hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
交通インフラの運営とリスク分担に関する歴史・制度・理論・実証研究

政策効果に焦点をあて、実証分析を中心に研究を行った。とくにスリランカの都市内交通インフラ整備による通勤交通流動およびそれに付随する二酸化炭素排出への効果や、アジアにおいて台頭しつつある低費用航空会社が国際航空交通流動に与える影響などについて、シミュレーションや計量経済学的な手法を用いて分析した。おおむねすべての研究が予定通り進んでいる。研究計画書に記載された通り研究報告がなされ、また公刊された論文も多い。加えて、数名のメンバーは今年度も投稿を予定している。したがって、交付申請書との関係において特段の遅れは認められない。(歴史・制度デザイン)(1)空港オーソリティ(加藤):フルサービスキャリアは中小空港において小型機を用いた運航委託によって高いイールドを実現している。空港側から見れば、これは空港間競争の中での中小空港の生き残り策と考えられる。(2)PFIの特別目的会社(SPC)と社債(水島):PFIの資金調達において債券を利用する事例はほとんどないが、社債(プロジェクトボンド)には長所がある。しかし、同時に法的課題が指摘されており、会社法制の見直しの議論もふまえて検討した。(3)コンセッション(手塚): 2018年11月にアジア開発銀行・東アジア交通学会・JICA共催セミナーにおいて「交通インフラの整備とリスク評価のあり方」をイギリスの地下鉄コンセッションを事例に報告した。(実証分析)(1)発着枠規制(福井):2016年に実施されたニューアーク空港の発着枠規制解除を利用した準実験デザインにより、発着枠規制が航空運賃に与える影響を分析した。ランダム性を確保したDID分析の結果、ニューアーク発着路線の平均運賃が発着枠規制解除後、ケネディとラガーディア発着路線の平均運賃に比べて2.5%程度低下し、稀少性のレントは発着枠規制時には航空会社が享受していたことが明らかになった。(2)海運運賃変動リスク(石坂・手塚):不定期船市場のリスクに対する態度と他市場との関連性を分析した論文がオンラインと冊子体で公開された。運賃や料金の変動は,交通インフラの需要者と供給者の双方にとってリスクと認識されており、成果は交通インフラのリスク・マネジメントに寄与しうる。2018年8月、成果報告会において報告し,参加者から有益なコメントを得た。(3)高速道路への重量課金導入の試算(後藤):レベニューマネジメントの観点から先行研究を整理し、料金変化の事例として重量課金導入をとりあげ、高速道路会社の収入増加を試算した。(1)1930年代と戦後を中心としたレベニュー債とオーソリティの歴史研究を続け、わが国へのインプリケーションを検討する。(2)欧米を中心に具体的な組織やファイナンス手法の事例を蓄積する。(3)近時の自己資本規制強化の流れも相まって、PFI(ひいてはSPC)における資金調達の多様化ニーズは今後増大することが予想される。そこで今後の研究は、社債(いわゆるプロジェクトボンド)を利用したファイナンスの可能性を中心として、我が国における利用可能性や利用する際の制度的課題について検討する。
東南アジアにおける赤色野鶏と在来鶏に関する系統進化学的・分子遺伝学的研究

本研究課題は平成15年より3ヵ年の予定で,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析および生態学的調査によって明らかにし,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施された。インドシナ半島においては,近年,猛威をふるっている鳥インフルエンザが未だに根絶されておらず,本調査における行動はかなり制約を受けた。しかしながら現地調査および試料収集にあたってはカセサート大学(タイ),ハノイ動物園(ベトナム),IEBR(ベトナム)およびバングラディッシュ農科大学(バングラディッシュ)にからの共同研究者の支援を頂き無事終了することができた。その結果,インドシナ半島における赤色野鶏3亜種の生息域を確認することができた。しかしながら,生息域のボーダーを正確に決定することが困難な地域も存在した。また,ヤケイとニワトリの交雑種の存在もいくつかの地域において確認することができた。これらの交雑集団について,分子レベルから解析してみると,そのハプロタイプは複雑でヤケイの持つハプロタイプも確認された。しかし,どの亜種がニワトリの祖先となるかについては未だ断定することは困難であった。ヤケイとニワトリの間には依然として遺伝的交流が継続していることが伺われた。ニワトリの家畜化については,今後さらにサンプル収集を続け,多くの情報を得る必要があると考えられた。本研究課題は平成15年より3ヵ年の予定で,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析によって証明し,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施される。本年度は,10日間の予備調査と1ヶ月の本調査をベトナムおよびタイの共同研究者およびカセサート大学客員教授である西田隆雄博士と実施した。予備調査においては,タイにおけるヤケイの聞き取り調査および調査地の選択を行なった。本調査においては,まずベトナムに入りハノイ動物園のツン氏とともにG.g.spadiceusおよびG.g.jaboilleiの2亜種の境界となっている紅河流域の調査ならびにヤケイの捕獲を行なった。さらに捕獲したヤケイは,ハノイ動物園のブリーディングセンターに輸送し,同センターにおいて維持されている他のヤケイとともに計測および血液採取を実施した。また,タイにおいては,カセサート大学獣医学部のウット博士に協力をうけ同国のG.g.gallusの生息域の調査および在来鶏との交流状況を把握し,同様にサンプリングを行なった。両国で採取した血液サンプルは,ともに現行法では輸出許可が得られなかったため,処理後はそれぞれの国において冷凍保存した。現在,平成16年度にむけて新たなサンプリング計画と現地での解析手法の確立を研究分担者がそれぞれ検討しているところである。本研究課題は平成15年より3ヵ年の予定で,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析および生態学的調査によって明らかにし,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施される。本年度は,約3週間の調査をタイ,ベトナムおよびバングラディッシュの3ヵ国において実施した。なお現地調査および試料収集にあってはカセサート大学(タイ),ハノイ動物園(ベトナム),IEBR(ベトナム)およびバングラディッシュ農科大学からの共同研究者の支援を頂いた。インドシナ半島においては,昨年より猛威をふるっている鳥インフルエンザが未だに根絶されておらず,本調査における行動はかなり制約を受けた。しかしながら,タイにおいては同病の発症がない南東部トラット県においてG.g.gallusの生息域および在来鶏との交流状況を調査した。さらにカセサート大学獣医学部に昨年度サンプリングし保存してあった血液試料の分析を行った。ベトナムにおいては赤色野鶏の2亜種の生息が確認されている北東部での調査計画を確認し,現在もIEBRの協力でサンプリングが継続中である。また,ハノイ動物園,IEBRおよび鹿児島大学農学部間において本調査に関する協定書を締結した。バングラデイッシュでは,北東部のインドとの国境一帯においてヤケイの生息状況および捕獲の可能性について,現地住民からの聴き取り調査を実施した。

現在,平成17年度にむけて新たなサンプリング計画および解析手法について,各研究分担者がそれぞれ対象国の研究協力者と連絡をとりながら検討を続けている。本研究課題は平成15年より平成17年までの3ヵ年にわたり,ヤケイと在来鶏間にみられる遺伝的関係を分子遺伝学的手法と外皮形質を遺伝標識とした集団遺伝学的解析および生態学的調査によって明らかにし,東南アジアにおけるニワトリの家畜化センターを特定するために実施された。本年度は最終年度にあたり,4週間の調査をタイおよびベトナムの2ヵ国において実施するとともに,海外研究協力者を招聘し研究成果について総括会議を行なった。なお現地調査および試料収集にあってはカセサート大学(タイ),ハノイ動物園(ベトナム)およびIEBR(ベトナム)からの共同研究者の支援を頂いた。インドシナ半島においては,近年,猛威をふるっている鳥インフルエンザが未だに根絶されておらず,本調査における行動はかなり制約を受けた。しかしながら,タイにおいては同病の発症がない南東部トラット県および西北部トンパプーン地区においてG.gallusの生息域および在来鶏との交流状況を調査した。さらにカセサート大学獣医学部に昨年度サンプリングし保存してあった血液試料の分析を昨年同様継続して行なった。ベトナムにおいては赤色野鶏の2亜種の生息が確認されている北東部でのサンプリング計画を昨年度より打ち合わせていた。その結果6個体の赤色野鶏が捕獲され,種々の健康検査を受けた後,ハノイ動物園にて維持管理されていた。そこで同園に赴き,形態計測および血液サンプルの採取を実施した。現在,3ヵ年をとおして収集したサンプルは,現地研究協力者と連絡をとりながら分析を行なっているところである。
活動筋の酸素消費ダイナミクスに関わる共同研究の企画

今回の企画調査では、それぞれが専門とする分野の立場から重点課題を検討し、先進的な研究成果を生み出すための共同研究を企画した。特に、活動筋の酸素消費応答に関して先駆的な成果を上げている外国人研究者を招聘、研究セミナーへ参加してもらい、研究者間の論議を深めることが出来た。(1)重点課題の調査、検討それぞれが専門とする分野の立場から重点課題を検討し、活動筋の酸素消費応答に関連した共同研究のテーマを提示し、先進的な研究成果を生み出す準備を行なった。(2)測定法、実験装置の調査、検討集約されたテーマに関する研究を遂行するために必要な測定法、実験装置を調査、検討した。特に、酸素感受性蛍光色素法による微小循環レベルの酸素分圧応答と近赤外分光法による酸素化状態の比較検討を行った。また、最近、開発された磁気共鳴装置によるarterial spin labeling法の時間分解能を検討し、運動開始時の酸素供給と酸素需要ミスマッチの連続測定が可能であることを確認した。さらに、筋繊維の動員パターンの時間的な変動を推定する方法や(Pi splitting)、磁気共鳴イメージングによる有効筋肉量推定法の時間分解能を調査した。超音波ドップラー装置を用いた活動筋血流量やATPturnover rate、酸化酵素活動の連続測定の可能性を調査した。これらの最新測定技術が、人間のwhole-bodyレベルでの運動条件にどの程度まで適用可能かを調査した。
構造・機能相関に基づくアクチン調節タンパク質コフィリンの作用メカニズムの解析

コフィリンは、細胞運動に重要なアクチン結合タンパク質で、G-アクチンにもF-アクチンにも1:1まで結合し、アクチン線維を切断、及び線維の(-)端での脱重合を加速する。コフィリンが側面結合するとアクチン線維の捩れが著しく増強され、これが線維切断の原因と目されている。様々な証拠から、コフィリンはその主要なα-ヘリックスでG-アクチンのサブドメイン1とサブドメイン3との間に結合すると考えられる一方で、そのF-アクチン結合様式や線維の捩れを増強する分子機構は不明であった。本研究では、ブタ・コフィリン変異体の解析を通してその問題解決を図った。その結果、以下のようなアクチン線維結合様式と線維切断機構が浮かび上がってきた。コフィリンは、Ser-120を含む主要なα-ヘリックスで線維内アクチン分子の(+)端側に結合するとともに、Ser-94を含むループ部分でその1つ(+)端側のアクチン分子にも結合する(この両方の結合が線維側面との結合に必須である)。後者ループ部分は、結合初期にはアクチン分子の表側(外側)に位置するかも知れないが、続いてアクチン分子の裏側(内側)に移動して安定な結合を形成するものと思われる。この結合に伴い、コフィリンのN末端近傍と上記ループ部分とが上下のアクチン分子を線維軸の回りに互いに逆向きに押すことになり、線維の捩れが増強されると考えられる。線維の切断は、コフィリン結合型線維と非結合型線維とのどっちつかずの不安定な捩れをしている箇所で起こるのであろう。一方、アクチン線維の(-)端での脱重合加速作用は、コフィリンの主要なα-ヘリックスとN末端部分とが(-)端の(或いはその隣りの)アクチン分子に結合することによって成され、上記ループ部分の寄与は小さいと考えられる。また、本研究の過程で、コフィリンのアクチン線維切断活性が細胞の生育にとって必要不可欠であることも判明した。
Rett症候群の病態解明とバイオマーカー確立の基礎的・臨床的研究

レット症候群(RTT)は発達障害病態解明の鍵となる疾患で、知的障害、成長障害、自律神経障害、睡眠障害、肺炎、突然死など多彩な症状を示すが病態は不明で未だ有効な治療法はない。現在まで、モデル動物、ES細胞、iPS細胞、およびRTT患者のiPS細胞を確立し、基礎的・臨床的に、1.病因・病態解明、2.バイオマーカー確立、3.新規治療法開発研究を行なった。現在治療法の無いRTT患児・者でのグレリンへの有効性に関する臨床的研究を開始し、ジストニア、振戦などの錐体外路徴候、自律神経症状への効果を証明した。病因では、典型例のRTT患児・者の約9割において遺伝子のメチル化および転写抑制にかかわるMECP2の変異が認められるが、残りの1割で、FOXG1,CDKL5等の遺伝子変異以外に、われわれは新たに、SHNK3遺伝子、HDAC8遺伝子、STXBP1遺伝子変異により発症したRTTを報告した。男児の典型例のRTT児を経験し、血液、毛根、唾液、爪から抽出したDNAを用い、MECP2変異遺伝子がモザイクに存在する事、更に多数の新規遺伝子変異を発見し報告した。RTTは突然死の報告があるが、モデル動物を用い、Tbx5の関与、心筋の介在版の未熟な形成が認められ、チャンネル遺伝子の発現変化とともに、不整脈の要因となる事を証明した。また、モデル動物の肺組織では、2型肺胞上皮細胞が減少する事、サブスタンスPが、脳幹の様々な領域で発現低下し、孤束核等での発現の低下が示され誤嚥性肺炎の機序解明をおこなった。新規治療法開発では、グレリンがRTTの病態に重要な役割も持っていると仮説を立て証明し、パイロット臨床研究を行い、世界で初めてレット症候群における難治のジストニア、振戦、自律神経症状、摂食に対する有効性を確認し、国際誌に報告した(Yuge, Matsuishiら, J Neurol Sci, 2017)。レット症候群における原因不明群の遺伝子解明では、SHANK3, HDAC8, MTXBP1,および、その他の多数の遺伝子変異を共同研究者と協力し発見し、新規遺伝子も網羅し報告した。ヒトRTTの病態解明の為、非侵襲的な各種バイオマーカーの開発中である。RTTでは従来、交感神経と副交感神経のアンバランスが考えられてきた。新規治療法開発に向けて、唾液を用いて、コーチゾール、メラトニンの日内変動、交感神経の優れたマーカーであるクロモグラニンA、および嚥下に関するサブスタンスPの測定系を開発中である。血漿中の総グレリン、活性型グレリン測定法は確立した。グレリングレリン、コーチゾール、メラトニン測定系は確立し応用しているが、唾液を用いた、非侵襲的なマーカーとしてクロモグラニンA、サブスタンスPの測定系は開発中である。グレリンの作用機序として、現在、薬理学教室と共同研究で、中脳辺縁系のドパミン神経路への直接作用、黒質線条体神経路への神経保護作用を介しての作用を推定しているが、モデル動物を用いた、脳内のmicrodialysis実験でドパミンの反応を様々な薬剤を用いた反応で確認中であり、興味深い結果が得られつつある。グレリンを用いたトランスレーショナル研究の開新規治療治療法開発では、現在まで、有効な薬剤は皆無であるが、グレリンの長期患者さん2名で自律神経機能、生理学的研究から研究を進め長期にわたる安全性、およびジストニアに対する有効性を証明し報告した。PMDA訪問の準備中であり、多施設共同での臨床試験のデザインを作成中である。ヒトRTTで、唾液を用いたクロモグラニンA、サブスタンスPを測定し、自律神経のアンバランス(交感神経の過緊張)、および嚥下機能の評価をし、バイオマーカーとしての役割を検討する。ジストニアや嚥下障害は10歳前後から現れるが、ジストニア、嚥下障害のある患者さんで、上記症状のない患者さんと比較検討する。また、性別、年齢をマッチさせた健常児、および、他の神経発達障害との比較を行う。更に,RTT患者さんのQOLに関係し、突然死とも関係あると考察されているジストニアの臨床的評価方法を確立する。当研究室では、ヒトRTTの優れたモデル動物、およびES細胞、iPS細胞を確立している。また、ヒトiPS細胞も既に、典型例で重症の3例、および軽症の発語を持つPreserved speech variant3例で確立している。これらの動物、および細胞を用いて、基礎研究でRTTの複雑な病態解明を進める。また、モデル動物を用いた研究、および細胞を用いた研究では、グレリンの中枢神経系での作用機序を解明し、ヒトでの新規治療法開発の為のデザインを進める。臨床研究開始前に、臨床評価法、重症度評価をのvalidityをおこない、集学的な体制、評価方法の統一を検討する。

病因では、典型例のRTT患児・者の約9割において遺伝子のメチル化および転写抑制にかかわるMECP2の変異が認められるが、残りの1割で、FOXG1,CDKL5等の遺伝子変異以外に、われわれは新たに、SHNK3遺伝子、HDAC8遺伝子、STXBP1遺伝子変異により発症したRTTを報告した。男児の典型例のRTT児を経験し、血液、毛根、唾液、爪から抽出したDNAを用い、MECP2変異遺伝子がモザイクに存在する事、更に多数の新規遺伝子変異を発見し報告した。RTTは突然死の報告があるが、モデル動物を用い、Tbx5の関与、心筋の介在版の未熟な形成が認められ、チャンネル遺伝子の発現変化とともに、不整脈の要因となる事を証明した。また、モデル動物の肺組織では、2型肺胞上皮細胞が減少する事、サブスタンスPが、脳幹の様々な領域で発現低下し、孤束核等での発現の低下が示され誤嚥性肺炎の機序解明をおこなった。新規治療法開発では、グレリンがRTTの病態に重要な役割も持っていると仮説を立て証明し、パイロット臨床研究を行い、世界で初めてレット症候群における難治のジストニア、振戦、自律神経症状、摂食に対する有効性を確認し、国際誌に報告した(Yuge, Matsuishiら, J Neurol Sci, 2017)。レット症候群における原因不明群の遺伝子解明では、SHANK3, HDAC8, MTXBP1,および、その他の多数の遺伝子変異を共同研究者と協力し発見し、新規遺伝子も網羅し報告した。ヒトRTTの病態解明の為、非侵襲的な各種バイオマーカーの開発中である。RTTでは従来、交感神経と副交感神経のアンバランスが考えられてきた。新規治療法開発に向けて、唾液を用いて、コーチゾール、メラトニンの日内変動、交感神経の優れたマーカーであるクロモグラニンA、および嚥下に関するサブスタンスPの測定系を開発中である。血漿中の総グレリン、活性型グレリン測定法は確立した。グレリングレリン、コーチゾール、メラトニン測定系は確立し応用しているが、唾液を用いた、非侵襲的なマーカーとしてクロモグラニンA、サブスタンスPの測定系は開発中である。グレリンの作用機序として、現在、薬理学教室と共同研究で、中脳辺縁系のドパミン神経路への直接作用、黒質線条体神経路への神経保護作用を介しての作用を推定しているが、モデル動物を用いた、脳内のmicrodialysis実験でドパミンの反応を様々な薬剤を用いた反応で確認中であり、興味深い結果が得られつつある。グレリンを用いたトランスレーショナル研究の開新規治療治療法開発では、現在まで、有効な薬剤は皆無であるが、グレリンの長期患者さん2名で自律神経機能、生理学的研究から研究を進め長期にわたる安全性、およびジストニアに対する有効性を証明し報告した。PMDA訪問の準備中であり、多施設共同での臨床試験のデザインを作成中である。ヒトRTTで、唾液を用いたクロモグラニンA、サブスタンスPを測定し、自律神経のアンバランス(交感神経の過緊張)、および嚥下機能の評価をし、バイオマーカーとしての役割を検討する。ジストニアや嚥下障害は10歳前後から現れるが、ジストニア、嚥下障害のある患者さんで、上記症状のない患者さんと比較検討する。また、性別、年齢をマッチさせた健常児、および、他の神経発達障害との比較を行う。更に,RTT患者さんのQOLに関係し、突然死とも関係あると考察されているジストニアの臨床的評価方法を確立する。当研究室では、ヒトRTTの優れたモデル動物、およびES細胞、iPS細胞を確立している。
患者のライフステージに対応した緩和ケア医療施設の総合的計画指針の設定に関する研究

本研究は、我が国の緩和ケア医療施設の施設整備の現状を詳細に把握するとともに、患者のライフステージに対応した緩和ケア医療施設の総合的な計画指針を設定するための基礎研究である。本研究によって得られた知見の一部を以下に示す。1,我が国の施設整備の実態把握(1)1998年12月1日現在で緩和ケア病棟の認可を受けている49施設を対象に、郵送によるアンケート調査を行った。調査シートは1)施設基本情報、2)病棟面積配分、3)施設環境評価の3種類で構成した。調査票1)の有効回収数は37件(有効回収率75.5%)、調査票2)は25件(51.0%)、調査票3)は38件(77.6%)であった。また、既存の資料や文献から施設整備の現状に関する補足調査を行った。(2)施設の形態別にみると「院内病棟型」が34施設、「院内独立型」が12施設、「独立型」が3施設となっている。また、形態別の平均病床数をみると「院内病棟型」が17.1床、「院内独立型」が20.5床、「独立型」が24.3床となっており、独立型の病床数が他の形態に比べて多くなっていることがわかった。2,緩和ケア病棟の利用特性緩和ケア病棟における患者とその家族の生活実態を把握することを目的として、特定の緩和ケア病棟において病棟内での参与観察調査、患者属性調査、病棟スタッフへのヒアリング調査を行った。(1)患者の平均年齢は男女ともに60代であるが、40代から80代まで幅広い分布を見せている。(2)患者の約半数に癌の転移が見られ、中でも身体機能の低下につながる部位への転移が多い。(3)施設利用回数と在院期間をもとに以下の3つの利用形態に分類することができる。1)死亡直前の短期入院(1か月以内)、2)症状コントロール目的の短期入院(約1か月)、3)長期入院(2か月以上)本研究の目的の第1は、ホスピス・緩和ケア病棟を利用する患者の病状と日常生活動作能力の経時的な変化の実態を把握し、同施設内での生活を規定する要因と、個別的な生活展開の中で重要な意味をもつ環境構成要素を整理することである。第2の目的は、患者とその家族の施設内での生活実態と、患者の病状の進行に伴う生活状況の変化を把握することである。さらに、患者のライフステージの違いによる施設環境に求める建築的な要素の差異を明らかにすることが、第3の目的である。本年度は、特に以下の2点について重点的に研究を行った。1)我が国の施設整備の矢態把握まず、我が国における緩和ケア病棟の施設整備の現状を把握するために、緩和ケア病棟の認可を受けている全施設を対象としたアンケート調査を行った。この中で、施表の運営状況や患者の生活を規定する要因などに関する質問、施設管理者の視点でとらえた病棟環境評価に関する質問を行い、それらの特徴を整理した。2)既往研究・先進事例の分析と調査手法の検討既往研究の成果を把握するとともに、海外におけるホスピス・緩和ケア病棟(Palliatve Care Unit)の先進的な事例を収集し、既存の施設における環境構成要素、及びその計画手法について分析を行った。また、緩和ケア病棟における患者とその家族の生活実態を把握することを目的とした調査手法に関する検討を行った。特定の緩和ケア病棟において、病棟内での参与観察調査の実現性や問題点等に関して、病棟スタッフへのヒアリング調査を行った。また、それらをもとに、長期的な参加親察調査を行うための予備的な調査を行った。
胎盤形成における細胞外マトリックスの細胞制御機構

ヒト胎盤の機能主体といえる胎盤絨毛の上皮構造は妊娠初期と後期で異っており、この変化には上皮基底膜と細胞の相互作用すなわち、上皮細胞と細胞外マトリックスの相互作用が関係していると考えられる。本研究ではまず、胎盤より細胞外マトリックス成分の1つであるフィブロネクチンを分離・精製し、その糖鎖構造を決定した結果、血漿のものとは全く異ることがわかり、すでに我々が生合成実験で報告した結果、すなわちフィブロネクチンが胎盤組織独自に合成・保持されているという結果を裏づけることができたた。胎盤の基底膜成分として新たに単離したフィブロネクチン結合性のプロテオグリカン、PG-P1の腎、肝、皮膚における局在を詳しく検討した結果、これらの組織の上皮および内皮基底膜に存在することがわかり、胎盤に限らず一般的な基底膜の構成成分であることが明らかになった。フィブロネクチンやPG-P1の培養細胞に対する生物活性についてはすでにケラチノサイトを用いた検討を行なったが、今回さらに羊膜上皮細胞FL細胞に対するこれらの細胞外マトリックス成分の影響を細胞培養系で調べた。その結果、FL細胞はフィブロネクチンやラミニン表面に接着し、Arg-Gly-Aspを含むペプチドでその接着が阻害されることから、インテグリン型のレセプターを発現していると考えられた。このレセプターり構造中の^-15アミノ酸残基からなるペプチドを合成し、アルブミンに結合させて抗体を作製した結果、この抗体がフィブロネクチン表面へのFL細胞の接着を阻害することが確かめられた。また、PG-P1はそれ自体FL細胞に対する生物活性は殆ど示さないが、フィブロネクチンやラミニン表面に接着したFL細胞の伸展を著しく促進することがわかった。今後、トロホブラストの培養系を用いるなどして、細胞外マトリックスと上皮細胞の相互作用や胎盤組織形成におけるこの相互作用の役割を明らかにしたい。
神経・知能系を有する自律安全原子力エコエネルギー供給システム

スイスにおける原子力熱エネルギー供給システムの詳細調査を踏まえ、住民の要望や地域の要求を満たすシステムについての概念形成を地域住民と共同で検討し、北海道内3000世帯の中都市に原子炉からのエネルギー供給システムの検討を実施した。可燃性毒物としてガドリウムとエルビアを酸化ウランに混入することにより、10年間燃料交換なしで運転できる炉心が構成できること、1°C/5kmの温度降下で長距離熱輸送が可能なこと、神経・知能系を取り付けた原子炉機器による予兆検知実験とその解析シミュレーションを実施し、ポンプ、バルブ、炉内機器の異常検知が可能であることを明らかにした。原子力システムの立地では、立地地域における住民の同意が重要な因子となる。本研究ではまず、スイスにおける原子力熱エネルギー供給システムの調査の北海道での地域住民への紹介および熱エネルギー需要調査から開始した。平成19年度は、道南の函館市近くの木古内町、道東の美幌町・遠軽町で「エネルギーと環境」と題して講演を行い、地球環境保全にとって原子力が重要な役割を果たすことを説明した。特に木古内町ではスイスでの先行事例に興味を持ち、石油の高騰下において北海道経済が地盤沈下防止の観点からも町に熱供給用の原子炉を建設したいとの要望も出た。そこで、住民の要望や地域の要求を満たすシステムについての概念形成を地域住民と共同で検討を行い、その要求に沿った最適なシステムを明確にするため、原子炉の炉心および蒸気発生器をガラス製の容器で製作し、格納容器内を可視化して蒸気タービンが発生した蒸気で発電する小型の可視化モデルを製作した。また、スイスで行われているような長距離の給湯パイプラインの性能評価をするために、厳冬の降雪中でモデルパイプを用いた試験を行い、長距離熱輸送の解析評価を行った。このようなシステム設計と地域住民にもわかりやすい要素実験を行う事により地域共生に貢献できる原子力システムを提案しており、地元のマスコミでも記事が掲載された。平成19年度に実施した研究項目は以下の2つである。1)神経・知能系を有する原子炉機器の開発と予兆検知シミュレータ実験2)高性能堅牢な熱交換器および長距離給湯システムによる熱輸送試験上記の可視化モデルや熱輸送試験に加え、神経・知能系を有する原子炉機器の開発についてはニューラルネットワークを用いた異常検知のソフトウエアを作成し、予兆検知供試体を製作した。平成20年度はスイスにおける原子力熱エネルギー供給システムの詳細調査を踏まえ、北海道木古内下町との交流会を実施し、スイスでの原子力発電所からの熱供給システムの概要と一般家庭の訪問結果を紹介した。住民の要望や地域の要求を満たすシステムについての概念形成を地域住民と共同で検討を行なった。また、エネルギー需要データを公表している長沼町のデータを基に、3000世帯の中都市に原子炉からのエネルギー供給システムの検討を実施した。22MWthのピーク熱量を供給し、かつ電気も供給すると仮定すると、将来の熱需要の伸びを考慮して熱出力30MWthの原子炉を開発することにした。30MWthの熱出力の原子炉からは熱効率33%として10MWeの電力が得られる。可燃性毒物としてガドリウムとエリビアを酸化ウランに混入することにより、10年間燃料交換なしで運転できる炉心が構成できることを明らかにした。次いで長距離給湯システムによる熱輸送試験を実施して5kmの輸送距離で温度降下を1°C以下に抑えることができることを明らかにした。更に神経・知能系を取り付けた原子炉機器による予兆検知実験とその解析シュミレーションを実施した。ポンプ、バルブ、炉内機器の異常検知が可能であることを明らかにした外、ニューラルネットワークで炉心の不安定性マップを作成する解析プログラムを開発した。また、カートリッジ式炉心燃料交換システムの概念を加えて論文投稿および国際会議での論文発表を行った。スイスにおける原子力熱エネルギー供給システムの詳細調査を踏まえ、北海道木古内町との交流会を実施し、スイスでの原子力発電所からの熱供給システムの概要と一般家庭の訪問結果を紹介した。住民の要望や地域の要求を満たすシステムについての概念形成を道内各地の地域住民との対話を通じて検討を行なった。可燃性毒物としてガドリウムとエリビアを酸化ウランに混入することにより、ほぼ8年間、燃料交換なしで運転できる炉心が構成できることを明らかにした。

ポンプ、バルブ、炉内機器の異常検知が可能であることを明らかにした外、ニューラルネットワークで炉心の不安定性マップを作成する解析プログラムを開発し、BWR炉心の中性子の炉雑音信号を自己組織化マップ上に配置処理することにより、BWR炉心の安定性診断が可能であることを明らかにした。また、カートリッジ式炉心燃料交換システムの概念を加えて論文投稿および国際会議での論文発表を行った。
オリゴアルギニン固定化ヒアルロン酸を用いたタンパク質医薬の経粘膜吸収促進

膜透過ペプチドのテトラグリシン-L-オクタアルギニンを生体由来のヒアルロン酸に固定化した本生分解性高分子は、安全性に優れ、分子量数千数万の酸性及び塩基性タンパク質医薬の経鼻吸収を改善することが既に確認されている。本研究では、同ヒアルロン酸誘導体の投与ルートや化学構造の最適化を通して、タンパク質医薬の経粘膜投与時の吸収を飛躍的に改善するとともに、オリゴアルギニン固定化ヒアルロン酸によるタンパク質医薬の吸収促進機構を解明する。本吸収促進技術の臨床応用の可能性を見極め、医師の管理下で使用される注射剤ではなく、患者による投薬管理が可能で患者にやさしいタンパク質医薬の非侵襲的投与製剤の開発を目指す。
発動分子素子間相互作用の顕微解析

発動分子が連続的にエネルギー変換して運動するためには,少なくとも2つの独立した分子間の結合解離と構造変化を共役させる必要がある.生物がもつ発動分子群がいとも簡単に分子間の結合解離を実現するメカニズムを知ることは,人工発動分子の創出に有益な情報になるだろう.本研究では,細菌遊泳の原動力を生み出す発動分子「べん毛モーター」を研究対象とする.光架橋法と顕微鏡解析を組み合わせて,モーター回転子と固定子間における構造-機能相関を残基レベルで可視化することを目指す.発動分子が連続的にエネルギー変換して運動するためには,少なくとも2つの独立した分子間の結合解離と構造変化を共役させる必要がある.生物がもつ発動分子群がいとも簡単に分子間の結合解離を実現するメカニズムを知ることは,人工発動分子の創出に有益な情報になるだろう.本研究では,細菌遊泳の原動力を生み出す発動分子「べん毛モーター」を研究対象とする.光架橋法と顕微鏡解析を組み合わせて,モーター回転子と固定子間における構造-機能相関を残基レベルで可視化することを目指す.
鋼製橋脚を制震化するためのブレース接合構造に関する非線形性を考慮した設計法の提案

本研究は,制震ブレースを既設の鋼製ラーメン橋脚に添加(付与)して,橋脚の制震性能を飛躍的に向上させるためのブレース(座屈拘束ブレースと接合ブラケットを一体化したもの)と橋脚の接合部に関する補強方法を提案し,鋼製ラーメン橋脚の適切な制震化に必要な補強設計方法をハイブリッド実験で検証したものである.研究初年度から平成29年度までに,(1)制震化したラーメン橋脚とブレース軸力の伝達メカニズムを明かにし,ブレースと橋脚基部の損傷状態を明らかにした.制震化した橋脚基部は,制震化で許容を許す変形限界以上の低サイクル疲労(繰り返し漸増載荷)を与えた場合,ガセットとその補強リブ溶接部に亀裂が発生し,ガセットを設置しない面の橋脚フランジに局部座屈が発生して橋脚が耐荷を失い破壊に至ることを明かにした.次に(2)ブレース接合部の構造を模型実験供試体により再現し,ガセットを溶接接合した橋脚フランジ面はガセットのウェブおよび補強リブによって橋脚内面への変形が抑制されるため,橋脚フランジの損傷が小さくなることを明らかにした.その後,ガセット接合による橋脚基部への影響を適切に模擬可能なファイバーモデルを構築し,制震化した橋脚の地震時応答が安全側に評価されることを提案した.平成30年度は(3)鋼製ラーメン橋脚の制震化に必要な補強設計方法を具体化するため,制震化対象となるラーメン橋脚の供用後に,ガセット取り外し可能な高力ボルト接合構造を採用した橋脚基部の制震化構造を提案した.その橋脚基部供試体に対してハイブリッド実験を実施し,制震化したラーメン橋脚の地震時応答を得た結果,想定するレベル2地震動に対して橋脚に致命的な損傷が発生しない効果的な制震構造であることを確認した.以上の研究により,鋼製ラーメン橋脚に座屈拘束ブレースによる制震化した制震補強法は想定するレベル2地震動に対して有効であることを実証した.本研究は,制震ブレースを既設の鋼製ラーメン橋脚に添加(付与)して,橋脚の制震性能を飛躍的に向上させるためのブレース(座屈拘束ブレースと接合ブラケットを一体化したもの)と橋脚の接合部に関する補強方法を提案するものである.鋼製ラーメン橋脚(基部)に制震ブレースを接合すると,ラーメン橋脚全体系の水平剛性が高くなることから,ブレース設置前の非制震構造よりも過大な応力が橋脚基部に作用する.従って,ブレースを接合する橋脚断面は適切な補強にとって地震力をブレースに伝達させることが不可欠である.本研究では,1.制震化したラーメン橋脚とブレース軸力の伝達メカニズムを明かにし,ブレースと橋脚基部の損傷状態を明かにする.2.ブレースとブレース接合部の構造を模型実験供試体により再現し,ブレースを接合した橋脚基部の変形性能を明らかにする.3.ハイブリッド応答実験により,制震化したラーメン橋脚の地震時応答を取得し,研究代表者らが報告した既往の研究結果との比較検証により,鋼製ラーメン橋脚の適切な制震化に必要な補強設計方法を提案する.この3つの研究目的に対して平成28年度は,研究目的1.および2.を解明するため,制震化しない鋼製ラーメン橋脚基部模型に対して繰り返し漸増載荷実験を実施し,水平力を受けるラーメン橋脚基部のフランジおよびウェブパネルの終局時変形までの挙動を状態を明らかにした.実験結果に対してシェル要素による精緻な数値解析モデルによって解析的な検証を行い,破壊モードを解析的によく模擬できることを確認した.また,制震化に必要となる座屈拘束ブレースに着目した繰り返し漸増載荷実験を実施し,座屈拘束ブレースの設計に必要となる断面積を変化させ,座屈拘束ブレースの軸方向剛性に着目したダンパーの性能検証実験を行った.剛性が高いダンパーはこれらの成果は,査読付き論文ならびに構造工学シンポジウムにて発表した.平成28年度においては,座屈拘束ブレース単体の要素実験とラーメン橋脚基部を模擬した部分模型供試体を製作し,実験装置の組み立てと油圧ジャッキによる載荷装置の性能検証を行った.1.研究対象の鋼製ラーメン橋脚をファイバー要素によって精緻に数値解析モデル化し,橋脚頂部に水平力を載荷する条件で推定した水平剛性について,縮尺実験供試体と比較するために予備載荷実験を実施した.本研究費の経費で新規に導入したピン型ロードセルを組み付けた載荷装置を構築し,油圧アクチュエータによる荷重導入時の荷重入力特性および各部位の変位計およびひずみゲージの据え付けと動作チェックを行い,各種センサー類が正常に動作すること,および,予備載荷試験供試体が解析で推定した値の性能を概ね有していることを確認した.2.ラーメン橋脚基部の実験と平行して,座屈拘束ブレース要素の繰り返し漸増載荷実験(4ケース),ならびに地震応答を模擬したハイブリッド実験(4ケース)を実施し,制震化必要なダンパーの選定に関する検討を行った.この検討成果は,査読付き論文として報告した.3.制震化しないラーメン橋脚基部を想定した部分模型供試体に対して載荷実験を実施し,水平荷重ー水平変位関係を取得し,ラーメン橋脚を構成するフランジおよびウェブパネルに複数台設置したセンサーにより,水平荷重載荷に伴う橋脚パネル面外方向の終局状態に関する実験データを得た.この実験結果をFEM解析によって概ね模擬出来ることを確認した.

4.非制震ラーメン橋脚部分模型の終局破壊状態を分析し,制震化のため座屈ブレースを接合するための橋脚基部のガセット継手構造を設計した.そして,橋脚基部にダンパーを付与した制震構造の繰り返し漸増載荷実験を実施して,制震化構造の終局時変形挙動について破壊様式などの貴重な実験データを得た.次年度以降も当初計画に沿って研究を継続する予定である.本研究は,制震ブレースを既設の鋼製ラーメン橋脚に添加(付与)して,橋脚の制震性能を飛躍的に向上させるためのブレース(座屈拘束ブレースと接合ブラケットを一体化したもの)と橋脚の接合部に関する補強方法を提案するものである.鋼製ラーメン橋脚(基部)に制震ブレースを接合すると,ラーメン橋脚全体系の水平剛性が高くなることから,ブレース設置前の非制震構造よりも過大な応力が橋脚基部に作用する.従って,ブレースを接合する橋脚断面は適切な補強にとって地震力をブレースに伝達させることが不可欠である.本研究では,(1)制震化したラーメン橋脚とブレース軸力の伝達メカニズムを明かにし,ブレースと橋脚基部の損傷状態を明かにする.(2)ブレースとブレース接合部の構造を模型実験供試体により再現し,ブレースを接合した橋脚基部の変形性能を明らかにする.(3)ハイブリッド応答実験により,制震化したラーメン橋脚の地震時応答を取得し,研究代表者らが報告した既往の研究結果との比較検証により,鋼製ラーメン橋脚の適切な制震化に必要な補強設計方法を提案する.この3つの研究目的に対して平成29年度までに,研究目的(1)および(2)を実施し,制震化のためブレースを接合した橋脚基部が終局状態に至るまでの変形挙動を実験的に明かにした.制震化した橋脚基部は,制震化によって制限された変形限界以上の繰り返し漸増載荷を与えた場合,ブレースを接合するため橋脚基部に設けたガセットとその補強リブ溶接部に発生し,ガセットを設置していない橋脚基部フランジ面に局部座屈が発生して耐荷を失い破壊に至ることを実験で明かにした.平成29年度においては,研究実績の概要で示した研究目的(1),(2)に対して実験および解析的検討を概ね終えている.制震ブレースを接合した橋脚基部は,橋脚に繰り返し漸増変位を与えると,終局時においてガセットに設置した面外変形防止用補剛材の橋脚との溶接接合部位に亀裂が生じることが確認され,橋脚フランジ面(ガセット非設置面側)に局部座屈が発生して橋脚の曲げ耐力が失われ,終局状態に至る破壊プロセスを明かにした.その破壊を最小限に留めるための橋脚内部の補強方法として,内部ダイアフラムの追加設置を検討し,シェル要素による立体解析モデルを構築した解析検討を行った.この成果を平成29年度の土木学会年次講演会(九州大学)で成果を報告した.その後,橋脚基部内部の改善構造を反映した橋脚基部供試体を製作して,制震ダンパーと橋脚基部模型を一体化したハイブリッド実験を実施するための実験準備を進めている.平成29年度までの研究成果により制震化した橋脚基部には,局部座屈による破壊が進行することを明かにしたことから,従来のハイブリッド実験に使用する解析モデルに改善が必要と考え,着目部位にシェル要素による立体モデルを採用し,ハイブリッド実験時に橋脚基部に発生する局部座屈を模擬可能とするモデルを構築した.しかし,この解析モデルによる地震応答解析は,従来研究代表者が実施してきたハイブリッド実験よりも大幅に解析時間を要するため,長時間の実験サイクルで生じる計測誤差を適切に補正処理するために,実験システム改良に時間を要しており,査読付論文などへの成果の発表や実験の完了時期が遅れている.そのため研究の進捗状況は「やや遅れている」と判断する.
クロモソームを選択的に釣り出す

本研究は特定のクロモソームを高い精度で単離する手法を開発することを目的として行った。M期で停止させた細胞から微弱な超音波により細胞膜を破壊することで、損傷がなく、かつ十分にほぐれた状態のクロモソームの調製に成功し、最適条件を確立した。特定のクロモソームの選別については第9番染色体をターゲットとし、独自の単離選別環境を設計・作製した。並行してqPCRを用いてクロモソームの精製度を数値化するし評価する系を構築した。研究期間は終了したが、ひきつづき単離実験を行っている。本研究は特定のクロモソームを高い精度で単離する手法の開発を目的として行った。現在、遺伝子疾患の原因の探索としてエキソン領域における数塩基レベルの変異をターゲットとした探索が精力的に行われている。一方、遺伝子疾患にはエキソン領域以外の塩基置換や数十bp以上から数万塩基の比較的大きな欠失や挿入が疾患原因であるケースも多く見受けられる。これらはカリオタイピングやCGH microarrayなどにより見いだされるケースが多いが、原因となる遺伝子の塩基配列レベルの探索には全ゲノム解析を行うほかはないのが現状である。これらの染色体変異について、異常の見られた染色体に限定しゲノムシーケンス技術の確立は急務である。そこで本研究では、特定のクロモソームを安定に単離し、特定のクロモソームの全長シーケンスに供する技術の開発を行うこととした。具体的にはクロモソームの安定な単離の手法の確立、磁気ビーズに結合させたプローブをもちいたクロモソームの選別法、および目的とするクロモソームの精製度を評価する系の確立を目指した。まず、クロモソームの安定な単離については、M期で停止させた細胞から微弱な超音波により細胞膜を破壊することで、損傷がなく、かつ十分にほぐれた状態のクロモソームの調製に成功し、最適な単離条件を確立した。特定のクロモソームの選別については第9番染色体をターゲットとし、nimblegen社製DNAキャプチャーを利用して独自のプローブを設計・作製した。クロモソームの精製度を評価する系については、qPCRを用いて精製度を数値化することとし、キャプチャー用のプローブ他に対応した93サイトについて存在割合を算出できるプライマーを準備した。安定なクロモソームを調製する条件設定に時間を要したが、その後のキャプチャー、精製度の測定および全長シーケンスの段取りは整っており、ひきつづき単離実験を行う予定である。
メラトニン及びD-アラニンを新規ケミカル指標とする睡眠実質標価法の開発

メラトニンはほ乳類における概日リズムの信頼できる表現型とされ、その生理機能解明や体内動態解析は重要である。本研究では睡眠障害の究明にメラトニンと概日リズムが認められたD-アラニンを指標として睡眠実質を評価する方法の確立が目的である。(1)平成17年度:閉塞性睡眠時無呼吸低呼吸症候群(OSAHS)患者4名、健常者7名につき血中メラトニンリズムを測定した。OSAHS患者ではメラトニン濃度が40pg/mL血漿以下であり、軽度の夜間上昇があった。また、血漿中には、測定妨害成分により測定できない例がありこれを改良した。尿についても來雑物による妨害を受けない方法としたが、再現性に問題が残った。(3)D-アラニン測定には、OPA-蛍光ラベル化後、逆相HPLCで定量するが所用時間短縮のため減少勾配溶出HPLCとも言える独自のHPLC溶出法を開発した。D-アラニンはメラトニンと異なり、睡眠のリズムがシフトすると、血中D-アラニンが最大濃度を示す時間も変わり、睡眠に入る前に濃度は高く、目覚めの時点では最も低い濃度となることを確認した。以上のように、メラトニンとD-アラニンの血中濃度変化を測定することにより睡眠の状況をある程度推定できると思われ、今後、睡眠障害患者と健常者の例数を増やし、検証することが必要である。睡眠実質(質と量)を正確に把握することは睡眠障害患者のみならず、健常者にとっても極めて重要である。本研究は概日リズムが認められるメラトニンとD-alanineの2種のケミカル成分の量を指標にして睡眠実質を評価する方法を確立することを目的としている。(1)平成17年度はmelatoninにつき、閉塞性睡眠時無呼吸低呼吸症候群(OSAHS)患者4名、健常者7名につき昼2時から翌朝11時まで3時間おきの血漿中濃度を測定し、OSAHS患者では4例ともmelatonin濃度が40pg/ml血漿以下であり、夜間の濃度上昇が軽度であった。また、血漿の中には、測定の妨害となる成分が多く測定できない例があり、今回、前処理を含む測定法を見直し、確実な方法を設定できた。尿試料についても夾雑物による妨害を受けない方法とすることができた。しかし、この方法は煩雑であり平成18年度において簡便化を図る必要がある。(2)一方、D-alanine測定については、OPA-蛍光ラベル化後、逆相HPLCにより分離定量するが、所用時間が短縮できる独自のグラジエント溶離法を見出した。この方法は平成18年度に使用の予定である。平成18年度には血中D-alanine濃度の基礎データから、睡眠実質評価に役立つD-alanine濃度測定の時間帯を特定する必要が出てきた。D-alanineはmelatoninと異なり、睡眠のリズムがシフトすると、血中D-alanineの最大濃度を示す時間もそれに伴って変わり、睡眠に入る前に濃度は高く、目覚めの時点では最も低い濃度となることをヒトで確認した。melatoninはほ乳類における概日リズムの信頼できる表現型とされて、その生理機能解明や体内動態解析は極めて重要である。本研究は睡眠障害の程度を表す基準を作る目的からmelatoninとD-alanineとを指標とする睡眠評価法の確立を目指した。(2)D-alanineについては、OPA-蛍光ラベル化後、逆相HPLCで定量する。所用時間短縮のために減少濃度勾配溶出HPLCとも言える独自の溶出法を開発した。これにより血漿中D-alanineを約10分でHPLC分離できる。閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAHS)患者の血漿D-alanine濃度は、健常者と同様、午後から夜間にかけて高く午前に低い値を示すが、昼間に高い傾向を認めた。本研究により初めてOSAHSとD-alanineが関連する可能性が見出され、また、我々の関連研究でD-alanineが下垂体前葉の副腎皮質刺激ホルモン
建築材料・部品のリサイクル評価システムに関する研究

建築材料・部品のリサイクルに関する調査を設計者と材料・部品のメーカーを対象に行い問題点を明らかにした。次ぎに、既存の建築物と、これから計画・建設される建築物に分けて建築材料・部品のリサイクル評価システムについて検討した。既存の建築物に関しては、建築材料・部品の解体のし易さ、解体後のリサイクルに対する社会的システムの有無と、リサイクルのし易さ(現時点での技術の他、近未来開発されると思われる技術も視野に入れる)、リサイクル製品の有用性(商品価値、需要と供給の関係を含む)により建築材料・部品のリサイクル性とその意義を評価することとした。リサイクルによる環境側面を評価するために、横軸を建築物のライフサイクル、縦軸を環境側面から考えた要求事項としたマトリックスより検討項目を検討決定した。これから建設される建築物に対しては、解体時の分別を容易に出来ることがリサイクル性を高めるという観点から、既存の建物に対する評価項目以外に、計画時、設計時、建設時(改修工事も含む)、についてリサイクルの配慮が重要であることから、その組み込み方を評価することとした。また、既存の建築物に対するのと同様の軸で、マトリックスをつくり評価項目を検討決定した。ただし、計画時、設計時、建設時の要求項目を細分化して検討が行えるようにした。これら2つのマトリックスを用いてリサイクル評価システムを構築した。以上、決定した方針に基づいて、主要建築材料であるコンクリート、鉄鋼、アルミ、木材、ガラスについて、評価項目を示した。次にコンクリート、木材の建築の場合についての評価を具体的に行った。総合評価のための重み付けは今後の課題と言える。建築材料・部品のリサイクルを考えるに当たり,対象を建築物を既存の建築物と,これから建設される建築物に分けて検討することとした。既存の建築物に関して,建築材料・部品の解体のし易さ,解体後のリサイクルに対する社会的システムの有無と,リサイクルのし易さ(現時点での技術の他,近未来開発されると思われる技術も視野に入れる),リサイクル製品の有用性(商品価値,需要と供給の関係を含む)により,建築材料・部品のリサイクル性とその意義を評価することを決めた。また,リサイクルによる環境側面を評価するために,横軸を建築物のライフサイクル,縦軸を環境側面から考えた要求事項としたマトリックスのより評価項目を検討決定した。これから建設される建築物に対しては,解体時の分別を容易にできることがリサイクル性を高めるという観点から,既存の建物に対する評価以外に,計画時,設計時,建設時(改修工事も含む)にリサイクルについて配慮しておくことの重要性を明らかにし,その組み込み方を評価することとした。また,既存の建築物に対するのと同様の軸で,マトリックスをつくり評価項目を検討決定した。ただし,計画時,設計時,建設時の要求項目を細分化して検討が行えるようにした。これら2つのマトリックスを利用したリサイクル評価システムを構築した。以上決定した方針に基づいて,主要な建築材料であるコンクリート,鉄鋼,アルミ,木材,ガラスと,これらの材料でつくられる部品,PCパネル,鉄骨,アルミサッシュ,合板,板ガラスについて,評価項目を具体化し,データーベース化した。次に,木造建築物の場合について当該データーベースを用いて評価を試みた。現時点で総合評価のための重みづけは困難と判断している。
2+ε次元における量子重力とくりこみ群の研究

本研究の目的は、量子重力理論の理解を2+ε次元展開の方法によって進展させることにあった。素粒子論の基本的な課題の一つである重力理論の量子論的理解の困難さの要因は繰り込み不可能性にあるが、2+ε次元展開の方法によってこの困難を二次元近傍では回避できる。2+ε次元の量子重力はその意味で貴重な理論的価値をもち、現実的な4次元時空と定性的に似た性質を持つ可能性がある。私は、共同研究者とともに二次元近傍での量子重力理論が体積を不変にたもつ座標変換を明白にたもつ形式で理論を量子化する方法によって繰り込み可能性である事を証明した。この証明には、理論のBRS対称性によって摂動論に現われる発散の種類が強く制限される事を用いた。二次元近傍においてはコンフォーマル不変性は量子論的に破れるが(アノマリー)、その構造はよく理解されており、発散の種類はアノマリーと整合しなければならない事が本質的なポイントである。私は更に、共同研究者とともに2ループレベルの理論の具体的な繰り込みを遂行し時空は短距離でスケール不変性を示す事及そのスケール指数を2+ε次元展開で計算する事に成功した。この計算に際しては共変な計算方法が採用され、短距離における繰り込み群の固定点の近傍における大きな量子効果を計算する手法が開発された。2ループレベルの計算を遂行する事によって初めて、2+ε次元展開の非自明な宇宙の体積と重力結合定数に関するスケール指数の決定に成功した。アインシュタイン重力の量子化においては、くりこみ不可能性という困難に直面するが、2次元においてはこの問題を克服できる。よって2+ε次元の量子重力を考えるとε展開の立場からくりこみ可能な理論が構築できると予想される。実際2+ε次元の量子重力は、くりこみ群の紫外固定点を持ち、コンシステントな量子論が存在する可能性が高い。よってこの様な理論を研究することによって重力の量子論に対する知見を深めることができる。更に我々の4次元時空がこの様な考え方で定性的に理解される可能性も存在する。この可能性に関しては、構成論的なアプローチで数値実験も試みられている。この理論の枠組において、紫外固定点の理論は時空の短距離の構造を記述するという意味で物理的に興味深い。更に理論は短距離においてスケール不変性を示す。紫外固定点において理論は、グローバルなZ_<>対称性を回復することが見いだされた。我々の時空は、計量の期待値がミンコフスキー時空であることによって、このZ_2対称性を自発的に破っていると解釈できる。よって我々の理論は、量子重力の相転移及びオーダーパラメーターを明確に定式化した理論になっている。2+ε次元展開において、理論のコンフォーマル不変性を量子論的に保つことが理論の整合性から要求される。この整合性を保ちつつε展開を系統的に展開し得ることを2ループの計算を具体的に遂行することによって例証した。本年度は、量子重力理論が2+ε次元展開によってくり込み可能であることの証明を構成することにおいて大きな成果を上げた。我々の2+ε次元における量子重力の定式化においては、体積を不変に保つ座標変換における不変性が明白に保持される。理論の一般座標変換の下での不変性は更に理論に要請されなければならない。理論に一般座標変換に対する不変性を要請することにより、有効作用に対してウォード・高橋恒等式が導かれた。これ等の恒等式は理論に存在する発散の構造を大きく制約する。私は実際に、体積を保つ座標変換の下で不変で更に2次元極限でコンフォーマル不変な発散の存在が一般に可能であることを示した。更に以上のタイプのみの発散が存在することを仮定して理論のくり込み可能性の証明を構成した。更に、2+ε次元の量子重力理論の2ループレベルの具体的な量子補正の計算においても大きな進展があった。量子重力理論の2ループレベルの発散項の計算は大きなプロジェクトである。我々は、共変な計算方法をこの問題に適用して、2ループレベルの発散項の計算にほぼ目途をつけた。