hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
走査型プローブ顕微鏡によるタリウム化合物のナノ空間変調構造の可視化

走査型プローブ顕微鏡を用いたタリウム系化合物のナノドメインの直接観測を試みることを目的として研究を進めた。研究成果としてケルビンプローブ顕微鏡測定によりナノドメインの観測に至っていないが、低温において表面電位差の増大を観測している。また、チップ増強ラマンによる化合物半導体のラマン計測にも成功した。さらにタリウム系化合物のエリプソメトリーによる低温測定や角度分解光電子分光法の測定による電子状態の検討を行った。第一原理計算によるタリウム系化合物のバンド構造を求め、低温における原子のナノ変調構造を取ることによりエネルギーの低減を成していることがわかった。我々はナノ変調構造をもつTlInSe2バルク結晶への光照射によりシリコン結晶やガリウム砒素結晶では見られない極めて大きな体積膨張変化を観測した。TlInSe2結晶の形状変化は擬一次元結晶構造による構造柔軟性だけでは説明できず、構造相転移もその原因と考えられる。本研究の目的は、タリウム系化合物、特にTlInSe2結晶の構造相転移による走査型プローブ法を用いた結晶構造変位によるドメインの可視化を試みるとともに、光照射による巨大体積膨張の原因および構造相転移機構との関係を明らかにすることである。また、ナノ変調構造のモデリングから電子状態について解析を行い、角度分解光電子分光法やエリプソメトリー法による測定結果を用いて検証する。さらに、TlInSe2結晶の光照射や電圧印加による巨大体積膨張を活かした高効率熱マイクロアクチュエーターなどのMEMSへの応用について検討する。当該年度では環境型プローブ顕微鏡装置を用いターボ分子ポンプを取付ることにより、低温測定のために高真空中での原子間力顕微鏡測定およびケルビンフォースプローブ顕微鏡測定を可能とし、110K程度までの低温観測を行った。現在、残念ながら自発分極によるドメインの観測までは至っていない。また、近接場顕微鏡の一種であるプラズモン共鳴を用いたチップ増強分光システムの構築を行った。Si結晶による通常のラマン観測とチップにおけるプラズモン共鳴によるラマン観測が可能となった。エリプソメトリーによるタリウム化合物の低温測定も行っており、一部結果は論文として受理されている。コメンシュレート相の簡易モデル計算およびノーマル相の電子状態との対比からナノ空間変調構造をもつTlInSe2結晶の電子状態を行っている。我々はナノ空間変調構造をもつTlInSe2バルク結晶への光照射によりシリコン結晶やガリウム砒素結晶では見られない極めて大きな体積膨張変化を観測した。本研究の目的は、タリウム系化合物、特にTlInSe2結晶の構造相転移による走査型プローブ法を用いた結晶構造変位によるドメインの可視化を試みるとともに、光照射による巨大体積膨張の原因および構造相転移機構との関係を明らかにする。平成27年度では環境型プローブ顕微鏡にターボ分子ポンプを取付け、高真空環境下で110Kでの原子間力顕微鏡およびケルビフォースプローブ顕微鏡測定が可能となった。その結果、室温及びコメンシュレート相となる110 Kにおけるケルビンフォースプローブ測定により顕著ナノスケールの像は観測できないが、温度差により仕事関数(表面電位)の振れ幅に差がありナノドメインを観測している可能性がある。また、チップ増強ラマン測定において、参照試料としてナノチューブの測定を行っており、ある程度の再現測定は可能となった。エリプソメトリーのよるタリウム化合物の低温測定も進んでおり、コメンシュレート相とノーマル相の電子状態との対比からTlInSe2結晶の電子状態を解析している。また、第一原理計算によりTlInS2結晶の低温によるナノ空間変調構造について検討しており、一部その成果を論文にまとめている。高真空低温におけるプローブ顕微鏡測定において、平成26年度まではチャンバー内の水滴による直径40nmの粒子が付着していたが、平成27年度はこの問題点も解消できた。従って、タリウム化合物表面のプローブ顕微鏡測定が可能な状態となっている。また、チップ増強ラマン測定においても、カーボンナノチューブの測定が可能となり、ナノ領域の散乱光や発光の計測が可能な状態である。さらに、エリプソメトリーによるタリウム化合物の低温測定による電子状態の解析も進行しており、平成27年度から取り掛かった第一原理計算により電子状態の解析と合わせて検討している。研究経過としては走査型プローブ顕微鏡による原子間力顕微鏡及びケルビンプローブ顕微鏡測定に成功している。またチップ増強ラマンによる化合物半導体のラマン計測にも成功した。さらに、タリウム系化合物のエリプソメトリーによる低温測定や角度分解光電子分光法の測定による電子状態の検討を行った。第一原理計算によるTl系化合物のバンド構造を求め、低温における原子のナノ変調構造についても検討している。研究成果としてチップ増強ラマンによる物質のナノオーダー領域のラマン観測に成功したが低温での観測には至っていない。また低温での原子間力顕微鏡測定には成功しており、ケルビンプローブ顕微鏡による観測も行っている。ナノドメインの観察には至っていないが、室温と低温での表面電位差の増大を観測しており、ナノドメインの信号による可能性もある。

場所における表面電位をフーリエ解析することにより20nm周期の信号がある可能性を確かめたが、今後ノイズ低減を図ったうえで検証する必要がある。また、第一原理計算による低温でのナノ構造変調に関する原因について検討を行っている。低温におけるナノ変調構造を取ることにより結晶全体としてのエネルギーの低減を成していることがわかってきた。走査型プローブ顕微鏡を用いたタリウム系化合物のナノドメインの直接観測を試みることを目的として研究を進めた。研究成果としてケルビンプローブ顕微鏡測定によりナノドメインの観測に至っていないが、低温において表面電位差の増大を観測している。また、チップ増強ラマンによる化合物半導体のラマン計測にも成功した。さらにタリウム系化合物のエリプソメトリーによる低温測定や角度分解光電子分光法の測定による電子状態の検討を行った。第一原理計算によるタリウム系化合物のバンド構造を求め、低温における原子のナノ変調構造を取ることによりエネルギーの低減を成していることがわかった。現在、プローブ顕微鏡を用いたナノドメインの観測はまだ行えていないが、観測するための顕微鏡の高真空化および低温観測の準備は順調に進行している。さらにプラズモン共鳴を利用した近接場分光装置の構築は完成した。また、エリプソメトリーによるタリウム化合物の低温測定での電子状態については測定と解析は進行しており、ナノ変調構造のモデリングの進行中である。環境型プローブ顕微鏡装置を用いての原子間力顕微鏡測定およびケルビンフォースプローブ顕微鏡測定において、自発分極によるナノドメインの明確な観測はまだできていないが、その形跡と思われる信号は観測している。今後、信号のノイズ低減を図るためにプローブ顕微鏡装置を改造し振動防止装置を設置すると共に、信号処理の観点からノイズ低減処理を行い、ナノドメインを観測する。また、チップ増強分光測定条件の最適化を図ることにより、ナノドメインの分光観測を試みると共に、平成28年度からプラズモンナノセンサーを用いてナノドメインの観測にもトライする。第一原理計算によるナノ空間変調構造の解析をさらに進め、構造相転移が起こる原因の解明やエリプソメトリーや角度分解光電子分光法により電子状態との対応について検討する。さらに、TlInSe2を用いた熱マイクロアクチュエーターの最適設計を行い、その性能の可能性について検討する。多元系化合物結晶とその光物性環境型プローブ顕微鏡装置を用いた原子間力顕微鏡測定およびケルビンフォースプローブ顕微鏡測定では現在自発分極によるナノドメインの観測までは至っていない。今後、ナノ領域での水滴凍結除去のために環境型プローブ顕微鏡装置の高真空化およびKPFM装置での低ノイズ化を図っていく予定である。またプラズモン共鳴によるチップ増強型近接場顕微分光のためには、チップによるプラズモン共鳴エネルギーと検出光のフォトンエネルギーのマッチングについて、計算と実験から最適チップを設計する予定である。
抗原ペプチドおよびT細胞レセプターとの結合に及ぼすHLA多型の影響に関する研究

抗原提示細胞に発現されたHLAクラスII(DR,DQ,DP)分子は、抗原ペプチドCD4^+ヘルパーT細胞に提示する機能を有する。本研究は、クラスII分子の多型が、結合する抗原ペプチドならびにT細胞レセプターの構造にどのような制約を与えるのかを解析することにより、HLAによる免疫応答や疾病感受性の個体差の形成機序を解明しようとするものである。1)HLA-DR4結合性ペプチドの構造モチーフ;4個のアミノ酸が異なることにより、それぞれ異なる自己免疫疾患に感受性を示す2種類のDR4分子に結合するペプチドの構造を解析し、両者ともほぼ同一のアミノ酸モチーフでDR4分子に結合しているが、一方にのみ親和性を示すモチーフの存在を同定した。2)HLAによる免疫応答の個体差の決定的機序の解析;溶連菌あるいはHBs抗原に対する低応答性と強く関連するHLAクラスII対立遺伝子をDNAレベルで同定し、抗原提示細胞を傷害することにより免疫応答を抑制するCD8^+T細胞の存在を明らかにした。3)HLAクラスIIトランスジェニックマウスの解析;HLA-DRあるいはDQ遺伝子をマウスの授精卵に注入し、機能を有するHLA分子を発現したマウスを樹立した。トランスジェニックマウスは、特定のペプチドに対する免疫応答性を獲得し、さらにT細胞レパトアの形成にHLAが関与していることを明らかにした。4)自己免疫疾患に高感受性を示すHLAクラスII遺伝子の同定;HLAクラスII対立遺伝子をDNAレベルで決定する方法を開発し、慢性関節リウマチ、全身性エリテマトーデスおよびグレーブス病などの自己免疫疾患患者集団で、頻度が著明に増加しているHLAを同定した。以上の成果は、今後自己免疫疾患に高感受性を示すHLAに結合するペプチドの特徴を明らかにすることにより、自己抗原を同定する際に重要な手がかりを与えるものと期待される。ヒトは溶連菌に自然感作されているために末梢血リンパ球(PBL)と溶連菌抗原を試験管内で培養すると、二次免疫応答の結果としてCD4^+T細胞の増殖反応が観察される。M蛋白は溶連菌の細胞壁を構成し、M蛋白に対する免疫応答は溶連菌に対する感染防御の獲得において重要な位置を占めている。今年度、我々はA群12型β溶連菌に由来するM12遺伝子を単離し、その構造を解析してCD4^+T細胞が認識するT細胞エピト-プの局在に及ぼすHLAクラスII分子の多型の影響を検討した。我々が単離したM12遺伝子は、従来報告されているものと9箇所で塩基の、6箇所でアミノ酸の変異が観察された。M12遺伝子の塩基配列より推定されたアミノ酸配列を基に、20数個のアミノ酸により構成された互いに重複するペプチドを合成し、さらにM12遺伝子を発現ベクタ-に組換えてリコンビナントM12蛋白を作製した。M蛋白を主成分とし溶連菌細胞壁より塩酸熱処理により可溶化されたSCW抗原を、ヒトPBLと培養することによりCD4^+T細胞株を樹立した。さらにHLAクラスII分子を発現するL細胞トランスフェクタントを、抗原提示細胞として用いることにより抵抗提示分子を同定した。このシステムを用いて、M12蛋白中のアミノ酸残基345ー365にHLAーDQw6に拘束されたT細胞エピト-プを、またアミノ酸残基112ー136,165ー187あるいは315ー338の3箇所にDPCp63に拘束されたT細胞エピト-プを同定した。今後、HLAーDRを含む他のHLAクラスII分子と結合するT細胞エピト-プを同定して、各々のHLA分子に結合する抗原ペプチドの特徴を解析する予定である。

日本人集団において慢性関節リウマチ,インスリン依存型糖尿病などの自己免疫疾患の患者群で著明に増加しているHLA-DR4関連抗原を中心に、HLA-DR分子に結合しT細胞を活性化する非自己および自己由来の抗原ペプチドを同定し、これとHLA分子との結合において重要なペプチドおよびHLA分子上のアミノ酸残基を決定することを目的として研究を行った。DRB1*0406分子に結合した自己抗原ペプチドを認識するT細胞クローン3種類および溶連菌M蛋白に由来する21アミノ酸残基からなるペプチドを認識するT細胞クローンを一種類樹立した。前者は、DRB1*0402および0404分子をも認識することより、37Ser→Tyr,67Leu→Ileu,70Gln→Asp,71Arg→Glu,および74Glu→Alaへの置換は、自己抗原ペプチドの結合ならびにT細胞レセプターによる認識には関わっていないと推定された。いっぽう、DRB1*0401,0405および0410には全く反応しなかったことより、57Asp→Ser,71Arg→Lysおよび86Val→Glyの置換は抗原ペプチドの結合あるいはT細胞レセプターによる認識を不可能とすることが明かとなった。現在、DRB1*0406分子に結合する自己抗原ペプチドの精製ならびにアミノ酸配列の決定および溶連菌M蛋白に由来するペプチド上のT細胞エピトープの同定を実施しており、これらの情報をもとにDRB1*0406分子に結合するペプチドのモチーフを決定する予定である。HLA-DR分子はalpha鎖とbeta鎖からなり、抗原提示細胞が非自己抗原を取り込み、蛋白分解酵素により分解してできたペプチドを結合して、CD4^+ヘルパーT細胞に提示することにより、免疫応答を開始させる。DR分子の先端部分はalpha1およびbeta1ドメインにより構成されており、抗原ペプチドを収容できる溝状の構造を有している。alpha鎖には個体差はないが、beta鎖は著明な多型を示し、これがDR分子ごとに結合できるペプチドが異なる要因となっている。そこで4個のアミノ酸残基が異なり、それぞれ慢性関節リウマチあるいはインスリン自己免疫症候群に感受性を示す、DRB1^+0405あるいはDRB1^+0406分子に結合する10個のアミノ酸からなるペプチドの特徴を解析し、以下の点を明らかにした。抗原ペプチドは、2個および1個のアミノ酸を介在して存在する3個のアミノ酸残基でDR分子に結合しており、DRB1^+0405あるいはDRB1^+0406では、DR分子に結合するために重要なアミノ酸の種類はよく一致したが、特定の位置に特定のアミノ酸が存在すると、二つのDR分子に対するペプチドの親和性が大きく異なる場合があることを明らかにした。
身体運動が体内のチアミン（ビタミンB1）代謝に及ぼす影響

チアミンは糖質代謝の律速酵素であるピルビン酸脱水素酵素複合体の補酵素として働くため、運動により糖質利用が進めばチアミン利用も進み、欠乏に向かうと推測される。長期の欠乏は深刻な欠乏症を引き起こすが、そうした重篤な症状が生じる前に運動能力に影響するような組織レベルの変化を確認できれば、競技選手の摂取基準を検討するうえで有効な情報となりうる。そこで、1年目はまず安静時における短期欠乏モデルを確立し、2年目は安静時、運動時の糖取り込みおよびグリコーゲンの測定を行った。この結果を受け、最終年度には運動時の糖質および脂質代謝への影響を包括的に検討した。ラットをコントロール食群と無チアミン食群に群分けし、各飼料を1週間自由摂取させたところ、骨格筋チアミンピロリン酸(チアミンの活性型)が無チアミン食群においてコントロール食群よりも有意に低値を示した(6.41±0.47μg/g vs 12.0±0.63 μg/g, p<0.01)。この条件において1安静時、2高強度運動時、3持久的運動時の糖質および脂質代謝を確認したところ、糖質代謝関連物質には13いずれにおいても有意な群間差は見られなかった(昨年度、骨格筋グリコーゲン量の群間差が示唆されたが、追加実験により有意差がないことが確認された)。一方、脂質代謝も運動時には群間差が見られなかったが、安静時のみ無チアミン食群において骨格筋中性脂肪が有意に高値を(20.8±10.7 μmol/g vs 10.0±2.5 μmol/g, p<0.05)、血漿遊離脂肪酸が有意に低値を示した(0.33±0.02 mEq/L vs 0.41±0.02 mEq/L, p<0.05)。したがって、短期的な無チアミン食の摂取は糖質代謝に影響を及ぼさず、運動能力の影響は小さいものと考えられた。安静時の脂質代謝の停滞と見られる現象については、引き続き検討する必要がある。本研究では、競技選手のチアミンの摂取基準を検討するうえで有効な基礎的知見を得るために、運動の強度や継続時間が組織レベルのチアミン代謝に与える影響を明らかにすることを目的としている。チアミンが糖質代謝に関わる酵素の補酵素として働くため、糖質利用が進む高強度運動において、継続時間が長いほどチアミンの利用が進み、欠乏に向かうと推測される。チアミンの欠乏症としては脚気やウェルニッケ脳症が有名だが、そうした重篤な症状が出る前に組織レベルで何が起こるのか知られておらず、また組織レベルで変化が起こるとすれば、チアミンを制限してからどのくらいの期間で起こるのか明らかになっていない。そこでまず、運動による介入を行う前に、安静時の組織レベルにおけるチアミン欠乏モデルを確立することとした。Wistar系雄性ラット(5週齢)に安静状態でチアミンを全く含有しない飼料を自由摂取させたところ、コントロール群の体重が増加していくのに対し、無チアミン食群では二週間経過したころから体重が停滞し始め、その後顕著な減少が見られた。この体重減少はチアミン欠乏そのものよりも、チアミンが欠乏したことで全身的な代謝異常が生じたことに起因する可能性がある。そこで、チアミン欠乏による直接的な代謝変化を見定めるために、体重が停滞する前の一週間の時点における無チアミン食の影響を、骨格筋(滑車上筋)の糖取り込みおよびグリコーゲン含有量、同じく骨格筋の中性脂肪含有量および肝臓の中性脂肪含有量において確認した。その結果、無チアミン食群はコントロール群に比して骨格筋の中性脂肪の含有量が有意に多かった(コントロール群10.0±2.5μmol/gmus、無チアミン食群20.8±10.7μmol/g mus、p<0.005)。このことは、組織レベルではチアミン欠乏の影響が脂質代謝においても早期に生じていることを示している。本研究では運動強度や継続時間の違いによってチアミン消費量に差異が生じるのか、さらに運動によって組織特異的にチアミン消費量が増加するのか確認することを目的としており、初年度には一過性の高強度運動による各組織のチアミンの代謝変化を確認する予定であった。その前段階として、運動時のチアミンの代謝変化と比較する目的で、安静時に完全にチアミンを除去した場合の組織レベルの代謝変化を確認することとした。その結果、変化が予想よりも早期に生じただけでなく、無チアミン食群において骨格筋の中性脂肪含有量が有意に多いことが示された。このことは競技者の栄養戦略に大きく影響する可能性がある。まず、中性脂肪が骨格筋に蓄積したことから、短期間でもチアミンを完全に制限するとエネルギーを効率的に産生できない状況可能性がある。欠乏症の症状がなくても身体活動量の多い競技者にとっては不都合であり、毎日チアミンを摂取することが大きな意味を持つことになる。また、チアミンが糖質代謝の酵素の補酵素であること、糖質が運動時の主なエネルギー源となることから、チアミンが不足した場合は糖質代謝への影響に注目しがちだが、脂質代謝にも早期に影響を及ぼす可能性が示された。競技者の場合、合宿や遠征ではチアミンが摂取しにくくなるとともに高脂肪食となることも想定されるが、この状況がパフォーマンスへ及ぼす影響は想像以上に大きい可能性がある。

以上のことから、研究に全体的な遅延が生じることとなったが、予定していた高強度運動による介入は、安静時にチアミンが欠乏することによってどのような代謝変化が生じるのか慎重に見極めてから開始すべきと考え、初年度は控えることとした。本研究では競技選手のチアミンの摂取基準を検討するうえで有効な基礎的知見を得るために、運動の強度や継続時間が組織レベルのチアミン代謝に与える影響を明らかにすることを目的としている。チアミンは糖質代謝に関わる酵素(ピルビン酸脱水素酵素複合体、PDH)の補酵素として働くため、運動により糖質利用が進めばチアミンの利用も進み、欠乏に向かうと推測される。チアミンの欠乏症としては脚気やウェルニッケ脳症が有名だが、そうした重篤な症状が生じる前に競技パフォーマンスに影響するような組織レベルの変化を確認できれば、競技選手の摂取基準を検討するうえで有効な情報となりうる。そこで、チアミン制限が骨格筋のチアミンおよび糖質代謝に及ぼす影響を、安静時と運動時で検討することとした。Wistar系雄性ラットを使用して、すべての実験を実施した。まず安静時のチアミン欠乏の実験モデルを決定するためチアミンを完全にのぞいた飼料(無チアミン食)を自由摂取させたところ、二週間経過したころから顕著な体重低下が観察された。そこで、こうした臨床的な症状が生じる前の一週間の時点における組織レベルの変化を1安静時2試験管内で組織を低酸素環境にさらす模擬的運動3高強度運動4持久性運動の4つのパターンで、骨格筋である滑車上筋を使用して確認することとした。その結果、無チアミン群はコントロール群に比して糖取り込みおよびグリコーゲン含有量は1安静時2模擬的運動時3高強度運動においては有意な差が見られなかったが、4持久性運動においてグリコーゲン含有量のみ有意に多かった。このことは、チアミン欠乏によって持久性運動時にはグリコーゲンの利用が進まないことを示している。安静時においては同じく滑車上筋の中性脂肪も測定しており、無チアミン群のほうがコントロール群より含有量が有意に多く、脂質からのエネルギー産生にも影響している可能性を示唆している。本研究では運動の強度や継続時間が組織レベルのチアミン代謝に与える影響を明らかにすることを目的としているが、初年度に運動時のチアミンの代謝変化と比較する目的で安静時に完全にチアミンを除去した場合の組織レベルの代謝変化を確認し、チアミン欠乏の実験モデルを検討することとした。その結果、急激な体重減少といった明らかな異常が予想より早く生じたため、無チアミン食の摂取期間を慎重に決定すべきと判断し、運動実験の開始を見送った。明らかな臨床症状が全く見られない期間として無チアミン食の摂取期間を一週間と決定したが、生体での運動実験を行う前に、試験管内で過酷な運動を模した低酸素環境にさらす実験を追加して糖質代謝への影響を確認した。二年目が終了するまでに生体での高強度および持久性運動の実験を実施してサンプルを採取したが、分析が一部終了しておらず、研究計画は全体的にやや遅延している状態である。チアミンは糖質代謝の律速酵素であるピルビン酸脱水素酵素複合体の補酵素として働くため、運動により糖質利用が進めばチアミン利用も進み、欠乏に向かうと推測される。長期の欠乏は深刻な欠乏症を引き起こすが、そうした重篤な症状が生じる前に運動能力に影響するような組織レベルの変化を確認できれば、競技選手の摂取基準を検討するうえで有効な情報となりうる。そこで、1年目はまず安静時における短期欠乏モデルを確立し、2年目は安静時、運動時の糖取り込みおよびグリコーゲンの測定を行った。
アルツハイマー病における新規PETイメージング試薬の開発とバイオマーカーの探索

日本における認知症の原因の第一位はアルツハイマー病であり、現在もなお増加傾向にあることから大きな社会問題になっている。近年、日本では極めて急激に高齢化が進み、2060年には65歳以上の老年人口が全人口の40%になると推計されている。アルツハイマー病は、記憶や認知機能および思考能力を不可逆的に障害する進行性の脳変性疾患のため、患者のみならずその家族の生活の質(QOL)の悪化が懸念されている。しかし、アルツハイマー病の根治的治療法は未だ確立されておらず、進行を抑制するためには早期発見による予防的治療が必要である。本年度では、マウス頭部のMRIとPETの画像を同時に撮影できる新たな画像診断装置として最近注目されているPET/MRIの撮像を行った。これは、昨年度に動物用高感度・高分解能PET/MRI装置の故障のため行えなかったからである。PET/MRIはMRIとPETの両者の画像が完全に一致し、解剖学的情報と機能的情報を重ね合わせて視覚化することで、より正確な臨床診断や治療方針の決定に大きく貢献できることが期待されている。まず、ブドウ糖にフッ素の放射性核種のフッ素18を合成した18F-FDG(18F-フルオロデオキシグルコース)を用いてアルツハイマー病モデルマウス(APPトランスジェニックマウス)の頭部PET(ポジトロン断層撮影)の撮像を行い、次いで同一個体でMRI(磁気共鳴画像)の撮像を行った。その結果、PETの撮影、MRIの撮影それぞれにおいて画像を取得した。しかし、動物用のMRIとPETでは解析ソフト上で両者の画像は完全には一致しなかった。超高齢化が進行している日本において、アルツハイマー病の患者が急増している。アルツハイマー病は、認知症の約60-80%を占めているが、その根治的治療法は未だ確立されておらず、進行を抑制するためには早期発見による予防的治療が必要である。アルツハイマー病脳内では、微小管結合タンパク質タウが過剰にリン酸化され、互いに集まって不溶性の線維状の凝集体(線維化タウ)を作り、その蓄積が臨床症状と強い相関を示すことが明らかになっている。従って本研究では、アルツハイマー病の発症に関与が指摘されているタウタンパク質の変性を促進するトランスジェニックマウスなどを用い、早期発見に有効なバイオマーカー候補を探索する。早期発症型の変異タウ(P301S)を発現させたトランスジェニックマウス(P301Sタウマウス)は、タウ沈着と神経原線維変化が5週齢から発現し45月齢まで増加することおよび神経細胞死がみられることから、P301Sタウマウスとコントロールマウスのタンパク質発現量の差異を、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法(2D-DIGE)を用いて解析した。その結果、32個のタンパク質スポットで有意な差が認められ、そのうち神経細胞保護機能を持つ4つのタンパク質が同定された。一方、動物用高感度・高分解能PET/MRIによる画像解析においては、現在までにマウスを用いて、MRIにおいては3テスラーの画像取得が出来ており、PET画像については18F-FDGを用いた調整を行っている。三重大学病院を受診した早期(軽度)のアルツハイマー病患者、また対照群(コントロール)としてJA三重厚生連いなべ総合病院健診センターを受診した健常者の血液の採取も行っている。トランスジェニックマウス(P301Sタウマウス)を用いて蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法(2D-DIGE)を行い、バイオマーカー候補となる可能性のあるタンパク質を同定した。動物用高感度・高分解能PET/MRIによるPET画像とMRI画像の取得については、MRI画像は概ね取得が可能となったが、PET画像については今後さらなる調整が必要である。PETイメージング試薬についても同様である。三重大学病院を受診した早期(軽度)のアルツハイマー病患者の血液を採取し血漿まで分離し-80°Cで保存している。また対照群(コントロール)としてJA三重厚生連いなべ総合病院健診センターを受診した健常者においては、60歳70歳代の血液の採取はほぼ順調に進んでいるが80歳代の健常者の血液の採取は未だ不十分である。現在の日本の高齢化率は26.7%であり、2060年には約40%になると予測されており、他に類を見ない高齢社会が現実となっている。65歳以上の高齢者の認知症患者数と有病率の将来推計についてみると、平成24(2012)年は認知症患者数が462万人と、65歳以上の高齢者の7人に1人(有病率15.0%)であったが、平成37(2025)年には約700万人、5人に1人になると見込まれている。その中でも、アルツハイマー病は、認知症患者の約60-80%を占めているが、その根治的治療法は未だ確立されておらず、進行を抑制するためには早期発見による予防的治療が必要である。アルツハイマー病の発症には酸化ストレスが関与していることがよく知られていることから、本年度では、アルツハイマー病患者の血漿を用いてプロテオーム解析を行うことで、アルツハイマー病のバイオマーカーになり得る酸化損傷タンパク質の探索を行った。その結果、8種のタンパク質スポットが1.5倍以上有意に酸化損傷を受けていることが明らかになった。これらのタンパク質の酸化損傷の増加がバイオマーカーになる可能性があるため、現在タンパク質の同定を行っている。

また、マウスを用いた実験では、Heat shock protein 27等が上昇しタウの毒性に対して神経保護作用を示す可能性が示唆された。動物用高感度・高分解能PET/MRIによる画像解析においては、現在までに18F-FDGを用いてPET画像を撮像し炎症部位の解析を行った。さらに、アミロイドβと反応すると考えられている抗酸化剤モリンを基盤としたPET試薬を開発するため、モリンの安全性の検討を行っている。アルツハイマー病の発症原因のひとつに考えられている酸化ストレスに着目し、酸化損傷タンパク質を指標としたバイオマーカーの探索を行った。トランスジェニックマウスを用いた実験から、神経保護に関与するタンパク質を同定した。モリンの安全性については、ある濃度においてDNAに損傷を与える可能性が示唆された。アルツハイマー病は、日本における認知症の原因の第一位を占め、増加傾向にあることから大きな社会問題になっている。現在、日本では極めて急激に高齢化が進み、2060年には老年人口が40%に迫る勢いで上昇を続けている。アルツハイマー病の罹患は、高齢者に多く認められることから今後アルツハイマー病の増加が危惧されている。アルツハイマー病は、記憶や認知機能および思考能力を不可逆的に障害する進行性の脳変性疾患のため、患者の生活の質(QOL)が徐々に悪化していく。その根治的治療法は未だ確立されておらず、進行を抑制するためには早期発見による予防的治療が必要である。本年度では、新規バイオマーカーの探索として、過去に確立したエクソソームの単離法を用い、エクソソーム中のタンパク質の変動を解析した。その結果、健常者と比較してアルツハイマー病患者の血漿エクソソーム中で5個のタンパク質スポットが1.5倍以上有意に増加し、3個のタンパク質スポットが1.5倍以上有意に減少していることが明らかになった。これらのタンパク質の変動は有効なバイオマーカーになる可能性があるため、現在タンパク質の同定を行っている。また、アミロイドβ凝集抑制作用が報告されている抗酸化剤モリンを基盤としたPET試薬を開発するため、モリンの安全性の検討を行った。その結果、モリンは銅イオンの存在下において活性酸素を生成し生体高分子に障害を与えることが明らかになった。モリンのB環2'位のOH基がアミロイドβの凝集阻害に関与していることが報告されていることと我々の結果から、モリンのB環4'位のOH基を修飾することによりモリンの生態毒性作用を軽減できる可能性が示唆された。エクソソームに含まれるタンパク質は、それらを分泌する細胞の種類や生理条件を反映するため、各種疾病に特有なバイオマーカーの探索に非常に有用である。我々は、少量の血液からエクソソームを分離し、タンパク質を抽出する方法を確立している。本年度は、アルツハイマー病罹患と健常者から血漿エクソソームを分離し、タンパク質精製後に蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動解析システム(2D-DIGE)を用いてタンパク質の変動解析を行った。また、アイソトープで標識したヒトがん関連遺伝子の単離DNA (32P-DNA)を用いてモリンによるDNA損傷性とその塩基配列特異性について検討を行い、モリンの安全性を評価した。しかし、アルツハイマー病モデルマウスにおけるPET/MRI画像解析においては、動物用高感度・高分解能PET/MRI装置が故障し、修理が長期に及んでいることからマウスの頭部画像の取得が行えなかった。
フタロシアニン薄膜半導体の光伝導の研究

錫を中心金属にもつ錫フタロシアニン(SnPc)はSnの原子半径が大きく、フタロシアニン環の平面からSnが飛び出たサテライト構造を取るため、構造の異方性による光-電気特性について研究を行った。1.光-電気特性を大きくするためには蒸着膜有機分子配向の制御が必要であり、どのよな配向が最適であるかを検討しなければならない。何も施さないガラス基板面に蒸着した場合に作成された膜は、X線回析から多結晶状態になっている。一方、ラビング処理をしたポリイミド膜の付いたガラス基板面に蒸着した膜では、Pc分子のb軸間隔に相当する回折角に鋭いピークが得られ、ドメインの配向とともに結晶化が進んでいることが見いだされた。次に、分子配向にともなう光学特性として、光の偏光方向により吸収度のピーク波長とピーク値に50nm程度の差があることが得られた。また、蒸着温度、蒸着速度、基板温度を変化させることで、Q-バンドがピーク波長700nmのものと830nmのものとに分離することが観測された。これらの現象は、蒸着時における配向分子のスタッキングの違いによるものと考えられる。2.(金属/SnPc/金属)のサンドイッチ型セルを用いたレーザー光の照射によるSnPcの光-電気特性の測定より、分子配向性をあげたセルの光起電力および光応答速度が2倍以上大きくなり、結晶化によるキャリア移動度の増加によるものと推測した。3.以上の実験結果を基に、錫フタロシアニン分子配向制御および(金属/SnPc)界面における酸素の影響を解明し光-電気変換効率の向上をはかるとともに、配向基板を用いた蒸着膜の三次の非線形光学感受率chi^<(3)>の測定を行い平面分子構造の他のフタロシアニンと比較する準備を進めている。
養菌性キクイムシが媒介する樹木萎凋病の国際的なリスク評価に必要な基礎データの収集

誘引剤としてエタノールを使ったトラップでは、高緯度ほど捕獲種数が少なく、群集の季節変動は大きいが年変動は安定的だった。餌木では、高緯度ほど樹種間での養菌性昆虫群集の類似度が低かった。これらの結果は、高緯度では樹木ー養菌性昆虫間の共進化の歴史が短く、新たな侵入・定着のリスクが高いことが示唆された。カリフォルニア州で樹木萎凋病を媒介するナンヨウキクイムシ(以下、同種)は台湾・ベトナムが起源だった(共同研究)。日本でもカエデ類の枝枯れから同種が採集されたが、同種より早く飛来する種が6種確認された。これらは樹木萎凋病の媒介者としてリスクの高い種と考えられた。パプアニューギニア・タイにおいて、養菌性キクイムシが媒介する樹木萎凋病のリスク評価に関する、調査・実験を行った。パプアニューギニアにおいては、マダンのパプアニューギニア昆虫研究所を拠点として、East Highland州のゴロカ(Gahavisuka山)とチンブ(Mu)で調査・実験を行った。標高1800m2400mに位置するLithocarpus属とCastanopsis属が多く混交する森林において、倒木、落下した太い枝に寄生する養菌性キクイムシの採集を行った。また、上記の2属の樹木を現地で購入し、伐倒・枝落とし、玉切りを行った。幹と枝を1ヶ月林内の林床に放置したのち、幹・太枝(直径2cm以上)・細枝(直径2cm未満)にわけて、約半分については網袋にいれて放置し、羽化脱出してくる養菌性キクイムシを捕獲した。残りの半分については、割材することによって直接養菌性キクイムシを採集した。タイ国では、北西部のチェンマイ周辺、バンコク東方のライスワン周辺の果樹園において、農家が選定を行ったマンゴー・ライチ・ロンガン・アボカドの太枝をもらい受け、約1ヶ月果樹園内の地面に放置した後、割材することによって、養菌性キクイムシを採集した。また、日本でナラ枯れ被害の病原菌であるRaffaelea quercivoraについて、過去2回の科学研究費補助金研究において、タイ・インドネシア・ベトナム・台湾において採集してきた系統を日本の系統とともに、コナラとミズナラに接種した。その結果、台湾とベトナムから採集した菌の中に、病原力の強い系統が見つかった。平成26年1月11日より26日まで、ロンドン自然史博物館において、所蔵されているキクイムシ類の標本の形態的な特徴などを記録した。そのうちタイプ標本を含めた71種99個体の標本について、画像撮影を行った。結果としてナガキクイムシ科のうち、カシノナガキクイムシに近縁な3種の分類学上の扱いについて、誤りが見つかった。これまでPlatypus sexporusのシノニムとされていたPlatypus sexforaminatusは明らかに別種であり、一方、Platypus ornaticepsはP.sexporusのシノニムであることが判明した。アメリカ合衆国のUCRと共同でカリフォルニアで問題となっているナンヨウキクイムシの採集とDNAによる系統解析を行った。その結果、我々のグループが台湾で採集した個体と、別途ベトナムのアカシア造林地でアカシアを枯らしている個体群と2つの別々の持ち込みがあったことが判明した。タイでは、ナンヨウキクイムシの採集とともに、マンゴー、ライチ、リュウガン、アボカドの枝を果樹園に餌木として放置し、およそ1ヶ月後に回収して、これらの樹木の衰弱初期に寄生する種の探索を行った。また、チェンマイでは、11目の樹木種を選定し、枝を餌木として4週間放置した後に、回収して、寄生するキクイムシを調査した。同時にエタノールを誘引材としたトラップを設置して、キクイムシ類の発生消長を調査した。海外のカシノナガキクイムシから採集したナラ菌(Raffaelea quercivora)の病原力とブナ科樹種間の感受性を比較し、ナラ枯れ流行の原因を検討した。台湾から採集した菌には日本の菌よりも病原力の強い者が認められた。イヌブナではナラ菌はほとんど広がらなかったのに対し、ミズナラでは系統間に関係なくナラ菌の広がりが大きかった。PNGにおいて、樹木萎凋病を媒介する可能性のある養菌性キクイムシのリスク評価に関する、調査・実験を行った。東ハイランド州の2箇所、マダン州1箇所で行った。ブナ科樹木を伐倒・枝落とし、玉切りを行い、1ヶ月林内の林床に放置したあと、幹・太枝(直径2cm以上)・細枝(直径2cm未満)にわけて、網袋にいれて羽化脱出してくる養菌性キクイムシを捕獲した。また、カシノナガキクイムシの集合フェロモンの合成フェロモン、およびエタノールを誘引材として、ファンネルトラップと粘着トラップで養菌性キクイムシ類の捕獲を行った。パプアニューギニア森林研究所、ウィーン動物博物館、スミソニアン博物館所蔵の養菌性キクイムシ標本のチェックを行った。その結果、フィリピンにカシノナガキクイムシが分布する可能性が示唆された。カリフォルニア州で、アボカド他の樹木を枯らしているナンヨウキクイムシについて、カリフォルニア大学へ共同研究のために資料を提供したDNA解析を行ったところ、調べた領域についてはタイの個体群がアメリカの個体群と完全に一致した。現在日本のサンプルも分析中である。インドネシア国ジャワ島中部のメラピ山周辺で、日本でナラ枯れ被害の病原菌であるナラ菌の野外接種実験に関する打合せと現地の予備調査を行った。

現地で接種実験に適した場所の選定と選木作業を行い、現在、調査許可待ちの状況である。また、過去2回の科学研究費補助金研究によりタイ・インドネシア・ベトナム・台湾において採集してきたナラ菌について、日本の系統とともに、コナラ属6種に対する接種実験を行った。系統間の病原力の違いはいずれの樹種でも同様の傾向を示した。常緑樹に比べ落葉樹で反応が大きい傾向が見られたが、もっとも枯死率が高いミズナラは、落葉樹3種の中ではもっとも反応が小さかった。タイ国チェンマイにおいて2014年3月、6月9月、2015年1月に、インド国アッサム州、マニプール州において2016年2月に採集を行った。インドネシアでは、現地で前科研費で採集したナラ枯れの病原菌であるRqaffaelea quercivoraの接種実験をLithocarpusに対して行った。タイでは、標高約1400mに位置するチェンマイ大学高地農場の森林内2地点と果樹園横の林縁部2地点に、12目(order)から選んだ各目1種の植物の太枝をベイトとして約8週間設置した。また、エタノールを誘引剤、プロピレングリコールを保存剤として用いたトラップを各地点に3基設置した。ベイト枝からは約60種、エタノールトラップでもほぼ同数のキクイムシ類が採集された。採集されたキクイムシ類は形態種にソーティングの後、元チェンマイ大学准教授のRoger Beaver博士に同定を依頼した。約8割の形態種が同定済みである。これらのサンプルからDNAを抽出し、系統解析を進行中である。インドでは、ベイト調査を行うための予備調査として、現地のナラ・カシ林での採集を行った。現地では、燃料としてナラ・カシを生産しており、伐採後にばら積みにして乾燥している材から各種キクイムシを採集した。現時点では、ナラ枯れの媒介者であるカシノナガキクイムシは採集されていないが、極めて類似した食痕が見つかった。インドネシアでは、ジョグジャカルタ近郊の民地で、Lithocarpusに対して、インドネシアから採集した11株のRaffaelea quercivoraを接種したが、壊死反応はきわめて小さく、このことが、インドネシアでナラ枯れの被害が発生しない原因の一つであると考えられた。タイでは、実験計画に基づいてベイト枝を設置してシステマティックな採集を行っており、計画通り採集できている。インドでは、強度にナラ・カシ類が薪炭林として利用されているため、期待よりも採集種数がすくなく、目的の一つであるカシノナガキクイムシも採集できていない。インドネシアでは、順調に接種実験が進行中である。タイ国チェンマイにおいて2015年7月、11月、2016年3月、7月に、インド国アルナチャル州、マニプール州において2016年11月に採集を行った。約9割の形態種が同定済みである。
骨原性細胞の分化過程における副甲状腺ホルモンの細胞内シグナル伝達系の解析

副甲状腺ホルモン(PTH)は、細胞膜上のPTH受容体と結合後、主として2つの情報伝達系、PKA経路とPKC経路を介してその作用が伝達される。骨芽細胞においても同様なことが報告されているが、骨芽細胞の分化過程でPTHが作用する場合、これら2つの伝達系が常に活性化されるのか、それとも細胞分化に応じてどちらかが選択的に活性化され、作用発現に関与するのかは不明である。今回、骨芽細胞分化の研究に有用な系であるラット胎児頭蓋冠由来の骨原性細胞を用いて、情報伝達系の変動、情報伝達系間のクロストークおよび情報伝達系とPTHの作用との関係について検索し、以下の結論を得た。1)PTH受容体の発現は、細胞増殖期にすでに認められる。2)PTH添加によるcAMP産生は培養後期になって初めて認められ、培養前期には認められない。すなわち、受容体数とPKA経路活性化の間にディスクレパンシーが存在する。3)PTH添加によるイノシトール3リン産生は、細胞増殖期から認められ、産生量はPTH受容体数と比例関係にある。4)PTH添加による骨芽細胞の分化抑制効果は培養後期に認められ、この抑制効果はPTH刺激cAMP産生量と関連している。5)増殖期の細胞をPKCインヒビターであるスタウロスポリンで処理することにより、PTH添加によるcAMP産生はコントロールの2-3倍に上昇し、さらに細胞分化抑制効果の促進が認められる。これらの事実から、PTHによる分化抑制は主としてPKA経路により介されており、骨芽細胞の増殖期ではPKC経路がPKA経路活性化のカウンターレギュレーションとして働くために、PTHによる分化抑制が抑制されていると考えられた。また、培養後期(細胞分化期)ではPKC経路のカウンターレギュレーションが減少し、このためPTH受容体とPKA経路の共役が促進、PTHによる分化抑制が発現するものと考えられた。
市場リスクとエネルギーポートフォリオの統合マネジメントシステムの構築

本研究は,エネルギー価格と関係の深い市場リスクを考慮したエネルギーポートフォリオ設計法やエネルギーデリバティブを用いたリスクマネジメント手法を検討し, (1)卸電力市場の市場構造分析や価格予測に関する研究(2)エネルギー価格に影響を与える市場リスクの研究(3)エネルギーポートフォリオ・デリバティブの研究(4)関連する最適化手法の研究を実施した.特に卸電力市場の市場構造分析と価格予測においては,ノンパラメトリック回帰を用いて,観測データから需要・供給関数を推定する手法,および価格予測のための季節性トレンド推定手法を新たに提案し,実データを用いてその有効性を確認した.今年度は,当該研究テーマに関する基礎的枠組みを構築することを念頭に,以下の課題に取り組んだ.1エネルギー価格や電力市場の分析の基礎モデルについて検討した.2エネルギーポートフォリオ構築のためのポートフォリオ最適化手法について検討した.3市場リスクのモデル化について検討し,市場リスク計測に関する資産収益率のモデル化,およびヘッジ手法の構築を行った.1については,研究分担者高嶋を中心に,電力価格や燃料費の不確実性を考慮した電源の設置やリプレースの投資意思決定に関する経済性評価モデルを構築した.特に,火力電源のリプレース問題に対して,入札制度導入の影響を分析し,入札価格がリプレースの意思決定に影響を及ぼすことを明らかにした.さらに,原油の海上輸送の経済性やリスクの基礎的な分析を行った.また,研究代表者山田を中心に,JEPX価格の予測モデルについて検討し,時間別システムプライスの時系列予測から翌日価格が70%程度の精度で推定可能であることを示した.2については,研究分担者後藤を中心に,多期間ポートフォリオ選択問題に対し,カーネル法を用いた制御ポリシーを適用する方法論についての研究を行い,実データを利用したエネルギーポートフォリオへの適用可能性について検討した.また,研究分担者牧本を中心に,市場環境の不連続な変化をレジームスィッチでモデル化する方法とそのような環境下における投資家の行動について検討し,一定の条件下で投資家が選好するポートフォリオ構成を理論的に導出するとともに,数値例によってその性質を分析した.3については,研究代表者山田を中心に,I-共変動という概念を用いて個別資産超過収益率をモデル化し,日本市場における資産超過収益率の歪みや尖りを計測した.また,複数資産ポートフォリオのオプションを個別オプションでヘッジする手法を,バリアオプションに適用しヘッジ効果を示した.今年度は,当該研究テーマに関する理論的枠組みを発展させることを念頭に,1電力市場の予測・需給構造分析と容量市場の役割ついて検討した.さらに,2エネルギーポートフォリオ構築のためのポートフォリオ最適化手法と市場リスク評価手法について検討した.1については,研究代表者山田を中心に,電力価格をトレンドと残差系列に分解し,残差に対して多変量自己回帰モデルを当てはめた条件付き期待値予測手法を提案した.提案手法を日本卸電力取引所(JEPX)で取引されるスポット電力の実績データに対して適用したところ,高い精度の予測精度が確認され,実務上の有効性が示されるものとなった.また,約定量を入札総量で除した値を約定率と定義し,約定率に対して一般化加法モデルを当てはめることで,電力市場参加者にとって重要な情報を与える需要供給曲線を推定する枠組みを示した.なお,本結果については特許を申請中である.さらに,研究分担者後藤を中心に,需要・供給曲線の推定における要請の1つとして推定曲線に単調性を課す方法として,単調性制約付きGAMの定式化を行い,より現実的な需要・供給曲線が推定されるよう理論の拡張を行った.容量市場については,研究分担者高嶋を中心に分析を実施し,容量市場の容量確保義務が小売事業者の戦略に対してヘッジとして機能し,期待利益を減少させる代わりにリスクを減少させ,売電価格も低下させるということが明らかになった.2については,研究代表者後藤がロバスト最適化の不確実性集合の設定や,スプライン回帰手法などの正則化の亜種の適用などに関連した最適化手法について検討した.また,研究分担者牧本を中心に,米国株式市場を例に長期に渡る実証分析を実施したところ,モメンタムファクターが特にベアマーケットにおいて高いリターン予測力を持ち,運用実務で重要な役割を果たすことが示された.今年度は,当該研究テーマに関する理論と応用をさらに発展させることを念頭に,1.需要供給関数推定手法の拡張と凸最適化による単調化手法,2.容量市場メカニズム,3.地域間融通を考慮した最適電源構成のそれぞれのサブテーマについて取り組んだ.さらに,4.エネルギーポートフォリオ構築のためのポートフォリオ最適化手法および市場リスク評価手法について検討した.1.については,研究代表者山田を中心に,媒介変数表現に基づく供給・需要関数のノンパラメトリック推定手法を新たに提案し,線形モデルと比べて,決定係数や回帰予測値による誤差の改善効果が得られること,および既提案手法である約定率に基づく推定手法と比較して,価格を説明する際の決定係数が向上することを実証的に確認した.また,研究分担者後藤を中心に,需要・供給曲線などを推定する際,曲線が単調となるようにノンパラメトリック回帰を行う問題を考え,半正定値計画問題に帰着して解く枠組みを提案し,エキゾティクスを標準オプションで近似する際の数値例によって有効性を確認した.2.については,研究分担者高嶋を中心に,容量市場が小売事業者の電力調達戦略及び売電価格に与える影響に関して分析を行い,先行研究と比較した結果,容量市場の容量確保義務が小売事業者の戦略に対してヘッジとして機能し,期待利益を減少させる代わりにリスクを減少させ,売電価格も低下させることが明らかになった.3.については,電力の地域間

送電・分断に着目することで,地域や時間帯ごとの発電コスト特性,および各地域が分断されるケースと比較することによる融通の効果について検証した.4.については,WTIスポットと先渡価格を対象に,満期の異なる先渡,あるいはオプオションポートフォリオに関する長期シミュレーションを実施し,ペイオフのばらつきや損失リスクについて検証を行った.本研究は,エネルギー価格と関係の深い市場リスクを考慮したエネルギーポートフォリオ設計法やエネルギーデリバティブを用いたリスクマネジメント手法を検討し, (1)卸電力市場の市場構造分析や価格予測に関する研究(2)エネルギー価格に影響を与える市場リスクの研究(3)エネルギーポートフォリオ・デリバティブの研究(4)関連する最適化手法の研究を実施した.特に卸電力市場の市場構造分析と価格予測においては,ノンパラメトリック回帰を用いて,観測データから需要・供給関数を推定する手法,および価格予測のための季節性トレンド推定手法を新たに提案し,実データを用いてその有効性を確認した.電力の効率的市場取引を見据えたエネルギー市場における統合リスクマネジメントシステム構築における,市場リスク,エネルギー,ポートフォリオの3つのサブテーマに関する研究は順調に進んでいる.また,電力市場分析,および関連するエネルギーポートフォリオの構築手法については,基礎となる数値最適化手法の応用,および基本分析をより実用的な実績データに対して適用する段階へと進捗しており,研究目的については,2おおむね順調に進展している,といえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。金融工学電力市場の分析については,米国や欧州のデータに対して分析を実施し,各国における需給構造の分析や電源ポートフォリオの構築・シミュレーションを実施する予定である.ポートフォリオ最適化手法については,昨年,研究分担者後藤を中心として構築した手法のエネルギー資産に対する適用可能性について検討する.需要供給関数推定のための手法については,2次錐計画問題として定式化できる目途が立っているため,2015年度も継続して取り組み,論文としてまとめる予定である.さらに,市場リスクを考慮した統合リスクマネジメント手法についても,実データを用いたシミュレーションシステム実装の準備を行う.また,結果の普及のため,国内外での発表を積極的に行い,研究内容をさらに発展させていく.統合リスクマネジメントの観点からの研究は準備段階であるが,市場リスク,エネルギー,ポートフォリオの3つのサブテーマに関しては順調に研究が進んでいる.また,エネルギー価格のデータベースを整備し,基本分析を大規模データに対して適用する準備を進めており,研究目的については,2おおむね順調に進展している,といえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。データベースを利用するにあたり、米国市場における電力価格のデータはWeb上で無償でダウンロード可能であるため、データベースの利用期間を一旦打ち切ることで予算削減を図った。また、次の契約期間を次年度とするため予算を繰り越すことで、予算の圧縮を行い、より効率的な予算執行を試みた。27年度が最終年度であるため、記入しない。