hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈のリモデリングを抑制し、自己組織化するステントグラフトの開発

(研究の目的)本研究の目的は、革新的な大動脈瘤治療であるステントグラフト内挿術の重大な術後晩期合併症のステント位置移動やそれに伴うエンドリークを抑制するための自己組織化を目指した「インテリジェント化ステントグラフト」の開発である。(本年度研究結果)(1)ペプチド付与担体の開発:ペプチドインフォマティクスを活用し、単一アミノ酸配列において、組織化を促すと考えられる線維芽細胞の接着・増殖選択性の高い配列を検索(内皮細胞、平滑筋細胞との比較)すると、7残基のチロシンやアルギニンにおいて、線維芽細胞選択性が比較的高いことがわかった。ペプチド混和した、ポリグリコール酸、ポリ乳酸の共重合ポリマーを、エレクトロスピニング(E-spin)法を用いて不織布を作製した。この不織布を用いても、細胞選択性は維持されることがわかった。(2)ドキシサイクリン徐放担体の作製:マトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)に拮抗して、動脈のリモデリングを抑制するドキシサイクリンを生体吸収性ポリマーに混和し、E-spinで紡糸したところ、ドキシサイクリンは、in vivoで、2週間で約50%を、4週間で約70%を徐放した。この担体は、平滑筋細胞やマクロファージのMMPやサイトカイン分泌に抑制的に働き、エラスチンを維持し、アポリポプロテインEノックアウトマウス動脈瘤モデルおいて動脈瘤進展抑制効果を示した。今後これらの技術を応用し、ステントグラフトの作製を試みる予定である。
実験的手法を用いた氷河関運堆積物と地すべり・土石流堆積物の識別方法に関する研究

本研究では,氷河関連堆積物と地すべり・崩壊・土石流による堆積物の類似点・相違点について,実験的手法を取り入れながら比較検討し明らかにすることを目的とした.このような目的に即して,以下のような成果を得た.1)国内で採取されたティルを樹脂固定し作成した薄片の観察結果によると,定性的ではあるが,砕屑物粒子の円磨度にばらつきが大きく,せん断構造や空隙のような,不規則な構造が特徴的にみられる場合があることがわかった.2)基盤岩や地すべり土塊から採取した石英粒子に関しては,ある程度安定したESR/ルミネッセンス信号が測定されたが,それらと比べると,ティルのESR/ルミネッセンス信号の場合,ばらつきが大きい傾向がみられる場合があることがわかった.崩壊・土石流堆積物については,試料毎の違いが大きく,統一した傾向の把握にまでは至らなかったので,データを増やして更に分析を進める必要がある.3)実験的に,石英粒子に圧力を加え,破壊や磨耗を起こした場合,ESR/ルミネッセンス信号に変化が生じる場合があることがわかったが,系統的な分析を行うためには,さらに実験条件の厳密化などを考える必要があることがわかった.以上のようないくつかの定性的な結果が得られたが,当該堆積物の類似点・相違点について系統的に明らかにするためには,今後,より定量的な解析へと研究を深化させる必要がある.本研究では,氷河関連堆積物と地すべり・崩壊・土石流による堆積物の類似点・相違点について,実験的手法を取り入れながら体系的に比較検討し,明らかにすることを目的としている.このような目的に即して,本年度は以下のような調査・研究のための取組みを行った.1)奈良-大阪府の県境付近に位置する,亀ノ瀬地すべり地から採取された試料について,そのESR・TL・OSL信号の特性把握を行うために,測定試料作成のための前処理をおこなった.2)北アルプス白馬岳東麓において氷河関連堆積物の調査観察とin situサンプリングを行い,採取試料の樹脂固定の方法等,薄片を作成する手順について検討し,薄片を作成した.現在,その顕微鏡観察を進めている.3)上記の2を踏まえながら,研究協力者から入手したネパールヒマラヤ地域の氷河関連堆積物のin situサンプルについても,樹脂固定などの試料処理を進め,薄片作成のための下準備を行った.4)地すべり・崩壊・土石流堆積物や風化花崗岩由来のマサなどから抽出した石英,人工合成された石英などを用い、磨耗実験を行い,ESR・TL・OSL信号の特性変化について,予察的に検討した.本研究では,氷河関連堆積物と地すべり・崩壊・土石流による堆積物の類似点・相違点について,堆積物の微細構造やESR/TL/OSL測定を用いた堆積物中石英試料の結晶構造特性の把握、あるいはその他の実験的手法を取り入れながら体系的に比較検討し,明らかにすることを目的としている.このような目的に即して,本年度は以下のような調査・研究のための取組みを行った.1)TL/OSL測定装置に放射線源(β線源)を装着し、照射線量率の校正を行い、標準試料とのクロスチェックなどを進め、基礎的な測定システムの整備を行った。2)ESR測定装置のデータ取得プログラムを作成し、データのデジタル化とくり返し測定システムを導入することによって、微弱なESR信号の検出を可能とするよう、改善した。3)上記1)、2)を踏まえながら,各種堆積物のESR/OSL/TL信号特性の把握のための測定を進めた。その結果、地すべり・崩壊・土石流関連堆積物や風化花崗岩由来のマサなどから抽出した天然の石英試料とくらべ、人口合成された石英試料は試料の信号感度が極めて低く、磨耗実験を経た後でもそれが依然として低いという、暫定的な結果を得た。氷河関連堆積物とその他の試料との類似性、異質性については、また明確な整理ができていないが、上記のような実験を加味しながら、次年度は、天然試料との比較を更にすすめる予定である。4)研究協力者から入手したネパールヒマラヤ地域の氷河関連堆積物のinsituサンプルについて採取試料の樹脂固定を行い、薄片を作成した.現在,その顕微鏡観察を進めており、3)との関連も視野に入れながら、検討中である。本研究では,氷河関連堆積物と地すべり・崩壊・土石流による堆積物の類似点・相違点について,実験的手法を取り入れながら比較検討し明らかにすることを目的とした.このような目的に即して,以下のような成果を得た.1)国内で採取されたティルを樹脂固定し作成した薄片の観察結果によると,定性的ではあるが,砕屑物粒子の円磨度にばらつきが大きく,せん断構造や空隙のような,不規則な構造が特徴的にみられる場合があることがわかった.2)基盤岩や地すべり土塊から採取した石英粒子に関しては,ある程度安定したESR/ルミネッセンス信号が測定されたが,それらと比べると,ティルのESR/ルミネッセンス信号の場合,ばらつきが大きい傾向がみられる場合があることがわかった.崩壊・土石流堆積物については,試料毎の違いが大きく,統一した傾向の把握にまでは至らなかったので,データを増やして更に分析を進める必要がある.

3)実験的に,石英粒子に圧力を加え,破壊や磨耗を起こした場合,ESR/ルミネッセンス信号に変化が生じる場合があることがわかったが,系統的な分析を行うためには,さらに実験条件の厳密化などを考える必要があることがわかった.以上のようないくつかの定性的な結果が得られたが,当該堆積物の類似点・相違点について系統的に明らかにするためには,今後,より定量的な解析へと研究を深化させる必要がある.
ネクチン様分子によるErbBファミリーシグナルの制御機構

種々の細胞膜受容体は、リガンドが結合することでホモあるいはヘテロ二量体を形成し、その結果受容体の細胞内領域でのチロシンリン酸化反応が促進される。チロシンリン酸化された受容体の細胞内領域はSH2ドメインを有するアダプタータンパク質やシグナル伝達分子と結合し、細胞内にシグナルを伝達する。しかし、これらの受容体に結合して活性を制御する分子とその制御機構については不明な点が多い。本研究において(1)タンパク質XによるErbB3の活性制御機構と、(2)ネクチンによるプロラクチン受容体の活性制御機構とその生理的意義を解明した。種々の細胞膜受容体の中で、上皮成長因子(EGF)の受容体の活性制御機構が、1987年に米国のSchlessingerによって最初に解明された。EGF受容体はErbB1, -2, -3, -4の4つのメンバーからなるファミリーを形成しており、正常組織では組織の形成や維持を制御しており、がん細胞では増殖や浸潤・転移に関与している。研究代表者の所属する研究室では、免疫グロブリン様分子であるネクチンを介する新しい細胞間接着装置を発見し、この接着分子が細胞の接着とともに細胞の極性形成、生存、増殖、運動、分化など種々の細胞機能を制御していることを解明している。ネクチンの発見後、生体内にはネクチンに類似した5つのネクチン様分子(Necl-1, -2, -3, -4, -5)が存在することが見出された。そのうち、がん抑制因子として知られていたNecl-2とNecl-4がErbB3と結合し、脱リン酸化酵素PTPN13を介してErbBファミリーの細胞内へのシグナル伝達を抑制することが明らかとなっている。研究代表者は、Neclファミリーによるがん抑制機構を解析する過程で、PTPN13を介さない別のがん抑制機構を見出した。平成26年度は、Neclのどのドメインががん抑制因子としての機能に重要かの検討を行った。その結果、細胞内シグナル伝達を抑制するドメインの候補をいくつか見出した。また、これらの領域と結合するErbB側の領域探索を開始した。研究代表者は、平成26年度にがん抑制因子として機能するNeclのドメイン候補を見出し、平成27年度はそのドメインが細胞内シグナル伝達を抑制するかの検討を行った。その結果、細胞内シグナル伝達を抑制するドメインを同定した。また、そのドメインと結合するErbB側の領域を同定した。当初の予定通り、PTPN13非依存的ながん抑制機構を担うNecl側のドメインの候補を見出すことができた。また、これらの領域と結合するErbB側の領域探索にも着手しており、NeclとErbBの結合様式とその細胞内シグナル伝達抑制機構の解明も順調に進展することが期待できる。細胞生物学今後は、平成26年度に見出したNecl側の候補領域をさらに絞り込み、細胞内シグナル伝達抑制に必要最小限の領域の同定を進める。同定された領域を培養細胞で作製するか、フラグメントが小さければペプチドを人工合成し、がん細胞の運動に対する阻害効果などを検討することで、NeclによるErbBファミリーの活性制御機構を解明し、その成果をがん細胞の運動・浸潤・転移の解析に活用することを試みる。
合成開口レーダー(SAR)干渉画像の高精度化

干渉合成開口レーダー(InSAR)のより正確な干渉画像を作成する手法を考案し、地震や火山などに起因する地形変動をより正確に把握できるようにすることが、本研究の目的である。最終年度にあたる本年度は当初の計画に従い、電波暗室を利用した位相特異点(SP)発生機序の解明と、提案手法である参照干渉画像を補助とし振幅とSPを指標とした局所的な位置合わせ法(Multiresolution SFS-SPE C法)に関する改良と対外発表を行った。また、昨年度の研究成果についてIEEE IGARSS2013Melbourneで発表を行ったほか現在論文の投稿を準備している。電波暗室を利用したSP発生機序の解明であるが、垂直方向で移動するz軸ステージを新規に作成し、これを用いて入射角の微細な変動により、散乱源がどのように変動して見えるかを測定した。その結果、主散乱源は従来考えられていたよりも頻繁に不連続に交代することがわかった。この結果についてIEEE IGARSS 2014Quebecへ投稿した。上記の入射角の微細な変化だけでなく、地球の電離層遅延や観測時期のずれによる地表面の微細な変化といったものから生じる歪みがSPの原因と考えられる。そこで、複数分解能により作成された参照画像を補助としたSFS-SPEC法を考案した。この手法は従来通りの高い空間分解能を保ちながらより正確な(最悪二乗誤差で3dBの改善)位置合わせを可能としたため、この成果をAPSAR 2013にて発表し、同会議のStudent Paper Awardを受賞した。さらに、この手法は急峻な山岳地帯でも同様の改善が見られたため、第21回リモートセンシングフォーラムにて発表した。こちらも計測自動制御学会計測自動部門リモートセンシング部会の部会奨励賞を受賞した。また当初の研究計画には無かったものの、日本学術振興会二国間交流事業共同研究に参加し、インドにおいてヒマラヤの氷河の水量を推定するための調査研究を行った。研究成果は論文誌へ投稿準備中である。また、超広帯域超音波ソナーの到来角推定に関する共同研究で論文一本が受理された。(抄録なし)当初予定にあった干渉画像中に存在する歪みの物理面からの考察とそれを利用した、位相特異点と振幅を指標とした位置合わせ手法(SFS-SPEC法)とその改善のほか、当初予定に無かった複素マルコフランダム場を元にした複素相関学習によるフィルタリング(CMRFフィルタ)における複素相関学習の重要性についての研究をおこなった。歪みが生じる原因としては電離層遅延、水蒸気遅延や、観測時期のずれによる地表面の微細な変化といったものが考えられる。しかし、電波伝搬環境を直接測定することは困難であるため、歪みを含んだ観測データから歪みが無い場合の観測データを予想することで、観測対象である地形の再現性の向上を期待するのが適切と考えた。まず、干渉画像を作成する際に一般に適用する平均化フィルタ(マルチルック)の際にマルチルック数を大きくすることで、空間分解能が低いかわりに局所的な歪みが平均化によって減少した干渉画像を得る。この分解能の低い干渉画像から大域的な位相差を推定する。この大域的な位相差から、SFS-SPEC法で推定した位相差の評価を行うことで、従来通りの高い空間分解能を保ちながらより正確な(最悪二乗誤差で3dBの改善)位置合わせを可能とした。CMRFフィルタは計算機上では実部と虚部の2実数に分けた値が入力される。そこで、実部虚部を別個に処理するRI-MRFフィルタの実数相関学習との比較を行った。その結果、干渉画像の外見はほぼ同じであり、また、SP数の減少も同程度であった。しかし、位相値のヒストグラムを比較すると、元の干渉画像の位相値分布に対してRI-MRFは特定の位相値に局在していたほか、最悪二乗誤差で2dB程度精度が悪化していた。これは、RI-MRFフィルタが位相差を学習せず、実部虚部それぞれの相関を学習していることに由来する。これにより、複素相関学習のInSARにおける優位性を示した。

この手法は従来通りの高い空間分解能を保ちながらより正確な(最悪二乗誤差で3dBの改善)位置合わせを可能としたため、この成果をAPSAR 2013にて発表し、同会議のStudent Paper Awardを受賞した。さらに、この手法は急峻な山岳地帯でも同様の改善が見られたため、第21回リモートセンシングフォーラムにて発表した。こちらも計測自動制御学会計測自動部門リモートセンシング部会の部会奨励賞を受賞した。また当初の研究計画には無かったものの、日本学術振興会二国間交流事業共同研究に参加し、インドにおいてヒマラヤの氷河の水量を推定するための調査研究を行った。研究成果は論文誌へ投稿準備中である。また、超広帯域超音波ソナーの到来角推定に関する共同研究で論文一本が受理された。当初予定していた歪み補正の理論を構築するために必要な、物理面での考察は概ね予定通りに進捗した。この考察を基にした、提案手法であるSFS-SPEC法を改良した手法は、性能が従来より向上した。この結果については、現在国際学会へ投稿中である。当初予定では干渉画像に対する位置合わせ手法の改善のみを研究計画に含めていたが、フィルタリング手法についても、新たな成果を得ることが出来た。すなわち、複素マルコフランダム場を元にした複素相関学習によるフィルタリング(CMRFフィルタ)における複素相関学習の重要性を実数相関学習との比較によって解明することが出来た。こちらの成果についても、現在国際学会へ投稿中である。当初予定を維持し、実験室レベルの研究としてxyステージを用いだ簡易な観測装置を使用することで、提案手法の実用化に必要なフィードバックを得る。ただし、水平面で移動するXyステージではなく、垂直方向で移動するz軸ステージを新規に作成する。これは、入射角の微細な変動により、散乱源がどのように変動して見えるかを測定するためである。観測モデルとなる散乱源などは購入、製作する。レーダーによる観測では、観測点における電波の散乱状況が観測結果に大きな影響を与える。実験により、後方散乱係数の変動や、位相の回転といった散乱現象の、提案手法への寄与を求め、また対策を検討することで、提案手法の精度をより高められると考えられる。また、これまでの研究成果について国際会議等において発表をおこなう。(抄録なし)
応用計量経済学におけるノンパラメトリック・セミパラメトリック法の改善と発展

研究期間の最終年度にあたる平成30年度には、本研究の成果を十分に公開することができたと考える。研究成果の内訳は、英文書籍1冊、計量経済学・統計学の主要英文査読誌への刊行論文4本である。詳細は以下のとおりである。まず、非対称カーネル関数に関する研究成果の暫定的なまとめとしてモノグラフを執筆し7月に出版した。内容は非対称カーネル関数を利用した確率密度推定、バイアス修正、ノンパラメトリック回帰推定、仮説検定など多岐にわたる。次に、刊行論文4本の内訳は、1非対称カーネル関数に関するもの2本、2非定常時系列データを用いた汎関数共和分モデルの推定に関するもの1本、3最近傍法に基づく接合データを用いた線形回帰モデルの推定に関するもの1本である。1のうち1本は研究分担者との共著で、非対称カーネル関数を用いた確率密度推定のバイアス修正を取り扱っている。もう1本は国際共著で、非対称カーネル関数を用いた回帰不連続デザインの妥当性に関する検定を提案している。2も研究分担者との共著で、決定的トレンド項を持つ汎関数係数のカーネル推定量の統計的特性を導出している。国際共著である3では、接合データセットを用いた最小二乗推定量は一致性を持たないことを証明し、一致性を持つ2種類のバイアス修正推定量を提案している。上記のほか、国際学会で2回論文を発表した。発表した論文はドイツの研究者との共同研究で、非対称カーネル関数を利用した回帰推定量のバイアス修正に関するものである。この論文は現在英文査読誌で審査中である。加えて、オーストラリアおよび米国の研究者と共同でデータ接合を伴う線形回帰モデルの新たな推定手法の開発にも着手し、関連する論文2本を執筆した。これらはいずれも近日中に英文査読誌へ投稿する予定である。平成27年度は既に準備段階に入っている、もしくはある程度研究が進んでいる課題を中心に取り組んだ。具体的には、1一般化ガンマ・カーネル関数の適合度検定への応用、2非対称カーネル関数を用いた回帰不連続デザインの妥当性に関する検定、3結合データを用いて線形回帰モデルを一致推定する手法の提案の3点を重点的に研究した。まず、1に関しては、回帰モデルの頑健推定において誤差項分布の対称性がパラメータ推定量の一致性の条件となるなど、分布の対称性は経済学で重要な役割を果たす。そこで、Hirukawa and Sakudo (2015)が提案する一般化ガンマ・カーネル関数を分布の対称性検定に応用した。具体的には、一般化ガンマ・カーネル関数に基づく検定統計量の漸近理論を導出し、併せて検出力を最適化する平滑化パラメータの計算方法も提案した。さらに、モンテ・カルロ実験を通じて検定統計量の優れた小標本特性を確認できた。これらの結果をまとめた論文はある査読付き英文誌から改訂後再投稿を要請されている。次に、2は非対称カーネル密度推定の手法を分布に不連続点がある場合の推定・検定問題に発展拡張するものである。検定統計量の漸近分布導出には不完全ガンマ関数の漸近展開を用い、検出力を最適化する平滑化パラメータの計算方法も提案している。さらにモンテ・カルロ実験を通じて検定統計量の優れた小標本特性も確認しており、これらの結果をまとめた論文を査読付き英文誌へ投稿する準備を進めている。最後に、3に関しては、最近傍法による接合データセットを用いた最小二乗推定量は一致性を持たないことを証明し、ノンパラメトリック法によるバイアス補正を提案した。さらに、モンテ・カルロ実験を通じてバイアス修正推定量の優れた小標本特性も確認できた。これらの結果をまとめた論文もある査読付き英文誌から改訂後再投稿を要請されている。本年度に研究を予定していた課題各々について「研究実績の概要」に記述した結果を出すことができたため、「おおむね順調」と判断する。平成28年度は、研究代表者・研究分担者合計で2本の論文を英文査読誌に掲載し、国内外の学会・セミナー等で9回論文を発表することができた。掲載論文の本数、論文発表の回数とも前年度に比べて著しく増加した。当該年度に実施した研究は前年度からの継続案件が中心であった。具体的には、1一般化ガンマ・カーネル関数の適合度検定への応用、2非対称カーネル関数を用いた回帰不連続デザインの妥当性に関する検定、3最近傍法に基づく接合データを用いて線形回帰モデルを一致推定するための手法の提案の3点それぞれに関し、研究の仕上げを行った。1に関しては、Hirukawa and Sakudo (2015)で提案された一般化ガンマ・カーネル関数を分布の対称性検定に応用し、検定統計量の漸近的特性を導出し、検出力を最適化する平滑化パラメータ選択法も提案した。これらの結果をまとめた論文は英文査読誌に掲載された。次に、2に関しては、確率密度関数に不連続が疑われる点が唯一つ存在する場合のガンマ・カーネル関数を用いた検定法を提案した。本研究では、検定統計量の漸近的特性を導出する際に不完全ガンマ関数の漸近展開を用いた点に新規性があり、結果をまとめた論文は英文査読誌から改訂後再投稿を要求され、現時点で再投稿後の審査中である。最後に、3に関しては、接合データセットを用いた最小二乗推定量は一致性を持たないこと、および、ノンパラメトリック法に基づく2種類のバイアス修正法により一致性を回復できることを証明した。これらバイアス修正推定量の優れた小標本特性もモンテカルロ実験を通じて確認できた。なお、2と同様、結果をまとめた論文は英文査読誌から改訂後再投稿を要求され、現時点で再投稿後の審査中である。

本年度に研究を予定していた課題各々について「研究実績の概要」に記述した結果を出すことができたため、「おおむね順調」と判断する。平成29年度も前年度に引き続き、一定の成果を出すことができた。研究実績の詳細は以下のとおりである。まず、研究論文2本が英文査読紙に受理され、いずれも30年度中に刊行される見通しである。1本目の論文は、最近傍法に基づく接合データを用いて線形回帰モデルを一致推定する手法を取り扱っている。この論文の中で、接合データセットを用いた最小二乗推定量は一致性を持たないことを証明し、一致性を持つ2種類のバイアス修正推定量を提案した。一方、2本目の論文は、非対称カーネル関数を用いた回帰不連続デザインの妥当性に関する検定を取り扱っている。この論文では、ガンマ・カーネルを用いて確率密度関数上で不連続が疑われる点において実際に不連続か否かを検定する法を提案しており、検定統計量の漸近特性を導出する際に不完全ガンマ関数の漸近展開を用いている点に新規性がある。また、年度後半には、非対称カーネル関数に関する研究成果をまとめたモノグラフの執筆も行った。内容は非対称カーネル関数を利用した確率密度推定、ノンパラメトリック回帰推定、仮説検定など多岐にわたる。本書も30年度中に刊行される見通しである。さらに、国際学会で3回論文を発表した。加えて、オーストラリアおよび米国在住の研究者と共同で、データ接合を伴う線形回帰モデルの新たな推定手法の開発にも着手した。本年度に研究を予定していた課題それぞれについて「研究実績の概要」に記述した結果を出すことができたため。研究期間の最終年度にあたる平成30年度には、本研究の成果を十分に公開することができたと考える。研究成果の内訳は、英文書籍1冊、計量経済学・統計学の主要英文査読誌への刊行論文4本である。詳細は以下のとおりである。まず、非対称カーネル関数に関する研究成果の暫定的なまとめとしてモノグラフを執筆し7月に出版した。内容は非対称カーネル関数を利用した確率密度推定、バイアス修正、ノンパラメトリック回帰推定、仮説検定など多岐にわたる。次に、刊行論文4本の内訳は、1非対称カーネル関数に関するもの2本、2非定常時系列データを用いた汎関数共和分モデルの推定に関するもの1本、3最近傍法に基づく接合データを用いた線形回帰モデルの推定に関するもの1本である。1のうち1本は研究分担者との共著で、非対称カーネル関数を用いた確率密度推定のバイアス修正を取り扱っている。もう1本は国際共著で、非対称カーネル関数を用いた回帰不連続デザインの妥当性に関する検定を提案している。2も研究分担者との共著で、決定的トレンド項を持つ汎関数係数のカーネル推定量の統計的特性を導出している。国際共著である3では、接合データセットを用いた最小二乗推定量は一致性を持たないことを証明し、一致性を持つ2種類のバイアス修正推定量を提案している。上記のほか、国際学会で2回論文を発表した。発表した論文はドイツの研究者との共同研究で、非対称カーネル関数を利用した回帰推定量のバイアス修正に関するものである。この論文は現在英文査読誌で審査中である。
バイオＣＭＯＳテクノロジーの創成による小型可搬型・遺伝子ベース検査診断システム

検体に特別な処理を施さずに電気的に検出する小型可搬型・遺伝子ベース検査診断システムの実現に向けて、生体分子の新しい電気化学検出法、高精度検出のための新しいアナログCMOS集積回路技術、溶液搬送を含む実装技術を開発した。酸化還元電位検出法を用いるにより信号の安定性を2桁向上させ、グルコースおよびDNA配列の検出に成功した。更に、電位・電流・インピーダンスによるマルチモーダル・センサアレイを開発し、複合検出による高精度化、半導体集積回路チップの汎用化・標準化を図った。半導体集積回路とバイオテクノロジーと融合したバイオCMOSテクノロジーの基を築く。半導体集積回路の医療・健康分の応用の道を拓くことにより、在宅医療先での検診、売り場での遺伝子ベース検可能な小型・可搬型装置を実現する。遺伝子情報解析をベースとした小型・可搬型診断・検査装置への応用に向けて、ラベルフリーで電気的にDNA配列を検出するバイオCMOS集積回路の方式を検討した。集積化に適した構造として拡張ゲート型MOSFET(金属-酸化膜-半導体・電界効果型トランジスタ)、集積化に適した回路として新しいソース・ドレイン・フォロワ回路を提案した。回路を設計し、1.2um標準CMOSプロセスを用いて試作を行い、溶液中での検出実験を行った。チップは32×32個のセンサからなるバイオ・センサ・アレイ・チップで、1,024のDNAのハイブリダイゼーション信号を5秒間隔で読むことができる。チップにはXYデコーダ、マルチプレクサの周辺回路を内蔵し、入出力信号線は10本(電源2本、アドレス線5本、行アクセス・ストローブ、列・アクセス・ストローブ、検出信号出力線)の最小数となるように構成した。試作チップを測定したところ、10nW/センサの超低消費電力、80um×100um/センサの高密度、2mV,10^<-5>V/°Cの高精度を実証した。同チップ表面に溶液を供給する電気化学セルを設け、リン酸バッファ液中でDNAの吸着とハイブリダイゼーションの空間分布を時間発展過程として検出することに成功し、これによりバイオアッセイへの応用展開の可能性を示した。一方、バイオ反応の一様性の確保、信号の長時間ドリフト等の課題が明らかになり、cat-CVDにより緻密な窒化シリコン膜およびSU-8の保護膜を形成する等、その解決に向けた研究にとりかかった。更にチップ上でキャパシタンスを検出する回路を考案し、試作・実験により、DNAの検出に成功した。これまでにISFET (Ion Sensitive Field-Effect-Transistor:イオン感応性電界効果型トランジスタ)をマトリックスアレイ状に配置し、入出力回路とともに1チップ上に形成したCMOS集積回路を設計試作し、チップ上でDNA反応のリアルタイム検出に成功している。この電位検出方式では、溶液と半導体との間の電子のやりとりに伴う電位変動が高精度化の課題となっていたが、半導体チップと溶液の間にcat-CVD法で形成した緻密なSiN膜を低温で形成することにより、安定性の向上を図ることに成功した。また、電位検出方式とともに、誘電率の変化を検出する方法と酸化還元電流を検出する方法とを検討した。誘電率の変化では、低周波領域(<1kHz)でのCPE (constant phase element)が電極界面の分子の状態に非常に敏感であることを見いだした。酸化還元電流の検出では、作用電極のまわりに対向電極を配置することにより、局所性と高速性が得られることを見いだした。これらの結果をもとに、新しいバイオセンシング集積回路の設計を行った。更に、溶液系と半導体系を統合したシミュレーション技術を開発し、バイオセンシングの最適条件を決める指針が得られるようになった。半導体集積チップ上で電気化学計測を2次元アレイ・実時間で行う回路を開発した。電位検出:多くの生体反応によりプロトンが発生することから、pH変化の検出は広い応用が期待できる。細菌検査を目的に、乳酸菌の資化反応から生じる酸によるpH変化を観測した。比較実験として、培地(糖類がある溶液)とリン酸緩衝液(糖類がない溶液)の2種類の溶液に乳酸菌を投入し、pHの変化を観測した結果、培地のみpH変化を検出した。現在の医療現場における細菌検査は時間を要するので、バイオセンサチップによって短時間で特定できるなら非常に有用なものとなる。電流検出:作用電極の周りを補助電極で囲む微小電極アレイを提案した。補助電極により拡散層は作用電極周辺に閉じ込められるため、局所的な測定が可能になり、各作用電極上で球状の拡散層が形成され、定常電流が得られる。常に定常状態を維持する回路方式と電流バッファ回路を新たに考案した。これにより酸化還元電流の2次元分布をリアルタイムで観測することが可能となった。インピーダンス検出:インピーダンスは周波数の新たなパラメータにより、電位・電流とは異なる特性を見ることができる。インピーダンス計測では、2つの異なる周波数領域での測定を研究した。

1つは低周波(<100kHz)における電極一溶液界面の電気2重層容量、他の1つは中間周波数(1MHz)で観測できる電気2重層と直列に入る抵抗成分である。どちらも、分子の結合により、大きな変化が期待できる。低周波領域での電気2重層容量に対し、CBCMをベースに2次元アレイの回路を設計・試作し、DNAの検出を行った。また、基礎的な測定から、DNAハイブリダイゼーションによりDNAの抵抗成分が大きく変化することが示され、中間周波数領域での直列抵抗成分の計測が重要であることが判明し、中間周波数領域でのインピーダンスを計測する回路を新たに考案した。半導体集積回路チップ上で電気化学計測を2次元・実時間で行う回路として、フェロセン誘導体修飾電極をゲートとするFETを用いた酸化還元電位センサの32x32アレイを試作した。MOSFETの拡張ゲートに金電極を用い、集積回路配線層の腐食を回避するためSU-8を保護膜として用いた。その後、11-FUT(11-フェロセニル-1-ウンデカンチオール)の自己組織化単分子膜を金電極に修飾した。フェロセンにより溶液中の酸化物と還元物の濃度比を酸化還元電位として検出する。電位は化学平衡により定まるため安定な信号が得られる。32x32センサアレイを試作して評価した結果、電位の安定性は直接電荷検出法の30mV/時に対し、0.5mV/時と2桁の向上が得られた。酸化還元電位はネルンストの式に従うことが確かめられ、酸化物と還元物の濃度比に対し6桁のダイナミックレンジを得た。また、1024センサ出力のうち92%が中央値から1mV以内に入ることが確かめられた。残りの8%は顕微鏡による観察から金電極の剥がれによることが判明した。このセンサアレイ上でヘキソシナーゼ法により酵素反応を起こさせ、グルコースを200mg/dLまで2mg/Lの高精度で検出することに成功した。従来の直接電荷検出法の最大の問題であった安定性・再現性が、酸化還元電位検出法により解決され、dNTPによるDNAプライマ伸長反応を用いた酵素反応により、小型可搬型・遺伝子ベース検査診断システムの見通しを得ることができた。また、電位検出法と相補的な電流・インピーダンス検出法の回路を設計・試作し、基本データを取得した。これらを基に、多点・マルチモーダルな汎用バイオセンサ集積回路を設計した。従来のプローブ分子を半導体基板に直接固定する方法は、基板の表面状態をプローブが変わるたびに最適化しなければならない、基板の汚染、等の問題が生じた。これを解決する方法として、プローブ分子を直径50umのビーズに固定し、検出に最適化した化学反応を設計し、半導体集積回路で化学反応の結果を検出する方式を新たに開発した。これにより、精度の1桁向上、標準トランジスタの使用による製造コスト2桁低減と安定供給、分子固定ビーズを変えることにより様々な生体分子の検出に対応、チップの再利用可能、等を実現した。
共分散構造分析の応用的研究を促すための研究者向け教授法の開発

共分散構造分析では,他の多くの多変量解析モデルと異なり,固定化した数理モデルをデータに当てはめるのではなく,データの性質・実質科学的知見・先行研究・常識・事前情報等を利用して分析者固有の数理モデルを構成することができる.しかし応用的な広がりと共に,大変残念なことに,共分散構造分析は因子間の回帰分析である,というステレオタイプ的な理解が広がり,このままでは共分散構造モデルの真の応用可能性が認識されない可能性がある.そこで本研究では,文学部・教育学部・社会学部などの文科系の大学院生・研究者が,共分散構造モデルを自由自在に利用する技能を半年から1年で修得させる教授法・教授学習システムを研究・開発した.これまでの研究で,収集した各統計モデルとその適用例の整理を進める一方で,平行して試験的に作製されたカリキュラムを学部学生に提示し,カリキュラム中の難しい箇所,習得すべき知識,つまずきやすい技能を,プロトコル分析とスーパーバイズを通じてピックアップし,対策を講じ,文科系の学部学生用の教授学習特性に関する知見を蓄積した.以上の研究活動を通じて,特別の予備知識を持たない文科系の研究者が,共分散構造モデルを分析の道具として社会・人文・行動科学的な研究に,自由自在に応用できる技能を半年から1年の間に習得させる教授・学習システムを本年度中に完成させた.研究成果は,4本の論文にまとめ,査読を通過し,3つは印刷中である.また書物によってカリキュラムを公開し,学会・社会に還元した.平成11年度は以下の3つのトピックの教材を作成した.まず,高次因子分析,切片のある因子分析,不完全データの因子分析,イプサティブ因子分析等の高度な因子分析モデルへの導入を図った.続いて分散分析,共分散分析,潜在共分散分析,交互作用の分析,繰り返し測定,多変量分散分析,多変量共分散分析等の実験計画モデルと共分散構造分析との関係を提示する教材を作成した.最後に自己回帰モデル,移動平均モデル,多変量自己回帰モデル,動的因子分析等の時系列解析モデルを共分散構造分析で扱うための教授系列を作成した.上記の研究と平行して試験的に作製されたカリキュラムを学部学生に提示し,カリキュラム中の難しい箇所,習得すべき知識,つまずきやすい技能を,プロトコル分析とスーパーバイズを通じてピックアップし,対策を講じ,文科系の学部学生用の教授学習特性に関する知見を蓄積した.また特に明確な学問的仮説がない状況で,3相データのまま,探索的にSDデータを分析する汎用的な手法を開発し,その分析モデルの性能を調べるために大学生を対象に調査を実施した,研究成果は査読付き雑誌に投稿すべく準備を進めている.年度末に,直交表モデルと項目反応モデルが共分散構造モデルで融合することが可能であることが分かり,その分析モデルの性能を調べるために,大学生を対象に調査を実施した,こちらも研究成果は査読付き雑誌に投稿すべく準備を進めている.共分散構造分析では,他の多くの多変量解析モデルと異なり,固定化した数理モデルをデータに当てはめるのではなく,データの性質・実質科学的知見・先行研究・常識・事前情報等を利用して分析者固有の数理モデルを構成することができる.しかし応用的な広がりと共に,大変残念なことに,共分散構造分析は因子間の回帰分析である,というステレオタイプ的な理解が広がり,このままでは共分散構造モデルの真の応用可能性が認識されない可能性がある.そこで本研究では,文学部・教育学部・社会学部などの文科系の大学院生・研究者が,共分散構造モデルを自由自在に利用する技能を半年から1年で修得させる教授法・教授学習システムを研究・開発した.これまでの研究で,収集した各統計モデルとその適用例の整理を進める一方で,平行して試験的に作製されたカリキュラムを学部学生に提示し,カリキュラム中の難しい箇所,習得すべき知識,つまずきやすい技能を,プロトコル分析とスーパーバイズを通じてピックアップし,対策を講じ,文科系の学部学生用の教授学習特性に関する知見を蓄積した.以上の研究活動を通じて,特別の予備知識を持たない文科系の研究者が,共分散構造モデルを分析の道具として社会・人文・行動科学的な研究に,自由自在に応用できる技能を半年から1年の間に習得させる教授・学習システムを本年度中に完成させた.研究成果は,4本の論文にまとめ,査読を通過し,3つは印刷中である.また書物によってカリキュラムを公開し,学会・社会に還元した.
砕波-気泡系を考慮した大気-海洋境界混合過程に関する計算手法の開発とその応用

強風下の風波などといった砕波-気泡系を含む大気-海洋境界混合過程は,気泡粒子が水中に混入されることから,このような流れ場を解析するには移動境界を含む複雑混相乱流場としての取り扱いが必要不可欠となるが,このような視点に基づく計算法はこれまで存在しない.一方,研究代表者は昨年,高精度・高安定性を有するGALモデルをベースとした移動境界流れ解析法を構築し,その基本的な有効性を検証したが,より本格的な砕波シミュレーションを行うためには,気泡粒子効果を計算上に組み込むことが必要となる.そこで今年度では,前年度開発したGALモデルをベースとした移動境界流れ解析法に,新しい分散性混相乱流モデルであるGAL-LESモデルをカップリングした移動境界追跡型混相乱流計算手法を構築した.この新しい計算法に基づいて,分散相気泡粒子効果を考慮した3次元砕波シミュレーションを行うことを試みた.その結果,砕波時における一連の水面変動の時空間発達プロセスや,砕波現象を大きく特徴付ける3次元的な大規模渦構造を再現することに成功した.さらに,微細気泡粒子が水中へ混入することにより,水面変動特性や流れ場中の乱流構造特性が大きく変化することが本数値シミュレーションにより示された.この結果は,砕波シミュレーションにおける気泡効果の取り扱いの重要性を示唆しており,本研究で開発した移動境界追跡型混相乱流計算手法の有用性を示すものである.次に,数値シミュレーションの検証データを取得するために,砕波等の影響により水域内の鉛直混合プロセスが顕著となる浅海域における現地観測を行うこととした.様々な物理環境データを観測・整理し,乱流混合特性に関して水温や流速データの両面から検討を行った.強風下の風波などで見られる砕波を伴う大気-海洋境界混合現象は、大量の気泡粒子が激しい乱れとともに海水中に混入されて活発なガス交換・運動量交換を引き起こしており、そこでの力学特性を明らかにすることは極めて重要である。本研究では、このような砕波-気泡系を含む大気-海洋境界過程を対象として、新しい複雑混相乱流モデル(GAL-LESモデル)をベースにして、大気・海洋運動をその相互作用まで含めた形で直接計算でき、かつ砕波時での気泡混入効果をも組み込んだ移動境界追跡型複雑混相乱流計算を構築し、その計算手法に基づいた砕波シミュレーションにより砕波時における斜降渦といった三次元的な大規模渦構造を解明することを目的として研究を遂行・発展させている。今年度においては、まず、大気・海洋運動をその相互作用過程まで含めた形で取り扱うために、既存の数値計算上問題となる高密度・高粘性比条件下でも安定に解析し得るような移動境界流れ解析法を構築することを試みた。具体的には、大気と海洋の運動を別々の流体相として取り扱うとともに、移動境界追跡モデルとして高精度界面追跡を実現し得るGALモデルを適用することにより、密度比条件の制約を全く受けない高精度移動境界流れ解析法を構築した。また、本解析法をいくつかの基本的な移動境界流れ場への適用し、本解析法の基本的な有効性や汎用性を確認した。次に、この移動境界流れ解析法と、研究代表者がこれまで提案している一般性の高い混相乱流モデル(GAL-LESモデル)をカップリングした移動境界追跡型複雑混相乱流計算手法に基づいて、気泡混入効果を考慮した。さらに、現地海岸のサーフゾーンにおける砕波時の気泡混入状況を把握するために、可視化観測を実施するとともに、そこでの気泡の空間パターンに関して検討することを試みた。強風下の風波などといった砕波-気泡系を含む大気-海洋境界混合過程は,気泡粒子が水中に混入されることから,このような流れ場を解析するには移動境界を含む複雑混相乱流場としての取り扱いが必要不可欠となるが,このような視点に基づく計算法はこれまで存在しない.一方,研究代表者は昨年,高精度・高安定性を有するGALモデルをベースとした移動境界流れ解析法を構築し,その基本的な有効性を検証したが,より本格的な砕波シミュレーションを行うためには,気泡粒子効果を計算上に組み込むことが必要となる.そこで今年度では,前年度開発したGALモデルをベースとした移動境界流れ解析法に,新しい分散性混相乱流モデルであるGAL-LESモデルをカップリングした移動境界追跡型混相乱流計算手法を構築した.この新しい計算法に基づいて,分散相気泡粒子効果を考慮した3次元砕波シミュレーションを行うことを試みた.その結果,砕波時における一連の水面変動の時空間発達プロセスや,砕波現象を大きく特徴付ける3次元的な大規模渦構造を再現することに成功した.さらに,微細気泡粒子が水中へ混入することにより,水面変動特性や流れ場中の乱流構造特性が大きく変化することが本数値シミュレーションにより示された.この結果は,砕波シミュレーションにおける気泡効果の取り扱いの重要性を示唆しており,本研究で開発した移動境界追跡型混相乱流計算手法の有用性を示すものである.次に,数値シミュレーションの検証データを取得するために,砕波等の影響により水域内の鉛直混合プロセスが顕著となる浅海域における現地観測を行うこととした.様々な物理環境データを観測・整理し,乱流混合特性に関して水温や流速データの両面から検討を行った.
地域住民のメチル水銀曝露による健康への後影響に関する追跡研究-メチル水銀汚染地域住民の疾病及び死亡構造の解析-

メチル水銀汚染の後影響の観察および汚染地域住民の健康管理を行うため、水俣市に隣接するA町において、1980年代から継続的に追跡観察を行っている。これまで、水俣病患者の死因構造を解析するとともに、肝疾患、動脈硬化、糖代謝異常、腎疾患、生物学的加齢など、メチル水銀の生体作用について議論の余地を残していた問題について、その有病率、疫学的特性、メチル水銀汚染との関係について検討し、発表してきた。本研究では、水俣病認定患者を含む、メチル水銀汚染の影響を受けたと思われる地域住民の高齢化が進む今日、愁訴構造および日常生活動作(ADL)、日常生活支障度、あるいは生活の質(QOL)という視点から、地域住民の健康状態の疫学的解析を行った。愁訴については、A町の40歳から79歳の健康調査受診者1,162名、対照としてメチル水銀非汚染漁村地区の性・年齢をマッチングした451名を対象に、水俣病の健診に汎用される神経症状を含む68項目からなる質問票を作成し、看護職による面接により聴取した。日常生活支障度については、A町のメチル水銀汚染漁村2地区、内部コントロールとして非汚染農山村2地区の40歳異常の全住民552名を対象に、英国の人口統計情報局(OPCS)方式の日本語翻案版を用いて自記式アンケート調査を行った。その結果、有訴率は全般的にメチル水銀汚染漁村地区に高く、因子分析により抽出された神経・循環器系不定愁訴群及び末梢知覚症状群の因子得点が同地区に高かった。但し、過去のメチル水銀曝露指標としての赤血球水銀濃度との関連は認められなかった。他方、日常生活支障度では視力障害、手先機能障害、手足伸展困難等で漁村地区に高い傾向がみられ、因子分析の結果、身体活動障害要因とコミュニケーション障害要因が抽出され、重回帰解析の結果、両者ともに加齢の関与が大きい他、前者では漁村地区の居住が寄与していた。当該地区の多訴傾向と結びつく日常生活障害の要因解析をさらに深めるとともに、障害支援の方策を考及する必要がある。メチル水銀の地域住民に対する後影響を追跡観察し、併せてその健康管理を行うために、1988年以来水俣病患者多発地区A町の40歳以上全人口約3,200名を対象に、年1回の総合的な健康調査を実施してきている。本研究では、同町に一貫してみられる多愁訴傾向について疫学的検討を加えた。対象は1995年の健康調査に参加したA町の40歳から79歳の男性457名、女性707名で、対照としてメチル水銀非汚染地区漁村で同一内容の健康調査に参加した男性127名、女性324名である。愁訴は水俣病の健診に汎用される神経症状を含む68項目をとりあげ、看護職による面接により聴取した。愁訴の有病率を性・年齢・地域別(汚染地区・漁村・山村・中間部、非汚染地区)にMantel Haenzel法により比較し、愁訴を得点化し因子分析を行い、因子得点を性・年齢、地域別及び魚介類摂取レベル別に比較した。有訴率は全般的にメリル水銀汚染漁村部に高く、他の3地区間には差はみられず、この多愁訴傾向はA町漁村部の特徴であることがわかる。

因子分析の結果、4つの主成分は抽出され、第1因子は一般的な神経症状及び循環器症状(寄与率23.10%)、第2因子は末梢知覚症状(同8.90%)、第3因子は骨・関節症状(同7.70%)、第4因子は筋肉系症状(同7.10%)と解釈された。因子得点の平均は加齢とともに上昇するが、地域別には第1因子、第2因子のみがA町漁村部に高い傾向を示した。このうち、メチル水銀曝露の指標とみなし得る魚介類摂取量と関連性を示したのは第1因子(女子)のみで、メチル水銀の関与が示唆される第2因子では相関性は認められなかった。A町漁村部住民の愁訴にみられるこのようなdiscrepancyは、この地域住民の健康不安を解決するうえで注目すべき所見だと考える。メチル水銀汚染の観察および汚染地域住民の健康管理を行うため、水俣市に隣接するA町において1980年代から継続的に観察研究を行っている。これまで、肝疾患、動脈硬化、糖代謝異常、腎疾患、生物学的加齢、多愁訴構造などについて、有病率、疫学的特性、メチル水銀汚染との関係について検討してきた。本研究では、水俣病認定患者を含むメチル水銀汚染の影響を受けたと思われる住民の高齢化が進む今日、日常生活動作(ADL)、日常生活支障度あるいは生活の質(QOL)という視点から住民の健康問題を捉える必要があると考え、当該地域住民の日常生活支障度の調査を始めて実施し、当該地域のヘルスニードを把握するとともに、メチル水銀汚染を含めたその要因の検討を行った。A町で高濃度のメチル水銀汚染を受けたと考えられる漁村地区から2地区、内部コントロールとして農山村地区から2地区を選び、4地区の40歳以上の全住民(男性265名、女性287名)を対象に、英国の人口統計情報局(OPCS)方式により、日常生活支障度を自記式アンケートで調査した。その有効回答率は86.8%であった。この質問紙法の妥当性を、聴覚支障度について聴力検査成績と対比して検討したところ、有意の正相関(r=0.42)を示したが、質問紙にfalse negativeの存在することも明らかになった。性別・地区別には、男性では視力障害、手先機能障害、手足伸展困難、尿便失禁で、女性ではこれに加えて、会話能力障害、聴力障害で有意に漁村住民の支障度が高い傾向が見られた。因子分析の結果、第1主成分として身体活動障害要因、第2主成分としてコミュニケーション障害要因が抽出され、両因子の得点は漁村部が高く、加齢と共に上昇した。さらに重回帰分析の結果、第1主成分は年齢と地区、第2主成分は年齢と水俣病認定の有無が有意な説明変数となった。これらの結果から、メチル水銀汚染地域住民の健康・福祉の支援に際しては身体活動、コミュニケーション能力の支降に対する視点から一層の努力が必要であると思われた。
市町村統合再編後の財政-日米比較をもとに住民参加型まちづくりの可能性を探る

本研究の目的は、市町村統合再編後の目治体財政に及ぼされる影響を実証的に検証し、今後の国と地方の財政関係、都道府県と市町村との関係に関する方向性を導き出すとともに、地域自治区単位での住民参加型まちづくりや行財政運営の可能性を、日米比較を通じて探ることにある。初年度にあたる2006年度は、主として日本における市町村合併前後の自治体行財政や地域自治区の実態調査、合併を選択しない小規模市町村の分析等を中心に行った。2007年度は、2008年度から段階的に導入が予定されている地方財政健全化法と自治体行財政の関係等も考慮しつつ、大都市や小規模市町村などにおいて実施されているまちづくりや行財政運営に関するヒアリング調査を行い、実態を検証した。周知の通り、「平成の大合併」によって、全国の市町村数は1800程度にまで再編成されたが、財政危機下のおける合併であったことに加えて、合併特例債の活用などの財政誘導による財政面への影響や「三位一体の改革」による交付税の縮減などの影響が相まって、多大な財政問題を抱えている自治体が多い。「昭和の大合併」後に、合併した市町村の多くが財政再建団体への転落を余儀なくされたという歴史的事実と比べると多くの相違点を見いだすことができる。特に先行事例ともいうべき静岡市の場合には、財政誘導による合併特例債の活用と積極財政という側面が強く、三位一体の改革に伴う交付税の縮減による影響が多大なものとなっている。また、後発事例となる浜松市の場合には、人件費の大幅な削減などリストラ型合併という点を特徴としている。地域自治区において住民全員参加型のNPO組織が作られるなどの新しい動きが注目される。ただ、地方財政健全化法の施行によって財政的に厳しい状況に追い込まれている市町村も多く、そうした中でいかに財政再建と地域の内発的発展を両立させていくのか、今後とも注目する必要がある。本研究の目的は、市町村統合再編後の自治体財政に及ぼされる影響を実証的に検証し、今後の国と地方の財政関係、都道府県と市町村との関係に関する方向性を導き出すとともに、地域自治区単位での住民参加型まちづくりや行財政運営の可能性を、日米比較を通じて探ることにある。初年度にあたる2006年度は、主として日本における市町村合併前後の自治体行財政や地域自治区の実態調査、合併を選択しない小規模市町村、さらには離島(島嶼)自治体の分析を中心に行った。2007年度は、アメリカニューヨーク州内市町村を事例に、大都市や小規模市町村などにおいて実施されているまちづくりや行財政運営における住民参加の実態調査を実施する予定であり、その意味では、まだ一連の研究の中間段階にあたる。2006年度において調査を実施したのは、(1)12市町村を統合再編し政令市へ移行した静岡県浜松市、(2)旧静岡市、旧清水市の大規模市町村合併に続いて周辺の旧蒲原町を編入した静岡市、(3)小規模町村としての存続を決定し、合掌造りで有名な白川郷などユニークなまちづくりを実践している岐阜県白川村、(4)小規模離島町村の事例として、2002年4月1日に旧具志川村と旧仲里村合併して成立した久米島町の各市町村である。「平成の大合併」によって、全国の市町村数は1800程度にまで再編成されたが、財政危機下のおける合併であったことに加えて、合併特例債の活用などの財政誘導による財政面への影響や「三位一体の改革」による交付税の縮減などの影響が相まって、多大な財政問題を抱えている自治体が多い。

まず第1に、先行事例ともいうべき静岡市の場合には、財政誘導による合併特例債の活用と積極財政という側面が強く、三位一体の改革に伴う交付税の縮減による影響を強く受けた。第2に、後発事例となる浜松市の場合には、人件費の大幅な削減などリストラ型合併という点を特徴としている。地域自治区において住民全員参加型のNPO組織が作られるなどの新しい動きが注目される。第3に、小規模町村の場合には、財政運営面やまちづくり地域おこしの面で創意工夫がみられる地域が数多く存在していることである。本研究の目的は,市町村総合再編後の自治体財政に及ぼされる影響を実証的に検証し,今後の国と地方の財政関係,都道府県と市町村との関係に関する方向性を導き出すとともに,地域自治区単位での住民参加型まちづくりや行財政運営の可能性を,日米比較を通じて探ることにある。初年度にあたる2006年度は,主として日本における市町村合併前後の自治体行財政や地域自治区の実態調査,合併を選択しない小規模市町村の分析等を中心に行った。2007年度は,2008年度から段階的に導入が予定されている地方財政健全化法と自治体行財政の関係等も考慮しつつ,大都市や小規模市町村などにおいて実施されているまちづくりや行財政運営に関するヒアリング調査を行い,実態を検証した。周知の通り,「平成の大合併」によって,全国の市町村数は1800程度にまで再編成されたが,財政危機下のおける合併であったことに加えて,合併特例債の活用などの財政誘導による財政面への影響や「三位一体の改革」による交付税の縮減などの影響が相まって,多大な財政問題を抱えている自治体が多い。「昭和の大合併」後に,合併した市町村の多くが財政再建団体への転落を余儀なくされたという歴史的事実と比べると多くの相違点を見いだすことができる。特に先行事例ともいうべき静岡市の場合には,財政誘導による合併特例債の活用と積極財政という側面が強く,三位一体の改革に伴う交付税の縮減による影響が多大なものとなっている。また,後発事例となる浜松市の場合には,人件費の大幅な削減などリストラ型合併という点を特徴としている。ただ,地方財政健全化法の施行によって,財政的に厳しい状況に追い込まれている市町村も多く,そうした中でいかに財政再建と地域の内発的発展を両立させていくのか,今後とも注目する必要がある。