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品質管理活動の推進費用と経済効果の推定

製品・サービスの高品質化をめざす品質管理の推進には,一般に,推進事務局の設置,従業員の教育等の労力,費用がかかる.一方,これらの活動により,標準化による手直し工数の削減,高品質化による売上向上等が期待できる.すなわち,これらの労力,費用等を,売上向上,工数削減等の効果と対比し,品質管理活動の経済的側面を検討する必要がある.本研究では,品質管理活動の中核が品質保証であることから,近年盛んに論じられている品質保証の国際規格ISO9000をとりあげ,その認証取得活動の経済的な効果について,次のアプローチにより検討を行った.(1)質問紙調査の実施:ISO9000の認証取得活動の推進形態等の費用に関連する項目と,売上の向上など利益に関する項目を設計し,これらを製造業の計130社(本社,対象事業部は全て日本)に送付した.この回答から,ISO9000の認証取得の費用,ならびに,売上向上などの効果を推定した.例えば,人件費までを含めるとISO9000の認証取得活動の費用は売上高に対して約2%程度であること,認証取得をしないと,売上の50%を失う可能性があること等を導き出した.なおこの調査の一部は,昨年度に回答いただいた企業への追跡調査として行っている.またコストの調査は,売上向上の調査に先行して行われ,この成果はすでに論文に掲載された.さらに,その後の調査結果は投稿中である.(2)昨年度までが製造業を主に調査を行ったのに対し,本年度では情報産業,建設業にこの調査を展開するべく,ISO9000の認証取得の費用について,これらの業界を対象に質問紙調査を実施した.その結果,これらの業界における推進費用のほうが製造業のそれよりも低いことがわかった.(3)昨年度までがISO9000を対象にしていたのに対し,本年度は最近米国で注目を集めているシックスシグマを対象に,推進費用と経済効果の推定方法に関する基礎的な指針を得た.製品・サービスの高品質化をめざす品質管理の推進には,一般に,推進事務局の設置,従業員の教育等の労力,費用がかかる.一方,高品質化による売上向上,標準化による手直し工数の削減等が期待できる.経営を行う立場からは,これらの労力,費用等を,売上向上,工数削減等の効果と対比し,品質管理活動の経済的側面を検討する必要がある.本研究では,品質管理活動の中核が品質保証であることから,近年盛んに論じられている品質保証の国際規格ISO9000をとりあげ,その認証取得活動の経済的な効果について,次のアプローチにより検討を行った.(1)質問紙調査の実施:ISO9000の認証取得活動の推進形態などに関連する質問紙を設計し,製造業である計100社(本社,対象事業部は全て日本)に送付した.この回答からISO9000の認証取得の費用を推定し,例えば,人件費までを含めるとISO9000認証取得活動の費用は売上高に対して約2%程度であること等を示した.(2)損益計算書データの解析:損益計算書などで公開されている経営指標データを,グラフィカルモデリング,共分散構造分析等の多変量解析法で解析し,ISO9000認証取得がもたらす利益についてその上限を導いた.製造業の場合には,利益の上限は売上高に対して高々3%程度である.平成12年度は日本の製造業を対象にISO9000について研究を行ったのに対し,平成13年度では製造業だけでなく他の業種にも(1),(2)のアプローチを適用し,より一般的な結論を導くべく検討を行う.またIS09000のみならず,近年米国を中心に注目を集めているシックスシグマ活動についても(1),(2)のアプローチを適用し,その経済的効果を推定する.なお,その前段階として,シックスシグマ活動の基本的考え方などの検討は,平成12年度中にすでに開始している.製品・サービスの高品質化をめざす品質管理の推進には,一般に,推進事務局の設置,従業員の教育等の労力,費用がかかる.一方,これらの活動により,標準化による手直し工数の削減,高品質化による売上向上等が期待できる.すなわち,これらの労力,費用等を,売上向上,工数削減等の効果と対比し,品質管理活動の経済的側面を検討する必要がある.本研究では,品質管理活動の中核が品質保証であることから,近年盛んに論じられている品質保証の国際規格ISO9000をとりあげ,その認証取得活動の経済的な効果について,次のアプローチにより検討を行った.(1)質問紙調査の実施:ISO9000の認証取得活動の推進形態等の費用に関連する項目と,売上の向上など利益に関する項目を設計し,これらを製造業の計130社(本社,対象事業部は全て日本)に送付した.この回答から,ISO9000の認証取得の費用,ならびに,売上向上などの効果を推定した.例えば,人件費までを含めるとISO9000の認証取得活動の費用は売上高に対して約2%程度であること,認証取得をしないと,売上の50%を失う可能性があること等を導き出した.なおこの調査の一部は,昨年度に回答いただいた企業への追跡調査として行っている.またコストの調査は,売上向上の調査に先行して行われ,この成果はすでに論文に掲載された.さらに,その後の調査結果は投稿中である.(2)昨年度までが製造業を主に調査を行ったのに対し,本年度では情報産業,建設業にこの調査を展開するべく,ISO9000の認証取得の費用について,これらの業界を対象に質問紙調査を実施した.

その結果,これらの業界における推進費用のほうが製造業のそれよりも低いことがわかった.(3)昨年度までがISO9000を対象にしていたのに対し,本年度は最近米国で注目を集めているシックスシグマを対象に,推進費用と経済効果の推定方法に関する基礎的な指針を得た.
地方公共サービスの広域化による経済効果の理論・実証研究

地方公共サービスの広域化による経済効果について公共サービスを広域的に供給する際の経済効果(効率効果と分配効果)を考察した。多様なサービス・属性をもつ場合の分配効果について、一般化ローレンツ支配基準を拡張・適用することを試み、それを中国における都市公共サービスの分析に適用した。また,都市部と農村部において外部不経済が存在し、かつ失業が発生している場合について、ピグー的補助・介入について検討した。研究の目的は、いくつかの公共サービスを対象として、それらのサービスの広域化による効率性の改善の有無(資源配分効果)と、その分配効果を、理論的また実証的に明らかにすることである。それらを分析するために、具体的に21年度には、第1に、研究分担者である中村は、政府間の財政的な外部性がもたらす非効率を理論的に解明するため、廃棄物処理政策と課税政策の関係を取り上げて、政府間の非協力的行動によって生ずる効率性の損失がどのような要因に依存するのかを検討した。その結果、非協力的行動による非効率は関係する政府や経済主体の数、公共支出の生産技術に依存することを明らかにした。その成果を富山大学・経済学部のワーキングペーパーとして刊行した。第2に、研究代表者の田平は、各種のサービス供給の性格の違いにより、地方団体の一人あたりの費用関数が異なってくる点に着目して、それを実証する方法を検討した。そして、公営企業年鑑などのデータを利用して実証研究を行う方法についての先駆的研究を調査した(筑波大学での資料収集など)。そして、水道事業についてのデータ入力を行った。各種のサービスについて考察している過程で、福祉関連サービスの内の生活保護費に関して、所得控除の意義・在り方を巡って課題があることがわかり、それについて『神戸商科大学80周年記念論文集』に執筆した。未だ研究の1年目であり、上に記した成果は目指す研究課題の中心部分でははないが、市町村合併により、あるいは他の事情により、サービス供給が広域化され、組織上の改変がなされた場合に、各種公共サービスの総費用および一人当たりの費用がどう変化するかを理論的・実証的に分析する必要があることについては論を待たない。費用関数を分析した従来の研究では、そのほとんどが効率側面のみを捉えた分析であり、また、市町村合併に伴う組織上の変化がもたらすサービスコストの変化、べおよび分配効果はあまり理論・実証的に分析されていないことを考えると、本研究はそれを補う意義がある点で重要であろう。理論的な分析では、第1に、中村和之は、Harris and Todaro(1970)を参考に、それを拡張し、都市部に失業が発生している場合に、廃棄物処理を行うコストが都市部と地方(田園地域)の2つの地域で異なり、厚生水準が異なってくる状況をモデル化することを試み、廃棄物処理の費用負担を消費税で賄う設定の下で、いわゆるピグー税・補助金政策について考察した。研究目的との関連では、この分析は、都市と地方の2つの地域で廃棄物処理の技術水準・効率が異なる場合に、いずれの地域で廃棄物処理が行われるかによって各地域での生産や雇用量、賃金水準および廃棄物処理サービスのシャドープライスに及ぼす影響が異なるために厚生水準が変化することを定式化して、全体的厚生を高める為の方策を明らかにするという意義を有している。第2に、田平正典は、都市と農村を含む広域圏において、地方公共サービスの外部性がどういったかたちで発生し、その外部性の大きさをどう計ることができるかについて考察した(未定稿)。これは、研究目的との関連において、効率側面から地方公共サービスの外部性を内部化するかたちでの広域行政圏の設定、あるいは経済圏と行政圏が一致するような広域行政の在り方を探る意義がある。実証分析を行う準備として、以下を行った。(1)ごみ処理施設の管理・運営、介護保険の事務などについて「広域連合」のかたちで処理されているサービスに関して資料収集ならびにヒアリングを行った。(2)「平成の大合併」が財政に及ぼす効果を計測するための方法を検討したうえで、資料を収集した。(3)水道事業の方式、規模の経済性の有無などに関して、米国・フロリダ大学のBerg教授、桃山学院大学の矢根教授と交流してデータおよび文献の収集を行い、米国ほかでの研究動向についてヒアリングを行った。田平、中村は協同して、社会厚生の観点から公共サービスの広域供給の効果やあり方を考察するための枠組みを研究した.具体的に中村は,第1に,Shorrocksによる一般化ローレンツ支配基準を複数属性の場合に拡張するとともに,これを用いて数量分析を行う手法を研究した.その基準は「増加凹関数に関する二次の確率優位」とほぼ同様なものであるが,本研究ではその支配関係を線形計画法によって確認する手順を示し,その主問題や双対問題の解に対する経済学的な解釈を与えた.この研究によって,公共サービスの広域的な供給を,分配面から評価する枠組みを整えるとともに,その理論的な基礎付けをおこなった.第二に,上述の手法を適用して,中国における所得や環境水準(二酸化硫黄排出量),医療資源(医師数)の分布についてのデータを利用して、それらの地域間格差の動向を評価した.

城市ベースの統計に基づき20052009年度を対象とした分析の結果,急速な経済成長によって所得の改善はほぼすべての年度で観察されるものの,環境水準や医療資源の分布も考慮した社会厚生が,過去と比較して疑いなく改善されたとは言いがたいとの結論を得た.とりわけ内陸部の農村地域における医療資源の不足が社会厚生改善の隘路となっていることが示された.また,属性毎にその分布を評価すれば近年の分布は過去と比較して望ましいと考えられるにも関わらず,これらを総合的に評価すれば社会厚生が改善されたとは言えないケースも観察された.このことより,地方公共サービスの広域化の効果を分配側面から評価するためには,個別のサービス毎の評価に加えて,所得水準や多様な公共サービスを包摂した分所が必要であることが明らかとなった.第三に,都市部で失業が存在する場合の広域的なごみ処理サービス供給のあり方に関する研究成果(前年度にワーキングペーパーとして発表)を学術雑誌に掲載した.田平は,ゴミ処理,下水道,小・中学校の各サービスが広域化に伴って費用がどう変化してきたかについて資料を収集し実証分析を試みた.
ミクロ粒子の経動脈的注入における粒子と溶出薬剤の動態とその制御に関する実験的研究

IVR技術を利用した特異的、効率的、非侵襲的delivery systemを開発するため、血管作動性物質による血管透過性の制御機能について検討した。光音響イメージングにてインドシアニングリーン(ICG)の動態を確認することが可能であり、ICGが細胞内に取り込まれていることも確認できた。また、血管透過性が亢進した状態ではエバンスブルーの組織内蓄積が増強し、血管透過性が低下した状態ではICGによる光音響イメージングシグナルが低下した。再生医療、免疫療法、遺伝子治療、そして化学療法に応用可能な「IVR技術を利用した効率的、非侵襲的delivery system」の開発が望まれる。そのための基礎的研究として、本研究課題では経動脈的投与とcarrierとして期待されるミクロ粒子等を利用し、1経動脈的投与における粒子および溶出薬剤等の分布ならびに動態を明らかにする、2血管作動性物質等の作用により粒子や溶出薬剤等の組織内分布をコントロールし腫瘍への選択的集積効率を向上させる、ことを目的としている。今年度は、1体内追跡用beads等の作成と物理化学的特性の実験、2家兎肝に対する経動脈的投与によるbeads等の分布と動態についての経時的画像追跡および組織学的検討を行う計画であったが、後述するごとくこれを完遂することが困難であった。そこで、研究計画を見直し、追加の基礎的実験の検討を行った。(ア)家兎肝に対してFITC-dextranなどを経動脈的に投与し血管の形態ならびに機能を評価する実験、(イ)家兎肝に対して血管作動性物質を経動脈的に投与し血管の形態ならびに機能を評価する実験、の2点について研究分担者とともに新たに計画し、施設の動物実験委員会の承認(承認番号:AP-132949)を得た。また、薬剤のcarrierとしてのbeadsの利用に加え、(ウ)細胞のcarrierとしてのゼラチン粒の応用の可能性についても検討を行い、その実現可能性について検討に値するとの結論に至った。今後、(ア)、(イ)から得られる基礎データを元にbeadsなどのcarrierや薬剤等の生体内分布や動態のコントロールについて詳細な検討することができるものと考えられる。さらに(ウ)の細胞のcarrierとしてのゼラチン粒の応用が成功すれば、IVR技術を利用し非侵襲的delivery systemの応用範囲はさらに広がるものと思われる。今年度は、まず家兎肝に対する経動脈的アプローチの実験系の確立を試みた。家兎の鼠径部を展開してカテーテルを挿入し、肝動脈に安定して導入するためのデバイスや手技について検討し、正常肝における球状塞栓物質の肝動注も行った。結果として、カニュレーションの手技は確立されたが、その後フリーフロー下で塞栓物質の注入を行うには肝動脈分枝レベルからの注入は不安定であり、一個体で多条件の組み立てを安定的に施行することは困難であることがわかった。また、ミクロ粒子の注入により容易に肝梗塞が発生することがわかり、その注入量の設定が重要であることもわかった。経時的生体内画像追跡用あるいは薬剤、細胞等のcarrier用の粒子を作成するため、臨床応用されている球状塞栓物質、ゼラチン粒のほか、デキストラン粒子、セルロース粒子、ナノ化リピオドールシェル、熱応答性磁性ナノ粒子などについて実験系への応用可能性についても検討した。細胞を担う物質に関しても新しい多孔性粒子が必要と考えられ入手したが、血管内投与可能な状態で細胞を生着させるための実験系を立ち上げるまでには至らなかった。研究分担者により血管透過性などを評価するための小動物用超音波エコーシステムの活用も進めており、今後の血管作動性物質の作用や溶出薬剤の動態評価に有用であろうと判断された。本研究課題は、血管作動性物質等の作用によりcarrierや溶出薬剤等の組織内分布をコントロールし腫瘍への選択的集積効率を向上させることを目的としている。特に導入予定部位の血管床の血管透過性をコントロールすることは薬物あるいは細胞などの導入に大きな影響を与えると考えられたが、その検討にあたり生体における血管透過性の正確な評価が重要であった。また、当施設に光イメージング機器が導入され、高い時間分解能と空間分解能を持つ光音響イメージングが利用可能となった。そこで、これを用いてin vivoにおいて血管透過性を評価する画像システムの確立に取り組み、以下の結果を得た。1インドシアニングリーン(ICG)は血管透過性を評価する薬剤としても用いられるが、腫瘍皮下植え込みモデルマウスを用いてICGの動態を光音響イメージングで評価し、良好な4D-ICG動態描出能を得た。2皮下腫瘍に対して抗VEGF薬を投与するによりシグナルが著明に低下することを確認し、血管透過性の正常化を反映したものと考えられた。さらに、3腫瘍細胞内に取り込まれたICGを近赤外線顕微鏡で観察し、血管外へ移行したICGが細胞内を中心として存在することを確認した。一連の実験により光音響イメージングを用いたin vivoにおける血管透過性の評価が可能となり、ICGの組織内動態も確認し得た。

また、肝腫瘍植え込みモデル家兎を用いて肝動脈選択的に血管拡張薬およびエバンスブルーを動注し、血管透過性の変化についての検討も行った。血管拡張薬の投与により腫瘤とその周囲を中心に血管透過性の亢進状態が出現することが示唆された。今後は確立した画像システムを用いてcarrier、血管作動性物質、血管透過性、そして溶出薬剤の組織分布などの関係を明らかにし、効率的なdelivery systemを開発して抗腫瘍療法に応用したい。IVR技術を利用した特異的、効率的、非侵襲的delivery systemを開発するため、血管作動性物質による血管透過性の制御機能について検討した。光音響イメージングにてインドシアニングリーン(ICG)の動態を確認することが可能であり、ICGが細胞内に取り込まれていることも確認できた。また、血管透過性が亢進した状態ではエバンスブルーの組織内蓄積が増強し、血管透過性が低下した状態ではICGによる光音響イメージングシグナルが低下した。今年度は動物実験への応用可能な経時的画像追跡用あるいは薬剤、細胞等のcarrier用の粒子の作成を目指し、球状塞栓物質、ゼラチン粒のほか、デキストラン粒子、セルロース粒子、ナノ化リピオドールシェル、熱応答性磁性ナノ粒子などについて実験系への応用可能性について検討した。細胞を担う物質に関して新しい多孔性粒子が必要と考え入手したが、いずれも完成には至らなかった。原因は経動脈的投与により末梢動脈に停滞すると思われる径数十百数十μm程度で目的とする物質や細胞を安定して保持できる粒子を入手できなかったこと、家兎肝動脈へ球状塞栓物質を投与する実験により注入できる塞栓物質の量がかなり少量であることが判明し画像追跡が困難であることが予測されたこと、新しい多孔性粒子に血管内投与可能な状態で細胞を生着させるための実験系を立ち上げることが困難であったことがあげられる。また、家兎正常肝およびVX2モデル家兎肝腫瘍に対する経動脈的投与による粒子の分布および動態についての経時的画像追跡および組織学的検討も計画していた。まず、家兎の鼠径部を展開してカテーテルを挿入し、肝動脈に安定して導入するためのデバイスや手技について確立した。次いで、正常肝における球状塞栓物質の肝動注を行ったが、フリーフロー下で塞栓物質の注入を行うには肝動脈分枝レベルからの注入は不安定であり、一個体で多条件の組み立てを安定的に施行することは困難であることがわかった。また、ミクロ粒子の注入により容易に肝梗塞が発生することがわかり、その注入量の設定が重要であることもわかった。動態追跡、VX2モデル家兎の使用については、上記の粒子の問題により実施できなかった。研究分担者により血管透過性などを評価するための小動物用超音波エコーシステムの利用について検討し、血管作動性物質の作用や溶出薬剤の動態評価に有用であろうと考えられた。放射線科学来年度も動物実験への応用可能な経時的生体内画像追跡用あるいは薬剤、細胞等のcarrier用の粒子の作成を目指すが、粒子にこだわらずリピオドール乳化液の使用なども検討する。
遺伝子ノックアウト法によるヒストン修飾酵素群固有生理機能の総括的解析

代表的なエピジェネティック制御因子であるヒストン修飾酵素群による細胞機能制御メカニズムの解明を目指し、以下に示す成果を挙げることができた。(1)ヒストンアセチル化酵素GCN5およびPCAFがB細胞分化制御において、正反対(GCN5:促進、PCAF:抑制)の機能を有することが明らかとなった。(2)GCN5が抗アポトーシス因子Bcl-2の発現抑制を介して小胞体ストレス誘発型アポトーシスを促進的に制御していることが明らかとなった。(3)GCN5およびPCAFが免疫グロブリン重鎖の遺伝子発現において、正反対(GCN5:促進、PCAF:抑制)の機能を有することが明らかとなった。[目的・方法]ヒストン修飾酵素の一つ、ヒストンアセチルトランスフェラーゼGCN5の生理機能を解明する為に、その遺伝子を欠損させたDT40細胞(ニワトリ未熟B細胞株)のphenotypeを詳細に解析している。本年度は、B細胞分化を制御する重要な転写因子の遺伝子発現におけるGCN5の役割を明らかにする為に、これらの遺伝子の発現量をDT40の野性株とGCN5欠損株との間で比較した。[結果]GCN5欠損株ではB細胞分化を制御する転写因子のうち、Blimp-1およびIRF-4の遺伝子発現が劇的に低下していた。Blimp-1およびIRF-4遺伝子をGCN5欠損株に導入したところ、Blimp-1の過剰発現はIRF-4の遺伝子発現に影響を与えなかったのに対し、IRF-4の過剰発現はBlimp-1の遺伝子発現を顕著に促進した。この結果により、GCN5の標的はIRF-4であることが強く示唆された。さらに、ChIPアッセイによって、IRF-4遺伝子の上流域にGCN5が結合していることを明らかにした。これらのデータから、未熟B細胞ではGCN5→IRF-4→Blimp-1なる遺伝子発現制御スキームが機能していることが示された。本年度はヒストンアセチルトランスフェラーゼの一種GCN5およびPCAFの生理機能の一端を、それぞれの遺伝子を欠損させたニワトリB細胞株DT40の変異株のphenotypeを解析することにより明らかにすることができた。内訳は下記の通りである。1 GCN5がB細胞特異的転写因子EBF1とともにプロテインキナーゼCθの遺伝子発現を制御していることを明らかにした。2 GCN5が免疫グロブリン重鎖の遺伝子発現を制御していることを明らかにした。3 PCAFが免疫グロブリン重鎖の遺伝子発現と膜型→分泌型への変換を制御していることを明らかにした。以上の結果は査読付き雑誌に原著論文として掲載された。本研究は、エピジェネティク制御機構の重要因子であるヒストンアセチル化関連酵素群(アセチルトランスフェラーゼ(HAT)やヒストンデアセチラーゼ(HDAC))の固有の生理機能を、遺伝子ノックアウト法を用いて解明することを主たる目的とした。現在までにヒトにおいて同定されているHATおよびHDACはそれぞれ20種類足らずであり、2万を越える遺伝子の発現制御に関しては各ヒストンアセチル化関連酵素が固有の機能とオーバーラップした機能とを併せ持っていることが推測される。この複雑きわまりないヒストンアセチル化関連酵素群の生理機能(特に固有の生理機能)を明らかにすることは、生物学・医学的に極めて有意義である。具体的な手法は、細胞レベルの遺伝子ノックアウト実験系として知られるニワトリB細胞株であるDT40を用いて、種々のHATおよびHDACの遺伝子欠損変異株を作成し、これらのphenotypeを解析することにより、当該HATおよびHDACの固有の生理機能を詳細に解析する、というものである。最終年度においては、以下に示す研究成果を得た。(1)HATの一つであるGCN5が薬剤誘導性小胞体ストレスによって引き起こされるアポトーシスを抗アポトーシス遺伝子bcl-2の発現抑制を介して促進的に制御することを明らかにした。(2)HATの一種であるPCAFが免疫グロブリン重鎖の遺伝子発現を抑制的に制御することを証明した。(3)PCAFがB細胞特異的転写因子であるBcl-6およびPax5の遺伝子発現制御を介してB細胞の分化に重要な役割を担っていることを明らかにした。研究期間全体を通じて得られた成果は、ヒストンアセチル化・脱アセチル化による細胞機能調節のエピジェネティク制御機構の全貌解明に大きな貢献をしうるものと考えている。研究は概ね順調に進行している。これまでの2年間で査読付き雑誌に論文を筆頭著者として5報発表している。生化学最終年ということで一応のまとめを行いたい。投稿中の論文および執筆中の論文が各々一つずつあるので、これを掲載に漕ぎ着けたい。本年度は、ヒストンアセチル化酵素GCN5の重要な生理機能(B細胞特異的転写因子IRF-4の遺伝子発現を制御する)を明らかにすることにより、B細胞機能のepigenetic regulationの一端の解明に貢献することができた。

また、GCN5欠損変異株を含む種々の遺伝子欠損変異株の解析も順調に進行中であり、来年度以降の研究推進に向けて期待が持てる状況である。加えて、本年度は哺乳動物(ウシ)の胎児血清中に存在する抗アポトーシス活性を制御する因子として血液凝固因子XIIIを同定することができた。血液凝固因子XIIIが関与する抗アポトーシス活性は胎児の血清のみに認められ、成牛や幼牛では確認されなかった。この結果は、発生分化の過程におけるアポトーシスを制御する新規のメカニズムでると考えられ、今後一層の発展が期待できる。目下、研究は計画通りに進行しており、今後も計画通りに遂行していく予定である。現在のところ、研究計画の変更や研究遂行上の課題等は無い。
肺の外科的疾患におけるサイトカインネットワークと肺癌細胞増殖のメカニズムについて

肺は、ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)供給源の一つであり、肺の細気管支や肺胞上皮細胞が常に傷害され再生を繰り返すことなどから、新しく開発した灌流式培養システムを用いた基礎データをもとに、臨床データを検討してきたが、肺の再生を検討するうえで、HGFの関与とともに、HGFを中心とした他のサイトカインの影響を基礎と臨床の両面から検討する必要があると考え今回の実験を行った。1)肺の外科的疾患における周術期の血中HGF濃度を測定するために、開胸症例に対しては、術前および術直後、6時間、1、3、5、7、14日目に各々動脈血採血、術中標本摘出前に関連肺静脈より採血した。胸腔鏡下肺切除(VATS)症例に対しては術前、術直後、6時間,1、3、5、7日目に各々動脈血採血、また、開胸症例、VATS症例ともに、術中、術直後、6時間,1日目、3日目に胸水を採取し各々HGF濃度を測定した。採取した血清および胸水についてまずHGF濃度をELISA法にて測定した。血清中HGF濃度は、開胸症例では、術後6時間でピークに達し5日目で、ほぼ術前値に戻った。VATS症例では、1日目でピークに達しその値は、開胸症例の約60%であった。血清中HGF濃度がVATS症例において低値であることは、VATSの手術低侵襲性を示唆していると思われる。また、胸水中の濃度は血中のそれに比し10倍以上高値であり、術直後より著明に上昇しVATS症例では、6時間後より開胸症例のHGF濃度を上回った。疾患別では、肺癌11例、転移性肺腫瘍4例、気胸6例、気腫性肺病変1例、炎症性肺疾患2例、その他2例、計26例であり、術式別では、標準開胸による肺手術11例、胸腔鏡下肺手術13例、その他2例であった。2)次に採取した血清および胸水についてIL-6濃度をELISA法にて測定した。開胸症例において、血清中IL-6濃度は、6時間でピークに達した。現在、胸水の測定条件について検討中である。3)肺癌細胞の増殖、転移のメカニズムを検討するために、肺癌細胞を従来の静置法で培養を試みるとともに、灌流式培養システムを用いた、血管内皮細胞の無血清培養を検討中である。肺は、ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)供給源の一つであり、肺の細気管支や肺胞上皮細胞が常に傷害され再生を繰り返すことなどから、新しく開発した灌流式培養システムを用い、HGFが肺の炎症等の傷害に対する修復への関与を示唆した基礎データをもとに、臨床データを検討してきたが、肺の再生を検討するうえで、HGFの関与とともに、HGFを中心とした他のサイトカインの影響を基礎と臨床の両面から検討する必要があると考え今回の実験を行った.1灌流式培養システムを用いて、IL-1刺激によるヒト肺線維芽細胞(MRC-5)からのIL-6分泌は、HGFの分泌様式とは異なり、刺激終了後10時間以内に消失した。2肺の外科的疾患における周術期の血中HGF濃度を測定するために、術前および術直後6時間後、1、3、5、7、14日目にそれぞれ動脈血採血、術中標本摘出前に関連肺静脈より採血した。また、術中及び術直後、6時間後、1、3日目にそれぞれ胸水を採取した。疾患別では、肺癌9例、転移性肺腫瘍2例、気胸2例、気腫性肺病変1例、炎症性肺疾患2例、その他1例、計17例であり、術式別では、標準開胸による肺手術9例、胸腔鏡下肺手術7例、その他1例であった。血清については、術前検体と標準開胸時における関連肺静脈より採血した検体とでは、肺癌症例については明らかな差は認めず、関連肺静脈血が0.1ng/ml以上高値を呈したのは、2例にすぎなかった。しかし、その他1例とした悪性リンパ腫において関連肺静脈血濃度が10倍以上高値を呈したのは興味深い結果である。また、胸水中の濃度は血中のそれに比し10倍以上高値であり、術後1日目にピークを呈する傾向にあった。疾患別および術式別の濃度比較、濃度変動については現在検討中である。3次に採取した血清および胸水についてIL-6濃度をELISA法にて測定した。現在、血清および胸水についての測定条件について検討中である。

胸腔鏡下肺切除(VATS)症例に対しては術前、術直後、6時間,1、3、5、7日目に各々動脈血採血、また、開胸症例、VATS症例ともに、術中、術直後、6時間,1日目、3日目に胸水を採取し各々HGF濃度を測定した。採取した血清および胸水についてまずHGF濃度をELISA法にて測定した。血清中HGF濃度は、開胸症例では、術後6時間でピークに達し5日目で、ほぼ術前値に戻った。VATS症例では、1日目でピークに達しその値は、開胸症例の約60%であった。血清中HGF濃度がVATS症例において低値であることは、VATSの手術低侵襲性を示唆していると思われる。また、胸水中の濃度は血中のそれに比し10倍以上高値であり、術直後より著明に上昇しVATS症例では、6時間後より開胸症例のHGF濃度を上回った。疾患別では、肺癌11例、転移性肺腫瘍4例、気胸6例、気腫性肺病変1例、炎症性肺疾患2例、その他2例、計26例であり、術式別では、標準開胸による肺手術11例、胸腔鏡下肺手術13例、その他2例であった。2)次に採取した血清および胸水についてIL-6濃度をELISA法にて測定した。開胸症例において、血清中IL-6濃度は、6時間でピークに達した。現在、胸水の測定条件について検討中である。3)肺癌細胞の増殖、転移のメカニズムを検討するために、肺癌細胞を従来の静置法で培養を試みるとともに、灌流式培養システムを用いた、血管内皮細胞の無血清培養を検討中である。
小脳由来の不活性化しないカリウムチャネルの分子機構

小脳より抽出したmRNAを注入して不活化しないK電流(IK(ni))をアフリカツメガエル卵母細胞に再構成すると、1996年にWatkins,Marthieらによって記載されたIK(SO)と良く似た電流が観察された。即ち、-60mV以上の深い膜電位から活性化が始まり、20分以上にわたって不活化せず、細胞内Ca上昇を伴うホルモン刺激で一過性に抑制された。本研究では、IK(ni)の分子情報を得るため、遺伝子クローニングを実施し小脳cDNAライブラリーより1つの遺伝子(KCR1)を得た。この遺伝子がコードしていたタンパクは、12回の膜貫通領域をもち、酵母、線虫のゲノムプロジェクトでみつかったものと20-35%の相同性をもっていたが、ほ乳類ではまだ知られていない新規のタンパクであった。この遺伝子cRNAをアフリカツメガエル卵母細胞に注入したが、チャンネル活性は認められなかった。そこで、このタンパクが、Kチャンネルの制御タンパクであろうと仮定し、小脳で発現している既知の電位依存性Kチャンネルと卵母細胞に共発現し、電流性質変化の有無を調べた。この実験から、ラットeagKチャンネルの性質を変えることがわかった。ラットeagKチャンネルは、細胞外Mg存在下で、ゆっくり(100msec)と活性化するが、KCR1と共発現すると、この活性化が速くなることがわかった。生化学的に2つのタンパクが、結合しているかを、免疫沈降とFar-westemプロッティングで確かめたところ、これらは複合体を形成していることが確認でき、このことは電気生理のデータを支持した。抗体を作成し、脳内分布を調べたところKCR1は、小脳顆粒細胞層、分子層、海馬CA3領域に多く局在していた。eagは、ほぼ同一部位に局在し、脳内でこれらが複合体を形成し機能していることがわかった。小脳より抽出したmRNAを注入し不活化しないK電流(lK(ni))をアフリカツメガエル卵母細胞に再構成すると、1996年にWatkins,Marthieらによって記載されたlK(SO)と良く似た電流が観察された。本研究では、lK(ni)の分子情報を得るため、遺伝子クローニングを実施し小脳cDNAライブラリーより1つの遺伝子(KCR1)を得た。この遺伝子がコードしていたタンパクは、12回の膜貫通領域をもち、酵母、線虫のゲノムプロジェクトで見つかったものと20-35%の相同性を持っていたが、ほ乳類ではまだ知られていない新規のタンパクであった。このことは、このタンパクがKイオン透過路構造を持っていないこととから予想されていた。この実験から、ラットeag Kチャンネルの性質を変えることがわかった。ラットeag Kチャンネルは、細胞外Mg存在下で、ゆっくり(100msec)と活性化するが、KCR1と共発現すると、この活性化が、速く(5msec)なることがわかった。また、ラットeag Kチャンネルは、再構成した不活化しないK電流の構成要素であることもアンチセンスを用いた実験から明らかになった。生化学的に2つのタンパクが、結合しているかを、免疫沈降とFar-westernブロッティングで確かめたところ、これらは複合体を形成していることが確認でき、このことは電気生埋のデータを支持した。
ギランバレー症候群患者血中抗体が認識する微量糖脂質抗原分子の同定と局在の検討

ギラン・バレー症候群では血漿交換が治療として有効であることから、液性因子が病態に関与していると考えられる。なかでも糖脂質抗体は急性期に高率に上昇がみられ、経過と共に低下消失することから、GBSの特異的な発症因子である可能性が高い。従来抗体活性は比較的主要な糖脂質を抗原として検討されてきたが、未検索の微量成分が抗体の標的となっている可能性があり、粗ガングリオシドを対象とした薄層クロマト(TLC)免疫染色により血中抗体活性の検討を行った。その結果GBS 50例中6例に、TLC上GD1aの直下のバンドに対する抗体活性が検出された。その抗原はDEAE Sephadex A-25カラム、シアリダーゼ処理およびイアトロビーズカラムにより精製し、FAB/MSによる検討を行った結果Ga1NAc-GD1aであることがわかった。抗GalNAc-GD1a抗体陽性の6例全例で消化器感染を先行感染とした。通常の電気生理検査ではcompound muscle actionpotentialsの振幅は著明な低値ないし導出不能であるのに対し、伝導速度は正常ないしは軽度の低下にとどまり伝導ブロックもまれであった。従って、抗Ga1NAc-GD1a抗体は軸索障害主体あるいは最遠位での脱髄性障害をきたす症例で上昇すると考えられる。今後Ga1NAc-GD1aの局在につき検討が必要である。マイコプラズマ肺炎はGBSの先行感染のひとつとして知られる。82例のGBS中4例がマイコプラズマ肺炎のものであったが、その4例全例で抗ガラクトセレブロシド(Gal-C)抗体が認められた。それ以外の78例のうち2例でも抗Gal-C抗体がみられたが、疾患対照および正常対照ではみられなかった。抗Gal-C抗体の存在はマイコプラズマ肺炎後のGBSに特徴的と考えられる。Gal-Cはミエリンの重要な抗原であることが知られ、ウサギでは抗Gal-C抗体による脱髄性ニューロパチーの作成が報告されている。抗Gal-C抗体はマイコプラズマ肺炎後のGBSにおける脱髄性ニューロパチーの発症に重要な役割を果たしていると考えられる。ギランバレー症候群(GBS)急性期血中には高頻度に抗糖脂質抗体が検出され、経過とともに低下消失することから、病態に果たす役割が注目されている。しかし従来検索された糖脂質は限られており、未検索の微量糖脂質に対しても抗体が存在する可能性がある。ウシ脳粗ガングリオシドを対象として、そのような微量抗原を認識する抗体の検出と抗原分子の解析を行なった。粗ガングリオシドをDEAE-Sephadex A-25カラムにのせ、それぞれ0.05M,0.1M,0.2M,0.4Mの酢酸アンモニウムを用いて溶出して分画し、血中抗体との反応性をTLC免疫染色にて検討した。その結果、急性期GBS 50例中6例の血中に、0.1M分画(シアル酸2個をもつガングリオシドを主体とする分画)のGD1aの直下に移動度をもつ抗原(抗原X)に強く反応するIgG抗体がみられた。抗原Xはレゾルシノールにて発色することから糖鎖構造にシアル酸を含むが、Clostridium perfringens由来のシアリダーゼには感受性がなかった。

以上から二個のシアル酸が一個ずつ基本糖鎖の末端以外の部位に結合している構造が推定され、抗原XはGalNAc-GD1aではないかと考えられた。抗原Xを精製し、FAB/MSにより解析したところ合致する所見が得られたので、抗原XはGalNAc-GD1aであると結論した。抗GalNAc-GD1a抗体陽性例は、電気生理学的に運動神経伝導速度の遅延はごく軽度で伝導ブロックのみられることもまれであるが、M波の振幅の低下が著明であることが特徴であり、最遠位の伝導ブロックあるいは軸索障害を主体とするGBSであると考えられた。現在GalNAc-GD1aに対するモノクローナル抗体の作成を試みており、それを用いてGalNAc-GD1aの局在の検討をすすめる予定である。本年度はフィッシャー症候群や眼球運動障害を伴うGBSに特異的に抗体がみられるGQ1bが、動眼神経・滑車神経・外転神経の傍絞輪部に局在すること、GBS血中抗体にしばしば認識されるGD1bが前根および後根の傍絞輪部に局在することなども報告した。ギラン・バレー症候群(GBS)の急性期の血中には、自己抗体としての抗糖脂質抗体が高頻度にみられる。発症後1-2日の血清に既に抗体がみられることから、これら抗糖脂質抗体は先行感染が刺激となって産生されたと考えられる。糖脂質は神経系の細胞膜表面に豊富に存在すること、および抗体価が経過とともに低下消失し本症候群の臨床経過とも対応することから、抗糖脂質抗体は発症に関わる因子である可能性が高い。昨年度はGBS血中抗体の認識する微量糖脂質抗原としてGa1NAc-GD1aを同定した。本年度はさらに症例数を増やし、129例の症例を対象として糖脂質抗体を測定し、各抗体の陽性率や陽性症例の臨床的特徴について検討を行なった。GM1とGD1bにともに結合しGa1β1-3Ga1NAc基を認識すると考えられる抗体の出現頻度が最も高く約4分の1にみられたが、陽性例の臨床所見は様々であった。一方抗GQ1b IgG抗体は、外眼筋痲痺を伴う例に特異的にみられることを従来より報告してきたが、症例数を増やした今回の検討でも再確認された。またフィッシャー症候群も含めて同抗体陽性例の先行感染は大部分が呼吸器感染であることも明らかになった。抗Ga1NAc-GD1a IgG抗体陽性症例は本年度新たに4例が加わり計10例となったが、大部分は消化器感染を先行感染とし、比較的重症で回復の遅い症例が多いという昨年度みられた傾向は同様に認められた。従来抗ガラクトセレブロシド(Ga1-C)抗体についてはあまり報告がなかったが、本年度の検討によりマイコプラズマ肺炎を先行感染とするものに特徴的にみられることも明らかとなった。抗Ga1-C抗体は動物実験で脱髄性末梢神経障害を引き起こすことが報告されており、GBSにおいても脱髄の発症因子として働いていると考えられる。今後さらに未検索の抗原に対する抗体活性を含めて様々な角度から抗糖脂質抗体を検討することが、本症候群の病態解明と特異的治療の開発に結び付くものと考えられる。
MDL基準を用いたデータ解析法の開発とその品質管理,マケティングへの応用

本研究ではMDL基準を用いたデータ解析法の開発を行い,さらに品質管理やマーケティング分野への応用を行った.1つの手法の提案として,3分割を考慮したMDL規準に基づく判別木の生成アルゴリズムの開発を行った.従来の判別木は2分割により生成されたもの,すなわち2進木により表現されることが多いいが,データ構造によっては3分割による方が望ましい場合がある.提案アルゴリズムでは,判別木のサイズ決定問題だけでなく,2分割あるいは3分割にするかをMDL規準により決定しながら判別木の生成を行っていく.その他の手法としてロジットモデルを用いたコンジョイント分析(RANKLOGITモデル)や多次元尺度法(LOGMAP)とのリンクを行い,それらのモデル選択基準にMDL基準を適用を検討した.コンジョイント分析については,消費者をグループ化するためのモデル選択問題の定式化とそのためのMDL規準の導出,多次元尺度法については,グループ化の他に次元数決定問題を考えた.さらに,それらの手法の有効性を示すために,シミュレーション実験や,マーケティングに関する実データへの応用を試みた.応用例として,あるJリーグのサッカースタジアムの試合時に提供されるサービスに関する顧客満足度調査を取り上げた.上記提案手法を用いて顧客満足度に影響される様々な要因や顧客の評価項目について検証した.本年度は,MDL基準を用いたデータ解析法の開発の一つてして,品質管理における統計的工程管理のための新たな方法論を提案した.現在,リモート・センシング技術の発達により,製造工程における品質データがリアル・タイムに獲得できる状況にあり,それらを活かした管理技術の開発が望まれている.工程異常の検出,異常発生時点推定,異常パターンの識別を迅速に行うことは,原因追求のために有効であると期待される.本提案手法は,Minimum Description Length(MDL)基準を用いて,工程異常の検出,異常発生時点の推定および異常パターンの識別を一貫して逐次的に行うものである。近年,MDL基準の工程管理への適用に関する研究はいくつか報告されているが,本研究では計量値の品質データが得られる工程を対象としており,異常パターンの識別問題まで考慮した.最初に,本研究で想定する工程異常パターン(Shift,Trend,Peak)の識別のためのMDL基準の導出を行った.次に,MDL基準による工程異常検出,発生時点推定,識別の手順を明確に定式化した.また,提案方法の有効性を検証するために,シミュレーション実験を行った.その他のデータ解析法については,MDL基準を用いた判別木モデル推定の精度に関する考察,コンジョイント分析におけるサンプルの分類へのMDL基準の適用を進めている.判別木モデルにおいては,予測精度と真の要因の抽出率という観点から,実データによる考察を行っている.コンジョイント分析においては,RANKLOGITモデルを仮定することにより,サンプル分類をモデル選択問題としての定式化が可能となり,実データへの適用やシミュレーション実験により,MDL基準を用いた場合の有効性を検証する.本年度は,その準備として実データの収集,RANLLOGITモデルを推定するためのプログラム作成を行った.本研究ではMDL基準を用いたデータ解析法の開発を行い,さらに品質管理やマーケティング分野への応用を行った.1つの手法の提案として,3分割を考慮したMDL規準に基づく判別木の生成アルゴリズムの開発を行った.従来の判別木は2分割により生成されたもの,すなわち2進木により表現されることが多いいが,データ構造によっては3分割による方が望ましい場合がある.提案アルゴリズムでは,判別木のサイズ決定問題だけでなく,2分割あるいは3分割にするかをMDL規準により決定しながら判別木の生成を行っていく.その他の手法としてロジットモデルを用いたコンジョイント分析(RANKLOGITモデル)や多次元尺度法(LOGMAP)とのリンクを行い,それらのモデル選択基準にMDL基準を適用を検討した.コンジョイント分析については,消費者をグループ化するためのモデル選択問題の定式化とそのためのMDL規準の導出,多次元尺度法については,グループ化の他に次元数決定問題を考えた.さらに,それらの手法の有効性を示すために,シミュレーション実験や,マーケティングに関する実データへの応用を試みた.応用例として,あるJリーグのサッカースタジアムの試合時に提供されるサービスに関する顧客満足度調査を取り上げた.上記提案手法を用いて顧客満足度に影響される様々な要因や顧客の評価項目について検証した.
人文社会系を中心とする学問の専門分化と学会の構造と機能に関する社会学的研究

<学会の制度化>人文社会科学の主要学会約500について、その創設年と沿革を調査し、分野別に創設年一覧を図示した。また、主要大学における戦前戦後の学部学科の創設、講座の創設の時期を調査し、学会の制度化との関連を考察した。学会はもともと東京大学の研究室内の研究会から生まれたものが多く、後続の大学もそれに倣って学内研究会をつくった。全国的な学会に制度化されるのは、大学令以後の大学拡張期、特に戦後の旧7帝大の総合大学としての整備開始によってである。我が国の学会の本格的展開は戦後になってからであるといえる。<学会の活動と機能>人文社会系学会の規模は平均約700人と小規模であるが、分布形状は非常に偏っており対数正規分布に従っている。年間の集会数は平均5,雑誌刊行回数は2.2、雑誌ページ数は258頁である。会員数規模と雑誌ページ数はいくぶん直線的な関係にある。1999年夏に、主要学会19の会員1800人を対象とした「人文社会科学関係の学会活動に関する研究者調査」を実施し、476人から回答を得た。その結果、学会は、「情報交換のメディア」、「研修や社会化の期間」、「評価やゲートキーパー」の機関として機能していることが明らかになった。しかし、専門家の実務のにはそれほど役立たず、国や地方公共団体等の政策に対する影響や貢献は小さく、専門家の利益向上には役立っていないことが明らかになった。本年度は、まず、人文社会関係の学会約500の創立年を「学術団体総覧」より調査し、それぞれの専門分野でいつ頃からどのような形で学会が創立されてきたかを分析する作業を行ってきた。現在、以下の事項が明らかになった。主要な学会は昭和初期までに生まれたが、現代のような学会が生まれてきたのは戦後のことである。1960年代以後、各分野においてすさまじい専門分化が進行し、下位分野の学会が多数生まれた。次に、学会の事務局調査として、日本経済学会、日本心理学会の他に、比較対象として、日本化学会、日本物理学会、電気通信学会の事務局を訪問して、事務局の活動状況の視察と関係資料の収集を行った。また、インターネット上に公開されている人文社会学会約80のホームページを閲覧して、学会の組織や活動内容に関する情報を得た。さらに、平成10年12月から11年1月にかけて、125の学会事務局を対象にして「人文社会科学関係の学会に関する調査」と題する質問紙調査を行い、34の学会事務局から回答を得た。分野間の回答状況にばらつきがあるので、主要学会については、8質問項目のうちインターネット上に公開されている情報で補っている。現在、これらのデータを分析可能なかたちにすべく整理中である。本年度はまた、人文社会諸科学の専門分化の現状を社会学的に分析するために、学術情報センターの「研究者ディレクトリ」データベースから研究者のサンプル(約1万人)を抽出し、その経歴、専門分野、所属学会、研究課題などを統計的に分析可能な形にデータ変換をしている。手始めに、複数の学会への参加状況をもとに学会間の関連度を求め、それをもとに約120の学会の布置状況を図示する予定である。また、主要大学における戦前戦後の学部学科創設、講座の創設の時期を調査し、学会の制度化との関連を考察した。我が国の学会の本格的発展は戦後になってからであるといえる。<学会の活動と機能

>人文社会系学会の規模は平均約700人と小規模であるが、分布形状は非常に偏っており対数正規分布に従っている。年間の集会数は平均5,雑誌刊行回数は2.2、雑誌ページ数は258頁である。会員数規模と雑誌ページ数はいくぶん直線的な関係にある。1999年夏に、主要学会19の会員1800人を対象とした「人文社会科学関係の学会活動に関する研究者調査」を実施し、476人から回答を得た。その結果、学会は、「情報交換のメディア」、「研修や社会化の機関」、「評価やゲートキーパー」の機関として機能していることが明らかになった。しかし、専門家の実務のにはそれほど役立たず、国や地方公共団体等の政策に対する影響や貢献は小さく、専門家の利益向上には役立っていないことが明らかになった。
核内Ca^<2+>シグナリングとしてのイノシトールリン脂質代謝の役割

イノシトールリン脂質代謝系は、細胞膜直下に存在する細胞内情報伝達系の一つであるが、核内でのイノシトールリン脂質代謝系の存在も示唆されている。イノシトールリン脂質代謝の要の酵素であるホスフォリパーゼC(PLC)の一つPLCδ4は、血清刺激により、核に発現が誘導され、細胞増殖における核内での機能が示唆される。固体レベルでの生理的機能を解析するため、まずPLCδ4ノックアウトマウスの作成を行った。PLCδ4遺伝子欠損マウス、PLCδ4(-/-)はメンデル率に従い正常に生まれ、生育等wild型PLCδ4(+/+)と比べて差はなかったが、PLCδ4(-/-)同士の交配では、生まれてくる仔の数が、極めて少ないこと、妊娠率も低いことから、PLCδ4遺伝子が生殖に関与する遺伝子であることが判明した。体外受精でも同様な結果が得られたことから、妊娠率の低下は受精時に問題があることが明らかになった。次にPLCδ4は精巣に多く発現が見られるので、精巣の組織切片を作製し、抗PLCδ4抗体による免疫染色を行った所、PLCδ4は精粗細胞、特に精粗細胞の核に存在し、精子の成熟に関与していることが予想された。またPLCδ4(-/-)精子は、卵の透明帯に対して先端反応を起こす割合が著しく低下しており、このことが受精時の卵でのカルシウムの上昇を誘導できず、受精率の低下をもたらすことが確認された。イノシトールリン脂質代謝系は、細胞膜直下に存在する細胞内情報伝達系の一つであるが、核内でのイノシトールリン脂質代謝系の存在が示唆されている。本研究では、核内でのイノシトールリン脂質代謝の意義を考察した。PLCδ4は、血清刺激により、核に発現が誘導され、細胞増殖との関連が示唆される酵素であるが、固体レベルでの生理的機能を解析するため、まずPLCδ4ノックアウトマウスの作成を行った。体外受精でも同様な結果が得られたことから、こうした現象はホルモン分泌や性行動の異常によるものではないこと、また胚盤胞のマウスヘの移植では仔の誕生数がPLCδ4(+/+)と差がないことから妊娠率の低下は受精時に問題があることが明らかになった。次にPLCδ4は精巣に多く発現が見られるので、精巣の組織切片を作製し、ヘマトキシリン/エオジン染色を行った所、精巣の組胞密度が低下していることが判明した。また抗PLCδ4抗体による免疫染色では、PLCδ4は特に精粗細胞に多く局在しており、PLCδ4が精子の成熟に関与していることが予想されたが、精子数、精子の運動性には異常が見られず、何らかの受精時の精子の機能が低下していると考えられた。更にPLCδ4は精粗細胞の核に存在していることが確認され、精子の成熟時において核でのPLCδ4の機能の重要性が示唆された。

PLCδ4遺伝子欠損マウス、PLCδ4(-/-)はメンデル率に従い正常に生まれ、生育等wild型PLCδ4(+/+)と比べて差はなかったが、PLCδ4(-/-)同士の交配では、生まれてくる仔の数が、極めて少ないこと、妊娠率も低いことから、PLCδ4遺伝子が生殖に関与する遺伝子であることが判明した。体外受精でも同様な結果が得られたことから、妊娠率の低下は受精時に問題があることが明らかになった。次にPLCδ4は精巣に多く発現が見られるので、精巣の組織切片を作製し、抗PLCδ4抗体による免疫染色を行った所、PLCδ4は精粗細胞、特に精粗細胞の核に存在し、精子の成熟に関与していることが予想された。またPLCδ4(-/-)精子は、卵の透明帯に対して先端反応を起こす割合が著しく低下しており、このことが受精時の卵でのカルシウムの上昇を誘導できず、受精率の低下をもたらすことが確認された。
がん遺伝子関連タンパク質のクロストークを制御する化合物の設計と合成

がん遺伝子産物Relや転写因子NFkBはDNAのkB配列に結合し免疫系の遺伝子の発現を制御する。一方HIV-EP1もこれら同様の刺激によって誘導されDNAの同じkB配列に結合する。細胞内シグナル伝達系にはこれら関連タンパク質相互のクロストークが存在すると推定される。本研究ではこれらのタンパク質を認識区別して阻害する人工化合物の設計と合成を行なった。ピリジンとヒスチジンメチルエステルが対称的に連結した基本骨格をもつ人工化合物HPHをさきに開発した。本研究ではこの基本化合物に種々の亜鉛タンパク質の活性部位の構造にもとづいた分子設計をほどこした。すなわちHPHのイミダゾール残基に立体的にかさ高い置換基を導入し、あるいはメチルエステルをカルボン酸に加水分解するなどの変換をほどこした。さらにイミダゾール部分をメルカプト基やアルキルチオ基のようなイオウ置換基で置き換えた化合物を合成した。得られた化合物の亜鉛との結合の強さをNMRなど物理化学的手段で評価したところ、ヒスチジン誘導体の場合、金属結合部位にカルボキシル基が含まれると亜鉛結合力が増強されることが明らかになった。さらにこれらの化合物は亜鉛フィンガー転写因子HIV-EP1とDNAとの結合を阻害することが、ゲルシフト実験による検討の結果明らかになった。さらにイミダゾール部分をメルカプト基で置き換えた化合物を合成したところ、HIV-EP1のDNA結合阻害の効果を格段に強めることができた。またシグナルのクロストークの見地から、HIV-EP1と同時に誘導される転写因子NFkBの機能を阻害する物質を類似化合物のなかに検索し、HIV-EP1の経路とNFkBの経路を区別して阻害する物質を見いだすことができた。本研究を発展させ、細胞内シグナルのクロストークの制御という新しい作用機序にもとづく制がん物質をめざしたい。
C-H結合の1,2-付加を鍵とするアルカン変換

持続的な炭素資源の運用法の確立は21世紀の化学者に課せられた最も重要な課題の一つである.石油や天然ガスに豊富に含まれる低級アルカンは従来燃料として用いられて来たが,官能基化・高級化によって化学原料へと変換する手法の開発が求められる.本研究では「アルカンC-Hの金属-ヘテロ原子多重結合への1,2-付加」というこれまで用いられて来なかった素反応に着目し,安価で豊富に存在する卑金属を触媒としてこれらの反応を行う手法の開発を目指す.持続的な炭素資源の運用法の確立は21世紀の化学者に課せられた最も重要な課題の一つである.石油や天然ガスに豊富に含まれる低級アルカンは従来燃料として用いられて来たが,官能基化・高級化によって化学原料へと変換する手法の開発が求められる.本研究では「アルカンC-Hの金属-ヘテロ原子多重結合への1,2-付加」というこれまで用いられて来なかった素反応に着目し,安価で豊富に存在する卑金属を触媒としてこれらの反応を行う手法の開発を目指す.