hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいモデル動物を用いたNASH発症の分子機構の解明

1)肝臓CLS形成の分子機構に関する研究;ケモカイン受容体CCR2を欠損するマウスの骨髄をMC4R-KOマウスに移植したところ、脂肪組織CLS形成を伴う慢性炎症性変化は顕著に抑制されたが、肝臓CLS形成や肝線維化は全く抑制されなかった。脂肪組織CLSと肝臓CLSは、ともにF4/80(+):CD11c(+)マクロファージで構成されるが、マクロファージの由来や動態に差異を認めることが明らかになった。CD11cプロモーター制御下にヒトジフテリア毒素受容体を発現するトランスジェニックマウス(CD11c-DTR Tg)の骨髄をMC4R-KOマウスに移植し、NASHを発症後にジフテリア毒素を投与することにより、CD11c陽性細胞を消去した。この時、代表的な線維化促進分子TGF-βの発現は完全に抑制されたことより、肝臓CLSが肝線維化の起点となることが確認された。2)薬効評価系としてのMC4R-KOマウスの意義に関する研究;代表的なn-3多価不飽和脂肪酸であるEPAをMC4R-KOマウスに投与し、NASHに対する効果を検討した。高脂肪食負荷開始とともにEPAを投与する発症予防効果の検討では、脂肪肝の抑制、肝臓CLS形成の抑制、肝線維化の抑制が認められたが、炎症性サイトカイン発現には影響を及ぼさなかった。さらに、NASHを発症後にEPAを投与することにより、EPAの治療効果も確認した。従来より、肝脂肪蓄積に対するEPAの効果が知られていたが、肝臓CLS形成や肝線維化に対する効果が明らかになり、NASHに対するEPAの有効性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。我々が確立した新しいNASH・肝細胞癌モデルを用いて、肝線維化の分子機構を検討した。MC4R欠損マウスに高脂肪食を負荷して経時的に解析したところ、負荷8週目よりαSMA陽性活性化線維芽細胞が出現し、負荷20週において肝線維化の顕在化が認められた。我々は、NASHを発症したMC4R欠損マウスの肝臓において、細胞死に陥った肝細胞をマクロファージが取り囲み、貪食・処理する特徴的な組織学的構造を見出した(肝臓CLS:肝臓crown-like structure)。肝臓CLSは、αSMA陽性細胞の出現に先立って、高脂肪食負荷4週目から徐々に増加した。免疫染色により、肝臓CLSはCD11c陽性マクロファージにより構成され、他の肝局所マクロファージとは区別されることを明らかにした。さらに、肝臓CLSの近傍にはαSMA陽性筋線維芽細胞やコラーゲンの沈着が認められ、線維化との関連が示唆された。肝臓CLSの機能的意義を明らかにする目的で、クロドロネートリポソーム法によりマクロファージを消去したところ、単純性脂肪肝を呈する野生型マウスではマクロファージが効率的に消失し、炎症・線維化マーカーの発現が低下した。一方、NASHを発症したMC4R欠損マウスでは肝臓CLS選択的にマクロファージが残存し、炎症・線維化マーカーの発現に変化がなかった。以上より、肝臓CLSはNASHの病勢を反映する病理組織マーカーであると考えられ、炎症・線維化の中心として単純性脂肪肝から肝線維化への進展に重要な役割を果たすことが示唆された。肝臓CLSの詳細な病理組織学的検討により、単純性脂肪肝からNASH発症の鍵となる病態を明らかにした。今後、肝臓CLSの分子機構を明らかにすることにより、NASH発症機構の解明や新規バイオマーカーの同定に繋がると期待できる。また、MC4R欠損マウスを用いた薬効評価の検討も行う。
腸内環境も勘案したミクロシスチン低濃度曝露による慢性中毒発症機構と緩和法の検証

湖沼の富栄養化に伴い発生するアオコが産生する毒素ミクロシスチンは、飲料水のみならず、淡水魚介類を食すことで、人体に取り込まれる可能性が指摘されている。ミクロシスチン研究におけるこれまでの健康評価は、急性中毒を想定した高濃度のミクロシスチン曝露に対する解析が主であり、低濃度曝露による慢性中毒に焦点を当てた報告は稀である。そこで本研究では、毒性の最も強いミクロシスチン-LRを用いて、低濃度曝露による影響を解析することを目的とした。まずラットに、ミクロシスチン含有水を7週間自由飲水させたところ、コントロール群と比較してミクロシスチン群で、ASTは減少傾向、ALTは優位に減少していた。一方、ミクロシスチン群で、肝臓中の総コレステロール量は有意に増加していた。その他の項目に関しては、両群の間で有意な差は認められなかった。以上の結果から、慢性的なミクロシスチンの低濃度曝露は、コレステロール代謝の破綻を起因とした脂質代謝異常を惹起することが示唆された。培養腸管細胞に対して8日間、WHOの規定内の濃度でミクロシスチン-LRを処理したところ、腸の恒常性維持や分化誘導に関わる細胞内シグナル伝達分子および転写因子の作用経路に破綻が生じていた。よって、たとえWHOの規定内の濃度であっても、慢性的にミクロシスチンを摂取することで、腸管機能異常を介した健康障害を引き起こす可能性が示唆された。培養肝癌細胞に対するミクロシスチン-LR処理は、AMPKの活性化を介したULK1の活性化とSirt1の発現上昇を導いた。肝癌におけるオートファジーの誘導やSirt1の発現上昇は抗癌剤への抵抗性を付与するとの報告があるため、ミクロシスチン-LRにより抗癌剤に対する抵抗性が導かれる可能性が示された。現在までに得ている成果をまとめ、現在、論文を投稿準備中である。飲水を介したミクロシスチンの慢性的な低濃度曝露は、ラット肝臓におけるコレステロール代謝の破綻を引き起こした。そのため今後は、コレステロール代謝に関与する遺伝子群の発現変化について解析を行い、合わせて作用メカニズムの検証も行う。加えて、消化管の機能異常や腸内細菌叢の変動に対する影響についても調べていく。培養腸管細胞については、引き続き、腸の恒常性維持や分化誘導の異常にミクロシスチン-LRがどのように作用しているのか解析を進めていく。培養肝癌細胞については、ミクロシスチンが抗癌剤抵抗性を惹起するのか、シスプラチンやソラフェニブを用いて検討を行う。
レーザーによる根管イスムスの有機質除去に関する研究

根管イスムスは、根管の拡大形成において清掃不良の部分として残存しやすい領域であるという考えが従来からあり、機械的拡大清掃だけでは内容物の除去が不可能なため、化学的清掃が不可欠な領域といわれている。本研究では、複雑な形態を有する歯の歯内治療において、予後良好な状態を保つために、根管イスムスの処理を行うことを目標としている。すなわち、通法の根管処置後にレーザー照射を行い、内容物の蒸散による瞬時の除去法を検討することを目的としている。肉眼では観察できないイスムスの変化を考察し、歯内治療成績の向上につながる重要な観察であると思われる。動物実験は、本学研究施設である実験動物舎の改修工事が平成12年12月より行われ、舎内の動物手術室が使用できなかったため、平成13年夏季に実験を開始し、実験には松下産業機器社製、PanalasC10(CO_2レーザー装置)を用い、φ0.8mmの極細の針チップを使用し、照射パワー3W、SPモードにて、照射秒数を2秒、5秒、10秒の条件下で照射を行った。半年間実験が遅滞したことから、現在、樹脂包埋後の連続水平断切片での根管イスムスの内部有機質の状態を観察、記録中である、現在までの実験結果として、根管イスムス部のトルイジンクブルー染色によれば、レーザープローブのφ0.8mm針チップ尖端が的確に到達できた部位では照射面直下での根管壁表層で有機質蒸散および残存有機物の一部消失が確認されたが、根管壁深部での蒸散は不十分であった。照射秒数を20秒に延長することで蒸散はさらに深部まで進行させられると考えられるが、その際、根管壁周囲の象牙質の変質、根管イスムス部歯質の厚さ、根管壁表層及び内部発熱の冷却、排気、歯周組織への影響といった項目を十分に考慮する必要性がある。根管の拡大形成において、清掃不良の部分として残存する領域に根管イスムスがある。同部は内容物の除去が機械的拡大清掃だけでは不可能なため、化学的清掃が不可欠な領域であるといわれている。本研究では、通法の根管処置後にレーザー照射を行い、複雑な形態を有する歯の歯内治療において、予後良好な状態を保つために、より確実にレーザーをイスムスに応用し、根管イスムスの処理を行うことをめざしている。すなわち、内容物の蒸散による瞬時の除去法を検討することを目的としている。実験動物として年齢3歳の繁殖生産カニクイザルを日本エスエルシー株式会社より購入した。その後、全身麻酔下にて体重測定と口腔内観察、全顎的エックス線撮影をおこない、現在、本学研究施設の実験動物舎にて飼育環境に慣らす目的で飼育中である。一方、平成12年12月より、本学研究施設である実験動物舎の改修工事がおこなわれ、動物舎内部の動物手術室も使用できないため、動物実験は、平成13年春季におこなう予定である。本研究における主要な設備備品としての顕微鏡用デジタルスチルカメラNikon社製D1は、当教室管理の光学顕微鏡もしくは、実体顕微鏡に装着後、キャリブレーションを終了している。実際には動物実験の術中および樹脂包埋後に、連続水平断切片での根管イスムスの内部有機質の状態を観察、記録できるよう随時、稼働できる状態にある。今後の予定として、実験動物舎の改修工事期間中に、本研究にて使用するCO_2レーザー(パナラスC10)の照射用チップの選定、調整と操作の熟達をおこなう予定である。
気候変動下における国産主要樹種の肥大成長および材質の変動予測

将来予想される気候変動下での国産主要4樹種の肥大成長量や密度変化の予測を目的とし,年輪年代学的手法による気候応答解析を行った。スギ,ヒノキ,カラマツ,ブナのクロノロジーネットワークを構築し,気候データとの相関解析を行った。スギとヒノキについては,ほとんどの生育地において冬春の気温が年輪幅変動に対して促進的に影響していた。ブナにおいては,比較的寒冷な生育地では,夏季の気温が年輪幅に促進的に影響しており,一方温暖な生育地では気温が制限要因となっていないことが示唆された。カラマツについては,生育地によって年輪幅や密度と相関を示す気候要素が大きく異なっていた。将来予想される気候変動下での国産主要4樹種(スギ,ヒノキ,カラマツ,ブナ)の肥大成長量や密度変化の定量的予測を目的とし,年輪年代学的手法による気候応答解析を行った。H24年度においては,(1)年輪クロノロジーネットワークの構築および(2)遺伝的系統間差を明らかにするための産地試験林におけるクロノロジー構築を重点的に実施した。(1)スギ,ヒノキ,カラマツの年輪試料採取を国内19地点において実施し,各地点につき20固体以上より試料を採取した。これら試料は現在試料の調製および測定中である。3地点については既にクロノロジーを作成し,気候応答解析を行った。紀伊半島におけるスギ,ヒノキについては冬季の気温が年輪幅に促進的に,梅雨入り前の日照時間が密度に促進的に影響していることを明らかにした。また,既往の試料やクロノロジーについて密度計測およびデータベース化を進め,約20クロノロジーについてカタログを作成した。(2)長野県小諸市・岩手県雫石村・北海道江別市に植栽されたカラマツクローン植栽試験地より成長錐コアを採取した。共通の20クローンについての分散成分解析の結果、年輪幅では交互作用分散の割合がクローン分散に対して大きく、材密度では逆にクローン分散の割合が大きい傾向が認められた。盛岡で採取したブナクローンでは,春季の気温との相関についてクローン間,産地間で違いがあり,晩霜害への反応に遺伝的差違が生じる可能性が示唆された。将来予想される気候変動下での国産主要4樹種の肥大成長量や密度変化の定量的予測を目的とし,年輪年代学的手法による気候応答解析を行った。H25年度においては,(1)前年に引き続いて地点を代表する時系列であるクロノロジーを作成した。最終的に,既往の物を含めてスギ16地点,ヒノキ11地点,カラマツ8地点,ブナ13地点にわたるクロノロジーネットワークを構築し,クロノロジーカタログデータベースに公表した。スギとヒノキについては,ほとんどの生育地において冬春の気温が年輪幅変動に対して促進的に影響していることが明らかになった。スギにおいては,早材幅変動が当該期間の気温の影響を受けており,一方,晩材幅変動に影響する気候要素は生育地によって大きく異なっていた。ヒノキにおいては,最も温暖な生育地では冬季の気温との相関が認められなかった。さらに,奥多摩において,気候応答の経年変化を移動相関法を用いて検討した。その結果,樹木年輪と気候との関係は,緩やかに経年変動していること,高い相関係数が認められる月平均気温の月が移行している場合があり,樹木年輪と気候との関係の経年変動には,時期(季節)的な変動も含まれている可能性が示唆された。(2)気候応答の遺伝的変異を明らかにするため,スギ・ヒノキ・カラマツを対象に、複数のクローン・家系を対象に気候応答解析を行った。複数のクローン・家系が同一の応答を示す気候要素・時期が存在する一方で、特定のクローン・家系が特有の反応を示す気候要素・時期が存在した。気候変動への応答は同一種内に遺伝的変異が存在する可能性が示唆された。(1)4樹種について,23年度採取試料の測定および新規年輪試料採取を推進し,新たに20地点(スギ10,ヒノキ5,カラマツ2,ブナ3)において,地点の年輪幅および密度変動を代表する時系列であるクロノロジーを作成した。また,10地点において採取試料の測定中である。

既往および本研究において構築したクロノロジーについてデータベース化を進め,Webにおいて公開を行った。異なる生育地におけるヒノキを対象に気候応答解析を行ったところ,冬春の気温が年輪幅に促進的に影響していたが,寒冷地から温暖地にかけて,4月2月と影響を及ぼす月が順次替わり,最も温暖な生育地では冬季の気温との相関が認められなかった。この結果は肥大成長を制限する気温に一定のしきい値が存在する可能性を示唆しており,今後多地点で作成したクロノロジーを対象に検証を行う。(2)遺伝的系統間差の検討では3生育地(長野県小諸市・岩手県雫石村・北海道江別市)に植栽されたカラマツクローンおよび2生育地(埼玉県秩父市・北海道江別市)に植栽されたブナ実生を対象に解析を行い,気候応答に遺伝的差違が生じている可能性が示唆された。本研究推進に当たり最も重要なクロノロジーの構築について,目標20系列に対し19系列の試料を採取した。既採取試料の整理についてもデータベース化を実施しているところである。さらに,カラマツ,ブナの遺伝的変異研究については,目標とした試料採取の次段階の解析まで到達している。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究推進に当たり最も重要なクロノロジーの構築について,H24年度には20系列を新たに作成し,さらに10系列の試料採取を完了した。特に,データ密度の低い近畿中国地方を重点的に採取を実施し,クロノロジー構築を進めることができた。データベースについても,WEB上での公開を行い,現在,順次登録クロノロジー数を増やしている段階にある。多地点のクロノロジーに基づく樹種ごとの気候応答特性の把握に有効なデータ集積に見通しが付いてきている。遺伝的差違の検討については,カラマツ,ブナともに解析,結果のとりまとめ,発表まで到達した。H24年度以降も計画に従って,(1)国内各地における主要4樹種のクロノロジーの構築を推進する。この際,データ密度の低い近畿中国地方を重点的に採取を行う。軟X線デンシトメトリにおける年輪幅および密度測定が最も時間を要するボトルネックとなっているため,信州大学において測定補助の人員を雇用することで測定の効率化を図る。(2)遺伝的系統間差の解析に当たっては,計画どおり解析を進める。H25年度は,計画に従って,(1)国内各地における主要4樹種のクロノロジーの構築を推進する。この際,天然分布北限付近やそれを越える生育地におけるクロノロジーを構築し,近年の温暖化傾向の中での気候応答変化を解析する。データベースの整備および軟X線デンシトメトリにおける年輪幅および密度測定のため,信州大学において測定補助の人員の雇用を継続する。(2)集積したクロノロジーを基に,各樹種の気候応答解析を進め,各樹種の成長を制限している気候要素の特定を進める。それにより,気候変化に伴う肥大成長変化予測を行う。
B組胞増殖性疾患におけるILー6の発現とB細胞分化機構の解析

良性のB細胞増殖性疾患のCastleman′s diseaseでは、B細胞の増加、形質細胞の増加、そしてポリクロ-ナル高γグロブリン血症が認められる。本事実は、我々が明らかにした本疾患にILー6の持続産生が深く関与することで理解できる。しかし、リンパ節腫大が極めてゆっくりと生じること、細胞分裂像が観察されないことは、本疾患においてはB細胞の増殖が亢進するのではないことを示唆している。事実本疾患のリンパ節細胞をin vitro培養したところ、静止B細胞の長期生存が観察された。ところで、bclー2ーIgH合成遺伝子を導入したtransgenic mouseではCastleman′s diseaseと同様の病態を示すと同時に、脾細胞の長期生存が認められた。このため、本疾患リンパ節細胞のbclー2遺伝子のIgH遺伝子座への転座の有無を検討した。5例の患者リンパ節のDNAを用い、bclー2 cDNAをプロ-ブとしてSowthem hybridizationを行ったとこわ、すべてgerm line patternであった。次にPCR法を用いてbclー2遺伝子の転座の有無を検索した。即ち、bclー2 exon2のmajor break point(MBR)に持異的な配列20merを5'側primeとして、IgH鎖J領域共通配列20merを3'側primerとして用い、PCR法で増幅を行ったところ、患者4例中1例に増幅されたフラグメントが検出でき、このフラグメントがbclー2 cDNA,J_H cDNAとhybridizeすることを確認した。このことからリンパ節細胞のごく一部に、bclー2遺伝子のIgH遺伝子座への転座が生じていることが示された。今回はMBR部での転座であるが、bclー2の他の部位でのあるいはJ領域以外への転座も可能性として残されている。以上の結果より、本疾患リンパ節細胞の長期生存にbclー2遺伝子発現が関与していることが示唆された。今後はbclー2遺伝子発現をmRNAを用いたPCR法で確認すると同時にbclー2蛋白発現を抗bclー2抗体を用いた免疫組織化学法で確認する。また、濾胞性リンフォ-マでbclー2遺伝子の転座が多く観察されていることから、本疾患の悪性化機構を解析する。
新規二酸化炭素活性化法の開発

前年度までに、1,3-ジメチル-1,3-エチレン-2-エチルグアニジンが1気圧の二酸化炭素雰囲気下で二酸化炭素付加体を形成すること、さらにこれに対しトリイソプロピルシリルトリフラートを作用させると二酸化炭素付加体の酸素上での反応が進行し,シリルカルバマート誘導体((i-Pr)_3SiOOCNR_3^<+.->O Tf)が生成することを見いだした。このシリルカルバマート誘導体のカルボニル炭素は高い求電子性を有しているものと考えられる。そこで今年度は、このシリルカルバマート誘導体に対し種々の求電子剤を作用させることで、二酸化炭素の有機化合物への変換反応の開発を試みた。まず、求核剤としてシリルエノールエーテルや電子豊富複素環などを用いた場合、目的のカルボニル炭素上への求核付加反応は全く進行しなかったものの、有機金属剤としてフェニルリチウムを用いた場合、シリルカルバマートのカルボニル炭素への求核付加が進行した後、もう一分子の有機金属剤が反応したと考えられるベンゾフェノンが良好な収率で得られることがわかった。一方、有機金属剤としてフェニルマグネシウムブロミドを用いたところ、求核付加が一回進行した後、シリルエステル部位が加水分解を受けて生成すると考えられる安息香酸が良好な収率で得られることがわかった。これらの結果は、グアニジン誘導体が良好な二酸化炭素捕捉剤として機能し、さらにそれを利用して二酸化炭素の有機化合物への変換反応が実現できることを示しており、大変興味深い。二酸化炭素はDBU(ジアザビシクロウンデセン)などのアミジン類と容易に付加体(R_3N^+COO^-)を形成することが知られている。これに適当な求電子剤(EX)を作用させた時,アミン-二酸化炭素付加体の酸素原子上での求電子付加反応が進行するならば,アルコキシカルボニルアンモニウム塩(R_3N^+COOE・X^-)が生成する。このようにして生じたアルコキシカルボニルアンモニウム塩のカルボニル炭素は高い求電子性を有しているものと考えられる。すなわち,適当なアミンと求電子剤を組み合わせることによって二酸化炭素を求電子的に活性化できるのではないかと考えた。まず,二酸化炭素との付加体を容易に形成すると考えられるアミン類として,DBUなどのアミジン類よりも塩基性が高いグアニジン類に着目した。立体的要因と電子的要因を考慮し,環状構造を有しかつ窒素上にアルキル基の置換した1,3-ジメチル-1,3-エチレン-2-エチルグアニジンを合成した。これの^1H NMRスペクトルを1気圧の二酸化炭素雰囲気下重ジクロロメタン中で測定したところ,アルゴン雰囲気下でのスペクトルとはケミカルシフトが若干異なっており,二酸化炭素付加体の形成が示唆された。そこで次に,これに対し種々の求電子剤を作用させたところ,メチルトリフラートなど嵩の小さい求電子剤を作用させるとグアニジンの窒素上での反応が進行してグアニジウム塩が生成するのに対し,トリイソプロピルシリルトリフラートのようなかさ高い求電子剤を作用させると二酸化炭素付加体の酸素上での反応が進行し,シリルカルバメート誘導体((i-Pr)_3SiOOCNR_3^+・^-OTf)が生成することがわかった。現在,このようにして得られたシリルカルバメート誘導体に対し種々の求核剤を作用させ,カルボニル炭素上への求核付加反応が進行しないか検討している段階である。(779文字)前年度までに、1,3-ジメチル-1,3-エチレン-2-エチルグアニジンが1気圧の二酸化炭素雰囲気下で二酸化炭素付加体を形成すること、さらにこれに対しトリイソプロピルシリルトリフラートを作用させると二酸化炭素付加体の酸素上での反応が進行し,シリルカルバマート誘導体((i-Pr)_3SiOOCNR_3^<+.->O Tf)が生成することを見いだした。
音楽配信にかかるレコード保護の総合的研究

本研究では、音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度と運用状況を調査・分析した上で、現行制度の改善や新たな提案を行うための総合的研究を行うことを目的とする。具体的には、音楽配信にかかるレコード保護について、(1)諸外国の法制度の状況の調査・分析、(2)諸外国および日本におけるヒアリングを含めた実態調査、(3)デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行った。本研究の具体的な内容は3つの内容から構成されている。まず、(1)音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度の状況について、文献調査を中心に詳しく調査・整理する。次に、(2)諸外国における音楽配信ビジネスの動向について現地調査を中心に詳しく調査・整理する。最後に(3)諸外国とわが国の法制度を比較検討し、音楽配信にかかるレコード保護に関する法制度のあり方として、最適なモデルを提案し、課題解決に向けた立法論・解釈論を展開する。初年度である平成27年度は、音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度の状況について詳しく調査・整理し、その成果を公表することとした。そのために以下の計画・方法により研究を実施した。(a)資料収集・分析:海外の法制度に関する資料収集を行い、音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度の現状を整理して、その中で顕在化した問題、とりわけ音楽配信における実演家への報酬が衡平ではないことを指摘し、次年度以降の研究調査の方向性をより明確にした。(b)海外調査:最新の外国の情報を収集するために海外調査を行った。米国とドイツについては資料に基づいてこれを行い、英国については現地で資料収集を行った。(c)中間報告:論文の公表をシンポジウム等での報告を通して、政策立案や学究活動の議論の糧になるように努めた。具体的には音楽家ユニオン主催の国際シンポジウムで基調講演を行うとともに、大学紀要に論点をまとめて、現在の私見を交えた論文を公表した。デジタル・ネットワーク社会の到来によって、音楽産業はビジネスの中心をCDから音楽配信にシフトしているが、音楽配信(特にストリーミング配信)にかかるレコード保護に関して、諸外国は1許諾権付与、2報酬請求権付与、3強制許諾制度、4集中処理機構を通じた権利処理といった異なる法制度やスキームを採用しており、このことが音楽配信ビジネスの成否に大きな影響を及ぼしている。本研究では、音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度と運用状況を調査・分析した上で、現行制度の改善や新たな提案を行うための総合的研究を行うことを目的としている。具体的には、音楽配信にかかるレコード保護について、(1)諸外国の法制度の状況の調査・分析、(2)諸外国および日本におけるヒアリングを含めた実態調査、(3)デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行うことを掲げた。平成27年度は、主として(1)および(2)の論点を整理することを目標とした。自己評価としては、国際シンポジウムでの基調講演や論文の公表、海外調査によって、おおむね順調に進展していると思われる。最後に、(3)諸外国とわが国の法制度を比較検討し、音楽配信にかかるレコード保護に関する法制度のあり方として、最適なモデルを提案し、課題解決に向けた立法論・解釈論を展開する。第2年度である平成28年度は、諸外国における音楽配信ビジネスの動向について現地調査を中心に詳しく調査・整理し、その成果を公表することとした。(a)資料収集・分析:海外の音楽配信ビジネスの動向に関する資料収集を行い、音楽配信ビジネスの現状を整理して、その中で顕在化した問題、特にアメリカで音楽配信ビジネスが急速に発展している点を指摘し、次年度の研究調査の方向性をより明確にした。(b)海外調査:研究分担者がイギリスで資料収集を行い、その結果を分析・考察した。(c)中間報告:論文の公表を公開講座等での報告を通して、政策立案や学究活動の議論の糧になるように努めた。具体的には5月14日(土)と21日(土)に東洋大学で公開講座「音楽ビジネスの現状と課題」、11月19日(土)と26日(土)に東洋大学で公開講座「音楽著作権ビジネスの基礎知識」を開催した。さらに音楽著作権ビジネスにおける問題点を大学紀要に論点をまとめて、現在の私見を交えた論文を公表した。近年のデジタル化・ネットワーク化の発展は、大量かつ多様な映像や音楽等のコンテンツの流通を可能としたが、同時にこれらのデジタル・コンテンツの利用をどのように円滑化すべきかという問題が提起されている。とりわけ、権利者が多く効率的な権利処理が困難と言われている実演と、多くのコンテンツに二次利用されるレコードについて、早急な解決策が求められている。この問題に対するアプローチとしては、1裁定制度の導入、2管理事業者を通じた権利の集中処理、3許諾権の報酬請求権化が考えられるが、各アプローチにはそれぞれメリットとデメリットがある。

具体的には、音楽配信にかかるレコード保護について、(1)諸外国の法制度の状況の調査・分析、(2)諸外国および日本におけるヒアリングを含めた実態調査、(3)デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行うことを掲げた。平成28年度は、主として(2)の論点を整理することを目標とした。自己評価としては、公開講座での講演や論文の公表、海外調査によって、おおむね順調に進展していると思われる。本研究の具体的な内容は3つの内容から構成されている。まず、(1)音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度の状況について、文献調査を中心に詳しく調査・整理する。次に、(2)諸外国における音楽配信ビジネスの動向について現地調査を中心に詳しく調査・整理する。最後に、(3)諸外国とわが国の法制度を比較検討し、音楽配信にかかるレコード保護に関する法制度のあり方として、最適なモデルを提案し、課題解決に向けた立法論・解釈論を展開する。最終年度である平成29年度は、日欧米における音楽配信に関するレコード保護の法制度を比較分析し、デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行うこととした。そのために以下の計画・方法により研究を実施した。(a)資料収集・分析:海外の音楽配信ビジネスの動向に関する資料収集を行い、音楽配信ビジネスの現状を整理して、日欧米の法制度の比較分析を詳細に行った。(b)海外調査:最新の外国の情報を収集するために海外調査を行った。特に米国については現地で資料収集を行った。また、ニューヨークにおいて音楽ビジネスを専門とする弁護士にインタビューを実施した。(c)最終報告:最終のまとめとして、関連する最終報告書を論文の形式でまとめて、大学の紀要に発表した。また、2017年5月13日(土)の著作権法学会研究大会のシンポジウム「音楽配信ビジネスと著作権制度」において、デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行った。本研究では、音楽配信にかかるレコード保護に関する諸外国の法制度と運用状況を調査・分析した上で、現行制度の改善や新たな提案を行うための総合的研究を行うことを目的とする。具体的には、音楽配信にかかるレコード保護について、(1)諸外国の法制度の状況の調査・分析、(2)諸外国および日本におけるヒアリングを含めた実態調査、(3)デジタル時代に適合した課題解決に向けた法制度の提言を行った。平成28年度は、初年度の文献資料の分析や海外調査により収集した研究成果を踏まえて、(2)諸外国および日本におけるヒアリングを含めたさらなる実態調査と(3)デジタル時代に適合した課題解決に向けた立法論・解釈論を展開することが主たる作業となる。以下の計画・分析により、研究を実施する予定である。(a)資料収集・分析:初年度に収集した資料の分析を継続して行うとともに、さらに追加的な資料収集を行い、それらの分析を進める。その際、引き続き海外の研究協力者から支援を仰ぐ予定である。(b)海外調査:初年度の研究調査の研究協力者との間で論点に関する意見交換を引き続き行うとともに、海外出張を行い、現地の研究者・実務家から最新の情報収集を行い、かつ、論点に関する議論を行う予定である。
浮遊ナノ粒子の粒子径・化学組成同時計測技術の開発

気相中に浮遊する有機ナノ粒子に対して、粒子径ごとの化学組成をオンラインで計測できる技術を開発することに成功した。開発したシステムは、気相浮遊ナノ粒子を粒径ごとに選別するDMA(Differential Mobility Analyzer:微分型電気移動度測定装置)と、選別された有機ナノ粒子の化学組成を計測するためのGC-MS(ガスクロマトグラフィー質量分析計)から構成されている。計測できる下限粒子濃度がおよそ6x10^4個/ccで低濃度の粒子の化学組成を定量的に計測できることがわかった。また、約1Hzの高速な時間応答性を持った計測が可能であることもわかった。自動車の排ガス中に含まれる揮発性有機ナノ粒子の化学組成を、十分に高感度で、かつ高速な時間応答性を持って計測できる技術を開発することに成功した。本研究では、50ナノメートル以下の気相中浮遊ナノ粒子に対して、既存技術では不可能であった粒径分布と粒子構成化学物質組成の迅速なその場観測を可能にする新規技術として、DMA (Differential MobilityAnalyzer :微分型電気移動度測定装置)をもとに、オンラインで浮遊ナノ粒子の粒径ごとの化学組成を計測できる技術を新たに開発することを目的とする。この研究では、「気相ナノ粒子の高効率帯電化技術の開発」、「高透過率DMAの開発」、「オンラインで気相ナ粒子の粒径ごとの組成を計測できる技術の開発」の3つの課題が重要であり、それらを中心に開発を行う。本研究では、50ナノメートル以下の気相中浮遊ナノ粒子に対して、既存技術では不可能であった粒径分布と粒子構成化学物質組成の迅速なその場観測を可能にする新規技術として、DMA(Differential Mobility Analyzer:微分型電気移動度測定装置)をもとに、オンラインで浮遊ナノ粒子の粒径ごとの化学組成を計測できる技術を新たに開発することを目的とする。この研究では、「気相ナノ粒子の高効率帯電化技術の開発」、「高透過率DMAの開発」、「オンラインで気相ナノ粒子の粒径ごとの組成を計測できる技術の開発」の3つの課題が重要であり、それらを中心に開発を行う。研究の初年度である平成18年度は、浮遊ナノ粒子をより高感度に計測するために、DMAにて分級されるナノ粒子をより高効率で帯電させる技術を開発した。そこで、一般的に用いられる帯電効率数%以下の平衡帯電より帯電効率が高い方法として、コロナ放電を利用した単極荷電装置を試作した。単極荷電装置は、一般的な平衡帯電装置とは異なり、正あるいは負、一方のみのイオンを発生させそれを粒子帯電に利用する。それにより、平衡帯電のような両イオンの再結合がないので、帯電効率が高い。試作した単極荷電装置は、コロナ放電を用いて選択的に単極イオンを発生させ、粒子をイオンと衝突させて帯電させる構造を持つ。開発した荷電装置を用いて、気相に発生させたNaCl粒子をモデル粒子として、その粒子を荷電させてみた。その結果、一般的に用いられる帯電効率数%以下の平衡帯電と比較して、数倍高い帯電効率を実現できた。また、その帯電効率は、コロナ放電電圧や、放電距離に強く依存し、それらの操作、構造条件を最適化することができた。この研究では、「気相ナノ・粒子の高効率帯電化技術の開発」、「高透過率DMAの開発」、「オンラインで気相ナノ粒子の粒径ごとの組成を計測できる技術の開発」の3つの課題が重要であり、それらを中心に開発を行う。研究の2年目である平成19年度は、高透過率DMAの開発を日指して、透過率向上のための最適な構造と操作条件の探索を実験的に行った。DMAにおける分級スリットのスリット幅を変えて透過率を調べた結果、スリット幅に依存せず透過率はほぼ一定であることがわかった。また、DMA透過率は、DMA内に流すシースガス流量にも依存しないことがわかった。DMA透過率がスリット幅に依存しないことから、スリット幅を広くすると粒径分級の分解能が低下するので、スリット幅を狭くすることが高分解能を維持しながら高い透過率を達成できる条件になることがわかった。および、粒子粒径が小さくなるほど、DMA透過率が低下することがわかったので、粒子損失を抑えるためのDMA構造の最適化を来年度も引き続き行う。

本研究では、50ナノメートル以下の気相中浮遊ナノ粒子に対して、既存技術では不可能であった粒径分布と粒子構成化学物質組成の迅速なその場観測を可能にする新規技術として、DMA (Differential Mobility Analyzer:微分型電気移動度測定装置)をもとに、オンラインで浮遊ナノ粒子の粒径ごとの化学組成を計測できる技術を新たに開発することを目的とする。この研究では、「気相ナノ粒子の高効率帯電化技術の開発」、「高透過率DMAの開発」、「オンラインで気相ナノ粒子の粒径ごとの組成を計測できる技術の開発」の3つの課題が重要であり、それらを中心に開発を行う。研究の3年目である平成20年度は、オンラインで気相ナノ粒子の粒径ごとの組成を計測できる技術の開発を目指して、高透過率粒子選別装置の下流に装備させて、DMAにて粒径選別された排出ナノ粒子を加熱蒸発後に、その化学組成を分析する装置を開発した。DMAでは、粒径を測定すると同時に、粒径選別を行うことが可能であり、この機能を利用すれば、粒子を粒径ごとに計測することが容易にできる。粒径選別された粒子を加熱することにより、粒子を構成する揮発性有機物の化学成分分析をGCMS(ガスクロマトグラフィー質量分析計)により行った。これにより、粒径ごとの化学組成を調べることが可能になった。本研究では、50ナノメートル以下の気相中浮遊ナノ粒子に対して、既存技術では不可能であった粒径分布と粒子構成化学物質組成の迅速なその場観測を可能にする新規技術として、DMA(Differential Mobility Analyzer:微分型電気移動度測定装置)をもとに、オンラインで浮遊ナノ粒子の粒径ごとの化学組成を計測できる技術を新たに開発することを目的とする。研究の4年目である平成21年度は、オンラインで気相ナノ粒子の粒径ごとの組成をその場で計測できる技術の完成を目指して、昨年度までに開発した「高効率粒子帯電装置」、「高透過率DMA粒子選別装置」および「粒子の化学組成分析装置」を直列に接続し、技術の性能評価として定量性と時間応答性を調べた。まず、化学組成分析装置で得られた質量スペクトルのピーク強度が、装置に導入された粒子濃度に比例することを確認した。また、ピーク強度と粒子濃度の定量性カーブより、計測できる下限粒子濃度がおよそ6×10^4個/ccであることがわかった。これらの結果より、開発した技術を用いて低濃度の粒子の化学組成を定量的に計測できることがわかった。次に、「粒子の化学組成分析装置」として有機物粒子を気化した後、その蒸気を直接質量分析計に導入する装置を利用することにより、約1Hzの高速な時間応答性を持った計測が可能となった。以上の結果より、自動車の排ガス中に含まれる揮発性有機ナノ粒子の化学組成を、十分に高感度で十分に高速な時間応答性を持って計測できる技術を開発することに成功した。
アクチナイド化合物の物性

昭和63年度より発足予定の重点領域研究「アクチナイド化合物の物質」の研究方針を早急に立てるための,研究会の開催及び各所に会議を含む準備研究を開始するために交付された,本科学研究補助金の趣旨に沿って以下のことが行われた.1)総括班会議が前后二回持たれ,全体の方針持に新物質開〓は金研をセンターとする重点方針にすること,及びこの物質作製には物理,化学,原子炉材料沿全蕘の諸分野の研究者の協力研究という点で吾が国ではいまだ例を見ない試みであること,そのためのモラルともいうべき憲章作りの重要性が議論された.又測定勲では世界的に実績がある,ドハース効果によるフェルミ面の測定班を重点的に援助し,測定面で重要でありながら国内にない逆光電子分光測定を〓重点的に援助することを決定した.一方重点領域発足を前に国内研究者による先行的研究の検討,理論面での取組みの方針,外電子系との関連,高温超伝導体との関連についての研究会を11月7日8日と仙台で開いた.たまたまf電子系関係分野のソビエト研究者との日ソセミナーが予定されていたので,この研究者を含めて研究会を行った.そこでは国内40,ソ連12の研究発表が行われ大きな成果を挙げた.総括班の方針に沿って物質作製班の会議が二回もたれ,ここでは純良化合物單結化を得るための素材金属の純良化の具体的計画が練られ,金研センターとして実行されることとなった.一方世界にさきがける物性基礎論的に重要な新物質の開発をいかにおしすすめるか,そのためのデーターベースの作製を分担作業で行うことにした.ドハース効果によるフェルミ面測定班の会合も二回もたれ,輸入に頼っていた希淫冷凍機を東北大科研工場で作製し,国内における開連技術を確固とすること,予定技術面で世界のトップを抜き去る具体的計画が立てられた.逆光電子分光測定面でも独自なアクデアのもとずく装置作製の方策が検討された.昭和63年度より発足予定の重点領域研究「アクチナイド化合物の物質」の研究方針を早急に立てるための,研究会の開催及び各所に会議を含む準備研究を開始するために交付された,本科学研究補助金の趣旨に沿って以下のことが行われた.1)総括班会議が前后二回持たれ,全体の方針持に新物質開〓は金研をセンターとする重点方針にすること,及びこの物質作製には物理,化学,原子炉材料沿全蕘の諸分野の研究者の協力研究という点で吾が国ではいまだ例を見ない試みであること,そのためのモラルともいうべき憲章作りの重要性が議論された.又測定勲では世界的に実績がある,ドハース効果によるフェルミ面の測定班を重点的に援助し,測定面で重要でありながら国内にない逆光電子分光測定を〓重点的に援助することを決定した.一方重点領域発足を前に国内研究者による先行的研究の検討,理論面での取組みの方針,外電子系との関連,高温超伝導体との関連についての研究会を11月7日8日と仙台で開いた.たまたまf電子系関係分野のソビエト研究者との日ソセミナーが予定されていたので,この研究者を含めて研究会を行った.そこでは国内40,ソ連12の研究発表が行われ大きな成果を挙げた.総括班の方針に沿って物質作製班の会議が二回もたれ,ここでは純良化合物單結化を得るための素材金属の純良化の具体的計画が練られ,金研センターとして実行されることとなった.一方世界にさきがける物性基礎論的に重要な新物質の開発をいかにおしすすめるか,そのためのデーターベースの作製を分担作業で行うことにした.ドハース効果によるフェルミ面測定班の会合も二回もたれ,輸入に頼っていた希淫冷凍機を東北大科研工場で作製し,国内における開連技術を確固とすること,予定技術面で世界のトップを抜き去る具体的計画が立てられた.逆光電子分光測定面でも独自なアクデアのもとずく装置作製の方策が検討された.
アポトーシス誘導活性環状ペプチド、クロプトシンの全合成研究

クロプトシンはヒドロピロロインドールカルボン酸、D-バリン、ピペラジン酸、O-メチル-L-セリン、D-スレオニンからなる環状ヘキサペプチドの二量体であり、主に脾臓、腺の癌細胞に対し極めて強力なアポトーシス誘導活性を示す。また、この化合物について、メチシリン耐性グラム陽性菌に対する強力な抗菌作用も見出されている。このように、クロプトシンは医薬開発リードとして非常に注目を集めている化合物であり、その全合成をとおして、誘導体合成に有用な方法論を確立することは非常に意義深い。昨年に引き続き、畑山と石原はヒドロピロロインドールカルボン酸コア部とペンタペプチド部の合成をそれぞれ検討した。畑山は、昨年確立した方法に従い、2-アミノアセトフェノン誘導体をジアゾ化後、アジ化ナトリウムを作用させ2-アジドアセトフェノン誘導体を合成し、そのトリフラート化に続くアラニン有機亜鉛化合物とのカップリングを検討した。しかし、トリフラート化に向けてのエノラート形成時に、脱窒素を伴った複素環形成が瞬時に起こり目的を達成することはできなかった。現在、生成物の構造決定を行っている。こうぞうがめいかくに。また、別ルートとして薗頭カップリングに基づく芳香族置換反応も検討した。その結果、THF-MeCN混合溶媒中Pd(PPh_3)_2Cl_2/CUI/Et_3N/Bu_4NIの反応系でほぼ定量的にプロパルギルアルコールを導入できることを見いだした。現在、プロパルギルアルコール部の還元的ヨウ素化に続くアラニン有機亜鉛化合物とのカップリングを検討中である。一方、分担者の石原はD-スレオニン、O-メチル-L-セリン、R-ピペラジン酸、およびD-バリンとS-ピペラジン酸から各種構成アミノ酸の合成を進めている。そこで、クロプトシンの全合成に向けて、畑山と石原はヒドロピロロインドールカルボン酸コア部とペンタペプチド部の合成をそれぞれ検討した。畑山は、まず、2,4-ジヒドロキシアセトフェノンのメシラートおよびトリフラートの芳香族置換反応によるアジド化を試みたが、目的化合物は得られなかった。しかし、2-アミノアセトフェノン誘導体をジアゾ化後、アジ化ナトリウムを作用させると速やかにアジド置換が進行し、2-アジドアセトフェノン誘導体が定量的に得られことを見いだした。現在、計画に従い、トリフラート化に続くアラニン有機亜鉛化合物とのカップリングを検討中である。
テンセグリティ構造体にはたらく細胞骨格メカノネットワークの力学的最適化原理の解明

細胞骨格が細胞内で形成する力学的な枠組みを「細胞骨格メカノネットワークシステム」として捉え、このネットワーク上で力がどのように受容・伝播・応答し、生化学反応の制御機構を通じて細胞機能を創発させるかという点に着目した。細胞骨格間や膜と細胞骨格間の力を測る非破壊的なフォースセンシング技術の開発により、植物細胞内で働く力バランスを定量し、微小針マニピュレーション技術によって外部から力学的負荷を与え、また、植物ホルモン等の添加によって化学的刺激を与え、細胞骨格ネットワークの力応答を可視化することで、植物細胞のメカノネットワーク内にある力伝達システムを解明する。
繰返し転圧を受ける耕盤圃場の土壌固結防止に関する研究

代表者および分担者の所属機関に現有している車輪性能試験装置と土の変位オンライン計測システムにより剛性車輪走行に伴う地盤の繰返し転圧現象を計測,解析するとともに,オンライン計測した変位から算出されるひずみ増分データを拡張下負荷面モデルに基づく土の弾塑性構成式に代入して地盤内応力を算定し得る応力算定プログラムの開発により地盤内応力の予測を可能にした.さらに,拡張下負荷面モデルに基づく有限変形・弾塑性有限要素解析プログラムを開発して,繰返し負荷を受ける地盤の変形挙動の予測特性について評価を行った.本研究で得られた知見は以下の通りである.(1)車輪走行に伴い土粒子は楕円状の変位軌跡を描く.また,その変位軌跡はすべり率が大きくなるほど車輪後方へ変移する.(2)変位軌跡の大きさは走行回数とともに指数関数的に減少する.その減少割合はすべり率が大きいほど顕著である.(3)地盤の圧縮量はすべり率に関係なく表層付近が最も大きく深度約60mmまで線形的に減少し,その後,急減する.また,走行回数に対して圧縮増分量は指数関数的に減少する.(4)すべり率が大きい場合には,せん断ひずみの振幅量が大きくなり,地盤が著しく圧縮される.つまり,地盤の圧縮特性には,せん断変形に伴うダイレイタンシーが著しく影響する.(5)剛性車輪を砂地盤上で複数回走行させる場合には,510%付近のすべり率が土壌の踏圧が少なく高いけん引効率を発揮し得る.(6)開発した応力算定プログラムにより予測した車輪の接近,通過時の地盤内応力の変化特性は,実測値と定性的に一致する.(7)拡張下負荷面モデルによれば正規降伏面と下負荷面の相似中心が塑性負荷とともに移動して険荷時にも塑性変形を生じ得るので,平板の荷重-沈下曲線はヒステリシスループを呈しつつシェイクダウンする.また,本現象は定性的に実測値と一致する.代表者および分担者の所属機関に現有している車輪性能試験装置と土の変位オンライン計測システムにより剛性車輪走行に伴う地盤の繰返し転圧現象を計測,解析するとともに,オンライン計測した変位から算出されるひずみ増分データを拡張下負荷面モデルに基づく土の弾塑性構成式に代入して地盤内応力を算定し得る応力算定プログラムの開発により地盤内応力の予測を可能にした.さらに,拡張下負荷面モデルに基づく有限変形・弾塑性有限要素解析プログラムを開発して,繰返し負荷を受ける地盤の変形挙動の予測特性について評価を行った.本研究で得られた知見は以下の通りである.(1)車輪走行に伴い土粒子は楕円状の変位軌跡を描く.また,その変位軌跡はすべり率が大きくなるほど車輪後方へ変移する.(2)変位軌跡の大きさは走行回数とともに指数関数的に減少する.その減少割合はすべり率が大きいほど顕著である.(3)地盤の圧縮量はすべり率に関係なく表層付近が最も大きく深度約60mmまで線形的に減少し,その後,急減する.また,走行回数に対して圧縮増分量は指数関数的に減少する.(4)すべり率が大きい場合には,せん断ひずみの振幅量が大きくなり,地盤が著しく圧縮される.つまり,地盤の圧縮特性には,せん断変形に伴うダイレイタンシーが著しく影響する.(5)剛性車輪を砂地盤上で複数回走行させる場合には,510%付近のすべり率が土壌の踏圧が少なく高いけん引効率を発揮し得る.(6)開発した応力算定プログラムにより予測した車輪の接近,通過時の地盤内応力の変化特性は,実測値と定性的に一致する.(7)拡張下負荷面モデルによれば正規降伏面と下負荷面の相似中心が塑性負荷とともに移動して険荷時にも塑性変形を生じ得るので,平板の荷重-沈下曲線はヒステリシスループを呈しつつシェイクダウンする.また,本現象は定性的に実測値と一致する.土壌槽における車輪走行・転圧実験を行い,以下の知見を得た.1)沈下量:沈下は鉛直方向の変形の一形態であり土壌の固結現象に関しては最も重要な要因である。すべり沈下現象として知られているように沈下量はすべり率によって大きな影響を受ける。同じすべり率では間隙比が大きいほど沈下量が大きいことが定量的に把握された。2)土壌変位:車輪近傍の土壌は車輪の接近,通過に伴って円弧を描くように変位する。また,間隙比が大きいほど変位軌跡が大きくなる傾向があり,土壌が締め固まり易いことがわかった。密詰めの状態では車輪通過後の上向きの変位が顕著で体積が膨張することがうかがえる。これに対してやや緩詰めの状態ではこれが相対的に小さく,車輪走行によって土壌が締まることがわかる。3)ひずみ分布:土壌の変位より,水平および鉛直方向の垂直ひずみ,せん断ひずみ,および,体積ひずみ,さらに,車輪の回転に伴う刻々のひずみを求めることができる。これらのひずみを微小ひずみの定義に基づいて算出した。水平方向の垂直ひずみは,車輪直下では正のひずみ,すなわち,伸びを示し,その両側で圧縮の傾向を示す。鉛直方向の垂直ひずみは車輪直下で圧縮,その両側で伸張の傾向を示す。体積ひずみは,密詰めの状態ではほぼ全域において体積膨張すなわち正のダイレイタンシーが発生している。やや緩詰めの状態では車輪直下において負の体積ひずみ,すなわち,収縮する傾向が見られた。すべり率によってひずみの大きさと正負の境界の範囲は異なる。せん断ひずみはいずれも同様の分布パターンを示すことがわかった。

4)けん引力:すべり率が低いと間隙比の大小はよってけん引力は差が見られた。すなわち密詰めの方がけん引力は大きい。すべり率が高くなるとけん引力の差はみられなくなる。これは,すべり率が大きいほどせん断変形が顕著になり,残留強度状態に近づくためと考えられる。単一方向への繰返し走行に伴う地盤の転圧現象に関するモデル実験を精密車輪走行実験装置を用いて実施し,その結果より以下の知見を得た.車輪の接近,通過に伴い,土粒子は楕円軌跡を描くように変位する.この変位軌跡のパターンはすべり率および深度の違いによらず同様の傾向を示し,その大きさは走行回数の増加に伴って指数関数的に小さくなることが把握された.また,地盤中の圧縮進行領域が走行回数の増加により徐々に表層付近へ遷移することから,複数回走行による地盤の転圧領域は表層付近に集中するのみで,走行回数の下層地盤に与える影響は小さいと判断される.なお,深度とともに,すべり率や走行回数の転圧に与える影響は減少し,転圧に対する支配的要因は車輪の自重であることが示唆された.また,車輪-地盤系の(移動)境界値問題に関する拡張下負荷面モデルを導入した有限変形有限要素解析プログラムの開発を行い,これにより剛性車輪走行下の地盤変形現象の解析を行った.地盤は車輪の接近に伴い車輪前方に変位し盛上がりを生じることが実験的に確認されているが,本解析結果でもこの現象を定性的に解析し得ることを示した.一方,車輪後方部の地盤は圧密され,地盤転圧現象を示すことが示された.しかし,車輪が高すべり率で走行する場合には,車輪-地盤間の接線力が大となり,摩擦条件に抵触する節点が生じる場合があり安定な解を得るに至っていない.今後は摩擦条件を含めた車輪-地盤系の相互作用に関するアルゴリズムや収束計算等の高精度・高効率化を進めて,広範なすべり率における計算に耐え得るよう有限要素解析プログラムを改善する予定である.精密車輪実験装置と土の変位オンライン計測システムを用いて剛性車輪による地盤の繰返し転圧現象を計測,解析するとともに,オンライン計測した土の変位から算出されるひずみ増分データを拡張下負荷面モデルに基づく土の弾塑性構成式に代入して地盤内応力を算定し得る応力算定プログラムの開発により地盤内応力の予測を可能にした.さらに,拡張下負荷面モデルに基づく有限変形・弾塑性有限要素解析プログラムを開発して,繰返し負荷を受ける地盤の変形挙動の予測特性について評価を行った.本研究で得られた知見は以下の通りである.(1)車輪の接近,通過に伴い土粒子は楕円状の変位軌跡を呈する.また,変位軌跡の残留性状はすべり率が大きくなるほど車輪後方へ変移する.(2)変位軌跡の大きさはすべり率によらず走行回数とともに指数関数的にする.その大きさの減少割合はすべり率が大きいほど顕著となる.(3)地盤の圧縮量はすべり率に関係なく表層付近が最も大きく深度約60mmまで線形的に減少する.また,走行回数に対して圧縮増分量は指数関数的に減少する.(4)すべり率が大きい場合には,せん断ひずみの振幅量が大きくなり,地盤が著しく圧縮される.つまり,地盤の圧縮特性には,せん断変形に伴うダイレイタンシーが著しく影響する.(5)剛性車輪を砂地盤上で複数回走行させる場合には,510%付近のすべり率が土壌の踏圧が少なく高いけん引効率を発揮し得る.