hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補償光学眼底撮影装置・黄斑部局所網膜電図を用いた網膜形態と視機能の関係の検討

Occult Macular Dystrophyでは錐体細胞密度が正常と比べてかなり低下していることも判明した。本研究では、光干渉断層計、補償光学眼底撮影装置、黄斑部局所網膜電図などのさまざまな解析装置を用いることにより、眼底の微細な所見・変化を解析した。補償光学眼底撮影装置を用いた錐体細胞密度計測法について検討した。黄斑部局所網膜電図の解析では、各波の振幅の起源が錐体細胞密度と関係していることが判明した。網膜血管の観察では、offset modeという撮影方法により、より網膜動脈血管壁を明瞭に描出する方法、増殖糖尿病網膜症の網膜新生血管血流の描出について示した。網膜剥離術後の錐体細胞密度の回復、occult macular dystrophyでの錐体細胞密度の著しい低下についても明らかとなった。正常データ、変性疾患について、それぞれ現在解析が行われている。また、他の疾患についてもデータの集積が進みつつある。眼科学今後、正常データの解析のまとめ、論文化を行っていく。また、変性疾患についても論文化を順次行っていく。その他の疾患については、さらにデータ集積、解析を継続し、解析が進めば論文化を順次行っていく。引き続き、網膜血管についても同様に解析を行っていく予定である。当初の計画通り、正常データについては集積が進み、現在解析が行われている。また、変性疾患についてもデータの集積が進みつつある。当初予定していた解析が新規解析ソフトウェアの導入に時間がかかり遅れたため、26年度の研究費に未使用額が生じた。今後、正常データの解析のまとめを行っていく。また、変性疾患についても集積を継続し、順次集積が進めば解析を順次行っていく。さらには、網膜血管についても同様に解析を行っていく予定である。27年度に遅れている解析を進め、当初予定の計画を進めていく。当初予定していた解析システムの構築が遅れたため、25年度の研究費に未使用額が生じた。26年度に遅れている解析システムの構築を完成させ、当初予定の計画を進めていく。
野球投手ピッチング動作における各投法の動作特性の解明と評価指標の開発

本研究課題の目的を達成するため、2年度目以降の課題は、開始年度から2年度前半において確立された統一的な実験手法(3次元画像解析法)を用いて、各研究機関において実験を複数回実施し、データを継続的に蓄積することであった。具体的には、投法別の複数の投手のピッチング動作を2台のハイスピードビデオカメラを用いて3次元撮影した後、画像分析システムを用いて、身体計測点の2次元座標を手動により収集し、3次元化することであった。昨年度まで各研究機関において複数回の実験を終えており、大学および高校生投手計42名の画像データを3次元化し、体幹および投球腕の動きを基準に各投法を定量的に類型化するとともに、各種力学的パラメータを算出して、各投法間の比較検討を行った。これらの結果については、野球科学研究会第6回大会において発表し(下記【抄録】参照)、大会報告集として印刷中である。今年度においては、前年度と同様に複数回の投球実験を実施し、並行的にデータを蓄積して各投法の比較検討を行う予定である。【抄録】野球の投手のピッチング動作は、一般にオーバーハンドスロー、スリークォータースロー、サイドハンドスロー、アンダーハンドスローの4つの投法に分類される。本研究では、先行研究の知見や言説に基づき、体幹と投球腕の動きから、これらの4つの投法を定量的に定義し分類するとともに、各種力学的パラメータを算出し比較することで各投法の動作特性を明らかにすることを目的とした。異なる投法を使用する大学・高校野球部投手計34名を対象とした。各投手のピッチング動作を高速度カメラを用いて3次元画像解析し各種変量を算出した。リリース直前の上胴と投球腕の動きに基づき、各投法が定量的に類型化された。各種キネマティクス・キネティクス変量を算出し、各投法を比較した結果、各投法の動作特性に関する有益な示唆(利点・不利点、投球障害等)が得られた。実験は複数回実施済みであるが、手動でのデジタイズにより、データの3次元化がやや遅れている。これまで収録されたピッチング画像データのデジタイズを早急に済ませ、精力的にデータを蓄積していく予定である。今年度においては、引き続き、各研究機関において精力的に実験を複数回実施し、データの蓄積を加速させることである。なお、アンダーハンドやサイドハンドスローを投じる被験者の確保に難しいことから、昨年度と同様に、これらの投法を過去において習得し、現在オーバーハンドやスリークォータースローへ投法を変更した被験者には、アンダーハンドやサイドハンドスローを用いた試技を実施したもらう予定にしている。本研究課題の目的を達成するため、前年度の課題は、各研究機関において、野球投手ピッチング動作における各投法を、民生用ハイスピードビデオカメラを使用して3次元画像解析を行うための統一的で簡便な計測法の仕様とそれに付随する計測上の問題を解決した。具体的には、投手ピッチング動作の3次元画像分析のために、民生用のCMOSイメージセンサーカメラが使用されるが、算出されるバイオメカニクス変量の算出精度を保証するため、このカメラに特有の"画像ー時間ひずみ"現象を補正するために必要な垂直ブランキング期間を求めた。また、フィールドでの撮影に伴うキャリブレーションを簡便に行うために組み立て型の「スポーク型較正器」を2台製作した。これらの研究については2件の論文(仙台大学紀要48:53-58, 2017;仙台大学紀要48:59-67, 2017)と1件の研究会大会報告集(日本野球科学研究会第4回大会)に掲載された。また、学会発表1件(日本野球科学研究会第4回大会)を行った。概ね順調に進んでいる。前年度、各研究機関において、野球投手ピッチング動作における各投法を、民生用のハイスピードビデオカメラを使用して3次元画像解析を行うための統一的な計測方法とそれに付随する計測上の問題を解決した。また、研究代表者が所属する大学において、計測手順や方法の統一を図るため、大学投手を対象にピッチング動作の3次元動作実験を行った。本研究課題の目的を達成するため、前年度の課題は、前々年度において確立された統一的な実験手法(3次元画像解析法)を用いて、各研究機関において実験を複数回実施し、データを蓄積することであった。なお、3次元化されたデータを用いて、ハイスピードカメラの画像ー時間ひずみの誤差を確認するため、補正データと非補正データを用いて力学パラメータ(速度、角速度、力、トルクなど)を算出し比較したところ、誤差を確認した。各研究機関において統一的な実験を実施するため、前年度において「研究計画実施要綱」を作成したが、幾つかの項目において追加修正や試技数の見直し、実験ミスなどもあり、本実験の実施を円滑に推進出来なかった。また、1チーム内のアンダーハンドやサイドハンドスローで投じる被験者が若干名であり、その確保が難しい状況であった。

具体的には、投法別の複数の投手のピッチング動作を2台のハイスピードビデオカメラを用いて3次元撮影した後、画像分析システムを用いて、身体計測点の2次元座標を手動により収集し、3次元化することであった。昨年度まで各研究機関において複数回の実験を終えており、大学および高校生投手計42名の画像データを3次元化し、体幹および投球腕の動きを基準に各投法を定量的に類型化するとともに、各種力学的パラメータを算出して、各投法間の比較検討を行った。これらの結果については、野球科学研究会第6回大会において発表し(下記【抄録】参照)、大会報告集として印刷中である。今年度においては、前年度と同様に複数回の投球実験を実施し、並行的にデータを蓄積して各投法の比較検討を行う予定である。【抄録】野球の投手のピッチング動作は、一般にオーバーハンドスロー、スリークォータースロー、サイドハンドスロー、アンダーハンドスローの4つの投法に分類される。本研究では、先行研究の知見や言説に基づき、体幹と投球腕の動きから、これらの4つの投法を定量的に定義し分類するとともに、各種力学的パラメータを算出し比較することで各投法の動作特性を明らかにすることを目的とした。異なる投法を使用する大学・高校野球部投手計34名を対象とした。各投手のピッチング動作を高速度カメラを用いて3次元画像解析し各種変量を算出した。リリース直前の上胴と投球腕の動きに基づき、各投法が定量的に類型化された。各種キネマティクス・キネティクス変量を算出し、各投法を比較した結果、各投法の動作特性に関する有益な示唆(利点・不利点、投球障害等)が得られた。実験は複数回実施済みであるが、手動でのデジタイズにより、データの3次元化がやや遅れている。これまで収録されたピッチング画像データのデジタイズを早急に済ませ、精力的にデータを蓄積していく予定である。前年度において、各研究機関での実験の統一化を図るため、3次元画像解析法で用いる「スポーク型較正器」を2台製作した。また、民生用ハイスピードビデオカメラを使用するため、このカメラに固有の“画像ー時間ひずみ"現象を補正するために必要な垂直ブランキング期間を求めた。前年度において、統一的な実験環境を整備したので、本年度においては「研究計画実施要綱」に則って、本格的にそれぞれの研究機関において実験を実施していく予定である。具体的には、大学・高校の野球部、社会人の野球チームなどに研究協力を依頼し、各投法に習熟している複数の投手のピッチング動作を2台のハイスピードビデオカメラとスポーク型較正器を用いて3次元動作実験を実施し、3次元逆動力学解析を行うための原データを収集する予定である。今年度においては、引き続き、各研究機関において精力的に実験を複数回実施し、データの蓄積を加速させることである。なお、アンダーハンドやサイドハンドスローを投じる被験者の確保に難しいことから、これらの投法を過去において習得し、現在オーバーハンドやスリークォータースローへ投法を変更した被験者には、アンダーハンドやサイドハンドスローを用いた試技を実施したもらう予定にしている。
EUにおける先行統合制度の導入と展開

4か年の本研究計画は、次の4つの目的からなる。第1に、EUにおいて導入された先行統合制度がどのような概容であり、かつ、どのような過程を経て導入されてきたのかを明らかにすることである。第2に、導入された先行統合制度がどのように運用されているか、初めての運用事例である国際結婚の解消に関する取決めに着目し、その言説と論点を分析することである。第3に、EUが先行統合制度を運用した2番目の事例であるといえる共通特許(「統一特許」と呼ばれる)に焦点を当てて、その言説と論点を分析することである。第4に、先行統合制度が国家間共同体としてのEUにもたらす影響について考察を加えながら、上記の作業に基づいて総括を行なうことである。第1の目的は、平27年度に遂行した。第2および第3の目的は、平28年度から29年度にかけて遂行した。4年目に当たる平30年度は、第4の目的のために、海外出張および国内出張をそれぞれ一回行なった(海外出張:オーストリア、スロヴェニアおよびクロアチア、平30年8月27日9月6日。国内出張:京都、平成31年3月4日)。研究実績の成果の一部は、単著『EU共同体のゆくえー贈与・価値・先行統合』(ミネルヴァ書房)において公表済みである(第9章「先行統合の制度整備ー「より緊密な協力」の導入ー)167-185ページ、第10章「越境協力・家族法・特許保護ー「より緊密な協力」の実行へー」186-204ページ)。IEUにおける先行統合制度の概容とその導入過程を解明すること(平27-28年度)、IIEUにおける先行統合制度の運用事例(国際結婚の解消に関する取決め)と言説を分析すること(同上)、IIIEUにおける先行統合制度の運用事例(統一特許制度の定立)と言説を分析すること(平28-29年度)、IV先行統合制度が国家間共同体としてのEUにもたらす影響について考察しつつ(平30年度)、これらの作業に基づいて総括を行なう(同)。初年度にあたる平成27年度は、これらの中のIおよびIIについて着手するものであり、以下の実績となった。まず、文献の収集と研究について、政治学関係図書、国際政治学関係図書、EU研究関係図書を20冊ほど購入し、基本的な動向把握に努めた。データベースについては、当初の計画通り、本務校(北九州市立大学)の学術情報予算をもってこれに充てている。さらに、平成27年9月には海外(ブルガリア)に出張し、現地の政策決定関係者および専門家から聴取を行なった。平成28年2月には京都で開かれたEU研究会に国内出張し、EUの現状について意見交換を行なった。当初は経費として計上しなかったものの、図書の印刷保管用にプリンタ用インクおよびA4ファイル等が必要となったために消耗品として購入した。他方、経費として計上していた日本EU学会(大阪)ならびに日本国際政治学会(仙台)への出張については、本務校の個人研究費を充てることによって対応した。上述した4つの研究目的のうち、IおよびIIについては中間報告を兼ねた研究論文を執筆中である。平成28年度中の完成と発表を目指したい。2年目に当たる平28年度は、これらの中のIについて単著論文を発表した(山本直「EUにおける先行統合の制度整備ー『より緊密な協力』の実行へー」『北九州市立大学外国語学部紀要』第144号、2017年1月、51-74頁)。IIおよびIIIについては、平28年5月に海外(フランス、ドイツ)に出張し、現地にて聴取および情報収集を行なった。平29年3月には新潟に国内出張し、敬和学園大学で開かれた共同勉強会で先行統合制度の運用状況を報告した。上述した4つの研究目的のうち、IIおよびIIIについて研究論文を執筆中である。平成29年度中の完成と発表を目指したい。(平28-29年度)第4に、先行統合制度が国家間共同体としてのEUにもたらす影響について考察を加えながら、上記の作業に基づいて総括を行なうことである。第1の目的は、平27年度から28年度にかけて遂行した。第2の目的についても同様である。

3年目に当たる平29年度は、第3の目的のために、外国ならびに国内にそれぞれ一回の出張を行なった(外国:イタリアのローマとフィレンツェ、平29年10月28日11月7日。国内:京都、平成30年3月23日)。京都への出張では代表者が研究報告を行なった。研究実績の成果の一部は、平成30年3月に発行した単著『EU共同体のゆくえー贈与・価値・先行統合』(ミネルヴァ書房)において公表済みである。上記「研究実績の概要」で触れたとおり、平成30年3月に発行した単著『EU共同体のゆくえー贈与・価値・先行統合』(ミネルヴァ書房)において研究成果の一部を公表した。研究課題は引き続き最終年度である平30年度にも取り組む。4か年の本研究計画は、次の4つの目的からなる。第1に、EUにおいて導入された先行統合制度がどのような概容であり、かつ、どのような過程を経て導入されてきたのかを明らかにすることである。第2に、導入された先行統合制度がどのように運用されているか、初めての運用事例である国際結婚の解消に関する取決めに着目し、その言説と論点を分析することである。第3に、EUが先行統合制度を運用した2番目の事例であるといえる共通特許(「統一特許」と呼ばれる)に焦点を当てて、その言説と論点を分析することである。第4に、先行統合制度が国家間共同体としてのEUにもたらす影響について考察を加えながら、上記の作業に基づいて総括を行なうことである。第1の目的は、平27年度に遂行した。第2および第3の目的は、平28年度から29年度にかけて遂行した。4年目に当たる平30年度は、第4の目的のために、海外出張および国内出張をそれぞれ一回行なった(海外出張:オーストリア、スロヴェニアおよびクロアチア、平30年8月27日9月6日。国内出張:京都、平成31年3月4日)。研究実績の成果の一部は、単著『EU共同体のゆくえー贈与・価値・先行統合』(ミネルヴァ書房)において公表済みである(第9章「先行統合の制度整備ー「より緊密な協力」の導入ー)167-185ページ、第10章「越境協力・家族法・特許保護ー「より緊密な協力」の実行へー」186-204ページ)。上述のとおり、おおむね順調に進展している。平成28年度も、当初の研究計画にできるだけ沿って進めることにしたい。平成29年度も、当初の研究計画にできるだけ沿って進めることにしたい。平30年度が研究の最終年度であることに鑑み、研究成果を所属学会にて報告のうえ(現在応募中)、学会誌または紀要で論文として公表する予定である。本研究のすべての目的を遂行するうえで、さらに一度海外で現地調査を行なう必要が生じたため。
非定常操作下での触媒反応

本研究では、担持白金触媒上でのNO-CO反応において,触媒表面吸着種の過渡応答を観察した。触媒は60/80meshに粉砕したアルミナ(JRC-ALO-4)に塩化白金酸を含浸し,焼成・還元して用いた.担持率は1wt%とした.本触媒を本年度申請した拡散反射測定用高温FT-IRチャンバーにセットし,希釈したNO,COを導入し,吸着種(特にNCO種)の経時変化を観察した.また,吸着種の状態が定常的になった時点でCOの供給を停止し,各吸着種の過渡応答を観察した.標準条件はNO:500ppm,CO:2500ppm,He希釈とし,温度は200°Cとした.NO-CO反応が定常となった後,COの供給を停止すると,NCO種の急激な増加が一瞬見られ,その後減少した.その極大はCO停止後数分であった.このNO種も極大を示すように変化したが,その極大値はCO停止後数十分であった.CO種は単調に減少した.興味深い点は,NCOの生成は定常では非常に遅いのに,過渡応答時には非常に速いということである.以上の現象は今のところ不明な点は残されるが,次のような説明が可能である.(1)定常条件では,過剰なCOが優先的に表面を覆ってしまい,NOがほとんど吸着できない.そのため,NO種は観察されず,また吸着NOと吸着COの2分子反応によって生成すると思われるNCO種の生成は遅い.(2)COの供給を停止すると,吸着していたCOが徐々に減少し,NOが吸着できるようになる.その間,NOもCOも表面に同時に存在するので,NCOの生成が起こる.観察されたNCOの生成は非常に速いので,本来のNCO種の生成反応は速いと考えられる.定常条件下でNCO種の生成が遅いのは反応速度定数が小さいためではなく,原料となるNO種の表面濃度が低いためだと考えられる.本研究では、担持白金触媒上でのNO-CO反応において,触媒表面吸着種の過渡応答を観察した。触媒は60/80meshに粉砕したアルミナ(JRC-ALO-4)に塩化白金酸を含浸し,焼成・還元して用いた.担持率は1wt%とした.本触媒を本年度申請した拡散反射測定用高温FT-IRチャンバーにセットし,希釈したNO,COを導入し,吸着種(特にNCO種)の経時変化を観察した.また,吸着種の状態が定常的になった時点でCOの供給を停止し,各吸着種の過渡応答を観察した.標準条件はNO:500ppm,CO:2500ppm,He希釈とし,温度は200°Cとした.NO-CO反応が定常となった後,COの供給を停止すると,NCO種の急激な増加が一瞬見られ,その後減少した.その極大はCO停止後数分であった.このNO種も極大を示すように変化したが,その極大値はCO停止後数十分であった.CO種は単調に減少した.興味深い点は,NCOの生成は定常では非常に遅いのに,過渡応答時には非常に速いということである.以上の現象は今のところ不明な点は残されるが,次のような説明が可能である.(1)定常条件では,過剰なCOが優先的に表面を覆ってしまい,NOがほとんど吸着できない.そのため,NO種は観察されず,また吸着NOと吸着COの2分子反応によって生成すると思われるNCO種の生成は遅い.(2)COの供給を停止すると,吸着していたCOが徐々に減少し,NOが吸着できるようになる.その間,NOもCOも表面に同時に存在するので,NCOの生成が起こる.観察されたNCOの生成は非常に速いので,本来のNCO種の生成反応は速いと考えられる.定常条件下でNCO種の生成が遅いのは反応速度定数が小さいためではなく,原料となるNO種の表面濃度が低いためだと考えられる.
化学的スプライシングによる機能性核酸および細胞機能の制御

特定の化学的、物理的刺激により、互いに結合する分子構造をDNA骨格中に複数個導入する。このDNAは、刺激によりこの箇所同士が結合することで全体の“かたち"(グローバルな構造)を劇的に変化させる。一次構造では互いに離れた鎖中の2カ所を繋ぎ留めてΩ型の構造を作ることができれば、それは連結箇所の外側の2つのシークエンスを繋ぎ合わせたことになり、これを(酵素を使わない)DNA“塩基配列の化学的編集"、あるいは“化学的スプライシング"とみなすことができる。ターピリジン、およびアントラセン構造をDNAに組み込み、それぞれ金属錯体形成、および光二量化反応によりΩ構造を形成させることに成功した。DNAコンジュゲートの合成非天然の構造をDNA骨格中に組込むためには、まずそれらの構造を基体とするアミダイト試薬を合成する必要がある。terpy2DNAの合成は既に成功しており、DNAzymeの活性制御に関する基礎的な検討を行っていたが、シークエンスを変更して追加合成を行った。ant2DNAについてはアントラセンをアミダイト化して自動合成装置にて合成した。いずれのコンジュゲートに関しても導入するターピリジンやアントラセンをDNA部分と繋ぐリンカーの長さの異なるいくつかのものを合成した。常法にしたがって逆相HPLCで精製し、MALDI-TOF MSで同定した。Ω型構造形成に関する検討terpy2DNAについては、金属イオン添加前後、相補鎖との間で形成される2本鎖構造の熱安定性の向上をUV融解実験により確認することができた。このことは、terpy2DNAが金属イオンとの相互作用によりΩ型となり、それによって相補鎖との2本鎖形成が促進されたことを示唆している。これを金属イオンをトリガーとする鎖交換反応に利用できないか検討した。結果として金属イオンにより鎖交換反応を進行させることはできなかった。同じ長さ、塩基配列のステムを有する未修飾2本鎖DNAと比較すると、金属イオン存在下でさえもterpy2DNAとその相補鎖の2本鎖の熱安定性はかなり低いためにそもそも鎖交換が起こりにくく、さらにターピリジン部分で2本鎖構造の連続性が切れてしまうことが原因と考えられた。ant2DNAについては、光照射によって分子内でアントラセンの光二量化反応が進行してΩ型構造をとることを確認することができた。二量化反応はアントラセンの外側に相補的な連続配列存在下で著しく加速され、リンカー長に依存した。ループ部分と相補的な配列を共存させると二量化はほぼ完全に阻害されることが分かった。金属イオンとの錯生成や、光二量化を利用したΩ型構造形成に伴うハイブリダイゼーション制御の可能性の如何は、コンジュゲート分子の構造設計に大きく依存すると考えていた。上記、研究実績に記した通り金属イオン共存下、terpy2DNAがΩ型構造を形成してもDNAの鎖交換反応を有意に加速することができなかった。このことは、DNAのハイブリダイゼーションは基本骨格上にレギュラーに配置された核酸塩基の協同的水素結合が多大に寄与している。すなわち2本鎖形成には構造の連続性が極めて重要であり、その意味で骨格中に組み込んだ[M(terpy)2]n+の構造は連続性を大きく損なう結果になったことを意味している。リンカー長の調整、[M(terpy)2]n+の両側のDNAの長さのバランスを考慮してΩ型構造形成により2本鎖が熱力学的により安定化できる構造を模索することができると考えている。ant2DNAに関しては、現在までは予定通り実験がすすみリーズナブルな結果を得ている。すなわち、Ω型構造形成はアントラセンとDNAを結ぶリンカー長に影響を受け、光照射の際にant2DNAが1本鎖構造であったか、あるいは、アントラセンの外側、あるいはループ部分と相補鎖との2本鎖構造を形成していたかで反応をオンオフ制御することができる。この性質を利用すると当初計画していた光による遺伝子発現の制御への応用が可能になる。ターピリジンを骨格とするアミダイト試薬を合成し、前年度までにterpy2DNAの合成に成功した。DNAzymeの活性制御に関する基礎的な検討を行っていたが、シークエンスを変更して合成を行った。Ω型構造形成に関する検討terpy2DNAについては、UV融解実験によりΩ型形成に伴うその基本性能の変化を確認することができた。本年度はこれを金属イオンをトリガーとするペルオキシダーゼ活性を持つDNAzymeの活性制御を行った。いくつかの遷移金属イオンに関して検討したが、中でもCu2+やNi2+を添加した際に著しい活性の増大を確認することができた。また、EDTAの添加、およびターピリジンに挟まれたシークエンスに相補的なDNAを添加した際にはその活性は完全に失われることもわかった。これはターピリジンの錯生成能を反映したものであり、意図したとおりDNAの構造を制御してDNAzymeの活性をコントロールできたことを示している。

リンカー長に依存することがわかったので異なるリンカー長をもつアントラセンアミダイトを合成し同時に系統的にその反応性を評価した。計画していた細胞系への適用を年度内に行うことができなかったが、これは研究の遅れではなく、terpy2DNAを用いたDNAzymeの系が当初考えていたよりも面白い性質を示したために金属イオンの範囲を広げて検討を行ったためである。terpy2DNAのΩ型構造形成を利用して塩基配列を編集することに成功した。すなわち、遷移金属イオンとの作成により骨格中に導入した二つのターピリジンユニットに挟まれた部位をバイパスして外側に位置する二つの塩基配列を連結することができた。これは、可逆的な化学的スプライシングとみることもできる。これまでになかった全く新しい概念に基づく手法であるため、この研究成果は非常に注目され、幾つかの新聞に取り上げられた。ant2DNAに関しては、現在までは予定通り実験が進みリーズナブルな結果を得ている。すなわち、Ω型構造形成はアントラセンとDNAを結ぶリンカー長に影響を受け、光照射の際にant2DNAが1本鎖構造であったか、あるいは、アントラセンの外側、あるいはループ部分と相補鎖との2本鎖構造を形成していたかで反応をオンオフ制御することができる。金属イオンを刺激としたスプライシングに関しては、ターピリジンを骨格中に組み込んだDNAコンジュゲートterpy2DNAを用いて、in vitroでDNAzymeの活性制御に成功した。29年度は、アントラセンの光二量化反応を利用した人工的な光スプライシングに関する研究を行なった。アントラセンをDNA骨格の互いに離れた箇所に2つ導入したDNAコンジュゲートant2DNAを合成した。アントラセンとDNAを繋ぐリンカー長に関して幾つかのバリエーションを準備した。両アントラセンの外側の配列に対して相補的なタンデムDNA存在下、ant2DNAに366 nmの光を照射し、HPLCで分離・分析した。その結果、2-4成分の新たな生成物が確認できた。これらすべての生成物は、同じ分子量を示し、また312 nmの光照射により反応物であるant2DNAに戻ることなどから、すべて期待した分子内でアントラセンが二量化して生じたΩ型DNAと考えられる。観察された複数の生成物は、アントラセン二量体の構造異性に由来する異性体と考えられる。C2、C4、C6リンカーを有するant2DNAの反応性を比較したところC6の反応がもっとも早かった。Ω型DNAを生じるこの反応は、末端修飾体の環化反応と比べると反応は遅く、鎖の中に挿入したアントラセン同士のスタッキングが前後のDNA構造によりかなり規制を受けていることを示唆している。C2やC4の短いリンカー長だと二つのアントラセンが二量化するために有効なスタッキングが生じ難いと考えられる。さらに、反応性を高めるためにはさらにリンカー長を伸ばす、あるいはアントラセンの置換位置を現在の2,6位から1,4位に変更するなどの方法が有効かもしれない。
衛星通信回線における降雨減衰の継続時間特性とデータ伝送効率に関する研究

大阪電気通信大学(寝屋川市)構内の衛星通信実験局で過去15年間以上にわたり連続測定を行ったCS-2、CS-3、およびN-StarのKa帯ビーコン波(19.45GHz、右旋偏波、仰角49.5°)を用いて、各種前線通過時の降雨減衰の累積時間と継続時間特性を詳しく調べた。その結果、4dB以下のしきい値では、温暖・寒冷・閉塞前線、5dB以上のしきい値では、停滞前線や夕立・台風による降雨時に発生する減衰がより大きな累積時間率を占めることが分った。また、継続時間分布は310dB程度のしきい値に対し、寒冷前線、停滞前線、夕立・台風の順に大きくなり、しきい値が低い場合には温暖前線が占める時間率が大きくなり、しきい値が高くなると停滞前線南側の影響が大きくなることが示された。同様に過去13年間にわたって連続測定されたKu帯放送衛星電波(11.84GHz、右旋偏波、仰角41.4°)を用い、各種前線通過時におけるKa、Ku両周波数帯間の降雨減衰特性の比較検討を行なった。その結果、減衰比の年変化については、梅雨期に停滞前線上を低気圧が通過する際に発生する降雨では減衰比が大きいのに対し、秋雨期の停滞前線の南側で発生する降雨では夏季の夕立と同様減衰比が小さいことが分った。この変化は主として雨滴粒径分布の差異で生じ、前者は霧雨型、後者は雷雨型との対応が示された。さらに、過去4年間(1995-1998)測定されたKu帯JCSATの上下回線(14/12GHz)の降雨減衰量を用い、軌道位置110°(BS)、132°(N-Star)、および150°(JCSAT)の各衛星間でサテライトダイバシティを行なった際に期待される不稼働率の改善度について数値的に検討を行なった。計算は降雨事象毎の雨滴粒径分布に応じて減衰係数を変換し、衛星間の測定値をKa帯(19.45GHz)あるいはKu帯(11.84GHz)に換算することにより行なった。その結果、Ka帯では1020dB(Ku帯では310dB)程度の減衰量に対し、約2050%の不稼動率の改善が見込めることが分った。近年衛星通信回線の利用拡大に伴い、マイクロは帯よりさらに周波数の高い準ミリ波帯やミリ波帯の電波まで実用化されるようになってきたが、まだ周波数20GHzのKa帯以上の電波の大気中の伝搬特性は十分把握されておらず、降雨減衰や交差偏波識別度(XPD)劣化特性に関してはさらにその特性を詳しく検討する必要がある。本研究では、降雨減衰特性の時間率や累積分布確率による長期統計をまず解析した上で、実測データの時系列変動の相関時間等の特徴に注目し、降雨時に観測点上空あるいは近傍を通過した前線の種類や通過速度と比較することにより、雨域の空間スケールの推定を行った。そして、より現実的な降雨減衰の持続時間や降雨発生の時間間隔等の特徴的な値を導きだし、温暖、寒冷、閉塞、停滞前線、あるいは前線の北側、南側、台風の影響等について、各種前線に対するより具体的な位置関係について詳しく検討した。

その結果、継続時間分布に関しては、510dB以上の大きな減衰量は従来言われてきたように対流性降雨の影響が主たる原因であり、むしろ前線構造と係わりの薄い夏季の対流雲や雷雨、いわゆる夕立やスコール等亜熱帯性の降雨の影響が大きいことが示された。これに対し今後準ミリ波帯のVSAT等の運用で特に問題となる35dBの低減衰時においては、従来のKu帯以下の衛星通信回線ではあまり問題とされなかった温暖前線等による層状性降雨も大きな継続時間率を占めることが示された。また、雨域の空間スケールに関しては、概して前線の北側は1520kmであるのに対し、南側では1015km程度の特徴的な間隔で雨域が平均的に連続して通過する傾向があることが分かり、この傾向は温暖・寒冷前線のみならず、停滞前線にも概して当てはまることが示された。大阪電気通信大学(寝屋川市)構内の衛星通信実験局で過去15年間以上にわたり連続測定を行ったCS-2、CS-3、およびN-StarのKa帯ビーコン波(19.45GHz、右旋偏波、仰角49.5°)を用いて、各種前線通過時の降雨減衰の累積時間と継続時間特性を詳しく調べた。その結果、4dB以下のしきい値では、温暖・寒冷・閉塞前線、5dB以上のしきい値では停滞前線や夕立・台風による降雨時に発生する減衰がより大きな累積時間率を占めることが分った。また、継続時間分布は310dB程度のしきい値に対し、寒冷前線、停滞前線、夕立・台風の順に大きくなり、しきい値が低い場合には温暖前線が占める時間率が大きくなり、しきい値が高くなると停滞前線南側の影響が大きくなることが示された。同様に過去13年間にわたって連続測定されたKu帯放送衛星電波(11.84GHz、右旋偏波、仰角41.4°)を用い、各種前線通過時におけるKa、Ku両周波数帯間の降雨減衰特性の比較検討を行なった。その結果、減衰比の年変化については、梅雨期に停滞前線上を低気圧が通過する際に発生する降雨では減衰比が大きいのに対し、秋雨期の停滞前線の南側で発生する降雨では夏季の夕立と同様減衰比が小さいことが分った。この変化は主として雨滴粒径分布の差異で生じ、前者は霧雨型、後者は雷雨型との対応が示された。さらに、過去4年間(1995-1998)測定されたKu帯JCSATの上下回線(14/12GHz)の降雨減衰量を用い、軌道位置110°(BS)、132°(N-Star)、および150°(JCSAT)の各衛星間でサテライトダイバシテイを行なった際に期待される不稼働率の改善度について数値的に検討を行なった。計算は降雨事象毎の雨滴粒径分布に応じて減衰係数を変換し、衛星間の測定値をKa帯(19.45GHz)あるいはKu帯(11.84GHz)に換算することにより行なった。その結果、Ka帯では1020dB(Ku帯では310dB)程度の減衰量に対し、約2050%の不稼動率の改善が見込めることが分った。
3次元形態計測による硬組織の細胞生物学的研究

本研究では、まず非脱灰硬組織試料作製のための基本設備(薄切器、研磨器、ソフッテクス)と本研究の中核機種である共焦点レーザー顕微鏡に励起波長、マイクロボクセル、形態計測システムを追加することにより、3次元的組織・細胞学的形態計測法の開発と、個体レベルから細胞レベルに及ぶ硬組織代謝の形態変化を定量的に捉えることを目標に、以下の研究を行った。(1)顎骨の老化現象など骨粗鬆症を主体とした骨組織の生理的・病的組織変化を共焦点レーザー走査顕微鏡を用いて検索し、その画像データをミクロ画像情報処理システムによりディジタル化して集積した。(2)ファイリングされたディジタル画像データを用いて、顎骨形態計測定量化解析ソフトの開発と定量解析後のデータ処理システムの開発を試み、以下の解析項目についてLuzex-F(ニレコ社製)画像解析装置にて半自動解析を可能にした。:(1)全骨梁面(2)全形成面(3)活性形成面(4)全吸収面(5)活性吸収面(6)全骨量(7)全類骨量(8)全骨組織量(9)線維組織量(10)1重標識面(11)2重標識面(12)2重標識面(13)類骨層幅(14)均骨梁単位幅(15)休止面(16)。低石灰化骨量(3)レーザー顕微鏡から連続的に取り込んだテトラサイクリン・カルセイン標識未脱灰骨標本の光学的切片情報を、本システム7用い解析するとともに、その連続断面画像情報をmicrovoxel (INDEC Systems,Inc.)およびLuzex-III(ニレコ社製)にて立体構築を試みた。その結果、microvoxelを用いることにより、テトラサイクリン・カルセインで標識されている領域を研磨切片の表面から深さ方向100μまで立体的に再構築するとともに、その体積をもとめることが可能となった。(4)surface modelingソフトであるLuzex-III(ニレコ社製)を用いることにより、破骨細胞や骨芽細胞などの細胞成分と標識骨面などを同時に立体的に構築することが可能であることが示された。これらの方法を用い、(1)ラット下顎頭の加齢変化に関する形態学的、免疫組織化学的研究(2)ラット歯槽骨における加齢変化に関する組織学的、組織化学的研究(3)骨形態計測法による副甲状腺ホルモン(PTH)の骨代謝に対する作用の検討-ラットにおける骨の部位による効果の比較-(4)卵巣摘出ラットにおける骨梁減少様式に関する微細構造学的研究:等の骨代謝基礎的研究を行い学会論文等にて発表した。平成6年度は非脱灰硬組織試料作成のための機器を設置するとともに共焦点レーザー顕微鏡を硬組織検索に適したシステムに変更し、以下のような研究を行った。

歯牙組織の微細構造学的な観察、およびその石灰化の動態を検索する目的で、カルセイン・テトラサクリンで標識したラットの未脱灰上顎臼歯部を、Villanueva bone stainで染色した後、50μの研磨切片を作成し、共焦点レーザー走査顕微鏡にて観察した。その結果、厚い研磨切片においても、象牙細管や歯髄および歯根膜の細胞成分、エナメル小柱などを高分解能で観察でき、同時にエナメル質や象牙質、セメント質における硬組織時刻描記像についても観察することに成功した。次に加齢に伴うラット下顎頭の組織変化を明らかにする目的で、テトラサイクリン・カルセイン標識した1,4,9,16,24か月齢のラット下顎頭を共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、下顎頭の加齢変化が、前方部、中央部、後方部で異なるのは、咀嚼を中心とした機能圧、及び骨膜付着部における牽引力が、部位により異なることが示唆された。また下顎頭軟骨は、加齢に伴い硝子軟骨から、線維軟骨様に変化することが明らかとなった。軟骨から骨への置換様式は、いわゆる軟骨内骨化過程から、軟骨基質と骨基質の境界部における血管を中心としたオステオン様の骨添加過程へと変化し、軟骨基質と骨基質の境界が形成されることが示された。軟骨下骨における骨梁幅の拡大と骨梁の癒合は、加齢変化とともに、齧歯類ではかなり頻繁に行われている咀嚼によるメカニカルストレスが重要な因子となって骨形成が刺激された結果であることが示唆された。エナメル質の形成、成熟過程に関する研究としては、ラット下顎切歯におけるCD44、ヘパラン硫酸鎖(HS鎖)の局在について、共焦点走査型レーザー顕微鏡を用いて免疫組織化学的に検索した。その結果、HS鎖の局在は、分化期には主として外エナメル上皮の基底膜に認められ、形成期にいたると中間層細胞の細胞膜にもっとも強く認められた。成熟期にいたると乳頭層細胞の細胞膜が強い反応を示した。また、CD44の局在はエナメル器のすべての細胞において認められたが、形成期では中間層細胞、成熟期では乳頭層細胞が強い免疫反応を示すことが明らかとなった。平成7年度は前年度の研究結果を踏まえ、骨組織の発生、骨代謝メカニズムおよび加齢変化を定量的に捉えられるよう以下の様な研究を行った。副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHRP)遺伝子欠損マウスを用いて形態学的に検索したところ、homozygousマウスでは胎生期の軟骨細胞の増殖と分化の抑制が生じheterozygousマウス(+/-)では、3カ月齢で骨端軟骨における軟骨細胞の細胞増殖とカラム形成、骨梁の形成が抑制され、PTHRPが胎生期、成獣期において軟骨細胞の機能を調節する因子であることが明かとなった。ついで、軟骨から骨組織への置換過程について検索し、石灰化層に侵入する血管に隣接して、DBAレクチン陽性、ALPase活性および酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ(TRAP)活性陰性で、軟骨内骨化過程の血管侵入に重要な血管周囲細胞を明かにした。また、骨の成長、発育と神経性調節機構との関係を明かにするために、骨の発生段階におけるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)陽性神経の発達過程、および神経切断による骨代謝への影響について検討した。CGRP陽性神経は胎生19日に骨膜、骨髄中に認められ、生後10日から骨端部の二次骨化部位に侵入し、軟骨に面した破骨細胞に接する像が多数観察された。
Ni_3Al基金属間化合物複相箔触媒の創製

優れた耐熱箔材料であるNi_3Al基金属間化合物箔の水素製造用の触媒特性を向上させるため、複相ナノ組織化と表面化学処理の2つの手法を用い、Ni_3Al基複相箔の表面に高活性のNi微粒子が分散したナノ組織構造の創製を行った。これによりNi_3Al基箔の触媒特性を著しく改善することができた。Ni_3Al基箔は水素製造用高温マイクロリアクターの構造材と触媒の2役を兼ねることが可能であることが明らかになった。優れた耐熱性を有するNi_3Al基金属間化合物箔は水素製造反応に触媒活性を示す。このNi_3Al箔は容器材と触媒の2役を兼ねることができ、水素製造用高温マイクロリアクターへの応用が可能である。本研究では、Ni_3Al箔の水素製造用の触媒特性を向上させるため、複相箔のナノ組織化と酸・アルカリによる表面処理の2つの手法を用い、Ni_3Al基複相箔の表面に高活性のNi微粒子が分散したナノ組織構造を創製する。平成19年度では、精密鋳造と強冷間圧延でNi_3Al/Ni複相箔(組成:Ni-18at%Al;厚さ:30μm)を作製した。メタンから水素を製造反応(メタンの水蒸気改質反応)に対するこの冷間圧延複相箔の基本触媒特性を調べた。また、熱処理により箔の冷間圧延組織に回復・再結晶を起こさせ、複相箔のナノ組織化を試みた。以下の結果が得られた。1)メタンの水蒸気改質反応に対して冷間圧延複相箔が触媒活性を示すことが分かった。その水素ガスの生成速度は温度の上昇と共に増加した。キャラクタリゼーションの結果、反応中箔表面層のAlが選択酸化されることによって、Ni粒子が生成し、触媒活性を担うことと考えられる。2)強冷間圧延複相箔を700-800°Cで短時間熱処理し、一定の回復・再結晶を起こさせれば、複相ナノ構造が形成できることが分かった。これらの結果により、冷間圧延Ni_3Al/Ni複相箔を用いて、ナノ組織化と酸・アルカリ表面処理により触媒特性向上の可能性を明らかにした。優れた耐熱箔材料であるNi_3Al基金属間化合物箔は水素製造反応に触媒活性を示し、貴金属不要の水素製造用高温マイクロリアクターへの応用が期待できる。本研究では、Ni_3Al基金属間化合物箔の水素製造用の触媒特性を向上させる指針の確立を目指す。具体的には、複相箔のナノ組織化と酸・アルカリによる表面処理の2つの手法を用い、Ni_3Al基複相箔の表面に高活性のNi微粒子が分散したナノ組織構造を創製する。主な結果、強冷間圧延で作製したNi_3Al(γ')とNi固溶体(γ)の微細2相組織箔を用いて、酸処理によりγ'相を選択的に溶出し、比表面積が増大することができた。さらに、酸処理した箔をアルカリ処理し、表面層のAlを選択的溶出し、表面にNiリッチ化することができた。このように酸、アルカリ2段処理した箔触媒を用いて、メタンの水蒸気改質反応を行った結果、触媒活性は反応時間の増加に伴い自発的に増大することが分かった。箔表面のキャラクタリゼーションにより、化学表面処理の効果及び触媒反応のメカニズムについて考察した。表面化学処理した箔の表面には反応中に活性なNi微粒子がより多く増加するため、触媒活性が高くなることが分かった。これらの結果から、酸・アルカリによる表面化学処理はNi_3Al/Ni2相箔表面を直接活性化させるだけではなく、反応中に箔表面の自発的活性化することにも寄与することが判明した。また、触媒特性に対する酸、アルカリ処理条件(溶液濃度、処理時間、温度)の影響を調べ、触媒特性の向上には最適な表面処理条件を見出した。本研究の結果から、Ni_3Al基箔は水素製造用高温マイクロリアクターの構造材と触媒の2役を兼ねることが可能であることが明らかになった。
分子生物学的手法を用いた変形性関節症の病態解明と治療法の開発に関する戦略的研究

1)Reverse geneticsからの病態解明へのアプローチ:昨年度までの研究で確立した、マイクロサージェリー技術を用いたマウスの膝関節の靱帯・半月板の切離・切除の組み合わせによる4種類のOAモデル(Osteoarthritis Cartilage 13:632,2005)を組織学的に観察することによって、軟骨の破壊・変性に先行してRunx2やCOL10の発現誘導を伴う軟骨細胞の肥大分化が起こることを解明した(Arthritis Rheum 54:2462,2006)。またこのモデルから、我々がクローニングした遺伝子carminerinがOAによる骨棘形成に関与していることを解明した(Nature Med 12:665,2006)。2)Forward geneticsからの病態解明へのアプローチ:昨年度までに構築した4つの地域コホート(和歌山山村コホート、和歌山漁村コホート、板橋コホート、新潟コホート)の内、2つについてベースライン調査を終了した。2,164例のX線写真の解析から、膝OA・腰椎OAの有病率が従来の試算よりもはるかにに高いことが明らかとなった(日本人全体に換算すると、膝OAが3080万人、腰OAが3300万人)。また、地域別、性別に分析した結果、OAの有病率が罹患部位(膝と腰)によって異なる疫学特性を示すことが明らかになった。これらの対象者全員からゲノム解析用の採血を行っており、ゲノムワイドスクリーニングの基盤は固まりつつある。3)軟骨再生のための基礎検討:昨年度までに確立したCOL2-GFP導入細胞による軟骨分化のリアルタモニタリングシステムによって、転写因子Sox5,6,9の組み合わせが非軟骨細胞からでも軟骨分化を誘導する強力なシグナルであることを示し、この標的分子としてS100A1/Bを同定した(EMBO Reports, in press)。にれらの遺伝子をナノミセルを用いて遺伝子導入する方法を開発し、その臨床応用に向けての研究を進めている。本研究課題を更に拡大・発展させるべく、我々は戦略的OA統合研究計画として、ROAD (Research on Osteoarthritis Against Disability)プロジェクトを樹立した。これらのサブテーマを包括・融合して、OAの分子レベルでの病因を解明し、画期的な予防・治療法を開発することが、ROADプロジェクトの最終目標である。1)Reverse geneticsからの病態解明へのアプローチ:我々自身がクローニングした軟骨特異的新規遺伝子であるcystatin 10 (Cst10)の遺伝子欠損マウス(Cst10KO)を作出した。Cst10KOでは成長板の肥大軟骨細胞層における石灰化障害が見られたが、成長障害などの生理的な異常は見られなかった。一方、我々が作成した膝関節への力学的負荷による変形性関節症(OA)モデルを負荷したところ、明らかな骨棘形成の抑制が認められた。また、1年間飼育したことろ、老化に伴う膝蓋靭帯やアキレス腱の石灰化が抑制された。以上より、Cst10は、変形性脊椎症などその骨棘形成が臨床上問題となる病態において有効な治療の標的分子になる可能性が示された。2)Forward geneticsからの病態解明へのアプローチ:COL9A3遺伝子全領域にわたる高密度マッピングを行ない、計62箇所の多型を同定した。

これらについて、膝OA患者499例、対照健常人304例について相関解析を行ったところ、intron 25内のくり返し配列(repeat)多型が最も有意な相関を示し(P=0.001)、repeatが1つの場合は2つの場合に比べてOAのリスクが有意に高いことが示された。Luciferase活性およびゲルシフトアッセイによって、このCOL9A3のrepeatはSOX9のpolymorphic enhancerであり、膝OA発症の背景にはSOX9によるCOL9A3の発現誘導が関与することが明らかになった。3)軟骨再生のための基礎検討:我々が確立したII型コラーゲンプロモーター-GFP導入マウス骨髄幹細胞培養系を用いて、軟骨細胞に分化させるための最適条件の決定に成功した。最も強力なシグナルは、SOX9、SOX5、SOX6 (SOX trio)の組み合わせであり、発現プラスミドを、軟骨分化能を全く持たない細胞株、ヒト骨髄間葉系幹細胞、そしてより分化したヒト成人皮膚線維芽細胞に導入したところ、どの細胞からも軟骨マーカーの誘導と組織学的に豊富な軟骨基質の産生を認めた。一方、これらの正常ヒト細胞培養系においてSOX trioの導入は軟骨の肥大化および骨への分化マーカーに対してはむしろ抑制的に働き、永久軟骨として機能すべき関節軟骨などの再生医療のための画期的な手法となると考えられた。本研究は、変形性関節症(OA)の病態解明と治療の開発を目指して、下記の4テーマについて検討を行っている。1)Reverse geneticsからの病態解明へのアプローチ:OA背景分子の候補として、本年度はRunx2 (Cbfal)に注目した。Runx2ヘテロ欠損マウス(Runx2+/-)は生理的条件下では関節軟骨、成長軟骨ともに正常であった。そこで我々の確立したOAモデル(Osteoarthritis Cart, in press)を誘発したところ、関節軟骨の病的肥大化のみならず、軟骨基質の分解も著明に抑制された。以上より、Runx2による病的肥大化および関節軟骨破壊がOA発症の引き金となることが示唆された。2)Forward geneticsからの病態解明へのアプローチ:従来の当科OA患者を対象に行っていたゲノム研究を、更に大規模なゲノム疫学研究に拡大するために新たにデータベースの構築に着手した。板橋区の地域コホートのデータベースの作成を明始した。また、和歌山県の山村と漁村のふたつの住民コホートも利用できることになった。また、東大病院内の新しい研究施設である22世紀医療センター内に寄付講座を設立し更に大規模な統合データベース作成に着手した。4)MPCポリマー処理した人工関節の臨床応用に向けての実験:MPCポリマー処理が、シミュレーターによる摩耗を軽減させること、MPCポリマー処理粉が生物学的に骨吸収を誘導しないことを公表した(Nature Mater 3:829-836,2004)。
生命科学の事業化におけるバイオベンチャー存続へのリアルオプション機能

サイエンスリンケージが強くベンチャーが事業化の主体として適するバイオ産業において、リーマンショック後の資本市場を背景に、バイオベンチャーがデスバレーを克服するためのリアルオプションと、製薬大企業との戦略的提携のためのオプションゲームの各意思決定モデルを研究した。具体的には、ジャンプディフュージョン型タイミングオプション、提携での直列型スィッチングオプション、ライセンス料要素の確率最適化などの有効性を検証した。2008年の金融危機によって、デスバレーの長いバイオ医薬ベンチャーにとって研究開発の継続に影響の出る可能性が高い。その場合、金融危機によるVCの消極性と、再生・個別医療など研究進捗とのトレードオフ状況下で、バイオベンチャーのプロジェクト継続維持を可能にする方法の探究が重要となる。このため、今年度のテーマとして、リアルオプションにおける意思決定保留機能に注目した。フレームワークは、R.S.Pyndyck & A.K.Dixitによる不確実性下でのマーシャルの閾値基準への埋没コストによる修正及びHysteresisのアナロジーである。仮想的な医薬開発投資における決定保留オプションの有効性を、埋没コストに加えて適応拡大における期待に関するパラメータに関してシミュレーションによるテストをした。R&D自体が学習オプションであることから、プロジェクト有望性の評価が重要となる。2009年11月にはR.S.Pyndyck & A.K.Dixitに、2010年3月にはL.Trigeorgisに直接会って情報交換した。また、米・中のバイオ産業の状況について北京・上海・SF・NYのJETRO職員と情報交換した。加えて、中国の医薬バイオセンター担当者、バイオベンチャー上海GenPharma、シリコンバレーVCの三井ベンチャーの代表者、カイロのSmart Villageの取締役などとも情報交換した。研究成果は、IAMOT2090&2010、PICMET2009、中小企業学会、研究・技術計画学会などで報告した。意義・重要性は、基礎研究成果の事業化の長期的プロジェクト継続に伴う、高ボラティリティの状況下での頑強性に向けた意思決定保留オプションの有効性・限界のモデルによるテストと、アカデミック・実務の両専門家とのモデル修正と研究方向見極めに向けた情報交換にある。先進国内での突出した急速な高齢化の進捗、東日本大地震による産業復興を踏まえて、本テーマの重要性は益々高まっている。理論面では、主に、生命科学の基礎研究成果を事業化する際のタイミングオプションに関するシミュレーションの洗練化・解析、戦略的提携におけるビジネスモデルのオプションゲームに基づくシミュレーション解析に注力した。実態調査では、2010年6月にスペインのバイオベンチャーGenmedica、Prous Institute、7月にフランスの同ベンチャーCellectius、11-12月にインドの同ベンチャーAccurex、Lupin、Avesthagen、ReaMetix、国立研究所のインキュベーターVenture Center(Pune)、2011年2月にシンガポールにて、バイオクラスターの企画に関与するEDB、Exploited Technologies,及びNUS Industrial LiasonOfficeを、韓国ではSeoul National Univ.、Korea Univ.、Seoul National Univ.of Science&Technologyを、3月にはイタリアのUniv.of SalernoのスピンオフとしてのBioUniverSa、MOMAをそれぞれ訪問調査した。バイオベンチャーの業績はパレート分布に従っている。リーマンショック後のVCの消極化の中で、大型医薬の特許切れと連動し戦略的提携・M&Aが活発化している。事業モデルのシミュレーション分析では、提携は資本市場からの資金調達の重要な補完的経路であり、リアルオプションによってリスクヘッジできることが分かった。また、ライセンス料要素の最適な組み合わせを確率最適化で立案・調整可能なことも分かった。今年度は、当該プロジェクトの最終年度にあたり、単年度の計画と同時に、プロジェクト全体の完了との両側面を念頭に置いた。戦略的提携とオプションゲームの関係については、バイオベンチャーがオーファンドラッグの場合を除いて単独では創薬・医薬開発を遂行するのが非現実的との背景的事実から、ベンチャーから製薬大企業へのライセンスのタイミングを決めるスイッチングオプションのパラメーター(技術的飛躍度・不確実性)に基づき各意思決定スタイルの有効な範囲と境界を示すライセンス決定指針のマッピングの定式化を行なった。また、米国で新たに出現してきたバーチャルバイオベンチャーについては、同じくオプションゲームのアイデアを基に不確実性と市場の競合構造とによって、IPO市場低迷に由来するバイオベンチャーのVCとの関係、ブロックバスター医薬の特許切れ・ジェネリック医薬との競合激化に由来する製薬大企業の外部の技術への依存関係を、従来の特許に基づく独占的構造から完全市場への移行期と捉え、大学・VC・製薬大企業の間の寡占競争構造における「囚人のジレンマ」からパレート最適解への脱出には社会的革新としての戦略的提携が有効であることを、不確実性と競合の両尺度から定量的に示した。その他に、戦略的提携でのライセンスにおけるライセンス料要素の最適な組み合わせをモンテカルロシミュレーション、リアルオプション、確率的最適化などの手法にて検討した。国際会議での研究者間の情報交換の他に、インド・トルコ・ウィーン・テキサスでのベンチャー・エコシステムの実態調査を実施した。予期しない知見の獲得による隣接領域への探索や、新しい資料の理解に関して判断の試行錯誤の時間がどうしても避けられず、時間管理のコストベネフィット分析の難しさが存在する。しかし、プロジェクト管理のスキルを磨く貴重な機会として感謝している。

24年度が最終年度であるため、記入しない。基本的には当初の目的に沿って研究を進めるが、次年度が最終年度にあたるために、全体のまとめを意識しながら進捗の管理を図りたい。調査や学会で新たな出会いもあるために、そのような機会も積極的に活用していきたい。また、日本経済の復興に少しでも結び付けられるような知見を探りたい。