hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金融市場構造の変化と資産バブル、政策対応

本研究では、社債市場の発展やシャドーバンキング部門に代表される金融市場の構造変化が、銀行利ざやの減少を通じて銀行のリスクテイキング行動を誘発するという事実を説明するための理論モデルを構築した。さらに、シャドーバンキング部門の発生と社債市場の発展を比較したシャドーバンキング部門が発生した場合にバブルが崩壊すると、それに伴い母体銀行の資本が毀損するので、バブル崩壊後の経済変動が大きくなるということを明らかにした。金融市場の構造変化が銀行などの金融機関のリスクテイキング行動に与える影響は、学問的に重要な研究課題であり、政策的にも重要な含意を持つ。昨年度は、上記の問題を分析するための基本モデルとなるものを構築した。分析対象とした金融市場の構造変化は、社債市場などの直接金融市場の発展と、シャドーバンキング部門の発達の二つである。いずれの構造変化も、金融仲介において銀行の役割が弱まるという点で共通したものである。本研究ではそれを「financial disintermediation」と呼び、それが銀行の投機行動に与える影響を理論的に考察した。モデルは、バブルを含むマクロモデルである。本モデルにおいては、金融市場に不完全性が存在すると資産バブルが発生する可能性がある。得られた理論的な結果は以下の通りである。社債市場の発達も、シャドーバンキング部門の発達も、共に、伝統的な銀行業の収益率を下落させる。収益率の下落は、銀行にバブル資産に投機をするというリスクテイキングの誘因を生じさせる。この点、二つの金融市場の構造変化は共通している。しかし、社債市場の発達は、バブル崩壊後の銀行貸し渋りによる資金供給減少をある程度緩和することができる。理由は、社債市場における金融取引は自己資本など銀行のバランスシートの状況に依存しないからである。その一方、シャドーバンキング部門が発達した場合には、バブルの発生と崩壊の両方のマクロ効果が大きくなるという結果が得られた。理由は、シャドーバンキング部門は一見銀行とは独立の金融仲介のように見えるが、貸し出し債権の債務保証などによって伝統的銀行部門と密接に関連しているからである。本研究は、資産バブルと銀行のリスクテイキング行動を、金融市場の構造変化と銀行のモラルハザードに焦点を当てながら、理論的に分析するものである。近年の資産バブルに関する研究では、金融市場の不完全性を取り入れることが重要であるという認識が高まっているので、本研究においても、金融制約が存在する経済における銀行のリスクテイキング行動を分析の中心に置いた。また、銀行を取り巻く制度的な要因を明示的に取り入れた。それらは、預金保険機構の存在と金融監督である。本研究では、平時には銀行は家計に比べるとバブル資産に投資をするインセンティブがあまり強くないことを明らかにした。その理由は、預貸利鞘がある限りは銀の本業である貸出の収益が十分に上がっているからである。これをベンチマークとして、銀行がバブル投資に傾倒する諸要因を理論的に明らかにした。それらは低金利、レバレッジを上昇させるような制度の変化、さらには新しい金融商品の登場である。特に、新しい金融商品が登場すると、従来の金融監督では銀行のリスクテイキングを把握することが困難になってくる。その場合は、銀行のモラルハザードが深刻化することによって、バブル資産により多く投資をするということを理論的に明らかにした。これらの事実は、1990年代の日本の地価バブルや2000年代のアメリカ住宅バブルの一側面を的確に説明していると思われる。本研究の一部を学術誌に投稿し2015年度中には刊行される予定である。本研究では、金融市場の構造変化に伴う銀行借り入れ需要の減少が、銀行のリスクテイキング行動に与える影響を考察するための理論モデルを構築した。その際には、バブルの発生と崩壊に伴う経済変動の振幅が、どのように金融市場の構造変化に依存しているかということを分析できるような枠組みを考案した。本研究で明らかにしたことは以下の通りである。社債市場の発展やシャドーバンキング部門の発達に代表される金融市場の構造変化は、銀行部門の貸し出し利ざやを縮小することを通じて、銀行のリスクテイキング行動を誘発する。よって、金融市場に構造変化が起こっているときには、銀行はバブル資産に投資するインセンティブが強まると言うことが理論的に示された。次に、社債市場の発展とシャドーバンキング部門の発生を、バブルの発生と崩壊に伴う経済調整の観点から比較した。社債市場が発展した場合には、銀行部門がバブル資産に投資してそれが崩壊したとしても、それが実体経済に与える影響はそれほど大きくない。一方、シャドーバンキング部門が発展した場合には、実体経済の振幅も大きくなる。この理由は、社債市場の機能が銀行部門の健全性に依存しないのに対し、シャドーバンキング部門の損失は究極的には銀行部門の資本に負の影響を与えるからであるということを明らかにした。これらの結果を、「Financial Disintermediation and Financial Fragility」という題の論文にまとめた。上記の研究につながる基礎研究は、改訂を経て、「Bubbles, Banks and Financial Stability」という題の論文で出版された。基本モデルが完成し、それをまとめた論文が今年度中に学術雑誌に刊行される予定である。マクロ経済学

今後は、金融市場の構造変化、特に間接金融から直接金融にすう勢的に移行してきたという事実が銀行のリスクテイキングに与えた影響を考察する。基本モデルを構築するということが本年度の目標であったが、それを達成することができた。在ドイツの共著者との仕事のコーディネーションも良好であった。また、研究の半ばで気づいたことは、バブル資産に投資する理由が、いわゆる「高収益資産の欠如」だけではないということである。これは、ギリシャなどの債務危機後に現れた、ロンドンやフランクフルトの不動産価格騰貴に代表される現象である。これは、今までは安全であると思われた国債が安全資産ではなかったということに起因しているのではないかと思われる。この事象は、「安全資産の欠如」とでも言うべき現象である。安全資産の欠如とバブル発生の関連も、重要な研究、政策課題であると思われるので、その方向についても研究を進めていきたい。
網膜細胞におけるミトコンドリア遺伝子導入の試み

血小板を用いた生体組織における外来性ミトコンドリア導入の試みミトコンドリア遺伝子は核遺伝子と異なり、現在生体における遺伝子治療の方法論が確立しておらず、遺伝子治療の対象となりえていなかった。今回我々は容易にそして多量に調製できる血小板をミトコンドリアの供給源とし、外来性のミトコンドリアを生体組織へ導入する基礎技術の開発を目指した。ミトコンドリアの受容側組織としてマウス腓腹筋を選択した。提供側の血小板溶液として、100μlあたり2mgの蛋白量を持つマウス及びヒト血小板を、10mMクエン酸ナトリウム・2%ポリエチレングリコール溶液に懸濁したものを用いた。異種蛋白による影響を調べるために、牛血清アルブミンを対照として用いた。100μlの血小板溶液及び対照溶液を27G針を用いてそれぞれのマウス腓腹筋内に注入した。翌日それぞれの筋肉標本を作製し、クライオトームを用いて10μm厚の凍結切片とした後、Gomori'Trichrome法を用いて染色した。マウス腓腹筋にマウス血小板溶液を注入した標本にわずかな炎症細胞の浸潤が認められた。対照液である牛血清アルブミン溶液を注入した標本では、中程度の炎症細胞の浸潤が認められた。ヒト血小板溶液を注入した標本では、多数の筋細胞が融解し、単核細胞の著明な浸潤が認められた。異種の血小板の注入による著名な細胞障害性が示された。対照液では炎症細胞の浸潤は認められたものの筋細胞の融解は認められなかったため、異種の蛋白に対する免疫反応のみではこの細胞障害性は説明困難であると思われた。また、マウス血小板溶液を注入した標本から、血小板そのものの障害性も否定された。このことから、外来性のミトコンドリアを導入するためには同種の血小板を用いる必要があるものと考えられた。同種の場合、外来性ミトコンドリアが導入されたことを証明するためには、内在性のものと外来性のものとを区別する必要がある。そのために同種の2系統の実験動物間のミトコンドリア遺伝子の多型性を利用するのが最も簡易な方法と考えられるが、ミトコンドリア遺伝子の多型性については野性動物についての報告は散見されるものの、実験動物については報告がない。そこで現在、マウス(BALB/C, C57BL/6)、ラット(Winster,有色)、家兎(日本白色家兎、有色家兎)についてその多型性をRFLP法等を用いて検索中である。
肝臓がんにおける循環腫瘍細胞検出系の確立

本研究では肝細胞がん患者における循環腫瘍細胞(CTC)の測定系を構築することで、肝細胞がんの発がん、転移リスク予測評価法の確立を目的として研究を遂行した。ヒト肝がん由来培養細胞株(HuH7、HepG2、PLC/PRF/5)での回収率をマイクロキャビィティアレイ(MCA)システムを用いて評価した。それぞれ、高率にCTCを回収することが可能であり、MCAによる肝細胞がん検出系をvitroの実験系にて確認した。また、MCAより検出されたCTC由来遺伝子発現解析を施行し、CTC由来の遺伝子発現解析が可能であることを実証した。健常人、肝硬変患者、肝細胞がん患者よりCTCの測定を施行した。結果、肝細胞がん患者において、健常人control及び肝硬変患者より有意に多数のCTCが検出され、MCAによる肝細胞がん患者の診断能を有することが明らかとなった。肝細胞がん進行度に応じてCTC数の増加を認め、診断能と臨床背景因子との相関関係が明らかとなった。さらに、CTC由来遺伝子発現解析により、肝細胞がん特有の遺伝子であるAFP,alb等の発現を確認可能であった。特にalb発現は多数の進行肝細胞がん患者で認められ、新規の診断マーカーとなる可能性が示唆された。以上の結果からは、MCAシステムを用いて肝細胞がん患者由来CTCの定量的評価が可能であり、さらに、CTC由来遺伝子発現解析が可能であった。CTC測定による肝細胞がん診断の有用性が明らかにされ、新規の診断ツールとなる可能性が示唆された。さらに、CTCの遺伝子発現解析による分子生物学的特性の解明による発がんリスク評価を行える可能性が示唆された。当初予定していた、ヒト肝細胞がん株におけるMCAによる検出系の評価について施行できた。予定症例数どおり、健常人、肝硬変、肝細胞がん患者についてCTC測定を行うことができ、比較手順調に症例の蓄積ができている。現段階では、予定どおりに症例数の蓄積が出来ており、さらなる症例の蓄積の予定である。また、CTC由来遺伝子発現解析については次世代シーケンサー等を用いて検討も予定している。
規制と潜在成長力-企業マイクロデータ、産業データを使用した分析-

経済産業研究所と共同でJIP2006データベースの作成を実施し、データベースを完成させた。作成されたデータベースに関する解説をFukao, et al.(2006)として公表した。中西・乾(2007)では、規制がTFP上昇率に与える要因として、規制指標以外に,R&D集約度,IT資本比率といった説明変数を加えて産業横断的な分析を行った。またTFP上昇率以外にも,生産額の上昇率についても同時に分析を行った。その結果主に非製造業において、規制緩和の進展は、TFP及び生産額の上昇率の両者に有意にプラスの影響を与えていることが判明した。JIP2006を使用して、乾・松田(2006)では、産業別のマークアップ率とその変動を計算し、規制指標に代表される市場の競争条件との関係について実証分析を行った。この結果、規制の程度が弱い等市場が競争的である方が、マークアップ率が景気に対して順循環的な傾向があることが判明した。グローバル化の効果についても研究し、Hijzen, Inui and Todo(2006)による2つの論文において、日本企業のFDIやアウトソーシングを通じたグローバル化は企業の国内活動(生産性、雇用等)にプラスの影響を与えることが判明した。徳井・乾・落合(2007)においては、設備投資活動が停滞している産業において、内生化された技術進歩の動きが弱まったことが生産性を低下に結びついたことを示唆している結果が得られた。そこで、今後日本経済の生産性の改善のためには、規制緩和等を通じて、投資環境を改善していくことが必要であると考えられる。またNakanishi(2005)と中西(2006)では、IT資本の外部性の効果が生産や生産要素に与える影響を計測し、IT化が日本企業の生産の増大や労働需要の減少に寄与していることが確認された。平成17年度において、経済産業研究所と共同でJIP2006データベースの作成を実施した。JIP2006は、JIP2003データベースに比して産業分類を84部門から108部門へ拡張し、また期間も1970-1998年から、1970年-2002年に延長した。加えてSNAの68年基準に準拠から、93年基準への準拠に変更し、ソフトウェア投資等IT化のインパクトをより正確に計測することが可能となった。また、このJIP2006のデータベースに準拠して、規制インデックスを作成し、各産業における規制の状況を把握することが可能となった。今後はこのJIP2006を利用して、規制が生産性に与える効果等の推計を実施していく予定であるが、その予備的な研究として、JIP2003、ミクロデータを使用して、規制緩和、IT化、資本のヴィンテージが産業、企業の生産性に与える効果の計測を実施した。1.JIP2003のデータを使用して乾(2005)は、規模の経済と生産性の関係、Inui(2006)は規制緩和と生産性の関係について分析し、1990年代において生産性(TFP成長率)の低迷に需要要因の影響が無視しえないこと、非製造業のTFP成長率改善に規制緩和が寄与していることが確認された。乾(2006)はTFP成長率に大きな影響を与えるマークアップ率の変動を産業別に計測し、これが順循環的であることを確認した。また乾・権(2005)では、TFP成長率に関する既存論文をサーベイした。2.ミクロデータを使用した研究ではNakanishi(2005)と中西(2006)でIT化の生産や生産要素に与える影響を計測し、IT化が生産の増大や労働の減少に寄与していることが確認された。

徳井・乾・落合(2006)では企業の資本のヴィンテージ、組織資本が企業の生産性に重要な役割を果たすことが分かった。平成18年度においては、平成17年度に引き続き、経済産業研究所と共同でJIP2006データベースの作成を実施し、データベースを完成させた。作成されたデータベースに関する解説を乾、中西も参加しFukao, et al..(2006)として公表した。当該年度は規制が生産性に与える効果に加えて、様々の側面から生産性の決定要因について分析を加えた。規制がTFP上昇率に与える要因として、規制指標以外に,R&D集約度,IT資本比率といった説明変数を加えて産業横断的な分析を行った。またTFP上昇率以外にも,生産額の上昇率についても同時に分析を行った。その結果主に非製造業において、規制緩和の進展は、TFP及び生産額の上昇率の両者に有意にプラスの影響を与えていることが判明した。JIP200を使用して、乾・松田(2006)では、産業別のマークアップ率とその変動を計算し、規制指標に代表される市場の競争条件との関係について実証分析を行った。この結果、規制の程度が弱い等市場が競争的である方が、マークアップ率が景気に対して順循環的な傾向があることが判明した。グローバル化の効果についても研究し、Hijzen, Inui and Todo(2006)による2つの論文において、日本企業のFDIやアウトソーシングを通じたグローバル化は企業の国内活動(生産性、雇用等)にプラスの影響を与えることが判明した。日中韓の上揚企業のTFPに関して国際比較をする研究を実施し、アジア上場企業データベース2007を作成した。当該データベースの作成方法についての詳細を深尾、乾他(2006)として公表している。また中西(2006a)、(2006b)で潜在成長率に影響を与える生産関数の生産要素だけでなく、他にも生産に影響を与える要素いわゆるヘドニックファクターの重要性を指摘し、理論的に完全競争と不完全競争について整理し実証分析を試行した。
有機半導体・完全単結晶の成長機構の解明と電子デバイスの応用

気相成長法から得られた有機半導体ルブレン単結晶が広範囲において分子的に平坦な表面を有していることを、単分子あるいは単原子ステップ情報の収得が可能であるレザー共焦点微分干渉顕微鏡を用いることにより世界で初めて明らかにした。また、ルブレン結晶表面上の分子ステップの推移から成長の様子を観察することができ、成長機構解明に貢献した。その完全結晶を用いることにより高いFET特性を有していることも実証した。有機電界効果型トランジスタ(FET)への応用として注目されている有機半導体材料を「固液界面」で結晶成長させることで、従来の蒸着法で得られた結晶性薄膜に比べ、極めて欠陥の少ない良質な結晶を得られることをこれまでの研究で明らかにしてきた。この「固液界面」で結晶成長させる事によって得られた無欠陥に近い単結晶を用いて、キャリア移動度と結晶構造との相関を検討する事は、有機半導体の本質的な電子特性を検討する上で極めて重要な意義を持つ。当該研究期間では研究計画に従い、多くの有機分子の液相結晶化過程を解明するとともに、有機FETへの応用を展開した。(1)非接触原子問力顕微鏡の液体中への適応:従来、絶縁体に使用できないSTMに代わり、非接触型AFHを用いてペンタセンやルブレンなどの有機分子について、分子分解能を有する表面構造観察に成功した。さらに有機半導体単結晶の成長過程の解明を目的とし、FM-AFM制御回路及びユニットに改良を加え、原子・分子分解能を有する液中非接触型AFM装置の構築・確立に成功し、条件の最適化について現在遂行している。(2)レザー共焦点微分干渉顕微鏡(LCM-DIM)によるマクロレベルの評価法の確立: AFMの様な原子・分子レベルでの表面構造を有機単結晶全体で評価可能なLCM-DIMを用いて、有機単結晶の表面構造を検討した。その結果、無欠陥に近い表面構造が結晶全体に渡る事を見出した。(3)デバイスの試作と性能評価:有機半導体単結晶の電子物性評価のため、Time-of-flight (TOF)法によるキャリア移動度の測定、電界効果トランジスタの作製を遂行しでいる。レザー共焦点微分干渉顕微鏡(LCM-DIM)による単分子、単原子ステップの直接観察に成功STM,AFMでもたらされる原子・分子レベルでの微視的情報と高機能、高品位有機単結晶のマクロ情報(光学顕微鏡レベルのサイズを意味する)との照合が実用材料開発、プロセス開発にとって極めて重要である。このため、本研究では、単分子あるいは単原子ステップ情報が収得可能であるレーザ共焦点微分干渉顕微鏡の改良を行い、ルブレン分子性結晶上の単分子ステップの観察に成功した。また、金(111)面上の単原子ステップの観測にも成功した。世界に類のない計測法を開発したことになる。このようにして、光学顕微鏡のスケールと原子・分子レベルの情報の統一的な解釈に基づく実用材料の設計指針を得ることが可能なLCM-DIM法を用い、現在、重要な電気化学反応の解析が進行中である。有機FETにおいて有機半導体が持つ本来の移動度を知ることは非常に重要である。このため本研究では有機FETにおけるキャリアの移動の方向と同一方向を計測できる縦型(通常の場合ではこの方向を図るのは不可能)のTime of Flight法の開発と標準サンプル(本研究では高抵抗のp-Si)による移動度の計測を行った。その結果、電圧の増加とともに飛行時間が減少することが明確に確認でき、移動度も理論値と非常に良い一致を示した。このように縦型Time of Flightの測定方法が確立できたので、有機単結晶の移動度測定を引き続き行い有機FETとの研究につなげる。レザー共焦点微分干渉顕微鏡(LCM-DIM)による単分子、単原子ステップの直接観察に成功STM、AFMでもたらされる原子・分子レベルでの微視的情報と高機能・高品位有機単結晶のマクロ情報(光学顕微鏡レベルサイズを意味する)との照合が実用材料開発、プロセス開発にとって極めて重要である。このため、本研究では単分子あるいは単原子ステップ情報の収得が可能であるレザー共焦点微分干渉顕微鏡(LCM-DIM)の改良を行い、ルブレン分子性結晶や様々な有機材料の分子性結晶上の単分子ステップの観察に成功した。また、金(111)面上の単原子ステップ溶解・析出過程の観察にも成功した。このようにして、光学顕微鏡のスケールと原子・分子レベルの情報の統一的な解釈に基づく実用材料の設計指針を得ることが可能なLCM-DIM法を用い、現在、重要な電気化学反応の定量的な解析も行われてる。
プロスタグランディンの免疫抑制効果についての研究;浸透圧ポンプによる選択的グラフト内薬剤投与法の開発

1.16,16-dimethylprostaglandinE2(DMPGE2)の持つ免疫抑制効果についてラット心移植モデルを用いて検討した。DMPGE2のグラフト内直接投与により拒絶反応の完全制御が得られた。次にそのメカニズムを解明するために、ラット腎移植モデルにおいて浸透圧ポンプを用いたグラフト内直接投与を行ったが、拒絶反応の起らない同系移植では腎グラフト内の浸潤白血球数はコントロールと比べて有意な差を認めなかったが、拒絶反応を伴う同種移植モデルではDMPGE2のグラフト内投与により著明な白血球浸潤抑制作用が認められた。以上よりDMPGE2の免疫抑制作用は免疫担当細胞のグラフト内への集積を抑制することにより得られることが示唆された。1.16,16-dimethyl prostaglandinE2の持つ免疫抑制効果について成犬肝移植モデルにおいて浸透圧ポンプを用いたグラフト内直接投与を行ったが、レシピエントの生存率はコントロールと比べて有意な差を認めなかった。しかし組織学的検査及び生化学的検査では治療群において改善傾向が認められ、本治療法の有効性が示唆された。また温阻血ドナー肝を用いた移植実験では、16,16-dimethyl prostaglandin E2の持つ臓器保護作用が認められた。2.ラット冷保存肝移植モデルにおいて、Kupffer cell blockade(Gadolinium chloride)を用いてドナーラットのKupffer cellを不活化することでレシピエントの生存率が有意に延長した。このKupffer cellを単離してサイトカインの産生を調べたところ、tumor necrosis factor(TNF-alpha)が治療群では有意に抑制されており、さらにプロスタグランジンの産生が増加していることが、preliminary experimentで証明された。この現象は冷保存肝の移植において認められる臓器障害(肝不全)に対して、プロスタグランジンが細胞保護作用を持つこと、さらにそのメカニズムとしてtumor necrosis factor(TNF-alpha)などの細胞障害性サイトカインの産生を抑制することであることが示唆された。3.今年度は1、2で得られた結果を基にプロスタグランジンの持つ細胞保護作用、免疫抑制効果について、おもにサイトカインの産生との関係を中心に研究を進める。1.16,16-dimethyl prostaglandin E2の持つ免疫抑制効果についてラット心及び腎移植モデルを用いて検討した。まず16,16-dimethyl prostaglandinE2の心グラフト内直接投与により拒絶反応の完全制御が得られ、これらのLong term survivorではドナーと同系の心及び皮膚グラフトが生着し、door Specific unresponsivenessが誘導されていることが判明した。次にそのメカニズムを解明するために、ラット腎移植モデルにおいて浸透圧ポンプを用いて16,16-dimethyl prostaglandin E2の腎グラフト内直接投与を14日間行ったが、拒絶反応の起らない同系移植では腎グラフト間質内の浸潤白血球数はコントロールと比べて有意な差を認めなかったが、拒絶反応を伴う同種移植モデルではDMPGE2のグラフト内投与により著明な(コントロールに比べて25%に減少(白血球浸潤抑制作用が認められた。
英語話者と日本語話者の音節区分-メタ言語的課題による検討

話し言葉や書き言葉の処理において、音節がその基本単位であることが示されてきているが(Mehler et al.,1981;Segui,1984)、語がどのように音節に分けられるかについては議論のあるところである。英語の音節を中心にいくつかの理論が存在するが(maximum onset principleやsonority principle等)、その心理的実在性は明らかではない。本研究では、CVCVCの構造をもった英語単語96個(lemon等)と無意味語72個(d〓lip等)を使って、英語話者24名と日本語話者30名を対象に、oral taskとwritten taskを課し、以下の結果を得た。1)日本語話者は英語話者に比べてCV/CVCと分節する傾向が非常に強い。2)英語話者は、強勢の位置、強勢母音の長さ、母音間子音の種類の効果が有意に見られた。3)強勢の位置と母音間子音の種類の効果は日本語話者に対しても見られた。3)日本語話者の場合、要因の影響はoral taskでは弱まる傾向がある。4)英語話者、日本語話者とも、要因の影響は無意味語では弱まる傾向がある。(語彙知識が大きく影響している可能性有り)5)英語話者の音節区分は、onset-rimeの結びつきより、むしろ2モーラ(重音節)での区切りと解釈できる場合が多く、英語話者、日本語話者とも、moraic theoryまたは、音節量の観点から説明できる可能性が有る。話し言葉の処理において、音節がその基本単位であることが示されてきているが、語がどのように音節に分けられるかについては議論のあるところである。本研究は、英語話者と日本語話者を対象にして、CVCVCの構造をもつ英語単語と無意味語単語をどのように分節するかを、メタ言語的課題を用いて調べるものである。平成11年度は、以下のことを行った。1)実験材料の作成:強勢の位置、強勢母音の長さ、母音間子音の種類(obstruentかsonorantか)を要因として、英単語96個、無意味語72個を作成した。この際、英語のネイティヴ・スピーカに協力してもらい、テープに録音してもらった。2)実験材料のコンピュータヘの入力とプログラミング:実験材料をコンピュータに音声入力し、ランダムに提示できるようプログラムを組んだ。3)動作確認の実施:プログラミングの動作状況を確認し、実際にうまく実験が行われるよう微調整を行った。本年度は、追加採択の通知を頂いたのが10月末であったこともあり、準備でほとんど終わってしまい、本実験を行うことができなかった。来年度は、英語話者と日本語話者を対象に本実験と結果の考察を行い、成果を発表する予定である。
生活を支えるプラズマ技術の中等高等教育における教材化と授業実践

本申請課題である"生活を支えるプラズマ技術の中等高等教育における教材化と授業実践"において,プラズマの中等,高等教育における教材化,そして,それを授業実践において活用したときの教育的効果について研究した.その結果として,(1)プラズマを中等,高等教育で活用するための教材の開発を終了し,(2)完成した教育用プラズマ発生装置を,大学における授業,公開講座,高大連携事業,科学の祭典,そして,現職教員研修において実際に活用し,アンケート調査などにより科学技術に対する興味・関心を高め,先端科学技術をより身近に感じさせる効果があることを明らかとした.本申請課題である"生活を支えるプラズマ技術の中等高等教育における教材化と授業実践"において,プラズマの中等,高等教育における教材化,そして,それを授業実践において活用したときの教育的効果について研究した.その結果として,(1)プラズマを中等,高等教育で活用するための教材の開発を終了し,(2)完成した教育用プラズマ発生装置を,大学における授業,公開講座,高大連携事業,科学の祭典,そして,現職教員研修において実際に活用し,アンケート調査などにより科学技術に対する興味・関心を高め,先端科学技術をより身近に感じさせる効果があることを明らかとした.プラズマの教材化を行うために,簡易で比較的安価で,さらに安定してプラズマを生成する装置の開発を行った.ここで,プラズマという言葉は一般に十分に浸透しているとはいいづらいため,プラズマがその美しい姿を見せる自然現象「オーロラ発生」を実演する装置を中心に据えて開発を行った.装置の具体的な特徴としては,簡易な放電により点灯する,蛍光灯が内部に塗布された蛍光物質に再結合の際に放出される電磁波が照射されて発光するのに対し,プラズマ自体の発光を直接観察することが可能である,外部からガスを導入することが可能であり,多様な色を持つプラズマの状態を実現できる,可変直流電圧を印加することで,放電状態をコントロールすることが可能である,以上のことが挙げられる.本装置は開発の途上ではあるが,高等教育(大学の授業)や地域連携(科学の祭典など)においての試用を開始している.プラズマは,地球上の至るところで私たちの生活と深く関わり合う科学技術であり,また自然の神秘とも深く関わり合い,環境とエネルギー問題の将来の展望についても,私たちに遠い将来にわたって希望を抱かせる力を有している.プラズマは視覚に訴えるため印象に残りやすく,科学技術の最先端を分かりやすく教える可能性に満ちた教材である.今後の研究を通して,中等,高等教育においてプラズマを教材として取り上げることができれば,生き生きとした最先端の科学技術が持つ魅力を生徒・大学生に伝え,科学技術に対する生徒・大学生の興味を大きく引き出すことができると考えられる.平成20年度の研究を基礎として,当初の研究計画通り,教育用プラズマ発生装置の改良を行った.さらに,その装置を基本として,教育現場や科学教室等に持ち運ぶことができる携帯プラズマ発生装置を開発している.特に.プラズマがその美しい姿を見せる自然現象「オーロラ発生」を実演する装置を中心に据えて開発と改良を行った.改良にあたっては,安全面(具体的には,数ミリアンペア程度の電流値で済むように工夫する)と,教育現場で想定される所定の経費で作成が可能であることに留意している.プラズマを教材化し,中等,高等教育においてプラズマを教材として取り上げることにより,生き生きとした最先端の科学技術が持つ魅力を生徒・大学生に伝え,科学技術に対する生徒・大学生の興味を大きく引き出すことができる.プラズマは視覚に訴えるために印象に残りやすく,科学技術の最先端を分かりやすく教える可能性に満ちた教材である.プラズマ科学は研究分野の分類でも学際的な領域に位置づけられるように,教育においても,複数の教科・分野にわたる領域横断型の教材としての扱いが可能である.開発した教育用プラズマ発生装置は,大学における授業実践,公開講座,高大連携事業における授業実践,中学校職業科における授業実践,科学の祭典,そして,現職教員研修で研究活用をしているとともに,次のステップとして,アンケート調査により心理的効果の測定を行い,教材としての可能性に関する研究に取り組んでいる.平成21年度までに引き続き本研究を遂行し,生活を支えるプラズマを用いた中等,高等教育における科学教育研究を展開した.プラズマを教材化し,中等,高等教育においてプラズマを教材として取り上げることにより,生き生きとした最先端の科学技術が持つ魅力を生徒・大学生,それから.指導する立場にある小中高の現職教員に伝え,科学技術に対する生徒・大学生,そして現職教員の興味を大きく引き出すことができたと考えられる.平成22年度は,当初の研究計画通り,教育用プラズマ発生装置を完成させ,地域貢献や教育実践での活用を行った.教育現場や科学教室等で活用することができるように,軽量で持ち運びやすく安価であること,高真空を必要とせずホームセンターで購入できる物品で減圧した程度でプラズマ発生が可能であること,安全面を考えて低電流値で放電可能であること,明るく発光し視覚に訴える効果を持つこと,以上の点に,特に留意して装置を作成した.また,電極に工夫を施し省電力,低真空,軽量なチャンバでのプラズマ生成が可能であること,高度な加工を要する部分を簡略化してハンドメイクなプラズマ発生装置にすること,以上の点にも留意して装置を作成した.完成した教育用プラズマ発生装置は,大学における授業,公開講座,高大連携事業,科学の祭典,そして,現職教員研修において実際に活用され,アンケート調査などにより科学技術に対する興味・関心を高め,先端科学技術をより身近に感じさせる効果があることが明らかとなった.
医療・情報・建築技術の革新に伴う病院の案内支援に関する研究

病院建築は「成長と変化」が著しい建築種であり,従来からその対応について研究がなされてきた。しかし近年,従来の変化とは質の異なる変化が各方面で生じており,全体像を把握しにくい状況が起きている。特に病院の利用者の観点から各種の情報を提供し,全体像をわかりやすくする必要が生じている。本研究では,診療機能や病院環境を主要課題として病院環境の案内支援の向上をはかることを目的としている。大規模病院における案内支援システムの試行に係わる調査研究を行うとともに,先端的事例を対象にした情報の収集,文献を中心とした革新的技術に関する調査など,また調査成果に関してHTML形式による記述とそのデータベース化を行っている。また,通所型診療施設として普及・活用が期待されている,日帰り手術センターに関して,我が国と同様に米国の先進医療の影響下にある英国を対象として,文献調査および現地視察調査(平成14年7月)を行い,成果を諸学会で発表するとともにインターネット上のウェッブサイトで開示した。さらに,絵本を用いた子ども病院の案内支援に関する研究や、ウェッブサイトを利用した病院案内支援に関する研究と展開するとともに、上記のウェッブサイト上に案内支援システムの事例を掲載した。また,米国edra (Environmental Design Research Association環境デザイン学会)総会,スペイン国ラコルーニャで開催されたiaps17(International Association for People-environment Studies欧州人間環境関係学会)会議,カナダ国モントリオールで開催された健康とデザインに関する国際会議において開かれたIBPE(International Building Performance Evaluation国際建物性能評価)プロシェクトに関するシンポシウムに参加し,以上の調査研究を報告し意見交換を行った。病院建築は「成長と変化」が著しい建築種であり,従来からその対応について研究・計画がなされてきた。本年度では,大規模病院における案内支援システムの試行に係わる調査研究(研究発表欄参照)を行うとともに,先端的事例を対象にした情報の収集,文献を中心とした革新的技術に関する調査など,また調査成果に関してHTML形式による記述とそのデータベース化を行った。病院の診療機能の中心をなす中央診療部門に関しては,医療・建築技術関連の代表例として清潔管理の考え方の変化に対応した手術部関連部門などについて調査・分析を行った。外来部門では,新しい通所型の医療によって,従来とは異なる患者の動きが病院内に生じており,こうした観点から病院環境に関して調査・分析を行った。入院部門では,治療と療養における新しい関係を注目し,病院環境に関して調査・分析を行った。以上の調査内容のうちで,病院給食部について調査研究の成果をインターネット上のウェッブサイトで開示した。今後,日本建築学会を中心に,病院や設計事務所,コンサル,建設会社などのホームページを上記にリンクする。また,平成13年7月に英国・エディンバラで開催されたedra32(Environmental Design Research Association環境デザイン学会)会議で開かれたIBPE(International Building Performance Evaluation国際建物性能評価)プロジェクトに関するシンポジウムにおいて,以上の調査研究の状況を報告し意見交換を行った。

本年度では,大規模病院における案内支援システムの試行に係わる調査研究(研究発表欄参照)を行うとともに,先端的事例を対象にした情報の収集,文献を中心とした革新的技術に関する調査など,また調査成果に関してHTML形式による記述とそのデータベース化を行っている。特に,通所型診療施設として普及・活用が期待されている,日帰り手術センターに関して,我が国と同様に米国の先進医療の影響下にある英国を対象として,文献調査および現地視察調査(平成14年7月)を行い,成果を諸学会で発表するとともにインターネット上のウェッブサイトで開示した。今後,このウェッブサイトと案内支援システムを連動させる手法を開発する予定である。また,平成14年7月にスペイン国・ラコルーニャで開催されたiaps17(International Association for People-environment Studies欧州人間環境関係学会)会議で開かれたIBPE(International Building Perfomance Evaluation国際建物性能評価)プロジェクトに関するシンポジウムにおいて,以上の調査研究の状況を報告し意見交換を行った。病院建築は「成長と変化」が著しい建築種であり,従来からその対応について研究・計画がなされてきた。しかし近年,従来の変化とは質の異なる変化が各方面で生じており,全体像を把握しにくい状況が起きている。特に病院の利用者の観点から各種の情報を提供し,全体像をわかりやすくする必要が生じている。本研究では,診療機能や病院環境を主要課題として病院環境の案内支援の向上をはかることを目的として,大規模病院における案内支援システムの試行に係わる調査研究を行うとともに,先端的事例を対象にした情報の収集,文献を中心とした革新的技術に関する調査など,また調査成果に関してHTML形式による記述とそのデータベース化を行っている。本年度では,これまでの大規模病院における案内支援システムをインターネット上のウェッブサイトで開示し,日本建築学会建築計画委員会医療施設小委員会のウェッブサイトとリンクした。特に,子どもの患者を対象として小児病院における案内支援システムの開発に向けて研究を進めており,参考文献に示す。
LST-2機能とraftの関係の解明

目的:本研究は、細胞膜上に浮かぶ舟様の「Lipid microdomain」あるいは「raft」(以下raftに統一)と呼ばれる新しい膜構造の概念を応用し癌細胞の多剤耐性阻止を目指すものである。トランスポーターLST-2は、抗癌剤を癌細胞内に特異的に取り込むことで抗癌剤の感受性を高めることが明らかとなりつつある。そこで、LST-2の活性化におけるRaftとnon-raft間の移動制御システムを解明する。結果・考察:遠心分離を行い、既に文献にてraft領域とされる部分を各々の群で、2番目のフラクションに得た。さらに、2番目のフラクションにLST-2が検出されるとされている116kDa付近にバンドが濃く検出された。しかしながら、各群におけるバンドの濃淡については、殆ど差がなかった。以上のことから、raft領域の分画によるLST-2の抽出はできたものの、MTX及びDM-β-CDによるLST-2のraft領域への移動を示唆する結果とはならなかった。
動脈硬化惹起性高トリグリセリド血症の成因診断法の確立・予防法および治療薬の開発

平成16年度から18年度の3年研究計画に基づき研究を遂行し、以下に研究成果を要約する。(1)電気化学アレイECAチップを用いるリポ蛋白リパーゼ(LPL)変異検出に関するプロトコールの改良とその応用(池田):初年度に改良し、多種塩基変異同時検出(SMMD)法を開発し、発表した(論文4)。また、ECAチップを用いるLPL変異の検出法を発表した(論文3)。これら改良したECAチップ法とSSCP法の組み合せにより、臨床への応用を試み、新規の一塩基置換変異や巨大な欠失したLPL遺伝子変異の検出に成功している(論文5-7)。(2)高トリグリセリド(TG)血症を発症したLPL欠損ヘテロ接合体者の生活習慣の改善による高TG血症の治療(玉澤・池田):LPL欠損ヘテロ接合体者2例は、粗悪な生活習慣、特にインシュリンの抵抗性の為、高TG血症となっていることが判明した(論文1)。対象者は栄養指導と運動療法により管理し、LPL酵素量、脂質代謝、糖質代謝等の変動をモニターし、正脂血になることを確認した。対照として、LPL遺伝子正常でありながら極めて粗悪な生活習慣の為、高トリグリセリド血症を発症しているケースについてもデータを集積した。(3)LPLゲノム情報に基づいた血清プロテアーゼ耐性LPL酵素分子の構築と治療薬への応用(高木・池田):流血中にてLPLはプロテアーゼによって失活するが、初年度と次年度にて、30%程度のLPL酵素機能を維持したプロテアーゼ耐性LPL酵素分子を構築し、in vitroにてリポ蛋白-TGの水解能および37度にて6時間安定であることを明らかにした。最終年度は、ヒト血液と混合後、プロテアーゼ耐性LPL分子の高TG血症治療薬としての応用が可能であることを確認した。プロテアーゼ耐性LPL分子の治療効果判定の為には、もう1種類のトリグリセリド分解酵素、肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)の分子特性を検出する必要があり、このHTGL蛋白の定量法であるELISAの確立とその応用について検討した(論文2)。平成16年度から18年度の3年研究計画の初年度として、研究実施計画に基づき研究を遂行し、以下に研究成果を要約する。(1)電気化学アレイ(ECAチップを用いるリポ蛋白リパーゼ(LPL)変異検出に関するプロトコールの改良(池田):ECAチップを用いてTm値を利用するハイブリ法から自己ループ形成特別プローブを用いるハイブリ・ライゲンション法にプロトコールを改良し、LPL変異検出を試みた結果、モデル系としての7種類のLPL変異を同時検出することが出来た。この方法を多種塩基変異同時検出(SMMD)法と命名し、結果は、Nucleic Acids Res.32巻18号、e141(2004)に掲載されている。(2)高トリグリセリドTG血症を発症したLPL欠損ヘテロ接合体者の生活習慣の改善による高TG血症の治療(玉澤・池田):粗悪な生活習慣の為高TG血症となっている対象者からSMMD法を用いて、LPL欠損ヘテロ接合体者2例を特定することができた。現在、栄養指導と運動療法によりLPL酵素量、脂質代謝、糖質代謝等の変動をモニターし、データ集積を行なっている。対照として、LPL遺伝子正常でありながら極めて粗悪な生活習慣の為、高トリグリセリド血症を発症しているケースについてもデータ集積中である。

(3)LPLゲノム情報に基づいた血注プロテアーゼ耐性LPL酵素分子の構築と治療薬への応用(高木・池田):LPL酵素分子は、40kDaのサイズのN末ドメイン(酵素活性部位を含む)と20kDaのC末ドメイン(基質結合部位を含む)からなっていて、リポ蛋白中のTG分解の生理作用を行なっている。LPL分子は、流血中にてプロテアーゼにより切断され、酵素機能を失う。初年度は、プロテアーゼの標的となるアミノ酸を別のアミノ酸に置換し、30%程度のLPL酵素機能を維持したプロテアーゼ耐性LPL酵素分子の構築に成功した。現在、この遺伝子改変LPL分子を治療薬として開発することを検討している。平成16年度から18年度の3年研究計画の2年目として、研究実施計画に基づき研究を遂行し、以下に研究成果を要約する。(1)電気化学アレイ(ECA)チップを用いるリポ蛋白リパーゼ(LPL)変異検出に関するプロトコールの改良とその応用(池田):初年度に改良し、多種塩基変異同時検出(SMMD)法を開発し、その成果を、Nucleic Acids Res.32巻18号、e141(2004)に発表した。本年度(2年目)は、ECAチップを用いるLPL変異の検出法を発表(研究成果1)すると共にSMMD法を既存のSSCP法(成果2)と比較しながら、臨床への応用を試み、新規の2種類のLPL遺伝子変異の検出に成功した(成果3)。(2)高トリグリセリド(TG)血症を発症したLPL欠損ヘテロ接合体者の生活習慣の改善による高TG血症の治療(玉澤・池田):LPL欠損ヘテロ接合体者2例は、粗悪な生活習慣、特にインシュリンの抵抗性の為、高TG血症となっていることが判明した(成果4)。現在、対象者を栄養指導と運動療法により管理し、LPL酵素量、脂質代謝、糖質代謝等の変動をモニターし、データ集積を行なっている。対照として、LPL遺伝子正常でありながら極めて粗悪な生活習慣の為、高トリグリセリド血症を発症しているケースについてもデータ集積中である。(3)LPLゲノム情報に基づいた血清プロテアーゼ耐性LPL酸素分子の構築と治療薬への応用(高木・池田):LPL酵素分子は、N末ドメイン(酵素活性部位を含む)とC末ドメイン(基質結合部位を含む)からなる60kDaサイズの糖蛋白質である。LPLは、流血中のリボ蛋白-TGを分解する生理作用を行なっている。流血中にてLPLはプロテアーゼによって失活するが、初年度と本年度にて、30%程度のLPL酵素機能を維持したプロテアーゼ耐性LPL酵素分子を構築し、in vitroにてリポ蛋白-TGの水解能および37度にて6時間安定であることを明らかにした。現在、プロテアーゼ耐性LPL分子の高TG血症治療薬への応用を試みつつある。平成16年度から18年度の3年研究計画の3年目として、研究実施計画に基づき研究を遂行し、以下に研究成果を要約する。次年度は、ECAチップを用いるLPL変異の検出法を発表(Anal Sci,21巻,1437-1441,2005)。
大豆タンパク質由来のインスリン作用増強ペプチドの構造決定とその作用機構

大豆蛋白質は動物性蛋白質と比較し顕著な脂質代謝改善作用を有する。胆汁酸吸収阻害に基づく血清コレステロ-ル濃度低減化能とホルモン作用を修飾効果とが考えられる。本研究は脂質代謝に関与するインスリン作用に焦点を当てそれを修飾する大豆蛋白質の同定とその作用機構を明らかにすることを目的とした。大豆蛋白質を分画し、ラット脂肪細胞の脂肪酸生成に対するインスリン作用に及ぼす大豆蛋白質成分の成果を検定することによりグリシニン酸性サブユニットA_<1a>とA_2にインスリン作用促進効果のあることを見いだした。A_<1a>のトリプシン分解物(A_<1a>/TR)に強い活性が認められたが、活性ペプチドの一次構造の同定には至らなかった。エンドウ種子レグミンの酸性サブユニットも同様な効果を持つことを明らかにした。これら蛋白質は強い胆汁酸結合能を有することより、これらがコレステロ-ル濃度低減化にも関与していることが明らかとなったが、この作用とインスリン作用修飾効果は蛋白質上の各々独立の部位によりもたらされる作用であった。ラット脂肪細胞におけるインスリンに対する初期応答反応である糖輸送にA_<1a>/TRは何等の効果も示さなかった。しかしながら、インスリンに依存する脂肪合成と脂肪酸生成に対しては感受性・応答性を共に増強した。A_<1a>/TRはインスリンのインスリン受容体への結合に影響を与えなかったが、細胞内に取り込まれるインスリン量を著しく増加した。これは内在化したインスリンの分解をA_<1a>/TRが抑制した結果であった。これらの効果は生理的温度下でのみ観察され、インスリン及びインスリン受容体の内在下の生じない低温下では認められなかった。それ故、内在下したインスリン濃度の増加が脂質代謝に関する代謝過程の変動をもたらすものと推定される。培養細胞系での実験も計画中であり、食品蛋白質の持つ生理機能に関し新たな展開を計りたい。本研究は、大豆タンパク質のもつ潜在的生理機能の探索を目的とした。1.インスリン作用増強ペプチドの同定:胆汁酸結合性の37KDaタンパク質は、ラット脂肪細胞において脂肪酸の遊離を阻害することより、インスリン作用の増強効果をもつことが示された。37KDaタンパク質を単離し、その一次構造解析より、大豆グリシニンの酸性サブユニットがこの生理作用を担うタンパク質であると同定した。酸性サブユニットのトリプシン分解物中にもインスリン作用増強活性があり、生じたペプチドをHPLCにより分画して活性ポプチドの検索を行っているが同定には至っていない。しかし、酸性サブユニット中の胆汁酸結合部位は、残基114161の疎水性部位に存在することが明かとなり、胆汁酸結合能とインスリン作用促進活性との関連について研究を進めている。この生理作用を有するタンパク質は、大豆タンパク質以外にエンドウ種子タンパク質にも存在し、大豆グリシニン酸性サブユニットより調製したウサギ抗血清と交叉する成分に活性のあることが確認された。2.生理作用機序:大豆グリシニン酸性サブユニットのもつインスリン作用増強効果の作用機序を以下の実験により検討した。インスリンは脂肪細胞に取り込まれ分解されるが、単離した酸性サブユニット及びそのトリプシン分解物はインスリンの分解を抑制し、かつインスリンの細胞への取り込みを約50%促進していることが明かとなった。また脂肪細胞での主要なインスリン作用である脂肪細胞へのグルコースの取り込み活性に及ぼす酸性サブユニットの効果を検討したが、酸性サブユニットに糖輸送を促進する効果は見い出せなかった。

現在、酸性サブユニットはインスリンの細胞内への取り込みを促進し、その結果、細胞内のホルモン感受性リパーゼ活性に影響を及ぼし脂肪酸の遊離を抑制しているものと考え、この生理作用機序の理解にむけて研究を行っている。大豆蛋白質の持つ脂質代謝改善作用に関与すると考えられる潜在的生理機能であるインスリン作用促進効果の分子機序を明らかにすることを本年度の主眼とした。前年度にインスリン作用促進効果の存在が明らかにされた大豆蛋白質グリシニン酸性サブユニットA_<la>/TRのトリプシン分解物(A_<la>/TR)を用いラット脂肪細胞に対するインスリン作用に及ぼす蛋白質効果を検討した。インスリンに対する脂肪細胞の初期応答反応である糖輸送にA_<la>/TRは何等の効果も持たなかったが、インスリンに依存する脂肪合成・脂肪酸生成の感受性・応答性を共に増強した。また、A_<la>/TRはインスリンのインスリン受容体への結合(結合数並びに親和性)には影響しなかった。しかし、インスリンの細胞内への取り込みを促進した。これはA_<la>/TRがホルモンのエンドサイト-シスを増強するためでなく、細胞内へ取り込まれたインスリンの分解を抑制したためであった。これらの効果は生理的温度下でのみ観察され、ホルモンの内存下が生じない低温下では認められなかった。また、A_<la>/TRは内存下したインスリン受容体の細胞膜上へのリサイクリングにも影響しないことが示唆された。この蛋白質のインスリン作用修飾効果はアデニル酸シクラ-ゼの関与する代謝経路には無関係であった。以上の結果より、細胞内インスリン濃度の増加が何等かの代謝過程、おそらくホルモン感受性リパ-ゼ活性の修飾等、に変動を与えているものと推定される。インスリン作用促進効果はエンドウ種子蛋白質にも認められ、レグミン酸性サブユニットがその主成分であることを同定した。また、A_<la>/TRは脂質代謝においてインスリン作用と拮抗するグルカゴン作用も修飾することを認めている。現在、本実験の培養細胞系への展開を進めている。これらの研究を発展させることにより、食品蛋白質の持つ生理的機能に新たな展望が開けるものと考えられる。