hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音像定位によるフィードバックを利用したバランストレーニングに関する基礎的研究

前年度は足趾感覚の静的バランスにおける重要性を若年者および高齢者で比較検討した。本年度はまず、動的バランス状況を考慮し音像定位するための基礎データとして支持基底面内での重心移動範囲を若年者および高齢者の2群について求めた。これを踏まえバランスに影響を及ぼす音像定位によるフィードバックシステムを開発し、上記2群を比較検討した。実験結果より重心動揺分析においては若年者群では音像定位刺激に加え足底および視覚情報を変化させても影響は少なく、高齢者群では足底感覚情報を減少した条件と足底感覚を増強刺激した条件間で有意差が拡大した。特に左右の最大振幅にその影響が認められた。これは、2群を比較した場合において、足底感覚情報を減少した条件下で開閉眼とも最大左右振幅に若年者と高齢者で差を認められたことからも、本研究で用いた左右への影響が前後より大きい音像定位に加え足底感覚または視覚情報を減少させると、重心動揺においては左右への動揺が大となる傾向を示した。足定圧分析結果より2群とも、音刺激があり足底感覚情報減少時に左足で支持する傾向がみられた。また、2群間の比較では若年者は右前足部での支持する傾向があり、高齢者では右後足部で支持する傾向となった。これにより、高齢者は若年者に比べ、本研究で用いた音像定位刺激により重心動揺および足定圧は影響を受け、特に音像定位刺激に加え足底感覚や視覚情報を変化させた場合その影響は大となることから、高齢者のバランス訓練における聴覚および足底感覚によるバイオフィードバック治療への臨床応用の可能性が示唆された。しかしながら、本研究においては時計回り、反時計回りでの音像定位刺激における特徴は認められず、被検者の利き足、非利き足を考慮しつつ、若年者、高齢者各々にとってバランス能力向上に重要な視覚情報を補うための臨場感ある音像空間定位刺激および適切な足底感覚刺激法の研究を進める必要がある。実験の変更点としては、(1)当初視覚障害者を被検者として計画していたが、足底感覚を減少させる条件等、転倒の危険大であるためインフォームドコンセントを考慮し、健常な若年者と高齢者のみとした。(2)臨床応用を考慮するため音像定位フィードバックが簡便式であること、空間や部屋の特性に依存せず音再生が可能で刺激としての再現性が高い方法であること等考慮してバイノ-ラル再生法を採用し音像定位フィードバックシステムを開発した。以上2点であり、本研究課題の平成8年度の研究計画はほぼ達成できた。本年度は、足阯からの感覚情報が立位バランス維持に重要な要素であることから、まず足阯感覚(触圧覚)の変化がヒトの姿勢動揺の安定にいかに寄与しているかを分析することとした。結果として、重心動揺における分析項目において老年者群が若年者群に比し、姿勢動揺が有意に増加した。

また、母阯のずれ感覚(触圧覚)の閾値は、老年者群が若年者群より有意に高い(約数倍から十数倍)結果となり、若年者と老年者での足阯感覚の相違が明らかとなった。次に、ヒトの音刺激と平衡機能の相互作用に関して、聴覚には移動音源を平衡感覚には回転負荷(前庭刺激)を与え、回転知覚と音像定位について解析した結果、ヒトは音源の相対角速度が減少するにつれ自己の回転運動の角速度を過少に評価し、かつ移動音源は移動方向にシフトして知覚される傾向を示した。以上の基礎的研究を踏まえ音像定位刺激装置の開発に着手した。当初に予定した本年度の研究計画はほぼ達成できた。変更点として、(1)加齢における感覚刺激と重心動揺の関係に関するデータ収集のため、65歳以上の老人を被験者として加えた。(2)視覚障害者のデータ収集については、健常者から得られたデータに基づいた音像定位刺激装置の開発とこの刺激装置と重心動揺計の同期システムの完成後、データ収集分析することとし、また、音像定位による平衡機能訓練用フィードバックシステムの開発へと連続的に被験者として協力してもらうこととした。以上2点であり、本研究課題の総合的な進捗状況は概ね良好と判断できる。平成8年度は、音像定位によるフィードバックを利用した時の健常人および視覚障害者の姿勢調整能力を重心動揺を中心に分析し、より適切な音像定位刺激の検討を加え、臨床応用としてのバランス訓練プログラムを作成し、その検証も併せて考察する。前年度は足趾感覚の静的バランスにおける重要性を若年者および高齢者で比較検討した.本年度はまず、動的バランス状況を考慮し音像定位するための基礎データとして支持基底面内の重心移動範囲を若年者および高齢者の2群について求めた.これを踏まえバランスに影響を及ぼす音像定位によるフィードバックシステムを開発し、上記2群を比較検討した.実験結果より重心動揺分析においては若年者群では音像定位刺激に加え足底および視覚情報を変化させても影響は少なく、高齢者群では足底感覚情報を減少した条件と足底感覚を増強刺激した条件間で有意差が拡大した。特に左右の最大振幅にその影響が認められた.これは、2群を比較した場合において、足底感覚情報を減少した条件下で開閉眼とも最大左右振幅に若年者と高齢者で差が認められたことからも、本研究で用いた左右への影響が前後より大きい音像定位に加え足底感覚または視覚情報を減少させると、重心動揺においては左右への動揺が大となる傾向を示した.足定圧分析結果より2群とも、音刺激があり足底感覚情報減少時に左足で支持する傾向がみられた。また、2群間の比較では若年者は右前足部での支持する傾向があり、高齢者では右後足部で支持する傾向となった.これより、高齢者は若年者に比べ、本研究で用いた音像定位刺激により重心動揺および足定圧は影響を受け、特に音像定位刺激に加え足底感覚や視覚情報を変化させた場合その影響は大となることから、高齢者のバランス訓練における聴覚および足底感覚によるバイオフィードバック治療への臨床応用の可能性が示唆された.しかしながら、本研究においては時計回り、反時計回りでの音像定位刺激における特徴は認められず、被検者の利き足、非利き足を考慮しつつ、若年者、高齢者各々にとってバランス能力向上に重要な視覚情報を補うための臨場感ある音像空間定位刺激および適切な足底感覚刺激法の研究を進める必要がある.実験の変更点としては、(1)当初視覚障害者を被検者として計画していたが、足底感覚を減少させる条件等、転倒の危険大であるためインフォームドコンセントを考慮し、健常な若年者と高齢者のみとした.
粒子分散混相流れ中の自己相似性・多重スケール性に基づく粒子集団挙動の解析

高解像度の数値計算によって分散粒子混相流中の熱輸送解析を実施した。閉容器の鉛直方向に一定温度差を与えた系に粒子を添加し、粒子の熱伝導率や粒子体積率を変化させて熱輸送特性を調べたところ、粒子を含む流れ場の運動量と熱輸送スケールの違いに起因する特徴的な粒子集団運動を見出した。また、流れの中に分散して存在する粒子が受ける力のモデリングにも焦点を当てて研究を進めた。流体運動の基礎方程式に粒子径と同程度の空間スケールにおける体積平均を施した方程式を導出し、新たに提案した(粒子表面の局所応力を反映させた)流体相への作用力とともに解くことで、モデリングの有効性を様々な流れ場について確認した。本年度は粒子混相流中に分散して存在する粒子が受ける力および粒子の運動に焦点を当てて研究を進めてきた。粒子を含む流れにおいて、接近する多粒子間の潤滑問題を取り扱う数値解法を提案し、さらに熱輸送も考慮した潤滑解析へ発展させた。すでに実装を完了した粒子接触の熱抵抗モデル式とあわせて、多粒子系の混相流れにおいて粒子内部温度分布まで考慮した混相伝熱の問題を幅広く取り扱えるようになった。開発手法の大規模問題への実装として、閉じた容器に一定温度差を与えた系における分散粒子混相流れ中の熱輸送解析を実施した。アスペクト比の大きい流路において粒子充填率を徐々に上げていくとある充填率で流れの構造に遷移が起き、見かけ上ある位相速度をもつ波動現象によって熱輸送が起こる様子を見出した。これは有限サイズ粒子を含む流れ場の運動量拡散と温度拡散のスケールの違いに起因する高濃度系における粒子集団運動であるといえ、粒子の内部温度分布および粒子間接触伝熱の効果により説明できる現象である。物質透過膜で構成された粒子の運動に伴う物質輸送問題にも着手した。提案した数値解析手法は、膜と流体との相互作用問題に関する解析解、および膜の平行移動による濃度輸送問題について構築された解析解との比較を通じて検証された。また変形能を有する膜の表裏における溶媒および溶質の輸送問題を解く数値解法を提案し、検証のために物質輸送を伴う膜の運動について(限定された状況ではあるが)解析解を構築した。開発した数値解析手法は未だ検証段階であるが、変形する膜と流体の相互作用問題に適用し、流体との強い連成問題による膜の大変形を取り扱うことのできる手法であることを示した。粒子混相流中における熱輸送問題に取り組んだ。昨年度構築した粒子間接触伝熱モデルも用い、全熱伝達量のうち対流・拡散・接触による効果を個別に評価できるようになった。三次元閉容器の鉛直下方向に一定の温度勾配を与えた系において有限サイズ粒子を高濃度に充填した場合に、熱対流によって引き起こされる粒子運動によって特徴的な温度分布が誘起される条件を見出した。この現象には有限サイズ粒子の内部温度分布や熱容量が本質的な影響を与えており、充填率などのパラメーターに依存した遷移問題であると同時に、容器内部における複数のスケールにわたる現象であることが明らかになりつつある。また高濃度系で粒子間接触頻度の増加に伴い、鎖状に配置した複数の粒子にわたって接触熱流束が発達する特徴的な様子をとらえた。また本年度は固体物体まわりの流体運動を取り扱う数値解法の高精度化にも焦点を当てて研究を進めてきた。とくに直交格子を用いて固体物体まわりの非圧縮流体流を解く埋め込み境界法とよばれる数値解法において、界面近傍における支配方程式の直接離散化と速度・圧力場の整合性がとれた離散化の組み合わせが数値精度の向上に本質的であることを示した。段階を追って検証を行う上で、適当な検証課題を新規提案して流れ場の解析解を求め数値精度を示した。またこの考え方を、厚みがゼロと近似できる膜状物体まわりの流れや変形・運動する物体との相互作用問題にも拡張し、精度検証を行った。この提案手法は昨年度本課題で構築した膜と流体の運動を解く数値解法からさらに発展した手法であり、膜の大変形やそれに伴う激しい運動のような強連成問題を取り扱うことが可能となった。昨年度本課題において、粒子間距離が微小とみなせる際の潤滑解法を構築しそれを用いた解析を進めているが、粒子間距離の判定に場の量を用いた判定条件を導入することにより、大幅な判定の簡略化を実現できた。これにより、粒子混相流れの高濃度化および大規模化への見通しが明るくなった。高精度埋め込み境界法における離散化の整合性の解決によって広い範囲の問題を扱うことが可能になった。とくに膜状構造物と流体の連成解析と昨年度実施した物質輸送モデルにより、流体中を運動する生体細胞を扱うような問題への発展が見込まれるようになった。昨年度の「今後の研究の推進方策」で述べた、曲がった流れにおける粒子に作用する流体力のモデリングはアプローチの変更を必要としているが、別途実施した流体力のモデリングにおいて進展が見られたのでより高レベルなモデリングへの発展が期待できる。最終年度においては、以上の数値解析要素技術と数理モデリングを統合して、高濃度粒子系における粒子集団現象の解析へ進む予定である。直交格子を用いて固体物体まわりの非圧縮流れを解く埋め込み境界法とよばれる数値解法で、界面近傍における支配方程式の直接離散化と速度・圧力場の整合性が取れた離散化に、新たに界面熱流束の整合性を付加し、固体内熱伝導と外部流体の対流熱伝達の組み合わせ問題の高精度化を行った。乱流変調の最も基本的な問題のひとつである乱れの最小長さスケールと同程度の直径をもつ粒子の受ける力のモデリングを行った。

流れの基礎方程式に粒子サイズと同程度の空間スケールでの体積平均を施した方程式を導出し、その体積平均方程式を数値的に解くための離散化法として、粒子表面の応力を反映させた流体相への作用力、非線形項の体積平均に起因する付加的応力を定式化した。特に、一様流および単純剪断流れに置かれた粒子のまわりの流れについて、それぞれProudman and PearsonおよびSaffmanの解に基づく作用力モデルを提案し、その有効性を系のエネルギー保存性とともに示した。この解析によって既存の質点モデルから特に改善された点は、一様流および剪断流れ場の中に置かれた粒子の表面応力分布の非等方性およびその流れ場への影響である。また複数の複合剪断流れ場に適用する際にこれらの重ね合わせが有効であることを直接計算の結果から示した。提案手法により、コルモゴロフ・スケールと同程度の直径をもつ粒子を含む流れ場において、粒径スケールの計算格子を用いて流れ場をシミュレートする基礎が確立され、解析できるスケール幅を格段に広げた。高解像度の数値計算によって分散粒子混相流中の熱輸送解析を実施した。閉容器の鉛直方向に一定温度差を与えた系に粒子を添加し、粒子の熱伝導率や粒子体積率を変化させて熱輸送特性を調べたところ、粒子を含む流れ場の運動量と熱輸送スケールの違いに起因する特徴的な粒子集団運動を見出した。また、流れの中に分散して存在する粒子が受ける力のモデリングにも焦点を当てて研究を進めた。流体運動の基礎方程式に粒子径と同程度の空間スケールにおける体積平均を施した方程式を導出し、新たに提案した(粒子表面の局所応力を反映させた)流体相への作用力とともに解くことで、モデリングの有効性を様々な流れ場について確認した。粒子間接触熱抵抗のモデリングにおいて特殊関数を用いたモデルをすでに構築したが、さらに粒子間の接触半径が微小とみなせる場合には三角関数によって近似する簡易モデルへ発展させることによって大幅な計算時間の短縮を行った。これにより接触熱伝達を含む混相伝熱解析は進展の見通しが良くなった。そのモデルを粒子乱流場における伝熱解析へ適用し、現象解析に基づくモデリングの段階に入っている。一方、粒子と流体の熱伝導率比によってみられる粒子群の振動モードについては線形安定解析を進めているところであるが、解析結果が現象をうまく説明しないため、解析方法のマイナーな変更を検討している。また交付申請書で計画前倒しの可能性について言及した粒子間潤滑問題の解析および熱輸送も含む潤滑問題は概ね順調に進み、多粒子系における検証の段階に入っている。以上の要素技術は順調に発展しており、年次計画の後半において高濃度粒子系における二相流の数値解析に統合される予定である。最終年度は、粒子混相乱流中における熱物質輸送問題の大規模化を進める段階に入る。大型計算機に適した数値計算コードへの改編を進め、大規模な三次元粒子乱流の数値シミュレーションを実施する。特に中・高濃度系や異なる径の粒子が混在する系における流れの状態遷移や乱れの発達について調べ、乱流が粒子運動・熱輸送に及ぼす影響について統計解析を通じてモデリングを進める。
マイクロアレイ法を用いた全ゲノム解析によるグリオーマの遺伝子診断

腫瘍の全体像をみるためには、ゲノムワイドな遺伝子情報を知ること、いわゆる増幅や欠失の解析、発現解析、あるいはpoint mutationの解析などが必要となる。LOH解析やCGH法によりグリオーマでは多くの部位で染色体の欠失あるいは増幅がみられることが明らかとなったが、個々の特定の遺伝子についての情報は得ることができなかった。そこで、最近開発されたゲノム・マイクロアレイ法を用いて多数の癌関連遺伝子のグリオーマでの増幅を検討した。【方法・成果】手術により摘出したグリオーマの凍結切片よりDNAを抽出した。CGH法により全染色体の欠失および増幅部位を検討し、さらに58個の癌関連遺伝子につきマイクロアレイ(AmpliOnc l, Vysis)を用いGenoSensor System(Vysis)により解析した。CGH法(52例)によるとastrocytomaは欠失を主とし、悪性度の増加に伴い欠失が増加し、glioblastoma(GB)となると欠失のみならず増幅も認められた。マイクロアレイ法ではGB19例中、6例ではEGFR(7p12)が増幅しており、2例でPDGFRA(4q12)、各1例ではMYC(8q12)、CCND1/FGF4(11q13)の増幅がみられた。いずれも4倍から32倍におよぶ強い増幅であった。マイクロアレイ法でEGFRの増幅が認められた例ではCGH法で7番染色体のgainが、MYCの増幅がみられた例では8番染色体長腕のgainがみられたように、CGH法とマイクロアレイ法の結果が一致していた。【まとめ】マイクロアレイ法により臨床例から容易にかつ短時間に多数の癌関連遺伝子の情報を得ることができた。これらの遺伝子情報は診断はもとより個別治療に応用できることが期待される。全ゲノムのDNAコピー数の変化を検出し、染色体上にマッピングできるCGH法および多数の癌遺伝子の増幅を一度に検出できるgenomic microarraysystemを用いてglioblastoma(GB)の遺伝子異常を解析した。手術により摘出したGB37例(初発23例、再発14例)より凍結切片を作成し、DNAを抽出した。蛍光標識したDNAをヒト正常分裂中期染色体に競合的にハイブリダイズさせPowerGene(PSI)を用いて解析した。また、初発例のうち10例では58個の癌遺伝子につきgenomic microarray(AmpliOnc I)、GenoSensor System(Vysis)を用いて増幅の有無を検出した。その結果、CGH法では平均4.5本の染色体に異常を認め、欠失は3.5本、増幅は1.0本であった。特に、1p(35%)、10(54%)、19q(38%)、および22q(49%)での欠失が高頻度に見られた。増幅は7(16%)、8q(11%)が見られた。microarray法では、EGFR(7p12)の増幅が30%の例、PDGFRA(4q12)の増幅が10%の例にみられたが、他の56個の癌遺伝子では増幅が認められなかった。以上より、GBのDNA異常は欠失が主であった。増幅の見られた例はde novo typeのGBと考えられた。また、検討した58個の癌遺伝子のうち、2個だけに以上がみられたことは興味深く、現在、さらなる詳細な検討を行っている。

そこで、最近開発されたゲノム・マイクロアレイ法を用いて多数の癌関連遺伝子のグリオーマでの増幅を検討した。【方法・成果】手術により摘出したグリオーマの凍結切片よりDNAを抽出した。CGH法により全染色体の欠失および増幅部位を検討し、さらに58個の癌関連遺伝子につきマイクロアレイ(AmpliOncl, Vysis)を用いGenoSensor System(Vysis)により解析した。CGH法(52例)によるとastrocytomaは欠失を主とし、悪性度の増加に伴い欠失が増加し、glioblastoma(GB)となると欠失のみならず増幅も認められた。マイクロアレイ法ではGB19例中、6例ではEGFR(7p12)が増幅しており、2例でPDGFRA(4q12)、各1例ではMYC(8q12)、CCND1/FGF4(11q13)の増幅がみられた。いずれも4倍から32倍におよぶ強い増幅であった。マイクロアレイ法でEGFRの増幅が認められた例ではCGH法で7番染色体のgainが、MYCの増幅がみられた例では8番染色体長腕のgainがみられたように、CGH法とマイクロアレイ法の結果が一致していた。【まとめ】マイクロアレイ法により臨床例から容易にかつ短時間に多数の癌関連遺伝子の情報を得ることができた。これらの遺伝子情報は診断はもとより個別治療に応用できることが期待される。
疾病と死亡の地域史：ラオス農村地域50年の比較

ラオス農村部では近年、社会経済変化が著しい。住民の死亡動向もそれにつれて変化していると考えられる。ところが統計資料が未整備のため、農村部における死亡の実態を把握することは困難である。そこで本研究は、ラオス農村部の死亡の動向を明らかにするため住民の聞き取り調査を実施した。本年度はラオス南部にある研究対象地域で調査を行い、その結果を研究会議で発表した。現地調査の結果、過去10年間における170件の死亡ケースについて死因や死亡前の受療行動について、家族から聞き取りすることができた。死亡時点の平均年齢は男性63歳、女性60歳だった。多くの人が高血圧や糖尿病など慢性疾患をかかえており、50%以上の人が1か月から12か月の闘病生活の後に亡くなっていた。170件の死亡例のうち、153件が何らかの病気によるものだったが、医師の診断を受けた(と家族が答えた)のは77件だった(ただし診断書はなかった)。大半の人は最寄りの郡病院で治療を受けたが、ガンやその他治療困難な病気と診断された後、自宅での薬草治療に切り替えて最期を迎えるケースがほとんどだった。そして170人中152人が自宅で最期を迎えた。多くの死亡ケースは男女とも65歳以下であり、限定的な治療を短期間受療した後に発生していた。この調査結果をもとにポスターを作成し、ラオス保健省が開催した保健研究会議で発表した。農村部の死亡例の実態調査はこれまでに例がないため、研究の意義を評価された。そして、これまでの研究成果を発表するため英語論文を作成した。対象地域の過去の疾病・死亡の変化を調べるための手法として、死因と死亡前の治療行動を家族から聞き取る質問票を作成した。質問票の趣旨として、死因を厳密に推定するよりは、現地の社会条件・自然環境のなかで人がどのように死んでいくのかを、まずは概要を把握することを目的とした。農村の乳幼児・子ども・成人が(1)どんな病気で死んでいるのか、(2)死ぬ前にどんな治療をどの程度受けているのかを第一に明らかにすることにした。そして、徐々に時間をさかのぼって過去の死亡事例についてもたずねていき、質問票を改良しながら、死亡パターン・トレンドに経年変化を見いだすことを今後の目標とする。最低限外せない事項として、(1)病気の症状・種類、(2)病気にかかっていた期間、(3)亡くなった場所、(4)かかった医療費である。質問票の仕様は、ごく簡単に、スマートフォン・ベースのサーベイアプリで約10分でインタビューが終了できる分量を目安とした。この質問票により、当人がどういう病気でなくなったと周りの家族が考えているのか、ならびに、病の進行に対して家族がどういうインターベンションができたのか、反対に何ができなかったのかを明らかにする。インターベンションの可能範囲から、私たちが当然と考えている世界とはかなり異なる死の風景が浮かび上がることが期待できる。なお、成人用と子ども用(0-12歳)を準備する。最初に英語で全体を組み立て、その後、ラオス人の協力者と協議しながら、ラオス語に翻訳した。以上のほか、科研の研究課題に関連する研究発表を国際会議でおこない、出席者と討議して研究のねらいをより明確にできた。初年度の目標にしていた質問票の開発が計画通りに進んだ。また、関連する研究発表をおこない、他の研究者と情報交換できた。途上国農村部における死亡パターン・トレンドの経年変化は、現地住民をとりまく社会経済条件や自然環境の変化を跡付ける重要な資料となりうる。しかし、現地の保健医療機関では死亡記録や統計情報がいまだ整備途上にあり、過去の死亡に関する情報を具体的かつ広域に集めることが難しい。そこで本研究では、近年変化の著しいラオス農村部を対象に、住民の疾病・死亡の動向について調べた。具体的には農村部の成人・子どもが(1)どんな病気や傷害が原因で死ぬのか、(2)死ぬ前にどんな治療ケアを受けたのかの2点について農村生活の変化との関係において明らかにすることを目的とした。本年度は、死因と死亡前の治療行動を家族から聞き取るための質問票をサーベイアプリODKに変換し、スマートフォンを使って回答を集められるようにした。これにより、研究者自身が長期間、現地に張り付かなくても、現地の研究協力者(調査員)を通してリアルタイムでデータ収集できるようになり、またデータがインターネット経由でサーバーに送られてくるため集計分析が容易になった。一方で、データの質を管理するには、十分なトレーニングを通して現地の研究協力者と問題意識を共有することが不可欠であり、またコミュニケーションのために安定した通信環境の確保が必要なことが課題として浮かび上がった。本年度はこうした課題に対処しつつ現地の調査体制を確立しデータ収集を行った。また、研究課題の中間報告として国内外の研究会議・学会で発表し、出席者との討議を通して分析手法に関する有益な情報が得られた。質問票をサーベイアプリに変換し、スマートフォンでデータ収集する体制が整った。また、研究発表や研究打合せを通して、人口保健データの分析・解釈に関して専門家から意見を得られた。

現地調査の結果、過去10年間における170件の死亡ケースについて死因や死亡前の受療行動について、家族から聞き取りすることができた。死亡時点の平均年齢は男性63歳、女性60歳だった。多くの人が高血圧や糖尿病など慢性疾患をかかえており、50%以上の人が1か月から12か月の闘病生活の後に亡くなっていた。170件の死亡例のうち、153件が何らかの病気によるものだったが、医師の診断を受けた(と家族が答えた)のは77件だった(ただし診断書はなかった)。大半の人は最寄りの郡病院で治療を受けたが、ガンやその他治療困難な病気と診断された後、自宅での薬草治療に切り替えて最期を迎えるケースがほとんどだった。そして170人中152人が自宅で最期を迎えた。多くの死亡ケースは男女とも65歳以下であり、限定的な治療を短期間受療した後に発生していた。この調査結果をもとにポスターを作成し、ラオス保健省が開催した保健研究会議で発表した。農村部の死亡例の実態調査はこれまでに例がないため、研究の意義を評価された。そして、これまでの研究成果を発表するため英語論文を作成した。次年度は、質問票をさらに改良しプリテストで問題点を検証したうえでデータ収集を開始する。同時に、地域の社会・自然環境に関する聞き取りも実施し、地域史のなかに死亡という出来事の変遷を位置付ける。調査の中間報告として、国際会議で研究発表し、論文も執筆する。次年度は引き続き、農村部の死亡・疾病動向に関するデータを収集するとともに、対象地域の社会・自然環境の変化に関する資料収集も行い、死亡パターン・トレンドの変化を地域史のなかに位置付ける。また、国内外の研究会議での発表とそれにもとづく論文執筆にとりかかる。当初計画では、初年度に現地に渡航してラオス側の研究協力者との打合せ、ならびに現地調査を実施する予定だったが、現地協力者が別の用務に多忙で日程調整がつかなかったため、現地への渡航を次年度に持ち越すことにした。初年度の課題であった質問票の作成は、メールとネット電話を通して実施した。(理由)現地の研究協力者との日程調整がつかなかったため、予定していた調査員との現地での打ち合わせ・共同調査を次年度に延期した。(使用計画)研究協力者の日程を優先的に確保し、現地調査とデータ収集に集中的に取り組む。そのための旅費および調査費用(調査謝金・データベース作成謝金)に使用する。次年度は現地協力者の日程を優先的に確保してもらい、初年度に予定していた現地渡航とデータ収集を集中的に実施する。
神経変性における蛋白凝集機構の解析

「神経変性における蛋白凝集機構の解析」というテーマのもと凝集体形成とそのポリグルタミン病病態への影響に関わる因子を凝集体結合蛋白質の同定を通して明らかにした。また凝集体形成を制御する薬剤の標的分子などを明らかにすることで形成・分解に関与する分子を同定することができた。この方向のアプローチは今後の治療開発にとって重要である。さらに新たに異常蛋白質を特異的に分解する遺伝子治療を開発することができ、その病態改善効果から、異常蛋白質の凝集の病態における重要性を明らかにできた。1.細胞モデルに形成された細胞質、核内の凝集体結合蛋白についての網羅的解析は終了し、主な凝集体結合蛋白で、市販の抗体が得られるものについては、それらを用いて、凝集体との共局在を確認した。さらに一部の遺伝子をクローニングし、それらの遺伝子発現によって、凝集体との共局在が認められるかどうかを検討した。一部の結合蛋白について市販抗体が得られないため、ペプチド抗体を作成した。2.現在核内凝集体と結合する蛋白のうちでも主なバンドを形成したものについてその結合をトランスジェニックマウスレベルでも確認し。さらにこのcDNAのクローニングなども終了し、細胞レベルでの凝集体との共局在も確認した。またこれが凝集体形成にどのような役割を果たすかの検討を行っている。3.その他の分子のうち転写因子などで従来報告されていないものについては、抗体で共局在が確認されたものについて、その病態における意義を検討し始めている。4.当研究室で作成した蛍光凝集体を形成するNthtt+EGFPトランスジェニックマウスについて報告した。5.このマウスにおいて発現減少している遺伝子としてsodium channel beta4 subunitを同定した。この分子の細胞内局在が膜ラフトであることからさらに解析を進め、アミロイド前駆蛋白APPからβ蛋白を産生するBACEとγセクレターゼの両方に基質になるAPP以外の初めての基質であることを報告した。ハンチントン病はその原因遺伝子のCAGリピートによる遺伝子産物のポリグルタミンの伸長、それに伴う核内封入体形成がその病態に強く関与していると考えられている。ハンチントン病の病態の解析を凝集体形成を中心に行うために、凝集体形成を制御する因子の系統的解析をRNAiライブラリーを用いて行うことを計画した。マウスによるRNAiライブラリーによるスクリーニングについても試行中であるが、RNAiの導入に安定性がある、ショウジョウバエの系について選考して解析している。方法:2)この細胞にRNAiライブラリーを用いてRNAiを導入し、凝集体形成をArrayScanによってスクリーニングする系を確立した。結果:7200遺伝子(ショウジョウバエ遺伝子の約半数で主に既知の遺伝子が含まれている)をスクリーニングし、404の制御遺伝子(抑制ないし促進)の候補を同定した。これらの多くはほ乳類のオーソローグを持つものであった。制御遺伝子にはプロテアソーム系、シャペロン系の遺伝子などが含まれ、方法の有効性が示唆された。現在これらの候補遺伝子の絞り込みをin vivoモデルを用いるなどして行っている。特に多くの遺伝子発現の異常に何らかの転写因子が関与していると示唆されてきたが、必ずしも病態に深く関わる転写因子が同定されているとはいえない。そこで凝集体結合蛋白を直接解析することとした。1.ハンチントン病細胞モデルからポリグルタミンによる凝集体を精製し、その結合蛋白を質量分析により網羅的に解析した。その中で従来結合が報告されていなかった転写因子であるNF-Yについてさらに解析を進めた。2.NF-YはA,B,Cのサブユニットからなる転写因子で細胞モデル、マウスハンチントン病モデルの核内封入体と共局在することを確認した。3.さらにハンチントン病で発現減少するHSP70のプロモーター領域に結合することが知られていることから、可溶性分画のNF-YAについてゲルシフト法によって解析したところHSP70プロモーターに結合するNF-YAの減少が確認された。またその可溶性画分におけるNF-Yの量も減少していた。以上の結果NF-Yはポリグルタミン病において核内封入体に結合し、機能性のNF-Yが減少することでHSP70を含む遺伝子発現の異常を引き起こすことが示唆された。本研究では、Htt凝集体に含まれる蛋白質の一つとしてRNA結合蛋白質であるTIA-1を同定し、TIA-1がHtt凝集体に取り込まれるメカニズムとして、polyQ線維によるTIA-1の線維化促進を提案した。

異常伸長したpolyQを持つ変異Httを発現したトランスジェニックマウス(R6/2)において、大脳のホモジェネートのうちSDS不溶性画分に変異Htt凝集物とともにTIA-1を確認することができた。一方、野生型マウスではSDS不溶性画分にTIA-1は認められなかった。TIA-1はRNA結合を行うN末端領域とグルタミン(Q)/アスパラギン(N)に富んだC末端領域(TIA-1C)からなるが、培養細胞を用いた実験から、polyQ凝集体との共局在にはTIA-1Cが必須であることを明らかにした。そこで、試験管内においてTIA-1C存在下でpolyQを凝集させると、polyQ線維内にTIA-1Cが取り込まれていることを免疫電顕により確認した。線維の形成は「核形成」と「伸長」の二段階からなるが、ある蛋白質の線維が別の蛋白質の線維化の核として働くことがある(cross-seeding)。そこでTIA-1CにpolyQ線維を加えるとTIA-1Cの線維化が促進されることが分かった。以上の結果から、異常伸長したpolyQからなる線維状凝集体が他の蛋白質の線維化を促進していることが示唆された。ハンチントン病(Huntington disease ; HD)では病因遺伝子産物の変異ハンチンチンタンパク質(htt)が多くの転写因子とin vitroで結合することから、伸長したポリグルタミン鎖が核内の転写因子と異常な相互作用を起こし、転写活性を阻害するというモデルが提唱されている。しかしながら、これまでにin vivoで変異httが転写活性を直接阻害することを示した知見はない。ナトリウムチャネルβ4サブユニット(β4)は、HDの病変部位である線条体の投射神経細胞で発現し、HDモデルマウスで最も早く発現が抑制される遺伝子の一つである。β4の発現はm患者の線条体でも著しく低下することから、β4は最も早く変異httの影響を受ける分子であり、その発現抑制はHDの病態に関与することが考えられた。我々はこれまでにβ4プロモーターの制御下でVenusを発現するトランスジェニックマウス(β4 promoter-Venus TG)を作製し、トランスジーンの発現パターンが異なるTGを得ている[Line 191:内在性β4とVenusの発現が一致する、Line 350:内在性β4とVenusの発現が一致しない]。本研究では、これらのβ4promoter-VenusTGとHDモデルマウスを交配して得たdouble TGを用い、in vivoで変異httがVenus(β4)の転写活性に与える影響にっいて検討した。4週齢のdouble TGのVenus発現量を定量RT-PCRで調べたところ、1ine 191 double TGの線条体ではVenusの発現が抑制されるが、1ine 350 double TGでは変化しなかった。次に、このような1ineによる転写抑制の違いに変異httがどのように関与しているかを細胞レベルで明らかにするため、Venusと核内に集積した変異htt(Nuclear accumulation ; NA)の蛍光強度および共局在について調べた。
空孔構造が外部刺激により制御可能なメソポーラスシロキサンの創成

本研究では、本手法の高い汎用性を最大限に活用したメソポーラスシリカ膜への外部刺激応答性の付与に着目し、外部刺激により駆動するナノーマイクロデバイスの創製を目指した。これにより、高い比表面積を有するメソポーラスシリカ材料にμmサイズの外部刺激応答構造を付与し、物理的特性の変調を用いた外部刺激応答性がnm領域においても発現するような、nmμmに渡る広範なサイズ領域での機能性界面構造創製へとつながる成果を得た。具体的には、メソ孔の開口部径を機械的刺激により制御し、選択的な吸脱着特性を有する多孔性薄膜を実現した。溶媒、湿度、温度等の外部刺激に対して応答性を有する機能性材料はこれまでに広く研究されており、次世代のセンシング材料、アクチュエーター、分離媒体等への応用が期待されている。一般的な外部刺激材料では、有機分子の光異性化や相転移をトリガーとして機能性の発現が試みられている。すなわち、利用する分子に固有な特性の変調に伴うプロセスが利用されている。一方で、多層膜界面を効果的に利用し界面における各種物性の僅かな差異により外部刺激応答性が発現されれば、プロセスの一般性は極めて高くなる。すなわち、機能性有機分子を利用することなく広範な材料での外部刺激応答性材料の創出が可能となる。具体的には、ゾルーゲル手法により多層膜を設計し、異質層界面における応力の蓄積と緩和を制御することにより、マイクロメートルサイズの微細周期構造に可逆的な湿度応答性を発現させた。さらに、周期構造の形成と消失に伴いサイズ選択的な粒子の着脱に成功した。本手法における外部刺激応答性は多層膜の物理的特性の差異に起因しているため、化学的・熱的耐久性が比較的高い無機材料をはじめとした種々の材料群への拡張が可能である。メソポーラス薄膜におけるメソ孔の構造を外部応力により制御できることを見いだした。圧縮応力に対してはメソ孔が圧縮変形することで応力緩和すること、引っ張り応力に対しては引っ張り方向にメソ孔が伸張することが実験的に示された。数nmの領域の構造が、マクロな変形に対して応答しているという初めても報告であり、基礎科学的に興味深い。また、それだけではなく、メソポーラス材料表面における開口のゲート制御にも利用可能であり、メソポーラス材料の新しい応用を開拓することが大いに期待できる。本研究では、本手法の高い汎用性を最大限に活用したメソポーラスシリカ膜への外部刺激応答性の付与に着目し、外部刺激により駆動するナノマイクロデバイスの創製を目指す。具体的には、メソ孔の開口部径を刺激により制御し、選択的な吸脱着特性有する多孔性薄膜を実現する。メソポーラスシリカ膜に対する表面酸化処理により、親水性の異なる2層膜を作製する。この薄膜に極性溶媒を暴露することにより、上部層のシロキサンネットワーク(メソ細孔壁)のみを選択的に膨潤させ、メソ細孔径の外場制御を実現する。メソポーラスシリカは触媒担体、ドラッググデリバリー、分離剤、低屈折率膜、断熱材等、種々の応用開拓が期待されており、外部刺激応答性の付与は新たな材料機能化ツールになり得る。本研究成果は、外部刺激応答性はメソ細孔内に取り込んだ活性分子の徐放性スイッチングの実現を可能にすると考えられる。本プロジェクトにより、メソポーラス薄膜におけるメソ孔の構造を外部応力により制御できることを見いだした。メソポーラス材料のメソ孔とマクロな変形の関係は明らかになっていなかった。圧縮応力に対しては、メソ孔が圧縮変形することで応力緩和すること。引っ張り応力に対しては、引っ張り応力に対しては、引っ張り方向にメソ孔が伸張することが実験的に示された。また、本成果は、応答性有機分子を用いることなく、メソ孔のサイズやアスペクト比を変化させることができることを、世界に先駆けて示しており、メソポーラス材料の応用の可能性を大きく広げることが期待できる。特に、ドラッグデリバリーなどの応用では、メソ孔へのゲート形成が大きな課題であり、これまでは種々の応答性有機分子のグラフトにより行われてきた。しかしながら、機能性有機分子の合成、メソ孔への効果的な位置決めによる効率的なグラフトは実質上困難な課題である。

本研究の成果を利用すれば、物理的に変形するだけで開口が制御できることになり、機能付与のハードルは大いに低下する。今後、より定量的な評価が必要ではあるが、メソポーラス材料の出口を大きく広げることが期待できる。材料化学ここまでの研究で、外部からの力学刺激により,メソ孔が10%程度編成することを実験的に確認しつつある。より詳細な知見を得るために、測定ジグを工夫し「その場2次元小角散乱」の測定結果を順次収集しつつある。この測定により、メソポーラス有機シリカ薄膜の面内および膜厚方向の構造変化を同時にかつ定量的に検出可能となり、ここまでの実験結果をより深化する事ができる。よって、本年度前半においては、その場二次元小角散乱パターンの解析に全力を挙げる。それと同時に,メソ孔のより大変形を実現するための材料組成探索を並行して進める。本プロジェクトでは、30%程度の変形を最終目標とし、材料設計を行う。球状ミセルが楕円体に変形していると予想している(実験結果もそれを支持している)が、メソ孔形状と良いマッチングを示す異方性形状の有機色素を導入することで、物性の動的制御へと発展する。年度は変わる前後における伝票等の締め切りの関係で,研究試薬および実験消耗品の購入が次年度となった事による。実験計画通り進めており、次年度使用額に関しては速やかに消費する。
部材靱性の不確定性制御による鉄骨ラーメンの耐震信頼性向上に関する基礎的研究

本研究は,鋼構造部材の靭性に不可避な不確定性が存在することを前提とし,鉄骨ラーメンの耐震信頼性を効率的に向上させるための部材靭性統計量制御についての新たな知見を目的としたものである.研究成果は以下の3点である.(1)部材靭性の不確定性が鉄骨ラーメンの耐震信頼性に与える影響を把握した.(2)文献調査と実験に基づく部材耐力および靭性の統計情報の再構築を行った.(3)鉄骨ラーメンの効率的な耐震信頼性向上を実現する部材靭性の統計的性質を提示した.本研究は,鋼構造部材の靭性に不可避な不確定性が存在することを前提とし,鉄骨ラーメンの耐震信頼性を効率的に向上させるための部材靭性統計量制御についての新たな知見を目的としたものである.研究成果は以下の3点である.(1)部材靭性の不確定性が鉄骨ラーメンの耐震信頼性に与える影響を把握した.(2)文献調査と実験に基づく部材耐力および靭性の統計情報の再構築を行った.(3)鉄骨ラーメンの効率的な耐震信頼性向上を実現する部材靭性の統計的性質を提示した.鋼構造部材の靭性に不可避な不確定性が存在することを前提とし,鉄骨ラーメンの耐震信頼性を効率的に向上させるための部材靭性統計量制御についての新たな知見を目的として研究を進めた。初年度の成果は下記の通りである。1.骨組としての建物全体の信頼性と部材の不確定性を関連づけながら,部材に要求される統計的な特性を明らかにした。特に,考慮する限界状態ごとに骨組に要求される変形性能を満たすための部材変形性能の必要条件を統計的に明確にした。2.鋼構造部材が持つ変形性能の統計的性質を明らかにするため,降伏応力度,初期たわみ,残留応力度などを不確定量として統計的有限要素法解析を行った。その結果から,耐力と変形性能を限界状態設計法に応用するための基本統計量を整理した。3.広範な過去の研究論文の調査といくつかの実験によって鋼構造部材の耐力と変形性能についての統計的情報を再構築した。また,過去にほとんど触れられていない部材耐力間の統計的な相関性についても調査・実験に基づいて新たな知見を得た。本研究の目的は下記の三つの目標からなる.目標1.部材靭性の不確定性が鉄骨ラーメンの耐震信頼性に与える影響の把握目標2.文献調査と実験に基づく部材耐力および靭性の統計情報の再構築目標3.鉄骨ラーメンの効率的な耐震信頼性向上を実現する部材靭性の統計的性質の提示上記目標1と目標2の文献調査部分については,平成19年度の成果としてすでに達成されている.本年度は,過去にほとんど触れられていない部材耐力間の統計的な相関性について調査・実験に基づいて新たな知見を得ることと,不確定性が少なく,高い信頼性を有する新たな鋼構造梁部材の開発が目標であった.これらの目標に対し,実構造物を対象としたミルシートの追跡調査,および梁端塑性化領域に無補強開口部を有する梁の弾塑性繰り返し実験を行った.ミルシートの追跡調査では,部材耐力の統計的な相関性を評価するときに不可欠なロットマップを作成するとともに,設計段階でロットマップに代わる情報を推測するためのシナリオを提案し,その有効性を確認した.また,無補強開口部を有する実験では,梁端部に設けたウェブ開口部に損傷を集中させることで梁端溶接部での脆性破断を回避し,安定した塑性変形性能を持つ部材の提案に成功した.これらの研究結果を整理することによって,本年度の目標達成に必要な知見を得た.本研究は,鋼構造部材の靭性に不可避な不確定性が存在することを前提とし,鉄骨ラーメンの耐震信頼性を効率的に向上させるための部材靭性統計量制御についての新たな知見を目的としたものである.3年間の研究期間内で得られた成果は以下の3点である.<成果1>部材靭性の不確定性が鉄骨ラーメンの耐震信頼性に与える影響の把握本研究の特徴は,骨組としての建物全体の信頼性と部材の不確定性を関連づけながら部材に要求される統計的な特性を明らかにしようとする点である.この観点から,部材の統計的性質とシステムとしての骨組全体の統計的性質の関係を把握した.<成果2>文献調査と実験に基づく部材耐力および靭性の統計情報の再構築鋼構造部材が本来有しているばらつきの情報は既往の実験データの調査や,系統的な実験によって別途把握しておかなければならない.そこで,広範な過去の研究論文の調査といくつかの実験によって鋼構造部材の耐力と変形性能についての統計的情報を再構築した.また,過去にほとんど触れられていない部材耐力間の統計的な相関性についても調査・実験に基づいて新たな知見を得た.<成果3>鉄骨ラーメンの効率的な耐震信頼性向上を実現する部材靭性の統計的性質の提示目標1,目標2で得られた成果を用いれば,現状として部材が有している不確定な要因と,システムとしての骨組の性能との関係が明確になる.そこで,鉄骨ラーメンの耐震性能を効率的に上昇させるという観点から,鋼構造部材に要求するばらつきなどの統計的な特性を提案した.
関数方程式に対する自己検証的数値計算法

本年度は特に偏微分方程式の解の存在、一意性および存在範囲の特定を計算機によって数値的に検証する方法として、非線形楕円型境界値問題と放物型初期値境界値問題を対象に検討した。これまでの研究成果をもとに、検証可能な方程式の範囲の拡大を図り、得られた検証法を、実際に物理学や生物数学上に登場する具体的方程式に対し適用することにより、その有効性を評価すると共に、手法の改良を行った。研究内容と成果は以下の通りである。1.非線形楕円型境界値問題の検証を行う場合、従来のL^2理論に基く方法では高々多項式オ-ダ-の非線形性にしか対応できなかったが、非線形項のTaylor展開を考えることによりこれを克服できることがわかった。例えば指数関数的な非線形性を持つ方程式の検討にもL^2理論で対応できることを明らかにし、具体的適用例として方程式:-Δu=λe^uの解の検証を行った。2.生物数学に現れる反応拡散系の定常問題を記述する非線形楕円型方程式:-Δu=λu(1ーu)(uーa)を対象として解の検証を試み、検証方式の実用性の評価を行った。その過程において従来方式の問題点が明らかにされ、その点を改良することにより効率良い検証アルゴリズムが得られ、有効性が高められた。3.非線形発展方程式に対する検証法について検討した。先ず準線形放物形方程式に対する初期値境界値問題の解をコンパクト作用素の不動点として定式化し、RoundingとRounding・errorの概念に基づく検証条件を明らかにし、具体的な近似空間を設定して検証手順と検証例とを与えた。4.非線形常微分方程式の2点境界値問題に対しても、より効率の良い検証法を開発した。
環境負荷の低減を目的とした交通と土地利用の関連性に関する研究

本研究は都市計画の視点から交通分野の環境負荷低減を目的としている。これまで平成15年度はマクロレベルでの土地利用と交通の整合性について、平成16年度は敷地レベルでの土地利用と交通の関係について研究を行った。平成17年度は国内外における関連研究の体系化を行なった。特に環境負荷の低減の視点から都市内の土地利用と交通はどのようなバランスを図ればよいかについて体系的に整理した。研究成果の概要は以下の5点に集約される。(1)マクロレベルでの士地利用と交通に関わる研究の取りまとめ。都市圏レベルで土地利用と交通の相互関係を検討した。先進諸国の都市比較に対して、日本の都市の現状を明らかにした。(2)ミクロレベルでの土地利用と交通に関わる研究の取りまとめ。交通流シミュレーションによる交通アセスメントに関して、敷地単位や地区単位での交通と土地利用の整合性についてその方向性を検討した。(3)大規模開発の立地誘導について海外の動向整理近年の法規制の動向を整理、交通から見てどのような土地利用コントロールが適正であるかについて考察した。(4)コンパクトシティと持続可能な都市の政策コンパクトシティに関する現況分析として鹿児島市などの事例を挙げ、また持続可能な都市について本研究で取り上げた様々な施策とともに体系化を行った。(5)人口減少下め社会における土地利用と交通の統合について今後の展開に向けて、高齢化社会をはじめとする社会構造の変化にどのように対応すればよいかについて言及した。都市圏域レベルの交通・土地利用シミュレーションモデルの開発を行った。特に今年度は広域的な土地利用の変動に対応し、都市内の交通流が変化するモデルを構築し、各施策を実施した際の環境評価値の推計をおこなった。まず、モデル構築においては次の3つのステップをとった。1.PTデータおよび道路交通センサスをもとに手段別OD表を作成した。2.デジタル地図、道路地図をもとに県道以上の道路ネットワークを構築した。3.交通需要推計モデルを構築し、交通配分シミュレーションを行った。また、具体的な都市政策として都心部活性化、公共交通指向型開発、郊外開発の効果推計を行なった結果、以下のような知見を得ることが出来た。・都心部活性化策が環境負荷削減に与える効果は今回の3施策の中で最も高い。郊外部の土地利用を抑制し、都心居住を推進することは極めて有効的な施策である。・新交通システム(LRT)の導入効果と公共交通指向型開発(TOD)が環境負荷削減に与える効果を推定したところ、一定の削減成果を確認することができた。ただし、土地利用誘導では都心部からの転移が予想され、環境負荷削減効果を低減させる為、注意が必要である。・高速道路インターチェンジ周辺の郊外開発は、環境負荷削減を目的にした場合に最も効果の少ない施策であることが分かった。これは自動車依存度が依然として高まるため、徒歩やバスといったより環境にやさしい交通手段への転換が見込めないためである。なお、本研究計画の当初に予想した容積率上限との関係であるが、対象とした宇都宮では概して低容積率であり、土地利用を積極的に誘導する効果が少ないことがわかった。今後の研究計画においては容積率制度だけでなく、総合的に施策を検討する予定である。15年度は広域交通流に対して土地利用との関連性を分析したが、今年度は開発地区から見た土地利用と交通の整合化の研究を行なった。特に開発地区周辺の交通流の変化が環境負荷に与える影響を、交通流シミュレーターを用いて再現した。栃木県宇都宮市をケーススタディとして大規模小売店舗立地時の交通流変化を予測した結果、大規模店舗が環境負荷に及ぼす影響をまとめると以下のようになる。1.店舗立地によって発生した流入・流出交通が、店舗周辺に渋滞等を発生させ交通環境を低下させる。交通容量に対して交通量の相対的な増加が、自動車の平均走行速度を減少させるともに、渋滞によるアイドリングや加速・減速の繰り返し回数を増加させ、排出ガス増大を促す。2.店舗立地によって局地的な混雑区間が発生し、店舗に関係のない通過交通が渋滞区間を迂回するため、結果としてトリップ長が増大し、環境負荷が高まる。

3.公共交通でのアクセスが不便な郊外部へ店舗立地すると、店舗へのアクセス手段が自動車に限定される。栃木県の場合は店舗への自動車分担率が90%を超えるケースが多い。これが引き金となり都心への来訪者が減少することで、公共交通分担率が低下し、輸送効率が下がるため環境負荷を高める。従来型の交通アセスメントは、開発に伴う影響を予測しそれを緩和する処置をとることに主眼を置いており、上記の課題1についての対応が中心となっている。そのため、間接的な影響である課題2,3が原因の環境負荷増大についてはほとんど対処できない。土地利用の適地誘導が総合的な環境負荷削減に極めて重要であることを確認した。本年度は研究期間の最終年度としてこれまでの研究成果を取りまとめるともに、国内外における関連研究の体系化を行なった。平成15年度はマクロレベルでの土地利用と交通の整合性について、平成16年度は敷地レベルでの土地利用と交通の関係について研究を行なった。それらの知見を通して、環境負荷の低減の視点から都市内の土地利用と交通はどのようなバランスを図ればよいかについて体系的な整理をした。具体的には以下の3点について検討した。(1)マクロレベルでの土地利用と交通の関連性研究を取りまとめた。都市圏レベルで土地利用と交通の相互関係を検討する。Newmanらをはじめとする先進諸国の都市比較に対して、日本の都市の現状を明らかにし、わが国の都市構造について知見を得た。(2)ミクロレベルでの土地利用と交通の関連性研究を取りまとめた。交通流シミュレーションによる交通アセスメントに関する研究をとりまとめ、敷地単位や地区単位での交通と土地利用の整合性についてその方向性を検討した。(3)コンパクトシティをはじめとした持続可能な都市モデルについて整理近年、欧州を中心にコンパクトシティに関する研究が進み、わが国においても青森市や金沢市など都市構造のモデルする事例が増えている。また、LRT導入に伴って公共交通指向型開発も議論されるようになってきた。土地利用と交通のバランスを考えた際に、どのような都市モデルが理想的であるかについて検討した。