hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高頻度価格データを例とした非定常時系列解析手法の検討

非定常時系列の解析手法の検討を,高頻度価格時系列を用いて行った.ランダム性と非定常性に対処するため,元データの平均をとらず非定常なまま,同時刻相関行列の固有値分布を,対応するランダム行列理論と比較する手法を用いた.この研究で主成分分析手法(RMT-PCA)の株式市場への応用を確立させ,更に新しい乱数度評価法(RMTテスト)を提案して,乱数生成器数種のランダムネスの数値化とその比較,hash関数の性能評価,株価の選定条件等に成功した.本研究は,株価や為替などの高頻度価格変動データを特徴づける,いわゆるStylized Factsを詳細に検討し,特に非定常時系列に対してこれらの性質を統計学的および情報科学的見地から見直すことを主眼とする.統計学と情報科学の観点から徹底的かつ詳細な検討を行うことを通して,非定常環境での意思決定法,および新分野としての経済物理学(物理科学と情報科学の接点としての新たな金融・経済科学の枠組み)の構築への一助となることを目指す。非定常時系列の解析手法の検討を,高頻度価格時系列を用いて行った.ランダム性と非定常性に対処するため,元データの平均をとらず非定常なまま,同時刻相関行列の固有値分布を,対応するランダム行列理論と比較する手法を用いた.この研究で主成分分析手法(RMT-PCA)の株式市場への応用を確立させ,更に新しい乱数度評価法(RMTテスト)を提案して,乱数生成器数種のランダムネスの数値化とその比較,hash関数の性能評価,株価の選定条件等に成功した.初年度であるため,本研究の動機となった前研究の成果を学会や論文誌で発表しつつ,多くの研究者と交流し,意見を聞くことを主眼とした.特にこれまで交流の少なかったヨーロッパで開催される関連分野の国際会議と研究会に参加し,費用のほぼ全部をこれらへの参加費と旅費に費やした.以下のそのリストを示す.2)8月末にドイツのKielで行われたEconophysics Cobquiumに参加3)9月2-5日にクロアチアのZagrebで行われたKES2008で発表および国内の研究会: 7)情報処理学会MPS研究会第69回(京大会館)5/16で発表7)情報処理学会ディジタルドキュメント研究会(大森、東京)9/26で発表8)日本物理学会秋の分科会「経済物理」分科会(岩手大学)9/23で発表9)日本物理学会第61回年次大会「経済物理」分科会(立教大学,池袋,東京)3/29で発表11)第21回自律分散システムシンポジウム(SICE主催、とりぎん文化会館,鳥取)1/22-232009年度は,過去に入手したNYSE-TAQの中から数銘柄を選んで価格変動の特徴抽出により予測を行うことから一歩踏み出し,500銘柄前後の同時相関行列の固有値問題の数値解法を用いて,顕著な相関を示す銘柄群とその業種を、ランダム行列理論式との比較により抽出する方法で扱った.方法論は1999年頃にBoston大学のStanley等とフランスのBouchaud等により提案されたが,方法の制約から日毎の終値7年分のデータ1個に対する結果のみで年次変化の追跡ができなかった.tickデータへの適用には膨大なデータベースから時刻の揃った多数の銘柄の価格変動を抜粋する必要から,膨大な労力といくつかの疑問点の解決が必要である.我々は4名の学部生の卒業研究としてこの問題に取り組み,データ処理を分散作業化して問題に取り組むことで年次変化の追跡,主成分分析の新たなアルゴリズムの確立,理論式の適用範囲の考察の3点について新たな知見を得た.年次変化の追跡は,一時間毎にその前後に実取引のある銘柄を調べ上げ,19942002年の各年に対して400銘柄以上がこの条件を満たすことを見出したことにより,データを一年毎に区切ることで可能となった.主成分分析の新たなアルゴリズムはまだ完成形ではないが,有意な主成分の数を決める基準として固有値のみでなく固有ベクトルの成分分布を援用する方法をデータ解析の結果から実証的に明らかにしつつある.ランダム行列理論式の適用範囲の明確化については,コンピュータに発生させた疑似乱数数種類を用いて,それらの乱数度の低さをランダム行列理論との比較により非常に敏感に表現できることを解明した.これらの成果をSICE-創発シンポ,京大基研の経済物理,統計数理研の経済物理とその周辺,物理学会年会と秋の分科会,エリーチェのエコノフィジックスコロキウム(イタリア)の研究会で発表した.2010年度は500銘柄前後の株価時系列を成形して同時刻時系列間の内積から相関行列を作り固有値問題の数値解を高速に求め,ランダム行列理論による固有値スペクトルの理論式と比較して主成分を抽出するという一連の作業を自動化するプログラムを作成し,RMT-PCAと名付けて様々の市場の株式価格に適用してトレンド抽出を行う一方,RMT-PCAのアルゴリズムの最大の問題点である,理論式の適用限界と主成分分離を行う境界の設定について新たな知見を得た.従来のPlerau等によるアルゴリズムでは理論式の与える最大値λ+以上の固有値全てを主成分としたが,実データの固有値スペクトルにはλ+を2割超えた範囲にまで浸出する連続スペクトル部分があり,対応する固有ベクトル成分の業種分布の乱雑度が高いことから,主成分にならないことが分かっていたが,連続スペクトルの正体が不明なため,理論的に明快な境界の設定ができなかった。

しかし機械乱数を用いて数値実験を繰り返した結果,複数の,大きさの異なる株価時系列を統一的に扱う際に価格そのままを用いず,価格の対数収益を時系列として使うことが連続スペクトル発生の原因であることを突き止めた.しかしアルゴリズムの修正の具体的な方向はまだ手探り状態である.中国からの留学生が10月より研究生として参加したのち,4月より博士課程に入学し,また広島経済大学との共同研究を始めたので研究者数が増加した.論文発表は伊国,英国,韓国,台湾における国際会議,及び情報処理学会MPS研究会,物理学会「経済物理」分科会,統数研共同研究集会「経済物理学とその周辺」,統数研共同研究「社会物理学の展望」で講演を行い,査読付ジャーナルIntelligent Information ManagementやLNAI(Springer)に論文が掲載された.2011年度は引き続き,同時刻時系列間の内積から相関行列を作り固有値問題の数値解を高速に求め,ランダム行列理論による固有値スペクトルの理論式と比較して主成分を抽出するという一連の作業を自動化するプログラムを作成し,RMT-PCAと名付けて主としてtickデータに適用すると共に,疑似乱数や物理乱数の乱数度を測定するアルゴリズムを開発し、RMT-testと名付けて数種類のデータに適用して性能チェックを行った.また乱数度の低い数列を人為的に作りその乱数度をいろいろと測定した.この過程でデータ列の対数収益をデータとした場合に特有の癖が生じることを見出し,RMT-PCAのアルゴリズムの最大の問題点である,理論式の適用限界と主成分分離を行う境界の設定について新たな知見を得た.すなわち実データの固有値スペクトルに理論最大値を2割超えた範囲にまで浸出する連続スペクトル部分があるがその正体が価格データをそのまま用いず,価格の対数収益を時系列として使うことに起因することを突き止めた.論文発表は欧州における数件の国際会議,及び情報処理学会MPS研究会,物理学会「経済物理」分科会,統数研共同研究集会「経済物理学とその周辺」での講演と,査読付ジャーナルIntelligent Information ManagementやLNAI(Springer),および情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用(TOM)への論文掲載を通じて成果を公開している.2012年度は,RMT-PCAの応用としての2課題,「注目株抽出」と「乱数度計測器:RMTテスト」を大量の実データに応用しつつ,其々のアルゴリズムを確定し,成果発表を国内外の研究会や学会で行うと共に,新たな応用先となり得る環境問題の情報収集を行った.「注目株抽出」は,高頻度価格時系列をデータとして「3ヵ月毎の注目株」の抽出を行い,手法の再吟味を行った.変更点として,金融工学で常用される価格時系列の対数収益列への変換過程で従来の2倍のデータ長を用いて重複を避けるか,または重複を許してデータ長全部を使用した場合はRMT限界のλ+ではなくその20%増しを主成分の基準点とすること,「第2固有状態」の固有ベクトル成分の正値・負値其々について「凝集モード」を抽出すれば注目業種の抽出ができること,トレンドの遷移が,従来の東京市場の分類よりも粗い「関連株分類」を用いること,等である.
分子集合体を利用した新規触媒調製法と触媒の微細構造制御に関する研究

本研究の目的は、金属粒子径や金属粒子の担体上での配置などの微細構造が反応に適するように制御された触媒を調製する方法を確立することである.そのための新規な触媒調製法としてマイクロエマルションを利用する方法(ME法)を提案し,担持金属粒子の粒子径独立制御および金属粒子の露出率向上に関する検討を行い,以下の知見を得た.【1】シリカおよびジリコニア担持貴金属触媒をME法によって調製したところ,従来の含浸法触媒よりもCOおよびCO_2の水素化活性が著しく高いことがわかった.【2】その中でも活性が最も高いシリカ担持Rh触媒について,Rh担持量とは無関係にRh粒子径の独立制御を試みた.マイクロエマルションのミセルの大きさやRh塩濃度を変えることによって,Rh粒子径を36nmの範囲で制御できることがわかった.さらに,界面活性剤の親水基長さ,溶媒鎖長および微粒子合成温度を変えることによって1.59nmの広い範囲で粒子径を制御することが可能となった.特に,1.5nmと極めて小さくかつ均一なRh粒子をもつ触媒が調製できたことの意義は極めて大きい.また,Pd/ZrO_2触媒においても同様の粒子径制御が行えることがわかった.【3】粒子径制御された触媒のCO水素化反応特性を調べた結果,Rh粒子径が約5nmのところで,Rh1原子あたりの活性が最も高くなることがわかった.【4】ME法で調製した触媒のRh粒子は,その一部が担体内に埋没してその部分が触媒として有効に機能していないことがわかった.そこで,ME法において触媒調製条件がRHの表面露出率に及ぼす影響について調べた結果,加水分解時間を短くし,かつ含水率を大きくすることによって,Rhの表面露出率を80%近くまで高くすることができた.また,表面露出率が向上することによって,CO水素化活性がさらに数倍も高くなることがわかった.本研究の目的は、金属粒子径や金属粒子の担体上での配置などの微細構造が反応に適するように制御された触媒を調製する方法を確立することである.そのための新規な触媒調製法としてマイクロエマルションを利用する方法(ME法)を提案し,担持金属粒子の粒子径独立制御および金属粒子の露出率向上に関する検討を行い,以下の知見を得た.【1】シリカおよびジリコニア担持貴金属触媒をME法によって調製したところ,従来の含浸法触媒よりもCOおよびCO_2の水素化活性が著しく高いことがわかった.【2】その中でも活性が最も高いシリカ担持Rh触媒について,Rh担持量とは無関係にRh粒子径の独立制御を試みた.マイクロエマルションのミセルの大きさやRh塩濃度を変えることによって,Rh粒子径を36nmの範囲で制御できることがわかった.さらに,界面活性剤の親水基長さ,溶媒鎖長および微粒子合成温度を変えることによって1.59nmの広い範囲で粒子径を制御することが可能となった.特に,1.5nmと極めて小さくかつ均一なRh粒子をもつ触媒が調製できたことの意義は極めて大きい.また,Pd/ZrO_2触媒においても同様の粒子径制御が行えることがわかった.【3】粒子径制御された触媒のCO水素化反応特性を調べた結果,Rh粒子径が約5nmのところで,Rh1原子あたりの活性が最も高くなることがわかった.【4】ME法で調製した触媒のRh粒子は,その一部が担体内に埋没してその部分が触媒として有効に機能していないことがわかった.そこで,ME法において触媒調製条件がRHの表面露出率に及ぼす影響について調べた結果,加水分解時間を短くし,かつ含水率を大きくすることによって,Rhの表面露出率を80%近くまで高くすることができた.また,表面露出率が向上することによって,CO水素化活性がさらに数倍も高くなることがわかった.本研究の目的は、金属粒子径や金属粒子の担体上での配置などの微細構造が反応に適するように制御された触媒を調製する方法を確立することである。そのための新規な触媒調製法としてマイクロエマルションを利用する方法(ME法)を開発している。本年度は特に担持金属粒子の粒子径制御について検討し、以下の知見を得た。1.シリカおよびジルコニア担持貴金属(Rh、Pd、Pt、Ir)触媒をME法によって調製したところ、従来の含浸法触媒よりもCOおよびCO_2の水素化活性が著しく高いことがわかった。2.その中でも活性が最も高いシリカ担持Rh触媒について、Rh担持量が一定のもとでのRh粒子径制御を試みた。3.触媒調製に用いる界面活性剤を種々変えてRh触媒を調製し、透過型電子顕微鏡観察、X線回折測定によって各触媒中のRh粒子径を測定した。その結果、界面活性剤の種類によってRh担持量一定のもとでRh粒子径を制御できることがわかった。しかし、いずれの界面活性剤にも構成元素にはないNaが多少含まれており、特にNa含有量の多いTweenやAOTは調製後の触媒にNaが残存し、CO水素化反応特性に大きく影響した。そこで、Na含有量の少ないNP-5を取り上げて粒子径制御の検討を進めた。4.マイクロエマルションのミセルの大きさとそのマイクロエマルションを用いて調製した触媒中のRh粒子径との相関性を調べた。その結果、ミセルの大きさが大きくなるほど調製されるRh粒子径は大きくなることがわかり(36nm)、ミセルの大きさによってRh粒子径を制御できることがわかった。

また、同様に原料Rh塩濃度を変えることによっても金属粒子径が制御できることがわかった。5.これらの触媒のCO水素化反応特性を調べたところ、Rh粒子径が約4nmのところでターンオーバー数が最も高くなるということがわかった。本研究の目的は、金属粒子径や金属粒子の担体上での配置などの微細構造が反応に適するように制御された触媒を調製する方法を確立することである.そのための新規な触媒調製法としてマイクロエマルションを利用する方法(ME法)を開発している.本年度は担持金属粒子の微小化および金属粒子の露出率向上に関する検討を行った.【1】シリカ担持Rh触媒のRh粒子径は,前年度までの検討でマイクロエマルションのミセルの大きさなどによって36nmの範囲で制御できることがわかったが,本年度は,界面活性剤の親水基長さおよび疎水基長さの影響や溶媒効果などについて検討を行った結果,1.89nmの広い範囲で粒子径を制御することが可能となった.1.8nmと極めて小さくかつ均一なRh粒子をもつ触媒が調製できたことの意義は極めて大きい.【2】前年度までの検討で,ME法で調製した触媒のRh粒子は,その一部が担体内に埋没してその部分が触媒として有効に機能していないことがわかった.そこで,ME法において触媒調製条件がRhの表面露出率に及ぼす影響について調べた.その結果,加水分解時間を短くし,かつ含水率を大きくすることによって,Rhの表面露出率を80%近くまで高くすることができた.また,表面露出率が向上することによって,CO水素化活性が前年度の触媒の数倍も高くなった.【3】ジルコニア担体Pd触媒などにおいても,比活性が最も高いPd粒子径を保ったまま,Pdの露出率を上げることによって,CO水素化活性が数倍向上した.
シクロペンタノイドの新規合成法創出に必要な反応の開発及びその実践

シクロペンテン-1,3-ジオールのモノアセテート(1)は両エナンチオマーとも簡単に入手できることから新しいシンロペンタノイド合成の出発物質として魅力的である。本研究では,これに炭素求核剤を位置選択的かつ立体選択的に反応させる試薬の開発を行った。さらに,生理活性化合物の合成も行い,モノアセテート(1)からシクロペンタノイドを合成する有力な方法であることを実証した。具体的には,以下の成果を挙げた。(1)CH_2OH等価体としてi-Pro(Me)_2SiCH_2MgClに注目し,モノアセテート(1)との反応でtrans 1,4-異性体およびtrans 1,2-異性体を作り分ける条件を見いだした。これらの生成物をH_2O_2で処理するとCH_2OHを側鎖としてもつシクロペンタノンが効率よく合成できた。(2)1つ目の炭素団を導入後,五員環上に残っているアリルアルコールの反応性を活用し,2つ目の炭素団を導入する反応条件を検討し,S_N2プライム型反応の成立する条件を見いだした。(3)モノアセテート(1)にアリール基(芳香環)を導入する試薬としてArCu(CN)(MgClを開発した。(4)エピジャスモン酸生合成の上流に位置する12-oxo-PDAは2つの側鎖がcis配置をとり従来法では合成困難であった。我々は本研究を通して見いだした反応を活用して12-oxo-PDAの立体選択的合成に成功した。その後,この合成法を活用して,OPC:8-0ならびにOPC-6:0の合成にも成功した。(5)PPARγアゴニスト活性を示すΔ^<12>-PGJ_2の合成では,Pd触媒存在下,モノアセテート(1)にマロン酸エステルを反応させた生成物を脱炭酸し,Wittig反応を行ない,五員環上の水酸基を酸化するとα側鎖の入ったキー中間体が合成できた。このエノンに対してアルドール反応・脱水を行いジエノン骨格を構築した。最後に保護基を除去するとΔ^<12>-PGJ_2が合成できた。シクロペンテン-1, 3-ジオールのモノアセテート(1)は両エナンチオマーとも簡単に入手できるためシクロペンタノイド合成の新しい出発物質として魅力的である。しかし、これに炭素原子団を導入する反応は数少なく,積極的にこのモノアセテートを出発物質にするには至らなかった。本研究ではこれらの状況を打破するため,当研究室で最近開発したRMgX/CuCN系試薬を用いて以下の2つの研究を行った。初めにCH_2OHの導入を検討した。すなわち,i-PrO(Me)_2SiCH_2MgClに註目し,これをCuX存在下でモノアセテート1と反応させた。その結果,i-PrO(Me)_2SiCH_2の入ったtrans1, 4-異性体およびtrans1, 2-異性体を作り分ける条件を見いだした。さらに,この反応生成物を脱離基に変え,2-置換ビニルアニオンと反応させると側鎖をアリール基に変換できた。これらの側鎖は従来合成困難であった。

次に,2つの側鎖がcis配置をとり従来法では合成困難であったエピジャスモン酸生合成の上流に位置する12-oxo-PDAの合成を行った。キー反応はモノアセテート1へのRMgX/CuCN系試薬を用いた(CH_2)_8OTBS基の導入。この反応は期待通りの選択性を示し,12-oxo-PDAの合成に成功した。この合成法は2つの側鎖がcis配置をとるその他のシクロペンタノイドの合成法に適用できると考えられる。1,昨年,我々は4-シクロペンテン-1,3-ジオール・モノアセテート(1)にアルキル基を導入する反応の開発に成功し,シクロペンタノイド合成の出発物質として使える可能性を示した。本研究では,この反応条件下,(PrO)Me_2SiCH_2MgClとモノアセテート(1)との反応を検討し,この試薬がCH_2OH等価体アニオンとして機能することを見いだした。また,1つ目の炭素団を導入後,五員環上に残っているアリルアルコールの反応性を活用し,2つ目の炭素団を導入する反応を検討した。その結果,RCu(CN)(MgCl)を用いてエーテル中で反応させれば,SN2プライム型反応が立体および位置選択的に進行することを見いだした。2,モノアセテート(1)にアリール基(芳香環)を導入する試薬として我々はアリールボレート/Ni触媒系を見いだしてきた。しかし,立体的にかさ高いボレートでは反応効率が落ちる欠点があった。本研究ではArMgXとCuCNから調製できる試薬を検討し,ボレートよりも高い反応性を示す試薬ArCu(CN)(MgCl)/THFを開発できた。3,上述した反応を活用して,植物のリノレン酸代謝産物の一つであるOPC:8-0の合成に成功した。OPC:8-0は13-位(カルボニル基のα位)での異性化が考えられ,不安定であると思われてきたが,中性もしくは弱酸性中で長期間安定であることを初めて確かめた。4,上述した反応を活用して,抗腫瘍活性を示すΔ^<13>-PGJ_2の合成法を検討し,基本戦略を確立することができた。(1)epi-Jasmonic Acidを産生する代謝経路の上流に位置する12-oxo-PDA, OPC-8:0,OPC-6:0,0PC-4:0の合成を行なった。すなわち,12-oxo-PDAの合成では,光学活性な1-cyclopentene-1,3-diolmonoacetate(1)に対してRO(CH_2)_8MgXをCuCN存在下で反応させてC(1)-C(8)側鎖を有する中間体を合成した。次に,残っているアリルアルコール部位に対してClaisen転位を行い,もう一つの側鎖導入の手がかりとなる中間体に変換した。アルデヒド基を酸化し,続いてヨウ素ラクトン化した。ヨウ素を脱HIし,五員環上にオレフィンを構築した。ラクトンからアルデヒドに導き,Wittig反応を行って2つ目の側鎖(cis-2-pentenyl基)を構築した。最後に酸化段階を調節すると12-oxo-PDAが合成できた。上で合成したヨウドラクトンをラジカル的に除去し,その後同様の変換反応を行うとOPC-8:0が合成できた。(2)PPARγアゴニスト活性を示すΔ^<12>-PGJ_2の合成では,Pd触媒存在下,monoacetate(1)にmalonate esterを反応させた。生成物を脱炭酸し,Wittig反応を行ない,五員環上の水酸基を酸化するとα側鎖の入ったキー中間体が合成できた。このエノンに対してアルドール反応・脱水を行いジエノン骨格を構築した。
口腔領域の慢性疼痛が咀嚼に及ぼす影響プロトオンコジンc-fosを用いた組織学的研究

平成7-8年度の研究実績は次の通り。1実験的矯正刺激に伴う持続的疼痛が、中枢神経系に与える影響をproto-oncogene c-fosの三叉神経脊髄路核尾側亜核における発現を用いて確認した。矯正刺激として荷重の異なるワイヤをラット左右切歯間に挿入した場合、ワイヤの荷重が大きいほど、陽性細胞が早期に発現し、その数が増加した。矯正刺激と同時に非ステロイド性鎮痛剤を投与した場合、陽性細胞の発現が抑制された事により矯正刺激による痛みは発痛物質prostaglandinを介する事が明らかになった。2歯周囲疾患による痛み、および外科手術後の炎症性疼痛にサイトカインインターロイキンの関与する可能性について検証した。ラット歯肉に注入した微量のインターロイキンが三叉神経脊髄路核尾側亜核にc-Fos陽性細胞の発現を惹起し、これは歯髄電気刺激に相当する痛み刺激になりうる事、非ステロイド性鎮痛剤の早期投与により抑制できる事を立証し、抜髄、抜歯などの外科手術前の十分な鎮痛処置が望ましい事を歯科基礎医学会において発表し、国際リウマチ学会においてリウマチ疾患における関節滑液中インターロイキンが痛みを惹起する事を発表した。さらに、日本整形外科学会、日本外科学会などで講演した。本研究は、歯周囲疾患、矯正刺激、外科手術などに伴う持続性疼痛が中枢神経系に与える影響を遺伝子c-fosを用いて明かにし、効果的な鎮痛方法を探る事を目的としている。平成7年度は下記のような研究実績を得た。1ラット歯肉に微量のインターロイキン(IL-1β, 0.05μg)を注入し、歯周囲疾患に近い状態を実験的に作った動物の脳について、proto-onocogene, c-fos抗体を用いた免疫染色法により、三叉神経脊髄路核尾側亜核におけるc-Fos蛋白を検出したところ、陽性細胞の分布部位と数は、歯髄に電気刺激(0.2ms, 200μA, 0.5Hz, 10min)を加えた場合と同じであり、IL-1βが強い痛みとなり得る事が明らかになった。2上記1による陽性細胞はNSAIDsの同時投与により抑制された。このことにより、IL-1βがprostaglan-dinを介して痛覚受容器を刺激し、尾側亜核の痛覚受容器細胞c-fosを発現させた事が示された。投与時間を繰下げるに従い、抑制効果が見られない時点を正確に特定できる事が判り、NSAIDsの投与時間、用量と鎮痛効果との関係を比較する上で、従来の鎮痛効果検定法に比してより正確に検定する方法である事が証明された。研究成果は、薬理と治療23巻(1995)に発表、かつ国際リウマチ学会で発表の予定(1996).3実験的矯正刺激を加えた場合、ワイヤの荷重が大きいほど陽性細胞の数が多く、また早期に発現した。矯正刺激によるc-fosもNSAIDsにより抑制された事により、prostaglandinを介する痛みである事が証明された。1歯周囲疾患による痛み、および外科手術後の炎症性疼痛にサイトカインインターロイキンの関与する可能性について検証した。
頭部外傷受傷早期における神経系各構成成分の変化の検索とその法医学的診断への応用

1.免疫組織化学による軸索損傷の検討:Neuron-specific enolaseに対する抗体を用いて軸索を染色し,頭部外傷に基づく軸索の早期変化についてさらに検討したところ,報告されたamyloid precursor protein染色と類似した染色性を示し,受傷後1.5時間生存すればその軸索損傷を検出できることを示した。4.Microglia(MG)の検討:Ricinus Communis agglutinin-1(RCA1)レクチンを用いてMGを染色して観察したところ,受傷後数時間以上生存した頭部外傷例では肥大MGが,受傷後数週間以上生存した例ではfoamy cellが検出され,頭部外傷を受傷してから死亡までの期間を推定するためには有用な手段であることが示唆された。極めて早期に死亡した頭部外傷例においては,現在までのところ明確に軸索損傷を示唆する所見が得られていない。そのような場合の脳障害の程度を知るため,軸索とgliaの変化を併せて検討することを企図し,今まで,astrocyteの変化について検討を重ねてきた。本年度は,頭部外傷におけるoligodendroglia(OG)の動向について,免疫組織化学を応用して検討を加えた。頭部外傷を伴わない対照例では,CA染色によって一部のOGが染色されたのみで,CNPase染色では殆ど染色されなかった。一方,頭部外傷例では,いずれの染色によっても陽性細胞を認め,受傷後数時間以上生存した例では腫大したOGが染色された。さらに,著明な軸索変化を認めない早期死亡例においても核濃縮を示すOGが染色された。なお,astrocyte染色によってもこれら早期死亡例に核濃縮像を認めた。従って,これらOG染色は頭部外傷におけるOGの早期変化を検索する上で有用な方法であることが示唆された。特に,CNPase染色によれば,対照例のOGが殆ど染色されず,頭部外傷に特異的なglia変化を検出できる可能性が示唆されたため,今後さらに検討する価値があるものと考える。極めて早期に死亡した頭部外傷例においては,軸索損傷を示唆する明確な所見は得られていない。そのような場合の脳障害の程度を知るため,今まで軸索とgliaの変化を併せて検討してきた。本年度は,頭部外傷におけるmicroglia(MG)の動向について,レクチン染色を応用して検討を加えた。頭部外傷を伴わない対照例では,RCA1染色によってrestingMGと呼ばれる細胞が染色されるのみであった。一方,頭部外傷例では,受傷後数時間以上生存した例には肥大したMGが染色され,受傷後数週間以上生存した例にはいわゆるfoamy cellと呼ばれる大きな脂肪貧色細胞が検出された。しかしながら,著明な軸索変化を認めない早期死亡例においては,対照例と区別できないresting MG以外の細胞は検出されなかった。従って,このRCA1レクチン染色によるMG変化の検討は,頭部外傷に基づく脳障害の早期変化を検出するためにはさほど有用とはいえないものの,頭部外傷を受傷してから死亡までの期間を推定するためには有用な手段であることが示唆された。前年度まで検討した軸索,AC,OGの所見を併せて観察することによって,早期死亡例を含めた頭部外傷例の脳障害の証明と受傷から死亡までの期間の推定がかなりの精度で可能になるものと考える。
環境水中のカンピロバクター存在実態とギラン・バレー症候群に関連する抗原構造の解明

河川水中C. jejuni濃度は0.0111.5 MPN/Lの濃度範囲で変動し、夏季,冬季に高い濃度上昇が見られた。河川水中C. jejuni分離菌株のLOSに対して,LC-MS/MS(リニアイオントラップ型))を用いて,GBS発症に関連するシアル酸含有LOSの存在を確認した。その結果,シアル酸含有LOSを保有している菌株が確認され,これらをGBS発症関連菌株であると推定した。水道水の微生物リスク管理手法の高度化に向けて,病原微生物が引き起こす様々な健康影響を包括して評価可能な指標である障害調整生存年数(DALYs)に着目した。そして主要な水系感染症原因菌であり,下痢症の他にギラン・バレー症候群(GBS)などの続発症を引き起こすことが知られているCampylobacter jejuniをDALYsの評価対象とした。本研究ではDALYs評価において必要な情報として、環境水中のC. jejuni濃度及び不確実性が高い因子としてGBS発症率を取り上げた。まず水道原水となる河川水に対してC. jejuni濃度を調査し,次に環境水中C. jejuniに対してGBS発症に関連するリポオリゴ糖(LOS)構造の保有状況を把握し,GBS発症リスクの有無について検討した。環境水中のC. jejuniに適用可能な定量方法として,ボルトン培地とプレストン培地による培養を組み合わせた培養方法(二段階増菌培養)とPCRによる検出とMPNによる統計学的手法を組み合わせたMPN-PCR法を適用し,河川水のC. jejuniの存在実態を調査した。その結果,0.0111.5 MPN/Lの濃度範囲で変動し、夏季,冬季に高い濃度上昇が見られた。メンブレンフィルター分離方法で得られた河川水中C. jejuni分離菌株76株に対して,温水ーフェノール法でLOSを抽出し,液体クロマトグラフ・タンデム質量分析計(LC/MS/MS(リニアイオントラップ型))を用いて,シアル酸を示すシグナルであるm/z=290(ネガティブモード)をターゲットとし,シアル酸含有LOSの存在を確認した。シアル酸含有LOSを保有している菌株は9株確認され,これらをGBS発症関連菌株であると推定した。以上から,河川水を水道原水とした場合,C. jejuniによるGBS発症のリスクが存在すると判断した。まず定量・分離を行う際に最も重要となる要素である培養方法について検討したところ,定量・分離方法ともに,ボルトン培地とプレストン培地による培養を組み合わせた培養方法(二段階増菌培養)が,最も適した培養方法であることが明らかとなった。定量方法については,二段階増菌培養後に,PCRによる検出とMPNによる統計学的手法を組み合わせたMPN-PCR法を用いることにより,感度よく安定的にC. jejuniを定量可能であった。分離方法については,免疫磁気ビーズ,メンブレンフィルターの2種類について検討し,共に二段階増菌培養を前培養として組み込むことで,C. jejuniの分離が可能となった。続いて水道原水である河川水とその汚染源となる下水処理水を対象とし,C. jejuniの存在実態を調査した。C.jejuni定量に関しては,二段階増菌培養とMPN-PCR法を用いることにより,C. jejuni濃度が低い河川水試料でも感度よく安定的にC. jejuniを定量可能であり,有用性が示された。C. jejuni濃度は下水処理水で2411000 MPN/L,河川水で0.0110.75 MPN/Lと変動があり,夏季と冬季に高い濃度を示した。C. jejuni分離に関しては,C. jejuniが高濃度で存在する下水処理水では,免疫磁気ビーズとメンブレンフィルターともにC. jejuniの分離が可能であった。一方C. jejuniが低濃度で存在する河川水では,免疫磁気ビーズによる分離は確認できなかったものの,メンブレンフィルターによる分離は確認できたため,有用性が高いと判断した。当初予定していた通り,環境水中のCampylobacter jejuniに適応可能な定量方法と分離方法を決定した。そして,水道原水である河川水とその汚染源となる下水処理水について,C. jejuni濃度測定を行い,年間を通じてC. jejuni濃度のデータを取得した。C.jejuni定量と同時に決定した分離方法を用いて分離も行い,平成25年度の研究計画に示したC. jejuniのLOS構造解析を行う上で十分な菌株数を確保した。現在,予定通りLOS構造分析方法に関する検討を行っている。平成25年度の研究計画に示した通り,まずLOS構造分析方法を検討する。その方法に基づいて既に保存している菌株の血清型・LOS構造の分析を行う。そして得られたデータに基づき,ギラン・バレー症候群発症に関連する菌株を抽出し,その存在実態を明らかにする。また定期的に下水処理水,河川水のC. jejuni濃度の測定を行い,情報を収集する。

次年度の研究費の使用計画は,主として血清型調査,LOS構造解析に必要な消耗品の購入を行う。またC. jejuni定量で用いる消耗品の購入を行う。これらは当初の計画書に記載した通りの消耗品目である。
小児肥満におけるＦＴＯ遺伝子多型と肥満形成速度の関連解析

小児肥滿とFTO遺伝子の遺伝子多型の関連について調査を行った。研究対象は小児肥満46人、正常対照の小児165人を解析した。小児肥満の年齢・性比は11.3歳・男性31人:女性15人、正常対照は13.7歳・男性84:女性81人であった。FTO rs9939609 (T/A)については、Aアレル(マイナーアレル)を持つことが小児肥満の出現に対する遺伝的な危険因子である可能性が示唆された(オッズ比4.76; 95%信頼区間1.96-11.1;p=0.001)。rs7206970(C/G), rs11644943(T/A)についても検討したが、遺伝学的な危険因子とは言えなかった。2010年か2015年にかけて京都府内でリクルートした小児肥満56人、正常対照165人(合計221人についてFTO遺伝子多型について解析した。小児肥満の平均年齢は11.8歳、男女比37人/19人、肥満度の平均値45.3%、BMI Zスコアの平均+2.1SDであった。正常対照は平均年齢13.7歳、男女比は84人/81人、肥満度の平均-2.7%、BMI Zスコア-0.4であった。今回FTO遺伝子多型rs9939609を解析した。FTO遺伝子rs9939609(T/A)のAアレルは有意な小児肥満の危険因子である可能性が示唆された(オッズ比2.5[95%信頼区間:1.28-4.84]。また、rs9939609 Aアレルは肥満度、BMI Zスコアと正の相関を認めた(p<0.03)。現在はFTO遺伝子のSNPs、rs7206790、rs11644943についても解析中である。未解析症例を含めると小児肥満のリクルート数が80症例、正常対照のリクルート数が200人を超えているので、順調に解析数を増やすことができている。FTO (Fat mass and obesity related)遺伝子は成人の肥満や2型糖尿病と強い相関をしめす遺伝子として知られている。FTOはヒトやほ乳動物の組織でユビキタスに存在する遺伝子/タンパクとして知られる。とくに視床下部に豊富に存在するN6-メチルアデノシン脱メチル化酵素として、脳におけるエネルギー状態を感知するセンサーとしての役割が想定されている。エピジェネティクスに関与する遺伝子(タンパク)FTOと小児期に形成される肥満の関連は注目に値する。今回我々は、FTO遺伝子多型と小児肥満の関連について検討した。2012年から2017年3月現在にかけて京都府内に在住する小児肥満85症例、正常体格/無症候性の中学生341名をリクルートした。症例数や正常対象数が増えたため、FTO遺伝子多型rs9939609について再度解析を行っている。さらに、FTO遺伝子多型rs726790, rs11644943について検討を進めている。また、TMEM18およびIRX3の遺伝子多型についても検討を加える予定である。またエピジェネティクスの異常に起因する自閉性発達障害モデルマウス(MeCP2ノックアウトマウス)に高脂肪食負荷を行った実験の結果を各関連学会で報告した。高脂肪食を負荷した本モデルマウスは、視床下部の摂食に関わるニューロンの機能障害の結果、高度の肥満を生じることが判明した。エピジェネティクスの機序が肥満の形成に寄与している可能性が強く示唆された。小児肥満症例のリクルートが85症例に到達したが120ー150症例の解析を目標としている。正常体格/無症候性の中学生のエントリーは順調に進んでいる。食行動の調査アンケートも順調に回収が進んでいる。小児肥満と正常小児についてFTO遺伝子多型および肥満関連パラメータとの関連について引き続き調査した。rs7206970(C/G), rs11644943(T/A)について検討した。ジェノタイプに関してはリアルタイムPCR法を用いたTaqman Genotyping Assay法で遺伝子型について解析した。小児肥満47例、正常対照66例について解析した。rs7206970(C/G)について野生アリルはCアリル、変異アレルはGアレルであった。rs11644943(T/A)について野生アリルはTアリル、変異アレルはAアレルであった。rs7206970(C/G)のGアレルをもつジェノタイプ(C/GおよびGG)は小児肥満の特異な危険因子とは言えなかった(オッズ比1.21 95%CI 0.567-2.61, p=0.70))。またrs11644943(T/A)のAアリルをもつジェノタイプは小児肥満のオッズ比が高値であった(オッズ比13.7, C95%CI 2.9-63, p=0.0008)。rs11644943は小児肥満の遺伝的なリスク因子と言えるかもしれないが、対象人数が限定的で今後の検討を要する。

小児肥満の年齢・性比は11.3歳・男性31人:女性15人、正常対照は13.7歳・男性84:女性81人であった。FTO rs9939609 (T/A)については、Aアレル(マイナーアレル)を持つことが小児肥満の出現に対する遺伝的な危険因子である可能性が示唆された(オッズ比4.76; 95%信頼区間1.96-11.1;p=0.001)。rs7206970(C/G), rs11644943(T/A)についても検討したが、遺伝学的な危険因子とは言えなかった。正常対象の人数を増やすように近隣の自治体の教育委員会に協力をいただくように努力する必要がある。母子手帳の情報を得ること、食行動調査を目的としたアンケート調査に関してに工夫をする。FTO遺伝子の多型については、データベースや先行研究を参考に複数のrsナンバーについても解析する予定である。IRX3遺伝子やTMEM18遺伝子のSNPsについても検討を進める。遺伝子多型解析の症例数を増やすこと、とくに肥満症例の集積に努力する。FTO遺伝子の多型に加えて、TMEM18およびIRX3の遺伝子多型についても検討を加える予定である。内分泌学ほぼ計画通り予算を使用したが、小額の予算の余剰が生じた。次年度に繰り越し、実験用試薬や消耗品の購入費に充当したいと考えている。
イノベーション普及のシミュレーションモデル分析

本研究は,新しい製品,サービス,考え方等のイノベーションが,どのように社会(集団)に普及していくのか,ということを考察している.従来.こうした普及の過程は,集団全体としてのいくつかの特徴に基づいてモデル化(微分方程式モデル)されることが多かった.その一方,本研究は,集団における個人の特性や振る舞いを明示的に考慮する,個人ベースのモデル(エージェントベース・モデル)を用いている.このモデル化によって,集団が不均質である場合や個人間のつながりが特徴を持つ場合の,イノベーション普及の特徴を明らかにした.本研究は,新しい製品,サービス,考え方等のイノベーションが,どのように社会(集団)に普及していくのか,ということを考察している.従来.こうした普及の過程は,集団全体としてのいくつかの特徴に基づいてモデル化(微分方程式モデル)されることが多かった.その一方,本研究は,集団における個人の特性や振る舞いを明示的に考慮する,個人ベースのモデル(エージェントベース・モデル)を用いている.このモデル化によって,集団が不均質である場合や個人間のつながりが特徴を持つ場合の,イノベーション普及の特徴を明らかにした.本研究は、イノベーションや新製品がどのように普及していくのか、さらに、どのようにすればその普及を促進することができるのか、という問題について、消費者行動理論およびマーケティング分野への応用を主目的として考察を加えている。分析手法としては、システム・ダイナミックスおよびエージェントベース・モデルを中心としたコンピュータ・シミュレーションを採用し、その分析結果からイノベーション・新製品普及促進のためのマーケティング戦略などに関する提言をおこなっている。より詳細には、われわれが今までに構築した、新製品普及過程を描写するシステム・ダイナミックスとエージェントベース・モデルの総括をおこない、両者の接合方法について理論的な説明をおこなっている。さらに、エージェントベース・モデルとネットワークモデルとの融合を検討し、様々なネットワーク構成におけるイノベーションおよび新製品の普及形態についての解明を行なっている。今年度の主要な成果としては、システム・ダイナミックスとエージェントベース・モデルの特性の対比をおこない、購買者の認知的モデルの重要性を示した。さらに、「オピニオンリーダ」および「弱い紐帯」をモデル化した複雑ネットワークモデルの構築し、購買閾値、準拠集団、およびネットワークの構造に関する、モデルの感応度分をおこない、それらがイノベーション普及に果たす役割について数量的な分析をおこなった。現在は、Webデータを活用した、イノベーション普及のテキストマイニング分析に着手しているが、実質的な分析結果の公開には至っていない。本研究は、イノベーション、新製品等が、どのように社会の人々の間に普及していくのか、さらに、どのようにすればこの普及過程を促進することができるのか、という問題について、普及理論のフレームワークを用い、マーケティング分野への応用を主目的として考察を加えている。分析手法としては、システム・ダイナミックスおよびエージェントベース・モデルを中心としたコンピュータ・シミュレーションを採用し、その分析結果から、イノベーション・新製品普及促進のためのマーケティング戦略等に関する提言をおこなっている。より詳細には、われわれが今までに構築した、新製品普及過程を描写するシステム・ダイナミックス(微分方程式モデル)とエージェントベース・モデルの総括をおこない、両者の接合方法について理論的な説明をおこなっている。さらに、エージェントベース・モデルとネットワークモデルとの融合を検討し、人間社会に特有のネットワーク構成におけるイノベーション普及とは、どのようなものかを考察している。今年度の主要な成果としては、耐久消費財のみに着目していた普及モデルを、サービスの普及過程にも適用し、いくつかのプロトタイプ的エージェントベース・モデルを作成した。これは、情報化社会を描写するのに、より相応しい普及モデルとは何か、という問題意識に起因する。具体的には、サービスの普及減少に特徴的な、顧客減少(利用中止)、普及の天井、消費者同士のネット上におけるつながり(ネットワーク)等を考慮したエージェントベース・モデルを作成し、その特徴について検討を加えた。また、Webデータを活用した、イノベーション普及のデータ・テキストマイニング分析にも着手しており、Web上における出現頻度の高いキーワードを利用した普及過程の描写モデルを構築している。現在、ホームページ上において、その分析ツールの公開準備をおこなっている。
多能性誘導過程におけるゲノム恒常性

細胞の個性を生み出すのは可逆的な核内制御であり、分化した細胞においても発生初期胚に特有の性質である多能性(全ての細胞種に分化する能力)を人工的に誘導することができる。こうして得られた細胞は、再生医療への応用に大きく期待されている。しかし一方で、多能性誘導過程でゲノム上に損傷が生じる可能性が示唆されており、その分子的要因の特定が叫ばれている。本研究では、より短時間で多能性誘導が観察される細胞融合の実験系をモデルに、多能性誘導過程における核内ダイナミックスとゲノム恒常性の関係を明らかにすることを目指した。多能性誘導を施した際に、実際に多能性を獲得する細胞はほんの一部であるため、多能性獲得とDNA損傷の関係を調べるには個々の細胞を追跡する実験系が必要である。融合細胞では短時間に比較的高い割合の細胞で多能性因子が発現する利点があるが、融合細胞の単離がボトルネックとなっていた。またリプログラミングの対象となる血球のゲノム改変が困難であるなどの問題があった。我々はこれらの問題を回避し、DNA損傷シグナルをライブイメージングで追跡する実験系を世界に先駆けて確立することができた。これまでに融合後16時間の追跡を行い、多能性因子の発現レベル、ゲノム損傷シグナルの量と出現キネティックス、細胞分裂のタイミングに大きなばらつきがあることが明らかになった。また、これまでに、細胞融合後には核が肥大化することが知られていたが、核の肥大化率は、細胞によってかなり格差があることが明らかになった。細胞分裂に至る細胞はDNA損傷マーカーが低下してから分裂するが、分裂前に細胞死に至る場合はDNA損傷マーカーが下がらないまま細胞死に至るものが見られることから、DNA損傷が多能性細胞樹立効率を低下させていることがわかる。本研究を通じて多能性獲得過程におけるゲノム不安定化要因を特定するための基盤ができあがった。29年度が最終年度であるため、記入しない。細胞の個性を生み出すのは「可逆的な」核内制御であり、分化した細胞においても発生初期胚に特有の性質である多能性(全ての細胞種に分化する能力)を人工的に誘導することができる。こうして得られた細胞は、再生医療へ応用に向け盛んに研究されている。本研究では、より短時間で多能性誘導が観察される細胞融合の実験系をモデルに、多能性誘導過程における核内ダイナミックスとゲノム恒常性の関係を明らかにすることを目的としている。iPS法による多能性誘導過程では、DNA損傷シグナルが上昇することが知られているが、細胞融合系でも同様のDNA損傷シグナルを観察している。H28年度には、融合細胞の核内ダイナミックスを顕微鏡下で継続して追跡する系の確立を目指した。一般的に用いられる融合法では、融合しない細胞も多く残るために顕微鏡下での追跡は困難である。これを克服するために、融合細胞をビーズにより回収することを試みた。融合直後の細胞は不安定であるため、4時間静置したのちに、融合していない血球を丁寧に洗浄し、血球特異的な表面抗原に結合する抗体ビーズを用いることで融合していないES細胞を排除することで顕微鏡下での融合細胞の特定を可能にした。これにより、融合後8時間目からイメジングが可能になった。また、融合細胞を見失わずに数日間追跡する培養方法と画像取得条件を検討、確立した。また、血球核内における核内動態を追跡するために、CRISPRを用いた蛍光タグ導入用のプラスミドの作成を行った。またその一部に関しては実際に血球に導入しクローンを得た。従来の方法では、薬剤を用いて3日後に融合細胞を単離することはできたが、融合後当日からの追跡は困難であった。我々はこれを可能にすることで多能性誘導の初期過程を初めて追跡できるようになった。次年度以降の研究計画に関しても準備が進んでいる。

また、これまでに、細胞融合後には核が肥大化することが知られていたが、核の肥大化率は、細胞によってかなり格差があることが明らかになった。細胞分裂に至る細胞はDNA損傷マーカーが低下してから分裂するが、分裂前に細胞死に至る場合はDNA損傷マーカーが下がらないまま細胞死に至るものが見られることから、DNA損傷が多能性細胞樹立効率を低下させていることがわかる。本研究を通じて多能性獲得過程におけるゲノム不安定化要因を特定するための基盤ができあがった。以下を実験計画とする。1.多能性誘導過程における核内動態の解析前年度はES細胞において複数の異なるDNA損傷マーカーに蛍光タグを導入し、ライブイメジングに適したマーカーを検討した。本年度は、これらのDNA損傷マーカーやDNA複製マーカーを血球細胞内で蛍光標識し、これらのキネティックスを追跡する。これまでに行った定量PCRの結果によると、融合後2ー3日程度で確認される多能性因子の発現レベルはヒトES細胞と比較して非常に低い。従って、ライブイメジングでDNA損傷マーカーを追跡した融合細胞は、数日後に固定し、抗体染色もしくはRNA-FISHを用いて検出感度を上げ、個々の細胞における多能性因子の発現の有無を特定する。2.融合直後からの連続した追跡を可能にするための実験系の改良現在用いている実験系では、最短でも融合後6時間目からの追跡しかできない。これを回避するために、電解集中型細胞融合法のデバイスを導入するため引き続き実験系の改良を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
気候変動に伴う農地の土壌侵食危険度評価に関する研究

日本全国の畑地を対象として、地球温暖化の気候変動が土壌侵食の降雨因子に与える影響を予測した。影響予測には、地域気候モデルRCM20の日降水量データを用い、過去および将来のUSLEの降雨係数Rを推定し比較した。その結果、将来の降雨係数Rの全国平均値は過去の値に比べて1.231.26倍となり、将来の気候変動により畑地の土壌侵食量は増加することが示唆された。本研究は、土壌侵食の降雨因子に着目した地球温暖化の気候変動に伴う日本全国の農地の土壌侵食危険度を評価することを目的とした。本年度は、地球温暖化予測のためのGCM出力から時間的・空間的分解能の高い降水量分布を推定するための統計的ダウンスケーリング手法を検討した。また、土壌侵食の降雨因子を示すR係数算出に必要なデータ収集と計算ツールを作成した。統計的ダウンスケーリング手法に関しては、GCMデータを過去の事象に結びつけるための類似度指標の検討を行った。はじめに、日本付近の気圧に関する日別のGCM出力データ(約2.8度単位、1961年から2000年)と過去の事象であるJRA-25長期再解析プロジェクトによる過去の気圧配置データ(1.25度単位、1979年から2006年)を収集した。次に、両データを比較するため、日本付近(東経121149度、北緯2152度)の範囲でJRA-25データを空間補正してGCMデータポイント位置における気圧データを作成した。これらのデータに基づき最適な類似度指標を探索したが、比較検討データ量が不十分なため類似度評価手法を決定するには至らなかった。次年度、引き続き類似度評価手法の検討を行う。R係数算出に必要なデータ収集と計算ツール作成に関しては、日本全国のアメダス10分間降雨データ(1994年4月から2007年6月、日本全国のアメダスポイントデータ)を収集するとともに、当該データからR係数を求めるプログラムを作成した。本研究は、土壌侵食の降雨因子に着目して地球温暖化の気候変動に伴う日本全国の農地の土壌侵食危険度を評価することを目的とした。本年度は、昨年度に引き続き、日本全国における将来の降雨による土壌侵食危険度指標を算出するため、将来の降雨分布推定に必要なGCM出力の統計的ダウンスケーリング手法を検討した。さらに、現況の降雨による土壌侵食危険度指標の算出を行った。GCM出力の統計的ダウンスケーリング化については、気圧に関するGCMデータと昨年度収集して空間補正を行ったJRA-25データを重ね合わせて、最小二乗法により両者の類似度が最も高いJRA-25データを選定する手法を採用した。この手法を用いて、対象とするGCM出力データに最も類似度が高いJRA-25データを選定したところ、選定されたデータはGCM出力データに対応する時期と大幅に異なる時期のJRA-25データが選定されるケースがみられた。このことは、選定結果の妥当性が不十分であることを示している。よって、対象とするGCM出力データの時期を考慮して選定候補となるJRA-25データを限定し選定するなど、ダウンスケール手法の改良の必要性が示唆された。現況の降雨による土壌侵食危険度指標の算出については、昨年度作成した土壌侵食危険度指標の計算プログラムを用いて、日本全国のアメダス観測地点のうち12年間(19952006年)のアメダスデータが整備されている観測点における土壌侵食危険度指標の算出を行った。GCM出力のダウンスケール化による将来の降雨分布の推定と土壌侵食危険度評価1.GCM出力の統計的ダウンスケーリング手法の改良及び将来の降雨分布の推定将来の降雨分布の推定を目的とした、GCM出力の統計的ダウンスケーリング手法の改良及び将来の降雨分布の推定に関しては、気象庁より地域気候モデルRCM20データの提供を受けることにより達成された。当該データには、過去1期間(19812000年)と将来2期間(20312050年、20812100年)における20kmメッシュの日降水量データが格納されている。2.将来の気候変動に伴う農地の土壌侵食危険度評価日本全国の畑地を対象に、土壌侵食の降雨因子の指標である降雨係数Rの過去と将来の値を比較した。はじめに、アメダスの各観測地点(1043地点)において、日降水量からR値を推定するための関係式を求めた。次に、求めた関係式とRCM20データを基にアメダス観測地点の過去と将来のR値を求めた。最後に、空間補間により畑地における過去と将来のR値を求め、これらの値の割合を求めた。この結果、日本全国の畑地を対象とした将来のR値の平均値は過去め値に対して1.26または1.23倍となり、将来の気候変動により土壌侵食が全国平均で2割程度増加する方向に影響を受けることが示唆された。また、将来のR値が過去の値に比べて増加している畑地面積は88または99%を占め、ほとんどの畑地が将来の気候変動によって土壌侵食が増加する方向に影響を受けることが示唆された。