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東南アジアにおけるオオバキ属植物とアリの共生系

東南アジア熱帯を中心に多様な種が分布しているオオバキ属には、特定のアリ類と相利共生関係を結んで被食防衛を委ねるアリ植物種が多数知られている。オオバギは共生アリに食物を与え、代わりに共生アリはオオバギを食植者や植物の競争者から防衛する。本研究では、まずオオバギ種間のアリ防衛の強度についての変異を、アリの除去実験やアリの攻撃度の測定により定量的に明らかにした。次に、アリを使わない、物理的・化学的防衛をまとめた非アリ防衛の強度に関する種間変異を生物検定を用いて定量的に測定した。その結果、アリ防衛と非アリ防衛の強度を種間比較すると、両者の強度の間には逆相関の関係があり、アリ防衛と非アリ防衛のバランスに種間変異がみられることがわかった。アリ防衛の強度の種間差は、オオバギが共生アリに与える食物体の量・窒素含量の差にも相関していることが、化学分析の結果よりわかった。アリ防衛と非アリ防衛のバランスは、加齢により変化し、共生アリが定着する前には非アリ防衛に定着した後はアリ防衛に偏ることが生物検定により示された。オオバギと共生するシリアゲアリ間の種の組合せには強い特異性が見られるが、この特異性を創出し維持する機構として、分散する新女王による営巣植物種選択と定着後の相利共生の収支バランスの一致が重要であることが野外調査、操作実験により明らかになった。営巣植物種の選択には、オオバギ表面にある不揮発性の炭化水素が認識物質として新女王に利用されていることが化学物質の分析と生物検定によって示された。アリ種を入れ替えてオオバギと共生アリの種の組合せを人為的に変えると、食物体の量・質の不足によるアリのコロニー成長不良あるいはアリの防衛力の低下によって相利共生系の存続が困難になることが示された。アリ防衛と非アリ防衛のバランスの差に反映される対植食者防衛の種間変異がオオバギを利用する食植者群集の多様性をもたらしていることが、長期にわたるオオバギの人口学的調査によって明らかになってきた。東南アジア熱帯を中心に多様な種が分布しているオオバキMacaranga属には、特定のアリ類と相利共生関係を結んで被食防衛を委ねるアリ植物種が多数知られている。その共生アリは、中空の茎内に営巣しオオバキが生産する食物体を主な栄養としている。共生アリの生存・コロニー成長・繁殖にとってこの食物体は不可欠である。一方アリは、オオバキの食植性昆虫や光合成を阻害するつる植物を排除する。オオバキはアリ防衛のために、光合成産物あるいは根から吸収した養分の一部をアリの報酬に割り当てなければならない。アリ防衛への投資が、物理的防衛・化学的防衛への投資との関係を明らかにするために、アリ防衛の強度と非アリ防衛の強度をマレーシア・サラワクのランビル国立公園に分布するオオバキ数種を対象に、アリ防衛の強度・投資量と非アリ防衛の強度を測定した。生息環境が類似している3種のアリ植物オオバキ、M.winkleri,M.trachyphylla,M.beccariana(各W,T,Bと略)のアリ防衛の強度を明らかにするために、野外において、農薬を用いて共生アリを除去した株と除去しなかった株に対する食植性昆虫による加害度の差を測定した。また、植物への人為的な加害に対して示すアリの攻撃行動を観測した。その結果、アリ防衛はWでもっとも強くBでもっとも弱いことが示された。

植物の地上部の乾重に対するアリコロニー全体の乾燥重量の比は、Wでもっとも高くBでもっとも低くなり、アリ防衛の強度はアリへの報酬への投資量と相関していた。上の3種と非アリ植物オオバキ2種の非アリ防衛の強度を、強い広食性をしめずハスモンヨトウの飼育系統に各種の生葉あるいは葉の乾燥粉末を与えて飼育し、その成長示標を測定することによって推定した。その結果、アリ防衛の強度と非アリ防衛の強度は逆相関の関係にあることが示された。今年度、本研究では、多くの種類が東南アジアに広範に分布するオオバキ属のアリ植物に焦点をあて、そこに見られるアリとアリ植物の相互作用の多様性の実態とその多様性に関連する要因について実証的な研究をすすめた。研究成果は以下の通りである。1)オオバキ属アリ植物とその共生アリ間にみられる組合せの種特異性の維持機構新女王の定着過程が、オオバギ・共生アリ間にみられる組合せの種特異性が維持されるうえで大きな役割を果たしていることを、室内での女王の異種オオバギ選好実験や野外での女王受け入れ期のオオバギ実生サンプリング調査により明らかにした。母巣から分散したアリの新女王は、自らの種と特異的に共生関係を結んでいるオオバギ種の実生をほぼ間違いなく選んでいることが示された。また、新女王が定着する実生を認識する際に、実生の茎表面にある不揮発性の炭化水素を識別物質として用いていることが、実生の茎の抽出物質を用いた生物検定により明らかになった。2)オオバギアリ植物種間の食物体の生産量・成分に関する種間変異オオバギ種間にみられる食物体の生産量・成分の種間変異を、野外におけるサンプリング調査と食物体の化学分析によってあきらかにした。既に明らかになっているオオバギ種間にみられる共生アリの攻撃性およびアリ防衛の効果の強弱と今回得られた食物体の生産量との間には正の相関がみとめられ、共生アリの防衛効果と食物体への投資量が相関していることが示唆された。3)加齢によるオオバギの防衛戦略の変化植物がアリ防衛と非アリ防衛への投資比を可塑的に変化させることができるとするならば、オオバギに共生アリが定着するまでは、アリ防衛の効果がまったくないため、植物は非アリ防衛への投資量を相対的に増大させるはずである。こうした仮説を検証するために、オオバギアリ植物の齢期による非アリ防衛の変化を定量したところ、この仮説を支持する結果が得られた。今年度は、オオバキとアリの種の組合せの違いによる相利共生系の特性の変異を実証的に明らかにすることを試みた。さらに、そうした変異が、系の周辺に派生する生物種間の相互作用系、特にオオバキを利用する食植者群集の特性に与える影響を調べた。1)オオバキ属アリ植物と共生アリ間の組合せの種特異性の維持機構前年度に新女王の定着過程が、オオバキ-共生アリ間にみられる組合せの種特異性が維持されるうえで大きな役割を果たしていることを明らかにしたが、今年度は、定着後にはたらく種特異性の維持機構を実験的に明らかにした。野外で通常見られる種の組合せ以外の共生関係が偶発的に生じたとしても、相利共生系の収支バランスが崩れるためにその維持が困難になり、結果的には特定の組合せの相利共生系しか安定して存続しないという仮説を証明するために、人為的な操作を加えて強制的に種の組合せを変えた共生系をつくりあげ、その後のオオバキ、共生アリ双方の生存状況を追跡した。
ヒトBreg10細胞の同定

本研究は、申請者が米国滞在中にマウスで同定した、免疫抑制サイトカインであるインターロイキン10(IL-10)を産生する事により大腸炎を改善する事ができる、Breg細胞と呼ばれる調節性B細胞を、ヒトにおいて検証するための研究基盤を確立する事を目的とする。この目的のため、健常者、潰瘍性大腸炎患者、及びクローン病患者さんの末梢血を用いて、マウス調節性B細胞の表面マーカーであるCD39やCD93等の分子発現を、フローサイトメーターを用いて検討した。しかし、マウスBreg細胞に類似するB細胞はヒトの末梢血中には検出できなかった。また、マウスBreg細胞は未成熟段階のB細胞と考えられているが、潰瘍性大腸炎患者さんの末梢血中では、むしろより成熟したB細胞(メモリーB細胞)の増加を認めた。一方、B細胞より分化したPreg細胞と呼ばれるIL-10産生CD19+ CD27+ CD38+制御性形質芽細胞がヒトにおいて昨年同定されているが、未治療の潰瘍性大腸炎患者さんの末梢血中に、この制御性形質芽細胞が健常人に比較して約5倍増加している事を認めた。よって、ヒト潰瘍性大腸炎患者さんの末梢血中では、マウス型の調節性B細胞は、より分化した形質芽細胞に成熟している可能性が考えられ、未成熟段階のBreg細胞は末梢血よりむしろ脾臓等の組織に存在しているのかもしれない。この可能性を検討するため、より委細なPreg細胞特異的分子発現様式を、すでに採取しているRNAを使い解析すると共に、Preg細胞とBreg細胞の存在を脾臓摘患者さんにおいて検討予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。おなかの健康免疫として結果を簡潔に記載
卵巣癌に対するpolysomal RNA vaccine の開発

●今後、HER2 neu特異的抗原ペプチドであるE75を用いてのペプチド刺激群とpolysomal RNA刺激群において、E75ペプチド複合体であるデキストラマーを用いて卵巣癌患者末梢血での特異的CTL誘導能を測定する予定である。・樹状細胞の抗原提示メカニズムにおいてphagocytosisまたはendocytosisが共に重要な経路であることを各インヒビターを用いたブロッキングアッセイにて確認した。その結果、endocytosis経路のblocking assayにおいて、HER2/neuペプチドE75特異的CD8陽性Tリンパ球の誘導効果の抑制を認めた。・Paclitaxelの免疫修飾効果を用いたより強力なpolysomal RNAの開発を目指した。低濃度(1nM)、中濃度(10nM)、高濃度(100nM)paclitaxelを用いて卵巣癌細胞株を12時間処理し、PI Annexin染色で、apoptosic cellの発現をflowcytometryにて測定した。低濃度でのpaclitaxel処理はリンパ球、樹状細胞の活性を落とすことなく、アポトーシスが誘導されずに、HER2/neuペプチド特異的CD8陽性Tリンパ球を誘導した。しかし、対照的に、中濃度、高濃度のpaclitaxel処理はリンパ球、樹状細胞のアポトーシスを誘導した。このpolysomal RNAの未熟樹状細胞での認識メカニズムにユビキチンが関与しているか否かを検討るために、free protein群,light polysomal RNA群,heavy polysomal RNA群を抽出しwestern blot法を用いて、抗ユビキチン抗体にて染色したところ、heavy polysomal RNA群において高いユビキチン化タンパクを認めた。これによう、polysomal RNAの樹状細胞での認識にユビキチン化が関与していることが示唆された。今後はさらにユビキチン阻害剤を用して、樹状細胞でのpolysomal RNAの認識、成熟能に関連するユビキチン化に関してのblocking assayを検討する予定である。polysomal RNAの認識に関して、westerm blot法を用いて、未熟樹状細胞の認識に抗ユビキチン抗体を用いて、heavy polysomal RNA分画においてユビキチン化が高率に認められた。次に、抗ユビキチン抗体Iso-Tにより前処置をおこなったところ、heavy polysomal分画におけるユビキチン化が阻害された。これにより、polysomal RNA高比重分画における樹状細胞認識にユビキチン化が関与している可能性が示された。卵巣がん再発組織を用いたpolysomalRNA分画の採取を試みたが、細胞株と異なり、polysomal RNAの抽出効率が低い結果であった。組織よりの抽出過程において、RNA, porteinのdegradationが認められた。今後は卵巣がん再発後、化学療法前後でのpolysomal RNAの組織degradationを防ぎつつ、最抽出を試み樹状細胞におけるpolysomal RNAの抗原提示でのphagocytosisの関与について解析を行う予定である。
HIV転写調節因子と相互作用する新規因子群の解析

HIVの転写調節反応には、Sp1、NF-κBがDNAエレメントに結合して働くこと、HIVウイルス遺伝子由来のTat因子が反応調節に関与することなどが示されている。しかしながら、Sp1が結合するとされるDNAエレメントはSp1コンセンサス配列とは異なり、他の因子が相互作用している可能性が考えられる。また、Tatにしてもその標的因子の解析は広く進められているものの、その中で決定的な因子は見出されていないといえる。本研究では、今までの知見を越える新しい成果を得ることができた。1)HIVプロモーター領域に結合する新しいタイプの転写因子の単離とその解析Sp1結合部位と考えられるDNAエレメントは、Sp1コンセンサス結合配列とは異なるので、Sp1とは異なる因子が相互作用する可能性が考えられる。そこで、このDNAエレメントに相互作用する因子の単離を試みたところ、Sp1とは異なるが、zincfinger構造を持つ因子が単離された。この因子のDNA結合活性や転写活性化能についても解析を加えた。この知見は、HIVの転写調節を考える上で新たな方向性を示している。2)Tatと相互作用する新しいタイプの因子の単離Tatと相互作用する因子として様々なタイプのものが単離されているが、どれひとつを取ってみても真の因子であることは証明されていない。TFIIDと相互作用する因子として単離された因子の中に、Tat相互作用因子として得られた因子と一致するものがあった。この因子がヒストンH2A、H3、H4をアセチル化する新規のヒストンアセチルトランスフェラーゼ酵素であることを明らかにし、HIV転写の新局面を切り開くことができた。
１次元排他過程のダイナミクスの研究

界面成長を記述するKardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程式や、その離散版モデルの揺らぎについての研究を行った。特にレプリカ法とよばれる手法を用いて定常状態における1次元KPZ方程式の高さ分布と時空2点相関関数に対する明示的な表式を求めることに成功した。これらの量はこれまでいくつかの物理的な手法を用いて調べられていたが、近似無しに表式が得られたのは大きな進展である。また、非対称排他過程やq-TASEPと呼ばれる離散モデルに対して双対性を用いることにより、見通しよく揺らぎの性質を理解出来る事を示した。さらに多点分布や多成分系に対する揺らぎについてもいくつかの成果を得た。今年度は、1次元非対称排他過程におけるカレントやKPZ方程式の界面高さの揺らぎの確率分布に関する研究を中心に行った。まず、昨年度の終わりに見出したKPZ方程式の特殊な初期条件に関する界面揺らぎの分布についての理解を深めた。KPZ方程式は、Cole-Hopf変換を行うことによりランダム環境下における向き付けられた高分子の問題と考えることができ、そのNレプリカ分配関数はδ関数ボース気体の問題と等価である。我々はこの対応が空間座標が離散的な非対称排他過程においてどのようになっているかという問題を考えた。その結果、非対称排他過程の双対性を用いることにより、粒子の流れのモーメントが同じ非対称排他過程のN粒子の問題に帰着することが出来ることが分かった。さらにこの結果を用いて、原点より右側でマルコフ的な初期条件と取った場合に、粒子の流れのモーメントがさらに、多重積分の級数の形に書くことが出来ることを示した。現在はさらにδ関数ボース気体においてブラウン運動的な初期条件の場合の界面高さについての理解を深める研究を続けている。今年度は、1次元KPZ方程式の界面高さの揺らぎの確率分布に関する研究を中心に行った。KPZ方程式に対しては、当初wedge型と呼ばれる初期条件に対する解が得られていたが、平坦や定常な状況における揺らぎがどうなるかが問題であった。今年度は、まず空間の半分で定常的な初期上件の場合に界面の揺らぎの分布に対する表式を得た。wedge型の場合と類似している面もあるが、積分経路の変形や新たな組合せ的等式が必要となるなど非自明な点がいくつかあった。これは、ASEPと呼ばれる離散モデルにおいては、空間の半分でベルヌイ型の初期条件から始める場合に相当する。その後、この解析を発展させることにより、定常的な状況(ブラウン運動型初期条件)での高さ分布と2点相関関数の表式を得ることに成功した。解を得るには、初期条件の変形、新たな組合せ等式の発見、行列式構造を得るための工夫など多くの新しいアイディアが必要であった。これらの量は、1986年にKPZ方程式が導入されて以来、繰り込み群やモード結合理論など、様々な物理的近似手法でアプローチされていたが、今年度の研究により近似無しの解が得られたことになる。同時に、ASEPの揺らぎの行列式構造に関する理解も深めつつある。今年度は、KPZ方程式やその離散化に関していくつかの性質を明らかにすることができた。まず、KPZ方程式において、wedge型初期条件を取った場合の空間2点相関に関して、長時間極限においてはAiry過程と呼ばれる過程で記述されることを強く示唆する結果を得た。KPZ方程式の揺らぎに関しては、その1点分布に関してはいくつかの初期条件・境界条件に対してその具体的な表式が得られるようになっているのに対して、2点相関に関しては理解が遅れていた。2013年にDotsenkoがレプリカ法を用いることにより、有限時間における有用な表式を得るのは困難だが長時間極限については調べることが出来る可能性を指摘して一つの表式を得たが、Airy過程と呼ばれる以前他のモデル系から得られていた長時間極限と同じであるかは不明なままであった。Spohn氏、今村氏との共同研究において、Dotsenkoの議論を整理し、長時間極限では確かにAiry過程が得られる事を示した。また、KPZ方程式の離散化の一つであるq-bosonゼロレンジ過程と呼ばれる無限粒子系に関するPlancherel型公式を証明することができた。いったんこのような公式が得られると、固有関数の直交性や完全性は直ちに従うので、分布や相関といった量を計算する際大変有用である。取り扱う作用素が自己共役で無い点が非自明であったが、空間反転に関する対称性を用いることにより証明を与えることができた。今年度は、1次元KPZ方程式やその離散版の揺らぎの性質を調べる研究を中心に行った。KPZ方程式に対しては、昨年度基本的な結果を得ていた定常的な状況(ブラウン運動型初期条件)での高さ分布と2点関数に関するより詳細な解析を行い、本論文を発表した。

特に、計算の際要となる組み合わせ的恒等式や、最終的な結果に行列式が現れる仕組みはこれまで調べられていたwedge型と呼ばれる初期条件の場合に対して複雑となっていることを明らかにした。またシミュレーションによる理論計算の検討もより詳細に行った。これらの結果は、レプリカ法と呼ばれる手法を用いて得られたのであるが、その際トリック的な計算が必要となる部分があり、その点をよりよく理解する必要がある。今年度は、KPZ方程式を離散化したq-TASEPや非対称排他過程(ASEP)に対し、双対性を適用する事により同様な解析を行うことが可能であることを示した。これにより、これまで試行錯誤的に大変な計算の後に得られていたASEPの揺らぎに関する漸近的な性質を、比較的直接的に示す事が可能となった。また今回用いた方法は、レプリカ法の理解を深める上でも、またこれまでreversibleな場合を中心に考えられて来た双対性の新たな応用という観点からも興味深いものである。現在は、上記の研究をさらに深める解析を行うと同時に、多成分系に対する考察などを進めており、部分的な結果を得つつある。定常状態における高さ分布や2点相関の研究において具体的な成果を上げるにはもう少し時間が必要かもしれないと思っていたが、いくつかのアイディアを得て解を得ることが出来た。当該分野は現在大いに進展しており、他の研究者達の結果も含め対象の理解が全体として進んでいる事が大きいかもしれない。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては、KPZ方程式や非対称排他過程(ASEP)の揺らぎの性質が初期条件や境界条件にどのように依存するかを明らかにすることを一つの大きな目標としていた。一つの重要な場合は定常状態の解析であり、この場合に関する成果を得るにはもう少し時間を要するかもしれないと思っていたが、幸い2011年度に研究が進展して基本的な結果を得る事ができ、さらに2012年度中にさらに解析を深め発表するところまで進めることが出来た。その意味で研究は順調に進展していると言える。ただ、当初は同時進行的に平坦な初期条件の場合や半無限系に対しても解析を進める事を目指していたが、そこまでは研究は進展しなかったので、100%納得のいく進展状況とはいえない。また本研究においては、KPZ方程式という連続モデルにおいて成功している計算や解析が、どの程度離散的なモデルにも拡張出来るかを検討することを一つの大きな目標としているが、こちらに関しても、2012年度中に、双対性の議論を取り入れることにより、揺らぎの性質を調べ、漸近解析を行う事が出来る所までは示す事に成功しており、順調に進展していると言ってよいと思われる。ただ、例えば上記の定常状態に関する解析を離散系に拡張するというような研究はまだ行う事が出来ておらず、今後の課題として残っている。さらに、2011年にBorodin-CorwinによってMacdonald過程と呼ばれる過程が導入され、これに関する理解を深め理論を発展させるという新たな課題が生まれたが、まだまだ不十分なレベルに留まっていると言わざるを得ない。当初は、KPZ方程式における様々な初期条件の場合を調べることも大きな目的であったが、定常は自身で解を得ることが出来たので、まずはこの理解を深める。2012年度中に論文を発表したい。
アトピー性皮膚炎の動物モデルの完成とそれを用いた経口トレランス誘導の試み

BALB/cマウスをTNCBにて感作した後、同一部位にTNCB外用をくり返した。同部位より経時的に生検をおこない、表皮、真皮より各々RNAを抽出した後RT-PCR法を用いて増幅し、各種サイトカインの産生を定量的に検討した。結果は急性期の表皮におけるIL-1、TNF-αのmRNA発現はTNCB刺激数時間から10時間で高値を示し、以後漸減し、IL-10mRNAの発現の上昇を認めた。慢性期においてはIL-10mRNAの発現がTNCB刺激直後から認められた。真皮においては急性期にはIL-2、IFN-γのmRNA発現がTNCB刺激数時間から10時間で著明に増加した。慢性期にはIL-4、IL-10のmRNA発現がTNCB刺激数時間で著明に上昇した。なおNiの皮内注射により感作したマウスを用いてNiのくり返し塗布をおこなったところ、TNCB外用時とほぼ同じ傾向が観察された。次いで抗原によるくり返しの刺激の前にNiを経口投与したところ、皮膚炎の出現は明らかに抑制された。また刺激部の生検を経時的におこない、表皮、真皮より各々RNAを抽出し、RT-PCR法を用いて各種サイトカインの産生を検討したところ、表皮におけるIL-1、TNF-αのmRNA発現は上昇を示さなかった。また真皮ではIL-2、IFN-γのmRNA発現は低値であり、IL-4、IL-10のmRNA発現の上昇が認められた。次いで、BALB/cマウスをTNCBで感作した後、同一部位にTNCB外用をくり返し、同部位より経時的に生検し、in situハイブリダイゼーションを用いてIFN-γ、IL-10のmRNAの発現の局在、時期について検討した。結果は、急性期の皮膚においては数時間から10数時間をピークとして真皮のT細胞にIFN-γmRNAの発現が認められた。この発現は次第に減弱し、それに反比例して真皮に浸潤するT細胞にIL-10mRNAの発現が増強した。慢性期の皮膚においてはTNCB外用3時間後から表皮内および真皮に浸潤するT細胞にIL-10mRNAの発現が認められ、24時間後まで続いた。IFN-γmRNAの発現は数時間後からごく軽度に認められるのみであった。BALB/cマウスをTNCBにて感作した後、同一部位に隔日でTNCB外用をくり返した。同部位より経時的に生検をおこない、表皮、真皮より各々RNAを抽出した後RT-PCR法を用いて増幅し、各種サイトカイン(IL-1、TNF-α、IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10)の産生を定量的に検討した。一方真皮においては急性期にはIL-2、IFN-γのmRNA発現がTNCB刺激数時間から10時間で著明に増加した。

慢性期にはIL-4やIL-10のmRNA発現がTNCB刺激数時間で著明に上昇し、IFN-γ、IL-2のmRNA発現は抑制された。なおNiの皮内注射により感作したマウスを用いてNiのくり返し塗布をおこなったところ、TNCB外用時とほぼ同じ傾向が観察された。これより抗原刺激をくり返すことにより、局所皮膚におけるサイトカイン産生パターンがTh1優位からTh2優位へ移行することが推測された。次いで、抗原によるくり返し刺激の前と後にNiを経口投与したところ、前投与では皮膚炎の出現は明らかに抑制され、後の投与では投与しなかった場合とほとんど変わりなく皮膚炎が惹起された。また刺激部の生検を経時的におこない、表皮、真皮より各々RNAを抽出し、RT-PCR法を用いて各種サイトカインの産生を検討したところ抗原刺激のくり返し前に経口投与を受けたグループでは、表皮におけるIL-1、TNF-αのmRNA発現は上昇を示さなかった。また真皮ではIL-2、IFN-γのmRNA発現は低値であり、IL-4、IL-10のmRNA発現の上昇が認められた。くり返し刺激後に経口投与を受けたグループでは、サイトカイン産生パターンは経口投与しない場合と同じであった。前年度の研究において、抗原刺激をくり返すことによって局所皮膚におけるサイトカイン産生パターンがTh1優位からTh2優位へ移行することを示したが、本年度は同様の実験系においてin situハイブリダイゼーションによる検討をおこなった。方法はまずBALB/cマウスをTNCBで感作した後、同一部位に隔日でTNCB外用をくり返した。同部位より経時的(0,1,3,6,9,12,24時間)に生検をおこない、in situハイブリダイゼーションを用いて各種サイトカイン(IFN-γ、IL-10)のmRNAの発現の局在、時期について検討した。結果は、急性期の皮膚においては数時間から10数時間をピークとして真皮に浸潤しているT細胞にIFN-γmRNAの発現が認められた。この発現は次第に減弱し、それに反比例して10時間から24時間後にかけて、真皮に浸潤するT細胞にIL-10mRNAの発現が増強した。現在、IFN-γmRNA、IL-10 mRNAを発現するT細胞のphenotypeにつき検討中である。一方慢性期の皮膚においてはTNCB外用3時間後から表皮内および真皮に浸潤しているT細胞にIL-10 mRNAの発現が認められ、24時間後まで続いた。IFN-γmRNAの発現は数時間後からごく軽度に認められるのみであった。慢性期の皮膚局所に抗IL-10抗体を投与することにより、IFN-γmRNAの発現の増強が認められた。慢性に抗原刺激をくり返した皮膚局所の所属リンパ節細胞は、急性期と比べ、IFN-γ産生細胞の著明な低下が認められた。
回帰分析における楕円分布族に属する確率的説明変数のもたらす効果の測定

1.回帰モデルで、説明変数が確率変数のときの回帰パラメータの最小2乗推定量の漸近共分散行列の特性を明らかにし、またシュミュレーション実験により小標本特性を調べ、ファイナンスの資産価格モデルに応用した。特に、(1)説明変数と被説明変数(または誤差項)が楕円分布族に属するときの漸近共分散行列の特性と小標本特性との対応、(2)ファイナンスのマーケット(市場)モデルでのアルファとベータの漸近分散が説明変数と被説明変数の同時分布の歪度と尖度に依存しているか否かを多次元歪度と尖度を使って示したこと、(3)収益率のKファクター資産価格モデルを用いて、回帰パラメータの最小2乗推定量を用いた期待収益率の漸近共分散行列は非正規分布のときも正規分布のそれと同じであること、(4)回帰パラメータの最小2乗推定量の漸近共分散行列の推定量をWhite(1980)のheteroskedasticityがあるときの推定量として考え、ブートストラップなどにより小標本特性を明らかにした。2.非正規性(楕円分布族)の時の弱外生性の新しい定義を提示し、それに基づき多次元t分布のときの条件付回帰モデルの回帰パラメータの同時最尤推定量と条件付最尤推定量の小標本特性の比較を行った。3.交付申請書に記載した、説明変数と過去の情報が与えられたときの誤差項の条件付分散を、説明変数と過去の情報の両方に依存するモデルについての研究は、現時点ではまだ完成していない。これは、1および2で述べた研究成果を出すためや、論文を主として海外専門誌に投稿し改定作業にかなり時間がかかってしまったこと等が主たる原因である。出来るだけ早い時期に完成する予定である。経済、経営などの社会科学を初め多くの分野で、データが非実験データで制御不可能であることが多い。ところが、データを分析するための統計学で最も基本的な分析ツールである回帰分析で、非実験データに対応した正しい分析が行われてこなかった。回帰モデルで説明変数が確率的な場合を考え、これを確率的回帰モデルと呼ぶ。確率的回帰モデルで、回帰パラメータの最小2乗推定量の漸近特性を研究した。確率的回帰モデルで説明変数と被説明変数の同時分布が楕円分布族に属す時、説明変数が固定された通常の非確率的回帰モデルの最小2乗推定量の(漸近)共分散行列は、真の漸近共分散行列ではない。すなわち、同時分布のスソが正規分布よりも厚い(薄い)時、真の漸近共分散行列は、通常の漸近共分散行列よりも非負値定負号の意味で大き(小さ)くなり、同時分布のスソが正規分布と同じ時、真の漸近共分散行列は、通常の漸近共分散行列と等しくなることを示した。また、楕円分布族の部分集合である尺度混合多次元正規分布のクラス(the class of scale mixtures of multivariate normal distributions)では、同時分布が正規分布でない時、真の漸近共分散行列は、通常の漸近共分散行列よりも非負値定負号の意味で大きくなり、同時分布が正規分布でない時、真の漸近共分散行列は、通常の漸近共分散行列と等しくなる事を示した。また、切片が含まれる時、同時分布が正規分布でなくても、確率的説明変数の期待値が既知であれば(一致推定できれば)、切片と回帰係数の最小2乗推定量の一次結合の真の漸近分散は、通常の漸近分散と等しくなる事を示した。この結果は、名古屋市立大学のDiscussion paper No.342に纏めた。また、1年前に導出した楕円分布族での歪度に代る4次の共分散による分布のスソの厚さのクラス分けに関する論文を、3回改定してJournal of statistical planning and inferenceで受理された。

また、確率的回帰モデルの例として、ファイナンスのマーケットモデルで、最小2乗推定量の真の漸近共分散行列と通常の(漸近)共分散行列の有界標本での比較をおこなっている(進行中)。昨年度に続き、回帰分析で説明変数も確率変数で与えられていない無条件な場合、これを確率的回帰モデルと呼ぶ、を研究した。誤差項と説明変数の同時分布が非正規のときの回帰パラメータの最小2乗推定量の漸近分散のGMM推定量の有界標本特性をシュミュレーションにより調べた。また、ファイナンスでのマーケット・モデルで日本の株価データの情報を用いて同様な研究をおこなった。さらに、マーケット・モデルで収益率の予測(内挿)については、回帰パラメータの最小2乗推定量は誤差項と説明変数の同時分布が非正規分布であっても正規分布の場合と同じ漸近分散を持つことを示した。さらに、1次元のマーケット・モデルでベータの最小2乗推定量は、誤差項と説明変数の同時分布の歪度には依存しないで尖度にのみ依存し、アルファの最小2乗推定量は、同時分布の歪度と尖度の両方に依存することを示した。また、説明変数が確率変数であるが与えられている場合は、条件付確率的回帰モデルになる。この条件付確率的回帰モデルのパラメータの推測が条件付モデル(条件付尤度関数)で情報を失わずに効率的に行なえる場合を、Engle, Hendry, and Richard(1983)ではweak exogeneityと呼んでいて、同時分布が多次元t分布のときには、weak exogeneityが成立しないと述べている。私は、条件付確率的回帰モデルの回帰パラメータに関しては、多次元t分布およびそれより大きい楕円分布族でweak exogeneityが成立することを、条件付情報行列の回帰パラメータとその他のパラメータに関するblock-daigonalityを使って示した。さらに、条件付確率的回帰モデルのパラメータに関する条件付最尤推定量と同時最尤推定量をSpanos(1994)の研究と関連させて多次元t分布の場合にシミュレーションなどで比較した。昨年度に続き、確率的回帰モデル(説明変数が確率変数の場合の回帰モデル)を研究した。昨年度行ったweak exogeneityについての私の新しい定義に基づく、多次元t分布の場合の条件付回帰モデルのパラメータに関する条件付最尤推定量と同時最尤推定量の比較をした研究(Spanos(1994)と関連している)を論文にした。また、昨年度行ったファイナンスのマーケットモデルの予測についての研究ノートを、より一般的な場合でもっと弱い条件で成立することを示しシュミュレーションの結果なども計算した研究を論文にし、また学会で報告した(JAFEE夏季大会)。同じく昨年度行ったマーケットモデルの最小2条推定量の漸近分散への非正規性(歪度と尖度)の影響についての研究ノート(安藤との共同研究)を改定し、関西計量経済学研究会(広島大学)で報告した(その後、米国のデータを使った例を加えた)。また、無条件な確率的回帰モデルで、説明変数と誤差項の独立性と誤差項の分散不均一性のある場合の、最小2乗推定量の漸近分散についてのいくつかのブートストラップ推定量やその他の推定量に関するシュミュレーションの研究(安藤との共同研究)を論文にし、関西計量経済学研究会(広島大学)で報告し、その後異なる状況でのシュミュレーションを加えた。
医療系初年次物理教育のための能動的学習教材の開発

この研究では、教養として物理学を学習する医療系の初年次学生向けに、双方向教育として注目されるクリッカーを用いたPeer Instruction用の学習教材を開発することを目的としており、その効果を検証することにある。医療に関係する題材を多く用いることで、能動的な学習をうながしており、北里大学薬学部1年生を対象として、通年講義の前後における成績を比較し、一定程度の成績向上の結果を得た。本研究の目的は、教養として物理学を学習する医療系の初年次学生向けに、双方向教育として注目されるクリッカーを用いたPeer Instruction用の学習教材を開発し、物理学の概念重視型の選択的問題の作成および動画やシミュレーションソフトの作成を行うことである。この遂行にあたり、平成22年度の初頭において、必要不可欠なクリッカーの導入を行った。これは学生との双方向性を確保し、解答や意見集約に用いるのに有用なツールである。また、概念取得のためのCG作成のために、高性能なノートPCの導入を行い、教材開発の足場を固めた。本年度の計画にしたがい、このような物品を整えたのち、各種資料収集や学生からの質問の分析などを通して、年度後半より、物理非専門学生向けに無理のない範囲で自然科学の基礎が学べるような年間計画の策定を行ってきた。また、これと並行して、クリッカー端末が納入されてのちには、クイズ形式の講義(Peer Instruction)にスタイルを変更し、非物理系で特に医療系の初年次用の物理教育教材として、どのような題材が可能なのか検討を行ってきた。平成22年度においては、いくつか試行的な問題を作成し、実際の講義にて学生の反応を見ながら、微調整を行い次年度以降の課題の整理を行ってきた。また、機器の導入当初はいくつかのトラブルが生じたため、その対処法の取りまとめなども行ってきており、現状は問題なく稼働できる状態になっている。本研究課題の性格上、教材開発を行うため、初年度には課題の検討や年間計画策定に費やされたため、特に今年度は成果発表のようなことは行っていない。本研究の目的は、非物理系である医療系初年次の学生に対して、双方向教育として注目されるクリッカー端末を用いたピアインストラクション用の学習教材を開発することである。初年度においては、端末納入の関係上、後期から実施する体制となったが、23年度は、クリッカー端末を利用した講義をフルに実施できるようになり、前期の力学分野から後期の波動、電気の分野にわたり、すべての内容で開発教材の試行を行うことができた。後期分については、2年目にあたり、難易度の調整や選択肢の改良などを行った。前期の力学分野については、これまで運動方程式を前提とした計算が多かったものであることから、概念重視の選択式に変更することで、取り上げる項目に向き不向きがあることなどがわかってきた。また、本年度の計画では概念的な理解を助けるためのCG作成を行うこととしていたが、おもに波動関係の画像や、わかりにくいとされる正弦波を用いた波の伝播や反射、屈折といった現象のアニメーション作成を行った。これらは学生アンケート結果や正答率の上昇といった効果となって、一定の役割を果たしたものと考えられる。さらに、これまで作り上げてきた教材のまとめの作業に入るべく、24年度内出版を目指して、書籍制作を企画し出版社の選定を行った。これにより、成果の還元という目的を果たす全段階がクリアーされたことになる。実際の作業は次年度になる計画である。本研究では、教養として物理学を学習する医療系の初年次学生向けに、双方向教育として注目されるクリッカーを用いたPeer Instruction用の学習教材を開発し、物理学の概念重視型の選択的問題の作成および動画やシミュレーションソフトの作成を行い、その効果などを検証することを目的としている。24年度では、これまで人体に関する力学的な問題や、電磁気学的な影響などの学習教材を作成してきたことをふまえ、学生の数量的な概念形成の助けのために、人体の各種数量や医療機器で使われる電磁気的な数値などを題材としたものを作成してきた。これらの成果物や、学生の誤認識やつまづくポイントなどを整理したものを出版物の形で広く公開を行った。また、年度初めに試験を行い、あらかじめ高校物理の既履修と未履修のクラス分けを行った2つのクラスに対して、年度初めの試験結果と年度末の成績との相関などを調べることで、本課題における教材が成績に及ぼす影響について検証を行った。この結果、わずかながらも成績のかさ上げ効果を見出すことができた。開発教材の実施という意味では、クリッカー端末を用いた試行を年間フル講義で実施することができ、データの蓄積を行うことができた。ただし、当初予定していた評価法の検討は不十分であるため、この点では達成度はやや遅れていることになる。しかし、次年度に検討を予定していた出版物としての公表については、出版社の選定を終え、内容の検討を行うなど前倒ししてきた点もある。これは早期出版を目指すという意味で計画以上の進展のため、両者のプラスマイナスの相殺によりおおむね順調と判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。

23年度に不十分であった評価法について、23年度と24年度の通年の講義前と講義後の成績比較を、得られたデータをもとに成績向上の比率について検討を行い進めていく。比率を用いるのは、年度ごとの学生の初期状態が異なるため、規格化の意味をもたせているからである。この上で、効果的と判断したものについては、24年度に教材として出版を進めていく方針である。また、補助教材として作成してきた動画などについては、広く公開するという意味でインターネットの活用を検討していく。基本的に独自開発のため、著作権についてはクリアーしていると思われるが、この点については別途詳細に検討を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
顎機能障害に対するロボット開閉口訓練装置の開発ならびに臨床適用に関する研究

我々は、下顎運動障害症例に対する理学療法を重視してきた。理学療法のうちの開口訓練では、従来型の各種開口訓練器は生理的な下顎運動を誘導するものではなく、さらにその治療法も施術者側の経験に委ねられた非客観的な方法である。これに対して、生体の下顎運動をコンピューター制御により再現する咀嚼ロボット(Waseda Jaw,1986)のメカニズムを基本とした開閉口訓練ロボットを開発し、定量的で再現性のある理学療法を行うことを目標とし、1995年から研究を開始した。開閉口訓練ロボットの1号機であるWaseda Yamanashi-1(以下WYと略、1995)から現在までに5号機改良型WY-5R(1999)を開発し、以来、その臨床適用を行ってきた。今回、最新の開発システムで、下顎運動障害症例の理学療法における施設間あるいは在宅医療への確立もめざし、サービス総合ディジタル網Integrated Services Digital Network(ISDN)による遠隔治療を開始し、本年、山梨-東京間の遠隔訓練治療に成功した。本研究は、顎関節の障害をはじめ、種々な原因と起因する下顎運動障害に対する治療用の機能訓練ロボットを開発し、開閉口訓練システムを確立することを目的としている。開閉口障害患者に対しては、機能訓練の一環として開口訓練が行われているが、従来の開口訓練器は、単に開口距離を拡大する単純な機構からなっており、生体の本来の下顎運動が考慮されていなかった。これに対し、本研究では人間の生理的下顎運動をコンピューター制御によりコントロールする咀嚼ロボット(Waseda Jaw)を応用している。咀嚼ロボットは、下顎の持つ本来の動きである開閉口時の運動過程の下顎の回転運動、滑走運動を正確に再現し、さらに咀嚼のための咬合力をもたせた機構を有している。我々は、すでに1996年に咀嚼ロボット開閉口訓練装置の1号機を開発した。本研究では、さらに改良を加え、2号機を開発した。すなわち、1号機では、1自由度のみであった機構を2号機では、3自由度とすることにより下顎の開閉口・前後運動・左右運動が可能となった。さらに、臨床応用に即した機構として手動操作で加圧する部分を併発し、電動駆動と切り替えて使用しうるようにしたほか、コンピューター制御下に、電動によって最大10kg以上の開口力を得ることを目標とした。駆動システムは、ワイヤー駆動方式を採用し、機構システムに付着させたワイヤーを直流モーターで巻き上げる機構とするほか、制御システムは、開閉口訓練全体を統括・制御し、計測システムは、患者の下顎からロボットへ作用する力および各自由度の位置と速度情報が検出できるように工夫した。この装置では、使用時の圧による開口力、開口距離は、モニター上に表示されるようにして患者側も開閉口訓練として使用する際にデーターを把握するとともに訓練意欲をかき立てる工夫を設置するなど、臨床応用上有用なシステムの開発をめざすものである。本研究は、顎関節の障害をはじめ、種々な原因に起因する下顎運動障害に対する治療用の機能訓練ロボットを開発し、開閉口訓練システムを確立することを目的としている。我々は、咀嚼ロボット開閉口訓練装置として1自由度の1号幾(1996)の開発を契機に3自由度の2号幾、3号幾と改良をすすめ、下顎の開閉口・前後運動・左右運動が可能となり現在4号機の開発をすすめている。さらに、臨床応用に即する機構として手動操作で加圧する部分を併用し、電動駆動と切り替えて使用しうるようにしたほか、コンピューター制御下に、電動によって最大10kg以上の開口力を得ることを目標とした。駆動システムは、ワイヤー駆動方式を採用し、機構システムに連結したワイヤーを直流モーターで巻き上げる機構とするほか、制御システムは、開閉口訓練全体を統括・制御した。

また計測システムは、患者の下顎からロボットへ作用する力および各自由度の位置と速度情報が検出できるように工夫した。この装置では、使用時の加圧による開口力、開口距離は、モニター上に表示されることにより患者側も開閉口訓練として使用する際にデーターを把握するとともに、訓練意欲をかき立てる工夫を設置するなど、臨床応用上有用なシステムの開発をめざすものである。本研究は、顎関節の障害をはじめ、種々な原因に起因する下顎運動障害に対する治療用の機能訓練ロボットを開発し、開閉口訓練システムを確立することを目的としている。開閉口障害患者に対しては、機能訓練の一環として開口訓練が行なわれているが、従来の開口訓練機は、単に開口距離を拡大する単純な機構からなっており、生体の本来の下顎運動が考慮されていなかった。これに対し、本研究では人間の生理的下顎運動をコンピューター制御によりコントロールする咀嚼ロボット(Waseda Jaw)を応用している。咀嚼ロボットは、下顎の持つ本来の動きである開閉口時の運動過程の下顎の回転運動、滑走運動を正確に再現し、さらに咀嚼のための咬合力をもたせた機構を有している。我々は、咀嚼ロボット開閉口訓練装置として1自由度の1号機(1996)の開発を契機に3自由度の2号機、3号機と改良をすすめ、下顎の開閉口・前後運動・左右運動をもつ4号機、さらには5号機の開発に至った。WY-5は、6自由度パラレルメカニズムを有し、生体の下顎とほぼ同等の作業領域と咬合力を発生し、下顎運動の再現を可能とした機構である。術者の操作により患者の上下歯列に装着したロボット端子で、上下、前後、左右運動とともに咬合反力を感知しうる機構である。さらに従来の直線的な力指令による開閉口訓練に加え、下顎軌道により即した開閉口訓練を可能とした。これにより、従来スプリントタイプの点接触的な患者側の剛性機構に対し、面接触での剛性機構となり、開閉口訓練の能率化と精密さを向上させるとともに、患者に対しての負担が軽減された。適用対象は、顎関節疾患(線維性癒着症)による関節性あるいは、下顎骨骨髄炎、顎顔面外傷などの瘢痕性開口障害症例などと考えている。我々は、下顎運動障害症例に対する理学療法を重視してきた。理学療法のうちの開口訓練では、従来型の各種開口訓練器は生理的な下顎運動を誘導するものではなく、さらにその治療法も施術者側の経験に委ねられた非客観的な方法である。これに対して、生体の下顎運動をコンピューター制御により再現する咀嚼ロボット(Waseda Jaw,1986)のメカニズムを基本とした開閉口訓練ロボットを開発し、定量的で再現性のある理学療法を行うことを目標とし、1995年から研究を開始した。開閉口訓練ロボットの1号機であるWaseda Yamanashi-1(以下WYと略、1995)から現在までに5号機改良型WY-5R(1999)を開発し、以来、その臨床適用を行ってきた。今回、最新の開発システムで、下顎運動障害症例の理学療法における施設間あるいは在宅医療への確立もめざし、サービス総合ディジタル網Integrated Services Digital Network(ISDN)による遠隔治療を開始し、本年、山梨-東京間の遠隔訓練治療に成功した。
１９６０年代学生運動の日米比較：固有性とＧｌｏｂａｌ　Ｓｉｘｔｉｅｓの視角から

平成26年度は、1.昨年度に引き続き、日米における1960年代学生運動の事例調査、2.これまでの事例調査と理論的検討の成果を踏まえ、日米の1960年代学生運動について、トランスナショナルな背景をグローバル・シックスティーズ論の観点から、個別の事例の形成・展開要因について社会運動論の観点からそれぞれ考察し、論文執筆や学会発表を行なった。1.については、本年度は、日本の1960年代学生運動の代表的事例である19681969年東京大学闘争について、参加者・関係者への聞き取り(21名)、参加者宅・国会図書館での資料収集を行なった。聞き取り結果は随時トランスクリプトを作成し、ライフヒストリーとしてまとめた。また、アメリカの1960年代学生運動の代表的事例である1964年Free Speech Movementについては、9月から10月にかけてカリフォルニア大学バークレー校で開催された50周年記念イベントに参加した。1週間にわたって開かれる多種多様なイベントの参与観察を行ない、詳細なフィールドノートを作成するとともに、イベントに参加しているFree Speech Movement参加者へのインタビューを行なった。2.については、日米の1960年代学生運動の事例調査から、両者の思想的・戦術的違いは大きく、直接的な交流と運動戦略や思想の伝播とから同時性が生じたと捉えることは難しいという結論に達した。そこで、一方で、日米の同時性については第二次世界大戦と冷戦政治、その帰結としての経済成長と国際共産主義運動の動揺によるものと捉え、他方で、日本の1960年代学生運動の個別形成・展開過程については、背景としてのトランスナショナルな文脈と大学キャンパスにおいて強固に存在した動員構造とから説明するという着想を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、1. 1960年度学生運動の事例調査、2.日米の1960年代学生運動の交流実態を明らかにするための資料検証作業、3. 1.、2.で明らかになった結果を分析し位置づけるための理論枠組み構築のため社会運動論と歴史学におけるグローバル・シックスティーズ論の精読を行なった。1.については、本年度は日本を中心に調査を行なった。具体的には、日本の1960年代学生運動の代表的事例である1968・69年の東京大学闘争について、参加者・関係者への聞き取り調査(計24名)、国会図書館等での資料収集、NHKアーカイブスでの映像資料収集を行なった。とくに聞き取りでは個々の参加者から詳細な生活史を聞き取ることができたため、今後の分析を、先行研究では用いられてこなかった貴重な証言データに基づいて進めることが可能になった。2.については、昨年度までのアメリカ調査で入手したウィスコンシン州立歴史協会所蔵資料やニューヨーク大学所蔵資料の分析を進めた。その結果はDの結果と合わせ、日本社会学会で報告した。3.については、これまでのアメリカ社会運動論を乗り越えようとするJ. Jasperらの論考を読み進めた。グローバル・シックスティーズ論については、J. L. Gaddisといったグローバル・シックスティーズ論の背景となった歴史学の潮流を押さえるとともに、Q. Slobodian、P. Kramer、G. Daniel、J. Presthodsといったさまざまな論者の論考を読み進めた。この結果、1960年代学生運動における日米の同時性を理解するためには、1956年のフルシチョフによるスターリン批判等に始まる国際共産主義運動の動揺にさかのぼって日米における社会運動の変動を捉える必要があり、それにあたっては「新しい社会運動」論の読み直しが必要であるという結論に至った。

日本の1960年代学生運動の代表的事例である東大闘争(19681969年)にかんする聞き取りにおいて、平成25年度だけで合計24名というハイペースで調査を行なうことができたため。1人あたり36時間をかけて詳細な生活史を聞き取ったため、分厚い証言データを集めることができたと考えている。今後は、第一に、日本の1960年代学生運動の代表的事例である東大闘争にかんする聞き取り調査を継続し、精力的に証言データを収集する。また聞き取り調査については、対象をじょじょに拡大していくことを考えており、その際には学生運動に関係していた新左翼諸組織や民主青年同盟の関係者にも協力いただく予定となっている。第二に、東大総合図書館や国会図書館等で、1950年代以降の日本で起きていた左翼政治の変動とそれによる学生運動の変動に関する資料を収集し、分析する。第三に、グローバル・シックスティーズ論と社会運動論の精読を進める。最後に、以上の結果とこれまでのアメリカの1960年代学生運動にかんする調査から得られたデータとを合わせ、課程博士論文を執筆する。
沈み込み帯へのインプット：海底地震観測から探る海溝海側太平洋プレートの構造不均質

本研究では海溝軸からアウターライズ領域で得られた地震観測データを用いて、海洋地殻・マントルの地震学的構造を解析し、沈み込み帯へのインプットである海洋プレートに水がどのようにとりこまれ、沈み込み帯深部へと輸送されていくのかを明らかにすることを目指している。H30年度は、昨年度に引き続き2011年から2014年にかけて取得された地震観測データを使用して、宮城沖日本海溝の海溝軸海側における太平洋プレート最上部マントルの速度構造についてトモグラフィ解析を行い、P波ならびにS波速度構造について評価を行った。得られた結果は、海溝海側の海洋性マントル最上部の地震波速度は海溝軸に近づくにつれて低下しており、P波速度の低下は1-3%程度の水が取り込まれていることで説明可能である。ただし、より詳細な解釈には異方性を踏まえたVp/Vsの評価が必要である。また、地震波速度の低下は海洋性マントル内で一様に起こるのではなく、地震活動の分布と対応するような不均質な分布を示していることを示した。この結果を踏まえ、より広域で海洋性マントル構造を検討するため、福島・茨城沖の解析を行うとともに、宮城沖についてもデータの拡充を図った。また、海洋マントル中を伝播するPo波から、海洋性モホ面や基盤でPosに変換する波が観測できることを示すとともに、そのシグナルを使用して堆積層や海洋性地殻の異方性を推定できることを明らかにした。推定された異方性は、堆積層と海洋性地殻ともに海溝近傍で海溝軸に平行に変化することがわかり、プレートの屈曲によって新たな亀裂が形成されている可能性を指摘し、招待論文にまとめた。なお、散乱・減衰構造推定では、散乱と内部減衰を正確に分離するには尤度関数等の修正が必要であることが新たに分かり、それを解決するため手法の検証と改善を進めた。以上に加え、データ公開に向けた作業を並行して進めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。H28年度は、2011年から2014年にかけて宮城沖の日本海溝海溝軸周辺および海溝海側斜面で繰り返し実施された海底地震計による地震観測データに関して、解析の基礎となる地震カタログの作成を、外部の検測作業支援等を活用して実施した。その結果,既存の検測データと合わせて約16000個の地震について検測を終えることができた。さらに、得られたデータをもとに、走時トモグラフィを行い、宮城沖日本海溝の海側斜面において、太平洋プレートの最上部マントルのP波速度が海溝軸に向けて低下している様子が示された。また得られたデータについては、データ公開に向けた準備を開始した。短波長構造不均質に着目した散乱・減衰構造解析では、散乱減衰と内部減衰を分離して推定する既存の手法を、ベイズ推論の枠組みで一般化し、より正確な構造推定を可能とする新しい手法を構築した。この手法を海底地震計による観測データの一部へ適用した結果、東北沖地震後に発生した正断層型の大地震(M7.6)などの震源域付近やプチスポットと呼ばれる火山活動域に対応した構造不均質が存在することがわかった。浅部構造の把握を目的とした干渉法解析では、日本海溝沖に設置されたハイドロフォンの連続記録(周波数帯域0.5-2.0 Hz)に対して地震波干渉法を適用し、観測点間を伝わる表面波を抽出することができた。このデータから群速度を測定し、トモグラフィ解析を行うことで、日本海溝沖の海底堆積物の水平構造を明らかにした。予定していたイベントについて、検測作業を終了し、解析に使用するデータを整備することができた。また、これらのデータ使用したトモグラフィ解析を行い、検測作業と並行して進めていた予備的な解析結果も含め、学会等で成果発表を行なっている。さらに、データ公開に向けた作業についても着手している。また、散乱・減衰構造解析では、波動伝播シミュレーションに基づいて散乱減衰や非弾性減衰が変化する媒質での人工データを作成し、そのデータを用いた検証に基づいて、散乱・非弾性減衰の水平変化を推定する手法を構築した。またその手法を一部の観測データに適用し、実データでも安定した解析が行えることを確認し、得られた構造の解釈も進めることができた。表面波解析においては、抽出した表面波が海底堆積物のS波速度構造を反映していることがわかり、群速度を測定してトモグラフィを行なった結果、10 km x 10 kmという細かい分解能でイメージングを行うことができ、海底堆積物内でも水平方向に速度が変化していることがわかった。H29年度は、昨年度に引き続き2011年から2014年にかけて取得された地震観測データを使用して、宮城沖日本海溝の海溝軸海側における太平洋プレート最上部マントルの速度構造についてトモグラフィ解析を行い、P波構造に加えS波構造についても評価を行った。