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円背がある高齢者の嚥下機能は低下しているのか？

頚部筋には,嚥下,頭頚部の姿勢保持,呼吸という3つの機能があるが,頭頚部の姿勢保持および呼吸のどちらかの機能が努力的となれば,嚥下機能が阻害される可能性がある。円背や,それに伴う上位頚部の過伸展などの不良座位姿勢が,嚥下機能を阻害していることが明らかになれば,円背を有する高齢者における嚥下障害や誤嚥性肺炎発症の早期予防を図ることができる。嚥下時の姿勢と嚥下機能の関係を明らかにすることを目的に本研究を継続した。29年度から30年度にかけて,引き続き,嚥下機能評価装置のテストおよび調整を行った。この評価装置は,筋電図,3軸加速度計およびトリガースプーンから構成される。3軸加速度計を使用して,甲状軟骨の運動を計測する予定であったが,高齢者を対象とした場合,甲状軟骨と皮膚のたわみの問題,加速度計センサーを接着させる際の皮膚への負担の問題などが生じ,この装着方法についての検討が再度必要であった。様々な強度の医療用皮膚固定テープなどを検討したが,センサーの形状や重量の問題もあり,若年者へは使用可能であったが,高齢者での使用は困難であると判断した。その後,甲状軟骨の運動の計測については,超音波診断装置を使用する方法へ変更した。そこで30年度後半からは,健常若年者を対象とし,超音波診断装置を使用した新たな方法で,模擬円背姿勢時と,通常姿勢時における嚥下反射時の頸部筋活動量,舌骨上筋群の活動量および舌骨の運動について比較検討を行った。当初,計画していた実験方法を変更したため,新たな方法の予備実験等が必要となり,進捗状況はやや遅れている。新たな方法での実験は順調に進展している。31年度前期は,30年度の後半に実験を行った,健常若年者を対象とした実験のデータ解析および成果発表を行う予定である。また,新たな方法で,第2課題である,円背により,舌骨上筋群の筋活動量や嚥下反射時の喉頭運動距離が変化するのかについて,高齢者を対象にデータ収集を行う予定である。そこでまず,28年度は,円背による不良座位姿勢を代償するために,頚部筋の活動量が変化しているのかを検証するための実験を行った。30名の高齢者を対象とした。被験者の座位姿勢を撮影し,円背指数を算出した。次に,後頸筋群および胸鎖乳突筋の筋硬度を測定した。またこれらの筋の1分間の平均筋活動を,表面筋電図を用いて測定した。座位および側臥位における,筋硬度と筋活動量をそれぞれ測定し,円背の有無で比較した。その結果,円背あり群における後頸筋群の座位での筋硬度は,側臥位と比較して有意に高かった(p<0.05)。一方,円背なし群ではこれらに有意な差は認めなかった。円背あり群における後頸筋群の座位での筋活動量は,側臥位と比較して有意に高かった(p<0.01)。同様に,円背なし群においても後頸筋群の座位での筋活動量は側臥位での筋活動量と比較して有意に高かった(p<0.01)。円背あり群における胸鎖乳突筋の筋硬度は,座位と側臥位で有意な差は認めなかった。しかし,円背なし群における筋硬度では,側臥位と比較して座位で有意に高かった(p<0.05)。胸鎖乳突筋の筋活動量は,どちらの群においても座位と側臥位で有意な差は認めなかった。すなわち,円背がある場合,座位姿勢を保持するために,頚部筋群の筋活動が増大していることが示唆された。以上の研究成果は,第1回アジア太平洋作業療法シンポジウム(台湾)で発表予定である。28年度に予定していた実験は全て実施した。また,同時に29年度に予定している実験で使用する嚥下機能評価装置の作成を行っており,28年度末に完成した。引き続き,作成した装置のテスト,調整を行っている。そこでまず,28年度は,第1の課題として,円背による不良座位姿勢を代償するために,頚部筋の活動量が変化しているのかを検証するための実験を行った。29年度は,この研究成果を第1回アジア太平洋作業療法シンポジウム(台湾)で発表した。また, 29年度は28年度末に作成した嚥下機能評価装置のテストおよび調整を行った。

この評価装置は,筋電図,3軸加速度計およびトリガースプーンから構成される。健常成人の食事動作時の摂食嚥下運動を記録し,嚥下機能評価装置のテストおよび調整を行ったが,筋電図記録においてモニタリングができないため,安定した筋電活動記録が困難であり,現在対策を検討中である。また,3軸加速度計を使用して甲状軟骨の運動を計測する予定であるが,高齢者を対象とした場合,甲状軟骨と皮膚のたわみの問題,加速度計センサーを接着させる際の皮膚への負担の問題などが生じる。この装着方法についての検討を行った。29年度は,第2の課題である,円背により,舌骨上筋群の筋活動量や嚥下反射時の喉頭運動距離が変化するのかについての実験を予定していたが,嚥下機能評価装置のテスト,調整に時間がかかっており,進行状況は遅れている。頚部筋には,嚥下,頭頚部の姿勢保持,呼吸という3つの機能があるが,頭頚部の姿勢保持および呼吸のどちらかの機能が努力的となれば,嚥下機能が阻害される可能性がある。円背や,それに伴う上位頚部の過伸展などの不良座位姿勢が,嚥下機能を阻害していることが明らかになれば,円背を有する高齢者における嚥下障害や誤嚥性肺炎発症の早期予防を図ることができる。嚥下時の姿勢と嚥下機能の関係を明らかにすることを目的に本研究を継続した。29年度から30年度にかけて,引き続き,嚥下機能評価装置のテストおよび調整を行った。3軸加速度計を使用して,甲状軟骨の運動を計測する予定であったが,高齢者を対象とした場合,甲状軟骨と皮膚のたわみの問題,加速度計センサーを接着させる際の皮膚への負担の問題などが生じ,この装着方法についての検討が再度必要であった。様々な強度の医療用皮膚固定テープなどを検討したが,センサーの形状や重量の問題もあり,若年者へは使用可能であったが,高齢者での使用は困難であると判断した。その後,甲状軟骨の運動の計測については,超音波診断装置を使用する方法へ変更した。そこで30年度後半からは,健常若年者を対象とし,超音波診断装置を使用した新たな方法で,模擬円背姿勢時と,通常姿勢時における嚥下反射時の頸部筋活動量,舌骨上筋群の活動量および舌骨の運動について比較検討を行った。当初,計画していた実験方法を変更したため,新たな方法の予備実験等が必要となり,進捗状況はやや遅れている。新たな方法での実験は順調に進展している。29年度前期は,新しく作成した嚥下機能評価装置のテスト,調整を進めていく予定である。センサーの調整や解析ソフトの設定など,引き続き改良および細かい調整が必要である。評価装置の調整ができ次第,次の課題である円背により,舌骨上筋群の筋活動量や嚥下反射時の喉頭運動距離が変化するのかについての実験を,高齢者を対象に行う予定である。並行して28年度の研究成果について論文投稿も進めていく予定である。30年度前期は,新しく作成した嚥下機能評価装置のテスト,調整を行うと同時に,第2課題である,円背により,舌骨上筋群の筋活動量や嚥下反射時の喉頭運動距離が変化するのかについてのデータ収集準備を行う予定である。評価装置の調整ができ次第,第2課題の実験を,高齢者を対象に行う。並行して着手できていない28年度の研究成果について論文投稿も進めていく予定である。31年度前期は,30年度の後半に実験を行った,健常若年者を対象とした実験のデータ解析および成果発表を行う予定である。また,新たな方法で,第2課題である,円背により,舌骨上筋群の筋活動量や嚥下反射時の喉頭運動距離が変化するのかについて,高齢者を対象にデータ収集を行う予定である。28年度,29年度に行う予定である実験に必要な設備備品費を全て28年度予算に計上していたが,28年度の実験を行った上で,備品の細かい仕様を見直す必要があると考え,29年度の購入へ先送りしたため。
シナプスレベルで見る嗜好性学習と忌避性学習との成立・保持機構での相異点

本研究では、淡水棲カタツムリであるヨーロッパモノアラガイを使って,嗜好性学習と忌避性学習との成立・保持機構での相異点について調べた。古典的条件づけの手法を用いて実験動物に学習を施した場合,忌避性学習は成立が早くその保持も長期に渡った。しかし嗜好性学習はその成立に多くの訓練を要し,忘却も早く起きた。この相異点を神経細胞レベルで明らかにするための作業仮説として,我々は各々に対するニューロモジュレーションモデルを提出した。例えば,忌避性学習においては,無条件刺激の伝達経路側から条件刺激の経路側への抑制性シナプスが,長期に渡って増強されることを予想した。そこでこのモデルを証明するために,味覚嫌悪学習が成立した動物個体の中枢神経細胞を電気生理学的に調べたところ,味覚嗜好性の指標である咀嚼リズムを形成するcentral pattern generatorの1つの介在神経細胞(N1M細胞)において,調節介在神経細胞(CGC)由来のIPSPが長期に渡って増強されていることを見出した。一方,嗜好性学習については,条件刺激の伝達経路側から無条件刺激の経路側への興奮性シナプスの増強を予想した。しかし,嗜好性学習においては条件刺激として中性の刺激を用いる必要があるため,その中性刺激と嗜好性刺激との結び付きを神経細胞レベルで確認することが非常に困難であった。従ってこの点については,まだ実験を遂行している最中である。
ベータアミロイドによる細胞骨格の変容と軸索輸送障害

ベータアミロイドは、アルツハイマー病の成因における主役と考えられている。一方、軸索輸送は、神経細胞内の物質輸送を担う重要な機能であり、その障害は神経変性、神経細胞死を招く。本研究者は、高感度ビデオ顕微鏡を用いて軸索内オルガネラの動態を観察することにより、ベータアミロイドが海馬神経の軸索輸送を進行性、不可逆性に抑制することを明らかにした。さらに本研究者は、細胞化学的実験(細胞内アクチンフィラメント生体染色)により、この抑制作用は、細胞骨格を形成しているアクチンの重合・凝集によって発現することを見出した。このアクチンの変容は、ベータアミロイドを洗浄しても元に戻らなかった。アクチン重合薬を用いて細胞内のアクチンの重合を促すと、軸索輸送は不可逆性に著しく阻害された。ベータアミロイドの軸索輸送抑制作用はアクチン脱重合薬の前処置により阻止された。ベータアミロイドの各フラグメントを用いた実験から、アクチン変容を引き起こす活性アミノ酸配列部位を31-35部位と同定した。また、ベータアミロイドの活性アミノ酸配列部位が細胞膜に接することにより、細胞内アクチンの変容が起こることが確かめられた。蛋白であるベータアミロイドが会合し、活性アミノ酸配列部位が露出せず細胞膜に接しにくい構造をとる場合には、ベータアミロイドの毒性は減弱した。本研究結果は、アルツハイマー病の予防と治療に示唆を与える意義をもつものと考えらる。ベータアミロイド(Aβ)はアルツハイマー病の成因において最初期の主役と考えられている.一方,軸索輸送は,神経細胞内の物質輸送を担う重要な機能であり,その障害は神経変性および神経細胞死を招く.本研究者は,軸索輸送の動態を直接的に観察することにより,Aβが培養ラット海馬神経の軸索輸送に及ぼす影響とその機序について検討した.Aβを培養海馬神経細胞に投与すると,順行性,逆行性の軸索輸送は速やかに,また,進行性に抑制された.この軸索輸送の減少はAβを洗浄しても進行した.Aβに暴露された神経細胞の軸索は形態的にも変化をきたした.1軸索は細り,軸索に平行に走る微小管がはっきりと浮かび上がった.このことから細胞骨格,特にアクチンが関与している可能性が推測された.実際,Aβを細胞に暴露させた後,細胞内アクチンフィラメントを蛍光観察すると,細胞内のいたるところでアクチンの凝集が観察された.このアクチンの凝集はAβを洗浄しても元に戻らなかった.アクチンフィラメント脱重合薬であるlatrunculin BをAβと同時に細胞に投与すると,細胞内アクチンの凝集は見られなかった.よって,Aβは不可逆性に細胞内のアクチン重合を誘導し,さらにアクチン凝集を起こすと考えられた.Aβによる軸索輸送の抑制作用もアクチンの重合によって起こっている可能性がある.そこで,latrunculin Bを細胞に前処置した上でAβを投与して軸索輸送の変化を観察すると,軸索輸送は抑制されなかった.アクチン重合薬であるjasplakinolideを用いて細胞内のアクチンの重合を促すと,Aβの場合と同様,軸索輸送は著しく阻害された.これらの結果より,Aβは細胞内アクチンを重合させ,アクチンの凝集を起こして軸索輸送を進行性に不可逆に障害を与えると考えられた.ベータアミロイドは、アルツハイマー病の成因における主役と考えられている。本研究者は、高感度ビデオ顕微鏡を用いて軸索内オルガネラの動態を観察することにより、ベータアミロイドが海馬神経の軸索輸送を不可逆性に抑制することを明らかにした。この結果は、アルツハイマー病の成因解明の基盤になると期待される。

このアクチンの,変容は、ベータアミロイドを洗浄しても元に戻らなかった。アクチン重合薬を用いて細胞内のアクチンの重合を促すと、軸索輸送は不可逆性に著しく阻害された。ベータアミロイドの軸索輸送抑制作用はアクチン脱重合薬の前処置により阻止された。ベータアミロイドの各フラグメントを用いた実験から、アクチン変容を引き起こす活性アミノ酸配列部位を同定した。また、ベータアミロイドの活性アミノ酸配列部位が細胞膜に接することにより、細胞内アクチンの変容が起こることが確かめられた。蛋白であるベータアミロイドが会合し、活性アミノ酸配列部位が露出せず細胞膜に接しにくい構造をとる場合には、ベータアミロイドの毒性は減弱した。本研究結果は、アルツハイマー病の予防と治療に示唆を与える意義をもつものと考えられ、国際誌に発表した。
わが国のメンタルヘルス対策事業の多軸的評価に関する基礎的研究

わが国の複数のホワイトカラーの職域を対象に、MAUT (Multi-attribute Utility Technology)を用いて、メンタルヘルス対策事業を評価した。具体的には、(1)利害関係者を対象にインタビュー調査を行い、メンタルヘルス対策事業の実施前に、複数のプログラムをMAUTにより定量的に評価し、順位付けを行った。次に、(2)全てのメンタルヘルス対策事業の終了後に、再度、MAUTを用いて全事業を評価し、(1)の事前評価の結果との比較を行い、MAUTによる事業評価の妥当性の検証を行った。その結果、MAUTの評価手法の妥当性を示唆する結果が得られた。職域における従業員のメンタルヘルス対策事業は、事前に合理的な根拠に基づいて内容を決定し、事業終了後には適切に評価される必要がある。全ての事業には立場の異なる複数の利害関係者(stakeholder)が存在し、事業の評価指標は単一ではなく複数あり(multi-attribute)、目的を達成するための方法(事業)は複数存する。そこで、本研究では、研究期間中に、これらの視点を踏まえた事業評価手法であるMAUT(Multi-attribute Utility Technology)を用いて、複数のホワイトカラーの職域を対象に、そこで行われているメンタルヘルス対策事業の決定の妥当性の検証を行う。次に、事前にMAUTにより事業内容の合理性を担保された対策とそうでない対策を、事業終了後に再度、MAUTを用いて評価し、結果の比較や感度分析により、MAUTによる事業内容の評価の妥当性の検証を行う。本年度の活動であるが、ヘルスプロモーションの領域のプログラムにMAUTを適用して事業評価を行った例は殆ど見られない。従って、プログラムをめぐる利害関係者の特定の基準(特に範囲)や、メンタルヘルス対策の評価指標の設定の方法(特に指標の範囲)についてはやや不明な点が見られる。そこで、本年度は、文献レビューを行い、他分野におけるMAUTの適用事例を集め、これらの事例の検討を踏まえ、上記の点に関する基準を作った。更に、ここで策定した基準を基に、MAUTに関する調査項目を確定のうえ調査票(「MAUTによる事業評価に関する調査'票」)を作成した。更に、次年度からの調査に備え、複数の職域での従業員のメンタルヘルス対策について、事業所側と連携し、以下の事項を確定した。(1)当該事業所において今後、行う予定の複数のメンタルヘルスプログラムの設定(3件程度)、(2)それらプログラムを巡る複数の利害関係者の特定、および、(3)メンタルヘルス対策に関する複数の評価指標の設定。本研究では、ホワイトカラー労働者を対象にした職域における複数のストレス対策事業の評価を行うことを目的としている。今年度までに、兵庫県尼崎市役所において行われた3種類のストレス対策事業を、Multi-attribute Utility Technology (MAUT)を用いて、多面的な視点から、定量的な評価を試みた。MAUTは事業の利害関係者である対象者(職員)、医療職者、および、管理者(市役所当局)の視点を踏まえ、ストレス対策事業の複数の目的を加味し事業の定量的な評価を行う。その結果、ストレスマネージメントに関するセミナーの開催、医療職者(保健師およびカウンセラー)の充実、休職者の復職支援という3種類の事業のうち、ストレスマネージメントに関するセミナーの開催が最も評価得点(100点満点で85点)が高かった。因みに、その他の事業は両方とも評価得点が70点前後であった。更に、この結果を検討するため、感度分析を行い、利害関係者(Stakholder)別に分析を行った。その結果、事業評価に関し、利害関係者の特性を反映した傾向が見られ、今回の評価結果の妥当性が示唆された。しかし、MAUTを用いたストレス対策事業の評価に関する感度分析を更に進め、評価結果の妥当性を検討するためには、異なる職域における他の事業場を対象にして、従業員のストレス対策事業を評価することが望ましい。そこで、今後は、福岡県や熊本県内の製造業の事業所を対象に、そこで行われた複数のストレス対策事業を取り上げ、MAUTを用いて事業評価を行う予定である。今年度は、熊本県内の製造業のA事業所を対象に、そこで行われた複数のストレス対策事業を取り上げ、Multi-attribute Utility Technology (MAUT)を用いて事業評価を行った。評価対象事業として、(1)産業医のみが関わる長時間労働者に対するメンタルヘルス対策事業(面談、紙面による問診、メールによる聴取)、および、(2)同社のA事業所を含む国内の事業所全体で行なわれている従業員のメンタルヘルス対策事業(各種研修、長時間労働者に対する産業医面談、産業医のメンタル相談、カウンセラーによるカウンセリングの実施)を取り上げ、それぞれを個別に評価した。

メンタルヘルス対策事業の利害関係者(Stakholder)として,従業員(会社の労働組合の責任者,N=6),当局者(人事・総務・労務の管理職者,N=7),健康管理部門の担当者(会社の保健師および産業医,N=5)という3種類の関係者を設定した。その結果、(1)産業医のみが関わる長時間労働者に対するメンタルヘルス対策事業では面談(92点)が、(2)会社全体で行なわれている従業員のメンタルヘルス対策事業では産業医のメンタル相談(89点)が最も得点が高かった。因みに、その他の事業は両方とも評価得点が70点前後であった。更に、この結果を検討するため、感度分析を行い、利害関係者別に分析を行った。その結果、事業評価に関し、利害関係者の特性を反映した傾向が見られ、今回の評価結果の妥当性が示唆された。しかし、MAUTを用いたストレス対策事業の評価に関する感度分析を更に進め、評価結果の妥当性を検討するためには、異なる職域における他の事業場を対象にして、従業員のストレス対策事業を評価する必要がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。医療社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の活動内容は文献収集、文献レビュー、および、次年度に実施を予定している調査に関する事業所との調整が主な内容である。従って、おおむね予定通りに進んだ。参加事業所との調整に若干時間を要しているが、概ね予定通りに進んでいる。研究に参加予定の某製造業の全国の事業所において、複数メンタルヘルス対策プログラムを実施する予定である。その後、メンタルヘルス対策に関する事前の事業評価である、(1)利害関係者の評価に関するインタビュー調査、および、(2)事業所独自の評価に関する調査につき、それぞれの結果を、研究補助者を指揮してデータ力し、結果の解析を行う。MAUTを用いたストレス対策事業の評価結果の妥当性を十分に検討するため、異なる職域における複数の事業場を対象にして、従業員のストレス対策事業を評価する。具体的には、は、福岡県や熊本県内の製造業の事業所を対象に、そこで行われた複数のストレス対策事業を取り上げ、MAUTを用いて事業評価を行う予定である。
画像プリミティブの高速・高精度抽出と物体形状の再構成に関する研究

コンピュータを用いて画像に描かれている物体の形状や位置を求める場合、物体を表現している直線や円などの画像基本要素(画像プリミティブ)を抽出する必要がある。本研究では、この画像プリミティブを高速・高精度に抽出する方法を提案しその能力を明らかにするとともに、画像プリミティブから物体形状を再構成するための基礎的考察を行った。平成18年度は、主として以下の3つの観点から考察を行った。1)直線抽出の精度の検討研究代表者が数年前から検討を行っているローカル極座標法に関して,「直線の抽出精度」の面から検討を行った。これまでローカル極座標法による「直線の抽出精度」に関しては、抽出すべき直線の中で最長の直線を基に「最小分解能」を定義し評価を行ってきたが、ディジタル画像の直線の抽出精度は、画像のA/D変換における標本化間隔に依存するため、この精度を極端に上げることは、抽出直線の見かけ上の個数を増加させてしまうなど、かえって好ましくない結果を与えることを明らかにした。また、領域分割Hough変換に関して、直線を構成する画素の密度に基づいて、精度の高い直線を抽出する方法を提案した。(下記研究発表の他に、口頭発表として、「直線の密度を用いた領域分割Hough変換による直線検出、平成18年度電気関係学会支部連合大会講演論文集15-1、2006-9」がある。)2)円や楕円のなどの画像プリミティブの抽出に関する検討画像の中に存在するプリミティブを抽出するHough変換では、円や楕円のように図形パラメータの数が多いプリミティブの抽出については膨大な処理時間を必要とするため、この方法を直接用いることは得策ではない。そこでここでは、画像の点列の中から円弧に近い部分(初期円と呼ぶ)を選び、この初期円を点列上で誤差がなるべく少なくなる方向に成長させることで効率よく円や楕円を抽出する方法(楕円成長法)について検討を行い、点列との誤差の計算に「重み」を導入することで、プリミティブの抽出精度・速度が、従来の方法に比べて、大幅に改善されることを示した。(下記研究発表の他に、口頭発表として、「重み付き楕円成長法による円形物体の自動検出、平成18年度電気関係学会支部連合大会講演論文集15-3、2006-9」がある。)実際の画像から画像プリミティブを抽出する場合、プリミティブを構成する点群の配置は非常に疎でばらつきが大きいことが多く、従来のHough変換を用いる方法では適切な画像プリミティブを抽出することができないことが多い。このため、このような場合にも全体的に見て妥当な位置に画像プリミティブを抽出できるLMedS(Least Median of Squares)Hough変換について研究を行い、これを従来のHough変換と組合わせることで、画像プリミティブを極めて高速に抽出することのできる新しい方法を開発した。(下記研究発表の他に、口頭発表として、「LMedSハフ変換における直線抽出の高速化、平成18年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集15-2、2006-9」がある。)平成19年度は、主として以下の3つの観点から考察を行った。1)円および楕円の高速抽出に関する検討円や楕円のように図形パラメータの数が多い画像プリミティブの抽出法として、昨年度から検討を行っている「楕円成長法」に関して、その初期円(画像の点列からHough変換を用いて最初に選んだ円弧部分)に対する初期重みを、最小二乗法を用いて適切に決定することで、その後の楕円成長により得られる楕円の精度が大幅に改善される(RMS誤差で従来の約3分の1に減少)ことを示した。画像プリミティブを構成する点群の配置が非常に疎でばらつきが大きい場合にも、全体的に見て妥当な位置に画像プリミティブを抽出できる手法として、昨年度から検討を行っているLMedS Hough変換に関して、予め従来のHough変換により抽出プリミティブの候補を求め、その付近でLMedS値を計算することで目的のプリミティブを抽出する新しい方法を開発し、理論解析と実際の画像を用いた実験により、画像プリミティブの抽出速度が従来法よりも約3桁向上することを示した。3)ニューラルネットワークを用いて物体の再構成を行うための基礎的検討「物体のエッジ(画像プリミティブ)位置」と「物体形状」との関係をニューラルネットワークで表現する(学習させる)ための基礎研究として、各情報をどのように符号化すべきかなどの検討を、相互結合型および階層型ニューラルネットワークを対象に、主として理論面から行った。平成20年度は、主として以下の3つの観点から考察を行った。1)太さのある線分からの正確な画像プリミティブ位置の推定空間フィルタを用いて抽出された物体のエッジは、通常「太さ」をもつため、従来のHough変換を用いた方法では、実際には存在しない多くの偽プリミティブが抽出される。ここでは、従来のHough変換を用いて得たHough空間上の投票結果に対して、その移動平均をとることで、この偽プリミティブの発生を回避する方法を提案し、その性能(正確なプリミティブが抽出されること)を確かめた。2)Hough変換の更なる高速化・高精度化の検討

従来のHough変換の処理速度、処理精度は、Hough空間上の投票箱の分解能に影響を受ける(高い分解能にすると、プリミティブの抽出精度は向上するが、多くの処理時間を要する)。このため、ここでは、Hough空間上の投票箱を設定する必要の無いHough空間への写像方法を提案し、この方法により得られる画像プリミティブの性質を検討した。3)ニューラルネットワークを用いて物体の再構成を行うための符号化の検討ニューラルネットワークのもつ汎化能力を高めるための学習データの符号化法について検討を行った。検討した方法は、森田氏等により提案された「選択的不感化法」およびこれを変形したもので、これらの方法が物体の形状を再構成するのにどの程度の能力を発揮するかについて比較検討を行った。研究の総括と残された問題:研究は現在も進行中であり、特に、本研究で得られたプリミティブ抽出手法を実際の画像に適用する際に生ずる「画像のAD変換による影響」、「空間フィルタの精度の影響」、「エッジ構成画素以外に抽出される画素の影響」などについては更なる検討が必要である。
コロナウイルスによるmRNA分解機構の解明と病原性発現機序の解明

重症急性呼吸器症候群(SARS)コロナウイルスのnsp1タンパク質は、宿主mRNAの切断を引き起こすことにより宿主遺伝子発現を阻害するが、そのメカニズムは分かっていない。本研究課題では、nsp1タンパク質依存性RNA切断に関与する分子候補として、宿主mRNA品質管理機構の一つであるナンセンスRNA分解機構において中心的な働きを担っているUPF1タンパク質を同定した。これまで、ウイルスの生存戦略として宿主mRNA品質管理機構が利用されているという報告はなく、本成果はウイルスの病原性発現機構の解明のみならず、細胞生物学分野においても重要な知見となることが考えられる。重症急性呼吸器症候群(SARS)コロナウイルス(SARS-CoV)のnsp1タンパク質は、mRNAの急速な分解を引き起こすことにより宿主の遺伝子発現を強力に阻害することが知られているが、nsp1タンパク質によるmRNA分解の機序はまだ解明されていない。これまでの予備研究などからnsp1タンパク質自体にはRNA分解活性がないことが示唆されていたため、nsp1タンパク質と相互作用する何らかの宿主タンパク質がmRNA分解に関与していると仮定し、本研究課題では、質量分析法を用いてnsp1タンパク質と相互作用する宿主因子のスクリーニングを行った。その結果、有力な候補としてUPF1タンパク質が同定された。UPF1タンパク質は宿主mRNA監視機構の一つであるナンセンスRNA分解(ナンセンス変異を有するmRNAを発見し、分解する機構)において中心的な働きをするタンパク質である。このUPF1タンパク質や、同じくナンセンスRNA分解の必須因子であるSMG6タンパク質をsiRNAによりノックダウンしたところ、nsp1タンパク質によるmRNA分解が有意に阻害された。これらの結果から、nsp1タンパク質はUPF1タンパク質との相互作用を介し、ナンセンスRNA分解に関連する因子をmRNA上にリクルートすることで、宿主mRNAの急速な分解を引き起こしている可能性が考えられた。これまで、ウイルスの生存戦略として宿主のmRNA監視機構を利用する機序についての報告はなく、非常にユニークな現象と考えられる。今後、nsp1タンパク質依存性mRNA分解とナンセンスRNA分解の関連を詳細に調べなければならないが、本研究課題が達成されればmRNA分解を介したSARS-CoVの病原性発現のメカニズム解明につながるのみでなく、細胞生物学分野においても重要な知見となると予想される。重症急性呼吸器症候群(SARS)コロナウイルス(SARS-CoV)の非構造蛋白質であるnsp1蛋白質は、mRNAの急速な分解を引き起こすことにより、宿主の遺伝子発現を阻害することが分かっている。Nsp1蛋白質によるmRNA分解は、5'UTR付近でのmRNAの切断が引き金となっていることが報告されている。しかしながら、nsp1蛋白質自身は既知のリボヌクレアーゼドメインを持たず、実際、大腸菌より精製した組換えnsp1蛋白質はin vitroでRNA切断活性を示さない。これらのことから、何らかの宿主蛋白質がnsp1蛋白質によるmRNA分解に関与していると仮定し、質量分析法を用いてnsp1蛋白質と相互作用する宿主因子のスクリーニングを行った。その結果、有力な候補として、宿主mRNA監視機構の一つであるナンセンスRNA分解機構(ナンセンス変異を有するmRNAを発見し、分解する機構)において中心的な働きをするUPF1蛋白質が同定された。このUPF1蛋白質や、同じくナンセンスRNA分解機構の必須因子であるSMG6蛋白質をsiRNAによりノックダウンしたところ、nsp1蛋白質によるmRNA分解が阻害された。これらの結果から、nsp1蛋白質はUPF1蛋白質との相互作用を介し、ナンセンスRNA分解に関連する宿主因子をmRNAにリクルートすることで、宿主mRNAの急速な分解を引き起こしていることが示唆された。宿主RNA監視機構がRNAウイルス感染の初期防御に関与する可能性を示した報告はあるものの、ウイルスの生存戦略として宿主のmRNA監視機構を利用する機序については報告はなく、非常にユニークな現象であると考えられる。本研究成果は、宿主mRNA分解を介したSARS-CoVの病原性発現メカニズムの解明につながるのみでなく、細胞生物学分野においても重要な知見になると考えられた。ウイルス学本研究課題の平成25年度の達成目標として、1)nsp1タンパク質によるmRNA切断に関与する宿主因子を同定すること、2)nsp1タンパク質によるmRNA分解の分子メカニズムを解明すること、の2点を計画した。本研究においてはnsp1タンパク質依存性mRNA分解に関与する宿主因子を同定するところまでが一番の難所であると予想していたが、ナンセンスRNA分解機構の必須因子の一つであるUPF1タンパク質とnsp1タンパク質の相互作用を実験的に確認できたことは平成25年度の大きな進捗の一つであると考えられる。また、siRNAを用いたノックダウンにより、UPF1タンパク質などのナンセンスRNA分解の必須因子がnsp1タンパク質によって引き起こされるmRNA分解に寄与していることが分かった。このことから、nsp1タンパク質存在下でのmRNAの急速な分解には、宿主のmRNA監視機構の一つであるナンセンスRNA分解が関係していることが示唆された。

しかしながら、ナンセンスRNA分解は多段階的なシグナル伝達を介して厳密に制御されているため、nsp1タンパク質によるRNA分解の分子メカニズムの全体像を解明するためにはさらに詳細な検討が必要である。平成26年度では、平成25年度に引き続き、nsp1タンパク質依存性mRNA分解の分子メカニズムを解明するため、ナンセンスRNA分解に関係する宿主因子をsiRNAなどを用いてノックダウンすることにより、nsp1タンパク質存在下でのmRNA分解が抑制されるかどうか調べる。また、本研究課題の平成26年度の計画では、SARS-CoVの病原性発現における宿主mRNA分解の意義を解明することを予定している。そのため、さまざまなnsp1タンパク質変異体を作製し、これら変異体とUPF1タンパク質の相互作用を調べることにより、nsp1タンパク質上のUPF1タンパク質結合部位を同定する。同定された結合部位に変異を導入したSARS-CoVレプリコンや感染性クローンを用いて、SARS-CoV感染におけるUPF1タンパク質、および宿主mRNA分解の意義について検討する予定である。これらの結果より、SARS-CoVの病原性因子としてのns1タンパク質の役割が解明されると考えられる。平成26年度の計画では、SARS-CoVのレプリコンや感染性ウイルスを用いた実験系が必要であるが、これらの実験をスムーズに開始できるよう、細胞培養の条件やコンストラクトを中心として十分な予備検討を行っており、平成25年度からの研究を継続しながらこれらの研究を進行させることができると考えている。
RNA/RNPナノ構造を利用した機能性分子ロボットの創製

本研究では、RNA-タンパク質相互作用を活用することにより、タンパク質に応答し、望みの機能を発現する機能性分子ロボットを作製した。RNAとタンパク質のみから構成される機能性分子ロボットは、細胞内でも作製することが可能であり、細胞内に発現するタンパク質に応答して細胞運命を制御できることが明らかとなった。特定の細胞でのみ働く分子ロボットの創製により、医療応用などの分野での活用が期待できる。RNA/RNPナノ構造を利用し、機能性分子ロボットを創製するために、RNA-タンパク質相互作用により構造変化を引き起こすRNAナノマシンを設計、構築した。具体的には、直鎖のRNA二重鎖に二つのタンパク質結合性RNAモチーフを導入し、タンパク質の結合に伴い、直鎖状の構造から正三角形またはZ型の構造へと変化する2種類のRNAナノマシンを設計した。RNA-タンパク質相互作用によるRNAナノマシンの構造変化は、原子間力顕微鏡を用いて評価した。タンパク質非存在化において、RNAは直鎖状の構造をとっていたが、タンパク質の添加に伴い、設計した通りの形のRNPナノ構造へと構造変化した。RNAナノマシンの構造変化と機能発現をリンクさせるために、RNAアプタマーを導入したRNAナノマシンを設計した。使用したRNAアプタマーは、蛍光により活性を評価できるアプタマーを選択し、タンパク質の有無による活性変化を蛍光測定により評価した。アプタマーの配列やナノマシンとアプタマーを繋ぐリンカーを最適化することにより、アプタマーの活性をOFFからON、ONからOFFへと変換可能なRNAナノマシンを作製することができた。RNAやタンパク質は、細胞内での合成が可能であるため、RNA-タンパク質相互作用により駆動するナノマシンは、生体内での利用も期待できる。現在、細胞内での機能制御を可能とするナノマシンの開発を進めている。RNA/RNPナノ構造を利用し、機能性分子ロボットを創製するために、RNA-タンパク質相互作用により、RNAの構造や機能を制御するRNAナノマシンを設計、構築し、それらが細胞内で機能するかを評価した。まずRNA-タンパク質相互作用により構造変化するナノマシンを設計した。さらにそのRNAを2種類の蛍光色素でラベル化し、試験管内でナノマシンの構造変化を蛍光変化により評価した。RNAと相互作用するタンパク質(L7Ae)を添加すると、RNAの構造変化による蛍光変化を観察することができた。この設計したナノマシンが細胞内においても機能するかどうか調べるために、L7AeをコードしたメッセンジャーRNAとナノマシンを細胞に導入し、ナノマシンの構造変化による蛍光変化をフローサイトメトリーによって評価した。試験管内の結果と同様に、細胞内においてもRNA-タンパク質相互作用による蛍光変化が観測され、細胞内で機能するナノマシンを構築することに成功した。RNA-タンパク質相互作用により駆動するRNAナノマシンを設計、構築し、そのナノマシンがタンパク質に応答して試験管内だけでなくヒト細胞内においても機能することを明らかにした。RNA/RNPナノ構造を利用して、細胞運命制御可能な機能性分子ロボットを創製するために、RNA-タンパク質相互作用によりアポトーシスを誘導するRNAナノ構造を設計、構築し、RNPナノ構造形成によるアポトーシス誘導を検討した。RNAナノ構造として、L7Aeタンパク質結合モチーフであるK-turnモチーフを14個含むRNAナノ構造を設計、作製した。RNA-タンパク質相互作用によりアポトーシス誘導するタンパク質としてcaspase-8にL7Aeを融合させたL7Ae-caspase-8を設計した。RNAナノ構造とL7Ae-caspase-8をコードするメッセンジャーRNAを細胞に導入することにより、RNA-タンパク質相互作用により、細胞死が誘導されることが明らかとなった。さらにK-turn-L7Ae相互作用により誘導されるアポトーシスを、細胞内シグナルによって制御するためにマイクロRNA応答性L7Ae-caspase-8メッセンジャーRNAを用いたマイクロRNA応答性アポトーシスの系を構築した。これにより細胞選択的なアポトーシスが可能となった。マイクロRNAに加えて、タンパク質に応答してアポトーシスを制御する系の構築を行った。具体的には、標的タンパク質の結合RNAモチーフを9個導入したRNAナノ構造と標的タンパク質にcaspase-8を融合したアポトーシス誘導タンパク質を用いて、標的タンパク質の有無により、アポトーシス誘導タンパク質とRNAナノ構造の結合を制御する系を構築した。これにより、タンパク質の有無により、アポトーシス誘導を制御することが可能となった。これらの結果より、申請者は、RNA/RNPナノ構造を利用して細胞内シグナルに応答した細胞運命制御が可能な機能性分子ロボットを構築できることを実証した。RNA-タンパク質相互作用により駆動するRNAナノマシンの作製し、そのRNA-タンパク質相互作用によるナノ構造変化とRNAアプタマーの機能発現を統合することにも成功した。これは、既存のDNA・RNAナノテクノロジーにとらわれない新たな機能性分子ロボットの作製技術になることが期待できる。これまでの研究により、RNA-タンパク質相互作用により細胞内でナノマシンを駆動させることに成功した。この知見を生かして、RNA-タンパク質相互作用をして、細胞運命制御可能なナノマシンの研究を推進する予定である。ケミカルバイオロジーこれまでの研究により、RNA-タンパク質相互作用により駆動するRNAナノマシンを生体外で作製し、機能させることに成功した。今後は、RNAナノマシンを利用した細胞機能制御の研究を推進する予定である。

2015年7月から大阪大学で特任助教として採用され研究実施場所が変更となり、実験を行う環境を整備するために時間を要し、研究計画に遅延が生じたため。研究が順調に進展し、試薬・消耗品購入による支出が予想以上に少なくなったため。論文の投稿にあたり、追加実験、再現実験などを行う必要があるため、それらにかかる消耗品などに使用する計画である。細胞内で機能するRNAナノマシンの創製のために必要とされる試薬、消耗品などの購入を予定している。
リビングカチオン重合による刺激応答性ポリマーの合成と高感度・選択的な自己組織化

本年度は,以下の研究を行った。まず,刺激応答性セグメントを有するブロックコポリマー[2-ethoxyethyl vinylether(EOVE)と2-hydroxyethyl vinylether(HOVE)との共重合体)を合成し,その溶液の刺激応答物理ゲル化について検討した。典型的な例は,感熱応答性poly(EOVE)セグメント(ある温度以上で親水性から疎水性へと変化するセグメント)と親水性セグメントからなるジブロックコポリマー(EOVE_<200>-b-HOVE_<400>)である。この準濃厚水溶液は,低温では透明な低粘度溶液であったが,20°Cで急激な粘度変化を示しゲル化した。この変化は可逆的かつ高感度であり,冷却すると元の透明な低粘度溶液に戻った。フリーズフラクチャTEM,小角中性子散乱等の結果から,T_<PS>を境に約20nmのpoly(EOVE)コアを持つ球状ミセルを形成し,それらのパッキング(超格子の形成)または相互作用により物理ゲル化する事がわかった.またこの結果をもとに,様々な性質のセグメントを組み合わせてブロックコポリマーを合成することで,種々のパターンで物理ゲル化させることができた。上記で使用した感熱応答性ポリマーpoly(EOVE)等の場合,側鎖に親水・疎水部を有するのに対し,これらの官能基の位置を変えたポリアルキルアルコール類も,最適なアルキル鎖長でのみ感熱応答性を示すことがわかった。そこで,より一般的にするため,"配列制御"をキーワードに種々のコポリマーを分子設計し,親水性モノマー(HOVE)と疎水性モノマー(isobutyl vinyl ether, IBVE)のランダムコポリマーを合成した。ランダム性に注意して合成したpoly(IBVE-ran-HOVE)水溶液は,予想通りある組成領域で感熱応答性を示した。これに対し別途合成した組成分布の偏ったコポリマー水溶液は,ブロックやランダムコポリマーと同じ組成比にもかかわらず,熱に対する応答はブロードな変化を示し,降温過程では,大きなヒステリシスを示した。この結果,共重合体のシークエンス分布と感熱応答挙動の関係が示され,様々なポリマーの感熱応答挙動のモデルを構築することができた。
上腕動作をトリガーとして発話の運動指令を制御するMotion-To-Speech

テキスト入力が完了してから発声する従来のText-To-Speech型の音声合成に代わる枠組みとして、身体動作で音の高さや大きさ、音韻などのパラメータを即時的に操作するMotion-To-Speech型の音声合成システムを開発する。直感的で分かりやすい操作で、使用者の意思や情動を反映した表現力豊かな音声を出力するシステムを実現するため、人間の身体動作の精度や速度を調べる人間工学的な計測実験と、発声の運動指令における処理単位を明らかにする認知科学的な実験を行う。この様な音声合成システムは、例えば失声者の代替発声手段などに応用できると期待される。
重症マラリア、特に脳性マラリアの発症機構の解明

1.脳性マラリアの重症度および予後予測因子を明らかにする目的でタイ国マヒドン大学熱帯病病院で95人の脳性マラリア患者を病理学的に検査し以下の結果を得た。(1)脳性マラリアの病理的特徴は脳毛細血管が感染赤血球により閉塞することであるが、重症な患者ほど皮下組織の毛細血管も閉塞していた。さらに、脳性マラリアの霊長類モデルで脳と皮下組織の毛細血管の閉塞度を調べた結果、両組織の毛細血管の閉塞度がパラレルであった。したがって、皮下組織の毛細管閉塞度を調べることにより患者の重症度(すなわち脳毛細血管の閉塞度)が推定出来うると考えられる。(2)胃粘膜内pHが低い(pH<7.3)場合、死亡率が高く、特に入院後6時間経過後も低い場合は、100%の死亡率であった。したがって、胃粘膜内のpH測定が予後予測に有効で有ることが判明した。2.平成9年6月15、16日、東京霞ヶ関ビルにおいて国内外のマラリア専門家約50名を集め、最新のマラリア研究成果の発表と情報交換を行った(マラリアワークショップ)。特に、今日のマラリア再燃の状況を鑑み、国際チームによる下記の様なトライアル継続の必要性を認識した。3.Quinghaosuは脳性マラリアの特異的治療薬であるが、治療中に症状が再燃する場合がある。この欠点を改善するため、我々はタイ国および米国と共同してquinghaosu誘導体であるar tesunateと鉄キレート剤defer ox amineとの組み合わせのトライアルを行った。バンコックのマヒドン熱帯病病院において、101人の重症マラリア患者の症状を二重盲検法で検討した結果、両薬剤同時投与による拮抗効果は認められず、またマラリアに起因する肝機能傷害の回復にはartesunate単独投与よりも効果がみられた。したがって、この組み合わせの臨床応用への可能性が高まった。タイ国マヒドン大学熱帯医学部と共同で脳性マラリアの患者95人を臨床学的、寄生虫学的、病理学的に検索し、脳性マラリアの予後を予測するための要因につき検討した。(1)脳性マラリアの病理所見は、脳の毛細血管腔が感染赤血球により閉塞されている事が重要な所見である。この様な毛細血管腔の閉塞がまた他の臓器の毛細血管でも起こっているかを、皮下組織を使用し観察した。皮下組織の毛細血管腔は、重症な脳性マラリアの患者ほど血管閉塞度が顕著にみられた。マラリアに感染されたサルの病理解剖を行ったところ、感染赤血球による脳毛細血管腔閉塞度は皮下組織毛細血管腔閉塞度と一致している事が判明した。これらの観察から、皮下組織の病理学的観察が脳性マラリアの予後を予測するために役立つことが判明した。(2)脳性マラリアの患者と軽度マラリア患者の胃粘膜内のPh測定を行い、この両者に差があるかを検討した。前者の場合、胃粘膜内Phが低下している場合(Ph <7。0)死亡率が高く、特に入院してから6時間を経過してもPhが低い場合、100%の患者が死亡した。この観察より患者の胃粘膜内のPhの測定は脳性マラリアの予後の予測に役立つ事が判明した。今後とも脳性マラリアの病因について研究を続ける。1.平成9年6月15、16日、東京霞ヶ関ビル(東海大学校友会館)において国内外のマラリア専門家(基礎および臨床研究)約50名を集め、最新のマラリア研究成果の発表と情報交換を行った。

特に、今日のマラリア再燃の状況を鑑み、緊急のマラリア対策の必要性を確認し、アジア、アフリカ、アメリカおよびヨーロッパ共同チームによる下記の様なトライアル継続の可能性を模索した。2.Quinghaosuは脳性マラリアの特異的治療薬であるが、治療中に症状が再燃する場合がある。したがって、この欠点を改善するためにquinghaosuと他の抗マラリア剤との組み合わせが検討されている。我々はタイ国マヒドン大学および米国ケース・ウヱスターン・リザ-ブ大学と共同してquinghaosu誘導体であるartesunateと鉄キレート剤deferoxamineとの組み合わせを検討した。この組み合わせでは、quinghaosuおよびその誘導体の活性発現に鉄が関与するので両薬剤間の拮抗作用の可能性が考えられた。バンコックのマヒドン熱帯病病院において一ヶ月に渡り、101人の重症マラリア患者の症状を二重盲検法で比較検討した結果、両薬剤同時投与による拮抗効果は認められず、またマラリアに起因する肝機能傷害の回復にはartesunate単独投与よりも効果がみられた。したがって、この組み合わせの臨床応用への可能性が高まった。
神経回路における感覚情報統合と連合学習の制御に関わる分子機構の解析

動物は、外界から同時に受容した様々な情報を、中枢神経系において取捨選択・統合したうえで、適切に情報処理を行い行動している。我々は、このような情報処理のメカニズムを、線虫C.elegansをモデルして解析している。我々が同定した分泌タンパク質HEN-1と受容体型チロシンキナーゼSCD-2は、介在ニューロンで機能し、忌避物質銅イオンと誘引性匂い物質ジアセチルとの感覚情報の統合を制御している。さらに、NaClと飢餓で条件付けにより誘起される連合学習の制御も行っている。本年度は、これらのタンパク質で実際に機能を担っている分子の探索をすすめた。グルタミン酸は、中枢神経系において、神経伝達物質として機能する。我々が同定した受容体型チロシンキナーゼSCD-2が機能している感覚ニューロンのすぐ下流の介在ニューロンにおいて、グルタミン酸受容体が機能している可能性が考えられた。そこで、多くのグルタミン酸受容体遺伝子変異体を、感覚情報の統合の測定系において解析した結果、複数の変異体で行動異常が見られた。遺伝学的解析から、そのうちAMPA型グルタミン酸受容体GLR-1は、HEN-1やSCD-2とは異なる経路で働いていることが示唆された。実際、GLR-1は、コマンドインターニューロンと呼ばれる運動神経を直接制御している介在ニューロンで機能していることが明らかになった。さらに、Cl^-イオン透過型グルタミン酸受容体も、感覚情報の統合の制御に働いていることが明らかになった。今後、これらのグルタミン酸受容体の機能の制御メカニズムを明らかにすることを通して、感覚情報の統合のメカニズムが明らかになることが期待される。
琉球石灰岩地域の河川水、地下水の汚染とその浄化に関する研究

今年度は琉球石灰岩でできた島々の地下水に含まれている硝酸イオンに注目した。理由は、琉球石灰岩から成る宮古島(人口約5万)の地下水に硝酸イオンが年々増加していることが明らかになったからである。硝酸イオンの水質基準値は10ppmであり、年々増加しているというのは大問題である。行ったのは次のことであった。1)宮古島、伊良部島(人口約9千)、多良間島(人口約2千)、石垣島(人口約4万)、西表島(人口約4千5百)、波照間島(人口約750)の水道水中の硝酸イオン濃度の経年変化を調べる。2)宮古島、伊良部島、多良間島、波照間島で水試料を採集して硝酸イオン、臭素イオンなど化学成分を測定する。その結果、次のことが明らかにされた。1)宮古島、伊良部島、多良間島共に地下水中の硝酸イオン濃度は年々増加傾向にある。宮古島、伊良部島では10年前3ppmだったのが、今は湧水によって違うが69ppmと増加している。多良間島は、これら二つの島に比べて10年前でも硝酸イオン濃度が高く(56ppm)、現在では10ppmに近くなっている。2)石垣島、西表島など非石灰岩地帯の河川水の硝酸イオン濃度は0.3ppm以下である。3)波照間島は石灰岩からなる島であるが、そこの地下水の硝酸イオン濃度はこの10年間は3ppm前後である。このことと宮古島、伊良部島における10年前の値から、石灰岩でできた島々の硝酸イオン濃度は汚染が少なかった頃は3ppmくらいではないかと推定される。4)宮古島の地下水中の硝酸イオン濃度は人口密集地と畑地とで差はなかった。伊良部島の地下水は居住地域で濃度が高いものの、畑地帯の地下水の濃度増加が著しい。多良間島ではむしろ畑地帯の地下水の方が高濃度である。これらのことから硝酸イオンは畑からも供給されている可能性がある。
新たな自営業の持続的発展可能性に関する研究

本研究では、長期的な自営業の減少理由と新たな自営業の台頭可能性について考察した。自営業の減少に歯止めをかけるには、雇用創出企業への税制優遇などが効果的なことを明らかにした。東日本大震災後には、グループ補助金などによる自営業支援の重要性を指摘した。個別請負業を活用する事業所についても実証分析を行い、正社員のいない職場で働く「独立運用型」と多数の正社員のもとで働く「組織活用型」の業務委託契約が併存すること等を発見した。本研究は、日本における自営業全般の減少理由について、経済理論を背景に、複数の個票データから実証的に解明することを目的にしている。自営業の動向を綿密に検証していくためには、自営業主ならびに家族従業者の個人属性や就業状況さらにはこれまでの経歴などを粒さに訊ねた個票データによる詳細な実証研究が不可欠である。平成22年度には、総務省統計局「労働力調査」の個票データを用いた研究を実施した。その結果、不況期に学校を卒業した世代ほど、持続的に正社員になることが困難であり、低賃金に甘んじる傾向が強いことが発見された。さらにその傾向は大学卒よりも高校卒について強いことが分かった。その結果は、不況期に被雇用者として就職することが困難であった世代ほど、30歳代もしくは40歳の時点で、新たに自営業を起こす可能性を示唆している。実際、就職氷河期といわれた世代が多く含まれる30歳代では近年、自営業の減少が下げ止まっている事実もみられ、その仮説と整合的だった。さらに、本研究では、大量データを用いた定量研究とならび、ヒアリングによる定性研究などを通じて、新たな自営ビジネスの持続的発展を可能とするための社会的諸条件を具体的に明らかにすることを目指した。平成22年度に、岩手県における聞き取り調査などを継続的に行っており、地域内部でのネットワークの構築と、地域に根ざしたローカルアイディンティティに合致したビジネス展開が、新たな自営業の持続的発展には重要であることを示唆する仮説が得られた。本年度は、日本の長期的な自営業の減少理由と新たな自営業の台頭可能性について、歴史的考察と東日本大震災からの復興における自営業の役割に注目し、研究した。高度成長期の日本では非農林漁業の自営業が急増した。背景として、地方から都市部への労働者の流入(長男以外)、労働市場の二重構造の下部構造を占める中小企業での手厚い技能継承・資金斡旋(信用金庫の紹介等)、同一職場を経験した夫婦による家族的経営などが、自営業発展の成功要因となってきた。しかし1980年以降、それらの成功要因が衰退たことが自営業の減少へとつながったことを、数量データにもとづく歴史的考察から明らかにした。しかし一方で近年、新しい自営業の台頭を支える従来と異なる社会基盤が形成されつつある。以前は家族による「強い絆(ストロング・タイズ)」が自営業の根幹を支えてきたが、1990年代以降、成長を遂げた自営業は、自らと異なる情報や経験を持つ、地域や業種を超えた「緩やかな絆(ウィーク・タイズ)」を持つ傾向のあることが、新たな自営業の持続的発展に関する仮説として浮彫りにされた。その事実は、特に東日本大震災で被災しながらもいち早く復旧・復興を遂げつつある自営業や中小企業でも顕著に観察される。厚生労働省『雇用動向調査』を用いた実証分析からは、雇用創出のおよそ4割は全体の約3パーセントの企業から生み出されている。今後はウィークタイズを有し、これらの雇用創出力のある自営業・中小企業への集中的支援が必要なことを労働経済学として初めて明らかにした点に、研究の意義と重要性がある。尚、今年度は、これらの成果を海外で出版される英文学術書で報告すると同時に、日本の一般向け読者を対象とした雑誌を通じても広く発信した。また将来の自営業を担う人材を育成するキャリア教育の教材として、中学生向けの書籍も刊行した。1980年代以降、日本では自営業が趨勢的に減少傾向にあるが、その傾向に歯止めをかけ経済全体の雇用創出につなげるには、税制優遇などの選択的・集中的な個別企業支援が重要である。背景として厚生労働省『雇用動向調査』を用いた実証分析を通じ、雇用創出の約4割は約3パーセントの企業から生じていることを明らかにした。本研究では震災前から東日本大震災の被災地の一つとなった岩手県釜石市で企業や自治体等に対する調査を行ってきた。震災後にはその知見を活かし、自営業支援の観点を含む震災復興につながる雇用政策を考察した。そこでは雇用調整助成金の考察や自営業を含む中小企業に対するグループ補助金等の効果と課題を明らかにした。新たな自営業に関する大量データを用いた定量分析も行った。近年、企業によって業務委託契約従事者もしくは個別請負業と呼ばれる自営業の活用が進んでいる。そこで業務委託契約従事者を活用する事業所特性について、厚生労働省が実施した調査の個票データを用いて実証分析を行った。