hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂腺細胞の新規分泌膜小胞セボゾームの生成・分泌機構の解明

ラット培養脂腺細胞は、細胞内でセボゾームを生成し、その後細胞外へと遊離した。各マーカーの局在化から、セボゾームには、リサイクリングエンドソーム膜、早期・後期エンドソーム膜、リソゾーム膜、脂質顆粒、脂質ラフトなどの複数の独立した膜成分を含む複合膜系であることが示唆された。また、セボゾームに局在する種々の分子の細胞内の輸送は複数経路で行われた。新生成タンパク質に加えて、セボゾームへ輸送される細胞外由来の分子も、エンドソームを経由することが示唆された。毛包の脂腺細胞は、スクアレンなどの脂質を合成して、皮脂として皮膚表面に分泌する。我々はラットなどの培養脂腺細胞から膜小胞が分泌されることを発見して、「Sebosomes」と命名した(Nagaiら、Endocrinology 2005年)。Sebosomesはスクアレンやヒストンを濃縮していたので、保湿、抗菌活性を持つことが予想された。今回、Sebosomesに含まれる蛋白質の解析や同膜分泌機構を検討した。脂腺細胞はEGF添加培地で培養維持した。培地に遊離されたSebosomesは、培地を遠心分離して集めた。Sebosomesのペプチド分析は、Sebosomesを界面活性剤を含む硫酸バッファー(pH1-2)で溶解し、可溶化画分を透析処理した。次にトリプシンで消化し、4000QTRAP(アプライドバイオシステムズ)でLC-MS/MS解析を行った。データはラットcDNAデータベースを用い、ProIDで解析した。Sebosomesのペプチド分析ではGPI-アンカー蛋白質であるCD59が検出された。CD59-GFP融合タンパク質を同細胞に発現させると、蛍光は細胞内および分泌されたSebosomes中に局在した。脂質ラフト及びリソゾームの局在は、それぞれ蛍光色素マーカーBODIPY FL C5-ganglioside GM1、LysoTrackerを培地に添加し、その蛍光を観察した。BODIPY FL C5-ganglioside GM1及びLtysoTrackerの蛍光は、共にSebosomesに局在した。このように、Sebosomesには、リソゾームとGPIアンカー蛋白質などを含む脂質ラフトが局在していた。Sebosomesにはリソゾーム膜、脂質ラフトといった複数の膜成分が含まれており、複合体膜である可能性が示唆された。皮膚の脂腺細胞(Sebocytes)は、スクアレンなどを生合成して、皮脂として皮膚表面に分泌する。我々はラットやマウスの脂腺細胞の長期間(3ヶ月以上)の細胞培養に成功し、同細胞の増殖や代謝,および形態変化などの詳細な観察が可能になった。その結果,同細胞がスクアレンやヒストンを濃縮した特異的な膜小胞(Sebosomesと命名)を大量に合成、分泌することを発見した(Nagaiら、Endocrinology 2005年)。今回我々は、皮膚の保湿、抗菌機能の役割が予想されるSebosomesを、培養細胞から調製すると、ブドウ球菌や大腸菌の増殖を抑制したので、同機構の解明のため、Sebosomesの生成・分泌および蛋白質の局在化などの分子機構について検討した。ラット初代脂腺細胞はEGF添加DMEM/F12培地で培養維持した。Organelle Lights Endosomes-GFP (Invitrogen)、Rab5b-RFPの各組み換えDNAを作製・細胞内に導入し、脂腺細胞に発現させた融合蛍光タンパク質の各局在を細胞内の蛍光で検出した。endocytosisはRITC-Dextran (Sigma)を培養液に添加し、蛍光顕微鏡で観察した。ラット培養脂腺細胞は、細胞内でSebosomesを生成し、エンドソーム膜、脂質顆粒、リソソーム膜等の複数の膜成分を含み、遊離した。この結果から、Sebosomesは膜系の複合体で構成されていることが示唆された。Rab5a-GFP及び、Rab5b-RFP融合蛍光タンパク質は、共に細胞内および遊離Sebosomesに局在した。RITC-Dextranは細胞に取り込まれた。これは、細胞内での新生タンパク質に加えて、細胞外由来分子が、エンドソームを経由してSebosomesに局在することを示唆した。皮膚の脂腺細胞は、スクアレンなどの脂質を合成して皮脂として皮膚表面に分泌する。我々はラットなどの培養脂腺細胞が活発に膜小胞を分泌することを発見し、同小胞を「Sebosomes」と命名した(Endocrinology 2005年)。Sebosomesはスクアレンやヒストンを濃縮し、保湿および抗菌活性を持つことが示唆された。Sebosomesの生成・分泌および蛋白質の局在化などの分子機構を解明するため、蛍光ラベルした種々の分子のSebosomesへの局在化を検討した。

脂質ラフトの局在はchorela toxin B-Alexa555 conjugate (CT)を、リソゾームはLysoTracker (LT)を、エンドサイトーシスはRITC-Dextranを、リサイクリングエンドソームはAlexa555-transferrin conjugate (Tf)をそれぞれ培養液に添加し、細胞内の蛍光を経時的に観察した。ラット脂腺細胞に添加したCT及びLTは、共に分泌されたSebosomesに局在した。また、Lucifer Yellowは脂腺細胞に取り込まれ、その後Sebosomesの内腔に局在した。RITC-dextranは脂腺細胞に取り込まれ、やがてSebosomesの膜に局在したが、LTとは異なる局在を認めた。Tfの蛍光は細胞内部に観察され、続いて培養液中へ徐々に排出されていったが、Sebosomesへの局在も認められた。従って、Sebosomesは、各マーカーの局在化から、リサイクリングエンドソーム膜、早期・後期エンドソーム膜、リソゾーム膜、脂質ラフトなどの複数の独立した膜成分が認められる複合膜系である可能性が示唆された。また、Sebosomesへの分子の輸送は複数経路で、輸送されることが示唆された。
ソノケミカル反応による炭素基特殊構造体の常温液相合成

本研究は強力な超音波を用いたソノケミカル反応により、炭素および関連したナノ構造材料を常温付近の液相にて合成しようとするものである。(1)o-ジクロロベンゼン(o-DCB)等のベンゼン誘導体に対して超音波照射すると、ベンゼン環の重合により液体は数分で黄色く着色し、更に1時間程度の長時間照射を続けると黒い沈殿物が生じることが明らかになった。これは透過型電子顕微鏡により丸みを帯びたグラファイト相のナノ粒子であることが確認された。(2)同様の超音波照射した試料の赤外吸収スペクトルより、メチル基およびメチレン基が明瞭に観測されたことから、超音波照射によりベンゼン環の開裂も生じていることが示された。(3)洗浄漕型超音波照射装置の45,110,200kHz等の高周波照射では斯様なソノケミカル反応は明確に認められず、20kHzのホーン型超音波照射による大振幅振動のメカニカル作用が大きく寄与することを見出した。(4)金属および無機化合物の固体粒子をこの反応に添加することで、重合過程は大きく促進されて得られたナノ粒子の形態が多様に変化することを見出した。Co,Niの同時添加では、繊維状粒子が生成した。これは電子線照射によって比較的容易に変形し、粘調な低分子ポリマーから紡糸的に生じたものと推定された。(5)硝酸亜鉛の添加では中実、硝酸亜鉛と金属亜鉛の同時添加では中空のそれぞれ針状粒子が生じた。金属亜鉛単独添加では、酸化亜鉛の六角板状結晶が生成した。種々の対比実験を行った結果、空気中の酸素がo-DCB中に溶解し、金属亜鉛と反応しているものと推定された。この結晶成長は超音波強度が高すぎると妨げられ、適度な強度の超音波にて効果的に促進されることが示された。Branson model 450ホモジナイザを用いて、o-ジクロロベンゼンに超音波照射すると、透明な液体は短時間で黄色に着色した。更に照射時間を延ばすか、照射開始時に微量の固体粒子を添加すると、着色は著しくなり、黒い析出物が生じた。この反応プロセスについて、得られた基礎的知見を以下の通り要約する。1.長時間の超音波照射で得られた粒子は丸みを帯びた結晶質のナノ粒子で、電子線回折の結果よりグラファイトであった。2.グラファイト粒子を分離した上澄みの着色溶液と原料の赤外吸収スペクトルを比較したところ、ほとんど差はなく、着色生成物の反応率は低いものと推察された。着色溶液を濃縮して再度スペクトル測定に供したところ、C-H結合よりもC-Cl結合が優先的に開裂していることが示唆された。更にメチル、メチレン基の生成が認められたことから、ベンゼン環自体もソノケミカル処理によって開裂していることが分かった。3.沈殿物の黒色固体を透過型および走査型電子顕微鏡にて観察したところ、粒状、板状、針状など様々な形態のものが得られた。4.CoおよびNi金属粒子を同時添加するとナノレベルの粒状粒子と針状粒子が得られた。針状粒子は中実で、電子線回折から非晶質と判断された。この粒子に電子線を強く照射すると変形したことから、ここで生成した物質は重合度の低い炭素化合物であり、ソノケミカル反応場にて紡糸的に生成したものと推察された。本研究では、ベンゼン誘導体等の有機化合物の特殊なソノケミカル反応により主に炭素基のナノ構造体を合成している。出発原料、共存触媒、および超音波処理条件(温度、時間、雰囲気、強度、その他)を系統的に変化させ、得られる生成物の結晶相、形態を整理・体系化することが全体の目的であり、本年度得られた知見は以下の通りである。

1)前年度はジクロロベンゼンのソノケミカル反応における金属触媒を中心にスクリーニングを行ったのに対し、本年度は無機塩での合成を試みた。すなわち、前年興味深い結果の得られた亜鉛の塩化物、硝酸塩等について同様の合成実験を行った。その結果、硝酸亜鉛の単独添加では中実針状粒子、硝酸亜鉛と金属亜鉛の同時添加では中空針状粒子が得られた。2)非酸化物ナノ粒子のソノケミカル合成との類似性を探るため、硫黄化合物のソノケミカル合成についても検討を行った。塩化カドミウムと硫黄との反応は15W/cm2程度のホモジナイザ処理で進行したが、超音波なしでは全く起きなかった。超音波強度を25W/cm2まで上げると硫黄欠陥による蛍光発光が顕著になった。酢酸カドミウムを原料とした場合には酢酸根が還元剤として作用し、超音波なしでも粒子生成は認められたが、結晶性は超音波ありに比べて低く、ソノケミカル反応の優位性は認められた。また溶媒に用いたジメチルアセトアミドのソノリシスによるラジカル発生が示唆された。3)キャビテーション放電説との関連から電気化学的エネルギーの導入を試み、超音波エネルギーとの重畳効果について調べた。金属チタンの陽極酸化において生成するメソ多孔質粒子は、ソノケミカル効果によって気孔配列構造が均一化し、400°Cの熱処理での構造安定性が大きく向上した。本研究の目的は、ベンゼン誘導体等の有機化合物のソノケミカル反応により炭素基の特殊構造体を合成することである。具体的には、詳細な条件、すなわち、出発原料、共存触媒、および超音波処理条件(温度、時間、雰囲気、強度、周波数、配置、その他)を系統的に変化させ、得られる生成物の結晶相、形態を整理・体系化する。出発原料および触媒種のスクリーニングと超音波強度・周波数に重点をおいて特殊構造体の生成効率の向上を目指す。昨年度までの結果より、最もソノケミカル反応生成物が顕著に得られたジクロロベンゼンについて、共存固体粒子の同時添加について検討した。金属亜鉛と硝酸亜鉛、金属亜鉛と酸化亜鉛、硝酸亜鉛と酸化亜鉛などの組み合わせに対して得られるソノケミカル反応生成物を透過型電子顕微鏡で観察した結果、中空針状粒子が得られたのは金属亜鉛+硝酸亜鉛のみであった。得られた粒子は明確に同定できなかったものの、その成分に亜鉛が含む結晶質であること、電子線照射による損傷があること、などが分かり、単純な炭素基材料が得られたのではなく、触媒として位置づけていた固体粒子とのソノケミカル反応があることが分かった。また金属亜鉛については、空気中の酸素とのソノケミカル反応により板状のZnOが得られるという特異的な反応も見出した。更に電気化学的な手法とソノケミカル反応の重畳を試み、暫定的な条件であったにもかかわらず直細孔という特殊構造体を有するチタン化合物が得られて、顕著な成果となった昨年度の成果を受け、本年度は超音波処理条件(温度、時間、雰囲気、強度、周波数、配置、その他)のほかにも電気化学条件を詳細に検討して更なる展開を試みた結果、高濃度硝酸条件では、ソノケミカル条件のみにおいて直細孔組織が得られることが分かった。
光干渉断層画像化法を応用した次世代型卵巣機能評価システムの創出

コヒーレンス光干渉を利用した光干渉断層画像化法(OCT)は、弱い近赤外光を生体に照射し、生体試料内部からの後方散乱光の高感度検出により生体試料の断層画像を撮影する技術である。本研究では、画像撮影の解像度とデータ解析能力を向上させたOCTシステムを応用し、卵巣内の卵胞を非接触・無侵襲・リアルタイムに画像化できる新しい卵巣機能評価システムの開発を行った。その結果、OCTシステムを用いてマウス卵巣に存在する卵胞のイメージングに初めて成功した。組織学的解析の結果、胞状卵胞の構造が明確に観察できるとともに、これまで全く観察することができなった1次卵胞のイメージングが可能であることがわかった。組織表層領域の画像解析を可能とする低コヒーレンス光干渉を利用した光干渉断層画像化法(オプティカル・コヒーレント・トモグラフィ:OCT)は、弱い近赤外光を生体に照射し、生体試料内部からの後方散乱光を高感度に検出することにより、生体試料の断層画像を撮影する技術であり、超音波画像診断と比べて高分解能を有する特長がある。本研究では、画像撮影の解像度とデータ解析能力を向上させたOCTシステムを開発し、不透明な組織への応用が可能な次世代型OCTシステムの基盤技術を確立するとともに、卵巣内の卵胞を非接触・無侵襲・リアルタイムに画像化できる新しい卵巣機能評価システムの開発を目的とした。本年度は、昨年度構築した中心波長840 nmのOCTシステムを用いてマウス卵巣に存在する各発生ステージの卵胞のイメージングと組織学的解析によるOCTイメージングの有効性の検証を行った。その結果、胞状卵胞の構造が明確に観察できるとともに、これまで全く観察することができなった1次卵胞のイメージングが可能であることがわかった。本年度は、昨年度までに構築した中心波長840 nmのOCTシステムの画像解析速度の高速化を図り、このシステムを用いてマウス卵巣内に存在する各発生ステージの卵胞のイメージングを試みた。また、OCTシステムの画像解析精度を生物学的に検証するために、光学顕微鏡による連続組織切片を作製し、卵巣内での各発生段階の卵胞を定量化した。従来のラインカメラより5倍速い超高速ラインカメラを導入した結果、三次元断層画像計測の時間短縮を図ることにより、ボリュームサイズ(1024×500×500画素)が2秒以下で計測することができた。組織学的解析の結果、この改良したシステムにより発達初期の1次卵胞及び2次卵胞の構造を明確に確認することができ、卵胞のサイズを基準に卵胞の定量化が可能となった。本研究では、画像撮影の解像度とデータ解析能力を向上させたOCTシステムを開発し、不透明な組織への応用が可能な次世代型OCTシステムの基盤技術を確立するとともに、卵巣内の卵胞を非接触・無侵襲・リアルタイムに画像化できる新しい卵巣機能評価システムの開発を目指す。本年度は、画像撮影の解像度と解析能力の改良により卵巣内の全発達段階にある卵胞の画像撮影を可能とし、卵巣の組織学的解析や三次元画像構築により計測システムの性能と有効性を検証した。中心波長840 nmのOCTシステムを用いてマウス卵巣を計測した結果、卵胞の構造がはっきりと確認できた。マウス卵巣の組織学的標本を作製し計測できた卵胞の構造を確認したところ、顆粒膜細胞が数層ある直径100 um程度の二次卵胞であることが判明した。今年度の研究によって、超音波画像診断(エコー)では検出が不可能な前胞状卵胞の画像化に成功したことから、本研究は当初の計画通り順調に進んでいる。中心波長840 nm帯の光ファイバ干渉計、計測制御用コンピュータ環境など、高感度OCTシステムとしての基盤技術開発は達成できたといえる。計測感度を評価した結果,組織内の深さ方向

分解能は数6 um程度であり、予定通りといえる。組織学的解析により、OCTシステムの感度を評価することができた。OCTイメージングの有効性をより確実にするために、組織学解析により各発生ステージの卵胞数を定量化し、OCTで検出された卵胞数と比較検討する。OCTシステム開発では、現状20 umの横方向分解能であるが、10 um以下となるように改良を行う。マウスやウシの卵巣を測定対象として、直径50 um以下の一次卵胞の検出を目標とし、組織学的に有効性や可能性を検証する。マウスからの卵巣の確保、組織学的解析を行うための実験動物及び試薬等、OCT計測に必要な部材の購入に充てる。構造情報に加え弾性情報をリアルタイムに描画するには、これまでより高速演算可能なGPUを導入する必要がある。また、OCTシステムの性能を評価するために、マウスや家畜からの卵巣の確保、組織学的解析のための試薬や画像解析ソフトが必要である。次年度の研究費は、これら必要物品の購入に充当する。旅費等は、研究成果を発信していくため、国内学会での発表及び論文での研究成果発表を予定している。
個別化放射線治療に貢献する投与線量分布の特徴量解析

近年の情報処理技術の発展および臨床情報の蓄積に伴って,患者個々の特性に対応した放射線治療(以下,個別化放射線治療)への発展が予想される.有効かつ安全な個別化放射線治療の実現には,実際に患者に投与された線量分布(以下,投与線量分布)を正確に評価することが望ましい.本研究では,個別化放射線治療の実現およびその安全な運用に向けて,包括的に投与線量分布を評価した上で,計画と投与線量分布の誤差要因についてその特徴量を明らかにすることを目的とする.当該年度は以下のことを実施した.(2)治療前および治療中のCBCT画像の画質は低く,投与線量分布の作成の障壁であった.画像再構成法について既存の方法の再検討や機械学習・深層学習を用いた新たな画質改善法を検討した.(3)胸部において,重要なリスク臓器に隣接した領域に対する定位放射線治療の至適線量について明確なエビデンスがないのが現状であった.この課題に対して,治療計画や投与線量分布,治療効果,副作用についてデータの蓄積と解析を行った.当該年度では,前立腺20症例に対する投与線量分布の作成を行い,論文の投稿を行った.今後も症例の蓄積を行う予定である.投与線量分布の特徴量解析に必要な学習モデルについては準備段階である.また,CBCT画像の新たな画質改善法について深層学習を採用したものを提案し,論文を投稿中である.1.前立腺を対象とした投与線量分布の作成を引き続き行い,症例の蓄積を行う.2.画質改善を行ったCBCT画像が臓器の位置や形状変化,線量計算への使用について検討を行う.3.前立腺以外の部位(頭頸部や胸部を想定)においても投与線量分布が構築可能か検討する.4.情報の蓄積および学習モデルの構築5.投与線量分布の誤差要因の明確化近年の情報処理技術の発展および臨床情報の蓄積に伴って,患者個々の特性に対応した放射線治療(以下,個別化放射線治療)への発展が予想される.有効かつ安全な個別化放射線治療の実現には,実際に患者に投与された線量分布(以下,投与線量分布)を正確に評価することが望ましい.本研究では,個別化放射線治療の実現およびその安全な運用に向けて,包括的に投与線量分布を評価した上で,計画と投与線量分布の誤差要因についてその特徴量を明らかにすることを目的とする.当該年度は以下のことを実施した.(2)治療前および治療中のCBCT画像の画質は低く,投与線量分布の作成の障壁であった.画像再構成法について既存の方法の再検討や機械学習・深層学習を用いた新たな画質改善法を検討した.(3)胸部において,重要なリスク臓器に隣接した領域に対する定位放射線治療の至適線量について明確なエビデンスがないのが現状であった.この課題に対して,治療計画や投与線量分布,治療効果,副作用についてデータの蓄積と解析を行った.当該年度では,前立腺20症例に対する投与線量分布の作成を行い,論文の投稿を行った.今後も症例の蓄積を行う予定である.投与線量分布の特徴量解析に必要な学習モデルについては準備段階である.また,CBCT画像の新たな画質改善法について深層学習を採用したものを提案し,論文を投稿中である.1.前立腺を対象とした投与線量分布の作成を引き続き行い,症例の蓄積を行う.2.画質改善を行ったCBCT画像が臓器の位置や形状変化,線量計算への使用について検討を行う.3.前立腺以外の部位(頭頸部や胸部を想定)においても投与線量分布が構築可能か検討する.4.情報の蓄積および学習モデルの構築5.投与線量分布の誤差要因の明確化当該年度に計上していた解析用ワークステーションについて既存のものを利用したため,次年度使用額が生じた.次年度以降では解析用ワークステーションの購入,国内学会の参加を検討している.また,国際論文の投稿を目標として,英語論文の作成で必要な校閲費用を英語校閲費として計上しており,有効に活用する予定である.
MMP−9を中心とした膵・胆道系腫瘍における浸潤抑制に対するあらたなる展開

私たちは、ヒト膵癌細胞株がMMP-9を産生しその浸潤能に深く関与していることを明らかにし、各学会において発表してきた。さらに、ヒト膵癌におけるMMP-9の産生と浸潤能は、消化管ホルモンであるコレシストキニン(CCK)によって増強されることも明らかにし、報告してきた[FEBS letters 383(1996)241-244]。2ヒト膵癌におけるCCKのMMP-9産生に対する情報伝達経路MMP-9産生の情報伝達経路としてプロテインカイネースCやサイクロオキシゲネースを介することが報告されている。そこで、プロテインカイネースCに対する阻害薬であるスタウロスポリン、そしてサイクロオキシゲネースに対する阻害薬であるインドメタシンを、CCKで前処理したヒト膵癌細胞株にそれぞれ添加し、ボイデンチャンバーを用いた浸潤実験やMMP-9産生をWestern blottingとGelatin zymogramで検討した。結果は、CCKで誘導される浸潤能およびMMP-9の産生は、スタウロスポリンによって抑制されるが、インドメタシンでは抑制されなかった。MMP-9をめぐるその他の因子に対する検討もともと生体内ではMMP-9の酵素活性阻害物質であるTissue inhibitor of metalloproteinase-1(TIMP-1)の存在が知られている。ヒト膵癌においてCCKを添加してTIMP-1の発現にいかなる影響をおよぼすかをWestern blottingで検討した。その結果、ヒト膵癌においてCCKはTIMP-9の発現には影響を与えていなかった。2・3よりヒト膵癌においてCCKは、プロテインカイネースCを介して経路で浸潤能およびMMP-9の発現を調節していることがわかった(日本癌学会97において発表)。なお、in vivoの転移モデルは検討中である。
液・液、液・膜界面で生成する"反応活性イオン"の特性解明と分析化学的利用

有機相中の親水性イオンが水相に向かって界面を横切るとき、イオンは弱い有機溶媒和状態(反応性の高い状態)から強い水和状態(反応性の低い状態)へと変化する。いま、界面を横切りつつあるイオンが、水和の完成に先んじて、水相中の化学種と反応するとしたら、この反応は水相中に比べて容易に進行することになる("反応活性イオン"と呼ぶ)。本研究では、水相|有機相界面や水相|液膜界面での反応の観察のための新測定法を開発するとともに、イオンや電子(電荷)の界面移動の様子を、開発した新測定法、液液界面電荷移動ボルタンメトリー、液液界面全電解法、液液分配法などによって測定し、その結果に立脚して、(1)水溶液|有機溶液界面がなければ進行しない有機溶液内反応、(2)水溶液|有機溶液(膜)界面イオン移動反応による有機溶液内化学種の変態と酸化還元挙動の変化を調査し、有機溶液(膜)内反応におよぼす有機溶液と接する水溶液の役割の解明をした。また、(3)界面電位差が印加された水相|有機相界面で生成する"反応活性イオン"が関わると考えられる反応を探査して、同反応の特異性を考察した。さらに、(4)上記の(1)(3)の研究の基盤として、著者らが開発した手法による親水性イオンの水相|有機相(膜相)界面移動自由エネルギーの決定、キレート抽出反応機構の電気化学的解明、脂質二分子膜を介したイオン移動反応の解析なども行った。一方、(5)以上を総合して、新しい概念の分離・分析法の可能性を追求した。本研究で開発した新測定法は、(1)イオン移動電流の検出感度が通常より1桁高く、限界電流の回転数依存性から界面反応の可逆性を判断でき、界面反応生成物を同定できる回転液膜ディスク電極および回転液膜リング-液膜ディスク電極、および(2)高精度な水相|有機相界面イオン移動全電解を超迅速に達成できるテフロン多孔質管利用迅速水溶液|有機溶液界面全電解セルである。液・液あるいは液・膜界面は、溶液バルクでは発現しない反応を実現できる極めて特異で、魅力溢れる反応場であるため、多くの分野で物質の創製・分離・精製・検出などに活用されてきた。また、同界面は、生体内での物質変換、エネルギー変換、電気信号の発生・伝達などの生理反応においても重要な役割を果たす。報告者らは、液・液、液・膜界面での反応の特性として、次の2点がとりわけ重要であると考えて本研究を進めた。(1)界面は、有機相あるいは膜がそれと接する水相との間での親水的イオン(特にプロトン)のやり取りを可能にする場であり、水相と接する界面が存在しない限り、有機相あるいは膜内の反応の多くは進行しない。(2)界面では反応活性なイオン種が生成する。親水性イオンが、溶媒和が弱く反応性の高い有機相から溶媒和が強く反応性の低い水相に移動するとき、水和の完成に先んじて、水相中の化学種と反応するとしたら、この反応は水相中に比べて容易に進行すると考えられる。本研究で進めた研究の具体例は以下のとおりである。1.水相|有機相界面で進行する反応の解析のために、2つの新電解法を開発した。1つは、水相中のイオンの全てを1分以内に有機相に移動させ得る超迅速電解法である。これによれば、界面移動する化学種を容易に同定できるとともにイオンの精密絶対定量も可能である。

他の1つは、固定した有機溶液膜を水相中で回転させる回転液膜ディスク電極である。これによれば、回転水相|有機相界面を利用したイオン移動反応速度の測定が可能となる。2.水相|有機相界面特異電荷移動反応の解明。水相と接する有機相中のポルフィリン鉄錯体は水相のpHに依存したプロトンの移動によって2量体化あるいはプロトン化し、また、水相中の酸化体を還元する。このプロトン移動反応と界面酸化還元反応とは互いに拮抗的に促進あるいは抑制することを明らかにした。これは、界面に特有な反応である。液|液あるいは液|膜のような2液相の界面は、溶液バルクでは進行しない反応を実現できる特異な反応場である。また、同界面は、生体内での物質変換、エネルギー変換、電気信号の発生・伝達などの生理反応においても重要な役割を果たす。本年度は、界面特異反応に注目して以下の研究を進めた。1.反応活性イオンの示す界面吸着反応。互いに接した水相|有機相間に電位差を印加して、有機相中の親水性イオン(i^z ; H^+、Na^+、Mg^<2+>など)を水相に移動させると、移動したi^zは両相界面に吸着するが、もともと水相中に存在するi^zは吸着しないことを見出した。これは、i^zの有機相中での溶媒和が水相中でのそれより弱く、したがって、有機相中のi^zは反応活性であることを示す。すなわち、反応活性なi^zが水相に移動し、水和が完成せず活性である間に界面イオン対を形成して界面に吸着したと考えられる。2.低誘電率有機相(O)中での酸化還元反応に及ぼす0と接する水の役割。O中でのビタミンEの酸化反応を例とした。O中でビタミンEは1電子酸化されるが、Oが水と接していると2電子酸化される。これは、水が、1電子酸化体からH^+を引き抜いて、2電子目の酸化を容易にしたためである。2電子酸化体は、イオンであるため、水相中に適当なイオンがあれば、それと交換して水相に移動し、加水分解する。この結果は、有機相内や生体膜内での反応に果たす界面の役割の重要性を示す。3.新電解法の開発。昨年度開発した超迅速電解セルを用いた電解溶媒抽出法を開発し、使用済み核燃料中の放射性核種の系統的分離などに有用であることを示した。また、回転液膜ディスク電極を発展させ、回転液膜リング-ディスク電極を開発した。ディスク電極の外側にリング電極を配置し、ディスクでの生成物を回転によってリングに到達させ、生成物の同定や寿命の測定を行おうとするものである。本年度は、水相|有機相あるいは水相|液膜界面での反応の観察のために、昨年度までに開発した測定法、テフロン多孔質管利用迅速水溶液|有機溶液界面全電解セルの実用化を図るとともに、イオンや電子(電荷)の界面移動の様子を、開発した新測定法、液液界面電荷移動ボルタンメトリー、液液界面全電解法、液液分配法などによって測定し、その結果に立脚して、(1)水溶液|有機溶液界面がなければ進行しない有機溶液内反応、(2)水溶液1有機溶液(膜)界面イオン移動反応による有機溶液内化学種の変態と酸化還元挙動の変化を調査し、有機溶液(膜)内反応におよぼす有機溶液と接する水溶液の役割の解明を目指した。(1)、(2)の研究にあたっては、有機溶液中に加えた疎水性ビタミン類の酸化還元反応を例としたが、酸化還元反応は、有機溶液に水溶液を接しさせると大きく変化し、また、水溶液中に含まれるイオンの性質にも依存した。一方、有機溶液中のビタミン類と水溶液中の酸化還元剤とが界面で接して生じる界面酸化還元反応は、さらに特異的であることが分かった。
家族性眼アミロイドーシスの早期発見と手術合併症の克服に関する研究

初年度に、家族性アミロイドポリニューロパチー続発緑内障に対する線維柱帯切除術の長期成績を解析し、術後に高頻度に生じる濾過胞のencapsulationが臨床上の問題となっており、現在の治療法による限界を示した(PLoS ONE, 2014)。この結果を受け、初年度と2年目においては、メカニズムの解明を目的として、濾過胞動物モデルおよび培養細胞を用いて、異型TTRが結膜の創傷治癒機転に与える影響を検討した。動物モデルについては、アミロイド化したTTRを含むpoly HEMA切片をマウス結膜下に埋没し、poly HEMA切片単体をコントロールとし、2週間後、1ヵ月後に切片部分の組織検討を行った。コントロールに比べ、アミロイド沈着部位には単球主体の細胞浸潤を優位に認めた。そこで、マウスからfibroblastとmacrophageを単離し、TTR由来のアミロイドと共培養することで培養系におけるシグナルの解明を行った。1,2,4週後に上清を回収し、Proteome Profiler (R&D systems)で各種Cytokineを検出、比較した。アミロイド存在下においては炎症に関与するいくつかのサイトカインの上昇を認め、今後より詳細な解析が必要である。トランスサイレチン(TTR)の遺伝子変異が原因である致死性疾患の家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)は、肝移植の導入により劇的な生命予後の改善を得たが、肝移植後にも関わらず、硝子体混濁や続発緑内障などの眼症状の発症・進行は抑制されず、結果として重篤な視機能障害をもたらし、患者のquality of life (QOL)を大きく脅かしている。延命が可能となった患者のQOLを守るためには、眼症状の早期発見、進行抑制、治療技術の進歩のすべてが不可欠であるが、これまでの長年にわたる取り組みの結果、着実に成果を上げつつある。本研究計画では、特に早期発見(診断)技術の開発とそれに伴う病態の解明、および非常に難治である緑内障手術における合併症の克服に取り組む。初年度は、以下の2点に重点的に取り組んだ。まずは眼合併症の早期発見のツール、もしくは予後の視標としての、インドシアニングリーン蛍光眼底検査の有用性を検討した。全身症状の発症前にもアミロイド沈着による過蛍光点を検出でき、早期発見に有用と思われる結果を得て、現在論文投稿中である。また、FAP続発緑内障に関して、線維柱帯切除術後に高頻度に生じる濾過胞のencapsulationが臨床上の問題となっているが、手術の長期成績を解析し、現在の治療法による限界を示した(PLOS ONE, in press)。さらに、メカニズムの解明を目的として、濾過胞動物モデルおよび培養細胞を用いて、異型TTRが結膜の創傷治癒機転に与える影響を解明中である。1眼合併症の早期発見のツール、もしくは予後の視標としての、インドシアニングリーン蛍光眼底検査の有用性を検討、および3FAP続発緑内障に関する濾過胞のencapsulationのメカニズムの解明については概ね予定通りの進行であるが、2LC/MS/MSによる涙液や前房水を用いたTTR変異の解析は、条件設定がなかなか定まらず、やや進行が遅れている。1眼合併症の早期発見のツール、もしくは予後の視標としての、インドシアニングリーン蛍光眼底検査の有用性を検討、および3FAP続発緑内障に関する濾過胞のencapsulationのメカニズムの解明については、研究計画に沿って進めていく。2LC/MS/MSによる涙液や前房水を用いたTTR変異の解析については、条件設定により工夫を加えていく。
鉄膜を用いた磁気同調型マイクロ波回路素子に関する研究

鉄膜を使った同調型マイクロ波デバイスとして,印加直流バイアス磁界によって決まる強磁性共鳴周波数付近において帯域阻止特性を示すマイクロストリップ線路を取り扱い,そのマイクロ波・ミリ波の伝搬特性解析を行った.解析の対象としたのは半導体を基板とするマイクロストリップ線路であり,ストリップ導体の下側,基板との間に鉄膜層がある.まず飽和磁化の異なる多層の鉄膜を使った場合について2次元モデルによる解析を行い,印加バイアス磁界の大きさ,鉄膜層の厚みならびに飽和磁化の大きさの組合せを変えた場合の伝送量(減衰量)を明らかにした.更に特徴的な特性を示す周波数における電界および磁界分布を示し,検討を加えた.その結果,複数の鉄膜層のどの層の磁気損失が大きく影響するかは周波数によって異なり,その層における界の大きさから減衰量の大小はおおよそ推定できるが,定量的な関係は明確にし難かった.また,従来のような多段従属接続したフィルタの設計理論がそのまま適用できないものであることも指摘した.次に,ストリップ導体の幅が減衰特性に与える影響を調べるためスペクトル領域法による3次元解析を行った.ストリップ導体は完全導体とし,厚みは無視する.鉄の透磁率としては実効透磁率を用いた.計算の結果,阻止帯域における最大減衰量はストリップ幅が小さくなるほど大きくなり,2次元モデルの結果から乖離して,報告されている実験結果に近づくことを確認した.さらにストリップ導体上の電流密度分布を計算して示した.また,セラミックを基板とし鉄薄膜を含むストリップ導体をもつ線路を作製し,伝搬特性の測定を行ったが,期待される特性は得られなかった.鉄膜を使った同調型マイクロ波デバイスとして,印加直流バイアス磁界によって決まる強磁性共鳴周波数付近において帯域阻止特性を示すマイクロストリップ線路を取り扱い,そのマイクロ波・ミリ波の伝搬特性解析を行った.解析の対象としたのは半導体を基板とするマイクロストリップ線路であり,ストリップ導体の下側,基板との間に鉄膜層がある.まず飽和磁化の異なる多層の鉄膜を使った場合について2次元モデルによる解析を行い,印加バイアス磁界の大きさ,鉄膜層の厚みならびに飽和磁化の大きさの組合せを変えた場合の伝送量(減衰量)を明らかにした.更に特徴的な特性を示す周波数における電界および磁界分布を示し,検討を加えた.その結果,複数の鉄膜層のどの層の磁気損失が大きく影響するかは周波数によって異なり,その層における界の大きさから減衰量の大小はおおよそ推定できるが,定量的な関係は明確にし難かった.また,従来のような多段従属接続したフィルタの設計理論がそのまま適用できないものであることも指摘した.次に,ストリップ導体の幅が減衰特性に与える影響を調べるためスペクトル領域法による3次元解析を行った.ストリップ導体は完全導体とし,厚みは無視する.鉄の透磁率としては実効透磁率を用いた.計算の結果,阻止帯域における最大減衰量はストリップ幅が小さくなるほど大きくなり,2次元モデルの結果から乖離して,報告されている実験結果に近づくことを確認した.さらにストリップ導体上の電流密度分布を計算して示した.また,セラミックを基板とし鉄薄膜を含むストリップ導体をもつ線路を作製し,伝搬特性の測定を行ったが,期待される特性は得られなかった.これまで磁性体として鉄膜を使った同調型マイクロ波デバイスが提案され,鉄の飽和磁化がフェライトのそれに比べて大きいことから,必要な直流バイアス磁界が小さく,動作周波数範囲が極めて広いなどの特長が示されてきた.研究代表者らはこれまで,直流バイアス磁界の大きさによって決まる強磁性共鳴周波数付近において帯域阻止特性を示すマイクロストリップ線路について報告し,次いで飽和磁化の異なる複数の鉄膜をストリップ導体に含む場合の阻止帯域の帯域幅の増加について報告した.本研究では更に解析を進め,この多層鉄膜を使った線路について界分布を計算して検討を加えた.ここでバイアス磁界を印加した鉄はマイクロ波帯において異方性を示し,その透磁率はテンソルで表されるため,混成モード解析を行っている.解析の対象としたのは半導体を基板とするマイクロストリップ線路であり,ストリップ導体の下側,基板との間に鉄膜層がある.この線路におけるマイクロ波・ミリ波の伝搬特性を,2つの完全導体板に挟まれた6層構造の2次元モデルによって解析し,印加バイアス磁界の大きさ,鉄膜層の厚みならびに飽和磁化の大きさの組合せを変えた場合の伝送量(減衰量)を明らかにした.更に特徴的な特性を示す周波数における電界および磁界分布を示し,検討を加えた.その結果,複数の鉄膜層のどの層の磁気損失が大きく影響するかは周波数によって異なり,その層における界の大きさをみれば減衰量の大小はおおよそ推定できるが,定量的な関係は明確にし難かった.また,伝送量の周波数特性だけを採り上げるとフィルタを多段従属接続したものとのアナロジーがあるように見えるが,実際は複数の鉄膜は線路にいわば並列に組み込まれていて,フィルタ設計理論がそのまま適用できないものであることも指摘できた.これまで磁性体として鉄膜を使った同調型マイクロ波デバイスが提案され,鉄の飽和磁化がフェライトのそれに比べて大きいことから,必要な直流バイアス磁界が小さく,動作周波数範囲が極めて広いなどの特長が示されてきた.

研究代表者らはこれまで,直流バイアス磁界の大きさによって決まる強磁性共鳴周波数付近において帯域阻止特性を示すマイクロストリップ線路について報告し,次いで飽和磁化の異なる複数の鉄膜をストリップ導体に含む場合の阻止帯域の帯域幅の増加について報告した.本年度は,理論解析としてはマイクロストリップ線路のストリップ導体の幅がマイクロ波伝搬の特性,特に減衰特性に与える影響を調べるため,ストリップ幅を考慮に入れた3次元解析を行った.昨年度は2次元モデルによる伝搬特性の解析を行ったが,伝送量における最大減衰量はこれまで報告されている実験結果と比べて理論から予測される値の方が小さいものであった.解析モデルとしては半導体基板上全体に鉄膜があり,その上にストリップ導体がある線路を考え,シールド構造で解析するために,上方および両側に仮想導体壁を置く.ストリップ導体は完全導体とし,厚みは無視する.鉄の透磁率は,テンソル透磁率の対角成分および非対角成分から計算できる実効透磁率を用いた.そして解析法としてはスペクトル領域法を用いた.計算の結果,、阻止帯域における最大減衰量はストリップ幅が小さくなるほど大きくなり,2次元モデルの結果から乖離して実験結果に近づくことを確認した.また,セラミックを基板とし鉄薄膜を含むストリップ導体をもつ線路を作製し,伝搬特性の測定を行ったが、期待される特性は得られなかった.
高靱性球状黒鉛鋳鉄の環境脆化に及ぼす水蒸気分圧の影響

高強度球状黒鉛鋳鉄の水及び水蒸気環境下における「水脆化」現象を検討して,次の結果が得られた.1.引張試験結果水による脆化現象は,フェライト球状黒鉛鋳鉄を除いた高強度球状黒鉛鋳鉄(パーライト,マルテンサイト,オーステンパ球状黒鉛鋳鉄)で顕著であった.水付着状態で塑性変形した後に水素分析を行った結果,水素量の増加が確認され,この脆化は水素脆性に起因すると考えられる.大気中の水蒸気雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)真空中において,高い引張強さと伸びを示し,乾燥状態(湿度0%)の大気中より引張特性は向上する.(2)水蒸気圧の上昇に伴い引張特性は低下するが,その低下量は水付着状態に比べ小さい.(3)水付着状態と同程度の脆化が発生する臨界水蒸気圧の存在は認められない.乾燥水素ガス及び湿潤水素ガス(湿度95%以上)雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)いずれの雰囲気においても大きな脆化を生じるが,湿潤水素ガスの方が顕著な脆化を生じる.(2)ひずみ速度の脆化への影響は小さい.(3)脆化が発生す雰囲気中における臨界暴露時間がある.(4)湿潤水素ガス中の水蒸気による大きな脆化現象は鋳鉄中の黒鉛が影響している.高強度球状黒鉛鋳鉄の水及び水蒸気環境下における「水脆化」現象を検討して,次の結果が得られた.1.引張試験結果水による脆化現象は,フェライト球状黒鉛鋳鉄を除いた高強度球状黒鉛鋳鉄(パーライト,マルテンサイト,オーステンパ球状黒鉛鋳鉄)で顕著であった.水付着状態で塑性変形した後に水素分析を行った結果,水素量の増加が確認され,この脆化は水素脆性に起因すると考えられる.大気中の水蒸気雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)真空中において,高い引張強さと伸びを示し,乾燥状態(湿度0%)の大気中より引張特性は向上する.(2)水蒸気圧の上昇に伴い引張特性は低下するが,その低下量は水付着状態に比べ小さい.(3)水付着状態と同程度の脆化が発生する臨界水蒸気圧の存在は認められない.乾燥水素ガス及び湿潤水素ガス(湿度95%以上)雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)いずれの雰囲気においても大きな脆化を生じるが,湿潤水素ガスの方が顕著な脆化を生じる.(2)ひずみ速度の脆化への影響は小さい.(3)脆化が発生す雰囲気中における臨界暴露時間がある.(4)湿潤水素ガス中の水蒸気による大きな脆化現象は鋳鉄中の黒鉛が影響している.高強度球状黒鉛鋳鉄の水及び水蒸気環境下における「水脆化」現象を検討して、次の結果が得られた。1.引張試験結果フェライト基地鋳鉄を除き、高強度球状黒鉛鋳鉄(パーライト基地、焼入れ・焼戻し及びオーステンパ球状黒鉛鋳鉄(ADI))は顕著な水脆化を起こす。特に靭性の高いオーステンパ球状黒鉛鋳鉄では、引張強さと伸びが著しい低下を示す。この水脆化は弾性変形領域では生じなく、塑性変形領域で生ずることから、塑性変形で生じた活性表面が水と反応して脆化を引き起こしていることが推測される。また、水蒸気雰囲気中における引張特性に関して次の結果が得られた。(1)真空中において、ADIは大気中より高い引張強さと伸びを示す。(2)加熱排気を行った真空中(10^<-3>Pa)では、湿度0%雰囲気中より引張特性は向上する。(3)水蒸気雰囲気中(水蒸気分圧:10^3Pa前後)におけるADIの引張強さと伸びは、相対湿度の増大に伴い若干減少する。2.疲労試験結果疲労試験における負荷応力は降伏点以下であるため、水脆化は生じない。しかしながら、長時間間の試験中に腐食が進行し鋳鉄表面にエッチピットを形成するため疲労強度は低下する。また、明瞭な疲労限度は示さない。3.破壊靭性試験結果高強度球状黒鉛鋳鉄の破壊靭性は、顕著な水脆化のため著しい低下を引き起こす。しかし、乾燥するとこによって、水脆化は完全に抑制可能である。すなわち、変形中に水が付着しているか否かが、水脆化に重大な影響を及ぼす。平成11年度は、水蒸気分圧を広範囲に変化させて各種球状黒鉛鋳鉄の水脆化に及ぼす影響を検討し、水蒸気分圧と水脆化との関係及び臨界水蒸気分圧が存在するか否か等を検討する予定である。高強度球状黒鉛鋳鉄の水及び水蒸気環境下における「水脆化」現象を検討して,次の結果が得られた.1.引張試験結果水による脆化現象は,フェライト球状黒鉛鋳鉄を除いた高強度球状黒鉛鋳鉄(パーライト,マルテンサイト,オーステンパ球状黒鉛鋳鉄)で顕著であった.水付着状態で塑性変形した後に水素分析を行った結果,水素量の増加が確認され,この脆化は水素脆性に起因すると考えられる.大気中の水蒸気雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)真空中において,高い引張強さと伸びを示し,乾燥状態(湿度0%)の大気中より引張特性は向上する.(2)水蒸気圧の上昇に伴い引張特性は低下するが,その低下量は水付着状態に比べ小さい.

(3)水付着状態と同程度の脆化が発生する臨界水蒸気圧の存在は認められない.乾燥水素ガス及び湿潤水素ガス(湿度95%以上)雰囲気における引張特性は次の結果が得られた.(1)いずれの雰囲気においても大きな脆化を生じるが,湿潤水素ガスの方が顕著な脆化を生じる.(2)ひずみ速度の脆化への影響は小さい.(3)脆化が発生す雰囲気中における臨界暴露時間がある.(4)湿潤水素ガス中の水蒸気による大きな脆化現象は鋳鉄中の黒鉛が影響している.
多核錯体による基質の協同活性化を活用した新規触媒反応の開発

亜鉛四核クラスターを触媒とするエステル交換反応におけるアミン及び求核性複素環化合物の添加効果に関する研究エステルは多くの有機物に存在する重要な官能基であり、その効率的な合成法は重要な主題である。触媒的エステル交換反応は低級エステルと1モル当量程度のアルコールからより複雑な構造を有するエステルに変換できるため、有力なエステル合成法の一つである。申請者らの研究グループでは独自に開発した亜鉛四核クラスターがエステル交換反応に対して触媒活性を有する事を見出し、高い官能基共存性やアミノ基の存在下でも水酸基を選択的にアシル化する特異な化学選択性を報告している。申請者はアミンおよび求核性複素環を反応系に添加することで本エステル交換反応が著しく活性化され、これまで難しいとされた立体的に嵩高い基質から高収率で目的のエステルへの変換することに成功している。本年度では本系の反応機構に関する研究を主に行った。速度論及びESI-MS測定によって、亜鉛クラスター触媒が系中で異なる核数を有するクラスターとの間で平衡状態となり、より小さなものが主な触媒活性種としてはたらいていることを見出した。また、クラスターでない亜鉛化合物がほとんど活性を持たないことから、活性種がクラスターであることを明らかにした。さらに、添加剤によってより小さなクラスターをより安定化し、電子状態を変えることで高い活性が発現することが分かった。これらの効果は本クラスターに特徴的なものであることから、この研究を継続することによって金属クラスターを触媒として用いる化学反応について新たな知見が得られることが期待される。亜鉛四核クラスター触媒を用いるエステル交換反応におけるアミン及び求核性複素環化合物の添加効果に関する研究エステル化合物は多くの有機物に存在する重要な構造であり、その効率的な合成法の研究は重要である。触媒的エステル交換反応は取り扱い容易な低級エステルと1モル当量程度のアルコールから目的とするより複雑な構造を有するエステルを合成出来るため、有力なエステル合成法の一つである。申請者らの研究グループではトリフルオロ酢酸で架橋された亜鉛四核クラスターがエステル交換反応に対して触媒活性を有する事を見出し、その温和な条件による官能基共存性やアミノ基の存在下でも水酸基を選択的にアシル化する特異な化学選択性を報告している。この研究過程において申請者は新たにアミンの共存下に置いては当該エステル交換反応が著しく加速されることを見出し、少量のアミンを添加することで本反応の改良を行った。これまで反応が困難であった立体的に嵩高いエステルやアルコールから高収率で目的のエステルへの変換に成功した。さらに添加剤の研究を検討した結果、求核性を有する一部の複素環化合物が、アミンを大きく上回る添加剤効果を有する事を見出した。この効果の発見により、添加剤を加えない場合にはごく僅かにしか反応が進行しないような反応基質の場合においても、90%を超える高い収率でのエステル化合物の変換を達成することができた。このような効果は、通常の単純な金属化合物には無い、本亜鉛四核クラスターに特徴的なものであることから、本研究を継続することによって金属クラスターを触媒として用いる化学反応について新たな知見が得られることが期待される。現在、なぜこのような反応の活性化が起きるのかについて、機構解明の研究を行っている。
監査人によるリスク評価への影響要因に関する実験研究

リスク評価を含めたすべての監査判断は,リスクを評価し監査証拠を解釈するために用いるアプローチによって影響を受ける可能性がある。この実験研究では,監査人によるリスク評価が,リスク評価アプローチ(確率-信念関数)および監査要点の設定方法(ポジティブ-ネガティブ)によって影響を受けるかどうかを検討した。4つのリスク測度を比較した結果,リスク評価アプローチも,監査要点のフレーミングも監査人のリスク評価に影響を与えることが明らかとなった。本年度は,主として実験において用いるケースの作成を行った。本実験ではリスク評価の方法と立証命題(監査要点)の設定方法を操作した2×2デザインを採用することとし,先行研究で用いられたケースを修正・改善する形で進めた。実験においては現実の企業・監査の状況に即したケースの作成が極めて重要であるため,その内容を検討するためのパイロットテストも兼ね,大手監査法人において監査実務に従事している9名の公認会計士(マネジャーおよびシニア)の協力を得て,発話プロトコル・データの収集を行った。そこでは,ケースか取り組むかあたって,参加者か頭の中で考えていることを口か出して話してもらい(think aloud),その内容を記録した。こうして得られた発話プロトコル・データを分析することかより,判断・意思決定のプロセスを追跡し,監査人かよるリスク評価および監査計画判断がケース中かおいて提供されている多様な情報のうちのどの情報を用いてどのようか行われているのかを検討した。その結果,監査人が得られた証拠か基づいてある監査要点かついての評価を行う際かは,まず証拠のポジティブな側面か着目してその監査要点が成立しているという信念を評価し,その補数としてリスクを評価するパターンと,その監査要点かついてのリスクを先か評価し,その補数として当該監査要点が成立しているという信念を評価するパターンという2つのパターンがあることが明らかとなった。こうした監査証拠の評価プロセスは監査リスクアプローチを実務において具体的にどのように監査人が適用しているのかを示唆している。次の段階として,そうしたリスク評価のあり方が監査計画判断か与える影響を検討することが必要である。さらに,こうした検討を通じて,ケースの内容かついて改善すべきいくつかの点が明らかとなっている。これらの点かついては,平成21年度か取り組むこととしたい。平成21年度は,わが国の大手監査法人の監査人を被験者として実施した,リスク評価の方法(信念関数か確率か)と立証命題(監査要点)の設定方法(ポジティブに設定した命題かネガティブに設定した命題か)の2要因を操作した2×2デザインの実験から得られたデータを分析し,次に挙げる結果を得た。まず,信念関数あるいは確率を用いた場合に得られるリスク尺度のうち,信念関数のもとでの「立証命題が誤っているという信念」による場合にリスク評価が最も低く,「立証命題が誤っているというplausibility」による場合にリスク評価が最も高いとともに,確率に基づくリスク評価はその間の水準となることが明らかとなった。さらに重要な事は,Cobb and Shenoy(2003, 2004, 2006)によって提唱されている方法を用いて信念関数に基づくリスク評価を確率に変換した場合,変換されたリスク評価と確率に基づくリスク評価との間には有意な差異が見られなかった。さらに,監査証拠の評価に関しては,信念関数に基づく場合と確率に基づく場合との間に,証拠の強度の評価に優位な差は見られないが,証拠の性質(正の証拠か負の証拠化)の評価には違いが見られる場合もあることが明らかとなった。また,立証命題の設定方法は,一貫して監査人のリスク評価に有意な影響を与えていることが示された。すなわち,同じ監査証拠が得られた場合でも,ネガティブに設定された命題を示された監査人のリスク評価は,同じ監査証拠が与えられた場合であっても,ポジティブに設定された命題を示された監査人のリスク評価よりも一貫して有意に高かった。このことは,監査人が一定の結論に達するために必要とする監査証拠は立証命題をどのように設定するかに影響されることを意味しており,監査の有効性と効率性に関する重要な結果である。平成22年度は,平成21年度までにおいて実施した,公認会計士を被験者とする実験の結果を論文の形にまとめ,複数の審査制海外ジャーナルにおいてその成果を公表した。この実験では,主として(1)リスク評価の方法(信念関数か確率か)によって,監査人のリスク評価には有意な差はなく,監査証拠の評価に関しても,証拠の強度の評価には有意な差がみられないものの,一部の証拠の性質(ポジティブかネガティブか)の評価には違いがみられること,(2)立証命題をネガティブに設定した場合には,ポジティブに設定した場合に比べて,リスクを高く評価すること,という2点が明らかになっている。特に,前者の結論については,先行研究によって理論的に提唱されている変換方法によって信念関数によるリスク評価を確率によるリスク評価に変換すると,両者の間には有意な差がないことが明らかとなり,監査人がリスク評価を行う場合には,情報量が多い信念関数を用いるほうが望ましいことが示唆されている。

また,後者の結論については,近年重要視されている職業専門家としての懐疑心を高めるための手段として,立証命題の設定方法を変えること,すなわちネガティブな立証命題を設定することが有効な方策の1つである可能性が示された。この2つの主要な結果を,リスク評価の側面に焦点をあてた論文と証拠の評価の側面に焦点をあてた論文の2つにまとめ,海外の学会等において成果報告を行うとともに,最終的にそれぞれの論文を監査論その他の領域の海外ジャーナルにおいて公表した。