hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳表人工膜内新生血管の脳梗塞予防・縮小効果

永続的な血管の維持には、周皮細胞、アストロサイトからなるGlio-vascular complexの形成が不可欠である。また人工血管の足場scaffoldについても、改良が必要である。より臨床的な応用を考え、さらに人工血管の改良を行っていくと同時に、人工血管がより有力である虚血性脳血管障害の種類、病態を検討する必要がある。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、上記の計画を推進するために、実験試薬、動物維持費として、残額を使用する。購入した装置が予算よりも31000円安かったため、繰越金とした。次年度は実験試薬、実験動物の維持に231000円使う予定である。
統合型知識処理システムの構築に関する研究

本研究の目的は、異なるパラダイムを持つ複数の知的システムを有機的に統合した情報処理システムの設計体系を確立し、システムの構築と評価を通して、本設計法の妥当性を実証することである。昭和63年度では、当研究室のプロジェクトを基盤にして、(1)統合型知識処理言語の設計:(2)統合型知識処理システムのための知的ネットワ-ク・ア-キテクチャとその通信ソフトウェアの設計について、具体的に研究を行なった。(1)については、開発済みの融合型言語AMLOGをベ-スに、新たにタイプ階層的モジュ-ル化デ-タ抽象化の機能や高階関数の導入を図り、統合型プログラミング言語の言語仕様を定めた。(2)については知的ネットワ-クのア-キテクチャを設定し、通信ソフトウェア開発システムIDESSの支援機能、知識ベ-ス機能の充実を図った。次にこの支援システムを用いて通信ソフトウェアを設計し、実装した。平成元年度では、(1)理論型パラダイムと関連型パラダイムを提供する2つのサブシステムの構成;(2)63年度で開発された知的ネットワ-クを用いた各サブシステムの結合;(3)統合型知的処理システムの構築について、研究を行なった。(1)については、各システムを開発し、更にユ-ザインタ-フェ-スの強化した知的プログラミング環境を開発した。(2)については、前年度の成果である通信ソフトウェア開発支援システムを用いて、知的ネットワ-クを完成させ、サブシステムを結合した。(3)では、最終的な統合型知的処理システムの性能評価を行い、その適用結果に基づいて本設計法の改善を行った。本研究の目的は、知識処理の目的で作成された異なるパラダイムを持つ複数の知的システムを有機的に結合した統合型知識処理システムの設計体系を確立し、パイロットシステムの構築とその評価を通して、本設計法の妥当性を実証することである。本研究の目的を達成するため、研究計画初年度に当たる今年度は、長年にわたって当研究室で推進してきた2つのプロジェクトである(a)融合型知識処理用プログラミング言語の開発(b)知識型ネットワーク・アーキテクチャの設計開発を基盤にして、具体的には次の2つの項目について研究を行なった。(1)融合型言語AMLOGの論理的機能の拡張と整備、及び統合型知識処理用プログラミング言語の設計(2)統合型知識処理システムのための知的ネットワーク・アーキテクチャとその通信ソフトウェアの設計(1)については、野口と富樫が中心となり、プログラミング方法論の立場から、開発済みの融合型プログラミング言語AMLOGをベースに、新たにタイプ、階層的モジュール化、データ抽象化の機能や高階関数の導入を図り、統合型プログラミング言語の言語仕様を定めた。(2)については、知的ネットワーク・アーキテクチャを設計し、これに基づく通信ソフトウェアを設計した。このため、白鳥が継続開発している通信ソフトウェアの開発システムIDESSの支援機能、知識ベース機能の充実を図った。次に、この支援システムを用いて通信ソフトウェアの詳細設計を行ない、実装した。以後、年々高度化する知識の活用性に着目し、最終的な統合型知識処理システムの構築とシステムの性能評価を行なうことが、本研究計画の最終年度である昭和64年度(平成元年度)に引き継がれる。本研究では、知的処理の目的で構築された異なるパラダイムを持つ複数の知的システムを有機的に統合し、システム全体として今までにない高度な知識処理を達成することができる情報処理システムの設計体系を確立する。さらに,この体系を基礎としてパイロットシステムを構築し、統合型知識処理システムの評価を与え、本体系の妥当性を実証する。以上が、本研究の目的である。本研究は、長年にわたって当研究室で行なわれてきた2つのプロジェクト(1)融合型知識処理言語の研究;(2)知識型ネットワ-クの研究;を基礎にして、2年間の計画で統合型知識処理システム構築に関する研究を行なう。平成元年度は、本研究計画の最終年度に当たる。

今年度では、前年度に得られた成果を基板にして、(1)論理型パラダイムと関数型パラダイムを提供する2つのサブシステムの構成(2)63年度で開発された知的ネットワ-クを用いた核サブシステムの統合(3)統合型知的処理システムの構築について、研究を行なった。(1)については、各システムを開発し、更にユ-ザインタフェ-スの強化した知的プログラミング環境を開発した。(2)については、前年度の成果である通信ソフトウェア開発支援システムを用いて、知的ネットワ-クを完成させ、サブシステムを結合した。(3)では、最終的な統合型知的処理システムを構築し、具体的な知的処理問題への適用を行った。これによりシステムの性能評価を行い、その適用結果に基づいて本設計法の改善を行った。
CD28陰性T細胞の機能解析

CD28分子はcostimulatory signalとしてT細胞活性化に関与する糖蛋白質である。CD28を介したシグナルの伝達を阻害すると、T細胞の免疫寛容が誘導されてしまう。CD28はほとんどすべてのCD4+T細胞と2/3以上のCD8+T細胞に発現している。これまでに、SLEや骨髄移植後の患者でCD28陰性T細胞が増加すると報告されている。われわれは慢性活動性サイトメガロウイルス(CMV)感染症でもCD28陰性T細胞が増加することをみいだした。慢性活動性CMV感染症の小児8例におけるCD28陰性T細胞について検討を行った。これまでに、CMV感染例でCD57+CD8+T細胞がオリゴクローナルに増加すると報告されている。慢性活動性CMV感染症例で増加しているCD57+CD45RO+のCD28-T細胞は、不応答に陥っているCMV特異的な細胞集団である可能性が考えられた。
咬合接触様式による歯の運動の経時的変化

歯周組織をはじめとする顎機能を異常なく営むためには,上下の相対する咬合面は互いに干渉することがなく,顎運動に調和した形態であることが望ましい.臨床上,患者に歯冠修復物を装着する場合,患者固有の側方滑走運動に基づき調整を行い装着するが,患歯の違和感等の訴えにより,再度,咬合調整を行うことがよくある.このことからも歯冠修復物の咬合面形態を設計する際には,歯の運動要素を考慮する必要がある.本研究の目的は,支台歯に種々な咬合接触様式のクラウンを装着して,その歯根を含めた患歯の経時的な運動を三次元的6自由度の高精度で解析し,望ましい顎機能を営むために必要不可欠な咬合接触状態を解明することである.本年度は,下顎右側第一大臼歯に全部鋳造冠を装着している前年度選択した被験者を用いて,上顎右側第一大臼歯の経時的な歯の運動を測定した.具体的には,1.既存のセンサコイルを上顎右側第一大臼歯に装着するための被験歯用治具を作製した.2.被験歯用治具を上顎右側第一大臼歯に装着し,既存の高分解能6自由度運動測定器を用いて顎運動とともに咬合接触状態を変化させて歯の運動を測定した.3.測定は咬合接触を変化させる前と頬側咬頭内斜面の接触(B咬合小面の接触)を除去した咬合様式で,除去直後,除去3日後および除去7日後の合計4日間行った.被験運動は,軽く噛みしめた状態,咬頭嵌合位での噛みしめ,左側方滑走運動,右側方滑走運動,左側空口時咀嚼様運動,右側空口時咀嚼様運動およびタッピング運動の7種類であった.歯の経時的な運動をグラフィックターミナル上で観察すると頬側咬頭内斜面の接触を除去した後では,側方滑走運動時,上顎右側第一大臼歯は前方へ変位する傾向が認められた.歯周組織をはじめとする顎機能を異常なく営むためには,上下の相対する咬合面は互いに干渉することがなく,顎運動に調和した形態であることが望ましい.これまで当教室では,歯冠修復物に与える咬合面形態によっては,時として意図する咬合接触が得られないことがあるという臨床上の問題から顎運動に調和した咬合面形態を解明するため一連の研究を行ってきている.しかしながら,これまでの研究は,剛体条件下での生体の運動を解析していることが多く,実際は,歯周組織,顎骨が適度な歪みを生じながら顎口腔機能を営んでおり,咀嚼運動をはじめとする機能運動時に,歯は歯周組織を緩衝材として運動しているのが実状である.臨床上,患者に歯冠修復物を装着する場合,患者固有の側方滑走運動に基づき調整を行い装着するが,患歯の違和感等の訴えにより,再度,咬合調整を行うことがよくある.このことからも歯冠修復物の咬合面形態を設計する際には,歯の運動要素を考慮する必要がある.本研究の目的は,支台歯に種々な咬合接触様式のクラウンを装着して,その歯根を含めた患歯の経時的な運動を3次元的6自由度の高精度で解析し,望ましい顎機能を営むために必要不可欠な咬合接触状態を解明することである.今年度は,新たに6自由度ステージ(PI社製,ヘキサポッドM-850現有)を用いて運動測定器の較正を行った.さらに,本学歯学部附属病院第二補綴科の顎機能質問表および口腔内診査に基づき,徳島大学歯学部歯科補綴学第二講座所属の職員から顎機能に異常を認めず;第1大臼歯に歯冠修復物を認めない被験者として1名を選択し,この被験者の歯列模型の3次元形態をCNC三次元測定機(ミツトヨ社製マイクロコードFN503:現有)で計測した.次年度は,被験者数を増やすとともに種々な咬合接触様式のクラウンを装着したときの歯の運動を測定する予定である.歯周組織をはじめとする顎機能を異常なく営むためには,上下の相対する咬合面は互いに干渉することがなく,顎運動に調和した形態であることが望ましい.臨床上,患者に歯冠修復物を装着する場合,患者固有の側方滑走運動に基づき調整を行い装着するが,患歯の違和感等の訴えにより,再度,咬合調整を行うことがよくある.このことからも歯冠修復物の咬合面形態を設計する際には,歯の運動要素を考慮する必要がある.本研究の目的は,支台歯に種々な咬合接触様式のクラウンを装着して,その歯根を含めた患歯の経時的な運動を三次元的6自由度の高精度で解析し,望ましい顎機能を営むために必要不可欠な咬合接触状態を解明することである.本年度は,下顎右側第一大臼歯に全部鋳造冠を装着している前年度選択した被験者を用いて,上顎右側第一大臼歯の経時的な歯の運動を測定した.具体的には,1.既存のセンサコイルを上顎右側第一大臼歯に装着するための被験歯用治具を作製した.2.被験歯用治具を上顎右側第一大臼歯に装着し,既存の高分解能6自由度運動測定器を用いて顎運動とともに咬合接触状態を変化させて歯の運動を測定した.3.測定は咬合接触を変化させる前と頬側咬頭内斜面の接触(B咬合小面の接触)を除去した咬合様式で,除去直後,除去3日後および除去7日後の合計4日間行った.

被験運動は,軽く噛みしめた状態,咬頭嵌合位での噛みしめ,左側方滑走運動,右側方滑走運動,左側空口時咀嚼様運動,右側空口時咀嚼様運動およびタッピング運動の7種類であった.歯の経時的な運動をグラフィックターミナル上で観察すると頬側咬頭内斜面の接触を除去した後では,側方滑走運動時,上顎右側第一大臼歯は前方へ変位する傾向が認められた.
新規制吐薬アプレピタントの脱カプセル化が薬効および薬物動態に及ぼす影響

新規制吐薬アプレピタントの注射剤は、他薬剤との配合変化に注意を要し、針刺しによる侵襲や投与時の血管痛などの有害作用により、繰り返し行われる化学療法において患者のQOLを低下させる一因となる。一方、そのカプセル剤は、侵襲を伴わない簡便な方法であるものの、脱カプセル化した際の有効性、安全性及び生物学的同等性に関する評価が十分に行われていない。そのため脱カプセル化による経鼻胃管を介した投与経路を必要とする嚥下障害を有する患者では、アプレピタントにおいて注射剤以外の方法を選択することが難しい。そこで、本研究では、アプレピタントカプセル剤の脱カプセル化がアプレピタントの薬物動態に与える影響と有効性や安全性に与える影響を明らかにすることを目的とした。1.「臨床研究データベース」から、シスプラチンによる化学療法中にアプレピタントカプセル剤を使用した患者を抽出し、アプレピタントの制吐作用について後方視的にカルテ調査を行った。その結果、7ケ月の調査期間の中で対象となった56例のうち15例で悪心が発現しており、その内、嘔吐は1例で発現していた。なお、別の1例において脱カプセル化したアプレピタントが投与されていたが、悪心嘔吐共に発現していなかった。2.脱カプセル化したアプレピタントの制吐作用や有害作用を評価する目的で、脱カプセル化有群と無群におけるアプレピタントの使用日、使用後3日目及び使用後7日目の悪心の有無、嘔吐回数、追加制吐薬の使用有無、排便回数、吃逆の有無及び食事摂取量を調査するための日誌を作成した。3.脱カプセル化の有群と無群において、アプレピタント薬物血中濃度を測定し薬物動態を解析すること及び調査用の日誌を元にアプレピタントの制吐作用、有害作用を解析することについては、医の倫理委員会に申請を行い、研究の承認を得て現在症例集積中である。
力学的刺激に応じて可逆な色調変化を示す高分子材料

本研究では、外部刺激に応答して可逆なクロミズム挙動を示す高分子材料の創出を行い、高分子中にクロミズム部位を組み込む材料設計のコンセプトの有効性を明らかにすることを目的として行われたものである。そのため、まず外部刺激(温度変化や力学的刺激等)に対し、可逆な応答性・色調変化を示すようなナフトジチオフェンおよびベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を中心に研究を展開した。直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子は、先に報告された屈曲型ナフトジチオフェン型キノイド分子と類似の構造変化およびクロミズム挙動を示すことが予備実験により明らかとなっている。そこで、まず申請者はこの直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子の大量合成を目的として研究を開始した。最終目的物の合成までは至らなかったものの、途中段階の合成条件の変更により、合成中間体を収率よく合成することが可能となった。次いで、直線状ベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を行い、クロミズム挙動の温度依存性の調査を行った。合成したベンゾジチオフェン型キノイド分子は極低温においてクロミズム挙動を示すことを低温紫外可視吸収スペクトル測定および低温NMR測定により明らかにした。さらに、クロミズムを示す温度はキノイド分子に導入するアルキル鎖の長さに依存し、より長いアルキル鎖を有するベンゾジチオフェン型キノイド分子がより高い温度でクロミズム挙動を示すことを明らかにした。
逆問題と非線形積分変換

非線形積分変換の理論を構築し、分岐の逆問題の大域的定理を得た。この結果をもとに、自励微分方程式の非線形項を、周期対応関数、すなわち、周期と振幅の関係から定める問題を研究し、与えられたリプシッツ連続な周期対応関数を実現する非線形項の大域存在を証明するとともに、その非線形項の特徴づけをした。これにより、未解決であった非線形自励振動の古典的逆問題に完全な解答が与えられた。本研究課題のテーマの1つである「常微分方程式境界値問題の分岐理論における逆問題と非線形積分変換」の関連で、半周期と振幅の関係から復元力を決定する逆問題に取り組み、半周期が振幅のLipschitz連続な(正値)関数であれば、その半周期関数を実現する復元力が大域的に存在することを示し、かつ、その復元力を求めるアルゴリズムを確立した。この結果は、Alfabicka(1984)の局所存在定理の確立以来、長い間未解決問題として懸案であった大域存在定理の証明に初めて成功した点で大変重要である。証明は、逐次近似法と分数階微分積分解析(fractional calculus)を巧妙に組み合わせる技法でなされており、その結果としで、復元力を実際に構成する手順が導き出すことに成功した。上の成果は、自励系の常微分方程式境界値問題の第一分岐から非線形項を決定する分岐理論の逆問題(逆分岐問題)に適用され、非線形項に第一分岐を対応させる変換(分岐変換)が機能的に働く空間設定の導入に結びつき、この空間設定のもとで、分岐変換は全単射になり、また、その空間設定の位相で同相であることが証明された。すなわちこの自励系の常微分方程式境界値問題の非線形項は第一分岐から、(1)存在(2)一意性(3)安定性をもって再構成されることが示された。さらに、上の非線形変換を含むより一般の非線形積分変換の研究が展開され、他の数理逆問題への応用も視野に入れた積分変換の理論が構築された。本研究課題のテーマの中心をなす「分岐理論における逆問題(逆分岐問題)」に取り組み、方程式u"+λg(u)=0のDirichlet境界値問題の分岐曲線から非線形項gを定める問題について、次の大域的な結果を得た。(1)λをR上の与えられた任意の正値、局所Lipschitz連続関数とするとき、λを大域第1分岐とするR上連続な非線形項gが一意に存在する。(2)λをR上の正値、局所Lipschitz連続で、ある非自明なC1級のinvolution σに対しλ(σ(h))=hをみたす関数とするとき、λを大域第2m-分岐とするR上連続な非線形項gが存在する。この非線形項がただ1つに定まるためには、λがどんな区間でも定数とならないことが必要十分である。(3)λをR上の正値、局所Lipschitz連続関数とするとき、λを大域第2m+1-分岐とする連続な非線形項gは一意である。gは局所的に、すなわち0の近くでは存在するが、必ずしも大域的には存在しない。これらの結果は、はじめに述べた方程式の逆分岐問題のほぼ最終的な解答を与えるものであり、今後の逆分岐問題に関する指針を与える。また、その結果を導くために考案された手法は、逆問題全般および非線形積分方程式の研究の進展に寄与するものと期待できる。さらに、上の成果のうちの(2)の部分は、非線形自励微分方程式の解の振幅に周期を対応させる写像から復元力を定める問題(逆周期問題)と等価であり、したがって(2)の結論は、20世紀後半より力学系の立場で研究が進められてきたこの未解決問題への最終的な解答となる。言い換えるならば、上の逆分岐問題への結果はこの未解決問題への解答を含む一般論を構築になっている。本研究課題の目的は,逆問題から生ずる非線形積分変換の基礎理論を確立し,対応する逆問題自身の解決および積分変換を用いて得られる数学理論の構築を行うことにある.本年度は,非線形自励微分方程式の解の振幅に周期を対応させる関数(周期対応関数)から復元力を大域的に定める問題について,前年度の研究成果を踏まえて詳細に研究し,与えられた周期対応関数を実現する復元力を周期対応関数と正の振幅に負の振幅を対応させる関数(対合)から構成する再構成法を確立するとともに,復元力を明示的に表す公式を導出した.この明示公式は周期対応関数および対合に復元力を対応させる変換がどのようなものであるかを簡潔に記述している.さらに,この明示公式を,等時性の問題に適用し,すべての周期運動の周期が定数となる(すなわち,等時である)ような復元力を大域的に決定した.

これらの研究成果は,非線形自励微分方程式の解の振幅に周期を対応させる関数(周期対応関数)から復元力を大域的に定める問題から生ずる非線形積分変換の逆変換の構造を明らかにするものであり,この問題に対しては,本研究課題の目的は完全に達せられた.また,これにより逆問題の研究領域において20世紀後半から懸案であった未解決問題に終止符が打たれた.本年度は,新たに,相対論的量子力学の逆散乱問題と逆散乱法に関し研究代表者自身が確立したポテンシャルの特徴づけを移流拡散方程式の移流項決定の問題(移流拡散逆問題)に応用し,拡散係数が一定の場合に対応する移流項が実際に存在するための拡散データの条件を求めた.その結果,拡散係数が一定であるという仮定はあまりにも制限的であり,移流拡散逆問題にとっては,拡散係数も未知であるとする問題設定が適切であり,したがって,この逆問題から生ずる非線形積分変換はその設定のもとで論じられるべきであるとの知見を得た.トレーサーの観測から移流項と拡散係数を定める問題に取り組み、一定の深さのトレーサー濃度とフラックスから、移流項と拡散係数がどこまで定まるかを示すとともに、この問題と相対論的量子力学の逆散乱問題との関係を明らかにした。また、昨年度に得られた非線形自励微分方程式の解の振幅に周期を対応させる関数(周期対応関数)から復元力を大域的に定める問題に対する成果を踏まえ、非線形自励微分方程式の解の初速0における位置に周期を対応させる関数(周期初期値対応関数)から復元力を大域的に定める問題に取り組み、次の結果を得た。(1)非自明C^1級対合と合成不変な局所リプシッツ連続関数が与えられたとき、これを周期初期値対応関数として実現する(連続な)復元力が大域的に存在する。(2)その復元力が一意に定まるためには、与えられたリプシッツ連続関数が定数部分を持たないことが必要十分である。周期初期値対応関数から復元力を定める問題は、周期振動の周期の観測から復元力を求める逆問題であり、逆問題の立場からは、上記結果の(2)は振動がどこかで等時性を持つようなことがない限り復元力を定めることができることを示している。これは、マノサスとトレスが2008年に発表した解析関数に対する定理、すなわち、原点において正の値をとり、そこで極大または極小になる定数でない解析関数が与えられたとき、これを周期初期値対応関数として実現する解析関数がただ1つ存在する、の一般化に相当し、部分的な等時現象が引き起こす復元力の不定性を、現実的な関数空間の中で見出したものと言える。これらの結果は、昨年度に得られた周期対応関数)から復元力を大域的に定める問題に対する成果(兼谷猛志との共同研究)と併せ、周期運動から復元力を定める逆問題の完全解決を成した。自励系微分方程式の非線形項を大域分岐から定める逆問題は,周期と振幅の関係から復元力を定める逆周期問題の一般的数理構造を一般的に記述することを可能にする問題であることが明らかとなったことを受けて,本年度はこの逆問題の一般的な解決を行い,大域分岐と非線形項の関係を明らかにした.研究成果発表も行い,論文作成も完了したことから,すべて計画通りに進捗しているため,上記区分の評価とした.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の最終年度にあたる来年度は,相対論的量子力学の逆散乱問題と逆散乱法の応用として,移流拡散方程式の移流項決定の問題を,拡散係数も未知であるとする問題設定のもとで研究する.また,この問題研究を発展させ,相対論的量子力学の逆散乱問題の数理構造を明確にし,本研究課題の目的の一つとして掲げた相対論的量子力学の逆散乱変換の果たす役割と汎用性を審らかにする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
古地磁気データのインバージョン

この研究では、まず古地磁気データが主として伏角と偏角という磁場のモデルパラメター(ガウス係数)に非線形に依存する形で与えられるための問題点を根本的に検討した。現在までにGubbins and KellyやJohnson and Constableによって過去500万年間の平均磁場のモデルが提出されているが、これらの研究ではデータ(I,D)の平均値がパラメターの平均値と対応することが暗黙のうちに仮定されている。しかし我々はテイラー展開法を用いることによって、データの平均値はパラメターの平均値ばかりでなく分散によっても変化することを示した。一方データの分散は2次までの近似ではパラメターの分散と線形に対応する。つぎに、上に述べた非線形データの複雑さをさけるために過去500万年間の古地磁気強度データのみを用いたインバージョンを行った。強度データは磁化方向のデータと組み合わせてX,Y,Zの3成分に変換することができる。こうするとデータは線形となり、平均値と分散それぞれについて別々に逆問題を解くことができる。インバージョンの結果得られた平均磁場は、現在の磁場より更に軸方向双極子が強く、その他の項では(2,1)の項に大きなパワーがあることがわかった。一方分散の解析からは双極子項が平均値の約1/3程度の大きな変動範囲を持つことがわかったが他の項については、データが十分でないため有意な結果が得られなかった。第三に、この研究期間中に我々は3次元ダイナモの計算コードを開発し、地球磁場の起源についての研究を進めていたが、そこで得られた結果を用いてダイナモモデルの示す永年変化がどのようなものであるかを解析した。その結果によると、ダイナモの磁場は軸性双極子が卓越している、コア表面で各次数の磁場のパワーが同程度になる、ガウス係数は正規分布に従う独立な確率変数として扱い得る、など古地磁気から得られた描像とよく似た性質を持つことが示された。一方、コアの表面の磁場のパターンは西向きに移動するものも東向きに移動するものもあるなど、短期間の観測では見つかっていない興味ある性質も見られた。古地磁気データが,(1)同時のものでなく時間的な変動が含まれている,(2)主に得られる方向(付角,偏角)が磁場を特徴づけるガウス係数と非線型の関係を持つことを考慮し,これらの条件下で最適なインバージョンを行って過去の磁場の平均的な構造を求めるのがこの研究の目的である.このために本年度はおおむね下記のような成果をあげることができた.1.線形データのインバージョン非線型の場合には,収束性の問題や解の一意性などさまざまな困難が存在する.一方非線形のデータ(X,Y,Z成分)なら通常の地球磁場解析法をそのまま利用して直ちに真の解が求められる.これまでに整備した古地磁気強度データは方向の情報も含んでおり,X,Y,Z3成分に変換可能である.古地磁気強度データは少ないが,過去1000万年の期間では地球上約20ヶ所に利用可能なデータがあり,これらを用いて3次までのガウス係数の平均値を求めることができた.この結果によれば,平均磁場は現在よりさらに双極子が卓越している(Kono,Tanaka,and Tsunakawa,JGR,印刷中,1999).2.古地磁気強度決定用測定器の製作上のような古地磁気強度データの方向

データに対する優位性は,もともとよく知られているところだが,実験の困難さのために方向データに比べて強度データは圧倒的に不足している.このような状況に対応できるように,全自動式の熱消磁・残留磁化装置を夏原技研の協力を得て作成した.現在ソフトウェアの開発中だが、完成すると大幅な省力化と実験のスピードマップが可能なだけでなく,試料の付け変えに起因する方向誤差を完全になくして,質の高いデータが得られるものと期待される.この研究では、(1)古地磁気データが主として伏角と偏角というパラメター(ガウス係数)に非線形に依存するために逆問題に発生する問題点を根本的に検討し、(2)データ数は少ないが線形データである古地磁気強度のみを用いたインバージョンで過去500万年間の平均磁場と変動範囲を推定し、さらに(3)3次元ダイナモシミュレーションの結果と古地磁気観測から得られている地球磁場の性質の比較から地球ダイナモの特性を考察した。上記(1)、(2)についてはKono,Tanaka,and Tsunakawa(J.Geophys.Res.,105,No.B3,2000)に結果を発表した。解析の結果得られた平均の磁場は、現在の磁場よりも更に軸方向双極子磁場に近い。更に双極子については平均値の約1/3程度の大きな変動範囲が推定される。また(2、1)の項が大きなパワーを持つことが軸対称性からのずれとして得られた。(3)についてはKono,Sakuraba,and Ishida(Proc.Roy.Soc.Lond.,印刷中、2000)に結果を発表した。古地磁気から知られる磁場とダイナモの磁場は、軸性双極子の卓越、コア表面での各次数のパワーが同程度であること、ガウス係数が相互に独立な正規分布に従う確率変数でよく表現できること、などの性質が共通することが明らかになった。一方、コアの表面での磁場は、ダイナモの磁場では磁束が極めてせまい範囲に集中するが、この性質は高次成分についての分解能のない現在の磁場には見られない。
発がんリスク遺伝子とライフスタイルに着目した小児がん経験者の生活に関する探索研究

小児がん経験者(サバイバー)は一般成人よりも高い発がんリスクを有するにも関わらず,発がんリスクに関心を持っておらず,約7割が飲酒,約2割が喫煙している。日本人の約半分は発がんリスク遺伝素因:aldehyde dehydrogenase2(ALDH2)不活性を有しており,飲酒によって発がんを惹起する。それゆえ,ALDH2不活性サバイバーにとって飲酒は極めて危険となる。そこで,本研究は,サバイバーの発がんリスクを低減させる保健教育を開発するために,サバイバーの発がんリスク遺伝子とライフスタイルに着目し,サバイバーの生活課題に関する探索研究を実施する。
Rho-ROCK阻害薬によるタウ蛋白オリゴマー形成抑制機構の解明

神経原線維変化(NFT)は老人斑とならびアルツハイマー病(AD)の主たる病理学的所見である。タウ蛋白は微小管に結合し安定化させるが、リン酸化酵素(GSK3β、Cdk5)により高度にリン酸化されると、微小管への結合能を失い、重合を開始し、NFTを形成する。我々はTet Off誘導系により野生型ヒトタウ(4R0N)を発現する神経系細胞モデルを用いた検討を行ってきた。その結果、ライソゾーム・オートファジー系(Hamano et al., 2008)、およびプロテアソーム(Hamano et al., 2009)がタウ分解に重要な役割を果たすことを見出した。また脂質異常症治療薬pitavastatinが総タウ、リン酸化タウを減少させること、またこの効果はRho-associated protein kinase(ROCK)の阻害を介するものであることを報告した(Hamano et al., 2012)。ROCKはアクチン細胞骨格の構成に重要な役割を果たすとともに、ヒトの疾患の有望な治療ターゲットでもある。今回ROCK阻害薬(H 1152、Y-27632)のタウ蛋白の重合抑制機構について細胞モデルを用いて詳細に検討した。ROCK阻害薬によりリン酸化タウは減少しており、GSK3βとCdk5、caspase3の不活性化をともなっていた。さらにタウの重要な分解経路であるオートファジー、およびプロテアソームの活性化も示唆された。最終的にタウオリゴマーの量も減少していた。同様に変異型タウ(P301L)を過剰発現するマウスモデルに対しfasudilを投与したところ、同様にリン酸化タウ、およびオリゴマータウが減少していた。以上の結果より、ROCK阻害薬はADをはじめとするタウオパチーの治療に有効である可能性が示唆されたアルツハイマー病(AD)の主要な病理所見である神経原線維変化(NFT)は、タウ蛋白のリン酸化、オリゴマー形成を介した重合促進により形成される。さらにタウオリゴマーはNFTよりも細胞毒性が強いことが明らかである。我々は脂質異常症治療薬pitavastatinがタウ蛋白リン酸化、重合を阻害すること、さらにこの現象はRho-キナーゼ(ROCK)阻害効果に起因するという可能性を見出した(Hamano et al., Neurobiol Aging 33:2306, 2012)。我々はTET-OFF誘導系を導入し、3種類の野生型タウ(4R0N, 4R1N, 3R1N)を発現する神経細胞株を用いた検討を行ってきた。その結果、ライソゾーム・オートファジー系(Hamano et al. Eur J Neurosci 27:1119, 2008)、プロテアゾーム(Hamano et al., Int J Clin Exp Pathol 2009)がタウ分解に重要な役割を果たすことを見出した。また脂質異常症治療薬pitavastatinがタウ重合量、ならびにリン酸化を抑制することを見だした。今回、TET-OFF誘導系を導入した神経細胞株を用いて、ROCK阻害薬によるタウ蛋白オリゴマー形成抑制機構につき詳細に解析する。同時に変異型タウモデルマウス(P301L)にROCK阻害薬を投与することによるタウオリゴマー形成抑制機構についてもin vivoで解明することを目的とした研究を行った。その結果、我々の予備的検討では、ROCK阻害薬によるリン酸化タウの減少が免疫組織学的検討により示された。ROCK阻害薬によるタウリン酸化酵素、Cdk5の活性低下が明らかとなった。また、ROCK阻害薬により、トリス不溶性、サルコシル可溶性画分で120 kDaのTOC1陽性オリゴマータウが明らかに減少することが示された。神経系細胞モデルを用いた検討により、ROCK阻害剤(H1152, Y-27632)による総タウ、リン酸化タウの減少がWestern blot法、ならびに免疫組織化学法により示された。またタウリン酸化酵素(GSK3β、cdk5)活性の低下を示すことができた。さらにROCK阻害薬による120kDaのタウオリゴマーの減少が画分法、ドットブロット法により明らかとなった。また凝集能の高いC末端の切断したタウの減少、およびcaspase3の活性低下が示された。タウ分解経路として、オートファジーの活性亢進がLC3, P62を用いたWestern blot法により証明された。さらにプロテアソームの活性亢進も示された。ROCK阻害薬による神経系細胞死は誘発されなかった。また内在性タウに関しては、マウスニューロン初代培養を用いた検討により、リン酸化タウの減少が示されたため。アルツハイマー病(AD)の主要な病理所見である神経原線維変化(NFT)は、タウ蛋白のリン酸化、オリゴマー形成を介した重合促進により形成される。我々は脂質異常症治療薬pitavastatinがタウ蛋白リン酸化、重合を阻害すること、さらにこの現象はRho-キナーゼ(ROCK)阻害効果に起因するという可能性を見出した(Hamano et a l., Neurobiol Aging 33:2306, 2012)。

その結果、ライソゾーム・オートファジー系(Hamano et al. Eur J Neurosci 27:1119, 2008)、プロテアゾーム(Hamano et al., Int J Clin Exp Pathol 2009)がタウ分解に重要な役割を果たすことを見出した。また脂質異常症治療薬pi tavastatinがタウ重合量、ならびにリン酸化を抑制することを見だした。今回、TET-OFF誘導系を導入した神経細胞株を用いて、ROCK阻害薬によるタウ蛋白オリゴマー形成抑制機構につき詳細に解析する。同時に変異型タウモデルマウス(P301L)にROCK阻害薬を投与することによるタウオリゴマー形成抑制機構についてもin vivoで解明することを目的とした研究を行った。その結果、我々の予備的検討では、ROCK阻害薬によるリン酸化タウの減少が免疫組織学的検討により示された。ROCK阻害薬によるタウリン酸化酵素、Cdk5の活性低下が明らかとなった。また、ROCK阻害薬により、トリス不溶性、サルコシル可溶性画分で120 kDaのTOC1陽性オリゴマータウが明らかに減少することが示された神経系細胞モデルを用いた検討により、ROCK阻害剤(H1152, Y-27632)による総タウ、リン酸化タウの減少がWestern blot法、ならびに免疫組織化学法により示された。またタウリン酸化酵素(GSK3β、cdk5)活性の低下を示すことができた。さらにROCK阻害薬による120k Daのタウオリゴマーの減少が画分法、ドットブロット法により明らかとなった。また凝集能の高いC末端の切断したタウの減少、およびcaspase3の活性低下、BCL2の増加が示された。また炎症性サイトカインIFNγの減少も示された。画分法により、サルコシル不溶性画分のタウの増加が示された。タウ分解経路として、オートファジーの活性亢進がLC3, P62を用いたWestern blot法により証明された。さらにプロテアソームの活性亢進も示された。ROCK阻害薬による神経系細胞死は誘発されなかった。また内在性タウに対するROCK阻害薬の効果に関しては、マウスニューロン初代培養を用いた検討や、TetOff誘導系によりタウを強制発現する前の神経系細胞によりリン酸化タウを減少させる同様の効果があることを確認した。神経原線維変化(NFT)は老人斑とならびアルツハイマー病(AD)の主たる病理学的所見である。タウ蛋白は微小管に結合し安定化させるが、リン酸化酵素(GSK3β、Cdk5)により高度にリン酸化されると、微小管への結合能を失い、重合を開始し、NFTを形成する。我々はTet Off誘導系により野生型ヒトタウ(4R0N)を発現する神経系細胞モデルを用いた検討を行ってきた。その結果、ライソゾーム・オートファジー系(Hamano et al., 2008)、およびプロテアソーム(Hamano et al., 2009)がタウ分解に重要な役割を果たすことを見出した。また脂質異常症治療薬pitavastatinが総タウ、リン酸化タウを減少させること、またこの効果はRho-associated protein kinase(ROCK)の阻害を介するものであることを報告した(Hamano et al., 2012)。ROCKはアクチン細胞骨格の構成に重要な役割を果たすとともに、ヒトの疾患の有望な治療ターゲットでもある。
門脈圧亢進症におけるαβ遮断薬の門脈圧降圧増強効果に関する実験的、臨床的研究

1.動物実験はなお継続中である。2.臨床的研究では,10例の門脈圧亢進症(肝静脈圧較差12mmHg以上)を伴う肝硬変において,カルベジロール10mg単回投与による血行動態の変化を観察した。(1)肝血行動態では,閉塞肝静脈圧(mmHg)は投与前21.7±3.1から90分後19.6±2.3へ低下傾向を示し,平均低下率は8.3%であった。門脈圧の指標とする肝静脈圧較差(mmHg)は15.9±3.0から12.8±2.9へ有意に低下,平均低下率は18.1%であった。しかし,肝静脈圧較差の低下率が10%以上の,いわゆるresponderは6例のみであった。有効肝血流量(ml/min.n=6)は1170±548から968±497へ低下傾向を示したが,その差は有意ではなかった。(2)全身血行動態では、心拍数(beats/min)は75.4±8.9から68.8±10.6へ有意に低下,平均低下率は8.6%であった。平均動脈圧(mmHg)は99.7±15.6から90.1±17.7へ有意に低下,その平均低下率は9.9%であった。心係数は4.07±0.78から3.71±0.45へ平均7.1%,有意に低下した。総末梢血管抵抗に有意の変化はみられなかった。(3)肝血行動態と全身血行動態の変化の関連については,肝静脈圧較差の変化率と平均動脈圧の変化率の間に正の相関関係の傾向が認められた。以上より,αβブロッカーのカルベジロールは門脈圧を低下させるが,responderの頻度はプロプラノロールを凌駕するものではなかった。その理由として,心拍数の減少率が平均8.6%と十分でないことが考えられ,今後,カルベジロールの投与量を20mgに増量して検討する必要があると考えられた。
アルコール代謝に影響する新たな遺伝因子に関する発展的研究

本研究ではADH2, ALDH2 CYP2E 1のpromoter領域の塩基配列変異を解析しアルコール代謝、飲酒量との関連を調べた。また、アルコール大量飲用が強度の細胞への酸化的ストレスを誘発し、その結果生じるスーパーオキシドや細胞毒性物質がDNA損傷や細胞変性を起こさせる可能性がある。我々はアルコールによる酸化的ストレスがアルコール依存症の原因となるという作業仮説のもと、細胞毒性物質を無害化する第二相解毒酵素の遺伝子変異とアルコール依存症との相関も調べた。1)ALDH2 promoter領域中には-357G→Aの塩基置換が多型として見出された。末梢血中の有核細胞から抽出したmRNAをRT-PCR法にて測定したところ、β-actinとALDH2とのcDNAの比はGG:1.65, GA:1.05, AA:0.90となりGGはAAより有意に高い値を示した。更に、この遺伝子型と飲酒量をALDH2*1ホモ接合型をもつ人の間で比較すると、G型遺伝子をもつグループ(GG+GA)は18.30リットル(年/人)となり、A型ホモ接合型は10.15リットル(年/人)となり、両群の間に有意差があった。2)内因性神経毒性物質Aminochrome (o-quinone)を代謝する第II相解毒酵素であるGlutathione S-Transferase M1(GSTM1), NADH-Quinone oxidoredactasel(NQO1)およびNRH-Quinone oxidoredactase 2(NQO2)遺伝子の多型性変異と離脱症状との相関研究を行った。GSTM1 deletionは患者群にうち痙攣発作を示した群と示さなかった群との間ではDD型が新たに高い頻度で検出された(P=0.0032)。NQO1の多型性変異に関ついてはアルコール依存症との相関性は否定された。NQO2のプロモーター領域中の29bp基からなるI/D多型に関しては健常群との間での有意差か再確認された(P=0.0029)。同様に、遺伝子型により比較した場合、幻覚を示した患者群(P=0.0001)、振戦譫妄を示した患者群(p=0.0004)および痙攣発作を呈した患者群(p=0.0067)の頻度が対照群に比べてDD型頻度が有意に高かった。一方、末梢血有核細胞中におけるNQO2のmRNA発現量はII型の濃度はIDおよびDDに比べ有意に高いことが示唆された。この多型部位は転写因子Sp1が結合する配列(GGGCGGG)が4回反復して存在する領域であり、この部位の欠損は遺伝子の転写に影響を与える可能性を示唆する。アルコールの代謝能の個人差に関与する新たな遺伝的因子を探求するため、アルコール脱水素酵素2(ADH2)およびALDH2遺伝子型をマッチングさせた群につき、ADH2およびALDH2転写制御領域の多型とそれぞれに対応するmRNAの量的相関を調べると共に、飲酒後のアルコールとアセトアルデヒド濃度を測定する。とくにALDH2転写制御領域の多型については月平均飲酒量との相関について調べるため集団調査を行つった。2)-357Gのホモ接合型GGおよびGA,AA型における、転写能の違いを比較するため、末梢血中の有核細胞から抽出したmRNAをRT-PCR法にて測定したところ、β-actin cDNAとの比はGG:1.65,GA:1.05,AA:0.90となりGGはAAより有意に高い値を示した。実際、この遺伝子型と飲酒量をALDH2^*1ホモ接合型をもつ人の間で比較すると、G型遺伝子をもつグループ(GG+GA)は18.30リットル(年/人)となり、A型ホモ接合型は10.15リットル(年/人)となり、両群の間に有意差があった。つまり、特定の遺伝子型、すなわち、ALDH2^*1ホモ接合型でしかもALDH2 promoter領域の-357locusがGGである日本人は、アルコール消費量の高いグループであると推定される。3)ALDH2転写制御領域における-357locusの多型はヨーロッパ白人やアフリカ黒人においても多型性を示したが、AAが日本人に比較し有意に多かった。

本年度はアルコール依存症の多様性を考慮し、アルコール離脱症状として振戦譫妄、幻覚、痙攣発作を示した患者の遺伝的リスク因子を見い出すことを目的として、CCKA受容体(CCKAR)、CCKB受容体(CCKBR)およびCCK遺伝子の転写制御領域および翻訳領域を系統的に分析し、多型性変異を検索した。1)CCKAR遺伝子promoter領域の多型との相関を調べた結果、幻覚を示した患者群では、-388(GT)_8(p=0.0095)と-85C(p=0.0087)の頻度が対照群に比べて高く、有意差が見い出された。また、遺伝子型に関して比較した場合、-85CCと幻覚との間で強い相関が認められた(p=0.0031)。幻覚を示した群との間に強い相関が認められる-85 locus部位は転写因子Lyf-1が結合する配列(TCTGGGAGA)の候補となっており、この部位の変異は遺伝子の転写に影響を与える可能性がある。さらに幻覚positiveの群とnegativeの群との間で比較した場合、-388locusと-333locusに関しそれぞれ有意な相関が見出された(P<0.03,P<0.02)。2)CCKBR遺伝子では従来の報告に加え、新たに3種類の変異が検出された(-112G→A,-50G→T,Gly138Val)。しかしながらこれらの多型の遺伝子頻度について、各離脱症状(振戦譫妄、幻覚、痙攣発作)を示した群と対照群の間に有意差はなかった。3)CCK遺伝子では、promoter領域の-45C→Tについては-45Cをもつ個体(CC,CT)が幻覚を示した患者群に多く認められたが、遺伝子頻度で比較した場合有意ではなかった。(試料と方法)アルコール依存症患者のうち離脱症状を示した男性患者は振戦譫妄93例、幻覚49例、痙攣発作72例(重複を含む平均年齢:49.4±10.0歳)であった。対照群として成人男性134名(非常習飲酒者,平均年齢:49.7±6.1歳)を選んだ。なお、研究に先立ち被検者には研究の目的を説明し文書による同意を得た。NQO2のmRNA発現量を比較するため、末梢血中の有核細胞を用いてRT-PCR法によりcDNAを抽出し、これを用いて定量的PCRにより測定した。(成績)GSTM1 deletionは大離脱症を示した群に多く検出されたものの有意差はなかった(P=0.075)。しかしながら、患者群にうち痙攣発作を示した群と示さなかった群との間ではDD型が新たに高い頻度で検出された(P=0.0032)。NQO1の多型性変異に関ついてはアルコール依存症との相関性は否定された。NQO2のプロモーター領域中の29bp基からなるI/D多型に関しては健常群との間での有意差か再確認された(P=0.0029)。同様に、遺伝子型により比較した場合、幻覚を示した患者群(P=00001)、振戦譫妄を示した患者群(P=0.0004)および痙攣発作を呈した患者群(P=0.0067)の頻度が対照群に比べてDD型頻度が有意に高かった。一方、末梢血有核細胞中におけるNQO2のmRNA発現量はII型の濃度はIDおよびDDに比べ有意に高いことが示唆された。この多型部位は転写因子Sp1が結合する配列(GGGCGGG)が4回反復して存在する領域であり、この部位の欠損は遺伝子の転写に影響を与える可能性を示唆する。
高機能イオンセンシングのための多座配位子設計

多座配位子の化学構造が錯形成による金属イオンセンシング機能発現に及ぼす効果を包括的に評価し、これを新規センシング試薬の分子設計に利用することを目的として、溶媒抽出法を中心に用い、以下のような基礎的研究を行った。[1]各種のピリジン-2-カルボニル化合物とジアミン類とから合成される含ペンダントアーム無電荷Schiff塩基を錯形成試薬に用いて、2価遷移金属イオンのイオン対抽出選択性に及ぼすイミン窒素ドナー原子近傍の化学構造の効果について比較検討を行った。その結果、2つのイミン窒素原子間の架橋構造における立体的束縛が立体的歪みやシールド効果によって抽出選択性に影響を及ぼすことが確かめられた。さらに、ペンダントアームのピリジン環をかさ高いキノリン環に置き換えることにより、立体障害による抽出能の制御を行い、2価銅イオンの選択的抽出分離、すなわちイオンセンシングを実現した。[2]芳香族アミンの窒素原子に各種アリールスルホニル基を結合させてスルホンアミド型とした構造を有する新奇な二座及び四座配位子を設計し、2価遷移金属イオンのキレート抽出試薬としての機能を評価した結果、これらが同一骨格のフェノール型配位子と比較して亜鉛イオンに対する高いセンシング機能を示すことが見いだされた。また、導入するアリールスルホニル基上の置換基の及ぼす効果を検討し、電子吸引性基の導入が抽出能の増大をもたらすこと、および、2-位の置換基のみでは立体障害を示さず、2,6-二置換によってはじめて立体障害を示すことが見いだされた。[1]各種のピリジン-2-カルボニル化合物とジアミン類とから合成される無電荷Schiff塩基を錯形成試薬に用いて、2価遷移金属イオンのイオン対抽出選択性に及ぼすイミン窒素ドナー原子近傍の化学構造の効果について比較検討を行った。その結果、2つのイミン窒素原子間の架橋構造が抽出選択性に大きな影響を及ぼし、この元素間距離が短いものほど高いイオンセンシング機能を見いだすことが確かめられた。また、置換基の導入位置の違いにより、センシング機能に影響を与える場合と錯体安定度にのみ寄与する場合があるということも見いだされた。[2]三脚型3価四座配位子であるトリス(2-ヒドロキシ-3, 5-二置換ベンジル)アミンを用いる13族3価金属イオンのキレート抽出に関する検討を行い、錯体の結晶構造解析結果との相関から、中程度の大きさを有するガリウムイオンのみが三脚構造との適合性により選択的に認識されるということを見いだした。[3]芳香族アミンの窒素原子に各種アリールスルホニル基を結合させてスルホンアミド型とした構造を有する新奇な二座及び四座配位子を設計し、2価遷移金属イオンのキレート抽出試薬としての機能を評価した結果、これらが同一骨格のフェノール型配位子と比較して亜鉛イオンに対する高いセンシング機能を示すことが見いだされた。
初期高温マントル中のマグマ生成・移動とマントル対流の数値シミュレーション

当初計画していた通り、対流しつつあるマントル中のマグマ移動の数値シミュレーションに成功し、初期の地球の中で期待される高温の上部マントルの熱的化学的進化の数値モデルを構築した。この数値モデルから、上部マントルの進化には、火成活動により上部マントルが放射性元素にどの程度欠乏するかによって大きく分けて二通りの可能性のあることが示唆された。(a)この欠乏の程度があまり著しくない場合には、上部マントルの進化は二段階で起こる。初期には強い火成活動が起こり、上部マントルは化学的に成層し深部の温度はソリダス近辺とかなり高くなる。このような深部における高温にもかかわらずソリスフェアの温度はそれほど高くはならない。この時期には地表面から650kmまでとどくようなマグマのパイプや大規模なダイアピールが何度も生じその中をマグマが上昇する。やがて、放射性元素の壊変が進み内部加熱が弱くなると、ある時点でこの化学的成層は突然こわれ、上部マントルは化学的に均質になり、上部マントル深部の温度も一気に数百度下がる。以降この比較的低温で化学的に均質な状態が続く。この深部における温度の低下にもかかわらず、ソリスフェア内の温度はほとんど低下しない。(b)他方、火成活動により上部マントルが放射性元素に極端に欠乏するときは、上部マントルは地球史の初期の段階で急激に冷却し、火成活動は始めから弱く、上部マントルにおける化学的成層も初期の段階からあまり発達しない。アーキアン(25億年以上前)の時代のコマチアイトや変成岩、ダイヤモンドなどの観察からは、この時代には、大陸ソリスフェアは比較的冷たかったにもかかわらず上部マントル深部にはかなり高温の場所が存在していたことがわかっており、上記の数値シミュレーションの結果との比較から地球の上部マントルは、(a)のような進化をとげたと考えられる。
粘着力を有する砂質土の合理的な液状化判定手法の開発

地盤改良砂等の粘着力を有する砂質土の液状化強度を簡便,かつ低コストで評価するために応力制御繰返し一面せん断試験を提案した.種々の砂質土と粘性土を対象として,液状化試験を実施して,既往の実務で使用する実験装置から得られた実験結果と比較することで液状化強度には高い相関が認められた.さらに,実務で液状化試験に利用する際の課題として液状化判定基準に用いる両振幅水平変位の合理的な設定があることを示した.地盤改良砂等の粘着力を有する砂質土の液状化強度を簡便,かつ低コストで評価するために応力制御繰返し一面せん断試験を提案した.種々の砂質土と粘性土を対象として,液状化試験を実施して,既往の実務で使用する実験装置から得られた実験結果と比較することで液状化強度には高い相関が認められた.さらに,実務で液状化試験に利用する際の課題として液状化判定基準に用いる両振幅水平変位の合理的な設定があることを示した.兵庫県南部地震以降,重要構造物の耐震設計には,大振幅の入力地震動を基盤に入力し,表層地盤の非線形性を考慮した耐震設計が行われている。その結果,これまで非線形性を考慮していなかった洪積砂や地盤改良砂の液状化判定を行う機会が増加している。これらの砂質土では供試体作製時の乱れに起因した繰返しせん断強度の過小評価等があり,強度・変形特性の定量評価に課題がある。本研究では上記の課題を解決するために粘着力を有する砂質土の強震時の強度・変形特性の評価試験として,定体積応力制御繰返し一面せん断試験を提案し,平成23年度には試験装置の製作と性能確認を実施した。簡便で実務への適用に耐えうる機構をめざし,パルスモーター式の繰返し荷重載荷装置,メカニカルジャッキによる鉛直変位制御機構を実験装置に盛り込んだ。試験機の基本性能としては,試料が破壊して大変形状態にならなければ,載荷周波数1Hz程度まで制御可能であることを確認した。また,繰返しせん断中の供試体の鉛直変位は手動調整にもかかわらず±0.01mm以内に制御できることがわかった。さらに,CU試験を実施した結果,既存の一面せん断試験装置から得られた強度定数とほぼ同等の値が得られ0本実験装置から得られる試験結果の信頼性を確認した。さらに粘着力を有する2種類の砂質土と1種類の粘土について定体積繰返し一面せん断試験ならびに中空ねじりせん断試験を実施した。異なる試験装置から得られた液状化強度曲線より,様々なせん断変位とせん断ひずみ振幅の時の液状化強度を比較した結果,一面せん断試験の両振幅せん断変位0.2mmと中空ねじり試験の両振幅せん断ひずみ5%では液状化強度がほぼ同等であることがわかった。したがって,定体積繰返し一面せん断試験0両振幅せん断変位0.2mm程度の変形量が液状化を定義するための一つの目安となりうることがわかった。23年度は定体積繰返し一面せん断試験機を用いて砂質土を対象に実験データの蓄積を行った。さらに,本装置に,部品を追加することで定体積繰返し単純せん断試験が可能となった。よって装置の基本性能の確認実験を行い各種せん断試験結果との比較を実施した。東日本大震災の発生により,福島県内ではライフライン施設に多くの被害が発生した。なかでも下水道の埋戻し土が液状化し,マンホールの浮き上がりや埋戻し土の揺すりこみ沈下が発生した。そこで,本年度は埋戻し土を対象として,定体積繰返し一面せん断試験装置を用いて,締固め度を変化させた試料について実験を行い,締固め度と液状化強度の関係を求めた。締固めエネルギーが増加するにつれ、液状化抵抗比-含水比曲線の傾きが急勾配となった。標準締固めエネルギーの1/5のエネルギーで締固めた試料の液状化抵抗は標準締固め試料の約6割に減少した。また、標準締固め試料は、最適含水比よりも少し湿潤側で最大の液状化抵抗を発揮することがわかった。繰返し単純せん断試験は繰返し一面せん断試験機の下部せん断箱に外径8.96mm、内径6.00mmで高さがそれぞれ5mm、3mm、1mmの三種類のリングを積み重ねることで単純せん断を行える仕様とした。積層リングの表面には摩擦軽減のため、テフロン加工を施し,上から5mmを1枚、1mmを16枚、3mmを1枚と計24mmの高さとした。土のせん断変形が拘束されないようにするため,既存の試験で使用しているメンブレンは使用していないことが特徴である。粘性土及び砂質土を対象とした実験では,単純せん断試験結果は、既往の液状化試験と同様の応力-ひずみ関係や有効応力の減少傾向を示した。単純せん断試験で求めた液状化強度は、一面せん断試験の0.93倍、中空ねじりせん断試験の0.91倍と低めの強度となることがわかった。平成24年度は研究期間の最終年度にあたり、これまで得られた種々の実験結果をもとに、装置の性能比較ならびに液状化試験適用に関する総合評価を行った。さらに3年間の研究成果をまとめて報告書作成を行うとともに、学会において口頭発表を行った。本研究課題で主に開発した装置は定体積繰返し一面せん断試験、同装置のせん断箱を多層に分割した形式である積層リング型単純せん断試験装置である。