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日本におけるデザイナーのデザイン態度の形成要因に関する実証的研究

本研究は、組織論におけるプロフェッショナル(専門家)研究の知見を援用し、日本のデザイナーの持つデザイン態度(デザイナーやデザイン集団に共有される価値観・信念・共有される志向性)がどのように形成されているかを明らかにすることを目的としている。デザイナーへのインタビュー調査分析によって、(1)日本のデザイナーの持つデザイン態度の特徴、(2)日本のデザイナーの持つプロフェッショナリズム(専門家としての態度・信念)の特徴(3)日本のデザイナーの持つデザイン態度の形成要因、が明らかにされた。本研究は、専門家研究の知見を援用し、デザイナーのデザイン態度(デザイナーやデザイン組織が持つデザインに対する考え方やその文化)とプロフェッション(職業の規範)がどのように形成されているのかについて、デザイナーおよびデザイン組織を対象に実証的な調査分析を行い明らかにするものである。平成27年度の研究実績は以下の3点である。1.デザイナーを対象にしたインタビュー調査と分析:国内製造業の「インハウス・デザイン部門(集中型・分散型)」において、計4社(集中型1社、分散型3社)・6名のデザイナーに対して、自身のデザイン態度形成についてのインタビュー調査を行った。さらに、プロダクトデザインを専門としているデザイン会社2社に対してのインタビュー調査(計5名)、フリーランスデザイナー2名に対してのインタビュー調査を行った。これらのインタビュー調査から収集されたデータに対して、会話分析・コード化の手法を用いた分析を行った結果、デザイナーの持つデザイン態度・プロフェッションとその形成要因の要素が分析・抽出された。2.先行研究の検討を行った論文の発表:当該研究の分野が対象とするこれまでの先行研究の内容の検討を行った論文(査読付き研究ノート)として、「プロフェッショナルとしてのデザイナーの持つデザインの志向の実証的研究に向けた理論的基盤の検討」(立命館ビジネスジャーナルVol.10, 2016年2月発行)の執筆と投稿を行った(掲載済)。3.国外で活躍するデザイナーを対象にしたデータ収集と国内事例との比較分析:加えて、日本人デザイナーのデザイン態度とプロフェッションの所在をより明らかにするため、国外(イタリア)で実績を上げている日本人デザイナーに対してインタビュー調査を行い、そのデザイン態度の形成要因やプロフェッションの形成に影響を与える要因を抽出し、国内事例との比較分析を行った。研究計画調書に記した当初の計画に沿って順調に進められている。本研究は、専門家研究の知見を援用し、デザイナーの持つデザイン態度(デザイナーやデザイン集団・組織の持つデザインに対する考え方とその文化)とプロフェッションがどのように形成されているかを明らかにすることを目的としている。平成28年度の研究実績は、以下の3点である。1.国外で活躍するデザイナーを対象にしたデータ収集と比較分析:前年度に行った日本人デザイナーのデザイン態度のデータ収集に加えて、今年度ではイタリアで活躍する日本人デザイナーに対する比較研究を中心に、4件(計4名:インテリアデザイン、プロダクトデザインを主業務とするフリーランスのデザイナー3名、建築・インテリアデザインを主業務とするデザイン会社に所属するデザイナー1名)のインタビュー調査を実施した。インタビュー調査から収集されたデータに対して、会話分析・コード化手法を用いて、前年度のデータに加えて比較分析を行った。2.先行研究の検討を行った論文の発表:当該研究の分野が対象とする理論の整理を行うために、理論の概念的検討を目的とした論文(査読なし)として「デザイン態度の概念の検討とその理論的考察」(立命館経営学55巻4号, 2017年)の執筆と投稿を行った。また、イタリアでのデザインマネジメントの理論的検討を目的とした論文(査読なし)として「イタリアにおけるデザインマネジメント研究の特徴と動向に関する考察」(立命館経営学55巻2号, 2016年)、「イタリアにおけるデザインマネジメントの理論的枠組みの検討」(立命館経営学55巻6号, 2017年)の執筆と投稿を行った。研究計画調書に記した目的に沿って順調に進められている。ただし、研究計画調書および昨年度の報告書では、28年度について「外部組織型デザイン部門(集中型・分散型)」およびJIDA(公益社団法人日本インダストリアルデザイナー協会)に登録するデザイン事務所を対象にしたインタビューを行う予定であった。しかしながら、1.前年度に想定以上の多くのデータの収集がなされたこと、2.分析の中でプロフェッションに関する国内・国外事例の比較分析が必要であると判断したこと、を理由に、28年度は国内のデザイナーと海外で活躍するデザイナーの比較分析を重点的に実施した。当初の予定の対象調査は、29年度の追証調査によって行う予定である。本研究は、専門家研究の知見を援用し、デザイナーが持つデザイン態度(デザイナーやデザイン集団に共有される志向性と文化)とプロフェッションがどのように形成されているかを明らかにすることを目的としている。平成29年度の研究実績は以下の3点である。1.国内データと国外データを比較したデザイン態度形成要因の理論化:27年度に実施した国内で活躍するデザイナーから収集したデータと、28年度に実施した国外で活躍するデザイナー(イタリアを主とした)から収集したデータを比較分析し、日本のデザインプロフェッションに共有されるデザイン態度の要素と、その形成要因に関する理論化を行った。2.関連文献の知見を整理した論文の発表:本研究で理論化されたデザイン態度が関連する研究を整理するために、論文「デザインマネジメント研究の射程と展望ーDMA2017の文献レビュー」(立命館経営学第56巻4号,2017年,査読なし)の執筆と投稿を行った。

加えて、イタリアでの調査によって明らかにされたデザイン態度の源泉を明らかにするために、イタリアのデザイン態度を世界のビジネスに敷衍する内容を示した書籍『突破するデザイン』(原著:Verganti, R. (2017) Overcrowded, Harvard Business Press)を翻訳し、出版した(日経BP社,2017年)。さらに、論文「デザイン・ドリブン・イノベーションの理論的根拠ーイタリア照明企業6社の事例ー」(立命館経営学第56巻6号, 2018年,査読なし)を執筆・投稿した。3.研究成果の発表:研究成果として、国際学会(Design Management Academy 2017 Hong Kong)にて報告を行い、国内ではシンポジウム(「イノベーションをデザインする-デザイン・ドリブン・イノベーションの意義と展開-」)の第二部ポスターセッションにて報告を行った。本研究は、組織論におけるプロフェッショナル(専門家)研究の知見を援用し、日本のデザイナーの持つデザイン態度(デザイナーやデザイン集団に共有される価値観・信念・共有される志向性)がどのように形成されているかを明らかにすることを目的としている。デザイナーへのインタビュー調査分析によって、(1)日本のデザイナーの持つデザイン態度の特徴、(2)日本のデザイナーの持つプロフェッショナリズム(専門家としての態度・信念)の特徴(3)日本のデザイナーの持つデザイン態度の形成要因、が明らかにされた。平成28年度も研究計画調書に記載した計画に沿い、「外部組織型デザイン部門(集中型・分散型)」および、JIDA(公益社団法人日本インダストリアルデザイナー協会)に登録するデザイン事務所を対象にしたインタビュー調査と分析を行う。加えて、これまでのデータの中で不足していると思われる内容を補完するため、前年度のインタビュー調査を追加・継続し、並行して分析を行う予定である。また、これまでの分析結果を論文にまとめ、国際学会・国内学会への投稿・発表を行う。平成29年度も研究計画調書に記載した計画に沿い、これまでに得られた事例の比較分析を行う。加えて、「外部組織型デザイン部門(集中型・分散型)」、JIDA(公益社団法人日本インダストリアルデザイナー協会)に登録するデザイン事務所に対するインタビューについて追証調査を実施する。また、これまでに得られた分析結果を論文にまとめ、国際学会・国内学会への投稿・発表を行う。デザインマネジメント次年度使用額が生じた理由として、データ分析方法の詳細検討により分析方法を若干変更したことで、当初購入予定のデータ解析ソフトウェアの購入を行わなかったことによる。本年度には、当研究に資する理論がまとまった海外書籍の翻訳と出版準備を進め、平成29年6月に出版が決定した。よって、その出版等に係る費用を次年度に持ち越すこととした。次の4点において、研究費を使用する予定である。1.インタビュー調査における移動交通費(主に研究代表者所属大学がある関西圏内での移動および、関西から東京への移動);
粒界性格と粒界偏析量を制御した双結晶作製手法の開発と粒界諸特性の解明

本研究は、粒界偏析・粒内固溶元素が個々の粒界の力学特性や再結晶挙動に与える影響を系統的に明らかにするために、研究代表者らがこれまでに培ってきた単結晶・双結晶作製手法と多結晶の諸特性評価手法を融合させ、以下の3点を研究目的として実施している。(1)粒界性格と粒界偏析量等を制御した新規双結晶手法の確立(2)再結晶・粒成長の素過程である粒界移動挙動に与える固溶・偏析元素の影響の解明(3)粒界偏析元素が粒界強度に及ぼす影響の解明平成30年度は、(1)に関して昨年度設計した双結晶育成るつぼをグラファイトを素材として作製した。また、ブリッジマン炉への設置、加熱・育成条件について検討した。(2)では、新たにAl-Mn系合金の再結晶挙動に関する固溶元素の影響について検討を開始した。その結果、熱間加工温度により、固溶元素が析出物を形成し、結晶粒界や亜結晶粒界上に存在することを確認し、それらの初期状態がその後の再結晶過程に大いに影響を及ぼすことが明らかになった。(3)では、別の研究課題で発見したAl-Mg-Si合金の時効析出形態が粒界近傍において粒内とは異なることが示唆されたため、Al-Mg-Si合金多結晶体の粒界性格分布をEBSD法により明らかにし、時効前後で同一粒界の強度がどのように変化するのかを検討した。その結果、時効温度の違いすなわち析出物の違いによって、時効前後における粒界強度が異なることが示唆された。平成30年度は、ブリッジマン炉用の双結晶育成るつぼを作製することができ、育成条件を検討していることから、最終年度では、実際に双結晶の作製にとりかかることができるため、順調に進んでいるといえる。また、多結晶材の再結晶挙動ならびに析出挙動に及ぼす粒界性格の影響についても種々のアルミニウム合金を用いて検討を開始できており、順調に進んでいる。2019年度は、本研究課題の最終年度であり、アルミニウムを用いた双結晶作製を進めつつ、アルミニウム合金多結晶材に関して、再結晶挙動と時効析出挙動に及ぼす結晶方位・粒界性格の影響について引き続き実験を進める。得られた結果については、積極的に軽金属学会および日本金属学会の講演大会への発表を行い、論文としてまとまった成果が得られた段階で投稿の準備を進めることを予定している。本研究は、粒界偏析が個々の粒界の力学特性や再結晶挙動に与える影響を系統的に明らかにするために、研究代表者らがこれまでに培ってきた単結晶・双結晶作製手法と諸特性評価手法を融合させ、以下の3項目を研究目的として実施している。(1)様々な融点を有する金属材料に適用可能な粒界性格と粒界偏析量を制御した新規双結晶作製手法の確立(2)再結晶挙動に及ぼす固溶・偏析元素量の影響の解明(3)粒界強度に及ぼす偏析元素の影響の解明平成28年度は、(1)の項目を中心に、(2)の再結晶に関する研究を実施した。具体的には、(1)に関しては以下の通りである。高融点金属材料の双結晶作製手法として用いる光学式浮遊体域溶融装置の温度制御のため遮光筒を作製した。また、低融点金属材料の双結晶作製手法として用いるブリッジマン装置の作製条件の探索を行った。(2)に関しては以下の通りである。固溶・析出元素を添加したアルミニウム合金の再結晶挙動を多結晶体を用いて評価した。その結果、熱的に安定な析出物が存在することで、固溶元素や準安定析出物が存在する試料とは大きく異なる再結晶粒成長挙動を示すことが明らかになった。以上の結果を踏まえ、今後は引き続き双結晶作製手法の確立を進めると同時に、多結晶試料を用いて再結晶粒成長挙動に及ぼす固溶・析出元素の影響の調査を進める。また、多結晶試料の粒界強度の評価をビッカース硬さやナノ硬さで比較することで、双結晶試料での評価の参考データ蓄積を実施する。平成28年度は、高融点金属材料用の光学式浮遊体域溶融装置の温度制御について検討するとともに、低融点金属材料用にはブリッジマン法を用いることに決定することができた。また、双結晶作製手法の確立と並行して多結晶試料を用いた再結晶挙動に関する研究を実施することができた。以上のことより、平成28年度はおおむね順調に進展しているといえる。(1)粒界性格と粒界偏析量等を制御した新規双結晶手法の確立(2)再結晶・粒成長の素過程である粒界移動挙動に与える固溶・偏析元素の影響の解明(3)粒界偏析元素が粒界強度に及ぼす影響の解明平成29年度は、昨年度に引き続き(1)の項目の検討ならびに(2)の再結晶現象および(3)への展開を考えた多結晶の力学特性に関する研究を実施した。具体的には、(1)では、ブリッジマン法での双結晶作製に適したるつぼについて詳細に検討し、2種類の単結晶(種結晶)から成長させて双結晶を作製する形状とすることを決定し、設計図案を作成した。

(2)では、アルミニウム合金の再結晶現象について、スカンジウムとジルコニウムを添加したAl-Mg-Si合金に圧延と熱処理を変化させてその後の再結晶挙動を調査した結果、熱処理が結晶粒径や結晶方位分布に大いに影響を及ぼすことが明らかになった。(3)では、これまでに別の研究課題として実施してきた時効析出型Al-Mg-Si合金において、その微細組織観察中に、粒界近傍で時効析出物の存在状態が異なることを見出した。このことから、粒界性格によって粒界近傍の析出挙動にどのような違いを生じるのかを明らかにするためにビッカース硬さ試験やSEM/EBSD解析を実施して検討を進めている。平成29年度は、双結晶作製手法に関する検討を進めるとともに、多結晶材料の諸現象の解明を実施した。双結晶作製に関して、光学式浮遊帯域溶融装置およびブリッジマン装置での実験が種々の要因から進まなかったことから、当初の計画よりもわずかに遅れているところがある。しかし、ブリッジマン装置用のるつぼの設計を終えることができたので、平成30年度から2年間で、当初の目的達成を見込んでいる。一方、多結晶材料の諸現象の解明については、粒界性格との関係を明確化する方向で進んでおり、新たな研究課題が見つかったこともあり、おおむね順調に進んでいるといえる。本研究は、粒界偏析・粒内固溶元素が個々の粒界の力学特性や再結晶挙動に与える影響を系統的に明らかにするために、研究代表者らがこれまでに培ってきた単結晶・双結晶作製手法と多結晶の諸特性評価手法を融合させ、以下の3点を研究目的として実施している。(1)粒界性格と粒界偏析量等を制御した新規双結晶手法の確立(2)再結晶・粒成長の素過程である粒界移動挙動に与える固溶・偏析元素の影響の解明(3)粒界偏析元素が粒界強度に及ぼす影響の解明平成30年度は、(1)に関して昨年度設計した双結晶育成るつぼをグラファイトを素材として作製した。また、ブリッジマン炉への設置、加熱・育成条件について検討した。(2)では、新たにAl-Mn系合金の再結晶挙動に関する固溶元素の影響について検討を開始した。その結果、熱間加工温度により、固溶元素が析出物を形成し、結晶粒界や亜結晶粒界上に存在することを確認し、それらの初期状態がその後の再結晶過程に大いに影響を及ぼすことが明らかになった。(3)では、別の研究課題で発見したAl-Mg-Si合金の時効析出形態が粒界近傍において粒内とは異なることが示唆されたため、Al-Mg-Si合金多結晶体の粒界性格分布をEBSD法により明らかにし、時効前後で同一粒界の強度がどのように変化するのかを検討した。その結果、時効温度の違いすなわち析出物の違いによって、時効前後における粒界強度が異なることが示唆された。平成30年度は、ブリッジマン炉用の双結晶育成るつぼを作製することができ、育成条件を検討していることから、最終年度では、実際に双結晶の作製にとりかかることができるため、順調に進んでいるといえる。また、多結晶材の再結晶挙動ならびに析出挙動に及ぼす粒界性格の影響についても種々のアルミニウム合金を用いて検討を開始できており、順調に進んでいる。平成29年度は、引き続き双結晶作製手法の確立を進めると同時に、多結晶試料を用いて再結晶粒成長挙動に及ぼす固溶・析出元素の影響の調査を進める。また、多結晶試料の粒界強度の評価をビッカース硬さやナノ硬さで比較することで、双結晶試料での評価の参考データ蓄積を実施する。再結晶粒成長挙動の評価には、アルミニウム合金を、粒界強度の評価にはニッケルもしくは炭素鋼を対象とする。平成30年度は、設計したブリッジマン装置用のるつぼの作製および、アルミニウム合金を用いた双結晶作製に取り組む。
2光子励起顕微鏡を用いた小腸虚血再灌流障害時における好中球動態の解析

LysM-EGFPマウス(好中球が緑色の励起光を発する遺伝子改変マウス)を用い、全身麻酔下に45分の腸管血流遮断を行い温虚血再灌流障害モデルを作成し、その後2光子励起レーザー顕微鏡を用いて、小腸虚血再灌流障害時における好中球動態を観察・解析した。個体を生かしたまま非常に低い侵襲性のもと、リアルタイムに長時間観察可能であった。また3D解析画像を組み合わせることで、腸管の構造、好中球分布の様子を三次元的に評価できた。小腸移植や絞扼性イレウスなど、我々小児外科・肝移植領域において非常に重要な問題である小腸虚血再灌流障害の病態解明に向け、2光子励起顕微鏡を用いてマウス小腸虚血再灌流障害時の好中球動態を解析するべく研究を行っている。平成26年度は主に以下の項目につき研究を行った。1.2光子励起顕微鏡を用いての小腸の観察方法の確立と小腸虚血再灌流障害時の好中球動態の観察固形臓器の観察報告は数多くされているが、小腸のように拡張と収縮といった蠕動運動を繰り返す臓器において、ミクロ単位で観察を行う2光子励起顕微鏡を用いたイメージング法の開発は困難であった。他の報告を参考に、固定器を用いたマウス小腸の固定方法を確立、さらに蠕動抑制薬の使用等により、現時点では遜色ない観察方法が確立出来たと思われる。小腸の層毎(漿膜から絨毛先端まで)の観察が可能であり、また同一個体を最長4時間まで連続して生かしたまま観察することが可能となっている。この観察方法を用いて、Control群としてのsham operationマウスと、上腸間膜動静脈45分クランプによる虚血再灌流群マウスの好中球動態を観察・分析した。経時的な好中球数の増加や、好中球の血管壁への接着、ローリング、粘膜固有層内への浸潤の過程を捉えることに成功している。2.血液学的評価、病理学的評価との照らし合わせ2光子励起顕微鏡で観察出来た好中球動態を、血液生化学所見、病理学的評価と照らし合わせ、その影響や意味を考察している。好中球が小腸虚血再灌流障害の進展において重要な役割を果たすことが周知の事実であるが、その詳細は解明されていない。我々は、2光子励起顕微鏡を用いて小腸虚血再灌流障害時の好中球動態・小腸構造の変化をin vivo, real timeに観察し、新たなメカニズム解析、治療方法の開発に繋げていくことを目的とし研究を行っている。平成26年度は2光子励起顕微鏡を用いた小腸の観察方法の確立に主眼をおいて研究を行い、平成27年度は、主に以下の項目について研究を行った。1好中球動態のより詳細な観察平成26年度に確立した小腸観察方法を用いて、より高倍率レンズ(×500×1000)を用いて、小腸虚血再灌流障害時に一つ一つの好中球が具体的にどのような動きをするか(好中球の集積、血管壁への接着、ローリング、血管内皮細胞間からの遊出の過程)、またControlと比較して速度や集積数、動きのベクトルにどのような違いがあるかを観察し評価している。また小腸構造の変化(絨毛高の変化、陰窩幅の変化など)についても観察し評価を行っている。ただし2光子励起顕微鏡下での小腸の観察は、固形臓器と違って非常に困難であるため成功率が低い。さらに虚血再灌流障害マウスに各種薬物投与を行うことで、好中球動態にどのような影響が出るか観察を始めた段階である。2血液学的評価、病理学的評価小腸虚血再灌流障害時のマウス血液、小腸を採取し評価している。2光子顕微鏡で得られた好中球動態と照らし合わせてのその意義の考察は継続して行っている。高倍率下での小腸の観察が思いのほか難渋し撮影の成功率が非常に低かったため、本年度に予定していた薬物投与モデル下での観察の着手に遅れが出た。小腸虚血再灌流障害の病態解明、ならびに好中球の関与について明らかにすべく、2光子励起レーザー顕微鏡を用いて研究を行っている。平成28年度は、主に以下の項目につき研究を行った。(1)好中球動態の解析平成26,27年度に確立した、2光子励起レーザー顕微鏡を用いてのマウス小腸観察方法を用いて、低倍率の対物レンズでは主に小腸全体の好中球の動き、数、層構造の評価を、高倍率のレンズでは主に一つの好中球の虚血再灌流障害時の詳細な動態の過程(集積、接着、ローリング、血管外遊出)、陰窩構造の変化(陰窩径、陰窩高、陰窩内好中球数)を、また4次元での評価も可能な2光子励起顕微鏡の特性を生かし、小腸の3D画像を構築し可視化することで、小腸壁の好中球分布や絨毛の変化を明確に評価できた。(2)血液学的評価・病理学的評価小腸虚血再灌流障害時のマウス血液、小腸検体を採取し、2光子励起顕微鏡で得られた所見と比較・検討を行った。血液検査上の小腸粘膜障害度や、小腸虚血再灌流障害時の評価スコアは、好中球の数、陰窩構造の変化と相関するようなデータとなった。

2光子励起顕微鏡による小腸虚血再灌流障害時の好中球動態の解析がこれまでの評価法に変わる可能性が示唆される結果となった。LysM-EGFPマウス(好中球が緑色の励起光を発する遺伝子改変マウス)を用い、全身麻酔下に45分の腸管血流遮断を行い温虚血再灌流障害モデルを作成し、その後2光子励起レーザー顕微鏡を用いて、小腸虚血再灌流障害時における好中球動態を観察・解析した。個体を生かしたまま非常に低い侵襲性のもと、リアルタイムに長時間観察可能であった。また3D解析画像を組み合わせることで、腸管の構造、好中球分布の様子を三次元的に評価できた。2光子励起顕微鏡を用いて、マウス小腸をin vivo、real timeに観察する方法確立には難渋したものの、Controlとしたsham operation群と、虚血再灌流傷害群の好中球動態の基礎データの取得は概ねできた。観察成功率を上げ標本数を増やすことと(薬物投与モデル含め)、3D解析ソフトを用いての好中球動態の解析も併せて行っていく予定である。小児外科・移植外科・生体内イメージング薬物投与モデルでの好中球動態の変化を捉えること、小腸虚血再灌流傷害時の他臓器での好中球動態を捉えることを中心に研究を進めていく予定である。平成26年度は、薬剤投与モデルの作製までに至る事ができなかったため。薬剤投与モデルの観察のための薬剤費を中心に使用する予定である。
海洋環境価値評価モデルとミチゲーション効果

環境リスクとは、人間にとっては有益、便利であるとしても、人間を含む環境系にとってリスクとなるものである。環境問題は複数の利害得失が絡むことや、価値観の相違が問題となることがあるため、環境の開発・利用など人間にとっての利便性や災害の軽減のために,自然環境に働きかける際には環境価値を十分に把握して進める必要がある。また,海洋環境に与える影響として新しい海洋開発プロジェクト計画の進行や,都市の開発圧力,船舶等からの環境負荷・破壊による海洋環境価値の変動と損失を補償するミチゲーション効果がどの程度であるかを見積もることを目的とし,環境価値の価額の同定に仮想評価法(CVM)を用い,環境価値に与える要因の強さを数量化I類を用い,さらに環境価値に影響を与える因子間の因果関係の抽出にクロス集計を用いこれらの統計的手法を組合せた環境価値評価モデルの構築を行った。さらに,このモデルによる環境価値と価値の変動因子やミチゲーション効果の推定性について適応例を通して検証を行った。環境評価モデルの適応の対象としては1)都市の開発圧力により湾内の環境悪化が問題となっている博多湾の環境価値調査,2)失いかけた環境を住民たちの手で修復してミチゲーションなされた柳川市の環境価値調査,さらに3)船舶の環境負荷要因として懸念されているバラスト水問題を取り上げた。これらの適用例を通して,環境価値評価モデルとミチゲーション効果の有効性を確認した。人間生活,人間の生産活動,さらには人間社会の拡大により自然環境に大きく負荷圧力を与えている。特に海洋環境は直接負荷だけではなく河川当からの流れ込みにより,陸上での環境問題の最終到達地域であるため,環境負荷圧力の大きさが問題となっている。我が国のように周囲を海に囲まれ,平地に乏しく狭隘な国土では,ウォターフロント開発,海洋空間の利用等が重要課題となりえ,新しいプロジェクト計画や海洋資源開発と海洋環境の管理が求められる際には,生活に密接な海洋環境影響評価が重要となる。従来の環境影響アセスメント評価では,海洋環境の価値については注視されておらず,ミチゲートする代替案の評価が十分でないことがあり,最近の干拓に起因する問題が評価のあり方に問題を投げかけている。本研究では,今後の新しい開発の障害となり得る海洋環境価値評価モデルによるミチゲーション効果を把握する手法開発を目的としている。開発の手順として,初めに海洋環境価値がどのような構造を成しているかを統計的手法を用いて構成要素を抽出して,海洋環境価値の構造を把握する。次に,環境影響要因の因果関係を動的モデルにより記述して,海洋環境シミュレーションと連結することにより,新しい海洋開発プロジェクト計画の進行による海洋環境価値の変動と損失を補償するミチゲーション効果がどの程度であるかを見積もり,博多湾を対象の適応例として代替案検討を行った。また,海洋環境に与える影響として新しい海洋開発プロジェクト計画の進行や,都市の開発圧力,船舶等からの環境負荷・破壊による海洋環境価値の変動と損失を補償するミチゲーション効果がどの程度であるかを見積もることを目的とし,環境価値の価額の同定に仮想評価法を用い,環境価値に与える要因の強さを数量化I類を用い,さらに環境価値に影響を与える因子間の因果関係の抽出にクロス集計を用いこれらの統計的手法を組合せた環境価値評価モデルの構築を行った。
ファイナンス計量分析の新展開と金融市場

本プロジェクトではファイナンス計量分析における最近の重要問題である、信用リスク・デリバティブの計量問題、ミクロ金融市場の計量問題、統計的金融リスク管理の計量問題を中心に研究を行った。特に、強度関数の統計モデルを用いた社債評価理論、日本の金融マイクロ市場における価格機能の評価、非線形調整モデルにおける実現分散の頑健推定、連続時間の確率過程モデルの開発、金融リスク尺度等の統計的理論及び日本の金融市場の実証研究について成果が得られた。本研究プロジェクトでは「金融市場における信用リスクの計量理論と実証分析」及び「高頻度金融データの理論とマイクロ金融市場分析」という二つの大きな研究テーマについて、統計的理論の立場からこの研究領域における主要な幾つかの問題を考察し、これまでに行われてきているファイナンス計量分析の方法について一定の評価を行った。第一のテーマである信用リスク分析については、予想されないショックを統計的強度関数として扱う統計的モデルを開発し、特に日本の中小企業金融への応用を検討した。第二のテーマに関連して大規模データ解析に関わる高頻度データ解析とミクロ市場ノイズの識別問題・推定問題が重要となっているので、この問題の理論的解決と金融市場における実証的応用を試みている。また、証券取引では、価格変動と取引金額に正の相関があり、売買が活発であるときに価格も大きく動くことが古くから知られているが、この現象を説明する仮説として、stealth trading hypothesisとliauidity supply hypothesisがあるので、こうしたミクロ金融市場のミクロ市場ノイズを含んだ新しい計量モデルを構築して日本の金融市場の分析を行っている。本科学研究プロジェクトでは昨年度に研究プロジェクトとして行った金融分野・保険分野における研究成果をさらに発展させ、金融・保険のリスク管理問題、とりわけ信用リスクの統計科学の可能性について検討した。金融リスク・保険リスクの統計的評価法についてはここしばらくの間、様々な方向から研究されている。本年度の研究の一例を挙げるとプロジェクト参加者の国友直人・大屋幸輔は高頻度金融データという非常に微細なデータよりリスク管理において重要な実現分散・実現共分散の統計的推定問題を検討している。太田亘は証券取引において、価格変動と取引金額に正の相関があり、売買が活発であるときに価格も大きく動くことから取引開始前後の価格の変化に着目して研究を行った。中川秀敏は第一のテーマである、信用リスク分析に関連して中小企業CLOのデフォルト依存関係の分析について、川崎能典は2項モデルの予測によるリスクについて、さらに研究を進めた。より具体的な研究成果についての詳しい内容は、論文リストに挙げている研究論文を参照されたい。なお、2011年度は研究プロジェクトの最終年度であるので研究成果についての研究報告会の開催を予定している。研究プロジェクト「ファイナンスの計量分析の新展開と金融市場」では昨年度は特に3つのテーマ、(i)信用リスク・デリバティブの計量問題、(ii)ミクロ金融市場の計量問題、(iii)統計的金融リスク管理の計量問題、を重要な共通の研究テーマとして研究を行い、研究集会を開催し研究活動に基づいた研究報告を行った。それらの研究報告は研究会に直接的に参加した関係者以外の研究者、大学院生、業界関係者にとっても有用な情報を含んでいたので研究報告書を作成した。研究報告書に収録した内容はこれまで様々な応用の場所で断片的にしか利用可能でなかった金融リスクに関する近年展開されている統計学的議論が多く含まれているが、とりあげられているいずれの話題も数理ファイナンスや計量ファイナンスなどとして金融に係わる統計的金融リスクを巡る研究分野では重要な役割を演じている。具体的な研究内容の例としてはself-exciting-intensitymodelによる社債評価理論、取引開始前の気配更新と価格発見、非線形価格調整・丸め誤差モデルと実現分散の頑健推定、infomed tradingモデル、連続時間の確率過程モデルと高頻度金融データの計量理論、倒産リスクを含む社債の価格付けと日本における社債の市場パフォーマンス、金融リスク尺度を巡る最近の理論的展開と金融リスク規制の実際、保険市場の理論と実際を巡る諸問題、時系列モデルのリスク管理への応用などである。また特筆すべき研究としては、高頻度金融データから実現分散realized volatility)・実現共分散(realized covariance)を利用して分散・共分散、ヘッジ比などのリスク指標を推定するとノイズの影響が顕著であるので、SIML推定について見るべき成果が得られた。(実際の日本の株式市場のデータを用いた利用方法を開発した。)
新規アディポサイトカイン「オメンチン」の加齢性難聴における役割

1)オメンチン過剰発現マウスでは、加齢に伴う活性酸素や活性窒素の産生が抑制されており、血管条における4-HNEやiNOS陽性細胞数の減少が見られた。一方、血管内皮機能を反映するとされるeNOS陽性細胞が、オメンチン過剰発現マウスの血管条では増加していた。2)オメンチン過剰発現マウス(加齢)のらせん神経節細胞密度はWTマウスに比較して比較的よく保たれており、ABRでの結果と一致していた。1)アディポカインと加齢性難聴の関連について検討アディポカイン(脂肪組織由来ホルモン)の発現を増強させるといわれている大豆タンパク・ベータコングリシニンの積極的な摂取により、加齢性難聴の進行抑制が可能かどうか検討した。6ヶ月間の積極的なベータコングリシニン摂取により、マウス加齢性難聴(12ヶ月齢)の進行は抑制された。大豆たんぱく食(コングリシニン食)摂取に基づく体重増加の抑制や、活性酸素産生予防、血管内皮機能改善作用が難聴抑制をもたらしていると考えられた。2)加齢マウス(野生型、15ヶ月齢)における検討老化野生型マウス(15ヶ月)では聴力閾値が65から85 dBと高度の難聴を来していた。6ヶ月齢での蝸牛血流は良く保たれていたが、15ヶ月齢では6ヶ月齢に比べて約30%、蝸牛血流が低下していた。電子顕微鏡を含む組織学的観察では、有毛細胞の脱落、消失が観察された。本研究ではオメンチンなどのアディポカインが加齢性難聴に及ぼす役割を検討することを目的としている。コントロール群のマウスでABR、血流測定、組織学的検討を終了した。また、善玉アディポカインの血中濃度を上昇させる大豆タンパクの積極的な摂取により、加齢性難聴の進行を抑制可能なことを報告できたことから、おおむね順調に進展しているものと思われる。1)オメンチン過剰発現マウスにおける体重:オメンチン過剰発現マウスは野生型マウスに比べて体重が軽くなっていた。アディポサイトカインの1つであるオメンチンが、抗肥満作用を発揮した可能性が考えられた。2)オメンチン過剰発現マウスにおける聴覚閾値:オメンチン過剰発現マウスの聴覚閾値をABRを使用して8, 16, 32 kHZで測定したところ、それぞれの周波数で難聴の進行が抑制される傾向が見られた。難聴進行の抑制メカニズム解明のために、蝸牛における血流をレーザー血流装置(オメガフローFLO-N1)で測定した。オメンチン過剰発現マウスの蝸牛血流は比較的良好に保たれていた。3)オメンチン過剰発現マウスにおける蝸牛の組織学的検討:現在H-E染色で、らせん神経節における単位面積あたりの神経細胞数をカウント中である。さらに、血管条のcapillary densityを、CD31染色で、加齢に伴う酸化ストレスの状態を4-HNE抗体を使用した免疫染色で検討中である。本研究では新規アディポサイトカインであるオメンチンが加齢性難聴に及ぼす役割を個体レベル、細胞レベルで解明し、その臨床的意義を明らかにすることを目標にしている。現在までに、オメンチンTG群のマウスでもABR、血流測定を実施できた。したがって本研究は、おおむね順調に進展しているものと思われる。1)オメンチン過剰発現マウスにおける聴覚閾値:オメンチン過剰発現マウスの聴覚閾値を測定したところ、8、16、32kHzでWTマウスに比べて難聴の進行が抑制されていた。2)オメンチン過剰発現マウスにおける蝸牛血流:難聴進行の抑制メカニズム解明のために、蝸牛における血流をレーザー血流装置(オメガフローFLO-N1)で測定した。オメンチン過剰発現マウスの蝸牛血流はWTマウスに比べ、良好に保たれていた。また、血管内皮機能を調節するeNOSの免疫染色を行ったところ、オメンチン過剰発現マウスでは、血管条においてWTマウスに比べて陽性細胞数が増加していた。3)オメンチン過剰発現マウスにおける酸化ストレスマーカー:加齢に伴う酸化ストレスの状態を4-HNE抗体とiNOS抗体を使用し、免疫染色で検討した。オメンチン過剰発現マウスでは、血管条においてWTマウスに比べて4-HNEとiNOSの発現が減弱していた。オメンチンの活性酸素および活性窒素産生予防効果が難聴抑制に関与している可能性が考えられた。本研究課題の目的は新規アディポサイトカインであるオメンチンが加齢性難聴に及ぼす役割を個体レベル、細胞レベルで解明し、その意義を明らかにすることである。現在までに、すでに動物実験についてほぼ終了し、オメンチン過剰発現マウスでは、活性酸素産生予防、血管内皮機能改善作用が認められ、これらの作用が難聴抑制をもたらした可能性を見出している。

オメンチン過剰発現マウスにおける難聴予防効果メカニズムの解明:マウス個体レベルでの難聴予防効果メカニズムについて、オメンチン過剰発現マウスを用い経時的に検討する。1)オメンチン過剰発現マウスおよび野生型(WT)マウス聴覚閾値(ABR)の検討: 6、9、12、15カ月齢における聴覚閾値を測定する。2)蝸牛血流の測定:内耳血流に対するオメンチンの効果を検討する。6および15か月齢での蝸牛血流について、レーザー血流装置(オメガフローFLO-N1)を用いて測定する。3)組織学的評価:6および15カ月齢で蝸牛を摘出し、hematoxylin-eosin染色を行い、各回転のラセン神経節の状態を細胞密度で評価する。有毛細胞のsurvival rateの評価にはsurface preparation及び走査型電子顕微鏡による観察を行う。また、血管条のcapillary densityを、CD31染色で、加齢に伴う酸化ストレスの状態を4-HNE、8-OHdG、iNOSの免疫染色で検討する。炎症性サイトカイン(TNF-alfa、IL-6)の関与や、カスパーゼ3、AMPキナーゼ(AMPK)発現の差はウエスタンブロット法で検討する。1)血管内皮細胞に対するオメンチンの作用とシグナル伝達機構の解明HUVEC細胞におけるAkt-eNOS経路の活性の有無を検討する。血管老化にはアンギオテンシン(ATII)が重要な役割をはたしているので、オメンチンの持つATII負荷による細胞障害の抑制作用についても検討する。2)ヒトにおけるオメンチン濃度と難聴発症との関連について健康診断受診者を対象に、血中オメンチン濃度が難聴発症とどのような関連を有しているか検討を行う。現在、研究成果をまとめ、論文を作成中である。リバイスを受けた場合は指摘された項目について追加の実験を行う予定である。効率的に予算を執行できたことで、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、論文作成のための費用(native check、受理後の掲載料など)と追加実験の場合の試薬代に使用する予定であるこれらは、新規アディポサイトカイン「オメンチン」の加齢性難聴における役割の完遂のために使用する予定である。これらは、[新規アディポサイトカイン「オメンチン」の加齢性難聴における役割]の完遂のために使用する予定である。
テラヘルツ分光法による農産物・食品中の水素結合の非破壊定量分析

全反射減衰-テラヘルツ(ATR-THz)分光装置を用いて,各種水溶液,農産物,食品素材のATR-THzスペクトルを収集した。ATR法を採用することで,水を多く含むこれらの試料についてスペクトルを測定することに成功した。これらのスペクトルについて検討した結果,測定したATR-THzスペクトルには主に水に関する情報が反映されていることが確かめられた。しかしながら,0.5THzは使用したATR-THz分光装置の測定レンジの下限であり,吸収バンドの全体像を捉えるには至らなかった。1.水素結合を示す周波数帯の特定および水素結合強度の定量化:全反射減衰-テラヘルツ(ATR-THz)分光装置を用いて,各種水溶液,農産物,食品素材のATR-THzスペクトルを収集した。また,同時に近赤外(NIR)スペクトルも測定し,両者を比較することによるスペクトルに観測される化学的な現象の差異について確認した。2.水素結合ー農産物鮮度間の相関解析および水素結合強度の回帰モデルの構築:様々な温度およびガス条件下で貯蔵した農産物(メロン,イチゴ,ブドウ等)について,貯蔵期間ごとにATR-THzスペクトルを収集した。これらのスペクトルを解析した結果,貯蔵に伴う水の状態変化をATR-THzスペクトルで捉えられていることが示唆された。3.水素結合ー食品テクスチャー間の相関解析および水素結合強度の回帰モデルの構築:食品の主要なテクスチャー改良剤であるゼラチンおよび寒天についてATR-THzスペクトルを収集し,これらの硬度変化に伴う水の状態変化をATR-THzスペクトルで捉えられることが示唆された。これにより,ATR-THz分光法を用いることで食品のテクスチャーを非破壊で予測できる可能性を見いだした。また,これらのNIRスペクトルも測定し,ATR-THzスペクトルとNIRスペクトルの2次元相関分光解析を行う基礎データを習得した。1.水素結合を示す周波数帯の特定および水素結合強度の定量化:全反射減衰-テラヘルツ(ATR-THz)分光装置を用いて測定したグルコース水溶液のスペクトルには,グルコース濃度に伴う吸光度(Log 1/R)の低下が認められた。既往研究等によって報告されている6THz付近の吸収バンドについては今回の手法では十分なSN比が得られなかったが,0.5THz付近の吸収バンドのテールを観測することができた。したがって,今回用いた手法ならびに分光装置では水素結合強度の定量を十分な精度で検討することは困難であることが示された。2.水素結合ー農産物鮮度間の相関解析および水素結合強度の回帰モデルの構築:様々な温度およびガス条件下で貯蔵した農産物について,異なる貯蔵期間で得られたATR-THzスペクトルを解析した。その結果,カキの追熟現象やブドウの冷凍および解凍に伴うスペクトル変化が確認された。これらの結果から,ATR-THz分光法を用いて農産物の鮮度変化に伴う水素結合の状態変化を捉えられることが示唆された。しかしながら,前述の通り今回用いたATR-THz分光装置の仕様上,水素結合強度の定量を検討することは困難であった。3.水素結合ー食品テクスチャー間の相関解析および水素結合強度の回帰モデルの構築:食品の主要なテクスチャー改良剤であるゼラチンのATR-THzスペクトルを用いて,その濃度変化に伴う硬度の回帰モデルを構築した。その結果,決定係数が0.98,RMSEが0.63 Nという高精度な回帰モデルを構築することができた。当初の計画通り,平成26年度中にA TR-THz分光スペクトルの測定を行うことができた。平成27年度は,得られたスペクトルについてケモメトリックスや2次元相関分光法による解析を行い,研究目的の達成を目指す。ポストハーベスト工学スペクトルの解析を行った後に,必要に応じてATR-THzスペクトルおよびNIRスペクトルの測定を追加で行う。また,観測されているバンドの帰属について,研究協力者の支援を受けながら検討する。
生活保護受給者における介護保険システムの課題に関する研究

本研究では、1.生活保護受給世帯に関する基礎調査、2.介護保険事業者に対する利用世帯に関してのアンケート調査、3.介護保険利用世帯に対する聞き取り・観察調査、4.市民団体やNPOの介護実践に関する調査、の4つの調査を実施することとしていたが、これに加えて、5.主要自治体の制度運営状況に関する聞き取り調査、および、6.インターネットの介護保険に関する掲示板に寄せられた相談内容の分析、を行った。1.では、既存統計資料から全国的状況を概観し、現在行われている制度見直しの議論との関連から、本研究テーマの位置づけを確認した。2.では、大阪市西成区、阿倍野区、浪速区と、東京都台東区、墨田区、荒川区にある生活保護法の指定を受けている居宅介護支援事業者を対象に、2004年1月にアンケート調査を実施した。対象事業者数は215で、そのうち回答があったのは44事業者であった。3.では、2004年23月に、東京都山谷地区と大阪市あいりん地区でそれぞれ4ケースを訪問し、住宅・介護環境とサービスの提供状況を調査した。4.では、山谷地区とあいりん地区のNPO等民間事業所を訪問して聞き取りを行った。5.では、東京都、大阪市、北九州市、御坊市において、生活保護受給世帯の動向や介護保険利用状況の現状と課題について聞き取りを行った。6.では、介護保険実施前年の1999年後半から2003年までに寄せられた相談をテーマごとに集約し現場の混乱状況を知る手がかりとした。結果として、生活保護受給者の介護保険利用においては、利用世帯の家族構成(家人がいないこと)、住宅環境(資産の制限、老朽・狭小住宅での居住)、利用限度額(給付範囲を超えるサービスが受けられない)、「みなし2号」の扱い、などにおいて課題があることが明らかになった。調査の中で境界層の課題のほうが深刻であるという指摘があり、これについては今後検討が必要である。大阪市西成区ならびに東京都台東区において、生活保護受給世帯の動向ならびに生活保護受給世帯の介護保険制度利用状況に関して、統計資料や関係者(行政、介護サービス事業者等)へのヒアリングなどによって基礎的な資料や情報を収集した。また、大阪市西成区および東京都台東区をサービス提供区域とする全介護サービス事業所を対象にアンケート調査を実施するため、質問紙の設計とサービス事業所数ヶ所を対象に予備調査を行なった。さらに、これらの事業所に対して、サービス利用者への同行調査の依頼し、15年度から実施する介護保険制度利用世帯に対する聞き取り調査の実施体制を整えた。一方、大阪市西成区や東京都台東区以外で生活保護受給者が多い福岡県北九州市や和歌山県御坊市において、生活保護受給世帯の動向や介護保険利用状況の現状と課題について、聞き取り調査を実施した。北九州市は「北九州方式」と呼ばれる独自の保健福祉体制を構築しており、保健師とケースワーカーが連携していることに特徴がある。生活保護業務や介護保険業務においてこのような体制がもたらす効果と課題について検討を行なった。現在までに、生活保護受給者の介護保険利用における課題として、家族や親族関係が疎遠であるケースが多いことや、家屋など生活基盤としての資産が制限されていること、介護保険の給付範囲を超えるサービスが受けられないこと、などが強く影響を与えていることが明らかになった。特に困難な問題は、医療保険未加入のために介護保険の被保険者とならない特定疾病による要介護保護者のケースであり、この場合はケアマネジャーの役割をケースワーカ-が担うことになるが、現状では十分な対応が行なわれていないことが判明した。調査の中で、生活保護受給者よりもむしろボーダー層の介護保険制度の課題のほうが深刻ではないか、という指摘があったが、これについては今後の調査研究計画の検討課題としたい。
脳におけるリポタンパク受容体の機能解析

アポEの脳内における機能及びアルツハイマー病発症における役割を解析する自的で、アポE/VLDLR/ApoER2を欠損するトリプルノックアウト(TKO)マウス及びLDLR/VLDLR/ApoER2を欠損するトリプルノックアウト2(TKO2)マウスを作製した。TKOマウスではDKOマウス(VLDLR/ApoER2)に比べ、明らかに海馬の層構造形成異常が更に亢進しており、ほぼ生後4週間以内に死亡する。一方、DKOマウスでは約20%が3ヶ月以上生存することを見いだした。これらマウスの直腸温の解析から、TKOマウスに見られる低生存率は著しい体温の低下によるものであることが明らかとなった。VLDLR(+/-)/ApoER2(-/-)では海馬CA1領域及びCA3領域のリボン部分の錐体細胞層が2層に分離しているが、アポEがさらに欠損することで錐体細胞層が1層に回復することから、アポEがCA1領域及びCA3領域のVLDLRに特異的に結合していることが示された。そこで、海馬ニューロンの初代培養系を用い、リポタンパク受容体を欠損したニューロンにおける血清β-VLDLの取り込みを解析した。VLDLR欠損ニューロンにおけるβ-VLDLの取り込みは、コントロールと比較して変化はなく、むしろLDLR欠損ニューロンで著しく減弱していた。ヒト・アポE2、E3又はE4のcDNAを組み込んだアデノウイルスを作製し、アストロサイト初代培養系及びグリオーマ細胞系においてアポEの大量発現系を確立した。本培養上清中のアポEは脳内のものと同様に一部がシアル酸による修飾を受けていた。また、興味深いことに、肝臓で合成されるアポEとは異なり2つの分子種として分泌されることが明らかとなった。この培養上清から各アポEをヘパリン、イオン交換カラム、ゲル濾過カラムにより精製した。
癌細胞における増殖抑制因子の純化とそれによる癌細胞の増殖機構の解析

造腫瘍性を有するV79細胞の培養上清中には、低分子と比較的高分子の増殖制御因子があるが(Cancer Research 46:4431.1986)、この中の低分子の物質を種々のクロマト操作で純化し、一つは分子量2,000の熱に不安定、トリプシンで活性増強されるオリゴペプチド前駆体で、正常・悪性細胞を問わず効果があるので、これらに共通した増殖制御プロセスに働く制御因子であることが判明した(Cancer Res・48.3737.1988)もう一つの低分子のものは物理化学的にチミジンであることを証明した。果たしてチミジンは密度阻止の状態で濃度が立ち上がり部分的に増殖抑制に係わっていることをチミジンキナーゼ欠損株を用いた実験で証明した。(論文提出中)。一方、分子量約20,000の制御因子はその後の研究で以下の事が明らかになった。1)熱、酸、トリプシンに安定でキモトリプシンで部分的に失活し、ジチオスレイトール(DTT)にて殆ど影響を受けないため、シングルチェインのポリペプチドである。2)上皮系、間質系を問わず種非特異的でヒト癌細胞にも効果を有し、その作用は可逆的である。3)これに反し、ひと線維芽細胞には全く効果ないため、腫瘍特異的である。4)既知のサイトカインであるTCF-βや腫瘍壊死因子(7NF)とも物理化学的にも生物学的にも全くことなる。5)単層培養でも軟寒天培養でも増殖抑制を示す。これらの結果、この物質は全く新しいタイプのサイトカインであり腫瘍増殖制御因子(Tumor Growth Regulating Factor.TGRF)と命名した。(Proc.Am.Assoc.Cancer Res.29:225.1988)。現在、大量培養によりこの物質を大量に精製しアミノ酸分析による一次構造の解析を行っている。造腫瘍性を有するV79細胞の培養上清中には,低分子と高分子の増殖制御因子があるが,この中の低分子の物質を種々のクロマト操作で純化し,一つは分子量2,000の熱に不安定,トリプシンで活性増強されるオリゴペプチド前駆体で,正常・悪性細胞を問わず効果があるので,これらに共通した増殖制御プロセスに働く制御因子であることが判明した(Cancer Res.inpress).もう一つの低分子のものは,チミジンであった.実際, V79細胞の培養上清をチミジンキナーゼ欠損株に作用させた所,活性が約50%減弱したため,チミジンが培養上清中にあって部分的に増殖抑制に係わっていることが判明した(J.Cell.Physiolo.in press).一方,分子量約30,000の制御因子はその後の研究で以下の事が明かになった.1)熱,酸,トリプシンに安定でキモトリプシンで部分的に失活し,ジチオスレイトール(DTT)にて殆ど影響を受けないため,シングルチェインのポリペプチドである.2)上皮系,間質系を問わず,種非特異的でヒト癌細胞にも効果を有し,その作用は可逆的である.3)これに反し,ひと線維芽細胞には全く効果ないため,腫瘍特異的である.4)既知のサイトカインであるTGF-bataや腫瘍壊死因子(TNF)とも物理化学的にも生物学的にも全くことなる. 5)単層培養でも軟寒天培養でも増殖抑制を示す.これらの結果,この物質は全く新しいタイプのサイトカインであり,腫瘍増殖制御因子(Tumor Growth Regulating Factor,TGRF)と命名した.現在この物質の精製とモノクローナル抗体を作製中である.造腫瘍性を有するV79細胞の培養上清中には、低分子と比較的高分子の増殖制御因子があるが(Cancer Research 46:4431.1986)、この中の低分子の物質を種々のクロマト操作で純化し、一つは分子量2,000の熱に不安定、トリプシンで活性増強されるオリゴペプチド前駆体で、正常・悪性細胞を問わず効果があるので、これらに共通した増殖制御プロセスに働く制御因子であることが判明した(Cancer Res・48.3737.1988)もう一つの低分子のものは物理化学的にチミジンであることを証明した。(論文提出中)。
生体組織を用いたメカノトランスフェクション・センシング機構の解明

我々は、生物医学領域や遺伝子治療への応用や発展を目指し、圧力刺激を組み合わせた組織押圧法・吸引圧法を開発してきた。本研究では、組織吸引圧法における生体組織でのメカノトランスフェクション細胞の特定ならびにメカノセンシング機構について検討を行った。メカノトランスフェクションに関して、組織吸引圧刺激をマウス心臓に適用したところ、心臓においても外来遺伝子の導入が可能であった。プラスミドをナノ粒子化して、組織吸引圧刺激をおこなったところ、遺伝子発現は低下した。ナノ粒子化により生体内ではプラスミドは安定化できるため、メカノトランスフェクションにおいては、細胞内に移行してからのプラスミドの遊離が遺伝子導入の律速段階となっていることを示唆している。一方、メカノセンシング機構の解明に関して、肝臓内におけるヘモグロビンa, b鎖mRNAの挙動変動から評価したところ、吸引回数に伴い、ヘモグロビンa鎖mRNAの発現が増加した。さらに、5回吸引刺激により、吸引10分後からヘモグロビン鎖mRNAの発現が上昇した。このことから、肝臓への吸引刺激がヘモグロビン鎖の合成を誘導する可能性を示した。加えて、生体へ加えられた圧力刺激が活性酸素種(ROS)を誘導し、様々な生体応答に繋がることが報告されている。そこで、ROSの発生をSeebestによる組織透明法により可視化できる評価系を構築し、生体組織における吸引刺激とROSの関連性について評価を行った。その結果、組織吸引を行っていない葉ならびに遺伝子導入条件である1回吸引した葉においては、ROSの発生は認められなかったものの、5, 10回吸引した葉においては、回数に一致したROSの増加が認められた。これらの知見は、短時間に繰り返し組織吸引圧刺激を付与した生体組織においてはROSが発生し、ROSがメカノセンサーとして働く可能性を示したものである。ほぼデータは得たが、投稿するに際し、腎臓・心臓に関するメカノトランスフェクションでの詳細な遺伝子発現分布に関する追加実験が必要である。腎臓・心臓に関するメカノトランスフェクションでの詳細な遺伝子発現分布に関する追加実験を行い、投稿を進める。これまでに臓器特異的な遺伝子導入法として物理的刺激を組み合わせた組織押圧・吸引法を開発しており、生物医学や遺伝子治療における応用・発展が期待される。本研究では、物理的刺激による遺伝子導入法をメカノトランスフェクションと定義し、生体組織におけるメカノトランスフェクション細胞の特定ならびにメカノセンシング機構の解明を行う。まず腎臓及び肝臓への組織吸引圧法におけるメカノトランスフェクション細胞を組織透明化により評価した。腎臓において、組織透明化試薬としてCUBICによる分散性の評価により、腎皮質深部に相当する700マイクロメートルまでの深度まで遺伝子発現が検出された。また、生体膜保持可能なScale SQにより腎臓内構造と遺伝子発現の相対的な位置関係を評価したところ、予想に反して遺伝子発現は血管の外側にある間質領域で豊富に観察された。本結果を元に遺伝子発現細胞を免疫染色により確認したところ、大部分は線維芽細胞と一致し、また周皮細胞においても遺伝子発現に至ることを確認した。一方、肝臓において、CUBICによる遺伝子発現の臓器選択性の評価により、吸引した肝臓葉選択的な遺伝子発現が観察され、吸引部位付近において遺伝子発現が多く認められた。また、Scale SQによる透明化と膜染色による多色深部観察により肝臓内構造と遺伝子発現の相対的な位置関係を評価したところ、肝実質細胞で遺伝子発現する様子が観察された。また、メカノセンシング機構の解明として、生体組織で応答する細胞膜や細胞骨格を構成するタンパク質をメカノセンサー分子と定義し、肝臓への組織吸引圧におけるメカノセンサー分子をプロテオーム解析により特定した。吸引1時間後の肝臓におけるタンパク発現変動をFD-LC-MS/MSにより評価したところ、ヘモグロビン鎖の上昇ならびに脂肪酸結合タンパクもしくは熱ショックタンパク質10の減少が示唆された。メカノトランスフェクションに関しては、組織透明化を用いて生体がん組織中の遺伝子送達・発現空間分布を明らかにすることができた。また、メカノセンサー分子の網羅的探索により、肝臓を吸引圧刺激後に反応するタンパク質を見出した。以上、ほぼ研究計画通りに順調に進行している。