hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小胞体から核への細胞内情報伝達機構の解析

すなわち小胞体ストレス下で小胞体内に異常タンパク質が蓄積すると、ATF6はプロテオリシスを受け、膜から遊離した細胞質側ドメインが活性型の転写因子として核へ移行し、小胞体内の恒常性維持に働く分子シャペロン等をコードする遺伝子の転写を活性化する。ATF6を切断するプロテアーゼがゴルジ装置に存在するためATF6は、小胞体ストレスに応答して小胞体からゴルジ装置へ移行しなければならない。そこでまず、ATF6の切断を阻害するプロテアーゼ・インヒビターを探索し、セリンプロテアーゼ・インヒビターであるAEBSFで細胞を前処理すると、小胞体ストレスに応答したATF6の切断が阻害され活性型のATF6が生じないが、ゴルジ装置への移行は影響を受けないことを見いだした。つまり、小胞体からゴルジ装置への移行は切断とカップルしていないが、ゴルジ装置から核への移行には切断が必要であることを明らかにした。次にATF6は、分泌タンパク質の輸送に使われているのと同じシステムでゴルジ装置へと細胞内輸送されることを明らかにした。さらに、ATF6が活性化される小胞体ストレス下で、高次構造が異常になった分泌タンパク質や膜タンパク質は確かに小胞体内に留められるが、ATF6は選択的にゴルジ装置へと輸送されることを明らかにし、ATF6のゴルジ装置への移行と小胞体におけるタンパク質の品質管理とが両立することを証明した。また、正しい高次構造を形成している分泌タンパク質は小胞体ストレス下でも分泌されることを明らかにし、ATF6のみが小胞体ストレス下で輸送されるのではなく、小胞体ストレス下でも細胞内輸送システムは機能していることを示した。小胞体における分泌系タンパク質の折り畳みを介助・促進する分子シャペロンや酵素の発現量は、小胞体から核への細胞内情報伝達を伴う転写誘導機構Unfolded Protein Response (UPR)により制御されている。申請者は、哺乳動物UPRに特異的に働く経路としてATF6経路とIRE1-XBP1経路を同定した。これまでに、活性型のATF6がシス配列ERSEを介して、専ら小胞体局在性の分子シャペロンや酵素の転写を活性化するのに対して、活性型のXBP1はシス配列ERSEだけでなくシス配列UPREをも介して転写を活性化すること、すなわちXBP1の方が標的遺伝子のスペクトルが広いことを明らかにしている。さらにこのようなXBP1特異的な標的遺伝子の一つとして、小胞体関連分解機構において重要な役割を果たすEDEMという分子を同定し、IRE1-XBP1経路が異常タンパク質の巻き戻しだけでなく、分解をも制御していることを見いだした。今年度、IRE1-XBP1経路特異的に転写誘導される遺伝子としてCERD1(Derlin-2)とCERD2(Derlin-3)を同定したので、これらの分子が小胞体関連分解に関与するかどうか検討した。その結果、以下の点を明らかにした。1)Derlin-2およびDerlin-3が膜を4回貫通する小胞体タンパク質であること2)Derlin-2あるいはDerlin-3を過剰発現すると、異常糖タンパク質の分解を促進すること3)IRE1ノックアウト細胞では、異常糖タンパク質の分解が抑制されること4)Derlin-2あるいはDerlin-3をノックダウンすると異常糖タンパク質の分解が抑制されることこれらの結果は、ATF6経路とIRE1-XBP1経路の使い分けが小胞体におけるタンパク質の品質管理に重要であることを示している。小胞体におけるタンパク質の品質管理は、小胞体シャペロンによる折り畳み促進と小胞体関連分解による異常タンパク質の排除という相反する2つの機構により成立している。
地域営農組織の広域化による農地利用ガバナンスの再編に関する地理学的研究

本年度は日本の水田農業の地域的特徴を把握するため、地域の農地利用や営農組織の展開状況に関する多変量解析を実施した。この分析は、各市町村の農業生産性を踏まえたものであり、これによって本研究における事例対象地域の位置づけを明確にした。この分析結果は、青森中央学院大学研究紀要第30・31合併号に「日本における水田経営の地域的特徴」という題目で投稿し、受理済みである。また、本年度の事例対象地域における調査は、宮城県色麻町および美里町で実施した。当該調査では宮城県内の農業改良普及センターの協力が得られ、同県における営農組織の状況を把握したほか、上述した両町における営農組織において、農地所有者と農地利用者の意見調整がどのように実施され、営農組織が展開しているのかを、農地利用ガバナンスという視点から明らかにした。農地利用ガバナンスを検討する際、本研究ではアクターネットワーク理論を用いた。当該理論は、フランスを中心とする社会学者によって提唱された理論であり、人的な連関だけでなく、自然環境や政策との連関も整理できるという利点がある。このアクターネットワーク理論を用いた分析により、上述した両町における営農組織の展開をより詳細に考察することが可能となった。この調査結果は、東北地理学会2019年度春季学術大会に発表申し込み済みであり、上記発表を実施した後、学会誌に投稿する予定である。さらに、本年度は以前調査を実施した秋田県羽後町における営農組織の展開を、本研究の分析視点を踏まえて検討した。この内容は、2019年3月に発行された『新時代で変化する社会諸相とビジネス境界の展望』において、「米価低迷下における稲作の組織化ー秋田県羽後町を事例にー」という題目で掲載されている。本研究は、当初の予定通りに事例対象地域における調査が進行しているとともに、学会報告や論文としての成果報告も順調に実施している。本研究の事例対象地域である宮城県色麻町および美里町の調査は完了しており、今後は学会誌への投稿に向けて、両町における補足調査を実施する段階にある。また、日本の水田経営における地域的特徴が明らかになったため、今後は上述した2町と農業の特徴が異なる石川県および佐賀県における現地調査を実施し、調査結果を比較検討する予定である。上述した研究は、水田経営の組織化を対象とする分析であるが、研究代表者が勤務する青森県津軽地方では、水田経営が組織化せず、個別農家単位で規模拡大しているという特徴が明らかになった。今後、この点については、水田経営の非組織化地域としてその要因を検討する。これによって、本研究は多面的かつ日本の水田経営に広く応用可能な成果が得られる。宮城県において予定していた調査において、行政機関からの全面的な協力が得られたため、当初の計画より円滑に調査が進み、調査旅費が圧縮された。

この圧縮部分は、本研究を一層充実させ、営農組織の展開による農地利用ガバナンスの変容を多面的に考察することが可能である青森県つがる市における調査旅費として使用する予定である。
人体通信機器の設計と応用に関する研究

本研究の目的は,人体通信機器の装着箇所や周波数帯といった仕様に対して,高性能・低消費電力な機器の設計指針を示すことである.本年度は,1三層構造電磁ファントムおよび送受信治具の開発,2ファントム測定結果と解析結果の比較,を行った.1について,前年度までに明らかにした電磁ファントム各層における電気的特性の誤差許容範囲にもとづき,シリコン樹脂が主材料の三層固体ファントムを開発した.ファントムは皮膚,脂肪,筋肉の三層からなり,炭素粉末等の添加量を調整することで,1030 MHzにおいて各組織の導電率および比誘電率を再現している.また,測定に用いるバッテリ駆動の小型送受信測定治具を開発した.これらの測定治具は,ネットワークアナライザ等の大型機器を用いる従来の測定に比較し,人体通信を行う際の電磁環境をより忠実に再現した測定に有用である.2について,1で開発したファントムと測定治具および被験者を用いて,手首に装着したウェアラブル送信機と,手で触れる設置型受信機の通信を想定して伝送特性の測定を行った.また,比較のために積層角柱モデルを用いた数値電磁界解析により伝送特性を計算した.送受信機間の距離が10 cmの状態では,ファントム測定値と積層角柱モデル計算値の差は1.0 dBで,ファントム測定値と被験者測定値の差は8.2 dBであった.測定値が解析値より大きいのは受信機に接続されたオシロスコープなど周囲との電磁的な結合が原因であり,ファントムと被験者で8.2 dBの差が生じたのは体幹の有無が原因と考えられる.実際の設計では,受信信号レベルとして数十dB程度のマージンを考慮するため,開発したファントムは機器設計の早い段階において基礎検討を行うには十分有用であるといえる.また,解析や被験者実験との比較から,伝送効率の差違の理由や範囲についてもある程度予想が可能と考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。人体周辺のウェアラブル機器等を相互に接続する無線通信技術として,人体を信号の伝送路とする「人体通信」がある.本研究の目的は,人体通信機器の装着箇所,周波数帯といった仕様に対して,高性能・低消費電力な機器の設計指針を確立すること,そのためのツールを開発することである.本年度は,人体組織と電磁波の相互作用の観点から,人体通信の諸特性へ与える影響が大きい組織が皮膚,脂肪,筋肉であることを明らかにした.さらに,その三組織を積層化し,実人体腕部と電気的に等価な多層簡略モデルの開発を行った.この多層簡略モデルは変形加工が容易かつ少ない計算機資源で利用でき,実用的なレベルで解析誤差も小さいため,高い工学的有用性を持つと考えられる.次に,人体通信の実験評価に用いる,皮膚,脂肪,筋肉の各生体組織と等価な電気的特性を有するファントムの開発を行った.まず, 10MHzにおける接触型人体通信の評価における脂肪および筋肉ファントムの電気的特性が,目標となる実組織の特性と厳密に一致せずとも,測定結果に対する影響が小さいことを解析的に明らかにした.次に,材料の調整により, 10MHzにおいて使用可能な筋肉および脂肪ファントムの作製に成功した.さらに本年度は,ヘッドセットや補聴器等の頭部両側に装用するウェアラブル機器間の人体通信に着目し,その伝送メカニズムについて検討した.送受信機に二電極構造を用いた場合には,送信機直下の部分に比較的強い電界が分布し,人体内部を電界が貫く状態で送信機から受信機へ伝搬することが確認された.一方で,送受信機に一電極構造を用いた場合には,人体内部にはほとんど電界が浸透せず,人体周囲を電界が伝搬して伝送が行われることが確認された.また, 1030MHzの範囲での周波数変化に対しては,送受信機間の伝送特性,人体周囲の電界分布に顕著な変化はないことを明らかにした.人体に装着したウェアラブル機器や,人体周辺の機器を相互に接続する無線通信技術として,人体を信号の伝送路とする「人体通信」がある.本研究の目的は,人体通信機器の装着箇所,周波数帯といった仕様に対して,高性能・低消費電力な機器の設計指針を確立すること,そのためのツールを開発することである.本年度は,実人体腕部と電気的に等価な多層簡略モデルの開発を行った.本モデルにより,1 MHz1 GHzという広帯域において,実用的な解析誤差の範囲で人体通信電極の入力インピーダンスが計算可能であることを確認した.この多層簡略モデルは変形加工が容易かつ少ない計算機資源で利用でき,高い工学的有用性を持つ.また,三層構造ファントム皮膚層の電気的特性の変化が人体通信電極の入力インピーダンスに与える影響について検討した.電磁界解析の結果,皮膚層の比誘電率および導電率が±20%の範囲で変化した場合でも,電極入力インピーダンスに最大で20%以内におさまることが明らかとなった.得られた知見にもとづき,三層構造ファントムの試作を行った.さらに,スマートウォッチ等を装着したユーザが自動販売機等の設置型機器に触れることで電子マネーデータを送受信する人体通信システムを想定した電磁界解析を行った.解析周波数10 MHzにおいて,指先が電極に接触している状態では送受信機間の伝送特性S21は-56.0 dBであり,指先と電極の間に5 mmのギャップが生じるとS21は18 dBと大幅に減衰した.一方で,ギャップを大きくした場合には1.4 dB/5 mmでS21は減衰した.

この結果より,指先がわずかでも電極から離れると大幅に送受信機間の伝送特性が劣化し通信不可能になると考えられ,人体通信を,ユーザの接触動作をトリガとし通信する新たなヒューマンインターフェースとして利用できる可能性が示唆された.本研究の目的は,人体通信機器の装着箇所や周波数帯といった仕様に対して,高性能・低消費電力な機器の設計指針を示すことである.本年度は,1三層構造電磁ファントムおよび送受信治具の開発,2ファントム測定結果と解析結果の比較,を行った.1について,前年度までに明らかにした電磁ファントム各層における電気的特性の誤差許容範囲にもとづき,シリコン樹脂が主材料の三層固体ファントムを開発した.ファントムは皮膚,脂肪,筋肉の三層からなり,炭素粉末等の添加量を調整することで,1030 MHzにおいて各組織の導電率および比誘電率を再現している.また,測定に用いるバッテリ駆動の小型送受信測定治具を開発した.これらの測定治具は,ネットワークアナライザ等の大型機器を用いる従来の測定に比較し,人体通信を行う際の電磁環境をより忠実に再現した測定に有用である.2について,1で開発したファントムと測定治具および被験者を用いて,手首に装着したウェアラブル送信機と,手で触れる設置型受信機の通信を想定して伝送特性の測定を行った.また,比較のために積層角柱モデルを用いた数値電磁界解析により伝送特性を計算した.送受信機間の距離が10 cmの状態では,ファントム測定値と積層角柱モデル計算値の差は1.0 dBで,ファントム測定値と被験者測定値の差は8.2 dBであった.測定値が解析値より大きいのは受信機に接続されたオシロスコープなど周囲との電磁的な結合が原因であり,ファントムと被験者で8.2 dBの差が生じたのは体幹の有無が原因と考えられる.実際の設計では,受信信号レベルとして数十dB程度のマージンを考慮するため,開発したファントムは機器設計の早い段階において基礎検討を行うには十分有用であるといえる.また,解析や被験者実験との比較から,伝送効率の差違の理由や範囲についてもある程度予想が可能と考えられる.人体通信の応用が想定される様々な条件下の伝送特性を数値電磁界解析により計算し,人体通信システムの設計につながる知見の集積を進めている.実用的なアプリケーションを意識した解析結果は,他の類似研究に比べて有用性が高い.また電極入力インピーダンス特性や伝送特性の測定実験に用いるファントムとして,三層構造ファントムを提案し,その特性解析を進めるとともに試作を行った.研究成果の公表は国際会議での発表や学術誌への論文投稿により着実に行っている.平成27年度は研究をまとめる最終年度であり,人体通信機器の設計指針確立に向けてさらに研究を進めることが期待される.27年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は,これまでに開発を行った簡略人体モデルおよび試作した三層構造ファントムを用いて,より実用的なレベルの電磁界解析と実験評価を進める.具体的には,想定する様々なアプリケーションごとに,人体各箇所に装着するアンテナ電極の構造・寸法に対する電極入力インピーダンス特性や,人体周辺の電界分布について検討を行い,伝送効率を最大化し消費電力を低減する電極および人体通信に最適なインピーダンスのフロントエンド回路設計を行う.また,設計した電極と回路を実験的に評価するために,電池駆動のウェアラブル測定治具開発の開発をすすめる.同時に,受信側には必要に応じてバッテリ駆動も可能な小型スペクトラムアナライザを用い,受信機器の接地状態による通信特性の変化についても検討する.
NASHの肝線維化進展におけるプラスミンを介した炎症細胞浸潤の役割解明

メタボリックシンドロームを基盤病態として発症する非アルコール性脂肪肝炎(Non alcoholic steatohepatitis : NASH)は線維化を伴う脂肪肝炎を経て、肝硬変や肝癌に至る病態で、その病態解明と新たな治療戦略の確立は急務である。本研究課題では、血栓溶解に中心的な役割を果たす線溶系因子プラスミノゲン/プラスミンの非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の病態進展における役割を、プラスミノゲンの欠損マウスやプラスミン阻害剤を用いて検討した。その結果、プラスミンによるマクロファージの浸潤増加およびその活性化促進がNASHの病態に対して増悪的に働いており、プラスミン阻害剤がNASHの新たな治療法として有効である可能性を見出した。メタボリックシンドロームを基盤病態として発症する非アルコール性脂肪肝炎(Non alooholic steatohepatitis : NASH)は肝硬変や肝がんに至る病態で、その病態解明と新たな治療戦略の確立は急務である。NASHにおける線維化進展機序にマクロファージや好中球などの炎症細胞浸潤の関与が示唆されている。線溶系因子のプラスミンは、組織での細胞外マトリックスの分解を介して、炎症細胞の浸潤・活性化に重要な役割を果たしているが、プラスミンをはじめとする線溶系因子のNASHの病態における役割は明らかではない。そこで、本研究は、プラスミンを介したマクロファージ浸潤および活性化の制御がNASH病態に及ぼす影響を解明し、新たな予防・治療法を確立することを目的とした。本年度は、まず、マウスのメチオニン・コリン欠乏食誘導NASHモデルにおける肝臓での線溶因子の発現動態を検討した。そして、NASHを誘導したマウスの肝臓において、組織型プラスミノゲンアクチベーターやウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーターの遺伝子発現量と活性の変化が認められており、線溶系がNASHの病態に関与していることが示唆された。また、プラスミンの前駆体であるプラスミノゲンの遺伝子欠損マウスに、メチオニン・コリン欠乏食を与えてNASHを誘導し、その病態への影響について、野生型マウスとの比較検討を現在行っている。具体的には、肝臓における脂肪蓄積、マクロファージの浸潤、炎症性変化、線維化等について解析中である。また、NASHの新たな予防・治療法の確立を目的として、プラスミン活性を制御する物質の探索も同時に行った。その過程で、エンザミンというバシルスズブチリスAK株由来代謝産物の抽出物が、マウス血中のプラスミン活性を制御することを発見した。このエンザミンのNASHの病態に対する効果についても検討中である。非アルコール性脂肪肝炎における線維化進展機序にマクロファージや好中球などの炎症細胞の浸潤の関与が示唆されている。線溶系因子のプラスミンは細胞外マトリックスの分解を介して、これらの細胞浸潤および活性化に重要な役割を果たしている。そこで本研究では、プラスミンの前駆体のプラスミノゲン(Plg)の遺伝子欠損マウスおよびその活性化因子のウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベーター(uPA)の遺伝子欠損マウスに、NASH誘導食(メチオニン・コリン欠損(MCD)食)を与え、NASHの進展過程におけるプラスミンの役割を検討した。また、野生型マウスにMCD食を与え、その後、プラスミンの特異的阻害剤であるトラネキサム酸を2週間投与し、病態の改善効果を検討した。これらの検討から、以下の結果が得られた。NASHを誘導したPlg欠損マウスでは野生型マウスと比較して、肝傷害の指標である血中ALT値の有意な抑制を認めた。また、組織学的解析の結果、plg欠損マウスでは、NASHに伴う線維化が抑制され、肝臓へのマクロファージの浸潤増加も著明に抑制された。さらに、炎症性サイトカインであるTNFαの肝臓での遺伝子発現増加の著明な抑制が認められた。また、NASHを誘導したuPA欠損マウスにおいても、肝傷害の抑制傾向が認められた。そして、NASHを誘導した野生型マウスにトラネキサム酸を2週間投与したところ、血中ALT値が有意に低下し、肝傷害の改善が認められた。本研究結果より、線溶系因子プラスミンが、炎症細胞の浸潤を介してNASHの病態進展過程に深く関与していることが示唆され、その薬理的阻害がNASHの新たな治療法として有効である可能性を示した。しかし、プラスミンが本病態におけるマクロファージの浸潤および活性を亢進させる詳細な機序についてはさらなる検討が必要であると考えられる。
インターネット上の初等幾何実験システム

自動推論の研究において幾何推論は重要な分野の一つである。本研究ではKoedingerによる認知科学的な視点から提案されたDCモデルに基づく幾何推論システムの開発を目指し研究を行った。DCモデルは論理的推論を行うモデルでありながら、推論の制御に具体的な図を用いている。人間が幾何の問題を解くとき、図に表れる特徴的なパターンに着目して推論を進めることがあり、DCモデルはこの様子をモデル化したものである。具体的な図形に現われる特徴的な図形パターンの抽出が研究の要点であるが、本研究で考案した「長辺」という新しい概念を用いて、パターン抽出の効率を上げる実験を行った。これまでの方式では、図形記述は点が基本であったため、同一直線上にある点の認識に計算時間が多くかかっていた。基本データとして、同一直線上にある点のまとまりを表す長辺を用いることで、劇的に効率向上を図ることができた。研究室の内部資料は残せたが、残念ながら発表までには至らなかった。自動推論の研究において、幾何推論は重要な分野のひとつである。その初期においては一階述語論理による推論が用いられ、現在、研究の重点は代数や記号論理の組合せに移行した。一方Koedinger等は認知科学的な観点から、DCモデルを考案した。DCモデルは論理的推論を行なうモデルでありながら、推論の制御に具体的な図の幾何情報を用いている。人間が幾何の問題を解くとき、問題図の中に現れる特徴的なパターンに着目して推論を進めることが多い。このとき、人間はそのパターンから関連した幾何定理を想起していると考えられる。DCモデルはこの様子をモデル化したものであり、パターンと関連する幾何知恵吏をDCスキーマと呼ばれる知識構造として定式化した。DCモデルは推論にこの知識構造を用いる。一般の論理的推論では推論の各ステップで、規則のインスタンスを生成するので組合せ爆発が起きる。これに対しDCモデルでは対象として考えている問題図の中から特徴的なパターンを抽出し、対応するスキーマを使って公理のインスタンスを生成する。この結果、探索空間は論理的情報だけの推論の場合より非常に小さくなる。従ってDCモデルの本質的な推論作業は問題図から図形パターンを抽出する作業にある。本年度の研究では、DCモデルの図形パターンの抽出のため、「長辺」という新しい概念を考案した。この概念に基づくパターン抽出アルゴリズムを実装し、具体的な図形に対して実験を行ない、従来の手法と比較より高速化できたことを確認した。自動推論の研究において、幾何推論は重要な分野の一つである。DCモデルは論理的推論を行うモデルだありながら、推論の制御に具体的な図を用いている。人間が幾何の問題を解くとき、図に現われる特徴的なパターンに着目して推論を進めることがあり、DCモデルはこの様子をモデル化したものである。DCモデルの本質的な推論作業は、問題図から図形パターンを抽出する部分にある。本年度は、DCモデルの図形パターン抽出のため、「長辺」という新しい概念を考案し、これを用いた図形パターン抽出の効率的な手法を検討した。初等幾何の有名な36種の図形、ランダムに描いた720種類の図形について、パターン抽出の効率を昨年までの手法と比較する実験を行った。アルゴリズムと実験結果をまとめ、国際会議に投稿中である。本研究ではKoedingerによる認知科学的な視点から提案されたDCも出るに基づく幾何推論システムの開発を目指し研究を行った。具体的な図形に現われる特徴的な図形パターンの抽出が研究の要点であるが、昨年度に考案した「長辺」という新しい概念を用いて、パターン抽出の効率を上げる実験を行った。これまでの方式では、図形記述は点が基本であったため、同一線上にある点の認識に計算時間がおおきくかかっていた。アルゴリズムと実験結果をまとめ投稿準備中である。
退化型準線形楕円型方程式の解の構造の研究

1.零と無限大の近傍でp-ラプラシアンで近似される準線形退化型楕円型方程式の零解及び無限遠点から分岐した正値解の分岐構造についての結果を得た。即ち、零及び無限大において近似されるそれぞれのp-ラプラシアンの第一固有値より零解及び、無限大解から正値解が分岐する事を示すことが出来た。更に、方程式の主要部の零及び無限大での増大度が等しいときにはこれらの分枝が全く一致することも示された。これは、弾性膜の方程式等も含む一般的な方程式に対しても適用可能である。2. p-ラプラシアンの固有値問題において、指数pを無限大にしたときの固有値、固有関数の極限について考察した。これらの極限値、極限関数を特徴づける方程式として極限固有値問題を提唱し、この方程式の解析を行った。極限方程式は、いわゆる無限大ラプラシアンを含む退化型楕円型方程式となり、極限関数はこの極限方程式に対する固有値問題の粘性解の意味での弱解となることを示した。この極限固有値問題については、未だ、第一固有関数の正値性等、非常に限られた結果しか得ることが出来なかった。球以外の簡単な領域における極限固有値問題の固有関数の例を探し出すこと等、一見簡単ではあるが意味のある重要な問題が残されたままになっている。3.非線形作用素のポテンシャル部分に仮定を置くことにより、全領域で定義された準線形退化型楕円型方程式についても1.で述べた分岐定理に対する結果と同じことがある程度成り立つことを示すことが出来た。今後、このポテンシャルに対する仮定をゆるめることが大きな問題となる。1.零と無限大において、それぞれ漸近的にp-ラプラシアンで近似される準線形退化型楕円型方程式の正値解の分岐構造について研究を行い、未だ研究途上ではあるものの、予定以上の研究成果を挙げることができた。既に、自明解からの大域分岐は得られていたが、今回、無限大からの正値解の分岐も得ることができ、更にこれらの分岐がある条件の下で一致することが示された。この結果は、方程式の主要部の零及び無限大での増大度が異なる場合に対しても成り立ち、弾性膜の方程式等も含む一般的な方程式に対しても適用可能である。証明には、Leray-Schauderの写像度を使い、Rabinowitzの方法によるが、これを適用するために、解のアプリオリ評価が重要な役割を果たす。これら得られた結果は、国内のシンポジウムで講演を行うと共に、現在とりまとめ中である。2.p-ラプラシアンの固有値問題に注目し、pを無限大にしたときの固有値、固有関数の極限について考察した。しかし、この方程式についての研究は手を着けたばかりの状態であり、例えば、第一固有値の単純性、それ以外の固有値の存在等興味ある未解決問題が数多く残っており、本研究の2年目への課題である。これまでに得られた結果は、既にとりまとめ、現在雑誌に投稿中である。1.昨年度の研究に引き続いて、p-ラプラシアンで近似される準線形退化型楕円型方程式の零解及び無限遠点から分岐した正値解の分枝の構造について研究を進めた。主要部の原点及び無限遠点における漸近挙動の位数が等しいときには、固有値の評価を得ることが出来、Rabinowitzによる大域分岐の方法と合わせてその分枝の特徴付けが得られることが判った。ただ、位数のことなる方程式については、昨年得られた大域分岐の結果のみで、零からの分枝と無限大からの分枝の間の関係付けを行うことは出来なかった。これについては今後の問題として残った。

2. p-ラプラシアンの固有値問題において、指数pを無限大にしたときの漸近的固有値問題の特徴付けを昨年行い、それに引き続きこの極限固有値問題の解析を行った。その方法として、粘性解の研究、退化型楕円方程式に関するハルナックの不等式、gradient vector fieldsの研究等、いろいろ試みたが、新たに得られた結果は第一固有関数の正値性等非常に限られたものであった。球以外の簡単な領域における極限固有値問題の固有関数の例を探し出すこと等、一見非常に単純に見えるが未だ解決出来ない問題が多く残った。3.昨年度は有界領域における準線形退化型楕円型方程式についてのみ考えたが、本年度は大学院生の二宮裕慈氏を研究グループの一員に加え全領域における方程式に対する分岐理論を研究した。限られた条件のもとで、第一固有値の単純性、孤立性を得、更に有界領域の場合と同様の分岐定理が成り立つことを示すことが出来た。今後は、この限られた条件を取り除くことが大きな問題となる。
実験的骨粗鬆症ラットを用いての運動と栄養条件の違いが骨強度に及ぼす影響について

平成6-7年において実施した3実験の概要は以下のように要約される。最初に摂取カルシウム量の違いが成長および骨強度に及ぼす影響について2つの実験を行った。そのうちの1つは「低カルシウムでも骨は大きくなるか」について検討を行った。その結果、著しい低カルシウム摂取条件の場合においても、成長や骨は正常な大きさに発達するが,骨重量・骨密度などの質的な充実は伴わない。さらに,低カルシウム摂取が長期間になる程,骨の質的な充実が損なわれることが明らかとなった。第2の卵巣摘出に関する実験では、卵巣摘出手術を施したラットに低カルシウム食を摂取させ、発育および骨強度への影響について検討を行った。その結果、先行研究では一般に体重増加と共に摂食量の増加傾向が報告されているが、本実験では各ラットの摂食量のばらつきが大きく、群間に摂食量の差は見られなかった。第3実験は摂食量の違いが運動量および骨強度に及ぼす影響について検討を行った。その結果、食餌制限の度合に比例して自発運動量が明らかな増加傾向が認められ、運動量が多くなるほど骨強度が低くなる傾向が認められた。以上の結果は運動によって骨強度を高めようとした場合、栄養条件が満たされた場合は高まり、栄養条件が不十分な場合は、むしろ運動は骨強度を低下させる可能性があることを示唆するものである。実験のプロトコールは6群(卵巣摘出群は10%カゼイン食・運動負荷群、10%カゼイン食・非運動負荷群、20%カゼイン食・運動負荷群、20%カゼイン食・非運動負荷群の4群、対照群として10%カゼイン食・非運動負荷群および、20%カゼイン食・非運動負荷群の2群を設けた)に分け、飼料中のカルシウム量を第1実験の1.0%量とした場合、蛋白質および運動が骨強度に及ぼす影響について検討を行った。10週齢で卵巣摘出手術を施し17週齢まで飼育を行った。本実験において条件の違いは卵巣摘出手術の有無、蛋白質量の違いおよび運動の有無の3要因、さらにそれらの相互作用である。卵巣摘出手術の有無によって違いが見られたのは摘出群のほうが体重が重い傾向が見られたが、破断試験による骨強度には違いがみられなかった。体重の違いは脂肪量の違いによるものであった。カルシウム量が同量であっても、蛋白質量の違いは体重、骨重量に明らかに差がられ、その違いは骨強度にも20%蛋白群のほうが10%蛋白群より高い結果を示した。運動の影響については前年同様の結果であるが、運動量が多いほど骨強度が低い傾向を示し、骨強度を高める適当な運動量は極めて少ない量であろうと推察された。これら3要因の相互作用については現在作業中である。骨密度の測定は筋肉などの軟部組織の多少によって骨密度を安定して測定できなかったので、これまで行って来た屠殺後に軟部組織を取り除いて密度を測定する方法を用いて測定した。今後さらに検討を必要とする課題である。平成7年度は運動と栄養条件の違いが骨強度に及ぼす影響について検討を目的として以下に示すI((1)、(2))、IIの実験を行った。主なる実績の概要は次の通りである。I.摂食量カルシウム量の違いが成長および骨強度に及ぼす影響について(1)0.03%Ca食と0.3%Ca食の比較;著しく低いCa摂取条件の場合においもて、成長や骨の形態的大きさには明らかな差は見られなかったが、骨重量・骨密度ににおいては有意な差が見られた。したがって骨が体の支持器であることより低Ca食においては骨の質的充実が満たされないことが示唆された。(2)卵巣摘出ラットを用いての0.2%Ca食と1.0%Ca食の比較:卵巣摘出群は対照群に比べて有意な体重増加を示した。しかし、Ca食含有量の違いによる影響は見られなかった。また大腿骨の骨強度は丸ごとの場合は卵巣摘出群の方が高値を示したが、体重補正すると対照群より有意に低値を示した。

II・摂食量の違いと運動が発育および骨強度の及ぼす影響について食餌制限を行った場合、運動量、発育、体組成、骨強度への影響を検討した。その結果、食餌制限下の運動は制限の度合いに比例した傾向で骨強度が低い結果を示した。「運動は栄養条件次第で骨強度を高めたり低下させる」という結果を得た。このことは制限食の条件下ので長距離ランナーに骨密度が低いランナーが多いと報じられていることと符合している。以上の実験結果は栄養条件を視野に入れないで運動によって骨強度を高めようとした場合、発育面のみならず骨強度においても運動を行わない場合より低くなる。運動の有効性とともに栄養条件を無視した場合、むしろ悪影響を及ぼす危険性を指摘するものである。
細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析

本研究は、マウス大脳皮質一次視覚野(V1)の感覚表現の経験依存的変化の解明を目的とした。特に、画像再構成という解析手法により、視覚表現の詳細な解析を行った。まず、覚醒下マウスにおいてV1での視覚表現を画像再構成法により解析した。マウス視覚野の活動は動物の歩行状態(静止あるいは走行)の影響を受けることが知られているので、実験ではマウスを円盤状のトレッドミルに乗せ、神経活動の計測と同時に、歩行状態を記録した。麻酔下マウスでの実験から、単一の自然画像の情報は少数の細胞の活動から抽出できることをすでに明らかにしていたが、覚醒下のマウスにおいても同様の結果が得られた。また、興奮性細胞と抑制性細胞の視覚応答を比較したところ、画像の情報は主に興奮性細胞に表現されていた。歩行状態による影響を調べたところ、走行中には視覚応答が上昇したが、細胞集団での応答パターンは大きくは変化しなかった。その結果、静止時と走行時で表現されている画像情報は大きくは変わらなかった。この結果は、画像パターンの情報は歩行状態に依存せずに表現されていることが示唆された。続いて、経験依存的な情報表現の変化を調べるために、マウスに視覚弁別課題を行わせた。弁別課題中の神経活動は、領野レベルの活動を広域カルシウムイメージングにより、細胞レベルの活動を二光子カルシウムイメージングにより計測した。現在データは解析中である。また、本研究で取得されたデータを基にした共同研究により、深層学習によるモデル化を行い、V1細胞の視覚応答の非線形な性質が抽出できることを明らかにし、論文として発表した。また、マウス一次体性感覚野での興奮性・抑制性細胞の皮膚感覚への応答の解析を行い、抑制性細胞は似たような応答特性を示す興奮性細胞と同期活動しやすいという点を明らかにして、論文として発表した。本研究は、マウス大脳皮質視覚野の感覚表現の学習に依存的変化の解明を目的とする。特に、2光子イメージングにより集団単一細胞の活動を記録し、画像再構成というデコーディングの解析手法と組み合わせることにより、詳細な解析を行う。マウスに課す学習課題に関しては、2種類の学習課題を想定しており、一つは線分の傾きを弁別させる視覚特徴に依存した課題、もう一つは視覚刺激の位置情報を弁別させる視野の位置に依存した課題である。このうち視覚特徴に依存した課題は実用的な実験系として確立できた。しかし視覚刺激の位置を弁別させる課題に関しては効率的な学習条件を探索中である。また、イメージング手法の改良を行った。細胞活動イメージングに用いるカルシウム指示たんぱく質の発現量の調整と低倍率の対物レンズを組み合わせることにより、約2ミリ四方の広範囲から、単一細胞活動と想定されるユニット活動をビデオレートで記録できた。これにより、複数の視覚領野の活動が同時に記録可能となった。また、低時間分解能ながら約4ミリ四方範囲内のほぼすべての視覚領野の活動を記録できることも確認した。解析手法に関しては、画像復元の手法を改良して、より少数の細胞の活動から画像が復元できた。具体的には自然画像は平均20個弱の細胞を適切に選択すれば復元可能であった。この成果は論文投稿準備中で、preprint版をBioRxivに投稿した。1光子のwide field imaging下において光遺伝学的手法により脳活動が操作できることを確認した。例えば、一次視覚野を刺激すると網膜部位対応を示す高次視覚野の活動が特異的に上昇した。この手法は学習前後あるいは課題中の領野間の情報伝播の解析に適用できると考える。現在までの進捗状況に関しては、全体としてはおおむね順調であると考える。ただし、行動実験に関しては、一部の行動課題の確立も含め予定より遅れている。合わせてメインデータの取得も遅れ気味である。この理由として、一部の行動課題が想定していたよりも難易度が高かった点と、後述するように解析手法の論文投稿を優先し、そちらの準備に時間を割いたことによる。予定より進捗した点として、解析手法に関して論文投稿まで進められた点がまず挙げられる。多くの時間を論文準備に割いたため他の部分に遅れが生じているが、論文投稿可能な時点までは到達でき、preprint版をBioRxivに投稿した。また、光遺伝学を用いた脳活動操作に関しては2年目の研究計画に組み込んでいたが、少なくとも1光子wide-field imagingの実験系においては実用可能であることが確認できた。こちらの実験系は様々な実験に応用が可能であるため、今後、様々な実験系での展開が見込まれる。ただし、2光子イメージング下での活動制御はまだ実現できていないため、こちらは継続して実験系の確立を行っていく。また、当初予定には含まれていなかったが、イメージング手法が改良できた点も進捗した点である。こちらの成果に関しても手法論文として論文投稿準備中であり、本課題期間中の論文投稿を目指している。

また、興奮性細胞と抑制性細胞の視覚応答を比較したところ、画像の情報は主に興奮性細胞に表現されていた。歩行状態による影響を調べたところ、走行中には視覚応答が上昇したが、細胞集団での応答パターンは大きくは変化しなかった。その結果、静止時と走行時で表現されている画像情報は大きくは変わらなかった。この結果は、画像パターンの情報は歩行状態に依存せずに表現されていることが示唆された。続いて、経験依存的な情報表現の変化を調べるために、マウスに視覚弁別課題を行わせた。弁別課題中の神経活動は、領野レベルの活動を広域カルシウムイメージングにより、細胞レベルの活動を二光子カルシウムイメージングにより計測した。現在データは解析中である。また、本研究で取得されたデータを基にした共同研究により、深層学習によるモデル化を行い、V1細胞の視覚応答の非線形な性質が抽出できることを明らかにし、論文として発表した。また、マウス一次体性感覚野での興奮性・抑制性細胞の皮膚感覚への応答の解析を行い、抑制性細胞は似たような応答特性を示す興奮性細胞と同期活動しやすいという点を明らかにして、論文として発表した。今後の方針として、現在遅れているメインの実験を進める予定である。行動実験に関しては、一部は実験系として確立しているので、そちら集中的に進める予定である。一部の実験系の確立が遅れている行動課題に関しては時間の余裕を見て進める。また、1年目で確立した解析手法を用いることにより、学習に依存した視覚表現の変化をより詳細に解析することができるようになった。特に、視覚表現に関して通常の状態(学習前)では少数の細胞が主な情報を持っている。学習により、これらの情報を持っている少数の細胞が変化を起こすのか、その他の情報量が少ない細胞が変化を起こすのかを調べる予定である。また、広域2光子イメージング手法により複数領野の活動の同時記録が可能になった。これを利用しての学習依存的変化の領野間の違いに加え、領野間での相関活動変化及びその情報表現への影響なども解析していく予定である。また、1光子wide-field imagingでの光遺伝学による脳活動の操作は様々な応用が考えられる。学習前後での領野間での情報伝播の変化や、学習に関わらず動物の覚醒状態・行動状態依存的な変化を調べることが可能となるので、より積極的に活用していきたいと考える。
看護学実習教育における看護教員と臨床指導者の教材化に関する研究

本研究は、実習場面への参加観察、面接調査から、看護教員と臨床指導者がどのように教材化しているのかを検討した。教員は、学生の援助後等に体験場面を学生自身が再現するための発問や対話から、体験に内在する意味を深め、学習機会に転換していた。教員の教材化は、学生の体験の再現から始まる点に特徴があると示唆された。一方、指導者は、教員と同様の教材化過程も存在したが、学生とともに援助を実践しながら教材化される場面も存在した。指導者の教材化は、指導者の援助実践そのものが教材となり得る点に特徴があることが示唆された。本研究全体の目的は、(1)看護学教育に関わる教員および臨床指導者が、臨地実習指導場面において学生に行う教材化の内容と現象をもとに教材化していく過程を明らかにすること、(2)教材化を行う看護教員および臨床指導者の背景要因と教材化の特徴を明らかにすることである。本年度は研究全体遂行上の基盤を得るために、1)国内看護学教育研究における文献レビューを実施した。国内の臨床実習指導における教材化に関する対象実習は、専門分野IIでの臨床実習での指導場面が主であり、最も初期の段階の基礎看護実習での現象は取り上げられていない。研究内容は、演繹的に導かれた「教材化モデル」を基盤に自己の教育実践を分析する検討、臨床実習教育での現象の帰納的分析から、教員行動の概念化を図る検討などがなされている。これらの結果、臨床実習教育の現象の教材化の教員行動は明らかとなりつつあるが、その背景にある思考、学生の体験している現象からどのように教材化していくのかその過程を明らかにするには至っていないことを確認した。特に臨床実習指導者が、何をどのように教材化しているかは明らかではない。さらに、これらの現象の教材化がなされることが学生の成長や教育効果としてどのような意味があるかについて検討がなされていない。これらの検討を踏まえ、本研究での目的(1)を達成するための第1段階の研究では、研究対象実習を、初期の学生が経験する基礎看護実習教育場面に設定した。また、教員、臨床指導者が、学生の体験している現象から教材化していく過程をその行動と思考を含め明らかにするために、参加観察法だけでなく面接法も含め実施することを選択した。次いで2)本研究遂行上の倫理的課題の検討を行い、所属施設の倫理委員会に申請、承認を得た。現在、研究実施対象となる基礎看護教育機関および医療機関確保を図っており、次年度調査研究へと継続し実施する予定である。本年度の調査の目的は、(1)看護学教育に関わる教員および臨床指導者が、臨地実習指導場面において学生に行う教材化の内容と現象をもとに教材化していく過程を明らかにすることである。本年度は目的を達成するため、協力が得られた基礎教育機関2校にて、以下の調査を行った。調査1:対象とした実習は、1)受け持ち患者を初めて担当し、生活援助技術を展開することを主題とする基礎看護学実習II、2)看護過程の展開を始めて実践し看護展開を学習することを主題とする基礎看護学実習IIIである。それぞれの実習期間において、定期的に実習指導場面のフィールドワークを、臨床実習指導者複数名及び看護教員1名に随行し実施。またカンファレンス場面の録音・録画によりその状況を把握した。フィールドワーク後、実際の指導場面から、臨床指導者の意図や看護教員の意図について面接調査を実施した。調査2:対象とした実習は、受け持ち患者を初めて担当し、患者理解を主題に置き生活援助技術を展開する基礎看護学実習である。研究協力者は看護教員1名であり、実習終了後に、実際の実習指導場面を想起してもらい、その場面での指導の意図や学習者の様子についての面接調査のみを実施。また、実習終了後、逐語録をもとに再度実習指導場面の意図についての追加面接調査を実施した。今回の調査データは、実際の指導場面の現実の中でどのような場面が学生の指導につながったのかを明らかにする上で有用であると考える。また、実際の行動の意図を明らかにすることで、看護教員および臨床実習指導者の思考の特徴を検討することができると考える。現在、得られたデータから、上記目的に照らし合わせ、分析を進めている。次年度、関連学会での成果報告を予定している。本研究は看護学教育に関わる教員と臨床指導者(以下、指導者)が、臨地実習指導にて学生に行う教材化の内容、教材化していく過程を検討することである。本年度は、昨年度実施した調査データの分析を進め、教員、指導者の教育実践記述からその特徴を検討した。以下、結果の一部を提示する。I教員事例:実習期間中、後計4回の面接結果を分析。教員の語りには様々な場面が存在したが、「学生なりの考えをまず知る」事を起点とし、患者の存在を意識させ、学生の考える視点に広がりを見出せるよう指導がなされていた。

また学生に「患者の変化や状況を問う」ことで、学生の患者理解の状況を把握しつつ、[対象理解の能力の獲得、患者への関心から看護が展開されることの意識化を図る]実践である点を特徴として捉えた。II指導者事例:実習の参加観察(4日)面接結果(3回)を分析。指導者は「学生が自ら看護を発見してほしい」との願いをもち、指導者が捉える「患者情報を示す」「挑戦してよいことを保証する」等から、学生が患者と関わる中で、自らの看護を見出していくための支援を行っていた。また学生の考える看護を支持し、学生の思い描く看護を実現させていた。そして、学生が受け持つ前後の「患者の変化を伝える」ことで学生の看護の価値を見出すことにつなげていた。本事例は[学生の考える看護実践を後押しする]ことで[自らの看護を創り出す思考を育て看護を実践する喜びを実感]させていた点を特徴として捉えた。看護学実習教育の充実は、学生の看護実践能力向上を実現させる上で重要であるが、その実態は未だ十分明らかではない。本研究の特徴は、事例数は少ないものの実習経過に沿って教員・指導者にデータ収集を行い実際の実習場面から検討した点にあり、本研究結果は、看護実習教育を検討する一助になると考える。また、本調査結果は今後の臨床実習指導者育成、FD教育にも活用することが期待される。
小児危急・難治疾患の生体応答解析と治療的介入

以下の事項について検討を進めた。1小児の急速・慢性疾患ではしばしば酸化ストレスが増幅され、生体の構造や機能が酸化劣化を受けて、組織障害が不可逆的に進展する。2疾患の治療、管理において酸化ストレスを制御することが重要である。3そのためには、特異マーカーを用いて酸化ストレス環境を非低侵襲的に評価することが必要である。4臨床現場では迅速検査キットの開発が必須であるが、その中で、hydroperoxides、8-OHdG、L-FABPに期待が持たれる。今後は“レドックス"に関連してより特異性の高い細胞機能修飾薬が開発され、それらが重症小児疾患への治療の中に組み込まれることが期待される。急性脳炎・脳症は小児の重篤な脳神経後遺症あるいは死亡の原因疾患として重要である。病初期に採取された脳脊髄液中の生体マーカーが予後予測に有用かどうか検討した。3つのマーカー、S-100B、GFAP、tauを計測した。すべてのマーカーが予後不良群で有意に高値であった。予後予測の正診率はそれぞれ91%、74%、78%であった。複数のスコアでポイント化した場合、S-100B + tau、あるいは、S-100B + GFAP + tauの組み合わせにより、正診率はそれぞれ100%、96%に向上した。小児の危急・難治疾患の代表である急性脳炎・脳症の急性期において、これらのマーカーの診断的有用性が示された。パンデミックインフルエンザ感染症において、遺伝子マイクロアレイの解析では脳炎・脳症群と肺炎群で急性期の遺伝子発現が異なっていた。脳炎・脳症群ではCOX2関連の異常、肺炎群では抗酸化酵素関連の異常が目立っていた。それらの病態生理・治療方略を理解する上で重要な知見と考えられた。新規開発中の尿中L-type fatty acid binding protein(L-FABP)迅速計測スライドの基礎的有用性を検討した。L-FABP(迅速スライド)は20 ng/mL(あるいは100 ng/mg Cr)前後で陽性を呈したが、この値は急性腎障害発症予測のカットオフ値に相当した。過去の慢性腎疾患の検討では、軽度尿所見や多剤併用だけでは尿中L-FABPは20 ng/mL(あるいは100 ng/mg Cr)を超えなかった。FABP迅速計測スライドは、緊急を要する医療現場で(不便な環境でも)応用可能と期待された。小児の危急・難治疾患として重要な胎盤機能不全、気管支喘息における酸化ストレス、レドックス破綻の重要性、新規治療開発の必須性をレビュー論文としてまとめた。生体マーカー計測の長所は非低侵襲性、生体応答的な病態解析、患者容態の迅速評価、緊急対応などである。本研究者らは基礎医学、臨床医学の両面で新規生体マーカーの開発と新規計測機器の実地応用について研究を進めてきた。L-type fatty acid binding protein(L-FABP)は2011年に保険収載された腎臓特異的酸化ストレスマーカーであり、急性腎障害(AKI)発症予測、慢性腎障害(CKD)予後予測のマーカーとして知られている。今回、新規開発された尿中L-FABP迅速計測スライド(50μLを15分で解析できる小型スライド; Immunochromatographyを原理にしている)の基礎的および臨床的有用性を検討したが、本スライドが緊急を要する医療現場で(電気のない不便な環境でも)応用可能であることを示した。酸化ストレスは、内部・外部刺激により生体内で活性酸素群(活性窒素も含む)が抗酸化システムで捕捉しきれないほど過剰に生じる状況である。小児の急速進行性疾患、慢性遷延性疾患ではしばしば酸化ストレスが増幅され、生体の構造や機能が酸化劣化を受けて、組織障害が不可逆的に進展する。これらの疾患の治療、管理において酸化ストレスを制御することが重要である。そのためには酸化ストレスの病態生理、それへの防御機制を把握し、特異的マーカーを用いて患者の酸化ストレス環境を非低侵襲的に評価することが必要である。小児医療の現場で実施される種々の治療は酸化ストレス制御を目指すものでもあるが、今後は“レドックス"に関連してより特異性の高い細胞機能修飾薬が開発され、それらが重症疾患への集学治療の中に組み込まれていくことが期待される。小児の急速進行性疾患、慢性遷延性疾患領域の酸化ストレス、レドックス制御について生体マーカーの基礎・臨床医学的有用性を報告した。また、迅速評価システムを開発して検討を進めた。小児科当初の研究計画に基づいて、臨床・基礎医学両面で研究を推進したい。小児危急疾患、難治疾患のいくらかの疾患で、酸化ストレス、レドックス制御に関連する生体応答マーカー計測が有用であることが示された。また、尿を用いた迅速診断キット開発の基礎データが得られた。

この研究の重要性を広く知ってもらうために、レビュー論文もまとめた。当初の予定額より安く物品が購入できたため、次年度使用額が生じた。当初の研究計画書に従い、研究を推進していきたいと考えております。ひきつづき物品費として使用する。
グローバル社会の所得課税における効率性と公平性の調和

本研究では、貯蓄ー投資課税の効率性を維持しつつ、所得課税の財源調達機能の強化と再分配機能による公平性を実現可能とする二元的所得課税の新たな展開について、理論的側面と実証的側面から検討を行った。その結果、個人段階の累進的勤労所得課税とフラットな税率の資本所得課税に、法人段階での超過利潤型の法人税(キャッシュフロー法人税、ACE型法人税)を組み合わせた新たな二元的所得税は、資本移動性の高まるグローバル経済の下で、効率性と公平性の調和を図る税制として実効性の高い税制であることが検証された。それゆえ、今後国際競争力を維持しつつ、成長促進を図る点からも課税戦略として重要な税制であることが示唆される。本研究の目的は、貯蓄-投資課税の効率性を維持しつつ、所得課税の財源調達機能と再分配機能による公平性を実現可能とする二元的所得課税の新たな展開について検討を行うことである。新たな二元的所得課税とは、個人段階の累進的勤労所得課税とフラットな税率の資本所得課税に、法人段階での超過利潤型の法人税(キャッシュフロー法人税、ACE法人税など)を組み合わせたものである。グローバル化の下で、今後国際競争力を維持しつつ、成長を図る点からも課税戦略として必須の税制の研究を進めている。平成24年度は、法人段階での超過利潤税(とりわけ、ACE法人税)の新たな展開について、理論的側面と実証的側面から研究を進めた。また、あわせて、二元的所得課税と代替財源としての付加価値税(消費税)の研究も行った。1.実施予定の超過利潤税導入国(ベルギー)への現地調査を8月20日23日にかけて行った。現地会計事務所および現地企業からの実務家との意見交換は、新しい知見としてとても有効であった。それに先立って8月15日19日に開催されたドイツ・ドレスデンでの国際財政学会(IIPF)では、最新の研究を進めている租税研究者と意見交換とディスカッションを行なった。2.グローバル化の下で、国際競争力を維持しつつ、成長を図る超過利潤税について研究を進めた。その成果の一部を研究協力者である山田直夫(日本証券経済研究所)と井上智弘(電力中央研究所)が平成24年度の日本財政学会大会で報告を行った。3.また、法人段階での超過利潤税の導入は、必然的に税収の減少をもたらすことから、代替財源の研究が必要となる。そこで、税収を確保するために付加価値税のあり方についても検討を加えることとした。平成24年度において、グローバル化の進む経済の下で、付加価値税のあり方が問題となっていることから、効率性と公平性の観点から調査研究に着手した。本研究の目的は、貯蓄-投資課税の効率性を維持しつつ、所得課税の財源調達機能と再分配機能による公平性を実現可能とする二元的所得課税の新たな展開について理論的側面と実証的側面から検討を行うことである。新たな二元的所得税とは、個人段階の累進的勤労所得課税とフラットな税率の資本所得課税に、法人段階での超過利潤税型の法人税を組み合わせたものであり、グローバル経済下で急速に高まる資本移動性の中で、効率性と公平性の調和を可能とする税制である。グローバル化の下で、今後国際競争力を維持しつつ、成長促進を図る点からも課税戦略として必須の税制の研究を進めている。平成25年度は、現時点で最も完全な二元的所得税を実施しているといわれているフィンランドの所得課税について実証分析を行うとともに、法人段階での超過利潤税(とくに、ACE法人税)について、ベルギーのミクロ・データを用いて理論・実証の両面から分析を行った。また、新しい二元的所得課税の実施による財源調達不足の代替財源としての付加価値税(消費税)の研究も、さらに進展させた。1.課税の公平性を徹底して追及しているという点で、現時点で最も完全な二元的所得税を実施しているといわれるフィンランドの制度を研究し、Statistical Finlandのマクロデータを使用して再分配効果の実証研究を行った。2.平成24年度の実地調査に基づいて、超過利潤税実施国であるベルギーについて、BvD社のBEL-FIRSTから得られる個票財務データを用いて貯蓄-投資課税への効果について実証分析を行った。その実証結果から、限界実効税率の低下により、予想された通り負債資本比率の低下と設備投資を促進する効果が検証された。3.代替財源としての付加価値税(消費税)の研究も進め、最も優れたタイプとして、政府や金融部門にも課税を行う包括的な付加価値税を検証した。本研究は、貯蓄ー投資課税の効率性を維持しつつ、所得課税の財源調達機能の強化と再分配機能による公平性を実現可能とする二元的所得課税の新たな展開について、理論的側面と実証的側面から検討を行うことである。