hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パーキンソン病の進行を抑える食品成分の解明：ドーパミン代謝の関係から

パーキンソン病においては、中脳黒質のドーパミン神経細胞が選択的に障害される。その理由として、ドーパミン(カテコールアミン)の過剰合成と、ドーパミン代謝の結果生じるDOPAL等の代謝産物の過剰産生による細胞障害が疑われている。一方、コーヒー等に含まれるカフェインは、本症の発症リスクを低下させることが疫学調査から示されているが、アデノシンA2A受容体の関与が報告されているのみであり、そのメカニズムは不明である。そこで、ドーパミンと類似構造を有するカフェイン等のキサンチン誘導体が、ドーパミン代謝に及ぼす影響(代謝攪乱作用)に着目して解析を開始した。具体的には、ラット副腎髄質由来PC12D細胞に、ロテノンを添加してミトコンドリア障害を誘発することにより、神経細胞障害のモデル細胞を作製した。このモデル細胞に、種々の食品成分に含まれるキサンチン誘導体およびその他の物質を添加して培養を継続した。個々の添加物質が、細胞内のカテコールアミン代謝経路に与える影響、および、細胞内において産生されるミトコンドリア障害物質DOPALの産生に与える影響を、電気化学検出器を装着したHPLCを用いて解析した。現在、キサンチン誘導体よりも、ある種の食品に含有されるより効果の大きいDOPALの産生抑制物質を発見している。このDOPALの産生抑制物質がどのようなメカニズムで効果を発揮するか、今後、その詳細なメカニズムの解析を進める予定である。下記の1)4)の実験にやや手間取り、5)の実験ができていない。理由は、カフェイン等のキサンチン誘導体以外に、より効果の大きいDOPALの産生抑制物質を発見したため、そちらの解析を優先的に進めたためである。1)ドーパミン神経細胞障害のモデル細胞と食品成分の反応:有毒なDOPALの蓄積が生じたモデル細胞の作製とキサンチン誘導体等の食品成分の反応、2)細胞内カテコールアミン代謝産物の測定:モデル細胞で産生されたドーパミン代謝産物の解析、3)ミトコンドリア機能の解析:エネルギー障害、アポトーシス、酸化ストレスなどから解析、4)細胞内タンパク質の過剰蓄積の解析:モデル細胞内におけるチロシン水酸化酵素および関連タンパク質のウェスタンブロット法による解析、5)細胞内酸化ストレスの解析:活性酸素種(ROS)生成によるカルボニル化タンパク質の酸化ストレスのマーカーとしての測定大きな方針転換はない。基本的には、1)ドーパミン神経細胞障害のモデル細胞と食品成分の反応、2)細胞内カテコールアミン代謝産物の測定、3)ミトコンドリア機能の解析、4)細胞内タンパク質の過剰蓄積の解析、5)細胞内酸化ストレスの解析、を研究推進の基本的な解析方法に定めている。キサンチン誘導体よりもより効果の大きいDOPALの産生抑制物質を発見したため、この物質の解析が重要となるが、この物質の解析についても上記方法を基本的な解析方法と定めている。一方、今後得られる結果によっては、新規の方法を導入する可能性を想定している。

キサンチン誘導体よりもより効果の大きいDOPALの産生抑制物質を発見したため、この物質の解析が重要となるが、この物質の解析についても上記方法を基本的な解析方法と定めている。一方、今後得られる結果によっては、新規の方法を導入する可能性を想定している。カフェイン等のキサンチン誘導体以外に、より効果の大きいDOPALの産生抑制物質を発見した。その結果、HPLC等を用いた解析を優先的に進めたため、当初予定した実験に若干の遅れが生じ、予定した実験試薬の購入が遅れた。ただし、翌年度は当初の予定通り実験を進める。
トランスクリプトーム解析による術後悪心嘔吐の予測マーカーの確立

前年度、代表は週齢8週の手術モデルマウスを用い、トランスクリプトーム解析を用いてムスカリン作動性コリン受容体遺伝子やドーパミンD2遺伝子などの発現増大を認めた。今年度代表は35週齢の手術モデルマウスを用いてトランスクリプトーム解析を行った。35週齢マウスにおいては若年マウスにおいて認められなかったセロトニン受容体遺伝子の増大を認めた。このことはヒトにおいて術後悪心嘔吐の発症率に年齢差があることを示唆しているのかもしれない。これらの知見は新規であり、ヒトにおける術後悪心嘔吐の治療戦略に年齢差を考慮する必要が示唆された。若年マウスにおいてはRtn4rl2遺伝子など神経炎症の修復に関与する可能性のある遺伝子が増大したが、35週齢のマウスでは認められず、吸入麻酔薬や手術侵襲は若年マウスにおいて中枢神経炎症を惹起しているという過去の報告を支持する結果が得られた。吸入麻酔薬による週齢差を検討するため、吸入麻酔薬を曝露した8週齢と35週齢の2群のマウスについてトランスクリプトーム解析を行ったが、Lhx9遺伝子が35週齢のマウスにおいて最も強く発現し、セロトニン関連遺伝子は35週齢マウスにおいて強く発現した。Lhx9遺伝子の脳内の働きについては未知であるが、発達期の視床ニューロンにおいて強く発現していることが知られており、8週齢においては神経炎症に伴う防御機構が脆弱であるために発現していない可能性もあるかと思われる。術後悪心嘔吐の機序を解明し、予防法を確立するため平成27年度、申請者は全身麻酔モデルマウスを作製し、脳内の全mRNA網羅的解析(トランスクリプトーム解析)を行った。幼若マウスにおいては、全身麻酔薬曝露によって最も発現が増大する遺伝子の機能は神経幹細胞の分化に影響を与える遺伝子であり、ヒトにおいて幼年期の全身麻酔薬曝露による注意多動性障害のトリガーとなりえるという、臨床的にこれまで報告されている知見を裏付ける知見が得られた。嘔気嘔吐に関与すると思われる遺伝子として、本研究を通じてTac1、Chrna6、Chrm1、Chrm5、Drd2遺伝子の増大が認められた。いづれも吸入麻酔薬曝露によって8倍以上の遺伝子発現の増大が認められ、これらの遺伝子の発現を阻害することが、吸入麻酔薬使用後に術後悪心嘔吐を予防できる可能性が示唆された。一方で化学療法後の悪心嘔吐の治療薬として使用されている5HT3拮抗薬の作用部位であるセロトニン受容体の遺伝子発現は変化が認められず、術後悪心嘔吐にはセロトニン受容体拮抗薬は無効であるかもしれない可能性が示唆された。本年度は手術侵襲の加えられていないマウスを対象に研究を行ったため、手術侵襲の内容によっては異なる結果となる可能性も存在するが、これらの発見は全て新規であり、今後術後悪心嘔吐の機序を解明し、臨床的な治療法・予防法の解明にむけて重要な知見であると考えられる。当初の研究計画通り、全身麻酔モデルマウスにおいてトランスクリプトーム解析を実施し、悪心嘔吐の原因となりえる候補遺伝子の選定が可能であった。今後は他系統のマウスを用いての同様の研究を行うことや、手術侵襲を加えることで発現変動が認められる遺伝子が変化するかなどの検討を行う予定である。
骨髄細胞を用いた新世代の歯の再生法‐オーダーメイド医療に向けて‐

野生型BALB/cAマウスの歯根膜、内エナメル上皮、歯髄ならびに大腿骨由来の細胞株を樹立した。エナメル上皮細胞にヒト乳歯歯髄由来の細胞を作用させると、アメロブラスチンを産生するようになった。この細胞と歯髄の細胞を横に並べて接触させコラーゲンゲル内に入れ細胞塊を作製し、ついで、これをヒトの歯根膜で包み、さらにその上をコラーゲンスポンジで巻いて、我々が開発した潅流培養装置でETFsを添加培養し、歯の再生に成功した。またヒトの骨髄を分散培養し、浮遊細胞を吸引除去し、接着性の細胞と細胞塊からout growthする細胞を長期間培養し、その中から幹細胞を分離し細胞株を樹立した。このうち3/27株は免疫不全マウスの皮下で3胚葉性テラトーマの作出したことから多分化能をもつ細胞であると思われる。この細胞を懸濁培養し胚様体を作り、ETFsにて胚子様構造体を成育させたが、現在まで歯の原基は見つかっていない。自己の骨髄の組織幹細胞から培養法を用いて免疫問題や感染問題の全く生じないオーダーメイドの再生歯を作ること、そしてその移植法を開発することを目的とする。1、再生歯と移植後組織に関与する細胞群の検証。(1)野生型BALB/cAマウス、C3H/Heマウス由来のCSAバリアント(Hspa9b遺伝子)を発現するBALB/cA^<-csa>コンジェニックマウスの歯根膜、歯髄、内エナメル上皮をそれぞれ初代培養した。歯根膜の初代培養は上皮様細胞と内皮様細胞、線維芽細胞がそれぞれ単層のコロニーを形成していた。歯髄の初代培養からは線維芽細胞、コンフルエントで敷石様配列を取る間葉系細胞、内皮細胞を分離できた。内エナメル上皮からはきれいな敷石状を呈する細胞株を樹立した。コロニアル・クローニングは位相差顕微鏡下に濾紙法を用いて行い、それぞれ正常二倍体性の高い細胞株を樹立した。(2)上記2種のマウスの大腿骨骨髄から幹細胞株を樹立した。方法は大腿骨の両端を切断除去し通法により注射針を用いて骨髄をflush outし、LIF (1nM)添加培養液で培養を行った後、濾紙法にて細胞を採取して7株のcell lineを樹立した。2、胚子様構造体の作成。上記7株のうち4株はヌードマウスに移植すると3胚葉性のテラトーマを形成し、現在はキメラマウスの作出を行っている。次にstem cellの培養液からLIFを除き、人工ETF[(embryotrophic factors)特許申請中]を作用させて懸濁培養法により胚様体を形成させた。3、アロカ(株)の大山晃弘氏、熊沢弘樹氏との共同研究にて微速還流培養装置をほぼ完成させた。この装置のchamber内に上記胚様体をいれ胚子様構造体を生育させるべく準備している。加齢や病気により歯が脱落した後に、自分の歯を移植出来ればQOLを高めるのにこの上ないことである。本研究の目的は、自己の骨髄の組織幹細胞から培養法を用いて免疫問題や感染問題の全く生じないオーダーメイドの再生歯を作ること、そして、その移植法を開発することである。野生型およびコンジェニックマウスからの細胞株の樹立野生型とBALB/cA^<-csa>コンジェニックマウスから採取した歯根膜、歯髄、内エナメル上皮、さらに大腿骨骨髄からそれぞれ初代培養を行って細胞株の樹立を行い、現在も継続して幹細胞の同定と特異的な機能性細胞としての細胞生物学的解析を行っている。ヒト骨髄細胞からの幹細胞株樹立と幹細胞からの胚子様構造体の育成我々は患者の骨髄から現在までに骨髄幹細胞株27株の樹立に成功した。樹立幹細胞株はFGF-2添加培養液にて未分化状態で維持されている。この幹細胞をヌードマウスの頚部皮下に移植したところ、3/27株に3胚葉性テラトーマの作出をみた。3胚葉性テラトーマを作出した3株を電顕観察したところ、どれもが細胞質に乏しくfree ribosomerichの細胞で粗面小胞体は観察されず、ヒト胚性幹細胞の微細構造に類似していた。これらの点から3株は骨髄幹細胞株であると同定した。

つぎに培養液からFGF-2を除きETFsを作用させ、懸濁培養法にて胚様体を形成させた。胚様体をチャンバーに入れ、ETFsならびに15%ヒト血清添加培養液で約1カ月間環流培養して、これを胚子様構造体に成育させた。現在、再生歯の存在を確認中である。患者さんの自己の骨髄から組織幹細胞を分離し、これを細胞源として培養法を用いて免疫問題や感染問題の全く生じないオーダメイドの再生歯を作ること、そしてその移植法を開発することを本実験の目的とする。本年度は昨年度樹立したヒト骨髄組織由来の組織幹細胞(27株)のうち、3胚葉性のテラトーマを作出した3株の細胞から懸濁培養法で胚様体を作り、これを環流培養して成育させた約1cmの胚子様構造体に歯胚が存在するか否か調べた。固定した胚子様構造体のうち、約2%に複数の歯胚様構造物を確認できた。しかし未固定では胚子様構造体のどこに歯胚が存在するのかを確実に同定することは出来なかった。そこでプロジェクトを一部変更し、1)胚子様構造体の体表構成細胞からエナメル上皮細胞を分化させる方法を開発する、2)分化したエナメル上皮細胞とヒトの抜去歯の歯根膜を組み合わせ再生歯の形成をはかる、を計画に加えた。[研究結果]胚子様構造物の中には各種の器官・臓器の原基が存在するが、その数やその存在部位には規則性が認められないため、確実にこれが歯胚と同定することは不可能であった。そこで実体顕微鏡を用い胚子様構造体の下から透過光を当て、歯胚と思われる部分を摘出し、これを人工ETFsを用いて環流培養した。2か月間環流培養した数例にエナメルと歯根さらに歯髄と思われる構造を持つ約3 x 5mmの歯を得た。現在、免疫不全動物への移植を試みている。次に胚子様構造体の表皮構成細胞をヒト乳歯の歯髄細胞の濃縮培養液で誘導培養して、エナメル上皮様細胞に分化させる事に成功した。現在この細胞を培養しエナメルを形成させている。エナメル形成に成功したら、ヒト抜去歯の歯根膜と組み合わせて再生歯を形成させる予定である。
臼蓋形成不全症とミトコンドリアDNAハプロタイプの関連の解明

臼蓋形成不全症の139人のミトコンドリアDNAハプログループ解析をおこなった。我々のサンプルのミトコンドリアDNAハプログループの分布を、Tanakaらの日本人1312人のその分布と比較をしたところ、グループAにおいては我々の解析では10.8%に対して、Tanakaらのそれは6.9%、グループDが29.5%に対して37.4%、グループGが12.9%に対して6.8%であった。これらの違いが臼蓋形成不全症の発症にどのように関わるかは不明であるが、我々の解析した集団が小さいため、さらなるサンプル数の増加による解析が必要と思われた。本研究は、股関節疾患、特に臼蓋形成不全症におけるミトコンドリアDNAハプログループ分布の解析を目的として計画された。臼蓋形成不全症は変形性股関節症を引き起こす骨盤骨格の形成不全であり、日本人に比較的多いとされる。同じアジア圏内である中国や韓国でも報告は多くなく、イギリスやフランスなどの西洋諸国との比較でも日本人に多く、西洋では少ないとされている。この原因として遺伝的要因を考え、我々はミトコンドリアDNAハプログループに注目した。ミトコンドリアDNAハプログループの分布が各国によって異なっているため、この違いと臼蓋形成不全症の発症頻度との関連の解析が本研究の目的である。平成25年度は、施設内のヒトゲノム研究申請ならびに、ミトコンドリアDNAハプログループ解析を依頼する外部委託業者との詳細な契約をすすめた。これは、ヒトの遺伝子を扱う研究のため個人情報の保護を最優先とする必要があり、研究プロトコールに十分反映させ、委託業者との間でも十分な同意が必要であった。一方、本研究で扱う臼蓋形成不全患者のリストアップは大まかに終了し、同疾患患者からの試料(血液)採取および保存を開始している。今後、試料数を増やして、一括して委託業者にてミトコンドリアDNAハプログループの解析を行っていく予定としている。平成25年度は研究の下地となる部分を施行していたため、具体的な結果は、全試料のミトコンドリアDNAハプログループ解析が終了後に明らかになっていくと思われる。平成26年度は、ヒトゲノム研究プロトコールに沿って、検査試料の採取ならびにその一部が委託業者でのミトコンドリアDNAハプログループの解析に使用された。平成26年度終了時点で、107サンプルの回収が行われ、そのうち49サンプルの解析が終了した。平成2527年度は、所属機関におけるヒトゲノム研究プロトコールに沿って、検査試料の採取、委託業者によるミトコンドリアDNAハプログループの解析がなされた。平成27年度、本研究終了時点で、139サンプルの解析をおこなった。解析用の試料を臨床患者より採取するため、その採取にやや遅れがでているため整形外科平成26年度終了時点で、予定試料数の約2/3を集め終わっており、引き続き残りの解析試料の回収を進める。回収終了後に一括して、ミトコンドリアDNAハプログループ解析を行い、その傾向を日本人のそれと比較する予定である。

研究を円滑に推進するために、可及的早期に解析試料の回収を行う。研究のベースとなる事務的な処理にやや時間がかかり、実際の研究遂行に遅れが生じた。今後は、試料の収集とその解析が中心となるが、試料の収集は患者のリストアップも進んでおり多くの時間を費やす必要もないと考えられる。またミトコンドリアDNAハプログループ解析は一括して、委託業者に依頼するため試料収集と同時並行可能であり、こちらも多くの時間を必要としたいため、研究遅延の程度はやや遅れている程度と考えられる。解析用試料の回収の遅れのため、ミトコンドリアDNAハプログループ解析の実施が遅れていることが原因である。試料(血液)の収集は100人近くのマスで行い、それを一気にミトコンドリアDNAハプログループ解析することで研究時間の短縮が可能と考えている。試料収集対象に関しては、随時研究代表者および分担者で密に連絡をとって決定しており、スムースな研究推進が可能と考えている。平成26年度終了時に予定解析数の約2/3の試料回収が終わっており、さらなる試料回収と回収後の一括解析により時間短縮による研究の迅速な遂行を予定している。平成25年度は研究遂行に必要な事務手続きに予想以上の時間がかかり、一部研究用試料収集のみをおこなうのみとなったため研究用試料の収集数が大きくなった時点で、一括してミトコンドリアDNAハプログループ解析を行う予定である。このため、解析を開始した時点で本研究の直接経費は一気に消費される予定である。
超微細な金属微粒子で修飾した半導体電極を用いる二酸化炭素の光電解還元

本研究では、太陽エネルギーによる二酸化炭素(CO_2)の有用な有機物への変換を目指して、半導体電極を利用したCO_2の光電解還元について研究した。半導体としてはp型シリコン(p-Si)を用い、この表面に銅を光電気化学的方法により微小な粒子状に電析して電極とした。この型の電極は、これまでの湿式太陽電池の研究から、金属(銅)が5ナノメートル程度の大きさでまばらに付けられたとき、高い光起電力を発生し、かつ、安定で、高い触媒活性を示すという理想的な性質を示すことが予想される。本研究では、まず、上述のように作製した電極で銅がうまく微粒子状に付いているかどうかを見るため、この電極を用いて1MHC1水溶液中で光水素発生の実験を行った。その結果、理論的な予想通り0.4Vという大きい光起電力が観測され、銅がうまく付いていることが確かめられた。次に、この電極を用いて、CO_2を飽和させた0.1MKHCO_3水溶液(pH6.6)中でCO_2の光電解還元を行った。微粒子銅を付けたp-Si電極上のCO_2の光電解還元電流は、金属銅電極上での還元電流に比べ、0.4V正の電位より流れはじめ、はっきりと光起電力による電位シフトが観測された。裸のp-Si電極や連続な銅薄膜を付けたp-Si電極では、このような光シフトはほとんど観測されなかった。また、裸のp-Si上でのCO_2の光還元では、ギ酸、一酸化炭素、水素のみが生成したが、微粒子銅を付けたp-Si電極では、この他にメタン、エチレンの生成がみられ、p-Si電極表面の銅微粒子の触媒作用が明確に示された。以上の結果のように、今年度の初期の目的はほぼ達成された。来年度は、金属の付け方をさらに検討し、光シフトの大きさや電流効率、選択性について定量的な結果を得たいと考えている。
有機スズ化合物を用いるケトン合成

有機スズ化合物を有機合成化学上重要な中間体であるケトンおよびジケトン合成に利用する方途を確立する目的の一環として、パラジウム触媒を用いる(α-エトキシビニル)トリブチルスズと種々のハロゲン化合物との反応を検討した。(αエトキシビニル)トリブチルスズはこれまでアシルスズ化合物の良い合成法がなかったためアセチルトリブチルスズ等価体としてこれを用いることを考えた。(α-エトキシビニル)トリブチルスズは単離可能な比較的安定な取り扱いやすい化合物であり、パラジウム触媒存在下、種々の臭化アリール,臭化ビニル,塩化ベンジル,塩化アリル,酸塩化物などに対して、優れた保護された型のアセチル化剤であることがわかった。特にブロモベンゼンとの反応ではほゞ定量的に目的生成物であるアセトフエノンを与えた。しかしβ-ブロモスチレンとの反応では、反応温度がやゝ高いためか、その立体的構造は保持されずZ体からはE体の生成物を与えた。α-ハロアセトンのカルボニル基は活性であり、ある種のスズ化合物はこれに付加し、α-位でカップリング反応を起こさせることは困難である。そこでα-ハロアセトン等価体としてジエチルリン酸-2-エトキシ-2-プロペニル,酢酸2-エトキシ-2-プロペニルを合成し、フエニルスズ化合物との反応を試べた結果、前者はすぐれたα-ハロアセトン等価体であることがわかった。このジエチルリン酸2-エトキシ-2-プロペニルはパラジウム触媒存在下,スズエノラートと反応し、相当する1,4-ジケトンをよい収率であたえた。
骨芽細胞を誘導するアノード酸化チタン人工骨の創製

Ti板上に光感応性TiO_2ゲル膜をパターニング,およびエッチングした後,アノード酸化することで, 20-100μmの間隔で凹凸を有するパターニング膜を作製することに成功し,このものの生体親和性,生体適合性を調査したところ,皮膜中のハイドロキシアパタイトの固着量にともなって生体親和性は高くなることがわかった。さらに,動物埋入試験から埋入初期から新生骨が誘導されることが明らかとなった。申請者らは、機械的強度が高い厚膜型チタンアノード酸化皮膜を初めて作製し、その生体親和性が高いことをみいだしている。また、アノード酸化チタン厚膜にHAp粒子を強固に固着させる方法を新たに開発し、このものの生体親和性が非常に高く,さらにアノード酸化チタン厚膜中には数ミクロンオーダーの細孔が多数できるため、生体内に埋入すると生体骨との間でアンカー効果が働くために強固に結合すると考えている。これらをさらに発展させて、骨芽細胞を誘導できる比較的大きな細孔(50-100ミクロン)表面を有する人工骨を作製すると,人体への埋入初期から新生骨と人工骨が接着するという世界初の画期的な人工骨が作製できると考える。本年度は,光感応性パターニング法によりチタン板上に酸化チタン薄膜を格子状にパターニングし,さらにこのものをアノード酸化することで大きな段差を有するHAp固着パターニングアノード酸化厚膜材を作製することに成功した。具体的には、ファンクションジェネレータを付帯した直流安定化電源装置を用いて,電流波形および周波数,電流密度などさまざまにアノード酸化条件を変化させて,パターニング形状を維持したままアノード酸化できる作製条件をみいだし,さらにパターニングの段差(孔の深さ)も制御することに成功した。最終的に,パターニングの間隔が10-100μmで,段差が0.2-10μmの幅広い領域で格子状にパターニングアノード酸化チタン厚膜が作製できた。申請者らは、昨年度までに生体親和性が非常に高い厚膜型チタンアノード酸化皮膜材の開発に成功し,さらに光感応性パターニング法によりこのものの表面にミクロンオーダーでパターニングを施すことにより,0.2-10μmの幅広い領域で格子状にパターニングアノード酸化チタン厚膜を作製できることを明らかにしている。本年度は,パターニングアノード酸化チタン厚膜の精密制御,および新規骨充填剤の開発を試みた。パターニングアノード酸化チタン厚膜の精密制御においては,光感応性TiO_2ゲル膜をパターニングした後,エッチングの有無によりアノード酸化される部分を制御できることを新たにみいだし,アノード酸化後の皮膜として20-100μmの精度で制御できることを明らかにした。具体的には,パターニング後,エッチング処理してアノード酸化するとTiO_2ゲル膜上にアノード酸化被膜が形成するが,エッチング処理せずにアノード酸化すると光照射部分のみがアノード酸化されることを明らかにした。さらに,これまで光感応性TiO2ゲル膜のコーティングはドライボックス中で行っていたが,Ti原料を変えることで新たに大気中でも操作できるように改良しのみならず,ゾル中に高分子を導入して粘度を増加させることによりTiO_2ゲル膜の膜厚を向上させることにも成功している。これら一連のアノード酸化チタン厚膜材をSBF溶液に浸漬させて生体親和性実験を行ったところ,アパタイト微粒子が多量に析出したことから生体親和性が非常に高いことをみいだしている。新規骨充填剤の開発に関しては,直径0.1mmのチタンワイヤをゆるく丸めた高い空隙率を有するチタンワイヤボールを作製し,このものをアノード酸化することで三次元的に骨芽細胞が動くことができるものを新しく作製することにも成功した。「研究の目的」当該研究課題では、機械的特性、生体親和性に優れ、さらに骨芽細胞を誘導できる世界で初めての人工骨の開発を目指す。具体的な内容としては,ワンポットのシンプルなプロセスであるアノード酸化法により,ハイドロキシアパタイトナノ粒子を表面に固着させた厚膜型チタンアノード酸化皮膜材を作製し,この材料表面の細孔径を精密に制御するとともに、機械的特性、生体親和性、細胞誘導能の最適化を図る。さらには,本材料の動物埋め込み試験により生体適合性を評価して,ギブスの装着期間が半減するなど患者のQ0L(Quatity of Life)を大幅に改善するものを作製することである。「研究実施計画」これまで,Ti板上に光感応性TiO2ゲル膜をパターニングした後,エッチングの有無によりアノード酸化される部分を制御できることを新たにみいだし,アノード酸化後の皮膜として20-100μmの精度で制御できることを明らかにした。本年度は,パターニング条件と生体親和性,生体適合性の関係について詳細に検討した。生体親和性は材料を擬似体液(SBF液)に所定時間浸漬させた後,材料表面に堆積したHAp微粒子の析出量、析出状態により評価したところ,孔径に関わらずハイドロキシアパタイトの固着量にともなって生体親和性は高くなった。

さらに,高い生体親和性を有するハイドロキシアパタイト固着量の高いものの機械的特性を測定した結果,ビッカース硬度はハイドロキシアパタイト固着量とともに若干高くなったが,接着強度への依存性は見られなかった。最後に,動物埋入試験による生体適合性については,一部で実施しているものの,その細孔径依存性については結論を得ていない。
中国における愛情の歴史─社会学的・文化史的研究

中国において、愛情という他者を慈しむ感情が、社会的・文化的諸変動のなかで、どのように表現され経験されてきたのかを、社会学的・心理学的・文化史的に探求し記述をした。なかでも「百鳥衣」「十兄弟」「白蛇伝」など近世中国を代表する民間の物語を分析することによって、大帝国ならびに家父長制的な家族との力関係のなかで展開する、親子間・同性間・異性間の愛情の精神的な経験の内実を示すとともに、そうした伝統のなかで、現代の中国文化圏において「親愛の文化」が変容しさらに深化していったさまを、香港映画を題材として示した。これらの研究によって、「中国における愛情の歴史」を包括的かつ学際的にとらえる道筋を明らかにした。当初申請した「研究計画・方法」における「平成24年度の研究計画」に記した通り、「中国の長い近世における愛情の歴史を中心に研究」をすすめた。とくに前年度に収集した演劇関係の文献を読解するとともに、新たに中国各地で採取された口承民話を記録した文献を収集し、読解をすすめた。そうした作業のなかで、『隠された国家』などで示した日本における愛情の歴史や『愛の歴史』で示した現代中国・香港における愛情の歴史との比較史的な見通しがある程度みえてくるとともに、次第に当初の研究の目的である「中国における愛情の歴史」の大きな流れがみえてきたように思われる。とくに、『白蛇伝』などの四大伝説と総称されるものを初めとする民間の口承説話・演劇のなかには、近世さらに近代にまでおよぶ中国の人々の心性の豊かな表現がみられ、それらにかかわる文献を踏査し、その一環として香港において演劇・口承説話の文献・上演の調査も行った。同時に、今年度後半以降には、文献の読解の段階を脱して、具体的な研究発表・論文執筆の準備にも入った。一つは中心は『白蛇伝』の内容の変遷と社会的状況の変化を対応させながら、愛情をめぐる民衆の心性を浮かび上がらせるという趣旨のものである。もう一つの中心は、『しらくもの頭の皇帝』『十人兄弟』などの民間伝承のなかに、国家的秩序と異性愛とをめぐる民衆の想像力を読み取ろうという趣旨のものである。この二つの角度からなる研究は相互に連関するもので、あわせて、「中国における愛情の歴史」の重要な部分を示すことができることを期待している。平成25年度は、「交付申請書」の「研究実施計画」に記した通り、過去2年間の文献の踏査・分析を踏まえて、学会・研究会での発表と論文の執筆に力を注いだ。まず、中国の近世から近代にかけての、兄弟的関係や性愛的関係といった横のつながりを重んじる志向ならびに反権力的・反家父長制的な志向の遍在について、「十兄弟」「百鳥衣」をはじめとする近世以降に民間で広く語り伝えられてきた皇帝を殺す物語を近世の社会秩序の変動と重ね合わせながら読み込むことによって明らかにし、論文「皇帝を殺す:中国における至高者を殺害する物語についての予備的研究」としてまとめた。同時に、やはり性愛的関係への信頼と反権力的な志向をテーマとする、明末以降に中国を代表する物語に成長していった「白蛇伝」系統の物語をとりあげ、そこから長い中国の歴史のなかで発展していった愛をめぐる心性の本質的と思われる部分を明らかにした。具体的には、学会発表「蛇の中国文明史」では、古代から近世への長い時代の変遷のなかでの蛇とそこに投影された女をめぐる恐怖と魅惑のイメージに、研究会発表「「白蛇伝」とその周辺をめぐる解釈学的探求」では、明代以降の「白蛇伝」の変遷に、それぞれ重点をおいて詳細な分析を行った。さらに、論文「「白蛇伝」にみる近代の胎動」では、両発表を総合し民国期以降の映画や小説の変遷もふまえたうえで、中国における社会秩序や文化全般の変動と重ねあわせつつ日本との比較史的な観点もまじえることによって、「白蛇伝」の内容と変遷の分析からみえてくる心性の歴史についての研究成果を示した。これらの最終年度に発表した一連の成果ならびに初年度に刊行した『愛の映画:香港からの贈りもの』とあわせて、愛情という他者を慈しむ感情が、中国社会の長く緩やかな発展のなかで表現され発展してきた、社会学的・文化史的な大きな流れを示すことができたと思われる。当初申請した「研究計画・方法」における「平成23年度の研究計画」に記した通り、「前近代の中国についての研究・調査」を予定通り行った。具体的には、これもまた「平成23年度の研究計画」に記したように、「中国のなかでもとくに近世(明・清)に関わるよりマイナーな文献を中心に、研究文献を含めて、踏査」した。

とりわけ、主に台湾の書籍店を通じて多くの関連一次文献を入手し読解を進めるとともに、日本における先行研究について調査し読解を進めた。さらに、上海での踏査の結果、前近代・近代における演劇関係の文献を、いわゆる脚本を中心に、多く発見することができた。また台湾でも、十分な時間はなかったが、関連文献の調査ができた。これらの調査・読解の結果、当研究の基礎作業にかんして大きく進展することができたと思われる。また、当初の予定通り、本研究の現代パートの重要な一部となる書籍『愛の映画:香港からの贈りもの』の刊行のための作業をすすめ、平成23年度9月に大隅書店より出版した。文献の踏査・読解はほぼ予定通り行うことができた。また、研究発表・論文執筆もおおむね順調にすすめているところである。文献の踏査・読解、書籍の刊行、いずれも定通り達成できた。予算の執行が当初予定を下回っているが、これは3月に行った上海での文献調査に基づいた比較的量の多い文献の収集が会計処理上次年度になっているのが主たる要因である。今後は、過去2年間の調査・研究を発展的に継続しながら、同時に、そのなかでみえてきた研究の成果を、上の「研究実績の概要」に記した通りの具体的な形にして発表し、各論における研究史上の進歩を確かなものにするとともに、そのことによって、「中国における愛情の歴史」についての一つの全体的で仮説的なパースペクティヴを示したい。今後は、「研究計画・方法」における「平成24年度以降の研究計画」に記した通り、「平成23年度に行った収集・調査」を文献の整理も含めてもうしばらく続けたうえで、当研究課題「中国における愛情の歴史:社会学的・文化史的研究」の全体構想を改めて検討しながら、個々の論文を書くためのテーマ設定を行い、それにそって調査・研究を深めながら、研究発表・論文発表を行っていきたい。テーマとしては、やはり当初想定していたように、何よりまずは近世中国における愛情の歴史であって、より具体的には、近世中国の演劇・物語、なかでも白蛇伝など明代以降の民衆的な演劇・物語に表れた多様で繊細な愛情の表現が、当時の社会構造と文化的文脈のなかで深化していくありさまを示し、そこから当時の人々の愛情をめぐる文化的・精神的なかたちを読み取っていく、という研究になる予定である。申請時に記した「研究計画・方法」における「3・平成24年度以降の研究計画」ならびに「研究計画調書」に記した計画に則って、予定通り行う予定である。
植物のγ-グルタミル基転移酵素の多様性とグルタチオンからのシステインリサイクル系

1.ダイコンを含む多くの植物で可溶性および細胞壁結合性γ-グルタミル基転移酵素(GGT, EC.2.3.2.2)が存在することを明らかにした。2.ダイコンの可溶性GGTのcDNAを3種類、rsggt1(AB098475),rsggt2(AB102676),rsggt3(未登録)をクローニングし、その塩基配列、特徴などを明らかにした。これらの配列からヘテロダイマー型GGTをコードすることが推測され、哺乳動物などのそれと高い相同性を示した。3.rsggtの発現部位について検討したところ、rsggt1は未熟種子や子葉、rsggt2は子葉、葉、根で、rsggt3は葉、根、未熟種子で強く発現し、部位特異的な発現パターンを示した。4.rsggt1,2で形質転換したタバコを作出した。生育には変化が認められないが、高いGGT活性を示した。しかし、形質転換タバコで増加したGGT活性は、ダイコンの可溶性GGTをコードするcDNAで形質転換したにも関わらず、結合性画分に存在した。今後の検討が必要である。5.結合性GGTをダイコン子葉より精製し、モノペプチド型の酵素であることを明らかにした。本酵素をコードするcDNAは、β-1,3-グルカナーゼと推定されているシロイヌナズナcDNA(AK118068)と同一のものであることを形質転換タバコを用いて明らかにした。この型のGGTは植物特有の新しい型のGGTである。6.rsggt1で形質転換したタバコを用のアポプラストのチオール化合物を定量したところ、グルタチオン量が減少し、GGT反応の生成物であるシステイニルグリシンが増加した。これは細胞壁に存在するGGTがアポプラストのグルタチオンを分解しているものと思われる。1.ダイコン子葉に可溶性および細胞壁結合性γ-グルタミル基転移酵素(γ-GT)が存在したが,ダイコン以外にも多くの植物で両タイプのγ-GTが存在し,γ-GTの多様性が広く植物にみられることを明らかにした。2.昨年度得た可溶性γ-GTをコードしていると推定されるcDNA(rsggt1;登録番号AB098475,推定アミノ酸数573)の他にrsggt2cDNAを取得し,その全塩基配列を決定(AB102676,推定アミノ酸数576)した。両者の相同性はかなり高かった。3.Rsggt1cDNAをpTrc HisAおよびpET32に挿入して大腸菌で定法に従って発現させたところ,予想されるサイズの蛋白質が合成された。しかしほとんどが不溶性であり,種々条件を検討したが,可溶性タンパク質としてはわずかしか得られず,酵素活性も検出されなかった。4.Agobacterium tumefaciensを用いる方法でタバコを形質転換し,センスおよびアンチセンス形質転換体を得た。センス形質転換体の中にγ-GT活性が約10倍増加したものがあり,rsggt1cDNAがγ-GTをコードすることが確認された。しかしこれらの形質転換体の解析は植物の生長を待って行う予定である。また形質転換タバコより組換え酵素の精製を検討する予定である。5.ダイコンの結合型γ-GTはそのアミノ酸配列からcDNAをクローニング中であるが,現在まだ単離されていない。さらにクローニングを継続中である。

(1)ダイコンより可溶性のヘテロダイマー型γ-グルタミル基転移酵素(GGT,EC.2.3.2.2)のcDNAをさらに1種類クローニングし、rsggt1(AB098475),rsggt2(AB102676),rsggt3(未登録)の3種類存在することを明らかにした。(2)rsggt1,2,3の配列からヘテロダイマー型GGTをコードすることが推測され、小サブユニットのN末端アミノ酸配列は、哺乳動物などのそれと高い相同性を示した。また哺乳動物などのGGTの触媒活性に関与するアミノ酸残基も保存されていた。(3)rsggtの発現部位についてRT-PCR法で検討したところ、rsggt1は未熟種子や子葉、rsggt2は子葉、葉、根で、rsggt3は葉、根、未熟種子で強く発現し、部位特異的な発現パターンを示した。(4)rsggt1,2で形質転換したタバコを作出した。形態的には差はなかったが、高いGGT活性を示した。しかし、形質転換タバコで増加したGGT活性は、ダイコンの可溶性GGTをコードするcDNAで形質転換したにも関わらず、結合性画分に存在した。これはrsggtの5'側に疎水性領域が存在するためタバコではダイコンとは異なる部位に輸送されたためと考えている。今後の検討が必要である。(5)細胞壁結合性GGTをダイコン子葉より精製し、モノペプチド型の酵素であることを明らかにした。本酵素をコードするcDNAは、β-1,3-グルカナーゼと推定されているシロイヌナズナcDNA(AK118068)と同一のものであることを形質転換タバコを用いて明らかにした。この型のGGTは植物特有の新しい型のGGTである。(6)rsggt1で形質転換したタバコを用のアポプラストのチオール化合物を定量したところ、グルタチオン量が減少し、GGT反応の生成物であるシステイニルグリシンが増加した。これは細胞壁に存在するGGTがアポブラストのグルタチオンを分解しているものと思われる。
小児期発症てんかんにおける高次機能の発達特徴に関する電気生理学的検討

小児期てんかんの発症・経過は年齢に規定されることが多く、中枢神経系の成熟と密接に関係している。逆に、てんかんに関わる病態が中枢神経系の成熟に影響を及ぼすことが推察できる。本研究では、中枢神経系の成熟、特に高次機能の発達を電気生理学的手法(基礎波活動のパワースペクトラム分析,事象関連電位P300)を用いて客観的に評価し、小児てんかんに合併する発達障害の特徴や発現機序およびその対応について検討した。小児てんかん約150例において縦断的な検索を行い、正常小児50例と対比した。その結果、1)てんかん症例では、基礎波活動の徐波化およびP300潜時の延長が広範囲に認められ、何らかの高次機能障害が存在することが示唆された。2)障害の程度および年齢変化はてんかん症候群によって特徴的であり、てんかん原性と密接に関連することが示唆された。3)てんかんの活動性が強い時期に障害は顕著で、発作抑制後に軽快する傾向を認めた。4)発作の直接的な影響は少ないが長期的にみた発作予後と発達障害は相関した。また、基礎波活動の年齢変化は発作予後、特に治療中止後の再発推測に有用であると思われた。5)抗痙攣剤の影響は投与初期に一過性に認められるが、慢性投与期間では極めて軽微であった。6)正常児では両検査の発達は平行していたが、てんかん症例では解離を示す例が多かった。小児てんかんでは臨床的に明らかな遅滞を認めなくとも、軽微な高次機能の障害が合併することが明らかになり、この発達障害はてんかん病態そのものに起因していることが示唆された。また、発症初期または発作抑制までの期間における療育・教育プログラムが高次機能の発達を考える上で重要であると思われた。小児てんかんの多くは年齢依存性の発症・経過を示すことが知られており、小児期における中枢神経系の成熟と密接に関係することが推察されている。そこで本研究では、小児期発症てんかん症例において、脳波基礎波活動の定量的評価(パワースペクトラム分析)および聴覚事象関連電位(P300)を経時的に測定し、その年齢変化つまり発達特徴を検討し、各臨床パラメーターと対比した。現在まで150例以上でサンプリングが終了し、随時解析を進めている。その結果、1)臨床的に明らかな発達遅滞を認めないてんかん症例においても、基礎波活動の徐波化(theta波,δ波の増加およびα2波の形成不良)が広く認められる。つまり、中枢神経系全体の何らかの発達障害が存在する。2)P300潜時の延長がほとんどのてんかん症例で認められ、認知機能の発達障害が存在する。3)これらの発達障害の程度はてんかん症候群によって明らかに異なり、てんかん原性(てんかんと直接関係する病態)と密接に関連することが示唆された。4)これらの発達障害はてんかん発症時または活動性が強い時期に顕著であり、発作抑制が一定期間得られるとcatch upする傾向があった。5)抗痙攣剤投与による影響はないとは言えないが、てんかんそのものによる影響に比較して、明らかに軽微であると思われた。6)両解析データは正常児では極めて良好な相関を示し、平行して発達することが示唆された。しかし、てんかん症例、特に症候性局在関連性てんかんでは相関が弱く(P300の発達が遅れる)異なった発達を示すものと思われた。今後、さらに多数例において発症から治療終了までの縦断的観察を行い、小児てんかんにおける発達障害の発現機序およびその予防法について検討を加える予定である。小児てんかんの発症や経過は年齢依存性を示すことが多く、中枢神経系の成熟と密接に関係している。逆に、てんかんに関わる病態が中枢神経系の成熟に何らかの影響を及ぼしていることが推察できる。

本研究では、中枢神経系の成熟、特に高次機能の発達を電気生理学的手法(脳波基礎波のパワースペクトル分析,事象関連電位P300)を用いて客観的に評価し、小児てんかんに合併する発達障害の特徴や発現機序およびその対応について検討した。約150例のてんかん症例において縦断的な検索を行い、正常小児50例と対比した。その結果、1)てんかん症例では、脳波基礎波活動の徐波化およびP300潜時の延長が広範囲に認められ、何らかの高次機能障害が存在することが示唆された。2)障害の程度はてんかん症候群によって明らかに異なり、てんかん原性(てんかん発現に直接関係する病態)と密接に関連することが示唆された。3)また、てんかんの活動性が強い時期に障害は顕著で、発作抑制後に軽快する傾向を認めた。4)発作の直接的な影響は一過性であるが、長期的にみた発作予後と発達障害は相関した。つまり、治療終了に至る例や中止後に再発を認めない例では良好な発達を認めるのに対して、発作持続例ではその発達が不充分であった。5)抗痙攣剤の影響は投与初期に認められるが、慢性投与期間では極めて軽微であった。小児てんかんでは臨床的に明らかな発達遅滞を認めなくとも、軽微な高次機能の障害が合併することが明らかになり、この発達障害はてんかん病態そのものに起因していることが示唆された。また、発症初期または発作抑制までの期間における療育・教育プログラムが高次機能の発達を考える上で重要であると思われた。
計算論的メカニズムデザインに基づくe-ビジネス支援機構の設計と実装

本研究では,計算論的メカニズムデザイン理論やその他の理論を用いて,いくつかのe-ビジネス支援機構を設計および実装し,その評価を行った.計算論的メカニズムデザイン理論に関しては,価値が相互に依存する場合のオークションメカニズムや,複雑な効用空間を前提とした自動合意形成機構について成果があった.また,e-ビジネス支援システムとして,目的指向推薦システム,オークションにおける参加者の信頼度評価システム,フランチャイズビジネス基幹システムなど,いくつかのシステムを試作評価し,成果があった.ネットワークのブロードバンド化により、インターネット上の商取引が爆発的に普及している。計算機ネットワークを用いて効果的に行われるビジネスをe-ビジネスと呼ぶ.広告、マーケティング、セールスを含めたビジネス活動の主な部分が、インターネット上で行われている。インターネット上でeビジネスの活動の大部分が行われることで、以下のような課題があることが分かっている。1.極めてダイナミックかつ極めて広範囲なビジネス支援. 2.詐欺や談合の発見と防止. 3.計算論的メカニズムデザインに基づく全く新しいビジネスプロセスの開拓.以上の3つの課題に対して、本研究では、ゲーム理論を用い、各課題に関するe-ビジネス支援モデルを理論的に設計試作する。具体的には以下の3つを研究目的とする。【研究目的1】Web上のインタラクティブなeビジネス支援システムの実装.【研究目的2】ゲーム理論に基づく詐欺談合防止のためのeビジネスモデルの理論設計。【研究目的3】eビジネスメカニズムとシステムの有効性の実証実験。本研究では,計算論的メカニズムデザイン理論やその他の理論を用いて,いくつかのe-ビジネス支援機構を設計および実装し,その評価を行った.計算論的メカニズムデザイン理論に関しては,価値が相互に依存する場合のオークションメカニズムや,複雑な効用空間を前提とした自動合意形成機構について成果があった.また,e-ビジネス支援システムとして,目的指向推薦システム,オークションにおける参加者の信頼度評価システム,フランチャイズビジネス基幹システムなど,いくつかのシステムを試作評価し,成果があった.ネットワークのブロードバンド化により、インターネット上の商取引が爆発的に普及している.インターネット上の商取引を含めて、計算機ネットワークを用いて効果的に行われるビジネスをe-ビジネスと呼ぶ.広告、マーケティング、セールスを含めたビジネス活動の主な部分が、インターネット上で行われている.インターネット上でeビジネスの活動の大部分が行われることによって、以下のような課題があることが分かっている.1.極めてダイナミックかつ極めて広範囲なビジネス支援.2.詐欺や談合の発見と防止.3.計算論的メカニズムデザインに基づく全く新しいビジネスプロセスの開拓.以上の3つの課題に対して,本研究では,ゲーム理論をツールとして用いることによって,各課題に関するe-ビジネス支援モデルを実現する.具体的には以下の3つを研究目的とする.【研究目的1】Web上のインタラクティブなeビジネス支援システムの実装.【研究目的2】ゲーム理論に基づく詐欺や談合を防止するためのeビジネスモデルの理論設計.【研究目的3】eビジネスメカニズムとシステムの有効性の実証実験平成18年度は,主に【研究目的1】及び【研究目的2】を実施した.研究目的1では大規模でダイナミックで高速な広告のマッチングシステムの試作を目標とした.本広告マッチングシステムの基本技術となる,極めて大規模な組合せオークションにおける高速な勝者決定アルゴリズムを構築することに成功し,論文として発表した.具体的な広告マッチングシステムは,本オークション機構を用いて,来年度以降に実現する.【研究目的2】に関しては,詐欺や談合を防止するためのeビジネスモデルとして,財の質を考慮したオークション,および,価値が相互に依存する場合のオークションの理論的な設計を行い,各種国際会議,論文誌等で発表し,高い評価を得ている.インターネット上の商取引を含めて,計算機ネットワークを用いて効果的に行われるビジネスをe-ビジネスと呼ぶ.以下のような課題があることが分かっている.1.極めてダイナミックかつ極めて広範囲なビジネス支援2.詐欺や談合の発見と防止.3.計算論的メカニズムデザインに基づく全く新しいビジネスプロセスの開拓.以上の3つの課題に対して,本研究では,ゲーム理論をツールとして用いることによって,各課題に関するe-ビジネス支援モデルを実現する.具体的には以下の3つを研究目的とする.【研究目的1】Web上のインタラクティブなeビジネス支援システムの実装.【研究目的2】ゲーム理論に基づく詐欺や談合を防止するためのeビジネスモデルの理論設計.【研究目的3】eビジネスメカニズムとシステムの有効性の実証実験.平成19年度は前年度に【研究目的1】で理論的に設計したオークションプロトコル,及び,【研究目的2】で開発したインフラストラクチャとインターフェースを統合して,【研究目的3】の実証実験のための実験システムを構築している.特に【研究目的1】に関して目的指向推薦機構などの成果,および【研究目的3】に関してオークションネットワークの解析や交渉機構についての具体的成果があがったので,研究発表の欄に掲載する.次年度は,以上の課題に重点を置いて,【研究目的3】の実験システムを実装する.そして,実装経験から生じた課題を,理論的設計を行ったオークションプロトコル,インフラストラクチャやユーザインターフェースにフィードバックし,各研究目的に対する研究開発を洗練化する.インターネット上の商取引を含めて、計算機ネットワークを用いて効果的に行われるビジネスをe-ビジネスと呼ぶ。以下のような課題があることが分かっている。1.極めてダイナミックかつ極めて広範囲なビジネス支援.2.詐欺や談合の発見と防止。3.計算論的メカニズムデザインに基づく全く新しいビジネスプロセスの開拓。以上の3つの課題に対して、本研究では、ゲーム理論をツールとして用いることによって、各課題に関するe-ビジネス支援モデルを実現する。【研究目的1】Web上のインタラクティブなeビジネス支援システムの実装.【研究目的2】

ゲーム理論に基づく詐欺談合を防止するためのeビジネスモデルの理論設計.【研究目的3】eビジネスメカニズムとシステムの有効性の実証実験.平成20年度は、(課題20-1)及び(課題20-2)に関して、実験システムとして、ユーザの好みに基づく電子商取引支援システムの実装、オークションネットワーク解析システムの実装などを行った。予備実験を行い、それぞれの有効性と欠点を確認した。平成21年度は、予備実験結果を元に、各種システムの実装を行う。また、(課題20-3)オークション理論の洗練化として、大規模オークションの高速近似解法の構築、ソーシャルレンディングによる取引理論の構築、および、エージェント間交渉理論の洗練化を行った。以上は、いくつかの論文誌や国際会議で発表している.インターネット上の商取引を含めて、計算機ネットワークを用いて効果的に行われるビジネスをe-ビジネスと呼ぶ。以下のような課題があることが分かっている。1.極めてダイナミックかつ極めて広範囲なビジネス支援.2.詐欺や談合の発見と防止。3.計算論的メカニズムデザインに基づく全く新しいビジネスプロセスの開拓。以上の3つの課題に対して、本研究では、ゲーム理論をツールとして用いることによって、各課題に関するe-ビジネス支援モデルを実現する。具体的には以下の3つを研究目的とする。【研究目的1】Web上のインタラクティブなeビジネス支援システムの実装.【研究目的2】ゲーム理論に基づく詐欺談合を防止するためのeビジネスモデルの理論設計.【研究目的3】eビジネスメカニズムとシステムの有効性の実証実験.本年度は最終年度であるため、【研究目的3】の試作実験を行い、後半(10月から3月)には、各関連学会や国際会議での論文出版と発表を、より積極的に行う.実証実験では、本電子商取引システムの有効性・頑健性を確認する.電子商取引支援システムとして,「スマートコントラクター」というインターネットを用いた分散業務発注支援システム,また,ユーザの好みの解析に基づく衣服推薦システムなどを実装し,ユーザ評価実験を行い,その有効性を確かめた.これらの結果については,国際会議での発表や,修士論文としてまとめている.
最大応力計測問題を打開する水圧破砕法国際スタンダードの構築と検証

水圧破砕法は,km級の大深度における地殻応力の現位置計測を可能とする唯一の実用的手段として従来から広く用いられてきた.しかし,この方法では,坑井直交面内における最大応力を評価する要領に致命的な欠陥のあることが最近明らかになっている.その原因は,従来の仮定に反し,(a)残留き裂開口幅の存在によって,き裂の開口以前から坑井水圧がき裂内に浸入してしまうこと,(b)加圧システムのコンプライアンスC(システム内の水圧を単位量だけ増加させるのに必要な水の体積,換言すると剛性の逆数)が大きすぎるために,き裂開口の影響が坑井水圧の変化挙動に現れにくいことにある.これらを考慮して大深度での計測を可能にすべく我々は,坑井底部に直径の小さい試験孔(以下,ベビー孔)を新たに掘削して,その中で水圧破砕を実施するという新方式(Baby Borehole Hydro-fracturing, BABHY(ベイビー方式と呼ぶ))を提案した.その実用化を図るために本年度には,当初計画の通りにポンプユニットの製作に成功し,そして,それを組み込んだ,深度1キロまでの測定に耐える地殻応力測定装置の開発に成功した.さらに、地表から掘削された鉛直井に同装置を適用して,深度811mでの実証試験に成功した.また,同フィールド試験で用いたパッカー装置と大型試験片(700×700×1000mm3)による室内水圧破砕実験を実施した,圧力データと模擬地殻応力の関係が,我々の提案する理論(1/2理論と命名)通りであることを再検証した.水圧破砕法は,km級の大深度における地殻応力の現位置計測を可能とする唯一の実用的手段として従来から広く用いられてきた.しかし,この方法では,坑井直交面内における最大応力を評価する要領に致命的な欠陥のあることが最近明らかになっている.その原因は,従来の仮定に反し,(a)残留き裂開口幅の存在によって,き裂の開口以前から坑井水圧がき裂内に浸入してしまうこと,(b)加圧システムのコンプライアンスC(システム内の水圧を単位量だけ増加させるのに必要な水の体積,換言すると剛性の逆数)が大きすぎるために,き裂開口の影響が坑井水圧の変化挙動に現れにくいことにある.これらを考慮して大深度での計測を可能にすべく我々は,坑井底部に直径の小さい試験孔(以下,ベビー孔)を新たに掘削して,その中で水圧破砕を実施するという新方式(Baby Borehole Hydro-fracturing, BABHY(ベイビー方式と呼ぶ))を提案した.その実用化を図るために本年度には,当初計画の通りにポンプユニットの製作に成功し,そして,それを組み込んだ,深度1キロまでの測定に耐える地殻応力測定装置の開発に成功した.さらに、地表から掘削された鉛直井に同装置を適用して,深度811mでの実証試験に成功した.また,同フィールド試験で用いたパッカー装置と大型試験片(700×700×1000mm3)による室内水圧破砕実験を実施した,圧力データと模擬地殻応力の関係が,我々の提案する理論(1/2理論と命名)通りであることを再検証した.