hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
点群を基にしたメッシュフリー解析技術と融合可視化技術の統合に関する研究

メッシュフリー解析解と曲面モデルの同時可視化の実現のために,本研究では点群を用いた技術を開発した.本研究で用いる可視化手法は,ソートの必要がなくかつ点群を混ぜ合わせるだけで容易に融合可視化が可能な技術である.この技術を用いることによって,数億点を超えるような大量の粒子においても高速に可視化が可能であることが分かった.さらに,同技術で融合可視化結果を可視化するために,曲面上においてもボリュームレンダリングと同様な非一様な不透明度分布を実現し,ボリュームレンダリング,サーフェスレンダリングと合わせて,全て伝達関数で制御可能な可視化手法を確立した.本年度は「粒子ベースレンダリング」のための粒子生成方法の開発を行った.粒子ベースレンダリングで粒子は確率的に一様に独立して生成する必要がある.数値シミュレーション結果を可視化するためには,ボリュームレンダリングを用いた全体的な可視化や等値面による可視化だけではなく,任意断面上の結果を可視化する必要がある.任意断面を描画する場合に,ボリュームレンダリングと同様の不透明度マップを用いて色だけではなく不透明度も適用したサーフェスの描画を実現した.ボリュームレンダリングの場合には,各ボクセル内の粒子密を不透明度に従って変更することで,不透明度マップに従った可視化を実現していた.また,等値面を可視化する場合には,不透明度に従った密度値でサーフェス上に粒子を生成することで,一様な不透明度をもつサーフェスを可視化してきた.そこで,任意断面上に三角パッチを定義し,各パッチで定義される不透明度に従って粒子密度を決定し,その粒子密度によって不透明度の調整を行った.これにより切り出した任意断面においてその不透明度に応じて粒子生成間隔を調整することで,非一様な不透明度をもつサーフェスの可視化が可能になった.これにより,従来のポリゴン可視化で可能であった可視化方法を粒子ベースレンダリングを用いても実現可能にし,さらに,粒子ベースレンダリングの特徴であるボリューム・サーフェスの融合可視化の有効性を示すことが出来た.本年度は粒子ベースレンダリングによる可視化の高品質化を行い,また,シミュレーションデータの可視化手法の提案を行った.粒子ベースレンダリングを用いて大規模ポリゴンデータや大規模ボリュームデータを可視化する場合に,意図しないレンダリング結果(アーチファクト)が出現し,精細な描画ができなくなる.本可視化手法では,半透明な曲面の描画のために,粒子密度を決定する.そのためアーチファクトが発生する原因として考えられることは,粒子断面積がポリゴンやボクセルなどの描画単位が粒子より大きくなり,適切な粒子密度の計算が出来なくなっているためである.粒子断面積は1ピクセルに対応しているため,この問題を解決するために,粒子断面積を小さく即ち出力画像の解像度を高くすることで解決を図った.これにより,粒子断面積がポリゴンやボクセルの面積より10倍程度以上大きい場合には,レンダリング結果ではアーチファクトが出現しないことが確認できた.また,粒子シミュレーション結果を粒子ベースレンダリングを用いて可視化する手法を提案した.粒子シミュレーションでは従来,ポリゴンなどを用いた可視化手法を用いており,数億点規模の粒子データを半透明で可視化することができず,粒子を間引いて表示するなど工夫して可視化していた.そこで,粒子シミュレーションで得られるデータが3次元点群データであることを活かし,粒子ベースレンダリングを直接適用することで,間引かずに全ての粒子を可視化することができた.また,ただ可視化するだけではなく,粒子シミュレーションによって得られる流速や渦度などの物理量を強調し,視覚的な把握を容易にするような可視化を実現した.本年度は,シミュレーション結果と解析対象や複数の物体の融合可視化を行った場合の視認性の向上を目指した.複数の物体の中身までを同時に可視化したいい場合に,半透明で可視化することは大変有効な手段であるが,一方で,3次元可視化を行った場合に,レンダリング結果からの正確な位置把握や奥行き情報の認識が曖昧になる場合がある.そのため,シミュレーションによって得られる流速や渦度などの物理量を強調することや,視覚的な把握を容易にするような可視化を実現するために,不透明度を制御した可視化や色彩を変更することで視認性の向上を行った.不透明度の制御では,粒子ベースレンダリングは粒子の密度によって不透明度を制御できるため,粒子密度が高い領域では不透明度が高くなるが単純に粒子を生成するとメモリコストや粒子生成時間の増大になる.そのため,粒子の再利用による不透明度制御を実現し,粒子生成時間の短縮を実現した.また,位置把握の状況を確認するため,粒子ベースレンダリングを用いた半透明融合可視化結果を立体視する際に,人間が奥行き知覚に及ぼす影響を検証した.これは,半透明になることで距離感が変わることが予測できるためである.物体同士が重なり,隠れた方が遠くに見える立体視の感性的要因である遮蔽の影響について,半透明になることで遮蔽される一方で遮蔽された向こう側が見えるということが起こりえる.また,立体視の感性的要因の一つに色の濃淡があり,半透明効果により色が薄くなることが飛び出しや奥行きの見え方に影響を与える可能性も考えられる.立体視の実験結果として,異なる2つの物体を半透明描画する際に,多くの人が正しい位置や奥行きを知覚しやすい不透明度の値が存在することがわかった.

今後,粒子ベースレンダリング法による大量点群可視化のためのソフトウェアをオープンソースで公開する予定である.メッシュフリー解析解と曲面モデルの同時可視化の実現のために,本研究では点群を用いた技術を開発した.本研究で用いる可視化手法は,ソートの必要がなくかつ点群を混ぜ合わせるだけで容易に融合可視化が可能な技術である.この技術を用いることによって,数億点を超えるような大量の粒子においても高速に可視化が可能であることが分かった.さらに,同技術で融合可視化結果を可視化するために,曲面上においてもボリュームレンダリングと同様な非一様な不透明度分布を実現し,ボリュームレンダリング,サーフェスレンダリングと合わせて,全て伝達関数で制御可能な可視化手法を確立した.本年度は,「粒子ベースレンダリングの高品質化と高速化」および「メッシュフリー法を用いた雑形状の3次元数値解析手法の応用」を目指していた.近年のデータの大規模化や表示装置の高解像度化にともない,大規模データへの対応や高解像度な可視化結果の作成が望まれている.粒子ベースレンダリングで大規模ポリゴンデータや大規模ボリュームデータを高精細かつ高解像度な可視化結果を作成した際に,意図しないアーチファクトが出現したため,本年度はその解決に努めた.また,大規模データとして粒子シミュレーション結果の可視化を実現し,その有用性が確認できた.複雑形状を対象としたメッシュフリー解析手法では,解析対象形状を陰関数曲面として定義し,解析対象領域の内外判定を容易にして解析を実現してきた.本年度は大変形を伴う場合における数理モデルの実装を行った.情報学粒子ベースレンダリングの高速化の実現を目指す.高速化についてはGPUを用いた技術の開発を行う.粒子シミュレーションの可視化で実現したように,既に大量の粒子が存在している場合は,シミュレーヨンで用いた粒子を活かして高速な可視化が実現できる.しかしながら,メッシュフリー法のようにシミュレーションに用いる粒子は大量にはなく,場の関数が用意されている場合においては,可視化の為に粒子数が数千万点以上の粒子を生成する必要がある.粒子ベースレンダリングは,生成した粒子を数セットに分割して投影し,最終的に画素ごとに平均を行うことで半透明な画像が生成される.このセットの数に比例して画像の品質が向上しそれに伴い生成する粒子数も増大する.GPUでの実装を考えた場合には,粒子数が増大するような場合においては,粒子を再利用することでメモリコストの削減が可能であると考える.複雑形状を対象としたメッシュフリー解析手法では,大変形を伴う場合における数理モデルの数値コードによる実現を目指す.形状モデルの変形に関してはメッシュフリー法の1つであるElement-Free Galerkin Methodを利用した形状変形アニメーション技術と提案手法の比較を行う予定である.本年度は,「粒子ベースレンダリングの高速化」および「メッシュフリー法を用いた雑形状の3次元数値解析手法の応用」を目指していた.粒子ベースレンダリングでは粒子は確率的に一様に独立して生成されるため,本年度は粒子生成の並列化,特にGPU化による高速化を実現する予定であったが,数値シミュレーション結果を可視化するためには,ボリュームレンダリングを用いた全体的な可視化や等値面による可視化だけではなく,任意断面上の結果を可視化する必要があると考え,任意断面上において不透明度が非一様となる断面の可視化手法の開発を行った.
論理関数の複雑さの下限導出問題に対する極限組み合わせ論的アプローチ

本研究は,計算機科学分野において数十年来の難問とされている,論理関数の複雑さの下限を導出する手法の開発を目指したものである.本研究により得られた結果は以下の通りである.1.順序付決定二分木と呼ばれる論理関数の表現手法において,基本的演算である乗算を表する際に必要となるサイズに関して,従来知られるものより,優れた上界を得た.また,計算機実験によって,この上限が最適であることを強く示唆する結果を得た.2.論理関数を論理回路で表現する際のサイズについて,2次形式と呼ばれる性質を満たす論理関数に対する単調論理回路モデルを用いたケースに関して検討を行った.この結果,この種の関数を計算する回路サイズと回路構造に関するいくつかの知見が得られた.また,ある種の構造を持つ回路において表現サイズが大きくなるような関数を特徴付ける,幾つかの組み合わせ論的性質を明らかにした.3.否定素子の使用個数を限定した論理回路モデルにおいて,入力にある種の制限を設けた場合のソーティングあるいは,反転回路のサイズに関する検討を行った.その結果,2値入力を先頭から読んだ場合の値の反転数が十分小さな場合には,否定素子の個数を小さな数に抑えても,線形サイズでこれを実現する回路が構成可能であると結果などを得た.加えて,論理式モデルにおける表現サイズを半正定置計画問題に帰着する手法に対する詳細な解析や,ある種の木構造をもつ表現形式における最適な情報伝達経路の構成法に関する成果等も得られた.本研究は計算機科学分野最大の未解決問題であるPvsNP問題の解決への手掛かりを得るため,各種計算モデルにおける論理関数の複雑さに対する有用な下界を導出しうる手法の開発を目指したものである.これに対して本年度得られた主な結果は以下のとおりである.1.任意に与えられたしきい値関数から,最も距離の離れた論理関数を具体的に構成する手法を,極値組み合わせ論的議論を巧妙に用いることによって与えた.また,この際に,従来一般的であったKruskal-Katonaの定理を用いる手法に代えて,これを用いない独自の手法による証明を与えることに成功した.2.ニューラルネットワークのモデルとして広く用いられる2層のしきい値素子回路における論理関数の複雑さの問題に対して,そのサイズの下界の導出を,線形計画問題に帰着する新たな手法を提案した.また,本手法を内積関数に対して実際に適用し,これによって得られた大規模な線形計画問題を計算機によって解くことを通じて,従来知られている最良の下界に匹敵する下界を導出することに成功した.3.ハードウェアの検証等に広く用いられる決定二分グラフ(OBDD)を用いて,基本的演算である乗算を計算するために必要なサイズに対する,これまで知られるものより厳密な上界を与えた.また,計算機実験により,本研究によって与えた理論的上界がほぼ厳密なものであることを強く示唆する結果を得た.本研究は,計算機科学分野において数十年来の難問とされている,論理関数の複雑さの下限を導出する手法の開発を目指したものである.本研究により得られた結果は以下の通りである.1.順序付決定二分木と呼ばれる論理関数の表現手法において,基本的演算である乗算を表する際に必要となるサイズに関して,従来知られるものより,優れた上界を得た.また,計算機実験によって,この上限が最適であることを強く示唆する結果を得た.2.論理関数を論理回路で表現する際のサイズについて,2次形式と呼ばれる性質を満たす論理関数に対する単調論理回路モデルを用いたケースに関して検討を行った.この結果,この種の関数を計算する回路サイズと回路構造に関するいくつかの知見が得られた.また,ある種の構造を持つ回路において表現サイズが大きくなるような関数を特徴付ける,幾つかの組み合わせ論的性質を明らかにした.3.否定素子の使用個数を限定した論理回路モデルにおいて,入力にある種の制限を設けた場合のソーティングあるいは,反転回路のサイズに関する検討を行った.その結果,2値入力を先頭から読んだ場合の値の反転数が十分小さな場合には,否定素子の個数を小さな数に抑えても,線形サイズでこれを実現する回路が構成可能であると結果などを得た.加えて,論理式モデルにおける表現サイズを半正定置計画問題に帰着する手法に対する詳細な解析や,ある種の木構造をもつ表現形式における最適な情報伝達経路の構成法に関する成果等も得られた.
経胸壁的体心部静脈血酸素飽和度計測による非侵襲全身酸素代謝計測システムの開発

経胸壁的体心部静脈血酸素飽和度計測による非侵襲全身酸素代謝計測システムの開発にあたり,最も重要となる要素技術は静脈血中酸素飽和度計測手法の確立である.動脈血中酸素飽和度計測には動脈血の容積変化を用いる動脈血中酸素飽和度計測法:パルスオキシメトリがある.この手法を応用し静脈血中酸素飽和度計測の実現が期待される肺動脈血(もしくは右心室内血液)の容積変化を体表面から計測することが本研究の目的である.現在までに多波長(340-850nm)の光電容積信号から指尖部や手掌部の静脈血酸素飽和度を計測する手法の開発に成功した.多波長の検出光に対して光散乱理論を用いた理論解析を当てはめると血液の割合など複数の未知パラメータが存在するため実験値と理論値を容易に一致させることは一般的に困難である.そこでこれら複数の未知パラメータに対して多目的最適化法を適用することで複数の未知パラメータの同時推定が可能となり,静脈血の容積変化を用いずとも,静脈血中酸素飽和度の計測を実現する手法を開発した(特許申請中).本手法を用いることで,静脈血中酸素飽和度の計測には静脈血の容積変化の検出を前提としていたが,その前提を必要としない計測手法の確立が見込まれたため,当初の目的である体表面からの静脈血の容積変化の検出と合わせて今後の研究開発を進めることとした.本手法の開発により,動・静脈血中酸素飽和度以外のパラメータ,例えば組織に含まれる血液量(%)などの計測(予測)も可能となっている.ただし,本手法を体心部などの深部情報を取得する際には検出光が微弱となることから,一般な小型分光器を用いた実測が困難であった.現在,多波長の高輝度LEDを使用し,順次波長を切り替えて分光計測を行うシステム開発をすすめており,微弱光検出には最近注目されているシリコン光電子増倍管(SiPM)を取り入れた計測システムの評価を行っている.本研究は静脈血の容積変化を体表面から検出することを前提とする静脈血酸素飽和度法の開発であるが,多波長光電容積信号の多目的最適化処理により,静脈血の容積変動を必要としない計測手法を開発し,指尖部などでその可能性を確認した.現在,本手法を体心部に近い体表面に適用し,本来の目的である体心部の静脈血中酸素飽和度計測の確認を行っている.当初の予定であった体表面からの静脈血の容積変化検出による静脈血中酸素飽和度の実現に関して,予定どおり体表面からの静脈血の容積変化検出法の確立を進めるだけではなく,新たに開発した多波長光電容積信号を用いた静脈血の容積変化の検出を必要としない静脈血中酸素飽和度計測法の開発を進め,運動負荷時などにおいて,体心部の静脈血中酸素飽和度計測を実施する.経胸壁的体心部静脈血酸素飽和度計測による非侵襲全身酸素代謝計測システムの開発にあたり,最も重要となる要素技術は静脈血中酸素飽和度計測手法の確立である.動脈血中酸素飽和度計測には動脈血の容積変化を用い,広く知られている動脈血中酸素飽和度計測法:パルスオキシメトリがある.この手法を応用し静脈血中酸素飽和度計測の実現が期待される肺動脈血(もしくは右心室内血液)の容積変化を体表面から計測することが本研究の目的である.それらを実現するための前段階として,多波長(340-850nm)の光電容積信号から指尖部や手掌部の静脈血酸素飽和度を計測する手法の開発を試みた結果,多波長間の動的な最適化処理により静脈血の容積変化を用いずに,静脈血中酸素飽和度の計測を実現する手法を開発することが出来た.本手法を用いることで,静脈血中酸素飽和度の計測には静脈血の容積変化の検出を前提としてしていたが,その前提を必要としない計測手法の確立が見込まれたため,当初の目的である体表面からの静脈血の容積変化の検出と合わせて今後の研究開発を進めることとした.本手法の開発により,動・静脈血中酸素飽和度以外のパラメータ,例えば組織に含まれる血液量などの計測(予測)も可能となっている.本研究は静脈血の容積変化を体表面から検出することを前提とする静脈血酸素飽和度法の開発であるが,多波長光電容積信号の動的な最適化処理により,静脈血の容積変動を必要としない計測手法を開発し,指尖部などでその可能性を確認した.今後,本手法を体心部に近い体表面に適用し,本来の目的である体心部の静脈血中酸素飽和度計測を実現したい.経胸壁的体心部静脈血酸素飽和度計測による非侵襲全身酸素代謝計測システムの開発にあたり,最も重要となる要素技術は静脈血中酸素飽和度計測手法の確立である.動脈血中酸素飽和度計測には動脈血の容積変化を用いる動脈血中酸素飽和度計測法:パルスオキシメトリがある.この手法を応用し静脈血中酸素飽和度計測の実現が期待される肺動脈血(もしくは右心室内血液)の容積変化を体表面から計測することが本研究の目的である.現在までに多波長(340-850nm)の光電容積信号から指尖部や手掌部の静脈血酸素飽和度を計測する手法の開発に成功した.多波長の検出光に対して光散乱理論を用いた理論解析を当てはめると血液の割合など複数の未知パラメータが存在するため実験値と理論値を容易に一致させることは一般的に困難である.

そこでこれら複数の未知パラメータに対して多目的最適化法を適用することで複数の未知パラメータの同時推定が可能となり,静脈血の容積変化を用いずとも,静脈血中酸素飽和度の計測を実現する手法を開発した(特許申請中).本手法を用いることで,静脈血中酸素飽和度の計測には静脈血の容積変化の検出を前提としていたが,その前提を必要としない計測手法の確立が見込まれたため,当初の目的である体表面からの静脈血の容積変化の検出と合わせて今後の研究開発を進めることとした.本手法の開発により,動・静脈血中酸素飽和度以外のパラメータ,例えば組織に含まれる血液量(%)などの計測(予測)も可能となっている.ただし,本手法を体心部などの深部情報を取得する際には検出光が微弱となることから,一般な小型分光器を用いた実測が困難であった.現在,多波長の高輝度LEDを使用し,順次波長を切り替えて分光計測を行うシステム開発をすすめており,微弱光検出には最近注目されているシリコン光電子増倍管(SiPM)を取り入れた計測システムの評価を行っている.本研究は静脈血の容積変化を体表面から検出することを前提とする静脈血酸素飽和度法の開発であるが,多波長光電容積信号の多目的最適化処理により,静脈血の容積変動を必要としない計測手法を開発し,指尖部などでその可能性を確認した.現在,本手法を体心部に近い体表面に適用し,本来の目的である体心部の静脈血中酸素飽和度計測の確認を行っている.当初の予定であった体表面からの静脈血の容積変化検出による静脈血中酸素飽和度の実現に関して,予定どおり体表面からの静脈血の容積変化検出法の確立を進めるだけではなく,今年度新たに開発した多波長光電容積信号を用いた静脈血の容積変化の検出を必要としない静脈血中酸素飽和度計測法の開発を進め,末梢部の静脈血中酸素飽和度だけではなく体心部の静脈血中酸素飽和度計測の実現を目指す.当初の予定であった体表面からの静脈血の容積変化検出による静脈血中酸素飽和度の実現に関して,予定どおり体表面からの静脈血の容積変化検出法の確立を進めるだけではなく,新たに開発した多波長光電容積信号を用いた静脈血の容積変化の検出を必要としない静脈血中酸素飽和度計測法の開発を進め,運動負荷時などにおいて,体心部の静脈血中酸素飽和度計測を実施する.当初,購入予定であった体心部静脈血中酸素飽和度計測のための超高輝度LED光源の波長選点が,新たに開発を進めた多波長を用いた静脈血中酸素飽和度計測の開発により再考する必要性があったため,次年度以降にその光源(波長)の選定をすることとした.分光計測に必要な検出器として,シリコン光電子増倍管(SiPM)用の電子回路を複数作成する必要がある.今年度の段階では近赤外用のSiPMの入手が確定できなかったが(紫外・可視光用のSiPMは入手可能),次年度中に近赤外用のSiPMが入手可能であることが判明したため次年度への繰り越しとした.
機械的外力に応答するin vitroでの骨吸収実験系の確立

機械的外力に応答するin vitroでの骨吸収実験系の確立のために、以下のような実験を行った。まず、機械的外力を付加する装置の考案をした。これはII型コラーゲンで皮膜した弾性のある培養プレートを用いて、この底面を一定に伸展させることによって細胞に伸展力を付加するものである。生後3日目のマウスの頭蓋冠よりWangらの方法で骨芽細胞を分離し、これを前述のプレートに播種し、機械的伸展力を加えながら培養した。この骨芽細胞を培養したコンディションドメディウムを集めた。一方、7-9週齢のICRマウスの大腿骨および脛骨より骨髄細胞を採取し、培養して、副甲状腺ホルモン(PTH)を添加し、骨髄細胞から破骨細胞様多核細胞の形成を観察した。そこへ機械的伸展力を与えた骨芽細胞のコンディションドメディウムを添加すると、破骨細胞様多核細胞の形成が促進されることを見出した。このコンディションドメディウムは骨芽細胞がsubconfluentな状態で伸展刺激を与えたときにのみ多核細胞の形成を促進した。コンフルエント後の状態で伸展刺激を与えたときのコンディションドメディウムは逆に多核細胞の形成を抑制した。骨芽細胞の伸展培養にインドメタシンを加えた場合のコンディションドメディウムは、PTHが誘導するた多核細胞形成を抑制した。すなわち、この伸展刺激を行った骨芽細胞のコンディションドメディウムの多核細胞形成促進作用にはプロスタグランディンの関与が示唆された。機械的な刺激によって反応する骨吸収には、骨芽細胞系の細胞による調節機構が存在することが示唆された。今後はこの多核細胞に骨吸収能があるのかどうかを骨片による骨吸収実験を行って確認する必要があろうと思われる。また、骨芽細胞のこのコンディションドメディウム中の骨吸収促進活性の同定を行う必要があろう。
MRL-1pr^<cg>マウスに於ける自己免疫病の特性と発症機構の解明

CBA-lpr^<cg>からMRLマウスへの戻し交配によるlpr^<cg>の導入を開始して既に5年以上を経過し、遂にMRL-lpr^<cg>コンジェニックマウスを完成することができた。12回目の戻し交配を終了し、lpr^<cg>ホモ接合個体を作成する過程でMRL背景でもこの遺伝子が常染色体上の単一劣性遺伝子として全身性リンパ節腫脹を起こし、非機能性FASを発現しているCD4^-,CD8^-T細胞が蓄積することを確認した。戻し交配の過程では専ら発症雄を使用していたので困難なくに進めることができたが、生産コロニーの確立に取りかかり自己免疫症状が重症であるため多くの雌マウスが2回出産するのが困難であることが判った。これは病態モデルとして有望であることを示唆している。実際に、腎臓の病理学的検査で糸球体腎炎や血管炎が起こることが証明され、尿の経時的検査でCBA-lpr^<cg>では見られなかった様な重症な蛋白尿症が確認されている。マウスの生産にかなりの困難を伴うが、コロニーを大きくすることで解決し、有望な実験系として研究を進めている。我々は既にlpr^<cg>とlprに誘導されるCD4^-,CD8^-T(DNT)細胞は野性型(+/+)リンパ節(LN)にホ-ミングせず、むしろ萎縮させるのに対して、gldが誘導するDNT細胞は+/+LNにホ-ミングし腫脹させるという点で、両者の表現型が異なることを報告した。lpr^<cg>とgldの相補作用のメカニズムを知る目的で、(CBA-lpr^<cg>xC3H-gld)F_1マウスへ+/+LNを始め種々の遺伝子型のLNを移植し、その腫脹または萎縮の有無を調べた結果、lpr^<cg>とgldの相補作用によるリンパ節腫脹がlprの表現型であることが判った。さらに、lpr^<cg>/+LNは相補作用で誘導されたDNT細胞のホ-ミングを許し腫脹したが、lpr/+LNはむしろ萎縮した。ヘテロ接合状態ではlpr^<cg>とlprの表現型がLNレベルの機能で相違することも判明した。CBA/KlJms-lpr^<cg>/lpr^<cg>(CBA-lpr^<cg>)マウスのMRL/MpJ(MRL)への12回目の戻し交配で得られた子ども同士の交配により得られた子孫からlpr^<cg>ホモ個体を選択してMRL-lpr^<cg>/lpr^<cg>(MRL-lpr^<cg>)コンジェニックマウスを完成した。リンパ器官の腫脹、CD4^-8^-,Thy-1^+,B220^+細胞のリンパ節(LN)への蓄積、300mg/dl以上の蛋白尿の出現、重症な糸球体腎炎と肉芽腫様動脈炎の発生、顕著な腎臓へのC3沈着、血中免疫複合体量、血中の1g量及び抗一本鎖DNA抗体量などから、総合的に判断して、MRL-lpr^<cg>は、多くの点でMRL-lprと類似し、有用な自己免疫病のモデルとなりえることを明らかにした。さらに、lpr^<cg>の最も重要な特性であるgldとの相補作用を考慮して、MRL-lpr^<cg>/+(ヘテロ)マウスでの自己免疫症状を追究した。MRLの背景遺伝子をもつlpr^<cg>ヘテロ接合状態ではCD4^-8^-T細胞によるLN腫脹が全く起こらないにも拘らず、明瞭な糸球体腎炎が50%で見られ、発生率がMRL-lprに匹敵していた。同時に血中lgG量の上昇と高頻度の腎臓へのC3沈着が見られた。腎炎の成立には腎臓への免疫複合体の沈着が重要で、異常CD4^-8^-T細胞と直接関係ないことが示唆された。MOL-MITを用いた亜種間交配法により、米国の研究者との共同研究でMRLで見出したlpr腎炎を悪化する量的形質遺伝子である第7染色体上のLmdr1と第12染色体上のLrdm2がlpr^<cg>により誘発される腎炎に対しても同様の機能を示すかを確認しつつある。CBA-lpr^<cg>及びC3H/HeJ(C3H)-lpr/lprで腫脹LNを構成するCD4^-8^-T細胞がFasリガンド8FasL)を高発現していることを証明し、C3H-gld/gld,lpr/lprダブルミュータントを作出し、正常C3Hへの骨髄移植によりlpr骨髄移植によるリンパ節萎縮症がこのFasLによって引き起こされることを明らかにした。
抗CCR4抗体の抗腫瘍効果増強を目的とした併用療法確立のための基礎的研究

ヒト体内でのADCCはヒト免疫担当細胞をエフェクターとしておこるが、マウス体内においてはマウス免疫担当細胞をエフェクターとしておこる。故に、抗CCR4抗体を含む免疫療法のマウスinvivoでの抗腫瘍効果が、そのままヒトでの抗腫瘍効果を直接的に反映しないのが、これまでの限界であった。研究者はNOGマウス及び患者由来のATL腫瘍細胞を用いて、ヒトautologous免疫担当細胞移入ATL/NOGマウスモデルを確立し、低フコースADCC増強抗体であるキメラ型抗CCR4抗体の誘導するヒトADCCを、マウスinvivoで再現するモデルを確立した。本モデルにおいて、ADCCの各エフェクター細胞分画を除去し、抗腫瘍効果を評価することで、各エフェクター細胞分画のヒトADCCへの寄与の程度を解析することが可能となった。ヒトautologousADCCによる抗腫瘍効果をマウスinvivoで評価するシステムは、今回申請者らが世界で初めて報告したものである。本モデルは抗CCR4抗体をはじめADCCを主たる作用機序とする抗体薬の併用療法を含む前臨床研究に重大な貢献をすると考えられる。G-CSFを併用することにより、抗CCR4抗体の抗腫瘍効果が有意に増強することを、ArLL/SCIDマウスモデルで示した。そしてその作用機序はG-CSFによるマウスマクロファージの貪食能亢進であることを示した。エフェクター細胞の機能を亢進させる薬剤は抗CCR4抗体の併用薬として有望であることを証明した(Br J Haematol)。抗CCR4抗体の主たる作用機序はADCCである。現在臨床現場で不可欠の薬剤であるリツキシマブを用いてADCCの作用機序を詳細に検討した。結果、ADCCの感受性規定因子として、リンパ腫細胞発現するNKG2DのリガンドであるULBPが重要であることを明らかにした。この事実は、ULBPの発現を増強させる薬剤との併用により、抗CCR4抗体など治療抗体のADCC誘導能を増強可能であることを意味する(lnt J Cancer)。また、骨髄腫に対し臨床で高い効果を示しているボルテゾミブが、T細胞性リンパ腫に対しても有望であることを明らかにした(Cancer Sci)。今後は抗CCR4抗体との併用実験を推し進めていく予定である。故に、抗CCR4抗体を含む免疫療法のマウスin vivoでの抗腫瘍効果が、そのままヒトでの抗腫瘍効果を直接的に反映しないのが、これまでの限界であった。その壁を乗り越えるため、NoD/Shi-scid, IL-2Rγ^<null>(NOG)マウスを使用した。NOGマウスは、NOD-scidなどの免疫不全マウスと比較して、多様なヒト細胞が分化、増殖することが可能である。NOGマウスにヒト免疫担当細胞を生着させ、マウスin vivoでヒトエフェクター細胞による、抗CCR4抗体のADCCを確認しえた(Cancer Immunol Immunother)。本系は免疫療法のモデルマウスとして有用である。NOGマウス及び患者由来のATL腫瘍細胞を用いて、NOG/ATLモデルマウスを作製した。本モデルマウスは臓器浸潤様式など、ヒトATL患者の臨床像をほぼ忠実に再現することを明らかにした。さらに、ヒトautologous免疫担当細胞移入ATL/NOGマウスモデルを確立し、低フコースADCC増強抗体であるキメラ型抗CCR4抗体の誘導するヒトADCCを、マウスin vivoで再現するモデルを確立した。ヒトautologous ADCCによる抗腫瘍効果をマウスin vivoで評価するシステムは、今回申請者らが世界で初めて報告したものである。
金属間化合物Ni_3Al冷間圧延箔の単結晶化に関する研究

昨年度までに、Ni_3Al冷間圧延箔の集合組織は、再結晶により一時的に複雑なものに変化するが、その後の粒成長によって、もとの圧延集合組織に戻るという特異な現象を見いだした。本年度は、粒成長過程で圧延集合組織方位を有する結晶粒が優先成長する機構を検討した。ここでは、Goss({110}[001])集合組織を有する83%冷間圧延箔を、600-1300°Cで0.5-240時間熱処理し、種々の粒成長段階にある箔を用意した。走査電子顕微鏡内後方電子散乱解析装置(EBSD)により結晶方位空間分布を測定し、以下の結果を得た。1.粒成長に伴ってGoss方位粒の占有率は増加し、最終的に、ほぼ全ての結晶粒がGoss方位に配向した高配向性箔が得られた。具体的には、平均粒径70μmにおいて、結晶粒の100%がGoss方位から15度以内に、97%が10度以内に配向していた。Goss方位粒(15度以内)は、成長初期(平均粒径0.5μm)では高々0.8%しか存在しておらず、著しく優先成長したことが分かる。2.Goss方位粒とそれ以外の他方位粒はともに成長しており、2次再結晶などの異常な粒成長モードは観察されなかった。3.粒成長に伴い、より高いエネルギーを有するランダム粒界が優先的に掃き出され、代わりに低エネルギー粒界である小角粒界の頻度が増加した。この結果は、粒界エネルギーの異方性が粒成長に影響することを示唆する。4.粒成長の途中段階では、複数のGoss方位粒が隣接する特徴的な組織が観察され、この隣接Goss方位粒が優先的に成長していた。隣接Goss方位粒の間には小角粒界が、Goss方位粒と他方位粒との間にはランダム粒界が形成されていた。以上から、粒界エネルギーの異方性を駆動力として隣接Goss方位粒が優先成長し、その結果、箔が高配向化すると考察した。平成15年度は,(1)再結晶及び粒成長によるNi3Al冷間圧延箔のマクロな集合組織変化を調べ,そのうち特に(2)再結晶集合組織の形成過程を検討した.用いたNi3Al箔は単結晶を83%冷間圧延して得られたものであり,Goss方位すなわち{110}[001]に強く配向した圧延集合組織を有していた。箔に6001000°Cで30分の熱処理を施し,X線Schultz法によりマクロな集合組織を,走査電子顕微鏡内後方電子散乱解析装置(SEM-EBSD)により結晶方位空間分布を測定し,以下の結果を得た。(1)再結晶により箔の集合組織は一時的に複雑なものに変化するが,その後の粒成長によって圧延集合組織と向じGoss方位に強く配向するようになる.例えば,600°Cで再結晶した箔(平均粒径1μm)にはわずかに体積占有率2.8%のGoss方位粒しか存在しないのに対し,1000°Cで熱処理し十分粒成長した箔(平均結晶粒径21μm)では体積の82%がGoss方位粒であった。以上は,再結晶及び粒成長過程を制御することによって,Goss方位に配向した箔が作製できることを示す。(2)再結晶直後の微細組織には多数の焼鈍双晶が観察される.この観察結果から,複雑化する再結晶集合組織の形成過程を次のように考察した。すなわち,再結晶時に焼鈍双晶が発生し,この双晶を起点としてさらに新たな双晶が発生する過程を次々と繰り返す.その結果,初期のGoss方位とは異なる方位成分が多数混在した,複雑な再結晶集合組織が形成すると推定した.実際に,圧延Goss方位粒から発生した焼鈍双晶について第3世代まで考慮して調べたところ,再結晶粒の多くがGoss方位粒もしくは焼鈍双晶であることが明らかとなった。

4.粒成長の途中段階では、複数のGoss方位粒が隣接する特徴的な組織が観察され、この隣接Goss方位粒が優先的に成長していた。隣接Goss方位粒の間には小角粒界が、Goss方位粒と他方位粒との間にはランダム粒界が形成されていた。以上から、粒界エネルギーの異方性を駆動力として隣接Goss方位粒が優先成長し、その結果、箔が高配向化すると考察した。
「不読」は本当か？－デジタルネイティブ世代の読書に関する実証研究－

本研究は、2015年に実施した中高生対象の「読書活動」実態調査の結果を、まずは単純集計を作成し中間報告の形でまとめた。続いて分析の結果を二度の学会発表で報告した。その後、得られた知見を学内紀要論文にまとめた。以上が具体物としての研究成果となる。また主たる研究成果知見としては、1相対的多読層において読書媒体の拡大傾向が確認できたこと、2親の社会経済的地位(SES)を支える経済資本や文化資本が中高生の読書活動に影響を及ぼすこと、が挙げられる。これらを踏まえた今後の課題は、SESが潤沢かつデジタル機器所有の子どもとそうでない子どもとの格差縮小のための方略を、考案することである。研究初年度の本年度は、必要に応じて連携研究者にも相談しつつ、研究体制整備を行った。具体的には、専門性の高いアルバイトを起用した。この方は元高校教諭で、教育社会学を専攻し、司書教諭としても読書指導に携わってこられ、有力な戦力となった。当該アルバイトを得、この方の援助により、まず読書指導に詳しい有識者を集っての研究相談会を2015年7月23日に実施した。(研究代表者、研究協力者、読書指導に関する有識者2名、アルバイトの計5名で実施)。ここでは、従前の読書調査の分析結果から出た疑問点などを提示し、研究目的に掲げた第1課題(現代の子どもの読書活動の実態把握)遂行に向けての意見聴取を行った。研究相談会後、実査に向けての準備を進め、2015年11月から12月にかけて実査を実施した。方法としては、当初Web形式の調査を企図し、実際にこの方法で820件のdataが採取できた。だが中高生で各1,000、合計2,000のデータ採取を目標としていたため、急遽アナログ調査票での郵送法による調査も併用することとし、アルバイトや研究協力者の人脈などにも頼り、最終的には目標の3,000件を超える5,494件のdata採取に成功した。年明けの2016年1月からはデータ入力を業者委託し、2月末には*.csvファイル形式でのデータのデジタル化を済ませた。ただ解析ソフトへのトランスポート用のバグ除去などに思いのほか時間コストを要し、2015(平成27)年度末段階で、集計作業にかける直前段階にいるという進捗状況となった。2016(平成28)年度には早々に集計を終え、第1研究課題であるデジタル・ネイティブ世代の読書実相を詳らかにする。続いて集計から解析に入り、第2研究課題である読者の多寡を決定する条件の特定に向けて分析を進める。当初は平成27(2015)年度中に単純集計を終えるつもりであったが、エクセルから解析ソフト(SPSS)へのデータトランスポート過程において、予期しないバグが発生し、これへの対処で苦慮している。具体的には起床時間と就寝時間を入力状況の通りエクセルに入れてもらったデジタルファイルを、SPSSにトランスポートすると、6時半(6.5)が0.2703333、7時半(7.5)が0.315となるが、当初これに気付かず、修正を図っている。また学内業務などに時間を取られ、研究に割ける時間が思いの外少ないことも災いした。したがって、平成28年度からの2年度間は、可能な限りの研究時間確保に注力するつもりである。研究開始2年度目の平成28年度は、1研究初年度実施の調査の単純集計報告書を作ったこと、2研究テーマに即した文献にあたって中高生の読書について理解を深めたこと、3学校図書館への訪問調査および公共図書館への訪問見学などが、主たる研究実績概要となった。まず1については、データのバグを取り除くクリーニングに苦慮したことも相俟って、上梓時期が非常に遅れたものの、2016年12月に『研究結果・中間報告“「読書活動」に関する実態調査"の集計結果』(PDFで124頁)をまとめた。本報告書については、2017年1月に調査対象校などに郵送された。次に2についてであるが、特に下記の文献などを大学院生らと輪読する中で、内容の検討を行った。☆国立教育政策研究所編2010,『読書教育への招待確かな学力と豊かな心を育てるために』,東洋館出版社( ISBN:978-4-491-02589-6¥3300E )/☆国立青少年教育振興機構編2013,『子どもの読書活動の実態とその影響・効果に関する調査研究報告書』( http://www.niye.go.jp/kenkyu_houkoku/contents/detail/i/72/ )そして3についてだが、2017年3月に岡山県内の学校図書館や公共図書館を訪問調査した。特に小中高の学校司書や司書教諭にインタビューを行う中で、最終報告書上梓に向けても参考となる貴重な知見を得ることができた。以上、1から3の実績を踏まえ、最終年度には最終報告書を上梓する方向で研究を進めていきたい。最終報告書に向けて、構造方程式モデリング(SEM)を試行し、学会報告も行ったが、よいモデルが得られておらず、暗礁に乗り上げた状態になっているため。だが、重回帰分析からロジスティック回帰分析を含むモデルなどを試しながら、ベターなモデルに近づけるように努力し、修正モデルを含んだ形で最終報告書を作成したいと考えている。もう一つは、調査データの入力依頼を委託した入力業者の仕事ぶりが極めて杜撰で、後ほどバグがどんどん見つかり、この点は大きな反省点である。

(経験値不足で優良な業者の選定が十分にできなかった)。研究最終年度となった平成29年度は、1日本教育社会学会・第69回大会での報告、2学会報告を踏まえての論文作成、3学術雑誌への依頼執筆、4最終報告書上梓に向けての作業、などが研究実績概要となった。まず1については、「現代の子どもの読書に関する考察ー2つの調査データの比較よりー」という題目で報告を行った。[平成29(2017)年10月22日(於・一橋大学)『日本教育社会学会・第69回大会発表要旨集録』,pp.314315.所収]。次に2についてであるが、1を踏まえて学内紀要論文に論文をまとめた。題目は次の通りである。*腰越滋2018,「データからみた現代の子どもの読書傾向ー読書媒体(メディア)の広がりに着目してー」,『東京学芸大学紀要・総合教育科学系I』,第69集,55 -68頁所収( http://ir.u-gakugei.ac.jp/bitstream/2309/148851/1/18804306_69_04.pdf )続いて3は、次のものが依頼を受けて執筆した論考となる。*腰越滋2018,「読書する子は学力が高いか?」,『児童心理』,2018年3月号(No.1054),金子書房,60-66頁所収。最後に4についてであるが、連携研究者である山田文康氏(静岡大学名誉教授)にご執筆賜ることはもとより、昨年度の岡山訪問調査で研究協力を頂いた高見京子氏(元東京学芸大学非常勤講師)にもご寄稿頂いた。さらに研究協力者の岩治まとか氏(現東京家政大学専任講師)にはご寄稿と編集協力を賜った。これらに研究代表者による学会報告部分を2つの章に分けて加え、上梓に向けて作業を進めている(2018年6月完成予定)。本研究は、2015年に実施した中高生対象の「読書活動」実態調査の結果を、まずは単純集計を作成し中間報告の形でまとめた。続いて分析の結果を二度の学会発表で報告した。その後、得られた知見を学内紀要論文にまとめた。以上が具体物としての研究成果となる。また主たる研究成果知見としては、1相対的多読層において読書媒体の拡大傾向が確認できたこと、2親の社会経済的地位(SES)を支える経済資本や文化資本が中高生の読書活動に影響を及ぼすこと、が挙げられる。これらを踏まえた今後の課題は、SESが潤沢かつデジタル機器所有の子どもとそうでない子どもとの格差縮小のための方略を、考案することである。研究2年度目の平成28(2016)年度は、研究課題2(読者の多寡を決定する条件の特定)には何としても入っていきたい。方法としては、構造方程式モデリング(SEM)を援用して、今どきの中高生の読書を妨げる要因・促進する条件などを解明していく。とはいえ、まずは基本統計を含む単純集計結果報告を調査対象校に配付することも大切である。これに関しては平成28年度7月末までには完了したい。続いて、秋口から年度末にかけては、第3研究課題である「読書が子どもの社会化に及ぼす影響」について考究していく。これに関しては、より精緻な分析(エラボレーション)が求められるが、先行研究としてはNIYE(国立青少年教育振興機構)による読書調査が参考になる。幸いにも同調査のデータをお借りしての再分析が可能な状態のため、NIYE調査dataと、本科研での採取dataの異同の比較などから、意欲が読書数・学力などに及ぼす影響などについても考えてみたい。
アニオン駆動による分子カプセル連結法を用いたナノチューブ講造の多段階自己集合

近年、水素結合や配位結合等の弱い相互作用を巧みに用いてディスクリートな超分子構造を構築する手法が報告されており、さらに得られた超分子構造に由来する特徴的な機能・物性が見出されている。これまでに我々は、新規に合成した剛直な三日月型配位子とパラジウム等の金属イオンから、4つの大きな出入り口を有するM_2L_4型分子ナノカプセルが定量的に自己集合することを見出している。そこで本研究では、得られた超分子ナノカプセルを種々の方法によって連結・修飾することにより、分子カプセルの二次元・三次元配列構造、また複雑なトポロジー構造を有する高次集積構造を構築することを目指した。分子カプセルの内孔サイズと一致するゲスト分子は、カプセル内に効率的に包接される。一方、内孔サイズに収まらない大きなゲスト分子の場合では、外部でカプセル同士を連結することで、分子カプセルを一次元状に連結できることを見出した。さらに、光異性化部位を導入したゲスト分子の場合では、ゲスト包接カプセルに光照射することにより、分子形状が変化したゲストがカプセル外に放出され、カプセル分子を一次元状に規則配列させる「光結晶化」現象を見出した。一方、非常に嵩高いゲスト分子の場合でも、分子構造を精密にデザインすることで、カプセル内に巧みに包接することも可能である。例えば大きなゲスト分子にアニオン部位を適切に配置することにより、カブセルからゲスト分子がはみ出した特異なロタキサン型包接構造を形成することを明らかにした。さらに、ナノカプセルの金属イオンを変更することにより、ゲスト分子の包接・放出をpHによって自在に制御できることを見出した。近年、水素結合や配位結合といった弱い相互作用を巧みに用いた自己集合を活用することにより、ディスクリートな超分子構造を構築する手法が報告されており、さらには得られた超分子構造に由来する特徴的な機能・物性が見出されている。これまでに我々は、合理的に設計された剛直なバナナ型配位子とPd(II)等の金属イオンから、4つの大きな出入り口を有するM_2L_4型分子ナノカプセルが定量的に自己集合することを見出している。そこで本研究では、得られた超分子ナノカプセルを連結することにより、二次元および三次元状に分子カプセルが配列した高次集積構造を構築することを目指した。その方法として、カプセル内に取り込ませるアニオン性ゲスト分子を合理設計することによって、ゲスト分子を介してカプセル分子を自在に連結することを計画した。まず、カプセル内孔にちょうど収まるサイズのアニオン性ゲスト分子の場合では、カプセル内孔に強く捕捉されることが分かった。一方、カプセル内孔よりも大きなゲスト分子の場合では、カプセル内には入らず、カプセルの外側からカプセル同士を連結することによって、高次集積構造を形成することを見出した。さらに、光異性化部位を導入したアニオン性ゲスト分子を用いたところ、暗所下では異性化せずにゲストはカプセル内にとどまったのに対し、光照射下では異性化してゲスト形状が変化したことにより、ゲストが外部に放出されることが分かった。さらに、カプセル外部に放出されたゲスト分子はすぐにカプセル間を連結することにより、カプセルが規則的に高次集積した単結晶が生成することを見出した。すなわち本研究では、光刺激に応答するアニオン駆動型の分子カプセル連結法を新たに確立することに成功した。
脈絡膜上腔充填剤注入による裂孔原性網膜剥離の新しい低侵襲治療法の開発

白色家兎6羽12眼を用いて改良した直径が500μmのマイクロカテーテルを脈絡膜上腔に挿入し、任意に意図した位置にマイクロカテーテルを移動させ、目的とする粘弾性物質(ヒーロンV)充填剤の注入が出来るかどうかを確認し、対象として反眼に生理食塩水(BSS)を注入することで、比較対照試験を行なった。27ゲージ鈍針で脈絡膜と強膜の間に少しヒーロンVを注入して、強膜・脈絡膜の間を少し開け、その隙間にマイクロカテーテルを意図する位置に向かって挿入する。注入部では粘弾性物質(ヒーロンV)の充填によって網膜が内方に隆起し白くなる。脈絡膜上腔に注入したヒーロンVの形態的な持続効果、網脈絡膜に対する副作用の有無を電気生理機能的な評価と眼球摘出し網脈絡膜組織の免疫組織学的評価を注入後長期に評価した。その結果、ヒーロンVを注入した眼球では生理食塩水を注入した眼球に比較して、脈絡膜上腔の隆起性変化は有意に持続し、その隆起は術後に13ヶ月まで持続した。免疫組織切片では網膜形態的な異常変化はなく、網・脈絡膜が隆起している期間tと注入して3ヶ月後の脈絡膜上腔が消失した後の状態では、いずれも摘出眼の網・脈絡膜に形態的変化がなかった。以上の結果から、直径が500μmのマイクロカテーテルを用いた家兎眼における経強膜的に脈絡膜上腔への粘弾物質の注入は手技的に可能であり、全例とも脈絡膜上腔への粘弾物質の注入が成功し、合併症をみられなかったことから、比較的に安全な術式と思われた。今回実験に用いたヒーロンVでは脈絡膜上腔での持続時間は13ヶ月であったことを考えると、従来の強膜内陥術でのバックル効果とほぼ同様の内部隆起の持続効果が得られることから、本邦は少なくとも周辺部裂孔による裂孔原性網膜剥離の治療に、従来の強膜内陥術に代わる侵襲の少ない術式として確立出来る可能性示唆された。
新規高度Env発現組換えワクシニアウイルスワクチンによるHTLV-I感染制御

HTLV-1はヒトのTリンパ球に感染するレトロウイルスで、ATLの原因ウイルスである。これまでに根治療法は無く、たいへん予後不良の疾患である。現在、より簡便にHTLV-1感染症を予防や治療できる制御法の開発が求められている。そこで我々は、HTLV-1エンベロープを発現する組換えワクシニアウイルス(m8ΔHTLV-1env株)を新たに開発して、ワクチンとしての有効性を確認することにした。このウイルスをマウス、ラット、ウサギ、ヒト由来の各細胞株に感染させたところ、全ての細胞株でHTLV-1Envタンパクが強く発現した。また、ラットにm8ΔHTLV-1env株を接種した後、血清を回収して、Envタンパクに対する抗体が誘導されるかどうか調べた。すると、1回接種では抗体は誘導されなかったが、複数回接種するとEnvに対する抗体が誘導された。さらに、その血清を使って合胞体形成阻止試験を行ったところ、HTLV-1感染を中和できる抗体も同時に誘導されることがわかった。HTLV-1Envタンパクを高発現する組換えワクシニアウイルス(m8ΔHTLV-1env株)を構築できた。このウイルスをラットに複数回接種するとEnvに対する抗体が誘導され、さらにHTLV-1中和抗体も同時に誘導された。HTLV-1感染動物モデルを使った実験を計画している。動物にあらかじめこのm8ΔHTLV-1env株を接種しておき、その後HTLV-1を感染させて、その感染が抑制されるかを調べる。これまでHTLV-1はラットやウサギを使った感染モデルが報告されており、まずはラットを使って感染実験を行う。
アジアの地割制度

従来の地割制度の研究においては、地割そのものの概念が明かではなく、農耕のサイクルに応じて現われる臨時的な土地形状も、農耕のサイクルをこえて永続的に存続する土地形状も、もっぱらその形状にのみ注目して同一次元で捉えられてきた。これにたいして本研究においては、ヨーロッパやインド亜大陸のような雑穀小麦栽培地域に見られる一時的な耕地形状と東アジアに見られる永続的な耕地形状を区別して扱うことにより、とりわけ後者の場合の永続的な耕地形状の実現を必要としまたそれを可能とするような、社会関係の追求確定に新しい道を開いた。東アジアに見られる永続的な耕地形状は、さらに二種類の類型に分けられる。その第一は、水土保持と灌漑の要請によって、華北にみられる大規模で整形的な地割りであり、いまひとつは、もっぱら灌漑の要請によって華中、華南、朝鮮、日本等の水田水稲栽培地域に見られる小規模で不整形な地割りである。前者について本研究は、現代の大縮尺地図のフーリエ解析によって、これを本来の百畝すなわち百歩かける百歩の井田法の隔年休耕法による地割りを継承し、これを変革して、百歩かける三百歩の定耕地に変化させた商鞅の地割りに由来することを明かにするとともに、その地割りの基本は、本研究の代表者の佐竹靖彦が文献の面から論証した一辺333.72メートルと一致することを明かにした。このような整形的な地割りを社会的に造成する過程は同時にそれを指揮管理する国家に絶大な権限を付与し、ここにこの地帯を基盤する周、秦の王朝による周辺地域の征服と広範な地域の統一と言う事態が実現した。本研究においては、このような整形的な地割りを基盤とする国家的体制を爵位の制度として捉え、その実態を検証した。一方、本来小規模で不整形な地割りをもつ華中、華南、朝鮮、日本等の水田水稲栽培地域は、こうして被動的な状態に追い込まれたが、朝鮮、日本等の周辺諸民族においては、本来、その農法的要請からは実現するはずのない整形の地割りを、条里制として輸入することに成功し、このことがこれらの諸民族における早熟的な統一国家形成の基礎となった。本年度の研究の重点は、アジア各地における土地区画のありかたに関する研究成果に対する学説史整理と史料蒐集を行い、そのうちで土地区画が、もっとも典型的に規格化した形をとる中国においては、進んでその井田地割の数理的復元とそのうえに立つ王朝支配体制の分析を行うことにおかれていた。中国については、数理解析のためのデータベースの蓄積を行ったが、その過程で華北の都市形態と華中の都市形態とのあいだに著しい相違があり、その相違のそこに当該地域における地割り形態の相違があることが予想されたので、当面、データベースの設計を改変するとともに、データベースの拡充を行った。また、王朝支配の問題については、このような整形的な地割りをもつ社会にふさわしい、従来個別人身支配の語でもって表現されてきた支配形態の在り方を、爵位の制度の再検討を通じて具体化した。従来の研究においては、秦朝のいわゆる二十等爵制を、一律に個別人身支配を表現するものとして、やや単純に扱ってきたが、本研究においてはこれを井田体制のもとにおかれた小農民に対する画一的な体制と、より上級の軍官に対するよりダイナミックな体制に分けて考えた。