hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
花芽形式誘導物質の単離・固定とその作用機作に関する研究

遠心分離による沈澱物を市販セルラ-ゼで処理すると、高い活性が得られるが、熱処理を行った市販セルラ-ゼも有効であるため、酵素そのものが働いているのではないらしい。植物体をセルラ-ゼ溶液に浮かべるだけでも高い活性をもつ物質が得られるが、この場合には熱処理したセルラ-ゼはあまり有効でない。現在、活性物質を単離同定する実験とともに市販セルラ-ゼの作用機作に関する研究を続けている。ほとんどすべての植物、とくに、敏感な短日植物であるアサガオ及びアオウキクサ、の水抽出物はきわめて低濃度でアオウキクサ151の花成を誘導する。抽出物中に含まれる花成誘導物質(FIS)の大部分(熱に安定)は抽出後につくられるものであるが、植物体摩砕物の遠沈上清と沈澱(pellet)を別々にインキュベ-トしてもFISはほとんどつくられない。また、摩砕物を窒素ガス中またはアスコルビン酸存在下でインキュベ-トしてもFISはつくられない。チロシンの酸化的代謝物であるカテコ-ルアミンもpelletと共にインキュベ-トすると活性を示すようになり、なかでもノルエピネフリン(NE)は非常に有効である。アオウキクサの水抽出物中には相当量のNEが存在し、同量のアオウキクサ抽出物から得たpelletとNE画分を混ぜることによって、粗抽出液と同じ程度のFISが得られ、水抽出物の活性はほとんどNEの関与するFISだけで説明することができる。無傷のアオウキクサをNE溶液に浸しておくだけでも外液は活性を示すようになるが、アオウキクサを浸しておいた水にNEを加えても活性は現われない。また、NEをKOH溶液に溶かすと、ある条件下ではかなり高い活性が現われるが、その条件(NE,KOHの濃度、反応時間等)は極めて微妙、かつ複雑である。これらの結果はFIDがNEからつくられる物質であることを示唆する。水抽出物に含まれるFISの化学分析の結果は活性成分がカテコ-ルアミン由来のメラニン前駆体様物質であることを示唆しており、上記の結論と矛盾するものではない。
2相分離計算法を用いた生命分子ネットワーク解析により生命の設計原理の解明

生命は単純で均一な要素が関連するのではなく、多様性をもつヘテロな要素が選択的に相互作用するシステムである。人工物システムとは根本的に設計の方法が異なると思われるが、その設計原理をどのように理解するのかについての方法論がない。我々はこれまでに2相分離法の計算方法を開発し、大腸菌の熱ショック応答の解析を行うことにより、生命のサブシステム間の相互作用は制御の複雑性が増加するにともないロバストになることを示した。他のサブシステムからの干渉を抑制して、目的の仕事を行うことが可能であることを示唆した。本研究では遺伝子発現調節、代謝、細胞分裂などに対して数学モデルを構築して、システム工学の視点から解析を行うことによって、生命分子ネットワークの設計原理を解明する。生命システムを分子レベルで高速にシミュレートする方法として、(1)2相分離計算法を開発し、それを用いて、(2)大腸菌熱ショック応答の制御のロバスト性を解析した。(1)生命分子反応を結合相と反応相に分離して、前者を代数方程式、後者を微分方程式で記述することによって高速計算を可能にした。(2)複雑性は全体からサブシステムを分離することを難しくしているように見える。しかし、大腸菌熱ショック応答をモデル化することによって、制御の複雑性がサブシステム間のロバスト性を向上させることを明らかにした。便宜的にモジュール化された生命分子ネットワークシステムを数学モデル化して解析している例は多いが、それらを本当にモジュール化することができるのかについて追求するために、モジュール間の相互作用についての研究した例はほとんどない。本研究は、モジュールの組み合わせによって、大規模生命システムを構築する研究の端緒となると考えられる。
植物免疫システムの分子機構

本研究では“植物が如何にして身を守っているか"そして“病原体が如何にしてそれを破るか"を分子生物学的に解明する。これまでに数多くの植物免疫に関連する遺伝子や病原体のエフェクターが単離され、動物の自然免疫との共通点や相違点が明らかになってきているが、タンパク質レベルでの分子メカニズム解明にはほど遠いのが現状である。これまでに本研究室で確立したゲノム、プロテオーム、ケミカルゲノミクス、そしてタンパク質構造解析基盤を駆使し、植物免疫および病原性に重要なタンパク質とその複合体の同定、さらにその構造解析を通して植物免疫システムの解明を目指す。これまでのスクリーニングで植物の免疫を阻害する類似化合物を同定し、この化合物がサリチル酸のシグナルを拮抗阻害すること、この化合物がサリチル酸と構造的に類似していること、この化合物の結合タンパク質を同定した。この免疫阻害剤の抵抗性変異体を4つ単離し、そのひとつが上記の免疫阻害剤結合タンパク質をコードする遺伝子に変異があることなどがわかった。このタンパク質が植物免疫に重要なサリチル酸シグナルに関与する細胞外タンパク質であるかどうかを検証するため、免疫阻害剤1結合タンパク質の大量精製法を確立した。具体的にはシロイヌナズナよりこのタンパク質をコードするcDNAを単離し、ベンサミアーナタバコにおいて発現させ、大量精製した。また、このタンパク質の機能解析のため、特異的なペプチドを選定し、特異的抗体を作成した。免疫阻害剤結合タンパク質をコードする遺伝子に変異がある植物体の表現型を確立するため、遺伝学的解析を行った。その結果、この変異体が4倍体になっていること、またホモ変異体が致死、ヘテロ変異体が免疫阻害剤抵抗性表現型を表すことを明らかにした。さらにサリチル酸生合成変異体との二重変異がこの表現型を部分的に抑制することも明らかにした。このスクリーニング系で得られた植物免疫を亢進する化合物がサリチル酸をグルコシル化する酵素をターゲットにすること、この酵素の発現を抑制すると植物免疫が向上することも明らかになった。また植物免疫を攻撃する糸状菌病原体のゲノム配列を決定しエフェクター候補を同定し、サリチル酸を分解する酵素を持つことも明らかにした。さらにこの糸状菌病原体を認識する二つの抵抗性タンパク質が科の垣根を越えて機能することも明らかにした。これまでのハイスループット化合物スクリーニングにおいて、植物の免疫を阻害する類似化合物を同定し、この化合物がサリチル酸のシグナルを拮抗阻害すること、さらにサリチル酸と構造的に類似していることから、この化合物の結合タンパク質を同定していた。本年度は免疫阻害剤結合タンパク質の植物内大量生成および精製法を確立し、その高純度精製に成功した。タンパク質は6量体を形成しており、N末、C末ともタグの付与によって6量体の形成が阻害されることが分かった。このタンパク質がマンガンに結合すること、またこのタンパク質は糖鎖が結合されており、大腸菌、酵母、動物細胞の系では6量体が形成できないことも分かった。シロイヌナズナで同定された免疫阻害剤耐性株の変異アミノ酸を導入すると免疫阻害剤と結合できなくなることからも、この表現型が説明できた。このタンパク質を10mg以上精製し、結晶化スクリーニングを行って、結晶化に成功した。結晶解析の結果、6量体の構造を決定できた。その構造からマンガンの周りに特異的なポケットがあること、変異に関与するアミノ酸がそのポケットの近くにあることなどから、このポケットがタンパク質の機能に重要であろうと推定された。また2量体構造が植物ホルモンであるオーキシンの結合タンパク質で細胞外受容体と考えられるABP1(Auxin Binding Protein 1)と類似していることが明らかになった。さらにベンサミアーナタバコから3つのホモログを同定し、それぞれをVirus Induced Gene Silencingシステムを用いてノックダウンすると、病原細菌であるPseudomonas syringae pv. tabaciに対して免疫が抑制されていることが分かった。このことにより、免疫阻害剤結合タンパク質が植物免疫に重要な役割をしていることが明らかになった。またその他の植物免疫に関与するタンパク質の制御機構が明らかになった。これまでスクリーニングで植物の免疫を阻害する類似化合物を3種同定し、この3化合物がサリチル酸のシグナルを拮抗阻害すること、この3化合物がサリチル酸と構造的に類似していること、このうち免疫阻害剤P7が特異的に結合するタンパク質を単離精製し、これがCUPINドメインをもち強固な6量体をで形成するタンパク質(CUPIN1と呼ぶ)であった。また、免疫阻害剤P7抵抗性変異体を4つ単離し、そのひとつが上記の免疫阻害剤P7結合タンパク質をコードする遺伝子に変異があることなどがわかった。より詳細な定量的結合データ取得のため、免疫阻害剤P7結合タンパク質の大量精製法を確立した。シロイヌナズナよりこのタンパク質をコードするcDNAを単離し、植物発現ベクターにクローンし、ベンサミアーナタバコにおいて発現し、SDSと高温に耐性な6量体を形成する性質を利用した精製法を用いて単離した。変異体はP7との結合能を欠いており、変異体の表現型を裏付ける結果となった。また、大量精製から結晶化に成功した。さらに結晶構造解析に成功しCUPIN1が6量体でマンガンを含有し、糖鎖を持つ新規タンパク質であることを発見した。さらにこの構造から、タンパク質特異的なペプチドを選定しこのタンパク質の同定や機能解析のための抗体を作成した。これによって、CUPIN1が植物内でアポプラストに存在するタンパク質であることがわかった。

これまで、サリチル酸のシグナル因子がアポプラストに発見された例はなく、細胞と細胞をつなぐシグナル伝達を説明できる因子になる可能性が高い。さらに、さらに驚くべきことに、植物の免疫を亢進する化合物が、この阻害剤と結合タンパク質の結合を阻害した。つまり、この免疫関連タンパク質を正にも負にも制御する化合物を得たことになる。CUPIN1と阻害剤の共結晶もできており、化合物の結合様式もあきらかになってきた。これまでに植物免疫を阻害する化合物を3個単離して、植物免疫ホルモンであるサリチル酸と構造的に類似していることを見いだしている。このうち免疫阻害剤P7が特異的に結合するタンパク質(CUPIN1と呼ぶ)を精製単離して同定している。抗体を用いた解析により、CUPIN1はアポプラストに存在することがわかった。また、その共結晶構造解析とアミノ酸残基の変異体解析により、P7と結合するポケットが存在することが明らかになった。またCUPIN1をコードする遺伝子にP7が結合できない変異が入った植物体はホモ化すると致死になっていたが、6回のバッククロスをおこない、この致死表現型がこの遺伝子の変異によるものではないことが分かってきた。サリチル酸系の免疫シグナル伝達系におけるマスター因子であるNPR1タンパク質の細胞内での挙動を、GFP複合体を用いて解析したところ、サリチル酸添加時に観察されるNPR1の核内での蓄積が、P7によって阻害されることが明らかになった。これによりP7はNPR1の上流に位置することが示された。さらにサリチル酸添加時に観察される細胞内の酸化還元(レドックス)状態の変化がP7によって阻害されることを示すことが出来た。また病原体のゲノム、トランスクリプトーム解析をおこない、病原性に関与する遺伝子群の同定が可能となってきた。ケミカルバイオロジーによる新規免疫阻害剤の発見、阻害剤に対する非感受性変異体の同定、阻害剤結合タンパク質の同定、共結晶解析からの結合様式の解明、シグナル伝達系における作用位置の特定、細胞内の生化学的解析など、研究は予想以上に順調に推移している。これと同時に、病原体のゲノム解析も平行しておこなってきており、宿主である植物側の免疫システムとそれに対抗する病原体の攻防の全体像を理解する上での基盤が確立できたと考えられる。サリチル酸添加時に観察されるNPR1の核内での蓄積が、P7によって阻害されること、さらにサリチル酸添加時に観察される細胞内の酸化還元(レドックス)状態の変化がP7によって阻害されることを示された。
パーソナリティ障害合併の気分障害・不安障害の発症・経過・転帰決定因子の探索研究

8年以上の経験を持つ精神科医が「診断なし」としていた症例でもSCID-II構造化面接により33%にパーソナリティ障害の診断が存在した。C群(不安ー恐怖),A群(奇妙ー風変わり)のパーソナリティ障害が見落とされがちであった。一方,経験的診断によりパーソナリティ障害あり,ないし保留とされていた症例の72%が構造化面接による診断でパーソナリティ障害なしと診断された。パーソナリティ障害診断に構造化面接は必須と思われる。(2)国内では未だ実証的研究の乏しいパーソナリティと精神障害との関連を、構造化面接法と定量的な経過観察から明らかにすることが本研究の目的である。当初は,気分障害と不安障害に関して症例を収集することが目的であったが,これだけでは症例数が不足するため,特に気分障害や不安障害に限定することなく,摂食障害や身体化障害など重症な精神病性障害以外の症例を含め検討することとした。
博多の町割と宅地割の復元に関する研究

博多は堺と並び中世以来の町人町である。平安末に創建した櫛田神社と中世に入ってまもなく建った日本最初の禅宗寺院聖福寺が相対し、その間に町が成立し、当初は一種の門前町であった。その後幾多の戦乱を経て太閣の町割が天正15年(1497)に行なわれた。その町割は海と陸とを結ぶ南北街道とその両側の宅地からなる筋を4箇通し、その南北の長さを10町とし、博多の町割は「十町四方」ではなく「十町四筋」と推定しえた。中世以来の東西街道筋1箇を加え、5筋で町割の骨格を築き、この5筋を流(ながれ)と称し、博多支配の単位とした。江戸時代になると元禄3年(1690)の記録や櫛田神社所蔵の宅地割図から、宅地割を部分的に明らかにしうる。大閣町割で南北街路に面して間口を構えていた宅地が十字路の角地では宅地を縦割(南北方向)にして、東西街路に間口を構えることになって互に宅地の拡張を始めた。それは海と陸とを結ぶ南北街路から、城下町福岡と結ぶ東西街路の方に重要さが移行したことを示している。これは博多町人街区を構成する宅地割の変化であり、その変遷過程をたどることができた。江戸後期(19世紀初)になると南北街路と東西街路で囲まれた街区の東西幅が60間で設計され、間(1間を6尺5寸とする単位)を単位としていた。南北幅はその倍120間に近く、街区は短冊型である。その街区に小路を入れる場合は南北端で、中央の短冊型6街区には入らなく中でも町割の基準線となった市小路筋(呉服町流)には博多の豪商が屋敷を構えていた。間口の広い宅地は後世になると分割が行なわれ、間口が狭くなる傾向へ進む。と同時に町名の境である町界に凹凸が生じ、町が独立し、その集合として流となる。単位としての流が町へ移行したことを意味する。流の全体統治が宅地の分割が契機となって町を単位とする体制へ変化したと考えうる。博多総鎮守櫛田神社所蔵の宅地割図と文章化された宅地の大きさを基に宅地割を復元し、江戸後期(19世紀初)の博多街区を明確にすることを目的に作業を開始した。その結果、海と陸を結ぶ南北街路を主要とし、東西街路を従としていたことが明確となった。それらの街路に囲まれた街区は短冊型で南北に長く、その長さは120間に近い。一方東西方向は60間で、正確に間(1間を6尺5寸とする単位)を単位として設計されていた。それは主要な南北街路の長さよりも街路幅が重要であったことを示している。南北街路の長さの方は宅地割の間口の集積であり、南北街路幅の方向(東西)は宅地の奥行を示す。間口は2間から3間の間の寸法が多いものの一定しないが、奥行は一定していた。したがって、短冊型の街区のうち短辺方向を先に決めて、長辺方向はその倍を目安にしていたことを推測しえた。

南部街路に面して間口を構えていた宅地が十字路の角地では宅地を縦割(南北方向)にして、東西街路に間口を構えることになって互に宅地の拡張を始めた。それは海と陸とを結ぶ南北街路から、城下町福岡と結ぶ東西街路の方に重要さが移行したことを示している。これは博多町人街区を構成する宅地割の変化であり、その変遷過程をたどることができた。巨視的に把握しえても実際に宅地割を図化すると間口の合計が一致しない箇所もあってなかなか困難であった。今後、現存する町家の間口を実測することで、記録的資料との照合を行ない、修正を試みる必要があるだろう。博多街区の4分の3は戦後の区画整理で街路が変更されたが、これらの部分は以前の宅地割図で捕うことができる。今後試みたいもう一つのことは元禄3年の記録や文化13年の博多絵図に記された軒数と復元した宅地割との照合で、宅地割の分割や統合がいかに行われているか具体的に把握したいことである。前年度は博多の町割が短冊型に設計され、海と陸を結ぶ南北街道が主要で、短冊型の長辺方向を占めていた。それが城下町福岡の繁栄に伴なって、陸路の東西街路が重要となり、宅地割に変化が生じて間口を角地において南北街道から東西街路に面することになった。これらのことは博多総鎮守櫛田神社所蔵の宅地割図と文章化された宅地の大きさを基に明らかにしえたことである。今年度は福岡大空襲後区画整理が行なわれなかった地域の間口を実測し、宅地割図との照合を行なった。しかし、宅地割図と現在との年代的差や実測方法の相違によるのか一致しない。一致しないながらも宅地割の資料を網羅し整理した。この目的は間口の大きさを現在の町家の間口と比較検討することである。巨視的には間口が分割する方向に進んでいることと間口の広い豪商の宅地は角地ではなく、中央に位置し、呉服町や市小路に住んでいたことを把えることができる。町名の境を町界と称するが、博多の町割において主要な南北街道を中心軸にして両側宅地を帯状に町界を定め、東西街道間に狭まれた区域に1町名を付け、ほぼ中央で町名を何々下、何々上と分ける。南北街道が町界を決めるに重要な役割を果し、南北街道を中心軸にした細長い帯を流(ながれ)と称し、その流を区分けして町名を付け、町名が付く区域は独立せずに流の一部を荷い、流は南北街道と表裏一体をなしていた。それが後になると町の集合が流となり、町の独立性が強くなる。そのために町界の整然さが失われた。この町界は宅地の分割や統合と共に移動し、凹凸の多い町界になったと推定しうる。この変遷を逆に遡及的に追求すると、太閤町割の十町四方は実は十町四筋で、筋は主要な南北街道と流を示すと思われる。博多の町割を解明するにはこの筋が大切であった。筋は街路3間、その道際からそれぞれ30間ずつで合計63間の幅である。
双務契約における牽連性概念の再検討-フランス法における同時履行の抗弁を中心に-

今年度は、前年度までのフランス法の検討の結果を総括し、そこから得られた知見を通じて、日本法における双務契約の牽連性概念の考察を中心として行った。まず、総論的な検討として、双務契約の牽連性概念には、両当事者の債務間の対価・原因関係に基礎づけられる伝統的な狭い牽連性理解と、両当事者の債務が同一の発生原因から生じたという広範な牽連性理解が存在することを明らかにし、かつ、後者の広範な牽連性理解が日本法においても妥当しうることを論じた。この広範な牽連性は、発生原因たる法律関係における履行の予定に着目し、法律関係において予定されていなかった不履行や請求が,債務を生じさせた法律関係における予定と齟齬を生じさせることを根拠としている。次いで、各論的な検討として、この広範な牽連性によって基礎づけられる諸制度を、両当事者の債権債務を発生させた契約などの法律関係によって予定されていなかった履行を義務付けられることを回避するための諸制度という観点から分析した。まず、同時履行の抗弁・同一の法律関係から生じた債務間の留置権は,契約などの法律関係において予定されていなかった自身の先履行および相手方の後履行を回避する制度として位置づけられる。このように解することによって、従来、公平の観点から認められてきた同時履行の抗弁の広範な適用に、理論的根拠を与えることができる。法定解除は,契約において予定されていた契約目的・有用性が実現できなくなった場合に,履行義務から不履行を受けた当事者を解放させる制度として位置づけられる。このように解することによって、契約目的に着目した法定解除の要件を理論的に基礎づけうる。最後に、牽連する債務間の相殺は,無制限説的に理解するのであれば,同一の法律関係から生じた金銭債務等の同種の代替的債務は同時に履行されるべきことをその法律関係が予定しているとみなされることがその根拠となる。双務契約の牽連性を巡る議論を、主としてフランス法を参照して多角的に検討した。まず、20世紀以降のフランス民法学説の認識として、同時履行原則および牽連性概念がローマ法以来どのように扱われてきたとみられているのかを、通史的に検討した。その結果、牽連性の根拠として、双務契約における債務の対価性と発想を共通するコーズ論を挙げる学説が、民法典制定以前から存在する一方で、広く同一の契約から生じた債務間に牽連性を認める学説もまた、同様に存在することが明らかになった。このような牽連性の理解の相違が、現在に至るまで、フランス民法学説を大きく二分する原因となったと考えられる。すなわち、前者のコーズ論の観点から牽連性を体系化したのがアンリ・カピタンであり、後者の観点から牽連性を体系化したのがルネ・カサンであった。後者はさらに、同時履行の抗弁と留置権の区別といった日本でもなされている古典的な議論を検討するのみならず、相殺の担保的機能の根拠は同時履行の抗弁の担保的機能にあるのであって、相手方が履行をしない間は自身も履行をしなくて良いという同時履行の原則が、観念的な同時履行を達成させる相殺の担保的機能を基礎づけることをも明らかにしている。このように、本研究の目的で掲げているような、広い牽連性に基づき相殺をも射程に入れる体系は、カサンによってフランス民法学説として結実していたことを確認できた。また、このような牽連性概念の体系化と相殺の担保的機能の承認には、ドイツ法の影響が存在していたことも明らかになった。これは、普通ドイツ商法や破産法、ドイツ第一民法草案を紹介検討する当時のフランス法学説に因るものである。研究実施計画で予定していた内容は、おおむね達成することができた。すなわち、牽連性に基づく諸制度の沿革、牽連性の意義や根拠、そして具体的な諸制度の内容という三つを主たる検討課題に設定していたが、研究実績の概要で示した通り、これらの課題は一定程度は達成することができたと考えられるからである。前年度に引き続き、双務契約の牽連性を巡る議論を、主としてフランス法を中心として検討した。今年度は、まず、総論的な検討のまとめとして、カサン・カピタン以降、現在に至るまでのフランス法学説の展開を検討した。その結果、両者の見解は現在のフランス法学説に共に有力説として受容されていること、カサンの広範な法的牽連性という理解が論文レベルでは通説を形成していることを確認できた。また、法的牽連性は、論者によって表現が様々であるものの、債務間の関係ではなく債務不履行が債務の発生原因たる法律関係に与える影響に着目するものであって、債務の発生原因たる法律関係における予定と実際の債務の履行状況とを対比して、法律関係において予定されていなかった一方当事者の債務が履行されないままの他方当事者への履行の義務付けは、法律関係における予定と齟齬を生じさせるので、それを履行拒絶または相殺という同時履行によって是正し、または契約の解消によって解消することを、広範な牽連性の根拠としているとの分析を行うことができた。次いで、各論的な検討として、同時履行の抗弁と、留置権、牽連する債務間の相殺、法定解除の関係という、具体的な諸制度に着目した検討を進めた。その結果、例えば、同時履行の抗弁と留置権の関係については明文規定が創設されたにもかかわらず解釈上なお不透明であること、牽連する債務間の相殺は同時履行の抗弁を根拠とするかつての判例・通説が批判され、法的牽連性が根拠であると解されるようになったことなどを明らかにすることができた。

前年度の計画通り、牽連性の総論的な考察から、具体的な諸制度という各論的な考察へと検討を進めることができたため。また、本研究に関する論文の雑誌連載を開始することができたため。今年度は、前年度までのフランス法の検討の結果を総括し、そこから得られた知見を通じて、日本法における双務契約の牽連性概念の考察を中心として行った。まず、総論的な検討として、双務契約の牽連性概念には、両当事者の債務間の対価・原因関係に基礎づけられる伝統的な狭い牽連性理解と、両当事者の債務が同一の発生原因から生じたという広範な牽連性理解が存在することを明らかにし、かつ、後者の広範な牽連性理解が日本法においても妥当しうることを論じた。この広範な牽連性は、発生原因たる法律関係における履行の予定に着目し、法律関係において予定されていなかった不履行や請求が,債務を生じさせた法律関係における予定と齟齬を生じさせることを根拠としている。次いで、各論的な検討として、この広範な牽連性によって基礎づけられる諸制度を、両当事者の債権債務を発生させた契約などの法律関係によって予定されていなかった履行を義務付けられることを回避するための諸制度という観点から分析した。まず、同時履行の抗弁・同一の法律関係から生じた債務間の留置権は,契約などの法律関係において予定されていなかった自身の先履行および相手方の後履行を回避する制度として位置づけられる。このように解することによって、従来、公平の観点から認められてきた同時履行の抗弁の広範な適用に、理論的根拠を与えることができる。法定解除は,契約において予定されていた契約目的・有用性が実現できなくなった場合に,履行義務から不履行を受けた当事者を解放させる制度として位置づけられる。このように解することによって、契約目的に着目した法定解除の要件を理論的に基礎づけうる。最後に、牽連する債務間の相殺は,無制限説的に理解するのであれば,同一の法律関係から生じた金銭債務等の同種の代替的債務は同時に履行されるべきことをその法律関係が予定しているとみなされることがその根拠となる。研究計画記載の通り行っていく。まずは、平成28年度の研究を29年度も継続して行っていく。特に、牽連性に基づく諸制度の具体的な規律の内容といった各論的な問題に焦点を当てていくこととする。あわせて、本研究のテーマと関係するような問題についても検討を行っていきたい。なお、こちらも研究計画に記載の通り、本研究に関する論文は、平成29年度より雑誌連載を開始する予定である。まずは今年度と同様、牽連性に基づく具体的な諸制度の考察を進めていく。最終的にはフランス法を総括して、それを分析軸として日本法の分析を行う。また、来年度には、本研究に関する学会報告を行った後、雑誌連載を完結させる予定である。額が少なく、書籍を購入するには足らなかったため。書籍の購入費用に余剰が生じたこと、旅費として殆ど使用する機会が無かったことが理由である。翌年度分の書籍の購入費と旅費に充てる予定である。次年度の助成金と合わせて、書籍の購入等に充てる予定。
脳梗塞後の神経再生における脳血管ペリサイトの機能に関する研究

培養脳血管ペリサイトにおいて、細胞外酸性化は形質膜の輸送体(NHE1)を逆回転モードで活性化し、細胞内Ca振動(Ca oscillation)を起こした。Ca oscillationはCa結合タンパク質(CaMKII)をリン酸化し、核内に移行したリン酸化CaMKIIは転写因子CREBをリン酸化することで、遺伝子発現を制御した。ラット/マウス中大脳動脈閉塞モデルにおいて、脳血管ペリサイトは虚血巣周囲に集族し、CREBを発現するとともに種々の神経栄養因子を分泌し脳虚血時には神経保護作用を有すると考えられた。脳血管ペリサイトは脳微小血管周囲に存在し、血管新生、血液脳関門、微小循環調節に重要な役割を果たしている。近年、脳血管ペリサイトが多能性を有することが明らかとなり注目を集めている。本研究は、細胞外環境が脳血管ペリサイトにおいて惹起する細胞応答、シグナル伝達について検討した。1)細胞外pHおよびNa濃度の低下は、脳血管ペリサイトにおいてNa/H exchanger 1 (NHE1)を逆回転モードで活性化し、細胞内Ca貯蔵部位よりCaを周期的に放出させた(Ca oscillation)。このCa oscillationは、時間依存性にカルモジュリンキナーゼ(CAMK)IIをリン酸化するとともに、CREB (Ser133)のリン酸化を起こした。ルシフェラーゼアッセイでは、細胞外アシドーシスによるCRE依存性の転写活性の増加を認めた。NHE1の発現を、RNAiを用いて抑制すると転写活性も抑制されたことから、NHE1を介したシグナル伝達経路であると考えられた。活性化したCREBは核内に移行し、種々のCREB標的遺伝子を含む様々な遺伝子を発現させた。細胞外アシドーシス刺激により調節される遺伝子群をマイクロアレイにて検討すると、CREBシグナル下流の蛋白が発現していた。2)脳血管ペリサイトを低酸素状態に暴露すると454遺伝子が2倍以上の発現上昇を示し、519遺伝子が半分以下に低下した。Glycolysis、angiogenesis、epidermal cell differentiation、cell growth、cytokine activity、inflammatory responseなどにかかわるGO termが有意に抽出された。パスウェイ解析では解糖・糖新生、サイトカイン・免疫反応にかかわる経路が有意な変化を示し、ペリサイトはこれらの遺伝子発現を介して脳内環境を調節している可能性が示唆された。3)脳虚血時の脳血管ペリサイトの動態を観察するために、ラット中大脳動脈閉塞モデルにおける脳血管ペリサイトをPDGFR-β、NG2、desminにより染色すると、脳血管ペリサイトは梗塞巣周辺組織の毛細血管周囲に時間依存性に高度に集族した。脳血管ペリサイトは、脳虚血時の細胞外環境に応じて、種々の細胞応答を起こし、微小環境を制御している可能性が示唆された。脳血管ペリサイトは多彩な機能を有し、脳機能の恒常性維持に重要な役割を果たしている。しかしながら、脳血管ペリサイトが脳虚血の際に果たす役割については不明である。我々はこれまで、培養脳血管ペリサイトにおいて、細胞外刺激がペリサイトに起こす変化とその細胞内シグナル伝達機構について検討してきた。本年度は、これらの細胞応答、シグナル伝達が実際に動物モデルの脳虚血時の病態に関与しているかどうかについて検討した。ラット中大脳動脈閉塞モデルにおいて、脳虚血後の1-5日内に脳梗塞巣周囲組織にPDGFRβ陽性細胞が集族した。PDGFRβ細胞は、内皮細胞に接するようにその外側に位置し、desmin、NG2を共発現していた。一方で、MAP2、GFAPの発現は見られず、PDGFRβ細胞は脳血管ペリサイトであると考えられた。培養脳血管内皮細胞を低酸素状態に暴露すると、内皮細胞におけるPDGF-Bの発現が増加した。よって低酸素状態に伴い脳血管内皮細胞からPDGF-Bが分泌され、脳血管ペリサイトの遊走と増殖を引き起こす可能性が示唆された。培養ヒト脳血管ペリサイトにおいて、細胞外酸性化(アシドーシス)は細胞膜に存在するNa/Hexchanger1を介して細胞内Ca濃度の周期的変動(Ca oscillation、Ca振動)を引き起こした。細胞内Ca振動は、細胞内CaMKIIのリン酸化を惹起し、CREBのリン酸化とその核内への移行を起こした。細胞外アシドーシス刺激による脳血管ペリサイトの遺伝子変化をマイクロアレイにより解析すると、種々のCREB標的遺伝子の発現増加を認め、中でもIL-6の高発現を認めた。脳梗塞周囲組織はアシドーシスに陥ると考えられ、次にマウス中大脳動脈閉塞モデルにおいて、脳血管ペリサイトでCREBリン酸化、IL-6の発現が起こるかどうかについて検討した。虚血早期にPDGFRβ発現細胞は梗塞巣周囲に認められるが、PDGFRβ発現細胞では同時にCREBのリン酸化とIL-6の発現を認めた。したがって、アシドーシスにより惹起されるシグナル伝達機構が、動物モデルの脳虚血巣周囲においても活性化されている可能性が示唆された。脳血管ペリサイトは脳毛細血管で内皮細胞の周囲を裏打ちするように存在する細胞である。

その機能の詳細は不明であったが、近年極めて重要で多面的な役割を果たすことが徐々に明らかとなってきた。本研究では脳虚血における脳血管ペリサイトの役割に関して検討した。脳虚血時には脳内にアシドーシスが起こり、ペリサイトに対しては細胞外酸性化刺激となる。培養ヒト脳血管ペリサイトに対して、細胞外酸性化は細胞形質膜に存在するNHE1を逆回転モードで活性化し、細胞内Ca振動を惹起した。周期的に上昇するCa濃度は、CaMKIIのリン酸化を起こし、さらにリン酸化したCAMKIIは核内に移行した。核内に移行したCAMKIIはCREBをリン酸化し、CRE領域に結合することで、遺伝子発現を制御していた。ラットの中大脳動脈閉塞モデルでは、脳血管ペリサイトは傷害後数日内に梗塞巣周囲に高度に集族した。同時期に梗塞巣周囲ではPDGF-Bが内皮細胞において高度に発現していた。PDGFRβを発現する脳血管ペリサイトにおいて、PDGF-BはAktを介して細胞増殖、抗アポトーシス作用を示した。また、PDGF-BはNGF、NT-3などの神経栄養因子を分泌し神経保護作用を発揮していると考えられた。マイクロアレイによる検討では、細胞外酸性化により脳血管ペリサイトでは様々な遺伝子発現が起こった。発現量の増加が多いIL-6は、脳梗塞巣周囲において脳血管ペリサイトに強く発現していた。脳虚血における脳血管ペリサイトの挙動に関する報告は乏しい。本研究を通して脳虚血の病態に果たす脳血管ペリサイトの新たな役割が明らかとなった。脳血管ペリサイトとペリサイトに発現する蛋白を治療標的とすることで新規脳梗塞治療法の開発に役立つと期待される。当初本研究の計画通りに進行している。主な研究計画において成果が上がり、さらに次年度に向けての研究の準備もできた。したがって、おおむね順調に進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、今後動物実験モデル(マウス/ラット中大脳動脈モデル)を用いて、脳血管ペリサイトにおける細胞内情報伝達機構とそのタンパク発現がin vivoでどのような役割を果たしているかについて、検討する予定である。特に間葉系幹細胞(脂肪幹細胞)の細胞移植マウス、PDGFRβヘテロノックアウトマウス、内皮細胞特異的Nox4過剰発現マウスを用いて、脳血管ペリサイトの挙動とその役割について検討する。脳虚血における脳血管ペリサイトの役割、特に神経再生との関わりについて動物レベルで明らかにしていく。
情報通信システム高信頼化のための評価技術に関する研究

本研究は、性能評価と信頼性解析を融合することで、故障や費用構造を伴う情報通信システムの設計・運用を支援するための新しい性能・信頼性評価技術(PRET : Performance/Reliability Evaluation Technology)を開発することを目的とし、以下の研究成果を得た。1.拡散モデルの開発とその応用に関する研究木村は、系内客数過程が連続時間マルコフ過程として定式される状態依存性をもつ待ち行列を一般化したクラスに対し、既存の厳密解と整合する近似系内客数分布を与える拡散モデルを開発した。この研究成果は、計3編の論文[3,11,23](研究成果報告書・研究発表の項参照)にまとめられている。高橋は、基本復帰境界をもつ拡散モデルを用いて、遊休状態からのサービス開始時にセットアップ時間を要するM/G/1待ち行列を解析した。拡散モデルの情報通信システムへの応用として、河西・高橋は基本復帰境界をもつ拡散モデルを用いて、ファクシミリ通信ネットワークにおけるサーバの性能評価を行い、論文[2]にまとめた。岡村・土肥は情報通信システムと類似性をもつ多段生産在庫システムの性能評価に拡散モデルを応用し、その結果を国際会議で発表した。木村は情報通信システムへの拡散モデルの応用に関する文献調査を行い、その調査結果をサーベイ論文[24]にまとめた。2.ソフトウェア若化スケジューリングに関する研究ソフトウェアの運用信頼性を向上させるためにシステムの稼動を一時的に停止し、内部構造を浄化した後にシステムを再稼動する若化(rejuvenation)という予防保全的手続きが経験的に行われてきた。岡村・土肥・海生は、離散時間あるいは連続時間の確率モデルを用いて、コスト有効性などの評価規範の下で最適な若化スケジュールを導出する問題を理論的に解析した。この研究成果は計8編の論文[1,7,8,9,14,16,17,18]にまとめられている。3.ソフトウェア信頼度成長モデル関する研究フォールト除去作業によってソフトウェアの信頼度が向上していく過程は、フォールト発見事象に適当な仮定をおくことで、ソフトウェア信頼度成長モデルとよばれる確率過程によって表現できる。岡村・土肥・尾崎は、モジュール構造をもつソフトウェア信頼度成長モデル、ソフトウェア信頼度成長モデルのパラメータ推定、最適ソフトウェア・リリースなどの問題に取り組み、従来の解法よりも高い精度をもつ解を導出した。これらの研究成果は計6編の論文[4,5,6,13,15,21]にまとめられている。4.その他の研究岡村・土肥・尾崎は、コンピュータシステムの自動スリープ・スケジューリング最適解を求めるための再生過程モデルを構築し、計3編の論文[10,19,22]にまとめた。また、土肥・海生・尾崎は不完全修理を伴うある取替問題に対して、修理時間限度を推定するノンパラメトリックな方法を提案し、論文[20]にまとめた。

また、土肥・海生・尾崎は不完全修理を伴うある取替問題に対して、修理時間限度を推定するノンパラメトリックな方法を提案し、論文[20]にまとめた。・木村は、新たな性能評価モデルとして、マルコフ過程をベースとする一般化拡散モデルを構築し、論文"Diffusion approximations for queues with Markovian bases"にまとめた。この論文は既に学術雑誌Annals of Operations Researchに採択され、2002年7月にMadridで開催される待ち行列理論に関する国際会議MCQT'02でも発表する予定である。・岡村、土肥、尾崎は、ソフトウェア・エージングを原因とする情報システムの処理能力の低下を回復させるための予防保全策として、ソフトウェア・レジュビネーション(software rejuvenation)方策を考察し、国際会議において発表した。また、論文"Performance evaluation of workload-based software rejuvenationscheme"として発表した。・2001年11月に京都大学数理解析研究所で開催された「あいまいさと不確実性を含む状況の数理的意思決定」研究集会において、岡村、土肥、尾崎、木村は、ソフトウェア信頼性モデル等の計3件の研究発表を行った。・2002年7月にスペイン・マドリッドで開催された待ち行列理論に関する国際会議MCQT'02において、木村は、マルコフ過程をベースとする一般化拡散モデルに関する論文"Diffusion approximations for queues with Markovian bases"を発表した。・2002年9月にフランス・シャモニーで開催された確率モデルに関する欧日国際ワークショップにおいて、尾崎、海生、土肥、岡村は、ソフトウェア・レジュビネーション方策、待ち行列モデルなどの計4件の研究発表を行った。また、木村と河西も同ワークショップにおいて各1件の研究発表を行なった。・2002年11月に米国・アナポリスで開催されたソフトウェア信頼性工学に関する国際シンポジウムISSRE'02において、岡村と土肥は論文"Dependability analysis ofa client/serversoftware systems withrejuvenation"を発表した。・2003年5月に東京工業大学で開催された日本オペレーションズ・リサーチ学会待ち行列研究部会において、河西は次世代移動体通信システムに対する待ち行列モデルに関する研究発表を行った。・2003年9月に広島市立大学で開催された情報処理学会において、岡村と土肥はワークステーションの高信頼化のための保全アルゴリズムに関する研究発表を行った。・2003年10月に東京工業大学で開催された日本オペレーションズ・リサーチ学会
１型糖尿病における膵β細胞特異的破壊の機序解明と新規バイオマーカーの探索

1)ヒトにおける膵島破壊に関わる疾患感受性遺伝子の探索:1型糖尿病濃厚発症家系を7家系集積し、全エクソームシーケンス解析をおこなうことで候補遺伝子変異の探索をおこなった。そのうち1家系における変異が欧米白人には欠損し日本人特有の変異であること、孤発例日本人1型糖尿病の発症とも関連していることを見いだし(リスクアリル頻度:患者群6.1% vs対照群0.7%、p<0.0003,オッズ比9.07、95%CI3.05-26.93)、また複数の家系に共通して1型糖尿病の発症に関与する遺伝子領域を連鎖解析にて同定し、その成果について第61回日本糖尿病学会年次学術集会シンポジウム5.1型糖尿病研究の最前線ー多様化する病態と診断上の課題ー、「1型糖尿病の遺伝素因Genetic factors of type 1 diabetes」(東京、2018.5.24)にて口演発表をおこなった。その後、更に2家系の1型糖尿病濃厚発症家系を新規に見いだし、日本人に特有の膵島破壊に関わる遺伝素因の解明を進行中である。2)マウスを用いた膵島破壊修飾モデルの作出:Mafa遺伝子ノックアウトNODマウスを作出し、8週齢における膵島炎スコアを検討した結果、ノックアウトマウスにて有意に膵島炎スコアが高いことを見いだした。さらに1型糖尿病の累積発症率を検討中である。3)膵島破壊の新規バイオマーカーの探索:1型糖尿病19名、2型糖尿病6名、膵性糖尿病4名、バセドウ病6名の血漿サンプルの集積を完了し、このうち自己免疫性1型糖尿病(インスリン分泌能微小残存)、自己免疫性1型糖尿病(インスリン分泌完全枯渇)、2型糖尿病(インスリン非依存状態)において、miRNA解析をおこなった。1)については、濃厚発症家系の集積は順調に進行し、次世代シーケンサーを駆使して変異解析を行うアプローチが効果を上げ、1家系における候補遺伝子変異の同定をおこなった。さらに孤発例においても同遺伝子変異が関連している結果を得ている。さらに家系間に共通する遺伝子領域を新たに同定しており、想定以上に順調に進行しているといえる。2)については、遺伝子欠損モデル動物の作出に成功し表現型解析として膵島炎スコアが促進するモデルであることが判明し、糖尿病発症率の検討が進んでおり、おおむね順調に進展している。3)については、症例集積が初期の目標に達し、1型糖尿病(インスリン分泌微小残存、完全枯渇)、2型糖尿病のmiRNA解析が進行中であり、おおむね順調に進展しているといえる。1)については更に1型糖尿病濃厚発症家系の集積を継続しており全部で9家系のDNAサンプル集積が修了している。今後はエクソーム解析を随時行いさらなる候補遺伝子変異の絞り込みを行う予定である。2)についてこれまでの解析を継続し表現型解析をおこなう。3)1型糖尿病、2型糖尿病の血漿サンプルにおけるmiRNA解析のスクリーニング結果から、膵β細胞特異的破壊の新たな指標となりうる新規バイオマーカーの選定作業をおこない、検証作業に移行する。1)ヒトにおける膵島破壊に関わる疾患感受性遺伝子の探索:1型糖尿病濃厚発症家系を4家系集積し、全エクソームシーケンス解析をおこなうことで家系単独の候補遺伝子変異を同定した。さらに同変異が欧米白人には欠損し日本人特有の変異であること、孤発例日本人1型糖尿病の発症とも関連していることを見いだし(リスクアリル頻度:患者群6.1% vs対照群0.7%、p<0.0003,オッズ比9.07、95%CI3.05-26.93)、その成果について第60回日本糖尿病学会年次学術集会シンポジウム「1型糖尿病update 2017」(名古屋、2017.5.20)、53rd Annual Meeting of European Association for the Study of Diabetes(Lisbon, Portugal, 2017.9.12)にて口演発表をおこなった。同時に更なる濃厚発症家系の集積をおこない日本人に特有の膵島破壊に関わる遺伝素因の解明を進行中である。一方、これまで既に同定されている疾患感受性遺伝子と各種臨床指標を独立変数として、1型糖尿病においてインスリン分泌能を規定する因子についても解析中であり、DDRB1*09:01-DQB1*03:03を有する群でインスリン分泌能が枯渇し、DRB1*15:01-DQB1*06:02またはDRB1*15:02-DQB1*06:01を有する群でインスリン分泌能が保たれる傾向を認めた。2)マウスを用いた膵島破壊修飾モデルの作出:Mafa遺伝子ノックアウトNODマウスを作出し、膵島炎スコアと自然発症率を検討中である。またMafa遺伝子トランスジェニックNODマウスを作出中である。3)膵島破壊の新規バイオマーカーの探索:1型糖尿病13名、2型糖尿病4名、膵性糖尿病4名、バセドウ病4名の血漿サンプルの集積を完了している。1)については、濃厚発症家系の集積をおこない次世代シーケンサーを駆使して変異解析を行うアプローチが効果を上げ、孤発例においてもβ細胞破壊に関与する遺伝子を解明しつつあることから想定以上に順調に進行しているといえる。2)については、最も時間の要する遺伝子欠損モデル動物の作出に成功し表現型解析を行っており、おおむね順調に進展している。3)については、最も時間を要する新規発症1型糖尿病、バセドウ病、および症例数の限られている膵全摘後糖尿病の血漿サンプル収集を行っている段階であり、想定の範囲内と言える。

1)ヒトにおける膵島破壊に関わる疾患感受性遺伝子の探索:1型糖尿病濃厚発症家系を7家系集積し、全エクソームシーケンス解析をおこなうことで候補遺伝子変異の探索をおこなった。そのうち1家系における変異が欧米白人には欠損し日本人特有の変異であること、孤発例日本人1型糖尿病の発症とも関連していることを見いだし(リスクアリル頻度:患者群6.1% vs対照群0.7%、p<0.0003,オッズ比9.07、95%CI3.05-26.93)、また複数の家系に共通して1型糖尿病の発症に関与する遺伝子領域を連鎖解析にて同定し、その成果について第61回日本糖尿病学会年次学術集会シンポジウム5.1型糖尿病研究の最前線ー多様化する病態と診断上の課題ー、「1型糖尿病の遺伝素因Genetic factors of type 1 diabetes」(東京、2018.5.24)にて口演発表をおこなった。その後、更に2家系の1型糖尿病濃厚発症家系を新規に見いだし、日本人に特有の膵島破壊に関わる遺伝素因の解明を進行中である。2)マウスを用いた膵島破壊修飾モデルの作出:Mafa遺伝子ノックアウトNODマウスを作出し、8週齢における膵島炎スコアを検討した結果、ノックアウトマウスにて有意に膵島炎スコアが高いことを見いだした。さらに1型糖尿病の累積発症率を検討中である。3)膵島破壊の新規バイオマーカーの探索:1型糖尿病19名、2型糖尿病6名、膵性糖尿病4名、バセドウ病6名の血漿サンプルの集積を完了し、このうち自己免疫性1型糖尿病(インスリン分泌能微小残存)、自己免疫性1型糖尿病(インスリン分泌完全枯渇)、2型糖尿病(インスリン非依存状態)において、miRNA解析をおこなった。1)については、濃厚発症家系の集積は順調に進行し、次世代シーケンサーを駆使して変異解析を行うアプローチが効果を上げ、1家系における候補遺伝子変異の同定をおこなった。さらに孤発例においても同遺伝子変異が関連している結果を得ている。さらに家系間に共通する遺伝子領域を新たに同定しており、想定以上に順調に進行しているといえる。2)については、遺伝子欠損モデル動物の作出に成功し表現型解析として膵島炎スコアが促進するモデルであることが判明し、糖尿病発症率の検討が進んでおり、おおむね順調に進展している。3)については、症例集積が初期の目標に達し、1型糖尿病(インスリン分泌微小残存、完全枯渇)、2型糖尿病のmiRNA解析が進行中であり、おおむね順調に進展しているといえる。1)については更に1型糖尿病濃厚発症家系の集積を継続しており全部で7家系のDNAサンプル集積が修了している。今後はエクソーム解析を随時行いさらなる候補遺伝子変異の絞り込みを行う予定である。2)についてこれまでの解析を継続し表現型解析をおこなうとともに、過剰発現モデルであるトランスジェニックNODマウスの作成を継続する。3)新規発症1型糖尿病、バセドウ病、膵全摘後糖尿病、2型糖尿病の血漿サンプルを継続するとともに、糖尿病モデル動物での血漿を採取し新規バイオマーカーをヒト・マウス両面から同定をおこなう。1)については更に1型糖尿病濃厚発症家系の集積を継続しており全部で9家系のDNAサンプル集積が修了している。
循環型生産システム意思決定支援の最適シミュレーション技法の開発

本研究では、製品の全ライフサイクルにわたり省資源・省エネルギー、環境負荷最小化に主眼をおいて、製品設計、製造、リサイクルに関連する諸意思決定問題を、迅速かつ経済的に継続支援できる「製品環境情報支援システム」の開発を狙いとした。その実現に向け、以下4つの分析手法・支援ツール・要素技術を開発し、公表を行った。1ライフサイクル製品設計・製造支援システム製品の初期の設計・開発段階から多面的に環境影響側面を考慮して製品環境データを収集・分析し、省資源・省エネルギー、リサイクル容易性や有害物質削減、低エミッションを可能にするため、環境に適合した工業材料の選定、部材の形状や寸法決定、製造プロセス選定、などに関する意思決定問題を継続的に支援できる知識データベースの構築と環境情報支援システムを開発した。2リサイクル支援生産管理システム不確実性や情報非対称性を補うため、リサイク処理業者、素材・部品メーカをインターネットで結び、最適シミュレーション技法を基軸として、各自の生産・リサイクル進捗状況に応じて必要な時必要なデータを収集・応用することで、継続的改善を可能にするリサイクル支援生産管理システムの開発を試みた。3循環型生産システムの継続的改善支援ツール性能-機能-コスト-環境対応がバランス取れた意思決定のリサイクル性評価、環境影響評価、ライフサイクルコスト評価などは、環境データ収集のモニタリング機能、環境目標達成の診断機能、ライフサイクル計画の最適シミュレーション機能、環境データの傾向分析・予測機能、という4つの機能によって継続的改善支援を可能にした。4最適インセンティブ設計回収率を高めるため、リサイクル処理業者、素材・部品メーカを内部組織化して協調性を持たせ、循環型生産活動の推進によるリスク配分と利益シェアリングの効果的なスキームを開発した。これまで提案された種々の生産概念を取り上げ、「フレキシブル総合化生産」の意義と重要性について論じ、その高揚に向けた概念と内容及び構造について論究した。詳細は、セル生産と労働者の希望労働時間を重視した裁量労働制の下で、状況適応性に優れた「自律的統合化セル生産」を中核とし、次世代の高度で多様なモノ造りにより社会性を反映させ、調和のとれた「フレキシブル統合化生産」の基本形な事柄をまとめた。これによって、グローバル化された高度知識情報社会における人間と共生が可能で、ハードとソフト技術が融合化され、資源節約と廃棄物最小化を目指す経済的便益が富んだ循環型生産体制が可能となる。また、企業の環境への対応策として、製品とその構成部品並びに原材料の再利用・再生使用を積極的にはかる省資源・循環型生産システムを構想し、その概念と構造を明らかにすると共に、それに基づく循環型生産システムの諸意思決定問題の統合化解析を行った。省資源・循環型生産システムの最適設計では、四つの機能から構築される。(1)環境配慮生産技術:省資源化に基づく製品設計と加工、組立・分解がしやすいメカニズム設計、そして部材形状をライフ・サイクル・コスト最小化の下で、最適意思決定を行う。(2)リサイクル支援生産管理:累積総販売量と不確実性に基づいて回収される廃品を想定し、新たに加工を要する部品・ユニットの各期における最適生産量と在庫量、そしてリサイクルを要する部品・ユニットを回収品の品質状態に応じて最適選別する管理システムを構築する。(3)回収効率をはかるインセンティブ設計:製造業者と再生分別処理業者を内部組織化し、環境配慮生産活動によるリスク配分と利益シェアリングの効果的なスキームを開発する。(4)経済性分析:コスト・ベネフィット評価を行う。これによって、省資源・リサイクル主導型生産システムの諸意思決定を継続的に支援しうる最適意思決定支援システムが可能となり、資源の消費量が少なく、廃棄物の発生も少ない生産技術が期待され、持続可能な生産と環境保護の両立が可能となる。本研究では、製品の全ライフサイクルにわたり省資源・省エネルギー、環境負荷最小化に主眼をおいて、製品設計、製造、リサイクルに関連する諸意思決定問題を、最適シミュレーション技法を基軸とし、迅速かつ経済的に継続支援できる「製品環境情報支援システム」の開発を狙いとした。

その実現に向け、平成9年度の研究成果を土台とし、以下3つの支援ツール・分析手法・要素技術を開発し、公表を行った。1ライフサイクル製品設計支援システム製品の初期の設計・開発段階から多面的に環境負荷を考慮して製品環境データを収集・分析し、製品の重量、容積、消費エネルギー、ライフサイクル費用、を半減すると共に、リサイクル容易性や有害物質削減、低エミッションを可能にするため、環境に適合した工業材料の選定、部材の形状や寸法決定、機構の厳選、などに関する意思決定問題を継続的に支援できる知識データベースの構築と情報支援システムを開発した。これによって、性能-機能-コスト-環境対応がバランス取れた意思決定のリサイクル性評価、環境影響評価、ライフサイクルコスト評価などが可能になる。2ライフサイクル製造支援システム材料や形状決定は、下流で行われる製造プロセスと密接な関係があることから、省資源・省エネルギー・低環境負荷を効果的に実現するためには、三者間の再帰性に基づく意思決定が肝要である。従って、1の「製品設計支援システム」の開発に当たり、市場性や省エネルギー・低エミッションにベストな製造プロセス決定を支援できるよう、種々の製造プロセス特性や環境データを知識データベース化した。3リサイクル支援生産管理システム不確実性や情報非対称性を補うため、リサイクル処理業者、素材・部品メーカをインターネットで結び、最適シミュレーション技法を基軸として、各自の生産・リサイクル進捗状況に応じて必要な時必要なデータを収集・応用することで、継続的改善を可能にするリサイクル支援生産管理システムの開発を試みた。