hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヴァイロポリンに対する内因性ウイルス感染制御因子探索と抑制機構の解明

ウイルスが感染を拡大させていくためには、複製した子孫ウイルスを感染細胞外へ放出する必要がある。この過程においてイオンチャネル様の構造体を呈するウイルス膜タンパク質「ヴァイロポリン」が、重要な役割を果たしていると考えられている。我々はJCVを題材として宿主細胞内に内在すると考えられるヴァイロポリン機能を抑制するウイルス感染制御因子を探索し、その抑制機構を解明することを目的として研究を進めた。その結果、LNX1という4つのPDZドメインを有したE3ユビキチンライゲースの発現がヴァイロポリン発現により上昇しており、LNX1は内因性のウイルス感染制御因子として機能していると考えられた。進行性多巣性白質脳症(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: PML)は、JCVが免疫不全を契機に中枢神経系のオリゴデンドロサイトに感染し、同細胞を障害することにより脱髄病変が形成され発病すると考えられている。よって、JCV感染によって引き起こされるオリゴデンドロサイトの細胞病理を理解することは、PML発病機構を解明するために重要である。これまでの研究により、我々はJCVのコードするAgnoという小さなタンパク質がViroporinとしての機能を有することを見出した。さらにAgnoがViroporinとして機能を発現するためには宿主因子との結合が必要不可欠であることを発見した。AgnoのViroporin機能はウイルス増殖の最終ステップである細胞破壊と子孫ウイルス放出に深く関与しているが、JCV感染によって引き起こされるオリゴデンドロサイトの細胞病理を理解するためには、Agnoによる細胞障害機構を解明することが重要である。しかしながら、Agno単独を発現させた細胞において明らかな細胞変性効果を見られず、宿主細胞内にはViroporinにより誘導される細胞障害を抑制する何らかの機構が存在することが考えられた。そこで、本年度はJCVの細胞障害に関与するウイルス因子を同定するために病理組織検体を用いてJCV感染に伴う細胞障害とウイルスタンパク質発現およびウイルス増殖の関係について検討した。その結果、病変部においてはVP2/3とAgnoの免疫染色スコアが、JCVのゲノム量と最も高い相関を示しており、PMLの病変部において、AgnoとVP2/3の共発現が病態進行に最も深く関与している可能性が考えられた。進行性多巣性白質脳症(Progressive Multifocal Leukoencephalopathy: PML)は、ヒトポリオーマウイルスであるJCPyVが免疫不全を契機に中枢神経系のオリゴデンドロサイトに感染し、脱髄巣を形成する致死的な神経ウイルス感染症である。PMLの病変形成はJCPyVによるオリゴデンドロサイト障害により起こることから、ウイルスによる細胞障害機構を理解することが本疾患の分子病態を理解することにつながると考えられている。我々は、これまでの研究によりJCPyVのコードするAgnoという小さな膜タンパク質がヴィロポリンとしての機能していることを見出した。さらに、このヴァイロポリンが宿主因子と相互作用しJCPyVの増殖を制御していることも見出した。このヴァイロポリンと宿主因子との相互作用を詳細に検討するとヴァイロポリンがウイルス増殖を抑制する宿主因子に対して拮抗する作用を有していることが示唆され、ヴァイロポリンは内因性ウイルス感染制御因子抑制機構として機能していると考えられた。そこで、ヴァイロポリンの発現により発現が変化する宿主因子を網羅的に検索したところ、一つの宿主因子をヴァイロポリンの発現依存的に発現増強していることを明らかに出来た。今後、JCPyVと同じポリオーマウイルスであるBKPyVにもJCPyVと同様にヴァイロポリン機能を有すると考えられているAgnoはコードされていることから、BKPyVのAgnoについても同様の解析を実施し、この宿主因子が普遍的な内因性ウイルス感染制御因子として機能しているかどうかを検討する。当該年度はBKPyVについての研究を進める予定であったが、研究を進めるためのツールである抗体作製が進まず研究の進展が遅れている。細胞レベルの解析だけでなくヒト検体を用いた研究を進めていくためには良い抗体が必要不可欠であることから、引き続き抗体作製には取り組む予定である。抗体が出来るまでに細胞レベルの解析を進めデータを取得し研究目的の達成に努める。ノンエンベロープウイルスが細胞内で増殖した子孫ウイルス粒子を細胞外へ放出するためには、宿主細胞の膜を破壊する必要がある。そのためにウイルスの特定のタンパク質が宿主細胞の膜透過性を亢進させ、膜の破綻および宿主細胞の破壊を誘導している。ヴァイロポリンは膜に挿入されオリゴマー化することにより自律的に孔を形成し脂質二重膜の透過性を亢進させる。つまり、ヴァイロポリンは宿主因子非依存的に脂質二重膜に孔を形成することができ脂質二重膜の透過性を亢進させることができる。実際、ポリオーマイルスのヴァイロポリンを大腸菌に発現させると細胞膜の透過性を亢進させ大腸菌増殖を抑制することができる。一方、このヴァイロポリンを本来の宿主である哺乳類細胞に単独で発現させた場合は細胞膜の透過性は亢進するにもかかわらず、細胞増殖性に変化は見られない。このように細胞膜の透過性が亢進した状況下で細胞内の恒常性を維持するために何らかの宿主因子の発現が変化している可能性が考えられる。そこで宿主細胞内に内在すると考えられるヴァイロポリン機能を抑制するウイルス感染制御因子を探索し、その抑制機構を解明することを目的として研究を進めた。

まず、ヴァイロポリンを誘導発現できる培養細胞株を樹立し、マイクロアレイにより網羅的発現解析を行った。その結果、LNX1という4つのPDZドメインを有したE3ユビキチンライゲースの発現がヴァイロポリン発現により上昇していることが明らかになった。LNX1は細胞間のタイトジャンクションに存在する接着分子クローディンのユビキチン化・分解に関与している分子であり、膜タンパク質であるヴァイロポリンの分解に関与しており、内因性のウイルス感染制御因子として機能していると考えられた。ウイルスが感染を拡大させていくためには、複製した子孫ウイルスを感染細胞外へ放出する必要がある。この過程においてイオンチャネル様の構造体を呈するウイルス膜タンパク質「ヴァイロポリン」が、重要な役割を果たしていると考えられている。我々はJCVを題材として宿主細胞内に内在すると考えられるヴァイロポリン機能を抑制するウイルス感染制御因子を探索し、その抑制機構を解明することを目的として研究を進めた。その結果、LNX1という4つのPDZドメインを有したE3ユビキチンライゲースの発現がヴァイロポリン発現により上昇しており、LNX1は内因性のウイルス感染制御因子として機能していると考えられた。細胞レベルの解析のみでなく実際のヒト病変における解析を行っており、今後の実験の進展に寄与する重要な知見を得た。本知見を元に当初の研究計画を変更する必要があるが、本来の研究目的を達成するためにはむしろ良い結果を得ていると考えている。JCVの近縁ウイルスであるBKVのヴァイロポリンを同定し、比較解析を行うことが研究目的の達成には重要であると考えられるが、本年度はBKVに対する研究の進展が遅れていることが問題である。次年度は、BKVに関する研究を進展させ、本年度の研究により同定されたウイルス因子と相互作用する宿主因子を探索することにより、本研究目的を達成できると考えている。これまでJCPyVのヴァイロポリンについて培養細胞を用いた解析と実際のヒト症例を用いた解析を実施してきたが、これまで得られた結果がポリオーマウイルスに普遍的に起こっていることかどうかを検討するために近縁ウイルスであるBKPyVについての解析を進める必要がある。解析用ツールが揃わず研究の進展に遅れが見られるが、本年度も引き続き、BKPyV解析用の抗体作製を継続し培養細胞を用いた解析とともにヒト検体を用いた解析を行い、研究を推進する。具体的には、BKPyVのヴァイロポリンであるAgnoに対する特異抗体とカプシドタンパク質であるVP2/3に対する特異抗体作製を継続する。また、培養細胞を用いてJCPyVのヴァイロポリンで発現誘導される宿主因子がBKPyVにおいても発現誘導されているのかどうかを検討していく。ウイルス学、病理学、ワクチン学実際のPML症例の病理検体を用いた本研究により、PMLの発症病理として重要と考えられているJCVによる細胞障害に2つのウイルスタンパク質が関与していることが示唆された。
裁判員裁判の評議デザイン-評議におけるストーリーの構築過程と法実践手法の解明

本研究課題の目的は、裁判員裁判において裁判官と裁判員が事実認定および量刑について議論する評議のプロセスを、裁判官と裁判員のコミュニケーションならびに法の実践という二つの観点から検討し、研究代表者らがこれまで提案してきた評議のコミュニケーション・デザイン(以下、評議デザイン)の一層の洗練を図ることである。具体的には、公判審理が評議のプロセスに与える影響に焦点を当て、検察側・弁護側の対立するストーリーを裁判官と裁判員がどのように理解し、「常識」的推論を用いて両者が合理的だと見なすストーリーを再構築していくのかを明らかにし、その知見を踏まえて、法的にも妥当な評議デザインの再検討と提案を行う。平成30年度は、平成29年度に引き続き、研究代表者らがすでに持っている既存の模擬裁判・評議の分析を継続するとともに、東京と大阪のそれぞれの弁護士会が主催した模擬裁判・評議の傍聴を行い、評議の進め方についての問題点の洗い出しを行った。今年度は特に、東京第三弁護士会の好意で模擬裁判・評議データを借り受け、裁判官と裁判員が量刑を判断する際などに用いている常識的な推論に焦点を当てて分析を行った。その結果、裁判官が、類似事案の中に位置づけて量刑の軽重を判断しているのに対し、裁判員は、刑期という時間を判断するのに、日常的な経験や推論を用いて行っていることが明らかになった。さらに、評議の進行が、各論点での議論を積み重ねて最終的な合意に至る「プロセス共有型」というよりは、各自が自身の意見を表明したあと、それらの意見に基づいて議論を深めることはあまりせず、最終的に多数決で量刑を決定する「結論重視型」である傾向がみられることを見出した。海外から研究者を招聘しワークショップを開催することを計画したが、当該研究者が急病のため直前で来日をキャンセルしたため、ワークショップを開催することができなかった。なお、その代替措置として、招聘予定だった研究者に、スカイプを使って現地から遠隔で講演をしてもらうとともに、国内の参加者による研究会を開催した。また、弁護士会が模擬裁判・評議のデータ利用に慎重な姿勢に転じたため、新しいデータの入手が困難になった。評議の進行においてさまざまな工夫を行っている裁判官の協力を得て、自前で模擬裁判・評議を実施し分析を行う。さらに、裁判官とともに研究会を開催し、お互いの知見を共有して、裁判員裁判の現場に役立つ評議デザインの策定を図る。本研究課題の目的は、裁判員裁判において裁判官と裁判員が事実認定及び量刑について議論する評議のプロセスを、裁判官と裁判員のコミュニケーションならびに法の実践という二つの観点から検討し、研究代表者らがこれまで提案してきた評議のコミュニケーション・デザイン(以下、評議デザイン)の一層の洗練を図ることである。具体的には、公判審理が評議のプロセスに与える影響に焦点を当て、検察側・弁護側の対立するストーリーを裁判官と裁判員がどのように理解し、「常識」的推論を用いて両者が合理的と見なすストーリーを再構築していくのかを明らかにし、その成果を踏まえて、法的にも妥当な評議デザインの再検討と提案を行う。平成29年度は、研究代表者らがすでに持っている既存の模擬裁判・評議の分析を行うとともに、東京と大阪のそれぞれの弁護士会主催で開催された模擬裁判・評議を傍聴し、その評議の進め方についての分析を行い、問題点の洗い出しを進めた。その結果、裁判員と裁判官の間で、量刑を決める際の観点が異なること、具体的には、量刑を判断する際、裁判官が、それまで経験してきた多くの事案に照らして評価するのに対し、裁判員は当該事件の内容を自身の経験に照らして評価する傾向があることが明らかとなった。また、新規の模擬裁判・評議の実施に向けた準備を開始した。新規の模擬裁判は、量刑のみを争う事案に焦点を絞ることとし、過去に法曹三者によって実施された模擬裁判の資料を元に、具体的な内容について検討していくことになった。平成29年度は、既存の模擬裁判・評議の分析を行うとともに、研究代表者らが自由に分析することができるデータを増やすための新規の模擬裁判・評議データ収録、および心理学実験の準備を中心に研究を行うことを予定していたが、これらはおおむね実行することができた。

さらに、評議の進行が、各論点での議論を積み重ねて最終的な合意に至る「プロセス共有型」というよりは、各自が自身の意見を表明したあと、それらの意見に基づいて議論を深めることはあまりせず、最終的に多数決で量刑を決定する「結論重視型」である傾向がみられることを見出した。海外から研究者を招聘しワークショップを開催することを計画したが、当該研究者が急病のため直前で来日をキャンセルしたため、ワークショップを開催することができなかった。なお、その代替措置として、招聘予定だった研究者に、スカイプを使って現地から遠隔で講演をしてもらうとともに、国内の参加者による研究会を開催した。また、弁護士会が模擬裁判・評議のデータ利用に慎重な姿勢に転じたため、新しいデータの入手が困難になった。平成29年度に立案した模擬裁判と評議の実施を行い、収集したデータの分析を行う。併せて、現職および元裁判官、弁護士などに対してインタビューを実施する。それを踏まえ、評議デザインの検討と提案を行い、公刊を前提とした報告書の作成と成果報告を行う。評議の進行においてさまざまな工夫を行っている裁判官の協力を得て、自前で模擬裁判・評議を実施し分析を行う。さらに、裁判官とともに研究会を開催し、お互いの知見を共有して、裁判員裁判の現場に役立つ評議デザインの策定を図る。収録機材の購入を予定していたが、近年の技術革新により性能が高くなっているため、必要な機材の検討に時間をかけることにし来年度に購入することとした。旅費については、日程調整がうまくできず遠隔会議が中心となったため執行額が予定を大幅に下回った。また、人件費と謝金については、既存の模擬裁判・評議のデータの整理が今年度中に全て終わらなかったため、執行額が予定を下回った。その分を来年度に執行する予定である。東京第三弁護士会から模擬裁判・評議のデータを借り受けることができたため、自前での模擬裁判・評議の実施を行わなかった。また、海外から研究者を招聘してワークショップを開催する予定であったが、当該研究者が急病のため直前で来日をキャンセルしたため、それに充てる予定であった経費が未使用となった。来年度は裁判官の協力を得て自前で模擬裁判・評議を行う予定である。また、研究者の健康が回復すれば、中止したワークショップの開催も行う。
礫を含む軟質な岩盤の不均質体としての力学挙動に関する研究

プレート境界付近に位置する我が国には過去の激しい地殻変動の現れとして凝灰角礫岩などを代表とする火山砕屑岩類や東京礫層などの礫岩が広く分布している。これらの岩盤中にトンネルや地下発電所などを建設する際には不均質な岩盤の力学挙動に関する認識を高めておくことが重要である。礫を含む岩盤の不均質性を生じる原因には、礫とマトリックスの材料特性の差異のほかに、礫の種類・大きさ・形・向き・空間分布など様々な原因が考えられる。これらすべてを制御した実験は不可能であり、実質的にはパラメータのいくつかを固定した実験を遂行する必要がある。本年度の研究では、モデル礫岩を作成して礫とマトリックスの2相系からなる地盤材料の詳細な室内力学試験を行い、礫岩を模擬したこれら2相系材料の力学特性を調べた。礫には大理石、ガラス玉を、マトリックスには石膏、セメントを少量混入させた細砂を用いている。礫の混入率は070%と変化させている。力学試験は3軸圧縮試験を中心に、強度特性と破壊にいたる変形特性を調べている。また、微少なひずみレベルにおける弾性を調べるために超音波のP波とS波を測定して弾性諸定数を求めた。これら一連の研究から、礫の混入率・礫の大きさ・礫の材料特性・マトリックスの材料特性等の礫岩構成要素による礫岩への影響を実験的に調べた。次いで、礫とマトリックスの2相系からなる材料を想定して弾塑性有限要素解析をおこない、礫の混入率・拘束圧の変化にともなう応力-ひずみ関係、内部の破壊状態の進行を検討した。解析条件は、平面ひずみである。解析的考察から、礫の混入が2相系材料内の応力-ひずみ分布を著しく不均質にしており、これが礫・マトリックスの2相系の力学特性を大きく支配するものであることを明らかにした。
イオン交換樹脂表面での脂質2分子膜の構築と分離剤への応用

我々は、脂質分子の高い配向性に基づいた秩序構造を有する生体二分子膜の特性を備えたイオン交換性分離用素材の開発を目的として、イオン交換樹脂表面で二分子膜構造を形成させる試みを行ってきた。本研究では、リポソームを形成することが知られているリン酸ジ-n-ヘキサデシル(DCP)を用い、陰イオン交換樹脂-DCP複合体の調整とそのキャラクタリゼーションを行い、以下の知見を得た。(1)陰イオン交換樹脂-DCP複合体は、あらかじめ湿潤させた陰イオン交換樹脂とDCPの合成二分子膜(リポソーム)溶液との、短時間の接触振とう操作で容易に調製された。FT-IR,X線蛍光分析、顕微鏡観察の結果、イオン交換樹脂上にDCPが担持されていることが確認され、緩衝溶液中で長期間安定であることも明らかになった。樹脂上のDCP量は、Pの定量によって、0.3mmol/g-resin以上の担持が確認できたが、これは計算値にくらべてはるかに高い値であった。(2)DCPを固定したイオン交換樹脂の無機イオンに対する交換特性の変化は認められなかったが、分子量の大きいタンパク質に対してはDCPの固定により、アニオン交換特性から、カチオン交換特性を示すようになることが、HPLC分析によって明らかになった。(3)蛍光性膜プローブとしてオクタデシルローダミンB(ODR)を使用し、DCP二分子膜を標識した後、複合体を調製した。共焦点レーザー走査顕微鏡による観察の結果、樹脂表面にDCP層が形成されていることを示す明確な蛍光像が得られた。脂質二分子膜を基本構造とする生体膜は高い配向性を有し、脂質の親水部の変化に伴う多様な表面荷電状態を呈する。このような点で高度のイオン交換体として生体内で重要な分子認識環境を形成していると考えられる。本研究では生体膜の潜在的分離能を明らかにするためのモデルおよび新規イオン交換分離特性を有する分離材の開発を目的として、イオン交換樹脂表面のイオン交換基とイオン対を生成しうるイオン性親水部を有する二分子膜(リポソーム)をイオン交換樹脂上に固定化を試みている。本年度は、MR(巨大網状)型陰イオン交換樹脂であるAmberliteIRA900、ゲル型陰イオン交換樹脂であるDiaion SA11A、MCI Gel CA08S、にリポソームの形成が確認されているジアルキル化合物Phosphoric acid di-n-hexadecyl ester(DCP)を固定化し、陰イオン交換樹脂DCP複合体を作成した。実体顕微鏡による観察では、複合体は1ヶ月間、緩衝液中で保存しても変化は認められず、安定であった。また、Pの定量、X線蛍光分析の結果、DCPが固定化されていることも確認できた。次に、高分子化合物として5種類のタンパク質を用いてHPLC分析によってイオン交換特性を検討した結果、母体としての陰イオン交換樹脂がDCPの固定によって陽イオン交換特性を示すことが示され、その分離特性の大きな変化が確認された。しかし、固定化にはイオン交換樹脂の表面状態および調製した二分子膜の状態が大きく影響すると考えられ、さらに素材の検討を続ける予定である。我々は、脂質分子の高い配向性に基づいた秩序構造を有する生体二分子膜の特性を備えたイオン交換性分離用素材の開発を目的として、イオン交換樹脂表面で二分子膜構造を形成させる試みを行っている。今年度は、共焦点レーザ走査顕微鏡を使って陰イオン交換樹脂表面で形成させた長鎖ジアルキルリン酸二分子膜のキャラクタリゼーションを行った。リン酸ジ-n-ヘキサデシル(DCP)とオクタデシルローダミンB(ODR)を1000:1のモル比で混合し、プローブ型ソニケータで処理した。得られたベシクル懸濁液を、予め同じ緩衝液中で湿潤させたゲル型強塩基性陰イオン交換樹脂

DIAION SA11A(粒子径:350550mm)に加え55°Cの水浴中で一定時間振盪した。振盪後、樹脂をpH8.5トリス緩衝液で洗浄し、共焦点レーザ走査顕微鏡LMS410(カールツァイス社製)を使って樹脂の断層蛍光像を観察した。樹脂へのDCPの吸着量は、振盪前後の懸濁液中のリン濃度の差から算出した。DCP二分子膜の標識には、蛍光性膜プローブとして汎用されるORDを使用した。ORDはDCP二分子膜に包埋されるため、得られる蛍光像はDCP二分子膜の位置を示すと考えられる。断層蛍光像の観察から、球状樹脂の輪郭に沿ってODRの蛍光が認められた。この樹脂輪郭の蛍光強度は、樹脂とDCP懸濁液との振盪の際のDCP濃度に対応して増大した。また、樹脂へのDCPの吸着量は、振盪の際の懸濁液中のDCP濃度に対応して増加した。これらの結果より、樹脂表面でDCP層が形成されていることが確認された。
テンソル分解を用いた教師なし学習による変数選択のバイオインフォマティクスへの応用

2018年度は2017年度に続いて、テンソル分解をもちいた教師無し学習による変数選択をさまざまなトピック氏に応用した研究について発表した。2018年5月には社会性昆虫のカーストにおける脳の遺伝子発現プロファイルとメチル化の統合解析からカースト形成におけるエピジェネティクスの影響について論文を発表した。また、2018年9月には薬物処理された培養細胞の遺伝子発現プロファイルから創薬を行う研究をテンソル分解を持ちいた教師無し学習による変数選択を使った行いデリーで開催された国際会議、InCob2018で発表した。また、同内容を2019年2月に論文化して発表した。2018年11月には、乳がんのメチル化とmiRNA発現プロファイルの統合解析をテンソル分解を持ちいた教師無し学習による変数選択を用いて研究し、台中市で行われたIEEE BIBE2018で発表した。研究概要に述べたように3本の論文の刊行と2回の国際会議での発表を行うことができた。InCob2018においてはオーラルプレゼンテーション賞を受賞するなど、この研究は高く評価されている。期待以上の成果を当初想定していなかったターゲットに広げてあげていると言える。テンソル分解を用いた教師無し学習は非常に広範のデータ解析に応用可能であることがわかったので、さらにこれを広く研究することをめざす。現在、研究会用をまとめてSpringer社から単著として発表することを考えている。平成29年度はテンソル分解を用いた教師無し学習を用いた変数選択法を用いて、マルチビューデータ解析を行う方法を提案した。この方法では複数個のテンソルの積から新しいテンソルを作成し、このテンソルをタッカー分解するという方法で、通常のマルチビューデータ解析には欠かせない、ここのビューの重みづけ評価をすることなく解析することが可能であることを、人工データ、及び、数々の遺伝子発店プロファイルや、エピジェネティックプロファイルの統合解析で可能にした。タッカー分解の実際のアルゴリズムには高次元特異値分解法が有効であることが分かった。この方法を用いて、マルチオミックスデータ解析を行った。用いたデータはDBTSSからえた、RNA-seq,TSS-seq及びヒストンのアセチル化のデータセットである。更に、遺伝子発現プロファイルからAI創薬を行う方法を提案し、Gene Expression Omnibusにある遺伝子発現プロファイルと、DrugMatrixにあるデータをくみあわせることで実際にAI創薬を行った。対象となった疾患は以下のとおりである。・心臓疾患・血友病・心的外傷後ストレス障害・糖尿病・腎臓がん・肝硬変また、これとは別に、テンソル分解を用いた教師無し学習を用いた変数選択法を直接マルチオミックスデータに適応し、遺伝子選択を行うと共に、心的外傷後ストレス障害由来の心臓病の原因遺伝子の推定を行った。また、これらの遺伝子についていろいろな種類のエンリッチメントサーバを用いて評価を行い、良好な結果を得た。原著論文を3報、国際会議論文を1報刊行し、順調に成果をあげている。現在、この方法をさらに以下のような課題に用いる予定である。・miRNAトランスフェクションの普遍的な、配列非特異的な遺伝子発現制御・社会層昆虫のカースト形成テンソル分解を用いた教師無し学習は非常に広範のデータ解析に応用可能であることがわかったので、さらにこれを広く研究することをめざす。論文の刊行が遅れたため論文掲載料の執行が遅れた。次年度発表分の論文の掲載料に充てる予定である。他のグラントが確保できたたため、そちらを使って研究を遂行した部分があり、その結果、余剰が生じた。
多軸応力状態におけるH形断面鋼柱の不安定挙動の解明

多層骨組の柱材は,鉛直荷重による応力に加えて,地震時に2方向の水平力が作用することにより二軸曲げを受ける.H形断面鋼柱は,強軸曲げを受ける場合と弱軸曲げを受ける場合で異なった不安定性状を示す.通常,強軸曲げを受ける場合は曲げ捩れ座屈によって不安定になり,弱軸曲げを受ける場合は局部座屈またはP-Δ効果によって不安定になる.二軸曲げを受ける場合はこれらが複合した挙動を示すと考えられるが,不明な点が多い.細長比が比較的小さい部材の場合は,降伏後曲げ捩れ変形を徐々に増加しつつ塑性エネルギーを吸収することが可能であるが,このような場合についての実験的研究は少ない.本研究の目的は,軸力と二軸曲げを受けるH形断面鋼柱の崩壊モードとエネルギー吸収能力を支配する基本的パラメータを明らかにし,エネルギー吸収能力を定量的に評価する方法を確立するための基礎資料を得ることである.実験において,断面の主軸からθの角度をもった方向に水平力を作用させることによって二軸曲げモーメントを載荷した.θは,0°(強軸曲げ),30°,60°,90°(弱軸曲げ)の4種類とした.実験変数は,細長比,軸力比,水平力載荷方向(θ)および載荷方法(単調載荷または繰り返し載荷)とした.本研究で得られた成果は次のようにまとめられる.1)本研究で用いた解析法により,部材が崩壊に至までの挙動を精度よく予測することが出来る.2)終局時の部材変形状態として,載荷面外変形と捩れ変形に関し3つのパターンが確認された.3)斜め方向載荷試験体(θ=30°,60°)は,部材長中央でウェブ軸が載荷方向に直交する方向に近づくように捩れて崩壊した.4)繰り返し載荷曲線より作成した正側および負側のスケルトン曲線と単調載荷曲線との関係は,強軸曲げ試験体(θ=0°)の場合前者が後者を下回り,他の試験体(θ=30°,60°,90°)の場合両者はほぼ同一であった.5)載荷角度とエネルギー吸収量の関係が得られた.主軸方向(θ=0°,90°)載荷時のエネルギー吸収量を用いて,任意方向載荷時のエネルギー吸収量を予測することが出来る.多層骨組の柱材は,鉛直荷重による応力に加えて,地震時に2方向の水平力が作用することにより二軸曲げを受ける.H形断面鋼柱は,強軸曲げを受ける場合と弱軸曲げを受ける場合で異なった不安定性状を示す.通常,強軸曲げを受ける場合は曲げ捩れ座屈によって不安定になり,弱軸曲げを受ける場合は局部座屈またはP-Δ効果によって不安定になる.二軸曲げを受ける場合はこれらが複合した挙動を示すと考えられるが,不明な点が多い.細長比が比較的小さい部材の場合は,降伏後曲げ捩れ変形を徐々に増加しつつ塑性エネルギーを吸収することが可能であるが,このような場合についての実験的研究は少ない.本研究の目的は,軸力と二軸曲げを受けるH形断面鋼柱の崩壊モードとエネルギー吸収能力を支配する基本的パラメータを明らかにし,エネルギー吸収能力を定量的に評価する方法を確立するための基礎資料を得ることである.実験において,断面の主軸からθの角度をもった方向に水平力を作用させることによって二軸曲げモーメントを載荷した.θは,0°(強軸曲げ),30°,60°,90°(弱軸曲げ)の4種類とした.実験変数は,細長比,軸力比,水平力載荷方向(θ)および載荷方法(単調載荷または繰り返し載荷)とした.本研究で得られた成果は次のようにまとめられる.1)本研究で用いた解析法により,部材が崩壊に至までの挙動を精度よく予測することが出来る.2)終局時の部材変形状態として,載荷面外変形と捩れ変形に関し3つのパターンが確認された.3)斜め方向載荷試験体(θ=30°,60°)は,部材長中央でウェブ軸が載荷方向に直交する方向に近づくように捩れて崩壊した.4)繰り返し載荷曲線より作成した正側および負側のスケルトン曲線と単調載荷曲線との関係は,強軸曲げ試験体(θ=0°)の場合前者が後者を下回り,他の試験体(θ=30°,60°,90°)の場合両者はほぼ同一であった.5)載荷角度とエネルギー吸収量の関係が得られた.主軸方向(θ=0°,90°)載荷時のエネルギー吸収量を用いて,任意方向載荷時のエネルギー吸収量を予測することが出来る.多層骨組の柱材は,常時荷重による応力に加えて,地震時に二方向の水平力と変動軸力を受ける.本研究は,このような多軸応力状態におけるH形断面鋼柱の不安定挙動を明らかにすることを目的とする.H形断面柱は,強軸曲げを受ける場合と弱軸曲げを受ける場合で異なった不安定挙動を示す.通常,強軸曲げを受ける場合は曲げ捩れ座屈によって不安定となり,弱軸曲げを受ける場合は局部座屈またはP-Δ効果によって不安定になる.多軸応力下での挙動に関する実験を行う場合,種々の載荷方法が考えられるが,二軸曲げは水平力により作用させる方法とする.断面の主軸からある角度をもった方向に水平変位を与える載荷とし,角度を変えることにより水平載荷方向と材の不安定挙動の関係を明らかにする.本年度は基本となる一定軸力下での水平方向載荷実験を行った.

断面形状が1種類,軸力比が0.3の1種類とした.実験変数は,細長比(材長750,1100mm),水平載荷方向(0,30,60,90度),載荷パターン(単調,繰返し)で,計16体の試験体について実験を行った.試験体は溶接組み立てH形断面材とし,軸力載荷は荷重制御,水平載荷は変位制御とした.柱二軸曲げ実験の他に,柱の局部座屈耐力や弾塑性挙動を調べる圧縮実験および素材試験を行った.実験結果を整理し,崩壊モードとエネルギー吸収能力について実験に基づき考察した.その結果,強軸曲げ(0度)以外の試験体は,最終的に弱軸曲げ(90度)の方向へ近づくように捩れて崩壊する.載荷角度,載荷パターンにより崩壊に至るまでの挙動は大きく異なる.単調載荷では強軸曲げのエネルギー吸収能力が最も大きく,弱軸曲げに近づくにつれてエネルギー吸収能力が小さくなる等の知見を得た.多層骨組の柱材は,常時荷重による応力に加えて,地震時に二方向の水平力と変動軸力を受ける.本研究は,このような多軸応力状態におけるH形断面鋼柱の不安定挙動を明らかにすることを目的とする.H形断面柱は,強軸曲げを受ける場合と弱軸曲げを受ける場合で異なった不安定挙動を示す.通常,強軸曲げを受ける場合は曲げ捩れ座屈によって不安定となり,弱軸曲げを受ける場合は局部座屈またはPΔ効果によって不安定になる.水平力の作用方向,水平力の載荷方法,軸力の載荷方法を変化させた一連の実験を行い,併せて解析による検討を行い,二軸曲げを受けるH形断面材の崩壊モードとエネルギー吸収能力を支配する基本的パラメータを明らかにし,エネルギー吸収能力を定量的に評価するための基礎資料を得る.平成17年度では,平成16年度に続き実験および解析により研究を進めると共に,研究のまとめを行った.試験体は昨年度同様,溶接組み立てH形断面材とし,より細長比の大きい試験体を用いた実験と,昨年度と同様の細長比を有する材に対して軸力を変化させた実験を行い,細長比および軸力比の影響をみた.試験体の長さLは,L=1500mmおよびL=750mmとし,L=1500mmの試験体は,水平載荷方向4方向(0,30,60,90°),軸力比は30%の一定条件で一方向単調載荷と繰返し載荷実験を行った.L=750mmの試験体は,水平載荷方向は4方向(0,30,60,90°),軸力比は60%で,一方向単調載荷実験と一部繰返し載荷実験を行った.試験体数は合計16体である.使用する実験設備は平成16年度と同一である.平成16年度と17年度に行った実験および解析の結果に基づき,水平荷重により二軸曲げを受けるH形断面材の不安定現象について考察した.本研究で用いた解析法により,部材が崩壊に至までの挙動を精度よく予測することが出来ること,任意方向載荷時のエネルギー吸収量を予測出来ことを示した.
VMEバスによる素粒子実験次世代高速読み出し系の開発研究

大量データを高速にて処理することは高エネルギー実験において必須事項であり、本研究では、VMEバスを用いた高速データ処理システムの開発を、具体例として、次世代バ-テックス検出器の候補として有望なCCD素子の読み出しに適用して行った。CCD素子は数百kから数Mピクセルよりなり、各ピクセル情報はシリアルに出力されが、それら大量データをビームの繰り返しの周期内で取り込み、処理する必要がある。本年度、CCD出力をMHzをこえる高速ADCにてデジタル変換し、VMEボードコンピュータ+リアルタイムOSの構成を作り上げ、実際にを実現した。この数字は、現行巨大加速器実験である、LEP実験等における処理能力に匹敵する。このシステムを用い、筑波にある高エネルギー加速器研究機構において、実際に高エネルギービームへの照射実験を2回にわたりおこない、CCD素子中に形成される飛跡を、世界で初めて、常温下にて認識させることに成功した。また、その結果、ピクセルサイズ24μmのCCDについて、位置分解能3.0μmを達成した。この値はCCD飛跡検出器として低温下にて運転中の最先端実験である米国SLD実験での達成値4.6μmを凌ぐ値である。
傘状噴霧高温予混合ディーゼル機関の混合気形成と燃焼

デイーゼル機関は効率がよくエネルギーの有効利用と、CO_2ガス排出の抑制の面からは高く評価されている.一方,排出ガス中のNOxとすすのトレードオフの間題は深刻であり,解決策を模索中である.その有力な候補として提案されている傘状噴霧燃焼システムは着火前に全燃料を噴射し,圧縮により高温となった空気により燃料を蒸発,拡散、混合させて予混合燃焼を行うものである.現在まで,低負荷領域ではよい結果が得られているが,実用化のためにはさらに高負荷領域の改善が要求されている.本研究では,まずレーザシートと高速度ビデを用いた可視化実験とKIVA-3Vモデルを用いた数値シミュレーションを行い,傘状噴霧のパターンを求めて数値モデルを検証した.また,位相ドップラ流速計を用いて噴霧の粒径,流速を求めた.さらに,噴霧特性と機関出力,排出ガス性状についてもシミュレーショシを計画した.次に,直接噴射式ディーセル機関に傘状噴霧を用いた燃焼実験を行い,エンジン特性と排出ガス特性を評価した.燃焼実験は機関回転数12502000rpm,空気過剰率2.16.9,噴射時期150°BTDC2°ATDCの範囲で実験を行い,以下の結果を得た.(1)傘状噴霧の形状は、雰囲気圧力の影響を受けやすく,高い雰囲気圧力において噴霧は小さくまとまる.数値計算でも可視化と同様な形状が得られた.また,噴霧のPDA測定で,SMDの値が十分小さいことが分かり,壁面付着は少ないが,拡散が不十分であることが予想された.(2)燃焼実験からNOxとすすを同時に低減できる領域が確認でき,λ=3.1では,燃料噴射時期65°BTDC以前で,λ=2.5では75°BTDC以前のときにNOxとすすがほぼゼロとなる.また,機関回転数を変化させてもほぼ同じλの運転領域を持ち,高い機関回転数が,NOxとすすの抑制に有効である.(3)今後の継続実験で燃焼室、空気流動、そして噴霧特性の最適化を行い,排出物特性を維持しつつ,燃料消費率の改善について検討する必要がある.デイーゼル機関は効率がよくエネルギーの有効利用と、CO_2ガス排出の抑制の面からは高く評価されている.一方,排出ガス中のNOxとすすのトレードオフの間題は深刻であり,解決策を模索中である.その有力な候補として提案されている傘状噴霧燃焼システムは着火前に全燃料を噴射し,圧縮により高温となった空気により燃料を蒸発,拡散、混合させて予混合燃焼を行うものである.現在まで,低負荷領域ではよい結果が得られているが,実用化のためにはさらに高負荷領域の改善が要求されている.本研究では,まずレーザシートと高速度ビデを用いた可視化実験とKIVA-3Vモデルを用いた数値シミュレーションを行い,傘状噴霧のパターンを求めて数値モデルを検証した.また,位相ドップラ流速計を用いて噴霧の粒径,流速を求めた.さらに,噴霧特性と機関出力,排出ガス性状についてもシミュレーショシを計画した.次に,直接噴射式ディーセル機関に傘状噴霧を用いた燃焼実験を行い,エンジン特性と排出ガス特性を評価した.燃焼実験は機関回転数12502000rpm,空気過剰率2.16.9,噴射時期150°BTDC2°ATDCの範囲で実験を行い,以下の結果を得た.(1)傘状噴霧の形状は、雰囲気圧力の影響を受けやすく,高い雰囲気圧力において噴霧は小さくまとまる.数値計算でも可視化と同様な形状が得られた.また,噴霧のPDA測定で,SMDの値が十分小さいことが分かり,壁面付着は少ないが,拡散が不十分であることが予想された.(2)燃焼実験からNOxとすすを同時に低減できる領域が確認でき,λ=3.1では,燃料噴射時期65°BTDC以前で,λ=2.5では75°BTDC以前のときにNOxとすすがほぼゼロとなる.また,機関回転数を変化させてもほぼ同じλの運転領域を持ち,高い機関回転数が,NOxとすすの抑制に有効である.(3)今後の継続実験で燃焼室、空気流動、そして噴霧特性の最適化を行い,排出物特性を維持しつつ,燃料消費率の改善について検討する必要がある.傘状噴霧を利用した予混合燃焼方式ディーゼル機関実現のために,詳細な傘状噴霧の性状を明らかにする必要がある.現在まで,大型の傘状噴霧ノズルに対して噴霧のレーザドップラ流速計(LDA)と位相ドップラ法(PDA)による計測を行ってきた.しかし実用化を考えた場合大型ノズルでは自由度が低く,また現在多くの実用自動車用エンジンで小型ノズルを使用している現状を踏まえ小型傘状噴霧の実験を開始した.これまで,小型ノズルによる燃焼実験およびシリンダ内で噴霧流速計測等を行っているが,燃焼実験の結果とシリンダ内噴霧流速との関係が分かりづらく,大気中への噴霧の再評価が必要となった.本年度は小型噴霧ノズルによる傘状噴霧をLDA,PDAおよび粒子画像流速計(PIV)による計測を行った.これらの研究および昨年度計測した燃焼噴射率から,本噴霧は噴射率の変動とともにその発達する方向が微妙に変化することが実験的に示された.PIV計測から,原因は現在究明中であるが噴霧途中から大きな渦構造を伴いながら発達すること,および噴霧内部の速度分布がある程度計測でき,噴霧の一部分ではあるが空間的な構造が明らかになった.

さらにPDA計測では,小型ノズルと大型ノズルでの噴霧性状が異なることを明らかにした.また,LDA計測では昨年度計測したシリンダ内の噴霧流計測に対応する計測点を選択し,相互の比較を行っている.今後,これらの研究結果を総合し,またシリンダ内の空気流速を詳細に計測することで,シリンダ内流れと傘状噴霧の相互関係を明らかにする予定である.高温予混合ディーゼル機関用に提案された傘状噴霧ノズルを用いて,燃焼実験を行うための試験用エンジンの変更を行った.傘状噴霧ノズルとは通常のピントルタイプのノズル心弁先端にチップを取り付けたものであり,広角度で円周方向に微細な液滴を噴霧できる特徴がある.ノズルは本体の長さを変更した3種類と傘状チップに溝を設けたものの合計4種類を用意した.燃焼実験に先立ち,燃焼実験を行う条件と同条件にて,燃料噴射率を計測した.噴射率パターンから,多段噴射などの異常な噴霧ではないことを確認された条件として,エンジン回転数2000rpm,開弁圧27.5MPa,燃料流量14.1mg/cycleおよび24.1mg/cycleでの燃焼実験を計画した.これらの条件にて,圧力容器内での噴霧パターンの高速度ビデオによる可視化を行った.周囲空気の圧力を変化させることで,噴霧の形状を調べ,燃焼室内での噴霧形状の予測を行った.燃焼実験では,出力,正味平均有効圧力,機械効率,筒内最高圧力,燃料消費率,NOx,すす,一酸化炭素,指圧線図等を計測した.燃焼実験では,噴霧条件を一条件とし,燃料噴射時期を圧縮上死点から圧縮上死点前90度まで変化させて実験を行った.この実験から,燃焼は通常拡散燃焼領域,ノッキングの激しい運転領域,予混合燃焼領域が存在することが分かった.特に,上死点前65度から70度にて燃料を噴霧した場合,予混合燃焼運転が可能であり,この時,ディーゼル機関でもつとも問題となるNOxとすすのトレードオフの関係はなくなり,両者とも排出量はほぼ0になることが示された.しかし,エンジンの性能に関係する,正味平均有効圧力と正味燃料消費率は最高の値を示した燃料噴射時期と比較して悪化しておりノズルおよび燃焼室形状のさらなる最適化が必要なことが明らかになった.ディーゼル機関は効率がよくエネルギーの有効利用とCO_2ガス排出の抑制の面からは高く評価されている.一方,排出ガス中のNOxとすすのトレードオフの問題は深刻であり,解決策を模索中である.その有力な候補として提案されている傘状噴霧燃焼システムは着火前に全燃料を噴射し,圧縮により高温となった空気により燃料を蒸発,拡散,混合させて予混合燃焼を行うものである.現在まで,低負荷領域ではよい結果が得られているが,実用化のためにはさらに高負荷領域の改善が要求されている.本研究では,まず,レーザシートと高速度ビデを用いた可視化実験とKIVA-3Vモデルを用いた数値シミュレーションを行い,傘状噴霧のパターンを求めて数値モデルを検証した.また,位相ドップラ流速計を用いて噴霧の粒径,流速を求めた.さらに,噴霧特性と機関出力,排出ガス性状についてもシミュレーションを計画した.次に,直接噴射式ディーゼル機関に傘状噴霧を用いた燃焼実験を行い,エンジン特性と排出ガス特性を評価した.燃焼実験は機関回転数12502000rpm,空気過剰率2.16.9,噴射時期150°BTDC2°ATDCの範囲で実験を行い,以下の結果を得た.(1)傘状噴霧の形状は、雰囲気圧力の影響を受けやすく,
半導体表面変性における水素原子の能動的作用の原子スケール解析

半導体表面・界面に存在する水素に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と水素終端表面に発現する新しい物性を半導体プロセスの低温化や薄膜の自己組織化による新機能誘起などに利用するという応用的観点の双方からその重要性が確認され、最近特に関心が高まっている。そこで、半導体表面に水素原子が吸着したときの、水素による表面物性・表面形態の変化を走査トンネル顕微鏡(STM)によって調べた。以下に得られた知見を示す。(1) Si(100)表面上のBi一次元構造Si(100)表面にビスマス(Bi)を吸着させた後、500°C付近でアニールをおこなうと、Bi-dimersで構成された一次元構造(Bi line構造)が形成された。この構造上には欠陥もほとんどなく、長さが300nm以上のものも観察された。この一次元構造はテラスに埋め込まれており、さらに非常に安定な構造であることがわかった。一次元構造に沿った方向に原子の拡散が促進され、それによって基板表面上にinletやpeninsulaを作ることが明らかになった。さらにこのようなBi line構造が存在する表面に原子状水素を曝露させ、そのときの構造変化をSTMにより調べた。それにより、一次元構造は吸着水素によって壊されることがわかった。(2) Si(111)表面上の水素吸着Si(111)表面に室温で水素を吸着させるとDAS構造のrestlayerとSi adatom clusterが観測された。さらに水素吸着によってrestlayerのfaulted側とunfaulted側を分けているdimer wallが移動することがわかった。この表面をアニールするとcraterが形成された。これはアニール時にSi adatomがclusterとして表面サイトから移動し、それによって局所的なSi原子不足になりcraterが形成されると考えられる。[今後の研究計画]シリコンカーバイド(SiC)は耐環境デバイスやパワーデバイス用半導体材料として注目されており、最近特に研究がなされている。しかしその表面構造などはまだ解明されていない。SiC表面上に及ぼす水素の影響を調べることによって、清浄表面構造の決定、水素による表面構造の制御や水素吸着による自己組織化への道を探る。半導体表面・界面に存在する水素に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と水素終端表面に発現する新しい物性を半導体プロセスの低温化や薄膜の自己組織化による新機能誘起などに利用するという応用的観点の双方からその重要性が認識され、最近特に関心が高まっている。そこで、金属蒸着半導体表面に水素原子が吸着したときの、水素による表面物性・表面形態の変化を走査トンネル顕微鏡(STM)、イオン散乱分光法(ISS)によって調べた。ビスマス(Bi)原子をSi(111)表面に吸着させると、√<3>×√<3>構造が得られるが、この√<3>×√<3>構造にはBiの吸着量が1/3MLと1MLの2種類存在することが報告されている。我々は、このような2種類の√<3>×√<3>構造が存在する表面に原子状水素が及ぼす影響をSTMを用いて調べた。水素吸着によりこの表面が√<3>×√<3>構造から1×1構造に変化することがわかった。これは、Si-Bi結合が吸着水素によって壊され、基板表面は水素が終端されたことを示している。Bi吸着量が1/3MLの領域の方が吸着水素により壊されやすいこともわかった。Bi吸着量により反応速度に差がでた原因として、Biが1ML存在する領域ではBiが多量に存在するために水素がSi基板表面に到達しにくいためであろうと考えている。さらに、Siとの結合を切られたBi原子は、Ag/Si系の時とは異なり、クラスターを形成しないことがわかった。

この表面をアニールするとcraterが形成された。これはアニール時にSi adatomがclusterとして表面サイトから移動し、それによって局所的なSi原子不足になりcraterが形成されると考えられる。[今後の研究計画]シリコンカーバイド(SiC)は耐環境デバイスやパワーデバイス用半導体材料として注目されており、最近特に研究がなされている。しかしその表面構造などはまだ解明されていない。SiC表面上に及ぼす水素の影響を調べることによって、清浄表面構造の決定、水素による表面構造の制御や水素吸着による自己組織化への道を探る。
虚弱高齢者における脆弱性骨折発生原因の解明と予防法の開発

虚弱高齢者のなかでも関節炎合併例の転倒発生率は高く、関節リウマチ例では年間50%に達し、薬物やバランス能力低下が危険因子であった。関節症症例では下肢抗重力筋の筋活動にインバランスを生じ、易転倒性を将来することが判明した。関節炎動物モデルではメカニカルストレスに対する骨形成反応に際して骨形成因子の発現が低下していた。大腿骨近位部骨折例では1年以内に6.2%で再骨折を認め、やせが再骨折発生の危険因子であった。1.大腿骨近位部骨折再骨折発生の危険因子解明(症例対照研究)本研究に使用する調査票の作成と調査打ち合わせを行い、研究内容を鳥取大学倫理審査へ申請し受理された。作成した調査票の内容は骨折後の治療状況、活動性、骨粗鬆症治療の有無、生活環境などである。地域の医療施設へ本研究への参加を呼びかけ、研究打ち合わせを行った。2.高齢骨関節疾患における転倒リスクの解明(転倒リスク縦断調査)65歳以上の関節リウマチ84例を選択し同意を得た。これらの症例を対象に、転倒リスクに関する以下の評価を行った:背景因子、運動機能、重心動揺検査、筋電図による筋量推計、CTによる下肢及び体幹筋量推計、骨密度:腰椎、大腿骨、全身骨lean body mass、ライフコーダによる1日平均歩数、運動時間。さらに1年間の前向き転倒頻度調査を行った。3.老齢関節炎モデルにおける骨粗鬆化の病態解明(非臨床研究)老齢SDラットを使用し、2型コラーゲン誘発関節炎(collagen-induced arthritis,CIA)を発症させ、CIAラット及び非CIAラットに対して、右脛骨に4点曲げ荷重を加えた後、安楽死させ、左右の脛骨を摘出し、解析のための標本作製を行った(左側は対照)。1.大腿骨近位部骨折再骨折発生の危険因子解明(症例対照研究)調査票の作成を行い、症例登録のための打合せを行い、登録準備を行った。平成22年発生例の登録を開始している。2.高齢骨関節疾患における転倒リスクの解明(転倒リスク縦断調査)65歳以上の関節リウマチ84例を対象に、転倒リスクに関する以下の評価を行った:背景因子、運動機能、重心動揺検査、筋電図による筋量推計、CTによる下肢及び体幹筋量推計、骨密度:腰椎、大腿骨、全身骨lean body mass、ライフコーダによる1日平均歩数、運動時間。その後1年間の前向き転倒頻度調査を行い、転倒頻度を明らかとした。さらに人工関節置換術症例の検討を開始した。3.老齢関節炎モデルにおける骨粗鬆化の病態解明(非臨床研究)1.関節リウマチ者における転倒頻度と危険因子の解明(転倒リスク縦断調査)65歳以上の関節リウマチ84例を対象に、転倒リスクに関する以下の評価を行った:背景因子、運動機能、重心動揺検査、筋電図による筋量推計、CTによる下肢及び体幹筋量推計、骨密度:腰椎、大腿骨、全身骨lean body mass、ライフコーダによる1日平均歩数、運動時間。その後1年間の前向き転倒頻度調査を行った結果転倒率は50%で一般高齢者よりも高値であり、降圧利尿剤服用、片足立ち時間が有意な予測因子であった。2.変形性関節症(人工関節置換関節症例)における転倒リスクの検討変形性関節症の人工関節置換(TKA)例ではアライメントの改善、関節痛みの除去により伸展筋力は改善し、歩行時の筋活動は効率化されるものの、内側広筋と外側広筋の筋活動比率は内側広筋が劣っていた。さらに退院後に転倒した群は非転倒群に比べて内側広筋の活動が外側広筋にくらべ劣っていた。これらの変化は転倒リスクと関連すると考えられた。3.老齢関節炎モデルにおける骨粗鬆化の病態解明(非臨床研究)4.大腿骨近位部骨折再骨折発生の危険因子解明大腿骨近位部骨折について9施設892例を対象に調査票による調査を行った。その結果、43例で1年以内に再骨折を認め、その危険因子を解析した。
政策評価マトリックス(PEM)分析による農業政策の評価に関する計量経済学的研究

政策評価分析(PEM)と呼ばれる手法を、わが国のコメ部門に適用することにより、輸入制限を通じた市場価格支持、生産物を対象とする直接支払いとしてのJRIS、公的融資への利子補給などをつうじた投入財補助金、生産制限としてのコメ生産調整、および直接支払いのひとつである転作助成金を評価するモデル分析を行った。分析の特徴は、生産物市場だけではなく、生産要素市場をも分析枠組みに含めることにより、各種政策による消費者・納税者の費用と生産サイドにおける便益との関係を明示的に示し得るところにある。ところで、コメ生産における生産要素の一つである水田は、高度な多面的機能を有するとされていることから、WTO交渉においても焦点のひとつになっている。本論では、この点を考慮しつつ、水田のもつ国土保全機能のうち洪水防止機能と土壌流亡防止機能の二つのみを取り上げ、政策変数とされた上記農業諸施策とこれら国土保全機能との関係もモデル化し、さらに金銭的な評価による費用便益分析の枠組みに加えた。平成16年3月開催の日本農業経済学会大会シンポジウムにおいては、上記の研究成果とともに、近年注目されている自由貿易協定(FTA)によるわが国農業生産部門に及ぼす影響を評価するための方法論的な検討を行った。平成1315年度間における研究成果は、重複箇所の調整等を行った上で全体を編集し、研究成果報告書としてとりまとめた冊子としてとりまとめた。また、米および発展途上国おける食料に関して、世界の需給状況を統計的にサーベーし、とりまとめ結果を『農林統計調査』誌および『新編農学大事典』に公表した。OECDによるPEM分析モデルの適用として、食肉部門について、牛肉部門のみを分析した暫定的なモデルを改良し、価格関係式および下記の行動方程式よりなる比較静学モデルを開発した。(1)生産物市場における(1)国内需要関数、(2)国際市場(日本以外)の需要関数、(3)国際市場の供給関数および(4)生産関数(2)国内生産要素市場における(1)生産要素需要関数(生産関数をもとに経済理論的に定式化される)、(2)生産要素供給関数食肉は、牛肉、豚肉、鶏肉の3品目とし、牛肉については品質差を考慮して、和牛肉、国産乳用種牛肉、輸入牛肉を区別するsegmentationモデルとした。シミュレーションによりその経済効果を評価する政策としては、(1)実体的には関税による、市場価格支持、(2)和子牛に対する生産者補給金、(3)飼料価格支持、(4)投入財補助金、の4つとした。シミュレーション分析により、市場価格支持および投入財補助金との対比において、直接支払である生産者補給金が生産者の所得を支持する効果が高く、かつ消費者および納税者の費用負担と対比した効率性も高いことが示された。以上の成果を、平成14年3月31日開催の日本農業経済学会個別報告において報告した。また、関連する文献のサーベーを行った。(3)シミュレーションによりその経済効果を評価する政策としては、(1)実体的には関税による、市場価格支持、(2)和子牛に対する生産者補給金、(3)飼料価格支持、(4)投入財補助金、の4つとした。