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子宮内における個体発生後期の血管新生メカニズムの解析

日本を含む先進国では早産低出生体重児が増加している。早産児では造血ホルモンであるエリスロポエチン(EPO)の不足した未熟児貧血を起こす。早産児でなぜEPOが欠乏するかは不明であった。また、早産児の貧血が成長後にどのようにして改善するかは知られていなかった。本研究では、未熟児貧血の原因が腎尿細管機能の未熟性にあることを解明した。本研究により、尿細管機能を向上させるか、腎酸素濃度を低下させることで未熟児貧血が改善することが明らかになった。さらに、早産児が思春期に腎臓の低酸素によるEPO産生過剰性多血症を発症することも初めて報告した。1)胎児期後期におけるhypoxia inducible factor (HIF)を安定させた場合に、血管にどのような影響が影響が出るかを調べた。HIFを安定化する薬剤としてprolyl hydroxyrase (PHD) inhibitorを使用した。妊娠マウスに対し、E 11.5からE 18.5までの8日間に渡り、PHD inhibitor 100mg/kg/dayを妊娠母体に腹腔内注射を行った。出生日(P0)および10週齢でマウスを解析した。脳、心臓、肺、肝臓、腎臓において血管内皮の定量化を行うために血管内皮マーカーであるCD31, VEGFR2, Ti2をrealtime PCRで評価した。いずれの臓器においても、血管内皮マーカーのmRNA発現量は有意な上昇を示しておらず、臓器における血管密度の上昇は起きていないと考えられた。エリスロポエチン(EPO)発現は変化していた。2)早産が臓器発達に与える影響には未知な点が多い。早産児の腎臓においてはネフロン数の低下が起きる事が知られていたが、血管新生への影響は知られていなかった。研究代表者は、早産児として出生した患者のなかに、思春期にEPO高値のために多血症を発症する場合がある事を見出した。早産児はネフロン数減少のため、巣状糸球体硬化症を発症し尿タンパクを呈するようになる。研究代表者は早産児として出生し、思春期に多血症を認め、蛋白尿の原因精査のために腎生検をされた患者2名の生検検体における血管密度評価を行った。血管内皮マーカーCD31およびCD34で免疫染色を行ったところ、満期産児として出生し蛋白尿を呈した患者の組織に比べ、血管内皮要請領域の顕著な低下が認められた。早産児では早産により血管新生が阻害され、組織低酸素からEPO産生が増加し多血症に至ると考えた。本研究は胎児期の血管新生が重要であることを示唆している。平成27年度の最大の成果は、臨床検体を用いることにより、早産児では腎臓の血管新生が障害され、血管密度が低下していることを示すことができたことである。これは早産による早期の子宮内環境の喪失が血管新生を損なうことを示している。本成果は予定外に得られた知見であるが、新生児医学および腎臓学において、臨床的にも学問的にも非常に意義深いものである。本来、臨床検体(腎生検検体)は将来的に検討する予定であったが、入手予定が未定であったため予定していなかった。しかし、他の医療機関で採取された腎生検検体を入手することが出来、予定外に評価するチャンスを得ることができた。そのため、培養実験や動物実験より臨床検体の解析を優先し、早産と血管新生の関係を研究することとなった。発生過程における酸素濃度およびHIFの効果を検証するため動物実験を予定より早く開始した。PHD-inhibitorを発生後期に投与することで血管への影響を調べた。現時点では血管新生に対する有意なデータは認めていないが、酸素濃度を反映するEPOの発現量の変化を確認しているため、組織の酸素濃度には影響が出ていると考えられる。引き続き、組織学的な解析を続けていく。平成27年度に予定していた細胞培養による実験は、実験系が未だ確立できておらず、平成28年度の課題である。昨年度に続き、発生過程における血管新生の機序の解明を試みた。早産低出生体重児として出生した2症例で腎臓における尿細管周囲毛細血管の減少、エリスロポエチン上昇、および多血を認めたことから、周産期における血管減少の原因を検討した。超低出生体重児36人を後方視的に解析した。多血患者を12人(33.3%)に認めた。多血群、非多血群で解析時年齢に差はなかった。多血群では有意に出生体重が低いことが判明した。出生週数、子宮内発育遅延(IUGR)の有無はそれぞれ単独では多血と相関しなかった。「26週未満またはIUGRの有無」とは有意な相関を示し、早産およびIUGRともに毛細血管減少および多血に関わると考えられた。周産期合併症では慢性肺疾患と多血に有意な相関を認め、出生後の酸素使用または低酸素血症が関わると考えられた。患者解析の結果を踏まえ、マウスにおける周産期環境と血管の関係を調べた。妊娠マウスの低酸素負荷では仔マウスの脳および腎臓の血管に変化は認められず、妊娠後期の胎児低酸素が腎発生に与える影響は少ないと考えられた。生後の高酸素負荷を行ったところ、発生段階における血管内皮増殖因子の発現量低下、脳および尿細管周囲の毛細血管減少を認めた。

妊娠マウスの低栄養負荷でも血管内皮増殖因子の発現量低下および尿細管周囲毛細血管の減少を認めた。以上、早産低出生体重の患者では33.3%の頻度で多血を認めることが判明した。生後の高濃度酸素暴露、胎児期の低栄養が発生後期の血管新生を阻害することで腎酸素濃度を低下させ、腎障害の進行に伴い多血を引き起こすと考えた。日本を含む先進国では早産低出生体重児が増加している。早産児では造血ホルモンであるエリスロポエチン(EPO)の不足した未熟児貧血を起こす。早産児でなぜEPOが欠乏するかは不明であった。また、早産児の貧血が成長後にどのようにして改善するかは知られていなかった。本研究では、未熟児貧血の原因が腎尿細管機能の未熟性にあることを解明した。本研究により、尿細管機能を向上させるか、腎酸素濃度を低下させることで未熟児貧血が改善することが明らかになった。さらに、早産児が思春期に腎臓の低酸素によるEPO産生過剰性多血症を発症することも初めて報告した。PHD-inhibitorを投与したマウスの各臓器における組織学的検討を行い、構築変化、血管の分布の変化などが存在するか評価する。平成27年度に、早産では腎臓の血管新生が阻害されていることを見いだしているため、マウスの早産モデルあるいは定出生体重児モデルにおいてもPHD-inhibitorの効果を検証していく予定である。平成27年度に予定していた細胞培養実験(臍帯静脈血管内皮細胞における低酸素やエリスロポエチンの効果の検討など)は、平成28年度に実験系の確立を行い、検証していく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。新生児学、腎臓学28年度が最終年度であるため、記入しない。
アメリカ宗教民謡の比較文化研究-讃仏歌と黒人霊歌にみる文化融合と大衆的創造

浄土真宗とアフリカ系アメリカ人のキリスト教は、多くの点でたいへん異なる宗教的発展をみせているが、どちらも主流文化から隔たった文化圏から移入された宗教と関連し、キリスト教社会で存続していくために、意識的無意識的な変容を迫られてきた。アメリカに複数ある仏教宗派のうち浄土真宗(西本願寺)では、初期移民に西本願寺系の信者が極めて多かったことに関連して最も早くアメリカへ開教師を送り、現在最も大きな教会組織をもつとともに、北米において独自の展開をしている。浄土真宗歌の伝統とキリスト教讃美歌との融合の結果、アメリカで讃仏歌を創造し伝承してきた。讃仏歌の発展史にはキリスト教文化に対する受容的排他的な両方向の反応をみることができる。排日運動や第二次世界大戦の影響を受けながらも、北米の讃仏歌は日系人のアイデンティティのひとつのよりどころとして存続してきている。ハワイでは、民間宗教歌も発生した。黒人霊歌は、宗教的にも言語的にも多様な出身のアフリカ人の子孫が奴隷制度に苦しみつつ、アフリカの宗教や音楽の影響の下で創造した民間キリスト教歌である。それらは、死後の世界(天国)にのみ希望を見出す圧倒的被抑圧者の歌である。「黒人霊歌」というジャンルの成立までには、政治的、社会的、かつ経済的な影響が大きく働いている。すなわち、黒人霊歌は黒人の高額収入源として注目され、黒人に対する劣等で危険なイメージを払拭する装置として働き、政治家らはこれを「犠牲者の声」として利用してきた。その結果、「犠牲者の声」としての黒人霊歌とは別に、現代の黒人の気持ちに訴える新たな宗教音楽としてゴスペルソングの発生をみることになる。興味深いのは、少数民族の宗教歌がアメリカ社会の動向に関与して発生したり変化したりするため、仏教歌と黒人宗教歌がほぼ同時期に大きな変化を見せていることである。我々は、少数民族が主流社会に抱く恐怖と生き残りの模索や、恐怖に対峙する形で固められていく彼らのアイデンティティを、これら宗教歌の発生と変容にうかがい知るのである。平成14年にはアメリカの讃仏歌について以下の内容の論文を発表した。アメリカに浄土真宗本願寺派の団体が組織されたのは1898年、ハワイに寺ができたのはそれより早い1894年であった。以来現在に至るまで、「アメリカにおける浄土真宗はどうあるべきか」という模索が続いている。この模索と文化的推移を最もよく表しているのが、讃仏歌の変化である。北米教団は、日本語と英語をあわせて200以上の歌を持つ。拙論は、宗教歌はフォークソング(民謡)の一種であるという立場から、それらの歌の創作と取捨選択の過程を辿り、各時代の日系アメリカ人の理想と感性の特質を指摘する。本論第一部は太平洋戦争勃発直前までを扱い、1)西洋音楽を用いての日本讃仏歌の誕生、2)ハワイにおいてイギリス人僧侶を中心に創作された138曲の英語讃仏歌、およびキリスト教会に似せた英語礼拝の始まりを分析する。日本人の宗教的感性とキリスト教との違いを示し、急速に軍国主義化していく日本とは異なるスタンスで、日本の伝統をアメリカで継続しようとする教団の姿勢を明らかにする。太平洋戦争直前から現在までを扱う第二部では、まず3)バイリンガルな礼拝と、日英両語の讃仏歌が歌われた時代、4)日系二世の創作による児童用英語讃仏歌、を分析して、仏教をアメリカ人の生活に受け入れやすくする努力が熱心になされたことを指摘、考察する。

キリスト教文化を基盤にするアメリカ文化や英語の文脈の中で、日系信者がどういう工夫をして自分の宗教観を表現したか、よりどころとなった感性の基盤は何かを論じる。1970年代まで(3)(4)の動きは活発だったが、60年代の後半から徐々に異なる動きが起きてくる。そこで最後に、5)白人信者による新しい英語讃仏歌、6)日本文化にアイデンティティーをもとめた日系三世の宗教的表現活動、を扱う。多様化した信者層が自らの宗教とアイデンティティーをどう把握しているかを検討しつつ、新仏教文化の誕生と行方を論じる。この他に、ハワイにおける日系人の讃仏歌と妙好人について論文を執筆し始めている。また、黒人霊歌の資料を収集し始めた。書籍になっているもので書店を通じて入手可能なものはほとんどそろえたので、来年度は絶版の資料やマイクロフィルムなどについて調査と入手をはじめる。同時に、資料分析も行う。1930、40年代のハワイ島コナを中心に、日系人浄土真宗門徒^iの間で信仰を歌う民俗宗教的な活動が盛んになった。きっかけは1936(昭和11)年に文学的素養豊かな松浦秀雲が本派本願寺開教師として着任したことだが、盆踊り歌なども含め日系人には信仰を歌う習慣がそれ以前からあった。当時600から700家族が本派本願寺に属し、日本人世帯のほとんどを占めていた。日本語で十分な文章表現ができるほど教育の機会に恵まれず、筆記さえ不自由な人々によって半ば口承されたこれらの詩歌は、信心が開けるまでの苦悩と覚醒の歓喜を表現し、感動的な作品も少なくない。歌詞は御詠歌と異なり叙景を含まず、日本文学の正統的な詩歌の表現から遠い。声明のように経典からの表現やイメージを使うこともない。社会の動きについて積極的に発言するものはなく、受け身の姿勢が明らかである。節は流行歌や民謡などの影響を受けているようだが、短調で淡々と似たリズムを繰り返す。これらの歌詞ひとつひとつとその創作や伝承の様子を探っていくと人々の、特に女性たちの苦悩の底に時代と環境が強いた耐え難い満たされなさがあったことが読みとれる。それは、生まれながらに不浄と定められた女であることの不幸であり、親や故郷の遠さであり、自分について考えたり知ったりする機会の欠如であり、第二次世界大戦への息子たちの出征と戦死であった。本研究では、遺族に残された手書きの歌詞ノート二冊と録音テープ2本を主たる一次資料とし、ハワイ島での聞き取り調査を裏付けに使いながら民間仏教歌の伝承と創造を、女性の暮らしと関連させつつ追った。資料の保存と分析検討を行った。ハワイでは人種間結婚が進み、日本語は表現の場から消え、日系人にもキリスト教信者が増えている。当然、民間仏教歌も変化していく。しかしそこにはまだ、一世から継承されてきた感受性や精神性が表現されている。何に心をひかれ、日常の悩みや苦しみにどう対処するかについての指向である。ハワイ日系女性の民間仏教歌は、彼女らの苦悩と、現実の受容や法悦というダイナミックな精神の動きを伝えてきた。今後仮に民間仏教歌が表現媒体としての力を失っても、感受性や精神性は別の形で伝承されていくだろう。黒人霊歌を収集した人々は北部の知的指導者と教育者であった。奴隷解放論者でもあった彼らが目指したのは、黒人についての悪いイメージの改善である。
病原真菌カンジダのＨｓｐ７０タンパク質Ｓｓｅ１ｐによる抗真菌薬耐性の制御機構

Candida albicansはヒト口腔に常在する病原真菌であり、高齢者などの易感染宿主において日和見感染を起こす。近年、既存の抗真菌薬であるフルコナゾールに対し耐性を獲得した耐性菌が報告され問題となっている。我々はheat shock protein70に属するタンパク質Sse1pがフルコナゾール抵抗性に関与することを見出し、Sse1pは、フルコナゾール抵抗性を制御するシグナル伝達系であるカルシニューリン経路を正に制御することで抵抗性に関与することが明らかとなった。また見出したSse1pの機能はC. glabrataにおいても確認され、新規抗真菌薬の標的となる可能性が期待される。1.細胞膜合成阻害を示すフルコナゾールとイトラコナゾールを含むアゾール系の他に、細胞膜傷害を示すポリエン系であるアムホテリシンB、細胞壁合成阻害を示すキャンディン系であるミカファンギンを使用した。薬剤感受性試験を行った結果、MSI3遺伝子発現を抑制した株は、フルコナゾールと同様にイトラコナゾールに対して超感受性を示した。一方、ミカファンギンやアムホテリシンBに対する抵抗性には影響は見られなかった。つまり、Msi3pはアゾール系抗真菌薬特異的に抵抗性に関与することが示された。2. C. albicans感染モデルの簡便かつ迅速な評価系として、カイコ幼虫を用いた感染モデルが構築されている。申請者もカイコ感染モデルを構築し、C. albicansの病原性を評価した(Med. Mycol. J.: 2013)。構築した感染モデルを用い、まずはMSI3遺伝子発現が感染へ及ぼす影響を調べた。MSI3発現の抑制条件下においてもカイコの致死率に影響は見られないという結果が得られており、更なる解析を進めている。Candida albicansはヒトの口腔・膣・皮膚・腸管に常在する病原真菌であり、高齢者などの易感染宿主では日和見感染を起こす。臨床で最も使用頻度が高い抗真菌薬フルコナゾールに対する耐性菌の出現が問題になっている。我々は新規Hsp(heat shock protein)70タンパク質Msi3p(別名Sse1p)がフルコナゾール抵抗性に関与することを見出した。本研究ではMsi3pがどのようにフルコナゾール抵抗性を制御するのか分子レベルで解明することを目的とした。MSI3遺伝子は生育に必須であるため、遺伝子破壊株は構築できない。そこで解析にはMSI3遺伝子をテトラサイクリン応答型プロモーター下に制御した発現制御株(tetMSI3)を用いた。tetMSI3株はドキシサイクリン(DOX:テトラサイクリンアナログ)の添加によりMSI3の発現量を抑制することができる。DOX存在下でフルコナゾールを作用させた結果、tetMSI3株はフルコナゾールに超感受性を示し、また静菌的作用のフルコナゾールの作用が殺菌的になることが明らかになった。フルコナゾールはC. albicansのエルゴステロール合成系をターゲットとするが、菌体内では同時にフルコナゾールによるストレスに対してカルシニューリン経路を活性化し抵抗すると考えられている。カルシニューリン経路とMSI3との関係を、カルシニューリン下流遺伝子(UTR2、PLC3)の発現量を指標に解析した。野生株ではフルコナゾールによりMSI3およびUTR2、PLC3の発現量は増加した。一方MSI3の発現を抑制されたtetMSI3株ではUTR2、PLC3の発現も抑制された。この現象はtetMSI3株のフルコナゾールへの超感受性の一因と考えられ、MSI3はフルコナゾールによるカルシニューリン経路の活性化に関与することが示唆された。病原真菌Candida属は、宿主が健常な場合は問題ないが、高齢者や免疫不全患者などの易感染宿主では重篤な日和見感染を起こす。近年、既知の抗真菌薬に対する耐性菌の出現が報告されており、問題視されている。我々は病原真菌Candida albicansのheat shock protein 70 (Hsp70)タンパク質をコードする遺伝子SSE1を単離し、その機能解析を行った。これまでに、構築したSSE1発現制御株を解析することにより、Sse1がカルシニューリン経路を正に制御することで、細胞膜合成阻害活性を示すアゾール系抗真菌薬であるフルコナゾールやイトラコナゾールに対する抵抗性に関与することを見出した(Nagao et al., FEMS Yeast Research. 2012)。近年、臨床において、C. glabrataによる真菌症が増加傾向にある。C. glabrataの重要な特徴として、アゾール系抗真菌薬に対する感受性が著しく低いことが挙げられる。我々はC. glabrataのSse1(C. albicans Sse1との相同性63%)に着目し、抗真菌薬抵抗性への関与を解析した。

C. glabrataにおいてSSE1発現を抑制すると、フルコナゾールやイトラコナゾールに対して高い感受性を示した。一方、細胞膜傷害を示すアムホテリシンBや細胞壁合成阻害活性を示すミカファンギンに対する感受性には影響は見られなかった。以上の結果から、Sse1はC. albicansだけでなく、C. glabrataにおいてもアゾール系抗真菌薬に対する抵抗性を制御する新規な分子であることが明らかとなった。Sse1pを標的とした薬剤を開発することが出来れば、既存のフルコナゾールとの相乗効果が期待され、Candida属による真菌症に有効な治療法を提供すると期待される。さらに、新しい抗真菌薬の探索を想定した抗真菌薬の評価系として、カイコ幼虫を用いたC. albicans感染モデルを構築した(Matsumoto, Nagao et al., Med. Mycol. J. 2013)。構築した感染モデルは、Sse1pを標的とした新規抗真菌薬の開発に繋がると期待される。微生物学今年度は昨年度までに構築した菌株と研究成果を基に、in vitroでのMsi3pの機能解析を進めることができた。Msi3pは抗真菌薬に中でも細胞膜合成阻害を示すアゾール系抗真菌薬に特異的に抵抗性を示すことが明らかとなったため、今後のMsi3pが標的とする分子の同定など、分子レベルでの解析に有力な情報となった。またin vivoでの機能評価系の構築としてカイコ感染モデルをスタートさせることができた。現在までに顕著な成果は得られていないが、今後、構築した系を用いることで、新規な成果が得られると期待している。今年度はこれまでに得られた成果を論文化することに時間を取られた。着実に成果は上がっているが、申請時の計画よりはやや遅れていると言える。また実験補助員を確保出来なかったことも原因の一つと考えている。上記を改善することで、今年度は計画以上の成果を上げるように努力したい。これまでの研究により、Msi3pはC. albicansのアゾール系抗真菌薬に対する抵抗性に関与し、カルシニューリン経路の抑制が抵抗性の一端を担っていることが明らかとなっている。しかし、Msi3pがどのタンパク質に作用するのか、どのようにして抵抗性に関与するのか、など不明な点は多い。今後は、Msi3pの標的をDNAレベルおよびタンパク質レベルで網羅的に解析する予定である。また、近年、臨床において、C. albicansに続き、C. glabrataによる真菌症が増加傾向にある。C. glabrataの特徴として、フルコナゾールをはじめとするアゾール系抗真菌薬に対する抵抗性が高いことが問題視されている。今後はC. albicansだけでなく、C. glabrataにも対象を広げ、フルコナゾールを含むアゾール系抗真菌薬抵抗性におけるMsi3pの役割を解析する予定である。本研究の題材であるMsi3pは病原性真菌間ホモログでは相同性は高いが、ヒトホモログとの相同性は低い。Msi3pを通した基礎研究によりMsi3pを標的とした特異的な抗真菌薬開発が可能になると考えている。また、in vitroだけでなく、in vivoでの評価も同時に行う。
樹状細胞による造血制御

樹状細胞は、様々なサイトカイン産生を介してリンパ球の制御を行ない免疫系のホメオスターシスを維持している。その破綻は易感染性や過剰反応、自己免疫疾患などの免疫異常を引き起こす。造血幹細胞の分化や増殖にも関与すると推定されるが詳細は不明に留まっていた。本研究によって、ヒト樹状細胞による自己血球の貪食のメカニズムと意義、また微生物由来の核酸(DNAやRNA)が造血に及ぼす影響の一端が明らかとなった。当該年度において申請者は、当初の予定に添って、RT-PCR法を用いてヒト造血幹細胞(CD34+細胞)と系特異的分化誘導を行なった造血細胞におけるToll様受容体(TLRs)発現の有無を検討した。特にRNAやDNAをリガンドとする細胞内TLR3.TLR7/8, TLR9については、自己免疫疾患と深く関わる分子であると推定されているため、特に重点的に検討した。その結果、これらのリガンドのうち、特にTLR9については研究の急速な進展が見られ、興味深い結果が得られつつある。現在、疾患との関わりも念頭において解析を進めている。本年の日本血液学会および米国血液学会で発表を予定している。また、TLRリガンドが造血に及ぼす影響をin vivoで検証するために野生型マウス(C57BL/6)にTLRリガンドを投与し、骨髄、脾臓、末梢血における変化を検討してきた。既に野生型マウスの実験系が確立した。当初の予想どおり、本実験系ではTLRリガンドを投与された野生型マウスは血球貪食症候群を発症する。現在、その詳細な解析を進めているが、本年度は研究をさらに発展させ、遺伝子改変マウスおよびヒトのin vitroで得られた結果と対比していく。これらの研究によって、血球貪食症候群における樹状細胞の役割はもとより血球貪食症候群の有効な治療法が確立されると考える。本研究の成果は今年度もしくは来年度の米国血液学会で発表する予定である。当該年度において申請者は、樹状細胞による血球貪食症候群(hemophagocytic syndrome, HPS)モデル(in vitro)を用いて、TNF阻害剤がHPSを抑制することを証明し報告した。引き続いて、wild typeのマウスを用いたHPSモデルを確立してin vivoにおけるTNF阻害剤の有効性を証明した。米国血液学会で発表した。現在論文を準備中である。さらにTLR9の代表的リガンドであるCpG-oligodeoxy nucleotide(ODN)2006が造血に及ぼす影響を検討した。その結果、CpG-ODN 2006は赤芽球系の増殖を選択的に抑制することを発見した。抑制はODN配列特異的で、backboneに化学的修飾のないphosphodiester(PO)を有するODN(2006-PO)のみに認められた。興味深いことに、2006-POは細胞の巨大化を誘導した。これは、ヒトparvovirus B19(B19)感染による赤芽球癆の病態に類似することからB19-DNAと2006-POのDNA配列を検討し、P6プロモーター領域に共通配列5'-GTTTTGT-3'を認めた。GTTTTGTを含む合成B19-DNAは配列特異的にBFU-Eを抑制し、2006-POと同じくEPO受容体(R)mRNAとEPORの発現を抑制することにより赤芽球系に選択的な抑制を示すと考えられた。B19感染患者のB19 genomeもまた2006-POと同じくBFU-Eの増殖とEPOR発現を抑制した。本研究から、赤芽球系の選択的抑制におけるB19-DNAの関与、および、ヒトの造血における微生物由来の配列特異的DNAの関与が示唆される、という重要な知見を得た。当該年度において申請者は、TLR9の的代表的リガントであるCpG-oligodeoxynucleotide (ODN) 2006が造血に及ぼす影饗を検討した。抑制はODN配列特異的で、backboneに化学的修飾のないphosphodiester(PO)を有するODN (2006-PO)のみに認められた。與味深いことに、2006-POは細胞の巨大を誘導した。GTTTTGTを含む合成B19-DNAは配列特異的にBUF-Eを抑制し、2006-POと同じくEPO受容体(R)mRNAとEPORの発現を抑制することにより赤芽球系に選択的な抑制を示すと考えられた。

本研究から、赤芽球系の選択的抑制におけるB19-DNAの関与、および、ヒトの造血における微生物由来の配列特異的DNAの関与が示唆される、という重要な知見を得た。本研究は2010年度の血液学会総会においてplenary sessionに採択された。また日本血液学会からヨーロッパ血液連合(EHA)出席のためのトラベリアワードを授与れた。本研究は現在、TLR3のリガンドであるpoly I:C(合成dsRNA)が造血与える影響に関する検討に進展している。
遺伝子工学手法を応用した活性汚泥馴養機構の解明に関する研究

1.活性汚泥のポリビニルアルコ-ル(PVA)による馴養過程の遺伝学的解明に必要な遺伝子断片を得るために研究室保有のPVA分解菌Pseudomonas vesicularis var.povalolyticus PH株の染色体からPVA分解酵素(酸化酵素および加水分解酵素)をコ-ドする遺伝子のクロ-ニングを試みた。ベクタ-pUC19と宿主E.coliJM103を用いたショットガン法で、合計約24,000の形質転換株をスクリ-ニングしたが,目的株は検出できなかった。2.そこがPVA分解酵素を精製し、そのアミノ酸配列に応じて作成されたDNAプロ-ブを利用するクロ-ニングを試みた。両酵素はPH株の培養上澄液から、硫安分画、およびQーSEPHAROSE,TOYOPEARL HW50,BLUEーTOYOPEARL 650MLの各カラムクロマトグラフィ-により、電気泳動的に単一になるまで精製された。PVA酸化酵素は分子量約88,000、PVA加水分解酵素は分子量約68,000で、それぞれアミノ酸組成および一部のアミノ酸配列が決定された。これを基にDNAプロ-ブを作成し、PCR法を活用した遺伝子増幅法により、PH株染色体からのクロ-ニングを行っているが、現時点で両構造遺伝子は分離できていない。3.一方、DNAコロニ-ハイブリダイゼイション法による活性汚泥中での特定遺伝子保有細菌の検出方法を、研究室で既に単離した遺伝子断片(サリチル酸酸化酵素およびカテコ-ル酸化酵素)のプロ-ブによって検討した。目的遺伝子保有菌は、ニトロセルロ-スフィルタ-上に極僅かでも(細胞数が10^510^6個)ブロッティングされれば、活性汚泥細菌のバックグランドに対して十分容易に検出できることがわかった。4.今後はPVA分解遺伝子のクロ-ニングを完了し、PVA馴養過程における細菌相および遺伝子相の変化を追跡する予定である。
野性生物固体群の生存力の評価手法に関する研究

野生生物の適応度の測定は野外では困難であることから、遺伝的多様性の低下が適応度に及ぼす影響の解明は進んでいない。しかし、適応度の指標として「左右対称性のゆらぎ(FA)」が利用可能なことがわかってきた。これは本来左右対称であるべき形質のわずかな左右の狂いを指標とするものである。FAはどのような個体にも存在するが、遺伝的多様性との相関、適応度との相関が最近の研究で明らかにされつつある。そこで,適応度(個体の生存・繁殖力)を評価するための指標としての「左右対称性のゆらぎ」と、集団サイズおよび近親交配の程度と適応度の関係を野生動物(トゲウオ、オオヨシキリ、ミカンコミバエ、ギフチョウなど)において評価し、一定の成果をえた。動物の色彩はその個体の健康状態を表現していることは家畜の飼育家にはよく知られた現象である。とくに性的な色彩多型を有する種では、オスの色彩についての集団平均はその生息環境の質(餌の得やすさ、寄生虫の有無、発育を阻害する化学物質の存在など)を表現している可能性が高い。鮮やかな色のオスがたくさんいる集団は恵まれた環境に生息している可能性が高いが、みすぼらしい色のオスだかりかいる集団は、生息環境として貧弱で何らかの改善が必要な生息地である可能性が高い。また、餌の豊富さだけでなく、動物自身の餌の獲得能力も色彩に影響する重要な要素である。とくにカワトンボについて色彩の測定法を開発し、適応度と色彩の鮮やかさの関連性を明らかにした。また、集団の絶滅可能性の評価を総合的に行なう理論的基礎を確立する目的で、環境の変動、出生・死亡の確率変動、遺伝的多様性の低下や集団のパッチ状分布が種の絶滅確率にどのような影響を与えるかに関する理論的研究も行なった。ヒガシカワトンボの雄にはオレンジ翅と透明翅の2つのタイプが存在する。マ-キングと観察に基づいて寿命を比較した結果、透明雄の方が少なくとも20%程度は長生きであること、繁殖可能期間はオレンジ雄で平均約5日、透明雄では約11日であることがわかった。その理由として、時間あたり繁殖努力量の多いオレンジ雄はなわばり争い、交尾、産卵雌のガードなどに透明雄よりもエネルギーを使うために寿命を縮めている可能性がある。ヒガシカワトンボの腸内寄生虫に着目し、色彩多型と保有寄生虫数および生存率との関係、繁殖努力量と寄生抵抗性の関係などについて検討した。岐阜県下のウスバシロチョウの地域個体群(22地点)についてGPI(糖の分解に関与する酵素)をはじめとするいくつかの酵素多型、FA(左右対称性のゆらぎ)、雄の交尾成功度および集団サイズの関連性を調べた。現在のところ、GPI(Glucose Phosphate Isomerase)について、形質との関連性の検討が進んでいる。その結果、ヘテロ結合度は集団ごとにかなりの違いがあることがわかった。ヘテロ個体とFAの関係は個々の集団内では有意な関連性は見られなかったが、集団間で比較するとヘテロ個体の多い集団は平均FAが小さいという結果となった。また、ヘテロ個体は交尾頻度が高いこと、FAの小さい個体は交尾頻度が高いことも集団間比較から示唆された。イリオモテヤマネコのマイクロサテライトDNA領域の変異性を検討した。変異がほとんどなく、変異が小さいことで知られているチ-タよりもさらにホモ化が進んでいることがわかった。

色素の成分を明らかにするため、^<14>Cでラベルしたチロシン、およびトリプトファンを付羽化直後の成虫に経口投与し、6日後の^<14>Cの翅への分布をオートラジオグラフによって観察した。その結果、オレンジ色の正体はチロシンとフェノール酸化酵素から合成されるメラニンであることが確かめられた。メラニンは昆虫の生体防御反応には重要な役割を果たすことが分かっているので、オレンジ翅のオスは色素形成と生体防御反応とに同じ資源をどう配分するかという問題を抱えており、透明オスにはその問題がないことを意味する。そこで、オレンジオスを用いて、栄養摂取量と色素形成、生体防御反応の関係を調べた結果、オレンジ色の濃さは自己の栄養状態(健康状態)表わす信号としての役割があることが示唆された。また、寄生虫保有量も色素形成に影響していることもわかった。このような動物の色彩の測定を通して、個体や集団の生存力を指標化できる可能性が出てきた。トゲウオの生息域の大きさ(川の長さで表現)と鱗板数の左右の差(対称性のゆらぎ)の集団平均値の関係を調べたところ、きわめて高い負の相関が観察された。マイクロサテライトDNAのマーカーを検索し、集団間の遺伝的変異を比較する準備が整った。イリオモテヤマネコのMHC領域(免疫に関する遺伝子群)の変異性を検討した。変異がほとんどなく、伝染病伝播に対してきわめて脆弱な集団である可能性が高いことが分った。ヒガシカワトンボの雄にはオレンジ翅と透明翅の2つのタイプが存在する.オレンジ翅の色彩には個体変異が大きく、変異の主要な原因はサイズと前繁殖期間の摂食量がであることが分った.フィールドでの観察の結果、オスの闘争能力や交尾成功度は翅色の濃さに相関があることが分り、色彩は生存力の信号として機能していることが示唆された.1977年から1982年にかけて沖縄本島で実施された殺虫剤と誘因剤を用いたミカンコミバエの根絶事業では、毎月モニタートラップで捕獲された標本が保管されている.これを用いて左右対称性のゆらぎ(FA)の測定を行った.その結果、根絶事業の進行とともにFAが増加していたことがわかった。その原因は絶滅直前の本種の分布様式などから、FAが増大した原因は絶滅直前におきた近親交配のために近交劣化現象があらわれたためだと考えられた。渡り鳥は、渡りのストレスがあること、感染経路が多い(繁殖地と越冬地)ことのため、留鳥よりも寄生虫感染率が高い可能性がある。利根川および霞ヶ浦湖岸のヨシ原において捕獲された6種類のホオジロ属(ホオジロ、ホオアカ、カシラダカ、アオジ、シベリアジュリン、オオジュリン)から血液を採取し、5種類の血液内寄生虫(原虫)の感染率を調べた。寄生率はどの種もきわめて低く、留鳥よりも渡り鳥の方が感染率が高いという予測は支持されなかった.トゲウオ集団の生息域の大きさとFAとの間には負の相関が見られたが、最近生息地の保全により個体数が回復した集団で、FAの減少は生じていないことが分った.今後の回復過程を追う必要がある.
胚発生における周期的パターン生成原理の数理的研究

動物の胚発生における体節形成現象で観察される空間周期的パターン形成を駆動する数理構造を、非線形ダイナミクスの観点から明らかにした。空間場の不均一性により誘導されるパルスやスポットの運動の数理的・数値的解析を行い、特に空間のある特定部位から生じる周期進行パルス波を生み出す数理構造をホモ/ヘテロクリニック軌道の開折についての力学系理論に基づいて解析し、多様な周期的リズムを有するパターンの生成メカニズムを提案した。細胞内のシグナル伝達波の運動について、空間方向の様々なパラメータ成分が一様ではなく、系も非対称であることが一般的である。本年度は通過と反射、そしてバンプ付近に捕縛されるパルス解等、バンプ型非一様媒質中における振舞いを、パルス解と空間非一様性との衝突現象と捉えて、分岐点近傍でのパルスダイナミクスを解析した。バンプ形状に非対称性を導入し、左右対称な場合との比較によって、パルス解の一方向伝播(整流)現象等、非一様で非対称な媒質中に特有な振舞いと、その出自の機構を明らかにした。分水嶺解の役割を担う欠陥パルス解の分岐構造を数値的に調べ、パルスの捕縛の振舞いには、欠陥パルス解から生じた振動解の大域分岐のメカニズムが重要であることを示した。局所・大域分岐構造について、非対称性により生じた不完全性の詳細と、それらのパルス解の振舞いへの影響も示した。これらの結果は、2008年7月にイタリアローマ大学で行なわれたSIAM Confbrence on Nonlinear Waves and Coherent Structuresにて口頭発表を行い、論文としてPhysical Review E誌に発表した。この論文はVirtual Journal of Biological Physics Research 17(8)(2009)に選ばれて注目されている。これらの解析手法を空間2次元のスポット解の問題に適用するため、研究協力者らとの打ち合わせ、及び情報交換を定期的に行った。本年度は、空間非一様場における空間2次元進行スポット解のダイナミクスの数値・数理解析を行った。特にスポット解の斜め衝突問題において、数値シミュレーションから回転運動を発見した。これまでの進行スポット解について定常スポット解からドリフト分岐後は一方向に直進することだけが知られていた。我々は、反応拡散方程式系の大域的なスポット解の分岐構造を数値的に計算し、ドリフト分岐点に加えて、ピーナッツ分岐点に近いパラメータ領域で回転運動が出現したことを確認した。これら2つの対称性破壊分岐が同時に生じる余次元2の特異点近傍での縮約ダイナミクスを分岐理論に基づいて導出した。この縮約常微分方程式系は2モード間相互作用の標準形となっており、それらの係数を元の偏微分方程式系のパラメータ設定から決定し、力学系理論に基づいて解析した。その結果、進行スポット解の回転運動は余次元2の不安定性に特有のダイナミクスであり、分岐理論に基づいた縮約解析の有効性を示すことができた。我々の縮約方程式系の解析から、より複雑な運動の可能性も示唆された。これらの結果を論文「Rotational motion of travelingspots in dissipativesystems(Physical Review E巻80頁046208)」として発表した。また2009年11月と2010年9月にベルリンとゴールドレインで行われたアクティブマターに関する国際研究集会にてポスター・口頭発表をそれぞれ行った。2011年1月に京都大学で国際研究集会を組織運営した。胚発生時の空間周期的位置情報を生み出す非チューリング的な体節形成現象のメカニズムとして,モルフォゲンの空間不均一分布から生じる自発的パルス生成に着目し,反応拡散系モデルで発見したパルスジェネレータパターンの数値的分岐解析を行い,力学系理論に基づいてその数理構造を理解した.具体的には,時空間周期パターンの分岐解析ソフトウェアを開発し,大きな周期を持つ領域までの大規模な解構造探索を行い,不均一場が誘導する2種類の周期解が同一の定常解枝からのホモクリニック分岐により生じることを示した.これらのホモクリニック軌道が共存する余次元2以上の大域分岐によって,パルスジェネレータの多様なパターンが発生するメカニズムを明らかにした.現在は北海道大学の共同研究者と論文を執筆中であり,2012年度中に投稿予定である.また富山大学で行われた日本物理学会2011年秋季大会に参加し,「媒質の非一様性が誘起する自発的パルス生成」について口頭発表を行った.また当該セッションの座長として,講演プログラムを進行し,他講演者らと貴重な交流を行うことができた.口頭発表では,我々が発見した自発的パルス生成現象の数理的機構についての解析結果について報告し,胚発生時の体節形成現象を説明する新しいメカニズムとしての関連性について指摘した.力学系理論に基づく解析手法や現象の数理モデル化について,それぞれ意見交換を行うことができた.
動作推定と機能的電気刺激に基づく筋協調制御能力獲得型ダイレクトリハビリテーション

本研究の目的は,運動機能障害者の関節運動リハビリテーションにおいて,多チャネルの筋電位から患者の動作意図を推定・評価し,目的の筋協調収縮状態を電気刺激によって再現して随意的な筋協調と関節運動の制御能力を獲得させる方法論の確立である.本年度は,■電気刺激のための電極位置選定法の考案,■電気刺激に基づく運動伝達法に関する機能回復効果を検討した.前年度までに,我々は電気刺激と動作推定を組み合わせて関節運動情報を伝達する方法論を構築した.ただし筋収縮を促す機能的電気刺激はその電極位置や刺激パターンによって生成される筋収縮パターンが大きく異なる問題がある[Tamaki et al., 2010など].本研究で多数の電極を配置したシート電極を被験者に貼り付け,Kinect(Microsoft)などを用いて計測した関節運動と電気刺激パターンの関係性を研究代表者が考案してきた独自のニューラルネットに学習させる.解剖学的知見と電流ー関節角度モデルから,関節運動を生成するための適切な電気刺激位置と刺激量を被験者個々に自動的に獲得する方法論を構築した.さらに,本研究では刺激によって促進された筋収縮,関節運動訓練装置で計測する関節トルク・関節角度などの運動情報,および運動時の脳活動などの特徴量から,臨床的知見に基づいた関節運動時の運動機能・脳機能を評価した.療法士の手技によって他動的に関節運動を実施させた場合と提案法(動作推定+電気刺激/振動刺激)による脳活動の変化,電気刺激による脳賦活の解析と運動学習効果の検証などを実施し,提案法の有効性を検証した.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,関節運動リハビリテーションにおいて2者間で関節運動と筋収縮パターンを電気刺激を用いて伝達する新しい方法論を構築することを目指して研究を実施した.本年度は,多チャネルの電極を関節運動に参画する各筋表面に貼付し,被験者の動作意図を筋電位から推定して適切な筋収縮パターンを電気刺激として別の被験者に与える基礎的な方法論を構築した.具体的には,多チャネル電気刺激が関節運動に及ぼす影響を計測し,与える電流と関節角度の関係性を指数関数でモデル化できることを示すとともに,その関節運動モデルを用いて適切な電極位置を選定できる可能性をしめした.さらに,一方の被験者から計測した筋電位から関節運動を推定し,もう一方の被験者に電気刺激として与えて2者間で関節運動を伝達できること,また,片麻痺患者を想定して健側から患側への動作伝達や,動作時のわずかな筋収縮情報を用いた動作の増幅が可能であることを示した[SSI2015, SI2015口頭発表など].そして,被験者の筋電位から高精度に関節運動を推定する新しい確率モデルを考案し,ニューラルネットに展開することによって高精度な動作識別と誤動作の防止が可能なことを示し,提案する動作伝達法に組み込むことで安全かつ効率的なインタラクションが可能なことを確認した[ロボティクスシンポジア口頭発表など].さらに,指先への電気刺激と指腹への圧覚刺激を組み合わせることによる新しい反力提示デバイスを提案し,基礎的な力覚提示実験により有効性を示した[AROB2016口頭発表など].2者間で関節運動と適切な筋収縮状態を伝達するため,多チャネル筋電位からの動作推定法,多チャネル電気刺激による関節運動誘発法,それらを組み合わせた関節運動の伝達法の基礎理論を既に確立している.また,様々なケース,身体部位において関節運動と筋収縮状態を伝達可能なことを示すことに成功した.これらの基礎理論を実現したプロトタイプシステムは共同研究機関において実証実験を既に進めており,提案法が患者の関節運動リハビリテーションにおける身体機能・脳機能へ与える影響の評価・検証段階へ既に進んでいる.さらに,基礎理論を応用した反力提示デバイスへ研究テーマを発展させられる可能性を示し,リハビリテーションをはじめとするさまざまなアプリケーションに提案法が有用であることを示した.この結果は,関節運動リハビリテーションにおける療法士,患者双方のインタラクションを円滑に進められる可能性を示唆しており,運動学習に効果的な新しい方法論の確立に大きく寄与するものである.本研究の目的は,運動機能障害者の関節運動リハビリテーションにおいて,多チャネルの筋電位から患者の動作意図を推定・評価し,目的の筋協調収縮状態を電気刺激によって再現して随意的な筋協調と関節運動の制御能力を獲得させる方法論の確立である.本年度は,■電気刺激のための電極位置選定法の考案,■電気刺激に基づく運動伝達法に関する機能回復効果を検討した.前年度までに,我々は電気刺激と動作推定を組み合わせて関節運動情報を伝達する方法論を構築した.ただし筋収縮を促す機能的電気刺激はその電極位置や刺激パターンによって生成される筋収縮パターンが大きく異なる問題がある[Tamaki et al., 2010など].本研究で多数の電極を配置したシート電極を被験者に貼り付け,Kinect(Microsoft)などを用いて計測した関節運動と電気刺激パターンの関係性を研究代表者が考案してきた独自のニューラルネットに学習させる.解剖学的知見と電流ー関節角度モデルから,関節運動を生成するための適切な電気刺激位置と刺激量を被験者個々に自動的に獲得する方法論を構築した.さらに,本研究では刺激によって促進された筋収縮,関節運動訓練装置で計測する関節トルク・関節角度などの運動情報,および運動時の脳活動などの特徴量から,臨床的知見に基づいた関節運動時の運動機能・脳機能を評価した.

療法士の手技によって他動的に関節運動を実施させた場合と提案法(動作推定+電気刺激/振動刺激)による脳活動の変化,電気刺激による脳賦活の解析と運動学習効果の検証などを実施し,提案法の有効性を検証した.確立した電気刺激モデルに基づいて,各被験者に適切な電気刺激位置を選択可能な方法論を実現するために,マルチアレイ電極を用いた電気刺激の実現と筋骨格モデルに基づく電極選定法を考案することを目指す.また,提案法のリハビリテーションへの有効性を検証するため,実患者に提案法を適用することによって身体機能および脳機能におよぼす変化,ならびに運動学習の効果を検証する.さらに,電気刺激が被験者の知覚特性に及ぼす影響を評価することで,知覚と運動学習の効果について詳細を検討する予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
義務教育・高等教育における中央政府・地方政府の役割分担に関するマクロ動学分析

本研究は,中央政府と地方政府があるところで,公教育を中央政府によって集権的な形で行う,あるいは各地方政府によって分権的な形で行うことで,人的資本の蓄積を通じて経済成長率が決定されるモデルの構築を行った。その際,現時点の経済厚生と,将来の経済厚生につながる成長に一定のウエイトを置く政府の最大化問題と考えた。そこでは,中央政府がより成長志向にあるとすると,中央政府から地方政府への財政移転の額がより小さくなることが示された。これは地方政府が成長志向であると,より自立的な財政運営を行うことを示唆している。平成26年度においては,人的資本蓄積による内生的成長理論および教育段階に関する理論にかかわる既存研究の整理を行うと共に,小学校で勤務している教員への聞き取り調査を行うこととしていた。また,それらを踏まえて,教育段階を含む人的資本蓄積による内生的成長モデルの構築を行うこととしていた。まず,教育段階に関する既存研究の整理については,数が限られたものではあったがそれを行い,論文「教育システムのグランド・デザイン」の中にまとめている。その既存研究を踏まえつつ,当該論文の中で,教育段階を考慮した,特に義務教育の意義と高等教育の特性を明示する形の,簡単な世代重複モデルの構築を行った。そこでは,国内総生産最大化の観点から教育年限をどのように設定すべきか,そして義務教育,高等教育の水準をどのように設定すべきかを論じている。本論文については,京都大学経済研究所プロジェクト研究主催の研究会で報告を行い,そこで得た助言をもとに改訂を行っている。また,教育システムの中に中央政府と地方政府の役割を組み込んだ論文「中央・地方政府による公教育支出,人的資本蓄積と垂直的財政外部性」をまとめた。そこでは,中央政府と地方政府が現在の住民の経済厚生を重視するのか,あるいは将来の地域の経済成長を重視するのかによって,公教育の支出のあり方が決定されることを明らかにしている。これは総務省の調査研究会で報告を行うとともに,報告書の一部として形になっている。このように,平成26年度においては理論モデルの構築を中心に研究を進展させた。そのため,教員への聞き取り調査は翌年度以降とすることで,その教員に理論モデルの妥当性等についても意見を求め,より現実的なモデルの構築を目指していくこととする。平成27年度においては,中央集権・地方分権の既存研究の整理と,財政競争の既存研究の整理を行うとともに,教育・人的資本蓄積の中央集権・地方分権モデルへの導入を行うことを研究計画としていた。次に,教育・人的資本蓄積の中央集権・地方分権モデルへの導入については,後者の論文を以下の様な形で拡張を行うことで前者の論文を作成した。第1に,教育における地域内の同僚効果を導入した。第2に,住民の教育投資が親の教育時間によってなされるものとした。それを受け,第3に,重複課税が労働所得税になされているものと想定した。そして,同僚効果が中央・地方政府の設定する労働所得税の水準と,公的教育投資水準に影響を与えることを示し,教育政策には同僚効果を考慮すべきであるというインプリケーションを得た。平成27年度においては,上でも書いたように中央集権・地方分権の既存研究の整理と,財政競争の既存研究の整理を行うこと,それを踏まえて教育・人的資本蓄積の中央集権・地方分権モデルへの導入を行うことを目標としていた。これらの当初の目標については,上に挙げた2本の論文「人的資本蓄積における公教育支出による垂直的財政外部性と同僚効果による教育外部性」と「Federal and State Public Education Expenditures, Human Capital Accumulation, and Vertical Fiscal Transfers」の研究報告を行うことで,達成することができたと言える。特に前者については,学会での研究報告で得ることのできた討論者からの助言および示唆から,論文の修正を行い,それを査読付き雑誌への投稿へとつなげることができた。これに加えて,教育の問題への混合寡占市場の導入の発展可能性を考えることができたことも,今年度の成果として加えることができる。教育のマクロ経済理論については,その多くが普遍的な理論としての人的資本蓄積の問題を扱っており,やや教育的側面を考慮したもので公教育と私教育の違いに注目するぐらいにとどまっている。しかし,公共経済学の1つの流れである混合寡占市場の研究が,教育の理論モデルに導入しうることがわかったことは,次年度そしてそれ以降の研究の深化に貢献するものと考えられる。特に,平成27年度において3度開催した混合寡占市場研究会から,それを具体的な形で考えることができた。したがって,この点については,当初の計画にはなかったものの,派生的な方向とはいえ,研究をより発展できたものと考える。以上のことから,現在までの進捗状況はおおむね順調に進展しているものと判断する。本研究は,中央政府と地方政府による義務教育と高等教育の2つの教育段階における最適な教育水準について,静学的観点と動学的観点から分析を行うことを目的とするものであった。その際,義務教育と高等教育が人的資本蓄積に果たす役割の違いを鑑みながら,静学的観点からは中央集権・地方分権に関する研究との対応を,また動学的観点からは世代重複モデルを用いた内生的成長理論の研究との対比に焦点をあてることを企図していた。前者の静学的観点からの研究については,共著論文「中央・地方政府による公教育支出,人的資本蓄積と垂直的財政外部性」を総務省研究会で報告し,現在も投稿に向けて修正中である。

その拡張論文の1つである「人的資本蓄積における公教育支出による垂直的財政外部性と同僚効果による教育外部性」については,日本地域学会の大会で報告するとともに,学会誌である「地域学研究」において掲載された。また,垂直的外部性に関する論文は,国際学会のChina Meeting of Econometric Societyにおいて報告した。後者の動学的観点からの研究については,過去の科研費研究課題「義務教育・高等教育における中央政府・地方政府の役割分担に関するマクロ動学分析」における1つの成果である論文「教育システムのグランド・デザイン」を,京都大学経済研究所プロジェクト研究主催研究会で報告し,そこでのコメントをもとにモデルの改良を行っているところである。また,共著論文「公教育制度・私教育制度の下での移行過程における人的資本蓄積」についても,日本地域学会の大会で報告し,モデルの改良を行っているところである。また,動学モデルの応用としての,二地域間の所得移転問題に関する一連の研究については,国際的な専門誌に数点掲載された。本研究は,中央政府と地方政府があるところで,公教育を中央政府によって集権的な形で行う,あるいは各地方政府によって分権的な形で行うことで,人的資本の蓄積を通じて経済成長率が決定されるモデルの構築を行った。その際,現時点の経済厚生と,将来の経済厚生につながる成長に一定のウエイトを置く政府の最大化問題と考えた。そこでは,中央政府がより成長志向にあるとすると,中央政府から地方政府への財政移転の額がより小さくなることが示された。これは地方政府が成長志向であると,より自立的な財政運営を行うことを示唆している。平成26年度の目標は,人的資本蓄積による内生的成長理論および教育段階に関する理論にかかわる既存研究の整理を行うこと,そして小学校で勤務している教員への聞き取り調査を行うことを踏まえて,教育段階を含む人的資本蓄積による内生的成長モデルの構築を行うところにあった。特に,前者の理論に関しては,世代重複モデルの枠組みによるマクロ経済動学モデルを構築するところに,平成26年度の目標があったといえる。その目標の達成のため,論文「教育システムのグランド・デザイン」を形にしたこと,そしてそれをもとに多くの研究者から有益な助言を多く得られたことは,この論文のさらなる発展を期待できるものと言える。したがって,平成26年度の目標については十分に達成されたといえる。また,論文「中央・地方政府による公教育支出,人的資本蓄積と垂直的財政外部性」の中で,中央政府・地方政府の役割を考慮したモデルを構築できたこと,さらにはこのようないわゆる財政外部性の問題を世代重複モデルの枠組みの中で動学的な分析を可能としたことは,平成26年度の目標を一定程度上回ることができたとも判断できる。特に,本研究を研究者だけでなく総務省の職員の方々が出席している研究会で報告ができたことは,理論上の示唆が得られただけでなく,制度の面からもさまざまな示唆が得られることができた。