hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近赤外分光法による細胞内リン酸化・脱リン酸化反応の全く新しいモニタリング法の開発

本研究の当初の目的は、細胞内シグナル伝達にとって重要な個々の細胞内分子のリン酸化レベルを、近赤外線(800-2500nm)吸収スペクトルの変化を利用し、細胞を非破壊にかつリアルタイムで検出するin situモニタリングシステムの基礎作りにあった。我々は本実験途中で、水の吸収が問題ではあるものの近赤外領域よりスペクトル変化の帰属が容易なフーリエ変換赤外(2.5-25μM)分光光度計(FT-IR)を使用する機会を、島津製作所の協力により得た。リン酸化反応を、共役して起こるATPからADPへの変化として捉えることを考え、in vitroでFT-IRを用い測定したところ、ATPとADPの固有のスペクトルを検出できた。かつ両者を混合した状態での濃度変化を、相関係数9.8以上で測定することが可能であった。実際に、ATPをADPとリン酸に分解するATPaseの活性を本システムで測定することもできた。さらに、リン酸化および非リン酸化ペプチドを合成し、in vitroで各々をFT-IRで計測したところ、リン酸化ペプチドにのみ固有の吸収スペクトルが現れた。これは、少なくともin vitroにおいては、本システムを用いてキナーゼ活性、ホスファターゼ活性を測定することが可能であることを示している。上記の結果は試料を通過する赤外光の強度を検出した結果であるが、さらに、反射光を用いる手法を適用したところ、SN比が増加するという良好な結果も得られている。また、基盤をシリコンからガリウム砒素にすることで低波数側もより信頼できるデータが得られることも明らかとなった。現在、ガリウム砒素を基盤に用い、細胞レベルで反射を利用した検出系の構築を行っている。近年、近赤外分光分析は、廃棄プラスチックの組成識別や果実糖度の測定など、幅広い分野に利用されつつある。しかし、細胞レベルの現象への応用は殆ど皆無であった。本研究は、細胞内シグナル伝達の基本であるタンパク質のリン酸化・脱リン酸化反応の解析に、近赤外分光分析法を利用しようとするものである。現在までに、ERKをリン酸化タンパク質のモデルとして、in vitroレベルで以下の実験を行っている。まず、ERKとGSTの融合タンパク、活性化型MEKとGSTの融合タンパクを調製し、これら融合タンパクを用い、in vitroレベルで、不活性型ERKと活性化型ERKに関してそれぞれ近赤外域でのスキャニングを行った。1次データを2次微分変換したところ、複数の波長領域で両者の間に異なるスペクトルが存在し、これを主成分分析した結果、活性型と不活性型の相違を反映するという結果が得られた。従って、少なくとも、in vitroレベルでかつ標的分子が純品の場合においては、近赤外分光分析によるタンパクのリン酸化の検出が可能と考えられた。現在、COS7細胞とERKを過剰発現したCOS7細胞の抽出液に活性化型MEKを反応させる系で、ERKのリン酸化が近赤外分光分析で検出可能か否か検討中である。
「軟酥の法」の臨床心理学的研究

江戸時代の禅僧である白隠慧鶴(1684-1768)は,「軟酥の法」という準感覚的体験としてのイメージ(imagery)を用いる養生法を紹介している。本研究では,「軟酥の法」を現代の臨床心理学の視座より見直し,イメージ療法(guided imagery)として再編し,心理臨床において活用できるものか,その可能性を広く探ることを目的とした。1.文献研究イメージの特徴について広範な文献に基づいて整理するとともに,「軟酥の法」のイメージ療法としての特徴を検討した。「軟酥の法」では,計6感覚モダリティのイメージが身体上に投影される。そして,想起すべきイメージは指定されているが,同時にその自由度も高く幅広い反応を許容することが明らかにされた。2.実験研究健常者12名を対象として,「軟酥の法」を4週間練習させ,練習の効果について検討した。その結果,練習に伴いイメージの鮮明度が有意に高まり,練習後の状態不安が有意に低減することが明らかにされた。3.事例研究「軟酥の法」を実際のクライエントに適用した事例を呈示し,その面接プロセスを検討していった。呈示した事例は,1)他者からの肯定的評価を受けることを苦手とする女性,2)いじめの被害者の高校生女子,3)パニック発作およびチックを呈している中学生男子,である。これらの面接プロセスの検討から,「軟酥の法」はリソース(資源)をイメージによって外在化(externalization)するアプローチであり,「対人間」よりも「個人内」の相互作用に関する問題・症状に接近しやすいこと,そして,本人の意図的なコントロールを離れた不随意問題においても有効であることが明らかにされた。江戸時代の禅僧である白隠慧鶴(はくいんえかく:1684-1768)は、「軟酥の法」という準感覚的イメージを用いる養生法を『夜舟閑話』『遠羅手釜』のなかで紹介している。本研究では、「軟酥の法」を現代の臨床心理学の視座より検討し、イメージ療法(guided imagery)として再編することを目的とした。【研究1】においては「軟酥の法」の効果の検討、【研究2】においては文献的検討をおこなった。【研究1】健常者12名を被験者として、4週間「軟酥の法」を練習させ、練習の効果、実施上の留意点、効果的な練習の進め方について検討した。その結果、練習に伴いイメージの鮮明度が有意に高まり、状態不安が練習を通して有意に低滅することが確認された。また、イメージを身体上に投影させるため感覚過多という現象が被験者に生じやすいことが練習上の留意点として確認された。【研究2】(1)「軟酥の法」は天台の止観に基づくものである。この止観の体系のなかでこの技法を促え、その構成や狙いを仏教・道教をはじめとする広範な文献をもとに検討した。(2)イメージ療法・催眠・瞑想に関する心理学研究の流れを概観し、現代の心理療法のなかでの独自性や位置ずけを考察した。「軟酥の法」は、1)複数のモダリティのイメージを用いること、2)身体上にイメージを投影すること、3)「軟酥」はリソースを外在化させたものであること、4)「軟酥」というイメージは個人内・対人間の相互作用を進める有効な媒体であること等が示唆された。
分泌蛋白質膜透過反応に関与する膜内在性新因子の精製と機能解析

大腸菌の分泌蛋白質のほとんどが、Sec因子(現在7種が知られている)により構成される膜透過装置を介して細胞質膜を透過する。これらのSec因子はすべて精製され、精製Sec因子のみから膜透過活性を再構成することができるが、その膜透過活性はもとの反転膜小胞の活性の1/10から1/100という低い活性にすぎない。これらのことから、未知のSec因子の存在が示唆されていた。申請者は、再構成系において膜透過活性を促進する7kDaの因子の存在を確認し、この新因子の精製を行った。前年度は新因子のN末端アミノ酸配列の決定には至らなかったが、今年度はN末端の脱保護処理により5アミノ酸の同定に成功した。データベース検索の結果、得られた配列はRpmJのN末端5アミノ酸に一致した。rpmJ遺伝子はsecY遺伝子の直後に位置するためsecXと呼ばれることもあったが、その後リボゾームと相互作用することが明らかとなりRpmJまたはリボゾーム蛋白質RL36と呼ばれてきた。しかし、RpmJの機能は依然として不明である。RpmJは38アミノ酸からなる分子量4.4kDaの塩基性蛋白質であり、SDS-PAGE上では約7kDaの位置に出現することが知られている。rpmJ遺伝子をクローン化し、大量発現させた大腸菌からRpmJを精製し、再構成系に導入した結果、野生株から調製した反転膜小胞を用いて精製した新因子と同様な促進活性が認められた。さらに、SecY/Eから再構成したプロテオリポソームに、可溶性因子として精製したRpmJを膜透過反応時に添加しても同様に反応の促進が検出された。これらのことから新因子はRpmJ(SecX)であると結論した。さらに、RpmJは可溶性因子であるが、SecY/Eと相互作用して膜に局在することが強く示唆された。現在、rpmJ遺伝子破壊株を作成し、in vivoにおける解析を進めている。これらの成果に関しては投稿準備中である。申請者は、以前、SecGを発見・同定する過程で、膜透過促進活性を持つ7kDaの因子の存在を確認している。今回この新因子の機能を明らかにするために、新因子の精製を行った。精製条件を検討した結果、膜画分をオクチルグルコシドで可溶化し、TCA処理を行い、可溶性画分を得、アセトン濃縮後、DMSO、アセトンで抽出することにより、約70%の純度の7kDa精製標品が得られることが明らかとなった。さらにSDS-PAGEによる精製を行った結果、銀染色で単一のバンドとして新因子が精製できた。この精製新因子はSecAEYから再構成される膜透過の促進活性を保持していた。約500mg(蛋白質として)の膜小胞から約10μgの新因子が得られた。新因子のN末端アミノ酸配列を試みたが、N末端配列は決定できなかった。このことは、新因子のN末端が修飾されていることを強く示唆している。今後は新因子の限定分解産物から部分アミノ酸配列を決定し、新因子の機能解析を進める。
超低出生体重児における発達障害様症状の特異性と発症メカニズムの解明

過去のデータを含め超低出生体重児511名(極低出生体重児64名含む)(平均年齢=8.3±0.8歳)について発達障害様症状の種類や程度を調べた結果、発達障害のスクリーニングを導入して以降の220名について発達障害様症状の出現率は、ASDが15.9%、ADHDが20.5%、LDが23.2%、知的障害は9.5%、境界知能は9.1%であった。定型発達は42.3%であった。ただし、これらの数値はスクリーニングの結果であり、診断結果ではない。発達霜害様症状の発症メカニズムを探るべく、周産期因子(出生体重、在胎週数、出生体重SD、入院日数、アプガー1分、アプガー5分、多胎)や合併症(脳室内出血(IVH)、子宮内発育遅延(IUGR)、慢性肺疾患(CLD)、未熟児網膜症(ROP)、脳室周囲白質軟化症(PVL)、等)の関係について分析を行った。相関を調べると、出生体重、在胎期間、出生体重SD、アプガー5分の値が高いほどIQが高くなった。合併症の有無により発達障害様症状のスクリーニングの値を比較すると、重症のIVH(グレード3,4)とIUGR、CLD、ROPがそれぞれIQを低下させる要因となることが分かった。また、重症のIVHは、自閉スペクトラム症(ASD)、注意欠如多動症(ADH)、限局性学習症(LD)様症状の増悪に関わることが示された。さらに、IUGRもADHDやLDの発症に影響を与えていることが示された。対象児に含まれる一卵性双胎24組48名と二卵性双胎21組42名について、発達障害のスクリーニング値の相関を調べ、単純相加モデルを用いて遺伝率と共有環境、非共有環境の寄与率を調べると、ASDに関しては遺伝率(h2=0.28)共有環境の寄与率(e2=.56)の方が大きいという特徴が確認され、共有環境には周産期因子や合併症など周産期のリスク因子が関与している可能性が考えられた。超低出生体重(ELBW)児の学齢期における発達障害様の特性を調べるために、注意や読み能力について客観的な検査を用いて計測した。注意機能の計測として、Test of Everyday Attention for Childrenから5つの項目とコンピュータ制御された持続遂行課題のもぐらーず第6版を使用した。つまり、合計6課題を行い、選択的注意・注意の維持・注意の制御という注意のコンポーネント別の能力について調べた。その結果、選択的注意と注意の維持の4課題では、ELBW児の成績はNBW児の成績よりも低かった。しかし、注意の制御に関してはELBW児とNBW児の間で成績に差があるとはいえなかった。読みの計測として、「単語速読検査」(「読み検査」の下位項目)と「文の理解」(K-ABCIIの下位項目)を使用した。その結果、読みの正確さに関して、ELBW児の成績はNBW児の成績よりも低かった。(単語読みの成績:t(70.10)=1.90, p=0.04, d=0.5、無意味語読みの成績: t(60.17)=3.31, p=0.002, d=0.7)。しかし、文章理解に関してはELBW児とNBW児の間で成績に差があるとはいえなかった。さらに、読んでいる時の視線行動をアイトラッカーにより計測した。その結果、単語を音読しているときの視線行動の特徴から、ELBW児の読みの問題には注意機能の問題が関係していることが示唆された。その他には、保護者に対しては半構造化面接並びに質問紙調査(SCQ、PARS、ADHD-RS4、Conners3)、担任教師に対しては、質問紙調査(LDI-R等)を実施し、自閉スペクトラム症や注意欠陥多動症、限局性学習症などの発達障害のスクリーニング調査を実施した。2015年度は、協力病院の検診体制が変わることになり、その影響で研究協力者の募集が一時的に停止されたため当初予定していたほどにはサンプルは集まらなかったが、これまで蓄積してきたデータも合わせて行った予備的分析により、脳室内出血や慢性肺疾患などの周産期合併症がELBW児の発達障害様の症状の発現に関わる可能性に加えて、新生児期からのビタミンEの長期投与が注意機能や読み能力の改善につながる可能性が示され、新たな成果も見られた。平均年齢8歳の超低出生体重(ELBW)児47名を対象に心理検査を実施し、発達障害様の症状のスクリーニングを行ったところ、自閉スペクトラム症(ASD)様の症状がみられた児は25.5%であり、前回の調査(金澤ら,2014)より12.2%増加した。そのうち、ASDと診断された児は8.5%であった。注意欠如多動症(ADHD)様の症状は23.4%で前回よりわずかに増加した。一方で、知的障害と境界知能を合わせた精神遅滞の出現率は8.5%と前回の21.4%に比べ半分以下に減少した。限局性学習症(LD)様の症状の出現率も21.3%で前回よりもやや減少した。

ASDの出現率が大きく増加した理由は不明であるが、ELBW児では通常のASDの発症率(1.47%)(CDCP, 2016)の17倍強の値を示したことから、遺伝的な要因が優勢とされる通常のASDとは異なる発症メカニズムの存在が強く示唆され、様々な周産期因子が後生的(エピジェネティック)に作用している可能性が更に強まった。2016年度の新たな分析の試みとして、IQが80以上であった極低出生体重(VLBW)児102名を対象として、実行機能の評価を行い、発達障害様症状との関連について検討した。実行機能の評定は、WISC-IIIの評価点を用いて「抑制」、「ワーキングメモリ」、「切り替え」からなる実行機能3要素の得点を算出した。実行機能の3要素と出生体重を独立変数、各発達障害様症状の程度を従属変数とする重回帰分析を実施した結果、ADHD、LDに対してはワーキングメモリ要素による有意な影響がみられた(p<.01)が、ASDでは出生体重による影響のみがみられた(p<.05)。VLBW児における発達障害様症状は、実行機能の面においても通常の発達障害と異なる可能性が示唆された。2016年度も、協力病院の検診体制の変更から、研究協力者の募集が停止されたため当初予定していたほどにはサンプルは集まらなかった。しかし、これまでに蓄積したデータの解析から、脳室内出血や慢性肺疾患などの周産期合併症に加えて、生殖補助医療や多胎出産が超低出生体重児の発達障害様の症状の発現に関わる可能性が見いだされた。また、実行機能の側面から新たに分析を行い、超低出生体重児の発達障害様症状の特異性が明らかになり発症メカニズムの解明につながるものと期待される。2016年度の分析でASD様の症状が見られた児12名を含む47名の超低出生体重児を対象に分析を進めた。スクリーニングの方法について検討した結果、SCQが実際のASDの診断との一意率が高く、妥当性が確かめられた。周産期因子と認知発達や行動問題との関係を分析したところ、出生体重SDはWISC-IVのF-IQとの間に有意に近い正の相関が見られ、さらに知覚推理指数との間には有意な正の相関が見られた。人工呼吸器の装着期間が長いほど、攻撃性や素行障害のT得点が低く、完璧主義の傾向が強まる有意な相関が見られた。2017年度の新たな試みとして、23名の極低出生体重児(平均9.1歳)と23名の正期産児(平均9.2歳)を対象に読みのテスト(言語読み課題と非言語読み課題)、注意機能課題、音韻課題、命名課題の成績を比較した結果、非言語読み課題と注意機能課題の成績にグループ間で有意差が見られ、読み課題の成績と注意機能課題の成績との間に有意な相関が見られた。ステップワイズ重回帰分析の結果、読みの成績には注意機能による影響が認められた。さらに、極低出生体重児23名と正期産児35名を対象に、社会的相互交渉場面における視線行動についてアイトラッカーを用いて調べた結果、Listen phase(つまり、相手の話を聞いているとき)において、VLBW児はNBW児よりも話者の目を見た時間の割合が少なかった。相互交渉場面において話者の目をあまり見ないのは、ASD者の特徴でもある。本研究では、視線行動と注意機能の間には相関が認められ、注意機能の高い児ほど相手をよく見ていた。VLBW児の注意機能の問題が社会的相互交渉場面での視線行動に影響を与えることが示唆された。協力病院の検診体制の変更により、研究協力者の募集が停止されていたため新たなサンプルが集まらなかった。期間延長が認められたため、2018年度に新たな体制での健診がスタートすることが決定し、新たなサンプルを収集する予定になっている。既存のデータの分析を進めると共に実行機能の新たな尺度も加えたテストバッテリーを準備している。過去のデータを含め超低出生体重児511名(極低出生体重児64名含む)(平均年齢=8.3±0.8歳)について
中皮細胞の物質透過性調節に関する研究

本研究は、炎症時の炎症性滲出物が胸腔内に滲出する機序に胸膜の透過性亢進が関与していることが考えられることから、胸膜の透過性調節に関与する中皮細胞の役割を明らかにすることを目的に行った。既に培養細胞系を確率しているラットの胸膜中皮細胞を使用し、炎症媒介物質であるヒスタミン、ブラジキニン、トロンビンに対する透過性をアルブミンの透過性と電気抵抗を測定することにより明らかにした。いずれの物質も濃度および時間依存性に透過性を増加した。透過性亢進は細胞内カルシウム濃度の上昇に関連していることが明らかになるとともに、アクチンフィラメントの再構築やF-アクチンの増量も透過性上昇の一端を担っていることが明らかとなった。これらの結果から、中皮細胞の胸膜における物質の透過性調節に対する生理的・病態生理的役割の一端が明らかになった。また、中皮細胞の細胞機能に関しても重要な知見が得られたものと考えられる。
ラット坐骨神経絞扼モデルにおけるフルオレセイン蛍光造影法を用いた重症度評価

申請者らは過去に、臨床分野において代表的な末梢神経絞扼性障害に対して、手術中にインドシアニングリーンを投与し、末梢神経の血管を蛍光造影することにより、病変部の詳細な血流動態を把握することで重症度評価を行ってきた。また、さらに微小な血管の動態を把握すべく、フルオレセインを投与し、さらなる微小血管の術中造影を試みている。しかしフルオレセイン蛍光造影法による末梢神経血流の評価と、評価部位の組織学的評価との関連は不明である。本研究の目的は、実験動物慢性絞扼モデルに対して、フルオレセイン蛍光造影法を用いて、末梢神経栄養血管の血行動態の評価を行い、電気生理学的評価、組織学的評価との関連を調べることである。
エコ物流内包型の国内幹線物流予測モデルに基づくGHG削減施策評価手法の提案

我が国の海上ユニットロード輸送に焦点をあて、港湾や港湾貨物輸送に関わる温室効果ガスの排出抑制等への取り組みなどの状況についてその動向を整理するとともに、海上輸送における減速運航の実態や船種ごとのCO_2算定評価を可能とする燃料消費関数の構築、国内の長距離あるいは中距離の幹線輸送に関わる機関選択モデルの構築、更には、輸送手段ごとのCO_2排出量の違いにより今後の温室効果ガス抑制施策や炭素税等の課税価格などの施策が、輸送機関選択などにどのように影響するかなどを分析した。交付期間内の研究目的に掲げた項目のうち、22年度は以下につき検討した。(1)エコ物流内包型の国内幹線物流の輸送機関分担モデル構築(1)エコ物流に関わる関連資料の収集整理(2)国内幹線物流に関わる輸送機関別の純流動ベースのOD貨物量推計に関わる資料の収集分析(2)シナリオ別の輸送貨物量予測やGHG削減効果が算定できる評価手法の開発と施策提案(1)内航RORO、コンテナ船の燃料消費、欧州における貨物輸送機関の燃料消費量等に関わる資料の収集整理、燃料消費関数の検討(2)エコシップに関わる資料の収集整理(3)環境意識が地域の空間構造へ及ぼす影響に関わる資料の収集整理・分析(4)交通輸送機関の環境変化が国内・国際輸送に与える影響分析(5)EUのモーダルシフト関連施策(マルコポーロプロジェクト)や欧州主要港におけるモーダルシフトへの取り組みに関する資料の収集整理交付申請書に記載した研究の目的を達成するために、23年度は下記の検討を行った。(1)エコ物流内包型の国内幹線物流の輸送機関分担モデル構築エコ物流指向企業に関わる動向分析として、環境税、炭素税などに関する資料や、大手荷主が利用港湾や輸送機関選択を環境にも配慮して変更した事例などの情報収集を行い、荷主企業の中には、より環境にやさしい輸送モード利用により、CO2排出量や輸送費の削減だけでなく輸送の安定性が向上したとの情報も得られた。さらに、海外の取組み事例として、第三者認証機関が環境格付けや認証を行い,港湾への入港料を減免する制度等についても情報収集した。(2)シナリオ別の輸送貨物量予測やGHG削減効果が算定できる評価手法の開発と旅策提案フェリー等に関わる海上輸送モードのGHG排出原単位分析に関しては、フェリー、RORO船、コンテナ船などの船種別のCO2のパラメタリゼーションを行うために、国内の船社にアンケートを実施し、GHG排出原単位算定のためのデータ収集を行った。また、エコ物流内包型の波及効果算定モデルの開発に関しては、例えば企業のエコ物流志向による企業のイメージ向上、それによる売り上げ増や利益増加などのプロセスなどを均衡モデルを用いて分析できるよう、モデルの構築・高度化に向けた関連資料の収集などを行い、モデル構築を進めた。さらに、エコ物流の今後の促進をはじめとするGHG排出に関わるシナリオ設定に関連して、欧州主要港での複合一貫輸送の状況や、地球温暖化に対応した欧州での物流施策への取り組み状況など、関連する資料収集や現地調査などを行った。交付申請書に記載した研究の目的達成に向け、平成24年度は下記の検討を行った。「エコ物流内包型の国内幹線物流の輸送機関分担モデル構築」については、国内の中距離輸送や長距離輸送の主要ODについて、フェリー・RORO船・コンテナ船といった内航海運やトレーラー利用の輸送実績をもとに、輸送手段ごとのCO2排出量の違いが各輸送機関の選択にどのように影響するかを分析するために、ロジットモデルにて機関選択モデルの構築を行った。「シナリオ別の輸送貨物量予測やGHG削減効果が算定できる評価手法開発・施策提案」については、内航船舶のエコ輸送に関する分析及びモデル開発と、炭素税などによる輸送機関選択の変化の分析を実施した。具体的には、内航船舶のエコ輸送に関する分析とモデル構築については、国内のフェリー・RORO船・コンテナ船について、主要船社へのアンケートを通じて減速運航などをはじめとする輸送実態などを分析するとともに、船種毎の燃料消費関数を構築し、船種別の輸送によって消費される燃料を推計することで、排出されるCO2算定評価を可能とした。また、炭素税などによる輸送機関選択の変化分析については、石油石炭税や炭素税などにより輸送費用が増大する場合について、構築した輸送機関分担モデルにより輸送機関分担への影響などを分析した。それにより、炭素税の税率や、各輸送機関のCO2排出量原単位の変化、さらには輸送速度の変化などにより、フェリーやRORO船などの内航船舶の選択率が変化することが分析され、炭素税などの税率の上昇にともない、よりCO2排出量原単位の少ないRORO船やコンテナ船などがより選択されることや、フェリーなどのCO2排出量原単位が技術革新などにより小さくなる場合には、エコ物流選択の可能性が非常に大きくなるが、減速運航による排出量原単位の削減ではその可能性が低いことなどが定量的に示された。エコ物流を考慮した機関分担モデル、海上輸送モードのCO2のパラメタリゼーション、均衡モデルによる波及効果算定モデルなどの個々のパートについては、下記13の研究発表案件は23年度はなかったが、それぞれ検討を進めており、概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。

最終年度である24年度は、GHG削減施策の評価手法開発を、各分担者が実施する輸送機関モデルの構築や、CO2排出原単位のパラメタリゼーション、波及効果算定モデル、GHG排出に関わるシナリオ設定などを踏まえて実施することとなるが、交付期間内に所期の成果が得られるように、これまで以上に分担者と密に連絡調整などを行い、研究を進めることとしたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
有機薄膜太陽電池による室内光エネルギーハーベスティングのための基盤技術創出

本研究は,研究代表者が見出した非ハロゲン系溶媒である1,2,4-トリメチルベンゼンを用いることで実現されるπ共役ポリマー:無修飾フラーレン複合体を発電層とする有機薄膜太陽電池を中心として,有機太陽電池を室内光エネルギー・ハーベスティング素子として活用する際の基盤技術を構築することを目的としている。本年度は,特に太陽電池の1ダイオード等価回路モデルにおける回路素子パラメータ抽出に関する研究に成果があった。すなわち,有機材料などの新規材料を用いた太陽電池研究ではしばしば,素子開放時と素子短絡時におけるI-V曲線の傾斜の逆数dV/dIを直列抵抗Rsや並列抵抗Rpとして表示する簡易的な方法を用いる慣習があるが,このような値が実際の回路パラメータである直列抵抗Rsや並列抵抗Rpとどのように異なるかについて,LambertのW関数を用いた表式により検討を行った。具体的には,すでに知られているdV/dIの表式は,実際に表計算ソフトなどで計算する場合にオーバーフローしやすいという問題があることを明らかとした。これを回避するべく,新たに導いた式を用いた。数値例から,素子開放時と素子短絡時の電流ー電圧特性曲線の傾きの逆数(dV/dI)と,等価回路における直列および並列抵抗の間には無視できない誤差があることと,特に素子開放時のdV/dIの変化は単純に抵抗成分に帰することができない可能性があることを指摘した。すなわち,上記の簡易的な方法では等価回路における直列および並列抵抗を決めることはできず,曲線フィッティングなどにより決定する必要があることを示した。有機太陽電池を室内光エネルギー・ハーベスティング素子として電子回路に組み込む際には,広い範囲の照射光強度において等価回路パラメータがどのように変化するのかを正確に知る必要がある。このような目的のために,本研究成果は役立つと考えられる。太陽電池の1ダイオード等価回路モデルにおける回路素子パラメータ抽出に関する研究を行ったが,これは有機太陽電池を室内光エネルギー・ハーベスティング素子として活用する際の基盤技術の構築に資する研究結果であり,論文発表を行えたため。今後はた非ハロゲン系溶媒である1,2,4-トリメチルベンゼンを用いることで実現されるπ共役ポリマー:無修飾フラーレン複合体を発電層とする有機薄膜太陽電池の室内高エネルギー・ハーベスティング応用に関する実験的研究を展開していきたいと考えている。本年度は主に太陽電池の等価回路モデルに関する理論的研究に注力したため,実験装置や高価な試薬の購入を控えた。また,国際会議などへの発表に際しては別予算での補助があったため,旅費も抑えられた。次年度は実験的研究を積極的に行うとともに国際会議などにおける研究発表も行うために有効に活用する予定である。
閉塞性肥大型心筋症の病因解明-遺伝子型と表現型の関係-

114名の肥大型心筋症症例に対し解析を行った。心臓超音波により確認された中隔の形態により2群(Reverse curve群および非Reverse curve群)に分け、臨床的特徴、線維化マーカーを含む生化学マーカー値および心臓MRIの所見につき比較検討した。血清BNP,トロポニンT,およびエンドセリンI値はReverse curve群で非Reverse curve群に比べて高値であった。炎症およびコラーゲン合成に関わる生化学マーカー値は両群間で差を認めなかった。Reverse curve群は、非Reverse curve群に比べて心臓MRI上LGE陽性症例の割合が多かった。60名の閉塞性肥大型心筋症の登録を行った。血清線維化および炎症マーカー(プロコラーゲンIII、I型コラーゲンC-テロペプチド、I型コラーゲン-N-プロペプチド、ペントラキシン3、高感度C反応性蛋白)の測定(ベースライン)を行った。対照群については次年度に測定予定とした。ICD植込み症例以外の心臓MRI(遅延造影法,LGE)を施行した。Ziostation2を用いたLGEの有無、LGE定量および心筋重量に対するLGEの割合の解析については未施行であり、次年度に予定している。なお、登録症例の患者背景、背景因子(年齢、突然死および肥大型心筋症の家族歴の有無、高血圧の有無など)、治療内容(ベータ遮断薬,カルシウム拮抗薬,抗不整脈薬内服の有無)の聴取を行った。通常診療範囲内で行われる以下の検査所見についても情報収集を行った。a)安静時12誘導心電図および胸部レントゲン写真。b)血液検査(脳性ナトリウム利尿ペプチド,クレアチンホスホキナーゼ,トロポニンT, C反応性蛋白他)。c)検尿。d)心臓超音波検査(左室駆出率、拡張および収縮末期径、壁厚[中隔、後壁]、左室流出路圧較差、僧帽弁閉鎖不全の程度[軽症、中等度、重症])。今年度は、登録症例につき血清線維化マーカーおよび心臓MRI所見の統計解析とも未施行であったため、次年度に予定している。解析結果より左室流出路狭窄の有無と左室の線維化との関連が明らかになれば有意義であると考えている。症例登録はほぼ順調であるが、心臓MRIの撮像が予約の関係上遅れている。96名の閉塞性肥大型心筋症の登録を行った。血清線維化および炎症マーカー(プロコラーゲンIII、I型コラーゲンC-テロペプチド、I型コラーゲン-N-プロペプチド、ペントラキシン3、高感度C反応性蛋白)の測定を行った。LGEの有無、LGE定量および心筋重量に対するLGEの割合の解析を行った。c)検尿。昨年度は、左室流出路狭窄が心筋線維化に及ぼす影響を論じる前段階として中隔心筋の形態の差異による血清線維化および炎症マーカー、心臓MRI所見、背景因子の違いを検討した。線維化マーカーの解析はほぼ終了しているが、心臓MRIの画像解析については半数の症例しか終了しておらず、今年度中に全症例につき解析を終了する予定である。症例登録は予定症例数にほぼ到達し、順調に進展している。線維化・炎症マーカーおよび心臓MRIの一部の解析が目標症例数の約半数しか終了していない。研究期間全体を通じて実施した研究の成果114名の肥大型心筋症症例に対し解析を行った。症例登録を対照群含め出来るだけ早くすすめ目標症例である100例に到達させることが重要と考える。その上で、線維化マーカーの解析および心臓MRIの画像解析を行っていく。今年度は、解析が遅れている線維化・炎症マーカーおよび心臓MRIの一部の解析を終了するように解析を進めていく。肥大型心筋症血清線維化マーカーの一部において解析が出来なかったために予定していた解析費用よりも実際に支出した解析費用が少額となったため。線維化マーカーをはじめとする生化学マーカーの一部の症例の解析が遅延し、解析費用が予想されていた額より少額となったため。今年度解析予定であった血清線維化マーカーの解析および新規登録症例の解析費用に充てる予定。昨年度解析出来なかった検体の解析費用および追加解析費用に充てる予定。
微細加工した密度波物質の電気伝導特性

われわれは前年度までに、層状有機結晶θ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4(M=Cs,Rb)の高電場に対する応答を10μm程度の微小間隔の電極によって測定し、低温で非常に大きな非線形伝導特性を見出した。この非線形伝導ははっきりとしQ閾電場をもたず、電荷密度波のスライディングとは異なる機構によると考えられる。われわれは、2次元的な長距離クーロン相互作用によって束縛した電子ホール対が、電場をかけることで解離し、電流が急激に増大するという機構で説明できることを示した。(Yamaguchi, et. al.Phys.Rev.Lett.96,136602(2006))この機構によれば、この有機結晶の誘電率に大きな異方性があることが予想される。そこでわれわれは誘電率の測定を実際に行った。誘電率測定を行うために、同軸ケーブルを導入した3Heクライオスタット用プローブを製作した。このプローブを用いて、0.6Kまでの低温、100Hz-1MHzの周波数において、θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の面内および面間方向の誘電率測定を行った。その結果、低温極限においておよそ100の大きな誘電率の異方性があることを見出した。この結果は、2次元的なクーロン相互作用の遮蔽長が20nm程度であることを示しており、これは非線形伝導から導かれる値とほぼ一致している。また面内誘電率の温度および周波数依存性は、電子ホール束縛対の分極によって定性的に説明できた。すなわち非線形伝導と誘電特性を統一的に理解することができた。また、面内誘電率の磁場依存性と、この有機結晶で見られる巨大磁気抵抗(Yamaguchi et aI.Phys.Rev.Lett.198,116602(2007))との関連についても調べた。これらの成果は、日本物理学会第63回年次大会において発表した。集束イオンビーム(FIB)によって鋸歯状に加工したNbSe_3の電気伝導の測定を行った。特に、密度波の運動を測定するために、1)密度波のスライディング現象に伴う狭帯域ノイズの検出(高周波電圧との干渉効果の観測)、2)ヒーティングを防ぐため電流パルスを用いた電流電圧特性の測定、を行った。この実験においては期待されたラチェット効果を観測することはできなかったが、上記の測定手法を用いて、電荷密度波とよく似た電荷秩序状態(機構は異なる)における興味深い電場の効果を調べることができた。電荷秩序を示す有機結晶θ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4 (M=Cs,Rb)に対して上記の測定方法で、電荷秩序のスライディングが起こるかどうか調べた。その結果、スラィディングという集団運動ではなく、熱励起された電子ホール対の解離によって電荷輸送が行われることがわかった。さらに電流電圧特性の解析から、電子間クーロン相互作用がこれまで考えられてきたよりもずっと長距離(10分子以上)まで働くことがわかった。この成果はPhys.Rev.Lett.誌に掲載される予定である。またFIBを用いて、CDWを示すNbSe_3やSDWを示す有機結晶(TMTSF)_2PF_6の表面に、1μm程度の間隔で炭化タングステンの微小電極を作製することに成功した。有機結晶の場合は基板との隙間を埋めるためにGEワニスを用いた。ただし、有機結晶では条件を変えても接触抵抗を1MΩ以下にすることができなかった。タングステン堆積の初期に結晶表面がイオンビームによって傷つくのだと思われる。今後はTi膜をFIB加工したものをマスクとして真空蒸着を行うなどの方法で、有機結晶表面に接触抵抗の小さい電極作製を行いたい。電荷秩序を示す有機結晶θ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4(M=Cs, Rb)に10μm程度の微小間隔の電極をつけ、高電場に対する応答を測定した。低温で非常に大きな非線形伝導特性を観測し、これが電荷密度波のスライディングとは異なる機構で起こることを見出した。この伝導特性から、電子間クーロン相互作用の遮蔽長の評価をすることができた。(Yamaguchi et al.Phys.Rev.Lett.96,136602(2006))またこの有機結晶の非線形伝導領域において、非常に大きく特異な正の磁気抵抗効果を観測した。電流電圧特性は大きな非線形性を示すにもかかわらず、磁気コンダクタンス比は電圧に依らない。また磁場の方向にもほとんど依存せず、横磁気抵抗の配置でも縦磁気抵抗の配置でも同様に観測される。このことから、この磁気抵抗効果は軌道効果によるものではなく電子スピンに関連した効果であると考えられる。また磁気コンダクタンス比がμ_BB/k_BTの簡単な関数で表されることがわかった。この磁気抵抗効果は、伝導電子のスピンと局在スピンが高磁場において同じ方向を向く確率が高くなり、パウリの原理によって伝導が抑制される、というこれまでに報告のない新しい機構によって起こっているかもしれない。(Yamaguchi et al.Phys.Rev.Lett.98,116602(2007))また、Mott絶縁体と考えられている有機結晶κ

-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Clにおいても同様の非線形伝導現象を見出し、反強磁性状態を反映した磁気抵抗効果を観測した。われわれは前年度までに、層状有機結晶θ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4(M=Cs,Rb)の高電場に対する応答を10μm程度の微小間隔の電極によって測定し、低温で非常に大きな非線形伝導特性を見出した。この非線形伝導ははっきりとしQ閾電場をもたず、電荷密度波のスライディングとは異なる機構によると考えられる。われわれは、2次元的な長距離クーロン相互作用によって束縛した電子ホール対が、電場をかけることで解離し、電流が急激に増大するという機構で説明できることを示した。(Yamaguchi, et. al.Phys.Rev.Lett.96,136602(2006))この機構によれば、この有機結晶の誘電率に大きな異方性があることが予想される。そこでわれわれは誘電率の測定を実際に行った。誘電率測定を行うために、同軸ケーブルを導入した3Heクライオスタット用プローブを製作した。このプローブを用いて、0.6Kまでの低温、100Hz-1MHzの周波数において、θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の面内および面間方向の誘電率測定を行った。その結果、低温極限においておよそ100の大きな誘電率の異方性があることを見出した。この結果は、2次元的なクーロン相互作用の遮蔽長が20nm程度であることを示しており、これは非線形伝導から導かれる値とほぼ一致している。また面内誘電率の温度および周波数依存性は、電子ホール束縛対の分極によって定性的に説明できた。すなわち非線形伝導と誘電特性を統一的に理解することができた。また、面内誘電率の磁場依存性と、この有機結晶で見られる巨大磁気抵抗(Yamaguchi et aI.Phys.Rev.Lett.198,116602(2007))との関連についても調べた。これらの成果は、日本物理学会第63回年次大会において発表した。
ヒト扁平上皮癌がん幹細胞の腫瘍産生機構及びがん幹細胞を維持するニッチの解明

これまでに、ヒト扁平上皮癌細胞株A431中のPDPN陽性細胞(PDPN+)が、癌幹細胞の定義と概念を満たすことを示し、PDPNを分化型扁平上皮癌幹細胞マーカーとして同定していた。また、shRNAによるPDPNの発現抑制の検討から、PDPNが癌幹細胞のマーカーのみならず、薬剤耐性や腫瘍形成(皮下、肺において)に関与する機能分子でもある事も示していた。そこで、PDPN陽性細胞が生体内で癌幹細胞としてふるまい、転移巣形成に関わるかどうかの検討を試みた。A431細胞をマウスに尾静脈注射して肺に形成させた癌胞巣の80.2%がPDPN+を含み、注入前のPDPN発現率(14.9%)よりも上昇したことから、腫瘍形成とPDPNの関連が予想された。また、この癌胞巣はPDPN+とPDPN陰性細胞(PDPN-)から成り、PDPN+の不均等分裂を経たことも示唆された。一方、食道扁平上皮癌の原発巣とリンパ節転移巣でのPDPN発現の相関から、PDPN+がヒト生体内でも癌の起点となることが示唆された。この転移巣は、尾静注の結果と同様、PDPN+とPDPN-で構成された。PDPNが腫瘍形成に関与する機構を解明するために、in vivoでの腫瘍形成能に対応すると捉えられているin vitro sphere形成能を調べたところ、PDPNノックダウンによりこれが抑制されることが示された。このsphere assayを用いてPDPNによる腫瘍形成機構の解明につながることが期待される。これまで示してきた癌幹細胞の概念に合致する性質に加えて、PDPN^+細胞(以下、PDPN^+)は、PDPN^-細胞(PDPN^-)よりもdoxorubicinへの高い耐性を示した。また、PDPN^+は自己複製と、より分化した細胞の産生により元の腫瘍を再構築することを皮下移植モデルで示していた。加えて、その腫瘍形成能および再構築能が、マウス尾静脈注射による肺の癌胞巣形成モデルでも裏付けられた。PDPNが腫瘍形成に働く機能分子であるのか不明であったので、PDPNの発現をshRNAにより抑制したところ、皮下移値と尾静注の両モデルで、PDPN発現の抑制による腫瘍形成の低下が確認され、doxorubicinへの耐性も低下した。以上の結果から、PDPNがPDPN^+の腫瘍形成と薬剤耐性に寄与することが示唆された。PDPNが、扁平上皮癌組織内癌幹細胞マーカーであるCD44やp63と比べて最も選択的に癌胞巣辺縁を認識する最適な分子であることも示した。遺伝子発現の網羅的解析の結果、遺伝子発現パターンの類似性から、in vitro A431中の、高腫瘍形成能を有するPDPN^+が、癌胞巣辺縁細胞を模倣することが示唆された。また、PDPNとの組み合わせにより、より高い腫瘍形成能を持つ癌幹細胞の同定が可能になるかもしれないin vitroとin vivoの両方のPDPN^+で高発現する膜タンパクを見出した。ヒト生体内における癌幹細胞の挙動を調べるために、食道扁平上皮癌原発巣とリンパ節転移巣のPDPN発現の関係を検討したところ、PDPN陽性原発巣のうち、転移巣も陽性であった割合は、PDPN陰性原発巣における陽性転移巣の割合より有意に高く、原発巣PDPN陽性細胞がPDPN陰性細胞よりも、転移先で腫瘍を形成しやすいことが示唆された。
糖鎖性癌抗原に対する単クロン抗体の臨床応用に関する基礎的研究

本「糖鎖性癌抗原に対する単クローン抗体の臨床応用に関する基礎的研究」は次の5つの問題の研究に重点をおいている.それぞれのの問題別に本年度の成果を述べる.(1)糖鎖性癌抗原における抗原糖鎖の一次構造と癌特異性との間の構造相関をあきからにする事.これについて本年度は,二型糖鎖について末端Galに対するFucやNeuAcによる修飾の癌特異性との相関をほぼ解明し,現在,一型糖鎖について, NeuAcの2→3と2→6結合の癌特異性との相関を検索中である.(2)多数のヒト癌症例の組織につき糖鎖抗原の分布と症例差を解析しヒト癌の糖鎖抗原地図を作成する事.また見出された癌に撰択的に見出される糖鎖抗原に対しては新らたにモノクローナル抗体を作成する事.これについて本年度は,肺癌および肝癌合計40例の癌組織からの糖鎖抗原の抽出を完了し,現在糖鎖抗原の出現パターンの解析と,個々の抗原の構造解析を行っている.(3)糖鎖性癌抗原を目標にした免疫治療を可能にするために,糖鎖抗原に対する免疫応答の制御機構を研究し,各種の癌治療法を検討する事.また,治療の際に最も問題になると考えられる「エスケープ現象」を解析する事.これについて本年度はヌードマウス可移植腫瘍に対する治療実験を開始した.また,一つの癌細胞のもつ複数の糖鎖抗原の各々に全て抗体を作成しこれを一挙に用いた集約的治療を計画し,現在抗体を作成中である.(4)合成糖鎖抗原を用いたモノクローナル抗体の作成法を確立する事.これについては有機化学的に合成した中性糖脂質に対して抗体を作成する事に成功した.現在酸性糖脂質について試みている.(5)糖鎖性の血清腫瘍マーカーのそれぞれの臨床的意義をあきらかにし,これらの適切な整理分類法を確立して有効な組合せ診断法を見出す事.これについては,構造をもとに血清腫瘍マーカーを分類し整理をはかると共に,多数の臨床データの解析を進めている.本「糖鎖性癌抗原に対する単クローン抗体の臨床応用に関する基礎的研究」は次の5つの問題の研究に重点をおいている.それぞれのの問題別に本年度の成果を述べる.(1)糖鎖性癌抗原における抗原糖鎖の一次構造と癌特異性との間の構造相関をあきからにする事.これについて本年度は,二型糖鎖について末端Galに対するFucやNeuAcによる修飾の癌特異性との相関をほぼ解明し,現在,一型糖鎖について, NeuAcの2→3と2→6結合の癌特異性との相関を検索中である.(2)多数のヒト癌症例の組織につき糖鎖抗原の分布と症例差を解析しヒト癌の糖鎖抗原地図を作成する事.また見出された癌に撰択的に見出される糖鎖抗原に対しては新らたにモノクローナル抗体を作成する事.これについて本年度は,肺癌および肝癌合計40例の癌組織からの糖鎖抗原の抽出を完了し,現在糖鎖抗原の出現パターンの解析と,個々の抗原の構造解析を行っている.(3)糖鎖性癌抗原を目標にした免疫治療を可能にするために,糖鎖抗原に対する免疫応答の制御機構を研究し,各種の癌治療法を検討する事.また,治療の際に最も問題になると考えられる「エスケープ現象」を解析する事.これについて本年度はヌードマウス可移植腫瘍に対する治療実験を開始した.また,一つの癌細胞のもつ複数の糖鎖抗原の各々に全て抗体を作成しこれを一挙に用いた集約的治療を計画し,現在抗体を作成中である.(4)合成糖鎖抗原を用いたモノクローナル抗体の作成法を確立する事.これについては有機化学的に合成した中性糖脂質に対して抗体を作成する事に成功した.現在酸性糖脂質について試みている.(5)糖鎖性の血清腫瘍マーカーのそれぞれの臨床的意義をあきらかにし,これらの適切な整理分類法を確立して有効な組合せ診断法を見出す事.これについては,構造をもとに血清腫瘍マーカーを分類し整理をはかると共に,多数の臨床データの解析を進めている.
実験動物の保管管理設備・器材等の適正化

国際ガイドラインに比較し最も遅れていたケージサイズについて、文献資料の調査、市場調査、現場視察および追加実験を加えて一応の結論を得た。マウス、ラット、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ブタについては、我々が考え出した4BS方式を基に適正なケージサイズを割出した。4BS方式とは、動物が睡眠に必要なスペースを4倍して、その広さをケージ床面積とする考え方である。これは、実験室内の実験動物の基本行動を(1)睡眠、(2)最低限度の運動、(3)摂食・飲水、(4)排泄とし、この4基本動作に1BS(1Bed space)を保障しようというものである。各種動物の睡眠ポ-ズには色々あるが、例えばイヌでは腹ばい姿勢で寝る場合と、横に倒れて四足を横にのばして寝る仕方がある。前姿勢は最低のベッドスペース、後姿勢を十分なベッドスペースと考え、床面積を求めると、前サイズは米国ガイドラインのケージ最低値とよく一致することが分った。マウス、ラット、モルモットについては前姿勢のみとなるが、ウサギ、ネコ、イヌについては両姿勢を併用した。一方、サルについては4足動物というよりは2足で立ち上がる場合が多く、原理的に4BS方式はなじまない。サルの種類を3つの大きさに区分し、それぞれ広く使われる種類にしぼって体型を測定し、この値を参考に適正なケージサイズを割出した。以上の研究成果を一覧表とし、米国、カナダ、EU、イギリスの各ガイドラインと比較した表でまとめ、来る5月の国立大学動物実験施設協議会(於;筑波大)と6月に行われる第43回日本実験動物学会総会(於;新潟、会長:佐藤徳光)で関係者に報告した。各種実験動物のケージ規格について以下の物が担当執筆した。マウス・ラット:浦野徹(熊本大学医学部)、モルモット・ウサギ:伊藤勇夫(千葉大学医学部)、イヌ:三浦豊彦(群馬大学医学部)、ネコ:八木沢誠(弘前大学医学部)、有蹄類:大和田一雄(山形大学医学部)、サル(京都大学霊長研)、それに繁殖用ラットケージの実験結果について斎藤徹(日本獣医畜大学)がまとめた。佐藤徳光(新潟大学医学部)が全体をアレンジし修正等を加え原案を作成、全班員に配布して意見集約に努めた。数度の手直し後、英訳文を作成して欧米のガイドライン策定責任者にレビューをお願いし、意見をとり入れ再修正を加えた。最終原稿を科研・成果報告書としてまとめた。本報告は国立大学動物実験施設協議会(本年5月、於筑波大)に提示されるとともに、第43回日本実験動物学会総会(本年6月、於新潟、会長佐藤徳光)でも多くの関係者に配布し、併せてケージサイズに関するシンポジュームを開催する。
経済地理モデルに基づく地域政策の評価分析

本研究では,資本の地域間(国際間)移動および財の垂直的な質を考慮して,標準的な経済地理モデルを拡張・分析し,各種地域政策の定性的・定量的評価を行った.具体的には,人材・企業誘致政策,都市内交通の改善およびコンパクトシティ政策(都市開発規制),貿易自由化政策,保護貿易政策,資源開発政策,排出権取引やカーボン・オフセット・プログラムといった環境政策が,企業立地や地域厚生に与える影響について分析した.都市と地方の産業立地や人口配分を考える上で有効な分析ツールとして,1990年代後半から急速に研究が進んだ新経済地理(New Economic Geography)モデルがある.このモデルは,財や人々の多様性や生産における収穫逓増を導入して経済活動の集積メカニズムを構築し,この集積力が交通・通信技術の発展にともなってどのように変化するか,その結果どのような産業立地がもたらされるかを一般均衡によって内生的に説明している点に特徴がある.しかし,これを地域政策の評価に用いるためには,i)資本の役割が軽視されている,ii)財・サービスの垂直的な質(quality)については考慮されていない,等の問題点がある.本研究では,上記の二つの点で従来の経済地理モデルの拡張を行い,地域政策評価への応用を図ることを目的とする.具体的には,期間内に以下の諸点を明らかにする.(1)上記の問題に対処した基本モデルの構築(2)人材・企業誘致政策の評価(3)都市構造が地域経済に与える影響の分析(4)地域経済と国際経済の統合モデルの構築(5)実証分析と地域政策の検討本研究では,資本の地域間(国際間)移動および財の垂直的な質を考慮して,標準的な経済地理モデルを拡張・分析し,各種地域政策の定性的・定量的評価を行った.具体的には,人材・企業誘致政策,都市内交通の改善およびコンパクトシティ政策(都市開発規制),貿易自由化政策,保護貿易政策,資源開発政策,排出権取引やカーボン・オフセット・プログラムといった環境政策が,企業立地や地域厚生に与える影響について分析した.本研究は,地域政策の評価分析のための経済地理モデルの構築を目的としているが,初年度である平成20年度は,基本モデルの構築および人材・企業誘致政策の理論分析を中心に行い,以下を明らかにした.1.技術労働者は資本(企業)よりも一般に集積傾向が強く,結果的に大都市には生産規模が大きく,高質な財を生産する企業が形成される.2.擬線形効用関数の下では,企業の立地は最適となるが,技術労働者の立地は最適とはならない.したがって,企業の立地を制御する政策は最善の政策ではなく,次善の政策となる.3.実際,企業・技術労働者ともに分散させる立地が望ましいとしても,企業の分散化のみではそれが実現できないときがある.これらの結果は,これは財の垂直的な質や労働者と資本の独立的な移動を認めない従来のモデルでは明らかにできなかった点である.また,現実の立地および立地政策の帰結と照らし合わせても, 1や3は現実性の高い結果であり,モデルの妥当性を示している.本研究は,地域政策の評価分析のための経済地理モデルの構築を目的としているが,第二年度である平成21年度は都市構造が地域経済に与える影響の分析,地域経済と国際経済の統合モデルの構築,を中心に行い,以下を明らかにした.1.新経済地理のフレームワークを用いて,都市内商業販売額の構造方程式を演繹し,その推定を試みた.それはこれまで経験的に用いられてきたハフモデルに,ミクロ経済学的な基礎を与えたものであると考えることができる.推定されたパラメータは,概ね期待通りの符号・大きさであった.2. 1で推定されたパラメータを用いて,都市内交通の改善がもたらす影響とコンパクトシティ政策(都市開発規制)の影響に関して,岡山市を対象としてシミュレーション分析を実施した.前者においては,より郊外の事業所ほど販売額を大きく伸ばし,都心部の事業所ほど販売額を減少させることが示された.後者においては,例えば,郊外部の人口と事業所をともに1割程度都心部にシフトさせると,都心部の事業所においては約3.4%販売額が増加し郊外部の事業所においては約2%販売額が減少することが示された.3.初年度に構築した一国二地域の基本モデルを,国際経済を含む二国四地域の国際地域モデルに拡張した.ここでは,生産要素(労働・資本)は国際間を移動しない仮定のもとに分析を行った。その結果,国際間で財が交易されている状況下においては,交易費用がどのような値であってもいわゆる「自国市場効果」(大国に企業がより集積する現象)が生じることが理論的に明らかになった.以上の内容は,これまでの新経済地理・空間経済学の研究において,明らかにされていなかった,あるいは取り組まれてこなかったものであり,都市・地域政策において重要な意義を持つと考えることができる.本研究は,地域政策の評価分析のための経済地理モデルの構築を目的としているが,第三年度である平成22年度は地域経済と国際経済の統合モデルの構築,実証分析と地域政策の検討を中心に行い,以下を明らかにした.1.資本・企業の国際間移動を明示的に考慮したモデルを構築し,その性質を明らかにした.具体的には,(1)新貿易理論において提示されてきた「自国市場効果」が常に見られること,(2)貿易の自由化は企業を一旦大国に集積させるがその後分散させる逆U字プロセスととること,(3)小国にとっては工業部門の貿易自由化は脅威ではなく,むしろ農業部門の貿易自由化が脅威となること,を理論的に明らかにした.