hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視野障害による認知的不利益の解明とその克服

視野障害のシミュレーションにより、求心性視野狭窄と中心暗点における認知的不利益の違いを明らかにした。前者では視野の狭小化とともに成績が低下するが、後者では残存周辺視野が十分広くても成績は向上しなかった。この結果の背景に、中心暗点における注意スパンの問題があると考え、周辺視野に注意を拡げる練習を5日間行なった。その結果、練習群は課題達成時間・正答率ともに成績が向上した。特に5°と10°の暗点で顕著な効果を認めた。非練習群の成績に変化は見られなかった。注意の拡大は、残存周辺視野が有効利用できない中心暗点の認知的不利益(状況把握や効率的な物体検出などの問題)を改善する可能性がある。視野障害のシミュレーションを行い、視野障害のタイプと認知遅延・情報誤認・情報見落としなと認知的損失の関係を明らかにした。さらに、視野障害に視力低下や色覚異常が重複する、よりリアルな視覚障害例を想定したシミュレーションを実施した。平成28年度は、情報処理方略が異なることが予想される2つの視野障害のシミュレーションを実施した。シミュレーションには開発した視線同期型の制限視野移動システムを使用し、物体認知・視覚探索・シーンの理解の3課題で実験を行い、その認知特性を明らかにした。求心性視野狭窄は、残存視野の大きさに従って課題達成時間とその正答率が変化し、残存視野が大きいほど認知的問題が少ないことが分かった。一方、中心暗点では残存視野の大きさと課題達成時間・正答率に一定の関連性を認めなかった。その傾向はシーンの理解課題で最も顕著であり、暗点が小さくとも(残存視野が大きい)、認知的不利益が高く、周辺視野が効果的に使用できないことが分かった。シーンの理解は最も日常視に近い課題であり、中心暗点のQOLの低下を証明するうえで、極めて重要な知見が得られた。シーンの理解課題で、周辺視野が有効利用できない結果をうけて、周辺視野を効果的に使用するための訓練法を検討した。その他、視野障害に視力障害が併存していると、色覚情報がその認知的不利益を補填し、一方、視力障害・色覚障害が併存する場合には、認知的不利益がさらに高くなることを明らかにした。視線に同期しての制限視野が移動するシミュレーターを使用し、求心性視野狭窄と中心暗点における認知的不利益について、日常生活の認知的不利益を表現できる3つの課題(物体認識、視覚探索、シーンの理解)を実施した。求心性視野狭窄および中心暗点のシミュレーションを、健常人37名で実施した。また、中心暗点のシミュレーションで明らかにした、日常視に最も近いシーンの理解課題で周辺視野が有効利用できない点について、周辺視野への注意移動(注意スパンの拡大)学習を試みた。学習実験は健常人24名で行った。さらに、求心性視野狭窄に視力障害と色覚障害が併存している場合のシミュレーションを、健常人27名で実施した。求心性視野狭窄と中心暗点は、認知的不利益の性質が異なることが分かった。求心性視野狭窄は残存視野の広さに比例して不利益が少なくなる。一方、中心暗点は残存視野の広さと不利益に矛盾を認めた。例えば、暗点が小さい(直径5度)場合のシーンの理解課題の課題達成時間は、大きい場合(直径40度)のそれと変わりなく、中心暗点では残存周辺視野が広くても、視覚認知度が向上しないことが分かった。周辺視野を効果的に使用するための視覚注意スパンの拡大学習を行ったところ、この現象は改善することが分かった(予備実験)。現在、この点について本実験を実施して確認中である。視野障害に視力障害または色覚障害が併存している場合のシミュレーションおよび視野障害に視力障害と色覚障害が併存する場合のシミュレーションの結果については、実験精度を上げて確認中である。現在までのところ、視野障害に視力情報が併存する場合は色情報が形態認知を助け、視力障害と色覚障害がさらに併存する場合には、認知的不利益が高くなることが明らかになっている。日本の視覚障害者は164万人に達し、社会的損失は毎年約9兆円にのぼる。原因の多くは視野障害が必発する後天性疾患である。そのため、多くの障害者が社会活動から離脱するが、視野障害と認知的不利益の関係について合理的説明がなされていない。視覚障害者のActivity of Daily Livingを正しく理解し、また向上させるために、本研究を実施した。背景刺激と制限視野が任意に設定できる視野障害シミュレーターを使用し、視野障害の代表的パターンについて認知的不利益の違いを明らかにした。求心性視野狭窄では視野の狭小化とともに成績が低下するが、中心暗点では暗点が小さく残存周辺視野が十分広くても、シーンの理解の成績は不良であった。視野障害による問題点は課題によって異なるため、日常視に近い課題が必要であることを示した。中心暗点における認知的問題は、網膜に与えられた情報量と認知レベルの乖離を示しており、その背景に注意スパンの問題があると仮定し、周辺視野に注意を拡げる練習を5日間実施した。その結果、残存周辺視野が有効利用できない中心暗点おける状況把握や効率的な物体検出などの認知的不利益は、視覚練習による改善が期待できることが分かった。

これらの研究成果は、病院等の視野検査結果と日常生活での困難度の乖離が見られる場合の理由の説明を容易にし、また網膜疾患治療後の残存視野の有効利用に新たな方略を与えることができたと考える。障害者に対する合理的配慮と支援につなげる基礎研究として、研究成果の主な部分は、2016年日本眼科学会、2017年ロービジョン学会で報告し、関連研究については、2017年視覚学会、栃木県・北海道視能訓練士会合同研究会で報告した。視野障害のシミュレーションにより、求心性視野狭窄と中心暗点における認知的不利益の違いを明らかにした。前者では視野の狭小化とともに成績が低下するが、後者では残存周辺視野が十分広くても成績は向上しなかった。この結果の背景に、中心暗点における注意スパンの問題があると考え、周辺視野に注意を拡げる練習を5日間行なった。その結果、練習群は課題達成時間・正答率ともに成績が向上した。特に5°と10°の暗点で顕著な効果を認めた。非練習群の成績に変化は見られなかった。注意の拡大は、残存周辺視野が有効利用できない中心暗点の認知的不利益(状況把握や効率的な物体検出などの問題)を改善する可能性がある。求心性視野狭窄と中心暗点のシミュレーション結果については、実験を終了して、学術論文の作成を準備中である。周辺視野を効果的に使用するための視覚注意スパンの拡大学習の結果については、本実験を実施して、学習効果を明らかにしていく予定である。予備実験の結果は、第28回日本ロービジョン学会(平成29年5月)で、発表する予定である。視野障害に視力障害または色覚障害が併存している場合のシミュレーションおよび視野障害に視力障害と色覚障害が併存する場合のシミュレーションの結果については、要因の複雑性を整理し、実験精度を上げて確認する予定であり、現在、実験を行っているところである。現在、最も準備が遅れているのは視野障害の実例で同様の課題を行うことであり、症状が固定している障害者の実験参加ボランティアについて、ライトハウス等の視覚障害者総合福祉施設との間で、募集方法等の検討を始めているところである。認知科学残存視野、特に周辺視野の視覚認知を強化するための訓練装置の開発・制作を外部機関に依頼している。様式について慎重な議論のため、完成が遅れた。そのため、平成28年度にその支払いができず、「次年度使用額」が生じた。なお、本装置は平成29年度7月を目途に完成予定である。残存視野、特に周辺視野の視覚認知を強化するための訓練装置の開発・制作は、平成29年度7月目途に完成し、納品予定である。「次年度使用額」は本機の支払いに使用する予定である。
ダイナミックな電気化学界面の凍結抽出によるスナップショット解析

蓄電池等の更なる性能向上のため溶液/電極界面の原子スケール解析が強く望まれているが、液体の存在によって実験手法が著しく限られている。本研究では、光電子分光測定及び走査トンネル顕微鏡を用いた凍結電気二重層のスナップショット測定(ex situ測定)を行い、in situ測定では取得できない電極上のイオン・溶媒・反応中間体分布を解析し、従来の電気二重層モデルでは捉えられない現実電極系の新しい物理化学を創成する。
シグナル伝達分子より見たSLE患者T細胞の機能異常に関する検討

当該年度における研究実績は以下の通りである。1.SLE患者における末梢血単核細胞(PBMC)よりvav proto-oncogene産物Vavを免疫沈降し、そのチロシンリン酸化の程度を正常者群、SLE患者抗CD45自己抗体陽性群および陰性群で比較検討した。その結果、SLE患者群は正常者群に比しVavのチロシンリン酸化は軽度増加傾向にあった。また抗CD45抗体の有無にては、Vavのチロシンリン酸化の程度に有意差はなかった。この理由として、当研究においては、患者PBMCを分離して用いたが、リンパ球サブセットにおけるVavのチロシンリン酸化の変化が、PBMC全体では現われない可能性が考えられ、また、PBMC分離に要する時間などが、チロシン脱リン酸化のin vitroでの変化に影響している可能性も考えられた。2.一方、抗CD45自己抗体陽性SLE患者血清より分離精製された抗CD45自己抗体を用いて、in vitroにおけるPBMC増殖への影響を検討したが、CD3およびPHA刺激によるPBMC増殖に軽度の抑制効果が認められた。また細胞培養液中IL-2濃度、IL-2mRNAレベルにおいても抗CD45自己抗体による軽度の抑制効果が認められ(原稿準備中)、SLEにおける免疫低下に抗CD45自己抗体の関与が示唆された。この系において、T細胞レセプター(TCR)近傍の分子群のチロシンリン酸化に関し検討したが、Vav、Fynなどのチロシンリン酸化への抗CD45自己抗体添加による影響は、1時間までの時間経過においては認められなかった。CD45に対する自己抗体の細胞増殖への影響がこの分子の脱リン酸化活性に由来するものだとすると、より長時間の観察による脱リン酸化の阻害などをより詳細に検討することにより、有意な変化が認められる可能性はある。
歯の形態形成における上皮間葉相互作用-エナメル結節の役割について-

申請者は平成1011年度科学研究費補助金を受け、マウス歯胚形成におけるグリコーゲン含有細胞の動態について微細構造学的・組織化学的に検索すると共に、in vivo、in vitroにおける歯胚のエナメル結節を微細構造学的に視察し、アポトーシスの抑制が歯胚に与える影響、ホメオボックス遺伝子Msx-2ノックアウトマウスにおける歯の形態異常についても検索し、以下の事を明らかにした。1.歯胚形成の蕾状期から鐘状期にわたり、歯小嚢細胞が多量のグリコーゲンを含有していたのに対し、グリコーゲン含有細胞は上皮間葉相互作用において成長因子等のシグナル活性が高いエナメル結節と歯乳頭には存在しなかった。このことよりグリコーゲンの欠如とシグナル活性には相関がみられた。また、将来の骨形成部位に一致してグリコーゲン含有細胞が出現することから、グリコーゲン含有細胞の分布と3次元的な骨形成部位とは相関があることが明らかとなった。2.蕾状期後期に歯胚上皮先端部に現れるエナメル結節細胞は他の上皮細胞に比べ丈が高く、発達したゴルジ装置と分泌顆粒様小胞を有していた。帽状期後期になるとエナメル結節細胞は丈を低くし、数多くの細胞が食小胞を有していた。これらの食小胞にはアポトーシス小体と思われる構造物が観察され、エナメル結節の消退と共にその数が減少した。また、アポトーシスの抑制により歯胚の大きさの減少とエナメル器の細胞密度の増加が引き起こされることが明らかとなった。3.Msx-2ノックアウトマウスにおいて、歯胚上皮の中間層・星状網・外エナメル上皮への分化が阻害され、エナメル芽細胞のネクローシスが惹起され、エナメル質形成不全が引き起こされることが明らかとなった。また、Msx-2遺伝子欠損は、エナメル器のアポトーシスの阻害、歯冠の形態異常、齧歯類臼歯に特徴的なenamel freeariaの消失を引き起こすことが明らかとなった。申請者は平成10年度科学研究費補助金を受け、マウス歯胚形成におけるグリコーゲン含有細胞の動態について微細構造学的・組織化学的に検索すると共に、in vivo、.in vitroにおける歯胚のエナメル結節を微細構造学的に観察し、アポトーシスの抑制が歯胚形成に与える影響についても検索し、以下の事を明らかにした。また、将来の骨形成部位に一致してグリコーゲン含有細胞が出現することから、グリコーゲン含有細胞の分布と3次元的な骨形成部位とは相関があることが明らかとなった(Cell and Tissue Research 1999印刷中)。2.蕾状期後期に歯胚上皮先端部に現れるエナメル結節細胞は他の上皮細胞に比べ丈が高く、発達したゴルジ装置と分泌果粒様小胞を有していた。また、アポトーシスの抑制により歯胚の大きさの減少とエナメル器の細胞密度の増加が引き起こされることが明らかとなった(解剖学雑誌74(1):65,1999)。

平成11年度科学研究費補助金を受け、in vitroにおける歯胚のアポトーシスを抑制し、歯胚に惹起される影響、ホメオボックス遺伝子Msx-2ノックアウトマウスにおける歯の形態異常について検索し、以下の事を明らかにした。1.in vino、in vitroにおける歯胚のエナメル結節を微細構造学的に観察した結果をふまえ、アポトーシスの抑制が歯胚形成に与える影響について検索した。E13E15日齡のマウス下顎第一臼歯歯胚を摘出し、歯胚を培養し、CED-3/interleukin-1 Beta-converting enzyme(ICE)インヒビターをin vitro歯胚に加える事によりエナメル結節のアポトーシスを抑制し、歯胚形成過程を光顕・電顕にて観察した。アポトーシス抑制実験において、DEVD単独では有効なアポトーシスの抑制がみられなかったが、Z-VADとDEVDの混合により、アポトーシス小体様果粒の減少が観察された。アポトーシスの抑制により歯胚の大きさの減少とエナメル器の細胞密度の増加が引き起こされることが明らかとなり、Msx-2ノックアウトマウスにおいてエナメル器のアポトーシスが抑制され細胞密度の増加が引き起こされる結果と相関があることが推測された。2.Msx-2ノックアウトマウスにおいて、歯胚上皮の中間層・星状網・外エナメル上皮への分化が阻害され、エナメル芽細胞のネクローシスが惹起され、エナメル質形成不全が引き起こされることが明らかとなった。また、Msx-2遺伝子欠損は、エナメル器のアポトーシスの阻害、歯冠の形態異常、齧歯類臼歯に特徴的なenamel freeariaの消失を引き起こすことが明らかとなった。
磁束合成形二次元リニア同期モータによる分岐装置の実証研究

平成7年度に製作を行なった実験機の静止試験による推力の測定により、推進方向のディテント力は、その設計で用いたユニット_<LSM>(リニア同期モータのユニット)配置法の作用で実用上有害でない程度に抑制されることがわかった。一方で垂直方向の吸引力が非常に大きいため、推力特性上必要な程度に十分ギャップ長を小さくとるということが不可能であることがわかった。垂直力を抑えるため鉄心間ギャップ長をある程度大きくとりながら、推力発生のための一次電流の大きさを確保するため、スロットを用いないリング巻線方式を採用することを提唱した。そして、システム構築に有害な垂直方向吸引力を一定としながら、永久磁石の利用率を最大とする磁石寸法と、前述の拘束条件のもとで推力を最大化するギャップ長を与える理論設計式を導いた。これで推進方向の設計の理論的な最適化はできたが、分岐装置としての横方向推力についての改善はできない。横方向移動に関しては、ユニット_<LSM>の鉄心が原理的に不連続な配置になることにより本来の推力より大きなディテント力が出てしまうことが本質的な問題であることが試験機での経験によりわかっているが、この力はギャップ部周辺の幾何学的形状に強く依存するため、統一的に理論式で扱うことは困難である。そこで、有限要素法を用いた磁界解析で、このディテント力低減のための可動子鉄心形状の改善を行ない、比較的簡単な可動子形状修正により、横方向へ自起動が可能になることを計算で示すことができた。さらに、具体的測定値を得るにはいたらなかったが、_<DSP>(デイジタルシグナルプロセッサ)を用いた電源制御のハードウェア構築のため制御ボードを購入するとともに、並行して同期機の電流および速度の計算機制御の検討を行なった。平成7年度には、二次元のリニア同期モータの可動子側および支持機構に重点をおき、確実に推力を発生できる構成、摩擦力の影響を排除した形での推力測定を行なえる支持機構、ディテン力の低減法、永久磁石の利用率を高めるとともに磁気装荷と電気装荷の配分を考慮した推力向上のための設計法につき理論、実験両面から検討を進めた。可動子については、永久磁石を材料から検討し、ネオジウム鉄の磁石を購入、装着の作業を研究室内で行い、今後の検討のための製作技術を確立した。その結果、前年度に予備的に行なった実験がうまくいかなかったのは、主として永久磁石そのものの特性が不良であったということが原因であったことがわかり、ここで提唱した磁極配置を用いれば少なくとも鉛直方向のディテント力は問題にならぬほど小さいことが実験的に確かめられた。支持機構は当初リニアベアリングやレールを想定し、メーカのカタログなど丹念に当ったが、結局は摩擦力を原理的に排除して静推力特性を測定するために高いところからワイヤで吊り下げるという方式を取り、精密に位置決めをしながら推力を取る装置を自作した。一方、この方式は、ギャップの支持のためには剛性が弱く、当初の目論みまでギャップ長を縮めることができなかったが、そのために有限の剛性を持つ支持機構と磁石の吸引力の関係が問題であることがわかり、その簡単な解析も行なうこととなった。モータそのものの現在の寸法を理論的に解析すると、永久磁石の動作点や一次と二次の電流配分が最適化されておらず、軽量化の余地があることが明らかとなった。平成7年度に製作を行なった実験機の静止試験による推力の測定により、推進方向のディテント力は、その設計で用いたユニットLSM(リニア同期モータのユニット)配置法の作用で実用上有害でない程度に抑制されることがわかった。

垂直力を抑えるため鉄心間ギャップ長をある程度大きくとりながら、推力発生のための一次電流の大きさを確保するため、スロットを用いないリング巻線方式を採用することを提唱した。そして、システム構築に有害な垂直方向吸引力を一定としながら、永久磁石の利用率を最大とする磁石寸法と、前述の拘束条件のもとで推力を最大化するギャップ長を与える理論設計式を導いた。これで推進方向の設計の理論的な最適化はできたが、分岐装置としての横方向推力についての改善はできない。横方向移動に関しては、ユニットLSMの鉄心が原理的に不連続な配置になることにより本来の推力より大きなディテント力が出てしまうことが本質的な問題であることが試験機での経験によりわかっているが、この力はギャップ部周辺の幾何学的形状に強く依存するため、統一的に理論式で扱うことは困難である。そこで、有限要素法を用いた磁界解析で、このディテント力低減のための可動子鉄心形状の改善を行ない、比較的簡単な可動子形状修正により、横方向へ自起動が可能になることを計算で示すことができた。さらに、具体的測定値を得るにはいたらなかったが、DSP(ディジタルシグナルプロセッサ)を用いた電源制御のハードウェア構築のため制御ボードを購入するとともに、並行して同期機の電流および速度の計算機制御の検討を行なった。
放線菌線状ゲノムを利用したゲノムスワップへの挑戦

プロトプラスト融合法を応用した放線菌と枯草菌の細胞質混合法を開発・最適化した。また、放線菌ゲノムをホストゲノム、枯草菌ゲノムをゲストゲノムとして組み換える系を構築した。選択した放線菌の組み込み部位の周辺を調べたところ、プラスミドを組み込んだ場合はプラスミドが狙ったとおりに組み込まれていることがわかった。しかし、ゲノムが組み込まれているはずの選択株のゲノム上には、選択に用いた薬剤耐性遺伝子存在は認められたが、500kbから2Mbの組み込み点から離れた領域は含まれていなかった。視点を変えて、接合を利用した大腸菌-枯草菌間のゲノム工学を目指し、両者の接合による遺伝子交換技術を開発した。本研究では、放線菌の線状ゲノムに枯草菌の全ゲノムを挿入し、ツインゲノムを有する人工生命体の創成を最終目的とし、その技術的側面の可能性を追求した。平成24年度は蛍光色素やプラスミドを利用し、プロトプラス融合系の最適化とプロトコール化を実現し、放線菌、枯草菌の融合による細胞質の混合に成功している。平成25年度は完成した系を用いて枯草菌のゲノム上に放線菌actinophageの組み込み部位を挿入し、平成24年度構築した融合系で細胞質融合を行った。抗生物質の併用による選択で、枯草菌ゲノム由来の代謝系を抑え、放線菌ゲノム由来の代謝系を持つ株を選択した。選択した株は表現形に少し異常が見られたが、放線菌の形態を示していた。選択された候補株からゲノムをとり、マルチPCRで確認したところ、選択に用いた薬剤耐性遺伝子存在は認められたが、500kbから2Mbの組み込み点から離れた領域は含まれていなかった。さらに組み込み点周辺を調べると薬剤耐性遺伝子を含む、非常に小さな領域のみが組み込まれていた。CHEFを利用してゲノム型を調べたが、マクロ的にはホストに利用した放線菌のものと同じであった。この結果は一度組み込まれた枯草菌ゲノムが速やかに排除されたと考えられた。我々の結果や国内の他の研究チームの枯草菌に巨大なGC含量が高いDNAを組み込む試みの失敗より、あまりにもゲノムのGC含量が違うゲノムの移植は困難だと考えられた。最後に視点を変えて、接合を利用した大腸菌-枯草菌間のゲノム工学を目指し、両者の接合による遺伝子交換技術を開発した。【放線菌リニアゲノムへの遺伝子挿入方法の確立とツインゲノムの創成】プロトプラスト融合法を応用した放線菌と枯草菌の細胞質混合法を開発・最適化した。開発した系は放線菌ゲノムへの部位特異的組み込みを行えるactinophageのattP-int領域と放線菌に薬剤耐性を与える遺伝子をゲノムに組み込んだ枯草菌を用いた。実験系の確認には枯草菌内で複製するプラスミド上に同様の遺伝子領域を組み込んだベクターを有する枯草菌を用いた。放線菌のプロトプラスト調整は通常の方法を、枯草菌プロトプラストの調整は赤松らの方法を応用した。両者のプロトプラストを蛍光色素でラベルして追うことで、融合の確認を行った。また、枯草菌に持たせたプラスミドの組み込みによる耐性遺伝子の発現でも確認した。水分活性を低下させるPEGでは平均分子量4000のPEGを濃度50%で使用した場合に最も効率が良かった。プロトプラスト再生中に枯草菌の増殖を特異的に阻害する抗生物質を検索、MICを求めて使用し、放線菌型表現形の株だけを選択的に再生させた。システムで設計された薬剤耐性でゲノムを組み換えた放線菌を特異的に選択した。しかし、ゲノムが組み込まれているはずの選択株のゲノム上には枯草菌の遺伝子群は見当たらず、また、組み込み部位の周辺配列も保持されたままであった。組換え頻度はプラスミド系のほうが遙かに高かった。実験系が組めたので70%程度の進展度合いである。ただ何が起こっているかなどを明らかにするためにPCR法やゲノム電気泳動法であるCHEFを用いた解析を行う必要がある。また、ゲノム組み換えの疑似陽性株がなぜ出るのかを組み込み部位などを明らかにすることで解明し、システムを再構築する必要がある。プロトプラスト融合と放線菌ゲノムへの組み込みは設計通りに動いているようである。従って、特にゲノム組み換えの場合に、何が起こっているのかを知ることを主たる研究方針とする。具体的にはCHEFを用いたゲノム解析や、組み込み部位の増幅、配列決定などで調べる。また、リボソームの拮抗的影響がある可能性が高いため、リボソームを一つしか持たない枯草菌の利用を計画している。

また、接合伝達を利用した大型DNAの挿入も試行する。昨年度繰り越した859,278円の研究費は、リアルタイムPCR装置を購入予定であったが、値段的に釣り合わず、また、大学の共有施設に購入予定の機器よりより上位の装置があるため、一部を残して消耗品購入にまわし、次年度にゲノム電気泳動装置の再整備に用いることとした。25年度初頭にゲノム電気泳動の諸部品を購入する。今年度新たに請求した予算は、初期計画にしたがって酵素などの消耗品を中心に有効利用する。
肝移植における抗ドナー特異抗体産生意義の解明と個別化免疫療法の探求

臓器移植において、肝臓は他臓器よりも免疫に寛容な臓器であり、リンパ球クロスマッチの結果や、抗ドナー特異抗体の臨床的意義について明確な見解が得られていない。本研究は、ラット肝移植モデルおよび当教室の肝移植前後の臨床検体を用いて、術前またはde novo抗ドナーHLA特異抗体産生と、それらのグラフトに与える影響を検討することを目的としている。これまで、ラット肝移植にて同系間および異系間肝移植モデルの作成を試みていたが、手術手技の習得が不十分であり、安定性した生存を得ることが依然できないままであった。今回研究責任者の異動に伴い、異動先での研究継続が困難となったため、本研究を早期終了することとなった。当教室での臨床検体を用いた検討に関しては、これまでに施行された129例の成人肝移植において、術前ドナー・レシピエントリンパ球クロスマッチ陽性症例は14例(ABO不適合と重複5例あり)であった。本研究開始以降の症例において、術後に新たにde novo抗ドナーHLA特異抗体を産生した症例はなかった。クロスマッチ陽性例は術後肝動脈狭窄が14.3%と、クロスマッチ陰性群の4.8%と比べて有意に合併症発生が多かった。通常の急性細胞性拒絶に関しては両群間に差は見られなかったが、クロスマッチ陽性例においてのみ、2例(14.3%)において液性拒絶反応を認めた。それらの症例は血漿交換にて抗ドナー抗体除去することで肝機能の改善が得られた。クロスマッチ陽性例の術後1年生存率は71.4%と対照群86.0%と比べて有意に不良であった。本年度は、まずラット肝移植においては、肝移植の手術手技の習得と、同系間および異系間肝移植モデルの作成を計画していたが、手術手技の習得が不十分であり、安定性した生存を得ることができず、来年度も引き続きラット肝移植モデルの作成を必要とする。当教室での臨床検体を用いた検討に関しては、本年度は脳死肝移植5例を含む13例の成人肝移植が施行され、その検体を使用した。ABO血液不適合症例は13例中5例あり、術前ドナー・レシピエントのクロスマッチ陽性症例は4例(ABO不適合と重複2例あり)であった。術後肝生検時などに採取した検体での検討では、術前クロスマッチ陰性の9例においては、術後にde novo抗ドナーHLA特異抗体をした症例はなかった。クロスマッチ陽性であった4例のうち2例において術後肝障害時に抗ドナー抗体価が術前と比して著明に高値となっており、さらにその時に採取した肝生検のC4dの免疫染色で血管内皮が染色された。さらに、その後に施行した血漿交換にて抗体価は減少するとともに肝機能も改善したため、液性免疫応答の関与が示唆された。ラット肝移植モデルの研究に関しては、現時点では過去の報告等で言われているような十分な生存が得られるモデルの作成に至っていない。安定した生存が得られるモデル作成には、グラフトとなる肝臓を摘出してから、血管吻合を行って肝臓に再灌流するまでの無肝期の時間を、過去の報告によると17分未満にする必要性があり、その手技習得には次年度にも修練する必要がある。

また、臨床検体モデルにおいても、今回抗ドナー特異抗体価が上昇し、液性拒絶反応の関係が示唆された2例は、クロスマッチだけでなく、ABO血液型不適合移植症例であったため、抗ドナー抗体産生による液性拒絶と言えるかの検討は不十分である。今後も、症例の蓄積を行い、de novoでの抗ドナー抗体産生を来たすような症例の有無もみていかなければならない。さらに肝障害時の血液および肝生検サンプルにおいて、細胞性免疫の主体とされるCD4+T細胞やCD8+T細胞分画に加えて、細胞性免疫の制御に関わるとされるCD4+CD25+Foxp3+の制御性T細胞を測定し、その増減と液性免疫の主体である抗ドナー抗体産生との関係について比較検討しなければならない。さらには、肝障害時のみではなく、術後安定期となった時期での血液や肝生検サンプルの集積も必要であるが、全体の症例数が少なく、さらにクロスマッチ陽性症例も限られるため、引き続き次年度も症例を蓄積していかなければならない。次年度中には、安定したラット肝移植モデルを確立させ、さらには研究計画に基づいて、各移植モデルにおいてのクロスマッチ検査を行う。もしもその結果、どの組み合わせにおいても前感作抗体が存在せずクロスマッチ検査がすべて陰性となった場合でも、de novoでの抗体産生の検索を経時的に行っていく方針である。そして、それらのモデルにおいて、それぞれ経時的に血液やグラフトを採取し、免疫染色やT細胞の分画を検討していく予定である。次々年度には、さらに免疫抑制剤を投与したモデルなども作成し、細胞性免疫や液性免疫の関連がいかに変動していくかを比較検討する。成人肝移植での臨床検体を用いた検討では、次年度および次々年度も引き続いて、術前および術後肝障害時、術後安定期の血液・肝生検サンプルを採取し、クロスマッチ検査・抗ドナー特異抗体価の測定とともに、細胞性免疫の主体とされるCD4+T細胞やCD8+T細胞分画に加えて、細胞性免疫の制御に関わるとされるCD4+CD25+Foxp3+の制御性T細胞を測定する予定である。今年度に必要な物品を購入し終わったため。来年度に必要な物品を購入するため。
間質性腎炎の研究(Tamm Horsfall蛋白を中心として)

(1)抗ヒトTHP蛋白に対する兎抗血清を作製し、これを用いて一昨年に正常ヒト血清中のこの蛋白の存在を見出し得た。その後膀胱尿管逆流を示し、腎盂腎炎を再発する患者等で血清中に遊離するTHP蛋白量を追跡したが感染発症時に蛋白量の増加を示した症例は見られなかった。又尿中に遊離する蛋白量も、抗原抗体反応のみならず、蓄尿してから塩折操作を行って定量する方法を用いてもやはり増加を示す症例は見られなかった。尚、腎組織中のこの蛋白の分布の変動を見る予定も立てていたが(蛍光抗体法若しくは酵素抗体法を用いる)腎摘除に適した症例が未だ見られず実施し得ていない。(2)犬を用い、2週間尿管の完全閉塞を行い、その後開放するモデルを最初に作製し、抗イヌTHP蛋白を用い、尿中に遊離する蛋白量の変化を追跡することを先ず試みた。しかし手術操作に伴う感染例が多く、一定の傾向を示すに至らず、非感染例と感染例の比較対照を行い得るに至らなかった。次に、ラットでは逆行性腎感染が容易に作製し得ることから、抗ラットTHP蛋白抗血清を作製し、閉塞と感染の合併モデルと単純な感染モデルとの比較を手始めとし、次に感染成立後閉塞を加えることで、第二次反応として血中に遊離するTHP蛋白に対する自己抗体が得られる可能性について検索を行うことに着手したが、ラットの尿中THP蛋白の分離精製が容易でなく、現在採尿法に工夫を加えている段階である。本年度の研究の第一段階は,従来問題として残されていたTammーHorsfall蛋白の人血清中の存否の追求である.我々は人尿中より精製したこの蛋白を抗原として兎を免疫し,得た抗体(多クローン抗体)を用い,アフィニティー・クロマトグラフィー用カラムを作製し,血清中のこの蛋白を濃縮することを繰り返した.その結果,精製したTHG蛋白は約300μgとなった.これをSDSーPAGE及びwesternーblottingで分析を試みた.最終的にblottingにより転写された場合,上記抗体を用いた酵素抗体法では100ng/mlのTHG溶液まで分離したバンドを検出し得ることが判り,血清より精製したpossibleーTHGはニトロセルロース膜上でCBB染色では検出し得ない部分に,酵素抗体でバンドが見られ,これは尿より精製したTHGとほぼ易動度が一致した.このことにより,従来他の研究者がRadioーimmuno assay等で抗体と結合する蛋白としてのみ同定し得ていた血清中のTHGを分離同定し得たものと考えられた.この結果は,先に我々が行った実験で米国のHodson,SwedenのFasth等がFLISAにより検出したと報告していたTHG抗体が,手技上の誤りによるartefactであることを見出し報告しているが,その結論(血清中には自己抗体としての抗THG抗体が存在しない)と矛盾しない現象と考えられる.現在,ラットを用い,実験的間質性腎炎を作製し,各種の条件を加えて抗THG抗体が生じる場合があり得るかについて検討を進める計画を進めている.昨年の研究で人血清中には、Tamm-Horsfall(THG)蛋白は検出し得たが、抗THG抗体は検出し得ぬ事が判った。その為通常人の腎から慢性的に血清中に蛋白が遊離する場合や、腎自身に慢性病変の存在する場合には抗体は検出し得ないと考え、先ず片側の腎の傷害を与えて血清中にTHG蛋白を遊離させて免疫源として抗体生細胞を刺激し、(感作用腎傷害)間隔を置いて他の腎に急性傷害を与えて血中に大量の抗原を遊出させ"セカンド・セット"反応を起こさせる試みを行う事とした。

手始めに犬を用い、片側尿管結紮を開放し、腎機能回復を待って対側尿管結紮に腎感染をお越し、大量のTHG遊離が起きるか否かを検討する事を試みた(最初尿管結紮を行った腎に感染を起こすのは不適当で、又、対側の新鮮傷害を起こす際、犬に急性腎不全状態を斉らさぬ為には、一旦結紮した尿管を開放して腎機能の回復を図る必要がある。しかし犬約20頭を用いた実験で、尿管結紮側の腎機能を経時的に計測する為、尿管を皮膚移植してクレアチニンクリアランスで追跡したが、満足すべき腎機能の回復を見た個体の数が4頭と少なかった。従ってこの系を用いての実験は困難と判定した。その為実験動物をラットに変更し現在ラット尿中THG蛋白に対するウサギ抗体の作製と、それに続くラット血清中のTHG蛋白の証明、及び閉塞腎作製時の血中蛋白量の変動等を追う実験系を確立する為検討を開始している。(1)抗ヒトTHG蛋白に対する兎抗血清を作製し、これを用いて一昨年に正常ヒト血清中のこの蛋白の存在を見出し得た。その後膀胱尿管逆流を示し、腎孟腎炎を再発する患者等で血清中に遊離するTHG蛋白量を追跡したが感染発症時に蛋白質の増加を示した症例は見られなかった。又尿中に遊離する蛋白量も、抗原抗体反応のみならず、蓄尿してから塩析操作を行って定量する方法を用いてもやはり増加を示す症例は見られなかった。尚、腎組織中のこの蛋白の分布の変動を見る予定も立てていたが(蛍光抗体法若しくは酵素抗体法を用いる)腎摘除に適した症例が未だ見られず実施し得ていない。(2)犬を用い、2週間尿管の完全閉塞を行い、その後開放するモデルを最初に作製し、抗イヌTHG蛋白を用い、尿中に遊離する蛋白量の変化を追跡することを先ず試みた。しかし手術操作に伴う感染例が多く、一定の傾向を示すに至らず、非感染例と感染例の比較対照を行い得るに至らなかった。次に、ラットでは逆行性腎感染が容易に作製し得ることから、抗ラットTHG蛋白抗血清を作製し、閉塞と感染の合併モデルと単純な感染モデルとの比較を手始めとし、次に感染成立後閉塞を加えることで、第二次反応として血中に遊離するTHG蛋白に対する自己抗体が得られる可能性について検索を行うことに着手したが、ラットの尿中THG蛋白の分離精製が容易でなく、現在採尿法に工夫を加えている段階である。
家族と労働市場における階級・ジェンダー・エスニシティの相互作用と不平等の比較研究

本研究は、階級・ジェンダー・エスニシティの相互関係から、欧米やアジア諸国で提示される階層研究の知見との比較検討を行い、新たな理論枠組みの導出を目指すことを目的としている。実証研究では、大規模公的統計と小規模なミクロデータの双方を活用することで、家族と労働市場の中で生じる不平等形成メカニズムを明らかにすることを重視する。昨年度は、研究プロジェクトの初年度であり、研究プロジェクトを進展させるための様々な準備を行った。第1に、大規模公的統計の申請作業を総務省統計局に対して行った。申請には、様々な書類や研究計画、使用する指標や変数のリストを提出する必要から、多くの時間を要した。最終的には、国勢調査と就業構造基本調査ともに、2019年の2月はじめに申請作業を終え、データセットを入手することができた。理論的な検討の部分では、先行研究の検討を行った。あわせて、近年のアジア諸国における不平等の動向を把握するため、海外共同研究者であるKwang-Yeong Shin中央大学校教授と、Chin-fen Chang台湾中央研究院の研究員のお2人をお招きして、国際シンポジウムを慶應義塾大学三田キャンパスにて、2018年11月に行った。このシンポジウムを通じて、アジアの不平等研究の動向を把握することができ、アジア諸国を中心とする階層、不平等理論の再構成に多くの示唆を得ることができた。シンポジウムと合わせて、小規模な研究会を2回行った。ひとつは、海外共同研究者であるマルメ大学の長南さや佳氏の来日に合わせて、スウェーデンにおける移民の統合政策と不平等の動向について検討する研究会を行った。いまひとつは、統計方法論を検討するため、近年の機械学習、深層学習の発展について、民間企業でデータサイエンティストとして活躍されている浅見正洋氏をお招きしての研究会を行った。本研究プロジェクトの初年度は、本研究申請時にまとめた研究計画通りに、研究を進展させることができた。本研究は、公的統計のミクロデータを分析に活用することを重視している。代表者は、以前の科研費プロジェクトでも、国勢調査をはじめとする公的統計を研究に用いており、データの利用申請に多くの時間を要することは理解していた。研究の初年度に、データの利用申請を完了し、データを入手することができた。2018年度は、全体会合を2回開催した。第1回目は、4年間の研究をどのように進めていくのかを確認するとともに、公的統計を本研究プロジェクトでどのように活用するのかも検討を行った。第2回目の会合の1日目では、韓国・台湾の研究者をお招きして、不平等に関する国際シンポジウムを行った。そのことで、アジア諸国の近年の不平等の動向やそのために必要な理論の再構成について、多くの示唆を得ることができた。2回の全体会合とは別に、小規模な研究会を2回行った。ひとつは、海外共同研究者である長南さや佳氏を招いての研究会と、統計分析の方法論については、機械学習、深層学習の数学的な考え方と社会科学における応用について検討する研究会を、浅見正洋氏をお招きして行った。様々な文献を通じて、先行研究の検討を行い、その検討結果は、2回の全体会合の中で、他のメンバーと共有した。以上から、2018年度は、当初の計画通り、研究を進めることができた。今後は、利用申請を行った公的統計データの整備を行い、分析に着手したいと考えている。就業構造基本調査は、6時点にまたがるデータの利用申請を行ったため、そのデータの分析やデータを用いた不平等の時系列比較を進めるためには、データの統合と整備が不可欠である。その作業を本研究会のメンバーである森山智彦氏を中心に行う。その作業のための会合を、本年度数回実施する。また、階層研究の理論的な検討をさらに進めるため、2019年の6月には、世界的に著名な階層研究者であるテルアビブ大学のYossi Shavit氏、本研究プロジェクトの海外共同研究者であるHyunjoon Park氏をお招きしての国際シンポジウムを行う。教育機会の不平等を主なテーマとするシンポジウムを開催することで、近年の家族の変化が不平等の形成にどのようにかかわっているのか、その理論的な示唆を得ることを大きな目的とする。国際シンポジウムに合わせて、全体会合を行い、各自の研究の進捗状況について共有し、研究を進める。また、本研究の代表者である竹ノ下は、海外共同研究者であるKwang-Yeong Shin氏の招待で、7月に韓国で開かれるKorea Inequality Research Networkのシンポジウムに出席し、研究報告を行う。そのことで、最近の韓国における不平等研究の動向を把握し、アジアを中心とする階層理論の再構成について、示唆を得る。さらに、韓国の階層研究者と、今後どのような研究交流が可能か、シンポジウム出席者と意見交換することを予定しており、国際的な階層研究の発展や日本と韓国との不平等研究の交流の進展を目指す。

最終的には、国勢調査と就業構造基本調査ともに、2019年の2月はじめに申請作業を終え、データセットを入手することができた。理論的な検討の部分では、先行研究の検討を行った。あわせて、近年のアジア諸国における不平等の動向を把握するため、海外共同研究者であるKwang-Yeong Shin中央大学校教授と、Chin-fen Chang台湾中央研究院の研究員のお2人をお招きして、国際シンポジウムを慶應義塾大学三田キャンパスにて、2018年11月に行った。このシンポジウムを通じて、アジアの不平等研究の動向を把握することができ、アジア諸国を中心とする階層、不平等理論の再構成に多くの示唆を得ることができた。シンポジウムと合わせて、小規模な研究会を2回行った。ひとつは、海外共同研究者であるマルメ大学の長南さや佳氏の来日に合わせて、スウェーデンにおける移民の統合政策と不平等の動向について検討する研究会を行った。いまひとつは、統計方法論を検討するため、近年の機械学習、深層学習の発展について、民間企業でデータサイエンティストとして活躍されている浅見正洋氏をお招きしての研究会を行った。本研究プロジェクトの初年度は、本研究申請時にまとめた研究計画通りに、研究を進展させることができた。本研究は、公的統計のミクロデータを分析に活用することを重視している。代表者は、以前の科研費プロジェクトでも、国勢調査をはじめとする公的統計を研究に用いており、データの利用申請に多くの時間を要することは理解していた。研究の初年度に、データの利用申請を完了し、データを入手することができた。2018年度は、全体会合を2回開催した。第1回目は、4年間の研究をどのように進めていくのかを確認するとともに、公的統計を本研究プロジェクトでどのように活用するのかも検討を行った。第2回目の会合の1日目では、韓国・台湾の研究者をお招きして、不平等に関する国際シンポジウムを行った。そのことで、アジア諸国の近年の不平等の動向やそのために必要な理論の再構成について、多くの示唆を得ることができた。2回の全体会合とは別に、小規模な研究会を2回行った。ひとつは、海外共同研究者である長南さや佳氏を招いての研究会と、統計分析の方法論については、機械学習、深層学習の数学的な考え方と社会科学における応用について検討する研究会を、浅見正洋氏をお招きして行った。様々な文献を通じて、先行研究の検討を行い、その検討結果は、2回の全体会合の中で、他のメンバーと共有した。以上から、2018年度は、当初の計画通り、研究を進めることができた。今後は、利用申請を行った公的統計データの整備を行い、分析に着手したいと考えている。就業構造基本調査は、6時点にまたがるデータの利用申請を行ったため、そのデータの分析やデータを用いた不平等の時系列比較を進めるためには、データの統合と整備が不可欠である。その作業を本研究会のメンバーである森山智彦氏を中心に行う。その作業のための会合を、本年度数回実施する。
ジルコンインクルージョン法の高温変成岩の適用、応用

高温変成岩中に含まれるジルコンの包有物、及びジルコンを含む母岩の形成条件を系統的に研究した例は乏しい。したがって本研究では、主に高温変成岩中のジルコン包有部に着目した。本年度は、東南極Lutzow-Holm岩体(LHC)から採取された高温変成岩に対象に、ジルコンに含まれる包有物から変成作用の履歴を推定することを目的とする。これまでに約350サンプルの薄片を作成して、鏡下でジルコンが包有物を含んでいる約65サンプルを選定した。65サンプルの内訳は、花崗岩質片麻岩5サンプル、超苦鉄質グラニュライトが2サンプル、残りが泥質片麻岩、砂質片麻岩であった。次に、X線マイクロアナライザーやラマン分光装置を用いて、包有物の同定を行った。包有物を同定した結果、ジルコンの包有物だけの情報から温度圧力条件を推定することは難しいことが判明した。一方ジルコンを含むサンプルから部分溶融を受けた痕跡を見出すことができた(結晶化したメルト包有物の発見)。このメルト包有物の組成を復元したうえで、メルト包有物が結晶化した温度圧力条件を推定した。その結果、約750-800 °C、8 kbar程度の条件で固結したことが分かった。更に、相平衡図を用いてメルト包有物を含むサンプルが溶融した際の温度圧力条件を見積もった結果、約800°C、8kbar程度であると考えられる。さらにこの岩石は最大で7%ほど溶融したことが分かった。この条件はLHCの変成作用のピークよりも若干低温側であるため、累進変成作用時に部分溶融が起こったと考えられる。高温変成作用に特有な部分溶融時の現象とジルコンの関係性について研究することが今後の課題である。例えば、ジルコン中の希土類元素濃度とジルコンと共生する鉱物の希土類元素の分配を以てジルコンがどの段階で形成されたかを推定する方法が考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。高温変成岩中に含まれるジルコンの包有物を系統的に記載、研究した例は乏しい。本年度は、東南極Lutzowholm岩体から採取された高温変成岩に対象に、ジルコンに含まれる包有物から変成作用の履歴を推定することを目的とする。65サンプルの内訳は、花商岩質片麻岩5サンプル、超苦鉄質ラニュライトが2サンプル、残りが泥質片麻岩、砂質片麻岩であった。合わせて、ジルコンの産状を確認して形成ステージを推定した。当初の想定よりも、多くのサンプルのジルコンに包有物が含まれていた。サンプル数が多いため現在も同定作業を継続している。合わせてカソードルミネッセンス像(CL像)を用いて、ジルコンの結晶成長ステージの推定を行った。あるサンプルのジルコンの包有物の化学組成に着目すると、マトリックスに含まれる鉱物よりも高圧条件で形成されたことが示唆される。ラマン分光によって、ほとんどのシリカ鉱物は石英であることが分かったが、石英の高圧相であるコーサイトのピークを示すものが見つかった。ピークが弱いために測定条件を変更して再度測定する必要がある。これらの順次データを公表予定である。このようにマトリックスとは違う温度圧力条件で形成された包有物が見つかったことは、変成履歴を推定するうえで大いに役立つ。未処理の30サンプルほど残されているので、今後有用なデータが蓄積できると考えている。包有物の同定を中心に研究を進めていく予定である。65サンプルの内訳は、花崗岩質片麻岩5サンプル、超苦鉄質ラニュライトが2サンプル、残りが泥質片麻岩、砂質片麻岩であった。研究に使用したラマン分光装置の改良を行ったため、物品費が当初の予定よりも37万円ほど超過した。

このメルト包有物の組成を復元したうえで、メルト包有物が結晶化した温度圧力条件を推定した。約750-800°C、8kbar程度の条件で固結したことが分かった。このようにジルコンの包有物単体で形成条件を推定することは難しいが、高温変成作用に特有な部分溶融時の現象とジルコンの関係性について研究することが今後の課題である。例えば、部分溶融が確実に起こっているサンプルに含まれるジルコンに対して、チタンージルコン地質温度計を適用するなどの手法が考えられる。高温変成岩中に含まれるジルコンの包有物、及びジルコンを含む母岩の形成条件を系統的に研究した例は乏しい。したがって本研究では、主に高温変成岩中のジルコン包有部に着目した。本年度は、東南極Lutzow-Holm岩体(LHC)から採取された高温変成岩に対象に、ジルコンに含まれる包有物から変成作用の履歴を推定することを目的とする。これまでに約350サンプルの薄片を作成して、鏡下でジルコンが包有物を含んでいる約65サンプルを選定した。65サンプルの内訳は、花崗岩質片麻岩5サンプル、超苦鉄質グラニュライトが2サンプル、残りが泥質片麻岩、砂質片麻岩であった。次に、X線マイクロアナライザーやラマン分光装置を用いて、包有物の同定を行った。包有物を同定した結果、ジルコンの包有物だけの情報から温度圧力条件を推定することは難しいことが判明した。一方ジルコンを含むサンプルから部分溶融を受けた痕跡を見出すことができた(結晶化したメルト包有物の発見)。その結果、約750-800 °C、8 kbar程度の条件で固結したことが分かった。更に、相平衡図を用いてメルト包有物を含むサンプルが溶融した際の温度圧力条件を見積もった結果、約800°C、8kbar程度であると考えられる。さらにこの岩石は最大で7%ほど溶融したことが分かった。この条件はLHCの変成作用のピークよりも若干低温側であるため、累進変成作用時に部分溶融が起こったと考えられる。高温変成作用に特有な部分溶融時の現象とジルコンの関係性について研究することが今後の課題である。例えば、ジルコン中の希土類元素濃度とジルコンと共生する鉱物の希土類元素の分配を以てジルコンがどの段階で形成されたかを推定する方法が考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の想定よりも多くのサンプルを選定できたことに加えて、包有物の同定がある程度進んでいる。そのなかでも、変成履歴を推定するうえで有用と思われる包有物を発見できたため。ジルコンの包有物単独の情報から直接、形成条件を推定することが難しいことが判明したため。一年目にデータがある程度蓄積されているため、研究計画に大きな変更はない。実施二年目以降は、得られたデータを順次公表する予定である。公表するにあたって、データの信頼度や精度を十分に上げる必要性はある。二年目にデータがある程度蓄積されている。しかしながらデータの解釈や意義については十分な結論が出ていない。得られたデータの解釈や意義づけを行ったうえで順次公表する予定である。
全部暖簾および全部負の暖簾発生益の構成要素に係る分析

本研究は、米国会計基準を採用している米国企業における企業結合を中心に、そこで発生した全部暖簾およびその反対項目としての全部負の暖簾発生益の構成要素を分析することを目的としている。それにより、それらの実態を解明し、そこにみられる特徴および問題点を明らかにする。なお、本研究では、米国会計基準を採用している米国企業における企業結合との比較のため、日本企業を対象とした分析も行う。
インドシナ地域における降雨に起因する地すべりの発生機構に関する調査研究

本研究では,タイでの計測結果に基づき,降雨に起因する地すべりの発生機構について検討を加えた.この結果は,次のように要約される.まず,観測された降雨強度の高い降雨の降雨特性は,日本の短時間集中豪雨と高い類似性がある.次に,短時間・高強度降雨の場合には,斜面表面近傍での水収支において,表面流が卓越し最大値が累積雨量の80%程度になる.この表面流が卓越することが,東南アジアで多発しているガリ浸食の発生要因となる.さらに,原位置で観測された斜面への雨水浸透特性は,先行履歴降雨の影響を受ける.このため,土砂災害早期警戒体制を立案する上では,先行履歴降雨の影響を評価できる新たな降雨指標を設定することが必要となる本研究では,タイでの計測結果に基づき,降雨に起因する地すべりの発生機構について検討を加えた.この結果は,次のように要約される.まず,観測された降雨強度の高い降雨の降雨特性は,日本の短時間集中豪雨と高い類似性がある.次に,短時間・高強度降雨の場合には,斜面表面近傍での水収支において,表面流が卓越し最大値が累積雨量の80%程度になる.この表面流が卓越することが,東南アジアで多発しているガリ浸食の発生要因となる.さらに,原位置で観測された斜面への雨水浸透特性は,先行履歴降雨の影響を受ける.このため,土砂災害早期警戒体制を立案する上では,先行履歴降雨の影響を評価できる新たな降雨指標を設定することが必要となる平成20年度においては,平成19年からカセサート大学(タイ)と共同プロジェクトとして開始したタイ・ナコンナヨック地点での原位置計測(項目:雨量強度・表面流・土壌水分量)を継続することで,雨季・乾季を通した通年での土壌水分量の変動について分析を実施した.この結果として,土壌水分量の年変動量を把握するとともに,地すべりの主要因となる降雨に起因する地中に貯留される水分量は,履歴降雨に依存することを解明した.すなわち,乾季においては,地中への浸透量は斜面表面付近の保有水の形成に消費されるためその水分量の変化が浅部に限定されるのに対して,雨季においては既に表面付近の地盤中に保有水が形成されているため,乾季に比較して地盤深部まで水分移動が生じることを解明した.したがって,このような地盤への保水特性から,雨季における「追い雨」により斜面崩壊が発生する可能性が高いことを明らかにした.また,原位置計測結果を解析するためのマルチタンクモデルシステムの拡張(解析パラメータの実測結果に基づく同定)を完了するとともに,同システムを用いてナコンナヨック地点における原位置計測データの分析・解析を実施した.まず,マルチタンクモデルシステムにおいて表面流をモデル化する上で重要なパラメータとなる,降雨の開始から表面流量が発生するまでの時間遅れ,すなわち欠損雨量(Lack of rainfall)は,当該サイトにおいては5mmであることを明らかにした.次に,観測期間に測定された降雨パターンを分類し,その結果よりマルチタンクモデルシステムに含まれるパラメータ(流出係数・浸透係数)の同定を実施した.この結果,流出係数は,降雨強度に依存して増加する傾向を明らかにした.このことより,現在日本で注目されているゲリラ降雨の降雨特性は,本質的に本研究で対象とするスコールと等価であることから,ゲリラ降雨の発生は,斜面崩壊に対して有意なハザードとなる危険性があることを明らかにした.現在の国内外での豪雨時の斜面崩壊に関する研究としては,降雨量(累積降雨を含む)を指標とした早期警戒体制の立案を目指した研究が数多く報告されている.しかし,ホートン地表流を分離しない場合には,斜面の安定性を評価する上では過大評価となることは言うまでもない.特に,インドシナ地域での降雨は「スコール」と呼ばれる時間降雨が数10mm数100mmの極めて降雨強度が大きいことから,すべての降雨が地中に浸透するとは考えられないため,このホートン地表流を分離して評価することが極めて重要となる.このような観点から,起案者らはホートン地表流を上部3タンク,および不飽和浸透を5段直列タンクで表現するマルチタンクモデルを開発すると共に,カセサート大学(タイ)の実験フィールド(タイ・ナコンナヨック)において,起案者らの自主研究として,平成19年9月よりマルチタンクモデルに即した計測体制となる原位置モニタリング(項目:雨量強度・表面流・土壌水分量)を実施するとともに,豪雨時の斜面における水循環に関するマルチタンクモデルを用いたシミュレーションを実施した.本年度の研究成果としては,まず原位置での計測結果において,降雨量と,計測器を用いて測定されたホートン地表流および地中への浸透量に関する水収支が高い精度で保障されることを確認した.また,ホートン地表流と地中への浸透量を分離した結果において,斜面の不安定化のトリガーとなる地中への浸透量は,降雨量の2060%に相当することを明らかにした.さらに,マルチタンクモデルを用いたシミュレーション結果より,地中への浸透率は,降雨強度に依存して増加するという特性を明らかにした.この知見は,斜面の不安定化につながる土壌水分量の上昇メカニズムの解明につながるものであり,日本での異常気象時の交通遮断の限界値を設定する上で有効な知見となる.現在の国内外での豪雨時の斜面崩壊に関する研究としては,降雨量を指標とした土砂災害早期警戒体制の立案を目指した研究が数多く報告されている.