hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インプラント界面成立機構の解明と機能的界面の維持に関する研究

2.チタンを塩化カルシウム水溶液で水熱処理(CaHT処理)すると、骨伝導能が向上することが明らかになっている。この処理がインプラント周囲歯肉に及ぼす影響を検討する目的で、ラット口腔内にCaHT処理したインプラントを埋入し、その効果を観察したところ、CaHT処理したインプラント周囲歯肉は天然歯に匹敵するレベルの歯肉封鎖性および歯肉の接着構造体の発現を獲得することができることが明らかになった。また、培養実験においてCaHT処理チタン上の細胞は接着力が有意に向上していることが示された。骨芽細胞は粗造面を有する純チタンに接着しやすいが、線維芽細胞や上皮細胞は、骨芽細胞が接着しやすい粗造面では接着が劣ることが報告されている。このように、歯科インプラントの材料であるチタンに対して硬組織と軟組織の細胞が接着しやすい表面は異なっているため、本研究では種々の界面の成立機序を解明し、その知見に基づき、界面の維持安定と向上を目指すことを目的とした。その結果、チタン-骨界面の構成タンパクはオッセオインテグレーション成立の間経時的に変化していくこと、CaCl2溶液でチタンを水熱処理すると生体親和性が高まることやスタチン系脂質異常症治療薬による歯肉の創傷治癒促進効果が明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴学26年度が最終年度であるため、記入しない。H25年度の当初の目標である実験は実施できたと考えている.ボランティアを用いたヒト口腔内におけるプラーク形成実験については未だ実施できていないが,モデルの作成もほぼ終了しており,大きな遅れとは考えていない.平成24年度当初の予定では、上記に報告した内容に加えて細菌ーチタン界面の形成機序と維持に関する検討を行う予定であった。しかし、この研究についてはこれまでに報告書に記載できるようなまとまった結果は得られていない。また、上記の結果に関しても、接着タンパクをRNAi法を用いて発現抑制を行うことによってタンパクの役割を検討する予定であったが、それを行うまでに到っていない。しかし、大きな目標の中での研究進捗状況の遅れはそれほど大きくないため、研究目的の達成度としてはやや遅れているを選択した。今後はより多くの表面処理法を試行し,インプラントによりすぐれた表面処理法を見出す予定である.また,H26年度は材料の進化によるインプラント界面の増強だけでなく,生体機能の向上によるインプラント界面の強化を基盤とした研究に取り組むことにより,インプラントの長期安定性向上に多面的にアプローチしてゆく予定である.平成24年度に実施予定であった<細菌ーチタン界面の形成機序と維持に関する検討>に関しては、今後も継続して行うことによってデータの蓄積を図ることとする。また、24年度の研究計画のうち、<細胞-チタン界面の形成機序に関する検討>、<骨基質-チタン界面の形成機序と維持に関する検討>、<結合組織(基質)ーチタン界面の形成機序と維持に関する検討>については、これまでに一定のデータの蓄積を得たが、今後もさらにデータを蓄積していく必要がある。また、今年度に実施予定である<インプラント表面の機能化による生体ーインプラント界面の維持向上に関する研究>は、今年度に予定通り実施する。
後脳高分化に関わるマウスホメオボックス遺伝子の機能解析

マウス後脳部の特異性決定機構研究のモデルとして、1)ホメオボックス遺伝子Hoxa3変異マウスの解析、2)後脳部特異的発現をする遺伝子群の探索を行った。1)Hoxa3変異マウスの解析:抗神経線維抗体で、胎齢11.5日の胎仔を染色すると舌咽神経が途切れることがわかった。Isl-1,NSCL-1,CRABP-1,Hoxa3などの遺伝子発現をin situハイブリダイゼーション法で検討した結果、上神経節・下神経節細胞は存在するが、その間を繋ぐ神経堤細胞の流れが途切れ、後方に溜まっていることが分かった。今後は、この変異細胞に見られる異常が細胞自律的かどうか、また本当に神経堤細胞の移動に異常があるのか、全胚培養・細胞移植と色素ラベルを組み合わせて検討する予定である。2)後脳部特異的発現をする遺伝子群の探索:胎齢9.0日のマウス胎仔からcDNAライブラリーを作製し、ランダムに2万個の配列を決定した。そこから既存のデータベースとの比較で、神経系特異的な可能性のあるものにつき、プライマーを設計し組織特異的RT-PCRを行って、実際に神経系ないし後脳部特異的発現をするものを見いだした。それらは更にwhole-mount in situ hybridizationを行い、詳細な発現パターンを決定した。その結果、2種類ロンボメア3,5で発現するものと、神経管の背側で発現するものが1種類単離された。現在、これらの遺伝子が後脳部のパターニングないし神経管の背側・腹側のパターニングにどのような役割をもっているのか、異所性発現・機能阻害などの方法で検討する準備を進めている。
キリシタン禁制の日本的特質―中国、朝鮮との比較を踏まえて―

本研究は、16-17世紀、日本の統一政権によるキリスト教禁教が徹底した排撃性をともなった原因を、清朝中国および李氏朝鮮の同事例との比較を通して考察し、そこから東アジアにおける近世日本の統治の特質を解明することを目的としている。本年度の研究成果は以下の2点である。第1に、日本のキリシタンの内面的世界と在地社会への影響解明に取り組んだ。イエズス会宣教師の報告書を読解したところ、当該期の日本人のキリスト教受容の特徴として、受容が個人の問題ではなく、個人に優越する地位を占め、個人を規制していた共同体の問題であることが考えられた。このため、戦国期の社会構造やそこで既存宗教(寺社等)が果たしていた役割をテーマとする先行研究を収集・読解し、当該時期のキリスト教受容の構造を歴史的に理解し把握することに努めた。その結果、日本では領主領民が一体となったキリシタン領国を形成したが、彼らはキリスト教信仰を通して外国の統治者、政治勢力との精神的紐帯を有し、固有のヴィジョンあるいはアイデンティティを持つ勢力として成長しつつあった点が明らかとなった。またこの点こそが日本の統一権力に過酷な禁教政策をとらせた要因であるという結論に達した。以上について本年度中に活字の成果を出すことはできなかったが、平成24年8月に開催される東北アジアキリスト教史学会で口頭報告する予定である。第2の成果として、従来の研究成果をとりまとめ、単著『近世日本とルソン-「鎖国」形成史再考』を東京堂出版より刊行した。本書では、日本のキリシタン禁教政策を、フィリピン諸島ルソン島のスペイン勢力との交流関係を切り口に再考し、日本のキリシタンの自律的動向を禁教の原因とみなした。本年の研究成果から、日本のキリシタン禁教は、ルソンとの交流関係を背景に、外国の君主との精神的紐帯を有する固有の領主勢力として成長しつつあった、キリシタンに対する統一政権の対抗的措置とみなすことができる。そしてその過酷さの要因は、キリシタンが統一政権に代わり国家統治を担う勢力として抬頭することを可能とした、日本の社会構造に求められる.本研究は、16-17世紀、日本の統一政権によるキリスト教禁教が徹底した排撃性をともなった原因を、中国、朝鮮との比較を通して考察し、東アジアにおける近世日本の統治の特質を解明することを目的としており、本年度はその一環として「日本のキリシタンの内面的世界と在地社会への影響」および「日本のキリシタンと統一政権の禁教政策」の課題に取り組んだ。イエズス会文書館およびインディアス総文書館所蔵の手稿文書から日本関係史料を中心に調査・採取・分析を実施した結果、本年度は上記2課題のうち、主に後者の研究に関連する成果を得た。その具体的内容は以下の通りである。従来では、16世紀末-17世紀初頭のキリスト教情勢に関して徳川家康の政治的影響力を過大に評価し、南蛮貿易の影響やキリシタンの担った固有の役割、地方領主の個別的政策を含めて論じていない点に問題があった。そこで島津氏の事例に着目した結果、同氏はマニラ貿易政策と一体化したキリシタン政策を展開していたことが明らかとなった。例えば当該時期の日本-マニラ貿易は、日本人海賊対策として日本商船に宣教師の発行する紹介状携行を義務付けており、そのため島津氏は領内の反発にも関わらず、同貿易を遂行し得る宣教師を招致し、布教を許可している。この背景には、当時の日本-マニラ貿易の興隆があり、それは明朝中国の海禁政策解除やマニラのガレオン船貿易の開始によってもたらされたものであった。以上から、当該時期の日本のキリシタン教界の情勢は、東アジア規模での貿易構造の変化に規定されていたことがわかる。したがって、本年度の研究の意義と重要性は、統一政権のキリシタン禁教に関して、国内の政治状況だけではなく以下を含めて論じる必要のあることを提起した点にある。それは、東アジア規模での物流の変化と、それから生じるキリシタンへの社会的要請の変化を前提として、支配者がそれにどう対処したのかという問題である。1617世紀の東アジア各国はいずれもキリスト教を否定する政策を採用したが、日本の禁教政策が何故中国、朝鮮よりも熾烈な排撃性を伴ったかを解明することが本研究の目的である。本年度はこの研究の一環として、豊臣政権による伴天連追放令(1587年)の発令要因を布教の実態面に着目して考察した。その手順は以下である。第1に、「イエズス会日本年報」等の史料から1580年代1650年代の日本の洗礼者数を抽出した先行研究のデータ(J. F. Schutte,'Introductio ad Historiam Societatis Jesu in Japonia', Roma, 1968, pp. 411-418)に、豊後、下、都各教区の洗礼者数の記載が部分的であること、数字の増減に関する分析が十分ではないこと等の問題点があると指摘した。第2に、第1の問題点を踏まえて、15801600年代の各教区の受洗者数や教会関連施設のデータを改めて上記史料から抽出し、新たな洗礼者数一覧表を作成した。第3に、第2で得た新たな数的データを、日本イエズス会士の布教報告書を参照しつつ分析した。その結果、16世紀末の日本におけるキリシタン布教の基本的形態は、キリシタン領主が主導する集団改宗、いわゆる「上からの布教」であったことを確認した。

かかる布教によって日本各地には同一の宗教で結ばれた「キリシタン宗国」が形成・拡大されつつあったが、この動向は本願寺法王国、本願寺領国体制と呼ばれるひとまとまりの自律的な宗教領域、体制を形成した同時期の一向宗の動きと極めて相似的である、伴天連追放令の法文からも窺えるように、豊臣秀吉政権はこういった自律的な動向を示す宗教勢力を体制内に組み入れる点に課題があり、キリシタンを邪教視するに至ったと考えられる。この研究の意義は、統治者のキリシタン政策を相対化し、キリスト教に対する社会的要請・実態を重視して禁教の現象を理解しようとする点にある。集団改宗が中国、朝鮮で統治者にいかなるインパクトを与えていたかの解明が次の課題となる。本研究は、16-17世紀、日本の統一政権によるキリスト教禁教が徹底した排撃性をともなった原因を、清朝中国および李氏朝鮮の同事例との比較を通して考察し、そこから東アジアにおける近世日本の統治の特質を解明することを目的としている。本年度の研究成果は以下の2点である。第1に、日本のキリシタンの内面的世界と在地社会への影響解明に取り組んだ。イエズス会宣教師の報告書を読解したところ、当該期の日本人のキリスト教受容の特徴として、受容が個人の問題ではなく、個人に優越する地位を占め、個人を規制していた共同体の問題であることが考えられた。このため、戦国期の社会構造やそこで既存宗教(寺社等)が果たしていた役割をテーマとする先行研究を収集・読解し、当該時期のキリスト教受容の構造を歴史的に理解し把握することに努めた。その結果、日本では領主領民が一体となったキリシタン領国を形成したが、彼らはキリスト教信仰を通して外国の統治者、政治勢力との精神的紐帯を有し、固有のヴィジョンあるいはアイデンティティを持つ勢力として成長しつつあった点が明らかとなった。またこの点こそが日本の統一権力に過酷な禁教政策をとらせた要因であるという結論に達した。以上について本年度中に活字の成果を出すことはできなかったが、平成24年8月に開催される東北アジアキリスト教史学会で口頭報告する予定である。第2の成果として、従来の研究成果をとりまとめ、単著『近世日本とルソン-「鎖国」形成史再考』を東京堂出版より刊行した。本書では、日本のキリシタン禁教政策を、フィリピン諸島ルソン島のスペイン勢力との交流関係を切り口に再考し、日本のキリシタンの自律的動向を禁教の原因とみなした。本年の研究成果から、日本のキリシタン禁教は、ルソンとの交流関係を背景に、外国の君主との精神的紐帯を有する固有の領主勢力として成長しつつあった、キリシタンに対する統一政権の対抗的措置とみなすことができる。そしてその過酷さの要因は、キリシタンが統一政権に代わり国家統治を担う勢力として抬頭することを可能とした、日本の社会構造に求められる.
深層ニューラルネットワークによる構造情報に基づくコンピュータ支援創薬

標的タンパク質と結合する薬剤化合物(リガンド)を予測するコンピュータ技術の開発が、薬剤スクリーニングの時間と経済的コストを削減するために必須である。本研究では、外国人特別研究員と協力して、リガンドの構造情報とタンパク質のドッキングサイトのアミノ酸配列の生化学情報、進化情報、構造情報に関する特徴を数値化する独自技術を開発する。タンパク質の結合サイトの配列と化合物構造情報を用いて、両者の結合を0.95以上の正答率で予測する深層ニューラルネットワークモデルを開発する。
空間的な間（ま）を読みながら自律的に行動するロボットに関する研究

人や物によって形成される空間的な間を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、以下の研究を行った。(1)自律移動ロボットのための物体の潜在的な占有空間の解析:実際に物がある訳ではないが、物や人によって実質的に使われている空間を潜在的な占有空間として定義し、その概念を解析することで、ロボットが安全かつ自然に通過可能な空間を求めた。人と障害物を距離情報により認識する。目的地からの引力と潜在的な占有空間からの斥力の合力を元にポテンシャル場を生成し、潜在的な占有空間にできるだけ入らないように経路生成と移動を行う。シミュレーション実験によって、本方法の有効性を確認した。(2)複数人や物によって形成される空間的な間の意味を解釈した経路生成:人の個人空間への侵入を避けようとすると混雑時にはロボットの移動経路が生成しにくくなる。そこで混雑度によって個人空間の大きさを自動的に変化させ、経路を生成しやすくする。経路生成時には、個人空間モデルで計算した個人空間外縁部の閾値によって経路候補点に対するサンプリングの仕方を変化させ、また、衝突判定を行う。人と人の関係性だけではなく、人と物の関係性のモデルも提案した。シミュレーション実験を行い、空間的な間を考慮した経路を生成できることを検証した。(3)人とのインタラクションを介した移動経路生成:自律移動ロボットが経路上にいる人とインタラクションを行い、その結果に応じて移動の仕方を柔軟に変える手法を考案した。局所的な経路計画にはSmooth Nearness Diagram手法を用い、人の検出にはYOLO手法による画像認識を用いた。人とのインタラクションは主に音声会話によって行った。ロボットは最適と判断した領域の通過の許可を求める質問を行い、人からの許可や拒否の内容に応じて自らの行動及び移動経路を選択する。実機実験により、本手法の有用性を確かめた。複数人のグループや物によって形成される様々な空間的な間を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、以下の研究を行った。(1)移動経路の自動生成: LRF及びKinectによって得られる2次元と3次元の情報を合せて、ロボットが働く環境に対するよりロバストな地図を効率良く生成できるようにした。3次元情報によって認識した壁等の不動領域は地図上に早めに反映させる。一方、人物が存在する動領域は地図上から削除する。次に、大局的手法と局所的手法を統合してロボットの移動経路の生成を行った。ダイクストラ法に基づく最終目的地までの最短経路の生成、及び、ポテンシャル場法に基づく局所的な移動により、動的な環境下での効率的な移動が可能となった。(2)ユーザグループに対するロバストな行動検出と追跡:ユーザグループの追跡にはMCMCパーティクルフィルタを用いる。Kinectを利用して各ユーザの服の色、顔等の個人情報を取得して個人認識を行う。その結果をパーティクルフィルタの観測尤度として利用し、他の歩行者と区別しながらユーザグループの追跡を行った。本手法を保育支援システムのための子ども行動追跡へも応用した。途中で追跡に失敗しても、ユーザの再検出によって追跡の続行が可能である。(3)ユーザグループの動きに適応した案内行動:ユーザグループとサブゴールに各々ポテンシャル場を生成し、他の歩行者や障害物から生成した斥力ポテンシャル場と統合する。ユーザグループの行動形態の観測及び移動方向・速度の予測を行い、統合ポテンシャル場に基づいてユーザの動きに適応したソーシャル的な案内行動を実現した。ユーザが一時的に経路から離れても、ロボットは案内モードと追従モード(最終目的地への案内を再開しやすい態勢を確保)を自動的に切替えて対応する。(4)ドローンに対する3次元パーソナルスペースの基本的性質を明らかにした。複数人のグループや物によって形成される様々な空間的な間(ま)を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、動作環境に対する地図の自動生成、効率的な移動経路の生成、複数人のグループに対するロバストな行動検出と追跡、複数人のグループの自発的な行動に適応した案内行動の実現等の研究を着実に進めた。特に、ユーザの動きに適応した柔軟な案内サービスを提供できるソーシャル案内ロボットに対する基本的フレームワークを構築した。これはロボットの社会性までを考慮した従来の案内ロボットにはない有用な機能である。本研究成果について学会誌論文としてまとめて投稿し、掲載された。次に、複数人のユーザグループに対する行動検出と追跡手法に関して、子どもの保育支援システムへの応用にまで検討対象を広げた。10分以上の長い時間にわたって、20人程度までの子供の集団行動の追跡を実現した。本研究成果について学術誌論文としてまとめて投稿し、掲載された。当初計画に含まれていなかったが、近年におけるドローンの急速な普及を鑑み、ロボット(ドローン)と人間との関係として3次元空間内での間(ま)に対する扱いに着目した研究を行った。すなわち、小型ドローンに対する人間の3次元的なパーソナルスペースについて実験的研究を行い、3次元パーソナルスペースの形状や特性を明らかにした。これは、従来にない新しい成果である。(1)混雑状況も含めた日常環境下でのロボットから得られる情報のみを利用した自動経路生成:ロボットから得られる情報のみを利用して経路生成を行えるように拡張した時空間RRT手法を提案した。

まず、1オクルージョン領域の境界線上にサンプリング阻害を行う領域を付与することにより、障害物を回り込むようなルートを生成し、オクルージョン領域から移動してくる障害物との衝突確率が下がるようにした。次に、2歩行者の前方では特に衝突確率が高いため、サンプリング阻害を行う領域を変形させ、前方を通るルートを選択させにくくした。更に、3混雑状況に応じてサンプリング阻害確率を変更させることにより、混雑度の低い環境では衝突確率のより低い経路が、混雑度の高い環境では目的地までたどり着くことができる経路が高速で生成されるようにした。様々な環境を用いて経路生成のシミュレーション実験を行った結果、提案手法により衝突確率が低下することを確認した。(2)空間的な間の検出:他者とインタラクションを行っている時にロボットに通過をされると不快に感じるような空間的な間(グループに拡張されたパーソナルスペース)を、F陣形の考え方とk-means法を組合せて検出する手法を考案した。狭い空間にグループが複数存在している場合でもグループ分類の精度の向上を図ることができた。(3)空間的な間を考慮した移動ロボットの経路生成:物理的な空きスペースに対するコスト計算に基づく従来の経路生成手法に対して、複数人によるグループの形成及び空間的な間の存在を判定し、そこに侵入しないような経路をRRTによって生成する手法を考案した。複数人により形成される空間的な間に侵入せず、人に不快感を与えない経路生成を実現することができた。複数人のグループや物によって形成される様々な空間的な間(ま)を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、空間的な間の検出手法、空間的な間を考慮した経路生成手法、更に、混雑状況も含めた日常環境下でのロボットから得られる情報のみを利用した自動経路生成等に関する研究を着実に進めた。複数人によって形成される空間的な間を具体的に把握し検出する手法を考案し、「間(ま)」という視覚的には直接存在を見ることができないが、侵入の可否を判断しなければならない空間を取り扱うことを可能にした。また、空間的な間の存在に応じた自律移動ロボットの移動経路生成について基本的な動作を確認した。更に、多数の人が様々に移動しているような混雑環境を想定し、なるべく安全に(人との衝突の確率を低くする)かつ効率良く移動できるような経路を自動的に生成する方法を考案した。この様に、複数人のグループや物によって形成される様々な空間的な間(ま)を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、基本技術の開発、複雑環境への適用と検証を進めてきており、概ね順調に研究が進んでいると言える。人や物によって形成される空間的な間を読みながら自律的に行動するロボットに関連して、以下の研究を行った。(1)自律移動ロボットのための物体の潜在的な占有空間の解析:実際に物がある訳ではないが、物や人によって実質的に使われている空間を潜在的な占有空間として定義し、その概念を解析することで、ロボットが安全かつ自然に通過可能な空間を求めた。人と障害物を距離情報により認識する。
新規FLT3阻害剤の有用性と選択根拠となる分子病態の解明

これまでに、複数のFLT3遺伝子変異陽性AML細胞によるPDXモデルを樹立し、quizartinib, gilteritinibによる治療後に残存するAML細胞の分子病態を解析したところ、変異FLT3分子に加えて正常FLT3分子の高発現を認めるAMLクローンが選択的に残存することが明らかになった。実際に正常FLT3分子の発現量が異なる臨床検体に対する増殖阻害活性を比較したところ、正常FLT3分子の発現量に依存して阻害効果の減弱が認められ、これはFLによる正常FLT3分子の活性化機序に依ることが明らかとなった。各種FLT3阻害剤のFL刺激によって活性化している正常FLT3分子に対する阻害活性を評価するために、FLと正常FLT3分子を共発現するマウスIL3依存性骨髄性細胞株32D(FL/Wt-FLT3-32D)を樹立した。FL/Wt-FLT3-32D細胞は正常FLT3分子が恒常的に活性化していることによって、IL3非依存性に自律性増殖を示す。この細胞株に対する増殖抑制効果はFF-10101, quizartinib, gilteritinibの順であったことより、FL依存性の正常FLT3分子を介したFLT3阻害剤の効果減弱効果と相関することが示された。各種変異FLT3を導入した32D細胞を対象としてFLT3阻害剤耐性化モデルを数種類作成し、その中には他のFLT3阻害剤へ交叉耐性を示す耐性株があることを確認した。これら耐性株の一部はFLT3のキナーゼ領域の新規変異を複数同定した。一方でFLT3変異陰性の耐性細胞株においては、FLT3のリン酸化がFLT3阻害剤で抑制されているのにもかかわらず細胞増殖が維持されており、他のFLT3阻害剤に交叉耐性を示す耐性細胞株が存在することを確認し、新規耐性機序としての検討を実施中である。AML臨床検体を用いたPDXモデルの作成は順調に進捗しており、quizartinib, gilteritinib, FF-10101をはじめとする各種FLT3阻害剤の増殖抑制効果や耐性機序の評価も予定通り進行している。作成した耐性細胞株から、新たなFLT3阻害剤耐性変異を同定し、そのうちの一部は各種阻害剤に対して交差耐性を示すことを明らかにしたことから、臨床的なバイオマーカーとして有用性が期待される。また、FLT3遺伝子に変異を伴わない新たな耐性機構を示す細胞株を樹立したことから、この耐性機構の解明は臨床上有益なものになると期待される。現在、詳細な耐性機構の検討、耐性を克服する薬剤のスクリーニングを進めており、当初の計画通りに順調に進展している。前年度からのPDXモデルおよび細胞株を用いたFLT3阻害剤耐性に関与する分子機構の解明を進め、耐性変異に対してはFF10101による克服の可能性を検討する。同定された耐性FLT3遺伝子変異以外の活性化シグナルによる耐性化機構の詳細について、活性化分子の阻害剤やsiRNAによるノックダウンにより耐性機構の存在を実証し、克服するための併用薬剤を選別し、マウスモデルにおいても検証する。DNRなどのアントラサイクリン系薬剤、AraC、Azacitidine、レチノイド、HDAC阻害剤を中心に、FLT3阻害剤との併用効果を、投与順序を考慮しつつ検討する。相乗効果が得られた組み合わせと投与方法のみならず、効果減弱を来す可能性のある薬剤についても検討を行う。40種類以上のAML細胞によるPDXモデルを樹立した。FLT3-ITD陽性AML細胞に対してはPDXモデルにおいてもin vitroでの結果と同様に優れた増殖抑制効果を認めた。また、FLT3D835H変異陽性AML細胞に対しても、PDXモデルにおいてFF-10101が従来のFLT3阻害剤と比較して最も優れた抗腫瘍効果を発揮することが確認された。FLT3-ITD変異陽性ヒト白血病細胞株MOLM14およびMV4;11を用いて、各種FLT3阻害剤に対する耐性細胞株の樹立を試みた。これまでに、quizartinib, gilteritinib, FF-10101耐性株を樹立した。これら耐性株に対して、別のFLT3阻害剤の増殖抑制効果を検討したところ、quizartinib耐性株に対しては、gilteritinib, FF-10101ともに増殖抑制効果を示し、また、gilteritinib耐性株に対しても、quizartinib, FF-10101は増殖抑制効果を示した。一方、FF-10101耐性細胞株に対しては、quizartinib, gilteritinibの増殖抑制効果は減弱していることが確認された。これら耐性機序は、必ずしもFLT3分子における遺伝子変異のみに依存している訳では無いことが明らかになっており、更なる耐性機構の解明を現在進めている。更に、PDXモデルマウスに対し、FLT3阻害剤の継続的投与を行うことによって、in vivoにおけるFLT3阻害剤耐性モデルの構築を進めている。AML臨床検体に対するFLT3阻害剤の増殖抑制効果をコロニー法を用いて継続的に評価を行った。FLT3遺伝子変異陽性AML細胞に対しては、いずれのFLT3阻害剤も増殖抑制効果を示したが、全てのFLT3阻害剤において増殖抑制効果が認められない1例を見いだした。新たに、全てのFLT3阻害剤に対して耐性を示す臨床症例を同定したことから、実臨床におけるFLT3阻害剤の一次耐性機構の解明に貢献できることが期待される。

正常造血に対するFLT3阻害剤の影響についても解析が進行しており、必ずしもKITに対する阻害活性のみが骨髄抑制に関与しているわけでなく、赤芽球への造血抑制も重要であることを明らかにしている。これまでに、複数のFLT3遺伝子変異陽性AML細胞によるPDXモデルを樹立し、quizartinib, gilteritinibによる治療後に残存するAML細胞の分子病態を解析したところ、変異FLT3分子に加えて正常FLT3分子の高発現を認めるAMLクローンが選択的に残存することが明らかになった。実際に正常FLT3分子の発現量が異なる臨床検体に対する増殖阻害活性を比較したところ、正常FLT3分子の発現量に依存して阻害効果の減弱が認められ、これはFLによる正常FLT3分子の活性化機序に依ることが明らかとなった。各種FLT3阻害剤のFL刺激によって活性化している正常FLT3分子に対する阻害活性を評価するために、FLと正常FLT3分子を共発現するマウスIL3依存性骨髄性細胞株32D(FL/Wt-FLT3-32D)を樹立した。FL/Wt-FLT3-32D細胞は正常FLT3分子が恒常的に活性化していることによって、IL3非依存性に自律性増殖を示す。この細胞株に対する増殖抑制効果はFF-10101, quizartinib, gilteritinibの順であったことより、FL依存性の正常FLT3分子を介したFLT3阻害剤の効果減弱効果と相関することが示された。各種変異FLT3を導入した32D細胞を対象としてFLT3阻害剤耐性化モデルを数種類作成し、その中には他のFLT3阻害剤へ交叉耐性を示す耐性株があることを確認した。これら耐性株の一部はFLT3のキナーゼ領域の新規変異を複数同定した。一方でFLT3変異陰性の耐性細胞株においては、FLT3のリン酸化がFLT3阻害剤で抑制されているのにもかかわらず細胞増殖が維持されており、他のFLT3阻害剤に交叉耐性を示す耐性細胞株が存在することを確認し、新規耐性機序としての検討を実施中である。AML臨床検体を用いたPDXモデルの作成は順調に進捗しており、quizartinib, gilteritinib, FF-10101をはじめとする各種FLT3阻害剤の増殖抑制効果や耐性機序の評価も予定通り進行している。作成した耐性細胞株から、新たなFLT3阻害剤耐性変異を同定し、そのうちの一部は各種阻害剤に対して交差耐性を示すことを明らかにしたことから、臨床的なバイオマーカーとして有用性が期待される。また、FLT3遺伝子に変異を伴わない新たな耐性機構を示す細胞株を樹立したことから、この耐性機構の解明は臨床上有益なものになると期待される。現在、詳細な耐性機構の検討、耐性を克服する薬剤のスクリーニングを進めており、当初の計画通りに順調に進展している。前年度からのPDXモデルおよび細胞株を用いたFLT3阻害剤耐性に関与する分子機構の解明を進め、耐性変異に対してはFF10101による克服の可能性を検討する。
脳波計測を通した語用論的推論の実時間モデル構築

本研究は,語用論的推論に伴う脳活動を多チャンネル脳波計によって計測し,脳波の発生源推定によって談話理解能力の神経基盤を考察した。文脈の操作によって語用論的推論の形式を,演繹的推論,またはアブダクションの2通りに変化させ,対応する脳波を測定した結果,両推論形式について全頭に渡って潜時500ミリ秒を中心とする陰性の事象関連電位を観察した。また、後者の方が振幅が大きかった。また,脳波の発生源推定を行った結果,内側部の前頭部と後頭部に陰性波の発生源が推定されたので、推論処理が脳内の複数の領域で同時に進んでいると理解できる本研究は,語用論的推論に伴う脳活動を多チャンネル脳波計によって計測し,脳波発生源の推定によって談話理解能力の領域固有性について神経科学的証拠を提出すること,さらに,脳領域間の大域的同期によって語用論的推論の時間変化を明示し,実時間談話理解モデルの構築に寄与することを目的としている。初年度は,文脈の操作によって語用論的推論の形式を,演繹的推論,またはアブダクションの2通りに変化させ,対応する脳波を測定することで,推論の形式に対応する神経活動を考察した。その結果,両推論形式について頭頂から後頭を中心とする領域に,潜時500ミリ秒を中心とする陰性の事象関連電位を観察した。従って,事象関連電位に関しては,推論の形式による相違は大きくはなかった。また,スカラー含意や反事実的表現に伴う含意理解についても,陰性の事象関連電位が観察されていて,含意理解に共通する神経基盤が想定できる。但し,脳波の発生源推定を行った結果,演繹的推論は正中線に,アブダクションは左半球に発生源が推定された。したがって,語用論的推論の神経メカニズムは推論の形式によって異なると考えられる。本研究成果は英文論文として海外の学術誌に投稿,審査中である。研究成果は英文論文として投稿,改稿を経て再審査中である。脳波データの解析手法を改善できたこと,新しい解析手法に着手できたこと,関連知見の整理と解釈ができたことに鑑みると,本研究はおおむね順調に推移していると考える。本研究は、語用論的推論に伴う脳活動を多チャンネル脳波計によって計測し、語用論的推論の時系列を明示することで実時間談話理解モデルの構築を試みるとともに、発生源の推定によって談話理解能力の領域固有性について神経科学的証拠を提出することを意図したものである。話し手の意図が間接的に表現された発話の理解について発動される語用論的推論は、可能性やもっともらしさの判断を含む点で論理的演繹とは異なる特徴があるので、本研究は論理的演繹と語用論的推論の神経活動差異にまず注目した。また、本研究は文脈を操作することで、語用論的推論の形式を変化させ、推論の形式に対応した神経活動の検出を試みた。具体的には、演繹的に意図が推論される場合と、仮説構築または文脈の探索的検索が想定される談話を比較した。実験の結果、間接的発話の理解については頭皮上中央部から頭頂部を中心に広範な陰性成分が観察された。論理的演繹については、しばしば左前頭部の関わりが指摘されるが、この陰性成分に左右差は認められないので、論理的演繹と語用論的推論とは、かなり異なる内的処理を含むと考えられる。また、この陰性成分は頂点潜時が約500ミリ秒で、「スカラー含意」や比喩・皮肉の理解について観察される陰性成分と頭皮上分布ならびに潜時帯が類似しているので、含意の理解には共通した神経基盤・機序があることが窺われる。さらに文脈の検索が想定される発話についての陰性成分は演繹的な推論よりも陰性成分の振幅が大きく、文脈の検索がより多くの心的資源を要することを示唆している。また、陰性成分の発生源推定を行った結果、陰性成分の発生源は前頭ならびに後頭の内側部で、間接的発話の理解と心の理論との関わりが示唆された。また,脳波の発生源推定を行った結果,内側部の前頭部と後頭部に陰性波の発生源が推定されたので、推論処理が脳内の複数の領域で同時に進んでいると理解できる新しい脳波解析手法を活用できたことは喜ばしいが,当初予定の大域的同期の分析については,まだ有意義な一般化ができていない。大域的同期の指標としては位相同期値(phase-locking value)を用いているが,他指標の考察を含め,再解析の必要がある。神経言語学研究分担者滝浦真人についての分担金に残額があるため。次年度は新実験を実施予定で、研究打ち合わせを複数回実施し、学会発表も予定しているので、次年度における関連文献の購入、旅費として使用する予定です。
産業連関計算による経済・環境構造指標の構築

平成15年度は、前年度に引き続き、産業連関計算を利用した経済・環境構造指標を構築するために、はじめに、1.基礎的な研究として、今日の産業連関計算の研究動向を整理し、とくに、ローカルな視点にもとづいて、地域産業連関表をもちいた経済政策やイベント等の経済効果を計測する実証研究が進展していることと、これまでのオープン型産業連関計算を起点として、家計消費と投資を内生化し、価格メカニズムを挿入する多部門計量モデルや計算可能一般均衡(CGE)モデルが展開していることを明らかにした。そして、2.1.と関連して、実態的な構造指標を構築するために、経済・環境問題のグローバルな側面とローカルな側面、および財・サービスの経済的循環と廃棄までを視野に入れた物的循環を表現する理論的な枠組みを開発し、それに対応するデータベースを構築することが必要不可欠であることを確認した。その一方、3.産業部門別のCO2負荷を計測すると、電力生成部門のCO2負荷が最も高いことから、これまで、未来型の電力生成システムに着目してきた。今回は、無人宇宙実験システム研究開発機構(USEF)が提案する3つのタイプの宇宙太陽発電(SPS)システムに着目し、そのCO2負荷計算を行なった。その結果、USEFのSPSシステムは、電力生産1単位あたりのCO2負荷で評価すると、アメリカ航空宇宙局(NASA)とエネルギー省(DOE)が提案したDOE/NASAリファレンスシステムにもとづくSPSシステムとほぼ同じであり、既存の発電システムと比較すると、原子力発電レベルであることが明らかになった。平成14年度は、産業連関計算を利用した経済・環境構造指標を構築するための基礎的な研究として、はじめに、1.産業連関研究の国際的動向に目を向け、産業部門間の取引情報を表現する中間財取引表そのものを分析の対象として、産業構造の変動過程や産業技術の変革過程を把握するための分析方法を調査・整理した。そして、グラフ理論を活用することによって、質的な産業技術構造に接近する可能性と指標化の方向性を考察した。つぎに、2.環境分析用産業連関計算の新しい展開として、今日的なライフサイクルアセスメント(Life Cycle Assessment ; LCA)の観点から、結合生産過程、屑・副産物生産過程、および資源循環・リサイクル過程を把握するために、「三次元産業連関計算」、「シナリオレオンチェフ産業連関計算」、「ハイブリッド産業連関計算」、および「プロセス産業連関計算」等が新たに開発されており、その分析的特徴と研究動向を考察した。そして、未来型の電力生産システムの環境負荷計算のために、「シナリオレオンチェフ産業連関計算」を適用し、その分析手法を具体的に明らかにしている。最後に、3.技術移転による環境改善実験の効果を総合的にモデル計算するためには、オープン型産業連関計算をクローズド化した環境・経済モデルが必要であり、経済情報と環境・工学情報を接合する観点から、これまでに構築した中国の地域経済・環境・エネルギーデータベース、地域経済・環境モデルおよびシミュレーション計算の方法を再検討し、環境保全型の産業技術の導入が中国の経済・環境情況に与える影響をシミュレートしている。
超伝導集積回路によるミリ波・サブミリ波低雑音受信システムの試作

本研究は、超伝導集積回路技術を用いて、ミリ波・サブミリ波帯で動作する集積化受信機を実現することを目標としており、当初の計画に従い、研究を遂行し、所期の目的をほぼ達成することができた。本研究で得られた成果は以下の通りである。1)受信機用コンポーネントの開発受信機を構成する局部発振器、ミキサ、中間周波増幅器の開発を行った結果、発振器としては、50500G【H_z】の周波数帯で、最大出力1uWを実現した。ミキサ用素子としては、Nb-Pbジョセフソン素子の作製技術を確立した。また、増幅器として新しい動作原理に基づく高利得低雑音増幅器を開発した。2)ミリ波・サブミリ波帯での検波実験発振器とミキサを一体化した実験を行った。信号源としては、本研究で開発した分布定数型発振器を使用した。また、発振出力を効率良くミキサに導入する為の新しい整合法として、超伝導薄膜をロンドン侵入距離よりも薄くして漏れ磁界を利用する方法を開発し、100500G【H_z】の発振出力の検出に成功した。3)システムの多チャンネルの検討本研究により、単一受信機の構成が明らかとなり、実証されたので、それをもとに、具体的応用に応じた多チャンネル化のための設計を行った。設備々品としては、交付申請書の計画に従い「RFプラズマエッチング機構」および「制御用マイクロコンピュータ」が購入され、それぞれ所期の目的に沿って機能している。昭和60年度の研究の進展の状況は以下の通りである。1)局部発振器の発振特性の改善発振線幅は素子の直流I-V特性の傾斜に逆比例するので、線幅を小さくするために急峻な電流ステップを実現する研究を行ない、素子の端面を桟橋構造とすることにより数十KHzの発振線幅を得ることに成功した。2) I-F増幅器の設計・試作ジョセフソン素子を用いた増幅器の開発に成功し、電流利得100以上が得られることを実証した。3)ミリ波・サブミリ波帯での検波実験発振器、ミキサ、増幅器の集積化は現在予備実験の段階であり、次年度も引き続き研究を行なう。昭和61年度は、昭和59,60年度に得られた研究成果に基づき、計画調書に記載した研究を遂行した。本年度に得られた成果は以下の通りである。1)ミリ波・サブミリ波帯での検波実験本年度は、発振器とミキサーを一体化した実験を行った。ミリ波・サブミリ波の信号源としては、本研究で開発した分布定教型発振器を使用した。発振出力を効率良くミキサに導入する為の新しい整合法として、超伝導薄膜をロンドン侵入距離よりも薄くして漏れ磁界を利用する方法を採用し、100500GHzの周波数帯で1μW程度の出力を得ることに成功した。この結果を1次元の伝送線モデルで解析したところ、実験と理論の良い一致が得られた。以上のことより、検波実験と同時に、新しい整合回路の有効性を実証することができた。2)システムの多チャンネル化の検討本研究により、ほぼ集積化受信機の構成が明らかとなり、単一の受信機の可能性が実証されたので、それをもとに多チャンネル化のための設計を行った。今後、電波天文、ミリ波センシング、プラズマ診断等の具体的応用に応じた設計を行うことが課題となる。
ダイヤモンドを用いたX線移相子の開発

X線光学素子用のダイヤモンドには完全に近い結晶性が要求される。そこでまず最初に高品位のダイヤモンド単結晶の入手先を調べたところ、国内外でただ住友電工だけが良質のダイヤモンド単結晶の育成と供給を行っていることが判明した。本研究で用いたダイヤモンド(100)単結晶2個は、住友電工・伊丹研究所の佐藤氏の厚意により試供品として無料で提供された。住友電工より提供された2個のダイヤモンド単結晶を、高エネルギー物理学研究所・放射光実験施設(Photon Factory、略称PF)のBL-15Cで評価した。平面波トポグラフィの光学系により、回折強度曲線の測定とトポグラフの撮影を行った。得られた回折強度曲線の半値幅は理論値とほぼ一致し、結晶中の歪みは0.1秒以下であることが確認された。また、トポグラフ写真からも結晶はX線光学素子として充分利用可能であることが確認された。次に、ダイヤモンド結晶を移相子として用いて、水平偏光の放射光を円偏光に交換することを試みた。実験はPFのBL-15Cで行った。偏向電磁石からの白色光をSi(111)2結晶分光器で波長0.192nmに単色化し、次いで厚さ1.09mmのダイヤモンド(100)結晶で偏光を変換した。ダイヤモンド結晶を非対称111ラウエ条件より190秒ずらした時に円偏光が生成された。なお、その時の効率は約5%であった。本研究によりダイヤモンド結晶を用いたX線移相子の有効性が示された。このダイヤモンド移相子を第3世代放射光施設のアンジュレータービームラインで用いると70%以上の効率で円偏光を生成することができ、従来の偏光可変挿入光源よりも高輝度・高偏光度のX線ビームが得られる。
原子力発電用蒸発管探傷システムにおけるプローブ列の摩擦振動と渦電流センサノイズ

高速増殖炉ヘリカル伝熱管深傷プローブの振動によるセンサノイズの原因とその対策を,モックアップによる実験と数値シュミレーションによって明らかにした.得られた結果は以下のようにまとめられる.(1)ECT(Eddy current testing)プローブを静止させて蒸発管内で圧縮空気だけを流しても,プローブには振動は発生しないが,プローブの圧送時には振動を生じる,すなわち,プローブの振動の原因は流体力ではなく,蒸発管内壁とプローブにあるフロートとの間の摩擦と考えられる.(2)ECTプローブの挿入過程では,挿入距離の増大に伴ってプローブの振動が激しくなる.ヘリカル管の中間部を過ぎると,約20HZの卓越した振動数で振動し,それに伴ってRF(Remote field)ノイズも大きくなる.そのとき,ECTプローブは軸および径方向に連成振動をしており,RFセンサは尺取り虫的な動きをする.一方,引戻過程では,卓越した振動数を持つ振動は発生せず,振動レベル,RFノイズとも挿入過程よりも低い.(3)挿入時には,ECTプローブはヘリカル伝熱管の内径側に張り付き,引戻時には,逆に外径側に張り付くように圧送される.したがって,挿入時および引戻時で,ECTプローブにはそれぞれ張力および圧縮力が作用している.(4)ECTプローブの搬送速度を高くするほど,圧送用の空気量を多くするほど,ヘリカル直径を小さくするほど,ECTプローブの軸および径方向振動もRFノイズも大きくなる.(5)ECTプローブの径方向の振動は,先端にいくほど大きい.また,RFノイズは励磁センサと検出センサの径方向相対振動の大きさと相関があるが,軸方向振動とは相関がない.(6)RFノイズを最小化するためには,6m以上で,曲げ剛性が比較的低い先導プローブを持つECTプローブを構成することである.(7)伝達影響係数法を適用して,大規模なプローブ列を対象とした流体による搬送力を含む摩擦振動を解析した結果,モックアップの実験結果とほぼ同様な数値計算結果を得ることができた.高速増殖炉もんじゅの再開のための蒸発管探傷システムの開発である.得られた成果は以下のようにまとめられる.1.プローブ列の蒸発管内での振動はプローブが尺取り虫的な運動をする摩擦による自励振動である.2.流体による圧送方式であり,摩擦振動は挿入時の方が引き戻し時よりも大きな振動となる.3.プローブの長さが長くなるほど摩擦振動は激しくなる.プローブが長くなる過程では顕著な振動数成分は10-20Hzにあるが,50mをこえると,21Hzの顕著な振動となる.4.渦電流センサーによる管内外の肉厚変化測定には,この摩擦振動は有害であり,センサーの誤動作を生じる.5.実験からの対策としては,引き戻し時にプローブをゆっくりと移動させることがセンサーの誤動作を回避するのには有効であることがわかった.6.伝達影響係数法を用いて,極めて長いプローブ列の摩擦振動を解析した.その結果,(1)プローブが長くなると,解析が極めて困難となり,通常の振動解析では計算精度が維持できなくなる.(2)プローブが長くなると,振動が激しくなる傾向がある.(3)摩擦係数が大きいほど,振動が激しくなる.(4)本質的に不安定な系であるため,何らかの防振対策を施す必要がある.7.対策として,以下のようなものを考え,その効果を確かめつつある.(1)摩擦係数が低いプローブを使用する.(2)プローブの先端に別のプローブを使用して動吸振器を装着する.(3)プローブのフロート間に衝撃ダンパを挿入する.高速増殖炉ヘリカル伝熱管深傷プローブの振動によるセンサノイズの原因とその対策を,モックアップによる実験と数値シュミレーションによって明らかにした.得られた結果は以下のようにまとめられる.(1)ECT(Eddy current testing)プローブを静止させて蒸発管内で圧縮空気だけを流しても,プローブには振動は発生しないが,プローブの圧送時には振動を生じる,すなわち,プローブの振動の原因は流体力ではなく,蒸発管内壁とプローブにあるフロートとの間の摩擦と考えられる.(2)ECTプローブの挿入過程では,挿入距離の増大に伴ってプローブの振動が激しくなる.ヘリカル管の中間部を過ぎると,約20HZの卓越した振動数で振動し,それに伴ってRF(Remote field)ノイズも大きくなる.そのとき,ECTプローブは軸および径方向に連成振動をしており,RFセンサは尺取り虫的な動きをする.一方,引戻過程では,卓越した振動数を持つ振動は発生せず,振動レベル,RFノイズとも挿入過程よりも低い.(3)挿入時には,ECTプローブはヘリカル伝熱管の内径側に張り付き,引戻時には,逆に外径側に張り付くように圧送される.したがって,挿入時および引戻時で,ECTプローブにはそれぞれ張力および圧縮力が作用している.(4)ECTプローブの搬送速度を高くするほど,圧送用の空気量を多くするほど,ヘリカル直径を小さくするほど,ECTプローブの軸および径方向振動もRFノイズも大きくなる.(5)ECTプローブの径方向の振動は,先端にいくほど大きい.また,RFノイズは励磁センサと検出センサの径方向相対振動の大きさと相関があるが,軸方向振動とは相関がない.(6)RFノイズを最小化するためには,6m以上で,曲げ剛性が比較的低い先導プローブを持つECTプローブを構成することである.

(7)伝達影響係数法を適用して,大規模なプローブ列を対象とした流体による搬送力を含む摩擦振動を解析した結果,モックアップの実験結果とほぼ同様な数値計算結果を得ることができた.
ナショナリズム期におけるアフリカ人学生組織の政治活動に関する研究

研究代表者は、すでに平成6年から8年にかけてイギリスの公文書館(The Public Record Office)を数回にわたって訪れ、在英アフリカ人学生組織に関する植民地省関係資料を収集し、また平成7年と平成10年にはナイジェリアのラゴス大学ガンジー図書館を訪問して西アフリカ学生同盟とその創始者ラディポ・ソランケに関連する資料を擁する「ソランケ・コレクション」の現地調査を実施している。平成11年度は、こうしたこれまでの研究活動と成果を踏まえて、まず平成11年7月にナイジェリアを2週間ほど再訪し、ラゴス大学の「ソランケ・コレクション」の追加調査(資料収集)を実施するとともに、同大学歴史学部講師であるアヨデジ・オルコジュ(Dr. Ayodeji Olukoju)氏と同大学図書館ライブラリアンであるアデゴケ・アデニジ(Mr. Adegoke Adeniji)氏と再度面会し、両氏からこれまでの研究の内容や今後の研究の指針に関するレビューを受けた。そして、そうした両氏からの指導や助言を加味しつつ、平成11年11月に「ナイジェリア進歩同盟」という小論を『敬愛大学国際研究』誌上に公刊した。研究代表者は、すでに平成6年から8年にかけてイギリスの公文書館(The Public Record Office)を数回にわたって訪れ、在英アフリカ人学生組織に関する植民地省関係資料を収集し、また平成7年にはナイジェリアのラゴス大学ガンジー図書館を訪問して西アフリカ学生同盟(The West African Students'Union)とその創始者ラディポ・ソランケ(Ladipo Solanke)に関連する資料を擁する「ソランケ・コレクション」の現地調査を実施している。平成10年度は、こうしたこれまでの研究活動と成果を踏まえて、まず平成10年9月にナイジェリアを2週間ほど再訪し、ラゴス大学の「ソランケ・コレクション」の追加調査(資料収集)を実施するとともに、同大学歴史学部講師であるアヨデジ・オルコジュ(Dr.Ayodeji Olukoju)氏と同大学図書館ライブラリアンであるアデゴケ・アデニジ(Mr.Adegoke Adeniji)氏と面会し、両氏からこれまでの研究の内容や今後の研究の指針に関するレビューを受けた。そして、そうした両氏からの指導や助言を加味しつつ、平成10年11月に「ソランケへの書簡--パドモア、アジキウェ、アウォロウォ--」を『敬愛大学国際研究』誌上に公刊した。
新しい流体・固体連成破壊解析手法の提案と，都市域の詳細な津波解析

本研究では,流体力による構造物の破壊を考慮した津波解析手法を開発し,都市規模の問題に適用することを目的としている.破壊現象を高い信頼性で求めるには,高精度で構造物の構造特性を津波解析に入力する必要がある.地震による損傷により構造特性が変化するため,地震による構造物被害を高い信頼性で求めることが重要である.そこで,本年度は構造物被害想定の信頼性向上に向けた都市地震シミュレーション手法を研究した.都市規模のシミュレーションは大規模計算となるため,スーパーコンピュータ「京」などの高性能計算機上で高い効率で動く手法を開発することが研究の主眼となる.1.入力を振った多数ケースの解析を通して,都市の解析モデルに含まれる不確かさを反映した被害想定手法を開発した.IOや計算のプロセスへのマッピングを工夫することで,京コンピュータ40,000計算ノードで高い性能(ウィークスケーリングで97.4%)を達成した.13,275棟からなる都市に対して10,000地震シナリオの地震応答解析を実施し,構造物被害の確率分布を求めた.2.表層地盤の地震動解析を高度化するため,3次元非構造有限要素解析の大規模化・高速化に関する研究を行った.地震波動場問題と並列計算機の特性にあわせたアルゴリズムを開発することで,都市規模の地盤震動解析が可能となった.開発したプログラムを京コンピュータ36,864計算ノード上で運用することで,東京の2 x 2kmの領域を対象にした108億自由度の非線形応答解析を実現した.本研究で開発した,多数ケースの解析の効率的な計算手法,及び,非構造有限要素法の大規模計算手法は多種の問題に適用できる技術である.今後,地盤振動解析のみならず地震津波防災分野の他の問題へ適用していく計画である.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,地震・津波防災の高度化のため,流体力による構造物の破壊を考慮した詳細な津波解析を都市規模の広域を対象に行うことを目的としている.平成24年度においては,並列計算に適した流体・固体連成解析手法の開発を行い,平成25年度以降に京コンピュータを使ってこれを都市規模に展開する研究計画であった.流体力による構造物の破壊を含めた津波解析を行うには,固体の計算と流体の計算の情報を互いに受け渡すプログラム構造が必要となる.そこで,平成24年度の前半においては固体・流体解析間での情報の受け渡しの一例として,固体解析の情報である地震動による構造物の被害の情報を,流体解析である津波解析に受け渡す方法を開発した.ここでは,構造物の地震応答解析により得られる構造物一棟一棟の変形を,3次元流体解析を使った津波解析に受け渡すことで地震による構造物応答・街区の津波湖上を統合的に計算する.このような解析を広域で行うため,地震・津波の二つのプログラムの入力都市モデルを地理情報システム(GIS)上のデジタル都市データから自動的に変換する手法を開発し,仙台市に本手法を適用した.構造物との連成を考慮した津波解析を都市規模で行うためには構造物群の構造特性を津波解析に入力する必要がある.津波を引き起こす地震による構造物の損傷は構造特性に影響を与えると考えられるため,高精度な津波解析結果を得るためには高性能な流体・固体連成解析手法に加えて地震による構造物の損傷の推定手法が重要となる.そこで,平成24年度の後半においては,当初平成25年度に計画していた京コンピュータを使った大規模計算手法の開発に取り組んだ.ここでは,都市を構成する一軒一軒の構造物と,その直下の地盤構造からなる都市モデルに対して並列計算手法を使って地盤と構造物の応答を解析することで表層地盤・構造物の特性を踏まえた高分解能な都市地震被害想定を求める手法を開発した.流体力による破壊現象を追うことのできる高詳細な津波解析を行うには,構造物の構造特性を高精度で津波解析に入力することが重要となる.地震時に構造物が損傷を受けると,構造特性も低下すると考えられる.そこで,平成25年度は,物理モデルベースの解析手法に基づいた地震シミュレーションにより,地震時の構造物地震被害想定の高度化に取り組んできた.物理モデルベースの地震被害想定手法では,地殻や地盤,構造物の「地理情報データ」と波動方程式などの物理モデルを解析する「解析手法」を組み合わせて地殻・地盤・構造物の特性を反映した構造物群の被害想定が行われている.このような従来の物理モデルベースの地震被害想定手法では, 1)データの誤差などによる解析の入力の不確かさを想定結果に反映できない,及び, 2)地盤振動解析に1次元の解析手法が使われているなど解析手法の信頼性が必ずしも高くない,という2つの課題がある.そこで,平成25年度前期は解析モデルの不確かさを解析結果に反映させるための多数回シミュレーション手法を開発し,平成25年度後期は,地盤振動解析を1次元手法から3次元手法に高度化した. 1)入力の不確かさの分布が既知のときはこの分布に沿う多数の解析モデルを作成し,それらを計算することで応答の分布を求めることができる.入力の異なる多数の計算は大規模計算となるので,本研究ではこれを高性能計算機上で効率良く行う方法を開発した.開発した手法を京コンピュータ20000ノード上で運用することで, 1時間以内に東京の25万棟の構造物の応答1000ケースを求めることができるようになった.2)次に, 3次元非線形地盤振動解析を都市地震シミュレーションに組み込んだ.