hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性グリオーマの化学療法感受性に関与する原因遺伝子の同定

乏突起膠腫には補助療法に非常に感受性の高い一群があり,光顕による病理所見だけでは時としてこのような腫瘍を区別するのが困難なため有効な分子マーカーの確立が期待されている.一番染色体短腕の欠失は,乏突起膠腫の化学療法感受性と良く相関するとの報告が相次いでいるが,未だにその原因遺伝子は同定されていない.OLIGは神経前駆細胞に特異的に発現し,オリゴデンドロサイトヘの分化を誘導する転写因子で,乏突起膠腫に特異的に発現が高いことが示された.OLIGが乏突起神経膠腫の特異的マーカーであり,ひいては化学療法の感受性と何らかの関連を有するかを検証するために,種々の神経膠腫48例でのOlig1/2の発現レベルの解析,Olig2特異抗体を用いた免疫組織学的検討,そして腫瘍の種類,悪性度とOLIGの発現の関連につき評価した結果,Olig1,Olig2共に乏突起膠腫群のみならず,種々の神経膠腫で発現が認められた.膠芽腫(GBM)ではOlig1とOlig2の発現は他の群と比較し有意に低下していた.免疫染色にてOLlG2は腫瘍細胞の核に陽性となり、陽性率はmRNAの発現が高かった退形成星細胞腫(AA)では平均33%であり,退形成乏突起膠腫(AO)ではほとんどの腫瘍で90%以上と高値であった.GBMでは陽性細胞はごくわずかであった.これらの結果から,Olig2のmRNAではいずれも発現が高値であるAAとAOとの鑑別も免疫染色により可能であることが判明し,Olig2のmRNAの発現,免疫染色により悪性神経膠腫AO, AA, GBMの鑑別が可能であることが示唆された.本研究の結果Olig2のmRNAの発現とOLIG2の免疫染色を併用することにより、より精度の高い神経膠腫の病理診断を得ることが可能と考えられ,化学・放射線療法への感受性との相関については今後の研究課題と考えられた.乏突起膠腫には補助療法に非常に感受性の高い一群があり,光顕による病理所見だけでは時としてこのような腫瘍を区別するのが困難なため有効な分子マーカーの確立が期待されている.一番染色体短腕の欠失は,乏突起膠腫の化学療法感受性と良く相関するとの報告が相次いでいるが,未だにその原因遺伝子は同定されていない.OLIGは神経前駆細胞に特異的に発現し,オリゴデンドロサイトヘの分化を誘導する転写因子で,乏突起膠腫に特異的に発現が高いことが示された.OLIGが乏突起神経膠腫の特異的マーカーであり,ひいては化学療法の感受性と何らかの関連を有するかを検証するために,種々の神経膠腫48例でのOlig1/2の発現レベルの解析,Olig2特異抗体を用いた免疫組織学的検討,そして腫瘍の種類,悪性度とOLIGの発現の関連につき評価した結果,Olig1,Olig2共に乏突起膠腫群のみならず,種々の神経膠腫で発現が認められた.膠芽腫(GBM)ではOlig1とOlig2の発現は他の群と比較し有意に低下していた.免疫染色にてOLlG2は腫瘍細胞の核に陽性となり、陽性率はmRNAの発現が高かった退形成星細胞腫(AA)では平均33%であり,退形成乏突起膠腫(AO)ではほとんどの腫瘍で90%以上と高値であった.GBMでは陽性細胞はごくわずかであった.これらの結果から,Olig2のmRNAではいずれも発現が高値であるAAとAOとの鑑別も免疫染色により可能であることが判明し,Olig2のmRNAの発現,免疫染色により悪性神経膠腫AO, AA, GBMの鑑別が可能であることが示唆された.本研究の結果Olig2のmRNAの発現とOLIG2の免疫染色を併用することにより、より精度の高い神経膠腫の病理診断を得ることが可能と考えられ,化学・放射線療法への感受性との相関については今後の研究課題と考えられた.1995-2000年の間にgliomaと診断された50例につき病理所見の再検討を行なったところ一部で初回診断とは異なった結果が得られた。glioblastoma10例、anaplastic ependymoma2例、anaplastic astrocytoma9例、anaplastic oligodendroglioma6例、oligodendroglioma/oligoastrocytoma7例、diffuse astrocytoma5例、pilocytica strocytoma11例であったが,中でも,anaplastic oligodendroglioma6例のうち、2例では初回診断はglioblastomaであった。このように、光顕による病理診断は、必ずしも普遍性を有しておらず問題点があり,確実なgliomaの病理診断を下すための腫瘍マーカーを確立することも重要であると思われた。特に,化学療法への高感受性が知られているoligodendrogliomaを識別するためのマーカーの研究を試みた。OLIG geneは近年cloningされた転写因子で、発生段階でneural progenitor cellからoligodendrocyteの分化を誘導する。oligodendrogliomaで、発現が高くなっているとの報告はあるものの、glioma全般に渡っては検討されておらず、腫瘍マーカーとして有用であるかの検討が必要であると考えられた。そこで、上記の症例につき、OLIGmRNAの発現レベルを半定量的RT-PCR法にて検討を行なった。結果、oligodendrogliomaでの発現は高いものの、astrocytic tumorでも発現は亢進していた。抗体を作成し、蛋白レベルでの発現も検討したが、類似の結果であった。

しかし、免疫組織学的な検討では、oligodendrogliomaのほぼ全例で90%以上の腫瘍細胞が陽性となり、他の腫瘍と比べて極めて高い陽性率を呈した。この結果から、OLIGの免疫染色によりoligodendrogliomaを他のgliomaから鑑別することが可能となった。今後は薬剤耐性遺伝子の発現につき、同症例の検体を用いて検討していく予定である。また、マイクロサテライトマーカーによる1P,19qのloss of heterozygosity(LOH)の解析を7症例について行なうことができた。しかし、悪性グリオーマの患者では死亡症例も少なくなく、全例からのreference用の血液採取は不可能であった。LOHを簡便に検出するために、fluorescence in situ hybridization法を用い、bacterial artificial chromosomeよりprobeを作成し、パラフィン切片上でLOHの検出法を確立した。今後はこれら2つの方法のいずれかを用いて、glial tumorでの遺伝子異常の検出をさらに症例を重ねて検討していく予定である。乏突起膠腫には補助療法に非常に感受性の高い一群があり,光顕による病理所見だけでは時としてこのような腫瘍を区別するのが困難なため有効な分子マーカーの確立が期待されている.一番染色体短腕の欠失は,乏突起膠腫の化学療法感受性と良く相関するとの報告が相次いでいるが,未だにその原因遺伝子は同定されていない.OLIGは神経前駆細胞に特異的に発現し,オリゴデンドロサイトへの分化を誘導する転写因子で,乏突起膠腫に特異的に発現が高いことが示された.OLIGが乏突起神経膠腫の特異的マーカーであり,ひいては化学療法の感受性と何らかの関連を有するかを検証するために,種々の神経膠腫48例でのOlig1/2の発現レベルの解析,Olig2特異抗体を用いた免疫組織学的検討,そして腫瘍の種類,悪性度とOLIGの発現の関連につき評価した結果,Olig1,01ig2共に乏突起膠腫群のみならず,種々の神経膠腫で発現が認められた.膠芽腫(GBM)ではOlig1とOlig2の発現は他の群と比較し有意に低下していた.免疫染色にてOLIG2は腫瘍細胞の核に陽性となり,陽性率はmRNAの発現が高かった退形成星細胞腫(AA)では平均33%であり,退形成乏突起膠腫(AO)ではほとんどの腫瘍で90%以上と高値であった.GBMでは陽性細胞はごくわずかであった.これらの結果から,Olig2のmRNAではいずれも発現が高値であるAAとAOとの鑑別も免疫染色により可能であることが判明し,Olig2のmRNA発現,免疫染色により悪性神経膠腫AO, AA, GBMの鑑別が可能であることが示唆された.本研究の結果,Olig2のmRNAの発現とOLIG2の免疫染色を併用することにより、より精度の高い神経膠腫の病理診断を得ることが可能と考えられ,化学・放射線療法への感受性との相関については今後の研究課題と考えられた.
リアルタイム・シミュレーションを用いたインタラクティブな設計インタフェース

本年度は,5月末まで北京のMicrosoft Research Asiaでインターンとして研究をしていた.北京から帰国後は博士論文審査の準備に主に時間を費やした.6月中旬には博士論文の提出をし,7月の下旬には博士論文の審査のディフェンスを行った.9月中は多くの時間を,博士論文の修正のために費やした.博士論文の執筆や博士号の最終審査に多くの時間を割きながらも,対外的な発表を数多くこなし,研究を学術界や産業界に広くアピールした.8月にはSIGGRAPHと呼ばれる世界最高峰のComputer Graphics分野における会議で去年度に採択された家具の例示によるデザイン支援に関する論文の発表をLos Anglesにて行った.内容は物理的な機能を果たす家具の,インタラクティブなモデリングのシステムについてである。この論文では,物理シミュレーションを使って家具の構造を解析するのみならず,さらに構造的に良好な設計を計算機が例示し,さらにインタラクティブな編集をやりやすくする例示を与えるという新しい設計のためのインタラクションとそれを実現するアルゴリズムについて述べた物である.SIGGRAPHは世界中から1万5千人を超える人が集まるコンピュータ科学でも屈指の大規模な学会であり、多くの注目を集めることができた.またその他にもゲーム開発で国内最大の会議であるCEDECをはじめ,数多くの学会や研究会で発表を行った.研究会やイベントなどを通じて研究者や産業界の技術者などに向けて研究発表を行った.また,コンピュータグラフィックスに関する技術書の一章を担当し,コンピュータグラフィックスの理論や実践的な技術を広く世間に伝えることに力を尽くした.採択期間の最終年度にこのように多くの注目を集めることができたのは,当初の研究が順調に遂行され,高い成果を上げることができたからだと言えるだろう.当初の研究の目的では,リアルタイムにシミューションとモデリングを融合させる技術を確立させるという提案をしていたが,単なる融合の技術を確立しただけでなく,シミュレーションを使った,デザインへの例示や注釈の生成などの研究にも発展させることができた.当初の提案よりも大幅に進展があったと言えるだろう.学振での採択期間では物理シミュレーションとインタラクティブなモデリングの融合という新しいアプローチを模索した.今後は産業界で需要が高い,三次元ソリッド設計への応用など,より広範囲の問題に適応できるように今後も研究を続けていぎたい.当初提案書で計画していた以上の内容の研究がなされ、権威のある学会誌にも2年連続で採択された。研究は極めて順調に遂行されているといえる。8月上旬SIGGRAPHというコンピュータ・グラフィックス分野の最高峰の学会に去年度に採択された論文を口頭発表した。内容はリアルタイムのシミュレーションを使ったインタラクティブな服のパターンのモデリングのシステムである。SIGGRAPHは世界中から1万5千人を超える人があつまるコンピュータ科学でも屈指の大規模な学会であり、多くの注目を集めた。学会での発表後に、インタラクティブな家具のデザインプロジェクトをスタートさせた。これは、物理的に正しい家具のデザインを支援するシステムに関する研究である。家具の安定性(倒れるか否か)や、堅牢性(壊れるか否か)を調べるには、物理的なシミュレーションが必要である。しかし、一般的な家具のデザインにおいては、モデリングとシミュレーションが分離しているのが一般的で、これではどのような編集が物理的に正しい家具を生み出すのかユーザーが理解することが出来ないので、物理的に正しい家具をデザインすることは難しかった。本プロジェクトでは、ユーザーがデザインした形状が安定性や堅牢性を満たさなくなった場合に、リアルタイムでユーザーにいくつかの修正例を提示する。またシミュレーションの結果を元ににして、どのようにユーザーが形状の修正を行うべきかということを矢印を使ってアノテーションされる。ユーザースタディや実際の製作を通じてシステムの有効性を検証した。物理的な性質を考慮した形状の提案アルゴリズムは新規的な概念であり、それらを高速に実現するアルゴリズムを提案したことが、高く評価され、2012年度のSIGGRAPHに条件付の採択が決定した。今年度にはMicrosoftResearchAsia(MSRA)からのFellowshipも取得することができた。これはアジア圏にある上位大学の中からコンピュータ科学専攻の博士課程の学生が30人前後、選考を通じて選ばれるものであり、非常に競争率が高い。現在はMSRAにおいて、データベースを用いたリアルタイムのデザインとシミュレーション結果の融合について研究を行っており、2012年度のSIGGIUPH Asiaへの5月末の投稿を予定している。この論文では,物理シミュレーションを使って家具の構造を解析するのみならず,さらに構造的に良好な設計を計算機が例示し,さらにインタラクティブな編集をやりやすくする例示を与えるという新しい設計のためのインタラクションとそれを実現するアルゴリズムについて述べた物である.SIGGRAPHは世界中から1万5千人を超える人が集まるコンピュータ科学でも屈指の大規模な学会であり、多くの注目を集めることができた.

またその他にもゲーム開発で国内最大の会議であるCEDECをはじめ,数多くの学会や研究会で発表を行った.研究会やイベントなどを通じて研究者や産業界の技術者などに向けて研究発表を行った.また,コンピュータグラフィックスに関する技術書の一章を担当し,コンピュータグラフィックスの理論や実践的な技術を広く世間に伝えることに力を尽くした.採択期間の最終年度にこのように多くの注目を集めることができたのは,当初の研究が順調に遂行され,高い成果を上げることができたからだと言えるだろう.2011年度は、SIGGIUPHと呼ばれる世界最高峰のComputerGraphics分野における会議で去年度に採択された服飾のパターンデザインに関する論文の発表をVancouverにて行った。また、2011年度の秋から、博士論文のテーマの一環として、インタラクティブな家具のデザイン・システムのプロジェクトを新たに立ち上げて研究を進めた。このプロジェクトの成果はSIGGRAPHの2012年度の会議に条件付採択された。このプロジェクトでは物理ベースのインタラクティブな例示を使ったモデリング・システムという大きな枠組みを提案することができ、大きな成果を挙げることができたと言える。当初の研究の目的では,リアルタイムにシミューションとモデリングを融合させる技術を確立させるという提案をしていたが,単なる融合の技術を確立しただけでなく,シミュレーションを使った,デザインへの例示や注釈の生成などの研究にも発展させることができた.当初の提案よりも大幅に進展があったと言えるだろう.リアルタイムのシミュレーションを使ったデザインインターフェスについての本研究は非常に順調に遂行されており、特に大きな問題は見当たらない。もう少し複雑な現象についてもシミュレーションとデザインを組み合わせられること、ユーザーが簡単に高機能な物を作れるようなデザインのユーザーインターフェースの2つについて今後とも研究を続けていきたい。学振での採択期間では物理シミュレーションとインタラクティブなモデリングの融合という新しいアプローチを模索した.今後は産業界で需要が高い,三次元ソリッド設計への応用など,より広範囲の問題に適応できるように今後も研究を続けていぎたい.
クロストリジウムディフィシル腸炎におけるＴ細胞非依存的産生される腸管ＩｇＡの役割

2018年度は引き続きClostridium difficileのコンポーネントであるフラジェリンおよびC. difficileトキシンA/Bを用い、これらとB細胞活性化因子BAFFとの関連に注目し基礎実験を継続した。これまで報告されていた手法で腸管上皮細胞Caco-2へ各コンポーネントで刺激を行い、B細胞刺激因子BAFFおよびAPRIL産生をELISA法、Western Blot法、RT-PCR法にて評価を行ったがいづれも産生が確認されなかった。そのため、腸管において、粘膜下に存在するマクロファージ系細胞は非常に重要な役割を担っていることが分かっており、次にヒト単球系細胞であるTHP-1細胞を用い、同様に、C. difficile各コンポーネントによる刺激にの結果、BAFFが産生されるかを検討した。しかしながら、こちらも、いづれのコンポーネントを用いてもBAFF/APRILは見いだされなかった。一方で、これまでBAFFは局所におけるB細胞のクラススイッチを進め、局所における免疫グロブリン産生を促進すると考えられてきたが、近年腸管においてはむしろBAFFは免疫グロブリン産生を抑制する機能があることが考えられてきている。そこで、次にC. difficileのコンポーネントが、THP-1細胞のBAFF産生能へ影響を及ぼす可能性について調査を行うこととした。THP-1細胞へIFN-gammaにより刺激を加えBAFF産生が導かれることを確認ののち、IFN-gamma刺激と同時にC. difficile各コンポーネントでTHP-1に刺激を加えその変化を確認した。結果として、C. difficileトキシンBは、IFN-gammaによるBAFF産生を促進する機能があることを見出した。当初臨床研究および基礎研究の両面からClostridioides difficile感染におけるBAFF/朝刊粘膜IgA産生の評価を行う予定であったが、臨床研究に関しては院内感染・アウトブレイクのリスクから、継続が困難となっている。一方、基礎研究に関しては、当初の予定とは大幅な変更にはなったが、promissingなデータを得ることができ、概ね順調と考えている。今回、基礎実験の結果、Clostridioides difficileトキシンBにヒト単球系細胞THP-1のBAFF産生能を増強する効果があることを見出した。最近の研究ではBAFFはむしろ粘膜分泌免疫グロブリン産生を抑制する機能があると報告されており、このトキシンBの機能は、Clostridioides difficile感染症において、何らかの働きを有している可能性が高いと考えている。今後、このトキシンBのBAFF産生能調整機能に注目し、その機能の解明を行っていくこととしている。臨床研究について:所属施設の倫理委員会において、臨床研究実施許可を2017年10月に受けた。以降検体採取を試みている。現在はコントロール症例を中心に回収及び保存を行っており、規定数が確保され次第解析を行っていく予定である。現時点ではコントロール症例で6例の検体を回収するに至っている。一方、対象症例に関しては医療機関側の諸事情により現在までに検体は回収できていない。基礎研究について:まずはClostridium difficileよりフラジェリンの抽出を行った。液体培地内嫌気環境にて培養後、ボルテックスで鞭毛の菌体からの分離を行った後、低速遠心にて菌体を除去。上澄み液を高速遠沈し、さらに限外濾過にてフラジェリンを分離した。フラジェリンの抽出の有無については、SDS-PAGEを行い、ポリアクリルアミドゲルをCBB染色し確認した。また、C. difficileトキシンAおよびBについては購入し、またコントロールとしてSalmonella typhimuriumのフラジェリンも同様に購入、これらと腸管上皮細胞Caco-2およびヒト単球細胞THP-1を用い刺激実験を行った。細胞培養液に各刺激物質投与後、各々刺激時間経過後に培地を開始しELISA法およびSDS-PAGE/Western Blot法にてBAFFおよびAPRILの産生有無を評価した。刺激時間や刺激物質量など多くの条件設定で評価したが、結果として、予想に反し、いずれからも産生が確認されなかった。今後検出方法を再検討し、産生の有無を評価していく予定である。産生が認められれば、動物実験での評価を継続する。臨床面については、倫理申請受理までに時間を要し、また当施設でのC. difficileの集団発生に伴い、便検体採取が困難な状況になっており、現時点では十分な検体採取ができていない状況にある。基礎面についは、予測されていたBAFFおよびAPRILのC. diffcileコンポーネント刺激に伴う腸管上皮細胞および単球細胞からの産生がELISA法及びSDS-PAGE/Western Blot法では確認できず、現在他の検出法の検討を行っている。そのため、腸管において、粘膜下に存在するマクロファージ系細胞は非常に重要な役割を担っていることが分かっており、次にヒト単球系細胞であるTHP-

1細胞を用い、同様に、C. difficile各コンポーネントによる刺激にの結果、BAFFが産生されるかを検討した。しかしながら、こちらも、いづれのコンポーネントを用いてもBAFF/APRILは見いだされなかった。一方で、これまでBAFFは局所におけるB細胞のクラススイッチを進め、局所における免疫グロブリン産生を促進すると考えられてきたが、近年腸管においてはむしろBAFFは免疫グロブリン産生を抑制する機能があることが考えられてきている。そこで、次にC. difficileのコンポーネントが、THP-1細胞のBAFF産生能へ影響を及ぼす可能性について調査を行うこととした。THP-1細胞へIFN-gammaにより刺激を加えBAFF産生が導かれることを確認ののち、IFN-gamma刺激と同時にC. difficile各コンポーネントでTHP-1に刺激を加えその変化を確認した。結果として、C. difficileトキシンBは、IFN-gammaによるBAFF産生を促進する機能があることを見出した。当初臨床研究および基礎研究の両面からClostridioides difficile感染におけるBAFF/朝刊粘膜IgA産生の評価を行う予定であったが、臨床研究に関しては院内感染・アウトブレイクのリスクから、継続が困難となっている。一方、基礎研究に関しては、当初の予定とは大幅な変更にはなったが、promissingなデータを得ることができ、概ね順調と考えている。臨床研究について:今後、C. difficile感染について医療機関側の問題が解決した時点で再度対象症例の糞便検体の回収を行っていく。基礎研究について:まずはBAFFおよびAPRILのC. difficile産生の有無を、RT-PCR等これまで試みていない検出法で確認していく。また、これらで産生が確認されなかった場合は、IgAと並び特にC. difficileにおいて保護的に働くと考えられているディフェンシンなど、その他の粘膜免疫・防御因子の産生等の評価を検討する。とくにディフェンシンは初期免疫の受容体であるToll-like receptorへの刺激に伴い産生されるものもあり、抽出したフラジェリンはこれらの産生を導く可能性が高いと考えられる。引き続き粘膜免疫とC. difficile感染症との関係性を探索する。今回、基礎実験の結果、Clostridioides difficileトキシンBにヒト単球系細胞THP-1のBAFF産生能を増強する効果があることを見出した。最近の研究ではBAFFはむしろ粘膜分泌免疫グロブリン産生を抑制する機能があると報告されており、このトキシンBの機能は、Clostridioides difficile感染症において、何らかの働きを有している可能性が高いと考えている。今後、このトキシンBのBAFF産生能調整機能に注目し、その機能の解明を行っていくこととしている。本年度においては、主に基礎研究に使用する予定であったが、期待される結果が得られず、予定していた動物実験を開始できなかった。
GeVTeVガンマ線観測による宇宙可視赤外線背景放射の精密推定と星形成史への制限

遠方の活動銀河核ジェット天体について、GeVガンマ線帯域でサーベイ観測を行っているフェルミ衛星、TeVガンマ線を観測する大気チェレンコフ望遠鏡をメインとして、電波、可視、X線の電磁波データの解析を行った。多波長スペクトルのモデリングから、可視赤外線背景放射の強度を推定した。その結果、理論的に予測されていた、星や銀河のすべての光を足し合わせた強度で説明可能であることを見出した。これは、可視赤外線背景放射において、ダークマターなどの他からの寄与が見られないことを示すものである。主として宇宙ガンマ線望遠鏡フェルミ搭載のLAT検出器のデータ解析を行った。本研究テーマである可視赤外線背景放射のスペクトルと強度を見積もるためには、遠方ブレーザーのガンマ線スペクトルの精密測定が不可欠である。2015年2月にフェルミ衛星でフレアが検出されたz=0.368に位置する遠方ブレーザーS4 0954+65のフェルミデータの解析を行った。このブレーザーは、TeV大気チェレンコフ望遠鏡MAGICでも超高エネルギーガンマ線が検出されたから、本研究にとって重要な天体である。その結果、TeVガンマ線が検出されたタイミングで、MeV/GeVガンマ線のスペクトルもハードになっていること、X線スペクトルがシンクロトロン放射の影響を受けてソフトになったことを発見した。また、多波長スペクトルのモデリングから、ガンマ線放射機構がシンクロトロン自己コンプトン放射ではなく、外部光子の逆コンプトン散乱であることを明らかにした。これらは可視赤外線背景放射のエネルギー密度、スペクトルを見積もるのに貴重な情報となった。また、相対論的ジェットの生成機構を解明するために、我々の銀河系内のマイクロクエーサーからのジェットも貴重な情報を与えてくれる。そのため、V404 Cygniと呼ばれる低質量X線連星の可視赤外線偏光観測も行い、ジェット中の磁場構造や粒子加速機構の解明を行った。その結果、可視赤外線の帯域では有意な偏光は検出されなかったため、放射機構として光学的に薄いシンクロトロン放射である可能性を棄却した。これは活動銀河核ジェットとは大きく異なっているが、広帯域スペクトルのモデリングなどから磁場強度や放射領域の大きさを考慮すると、光学的に薄いシンクロトロン放射は棄却され、観測結果と一致することを明らかにした。本研究では、遠方ブレーザーにおいてフェルミ衛星と地上の大気チェレンコフ望遠鏡で観測したGeVTeVガンマ線スペクトルから、可視赤外線背景放射のスペクトルと強度を見積もることを計画していた。昨年度はそのようなブレーザー1天体についての解析結果を論文として出版することができたため、本研究は順調に進展していると言える。それに加えて、TeVガンマ線が検出されているすべてのブレーザーのTeVスペクトルを足し合わせることにより、TeVガンマ線背景放射の下限値も導出した。また、マイクロクエーサージェットにおける磁場強度などの物理量の推定に成功した。これらは、本研究計画をさらに発展させた成果であるので、計画以上に進展していると判断した。遠方の活動銀河核ジェット天体について、GeVガンマ線帯域でサーベイ観測を行っているフェルミ衛星、TeVガンマ線を観測する大気チェレンコフ望遠鏡をメインとして、電波、可視、X線の多波長電磁波データの解析を行った。そして、多波長スペクトルのモデリングから可視近赤外線背景放射の強度を推定した結果、理論的に見積もられていた、星や銀河の光をすべて足しあわせた強度で説明可能であることを見出した。これは、可視近赤外線背景放射において、ダークマターをはじめとする他成分からの寄与が見られないことを示すものである。遠方の活動銀河核ジェットのGeVTeVガンマ線観測から、可視赤外線背景放射の強度をさらに精密に推定するには、活動銀河核ジェットそのものの理解も不可欠である。このような観点から、電波/可視/ガンマ線のアーカイブデータ、可視偏光データを用いて、多数の電波銀河とブレーザーの統計解析を行い、ジェットパワー、放射強度(ルミノシティ)、磁場強度などの物理量の推定とそれらの関係性を導出した。その結果、BL Lac天体のジェットで加速できる最高到達エネルギーは、10の20乗eVの最高エネルギー宇宙線までは達しないこと、ジェットパワーは降着物質の静止エネルギーで説明可能であり、中心ブラックホールの回転エネルギーなど、他からのエネルギー供給を必ずしも必要としないことなどを見出した。さらに、宇宙ジェットは様々な天体でも観測されているため、ジェットの物理の解明には比較研究も重要であると考え、マイクロクエーサージェットやULX (Ultra-Luminous X-ray source)ジェットなど他の天体におけるジェットの研究も行った。今年度も、これまで通りフェルミ衛星のデータ解析を中心に行う。超高エネルギーガンマ線が検出されているすべてのブレーザーについて、フェルミ衛星の8年分のデータ解析によるスペクトルの精密測定を行う。得られたGeVTeVガンマ線スペクトルから可視赤外線背景放射による吸収構造(attenuation)を正確に導出する。
交尾型カジカをモデルとして、繁殖様式の大進化に及ぼす精子競争の定量的影響評価

交尾は、肺呼吸、四足歩行と並んで、ヒトを含む脊椎動物が陸圏に進出する際の前適応である。交尾の進化過程を再現するため、近縁種に交尾種と非交尾種を含んだカジカ上科魚類をモデルとして、雄間の競争、特に精子競争の影響に焦点を当てて、実験的に調査した。行動形質の評価指標として繁殖成功度に注目した。その結果、射出精子量、交尾の順番が、繁殖成功度に影響し、先にたくさんの精子を雌に渡すという行為が交尾の進化動因であることが示唆された交尾は、肺呼吸、四足歩行と並んで、ヒトを含む脊椎動物が陸圏に進出する際の前適応である。その結果、射出精子量、交尾の順番が、繁殖成功度に影響し、先にたくさんの精子を雌に渡すという行為が交尾の進化動因であることが示唆された本年度実施したことは,大きく分けると,(1)クチバシカジカの放精のタイミングと放精精子量の測定,(2)交尾後卵巣から精子の回収方法をグッピーで確立する,(3)ニジカジカの父性決定に及ぼす放精量と放精順番の影響評価実験,(4)カジカの国際シンポジウム開催,(5)カジカ類の生殖器官と精子の組織観察,の5つになる。(1)本種は近縁に交尾種がいるので,交尾するかしないかに焦点を当てて行動観察と放精タイミングを調べた。雄は産卵中の雌と離れた位置にいる時に,臀鰭を煽る行動をとる。この時に回収した海水中に精子が観察されたことから,この時に放精すると判断され,本種は非交尾種であることがわかった。(2)Evans et al.1998に確立されている方法であったが,こちらの研究室でも実施できるようになった。次年度はカジカでも手技を確立サる。(3)1繁殖期中受精可能な精子量の測定,この予備実験にしたがった放精量でスパマトクリット値,精子活性がほぼ同値の雄の精子を使い,交尾の順番を変えて,同量の精子を卵巣に注入し,父性判定を行った。本年度は,実験例数が2例と少なく,しかも,一方は先の雄,もう一方は後の雄と,結果がわかれ,結論を得るには至らなかった。(4)日本魚類学会シンポジウムとして10月8日に行った。外国人3名および本研究に参加する4名を含む13名の演題で約100名の参加があり,非常に活発な論議ができた。(5)生態が未知種も含め精巣および精子頭部の構造を20種で種間比較し,精子を形成する精巣実態の構造と精子頭部の形状に,交尾種と非交尾種に対応する変異が見つかり,系統と機能との観点から考察した研究成果を上記の国際シンポジウムで発表した。本年度実施したことは,大きく分けると, (1)コオリカジカ属の産卵行動の分析,(2)異型精子のホルモン分泌能について, (3)カジカ類の生殖器官と精子の組織観察, (4)北米産カジカ類の採集と繁殖生態調査の4つになる。(1)雄性生殖突起のないウスジリカジカ(新称)と突起を有するラウスカジカ(2006年記載)の繁殖行動を観察し、前者は交尾をしないこと、後者は交尾をすることを確認した。なお、雄の生殖突起は分類学的形質としての評価は、従来低いものであったが、本観察によりコオリカジカ属の分類学的再検討がすすめられることとなった。(2)淡水カジカに見られる異型精子のステロイドホルモン産生能を確認した。機能としては、検証が必要であるが、正常精子の運動能および受精能の保持に関わるものと考えられる実験結果を得た。(3)生態が未知種も含め精巣および精子頭部の構造を20種で種間比較し,精子を形成する精子頭部の形状に,交尾種と非交尾種に対応する変異が見つかった。さらに,精巣の構造についても系統と機能分化に関連が見つかり、精巣構造は社会行動に関連した生態進化との関連があることを示唆できた。(4)(3)と関連して、北米固有種で初めて卵寄託する交尾種が見つかった。長い産卵管を有することやホヤに産みつけることなど、極東固有種と共通する形態・生態的特徴が認められた。系統分類学から見ると、カジカ科の卵寄託は生態的な収斂と見ることができる。現在、分子系統的に調査を進めているところである。
東アジア地域通貨取極め（CMIM)と国際的な資金フローの関係

本研究は、地域通貨取極め(Regional Financial Arrangements)として他地域に先行するCMIM(チェンマイ・イニシアティブのマルチ化)について、近年の資金ブローのデータ分析に基づき、課題を明らかにしようとするものである。具体的には、世界金融危機以降、新興市場国からの資本流出に関するデータを用いて通貨危機予防・対処の枠組みの有効性と課題を分析することを主眼とする。
FRETイメージングによるCNPの骨伸長作用とERK活性制御機構の時空間的解析

本研究は、C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)によって骨が伸びる際の分子機序を、生きた組織中でイメージングすることにより明らかにし、低身長症の治療法への応用と開発を目指すものである。ERK-FRETバイオセンサーを発現するマウスの生きた成長板軟骨をイメージングし、CNPがERK活性に及ぼす影響を解明する。さらに光を当てることにより生きた組織中で分子活性を制御できる光遺伝学的ERK活性化ツールを用いて、成長板軟骨局所でのERK活性制御に基づいた新たな発想の低身長症に対する治療法の確立を目指す。
標本選別があるカウントデータの計量経済学的分析

前年度では,標本選別があるカウントモデルに対するマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法について研究を行った.シミュレーションや実際のデータを使った検証から,提案した推定方法はこれまでに利用されていた方法よりもうまく機能することが分かった.しかしその一方で,(1)実際のデータには非線形性が存在し説明変数間に線形性を仮定するのは適切でない場合がある,(2)前年度の扱ったモデルでは,標本選別の影響をモデルに取り入れるために正規分布にしたがう潜在変数を導入したが,潜在変数に正規性を仮定するよりも他の確率分布を仮定した方がモデルのあてはまりがよい,などの問題点も明らかになった.そこで今年度は,主としてこれらの二つ問題について研究を進めた.(1)については,カウントモデルにおいて予測量の線形性を仮定せず,予測量は説明変数の未知の関数であるとした計量モデルの構築を試みた.本研究では,この問題をベイズ分析の枠組みで扱い,未知の関数に対してガウス過程(Gauss process)事前分布を導入した非線形モデルを提案している.さらに,データの確率分布としては,カウントモデルでよく用いられるポアソン分布をその特殊ケースとして含む分布を考え一般化も行っている.モデルの推定にあたっては,新しいアルゴリズムを利用し,従来よりも効率的な推定方法の開発を行った.シミュレーションや実際のデータによる分析を通して,本研究で提案したモデルならびに推定方法は,データの非線形性をうまく捕らえることができるという結果が得られた.(2)については,問題をより一般的に考えるために,潜在変数の確率分布については特定の分布を仮定しないセミパラメトリックな分析を試みた.そのために本研究では,潜在変数の確率分布に対してディリクレ過程(Dirichlet process)事前分布を導入した計量モデルを考えた.しかし,提案されたモデルは非常に複雑で推定が困難である.そこで本研究では,マルコフ連鎖モンテカルロ法を利用した推定方法によってこの問題を克服している.実際のデータに応用したところ,データによっては多峰性を持つ分布が推定されるなど興味深い結果が得られた.本研究で提案したモデルは,既存の計量モデルを拡張しており,実証分析においても有用であると思われる.推定方法に関しても,新たなアルゴリズムを提案するなどして推定上の問題を克服しており,他の計量モデルへの応用が期待される.また,(1)に関する研究成果は論文としてまとめ海外の雑誌に投稿中であり,(2)に関しては現在投稿準備中である.平成12年度は研究実施計画にしたがい,まず標本選別を考慮したカウントデータに対する計量モデルのサーベイを行った.これまでにいくつかのモデルが提案されているが,本研究ではTerza(1999,Journal of Econometrics)によって提案されたカウントデータモデルにもとづいて分析をすすめることにした.この考察したモデルの特徴は,説明変数に0あるいは1の値をとる離散変数が存在し,この変数の値によって経済主体の行動が変化することを明示的に取り入れている点である.より具体的には,経済主体が自動車を所有しているかどうかによって,データとして1(所有)あるいは0(所有していない)を記録し,この値に応じてレジャーに対する需要行動がどのように異なるかを記述したモデルとなっている.Terza(1998)では,数値積分を利用した最尤法による推定方法を提示している.しかし,彼の行った実証分析の結果では,パラメータの推定値が理論上許容されない値を取るなどいくつか問題点が存在する.そこで,本研究では最尤推定法ではなく,マルコフ連鎖モンテカルロ法をベイズ推定の枠組みの中で適用することにより,既存の問題を克服することを試みた.さらに,マルコフ連鎖モンテカルロ法を効率的に行うためのアルゴリズムの開発も行っている.数値実験や実際のデータによる実証分析を通して,本研究で提案された推定方法は,(1)数値積分を利用せずに比較的簡単にモデルの推定を行うことができる,(2)全てのパラメータを理論と整合的に推定可能である,ことが示され,これまでの推定上の問題が克服されることが分かった.また,本研究で用いられたアルゴリズムは,非常に効率的に機能することも同様の数値実験から分かった.上述の推定方法の開発だけでなく,本研究では,説明変数と被説明変数との間に相関があるかどうかの検定やモデルの診断に対する方法を提案している.さらに,経済主体の不均一性に対してt-分布を仮定することによって,既存のモデルの拡張も試みている.これらに関しても,数値実験などで非常に良好な結果を得ている.本研究はこれまでの研究成果を発展させており,カウントデータを利用した実証分析を行う上で有益であると考えられる.前年度では,標本選別があるカウントモデルに対するマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法について研究を行った.シミュレーションや実際のデータを使った検証から,提案した推定方法はこれまでに利用されていた方法よりもうまく機能することが分かった.しかしその一方で,(1)実際のデータには非線形性が存在し説明変数間に線形性を仮定するのは適切でない場合がある,(2)前年度の扱ったモデルでは,標本選別の影響をモデルに取り入れるために正規分布にしたがう潜在変数を導入したが,潜在変数に正規性を仮定するよりも他の確率分布を仮定した方がモデルのあてはまりがよい,などの問題点も明らかになった.そこで今年度は,主としてこれらの二つ問題について研究を進めた.(1)については,カウントモデルにおいて予測量の線形性を仮定せず,予測量は説明変数の未知の関数であるとした計量モデルの構築を試みた.本研究では,この問題をベイズ分析の枠組みで扱い,未知の関数に対してガウス過程(Gauss process)事前分布を導入した非線形モデルを提案している.

さらに,データの確率分布としては,カウントモデルでよく用いられるポアソン分布をその特殊ケースとして含む分布を考え一般化も行っている.モデルの推定にあたっては,新しいアルゴリズムを利用し,従来よりも効率的な推定方法の開発を行った.シミュレーションや実際のデータによる分析を通して,本研究で提案したモデルならびに推定方法は,データの非線形性をうまく捕らえることができるという結果が得られた.(2)については,問題をより一般的に考えるために,潜在変数の確率分布については特定の分布を仮定しないセミパラメトリックな分析を試みた.そのために本研究では,潜在変数の確率分布に対してディリクレ過程(Dirichlet process)事前分布を導入した計量モデルを考えた.しかし,提案されたモデルは非常に複雑で推定が困難である.そこで本研究では,マルコフ連鎖モンテカルロ法を利用した推定方法によってこの問題を克服している.実際のデータに応用したところ,データによっては多峰性を持つ分布が推定されるなど興味深い結果が得られた.本研究で提案したモデルは,既存の計量モデルを拡張しており,実証分析においても有用であると思われる.推定方法に関しても,新たなアルゴリズムを提案するなどして推定上の問題を克服しており,他の計量モデルへの応用が期待される.また,(1)に関する研究成果は論文としてまとめ海外の雑誌に投稿中であり,(2)に関しては現在投稿準備中である.
インスリン含有ナノカプセルの開発：人工膵臓へのアプローチ

フェニルボロン酸修飾ポリマーを合成し、次に、適量のインスリンが封入された炭酸カルシウム粒子(粒子径は510ナノメーター程度でほぼ球形)の調製に成功した。粒子表面に交互累積膜を被覆するとインスリンの放出速度を制御することが可能であった。フェニルボロン酸修飾ポリアリルアミンおよびデンドリマーを用いて作製した薄膜は、インスリン放出系を作製するために有望な材料であることがわかった。酵素を組み合わせて交互累積膜を調製すると、グルコース共存下で薄膜の分解を誘発できることも見出した。以上の結果は、フェニルボロン酸修飾ポリマー薄膜が、インスリン放出装置を開発する上で有用な材料であることを示している。はじめに、インスリンを含有するナノカプセルを作製する際のテンプレートとして使用する炭酸カルシウム微粒子の合成方法の検討を行った。その結果、炭酸ナトリウムまたは炭酸アンモニウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を等量混合することにより、直径が5-10nm程度の炭酸カルシウム微粒子が合成できることがわかった。溶液の濃度、混合速度と攪拌の程度、混合時間、などの合成条件をほぼ最適化することができた。また、一方の溶液にインスリンを添加することにより、炭酸カルシウム微粒子にインスリンが封入されることも確認できた。炭酸カルシウム粒子中に多量のインスリンを封入するための合成条件は未確立なので、次年度も引く続き検討を行う。次に、微粒子表面への高分子交互累積膜の被覆条件の検討を行った。この際のテンプレートとして、合成した炭酸カルシウム粒子および市販のポリ乳酸微粒子を用いた。炭酸カルシウム粒子の表面へ各種の合成高分子電解質を交互累積膜として被覆する手順をほぼ確立することができた。被覆した炭酸カルシウム粒子を中性のEDTA水溶液で処理することにより、炭酸カルシウムが溶解して中空のカプセルを調製することができた。この際の手順と条件についてもほぼ確立することに成功した。また、ポリ乳酸微粒子の表面に合成高分子とインスリンを交互累積膜として被覆する方法についても検討し、インスリン被覆微粒子の作製に成功した。この微粒子は、弱酸性の水溶液中ではインスリンを放出することが明らかになった。インスリンの制御放出系を作製する上で、有用な材料となることが示唆された。当初からの計画であるフェニルボロン酸ポリマ-と組み合わせることにより、グルコース応答系へと展開するものと期待されるので、引き続き検討を行う。本年度は、交互累積膜およびミクロカプセルにグルコース応答性を付与するために、フェニルボロン酸(PBA)を修飾した直鎖状ポリアリルアミン(PAH)およびポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM)を合成し、それらを用いて作製した交互累積膜およびミクロカプセルのグルコース応答性について検討した。PBA活性エステルを用いて目的とするPBA修飾PAHおよびPBA修飾PAMAMを合成した。PBA修飾PAHとポリビニルアルコール(PVA)を用いると、PVA中の1,3ジオール部位とPBAが環状エステルを形成することを駆動力として交互累積膜が形成された。この交互累積膜はpH3ー10の水溶液中で安定であることがわかった。また、かなり高濃度のグルコース溶液に浸しても膜は分解することがなく、予期したようなグルコース応答を示すことはなかった。これは、PBA部位にグルコースが結合してPVAとのエステル結合が切断されても、水素結合や疎水結合などの弱い結合が多点で存在するために、交互累積膜が分解しなかったものと推測される。一方、PBA修飾PAMAMとPVAを用いて作製した交互累積膜は、pH7ー9では安定に存在するがそれよりも酸性側では分解することが明らかになった。また、pH7.4で150mMの食塩を含有する生理的条件で5ー30mM程度のグルコース溶液に浸すと、交互累積膜は迅速に分解した。PBA修飾PAMAM中のPBAにグルコースが結合してPVAとの結合が切断されたためと思われる。一分子のPBA修飾PAMAM中のPBA残基数は限られているために、予期したグルコース応答を示したものである。PBA修飾PAMAMを用いてミクロカプセルを調製することを検討したが、現在作製条件の最適化を実施している。本研究は高分子交互累積膜を用いて糖応答性ナノフィルムおよびナノカプセルを開発し、将来の人工膵臓材料とすることを目的として実施してきたが、主にフェニルボロン酸ポリマーやデンドリマーを使用することにより、グルコース等に応答する材料を開発することに成功した。本年度は、まず炭酸カルシウム微粒子にインスリンを効果的に固定化する方法およびその放出挙動について検討した。その結果、粒子表面へ高分子交互累積膜を被覆することによりインスリンの放出速度を制御することができることを見出した。また、炭酸カルシウム粒子はインスリン放出中に結晶型を転移させるという興味ある現象も明らかになった。

次に、フェニルボロン酸修飾ポリマーまたはデンドリマーとポリビニルアルコールを用いたナノフィルムの調製とその性能について検討した。フェニルボロン酸修飾ポリマーを用いたナノフィルムはポリマー中のフェニルボロン酸含量に応じた安定性を示すことが明らかとなり、糖応答性を調節できることがわかった。一般に、フェニルボロン酸含量が高いポリマーを用いると、糖に対する応答性は低下する傾向が観察された。また、このナノフィルムを酵素(グルコースオキシダーゼ)と組み合わせると、生理的濃度程度のグルコースにより分解することも見出した。さらに、フェニルボロン酸修飾デンドリマーでは、フェニルボロン酸含量が高くても糖に対する応答は良好であった。このことから、ポリマー一分子あたりのフェニルボロン酸含量が応答性を決定するうえで指標となるとの結論を得た。以上のように、高分子を用いた系ではインスリンの固定化と放出の検討には至らなかったが、それに必要な材料の開発に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。機能薄膜26年度が最終年度であるため、記入しない。血糖値の上昇により自発的にインスリンを放出するナノカプセルを開発するために必要なインスリン封入ナノカプセルのテンプレート(微粒子)の合成、およびインスリンの封入法を確立した。また、ポリ乳酸を用いたインスリン封入微粒子も作製した。これらのことから、研究計画はほぼ1順調に進展している。当初予定した材料の作製はほぼ終了し、材料の性能評価が進展している。その過程で有望な性能を示す材料が得られた。これらを用いて、交互累積膜およびミクロカプセルを作製してグルコース応答系を確立することに目途がたっている。ミクロカプセルの調製方法がほぼ確立されたので、今後はミクロカプセルへのグルコース応答性の付与とその物性解析を中心的に検討する。また、ポリ乳酸粒子の利用も有効であることが判明したので利用を推進する。さらに、直鎖ポリマーに加えてデンドリマーの使用も検討課題とする。PBA修飾PAMAMが良好なグルコース応答を示すことが明らかになってので、今後はこれを用いてインスリンを含有するミクロカプセルを作製して、グルコース濃度の上昇に応答してインスリンを放出するシステムの開発を行う。一方、PBA修飾PAHを用いると、グルコース濃度が上昇しても膜の分解が起こらないことがわかったので、この系をもちいて非分解ミクロカプセルからのインスリン放出についても検討を行う。助成金の計画的な使用に努力したが、予想以上に少量の使用物品で研究が進展したことにより当該助成金が発生した。翌年度は、使用する薬品類が多彩になるなど物品費用が必要になると思われるので、これらに使用する予定である。助成金の計画的な使用に努力したが、調製した累積膜の良好な性能が明らかになり、その物性評価項目が増大し新たな材料を使用することがすくなくなり、購入材料が予想以下で済んだことにより次年度使用額が生じた。
高硬度ゴムとポストテンションブレースを用いた高性能コンパクト制振システムの開発

戸建住宅などの小規模建築物に適した高性能コンパクト制振システムを開発した.本制振システムは,高硬度ゴムをダンパー要素として用いることにより, 0. 1mm程度の微小な変形から高い減衰性能を発揮する.実物大の制振システム供試体に対して,動的載荷実験および自由振動実験を実施し,シミュレーションにより予想される減衰性能を発揮できることを確認した.本制振システムを設置した建物の地震時応答を,時刻歴応答解析を用いずに予測することができる簡易応答評価法を開発し,その精度を検証した.戸建住宅などの小規模建築物に適した高性能コンパクト制振システムを開発した.本制振システムは,高硬度ゴムをダンパー要素として用いることにより, 0. 1mm程度の微小な変形から高い減衰性能を発揮する.実物大の制振システム供試体に対して,動的載荷実験および自由振動実験を実施し,シミュレーションにより予想される減衰性能を発揮できることを確認した.本制振システムを設置した建物の地震時応答を,時刻歴応答解析を用いずに予測することができる簡易応答評価法を開発し,その精度を検証した.1、高硬度ゴムをダンパー要素とするダンパーユニットを,ポストテンションブレースを介して建物骨組に設置するコンパクト制振システムについて,(a)ポストテンションブレースの一端を,載荷用フレームに直接接合した場合,および,(b)載荷用フレームに,量産住宅の天井部分要素(上側)および床部分要素(下側)を設置し,その上下の部分要素の間に,コンパクト制振システムを組み込んだ間仕切り壁システムを設置した場合,の二種類の動的載荷実験を実施した.載荷振幅は0.03mm20mm,載荷振動数は0.01Hz, 1Hz, 3Hzとした.本実験の意義は,コンパクト制振システム単体での性能と,本制振システムを量産住宅に間仕切りシステムとして組み込んだ場合の性能を比較し,天井や床を介して制振システムが建物骨組に組み込まれることで性能に対するどのような影響があるかを明らかにできるところにある.2、本制振システムでは,建物骨組に生じる層間変位によりダンパーユニットに回転が生じるため,層間変形角で1/100程度の大変形領域までの荷重-変形関係をシミュレートするためには,幾何学的非線形性を考慮できるシミュレーションモデルの構築が必要となる.そこで,幾何学的非線形性を考慮できる詳細なシミュレーションモデルと,ダンパーユニットの回転を無視した簡易なシミュレーションモデルの両者によるシミュレーション結果を比較して,ダンパーユニットの回転が本制振システムの力学的性能に与える影響を明らかにした.(1)戸建住宅を想定した部材断面サイズを有する鋼製部分骨組に,高硬度ゴムをダンパー要素とするコンパクト制振システムを組み込み,人力加振による自由振動実験を実施した.この実験より,梁と制振システムの接合部のずれや開きは極めて小さく,制振システムが極微小な変形領域(層間変形で0.25mm)から十分な減衰性能を発揮できることを確認した.(2)高硬度ゴムの単体実験より作成された復元力特性モデルを組み込んだ市販の汎用構造解析プログラムを用いて,(1)の実験に対するシミュレーション解析を実施し,実験結果を極めて高い精度で再現できることを確認した.(3)提案するコンパクト制振システムを戸建住宅に組み込んだ場合の制振効果を,時刻歴応答解析や固有値解析を実施すること無く簡便に予測するための方法を提案した.また,汎用構造解析プログラムを用いた時刻歴応答解析の結果と,提案する方法での予測結果を比較し,提案する方法が実用上は十分な精度を有していることを確認した.(4)低降伏点鋼をダンパー要素とするコンパクト制振システムについて,(1)と同様の実験を実施し,高硬度ゴムと低降伏点鋼のそれぞれをダンパー要素とするコンパクト制振システムの減衰性能の違いを明らかにした.(5)高硬度ゴムは「振幅が小さいほど大きな減衰性能を示し,振幅の拡大と共に減衰性能が低下する」という特徴があり,低降伏点鋼には「振幅がある値以上にならなければ減衰性能を全く示さず,振幅がある値を越えると,振幅に関わらないほぼ一定の減衰性能を示す」という特徴がある.この両者の長所を生かし,広い振幅の領域にわたって高い減衰性能を示すような制振システムとして,両者をダンパー要素として並列に組み込んだ「ハイブリッドダンパーシステム」を提案した.なお,上記の成果は,平成23年6月に開催される日本建築学会近畿支部研究報告会ならびに平成23年8月に実施される日本建築学会大会学術講演会で発表予定である.平成22年度までは,高硬度ゴムをダンパー要素とする制振システムについての研究を実施した.高硬度ゴムは,小振幅領域では高い減衰性能を示すものの,振幅の増大とともに減衰性能が低下するという欠点も有している.そこでこの欠点を補うために,平成23年度には,高硬度ゴムダンパー要素と履歴ダンパー要素とを並列に用いたハイブリッド制振ダンパーシステムを提案して,以下の項目を達成した.(1)上記の制振システムを,多層弾性建物に組み込んだ際の地震時応答を,等価線形化手法と応答スペクトル法を用いて簡易的に評価する手法を提案して,時刻歴応答解析による評価法との比較を行い,提案した評価法が実用上十分な精度を有していることを確認した.(2)上記の制振システムの実物大試験体を作成して,逆さ吊り載荷フレームに組み込み,自由振動実験を実施した.上記の制振システムが,高硬度ゴムの減衰性能により振幅1mm以下の微小な振動でも高い制振効果を発揮することと,履歴ダンパー要素の降伏によるエネルギー吸収性能により大振幅域でも高い制振効果を発揮することを確認した.

さらに,高硬度ゴムの履歴特性モデルを組み込んだ汎用解析ソフトにより,高い精度で自由振動をシミュレートできることを確認した.(3)ある指定したダンパー変位において,高硬度ゴムダンパー要素による付加減衰定数と履歴ダンパー要素による付加減衰定数がちょうど等しくなるような両ダンパーの設置量を簡便に見出すことができる,ダンパー要素設計手法を構築した.なお,上記の成果は,平成24年6月に開催される日本建築学会近畿支部研究報告会で発表予定である.