hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＦＧＦ２とＶＥＧＦ遺伝子の新たな機能：機能性ＲＮＡによるアバスチン抵抗性の誘導

多くの固形がんでがん細胞はVEGF阻害薬に対する耐性を獲得するがその仕組はよく解っていない。本研究ではVEGF阻害薬抵抗性を司る分子機構の一端を解明した。血管新生阻害治療によって誘導される2つの新規ncRNAとその誘導メカニズムを明らかにした。これらncRNAsはp53の発現と機能を抑制した。その結果、血管新生阻害治療ストレスに対する適応(HIF-1の過剰活性化、血管新生因子発現のスイッチング、細胞死の回避、細胞周期停止異常、癌幹細胞様形質の獲得)を誘導した。ヒト大腸がん組織および転移肝組織において、これらncRNAはアバスチン治療群で高発現していたが、未治療群では発現していなかった。本研究では、VEGF標的薬と抗がん剤により活性化される「悪性腫瘍化RNAプログラム」を解明し、このプログラムによるがん細胞と腫瘍間質細胞の悪性化の全容解明を目的とする。本年度に実施した研究の成果は以下である。1VEGFとFGF-2遺伝子領域における転写スイッチングの分子機構の解明Vegf ncRNAとFgf-2 ncRNAの転写を制御するプロモーター領域を特定し、これらの転写活性化に重要な転写共役因子および転写活性化因子を同定した。これらの転写因子はVEGF標的薬によって活性化することも明らかにした。2変異型p53がVegf ncRNAとFgf-2 ncRNAの発現と機能に及ぼす影響、野生型p53はVEGFmRNAとFGF-2mRNAの転写を抑制し、その結果、Vegf ncRNAとFgf-2 ncRNAの転写が活性化するのに対し、多くの固形がんで共通する変異型p53(175His、175Leu、248Pro、273Pro)は、VEGF mRNAとFGF-2mRNAの転写を強く活性化した。その結果、転写干渉作用によってVegf ncRNAとFgf-2 ncRNAの転写は抑制されることを見出した。In situハイブリダイゼーション解析を行ったところ、この現象は変異型p53(175His、248Pro、273Pro)をもつヒト大腸...直腸がん組織でも実際に起こっていることが認められた。一過性遺伝子導入実験では、Vegf ncRNAは変異型p53mRNもサイレンシングできた。また、Fgf-2 ncRNAと変異型p53の結合について解析した結果、Fgf-2 ncRNAは変異型p53と結合できないことが分かった。この結果は、Fgf-2 ncRNAは野生型p53のみを特異的に阻害することを意味している。1)ヒト大腸・直腸がん組織(原発巣)と肝転移組織を用いて検討した結果、未治療患者に比べアバスチン投与患者において、Vegf ncRNAの発現が著明に増加し、p53蛋白質の発現が有意に低下していた。Fgf-2 ncRNAの発現は増加傾向が認められた。2)VEGF標的薬がヒト正常間質細胞(血管内皮細胞および繊維芽細胞)に及ぼす影響について検討した結果、アバスチンやVEGF受容体阻害剤、および低酸素ストレスを併用しても、Vegf ncRNA/Fgf-2 ncRNAの発現は誘導されず、その結果p53発現の抑制も起こらなかった。3)Vegf ncRNA/Fgf-2 ncRNAを強制発現させた腫瘍間質細胞は、運動能・遊走能の亢進とアポトーシス抵抗性を示した。ヒト腫瘍検体(大腸直腸がんと肝転移がん)を用いた検討から、アバスチン投与を受けた患者の腫瘍間質細胞(CD31陽性、aSMA陽性)はVegf ncRNA、Fgf-2 ncRNAを発現していたが、未治療患者の腫瘍間質細胞はこれらncRNAを発現していなかった。また、アバスチン投与を受けた患者でも、腫瘍に隣接した正常組織の間質細胞は、Vegf ncRNA、Fgf-2 ncRNA発現を発現していなかった。がん幹細胞様形質については、大腸がん幹細胞マーカー遺伝子であるCD133とCD166の発現増加が認められた。さらに、がん幹細胞様形質の1つであるスフェロイド形成能がコントロール細胞に比べ30倍以上亢進していた。これらin vitroでの悪性形質化に一致して、ヌードマウス皮下移植腫瘍はアバスチン、5-FUに対する抵抗性を示した。腫瘍を免疫組織科学

学的に解析した結果、アバスチンや5-FU処理をしたにも関わらずアポトーシス細胞が著しく少なく、一方、腫瘍新生血管が多い結果となった。本研究計画に必要な実験材料(各ncRNA,p53の発現プラスミド、siRNA、プロモーター・コンストラクト)や実験手法(レポーターアッセイ、クロマチン免疫沈降法、In situハイブリダイゼーション法、蛍光免疫染色法)を既に完備していたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で計画していた、慢性的にVEGFシグナルを欠乏させたヒト大腸がん細胞モデルを構築するのに予定以上の時間がかかってしまったため。細胞モデルは本年度中に構築できたので、計画していた解析は平成25年度に行なう予定である。研究課題の今後の推進方策については、当初予定通り以下の課題を重点的に検討する予定である。平成24年度には、Vegf ncRNAとFgf-2 ncRNAによる「p53腫瘍抑制システム」の破綻ががん細胞の形質をどのように、どの程度悪性化させるのか、さらに、癌幹細胞様形質を獲得させるのかについて検討を行う。VegfncRNAとFgf-2ncRNAに加えて、VEGF欠乏ストレスと低酸素ストレスの相互作用による癌幹細胞様形質の誘導についてもあわせて検討する。これらの結果を基に平成25年度には、ヒト大腸・直腸がん組織における解析を中心に行う予定である。研究課題の今後の推進方策については、平成24年度で完了できなかったVEGF欠乏ストレスと低酸素ストレスの相互作用による癌幹細胞様形質の誘導についての解析を行なう。また、当初予定通りヒト大腸がん組織における解析を重点的に検討する予定である。
頚動脈小体と低酸素性化学受容体伝達の遺伝学的個体差について検討

近交系マウスを用いて,頚動脈小体の形態学的な遺伝的個体差の存在が明らかになった。さらに,頚動脈小体を構成するglomus細胞におけるneuronal nicotinic acetylcholine receptorsの発現様式における遺伝的個体差を明らかにし,glomus細胞の低酸素性化学伝達の遺伝学的個体差の存在が明らかとなった。これらのことが,低酸素性呼吸応答の遺伝学的個体差の要因になっていると推測した。近交系マウスのうち低酸素性呼吸応答(HVR)の良好なDBA2J系マウス(DBA/2J)と不良なA/J系マウス(A/J),そして両マウスを交配合して作成したマウス(F1)の頚動脈小体(CB)の形態学的発達について検討し,以下の結果を得た。1)全てのマウスの出生直後のCBの形態は同様(多数のglomus細胞が存在し,神経や血管などの他の組織と境界は明瞭)で,多数の正常なglomus細胞(大きく丸い核を持つ)が存在し,大きさも同程度であった,2)DBA/2JのCBの発達は良好で,出生8週間後においても正常なglomus細胞を多数認め,他の組識との境界も明瞭であった,3)A/JのCBの発達は不良で,次第に正常なglomus細胞の細胞数は減少し,他の組織との境界も不明瞭となり,大きさも小さくなった,4)F1のCBの発達では,正常なglomus細胞がある程度保たれていたものの,他の組織との現界も次第に不明瞭になり,A/J程ではないが大きさも小さくなっていった。タイロキシン・ハイドロキシラーゼ(TH)染色(ドパミン含有細胞が染まる)で評価した正常な機能を有するglomus細胞の数は,出生直後のDBA/2J,A/J,F1のCBでは大きな差が認められなかったが,DBA/2Jでは認められなかった減少が,A/J(出生8週間後にはほぼ消失)およびF1(出生8週間後にもDBA/2Jの半数程度が観察された)では成長とともに減少した。出生8週間後のCBにおけるGlial Cell-deliverdneurotrophic factorのmRNAの発現率を調べたところ,A/JはDBA/2Jと比較して有意に少なく,F1はDBA/2JとA/Jの中間であった。以上の結果から推察すると,出生後8週間にわたる経過において,Glial Cell-deliverdneurotrophic factorの減少がA/JのCBの発達不良(もしくは退化,変性)に関与し,CBの機能の低下を来し,HVRの減弱に関与している可能性が示唆された。また,その経過において遺伝的要因の存在が疑われた。頚動脈小体(CB)の形態および機能的個体差が低酸素性呼吸応答(HVR)の遺伝的個体差に強く関与していることをこれまでに明らかにし,本研究では近交系マウスであるDBA/2J系マウス(DBA/2J: HVRが良く,発達が良く,形態も正常なCBを有する)とA/J系マウス(A/J: HVRは悪く, CBは小さく,正常な形態が保たれていない)のCBの電気生理学的差異とその原因(神経伝達物質の受容体やイオンチャネル等)について, whole cell patch clamp法やsingle cell RT-PCR法用いて検討-した。【電気生理学的特徴】DBA2/JのCBでは.正常なglomus細胞(GC)が多く観察され,そのGCの電圧依存性カリウムチャネル(Kv channel)の低酸素への感受性が強いことが示唆された。また, DBA/2JのGCのKv channelでは,アレチルコリンによって調節されており,電圧依存性カルシウムイオン活性型カリウムチャネル(BK channel)が重要な役割をしていた。一方, A/Jでは正常のGCは極わずかしか観察されず, Kv channelの低酸素への感受性も低いことが示唆された。【神経伝達物質の受容体やイオンチャネルの特徴】DBA/2JおよびA/JのGCにおいて,多くのoxygen-sensitive K channel, dopamine receptor, nicotinic receptor, muscarinic receptor, tachykinic receptor; GABA-A recebtorのサブユニットの発現を確認した。そして,A/JのGCではDBA/2Jと比較して,いくつかのサブユニットの発現が減少しており,このことがGCの低酸素応答やアセチルコリンへの感受性の低下を引き起こしていると推測した。
シビレエイの細胞を用いたバイオマイクロ発電デバイスの開発

細胞は、マイクロサイズにきわめて多彩かつ高度な機能が集約されており、これを細胞のサイズに合わせた人工的なデバイスに集積化することにより、現在の技術では実現不可能な画期的なシステムを創成できる可能性を秘めている。本課題では、強力な電気を発生する器官を有する特殊な生物である電気魚の発電機能に着目した。発電細胞の利用により、従来の燃料電池とは全く異なる原理の化学エネルギーから電気エネルギーへの直接変換システムが実現可能との着想の下、発電細胞を集積化した発電システムの基盤創成を目的とし、シビレエイ捕獲量調査、個体シビレエイの電力測定、化学刺激および物理刺激による発電を実証した。生物の基本単位である細胞は、マイクロサイズにきわめて多彩かつ高度な機能が集約されており、これを細胞のサイズに合わせた人工的なデバイスに集積化することにより、現在の技術では実現不可能な画期的なシステムを創成できる可能性を秘めている。本提案では、強力な電気を発生する器官を有する特殊な生物である電気魚の発電機能に着目した。発電細胞の利用により、従来の燃料電池とは全く異なる原理の化学エネルギーから電気エネルギーへの直接変換システムが実現可能と考えられる。本デバイス実現のためには、まず発電細胞の培養法を確立し、発電の制御法を確立する必要がある。以上をふまえ、本研究の目的は、発電細胞を集積化した発電システムの基盤創成とする。平成24年度は、平成23昨年度にある程度わかった、安定して実験ができるための前提条件であるシビレエイの供給がどの程度安定しているのかを、1年を通じて伊勢の漁師に依頼して具体的なデータとして表にまとめて調べたところ、夏季秋季は全く取れない期間もあるが、それ以外の期間はほぼ毎日取れることがわかり、実験計画が比較的立てやすくなった。夏季秋季にかけては、何らかの維持装置を働かせてエイを安定して使える状態にしておく必要があることも明らかになった。また、シビレエイの発電を利用して、LEDを光らせる、おもちゃの車を走らせるなど、何らかの仕事をさせることを実証し、デバイス利用への基礎を築いた。以上をふまえ、本研究の目的は、発電細胞を集積化した発電システムの基盤創成とした。平成24年度までに、シビレエイ捕獲量調査を行い、安定的に捕獲できる時機が判明した。また、シビレエイ個体の発電の電気的特性としてシビレエイの発生電圧・電力を測定し、デバイス作製の基礎を築いていた。平成25度はこれらの知見をもとに、発電細胞の培養ならびに電気特性評価に取り組んだ。これまで。発電器官から取り出した発電細胞を培養したという報告はなく、発電細胞の生理学的特性は明らかになっておらず、発電デバイスの具体的な設計のためにはこれを測定する必要がある。具体的には、まず培養液として、このような神経系の組織に対しては人工脳髄液(ACSF)が用いられるが、生物種によって用いられる組成は異なる。ここでは比較的近いと思われる魚類でアンコウに対して実績のあるものを用いて酸素バブリングしたACSFを用いた。電気特性の測定には多点同時細胞外電位測定器MED64を用い、急性スライスを作成して神経刺激物質アセチルコリンを1 μMに調整したACSFを還流装置で流したところ、100 μV程度のスパイク信号が検出され、細胞の生存および電気的特性が明らかになった。(1)シビレエイ発電の電気的特性評価発電細胞をもつ強電気魚はデンキウナギ・デンキナマズ・シビレエイの3種が知られている。

この中で、シビレエイは、他の2種に比べて電圧は劣るものの(電流は、海中においては電気抵抗が小さいため、高い)、国内における材料の入手容易さや実験の安全性を考慮すれば、最も優れていると考えられるが、これまでは発電デバイスへの利用はおろか、その発電細胞培養法すら確立されていない。まずは、発電器官の基礎評価のために器官切除・測定法を確立する必要があるが、それに先立ち、生のシビレエイの電気的特性を測定したところ、発送後一日ではまだわずかに自発電流が測定されたがそれ以降では、全く計測されず、少なくとも一日前に捕獲されたエイを使う必要があることがわかった。(2)シビレエイ捕獲量調査安定的に実験を行うためには、エイがどの時期にどれくらいの頻度でとれるのか調査する必要がある。今回、伊勢湾付近で5漁港からどれくらいの頻度でエイがとれるか調査を行った結果、冬季(12月)においては少なくとも23日おきにはとれることがわかり、この時期では問題ないことがわかった。生物の基本単位である細胞は、マイクロサイズにきわめて多彩かつ高度な機能が集約されており、これを細胞のサイズに合わせた人工的なデバイスに集積化することにより、現在の技術では実現不可能な画期的なシステムを創成できる可能性を秘めている。本提案では、強力な電気を発生する器官を有する特殊な生物である電気魚の発電機能に着目した。発電細胞の利用により、従来の燃料電池とは全く異なる原理の化学エネルギーから電気エネルギーへの直接変換システムが実現可能と考えられる。本デバイス実現のためには、まず発電細胞の培養法を確立し、発電の制御法を確立する必要がある。以上をふまえ、本研究の目的は、発電細胞を集積化した発電システムの基盤創成とした。平成26年度は、これまでに行ったシビレエイ捕獲量調査により、安定的に捕獲できる時機が冬春にかけての時期であるという知識、およびシビレエイ個体の発電の電気的特性としてのシビレエイの発生電圧・電力測定データをベースにし、電気器官の特性評価を行った。まずは電気器官を薄くスライスした組織を、多点同時細胞外電位測定器MED64を用い、神経刺激物質アセチルコリンを人工脳髄液に溶かして還流装置で流したところ、細胞シグナル強度に相当する程度のスパイク信号が検出された。また、電気器官を神経ごと取り出し、むき出しになった神経叢を物理的に刺激することで、数Vのスパイク上の電圧発生を確認できた。これにより、細胞および組織としての生存および電気的特性が明らかになり、発電デバイス構築に向けた基礎が築けたといえる。複合新領域平成24年度の進捗状況としては、デバイス開発のために必要な前提条件を明らかにするとともに、基礎であるところの発電の測定ならびに蓄電さらにはそれを用いたデバイス駆動というところに非常に進捗があり、当所の目的はほぼ達成されたといえる。以上の成果により、発電細胞の具体的な生理学特性が把握できた。これは、当初の目的であった発電デバイスの設計のみならず、単純にシビレエイ神経系の生理学としても新たな知見であり、非常に興味深いものであるといえるため、予想以上の進展があったと考えられる。
生殖補助医療受診中の不妊夫婦に対するストレスマネージメント教室の効果検討

不妊治療受診中の夫婦に対する心理的ストレス軽憾のための支援プログラム開発を目的に、心理教育的の効果を検討した。介入方法は、ストレスマネージメントを主旨としたソリューション・フォーカスソ・アプローチによるグループ相談形式である。その効果は教室記録とVTRでの相談過程の質的分析、およびライフスタイルコントール尺度、QOL-26,ストレス・ストレスコーピング尺度、GHQ-30調査によって介入前と介入後(直後、3ヵ月後、6ヵ月後)の比較分析で行った。平成18年12月までに全9ルール(1クール3回)27回のプログラム実施、終了後同窓会を7回実施した。継続的な参加者は42名(内夫婦での参加者は9組)で分析対象者は女性33名、男性9名(夫婦での参加)であった。対象者の平均年齢は女性37.0歳(SD3.7)男性40.3歳、教室前の治療段階はAIH-排卵誘発剤5名、対外受精28名であり、1年後の治療転帰は22名が治療継続中(内、転院が8名、流産が3名)、妊娠・育児中が8名、治療の中断は3名であった。本プログラムへの評価は「治療に役立った」「他者は意見が参考になった」「自分の意見を話せた」の順であった。本介入方法はソリユーション・アプローチであり、一つの相談にフォーカスを当て参加者の主体的な発言を促しつつ、問題解決に焦点を当てるのではなく状況改善への具体策や良い状況に注目す」「落ち込んだ時の対処」「子ども希求の理由」など8つであった。その結果、「ストレスは身体反応であり対処できる」「不安が整理でき前向きなった」「解決法は一つでぶい、自分に合わせること」「妻(夫)以外の他の意見が役立った」と回答した。介入前後の分析は、医師、配偶者、配偶者の親との関係によるストレスは有意に低下(p<.05)したが、治療の苦痛・不安、妊娠の不安、仕事の両立に関するストレスには有意差がなかった。本プログラムは、治療や妊娠に対する苦痛や不安を軽減するというより、治療にまつわる対人関係問題を整理し気づきを促すことに有効である。不妊夫婦のためのストレスマネージメント教室の実施A大学病院家族計画外来での体外受精学級を受講し、教室に参加した夫婦は、平成16年2月から平成17年2月現在、4クール(1ヶ月に1回開催とし、3ヶ月間の3回コースを1クール)19名(年齢(31歳-43歳:平均年齢37.3歳)であった。心理教室の内容は、不妊治療とそのストレスと対処について情報提供とソリューション・フォーカス・アプローチ(グループ全員で話し合いたいこと、解決したい事項を一つ決定し、それぞれの考えや対処を話し合う)による相談形式の心理教育的介入を行った。それらは、ビデオ撮影し後日効果判定ができる状態とした。その効果は、夫、妻それぞれが回答する自記式調査用紙(内容:ライフスタイルコントロール尺度・QOL-26、不妊に関するストレッサー尺度、ストレスコーピング尺度、精神的健康度(GHQ-30)、夫婦関係尺度、対象者の属性)で心理教育終了直後、3ヶ月目、6ヶ月目、1年目に介入群として調査をおこなった。分析は、介入前の測定介入前の測定値をベースラインとした介入後の測定値変化を介入の効果として今後検討する。現在までの分析は、3回終了後のアンケートによるものである。「考え方や行動が少し変化した自分を感じている」「夫々に多様な人生があり、同じ苦労を重ねたメンバーだからこそ共感できた」「治療をやめた後について目をつぶってきたが、人生の図の提案から考えはじめた」「他者の前で意見を話すことで、自分の内面にあるものが少しわかった」「ストレスはあってもその対処ができればよいことを知った」「人生全般に関する考え方が柔軟になった」「なぜ自分が、不妊治療をしているのかについて考えられ、自分の人生における葛藤の要因を冷静に考えられた」「私だけでないことや自分だけが不安ではないと思うことができた」「人それぞれでストレスと思うことが違うことが分かった」「当面の辛さや苦しさで狭くなっていることに気がついた」など、参加者は教室での効果を捕らえていた。A大学病院で生殖補助医療を受けている夫婦を対象としたストレスマネージメント教室は、1ヶ月に1回開催とし、3ヶ月間の3回コースを1クールとし、7クール(1ヶ月に1回開催とし、3ヶ月間の3回コースを1クール)が修了した。心理教室では効果は、夫、妻それぞれに回答してもらう自記式調査用紙(内容:ライフスタイルコントロール尺度、QOL-26、不妊に関するストレッサー尺度、ストレスコーピング尺度、精神的健康度(GHQ-30)、夫婦関係尺度、対象者の属性)で心理教育終了直後、3ヶ月目、6ヶ月目、1年目に介入群としてアンケートをおこなった。分析は、介入前の測定値をベースラインとしたときの介入後の測定値の変化を介入の効果について検討した。教室に2回以上参加した21人を分析した。性別は男性5人、女性16人で、夫婦参加5組、妻のみ11人、夫のみ0人であった。不妊原因は原因不明10人、受精障害2人、早発卵巣機能不全2人、男性不妊3人、不育症1人、卵管因子3人であった。参加前の治療段階は、AIH3人、IVF-ET13人、ICSI5人であった。スタッフがリーダーとなる毎回の情報提供では、現在のストレスと対処方法について意見交換を行った。

そこでの主なニーズは、『最新の治療情報を知りたい』『妊娠につながる栄養・運動を知りたい』『体験者や他者(自分の配偶者以外)の話を聴きたい』であった。ソリューション・フォーカスド・アプローチで取り上げられたテーマは、『子どものいない人生をどのように考えるか』『納得がいくためには』『治療のくぎりをつけるとき』『重要な決定の方法』『治療との仕事の両立について』『移植後の過ごし方』であった。教室終了後の参加者の評価は、「それぞれの考え方や辛い段階、悩みが理解できた」「同じ経験をしている仲間と話合うと気持ちが楽になった」「専門家も入り、話合うことで問題が整理できた」などであった。GHQ-30得点は教室参加前8.31(SD8.60)、参加直後6.64(6.67)と精神的健康度の改善傾向が見られた。しかし、QOL-26得点は、前後値のt検定の結果、有意差はなく生活の質は変化がなかった。不妊治療受診中の夫婦に対する心理的ストレス軽憾のための支援プログラム開発を目的に、心理教育的の効果を検討した。介入方法は、ストレスマネージメントを主旨としたソリューション・フォーカスソ・アプローチによるグループ相談形式である。その効果は教室記録とVTRでの相談過程の質的分析、およびライフスタイルコントール尺度、QOL-26,ストレス・ストレスコーピング尺度、GHQ-30調査によって介入前と介入後(直後、3ヵ月後、6ヵ月後)の比較分析で行った。平成18年12月までに全9ルール(1クール3回)27回のプログラム実施、終了後同窓会を7回実施した。継続的な参加者は42名(内夫婦での参加者は9組)で分析対象者は女性33名、男性9名(夫婦での参加)であった。対象者の平均年齢は女性37.0歳(SD3.7)男性40.3歳、教室前の治療段階はAIH-排卵誘発剤5名、対外受精28名であり、1年後の治療転帰は22名が治療継続中(内、転院が8名、流産が3名)、妊娠・育児中が8名、治療の中断は3名であった。本プログラムへの評価は「治療に役立った」「他者は意見が参考になった」「自分の意見を話せた」の順であった。本介入方法はソリユーション・アプローチであり、一つの相談にフォーカスを当て参加者の主体的な発言を促しつつ、問題解決に焦点を当てるのではなく状況改善への具体策や良い状況に注目す」「落ち込んだ時の対処」「子ども希求の理由」など8つであった。その結果、「ストレスは身体反応であり対処できる」「不安が整理でき前向きなった」「解決法は一つでぶい、自分に合わせること」「妻(夫)以外の他の意見が役立った」と回答した。介入前後の分析は、医師、配偶者、配偶者の親との関係によるストレスは有意に低下(p<.05)したが、治療の苦痛・不安、妊娠の不安、仕事の両立に関するストレスには有意差がなかった。本プログラムは、治療や妊娠に対する苦痛や不安を軽減するというより、治療にまつわる対人関係問題を整理し気づきを促すことに有効である。
肺幹細胞の効率的分離法の開発と肺幹細胞の解析

1.CCSPプロモーターならびにSP-Cプロモーター依存性GFP発現トランスジェニックマウス(CCSP/GFPマウスならびにSP-C/GFPマウス)の作成phrGFP-CCSPならびにphrGFP-SP-Cをエンドトキシン除去プラスミド精製キットにて精製し、線状化後、理化学研究所発生再生科学総合研究センター変異マウス開発チームへ送付し、C57BL/6Nマウス受精卵へのマイクロインジェクションを依頼した。CCSP/GFPマウスおよびSP-C/GFPマウスがそれぞれ30匹以上生まれた時点で、サザンハイブリダイゼーションおよびPCRによりトランスジーンの入っているマウスをそれぞれ数系統選択した。F1マウスが生まれた段階で、それぞれの系統マウス1匹ずつ、GFPの発現を蛍光法で確認した。その結果、CCSP/GFPでは、GFPの発現が気道上皮細胞で複数の系統で確認され、プロモーターが正常に働いていることが確認された。一方、SP-C/GFPではGFPの発現どの系統でも確認できず、発現が弱い可能性を考え、キメラからホモの作成を行っている。現在は、C57BL/6マウスにback crossを行っているところである。1.CCSPプロモーターならびにSP-Cプロモーター依存性GFP発現プラスミドの作製ヒト由来CCSPならびにSP-Cプロモーターを組み込んだプラスミド(TgCCSP-iNOSならびにSP-C-iNOS)を鋳型に用い、PCRによりCCSPならびにSP-Cプロモーター部分を増幅した。両端を制限酵素処理し、phrGFPプラスミド(STRATAGENE社)へサブクローニングした(phrGFP-CCSPならびにphrGFP-SP-C)。phrGFP-CCSPのCCSPプロモーター依存性GFP発現は、NCI-H441細胞(CCSP陽性)ならびにPC-9細胞(CCSP陰性)へphrGFP-CCSPをリポフェクションし、NCI-H441細胞におけるGFPの陽性ならびにPC-9におけるGFPの陰性にて確認した。phrGFP-GFPはSP-Cを発現する細胞が入手できなかったため、phrGFP-GFPのSP-Cプロモーター領域のシークエンスを行い、報告されているSP-Cプロモーターの配列と一致することを確認した。2.CCSPプロモーターならびにSP-Cプロモーター依存性GFP発現トランスジェニックマウス(CCSP/GFPマウスならびにSP-C/GFPマウス)の作成phrGFP-CCSPならびにphrGFP-SP-Cをエンドトキシン除去プラスミド精製キットにて精製し、線状化後、理化学研究所発生再生科学総合研究センター変異マウス開発チームへ送付し、C57BL/6マウス受精卵へのマイクロインジェクションを依頼した。現在、CCSP/GFPマウスにおいては58匹、SP-C/GFPマウスにおいては19匹、仔マウスが誕生しており、今後サザンハイブリダイゼーションによりトランスジーンの有無ならびにコピー数を確認し、交配する予定である。
赤外線衛星データに基づく星間ダストの進化・変性の研究

「あかり」衛星の近・中間赤外線カメラ(IRC)で取得した2.5-5ミクロンの近赤外線スリットスペクトルと同じ位置のSpitzerのInfrared Spectrograph (IRS: 5 - 35ミクロン)のスペクトルを抽出する手段の開発を行い、双方のデータがあるCep A領域のデータを抽出した。この結果2.5ミクロンから35ミクロンまでのスペクトルを同じ領域で調べることができるようになった。アウトフローからの衝撃波が存在すると考えられる領域で、特異な輝線スペクトルがみられることが示され、その原因を検討中である。またCepAの解析と並行して、NGC1569, NGC1097のデータについても同様の解析を進めている。特にNGC1097については、中心核付近で、PAHバンドが弱まっている傾向が見え、その原因を検討している。これらの解析と並行して、小惑星のIRC近赤外線スペクトルの解析も行い、C型小惑星には含水鉱物の特徴を示すスペクトルが見られるこをと明らかにした。この結果は「はやぶさ2」の結果とも一致し、小惑星に水が存在することを強く示唆するとともに、地球の水の起源として小惑星が有力な候補であることを示した。さらに「あかり」衛星の全天サーベイデータとプランク衛星のデータとの解析を行い、プランク衛星のデータから得られるマイクロ波異常超過放射(AME)と9ミクロンとの相関を調べた。AMEは回転しているPAHによる放射とする仮説があり、両者の相関はこの仮説を裏付けることになる。全天のプランクのデータは物理条件の異なる領域を含んでいるため、正確にAMEの量を見積もることが難しいことがわかった。物理条件を絞るため、λOri領域に限定して解析を行ったところ、有意に高い相関が見られることがわかった。この結果をまとめ、現在査読誌に論文を投稿中である。当初計画していた、「あかり」の近・中間赤外線カメラ(IRC)とSpitzer IRSの同じ位置でのスペクトル抽出方法を開発することに成功し、Cep A, NGC1097などの天体に適用した。同時に氷、水、および有機物ダストに関連するIRCスペクトルの解析を行い、C型小惑星に含水鉱物の特徴が見られることを確認するなど、十分な成果をあげている。またマイクロ波超過放射についても、全天のデータを使用した解析の問題点を明らかにし、λOri領域に解析を集中して行い、有意な相関を得た。この結果から回転しているPAH仮説に重要な支持を得られ、予定した研究計画は順調に進んでいる。IRC, Spitzer/IRSでの同じ領域でのスペクトル抽出方法をさらに精密化し、2.5-35ミクロンまでのデータを共通に観測された天体で抽出する。同時に2.5-5ミクロンのスペクトル解析について、背景となる連続光の形や、様々なダストの吸収・放射のスペクトルを取り入れ、より信頼のおける解析手法を開発する。これに基づき、すでに抽出したスペクトルの解析を行い、本研究の主目的である、星間ダストの変質過程を検定する。

IRC, Spitzer/IRSでの同じ領域でのスペクトル抽出方法をさらに精密化し、2.5-35ミクロンまでのデータを共通に観測された天体で抽出する。同時に2.5-5ミクロンのスペクトル解析について、背景となる連続光の形や、様々なダストの吸収・放射のスペクトルを取り入れ、より信頼のおける解析手法を開発する。これに基づき、すでに抽出したスペクトルの解析を行い、本研究の主目的である、星間ダストの変質過程を検定する。年度内に出版を予定していた査読論文の査読者のコメントを取り入れた修正に予想以上に時間がかかり、年度内の出版ができなかった。修正の方は順調に進めており、2019年度の出版を予定している。繰越分はこの投稿料の支払いに当てる予定であり、2019年度の研究計画には直接の影響はない。
AFP産生肝芽腫とAFP非産生肝芽腫の生物学的特性

AFP産生肝芽腫のヌードマウス継代腫瘍の生物学的特性について研究を行った。(1)生化学的特性としては、血清AFP値が98300ng/mlと高値で、ConA非吸着率は8%あった。このことより本継代腫瘍は原腫瘍のAFP産生という特性をよく反映していることが明らかとなった。癌遺伝子では、N-myc,C-myc,K-ras,H-ras,C-erbB2,bcl-2のいずれも増幅は認められなった。染色体分析では、染色体数50にモードを認め、核型は50,XX,+der(1q7p)+2+8+20であった。ヌードマウス腫瘍のDNA ploidy patternは、CV値3.9%,DNA index 1.2でaneuploidyを示した。(2)免疫組織染色については、抗AFP抗体を用いた酵素抗体法により、ほとんど全ての腫瘍細胞にAFPが証明された。α1-antitrypsin染色、keratin染色でも、大部分が陽性腫瘍細胞であった。また、EGF染色では陽性細胞が約1/3に認められた。AFP産生肝芽腫のヌードマウス継代腫瘍の抗癌剤感受性試験をMTTassayを用いて行った。抑制率をみると、5FUでは25μg/mlの低濃度で16%,100μg/mlの高濃度でも26、2%であった。ADMでは、2、5μg/mlで31、4%,10μg/mlで46、1%であった。CDDPでは、6μg/mlの低濃度でも76、1%,50μg/mlの高濃度でも72、6%と高い抑制率を示した。近年、染色体7p上にEGFRが存在すると報告されているが、本継代腫瘍において7pが増加し、EGF染色が陽性であったことはこのことを裏付ける結果となった。抑制率をみると、5FUでは25μg/mlの低濃度で16%,100μg/mlの高濃度でも26.2%であった。当初に計画した平成7年度の研究目的は、ヌードマウスで継代されているAFP産生肝芽腫の抗癌剤感受性試験を行うことであり、MTTassayにて実施した。その結果、本腫瘍に関して5FUは効果なく、ADMは高濃度で有効であるが、CDDPは低濃度より有効であった。臨床例においても、原発腫瘍に対してADMとCDDPの動注療法を行って腫瘍の縮小を認めており、化学療法後の根治術で完全摘出でき、現在、患児はtumor freeの状態である。従って、本腫瘍においてMTTassayの結果は臨床効果を反映していた。また、ヌードマウスを用いて、Battele Columbus Laboratories Protocolによりヌードマウス腫瘍の増大率(T/C)より抗癌剤の効果判定を行うべく研究をすすめている。

今年度はAFP産生肝芽腫のヌードマウス継代腫瘍に分化誘導物質を投与して、AFPおよびアルブミン産生に対する影響をみる予定であったが、AFP産生肝芽腫の培養株化が成功していないため、継代腫瘍の初代培養では分化誘導物質の投与実験は不可能なことより、hepatocyto growth factor(HGF)を投与して、その効果をAFP産生および細胞増殖能の面から検討を行った。ヌードマウス継代腫瘍をエーテル麻酔下に摘出し、細胞を1x10^5/mlに調整後、HGF10ng/ml,20ng/mlを添加し、3日間培養後、培養液中のAFP濃度の測定とMTT assayを行った。培養液中のAFP濃度の増加率は、対照群47.5%,HGF10ng/ml投与群31.7%,HGF20ng/ml投与群30.9%であり、HGFによるAFP産生の抑制効果が認められた。MTT assayでは、細胞増殖抑制率はHGF10ng/ml投与群21.7%,HGF20ng/ml投与群73.0%で、HGF濃度が高いほど抑制効果が増強された。このことより、当科で継代されている高分化型肝芽腫に対して、HGFはAFP産生能および細胞増殖能について抑制効果を示すことが明らかとなった。
個体発生と成長におけるジヒドロジオール脱水素酵素の機能

マウスジヒドロジオール脱水素酵素(mDD)の発生・成長過程における発現変動を明らかにする目的で、そのmRNA、タンパク質(抗原)および酵素活性の特異的測定系の確立と個体由来試料中の各発現レベルの定量的測定を検討した。mRNA測定については、構造類似遺伝子と識別可能なRT-PCR条件を見出し、目的DNA断片を選択的に増幅できることをSSCP解析で確認した。mDD抗原測定については、ポリクローナル抗体を用いたELISA法を確立した。両測定法により、mDDのmRNAおよび抗原は成長過程を通して肝臓・胃・小腸において他組織より高発現であり、組織粗抽出液の(mDD抗原)/(総タンパク量)の比は成長に伴い増加することを明らかにした。mDD酵素活性測定については、代表的基質についてキャピラリー電気泳動法を用いた反応生成物の定量的測定系を確立し、本法で解析した成長に伴う酵素活性変動と抗原量変動の比較から、代表的基質に対するアイソザイムの存在を見出すとともに他のmDD特異的基質検索の必要性を認めた。mDDの生理的機能を明らかにする目的で触媒特性を検討し、mDDはNAD(H)を良好な補酵素として生理的カルボニル化合物(Diacetyl Isatine等)や一部のヒドロキシステロイドあるいは生体異物(発癌性炭化水素化合物等)の酸化還元反応を触媒し、胆汁酸(リトコール酸等)による活性阻害を受けることを見出した。本研究において、mDDは発生・成長期の生体内因性カルボニル化合物やヒドロキシステロイドの酸化還元代謝に関与することを明らかにし、胎生期の成長や妊娠維持に関与することを示唆した。また、出生後は、mDDは成長(加齢)に伴って消化器系組織(肝臓・胃など)の総活性量を上昇しながら、胆汁酸による活性調節を受けつつステロイド代謝あるいは生体異物代謝に関わることを明らかにした。cDNAクローニングにより見出したマウスのジヒドロジオール脱水素酵素に関して、mRNAレベルおよぴタンパク質レベルの定量的測定、染色体遺伝子の単離およびレコンビナント酵素(成熟型)の大腸菌における発現とその触媒特性について検討した。mRNAの定量的測定に関しては、まず他の構造類似遺伝子と識別可能なRT-PCR条件を確立し、SSCP解析により目的遺伝子の選択的増幅を確認した。本条件により組織分布を検討したところ、組織間で発現量に差はあるものの、肝・小腸・胃をはじめ諸組織で本酵素mRNAを検出した。本酵素cDNAを含むプラスミドを標準テンプレートとする定量的PCRに関しては、反応系当り0.4100fgの範囲でテンプレート量の推定が可能となり、RT反応液を用いた系を検討中である。タンパク質レベルでの定量的測定に関しては、ポリクローナル抗体の作製を行い、本抗体を用いてサンドイッチ法によるEIA系を確立した。本測定系では、レコンビナント酵素を標準抗原に用いて100pg/mL10ng/mLの抗原濃度に対応する測定が可能となった。染色体遺伝子の単離に関しては、マウス遺伝子ライブラリー(50万クローン)のハイブリダイゼーション法によるスクリーニングを行い、24個の候補遺伝子を単離した。サザンブロッティングおよびPCRによる目的遺伝子の確認後、配列解析する。レコンビナント酵素(成熟型)に関しては、大腸菌を用いた発現系と精製法を確立した。触媒特性の検討により、本酵素はベンゼンジヒドロジオールに対する酸化反応、芳香族アルデヒドやジケトン類に対する還元反応および数種のヒドロキシステロイドに対する酸化還元反応を触媒し、補酵素としてNADP(H)よりNAD(H)を利用することを明らかにし、本酵素がステロイド代謝に関与することを示唆した。cDNAスクリーニングによりヒト

由来ジヒドロジオール脱水素酵素(DDH)のホモローグとして単離したマウス由来DDHについて、本酵素がアルド-ケト還元酵素(AKR)スーパーファミリーに属することが認められたことに基づいて、生体内因性および外因性化合物のレコンビナント酵素に対する基質あるいは阻害剤としての可能性を検討した。また、成熟個体における組織特異的発現を遺伝子(mRNA)およびタンパク質(抗原)レベルで検討した。前者の検討から、本レコンビナントDDHは、酸化反応ではDDHの典型的基質であるtrans-dihydrodiol、S-indanolなどに、還元反応ではAKRスーパーファミリーの典型的基質であるケトン類、アルデヒド類、ケトアルデヒド類およびキノン類の他に生理的基質のdiacetyl、isatin、acetoin、5β-pregnan-20-ol-3-oneなどに活性を示すことを明らかにした。また、本レコンビナントDDHは、AKRスーパーファミリーに属するヒドロキシステロイド脱水素酵素(HSD)の阻害剤であるエタクリン酸やヘキセステロールの他、胆汁酸では特に二次胆汁酸のリトコール酸に高い阻害剤感受性を示すことを見出した。後者のマウス由来DDH組織特異的発現の解析においては、本DDHmRNA特異的なRT-PCR法により本遺伝子が成熟個体の肝、胃および小腸においてその他の臓器に比べて高発現しており、この発現は既に2週齢時には生じており、13週齢時でも観察されることを認めた。遺伝子発現検討試料と同一試料由来のタンパク質粗抽出液についてのエンザイムイムノアッセイの結果においても、総タンパク質量に対するDDH抗原量の比は、肝、胃および小腸において高いこと、またこの比は2週齢から5週齢にかけて増加することを認め、本DDHの生後2週以降の組織特異的発現を明らかにした。ヒト由来ジヒドロジオール脱水素酵素(DDH)のホモローグとしてcDNAスクリーニングにより単離したマウス由来DDHについて、個体成長に伴う発現量の変動を解析した。先ず、酵素活性レベルの検討には反応生成物の直接定量が必要であり、本酵素の代表的基質であるS-indanolについてキャピラリー電気泳動を用いた酵素活性測定系を考案した。次に、この系を用いて、所定の週齢(1,2,3,4,5および8週齢)のマウス組織粗抽出液について、S-indanolとDiacetylを基質とする酵素活性レベルの週齢に伴う変動を明らかにした。別に検討した組織粗抽出液の酵素タンパク量(抗原値)は1週齢から8週齢への成長に伴い増加した。各基質を用いた酵素活性レベルはこれに対応しなかったことから、酵素活性レベルの検討にはさらに特異的な基質の選択が必要であることが示唆された。この結果から本酵素の特異的な基質を生理的ステロイド類について検討することとし、LC/MSシステムを用いて多数のステロイド基質を検討し、4-androstene-3α-ol-17-oneと4-androstene-3α,17β-diolの3α-水酸基が酸化されることを見出した。
オープンソースLMSを活用した自律協調型英語ライティング学習環境の構築と運用

研究目的本研究は、Learning Management System (LMS)を活用して、これまでの数年間は紙ベースで実施してきた中学生向けの作文指導をオンライン化し、オフラインでは困難であった迅速なフィードバックや学習の共有化することによって、自律協調的な学習環境を構築して中学生の英作文指導を行うことを目指す。研究方法まず、中学校の実情にあったLMSの導入方法を検討し、英作文指導をより効率的かつ効果的に行うためのシステムを構築した。汎用性と安定性を考慮してMoodleを採用した。年度当初の授業では、学習環境についてガイダンスを行い、コンピュータ上での作文活動への導入を行うとともに、必要に応じて適宜授業内でも作文活動を行うことによって、効率的なBlended Learningを目指した。生徒は毎月二回9ヶ月にわたり150語を目標としてオンラインで行う自由作文の課題に取り組んだ。生徒は辞書や事典類などのインターネット上のリソースを随時活用して作文を行うことができた。生徒の作文を担当教師が読み、多くの生徒が必要とする表現や典型的な間違い例をまとめ、それをフィードバックした。研究成果学習を共有化してデータベースに蓄積することによって、学習者が自他ともに学習成果をモニターできる自律協調型の学習活動を行うことができた。今後は、フィードバック情報と友に日本人中学生による自由英作文をコーパスとして蓄積することによって、そこから導き出される学習指導上の留意点も整理して学習活動を改善していきたい。
耐高温腐食アモルファス表面合金の作製

本研究は、高温の酸化および硫化がおこる環境において、金属材料を保護する表面被覆超耐食アモルファス合金をスパッター法を用いて作製すると共に、あわせてフロンの水蒸気による分解に高活性な触媒となる合金を設計することを目的とした。高温における硫化および酸化に共に耐えるアモルファスAl-Mo、Al-NbおよびAl-Ta合金、さらにこれらの耐酸化性を改善するためケイ素を添加した合金をスパッター法で作製することができた。特に、アルミナスケールを形成する実用耐酸化合金の酸化速度に匹敵する低い硫化速度の合金が得られたことは、腐食科学史上始めてのことであり特筆に値する。これらの合金に生じる硫化物スケールは、外層が硫化アルミニウム、内層が高融点金属硫化物からなり、内層スケールが硫化に対して優れた保護能力を持つことが判明した。硫化および酸化が起こる高温において、アモルファス合金はアモルファス構造から金属間化合物に変わるが、これが微細であるため、下地からの剥離が起こらず、またケイ素を添加した合金では高融点金属とのケイ化物が生じ、このケイ化物が、対酸化性に優れているため、酸化環境における高融点金属の酸化を抑制する作用があることが明らかになった。これらの合金をオーステナイトステンレス鋼に被覆することによって、高温の硫化にも酸化にも耐える耐高温腐食アモルファス表面被覆合金に関して見通しが得られた。さらに新しいアルミニウム-高融点合金系に広げて研究を継続する。一方、フロンを加水分解して、CO_2、HC1およびHFという安全な無機物質まで分解することは、最も望ましいことであり、この分解生成物の激しい腐食性に耐えて、フロンを分解し続ける触媒を、少量のクロム、モリブデン、タングステンを含むアモルファスNi-Zr合金を前駆体として作製することにも見通しが得られたが、更に寿命の延伸を目標に研究を続ける必要がある。スパッター法で作製したアモルファス合金の高温硫化および高温酸化特性ならびにフロン分解の環境であるオキシハロゲン化特性を検討した。スパッター法で作製したAl-Mo合金は広い組成範囲でアモルファス単相合金となり、これまで実現しなかった最高の耐硫化性を示し、耐酸化性はクロミアスケールを形成する合金に匹敵することが明らかになった。生成したスケールは二層からなり、外層はAl_2S_3,内層はMoS_2が主体であった。また、スケールは硫黄の内方拡散により成長することがマーカー試験により明らかになった。この合金が高い耐硫化性を示す理由は内層スケールへのアルミニウムのドーピング効果によるものと考えられる。この合金にケイ素を添加すると、耐硫化性を維持したまま、耐高温酸化性がさらに向上することがわかった。これはアルミニウムの優先酸化の結果、ケイ素がスケールと金属の界面に濃縮し、モリブデンの酸化を抑制することが最も大きな要因の一つと考えられる。ただし過剰のケイ素の添加は耐高温硫化性を低下させた。Al-Nb合金は耐酸化性は低いものの、耐高温硫化性はニオブを上回ることが判明した。オキシハロゲン化が起こる環境において、フロンの加水分解に対して高い触媒特性を持つアモルファスNi-Zr合金触媒にクロムおよびモリブデンを添加すると触媒活性および耐高温腐食性がともに向上することが判明した。各種表面分析の結果、添加したクロムおよびモリブデンは単体の化合物としてではなく、他の化合物に固溶した状態で存在しており、NiOやZrO_2のオキシハロゲン化を抑えることによって高活性を維持するものと考えられる。スパッター法で作製したアモルファス合金のフロン分解反応環境下でのオキシハロゲン化特性、ならびに、高温硫化及び高温酸化特性を検討した。フロンの加水分解反応に高い触媒活性を有するアモルファスNi-Zr合金にクロム、あるいはモリブデンを添加すると、触媒活性、及び、オキシハロゲン化が起こるフロン分解環境における耐高温腐食性が向上することは、昨年度明らかにしている。

更に耐久性に優れるフロン分解用アモルファス合金の創製を目指し、Ni-Zr合金にタングステンを添加したNi-Zr-W合金を作製し試験した。Ni-Zr合金触媒の反応環境下での寿命は、タングステン量の増加に伴って飛躍的に向上した。Ni-40Zr-3W合金触媒の寿命は、クロムを5at%添加した合金触媒をはるかにしのぎ、クロムを10at%添加した場合の値に迫る。タングステンの添加は触媒の耐久性の向上に非常に効果があり、少量の添加でも有効であることが確かめられた。スパッター法により作製したAl-Nb、Al-Ta、およびAl-W合金の硫化過程は放物線速度則に従うが、硫化挙動が2段階に分かれることが観測された。驚くべきことには、硫化速度の遅い後期の段階での放物線速度定数は、純粋な高融点金属のそれよりも小さかった。これらの合金の硫化初期段階での硫化速度は、アルミニウムの優先硫化によって比較的速いが、このため金属/スケール界面での高融点金属が濃縮し、主に高融点金属硫化物からなる緻密なスケールが生成することが硫化速度低下の原因であることを明らかにした。純粋な高融点金属よりも高い耐硫化性を示すのは、主に高融点金属硫化物からなる内層のスケールへのアルミニウムのド-ピング効果によるものと考えられる。また、これらの合金の耐酸化性は純粋な高融点金属よりも優れていた。これは合金表面上のアルミナスケールの形成によると考えられる。耐高温硫化性と耐高温酸化性を兼ね備えた材料として,本年度にアモルファスAl-Nb-Si合金ついて検討を行なった結果,ニオブを50at%程度含む三元合金はAl-Nb二元合金よりも優れた耐高温硫化性を示し,金属ニオブに匹敵することが明らかとなった.さらに,高温酸化環境では,Al-Nb合金上には保護性のスケールが生成せず,直線則に従った酸化が起こったが,約50at%のニオブを含む三元合金の酸化は放物線則に従い,その耐酸化性はクロミアスケールを形成する合金に匹敵した.このようにケイ素の添加により耐硫化性が向上したのは,ケイ素の添加によりアルミニウムの優先硫化が抑制されたことにより,また,耐酸化性の向上は内部酸化にたいして抵抗のあるニオブシリサイドがアモルファス合金の結晶化により生成し,“ペスト"と呼ばれる合金の崩壊を防ぎ,緻密なスケールの生成を促進することによることがわかった.この組成のスパッタ膜を実用金属材料のステンレス鋼にコーティングし,その耐高温硫化性を調べた結果,800°C以下の温度ではステンレス鋼の耐硫化性は著しく改善され,耐高温硫化性コーティングとして機能することが明らかとなった.水蒸気によるフロン分解用触媒として,Ni-Zr-W合金について検討したところ,Ni-Zr合金の高活性を維持し,その寿命がNi-Zr二元合金に比べ,著しく改善された.種々の時間反応させた合金の解析から,主に活性を担っている化学種は,触媒反応によって生成したフッ化水素と合金中のジルコニウムとの反応から生成したフッ化ジルコニウムであることが判明した.
メカニズム・デザインの基礎理論とその応用モデルの多様化

1)非家父長的利他性、すなわち、他者の判断基準を尊重した上で、他者が望ましい状態にあることを自らも望ましいとする他者への配慮、に由来する効用の相互依存関係の分析を非定常モデルへ拡張した。2)最適な自己資本比率規制を分析するために、自己資本比率が銀行収益に及ぼす効果を検討し、銀行の期待自己資本収益率と銀行の破綻確率の間にはトレードオフが存在することを証明した。3)アロンソ型離散土地市場モデルを分析し、競争均衡を計算するための有限アルゴリズムを導出した。4)地球温暖化問題に対処する「京都メカニズム」が京都議定書でとりまとめられたが、京都メカニズムには先進国と発展途上国の利害対立等、多くの問題が指摘されている。京都メカニズムの問題のうち特に争点となっているCDMについて分析を行った。5)環境を利用することから生じる総価値を補償的偏差および等価的偏差の概念で定式化し、総価値が利用価値および非利用価値の加法分離形で表現できることを示し、利用価値は、直接的利用価値および純間接的利用価値に分離可能であることを示した。6)制度・経済システムといったものに付随する「本質的な不確実性」は、伝統的なリスクによる分析を越えるものとして、ナイト流不確実性として捉えることが出来る。不確実性が高まれば留保価格が低下する、というこれまでのフレームワークでは説明できなかった主張を証明した。7)所有と経営が分離している企業とオーナーが経営上の意思決定を行うことの出来る企業を比較すると、役員に対して金銭的報酬を通じて株主の利益を追求するインセンティブが与えられているのは後者であるということを実証した。8)メカニズムに戦略的虚偽表明を防止するという条件を課した場合、純粋交換経済モデルにおいて、パレート効率性と最小消費保証条件の間にトレードオフが存在することを証明した。本研究は,メカニズム・デザインの理論を発展させ、経済学のいろいろな各分野のモデルに応用することを目的としている。平成12年度は、研究計画調書で説明したプロジェクトI)とプロジェクトIV)で以下のような研究を行った。プロジェクトI)メカニズム・デザインの基礎理論の発展消費の外部性が存在する状況において、つまりある消費者の選好が他の消費者の厚生状態に依存する状況において、分割不可能財の配分を研究した。その配分メカニズムとして完全競争市場に着目し、その均衡の存在を証明した。また、一般的な社会厚生状態を測定するのに有用である準線形効用関数を研究し、通常の効用関数の極限として近似できることを示した。プロジェクトIV)環境経済学モデルへのメカニズム・デザインの応用京都議定書の調印後、多くの国が、他国の安価な二酸化炭素削減プロジェクトを補助することによって、自国の二酸化炭素削減義務をはたすことを計画している。しかし、そのような安価な二酸化炭素削減プロジェクトは数が限られており、すぐに消失してしまうのではないかという懸念がある。このような議論は、"Low Hanging Fruits Arguments"と呼ばれている。この議論の背景を検討し、その議論が成立しえる条件と成立しえない条件を理論的に分析した。また、本研究が行っている定期研究会にカナダからYves Sprumont氏とWalter Bossert氏を招き、メカニズム・デザインの最近の研究動向について説明してもらい、本研究を発展させる参考にした。本研究は、メカニズム・デザインの理論を発展させ、経済学のいろいろな各分野のモデルに応用することを目的としている。平成13年度は、研究計画調書で説明したプロジェクトII)とプロジェクトIV)で以下のような研究を行いました。プロジェクトII)マクロ成長モデルへのメカニズム・デザインの応用不確実性回避的な動学モデルの解法についての研究を進めました。