hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞伸展装置を用いた擬似的歯根膜におけるオキシタラン線維の形成と配列の機序の解明

眼球の毛様体小帯は、主にフィブリリン1から成る微細線維の束であるオキシタラン線維で構成されているが、その線維の関連分子は未だ不明である。微細線維関連糖タンパク質-1(MAGP-1)は、オキシタラン線維に存在するため、本研究では、ヒト無色素毛様体上皮細胞の培養においてMAGP-1に対するsiRNAを使用し、フィブリリン1の細胞外沈着や出現を観察した。結果、MAGP-1の抑制はフィブリリン1沈着の減少につながった。免疫蛍光法においても線維の成長の抑制を認めた。これらの結果は、MAGP-1は、ヒト毛様体小帯のフィブリリン-1形成中の細胞外沈着に重要な役割を果たしていることを示唆している。歯周組織の弾性系線維は機能的な外力を緩衝し、その恒常性維持のため重要な役割を担っており、また全身的にも弾性系線維の異常は大動脈解離や肺気腫などの疾患と密接に関係している。しかし、弾性系線維の形成機構は明らかにされていない。本研究では、弾性線維の一つであるオキシタラン線維が歯根膜で方向性をもって配列することに着目し、細胞伸展装置を用いて凝似的に力学的負荷を受けた歯根膜を再現し、オキシタラン線維の形成と配列の機序、すなわち力学的適応の解明を目指している。これまで我々は、細胞伸展装置(メカニカルストレス)を用いたヒト歯根膜線維芽細胞の細胞培養実験で、オキシタラン線維束が凝集し生体のオキシタラン線維の直径に近似する条件を確立した。さらに、オキシタラン線維の走行とヒト歯根膜線維芽細胞との関係を検討した結果、メカニカルストレス付与により、細胞が再配列すること、オキシタラン線維の凝集した線維束が細胞長軸にほぼ直交することが明らかとなり、オキシタラン線維が外力に対して線維束の太さをただ増大させるだけでなく、ある方向性をもって凝集していることが考えられた。平成25年度は、上記の内容を論文にまとめ、さらにメカニカルストレス付与による形態学的な変化を解析するため、オキシタラン線維(fibrillin)と結合能を有するインテグリンαVβ3やFibulin-5に着目し、重合解析を行う予定である。研究の目的として細胞伸展装置を用いた疑似的歯根膜におけるオキシタラン線維の形成と配列機序の解明を行っている。本研究では、弾性線維の一つであるオキシタラン線維が歯根膜で方向性をもって配列することに着目し、細胞伸展装置を用いて凝似的に力学的負荷を受けた歯根膜を再現し、オキシタラン線維の形成と配列の機序、すなわち力学的適応の解明を目指す。これにより線維形成を制御し、歯根膜の機能維持と再生に貢献できる成果が得られると考えられる。これまで、細胞伸展装置を用いた擬似的歯根膜におけるオキシタラン線維と細胞骨格との解析を行い、二重蛍光免疫染色により、対照群では、線維芽細胞上のオキシタラン線維は細胞長軸と直行する傾向がみられ、実験群では、細胞が再配列し、また凝集したオキシタラン線維束は生体のオキシタラン線維の直径に近似し細胞長軸と直行する傾向がみられた。画像解析ソフトウェアを用いたアングル解析からも、オキシタラン線維の走行は細胞長軸とほぼ直行することが明らかとなった。現在、追加実験として細胞数を増やし共焦点レーザー顕微鏡を用いての計測が終了したため、論文発表の準備を継続して行っている。追加実験として歯根膜オキシタラン線維の形成機構の解析のため、MAGP-1の役割に着目し、形態学的および生化学的に解析を行った結果、歯根膜オキシタラン線維の形成において、MAGP-1はオキシタラン線維の形成を調節する可能性が示唆された。

微細線維関連糖タンパク質-1(MAGP-1)は、オキシタラン線維に存在するため、本研究では、ヒト無色素毛様体上皮細胞の培養においてMAGP-1に対するsiRNAを使用し、フィブリリン1の細胞外沈着や出現を観察した。結果、MAGP-1の抑制はフィブリリン1沈着の減少につながった。免疫蛍光法においても線維の成長の抑制を認めた。これらの結果は、MAGP-1は、ヒト毛様体小帯のフィブリリン-1形成中の細胞外沈着に重要な役割を果たしていることを示唆している。平成26年度は、メカニカルストレス付与による形態学的な変化を解析するため、オキシタラン線維と結合能を有するインテグリンαVβ3や大学院中に行っていたFibulin-5も用いて、免疫染色を行っていたが、インテグリンαVβ3とFibulin-5、歯根膜線維芽細胞とを共に染色する方法を確立することが出来なかった。医歯薬学現在、上記以外のオキシタラン線維関連タンパクとして、microfibril-associated glycoprotein (MAGP)-1に着目し、形態学的および生化学的に解析を行った結果、歯根膜線維芽細胞では、培養初期からFibrillin-1陽性のオキシタラン線維上にMAGP-1の染色性が認められ、線維の形成に伴いFibrillin-1およびMAGP-1の染色性の増加がみられた。また、Western blot法により、細胞マトリックス中のMAGP-1は増加傾向を示した。以上から、MAGP-1がオキシタラン線維の形成の調整に関与していることが考えられた。今後は、メカニカルストレス下において、細胞骨格とオキシタラン線維(Fibrillin-1)に加え、Fibulin-5、MAGP-1の共材を比較検討してく予定とした。平成25年度は、上記の内容を論文にまとめ、さらにメカニカルストレス付与による形態学的な変化を解析するため、オキシタラン線維(fibrillin)と結合能を有するインテグリンαVβ3やFibulin-5に着目し、重合解析を行う予定であった。論文として、作成途中であること。実験として、インテグリンαVβ3の抗体がオキシタラン線維(fibrillin)との免疫染色が成功していないため、試行中であること。平成26年度は、インテグリンαVβ3での染色が成功せず、MAGP1を用いた予備実験を行っていた結果、学会発表や論文が行えず次年度使用額が生じた。論文として、早急に作成して今年度中には完成させること。実験として、インテグリンαVβ3の抗体がオキシタラン線維(fibrillin)との免疫染色が成功していないため、これまで行って成果を得ているFibulin-5を先行し実験を進めて、結果を出していくこと。今後は、メカニカルストレス下において、細胞骨格とオキシタラン線維(Fibrillin-1)に加え、Fibulin-5、MAGP-1の共材を比較検討してくため、ストレス下培養を行いFibrillin-1陽性のオキシタラン線維およびMAGP-1との染色性の違いを形態学的に検討し、Western blot法によりタンパク発現を検討する予定とした。平成25年度に予定していた、インテグリンαVβ3の抗体がオキシタラン線維(fibrillin)との免疫染色が成功していないため、本実験で使用する抗体の購入が出来なかったこと。論文の投稿が間に合わなかったため、論文経費が請じていないため。平成26年度に上記の実験で使用する抗体の購入と論文投稿による経費を計画している。
レーザー冷却における凝縮素過程の研究

本年度は、高密度トラップを生成するために、まずトラップされる原子の総数を増加させることを試みた。総数を増加させるためには、リチウムオ-ブンの温度を高くする必要がある。オ-ブン温度の上昇に伴い原子の初速度が上がるため、既存の装置を改良し、レーザー冷却用ゼーマン同調ソレノイドの最高磁場の値、空間分布を最適にする必要があった。このため、従来75cmであった減速距離を175cmと長くし、磁場の最高値1500ガウスが可能になるようなソレノイドを製作した。また、トラップ効率を上げるため、磁気光学トラップの方式を4ビーム方式に変更し、ビーム径を現状の真空装置で可能な限り広げた。トラップされている原子の吸収によるトラップビーム強度の減衰を避けるため、レーザー光のアライメントを4ビーム独立にして実験を行い、12ビームにした場合に重大な問題になるアライメント方法の検討を行った。1500ガウスのソレノイドは2kWの熱を発生するので、ソレノイドの冷却に問題があり、現在冷却方法を検討中である。12ビーム実験用真空容器を設計、正12面体の各面に平行にビューポートをつけた容器が製作可能なことが確認された。
血流制限を併用した筋力トレーニングの基礎生理学的検討から発展的臨床応用まで

1)プロトコールの最適化:本トレーニングによる筋負荷を増強させる方法について、血流制限により筋負荷の回復が妨げられる点に着目し、極めて低強度の負荷でも繰り返し回数が多ければ、負荷が蓄積し高強度負荷と同等の効果が得られることが明らかになり、さらに応用範囲が広いことを示された。2)個体差要因の分析:本トレーニング法における効果の統計学的な男女差は認められなかった。一方、競技者特性については、持久系選手において、瞬発系選手より血流制限による筋負荷増強効果が大きくなることが明らかになり、競技者における臨床応用に活かせる知見が得られた。心不全を有する患者においては、本法を用いることで、推奨される通常のレジスタンス・トレーニング強度より低い強度で同様の効果が得られる可能性が明らかになり、臨床応用が期待される。3)ミオカインの意義の探求:運動による健康増進効果の背景にあると考えられる脳性神経栄養因子(BDNF)の血中濃度は、年齢依存性に低下するが、複合的身体活動(音楽療法)により再び増加することが示された。このことは、各種介入が脳機能へ与える効果を、BDNFにより客観的に評価できる可能性も示唆している。また動物モデルを用いての基礎研究では、BDNFあるいはBDNFの受容体であるTrkBのアゴニスト投与によりトレーニングを施行する事なしに運動能力が向上すること、筋線維型が遅筋型に変化すること、インスリン感受性が改善すること等が明らかになってきた。これらの知見は、BDNFおよびTrkBアゴニストが、メタボリック症候群、糖尿病あるいは心不全などの病態治療薬として有用である可能性を示唆するものである。4)研究手技の妥当性の検証:筋へのトレーニング負荷を、筋内代謝的ストレスとして評価する方法を確証できた。このことは、本方法により、様々なトレーニングの効果を単回の測定で予測可能であることを意味する。当該年度は、研究成果をまとめ、国際雑誌への投稿・掲載および国際学会発表を積極的に行なった。1)プロトコールの最適化、2)個体差要因の分析、4)ガイドライン作成:血流制限を併用したレジスタンス・トレーニングの至適プロトコールの概要と学術的背景を総説として公表した。平均的には血流制限を施行することで、最大筋力の30%の負荷強度で、通常方法の65%強度と同等の効果が得られるが、性差(女性における効果の劣性の問題)を含む個体差(低反応例)を考慮すると、40%までを調節幅とすることで、十分な効果が得られることを確認した。3)ミオカインの意義の探求:脳性神経栄養因子(BDNF)の血中濃度が年齢依存性に低下すること、高次身体活動により増加することを公表した。また心不全患者において重症度と関連してBDNFが低下していることも明らかにした。これは、BDNFが心不全患者のバイオマーカーになり得る可能性を示す知見である。また動物モデルを用いての基礎研究も新薬開発(BDNF作動薬)を視野に継続中である。5)若年者への応用:ジャンプスクワット・トレーニングに血流制限を応用した介入研究を行なったが、本法の優位性は認められなかった。ジャンプなどの緻密な動作には、神経系の制御が重要であるが、血流制限を併用すると神経制御が有効に機能しなくなる可能性が示唆された。精密動作の能力向上に本法を応用する場合は、十分検討される必要がある。6)血流制限を併用したトレーニング手技の応用:本法は、基本的に複数セットで施行し、血流制限は運動時のみならず運動休止時にも継続して行なうが、血流制限の継続は、被験者によっては苦痛を伴い、また血圧も上昇しやすい。血流制限を断続的に施行すれば、苦痛や血圧上昇が軽減可能と考えられるが、有効性は低下する懸念がある。研究の発展として、間欠的に(特に非運動時)血流制限を施行する方法の有効性を検証した。血流制限により筋負荷を増強するレジスタンス・トレーニング法に関する研究を発展させ、以下の課題を明らかにした。1)プロトコールの最適化:先行研究にて本トレーニング法による筋負荷を増強させるには、血流制限圧ではなく、運動強度の増加が有効であることを明らかにしたが、強度の増加では、従来の高強度負荷を用いたトレーニングと同様のリスクが生じてくる可能性があった。今回の検討では、血流制限により筋負荷の回復が妨げられる点に着目し、極めて低強度の負荷でも繰り返し回数が多ければ、負荷が蓄積し高強度負荷と同等の効果が得られることを証明できた。2)個体差要因の分析:本トレーニング法における効果の統計学的に有意な性差は認められなかった。競技者特性については、持久系選手において、瞬発系選手より血流制限による筋負荷増強効果が大きくなることが明らかになった。心不全患者においては、本来血流が低下しているためか血流制限の効果は、健常者と比較し小さかったが、臨床にて推奨されている通常のレジスタンス・トレーニングの強度より低い強度で同様の効果が得られる可能性が明らかになった。年齢および耐糖能異常の影響については一定の傾向が見られていない。これらの知見は、ガイドラインを作成する上で重要な情報となる。3)ミオカインの意義の探求:運動による健康増進効果の背景にあると考えられる脳性神経栄養因子(BDNF)について、断面調査にて諸因子との関連を検討し、年齢に最も強く関連することが明らかになった。また動物モデルを用いての基礎研究を開始し、BDNF投与により運動能力が向上すること、摂食が抑制されることが明らかになってきた。これらの知見は、BDNFが治療薬としての可能性を持つことを意味する。

4)研究手技の妥当性の検証:筋へのトレーニング負荷を、筋内代謝における化学的ストレスとして評価する方法を検証し国際学術雑誌で投稿中である。国際学術雑誌への掲載数が予定を上回っている。また研究が多面的に発展している。1プロトコールの最適化:本トレーニング法による筋負荷を増強させるには、負荷量あるいは繰り返し回数の増加が有効であることを証明した論文を国際学術雑誌に投稿準備中である。2個体差要因の分析:性差、年齢差、競技者特性差、さらに心不全の有無、耐糖能異常の有無における差について検討を続けており、貴重な見解が得られている。この一部の知見を北翔大学生涯スポーツ研究センター年報にて報告した。また競技者特性による違いについては、Medicine and Science in Sports and Exercise(2012;44:413-9)に掲載した。現在、男女差について国際学術雑誌に投稿準備中である。疾患者の特性については、データを蓄積中である。3ミオカインの意義の探求:ミオカインの一つである脳性神経栄養因子について行った断面的調査と試験的介入の結果は、国内学会において報告し、国際学術雑誌に投稿準備中である。また動物モデルを用いての基礎研究は、顕著な成果を得られ、さらに発展中である。一部のデータは、アメリカ心臓病会議(Nov 3-7, 2012, Los Angeles, CA, USA)で発表している。4ガイドライン作成:前述の知見を基にガイドラインを作成中である。5若年者への応用:ジャンプスクワット・トレーニングに血流制限を応用した介入研究は、プロトコールを改良して継続中である。これまでのデータは、本年度ヨーロッパスポーツ医学会における国際シンポジウムに採択され発表予定である。6研究手技の有効性の検証:筋へのトレーニング負荷を、筋内代謝的ストレスとして評価する方法の有用性を学術的に検証した論文は、Journal of Applied Physiology(2012;113:199-205)に掲載された。研究計画が全体的に順調に進んでいるのは、これまでの基盤があったのが大きな理由である。また基礎実験を含めて有益な結果が複数得られており、予想以上に多くの国内外学会にて評価され発表の機会を与えられた。また現時点で国際論文への掲載も見込まれている。具体的達成度は次の通りである。(1)プロトコールの最適化に関する検討:本トレーニング法による筋負荷を増強させるには、負荷量の増加および繰り返し回数の増加が有効であることを証明できた。(2)個体差要因の分析:性差、年齢差、競技者特性差、さらに心不全の有無、耐糖能異常の有無における差について検討を続けており、一定の見解が得られている。(3)ミオカインの意義の探求:ミオカインの一つである脳性神経栄養因子について、中高年者および若年者約240名における断面的調査を行い、諸因子との関連など基礎的検討を行うことができた。また動物モデルを用いての基礎研究を開始し、顕著な成果を得ている。(4)ガイドライン作成:前述の知見を基に本トレーニング法のガイドラインを作成中である。(5)若年者への応用:1921才までの被験者
明治期における文部省実業教育施策の推移と小学校理科の誕生

2018年度の実施状況については、あまり芳しい状況ではない。2018年度は教員免許の再課程認定の作業で多忙を極め、科研費の研究に割く時間があまり取れなかった。ただ、そうしたなかでも、徳島、甲府、東京、前橋、宇都宮などで調査をおこない、科研費申請の際に構想した全国悉皆調査の一部をすすめることができた。とくに、東京においては、小学校理科を最初に設定した1885年12月の「小学科課程表」の現物を確認した。これで、この「小学科課程表」の現物を確認できたのは、東京と宮崎ということになる。実施状況で記載した通り、2018年度に実施された教員免許の再課程認定の作業が予想を遥かに超えて多忙を極めたため。2018年度は教員免許の再課程認定という任務が入ってしまい、予定していた研究をすすめることができなかった。しかし、今年度はそうしたこともなくなるので、計画的に調査をすすめ、研究を進行させたい。実施状況でも記載した通り、2018年度に実施された教員免許の再課程認定の申請作業のため、膨大な時間が費やされ、科研費を使った調査出張予定も何度となく中止を余儀なくされた。2019年度以降はそのようなことはないので、計画的に調査をおこない、研究成果を論文として公表していきたい。
近接効果を利用した遷移状態制御による選択的活性化法の開発と創薬展開

1.ピロロカルバゾール骨格の一挙構築平成29年度までの成果として、アジド部位を有する共役ジインの金触媒反応により、ピロロカルバゾールやベンゾカルバゾール等の縮環カルバゾールを効率的に合成できることを見出していた。平成30年度は、これらの反応のメカニズム解析を実施し、本反応の二段階目が近接効果により効率的に進行していることを明らかにした。さらに、インドールを求核種とする反応により得られた生成物が興味深い酸化還元特性を示すことを見出した。2.金触媒とピリジンN-オキシドを用いたベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-b]フラン骨格の構築金触媒とピリジンN-オキシドを用いたベンゾ[h]クロメン骨格の構築を試みた。ビニル基を有する1,4-ジイン-3-オンを合成し、3,5-ジクロロピリジンN-オキシドとHFIP存在下5 mol %の金触媒を付したところ、予想に反してベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-b]フランが効率的に生成することを見出した。反応の一般性について検討を加え、本反応が様々な置換基を有する基質に適用可能であることを確認した。本反応は、金触媒によるN-オキシドの共役付加、ピリジンの脱離による金カルベノイドの生成、カルベノイドとアルケンの反応、アルキンの1,2-転位、およびフラン環形成等を経由する多段階反応により進行しているが、特にアルキンの転位においては近接効果が大きな役割を果たしていると考えられる。得られた生成物の変換を検討した結果、酸化剤とルイス酸を用いることにより、多環式ナフトフラン誘導体に変換することに成功した。平成27年度はアルカロイド骨格の一挙構築法と低活性エステルを用いたマクロ環化反応の開発について検討を行った。1.アルカロイド骨格の一挙構築共役ジインを用いた縮環カルバゾールアルカロイド骨格の構築を検討した。金触媒存在下においてアジド基を有する共役ジインにピロールを作用させると、目的の連続環化反応が進行し、ピロロカルバゾールが一挙に生成すること見出した。この際、除去可能な置換基をピロールに導入することによって、ディクチオデンドリンの基本骨格を有するピロロカルバゾール誘導体が位置選択的に得られた。2.低活性エステルを用いたマクロ環化反応の開発カルボキシ基を強く活性化しない「低活性エステル」を用いたエピメリ化フリーなマクロ環化反応の開発に取り組んだ。今年度は、遷移金属の配位や共有結合の形成を利用した近接効果に関する初期検討を行った。カルバゾールアルカロイド骨格の構築反応の開発が極めて順調に進展し、ディクチオデンドリンの基本骨格を位置選択的に構築することに成功した。一方で、マクロ環化反応の開発は、現在初期検討を実施している段階にある。平成28年度はアルカロイド骨格の一挙構築法の開発について集中的に検討を行った。1-1.ピロロカルバゾール骨格の一挙構築:平成27年度までの検討において、アジド部位を有する共役ジインに対して金触媒を作用させると、目的の連続環化反応が進行し、ピロロカルバゾールが一挙に生成すること見出していた。平成28年度は、得られたピロロカルバゾール誘導体に対する置換基の導入について検討を行った。その結果、モノブロモ化、ジブロモ化、脱ブロモ化をうまく組み合わせることによって、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基を必要な位置に選択的に導入することに成功し、一部のディクチオデンドリン類の全合成を達成した。1-2.アクアミリンアルカロイド骨格の一挙構築:平成27年度までにストリクタミンのD環を効率的に構築する新しい環化反応の開発に成功した。平成28年度は本合成戦略をさらに発展させ、アスピドフィリンAの基本骨格構築反応の開発を試みた。最初に、グリシドールを出発原料として環化前駆体を不斉合成する経路の確立を行った。この際、インドール3位へのC2ユニットの導入は困難を窮めたが、温和な還元剤を組み合わせることによってこの問題を解決した。続いて環化反応の予備的検討を行った結果、現在までに金触媒を用いた条件において目的の連続環化反応が進行することを見出している。今後は立体選択性と収率の向上を図る。2.低活性エステルを用いたマクロ環化反応の開発:平成28年度は実施しなかった。ピロロカルバゾールアルカロイドの基本骨格形成反応を確立することに成功し、その後の官能基化も極めて順調に進むことを見出した。さらに、アクアミリンアルカロイドの基本骨格形成反応の予備的検討にも成功している。現在検討を休止している低活性エステルを用いるマクロ環化反応の開発は、平成29年度には再び検討を実施する予定である。以上より、研究は全体として順調に進展している。1-1.ピロロカルバゾール骨格の一挙構築:平成28年度までの検討において、アジド部位を有する共役ジインに対して金触媒を作用させると、目的の連続環化反応が進行し、ピロロカルバゾールが一挙に生成すること見出し、ディクチオデンドリンFの全合成に成功していた。平成29年度は、本合成法を基盤とした他のディクチオデンドリン類の合成を検討し、ディクチオデンドリンBの全合成と、ディクチオデンドリンCおよびEの形式全合成を達成した。さらに、求核剤としてインドールやベンゼンを利用できることを見出し、本反応が様々な縮環カルバゾール骨格の構築に有用であることを示した。

1-2.アクアミリンアルカロイド骨格の一挙構築:平成28年度までの研究により、アクアミリンアルカロイド骨格を構築する金触媒反応の開発に成功し、ストリクタミンの形式全合成を達成している。一方で、ストリクタミン型の四環性骨格を有する基質の還元的Heck反応は良好に進行しないことが判明していた。そこで平成29年度は、イミン部分の還元に続くHeck型反応により、カタホリン型骨格を構築することを試みた。現在までの検討において、イミンの還元と窒素置換基の変換を行い、相対立体配置が不明であるものの、カタホリン型五環性骨格を構築するための環化前駆体を取得している。引き続き、還元反応の立体選択性を精査し、Heck型反応の検討を実施する。2.低活性エステルを用いたマクロ環化反応の開発:C末端を効率よく活性化することが可能となるリンカーを新たにデザインして検討を行った結果、システインフリーなhead-to-tail型の環化反応がHOAt共存下において効率的に進行することを見出した。さらに本反応がマイクロフロー反応に適用可能であることを実証し、マクロ環状ペプチドの大量合成法に展開できることを示した。前年度までに開発したピロロカルバゾール骨格構築法を基盤として、数種のディクチオデンドリン類の全合成に成功した。さらに、ピロールの他にインドールやベンゼンを求核種とする連続環化反応に展開し、種々の縮環カルバゾール骨格を構築することに成功している。マクロ環化反応の開発においては、独自のリンカーを用いたhead-to-tail型の環化反応の開発に成功している。以上より、研究は全体として概ね順調に進展している。1.ピロロカルバゾール骨格の一挙構築平成29年度までの成果として、アジド部位を有する共役ジインの金触媒反応により、ピロロカルバゾールやベンゾカルバゾール等の縮環カルバゾールを効率的に合成できることを見出していた。平成30年度は、これらの反応のメカニズム解析を実施し、本反応の二段階目が近接効果により効率的に進行していることを明らかにした。さらに、インドールを求核種とする反応により得られた生成物が興味深い酸化還元特性を示すことを見出した。2.金触媒とピリジンN-オキシドを用いたベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-b]フラン骨格の構築金触媒とピリジンN-オキシドを用いたベンゾ[h]クロメン骨格の構築を試みた。ビニル基を有する1,4-ジイン-3-オンを合成し、3,5-ジクロロピリジンN-オキシドとHFIP存在下5 mol %の金触媒を付したところ、予想に反してベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-b]フランが効率的に生成することを見出した。反応の一般性について検討を加え、本反応が様々な置換基を有する基質に適用可能であることを確認した。本反応は、金触媒によるN-オキシドの共役付加、ピリジンの脱離による金カルベノイドの生成、カルベノイドとアルケンの反応、アルキンの1,2-転位、およびフラン環形成等を経由する多段階反応により進行しているが、特にアルキンの転位においては近接効果が大きな役割を果たしていると考えられる。得られた生成物の変換を検討した結果、酸化剤とルイス酸を用いることにより、多環式ナフトフラン誘導体に変換することに成功した。1.アルカロイド骨格の一挙構築
記憶想起のトップダウン信号 : 新開発MRI分子プローブによる起源の同定と機能の解明

本研究では、脳の特定部位の神経活動を人為的に制御した際に他の脳部位の神経活動に現れる影響を観察することでその部位間の機能的関係を明らかにし、全脳的な機能的相互作用に基づく記憶想起のメカニズムを解明することを目指している。2011年度は、神経活動を高速かつ可逆的に制御できる光遺伝学的手法のサルの脳への適用に取り組んだ。まず試験的にラット小脳へこの手法を適用することで血液循環機能を双方向性に高い時間分解能で光制御出来ることに成功し、動物個体レベルでの光制御のための条件を検討することができた。サル脳深部の標的部位にウイルスベクターを注入し遺伝子導入するために、小型脳定位精密注入システムを開発した。また、昨年度ラット用として開発を始めた低侵襲性オプトロードをサル脳深部用へと発展させ、より高効率な光入出力が可能な新型に改良した。これらを総合的に動員した結果、サル脳の標的部位に光遺伝学的遺伝子を導入し、蛍光測定により動物生存中に遺伝子発現をモニタリングしながら、神経活動を光制御することを実現した。さらに、MRIで生理機能を解析するための手法として細胞内部に導入可能なMRI分子プローブの開発を進め、蛍光撮影とMRI撮像によるin vivo dual modality molecular imagingにより、マウス生体内において分子プローブの時空間動態を可視化することにも成功した。このように、本年度は、脳機能の制御および観察のための複合的手法を整え、サルを用いて記憶想起神経回路の動作原理の解明を目指す上で必要なステップを着実に進めることができた。これらは異なる研究目的にも応用可能な基幹的な研究成果であり、学会および論文にて発表した(第13項参照)。本研究では、複数の脳部位間における機能の調節機構を明らかにすることで記憶想起のメカニズムの解明につなげることを目指している。脳部位間の機能の調節関係を調べるために、ある脳部位の神経活動を人為的に制御して他の脳部位の神経活動に現れる影響を解析するという方法が考えられ、その際効果を時空間的に観測する技術が必要となる。今年度、本研究ではMRIによって動物の脳の内部を観察し、更に電気生理学的手法を併用することで神経細胞の活動を計測する方法の確立に取り組んだ。まず、ラットの頭部を高い分解能で観察するために、ラット頭部の撮像に特化した高感度受信コイルを作成した。また、MRI撮像時の電気生理学的記録に対する複数の障害を解消した。次にMRI観察の可能な神経活動調節試薬を設計し、有機化学的に合成した。試薬は神経活動に対する薬理学的作用とMRI造影能を有することが確認できた。そして、ラットの脳へ試薬を注入し、その前後に神経活動記録およびMRI撮像を一定時間間隔で継続的に行った。これにより試薬の分布と神経活動に対する薬理学的効果を観測することができた。今回のMRIと電気生理学的手法を両立させる技術は、現在急速に進歩している光遺伝学手法など、薬理学的手法以外の神経活動制御に対しても適用することが出来る。今後はこうした神経活動制御についてその生理学的効果を時空間的に計測できるよう技術を展開し、脳部位間でどのように情報が伝達され、機能が調節されるのかを解明してゆく予定である。本研究では、ある脳部位の神経活動を人為的に制御した際に他の脳部位の神経活動に現れる影響を観察することでその部位間の機能的関係を明らかにし、全脳的な機能的相互作用に基づく記憶想起のメカニズムを解明することを目指している。2010年度、本研究では近年急速に発展しつつある光遺伝学的手法によってサルの特定脳部位の神経細胞群の活動に介入した際の効果を電気生理学的手法およびfunctional MRIを用いて計測するための実験システムを構築するとともに、記憶想起にかかわる局所的神経回路の情報連絡ダイナミクスの解明に取り組んだ。まず、レンチウイルスベクターを用いたサルやラットの脳神経細胞への遺伝子の導入法を確立した。そして、新たに開発した光遺伝学的な局所的光照射と電気生理記録を可能にするプローブを用い、導入した蛍光性チャネルロドプシン遺伝子の発現を動物生存中に確認すること、および光刺激の効果を電気生理学的に計測することに成功した。またサルにおいて電気生理学的に神経活動に介入した際の全脳にわたる影響をfunctional MRIで計測することを可能にした。更に、サルにおいて多点同時電気生理記録を行うことで、記憶想起にかかわる局所的神経回路の情報連絡が認知的要求に応じてダイナミックに切り替わることを発見した。このように2010年度は、2011年度以降サルにおいて光遺伝学的な神経活動制御とfunctional MRIを組み合わせて記憶想起に関わる広域的神経回路の動作原理の解明に迫るための重要な成果が得られた。これらの成果は学会と論文にて発表した(第11項参照)。

また、昨年度ラット用として開発を始めた低侵襲性オプトロードをサル脳深部用へと発展させ、より高効率な光入出力が可能な新型に改良した。これらを総合的に動員した結果、サル脳の標的部位に光遺伝学的遺伝子を導入し、蛍光測定により動物生存中に遺伝子発現をモニタリングしながら、神経活動を光制御することを実現した。さらに、MRIで生理機能を解析するための手法として細胞内部に導入可能なMRI分子プローブの開発を進め、蛍光撮影とMRI撮像によるin vivo dual modality molecular imagingにより、マウス生体内において分子プローブの時空間動態を可視化することにも成功した。このように、本年度は、脳機能の制御および観察のための複合的手法を整え、サルを用いて記憶想起神経回路の動作原理の解明を目指す上で必要なステップを着実に進めることができた。これらは異なる研究目的にも応用可能な基幹的な研究成果であり、学会および論文にて発表した(第13項参照)。
超高圧ディーゼル噴霧現象の高精度数値研究

将来における自動車用ディーゼルインジェクターの超高圧燃料噴射現象に関する定性的な知見を得るために、熱力学的な相転移モデルを用いた圧縮性気液二相流解法を新たに開発し、二次元微細単噴孔ノズルからの液体燃料噴射の非定常数値シミュレーションを実施した。実運転に近い条件において、計算結果は、噴流の不安定性、燃料ジェットの先端における離脱衝撃波の形成、および噴孔内部におけるキャビテーション気泡の発生による噴霧の促進を再現した。さらに、これらの現象に対する噴射圧力と背圧の影響を詳細に確認することができた。本研究成果は、将来の自動車用ディーゼルインジェクターの開発に有用であると期待される。液体燃料の超高圧噴射時におけるノズル噴孔内流動と噴霧微粒化過程の実用的な解析を行うためには、気液相の圧縮性効果に加え、粘性効果およびキャビテーション現象による相変化効果を考慮した高精度気液二相流解析コードを開発する必要がある。今日における圧縮性気液二相流の数値解法は気液界面の取り扱いに関して、熱力学モデルの構築を必要とする「拡散界面モデル」と幾何学的な追跡を必要とする「シャープ界面モデル」の2種類に大別されるが、それぞれ界面捕捉性や質量保存性について一長一短があることが知られている。本年度は、上記最終目標に合致する数値解析の方法論を探るために、研究代表者(住)が「拡散界面モデル」を、研究分担者(黒滝)が「シャープ界面モデル」を担当して、それぞれ別のアプローチから文献調査ならびにコード開発を進め、協力して両数値解法の検証ならびに妥当性の検討を行った。住は、先の科学研究費助成事業(課題番号24760137)で開発した拡散界面モデルによる高精度圧縮性気液二相流解析コードに対して、相変化効果の導入を念頭に熱力学モデルの拡張とコード開発を行った。黒滝は、新たにレベルセット法を基調としたシャープ界面モデルによる高精度圧縮性気液二相流解析コードの開発を行った。以上の2つの数値解析コードにより共通の検証問題を解いて比較した結果、それぞれの課題を抽出することができた一方で、様々な学術的知見を得ることができた。本年度の研究発表実績は、査読付きの雑誌論文が2報、および学会発表が5件であった。拡散界面モデルによるアプローチについては、先の科学研究費助成事業おいてベースとなる高精度圧縮性気液二相流解析コードが開発済みであったので、本年度は相変化効果の導入を念頭に熱力学モデルの拡張とコード開発を行った。一般に相変化が起こる際には、気液界面にて力学的平衡、熱的平衡および化学的平衡の三者が同時に満足される必要がある。従来導入していたモデルは、このうち力学的平衡のみを考慮した5方程式モデルであり、本年度はこれを6方程式モデルへ拡張することで、上記全ての熱力学的平衡条件の導入を原理的に可能にした。シャープ界面モデルによるアプローチでは、気液界面位置を幾何学的に追跡するためにレベルセット関数の輸送方程式を解く必要があり、この際に質量保存性が壊れることが広く知られている。この事実は将来的に相変化を考慮する際に無視できない問題となることが予想されるため、コードの新規開発にあたっては質量保存性の改善に注力した。具体的には、レベルセット関数で決定される界面形状を時間ステップ毎に適切に補正することで質量保存性を担保する新しいアルゴリズムを構築し、全体の質量誤差をほぼマシンイプシロンレベルにまで減少させることに成功した。液体燃料の超高圧噴射時におけるノズル噴孔内流動と噴霧微粒化過程の実用的な数値解析を行うためには、気液相の圧縮性効果に加え、特にキャビテーション現象による相転移効果を考慮した高精度気液二相流解析コードを開発する必要がある。今日における圧縮性気液二相流の数値解法は気液界面の取り扱いに関して、熱力学モデルの構築を必要とする「拡散界面モデル」と幾何学的な追跡を必要とする「シャープ界面モデル」に大別されるが、それぞれ界面捕捉性や質量保存性について一長一短があることが知られている。本年度も前年度に引き続き、研究代表者(住)が「拡散界面モデル」を、研究分担者(黒滝)が「シャープ界面モデル」を担当して、それぞれ別のアプローチから研究ならびにコード開発を進め、協力して両数値解法の検証ならびに妥当性の検討を行った。本年度は特にキャビテーション現象を想定した相転移効果のモデル化とそのコード開発、ならびに相転移を伴わない超高圧燃料噴射の予備計算に注力した。住は、拡散界面モデルによるアプローチをついて、前年度までに開発が完了した熱化学緩和モデルによるキャビテーション生成の検証解析を行うとともに、二次元の微細単噴孔ノズルを対象に相転移を伴わない機械緩和モデルによる超高圧燃料噴射シミュレーションを実施した。黒滝は、シャープ界面モデルによるアプローチについて、相転移を扱うための手法を研究し、レベルセット法による既存コードの拡張を行った。以上の主な研究成果について、平成28年度衝撃波シンポジウムにて2件の報告を行った。拡散界面モデルによるアプローチについては、前年度までに6方程式モデルをベースとした熱化学平衡モデルの定式化とコード開発が完了したので、いくつかの単純な気液二相流の衝撃波管問題について、キャビテーション現象の再現可能性について検証を行った。その結果、二相二成分(液体燃料とその蒸気)について、キャビテーション現象の考慮が可能であることを確認した。また、二次元の微細単噴孔ノズルを対象に、相転移を伴わない機械緩和モデルによる超高圧燃料噴射シミュレーションを実施し、実験的に予想されるジェット先端における離脱衝撃波の発生を確認した。また、燃料の噴射圧と周囲空気の背圧を様々に変更し、それらが燃料ジェットの界面形状や衝撃波生成に及ぼす影響について検討した。

シャープ界面モデルによるアプローチについては、前年度までに開発したレベルセット法による基本コードをベースに、相転移効果を模擬する物理モデルの開発と導入を行った。シャープ界面モデルにおいて相転移効果を考慮する場合、前述の拡散界面モデルとは全く異なるアプローチが必要となり、界面における質量流束を表すために、分子動力学的理論によるモデルを導入する必要がある。今年度は上記の質量流束モデルを数値スキームに厳密に反映させる定式化の構成に注力した。検証解析として単一キャビテーションバブルの崩壊現象に関する一次元球対称シミュレーションを行い、界面における凝縮と蒸発を伴うバブルの収縮と膨張について実験値と良好な一致を確認した。超高圧燃料噴射時におけるノズル噴孔内流動と噴霧微粒化過程の実用的な数値解析を行うには、気液相の圧縮性効果に加え、相転移効果や表面張力効果を考慮した高精度気液二相流解析コードを開発する必要がある。今日における圧縮性気液二相流の数値解法は気液界面の取り扱いに関して、熱力学モデルの構築を必要とする「拡散界面モデル」と幾何学的な追跡を必要とする「シャープ界面モデル」に大別されるが、それぞれ界面捕捉性や質量保存性について一長一短があることが知られている。研究期間全体を通して、研究代表者(住)が拡散界面モデルを、研究分担者(黒滝)がシャープ界面モデルを担当して、協力しながら本現象に対する計算技術の研究とコード開発を行った。住は、研究期間前半において、6方程式拡散界面モデルによる圧縮性気液二相流解法の研究を行い、相転移効果を伴わない場合について超高圧燃料噴射の予備計算を行った。研究期間後半では、この基本コードをベースに相転移効果と表面張力効果のモデル化と導入を行い、最終的に圧縮性気液二相流において必要な物理モデルをすべて考慮した形で、超高圧燃料噴射のシミュレーションを行うことに成功した。黒滝は、研究期間前半において、レベルセット法をベースとした圧縮性気液二相流解法の研究を行い、相転移効果を含まない場合についてコードの基礎的な検証を行った。研究期間後半では、この基本コードをベースに分子動力学的理論に基づく相転移効果のモデル化と導入を行い、凝縮と蒸発を伴うキャビテーションバブル崩壊現象について計算と実験の良好な一致を確認した。最終年度において上記の二つの解法を比較した結果、キャビテーション現象のように気液界面が自然発生・消滅を起こす流れでは、拡散界面モデルの方が有効であるとの結論に至り、相転移を伴う超高圧燃料シミュレーションの数値モデルについて確固たる方向性を定めることができた。将来における自動車用ディーゼルインジェクターの超高圧燃料噴射現象に関する定性的な知見を得るために、熱力学的な相転移モデルを用いた圧縮性気液二相流解法を新たに開発し、二次元微細単噴孔ノズルからの液体燃料噴射の非定常数値シミュレーションを実施した。実運転に近い条件において、計算結果は、噴流の不安定性、燃料ジェットの先端における離脱衝撃波の形成、および噴孔内部におけるキャビテーション気泡の発生による噴霧の促進を再現した。
血管新生誘導効果を応用したこれまでに無い革新的な低侵襲性創傷修復法の創成

本研究ではナノDrug Delivery Systems(ソノポレーション法:音響穿孔法)と核酸医薬品を組み合わせ、組織内に微小血管を新たに誘導し、その結果、局所血流循環を向上させることにて創傷治癒を促進することを目的とし、この血管新生誘導機序を明らかにし、血管新生に向けた低侵襲性の基礎的技術を確立することを目的とした。この新たな治療法は創傷治癒のみならず、最新の臓器移植や再生医学にも転用可能であり、国民の健康寿命の延伸に寄与すると考えられる。本申請研究は、『血管新生に深く関与する低酸素誘導因子(HIF-2α: Hypoxia-Induced Factor-2α)を特異的に抑制する制御因子(Int6)』を標的とし、これまでに全く無い新しい設計理論に基づいて作成した核酸医薬、『RNA/DNAキメラ型siRNA』を『ハイブリッド型ナノバブル』中に封入し、『ソノポレーション法(音響穿孔法)』を用い、皮膚や粘膜の創傷部周辺へ低侵襲的に本siRNAを導入し、新生微小血管を誘導させ、その結果、新たに形成された微小血行路を介して皮膚や粘膜の創傷治癒が促進されるか、否かについて遺伝子、組織および動物個体レベルで解析し、創傷治癒の期間の大幅な短縮化を目指す、これまでに無い画期的な低侵襲性創傷治癒法の創成を研究目的とする。すなわち、本申請研究は“安心"かつ“安全"な創傷修復の促進を具現化する基礎的研究である。体液(血液や漿液)中にてRNA/DNAキメラ型siRNAが分解され難いハイブリッド・ナノバブルの完成を目指す。ボナック(株)と共同開発したRNA/DNAキメラ型siRNAとナノバブルの両者を内包し、脂質二重膜にてコートされた構造のハイブリッド・ナノバブルを作成し、体内での分解の軽減を図る。また脂質二重膜の内側は液相のため、キメラ型siRNAは長期間、安定した状態にて保存される。キメラ型siRNAが、ナノバブル中に内包されたか否かについての確認はヌクレアーゼ処理後、電気泳動法を用いたタンパク泳動度の大きさ(バンドの分子量)にて核酸の有無を判定する。研究代表者は毛を剥離したマウスの下肢骨格筋において強力に微小血管を誘導するRNA/DNAキメラ型siRNAを開発、精製することに成功し、ソノポレーション法による導入を行った。さらに本研究を発展させ、健常マウスの皮膚や粘膜に対して同様にソノポレーション法にて本siRNAを導入し、骨格筋で得られた微小新生血管の誘導作用が皮膚や粘膜においても同様に観察されるか、否かについて経時的かつ定量的な解析を行いった。本キメラ型siRNAを導入後、各々の一定時間(12時間、24時間、48時間、72時間)の後、皮膚および粘膜組織の小片を採取し、本キメラ型siRNAによるInt6の選択的ノックダウン効果をreal-time PCR法およびWestern blotting法にて確認する。また同様に血管新生関連因子群(Angiopoetin 1、VEGF、bFGF等)の発現についても遺伝子・タンパク質レベルにて検証した。しかし、マウス個体差によって管新生関連因子群(Angiopoetin 1、VEGF、bFGF等)の発現レベルが異なり、ソノポレーション法による照射作業(照射角度、面積等)あるいはマウス個体の状態(マウスの週齢、暴露後の組織摘出時間等)を現在、詳査中である。今後、実験に用いるマウス個体数を増加し、その時間経過に伴う、データのばらつきを解消していく。また皮膚と骨格筋との臓器差の有無についても詳細に解析していく。現在、新たな核酸配列のsiRNAも精製済みなため、新たな配列のsiRNAでも本研究を実施している状況である。本研究は、『血管新生に深く関与する低酸素誘導因子(HIF-2α: Hypoxia-Induced Factor-2α)を特異的に抑制する制御因子(Int6)』を標的とし、これまでに全く無い新しい設計理論に基づいて作成した核酸医薬、『RNA/DNAキメラ型siRNA』を『ハイブリッド型ナノバブル』中に封入し、『ソノポレーション法(音響穿孔法)』を用い、皮膚や粘膜の創傷部周辺へ低侵襲的に本siRNAを導入し、新生微小血管を誘導させ、その結果、新たに形成された微小血行路を介して皮膚や粘膜の創傷治癒が促進されるか、否かについて遺伝子、組織および動物個体レベルで解析し、創傷治癒の期間の大幅な短縮化を目指す、これまでに無い画期的な低侵襲性創傷治癒法の創成を研究目的とする。

本研究ではナノDrug Delivery Systems(ソノポレーション法:音響穿孔法)と核酸医薬品を組み合わせ、組織内に微小血管を新たに誘導し、その結果、局所血流循環を向上させることにて創傷治癒を促進することを目的とし、この血管新生誘導機序を明らかにし、血管新生に向けた低侵襲性の基礎的技術を確立することを目的とした。この新たな治療法は創傷治癒のみならず、最新の臓器移植や再生医学にも転用可能であり、国民の健康寿命の延伸に寄与すると考えられる。(1)RNA/DNAキメラ型siRNA導入後の皮膚、粘膜における血管新生の確認1新生血管に関する分子生物学的解析本キメラ型siRNAを導入後、各々の一定時間(12時間、24時間、48時間、72時間)の後、皮膚および粘膜組織の小片を採取し、本キメラ型siRNAによるInt6の選択的ノックダウン効果をreal-time PCR法およびWestern blotting法にて確認する。また同様に血管新生関連因子群(Angiopoetin 1、VEGF、bFGF等)の発現についても遺伝子・タンパク質レベルにて検証する。(2)創傷モデルマウス(皮膚および粘膜層での約6 x 6 mmの全層欠損傷)を作成し、本siRNAによる血管新生効果と創傷治癒期間との関連性について遺伝子および組織レベルで解析する。1高性能顕微鏡による皮膚修復過程の記録ソノポレーション法によるキメラ型siRNAの皮膚・粘膜への導入前後において創傷部位の修復過程について新たに購入する高性能顕微鏡を用い、経時的にデジタル画像で記録し、その創傷治癒過程が促進されたか、否かについてsham群と比較し、観察する。さらに治癒過程の各時間経過において皮膚および粘膜組織の小片を採取し、HE染色による組織切片を作製し、一連の創傷治癒過程の病理組織画像もデジタル画像で記録し、観察する。2皮膚修復因子の発現解析採取した皮膚および粘膜組織の小片を用い、創傷治癒について皮膚修復因子である上皮細胞再生因子、例えば上皮成長因子(EGF)や神経成長因子(NGF)の発現についてreal-time PCR法やWestern blotting法にて解析し、創傷部位の修復過程について分子生物学的に評価する。また研究が当初計画通りに進まない場合にはヌードマウス(Foxn1nu)を購入し、完全除毛された鮮明な状態で皮膚および粘膜の創傷治癒過程が観察出来るように工夫する。人間医工学実験に集中し、学会出席等による旅費の大幅な削減に成功したため。またメーカのキャンペーン促進販売を利用し、消耗品代を大幅に削減することに成功したため。次年度において残すことに成功した大切な予算を適切に予算執行していきたいと考えています。
返品削減におけるＳＣＭイノベーションの研究

これまで返品制はSCMの障害として認識されてきた。しかし、返品は需要と供給の2つが数量と時間の点から整合しないことから発生する。SCMの本質を需給管理と考えるならば、SCMを返品抑制の機構と捉えることもできる。以上の点を踏まえ、本研究は2つの研究目的を有する。第一に、SCMで製造業者および流通業者が返品を削減・抑制した事例を考察し、返品削減をSCMで実現する方法論についての知見を提示する。第二に、SCMと返品制の関係性についての実証研究を行う。SCMが返品削減の取り組みとして有効であるかを実証する。当該年度は、返品に関する実態とSCMに関連する実務内容を把握するために調査を行った。具体的には、家電、日用雑貨、食品の製造業者ないしは物流子会社の担当者にヒアリング調査を行った。その結果、業界などの相違により返品の問題特性が異なり、その結果、SCMとしての対応も大きく異なることが判明した。業界の相違は当然であるが、同じ業界であっても、商品の特性や業界上の地位等によって、実際に行っている対応ないしは行うことのできる対応範囲も大きく異なる。こうした実態比較に基づく相違性は過去の研究からは得ることはできない知見である。また、価値のある事例を得ることができ、より掘り下げてモデル化することへの意義を新たに見出すこともできた。そのような意味で、大変意義のある調査であったと評価している。ヒアリング調査の結果から、優れた事例を収集して、問題特性に応じたモデル化が今後のあるべき研究であると考える、研究の方向性についての再考に至った。次年度において、研究の目的と方法論について再検討を続けていきたい。ヒアリング調査と同時に文献調査を前年度に引き続き行った。当該年度は海外の文献を中心に行った。日本とは異なり、返品問題は海外では現在において研究対象とみなされていない。しかしながら、過去の返品研究が少ないながらも存在はし、そのレビューから返品の原因や対策に関する体系化などについて学ぶことができた。こうしたレビュー結果を実態調査の結果に援用して、より考察を深めていきたいと考えている。当年度は前年度に引き続き、返品に関する実態とSCMに関連する実務内容を把握するための事例調査を行った。その結果として、食料品のような最寄品業界において、SCMが返品の削減に貢献する可能性を見出すに至った。SCMにおいては部門間や企業間における情報共有や計画統合が一般的な方法論であるが、最寄品業界においてはそのような方法論(特に企業間)が通用しない条件下にあること多い。こうした一般的な方法論は経営環境に対して柔軟性を発揮して、受動的に適応していく方法であるが、昨今の経営環境においては変化幅が大きく、受動的な対応だけでは大きな成果が出ない状況となっている。事例調査から、受動的な方法だけでなく、環境に働きかけてサプライチェーンにプラスになる方向に需要をコントロールする「需要管理」の重要性を見出すことができた。需要管理によって、能動的に需給を均衡化させることで返品の発生要因を抑制するという方法である。SCM領域において需要管理という視点から再度の文献調査を行ったが、既存研究は少なく、ほぼ未開拓の領域であることを確認することができた。よって、新たに概念規定を、既存研究との関係の中で開始する必要性が生じたが、当年度には終了させることはできなかった。その結果、概念規定に基づいた仮説の設定、さらにはその仮説の実証は来年度に繰り越すこととした。本年度は大震災があって始動が遅れたが、それでも以下の研究成果を得ることができた。返品のSCMを実施し成功を収めている加工食品メーカーの物流責任者に対してインタビュー調査を実施し、成功事例をまとめることができた。同事例は、業界内で一般的な商慣行となっている返品制に対して、それを受容しつつもSCM活動によってリスクを最小限に抑えたという稀有の事例といえる。当事例を精査して、今後の具体的な調査方法の立案や仮説の設定にいかす予定である。並行的に、3つのリソースに分けて網羅的な文献調査を行った。第一に、国外の返品に関するSCM研究論文である。主要データベースを用いて、少ないながらも論文を得ることができた。第二に、返品制に関する論文(SCMに限定しない)である。既存論文では経済学と流通論の視座の論文が主流であり、返品性に対して肯定的な論文も少なくないことがわかる。第三に、返品制の歴史と現状についてである。このリソースは主に雑誌記事と新聞記事が主となる。現在の日本における返品制の議論は「製・配・販連携協議会」を中心に行われているが、その動向を知ることができた。最終年度にあたる当年度においては、問題構造の特定化と実証のためのアンケート調査を行った。過年度における加工食品業界と日用雑貨業界に対するヒアリング調査と文献調査から、小売業者と卸売業者からの返品の実態と発生メカニズムについて把握することができた。

特に返品発生要因として着目したのが、特定の小売チェーン専用の物流センター(いわゆる「専用センター」)と季節商品在庫の未消化に関する問題である。こうした発生構造のモデル化とともに、返品発生を緩和するための方法論を返品抑制企業の事例研究からの知見を踏まえながら、検討することができた。以上の結果は、2014年9月に流通経済大学で行われた第31回日本物流学会全国大会で「サプライチェーンマネジメントによる返品削減の可能性」の題目で報告することができた。また、同学会の学会誌にも論文を投稿中である。また、こうした問題構造を踏まえ、返品抑制に対してSCM(サプライチェーンマネジメント)が貢献するかについて、因果モデルを構築した。当モデルを実証するために、ウェブによるアンケート調査を実施した。SCMにおける需給調整機能が返品を抑制するという基本仮説から、供給管理機能だけに注目するだけでなく、需要管理機能にも注目した点が既存研究とは一線を画するところである。検証計算はただいま慎重に実施しているところであり、結果が判明した次第、公表する予定である。研究期間全体を通しての成果は、これまで単なる「悪しき商慣行」と見做されてきた返品に対し、SCMの視点から現実的な解決方法についての示唆を提供できたことであろう。ただし、実現のための方法論としては、議論がやや抽象的なところがある。その点を残された課題とし、今後も引き続き研究していきたい。サプライチェーン・マネジメント(SCM)研究課題に対して当初はアンケート調査による実証分析が適切であると考えていたが、実態調査から各事例の特異性が大きいため、アンケート調査だけでは難しいことが判明した。今後の調査方法について再検討するに至ったために、計画の進行度はやや遅れていると評価した。東日本大震災により、初年度のヒアリング調査の始動が遅れたために、全体の計画がやや遅れる結果となった。調査対象としていた日用雑貨品や食料品の製造企業は震災への対応(被災からの回復や緊急物資の提供活動)のため、ヒアリング調査に応じられない期間が1年程度続いた。アンケートで検証する仮説モデルの形成は、事例調査抜きでは不可能である。その結果、本来ならば当年度においてアンケート調査を行う予定であったが、遅れを取り戻すことに至らず、アンケート設計を完了することができなかった。慎重を期すために、アンケート調査の実施を来年度に繰り延べることを決定させていただいた次第である。東日本大震災により、インタビュー調査の始動が遅れたために、初年度の達成度はやや遅れている。本来ならば、複数の企業を調査する予定であったが、1社のみの調査に終わった。とはいえ、返品のSCMを実施し成功を収めている稀有の事例をまとめることができたので、大きな前進があったものと評価している。この事例をベースに、新たな調査を追加して仮説モデルの設計に入りたいと考えている。前年度に引き続き、実態を把握するヒアリング調査を実施していく。