hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カラー化された視覚型暗号とカードゲーム

視覚型暗号は白と黒の2色のピクセルで構成される秘密画像を暗号化することから始まり、その後カラー化の研究もされているが、コントラストが非常に小さくなっており、実用上は使えない。本研究では赤、緑、黒、白の4色に限定し、さらに赤と緑のサブピクセルが重なると黒くなることを利用して、高コントラストで実現することを目指している。具体的な成果として(n,2)-VCSのカラー化の実現とそのコントラスの最適性を証明した。また、上記の暗号化でもコントラスが低くなることが多い。コントラスを高くするため、セキュリティ条件を弱くした視覚カードゲームについても同様の研究を行った。特に、男のカードと女のカードがあり、男のカードと女のカードを合わせると、秘密画像が出現し、同性のカードを重ねてもランダム模様しかでないカードゲームについて、高いコントラストをもつ構成法を提案した。(2,n)-型視覚分散暗号を4色でカラー化したものを主に研究し、その良い構成方法を提案した。つまり、この構成方法では、各ピクセルは2n-1個のサブピクセルに分割されるが、この分割数2n-1は最小である。また、コントラストは1/(2n-1)となっているが、このコントラストも最適であることを証明した。コントラトの最適性の証明は難しく、多方面の離散数学的手法を用いる。また、計算機による確認が重要な助けとなった。この(2,3)-型の構成法を実装して、その実現の感じを確認した。本研究は論文としてまとめて投稿している。また、完全2部グラフ上のカードゲームについても一定の成果を得た。つまり、完全2部グラフK(r,s)をアクセス構造にする白と黒の2色で彩色されたカードゲームを研究し、一定の成果を得た。例えば、K(2,s)上のカードゲームではコントラス1/4が最適であることを示し、またそのようなコントラストをもつ構成法を提案して、実装した。この他K(r,s),3≦r≦6,s≦r,上のカードゲームについても、コントラスト6/(11r)が最適であるこを証明し、そのようなコントラストもつ構成法を得た。これらは口頭発表するとともに論文にまとめて投稿した。この他、本テーマに間接的に関連するグラフ理論と離散幾何に関するいくつかの論文を発表した。白、黒、赤、緑の4色でカラー化した高コントラストな(2,n)-型視覚分散暗号の研究をまとめ、論文として発表した(2011年出版)。一般に白黒の手法を用いて視覚分散暗号をカラーすることはそれほど難しくはないが、コントラストの急激な低下とサブピクセルの分割数の増加が起こり、実用的な利用はできなかった。本手法では、色を4色に限定し、また赤+緑=黒という性質を利用して、コントラスをほとんど下げることなく、またサブピクセルの増加も抑えた手法を提案している。同時に、この手法のコントラスの最適性の証明とかサブピクセル数の最適数についても数学的な証明を与えた。これらの研究成果を論文として発表した。視覚分散暗号のセキュリテー条件を弱めて、コントラストを大幅に上げたものがカードゲームである。まず、完全2部グラフに対応する白・黒のカードゲームについて研究成果をまとめ、現在ジャーナルに投稿中である。そして、このカードゲームの4色でのカラー化を現在研究中である。いくつかの特別な場合には最適と思われる構成法がわかっているが、一般化につながるかどうか不明である。最適性の証明はかなり難しいと思われるが、これも含めて来年度への課題となる。また、離散数学の特にグラフ理論の手法を使っており、関連するグラフ理論の別の問題への興味からそのような研究もいくつか行った。グラフの因子とかグラフの辺彩色問題などの論文も発表した。視覚型秘密分散法は普通白と黒の2色のピクセルで構成される画像を暗号化するが、ここでは赤と緑と白と黒の4色のピクセルで構成される画像を暗号化する。フルカラー化することなど、カラー化の研究もされているが、いずれもコントラストが非常に小さくなっており、実用上は使えない。また、パソコン上で理想的にシートを重ねてもごく単純な図形しか認識できない。本研究では4色に限定し、さらに赤と緑のサブピクセルが重なると黒くなることを利用して、高コントラストで実現することを目指している。具体的な成果として(n,2)-VCSのカラー化の実現とそのコントラスの最適性の証明した。これは1枚の4色からなる秘密画像をn枚のシートに暗号化したランダム模様で出力し、その中のどの2枚を重ねても元の秘密画像が出現するものである。n=2,3の場合を完全に解決し、また一般の場合にも構成を提案した。

上記の暗号化でもコントラスが低くなることが多い。コントラスを高くするため、セキュリティ条件を弱くしたカードゲームについても同様の研究を行った。特に、男のカードと女のカードがあり、男のカードと女のカードを合わせると、秘密画像が出現し、同性のカードを重ねてもランダム模様しかでないカードゲームについて、構成法を提案し、一方の人数が少ないときには最適であることを示した。また、本研究に関連する離散数学の各種問題にも貢献できたことを付け加えたい。いくつかの成果を論文としてまとめて発表した。現在おおむね順調に研究が進んでいると思う。24年度が最終年度であるため、記入しない。カラー化された高コントラストな視覚カードゲームを中心に研究を行いたい。分担者と協力して、いくつかの例をパソコンで探索等もしている。関連するグラフ理論についても新しい手法などを勉強し、研究している。独自の研究もいくつか平衡して行いたい。
メタロペプチドの分子認識化学を活用した動的秩序の多段階創生とタイムプログラミング

配位金属錯体は特異な立体化学と動的な配位子交換特性をもち、それらを精密に組み合わせると、空間と時間の同時プログラミングが可能となる。そのため、光学異性体をも含む立体構造を刺激応答により自在にコントロールできれば、生体系で見られるような多段階の動的秩序形成が実現できる。本新学術領域研究では、生命分子を活用した超分子錯体の動的秩序の多段階創生とタイムプログラミングに着目し、以下の成果を得た。これらは生命科学と超分子化学の融合による生命分子システムの動的秩序を人工構築するものである。1.Redox刺激による『静』と『動』の変換スイッチング:キラルコバルト錯体の配位子交換特性を活用した分子構造スイッチングにおいて、金属中心のレドックスが『静』状態と『動』状態とをスイッチする有効なトリガーとなることを明らかにした。キラルな鎖状「配座数可変型配位子」からなるCo(II)錯体では、酸ー塩基刺激により、折りたたみ構造と伸びた構造とを可逆的に変換できることを先に見いだしたが、今回、種々の末端配位部を導入したコバルト錯体のレドックス反応を検討し、コバルト中心の酸化・還元刺激により多段階の構造変換を瞬時に達成できることを見いだした2.キラリティー集積型錯体の開発と逐次構造変換:金属錯体内におけるキラリティーの伝達と集積系を具現化した。新たなキラリティー創出部位としてトリスビピリジンー金属錯体部位を導入し、多数の動的末端錯体のヘリシティー情報が集積する、新しいキラリティー変換システムの構築とタイムプログラミングに成功した。3.らせん型多核錯体を用いた多段階スイッチングシステムの創生:らせん型多核金属錯体を構築し、ナノレベルでの伸縮分子運動を実現した。27年度が最終年度であるため、記入しない。そのため、光学異性体をも含む立体構造を刺激応答により自在にコントロールできれば、生体系で見られるような多段階の動的秩序形成の人工系での実現と分子レベルでの原理の理解が期待される。本新学術領域研究では、研究代表者のグループが独自に開発した、キラルなメタロペプチドの外部刺激による動的らせん反転スイッチングや、伸縮ーらせん反転からなる連続分子運動を基盤として、多段階の動的秩序形成とそれらのタイムプログラミング、さらにキラリティー情報の伝達・増幅システムの構築を目指している。その過程において、本年度は以下の研究成果が得られた。1、「らせん型多核錯体を用いた多段階スイッチングシステムの創生」複核遷移金属錯体型動的メタロペプチドを設計・合成した。酸ー塩基や硝酸アニオンを外部刺激としたナノレベルでの『伸縮ーらせん反転』からなる分子運動システムを実現した。単核錯体からなる分子運動システムとは異なり、ナノスケールレベルでの分子運動を実現した。2、「光刺激によるらせん反転分子の開発」光応答するアゾベンゼン置換基をキラル配位子末端に組み込み、光スイッチング特性を示すキラル錯体を構築した。『アゾベンゼンの光異性化』→『錯体の不安定化』→『Λ型からΔ型への錯体構造の再秩序化』の一連の過程による金属錯体の動的秩序形成を明らかにした。新規なメタロペプチド錯体を活用した動的秩序の多段階創成について、研究計画に沿った具体的な成果が得られた。

本研究では、研究代表者が独自に開発した、キラルなメタロペプチドの外部刺激による動的らせん反転スイッチングや、伸縮ーらせん反転からなる連続運動を基盤として、多段階の動的秩序形成とそれらのタイムプログラミング、さらにキラリティー情報の伝達・増幅システムの構築を目指す。昨年度は複核錯体の多段階スイッチングと光刺激による単核錯体の構造異性化について知見を得た。それらの結果を踏まえ、今後はさらにダイナミックな分子運動を目指し、以下のアプローチにより強力に研究を進める。1、「メタロペプチドによるメゾスケールでのキラリティーの集積化と伸縮プログラミング」生体系では必要なときに長距離にわたって構造変化の情報が次々とリレーされ、特異な機能発現が達成されている。そのような機能をもつ人工化合物を構築し、その指導原理を明らかにする必要が求められる。そのため、酸ー塩基駆動により伸縮運動のできるキラル錯体分子を直列に連結することで、生体系に見られるようなメゾスケールでの伸縮分子運動の実現を目指す。単核錯体の伸縮運動で見られた伸縮距離はおよそ0.5nmであったので、多核化メタロペプチドでは、メゾスケールでの動的秩序形成が期待できる。2、「フォトクロミズムをトリガーとした生体高分子の構造変換プログラミング」前年度に構築した光スイッチング特性を示すキラル錯体にペプチド鎖を組み込み、『光刺激』→『アゾベンゼン基の光異性化(trans→cis)』→『金属中心の異性化』→『ペプチドらせんの異性化コントロール』と次々と構造情報のリレーした多段階制御系の構築を目指す。27年度が最終年度であるため、記入しない。
失踪者の家族社会学

本研究の目的は、これまで社会学では取り上げられてこなかった人間の失踪について考察することである。上記の目的に基づき、昨年度に続いて本年度も失踪に関する包括的な研究を行った。まず、前年度までのインタビュー調査による研究成果を論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における2件目の論文に該当)。論文では、失踪者の家族たちの困難を心理的な側面から捉えるだけでなく、不確定な生死の線引きの問題として捉えて分析・記述を行った。この論文によって、失踪を死の社会学が考察すべき新たな問題として位置付けることができた。次に、上記の成果を踏まえた上で、本年度では「失踪者の家族たちの困難にどのように対処すべきか」という課題に取り組むために、家族たちの捜索活動を支援している日本行方不明者捜索・地域安全支援協会へのインタビュー調査ならびに参与観察を行った。この調査によって、従来のP. Bossの「曖昧な喪失」の理論では見落とされていた、生死が不確定な家族を抱える家族たちへの第三者的な支援の可能性とその課題を明らかにすることができた。以上の研究成果は、すでに学会でも発表している(「13.研究発表」の「学会発表」に該当)。さらに、個人の孤独な生や死をめぐる言説の分析を、前年度より引き続き実施した。まず、「孤独死」の言説分析の成果をまとめ、論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における1件目の論文に該当)。当該論文では、近年になって孤独な生から死へと至ることへの不安が高まっていること、さらにそのような「孤独死」の言説の流行によって再帰的に孤独な生と死の是非を問う議論が生まれていることを明らかにした。次に、戦後の「失踪」に関する言説の変遷を分析し、論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における3件目の論文に該当)。分析によって、1950年代の「家出」や1970年代の「蒸発」の言説など、個人が能動的に失踪する事態がかつては社会問題として捉えられていたことが明らかになった。本研究の目的は、これまで社会学では取り上げられてこなかった人間の失踪という事態を取り上げることである。以上の目的に基づき、本年度は失踪に関する包括的な研究を行った。具体的な研究内容は以下の三点を挙げることができる。まず、長期的に実施している失踪者の家族へのインタビュー調査を継続した。当該調査の目的は失踪者の家族たちが失踪という事態をどのように捉え、またどのような社会手続き上の困難を抱えるのかを明らかにすることである。本年度までの調査によって、家族たちが失踪者を抱えることによる心理的負担と社会手続き上の負担という両方の困難を抱えること、また現行の社会システムが「家族によって人の生が把握されている」というプロセスを前提としているがゆえに、失踪という例外的な事態が起こると様々な齟齬が生じるということが明らかになった。次に、本年度より失踪に関する詳細な統計データの収集を開始した。具体的な作業としては、NPO法人日本行方不明者捜索・地域安全支援協会の過去の調査資料から、協会の関わった失踪の期間、状況、原因、結果および失踪者の年齢や性別、職業などの社会属性をデータとして入力し、統計的な分析を行った。分析の結果、従来の逸脱研究や家出研究によって指摘されてきた一時的な未成年の家出とは異なる、失踪者を取り巻く状況の特有の傾向とパターンを読み取ることができた。以上の分析の成果は、失踪者の家族のみならず、今後失踪者本人へのインタビュー調査が行われる上でも有用な基本的知見となることが見込まれる。最後に、死の社会学の文献研究を行った。その結果、本研究が扱う失踪のように人の生/死が不明となる事態が既存の研究にとって盲点であると同時に、そのような事態を捉える概念を死の社会学の中に位置づけ整理する必要があることが見出された。本研究の目的は、これまで社会学では取り上げられてこなかった人間の失踪という事態に焦点を当てることである。以上の目的に基づき、昨年度に続いて本年度も失踪に関する包括的な研究を行った。具体的な研究内容は以下の三点である。本年度は失踪者の家族たちの抱える精神的な問題に、家族の外部の関係者がどのように関与しているのかについて重点的に聞き取りを行った。また、本年度は家族の失踪という事態を別の角度から捉えるために、失踪者本人へのインタビュー調査を新たに開始した。具体的には失踪経験者、ならびに現在も失踪中のインフォーマント数名に聞き取りを行い、彼/彼女とその家族との関係性を明らかにした。次に、本年度は家族の失踪という事態を分析する理論枠組みを構築するため、下記の文献研究を行った。まず、生死が不明となった者と残された家族の関係性を分析するために、P.Bossの「曖昧な喪失」と死の社会学の「社会的死」の概念について研究を行った(「13.研究発表」における「雑誌論文」の実績に該当)。さらに、失踪を歴史社会学的に分析するために、柳田國男の「神隠し」と網野善彦の「無縁」の概念について研究を行った。これらの民俗学や歴史学の文献を研究することで、失踪現象の歴史的な変遷を整理することができた(「13.研究発表」における「図書」の実績に該当)。上記の失綜に関する研究に加えて、本年度は「孤独死」の言説の分析を行った。

「孤独死」と呼ばれる事態は家族やコミュニティなど親密な関係性から生が離脱してしまいという点で、失踪と部分的に共通している。「孤独死」の言説の誕生から現在に至るまでの変化を追うことで、そのような親密な関係性から離脱した生/死を現代社会がどのように捉えているのかを明らかにするこができた(「13.研究発表」における「学会発表」の実績に該当)。本研究の目的は、これまで社会学では取り上げられてこなかった人間の失踪について考察することである。上記の目的に基づき、昨年度に続いて本年度も失踪に関する包括的な研究を行った。まず、前年度までのインタビュー調査による研究成果を論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における2件目の論文に該当)。論文では、失踪者の家族たちの困難を心理的な側面から捉えるだけでなく、不確定な生死の線引きの問題として捉えて分析・記述を行った。この論文によって、失踪を死の社会学が考察すべき新たな問題として位置付けることができた。次に、上記の成果を踏まえた上で、本年度では「失踪者の家族たちの困難にどのように対処すべきか」という課題に取り組むために、家族たちの捜索活動を支援している日本行方不明者捜索・地域安全支援協会へのインタビュー調査ならびに参与観察を行った。この調査によって、従来のP. Bossの「曖昧な喪失」の理論では見落とされていた、生死が不確定な家族を抱える家族たちへの第三者的な支援の可能性とその課題を明らかにすることができた。以上の研究成果は、すでに学会でも発表している(「13.研究発表」の「学会発表」に該当)。さらに、個人の孤独な生や死をめぐる言説の分析を、前年度より引き続き実施した。まず、「孤独死」の言説分析の成果をまとめ、論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における1件目の論文に該当)。当該論文では、近年になって孤独な生から死へと至ることへの不安が高まっていること、さらにそのような「孤独死」の言説の流行によって再帰的に孤独な生と死の是非を問う議論が生まれていることを明らかにした。次に、戦後の「失踪」に関する言説の変遷を分析し、論文として発表した(「13.研究発表」の「雑誌論文」における3件目の論文に該当)。分析によって、1950年代の「家出」や1970年代の「蒸発」の言説など、個人が能動的に失踪する事態がかつては社会問題として捉えられていたことが明らかになった。本研究の骨格をなすのは失踪者の家族へのインタビュー調査であるが、質・量ともに十分なデータが集まりつつあり、現在のところ順調に進展しているといえる。そのような状況を踏まえ、本年度は失踪者本人へのインタビュー調査や言説分析など当初の計画を拡張する研究に着手し、失踪という事態への理解をより深めることに成功している。よって、現在の研究状況は当初の計画以上に進展しているといえる。上記のように失踪者の家族へのインタビュー調査ではすでに十分なデータが集まりつつあるので、研究計画の最終年度となる来年度は、これまでの調査結果の発表に重点を置くことにする。以上の目的に基づき、調査結果の学会発表や論文投稿の機会を増やす。また、失踪者の家族を対象とした調査から、失踪者本人と家族との関係性を対象とした調査へと重点を移す。
構造電極-溶液界面における吸着、電子移動反応の統計力学理論

本研究課題では、これまでの我々の成果を基礎に、原子レベルの構造が溶媒の非平衡揺らぎにいかに関係するのかを理論的に解明し、電極表面の構造と電子移動反応とのかかわりを明らかにする事を目的としていた。そこで、モデル系を用いて非平衡自由エネルギー曲線(マーカス曲線)を求め、揺らぎの議論を行った。モデル系は電極表面を121個の原子からなる二次元格子で表現し、これをアクセプターとする。また、表面原子の系に表面原子と同じ大きさを持った単原子分子反応体をドナーとして用い、それらを分子構造を持つた水中に浸した。電子移動の仕方に関するモデルとしては、a)電子が移動した後に表面原子全体に軌道が広がっている場合、b)電子が移動した後、軌道が表面原子の内の一つに局在している場合、そしてc)二つの単原子分子がドナー及びアクセプターとして存在している場合を考えた。それらのモデルに対してRISM方程式を適用し、計算された相関関数から自由エネルギー曲線を求めた。計算された自由エネルギー曲線は、どの場合の結果も線形応答からの大きなずれが認められた。特にc)の場合には非常に大きな非対称性が見られる。これらの結果は、「疎水水和」から「負水和」そして「正水和」といった分子論的描像の点から理解された。表面への吸着構造および水和の描像と揺らぎの関係の反応体の大きさ依存性について計算結果がまとまりつつある。
がん患者における活動抑制のプロセス検討と活動抑制軽減を目指したプログラム開発

本研究は、がん患者の心理的苦痛を維持・悪化させる要因として活動抑制に着目した。活動抑制とは、がん罹患前は行えていた,家事や友人との交流などの活動を意図的に抑制してしまうことをいう。本研究は三つの研究によって構成される。研究1では、がん患者が活動抑制を経験するまでのプロセスモデルの検討を行うため、がん患者支援団体に所属するがん患者を対象に調査研究を行う。研究2では、研究1で明らかにされた活動抑制のプロセスの妥当性を縦断的に検討する。そして研究3では、活動抑制の認知行動プロセスを元に活動抑制改善のためのセルフケアプログラムを作成し、全国のがん患者を対象に抑うつ症状、QOLに対する効果検討を行う。
アメロティンの機能解析と歯周組織再生療法への応用

マウスアメロティンをマウス骨芽細胞株で強制発現させ骨芽細胞への分化誘導を起こしたところ、石灰化結節の形成が促進され、一方で分化関連遺伝子の発現には大きな変化をもたらさないことが確認された。マウスアメロティン抗体を作成し、アメロティンとの石灰化結節の結合の検討を免疫電顕で行った結果、アメロティンがカルシウムおよびリンへの結合を示す傾向が得られた。これらの結果はアメロティンが骨形成に促進的に関与することを示しており、歯周組織再生への応用の可能性を示唆した。現在、日本において歯を失う最大の原因となっている歯周病の新規治療戦略を目標に、我々が見出したエナメル蛋白質であるアメロティンの機能解析を検討する事が本研究の目的である。まず、マウスアメロティンcDNAをTOPOベクターにクローニングし発現ベクターの構築を行った。シークエンスにより発現ベクターの確認後、マウス骨芽細胞株MC3T3-E1細胞に遺伝子導入を行い、同時にアスコルビン酸、beta-グリセロリン酸、dexamethasone存在下で骨芽細胞の分化を誘導した。MC3T3-E1は約2週間で石灰化結節を形成し、硬組織形成細胞へと文化したが、この際、アメロティンを遺伝子導入した細胞群では石灰化結節の形成が促進されている結果を得た。また、カルシウムの沈着量においても増強が見られた。細胞外タンパク質であるアメロティンが石灰化結節の形成を促進するメカニズムを検討するために、アメロティンの石灰化結節への結合の検討を免疫電顕を用いて行った。現在、研究が進行中であるがアメロティンがカルシウムへの結合を示す傾向が一部得られている。今後、アメロティンと細胞外マトリクスとの結合、動物実験におけるアメロティンの歯周組織再生能力の検討を予定している。アメロティンが骨芽細胞の分化を促進するという結果は、臨床的に骨を誘導する物質として利用できる可能性を示している。さらにそのメカニズムを解明することができれば、より効率的な臨床への応用、あるいは新たな再生療法開発の手がかりになるものと期待できる。歯周病は、成人日本人が歯を失う最大の原因となっており、歯周病治療の成功の意義は非常に大きいと考えられる。本研究の目標は、我々が見出したエナメル蛋白質であるアメロティンの機能解析の一つとして、アメロティンを用いた歯周組織再生治療への可能性を検討する事である。まず、マウスアメロティンを強制発現させたマウス骨芽細胞株MC3T3-E1細胞を骨芽細胞へ分化させ、細胞の石灰化および骨芽細胞分化関連遺伝子の発現を経時的に検討したところ、アメロティンが細胞の石灰化を促進すること、分化関連遺伝子の発現には大きな変化をもたらさないことが確認された。アメロティンは細胞外タンパク質であり石灰化の促進メカニズムには細胞外マトリクスとの結合が役割を果たしている可能性が強く示唆されたため、石灰化物とアメロティンの結合を検討するために、マウスアメロティン抗体を作成し、アメロティンとの石灰化結節の結合の検討を免疫電顕を用いて行った。その結果、アメロティンがカルシウムおよびリンへの結合を示す傾向が得られた。結合部位の詳細な検討のため、アメロティンペプチドを合成し同様の実験を行い、アメロティンとカルシウム、リンとの結合部位の実験を現在進行中である。今後、アメロティンと細胞外マトリクスとの結合部位の確認、実験動物において実験的に作成した歯周組織欠損におけるアメロティンの歯周組織再生能力の検討を予定している。アメロティンが石灰化を促進するという結果は、臨床的に骨あるいはセメント質形成を誘導する物質として利用できる可能性を示しており、そのメカニズムを解明することにより効率的な臨床への応用、あるいは新たな再生療法開発の手がかりになるものと期待できる。
枯草菌蛋白質分泌系で作用するSRP様粒子のシャペロンとしての機能解析

枯草菌におけるα-アミラーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼなどの有用酵素を大量に分泌する経路でSRP様粒子がシャペロンとして働いていることを分子生物学的に明らかにするために、SRP様粒子の構造と機能を解析した。これまでSRPはヒトやイヌの細胞で主に研究されてきた。ヒトSRPは1分子のRNA(SRP 7S RNA)と6種類の蛋白質から構成される。枯草菌におけるsmall cyto plsmic RNA(scRNA、271塩基)はSRP 7S RNA(300塩基)の相同物質であり、二次構造上類似している。一方大腸菌においてSRP 7S RNAの相同物質として4.5S RNA(114塩基)が検出されているが、分子量は約1/3であり、SRP7S RNAの一部分と構造上類似している。枯草菌とscRNAはドメインI、II、IVより構成され、ヒトSRP 7S RNA(ドメインIIVで構成される)に比べてドメインIIIが欠損している。ドメインIVは全ての生物に共通しており、機能的に必須のものを予想される。一方、ドメインIはヒト、枯草菌には共通であるが大腸菌4.5S RNAには含まれず、その機能が注目される。枯草菌scRNAのうち、ドメインIを欠損させると耐性胞子が形成されなくなる。そこでscRNAドメインIに結合する蛋白質を枯草菌細胞抽出液から純化したところ、既知蛋白質HBsuであった。HBsuは本来はDNA結合蛋白質であるが、二本鎖RNAにも結合できることを明らかにした。またHBsuの構造はヒトSRP 7S RNAのドメインIに結合するSRP9/14複合体の構造と類似していることを明らかにした。
炭素物質科学で切り拓く隕石中の始原的希ガス研究

本研究では、隕石中の始原的希ガス" Qガス"の担体とされる正体不明の炭素化合物" phase Q"を同定するための新たな戦略として、適切な化学・物理的分離法を施しQガスを濃集させた隕石中の炭素質物質を、走査型透過X線顕微鏡(STXM)を用い分析した。その結果、Qガスに富む炭素成分はsp^3炭素に富む分子構造を有することが明らかとなった。隕石中の「惑星型」希ガスのうち重い希ガスの大部分を占める"Qガス"は、隕石の酸処理で得られる化学残渣に含まれる炭素物質をその担体"Phase-Q"とすることが知られる。しかし、Phase-Qがどのような性質・構造を持つ炭素物質であるかについては殆ど明らかにされていない。Amari et al (2003)によると、炭素質コンドライトのAllende隕石を物理的に分離した炭素物質のうち、密度が約1.65g/cm3の画分(C1-8D)にQガスが2.5倍濃集する。本研究では、Qガスに富む炭素物質の化学結合状態を理解する目的で、C1-8DをX線吸収端近傍構造(XANES)分光法で分析し、他の密度の画分や化学残渣との比較を行った。測定はアメリカ合衆国ローレンス・バークレー国立研究所,Advanced Light Source,ビームライン5.3.2.で実施した。C1-8DのCarbon- (C-)XANESスペクトルでは、高度に共役したsp^2炭素のCls-σ^*excitonがなく、イオン化ポテンシャルを超えた292.6、295.7eVでC-C、C-O、あるいはC-F結合のCls-σ^*遷移を示す2つの主要なピークが検出された。このようなスペクトルパターンは酸不溶性残渣のC-XANESスペクトルとは明らかに異なった。またC1-8DのC-XANESスペクトルは、純粋なグラファイト、ダイアモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、ガラス状炭素、さらには他の密度の画分のC-XANESスペクトルとも相違点が見出された。以上より、Qガスの濃集は炭素物質の化学結合状態に関係があることが示唆された。今後、Qガスをさらに濃集させた炭素物質を分離し、そのXANES分析を行うことで、phase-Qの候補物質をさらに絞り込むことができる可能性が期待される。Amari et al(2003)によると、炭素質コンドライトのAllende隕石を物理的に分離した炭素物質のうち、密度が約1.65g/cm3の画分(C1-8D)にQガスが2.5倍濃集する。前年度の研究では、C1-8DをX線吸収端近傍構造(XANES)分光法で分析し、他の密度の画分や化学残渣との比較を行ったところ、C1-8Dはsp^3炭素に富む物質であることが示唆された。今回は、Qガスに富む物質(化学残渣、AMD1)と、Qガスに乏しい物質(化学残渣をニクロム酸ナトリウムで酸化処理したもの,AMD2)のXANES分析を行い、それらのスペクトルを比較した。その結果、AMD2ではAMD1に比べて、芳香族炭素、脂肪族炭素の相対量が共に少なかった。一方、カルボニル炭素はAMD2で若干高かった。しかし、グラフェン構造の相対量はAMD1、AMD2で違いが見られないことが判明した。このような、AMD1とAMD2の間の分子構造的相違は、Phase-Qそのものを直接反映するものではなく、Phase-Qが含まれている母体である、有機高分子の官能基組成が酸化作用により変化したものであると考えられる。そうはいっても、有機高分子の構造変化がQガス放出に関与している可能性な期待できる。また、酸化前後でグラフェン構造が定量的に変化しなかったことから、グラフェンはPhase-Qと関係がないという、絞りこみを行うことができた。Amari et al(2003)によると、炭素質コンドライトのAllende隕石を物理的に分離した炭素物質のうち、密度が約1.65g/cm3の画分(Cl-8D)にQガスが2.5倍濃集する。

H21年度の研究では、Cl-8DをX線吸収端近傍構造(XANES)分光法で分析し、他の密度の画分や化学残渣との比較を行ったところ、Cl-8Dはsp^3炭素に富む物質であることが示唆された。H22年度の研究では、Qガスに富む物質(化学残渣,AMD1)と、Qガスに乏しい物質(AMD1をニクロム酸ナトリウムで酸化処理したもの,AMD2)のXANES分析を行い、それらのスペクトルを比較し、酸化前後でグラフェン構造が定量的に変化しなかったことから、グラフェンはPhase-Qと関係がないという絞りこみを行うことができた。今年度は、AMD1を二硫化炭素処理後に得られた懸濁物質(AMD3)のXANES分析を行った。AMD3はAMD1に比べて希ガス濃度が2-4倍高いことが判明しているので(Matsuda et al. 2010)、両者の構造的差異は、Qガスの濃縮と重要な関係を持つ可能性が期待されるからである。AMD1,AMD3のC-XANESスペクトルにおける両者間での唯一の差異は、AMD3で287.43eVのピークが際立っている点であった(それに伴い、芳香族炭素の比が若干低い)。一般に、287eVは脂肪族炭素C-HのX線吸収に相当する。ラマン分光分析でも、AMD3だけに脂肪族炭素のバンドが現われており(森下和彦、2010年修士論文)、調和的な結果といえる。しかし、Allende隕石(CV3コンドライト)は、Murchison隕石(CM2コンドライト)などに比べて脂肪族炭素に非常に乏しく、CM2コンドライトでも、AMD3ほどに際立ったピークは現われない(Cody et al. 2008)。このような理由から、287eVにX線吸収を持つ他のsp^3炭素が重なって寄与している可能性が考えられる。例えば、フッ化アモルファスカーボンに含まれるC=C*-F-Cは287eV付近に吸収があることが知られる(Ma et al. 1998)。以上の結果から、本研究から、前年度の研究にひき続き、sp^3炭素がQガスの放出あるいはPhaseQそのものに関与している可能性が一層高まった。
Duchenne型筋ジストロフィーの新しい治療法の確立

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)はジストロフィン遺伝子の異常から発症する極めて重篤な疾患であるが、その治療法は未だ確立されていない。私たちは、DMD患者でmRNA前駆体のスプライシングを操作することによりmRNAのアミノ酸読み取り枠を修正し、機能的なタンパクを産生させることでDMDの治療ができることを着想し、今回その治療への応用的研究を行なった。ジストロフィン遺伝子のエクソン19内にあるスプライシング促進配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドはエクソン19のスキッピングを誘導する。このアンチセンスオリゴヌクレオチドをジストロフィン遺伝子のエクソン20を欠失したDMD患者から得た培養筋細胞に導入した。この導入により、ジストロフィンmRNAからエクソン19の配列が消失するエクソンスキッピングを誘導することに成功した。これは、ジストロフィンmRNAからエクソン19と20の2つのエクソンの欠失をもたらし、患者のmRNAでアミノ酸読み取り枠が回復した。この筋細胞をジストロフィン染色したところ、予想通りジストロフィン陽性細胞が検出された。これは、私たちの提唱する治療法が有効なことを示すもので、実際の患者への投与を促す画期的な成果であった。さらに、DMD患者の多数が有している遺伝子の欠失のホットスポット付近のエクソンについて、先の治療法が有効か否かを検討するため、スプライシング促進配列の解析を進めた。そして、1つのエクソンでスプライシング促進機能を有している配列が存在することを確認した。したがって、今後スプライシング促進配列の機能を阻害してエクソンのスキッピングを誘導することによる治療の応用性をさらに展開できる可能性が示され、今後の一層の発展が期待される。Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)では、ジストロフィン遺伝子内の欠失の異常により、ジストロフィンmRNAのアミノ酸読み取り枠にずれが生じる。このため、DMD患者ではジストロフィン蛋白はまったく合成されない。私たちは、DMD患者が有するアミノ酸読み取り枠のずれを修正することにより、ジストロフィンの合成を可能とする新しい治療法を提唱してきた。これは、DMD患者でジストロフィンのmRNA前駆体のスプライシングを制御することにより、アミノ酸読み取り枠を修正するものである。現在までに、ジストロフィンのエクソン19内のスブライシング促進配列に対するアンチセンスオリゴオヌクレオチドを投与することにより、エクソン19のスキッピングを誘導することに成功した。そこで、このエクソンスキッピングのDMD患者での有効性を検討するため、エクソン20を欠失したDMD患者由来細胞にアンチセンスオリゴオヌクレオチドを投与した。そして、DMD患者由来細胞内のジストロフィンmRNAを解析したところ、エクソン19と20の2エクソン配列が欠失していることを確認し、ジストロフィンのエクソン19のスキッピングを誘導することに成功した。その結果、ジストロフィンmRNA上のアミノ酸読み取り枠のずれは修正され、ずれのないmRNAを産生させることに成功した。今後、このずれのないmRNAを発現した細胞で、ジストロフィン蛋白が合成されていることを確認する予定である。そして、この成果を患者の治療に応用する予定である。私たちは、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者でmRNA前駆体のスプライシングを操作することによりmRNAのアミノ酸読み取り枠を修正し、機能的なタンパクを産生させることでDMDの治療ができることを独自に着想した。このスプライシングを操作するためには、ジストロフィン遺伝子のエクソン内のスプライシング促進配列の解明が必須となっている。そこで、ジストロフィン遺伝子のエクソン配列中に存在するスプライシング促進配列の解明につとめた。ここでは、ジストロフィン遺伝子の欠失変異のホットスポットの周辺のエクソン43、46、52の各エクソンを対象として検討した。

これら3つのエクソンの配列の中からスプライシング促進配列の候補となる配列を選び、そのスプライシング促進能の有無を解析した。すなわち、この候補配列をショウジョウバエのDSX遺伝子に組み込み、ミニ遺伝子を作成した。このミニ遺伝子を転写させてmRNA前駆体を得た。次いで、このmRNA前駆体をHeLa細胞核抽出液と混じスプライシング反応を進行させた。そして、スプライシング産物の多少を解析することにより組み込んだ配列のスプライシング促進能の強弱を判定した。今回調べた3種の候補配列の中で、エクソン43由来の塩基配列が最も強くスプライシングを促進する機能があることを示す結果を得た。エクソン52由来の配列もスプライシング促進能を弱く示したが、エクソン46由来の配列は殆どその作用を有していなかった。これらのことは、スプライシング促進配列は各エクソンに固有の配列であることを示した。
費用便益からみた子宮頚がん検診の評価

本研究は子宮頸がんの集団検診に要する費用と、検診により節約される医療費を比較することにより社会的にみた子宮頸がん検診の経済効率を調査検討するものである。1.集団検診の費用:対象は平成68年度の子宮頸がん受診者(佐賀中部保健所管内2市13町3村)3年間の延べ数51,458名(受診率25.9%)、要精密検診者397名(0.8%)、精密検診受診者358名(90.2%)、子宮頸がん確定診断者63名(0.12%)、異形成153名(0.31%)であった。3年間に対象市町村が支出した集団検診の費用の総額は、166,048,189円。精密検査費用を加えると173,208,189円となり、子宮頸がん1名発見に要した費用は2,749,336円となった。2.一人当たりの平均医療費(2医療機関に、平成68年度に入院した141名):検診群49名の平均医療費は、1,251,947円、非検診群92名の平均費用は、2,036,105円であった。単純に平均医療費を比較すると、検診群の方が784,158円低額であった。3.がん検診を実施しなかったと仮定すると、以下のように推定できる。(1)異形成153名のうち、6名浸潤がん、31名上皮内がんへ進行して発見されるであろう。(2)集団検診で発見されたがん患者63名と異形成からの6名が集団検診を受けずに子宮頸がんが発見されると仮定すると、その進行期は、O期8名、Ia期7名、Ib期21名、II期15名、III期11名、IV期7名となる。これらに異形成よりの31名を加えて0期39名と推定した。(3)医療費を推定すると162,566千円となる。95,049千円節約できたが、実際は検診で発見されたため、集検の費用を加算すると7,816万円マイナスとなった。子宮がん検診により、早期発見、早期治療ができ、低額な医療費で治療できる。しかし、検診による医療費を考慮すると費用の節減には結びつかないことが示唆された。本研究は子宮頸癌の集団検診について、それに要する費用と、検診により節約される医療費を比較することにより、社会的にみた子宮頸癌検診の経済効率を調査検討するものである。研究の初年度である今年度は集団検診の費用と子宮頸癌患者の医療費の調査を行った。集検費用は佐賀市周辺の佐賀、神埼、小城保健所の管内の1市13町3村が、昭和62年度から平成6年度までに子宮癌集団検診に支出した費用を調べた。各年度で若干の増減はみられるが、平成6年度では、これら17自治体で、検診対象者の25.8%に相当する17、633名の検診を行い、その費用は46,661,985円で、受診者1名あたり2,646円の費用を使った。

この年度の癌発見は19名、異形成44名で癌発見率は0.11%であった。癌患者1名発見するのに2,454,893円の費用を使ったことになる。一方医療費は1994年より1996年の間に、佐賀医科大学附属病院にて入院治療した、全子宮頚癌患者について、保健診療報酬の請求記録により調査した。集検により発見された頚癌患者の医療費の平均は1,327,540円であったが、自覚症状により発見された癌患者の医療費平均は2,213,928円であった。医療費を頚癌の臨床進行期別で比較すると、0期608,712円、Ia期724,667円、Ib期1,758,944、II期2,991,717円、III・IV期3,232,735円であり、期別で比較すると集検発見癌と、それ以外で差はなかった。進行期別の患者数は、集検例では0期46.9%、Ia期16.3%、Ib期22.4%、II期12.2%、III・IV期2%であるのに対し、それ以外は夫々、13.3%、8.2%、32.0%、25.8%、22.7%であった。集検による医療費節約は、早期癌で発見されることによることが、実際の医療費の調査により証明できた。次年度はこの医療費節約と集検に要した費用との関係について調査する予定である。本研究は子宮頚がんの集団検診に要する費用と、検診により節約される医療費を比較することにより社会的に見た子宮頚がん検診の経済効率を調査検討するものである。1.一人当たりの平均医療費(佐賀医科大学附属病院・佐賀県立病院好生館、平成6年度から平成8年度に入院):検診受診群は、単純計算すると1,196,228円になり、非検診群は、2,337,395.8円になる。単純計算で1,141,167.8円節約されたことになる。2.集団検診の費用:対象は平成6年度子宮頚がん受診者(佐賀中部保健所管内2市13町3村)17,633名(25.8%)、要精密検診者127名(0.7%)、精密検診受診者114名(89.8%)、子宮頚がん確定診断者19名(0.12%)、異形成44名(0.25%)である。集団検診の費用は46,661,985円で、精密検査の費用を健康保険点数で概算(17,000円)で1,938,000円となり、集検費用と精検費用を合算すると48,599,985円となり、子宮頚がん1名発見に要した費用は2,557,894円となる。3.集団検診を実施しなかったと仮定すると、発見がん患者19名と異形成44名中2割の9名がさらに進行したがんで発見されると予想される。この28名を佐賀医大非検診群進行期分類の患者割合に従い分類すると、0期(13.3%)4名、Ia期(8.2%)2名、Ib期(32.2%)9名、II期(25.8%)7名、III期(15.5%)4名、IV期(7.2%)2名となる。これらに予想される医療費を上記1の非検診群の費用を基準に算出すると64,383,085円である。実際に要した費用は、集団検診費用48,599,985円と19名のがん患者の医療費11,653,182円(佐賀医大集検群より推定)および44名の異形成者医療費2,239,600(社会保険診療報酬より推定)の合計62,492,767円であり、検診群が1,890,317円節約されたことになる。検診によりがんの早期発見もなされ、QOLの面からも検診は有効と言える。本研究は子宮頸がんの集団検診に要する費用と、検診により節約される医療費を比較することにより社会的にみた子宮頸がん検診の経済効率を調査検討するものである。1.集団検診の費用:対象は平成68年度の子宮頸がん受診者(佐賀中部保健所管内2市13町3村)3年間の延べ数51,458名(受診率25.9%)、要精密検査者397名(0.8%)、精密検診受診者358名(90.2%)、子宮頸がん確定診断者63名(0.12%)、異形成153名(0.31%)であった。3年間に対象市町村が支出した集団検診の費用の総額は、166,048,189円。精密検査費用を加えると173,208,189円となり,子宮頸がん1名発見に要した費用は2,749,336円となった。
動脈硬化の発症進展におけるシグナル制御因子SOCS3の役割の解明と治療への応用

コントロールでは、STAT3の活性化は認めなかったが、ApoE欠損マウスにおいてSTAT3のりん酸化が認められた。りん酸化STAT3の免疫染色の結果、STAT3は主にマクロファージや内皮細胞で活性化されていた。ラークの内腔側のマクロファージにおいてSTAT3のりん酸化が顕著であった。RT-PCRの結果、ApoE欠損マウスの動脈硬化巣においてのみIL-6とOSMおよびSOCS3 (suppressor of cytokine signaling 3)の発現を認めた。LIF (leukemia inhibitory favtor)とIL-10の発現は認められなかった。これらの結果は、動脈硬化巣の病変において、IL-6やOSMなどのgP130サイトカインによってJAK/STAT3経路が活性化され、一方で、JAK/STAT3経路の活性化がSOCS3によって負に調節されていることを示唆している。次に、マクロファージの泡沫化に対するIL-6の効果を検討したところ、酸化LDLの取り込みはIL-6投与により有意に増加することが明らかとなった。このように、IL-6はJAK/STAT3経路を活性化することによって酸化LDLの取り込みを促進し、動脈硬化の病変の形成に関与していることが示唆された。現在、ApoE欠損マウスとマクロファージ特異的SOCS3欠損マウスのダブルノックアウトマウスを作製中であり、今後、成体レベルで動脈硬化におけるIL6シグナルとSOCS3の役割が明らかにできると考えられる。ApoE欠損マウス(ApoE-KO)などの動脈硬化モデルやヒト動脈硬化巣において、動脈硬化の進展にマクロファージが重要である。またヒト動脈硬化巣において、IL-6の発現の上昇があることが報告されている。しかしながら、動脈硬化巣の病変の形成における、IL-6シグナルとその制御系の関与については不明な点が多い。本研究の目的は、動脈硬化の発症進展におけるIIL-6シグナルとその制御因子SOCS3の役割を明らかにし、マクロファージ内のSOCS3の発現抑制が動脈硬化の新たな治療となりうるかを検討することである。1.コントロールでは、STAT3の活性化は認められなかったが、ApoE-KOにおいてSTAT3のりん酸化が認められた。特に、プラークの内腔側のマクロファージにおいてSTAT3のりん酸化が顕著であった。2.RT-PCRの結果、ApoE-KOの動脈硬化巣においてのみIL-6とOSMおよびSOCS3の発現を認めた。これらの結果は、動脈硬化巣において、IL-6やOSMなどのgp130サイトカインによってJAK/STAT経路が活性化され、一方で、JAK/STAT経路の活性化がSOCS3によって負に調節されていることを示している。3.次に、培養マクロファージの泡沫化に対するIL-6の効果を検討したところ、酸化LDLの取り込みはIL-6投与により有意に増加することが明らかとなった。このように、IL-6はJAK/STAT経路を活性化することによって酸化LDLの取り込みを促進し、動脈硬化の病変の形成に関与していることが示された。今後、ApoE-KOとSOCS3-KOのダブルKOマウスの解析により、成体レベルで動脈硬化におけるIL6シグナルとSOCS3の役割が明らかにできるであろう。ApoE欠損マウスに7週齢から高脂肪食を負荷し動脈硬化モデルとした。負荷7週間後に上行大動脈を回収し、ウエスタンブロットと免疫染色によってMAPキナーゼ、AKTやSTAT3のりん酸化を検討し動脈硬化巣における細胞内シグナルの活性化を評価した。プラークの内腔側のマクロファージにおいてSTAT3のりん酸化が顕著であった。

次にSTAT3を活性化するサイトカインの発現を調べるためにIL-6、IL-10、LIF (leukemia inhibitory factor)、OSM (oncostatin M)のRT-PCRを行った。一方、サイトカインシグナルの負の制御因子であるSOCSファミリーの発現もRT-PCRで検討した。ApoE欠損マウスの動脈硬化巣においてのみIL-6とOSMおよびSOCS3の発現を認めた。これらの結果は、動脈硬化巣の病変において、IL-6やOSMなどのgp130サイトカインによってJAK/STAT3経路が活性化され、一方で、JAK/STAT3経路の活性化がSOCS3によって負に調節されていることを示唆している。次に、マクロファージの泡沫化に対するIL-6の効果を検討したところ、酸化LDLの取り込みはIL-6投与により有意に増加することが明らかとなった。このように、IL-6はJAK/STAT3経路を活性化することによって酸化LDLの取り込みを促進し、動脈硬化の病変の形成に関与していることが示唆された。次にApoE欠損マウスとマクロファージ特異的SOCS3欠損マウスのダブルノックアウトマウスを作製し、動脈硬化の進展におけるマクロファージSOCS3欠失の影響について検討した。いまだnは少ないがダブルノックアウトマウスでは動脈硬化の進展が抑制されている傾向が認められた。
進化型多数目的最適化における解集合評価の体系化へ向けた評価指標の批判的考察

進化型多目的最適化では,多目的最適化問題のパレートフロント全体を一様に覆うような非劣解集合が獲得される.非劣解集合の評価は,パレートフロント全体の近似の度合いとして評価される.非劣解集合がパレートフロントに近いほど高い評価となる.また,パレートフロントを幅広く覆っているほど高い評価となる.2目的問題や3目的問題では,パレートフロントと非劣解集合を図示することが可能であるため,視覚的な評価および評価尺度の意味も明確である.本研究では,視覚的な解析が困難となる多数目的最適化問題に対する非劣解集合の評価に関連する様々な問題点を解析し,新しい評価尺度およびテスト問題生成手法の提案も行った.進化型多目的最適化では,多目的最適化問題のパレートフロントを近似する非劣解集合が得られる.そのため,進化型多目的最適化アルゴリズムの性能は,獲得された非劣解集合により評価される.2目的最適化問題では,獲得された非劣解集合を2次元目的関数空間内に図示することができるので,視覚的に個々の非劣解集合を評価することが可能である.また,様々な評価指標による評価値と非劣解集合との関係も容易に理解できる.しかし,目的関数の数が4以上である多数目的最適化問題では,獲得された解集合を目的関数区間に図示することは不可能である.さらに,解集合に優越される部分空間の体積の計算も複雑なものとなり,解集合の評価に使うことができる評価指標が限定される.進化型多数目的最適化の分野では,現在,IGDと呼ばれる距離に基づく評価指標が幅広く用いられている.そこで,本年度は,IGDの問題点に焦点を絞った考察を行った.この評価指標の問題点として,まず,IGDによる非劣解集合の性能評価結果が参照解集合の設定に大きく依存することを示した.具体的には,IGDにより非劣解集合AとBを比較するとき,参照解集合の設定により,AとBの評価結果に逆転が起きることを明らかにした(国際会議SSCI 2014での発表内容).さらに,AがBより優れた解集合であることがパレート優越関係から明らかな場合でも,IGDによりBがAよりも高く評価される可能性があることを簡単な例題により示した.この問題に対しては,そのようなIGDが持つ不整合性を解消するための方法として,IGD+という性能評価指標を提案した(国際会議EMO 2015での発表内容).進化型多数目的最適化アルゴリズムの性能評価結果と個体群サイズとの関係を調査し,アルゴリズムの性能評価結果が個体群サイズの設定に大きく影響されることを明らかにした.例えば,多目的最適化アルゴリズムMOEA/Dの多数目的ナップサック問題に対する性能評価を様々なスカラー化関数を用いて調査した場合,個体群サイズが100程度ではチェビシェフ関数の性能が最も悪いが,個体群サイズを5000程度に設定した場合ではチェビシェフ関数の性能が最も良いという結果が得られた.性能評価結果の個体群サイズへの依存という問題点を解決するために,様々な個体群サイズを用いて得られた解集合から全く同じ数の解を選択して評価するという性能評価の方法の提案も行った.このような研究成果を国際会議IEEE CEC 2015で発表した.また,進化型多数目的最適化アルゴリズムの評価指標として用いられることの多いIGDに対して提案した修正指標であるIGD+の性能評価能力を調査し,国際会議GECCO 2015で発表した.この発表は大きな注目を集め,進化型多目的最適化アルゴリズムに関するプログラムやテスト問題,性能評価指標などが整備されているjMetalと呼ばれる有名なスペインのWebsiteで公開されている.さらに,性能評価指標の調査に用いたテスト問題に関して,パレートフロントの形状に関する新しい結果が得られたので,IEEE Transactions on Evolutionary Computation誌に投稿し,掲載決定となった.研究計画調書では,平成27年度以降の研究課題として,以下の2点を挙げていた.(1)テスト問題を用いた数値実験および理論的考察により,解集合評価指標の妥当性を批判的に検討する.(2)また,個々の評価指標の提案者または推奨者と評価指標の妥当性の議論を行うことで,批判的検討の客観性を高めると共に,新しい評価指標の提案を試みる.上記(1)に関しては,解集合評価指標として用いられることの多いHypervolumeとIGDの問題点を明確にした.同時にテスト問題に対する考察を行うことで,縮退したパレートフロントを持つ多数目的テスト問題であるWFG3が実は縮退していないパレートフロントを持つことを明らかにし,進化計算分野で国際的に最も権威あるIEEE Transactions on Evolutionary Computation誌に投稿し,投稿から半年で掲載決定となった.上記(2)に関しては,IGDの改良版であるIGD+に関して国際会議で研究発表を行うと共に,オーストラリアUNSW大学のT.Ray教授や米国ミシガン州立大学のK.Deb教授の研究室などを訪問し,議論を行った.また,個体群サイズの影響という新しい着眼点から研究を進め,国際的に大きな注目を集めている.新しいテスト問題の開発に関しても,成果発表が行える段階まで進んでいる.多目的最適化問題の非劣解集合に対する新しい評価尺度として,本研究課題の研究成果として2015年に提案したIGD+と従来の評価尺度であるIGDとの比較検討を行い,両者による評価結果が大きく異なる場合があること,および,従来の評価尺度IGDを用いた場合では,パレート優越関係の観点から見て明らかに劣る解集合を高く評価する場合があることを数値実験結果として明確に示し,国際会議IEEE CEC 2016 (IEEE Congress on Evolutionary Computation)で発表した.