hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルタナリア病原菌の植物寄生性を決定するＣＤ染色体の進化的起源と成立機構

糸状菌のCD(Conditionally Dispensable)染色体とは、培地上での成育には必要ではないが、植物寄生など特定の生活環にのみ必要な染色体である。本研究では、宿主特異的毒素を生産し、異なる作物に感染する3つのアルタナリア病原菌について、毒素生合成遺伝子(TOX)クラスターをコードするCD染色体の進化的起源と成立機構の解明を目指した。その結果、これらCD染色体は、共通領域とTOXクラスターを含む各病原菌特異的な領域からなり、共通な起源染色体にTOXクラスターが組み込まれて成立したことが明らかとなった。さらに、TOXクラスターの成立には遺伝子水平移動が関与したことが示唆された。先に、宿主特異的毒素を生産するAlternaria alternata病原菌のうち、イチゴ黒斑病菌、リンゴ斑点落葉病菌、トマトアルターナリア茎枯病菌の毒素生合成遺伝子(TOX)クラスターをコードする小型CD染色体の構造を決定し、TOX領域以外の構造が保存されていること、すなわち同一起源であることを見出した。CD染色体の進化的起源と進化過程を探るために、今年度は主に以下の研究を実施した。1.CD染色体の構造類似性の確認(共同):リンゴ菌とトマト菌の他の菌株について、TOXをコードする小型染色体の塩基配列を解析した。両病原菌のそれぞれ1株について、パルスフィールド電気泳動ゲルからTOX染色体を回収し、ロッシュGS FLXによって塩基配列を決定した。得られたコンティグから、先に同定したCD染色体の共通領域と高い相同性を示す複数のコンティグが見出され、CD染色体の構造類似性が確認された。2.CD染色体の起源染色体の探索(代表者柘植・分担者児玉):腐生的(非病原性)A. alternata菌株がCD染色体の起源となった小型のdispensable染色体を保有すると予想された。そこで、腐生的菌株群の電気泳動核型を解析したが、小型染色体を保有する菌株は見出されなかった。一方、リンゴ菌の保存菌株から、CD染色体プローブとハイブリダイズする2本の小型染色体を有するO-6112株を見出した。これら2本の染色体のうち、片方にのみTOXがコードされていることが明らかとなり、もう片方の小型染色体がTOX染色体の起源染色体である可能性が見出された。3.CD染色体の分子進化学的解析(共同): CD染色体にコードされる遺伝子の再アノテーションを行い、全遺伝子のエクソン・イントロン構造、データベース相同性解析、各種培地における転写パターンなどをカタログ化し、データベース構築の準備を進めた。糸状菌のCD(Conditionally Dispensable)染色体とは、生存、成育には必要ではないが、植物寄生など特定の生活環にのみ必要な染色体である。先に、宿主特異的毒素を生産するAlternaria alternata病原菌のうち、イチゴ黒斑病菌、リンゴ斑点落葉病菌、トマトアルターナリア茎枯病菌の毒素生合成遺伝子(TOX)クラスターが小型のCD染色体にコードされていること、さらにこれらCD染色体が同一起源であることを見出した。1.TOXクラスターの全貌解明(代表者柘植、分担者児玉): 3病原菌の推定TOXクラスターに分布する機能未同定の遺伝子について、それらの変異株を作出して毒素生合成における機能を解析した。これまでの解析結果と合わせて、イチゴ菌、リンゴ菌、トマト菌のそれぞれ22個、12個、13個の遺伝子から成るTOXクラスターを同定した。2.CD染色体の分子進化学的解析(共同):イチゴ菌、リンゴ菌、トマト菌の全ゲノム情報の整備を進めた。これら3病原菌と他の糸状菌のゲノム情報に基づき、CD染色体の全遺伝子について相同遺伝子を網羅的に再検索し、それらの分子系統学的解析の準備を完了した。国産および外国産の非病原性A. alternata菌株から、PCRによってCD染色体保存遺伝子を検出し、複数の保存遺伝子を保有する菌株を見出した。(3) CD染色体のエピジェネティックス解析(共同): AspergillusnidulansのmethltransferaseをコードするLaeAは、第2次代謝をエピジェネティックに制御する。トマト菌からAaLAEAを単離し、トマト菌、イチゴ菌、リンゴ菌の遺伝子破壊株を作出した。破壊株ではコロニー形態の異常、毒素生産性と病原性の著しい低下が認められ、AaLAEAが形態形成、毒素生産および病原性を多面的に制御することが示唆された。

先に、宿主特異的毒素を生産するAlternaria alternata病原菌のうち、イチゴ黒斑病菌、リンゴ斑点落葉病菌、トマトアルターナリア茎枯病菌の毒素生合成遺伝子(TOX)クラスターをコードする小型CD染色体の構造を決定し、TOX領域以外の構造が保存されていること、すなわち同一起源であることを見出した。CD染色体の進化的起源と進化過程を探るために、今年度は主に以下の研究を実施した。1.CD染色体の構造類似性の確認(共同):昨年度ドラフト配列を決定したイチゴ菌とリンゴ菌の他菌株のCD染色体について、PCRによってコンティグ間を連結し、染色体構造を菌株間で比較した。その結果、すべての菌株のCD染色体から、先に同定した保存領域が見出され、CD染色体の構造類似性が確認された。2.CD染色体の分子進化学的解析(共同):先に構造決定したイチゴ菌とリンゴ菌のCD染色体の遺伝子について、ゲノム情報が公開されている糸状菌遺伝子との分子系統学的解析を行った。その結果、TOX以外の遺伝子の多くがAlternariaが含まれるDothideomycetesクレードに分布するのに対して、TOXの多くがDothideomycetes以外の糸状菌クレードに分布することが明らかとなり、TOX以外の遺伝子が主要染色体遺伝子の重複によって、TOXの多くが水平移動によってそれぞれ成立した可能性が示された。3.CD染色体と主要染色体の比較ゲノミクス(共同): TOX以外の遺伝子が主要染色体起源である可能性を検証するために、イルミナ社HiSeqを用いて、イチゴ菌、リンゴ菌、トマト菌、非病原性A. alternata菌株のゲノムドラフト配列を解析し、アセンブルを行った。さらに、イチゴ菌のRNA-Seq解析を行い、それらの情報を統合して各菌のゲノムドラフト配列のアノテーションを進めている。糸状菌のCD(Conditionally Dispensable)染色体とは、生存、成育には必要ではないが、植物寄生など特定の生活環にのみ必要な染色体である。先に、宿主特異的毒素を生産するAlternaria alternata病原菌のうち、イチゴ黒斑病菌、リンゴ斑点落葉病菌、トマトアルターナリア茎枯病菌の毒素生合成遺伝子(TOX)クラスターが小型のCD染色体にコードされていること、さらにこれらCD染色体が同一起源であることを見出した。1.CD染色体にコードされる遺伝子の分子系統学的解析(花田・柘植):イチゴ菌とリンゴ菌のCD染色体の全遺伝子について、A. alternataと他の菌類から相同遺伝子を検索し、約45%の遺伝子について相同遺伝子を見出した。それら遺伝子の分子系統学的解析によって、TOX以外の遺伝子のほとんどが主要染色体遺伝子のゲノム内重複によって、一方、TOXの多くが水平移動によって成立したことを示す結果を得た。2.CD染色体の起源染色体の探索(児玉):国産および外国産の非病原性A. alternata菌株の一部から、CD染色体保存遺伝子をコードする約1.0 Mbの小型染色体を見出した。次世代シークエンサーを用いて、これら菌株のゲノムドラフト配列を決定し、CD染色体の保存領域の存在を確認した。この結果は、これら非病原性菌株の小型染色体がCD染色体の起源染色体であることを示唆した。
我が国の組織において成果主義による評価が効果を上げ得る条件の心理学的研究

研究成果は、次の3つであり、報告書としてまとめた。1我が国の組織における「成果主義」の進展状況を明らかにした。また「成果主義」人事制度に流れている評価原理を5つの観点から記述した。それらの評価原理が個人や組織の業績向上に肯定的な効果を持ち得る条件を検討するために「ビジネスモデルと人的資源の相互充足性原理」を提唱し、その実証的検討を行った。2「成果主義」の効果性を適切に検討するために2つの新測度を開発した。第1は、業績指標として、従来からの「課題業績」に加えて、新たに個人の本来的な課題や役割を越えた形での同僚や職場への貢献度を意味する「文脈的業績」(contextual performance)に関する測度を創案、開発した。第2は、組織において不可欠のチーム活動に注目し、そのチーム活動の質を測定するものである。これによって成果主義の下での効果的なチームマネジメントのあり方を検討した。3「成果主義」のもとで「目標管理」(Management By Objectives)に着目した。これに関わる理論的な背景を心理学の観点から考察するとともに、運用の実情について構造化面接をもとに明らかにした。また目標管理が個人のモチベーションや学習に及ぼす効果性について検討を行った。4これらについては、適宜、学会機関誌や大学紀要、あるいは書籍として公刊した。また国内外の関連する学会大会において数多くの成果を発表した。さらにそれらを総合する形で、研究報告書としてまとめた。1成果主義の持つ評価原理とその影響について理論的に整理した。(1)我が国の成果主義が持つ評価原理とその効果を検討する上で、「目標設定段階」と「業績評価段階」に分けた。前者では「結果重視vs.プロセス重視」、「目標達成車視vs.学習重視」、「長期考慮vs.短期考慮」などが、後者では「課題業績vs.文脈的業績」や「ルーティン遂行度vs.挑戦遂行度」が関係する。また、成員に対する「評価原理の公開性」や「評価による処遇の格差づけ」の有無にも注目した。(2)これらの原理が、人的資源要因(モチベーション、能力、対人関係)、課題業績、および文脈的業績に及ぼす影響について、米国の研究知見も参考として理論的に整理をし、論文を雑誌「組織科学」に掲載した。2「文脈的業績」の概念およびその測度の開発について検討した。新たに「文脈的業績」を取り上げる。これは従来の課題業績とは対比的で、自己の課題や役割を越えて組織内外の状況に適切に対応することらより生まれる。概念を明確にし、従来の組織市民行動の測度を参考にしつつ、その測度を開発するための文献調査を実施した。対人関係の雰囲気作り、革新指向性、経営課題の認識度など広範な文脈的要素も採り入れる必要性があることを明らかにした。3目標管理制度を導入している企業の成員を対象とする調査研究を行った。目標の設定が、成員の努力点の明確化と他者存在の意識化を、どのくらい生み出すかについて分析を行った。またその覚醒にとって上司の指導性の効果についても検討した。さらには、これらの意識覚醒が、成員の行動習慣および業績(自己評定および上司評定)に及ぼす効果についても分析検討を行った。本年度は次の5つを実施した。第1に、我が国の組織において、「成果主義」は、その内実は必ずしも一様ではないものの急速に進行してきている状況を確認した。第2に、「成果主義」の人事制度に流れている評価原理を5つの観点から抽出、整理をし、それらの評価原理が人的資源やチーム活動を促進し、個人や組織の業績向上に肯定的な効果を持ち得る条件について理論的および実証的に解明した。第3に、我が国における「成果主義」の効果性を適切に検討するために必要とされる新しい測度の開発を行った。これには次の2つが含まれる。

ひとつは、業績指標として、従来からの「課題業績」に加えて、本研究では、新たに個人の本来的な課題や役割を越えた形での同僚や職場への貢献度を意味する「文脈的業績」(contextual performance)に関する測度を創案、開発した。もうひとつは、「成果主義」の効果性を検討するにあたって、組織において不可欠のチーム活動に注目し、そのチーム活動の質を測定するものであった。これによって成果主義のもとでの効果的なチームマネジメントのあり方を検討した。第4に、「成果主義」の運用において、我が国において基本的な方策として広く普及している「目標管理」(Management By Objectives)に着目した。そして、これに関わる理論的な背景を心理学の観点から考察するとともに、組織において現実にどのような運用がなされているのかについて構造化面接を実施して実証的に明らかにし、また目標管理が個人のモチベーションや学習に対して及ぼしている効果性について、実証的な検討を行った。そして第5に、これらについては、学会機関誌や大学紀要、あるいは書籍として公刊した。また国内外の関連する学会大会において数多くの成果を発表した。さらにそれらをまとめる形で、年度末には、研究報告書としてまとめた。
二重ペロブスカイト型マンガン酸化物の磁気抵抗

二重ペロブスカイト型マンガン酸化物RBaMn_2O_6の相図上で強磁性金属、反強磁性電荷軌道整列絶縁体、反強磁性二次元金属の3つの電子相の境界付近に位置するR=Ndの系について、輸送現象の異方性を測定する目的でa, b, c軸方向の揃った単結晶の作製を試みた。通常作製した結晶は単純なペロブスカイト構造の意味では単結晶であるが、RとBaの交互積層の方向であるc軸がa, b軸と入れ替わることによる双晶構造となっている。この結晶の磁気抵抗を測定したところ、反強磁性温度(約280K)の温度が外部磁場印加によって大きく低下することが明らかになった。また、c軸方向の電気抵抗率が磁場印加によって大きく減少することが発見された。240Kにおける磁場下の抵抗は磁場印加前のおよそ1/30にまで下がる。一方、物性研究の一環として、X線散漫散乱の実験を行い、三相の競合がどのように起こっているかについて明らかにした。また、電荷整列相においてc軸方向に三価と四価のマンガンが交互に積層するパターンであることを示唆したが、そのパターンの違いが格子振動にどのような影響を与えるかについて、R=Smの系におけるラマン散乱分光によって調べた。その結果、三価のマンガンがc軸方向に並ぶ場合と異なり、q=0におけるヤーンテラー型の格子振動で頂点酸素が動くことが許されるため、電子の分極率の変調が大きくなり電荷整列相におけるラマン散乱の強度が増強されることがわかった。R=Ndの中性子回折の詳細な解析からは、強磁性的にスピンが整列したマンガンのシートがc軸方向に反強磁性的に積層していること、および、そのスピン整列が生じる温度でa, b軸長が突然伸び、逆にc軸長が縮むことを明らかにした。このことは、マンガンのd電子がx^2-y^2軌道に選択的に入った軌道整列とスピン秩序が同時に起きることを明確に示している。二重ペロブスカイト型マンガン酸化物RBaMn_2O_6について、R=Ndの大型単結晶をフローティングゾーン法で作製するための条件を詳細に調べた。その結果、次の方法が有効であることが分かった。初めに、空気雰囲気でRとBaが秩序化していない単結晶を作製する。次に、それを種結晶として、アルゴン雰囲気でフローティングゾーン法を行う。成長したRとBaが秩序化した単結晶は多くの酸素欠損を含んでいるため、空気あるいは酸素雰囲気下でアニールを行い、酸素量を化学量論に戻す。こうして得られた単結晶の磁気抵抗を測定したところ、反強磁性温度(約280K)の温度が外部磁場印加によって大きく低下することが明らかになった。その結果、温度を適当に選ぶと、A型反強磁性相から強磁性金属相への磁場誘起相転移が観測された。また、反強磁性相における抵抗率は著しく異方的であり、c軸方向の抵抗率が高い。一方で磁場誘起強磁性金属相は、異方性が小さくどの方向の電気抵抗率も低い。結果として、c軸方向の電気抵抗率が磁場印加によって大きく減少することが発見された。240Kにおける磁場下の抵抗は磁場印加前のおよそ1/30にまで下がることが分かった。

このように大きな磁気抵抗を示す反強磁性相のスピン配列について、中性子散乱実験によりA型反強磁性であることを明らかにした。すなわち、RとBaに挟まれた一枚のMn-0層では、マンガンのスピンが強磁性的に配列し、それが層ごとに向きを180度変えている。さらに、この反強磁性相ではMn06八面体がc軸方向に著しく縮んでいることを中性子回折および放射光X線回折の実験結果より明らかにした。このような八面体歪みは、x2-y2型のd軌道の占有率を高め、二重交換相互作用の働きを異方的にしてA型反強磁性を安定化していると考えられる。そのために電気抵抗も二次元金属とでも言えるような異方的なものとなると考えられる。二重ペロブスカイト型マンガン酸化物RBaMn_2O_6の相図上で強磁性金属、反強磁性電荷軌道整列絶縁体、反強磁性二次元金属の3つの電子相の境界付近に位置するR=Ndの系について、輸送現象の異方性を測定する目的でa, b, c軸方向の揃った単結晶の作製を試みた。通常作製した結晶は単純なペロブスカイト構造の意味では単結晶であるが、RとBaの交互積層の方向であるc軸がa, b軸と入れ替わることによる双晶構造となっている。そこで、RとBaの秩序化を促す際に外部から応力を加えることでc軸を揃えることを試みた。しかし、今年度内にはその最適化条件は明らかにすることができなかった。一方、物性研究の一環として、X線散漫散乱の実験を行い、三相の競合がどのように起こっているかについて明らかにした。また、電荷整列相においてc軸方向に三価と四価のマンガンが交互に積層するパターンであることを示唆したが、そのパターンの違いが格子振動にどのような影響を与えるかについて、R=Smの系におけるラマン散乱分光によって調べた。その結果、三価のマンガンがc軸方向に並ぶ場合と異なり、q=Oにおけるヤーンテラー型の格子振動で頂点酸素が動くことが許されるため、電子の分極率の変調が大きくなり電荷整列相におけるラマン散乱の強度が増強されることがわかった。R=Ndの中性子回折の詳細な解析からは、強磁性的にスピンが整列したマンガンのシートがc軸方向に反強磁性的に積層していること、および、そのスピン整列が生じる温度でa, b軸長が突然伸び、逆にc軸長が縮むことを明らかにした。このことは、マンガンのd電子がx^2-y^2軌道に選択的に入った軌道整列とスピン秩序が同時に起きることを明確に示している。
消化器癌に対する新しい血管新生阻害因子を用いた遺伝子治療

血管新生阻害作用を有する神経栄養因子PEDF(human pigment epithelium-derived factor)の消化器癌に対するin vitroにおける作用を検討する目的で、膵癌細胞株にPEDF遺伝子の導入を行った。PEDF遺伝子とレポーター遺伝子であるEGFP(enhanced green fluorescence protein)を組み込んだプラスミドをヒトの膵癌の低転移性株であるPanc-1とMiaPaCa-2、高転移性株であるBxPC-3とAsPC-1にトランスフェクションを行った。遺伝子導入はリポフェクション法にて用い、トランスフェクション後はEGFPをマーカーにFACS(fluorescence-activated cell sorting)を行って、PEDF遺伝子が導入された細胞群を選別した。現在、PEDF遺伝子が導入され、高発現しているstable cell lineをPanc-1とMiaPaCa-2においては確立することができた。PEDF遺伝子導入を行った膵癌細胞株の増殖曲線による検討ではPanc-1ではPEDF遺伝子導入群とcontrolでは増殖能に差はみられなかった。しかし、MiaPaCa-2ではPEDF遺伝子導入群ではcontrolに比べ増殖の抑制が認められ、PEDFがin vitroにおいて血管新生阻害作用のみならず、腫瘍に対して直接、増殖抑制を持っていることが確認された。神経栄養因子であるPEDF(human pigment epithelium-derived factor)のin vitroにおける血管新生阻害作用を確認する目的でPEDF遺伝子の細胞への導入を行った。PEDF遺伝子とレポーター遺伝子であるEFGP(enhanced green fluores cence protein)を組み込んだプラスミドを、血管内皮細胞であるHUVEC(human venous endothelial cell)とコントロールとしてヒト胎児腎由来で形質転換細胞である293細胞にトランスフェクションを行った。リン酸カルシウム法では293細胞では20-30%細胞に発現が認められたが、HUVECでは殆ど発現がみられなかった。また、リポフェクション法では293細胞では40-50%とさらに高い効率で発現がみられたが、HUVECでは殆ど発現が認められなかった。腫瘍細胞に対してはPEDFのプラスミドを用いたリン酸カルシウム法やリポフェクション法で遺伝子導入が可能であることが確認されたため、現在、膵癌の細胞株を用いて、遺伝子導入を行っている。HUVECに対しては十分な遺伝子導入が不可能であったため、ウイルスベクターを用いてトランスフェクションを行った。コントロールの実験としてEFGPのみ組み込まれたレトロウイルスベクターをHUVECおよび293細胞へトランスフェクションをしたところ、293細胞,HUVECともに70 80%の高い効率で発現が認められ、ベクターとしての有効性が確認された。PEDF遺伝子とレポーター遺伝子であるEGFP(enhanced green fluorescence protein)を組み込んだプラスミドを膵癌の低転移性株であるPanc-1とMiaPaCa-2、高転移性株であるBxPC-3とAsPC-1にトランスフェクションを行った。現在、PEDF遺伝子が導入されたstable cell lineをPanc-1とMiaPaCa-2においては確立することができた。膵癌細胞株の増殖曲線による検討ではPanc-1ではPEDF遺伝子導入群とcontrolでは増殖能に差はみられなかった。しかし、MiaPaCa-2ではPEDF遺伝子導入群ではcontrolに比べ増殖の抑制が認められ、PEDFが血管新生阻害作用のみならず、腫瘍に対して直接、増殖抑制を持っていることが確認された。
破骨・骨芽細胞制御による骨恒常性制御

我々はBlimp1がアダルトにおける破骨細胞分化と骨量制御に必須の機能を有すること、アダルトにおけるBlimp1の抑制により強力な破骨細胞形成の抑制と骨量増加を認めることを見出した。我々はさらにOC-STAMPが破骨細胞の細胞融合に必須であり、OC-STAMP欠損マウスの樹立により破骨細胞の細胞融合が完全に阻害されることを見出した。また、骨芽細胞においてはBcl6がStat1の発現抑制を介して分化を制御していること、Bcl6欠損マウスに見られる骨芽細胞形成不全は、Bcl6/Stat1二重欠損マウスにおいて回復することを見出した。骨量は骨を吸収する破骨細胞と骨を形成する骨芽細胞の絶妙なバランスの上に規定されており、破骨細胞の活性や分化が骨芽細胞に対して相対的に優位な場合は骨量減少へ、逆の場合は骨量増加に傾く。破骨細胞は骨を吸収する生体唯一の細胞であることから、その制御は骨量に直結する。申請者はB lymphocyte induced maturationp rotein1(Blimp1)が破骨細胞分化および骨の恒常性制御に必須の機能を有すること、破骨細胞特異的なBlimp1欠損マウスは破骨細胞の分化障害と著明な骨量増加を来すことを見出した(J Exp Med 2010)。しかしBlimp1の全身欠損マウスは胎生期に致死となることから、アダルトにおいてもBlimp1が骨量増加のための標的になり得るのか、アダルトで全身的にBlimp1を抑制することで重篤な障害が発生しないか、ということについては不明のままであった。そこで申請者はアダルトでBlimp1を全身的に抑制した場合の効果を検証するため、後天的に誘導的にCreを発現するMx CreマウスとBlimp1-floxマウスを交配することでMx Cre/Blimp1 flox/floxマウス(Blimpl cKO)を樹立し、アダルトでのBlimp1の機能を解析した。アダルトでBlimp1を全身的に欠損させるとin vivoおよびin vitroともに破骨細胞分化を著明に抑制することができ、またin vivoにおいて顕著な骨量増加を呈することを見出した。Blimp1はB細胞の分化や成熟に必須の機能を有することが報告されているが、アダルトでBlimp1を欠損させることでは、B細胞分化に大きな障害を来さなかった。以上の結果をまとめて、J Biol Chem誌に報告した(2012)。骨量は破骨細胞による骨吸収と、骨芽細胞による骨形成の絶妙なバランスの上に規定されており、その破綻によっては骨量減性疾患を発症する。骨量減少性疾患で最も患者数が多いものが閉経後骨粗鬆症である。閉経後骨粗鬆症は、閉経によるエストロゲン欠乏により、破骨細胞の活性化から骨量が減少するもので、閉経前はエストロゲンが破骨細胞の活性を抑制していることまでは知られていたものの、その分子メカニズムは不明のままであった。申請者は、エストロゲンが破骨細胞において恒常的に低酸素応答性転写因子であるhypoxia inducible factor 1alpha (Hif1a)を抑制していること、閉経によるエストロゲン欠乏がHif1aの活性化のトリガーになり、骨粗鬆症化が進行すること、これらのことからHif1aが閉経後骨粗鬆症の治療表的になることを見いだした。また、破骨細胞・骨芽細胞の相互作用因子については、遺伝子欠損マウスにおいて、著明に骨量が減少するマウスモデルの樹立の成功した。本研究では、骨の恒常性の制御機構について、骨に存在するもっとも代表的な細胞である骨を吸収する破骨細胞と、骨を形成する骨芽細胞の面から解明することを試みた。破骨細胞の面からは、破骨細胞の細胞融合に必須の分子として新たにosteoclast stimulatory transmembrane protein (OC-STAMP)を同定し、OC-STAMP欠損マウスでは破骨細胞の細胞融合の完全な消失をin vivoならびにin vitroで、また骨吸収アッセイではOC-STAMP欠損マウス由来の単核の破骨細胞では骨吸収能の著しい低下をきたすこと、しかしin vivoではOC-STAMP欠損マウスの骨量に著しい低下を認めないことを見出した。また、Cre/LoxP systemを用いてアダルトでB lymphocyte induced maturation protein 1 (Blimp1)を欠失させると、破骨細胞活性の著しい抑制に伴い、骨量の著しい増加をきたすことを見出した。Blimp1欠損マウスは胎生致死であるが、アダルトでBlimp1を抑制しても、致死的な有害事象は認めず、Blimp1はアダルトにおける破骨細胞抑制と骨量増加のための治療標的となり得ることを見出した。26年度が最終年度であるため、記入しない。整形外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。

Blimp1をアダルトで欠損させることで、顕著な破骨細胞分化抑制と著明な骨量増加を認め、一方で致死などの重篤な副作用やB細胞分化不全は来さないことを見出した点、これらの知見を論文にまとめすでに市場報告した点で当初の計画以上に進展していると評価した。閉経後骨粗鬆症において転写因子であるHif1aが治療標的にあることは、破骨細胞特異的HIf1a欠損マウスおよびHif1a阻害剤の投与実験によって証明することができた。また、これらの知見については昨年度論文としてアクセプトされ、掲載に至っている(PNAS 2013)。また、破骨細胞と骨芽細胞の相互作用についても、遺伝子欠損マウスの作製から、その表現系解析までは、ほぼ終了しており、著しい骨量減少を来すことを見いだしている。本動物モデルと、その表現系は世界的にも未だ報告がなく、新規の知見をもたらすものと考えている。また、そのメカニズムについても、in vitroの解析が進んでおり、今年度中には論文執筆から投稿にじゃ入れると考えている。以上から、おおむね順調に進展していると考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。破骨細胞側の制御機構はある程度のめどがついたので、その詰めの実験を行うとともに、今後は骨芽細胞側の制御機構の解明を進める。今後は、現在進めているメカニズムの解析をさらに進め、分子メカニズムを解明することにある。すでに必要な、遺伝子解析マウスの入手およびその解析も進んでおり、さらに詰めて行く予定である。また、これらの知見については、論文としてまとめ、投稿している予定である。さらに、学会等でも成果の公表を行っていきたいと考えている。
Th17を制御する転写因子RORγt発現による接触皮膚炎反応減弱メカニズムの解明

2010年度は観察された事象について、つまりRORγtを強制発現した造血幹細胞移植により起きる脱毛、白斑、そして接触皮膚炎減弱についての観察から得られたデータの解析を行い、接触皮膚炎減弱のメカニズムとしてTh17サブセットの上昇が何らかのフィードバック経路を通じてTregの誘導を行っている可能性を掴んだ。このデータは英文論文としてまとめて投稿し、2011年度内に出版された。2011年度はこのTregに焦点を当ててさらにそのメカニズムについて解明を行っていく予定としていたが、3/11の地震により研究室自体が多大な被害を受け、全電源喪失となったため多数のサンプルや試薬が使用不能となった。また、その後の漏水により遠心機を含む実験機器も破損したためその復旧に時間と資金が費やされた。震災の被害からの復旧に数ヶ月かかり、その後に喪失したサンプルの復旧を行った。Tregとの関連を調べる中でNeuropilin-1という分子に注目し、この分子が皮膚炎に及ぼす影響について検討していくための実験系の確立を行っている。本年は観察された事象について、つまりRORγtを強制発現した造血幹細胞移植により起きる接触皮膚炎減弱について得られたデータの解析を行った。まずはドナーマウスの骨髄よりLineage marker negative,c-kitpositive細胞をpurifyし、その血球計幹細胞を含む細胞群にRORγt遺伝子をレトロウイルスベクターにより導入し、450cGyを2回照射されたレシピエントマウスに移植した。移植細胞は問題なく生着し、各Lineageへと分化していることをFACS解析で確認した。20週を超えてStable reconstitutionとなった段階でジニトロフルオロベンゼン(dinitrofluorobenzene、DNFB)を用いた接触皮膚炎誘発を行った。その結果、RORγtを遺伝子導入した幹細胞による移植を受けたマウスでは著明な接触皮膚炎反応の減弱が見られた。この現象が骨髄移植という手技によるものでは無いことを証明するために、移植マウスよりCD4陽性T細胞をpurifyし、wildtypeのマウスにdonor lymphocyte infusion(DLI)を施行し、同様のDNFBによる接触皮膚炎反応を見たところ症状の再現が可能であった。従って、骨髄移植マウスのCD4陽性T細胞がこの現象を起こしていると考えた。さらにCD4陽性細胞をTh1,Th2,Th17のサブセットで解析したところ、定常状態におけるTh1への誘導が抑制されていることが判明した。また、制御性T細胞(Treg)について解析したところTregの割合が上昇していることも判明した。以上の結果より、Th17サブセットの上昇が何らかのフィードバック経路を通じてTregの誘導を行っている可能性を掴んだ。このデータは速やかに英文論文としてまとめて投稿し、現在出版待ちである。次年度はこのTregに焦点を当ててさらにそのメカニズムについて解明を行っていく予定である。
宇宙・地上の連携観測による高高度放電発光現象の発生条件とメカニズムの解明

高高度放電発光現象(スプライト)を国際宇宙ステーションから観測したJEM-GLIMSのデータと地上雷電波観測データを駆使して,スプライトの水平空間分布と親雷放電の放電特性を明らかにし,スプライトの発生条件を特定することが本研究の目的である。JEM-GLIMSの天底観測データからスプライトを識別する手法を世界に先駆けて確立し,詳細解析の結果42例のスプライトの水平空間分布と,親雷放電から10 km以上離れて発生するという空間偏差を初めて定量的に明らかにした。また,雷電流が放射するVHF帯電磁パルスの放射源も史上初めて特定し,スプライトの空間分布との比較から発生条件に関する知見を得た。スプライトの水平空間分布と親雷放電の放電特性を,国際宇宙ステーションからの雷・スプライト観測装置(JEM-GLIMS)と地上の光学・電磁波連携観測によって明らかにする。さらに,雷放電上空の電磁界と電子密度の時間・空間変動を,時間領域差分(FDTD)法を基にしたモデル計算で求める。これらの定量的比較検証をもってスプライトの発生条件を明らかにし,新しい発生メカニズムを構築することが本研究の目的である。平成24年度の第一の実績は,JEM-GLIMSの打上げを7月に成功させ,12月からは定常的な天底観測を開始した事である。これまでに1,000例近くの雷・スプライト天底観測データの取得に成功しており,世界初の偉業である。JEM-GLIMSのデータ処理プログラム群を開発し,詳細解析を開始した。第二の実績として,地上雷放電電波観測ネットワークの観測機器を整備した点である。11月から3月にかけて北欧・キルナ,南極・昭和基地,国内・女川観測所のELF観測システムを整備した。同時に,札幌,千葉,山梨にVLF観測システムをそれぞれ新設し,フィリピン,タイ,インドネシア,台湾のVLFシステムも新設・整備した。これらによって,JEM-GLIMSで観測した雷放電の電気的特性をつぶさに明らかにする万全の体制が整った。第三の業績として,FDTD法を整備している点である。電気通信大学のグループを中心としてプログラムの開発と整備を進めており,今後JEM-GLIMSで得られるデータとモデル計算結果との比較を行う予定である。また,国内・欧州の研究者と連携し,JEM-GLIMSと連携した光学観測を実施する体制を確立した点も,業績として挙げられる。本研究でなし得たJEM-GLIMSによる軌道上観測と地上観測で得られるデータ群は間違いなく世界トップであり,今後の詳細研究によって大きな成果が期待される。平成25年度の第一の成果は,JEM-GLIMSで得られる大量データの処理方法を確立し,スプライトの同定が可能となった点である。JEM-GLIMSのカメラデータの画像差引き演算処理方法と,フォトメタデータのピーク発光強度比を計算する手法を開発し確立した。これらの手法によって真上観測データから雷放電発光とスプライト発光とを分離し同定することに成功した。第二の成果として,JEM-GLIMSに搭載されている電波観測器によって,雷放電起源の電波を検出しその電気的特性と時空間変化を特定する手法を確立した点である。特に,雷雲内を進展する放電路から放射されたVHFパルスの受信データから,それらの放射源位置を干渉法により時々刻々特定する手法を開発し確立した。第三の成果は,地上に展開するELF/VLF電波観測ネットワークで,JEM-GLIMSで観測された高高度放電発光現象に関し,それを引き起こした雷放電からの電波を同時観測し,その発生時刻・位置・極性・電波モーメント変化量などの放電特性を推定できた点である。平成25年度になし得たこれらの成果は,翌年度以降に実施予定のFDTDモデルとの比較およびスプライトの発生条件の解明に繋がる基盤的な業績と位置付けられる。平成26年度の第一の業績は,前年度に確立したJEM-GLIMS光学観測データにおけるスプライト判定方法を用いて,複数例のスプライト事例を同定したことである。これにより,スプライトが雷放電のピーク発光位置から多くの場合平均10 km程度位置ずれを起こして発生していることを明らかにした。これは,雷放電帰還雷撃の直上とはずれた場所でスプライトが発生することを示唆しており,雷雲内で電荷が中和される中心領域が帰還雷撃の位置とは一致していないことを意味する。第二の業績は,スプライトと同時に観測された雷放電VHFパルスの放射源位置を,JEM-GLIMS搭載のVHF干渉計を用いて世界で初めて特定した点である。VHFパルス放射源位置はスプライトの親雷放電の発光領域内に一致しており,スプライトと親雷放電の時間・空間的な差違を世界で初めて定量的に示すことができた。第三の業績は,雷放電と高高度放電発光現象の全球発生頻度分布を特定した点である。国際宇宙ステーションの軌道特性から地方時に依存しない高高度放電発光現象の全球頻度分布の推定が可能であり,それを世界で初めて実現した。かつてない精度で高高度放電発光現象の全球頻度を推定したことにより,高高度放電発光現象が地球大気組成に与える化学的影響やグローバルサーキットに与える影響等を定量的に評価できることになった。

第四の業績は,本研究をまとめた査読論文1本が掲載確定した点と,本研究に関する修士論文1本,卒業論文1本がまとまった点,国内・国際学会における招待講演を7件こなすなど,成果が続々と得られている点である。平成26年度になし得たこれらの業績を基に,平成27年度では,JEM-GLIMS光学観測データ,電波観測データ,および地上雷放電電波観測データを駆使し,スプライトが位置ずれを起こして発生した要因を解明すること,即ち本研究の最終目標に到達する予定である。平成27年度の第一の業績は,JEM-GLIMSが3年間の軌道上観測期間中に検出した8357例の雷放電イベントのうち,42例のスプライト,508例のエルブスを同定した点である。これほど数多くのスプライトを天底観測によって検出した実績は世界初の快挙といえる。第二の業績は,スプライトと親雷放電との空間的差異を定量的に明らかにした点である。42例のスプライトを統計的に解析した結果,親雷放電からの空間的偏差は2-24 kmの範囲にわたり,中央値は13.6 kmとなることを明らかにした。また,JEM-GLIMS搭載のVHF干渉計による観測データから,スプライトを発生させた雷放電が放射したVHF帯電磁パルスの発生源は,スプライトから10 km以上離れていることを定量的に明らかにした。これらの事実から,スプライトが発生した初期条件とメカニズムを推定し,本研究の最終目標到達にむけた重要な成果を挙げることができた。第三の業績は,雷放電と高高度放電発光現象の発生頻度とその地方時・季節依存性を初めて定量的に明らかにした点である。特に,高高度放電発光現象の発生頻度を平均して10.4例/分と推定した結果は世界初である。第四の業績は,本研究をまとめた4本の査読論文が採択・出版された点と,国内・国際学会における4件の招待講演を行った点である。一方で当初の計画では,雷放電水平電流放射の電磁パルスが生起する,雷放電上空の電磁界・電子密度の時間空間変化を,時間領域差分法(FDTDモデル)を用いて推定する予定であった。しかし予想に反して,スプライトと同時観測したVHF電磁パルスは,ほとんどの波形において振幅が飽和しており,放射源を特定できた例は極めて限定的であった。このため今後は,JEM-GLIMS光学観測データから雷放電水平電流形状を推定しFDTDモデル計算を行い発生メカニズムに迫る研究を,H28年度に採択された新規・基盤研究(B)において継続的に実施する予定である。高高度放電発光現象(スプライト)を国際宇宙ステーションから観測したJEM-GLIMSのデータと地上雷電波観測データを駆使して,スプライトの水平空間分布と親雷放電の放電特性を明らかにし,スプライトの発生条件を特定することが本研究の目的である。JEM-GLIMSの天底観測データからスプライトを識別する手法を世界に先駆けて確立し,詳細解析の結果42例のスプライトの水平空間分布と,親雷放電から10 km以上離れて発生するという空間偏差を初めて定量的に明らかにした。
ナノスケールスピン液体におけるスピノン超流動によるスピン変換理論

U(1)量子スピン液体の候補物質である希土類磁性絶縁体Pr2Zr2O7などは、電荷0・スピン1/2を運ぶ分化したボーズ粒子スピノンを、励起エネルギーギャップを持った準粒子として自発的に生じると考えられている。一方、Yb2Ti2O7は、このU(1)量子スピン液体からHiggs閉じ込め強磁性相に相転移した系として知られている。そこでは、スピノンがボーズ凝縮して超伝導体におけるクーパー対のように振る舞うと考えられるため、超伝導におけるジョセフソン効果の磁気的類似現象の発現が期待される。これらは、散逸のない革新的スピン変換・制御機能の理論的発見に直接つながる、きわめて重要な現象である。我々は、Yb2Ti2O7/Pr2Zr2O7/Yb2Ti2O7、及び、Yb2Ti2O7/Yb2Ti2O7/Yb2Ti2O7の薄膜状ナノ接合系の有効スピン理論模型を解析をした。スピン模型の結合定数、および、左右両側のYb2Ti2O7における強磁性磁化の方向やスピノンの位相差などの境界条件を変化させながら、接合系のスピン構造、スピノン凝縮成分の空間分布と位相分布、接合を流れる局所スピノン流などを計算した。その結果、Yb2Ti2O7/Yb2Ti2O7/Yb2Ti2O7接合系では、左右両側のスピノンの位相差に比例してスピノンのsupercurrentが増大し、接合の厚さによらず内部であまり減衰しないことを示した。Yb2Ti2O7/Pr2Zr2O7/Yb2Ti2O7接合系では、スピノンの位相差について、2π、4π、6π周期のサイン関数を成分にもつスピノン流が発生し、その強度は接合の厚みとともに減衰することを示した。スピノンは磁化のモノポールを運ぶことから、この場合には、縦スピン流と、接合の両側のスピノンの位相差の間に一般化されたジョセフソンの関係式が成立することがわかった。本成果について論文投稿準備中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。量子スピンアイス系物質Yb2Ti2O7は、量子スピン液体近傍に位置する強磁性絶縁体であり、ボーズ統計に従って電荷0・スピン1/2を運ぶ準粒子である磁化の単極子(モノポール)が、非閉じ込め量子スピン液体からHiggs閉じ込め強磁性相に極低温で相転移するという描像をこれまでの研究で確立してきた。当該年度では、その簡単化した理論模型における数値シミュレーションから、その量子スピン液体領域においては、スピノンのほか、量子電磁気学における光子に類似した励起子がよい準粒子として振る舞い、低温でスピン・熱輸送に寄与することの数値的検証に世界で初めて成功したことを磁性国際会議(International Conference on Magnetism)で講演し、論文をPhysical ReviewLetters誌に出版するとともに、関連したプレスリリースを行った。さらに、YbをTbに置換した物質Tb2Ti2O7も、我々の提唱する量子スピンアイス模型に基づいて量子スピン液体と秩序相の量子相転移近傍に位置することを実験の解析から示し、論文をPhysical Review Letters誌に投稿して受理された。また、Yb2Ti2O7の低温Higgs強磁性相と高温非秩序相の接合系では、ボーズ凝縮したモノポールのsupercurrentのために、超伝導における電荷をモノポールに置き換えた散逸のない諸現象が期待される。当該年度では、この接合系でのスピン・熱輸送係数、干渉効果の計算について、数値シミュレーションのコード開発に従事した。特に、モノポールがボーズ-アインシュタイン凝縮しているHiggs強磁性相と、していない非秩序相におけるモノポールと光子の励起に対する数値シミュレーションのコード開発を完了した。当初計画していた接合系の数値計算は計算結果はまだ得られていないものの、コード開発までほぼ完了しており、本格的な計算に取り掛かるところである一方、現実の物質系と理論模型の対応という点では予想以上の進展を見せている。

Yb2Ti2O7/Pr2Zr2O7/Yb2Ti2O7接合系では、スピノンの位相差について、2π、4π、6π周期のサイン関数を成分にもつスピノン流が発生し、その強度は接合の厚みとともに減衰することを示した。スピノンは磁化のモノポールを運ぶことから、この場合には、縦スピン流と、接合の両側のスピノンの位相差の間に一般化されたジョセフソンの関係式が成立することがわかった。本成果について論文投稿準備中である。量子スピンアイス系のHiggs強磁性秩序相と非秩序相の様々なナノ接合系を理論的に多角的に考察する。片側の接合面へ注入したスピン流を、Yb2Ti2O7の秩序状態におけるスピノンの巨視的コヒーレンスを介して、逆側の接合から取り出す現象、同時に磁気電気効果を介して電気分極を誘起する現象、および、接合の両側に与えた温度差やスピン蓄積の差に対するモノポール流とスピン流の応答について、数値シミュレーションを行い、散逸のない革新的スピン変換・制御機能の理論的発見を目指す。手法として、バルクの量子スピンアイス系に対して構築した理論的枠組みに基づいて、モノポールに対するリカーシブグリーン関数の方法を用いる。計算結果を吟味し、実験での検証に向けた提案をする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
管水路系の空気混入流に関する基礎的研究

管水路系の空気混入流として,低速な流れでは下水管路での流水,高速流ではダムの放流管内の流水が,土木構造物としては考えられる.本研究の当初はこの双方について研究する予定であったが,期間内では,低速流水の下水管内の流水のみについて行なった.高速流については今後引つづき研究してゆく.下水管路の様に管路延長が長いと,一つの管路内で,高速流部分で水の中に混入した空気が分離してゆき,上流側と下流側で異った流れが発生する.高速流の部分では層状流であったのが,下流にゆくにしたがってプラグ流へと変化してゆく.したがって同一管内で,流れの抵抗が変化してくるために,プライシング現象のように特異な現象が発生してくる.これは分離していた空気が,下流にゆくにしたがって結合し,その部分が大きくなると,流下抵抗が増大し,これを流下させるためには,圧力勾配の増加をもたらす.圧力勾配がある値より大きくなると,急激な流動が発生し空気が流下する.このような事が周期的に発生する現象である.本研究の実験水路でのプライシング発生の限界流量は決〓できた.しかし,これを実際の管路にあてはめるには,流れの相似性について今後研究する必要がある.模型での空気の上昇速度も,原型での空気泡の上昇速度も同じである事を考慮すると,模型での気液の分離は起りやすくなっている.又,原形での水の流れも,模型より高速であるので,乱流の程度も大きく,この事も原形での気液の分離が起りにくい原因となっている.したがって,この点を解明しないと,模型での研究成果を現地に〓用する際に充分の注意が必要となる.管水路系の空気混入流として,低速な流れでは下水管路での流水,高速流ではダムの放流管内の流水が,土木構造物としては考えられる.本研究の当初はこの双方について研究する予定であったが,期間内では,低速流水の下水管内の流水のみについて行なった.高速流については今後引つづき研究してゆく.下水管路の様に管路延長が長いと,一つの管路内で,高速流部分で水の中に混入した空気が分離してゆき,上流側と下流側で異った流れが発生する.高速流の部分では層状流であったのが,下流にゆくにしたがってプラグ流へと変化してゆく.したがって同一管内で,流れの抵抗が変化してくるために,プライシング現象のように特異な現象が発生してくる.これは分離していた空気が,下流にゆくにしたがって結合し,その部分が大きくなると,流下抵抗が増大し,これを流下させるためには,圧力勾配の増加をもたらす.圧力勾配がある値より大きくなると,急激な流動が発生し空気が流下する.このような事が周期的に発生する現象である.本研究の実験水路でのプライシング発生の限界流量は決〓できた.しかし,これを実際の管路にあてはめるには,流れの相似性について今後研究する必要がある.模型での空気の上昇速度も,原型での空気泡の上昇速度も同じである事を考慮すると,模型での気液の分離は起りやすくなっている.又,原形での水の流れも,模型より高速であるので,乱流の程度も大きく,この事も原形での気液の分離が起りにくい原因となっている.したがって,この点を解明しないと,模型での研究成果を現地に〓用する際に充分の注意が必要となる.第2年度にあたる今年度は、昨年度に引き続き文献によって空気混入流の現象について、土木工学系の現象に合った整理の手法を試みた。土木系の流れで注目されるのは下水管渠内の流れと水力発電所の放水管路の流れであり、前者は比較的低速での現象であり、後者は、流速が10m/sを超すような高速な現象である。したがって前者は、プラグ流,気泡流,層状流になる場合が多く、後者は噴霧流,スラグ流になる場合が多い。しかも土木系の水路は延長が長いため、同一管内に、この各種の流れが混在することが多い。すなわち流速が速い状態から、徐々に流下抵抗に伴なって流速が低下し、違った流れの状態に推移してゆくわけである。このような事を考えて流れの分類の整理をした。次に下水管路系の空気混入現象を想定して、比較的低速な流れで模型実験を行なった。円形管路内に跳水を発生させ、これによって生ずる空気混入流が、流れの流下抵抗に伴なって変化するかについて観測した。測定項目は水の流量,空気の流量,エネルギー損失,流れの状態,特に跳水の周期的な移動現象が発生したケースについては、その発生周期についても測定した。その結果、今回の実験範囲内では、跳水発生直後は噴霧流になっており、跳水の終端付近から気泡流,スラグ流へと変化して行っている。管路の下流部分では、ほとんどスラグ流になって流れている。流下空気量は、水の流量が増加すると伴に増加している。これは跳水部分での空気の混入が多くなるのと、水の流下能力が増加するためと考えられる。この結果をみかけの液相の流速と、気相の流速によって流れを分類する手法でまとめてみると、ほとんどの実験ケースがスラグ流に入っていることがわかった。
わが国の社会勘定行列の作成と応用一般均衡分析

本研究の目的は、わが国の社会勘定行列social accounting matrixを作成し、それを基礎データとして数量モデルを構築して、政策代替案の効果を定量的に比較する分析手法を検討することである。バブル崩壊以降、長らく低迷してきたわが国経済は、ようやく不況を脱しつつある。とはいえ、生産性の高い明るい未来を実現するためには、財政政策、金融政策、構造改革などを組み合わせた総合的な施策が必要である。どのような経済政策パッケージを採用すべきかを判断するには、数量モデルに基づく正確な政策評価が必要であり、そのためには金融面を含む基本データセットを作成すると同時に、各経済変数について政策実施前後の変化の方向だけではなく、変化の大きさをも把握する必要がある。このような分析は、理論モデルに基づく定性分析では不可能である。この研究目的を達成するために、本研究では以下の5つの作業を行った。第1は、国民経済計算データを用いてわが国の社会勘定行列を作成する方法を検討することである。その準備のために、第2に社会勘定行列作成に必要な最小限の国民経済計算体系SNAの検討を行う。そして、社会勘定行列を利用した数量分析の手法として、時系列比較、乗数分析、応用一般均衡分析を取り上げ、順番に検討する。第3,第4,第5の作業がそれぞれにあたる。本研究の目的は、応用一般均衡分析に利用するためのデータとしてわが国の社会勘定行列を作成することと、それを使用して経済政策の応用一般均衡分析を行うことである。経済政策選定の際に、どの政策パッケージを採用すべきかを正確な判断するには、基本データセットを作成すると同時に、数量モデルを構築して各経済変数について政策実施前後の変化の方向だけではなく、変化の大きさをも把握できる応用一般均衡分析を行う必要があるからである。本年度は、国民経済計算データからわが国の社会勘定行列を作成した。ここで、社会勘定行列とは、ある勘定の収入と支出を行列表示したものであり、1組の行と列(第i行と第i列)で1つの勘定(第i勘定)を表す。第i勘定への金銭タームでのインフロー(収入)データを第i行に、アウトフロー(支出)データを第i列に記入するので、行和と列和はそれぞれ収入計、支出計を表している。われわれはこのような社会勘定行列の経済学的意味づけを考えて、社会勘定行列の勘定項目を定め、国民経済計算からいったん各勘定のT型勘定を作り、それを社会勘定行列に並べ替えるという作成手続きを検討し、表集計ソフトEXCELのマクロ・プログラムを作成した。これによって、各年の社会勘定行列をほぼ自動的に作成することが可能になり、社会勘定行列の時系列を使った乗数分析が容易にできるようになった。経済政策を選定する時、どの政策パッケージを採用すべきかを判断するには、各政策が経済全体に及ぼす影響を定量的に把握する必要がある。本研究は、(1)定量分析のための基礎データとしてわが国の社会勘定行列を構築する手法を確立すること、(2)社会勘定行列を使用する定量分析を検討することを目的として、3年間の期間で行われる。2年目の本年度は、社会勘定行列を利用した経済政策の定量分析として、(1)時系列分析、(2)乗数分析、(3)応用一般均衡分析の3つの分析手法を検討した。社会会計行列は、個々の経済部門の受取、支払バランスだけではなく、その1年間に起きた全経済循環を漏らすことなく整合的に記録しているスナップ写真と考えることができるから、(1)はそのようなスナップ写真を時系列的にアニメーションのように連続して見ることによって、わが国経済がどのような経済構造変化を伴って変動してきたかを考察する方法である。これについては、昨年度検討したわが国の国民経済計算データからの社会会計行列の作成方法と併せて、論文にまとめ発表した。社会会計行列も産業連関表も、行列形式で表示された統計データという意味では同じ構造をしているから、産業連関分析のような分析をここでも行うことができる。これが(2)乗数分析である(中村(2000a)(2000b))。また、完全接合体系を行列形式で表示する社会会計行列は、当該経済は観察時点においてバランスしているという応用一般均衡分析の大前提を満足しているので、(3)の基準均衡データとして利用が容易である。

(2)(3)については、年金制度改革について分析を行い財政学会で報告した。経済政策を選定する時、どの政策パッケージを採用すべきかを判断するには、各政策が経済全体に及ぼす影響を定量的に把握する必要がある。私たちは、(1)定量分析のための基礎データとしてわが国の社会会計行列を構築する手法を確立すること、(2)社会会計行列を使用した定量分析を行うことを目的として、3年間の期間で研究を進めた。昨年度までの2年間の研究で、社会会計行列の作成とともに、その利用例として、(1)社会会計行列による時系列分析と(2)乗数分析を検討した。(1)は、社会会計行列は個々の経済部門の受取、支払バランスだけではなく、その1年間に起きた全経済循環を漏らすことなく整合的に記録しているスナップ写真と見なして、そのようなスナップ写真をアニメーションのように連続して見ることによって、わが国経済の構造変化の様子を考察する方法である。(2)は、社会会計行列を内生部門、外生部門に分け、産業連関分析の手法を適用して、外生的な変化が内生部門へ及ぼす影響を明らかにする方法である。本年度は、第3の手法として、応用一般均衡分析を検討した。完全接合体系を行列形式で表示している社会会計行列はこの前提を満足しているので、応用一般均衡モデルのデータの与え方として便利である。また、社会会計行列はデータの操作性に優れており、産業連関表を利用して分析目的に適切な生産部門の設定を行うことも困難ではないので、応用一般均衡分析への利用に適していることが確認された。さらに、現実の政策課題として年金制度改革を取り上げ、乗数分析、応用一般均衡分析の両方で検討し、各分析手法の限界を吟味した。