hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
詳細つり合い条件を用いないマルコフ連鎖モンテカルロ法の理論的研究

前年度に引き続いて,ねじれ詳細つり合い条件をみたすシミュレーテッドテンパリング(irreversible simulated tempering, IST)アルゴリズムの数値的な性能評価に関する研究を進めた.前年度では, 2次元強磁性イジング模型に対してISTアルゴリズムを適用し,詳細つり合い条件を破れがシミュレーテッドテンパリングの性能を改善しうることを示唆する数値的結果を得た.本年度は1次転移を示す2次元8状態ポッツ模型,およびKT転移を示す2次元XY模型への応用を通して,詳細つり合い条件の破れの効果を検証した.その結果,これらの模型に対しても詳細つり合い条件の破れは逆温度の緩和を定性的に改善することが数値的に示唆された.特に逆温度の経験遷移確率の測定から,逆温度空間における経験遷移確率行列が転移逆温度付近で特徴的な振る舞いを示すものの,逆温度の個数を十分大きくすることで一様に近づき, 1次元単純ランダムウォークにねじれ詳細つり合い条件の手法を応用した際の遷移確率行列と同様の数理的構造をもつことを数値的に示した.初年度の解析で1次元ランダムウォークにねじれ詳細つり合い条件を課した際に緩和ダイナミクスが質的に改善されうることを示しており,この結果と合わせて逆温度の緩和ダイナミクスの改善を理論の面からも示したといえる.あわせて,スピンの自己相関時間や秩序変数,エネルギーの自己相関時間にも詳細つり合い条件を破ることで数倍程度の緩和の加速が見られた.以上の結果から,本手法を用いることで従来のシミュレーテッドテンパリングよりも効率的な数値実験を行えるといえる.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は詳細つり合い条件を破るマルコフ連鎖モンテカルロ法として,ねじれ詳細つりあい条件を用いる手法に着目し,その性能の理論的評価を試みた.これまで本手法は主にイジングスピン系に対して適用され,その性能が数値的・解析的に評価されてきた.今年度は大きく分けて2つの研究を行なった.ひとつは,本手法の性能をよりよく理解することを目指して,もっとも単純な模型である1次元ランダムウォークへ本手法を適用し,その際の性能を数値的・解析的に評価した.具体的には,本手法に対応する遷移確率行列を手計算で厳密に対角化し,固有値・固有ベクトルをすべて求めた.その上で,緩和時間や漸近分散を評価し,本手法によって従来のアルゴリズムよりも性能が向上する条件を明らかにした.特にある条件下では性能を質的に改善できることを解析的に示した.先行研究では類似した手法に対して同様の改善が見られることが報告されていたが,遷移確率行列の固有値を直接求めて改善すること示した点で新しいといえる.もうひとつは,ねじれ詳細つり合い条件の手法をシミュレーテッドテンパリング(焼き戻し法)に応用することを試みた.焼き戻し法はこれまで取り組んできた1次元ランダムウォークと類似した数理構造を持つ拡張アンサンブル法であり,ねじれ詳細つり合い条件を用いることによって同様に性能を質的に改善できるのではないかと考えた.実際に1次元イジング模型に対してこのアイデアを適用し,上記の素朴な期待が実現していることを示す結果を得た.これは本手法を用いて詳細つり合い条件を破ることによって,より効率的なサンプリングが可能になることを示唆しており,今後の実用化に向けての意義は大きい.前年度に引き続いて,ねじれ詳細つり合い条件をみたすシミュレーテッドテンパリング(irreversible simulated tempering, IST)アルゴリズムについて研究を進めた.まず, ISTアルゴリズムを2次元強磁性イジング模型へと適用し,逆温度の緩和関数の時間発展を数値的に測定した.その結果,詳細つり合い条件を破ることによって逆温度の緩和が加速することを示した.特に,詳細つり合い条件をみたす場合は拡散的であった逆温度の緩和ダイナミクスが,弾頭的なダイナミクスへと質的に変化することを見出した.このようなダイナミクスの質的変化は,前年度に解析した1次元単純ランダムウォークとねじれ詳細つり合い条件の文脈から理解できることを経験遷移確率の測定により明らかにした.さらに磁化密度の自己相関時間もまた数倍程度小さくなることを見出した.以上より,詳細つり合い条件を破れがシミュレーテッドテンパリングの性能を改善しうることを数値的・理論的に示したといえる.次に,シミュレーテッドテンパリングを実行する際に必要となる重み因子の推定手法について考察した.これまで提案されてきた手法のうち,シミュレーテッドテンパリングを実行する中で逐次的に重み因子を更新して推定する手法を考察対象とした.この手法をISTアルゴリズムで実行すると,詳細つり合い条件をみたす場合と比べて終了までに要するモンテカルロステップが数倍程度少なく済む一方で,得られる重み因子の精度は従来の場合と同程度であった.

これらの結果は,本手法を用いることで従来よりも効率的に重み因子を推定できることを示唆しており,今後の実用化に向けての意義は大きいと考えている.本年度の研究計画に掲げた「ねじれ詳細つり合い条件の拡張アンサンブル法への適用」を着実に遂行している.前年度に構成した「ねじれ詳細つり合い条件をみたすシミュレーテッドテンパリング」の性能評価を行うことで,その有用性を示した.さらに実行の際に必要となる重み因子の推定手法も含めて考察し,従来の手法よりも計算コストを削減できる例を示した.以上のとおり,本研究課題は順調に進展しているといえる.前年度に引き続いて,ねじれ詳細つり合い条件をみたすシミュレーテッドテンパリング(irreversible simulated tempering, IST)アルゴリズムの数値的な性能評価に関する研究を進めた.前年度では, 2次元強磁性イジング模型に対してISTアルゴリズムを適用し,詳細つり合い条件を破れがシミュレーテッドテンパリングの性能を改善しうることを示唆する数値的結果を得た.本年度は1次転移を示す2次元8状態ポッツ模型,およびKT転移を示す2次元XY模型への応用を通して,詳細つり合い条件の破れの効果を検証した.その結果,これらの模型に対しても詳細つり合い条件の破れは逆温度の緩和を定性的に改善することが数値的に示唆された.特に逆温度の経験遷移確率の測定から,逆温度空間における経験遷移確率行列が転移逆温度付近で特徴的な振る舞いを示すものの,逆温度の個数を十分大きくすることで一様に近づき, 1次元単純ランダムウォークにねじれ詳細つり合い条件の手法を応用した際の遷移確率行列と同様の数理的構造をもつことを数値的に示した.初年度の解析で1次元ランダムウォークにねじれ詳細つり合い条件を課した際に緩和ダイナミクスが質的に改善されうることを示しており,この結果と合わせて逆温度の緩和ダイナミクスの改善を理論の面からも示したといえる.あわせて,スピンの自己相関時間や秩序変数,エネルギーの自己相関時間にも詳細つり合い条件を破ることで数倍程度の緩和の加速が見られた.以上の結果から,本手法を用いることで従来のシミュレーテッドテンパリングよりも効率的な数値実験を行えるといえる.本年度の研究計画に掲げた「ねじれ詳細つり合い条件の枠組みの中での,マルコフ連鎖モンテカルロ法の性能評価」を着実に遂行している.これまでの類似の先行研究では具体的な統計力学模型に対して専ら数値的な性能評価が行われてきた.最も単純な模型ではあるものの,その性能を解析的に評価できたことの意義は大きく,今後の研究の進展に寄与するものである.また,上の結果から着想を得て,従来の拡張アンサンブル法に詳細つり合い条件の破れを取り入れた新しい手法を開発した.以上のとおり,本研究課題は順調に進展しているといえる.ひきつづき詳細つり合い条件の破れを取り入れた拡張アンサンブル法の性能評価を進めていく予定である.まず, 1次転移を示す系やスピングラスなどの「難しい問題」に対してねじれ詳細つり合い条件をみたすシミュレーテッドテンパリングが有効にはたらくかどうかを議論する.また,これまで広く用いられているレプリカ交換モンテカルロ法との性能比較を通して,我々の手法の特徴をより良く理解することを試みる.合わせて,我々の手法の普及にも努めていきたい.28年度が最終年度であるため、記入しない。詳細つり合い条件の破れを取り入れた拡張アンサンブル法の性能評価を進めていく予定である.特に従来の手法を相転移のある統計力学模型に適用した際に典型的に現れる「遅い緩和の問題」が改善できるかどうかに注目する.また,遷移確率行列の非対角成分と漸近分散の関係について述べたPeskunの定理が,詳細つり合い条件の枠組みを超えてどこまで一般的に成り立つのかを検討することも考えている.具体的には,ねじれ詳細つり合い条件を課した場合への拡張を予定している.28年度が最終年度であるため、記入しない。
生体成分および代謝産物の化学的研究

複雑な構造を有する生物活性生体成分及び薬物代謝産物の立体化学を明らかにするため270MHzのFT-NMRスペクトロメトリーを応用した下記の共同プロジェクトを行なった.アルカロイドの代謝についても検討した.1.ストリキニーネについてラットにおけるin vivo代謝について検討し5種の尿中代謝物の構造を確認し,スコポラミンについてはラットおよびウサギにおける4種の尿中代謝物の構造を決定した.ストリキニーネ並びにスコポラミンについて定量法を確立し, in vitroにおける代謝物を定量し,その生成に及ぼす薬物代謝酵素誘導剤の影響を明確にした.2.市販茶3種,中国産大黄4種,邦産ブナ科植物6種,台湾産薬用植物12種についてタンニン類の検索を行ない70数種の新化合物を含む120種の化合物の単離構造解明を行なった.3.海産無脊椎動物中,脂質含量の高い〓皮動物に注目し,オニヒトデより6種のセレブロシド型, 2種のジヘキソシド型新スフインゴ糖脂質の単離に成功し,化学的及びFT-NMRを中心とした機器分析的知見から立体構造を明らかにした.これら糖脂質のアグリコンに相当するフィトスフインゴシン塩基の立体化学は不斉合成した光学活性体とのFT-NMR等の比較により決定した.4.血小板活性化因子(PAF)の酵素化学的手法による不斉合成研究を検討し,メソ化合物を基質とする酵素不斉加水分解反応を利用した光学活性2,3-isopropylidene-sn-glycerolの合成及び,プロキラルなケトンを基質とする微生物還元反応を利用した(+)-及び(-)-batylalcoholの合成に成功した.これらは重要なPAF合成中間体である.5.FT-NMRを用いて化学修飾リゾチームの1H-NMR及びTrp残基のインドールN-1プロトンの重水素交換速度を測定した.その結果,修飾による構造変化は大きくはないが分子全体に及び,また重水素交換は局部的構造のゆらぎを経由し起こり,ゆらぎの変化は修飾による構造変化と対応している事が判明した.複雑な構造を有する生物活性生体成分及び薬物代謝産物の立体化学を明らかにするため270MHzのFT-NMRスペクトロメトリーを応用した下記の共同プロジェクトを行なった.アルカロイドの代謝についても検討した.1.ストリキニーネについてラットにおけるin vivo代謝について検討し5種の尿中代謝物の構造を確認し,スコポラミンについてはラットおよびウサギにおける4種の尿中代謝物の構造を決定した.ストリキニーネ並びにスコポラミンについて定量法を確立し, in vitroにおける代謝物を定量し,その生成に及ぼす薬物代謝酵素誘導剤の影響を明確にした.2.市販茶3種,中国産大黄4種,邦産ブナ科植物6種,台湾産薬用植物12種についてタンニン類の検索を行ない70数種の新化合物を含む120種の化合物の単離構造解明を行なった.3.海産無脊椎動物中,脂質含量の高い〓皮動物に注目し,オニヒトデより6種のセレブロシド型, 2種のジヘキソシド型新スフインゴ糖脂質の単離に成功し,化学的及びFT-NMRを中心とした機器分析的知見から立体構造を明らかにした.これら糖脂質のアグリコンに相当するフィトスフインゴシン塩基の立体化学は不斉合成した光学活性体とのFT-NMR等の比較により決定した.4.血小板活性化因子(PAF)の酵素化学的手法による不斉合成研究を検討し,メソ化合物を基質とする酵素不斉加水分解反応を利用した光学活性2,3-isopropylidene-sn-glycerolの合成及び,プロキラルなケトンを基質とする微生物還元反応を利用した(+)-及び(-)-batylalcoholの合成に成功した.これらは重要なPAF合成中間体である.5.FT-NMRを用いて化学修飾リゾチームの1H-NMR及びTrp残基のインドールN-1プロトンの重水素交換速度を測定した.その結果,修飾による構造変化は大きくはないが分子全体に及び,また重水素交換は局部的構造のゆらぎを経由し起こり,ゆらぎの変化は修飾による構造変化と対応している事が判明した.吉村は高毒性アルカロイド,ストリキニーネおよび臨床にも使用される、スコポラミンの代謝について検討した。ストリキニーネ代謝物として既報5種の他に16-ヒドロキシ体と18-オキソ体を確認し、スコポラミン代謝物としてP-ヒドロキシ体,P-ヒドロキシm-メトキシ体およびN-脱メチル体を確認した。西岡は烏竜茶,コバンモチ,ミズナラ,Cassia fistula、Mallotus regandus等のポリフェノール類の構造研究を行ない10数種の構造を決定した。古森は細胞の重要な生理機能に関与しながら混合物のまま検討されている、グリコスフインゴリピドを海星類海産動物より初めて純粋に単離する事に成功し、6種中,3種の絶対構造を三次元立体化学的に明らかにした。酒井は、酵素化学的手法を用いる光学活性アラキドン酸カスケード郡の合成について検討し、光学純度を【^1H】-NMRで迅速に決定した。即ち、血小板活性因子,11-デオキシプロスタグランジン,カバーサイクリンなどの合成加水分解酵素の機能解明などに応用した。井本は、3種の化学修飾リゾチームの構造変化および、ゆらぎの変化を【^1H】-NMRより解析した。その結果、リゾチームの構造変化は、修飾部位から遠く離れた残基にまでおよぶ事がわかった。

またトリプトファン残基のN-1水素の交換速度から、構造のゆらぎは、修飾による変性の熱力学量の変化よりも誘起された構造的歪みの影響を強く受ける事を明らかにした。以上の重要な生体成分および代謝産物の化学的研究に【^1H】-NMR(270MHz)スペクトロメトリーを極めて有効に活用する事が出来た。初年度に得られた結果を基礎に、二次元FT-NMRによる迅速構造解明法を確立し、目的を達成する計画である。62年度は61年度に確立された構造解明のための条件を基礎に,二次元FTーNMRによる迅速構造解明法を整備確立し,目的を達成すべく研究を行なった.吉村はストリキニーネについて各代謝物の定量法を確立し,ラット肝臓におけるin vitro代謝実験により,代謝物の生成について定量的検討を加え,生成に及ぼす薬物代謝酵素誘導剤の影響についても検討した.スコポラミンについては,ワイドボアカラムを用いたGLCによる定量法を確立し尿中代謝物につき検討を加えた.西岡は,緑茶,鳥龍茶,紅茶,大黄,邦産Quercus植物並びに種々の台湾産薬用植物のタンニン及び関連化合物に関して化学的検討を加え,約90種の新化合物を単離し構造を解明した.古森は,棘皮動物より,セレブロシド型よりさらに高分子の新スフィンゴ糖脂質2種の単離に成功し化学的及びFTーNMRを中心とした機器分析的知見からそれらの構造を明らかにした.糖脂質アグリコンに相当するフィトスフィンゴシン塩基の立体化学を,別途不斉合成した光学活性体とのFTーNMRを基礎に比較決定した.酒井は,血小板活性化因子(PAF)及びそのエナンチオマーの生体融媒を用い不斉合成を検討した.プロキラルなmethyl 2ーoxoー4,4ーpropyrenedithiopentanoateの微生物還元により高光学純度のαーヒドロキシエステルを得る事に成功した.このものより短工程でPAF合成中間体である(-)ーbatylalcohol及びそのエナンチオマーに交換を行なった.井本は,化学修飾リゾチームのトリプトフアンのインドールNー1プロトンの重水素交換速度をFTーNMRを用いて測定した.その結果,各修飾リゾチームの重水素交換速度はそれらの熱安定性とは相関がなかった.従って重水素交換は分子全体の大きな構造変化経由ではなく,局部的分子の揺らぎ経由でおこり,化学修飾は,この揺らぎに影響を及ぼしていると結論された.以上の如く,こらの研究にFTーNMMRが極めて有効に使用される.
濾胞ヘルパーT細胞の新規遷移マーカーによる免疫病理診断法の開発

本研究では濾胞ヘルパーT細胞(Tfh細胞)とその遷移サブセットの機能解析を行い、得られた結果を免疫関連疾患の病理診断へ応用すること目的とした。Tfh細胞はBob1転写制御因子を高発現している事実を見出し、Bob1がTfh細胞数を規定する独自の機構を担っていること明らかにした(Eur J Immunol. 2016)。また免疫アレルギー疾患ではTh2細胞優位とTfh2細胞優位の傾向が同様であることが示され、エフェクターヘルパーT細胞の機能偏倚の背景に共通した機構が存在する可能性が示唆された(Clin Immunol. 2015)。Tfh細胞に特異的な機能分子に着目した研究を現在も続けている。免疫組織中の濾胞ヘルパーT細胞(Tfh細胞)はリンパ濾胞胚中心の形成に関わり、血液中ではその遷移細胞としてTfh1細胞、Tfh2細胞、Tfh17細胞といったメモリーTfh細胞サブセットになることが明らかとなった。したがってTfh細胞は遷移Tfh細胞への中継ハブとして位置づけられる。我々はBob1(Pou2af1、OBF1)転写制御因子が免疫組織中のTfh細胞に高発現することを見出し、Tfh細胞以外のエフェクターTh細胞にはBob1の発現が認められないため遷移Tfh細胞におけるBob1の機能的役割や、免疫病態との関連に非常に興味が持たれ研究を行った。平成26年度は、主にTfh細胞におけるBob1の機能的意義を検討した。Bob1遺伝子欠損マウスの腹腔に外来抗原としてヒツジ赤血球(SRBC)を投与すると脾細胞中にTfh細胞が検出され、野生型マウスと比較してやや多い傾向があった。この事実からナイーブヘルパーT細胞(Th0細胞)からTfh細胞への初期分化にBob1は直接関与しないが、Tfh細胞のポピュレーション維持への何らかの関与が示唆された。Bob1遺伝子欠損マウスはB細胞の分化障害があるため抗原特異的な抗体を産生できないので、Bob1遺伝子欠損マウス個体ではTfh細胞のB細胞に対する機能を検証できない。そのためTfh細胞やB細胞をセルソーターで単離して培養実験を行った結果、Bob1欠損Tfh細胞は確かに野生型B細胞を活性化できたものの、長期の培養条件下では抗体産生能の低下を来していた。さらに興味深いことにBob1欠損Tfh細胞をPMAや抗CD3抗体で刺激すると、野生型Tfh細胞と比較して細胞が顕著に増殖し、また細胞死が抑制されている結果を得た。以上からBob1はT細胞抗原受容体の感受性を制御することで、Tfh細胞の機能保持に働いていると考えられた(論文投稿中)。濾胞ヘルパーT(Tfh)細胞には血液中に遷移サブセットが存在し(Tfh細胞遷移サブセット;Tfh1細胞、Tfh2細胞、Tfh17細胞)、Tfh細胞ならびにTfh細胞遷移サブセットの制御機構の解明は免疫関連疾患の病態解明につながる。よって本研究では、Tfh細胞の新規遷移マーカーの同定と免疫病理診断法の開発を目的とした。この度の研究によって、我々は臨床医学的あるいは基礎医学的な事実を捉えることができた。すなわち患者血液検体を用いた研究により、免疫アレルギー疾患においてTfh細胞遷移サブセットの特徴的な分化偏倚が見出された(Clin Immunol 2015)。さらにT細胞抗原受容体刺激下でのTfh細胞の数的調節をBob1転写制御因子が担っていることを明らかにした(Eur J Immunol 2016)。組織中のTfh細胞は遷移Tfh細胞への中継ハブと考えられるが、Tfh細胞の代表的分化マーカーであるBcl6に加えBob1もその他のエフェクターTh細胞(Th1細胞、Th2細胞、Th17細胞)に発現していないため、いずれもTfh細胞特異的な機能遷移マーカーとして位置づけられる。こうした事実に基づき、免疫病理学的に数多く認められるナイーブヘルパーT(Th0)細胞に着目して、Tfh2優位な免疫アレルギー症例と健常人のTh0細胞遺伝子発現プロファイルを比較した結果、ユニークな遺伝子クラスターが見出された。これらをTh0内在性のTfh2過偏倚に関わる遺伝子群と位置付け解析しており、ARSDやPOLRMTなどが候補となっている。免疫組織で数多く存在するTh0細胞に着目した本研究のさらなる推進により、新たな免疫病理診断法の開発や免疫関連疾患の病態解明に向けてこれまでにない展開が期待される。本研究では、(1)Tfh細胞におけるBob1の機能的意義、(2) Bob1陽性Tfh細胞から血液Tfh細胞へ至る機能分子群、(3)Tfh細胞マーカーの免疫病理学的意義といった3つの研究計画を掲げた。研究実績の概要で述べたように、この中の(1)の項目に関しては順調に進んできたと考えており、平成27年度も引き続いてマウスモデルによるBob1陽性Tfh細胞の研究を行いたい。

今年度はさらに加えて(2)と(3)の研究を推進し、本研究の目的の達成に向かって邁進したいと考えている。(2)と(3)の研究遂行のため、臨床検体を用いたTfh細胞の研究を勢力的に行ったところ、血液中に存在するTfh1細胞、Tfh2細胞、Tfh17細胞といったメモリーTfh細胞サブセットが、免疫アレルギー疾患で機能変容していることを初めて見出し最近報告した(Clinical Immunology 2015)。すなわち呼吸器アレルギー疾患におけるTfh細胞サブセットのプロファイルはTfh2細胞にシフトしており、アレルギー性鼻炎から気管支喘息への増悪には制御性B細胞(Breg細胞)の減少が関与していることが明らかとなった。また我々の解析からアトピー性皮膚炎においてもTfh2細胞シフトが認められることを踏まえ、総じてTfh2細胞へのシフトはアレルギー素因に関係し、Breg細胞の減少はやアレルギー増悪要因として位置づけられると考えた。こうして得られた知見は(2)や(3)の項目を推進するバックグラウンドとなる参照すべき内容を多く含んでおり、本年度の研究推進に役立つことが期待される。免疫病理学今年度は先に述べたよう(2) Bob1陽性Tfh細胞から血液Th細胞へ至る機能分子群、(3)Tfh細胞マーカーの免疫病理学的意義、の解明に向けて研究を進めたい。Bob1はTfh細胞の機能的マーカーとなることから血液中のTfh細胞サブセットを検証したところ、Tfh1細胞、Tfh2細胞、Tfh17細胞の間には有意な発現差は認められなかったため、Bob1は全ての血液メモリーTfh細胞サブセットの機能維持に働いていることが示唆された。まずはじめに、我々が発見したTfh細胞やBreg細胞に関する内容に基づき(Clinical Immunology 2015)、Tfh2細胞を主体としたTfh細胞サブセットのマイクロアレイ解析を予定している。具体的には健常人とともに免疫アレルギー疾患患者のTfh2細胞を分離し、60Kマイクロアレイを用いてnon-coding RNAを含むトランスクリプトーム解析を行う。対象とする健常人と免疫アレルギー疾患患者は血清アレルゲンテストを行い、臨床的評価を含めた慎重に選考する。得られた結果を別の複数の検体で確認し、遺伝子発現の意義についてさらなる解析を行う。発現プロファイルに関して疾患との関連性が明確となった場合は、免疫関連疾患の免疫組織や血液を対象として研究を推進する。また我々の解析からBreg細胞はTfh細胞の刺激を受けて成熟している可能性があり、扁桃リンパ球を用いた検討を重ねたい。
電子移動型実践的炭素ー炭素結合形成反応による含窒素多環式炭素骨格新構築法の開発

電極還元反応によるトリクロロ酢酸エステルとアリールアルドイミン類とのクロスカップリングによるアジリジン誘導体の立体選択的新規合成法種々の第2級脂肪族アルデヒド(1)の存在下に、トルクロロ酢酸エステル(2)を、無隔膜電解セル中の陽陰極に亜鉛棒を用いてDMF中にて3分毎に電流の方向を反転させつつ電極還元すれば、クロスカップリング反応が円滑に進行し対応する1-カルボアルコキシ-1-クロロエポキサイド誘導体(3)が立体選択的に好収率にて得られる事を見出している。本研究では、出発基質として第2級脂肪族アルデヒド(1)の代わりに芳香族アルドイミン(4)を用いた場合でも、同様に反応は円滑に進行し、対応するアジリジン誘導体(5)が立体選択的に好収率で得られた。ただ、この本反応では、溶媒にDMFを用いる場合よりも、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)を用いるほうが生成物5はより好収率で得られた。本反応では、エポキシドの生成の際と同様にアジリジン誘導体は、カルボメトキシ基とアリール基はトランス位の配置をとる異性体だけが選択的に得られるという高い立体選択性を持って得られている。その理由としては、下図に示すように、陰極でのトリクロル酢酸メチルへの最初の電子移動および塩素アニオンの脱離と引き続いての第2の電子移動により生成するジクロル酢酸メチルアニオンが、芳香族アルドイミン(4)の炭素原子に求核攻撃して生成する窒素アニオンとエステル基のカルボニル酸素原子に陽極から溶出する亜鉛カチオンが配位するため、立体的にかさ高いアリール基とエステル基がトランス位の配置をとるものと見られる。
魚類におけるウイルス抗原特異的リンパ球の培養システムの構築

ウイルス性疾病は、細菌性疾病と異なり、抗菌剤や抗生物質では防除できないことから、有効なワクチンの開発が最も効果的なウイルス疾病対策だと考えられる。ワクチンの有効性を評価するためには、獲得免疫を評価する実験系の確立が必要であるが、魚類におけるウイルスに対するT細胞の機能は殆ど解析されていない。獲得免疫の主役であるT細胞は主要組織適合抗原(MHC)によって拘束されるため、その機能解析にはMHCの遺伝型が適合した近交系あるいはクローン系統の実験動物が不可欠である。本研究では、クローンギンブナ、それらと同系の抗原提示細胞及び標的細胞株を用いることにより、(1)T細胞のウイルス抗原特異的な増殖、(2)細胞傷害性T細胞によるウイルス感染細胞の破壊、といった獲得免疫系の応答をin vitroで再現し、魚類の抗ウイルス獲得免疫応答を評価する実験系を確立した。獲得免疫の主役であるT細胞は主要組織適合抗原(MHC)によって拘束されるため、その機能解析にはMHCの遺伝型が適合したクローン系統の実験動物が不可欠である。このため、免疫実験に有用なクローン系統が殆ど確立されていない魚類では、この分野の研究が立ち遅れている。本研究では、クローンギンブナを用いることにより、魚類におけるウイルス抗原特異的T細胞の培養システムの構築を試みる。まず、ウイルス抗原(ギンブナラヴドウイルス)に特異的なリンパ球の増殖を誘導するため、S3n系統ギンブナのリンパ球とウイルス抗原処理したS3n系統(リンパ球とMHC型が一致)由来抗原提示細胞、あるいは、OB1系統(リンパ球とMHC型が異なる)由来抗原提示細胞とを混合培養した。その結果、S3n系統由来の抗原提示細胞と混合培養した場合のみ、ウイルス抗原特異的なリンパ球の増殖が誘導された。この結果から、ウイルス抗原に特異的なリンパ球がin vitroで培養可能であること、そのリンパ球はMHC拘束性によってウイルス抗原を認識することが推測された。次に増殖したリンパ球がT細胞であるかを検討するため、増殖した細胞からRNAを抽出し、T細胞マーカーであるTCRとCD8αのmRNA発現量をRT-PCRにより解析した。その結果、培養3時間後から培養リンパ球のTCRとCD8αmRNA発現量の増加が確認され、このリンパ球増殖にキラーT細胞が関与していることが示唆された。また、ヘルパーT細胞のマーカーであるCD4遺伝子は、ギンブナでは未だ同定されていないため、縮重プライマーを用いたPCR法によりギンブナCD4遺伝子の塩基配列の決定を試みた。その結果、他の動物種のCD4と高い相同性を持つ、ギンブナCD4分子のcDNAクローニングに成功した。今後は、培養リンパ球のウイルス感染細胞に対する傷害能の有無やウイルス抗原特異的なリンパ球増殖にヘルパーT細胞が関与しているかを確認する予定である。前年度までの研究により、ギンブナのリンパ球は、ウイルス(CHNV)に感染させた抗原提示細胞群と混合培養した場合、ウイルス抗原特異的かつ遺伝的拘束的に増殖することを明らかにした。本年度は、その増殖した培養リンパに細胞傷害T細胞(CTL)が含まれているのかを明らかにするため、1)培養リンパ球のウイルス感染細胞に対する傷害活性を測定し、2)感染細胞に接着している培養リンパ球のTCR,CD8αmRNA発現の有無をin situ hybridizationによって解析した。1)培養2,4日目のリンパ球は、ほとんどCHNV感染細胞を傷害しなかったが、培養、8,12日目のリンパ球は、MHCの遺伝子型が一致するCHNV感染細胞を強く傷害した。2)培養4日目の培養細胞の殆どはリンパ芽球で構成されており、それらの多くがTCRとCD8α陽性細胞であった。また、培養12日目の培養リンパ球は、CHNV感染細胞に接着することによって、殺傷していることが明らかとなった。その接着しているリンパ球は、TCRとCD8α陽性細胞であることが確かめられた。以上、1)、2)の結果から、in vitroでのウイルス抗原感作によって、増殖した培養リンパ球は、TCRCD8α陽性のCTLで、抗原特異性、MHC拘束性により感染細胞を認識することが明らかになった。獲得免疫の主役であるT細胞は主要組織適合抗原(MHC)によって拘束されるため、その機能解析にはMHCの遺伝子型が適合したクローン動物の存在が不可欠である。

本課題では、T細胞研究に有用であるクローンギンブナを用いて、魚類におけるT細胞が主体となる獲得免疫系をin vitroで評価する実験系を構築した。前年度までの研究で、(1)ウイルス(CHNV)で感作したギンブナリンパ球は、CHNVに感染させた抗原提示細胞と混合培養することにより、抗原特異的に増殖すること、(2)その増殖したリンパ球は、哺乳類の細胞傷害T細胞(CTL)と同様にCHNV感染同系細胞を傷害するが、感染アロ(同種異型)は傷害しないこと、(3)感染細胞を傷害しているリンパ球は、TCRとCD8αといったCTLの細胞表面マーカーを発現していることを明らかにした。本年度は、前年度までに確立した方法を発展させ、ウイルス抗原特異的なリンパ球の長期培養を試みた。まず、ウイルス抗原特異的なリンパ球の増殖を誘導し、2週間後、ウイルス感染させた同系統由来の抗原提示細胞群で追加刺激した。追加刺激による増殖は誘導されたが、1ヶ月以上培養し続けることは困難であった。今後、添加する血清濃度、ConA培養上清などのリンパ球の増殖を促進させる因子の添加による細胞増殖の促進など、詳細な培養条件を検討し、ウイルス抗原特異的なリンパ球の長期培養系の確立及び株化を試みる必要がある。
プトレマイオス王国における体育訓練機関ギュムナシオンからみたギリシア化の研究

当該研究最終年度の2017年度は、以下の3点について研究を行なった。1.ギリシア都市のギュムナシオンへのプトレマイオス朝の関与について、小アジアのミレトスとハリカルナッソスの2つの都市を事例として碑文史料を考察した。ハリカルナッソスについては、プトレマイオス2世が同市に宛てたギュムナシオン再建に関する書簡を検討し、ミレトスついては、プトレマイオス2世が同市に同盟・友好関係の継続を求めた書簡とそれに対する同市の決議を検討した。これらの事例の検討から、プトレマイオス朝がギュムナシオンを利用する青年市民層や市民となる訓練を行うエフェボイという少年たちを将来の都市支配層として重視していたことを指摘し、ギュムナシオンの建設費用や運営費の施与を通して、都市との関係を構築していたことを明らかにした。2.後期プトレマイオス朝のエジプト支配におけるギュムナシオンの位置づけについて、プトレマイオス朝の軍制との関わりから考察した。特にエジプト駐留軍の兵士らが民族ごとに結成したアソシエーションであるポリテウマについて、そのメンバーや活動を検討した。その結果、彼らが王朝から宗教祭祀の自由を認められ、エジプト各地のギュムナシオンを活動の拠点としていたことを指摘した。王朝からアソシエーションの結成を認められた兵士たちがギュムナシオンを拠点としていたことから、プトレマイオス朝のエジプト支配においてギュムナシオンが地域社会の支配の中心となっていたことを明らかにした。3.以上の研究成果と2015、2016年度の研究成果をまとめ、プトレマイオス朝がギュムナシオンを王国各地の支配の拠点とし、その主な利用者である青年らの育成を重視し、彼らを現地の治安維持や王朝の支配強化に活用していたと結論づけた。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該研究課題は、ヘレニズム時代東方の領域王国における体育・軍事訓練機関であるギュムナシオンについて、プトレマイオス朝を事例とした研究である。本研究の目的は、ギリシア語碑文・パピルスの分析を行い、(1)ヘレニズム時代における「ギリシア化」の実態解明、(2)ヘレニズム王国の領域支配におけるギュムナシオンの役割の解明、(3)ギュムナシオンを活動の中心としたアソシエーションのオリエント地域における役割の解明を目的としている。(1)ギュムナシオンの研究を通したオリエントのギリシア化については、プトレマイオス朝の中心地域であるエジプトにおいて、ギュムナシオンの建設年代を確定作業を行った。同地から出土したギリシア語碑文、パピルスを分析した結果、ギュムナシオンが紀元前250年ごろにギリシア系入植者の多い中部のファイユーム地方で相次いで創設され、紀元前2世紀以降、南部へと拡大したことを指摘した。それにより、エジプトにおけるギリシア人入植とプトレマイオス朝支配の浸透がこの時期に進んだことを明らかにした。(2)ギュムナシオンとヘレニズム王朝の領域支配の問題については、史料の分析の結果ギュムナシオンがエジプト各地の村落におけるプトレマイオス朝君主礼拝の中心であったと指摘できた。プトレマイオス朝が王の神格化とその制度化を王国全土で行っていたことから、ギュムナシオンはプトレマイオス朝のエジプト支配の拠点として期待されていたことを明らかにした。(3)ギュムナシオンにおけるアソシエーションの活動については、青年団であるエフェボイ、地域的な青年による団体であるネアニスコイについて考察を行った。ギリシア語パピルスを分析し、これらの団体のプロソポグラフィを作成した。平成27年度はヘレニズム時代のエジプトのギュムナシオンについて、国内研究機関および海外研究機関において資料収集と、その分析を予定してたが、資料・文献の分析を計画どおりに行うことができた。同時にプトレマイオス王国におけるギュムナシオンの創設とその伝播を地域的・年代的に明確にできたこと、ギュムナシオンに関連する人名の抽出とそのデータ化(公職、出自、活動等)の作業状況についても計画通りに研究を進めることができた。プロソポグラフィの作成については現段階では作業中であるが、2年目を達成目標年度に予定しているため引き続き作業を行う。また、研究成果の一部を2015年度日本オリエント学会大会において報告した。以上の理由から、研究課題の進捗は順調であると評価できる。本研究は、ヘレニズム諸王国のオリエント領域支配における体育・軍事機関ギュムナシオンの役割について、プトレマイオス朝を事例として考察するものである。2016年度は当初の計画にもとづき、1.プトレマイオス朝のエジプト支配におけるギュムナシオンの役割、2.ギュムナシオンの運営者たちとヘレニズム時代エジプトの地域社会のかかわり、の2点について考察を行った。1.については、紀元前267年に開催されたプトレマイオス2世の生誕祭である、バシレイア競技会優勝者録碑文について考察を行った。同競技会の開催種目を再考し、バシレイア競技会が当時のギリシア世界で開催された全ギリシア的な体育競技会と同等の規模の競技会であったことを指摘した。そして他の史料の分析から、プトレマイオス朝による競技者育成政策と、入植者たちの競技への関心がエジプトにおけるギュムナシオン建設の一因となったと結論づけた。2.については、エジプト各地のギュムナシオンの運営に関与した青年たちのアソシエーションであるネアニスコイの組合と、ギュムナシオンの長官であるギュムナシアルコスについて考察を行なった。

エジプト南部コム・オンボスや中部ファイユーム地方出土のギリシア語碑文及びパピルス史料を分析し、彼らがギュムナシオンの管理だけではなく、治安維持など地域社会に一定の影響を及ぼしたことを明らかにした。また、年度末にはヘレニズム時代においてエジプトとの政治的関係が強固であったシチリア島におけるギュムナシオンの事例を本研究の参考とするため、イタリア南部の関連施設および考古学遺跡において現地調査を実施した。さらに、ヘレニズム時代におけるギュムナシオンの第一人者であるフランス・リール第3大学のアンジェイ・シャンコフスキー(Andzej Chankowski)教授と当該研究について討議し、今後の研究方針について助言を仰いだ。今年度の目標としていた、プトレマイオス朝時代のエジプトで建設されたギュムナシオンにかかわる人物のデータ作成については、ギュムナシアルコスと、ギュムナシオンの建設者、そしてギュムナシオンの利用者の3区分に分類し、出典史料と公職、血縁関係などのリストを予定通り完成することができた。この成果によって、ヘレニズム時代のエジプトにおけるギュムナシアルコスの役割と、ギュムナシオンの利用者から構成される青年団ネアニスコイの組合の役割についての分析も順調に進めることができた。また、プトレマイオス朝領でもあるエーゲ海島嶼部、キュレナイカ(北アフリカ)、小アジアにおけるギュムナシオンについても、予備的考察を行なった。2016年度前半にはアンティゴノス朝支配下のマケドニア諸都市におけるギュムナシオンを考察し、プトレマイオス朝支配下諸都市におけるギュムナシオンの事例との比較・検討を行なった。特にマケドニアの都市ベロイアから出土した「ギュムナシアルコスの法」碑文を、アンティゴノス朝の支配の観点から考察し、同王朝が都市のギュムナシオン運営に一定の自立性を持たせつつ、王権の軍事育成機関として期待していたという結論にたどり着いた。また、ヘレニズム諸王国によるギリシア諸都市のギュムナシオン運営への関与についても考察し、紀元前3世紀において諸王が各地のギュムナシオンに経済的支援を通して関与した傾向を指摘した。以上の考察は当初の計画通りに進めることができた。なお、海外調査を、当初計画していたギリシアからイタリアに変更して実施したが、ヘレニズム時代のギュムナシオンについて、王権と都市との関係を考慮したところ、エジプトと南部イタリアとの類似点に着目し、より多くの成果を得られると判断したために変更した。以上の理由から、研究課題の進捗状況は当初の研究計画を達成しており、おおむね順調に進展していると評価できる。当該研究最終年度の2017年度は、以下の3点について研究を行なった。1.ギリシア都市のギュムナシオンへのプトレマイオス朝の関与について、小アジアのミレトスとハリカルナッソスの2つの都市を事例として碑文史料を考察した。ハリカルナッソスについては、プトレマイオス2世が同市に宛てたギュムナシオン再建に関する書簡を検討し、ミレトスついては、プトレマイオス2世が同市に同盟・友好関係の継続を求めた書簡とそれに対する同市の決議を検討した。
勤労世代のメンタルヘルスの危険因子としての睡眠様態とその遺伝的要因の探索

本研究の目的の一つには、これまで国内で数例しか行われていない活動量計を用いた睡眠の大規模調査を、勤労世代にて行い、どのような睡眠様態がメンタルヘルスのリスクファクターとなっているのかを明らかにすることである。これまでの研究では、自己申告による睡眠時間と計測した睡眠時間の相関は高くはないことが報告されているものの、多くの疫学研究は、睡眠時間の評価は調査票による自己申告であった。よって、主観により睡眠時間が評価されている点が研究の限界となっていた。そのため、どのような睡眠様態がメンタルヘルスと関連があるのかを明らかにするためには、客観的な睡眠計測が必要である。本研究では、睡眠計測データを1,000人以上収集することを目指した。3年目の本年度は、昨年までに睡眠疫学調査にて収集したデータの整理、調査票の入力、データクリーニングなどを行い、データ解析に供せるデータセットを作成した。昨年度までに、職域で約770名、更に、金沢大学、及び、慶応義塾大学との連携により、石川県志賀町の地域住民約380名、計1,100名以上からデータ収集を取得している。本研究の目標としていた研究対象者数を確保することが出来た。調査項目は、睡眠計測のゴールドスタンダードである脳波との妥当性が検証された小型の活動量計を用いた一週間の睡眠計測と睡眠日誌の記入、睡眠状態・ストレス状態・生活習慣等に関する調査票の記入の依頼、及び、健康診断データの提供であった。本年度は、上記のデータ整理等に加え、データの一部にてデータ解析も実施した。これまでわが国の睡眠疫学研究では、客観的な睡眠評価は行われていることが極めて少なく、客観的な計測が必要な睡眠効率は疫学研究では十分に検証されていない。本研究では睡眠効率が推定できたため、睡眠効率と関連のある要因等について関連学会にて成果の発表を行った。本年度は、職域、及び地域住民を対象に疫学調査のデータ整理等を行い、データ解析に供せるデータセットの作成を行った。疫学調査のデータ収集の一連の作業は概ね終えることが出来た。本研究の次の目的は、家族性の短時間睡眠者を同定し、原因となっている遺伝子の特定を目指すことである。睡眠/覚醒のメカニズムはほとんど未解明なため、その解明に向けた第一段階を行う。睡眠疫学調査により、短時間睡眠でも充足している家族性のショートスリーパー(短時間睡眠者)やロングスリーパー(長時間睡眠者)を同定し、睡眠の特性を明らかにする。更に、エクソーム解析等により短時間睡眠者と通常睡眠者を比較し、原因となっている遺伝子を特定することを目指す。本研究の目的の一つは、これまで国内で数例しか行われていない活動量計を用いた睡眠の大規模調査を、勤労世代にて行い、どのような睡眠様態(例:総睡眠時間、中途覚醒、主観的睡眠不足感等)がメンタルヘルスのリスクファクターとなっているのかを明らかにすることである。初年度の本年度は、活動量計を用いた睡眠の大規模調査の立ち上げを行った。初めに、筑波大学医学医療系の倫理委員会に研究計画書を提出し、承認を得た(57月)。職域を対象とし、1,000人以上(最大2,000人)のデータ収集を目指す。対象年齢は2065歳とする。調査の内容は、睡眠計測のゴールドスタンダードである脳波との妥当性が検証された小型の活動量計を用いた一週間の睡眠計測と睡眠日誌の記入、睡眠状態・ストレス状態・生活習慣等に関する調査票の記入の依頼、及び、健康診断データの提供としている。倫理委員会の承認後、筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構内でパイロット調査を実施し(8月9月)、その後、2つの職域(計3か所)にて本調査を実施した(912月)。これにより約100名のデータを収集した。職域で調査を行っているが、研究参加の同意率が約1割で、想定より低かった。このため、本年度で目標としていたデータ収集数を下回っており、やや遅れが生じている。よって、本研究では、睡眠計測データを1,000人以上収集することを目指す。2年目の本年度は、昨年に引き続き、職域を中心に疫学調査をした。調査項目は、睡眠計測のゴールドスタンダードである脳波との妥当性が検証された小型の活動量計を用いた一週間の睡眠計測と睡眠日誌の記入、睡眠状態

・ストレス状態・生活習慣等に関する調査票の記入の依頼、及び、健康診断データの提供とした。更に、金沢大学と慶應義塾大学との共同研究を新たに開始し、石川県の地域住民においても同様の睡眠調査を実施した。その結果、今年度末までに、職域約750名、地域住民約350人から研究協力を得られ、計1,000人以上の睡眠計測データを収集することができた。本年度は、職域、及び地域住民を対象に疫学調査を行い、目標としていた1,000人以上のデータ収集を行う事が出来た。当初計画では、次年度までに1,000人以上のデータ収集を行う予定であったが、本年度までに目標数を集めることが出来た。本研究の目的の一つには、これまで国内で数例しか行われていない活動量計を用いた睡眠の大規模調査を、勤労世代にて行い、どのような睡眠様態がメンタルヘルスのリスクファクターとなっているのかを明らかにすることである。これまでの研究では、自己申告による睡眠時間と計測した睡眠時間の相関は高くはないことが報告されているものの、多くの疫学研究は、睡眠時間の評価は調査票による自己申告であった。よって、主観により睡眠時間が評価されている点が研究の限界となっていた。そのため、どのような睡眠様態がメンタルヘルスと関連があるのかを明らかにするためには、客観的な睡眠計測が必要である。本研究では、睡眠計測データを1,000人以上収集することを目指した。3年目の本年度は、昨年までに睡眠疫学調査にて収集したデータの整理、調査票の入力、データクリーニングなどを行い、データ解析に供せるデータセットを作成した。昨年度までに、職域で約770名、更に、金沢大学、及び、慶応義塾大学との連携により、石川県志賀町の地域住民約380名、計1,100名以上からデータ収集を取得している。本研究の目標としていた研究対象者数を確保することが出来た。調査項目は、睡眠計測のゴールドスタンダードである脳波との妥当性が検証された小型の活動量計を用いた一週間の睡眠計測と睡眠日誌の記入、睡眠状態・ストレス状態・生活習慣等に関する調査票の記入の依頼、及び、健康診断データの提供であった。本年度は、上記のデータ整理等に加え、データの一部にてデータ解析も実施した。これまでわが国の睡眠疫学研究では、客観的な睡眠評価は行われていることが極めて少なく、客観的な計測が必要な睡眠効率は疫学研究では十分に検証されていない。本研究では睡眠効率が推定できたため、睡眠効率と関連のある要因等について関連学会にて成果の発表を行った。本年度は、職域、及び地域住民を対象に疫学調査のデータ整理等を行い、データ解析に供せるデータセットの作成を行った。疫学調査のデータ収集の一連の作業は概ね終えることが出来た。次年度も、引き続き職域による疫学調査を実施する。計1,000名以上のデータ収集を予定しているため、次年度以降、より多くの人の研究参加が必要である。そのため次年度以降は、他大学等との共同研究も視野に入れ、より多くのデータ収集を図る。順調に疫学調査が進んでいるため、今後はデータ解析等を行い、睡眠様態とメンタルヘルスの関連を検証する。また、次のステップとして、疫学調査にて、短時間睡眠の家系の候補者が現れた場合は、家族にも睡眠計測の依頼を行い、遺伝子検査可能な血液検体の提供を求める。
ホルマリン代替液によるサージカルトレーニング用臨床解剖体固定液の開発

チール法と呼ばれる遺体防腐処置により、遺体を硬化させず長期保存できる固定法により臨床解剖として使用しているが、この方法はホルマリン(以下: FA)を大量に使用するため、実務者はFA暴露から逃れられないのが大きなデメリットである。そこで、N-ビニールー2-ピロリドン(以下NVP)がFAの代替となるのではないかと思案され、NVPを主成分とした代替固定液用い、FAを完全に除去した改良チール法の開発を試みた。手法として、FA濃度を従来の4%から0%の各段階の溶液とし、代替として0%から20%のNVPを添加した種々の固定液を作成し、臨床解剖へと提供した。固定された遺体は1ケ月ほど保管し、毎月腐敗の有無・カビの発生など保存状況を確認したところ、5体中1体に3ヶ月ごろからカビの発生が確認された。固定後、皮膚表面の色合いなど外表観察並びに臓器の剖出観察を行い、臓器自体の外観や柔軟性を観察、従来のFA固定解剖体と比較検討したところ、特別な問題は確認されなかった。各臨床分野によりサージカルトレーニングを実施したところ、肺・食道など胸部臓器には生体に近い柔軟性と色合いが保たれ最良の状態が保たれていた。腹部臓器においては胃、消化管も最良の状態で保たれていたが、膵臓の融解が著しく不適当と思われる遺体もあった。脳外科においては、脳組織の軟化が著しく不適であった。整形外科領域では、筋肉や関節の可動性が非常によく、最良であった。また、ホルマリン濃度測定では0.1ppm以下と適した作業環境であった。結果1ホルマリン代替としてNVP使用が可能であり作業環境の改善が見られた。2固定した遺体は13ヶ月程度の保存は可能であるが、半年以上の保存ではカビの発生により不適当である。3腹部・胸部内臓における臨床解剖では問題なく行えた。4脳組織の軟化が強く脳外科領域には不適であり、ホルマリン等による脳組織硬化作業が必要である。5筋肉・関節の柔軟性には最良の結果が得られた。6臨床解剖では、臨床医や医療スタッフ、医療機器の準備等により12ヶ月かかることがあり、長期化するほど皮膚表面の乾燥やカビの発生が強くなる傾向があり長期の作業には不向きであった。以上を踏まえ、遺体の固定から臨床解剖まで短期間で行う必要性があり、脳組織や膵臓など軟化しやすい臓器には不適当であるため、臨床解剖の目的に応じた遺体固定処置を組み合わせる必要性があると思われた。
橋梁振動に起因する周辺地域の環境振動の評価法

本研究は,橋梁振動に起因する地盤振動による建物の共振によって起こる環境振動問題に関して,人間の心理的応答に基づく合理的な環境振動評価法を構築することを目的とする.建物の共振に起因する環境振動は,交通状況に応じた過渡的な水平方向の振動が支配的となる場合や,それに鉛直方向の振動が複合する場合が多い.また,同時に発生する騒音が振動の評価に影響する可能性も指摘されている.本研究では,実験室内の加振装置を利用して振動実験を実施し,上述の環境振動の特徴を念頭に置いて条件設定した振動に対する人間の心理的応答を測定して,振動の物理量に基づき心理的応答を適切に評価できる方法を検討する.なお,振動実験に先立って,居住空間における環境振動の適切な評価のための心理学的尺度構成を検討するとともに,実居住空間での振動・騒音測定を行って実験条件の設定に利用する.得られた成果は,合理的な環境振動の評価に基づく問題の効率的解決や,現行の環境振動評価法の改定に資する知見となることが期待できる.本年度は,今後の振動実験で用いる環境振動評価用の心理学的尺度構成(課題1)および実居住空間での振動・騒音測定(課題2)を課題とした.課題1については,居住空間における環境振動の評価に適用できる心理学的尺度の構成,具体的には,「不快」,「気になる」に対する心理的に等間隔な程度副詞の検討を行った.ウェブアンケートを利用して地域性も考慮したアンケート調査を実施し,心理学的尺度の構成を行うとともに,被験者を用いた振動実験によりその妥当性を確認した.課題2については,実際の居住空間での環境振動および騒音の測定を複数個所で実施した.これらの測定結果は,翌年度以降に実施する予定の被験者実験での条件設定に用いる.前述の通り,本年度実施する予定であった,今後の振動実験で用いる環境振動評価用の心理学的尺度構成(課題1)および実居住空間での振動・騒音測定(課題2)の2課題はおおむね順調に進展した.課題1については,環境振動評価用の心理学的尺度の構成を行い,学術誌に論文を公表している.翌年度以降の実験にその心理学的尺度を用いる予定である.課題2については,実際の居住空間での環境振動および騒音の測定を複数個所で実施したが,より広範な条件での実測データを蓄積するため,翌年度以降も補助的に継続する予定である.今後3か年で以下の課題実施を計画している.2019年度には,【課題3】過渡的水平振動暴露の評価,および【課題4】水平ー鉛直振動同時暴露の評価を実施する.課題3では,過渡的,非定常的な水平振動の評価に関する被験者実験を実施する.建物増幅による水平振動を対象に,交通状況,建物の動特性をパラメータとした条件設定を行う予定である.課題4では,水平振動と鉛直振動が同時に生じる場合の評価に関する被験者実験を実施する.建物増幅による水平振動と屋内外ともに卓越する鉛直振動の組み合わせを対象とし,実測結果を参考に,特徴的な例に絞った条件設定とする.2020年度には,【課題5】振動・騒音同時暴露の評価を実施する.振動とそれに関連する騒音が同時に生じる場合の評価に関する被験者実験を行う.課題3,4で用いた振動に騒音を付加した条件設定とし,騒音が振動評価に与える影響について検討する.2021年度には,【課題6】包括的な環境振動評価法の構築を実施する.課題35の検討結果に基づき,振動の評価に与える騒音の影響も考慮した包括的な環境振動評価法の構築を試みる.本研究は,橋梁振動に起因する地盤振動による建物の共振によって起こる環境振動問題に関して,人間の心理的応答に基づく合理的な環境振動評価法を構築することを目的とする.建物の共振に起因する環境振動は,交通状況に応じた過渡的な水平方向の振動が支配的となる場合や,それに鉛直方向の振動が複合する場合が多い.また,同時に発生する騒音が振動の評価に影響する可能性も指摘されている.本研究では,実験室内の加振装置を利用して振動実験を実施し,上述の環境振動の特徴を念頭に置いて条件設定した振動に対する人間の心理的応答を測定して,振動の物理量に基づき心理的応答を適切に評価できる方法を検討する.なお,振動実験に先立って,居住空間における環境振動の適切な評価のための心理学的尺度構成を検討するとともに,実居住空間での振動・騒音測定を行って実験条件の設定に利用する.得られた成果は,合理的な環境振動の評価に基づく問題の効率的解決や,現行の環境振動評価法の改定に資する知見となることが期待できる.本年度は,今後の振動実験で用いる環境振動評価用の心理学的尺度構成(課題1)および実居住空間での振動・騒音測定(課題2)を課題とした.課題1については,居住空間における環境振動の評価に適用できる心理学的尺度の構成,具体的には,「不快」,「気になる」に対する心理的に等間隔な程度副詞の検討を行った.ウェブアンケートを利用して地域性も考慮したアンケート調査を実施し,心理学的尺度の構成を行うとともに,被験者を用いた振動実験によりその妥当性を確認した.課題2については,実際の居住空間での環境振動および騒音の測定を複数個所で実施した.これらの測定結果は,翌年度以降に実施する予定の被験者実験での条件設定に用いる.前述の通り,本年度実施する予定であった,今後の振動実験で用いる環境振動評価用の心理学的尺度構成(課題1)および実居住空間での振動・騒音測定(課題2)の2課題はおおむね順調に進展した.課題

1については,環境振動評価用の心理学的尺度の構成を行い,学術誌に論文を公表している.翌年度以降の実験にその心理学的尺度を用いる予定である.課題2については,実際の居住空間での環境振動および騒音の測定を複数個所で実施したが,より広範な条件での実測データを蓄積するため,翌年度以降も補助的に継続する予定である.今後3か年で以下の課題実施を計画している.2019年度には,【課題3】過渡的水平振動暴露の評価,および【課題4】水平ー鉛直振動同時暴露の評価を実施する.課題3では,過渡的,非定常的な水平振動の評価に関する被験者実験を実施する.建物増幅による水平振動を対象に,交通状況,建物の動特性をパラメータとした条件設定を行う予定である.課題4では,水平振動と鉛直振動が同時に生じる場合の評価に関する被験者実験を実施する.建物増幅による水平振動と屋内外ともに卓越する鉛直振動の組み合わせを対象とし,実測結果を参考に,特徴的な例に絞った条件設定とする.2020年度には,【課題5】振動・騒音同時暴露の評価を実施する.振動とそれに関連する騒音が同時に生じる場合の評価に関する被験者実験を行う.課題3,4で用いた振動に騒音を付加した条件設定とし,騒音が振動評価に与える影響について検討する.2021年度には,【課題6】包括的な環境振動評価法の構築を実施する.課題35の検討結果に基づき,振動の評価に与える騒音の影響も考慮した包括的な環境振動評価法の構築を試みる.