hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報通信技術が経済構造へ与える影響に関する定量的分析

本研究では、各種の統計、財務情報など、公表されている最新の産業レベルのデータ用いて、19802005年の約25年間にわたってICTの経済効果を詳細に分析した。その結果、わが国では1990年代の後半以降、電気機械や輸送機械などの加工組立産業において、ICTが付加価値生産性に貢献していることを計量分析の結果として実証した。しかし、同じ製造業であっても繊維や食料品などの消費関連や非製造業では、19952002年の間もICTが付加価値生産性に貢献していることを明確に実証することができなかった。つまり、わが国において2002年の時点では産業間でICTの経済効果は異なるものとなっており、ICTが全ての産業で付加価値生産性を高める状況にはなっていないとの結論を得た。上記の結論を踏まえ本研究では次の段階として、何故ICTの経済効果を全ての産業で肯定することができないのかその要因について考究してきた。ICTの経済効果を分析するには、ICTが経済効果を発現するまでのプロセスを解明することが必要である。そのためには、具体的な個別企業の分析が欠かせない。しかし、わが国では収集可能なデータの制約からICTの経済効果に関する個別企業の分析は極めて困難である。この点に関して本研究では、内閣府経済社会総合研究所および経済産業省の協力により、2003年「情報処理実態調査」において実施・集計された追加的なICTに関する調査のデータベースを用いて企業レベルの研究を一部実施することができた。一方、本研究では、ICTの導入から経済効果を発現するまでのプロセスを解明するには、ICTを導入する側(ディマンドサイド)の分析だけではなく、供給する側(サプライサイド)からの分析が不可欠と判断した。本研究では、わが国の情報サービス業をICTのサプライサイドと想定し、同産業の構造について多様な手法を用いて詳細に分析した。さらにその結果を踏まえてICTの経済効果の発現プロセスについて解明を試みた。本研究では、19802003年以降の期間について、各産業別にICTの導入の経済的効果を計測し、ICTの経済的ポテンシャルを分析するとともに、ICTの導入が経済構造へ与える影響を検討することによって、情報経済学の新たな理論的枠組みを構築することを目標としている。今年度はまず、研究に使用する情報システムの再構築を進めるとともに、ICTの導入の産業別の効果を分析するための基礎データとして、「情報装備ストック(情報化投資によって形成された資本ストック)」を19802003年以降まで産業別に計測した。その結果を用いて、産業の非生産部門における情報装備の経済効果を分析し、論文にまとめた。日本社会情報学会に投稿したこの論文によって、同学会の平成16年度学会賞「優秀論文賞」を受賞した。さらに、ICTの供給側の産業である情報サービス産業が他産業・企業におけるICT導入とその経済的効果にどのような影響を与えているのかについて検討を加えつつある。具体的には、経済産業省「特定サービス産業実態調査・情報サービス業編」や「同動態調査・情報サービス業編」、各種マクロ経済および産業別統計資料から得られるデータを売上高、従業員数にもとづいて企業規模別に分類した上で、1企業当たりのデータに変換する。この1企業当たりのデータは、各企業規模に属する平均的な架空の企業のデータと考えることができる。ただし、各年毎のデータは、売上高は日本銀行の企業向けサービス価格指数の情報サービス、人件費は労働省の「毎月勤労統計調査報告」の全産業の名目賃金指数、外注費、その他費用は日本銀行の企業物価指数、電算機借料は企業向けサービス価格指数のレンタル・リースを用い、それぞれ1995年の実質価格年修正している。

本年度は、これまで使用してきた成長会計やDEAの手法をベースにした新たな分析手法を開発し、それを「情報装備(ストック)」のデータに適用して、産業別の情報装備ストックと経済的アウトプットとの関係を分析した。そしてその結果を評価した上で、ICTの導入が産業別、年代別にどのような経済的効果を与えているのかを定量的に示すとともに、その背景を経済動向やICTの進化などを考慮に入れつつ検討した。また企業の経営改革の実態とICTの導入への姿勢を把握するために、企業への取材調査のやり方について検討を進めた。また「情報サービス業」の現状の検討をさらに進めて、ICTのディマンドサイドから見たICT導入の経済的効果の定量的分析結果と、ICTのサプライサイドの現状とその影響に関する分析との整合性についても検討した。具体的には、昨年度に作成したデータを用いて、わが国の情報サービス業の現状、特に費用構造をトランスログ型の長期費用関数を用いて解析した。これらの結果は、現在論文としてまとめつつある。研究の分担は、廣松が研究全体の企画・総括、分析結果の評価、論文作成などを行い、小林は「情報装備ストック」データの整理とさらなる加工、生産性との関係を分析するためのモデルの開発と適用、取材調査の設計、論文作成などを行った。本年度は、平成16年度以来構築してきたデータベースに基づいて作成した産業別の「情報装備ストック」のデータをベースにして、ICT導入の経済的効果に関して定量的な分析を行った。そしてその結果を統計的に評価した上で、ICTの導入が産業別、年代別にどのような経済的効果を持ってきたかを、マクロ経済の動向やICT技術の進化も考慮に入れながら検討した。また平成17年度から開始したICTのサプライサイドである「情報サービス業」の現状分析を継続して行い、その結果と上記のICTのデマンドサイドから見た経済的効果の定量的分析結果とを比較検討し、日本のICT導入に関するサプライサイドとデマンドサイドの特徴を明らかにした。研究の分担は、廣松が研究全体の企画・総括、分析結果の評価、小林と共同で論文作成などを行い、小林はデータの収集・整備、ICTの経済的効果を検証するためのモデルの開発、「情報サービス業」の現状把握を行うための統計処理、廣松と共同で論文作成などを行った。本研究では,各種の統計,財務情報など,公表されている最新の産業レベルのデータ用いて,19802005年の約25年間にわたってICTの経済効果を詳細に分析した。その結果,わが国では1990年代の後半以降,電気機械や輸送機械などの加工組立産業において,ICTが付加価値生産性に貢献していることを計量分析の結果として実証した。しかし,同じ製造業であっても繊維や食料品などの消費関連や非製造業では,19952002年の問もICTが付加価値生産性に貢献していることを明確に実証することができなかった。つまり,わが国において2002年の時点では産業間で工CTの経済効果は異なるものとなっており,ICTが全ての産業で付加価値生産性を高める状況にはなっていないとの結論を得た。
トロポノイドのもつ水素結合能と錯体形成能を利用した分子集合体の構築

近年,π-π相互作用や水素結合などの弱い相互作用によって形成される分子集合体の構築や,それらから発現する物性に興味が持たれ,盛んに研究されている。本研究では,トロポノイドの持つ水素結合能や金属錯体形成能,更には,π-π相互作用に焦点を当て,これらの性質を用いることによって高次集合体を構築することと,これらの集合体が発現する機能を明らかにすることを目的にした。既に,5-アルコキシトロポロンの金属錯体形成能を利用して錯体液晶を合成し,銅錯体(1)がスメクチックB相やG相などの高次のスメクチック相を発現するが,亜鉛錯体は非液晶であることなど,金属イオン種によって異なることを明らかにした。そこで,1の配位子の構造を変えた2-アミノトロポン誘導体の銅錯体(2)を合成した。その結果を表に示す。偏光顕微鏡観察による光学組織から,冷却過程で,スメクチックC相(シュリーレン,ファン組織),スメクチックG相(モザイク組織)の2種のスメクチック相が観察された。対応する1の銅錯体と比較すると,転移温度が低下した。これはアミノ体2は1に比べて,分子の対称性が低下したことと,シス体とトランス体構造が共存するためと考えられる。また,C_<14>H_<29>のアルキル鎖長を持つ2の小角X線回析測定を行い,液晶相における層構造を調べた。その結果、小角側にスメクチック層面由来の反射ピークが観測され,その層間隔は38.9A^^○であり,温度にほとんど依存しないことがわかった。また,半経験的分子軌道法計算によって見積もった分子長は49.9A^^○で,分子はおよそ44.2°傾いて配列していると考えられる。その結果を表に示す。
二次性能動輸送タンパク質の共役イオン結合部位の構造

二次性能動輸送反応の機械論的メカニズムは、研究代表者が提案した逐次結合モデルにより説明されている。そのモデルでは、共役イオン結合にともなう輸送タンパク質のコンフォメーション変化を不可欠なものと考える。そこで、共役イオン結合部位の構造と、その結合に伴うタンパク質コンフォメーション変化の解明が必要となる。本研究では、まず大腸菌プロリン輸送タンパク質の共役イオン結合部位の構造について、Na^+が共役イオンである利点を活かし、各種変異輸送タンパク質の解析から一次構造上の特徴を抽出することを目的とした。1.共役イオン結合についての変異タンパク質の輸送・基質結合反応を検討した結果、Gly^<22>やCys^<141>は膜中央より表側での、またArg^<257>は細胞質側でのNa^+結合に関わることが示唆された。2.これら変異の二重変異(G22E/R257CまたはC141Y/R257C)の輸送・基質結合反応を測定した結果、R257C変異はG22EやC141Y変異の効果に影響を与えないことがわかった。つまり、輸送タンパク質内で、表側と裏側において機能上区別されるNa^+結合部位に対応して、別々のアミノ酸がNa^+結合部位を形成している可能性を示唆した。3.大腸菌外膜ポリンはチャンネルタンパク質の典型と考えられ、その三次元構造が解明されている。そこで、その構造情報をもとに、膜電位存在下の分子動力学シミュレーションを行った。その結果、イオンの水和水の脱水過程が、タンパク質内のイオン結合部位のみでなく、タンパク質の透過孔入り口付近から漸次的に行われることが判明した。
可視光応答型光触媒を用いた太陽電池一水素製造システムの開発

新規合成法を開発して種々の可視光応答型光触媒や金属ナノ粒子を合成した。まず,窒素か炭素または両方をTiO_2中に取り込んだ,粒径が300-500nmのミクロ球状可視光応答型光触媒(N-,C-,N,-C-ドープTiO_2)の新規合成法を開発し,さらに光触媒活性を670nm付近までの可視光下での有機物および水の分解により評価し、国際誌に公表した。開発中の太陽電池は,電解質溶液を用いるので湿式型と呼ばれ,固体化の研究が急務である。そこで,固体型太陽電池研究用としてこれまで広く研究されているCuIに代わるものとして,SiCを新規の材料として用い,結晶阻害剤として複数のイオン性液体と併用することで,酸化鉄太陽電池の固体化と効率向上に寄与することを発見し、国際誌に公表した。レーザー蒸着法を用いて作製した酸化鉄太陽電池および酸化チタン太陽電池の対極として、高価な白金の代わりに単層カーボンナノチューブが有効であることを明らかにし、国際誌に公表した。紫外線しか吸収しない酸化チタンを担体として活用して,貴金属によるプラズモン可視光吸収を活用して,実際上,可視光応答型光触媒としの機能を持たせることができると考え、貴金属(金,銀,銅)ナノ粒子やそれらと酸化チタンとの複合化についても,精力的に新規の合成法の開発に貢献し、国際誌に公表した。また、可視光応答を示す硫化カドミウムの新規合成法の開発にも貢献し、国際誌に公表した。本研究で新しく発見・開発した光触媒や金属ナノ粒子の太陽電池や水素発生系の材料としての評価や改良,課題等について引き続き研究を行っており、太陽電池一水素製造システムの開発に向けて努力を傾注しているところである。まず,窒素か炭素または両方をTiO_2,中に取り込んだ,粒径が300-500nmのミクロ球状可視光応答型光触媒(N-,C-,N,C-ドープTiO_2)の新規合成法を開発した。そして,光触媒活性を670nm付近までの可視光下での有機物分解により評価した。22nmおよび15nmの平均粒径をもつ金,銀ナノ球状粒子の迅速かつシンプルな合成法を,溶媒として緑茶を用いて開発することに成功した。さらに,同様な方法を駆使して,細孔が多く表面積の高い酸化鉄(Fe_2O_3)を合成した。今回,新規に研究開発した可視光応答型光触媒や金属ナノ粒子の特性を種々の手法を用いて詳しく調べている。そして,太陽電池-水素製造システム用の基本材料として有効かどうか精力的に研究を進めている。そこで,固体型太陽電池研究用としてこれまで広く研究されているCuIに代わるものとして,SiCを新規の材料として用い,結晶阻害剤として複数のイオン性液体と併用することで,酸化鉄型太陽電池の固体化と効率向上に寄与することを発見した。今後は,新規の可視光応答型光触媒や金属ナノ粒子等の開発を続行すると共に,本研究で新しく発見・開発した光触媒および金属ナノ粒子等の太陽電池や水素発生系の材料としての評価や改良,課題等について努力を傾注する。
象牙質コラーゲンの強化が象牙質齲蝕の進行に及ぼす影響について

多量の有機質を含有している象牙質では無機質だけでなく有機質の崩壊も象牙質齲蝕の進行に関連している。このため、有機質の強化は象牙質齲蝕の進行を抑制してゆく上で重要と考えられるが、その効果についてはあまり検討されていない。本研究ではタンニン酸(TA)およびグルタールアルデヒド(GA)溶液浸漬法と紫外線(UV)照射法とを用い、象牙質コラーゲンの強化を試み、強化が象牙質齲蝕の進行に及ぼす影響を明らかにした。最初に、上記の架橋方法の架橋能力を明確にするために牛の皮膚から採取したI型コラーゲンを製膜したものを用い、架橋後、引張試験、膨潤性試験および抗酵素性試験を実施した。次いで、各方法でコラーゲンを強化した象牙質の耐酸性を検討した。コラーゲン薄膜を用いた実験では、いずれの架橋方法でも架橋時間の延長とともに引張弾性率は大きくなったが、引張破壊伸びは小さくなり、脆くなった。この傾向はUV照射で著明であった。また、TAは、他の2方法と比べると架橋の進行速度は遅かった。抗酵素性はTAおよびGA作用で著明に上昇した。ウシ下顎永久切歯から採取した象牙質試料を用い、架橋後、酢酸緩衝液により脱灰実験をおこなった。TAを作用した試料の溶出Ca量は少なく、対照群の6486%で両群間に有意差を認めた。GA群およびUV照射群では対照群との間で有意差は認められなかった。脱灰前にコラゲナーゼを作用した場合には、未作用の場合と比べ、いずれの実験群においても溶出Ca量は増加した。また、TAの溶出Ca量は少なく、対照群の5468%で、対照群やUV照射群との間で有意差を認めた。GA作用では、UVや対照群よりも少ないが有意差は認められなかった。TAを作用した歯面には多量の付着物が認められ、同物質が脱灰を抑制したと推察された。平成7年度は象牙質コラーゲンの強化と象牙質齲蝕の進行との関連性を検討する前段階として各種コラーゲン強化剤の効果について検討をおこなった。詳細は以下の通りである。【材料および方法】コラーゲン試料は、厚さ50μmの薄膜(新田ゼラチン)を用いた。コラーゲン強化のための作用液は、0.5%タンニン酸(TA)を含むリン酸緩衝液および1%グルタールアルデヒド(GA)を含む同液の2種類とし、作用時間はいずれも24時間とした。また、紫外線(UV)の照射は、日野らの方法に準じておこない、照射時間は5時間とした。強化後のコラーゲン薄膜の抗酵素性、膨潤性および機械的強度を測定した。抗酵素性は、試料を100unitのコラゲナーゼロリン(HP)量を測定し、評価した。機械的強度評価のためにJIS規格の定める引張試験用4号形に基づき切り出した薄膜を強化後、引張試験を行い(オートグラフ、AG5000B、島津)、引張破壊強さ、引張破壊伸びおよび引張弾性率を求めた。【結果】対照の試料は、30分の作用で大部分が溶解したが、実験群は、いずれも溶解が遅延した。6時間目でも、TA群では対照の10%、GA群では同38%の溶出であった。

実験群の吸水量は、対照群よりいずれも少なく、UV群で対照群の21.7%、TA群では25.0%およびGA群では29.8%であった。引張破壊強さは、TA群は47.5MPaで最も大きく、ついで対照群は42.7MPa、GA群は42.2MPaで、UV群は28.6MPaで最も小さかった。引張破壊伸びは、対照群が6.07%で最も大きく、ついでTA、GA、UV群の順で、最も小さいUV群は2.78%であった。引張弾性率は、GA群が1.88GPaで最も大きく、ついでTA、UV、対照群の順で、最も小さい対照群は1.14GPaであった。多量の有機質を含有している象牙質では無機質だけでなく有機質の崩壊も象牙質齲蝕の進行に関連している。このため、有機質の強化は象牙質齲蝕の進行を抑制してゆく上で重要と考えられるが、その効果についてはあまり検討されていない。本研究ではタンニン酸(TA)およびグルタールアルデヒド(GA)溶液浸漬法と紫外線(UV)照射法とを用い,象牙質コラーゲンの強化を試み、強化が象牙質齲蝕の進行に及ぼす影響を明らかにした。最初に、上記の架橋方法の架橋能力を明確にするために牛の皮膚から採取したI型コラーゲンを製膜したものを用い、架橋後、引張試験、膨潤性試験および抗酵素性試験を実施した。次いで、各方法でコラーゲンを強化した象牙質の耐酸性を検討した。コラーゲン薄膜を用いた実験では、いずれの架橋方法でも架橋時間の延長とともに引張弾性率は大きくなったが、引張破壊伸びは小さくなり、脆くなった。この傾向はUV照射で著明であった。また、TAは、他の2方法と比べると架橋の進行速度は遅かった。抗酵素性はTAおよびGA作用で著明に上昇した。ウシ下顎永久切歯から採取した象牙質試料を用い、架橋後、酢酸緩衝液により脱灰実験をおこなった。TAを作用した試料の溶出Ca量は少なく、対照群の6486%で両群間に有意差を認めた。GA群およびUV照射群では対照群との間で有意差は認められなかった。脱灰前にコラゲナーゼを作用した場合には、未作用の場合と比べ、いずれの実験群においても溶出Ca量は増加した。また、TAの溶出Ca量は少なく、対照群の5468%で、対照群やUV照射群との間で有意差を認めた。GA作用では、UVや対照群よりも少ないが有意差は認められなかった。TAを作用した歯面には多量の付着物が認められ、同物質が脱灰を抑制したと推察された。
株価リターンの予測可能性と投資家の非合理性

私は今年度を通じ、株価リターンの予測可能性と投資家の非合理性との関係を明らかにすべく、株価リターンの予測可能性については特に取引量と株価自己相関の関係を、投資家の非合理性については特に現在バイアスに関心を持ち、研究を進めてきた。現在バイアスに関する研究は、大阪大学社会経済研究所において2011年6月に行ったWEBアンケートのデータを用いて、現在バイアスの程度とソフィスティケイトの程度が借入行動や資産選択に与える影響を分析した論文を現在執筆中である。タイトルや投稿先の雑誌は未定である。現在バイアスに関する研究は、大阪大学が行っているアンケート「暮らしの好みと満足度に関する調査」を用いて、現在バイアスを持つ消費者はコミットメント手段として流動性の低い資産を保有する傾向があることを明らかにした。この結果をまとめた論文を現在執筆中である。実証の際、流動性の指標のひとつとなるのは取引量である。次年度は、アンケート分析より明らかになった現在バイアス消費者の流動性に対する選好と、株価分析より明らかになった流動性(取引量)と株価予測との関連、この2つを統合し、流動性という切り口から株価リターンの予測可能性と投資家の非合理性について明らかにする研究を進めていく予定である。
大規模自然災害時の交通インフラ機能支障・復旧予測に基づく物資輸送支障リスク評価法

平成30年度は、平成29年度までに構築した大規模自然災害時の道路網機能支障による物資輸送支障リスク評価法に関して、道路・港湾・空港の輸送モード間連携を考慮したマルチモーダルによるネットワーク解析を組み込み、総合的な物流網の輸送支障リスク評価法へ進展させた。まず、GISのネットワーク解析用に作成・市販されている全国デジタル道路地図データへ国土数値情報で公開されている港湾および空港のネットワークデータ(空港間流通量、港湾間流通量・海上経路、定期旅客航路)を接続し、全国規模で道路・航路・空路を組み合わせたマルチモーダルネットワークデータを構築した。国土数値情報の港湾・空港ネットワークデータはそれぞれ出発地・経由地・到着地のポイントと各地点を結ぶラインで構成され、地点間の輸送量・頻度を属性に持つGISデータであり、これらを道路ネットワークデータに接続することで、異なる輸送モード間のネットワーク解析が可能となった。次に、当該マルチモーダルネットワークデータを用いて、南海トラフ地震による被災地域での物流網の輸送支障の影響度合いをGISで定量的かつ視覚的に評価した。道路・港湾・空港の機能支障・復旧予測モデルには平成29年度までに検証・再構築したものを用いた。災害時の各輸送モード間連携に関する考え方や解析上の設定については検討の余地が未だ残るが、本適用解析により、大規模自然災害に備えた合理的な物資供給戦略立案の支援も可能になると考えられ、今回の研究で構築した評価法の有効性が確認できた。さらに上記に加えて、本手法が自然災害時の物資輸送のみならず人員派遣に対しても有用であることを検証するため、都心南部直下地震による被災地域を対象とした救助部隊派遣について、道路網機能支障を考慮したシミュレーションを実施し、その有効性を明らかにした。平成28年度は、地震・津波による交通インフラの機能支障・復旧予測モデルの検証を実施した。まず、道路の機能支障・復旧予測モデルについては、本研究を開始した4月に熊本地震が発生し、多数の道路機能支障が生じたため、当該地震における道路通行止め発生率データ(単位道路延長当たりの全面通行止め発生件数)を作成し、計測震度との関係を分析した結果、研究代表者がこれまでに構築した予測モデルと概ね対応していることが分かった。また、熊本地震の計測震度分布に対して予測モデルを適用した結果、通行止め分布や件数を概ね再現できることを確認した。また、港湾・空港の機能支障・復旧予測モデルについては、被害が甚大であった東北地方太平洋沖地震を中心に既往の調査・研究結果を収集し、本研究で志向する簡易予測モデルに係る課題を整理するとともに、港湾に関しては計測震度と津波浸水深の両者を入力変数とする被災ランク(供用再開可能時期で区分した3段階の被災程度)の発生率予測モデルを構築した。なお、空港に関しては既往の研究結果から再構築の必要性は低いと判断した。さらに、想定地震を対象とした交通インフラの機能支障・復旧予測に基づく物資輸送支障リスク評価については、首都圏郊外の輸送拠点から都心の物資集積拠点までの仮想の物資輸送を例題として、両拠点を結ぶ複数ルートの地震リスク解析を行なった。震源は対象地域に影響を与えるすべての震源(活断層、海溝型地震、背景地震)とした。道路は盛土、高架橋、橋梁、トンネルに分類して、施設別にフラジリティ関数を設定の上、それぞれ損傷個所数および復旧期間に関する損失関数を作成した。各ルートを複数施設で構成されるポートフォリオとして確率論的にリスク評価を行なうことで、ルートの物資輸送支障リスクをリスクカーブで比較が可能となり、大規模震災に備えた合理的な物資輸送戦略へ貢献できることが確認できた。研究を開始した4月に熊本地震が発生し、当初の計画になかった被害データ収集や被災地踏査を行なったが、過去事例に基づく検証を熊本地震データに基づく検証に変更し、おおむね順調に進展している。平成29年度は、火山噴火・水害を対象とした交通インフラの機能支障による物資輸送支障リスク評価法の構築を実施した。火山噴火については、国内外における過去の火山災害での交通インフラの機能支障事例に係る調査・研究資料を収集・分析するとともに、火山災害に関する既往の被害想定手法のレビューを行なった。また、大規模な降灰時の道路への影響等について、火山学研究者(産業技術総合研究所)や降灰除去対応関係者(東京道路清掃協会)へのヒアリング調査を行なった。それらを踏まえて、降灰層厚の面的分布に基づき、道路ネットワークの機能支障を評価して、広域での物資輸送支障リスクを定量化する手法を構築した。すなわち、降灰分布の不確定性を考慮して降灰層厚を面的に推定し、道路区間ごとに降灰に伴う通行支障確率を算出して、通行支障で影響を受ける交通量の確率分布を評価する手法である。さらに、本手法を実装した解析ツールをGISを用いて作成し、富士山噴火を想定した事例解析を行なって、手法の適用性を検証した。水害については、国内での水害による交通インフラの機能支障事例に係る研究資料を収集し、水害に関する既往の被害想定手法のレビューを行なって、浸水深による道路通行支障の予測モデルを検討した。また、洪水ハザード評価に関する既往研究に基づき浸水深の面的分布の確率論的推定について一定の目途を付け、これまでに検討した地震・津波・火山噴火と同様のスキームで物資輸送支障リスク評価が可能な段階に至った。また、大規模自然災害時の交通インフラ機能支障は被災地への物資輸送だけでなく、人員派遣についても多大な影響を及ぼすことから、平成29年度から、大規模地震発生時の自力脱出困難者救助に係る人員派遣に関して道路通行支障が及ぼす影響を考慮した検討も開始し、救助部隊の優先派遣地域の評価手法を構築した。

おおむね当初の計画どおり進捗している。対象とする自然災害に関して、交通インフラの機能支障による物資輸送支障リスクを同様のスキームで検討した。平成30年度は、平成29年度までに構築した大規模自然災害時の道路網機能支障による物資輸送支障リスク評価法に関して、道路・港湾・空港の輸送モード間連携を考慮したマルチモーダルによるネットワーク解析を組み込み、総合的な物流網の輸送支障リスク評価法へ進展させた。まず、GISのネットワーク解析用に作成・市販されている全国デジタル道路地図データへ国土数値情報で公開されている港湾および空港のネットワークデータ(空港間流通量、港湾間流通量・海上経路、定期旅客航路)を接続し、全国規模で道路・航路・空路を組み合わせたマルチモーダルネットワークデータを構築した。国土数値情報の港湾・空港ネットワークデータはそれぞれ出発地・経由地・到着地のポイントと各地点を結ぶラインで構成され、地点間の輸送量・頻度を属性に持つGISデータであり、これらを道路ネットワークデータに接続することで、異なる輸送モード間のネットワーク解析が可能となった。次に、当該マルチモーダルネットワークデータを用いて、南海トラフ地震による被災地域での物流網の輸送支障の影響度合いをGISで定量的かつ視覚的に評価した。道路・港湾・空港の機能支障・復旧予測モデルには平成29年度までに検証・再構築したものを用いた。災害時の各輸送モード間連携に関する考え方や解析上の設定については検討の余地が未だ残るが、本適用解析により、大規模自然災害に備えた合理的な物資供給戦略立案の支援も可能になると考えられ、今回の研究で構築した評価法の有効性が確認できた。さらに上記に加えて、本手法が自然災害時の物資輸送のみならず人員派遣に対しても有用であることを検証するため、都心南部直下地震による被災地域を対象とした救助部隊派遣について、道路網機能支障を考慮したシミュレーションを実施し、その有効性を明らかにした。当初の計画どおりに推進する。次年度は風水害・火山噴火による交通インフラの機能支障・復旧予測モデルの構築、最終年度は地震・津波・風水害・火山噴火による物流網の輸送支障リスク評価手法の提案を行なう。当初の計画では、人件費・謝金として過去事例のGISデータ化のための外注費を計上していたが、熊本地震における道路通行規制情報は防災科学技術研究所によりデジタイズされたデータが公開されたため、当該外注作業が大幅に軽減された。一方で、物品費として計上していた分析対象地域のGISデータ購入費は、新たに通行規制解除期間と交通量の関係を分析する目的で、道路交通センサスデータを購入したため、計画よりやや増えた。両者の差額が次年度使用額として生じた。(理由)事例調査の旅費のうち、一部に大学の研究費を優先して使用した。また、事例解析として過去事例に基づくシナリオ型の解析を当初計画していたが、研究の進捗に伴って不確定性を考慮したハザード型での解析が可能となり、過去事例のデータ構築作業が大幅に軽減された。以上の未使用分により、次年度使用額が生じた。(使用計画)
アセチレン、イソプレン炭素資源の有効利用

1)芳香族アミンを用いた場合は、ニッケル触媒によるジメチル亜鉛、アルキン、1,3-ジエン、アルデヒド、アミンの1:1:1:1:1連結反応が選択的に進む。一方、脂肪族アミンを用いた場合にはジメチル亜鉛、アルキン、1,3-ジエン、アルデヒド、アミンの1:1:2:1:1連結反応が選択的に進むことを発見した。。この反応では、反応系中でアミンとアルデヒドから調製したアルドイミンにジメチル亜鉛、アルキン、1,3-ジエンが求核攻撃し、一挙に上記の多成分の連結反応が選択的に進行する。触媒反応としてニッケルのみを用い、助触媒を必要としない。また、水存在下、室温で進むなどの合成的メリットの高い反応である。さらに、アルドイミンはカルボニル化合物としては最も反応性の低い官能基であるにも拘わらず、高収率で多成分連結生成物が得られることは画期的である(JACS, 2006, 128, 6332-6333)。2)ニッケル触媒を用いたジエンによるアルデヒドのホモアリル化反応を開発した(JACS, 2006, 128, 8559-8568)。さらに、糖類(ポリヒドロキシアルデヒド)やアルドイミンのホモアリル化反応へと反応を展開中である。これらの反応ではトリエチルホウ素が還元剤として作用する。トリエチルホウ素のこのような役割は新規で前例がない。3)ニッケル触媒によるジメチル亜鉛、ω-ジエンイン、アルドイミンの反応を検討した。ω-ジエンインのアルキン部分にジメチル亜鉛が共役付加し、ジエン部分で環化し、ついでイミンに求核付加するという、効率的な環化-求核反応が進むことを明らかにした。この際、遠隔位(1,5-)の高い立体選択性がみられた。反応系中でアミンとアルデヒドから調製したアルドイミンを用いた。遠隔位(1,5-)立体選択性はアルデヒドで見られたものとは逆転したものであった(Chem.Commun.2006, 2813-2815).1)芳香族アミンを用いた場合は、ニッケル触媒によるジメチル亜鉛、アルキン、1,3-ジエン、アルデヒド、アミンの1:1:1:1:1連結反応が選択的に進む。。遠隔位(1,5-)立体選択性はアルデヒドで見られたものとは逆転したものであった(Chem.Commun.2006, 2813-2815).
非ペプチド性生体内有機化合物による上皮形質誘導保持作用の分子機構の解明

Ngalの腎保護効果は大腸菌由来siderophoreであるenterochelinの共存により増強されたことより、哺乳類の生体内にmammalian siderophoreが存在すると予想された。既知量のapo-Ngal蛋白、Fe-55及びsiderophore候補分子を混合し、10 kDa cutoff膜上で洗浄するsiderophore測定法(Retention assay)を用いて、正常のマウスやヒト尿中にsiderophore様活性があること、この活性は有機溶媒によって水層から抽出されるので有機化合物だと予想されることを明らかにし、逆層HPLC及び精密質量分析によってマウスの糖尿病性腎症や一側尿管結紮を詳細に検討した結果、尿中Ngal濃度は腎臓でのNgal産生・白血球からのNgal分泌・近位尿細管での血液由来Ngalの再吸収不全などにて規定されることを報告した[Kuwabara, Mori etal. Kidney Int 2009]。
例外を有する一般規則を学習する帰納推論システムの研究

帰納的論理プログラミング(ILP)は,関係記述の帰納的学習のための理論と実用的な学習アルゴリズムを研究する分野であるが,従来の研究では,学習されるプログラムの形式として,主に確定ホーンプログラムのような単調なクラスのものが考えられていた.本研究では,ILPにおいて常識規則やデフォルト規則を学習するために,非単調推論なクラスを学習できる帰納推論の枠組を考案し,不完全な情報下での学習方式の理論の確立とその実装システムの開発を行った.2年間の研究実績は以下の通りである。1.背景知識と正負例を入力として与えたときに,拡張論理プログラムの形式で学習されたプログラムを出力するシステムLELPに関して,その正当性の証明を含む理論的整備を行った.2.正例をすべてカバーする一般規則を生成するシステムを,ボトムアップおよびトップダウンの2種のアルゴリズムを用いて開発した.さらにこの部分を高速化するために,Java言語を用いたり,遺伝的アルゴリズムの適用も図った.また,規則を生成する際の探索空間を絞るために,帰納推論に適したバイアスを自動的に定めるための方式を開発した.3.アブダクション(発想)の機能を有するアブダクティブ論理プログラムを出力とするようなLELPの変形についても基礎的な考察を行った.この中で,新仮説発見の手法を考案し,非単調推論において優先度に関するメタ知識を自動的に発見する方法に応用した.帰納的論理プログラミング(ILP)は,関係記述の帰納的学習のための理論と実用的な学習アルゴリズムを研究する分野であるが,従来の研究では,学習されるプログラムの形式として,主に確定ホーンプログラムのような単調なクラスのものが考えられていた.本研究では,ILPにおいて常識規則やデフォルト規則を学習するために,非単調推論なクラスを学習できる帰納推論の枠組を考案し,不完全な情報下での学習方式の理論の確立とその実装システムの開発を行った.2年間の研究実績は以下の通りである。1.背景知識と正負例を入力として与えたときに,拡張論理プログラムの形式で学習されたプログラムを出力するシステムLELPに関して,その正当性の証明を含む理論的整備を行った.2.正例をすべてカバーする一般規則を生成するシステムを,ボトムアップおよびトップダウンの2種のアルゴリズムを用いて開発した.さらにこの部分を高速化するために,Java言語を用いたり,遺伝的アルゴリズムの適用も図った.また,規則を生成する際の探索空間を絞るために,帰納推論に適したバイアスを自動的に定めるための方式を開発した.3.アブダクション(発想)の機能を有するアブダクティブ論理プログラムを出力とするようなLELPの変形についても基礎的な考察を行った.この中で,新仮説発見の手法を考案し,非単調推論において優先度に関するメタ知識を自動的に発見する方法に応用した.帰納的論理プログラミング(ILP)は,関係記述の帰納的学習のための理論と実用的な学習アルゴリズムを研究する分野であるが,従来の研究では,学習されるプログラムの形式として,主に確定ホーンプログラムのような単調なクラスのものが考えられていた.本研究では,常識的なデフォルト規則や分類学的階層知識などを学習するために,非単調推論なクラスを学習できる帰納推論の枠組を考案し,不完全な情報下での学習方式の理論の確立とその実装システムの開発を目的としている.本研究の研究期間は2年であり初年度に当たる今年度は、デフォルト規則をELP形式で学習するための理論的検討とこの理論に基づいた試作システムの開発を行った.本年度の研究実績は以下の通りである。1. ELPの学習のための基礎理論の整備:一般のELP形式をもつ背景知識の下で,正負例をリテラル集合として与えたときに,ELP形式によるプログラムを出力するシステムLELPに関して,その正当性の証明を含む理論的整備を行った.また,アブダクション(発想)の機能を有するアブダクティブ論理プログラムを出力とするようなLELPの変形についても基礎的な考察を行った.2. ELP学習システムの試作:正例をすべてカバーする一般規則を生成するシステムを,ボトムアップおよびトップダウンの2種のアルゴリズムを用いて開発した.また,一般規則を特殊化することで,負例をカバーしないようなデフォルト規則に変換するアルゴリズムや,例外の例外も扱えるようなデフォルト打ち消し規則の生成システムも開発した.さらに,階層的なデフォルトや非決定的規則が扱えるようにシステムを拡張した.得られたLELPにより,データベース上での知識発見の予備実験も行った.本研究では,帰納的論理プログラミング(ILP)において,常識的なデフォルト規制や分類学的階層知識などを学習するために,非単調推論なクラスを学習できる帰納推論の枠組を考案し,不完全な情報下での学習方式の理論の確立とその実装システムの開発を目的としている.本研究の研究期間は2年であり,2年目に当たる平成11年度は,1年目に検討したデフォルト規則をELP形式で学習するための理論,およびこの理論に基づいた試作システムを基に,さらに効率的な学習システムを開発し,研究成果をまとめた.平成11年度の具体的な研究成果は以下の通りである.1.研究第1年目に試作したシステムを基に,高速アルゴリズムを開発した.高速化には,Java言語を用いたり,遺伝的アルゴリズムの適用も図った.評価用例題として機械学習のベンチマーク問題等を用いて,例外を有するような規則を学習することで,いかに得られる一般規則の精度が向上するかを検証した.

また,学習において,規則を生成する際の探索空間は莫大であるため,帰納推論に適したバイアスを自動的に定めるための方式を開発し,実験による検証も同時に行った.2.1年目に考察したアブダクティブ論理プログラム学習のための理論において用いた「新仮説発見」の手法を応用し,非単調推論において複数の拡張世界が得られるときにどの世界を好むかという優先度に関するメタ知識を自動的に発見する方法を提案した.その他に関連する研究として,アブダクションにおける計算アルゴリズムと基礎理論の研究も行った.
血液系細胞の初期分化過程に働く分子の探索法の開発とその応用

血液系細胞は、胎児期にAGM領域にその源を発した造血系幹細胞前駆細胞由来であり、前駆細胞は胎児肝臓に移行し造血系幹細胞となり、次いで骨髄へ、一部は胸腺へ移行し血液系細胞に分化する。本研究では、胎児肝での血液系幹細胞と肝臓細胞の相互作用、胸腺での未熟T細胞と胸腺間質細胞との相互作用に関わる分子について検索し、以下のことを明らかにした。1:平成14年度に作成した新規抗CD13抗体は、胸腺中の髄質上皮細胞に選択的に反応することを明らかにし、CD13は髄質上皮細胞の新しいマーカーであることを示した。2:胸腺中のCD13発現は、IL-4によって増強されることが判った。3:胸腺中のCD13陽性上皮細胞のIL-4による発現増強効果は、アミノペプチダーゼ阻害剤Ubenimexで消失することが判った。4:樹立した胸腺上皮細胞株が増殖するためには、IL-4が増殖因子として働いている可能性を明らかにした。また胸腺上皮細胞は抗IL-4抗体の存在下で抑制されることが判った。5:IL-4欠損マウスでは形態学的に正常な胸腺を示すことから、胸腺上皮細胞の増殖にはIL-4以外の増殖因子の存在が予想されるため、胎児期の正常マウスおよびIL-4欠損マウスから胸腺上皮細胞を得、遺伝子アレイ解析を行った。その結果、IL-4欠損マウスではIL-1βの発現が上昇しており、これが代償的に増殖因子として働いている可能性を明らかにした。6:従来のモノクロナル抗体以外に、新しいモノクロナル抗体の作成を進め、胎児肝臓細胞共培養系でc-kit陽性細胞のみの増殖を強く阻止する新規モノクロナル抗体を得た。対応抗原分子の同定を進めている。血液系細胞は、胎児期にAGM領域にその源を発した造血系幹細胞前駆細胞由来であり、前駆細胞は胎児肝臓に移行し造血系幹細胞となり、次いで骨髄へ、一部は胸腺へ移行してT細胞に分化する。本研究では、胎児肝での血液系幹細胞と肝臓細胞の相互作用、胸腺での未熟T細胞と胸腺間質細胞との間の相互作用に関わる分子について検索した。1:胎児肝での細胞間相互作用を調べる目的で、胎児肝器官培養法の樹立を試みた。器官培養系でも肝臓分化が正常に起こること、それに伴って血液系細胞のポピュレーションが変わることが確認できた。2:胎児肝細胞特異的モノクロナル抗体を作成し、そのいくつかは単細胞培養系で血液系細胞の分化増殖に影響を与えていることが判った。現在この抗体が認識する分子の性状について研究を進めている。3:抗インテグリン(α4)抗体が血液系細胞の増殖を抑制した。4:未熟胸腺T細胞株を用いて、この細胞の増殖因子を検索した。単離精製した増殖因子のアミノ酸配列を決定したところ、既知のリン脂質分解制御分子の一部であることが判った。この分子にはT細胞増殖因子活性は報告されておらず、生物学的意義が興味深い。5:新規増殖因子に対する抗体を作成し、生体内分布を検索したところ、胎児胸腺にその発現が強いことが判った。

1:胎児肝での細胞間相互作用を調べる目的で、胎児肝臓の付着性細胞(間質細胞群)と非付着性細胞(血液系幹細胞群)の共培養実験系を樹立し、両細胞間の相互作用を検出する系を確立した。2:胎児肝臓器官培養法を樹立した。器官培養系でも肝臓分化が正常に起こること、それに伴って血液系細胞のポピュレーションが変わることを確認した。3:上記共培養系、胎児肝臓器官培養系いずれにおいても、抗インテグリン(α4)抗体が血液系細胞の増殖を抑制した。他のインテグリンについては顕著な効果は認められなかった。4:胎児肝臓付着性細胞を免疫して付着性細胞特異的モノクロナル抗体を作成し、上記共培養系、胎児肝臓器官培養系で血液系細胞の増殖を強く阻止する新規モノクロナル抗体を得た。5:新規モノクロナル抗体が認識する分子を精製し、アミノ酸配列を決定したところ、抗体はCD13分子を認識していることが判った。6:CD13機能を阻止することが知られているUbenimexを上記共培養系に添加したとき、血液系幹細胞の増殖は阻止された。以上、胎児肝臓での血液系幹細胞の増殖には、インテグリン(α4)とCD13分子が関与していることを明らかにした。7:未熟胸腺T細胞の増殖にかかわる新しい分子として、リン脂質分解制御分子の一部、サポシンAを単離同定した。血液系細胞は、胎児期にAGM領域にその源を発した造血系幹細胞前駆細胞由来であり、前駆細胞は胎児肝臓に移行し造血系幹細胞となり、次いで骨髄へ、一部は胸腺へ移行し血液系細胞に分化する。本研究では、胎児肝での血液系幹細胞と肝臓細胞の相互作用、胸腺での未熟T細胞と胸腺間質細胞との相互作用に関わる分子について検索し、以下のことを明らかにした。1.胎児肝での細胞間相互作用を調べる目的で、胎児肝臓の付着性細胞(間質細胞群)と非付着性細胞(血液系幹細胞群)の共培養実験系を樹立し、両細胞間の相互作用を検出する系を確立した。また胎児肝臓器官培養法を樹立した。2.胎児肝臓付着性細胞を免疫して、血液系細胞の増殖を強く阻止する付着性細胞特異的新規モノクロナル抗体を樹立した。3.抗体が認識する分子がCD13/aminopeptidase N(CD13/APN)であることを明らかにした。4.CD13/APNの阻害剤、Ubenimexを上記培養系に添加すると、血液系幹細胞の増殖が阻止された。6.胎児胸腺器官培養系に抗CD13/APN抗体、あるいはUbenimexを加えたとき、胸腺細胞の増殖が強く抑制された。7.一方IL-4は、CD13/APN分子の発現、およびペプチダーゼ活性を上昇させた。8.抗CD13/APN抗体あるいはUbenimexの抑制効果は、間質細胞が持つ何らかの細胞死抑制成分機能を阻害することが原因であることを明らかにした。
分子シャペロンによるミスフォールディングタンパク質の凝集ダイナミクス

近年アルツハイマー病に代表される、ミスフォールディングタンパク質が凝集することが原因で引き起こされる疾病が社会的問題となっている.本研究では生体内でタンパク質凝集を抑制する働きをしている分子シャペロンタンパク質の1つであるプレフォルディンがアミロイドβタンパク質やポリグルタミンタンパク質などの疾病タンパク質凝集にどのような働きをしているかを調べたところ、凝集が抑制されることを見出した.近年アルツハイマー病に代表される、ミスフォールディングタンパク質が凝集することが原因で引き起こされる疾病が社会的問題となっている.本研究では生体内でタンパク質凝集を抑制する働きをしている分子シャペロンタンパク質の1つであるプレフォルディンがアミロイドβタンパク質やポリグルタミンタンパク質などの疾病タンパク質凝集にどのような働きをしているかを調べたところ、凝集が抑制されることを見出した.近年、天然構造が壊れ、間違ったフォールディング(ミスフォールディング)をしたタンパク質が凝集することが原因で引き起こされるタンパク質ミスフォールディング病が社会的問題となっている.代表的な疾病であるアルツハイマー病においては、アミロイドβタンパク質(Aβ)などの凝集体が主な病因と考えられている.本研究では生体内でタンパク質凝集を抑制する働きをしている分子シャペロンタンパク質の1つであるプレフォルディンがミスフォールディング病の原因とされているタンパク質凝集にどのような働きをしているかを明らかにすることを目的としている.ヒト由来配列を持つプレフォルディンとAβをインキュベートすると、Aβの凝集が抑制され、可溶性のオリゴマー構造が生成した.このオリゴマーの細胞毒性は非常に低く、プレフォルディンはAβ凝集を抑制するとともに無毒化している可能性が示唆された.プレフォルディンはAβ濃度の0.1倍量でも充分に凝集抑制効果があり、結合が非常に強いことが分かった.我々はこれまでに古細菌由来のプレフォルディンを用いた場合もAβの凝集が抑制され、可溶性オリゴマーが生成することを見出している.しかしこの可溶性オリゴマーの毒性は非常に強かった.これらの結果は可溶性オリゴマーでも高毒性のものと無毒性のものがあることを示唆している.近年アルツハイマー病では毒性の高い可溶性オリゴマーが主病因の1つと考えられているが、サイズや構造が異なる様々な可溶性オリゴマーが報告されており、未だに病因オリゴマーの特定には至っていない.本研究の成果をさらに発展させることにより可溶性オリゴマーの毒性原因について重要な知見が得られることが期待できる.近年、天然構造が壊れ、間違ったフォールディング(ミスフォールディング)をしたタンパク質が凝集することが原因で引き起こされるタンパク質ミスフォールディング病が社会的問題となっている.代表的な疾病であるアルツハイマー病においては、アミロイドβタンパク質(Aβ)などの凝集体が主な病因と考えられている.本研究では生体内でタンパク質凝集を抑制する働きをしている分子シャペロンタンパク質の1つであるプレフォルディンがミスフォールディング病の原因とされているタンパク質凝集にどのような働きをしているかを明らかにすることを目的としている.前年度において、ヒト由来配列を持つプレフォルディンとAβをインキュベートすると、Aβの凝集が抑制され、可溶性のオリゴマー構造が生成すること、このオリゴマーの細胞毒性は非常に低いことを見出した.本年度は、このオリゴマーがプレフォルディンとAβの複合体であることを免疫沈降法などによって示し、オリゴマーの細胞毒性がマウスの神経細胞においても低いことを明らかにした.一方、これまでに我々は古細菌のプレフォルディンを用いた場合は逆に毒性の高いオリゴマーができることを見出している.今回我々はこれら二つの毒性の異なるオリゴマーがAβ抗体への反応性が異なることを見出した.近年アルツハイマー病では毒性の高い可溶性オリゴマーが主病因の1つと考えられているが、サイズや構造が異なる様々な可溶性オリゴマーが報告されており、未だに病因オリゴマーの特定には至っていない.今回の結果はオリゴマー毒性が表面構造に依存していることを示唆している.さらに本年度は、プレフォルディンが他の疾病タンパク質であるポリグルタミンタンパク質についても可溶性オリゴマー形成を誘導することを見出した.これらの結果は、プレフォルディンが様々なタンパク質の可溶性オリゴマー形成に関与していることを示唆している.
腸管虚血後の肺障害とnitric oxide(NO)産生の関係

研究目的:本研究は,腸管の虚血-再灌流後に発生する遠隔臓器障害の病態と,その制御の検討を目的とする.今回は特に,急性期の微小循環制御に深く関係する一酸化窒素NOに着目し,侵襲時にNOを大量・持続的に産生するinducible NO synthase(iNOS)の阻害で,病態の制御を試みる.対象と方法ラットを全麻下に開腹し,上腸間膜動脈をmicrovascular clipで30分阻血する.クリップを除去し6時間の再灌流後に,肺障害をEvans blue dye(EBD)法で評価する.クリップ除去後,3mgのEBDを静注,再灌流後,肺を摘除しhomogenizeして,spectrophotmeter(620nm)で懸濁液中の色素濃度を定量する.肺と血中のEBD比(L/P比)を肺障害の指標とする.同モデルで,再灌流直前にiNOSの選択的阻害剤であるaminoguanidineを100mg/kg腹腔内投与する(AG群).NOの代謝産物であるNO2とNO3を,血中と肺で定量し,I/R群とAG群とで肺障害およびNO産生を比較する(各群n=6).結果と考察Lh中NO2/NO3濃度は,I/R群で亢進し,AG群で抑制された(p<0.01,ANOVA).L/R比は,対照群の6.64±2.57に対して,I/R群が18.65±3.81と有意に高く(p<0.01)肺障害を反映した.一方AG群では9.63±3.27とI/R群に比べ低値に留まっており(p<0.01),腸管の虚血-再灌流による肺障害はiNOSの選択的阻害により抑制されることを示した.研究目的:本研究は,腸管の虚血-再灌流後に発生する遠隔臓器障害の病態と,その制御の検討を目的とする.今回は特に,急性期の微小循環制御に深く関係する一酸化窒素NOに着目し,侵襲時にNOを大量・持続的に産生するinducible NO synthase(iNOS)の阻害で,病態の制御を試みる.対象と方法ラットを全麻下に開腹し,上腸間膜動脈をmicrovascular clipで30分阻血する.クリップを除去し6時間の再灌流後に,肺障害をEvans blue dye(EBD)法で評価する.クリップ除去後,3mgのEBDを静注,再灌流後,肺を摘除しhomogenizeして,spectrophotmeter(620nm)で懸濁液中の色素濃度を定量する.肺と血中のEBD比(L/P比)を肺障害の指標とする.同モデルで,再灌流直前にiNOSの選択的阻害剤であるaminoguanidineを100mg/kg腹腔内投与する(AG群).NOの代謝産物であるNO2とNO3を,血中と肺で定量し,I/R群とAG群とで肺障害およびNO産生を比較する(各群n=6).結果と考察Lh中NO2/NO3濃度は,I/R群で亢進し,AG群で抑制された(p<0.01,ANOVA).L/R比は,対照群の6.64±2.57に対して,I/R群が18.65±3.81と有意に高く(p<0.01)肺障害を反映した.一方AG群では9.63±3.27とI/R群に比べ低値に留まっており(p<0.01),腸管の虚血-再灌流による肺障害はiNOSの選択的阻害により抑制されることを示した.本研究の目的は,腸管の虚血再灌流後に,腸管局所と遠隔臓器において見られる臓器障害にnitricoxide(NO)産生がどのように関与しているかを検討することにある.全麻下にラットを開腹し,上腸間膜動脈を鉗子でクランプして,30分間虚血に晒す.肺障害を評価するため,Evan'sbluedye(EBD)を静注し,鉗子を除去して6時間の再灌流におく.再灌流後,再度麻酔下に採血及び肺を摘出し,homogenateしてEBDの濃度をspectrophotometerで定量する.肺内に残留したEBD濃度を血中濃度に対する比で表し,これを肺障害の指標とした.阻血-再灌流群(I/R)と偽手術群(SHAM)の値はそれぞれ,18.7±3.8(mean±SD)と6.6±2.6と,統計学的有意にI/R群での増加が認められた(p<0.001).

これは,腸管の虚血-再灌流によって肺の血管透過性が増し,間質にタンパク成分が漏出して,肺水腫に陥っているものと考えられる.今後,組織学的検討を加えていく予定である.本障害モデルにおける,NO産生の関与を検討するため,次にNO合成酵素(NOS)の阻害剤を投与し,肺障害の程度を比較した.再灌流直前に,inducibleNOS(iNOS)の選択的阻害剤であるaminoguanidine100mg/kgを腹腔内投与した.再灌流後に摘出した肺の残留EBD濃度が,血中濃度に対する比は9.6±3.3であり,I/R群のそれと比較したところ統計学的な有意差を認めた(ANOVA,p<0.01).以上より,腸管の虚血再灌流後に生じる肺障害には,NO産生が関与しており,iNOSの選択的阻害が,肺障害を抑制しうる事が示された.今後,採取した各サンプル(血液,肺,肝臓,脾臓,腸)のNO代謝産物(NO_2,NO_3)濃度を定量し,阻血-再灌流刺激と,NOS阻害剤の効果について,さらに検討を進める予定である.本研究の目的は,腸管の虚血再灌流後に,腸管局所と遠隔臓器において見られる臓器障害にnitric oxide(NO)産生がどのように関与しているかを検討することにある.全麻下にラットを開腹し,上腸間膜動脈を鉗子でクランプして,30分間虚血に晒す.肺障害を評価するため,Evan's blue dye (EBD)を静注し,鉗子を除去して6時間の再灌流におく.本年は,本モデルでのNO産生を評価した.NOは生体内で半減期が短く,その定量は困難である.そこで,安定な代謝産物NO_2、とNO_3、濃度を再灌流後の血清と肺で測定した.NO_2/NO_3濃度はGreiss反応で定量している.阻血-再灌流群(I/R)と偽手術群(SHAM)で,血清NO_2/NO_3濃度はそれぞれ,38±16(mean±SD)μmol/Lと488±196μmol/Lと,統計学的有意にI/R群での増加が認められた(p<0.01).同様に肺組織中のNO_2/NO_3濃度は,I/R群とSHAM群とでそれぞれ,9.1±2.3μmol/gと18.5±10.9μmol/gとI/R群が高値を示した(p<0.05).これらは,腸管の虚血-再灌流によってNO産生力亢進したことを示している.以上より,腸管の虚血再灌流後にはNO産生が亢進し,iNOSの選択的阻害で抑制し得ることが示された.今後は,採取したサンプル(肺,腸)の組織学的検討を加えてゆく予定である.研究目的:本研究は,腸管の虚血-再還流後に発生する遠隔臓器障害の病態と,その制御の検討を目的とする.今回は特に,急性期の微小循環制御に深く関係する一酸化窒素NOに着目し,侵襲時にNOを大量・持続的に産生するinducible NO synthase(iNOS)の阻害で,病態の制御を試みる.対象と方法ラットを全麻下に開腹し,上腸間膜動脈をmicrovascular clipで30分阻血する.クリップを除去し6時間の再灌流後に,肺障害をEvans blue dye(EBD)法で評価する.クリップ除去後,3mgのEBDを静注.再灌流後,肺を摘除しhomogenizeして,spectrophotmeter(620nm)で懸濁液中の色素濃度を定量する.肺と血中のEBD比(L/P比)を肺障害の指標とする.同モデルで,再灌流直前にiNOSの選択的阻害剤であるaminoguanidineを100mg/kg腹腔内投与する(AG群).NOの代謝産物であるNO2とNO3を,血中と肺で定量し,l/R群とAG群とで肺障害およびNO産生を比較する(各群n=6).経果と考察血中NO2/NO3濃度は,I/R群で亢進し,AG群で抑制された(p<0.01,ANOVA).L/R比は,対照群の6.64±2.57に対して,I/R群が18.65±3.81と有意に高く(p<0.01)肺障害を反映した.一方AG群では9.63±3.27とI/R群に比べ低値に留まっており(p<0.01),腸管の虚血-再灌流による肺障害は,iNOSの選択的阻害により抑制されることを示した.