hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト前立腺におけるβ３‐アドレナリン受容体の発現とその機能の解明

ヒト前立腺におけるβ-アドレナリン受容体(β-AR)の各サブタイプの発現とその薬理学的機能を解明し、前立腺肥大症や神経因性膀胱などの下部尿路機能障害に対して、特にβ3-AR作動薬が新たな治療戦略となりうるか検討した。今後も研究の継続が必要であるが、前立腺組織はβ3-AR作動薬により弛緩することが明らかとなり、神経因性膀胱などの下部尿路機能障害に対してβ3-AR作動薬が新たな治療戦略となりうる可能性が示唆された。ヒト前立腺におけるβ-アドレナリン受容体(特にβ3-アドレナリン受容体)の各サブタイプの発現とその薬理学的機能を解明し、前立腺肥大症などの下部尿路機能障害に対する新たな治療戦略となりうるか検討している。手術検体から採取されたヒトの摘出前立腺を標本としてRT-PCR法によりβ-アドレナリン受容体の各サブタイプ(β1, β2, β3)のmRNAの発現について検討したところ、いずれのβ-アドレナリン受容体のサブタイプ(β1, β2, β3)も前立腺組織に発現していることが確認された。現在、正常前立腺組織と前立腺肥大症組織での各β-アドレナリン受容体の発現に変化がみられるかを定量的RT-PCR法で検討するべく、症例数を追加しながら保存検体を収集中である。ヒト摘出前立腺の顕微鏡的正常部分のブロックからパラフィン切片を作成し、β-アドレナリン受容体の各サブタイプの発現ならびに局在を免疫組織化学染色法を用いて検討中である。ただし、抗体の特異性の問題が明らかになってきているため、その問題を解決すべく新規ポリクローナル抗体を作成し、その評価を行っている状況である。β-アドレナリン受容体(特にβ3-アドレナリン受容体)への刺激が前立腺平滑筋を弛緩させるか確認するために、ヒト摘出前立腺標本を用いて薬理学的実験をin vitroで実施中である。正常前立腺においては、非選択的作動薬であるイソプロテレノールに対して濃度依存性に平滑筋切片は弛緩することがすでに確認できている。現在、β-アドレナリン受容体の各サブタイプに対する選択的作動薬による作用を確認しているところであり、研究を継続して実施中である。手術検体から採取されたヒトの摘出前立腺を標本としてRT-PCR法によりβ-ARの各サブタイプ(β1, β2, β3)のmRNAの発現について検討したところ、いずれのβ-ARのサブタイプ(β1, β2, β3)も正常前立腺組織ならびに前立腺肥大症組織の両者に発現していることが確認された。ヒト摘出前立腺の顕微鏡的正常部分のブロックからパラフィン切片を作成し、β-アドレナリン受容体の各サブタイプの発現ならびに局在を免疫組織化学染色法を用いて検討した。染色強度による比較から、β2-ARは平滑筋細胞よりも腺上皮細胞に強く発現し、β3-ARは腺上皮細胞よりも平滑筋細胞に強く発現しているものと思われた。ただし、β-ARの各サブタイプに対する抗体の特異性の問題が近年明らかになってきているため、その問題を解決すべく新規ポリクローナル抗体を作成してその評価を行っている状況である。β-AR(特にβ3-AR)への刺激が前立腺平滑筋を弛緩させるか確認するためにヒト摘出前立腺標本を用いて薬理学的実験をin vitroで施行した。正常前立腺においてはイソプロテレノール(非選択的β-AR作動薬)、選択的β2作動薬、選択的β3作動薬のいずれも塩化カリウム収縮ないしは電気刺激収縮による平滑筋切片の収縮を濃度依存性に弛緩させることが確認された。また、前立腺肥大症組織ではその反応が減弱していた。手術検体から採取されたヒトの摘出前立腺を標本としてRT-PCR法によりβ-アドレナリン受容体の各サブタイプ(β1, β2, β3)のmRNAの発現について検討したところ、いずれのβ-アドレナリン受容体のサブタイプ(β1, β2, β3)も尿管組織に発現していることが確認された。

ヒト摘出前立腺の顕微鏡的正常部分のブロックからパラフィン切片を作成し、β-アドレナリン受容体の各サブタイプの発現ならびに局在を免疫組織化学染色法を用いて検討中である。ただし、抗体の特異性の問題が明らかになってきているため、その問題を解決すべくその糸口を探っている状況である。β-アドレナリン受容体(特にβ3-アドレナリン受容体)への刺激が前立腺平滑筋を弛緩させるか確認するために、ヒト摘出尿管標本を用いて薬理学的実験をin vitroで実施中である。非選択的作動薬であるイソプロテレノールに対して濃度依存性に平滑筋切片は弛緩することがすでに確認できている。現在、β-アドレナリン受容体の各サブタイプに対する選択的作動薬による作用を確認しているところであり、研究を継続して実施中である。今年度予定していた研究は、概ね達成され研究計画通り順調に進展していると考えられる。ただし、免疫組織化学染色では、抗体の選択性の問題が浮上し、研究予定通りの実施が困難であることも予想され、現在その解決策を検討中である。ただし、一部の実験では、研究予定通りの実施が困難であることも予想され、現在その解決策を検討中である。引き続き、RT-PCR、免疫組織化学染色、薬理学的実験を進めるとともに、保存検体の確保を継続して実施する。主に、RT-PCR、免疫組織化学染色、薬理学的実験の試薬購入費が占めると思われる。
環状オリゴ糖を基盤とする光捕集アンテナの創製と人工光合成への応用

本研究は環状オリゴ糖であるシクロデキストリンに複数の有機色素を修飾した人工光捕集アンテナの創出を目的としている。さらに、それら『人工光捕集アンテナ』をホスト、『光機能性分子』をゲストとした『超分子複合体』を構築し、そのアンテナ効果や非線形光学効果についての研究を行う。これまでに、デンドリマーなどの高分子による光捕集分子についての研究は数多く行われてきたが、本系のように色素の数や配向が精密に制御されている例は報告例がほとんどない。本年度の研究成果について以下に列挙する。1種々の有機色素(多環式芳香族化合物や蛍光色素)を導入したシクロデキストリン誘導体(人工光捕集アンテナ)を複数種類合成した。立体障害の大きな有機色素は修飾が不可能であるなどの欠点も明らかになったが、市販のシクロデキストリンから1段階で所望の光捕集アンテナを合成する合成手法を確立した。2合成した人工光捕集アンテナの光物性について詳細な評価を行ったところ、優れた光吸収特性を有していることが明らかとなった。また、ある種の光捕集アンテナはエキシマー発光や優れた円偏光発光特性を示すことを明らかにした。3光捕集アンテナの光学特性は溶媒に依存して大きく変化することを明らかとした。その際、シクロデキストリン環骨格の柔軟性が発光挙動に大きな影響を及ぼしていることを明らかにした。4水溶性有機色素を利用することで、水溶性の人工光捕集アンテナを創出することに成功した。当初計画していた化合物群の合成方法を確立した。また、合成した化合物は優れた光吸収特性を有していた。今後の研究方策を以下に示す。1初年度に合成した光捕集アンテナの光物性についての詳細な検討を進め、優れた光捕集能を有する分子を創出するための設計指針を確立する。また、円偏光発光特性についても詳細な検討を行っていく。2光捕集アンテナへのゲスト分子の包接能を検討する。さらに、エネルギー移動特性を評価し、非線形光学現象の有無についても詳細に検討する。
免疫賦活効果を発揮する抗腫瘍エフェクター細胞の作製と肺癌免疫療法への応用

がん抗原特異的TCR遺伝子導入T細胞(TCR-T細胞)を投与する免疫細胞療法は有望であるが、がん抗原特異的TCRの多くは抗原に対して低親和性であり、強力ながんの排除を誘導できないことが問題である。本研究は、インバリアントNKT(iNKT)細胞の免疫賦活効果を応用することで、がん細胞の細胞傷害感受性とTCR-T細胞の細胞傷害性を向上させることができることを明らかにした。また、in vivoモデルにおいて、iNKT細胞活性を応用すると、TCR-T細胞の抗腫瘍効果を著しく改善することが明らかとなった。本研究は、TCR遺伝子療法の安全性と抗腫瘍効果を向上させる新たな治療法の開発に繋がると考えられる。健常人末梢血単核球よりCD3陽性T細胞を磁気分離して、CD3/28ビーズを用いて刺激した。T細胞の増殖が著しくなったところでレトロウィルスを使用してhTERT特異的CD8陽性T細胞クローンのTCRα鎖、TCRβ鎖を導入した(タカラバイオとの共同研究)。T細胞の増殖が低下した時点で、CD4陽性分画を磁気分離によって除去してCD8陽性T細胞分画を分離した。これをhTERTペプチドで刺激すると高頻度のhTERT特異的TCR陽性細胞が得られることをHLA-A24テトラマー解析により確認した。このhTERT TCR導入CD8陽性T細胞の細胞傷害活性を評価したところ、hTERTペプチド負荷T2-A24細胞を傷害したが、HLA-A24陽性hTERT陽性肺癌細胞株PC9を傷害しなかった。iNKT細胞は、その活性化を通して免疫賦活効果(アジュバント効果)を発揮することが知られている。そこで、これを用いて、hTERT特異的TCR導入CD8陽性T細胞の細胞傷害活性を増強できるかについて検討した。このために、健常人末梢血単核球をα-GalCerにて刺激することによってα-GalCer特異的ヒトVα24 iNKT細胞の増殖を誘導した。さらに高速自動セルソーターを使用して、Vα24+Vβ11+6B11+ヒトiNKT細胞を精製分離し、7-9日おきに複数回刺激することで株化した。これをCD3刺激した際の液性因子をPC9に加えて48時間培養したところ、hTERT TCR導入CD8T細胞はPC9を効率よく傷害した。現在、hTERT TCR導入CD8陽性T細胞の細胞傷害活性を増強させるメカニズムを明らかにするために、iNKT細胞が産生する液性因子に着目して解析中である。がん抗原特異的TCR遺伝子導入T細胞(TCR-T細胞)を患者に移入する免疫細胞療法はがんの治療に有望であるが、がん抗原特異的TCRの多くは抗原に対して低親和性であり、強力ながんの排除を誘導することができないことが問題となっている。この為にTCR遺伝子に変異を導入することで、抗原に対する親和性を高めたTCRを人為的に作製し、これを用いた臨床試験が実施されてきた。しかしながら、TCRの予期せぬ交叉反応によって正常自己組織の破壊が起こり、患者が死亡した例が報告されている。したがって、より安全で効果の高い応用法の開発が必要と考えられている。本研究課題は、iNKT細胞の免疫賦活効果を応用して、TCR-T細胞の抗腫瘍効果を促進する方法を検討した。iNKT細胞と樹状細胞(DC)の相互作用によって産生されるIFN-γは、がん細胞におけるHLA-I分子発現を上昇させ、TCR-T細胞による細胞傷害感受性を高めた。一方、iNKT細胞と樹状細胞(DC)の相互作用によって産生されるIL-2とIL-12p70は、TCR-T細胞におけるパーフォリン・グランザイムBの発現上昇を誘導して細胞傷害性を向上させた。また、免疫不全マウスを用いたがん移植モデルにおいて、TCR-T細胞と同時にiNKT細胞・α-GalCer負荷DCを投与すると、抗腫瘍効果が著しく改善することが明らかとなった。本研究の成果は、TCR遺伝子療法の安全性と抗腫瘍効果を向上させる新たな治療法の開発に繋がると考えられる。腫瘍免疫学hTERT特異的TCRの導入は、タカラバイオとの共同研究により、順調に進めることができた。TCR導入CD8T細胞は全く肺癌細胞株を傷害しなかったが、iNKT細胞の培養上清を用いることで傷害活性を得られることができたため、おおむね順調と考えている。肺癌細胞株を傷害したメカニズムが明らかにされていない。これにはiNT細胞が産生する液性因子が重要な役割を果たしていると考えられる。マルチプレックスアッセイ、中和抗体を用いた阻害試験により責任因子を同定する予定である。

また、iNKT細胞は樹状細胞との相互作用により、抗腫瘍効果を促進することが知られているため、これに関しても詳細な解析を進める予定である。平成25年度末に発注した消耗品であるが支払い作業が遅れたため、翌年度支払いとなった。すでに平成25年度末に納品が終了しており、支払いだけが翌年度になったため、使用は終了している。
ダム下流の礫床河川への置き土供給による河床上昇と流路変動に関する研究

ダムの下流河川では,河床低下や流路の固定化が進行している.このような現象は治水機能面だけでなく生物生息環境面からも問題となる場合がある.本研究では置き土による河床上昇および粗礫の移動とそれに伴う河床・流路変動に着目し,置き土の設置形態と侵食・流送効率および河床変動への影響,粗礫の移動限界に及ぼす細砂の効果,細砂供給による粗礫の移動とアーマーコート(表層が粗礫からなる河床)の破壊等について検討した.その結果,高効率な置き土の設置形態の条件,粗礫層における細砂含有率と粗礫の移動限界の関係,置き土による河床および流路変動の効果等を明らかにした。また,実河川での置き土の運用法にも言及した。ダム下流では,河床低下や流路の固定化等が進行している.これらを改善するため,本研究は,河床上昇と流路変動に及ぼす置き土の効果的な運用方法の検討を目指している.本年度は,置き土の侵食効率に及ぼす置き土の設置形態(形状と質),粗礫の移動限界に及ぼす細砂の効果(昨年度からの継続),および細砂供給による粗礫の移動とアーマーコートの破壊等について検討を行った.得られた主要な結果を以下に要約する.1.置き土の体積と高さが同一であれば,水路横断面の投影面積(置き土の幅)が大きい方が置き土の侵食効率は高く,また,平均粒径が同一であれば,混合砂礫の方が侵食速度は早い.2.侵食土砂の横断方向の流送量は置き土の設置側に偏った分布を示し,置き土の平面形状にかかわらず,側岸から水路幅の24割の位置にピークがある.単位時間当たりの流送土砂量は,置き土幅が大きいほど通水初期に大きな値を示すが,一定時間経過後はその差はほとんど現れない.3.粗礫層に細砂が混入すると,細砂含有率が0.4程度まではその増加に応じて砂礫の限界掃流力は低下するが,これを越えると限界掃流力は増加する.前者は粗礫による骨格構造の間隙を細砂が埋めることで摩擦角が減少するためであり,後者は細砂量の増加に伴う粗礫量の減少と,これによって河床の基盤構造が粗礫の骨格ベースから細砂基質に変容するためである.なお,限界掃流力の変化傾向は粗礫と細砂の粒径比が大きくなると顕著になる.4.3の結果は粗礫と細砂の混合砂礫を対象としたもので,粗礫層への細砂供給とは必ずしも同一ではない。このため,アーマーコートへの細砂の供給によっても粗礫が移動しやすくなることを実験的に確認した.また,細砂の供給を停止すると粗礫の移動量は激増することも分かった.なお,細砂の供給は,現地では細砂を置き土することに相当し,侵食・流送を制御することによって,粗礫の移動が可能となる.ダム下流では,河床低下やアーマーコートの形成に伴う流路の固定化,澪筋の深掘れ,河道内樹林化等が進行している.これらの改善策を検討するため,本研究では置き土による河床上昇効果および粗礫の移動とそれに伴う流路変動について,置き土の設置形態(形状,量,質)と流量条件,粗礫層への細砂供給による粗礫の移動機構と流路変動の条件等を明らかにすることを目的としている.そして,これらの成果を基に置き土の効果的な運用方法の検討を目指す.本年度は粗礫の移動限界に及ぼす細砂の効果について系統的な実験を行うとともに,従来の評価方法の検証を行った,得られた主要な結果を以下に要約する.1.粗礫層における細砂の含有率fsを,移動床部の単位体積に充填する粗礫量は一定としてそこに加える細砂量で定義した.そして,アーマーコート層への細砂の供給はfsが0.2以下の状態が対象となること,また,粗礫層の空隙のおよそ1/3が細砂で充填されていると推察されることを示した.2.同一の水深(勾配は一定)であっても細砂の含有率が増加すると粗礫の移動個数も増加することを示した.このメカニズムは明確ではないが,粗礫に作用する水流が細砂を含んだものとなり,粗礫への作用外力が相対的に増加したためと考えられる.また,河床から離脱後は細砂による減摩効果が作用する.なお,水深の増加に対して粗礫の移動個数は指数関数的に増加し,その増加速度は細砂の含有率に依らずほぼ一定である.3.粗礫の無次元限界掃流力は細砂の含有率の増加につれて低下し,測定時間や粗礫径による相違はほとんどない.また,粗礫層への細砂混入による粗礫の限界掃流力の低下はおよそ20%と推定される.Egiazaroff式による推定結果との差は細砂含有率の増加とともに大きくなり,粗礫層の変質が進行して粗礫の骨格構造が緩くなると,Egiazaroff式での推定は困難となると推察される.ダム下流河川では,土砂移動の不連続が河床低下やアーマーコート化を引き起こし,流路の固定化に繋がるなどの例がある.これらの改善策を検討するため,本研究では置き土による河床上昇と流路変動効果とその運用方法の検討を目指している.本年度は細砂供給による粗礫の移動とアーマーコートの破壊(継続),置き土による河床上昇効果,PIV法による置き土の侵食・流送に伴う水流特性の検討を実施した.

また,現地河川での適用を考慮して粗礫層への細砂供給を置き土によって行い,アーマーコートの破壊と土砂流出について検討した.得られた主要な結果を以下に要約する.1.アーマーコートへの細砂供給によって粗礫は移動しやすくなり,アーマーコートを破壊することできる.なお,細砂供給量と粗礫の移動量には流量を介して相関関係があり,小流量では細砂供給量の増加とともに粗礫の移動量は増加するが,大流量では逆の傾向を示す.したがって,これらの交点を与える細砂供給量がこの流量範囲での最適供給量であると判断できる.2.固定化した流路での置き土によってその下流部で河床が上昇する.なお,蛇行水みちでは流れの遅い場所に設置した置き土の方が上昇効果は大きい.また,平均粒径が同一の場合,混合砂よりも一様砂の方が河床上昇効果は大きい.3.置き土の侵食・流送過程では,水路幅に対する置き土の幅が大きい方が流水の集中が顕著で,これが置き土の侵食速度に影響している.ただし,この効果は主として侵食初期に見られ,侵食の進行に伴って低下する.4.置き土によって細砂供給された粗礫層は,細砂供されない場合に比べて粗礫の移動量は増大する.また,アーマーコートのように下層に細砂が存在する場合,同一流量でも粗礫の移動量はさらに増加する.これは,供給した細砂は流下してしまうが,粗礫の移動に伴って下層の細砂が新たに粗礫の減摩効果(摩擦角の減少)を発揮するためである.ダム下流河川では,土砂移動の不連続が河床低下やアーマーコート化(粗粒化)を引き起こし,流路の固定化に繋がるなどの例がある.これらの改善策を検討するため,本研究では置き土による河床上昇と流路変動効果を明らかにし,これらを通して置き土の運用方法の検討に資することを目的としている.本年度は,細砂を用いた置き土によるアーマーコートの破壊と流路変動に関する実験を行い,粗粒化した河床における粗礫の移動と土砂流出および河床低下と流路幅の拡大について検討した。得られた結果を以下に要約する.1.置き土によってアーマーコート上に細砂を供給すると,同一の流量であっても細砂を供給しない場合よりも粗礫の流出量は10倍のオーダーで増加し,それに併せて貯留層の細砂の流出も促進される.2.粗礫の流出に伴う河床低下は下流から進行し,上流に伝播する.また,河床低下と共に流路の拡幅も進行し,実験では,細砂の供給を行っていない領域まで流路幅の拡大が及ぶ場合があることが確認された.3.貯留層の細砂が粗礫の流出に及ぼす効果は,実験では確認することができなかった.このため,河床変動や流路幅の拡大への影響に関する検討は今後の課題である.本研究では,ダム下流河川で問題となっている河床低下や粗粒化に対する置き土による土砂供給手法に着目し,粗礫移動の物理機構を明確にするとともに,置き土の方法と効果について検討した.検討内容は,粗礫の初期移動レベルから流路変動レベルの広範囲にわたるものであり,河川回復の効果的な手法の検討に資する多くの成果を得ることができた.とくに,細砂混入による粗礫の移動限界に関しては,混合砂礫の流砂機構の新たな記述を可能としており,今後の流砂モデルの構築に発展する重要な成果であるといえる.なお,これまでの成果は実施状況報告書に示されているが,論文や学会発表を通して随時公表している.ダムの下流河川では,河床低下や流路の固定化が進行している.このような現象は治水機能面だけでなく生物生息環境面からも問題となる場合がある.本研究では置き土による河床上昇および粗礫の移動とそれに伴う河床・流路変動に着目し,置き土の設置形態と侵食・流送効率および河床変動への影響,粗礫の移動限界に及ぼす細砂の効果,細砂供給による粗礫の移動とアーマーコート(表層が粗礫からなる河床)の破壊等について検討した.その結果,高効率な置き土の設置形態の条件,粗礫層における細砂含有率と粗礫の移動限界の関係,置き土による河床および流路変動の効果等を明らかにした。また,実河川での置き土の運用法にも言及した。
呼吸器疾患の個別化医療を実現可能にする吸入粉末剤のカスタムメイドデザイン

本研究では,数値シミュレーションを用いて肺内部での粒子挙動についての解析を行い,その疾患時応じた粒子の最適化を行った。その結果、喘息治療に対してはトラニラストを薬物として、気管支に効率的に粒子を送達することができる粒子を作製し、その肺内部での粒子物性による挙動の違いが明らかとなった。さらに、肺結核に対して使用されているリファンピシンおよびイソニアジドの薬物について、肺深部への到達性を示す値が50%以上となった。以上から、呼吸器疾患別に効果のある吸入粉末製剤を設計する可能性を見いだせた。近年増加する各種呼吸器疾患に対して、個別化医療推進を目指すため、各疾患および患者に応じたカスタムメイドの吸入粉末剤の粒子設計を目指している。本年度は、数値シミュレーションによって、気管支内における空気の流れおよび気管支内での粒子沈着から、各疾患別に対して有効な場所に到達しやすい粒子物性について把握した。さらに、数値シミュレーションから得られた各気管支の適切な場所に到達しやすい理想的な粒子物性、特に粒子形態などについて制御した粒子を設計し、各疾患に応じた薬物を含む複合粒子の開発を行った。気管支喘息に対しては、モデル薬物としてトラニラストを使用し、局所的な炎症部に到達するために必要な粒子作製を、噴霧乾燥により行った。その際、当研究室で吸入剤の賦形剤として開発してきた高度分岐環状デキストリンを使用し、噴霧乾燥条件によって、様々な粒子形態に制御し、目的とする炎症部位への粒子到達を実現することが可能な粒子設計を行った。さらに、肺結核治療に対しては、肺深部への高い粒子到達性が求められることから、空気力学粒子径が小さくなるように低密度でかつ中空な粒子作製に成功した。この際モデル薬物として肺結核治療に用いられているリファンピシンとイソニアジドによる合剤の粒子設計にも適用することが可能であった。一方で、気道内での吸入粉末剤の粒子沈着効率を高めることが、治療効果を十分に発揮するためには非常に重要である。そのためには、患者の吸入パターンの違いによる気道内での粒子沈着への影響を把握する必要がある。そこで、吸入速度や吸入動作を数値シミュレーションにより変化させ、気道内での粒子挙動や沈着に及ぼす影響について現在検討中である。特に、息止めが気道内での粒子沈着率を高める可能性があることが明らかとなった。・気管支喘息患者に対して気管支部位に到達可能な粒子設計に成功した。・数値シミュレーションにおいて、気管支部位への粒子沈着の挙動を明らかとした。・喘息治療に用いられいてるリファンピシンとイソニアジドによる肺深部への到達性が高い合剤設計に成功した。・患者に対応した吸入パターンの違いによる気道内粒子挙動および沈着挙動について数値シミュレーションを用いて解析した。近年増加する各種呼吸器疾患に対して、個別化医療推進を目指すため、各疾患および患者に応じたカスタムメイドの吸入粉末剤の粒子設計を目指した。本年度は、添加剤として、使用実績のあるデキストランを使用し、異なる分子量あるいは粘度を変化させ、溶液物性を制御して噴霧乾燥により、様々な粒子形態の吸入粉末製剤設計を実施した。今回使用したデキストラン分子量は20万あるいは30万であったため、分子量の差が粒子形態に及ぼす影響はほとんど認められなかったが、濃度を変化させることで、噴霧乾燥前の溶液粘度が変わるために、中空粒子の作製に成功した。対象としている肺結核治療薬であるリファンピシンについては肺深部への到達性向上が求められるため、できるだ比表面積を大きくし、幾何学的粒子径が大きいものが望まれるが、溶液粘度の制御によってそれが可能であることを示した。一方で、数値シミュレーションを用いて、患者を想定し、流入速度や速度パターンを変化させ、気管支内での空気流れや粒子挙動について解析した。始めに、吸入速度を一定にし、流量として喘息患者を対象とした28.3 L/min、老人を対象とした40 L/min、健常人を対象とした60 L/minに変化させ解析を行った。その後、吸入速度を経時的に変化させ、同様に解析を行い、各吸入パターンにおける流体挙動および薬物の沈着挙動を比較した。その結果、一定速度、パターンのある速度のいずれにおいても空気流量は右葉の方が左葉に比べ大きかった。また、一定速度での吸入時に比べ、経時的に吸入量を変化させると、気管支分枝部において沈着率が大きくなった。これは、パターンのある吸入では吸入終了時に、気管支分枝部において乱流が発生しており、粒子の沈着が増大したためと考えられた。以上より、吸入パターンは肺内の流体挙動や粒子沈着に影響を及ぼすことが明らかとなった。・疾患を持った患者の気管支での空気流れの違いや粒子挙動の違いについて解析する。・気管支喘息治療として用いられている他の薬剤を用いて、局所的に気管支部位に優先的に粒子が到達するような合剤による粒子設計を行う。・肺結核治療に対してもリファンピシンとピラジナミドによる合剤粒子設計を行う。・各疾患に応じて目的とする肺内部に粒子が効率的に到達するような吸入パターンや粒子物性についての解析を行う。

製剤学、粉体工学学会参加はおおむね想定通りであったが、この費用が当初参加を予定していた学会よりも近隣であったことによる。また、共同研究先への出張回数も本年度は当初予定より少なかったためである。また、投稿論文については想定通りであったものの、英文校閲費が他の研究室費で賄えたことが挙げられる。本年度は、CT画像による肺気管支作製に要する委託費、国際学会参加、学会参加、論文校閲費などを要するため、当初要求額および残額を使用する予定である。
中枢神経系悪性リンパ腫の遺伝子異常解析による病態と治療向上因子の解明

中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)の予後因子を免疫組織化学染色法により抽出した。年齢、KPSは過去の報告同様有意に予後と相関した。Methotrexate (MTX)基盤療法により高い完全奏効割合(83%)を認め、予後改善に強い影響を認めた。MTXの排出・分布にかかわるLRPの発現は予後と負の相関を示した。Germinal centerB細胞分化に関与するBcl6の低発現例、及びがん遺伝子c-myc高発現例では予後が不良であった。Mismatch repair機構のMLH、MSH2、MSH6の発現低下は増殖能の高いPCNSLにおいて有意な予後不良因子であった。2000年以降、杏林大学病院脳神経外科等において手術が施行され、中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)と病理診断され、腫瘍標本が入手可能な50例(男:女=30:20;平均年齢61歳)について以下の検討を行っている。PCNSLに対する標準治療薬であるmethotrexate (MTX)の感受性に関連する因子、MRP、LRP、DHRFの発現を免疫組織化学(IHC)を用いて評価し、また、悪性神経膠腫に対する標準治療薬であり、JCOG脳腫瘍グループで予定しているPCNSLに対する新規の臨床試験で使用するtemozolomide (TMZ)感受性の主因子であるMGMTのプロモーター領域メチル化に対してはMSP法を用いて、さらにTMZ感受性に関与することが知られているmismatch repair (MMR)機構関連蛋白であるMSH2, MSH6, MLH1, PMS2については、IHCを用いてその発現を検討している。また、B細胞のgerminal center (GC)での分化を規定する各因子: CD20, CD10, Bcl6, Mum1, CD138の発現パターンとの関連性も検討中である。さらに本年度は、これらの症例の中で、腫瘍凍結標本が十分に保管されていた14症例について、腫瘍におけるゲノム・エピゲノム解析を行い、PCNSLにおける新規の遺伝子異常を検出することを目的に、東京大学大学院医学系研究科ゲノム医学講座の間野教授と共同研究を開始した。今後、さらに症例を追加、上記の各因子の発現と因子間の関連性、また治療効果や生命予後との関連を解析していく。また、その他の共同研究施設からの腫瘍標本の蓄積(約30-50標本を予定)の上、PCNSLの新規遺伝子異常を解析していく予定である。今回解析に含まれなかった他の因子(KPSなど)を含めた解析を展開する予定である。中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)38症例(男:女=24:14;平均年齢62歳)について以下の検討を行った。本研究のPCNSLは全例Diffuse large Bcell lymphoma(DLBCL)であり、B cellの分化にかかわる各因子:CD10, Bcl6, MUM1, CD138の発現を免疫組織化学(IHC)の手法で評価し、さらにHans分類を用いてgerminal center (GC)とnon-GCに分けて予後との関係を検討した。また、PCNSLに対する標準治療薬であるmethotrexate (MTX)の感受性に関連する因子:DHFR, MRP family, LRPについてIHCを用いて検討している。悪性神経膠腫に対する標準治療薬であり、JCOG脳腫瘍グループで臨床試験を予定しているtemozolomide (TMZ)にかかわる感受性因子(MGMT)および、薬剤耐性機構に作用するmismatchrepair protein:MSH2, MSH6, MLH1, PMS2についてもIHCの手法を用いて評価した。他に増殖能を反映するKi-67や細胞周期抑制因子p27、がん遺伝子;bcl2、mycについてIHCを用いて検討した。Clinical factorとして年齢、KPS、病変数、発生部位、治療反応、progression free survival, overall survivalを抽出しており、これまでのbio-markerと合わせて統計学的手法を用いた解析を行っている。現段階では予後に関連する因子として年齢、KPS、初期治療に対する反応(complete response)、MSH2が有意な所見として得られている。さらに近年の報告として、DLBCLの予後に影響するがん遺伝子pSTAT3とB cell分化にかかわる因子:FOXP1, GCET1が報告されており追加検討している。今後、上記の各因子の発現と因子間の関連性、また治療効果や生命予後の関連性を検討し、予後因子を探索していく。対象症例のうち15例については東京大学大学院医学系研究科ゲノム医学講座の間野教授と共同研究を行っており、ゲノム・エピゲノム解析を行っている。PCNSLの遺伝子異常を検出・検討していく予定である。

2000年以降、杏林大学病院脳神経外科等において手術が施行され、中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)と病理診断された39例(男:女=26:13;平均年齢61歳)について、B細胞のgerminal center (GC)での分化を規定する各因子:Bcl2, CD10, Bcl6, Mum1とその分化分類;GC type、non-GC typeを、組織免疫染色により検討した。判定可能であった結果では、Bcl2陽性率:19/21, CD10陽性率:9/23, Bcl6陽性率:21/22, Mum1陽性率:23/24, GC:non-GC = 10:13であった。また、悪性神経膠腫に対する標準治療薬であり、JCOG脳腫瘍グループで予定しているPCNSLに対する新規の臨床試験で使用するtemozolomide (TMZ)感受性の主因子であるMGMTのプロモーター領域メチル化に対してはMSP法にて解析し、メチル化(M):非メチル化(U)は11:18であった。さらに、MTXに対する感受性因子の一つであるRFC遺伝子のメチル化解析では、M:U = 4:13であった。全症例における全生存期間(overall survival; OS)の中央値(mOS):41.1ヶ月であった。GC分化関連因子とOSの関係の検討では、Bcl2, Bcl6, Mum1は陽性・陰性の分布が非常に偏っていたこともあり、全ての因子ならびにGCまたはnon-GCの分類においても、OSに対する有意な影響は検出できなかった(p=0.248)。MGMTメチル化におちても有意差は認められなかったが(p=0.611)、これらの症例ではTMZ治療を施行されていないことから妥当と考えられる。今後、さらに症例を追加、今回解析に含まれなかった他の因子(KPSなど)を含めた解析を展開する予定である。JCOG脳腫瘍グループにおける中枢神経系原発悪性リンパ腫の臨床試験計画が現在プロトコール審査に向けての最終準備中であり、症例登録は今年度後半にずれこむものと予想されていること。しかし、一方では、新たな免疫組織化学染色を予定の関連因子についても開始しており、さらに、多施設共同のPCNSLに対する新規ゲノム解析もサンプル収集が進んでいるなど、着実に研究の進行はみられている。本研究室に保管している腫瘍標本を用いた解析では、メチル化特異的PCRアッセイが安定してない遺伝子が多く、その条件設定を進めているため。引き続き、腫瘍標本から治療感受性規定因子の解析を進める。標本数を増加させ、各因子の解析を統合的に検討し、予後との相関を評価していく。また、多施設共同の遺伝子解析も進める。特にPCR以外のアッセイ法であるWestern blot法ならびにGerminal center関連蛋白以外の因子に対する免疫染色など、遂行していく。腫瘍標本に対する免疫組織
管理獣医療の充実による家畜共済の保険化の可能性に関する研究

本研究課題は2017年度までの予定であったが、主要調査対象地域のひとつとしていた韓国における家畜共済制度について、制度見直しがすすめられており、2018年度に其の概要が明らかになることが明らかになったため、研究期間を延長することとした。われわれの2018年度の調査によると、韓国の乳牛の家畜保険は、これまで乳牛の死廃事故だけを対象としていたが、新たに病傷事故も対象とすべき制度の再設計が計られていた。欧州における家畜保険の対象、および、わが国における家畜共済の特長と照らし合わせると、病傷事故を対象とすることは、保険の制度的昨日・特質をやや逸脱するものともいえる。しかし韓国では、この事によって乳牛疾病の早期発見、早期治療に結びつき、ひいては乳牛の死亡事故低減に結びつくことが期待されていた。つまり、家畜保険契約締結後の酪農家のモラルハザードを防ぎ、適切な家畜飼養と家畜治療へのインセンティブを与えるものと判断された。制度自体はいまだ確定しておらず、もちろん実施もされていないため、この家畜病傷事故を対象とした家畜保険が、家畜保険実施主体であるNH農業損害保険にどれほどの費用負担を強いるのかは明らかになっていない。しかし最大の問題は、韓国における家畜保険の再保険引受期間であるSwissReが、病傷保険を引き受ける見通しがないことであり、その場合病傷保険については韓国政府もしくはNH農業損害保険が独自にリスクを内部化しなければならない。それが果たして可能であるのかについては今後の調査研究を待たなければならないが、しかし病傷保険の導入が死廃事故の低下に結びつき、さらには酪農家における保険事故低下、保険事業者の保険金支払の減少につながるのであれば、病傷事故を対象とした保険の新たな可能性として注目されるところであり、わが国の家畜共済制度の改善方向についても有益な情報を提供するものといえる。家畜病傷死廃事故対応の保険化とは、農業共済組合等にかわって民間企業等が事故対応サービスを提供することを指す。(1)現在の農業共済組合による家畜共済事業は、損害防止事業の充実がなければ、大規模化・企業化した畜産経営体の期待に十分に応えることができない。(2)そのためには畜産経営体に対する様々なサービスを統合した、管理獣医療体制の導入が必須である。(3)管理獣医療体制導入のために、民間事業者の家畜保険市場への参入を含め検討する必要がある。以上の点を調査・研究によって明らかにする。以上が本研究の目的・課題である。平成27年度は、ベトナム、デンマーク、士幌町において調査研究を実施した。その研究成果の一部は、日本農業経営学会において研究成果として公表した。また、平成28年度の研究に向けた準備もおこなった。わが国とベトナムにおける家畜共済・保険制度の比較制度分析によって、共済・保険がカバーする死廃・病傷事故の範囲、畜産農家のモラルハザード発言の程度、家畜獣医療の効率性、そしてサービスを提供する主体が民間(営利団体)なのか、(准)公的機関(非営利団体)なのか、などの諸要素の組合せによって、そのサービスの内容が異なることが明らかになった。この成果については、日本農業経営学会で報告し、査読つき論文として公開される。またデンマークにおける家畜保健の取り組みは、わが国の家畜共済制度とは全く異なるものであった。これについては、大規模畜産経営とリスクマネジメントのあり方について、今後研究を進めるための好材料と言えるものである。平成28年度についてはこの点を中心に分析をすすめる。予定していたベトナム調査を実施した。また、士幌町からは十分な研究協力が得られており、今後、得られたデータの解析をすすめる予定である。また、当初、予定していなかったデンマークにおける家畜保険制度の調査を実施することができた。研究の成果の一部を論文として公表することができた。ただし、ウィスコンシン州立大学での調査研究は実施できていない。これは先方との日程調整が実現しなかったためである。また、その代わりとして韓国における家畜保健の調査を実施する予定であったが、これについては江原大学にアレンジを依頼し調査可能な段階まで進んだが、韓国におけるMARSの流行が懸念されたため渡航を自粛し、調査をおこなうことができなかった。これらのことを踏まえ、おおむね順調に進展していると判断した。韓国における家畜保険制度の調査)家畜共済制度の保険化を考える場合、畜産農家にとってのリスクは何か、ということの解明と、そのリスクをマネジメントする手法として家畜保険は有効なのか、という点を明らかにすることは重要である。韓国における畜産経営は、わが国と比較的構造が類似する家族経営を主体としているが、そこで導入されている家畜保険制度は、リスクマネジメントという視点からは、平成27年度に実施したデンマークにおける家畜保険と多くの点で共通性を有するものであった。しかしながら病傷対応という点では、韓国内の研究者からも問題点が指摘されている。リスクマネジメント手法としての家畜共済のあり方を明確にする上で重要な知見であると考えられる。士幌町における生産獣医療制度)家畜死廃事故、病傷事故を減少させることは、家畜保険(共済)加入者にとっても、また家畜保険事業者にとっても望ましいことであるはずである。しかしわが国の家畜共済制度では、この点が制度的(インセンティブの体系として)に明確になってはいない。その改善方向として士幌町の家畜共済制度に注目すべき点は多い。同町共済制度は、酪農家の減少による共済加入者減少を踏まえ、事業の安定的運営という観点から、平成29年3月には十勝農業共済組合と合併するに至った。

今後、同町における酪農家の家畜共済制度利用の変化、また、死廃病傷事故の発生等の変化については詳細に検討していく必要がある。収入保険と家畜共済)平成30年度から農業収入保険の導入が予定されている。この制度はあくまでも収入の保険であることから、損害保険的性格を有する家畜共済制度とは併存し、畜産農家も同時加入が可能である。この点に関して畜産農家の共済利用にどのような変化が生じるのかが新たな課題として取り組む必要があることが明らかになった。平成28年度は、それまでの研究成果を、京都大学で開催された農業経済学会において報告し、そののち学会誌へ投稿した。投稿原稿については掲載が決定した旨を学会事務局から受けている。平成28年度から本格化する予定であった、米国家畜保険制度の調査が実施されていない。これは主として、先行的に予定されていた調査の経費を、本学プロジェクト研究から捻出する予定であったが、そのプロジェクトが変更となったためである。そこで平成28年度は、この米国調査に代えて韓国における家畜保険制度の調査を実施した。当初、韓国、米国、わが国の農業構造を比較した場合、韓国とわが国は相対的に類似しているために、韓国における家畜保険制度はわが国の共済制度に近いことが予想されたが、制度そのものはデンマークに近いものであることが明らかになった。このため、韓国の家畜保険制度の導入目的、背景、その成果等を明らかにすることは、わが国の家畜共済制度を、デンマーク式の家畜保険制度に近づけるために、有益な情報を提供することが考えられるのである。わが国の家畜共済制度は、リスクマネジメントとしては不十分、もしくは、目的が異なる面がある。これは何をリスクととらえるのかという問題と関連する。共済の保険化を考える場合にこれは重要な点であるといえる。韓国の家畜保険制度は、リスクへの対応である点が注目される。そこで現在、デンマークとわが国の家畜共済、家畜保険を結びつけるものとの位置づけらか韓国の家畜保険制度を整理し、三者の比較制度的な視点から、平成28年度の成果をとりまとめ、学会にて報告する準備を進めているところである。研究の整理については、韓国江原大学の李教授の協力を得て進めている。家畜共済および家畜保険制度は、畜産経営体における経営上のリスクを外部化し、家畜生産を安定させ、経営を安定させるための制度である。畜産経営において飼養頭数が数10頭から数百頭におよぶようになると、年間数頭の家畜が、疾病等によって死亡する事故は稀な事故とはいえない。この点は我々の価値共済調査およびシミュレーションによって明らかにされた。ほぼ毎年発生するのであればそれはリスクではなくコストと理解すべきである。現在わが国の家畜共済制度では、いくつかの問題が発生している。第一は、頭数の増加が共済価額の増加、共済掛金の高額化につながり、大規模経営体は共済加入が大きな負担となっている。これを避けるために付保割合を下げざるを得なくなってきていることが実態調査から明らかになった。
トロボノイドのもつ水素結合能と錯体形成能を利用した分子集合体の構築

トロポンやトロポロンで代表されるトロポノイドの化学はわが国で誕生し,発展した研究分野である。トロポノイドの構造上の特徴の1つにカルボニル基の存在である。X線結晶構造解析によると,トロポロンはほとんど平面な2量体構造を形成している。一方,トロポロンの銅錯体は結合交替を示し,いくぶん平面からずれている。本研究ではトロポロンのカルボニル基に着目し,トロポノイドの水素結合能や錯体系性能を生かして,直線型分子系,「へ」の字型分子系,三叉型分子系など集合体を構築することを目的としている。直線型分子系としては,5-アルコキシトロポロンの金属錯体を合成した。亜鉛錯体は非液晶であったが,銅錯体は高次のスメクチック相を示した。銅錯体がスメクチックB相とスメクチックG相を発現することは,粉末X線回折と組織観察から行った。銅錯体がスメクチックB相を示す200°Cの粉末X線回折から,低角側に5本の鋭い反射が観測でき,層構造を形成していることがわかる。層間隔(d)は29.2Åと求まり,計算から得られた分子長(51Å)よりかなり短かった。このことから,銅錯体のスメクチックB相ではアルキル鎖が互いに入り組んだ構造をとっていると考えられる。スメクチックG相を発現する180°Cでは,6本の鋭い反射が観測され,層間隔が28.4Åと求まった。従って,銅錯体のスメクチックG相では,約13.4°程傾いている。一方,亜鉛錯体では,結晶相しか示さなかった。銅錯体と亜鉛錯体の物性の違いは銅錯体が平面4配位構造をとり,亜鉛錯体はテトラヘドラル構造をとるためと考えられる。現在,他の錯体の合成を行っている。
トランスジェニック技術を使ったゼブラフィッシュ神経回路網の機能解析

本研究では、トランスジェニックHuC :: Inverse Pericamをつかって、遺伝学的にコードされたカルシウム感受性蛍光蛋白による神経活動の検出する観察システムを既に確立した。また、行動パラダイムとしては、能動的回避恐怖学習を開発した。赤ランプが点灯後、水槽のしきりの同じ側に留まると15秒後に電気ショックを受け、15秒以内に反対側に逃げればショックを回避できるという回避行動を学習した。トランスジェニック魚と、赤ランプ刺激だけを与えた対照実験群トランスジェニック魚を用いて、右眼に与えた赤い光に対する終脳と、視覚中枢である視蓋における反応を、高速高感度カメラを用いて観察した。恐怖条件付け学習を習得したトランスジェニック魚群では、偽条件付けをした対照実験のトランスジェニック魚群にない、新しい反応が終脳に現れた。この実験結果は、ゼブラフィッシュの終脳の扁桃体または大脳皮質にあたる領域において、条件付け学習によって一群の神経細胞アンサンブルが選択され、恐怖行動をコードするようになったことを示唆している。さらに、能動的回避学習(Go学習)が成立したゼブラフィッシュを、赤いランプが点灯して、水槽の反対側に逃避すれば、電気ショックが与えられるという新しく変更されたルールに曝すと、ゼブラフィッシュは、新たなルールの学習(No-Go学習)を習得できることを確認している。ルール変更によるNo-Go学習を習得したゼブラフィッシュでは、条件刺激(赤ランプ)の提示で、Go学習を習得した後とは異なる領域の神経細胞が興奮することを観察している。以上の実験結果は、ゼブラフィッシュ終脳外套部では、異なるルールに基づく行動プログラムごとに、異なる細胞集団が活性化されることが明らかになった。ゼブラフィッシュの手綱核の左右差の成立が、発生過程のゼブラフィッシュの脳脊髄液の流れと関係があるかどうかを調べるために、胚の脳室に蛍光微小ビーズを注入した。その結果、脊髄の中心管では、底板細胞の繊毛の回転方向と同じ向きの対流と、それに直行した、腹側では尾側への、背側では頭側への流れが見られた。手綱核がある間脳の背側に接する脳室では、右から左へ流れる渦流が見られた。これらの流れと、細胞分化の領域的極性との関係を調べるため、平面細胞極性シグナルに関与する遺伝子に突然変異を持つ胚で、繊毛の配列がどのように影響を受けるかを調べた。脊髄の底板細胞では、頂端側の細胞膜から、背側後方に向けて傾いた繊毛が一本だけ生えており、一定方向に回転している。平面細胞極性突然変異胚では、これらの配列がランダムになっていることが確認された。手綱核の亜核特異的に、Gal4-VP16やCreが発現するゼブラフィッシュの系統を作製した。これらの系統と、UASの下流に1oxP-ds Red-1oxPとジフテリア毒素やnitroreductaseを組込んだトランスジェニック系統をかけ合わせることによって、手綱核亜核特異的に、神経活動を制御したり、トランスジェニック個体にmetronidazoleを投与することによって、特定の手綱核亜核のみを除去することが可能になった。この2重トランスジェニック系統と野生型のゼブラフィッシュを用いて、光を条件刺激として、電気ショックを非条件刺激とする、恐怖反応学習がどのように異なるかを調べた。予備的実験では、条件刺激の提示に対する恐怖反応の著しい亢進が見られた。
特異な反応・基質認識機構を有する糖質関連酵素の構造機能研究

GH54アラビノフラノシダーゼのアラビノース結合ドメイン(CBM42)の結合サイトの構造・機能解析を行った。今年度は、不溶性基質に対する動力学解析を行った結果、結合サイトの破壊変異体では著しく反応速度が低下することが明らかになった。また、各種の糖質との阻害実験、フロンタルアフィニティクロマトグラフィー測定、アラビノオリゴ糖との複合体の結晶構造解析から、CBM42が基質アラビノキシランのアラビノフラノース側鎖に特異的に結合することが明らかになった(Biochem.J.誌に掲載)。GH94セロビオースボスホリラーゼでは、昨年度までに決定した2種類の複合体構造(Biochem.J.誌に掲載)を基に分子モデリングを行い、活性中心付近の残基を置換した変異体を約30種類作成した。その中から、ラクトース分解活性が約2倍に向上した変異体が得られた。反応産物にガラクトース1リン酸を確認したことから、この変異体はサブサイト-1にガラクトースを結合できる能力が高いと考えられる(論文執筆中)。その他の、特異な基質認識機構を有する酵素として、白色腐朽菌由来β-グルコシダーゼの結晶構造を決定した。白色腐朽菌は木材を分解する酵素を多数分泌する菌として有名であるが、本酵素は菌体内に存在し、バイオマス分解産物の資化およびその他の配糖体の分解に関わると考えられている。本酵素の結晶構造から、サブサイト+1が既知のβ-グルコシダーゼと全く異なることが明らかになり、特異な基質認識機構が解明された(FEBS.Lett.誌に掲載)。なお、本課題はこれで最終年度になるため、本課題の成果を中心にまとめた総説を発表予定である(J.Appl.Glycosci.誌で印刷中。2007年度54巻2号に掲載予定)。還元末端特異的キシラナーゼの立体構造を決定し、その還元末端特異性が、基質結合クレフトの片側をブロックする特異な構造を有するために引き起こされることを解明した(J.Biol.Chem.誌に掲載)。一方、GH94キトビオースホスホリラーゼで、活性中心および基質認識残基の変異体を作成したが、加水分解活性やグルコース特異性を示す変異体は得られなかった。しかし、GH94セロビオースホスホリラーゼにおいて、グルコースと硫酸またはリン酸が結合した2種の複合体構造を、それぞれ2.0Å、2.1Å分解能で決定し、反応機構と基質特異性を明らかにした(論文投稿中。一部はJ.Appl.,Glycosci.誌に掲載)。この結果により得られた2種類のGH94ホスホリラーゼの構造の比較が可能になり、蛋白質工学的手法の適用に必要な構造的基盤が強化された。また、GH54アラビノフラノシダーゼのアラビノース結合ドメイン(CBM42)の結合サイトの機能解析を行った。野生型酵素と結合サイトの破壊変異体を用いて、各種不溶性基質に対する活性測定、ゲルシフト電気泳動などによる結合能の評価、等温滴定カロリメトリー法およびフロンタルアフィニティークロマトグラフィー法による各種オリゴ糖に対する結合定数の測定を行った結果、CBM42が基質アラビノキシランのアラビノフラノース側鎖に特異的に結合することが明らかになった(論文投稿中。一部は、J.Appl.,Glycosci.誌にて印刷中)。
企業行動が交通需要管理施策の推進に与える影響に関する研究

日本社会では多くの場合,通勤手当の負担など多くの通勤支援を企業が実施している。そのため,通勤行動の変化は必ずしも通勤者自体の意志では決定していない。本研究では,そのような視点に立ち,交通需要管理(TDM)施策の浸透を図るため,企業の通勤支援に対する実態の把握,及び企業行動を明示的に取り込んだ理論モデルの構築を目的に実施した。本年度は,ピーク・ロード・プライシングなどの通勤料金の変更に対して企業がどの程度料金負担の柔軟性を持っているか,またフレックスタイムなどの施策の実施意向などを企業アンケートにより明らかにした。分析結果より,通勤手当として約9割の企業が通勤費用を支給していること,さらに有料道路の料金負担についても13%の企業が支給していることを明らかにした。さらに,TDM施策の推進により様々な効果があるとする企業が多くある一方で,具体的なTDM施策に取り組みたいとする企業は,有料道路の料金負担も行う意向がある。そのため,料金政策を含む交通計画では,料金政策を単独の施策として考えるだけでなく,TDM施策のパッケージの一つとして捉え,総合的に混雑緩和を図るべきであることを明らかにした。また,通勤手当負担,企業の生産性などを明示的に組み込んだ企業・通勤者行動モデルを作成し,各種TDM施策の実施による企業行動の変化を分析しTDM施策の効果を評価できる理論モデルを作成した。数値計算により,社会的厚生水準の面では,個人の料金負担の点から通勤手当を負担する企業が少ないほど,より好ましいと考えられる。一方で,総料金収入の面では,通勤手当を負担する企業が多いほど,より総料金収入が大きくなることを示した。以上の研究成果より,これまでの交通計画であまり考慮されてこなかった企業の通勤支援の意向を,今後の交通計画,特に料金政策を含む交通計画で扱う重要性を明らかにした。近年、通勤交通混雑を軽減する交通需要管理(TDM)施策の新たな取り組みとして、都市内の有料道路を活用した社会実験が実施され、その成果が注目されている。しかしながら、日本社会では多くの場合通勤費用を企業が負担しており、通勤行動の変化は必ずしも通勤者自体の意志では決定していない。そのため、これまでの通勤者のみの意志決定を前提とした交通計画では、期待する効果が十分得られない可能性がある。本研究では、まず2004年に大分都市圏で実施された有料道路社会実験の利用者アンケートなどを基に、社会実験の効果と問題点を明らかにした。本社会実験は、「大野川大橋有料道路」などの通勤・帰宅時の料金を半額にすることにより並行する一般道の混雑緩和がどの程度なされるかを検証することを目的に実施されている。利用者アンケートの分析結果より、社会実験により感じている効果として、「料金負担の減少」という直接的な金銭効果、渋滞緩和による「走行中のイライラの軽減」といった安全面での効果が大きいことを明らかにした。一方で、悪影響を感じている人は少なかったが、一部では「通勤手当が減った」という回答があり、通行料金の変更は、利用者行動だけでなく、企業行動の変化をもたらす可能性があることを明らかに、本研究の問題意識を裏付ける結果となった。今後、TDM施策の実施により企業が通勤補助制度を変更するインセンティブや、それに伴う通勤者の行動変化を明示的に取り込んだ企業の最適化行動モデルや、社会的厚生水準最大化モデルを作成する。その準備として、本年度は道路と鉄道の2交通手段が利用できる一次元空間上の都市を対象に、無課金状態、道路通勤者に対してコードンプライシングを実施した状態、鉄道通勤者に乗車区間に応じた混雑料金課金を実施した状態(システム最適)の各ケースにおける社会的総費用を最小化するモデルを作成し、最適な料金設定の条件を導出した。