hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語学習者による「テキストからの学習」：推論生成を通した因果理解の観点から

■本研究の目的・本研究は,日本人英語学習者がテキストの内容を知識として学習する「テキストからの学習」に関わる読解処理やテキスト記憶を明らかにすることを目指すものである。・本年度は,先行する第一言語読解研究からテキストからの学習における重要性が示唆されている「テキスト中の因果関係の理解」に焦点を当てた検証を行った。具体的には,読解時間計測法と思考発話法を用いた2つの実験を行い,テキスト中の因果関係と読み手の読解処理がどのように関係しているのかを明らかにすることを目指した。■本年度の研究成果の概要・英語学習者が因果関係を理解することに関わる読解処理は,因果関係のテキスト中における明示性や,学習者の英文読解熟達度によって異なることが示唆された。具体的には,因果関係が明示されている場合,英語学習者は先行文脈との因果的なつながりを比較的容易に利用して,テキストを理解していることが明らかになった。しかしながら,因果関係が暗示的である場合,他と中程度の因果的つながりをもつ情報を理解するときに,学習者は付加的な処理に従事することが示唆された。さらに,この付加的処理について思考発話プロトコルを質的に検証した結果,英文読解熟達度の高い学習者は先行文脈とのつながりを推論していたが,熟達度の低い学習者は誤ったつながりを構築したり,テキスト内容と無関連の情報による精緻化を行う傾向にあることが示された。・以上のことから,学習者は概ねテキストを因果的に理解する傾向にあるが,それに関わる処理の正確さは,英文読解熟達度に依存することが示唆された。英語学習者による因果関係の理解プロセスについて,2つの実験から一定の示唆を得ることができたため。本年度に行った検証結果は,前年度に行った実験において検証した読解後のテキスト理解とテキストからの学習成果の関係に対し,読解中の処理を観点とした考察を可能にする。さらに,英文読解熟達度や因果関係の明示性といった,読解処理に影響を与える読み手やテキストの要因の存在を示した。以上のことを勘案すると,研究はおおむね順調に進展していると判断できる。本年度に行った実験のデータを整理し,結果と考察を再構築した上で国際誌への論文投稿を目指す。具体的には,読み手が読解中に従事していた読解処理と,テキスト中の因果関係に対する記憶との関係性を,統計的,質的に検証する。これによって,英語学習者の読解処理と読解後の因果的理解の関わりを明らかにする。また前年度に行った実験結果と本年度の実験結果を総合し,博士論文を執筆する。読解中の処理,読解後に構築された因果関係の理解,そして最終的なテキストからの学習を一貫性をもって説明するモデルを提案することを目指す。■本研究の目的・英語学習者がテキスト内容を新しい知識として学習する(i.e.,テキストからの学習)ためには,どのようなメカニズムを経るのかを明らかにすること。より具体的には,テキスト中の因果関係を一貫性をもって理解すること(i.e.,因果的一貫性の構築)と,テキスト情報と読み手の知識とが統合した理解を意味する「状況モデル(の構築)」との関わりを,読解中の処理,および読解後の理解を観点として解明することを目的としている。■本年度の研究成果の概要・日本人英語学習者を対象として2つの実験を行い,英語学習者が読解後に構築した因果的一貫性が,テキストからの学習成果を予測するか否かは,学習者の英文読解熟達度に依存することを明らかにした。・また,上記の他に得られたデータは2016年度4月に応用言語学分野における最高峰「アメリカ応用言語学会(AAAL)」にて発表することが確定しており,国際誌にも投稿済み,現在査読中である。英語学習者が説明文読解後に構築した因果的一貫性と,テキストからの学習との関わりを検証する実験を2つ行い,その結果,今後の更なる検証に必要な示唆を得ることができ,その成果を査読付き学会誌にて発表することができたため。具体的には,実験結果から,因果的一貫性と最終的なテキストからの学習成果は,学習者の英文読解熟達度に依存することが明らかになった。さらに,得られたデータをより詳しく分析すると,熟達度の低い学習者では,効果は決して大きくはなかったものの,テキストの明示情報に対する記憶の方が,因果的一貫性よりもテキスト学習と関わりが強い傾向がみられた。この結果を全国英語教育学会で発表し,さらにその全国紀要ARELEに投稿,採択を得た。また,もう1つの実験結果は国際誌に投稿し,現在査読中である。これらの結果は,因果的一貫性に関わる説明文読解中の処理に対する検証実験を立案する上で,英文読解熟達度や,テキストの明示情報に対する記憶を考慮する必要性を示した点において,本研究を発展させる基盤を築いたものといえる。ゆえに,研究はおおむね順調に進展していると評価することができる。■本年度の研究成果の概要

・英語学習者が因果関係を理解することに関わる読解処理は,因果関係のテキスト中における明示性や,学習者の英文読解熟達度によって異なることが示唆された。具体的には,因果関係が明示されている場合,英語学習者は先行文脈との因果的なつながりを比較的容易に利用して,テキストを理解していることが明らかになった。しかしながら,因果関係が暗示的である場合,他と中程度の因果的つながりをもつ情報を理解するときに,学習者は付加的な処理に従事することが示唆された。さらに,この付加的処理について思考発話プロトコルを質的に検証した結果,英文読解熟達度の高い学習者は先行文脈とのつながりを推論していたが,熟達度の低い学習者は誤ったつながりを構築したり,テキスト内容と無関連の情報による精緻化を行う傾向にあることが示された。・以上のことから,学習者は概ねテキストを因果的に理解する傾向にあるが,それに関わる処理の正確さは,英文読解熟達度に依存することが示唆された。英語学習者による因果関係の理解プロセスについて,2つの実験から一定の示唆を得ることができたため。本年度に行った検証結果は,前年度に行った実験において検証した読解後のテキスト理解とテキストからの学習成果の関係に対し,読解中の処理を観点とした考察を可能にする。さらに,英文読解熟達度や因果関係の明示性といった,読解処理に影響を与える読み手やテキストの要因の存在を示した。以上のことを勘案すると,研究はおおむね順調に進展していると判断できる。英語学習者の説明文読解中における因果関係の処理を検証する実験を計画している。(a)説明文中の明示的/暗示的な因果関係に対し,英語学習者の読解処理がどの程度敏感であるか,(b)因果的一貫性の構築には具体的にどのような読解処理が関わるのかを2つの大きな検証課題として設定している。これを達するために,英語学習者の読解処理を,説明文の読解時間を測定するものと,思考発話法(読んでいる最中に考えていることを全て口頭で報告させる手法)を用いるものの,2つの実験により検証するつもりである。前者の読解時間による実験について,2015年12月には予備実験を終え,2016年4月現在で44名の実験が終わっている。この結果は2016年度に国際学会にて発表することを予定している。後者の思考発話による実験について,2016年5月に予備実験を行い,6月から本実験を開始する。思考発話法は,発話された内容の採点と分析が非常に煩雑であるため,計画的に実験を終え,できるだけ早く分析の段階に移行することを目指す。この実験結果は,再来年度に国内学会にて発表するつもりである。本年度に行った実験のデータを整理し,結果と考察を再構築した上で国際誌への論文投稿を目指す。具体的には,読み手が読解中に従事していた読解処理と,テキスト中の因果関係に対する記憶との関係性を,統計的,質的に検証する。これによって,英語学習者の読解処理と読解後の因果的理解の関わりを明らかにする。また前年度に行った実験結果と本年度の実験結果を総合し,博士論文を執筆する。読解中の処理,読解後に構築された因果関係の理解,そして最終的なテキストからの学習を一貫性をもって説明するモデルを提案することを目指す。
19世紀ドイツにおける農村社会の比較経済史的考察-プロイセン東部とバイエルン-

1.19世紀初頭、プロイセン東部では近代化政策が比較的容易に実現されたのに対して、バイエルンではそれは1848年以降にようやく進展しはじめた。本研究者は、こうした相違が両地域のゲマインデ(Gemeinde)の構造的差異に由来するという仮説に基づき、まずバイエルンの農村社会に関する分析を試みた。その場合重要なことは、たんに19世紀に留まらず、中性に遡って長期的な人口変動との関連において経済史的過程を捉えるという方法である。以下の著書は特にその手がかりとなった(W.Abel,Massenarmut und Hungerkrisen im vorindustriellen Deutschland,^21977;C.Pfister,Bevolkerungsgeschichte und Historische Demographie 1500-1800,1994)。中世においては農村ゲマインデから排除された下層民のうちでも最下層の人々は物乞いにより生きることを認められ、他方で農民は喜捨によりキリスト教による救いを約束された。しかしこうした下層民が犯罪者とみなされ、処罰の対象とされるようになったのは、人口が急激に増大した18世紀後半以降のことである。人口増大はバイエルンでは下層民の増大となって現れ、その原因はゲマインデの強さと排他性にあった。これに対して、プロイセン東部は当時なお人口密度の低い地域であった。バイエルンでは農民解放を経た後も、下層民の一部を構成した農業奉公人は乞食に転落しうる条件のもとで生活しており、定住と放浪の境界領域に置かれていた。2.「バイエルン農民連盟Bayerischer Bauernverein」の指導者であるハイム(G.Heim)によって1909年に「カトリック農村奉公人協会Der Verein kathorischer Landlicher Dienstboten」が組織された。この組織はドイツ社会民主党に対抗して奉公人を農村社会に統合しようとしたのである。この統合には限界があったが、農民を核とする地域的結合は、中央の政治権力に対して相対的独立性を維持する基礎となりえたと思われる。
アクトミオシンの相互作用と細いフィラメントによる制御の役割

アクトミオシン系の制御の仕組みの理解を目指して、1分子計測系を構築した。制御過程、力発生過程にとって重要な課程はリン酸放出過程、ADP放出過程である。そのためにレーザートラップを使った系でADPやリン酸濃度に対するステップ運動の様子を計測できる系を構築した。濃度の変化とともに、モーター分子にかかる負荷は重要なパラメーターである。負荷に対して運動を精確に計測するためには、フィードバックを使って、一定の負荷に対するステップ運動を追跡できる系が必要である。そこでレーザートラップ装置にフィードバックを導入した。また計測の時間・空間分解能を上げるため、ビーズの変位を計測する光学系の改良を行った。この実験に適したモーター蛋白質キネシンをビーズで捕捉した。捕捉したビーズを使ってレーザートラップを行った。キネシンでは負荷依存的にバックステップが見られた。さらに、ADPやリン酸濃度、さらに温度などの物理的条件を変えて、バックステップの解析を行った。そのけっか、キネシンは前後にATP分解反応にカップルしながらブラウン運動を駆動力にしてステップ運動を行うことがわかった。アクトミオシン系の制御の仕組みの理解を目指して、1分子計測系の立ち上げを行った。制御過程、力発生過程にとって重要な過程はリン酸放出過程、ADP放出過程である。濃度の変化とともに、モーター分子にかかる負荷は重要なパラメータである。そこでまず現存するレーザートラップ装置にフィードバックを導入した。その一方でこの実験に適したモーター蛋白質を選ぶために数種類のモーター蛋白質を使ってビーズアッセイを試みた。ミオシンv、ミオシンVIあるいはキネシンをビーズで捕捉した。捕捉した分子が1分子であることは、統計的に証明できる。現在の条件ではまだ多分子の可能性も残っており、さらに条件を厳しくして実験を行っている。これらのモーター蛋白質でステップ運動を確認したが、とりわけどのモーターでも負荷依存的にバックステップが見られた。バックステップの特性を実験的に記述、特にATP加水分解などとの関係でメカニズムとかかわっているので、さらに深くアプローチできるかどうか、実験条件を検討している。
歯列咬合面形状が顎機能に与える影響の実時間3次元解析

本研究は、コンピュータ上で人の上下歯列の咬合を再現し、咬合によって生じる顎関節への3次元的な負荷を実時間で解析して定量化することを目的としている。平成20年度には、実時間で咬合接触部位にかかる力や方向を得るため、仮想仕事の原理を用いた咬合接触の高速な近似モデルを提案し、モデル化による近似から生じる誤差について検討した。本咬合解析では、歯列を剛体として扱い、咬合接触はある一定の量(200μm)が対合歯に干渉した状態であると仮定した。これは実際の咬合時に歯根膜の変形を主とした歯の正常な動揺を参考に設定した。咬合接触部位は上下の歯列をZ-mapに射影し、200μm分干渉した部分とした。連続した咬合接触部位を一つの咬合接触領域としてラベリングすることで複数の咬合接触領域を得た。個々の咬合接触領域にかかる力は、仮想仕事の原理を応用した提案する近似モデルによって推定した。咬合接触を径を変えた同径の球の接触として考え、提案した近似モデルによって生じる誤差について検討をおこなった。接触する球の直径を咬合接触面の曲率を考慮して4,6,8,10mmとし、接触角を058deg.まで変化させた時の理論値からの誤差を計測した。誤差は反力の大きさで最大22%(直径10mm@35deg.)、角度では6.7deg. (直径4mm@58deg.)未満であることを確認した。従来では、咬合状態を患者の外で確認するために、咬合器と呼ばれる機械式の機器に装着して咬合を再現していた。機械式の咬合器では歯科医師が直接手に持って咬合状態を再現できる利点がある一方、歯列の接触面を直接観察できないため、過渡的な咬合状態を観察することはできなかった。コンピュータ上での咬合解析では、解析に必要となる歯列デジタルモデルは最低でも100μm程度の解像度が必要で、従来のFEM等の手法では膨大な計算が必要であり実用的ではなかった。
感応膜を修飾した水晶振動子によるＣＯ２センサの開発

アクリロニトリルスチレン(AS)をCO2感応膜として水晶振動子に修飾したQCMを作製し,この特性を調べ,次の結果を得た.1大気の主な成分N2,O2,Ar,CO2,水蒸気のうちCO2と水蒸気に感度を有し,O2とArに対しては感度をもたない.2湿ったCO2ガスに対する測定結果に湿度補正を施して求めた感度は,乾燥CO2ガスに対する感度とほぼ同じ値となる.3湿度補正を行えば湿ったCO2ガスの濃度も測定できる.4CO2濃度と湿度に対する感度はAS膜厚の増加と共に大きくなる.以上より局所的かつリアルタイムに測定できる簡便なCO2センサをQCMにより実現できることを明らかにした。大気中の二酸化炭素,メタン,フロンなどいわゆる温室効果ガスは,量的バランスを崩すと地球環境に異変を引き起こす。特にCO2は大気中に0.03%程度含まれ,その含有量の変動が気候等に及ぼす影響は大きい。また,家庭においても,家屋の気密性向上に伴い燃焼機器や人の呼気によるCO2が室内に滞留し易くなり,健康への影響も懸念される。これらのことから局所的かつリアルタイムにCO2濃度を監視できる簡便なセンサが求められている。本研究で開発する水晶振動子式CO2センサは,水晶振動子電極表面に付着した物質の質量に比例して水晶振動子の周波数が変化することを利用したもの(QCM)で,ngオーダーの質量変化を検出することが可能で,比較的安価に作製でき,使用も簡便である。平成23年度は,CO2を吸着する感応膜としてアクリロニトリルスチレン(AS)を水晶振動子電極上に修飾してCO2検出部を作製し,このセンサのCO2濃度に対する周波数変化量の再現性,精度,感度等を調べ,感応膜の膜厚と感度の関係も明らかにした。また,大気中のCO2以外の成分であるO2,Ar,He濃度に対しては感度をもたないが,湿度には感度を有することを明らかにした.平成24年度は,感応膜としてスチレンポリマー(SP)を水晶振動子電極上に修飾したQCMを作製し,このセンサのCO2,O2,Ar,He,湿度に対する感度を調べ,湿度のみに感度を有することを明らかにした.この結果,CO2と湿度に感度をもつASを修飾したQCMの周波数変化量をSPを修飾したQCMの周波数変化量で湿度補正をすることが明らかになり,ASを修飾したQCMとSPを修飾したQCMを組み合わせてセンサとすることにより,CO2濃度センサを実現できることが明らかになった.本研究で開発した水晶振動子式CO2センサは、水晶振動子電極表面に付着した物質の質量に比例して水晶振動子の周波数が変化することを利用したもの(QCM)で、ngオーダーの質量変化を検出することが可能で、比較的安価に作製でき、使用も簡便である。CO2を吸着する感応膜としてアクリロニトリルスチレン(AS)を水晶振動子電極上に修飾してCO2検出部を作製した。このセンサの特性を調べたところ、1大気の主な成分のうちCO2と水蒸気に感度を有し、O2とArには感度をもたない。2湿ったCO2ガスに対する測定結果に湿度補正を施して求めた感度は、乾燥CO2ガスに対する感度と同じ値となり、湿度補正を行えば湿ったCO2ガスの濃度も測定できる。3CO2と湿度に対する感度はAS膜厚の増加と共に大きくなる。が明らかになった。以上のことから、ASを修飾したQCMによりCO2センサを実現できることが明らかになり、CO2濃度感度が20Hz/%程度、分解能が0.1%程度のCO2センサが開発できた。また、感応膜としてスチレンポリマー(SP)を水晶振動子電極上に修飾したQCMも作製し,このセンサのCO2、O2、Ar、He、湿度に対する感度を調べた。このセンサもCO2と湿度に感度を有することが明らかになった。この結果、ASを修飾したセンサとSPを修飾したセンサを組み合わせることにより、湿度補正が可能なCO2濃度センサを実現できることを明らかにした。大気中の二酸化炭素,メタン,オゾンなどいわゆる温室効果ガスは,過酷な宇宙環境から地上の生物を保護している.しかし,これらが量的バランスを崩すと地球環境に異変を引き起こす.特にCO2は大気中に0.03%程度含まれ,その含有量の変動が気候等に及ぼす影響は大きい.家庭においても家屋の気密性向上とともに,燃焼機器や人の呼気によるCO2が室内に滞留しやすくなり,健康への影響も懸念される.これらのことから局所的かつリアルタイムにCO2濃度を監視できる簡便なセンサが求められている.本研究で開発する水晶振動子式CO2センサは,電極表面に吸着した物質の質量に比例して周波数が変化し,ngオーダーの質量変化を検出でき,電源(ボタン電池等),発振回路,カウンタ回路,ディスプレイだけで簡単に構築できるのが特色である.

平成23年度は,アクリロニトリルスチレン(AS)をCO2を吸着する感応膜として,現有のスピンコータにより水晶振動子電極上に修飾してCO2検出部を作製し,このセンサのCO2濃度に対する周波数変化量の再現性,精度,感度等を調べた.また,感応膜の膜厚を推定し,この感応膜厚と感度の関係も調べた.さらに,大気中のCO2以外の成分であるO2,Ar,He,H2Oに対する特性も調べた.その結果,大気中では,ASはCO2以外の成分であるO2,Ar,Heは吸着せず,CO2と水分のみを吸着することが分かった.つぎに,ASを修飾した水晶振動子のCO2濃度と湿度変化に対する感度をAS膜厚の関数として求め,湿度補正を行うことによりASを修飾した水晶振動子をCO2濃度センサとして実用出来ることを明らかにした.平成23年度は,CO2を吸着する感応膜としてASを選定し,これを水晶振動子電極上に修飾してCO2検出部を作製した.このセンサのCO2濃度に対する周波数変化量の再現性,精度,感度等を調べ,感応膜の膜厚と感度の関係も明らかにした。また,大気中のCO2以外の成分であるO2,Ar,He濃度に対しては感度をもたないが,湿度には感度を有することを明らかにした.平成24年度は,感応膜としてスチレンポリマー(SP)を水晶振動子電極上に修飾したQCMを作製し,このセンサのCO2,O2,Ar,He,湿度に対する感度を調べ,湿度のみに感度を有することを明らかにした.この結果,CO2と湿度に感度をもつASを修飾したQCMの周波数変化量をSPを修飾したQCMの周波数変化量で湿度補正をすることが明らかになり,ASを修飾したQCMとSPを修飾したQCMを組み合わせてセンサとすることにより,CO2濃度センサを実現できることが明らかになった.交付申請書に記載した「平成23年度実施計画」は,"CO2を吸着する感応膜を開発し,これを水晶振動子に修飾してCO2検出部を作製する.実験装置を構築したうえで,このセンサのCO2濃度に対する再現性,精度,感度等を調べる.また,感応膜の膜厚と感度や時定数の関係も明らかにする."であるから,平成23年度は概ね順調であった.交付申請書に記載した「平成24年度以降の実施計画」は,"作製したCO2センサの諸特性をさらに詳細に調べると同時に,実用的なセンサを構築する."である.平成24年度は,ASを修飾したQCMの諸特性を更に詳細に調べると同時に,SPを修飾したQCMを作製し,これによりASの湿度補正ができることを明らかにした.これらにより,QCMによるCO2センサの実現に一歩近づいた.以上のように概ね順調に進展している.研究実績の概要欄に記載の通り,平成23年度は,CO2を吸着する感応膜としてASを選定し,現有のスピンコータにより水晶振動子電極上に修飾してCO2検出部を作製した.このセンサのCO2濃度に対する周波数変化量の再現性,精度,感度等を調べた.また,感応膜の膜厚を推定し,この感応膜厚と感度の関係も調べた.さらに,大気中のCO2以外の成分であるO2,Ar,He,H2Oに対する特性も調べた.その結果,大気中では,CO2以外の成分であるO2,Ar,Heは吸着せず,CO2と水分のみを吸着することが分かった.つぎに,ASを修飾した水晶振動子のCO2濃度と湿度変化に対する感度をAS膜厚の関数として求めた.
卵巣癌3期におけるFISH法を用いた遺伝子コピー数の変化による新分類の試み

CCNE1の遺伝子増幅と、既存の臨床病理学的因子、患者予後との関連について検討し、3期卵巣癌症例の予後を規定しうる遺伝子増幅の頻度による新分類(Genetic classification)を試みた。これまでのところ、Cyclin E1(CCNE1)の増幅が、予後不良因子となることが示唆された。CCNE1の遺伝子増幅は20.4%に認められ、CCNE1の遺伝子コピー数と免疫染色のHSCOREは有意に正の相関を示した(r=0.522,P<0.0001)。CCNE1遺伝子増幅と卵巣癌患者の予後についてカプランマイヤー法で検討したところ、CCNE1の遺伝子増幅症例は無病生存期間、全生存期間ともに有意に短くCCNE1の遺伝子増幅は卵巣癌患者の予後に重大な影響を与えている事が明らかとなった。卵巣癌は早期診断が困難で、約60%は腹膜播種を伴った臨床進行期III期で発見される。同じIII期でも極めて予後不良な症例と長期生存している症例を、日常臨床においてしばしば経験する。発癌に関る遺伝子異常の中でも遺伝子増幅は癌に特徴的な遺伝子変化であり、増幅領域にはDriver geneが存在すると考えられている。今回、我々は卵巣癌において最も遺伝子増幅の頻度が高い遺伝子群と報告されたCycline E1、REF-1、Notch3、AKT2、PIK3CAの遺伝子コピー数の変化を、卵巣癌症例が多数プロットされたTissue Microarray(以下TMA)を用いてFISH法で検討する事とした。これにより、III期卵巣癌症例の予後を規定しうる遺伝子増幅の頻度による新分類(Genetic classification)を試みた。はじめにインフォームドコンセントの得られた卵巣癌III期手術後の臨床検体多数例(当科関連施設症例を含む800例)の手術後の臨床検体多数例よりTMAを作成した。今回作成したTMA標本を用い、これまでDigital Karyotypingで遺伝子増幅が認められたCyclin E1、RSF-1、Notch3、AKT2、PIK3CAについてFISH法により遺伝子増幅を検討した。さらにそれぞれの遺伝子増幅と、既存の臨床病理学的因子、患者予後との関連について検討したところ、現在のところ、Cyclin E1の増幅が、予後不良因子となることが示唆された。卵巣癌は早期診断が困難で、約60%は腹膜播種を伴った臨床進行期3期で発見されるが、同じ3期でも極めて予後不良な症例と長期生存している症例を、日常臨床においてしばしば経験する。卵巣癌において、これまでDigital Karyotypingで最も遺伝子増幅の頻度が高い遺伝子群と報告されたCycline E1、RSF-1、Notch3、AKT2、PIK3CAの遺伝子コピー数の変化を、卵巣癌症例が多数プロットされたTissue Microarray(以下TMA)を用いてFISH法で検討し、さらにそれぞれの遺伝子増幅と、既存の臨床病理学的因子、患者予後との関連について検討することにより、3期卵巣癌症例の予後を規定しうる遺伝子増幅の頻度による新分類(Genetic classiflcation)を試みた。CCNE1の遺伝子増幅は20.4%(18例/88例)に認められた。CCNE1の免疫染色はHSCOREで評価し中央値は70(0353)で、CCNE1の遺伝子コピー数と免疫染色のHSCOREは有意に正の相関を示した(r=0.522,P<0.0001)。CCNE1遺伝子増幅と卵巣癌患者の予後についてカプランマイヤー法で検討したところ、CCNE1の遺伝子増幅症例は無病生存期間、全生存期間ともに有意に短かった。免疫染色のHSCOREは中央値で2群に分けたところ、無病生存期間、全生存期間ともに有意差はなかった。CCNE1の遺伝子増幅は卵巣癌患者の予後に重大な影響を与えている事が明らかとなった。また卵巣癌細胞株を用いたCCNE1の機能解析ではCCNE1siRNAによる遺伝子サイレンシングにより細胞増殖抑制効果が顕著であり、細胞増殖抑制効果はAnexin Vを用いたアホトーシス、BRdUを用いた細胞増殖実験の両方に有意であった。さらに、この効果は細胞周期解析によりのG1期の細胞周期停止に依存する事が明らかとなった。CCNE1の遺伝子サイレンシングの結果を確認するために、逆にCCNE1未発現の細胞株ES2、TOV-21GにCCNE1を遺伝子導入したところ、CCNE1安定発現細胞株はES2、TOV-21Gいずれもコントロールベクター導入株に比べて細胞増殖能が亢進していた。これらin vitroの結果もあわせ、CCNE
小胞体の機能と制御のダイナミクス

哺乳動物において小胞体ストレスは、3つのユビキタスな小胞体膜貫通型タンパク質(IRE1,PERK,ATF6)によって感知され、情報伝達される。IRE1経路とPERK経路については既にノックアウトマウスが作製され、その生理的意義や役割がかなりよく解析されている。本研究によってATF6αおよびATF6βのノックアウトマウスが解析されたことで、3つの主要経路についてノックアウトマウスが出揃った。ATF6αおよびATF6βのダブルノックアウトは極めて早い時期に(胎生8.5日以前)胎生致死となった。これは上記情報伝達分子の中で最も早い致死の表現型である。ATF6αは、小胞体シャペロンの転写誘導だけでなく、小胞体関連分解構成因子の転写誘導にも必要であった。これまでPERKのノックアウトが小胞体シャペロンの発現量を低下させることが報告されていたが、本研究によってPERKのノックアウトがATF6の活性化に影響を及ぼすことを明らかにした。以前米国のグループが、ATF6αおよびATF6βのRNA干渉を行っても何も影響が出ないと報告していたが、これが誤りであり、むしろ3つ主要経路のうちATF6経路が最も重要であることを証明することができた。IRE1経路やPERK経路とは異なり、ATF6はそれ自身で小胞体ストレスの感知から核内での転写活性化まで実行する。ATF6の活性化機構を解析し、認識部位の同定を通してエスコートタンパク質の存在を示すとともにジスルフィド結合の還元(酸化的環境の小胞体で起こる)という極めて興味深い発見をした。ATF6が小胞体におけるタンパク質の品質管理に関与するタンパク質の転写制御に特化した転写因子であり、哺乳動物のような高等動物になって初めてUPRにおける機能を獲得したという本研究の成果は、小胞体ストレス応答の進化を考える上で極めて貴重な資料となった。小胞体の機能と制御に重要な役割を果たす転写誘導機構としてATF6経路とIRE1-XBP1経路をこれまでに同定している。ATF6はプロテオリシスを受けて活性化される小胞体膜結合性転写因子である。ATF6切断酵素がゴルジ装置に存在するため、ATF6は小胞体ストレスに応答して小胞体からゴルジ装置へ移行した後切断され、その結果膜から遊離した細胞質側断片が核へ移行して転写を活性化する。まず、セリンプロアテアーゼ阻害剤AEBSFが小胞体ストレスに応答したATF6の切断を阻害するが、ATF6の小胞体からゴルジ装置への移行には影響を及ぼさないことを明らかにし、AEBSFがATF6活性化機構解明の上で重要なツールとなることを示した。また、小胞体ストレス下で高次構造が異常になった分泌タンパク質や膜タンパク質は小胞体に留められる一方で、ATF6と正しい高次構造を形成しているタンパク質は選別されてゴルジ装置へと運ばれることを明らかにし、小胞体の高い選別能を証明した。さらに、ATF6がSREBPによって媒介される脂質新生を阻害することを見いだした。IRE1-XBP1経路においては、転写因子XBP1をコードするmRNAが小胞体ストレス下IRE1依存的にフレームスイッチ型スプライシングを受けて活性型のpXBP1(S)が産生される。酵母のXBP1カウンターパートであるHAC1に自律的発現量調節機構が備えられていることを見いだし、この機構が酵母からヒトまで保存されていることを明らかにした。C型肝炎ウィルスがIRE1-XBP1経路を阻害することによって、自身の分解を妨げていることを見いだした。糖尿病を発症するアキタマウス

由来の膵臓β細胞では、ATF6経路とIRE1-XBP1経路がともに活性化されており、小胞体ストレスが糖尿病の発症に関与する可能性が示唆された。このように小胞体の機能と制御に関する多くの知見を得た。哺乳動物細胞に小胞体ストレスが負荷されて、小胞体内に高次構造の異常なタンパク質が蓄積すると、まずATF6経路が活性化される。ATF6は小胞体に埋め込まれた膜貫通型転写因子であり、小胞体ストレスに応答してゴルジ装置へ移行し、そこでプロテアーゼによる切断を受ける。切断によって膜から遊離したN末端断片は転写因子として必要なドメインを全て含んでおり、核へ移行して小胞体内に局在する分子シャペロンをコードする遺伝子の転写を活性化する。種々の結果から、ATF6の活性化が小胞体ストレス応答に極めて重要であることが示されているので、小胞体ストレスの感知機構に関する解析を行い、以下の結果を得た。1)ATF6の小胞体内腔ドメインには、ヒトとマウスのATF6αとATF6βでよく保存された位置にシステイン残基が2つ存在していて、これらのジスルフィド結合を介してダイマー、オリゴマーとして存在することを見いだした。さらにモノマーも分子内でジスルフィド結合を形成していた。さらに、小胞体ストレス下では、これらのジスルフィド結合が還元され、還元型モノマーがゴルジ装置へと移行することを明らかにした。還元されたATF6の方が酸化されたATF6よりゴルジ装置局在性プロテアーゼに感受性であることから、小胞体における変化を経験したATF6のみが活性化される仕組みになっているのではないかと考えた。2)ATF6の小胞体内腔ドメインに種々のアラニン置換を導入した変異体を解析した結果、10個のほぼ連続したアミノ酸を全てアラニンに置換すると、ATF6は小胞体ストレス下でもゴルジ装置に移行しないことを見いだした。この変異体の更なる解析により、ATF6の活性化に必要な制御機構を明らかにすることができると考えられる。哺乳動物細胞では、小胞体ストレスに応答して3つの情報伝達経路が活性化される。PERK-ATF4、ATF6、IRE1-XBP1経路である。代表者が単離同定したATF6は小胞体膜結合性転写因子であり、小胞体ストレスに応答してゴルジ装置へ移行し、そこでプロテアーゼによる2段階の切断を受ける。種々の結果から、ATF6の活性化が小胞体ストレス応答に極めて重要であることが示されている。種々の小胞体ストレス誘導剤によりPERKは同程度に活性化されるのに対し、ATF6の場合は還元剤であるDTTにより強く活性化された。この結果を元に、ATF6の内腔領域を検索した結果、ヒトとマウスのATF6αとATF6βでよく保存された位置にシステイン残基が2つ存在していて、これらのジスルフィド結合を介してダイマー、オリゴマーとして存在することを見いだした。これらはホモにオリゴマー化しており、他の分子とミックスジスルフィド結合を形成していなかった。小胞体ストレスが負荷されるとこれらのジスルフィド結合が還元され、この還元の程度と活性化の程度がよく一致することを見いだした。
活性化髄核細胞移植療法による椎間板変性抑制・細胞保存法の確立と安全性の検討

本研究の目的は、活性化された髄核細胞あるいは髄核組織を長期間保存した際の、細胞活性の維持と安全性を確立することである。ビーグル犬成犬とヒト検体のそれぞれを用い、髄核組織を非凍結群、酵素処理後の細胞凍結群、組織凍結群の3つの群に分け検討した。非凍結群と比べ、細胞増殖能、基質合成能に全群間に有意差が全く認められなかった。以上より、髄核細胞凍結による活性化髄核細胞を用いた変性椎間板の治療の実現性が高いと考えられた。我々が種々の点で確立した骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養で活性化された髄核細胞の臨床応用における適応拡大を考え、動物実験で過去2年間に確認した手法を手術中に得られたヒトの椎間板髄核組織、髄核細胞、骨髄間葉系幹細胞を用いて検証した。すなわち、髄核組織そのものの凍結群、分散した髄核細胞を凍結前に骨髄間葉系幹細胞によって活性化する群、髄核細胞を凍結後の再解凍した後に同様に活性化する群の3群を比較検討した。本研究では、骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共同培養で活性化された髄核細胞を長期間保存し、しかるべき時期に変性椎間板内に移植するための、細胞活性の維持と安全性を確立することを目的とする。20から40歳のヒト椎間板3例、1013ヶ月齢のビーグル成犬(雌)4頭から得られた髄核細胞を単層培養し、同時に腸骨骨髄血から自家骨髄間葉系幹細胞を得る。これらを細胞間接着を伴う共培養(培養期間は4日間)した後の髄核細胞を80°Cディープフリーザーに凍結保存し、2448時間後に-196°C液体窒素下に保存する(A群)。同様に採取した細胞をそれぞれ7日間単培養し得られた髄核細胞および自家骨髄間葉系幹細胞を同様の手法を用いて液体窒素下に保存し、1から6か月間を経過した後に細胞間接着を伴う共培養を行い活性化髄核細胞を作成する(B群)。結果:(A群)(1)活性化髄核細胞数:ビーグル犬では凍結保存後6ヶ月時には82%(SD26%)と軽度減少した。ヒトでは6ヶ月時には75%(SD22%)と減少したが、p value1%の範疇での有意差は見られなかった。(2)DNA、PG活性:ビーグル犬では凍結保存後3ヶ月では、1単位髄核細胞あたりのDNA活性は髄核細胞の単培養と比べ18倍に亢進し、PG活性は14倍に亢進したが、凍結前の活性に比べ88%値を示した。ヒトでは同様に4.2倍、4,4倍に亢進し、凍結前の活性に比べ、3,6ヶ月共に87,82%値を示し、活性化後の凍結による影響が軽度であることが示された。(B群)髄核細胞および骨髄間葉系幹細胞の4日間単培養後に凍結し、最解凍後に共培養を行った群では、共培養後の髄核細胞は、細胞数、DNA活性、PG活性ともに凍結期間による有意差はなく、凍結によって減少する細胞活性が、再解凍後の共培養によって回復することが示された。骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養で活性化された椎間板髄核細胞は細胞組織学的に安全であることが動物ならびにヒトのin vitroで確認され、臨床研究を継続中である。この方法の将来的な発展を考える際に、患者にとって必要な時期に活性化髄核細胞を提供することが必要となると考えられる。本研究では活性化髄核細胞の凍結保存後の再利用に関して基礎的に検討した。ビーグル犬(n=16)の胸腰椎髄核組織を摘出し、A)非凍結細胞群、B)酵素処理後の細胞凍結群、C)組織凍結群に分け、骨髄間葉系幹細胞との共培養後の髄核細胞の活性を比較した。細胞のviabilityは組織凍結群で約10%低かった。また細胞増殖能(MTT assay)では細胞凍結群、組織凍結群がやや低値であったが、有意差はなかった。基質合成能に関するGAG/DNAは組織凍結群で約40%減少し、aggrecanに関しても組織凍結群で約25%減少した。一方、細胞の自己複製能、分化度をコロニーアッセイで検討したところ、分化度の付着型コロニーは3群間に差はなかった。一方、未分化型コロニー数は組織凍結群で非凍結細胞群に比較し約50%増加した。以上より、非凍結細胞と凍結細胞にはviability、細胞増殖能、基質合成能に有意差はなく、今後凍結による活性化髄核細胞移植の可能性が示唆された。組織凍結後の細胞分散および骨髄間葉系幹細胞による活性化では未分化な細胞集団が濃縮して得られる可能性があり、より効率の良い細胞移植療法を企画する上で重要なデーターが得られた。

我々が考案した骨髄間葉系幹細胞と椎間板髄核細胞との細胞間接着を伴う共培養による活性化髄核細胞移植術は現在、臨床研究において安全性の評価段階にある。今後その安全性が確立後、次の段階では患者の状態、時期に応じて活性化髄核細胞を提供することが必須である。本研究の目的は活性化髄核細胞の凍結保存後の再利用に関する検討である。実験方法としては10人のヒト髄核組織と自家骨髄間葉系幹細胞を取り出し使用した。共に3等分に分けA:非凍結群、B:細胞凍結群、C:組織凍結群として、A群は当院のプロトコールどおりに6 well plateを使用し4日間の単層培養、3日間の細胞間接着を伴う共培養を行った。凍結B,C群の凍結期間は2週間で行い、解凍後は非凍結群と同様の培養を行った。評価はviability、MTT assay、GAG/DNA、Aggrecan転写活性、コロニー形成、遺伝子発現profilingを行った。安全性の評価のため染色体検査が3群それぞれの活性化髄核細胞に行われ、腫瘍性評価のため活性化髄核細胞をNOD-scid mouseに皮下注射し組織学的評価を行った。A群と比較してB群は細胞のviability、細胞増殖能、基質合成能に明らかな差はなかった。これは過去に我々がビーグル犬を用いて行った実験と同様の結果となった。また、非凍結群(A群)、凍結群(B、C群)ともに染色体異常、腫瘍性病変は認められずRT-PCRにて共に同様の遺伝子発現を示していた。結論として細胞凍結ではViability、細胞増殖能、基質合成能に明らかな差はなく今後細胞凍結による活性化髄核細胞移植の実現の可能性が示唆された。骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養で活性化された髄核細胞の臨床応用適応拡大における応用群、すなわち、1)ヒト髄核組織そのものの凍結群、2)分散した髄核細胞を凍結前に骨髄間葉系幹細胞によって活性化する群、3)髄核細胞を凍結後の再解凍した後に同様に活性化する群の3群間では、細胞のviability、細胞増殖能、基質合成能に明らかな差がないことを過去3年間の本プロジェクトで示した。本研究では、変性が進行した椎間板内への細胞や組織移植の際に、移植を受ける側の状態がその移植の有効性を決定する上で重要な因子となることに着目し、移植をうける椎間板組織における酸素分圧の差異、栄養状態の差異によって、3群の活性化髄核細胞がどのような影響を受けるかについて検討することを目的とした。手術時に摘出したヒト髄核細胞(n=10)、腸骨骨髄穿刺より得た骨髄液(n=10)を使用し、髄核組織をA)非凍結群、B)酵素処理後の細胞凍結群(凍結期間2週間)、C)組織凍結群(凍結期間2週間)に三等分し、骨髄間葉系幹細胞との細胞間接着を伴う共培養の環境下で、高、中、低酸素分圧と培地内のグルコース供与の3段階との組み合わせで、各々9つの培養環境を作成し、活性化髄核細胞の質的、量的状態を検討した。細胞数、viabilityの測定(凍結群解凍時の状態を非凍結群と比較)、MMT assay、GAG/DNA、Aggrecanの5項目と9培養環境群間の関連の検討では、定量的な相関関係は統計学的に明らかとはならなかったが、高酸素分圧+中グルコース濃度以下の組み合わせの群が細胞活性化が量的、時間的な面から促進されないことが明らかとなった。以上より、変性のない椎間板腔内でみられる髄核中心部の無血管、低酸素濃度の環境は、髄核細胞にとって生理的な環境であることが示され、中等度までの変性椎間板に対する髄核細胞移植術の効率化を高める上で重要なデーターが得られたと考えられる。
立体映像の長時間曝露が生体に及ぼす影響に関する調査研究

画像処理及び3D技術における近年の急速な進歩により、立体映像はテレビやゲームでも視聴することが可能である。しかし、立体映像視聴にともなう酔いや眼疲労についての報告がある。平衡機能が低下し、動揺病をきたす可能性がある。動揺病の原因は不明である。本研究では、重心動揺、胃電図、心電図、主観的評価を通じて、映像視聴時の生体への影響を調べた。安静時の胃電図と比較すると映像視聴開始後5分で有意差がみられた。重心動揺検査では、視聴開始後60分時において2D映像視聴時と3D映像視聴時の動揺量に差がみられた。以上より立体映像視聴は自律神経系に影響を及ぼし、その後、体平衡系でも影響がみられると考えられる。若年および中年齢健常者を対象として、以下の対照実験を伴った実証研究を行った。円偏光用ディスプレイ上に映像(I)実証研究に用いる視覚刺激用2D映像、および、(II)(I)について通常の2D/3D変換を行った立体映像、を提示した。尚、映像の提示順についてはランダムとし、それぞれの映像を提示する実験は別の日に行うものとした。被験者に映像(I)、または(II)を1時間連続して視聴させ心電図を計測した。視聴開始前および開始後20分おきに右眼の水晶体調節(屈折率)と両眼の輻輳焦点距離を同時に計測した。ここで用いる計測用の映像は、申請者らが短時間(2分間)の立体映像視認が生体に与える影響について調査を行ったときに用いたものを使用した。この計測の後、Visual Analog Scale、重心動揺、SSQの順に計測を行った。これらの計測で得られたデータに関して数理解析および統計解析を行った。長時間(1時間)の立体映像視認が視機能、体平衡系等、生体に与える影響について調査することで、「眼疲労」や「映像酔い」が生じる機序を明らかにすることを目標とし、安全な立体映像の視聴に関するガイドラインを提言する一助となることを期待して研究を行った。研究計画では、(1)視機能同時計測システムの開発、(2)視覚刺激コンテンツの開発、(3)若年健常者に対する実証研究、(4)実証実験に関する数理解析・統計解析および(5) HMDを用いた実証研究を並行して行うこととした。ただし、(5)項は計画どおりに進まない時の対応として行う計画であったため、ここでは実施しなかった。その結果、若年者健常者および中年齢者を対象として、立体映像視聴時における右眼の水晶体調節、両眼の輻輳焦点距離および立位重心動揺を計測した。これらの数理解析・統計解析により、以下について示すことができた。1)「眼疲労」は水晶体と輻輳調節の乖離、特にそれらの非同期性に起因すること。2)「眼疲労」は90秒以上の立体映像視聴により誘発される可能性が高く、「立体映像酔い」はそれより短い時間の視聴で発生する。「立体映像酔い」については1)の非同期性は原因とならない。3)「立体映像酔い」は視聴開始120分後において出現しており、それ以降、順化する過程がある。また、検査時の視覚刺激用の立体映像視聴後(閉眼)においても動揺量の増加は継続した。4)立体映像酔いが生じている際の重心動揺を記述する確率微分方程式のポテンシャルの構造はそれほど変化していないが、ノイズの加わり方が異なることを数値解析によって明らかにした。(1)視機能同時計測システムの開発:高田宗樹(研究代表者)は立体映像視認時における両眼の輻輳と水晶体の焦点調節の関係を明らかにするために、水晶体調節(屈折率)と両眼の輻輳焦点距離を同時に計測する装置(以下、視機能同時計測システム)を開発した。ここでは、両眼を開放したまま調節を測定することができるグランド精工社製の透過型測定機(両眼開放オートレフケラトメーターWAM-5500)及び,輻輳距離を測定することができるナックイメージテクノロジー社製のモバイル型測定機(アイマークレコーダーEMR -9)を組み合わせて使用した。(2)視覚刺激用映像の開発:小室貴弘(研究協力者)は実証研究(重心動揺検査)に用いる立体映像(III)を作成した。(3)若年健常者に対する実証研究:高田宗樹(研究代表者)、松浦康之(研究協力者)は8例の若年健常者を対象として、以下の対照実験を伴った実証研究を行った。被験者から1 mの距離に設置された円偏光用ディスプレイRDT233WX-3D (23インチワイド)上に市販の両眼視立体映像(II)およびその(片眼視用の)2D映像(I)を提示した。

ここで、映像の提示順についてはランダムとし、それぞれの映像を提示する実験は別の日に行った。被験者に映像を1時間連続して視聴させ、心電図を医療電子科学研究所製のワイヤレスセンサー(RF-ECG)により計測した。視聴開始後20分おきに(1)座位重心動揺を記録するとともに、(2)右眼の水晶体調節(屈折率)と両眼の輻輳焦点距離を同時に計測した。尚,計測には(1)項で開発した計測システムを用いた。この計測の後、フリッカー検査、Visual Analog Scale、立体映像(III)による視覚刺激中の立位重心動揺、SSQ(Simulator Sickness Questionnaire)の順に計測・記録を行った。応用数学平成24年度の実証研究において、若年健常者および中年齢者を対象として、立体映像視聴時における右眼の水晶体調節、両眼の輻輳焦点距離、および立位重心動揺を計測した。これらの数理解析・統計解析により、以下について示すことができた。これは、本研究課題で解明すべき目標の一つであり、安全な立体映像視聴に関するガイドラインを提言するための根拠となり得る。これらの実験結果を国際会議ICFB2012にて口頭発表を行い、既に、査読付き学術雑誌へ掲載された。1)「眼疲労」は水晶体と輻輳調節の乖離、特に、それらの非同期性に起因すること。2)「眼疲労」は90秒以上の立体映像視聴により誘発される可能性が高く、「映像酔い」はそれより短い時間の視聴で発生する。後者については、1)の非同期性は原因とならない。若年健常者を対象とする実証研究で計測を終えた例数が目標を下回っているものの、次年度以降に行う予定の分析に着手し、いくつかの研究成果につながっている。申請者らはこれまで短時間(13分間)の立体映像視認が体平衡系に与える影響について調査、検討を行い、動揺図の数理解析によって軽度の「映像酔い」の計量化について知見を得ている。高田宗樹(研究代表者)は今年度に実施した実証実験を踏まえて、数理解析・統計解析を行った。検査項目ごとに連続視聴時間と映像の種類を因子とする2元配置分散分析を行い、比較・検討を行った。座位重心動揺および主観評価検査については分析が終了しており、成果発表を行っている。本研究では、長時間(12時間)の立体映像視認が生体に与える影響について調査、検討を行い、安全な立体映像の視聴に関するガイドラインを提言することを目標としているため、被験者が長時間(12時間)視聴する立体映像として市販の立体映画を用いることにした。また、これまでに申請者らが短時間の立体映像視認が生体に与える影響について調査を行った際に、体平衡には履歴が数分しか残らないことが分かっているため、立位重心動揺計測時に何らかの立体映像による視覚刺激を行う必要性がある。「映像酔い」を引き起こす原因に、通常行われる2D/3D変換における単眼立体情報と両眼立体情報の間の矛盾が指摘されていることから、前項(2)においては焦点深度ごとに両眼立体情報の付加を行うPower 3D法により視覚刺激映像(III)を構成した。これは、前述した短時間の立体映像視認が生体に与える影響について調査を行ったときに用いたものをもとに画像提示環境を考慮して作成された。平成24年度に行った実証実験における検査項目ごとに連続視聴時間と映像の種類を因子とする2元配置分散分析を行い、比較・検討を行う。
都市熱環境の温感評価法に関する基礎的研究

平成15年度は,まず屋外環境において,人体の体感温に影響を及ぼす環境要素を探るために,修正湿り作用温度を用いた屋外温熱環境の評価を行った。修正湿り作用温度は,気温・湿度・放射・風速が人体に及ぼす影響を個別に表示することが出来るという利点がある。その結果,夏や秋においては,日射を含む放射の影響を強く受け,冬においては,風速の影響を強く受けていることが明らかとなった。次に,日射を考慮したSET^*や予想温冷感ETSが暑熱環境において有効であるか否かを検討するために,名古屋の屋外空間において被験者実験を行った。実験結果から,SET^*は名古屋のような暑熱地域においても温冷感の評価に有効であったが,ETSは札幌の被験者実験を基に作られた指標であるため,名古屋においては,特に寒いと申告する側において計算値と申告値に差が見られた。また,これまでは屋外温熱環境の評価に関しては主に温熱指標と温冷感との対応を見るのが主であったが,今年度は温熱指標と快適感に関する検討も行った。これまでに行われた,札幌と名古屋の屋外空間における被験者実験データから,SET^*と中立温冷感,快適感との関係を明らかにした。分析結果から,屋外環境におけるSET^*に対する中立温冷感域として15.725°Cが,快適側申告域として17.824°Cが得られた。さらに,ETSと快適感の関係を実験データから回帰したところ,80%以上の人が快適であるというETSの範囲は見られなかったものの,-1.0(少し涼しい)<ETS<+1.0(少し暖かい)の範囲内で70%弱の人が快適と感じるとの結果を得た。最後に,人体のどの部位が全身の温冷感に影響を及ぼすかを検討したところ,頭部は季節に関係なく全身の温冷感とよく一致し,他の部位においては,季節を通じて露出部位の影響を受けやすいことが確認された。平成14年度は,湿り等価温度の提案,衣服の日射吸収率及び建築壁面の日射反射率の実測,さらにPMVの熱負荷の概念を用いた新たな温熱指標を開発した.まず,湿度の影響を評価できない等価温度に露点温度を組み込み,湿度の影響を評価可能にした.また,気温・風速・放射温・露点温度より算出できる様に,湿り等価温度の定式化を行った.次に,屋外環境における平均放射温度の算出に大きな影響を及ぼす,衣服の日射吸収率の実測を行った.熱流計を用いた日射吸収率測定装置を作製し,屋外環境に曝露後,熱流計の実測値および環境要素の実測値から日射吸収率を算出した.皮膚の日射吸収率に比し,夏服では低い値が算出された.また,同じく平均放射温度に影響を及ぼす壁面の日射反射率を実測した.三つの日射計を用いた連立方程式を解くことにより,壁面の平均日射反射率を算出した.これらの日射吸収率・反射率を考慮した新たな平均放射温度は,既存の平均放射温度よりも低い値が得られた.さらに,これまでは屋外熱環境の評価指標としてSET^*を用いてきたが,新たな温熱指標を提案するために,PMVの熱負荷の概念を利用して,必要調節熱量RTRを定義した.RTRは,PMVの熱負荷とは異なり,実在環境における放熱量と,快適な皮膚温を維持した人間が実在環境において放出するであろう放熱量から蒸汗放熱量を除いた熱量との差で表され,快適時の皮膚温を維持するための必要調節熱量と考えることが出来る.このRTRを,屋外環境における被験者実験データ用いて,人の温冷感と結び付けることにより,新たな温熱指標である予想温冷感ETSを提案した.ETSは,従来のSET^*に比し,屋外環境における人の温冷感を良く表す結果となった.これは,ETSが屋外環境における被験者実験データを基に作成された指標であるためと考えられる.但し,ETSの適用範囲は,被験者実験を行った環境に限定されるため,より幅広い環境で適用可能にするために,さらに多くの実験を行う必要がある.平成15年度は,まず屋外環境において,人体の体感温に影響を及ぼす環境要素を探るために,修正湿り作用温度を用いた屋外温熱環境の評価を行った。

分析結果から,屋外環境におけるSET^*に対する中立温冷感域として15.725°Cが,快適側申告域として17.824°Cが得られた。さらに,ETSと快適感の関係を実験データから回帰したところ,80%以上の人が快適であるというETSの範囲は見られなかったものの,-1.0(少し涼しい)<ETS<+1.0(少し暖かい)の範囲内で70%弱の人が快適と感じるとの結果を得た。最後に,人体のどの部位が全身の温冷感に影響を及ぼすかを検討したところ,頭部は季節に関係なく全身の温冷感とよく一致し,他の部位においては,季節を通じて露出部位の影響を受けやすいことが確認された。