hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
上皮組織の再構成におけるArf6活性微細制御機構の解析

Arf6は上皮がん細胞浸潤機構における責任因子であることが先に提唱されている。今般、神経膠腫細胞浸潤において、その上流因子としてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一つであるNG2が機能している可能性が示された。加えて、ナトリウムイオン/プロトン交換輸送体1(NHE-1)が担うシグナルが並立して機能しており、両シグナルの阻害により相加的な神経膠腫浸潤抑制が可能であることが判明した。今年度の最も重要な成果は、研究実施計画-3における、神経膠種細胞浸潤のArf6依存性の検討結果である。乳癌モデルにおいて示してきたがん細胞浸潤におけるArf6シグナルの重要性が、神経膠種浸潤においてどのように意義づけられるのかについて、重要な示唆が得られた。1高浸潤性を示す神経膠腫細胞において高Arf6発現を示すものが見いだされたと同時に、低浸潤性かつ低Arf6発現を示すものが見いだされた。`2低Arf6発現でありながら高浸潤性を示すものが見いだされた。3Arf6シグナルの下流因子であるAMAP1の発現を調べたところ、高浸潤性・高Arf6発現を示すものにおいてのみ、高発現がみられた。4上記のArf6蛋白質発現のバラエティが観察される一方で、これらの神経膠種細胞におけるArf6mRNA量はほぼ同等であり、Arf6発現の調節点は「転写後」の過程にあると考えられた。これらのことは、神経膠種細胞においてもArf6シグナル依存的に高浸潤性を示すものが確かに存在ずることを強く示唆した(1,3,4)一方、重要なことに、Arf6シグナル非依存的高浸潤性の存在を示している(2)。このことはモデル系である乳癌細胞においては観察されなかったことであり、神経膠腫の病態としての複雑さを反映しているという点で興味深い一方、治療に向けてその浸潤性の制御を考えるとき、Arf6シグナル系のみでは標的として不十分であることを示している。今後、本研究課題であるArf6活性の微細制御と並行した、Arf6非依存的細胞浸潤機構解析の必要性が示されたことからその立案を行い、他研究助成への申請に至った。研究実施計画において予定した、神経膠腫細胞浸潤に対するArf6ユビキチン化の寄与の検討の前提として、神経膠腫細胞浸潤に対するArf6の寄与を、Arf6発現と浸潤活性が高相関するC6細胞においてレンチウイルスベクターを用いたArf6ノックダウンにより検討した。その結果Arf6ノックダウンによる浸潤性抑制効果が確認されたが、乳がん細胞における結果と異なり、その抑制効果は50%程度に留まった。このことは、C6細胞においてArf6の発現亢進がその浸潤性の一因であるとは考えられるものの、他の要因の存在をも強く示唆している。そこで、発現亢進したArf6とともにC6細胞に高浸潤性をもたらす因子を検索し、C6細胞において高い発現が認められるNG2に注目した。上記と同様の方法でNG2のノックダウン下における浸潤活性を測定したところ、90%を超える抑制効果が観察された。一方、神経膠腫の起源は星状細胞であるというのが一般的な理解である。星状細胞は多くの機能を果たしながらも正常脳実質内における運動性という点では極めて静的であることが知られている。神経膠腫細胞との比較対照として正常成体ラット脳より星状細胞を調製して初代培養し、そのArf6,NG2発現と浸潤性の相関についても検討した。初代培養星状細胞のArf6およびNG2発現レベルはC6細胞に比して著しく低かったが、驚くべきことに、Matrigel invasionアッセイにおける浸潤活性はC6,SF268ら高浸潤性細胞と同等であった。このことはすなわち、星状細胞は潜在能力として高い浸潤性を保持しながらも、正常成体脳実質内ではその活性が抑制的制御を受けておりin vivoでの浸潤においてはArf6やNG2の発現亢進などの変化が「脱抑制」機序として働く可能性があることを示唆している。しかしながら、昨年度において報告したように、Arf6発現亢進は全ての神経膠腫細胞において見られる事象ではなく、このことはNG2においても同様である。よってこれら二因子の発現亢進は神経膠腫悪性化の一因足りえても、普遍的な要因とはいえない。そこで、初代培養ラット星状膠細胞を比較対象とし、神経膠腫細胞群において共通な浸潤関連因子を検索して候補分子を得た。そのノックダウンおよび阻害剤による処理によって種々の神経膠腫細胞の浸潤性が抑制できたことから、本因子を標的とした浸潤抑制治療薬の開発が可能ではないかと考え、論文発表に先立ち特許出願を行うことを企画し、出願を完了した。本研究はArf6活性の微細制御の生体における重要性を、正常上皮組織構築およびその破綻としての病態との比較において解明することを企図していた。

研究代表者の異動に伴い、当初の意図との整合性の保持に留意しつつ研究内容に修正を加え、このたび研究期間の満了を迎えた。当初モデル系として想定していた乳腺および乳がん資料を取り扱うことが異動により困難となり、代わって神経膠腫細胞の浸潤を解析対象とした。神経膠腫細胞浸潤は、他のがんの浸潤と同様に当該疾患の脅威の中核をなすが、とくに本疾患においては外科的切除をかいくぐる潜行性の浸潤が深刻な問題となっている。本研究の結果以下に示す知見が得られ、すでに特許申請や学会発表等にいたっており、さらにこれらの成果をまとめた論文を投稿準備中である。1.神経膠腫細胞浸潤においては、先に明らかにされている乳がん細胞浸潤と異なり、Arf6依存的な浸潤に加えてArf6非依存的な浸潤様式が存在する。2.この認識に立脚することにより、より広範な神経膠腫細胞浸潤に寄与する因子としてナトリウムイオン/プロトン交換輸送体1(NHE1)を見出した。かつその阻害剤が神経膠腫細胞浸潤抑制に有効であることを見出した。3.重要なことに、Arf6依存的浸潤を行う神経膠腫細胞においてはArf6シグナル系とNHE1シグナル系は並立して寄与しており、両シグナルを併せて阻害することでより効果的な浸潤抑制が可能であることが判明した。4.神経膠腫細胞浸潤においてArf6と共役する因子として、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるNG2を見出した。すなわちNG2ノックダウンにより顕著な神経膠腫細胞浸潤抑制が見られるが、このときArf6活性の上昇を観察した。高浸潤活性下ではNG2の下流でArf6 GAPが機能しているか、Arf6 GEFの抑制が行われている可能性が示された。今後これらの知見に基づいたin vivoにおける神経膠腫浸潤の制御を日指し、現在in vivo神経膠腫潜行性浸潤のモデルを構築中である。
病原菌・宿主細胞の相互作用をターゲットとしたグラム陰性菌の感染機構の解明

グラム陰性菌は、呼吸器、消化器、尿路、皮膚・軟部組織など、様々な部位に感染し疾病を引き起こし、その予防、治療は大変重要な課題である。グラム陰性病原細菌の多くは、宿主細胞へ接触すると、特殊な分泌機構を通じて、一群の分泌性機能蛋白質(エフェクターと呼ばれる)を宿主細胞質へ注入し、感染に必要な機能を誘導する。そこでグラム陰性菌の一つである赤痢菌から、感染に不可欠なエフェクター蛋白質を、ネイティブな形で精製する方法を確立し、そのエフェクター蛋白質どうし、あるいはエフェクター蛋白質と宿主因子の相互作用を明らかにすることを試みた。赤痢菌が宿主細胞へ感染する際に不可欠なエフェクター蛋白質は、IpaB、IpaC、IpaDと呼ばれる3つの蛋白質であり、IpaBとIpaCは複合体を形成することが知られているが、その詳細は明らかではない。本研究により精製したネイティブな形のIpaB/IpaC複合体は、安定した水溶性の複合体を形成しており、分子量はおよそ200kDで、IpaB : IpaC=1:3-5で結合していることが示唆された。またIpaB/IpaC複合体は、高度な二次構造を形成し、複合体を形成することで安定した構造をとることも示唆された。この複合体の形態は直径10-20nmの球状であり、電子顕微鏡でも可視できた。IpaB/IpaC複合体は、赤血球膜にコレステロール依存的に結合し、真核細胞形質膜にはコレステロール及びCD44依存的に結合した。その際IpaB/IpaC複合体は、リピッドラフトに存在した。またIpaB/lpaC複合体はリボゾームと結合し、小孔を形成した。同様にIpaD蛋白は35kDの蛋白として精製された。またIpaDの部分変異株の解析により、IpaB/IpaC複合体の真核細胞形質膜への挿入に、IpaDが関与していることを見出した。グラム陰性病原細菌の多くは、宿主細胞と接触すると、特殊な分泌機構を通じて、エフェクターと呼ばれる一群の分泌性機能蛋白質を宿主細胞質へ注入し、感染に必要な機能を誘導する。しかし、この分泌の分子メカニズムやエフェクター蛋白質と宿主形質膜との相互作用に関しては、多くのことが解明されていない。本研究は赤痢菌をモデルとし、エフェクター蛋白質と宿主因子の時間的・空間的相互作用を明らかにし、グラム陰性菌感染の分子機構を明らかにし、新たな治療法の開発につなげることを目的とする。赤痢菌のエフェクター蛋白質として、宿主細胞への感染に不可欠なものは、IpaB、IpaC、IpaDと呼ばれる3つの蛋白質であり、菌体外でIpaBとIpaCは複合体を形成している。赤痢菌よりネイティブな形で精製したIpaB/IpaC複合体の分子量は、analytytical ultracentrifugationやゲル濾過クロマトグラフィーにより200-250kDと推定され、circular dichroism spectroscopyや温度安定性の解析から高度な二次構造を有していることが推定された。IpaB/IpaC複合体と真核細胞との相互作用の解析では、IpaB/IpaC複合体は、赤血球膜にはコレステロール依存性に、培養上皮細胞膜にはコレステロール及びCD44依存性に結合した。その際IpaB/IpaC複合体はリピッドラフトに局在した。

リボゾームとIpaB/IpaC複合体との結合を調べたところ、複合体はコレステロールおよびフォスファチジルセリンを含むリポゾームに強く結合し、その結合は尿素や塩での処理に抵抗性であった。これらより、IpaB/IpaC複合体は細胞膜の脂質と強く結合し、安定化することが示唆された。また電子顕微鏡による解析では、IpaB/IpaC複合体は直径およそ10nmの球状の粒子として観察された。グラム陰性菌は、呼吸器、消化器、尿路、皮膚・軟部組織など、様々な部位に感染し疾病を引き起こし、その予防、治療は大変重要な課題である。グラム陰性病原細菌の多くは、宿主細胞へ接触すると、特殊な分泌機構を通じて、一群の分泌性機能蛋白質(エフェクターと呼ばれる)を宿主細胞質へ注入し、感染に必要な機能を誘導する。そこでグラム陰性菌の一つである赤痢菌から、感染に不可欠なエフェクター蛋白質を、ネイティブな形で精製する方法を確立し、そのエフェクター蛋白質どうし、あるいはエフェクター蛋白質と宿主因子の相互作用を明らかにすることを試みた。赤痢菌が宿主細胞へ感染する際に不可欠なエフェクター蛋白質は、IpaB、IpaC、IpaDと呼ばれる3つの蛋白質であり、IpaBとIpaCは複合体を形成することが知られているが、その詳細は明らかではない。本研究により精製したネイティブな形のIpaB/IpaC複合体は、安定した水溶性の複合体を形成しており、分子量はおよそ200kDで、IpaB:IpaC=1:3-5で結合していることが示唆された。またIpaB/IpaC複合体は、高度な二次構造を形成し、複合体を形成することで安定した構造をとることも示唆された。この複合体の形態は直径10-20nmの球状であり、電子顕微鏡でも可視できた。IpaB/IpaC複合体は、赤血球膜にコレステロール依存的に結合し、真核細胞形質膜にはコレステロール及びCD44依存的に結合した。その際IpaB/IpaC複合体は、リピッドラフトに存在した。またIpaB/IpaC複合体はリポゾームと結合し、小孔を形成した。同様にIpaD蛋白は35kDの蛋白として精製された。またIpaDの部分変異株の解析により、IpaB/IpaC複合体の真核細胞形質膜への挿入に、IpaDが関与していることを見出した。
哺乳類新生仔が運ばれる時に示すトランスポートレスポンスの分子神経メカニズムの解析

幼弱に生まれる哺乳類の仔の多くは、親に運ばれて移動する。この時、仔は運ばれやすいコンパクトな姿勢でおとなしくなる輸送反応(TR)を示す。本研究は仔マウスを用いてTRの発達や制御機構を解析した。TRは離乳前一過的に発現し、不動と姿勢制御という構成要素から成る。不動反応には触覚と固有覚刺激が必須であり、姿勢制御は小脳機能を介すことが分かった。これらの結果よりTRはその制御に複数の脳部位が関わる仔特有の反応であることが示唆された。親の養育が生存に必須である哺乳類の仔には効率よく親の養育行動を引き出す「愛着行動」が本能的に備わっている。例えば四足哺乳類の親が仔を口でくわえて運ぶ時、仔は運ばれやすいように"トランスポートレスポンス(TR)"を示す。TRは不動と姿勢制御(特に後肢収縮)から成り、親の輸送をまねて実験者の指で仔の背中の一部をつまみあげても誘導できる。TRは愛着行動の一つと考えられるが、その神経機構はほとんど分かっていない。そこで本研究はマウスモデルを用いてTRの神経基盤解明を目指している。本年度、生後0日齢(PO)からP20の近交系C57BL/6(B6)マウスTR発達曲線の作成を終えた。不動時間の長さと後肢の姿勢タイプに従って生後の21日間を分類したところ、指でつまんだ場合、顕著なTRはP8からP15にかけて一過的に見られ、P18以降見られないことが分かった。B6マウスはP14頃に瞼が開いた後、運動能力が急速に発達し、離乳するP21では自由に動き回る。TRが起こる時期は運動能力が未発達で親に運ばれる必要があるとともに、親にとっては成長する仔の輸送が困難になる時期でもあり、TRの発現タイミングは仔の発達と相関することが分かった。ReelerとCerebellessという二系統の小脳ミュータントマウスを用いてTR異常を検討した結果、ともに姿勢異常がみられ、TR特有の姿勢には小脳での協調運動制御が関与することが示唆された。さらにTRに関わる感覚刺激入力を調べるため皮膚感覚や平衡感覚の入力遮断実験を行い、新たな知見を得ることができた。首の後ろの皮膚を局所麻酔した仔マウスでは不動反応が障害されたため、不動反応には触られる部位の皮膚受容器の刺激が必須であることが分かった。一方、前庭器官を外科的破壊した仔では正常TRが見られたことから、TR発現に前庭受容器の刺激は不要であることが明らかになった。生存するために親からの養育が必須である哺乳類の仔には、効率よく親の養育行動を引き出す「愛着行動」が本能的に備わっている。たとえば四足哺乳類の親が仔を口でくわえて運ぶ時、仔は運ばれやすいように"トランスポートレスポンス(TR)"を示す。TRは仔自身の生存率を高めることに繋がる重要な反応であり、愛着行動の一つと考えられるが、その神経基盤はほとんど分かっていない。そこで本研究はマウスを用いてTRを制御する神経メカニズムの解明を目指している。TRは「不動反応」と「姿勢制御」という2つの要素に大別することができ、親による輸送を真似て実験者の指で仔の背中の一部をつまみあげても誘導できる。本年度は、昨年度に続きTR誘導に必要な感覚入力の探索を行った他、TR特有の姿勢制御およびTR中の仔の状態について詳細な解析を行った。その結果、ビタミンB6過剰投与により固有覚受容を障害された仔マウスでは不動反応がほとんど起こらなくなることが分かった。また、TR中の仔マウスは後肢をしっかりと縮めたまま、体幹部の柔軟性は維持するという複雑な姿勢適応を示すことが分かった。さらにTR中は瞼が次第に閉じてくることも明らかになった。また、興味深いことに非TR状態の仔と比べて、TR中では侵害刺激を与えた時に反応しない個体の割合が有意に高くなっており、TR中は見かけの痛覚閾値が上がることが分かった。これまでの実験から、マウスTRは生後2週目ごろから離乳前まで一過的に起こることが明らかになっている。上記の期間のうち、生後13日を過ぎると母子分離や新奇環境曝露といったストレス負荷によってTR発現が減弱することが今回新たに分かった。以上の結果から、TRはその制御に複数の脳部位が関与する仔特有の鎮静化反応であると考えられる。幼弱に生まれる哺乳類の仔は親からの適切な養育がなければ生き延びることができない。そのため仔には自分を守ってくれる相手を認識し、その対象に愛着する「愛着行動」、そして親には仔の世話をする「養育行動」が本能的に備わっている。愛着行動と養育行動は相互依存的であり、双方の働きかけと応答が必須である。たとえばイヌ、ネコ、ネズミなど四足哺乳類の多くでは、親が仔を口でくわえて運ぶ場合、仔は親が運びやすいように大人しくなり、同時に四肢を縮めてコンパクトな姿勢になるトランスポートレスポンス(Transport Response, TR)を示す。

一方、ヒト乳幼児は泣いているときに抱き上げられると泣き止むことが多い。さらに抱きかかえながら歩くと、そのままおとなしくしていることは広く知られている。つまり、親の輸送中に起こる仔の鎮静化反応はマウスなどだけではなく、ヒトを含む霊長類にも相当する反応がある可能性が高い。しかし、TRに関する研究はあまりなされておらず、反応制御に必要な脳部位や神経機構はほとんど不明である。そこで本研究は仔マウスを用いてTRの発達や制御機構を解析した。TRの詳細な生後発達曲線を作成した結果、TRは離乳前一過的に発現し、不動と姿勢制御という構成要素から成ることが明らかとなった。また種々の感覚入力を薬理学的あるいは外科的に遮断したところ、不動反応には触覚と固有覚刺激が必須であることが分かった。仔マウスの不動反応が減弱すると、親の仔運び行動が妨げられることが行動実験より示された。一方、小脳皮質形成に異常のある変異マウスならびに小脳皮質の外科的除去実験より、姿勢制御には小脳機能が必要であることが示された。これらの結果よりTRには親の輸送を助ける働きがあり、その制御に複数の脳部位が関わる仔特有の反応であることが示唆された。TRの発達曲線の作成、誘導機構の解明、変異マウスを用いたTR異常の解析を終えた。現在、得られた成果を論文としてまとめ投稿準備を進めており、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験開始当初は、TRを制御する脳部位についてニューロンの転写活性の指標であるc-Fos蛋白質の発現などを用いて形態学的に解析する予定を立てていた。しかし、前述のようにTRはストレス負荷によってその反応性が減弱するため、c-Fos発現誘導に十分な刺激を与えられず、遂行が困難であった。一方、ストレス応答に関わる神経メカニズムはよく研究されており数多くの知見がある。そこで今後は、ストレス応答時に活性化する脳部位を手掛かりになぜTR発現が弱まるのかを調べることで、TRを制御する脳部位解明を進める予定である。
新技術の生産・流通と特許制度-ゲーム理論による分析

新技術のライセンスにおいて,特許権所有者と需要者の間で交渉が行われる状況の理論モデルを構築し,それを基に,ゲーム理論の解の一つである「間接安定集合」を用いて,「特許の藪」及び「アンチコモンズの悲劇」を回避しうるような新技術の生産およびライセンスによる流通の可能性を研究した。さらに,その結果の有効性を,被験者を用いた実験および計算機実験により検証した。本研究の目的は,新技術の生産および特許権のライセンスを通しての流通をゲーム理論の視点から分析することである。(1)価格提示方式ライセンスの実験による検証:1980年代以降のライセンスの理論的研究は,価格提示方式の非協力ゲームによる定式化と部分ゲーム完全均衡を用いたものがほとんどである。しかしながら,部分ゲーム完全均衡がもたらす結果は,必ずしも実際のわれわれの行動を反映していないことがある。本研究期間内に,綿密な実験とシミュレーションを行い,価格提示方式のライセンスがどのような結果を導くかを詳しく検証する。(2)交渉によるライセンスの理論的研究とその実験による検証:特許所有者と需要者との間の交渉を通してのライセンスの理論的研究をより深め,その結果と上記(1)の結果と比較し,ライセンスにおいて,社会的厚生を高める上で,どちらのライセンス方式が好ましいのかを詳しく検討する。(3)アンチコモンズの悲劇を回避する制度の研究:多数の特許が関わるところに生ずるアンチコモンズの悲劇を回避するためのパテントプール等の制度についてその有効性を検討する。特許ライセンスの様々な方法,ライセンスのオークション,ライセンス料を提示しての売買,売り手と買い手の交渉を通じてのライセンス契約など,について,研究代表者,分担者がそれぞれのテーマを決め研究を行った。研究代表者の武藤と分担者の渡邊は,主に交渉を通じてのライセンス契約を協力ゲーム理論の観点から分析した。考察したのは,「交渉を通じてライセンスの売買契約を締結する場合,特許権者は何社と交渉すべきか」という問題であり,一般的には非常に多くの交渉妥結点を含む解概念である交渉集合がある条件の元では一点に定まることを示した。さらに,市場に非常に多くの企業が存在する場合には,交渉集合は常に一点になり,更に非協力ゲームのメカニズムを利用してライセンスする場合と全く同じ結果を導くことを示した。この後者の結果をバックアップする研究として,研究分担者の中丸は,専門の生物学をベースに多数の企業の間の競争をシミュレートするエージェントベースモデルを開発し,企業の数が非常に多い場合における企業行動のシミュレーションを行った。研究分担者の大和は,専門のメカニズムデザインの観点から,望ましいライセンスのオークション制度の分析を行い,交渉によるライセンス契約との比較を行った。平成21年度は,前年度得られた結果のさらなる発展および被験者を用いた実験,計算機実験による検証を行った。また,前年度に引き続き,現在の特許制度の問題点に関する資料収集,聴き取り調査を行った。研究成果は以下の通りである。(1)特許所有者が特許使用料を提示し,その料金のもとで需要者がライセンスを受けるかどうかを決定するいわゆる価格提示方式,およびオークションによるライセンスに関する非協力ゲームによる理論的研究をサーベイするとともに,その結果を,被験者を用いた実験,計算機実験により検証した。(2)ライセンスをめぐって特許所有者と需要者の間で交渉が行われる状況の協力ゲームを用いた研究を更に推し進め,新たな理論モデルを構築した。(3)(2)のモデルをもとに被験者を用いた実験,計算機実験を行い,モデルの改良を行った。(4)「特許の藪」に起因する「アンチコモンズの悲劇」の実態を資料の収集および聴き取り調査によって明確に把握し,実証研究のサーベイを行った。以上の結果を,研究代表者,分担者それぞれが自らの所属する国内外の学会で積極的に発表して情報発信を行うとともに,研究の方向性,困難な点への対処法などについて情報収集を行った。平成22年度は,前年度までに得られた結果のさらなる発展および被験者を用いた実験,計算機実験による検証を行った。また,前年度に引き続き,現在の特許制度の問題点に関する資料収集,聞き取り調査を行った。(1)平成20,21年度の研究から得られた新技術の生産およびライセンスのモデルをもとに,アンチコモンズの悲劇の原因となる新製品の製造・販売に多数の特許が関わる「特許の藪」について,その発生を分析する理論モデルを構築した。(2)(1)のモデルをもとに,どのような状況であれば,「特許の藪」が「アンチコモンズの悲劇」をもたらすかを詳しく分析し,計算機を使用した数値計算,シミュレーション実験による分析を行った。(3)(2)で「アンチコモンズの悲劇」がもたらされる状況において,間接安定集合の考え方に沿って特許所有者と需要者が行動した場合に,新製品の製造・販売に関わる特許の数を減らし,アンチコモンズを回避できるかどうかを詳しく検討した。以上の結果を,研究代表者,分担者それぞれが自らの所属する国内外の学会で積極的に発表して情報発信を行うとともに,2011年2月28日-3月2日に東京工業大学においてゲーム理論に関する国際会議を開催して,特許ライセンスのセッションを設け,今後の研究の発展に関して議論を行った。

平成23年度は,本研究の最終年度であり,前年度までに得られた結果をさらにブラッシュアップしたうえで,被験者を用いた実験および計算機実験による検証を行い,特許ライセンスの制度モデルを構築し,そのパフォーマンスを確認した。研究成果は以下の通りである。(1)平成20,21,22年度の研究から得られた新技術の生産およびライセンスのモデルをもとに,協力ゲームおよびその解の1つである間接安定集合の考えを用いて,「アンチコモンズの悲劇」を回避しうるような新技術の生産およびライセンスの制度モデルを構築した。特に,平成23年2月28日-3月2日に東京工業大学において開催した国際会議における世界各国からの参加者との議論に基づき,特許ライセンスに関する新たな視点をモデルに取り入れ,モデルの大幅な改善を行った。(2)(1)で構築したモデルのパフォーマンスを,被験者を用いた実験および計算機実験により検証した。実験を繰り返し行い,その結果をモデルに丹念にフィードバックすることにより,特に,「特許の藪」そして「アンチコモンズの悲劇」の問題の解決を中心にモデルの精緻化を行った。(3)以上の結果を,研究代表者,研究分担者,そして大学院学生など研究協力者それぞれが,自らの所属する国内外の学会で積極的に発表して本研究の成果をアナウンスするとともに,出席者との議論を通して,残された問題点を明らかにし,今後の研究の発展の方向性を探った。
限界過疎地におけるコミュニティネットワーク型まちづくりの推進方策に関する研究

限界過疎地におけるコミュニティネットワーク型まちづくりの推進方策に関する研究限界過疎地におけるまちづくりは、専門施設や行政組織が全面的に担うことはできない。そのため、まちづくりとして最も重要な要素は、教育・生活・文化・産業などにおける地域のネットワークであり、それによるインフォーマルな関係や相互支援を含めた協働・互助関係をつくることである。これを我々は、コミュニティネットワーク型まちづくりと称している。このコミュニティネットワークを作る上で、典型的な事例として北海道標茶町を取り上げた。この標茶町のコミュニティネットワーク型まちづくりを分析すると、3つの大きな組織母体の条件があることが判明した。標茶町のコミュニティネットワーク型まちづくりは、単に限界過疎地の問題としてだけでなく、そのまちづくりのあり方は、これまでの都市型まちづくりに対して、大きな問題提起をなすものであることが明らかとなった。過疎地である北海道標茶町のまちづくりは、集落再編を基盤にして、学校と地区と公民館が結びつく形で展開してきた。集落再編では、元々学校を中心とした地域のまとまりがあった上で、集落の機能を一元化して、その地域の事務局が公民館に置かれるようにした。そして特に、住民の自治と決定を大事にして、地区住民全体の合意の中でまちづくりの優先順位を決めていくという方式とった。道路や環境の整備にしても、その地区の課題は、地域の中で解決可能なもの、行政に要望しなければならないもの、などを分けて、何でも要望と陳情だけで済まそうとするわけではないことも、責任を伴う自治能力の課題として重要であることが明らかとなった。また地域の誇りを醸成するために、1A1P(1エアリア1プライド)方式をとった。一つの地区には、様々な良さがあり、自らそれを発見し、その認識を共有するという取り組みを進めている。学校では、子ども達が地域調べ学習を進め、それを町で発表する等、地域住民に還元するという取り組みも進めている。これらの地域組織と学校が核となりながら、あらゆる地域の中のサークル・文化活動や行事・環境教育活動・生活改善活動・農業体験学習・食育・子育て・女性団体・軽度発達困難児への特別支援サークルなどの活動が重層的に折り重なっており、それらが地域のネットワークを構築している。このような学校・地域・公民館と様々な活動ネットワークが地域で展開している状況を我々はコミュニティネットワークと称した。このコミユニティネットワークが、またまちづくりの活動を活性化し、全体として生浩環境の居場所と居心地を高めている。このようにコミュニティネットワークがまちづくりに貢献していることを明らかにした。日本全国において、学校は地域の象徴的な存在であり、経済的利害を超えて集まれる所である。一方文部科学省の予算も減る中で、過疎地域は典型的に学校統廃合が進められている。しかし、学校統廃合がなされた地域は、地域住民のまとまりがなくなり、生産活動や福祉活動においても、コミュニティの機能がなくなっている。一方北海道標茶町では、学校を中心としたコミュニティを意識的に創りあげ、その補完として、地区公民館を充実させ、住民の自治組織と決定権を高めてきた。その結果、行政予算が少なくなった現段階においても、自助・共助によって、住民の地域共同生活圏とアメニティを維持していることが明らかとなった。すなわち、学校の存在が単に子どもの教育活動だけでなく、地域の社会教育的機能と連動することによって、生活・文化・教育をトータルにとらえるまちづくりの機能を高めることにつながっている。さらに、標茶町では、地域の自治が高まっていくと共に、それに併行して、地域が学校にも協力して、学校教育活動の中に積極的に地域活動や地域調べ学習を取り入れて、学校全体が地域を教えているということである。このような学校を一つのシンボルにして、地域自治を高めるまちづくりを、我々は「コミュニティネットワーク型まちづくり」と称した。このようなまちづくりは、学校が地域のシンボルであると共に、地域が学校に協力して地域づくりの重要性を子ども達に再生産していることの蓄積によるものである。このようなまちづくりは、過疎の町であるからこそできることであるが、本来は市街地部を含めてこのような機能を、日本全国もっていなければならない。しかし、多くの学校では地域を教える学校教育活動は停滞する傾向にある。本研究では、コミュニティネットワーク型のまちづくりの条件としての学校の役割と、それを取り巻く地域自治の振興の重要性を明らかにした。本研究の目的は、限界過疎地において、企業誘致や大規模公共事業が期待できない中で、コミュニティネットワーク型まちづくりの推進方策と発展条件を、生涯学習教育振興策の観点からとらえることであった。この典型的なまちづくりの施策を進めている標茶町の行政の街づくりおよびコミュニティネットワークのあり方を明らかにした。酪農農村部に位置する標茶町では、まちづくりをハードの側面に依拠することはできない。

そのため、地域づくりを様々な教育活動・福祉活動・地域互助等を中心としたコミュニティネットワークを高めている。標茶町の取り組みの中から明らかとなった主要なことは、以下のことである。1.役場行政の中において、縦割り行政の弊害を自覚し、お互いに部署を越えて声かけ合いながら、関係会議への出席を促している。2.地域コミュニティごとに行政から資金を提供する。予算の使い方としては、地区自ら優先順位を決めて申請するようにしている。3.行政による地域支援と共に、学校の行事は、地域の行事を包摂しており、地域の活性化を図るためにも、学校の行事が階層・立場を越えて集まるコミュニティ作りの役割が大きい。標茶町では、各学校のPTAに、全住民が入っており、子どもがいなくても、学校行事に参加する傾向が高く、そこで住民どうしの交流も図られている。4.行政による地域支援と共に、標茶町では、公民館が各学校区に配置されており、各公民館の行事が地域づくりに果たす役割は大きい。5.標茶町では、葬式も各地域で自主的に行われており、葬儀社に依頼することがない。このような活動が、過疎地において、学校を中心としたコミュニティづくりとなっていることが明らかとなった。
地方自治体における人事管理の動態と公務員の技能形成

採用最終年度(3年目)である2015年度における目標は、1理論枠組みの構築、2史資料調査による定性データ、およびアンケート調査による定量データの収集、3その分析、の三つである。1については、雇用システム論等の民間部門研究の応用を考えたものの、公民の差異をどうとらえるのか、について、自分自身、十分な決着がついていない。既往研究を見ても、人事行政については、ファクトに関する論稿は多いものの、理論的な考察は、必ずしも十分ではない。人事行政を理論的に考察するむずかしさを、改めて実感している。2については、情報公開請求も行いつつ、さまざまな定性・定量データを収集してきた。概ね、当初の予定通りと評価できる。2を基礎として、3については、i)各地方自治体の人事行政の発展経路の整理、ii)代表的な自治体の人事行政の展開過程の叙述、さらに、iii)地方自治体ごとの人事行政改革のばらつきに着目して、日本の人事行政研究では、殆ど行われてこなかった、定量的な解析と定性的な分析を組み合わせた研究、などを実施した。しかし、個々の分析を統合する理論枠組みの構築が不十分である点に、課題を残している。なお、iii)に関しては、東京大学『行政学研究会』において、2015年度中に研究報告を実施した。2014年度、『国家学会雑誌』に掲載した「東京都における人事管理の研究:稲継モデルを手掛かりとして」に対して、後藤・安田記念東京都市研究所より、2015年度藤田賞が授与された。東京都(一部、東京市)を題材に、自治体における人事管理の長期的動態を探求した点が、評価されたものである。私の研究課題である「地方自治体における人事管理の変化と安定」に照らし、この評価は意義を有する。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究(「地方自治体における人事管理の動態と公務員の技能形成」)は、1職員の技能形成やモチベーション維持、ひいては、公共サービスの質・量にも影響を及ぼす重要性を持ちながら、外部からの観察が極めて困難な組織の内部管理である人事管理の変化や安定性を捉えること、2行政組織における人事管理の動態がもたらす公務員の技能形成への影響の同定、という大きく二つの課題を有している。今年度は、1)人事管理のシステムレベルの変化を観察するとともに、2)中でも人事異動にスポットを当て、その変化と安定の論理を、実証的に探究し、3)さらに、技能形成に与える影響を調査する前提として、公務員の技能論に関する文献レビューに取り組んだ。1)については、「東京都における能力・実績主義的人事管理の歴史的基礎」として『東京大学行政学研究会』(東京、2014年2月)において報告をする予定であった(悪天候で4月に順延の上、実施)。2)については、まず、『行政共同研究会』(東京、2013年7月)において「人事異動の構造とその論理:東京都幹部職員人事を題材に」として人事異動構造に関する報告を実施するとともに、学術論文「人事異動における構造とその論理:東京都における管理職人事(19932004年)を題材に」として、日本行政学会の機関誌である『年報行政研究』(ぎょうせい)に投稿した。同論文は、査読を通過し、2014年5月に同誌に掲載される予定である。さらに、内外環境の影響を受けつつ、四つの異なる価値の緊張関係の中で形成される、人事異動の制度と実践に関し、都を題材に"Human Resource Development for Managing 'Giants' through Job Rōtation : An Empirical Assessment of the Tokyo Metropolitan Government"(ジャカルタ、2014年8月)として報告を行う予定である(受理済み)。3)のレビューも堅実に進行し、2014年度以降のインタビューおよびアンケート調査の基礎として、利用されることとなる。マクロな人事制度の変化だけでなく、人事異動という個別施策の実証研究に取り組みつつも、理論的な蓄積を並行させた。2014年度以降は、理論的蓄積と実証研究の連結、職員の技能論と人事制度との連結、に取り組むこととなる。2013年度は、その基礎構築期であった。採用2年目に当たる平成26年度は、まず、1年目の研究成果を、積極的に公表することに努力した。第一に、公務員の技能形成と深く関わる、人事異動をテーマに、1年目に書き上げた論稿が、日本行政学会の学会誌である『年報行政研究』に掲載をされた。第二に、東京都を題材に、人事管理の歴史的な遷移を描いた論攷を、『国家学会雑誌』に掲載した。さらに、それぞれの論稿に関わるテーマで、日本行政学会や行政共同研究会等の国内の研究会で報告も実施した。次に、1年目の研究成果を基礎に、3年目の更なる研究成果の公表に向けた研究を継続しつつ、報告も行った。特に、1年目には欠けていた、被用者側の視点も盛り込んだ、公共部門の人事管理研究を進めることを意識した。その成果は、IIASやAGPAといった国際学会での報告、そして、行政共同研究会での二度の報告に現れている。以上の通り、平成26年度は、それまでの成果物の公表と、翌年度以降の研究に向けた研究努力を、うまくバランスできたように思う。こうした取組みを継続し、採用最終年度である平成27年度は、更なる研究成果の獲得を目指したい。

1については、雇用システム論等の民間部門研究の応用を考えたものの、公民の差異をどうとらえるのか、について、自分自身、十分な決着がついていない。既往研究を見ても、人事行政については、ファクトに関する論稿は多いものの、理論的な考察は、必ずしも十分ではない。人事行政を理論的に考察するむずかしさを、改めて実感している。2については、情報公開請求も行いつつ、さまざまな定性・定量データを収集してきた。概ね、当初の予定通りと評価できる。2を基礎として、3については、i)各地方自治体の人事行政の発展経路の整理、ii)代表的な自治体の人事行政の展開過程の叙述、さらに、iii)地方自治体ごとの人事行政改革のばらつきに着目して、日本の人事行政研究では、殆ど行われてこなかった、定量的な解析と定性的な分析を組み合わせた研究、などを実施した。しかし、個々の分析を統合する理論枠組みの構築が不十分である点に、課題を残している。なお、iii)に関しては、東京大学『行政学研究会』において、2015年度中に研究報告を実施した。2014年度、『国家学会雑誌』に掲載した「東京都における人事管理の研究:稲継モデルを手掛かりとして」に対して、後藤・安田記念東京都市研究所より、2015年度藤田賞が授与された。東京都(一部、東京市)を題材に、自治体における人事管理の長期的動態を探求した点が、評価されたものである。私の研究課題である「地方自治体における人事管理の変化と安定」に照らし、この評価は意義を有する。今年度は、1管理者側の視点から実施される人的資源管理の問題、2管理者と職員との利害調整に関わる労使関係管理の問題、3その両者を含む人事管理システムの問題、という大きく3つのテーマに取り組んだ。第1の人的資源管理施策に関して、論文を作成し、『年報行政研究』に投稿、査読を通過して掲載された。また、日本行政学会ポスターセッションにも参加し、報告を行った。第2の労使関係管理に関する研究成果として、国際学会ではIIASの年次大会(於モロッコ)やAGPA(於インドネシア)でのプレゼンテーション、国内の研究会では行政共同研究会での報告を挙げることが出来る。第3の人事管理システムの問題については、東京都を題材に、歴史的な史料分析を実施した論稿を執筆し、『国家学会雑誌』に掲載された。以上の通り、具体的な成果が求められた2014(平成26)年度において、研究の進捗は、概ね順調と評価できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。先述の通り、人的資源管理、労使関係管理、人事管理システムという三つの問題に取り組んできたが、労使関係管理に関しては、研究報告が主であり、研究内容を論稿化し、査読等を経た上で公刊する作業にまで至っていない。公共部門における労使関係管理は、日本において殆ど未開拓の領域である。今後は、労使関係管理に軸を置きつつ、研究業績の公刊作業を進めていきたい。自身の設定した複数のサブテーマに沿いながら、学会報告、投稿作業、レビュー作業を実施することが出来た。しかし、インタビュー、アンケートに関する予備調査が十分でなかった。そのため、計画以上とは言えないものの、研究進捗は、おおむね順調と考える。
昆虫が水平転移により共生細菌から獲得した遺伝子群の進化と機能

共生細菌であるボルバキアより水平転移により多数の遺伝子を獲得しているアズキゾウムシについて、その転移した遺伝子の塩基配列を決定し、既知のものを含めて160もの転移遺伝子があることを突き止めた。これらの塩基配列について、比較解析を行うために、実体のあるボルバキアの遺伝子の中でもこのアズキゾウムシが獲得した転移遺伝子と最も類似しているボルバキアをもつ昆虫を同定した。この昆虫の持つ実体のあるボルバキアについて、アズキゾウム転移遺伝子のホモログ遺伝子の塩基配列を決定し、比較解析を行いつつある。また、種々のアブラムシについても、転移遺伝子の塩基配列の決定を進めた。転移後に機能を失った水平転移遺伝子の分子進化においては、アズキゾウムシゲノム上のボルバキア由来の転移ゲノム断片について、この転移ゲノム断片にきわめてよく似た実体のあるボルバキアゲノムの遺伝子の並びを元に、転移ゲノム断片の遺伝子の並びを、PCR法による確認を行った。現時点で転移が確認できている160の遺伝子を、3つの大きな転移断片にまでまとめることができ、その遺伝子の並びが推定できた。各々の転移断片には、23,89,46個の転移遺伝子がコードされていると予想される。これら3つの断片、及び残り2つの転移遺伝子のゲノム上の位置関係については、まだ同定出来ていない。また、挿入されているレトロトランスポゾンについては、これらの転移遺伝子間の塩基配列を決定することによって明らかにしていく。次に、転移後も機能を保持する遺伝子の分子進化に関しては、様々なアブラムシのサンプリングを行った。現在、7亜科36種を採取できた。これらのゲノムDNAを抽出し、5つの水平転移由来の遺伝子に対するプライマーを用いて、遺伝子の増幅を試みた。Lys遺伝子は、6亜科から増幅が見られたが、残りの4つの遺伝子では、プライマーをデザインした亜科Aphididaeに属する種以外からは増幅産物が得られなかった。得られた産物については塩基配列を行った。これらの新たに取得した塩基配列から、より特異的かつ異なる種からの増幅が可能なプライマーのデザインを行い、残りの4つの遺伝子について、異なる亜科に属するアブラムシゲノムからの増幅を再度試みる。転移後に機能を失った水平転移遺伝子の分子進化においては、マツノマダラカミキリのゲノムに水平転移したボルバキア由来の遺伝子について同定を進めた。同一の種内で、転移遺伝子の有無のパターンを、7地域個体群由来の27個体について、既知の2個体の結果と比較した。これら2個体では、214の共生細菌ボルバキアゲノムの遺伝子について作成した特異的なプライマー対を用いて、PCR法による検出を行った結果、34で増幅が見られている。その内、6つについては、どちらかの個体でしか検出されていない。上記27個体に対しては、その34の遺伝子についてPCR法による検出を試みた。34の内26については、何れの個体からも増幅が見られ、転移遺伝子群が本州、南西諸島の個体群に固定していることが分かった。一方、残りの8の転移遺伝子については、地域個体群間あるいは地域個体群内で検出の有無の差が生じた。これらについては、新たに転移遺伝子に対する特異的なプライマーも作成したが、やはり、検出の有無が生じたため、PCRエラーなどではなく、実際に違いが有ることが分かった。また、マツノマダラカミキリの近縁種2種についても、転移遺伝子が存在するかを上記34のプライマー対を用いて、解析を進めた。その内1種については有望な結果が得られており、214のプライマー対での解析を進めた。転移後に機能を維持しているアブラムシゲノム中の、細菌由来転移遺伝子の分子進化においては、アブラムシのRNA抽出を行い、転移遺伝子のcDNAの塩基配列決定を進めた。これまでに調べていたカミキリムシの近縁種において、あらたに転移ゲノムが挿入されていることが見つかっており、その転移ゲノムの遺伝子配列を用いて、他のアズキゾウムシやマツノマダラカミキリの転移遺伝子と比較解析を行い、興味深いデータが得られている。転移ゲノム断片の塩基配列とレトロポゾン挿入位置の比較解析に関しては、アズキゾウムシ2系統、マツノマダラカミキリムシ、アナナスショウジョウバエの各転移遺伝子と、アズキゾウムシの転移ゲノム断片と高い相同性を示す実体のあるボルバキア、これらに加えて、既存の全ゲノムが決定されているボルバキア4種を加えて、遺伝子配列の決定を進めている。個別の遺伝子断片については、データの蓄積がみられ、進化速度の差から転移の時期が推定できそうである。一方、レトロポゾンの同定は複数の配列が同一箇所に挿入されており、PCRでの同定が難しく、現在のところ明確な数値を示すデータが得られていない。アブラムシの転移遺伝子のcDNA配列の決定:複数種のRNAから配列決定を試みた。多数の重複遺伝子が存在し、断片的な配列しか得られていない。

検出できている遺伝子については、複数の個体での遺伝子の有無の差異、あるいはその塩基配列の情報は増えているので、興味深い結果が得られると期待される。一方で、転移遺伝子が保持されているかどうか、判明していなかった部分については、期待とは異なる結果となっている場合も有り、進捗はしているが、期待した成果を得られていない部分も有る。24年度が最終年度であるため、記入しない。マツノマダラカミキリなど、比較的最近転移した遺伝子群の解析に興味深い研究成果が期待されるので重点的に研究を進めていく。アブラムシの転移遺伝子の配列決定は発現している遺伝子で有るが、転移後長い時間がたっているので、PCRの特異的プライマーのデザインが困難であるが、改良を加えて進めていく。
複相マグネシウム合金のヘテロ構造形成過程と力学特性発現機構の解明

本研究では複相マグネシウム(Mg)合金における不均質構造形成過程と不均質構造の各種因子が力学特性に及ぼす影響について,長周期積層構造相(LPSO相)の体積分率の異なるLPSO型Mg-Zn-Y系合金をモデル材料として実験観察と数値解析の両面から調査した.本研究で得られた主な成果は,(i)鋳造材の変形挙動に及ぼす組織の影響,(ii)鋳造材の繰返し負荷挙動と特異な微視構造発展,(iii)鋳造材および押出材の非線形除荷挙動,(iv)格子ひずみ評価手法の開発,(v)押出材の単結晶パラメータ同定,(vi)他の複相材への展開,である.平成26年度は加工による微視構造発展の調査と組織変化が力学特性に及ぼす影響を実験的に評価すると共に,不均一組織形成を数値的に予測し,力学特性発現機構を検討するための解析手法の基礎を構築した.具体的な実施項目は以下のとおりである.【加工による微細構造付与(実験・観察)】LPSO相の体積分率が異なるMg-Zn-Y系合金を鋳造法により作成し,LPSO体積分率および変形温度を系統的に変化させて微細構造を付与した.【力学特性の評価(実験)】鋳造材および加工材の材料試験を行い,引張り挙動,圧縮挙動,繰返し負荷挙動および除荷過程の非線形挙動について評価した.圧縮挙動については室温挙動に加えて高温挙動についても調査した.これらの結果から,鋳造材の加工硬化挙動や除荷時の非線形挙動は強化相の体積分率のみに依存するのではなく,二相材となることの効果も有することがわかった.【組織の定量的評価(観察)】初期および変形後の微細組織を光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡を用いて評価し,単相および二相材の組織を定量的に評価する手法について検討した.具体的には,変形機構を考慮した平均有効長さを観察結果から得るものであり,上記力学特性の評価により得られた硬化係数や擬弾性挙動との関連性についても検討した.【単相材解析(数値解析)】結晶塑性有限要素法を用いて加工解析を行うため,解析手法に複相マグネシウム合金を表現する材料モデルを導入すると共に予備解析を実施し,単相材の材料定数を同定した.【二相材解析(数値解析)】微細構造の観察結果に基づき数値解析のための二相材モデルを作成し,単相材解析で得られた材料定数を各相に適用した二相材の変形解析を行った.その結果,二相材の変形挙動が各単相挙動の単純な複合則としては表現し得ないことが示唆されると共に,鋳造材においては平均有効長さを考慮することが有用であることがわかった.平成27年度は「系統的調査フェーズ」と位置付けられており,ヘテロ構造の定量的評価と実験に対応した数値解析を実施した.具体的な実施内容は下記のとおりである.【加工および熱処理による微細構造付与(実験・観察)】押出加工および熱処理(溶体化,焼鈍しおよび時効)による欠陥密度,集合組織および析出物密度の制御を実施した.さらに,得られた試料を光学顕微鏡,走査型電子顕微鏡およびEBSD解析を用いて複相組織の形態,配置および結晶方位分布を調査した.【力学特性の評価(実験)】組成および加工条件の異なる数種の材料に対して,単軸負荷試験,繰返負荷試験および負荷ー除荷試験による加工硬化挙動と擬弾性挙動の評価した.また,熱処理条件を制御することにより,第二相の体積分率を変化させた材料を対象として,第二相が各力学挙動に及ぼす影響を調査した.【微細組織の定量的評価(観察)】X線回折による集合組織測定を行い,さらに得られた底面極点図を利用した集合組織の簡易的な評価法を構築した.また,顕微鏡観察により得られた組織像を用いた二相材の組織定量化法を構築し,複相組織における異相境界間隔と第二相体積分率の関係を調査した.さらに,双晶領域の発達と力学特性の関係を評価した.【加工解析およびヘテロ構造材の変形解析(数値解析)】上記微細構造の定量的評価により得られた平均相境界間隔を導入し,二相鋳造材の流動応力を定量的に表現可能となった.また,押出材を想定した軟質相と硬質相からなる二相材の等二軸圧縮負荷解析を行い結晶粒内方位差の発達を評価した.当初計画に沿った実験,観察および数値解析をバランスよく実施したことに加えて,昨年度に実施を見送った加工材を対象とした評価,さらに平成28年度に予定していた変形挙動の理論化と数値解析への反映による成果も早期に得られ始めていることから,当初計画以上の成果が得られていると判断することができる.各研究項目における達成度は以下のとおりである.【加工および熱処理による微細構造付与(実験・観察)】当初計画通り,加工熱処理を系統的に行うと共に,微視構造解析を実施している.ただし,1部の材料において焼鈍しによる欠陥密度の変化よりも前に相変化が生ずることが明らかになったため,実験計画を修正している.【力学特性の評価(実験)】当初計画通り,系統的な力学特性評価を実施した.【微細組織の定量的評価(観察)】当初計画通り,加工材を対象とした組織の定量的評価を実施すると共に,昨年度に引き続き鋳造材の評価も実施した.その結果,本年度の研究により集合組織の簡易的な評価法を新たに考案することが出来た.【加工解析およびヘテロ構造材の変形解析(数値解析)】

当初計画で予定していた変形解析の実施に加えて,上記組織評価結果で得られた情報に基づく理論構築とその数値解析の適用を開始し,具体的な成果が得られ始めている.平成28年度は当初計画に従い「微細構造形成機構解明のための追試験と理論構築」と「特性発現機構解明のための追試験,理論構築および数値解析への導入」に関する研究を実施した.本研究により得られた研究成果は下記のとおりである.【微細構造形成機構解明のための追試験と理論構築】昨年度までに実施してきた鋳造材の変形挙動に関する研究をさらに継続し,データ不足部分の追加材料試験,追加微視構造観察および微視構造評価の再検討などを実施した.それらのデータと評価に基づき,結晶塑性有限要素解析で定量的に変形挙動を記述するための理論を構築した.構築した理論はマグネシウムにおける転位運動に関する最近の研究報告を参考にして,複相合金における平均自由工程を変形機構ごとに異なる方向の平均境界間隔とするものである.【特性発現機構解明のための追試験,理論構築および数値解析への導入】初期集合組織の再評価や追加のEBSD解析よりヘテロ構造を持つマグネシウム合金と従来の商用マグネシウム合金の違いを見出した.またヘテロ構造を持つ複相マグネシウム合金押出材の変形挙動を定量的に表現する結晶塑性構成式の基礎的枠組みを構築した.当初計画には含まれていなかった事項として,解析手法をその場負荷試験で得られる格子ひずみ発達の結果と直接比較可能なものへと拡張し,パラメータフィッティングの精度向上を図った.その結果,従来の巨視的挙動のみでのフィッティングでは異なるパラメータセットが同一解を与えることで決定が困難であった単結晶パラメータをより妥当に決定可能となった.本研究では複相マグネシウム(Mg)合金における不均質構造形成過程と不均質構造の各種因子が力学特性に及ぼす影響について,長周期積層構造相(LPSO相)の体積分率の異なるLPSO型Mg-Zn-Y系合金をモデル材料として実験観察と数値解析の両面から調査した.本研究で得られた主な成果は,(i)鋳造材の変形挙動に及ぼす組織の影響,(ii)鋳造材の繰返し負荷挙動と特異な微視構造発展,(iii)鋳造材および押出材の非線形除荷挙動,(iv)格子ひずみ評価手法の開発,(v)押出材の単結晶パラメータ同定,(vi)他の複相材への展開,である.当初計画では押出加工を予負荷として主に用いる予定であったが,変形に伴う微細組織形成をより定量的に評価するため,鋳造材からの変化を主な対象として微細組織発展と力学特性の関係について検討した.また,熱処理による微細構造付与については当初計画で想定していた変化が見られなかったことから,平成27年度に加工後の焼鈍しに焦点を絞り実験を実施することにした.微細構造評価については,当初計画のとおり具体的な評価手法を考案し,複相マグネシウム合金に適用した.数値解析手法の構築は当初の予定以上に順調に進んでおり,単相鋳造材の材料定数の同定と二相材モデルの作成,および単相パラメータを用いた二相材の変形解析を実施することができた.平成27年度までに組織制御,力学特性評価,微細組織評価および力学解析の基礎的手法が確立すると共に,加工熱処理が組織に及ぼす影響,鋳造材および加工材の変形挙動に関するデータが十分に蓄積されたことから,最終年度である平成28年度は,これまでの実験観察により得られた知見を数値解析へ導入することにより,最終目標である複相マグネシウム合金におけるヘテロ構造形成過程と力学特性発現機構の解明の達成を目指す.具体的な実施項目は下記のとおりである.
血栓症発現の予知に関する研究

近接した時期における血栓症発現の、予知的指標について研究を進めた。1.実用的な血栓症関連自己抗体測定系の確立血栓症発現に関連が深く、臨床上有用な自己抗体である、抗ヘパリン抗体および抗酸化LDL抗体の測定系を、ELISA法により確立した。これらは簡便であり、再現性も高く、現在自己免疫性疾患を中心とした臨床症例に応用中である。2.血栓症予知の臨床研究システムの確立血栓症発現例、および、ごく近い将来の血栓症発現のハイリスク群である動脈硬化症、糖尿病、自己免疫性疾患(抗リン脂質抗体症候群、SLEなど)などの症例について、経時的にPT、APTT、フィブリノーゲン、プラスミノーゲン、α2-PI、アンチトロンビンIII、FDPなどの凝固線溶系の測定項目と、トロンボモジュリン、トロンビン・アンチトロンビンIII複合体、プラスミン・α2プラスミンインヒビター複合体などの凝固線溶系の分子マーカーを中心に検索した。これらのうち、抗リン脂質抗体症候群やSLE症例の血栓症発現とトロンボモジュリン値の動態について、その測定値の上昇と血栓症発現の関連を剖検症例について検討した。それによると、血栓症発現例では、トロンボモジュリン値の血中濃度と、組織中の存在量が概ね反比例することが免疫染色で確かめられ、したがって、トロンボモジュリン値の高値が血栓症発現の予知的指標となることを確認できた。このことは平成9年10月の臨床病理学会総会にて発表した。3.マウスハイブリドーマによる抗ヘパリンおよび抗酸化LDLモノクローナル抗体の採取このことについては現在採取条件を検討中である。