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悪性腫瘍の治療における腫瘍組織SODの役割

我々は、種々の腫瘍株細胞を用いて抗癌剤および放射線療法におけるSODの役割について検討を行い、腫瘍細胞中のSOD活性が上昇することが解かった。また、培養した腫瘍細胞の抗癌剤あるいは放射線にたいする感受性は、SOD活性と明らかに相関があるという結果も得られている。そこで、今回は、これらの基礎的な研究を発展させ、以下の目的のための研究を行った。1.腫瘍組織の放射線あるいは抗癌剤に対する感受性の予測。2.腫瘍組織の放射線あるいは抗癌剤に対する耐性獲得のメカニズムの解明。4.腫瘍細胞のSODを低下させる因子について。その結果、初診時生検組織に比べ、放射線もしくは化学療法後の手術摘出時の腫瘍細胞では、Xanthin-xanthin oxidaseを用いた系において細胞内のSOD活性が若干上昇している傾向を思わせる値が検出された。しかしながら、試験切除的における検体の採取が十分にえられず、また患者個々において腫瘍の大きさや進行状態、治療法が一定でないため、治療経過に伴った変化の測定が十分でない。手術摘出物およびそれよりえた腫瘍株細胞に放射線もしくは抗癌剤を処理すると、Xanthin-xanthin oxidaseを用いた系において細胞内のSOD活性が若干上昇している傾向を思わせる値が検出された。手術摘出物およびそれよりえた腫瘍株細胞にTNFもしくはINF-γを作用させると、細胞内のSOD活性が若干減少しているようにみられた。ヒト扁平上皮癌細胞株に活性酸素を暴露した際、CuZnSOD、カタラーゼ、GSH-pxといった活性酸素のscavenngerのmRNAが、20分という比較的短時間に誘導されることが解った。また、主にミトコンドリアに存在するとされるMnSODのmRNAは、同様の条件では誘導されなかった。現在までの研究経過1、腫瘍組織の放射線あるいは抗癌剤に体する感受性の予測をするために、数列の進展癌の患者より試験切除もしくは手術摘出物より得た組織のSOD活性を測定した。2、腫瘍細胞が抗癌剤に対して耐性を獲得するメカニズムを解明するために、a.1で得られた腫瘍組織中のSOD活性を測定した。b.1で得られた腫瘍組織を培養し0-50Gyの放射線、あるいは種々の抗癌剤で処理し細胞中のSOD活性を測定した。c.1で得られた腫瘍細胞を培養し0-50Gyの放射線、あるいは種々の抗癌剤で処理し細胞中のSOD活性を測定した。3、2の実験において、腫瘍組織や腫瘍細胞に対してSupre Oxideがどのように影響しているかを対照として検討するために、1で得られた腫瘍細胞を培養しNOの供給源としてSNPで処理し、細胞中のSOD活性を測定した。現在までの研究の評価手術摘出物およびそれよりえた腫瘍株細胞に放射線もしくは抗癌剤を処理すると、Xanthin oxidaseを用いた系において細胞内のSOD活性が上昇している傾向を思わせる値が検出された。しかしながら、試験切除時における検体の採取が十分にえられず、治療経過に伴った変化の測定が十分でない。今後は、症例を増やしてさらに検討を行なっていく予定である。

その結果、初診時生検組織に比べ、放射線もしくは化学療法後の手術摘出時の腫瘍細胞では、Xanthin-xanthin oxidaseを用いた系において細胞内のSOD活性が若干上昇している傾向を思わせる値が検出された。しかしながら、試験切除時における検体の採取が十分にえられず、また患者個々において腫瘍の大きさや進行状態、治療法が一定でないため、治療経過に伴った変化の測定が十分でない。手術摘出物およびそれよりえた腫瘍株細胞に放射線もしくは抗癌剤を処理すると、Xanthin-xanthin oxidaseを用いた系において細胞内のSOD活性が若干上昇している傾向を思わせる値が検出された。手術摘出物およびそれよりえた腫瘍株細胞にTNFもしくはINF-γを作用させると、細胞内のSOD活性が若干減少しているようにみられた。ヒト偏平上皮癌細胞株に活性酸素を曝露した際、CuZnSOD、カタラーゼ、GSH-pxといった活性酸素のscavengerのmRNAが、20分という比較的短時間に誘導されることが解った。また、主にミトコンドリアに存在するとされるMnSODのmRNAは、同様の条件では誘導されなかった。
先端光学機器によるオスティア・アンティカ遺跡・遺物の文字情報調査

初年度に続き、各研究分担者はそれぞれ現地調査を行い、着実に成果を収集することができた。豊田と研究協力者の奧山・ゲイルは、主としてオスティア・アンティカの家屋の壁面に残存している落書きを調査し、かなりの新発見を見つけることができた。それと関連平行して西山は目視では判然としない絵画描線を赤外線写真で鮮明に映し出す作業の比較検討により、赤外線写真の可能性を検討した。堀は、継続的に遺跡全域での3Dレザー測量を行ってきており、今回でほぼ全体を網羅することができた。同時に、部分的に再測量をおこなう修正段階に入っている。渡部は、当初予定していたドローンによる中高度での遺跡戦域の実写は、残念ながら現段階ではできないことが判明したが、高高度の人工衛星画像での地下埋蔵遺跡の調査の前段階として、遺跡全体の位置関係を視認を完了した。坂口は本遺跡の経済と社会の実態解明のために、タベルナとスコラに関するデータの収集・分析に従事し、データの収集はほぼ終了し、入手した新刊の仏語著書の読破とともに、これから分析作業に進行する。同様に池口は、オスティアの港湾施設の検討によりとりわけ小麦の貯蔵量の算定を精緻化する作業を行ってきたが、英国調査隊による探査により新たに倉庫群が発見された事を受け、倉庫面積の上方修正に取りかかる。江添と鷲田は、それぞれオスティア・アンティカ遺跡に関わる貨幣・土器上の文字情報の収集・分析に目処をつけるべく、現地遺跡管理事務所専門研究員との接触を試みている。これまで調査実績のある3Dレザーによる調査、および壁面の落書き調査は順調に進んでおり、早晩それなりの成果を公表できる段階にある。今回、予備調査的に導入することを立案していたドローンを利用しての中高度からの埋蔵遺跡調査は、最初の打診では前向きだった現地考古遺跡管理局が、ローマ空港の近隣という立地から当該官庁の許可が下りる見込みがない、との判断で、現段階では不可能となった。それで、担当分担者には人工衛星画像を利用する視点での調査をお願いしている。また、今回の新調査対象として土器や貨幣を設定していたが、予想以上に知的所有権問題が複雑で、予定していた悉皆調査には具体的にまだ着手できていない状況にある。現状では、現地研究者が見せてくれる保存状態のいいものに限られており、これはお互いの信頼関係を深めていくことで状況を打開するしかないだろう。調査実績のある3Dレザーによる調査、および壁面の落書き調査については、これまでの作業の補正調査を行い、可及的速やかに研究成果公表をめざす。とりわけ後者に関しては、HPでのデータベース公表を考えている。出土遺物の調査は、多少対象を変えて実施することで、現地遺跡管理局の担当者との人間関係を密にし、将来の研究継続への希望を繋ぎたい。すでに基本調査がおおむね完了している部門では、内外における学会発表・論文公表を行うと同時に、HPにそれら諸情報を邦文のみならず英語・イタリア語でアップしてゆく。本年次は、新メンバーが現地遺跡管理事務所と接触して、どの程度研究対象の遺物調査が可能か、という交渉が最大の課題だった。これまでの現地調査は、堀グループを含め、表面調査が主体の研究であったので、調査データ提出を交換条件として、非公開の遺跡を見学調査許可を得ればよかった面があり、そのレベルである限り、現地管理事務所との交渉はきわめてスムーズであった。新メンバーはそこから一歩踏み込んで考古学分野、具体的には貨幣(江添)・土器(鷲田)といった出土資料の調査に関連するため、それらを保存管理している現地事務所とそれらの発掘調査にかかわった現地研究者がどこまで出土資料の調査に協力してくれるか、といった微妙な問題に直面せざるをえないわけである。考古学の世界では、発掘者に第一次調査・公表権が生涯付帯している場合が多く、そのため未発表出土品に関しては(出土資料の大部分は未発表が現実)、たとえ調査させてもらえても公表することができない、悪くすると、そもそも見せてもらえないのが常識といわれている。幸いにも、管理事務所の担当者経由で、現地の発掘担当研究者の紹介していただくなど、考える限りきわめて好意的に状況の説明を受けることができた。とはいえ、おそらく具体的事例に入るとかなりの壁があるのではという感触はあった。またもう一つの新機軸で、低空からバルーンを利用して遺跡撮影も試みる予定なので(渡部)、遺跡現場が空港に近いこともあり、どこまで可能かを探る必要があった。これに関しても、現地管理事務所が強い興味を示してくれたので、条件さえ整えば前向きに検討可能な感触を確認することができた。従来メンバーは、関連地区を含む現地調査で、3D測量(堀)や、文字情報の痕跡調査(坂口、池口、西山)、さらには洗濯場調査(豊田)に従事した。研究協力者の奧山も落書き調査に励み、多くの成果を得ることができた。従来の表面調査は、現地管理事務所の好意的な対応で、順調に予定を消化することができている。オスティア遺跡の3Dレーザー調査も最終段階に入っており、遺跡模型も試作段階になっている。文字情報の調査も、専門の協力者の協力を得て、飛躍的に史料収集と解読が進んできているので、近い将来それなりの成果を公表できる見通しが立っている。本年度からの新らたな調査分野(貨幣、土器)に関しては、現地遺跡管理事務所から発掘・整理担当者と連絡もとっていただき、次年度以降の作業内容へのおおまかな見通しをえることができた。

また、バルーンによる低空からの調査についても、現地管理事務所が行おうとしていた調査と偶然合致していたのこともあり、次年度に現実に実施する方向性が見えてきた。ただ、現地国での種々の法規制があるため、円滑な調査のためには、機器の使用に関しては現地の業者への委託が当面もっとも妥当であることも、徐々に明らかになってきており、科研費の柔軟な運用が期待されるところである。初年度に続き、各研究分担者はそれぞれ現地調査を行い、着実に成果を収集することができた。豊田と研究協力者の奧山・ゲイルは、主としてオスティア・アンティカの家屋の壁面に残存している落書きを調査し、かなりの新発見を見つけることができた。それと関連平行して西山は目視では判然としない絵画描線を赤外線写真で鮮明に映し出す作業の比較検討により、赤外線写真の可能性を検討した。堀は、継続的に遺跡全域での3Dレザー測量を行ってきており、今回でほぼ全体を網羅することができた。同時に、部分的に再測量をおこなう修正段階に入っている。渡部は、当初予定していたドローンによる中高度での遺跡戦域の実写は、残念ながら現段階ではできないことが判明したが、高高度の人工衛星画像での地下埋蔵遺跡の調査の前段階として、遺跡全体の位置関係を視認を完了した。坂口は本遺跡の経済と社会の実態解明のために、タベルナとスコラに関するデータの収集・分析に従事し、データの収集はほぼ終了し、入手した新刊の仏語著書の読破とともに、これから分析作業に進行する。同様に池口は、オスティアの港湾施設の検討によりとりわけ小麦の貯蔵量の算定を精緻化する作業を行ってきたが、英国調査隊による探査により新たに倉庫群が発見された事を受け、倉庫面積の上方修正に取りかかる。江添と鷲田は、それぞれオスティア・アンティカ遺跡に関わる貨幣・土器上の文字情報の収集・分析に目処をつけるべく、現地遺跡管理事務所専門研究員との接触を試みている。これまで調査実績のある3Dレザーによる調査、および壁面の落書き調査は順調に進んでおり、早晩それなりの成果を公表できる段階にある。今回、予備調査的に導入することを立案していたドローンを利用しての中高度からの埋蔵遺跡調査は、最初の打診では前向きだった現地考古遺跡管理局が、ローマ空港の近隣という立地から当該官庁の許可が下りる見込みがない、との判断で、現段階では不可能となった。それで、担当分担者には人工衛星画像を利用する視点での調査をお願いしている。また、今回の新調査対象として土器や貨幣を設定していたが、予想以上に知的所有権問題が複雑で、予定していた悉皆調査には具体的にまだ着手できていない状況にある。現状では、現地研究者が見せてくれる保存状態のいいものに限られており、これはお互いの信頼関係を深めていくことで状況を打開するしかないだろう。従来の表面調査は、今後も継続的に実施することが可能と思われるので、こちらは手堅く調査を続行する。特に文字史料の集集・解読は予想以上のテンポで進展できそうである。新規メンバーの考古学的関連の調査については、人脈を辿りながら慎重に進める必要がある。これには人的関係の構築が必須なので、かなり時間をかける覚悟が必要であろう。
ラットに惹起した実験的歯周炎に対するコロニー刺激因子(CSFs)投与の効果

歯周炎はPorphyromoas gingivalisを代表とするいわゆる歯周病関連菌に対する歯周組織局所での免疫応答と一般に理解されているが、その進行あるいは治癒機構の詳細については未解明な部分が多い。最近、Hammondら(N.Eng.J.Med.,320,1306,1989)は好中球減少症患者に認められたアフタ性口内炎や重篤な歯肉炎が造血幹細胞の増殖因子の一つであるマクロファージ顆粒球コロニー刺激因子(GM-CSF)の連続投与により著明な改善が認められたことを報告した。歯周炎の比較的初期段階では、上記外来因子に対する好中球の果たす役割(貧食)が重要と考えられている。このことは喫煙による好中球の機能低下と難治性歯周炎発症との密接な相関(MacFarlane et al.,J Periodontol 1992,908)からも伺える。これらの事実は好中球の機能や数を増加させることにより歯周病の発症や進行の抑制が計りうることを示唆している。本研究はマウスあるいはラットに実験的歯肉炎あるいは歯肉増殖症を惹起させ、GM-CSFがこれらにいかなる影響をあたえるかを追究しようとしたものである。マウスにGM-CSFを腹腔内に4週間投与し続けた場合、抹消血の赤血球に対する割合は対照群で白血球、リンパ球、好中球、単球および好酸球それぞれ、好照群では4.9、3.25、0.97、0.50および0.22であり、また、実験群では4.6、2.50、2.2、0.12および0であった。つまりGM-CSFにより好中球の割合が最も著明に上昇した。しかしながら、GM-CSFがこれらの歯周組織の病変に与える影響は認められなっかった。本年度はマウス末梢血の正常血球成分の分析及びStreptococcus Sobrinusを高濃度に含む食餌で飼育した場合の歯肉の経時的変化を組織学的に検索することに主眼点をおいた。また来年度の本研究課題の主要な実験となるGMーCSFをマウス腹腔内に投与した後の血球成分の変動についての予備的な実験も行った。血球成分としては赤血球、および白血球成分である好中球.好酸球、好塩基球、リンパ球、そして単球について検索した。血液はマウスをエ-テル麻酔にて鎮静後、頚動脈より採取した。血液は採取後直ちにスライドガラス上にのせ、カバ-ガラスにて可及的に薄く伸展後乾燥し、常法に従いギムザ染色を施し顕微鏡下で各成分を算定した。各成分は全血球成分に対する百分率で表した。2匹のマウスの血液より作製した試料より無作為に約30視野を抽出した結果、好中球18%、好酸球4%、好塩基球0%、単球5%およびリンパ球59%であった。この数値はマウスの血球成分として一般的に認められている数値すなわち、好中球17%、好酸球1%、好塩基球0%、単球5%、リンパ球77%と比べると単球、およびリンパ球以外は極めて類似した数値と考えられる。しかしながら、歯周炎の確立にはマクロファ-ジと同一と考えられる単球、免疫応答の中心的役割を果すことで知られているリンパ球数の相違については注意する必要があると考えられる。なぜなら我々は予備実験において麻酔の深度と好中球数の低下とが相関する印象を受けている。言い換えると末梢血流量の低下(深麻酔)により好中球か血管壁に付着して(と推察できる)殆んどが検出できなかったからである。

GMーCSF投与後の血球成分の変動が一定しなかった(デ-タ省略)こともこの麻酔の深度が実験により一定でなかった事によるかも知れない。現在無麻酔下で断頭による血液採取方法を行い白球成分の違いを検討している。歯周炎の発症あるいは進行は局所における免疫応答の結果と一般的に理解されている。この免疫応答に中心的な役割を果たしているのは、造血幹細胞由来のマクロファ-ジ、リンパ球および好中球などであるが、歯周炎の消長と免嬰担当細胞の役割については充分解明されていない。本研究は顆粒球マクロファ-ジコロニ-刺激因子(GMーCSF)がこれら血球成分の増殖を刺激するという報告(Hammond et al.,1989)をもとに、歯周炎における免疫担当細胞の役割を明かにしようとしたものである。GMーCS投与群(5μg/kg/day)では抹消血中の好中球の占める割合は対照群に比較して約2.5倍もの増加を示したが単球あるいはリンパ球数では変化は認められなかった。そこで成人型歯周等の進行あるいは治癒過程にしばしばみられる歯肉増殖にこの成長因子がなんらかの役割を果たすのではないかと考へ後述するマウスの歯肉増殖の実験系を確立しこの成長因子の役割を追及した。すなわち、マウスに経口的にニフェジピンを投与(250mg/kg飼料)した場合、投与後30日目の血中濃度は643.5ng/mlとなり歯肉の増殖は50日を越えた頃より顕著に肉眼的に認められた(発症率100%)。である。GMーCSFは実験終了2週間前より投与しているが、未だ明確な知見はえられていないが、GMーCSF投与量および期間をさらに詳細に検討する必要があるものと考えられる。以上の実験によりGMーCSFあるいは好中球が歯肉増殖あるいは歯周炎の進行、治癒に果たす役割の一端が解明されるものと期待できる。なを、本研究結果の一部は第96回春期歯周病学会に発表予定である。歯周炎はPorphyromoas gingivalisを代表とするいわゆる歯周病関連菌に対する歯周組織局所での免疫応答と一般に理解されているが、その進行あるいは治癒機構の詳細については未解明な部分が多い。最近、Hammondら(N.Eng.J.Med.,320,1306,1989)は好中球減少症患者に認められたアフタ性口内炎や重篤な歯肉炎が造血幹細胞の増殖因子の一つであるマクロファージ顆粒球コロニー刺激因子(GM-CSF)の連続投与により著明な改善が認められたことを報告した。歯周炎の比較的初期段階では、上記外来因子に対する好中球の果たす役割(貧食)が重要と考えられている。このことは喫煙による好中球の機能低下と難治性歯周炎発症との密接な相関(MacFarlane et al.,J Periodontol 1992,63,908)からも伺える。これらの事実は好中球の機能や数を増加させることにより歯周病の発症や進行の抑制が計りうることを示唆している。本研究マウスあるいはラットに実験的歯肉炎あるいは歯肉増殖症を惹起させ、GM-CSFがこれらにいかなる影響をあたえるかを追究しようとしたものである。マウスにGM-CSFを腹腔内に4週間投与し続けた場合、抹消血の赤血球に対する割合は対照群で白血球、リンパ球、好中球、単球および好酸球それぞれ、対照群では4.9、3.25、0.97、0.50および0.22であり、また、実験群では4.6、2.50、2.2、0.12および0であった。つまりGM-CSFにより好中球の割合が最も著明に上昇した。しかしながら、GM-CSFがこれら歯周組織の病変に与える影響は認められなかった。
環境NGO・NPOの先駆けとしての「相思社」の30年間の活動経験に関する研究

戦後日本の環境運動はどのように形成され、変化してきたのか。また、今日の環境NGO・NPOやボランティア活動は、1960年代以降の安保闘争、学生運動、平和運動などの「大文字の社会運動」とどのような関係にあるのか。本研究では、特定のイデオロギーを掲げ、社会変革を訴える「大文字の社会運動」がそれぞれ個別の開発反対運動、公害環境運動、地域運動へと分立・交差するところに位置し、今日の環境NGO・NPOの先駆けでもある「水俣病センター相思社」(以下、「相思社」)に注目し、それが70年代初期から現在にいたるまでの30年間の活動経験を「支援運動」という観点から分析する。それにより、社会が環境NGO・NPOやボランティア活動を支える理念の発見と、そこにおける被支援者と支援者との望ましい関係形成のあり方を構想するのが、本研究の目的である。近年、福祉、環境、地域再生、国際貢献などさまざまな領域において、ボランティアやNGO・NPOの役割が注目されている。こうした議論は、地球環境問題や阪神大震災やNPO法案といったテーマが浮上した80年代後半以降の文脈で、ボランティアやNGO・NPOの役割や必要性を訴えるものが多い。しかし、「相思社」の活動が今日のボランティアやNGO・NPOの先駆けであり、これまでも水俣病患者の福祉や環境問題の解決や地域再生などにおいて極めて重要な役割を果たしてきたことは等閑視されている。そこで申請者は、水俣病問題に対する全国の支援者の「共鳴の磁場」として70年代初めに設立された「相思社」の現在にいたるまでの活動経験を、「相思社」設立の呼びかけ人や職員、水俣病患者に対するヒアリング調査と「相思社」の様々な活動に関する資料・文献調査を通じて明らかにしてきた。
超大容量データ転送アプリケーションのためのTCP輻輳制御に関する研究

Gbpsといった超高速ネットワークを占有して、大容量のデータ転送を行うことを想定した新たなTCP輻較制御方式についての研究である。平成15および16年度において下記の研究を実施した。1.超大容量データ転送アプリケーションのためのTCP輻輳制御アルゴリズムの設計大容量データ転送を行う1つのTCPコネクションを複数のサブコネクションに分け、データの順序制御、受信確認、フロー制御はTCPコネクション全体で行い、再送制御、輻輳制御はサブコネクションごとに行う方式について、詳細な手順を設計した。2.上記のアルゴリズムのシミュレーションプログラムによる評価上記のアルゴリズムに対して、シミュレーションプログラムを開発し性能評価を行った。その結果、少数の高速TCP通信がネットワーク輻輳を生じさせる場合においても、通常のTCPに比べて2倍程度のスループットが得られるという結果を得た。しかし、1つのTCPコネクション内のサブコネクションの数を増やすと、逆にスループットが低下するという結果になった。この原因を解析したところ、輻輳により損失したパケットの再送を、最初の送信時とは別のサブコネクションにおいて行ったため、積極的にデータを送信するような制御となり、より輻輳を助長したことが原因であると予想された。3.アルゴリズムの改良とシミュレーションプログラムの開発評価上記の結果を踏まえ、輻輳によるパケット損失が生じた場合、再送はもとのサブコネクションを用いて行い、従って1つのサブコネクションで紛失したパケットは、同時には1つのみが再送可能となるようにアルゴリズムを変更し、そのシミュレーションプログラムを開発した。そのプログラムを用いて評価したところ、輻輳の程度は軽減されたものの、スループットの向上の度合いは前のアルゴリズムとほぼ同等であった。4.新アルゴリズムの検討以上の結果を踏まえ、よりスループットの向上を図るために、コネクション全体でより大きなウィンドウを持ち、サブコネクション単位に通常のウィンドウと輻輳ウィンドウを持つという、三段階のウィンドウを管理するアルゴリズムを考案した。Gbpsといった超高速ネットワークを占有して、大容量のデータ転送を行うことを想定した新たなTCP輻輳制御方式についての研究である。本年度は下記の研究を実施した。その内容は以下のとおりである。(1)サブコネクションを確立するために、追加的な確立・解放手順や、TCPヘッダのパラメータ追加は一切行わない。これにより、この手順はデータの送信側のみで実行され、データの受信側は通常のTCPと同様となる。言い換えれば、本手順を実装していないTCPノードとも通信が可能となる。(2)サブコネクションごとの再送・輻輳擦制御は通常のTCPと同様に、タイムアウト再送とFast Retransmitを用いる。複数のサブコネクションで並行してFast Retransmitが可能となるように、TCPの選択的受信確認(SACK)オプションを用いて、等価的に重複ACKを計算する方式を考案した。(3)この方式を実行するためのTCPの制御用変数を決定し、その変数を用いたアルゴリズムを設計した。2.ネットワークシミュレータns-2を用いた輻輳制御シミュレーションプログラムの開発上記のアルゴリズムを含むTCPについて、カリフォルニア大学バークレー校で開発されたネットワークシミュレータns-2を上で動作するプログラムの開発を進めた。現在ほぼ開発を完了し、デバックを進めながら評価を進めている。

Gbpsといった超高速ネットワークを占有して、大容量のデータ転送を行うことを想定した新たなTCP輻輳制御方式についての研究である。本年度は最終年度として下記の研究を実施した。1.昨年度作成した輻輳制御シミュレーションプログラムによる評価昨年度アルゴリズムの設計とシミュレーションプログラムの開発を行ったが、それに基づいてまず評価を行った。その結果、少数の高速TCP通信がネットワーク輻輳を生じさせる場合においても、通常のTCPに比べて2倍程度のスループットが得られるという結果を得た。しかし、1つのTCPコネクション内のサブコネクションの数を増やすと、逆にスループットが低下するという結果になった。この原因を解析したところ、輻輳により損失したパケットの再送を、最初の送信時とは別のサブコネクションにおいて行ったため、積極的にデータを送信するような制御となり、より輻輳を助長したことが原因であると予想された。2.アルゴリズムの改良とシミュレーションプログラムの開発評価上記の結果を踏まえ、輻輳によるパケット損失が生じた場合、再送はもとのサブコネクションを用いて行い、従って1つのサブコネクションで紛失したパケットは、同時には1つのみが再送可能となるようにアルゴリズムを変更し、そのシミュレーションを開発した。そのプログラムを用いて評価したところ、輻輳の程度は軽減されたものの、スループットの向上の度合いは前のアルゴリズムとほぼ同等であった。3.新アルゴリズムの検討以上の結果を踏まえ、よりスループットの向上を図るために、コネクション全体でより大きなウィンドウを持ち、サブコネクション単位に通常のウィンドウと輻輳ウィンドウを持つという、三段階のウィンドウを管理するアルゴリズムを考案した。
教育モデルと評価システムの構築による福祉専門職養成教育に関する総合的研究

本研究課題では、理念系としての福祉専門職養成教育モデルを構築し、それに基づいた実習前評価システムとしてのCBTとOSCEの開発を進めてきた。改訂版社会福祉系モデル・コア・カリキュラムの総合的検討の一部を行った。検討の視点を明確化し、III群のみ検討し、修正点を6点提案した。CBTは、被験者数が少ないため統計的な有意性の検証と項目反応理論による問題の分析はできなかったが、「歴史や制度に関する知識」「権利と正義(自由・平等や意思決定も含む)」「実践現場におけるチームや多職種、現場の組織構造などの知識」が不足している傾向があることが分かった。OSCEは、課題を7つ作成し、学生を対象として実施した。本研究は、第13段階が折り重なって同時並行的に実施を予定している。【第1段階】福祉専門職養成教育モデルの原型の作成とブラッシュアップを行う。具体的には、卒業時の到達目標を見据え、福祉専門職養成教育におけるモデル・コア・カリキュラム及び実習前コンピテンス等の共通点・相違点を整理し、福祉専門職養成教育モデルを構築する。【第2段階】CBTとOSCEの作成・実施・修正・データ蓄積とブラッシュアップを行う。具体的には、CBTの問題を作成・実施し項目反応理論を用いた分析とデータの蓄積を行い、OSCEの場面を作成・実施し、運営および評価に関する課題抽出を行い、マニュアルを作成する。【第3段階】CBT・OSCEの試行結果をもとに、福祉専門職養成教育モデルと実習前評価システムを完成させる、という流れである。2014年度は、OSCE課題を2種類開発した。先行研究等では1つのコンピテンスに絞って評価を行うものが多かったが、本研究ではより実践に近い課題設定を想定し、複数のコンピテンスを評価する場面を作成し、実習前の学生を対象に試験を試行した。OSCEについては第2段階まで到達していると言える。社会福祉系コアカリキュラムについては構想から10年以上経過しており、点検と精緻化の作業が必要であるが作業量が膨大であるためこれらの作業は、当初の予定より遅れている。CBTは知識試験であるが、社会福祉系コアカリキュラムの精緻化作業との連動の問題があり、当初の予定よりも遅れている。(第1第2段階の間である)本研究の目的は福祉専門職養成教育における学生の質保証の観点と実習前到達度の共通基盤の確立が課題であるという視点に立ち、福祉専門職養成教育におけるコア・カリキュラムをベースとした理念系としての福祉専門職養成教育モデルを構築し、それに基づいた実習前評価システムとしてのCBTとOSCEの開発を行うものである。平成26(2015)年度は、CBTとOSCEのシステムの開発と試行をおこなった。CBTについては、項目反応理論による分析を可能とするデータ収集の為、2回の試験を行ったが、被験者が思うように集まらず、データとしては期待していたものよりも小規模となった。OSCEは、実践結果に基づき2016年8月22・23日に開催された日本社会福祉教育学会「学会企画シンポジウムII実習『前』評価システムの検討とOSCEの試行』として現在の研究の進捗状況を報告した。スケジュールは紆余曲折あるがおおむね順調である。だが、CBTについては被験者数の問題により思うようにデータが取れていない、OSCEについても内容についての検討と評価項目が課題である。福祉専門職養成教育におけるコア・カリキュラムの総合的検討(精緻化)は、当初の予定より遅れているものの、検討作業そのものが困難な作業であることにも鑑み、ある程度想定された範囲内の遅れと考えられる。それらの課題はあるが緩やかに着実に進捗している。本研究の目的は福祉専門職養成教育における学生の質保証の観点と実習前到達度の共通基盤の確立が課題であるという視点に立ち、福祉専門職養成教育におけるコア・カリキュラムをベースとした理念系としての福祉専門職養成教育モデルを構築し、それに基づいた実習前評価システムとしてのCBTとOSCEの開発を行うものである。コア・カリキュラムの総合的検討は、検討の視点を明確化し、III群のみを検討し、修正案を6点提案するにとどまった。OSCEは、3場面に分かれる新規課題を1つ、今までに作成した課題の内1つから改訂版を作成し、被験者である学生を対象に実施した。CBTは、小規模ではあるが、研究代表者所属校の受験者数名に加えて、他大学の学生数名の協力を得て実施した。研究成果の報告は、日本社会福祉教育学会の特定課題セッションにて、コアカリの総合的検討、CBT,OSCEそれぞれについて報告を行い、フロアからコメントを得た。最終的に3年分の成果を報告書(〔2014(平成24)2016(平成28)年度科学研究費助成事業

挑戦的萌芽的研究代表者:嘉村藍〕JSPS26590115教育モデルと評価システムの構築による福祉専門職養成教育に関する総合的研究))にまとめた。OSCEの開発については順調である。研究計画で示した第2段階までは到達しているといえる。しかし、社会福祉系コアカリキュラムの点検と精緻化の作業が想定よりも手間取っており、必然的にCBTの開発も遅延気味である。加えて、CBTを実施する対象学生の確保が困難を極めている。(おおよそ第12段階)さらに加えて、研究分担者および研究協力者の体調不良のため研究会のお休みや研究メンバー変更(研究協力者)が生じており、それらへの対応も「やや遅れている」状況の一因である。今年度が最終年度となるため、コアカリの総合的検討と教育モデルの構築を急ぎ行いたい。CBTは被験者確保の問題がデータ収集の問題に直結するが、可能な範囲で被験者を確保し、萌芽的なシステムを作成したい。データ数によっては項目反応理論の分析を検討し直す必要があるが、その場合は単純な分析にとどまりながらも意義があると思われる。OSCEは総合的なコンピテンスを評価する課題を作成予定である。9月に実施予定である日本社会福祉教育学会特定課題セッションで報告予定である。社会福祉学社会福祉系コアカリキュラムの精緻化作業は、コアカリキュラムそのものの分量が膨大であり、その精緻化は根気のいる作業であるため少々遅れ気味ではあるが、整地するためのおおよその枠組みは整理できたので、研究分担者間で作業の分担をしながら、できるだけ速やかに進めていきたい。おおよそ、2015年度8月頃には社会福祉系コアカリキュラムの精緻化作業を78割完成することをも目標とする。OSCEは比較的順調に進行しているといえるが、研究代表者の所属する大学の学生に加えて、他大学の実習前の学生を対象として、試験を試行し、それを繰り返し積み重ねていく。加えて、OSCEの課題も追加し充実を図るものとする。2015年度の8月に他大学学生を加え新規課題を2題加えて実施し、データを収集する予定である。CBTは、OSCEよりも社会福祉系コアカリキュラムの精緻化作業との連動性が強いが、精緻化の影響を受けづらいコアカリキュラム群を選び、それらに基づきまずはCBTの問題作成をすすめ、2015年度中に試験を実施してサンプルデータの収集を行いたい。その際、試験を受けてくれる対象学生の確保が課題となるが、研究分担者及び研究に興味のある大学教員のゼミ生単位から協力を仰ぎたい。主に研究会とOSCEの試行を研究代表者所属地にて開催し、また、研究分担者・協力者の多くが同一県内所属者が多いため旅費の支出が抑えられた。研究分担者が1名辞退し分担金が返還された。また、別の分担者1名については病気療養のため可能な範囲で研究活動に参加していたため、それらの分担金の未使用分の支出額について返還された。それらが支出額に影響していると思われる。県外に所属する研究分担者数名おり、県外在住の研究分担者の支出の内訳の中心は旅費となった。分担金を使い切ってしまった分に関しては、研究代表者と所属を共にする研究分担者の分担金を利用して支出した。
大振幅プラズマ波による超相対論的粒子の生成

「大振幅プラズマ液による超相対論的粒子」について理論とシミュレーションで研究を行い、以下の成果を得た。1)空間1次元・速度3次元の相対論的電磁粒子コードを用いて、電子、陽電子及びイオンから成る3成分プラズマにおける磁気流体波の伝播と構造、およびそれによって引き起こされる粒子加速を調べた。その結果、斜め衝撃波が陽電子を超相対論的エネルギーにまで加速することを見出した。さらに、その加速機構を明らかにし、定量的理論を提示した。計算機シミュレーションではローレンツ因子が1000の陽電子が観測されている。2)非熱的高速イオンが超相対論的エネルギーに加速されることをテスト粒子シミュレーションで見出し、これらの高速イオンの運動を理論的に解析した。シミュレーションではローレンツ因子が1のオーダーから100のオーダーにまで増大することが観測された。さらに、多数の高速イオンの軌道を追跡し、エネルギー分布関数と運動量分布関数の変化を調べた。3)電子の超相対論的エネルギーへの加速に対する理論式を導き、それがシミュレーション結果とよく一致することを確認した。4)3次元の静電粒子コードを用いて、熱平衡状態において磁場に対して直角方向に伝播するイオンバーンスタイン波のパワースペクトルと自己相関関数を調べ、多種イオンの存在による新たなエネルギー散逸機構を見出した。5)これらのテーマに関連して、磁気流体波の基礎的性質を詳細に調べた。本年度は、1)斜め衝撃波による超相対論的電子の生成、2)非熱的な相対論的イオンの長時間多段加速、3)多種イオンプラズマにおけるアルヴェン波の伝播、4)電子・陽電子・イオンプラズマにおける直角磁気音波の研究を、理論と計算機シミュレーションにより行った。1.我々のグループによって発見された「斜め衝撃波による超相対論的電子の生成」について理論的にさらに詳細に調べ、物理的描像と理論的計算方法において大きな進展を見た。理論的結果はシミュレーション結果とよく一致した。2.斜め衝撃波が、相対論的効果によって、非熱的な高速イオンを非常に長い間捕捉し、多数回加速することを理論的に予言し、計算機シミュレーションによって確認した。ロレンツ因子が4から160に増加する例を論文で報告した。3.2種類のイオン(と電子)を含むプラズマ中を磁場に平行に進む低周波の波について理論的に調べた。右回りの波は定性的な変更を受けないが、左回りの波は2つのモードに分裂する(重イオンのサイクロトロン振動数の近傍で波の伝播できない領域が現れる)。2つのモードの非線形波動について理論的考察を行った。4.電子・陽電子・イオンプラズマにおける直角伝播の磁気流体波について、線形分散式を求め、非線形発展方程式を導出した。特に、電子・陽電子プラズマあるいは電子・イオンプラズマにおける波との違いについて詳細に調べた。プラズマ中で重要となる非線形現象と輸送について理論とシミュレーションで研究を行った。成果を箇条書きで示す。1)空間1次元・速度3次元の相対論的電磁粒子コードとテスト粒子シミュレーションを用いて、斜め衝撃波が非熱的な高速イオンを相対論的効果によって繰り返し加速し、ロレンツ因子が160を超すような超相対論的エネルギーにまで加速することを見出した。これは太陽宇宙線の最高エネルギーをはるかに超えるエネルギーであり、宇宙線生成の機構解明に重要な手掛かりを与えるものである。2)同じく相対論的電磁粒子コードを用いて、衝撃波による電子の超相対論的エネルギーへの加速を詳細に調べた。我々のシミュレーションでロレンツ因子が200を超える加速が見出されている。これに関連して、斜め衝撃波の構造を理論的に調べた。3)1次元・full Maxwellの三流体シミュレーションによって、多種イオンプラズマ中を磁場に対して斜めに伝播する電磁流体波を調べ、compressiveだけでなくrarefactiveな非線形パルスでも、多種イオンの存在によって減衰するという新しい波の散逸機構を見出した。4)3次元の静電的粒子シミュレーションコードを用いて、磁場中の電流不安定性が重イオンへのエネルギー輸送に重要な役割を果たすことを見出し、定量的な議論を展開した。特に、電流が強い場合には、電流不安定性の非線形発展によって^3Heに選択的にエネルギーが輸送されることを明らかにした。

「大振幅プラズマ波による超相対論的粒子」について理論とシミュレーションで研究を行い、以下の成果を得た。1)空間1次元・速度3次元の相対論的電磁粒子コードを用いて、電子、陽電子及びイオンから成る3成分プラズマにおける磁気流体波の伝播と構造、およびそれによって引き起こされる粒子加速を調べた。その結果、斜め衝撃波が陽電子を超相対論的エネルギーにまで加速することを見出した。さらに、その加速機構を明らかにし、定量的理論を提示した。計算機シミュレーションではローレンツ因子が1000の陽電子が観測されている。2)前年度までの研究で、非熱的高速イオンが超相対論的エネルギーに加速されることを見出したが、今年度はこれらの高速イオンの運動をより詳細に理論的に解析し、さらに、多数の高速イオンの振舞いをテスト粒子シミュレーションで調べ、超相対論的エネルギーに加速される粒子の割合を調べた。また、これらの加速される粒子が運動量空間上のある特定の曲線に沿って広がっていくことを観測した。3)3次元の静電粒子コードを用いて、熱平衡状態において磁場に対して直角方向に伝播するイオンバーンスタイン波のパワースペクトルと自己相関関数を調べ、多種イオンの存在による新たなエネルギー散逸機構を見出した。4)これらのテーマに関連して、磁気流体波の基礎的性質を詳細に調べた。
早期生殖能力減退マウスの分子内分泌学的解析と家畜育種マーカーへの応用

顆粒膜細胞/ライディッヒ細胞特異的Nrg1欠損マウスの解析を行った.雌では,NRG1は卵丘細胞におけるCa2+流入を抑制することで,遺伝子発現と細胞間結合様式を制御していることを見出した.この両者により,卵の成熟時間が排卵されるタイミングに同調され,排卵直後が最適受精タイミングとなっていることが初めて明らかとなった.雄においては,乳児期におけるNRG1がライディッヒ細胞の増殖に必須であり,これが成獣におけるアンドロゲン産生能を決定し,充分なアンドロゲン産生が精子形成のみでなく生殖行動をも担保することが明らかとなった.以上の結果から,NRG1が雌雄成獣の生殖能力決定因子であることが示された.本年は,顆粒膜細胞特異的Nrg1欠損マウスの解析を行い,産子数が野生型マウスと比較して有意に低下することを見いだした.この原因追求から,NRG1はEGF受容体によるCa2+上昇を制御する作用を持つこと,その結果Calpainの酵素活性を調節することを明らかとした.卵丘細胞におけるCalpainの機能について詳細に検討した結果,Calpain2が発現し,それがCa2+だけでなくERK1/2により活性制御されていること,活性化したCalpain 2はfocal adhesion componentを分解し,卵丘細胞の脱接着と誘走を引き起こし,細胞間にビアルロン酸を主成分とする細胞外マトリクスを蓄積させることが明らかとなった.ライディッヒ細胞特異的Nrg1欠損マウスでは,加齢に伴う精子形成不全が観察された.遺伝子欠損マウスと野生型マウスのライディッヒ細胞をサンプルとしたマイクロアレイ解析を行った結果,遺伝子欠損マウスではレチノイン酸代謝系の異常が生じ,精原細胞の生存性が低下することを見いだした.以上の結果から,Nrg1が雌雄共に繁殖性を制御する重要な因子であることが同定されたことから,ブタにおけるNrg1の発現,機能解析を試みた.本年は,雌個体におけるNrg1の発現解析を行った結果,受容体であるErbB3は卵胞発育期に顆粒膜細胞と卵丘細胞で発現し,Nrg1は排卵期に発現上昇することを見いだした.さらに,体外培養系を用いてErbB3がFSH刺激により発現誘導されること,NRG1添加がErbB3をリン酸化し,Erk1/2系を活性化すること,それが卵丘細胞の膨潤,卵成熟を制御することも明らかとなったことから,ブタにおいてもマウスと同様にNrg1の繁殖能力に果たす重要性が示された.LHサージが引き起こす排卵と卵成熟は,それに要する時間は動物種により大きく異なる.マウスとブタでは, LH刺激された顆粒層細胞で両者を引き起こすEGF like factorが直ちに発現されるが,マウスではその標的シグナル伝達系も即座に活性化されるのに対して,ブタでは10時間経過後に活性化されるため,排卵と卵成熟に要する時間も遅延することが明らかとなった.さらに,この仕組みとして,ブタではEGF like factorを放出するADAM17の発現と活性化が遅延すること,それにはp38MAP kinaseとPKC,c-Src系が重要な役割を果たしていることも示した.また,排卵された卵の受精能保持時間を決定する因子としてNeuregulin 1 (NRG1)を同定した.NRG1は,顆粒層細胞でERK1/2-c/EBPβ依存的に発現し,卵丘細胞に作用すること,卵丘細胞のCa2+取り込みとPKC活性を負に制御することで,conexin-43のリン酸化制御を介したギャップジャンクションの開閉制御を行うこと,その結果卵の減数分裂進行速度を遅延させ,この最適な進行速度が,受精能を長時間担保することが示された.このNrg1遺伝子を顆粒層細胞で特異的に欠失させたマウスは,産子数の低下が認められたことから,Nrg1のin vivoにおける重要性も明らかとした.昨年度,排卵刺激であるLHにより顆粒層細胞で発現するNRG1が,顆粒層細胞自身と卵丘細胞に作用しCa2+上昇を抑制することを明らかとした.本年度は,そのCa2+上昇抑制がCalapin2活性を生理的範囲で維持させることで,卵丘細胞間のギャップジャンクション閉鎖時期を調整することを見いだした.さらに,Calpain2をコードするCapn2flox/floxマウスとCyp19a1Creマウスを交配させ,顆粒層細胞特異的Calpain2欠損マウスを作出し,その妊孕性を交配試験により解析した.その結果,6ヶ月間の交配試験で1度の出産のみが確認されただけの極めて低い妊孕性であり,その原因が発情期の延長であることを見いだした.したがって,NRG1により制御されるCalapin2活性が,排卵に重要な役割を果たすことが初めて明らかとなった.NRG1は,雄においては精巣のライディッヒ細胞でLH刺激により上昇するが,このライディッヒ細胞で特異的にNRG1を欠損させたマウスが,精子の尾部伸長異常を生じることを見いだした.

これは,2週齢以降で活発化するライディッヒ細胞の増殖にNRG1が必須であること,成獣精巣ではNRG1がライディッヒ細胞の生存因子であることに起因しており,欠損マウスでは加齢と共にライディッヒ細胞数が減少する結果,精子形成異常を引き起こし,12ヶ月齢以上ではほぼ完全に妊孕性を消失することが明らかとなった.以上のように,本年度は雌ではNRG1下流にCalapin2があり,その制御の排卵への重要性を明らかとする出発点となる知見を得ることができた.雄では,ライディッヒ細胞の正常性による造精機構の担保という新しい概念を提唱するに至った.雌においてNRG1下流にあることを見いだしたCallapin2について,その顆粒層細胞特異的欠損マウスの作出を行ったが,顆粒層細胞には同じ基質を持つCalapin1も発現することから,両者の欠損マウスを作出する必要性が生じた.そこで,Capn1-/-;Capn2flox;flox/Cyp19a1Creを作出し,解析することとしたが,必要数の雌マウスを得るのに時間を要し,本年度中には交配試験の結果を得るにとどまり,詳細な解析を実施できていない.したがって,1年間の研究期間の延長を行い,平成27年度に詳細な解析を実施する計画である.精巣と卵巣において,脳下垂体から分泌されるLHにより発現するNrg1の作用について,精巣ではライディッヒ細胞特異的,卵巣では顆粒膜細胞特異的Nrg1欠損マウスを用いて解析を行った.その結果,乳児期の精巣においてLHによりnewly formed成獣ライディッヒ細胞でNrg1が発現し,それがオートクライン作用により細胞増殖と細胞死の抑制に関与することが明らかとなった.この乳児期における成獣ライディッヒ細胞の増殖は,成獣における充分なアンドロゲン合成に必須であり,それが雄の性行動と生殖能両者に必須であることも示した.一方,雌においては顆粒膜細胞で発現するNRG1によりCalpain1/2活性が負に制御されること,それが卵と卵丘細胞間のギャップジャンクションを調節し,卵に充分な成熟および受精能を獲得させることが,卵丘細胞・顆粒膜細胞特異的Capn1/2遺伝子欠損マウスにより明らかとなった.以上の研究成果から,LHにより支配されるNrg1遺伝子が雌雄の生殖能力に必須なことが明らかとなった.顆粒膜細胞/ライディッヒ細胞特異的Nrg1欠損マウスの解析を行った.雌では,NRG1は卵丘細胞におけるCa2+流入を抑制することで,遺伝子発現と細胞間結合様式を制御していることを見出した.この両者により,卵の成熟時間が排卵されるタイミングに同調され,排卵直後が最適受精タイミングとなっていることが初めて明らかとなった.雄においては,乳児期におけるNRG1がライディッヒ細胞の増殖に必須であり,これが成獣におけるアンドロゲン産生能を決定し,充分なアンドロゲン産生が精子形成のみでなく生殖行動をも担保することが明らかとなった.以上の結果から,NRG1が雌雄成獣の生殖能力決定因子であることが示された.雄においては,遺伝子欠損マウスによるNRG1の機能解析を終え,NRG1が雄の妊孕性を長期間維持するキーファクターであることを明らかとすることができた.今後は,このマウスにおける知見をブタやウシに応用することを目指し,畜産分野に貢献する研究を展開する予定である.雌においては,排卵,卵成熟に果たすNRG1の重要性は示すことができたが,そのメカニズム解明の途上にある.現在解析を行っているCalapin2は,これまで遺伝子欠損マウスの妊孕性に関する報告がないことから,学術的に意義深い研究成果が得られると期待できる.さらに,本成果を畜産分野に波及していくために,繁殖成績の高い品種,系統と低いそれらについて,NRG1を中心に比較解析することで新たな分子育種マーカーを得る研究を展開する構想である.27年度が最終年度であるため、記入しない。
放射光微小血管造影システムの高度化に関する基礎的検討

血管系そのものや悪性腫瘍などの疾患の機序解明、薬理効果の評価などの研究を推進できる放射光単色X線による微小血管造影システムを用いた医学応用研究の進展のなかで、時間分解能に関する必要性が認識され、より大きな強度の単色X線が必要となっている。本研究では、X線検出器の開発動向なども考慮しながら、微小血管系評価に最適な特性を持つ放射光単色X線を得るためのX線光学素子に関する基礎的知見を得ることを研究目的とする。
高速多軸繰返し応力を受けるコンクリートの構成則および変形解析方法に関する研究

本研究で得られた成果を以下に列挙する。1.粘弾塑性サスペンション要素解析手法の開発筆者らは既に、粘弾塑性サスペンション要素法のプログラムを完成させている。本課題では、現有の2次元プログラムを3次元に拡張するとともに、細部に至る多数の境界条件を整備した。以下に、主な修正点を列挙する。a)サスペンション要素の破壊条件:単純な摩擦降伏に関する破壊条件を非線形に拡張した。b)繰返し載荷:弾性および塑性領域に関する繰返し挙動のシミュレーションを行った。c)自由度の拡張:3次元問題に対応し、節点の回転を考慮して、大変形問題に適用した。2.基礎実験による入力データ整備2次元モデル供試体を用いて、まず、1軸高速繰返し載荷実験を行った。これらのデータより、1.のモデルに用いる入力データを定量化し、既往の実験結果との比較を行った。3.コンクリートの応力-ひずみ曲線の解析および検証実験1.および2.の成果より、2次元モデル供試体の破壊挙動のシミュレーションを行い、載荷速度、供試体の形状および寸法、粗骨材の位置のバラツキなどの要因が、高連載荷時の破壊過程や応カ-ひずみ曲線に与える影響について検討した。4.多軸応力下のコンクリートの変形挙動の解析および検証実験柱・梁接合部や帯筋内のコアコンクリートの変形・破壊挙動を再現するため、多軸応カ下の高速繰返し載荷実験を行った。また、コンファインドコンクリートについても、帯筋の横拘束効果を考慮した実験を行った。5.解析手法の拡張3.の漸増載荷時のシミュレーションによって入力パラメータを定量化し、この結果に基づいて、多軸載荷・除荷、高速繰返し載荷、粗骨材の破壊、鉄筋による拘束などの条件にも適用可能な汎用的な機能をプログラムに付加し、3.で得られた実験結果とも比較を行った。本研究の目的は、高速多軸繰返し応力を受けるコンクリートの変形・破壊性状について実験的に検討するとともに、粘弾塑性モデルを用いた汎用的な解析手法を提案することにある。実験的なアプローチとしては、繰返し応力条件下での高速載荷実験を行った。また、解析的なアプローチとしては、粘弾塑性サスペンション要素法を用い、従来の弾塑性理論では取り扱うことのできなかった、粘性を考慮に入れたモデルによる数値解析を行った。平成9年度は、以下の項目について研究を行った。1.粘弾塑性サスペンション要素解析手法の開発申請者らは既に、粘弾塑性サスペンション要素法のプログラムを完成させている。本課題では、現有の2次元プログラムを3次元に拡張するとともに、細部に至る多数の境界条件を整備する。b)繰返し載荷:弾性および塑性領域に関する繰返し挙動の再現が可能なモデルを用いてシミュレーションを行った。2.基礎実験による入力データの整備2次元モデル供試体を用いて、まず、1軸高速繰返し載荷実験を行った。これらのデータより、2.のモデルに用いる入力データを定量化し、既往の実験結果との比較を行った。3.コンクリートの応力-ひずみ曲線の解析および検証実験1.および2.の成果より、2次元モデル供試体の破壊挙動のシミュレーションを行い、載荷速度、供試体の形状および寸法、粗骨材の位置のバラツキなどの要因が、高速載荷時の破壊過程や応力-ひずみの曲線に与える影響について検討した。

本研究の目的は、高速多軸繰返し応力を受けるコンクリートの変形・破壊性状について実験的に検討するとともに、粘弾塑性モデルを用いた汎用的な解析手法を提案することにある。実験的なアプローチとしては、繰返し応力条件下での高速載荷実験を行った。また、解析的なアプローチとしては、粘弾塑性サスペンション要素法を用い、従来の弾塑性理論では取り扱うことのできなかった、粘性を考慮に入れたモデルによる数値解析を行った。平成10年度は、以下の項目について研究を行った。1.コンクリートの応力-ひずみ曲線のおよび検証実験(谷川・黒川)平成9年度の成果より、コンクリート円柱供試体の破壊挙動のシミュレーションを行い、載荷速度、供試体の形状および寸法、粗骨材の位置のバラツキなどの要因が、高速載荷時の破壊過程や応力-ひずみ曲線に与える影響について検討した。2.多軸応力のコンクリートの変形挙動の解析および検証実験(谷川・畑中)接合部や帯筋内のコアコンクリートの変形・破壊挙動を再現するため、多軸応力下の高速繰返し載荷実験を行う。また、コンファインドコンクリートについても、帯筋の横拘束効果を考慮した実験を行った。3.解析手法の拡張(森・黒川)1.の漸増載荷時のシミュレーションによって入力パラメータを定量化したので、この結果に基づいて、多軸載荷・除荷、高速繰返し載荷、粗骨材の破壊、鉄筋による拘束などの条件にも適用可能な汎用的な機能をプログラムに付加し、1.で得られた実験結果とも比較を行った。4.コンクリートの構成則の提案(谷川・森・畑中)以上の研究結果を総括し、高速多軸繰返し載荷時のコンクリートの変形・破壊性状に与える影響要因を整理した上で、汎用的な構成則を提案した。