hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微視的核構造反応模型の応用と発展

原子核は核子から構成された微小粒子であるため、核子レベルの微視的観点から、その様相を捉える必要がある。その原子核が持つ多様性を調べるため、微視的観点から核構造を構築し、さらに、核反応模型に適用した。本研究では、この微視的核構造反応模型を用いて、不安定核の分析を行った。本研究成果の中で、リチウム同位体原子核における余剰中性子の糊的効果について原子核散乱現象を通じて明らかにすることができる可能性を示したことは大きな成果である。本研究では、核子レベルの微視的観点から原子核構造を記述し、その核構造情報を用いて原子核反応模型に適用する。この原子核の統一的記述を目的とした模型を微視的核構造反応模型と呼び、この模型を用いて、比較的軽い原子核の系統的な分析を行った。今年度は、まず、6Li, 7Be, 8Bの原子核を、それぞれα+p+n, α+p+p+n, α+p+p+p+nクラスター模型に基づいて核構造計算を行った。その結果、8B原子核の自由度が7Beに比べて大きかったため、基底状態の束縛エネルギーが7Be原子核よりも小さくなってしまった。また、8B原子核は特殊な構造である陽子ハロー構造を持つと知られいる。このため、解決方法を講じている最中である。さらに、10Beの原子核構造計算を行った。10Be原子核は、過去の研究成果となる9Li原子核(α+t+n+n)と似た配位を持つクラスター構造となる、α+α+n+nクラスター構造によってよく記述することができると知られている。10Be原子核において、先のエネルギー順位の問題は特になかったが、基底状態の原子核半径と励起状態への遷移強度の大きさを同時に再現することができなかった。そのため、パラメータサーチを行い、原子核半径と遷移強度を同時に再現するパラメータを探した。また、実験グループと共同で行った12C+12C散乱データの解析も行った。12C原子核構造については、まずは既存のものを利用した。今後さらなる分析のため、12C原子核構造の記述を行う予定である。6Li, 7Be, 8B原子核の記述において、基底状態のエネルギーを適切に求める必要が生じた。特に8B原子核は陽子ハロー構造を持つと知られているため、その記述は難しく、適切で計算効率の良い解決策を講じる必要性が生じた。また、原子核散乱反応において最も重要と考えられる原子核構造情報は、基底状態の半径と励起状態への遷移強度であることが知られている。しかし、10Be原子核構造計算に用いられる従来のパラメータでは、原子核半径と遷移強度を同時に再現することが困難であり、改めてパラメータサーチをしなければならなかった。従来の核構造計算では、このパラメータサーチは行われないことが多いが、本研究では、原子核反応模型を通じて実験可能な断面積との比較を行うため、このパラメータサーチが必要であると判断した。そのため、パラメータサーチに時間がかかってしまい、やや遅れていると判断した。本研究では、微小粒子である原子核をその原子核を構成する核子からの微視的観点に基づいて構築を行う。さらに、その原子核を他の原子核と衝突させ、原子核構造から原子核反応まで一貫した模型によって、原子核のより詳細な分析を進めることを目的としている。平成28年度は、9Li原子核の特性を調べるため、10Be原子核との比較を行った。さらに、リチウム原子核同位体である6Li, 7Li, 8Li, 9Liの系統的な分析を進めた。その結果、リチウム同位体の基底状態における多極性の原子核反応への寄与、励起状態におけるクラスター構造の発達などが明らかになった。また、実験グループと共同で進めた12C + 12C弾性・非弾性散乱の詳細な分析も行った。12C原子核の励起の効果が弾性・非弾性散乱へ与えるチャネル結合効果を明らかにし、原子核構造と原子核反応の密接なかかわり合いを明らかにした。本研究では、原子核構造から原子核反応まで一貫した模型を用いて分析を行うことが強みであり、さらに系統的な分析によって原子核の多様性を明らかにすることができる。平成28年度は、リチウム同位体に着目し、自然界には存在しない原子核(不安定核)まで考慮した多様性について分析を進めることができた。それらの原子核について、基底状態から励起状態まで幅広い領域の特性を明らかにし、さらに、それを実験観測可能な散乱断面積で予言することができた。また、今年度に実施した系統的な分析により、リチウム同位体だけではなく、他の同位体や同重体、また、同中性子体の系統的分析を進めることが容易に可能となった。一方で、理論的な予言だけではなく、直接実験データと比較するためには、実験グループとの協力が必要不可欠である。そこで、12C原子核に着目し、12C + 12C弾性・非弾性散乱実験の分析を進めた。重イオン散乱反応において、核子間相互作用に起因する効果と原子核の構造が起因する効果が複雑に内在していた。そこで、本研究において、その相互作用による寄与と原子核構造による寄与を分類し、それぞれの寄与の重要性を明らかにした。本研究において、今年度は、昨年度の成果となるリチウム原子核同位体である6Li, 7Li, 8Li, 9Liの系統的な分析を論文としてまとめた。この成果では、6Li, 7Liがそれぞれα-d, α-tのような弱束縛したクラスター構造を持った状態に、余剰中性子を加えることによってその余剰中性子が糊のような役割を果たし、クラスター構造が安定化する構造変化に着目した。

その余剰中性子の役割を原子核構造の観点からだけではなく、原子核反応の観点から明らかにした。また、微視的観点から導出された原子核密度を利用して、安定核だけでなく、不安定核にも応用できるグローバル光学ポテンシャルの構築を手掛けた。原子核は核子から構成された微小粒子であるため、核子レベルの微視的観点から、その様相を捉える必要がある。その原子核が持つ多様性を調べるため、微視的観点から核構造を構築し、さらに、核反応模型に適用した。本研究では、この微視的核構造反応模型を用いて、不安定核の分析を行った。本研究成果の中で、リチウム同位体原子核における余剰中性子の糊的効果について原子核散乱現象を通じて明らかにすることができる可能性を示したことは大きな成果である。今年度におけるパラメータサーチによって、原子核構造計算から得られるエネルギー順位や原子核半径、また、遷移強度の変化の傾向をつかむことができた。この経験より今後の原子核構造計算に役立てる。まず最初に、10Be原子核と9Li原子核の比較を行う。このふたつの原子核は、よく似たクラスター構造を持ち、α+α+n+nとα+t+n+nクラスター模型を用いることによって、良く記述することができる。これによって、核構造の観点からは度々議論がされた。しかし、このふたつの原子核を用いて核反応模型に適用し、比較検討を行った例はほとんどない。そのため、本研究における微視的核構造反応模型を用いて、このふたつの原子核の比較を行い、類似性と相違性について分析を行う。特に、核構造の観点からだけでは見つけられなかった相違性について、核反応の観点から詳しく分析を行う。また、本年度に行う予定であった、6Li,7Be,8B原子核の記述方法について解決策を講じる。そして、核反応の観点から余剰核子の影響について分析を進める。今後は、リチウム同位体の構造における詳細な分析を進め、それらの構造について、実験観測可能な物理量を用いて明らかにする。また、それらの成果を発表するために、論文の執筆を行う。また、同重体で、かつ、鏡映核となる10Be, 10B, 10Cの原子核構造や原子核反応に着目し、分析を進める。特に、これらの原子核は、実験データが豊富に存在するため、実験データの予言だけではなく、既存の実験データとの比較によって本研究で用いている模型のさらなる有用性を明らかにしていく。また、12C + 12C弾性・非弾性散乱におけるエネルギー依存性に着目し、実験グループと共同で分析を進める。また、これまでは既存の12C原子核構造模型による情報を利用してきたが、様々な12C原子核構造模型による情報を用いて比較検討を進める。原子核理論物理学参加予定であった国内国際会議の期間に避けられない校務が入ったため。参加する予定であった研究集会と校務が重なったため。イタリアのナポリで行われるCluster国際会議に参加し、本研究成果を発表する。また、国内で行われる物理学会にも参加し、発表を行う。
サッカー熟練者の「コツ」に基づくポゼッション技能の評価と習熟度別指導法の開発

前年度までに行った他者評価によるボールポゼッション評価尺度を構成するために,他者評価によるボールポゼッション技能評価の信頼性および妥当性を検討した.43名の大学サッカー選手を対象に,4vs2のボールポゼッショントレーニングを実施させ,先行研究で得られた判別力の高い9項目を組テストとして再構成した,評価者による評価尺度を行い,技能評価項目および総合得点の信頼性妥当性の検討を行った.その結果,すべての項目で再テスト信頼性および評価者間信頼性が確認された.妥当性では,各技能のうち「動いて,パスコースを作っている」「わざと浮かせたパスを出す」「パスの乱れ」「DFの動きの逆をとるぱすができる」の4項目で妥当性が示された.他方で単独で妥当性を満たさない項目も見られた.また,9項目すべての合計得点および標準得点合計で妥当性が示された.発現する技能の頻度が少ない項目があることから,総合得点を用いた評価が妥当であることが示された.技能評価の中で,データ入力システムCODAを活用しiPadをもちいた技能評価入力方法を実践した.タブレット入力により技能評価の即時性と汎用性が高まった.本研究成果を,日本体育学会第69回大会にて,「大学サッカー選手におけるボールポゼッション技能の評価方法の検討」というタイトルでポスター発表を行った.発表質疑の中で評価者の専門性が課題として示された.発表は好意的に受け入れられた.本発表は,当学会測定評価分科会ポスター発表第1位に選ばれ,表彰された.本研究で示された9つの項目をトレーニング課題としたトレーニングプログラムを作成し,大学サッカー選手に実践し,選手の反応や効果を検討した.技術戦術のトレーニングであることから一定の期間が必要ではあるが選手によっては技能の向上が見られた.研究計画に基づき、1年目の研究が実施された。まず先行研究や各国サッカー協会指導教本などの文献をレビューし,ポゼッション戦術の観点と主要因の整理を行った日本サッカー協会(以後,JFA)指導教本によりポゼッション技能の主要因とされる「ボールを持たない選手のサポート」「ボールコントロール」「パス」を中心に,サッカー先進国であるドイツサッカー連盟監修の教本であるFUSSBALL TRAININGおよびドイツA級ライセンス資料を基にその観点を整理し,ポゼッション技能構造の特性要因図を作成した.つぎに,サッカー熟練者10名の意見集約を行い,特性要因分析的に戦術局面を分解しそれぞれの技能を記述した.まずサッカー熟練者にパスゲームを実際に実施してもらい,さらに実施したプレーを動画で振り返りながら暗黙知として記憶されている「コツ」を半構造化インタビューで引き出した.質的統合(KJ法)によって作成された特性要因図の観点を運動観察の観点とした技能評価シートを作成した。さらに、得られた技能評価シートを用いて大学サッカー選手99名に自己評価アンケートを実施し、その得点を元に項目反応理論を用いて分析しボールポゼッション技能36項目の信頼性、困難度および識別力が検証された。これらの成果は,The 8th World Congress on Science and Football 2015に学会発表された。また、びわこ成蹊スポーツ大学研究紀要第13号に投稿、掲載された。今後、運動観察による評価に基づく技能の難易度の検証,習熟度に応じた指導プログラムの開発を通じて、サッカー育成プログラムの発展に寄与することが期待される。.現在、1年目の研究は計画に沿って概ね順調に進展している。予定していたスペイン指導者を対象とした調査は行われなかったが、ドイツライセンス取得者、Jリーグ指導経験者、日本サッカー協会S級コーチ、Jリーグへの入団が決定した熟練者へのインタビューを行い、貴重な資料収集とインタビューにより情報が集約された。計画に従い、これまでの研究で得られた知見をまとめ学会発表が行われたほか、計画に含まれなかった研究紀要への論文投稿も行うことができた。ポゼッション戦術の基本トレーニングであるパスゲームを運動観察により評価し,ポゼッション技能の難易度の検討,評価尺度の構成を行った.サッカーを専門的に行っている大学生24名を対象に,ボールを保持しターゲットにパスすることを目的としたパスゲームを実施し,側方,後方視点の2点からビデオ撮影し評価者3名がビデオ動画を観察し,各技能について前年度に作成した技能評価シートを用いて「できている」「できていない」の評価を行った.8つの技能の困難度と希少性が算出された.評価者間信頼性は0.8以上を示した.パス成功率は71.1%から95.1%までの値を示した.プレーの希少性は3.8%から57.9%までを示した.パス成功率上位者ほど希少なスキルを成功させており,各技能の難易度と選手の技能レベルを評価することが可能となった.また,これらには状況判断が関与していると考えられ, Di Bernardo(2014)の意見とも合致すると推察された.以上の成果は,ECSS2017に発表が予定されている.この成果により,サッカー選手のボールポゼッションを評価尺度が構成された.今後,ボールポゼッショントレーニングの効果を判定する事が可能となった.研究の被験者数が当初の計画よりやや少なく,より充実した検討が必要と思われるものの一定の成果を上げている.検討を重ねる中で,適用する統計解析や分析方法に変更がみられている.前年度までに行った自己評価によるボール

ポゼッション評価の信頼性を高めるために,他者評価によるボールポゼッション技能評価を行い検証した.24名の大学サッカー選手を対象に,4vs2のボールポゼッショントレーニングを実施させ,自己評価尺度によって判別力の高い技能について,その希少性,難易度,実際の判別力から技能評価項目の精査を行った.その結果,パス選択技能では「遠い足にパスする」が最も判別力が高かった.また,駆け引き技能では「フックパスで戻す」が最も高い判別力を示した.また,難易度が高く稀にしか発揮しない希少な技能がいくつか見られたが,難しい技能であっても成功率は維持されていた.技能評価の中で,データ入力システムCODAを活用しiPadをもちいた技能評価入力方法を実践した.タブレット入力により技能評価の即時性と汎用性が高まった.技能評価項目に対応したポゼッション指導プログラムを作成し,仮実験を行い,次年度の実施に向けて調整を行った.技能評価下位領域を「オフザボール」,「止める」,「パスの質」,「判断と選択」の4下位技能領域とし,各領域を主に強化する指導方法を選定した.ボールポゼッション技能の評価項目と入力に課題があり,評価を行う時間が膨大なものとなった.そのため,項目数の精査と入力システムの構築に時間をかけている.項目数を減らし評価を簡便にすることにより解決できる.また,指導プログラムの実践対象を絞ることで,検証に対する時間を集約することができる.前年度までに行った他者評価によるボールポゼッション評価尺度を構成するために,他者評価によるボールポゼッション技能評価の信頼性および妥当性を検討した.43名の大学サッカー選手を対象に,4vs2のボールポゼッショントレーニングを実施させ,先行研究で得られた判別力の高い9項目を組テストとして再構成した,評価者による評価尺度を行い,技能評価項目および総合得点の信頼性妥当性の検討を行った.その結果,すべての項目で再テスト信頼性および評価者間信頼性が確認された.妥当性では,各技能のうち「動いて,パスコースを作っている」「わざと浮かせたパスを出す」「パスの乱れ」「DFの動きの逆をとるぱすができる」の4項目で妥当性が示された.他方で単独で妥当性を満たさない項目も見られた.また,9項目すべての合計得点および標準得点合計で妥当性が示された.発現する技能の頻度が少ない項目があることから,総合得点を用いた評価が妥当であることが示された.技能評価の中で,データ入力システムCODAを活用しiPadをもちいた技能評価入力方法を実践した.タブレット入力により技能評価の即時性と汎用性が高まった.本研究成果を,日本体育学会第69回大会にて,「大学サッカー選手におけるボールポゼッション技能の評価方法の検討」というタイトルでポスター発表を行った.発表質疑の中で評価者の専門性が課題として示された.発表は好意的に受け入れられた.本発表は,当学会測定評価分科会ポスター発表第1位に選ばれ,表彰された.本研究で示された9つの項目をトレーニング課題としたトレーニングプログラムを作成し,大学サッカー選手に実践し,選手の反応や効果を検討した.技術戦術のトレーニングであることから一定の期間が必要ではあるが選手によっては技能の向上が見られた.2年目には、運動観察法による調査が行われる。
心室壁の局所心筋機能の新しい総合的解析法の研究

イヌを用いて実験を行った。カテーテル先端圧力計により左室圧を、超音波クリスタルにより左室の着目した局所の壁厚(H)と心腔短軸内径を測定した。平均壁応力σを計算し、σ-1n(1/H)関係を一心周期にわたって求めた(σ-1n(1/H)ループ)。前負荷あるいは後負荷を変化させてσ-1n(1/H)ループを変化させた。薬物あるいは虚血により収縮性を変えて、同様の実験を繰り返した。得られたσ-1n(1/H)ループから、次の三つの指標を求め、その性質を明らかにした。(1)局所仕事。σ-1n(1/H)ループに囲まれた面積は、心筋の単位体積当たりの局所仕事に等しい。この値の妥当性は、一様に仕事をしている左室の全心筋体積と局所仕事の積が、圧一容積曲線から求めた左室の全仕事量に等しいことによって確認された。(2)局所心筋収縮性。σ-1n(1/H)ループが負荷により変化する際に、収縮末期σ-1n(1/H)関係を表す点は指数曲線上を移動する。この指数曲線の指数は、心臓の大きさや負荷の変化には依存せず、収縮性の増減のみに従って増減する規格化された収縮性の指標である。我々は、この指標をスティッフネス定数と名付けた。(3)局所心筋機能曲線。拡張末期1n(1/H)を局所の前負荷とみなすと局所仕事と拡張末期1n(1/H)の関係は、局所のスターリングの法則を表す局所心筋機能曲線とみなすことができる。この関係は極めて良好な直線関係で、その傾きは収縮性の増減によって増減するので、これも収縮性の指標となり得る。以上のごとく、我々のσ-1n(1/H)関係に基づく方法は、三つの指標を与えるので、これらを用いて、病的心臓の局所心筋機能を総合的に解析することができる。(1)局所仕事。
ナメクジ嗅覚-味覚連合学習およびマウス瞬目反射連合学習の分子神経機構

ナメクジの嗅覚-味覚連合学習の条件付けにおいて、条件付けの30分前に体腔内に、タンパク合成阻害剤であるanisomycin(0.2mg/g body weight)あるいはoycloheximide(1mg/g body weight)を注射すると、anisomycinの場合、条件付け後二日目以降、cycloheximideの場合、条件付け後一週間目以降の記憶保持に障害が見られた。また脳の[35S]-メチオニンの取り込みを測定したところ、anisomycinは注射後10時間までの間に最大で約90%の取り込み阻害を示したのに対し、cycloheximideでは数時間の間に最大50%程度の阻害しか示さなかった。また、anisomycin投与によって脳でのタンパク合成が十分に抑えられている時間中における、ナメクジの記憶再生そのものは影響を受けなかった。これらの結果から、タンパク合成がナメクジの嗅覚-味覚連合記憶の再生には不要であるが、その長期的な維持には必要であることが明らかになった。さらに条件付け前後のタンパク合成が阻害された場合、記憶の障害が顕著になるまでの時間と、タンパク合成の程度との間に相関が見られることが明らかになった。嗅覚-味覚連合学習成立後、前脳において特異的に発現誘導を示すことが知られている遺伝子LAPS18が記憶の長期的な維持に関与している可能性を、現在dsRNAによる阻害実験を用いて検討している。
匂い通信システムの研究

本研究では遠隔地に匂いを伝送できるように、匂いの記録・再生を行うシステムの実現を目指す。昨年度は送信側で計測したセンサアレイ応答パターンを受信側に送り、受信側にセンサアレイを置き、ブレンダにより複数の要素臭を調合して匂いを発生させる実験を行った。しかし、送受2つのセンサアレイの校正精度が不十分なために伝送時の誤差が大きかった。そこで、本年度は送信側と受信側の両方にブレンダを設置し、対象臭内の各要素臭成分の濃度を記録し、それを受信側でブレンダにより再生させる方式に変更した。この方法ではセンサアレイの感度校正が不要である。また、本年度は果実臭(りんご)の匂いを対象として、種類や熟度の異なるりんごの匂いを記憶・再生する実験を行った。たとえば、りんごの匂いに限定すれば、数種類の要素臭を調合するだけで、その匂いの特徴を表わせることがわかっている。本研究では、5成分までの要素臭を扱えるようにブレンダを拡張し、りんごの匂いのセンシングに適したセンサ用感応膜を選択した。また、要素臭ごとに違いが顕著になるようにセンサ間に重み付けも行った。さらに、濃度定量の際に用いる適応制御理論も少ないパラメータでアルゴリズムが動作するように改良した。その結果、3つの要素臭(青臭い匂い、甘酸っぱい匂い、フルーティな匂い)の濃度を変えたサンプルをいくつか用意し、そのレシピを本システムで決定し、かつそのレシピで再生した匂いが対象臭と近い匂いであることを官能検査により確認した。さらに4要素臭濃度可変の場合の実験も行い、1分以内でほぼ正しく濃度定量できることがわかった。本研究は匂いを遠隔地に伝送する基礎技術を確立することを目指す。ここでは、化学物質そのものを伝送するのではなく、いったん電気信号に変換して伝送する。そのために、匂いセンサで対象臭の応答パターンを計測し、そのパターンを電気信号変換する。受信側では同じ匂いセンサを用意し、送信側と同じ応答パターンになるように複数の要素臭をブレンダにより調合して匂いを発生させる。本年度は、以前に開発した混合臭濃度定量用の能動型匂いセンシングシステムに、実時間の濃度変化を計測できるようにフィードバック誤差学習法を導入し、実時間濃度定量を可能にした。次に送信側と受信側の2つのシステムを試作し、1成分の匂いを送信側で測定し、同濃度の匂いを受信側で再生できることを確認した。現在2成分の匂いについて匂いの伝送・再生実験を行っている。匂いの調合を液体レベルで行うと数多くの要素臭を混合できるため、再生できる匂いの範囲が広がる。以前に液体混合型能動匂いセンシングシステムを開発したが、コンピュータ制御可能な送液ポンプ及び電磁弁を用いて測定自動化を達成した。現在はまだ混合液の濃度定量を行っている段階だが、来年度は伝送・再生実験を試みる予定である。さらに本研究では水晶振動子ガスセンサを用いているため、選んだ要素臭に対して十分な選択性が得られる感応膜の組み合わせを、効率よく決定する必要がある。感応膜の選択性、評価法の確立も並行して行っている。
ＧＲＳ補強土をベースとした巨大複合災害対応型河川堤防強化技術の開発

洪水(越水・浸透)・地震の巨大複合災害に対応した河川堤防強化技術の開発を目指し,耐越水型のGRS堤防と耐浸透対策として河川堤防に用いられているドレーン工法を組合せた薄層ドレーン強化堤防(Laminar Drain Reinforced Levee,LDR堤防)を提案している.これまで,大型水路(高さ1.8 m,幅1.0 m,長さ20 m,H27年2月導入)を用いた実スケール規模(模型スケール1/4)での模型実験により,LDR堤防が耐越水性・耐浸透性を兼ね備えた工法であることが示された.H29年度では,地震と洪水(越水・浸透)の複合外力を受けた場合の現行河川堤防及びLDR堤防の耐災性を検討するため,地震実験用振動台と洪水用水路を結合した『洪水・地震複合災害用水路』を新たに作製し,複合災害実験を行った.複合災害実験では,加振・浸透実験と,加振・浸透実験の後に越水実験の2パターンの外力を与えた.加振・浸透実験の結果より,LDR堤防や標準型ドレーン工法では,裏のり面が変形したものの間隙水圧比が相対的に低く,天端沈下を抑制し,加振時の過剰間隙水圧上昇も抑制していることが明らかとなった.越水実験の結果より,LDR堤防が地震・洪水の複合災害に対して極めて高い耐災性を有していることが明らかとなった.標準型ドレーン工では越水時に侵食形状がひさし状になると天端アスファルトの欠落により,形状を維持できなかった.一方,LDR堤防では,加振時に裏のり面被覆工に不陸や隙間の発生等が発生したものの,越水による変形は微小であり高さも加振後の堤体高さを維持していた.その後,洗掘防止工を撤去して実験を再開したが,堤体は全く侵食されず,初期状態を維持していた.耐越水性・耐浸透性・耐震性と多角的に評価しても,複数の材料から構成されたLDR堤防は,越水・浸透・地震に対して極めて有用な工法であることが示唆された.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。洪水(越水・浸透)・地震の巨大複合災害に対応した河川堤防強化技術の開発を目指し,本年度は,耐越水性・耐浸透性を兼ね備えた堤防強化技術として,これまで提案した耐越水型のGRS堤防と耐浸透対策として河川堤防に用いられているドレーン工法を組合せた薄層ドレーン強化堤防(Laminar Drain Reinforced Levee,LDR堤防)を提案し,耐越水性・耐浸透性に関して検討した.また,本年度は,地震・洪水複合災害を想定した実験を行うために,地震・洪水複合災害用実験水路を導入した.本年度における研究で得られた成果・実績は以下のとおりである.1)LDR堤防の耐越水性:LDR堤防では,裏のり面の被覆工と堤体材料の間に敷設されたドレーン工が,越水時の堤体侵食を抑制しているため,従来の耐越水堤防であるアーマ・レビーよりも越水に対して極めて粘り強い構造であることが示された.2)LDR堤防の耐浸透性:LDR堤防,土堤,既存の耐浸透対策である標準型ドレーン工の3ケースを大型模型実験及び数値解析により検討した.その結果,LDR堤防が浸潤面低下に一定の役割を果たしていることを確認した.また,数値解析により,パイピング・すべり破壊の安全性を総合的に検討した結果,ドレーン工が薄層であるLDR堤防の方が,標準型ドレーン工よりも高い安全性を有することが明らかとなった.3)地震に関して:2016年の熊本地震による河川堤防被災調査を実施した.その結果,緑川水系木山川では,地震による堤防沈下と,その後の豪雨による堤防決壊という洪水・地震の複合災害が生じた.これより,今後は洪水・地震の複合災害に対応した河川堤防の強化技術の重要性が改めて示唆された.また,地震・洪水複合災害用実験水路を用いて,堤防への浸透水が土堤の耐震性に及ぼす影響を評価した.その結果,河川堤防への耐震・耐液状化対策の必要性が確認された.本研究は,これまで,耐越水強化技術として提案していた「GRS堤防」をベースとして研究開発を進めている.H28,29年度の研究を通して,GRS河川堤防をベースとした洪水(越水・浸透)・地震の巨大複合災害に対応した河川堤防強化技術の開発を目指している.H28年度では,GRS河川堤防とドレーン工法を組み合せたLDR堤防を提案し,耐越水性のみならず,耐浸透性も兼ね備えて超過洪水に対応した強化技術の開発を行った.1)大型模型実験:LDR堤防が耐越水性・耐浸透性の両方を兼ね備えた堤防強化構造であることが明らかとなった.また,堤体内に埋設した圧力計や土壌水分計等の計測データを整理し,堤体内の浸透現象や応力状態を把握した.2)補強材料の検討:堤体材料や補強材の種類(形状や材質等)の組み合わせを変えて越水・浸透実験を行った.その結果,ジオグリッド敷設時の透水係数は,土のみの場合よりも1オーダー程度低下し,浸透能低下や土の補強に寄与していることが明らかとなった.3)浸透流解析:浸透時の堤防の安定性を数値計算により評価したところ,パイピング・すべり破壊等総合的な安全性は,ドレーン工が薄層であるLDR堤防の方が,既存の耐浸透工法である標準型ドレーン工よりも高い安全性を有することが明らかとなった.

これら当初計画よりも研究は進展し,水理学と地盤工学の両面から考案した新たな強化工法としてLDR堤防に関して特許も申請した.さらに,本年度では,洪水・地震複合災害用実験水路の導入等,新規項目の研究に関しても実施できた.また本年度では,多くの研究論文を発表した.また,H29年度に本格的に始動する洪水・地震複合災害用実験においても順調に準備を進めている.このように,本研究は当初の計画以上に進展にしていると判断した.洪水(越水・浸透)・地震の巨大複合災害に対応した河川堤防強化技術の開発を目指し,耐越水型のGRS堤防と耐浸透対策として河川堤防に用いられているドレーン工法を組合せた薄層ドレーン強化堤防(Laminar Drain Reinforced Levee,LDR堤防)を提案している.これまで,大型水路(高さ1.8 m,幅1.0 m,長さ20 m,H27年2月導入)を用いた実スケール規模(模型スケール1/4)での模型実験により,LDR堤防が耐越水性・耐浸透性を兼ね備えた工法であることが示された.H29年度では,地震と洪水(越水・浸透)の複合外力を受けた場合の現行河川堤防及びLDR堤防の耐災性を検討するため,地震実験用振動台と洪水用水路を結合した『洪水・地震複合災害用水路』を新たに作製し,複合災害実験を行った.複合災害実験では,加振・浸透実験と,加振・浸透実験の後に越水実験の2パターンの外力を与えた.加振・浸透実験の結果より,LDR堤防や標準型ドレーン工法では,裏のり面が変形したものの間隙水圧比が相対的に低く,天端沈下を抑制し,加振時の過剰間隙水圧上昇も抑制していることが明らかとなった.越水実験の結果より,LDR堤防が地震・洪水の複合災害に対して極めて高い耐災性を有していることが明らかとなった.標準型ドレーン工では越水時に侵食形状がひさし状になると天端アスファルトの欠落により,形状を維持できなかった.一方,LDR堤防では,加振時に裏のり面被覆工に不陸や隙間の発生等が発生したものの,越水による変形は微小であり高さも加振後の堤体高さを維持していた.その後,洗掘防止工を撤去して実験を再開したが,堤体は全く侵食されず,初期状態を維持していた.耐越水性・耐浸透性・耐震性と多角的に評価しても,複数の材料から構成されたLDR堤防は,越水・浸透・地震に対して極めて有用な工法であることが示唆された.河川堤防の耐災性強化技術を目指すべく,H29年度は,模型実験においてLDR堤防の耐越水性・耐浸透性・耐震性を総合的に評価し,実用化も視野に入れた工法の簡易化を図る.1)実験の継続:前年度に引き続き,大型・小型模型の越水・浸透・洗掘実験を行うと共に,浸透流解析を実施し,その結果を取りまとめる.合わせて,相似則の成立性や力学的安定性を検討する.2)LDR堤防の適切な材料や敷設量の選定:LDR堤防は,既設堤防への適用を念頭に置いているため,堤体内全体にジオグリッドを敷設するのではなく,越水時に弱部となる裏のり面部のみに部分的な敷設としている.そのため,敷設するジオグリッドの長さやドレーン工の幅が耐越水性・耐浸透性・耐震性に大きく影響する.ジオグリッドの敷設長,ドレーン工幅の適切な選定方法に関して,模型実験および数値計算により検討する.3)耐震性に関して:2016年の熊本地震では,地震による堤防沈下と,2016年6月20日に生じた豪雨による堤防決壊という洪水・地震の複合災害が生じた.今後は洪水・地震の複合災害に対応した河川堤防の強化技術の重要性が示唆された.H28年度に導入した,地震・洪水複合災害用実験水路を用いて,LDR堤防の耐震性及び地震・洪水の耐災性に関して検討する.
EU統合下における周辺農山村の人口変動とルーラル・ジェントリフィケーションの進展

ヨーロッパの周辺農山村の一つであるアルプス・チロル地方においては、近年、季節的な長期滞在者が増え、かつ、チロル域外からも含めた移住による定住者も増加する傾向にある。来訪者は、多様なアクティビティを行い。彼らの行動範囲も広域化する傾向にあった。来訪者の増加は、滞在の拠点である集落における商業・サービス機能の集積を助長し、観光行動の多様化は、観光集落が提供する機能の多様化と軌を一にしている。こうした変化に伴って、集落の景観の質的な向上がみられたが、一方で、景観の均質化も進行していた。EUの周辺農山村における人口流入とその農山村地域への影響を評価するために、オーストリア・チロル州を取り上げた。チロル州全体において、短期の滞在から移住に至るまでの多様な来訪者の動向と行動、ならびにその影響について、滞在の拠点となる集落の機能強化を中心に把握することを試みた。チロル州においては、観光客数、宿泊数ともに伸びてはいるが、個々の観光客の滞在期間は短くなっている。一方で、別荘が増加し季節的な長期滞在者が増え、かつ、チロル域外からも含めた移住による定住者も増加する傾向にある。来訪者のの行動をみると、その宿泊施設内における健康増進活動、集落における文化活動、そして周囲の山地における多様なスポーツ、そこを超えた小旅行と、ひとところに居ながらにして、多様な活動を行っている。同時に、ゴンドラの改良などにより、活動の範囲が広がっただけでなく、より多くの来訪者、そして高齢者を含むより幅の広い層が訪れることができるようになることで、利用の強度も高まった。こうした来訪者の増加は、滞在の拠点である集落における商業・サービス機能の集積を助長することとなる。場所によっては、高級な装飾品を売る店や、高級なレストランの立地がみられ、アルプスの山中にありながら、中心性の高い高次の中心地が出現し、高級感をもつ商店街として表出するところもみられた。持ち家、別荘、ホテルやペンションにおける施設の質的向上と設備付加もまた、質の高い外観として表れているが、そこでは、地方色が喪失し、景観の均質化が進行しているといるといえる。オーストリア・チロル州における事例集落マイヤホーフェンにおいて現地調査を行い、ルーラル・ジェントリフィケーションの展開過程を把握することを試みた。チロル州における人口動態をみると、1960年代以降、若年層の流入がみられ、2001年以降はその傾向がさらに強まっている。また、2000年以降はチロル地方の外国人の国籍構成が大きく変化し、ドイツ人が急増、2011年にはドイツ人がチロル地方で最大の外国人勢力となっている。このように、チロル州においては農村人口の質的変化がみられ、こうした変化が顕著に見られたのが、マイヤホーフェンを含むチラータール地域であった。チラータール地域は、チロル州でも有数の観光拠点として知られ、多くの観光客も集めてきた。そこでは、世帯を単位として農業に観光を組み入れたプルリアクティビティが行われてきたが、観光のもつ重要性が高まり、観光客のニーズに対応した観光施設の増改築が図られた。従来から居住する農家の就業においても質的変化がみられたといえる。同地域では、2012年に、地域計画連合によって戦略計画が策定され、持続可能な観光開発の方向性が示されている。同計画では、大規模宿泊施設や域外のチェーンホテルの新規立地が制限され、抑制的な開発が指向されている。人口変動に伴う集落景観の変化をみると、宿泊施設では伝統的な建物類型が選択される傾向にあり、これらが増加することで、当地において「チロルらしさ」のイメージが維持・強化がされている。これらの新しい建物では施設などの機能の近代化や大規模化を確認できた。一方、住宅においても新築や改築を通して建物の近代化と改善が進展しており,既存建築物でも改修が行われ,外見上や機能的な改善が図られている。また,住宅の大規模化と建物の集合住宅(多世帯)化が進展し,集合住宅を含めた大規模な建物が増加傾向にあった。現地において、建築物調査、チロル州政府、マイヤーホーフェン役場、チラータール広域計画組合などでインタビュー、資料収集を行い、分析に必要なデータを収集することができ、その成果の一部ではあるが、学会で発表し、また、論文として刊行することができた。ドイツ人の流入が顕著に見られるオーストリア・チロル州チラータル地域のフューゲンベルク村において、流入するドイツ人の属性と彼らの行動を明らかにするために対面式のアンケート調査を含む現地調査を実施した。合わせて、インスブルック大学およびチロル州文書館において、関連資料を収集するとともに、インスブルック大学地理学教室のシュタイニッケ博士と調査結果を巡って討論を行った。フューゲンベルク村は、良好な雪質のスキー場があり、かつ、ドイツからもアクセスが良いことから、ドイツ人の流入が早くから進展してきた。彼らは、多様な年齢層、職業層からなるが、比較的、専門職をもつ高所得者が多く、カップルや家族で訪れる傾向にある。ミュンヘンとその近郊を中心とした、自家用車で2,3時間前後で移動が可能な地域からの流入が多い。彼らドイツ人は、利用されなくなったアルム小屋を借りた上で改修して利用したり、分譲された別荘を用いたりしている。年間を通して週末のみの滞在から、冬期のみの滞在、夏季のみの訪問、そしてほとんど定住に近いかたちまで、滞在期間は様々である。彼らは、スキーから散策、登山など多様な活動を行っており、当地を選択した理由もこうした活動ができることが挙げられている。

合わせて、静かな環境、自宅からのアクセスのよさも選択理由として重要であった。そして、食料など日常品は、村内とその周辺で購入するケースが多い。フューゲンベルク村におけるドイツ人の流入は、アルム小屋の改修を通して、建築物の質的向上、すなわちジェントリフィケーションをもたらしていた。加えて、彼らの年間を通しての山岳における多様な活動は、消費行動も合わせて、当地における経済を維持する役割も果たしているといえる。ヨーロッパの周辺農山村の一つであるアルプス・チロル地方においては、近年、季節的な長期滞在者が増え、かつ、チロル域外からも含めた移住による定住者も増加する傾向にある。来訪者は、多様なアクティビティを行い。彼らの行動範囲も広域化する傾向にあった。来訪者の増加は、滞在の拠点である集落における商業・サービス機能の集積を助長し、観光行動の多様化は、観光集落が提供する機能の多様化と軌を一にしている。こうした変化に伴って、集落の景観の質的な向上がみられたが、一方で、景観の均質化も進行していた。EUにおける周辺農山村への人口流入とその影響に関する従来の研究を展望するとともに、オーストリア・チロル州におけるそれらの状況を統計資料および現地調査に基づいて概観することができた。これらの作業に基づいて、次年度において詳細な調査を行う事例地域を選定することができた。まず、本年度において収集したデータのさらなる解析を進める。加えて、チロル州チラータール地域のドイツ人が流入し居住している地区において、建築物調査と、ドイツ人へのアンケート調査を行う。これを通して、どのような属性のドイツ人がどのような理由でチロル州に流入しているのか、そして、彼らがチロル州において、どのような行動を行い、チロル州の社会や経済、環境にどのような影響を与えているのか明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。人文地理学今年度は、チロル州の事例地域において、人口移動の動向、居住の実態、住宅建設の進展、建築様式の変化、利用傾向を把握するとともに、こうした人口・居住変化に対する行政・民間団体の対応、そして、地域中心地における商業、サービス業などの非農業的機能の立地を把握することを試みる。予定していた物品の購入と、データ分析の補助に用いる人件費・謝金の利用を一部行わなかったことによる。当初計画していた研究分担者による海外出張を伴う調査が、大学の異動などの事由により実施することができなかったことによる。昨年度に購入しなかった物品の購入を行うとともに、データ分析の補助に人件費・謝金を利用する。過年度において実施できなかった海外出張を伴う調査を実施する。
衝撃波現象の解明(計画研究:衝撃波現象の発生方法と計測法)

平成4年度得られた、主な研究成果の概要は;1.衝撃波を用いて極限状態をを発生するときにあらわれる、境界面の不安定に関する知見を得た。特に、準線形拡散型の乱流モデルを開発した。2.弱い衝撃波を精度良く発生させることは、容易ではない。ゴム膜を隔膜に代えた無隔膜衝撃波管を製作し、衝撃波マッハ数の誤差±0.002%を得た。この装置は、弱い衝撃波の特異的な挙動を研究するために、特に重要な装置である。3.弱い衝撃波の圧力測定の確立を目指して、PVDF膜を用いる圧力変換器を試作した。特に、800MHzまでの周波数応答性を持つ圧力変換器を製作した。また、微気圧用の圧力変換器を用いて、新幹線のトンネル内に発生する微気圧波の計測を行い、高速列車の前面に発生する圧縮波が衝撃波に成長する過程を明らかにした。さらに、この圧力変換器を、大規模火薬の爆発実験の爆風圧を計測し、検定した。4.水中衝撃波の挙動に関係して、衝撃波を受けて変形する気泡の挙動を高速撮影し、その様子を明らかにした。衝撃波フォーカッシングで生じるキャビテーション気泡の崩壊によってあらわれる衝撃圧を測定して、500気圧を越える高圧が発生することを明らかにした。これは、衝撃波を医療に応用するときの重要な知見である。また、パルス衝撃波発生装置を試作して、比輔的強力な、極めて短いパルス状の衝撃波を発生した。この装置を用いて、水中衝撃波のフォーカッシングに関する様々の知見を得た。5.VISAR速度干渉計を駆使して、火薬銃の特性を解明した。無煙火薬の薬量と隔膜圧の種類および厚さに対する、飛行体の速度履歴と出口速度の関係を定量的に明らかにした。これは、衝撃波を高速飛行体発射放置の研究を進める上で重要な知見である。今年度得られた主な研究成果を以下に列挙する。1.安定性・操作性のよい二段式軽ガス銃の開発従来の火薬駆動の方式に対して,再使用可能なピストンの利用と高圧気体駆動の精密制御方式の二段式ガス銃の開発を行い,数値シュミレ-ション法を用いて,火薬駆動二段式軽ガス銃の特性を実験的に解明した.また,一定圧力駆動型圧縮管を二段式として,第一段で軽量ピストンによる前方駆動気体の衝撃波加熱を行い圧縮比,最高到達温度を向上させることができることを,実験的・数値解析的に見いだした。2.衝撃波の圧力測定法の開発ピエゾ・フィルムを用いた圧力計の開発を行い,その応用と精度の向上を行った.特に,興味ある応用として,雲仙普賢岳の噴火に現れた水蒸気爆発で生じた爆風の圧力を測るために,テレメトリ-による圧力遠隔測定に,本圧力計を設置することも計画している.3.衝撃波光学可視化法の開発比較的単純形状における衝撃波の挙動をホログラフィ-干渉計法により可視化し密度分布の計測法を確立した。さらに,複雑三次元形状,超高速現象の光学計測手法の確立を目的として,散乱レ-ザ-光を用いたホログラフィ-干渉法により三次元的な密度分布計測に成功した。総括すると,研究計画全体の70%が完了したと自己評価するが,衝撃波現象に関連する温度場の計測,多相媒質中を伝播する衝撃波の可視化計測,二段式軽ガス銃の飛翔体速度の向上等が主な解決課題として残されている。
DNA二重鎖切断をモニターする細胞周期制御機構

ほとんどすべての真核生物において、減数分裂ではDNA複製が完了した後に遺伝子組み換えのための二重鎖切断が生じることが知られている。出芽酵母ではこの過程は直接カップリングしていることが知られている。本研究において、分裂酵母でこの過程を詳しく調べてみた。DNA合成阻害剤であるヒドロキシレア(HU)で処理すると、DNA複製が阻害されるだけでなく、二重鎖切断も阻害された。しかし、DNA複製後にHUを加えても二重鎖切断は阻害されなかった。このことより、HUは直接二重鎖切断の形成を阻害しているのではなく、DNA複製を介して二重鎖切断を抑制していると考えられる。すなわち、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていることが示唆される。そこで、DNA複製と二重鎖切断をカップリングさせているような因子をスクリーニングしたところ、Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1がこの制御に必要であることが明らかになった。さらに、これらの変異株でみられる二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に観察された。以上のことから、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていると考えられる。このチェックポイントはいかなる生物でも未同定の新しい経路であると思われる。また、このような因子のホモログはヒトにおいても存在し、DNA複製や損傷のチェックポイント機能があると考えられている。この研究により、このようなチェックポイント因子がヒトを含む高等動物の減数分裂におけるDNA複製と遺伝子組み換えのカップリングにも関与していることが示唆された。
病院倫理委員会の教育研修の現状に基づいた教育研修方法の確立

日本の病院倫理委員会(HEC)の現状に即した倫理コンサルテーション(EC)の教育研修のあり方を明らかにするために、病院機能評価機構認証病院2433施設への質問紙調査、EC経験のある6病院8名への面接調査、1病院でのEC32件の内容分析を行った。その結果、現状ではHECの周知、倫理的問題への気づき、話し合いの公平性に障壁があることがわかった。またECに必要な知識・技術として「意思決定」「告知」「身寄り」が重要であること、autonomyの道徳的価値に関する知識を主眼にした事例検討が最も有効な教育研修方法であることがわかった。更にHECの運営には事務局機能が不可欠であることがわかった。2012年度に実施した質問紙調査の結果をまとめ、2013年12月に東京大学で開催された日本生命倫理学会で発表した。また、アンケート結果からインタビュー調査の質問項目の検討を行っているところである。共同研究者の瀧本は、東京大学患者相談センターに寄せられた過去の事例の分析を2012年度から継続して行っている。その結果、医療者と問題が生じやすい患者の傾向が明らかになってきている。主任研究者道和は、現在の臨床倫理コンサルテーションの実施状況とその活動内容を把握するために、全国の病院機能評価機構認定病院2435病院を対象に質問紙調査を実施した。臨床倫理コンサルテーションや臨床倫理への関心は、2013年に臨床倫理学会が創設されたり雑誌の特集に組まれるなど関心は高まっている。しかし臨床倫理に関する組織の普及具合、活動内容に関する調査は近年行われておらず、研究者がアンケート調査前に行った聞き取りでも、他の施設ではどのようにしているのか知りたい、どのようにやっていったらいいのかわからない、といった意見があったことから、全国調査を行うことは臨床倫理に関心をもつ病院関係者にとって有用であると考えた。回答者の利便性を考え、ウェブアンケートと質問紙の両方で行った。2012年12月から2013年2月までの期間で行い、472施設から回答を得た。今回は組織についての質問であったため、個人レベルで倫理コンサルテーションを行っている施設は当てはまらず回答者が限定された可能性はある。アンケート結果は現在集計作業中であるが、回答者は臨床倫理コンサルテーションや臨床倫理教育、院内指針作成など臨床倫理に取り組んでいる施設が中心であった。研究分担者瀧本は、東京大学医学部附属病院患者相談センターで過去に取り扱った事例を検討している。瀧本は過去にも患者相談の内容をまとめているが、今回は倫理的問題を中心に分類し、その内容について分析している。道和は、質問紙調査の結果をもとに、面接調査を行った。協力を得られた施設は5施設で、半構造化面接を行った。以上の結果から臨床倫理コンサルテーションを実践するために必要な教育内容について、2つの提言を作成した。病院倫理委員会(臨床倫理コンサルテーション)の教育研修方法に関しては、1.事例検討が最も有効な教育研修方法、2.病院内の研修会でも小グループの勉強会でも事例検討は可能、3.公平な話し合いの場をつくるためには、司会進行役もしくはファシリテータが必要、の3点が臨床倫理の教育や研修体制の確立に重要であることがわかった。病院倫理委員会の運営に関しては、1.事務局体制は必要(専任でなくても兼任で可能)、2.事務系の職員の協力が安定した委員会運営に重要、ということがわかった。質問紙と面接調査の結果と提言を冊子にまとめ、全対象施設に送付した。瀧本は、倫理コンサルテーションを行うための必要な知識・技術抽出するために、2010年から2013年の間に東京大学医学部附属病院患者相談・臨床倫理センターにおいて倫理コンサルテーションを提供した案件のうち、がん診療に関わるものものの傾向を調査した。がん診療に限定したのは、多くの病院で緩和医療が提供される中で、特に現場の医療者が倫理的問題に対処しなければならないことが多いと考えられるからである。対象となった32ケースのうち「意思決定」「告知」「身寄り」の3つの問題が多くみられていた。特に治療方針を含めた「意思決定」の問題は共通してみられ、アドバンスディレクティブに代表される意思決定支援に関する技術を獲得することが必要と考えられた。また、本人への「告知」や「身寄り」がいないことの対応に苦慮するケースが多くみられたことから、コミュニケーションスキルのみではなく、表面上の自己決定尊重ではなく、“autonomy"の道徳的価値に関する知識が必要と考えられた。臨床倫理質問紙調査の項目数が多く、分析に時間がかかり、インタビュー調査の開始が遅れている。その代わりに質問紙調査だけで、現状の問題点や課題、教育すべきことがかなり浮かび上がってきている。学内の倫理申請まで準備と承認を得るまでに予定以上の日数を要したため、アンケート開始が遅れたのと共に費用がかさんだ。

2012年度中に集計結果を謝礼と共にアンケート回答者に送付する予定だったが、集計と謝礼の送付が2013年度にずれこんだ。インタビュー調査の開始は遅れているが、インタビューでは質問紙で得た知見の補完となるようなデータを収集し、瀧本の分析結果と統合して、臨床倫理コンサルテーションを普及させられる教育方法の提言を作成する。アンケートの結果を基に現在の臨床倫理に関する組織が抱えている問題点を明らかにする。それをさらに具体的に内容を掘り下げるために、アンケート調査と同時に募集したインタビュー調査協力者にインタビューを行う。また瀧本氏による東京大学医学部附属病院患者相談センターで取り扱った事例の分析もあわせて、どのような教育方法が求めらているのかを明らかにし、それにあった教育方法を考案する。質問紙とインタビューの協力者への謝礼をまだ行っていないため。今年度に両者への謝礼を行う予定である。次年度は、前年度のアンケートの集計を引き続き行い、集計結果を謝礼と共に回答者に送付する。また旅費、通信費用と謝礼に使用する予定である。
自己免疫(I型)糖尿病発症における膵島細胞のアポトーシスの意義

I型(自己免疫)糖尿病は、主に自己免疫機序を介して生じた膵島炎により膵β細胞が破壊され、インスリンの絶対的な不足をきたして発症すると考えられている。しかし膵β細胞の破壊がアポトーシスによるものか、ネクローシスによるものかは未だ明らかではない。私たちは、断片化したDNAの3'末端を標識することにより組織内のアポトーシス細胞を特異的に検出する方法であるTerminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTPbiotin nick end labelling(TUNEL)法を用いて、I型糖尿病のモデル動物であるnon obese diabetic(NOD)マウスにおける膵β細胞破壊とアポトーシスの関連を検討してた。その結果、特に糖尿病発症前の15週齢前後の膵β細胞にアポトーシスを認め、10週齢以前および糖尿病発症後にはアポトーシスを認めないことより、アポトーシスによる膵島細胞障害が糖尿病発症に深く関与している可能性が示唆された。さらにアポトーシスを誘導する機序として、膵β細胞にFas抗原の表出が観察されることより、Fas-FasL系の関与が考えられた。またin vitroでは膵β細胞株はサイトカインによりiNOSを発現し、NOを介してアポトーシスを生じるとされているが、私たちはin vivoで膵β細胞にiNOS抗原の表出は認めなかった。今後アポトーシスとサイトカインの関連も検討していく必要があると考える。
分散処理に適した計算機網の分割とそのアルゴリズムに関するグラフ理論的研究

本研究では、計算機網の分割問題を網に対応するグラフG=(V,E)を分散環境に適した条件Cを満足するようにk個の連結なグラフG_1,G_2,...,G_kに分割するものと定義する。条件Cとしては次のようなものを考慮する。(C_v)各Gi(1≦i≦k)がそれぞれ指定された点を含み、指定された個数の点(または辺)を含みそれぞれ点を共有しない。(C_e)各Gi(1≦i≦k)がそれぞれ指定された点を含み、指定された個数の点(または辺)を含みそれぞれ辺を共有しない。いずれも分散環境における耐故障性を考慮している。また、(C_V)、(C_E)において指定された点の条件を取り除いたものを基無指定と呼ぶ。ここではまず、(C_V)条件に対する問題はグラフがk-連結なら解を持つことを示した(文献(1))。また、(C_E)条件に対する問題はグラフがk-辺連結なら解を持つこと、及び基無指定の場合分割数と辺連結度関係を明らかにした(文献(4))。さらに、k=3の場合にはいずれの問題に対しても効率的なアルゴリズムを示した(文献(2))。これらの結果は従来の結果を真に拡張したものになっているだけでなく応用範囲が広く、耐故障性の高い路線割当の効率的な構成に利用できる(文献(3)(6))ことを明らかにした。計算機網に対応するグラフの生成木(全ての点を含む木)を求めることは辺集合の分割と考えることができ、その網に対する効率的な通信はある条件を満たす生成木を用いて行われるが、ここでは与えられた点がその木の中心となるような生成木を求める理論上最も速いアルゴリズムを示した(文献(5))。また、この結果はこの会議において最優秀論文賞を受賞した。
心・腎疾患を惹起する口腔レンサ球菌の病原因子の解明

1998年、心や腎疾患を惹起するレンサ球菌のHLPが分離精製されたが、これは興味深いことに過去に別の名称で呼ばれていたStreptococcus pyogenesやS.mutansの心・腎疾患を惹起する抗原物質と同一であった。また咽頭炎患者で、HLPに対する抗体価とstreptolysin Oに対する抗体価に強い相関が認められている。さらにHLPはプロテオグリカンやリポタイコ酸にも結合でき、マクロファージに対してはIL-1やTNF-αの産生を誘導するため、感染により生じる炎症反応に重要な役割を果たすものと注目されている。従ってHLPに関する研究結果は、レンサ球菌を原因とする心・腎疾患の今後の治療に役立つものと期待される。我々は、難治性の感染性心内膜炎の膿瘍部からも分離されているS.intermediusのhlp geneをクローニングして塩基配列を決定し、大腸菌内での発現誘導系を確立した。また免疫電顕的観察により菌体外にもHLPがみられることを示した。さらにHLPが細胞接着に関与する可能性を見いだした。今後、HLPの性状解析を分子レベルで進めることにより、得られる新たな情報が今後の治療内容に反映されるものと信じている。難治性の感染性心内膜炎の膿瘍部からも分離されているS. intermediusのhlp geneをクローニングして塩基配列を決定し、大腸菌内での発現誘導系を確立した。コンピューターシミュレーションしたレンサ球菌のHLA分子の3次元構造解析から、分子表面に露出するアミノ酸が特定できるようになり、アルギニン(Arg, R)、リジン(Lys, K)のほとんどが表面に露出してクラスター構造をとっていた。3次元構造表層に露出していた16-merのペプチド配列をウサギに免役して得た抗HLP抗体を使用した免疫電顕法により、S. intermedius UNS46のHLPは菌体内部だけでなく菌体表層にも存在していた。HLPがヘパリン・ヘパラン硫酸との結合に関係するアミノ酸モチーフを有していたため、HLPとヘパリンとの結合性を検討した。その結果HLPはヘパリンと結合することを確認した。さらにはCD15s抗原とも結合することが判明した。これらの結合にはアルギニン、リシンの塩基性アミノ酸が重要と考えている。