hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
使うほど医師の知識と経験を蓄積する育成型内視鏡画像診断支援プラットフォームの研究

本研究では、内視鏡検査を対象として、コンピュータに蓄積された情報に基づいた自動分類結果と類似症例画像の提示により医師の知識や経験の差を補うと同時に、それら提示結果への医師のフィードバック情報によりコンピュータ内の診断基準を再構築する、医師が使えば使うほど診断基準が精錬され精度が向上する育成型内視鏡画像診断支援プラットフォームの提供を目指した研究を行った。H30年度は、消化器内視鏡検査画像および膀胱内視鏡検査画像を対象として、高度診断支援システムと症例データベースシステムの拡張を行った。高度診断支援システムの研究においては、使いながら収集される症例およびその診断結果により医師の知識や経験が蓄積される仕組みの研究において、収集された消化器内視鏡(胃カメラ)画像を他の臓器である膀胱内視鏡診断の精度向上に活かすための技術の研究を実施し、臓器間段階的転移学習技術の有効性を実証した。具体的には、一般画像で学習済み深層学習モデルをベースに、収集された胃カメラ画像とその診断情報により診断基準を再学習し、さらに対象である膀胱内視鏡画像で再学習する臓器間段階的転移学習手法を確立し、対象の病変検出の精度向上を図った。関連する研究成果は、国内外の学会等において11件の発表を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。H28年度では、プラットフォームに組み込むための各研究課題の要素技術の研究開発を行い、まず、高度診断支援システムの研究課題においては、これまでの研究で開発した自動分類技術と類似症例検索技術を統合し、共通の処理である内視鏡画像の強調処理と特徴抽出処理の共通モジュール化を行い試作した。また、統合モジュールによる類似症例検索アルゴリズムの向上を図り、内視鏡画像を用いた追加実験により有効性を確認し、論文(International Journal of Biomedilcal Imaging)にまとめた。再構築アルゴリズムの研究課題においては、内視鏡画像に対し、抽出した特徴量、分類情報、類似画像インデックスなどのタグを紐づける症例データベースの設計を行い、医用画像データサーバにSQLによるデータベースの構築を行い、各要素技術と連携を可能にする入出力ライブラリを試作した。診断支援インターフェースの研究課題においては、各要素技術を統合したソフトウェアのインターフェースの試作を行い、自動分類結果や類似症例検索結果を医師に提示する画面レイアウトや表示の大きさ、各処理の流れなどについて検討を行った。また、医師への提示情報のわかり易さを向上させるため、類似症例検索結果の類似度を可視化するツールの試作も行った。本年度の研究では、プラットフォームに組み込むための各研究課題の要素技術の研究開発を目的としていた。研究の結果、当初の予定通り、内視鏡画像の強調処理と特徴抽出処理の共通モジュール化を達成し、その有効性の確認も行った。また、本研究の育成型内視鏡画像診断支援プラットフォームのベースとなる症例データベースの構築や入出力ライブラリの試作も完了し、次年度以降の高度診断支援システムとの連携に向けた基盤技術を確立することができた。診断支援インターフェースの研究課題においても、統合ソフトウェアを完成させるための初期ステップとして、インターフェースの試作や医師への提示方法の研究としての類似症例検索結果の可視化ツールの試作を行い、各要素技術を統合したソフトウェアの実現に向けた計画を予定通り進めることができている。H29年度は、膀胱内視鏡検査画像を対象として、高度診断支援システムと症例データベースシステムの拡張を行った。高度診断支援システムの研究においては、使いながら収集される症例およびその診断結果により医師の知識や経験が蓄積される仕組みのベースとなる、少ない教師データでも効率良く高精度に診断基準を構築するアルゴリズムの開発を行った。具体的には、学習済み深層学習モデルの転移学習により少ない対象画像の学習データ数でも高精度での病変検出を可能にし、関連する研究成果の公表(第31回日本泌尿器内視鏡学会総会、つくば医工連携フォーラム2018、33rd Annual European Association of Urology Congress)を行った。また、昨年度試作した育成型画像診断支援ソフトウェアの改良を行い、対象内視鏡画像内に含まれる病変部位の個別検出に対応するため、画像内の分割矩形別に症例データベースのタグ管理を拡張し、関連するユーザインターフェース拡張やデータベース管理機能の追加を行った。本年度の研究では、診断支援システムと症例データベースとの連携および知識を蓄積する仕組みに関する研究開発を目的としていた。研究の結果、当初の予定通り、診断支援システムと症例データベースとの連携を図り、効率良い診断基準構築アルゴリズムを研究開発することができた。また、診断支援インターフェースにおいても、昨年度試作したソフトウェアの改良を行い、高機能化とともに症例データベースの拡張を行うことができ、研究開発については計画通りに進めることができている。

当初の研究計画において大腸内視鏡における潰瘍性大腸炎の画像を対象としていたが、2017年度の個人情報保護法の改正およびそれに伴う人を対象とする医学系研究に関する倫理指針の改正により、必要な研究対象者からの同意プロセスが変更され、協力医療機関から提供を受けていた検証用画像データが本年度の研究で使うことができなくなった。そこで本年度は、本研究成果の展開を進めていた膀胱内視鏡を対象に研究計画通りに進め、研究進捗には影響はなかった。潰瘍性大腸炎の画像については、新指針に基づいた諸手続きを行い、新たに提供を受ける準備を進めた。本研究では、内視鏡検査を対象として、コンピュータに蓄積された情報に基づいた自動分類結果と類似症例画像の提示により医師の知識や経験の差を補うと同時に、それら提示結果への医師のフィードバック情報によりコンピュータ内の診断基準を再構築する、医師が使えば使うほど診断基準が精錬され精度が向上する育成型内視鏡画像診断支援プラットフォームの提供を目指した研究を行った。H30年度は、消化器内視鏡検査画像および膀胱内視鏡検査画像を対象として、高度診断支援システムと症例データベースシステムの拡張を行った。高度診断支援システムの研究においては、使いながら収集される症例およびその診断結果により医師の知識や経験が蓄積される仕組みの研究において、収集された消化器内視鏡(胃カメラ)画像を他の臓器である膀胱内視鏡診断の精度向上に活かすための技術の研究を実施し、臓器間段階的転移学習技術の有効性を実証した。具体的には、一般画像で学習済み深層学習モデルをベースに、収集された胃カメラ画像とその診断情報により診断基準を再学習し、さらに対象である膀胱内視鏡画像で再学習する臓器間段階的転移学習手法を確立し、対象の病変検出の精度向上を図った。関連する研究成果は、国内外の学会等において11件の発表を行った。今後の研究では、1年目の研究成果をベースに、高度診断支援システムと症例データベースの連携を行い、本研究の目的である、医師が使うほど医師の知識や経験が蓄積される仕組みを構築していく。高度診断支援システムの研究課題では、追加された内視鏡画像と医師からのフィードバック情報を用いて、新たに診断基準に追加する症例を自動選定するアルゴリズムを研究し、さらなる診断支援システムの高度化を図る。再構築アルゴリズムの研究課題においては、上記自動選定された新たな症例により診断基準を再構築するアルゴリズムの研究を行い、システムを運用しながら診断基準を向上させるための作業を効率良く行う一連の処理を完成させる。診断支援インターフェースの研究課題においては、高度診断支援システムと症例データベースを統合した検証を行い、各要素技術との連携を確認しながら、診断基準の精度が向上する仕組みの検証と共に、医師への診断支援結果の提示方法などの改良を行い、システムに反映していく。
細胞運動刺激因子の立体構造に基づく腫瘍転移抑制剤の開発

本研究では、腫瘍細胞が細胞外に分泌し産生細胞の運動を刺激する2種類の自己分泌型細胞運動刺激因子(「Autocrine Motility Factor、以下AMFと略」と「Autotaxin、以下ATXと略」)の腫瘍転移における作用機序を分子レベルで解明し立体構造に基づく腫瘍転移抑制剤の合理的開発を実現するため、両者に関する構造生物学的研究を行う。即ち、本研究の一つの柱は「AMFの立体構造解析」、もう一つの柱が「ATXの立体構造解析」である。AMFに関しては、大腸菌を用いて発現させ、2段階のカラム操作で精製したmAMFを用いて結晶化を行い、板状結晶を得ることに成功した。共結晶化法により、8種類の阻害剤との複合体結晶の調製にも成功した。シンクロトロン放射光を用い、回折強度データの収集を行った。分子置換法による位相決定、構造精密化を行い、各種阻害剤複合体に関し高分解能の立体構造を得ることができた。その結果、阻害剤の構造機能相関に関する知見を得ることができた。すなわち、阻害剤の嵩高さ(炭素鎖の長さ)と阻害活性との間には相関が見られた。嵩の小さい阻害剤(炭素鎖数4及び5)複合体の場合水分子が結合していた部位を、嵩高い阻害剤(炭素鎖数6)複合体では官能基が占有しており、後者の阻害剤が統計的に有意に有効であった。これらの知見は、新規阻害剤デザインに有用である。ATXに関しては、N末端からある長さを削った2種類のコンストラクトに関し、大腸菌を用いた組換え蛋白質の発現系構築に成功した。いずれに関しても、天然型と同様の細胞運動刺激活性を保持していた。これらに関し、大腸菌の大量培養・精製を行い、結晶化条件を探索中である。しかし、まだ得られる精製サンプル量が十分ではないため、さらなる発現・精製条件の改良が必要である。
時空間解析に基づくセキュアネットワーキング基盤の研究

本研究では,ファイアウォールと侵入検知システムの診断に関する研究に取り組み,以下のような成果を得た.1)フィルタ間のトポロジー関係に基づきファイアウォールポリシーを解析・診断する方式を開発,2)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーの解析手法を開発,3)ファイアウォールポリシーとセキュリティポリシーの整合性解析手法の開発,4)侵入検知システムのルール間の空間的解析手法の開発.従来,ファイアウォールシステム,侵入検知システム,侵入防御システムなどセキュリティ関連ツールでは,ネットワークのセキュリティを維持するため,一連の動作手順をルールとして設定してネットワークを制御,監視,診断する.これらのルールは一般に計算機プログラムと同様に逐次的に解釈実行されるため,ネットワーク管理者は,ツールの動作手順を詳細に追いかけて,その妥当性を検証しなければならない.ネットワークの規模が大きくなり複雑化するに従い,これらの作業も複雑になる.また,多数の管理者の共同作業となるため,複数の装置での設定の矛盾や設定のもれが生じる場合がある.さらに,パケットモニタなどのネットワーク監視ツールにより得られる大量のパケットを分析して,ネットワークに対する攻撃を究明したり,その対策をセキュリティ関連ルールに反映させるなどの作業が必要になることがある.このような問題を解決するため,本研究では,これらのセキュリティ関連ツール群を有機的に結合するセキュアネットワーキング基盤の実現を目指している.本年度は,この基盤の要素技術として,主に以下の研究に取り組んだ.1)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーを効率的に解析する手法,2)侵入検知システムの制御用ルールを構造化して高速化する手法3)制約充足問題(CSP)ソルバーを用いて,侵入検知システムの制御用ルールの空間的関係を解析する手法,4)ファイアウォールと侵入検知システムの制御用ルールを視覚化する手法,5)一覧性と視認性の高いフォーカス+グルー+コンテキスト型マップによりネットワーク監視結果を可視化する手法.従来,ファイアウォールシステム,侵入検知システム,侵入防御システムなどセキュリティ関連ツールでは,ネットワークのセキュリティを維持するため,一連の動作手順をルールとして設定してネットワークを制御,監視,診断する.これらのルールは一般に計算機プログラムと同様に逐次的に解釈実行されるため,ネットワーク管理者は,ツールの動作手順を詳細に追いかけて,その妥当性を検証しなければならない.ネットワークの規模が大きくなり複雑化するに従い,これらの作業も複雑になる.また,多数の管理者の共同作業となるため,複数の装置での設定の矛盾や設定のもれが生じる場合がある.さらに,パケットモニタなどのネットワーク監視ツールにより得られる大量のパケットを分析して,ネットワークに対する攻撃を究明したり,その対策をセキュリティ関連ルールに反映させるなどの作業が必要になることがある.このような問題を解決するため,本研究では,これらのセキュリティ関連ツール群を有機的に結合するセキュアネットワーキング基盤の実現を目指している.本年度は,この基盤の要素技術として,主に以下の研究に取り組んだ.(1)侵入検知システム(IDS)のアラートをデータベース化してログを解析するシステムを開発した.また,これを基に,複数のIDSのログを比較参照して異常発生を探索するシステムを開発した.(2)集合ベースの計算法により,IDSの制御ルールの空間的関係を求める手法を開発した.(3)ネットワーク診断技術を応用したネットワーク構築演習支援システムを開発した.(4)図式とテキストの連携機能を有するファイアウォールの設定解析システムを開発した.図式に対してフォーカス機能を実現した.本研究では,ファイアウォールと侵入検知システムの診断に関する研究に取り組み,以下のような成果を得た.1)フィルタ間のトポロジー関係に基づきファイアウォールポリシーを解析・診断する方式を開発,2)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーの解析手法を開発,3)ファイアウォールポリシーとセキュリティポリシーの整合性解析手法の開発,4)侵入検知システムのルール間の空間的解析手法の開発.従来,ファイアウォールシステム,侵入検知システム,侵入防御システムなどセキュリティ関連ツールでは,ネットワークのセキュリティを維持するため,一連の動作手順をルールとして設定してネットワークを制御,監視,診断する.これらのルールは一般に計算機プログラムと同様に逐次的に解釈実行されるため,ネットワーク管理者は,ツールの動作手順を詳細に追いかけて,その妥当性を検証しなければならない.ネットワークの規模が大きくなり複雑化するに従い,これらの作業も複雑になる.また,多数の管理者の共同作業となるため,複数の装置での設定の矛盾や設定のもれが生じる場合がある.さらに,パケットモニタなどのネットワーク監視ツールにより得られる大量のパケットを分析して,ネットワークに対する攻撃を究明したり,その対策をセキュリティ関連ルールに反映させるなどの作業が必要になることがある.このような問題を解決するため,本研究では,これらのセキュリティ関連ツール群を有機的に結合するセキュアネットワーキング基盤の実現を目指している.本年度は,この基盤の要素技術として,主に以下の研究に取り組んだ.1)フィルタ間のトポロジー関係に基づきファイアウォールポリシーを解析・診断する方式,2)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーの解析手法,3)制約充足問題(CSP)ソルバーを用いたファイアウォールポリシーとセキュリティポリシーの検証方式,4)ネットワーク監視分析用のフロー記述言語,5)一覧性と視認性の高いフォーカス+グルー+コンテキスト型マップによるネットワーク監視結果の可視化.平成24年度は,各研究を以下のように進捗させて,査読有り論文誌論文2編,査読有り国際会議論文1編,国内シンポジウム・研究会発表論文2編の成果を得た.1)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーに対して,時間周期に着目して効率的に解析する手法を提案し論文化した,2)侵入検知システムの制御用ルールに対して,各ルールを適用する条件の関係に基づきルールセットを構造化し,高速化する手法を考案し,国内シンポジウムで発表した.3)制約充足問題(CSP)ソルバーを,侵入検知システムの制御用ルールの構造化に適用する手法を検討した.

4)ファイアウォールと侵入検知システムの制御用ルールを関連付けて視覚化する手法を検討した.5)フォーカス+グルー+コンテキスト型マップについて,任意形状のフォーカスへの対応,複数フォーカスの結合などの表現方式を研究して関連ソフトウェアを開発し,ネットワーク監視により得られる大量の分析結果の可視化への適用について検討した.平成23年度は,各研究を以下のように進捗させて,査読有り論文3編,全国大会発表論文3編の成果を得た.1)フィルタ間のトポロジー関係に基づきファイアウォールポリシーを解析・診断するための新たな方法論を提案し,プロトタイプを用いた評価実験により従来手法と比較評価した,2)時限付きフィルタを有するファイアウォールポリシーの解析手法を提案し論文化した,3)制約充足問題(CSP)ソルバーをファイアウォールポリシーとセキュリティポリシーの検証へ適用する方式を検討し,国際会議論文としてまとめた,4)ネットワーク監視において注目するフロー集合を宣言的に記述する言語,および,フロー検出・可視化システムを設計開発した,5)フォーカス+グルー+コンテキスト型マップに関する研究を進め,ネットワーク監視により得られる大量の分析結果の可視化への適用について検討した.平成24年度までに推進した研究を継続・発展させ,以下の研究に取り組む.1)トポロジー関係に基づくファイアウォールポリシーの解析・診断方式の効率化,および,適用範囲の拡大を図る,2)侵入検知システムの制御ルールを解析し構造化する手法の検討を進め実験システムを構築する.3)CSPソルバーを用いて,侵入検知システムの制御ルール間の関係を解析するシステムを構築し,評価実験を行う,4)ネットワーク監視分析手法および可視化手法に関する検討を進め,実験システムを構築する.平成23年度に推進した研究を継続・発展させ,以下の研究に取り組む.1)トポロジー関係に基づくファイアウォールポリシーの解析・診断方式の効率化,および,適用範囲の拡大を図る,2)CSPソルバーを用いたファイアウォールポリシーとセキュリティポリシーの検証方式の実現及び評価を進める,3)侵入検知システムに対するフィルタの空間的解析技術の適用について検討を進める,4)ネットワーク監視分析手法および可視化手法に関する検討を進め,実験システムを構築する.ネットワークの監視分析実験システムの構築及び評価実験を行うために必要なPC及びネットワーク用消耗品経費に40万円あてる.
心理検査のフィードバックにおける「治療的側面」に関する実証的研究

本年度は,一般の総合病院の心理面接サービスに応募してきた参加者(クライエント)を対象に,心理検査のフィードバックの「治療的側面」についてデータを収集した。前年度までに大学生集団のデータが得られているので,それらのデータと比較しながら,フィードバック手続きの効果の一般性を検証すると同時に,治療モデルとしての可能性を考察した。心理検査は一連の研究と同様,MMPI新日本版を用いた。フィードバック実施者も経験のある臨床心理士が行った。フィードバック手続きを評定するために,8つの質問項目からなる質問票と改良短縮版Counselor Rating Form(以下,CRF-S)を用いた。この質問票を用いて,フィードバックで説明を受けた地方の中核病院のメンタルヘルス事業参加者に評価を依頼した。なお、これらのメンタルヘルス事業参加者は,何らかの主訴を訴えているという意味で臨床群とみなせる。質問票における結果から,臨床群の対象者において高い評価を得ていたことが示された。「説明の理解度」「解釈の妥当性」「自己理解の促進」といったそれぞれの観点で,肯定的な評価が認められ,筆者が行ってきた従来の健常者を対象とした研究と類似の傾向を示していた。これらの結果より,健常群・臨床群において一定程度の高い評価が得られ,本研究のフィードバックプログラムの効果に一般性が確認された。またCRF-Sのプロフィールからも両群に差がないことが示された。特に「好感の持てる」「誠実な」といったイメージが高かった。これらの結果は,臨床場面において臨床家が専門的援助を行う際に,促進的に作用するであろうと期待でき,本研究のフィードバック手続きがもつ治療的側面の効果が示唆された。近年,心理検査の結果を適切にフィードバックすることにより,症状の軽減,被検者の自己理解の促進といった臨床的に意味のある効果が生じることが示されてきている。本研究の目的は,その「治療的側面」についての証拠を示すことである。心理検査のフィードバックにおける「治療的効果」の基礎資料を得るために,今年度は120名の大学生の研究協力者に対して,新日本版MMPIを用いた結果のフィードバックを行った。実施に当たっては,研究に対する説明を行い,文書で同意が得られた対象者のみが研究に参加した。結果は,まず「説明の分かりやすさ」,「解釈の妥当性」,「フィードバックに要する時間の長さ」,「カウンセラーに対する信頼感」,「自己理解の促進」,「フィードバックに関する総合評価」の各項目で非常に高い評価を得た。これは心理検査のフィードバックが適切に行われたことを意味している。また「心理検査に対するイメージ」評定において,フィードバック実施前に比べて,実施後における評定値が向上し,心理検査に対するイメージが肯定的なものになっていることが明らかとなった。このうち40名の対象者に対し,カウンセラーの有効性尺度として頻繁に利用されている,7段階リッカート尺度からなる改良短縮版CRF(Counselor Rating Form)を用いて,「治療的効果」に関する測定を行った。記入漏れの3名を除いた37名のデータを解析したところ,CRFの2因子すべてで,高い尺度値を示した。このことは,適切なフィードバックを行うことで,単に結果を伝達する以上の効果、すなわち「治療的な効果」が期待されることを示唆するものである。今年度得られた結果は関連学会において報告する。さらに今年度から既に十数名の臨床集団に対するデータ収集も行っており,次年度に結果を報告する。
乳癌における遺伝子多型を用いた癌疾患感受性の解析と臨床応用-DNAマイクロアレイ法を用いて-

乳癌の発癌や増殖進展に多大に関与しているEstrogen関連遺伝子(estrogen receptorならびにその分解代謝酵素であるCOMT遺伝子など)に注目し、日本人乳癌患者を対象に、当該遺伝子の日本人における多型部位を大規模に検索し、当該対立遺伝子が乳癌に対する個人の疾患感受性規定因子になりえるかを検討した。これまで乳癌患者201人と健常日本人175人から抽出したゲノムDNAを対象に、COMT遺伝子に対してPCR-RFLP法を用いて2本の対立遺伝子(W型遺伝子とV型遺伝子)を分離し各人の遺伝子型をWW型、WV型及びVV型に分類して、健常者と癌患者の遺伝子型の分布を比較検討した。その結果、WW、WV、VVの割合は健常者で53%、40%、7%であったのに対して、乳癌患者では42%、45%、13%であり、乳癌患者群と健常者群ではCOMT遺伝子の遺伝子型分布が有意に異なっており(P=0.04)、V型遺伝子を有する人はW型遺伝子を持つ人に比べて約1.5倍乳癌にかかりやすいことが示された。また乳癌患者群での遺伝子型分布は、閉経前発症群と閉経後発症群で有意な違いは認められず、癌の臨床病理学的因子との間にも有意な関係は認められなかった。以上より、COMT遺伝子多型は乳癌の生物学的悪性度を反映するものではなかったが、日本人の乳癌疾患感受性(癌へのかかりやすさ)を予測するのに、有用な遺伝的危険因子になりうる可能性が示された。今後、標的遺伝子の枠を拡大し、癌へのかかりやすさを様々な遺伝子多型の観点から予測できるようになれば、将来発癌に対する予防策を講じる一助となることが期待される。乳癌について国内外ともに遺伝子多型に基づいた疾患感受性の検索はほとんど行われておらず、多型分布は人種差が存在するため本邦での大規模な検索が急務である。今回の乳癌に対する解析を踏まえ、多型性を示す様々な癌関連遺伝子を載せたDNA microchipを準備中である。
NPO型金融組織とソーシャル・インベストメントに関する国際比較研究

非営利型金融組織における国際比較研究をおこなった。まず、ヨーロッパにおける非営利型金融組織に対して、インタビュー調査をおこない、続けて、同地域におけるそれら組織の統計データ・アンケート等の蒐集を行った上で、分析をおこなった。他方、日本においても、類似組織の実態調査及び文献蒐集とその解釈をおこなった。一連の作業から現段階において以下のようなことが途中経過として解明された。まず、依然として、非営利型金融組織の中心は、協同組織型であるということ。次に、ガバナンス・出資形態が協同組織とは異なり、全く新しいタイプの非営利型組織が登場し、しかも高い成長率を維持しているということ。第三に、それらの現象は、地域固有の条件に規定されるが、大枠においては、他の非営利組織の運動の発展理由に依拠しているということ。第四に、様々なタイプに分類する先鞭を本研究においてつけることができたが、その多様性にもかかわらず、類似性を有し、しかも収斂する可能性を秘めているということ。第五に、それぞれの組織がもつ独特の金融サービスの手法は相互にコピーが可能であるということ、ただし、受容側を取り巻く経済的・社会的条件を吟味した上で、手法を変容させる必要はある。そのことによって、相互依存的に発展する可能性はある。第六に、既存非営利型金融組織は、世界的にみて停滞傾向を示している。これは、これら組織のミッションが否定されたというよりも、その方法が問題となっていると言えよう。というのも、その間他の新しい組織がそのニッチに進出する傾向があるからだ。故に、既存組織の再生はニースがある限り急務となっている。以上のことから、本研究によって、非営利型金融組織の存立条件、タイプ、発展条件等が解明されたと考えている。
Carl Zeissにおける産業研究所と研究開発の誕生:1845-1905

本研究調査は、ドイツのCarl Zeiss社の企業としてのあり方、およびその研究開発のあり方について、その歴史的起源、発展に立ち戻り、同社所蔵の企業アルヒーフ資料を駆使して考察することを意図しておこなわれたものである。初年度における現地での調査研究をもとに解析し、整理を加えてきた内容は、以下の通りである。(2)とくに本研究の中心的課題とでもいうべき、紫外線顕微鏡・限外顕微鏡の開発の展開過程に関する資料類の所在の確定と概要。(3)OberkochenおよびJenaのミュージアム所蔵の本研究が対象とする顕微鏡や望遠鏡、カメラなどの創立時から今日にいたる関連光学機器の子細とその保存状況について。(4)Carl Zeiss社の経営陣から聴取した企業組織・業績等の概要について。(5)OberkochenのCarl Zeiss本社の医療用精密光学機器の生産ラインの実体について。(6)JenaのCarl Zeiss社の研究開発陣から聴取した紫外線顕微鏡・限外顕微鏡などの精密光学機器のメカニズムとその開発の実際について。(7)国立公文書館に所蔵されている国立物理工学研究所、教育科学省等にかかわる本研究関係資料の所在の実状について。今後、Carl Zeiss社のありよう、研究開発のありよう、ことに紫外線顕微鏡・限外顕微鏡等の光学機器がいかに開発され、製品化されていったのかについて、これらの成果を参検し、その特殊性を考慮した理論的一般化を図っていく。本研究はCarl Zeissにおける産業研究所とそこでの製品の研究開発を当該国ドイツに出向き調査することを目的としたものである。その目的を掲げ、事前準備をおこなった上で、昨年8月中旬より9月の上旬にかけて、現地に出向き、初年度に意図していたところの成果をほぼ得ることができた。その成果は以下の通りである。(1)オーバーコッヘンにある同社を訪れ、そのミュージアムに所蔵されている顕微鏡や望遠鏡、カメラなどの創設時から現代にいたる光学機器の子細と同じくミュージアムに所蔵されている光学機器の開発資料の実際の調査と収集。(2)同社の会社組織・業績の現状、ならびに医学用顕微鏡の製造ラインの現況についての見学取材。(3)イエナにある同社のアルヒーフ資料、特に紫外線顕微鏡や限外顕微鏡の開発資料の実際の調査と収集、ならびに所蔵資料のカタログの収集。(4)紫外線顕微鏡など、今日の精密顕微鏡の取り扱い・メカニズムの子細、ならびに研究開発陣から開発の実際について取材・聴取。(5)ベルリンならびにボンにある公文書館にあるPTRや教育科学省などの制度史関係の資料の実際の調査と収集。以上が初年度に得た成果であるが、本研究の完成年度たる二年度にまたがり、これらの成果のなかで文字化可能なものについてはまとめの作業に入っている。本研究はCarl Zeiss社における企業内研究所とそこでの光学機器の研究開発の実際について、ドイツにある同社に赴き、資料収集とともにヒアリングをおこなうことを目的としたものである。第2年度にあたる今年度は、昨年度収集した資料ならびにヒアリングの内容について、研究打ち合わせを随時開催し、解析してきた。ほぼ当初の計画通り、その成果についてまとめることができた。その成果は次の通りである。(1)Carl Zeiss社所蔵の未公刊資料(手稿・図面・型録等)、とくに1845年から1905年までの光学機器関連の資料カタログの概観。(2)とくに本研究の中心的課題ともいうべき、紫外線顕微鏡・限外顕微鏡の開発の展開過程に関する資料類の所在の確定と概要。(4)Carl Zeiss社の企業組織・業績等に関するヒアリングの分析とその概要についての文章化。(5)Carl Zeiss社の紫外線顕微鏡などの精密光学機器の開発・取り扱い等に関するヒアリングの分析とその概要についての文章化。(6)国立公文書館にある関係資料の所在の実状について。以上、Carl Zeiss社における、主に顕微鏡開発の展開のプロセスを中心に、企業内研究所の研究開発のあり方について明らかにすることができた。
神経ペプチドの生合成と代謝に及ぼす向精神作用物質の影響に関する分子生物学的研究

種々の向精神作用物質は細胞内の二次情報伝達系を介して神経細胞の機能を修飾することが知られている。一方、神経細胞機能の調節因子として知られている種々の神経ペプチドの生合成は遺伝子発現によって行われている。そこで本研究では主として細胞内二次情報伝達系による神経ペプチド遺伝子発現の調節機序について分子生物学的手法により検討した。1)ラット終脳のコレシストキニン前駆体遺伝子は生後発達の初期に一過性の増加を示し、さらに性ステロイドの効果と考えられる顕著な性差が認められた。2)ラットの初代培養細胞を用いた実験によってエンケファリン前駆体遺伝子がプロテインキナ-ゼA系やプロテインキナ-ゼC系の活性化物質によって調節を受けていることが判明した。3)向精神作用を有するステロイドホルモンである糖質コルチコイドはプロテインキナ-ゼA系を介するエンケファリン前駆体遺伝子発現活性化を選択的に増強するが、プロテインキナ-ゼC系には効果がなかった。4)ラットの生殖細胞にもエンケファリン前駆体遺伝子が発現しているが、上記のプロテインキナ-ゼ系の活性化物質によって調節を受けなかった。また、発現しているmRNAは生殖細胞に特異的なものであった。これらの結果、エンケファリン前駆体遺伝子は細胞内二次情報伝達系の相互作用によって調節をうけていることから、種々の向精神作用物質によって動的な変動を受けている可能性が明らかになった。本研究によって得られた成果は今後、他の神経ペプチド遺伝子発現調節機構の分子レベルでの詳細な研究に発展してゆくものと期待される。62年度は向精神作用物質のなかでも,遺伝子発現調節の作用が比較的明確になっているステロイドホルモン(糖質コルチコイドと性ステロイド)を実験動物に投与して各神経ペプチド前駆体遺伝子発現の変化を検討した.まず,エンケファリン,コレシストキニン,ソマトスタチン前駆体mRNAの脳内部位での微量定量法や放射免疫測定法による神経ペプチド前駆体の分析法を確立した.これを用いてステロイドホルモン投与後の脳内エンケファリンおよびコレシストキニン前駆体mRNAレベルの及ぼす影響を検討したところ,脳内各部位(大脳皮質,海馬,中隔,線条体など)では顕著な変化が認められなかったが,下垂体前葉のエンケファリン前駆体遺伝子発現はステロイドホルモンによる調節をうけている可能性を見出した.また,精神作用に重要な働きをしていることが推定されている終脳ではではコレシスキニン前駆体遺伝子が生後発達の初期に一過性の増大と性差を示し,内在性の性ホルモンが中枢神経系の神経ペプチド遺伝子発現に影響を及ぼすことが示唆された.脳では発生(発育)段階でホルモン類による構造や機能の修飾が起こることが知られているため,次年度では発達段階での向精神作用物質の影響をみることを計画している.ニューロン内の神経ペプチド遺伝子の発現の制御を研究する場合,目的とする作用物質の受容体遺伝子も同じニューロンで発現している必要がある.ところが,脳では神経ペプチドとホルモン(薬物)受容体の共存例に関するデータが極めて少ないため,神経ペプチド遺伝子と受容体遺伝子を発現している比較的単純な実験系たとえば培養細胞系などの確立が必要と考えられる.そこで62年度には予備的実験によってエンケファリン前駆体遺伝子を発現している数種の培養細胞系を確立した.次年度からは,これらの系を用いた解析も並行して行なう予定である.向精神作用物質はニューロン内の情報変換系を介して、神経ペプチド遺伝子発現を調節する可能性が高い。たとえば、アミン類、ペプチド類の神経伝達物質や修飾物質やそれに作用する種々の薬物は、受容体→サイクリックAMP→プロテインキナーゼA系を介して、神経ペプチド遺伝子発現を調節しているものと推定される。そこで、63年度は、エンケファリン前駆体(ppEnk)遺伝子を発現している培養細胞をモデル系としてプロテインキナーゼAおよびC系、さらにグルココルチコイド系のppEnk遺伝子発現に及ぼす影響を検討した。

1)ラットのセルトリ細胞ではppEnk遺伝子発現は、卵胞刺激ホルモンやノルアドレナリンなどによって増加した。この増加はメッセンジャーRNAやエンケファリン活性ペプチドの増加を伴うものであり、これらのホルモンはプロテインキナーゼA系を介して、エンケファリン合成系を活性化するものと考えられる。2)ラット精細管周囲細胞を用いた研究において、ppEnk遺伝子発現はプロテインキナーゼC系の活性化物質であるホルホルエステル(TPA)によって著しく増加した。このTPAによる活性化はプロテインキナーゼA系の活性化物質によって協同的に増強されたが、グルココルチコイドによっては影響を受けなかった、(グリココルチコイドはプロテインキナーゼA系の作用のみを増強した)。以上の結果からppEnk遺伝子の発現はプロテインキナーゼAおよびC系、さらにグルココルチコイド系の3者の相互作用によって調節されていることが明らかになった。この調節機構は他の神経ペプチド-たとえばニューロペプチドY、VIP、ソマトスタチンなどの遺伝子発現においても作用している可能性があり、神経ペプチド遺伝子発現一般に共通の機構をして、さらに分子レベルでの解析を進める予定である。昭和63年度に引き続き向精神作用物質による神経ペプチド遺伝子発現の特徴を培養細胞を用いて解析し,以下の結果を得た。1)ラット精細管周囲細胞にはエンケファリン前駆体(pEnk)遺伝子が発現していたが、細胞内サイクリックAMPを上昇させるような物質で顕著な増加が起こった。また,プロテインキナ-ゼC系を活性化することが知られているフォルボルエステルでもpEnk遺伝子発現の増加が起こった。このフォルボルエステルとサイクリックAMPとは相乗的な効果を示した。また,グルココルチコイドはサイクリックAMPによるpEnk遺伝子発現の増加を増強したが,フォルボルエステルの効果にはほとんど影響を与えなかった。これらの結果から、pEnk遺伝子発現の調節はサイクリックAMPを介したプロテインキナ-ゼA系とC系の両者が独立した機構で作用している可能性が考えられる。2)前年度に胚細胞(生殖細胞)中にもpEnk遺伝子が強く発現しており,そのmRNAの分子量や調節機構が異なることを見出した。このpEnkmRNAの構造を解析したところ、他の体細胞で発現している型ではpEnk遺伝子のイントロンとして除去される部分が5'末端に含まれていることが判明した。この型のmRNAは胚細胞にのみ発現していた。3)神経系発生期における神経ペプチド遺伝子発現の特徴を検討するため,embryonal carcinoma(EC)細胞の神経分化刺激後の種々の神経ペプチドmRNAを測定した。ソマトスタチンは神経細胞内で遺伝子発現しているがエンケファリンやコレシストキニンは非神経細胞(グリア前駆細胞など)で発現していることが明らかになった。以上の結果,神経ペプチド遺伝子は二次情報伝達系や神経系発生によって変動する核内因子によって発現調節を受けている可能性が示唆される。
ポストゲノム技術を利用した根粒菌有用共生遺伝子の機能解析

ダイズ根粒菌、ミヤコグサ根粒菌について感染初期から老化時までの遺伝子発現パターンをプロテオミクス手法により調べ、共生特異的な遺伝子を同定した。ミヤコグサ根粒ミトコンドリアに関しては198個、ダイズ根粒ミトコンドリアに関しては272個のタンパクを同定した。この成果により根粒細胞及びバクテロイドで代謝系成立、維持、崩壊時に特異的に発現増幅する遺伝子群を統括的にまとめ、ポストゲノム手法で機能解析を行った結果、新規な窒素固定に関与する遺伝子群を明らかにした。細胞内共生である根粒組織形成については、変異体を利用したマップベースクローニングにより共通シグナル伝達経路に関与する遺伝子が次々に明らかになってきた。しかし共通シグナル伝達経路の後の細胞内共生や窒素固定の発現のための因子についてはFix-変異株をもちいた解析が行われているものの、知見は極めて少ない。特に宿主マメ科植物と根粒菌が共に分化して複雑な代謝機能を発現して形成する細胞間代謝ネットワークの実体解明までには至っていない。本研究課題では、ダイズ、ミヤコグサ根粒バクテロイドおよび根粒細胞(特にミトコンドリアなどの根粒内オルガネラ)のプロテオミクス解析を行った。その結果、ダイズ根粒菌に関しては、278個のタンパク質について感染初期から老化時までの発現パターンを調べることができた。ミヤコグサ根粒菌に関しては、Free living根粒菌とバクテロイドタンパク質359個のタンパク質を同定した。ミヤコグサ根粒ミトコンドリアに関しては198個、ダイズ根粒ミトコンドリアに関しては272個同定を行った。この成果により根粒細胞及びバクテロイドで代謝系成立、維持、崩壊時に特異的に発現増幅する遺伝子群を統括的にまとめた。さらに共生窒素固定活性に発現量が増減する遺伝子群、特に代謝遺伝子群について変異株を作成後共生窒素固定能を測定した。その結果ダイズ根粒菌変異株を用いた結果から共生に必要な金属シャペロンを見いだし、ミヤコグサ根粒菌STM変異株を用いた結果から分岐アミノ酸は植物側からバクテロイドへ提供され、Ser,Glyのアミノ酸はバクテロイド内の発現によってのみ依存しており、植物側から提供されることはないこと、NAD-マリックエンザイムは共生時に必要であり、老化時には重要ではないことを明らかにした。ダイズ根粒菌バクテロイド分化により発現量が増加するタンパク質を選択し、変異体或いは二重変異体を作製した。その結果。Hypothetical proteinであるbll4880タンパク質が欠損した菌株をダイズに感染させた場合に窒素欠乏の症状が現れた。このタンパク質はシトクロームCへの銅を輸送するシャペロンタンパク質に存在する領域(HX_<10>MX_<22>HXM)を保存しており、STRINGデータによりbll4880と相互に発現するタンパク質を調べた結果、ScoIホモログタンパク質であるblr1131が見いだされた。これを証明するためにbll4880,blr1131二重変異株を作成しダイズに感染させるとBll4880単一変異株よりさらに顕著な窒素欠乏を示した。また、二重変異株のシトクロームC活性はバクテロイド状態での活性が野生株の活性の10%以下に低下することから、bll4880たんぱく質はバクテロイド誘導型シトクロームCに特異的に銅を輸送するための金属シャペロンであると考えられる。ダイズ根粒菌ゲノムにはbll4880ホモログな遺伝子は少なくとももう一つ存在するが(blr7088)この遺伝子のバクテロイドでの発現はbll4880遺伝子より低い。バクテロイド誘導型シトクロームcオキシダーゼ遺伝子はFixNMOP以外に新規なheme-copperシトクロームcが存在する。しかし新規なシトクロームcオキシダーゼ遺伝子はFixNOPQ遺伝子ほどバクテロイドでの発現は強くない。また、Cox11ホモログの遺伝子blr1174遺伝子はバクテロイドでの発現が低下する。以上の結果、バクテロイド条件下では、bll4480銅金属シャペロンが誘導した後、blr1131を介してシトクロームcオキシダーゼへ銅を受け渡していると結論づけた。根粒菌はマメ科植物と共生するとバクテロイドへと分化し、その応答は形態的にもタンパク質レベルでも変化する。本研究室ではこれまでにミヤコグサ根粒菌のバクテロイド分化におけるタンパク質応答についてプロテオーム解析により網羅的に調べてきた。その結果、主要なタンパク質以外に機能未知タンパク質がバクテロイド分化により増加することを明らかにしてきた。本年度は、その一つであるABCトランスポーターアミノ酸結合タンパク質を欠損させた根粒菌変異株(STM42)をミヤコグサに感染させると、窒素固定能が減少することを明らかにした。この遺伝子はインゲン根粒菌aapJと高い相同性を示すもののバクテロイドを抽出後、遊離アミノ酸量を定量した結果、Lys, Arg, His, Ornといったカチオン性アミノ酸量が野生株バクテロイドより減少していることが明らかとなった。

この結果からインゲン根粒菌では、Glu, Aspの輸送として知られているトランスポーターと相同性が高いミヤコグサ根粒菌アミノ酸トランスポーターは、共生により積極的にカチオン性アミノ酸をバクテロイド内へ流入を行っていることを示している。さらに、グルタミン合成酵素欠損変異株STM30根粒菌をミヤコグサに感染させると老化根粒の増加が観察された。STM30感染根粒のCN比を測定すると野生株を感染させたときと比較してCN比が高くなることを明らかにした。共生組織形成におけるホルモンカスケードの役割を検討するために、アロースなど各種糖のジベレリンシグナル系への効果も検討した。
エナメル上皮腫細胞株を用いた浸潤機構の解明-3次元浸潤増殖モデルによる解析-

エナメル上皮腫切除材料とエナメル上皮腫細胞株AM-1において、Shh signaling群が認められShhsignaling pathwayの活性化が示唆された。また、Shh signaling経路の阻害剤であるcyclopmamineを添加することにより細胞増殖が抑制されたことから、Shh signaling分子が細胞増殖に関与していることが示唆され、今後の研究発展により、このsignalを阻害することにより、エナメル上皮腫の治療戦略となりうる。浸潤に関与する、MMPおよびTIMPの発現や、サイトメガロウイルスプロモーターにGreen FluorescenceProtein(GFP)タンパクのcDNAをつないだプラスミドをAM-1に遺伝子導入し、安定して蛍光を発する細胞株を用いた、3次元浸潤モデルについては現在取り組み中である。エナメル上皮腫細胞の浸潤増殖を引き起こす発育誘導因子を解明し、細胞浸潤発育モデルの確立さらには、浸潤発育抑制について基礎的研究を行うことである。すなわち、歯の発生初期に発現し歯原性上皮の細胞増殖に関与する線維芽細胞増殖因子(FGF)、発芽の形態形成に関与する因子sonic hedgehog (Shh)および細胞周囲の結合織分解に関与する因子マトリックスメタプロテアーゼ(MMP)の発現ついて、当科で収集し得た切除材料(140例)を用い解析を行う。さらに、われわれが樹立した世界で唯一のエナメル上皮腫由来細胞株であるAM-1を用い、それらの因子が腫瘍細胞へ与える影響と因子間で作用する機能について解析を行う。さらにマトリジェル(仮想結合組織)を使用した細胞浸潤発育モデルの確立を行い、エナメル上皮腫細胞浸潤発育機構を解明する。エナメル上皮腫切除材料とエナメル上皮腫細胞株AM-1において、Shhとその特異的レセプターであるpatchedの発現をRT-PCR法を用い、さらに免疫組織学的手法によりそれらの局在の解析を行ったところ、腫瘍先端部で強く発現を認め、発育浸潤にこれらが関与していることが確認できた。また、AM-1細胞にFGF7およびFGF10を添加したところ、Shh発現が誘導された。浸潤に関与する、MMPおよびTIMPの発現については現在検索中である。既にマトリジェルを用いたエナメル上皮腫の2次元浸潤増殖モデルを完成させている。サイトメガロウイルスプロモーターにGreen Fluorescence Protein (GFP)タンパクのcDNAをつないだプラスミドをAM-1に遺伝子導入し、安定して蛍光を発する細胞株については、現在取り組み中である。すなわち、歯の発生初期に発現し歯原性上皮の細胞増殖に関与する線維芽細聊増殖因子(FGF)、発芽の形態形成に関与する因子sonic hedgehog (Shh)および細胞周囲の結合織分解に関与する因子マトリックスメタプロテアーゼ(MMP)の発現ついて、当科で収集し得た切除材料(140例)を用い解析を行う。

さらにマトリジェル(仮想結合組織)を使用した細胞浸潤発育モデルの確立を行い、エナメル上皮腫細胞浸潤発育機構を解明する。エナメル上皮腫切除材料とエナメル上皮腫細胞株AM-1において、Shhとその特異的レセプターであるpatchedの発現をRT-PCR法を用い、さらに免疫組織学的手法によりそれらの局在の解析を行ったところ、腫瘍先端部で強く発現を認め、発育浸潤にこれらが関与していることが確認できた。また、AM-1細胞にFGF7およびFGF10を添加したところ、Shh発現が誘導された。さらに、Shh添加によりAM-1細胞の増殖促進を認め、Shhシグナルであるシクロパミン添加によりAM-1細胞の増殖抑制を認め、Shhがエナメル上皮腫の増殖・浸潤に関与している可能性が示唆された。MMPおよびTIMPの発現については現在検索中である。既にマトリジェルを用いたエナメル上皮腫の2次元浸潤増殖モデルを完成させている。サイトメガロウイルスプロモーターにGreen Fluorescence Protein (GFP)タンパクのcDNAをつないだプラスミドをAM-1に遺伝子導入し、安定して蛍光を発する細胞株については、現在取り組み中である。
エネルギー吸収デバイスとしての高力ボルト継手の開発

鋼橋で用いられている鋼板の最低板厚9mmの摩擦接合継手(縁端距離40mm)では、すべり後のせん断支圧抵抗はすべり荷重より小さい。したがって、この継手においてすべり後の耐力向上を期待するには縁端距離を60mmにすることを提案した。さらに荷重方向2本ボルトの高力ボルト継手をエネルギー吸収デバイスとして開発する場合、提案した方法で終局状態における各ボルトによる分担伝達力を概算し、ボルトの破断が母材の破断に先行して起こらないよう継手形状を決定する手法を示した。平成25年度は板厚の影響を検討するため、F10T(M22)を用いた板厚19mmの高力ボルト試験体を用いた引張試験を行い、土木学会全国大会に発表するため投稿を行った。終局時における高力ボルト継手のボルト1本あたりの荷重分担の保証値を検討するため、F10T(M20)を用いた厚板28mmの高力ボルト継手の設計を行い、試験体を製作した。平成23年度に行った9mmの試験体の実験結果を用いて、軸力有無の比較とエネルギー吸収の視点から、平成24年度に発表した成果をもとにエネルギー計算および検討を行って、構造工学シンポジウムに投稿して採択され、平成26年4月に京都で開催された第60回構造工学シンポジウムで発表を行った。19mmの1本ボルト試験体の試験は2月に完了し、卒業論文で発表し、2本ボルトの試験体は、3月に精力的に試験を行った。結果を整理しながら、実験を進めた関係で、一部、4月にずれ込んでいる。平成24年度は23年度に行った実験の結果を整理し、2つの論文を作成し、鋼構造シンポジウムで発表を行った。さらに、この2つの論文を合体し、エネルギー吸収計算結果を示すことを計画したが、その手法の検討に時間を要した。エネルギー吸収量の把握のための変位計測を今後の実験でどのように行っていくべきかを検討するため、まず、この手法の検討に取り組んだ。本検討結果を平成25年度の全国大会で発表する予定である。一方、平成24年度は、厚板の実験を行うための試験体の設計製作を行った。板厚19mmの試験体は、当初計画にもあり、必要と考えたので平成24年度に設計と製作を行った。この厚板の実験では、ボルトの荷重の均等分担が保証される領域の検討を行う必要があるため、この目的達成のために最適な試験体形状と試験体数の検討を行った。この結果、板厚14mmと25mmの試験体も製作することが考えられたが、平成24年度に製作した19mmの結果を基に、板厚14mmの試験体の必要性を判断し、また、板厚25mmの試験体の形状と試験体数を決める方が、研究費をより有効に使用できると考え、平成24年度の試験体製作は、板厚19mmの試験体だけを製作することにした。高力ボルト継手をエネルギー吸収デバイスとして用いるため、片側1本ボルトおよび2本ボルトの高力ボルト継手試験体を用いて実験を行い、基礎データを収集した。実験は、母材板厚9mm、19mm、28mmの試験を行い、縁端のせん断で破断するもの、純断面で破断するもの、ボルトのせん断で破断するもの、この3つのすべての破断ケースの実験結果が得られた。板厚28mmでは、片側ボルトの2本のケースも、ボルトのせん断破壊を起こすことを確実にするためM20のボルトを使用した。他のボルトはすべて、土木構造物で最も標準に用いられるM22のボルトを使用して実験を行っている。ボルトの破断は、部材が瞬時にバラバラになるため、破壊時の粘り強さを期待するため、ボルトのせん断破壊を起こさないことを確実にする設計法を推奨した。このボルトのせん断で破断しないように設計方法を確立するためのデータを収集し、その評価方法を検討し、一部提案を行った。支圧部の塑性変形で、ボルトによる力の伝達力の均等化は期待できるが、終局時において、ボルトが2本の場合は、縁端距離によって、ボルトの伝達力の違いが大きくなることが予想され、19mmの試験で、縁端距離が40mmの場合に、ボルトの伝達力の差が大きくなり、この場合の継手耐力の低下が起きることを示し、概略評価する方法を提案した。この伝達力の違いは、予期しないボルトの破断を起こすこともありうるので、耐力評価する意味は大きいと考えられる。一方、エネルギー吸収量の評価方法を検討するため、ボルト1本あたりのエネルギー吸収量を評価する方法を、実験中に添接板と母材の相対変位の計測と実験後のボルト孔の計測を行い、評価方法を提案した。また、一連の実験結果から、添接板の耐力を母材よりも低くすることで、交換が比較的容易な添接板を降伏させて、エネルギーを吸収し、母材を守る方法を提案した。鋼構造および補修補強設計板厚19mmの試験体も3月に精力的に行ったため、ほぼ予定通り進んでいる。

また、各ボルトの荷重均等分担の検討用の試験体の製作も完了している。実験データに矛盾があったため、これを解消するため、実験の元データに戻り、精査した。また、計測機器の不足から実験準備の進捗が遅れた。結果として、石川高専内の他学科の計測器が使用できることが分かり、これを使えるよう準備をした。終局時における高力ボルト継手のボルト1本あたりの荷重分担の保証値を検討するため、F10T(M20)を用いた厚板28mmの高力ボルト継手を用いた試験を行う。衝撃用試験体の製作、これまでの試験の追加実験の必要性の検討、必要な場合はその製作を計画している。また、当初の計画には含まれていないが、これまでの一連の実験は、これまでの他の研究者の実験と同様に六角ボルトを用いているが、トルクシェア型の高力ボルトを用いた試験体による実験を行い、実用性をさらに高めることを検討する。エネルギー吸収量の簡易算定法の検討を行う。以上を用いて、高力ボルト継手の終局時の性能の実証的に示すとともに、その設計法を提案する。夏までに板厚19mmの試験体で試験を行い。残りの試験体の形状と試験体数を決定し、平成25年度に実験が実施できるように板厚14mm、板厚25mmの必要な試験体の設計と製作を行い、実験を実施する。計測機器の購入が年度内では間に合わなかったため、次年度(26年度)に購入することにした。また試験体の一部を現在行っている板厚19mmの試験結果をまとめてから、製作することにした。計測機器約20万円試験体約30万円合計約50万円板厚14mmと板厚25mmの試験体の製作費実験のための謝金ひずみゲージ代
東南アジアの都市における水環境の持続可能な開発

人口の急激な増加により,水資源の不足が懸念される東南アジアの都市においては,水量の不足のみならず,地下水の汚染などの形で水環境の悪化が懸念されている.このような地域において水環境の持続可能な開発を実現するためには,水資源の開発や使用に関する各種の政策オプションとその帰結がステークホルダーに明確に提示される必要がある.本研究では,ベトナム・ハノイ市の地下水(水量および水質)を対象として,多様な政策オプションに対応する水環境(水量および水質)の変化を推定し,ステークホルダーに提示するための方法論として,システム・ダイナミックス・モデルを構築する.平成15年度においては,対象地域において近い将来に採り得る政策オプションの「範囲」を特定するために,ベトナムにおける水資源に関する法令や,対象地域での社会経済的な状況を把握するべく,主に文献による調査を行った.政策オプションが水環境について与える影響を把握するための,システム・ダイナミックス・モデルを構築する可能性について検討すると共に,モデルに必要なデータを特定した.その結果,ハノイ市における現存の地下水観測点で取得されているデータによる,モデルの構築は可能との感触を得た.また,モデルの構造について,他地域での事例について文献のレビューにより調査を行った.政策オプションの帰結をステークホルダーに提示するための手法について調査した結果,モデル自体をウェブサイトで「公開」することの得失を更に検討すべきであるとの結論が得られた.人口の急激な増加により,水資源の不足が懸念される東南アジアの都市においては,水量の不足のみならず,地下水の汚染などの形で水環境の悪化が懸念されている.このような地域において水環境の持続可能な開発を実現するためには,水資源の開発や使用に関する各種の政策オプションとその帰結がステークホルダーに明確に提示される必要がある.本研究では,ベトナム・ハノイ市の地下水(水量および水質)を対象として,多様な政策オプションに対応する水環境(水量および水質)の変化を推定し,ステークホルダーに提示するための方法論として,システム・ダイナミックス・モデルを構築する.平成15年度においては,対象地域において近い将来に採り得る政策オプションの「範囲」を特定するために,ベトナムにおける水資源に関する法令や,対象地域での社会経済的な状況を把握するべく,主に文献による調査を行った.政策オプションが水環境について与える影響を把握するための,システム・ダイナミックス・モデルを構築する可能性について検討すると共に,モデルに必要なデータを特定した.その結果,ハノイ市における現存の地下水観測点で取得されているデータによる,モデルの構築は可能との感触を得た.また,モデルの構造について,他地域での事例について文献のレビューにより調査を行った.政策オプションの帰結をステークホルダーに提示するための手法について調査した結果,モデル自体をウェブサイトで「公開」することの得失を更に検討すべきであるとの結論が得られた.