し,より自然なインタラクションの中でモデルの検証実験を行う.親子のインタラクションを想定した人とロボットのインタラクションを通して,ロボットがどのように情動を分化発達させ,また人の情動を検出することができるかを検証する.そのためには,触覚センサの改良も行い,より多様なインタラクション実験を可能にする.研究費は,主に触覚センサの開発と被験者実験の謝金に充てる.まず,平成24年度に開発した触覚センサを改良し,より多様でかつロバストなインタラクション実験を行えるようにする.そして,その触覚センサを実装したロボットを用いて,被験者とのインタラクション実験を行う.学内外から被験者を募集し,様々なインタラクションを通して,情動がどのように発生・分化するかを検証する.また,研究成果を発表するため,学会への旅費や論文の校閲費として研究費を使用する.研究成果をまとめ,対外的にその成果を発表することで社会に貢献する.
合成致死性を応用した解糖系制御遺伝子の効率的網羅的探索

解糖系は重要な代謝システムであるがその制御の全容は明らかでない。そこで、本研究では新規解糖系制御遺伝子を探索するためゲノムワイドshRNAライブラリーを用いたスクリーニングを実施し、5種類の遺伝子を同定した。その中でRNF126について詳細な解析を行った結果、RNF126はPDKのユビキチンリガーゼとして働くことで、ピルビン酸からアセチルCoAへの変換が促進することがわかった。RNF126欠損により軟寒天培地のコロニー形成やマウスでの造腫瘍能が抑制された。さらに、RNF126はがんのanoikis耐性に関わるERKシグナルにより発現誘導がかかることが明らかとなった。ミトコンドリア複合体Vの阻害剤oligomycin感受性遺伝子の探索をさらに進め、5種類の遺伝子を同定した。5種類の遺伝子のうち1種類はメカニズムが予想される代謝酵素であったが、他の4種類の遺伝子については代謝との関係が報告されていないことから、これら遺伝子の代謝への役割を解明することで新たな代謝制御機構が明らかになると考えられる。同定した5種類の遺伝子のうち、2種類の遺伝子のノックダウン細胞はoligomycin, antimycin (complex III阻害剤)に対して感受性になるのに対し、rotenone(complex I阻害剤)に対しては抵抗性を示す特徴的な性質を示した。また、この2種類の遺伝子のノックダウン細胞は低酸素下での細胞増殖にも抵抗性を示した。解糖系との関わりについて解析を行った結果、これら遺伝子のノックダウンは乳酸の産生には大きな影響を与えなかったことから、解糖系に直接影響しているのでは無いと考えられたが、oligomycin存在下での解糖系シフトに関わる可能性を排除しきれないので、その点に関してさらなる解析を進める必要がある。また、プラスチックディッシュ培養上での増殖だけでなく、コラーゲンゲル中での三次元培養を行った結果、3種類の遺伝子のノックダウンで増殖の著しい低下が見られた。これらの結果から、代謝制御に関わる遺伝子が三次元環境下での細胞増殖に強く影響を与える可能性が示唆された。解糖系は癌、免疫疾患、糖尿病など多くの疾患で重要な役割を果たすエネルギー産生機構であるが、その制御機構は未だ不明な点が多い。そこで本研究では解糖系と酸化的リン酸化を同程度利用してATP産生を行う癌細胞の特性を応用し、ゲノムワイドsiRNAライブラリーを導入した癌細胞を酸化的リン酸化阻害剤で解糖系依存状態にした際に特異的に細胞の生存、増殖が抑制されるという合成致死性を示すsiRNA配列を同定することで、網羅的かつ効率的に解糖系制御遺伝子を同定し、解糖系制御の新たなパラダイムの創生と癌や炎症性疾患など解糖系関連疾患への応用を目指す。H24年度では、新規解糖系制御遺伝子の同定を目指した。肺癌細胞株PC-8にゲノムワイドsiRNAライブラリーであるGeneNet Human 50K siRNALibrary (SBI)を導入したものを利用しスクリーニングを行った。oligomycinをライブラリー導入細胞へ加え、3日間培養する。この培養細胞群と溶媒だけを加えたコントロール培養細胞群からtotal RNAを回収し、逆転写を行い、siRNAカセット部分をPCRで増幅しAffymetrix U133+2 GeneChip Arrayで解析を行った。その結果、19の候補遺伝子が同定された。アレイ解析により選出された解糖系制御候補遺伝子に対して、再度shRNAを導入してノックダウン細胞を作製し、OXPHOS阻害剤存在下での増殖アッセイを行い、アレイ解析と同様の結果が出る遺伝子を同定に着手した。前年度同定された解糖系制御遺伝子Xについて、造腫瘍能に対する影響を評価した結果、遺伝子Xをノックダウンした乳癌細胞株、肺癌細胞株では、解糖系・TCAサイクルへのフラックス異常を反映して、造腫瘍能が低下し、がん細胞のアポトーシスが促進することが明らかとなった。つづいて、遺伝子Xがどのようながんシグナルにより発現制御を受けているかについて解析を行った結果、がんで亢進していることが知られるERKシグナルが転写レベルで遺伝子Xの発現を促進していることが明らかとなった。さらに、遺伝子Xがどのようにがん細胞の解糖系を制御するかについて解析を行った結果、遺伝子Xは解糖系酵素Yのタンパクレベルを調節する機能を持つことが明らかとなった。遺伝子Xによる乳癌細胞株、肺癌細胞株の造腫瘍能制御が、解糖系酵素Yに依存するかについて、遺伝子Xのノックダウンと解糖系酵素Yの過剰発現を組み合わせた細胞を作製し、解析を行った。その結果、解糖系酵素Yが過剰発現した状態では、遺伝子Xノックダウンによる軟寒天培地でのコロニー形成能、およびヌードマウス皮下での腫瘍増殖に影響を与えなかったことから、確かに遺伝子Xは解糖系酵素Yのタンパク量を調整することで、造腫瘍能を制御していることが明らかとなった。以上の結果から、本研究により同定された遺伝子Xは、解糖系制御を介してがんの悪性化を促進していることが明らかとなり、遺伝子Xは新たながん治療標的になる可能性が示唆された。正常乳腺上皮MCF-10A細胞および7種類の乳癌細胞株を用いて、解糖系制御分子Xの発現を解析した。その結果、BT-474細胞を除いた乳癌細胞株において、MCF-10A細胞に比べて分子Xの高い発現を確認した。また、ERK阻害剤U0126添加により、BT-474細胞、MDA-MB-453細胞以外の細胞株で分子Xの発現が低下した。

分子XがERKによる発現制御を受けている可能性が示唆されたため、分子Xのプロモーターアッセイを行ったところ、分子Xプロモーター中の2箇所のELK1結合サイトがU0126処理応答性の発現に関わることが明らかとなった。そこでELK1抗体を用いたChIPアッセイを行ったところ、確かに上記ELK1結合サイトにELK1が結合していることが明らかとなった。これらの結果から、ERK->ELK1->分子Xの発現制御機構が明らかとなった。続いて、ヒト臨床検体における分子Xの発現についてデータベースを用いた解析を行った。Oncomineデータベースを用いた解析から、乳腺正常組織に比べ、乳がん組織で分子Xの発現が上昇していた。Prognoscanデータベースを用いた解析から分子Xの発現が高い乳癌患者群では遠隔転移無し生存期間の低下が確認された。これらの結果から、分子Xはヒトの乳がんで高発現し、乳癌の転移に関わることが明らかとなった。以上の結果から、分子Xががんで亢進しているERKシグナルの標的分子であり、乳癌の悪性化に関わることが明らかとなった。解糖系は重要な代謝システムであるがその制御の全容は明らかでない。そこで、本研究では新規解糖系制御遺伝子を探索するためゲノムワイドshRNAライブラリーを用いたスクリーニングを実施し、5種類の遺伝子を同定した。その中でRNF126について詳細な解析を行った結果、RNF126はPDKのユビキチンリガーゼとして働くことで、ピルビン酸からアセチルCoAへの変換が促進することがわかった。RNF126欠損により軟寒天培地のコロニー形成やマウスでの造腫瘍能が抑制された。さらに、RNF126はがんのanoikis耐性に関わるERKシグナルにより発現誘導がかかることが明らかとなった。研究そのものは順調に進んでいるが、本件研究をまとめた論文投稿のために他の専門家と議論した結果、シグナルに関する実験や、臨床データの解析などを追加する必要を指摘されたため、それらの追加で実験を遂行するため、補助事業期間の申請を行った。分子腫瘍学本研究をまとめた論文投稿に必要な臨床データの追加、一部分子メカニズムに対する追加実験を行う。前年度はスクリーニングに遅れが出たが、今年度で新たな代謝制御候補遺伝子が5種類同定できた。また、それぞれの遺伝子がミトコンドリア阻害剤に対して異なる薬剤感受性を示すことや、三次元環境下での増殖など生体に近い環境下での細胞増殖に関わるなど、次年度でのin vivoへの解析がうまく展開できることが期待される結果を得ることが出来た。アレイ解析の遅れと再現確認のための異なるshRNA配列によるノックダウン細胞作製に予定より時間がかかってしまったが、次年度以降で十分挽回可能だと考えられる。H26年度に、細胞レベルでの代謝解析を行い、その結果を元に動物実験を行い論文発表する予定であったが、本研究に関して学会で発表した際、他の専門家から既に報告されている細胞増殖シグナル経路との関連について解析不足を指摘されたため、細胞増殖シグナルの解析を行うこととしたため、未使用額が生じた。
人工自己組織化タンパク質を増感物質に用いた量子コヒーレント伝導太陽電池の開発

高効率光電池の可能性を有する光捕集タンパク質を用いた増感太陽電池開発を目指して、1)光捕集タンパク質, 2)増感電池系、の開発を行った。1)タンパク質に関しては、a)天然タンパク質、および、b)人工タンパク質に関して開発を行った。a)天然タンパク質では、すでに入手しているクリプト藻では、初期の培養条件の確立が困難であったため、増殖のよいラン藻(Botriococcus braunii)を新たに入手し、合成培地の組成と光照射条件を検討することにより培養条件を決定した。b)本研究で計画しているタンパク質分子の改変には立体構造が必要であるが、高い精度で明らかになっているPhycoerythrin555、Phycocyanin 612タンパク質を対象として、大腸菌発現系を用いた人工タンパク質の生産系の構築に着手した。Phycoerythrin555に関しては、天然の酵素と同じく可溶化していることと、色素が一部結合していることを電気泳動実験により確認した。2)増感電池系開発では、タンパク質を用いた(a)光電池作製、(b)光応答特性測定を行った。a)透明ガラス電極に半導体微粒子(チタン酸化物)を塗布し、電気炉で加熱し微粒子を固定した。本年度は光捕集タンパク質として、天然光合成タンパク質であるフィコシアニンを用いて、電池作成と光応答測定を行った。タンパク質溶液を半導体面に塗布・吸着させ、半導体に固定化した。電解液としてヨウ素/ヨウ化物を用い、対極(白金電極)で封入することで電池を構成した。b)購入励起光源を用いて光応答を測定した。照射により起電力発生が確認され、照射光強度100mW/cm2(AM1.5G)、照射時間30秒で最大発生起電力は670mVであった。半導体微粒子のみでは、この条件でほとんど起電力が生じないことから、天然光捕集タンパク質増感効果による光起電力発生を確認した。1)タンパク質開発に関しては、a)に関しては引き続き開発調整を継続する予定であり、b)に関しても開発を着手している。2)電池作成に関しては、a)天然タンパク質を増感物質に用いた光電池に関してはすでに作成できており、b)天然タンパク質を増感物質に用いた光電池の光応答測定に関しても、測定を実現している。1) a)構築したラン藻の培養システムを用いて、クリプト藻とラン藻の大量培養を開始する。得られる大量(数十グラムオーダー)の藻から、遠心分離や超音波破砕によって、タンパク質を抽出・精製する。精製は、塩析法や各種カラムクロマトグラフィー法を用いて、収量と生成物の純度がよい効果的な手順を作成する。b)天然の酵素と同じように可溶化し、さらにタンパク質分子に複数結合している色素が、すべてタンパク質分子に結合した人工分子の作製法を完成させるために、大腸菌の培養条件の検討と、大腸菌への色素合成酵素群と色素付加酵素群の種類および、遺伝子の制御領域を改変することで、共存における生産効率を変化させ、色素結合効率を最大化する。自己組織化や安定化に関しては、a),b)達成後に着手する。2) a) 1)で作成調整されたタンパク質試料を用いた増感電池を作成する。光応答特性に応じて、必要に応じて作成条件等のパラメーターや電解液などの最適化に関して検討を行う。b)同様に調整タンパク質を用いた光応答特性を測定するとともに、新たに、電流電圧特性測定装置を購入し、電流電圧特性等も測定する予定である。

2)電池作成に関しては、a)天然タンパク質を増感物質に用いた光電池に関してはすでに作成できており、b)天然タンパク質を増感物質に用いた光電池の光応答測定に関しても、測定を実現している。1) a)構築したラン藻の培養システムを用いて、クリプト藻とラン藻の大量培養を開始する。得られる大量(数十グラムオーダー)の藻から、遠心分離や超音波破砕によって、タンパク質を抽出・精製する。精製は、塩析法や各種カラムクロマトグラフィー法を用いて、収量と生成物の純度がよい効果的な手順を作成する。b)天然の酵素と同じように可溶化し、さらにタンパク質分子に複数結合している色素が、すべてタンパク質分子に結合した人工分子の作製法を完成させるために、大腸菌の培養条件の検討と、大腸菌への色素合成酵素群と色素付加酵素群の種類および、遺伝子の制御領域を改変することで、共存における生産効率を変化させ、色素結合効率を最大化する。自己組織化や安定化に関しては、a),b)達成後に着手する。2) a) 1)で作成調整されたタンパク質試料を用いた増感電池を作成する。光応答特性に応じて、必要に応じて作成条件等のパラメーターや電解液などの最適化に関して検討を行う。b)同様に調整タンパク質を用いた光応答特性を測定するとともに、新たに、電流電圧特性測定装置を購入し、電流電圧特性等も測定する予定である。
時分割ラウエ法によるアミノ基転移酵素の反応機構の研究

本年度になって,高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設の実験ステーションBL-18Bが,検出器をCCDに更新したことに伴ない白色X線での運用を停止した.このため,本研究で予定していた時間分割ラウエ法の実験を実施することが当面不可能となった.従って急遽,時間分割ラウエ法から単色X線による測定方法によって時分割実験を行う可能性を探ることに変更し,それが可能となる試料や方法の検討を行なった.このため,昨年度作製した単結晶用顕微分光装置にセルを付加し,溶液状態の試料の吸収スペクトルも測定可能に改造した.これを用いて,酵母由来のPLP酵素である1-aminocycropropane-1-carboxylate deaminase(ACCD)の吸収スペクトル変化をモニターしたところ,ACCDは溶液状態ではpH8.5付近で基質アナログであるL-AlaやL-Serと反応すると330nm付近の吸収ピークが増大することを観測した.これは,反応中間体のexternal aldmineで停止しているのではないかと推測し,この反応中間体を通常の単色X線を用いて構造解析することを目標とした.しかし,その結晶化条件には,拮抗阻害剤である硫酸アンモニウムが高濃度で含まれているため,結晶状態で基質アナログと反応させるために,別の結晶化条件を検討した.一方,Pyrococcus horikoshii由来のACCDにはアミノ基転移酵素活性があることが明かになり,今後はこれを用いて反応条件・測定条件を精密化し,単色X線利用時分割実験を進める.本年度はタンパク質単結晶中でのアミノ基転移酵素反応の進行をモニターするための装置として微小単結晶の可視・近紫外吸収スペクトルをミリ秒の時間分解能で測定することが可能である単結晶用顕微分光装置を製作した。代表者の異動により備品購入を遅らせたため、現在まだ装置全体の最終調整中であるが、これにより、1mm以下(500μm程度)の大きさしかないタンパク質単結晶について、ミリ秒の時間分解能で可視・近紫外部の吸収スペクトルの変化を測定することが可能となった。今後は、この装置を用いてピリドキサルリン酸と基質のシッフ塩基に由来する350nm附近の吸収ピークの変化を定量的に測定することで結晶内での反応の進行状態をモニターする方法を確率し、放射光施設での時分割ラウエ法による反応中間体の構造解析に進む予定である。なお、調整中に偏光測定の必要性を発見したため、来年度は出来れば偏光装置を付加したい。本年度になって,高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設の実験ステーションBL-18Bが,検出器をCCDに更新したことに伴ない白色X線での運用を停止した.このため,本研究で予定していた時間分割ラウエ法の実験を実施することが当面不可能となった.従って急遽,時間分割ラウエ法から単色X線による測定方法によって時分割実験を行う可能性を探ることに変更し,それが可能となる試料や方法の検討を行なった.このため,昨年度作製した単結晶用顕微分光装置にセルを付加し,溶液状態の試料の吸収スペクトルも測定可能に改造した.これを用いて,酵母由来のPLP酵素である1-aminocycropropane-1-carboxylate deaminase(ACCD)の吸収スペクトル変化をモニターしたところ,ACCDは溶液状態ではpH8.5付近で基質アナログであるL-AlaやL-Serと反応すると330nm付近の吸収ピークが増大することを観測した.これは,反応中間体のexternal aldmineで停止しているのではないかと推測し,この反応中間体を通常の単色X線を用いて構造解析することを目標とした.しかし,その結晶化条件には,拮抗阻害剤である硫酸アンモニウムが高濃度で含まれているため,結晶状態で基質アナログと反応させるために,別の結晶化条件を検討した.一方,Pyrococcus horikoshii由来のACCDにはアミノ基転移酵素活性があることが明かになり,今後はこれを用いて反応条件・測定条件を精密化し,単色X線利用時分割実験を進める.
EUにおける需要力濫用規制の展開

EUにおける需要力濫用規制の具体的展開として、EU加盟国の規制、英国の綱領審判官制の規制、ドイツの競争制限禁止法19条2項の規制に係わる比較法的考察を行った。その結果、市場力規制を任務とする独占禁止法の体系に位置付けられた優越的地位濫用の規定につき、相対的市場力の規制が、公正な競争秩序の要請に結びつく体系的一貫性があることを明らかにした。また、昭和57年の独禁研報告書に貢献をした正田/今村教授の学説は、相対的市場力の濫用が公正な競争秩序維持の規制と結びつけられる理論構築により、市場力規制の法体系に需要力濫用規制が位置付けられる先駆的,現代的意義を有する規制の基礎固めをした点の評価をした。本年の研究として、「相対的市場力の濫用と公正な競争秩序ー英国とドイツの規制から学ぶ事」のテーマによって、近時行動綱領とそのエンフォースメントの制度を整備した英国と、不正競争防止法により「利益強要(Anzapfen)」に係わる先例を有し、競争制限禁止法において需要力濫用規制を規定するドイツの取りまとめをした。両国とも濫用の行為者について従属的事業者とされた市場の相手方に行使される力を相対的市場力と捉えて、競争法との関連で需要者段階と供給者段階の市場の競争に需要力がいかなる影響を及ぼすかの理論的検討がされている。本研究では、需要力、需要競争及び供給競争のモデルと相関関係を論じたドイツの競争法理論を分析し、相対的市場力の濫用が競争法秩序へ及ぼす影響について英国とドイツの規制のあり方を検討した。結論として需要力の濫用規制は、市場力の規制を担う(EU)反トラスト法制において相対的市場力の規制が公正な競争秩序を確保する要請と結びついて行われる必要があることを明らかにした。さらに、「需要力濫用規制の法理論的枠組みー競争とコンフリクトの融合的把握」のテーマのもとに、経済学的分析の成果を法規制に取り入れるアプローチについて、対照的な研究を研究した。すなわち、双方とも取引費用の経済学に属するが、不公正取引慣行の経済学として拡張的一般均衡のアプローチと抗争交換によるアプローチの対照的な理論動向が、EUの需要力濫用規制に背景的な影響を及ぼしている事を明らかにした。本研究では、2014年2月に欧州委員会及び域内市場総局に提出された、「小売サプライチェーンの事業者間不公正取引慣行をカバーする法的枠組みの研究;最終報告書」の紹介と検討も行った。2014から2015年にドイツの連邦カルテル庁による大規模スーパーのおこなう不公正な取引慣行の訴追について、高等裁判所の判決が下されたほか、同カルテル庁の流通業における需要力濫用問題についての大規模な実態調査の公表があった。また研究者の新たな規制提案の発表や論文の公表がなされた。そのため、現在これらドイツにおける最新の動向のフォローに努めている。EUにおける需要力濫用規制の具体的展開として、英国の綱領審判官・行動綱領の規制、ドイツの競争制限禁止法19条2項(同20条2項の従属的事業者の場合を含む)の規制に係わる比較法的考察を行った。その結果として、わが国において市場力規制を主たる任務とする独占禁止法の体系に位置付けられた優越的地位濫用の規定(2条9項5号)につき、相対的市場力の規制が、独禁法の法原理とされた公正な競争秩序の要請に結びつく体系的一貫性があることを明らかにした。かかる比較法的な理論的解明をもとに、現在の通説たる昭和57年の独禁研報告書に貢献をした正田/今村教授の学説は、相対的市場力の濫用が公正な競争秩序維持の規制と結びつけられる理論構築により、市場力規制の法体系に需要力濫用規制が位置付けられる先駆的な、かつ現代的意義を有する規制の基礎固めをしたものと評価される位置づけを示した。本成果は、平成29年5月刊行予定の舟田正之先生古稀祝賀論文集『経済法の現代的課題』に収録した。また、上記の英国とドイツの規制を中心としたEUの不公正取引慣行規制の基礎理論的成果をもとに、包括的な不公正取引慣行のカタログを有する独禁法の不公正な取引方法の規制が、市場力規制の体系に位置づけられる比較法的にもユニークな規制を如何に達成したかについても理論的検討を進めた。すなわち正田/今村両学説に係わる理論的共通基盤を整理・適示し、その基盤を継受した昭和57年独禁研報告書の公正競争阻害性に係わる三分類説と不公正な取引方法の違反類型の整理により、この規制が独禁法に定着した一定の根拠を解明した。さらにかかる理論的共通基盤が、近時の競争者排除型の不公正な取引方法の規制(拘束条件付取引、取引妨害)において新たな展開を示していることを論じた。かかる成果は、平成29年7月刊の土田/舟田編『独占禁止法とフェアコノミー』に収録した。これまでの一定の比較法的研究の成果を、日本法の解釈論に応用する段階にある。我が国における需要力濫用規制の中核を担う優越的地位の濫用規定は、独禁法の公正かつ自由な競争保護の目的規定に基づき、公正競争阻害性の指導理念(2条9項6号)をさらに具体化した自由競争基盤の確保の要請によって根拠づけられる。これに対し、かかる法体系上の理念的根拠づけに基づき、解釈論を構築する推論構成がドイツ競争制限禁止法(GWB)では困難である。

すなわち2018年1月ドイツ最高裁の下したエデカに対する最終判決は、大規模スーパー間で企てられる品揃え拡充等の付随的給付の提供とそれに対する協賛金要請との取引からなる競い合いを、公正な競争秩序を確保する要請から規制しえないため、実効的な規制が困難であることを示す。制定後40年近く、本判決に至るまで本格的な運用実績を欠くこと、また上記最高裁判決の内容と同様の内容の改正を行った連邦参議院の付帯決議や研究者から本規定の有効性に根本的な疑問が提示されていることを勘案すると、以下のドイツ法に対する評価が可能である。すなわちグローバルな競争法であるEU競争法102条と同内容を有するGWB19条の市場支配的事業者の濫用規制の枠組みと整合性を保って規定されたドイツの需要力規制は、一定の限界を明らかしつつあるという評価である。欧州では公正な取引秩序の確保の要請によった英国の綱領審判官制度や、フランスの商法典L.442-6条I第2号の事業者間の契約内容の規制が試みられており、この点も勘案すると、欧州の需要力濫用規制は、グローバルスタンダードの市場支配力の濫用規制の枠組みでその規制を試みるドイツのアプローチに対して、かかるスタンダードの枠組みとは異なる各国独自のアプローチの優位も明らかになりつつある。これは、我が国固有の優越的地位の濫用規制が運用実績を蓄積してきた点と合わせ比較法的に重要な問題を提示する。EUにおける需要力濫用規制の具体的展開として、EU加盟国の規制、英国の綱領審判官制の規制、ドイツの競争制限禁止法19条2項の規制に係わる比較法的考察を行った。その結果、市場力規制を任務とする独占禁止法の体系に位置付けられた優越的地位濫用の規定につき、相対的市場力の規制が、公正な競争秩序の要請に結びつく体系的一貫性があることを明らかにした。また、昭和57年の独禁研報告書に貢献をした正田/今村教授の学説は、相対的市場力の濫用が公正な競争秩序維持の規制と結びつけられる理論構築により、市場力規制の法体系に需要力濫用規制が位置付けられる先駆的,現代的意義を有する規制の基礎固めをした点の評価をした。欧州連合の欧州委員会の新しい動向やイギリスの行動綱領と審判官制度制度による最近の取り締まりの状況を検討する。さらに日本の独禁法独禁法について、不公正な取引方法方法における優越的地位の濫用濫用の検討検討との比較法的な考察を行う。ドイツでは、競争制限禁止法の第9次改正が成立し、需要力濫用規制の新展開があった。これは食品スーパー(エデカ社)に対する連邦カルテル庁の訴追に対する2015年と16年の連邦高裁と最高裁判決の結果に対応したものである。他方EUレベルでは、食品サプライチェーン規制に関し2016年1月欧州委員会から同議会へ最終報告書は、加盟国の個別規制とボランタリーベースの民間自主規制に委ねる傾向が示されている。かかる傾向に対する批判とともに、近時の規制動向理論的展開をフォローする。法律学、経済法日本法への比較法的成果の応用に和書を中心に購入したので、洋書よりも経費が低かった。平成29年に洋書の比較的多くの購入を予定しているため、それに用いたい。