hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日米比較にもとづく資産価格決定及び資産市場のダイナミクスに関する研究

資産価格決定に関する一般理論モデルに基にして、そのモデルを拡張するによって構築されたモデルの説明力と新たな金融資産市場と実物資産(不動産)市場のダイナミックリンケージ経路の貢献度を確認するようまとめった。特に資産価格の調整を説明するために、資産取引メカニズムからmicrostructure理論との関りに注目した。特に情報要因を理論的に取り入れ、それを実証まで関連させた、いわゆるInformation-based modelも入れた。そして、リスクプリミアム関連の論文も取りまとめ、資産市場において様々な資産間の価格決定メカニズムの構造に関する一般理論の可能性を試めしてみた。この年度においては、得られた成果を国際研究会に発表する前段階として、ディスカッションペーパーとして公表を準備した。それをベースにして、本各的に様々な専門分野からコメントを受け、今後、研究の内容の向上させ、そのうえに立って、公刊をはかるものとするつもりである。
ウズベキスタンにおけるイスラームと秩序を巡る聖者と聖性の役割の人類学的研究

今年度は、主に2002年から2004年にかけてウズベキスタン共和国フェルガナ州でおこなったフィールドワークのデータを今回のテーマに沿ってまとめなおし、問題点を洗い出すことと、文献調査と夏の現地調査によって今回のテーマに沿った分析軸を考察する作業を行った。その結果、以下のことが明らかになった。調査地における宗教(イスラーム)的現象を限られた数の原理や宗教的コンプレックスとして整理してみると、学習によって得られる知識(ilm)を尊ぶ方向性のムッラ・コンプレックス(Mulla Complex)と個人の一種のカリスマ的な素質を尊ぶアウリヨ・コンプレックス(Auliyo Complex)の2種に大別できる。ムッラ・コンプレックスの指導者は男女別に分かれている。彼らへの尊敬は、あくまでもまずその知識へ向けられたものであって、当人の人格や行動そのものが人々を惹きつけているとは限らない。これに対してアウリヨ・コンプレックスの核となる人物は一種のカリスマ性をもち、人格や行動も多くの人をひきつけるものである。具体的には「この世の」カリスマたるイシャーン(eshon)、ホジャ(xo`ja)とトゥラ(to`ra)、パフシ(baxshi)とキンナチ(kinnachi)等がいる。また現在R市に実在する彼らに対して、伝説的あるいは過去の存在人物であるマザールの主(mozor boshi)やピール(pir)は「別世界の」カリスマといえる。これらの位相は、あくまで研究者の視点から分けたものであり、現実には各位相が互いに干渉、融合しあう場合もある。だが、このモデルによってこの地域固有の信仰実践の概要と特徴を明らかにしていくことができる。
石の目テクトニクスー花崗岩のクラックと広域応力場の関係に関する研究

花崗岩は力学的に極めて異方的であることが知られているがこの異方性は石英結晶粒中のマイクロクラックによるものであることが61年度の研究によって明らかになった.この結果をうけ本年度は日本の各地の代表的な花崗岩についてクラック密度・弾性波速度を系統的に測定し,広域応力場のインディケータとして利用できるのか検討した.結果は, 1.テクトニックな条件によって石英中のクラック密度は大幅にちがう.たとえば東北金石花崗岩は極めてクラック密度は小さいのに対し瀬戸内海帯の崗岩は高い密度を示す.それに応じて弾性波の異方性の程度も変化している.2.このクラック密度の変化とテクトニックな状態との対応は明らかではない.花崗岩生成年代との関連もみのがせない.3.室内実験において応力を加えた試料については石英結晶粒中へのクラックの選択的分布は認められなかった.このことは異方性をつくり出したクラックがどのような条件・状態のもとでつくり出されたものなのか,深刻な疑問を生じることになった.4.当初計画していたクラックのヒーリング実験はおこなわれなかった.今後の重要な課題として残されている.研究は、花崗岩中のクラックの計測法などの基礎的研究と日本各地での野外調査の2系統のものから成り立っている。本年度はそのうち基礎的研究に重点的に投資をし、ほぼ予定通りの結果が得られるに至った。まず稲田花崗岩,大島花崗岩を例にとり1.弾性波速度の異方性2.静水圧圧縮法による圧縮率変化の異方性3.光学的及び電子顕微鏡によるクラックの同定とクラック密度の測定をおこなった。特に3では本研究で購入したSEMをもちいたクラック同定法がほぼ確立して稲田花崗岩においては2系統,大島花崗岩においては3系統のクラックシステムの存在が明らかになった。同時にこれらのクラックシステムとは別にフルイドインクルージョンの選択配向が明らかになり、過去の応力場の化石ではないかと注目している。弾性的性質はほぼ観察されたこれらのクラックと調和的であり、上部地殻において観測されている地震波速度の異方性が同様の起源をもっているものであることが予測される。一方新たな問題点もいくつか生じている。そのうちの最大のものは、石英中に選択的に多数のクラックが存在している点である。花崗岩は力学的に極めて異方的であることが知られているがこの異方性は石英結晶粒中のマイクロクラックによるものであることが61年度の研究によって明らかになった.この結果をうけ本年度は日本の各地の代表的な花崗岩についてクラック密度・弾性波速度を系統的に測定し,広域応力場のインディケータとして利用できるのか検討した.結果は, 1.テクトニックな条件によって石英中のクラック密度は大幅にちがう.たとえば東北金石花崗岩は極めてクラック密度は小さいのに対し瀬戸内海帯の崗岩は高い密度を示す.それに応じて弾性波の異方性の程度も変化している.2.このクラック密度の変化とテクトニックな状態との対応は明らかではない.花崗岩生成年代との関連もみのがせない.3.室内実験において応力を加えた試料については石英結晶粒中へのクラックの選択的分布は認められなかった.このことは異方性をつくり出したクラックがどのような条件・状態のもとでつくり出されたものなのか,深刻な疑問を生じることになった.4.当初計画していたクラックのヒーリング実験はおこなわれなかった.今後の重要な課題として残されている.
リアルオプション評価法による汚染物質削減投資プロジェクトの評価モデルの開発と応用

リアルオプション評価方法を用い,不確実性下における汚染物質削減投資プロジェクトについて,以下の分析を行った.1)汚染物質削減装置の導入を必要に応じて何度でも実施することを検討している企業の問題を,特異確率制御問題として定式化し,最適な汚染物質削減装置への投資戦略を求めた.2)2つのR&D投資プロジェクトのいずれかへの投資を検討している企業の問題を,最適停止問題として定式化し,最適な投資戦略を求めた.これらの分析結果,汚染物質削減投資プロジェクトの評価モデルを開発し,投資の意思決定に重要な影響を与える不確実性などのパラメータの影響を明らかにした.本研究課題は,リアルオプション評価法を用いて汚染物質削減投資プロジェクトの評価モデルを開発し,現実の問題に応用することである。本年度は,前年度から継続中である2つの汚染物質削減投資プロジェクトについての研究に加え,環境政策において重要な意味を持つ将来の不確実性について,これまでの研究とは異なる扱い方をした研究を実施した。先ず,前年度から継続して行った2つの汚染物質削減投資プロジェクトの1つは,排煙脱硫装置などの比較的小型の汚染物質削減装置への投資プロジェクトである。この投資プロジェクトの特徴は,1度のみならず何度でも汚染物質削減装置への投資が必要な場合について考察していることである。また,比較的小型の投資プロジェクトについて考察しており,投資プロジェクトの実施には装置の購入費用のみを考慮している。このような企業のプロジェクトへの投資問題を特異確率制御問題として定式化して問題を解き,最適な汚染物質削減投資戦略を求め,いくつかの重要なパラメータについて比較静学を充実させ,実際の企業の意思決定への示唆を明らかとした。2つめのプロジェクトは,比較的大規模な汚染物質削減投資プロジェクトについて考察した。大規模な設備を措定しており,設備の購入費用に加え,固定コストも考慮した。このプロジェクトの大きな特徴は,汚染物質のフローとストックの両方を削減する場合について考察していることである。このような投資問題を絶対連続制御問題と確率インパルス制御問題の混合問題として定式化し,最適な汚染物質削減戦略を示した。最後に,これまでの研究では,将来の不確実性については,その確率分布が一意に定まる場合について分析を行ってきたが,本年度は,複数の確率分布を考慮し,そのような曖昧さ下での投資プロジェクトの分析を行った。消費者と企業からなる経済を考え,2期間モデルを考察し,最適な投資戦略を求めた。本年度は,先ず,前年度から継続して分析をしていた代替的な技術についての研究開発投資についての研究を実施し,企業の最適な投資戦略を明らかにした。次に,2つの汚染物質削減投資プロジェクトについて平行して考察した。1つめのプロジェクト(P1)は,排煙脱硫装置などの比較的小型の汚染物質削減装置への投資プロジェクトについて考察した。経済活動の成長に伴い汚染物質が副産物として発生するため,経済成長に応じて1度のみならず何度でも汚染物質削減装置への投資が必要となる場合を想定している。比較的小型の投資プロジェクトについて考察しており,投資プロジェクトの実施には装置の購入費用のみを考慮している。このような企業のプロジェクトへの投資問題を特異確率制御問題として定式化して問題を解き,最適な汚染物質削減投資戦略を求めた。さらに,いくつかの重要なパラメータについて比較静学を実施し,実際の企業の意思決定への示唆を明らかとした。2つめのプロジェクト(P2)は,CCS(Carbon Capture and Storage)や火力発電所が既存の発電設備から高効率のコンバインドサイクル発電設備に更新するなどのように,比較的大規模な汚染物質削減投資プロジェクトについて考察した。更に,最初のプロジェクトでは,汚染物質のフローの削減のみを考慮していたが,こちらのプロジェクトでは,汚染物質のフローとストックの両方を削減する場合について考察している。平成24ー26年度にわたる本研究課題「リアルオプション評価法による汚染物質削減投資プロジェクトの評価モデルの開発と応用」において,リアルオプション評価法を用い,汚染物質を削減する投資プロジェクトについて,投資が繰返される事や技術進歩などを考慮した評価モデルを構築した。研究期間最終年度においては,以下の2つの研究成果を得た。先ず,事業活動の副産物として排出される汚染物質によって生産性が低下するため,汚染物質削減装置の導入を検討している企業の問題を考察した。分析に際しては,企業は将来にわたって必要に応じて汚染物質削減装置を導入出来る事を考慮し,企業の問題を特異確率制御問題として定式化した。分析の結果,最適な汚染物質削減装置への投資戦略を求め,さらに,企業の投資戦略に影響を与える重要なパラメータについて比較静学を実施し,企業の投資戦略についての示唆を明らかにした。

代表的な結果として,汚染物質削減資本に関する不確実性が大きくなるほど,企業の汚染物質削減投資が抑制されることが示された。次に,不確実性の概念を拡張し,確率分布が一意に定まらない曖昧性を考慮し,その下における投資問題を考察した。これは,気候変動のような長期にわたる取り組みが必要となる環境政策への対応を念頭においている。分析に際しては,代表的消費者と企業からなる生産経済において,将来の所得に曖昧性が存在する場合における問題を,central planner's problemとして定式化した。分析の結果,各期の生産に関する最適な投資量を求め,さらに,意思決定主体の戦略に影響を与える重要なパラメータについて比較静学を実施し,投資戦略についての示唆を明らかにした。代表的な結果として,曖昧性回避度が高まれば,資本への投資が促されることが示された。ファイナンス研究計画に従って研究を進めており,その結果である研究成果は,まだ学術論文として公刊されていないが,最初の汚染物質削減投資プロジェクトに関する論文は,学内の紀要で公刊待ちである。また,最後の曖昧さの下での投資プロジェクトの研究は,数理解析研究所の講究録として公刊待ちである。これらの研究を,国際会議や研究集会で積極的に発表し,国内外の研究者と意見交換することで,今後の研究の進展を促すように努めている。研究計画に従って研究を進めており,その結果である研究成果は,まだ公刊されていないが,代替的な技術についての研究開発投資に関する論文(Tsujimura, 2013)が採択されている。また,それ以外の2つの汚染物質削減投資プロジェクトについても,国際会議で積極的に発表し,国内外の研究者と意見交換し,今後の研究の進展を促すように努めた。平成26年度については,研究計画に従い以下のように研究を進めていく。先ず,2番目の汚染物質削減プロジェクトについては,最適な投資戦略を数値的に求め,いくつかの重要なパラメータについて比較静学を実施し,実際の投資プロジェクトへの示唆を明らかにする。さらに拡張として,技術進歩の影響も考慮した最適な投資戦略についても考察し,現実の政策の意思決定への示唆を明らかにする。次に,将来の不確実性について,その確率分布が一意に定まらないような曖昧な下での投資プロジェクトの分析を,汚染物質を削減する投資プロジェクトに拡張し,最適な投資戦略を求める。以上の研究を推進するために,国際会議・学会や研究会に積極的に参加し,研究報告すると共に,他の研究者と意見交換をする。これらを通じて研究を深め,学術的あるいは社会的に,より貢献できる研究として推進する。平成25年度については,研究計画に従い以下のように研究を進めていく。
板鰓類の視床下部―下垂体系とゴナドトロピン分泌調査

ゴナドトロピンの分泌調節の観点から板鰓類の視床下部ー下垂体系について、主にトラザメScyliorhinus torazameとコモンカスベRaja porosaを用いて調べた。まず(1)板鰓類の下垂体における腺下垂体ホルモンの分布を明らかにし、ついで(2)視床下部のゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)がどのような経路で腹葉に至るかを明らかにするとともに、(3)腹葉からゴナドトロピンを単離し、(4)RIA系を確立することをめざした。その結果、(1)の腺下垂体ホルモンの分布に関する研究では、充分な成果をあげることができなかった。板鰓類ではゴナドトロピンとサイロトロピンが分離しておらず、両者の祖先型が存在している可能性もある。一方、GnRHニューロンの神経繊維も前脳には多数分布しているものの視床下部にはほとんど分布していないことなど、GnRHの放出経路については、謎が深まるばかりであった。トラザメ下垂体における各種ホルモン分泌細胞は以下の分布を示した。抗ブタ副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)抗体陽性のACTH細胞は前葉吻部に、抗α-MSH(黒色素胞刺激ホルモン)抗体陽性のMSH細胞は中葉に分布した。抗サメ成長ホルモン(GH)抗体や抗チョウザメGH抗体陽性のGH細胞は前葉主部に、抗サケソマトラクチン抗体陽性のソマトラクチン細胞は中葉に分布した。しかし抗チョウザメプロラクチン(PRL)抗体も抗サケPRL抗体も陽性反応が得られず、プロラクチン細胞は検出できなかった。一方、ゴナドトロピン陽性反応は腹葉にのみ検出されたが、同一細胞がゴナドトロピン系の抗体とサイロトロピン系の抗体の両方に反応したため、ゴナドトロピン細胞を同定することができなかった。板鰓類では、ゴナドトロピンとサイロトロピンが分離していない可能性も考えられる。軟骨魚類は顎口魚類としては最も下等で、下垂体の進化を考える上で重要な位置にある。近年、分子生物学の発展によりホルモンの構造が明らかになりつつあるが、一方で形態学的な研究はほとんど行われていない。そこで、まずトラザメ(Scyliorhinus torazame)を用いて腺下垂体ホルモン細胞の局在性を調べた。1)サメ-GH抗体陽性のGH細胞は前葉主部の腹壁と背壁の両方に分布していた。2)サケ-ソマトラクチン抗体で中葉に反応が見られたことから、板鰓類でもソマトラクチンが中葉に分布する可能性が示唆された。板鰓類におけるGH細胞とソマトラクチン細胞の同定は、本研究で明らかになった成果である。3)サメ-プロラクチンは今だ単離されていない。チョウザメ-プロラクチン抗体もサケープロラクチン抗体も無効で、サメのプロラクチンは他の顎口魚類と構造がかなり異なることが予想された。4)哺乳類やサケのゴナドトロピン(GTH)とサイロトロピン(TSH)の抗体はいずれも腹葉の管状構造の外側細胞に反応した。糖蛋白質ホルモンの糖鎖の検出のためのビオチン化レクチンを用いた結果も同様であった。Doddら(1960,1961)の一連の研究によって腹葉でのGTHとTSHの存在が示唆されているが、今回反応のあった細胞は1種類のみである。したがって、板鰓類では、GTHとTSHが分化していないか、あるいはGTHとTSHが同じ細胞で生産分泌されている可能性が考えられる。

現在、アブラツノザメの腹葉からゴナドトロピンの単離・構造決定を進めており、上記の問題は生化学的なアプローチによって解決したい。(1)昨年度に引き続き,ヨシキリザメとアブラツノザメの下垂体からゴナドトロピン(GTH)を単離・同定する試みを続けているが,今だ単離に至っていない。さらに検討を加え,単離を急ぎたい。(2)昨年度の研究で,トラザメでは,GTHもサイロトロピン(TSH)も下垂体腹葉に存在することを報告した。今年度は,トラザメに加え,ホシザメやコモンカスベについても関連ホルモン抗体とレクチンを用いて調べたが,いずれの種も,腹葉管状構造の外側細胞がGTH抗体とTSH抗体の両方に反応し,GTH細胞とTSH細胞を区別することができなかった。各種レクチンを用いた結果も同様であった。これらの結果は,板鰓類ではGTHとTSHが分化していないか,あるいはGTHとTSHが同じ細胞で生産分泌されている可能性が高いことを示唆している。(3)板鰓類の生殖周期や成長に伴う視床下部-下垂体-生殖腺系の変化を調べるため,各種サイズのトラザメを約300匹入手し基礎データを得た。雌雄とも,全長38-40cmで生殖腺重量が急増することからこの頃思春期に至ること,成熟メスでは季節に関係なく卵黄形成中の卵がみられることから,明瞭な産卵期をもたないことなどがわかった。(4)板鰓類の下垂体腹葉には下垂体門脈系の血管も視床下部神経の侵入もみられないことから、視床下部のゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)がどのような経路で腹葉に至るか謎に包まれている。我々は,GnRHは主として神経葉から放出されて一般循環を得て腹葉に至るとの仮説を立てている。現在,この可能性を検討するため腹葉組織の移植実験や血中GnRHを特異的抗体で中和する実験などを進めている。以上のように,本年度は継続実験中のものが多く充分な成果をあげるに至らなかった。平成11年度は,本研究の最終年度にあたるため,来年度中に研究をまとめることができるようなお一層努力したい。軟骨魚類は無顎類から四足動物への進化を探る上できわめて重要な動物群である。しかし軟骨魚類はシルリア紀に出現して以来、独自の進化を遂げてきたため、視床下部-下垂体系についても他の綱の動物と異なった特殊な点を色々ともっている。とりわけ、板鰓類の多くは体内受精をし、卵生から胎生まで生殖様式も多様で高度に発達していることを考えると、視床下部の直接支配の及ばない腹葉にゴナドトロピン活性があることは、きわめて興味深い。本研究では、まず(1)板鰓類の下垂体における腺下垂体ホルモンの分布を明らかにし、ついで(2)視床下部のゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)がどのような経路で腹葉に至るかを明らかにするとともに、(3)腹葉からゴナドトロピンを単離し、(4)RIA系を確立することをめざした。その結果、(1)の腺下垂体ホルモンの分布に関する研究では、成長ホルモン細胞やソマトラクチン細胞の分布を明らかにするなど、充分な成果をあげることができた。しかし(2)以下については、本研究期間内に充分な成果をあげることができなかった。一番の誤算は、サメの腹葉からゴナドトロピンを単離できなかったことがあげられる。夾雑物を最小限にするため腹葉が大きく発達した性成熟個体のみを集めて単離を進めるべきであったことや、抗体プローブのさらなる工夫をすべきであったことなど反省点も多い。一方、今回の免疫組織化学の結果が示しているように、板鰓類ではゴナドトロピンとサイロトロピンが分離しておらず、両者の祖先型が存在している可能性もある。
クロマチン制御因子TRIM28による自己反応性Th17の抑制機構

前年度までに、自己反応性TCRトランスジェニックマウスTg TRIM28欠損マウスでは、自己抗原に関係ないリンパ球増殖症候群が起こったため、TRIM28は、抗原非特異的、または、自己抗原に非常に弱い親和性をもつT細胞の恒常性維持に関わっている可能性を見出した。引き続き、薬剤誘発モデルおよび、移入モデルを用い、自己反応性TCRトランスジェニックマウスにおける自己寛容成立機構と、その破綻メカニズムを解析している。これらのマウスで、抗生物質服用(アンピシリン、ネオマイシン、バンコマイシン、メトロニダゾール4剤併用)処置を行うと、自己免疫疾患の発症がほぼ完全に抑制されたこと、マウスの飼育環境により、自己免疫疾患の発症頻度および重症度が異なったことから、このモデルにおける常在菌の関与が示唆された。自己免疫重症化、および軽症マウスでの腸内細菌叢を比較したところ、重症化、軽症化に関わる常在腸内細菌を、少なくとも属のレベルで絞り込むことができた。また、T細胞移入モデルにおいて軽症/寛解した個体の解析より、患部にFoxP3陽性T細胞が増えていることを見出した。これらのことから、多数の自己反応性T細胞がいる生体環境でも、自己免疫疾患の発症、非発症には、常在菌などの環境因子が必要なこと、これら環境因子は、病原性T細胞と制御性T細胞の分化、または活性のバランスに影響することがわかった。クロマチン制御因子であるTRIM28分子をマウスのTリンパ球で特異的に欠失させると、自己反応性のIL-17産生性ヘルパーT細胞(Th17)が分化、活性化し、自己免疫疾患を発症して早期に死亡することを報告している(Chikuma et al. Nat.Immunol. 2012)このマウスに起こる疾患は、さまざまな臓器に対するポリクローナルな自己反応性T細胞の活性化が想定されるものであったため、特定の臓器に反応するT細胞の活性化、およびTh17への分化を詳細に解析するため、臓器特異的なTCRトランスジェニックマウスにTRIM28KOを交配し、この効果を検討した。これらのマウスでは、一見体内に存在する自己抗原に対し、T細胞が反応しないという、典型的な自己免疫寛容状態が成立することがわかった。このマウスに、免疫寛容を破綻させるような処置を検討したところ、いくつかの薬剤によって免疫寛容がやぶれ、重い自己免疫症状を誘導できることがわかった。発症マウスの患部に集積したT細胞は、インターフェロンγとIL-17の両方を強く発現し、文献的に言われる「病原性Th17」であることがわかった。これとは別に、新規自己免疫性膵炎モデルを確立し、制御性T細胞におけるPD-1分子の役割を明らかにするという、前科研費で得られた知見を論文発表することができた。体内のほとんどのT細胞が自己組織に反応するにもかかわらず、自己免疫を発症しないという、典型的な自己慣用モデルを確立し、さらに、薬剤や細胞移入によって自己免疫疾患を発症させるモデルを確立することが初年度の目標であり、予定通りに達成できたため。クロマチン制御因子であるTRIM28分子をマウスのTリンパ球で特異的に欠失させると、自己反応性のIL-17産生性ヘルパーT細胞(Th17)が分化、活性化し、自己免疫疾患を発症して早期に死亡することを報告している(Chikuma et al. Nat.Immunol. 2012)前年度に作成した、自己反応性TCRトランスジェニックマウスと薬剤を用いた自己免疫誘導モデルを詳細に解析したところ、TRIM28分子の欠損下では、トランスジェニックTCRが認識する自己組織以外に、いわゆるリンパ球増殖症候群(lymphoproliferation)が発症し、TRIM28は、抗原非特異的、または、自己抗原に非常に弱い親和性をもつT細胞の恒常性維持に関わっている可能性が示唆された。以上の結果をふまえ、TRIM28に機能不全が無いTCRトランスジェニックマウスを解析すると、ターゲット臓器特異的な自己免疫反応が観察された。さらに、発症マウスの患部に集積した病原性T細胞の他に、トランスジェニックTCRでない、別のクローンが有意に増殖していることがわかった。この、いわゆるbystander cloneは、(1)患部の別の抗原に反応する病原性クローンであるか、(2)炎症を修復するべく出現した抑制性T細胞である2つの可能性を持つ。さらに、当モデルにおいて、マウスに定期的な抗生物質投与を行うことによって自己免疫疾患の誘導が抑制され、自己寛容の破綻における、常在細菌の関与が示唆された。以上の結果を国際サイトカイン学会にて口頭発表した。これまでに、体内のほとんどのT細胞が自己組織に反応するにもかかわらず、自己免疫を発症しないという、典型的な自己慣用モデルを確立し、さらに、薬剤や細胞移入によって自己免疫疾患を発症させるユニークなモデルを開発することができた。メカニズム解析についてもおおむね順調に進行中で、自己寛容の新規メカニズム解明に関して発展性がある結果が出ていると考えている。本研究、および関連研究に関する成果発表も順調である。

これらのマウスで、抗生物質服用(アンピシリン、ネオマイシン、バンコマイシン、メトロニダゾール4剤併用)処置を行うと、自己免疫疾患の発症がほぼ完全に抑制されたこと、マウスの飼育環境により、自己免疫疾患の発症頻度および重症度が異なったことから、このモデルにおける常在菌の関与が示唆された。自己免疫重症化、および軽症マウスでの腸内細菌叢を比較したところ、重症化、軽症化に関わる常在腸内細菌を、少なくとも属のレベルで絞り込むことができた。また、T細胞移入モデルにおいて軽症/寛解した個体の解析より、患部にFoxP3陽性T細胞が増えていることを見出した。これらのことから、多数の自己反応性T細胞がいる生体環境でも、自己免疫疾患の発症、非発症には、常在菌などの環境因子が必要なこと、これら環境因子は、病原性T細胞と制御性T細胞の分化、または活性のバランスに影響することがわかった。上記のように、初年度で確立した自己免疫モデルを用い、この病態のメカニズムを解明すべく研究を続行する。患部に見られたbystander cloneの機能解析を通じて、当モデルにおける自己寛容破綻のメカニズムを追及する。29年度中、自己免疫モデルの発症に特定の細菌が関与している可能性が見出された。マイクロビオーム解析を計画したが、サンプルの収集が遅れたため、当該助成金は、繰り越して30年度の助成金とともに使用する予定である。
水溶液からのアルミニウム電析への挑戦

アルミニウムが水溶液から電析できないことは、電気化学を専門とするものにとっては常識とされている。本研究はその常識に挑戦し、水溶液からのアルミニウム電析の可能性を検討したものである。まず単体Alより析出の可能性が高いAl-Ni合金電析を試みた。AlとNiの同時電析に有効と判断した有機酸を添加し電析試験を行った。得られた電析物の組成分析ではAlの存在が確認された。電析物の相同定を行ったところ、金属Ni相は検出されたが、Al単体およびAl化合物は検出されなかった。水溶液からAlを含有する電析物を得ることができた。しかし、Alの析出形態の解明には,さらなる解析が必要である。アルミニウムが水溶液から電析できないことは、電気化学を専門とするものにとっては常識である。本研究はその常識に挑戦し、水溶液からのアルミニウム電析の可能性を検討するものである。アルミニウムが水溶液から電析できない理由として、水素に比べて卑であることが挙げられるが、同様に卑な亜鉛やマンガンは、水素ガスの共析を伴うものの、純金属が析出することから、これだけでは電析できない理由を説明できないことは明らかである。本研究では、水素に比べて卑であること以外の、電析できない理由を明らかにし、その結果に基づき、アルミニウム電析の可能性のある電解液組成を設計し、さらにその電解液を用いて実際にアルミニウム電析を試みることにより、新たなアルミニウム電析プロセスを開発することを目的とする。まず、アルミニウムをニッケルとの合金として電析させることを目指し、AlCl3, NiCl2および有機酸を含む酸性水溶液を用いてハルセル試験を行った。その結果、浴温60°C以上、400 mA cm-2の高電流密度領域で、アルミニウムとニッケルを含有する電析膜が得られた。電析浴組成を変えて同様の試験を行った結果、電析膜中のアルミニウム含有率は有機酸の濃度の増大とともに増大することが明らかとなった。EDXによる組成分析では、電析膜中のアルミニウムの存在が確認されたが、XRDによる分析では、単体AlまたはAlを含む化合物の回折ピークは検出されなかった。水溶液からAl-Ni合金を電析させることを目的とし、AlCl3、NiCl2、および有機酸を含む酸性水溶液を用い、様々な条件下でハルセル試験を行った。電解浴のpHを0.41.6の範囲で変えて電析を行ったところ、pHの上昇とともに電析物のAl含有率は高くなった。pHを1.6以上にすると、電析時に、カソード表面に水酸化アルミニウムと考えられる白色ゲル状の物質が付着し、金属状の電析物は得られなかった。電解浴中のNiイオン濃度を0.050.3 Mで変化させて電析を行ったところ、Niイオン濃度0.1 Mで最も高いAl含有率の電析物が得られた。電解浴中の有機酸濃度を00.5 Mで変化させて電析を行ったところ、有機酸濃度の増大とともに電析物のAl含有率は高くなった。有機酸濃度を0.5 M以上にすると、浴が凝固した。浴温を4080 °Cで変化させて電析を行ったところ、浴温40 °Cではほとんど電析されなかった。浴温60および80 °Cで得られた電析物のAl含有率に有意な差は見られなかった。EDXによる組成分析では、電析物中にAlが存在することが確認された。しかし、XRDでは、電析物から金属Ni相が検出されたものの、Al単体またはAlを含む化合物の回折ピークは検出されなかった。Alを含む化合物は非晶質として析出したことが考えられる。電析物に対して真空450 °Cで熱処理を行い結晶化を試みたが、熱処理後もAlを含む化合物の回折ピークは検出されなかった。しかし、Alの析出形態の解明には、さらなる解析を要する。当初の計画通り、ハルセル試験により、様々な電解液中での広範囲の電流密度における電析挙動を明らかにすることができている。材料プロセス科学引き続き、ハルセルを用い、アルミニウムの電析に有効な添加剤の探索を行う。その結果に基づき、定電位または定電流電解を行い、得られた電析物について、形態の評価、相同定等の評価を行う。また、添加剤を加えた水溶液中でのアルミニウムイオンの水和状態の評価を行う。これらの結果を総合的に判断し、金属アルミニウム電析が可能なアルミニウムイオンの溶存状態に関する知見を整理する。これにより、水溶液からの金属アルミニウム電析あるいはアルミニウム合金電析の可能性を評価し、水溶液からのアルミニウム電析の新しい手法を提案する。
べき乗則に従うトポロジーを持つインターネットにおける新しいトラヒック制御法の確立

これまでインターネットにおけるトラヒック制御方式については、ノードにおけるリンク接続数が指数的な分布を持つランダムネットワークを対象としてその有効性の評価・検証が行われてきた。しかし、最近は、インターネットトポロジもべき乗則を持つことが指摘されている。本課題では、べき乗則に従うネットワークに関する関連分野の研究成果の知見に基づきつつ、さらに、ノードやリンクの処理能力、それらとトポロジとの相関関係など他の研究では対象とされていないインターネット固有の特性を考慮したトラヒック制御方式およびネットワーク設計手法を考案した。まず、既存のトポロジ生成手法によって得られるトポロジは、べき乗則の性質を有するものの、ISPレベルで観測されるトポロジと構造が大きく異なり、その結果トラヒック制御手法を適用した際の結果にも大きな違いが現れることを明らかにした。その結果に基づいて物理的距離およびクラスタ係数に着目したトポロジ生成手法を提案し、その生成トポロジは経路制御手法の評価に適用可能であることを示した。さらに、べき乗則の性質を持っトポロジにおいて耐故障性を向上させるための回線容量設計手法を検討し、べき乗則の性質を有するトポロジでは、必要回線容量の分布もまたべき乗則に従うことを明らかにした。すなわち、べき乗則の性質を持つトポロジでは多くの回線は少ない回線容量で十分であり、その一方で少数の回線が多くの回線容量を必要とすることが明らかとなった。以上の結果をもとに、各リンクにおける1リンク故障時のトラヒック増加量を計算することでトポロジ構造の特性を取り入れた回線容量設計手法を提案した。本手法の評価の結果、提案手法は既存のオーバープロビジョニング手法と比較して、ネットワーク全体で40%の回線容量を削減しつつ耐故障性も向上することを示した。
メッシュレス解析（SPH法）を応用した理想的な粘弾性を持つ次世代軟質裏装材の開発

義歯の軟質裏装材は、義歯床と顎堤粘膜の間のクッションとしての効果を期待され、臨床で広く用いられている。主にアクリル系、シリコーン系の軟質裏装材が市販され、その物性は様々である。しかし、軟質裏装材に求められる理想的な粘弾性については様々な議論があり、最適な解は得られていない。当分野では不定形に変形する物体のシミュレーションが可能なメッシュレス解析(SPH: Smoothed Particle Hydrodynamics法)を用いて、義歯安定材による義歯の変位や顎堤粘膜の負担圧の解析を行っている。本研究では1メッシュレス解析(SPH法)を用いて、顎堤粘膜への応力を解析し、顎堤粘膜への応力が最小となる理想的な軟質裏装材の粘弾性を求め、2その理想的な粘弾性を持つ軟質裏装材を試作し、物性、耐汚染性、接着性を明らかにする、ということを目的とする。SPH法を用いて軟質裏装材による顎堤粘膜への応力を解析するための予備実験として,代表的なアクリル系、シリコーン系義歯用軟質裏装材の弾性率、遅延時間、粘性率をクリープ試験により評価した。ここで得られた実験結果をシミュレーション上で物性値として入力することで軟質裏装材の貼られた義歯が沈下した際の粘膜への応力の分布、挙動を解析することが可能となった。この実験結果についてはH31.4月に行われた日本歯科理工学会においてポスター発表を行っている。また、義歯安定材の理想とする物性に関して、過去には当分野のHirayamaらの報告があり、この方法を応用し、下顎の総義歯が沈下した際にかかる応力の分布を示すシミュレーションを設計した。クリープ試験によって得られたデータを元に、現在実際にシミュレーションを行っている最中である。SPH法によるシミュレーションでは、各軟質裏装材の物性値を入力する必要があるため、予備実験として代表的なアクリル系、シリコーン系義歯用軟質裏装材の弾性率、遅延時間、粘性率をクリープ試験にて求めた。アクリル系軟質裏装材としてVertex Soft(Vertex Dental)、シリコーン系軟質裏装材としてソフリライナータフミディアム(トクヤマデンタル)を使用した。各軟質裏装材から作製した試料を8mm×8mm×2mmに成形し、測定に供した。クリープメーター(山電社製,RE2-33005S)を用い、φ=5mmの球状プランジャーにて、測定時間120秒、測定荷重σ=1.25Nの条件で各試料10回ずつ測定し、弾性率、遅延時間、粘性率の平均値を求めた。Vertex Softと比較して、ソフリライナータフミディアムは弾性ひずみの値が大であり、より弾性体に近い材料であることが明らかとなった。予備実験にて得られた物性値からSPH法による解析が可能となった。一方、顎堤付き石膏性無歯顎模型(NC-N4, Nisin Dental Products Inc.)をコーンビームCT(Fine Cube, Yoshida)にてスキャンし、得られたDICOMデータをCADソフトウェアにてSTLデータに変換した。石膏模型の部分について、CADソフトウェア(Free Form)にて粘膜と上顎骨を解剖学的な厚み・形態を考慮してモデル化した。当分野のHirayamaらによる過去の報告を応用し、データ化した下顎総義歯の断面と顎堤粘膜のデータを用い、下顎の総義歯が沈下した際の応力分布を解析するシミュレーションを設計した。現在、実際にクリープ試験で得られた軟質裏装材のデータをシミュレーション上で入力し、Vertex softとソフリライナータフミディアムを軟質裏装材として使用した際に粘膜にかかる応力分布を解析中である。現在SPH法でシミュレーションを実行して解析を行っている最中であるが、義歯の沈下に関しての適切な条件設定に関しては模索中である。今回はアクリル系、シリコーン系それぞれに関して代表的なVertex softとソフリライナータフミディアムについて実験を行っているが、同じアクリル系、シリコーン系であっても様々な製品が販売されているため、今後はそれらについても同様な解析をすることでより適切な物性値を検証することが可能となる。応力分布の評価については、頬側部、顎堤頂部、舌側部など、各部位ごとの粒子の移動量を算出し、統計処理することによって軟質裏装材の種類の違いによって粒子の移動量に差が生じるかどうかを検討する予定である。また軟質裏装材の適切な物性値が判明した後は、研究目的の二つ目である「理想的な粘弾性を持つ軟質裏装材を試作し、物性、耐汚染性、接着性を明らかにする」に着手する。当分野のInoueらによる報告では、試作フッ素系軟質裏装材に含まれるフッ素系モノマー(トリデカフルオロオクチルメタクリレート)を増加させ、アクリル系モノマーを減少させることで、吸水量、溶解量が減少すること、さらにフッ素系モノマーとアクリル系モノマーの配合比率を変更することにより粘弾性の値をコントロールできることが明らかとなっている。試作フッ素系軟質裏装材を金属モールド(直径10mm,高さ10mm)で重合し、クリープメータを用いて粘弾性を評価することで、シミュレーションにて得られた理想的粘弾性に近い理工学的性質を持つフッ素系軟質裏装材の成分の配合比率を明らかにすることができる。これにより理想的な粘弾性の値を示す軟質裏装材を実際に作製することが可能となる。

しかし、軟質裏装材に求められる理想的な粘弾性については様々な議論があり、最適な解は得られていない。当分野では不定形に変形する物体のシミュレーションが可能なメッシュレス解析(SPH: Smoothed Particle Hydrodynamics法)を用いて、義歯安定材による義歯の変位や顎堤粘膜の負担圧の解析を行っている。本研究では1メッシュレス解析(SPH法)を用いて、顎堤粘膜への応力を解析し、顎堤粘膜への応力が最小となる理想的な軟質裏装材の粘弾性を求め、2その理想的な粘弾性を持つ軟質裏装材を試作し、物性、耐汚染性、接着性を明らかにする、ということを目的とする。SPH法を用いて軟質裏装材による顎堤粘膜への応力を解析するための予備実験として,代表的なアクリル系、シリコーン系義歯用軟質裏装材の弾性率、遅延時間、粘性率をクリープ試験により評価した。ここで得られた実験結果をシミュレーション上で物性値として入力することで軟質裏装材の貼られた義歯が沈下した際の粘膜への応力の分布、挙動を解析することが可能となった。この実験結果についてはH31.4月に行われた日本歯科理工学会においてポスター発表を行っている。また、義歯安定材の理想とする物性に関して、過去には当分野のHirayamaらの報告があり、この方法を応用し、下顎の総義歯が沈下した際にかかる応力の分布を示すシミュレーションを設計した。クリープ試験によって得られたデータを元に、現在実際にシミュレーションを行っている最中である。SPH法によるシミュレーションでは、各軟質裏装材の物性値を入力する必要があるため、予備実験として代表的なアクリル系、シリコーン系義歯用軟質裏装材の弾性率、遅延時間、粘性率をクリープ試験にて求めた。アクリル系軟質裏装材としてVertex Soft(Vertex Dental)、シリコーン系軟質裏装材としてソフリライナータフミディアム(トクヤマデンタル)を使用した。各軟質裏装材から作製した試料を8mm×8mm×2mmに成形し、測定に供した。クリープメーター(山電社製,RE2-33005S)を用い、φ=5mmの球状プランジャーにて、測定時間120秒、測定荷重σ=1.25Nの条件で各試料10回ずつ測定し、弾性率、遅延時間、粘性率の平均値を求めた。Vertex Softと比較して、ソフリライナータフミディアムは弾性ひずみの値が大であり、より弾性体に近い材料であることが明らかとなった。予備実験にて得られた物性値からSPH法による解析が可能となった。一方、顎堤付き石膏性無歯顎模型(NC-N4, Nisin Dental Products Inc.)をコーンビームCT(Fine Cube, Yoshida)にてスキャンし、得られたDICOMデータをCADソフトウェアにてSTLデータに変換した。石膏模型の部分について、CADソフトウェア(Free Form)にて粘膜と上顎骨を解剖学的な厚み・形態を考慮してモデル化した。当分野のHirayamaらによる過去の報告を応用し、データ化した下顎総義歯の断面と顎堤粘膜のデータを用い、下顎の総義歯が沈下した際の応力分布を解析するシミュレーションを設計した。
皮膚におけるインターロイキン３６の活性化に関する研究

インターロイキン36γ(ILー36γ)のマウスホモログであるIl1f9を表皮特異的に発現するマウスを作出し、その表現型解析を行った。系統樹立できたマウス系列Il1f9tgでは、イミキモドで誘導される皮膚炎のスコアは野生型と比較して約20%程度高い傾向であった。しかし、SPF飼育条件下では、Il1f9tgは皮疹を自然発症することなく、IL-33を表皮特異的に発現するマウスと交配しても、乾癬様皮膚炎の発症はみられなかった。また、膿疱性乾癬患者11例を対象にIL-36RN遺伝子の塩基配列を解析した。解析した内で2症例において既知のIL-36RN遺伝子の変異を検出し、1例は最高齢での発症例であった。インターロイキン36(IL-36)α、β、γはIL-1ファミリーのサイトカインとして同定されたタンパクである。乾癬の病態にはIL-17やTNF-αなどが重要な役割を果たしているが、最近、乾癬表皮でIL-36ファミリーの高発現が見いだされ、培養角化細胞においても、IL-36ファミリーがIL-22/TNF-α/IL-17によって誘導されることが報告されている。一方、膿疱性乾癬では同じファミリーのIL-36RNに変異が検出されており、ごく最近、新たなサイトカインとしてIL-38が同定され、IL-36RNに似た作用を示すことが示唆されている。本研究では、IL-36RNおよびIL-38変異の探索と、これらを制御するマイクロRNAの同定、IL-36ファミリー等を皮膚で発現するマウスの表現型解析を通じて、自己炎症性の病態を示す皮膚疾患の解明に寄与することを目的に研究を進めている。IL-36ファミリーの中で、IL-36γが乾癬表皮においてとくに強く発現することが示唆された。そこで、本年度は、IL-36γを表皮特異的に発現するベクターの作成、その誘導活性の検討、トランスジーンの構築、トランスジェニックマウスの作成を実施した。マウスIL-36γcDNAのコード領域の配列をPCRで増幅し、全配列を決定した後に、ケラチン5あるいは14遺伝子のプロモーター配列の下流につなぎ、発現ベクターを構築し、このベクターを培養ヒト角化細胞に導入し、実際にマウスIL-36γ遺伝子の誘導が生じることを定量的RT-PCRで確認した。このプラスミドベクターを制限酵素処理で除き、得られたトランスジーンのDNAをマウスの前核にマイクロインジェクションし、トランスジェニックマウスを作出した。現在、皮膚におけるトランスジーンの発現を調べている。本研究は、ヒトにおけるIL36関連遺伝子の変異の探索とIL-36γを表皮特異的に発現するトランスジェニックマウスを作製し、その表現型を解析する研究計画を実施している。変異探索については、昨年度までに、膿疱性乾癬患者7名に対して遺伝子変異探索を行い、2例にIL36RNの変異を同定した。1例は家系内に尋常性乾癬と関節症性乾癬があり、IL36RN変異をホモにもつ膿疱性乾癬で、他の1例は兄弟に膿疱性乾癬があり、IL36RN変異はヘテロであった。従って、IL36RN欠損が病態に関与するDITRAに相当すると考えられた。平成26年度は膿疱性乾癬1例、関節症性乾癬1例、原因不明の炎症性角化症家系についてIL-36ファミリー遺伝子の変異解析を行ったが、変異は検出されなかった。一方、IL-36γを表皮特異的に発現するマウスについては、K14プロモーター下にIL-36γ遺伝子を持つトランスジーンを作製し、マウス受精卵に注入して得た71匹のマウスの内、11匹にトランスジーンが陽性であった。耳介皮膚におけるトランスジーンの発現を定量的RT-PCRで解析したところ、対照の野生型マウスではIL-36γ遺伝子の発現は極めて低値であったが、11匹マウスの内6匹で遺伝子発現が10倍以上増加していることが判明した。これらマウスの中で、とくに発現量の多い2系統を樹立し、表現型の観察を行っているが、現在までに、皮膚炎の自然発症はみられていない。本研究では皮膚におけるインターロイキン36(IL-36)の活性化による病態について研究を継続実施してきた。これまで、IL-36の活性化に関わるIL36RN遺伝子の変異検索を膿疱性乾癬に対して行ってきた.昨年度までに計11例の解析を実施し、2例にIL36RN遺伝子の変異を同定した。また,IL-36γを表皮特異的に発現するトランスジェニックマウスを作成し,その表現型の観察を行ってきた.71匹のIL-36γトランスジェニックマウスの内、トランスジーンの発現の高い2系統を樹立し、表現型の観察を行った。しかし、30週齢を超えても、表現型に変化はみられなかった。また、これらのマウスに乾癬様皮疹を誘発するイミキモドとホルボールエステルの外用を行ったが、誘発される皮膚炎の程度は、対照群との差はほとんど明確にはならなかった。従って、表皮におけるIL-36γの全長の高発現だけでは乾癬皮疹は誘発できないと結論した。

しかし、SPF飼育条件下では、Il1f9tgは皮疹を自然発症することなく、IL-33を表皮特異的に発現するマウスと交配しても、乾癬様皮膚炎の発症はみられなかった。また、膿疱性乾癬患者11例を対象にIL-36RN遺伝子の塩基配列を解析した。解析した内で2症例において既知のIL-36RN遺伝子の変異を検出し、1例は最高齢での発症例であった。IL-36ファミリー分子の変異解析は、従来のサンガーシーケンシングに加え、新たに次世代シーケンサーを用いて、包括的に遺伝子を解析する、より効率的な検出手法を実施できるようになった。IL-36γを表皮特異的に発現するトランスジェニックマウスについては、2系統を樹立でき、研究計画は比較的順調と考えられる。皮膚科学IL-36ファミリー分子の変異解析は、次世代シーケンサーを用いた包括的遺伝子解析に移行し、複数の遺伝子の解析を一括して実施する研究法が効率的である。ただ、この方法ではイントロン変異の同定や大きな転座による変異の検出が難しいので、RNAベースの解析法と併用することで、正確な遺伝子解析を行いたい。IL-36γを表皮特異的に発現するトランスジェニックマウスについては樹立した2系統について、表現型がない場合には、イミキモドやTPA外用により皮疹の誘発を試みる予定である。トランスジェニックマウスのうち11匹にトランスジーンが陽性であり、現在、皮膚におけるトランスジーンの発現を解析している。膿疱性乾癬は稀な疾患であるが、現在まで7例のゲノムDNAをもとにIL-36RN遺伝子解析を実施、2例に変異を同定した。導入したIL-36γ遺伝子の発現量が高いマウスを定量的RT-PCR等で選別する。乾癬病変の自然発症の有無を観察するとともに、これら遺伝子導入マウスの背部を脱毛し、イミキモド/TPAを外用することによって、乾癬類似の病変を誘発させ、誘発強度に有意な差が見られるトランスジェニックマウスをC57BL/6と交配し系統樹立する予定である。遺伝子解析については、IL-36RNだけでなく、複数の乾癬関連遺伝子を含めて次世代シーケンサーを用いた網羅的な解析を実施する予定である。
GISを援用した農業用ため池の地震時動水圧の評価に関する研究

実施した項目及び得られた知見は,以下の5点に取りまとめられる.1.まず,兵庫県南部地震により被災した淡路島のため池を対象に,これまでに蓄積した現地調査結果と各種情報に対しGISを適用し,視覚的に被災原因の追及を試みた.その結果,活断層からの距離や表層地質,築堤地盤の勾配の及ぼす影響が比較的大きいことが確認できた.2.次に,各ため池の量的データを主に用いた多変量解析により要因変数の抽出を行ったが,震源から離れた西淡町に被害ため池が偏在している原因については確たる知見は得られなかった.そこで,質的データを対象とした数量化理論II類により,被害の有無に影響を与える要因の分析を試みた. 3.室戸市周辺の高知県東部地方に分布する農業用ため池の台帳記載事項を整理するとともに,現地調査により補充・改訂した後,2より抽出された要因に基づき,同地方のため池118個の地震時危険性を診断した. 4.さらに,改修計画が挙がっている室戸市のため池3個をピックアップし,振動方向を様々に変化させたときの地震時動水圧を3次元境界要素法によりシミュレーション解析した.特に,近傍活断層及び南海トラフ上に震源を想定した場合を対象に,現行の動水圧算定法を用いることの妥当性に関し考察した. 5.また,2次元パラメトリック数値解析により,各種形状を有するため池モデルに対し,振動方向を変化させた場合の地震時動水圧を算定した.次に,その結果をペラメータ毎に整理し,全圧力値,その作用点位置と作用方向,全モーメント値を簡易に推定するためのノモグラムを作成した.これにより,現行の設計基準では対応し得ない広範なケースに対しても,精度良くかつ簡便に動水圧を推定することが可能となった.実施した項目及び得られた知見は,以下の5点に取りまとめられる. 1.まず,兵庫県南部地震により被災した淡路島のため池を対象に,これまでに蓄積した現地調査結果と各種情報に対しGISを適用し,視覚的に被災原因の追及を試みた.その結果,活断層からの距離や表層地質,築堤地盤の勾配の及ぼす影響が比較的大きいことが確認できた.2.次に,各ため池の量的データを主に用いた多変量解析により要因変数の抽出を行ったが,震源から離れた西淡町に被害ため池が偏在している原因については確たる知見は得られなかった.そこで,質的データを対象とした数量化理論II類により,被害の有無に影響を与える要因の分析を試みた. 3.室戸市周辺の高知県東部地方に分布する農業用ため池の台帳記載事項を整理するとともに,現地調査により補充・改訂した後,2より抽出された要因に基づき,同地方のため池118個の地震時危険性を診断した. 4.さらに,改修計画が挙がっている室戸市のため池3個をピックアップし,振動方向を様々に変化させたときの地震時動水圧を3次元境界要素法によりシミュレーション解析した.特に,近傍活断層及び南海トラフ上に震源を想定した場合を対象に,現行の動水圧算定法を用いることの妥当性に関し考察した. 5.また,2次元パラメトリック数値解析により,各種形状を有するため池モデルに対し,振動方向を変化させた場合の地震時動水圧を算定した.次に,その結果をペラメータ毎に整理し,全圧力値,その作用点位置と作用方向,全モーメント値を簡易に推定するためのノモグラムを作成した.これにより,現行の設計基準では対応し得ない広範なケースに対しても,精度良くかつ簡便に動水圧を推定することが可能となった.大別すると,ため池モデルのシミュレーション解析と,淡路島被災ため池調査結果のGIS分析を実施した.1.境界要素法を用いた2次元パラメトリック数値解析により,様々な形状を有するため池モデルに対し,振動方向を変化させた場合の地震動水圧を算定した.次に,その結果をパラメータ毎に整理し,回帰曲線として表すことで,全圧力値,その作用点位置と作用方向,全モーメント値を簡易に推定するためのノモグラムを作成した.加えて,より正確な値を求める際に有効な,回帰曲線式の全係数値を容易に求めるためのチャートも提示した.これにより,現行の設計基準では対応し得ないケース,すなわち,フィレットを敷設した場合や,上下流方向ではなく斜方から地震波が伝播した場合にも,精度良く動水圧を推定することが可能となった.2.兵庫県南部地震により被災した淡路島のため池を対象に,これまで我々の行ってきた現地調査結果,および各市町等より入手した震災情報に対しGISを適用し,視覚的に被災原因の追究を試みた.その結果,被害ため池数は,一般に言われているとおり活断層に近接しているほど多いこと,地質的には砂礫質や花崗岩類の層上に,また地形的には傾斜角が515°の地盤に,各々築堤されているため池に多く被害のあったことが分かった.さらにその後,重回帰分析と数量化理論I類による多変量解析をも実施し,要因変数の抽出も行ったところ,震央距離,総貯水量,堤体量,堤軸方向等の寄与率が高いことが判明した.しかし,震央から離れた西淡町に被害ため池が偏在している点に注目し,別途,統計解析を行ったが,その原因に関し確たる知見は得られなかった.今後,これら初年度に得られた知見を踏まえ,高知県東部に点在する老朽ため池のうち,大規模な数箇所をピックアップし,改修の必要性やその緊急度に関し提言を与えることを目論んでいる.実施した項目及び得られた知見は,以下の5点にとりまとめられる.

1.まず,兵庫県南部地震により被災した淡路島のため池を対象に,これまでに蓄積した現地調査結果と各種情報に対しGISを適用し,視覚的に被災原因の追究を試みた.その結果,活断層からの距離や表層地質,築堤地盤の勾配の及ぼす影響が比較的大きいことが確認できた.2.次に,各ため池の量的データを主に用いた多変量解析により要因変数の抽出を行ったが,震源から離れた西淡町に被害ため池が偏在している原因については確たる知見は得られなかった.そこで,質的データを対象とした数量化理論II類により,被害の有無に影響を与える要因の分析を試みた.3.室戸市周辺の高知県東部地方に分布する農業用ため池の台帳記載事項を整理するとともに,現地調査により補充・改訂した後,2より抽出された要因に基づき,同地方のため池118個の地震時危険性を診断した.4.さらに,改修計画が挙がっている室戸市のため池3個をピックアップし,振動方向を様々に変化させた時の地震時動水圧を3次元境界要素法によりシミュレーション解析した.特に,近傍活断層及び南海トラフ上に震源を想定した場合を対象に,現行の動水圧算定法を用いることの妥当性に関し考察した.5.また,2次元パラメトリック数値解析により,各種形状を有するため池モデルに対し,振動方向を変化させた場合の地震時動水圧を算定した.次に,その結果をパラメータ毎に整理し,全圧力値,その作用点位置と作用方向,全モーメント値を簡易に推定するためのノモグラムを作成した.これにより,現行の設計基準では対応し得ない広範なケースに対しても,精度良くかつ簡便に動水圧を推定することが可能となった.