hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
角化細胞辺縁帯形成機構の細胞生物学的検討

平成10年度において我々は辺縁帯の成分であるインボルクリンとシスタチンAの遺伝子発現調節機構の一端を明らかにし(J Invest Dermatol 110:218-223,1998、J Boil Chem 273:17375-17380,1998)、辺縁帯の成分の1つとされていたプロフィラグリンのアミノ末端ドメインが核内に移行することを示した(Lab Invest 78:1245-1253,1998)。さらに角化細胞辺縁帯の主成分であるロリクリンの遺伝子変異を日本人角化症患者で初めて同定した(J Dermatol Sci 19:44-47,1999)。辺縁帯形成のおきる角化細胞の終末分化はアポトーシスであることを示した(J Histochem Cytochem 47:711-717,1999)。また辺縁帯形成過程におけるロリクリンを示した(J Histochem Cytochem 47:711-717,1999).また辺縁帯形成過程におけるロリクリンの抗原エピトープのマスキングがおきていることを明らかにした(Exp Dermatol 8:402-406,1999)。平成11年度はこれらの成果を発展させ、角化異常症を引き起こす変異ロリクリンの特異抗体を作成しその蛋白局在をあきらかにした(J Invest Dermatol 112:551,1999)。また辺縁帯に架橋される分化型ケラチンK1の脱イミノ化がヒト表皮各層でおきていることを明らかにした(J Invest Dermatol in press)。1ロリクリン角皮症と辺縁帯形成辺縁帯の主成分ロリクリンの遺伝子異常による角化異常症は我々が発見した疾患であるが、本研究の期間中にも新しい家系を発見し(J Dermatol Sci,1999)、これらロリクリン遺伝子変異による角化症を「ロリクリン角皮症」と呼ぶことを提案した(Exp Dermatol,1998,Histol Histopathol,1998,J Dermatol Sci,1998)。ついで、この遺伝子変異から予想される変異蛋白を検出する特異抗体を作成し、その局在を検討したことろ、変異蛋白は辺縁帯には移行せず、顆粒細胞、角質細胞の核に集積していることが明らかになった(J Invest Dermatol,2000)。とりわけ初期には核小体に局在することから、変異ロリクリンは角化細胞の核、核小体機能を障害することにより角化異常をまねくと考えた。2ブロフィラグリンアミノ末端ドメインの細胞内局在ブロフィラグリンのアミノ末端ドメインは辺縁帯前駆体と考えられていたが、我々は同ドメインが核内移行することを発見した(Lab Invest 1998)。3インボルクリンとシスタチンAの遺伝子発現調節機構辺縁帯の成分であるインボルクリンとシスタチンAの遺伝子発現調節機構を明らかにした(J Invest Dermatol,1998,J Biol Chem,1998,Biochem,1999,BBRC,2000)。4辺縁帯形成におけるエビトーブマスキングの証明辺縁帯形成過程にいてデスモゾーム部分でロリクリンの抗原エビトープのマスクキングがおきることを、殊な免疫電顕法を開発することにより証明した(Exp Dermatol,1999)。
異文化コミュニケーションにおいてパーソナリティが非言語行動と感情表現に及ぼす影響

本研究では,異文化間コミュニケーションの場面において,個人のパーソナリティが非言語行動と感情表現にどのような影響を及ぼすのかを実証的に検討することを研究の目的としている。当該年度は,感情伝達において接触チャネルの使用が優先される感情はどれか,感情伝達時の接触チャネル使用行動に文化・性・パーソナリティがどのような影響を及ぼすのかについて検討した。日本の大学生119名と韓国の大学生123名を対象に,12感情の伝達における非言語チャネルの使用行動に関する実験を行った。実験結果をもとに,各感情ごとに3つのチャネル使用度の日韓差を確認すべく,まずは国別にチャネル(3)を被験者内要因とする1要因分散分析を行うとともに,参加者の認知的なチャネル選好を確認するため,12感情の各々について,感情(1)×チャネル(3)のカイ二乗検定を行った。次に,12の感情を,接触チャネルが主チャネルである感情群,両面性の感情群,接触チャネルが主チャネルでない感情群に分け,各群ごとに,接触チャネル使用度を従属変数とする,文化(日韓)×性(男女)×外向性(高低)の3要因分散分析を行った。その結果,日本では愛と同情の2つの感情,韓国では愛・同情・感謝の3つの感情において,接触チャネルが主チャネルであることが示された。また,感情伝達時の接触チャネルの使用度に文化とパーソナリティが有意な影響を及ぼしており,3つの感情群のいずれにおいても,日本の大学生より韓国の大学生の方が接触チャネルを有意に多く用いていることが明らかとなった。さらに,日本においては,外向性高群の方が外向性低群よりも接触チャネルの使用度が有意に高いという結果が示された。異文化理解の促進と有効な異文化コミュニケーションのためには,感情伝達における主チャネルの存在と,文化やパーソナリティが接触チャネル使用行動に及ぼす影響に関する十分な理解が必要といえる。感情伝達における非言語チャネルの使用について実験を行い,文化やパーソナリティが感情表現に及ぼす影響における日韓差について学会発表を行っており,研究の進捗はおおむね順調といえる。感情表出における文化やパーソナリティの影響についてさらなる研究の精緻化を図り,論文掲載を目指す。当該年度において,非言語行動としての身体接触行動に関する既存のデータを分析し,発達段階における身体接触行動の日韓間の相違を論文にまとめた。具体的には,幼稚園から中学校までの発達段階ごとに,親子間で行う身体接触度合いの推移を考察し,発達段階別の身体接触行動について,日韓差を検討した。日本の関西地方の幼稚園児と小・中学生(計520名)の両親と韓国のソウル市と大邱市の幼稚園児と小・中学生(計577名)の両親を対象に質問紙調査を行った。分散分析の結果,幼稚園期と中学生期において,韓国の方が日本より身体接触度合いが高かった。小学生期は,両国の両親はほぼ同程度の身体接触を用いながら子供を養育しているが,中学生期には日韓の間で身体接触行動にとりわけ大きな変化が見られ,日本では親から子供への身体接触が急減するという結果が示された。このような結果は,中学生本人を対象とした調査結果からも裏付けられた。中学生期は自我の発達が著しい発達段階であることを踏まえると,この期における日韓差は身体接触に対する文化規範の内在化の表れであると解釈できる。なお,大学生の振り返りによる発達段階ごとの接触経験度と,各々の発達段階の子供を持つ両親の現在の接触経験度は,日本の男子大学生の場合を除けば概ね一致しているといえる。既存の手持ちのデータを分析し,発達段階における非言語行動としての身体接触行動の日韓差を論文にまとめた。また,パーソナリティが感情表現に及ぼす影響について学会発表を行っており,研究の進捗はおおむね順調といえる。

異文化理解の促進と有効な異文化コミュニケーションのためには,感情伝達における主チャネルの存在と,文化やパーソナリティが接触チャネル使用行動に及ぼす影響に関する十分な理解が必要といえる。感情伝達における非言語チャネルの使用について実験を行い,文化やパーソナリティが感情表現に及ぼす影響における日韓差について学会発表を行っており,研究の進捗はおおむね順調といえる。パーソナリティ関連の研究をまとめる一方,感情表出に関する実験の組み立てを精緻化する。感情表出における文化やパーソナリティの影響についてさらなる研究の精緻化を図り,論文掲載を目指す。謝金の使用額がゼロであったため繰越額が発生したが,次年度計画に影響を及ぼすほどの額ではない。次年度は,パーソナリティ関連の研究をまとめることにしており,その際,既存の手持ちのデータを分析する際の謝金として使用する予定である。
HBs-L抗原を用いた新規B型肝炎ウイルスワクチンの開発

B型肝炎ウイルス(HBV)の外殻を形成する蛋白質HBsは長さによってHBs-S, HBs-M, HBs-Lの3種類に分けられる。現在、HBVに対するワクチンはHBs-Sが使われているが、多くのワクチン不応答者がいることやワクチンエスケープ変異体の出現など解決すべき問題点も多い。代表者らはHBs-L抗原を経鼻免疫することで、中和抗体を強力に誘導し、さらにIgA抗体やpreS1に対する抗体を誘導できることを見出した。本研究では、HBs-L抗原経鼻投与によって誘導される免疫応答を詳細に解析し、強い免疫応答をもたらす機序を明らかにする。これにより新たなるB型肝炎予防ワクチンの開発を試みる。
ブタ子宮筋に分布するプロスタノイド受容体の生理的役割と発現調節機構に関する研究

1、内因性プロスタノイドがブタ子宮筋を支配するadrenaline作動性神経からのnoradrenaline(NA)放出に影響を及ぼすか否かを放出実験から解析した。^3H-NAを取り込ませた子宮縦走筋標本にフィールド電気刺激(EFS,50V,0.5ms,30s)を与えると刺激頻度依存性の^3H-NA放出(2Hz,0.94±0.05%;5Hz,1.16±0.15%;10Hz,1.67±0.22%,20Hz,2.16±0.25%)が誘起された。同様な電気刺激をプロスタノイド合成酵素阻害薬であるindomethacin(3μM)の存在下で与えると^3H-NA放出は著明に増強された(2Hz,1.16±0.09%;5Hz,1.76±0.21%;10Hz,2.84±0.32%;20Hz,3.29±0.32%)。中程度の放出を誘起する10Hzの刺激を用い一回目の刺激(S1)と二回目の刺激(S2、indomethacin非存在、存在)で放出される^3H-NA量の比(S2/S1)を算出し、NA放出に及ぼす内因性プロスタノイドの影響を検討した。その結果、indomethacin非存在下のS2/S1は、0.62±0.07、存在下のそれは0.85±0.05であり有意な増加が認められた。これらのことから、内因性プロスタノイドがブタ子宮のNA放出の抑制性調節に関与している可能性が考えられた。3、Adrenaline作動性神経の指標としてprotein gene product 9.5(PGP9.5)とtyrosine hydroxylase(TH)抗体、プロスタノイド受容体の指標としてTPとEP_3の抗体を用い、二重蛍光染色を行い神経上にプロスタノイド受容体が存在するかを解析した。その結果、adrenaline作動性神経上にTP受容体及びEP_3受容体が存在することが確認された。これらの成績から、ブタ子宮において、内因性のプロスタノイドは子宮筋のみならず、adrenaline作動性神経上に存在するTPとEP_3受容体を介し、noradrenaline放出を抑制し、間接的に子宮運動の調節に寄与している可能性が示めされた。4、ブタ子宮筋を支配するcholine作動性神経上にもプロスタノイド受容体が存在するか否かを^3H-cholineを取り込ませた子宮筋標本を用い解析した。しかし、何れの筋層においてもEFS(50V,1ms,60s)又はhigh-K+(50mM)刺激では有意な^3H-cholineの放出増加が認められなかった。同様な放出実験をcholine作動性神経支配が密であるマウスの胃と腸管を用いて行うと、非刺激の流出に比較し、EFS(2-3倍)とhigh-K+刺激(8-9倍)では著明な^3H-cholineの放出増加が認められた。これらのことから、ブタ子宮ではcholine作動性神経の分布が疎であるため、^3H-choline放出を指標にしては神経性プロスタノイド受容体を解析することは困難であることが示唆された。ブタ子宮筋収縮調節におけるシクロオキシゲナーゼ(COX)及びプロスタグランジン(PGs)系の役割を明らかにするために以下の薬理学的、免疫学的解析を行った。1、未経産ブタ子宮にはCOX-1とFP受容体が子宮平滑筋と子宮腺細胞に局在していた。COX-2の発現は認められなかった(免疫組織化学的検討)。また、ウエスタンブロット解析により、EP3受容体が筋層(縦走筋>輪走筋)及び部位依存性(子宮角>子宮体・頚管)に分布することも明らかになった。2、SC-560(COX-1阻害薬)は子宮筋組織のPGE2とPGF2α含量を低下させるとともに、子宮縦走筋の自発収縮活性を有意に減少させた。このことは、自発収縮活性の調節に内因性PGsが関与していることを示唆した。3、経産ブタの子宮を卵巣所見から卵胞期、黄体期と黄体開花期に分け、プロスタノイド受容体作動薬、fluprostenol(FP)とBW245C(DP)の子宮筋収縮に与える影響を検討した。Fluprostenolは、どのステージにおいても縦走筋のみに濃度依存性の収縮を誘起したが、最大反応は黄体期で卵胞期に比較し有意に小さくなっていた(pEC50には差は認められない)。BW245Cは子宮自発収縮を抑制したが、輪走筋においては抑制作用に卵巣ステージ間での差は認められなかった。一方、縦走筋ではpEC50の変化は観察されなかったものの、抑制率は黄体期に最も高くなっていた(卵胞期:45.3%,黄体期:86%,黄体開花期:52.3%)。これらの成績から、プロスタノイド受容体を介する反応は、卵巣ステージ即ち性ステロイドホルモンにより変化すると考えられた。4、妊娠末期子宮(90日)においてfluprostenolの反応性は、縦走筋では低下していたが(最大収縮、pEC50ともに)、輪走筋では最大収縮の増大が観察された(pEC50は変化しない)。また、他の収縮性プロスタノイド受容体作動薬(EP3とTP)の反応も妊娠により同様な変化を示した。しかしながら、弛緩性受容体(EP2、DP)作動薬による自発収縮抑制作用には、非妊娠、妊娠子宮間の差は認められなかった。

これらの成績から、ブタ子宮に存在するPGs-プロスタノイド受容体系は、性周期及び妊娠時に発現調節を受けて、子宮運動の調節に深く寄与している可能性が示唆された。ブタ子宮筋を支配するadrenaline作動性神経上に存在するプロスタノイド受容体種を薬理学的実験及び免疫学的実験から明らかにした。2、^3H-Noradrenaline (^3H-NA)を取り込ませた縦走筋標本に同様の電気刺激を与えると^3H-NAが刺激頻度依存性に放出された。^3H-NA放出量と刺激頻度との関係は、上述の刺激頻度-収縮関係とほぼ一致していた。4、Adrenaline作動性神経の指標としてtyrosine hydroxylase (TH)抗体、プロスタノイド受容体の指標としてTPとEP_3の抗体を用い、二重蛍光染色を行い神経上に受容体が存在するか解析した。その結果、adrenaline作動性神経上にTP受容体及びEP_3受容体が存在することが確認された。これらの成績から、ブタ子宮縦走筋のアドレナリン作動性神経上にはTPとEP_3受容体が存在し、ノルアドレナリンの放出を抑制し、子宮運動の調節に寄与している可能性が示唆された。1、内因性プロスタノイドがブタ子宮筋を支配するadrenaline作動性神経からのnoradrenaline(NA)放出に影響を及ぼすか否かを放出実験から解析した。^3H-NAを取り込ませた子宮縦走筋標本にフィールド電気刺激(EFS,50V,0.5ms,30s)を与えると刺激頻度依存性の^3H-NA放出(2Hz,0.94±0.05%;5Hz,1.16±0.15%;10Hz,1.67±0.22%,20Hz,2.16±0.25%)が誘起された。同様な電気刺激をプロスタノイド合成酵素阻害薬であるindomethacin(3μM)の存在下で与えると^3H-NA放出は著明に増強された(2Hz,1.16±0.09%;5Hz,1.76±0.21%;10Hz,2.84±0.32%;20Hz,3.29±0.32%)。中程度の放出を誘起する10Hzの刺激を用い一回目の刺激(S1)と二回目の刺激(S2、indomethacin非存在、存在)で放出される^3H-NA量の比(S2/S1)を算出し、NA放出に及ぼす内因性プロスタノイドの影響を検討した。その結果、indomethacin非存在下のS2/S1は、0.62±0.07、存在下のそれは0.85±0.05であり有意な増加が認められた。これらのことから、内因性プロスタノイドがブタ子宮のNA放出の抑制性調節に関与している可能性が考えられた。3、Adrenaline作動性神経の指標としてprotein gene product 9.5(PGP9.5)とtyrosine hydroxylase(TH)抗体、プロスタノイド受容体の指標としてTPとEP_3の抗体を用い、二重蛍光染色を行い神経上にプロスタノイド受容体が存在するかを解析した。これらの成績から、ブタ子宮において、内因性のプロスタノイドは子宮筋のみならず、adrenaline作動性神経上に存在するTPとEP_3受容体を介し、noradrenaline放出を抑制し、間接的に子宮運動の調節に寄与している可能性が示めされた。4、ブタ子宮筋を支配するcholine作動性神経上にもプロスタノイド受容体が存在するか否かを^3H-cholineを取り込ませた子宮筋標本を用い解析した。しかし、何れの筋層においてもEFS(50V,1ms,60s)又はhigh-K+(50mM)刺激では有意な^3H-cholineの放出増加が認められなかった。
動的核酸認識制御機能を有する人工核酸を用いた機能性リフトマテリアルの創製

我々は主に水素結合の形成・解離に基づき遺伝情報の伝達・発現、タンパク合成さらに触媒機能等高度な機能を有する核酸に注目し、その機能発現の外部刺激・因子による制御を目指し、動的な水素結合のon-offスイッチング機能を有する人工核酸の開発に取り組んでいる。RNAの有する2',3'-cis-ジオールに注目し、水溶液中においても可逆的に形成されるホウ酸エステル形成ならびに核酸塩基-フラノース糖部の水素結合形成を協同的に利用することにより塩基部の配向制御さらに核酸認識機能の動的on-off制御を可能にする核酸モデル分子として、RNAを認識部位として有する新規ペプチドリボ核酸(PRNA)と言う新しいカテゴリーの人工核酸を提案し、開発を行った。ピリミジンヌクレオシドの塩基部は溶液中でanti配向を優先することが知られている。我々は外部因子によりsyn配向を効率よく誘起するため、(i)塩基部2位カルボニル酸素とフラノース部5'位水素間の水素結合形成、(ii)フラノース部2',3'-cis-ジオールとホウ酸類との架橋構造形成の協同利用に着目した。5'位水酸基をアミノ基に変換した5'-アミノリボヌクレオシド(5'-NH_2-Urd)を合成し、塩基部配向をCDならびにNMRスペクトルにより検討した。5'-NH_2-Urdの6位照射の^1H-NMR差NOEスペクトルをリン酸緩衝液中で測定するとanti配向が示されたのに対し、ホウ酸存在下ではsyn配向を優先することが明らかとなった。またCDスペクトル測定においても、ホウ酸存在下では[θ]max値は84%減少した。すなわち、ホウ酸類による2',3'間の架橋構造形成ならびに分子内水素結合形成の協同効果により外部因子による核酸塩基部のsyn配向誘起が達成された。この結果を踏まえ、5'-NH_2-Urdをフリーなcis-1,2-ジオールと5'位に水素結合供与体を有する形で導入した人工核酸として、ペプチドリボ核酸(PRNA)を設計・合成した。ホウ酸類よるPRNAのanti-syn配向制御についてもCD,^1H-NMR-NOEを用いて検討した結果、5'-NH_2-Urd同様塩基部の配向制御が可能であることが明らかとなった。さらにPRNAは相補的DNA・RNAと安定な錯体を形成し、ホウ酸類の添加により速やかに錯体が解離することが明らかとなり、外部因子によって可逆的に核酸との水素結合のon-off制御に基づく錯体形成・解離が制御可能な初めての核酸モデルであることが示された。
変動下のアフリカにおける自生的企業の発展に関する研究

2018年度は前年度の予備的調査の成果を踏まえ、アフリカにおける自生的で小規模零細な製造業の、外的条件としての市場や政府の政策、また内的要因としての組織編成や技術普及についてより詳しい考察を行った。具体的な現地調査対象国はケニア(現地調査2回)(対象業種:ソファ製造)、ザンビア(同:農産物加工)、南アフリカ(同:酪農・乳製品加工)、タンザニア(同:離乳食製造)、ガーナ(同:縫製)である。対象となったどの業種についても、その大半は政府に情報が登録されておらず、統計も作成されていないインフォーマルなもので、実態把握は必ずしも容易ではなかった。しかし、事業者や作業者など被雇用者へのインタビューにより、可能な限り事業体・事業所の数、事業者・作業者らの数・性別・エスニシティ・教育水準などの詳しい属性の把握に努め、各製造事業の生産工程を把握した。そして、それぞれの事業の外的条件である市場については、各工程がどのように要素市場及び投入財市場とつながっているかに焦点を当てて調査し、土地市場の機能不全、フォーマルな資本市場との断絶、無償の技術伝授・模倣によって形成された半熟練労働の特定の地域におけるプール化、輸入品市場・中古市場との密接なつながりなどを明らかにした。さらに政府の政策については、普通学校教育が必須となっているなど一定の役割を果たしているが、土地の権利保障や資本供給に見られるように全般的に不十分であることが明らかとなった。組織について、様々な工程を内部に持つ少数の企業が組織的に拡大するのではなく、各事業者の生産規模は小さいまま、事業者数が増加していくかたちで生産の拡大が広く見られる。また、事業者と作業者などの間には固定的な雇用関係は希薄である。技術については、職業訓練制度の貢献は限られ、技術の移転は広く無償である。そのことは上述の市場や組織のあり方と密接な関連があると考えられる。当初の計画に沿ってアフリカの異なる地域・国における小規模・零細製造業の実例を数件特定し、調査を進めることができている。対象となった製造業の生産工程や関連の供給先について把握できている。さらに生産全体を差配する事業者、作業者、販売員の属性についても詳細に把握しつつある。また、当初の想定通り、対象事業者の多くがインフォーマルかつ小規模・零細にとどまっていることが確認された。このことは、先行研究などで指摘されてきたアフリカの製造業事業者の特徴を捉えるのに適した事例を把握していることを意味する。この知見の延長上に、異なる業種に共通に見られる生産拡大は少数の企業の規模の拡大と組織の複雑化によるよりも、各事業者が小規模零細かつインフォーマルにとどまる一方で、事業者数が増えていく特徴的な形をとっていることが浮き彫りになってきた。これは当初の想定を裏書きしつつ、その上に得られた新しい知見である。そして、当初設定した分析枠組みに従って外的条件としての市場と政府の状況、内的要因としての組織と技術について調査を行った。これによりアフリカの製造業の特徴的な拡大の形について、次のような仮説的説明が可能となった。各事業者は土地の権利の保障など政府の政策的下支えが十分でなく、市場も不安定なために不確実性に直面している。他方で、無償の伝授・模倣により生産の技術・知識が同業者間で容易に共有され、先行者の独占利潤を得ることが難しい。そのために組織の大規模化・複雑化が抑制されると推定される。このように当初計画した通りの事例の特定、分析枠組みの適用によって、アフリカの小規模・零細製造業の状況・問題の想定が裏書されるとともに、その延長上に新しい知見が得られ、さらにはこの調査の新しい知見の合理的解釈が可能となる仮説を立てることができた。これは2年目までの成果としては当初の計画以上の進展だということができる。3年目の2019年度は、引き続き各対象業種についてサンプルを増やし、また関係官庁、有識者などに聞き取りの対象範囲を広げて、知見の拡大深化、より多数かつ多様な出所からのデータによる検証を目指す。具体的には、2年目までに得られた「各事業者が小規模零細かつインフォーマルにとどまる一方で、事業者の数が増えるかたちで生産が拡大している」という新しい知見、及びそうした状況は市場と政策という外的条件による不安定性と技術の無償普及によって生じているという仮説を、実証的な根拠に照らして検証していくことを主な課題とし、調査研究を進める。上記の課題遂行のために次の4項目を重点的に行う。(1)土地の権利の保障など製造業生産の安定性にかかわる政府・自治体の政策の具体的な展開、及びその事業者への心理的影響についての調査、(2)投入財の供給や製品需要の変化についてのデータの収集、(3)技術の伝授、あるいは模倣が実際にどのように行われているか、それについて事業者・作業者等はどのように捉えているか、言い換えれば無償の伝授や模倣に関してこれを道徳的観点から肯定的に評価しているのか、あるいは功利的な観点から否定的に捉えているのかについての聞き取り・分析、(4)事業規模の拡大や組織の複雑化について事業者自身がどのように考えているかについての聞き取り・分析。上記の4点に関しては、現地の詳しい状況や調査対象者の価値観をそれぞれの社会の文脈に即して多面的に捉えることが必要となる。そのためにはアフリカ諸国の政府や市場の関係者からの丁寧な聞き取りや、大学の研究者などアフリカ諸国の有識者からの協力と批判を仰ぐことが必要不可欠である。

そこで、現地において現地研究者らとともに共同調査を行い、アフリカの大学等でセミナーを開いて、積極的に成果を発信する。さらに、日本においてアフリカの研究者を招いて国際ワークショップを開催する。2017年7月22日に第1回研究会を開き、研究代表者(高橋基樹)と研究分担者の間で問題意識の共有と、これまでの関連の研究成果(特に、高橋のケニアの道路建設業の調査及び山田肖子教授のガーナの自動車修理クラスターの調査)をめぐる議論を通じてその深化を図った。同時に、研究代表者・分担者の間での役割分担、各自の調査研究対象の具体的な同定について議論した。この結果を踏まえて、連携研究者となった加藤珠比氏が、タンザニアにおいて離乳食(リシェ)用の混合食の生産を営む零細な食品加工業者について調査を行った。この調査を通じて、リシェの製造工程の詳細が明らかとなった。また、研究分担者の西浦昭雄教授がザンビアにおいて、製造業にかかわる政府機関・業界団体・研究組織を広く調査し、さらに多数の食品加工業、酪農業の企業への聞き取り調査を行った。さらに研究分担者の佐藤千鶴子研究員が南アフリカにおいて酪農業を行う協同組合について予備的調査を行った。西浦教授及び佐藤研究員、また可能であれば加藤氏も、この結果を元に研究対象企業・テーマの絞り込みをし,本格的調査の準備を行う。また研究代表者はケニアにおいて、木工家具製造業者と販売業者等関連事業者の調査を行い、サプライチェーン及び製造工程の概略と、各工程の組織と分業のあり方、また熟練形成の方法について簡易な調査を行った。研究代表者の調査の概要については、既にウエブサイト上で公開し(https://thepage.jp/ranking/world/)、結果の社会的還元を図った。また、研究代表者の指導大学院生である松原加奈氏を国際開発学会第28回全国大会に派遣し、研究代表者がこの科学研究費の問題意識も交えて指導・支援してきた同氏のエチオピアの革靴製造業に関する調査研究の成果を報告させた。松原氏の調査研究報告は、国際開発学会優秀ポスター発表賞を獲得した。メンバーによる既往の研究蓄積・問題意識・研究の視点と調査研究の潜在的対象となる業種についての情報の共有を行い、それに基づいて、東アフリカ(ケニア、タンザニア、エチオピア)、南部アフリカ(ザンビア、南アフリカ)、西アフリカ(ガーナ)でメンバー(指導院生を含む)が現地調査を開始した。6つの現地調査(本科研費で直接費用を支出したものは4つ)の対象国は、それぞれの社会経済状況が大きく異なり、多様性に富むもので、アフリカにおける自生的ものづくり企業の発展をめぐる環境の違い及び共通点を考えていくうえでよい材料になるものである。加えて、これらの現地調査に基づき2年目(平成30年度)以降にどのような対象と項目について本格的調査を行うべきかについての見通しを立てることができるようになっている。とりわけ対象としているものづくり業種は、既往の研究が乏しいものばかりであり、本調査研究が独創的かつ新規性の高いものとなる可能性は大きい。1年目の予備調査としては十分なものが行えたと考える。また、先行研究の理解や既往の各自の研究成果の共有、また質問事項のひな型の作成によって、技術・組織などの内的要因、政策・市場などの外的環境など、調査すべき事柄に関してもメンバー間で共通の理解が形成されつつあると考える。
プロテインキナーゼC活性化機構の解明と新規阻害剤の開発

細胞内情報伝達を司るPKCαは、生体内ではセカンドメッセンジャーであるジアシルグリセロールがリガンド結合サイトのC1ドメインに結合して活性化される。一方、発ガンプロモーターのホルボールエステルも、同様にC1ドメインに結合してPKCαを活性化することから、そのC1ドメインへの結合と活性発現との関係を明らかにすることを目指した新規C1ドメインリガンドの創製を展開してきた。今年度は、すでに新規C1ドメインリガンドとして開発したIsobenzofuranoneリガンドの、7位に疎水性アルキル基を有する誘導体を種々合成した。合成した化合物の活性を調べるため、PKCαに対する[^3H]-PDBu(ホルボールエステル誘導体)との競合的結合阻害能(PKCα結合試験)、及びPKCαの活性化能を評価した結果、興味深い現象を見出すことができた。誘導体の中で嵩高い疎水基を有する化合物は、結合試験において高い[^3H]-PDBu結合阻害能、PKCα活性化能を有していたのに対して、直鎖のアルキル基を有する化合物は、ほとんど[^3H]-PDBu結合阻害能を示さなかったのにもかかわらず、比較的高いPKCα活性化能を有していた。PKCαには2つのC1ドメイン(C1aドメインとC1bドメイン)があり、ホルボールエステルはこのC1bドメインに高い結合選択性を持つことが報告されている。また、PKCα活性化試験では、リガンドがC1aドメインに結合してもC1bドメインに結合してもPKCα活性化能を示すことから、合成した嵩高いアルキル基を持つリガンドはC1bドメインに優先的に、直鎖アルキル基を持つリガンドはC1aドメインに優先的に結合していることが示唆された。このことから、新たに開発したIsobenzofuranone誘導体の置換基を変えることで、それぞれのC1ドメインへ選択的に結合するリガンドを創製できることがわかった。細胞内情報伝達を司るPKCαの活性化コンホマーの詳細な解析を目指し、C1ドメインに結合する新規リガンドの開発を検討した。当研究室ではisobenzofuranone誘導体が、PKC C1ドメインに結合して活性化することを見出している。ベンゼン環上のフェノール性水酸基に結合したアルキル基は細胞膜と相互作用すると考えられる。そこでまず、PKCαが活性化するためにはC1ドメインのどの方向に膜が存在すれば活性化能を強く発現するかを検討するため、isobenzofuranoneのフェノール性水酸基の位置異性体を合成して活性を評価することとした。7位置換isobenzofuranoneは2-(R)体の結合能が2-(S)体よりも結合能が高いことがわかっていたので、2-(R)体を不斉合成するルートをStille coupling反応、不斉ジヒドロキシル化を鍵反応として確立した。また、6位、5位および4位置換体は同様の反応をベースとしてラセミ体を合成し、光学分割して両対称体を得ることができた。合成した各種誘導体の生物活性は、C1bへのドメイン結合試験とPKCαの活性化試験を検討し評価した。その結果、7位および6位置換の誘導体のほとんどは、C1bドメインに強く結合しPKCαを活性化した。7位と6位では若干の活性に違いはあるものの、これらのアルキル鎖の向きはPKCαの活性化に重要であることがわかった。対照的に5位および4位置換の誘導体はC1bドメイン結合能が低くなり、PKCαの活性化能も弱まっていた。また4位置換の誘導体の中で、C1bドメインに結合しながらもPKCαを全く活性化しないものを見いだすことができた。これは、この誘導体がPKCαを不活性コンホマーで安定化していることを意味すると考えることができる。本isobenzofuranone誘導体によって、PKCαC1bドメインが活性化の段階でその細胞膜への向きが大きく変わっていることを示すことができた。また、PKCα活性化

試験では、リガンドがC1aドメインに結合してもC1bドメインに結合してもPKCα活性化能を示すことから、合成した嵩高いアルキル基を持つリガンドはC1bドメインに優先的に、直鎖アルキル基を持つリガンドはC1aドメインに優先的に結合していることが示唆された。このことから、新たに開発したIsobenzofuranone誘導体の置換基を変えることで、それぞれのC1ドメインへ選択的に結合するリガンドを創製できることがわかった。
超高速磁気共鳴化学シフト動態画像法の開発と実用化

磁気共鳴化学シフト画像(MRSI)は、多くの領域から磁気共鳴スペクトル(MRS)が得られ、代謝物質の脳内分布を画像化できる点で、脳神経疾患解析に非常に有用な方法である。この測定を高速化することを目的として、昨年度に引き続き基礎的検討と動物実験を行い、実用化の可能性を検討した。まず、(1)超高速測定が可能となるハードウエアの検討を行った。強い静磁場で強い傾斜磁場を高速でスイッチングする必要があるため、現有の最強の4.7T実験用NMR装置と強力な傾斜磁場を印加できる現有電源装置(Tecrow8606)を用い、渦電流の発生を極力おさえたShield Gradient Coil(Brucker S65)の接続を行った。このcoilは特別製品であるため現有装置への整合のため時間を要した。これら装置を用いて、(2)測定パルス系列の開発を行った。既開発のChemical Shift Imaging(CSI)法にEcho planar imaging(EPI)法を組み合わせて、MRSIの高速化を図った。4.7T装置の信号強度に問題点が残ったため、より強い磁場強度の7.0T装置(米国University of California,San Francisco)で実用的な信号強度の検討を行った。7.0Tではラット脳内のアミノ酸(NAA)の検出と画像化が可能であった。この結果を踏まえて4.7装置でソフトウエアと装置の調整を行い、ラット脳からNAA,Choline,CreatineのMRSIを約5分間で測定し得て、実用化の可能性が確認できた。しかし、検出時間(dwell time)が短いため広い帯域のスペクトルを測定することが難しい、頭蓋底などの磁化率の異なる部位での測定の困難さ、などの超高速測定のための問題点が残されており今後の検討課題である。本法は超高速で、非侵襲的に脳内の内在性代謝物質の分布が画像化できる点で非常に有用であり、臨床実用化が可能であると考えられ、今後も更なる研究発展を続ける価値の高い研究である。この測定を高速化し、実用化することを目的として、基礎的検討を行った。まず(1)超高速測定が可能となるハードウエアの検討を行った。最重要点は、強い静磁場で強い傾斜磁場を高速でスイッチングする必要があることである。強い静磁場は現有の4.7T実験用NMR装置を対象とし、これに強力な傾斜磁場を印加できる現有電源装置(Tecrow 8606)を用い、渦電流の発生を極力おさえたShield Gradient Coil(Brucker S65)の接続を行うこととした。このcoilは特別製品であり、より高性能への改良と接続後の現有装置への整合のため時間を要し、現在調整中である。次いで、(2)測定パルス系列の開発を行った。我々の開発したChemical Shift Imaging(CSI)法にEcho planar imaging (EPI)法を組み合わせて、MRSIの高速化を図った。4.7T装置で予備実験を行ったが、信号強度に問題点が残ったため、より強い磁場強度で調整の完全な7.0T装置のある米国Univeristy of California San Franciscoへ赴き基礎実験を行った。ソフトウエアと装置の調整にて、4.7Tへの適用も可能であると推測できた。しかし、超高速測定のため、検出時間(dwell time)が短く、広い帯域のスペクトルを測定することが困難である問題点が生じた。これらは、次年度以降の検討課題として残った。本年度は、主体となる備品の調整に時間がかかり、実際の測定と詳細な検討は行えなかったが、本法は実用化が可能であると考えられ、これら結果は次年度以降への研究に生かす予定である。

しかし、検出時間(dwell time)が短いため広い帯域のスペクトルを測定することが難しい、頭蓋底などの磁化率の異なる部位での測定の困難さ、などの超高速測定のための問題点が残されており今後の検討課題である。本法は超高速で、非侵襲的に脳内の内在性代謝物質の分布が画像化できる点で非常に有用であり、臨床実用化が可能であると考えられ、今後も更なる研究発展を続ける価値の高い研究である。
乳腺用3次元超音波画像取得装置に関する基礎研究

少子化社会を迎えようとする21世紀の壁頭において、乳がんによる原因で母親となるべき女性が若年で死亡する例が後を絶たない。本研究では乳腺組織の診断を目的として、超音波診断装置における高精細な3次元画像取得法を研究する。画像を取得する検者の技量に依存せず、誰もが簡単な操作で高精細な画像を取得できる機構の実現を目的とする。研究課題は、超音波画像の画像化における画質の判定と自動調整である。厚生労働省はX線を用いたマンモグラフィーによる乳房診断を推奨している。しかし、X線による被曝は検診の回数が重なるほど人体に対して危険である。一方、超音波診断は人体に対して非侵襲であり安全性が高い。超音波画像の取得には、検者である医師や検査技師の熟練した高度な技術が必要である。検者の技量に依存しない客観的な画像を自動取得できれば、経験の浅い検者でも良質な画像で診断できる。超音波診断が受診しやすくなり、検診の回数を重ねても人体に対して安全な乳がん診断を普及させ、がんを早期発見できる可能性を飛躍的に向上させる。乳腺腫瘍切除手術に際し、腫瘍の位置や大きさを把握し切除領域を決定するために、手術直前や手術中に腫瘍像の3次元モデルを表示する手術ナビゲーションが求められている。超音波診断装置は小型であり、非侵襲のため安全性が高いという特徴があり、診断の場面で幅広く使用されている。しかしながら、医用超音波画像は音波の干渉によるスペックルという特有のノイズが存在し、空間分解能が低いため関心領域の境界が不鮮明となり、鮮明な3次元像が得られない。超音波画像の2次元断層像から3次元像再構成を行うため、2次元画像の段階でスペックルを低減し、輪郭抽出を行う必要がある。本研究では超音波画像から関心領域の輪郭抽出を行った。超音波診断で重要なのは組織性状が変化する部分である。それは乳腺組織と脂肪組織の境界であり、あるいは正常組織と病変組織の境界である。従来、組織境界を高精細に表示するための超音波診断装置の設定は、検者が自らの経験を基に手動で設定している。その判断基準は、検者の経験や主観に依存する。本研究ではこの判断材料として、形成される画像上のパターンを使用した。生体は無数の散乱体の集合と考えられる。超音波診断装置が生体内に向けて音波を発射すると、音波は生体内を伝播し、対象物に反射して超音波診断装置へ戻る。その過程で、音波は散乱体によって様々な散乱を受ける。超音波診断装置が受信する音波は、各散乱体からの逆散乱波がランダムな位相で重なり合った波形となり、各散乱体の位置を直接表したものではない不規則な揺らぎをもったパターンを形成する。これが超音波画像上でスペックルパターンとして映像化される。均質な組織ならばスペックルパターンを形成し、組織境界においては組織の構造とスペックルとが混在したパターンを形成する。スペックルパターンが形成されるとき、超音波診断装置が受信する音波の振幅は、その確率密度関数がレイリー分布に従う。組織境界においては組織の構造的なパターンが支配的となり、確率密度関数がレイリー分布に従わない。本研究では超音波ボリュームレンダリング画像においてレイ上の関心領域(ROI)に最適な表示条件をテクスチャ解析によって決定することを目的とし、可変ブロック法を用いて正常組織と腫瘍組織との境界強調を行った。本年度はMEとバイオサイバネティックス研究会において"超音波画像3次元標示における標示領域決定の検討"、平成17年度日本生体医工学会九州支部学術講演会において"手術ナビゲーションのための三次元標示-標示領域の一検討"という演題でそれぞれ発表を行った。

少子化社会を迎えようとする21世紀の劈頭において、乳がんによる原因で母親となるべき女性が若年で死亡する例が後を絶たない。本研究では乳腺組織の診断を目的として、超音波診断装置における高精細な3次元画像取得法を研究する。画像を取得する検者の技量に依存せず、誰もが簡単な操作で高精細な画像を取得できる機構の実現を目的とする。研究課題は、超音波画像の画像化における画質の判定と自動調整である。厚生労働省はX線を用いたマンモグラフィーによる乳房診断を推奨している。しかし、X線による被曝は検診の回数が重なるほど人体に対して危険である。一方、超音波診断は人体に対して非侵襲であり安全性が高い。超音波画像の取得には、検者である医師や検査技師の熟練した高度な技術が必要である。検者の技量に依存しない客観的な画像を自動取得できれば、経験の浅い検者でも良質な画像で診断できる。超音波診断が受診しやすくなり、検診の回数を重ねても人体に対して安全な乳がん診断を普及させ、がんを早期発見できる可能性を飛躍的に向上させる。乳腺腫瘍切除手術に際し、腫瘍の位置や大きさを把握し切除領域を決定するために、手術直前や手術中に腫瘍像の3次元モデルを表示する手術ナビゲーションが求められている。超音波診断装置は小型であり、非侵襲のため安全が高いという特徴があり、診断の場面で幅広く使用されている。しかしながら、医用超音波画像は音波の干渉によるスペックルという特有のノイズが存在し、空間分解能が低いため関心領域の境界が不鮮明となり、鮮明な3次元像が得られない。超音波画像の2次元断層像から3次元像再構成を行うため、2次元画像の段階でスペックルを低減し、輪郭抽出を行う必要がある。本研究では超音波画像から関心領域の輪郭抽出を行った。
挙動のあるひび割れに対する外壁補修工法選定技術と補修効果検証技術の確立

本研究はRC構造物に生じた挙動のあるひび割れ補修工法の選定手法の合理化を目的としたものである。合理的なひび割れ補修材を選定するためには、補修直後の補修効果(初期性能)のみならず、その持続性を評価することの必要性に着目し、実験検討を行った。本研究では、ひび割れ補修材として汎用されている材料を抽出し、補修材料単体及びひび割れ補修を施したコンクリート試験体に対し、実験室レベルで過酷な気象環境をシミュレーションした促進劣化外力を与えた。その結果、促進劣化外力による補修材単体の変化や補修効果の低下が補修材ごとに異なることを明らかにし、補修効果の持続性を評価することの重要性を示した。また、ひび割れ注入工法における施工性の評価や補修効果の検査手法の提案を行い、有効性を確認した。本研究は鉄筋コンクリート造および木造建築物の外壁のひび割れ補修を対象として、合理的なひび割れ補修工法の選定システムのプロトタイプと現場における補修効果の検証技術を確立することを目的としている。本年度は初年度の研究として基礎的な調査・試験を実施し、下記の成果を得た。1.ひび割れ補修に関するブリーフィング技術を確立するために、西日本、北海道の居住者に対し「補修に関する要望アンケート調査」を行い、ユーザー認識の基礎資料を得た。2.ひび割れ補修材料・工法について現状の技術を調査し、補修材と工法の分類・整理を行った。3.広島及び札幌における実建築物のひび割れ挙動調査を実施し、ひび割れが常時開閉していることを実証し、ひび割れ挙動に及ぼす気象因子や建築部位の影響を定量的に明らかにした。4.各種ひび割れ補修材の評価方法を確立するため、ひび割れ挙動の繰返し負荷試験方法を提案し、基礎試験データを得た。特に、本年度はひび割れを生じさせた試験体を種々の補修材、補修工法で補修し、「繰返し曲げ荷重」により補修部に挙動を生じさせて、補修の効果の持続性を確認した。5.ひび割れ補修効果を現場で簡易に評価できる試験システムを開発することを目標とし、実験室レベルの透気試験装置を開発して実験検討を行い、ひび割れ幅と透気量、補修前後の透気量との相関を明確にし、本試験方法の実用化の見通しを得た。本年度は補修材の評価試験を実施し下記の成果を得た。(1)ひび割れ挙動の実測より、貫通ひび割れは、室内側と屋外側の開閉は逆転しており、曲げ挙動のような開閉を繰返していることを明らかにした。(2)上記(1)の挙動を実験室内で再現する方法として、コンクリートを補修材で一体化した試験体を(1)繰返し曲げ、(2)赤外線照射の劣化外力を与える試験方法を提案し、各種補修材の性能評価試験を行った。その結果、現在汎用されている補修材の中には、これらの劣化外力により補修効果が低下する材料があった。(3)上記(2)の試験方法に加えて、キセノンウェザーメーターによる促進暴露試験、スプレー式による気中凍結・気中融解試験を合わせて行い、現在汎用されている補修材のほとんどが、これらの劣化外力により急激に補修効果を失うことを明らかにした。上記の試験結果をもとに、建築物の立地環境、補修する外壁の方角や高さを考慮した上で、補修工法を選択することの重要性を示すとともに、いくつかの補修材ではその適用範囲を明確にすることができた。本成果は最終成果である目的指向型の補修材・補修工法選定技術を確立するための土台となるものである。本研究は鉄筋コンクリート造および木造建築物の外壁のひび割れ補修を対象として、合理的なひび割れ補修工法の選定システムのプロトタイプと現場における補修効果の検証技術を確立することを目的として実施した。補修材の評価試験および補修効果の評価法確立として下記の成果を得た。(1)計画的なひび割れ制御・補修を行うためには、ひび割れの発生しやすい位置の予測が必要である。そのため、コンクリート下地の左官モルタルについてひび割れの生じやすい位置の予測手法の提案を行った。(2)日射を受ける外壁に生じたひび割れの挙動を再現する方法として、ラバーヒータにより壁面温度を制御する室内促進劣化試験法を提案した。併せて、直接引張の繰返しによる促進劣化試験も実施した。これらの促進劣化試験により、補修材で一体化した試験体に繰返しの曲げや引張力を生じさせ、各種補修材の接着力持続性の評価を行った。現在汎用されている補修材の中には、これらの劣化外力により補修効果が低下する材料があることを明かにした。(3)ひび割れ補修工法の選択を行うために、ひび割れ幅を制御できる試験方法を提案し、注入工法の評価を行う方法を提案した。ひび割れ幅によって、補修材の粘性を選択する事の重要性を定量的に示した。
胆道癌の発生機序ならびに生物学的特性の解析-ハムスター胆道癌短期誘発モデルを用いた実験的検討

胆道内膵液逆流モデルを作りBOPを投与し、胆道内への十二指腸液の逆流が胆道癌の発生に及ぼす影響をみた。この結果、胆嚢・胆管癌が殆どすべてがPolyp型で発生することが明らかになった。今後はこの結果をふまえて早期胆道癌の発見につとめ、近い将来胆道ファイバーなどでPolypectomy等の処理で癌を治すも可能になるのではないかと思われる。またこれとは別に胆管壁の付属器腺より発生したと思われる癌がハムスター胆道癌短期誘発モデルでは多数認められていたがこれらの付属器腺より発生する癌が存在することは現在までは疑問視されていた。しかし本研究の結果、その存在が確実視されるようになってきている。これらは、ヒトの場合にもあてはまると考えられ、実際にも本研究結果を発表した際に、ヒトの症例報告も同時に発表することができ論文にもその旨を記載している。今後も本研究結果をもとに胆道癌の解明につとめていきたい。我々が開発した胆道癌短期誘発モデルにおける高率な胆道癌の発生には膵液の胆道内逆流とともに胆嚢十二指腸液の胆道内逆流が大きく関与していると考えられる。これは内瘻術をうけた合流異常例の胆道癌発生率が異常に高いことからも推察される。本年度までに研究発表してきたように、研究は当初に計画された以上の結果をもたらして進行しており、本実験により早期肝内胆管癌の発生機序が明らかになりつつある。即ち、本実験モデルにて発生した早期病変より我々は肝内胆管癌は(1)胆管増生巣より発生する型、(2)末梢胆管より硬化性病変として発生する型、(3)胆管内腔より乳頭状起隆病変として発生する型、(4)胆管壁の付属器腺より発生する4つの型に分類することができた。今後は平成6年度で作製した胆道内膵液逆流モデルでできた肝外胆管癌の初期病変像を解析すると同時に、発生した胆道腫瘍ならびに前癌病巣における発癌遺伝子、抑制遺伝子等の発現性を検索し胆道癌の予防、早期発見、治療に結び付く基礎的データを収集する。皮下継代株ならびに細胞培養株を用いて、制癌剤およびCCKを中心とした消化管ホルモンに対する感受性を検討することを予定している。胆道内膵液逆流モデルを作りBOPを投与し胆道内への十二指腸液の逆流が胆道癌の発生に及ぼす影響をみたこの結果、胆嚢・胆管癌がほとんどすべてがPolyp型で発生することが明らかになった。今後はこの結果をふまえて早期胆道癌の発見につとめ、近い将来胆道ファイバーなどでPolypectry等の処置で癌を治すのも可能になるのではないかと思われる.またこれとは別に胆管壁の付属器腺より発生したと思われる癌がハムスター胆道癌短期透発モデルでは多数認められていたが、これらの付属器腺より発生する癌が存在することは現在までは疑問視されていた。しかし本研究の結果その存在が確実視されるようになってきている。これは、ヒトの場合にもあてはまると考えられ、実際にも本研究結果を発表した際に、ヒトの症例報告も同時に発表することができ、論文にもその旨を記載している。
激震域における直接基礎の水平抵抗・支持力と上部構造物の極限応答

本研究では、遠心載荷実験で極大地震における直接基礎建物の極限応答を検討した。極大地震では上部構造物の加速度が頭打ちになった。これは、基礎端部直下の地盤が極限支持力に達し、転倒モーメントが極限に達したためである。加振後の基礎の傾斜・沈下は小さく、直接基礎建物は転倒しなかった。常時の極限支持力の安全率が十分に大きければ、大地震で直接基礎建物の転倒リスクは少ないと考えられる。また、根入れが深いと上部構造物応答が根入れの浅いケースより大きくなった。これは、根入れが深いと転倒モーメントに対し、基礎底面の鉛直支持力のみならず主働・受働面の土圧および壁面摩擦力が抵抗したためである。近年、2.7gを超える大加速度が地表面で計測されている。一方、建物被害が比較的小さいことが報告されている。その要因の一つとして、地盤と構造物の強非線形相互作用が挙げられている。しかし、そのメカニズムについて、十分な検討はなされていない。そこで、本研究では、乾燥砂-直接基礎建物の動的遠心載荷実験(根入れ無し)を行い、極大地震における建物の極限応答を検討した。入力加速度の振幅を段階的に大きくしたところ、地表面加速度は入力加速度とともに増加するものの、上部構造物加速度は頭打ちになった。また、高重心モデルにおける上部構造物の極限加速度は、低重心モデルのそれに比べて小さくなった。そのメカニズムを検討したところ、両者の極限転倒モーメントは同じであることが分かった。転倒モーメントは、主に上部構造物慣性力とその重心高さの積であるため、高重心モデルにおける上部構造物の極限加速度が小さくなったと考えられる。次に、水平載荷試験を行い、直接基礎構造物の極限転倒モーメントのメカニズムを検討した。静的水平載荷試験では、PB/2(P:鉛直荷重、B:基礎幅)より小さい値で転倒モーメントが極限に達した。これは地盤の局所的破壊によるものと考えられる。一方、振動実験では、誘発上下動によって基礎の鉛直力が減少し、転倒モーメントが動的PB/2と一致するケースがあった。一方、転倒モーメントが動的PB/2よりも小さい値で上限値に達するケースもあった。これは地盤が局所的に破壊したと思われる。以上から、極大地震における建物の極限応答は、地盤の局所的破壊および誘発上下動に依存する可能性のあることが分かった。基礎部の根入れがあるケースでは、地震時土圧が建物の応答に大きく影響すると考えられる。しかし、基礎根入れ部に作用する地震時土圧の知見は限られている。H25年度は、まず、水平震度(地盤加速度)の向きが地震時土圧に及ぼす影響を検討した。地震時土圧における地盤変位と基礎部変位の大小関係に基づいて、基礎根入れ部に作用する地震時土圧の水平震度の向きを推定する手法を提案した。同じ相対変位・水平震度でも水平震度の向き(地盤変位と基礎部変位の大小関係)によって、土圧係数が大きく異なることを示すとともに、理論土圧合力と遠心載荷実験で得られた実測値を比較して提案手法の妥当性を示した。次に基礎部に作用する全ての相互作用力(底面の摩擦力・底面鉛直力、主働受働面の土圧・壁面摩擦力、側面の土圧・摩擦力)が計測される模型を用いた大型遠心実験のデータを検討した。この模型は実大スケールで9m×9mあり、現実の建物に近い大きさである。一般的には、根入れが深い方が建物の地震時応答は小さくなると考えられいる。しかし、本実験では、根入れの浅いケースでは転倒モーメントの極大値が存在し、入力波の振幅を大きくしても上部構造物の応答が頭打ちになった。一方、根入れが深いケースでは、入力加速度とともに上部構造物の応答も大きくなった。すなわち、入力波が大きくなると根入れの深い建物応答が大きくなった。また、相互作用力を詳細に検討したところ、主働受働面の土圧合力が底面摩擦力と逆方向に働く現象が計測された。これらのメカニズムはさらに検討を続ける予定である。本研究では、遠心場における乾燥砂を対象にした直接基礎建物の振動台実験および水平載荷試験、軟弱粘性土を格子状地盤改良した地盤に対する振動台実験に基づいて、極大地震動において直接基礎建物の沈下・傾斜および極限支持力、改良地盤の地震時応答について検討し、以下の結果を得た。1)振動実験で極大地震動を入力したところ上部構造物の加速度が極限に達した。これは、直接基礎端部直下の地盤が塑性化し、転倒モーメントが極限に達したためである。水平載荷試験における転倒モーメントの極限値は振動実験とほぼ同じであった。2)振動実験および水平載荷試験における水平力と転倒モーメントから建築基礎構造設計指針(2001)で大地震時の極限支持力を算定したところ、それは自重よりも小さいものとなった。しかし、直接基礎建物は転倒せず、振動実験終了時における基礎の残留傾斜や静的載荷試験終了時における基礎の沈下は小さかった。3)大地震時における直接基礎の極限支持力は、転倒モーメントの極限値を与える。常時の極限支持力の安全率が十分に大きいケースでは、大地震時に基礎部端部の地盤が極限支持力に達しても、建物は転倒しないと考えられる。4)改良格子状地盤改良によって粘性土のS波速度は増加し、地震時の非線形性は軽減された。