hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋における気候関連ガスの生成に関わる微生物機能群の解析

DNA試料を用いて、細菌群集構造解析及びDMS生成過程における関連遺伝子の定量PCRを行うことにより、変換機能をもつ細菌群の特定とその変動を明らかにした。フィルターに捕集された微生物細胞からDNAを抽出し、DMSP変換経路に関わる主要代謝遺伝子をターゲットとして、定量PCR法による遺伝子コピー数の定量を行った。対象遺伝子として、(1)DMSPリアーゼによるDMSへの直接的変換遺伝子(dddP遺伝子)、(2)アシルコエンザイムとの結合を経てDMSへ開裂する変換遺伝子(dddD遺伝子)、(3)脱メチル化によるメルカプトプロピオン酸への変換遺伝子(dmdA遺伝子)の3つを解析した。また、dmdA遺伝子は多くの細菌種が保有し、配列多様性が高いため、8つの異なるプライマーセットを用いて、8種類のタイプ別に計数した。いずれの実験区においても、dmdA遺伝子のコピー数がdddP遺伝子の150-800倍多く検出されたことから、DMSPをDMSに変換する細菌よりもメルカプトプロピオン酸に変換する細菌の方が多いことが示唆された。さらに、環境試料ではdddP遺伝子の10分の1程度しか検出されないdddD遺伝子がdddP遺伝子よりも多く検出されたこと、dddD遺伝子の増減がDMS濃度の変化と良く合っていたことから、本実験系におけるDMS生成が従来の研究で示されているdddP遺伝子をもつRoseobacter属細菌によるものではないことが示唆された。このようにdddD遺伝子が主要なDMS生成経路となるパターンは海洋では報告例がなく、なぜそのようなパターンとなったのか多様な生成過程の解明のためのさらなる研究が期待される。研究開始から4カ月しか経過しておらず、うち2か月は航海での試料採集であった。航海後の分析作業は順調に進んでおり、来年度には一定の成果が見込まれる計画した分析をほぼ終了し、学会での成果発表と論文化を進めている白鳳丸航海で取得した試料の分析行う。特に、DNA抽出試料を用いた細菌群集構造の解析、DMS関連機能遺伝子の解析を実施する。今年度得られた成果の論文化を進めると共に、新たな試料(メソコズム実験)の分析を行い、成果発表と論文化を進める。(抄録なし)
キラルな環集合体を用いるナフトキンヒドロンの形成

ナフタレン構造を3つ有するTERNOLから対応するキノンを合成し、分子内水素結合の酸化還元に対する影響を調べた。CVスペクトルからは、分子内水素結合は明らかにナフトジオールの酸化電位を下げているが、立体異性体間での差異は認められなかった。また、TERNOLの二酸化鉛酸化においても反応の大きな加速が見いだされた。一方、キノン体の還元電位も分子内水素結合によって下がり、この場合は異性体間でその程度に差が見られた。すなわち、分子内水素結合はTERNOL-キノンの平衡の活性化エネルギーを小さくする効果があることが判明した。これらの性質を明確にするため、キンヒドロンの単結晶の育成を拡散法により行ったが、現在までにX線解析に耐えうる結晶は得られていない。次に、ナフタレン構造を4つ有するQUANOLの合成を行い、その物性を調べた。QUANOLには6つの立体異性体が存在することから、それらをすべて合成した。得られたQUANOLの溶液中の立体異性化はTERNOLよりも早いが、中性溶媒中では室温で安定であった。エタノール中のCDスペクトルから、TERNOL、QUANOLの系ではA値の加生成が成り立たないことが判った。また、酸化電位は異性体間で明瞭な差異がなく、TERNOLより若干高い値が得られた。それにも関わらず、QUANOLの二酸化鉛酸化は対応するキノン、ジキノン体を与えなかった。この理由に関しては現在検討を行っている。これらの系においてキンヒドロンの固体物性は得られていないが、溶液中において水素結合が重要な役割を果たすことを示せた。また、TERNOLの結晶中にナフタレン程度のサイズの分子を強く取り込むことから、結晶中の分子の配列制御にも水素結合が有効なことを明らかにした。
脳腫瘍に対する温度可逆性ポリマーを用いたドラッグデリバリーシステムの開発

温度可逆性ポリマーとプロテオソーム阻害剤の一種であるMG132を組み合わせた局所療法の研究を行った。MG132がは、5種類の脳腫瘍細胞を薬剤暴露後約24時間で細胞死に至らせることが明らかとなった。蛍光免疫染色では、細胞質内にMG132により分解処理できなくなった大量のタンパクが集積していることを確認した。MG132を包埋した温度可変性ポリマーは、脳腫瘍に対する新しい局所療法になる可能性が示唆された。脳腫瘍治療には、手術、放射線治療、化学療法などの集学的治療が必要である。しかし、全身投与による化学療法は脳血管関門の存在から脳腫瘍に対しては効果に限界がある。また、悪性脳腫瘍が髄腔内播種は起こすが遠隔転移を起こさないという特性から本疾患に最も適した術後化学療法は脳局所療法であり、有効なDDSの開発は治療に苦慮している本疾患に対して福音となる。(1)温度可逆性ポリマーの使用本研究開発の特色・独創的な点は、ドラッグデリバリーシステム(DDS)の手段として温度可逆性ポリマーを使用することである。本ポリマーは、完全科学合成物で、温度感応性高分子と親水性高分子との共重合体であり、疎水性・親水性に関わらず各種薬剤・サイトカインなどを自由に包埋することができる。また、0度で流動性のゾル、室温以上でゲル状という特異な物性を示し、分子設計により任意に転移温度を設定することができる。また、転移温度を変化させることで包埋した薬剤の徐放時間を調節することが出来る。このことから、従来のポリマーの欠点である腫瘍摘出腔内での不安定性、脱落の問題や、腫瘍摘出腔全体に塗布することが出来ないことなど問題を解決することが出来る。(2)プロテオソームインヒビタープロテオソームインヒビターは、細胞内の蛋白合成を阻害し細胞死を誘発することにより変性疾患等の疾病を誘導すると考えられている。近年、プロテオソームインヒビターを化学療法剤と併用することにより腫瘍細胞に対する薬剤の効果が上昇する報告が散見されるようになった。プロテオソームインヒビターと化学療法剤の併用により抗腫瘍効果が増加する治験が得られれば新たな脳腫瘍治療法の可能性を示せることとなる。近年,蛋白分解酵素阻害薬による悪性腫瘍への効果が認められ,成人領域では骨髄腫や固形腫瘍でも一定の評価を得ている.小児期に多い固形腫瘍である小児脳腫瘍は多剤併用化学療法を含めた複合的治療の進歩により予後の改善されてきているが予後不良群の成績は依然として改善に乏しく、新しい治療構想が求められている.そこで、今回,我々は,プロテオソームインヒビター(PI)と温度可逆性ポリマーを用いた新たな脳局所療法を開発するために、まず、PIの脳腫瘍細胞に対する抗腫瘍効果について検討を行った.方法は、PIの一種であるMGI32が脳腫瘍細胞に対して抗腫瘍効果があるかどうか検討した.対照は小児脳腫瘍で最も多いとされるヒト髄芽種の培養細胞とした.髄芽種の予後にcaspase-8の発現の関与を示唆する報告があることから,caspase-8発現の高い培養細胞であるDAOY, ONS-76と発現の低下したD283を選択した.殺細胞効果を判定するためにMG132の投与濃度を1nMから10uMまで変化させ濃度依存性に抗腫瘍効果を認めるかどうかをMTS assayを用いて検討した.結果,これら3種類の腫瘍細胞すべてにおいて投与濃度1μMから10uM,暴露時間48時間でcell viabilityが低下することを確認した.現在、各cell lineにおいて、殺腫瘍効果に関与する因子に差があるかを検討するために、PIの殺腫瘍効果におけるapoptosis, cell cycle arrestの関与の割合についてFACscanを用いて検討中である.またPIによるcaspase-8賦活化があるかについてWestern BlotやReverse Transcription RNA解析にて確認している.さらに今後,インターフェロン等の薬剤にてcaspase-8の発現誘導しPIの殺腫瘍効果に影響を及ぼすかについても合わせて検討する予定である.近年、プロテオソームインヒビター(PI)による悪性腫瘍への効果が報告されている。成人領域では骨髄腫や固形腫瘍でも一定の効果を見いだしている。脳腫瘍は、小児期から成人期に及ぶ発症期間を持ち手術、化学療法、放射線療法を用いた集学的治療が行われているが依然予後が不良な疾患である。化学療法の効果が乏しい原因の一つに脳血管関門の存在があげられ薬剤が使用局所に到達しにくい現状が存在する。我々は、以前より温度可逆性ポリマーを用いた新たなドラソグデリバリーシステムを用いて脳腫瘍の新たな治療法を模索してきた。今年度は、小児脳腫瘍である髄芽腫から作成されたDAOY,ONS-76,D283と成人脳腫瘍細胞から作成されたU87MG,T98Gの5細胞を用いてPIの一種であるMG132(CALBIOCHEM社)がこれらの細胞に対して殺細胞効果を持つかどうかをMTS assayとFACscanを用いて検討した。

MG132の殺細胞効果を判定するために投与の度を1nMから10μMまで濃度勾配をもうけて殺細胞効果を判定した。この結果、1μMの濃度ではすべての細胞が、薬剤暴露時間24時間後からGI arrestの状態となり細胞分裂を停止しすることが判明した。PIがどのように細胞に作用しているかを観察するために蛍光免疫染色を行いました。1μMのPIに24時間暴露した細胞を染色したところ細胞質内に大量のユビキチン化したタンパクを認めた。このことから、PIに暴露された脳腫瘍細胞は、細胞質内に多量のユビキチン化されたタンパクが蓄積することにより細胞増殖に影響が生じ細胞死に至っている可能性が推測された。プロテオソームインヒビター(PI)による悪性腫瘍への効果が報告されている。成人領域では骨髄腫や固形腫瘍でも一定の効果を見いだしている。脳腫瘍は、小児期から成人期に及ぶ発症期間を持ち手術、化学療法、放射線療法を用いた集学的治療が行われているが依然予後が不良な疾患である。化学療法の効果が乏しい原因の一つに脳血管関門の存在があげられ薬剤が使用局所に到達しにくい現状が存在する。我々は、以前より温度可逆性ポリマーを用いた新たなドラッグデリバリーシステムを用いて脳腫瘍の新たな治療法を模索してきた。これまでに5種類の脳腫瘍細胞を用いてPIの一種であるMG132(CALBIOCHEM社)がこれらの細胞に対して殺細胞効果を持つかどうかをMTS assayとFACscanを用いて検討し、MG132の殺細胞効果を判定するために投与の度をlnMから10μMまで濃度勾配をもうけて殺細胞効果を判定した。この結果、1μMの濃度ではすべての細胞が、薬剤暴露時間24時間後からG1 arrestの状態となり細胞分裂を停止しすることが判明した。今年度は、PIがどのように細胞に作用しているかを観察するために蛍光免疫染色を行った。このユビキチン化されたタンパク質が啓示的にどのような動きをするかについて蛍光顕微鏡を用いて検討を行い核内から細胞質へ移動することを突き止めた。現在、In vivo studyに対する準備を進めている。これまでに5種類の脳腫瘍細胞を用いてPIの一種であるMG132(CALBIOCHEM社)がこれらの細胞に対して殺細胞効果を持つかどうかをMTS assayとFACscanを用いて検討し、MG132の殺細胞効果を判定するために投与の度を1nMから10μMまで濃度勾配をもうけて殺細胞効果を判定した。
クロマチン関連因子の機能解析とがん化機構の解明

細胞がん化の研究は遺伝子の変異などのジェネティクス異常に基づいた解析が行われてきたが、クロマチン修飾異常などのエピジェネティクス異常による細胞がん化機構の解明が必要とされている。本課題においては、肝前がん病変において発現上昇するクロマチン関連因子(ヒストン修飾因子やヒストンバリアント)の細胞がん化に与える影響や機能解析を以下の3点を中心に行った。1.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の細胞がん化に与える影響発がん過程において発現上昇するヒストン修飾酵素を同定した。その中で、ヒストンアセチル化酵素HBO1はがん遺伝子c-Ha-rasのトランスフォーメーション活性に影響を与えることを明らかにした。また、ある種のヒストン脱アセチル化酵素は足場非依存的細胞増殖能を促進することを明らかにした。2.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の遺伝子機能に与える影響発がん過程において発現上昇するヒストンアセチル化酵素MOZが転写因子Nrf2/MafKの転写共役因子として機能し、腫瘍マーカーである胎盤型グルタチオントランスフェラーゼ(GST-P)の発現上昇に関与することを明らかにした。3.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の酵母対応遺伝子の機能解析発がん過程において発現上昇するヒストンバリアントの酵母対応遺伝子の破壊株は、ヒストン修飾やクロマチン構造に影響を与える化合物に対して抵抗性を示すことを明らかにした。これまでの細胞がん化の研究は遺伝子の変異などのジェネティクス異常に基づいた解析が行われてきた。しかし、最近の研究により、クロマチン修飾異常などのエピジェネティクス異常も細胞がん化に関与することが明らかにされつつある。本課題においては、肝前がん病変において発現上昇するクロマチン関連因子の細胞がん化に与える影響や機能解析について、以下の3点を中心に行った。1.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の細胞がん化に与える影響発がん過程において発現上昇するピストン修飾因子のひとつが、がん遺伝子c-Ha-rasのトランスフォーメーション活性に影響を与えることを明らかにした。2.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の遺伝子機能に与える影響肝化学発がん過程において、腫瘍マーカーである胎盤型グルタチオントランスフェラーゼ(GST-P)は肝臓特異的に発現上昇する。前がん病変において発現上昇するクロマチン関連因子がGST-P発現に与える影響を解析するために、GST-Pの発現制御領域を含むシフェラーゼレポータープラスミドを肝がん由来細胞H4IIEの染色体DNAに組み込んだstable transformantを作成した。3.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の酵母対応遺伝子の機能解析肝前がん病変において発現上昇するヒストンバリアントの酵母対応遺伝子の破壊株を作成した。その破壊株はDNAに損傷を与える薬剤に対して感受性を示した。しかし、ピストン修飾に影響を与える化合物に対しては、その遺伝子破壊により、化学物質に対する感受性が軽減することを明らかにした。本課題においては、肝前がん病変において発現上昇するクロマチン関連因子の細胞がん化に与える影響や機能解析を以下の3点を中心に行った。1.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の細胞がん化に与える影響発がん過程において発現上昇するヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)を新たに同定した。クローニング、機能解析の結果、局在の異なる2種類のスプライシングバリアントを同定し、どちらも発がん過程で発現上昇していることを明らかにした。また、これらの因子が足場非依存的細胞増殖能を促進することを明らかにした。2.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の遺伝子機能に与える影響腫瘍マーカーである胎盤型グルタチオントランスフェラーゼ(GST-P)の肝がん特異的発現に関与するとされる転写因子Nrf2の転写共役因子となりうるヒストンメチル化酵素が発がん過程で発現上昇することを明らかにした。3.発がん過程において発現上昇するクロマチン関連因子の酵母対応遺伝子の機能解析。発がん過程において発現上昇するヒストンバリアントの酵母対応遺伝子の破壊株は、ヒストン修飾やクロマチン構造に影響を与える化合物に対して抵抗性を示すことを明らかにした。
シス効果の適用に基づく効率的有機合成反応の開発とキラル錯体の創製

配位子の立体および電子的な性質の違いにより,金属錯体の反応性は劇的に変化する.これまでに幾つかの配位子効果が発見・提唱されてきたが,これらの中でも『シス効果』と呼ばれるハードなルイス塩基に特徴的な配位子効果は,金属錯体の反応性に与える影響が小さいと考えられ、これまで見過ごされていたものの一つである.申請者は,この『シス効果』に着目し,この適用によって遷移金属錯体が触媒する有機合成反応の効率化と新規キラル錯体の創製に成功した.具体的には,有機コバルト錯体を中心に,種々のハードなルイス塩基を配位させ錯体の反応性の変化を詳細に検討した結果,分子内にアミノ基を有する[η^2,μ^2-1-(2-aminophenyl)-2-phenylethyne]hexacarbonyldicobaltが,Pauson-Khand反応と呼ばれる一酸化炭素の挿入を伴ったアルキンとアルケンの共環化反応において非常に高い触媒回転率を示すことを明らかにした.また,空気酸化に対して安定であり,アルキンやアルケンを基質とした反応において全く触媒作用を示さないbenzylidynetricobalt nonacarbonylが,ヒドリド配位子の『シス効果』を適用することによって効率的な触媒として機能することを見出した.さらに,diarylalkyneとoctacarbonyldicobaltから錯体を形成する際に,触媒量のキラルな2,3-0-cyclohexylidene-1,1,4,4-tetraphenylthreitolを共存させると,最高90%e.e.の光学純度で軸不斉を持った[η^2,μ^2-1,2-diaryl-ethyne]hexacarbonyldicobaltを生成することも見出した.ハードなルイス塩基を反応系内に共存させるという簡便な操作によって,『シス効果』が発現し,高効率的な反応を実現できたり,また,キラルな錯体が得られたりする本研究成果は非常に魅力的であり,今後,有機合成の様々な局面で利用されるものとなるであろう.配位子の立体および電子的な性質の違いにより,金属錯体の反応性は劇的に変化する.これまでに幾つかの配位子効果が発見・提唱されてきたが,これらの中でも『シス効果』と呼ばれるハードなルイス塩基に特徴的な配位子効果は,金属錯体の反応性に与える影響が小さいと考えられ、これまで見過ごされていたものの一つである.申請者は,この『シス効果』に着目し,この適用によって遷移金属錯体が触媒する有機合成反応の効率化と新規キラル錯体の創製に成功した.具体的には,有機コバルト錯体を中心に,種々のハードなルイス塩基を配位させ錯体の反応性の変化を詳細に検討した結果,分子内にアミノ基を有する[η^2,μ^2-1-(2-aminophenyl)-2-phenylethyne]hexacarbonyldicobaltが,Pauson-Khand反応と呼ばれる一酸化炭素の挿入を伴ったアルキンとアルケンの共環化反応において非常に高い触媒回転率を示すことを明らかにした.また,空気酸化に対して安定であり,アルキンやアルケンを基質とした反応において全く触媒作用を示さないbenzylidynetricobalt nonacarbonylが,ヒドリド配位子の『シス効果』を適用することによって効率的な触媒として機能することを見出した.さらに,diarylalkyneとoctacarbonyldicobaltから錯体を形成する際に,触媒量のキラルな2,3-0-cyclohexylidene-1,1,4,4-tetraphenylthreitolを共存させると,最高90%e.e.の光学純度で軸不斉を持った[η^2,μ^2-1,2-diaryl-ethyne]hexacarbonyldicobaltを生成することも見出した.ハードなルイス塩基を反応系内に共存させるという簡便な操作によって,『シス効果』が発現し,高効率的な反応を実現できたり,また,キラルな錯体が得られたりする本研究成果は非常に魅力的であり,今後,有機合成の様々な局面で利用されるものとなるであろう.本年度は,電子供与性の高いルイス塩基が持つ配位子効果である『シス効果』を利用し,有機遷移金属反応の効率化を図ることを目的に研究を行なった.アルキリジントリコバルトノナカルボニル錯体[CO_3(CO)_9(μ^3-CR)]が触媒する,一酸化炭素の挿入を伴ったアルキン同士あるいはアルキンとアルケンの共環化反応(所謂Pauson-Khand型反応)に焦点を当て,様々なルイス塩基の共存による反応の効率化について検討した.その結果,反応系内に3級アミン類を共存させることによって,錯体の単独使用時に比べ,アルキリジントリコバルトノナカルボニル錯体の触媒回転率が格段に上昇することを見出した.また,水素ガスの共存により,今まで全く触媒活性を示さなかったベンジリジントリコバルトノナカルボニル錯体[CO_3(CO)_9(μ^3-CPh)]がPauson-Khand型反応を触媒するようになったばかりか,触媒法では困難とされてきた嵩高い置換基を有する基質の環化反応を触媒することを見出した.水素ガス共存下での遷移金属触媒反応では,通常,還元的な反応が進行するが,本反応では基質あるいは成績体がさらに還元を受けた生成物が全く得られなかった.

ベンジリジントリコバルトノナカルボニル錯体と水素との反応によりヒドリド錯体が生成するが,本反応の結果は,ヒドリド配位子が基質分子に転位する反応よりも,ヒドリド配位子の『シス効果』による環化反応の促進が圧倒的に優先して起こっていることを示している.これは,ヒドリド配位子の『シス効果』を明確にした最初の実験例であり,「遷移金属錯体が触媒する様々なカルボニル化反応の中でも,何故,ヒドロホルミル化反応において最も高い触媒効率を下すのか」という積年の疑問に対する一つの解を与えたものである.本年度は,『シス効果』と呼ばれる配位子効果を利用し,コバルト以外の遷移金属錯体の活性化をはかり,これら錯体が媒介する有機合成反応の効率化ならびに新反応の開発を目的に研究を行った.また,活性遷移金属錯体を利用した窒素酸化物固定反応の開発を目指し,その準備段階として未だ有機化合物との反応が知られていない一酸化窒素の反応性を明確にする研究も合わせて行った.まず,前者の研究に関しては,数ある遷移金属の中でもあまり有機合成に利用されていないモリブデンに着眼し,低原子価モリブデン錯体の中で最も安価なモリブデンヘキサカルボニルの活性化を試みた.既に知られている,6-ヘキセン-1-イン誘導体を基質とした一酸化炭素配位子の挿入を伴う化学量論的シクロペンテノン形成反応(所謂Pauson-Khand型反応)に焦点を当て,さまざまな配位子の共存下に反応を行ったところ,1,10-フェナンスロリンを共存させると好収率で所望する反応が進行することがわかった.また,臭化アリルや臭化プロパルギル,臭化ベンジルを共存させると,同じ6-ヘキセン-1-イン誘導体の環化的二量化によるシクロヘキサジエン形成反応が触媒的に進行することもわかった.これらの結果は,コバルト以外の遷移金属の活性化にも『シス効果』が有効であるということを示めしており,本方法論の汎用性が確認されたばかりか,方法が簡便ゆえ,今後様々な展開が期待される.次に,後者の研究に関して,一酸化窒素と様々な有機化合物との反応を試みた結果,リチウムアセチリドだけが効率的に反応し,一酸化窒素を分子中に取り込んだ1,2,3-オキサジアゾール3-オキシドを好収率で生成することを見出した.本研究は,一酸化窒素を効率的に有機分子中に固定した世界初の報告であり,今後,この知見を元に,活性遷移金属錯体を利用した触媒的固定反応の開発へ繋げる予定である.本年度は『シス効果』と呼ばれる配位子効果を利用し,個々の配位子上には不斉中心を持たず,錯体を形成することによって初めて中心金属上に不斉を生じるようなキラル錯体の創製を目指し,研究を行った.空気中で比較的安定なアルキン-ジコバルトヘキサカルボニル錯体がアルケン類と類似の構造を持つこと,および,置換スチルベン誘導体の中には軸不斉を有する化合物があることに着目し,不斉中心を持つハードなルイス塩基を触媒として用い,様々な置換基を有するジアリールアルキンを基質とした,軸不斉を持つアルキン-ジコバルトヘキサカルボニル錯体の形成反応を検討した.その結果,片方のベンゼン環上ortho位にアミノ基や水酸基,メチル基などの置換基を持つジアリールアルキンがキラル錯体生成の基質として良好な結果を与え,キラルな2,3-O-シクロヘキシリデン-1,1,4,4-テトラフェニルトレイトールを触媒として用いた場合に,最高90%e.e.の
超臨界圧流体中の微細構造体からの非定常熱伝達と伝熱制御に関する研究

本研究において、超臨界圧伝熱実験装置を新たに考案・設計・製作した。これは作動流体の圧力調整部、伝熱実験を行う高圧テストチャンバ、恒温油槽並びに計測システムの制御系で構成される。この装置を用いた第一段階の実験として、超臨界圧のCO_2中における白金細線からの定常自由対流熱伝達について計測を行ない、以下の結果を得た。(1)加熱細線温度と作動流体のバルク温度との間に(擬)臨界点が存在するときは、臨界点近傍での比熱、プラントル数等の物性値の著しい変化により、自由対流熱伝達が最大7倍まで促進される。(2)この自由対流熱伝達の促進は、流体圧力が臨界点に近く、また、細線及び流体の温度差が小さいほど大きい。また、実験と並行して、臨界点近傍の流体中を充填した2次元セル内の非定常伝熱について数値計算を行い、以下の点を明らかにした。(3)伝熱面のステップ加熱開始後、各位置での温度は時間経過と共に上昇して行くが,臨界点近傍では定圧比熱が大きくなるため温度上昇が遅れ、温度分布にも明確な屈折点が生じる。(4)作動流体の温度は、臨界点近傍で長時間一定値を保つが、臨界域から離脱するにつれて急激に減少し、温度勾配が大きくなる。これらの影響により、臨界点近傍では温度と圧力条件の設定により、1.54倍の熱伝達率の向上が得られる。(5)超臨界点近傍での物性値変化を利用して、作動流体の圧力・温度と臨界点・擬臨界点との関係をコントロ-ルすることにより、熱伝達特性や温度分布特性を能動的に制御できる。以上のごとく、総合的な自己評価により、本年度の研究目標はほぼ達成されたものと考えられる。
インターロイキン8の病態生理作用の確立と阻害物質の開発

本研究代表者は1987年に米国癌研究所にて新しい白血球走化性活性化サイトカイン、インターロイキン8(IL8)を同定、精製、遺伝子クローニングを行った.その後私達は、ウサギ実験疾患モデルにおいてIL8が肺再潅流障害、皮膚炎症、急性関節炎に本質的に関与することを中和抗体を用いて明らかにした。これらの実験は、内因性の白血球走化性因子が炎症反応を成立に本質的に係わることを証明した歴史的に初めての仕事である。この2年間の研究期間にて、さらにIL8が血清複合体による急性腎炎に伴う腎障害、蛋白尿発症、PPDによるtubercukin反応時の好中球、Tリンパ球浸潤と浮腫に関与することを明らかにした。また、ヒト・マウスIL8受容体に対する特異抗体を作製し様々な細胞における発現を検索するとともに、Tリンパ球上のIL8受容体がIFNg、TNFによりupregulateされることを明らかにした。一方、IL8遺伝子の発現機構解析において、NFkBとAP-1/NF-IL6が本質的に関わることを以前に明らかにしているが、今回GC、FK506によるIL8遺伝子発現抑制の最終標的にNFkBがなっていることを明らかにした。これらの事実はNFkB活性化経路を標的として新しい抗炎症剤が開発できることを示唆しており、私達はその研究を促進するために世界で初めてLPSによるcell-freeによるNFkB活性化テムを確立した。また、これを用いてNFkBのキ-制御分子IkBaのリン酸化酵素を同定しそれによるリン酸化部位を明らかにした。IL8のウサギ炎症実験モデルを用いた病態生理作用の確立我々は昨年度までにLPSによる皮膚炎、急性関節炎、肺再潅流障害時における好中球浸潤とそれにともなう臓器障害においてIL8が主な、本質的な因子であることをIL8に対する中和抗体を投与することによって実証している。今年度はさらに、BSAを免疫することによって作製した免疫複合体による急性腎炎にともなう蛋白尿の発症や、皮膚におけるMycobacterium感作ウサギでのツベルクリン反応時の好中球浸潤のみならずTリンパ球浸潤それらにともなう浮腫発症においてIL8が重要な関わりを有することを実証した。また、臓器移植時の再潅流障害と拒絶反応におけるIL8の役割を明らかにするために犬と豚IL8の大腸菌での発現を行い抗ヒトIL8抗体がこれらを中和することを確認した。抗ヒトIL8抗体WS-4のヒト型化マウス抗体であるWS-4の可変領域の相補性決定領域(Comlementarity Determining Region,CDR)のみをヒト可変領域に移植してヒト型化抗体IL8抗体の作製に基本的に成功した。ヒト型化抗体は、特異的にもとの抗体と同等の濃度でIL8の好中球への結合を抑制した。現在、CHO細胞での大量発現ならびにsingle chain化学を試みている。IL8遺伝子活性化経路を標的にした抗炎症剤の開発この間の我々の研究でIL8遺伝子の活性化にはNFKBが本質的に関与することが明らかになっている。我々はNFKB活性化経路を標的にして抗炎症剤を開発する有効な新しい試みとして今年度は完全なccll freeでのLPS依存性のNFkB活性化システムを作製することに成功した。本研究代表者は1987年に米国癌研究所にて新しい白血球走化性活性化サイトカイン、インターロイキン8(lL8)を同定、精製、遺伝子クローニングを行った。その後私達は、ウサギ実験疾患モデルにおいてlL8が肺再潅流障害、皮膚炎症、急性関節炎に本質的に関与することを中和抗体を用いて明らかにした。これらの実験は、内因性の白血球走化性因子が炎症反応の成立に本質的に関わることを証明した歴史的に初めての仕事である。

この2年間の研究期間にて、さらにlL8が血清複合体による急性腎炎に伴う腎障害、蛋白尿発症、PPDによるtubercukin反応時の好中球、Tリンパ球浸潤と浮腫に関与することを明らかにした。また、ヒト・マウスlL8受容体に対する特異抗体を作製し様々な細胞における発現を検索するとともに、Tリンパ球上のlL8受容体がIFNg,TNFによりupregulateされることを明らかにした。一方、lL8遺伝子の発現機構解析において、NFkBとAP-1/NF-IL6が本質的に関わることを以前に明らかにしているが、今回GC,FK506によるlL8遺伝子発現抑制の最終標的にNFkBがなっていることを明らかにした。これらの事実はNFkB活性化経路を標的として新しい抗炎症剤が開発できることを示唆しており、私達はそん研究を促進するために世界で初めてLPSによるcell-freeによるNFkB活性化システムを確立した。また、これを用いてNFkBのキ-制御分子lkBのリン酸化酵素を同定しそれによるリン酸化部位を明らかにした。
骨ひずみ速度を活用した新たな骨刺激法の開発

骨組織への力学的刺激は骨にひずみを与え、このひずみにより生じる諸因子を骨組織の細胞が感受して骨形成や骨吸収に影響を及ぼす可能性が考えられている。本研究課題では、生体下肢骨に種々の条件で機械的刺激を与えたときの骨ひずみやひずみ速度等の特徴を明らかにし、骨組織への機械的ひずみ刺激処方による骨量維持等の有効性を検証した。その結果、まずラット脛骨に一定時間で機械的荷重刺激を与えたとき(110N)、最大骨ひずみおよびそのひずみ速度(strain rate)とは正の相関関係にあった。また荷重をリリースしたときのひずみ速度とは負の相関関係にあった。この内、骨ひずみ速度が約5200με/s以上、リリース時ひずみ速度が約-5000με/s以下の条件で機械的刺激を処方した場合では、若齢ラット脛骨の海綿骨骨量、骨梁幅、骨梁数等の増大が認められ、骨量および骨梁構造において有効性が確認された。さらに、高齢ラットにおいて骨ひずみ速度が約7000με/s以上、リリース時ひずみ速度が約-5300με/s以下の条件で、脛骨の海綿骨骨量、骨梁幅、骨梁数において有効性が確認された。また、皮質骨の機械的破断試験の結果、Stiffnessの機能的特性においても有効性が確認された。加えて前脛骨筋の電気刺激誘発性筋収縮力による脛骨の骨ひずみの特徴を確認し、単収縮張力では最大骨ひずみは比較的低くても骨ひずみ速度が約70012000με/s、弛緩時ひずみ速度が-900-8000με/sの範囲にあった。これらの結果から、年齢による骨組織の量的質的差異によって骨ひずみの特性が異なり、骨量の維持増加に有効な骨ひずみ速度も異なることが示唆されたが、電気刺激誘発性筋収縮による骨への機械的刺激では、単収縮力による刺激であっても若齢、高齢いずれの骨においても有効なひずみ速度に達していることが示唆された。骨の健康維持に運動刺激は不可欠であり、走行、水泳、ジャンプ、筋収縮でも骨形成は促進される。骨へのメカニカルストレスは骨形成促進の主たる因子のひとつである。本課題において脛骨骨幹部にかかる骨ひずみの力学的特徴に焦点を当て、骨への荷重時のひずみ量を検討した。また、骨へのひずみが骨の機械的特性に及ぼす影響を検討した。対象は実験用ラット(若齢、高齢)の脛骨を用いて行い、脛骨骨幹部に小型ストレンゲージを貼付して生体荷重システムを用いて多段階的に荷重し、その時のひずみを測定した。また、骨の機械的特性として、骨破断強度試験機を用いて、骨破断強度、stiffness、maximum load、elastic modulus等を計測した。また三次元マイクロCTで撮影した骨幹中央部の画像から骨量を計測し,また横断画像から断面二次モーメントを算出した。骨への荷重量の増大に伴い脛骨ひずみはいずれも増大し、設定条件範囲内において比例関係にあった。また、骨の機械的特性は若齢よりも高齢の方がMaximal load、Elastic modulusおよびStiffnessは有意に大きい特性を有した。また断面二次モーメントは高齢の方が大きい傾向にあった。これらのことから骨への荷重と骨ひずみ量との相関関係が明らかになり、荷重測定により一定範囲内で骨ひずみを推定することが可能となる。また骨構造や機械的特性との関係を評価することができる。今後は、骨ひずみ量や速度が異なる条件で骨刺激を行い、骨量(BV/TV)、骨微細構造(皮質骨幅、骨梁幅、骨梁連結密度、骨梁間距離等)のCTによる解析等を実施してその効果を検討していく予定である。平成28年度の進捗状況として、荷重による骨の力学的特性を検討する研究を行い、研究実績概要に記した力学的パラメータを得ることができた。骨組織へのメカニカルストレスは骨形成を促進する重要な因子のひとつであり、また骨ひずみはメカニカルストレスを感受する骨細胞への刺激因子のひとつであり、骨への荷重は骨ひずみと一定範囲内で相関関係にあることが理解され、骨刺激法の基礎的データを得た。またこのうち、骨ひずみが一定ポイントを超えると勾配が変化することから、elastic pointを超えない範囲での実験条件が望ましいものと示唆された。またひずみを開放して元に戻る速度は瞬時非荷重にした場合が最大速度となることから、生理的条件下に類似した実験条件で研究を遂行することになる。骨ひずみや骨の力学的特性に関するデータを得たことから、翌年度の研究計画に対する基礎的準備もできたと評価される。骨組織は力学的刺激により骨形成が亢進し、骨吸収が抑制され、日常的には身体運動の実施により骨への力学的荷重、ひずみ刺激がなされる。本研究課題では、骨ひずみ処方の有効な条件を検討するため骨への力学的刺激による骨組織への影響について調べた。その結果、以下の成績が得られた。骨ひずみ刺激のサイクルは、1日80サイクルで効果が得られた。特に脛骨骨幹端部の3次元マイクロCT撮影から骨梁の微細構造解析を行った結果、骨量(BV/TV)、骨梁幅(Tb.Th)、骨梁数(Tb.N)において非処置群と比較して高い値を示し、骨の量的パラメータにおいて効果が現れた。

しかしながら、骨梁間距離(Tb.Sp)、骨梁連結密度(Conn.Dn)については差がなく、構造的パラメータ、骨梁ネットワーク構造には変化が現れなかった。また、実施インターバルについては、1週間隔で1ヶ月間の実施で骨梁の量的パラメータにおいて非処置群と比較して高い値を示し効果が得られることが示された。しかしながら、2週間隔、4週間隔では非処置群と差異はなく効果が認められないことが明らかとなった。また、骨幹部の骨強度に関して骨破断強度について検討したところ、これらの実施条件ではMaximal load、stiffness、elastic modulus等の機械的特性については非処置群と比較して高いレベルには至らなかった。これらの結果から、骨ひずみ刺激による骨組織、骨量、骨梁微細構造に対する有効性に関しては、1日80サイクルで、1週間隔以下の短いインターバルで効果が期待できることが示唆された。本年度においては、骨へのひずみによるメカニカルストレスが骨組織海綿骨領域の骨量や骨梁構造に対する影響について結果を得ることができた。また骨幹部皮質骨領域の機械的特性に対する影響を検討することができた。骨組織へのメカニカルストレスは骨形成促進のひとつの因子であり、骨質や領域の違いによりその反応性が異なる可能性が得られた。また効果の検証においても、骨量などの量的、構造的側面や強度などの機能的側面において有効性が現れる条件が異なることが示唆される。骨梁微細構造の量的構造的項目について効果が得られるのに必要な条件を検討することができた。これらの成果は翌年度の研究を実施する上で効率的に行うことが可能となる。骨組織への力学的刺激は骨にひずみを与え、このひずみにより生じる諸因子を骨組織の細胞が感受して骨形成や骨吸収に影響を及ぼす可能性が考えられている。本研究課題では、生体下肢骨に種々の条件で機械的刺激を与えたときの骨ひずみやひずみ速度等の特徴を明らかにし、骨組織への機械的ひずみ刺激処方による骨量維持等の有効性を検証した。その結果、まずラット脛骨に一定時間で機械的荷重刺激を与えたとき(110N)、最大骨ひずみおよびそのひずみ速度(strain rate)とは正の相関関係にあった。また荷重をリリースしたときのひずみ速度とは負の相関関係にあった。この内、骨ひずみ速度が約5200με/s以上、リリース時ひずみ速度が約-5000με/s以下の条件で機械的刺激を処方した場合では、若齢ラット脛骨の海綿骨骨量、骨梁幅、骨梁数等の増大が認められ、骨量および骨梁構造において有効性が確認された。さらに、高齢ラットにおいて骨ひずみ速度が約7000με/s以上、リリース時ひずみ速度が約-5300με/s以下の条件で、脛骨の海綿骨骨量、骨梁幅、骨梁数において有効性が確認された。また、皮質骨の機械的破断試験の結果、Stiffnessの機能的特性においても有効性が確認された。加えて前脛骨筋の電気刺激誘発性筋収縮力による脛骨の骨ひずみの特徴を確認し、単収縮張力では最大骨ひずみは比較的低くても骨ひずみ速度が約70012000με/s、弛緩時ひずみ速度が-900-8000με/sの範囲にあった。これらの結果から、年齢による骨組織の量的質的差異によって骨ひずみの特性が異なり、骨量の維持増加に有効な骨ひずみ速度も異なることが示唆されたが、電気刺激誘発性筋収縮による骨への機械的刺激では、単収縮力による刺激であっても若齢、高齢いずれの骨においても有効なひずみ速度に達していることが示唆された。今後、骨ひずみ量やひずみ速度と骨形成促進との関係を検証していく。骨荷重と骨ひずみとの関係が明らかとなったので、その一定範囲内で骨ひずみ速度条件の違いによる骨ひずみ刺激効果を検証する。
客観指標を用いた雑音混入音声の主観音質推定方式

ノイズ付加音声信号の了解度を被験者を用いずに客観値を用いて推定する方法を検討した。音声了解度に与える影響により各種雑音をクラスタリングし、そのクラスタ毎に客観値から主観了解度を推定することを検討した。3種類のクラスタを用いることが妥当であることが分かった。比較的単純な推定関数をクラスタ毎に学習して推定したところ、クラスタ化しない場合に比べ推定精度が向上した。また、推定方法に機械学習で用いられてるサポートベクトル回帰を用いたところ、精度がさらに向上した。また原音を用いずに了解度を推定する方法についても検討し、実用的な精度でこれが可能であることが分かった。携帯電話、IP電話等の普及で様々な音質、環境での音声通信が行われるようになっているが、必ずしも目的に合致した品質が確保されているとは限らない。特に音声通信においては正確に発話内容が伝わっていることが重要であり、音声了解度がこれを測る最も適切な尺度である。しかし音声了解度の測定には被験者を用いて相当量の音声標本を評価することが必要である。そこで、本研究では実際通信中の音声信号より了解度に関連する特徴量を算出し、この特徴量からあらかじめ学習した対応関係から了解度を高精度で推定することを目標とした。本年度はまず18種類の特性が大きく異なる雑音をその特徴によりクラスタ化する。クラスタ化は雑音が了解度に与える影響傾向の差により行う。この時最適なクラスタ数も合わせて検討し、まずは3クラスタ程度が適当であることを見出した。次に了解度を高精度で推定する雑音混入音声信号の特徴量を検討した。特徴量としては音声のスペクトル特性、基本周波数、線形・非線形歪などを試した。この特徴量を用いて機械学習を用いて未知音声特徴量から了解度を推定する関数を学習し、未知雑音混入音声の了解度推定を試みた。機械学習法はRBFカーネルを用いたサポートベクトル回帰(SVR)が最も性能がよく、主観音声了解度と推定了解度間の平均2乗誤差(RMSE)は他の従来の推定よりも有意に低く、0.15程度(フルスケールの15%)まで抑えることができた。また実際求めた了解度と推定了解度の間の相関も良好であり他の方式に比べ有意に高いほぼ0.9程度が確認できた。これはSVRの汎化性能が他の学習法に比べて極めて高いためと思われる。携帯電話、IP電話等の普及で様々な音質、環境での音声通信が行なわれるようになってきているが、このような多様な環境下では必ずしも目的に合致した音声通話品質が確保されているとは限らない。特に音声の通信においては正確に発話内容が相手に伝わることが重要であり、音声了解度がこれを測る最も適切な尺度である。しかし、音声了解度の測定には多数の被験者を用いて相当量の音声標本を評価することが必要である。そこで、本研究では実際通信中の音声信号より了解度に関連する特徴量を算出し、この特徴量からあらかじめ学習した対応関係から了解度を高精度で測定することを目標とした。本年度は報告者が提案している二者択一型の了解度試験法の了解度において、その二者択一の様式を忠実に反映した了解度推定方法を検討した。特徴量として人間の聴覚特性を考慮した帯域別の単語音声テンプレートと劣化音声のスペクトルの相関値を用いた。ここでテンプレートとして用いる単語は二者択一の単語対とし、相関を候補単語のテンプレート両方について求め、相関値の大きい単語を候補単語と判定する。この候補単語と実際劣化音声に含まれる音声の一致精度より了解度を推定する。従来の推定方法が劣化音声とテンプレート音声の信号対雑音比だけから了解度を推定していたのに対し、本方法では単語対の双方の単語との一致を直接比較することで、より被験者の聴取過程を忠実に再現していることになるため、推定精度の向上が期待できる。実験の結果、未知雑音混入音声に対し被験者が実際評価した了解度と推定了解度間の相関は0.93以上、平均2乗誤差は0.14程度となった。これは従来方法に比べ極めて優位な結果である。この方法では運用中の通信路の品質をモニタすることは不可能である。そこで、実際通信中の音声信号より了解度に関連する特徴量を算出し、この特徴量からあらかじめ学習した対応関係から了解度を高精度で推定することを目標とした。これにより実時間での品質のモニタリングを可能にする方法の確立を目的とした。(1)電子協騒音データベース内の代表的な騒音を分析し、その音響特性、および音声了解度への影響から3種類程度のクラスとして分類することが妥当であることがわかった。(2)その3種類を網羅する騒音混入データの物理量と主観了解度間の関係を学習し、この関係を用いて未知騒音混入の音声信号の物理量から十分実用的な精度で了解度推定可能であることがわかった。物理量としては周波数重み付けSNRが最も有効であることが分かった。

(3)さらに騒音源と音声が別方向から到来する場合、両耳の入力信号のうち、SNRが高くなると推定される側の入力より物理量を算出してこれを(2)と同様の推定に用いることで、モノラル音として了解度を推定する場合に比べ、実際両耳聴した主観音声了解度の推定精度を改善できることがわかった。ただし、まだ十分な精度とは言えない段階であり、引き続き精度向上を目指す。本研究により、想定している外乱の一つである加算雑音に関しては十分実用的な精度で音声了解度が推定できるめどが立った。今後は残響を含む音声の了解度を十分な精度で推定できる方式へ発展させることを目指す。ノイズ付加音声信号の了解度を被験者を用いずに客観値を用いて推定する方法を検討した。音声了解度に与える影響により各種雑音をクラスタリングし、そのクラスタ毎に客観値から主観了解度を推定することを検討した。3種類のクラスタを用いることが妥当であることが分かった。比較的単純な推定関数をクラスタ毎に学習して推定したところ、クラスタ化しない場合に比べ推定精度が向上した。また、推定方法に機械学習で用いられてるサポートベクトル回帰を用いたところ、精度がさらに向上した。また原音を用いずに了解度を推定する方法についても検討し、実用的な精度でこれが可能であることが分かった。未知雑音混入音声に対し、被験者が評価した主観音声了解度と推定了解度間の平均2乗誤差を0.1程度、相関を0.9程度を目標としてきた。これに対し、今回の提案では相関は0.93以上、平均2乗誤差は0.14程度であり、ほぼ目標を達成できた。以上により提案方式の効果は確認できたと考える。物理量としてスペクトル相関以外の距離尺度を用いることで、さらに改善が見込める。情報学引き続き距離尺度を最適化し、さらに推定の平均2乗誤差の低減を目指す。(1)距離尺度として、すでに主観量と相関の高いことが分かっている周波数重み付信号対雑音比を用いることを検討する。この量を候補単語間で比較して推定単語とすることで、推定精度の向上を目指す。(2)立体音響の了解度推定への拡張を目指す。音声了解度は音声の再生位置と騒音減の位置の相対関係の影響を受けることが知られている。これを利用して各音源位置による了解度への影響を学習し、未知音源位置に対しても了解度を推定する方法を検討する。未知雑音混入音声に対し主観音声了解度と推定了解度間の平均1乗誤差RMSE 10%程度、相関を90%程度としてきた。これに対し、RMSE 15%,相関0.9を達成し、相関はほぼ目標達成したが、RMSEに関しては目標に近い性能を確認できた。以上により、提案方式の原理的な有効性が確認されたと考えている。この方式の細部の最適化でさらに性能向上が見込める感触も得ている。旅費に関しては有力学会の開催が今年度はアジア地区で多く開催されたため、航空運賃が当初見積もりより少なく済んだことによる。物品費に関しては当初購入予定にしていた音質評価ソフトの導入を見送り、自作としたため、当初見積もりより少額になっている。引き続き特徴量を見直し、RMSEを目標の10%程度を目指したい。また提案方式の以下の発展も考えている。(1)原音を用いずに推定を行う拡張。これにより遠端で原音を用意しないでも、実時間音声信号に対しても了解度推定が可能となり、了解度の常時監視が可能となる。(2)立体音響の了解度推定への拡張。
重複世代経済における資源配分の世代間衡平性と効率性

年金問題をはじめとして、現代社会において深刻化する世代間利害対立問題に対して基本的視座を与えるため、衡平性と効率性の観点から社会的に望ましい世代間資源配分とは何かを研究した。各時点で複数の世代が重複して生存するという重複世代経済モデルと、その縮約形である無限効用流列モデルの枠組みの中で、衡平性と効率性の条件を定式化し、それらの基準を満たす資源配分が存在するか否か、存在するならばどのような特性を持つのかを解明した年金問題をはじめとして、現代社会において深刻化する世代間利害対立問題に対して基本的視座を与えるため、衡平性と効率性の観点から社会的に望ましい世代間資源配分とは何かを研究した。各時点で複数の世代が重複して生存するという重複世代経済モデルと、その縮約形である無限効用流列モデルの枠組みの中で、衡平性と効率性の条件を定式化し、それらの基準を満たす資源配分が存在するか否か、存在するならばどのような特性を持つのかを解明した1.各時代によって入手可能な財が限定される状況において、入手可能な財に対する個人の選好のみに基づいて資源配分の社会的順序を整合的に構成することが可能であるか否かを理論的に検証し、可能性と不可能性の分水嶺を明らかにした。2.重複世代経済モデルを、各世代が3期間生存するという設定に拡張し、厳密な実行可能性と「重複世代の消費に関する無羨望性」満たす配分が唯一つ存在し、一般にはパレート効率性と両立不可能であることを証明した。また、厳密な実行可能性と「生涯収益率に関する衡平性」を満たす配分の特徴を明らかにした。3.完全な推移性よりも弱い幾つかの合理性条件を満たすような選択関数を、一般的な定義域の上で特徴付ける定理を確立した。4.2つの原理を辞書式に結合する定式化の方法として、社会的選好関係アプローチと社会的選択関数アプローチの相違と関連性を明らかにした。5.社会的選択関数のフレームワークにおいて、社会的選択の効率性、衡平性、およびその辞書式適用に関する公理を定式化し、それらの公理と「径路独立性」「チャーノフ条件」といった選択の整合性との両立可能性を検証した。6.世代間衡平性とパレート効率性との論理的対立を止揚する方法を発見して,無限効用流列の合理的評価の可能性定理と表現定理を確立した。7.人口が可変的な超長期の資源配分問題において良く知られているデレク・パーフィットの「反直観的結論」を社会的選択理論の立場から再検討し、反直観的結論回避の要請をさらに緩和したとしても、社会的選択理論で広範に承認されている公理との矛盾は回避できないことを論証した。8.規範的経済学の情報的基礎に関する経済学説史的な研究において、ジョン・ヒックスによる非厚生主義宣言の意味とその現代的な意義を明らかにした。1.各世代の社会厚生の値からなる無限効用流列の望ましさを評価する基準を構成する試みとして、ある有限の将来までの効用流列に対してはレキシミン原理による比較を行い、その先の無限流列に対してはパレート準順序を適用する方法を開発し、公理主義的に特徴付けた。2.世代間分配問題の顕著な特徴は、時代によって入手可能な財が異なることである。本研究では、各時代で入手可能な財に対する個人の選好のみに基づいて世代間資源配分の社会的順序を構成することが可能であるか否かを理論的に検証し、可能なケースと不可能なケースを完全に分離することに成功した。3.衡平性と効率性のように、2つの異なる規範的な評価基準が相対立するケースは現実の社会でしばしば生じる。これに対する解決策の一つは、評価基準に優先順位をつけ、辞書式に適用することである。本研究では、辞書式適用法として、二項関係を構成してからその最適値を選択する方法と、各基準の最適値を逐次選択するという方法を考え、それぞれの方法による選択が非空であるための条件を示すとともに、2つの方法の間の論理的な関係を明らかにした。さらに、縮小整合性、径路独立性といった選択の整合性条件を満たすための必要十分条件を解明した。平成20年度は、衡平性と効率性の観点から重複世代経済における世代間資源配分の評価基準に関する包括的な分析を行うことを目的として研究を実施し、以下のような成果を挙げた。1.衡平性と効率性の原理を結合した基準によって意思決定を行う方法を選択関数のフレームワークで定式化し、無羨望性または平等等価性を衡平性の基準として採用したときに、選択の合理性の諸条件と両立するか否かを、様々なケースに分けて解明した。2.シジウイックの世代間衡平性の要請-誕生の時点だけで人々を差別的に扱うことは不衡平であるという主張-と、異時点間の資源配分の効率性および社会的評価順序の連続性を同時に満たす無限効用流列の評価順序が存在しないというダイアモンドの定理を拡張した。すなわち、シジウィックの原理の代わりにピグー・ドールトンの移転原理-相対的に裕福な者から貧しい者への移転は社会状態の改善であるという主張-に基づく衡平性を定式化し、この条件と弱い連続性の条件および合理性の条件を同時に満足するような無限効用流列の評価順序が存在しないことを証明した。

3.利他的な選好関係を表現する効用関数の形式には「家父長的表現形式」と「非家父長的な形式」があるが、世代間の効用の相互依存という文脈で、非家父長的な形式の効用関数を家父長的表現形式に書き換えることが可能か否かという、レイによって1987年に提起され、未解決であった重要な問題に対して、タルスキーの不動点定理を援用することによって肯定的な解答を与えた。連携研究者:早稲田大学政治経済学術院教授鈴村興太郎、筑波大学大学院人文社会科学研究科教授篠塚友一
幼若血小板を指標とした血小板輸血適正化に関する研究

研究成果の概要:幼若血小板(網血小板、IPF)を自動計測により経時的に測定することにより、化学療法後の血小板回復が推測可能か否かを検討した。化学療法症例での観察では、血小板数が20,000/μL以下に減少してもIPFが10%を越えると2.2日(95%CI1.4-3.0)で血小板は30,000/μL以上に回復することが示された。しかしながら造血幹細胞移植を併用した超大量化学療法後への応用についてはさらに検討を要すると考えられた。また骨髄異形成症候群でのIPF観察では、血小板が4万/μL以上存在しながら、IPFが10%以上の高値を示す6例中5例で染色体異常を示すこと、また血小板数が少なくIPFが大きい群の6例では、3例に臨床的な改善が得られた。IPFは血小板輸血のタイミングのみならず、MDSの予後予測にも有用である可能性が示唆された。幼若血小板(網血小板、IPF)を自動計測により経時的に測定することにより、化学療法後の血小板回復が推測可能か否か、またこれを利用することにより血小板輸血を削減できるか否かについて検討した。15症例27コースの化学療法症例を観察し、血小板数が20,000/μL以下に減少してもIPFが10%を越えると2.2日(95%Cl1.4-3.0)で血小板は30,000/μL以上に回復することが示された。このような症例においては他の出血傾向がなければ血小板輸血の回避が可能である。また7例の造血幹細胞移植例での観察では、再生不良性貧血の1例のみがIPFの良好な回復とそれに続く血小板回復を示し、超大量化学療法後への応用についてはさらに検討を要すると考えられた。トロンボポエチン(TPO)の同時測定症例では、TPOはIPFより早い時期に増加がみられ、IPFの上昇との関連が示唆された。生体肝移植後の血小板減少例2症例では、やはりIPFは血小板回復に先行し、さらにTPOの上昇がIPFの増加に先行していた。これらの成績は、血小板輸血が適応となる血小板減少性病態において、IPFを簡便に測定することにより、高価な臨床検査であるTPO測定は不要であることを示している。同時に、通常の化学療法後にはIPF計測により回避できる血小板輸血が存在することを示している。なお、血小板回復と血小板活性化の関連について検討するため、血小板マイクロパーティクルを計測したが、各症例によるばらつきが大きく一定の傾向を見出すことは困難であった。酸化ストレス度と血小板回復の関連についても一定の傾向は見られなかった幼若血小板(網血小板、IPF)を自動計測により経時的に測定することにより、化学療法後の血小板回復が推測可能か否か、またこれを利用することにより血小板輸血を削減できるか否かについて検討した。15症例27コースの化学療法症例を観察し、血小板数が20,000/μL以下に減少してもIPFが10%を越えると2.2日(95%CI1.4-3.0)で血小板は30,000/μL以上に回復することが示された。骨髄異形成症候群31例でのIPF観察では、血小板が4万/μL以上存在しながら、IPFが10%以上の高値を示す6例中5例で染色体異常を示すこと、また血小板数が少なくIPFが大きい群の6例では、3例に臨床的な改善が得られた点も有益な指標となり得ると考えられた。