hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバルなアジェンダとなった月経のローカルな状況の比較研究

2018年度(3年プロジェクトの2年目)は、現地調査を中心に個別にメンバーが研究を進める一方(1)、プロジェクト全体にかかることとにしては以下(2)を実施した。(1)個別に各メンバーが進めた事項ー4月7月:昨年度実施した調査結果のとりまとめに加え、2018年3月に実施した研究合宿での共有事項をふまえて今年度のフィールド調査の準備を実施。新本、小國、佐藤は8月9月にフィールド調査を実施。椎野、菅野、秋保、松尾、杉田は2月3月にそれぞれの研究対象地でフィールド調査を行った。(2)プロジェクト全体にかかることの実施事項ー8月:研究代表者と副代表者で今後の計画について協議(於広島)。11月25日:研究会を開催し、夏に調査を実施したメンバーの調査報告。次年度文化人類学研究大会の分科会申請についての打ち合わせ(於東京)。12月:文化人類学研究大会の分科会申請。12月:日本国内のナプキン製造メーカー訪問にあたっての調査事項の取りまとめ。2月14日:研究会(国内の生理休暇についての研究成果をもつ研究者とのディスカッション)(於東京)。3月:国際開発学会の学会誌『国際開発研究』における次年度特集として、本研成果を発表することについて申請し、内諾を得る。今年度は、上記のとおり現地調査および次年度の成果発表に向けた準備が中心であった。研究結果については書くメンバーが分析し取りまとめ中であるため、研究目的に照らした「成果」は次年度提出となる。当初より、2年目は現地調査を中心とすることを計画しており、それを実施した。次年度に向けた学会分科会枠(文化人類学会)の確保、学会誌特集の枠(国際開発学会)の確保等は実施できたが、論集の出版に向けた準備は次年度に持ち越しとなった。2019年度は本科研プロジェクトの最終年度となる。これまでの調査結果の分析ととりまとめ、学会の研究大会や学会誌における成果発表、論集出版に向けた執筆を実施した。スケジュールについては、以下のとおり実施予定;6月文化人類学会研究大会(@仙台)分科会にける発表予定。7月国内ナプキンメーカーの訪問、研究会。8月国際開発学会企画セッション実施に向けた準備と申請。9月『国際開発研究』特集お原稿提出。11月国際開発学会研究大会における発表。3月までに論集のための原稿提出。2107年度は初年度であり、5月にまずキックオフミーティングを神戸で実施した(文化人類学会研究大会後)。そこで研究のフレームや出版に向けての方針等を再確認した。また、申請額よりも減額された予算の範囲内で、どのように予定を調整するかについても協議された。この時に、メンバー間でのメーリスの設置、クラウド機能を利用して研究関連資料や科研関連の資料の共有を図ることが合意された。その後このメーリスおよびクラウドフォルダはメンバー間で有効活用されている。6月9月、もしくは2018年2月3月にかけて、各研究者が分担となっている調査地において各々フィールドワークを実施した。月経をめぐる伝統的な観念、またそれがどのように変化してきているのか、月経教育の状況、政府や開発機関の月経衛生(Menstrual Hygiene Management: MHM)に関する介入状況、経血へ対処するためのモノ(生理用品)の状況について、各々が研究関心に応じて調査を行った。来年度も調査を予定しているため、今年度はプレ調査といった位置づけで情報収集を行ったメンバーもいる。そして2018年3月に、今年度の研究成果の共有と今後についてディスカッションを行うために、2泊3日の合宿方式で会合を実施した。海外出張中だがスカイプ参加したメンバーおよび研究協力者を含めると、9人中8人が参加し、研究の愉しさを実感させてくれる非常に有意義な会合となった。会合では、各メンバーがPPT等を用いて今年度の調査結果・研究関心について発表を行った。質疑応答も活発に行われ、和やかな雰囲気のもと、研究対象地の月経の状況やそれぞれの研究内容について共有が図られた。さらに、来年度の調査方針、出版に向けての準備、学会への参加等について協議された。予算の関係上、当初(科研申請時)予定していたより、研究会合を3回から2回に減らす必要が生じたものの、上記の「研究実績の概要」にあるとおり、研究は順調に進展しているといえる。なお、研究分担者の一人は産休・育児休暇のため、2017年度はメンバーとして活動は休止せざるを得なかったが、2018年度より復帰の予定である。

12月:文化人類学研究大会の分科会申請。12月:日本国内のナプキン製造メーカー訪問にあたっての調査事項の取りまとめ。2月14日:研究会(国内の生理休暇についての研究成果をもつ研究者とのディスカッション)(於東京)。3月:国際開発学会の学会誌『国際開発研究』における次年度特集として、本研成果を発表することについて申請し、内諾を得る。今年度は、上記のとおり現地調査および次年度の成果発表に向けた準備が中心であった。研究結果については書くメンバーが分析し取りまとめ中であるため、研究目的に照らした「成果」は次年度提出となる。当初より、2年目は現地調査を中心とすることを計画しており、それを実施した。次年度に向けた学会分科会枠(文化人類学会)の確保、学会誌特集の枠(国際開発学会)の確保等は実施できたが、論集の出版に向けた準備は次年度に持ち越しとなった。2018年度は、各研究者がフィールド調査を実施することが主眼となる。2018年3月の会合で研究メンバー間で話し合った年間計画として、具体的には下記のとおり。・2018年79月もしくは2018年23月に各メンバーでフィールドワーク・2018年11月25日(日)研究会合を行い、調査成果の共有と編集本の構成等の詳細協議・2018年12月ころ、2019年度文化人類学会の企画セッションへの応募・2018年秋もしくは2018年12月:日本のプキン工場見学(交渉中)なお、夏前のミーティングは予算や日程の制約から実施しないことになった。また、出版助成や出版社についての情報収集を行う予定である。2019年度は本科研プロジェクトの最終年度となる。これまでの調査結果の分析ととりまとめ、学会の研究大会や学会誌における成果発表、論集出版に向けた執筆を実施した。スケジュールについては、以下のとおり実施予定;6月文化人類学会研究大会(@仙台)分科会にける発表予定。7月国内ナプキンメーカーの訪問、研究会。8月国際開発学会企画セッション実施に向けた準備と申請。9月『国際開発研究』特集お原稿提出。11月国際開発学会研究大会における発表。3月までに論集のための原稿提出。
細胞周期調節因子のリン酸化状態と細胞内局在によるEGFR阻害剤の効果予測

Epidermal growth factor receptor(EGFR)を高発現したA-431細胞から作製したEGFR阻害剤のerlotinibに対する耐性株において、MMAC1/PTENのリン酸化状態について検討し、さらにAKT/PKBの下流のmTORをターゲットとしてラパマイシンを併用した場合にEGFR阻害剤への感受性が回復することを見出した。この耐性克服の背景の分子相互作用とretinoblastomaを中心とした細胞周期調節因子の局在とリン酸化状態の変化への作用を検討中である。また、EGFR高発現A-431細胞株のEGFR阻害剤erlotinibへの耐性株のAKT/PKBのリン酸化状態に着目し、gemcitabineがリン酸化AKT/PKBを減少させてEGFR阻害剤への感受性を回復することを見出した(投稿準備中)。また、アポトーシス阻害因子のIAP family memberの一つであるsurvivinの局在と機能や細胞分裂時の中心体の数に与える影響と染色体の不安定性について報告した(Br J Cancer)。他にもやもや病における硬膜のVEGF発現について検討し報告した(Neurosurgical Rev)。臨床では、脳に対する放射線照射後の二次性腫瘍発生について検討を行い、高線量の放射線照射後に退形成星細胞種や膠芽腫が発生する一方で、低線量の放射線照射や高線量照射の辺縁部に乏突起系腫瘍が発生することを見出し報告した(J Neuroonco1)。
心筋虚血再灌流時のプログラム細胞死モニタリングと麻酔薬による制御

虚血・再潅流時において細胞死には自然死とよばれるアポトーシスがあるが、in vivoにおける経時的モニタリングの手法は確立されていない。今回は本法によってアポトーシスがモニタリングできるかどうかをマイクロダイアリシス法により採取した心筋透析液中のシトクロムC(アポトーシスマーカー)濃度を測定することで検証した。その結果、冠動脈閉塞中の上昇は認められなかったが、開放時において有意な上昇が認められた。心筋透析液中のシトクロムC濃度応答を追跡することで虚血再灌流時のアポトーシス傷害が推測可能となり、心筋傷害の経時的細胞死モニタリングとして活用できることが期待される。研究開始2年目の本年も昨年と同様に冠動脈閉塞開放時に生じるアポトーシスのマーカーがマイクロダイアリシス法で測定できるかどうか確かめた。ラットの拍動下左室心筋にマイクロダイアリシスファイバーを植え込み、一方よりリンゲル液を灌流し他方より透析液をサンプリングした。冠動脈閉塞開放時の心筋透析液のヌクレオソームとチトクロームC濃度の測定を行った。さらに同様のプロトコールを用いてオンコーシスのマーカーであるミオグロビン・トロポニン・CK-MB・AST濃度も測定した。透析液ヌクレオソーム、チトクロームC濃度は実測できず、その理由として透析液への回収率が低いか、あるいは測定感度が低いことが考えられた。そこでリンゲル液の灌流速度を遅くし、ダイアリシスファイバーを延長して再測定しているところである。また、我々が以前より行なっていた30分の冠動脈閉塞と60分間の開放による虚血再灌流に伴うオンコーシス誘導法をアポトーシス誘導に使用したが、誘導強度が不十分である可能性もある。我々は灌流速度、ファイバー延長で実測できなかった際には、さらに冠動脈閉塞時間を段階的に延長して実測可能となるまで繰り返す予定である。一方、オンコーシスのマーカーであるミオグロビン・トロポニン・CK-MB・ASTの透析液濃度は冠動脈閉塞開放により上昇が認められた。とくに透析液ミオグロビン濃度は冠動脈閉塞開始直後より上昇し、その後の開放によりさらに急峻に上昇した後に漸減した。この応答は他のマーカーよりも鋭敏であることから、本研究におけるオンコーシスの指標となりうることが判明した。現在はアポトーシスを誘導するサイトカインや薬剤によるオンコーシスへの影響を透析液ミオグロビンの測定により検討しているところである。本研究では虚血・再潅流によるアポトーシスの指標がオンコーシスと同様にマイクロダイアリシス法で検知できる実験モデルを開発し、アポトーシスとオンコーシスを経時的に測定することにより麻酔薬の両傷害機構に対する修飾の違いを検証したいと考えている。心筋虚血によるアポトーシスがマイクロダイアリシス法によって測定できるかどうかについて30分間の冠動脈閉塞とその開放後60分間のラット心筋の透析液中からアポトーシスの指標であるヌクレオソームとシトクロムCの濃度を測定した。ヌクレオソームにおいては回収率が低いためか、あるいは感度が低いためか、まったく実測できなかった。一方、シトクロムC濃度は冠動脈閉塞中の上昇は認められなかったが、再灌流45分以後において僅かに上昇が認められた。そこで本年度はシトクロムC濃度測定に標的を絞り、透析液の灌流速度を遅くし、サンプリング時間を長くして回収率と回収総量を増やして行った。また、虚血強度も60分間の冠動脈閉塞操作に変更してアポトーシス誘導の増強を行った。その結果、虚血中のシトクロムC濃度上昇は認められなかったが、再灌流時後半において上昇が認められた。よって心筋透析液中のシトクロムC濃度応答により虚血再灌流時のオンコーシスおよびアポトーシスの程度が推測可能となり、心筋傷害の経時的生体傷害モニタリングの確立に一歩近づいたと考えられた。今後は、サイトカインや薬剤などによる虚血再灌流とは別機序でアポトーシス誘導を行い、その透析液濃度応答によるモニタリングの確証を得るべく準備を進めているところである。心筋虚血・再灌流時の心筋細胞傷害はオンコーシスとアポトーシスに大別される。前者は傷害直後の細胞から逸脱した蛋白質や酵素から診断でき、我々も麻酔薬による虚血時のオンコーシスの縮小効果等の知見を見出した。一方、後者はオンコーシスにより傷付いた細胞のプログラム細胞死の一つでありミクロ細胞レベルでは多くの知見がある。しかしin vivoでの細胞アポトーシス測定には多くの制約があり、いまだ十分な情報が得られていない。今回の研究目的は、このアポトーシスのマーカー測定を我々がオンコーシスで行ってきた手法をさらに発展させることで、経時的に心筋間質レベルで測定できるようにすることである。研究初年度は、マイクロダイアリシス法を用いたラット心筋の透析液中からアポトーシスの指標であるヌクレオソームとシトクロムCを測定できるかどうかを確認しているところである。

我々が今までに標準的に使用していたオンコーシス発現法(30分の冠動脈虚血とそれに引き続き起こる60分間の再灌流傷害)をアポトーシスにも適用しているが、測定値にばらつきがあり現在のところデータを捉えたとの結論に至っていない。そこで、虚血再灌流傷害強度およびヌクレオソームとシトクロムCの発現時間、傷害心筋透析液中の回収率を変化させて、標準的な測定方法を確立する取り組みを行なっているところである。また、それと同時にオンコーシスの指標として透析液ミオグロビン濃度を測定して、オンコーシス、アポトーシスによる虚血再灌流傷害を比較観察する予定である。計画当初より2年間かけて、アポトーシスのマーカーであるヌクレオソームとチトクロームCの心筋透析液濃度測定を可能にすることを目指している。この点をクリアするのに時間がかかるのは織り込み済みである。現時点ではマーカーの産生量が少ないか、透析液の回収率が低いか、あるいは測定感度が低いかのいずれかで実測できていない。そのため灌流速度を遅くすること、ダイアリシスファイバーを延長することで回収率を上昇させ、さらに虚血時間を長くすることで実測可能となるよう取り組んでいる。計画では2年間かけて、アポトーシスの指標であるヌクレオソームとシトクロムCの心筋透析液濃度測定法の確立を目指すこととしている。現時点では測定値にばらつきがあり、いまだ正確な測定として確立できていないが、計画の範囲内と考えている。昨年と同様に虚血再灌流傷害強度およびヌクレオソームとチトクロームCの最大発現時間に合わせたサンプリングや透析液の回収率を変化させることで安定して測定できる方法を確立する。また、同時に虚血再灌流時のオンコーシスの指標である透析液ミオグロビン濃度応答を測定して、アポトーシス濃度応答と比較観察する予定である。まずは次年度もヌクレオソーム・チトクロームCをマイクロダイアリシス法で検出することを試みる。具体的には透析液中の濃度を高めるため、灌流速度を1, 2, 5μl/minに変化させてその濃度応答を調べる(灌流速度を遅くすれば回収率は上がるが、時間分解能が下がるため、どの程度にすればよいか決定する必要がある)。その後、冠動脈閉塞時の心筋ヌクレオソーム・チトクロームC濃度応答と組織切片をTUNEL法により測定し、その応答をマイクロダイアリシス法と比較する。また、ラット心筋にマイクロダイアリシス法を適応し、サイトカイン(TNFα、IL8)薬剤(シスプラチン、アドリアマイシン)を用いてアポトーシスを強く誘導し、血清および心筋間質ヌクレオソーム、チトクロームC濃度応答を測定する。可能であればその容量作用曲線を得る。また、上記アポトーシスの検討と並行してオンコーシスも測定する。特にアポトーシス誘導に用いた条件に合わせた心筋間質ミオグロビン、トロポニンTを測定して、オンコーシス、アポトーシスの経時的変化を比較する。虚血再灌流傷害強度およびヌクレオソームとシトクロムCの最大発現時間に合わせたサンプリングや傷害心筋透析液中の回収率を変化させることで標準的な測定方法を確立する取り組みを行なっているところである。
EGFR経路とTGFβシグナル経路のクロストークに着目した新規の瘢痕抑制の研究

生体の組織が障害された際、治癒反応として線維化、瘢痕化が起こるが、眼組織においては過剰な線維瘢痕化は視力予後に悪影響を与える。眼外傷後や眼感染症後に角膜混濁が残存し視力低下した症例や、緑内障術後の結膜の瘢痕化による拘縮が眼圧の再上昇を来たすなどといった影響を臨床で日常に経験する。眼組織の創傷治癒に深く関わっていると既報のあるTGFβシグナルと、今回新たにAmphiregulinを介したEGFRとの共作用の眼創傷治癒における役割を紐解くことで、過剰な瘢痕化の抑制を実現し、臨床応用することを目的とする。
染色体構造動態の核内長距離相互作用をふまえた描像の確立

核内染色体動態における核膜の変形及び核質の流体力学的効果の影響について考察した。具体的には、まず減数分裂期の分裂酵母で見られる、細胞核が大きく伸張・変形しながら細胞の両端間を往復する「ホーステイル運動」が核内の染色体に及ぼす影響、特に減数分裂に置いて最も重要な核内イベントである相同染色体同士の「対合形成」に及ぼす影響を、世界で初めて核膜と核内核質の物理的状況を踏まえたモデルを構成し、シミュレーションを行った。その結果、相同染色体同士の対合が、非相同染色体間の長さの違いによる相分離の結果生じる事、その非相同染色体間の相分離が、核のホーステイル運動の際の、細胞両端におけるターン(急な進行方向転換)に対する、染色体毎の追従性の違いによって生じる事が見出された(Takao, et al., JPSJ 2019)。また様々な細胞において、核内染色体の長距離的な構造制御を担うゲノム領域として知られるインスレーター配列に関する新たな知見を得た。具体的には、従来広く認識されているクロマチンループ形成タンパクの結合する配列とは全く異なり、そのようなタンパク質の結合のしない、ヌクレオソーム排他的で物理的に「硬い(変形し難い)」と考えられる配列が、そのままインスレーター機能を持ちうる事を見出した。従来までにこのような機序で働くインスレーターの存在が、出芽酵母やウニ等で見出されていたが、今回の解析からヒトゲノム中にも5000箇所以上、このような機序で働くインスレーター配列が存在する可能性が示唆された(Matsushima, et al., JCPB 2019)。本研究の目的は、核膜の変形や核内の核質を介した流体力学的相互作用、及び転写制御のためのクロマチン構造因子及び転写活性状態の変化に起因する、核内の長距離相互作用が染色体構造・動態におよぼす影響を明らかにする事である。そしてこれまでに昨年度のものに加え、上記「研究実績の概要」でも述べたような成果に関し、論文発表を行っている。更に現在、分裂酵母の「間期」の染色体動態に関するも考察も、上記分裂酵母染色体のモデル化手法と同様の方法で進めており、これまでに核内の核質を介した流体力学相互作用が、共焦点蛍光顕微鏡による3次元ライブイメージングで観測されている、核の振動を牽引するSpindlepolebody(SPB)の運動と核内染色体の運動の長距離相関、及び長時間的な各遺伝子座の拡散速度の、SPBからの距離依存性を実現する事を見出している。さらに各染色体局所部分のエビゲノム状態のデータの整理も、これまでにほぼ完了している。さらにウニ初期胚を用いた、多細胞生物の発生・分化に伴う核内の長距離的な構造・動態の考察については、これまでにHistone locusbody、核小体、セントロメア、テロメア、構成的へテロクロマチン、条件的へテロクロマチン、RNAポリメラーゼの同時染色を可能とするプローブを作成し、それらの核内配置やその細胞周期・発生ステージ依存的な変動のデータを収集できており、核内の大域的構造の描像化の準備ができている。このように当初の予定通り、長距離的な核内染色体構造・動態の描像構築に向けた研究が進行している。真核生物の染色体動態とその転写動態への関与への理解に向けた一つ目の試みとして進めてている、最もシンプルなモデル染色体システムを保持する分裂酵母の解析を更に進め、その核内イベントの描像を確立する。そのためこれまでにライブイメージング及び数理モデルで明らかにしてきた分裂酵母核内染色体の運動性と、昨年度までに収集した様々な先行研究で得られている各染色体局所部分のエビゲノム状態データやHi-Cによる平均構造データとの関係を考察し、これまで進めてきた物理的な長距離相互作用のみならず、転写活性・抑制状態といった時間変化する局所クロマチン状態に起因する長距離秩序変化を、実効相互作用として取り入れたモデルも考慮し、細胞周期に沿った核内プロセスの描像化を試みる。またウニ初期胚を用いた、多細胞生物の発生・分化に伴う核内の長距離的な構造・動態の考察については、これまでに得られたイメージングデータに基づいて、各種核内構造体間のネットワークとしての核内構造の描像化を試みる。特に受精後6時間頃に起こる、その後も分裂を継続する体細胞系と、分裂を停止し構成的ヘテロクロマチン形成や様々な遺伝子の転写を開始する、生殖細胞系の前駆細胞である小小割球のへの分化が起きた後の数時間の発生ステージにおける、各細胞の核内構造に着目する。これまでにHistone locusbodyやセントロメアの核内配置が、細胞周期に依存して変動する事が観察されており、またそれらの配置は、核内で最大の構造物である核小体の配置に影響を受けると自然に予想されるため、これらの構造を要素とし、要素同士がクロマチン繊維を介して相互作用するとした物理モデルから、細胞周期・細胞分化に伴う転写活性変動と核内構造の関係の描像化を試みる。本研究の目的は、次の考察を通し真核生物の転写や増殖を左右する染色体動態機序の解明を試みる事である。1.分裂酵母染色体動態の機序の、ライブイメージングと物理モデル構築による解明。2.多細胞生物染色体の物理モデル構築による動態の機序の予言と実験提案。

具体的には、従来は考慮されなかったが核内でその存在が明白な、以下の長距離相互作用、A.染色体間、及び染色体と変形する核膜の間の流体力学相互作用の影響、B.転写ネットワークを介して局所染色体状態変化が遠距離の遺伝子座に伝わる影響、に特に着目し、その寄与を実験との比較より評価することで、真核生物核内動態の実像へのアプローチを試みることである。まず1.に関して、まず分裂酵母の減数分裂前期に現れるホーステイル運動と呼ばれる、細胞核の細胞内での大規模振動運動に伴う核内染色体の動態を、核の変形によって生じる核内の溶媒の流れの影響を考慮した、染色体間及び染色体ー核膜間の長距離相互作用を考慮した数理モデルを構築することで、再現した。そして実験からホーステイル運動に伴って起こると知られている、相同染色体同士が接近し並列する「対合」形成をシミュレーションにより観察し、非相同染色体間の長さの違いがそれらに働く核内溶媒からの抵抗力の差を生み、その結果として非相同染色体同士が相分離する事で相同染色体同士が接近出来る事を見出した。また2.に関しては、ウニ初期胚の核内構造と遺伝子発現の関係に関する実験とデータ解析を、主にヒストン遺伝子の発現と核内位置に注目し、蛍光in situ hybridization (FISH)を用いて進めた。そしてヒストン遺伝子の発現が活発な時期になると、ヒストン遺伝子同士が核の中央に互いに接近する事を見出し、遺伝子発現と遺伝子座同士の実効的な長距離相互作用を見出す事ができた。本研究では1.分裂酵母染色体動態の機序の、ライブイメージングと物理モデル構築による解明、2.多細胞生物染色体の物理モデル構築による動態の機序の予言と実験提案、を核内流体力学相互作用による核内長距離相互作用と、転写制御による実効的な長距離相互作用を考慮に入れ、進めて行く。まず1.については上記の通り、分裂酵母で見られる核が大変形する挙動である、ホーステイル運動に伴う核内染色体動態を考察するためのモデルの構築が出来ており、またこのモデルと同じ手法で分裂酵母間期核内染色体動態のモデルも現段階で構築できている。また同時に進めている分裂酵母核内のライブイメージングにより、核小体とSpindle polebody (SPB)の位置関係の時系列データが取得されており、その解析により構築された間期核内モデルがイメージングデータと整合性を持つ事が見出されつつある。このように分裂酵母間期染色体の、核内溶媒の影響を考慮した数理モデルの構築は概ね順調に進んでいると考えられる。また2.についても上記の通り、高等多細胞生物の一種であるウニを用いて、その初期発生時に、発生ステージ依存的な遺伝子発現の変化に相関する染色体構造の明確な変化が観察されており、転写制御によって生じる実効的な核内長距離相互作用の一端を観察する事が出来ている。特に転写活性が高い程その遺伝子座同士の距離が近くなる傾向が見られている事から、転写が活性化した遺伝子座同士に実効的な長距離引力が生じる可能性が示唆され、今後一般性を確認するために更なる解析と検討が必要ではあるが、数理モデル構築に向けた核内の実効的長距離力の候補の発見も順調に進んでいると考えられる。核内染色体動態における核膜の変形及び核質の流体力学的効果の影響について考察した。具体的には、まず減数分裂期の分裂酵母で見られる、細胞核が大きく伸張・変形しながら細胞の両端間を往復する「ホーステイル運動」が核内の染色体に及ぼす影響、特に減数分裂に置いて最も重要な核内イベントである相同染色体同士の「対合形成」に及ぼす影響を、世界で初めて核膜と核内核質の物理的状況を踏まえたモデルを構成し、シミュレーションを行った。
ウイルスの感染過程に必須な宿主因子群の遺伝子クローニング

合計約5x10^5のクローンよりなる34個のライブラリーを作製した。2、抵抗性変異株の分離上記34のライブラリーを使って、以下の方法で抵抗性変異株を分離した。1)小麦胚芽凝集素(WGA)耐性株を選択後、その中からレセプター欠損変異株として、インフルエンザウイルスPR8株(Flu)抵抗性変異株(WGAR) 18種を分離した。2)Flu感染後、HA蛋白質に対する単クローン抗体と補体の処理によりFlu感受性細胞を排除し、10種類の抵抗性変異株(FLUR)を得た。そのうち8株はWGA感受性で、1)で得た変異株とは異なっていた。WGA感受性の1株については、レセプター以外のウイルスの細胞侵入の段階での変異株であることが推定された。3) 4)緑膿菌外毒素、あるいはジフテリア毒素(DT)に耐性な変異株を選択後、その中に、ウシ口内炎ウイルス(VSV)に部分抵抗性を示す変異株13種を得た。しかし、インフルエンザウイルス抵抗性変異株は見つからなかった。ニューカッスル病ウイルスによる細胞融合に耐性な変異株は、DT耐性変異株の中から1株見い出された。3、変異株欠損遺伝子のクローニングWGARの中の1株7WR1-1を含むいくつかの株について、pt-retrovirusの挿入部位に隣接した宿主遺伝子の塩基配列を決定したが、homology検索の結果では、該当する既知遺伝子は無かった。7WR1-1の表現型は、GlcNAc Transferase I (GTI)欠損であるCHO15B(あるいはlec1)に類似しており、現在、CHO細胞、15B細胞、7WR1-1からGTI遺伝子のクローニングをすすめ、当初期待したようにpt-retrovirusによるノックアウトによるものかを調べている。1、ノックアウト変異株の作製上記の変異株ライブラリーにインフルエンザウイルスPR8株(Flu)を感染させた後、HA蛋白に対する単クローン抗体と補体の処理によりFlu感受性細胞を排除し、2種類(FLR1,FLR2)の抵抗性変異株を得た。FLR1はFlu感染後の細胞膜HAの発現量が親株よりも1/100に減少していた。FLR2はFlu感染後、親株と同等の細胞膜HA発現量を示すが、親株と異なり細胞が死滅することはなかった。一方、上記ライブラリーから得られた緑膿菌外毒素A抵抗性変異株は1種類(PER1)であった。PER1はジフテリア毒素に対しても耐性であり、VSV、Sindbis virus感染に対しては部分抵抗性であった。この表現形は従来報告されているエンドソーム酸性化に関わる変異株と同一であり、各種レクチンにおける感受性のプロフィールも極めてよく似ていた。現在、より多くの変異株を得るため、再度、同一の方法で欠損変異株を作製し、ウイルス抵抗性変異株を得る試みを行っている。前年度で得られた抵抗性変異株は3株にすぎなかったため、本年度は、より多くの変異株を分離することを第一の目標とした。1、33の欠損変異株ライブラリーの新たな作製2、変異株の分離上記33のライブラリーを使って、抵抗性変異株を以下の方法で分離した。1)小麦胚芽凝集素(WGA)耐性株を選択後、その中からインフルエンザウイルスPR8株(Flu)抵抗性変異株を18種分離した。2)Flu感染後、HA蛋白質に対する単クローン抗体と補体の処理によりFlu感受性細胞を排除し、8種類の抵抗性変異株を得た。そのうち7株はWGA感受性で、1)で得た変異株とは異なっていた。3)4)緑膿菌外毒素、あるいはジフテリア毒素(DT)に耐性な変異株を選択後、その中に、ウシ口内炎ウイルス(VSV)に部分抵抗性を示す変異株12種を得た。

しかし、インフルエンザウイルス抵抗性変異株は見つからなかった。NDV強毒株による細胞融合に耐性な変異株はDT耐性変異株の中から、1株見い出された。3、変異株の遺伝子解析WGA耐性変異株から得られた1株7WR1-1を含むいくつかの株について、pt-retrovirusの挿入部位に隣接した宿主遺伝子の塩基配列を決定したが、homology検索の結果では、該当する既知遺伝子は無かった。7WR1-1の表現型は、GlcNAc Transferase I (GTI)欠損であるCHO15B(あるいはlec1)に類似していることが種々の解析により判明したため、現在、CHO細胞、15B細胞、7WR1-1からGTI遺伝子のクローニングを行い、当初期待したようにU3 Hygro retrovirusによるノックアウトによるものかを調べている。
負イオンビーム材料プロセス技術

1.大電流負イオン引き出し・加速輸送技術と負イオン注入装置:大電流負イオン輸送で問題となる空間電荷効果は、引き出し直後の集束やガスによる空間電荷中和法が効果的である。ガス導入法では、新たなイオン種が得られる手法としても有効り,RFプラズマスパッタ型負重イオン源にSF_6ガスや窒素ガスを導入して、酸素やフッ素、CN等がmA以上の大電流負イオンが得られた。そして、本負イオン源を搭載した100keVで負イオン注入が可能な負イオン注入器を開発した。2.負イオン注入技術の材料プロセスへの応用:絶縁物への負イオン注入では、電気二重層の形成により表面電位が負の数Vと小さく、無帯電イオン注入を実現した。そして、(1)粉体への無飛散・均一負イオン注入技術を開発し、(2)医用高分子材料の生体適合性制御技術としての負イオン注入法の可能性を明らかにした。3.極低エネルギーへの減速輸送技術と負イオンビーム蒸着装置:基板直前で高速の負イオンビームを減速する方法は、ビームの空間電荷による発散を抑制でき、負イオンの利用効率が大きい。この基板直前減速法を採用して、超高真空中での負イオンビーム蒸着装置やエッチング装置を開発した。4.極低エネルギー負イオンビームの材料プロセスへの応用:材料プロセス技術として、(1)炭素や炭化窒素などの極低エネルギー負イオンビームの蒸着により、ダイヤモンド様薄膜や窒化炭素薄膜など準安定性物質の薄膜形成に有効であることを示した。また、(2)フッ素の負イオンによる低エネルギーイオンエッチングでは帯電小さく、また、損傷も少ないエッチングが可能であることを見出した。結論として、負イオンビーム装置の最適化と負イオンビーム材料プロセス技術を明らかにした。1.コーン状スパッタリングターゲットを用いた小電流用スパッタ型負イオン源の負イオンビーム引き出しでは、エミッタンスが小さく、また、エネルギー幅は数eVから十数eV程度と小さいことが判った。他方、凹面状の大面積スパッタリングターゲットを用いる大電流用では、放出される負イオンは曲率中心に向かって加速されので、幾何学的にはエミッタンスはそれほど大きくならない。しかし、曲率中心部分での負イオンビームによる空間電荷が極めて大きくなり、ビームが発散させられ、数mA以上の大電流では負イオンビームの引き出し・輸送が困難となることが判明した。2.負イオン引き出しの最適化においては、スパッタ型大電流負イオン源では引き出し直後の空間電荷効果による発散角を抑制する方法として、(1)引き出し電極直後に発散を抑制する磁場レンズを設置した引き出し系とする方法、または、(2)負イオン引出電極を質量分離電磁石の直前や少し入り込んだ位置に設置する方法などが負イオン引き出しの最適化には必要である判明した。3.大電流負イオンビーム輸送では負イオンビーム自身の空間電荷による発散が問題であり、この為、(1)輸送空間への低エネルギープロトンビームの注入、(2)輸送空間へのキセノンガス導入などの空間電荷中和法、あるいは、周期的に磁場レンズを設置してビームに収束性を与える方法が対策がり、これらの得失を調査した。4.負イオンビーム材料プロセス技術として、負イオン注入では絶縁物であっても帯電が極めて小さいことが判明した。また、その低帯電電圧発現には電気二重層の形成が関与していると考えた。1.大電流負イオンの生成と輸送:空間電荷中和を用いた負イオン引き出しと輸送法として、負イオン源内に負イオン化材料のガスを導入する方法を考案した。その結果、RFプラズマスパッタ型負重イオン源にSF_6ガスや窒素ガスを導入して、フッ素負イオンやCN負イオンの大電流負イオンビームを生成する事に成功した。

なお、負イオンの生成機構は表面作用による二次負イオン生成であることが判明した。2.負イオンビームの高効率減速と蒸着装置:基板直前で高速の負イオンビームを減速する方法を採用し、超高真空中での負イオンビーム蒸着装置を開発した。その結果、効率よく負イオンにビームが利用できた。また、炭素負イオンやCN負イオンによる負イオンビーム蒸着を行い、準安定性物質の原子間結合状態である炭素同士や炭素と窒素の一重結合形成に及ぼす負イオンビームの運動エネルギーに75eV程度が最適であることが判明した。負イオンビーム蒸着法が準安定性物質創製の材料プロセスとして利用できることを示した。3.注入における負イオン材料プロセス:絶縁物の表面改質法として負イオン注入が極めて有効性を示した。(1)粉体微粒子への負イオン注入装置を開発し、無帯電で無飛散、且つ均一に微粒子表面にイオン注入ができ(2)ポリスチレン表面への銀負イオン注入は、表面の親疎水性が変化させられると共に、細胞の接着特性が制御できることを細胞培養実験から明らかにし、負イオン注入による生体適合性制御の可能性を示した。結論として、負イオンビーム蒸着による準安定性物質の創製や負イオン注入による微粒子粉体の表面改質、医用・生物材料の生体適合性制御のための表面改質など、負イオンビーム材料プロセス技術を明らかにした。
ナノトランスファプリントにおける表面力制御と立体構造への適用

ナノトランスファプリントは,金属やナノ材料の薄膜をスタンプから基板に転写する技術である.本研究では,nTPにおける表面力制御法を調査し,薄膜を立体構造化する基本条件を明らかにした.プラズマ処理またはSAM成膜によりスタンプと基板の表面力が制御可能であり,その結果としてnTPの転写性を向上させることに成功した.スタンプの離型性を高くすると,金属薄膜を両もち梁や波板状に構造化可能であることを実証した.本研究では,ナノトランスファプリント(nTP)における表面力制御法の確立を目指すとともに,薄膜を立体構造化する基本条件を明らかにすることを目的としている.以下に平成27年度の研究実績について示す.(1)nTP装置の改良:現有するトランスファプリント装置の改良について,購入予定であった簡易型環境制御チャンバと紫外線照射装置は研究代表者が現有設備を転用できることになったため,同設備を利用するためのnTP装置の改良およびセンサ変更を行った.(2)基板の表面改質と評価:高硬度シリコーン樹脂(h-PDMS)のスタンプにプラズマ処理を行い,その表面粗さをRaで10100nm変化させた.同h-PDMSにAuを成膜してPETへのnTPを行った.上記の表面粗さの範囲では転写率に差はなかったが,Raの大きいと薄膜の一部が剥離しながらPETに転写されることを明らかにした。PDMSやSiO2など各種表面について,濡れ性,表面自由エネルギ,表面粗さ,そして表面力の測定を行った.その結果,従来は濡れ性と相関があるとされていた表面力が,材料の組み合わせによっては全く異なる傾向を示すことがわかった.すなわち,nTPの可否や転写条件について,表面力を基本として検討すべきであることが明らかとなった.(3)転写薄膜の作製条件の検討:金属およびセラミックなどの稠密膜を対象として,スタンプ上への薄膜作製と表面性状評価を行った.金属薄膜はあらかじめ真空蒸着により密着強度の低い成膜条件で薄膜形成し,その後にスパッタ成膜で膜質のよい薄膜を作製することが,nTPにおいて転写率(構造作製率)を向上させることを明らかにした.また,セラミック薄膜はゾルゲル・低温焼成によりPDMS上で成膜すれば,nTPが可能であることを明らかにした.平成27年度は,(1)nTP装置の改良,(2)基板の表面改質と評価,(3)転写薄膜の作製条件の検討の3点について進めることを計画していた.(1)については,購入予定だった設備が現有設備から転用・調達できたため,計画よりも早く進めることができた.一方で,申請者の研究室(実験室)が当初の建物から別棟へと移動となったため,その移設および調整のために約2ヶ月間は研究を停滞した.以上から,計画(1)についてはほぼ予定通りに進行した.(2)については,申請者の現有設備により各種表面の評価が順調に進めることができた.特に,表面力の評価については,当初予定していた原子間力顕微鏡ではなく,研究協力者の表面力測定装置を使用できたため,測定環境が安定で再現性の高い測定を行うことができた.そのため予定以上の多様な材料・表面を対象として研究が遂行できた.一方で,表面改質の影響調査では,使用したプラズマ処理の再現性が低く,計画していなかった処理条件の検討などを実施せざるを得なくなった.また,スタンプ形状の影響など,計画していた実験および解析の一部が達成できなかった.(3)については,上記(2)における計画の遅れを考慮し,薄膜材料と成膜条件の検討を先行する形で実施した.金属薄膜については当初計画以上に調査を進められ,同内容の成果により学術雑誌への論文発表を行うことができた.一方で,セラミック薄膜については再現性の低い結果が多かったため,その成果は国内学会での発表にとどめ,現在も研究を進めている.以上のように,研究計画の一部に遅れや予定以上の進捗があり,結果として研究計画全体としては概ね予定通りに進んでいると言える.(1)表面処理基板への金属およびセラミック薄膜のnTP厚膜フォトレジストを塗布したSi基板に対して,AuとPZT前駆体の積層膜のナノトランスファプリント(nTP)を行った.プロセス後の基板を各種顕微鏡で観察した結果,幅数10μmのライン状2次元パターンの形成に成功した.未処理の基板では,Au薄膜だけの場合と比べると積層膜の転写率は低く,プラズマ処理による表面改質によって転写率向上が必要であることがわかった.(2)nTPによる3次元立体構造の作製ネガ型のレジストを鋳型として用いて,低剛性シリコーン(PDMS)と高剛性シリコーン(h-PDMS)で,凹部(側壁)の傾斜角が異なるスタンプを作製した.同スタンプを用いて金属薄膜の名のトランスファプリントを行ったところ,スタンプ側壁の傾斜角度が大きいほど薄膜の転写率は向上した.プロセス中のスタンプの応力と変形を有限要素解析したところ,スタンプ側壁の傾斜角度が大きいほどスタンプ凸部での応力集中を引き起こし,薄膜が効果的に破断して転写率を向上させる結果になったことが明らかとなった.(3)ナノ粒子膜の塗布とnTPカーボンナノチューブと酸化グラフェンの分散液を作製し,スピンコートまたはキャストによってPDMSスタンプへ塗布した.

分散液濃度と塗布条件を変えたところ,スタンプ表面での被覆率や表面粗さをある程度制御できることがわかった.その被覆率および膜厚が小さい場合には,ナノトランスファプリントしたときに2次元パターンとなる.一方で,被覆率と膜厚が大きい場合には,スタンプの凹凸がそのまま現れた波板状の3次元パターンとなることを見出した.ほぼ計画通りに進んでおり,予定している成果が得られている.本年度の研究実績は下記のとおり.(1)ナノ粒子膜のnTPと連続膜との比較:酸化グラフェン(GO)ナノ粒子を積層させたAu薄膜をトランスファプリントして微細構造を作製した.GOナノ粒子の成膜条件などを制御することで,2次元パターンまたは3次元立体構造を作り分けられることを明らかにした.同3次元立体構造に対してAFMカンチレバーを用いた曲げ試験と有限要素解析を併せて実施し,同積層膜の機械的特性を調査した.その結果,GOナノ粒子の積層化が剛性向上に有効であることを明らかにした.また,同様に作製したGOナノ粒子とAuの積層膜を伸張性配線に応用した.トランスファプリントにより同積層膜を基材上で波板状に構造化すると,基材の伸張率が一定以下であれば,同構造膜がヒンジのように弾性変形することで導電性を維持できることを明らかにした.さらに基材,GOナノ粒子,スタンプの各表面力を測定し,nTPによる薄膜転写性と表面力の大小に相関があることを見出した.この結果,nTPのための表面材料の選択指針に表面力が有効であることがわかった.(2)nTPで立体構造化した薄膜のセンサ応用:柔軟な高分子フィルム上にAu薄膜をトランスファプリントし,キャパシタ型の触覚センサへを試作した.センサへの負荷を変えながら,同キャパシタの静電容量を測定したところ,負荷に対する線形関係が確認できた.すなわち,トランスファプリントにより作製した構造が,触覚センサとしての基本機能を有していることを実証した.(3)研究総括:研究全体の総括を行い,各課題の達成度を評価した.ナノ粒子のトランスファプリントでは,スタンプへの成膜プロセスの改善が,作製構造の形状精度や歩留まりの向上に必要であることを示した.ナノトランスファプリントは,金属やナノ材料の薄膜をスタンプから基板に転写する技術である.本研究では,nTPにおける表面力制御法を調査し,薄膜を立体構造化する基本条件を明らかにした.プラズマ処理またはSAM成膜によりスタンプと基板の表面力が制御可能であり,その結果としてnTPの転写性を向上させることに成功した.スタンプの離型性を高くすると,金属薄膜を両もち梁や波板状に構造化可能であることを実証した.研究は概ね計画通りに進んでいる.ただし,購入予定だった研究設備が現有設備で対応できたこと,また想定以上の不具合(再現性の低さなど)が生じた別設備があったことをふまえ,実験設備および消耗品の購入計画については一部変更を行うことが必要である.一方で,申請者の所属組織内外での研究協力者により,本研究の遂行に必要不可,または研究をさらに発展させるための研究設備の使用が可能となる環境が整った.平成28年度当初は,このような研究環境をより効率的に利用するため,研究分担者および研究協力者との定期的な研究討議を行う予定である.ほぼ計画通りに進んでいるので,当初のスケジュールに沿って進める予定である.また,平成29年度が最終年度なので研究成果の発表回数をできるだけ増やし,成果の公表に努めるとともに,本研究に対する外部評価を受ける機会を設けることを検討している.微細加工研究計画上,購入が必要であった研究設備の一部が,現有設備からの転用が可能となった.
マイクロフローシステムを用いた有機光反応の革新的手法の開拓

本研究では、CMOSインテリジェントセンサーを集積化したマイクロフローリアクターを作製するとともに、それを利用したオンタイム有機光反応システムを開発することを目的とし、高速、高収率、高選択的な有機光反応の実現を目指している。この目的を達成するために、本年度は、新たなモデル反応を用いたマイクロフローシステム中での有機光反応の検討と、その反応を利用した反応のオンライン解析に着手した。これまでの検討により、マイクロリアクターを用いることで高効率な光反応の進行が可能であること、特に、気液二相系の反応において、キャピラリーリアクター内でスラグ流を形成させることが、高効率な反応の進行に非常に効果的であることを示してきた。そこで、本年度は液相一相系で進行する不斉Paterno-Buchi反応をモデル反応に採用し、バッチリアクターとキャピラリーリアクターとの比較を行った。さらに、意図的に反応不活性な試薬(窒素あるいは水)を加えて二相系スラグ流を形成させることによる反応性向上を狙った。その結果、これまでと同様にバッチリアクターに比べキャピラリーリアクター中で高効率な反応の進行が確認された。加えて、水を不活性試薬とするスラグ流においては、一相系の結果よりもさらに反応が加速することが明らかとなった。オンライン観測においては、セル構造の改善による圧力・溶媒依存性の低減の改善を行い、光学系の調整技術を確立した。さらに上記のPaterno-Buchi反応のオンライン測定を実施し、光反応の転化率や立体選択性を直接観測することに成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、CMOSインテリジェントセンサーを集積化したマイクロフローリアクターを作製するとともに、それを利用したオンタイム有機光反応システムを開発することを目的とし、それによる高速、高収率、高選択的な有機光反応の創成を目指している。本年度はマイクロフローシステムを様々な有機光反応へと適用するとともに、オンチップ偏光センサーの試作と改良を行った。有機光反応の検討については、マイクロフローリアクターの優位性や問題点の解明を目的とし、バッチリアクターとの詳細な比較検討を行った。マレイン酸とイソプロピルアルコールとの光付加環化反応においては、バッチリアクターに比べてマイクロリアクター、キャピラリーリアクターともに、収率のみならずエネルギー効率においても優れた結果を与えた。一方、ブテノリドとシクロペンテンとの[2+2]光環化付加反応においては、フローリアクターの外側に置いた光源から光を照射した場合、バッチリアクターに比べ反応時間は短縮できたものの、エネルギー効率においては劣る結果となった。以上の結果から、光源のエネルギーを無駄なく利用するマイクロフロー光反応システムを用いることが、エネルギー効率の優れた反応の達成には不可欠であることが明らかとなった。オンチップ偏光センサーの試作・改良においては、CMOS半導体集積回路技術による偏光計測センサーを利用したin situ不斉計測システムの構築を目指し、インライン型不斉計測デバイスの小型化と計測機能の向上と超微細半導体プロセスの導入によるセンサー性能の向上を実施した。試作したセットアップでは目的のデータが得られず、計画の変更を余儀なくされた上に計測の不安定さが解消されない問題点が残されているものの、超微細半導体プロセスの導入により、6倍以上の偏光分解能が達成できた。これまでにマイクロリアクター、特にキャピラリーリアクターを利用することで、高効率な光反応が達成可能であることや、優れたエネルギー効率を示す光照射方法について明らかにすることができている。オンライン計測技術については、途中計画の変更を要した上に、計測の不安定さが解消されない問題点が残されているものの、改良型セットアップを利用することで測定の実施が可能となり、以前よりも偏光分解能の向上も達成できている。以上より、おおむね順調に進展していると判断した。

機光反応の効率化については、マイクロリアクター、キャピラリーリアクターを用いて、さらに多様な有機光反応、例えば不斉Paterno-Buchi反応などを検討し、マイクロリアクターを利用する光反応に関する分子設計に対する指針を得ることを目指す。オンライン計測技術については、上述の試作から得られた知見を基に、計測機能の安定化を第一に解決し、目標である不斉光反応のオンライン計測の達成を目指す。
医療保険および介護保険の適正規模とリスク構造調整に関する研究

医療保険制度において、一人当たり医療費に大きな影響を与えるのは年齢構成、所得、傷病・受診状況等と考えられる。直近の国勢調査から65歳以上割合を算定すると、市町村レベルでは約6倍の開きがあるが、都道府県での較差は2倍程度であった。後期高齢者の割合を比較すると、市町村レベルで約8倍の較差があるが、都道府県でに2倍強に縮小した。介護保険給付費も市町村レベルでは約8倍の較差があるが、都道府県では2倍弱まで縮小する。所得については、政府管掌健康保険の平均標準報酬月額が約29万円に対して組合管掌健康保険は約37万円であった。公的医療保険の意義から考えると、現行の組織は総じて規模が小さく、加入者の年齢、収入などについて構造的問題を抱えている。より大きく多様な集団に再編統合し、年齢、所得などについて、さらにリスク調整する必要があると考えられた。傷病・受診状況から将来医療サービス需要を推計したところ、現状の医療環境と傷病状洗が続くと仮定すれば、2020年までに入院患者数は約40%増、外来患者数は約20%増となった。しかし医療環境は大きく変化しており、在院日数短縮と介護保険の整備により、入院需要の伸びは減らせる可能性がある。他方、その他の医療環境の変化の影響として、医薬分業の進展が薬剤費増加につながる可能性が示唆された。また全国の一般病院において、MRI等の最新医療機器導入や医師数増加と外来患者数増加との間に関連を認めた。医師の分布や最新医療機器、薬剤に対する適切な政策が採られない場合、地域によっては予想以上の医療需要と医療費の増加につながる可能性も示唆される。さらに肝炎等、潜在的患者数の多い疾患の将来医療費の動向についても留意する必要がある。医療保険制度を持続的に運営するためには、保険組織の再編だけでなく、将来医療費の推計方法の開発や適切な供給政策の立案が必要と思われる。本研究では、わが国における人口構成や疾病構造などのデータを用いて正確な医療サービス需要予測を行い、医療保険の適正規模とリスク構造調整について検討する。本年度の研究では、まず正確な医療サービス需要の推進方法について検討した。第一の方法として「社会医療診療行為別調査」を用いて性別、年齢別、傷病中分類別、入院・外来別の診療報酬点数等を算出し、これに「患者調査」の性別、年齢別、傷病中分類別、入院・外来別の患者数(入院については調査日の入院者数、外来については調査月の外来患者総数)を乗じることにより、年齢や性別等の医療費の違いを考慮した直接法に基づく推計方法を考案した。第二の方法として、医療機関において疾病別医療費を調査し、これに先行研究で行ったアンケート調査による患者推計値を乗じて求める方法を検討した。前者については「社会医療診療行為別調査」の一部データについて目的外使用許可を得て肝疾患関連の年間医療費推計を行ったところ、ウイルス肝炎(入院517億円、外来949億円)、肝及び肝内胆管の悪性新生物(1343億円、173億円)、慢性肝炎(178億円、332億円)、肝硬変(664億円、297億円)等の推計値を得た。一方、後者の方法を月経困難症に適用したところ、手術治療約320億円、薬剤治療約2,000億円、診断のみ約20億円、売薬による自己治療500億円等の推計値を得た。

従来、わが国の医療費推計は、「国民医療費」調査に基づく傷病大分類毎の推計値しかなかったが、上記の方法を用いることにより、詳細な病名・症状別、年齢・性別・入院・外来別、治療行為別の医療費推計値を得ることが可能であり、正確な医療サービス需要予測に役立つと考えられた。医療保険制度において、一人当たり医療費に大きな影響を与えるのは年齢構成、所得、傷病・受診状況等と考えられる。直近の国勢調査から65歳以上割合を算定すると、市町村レベルでは約6倍の開きがあるが、都道府県での較差は2倍程度であった。後期高齢者の割合を比較すると、市町村レベルで約8倍の較差があるが、都道府県では2倍強に縮小した。介護保険給付費も市町村(保険者)レベルでは約8倍の較差があるが、都道府県では2倍弱まで縮小する。所得については、政府管掌健康保険の平均標準報酬月額が約29万円に対して組合管掌健康保険は約37万円であった。公的医療保険の意義から考えると、現行の組織は総じて規模が小さく、加入者の年齢、収入などについて構造的問題を抱えている。より大きく多様な集団に再編統合し、年齢、所得などについてはリスク調整を行う必要がある。傷病・受診状況の影響に関連して、将来医療サービス需要を推計したところ、現状の医療環境と傷病状況が続くと仮定すれば、2020年までに入院患者数は約40%増、外来患者数は約20%増となった。しかし医療環境は大きく変化しており、在院日数短縮と介護保険の整備により、入院需要の伸びは減らせる可能性がある。さらにその他の医療環境の変化の影響として、医薬分業の進展が薬剤費増加につながる可能性が示唆された。医薬分業率は都道府県によって大きな違いがあるため、薬剤費への影響も地域によって異なることが予想される。また全国の中規模一般病院において、MRI等の最新医療機器導入や医師数増加と外来患者数増加との間に関連を認めた。医師の分布や最新医療機器、薬剤に対する適切な政策が採られない場合、地域によっては予想以上の医療需要と医療費の増加につながる可能性も示唆される。医療保険制度を持続的に運営するためには、保険組織の再編だけでなく、適切な供給政策を組み合わせる必要があると思われた。
高誘電率誘電体線路を用いたミリ波／光デバイスの基礎研究

本研究の目的は、将来のミリ波サブキャリア光ファイバ通信用デバイスを開発することにあり、その研究内容は、光ファイバと同程度の超高速動作を有するミリ波回路の開発と、ミリ波/光波及びミリ波/電子流デバイス用高誘電率誘電体線路の基礎研究に大別される。まず前者の研究分野においては、ミリ波集積回路用伝送線路として実績のあるNRDガイドを用い、従来実現が困難とされていた100Mbps異常の伝送速度を持つミリ波変調器を発明した。これは現存するミリ波変調器の中では最高速の性能を有し、これにより400Mbps以上の超高速データ無線伝送の実現が可能になり、無線の情報伝送容量を光ファイバレベルにまで向上させることに成功した。次に、このような超高速の情報を乗せたミリ波を光ファイバで伝送するためのミリ波/光変復調器としては、LiNbO3及びGaAsという高誘電率電体線路を用いたNRDガイドを用いる予定であるが、NRDガイドでは、使用する誘電体材料の比誘電率を高くしてゆくと、伝送波が正しく伝送されないと云う問題が生じる。この困難を解決するために、まず固有関数展開法に基づき精密に線路の電磁界を解析した。その結果、特異な伝送特性を示す原因はNRDガイドにおける基本伝送波と不要波とのモード結合に起因していることが明かになった。そこで本研究ではモード結合の起きない新たな基本伝送波を提案し、そのミリ波伝送特性を理論、実験の両面から検討した。次年度はこの新しい高誘電率NRDガイドにおいて、光波とミリ波及び電子流とミリ波の相互作用の解明を行う計画である。