hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
e-Learningによる観光学のESP教授法の開発と効果の検証の研究

また、「英語能力が向上した」と回答した学習者のほとんどが「リスニング能力が向上した」と回答しており、特にリスニング能力の養成に効果があったことが明らかとなった。また、教材の主要テーマであるホテル英語は、ホテルスタッフはもちろん、大学生にも英語学習の題材として好まれていた。これは、ホテル英語が、丁寧な表現が学べる基礎的なビジネス英会話であり、また、海外旅行にも役立つ表現であることから、その有用性が認められたものと考えられる。一方で、ログ解析の結果は、自学自習のスタイルであった為、教材で提供されている様々なタスクを充分に利用しきれていない部分もあったことを示唆していた。2.研究成果の発表本年度の研究成果を英語教育およびe-Learning関係の学会で発表したり、研究成果を広く周知したりする為論文を執筆したり、三年間の全ての研究をまとめた報告書を作成した。
磁気応答、輸送現象に対する多バンド間効果

多バンドの場合のホール係数を調べ、バンド間の寄与がどのように効いてくるのかについて、帯磁率と同様の方法を用いて一般論の開発を行った。まずブロッホ電子の波動関数による電流演算子のバンド間の行列要素を用いて、久保公式によるホール係数の計算を行った。磁場に対する1次摂動によって計算し、最終的な形がゲージ不変性を満たすかどうかチェックした。ただし得られた結果は、かなり複雑であり、単純な物理的描像が得られるかどうか検討している。ディラック電子の磁化率について実験との比較が可能なアンチペロブスカイト系の解析を進めた。このためグリーン関数による磁化率の数値計算プログラムを、self-consistent Born近似の範囲で乱れの効果を取り込めるよう整備・拡張した。新しい計算プログラムに基づき、アンチペロブスカイトSr3PbOの磁化率の温度・キャリア数依存性を求めた。ある種の物質では、ディラック型の分散が波数空間で連続的につながったノーダルラインが実現していると考えられている。これについて、第一原理計算などを用いて、従来のZ2指数では自明と判定されるが、ディラックノーダルラインを持つ系の例を発見した。これらの物質において、ディラックノーダルラインの通る経路とミラーチャーン数との間に一定の関連性があることを見出した。さらに第一原理計算から得られた有効模型を構築した。多くのディラック電子系物質において、磁気抵抗が磁場の大きさに比例するという異常な現象が見られている。これに関して、遮蔽されたクーロン相互作用をもつ不純物散乱の場合に第一ボルン近似のもとで磁気抵抗を調べた。高磁場の極限で、ギャップが無い場合は磁気抵抗が磁場に比例するが、ギャップがある場合には磁場に反比例することがわかった。また、低磁場でも磁場に比例する磁気抵抗を示すような現象論的な緩和率を提唱した。各研究計画について、順調に進んでいる。輸送係数については一通りできたが、まだ検討の余地があると思われる。第一原理計算を用いた研究部分では、いくつかの物質について検討が進められている。ノーダルラインについても、第一原理計算と、それによるモデルを作ることができ、今後はその物性計算に移ることができる。励起子絶縁体に対する理論は、今年度はあまり進まなかったが、来年度に進める予定である。引き続き、各研究項目について続けるとともに、これまで共同研究がなかったグループとの研究も開始できるか模索する。
地震時の大加速度生成に関するモデル実験

大地震の震央付近で地表の石が飛び散るという現象が、これまでに4つの地震で発見され、震源付近では非常に大きな振動が存在することがわかってきた。石の飛距離や飛び石の分布は詳しく調べられたものの、地震時に於ける地面の振動加速度やその周波数は不明で、これまでは簡単な理論的推定しかなされて来なかった。そこで、実際に石を飛ばす実験を行い、実測データの取得が非常に期待されていた。今回の科学研究費の交付により、実際に飛んだ石と同じ重さ(1020kg)の石を飛ばすことの出来るシ-ソ-型の大型実験装置を作成することができた。厚さ20cmの土の上に飛ばすべき10kg程度の石を少し埋め、現実に近い構成として石飛ばし実験を行った。台には変位計を、石と台には加速度計を取り付けて石の飛距離(y)と台(地面)の加速度(a)との関係式、y=12a+10(cm)を得た。この実験式が得られた事によって石の飛んだ距離から地震時の地面の加速度を見積もる事が出来るようにになった。さらに、石が飛ぶ時の地面の振動周波数を見積もるため、大型の振動試験機を用い、上述と同じ土と石とを用いて振動実験を行った。その結果10kg程度の石では510Hzが最も飛びやすく、5Hzでは2g、10Hzでは4gで石は飛び上がった。この実験により石が飛ぶ時の地震動の卓越周波数波は510Hzと推定出来た。
チトクロームP-450sccとその還元酵素系との反応メカニズムと結合部位の研究

副腎皮室ミトコンドリアのステロイド水酸化酵素系を構成するアドレノドキシン還元酵素(AR)、アドレノドキシン(AD)及びチトクロームP-450scc(P-450scc)の反応メカニズムと構造との相関を研究するために、63年度には、ADとP-450sccのcross-Linked complexを水溶性カルボジイミドを用いて調整し、精製を試みた。P-450scc(140nmoL)とAD(430nmoL)とを8mMI-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドで、0°C、9時間反応させ、complexを調整した、セファデックスG-25でカルボジイミドを除去して濃縮し、セファデックスG-100カラムクロマトグラフィーを行い、未反応のADを除いた。さらに、CM-セファデックスC-50,DEAE-Bio-GeLAカラムクロマトグラフィーによりcross-linked complexを精製した。本complexの精製はAR-ADのcross-linked complexに比べて精製が困難であり、現在70%程度純粋な標品を得ている。今後、HPLCなどを併用して、純粋な標品を調整し、cross-linkした位置を決定することにより、P-450sccのAD bindingsifeを決定したいと考えている。今回調整した部分精製標品のcross-linked complexをARによって還元させると、全P-450の15%程度を還元し、ADを1個添加すると活性の増加がみられた。次に、AR-ADのcross-linked complexによっても、AD-P-450sccのcross-linked complexを還元できることがわかった。これらの結果は、本反応メカニズムが、complexメカニズムによっても説明できることを示しており、従来考えられてきたシャトルメカニズムだけでは本反応を説明できなくなってきた。今後、純粋なAD-P-450sccのcross-linked complexでこのことを追求していきたいと考えている。
包括的地域ケアにおける利用者視点に立つ取引コストの測定とネットワーク生成の研究

熊本脳卒中地域医療連携ネットワークの生成を可能にした理論構造を明らかにする目的で事例研究をおこなった。分析の結果、熊本脳卒中地域医療連携ネットワークでは、クラスター性と弱連結性を備えた、狭義のスモール・ワールド・ネットワークであることが明らかになった。また、合理的にサンクションを与える構造を備えていること、ゲーム理論や内発的モチベーション理論から見ても、自発的な協力体制を導く仕組みが備わっていることが明らかになった。以上の合理的なネットワークの構築を通して、全体として、取引コストを大幅に減らしている。1.Helsinki School of Economics(Finland)と本テーマについて国際比較を行うためのワークショップを行い(於:ヘルシンキ)、調査フレームについて合意に達した。それに基づき、以下2と3の調査を行った。2.平成18年度の介護保険改正のモデルになった、尾道方式(尾道市医師会を中心とする医療・介護ネットワークシステム)の事例について、当該システム生成の歴史、システムの機能要件、特色について、文献・資料の分析ならびに、ヒアリング調査を行った。(1)全国平均に比べて高齢化率が高い地域において、医療と福祉の多職種連携によるケアのあり方を、ミッションを共有するネットワーク組織によって先取的に実践した事例である(制度の後追いや行政のトップダウンによるものではない)。(3)ケアに関わる多職種がケアカンファレンスを主な情報交換の場としているので、ネットワークの平均次数が大きくなりすぎない。(4)ネットワーク形成の要素である「ルール」「ロール」「ツール」がある。(1)「ルール」:ケアカンファレンス出席までに事前資料を読み込むこと、それにしたがって主体的に出席することが規範として成立していることなど。(2)「ロール」:長期継続ケアの各プロセスにおいて専門的能力を発揮する役割、ケアカンファレンスにおける専門的立場から提言する役割の認識など。(3)「ツール」:CGA(Comprehensive Geriatric Assessment)に基づくケアマネジメントシステムを、医療と介護の共通言語にしていることなど。(1)ケアカンファレンスを通じて、ケアマネジャーおよび各専門職の知識習得、知識創造がなされている。(2)利用者が地域包括ケアの利用のしかたを学ぶという意味において、利用者の知識創造もなされている。3.尾道市と同様に、自生的な医療・介護ネットワークを形成している、熊本市の現状を把握するために、済生会熊本病院にてヒアリング調査を行った。熊本市は、地域の医療機関が多数競合する状況にあるなかでのネットワーク形成という事例である。この熊本市の事例については、平成19年度から本格的なフィールド調査を行うことになった。1.社会的ネットワークに関する理論をサーベイして、地域医療・介護のネットワークを分析する理論枠組みを作った。それを用いて次の2つの地域事例を分析した。2.尾道市の事例研究結果(1)少なくとも病院主治医・診療所主治医・ケアマネジャーという三者によるネットワークのクラスター性がみられる(multidisciplinary)。(2)ケアに関わる多職種がケアカンファレンスを主な情報交換の場としているので、ネットワークの平均次数が大きくなりすぎない。(3)ネットワーク形成の要素である「ルール」「ロール」「ツール」がある。(3)「ツール」:CGAに基づくケアマネジメントシステムを、医療と介護の共通言語にしていることなど。(4)実践共同体(community of practice、協働に基づく知識創造の場)がある。3.熊本市の事例研究結果(1)急性期と回復期の医療ネットワークが構築されているが、その基盤に各種の医療研究会がある。これにより、「能力に対する信頼」と「善意に基づく信頼」「約束遵守の信頼」が形成されている。(2)この研究会は開かれた構造をもっており、クラスター性があると同時に、狭義のスモールワールド・ネットワークを形成している。(3)地域連携パスを用いて、情報共有と治療とリハビリの継続性の相互確認ができる仕組みをもっている。(4)次年度は、この仕組みを数量的に検証することになった。熊本市における脳卒中と大腿骨骨折の2つの地域医療連携ネットワークの事例研究をおこなった。この2つの疾患は高齢者に多く、疾患-リハビリ-在宅ケアの切れ目ないケアを必要とする。各地域で有効的な治療-リハビリ-在宅ケアのネットワークが模索されている中で、熊本市の実践は各地のモデルになる得る取り組みとして注目されている。熊本の事例を研究することは、わが国の高齢社会が解決しなければならない、医療と介護の供給体制に関する諸課題を明らかにする意義がある。本研究では、これら2つのネットワークのメンバーにヒアリングを重ねることによって、ネットワークの形成と維持の要件を探り出した。

2つのネットワークはそれぞれの疾患の性質の違いや、それと関連する地域の医療資源や介護資源の違いと相互かかわって、それぞれ別の形のネットワークを形成している。他方で、両者に共通するネットワーク上の特性も見られた。相違点は、脳卒中を扱う急性期病院は少数であるため、ネットワークは広域で大規模な少数のネットワークになるのに対して、大腿骨骨折を扱う急性期病院は多く存在するために、ネットワークも比較的狭い地域で小さなネットワークが数多く存在することがわかった。また、治療・リハビリの意思決定については、脳卒中ではそれぞれの機関の裁量に任される傾向があるのに対して、大腿骨では、統一的な意思決定がなされる傾向にある。これも、疾患の違いとネットワークの大きさの違いに由来するものであると推測される。他方、両者の共通点は、治療-リハビリ-介護の間にあった「構造的隙間」を認識し、それぞれのクラスターをつなぐ「弱い紐帯」の力を活用したこと、また、各メンバーの一定の能力の高さの裏付けのもとに成り立っていると推測される。
我が国における獣医内視鏡学の標準化と臨床応用に関する研究

平成15年度はまず研究班全体としての内視鏡手技の確認作業を行った。実験犬を用いて消化管内視鏡操作の実習を行い操作手順および観察部位などの標準化を図った。さらには色素散布法や内視鏡超音波検査法などの検査法も実習し、各大学において症例を集積した。次に内視鏡的に診断可能であった消化管型リンパ腫症例7例を用いてその特徴について評価したところ、内視鏡所見では5/7例において粘膜面の増殖性病変が認められ、他の炎症性疾患とは異なるものであった。さらに内視鏡超音波検査で評価した十二指腸壁の厚さはリンパ腫症例では肥厚していることが示唆された。また、生検材料を用いて浸潤しているリンパ球のサブセットを解析したところ検討した5例全てでCD3陽性T細胞の浸潤があきらかとなった。平成16年度は標準化の試案に則り各大学にて内視鏡症例を蓄積した。その症例数は総数で消化器内視鏡検査466例、消化器内視鏡処置65例、呼吸器内視鏡検査40例、泌尿生殖器内視鏡検査10例、関節鏡検査6例および腹腔鏡検査45例であった。またこれをもとに内視鏡検査ビデオを作成し、教育用に使用を開始した。また第2回班会議では内視鏡観察部位の統一をはかり、胃内の観察部位16箇所の提案を行った。研究面ではパンダの人工授精に内視鏡を応用しその有用性を評価した。また消化器内視鏡検査の面からは内視鏡で採取した十二指腸のサンプルをもとにPCR法にてリンパ球のクローナリティの解析法を確立しリンパ腫と炎症の分類を行うための解析をおこなった。この他に非ステロイド性消炎鎮痛剤(NSAIDs)による消化管粘膜の影響を内視鏡的に観察し、NSAIDs長期投与により消化管潰瘍の形成が起こることを確認した。平成17年度は犬の炎症性腸疾患(IBD)の病態解明の一環として腸管局所におけるリンパ球の接着分子の一つであるMAdCAM-1のクローニングをおこない、正常組織における発現状況を明らかにした。またIBD罹患犬におけるMAdCAM-1および他の接着分子であるICAM-1およびVCAM-1の局所における発現解析をおこなった。その結果これら接着因子はIBD罹患犬と健常対照群との間では大きな差は見られなかった。このことより遺伝子レベルでの差はないため今後蛋白レベルでの発現状況を検討する必要性があるものと考えられた。以上のように、内視鏡検査の標準的な方法を提案しそれに基づき各種検査をおこなうことにより内視鏡を用いた各種疾患の診断および研究に有用な成績を収めることができたものと考えられた。

実験犬を用いて消化管内視鏡操作の実習を行い操作手順および観察部位などの標準化を図った。さらには色素散布法や内視鏡超音波検査法などの検査法も実習し、各大学において症例を集積した。次に犬の内視鏡検査の有用性として、実際に内視鏡検査を行った犬109例についてその使用自的、生検部位および病理診断について検討した。その結果94頭(86%)が上部消化管に、26頭(24%)が下部消化管に用いていた。11頭(10%)では上部および下部消化管両方に対して実施していた。そのうち21頭(19%)が異物摘出を、さらに3頭(3%)が内視鏡的処置目的として実施されていた。この他の85頭(78%)では生検を目的に実施されていた。生検部位では十二指腸が62頭と圧倒的に多く、続いて胃が43頭であった。次に胃と十二指腸を共に生検をしていた19頭について評価したところ胃に病変が無く十二指腸のみに病変を認めたものは12頭(63%)であり、両方に病変を認めたもの(36%)に比較して明らかに高率であった。以上の結果内視鏡検査はその約8割が生検に用いられており中でも十二指腸の生検の重要性が示唆された。次に内視鏡検査では診断精度が低いとされている消化管型リンパ腫について検討した。内視鏡的に診断可能であったリンパ腫症例7例を用いてその特徴について評価したところ、臨床症状では多くの例が下痢と体重減少を呈していた。内視鏡所見では5/7例において粘膜面の増殖性病変が認められ、他の炎症性疾患とは明らかに異なるものであった。さらに内視鏡超音波検査で十二指腸壁の厚さを評価したところリンパ腫症例では健常犬に比較して肥厚していることが示唆された。また、生検材料を用いて浸潤しているリンパ球のサブセットを解析したところ検討した5例全てでCD3陽性T細胞の浸潤があきらかとなった。平成16年度は昨年度の標準化の試案に則り各大学にて内視鏡症例を蓄積した。その症例数は総数で消化器内視鏡検査466例、消化器内視鏡処置65例、呼吸器内視鏡検査40例、泌尿生殖器内視鏡検査10例、関節鏡検査6例および腹腔鏡検査45例であった。またこれをもとに内視鏡検査ビデオを作成し、教育用に使用を開始した。また第2回班会議では内視鏡観察部位の統一をはかり、胃内の観察部位16箇所の提案を行った。研究面ではパンダの人工授精に内視鏡を応用しその有用性を評価した。また消化器内視鏡検査の面からは内視鏡で採取した十二指腸のサンプルをもとにPCR法にてリンパ球のクローナリティの解析法を確立しリンパ腫と炎症の分類を行うための解析をおこなった。この他に非ステロイド性消炎鎮痛剤(NSAIDs)による消化管粘膜の影響を内視鏡的に観察し、NSAIDs長期投与により消化管潰瘍の形成が起こることを確認した。また内視鏡的胆汁採取法の検討をおこなった。健常犬の十二指腸に側視型内視鏡を挿入し鉗子チャンネルから胆管造影チューブを用いて大十二指腸乳頭に先端部を挿入した。ここで吸引をかけたところ少量の胆汁が採取できた。今回の方法は逆行性胆管造影を行う上で重要な手技であり本方法の確立が必要であると思われた。さらに粘膜切除法の基礎的検討としてビーグル犬の胃に内視鏡を挿入し内視鏡用注射針を用いて粘膜下に生理食塩水を2ml程注入した。これにより粘膜は半球状に膨隆し、同部位をスネアワイヤーで結紮後高周波切開装置にて切除した。切除した粘膜面は直径10mm以上の大きさを有し胃穿孔も起こさず安全に粘膜だけを切除できることが示唆された。
腫瘍抑制遺伝子BHD産物が制御するシグナル伝達系の解明

遺伝性に腫瘍を発生するBirt-Hogg-Dube症候群の責任遺伝子が作る蛋白(BHD蛋白)の量が低下することにより、mTOR蛋白リン酸化酵素の複合体(mTORC1)量の減少が生ずると共に、細胞分裂を促進するサイクリンD1蛋白の量が増加することがわかった。責任遺伝子の変異が、サイクリンD1の伝達RNAの量を調整する信号伝達系の異常を引き起こし、そのため細胞分裂が促進され腫瘍発生の要因となっている可能性が示唆された。この信号伝達系が病気の予防・治療に向けた新たな薬剤開発の対象となることが期待される。本年度はBHD産物(folliculin=Flcn)のリン酸化部位の変異体を用いる解析を中心に新たな知見が得られた。すでに同定していたリン酸化部位(S62およびS302)をアラニン(A)またはアスパラギン酸(D)に置換する変異はFlcnと結合蛋白(Fnip1およびFnipL)の結合には影響を与えないものの、S62DとS302A変異がAMPKとFlcnの複合体形成を促進することを見出した。これらのリン酸化はラパマイシン感受性mTOR複合体(mTORC1)による正の制御を受けていることがわかり、AMPKがtuberin(Tsc2産物)を介してmTORを負に制御していることが知られていることから、リン酸化を介してFlcnがmTORからAMPKへの何らかのフィードバック機構に関与する可能性が示唆された。これまでのところ、どのような様式でFlcnがmTORC1の活性に関わっているのかまだ明らかではなく、通常の培養条件ではS6K1のリン酸化を含めたmTORC1の機能に対してこれらのリン酸化が顕著な影響を与えている様子を検出するには至っていない。しかしながら、ヌードマウスへの皮下移植実験において、S62A、S62D変異体が野生型Flcnに比較してより強く腫瘍形成を抑制する傾向を見出しており、何らかの条件依存的にこれらのリン酸化が腫瘍抑制に関わることが予想される。今後AMPKの活性制御に関する検討を含め、腫瘍抑制におけるFlcnの機能をより詳細に調べる予定である。また、HeLa細胞におけるFlcn発現抑制により発現亢進の傾向を示す細胞周期制御分子も見出しており、それらの発現制御とFlcnの関連の解明を進める。これまでに報告していたHeLa細胞におけるBHD産物(FLCN)やFNIPLの発現抑制によるS6K1リン酸化抑制の分子機構の解明を進めた。mTOR複合体特異的な免疫沈降などを利用して分析したところ、FLCNの発現抑制によりラバマイシン感受性mTOR複合体(mTORC1)の形成が抑制される傾向にあることがわかった。ラパマイシン非感受性複合体(mTORC2)の形成には大きな変化が認められなかった。このことから、少なくともHeLa細胞においては、FLCNはmTORC1の複合体形成に影響を与えているものと推察される。野生型FLCNの一過性発現により、S6K1リン酸化は亢進するが、FLCNのリン酸化部位の変異はS6K1リン酸化の促進にとりわけ大きな影響を与えなかった。FLCNリン酸化はmTORC1の複合体形成とは異なる反応において機能に関わることが予想される。一方、HeLa細胞においてBHDをsiRNAによりノックダウンしたところ、サイクリンD1タンパクの発現が亢進することがわかった。その分子機構を調べる目的で、まずリアルタイムPCRによりサイクリンD1遺伝子(CCND1)のmRNAの発現量を調べた。その結果、ノックダウン細胞においてCCND1 mRNA量が増加していることがわかった。FLCNの発現抑制により、転写制御、あるいはmRNA安定性制御のレベルにおいてサイクリンD1の発現亢進に関わる破綻が生じていることが予想される。現在、サイクリンD1プロモーターを用いたレポーターアッセイにより、転写制御の変化を分析している。これらのサイクリンD1やmTORC1に関わるシグナル伝達機構の特定を進めることにより、腫瘍発生の分子機構解明が進むものと期待される。本研究ではBHD産物(FLCN)の機能について、mTOR複合体が関わるシグナル伝達経路とサイクリンD1の発現制御機構への関わりを中心として分析を進めた。HeLa細胞においてFLCN発現を抑制した後には、ラパマイシン感受性mTOR複合体(mTORC1=mTOR-raptor複合体)の基質であるS6K1のリン酸化の抑制が生ずるが、その原因の一つにmTOR-raptor結合の抑制が関わっていると考えられた。一方、293細胞におけるFLCN発現抑制により、S6K1の基質として最近同定されたラパマイシン非感受性mTOR複合体(mTORC2)のサブユニットであるrictorのリン酸化が亢進することも見出された。S6K1のリン酸化レベルとrictorのリン酸化レベルには明らかな乖離があることから、mTORC1とmTORC2の相互機能連関にこれまでに知られていない機構が存在するものと考えられる。一方、FLCN発現抑制によるサイクリンD1 mRNAの発現亢進の分子基盤の探索を行った。

ヒトサイクリン遺伝子(CCND1)の発現を制御することが報告されている約1kbのプロモーター領域は、レポーターアッセイにおいてFLCN抑制時特異的な活性亢進を示すことはなかった。一方、CCND1 mRNAの3'非翻訳領域をレポーター発現ユニットに組込んだところ、約3kbの領域のうち中央の約1kbがFLCN抑制時特異的な発現の亢進に関わる配列を含むと考えられた。この領域には発現を負に制御する複数のmiRNAの標的となる配列があり、実際それらのmiRNAの標的となる他の遺伝子発現にもFLCN抑制による発現変化が認められ、miRNA発現がFLCNによって制御を受けている可能性が示唆された。これらの結果はいずれも新規の知見であり、今後発がん機構の解明をさらに進める上で重要な手がかりとなるものである。
新規軟骨分化制御因子cGK2シグナルの骨再正における機能解析とその標的分子の同定

cGK2アデノウイルスベクターの作成cGK2のアデノウイルスベクターを作成した。野生型の他に、キナーゼドメインを欠失する変異体のウイルスも作成し、発現をウエスタンプロットで確認するとともに、代表的な基質を用いてキナーゼアッセイを行い機能を確認した。cGK2の標的分子の同定cGK2標的分子の同定のためマウスATDC5細胞株を用いて標的蛋白の探索を行った。軟骨分化を制御する因子を網羅して、cGK2刺激によりリン酸化される蛋白をサーチしたところ、核内転写因子であるSox9が候補に挙がった。Sox9は、cGK2の共存下でII型コラーゲンの転写誘導機能が弱まることが観察された。このcGK2の効果は、キナーゼドメインを介していた。Sox9側のリン酸化部位に関しては、その配列からS181が候補部位としてあがった。この部分のリン酸化はcGK2の共発現で増加し、S181に変異を導入するとリン酸化は消失したが、驚いたことにII型コラーゲン遺伝子の誘導に見られるSox9の機能には影響がなかった。そこでSox9の細胞内局在を調べた所、Sox9はcGK2の共存下では、核内から細胞質へとその局在が変化するのが観察された。強制的に核に局在するように変異を加えたSox9は、cGK2の共発現による機能の減弱が見られず、II型コラーゲンの転写を強力に誘導した。そのほか軟骨の肥大分化に関与が指摘されているPTH/PTHrPシグナル経路、BMPシグナル経路に対するcGK2の効果を観察したが、いずれも影響はなかった。
学習アルゴリズムを用いた未知コンピュータウイルスの検出

現在のコンピュータウイルス(以降、ウイルス)対策は、ウイルスの特徴点(以降、シグネチャ)をもとにしたパターンマッチによりウイルスの検出を行っているため、シグネチャの無い未知ウイルスは基本的に検出できない。そこで,本研究では従来のシグネチャ方式では対応できない、未知ウイルスに対応した新しいウイルス検出方式の確立を目的とする。未知ウイルスはシグネチャという観点からは未知のものであるが、オペレーションシステム(以降、OS)上で動く悪意のあるプログラムに過ぎず、OSが同じである以上、本質的に未知の機能を持ったものは存在し難い。そこで、過去のウイルスの機能を学習アルゴリズムにより学習し、その結果をもとにウイルスの検出と駆除を行う。本年度の研究ではアルゴリズムで学習する要素として、ウイルスバイナリ中から表示可能な文字列であるstringsを抽出して用いた。stringsにはウイルスの機能を的確に表現しているAPI(Application Program Interface)情報等が含まれており、これをSpamメール検出で有効性が認められている、Paul Graham Bayes, Gary Robinson Bayes, Naive Bayesの三種類のアルゴリズムを用いて学習し、ウイルスの検出を行った。実際のウイルスを用いて実験を行ったところ、過去のウイルスを継続的に学習し続けることで、未来に発生する大部分の未知ウイルスの検出が可能となること、特にGary Robinson Bayesとその改良アルゴリズムにおいて高い検出率を持つことが確認された。stringsにはウイルスの機能を的確に表現しているAPI(Application Program Interface)情報等が含まれており、ウイルスの機能に類似性があれば抽出されたstringsにも同じ傾向が見られる。この傾向を学習することで未知ウイルスを検出することが可能となるが、本年度はその学習アルゴリズムにSpamメール検出で有効性が認められている、Paul Graham Bayesアルゴリズムを用いた。実際のウイルスを用いて実験を行ったところ、過去のウイルスを継続的に学習し続けることで、未来に発生する大部分の未知ウイルスの検出が可能になることが確認された。
水田メタゲノミクス：持続的生産を支える土壌－根圏微生物とその機能の全貌解明

近年新たに登場したDNA・RNA塩基配列大規模解読技術を用いて、水田土壌の物質返還反応を駆動している微生物群を網羅的に明らかにすることを試みた。まず、メタン生成・酸化を駆動する微生物群集の局在と変遷を明らかにした。また、還元的窒素循環反応(脱窒、DNRA、窒素固定)を駆動する微生物としてデルタプロテオバクテリア綱に属する鉄還元菌の重要性を明らかにし、水田の窒素循環微生物に関する知見を大きく刷新した。特に、鉄還元菌が水田土壌の硝酸溶脱の低減や窒素肥沃度の維持に大きく寄与している可能性を初めて明らにした。新潟県農業総合研究所の水田において、代掻きから水稲収穫後までの水稲栽培期間中、経時的に土壌を採取した。水田土壌にアクリル円筒を挿入し、下部をおさえて持ち上げ、田面水を除き、アクリル円筒ごと液体窒素で凍結した。実験室に持ち帰り、-80°Cで保存した。実験室において凍結試料からアクリル円筒をはずし、ナイフで表層1cmの酸化層相当部位、その直下の部位、5cm深さの還元層に相当する部位を切り出した。土壌試料の理化学性(土壌pH、Fe2+など)を測定した。凍結せず低温で持ち帰った土壌を用いて硝化・脱窒活性を測定した。土壌試料からDNAとRNAを市販のキットを用いて抽出・精製した。RNAはrRNAとmRNA濃縮画分に分ける操作を行った。それぞれ逆転写によりcDNAに変換し、次世代シーケンサーMiSeqを用いてシーケンスを開始した。一方、不織布製のポットに土壌を詰めて水稲を移植したものを水田に埋設して栽培した。水稲の生育段階ごとにポット内の土壌を水稲ごと取り出し、根圏土壌を採取した。ポット外の土壌もサンプリングし、非根圏土壌とした。液体窒素で直ちに凍結して実験室に持ち帰った。根圏土壌ならびに非根圏土壌からDNAを抽出して16S rDNAをPCR増幅し、MiSeqを用いてメタアンプリコンシーケンスを行った。シーケンスデータを解析して根圏・非根圏土壌の微生物群集組成と栽培期間におけるその変動を明らかにした。新潟県農業総合研究所内の水田圃場から経時的に採取した土壌サンプルからRNAとDNAを抽出し、次世代シーケンサーによるシーケンス解析とその後のインフォマティクス解析を進めた。湛水前、湛水期、落水期、収穫後に採取した各土壌の表層、表層直下、下層土壌から抽出したRNAを用いてパイロットメタトランスクリプトーム解析を行い、微生物群集構造と窒素変換反応に関わる機能遺伝子の転写産物を解析した。その結果、以下の事柄が明らかになった。(1)湛水期の下層土ではDeltaproteobacteriaやAcidobacteriaの割合が増加した。(2)古細菌については年間を通してどの層においてもMethanomicrobiaが高い割合を示していた。(3) Deltaproteobacteriaの中では年間を通じてどの層においてもGeobacter, Anaeromyxobacterが優占していた。好気的な土壌ではSorangiumやChondromycesが優占していた。(4) Deltaproteobacteria由来の窒素変換反応(窒素固定、脱窒、DNRA)機能遺伝子の転写産物が多く検出された。一方、土壌DNAを用いた16S rDNAアンプリコン解析を行い、根圏土壌、非根圏土壌それぞれにおける細菌群集の量、多様性、群集組成の変動を解析し、変動に大きく寄与している細菌をOTUレベル、phylumレベル、属レベルで明らかにした。水田から経時的・層位別に採取した土壌サンプルについてパイロットメタトランスクリプトームを行い、活発な微生物群集構造と窒素変換機能遺伝子の転写状況の概要を明らかにし、Deltaproteobacteriaの重要性を見出したとともに、より詳細なディープメタトランスクリプトーム解析を実施する土壌サンプルを決定することができた。根圏・非根圏土壌の細菌群集組成の変動と大きく変動している微生物群について、信頼性の高い情報を取得することができた。湛水下の水田土壌では、窒素循環に関わる各種の還元反応(脱窒、硝酸のアンモニアへの異化的還元(Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonia, DNRA)、窒素固定)が活発に起こる。このことが、「硝酸の低溶脱」「窒素肥沃度の維持」といった水田土壌の環境調和型持続的生産性の基柱となっている。これらの反応を駆動する微生物群を明らかにすることを試みた。前年度までに見出されたデルタプロテオバクテリア綱細菌の還元的窒素循環反応への関与を詳細に検証するために、湛水期、落水期の表層、下層土壌を対象とし、メタゲノム解析とともにシーケンス量を増やしたメタトランスクリプトーム解析を行った。脱窒反応の各ステップを触媒する酵素遺伝子(nir、nor、nos)とその転写産物を調べたところ、nirは従来の脱窒菌(アルファ、ベータ、ガンマプロテオバクテリア綱細菌)由来のものが検出された一方、norやnosは従来ほとんど検出例がないデルタプロテオバクテリア綱の鉄還元菌由来のものが高頻度に検出された。これらのことから水田土壌における脱窒反応は、デルタプロテオバクテリア綱の鉄還元菌が部分的に関与し「協奏的に」進行することが初めて示唆された。DNRAの鍵酵素遺伝子とその転写産物についても、デルタプロテオバクテリア綱の鉄還元菌由来のものが高頻度に検出された。

さらに驚くべきことに、古くから水田の主要な窒素固定細菌として考えられてきた光合成細菌の窒素固定遺伝子よりも、これまでほとんど検出例のないデルタプロテオバクテリア綱の鉄還元菌の窒素固定遺伝子の方がはるかに高頻度に転写されていることが明らかとなった。以上のことからデルタプロテオバクテリア綱の鉄還元菌がDNRAや窒素固定によってアンモニアを生成している可能性が高く、水田土壌の窒素肥沃度の維持に寄与していることが初めて示唆された。近年新たに登場したDNA・RNA塩基配列大規模解読技術を用いて、水田土壌の物質返還反応を駆動している微生物群を網羅的に明らかにすることを試みた。まず、メタン生成・酸化を駆動する微生物群集の局在と変遷を明らかにした。また、還元的窒素循環反応(脱窒、DNRA、窒素固定)を駆動する微生物としてデルタプロテオバクテリア綱に属する鉄還元菌の重要性を明らかにし、水田の窒素循環微生物に関する知見を大きく刷新した。特に、鉄還元菌が水田土壌の硝酸溶脱の低減や窒素肥沃度の維持に大きく寄与している可能性を初めて明らにした。メタトランスクリプトーム解析において、土壌RNAをrRNAとmRNA濃縮画分に分ける操作に時間を要したものの、それ以降の操作は順調に進み、シーケンスを開始できた。水稲根圏・非根圏土壌のメタゲノム解析を計画通り進め、16Sメタアンプリコンシーケンスとシーケンスデータ解析を行って、両土壌の微生物群集構造とその経時変化を明らかにすることができた。時期を絞った少数の土壌についてディープメタトランスクリプトーム解析を実施し、窒素変換機能遺伝子の転写状況についての詳細な情報を得る。水田土壌と他の環境のメタゲノム解析情報を比較して、水田土壌の微生物性の特徴を浮き彫りにする。27年度が最終年度であるため、記入しない。農学、農芸化学、土壌学メタトランスクリプトーム解析を進めて、水田土壌で活性の高い微生物群集と転写されている機能遺伝子の時期的・空間的変動を明らかにする。また、水稲根圏・非根圏土壌のメタゲノム解析を進めて、微生物群集構造と機能遺伝子構造の詳細、その変動を明らかにする。
GSK3βを介した神経原線維変化形成におけるプレセニリンの役割

GSK-3βとタウ蛋白発現や蓄積との関孫を明らかにするため、第一に、ニューロンに特異的発現するmouse Thy-1プロモーターを有し、GSK-3βcDNAを組み込んだGSK-3βTgマウスを作製した。脳組織における変化を免疫細胞化学的方法にて3ヵ月、6ヵ月、12ヵ月と経時的検討を行なった。活性型・抗GSK-3β(pY216)抗体では、マウス大脳の皮質と白質の神経細胞内にGSK-3βの免疫反応が認められ、大脳における広範なGSK-3βの発現を認めた。一方、同月齢でTgマウスと同系統である野生型FVBマウス脳では、GSK-3βの免疫陽性構造物はみられなかった。また不活性型・抗GSK3-β(pSer9)抗体では、どの月齢のTgマウスにも野生型FVBマウスにも反応は認められなかった。これらのダブルTgマウス脳について、免疫細胞化学的検討とELISA法を用いたリン酸化タウの測定を行なった。ダブルTgマウス脳では、GSK-3βおよびタウが遺伝子レベルで確認され、免疫細胞化学的検討により、タウとGSK-3βの広範な部位での神経細胞内発現を認めた。ELISA法による検討では、GSK-3β(+)/tau(+)(P301L)ダブルTgマウス脳はタウ(P301L)単独Tg脳に比べ、リン酸化タウ(pSer199,pSer396)は8週、12週で有意に高値を示した。これらの検討は現在も進行中で、今後も継続する予定であり、神経病理学的変化とリン酸化タウ値の関係については今後の結果が期待される。これらのことから、GSK-3βはマウスを用いたin vivoにおいてリン酸化タウ(pSer199、pSer396)の増加を誘導し、NFT形成を促進している可能性がある。
小学校・学童保育・家庭の連携モデルの構築とスクールカウンセリングの臨床的研究

学童保育支援員および学童保育巡回相談員(臨床心理士・スクールカウンセラー)に学童保育のあり方に関する質問紙調査を行った。その結果、「対応に難しさを感じる子どもの特徴」は、「他者への加害行動」が最も強く、「自己中心・自己制御困難」、「遊びが中心で学習困難」「不注意」であった。支援員が必要だとしていたことは、「支援員相互の連携」「専門家の支援」「保護者や担任・学校との連携」であり、「支援員の資質向上」の必要性も求められた。また、「支援員」「相談員」共に「学校・担任」と及び地域との連携の必要性を強く感じていた。カウンセラーは、支援員への助言や支援が十分でないと考えていた。学童保育所の指導者5名より「特別な支援が必要と思われる児童」の問題状況と学級担任との連絡協力体制等を聞き取り調査を行った。また、小学校スクールカウンセラーより担任からの「気がかりな子ども(発達障碍の疑い等)」の相談事例について、学童保育とかかわりがあるかの聞き取り調査をおこなった。さらに福岡市内の小学校の学童保育所に派遣されているカウンセラー(臨床心理士)に対して、学童保育指導員への支援の内容と方法及び学童の保護者への支援、学級担任との協力体制などについての聞き取り調査を行った。現在のところスクールカウンセラーは、学級内での子どもの行動についての担任からの相談や保護者からの相談を受け付けることはあるが、児童が学童保育に行っている事例は極めて少ないという結果になっている。他方、学童保育所のカウンセラーは、学童保育指導員からの相談を受けているが、保護者との面接はほとんどない現況である。児童の学校における行動を担任が評価する評価票と学童指導員が学童保育での児童の行動を把握する「児童特性把握調査票」(仮称)案34項目を作成した。さらに、学級担任、学童指導員及び保護者の連携に関する現況と連携ニーズ・連携方法に関する質問票「連携・協働ニーズ質問票」(仮称)15項目を作成した。これらの質問項目の妥当性等を検討するための第一次調査を行う協力小学校と協力学童保育所の選定が進行中である。本学「発達支援センター」い来談児童の保護者から担任との連携状況、学童保育所との関連性についての聞き取り調査を行っている。調査票の作成1「児童特性把握調査票(担任用)」:児童の学校における行動を担任が評価する評価票(学習・友人関係)の作成を行った。2「児童特性把握調査票(学童指導員用):児童の放課後(学童保育)の学習及び遊びにおける行動特徴と友人関係を指導員が評価する評価票の作成を行った。3「連携・協働調査票」:学級担任、保護者、スクールカウンセラーとの連携に関する現況、連携ニーズ、連携方法に関する評価を学童指導員が行う質問票の作成を行った。<調査の実施>1「児童特性把握調査票」及び「連携・協働調査票」を用いて福岡市内の小学校5校において学童指導員及び担任教員に対して調査を行った。2北九州市内の小学校3校において福岡市と同様の調査を行った。<調査結果の分析>1調査票の信頼性と妥当性の検討を一部行った。その結果さらに調査データを収集しなければならないが、担任教員の児童の特性評価と学童指導員の特性評価とが一致しない児童がおり、一致しない児童は特に発達的な問題がないと思われる児童であり、一致する児童は発達障害が疑われると担任教師が考えて児童であり、同様に診断をことが明らかになっている児童であった。しかし、指導員が問題行動があると評価した児童でも担任は問題がないと認識する児童もいた。2連携現況、連携ニーズ、連携の方法別に分析中であり、これもさらなる調査を行わなければならないが、教員より学童指導員が連携・協働のニーズが高い傾向にあることが分かった。スクールカウンセラーと学童指導員と関わりを持っている学校は9校中2校であり、ほとんどの学校で関わりを持っていない傾向になることがわかる。学童指導員の調査への協力は、比較的得やすいが、学校の多忙さを理由として担任の協力を得ることの難しさがある。また、小学校におけるスクールカウンセラーの訪問頻度の少なさなどの原因により学童指導員と連携を含めた関係性を持っている学校が少ない。学童保育に勤務する主任支援員、支援員、補助支援員計120校360名の学童保育に質問紙調査を行い、郵送での返信を求めた。回収率は83%(100校/120校、291名)であった。調査は、「対応に難しさを感じる子どもの特徴」、「連携」、「目指す学童保育」について無記名の5件法での回答を求めた。その結果、「対応に難しさを感じる子どもの特徴」について、因子分析を行ったところ4因子が抽出され、第1因子を「他者への加害行動因子」、第2因子を「自己中心・自己制御困難因子」、第3因子を「学習困難・遊びの自己中心性因子」、第4因子を「不注意因子」と命名した。「連携」については、5因子が抽出され、第1因子を「支援員相互連携」、第2因子を「専門家の支援因子」、第3因子を「連携因子」、第4因子を「第2者への情報提供因子」、第5因子を「支援員の資質向上因子」と命名した。「目指す学童保育」では、2因子が抽出された。第1因子を「遊びや体験因子」、第2因子を「勉強因子」と命名した。

各調査内容について「主任支援員・支援員」と「補助支援員」、「保有免許」、「勤務年数」との関連を分析した結果「、主任支援員・支援員」は連携が十分でないと感じており、児童の安全に責任を問われる「主任支援員・補助支援員」はより支援員同士の連携を求めていることが分かった。保有免許」の種類別で比較したところ、「小学校教諭免許」を持つ支援員は「他児への加害行動」をする子どもにより困難を感じ、免許を持たない支援員は保護者への情報提供をよく行っていると意識している。「勤務年数」では「家庭、学校、地域との連携因子」において、勤務年数の少ない支援員は「十分な連携が取れていない」と意識していた。とくに、学校と専門家との連携が十分でないことがわかった。スクールカウンセラーとの連携とスクールカウンセラーへの調査分析は次年度さらに検討する。小学校ではスクールカウンセラーが十分配置されていない場合も多く、さらに学校との火関りはあるものの学童保育に関わっていないことが多い。そのため、スクールカウンセラーへの調査のサンプルが十分ではなく、研究全体としてやや遅れているため研究期間の延長を申請したところである。学童保育に勤務する120校360名の主任支援員、支援員、補助支援員に対して、学童保育のあり方に関する質問紙調査を郵送による方法で行った。調査内容は、「対応に難しさを感じる子どもの特徴」、「連携」「目指す学童保育」についての無記名の5件法であった。回収率は83%(100校291名)であった。調査内容ごとに因子分析をその結果、「対応に難しさを感じる子ども特徴」では、「他者への加害行動」因子、「自己中心・自己制御困難」因子、「学習困難・遊び中心」因子、「不注意」の4因子が抽出された。「連携」では、「支援者相互連携」因子、「専門家の支援」因子、「連携」因子、「第3者への情報提供」因子、「支援員の資質向上」因子5因子が抽出された。さらに「目指す学童保育」では、「遊び体験」因子と「勉強」因子の2因子であった。調査内容を支援員の立場「主任支援員・支援員」と「補助支援員」、支援員の経歴「教員免許等の有無」、「勤務年数」によって、比較分析した結果、「主任支援員・支援員」は、「支援員相互の連携」が十分でないと感じており、より責任のある立場の支援員が支援者同士の連携を求めていることが分かった。経歴では、「小学校免許」を持つ支援員は「他児への加害行動を」をする子どもに困難感を持ち、「免許」を持たない支援員は「保護者への情報提供をよく行っている」と意識している。勤務年数では、勤務年数の少ない支援員は「家庭、学校、地域との連携」が十分に取れていないと意識していた。学童保育へのスクールカウンセラーの関わりは、調査対象校ではほとんどなかったが、学童保育に特化して「臨床心理士」が「巡回相談員」として支援員の相談に対応していた。巡回相談員36名に支援員と同様の質問紙調査を行った。その結果、「対応に困難さを感じる子ども」は、「支援員」と同様に「他児への加害行動」を示す子どもであった。学童保育支援員および学童保育巡回相談員(臨床心理士・スクールカウンセラー)に学童保育のあり方に関する質問紙調査を行った。その結果、「対応に難しさを感じる子どもの特徴」は、「他者への加害行動」が最も強く、「自己中心・自己制御困難」、「遊びが中心で学習困難」「不注意」であった。支援員が必要だとしていたことは、「支援員相互の連携」「専門家の支援」「保護者や担任・学校との連携」であり、「支援員の資質向上」の必要性も求められた。
AAV中和抗体を回避する試み：脳内への遺伝子導入を繰り返し可能にする技術の開発

アデノ随伴ウイルスベクターPHP.B(AAV-PHP.B;以下PHP.Bと表記)は、血液脳関門を高効率に透過できるウイルスベクターであり、静脈内投与(静注)により、週齢を問わずマウスの脳全域への遺伝子導入が可能である。ごく最近、研究代表者は、PHP.Bを静注した個体血中において、速やかに中和抗体が産生され、二度目以降の静注による遺伝子導入が完全に阻害されることを報告した。脳全域への遺伝子導入が一度しか行えない事実は、PHP.Bの応用性を限定的なものにしている。このため本研究では、期間を空けてPHP.Bを繰り返し静注しても、脳全域への遺伝子導入が何度でも可能となる技術を確立することを目指す。
単調欠測データに基づく検定統計量の高次元大標本漸近理論とその応用

本研究課題は単調欠測データに基づく仮説検定法に焦点を当て,検定統計量の漸近分布をより高次のオーダーまで評価し,その結果を基にして比較的小標本の状況下でも実用に耐え得る新たな仮説検定方式の提案,検出力の評価等につなげるものである.特に,今年度は当初の予定よりも仮定をさらに緩め,より一般的な条件下で研究成果の導出に成功している.1.多次元正規母集団から得られた2-step単調欠測データ(欠測パターン数2の単調欠測データ)を仮定し,平均ベクトルに関する仮説検定における尤度比検定統計量に対し,ある局所対立仮説の下で検出力関数をより高次のオーダーまで導出した.前年度に得た結果と比較することにより,多くのケースで尤度比検定統計量の漸近検出力がT2乗型検定統計量の漸近検出力よりも高いという結果を得ており,大規模なモンテカルロ・シミュレーションによる検証結果との整合性も確認している.2.多次元楕円母集団から得られた2-step単調欠測データを仮定し,多変量正規母集団の下で得られている平均ベクトルに対するT2乗型検定における非正規性の影響について考察を行った.前年度は欠測データメカニズムがMCARの仮定の下での結果を得ているが,本年度は各欠測パターンで標本ベクトルの観測部分の周辺分布が異なる下で,検定統計量の漸近帰無分布をより高次のオーダーまで求めることに成功した.この結果から,尖度パラメータが正の場合,Cornish-Fisher展開によって得られる漸近的な検定統計量の上側パーセント点が多変量正規母集団の場合よりも小さい値をとるという結果を得ており,大規模なモンテカルロ・シミュレーションによる結果との整合性も確認している.1については,海外専門誌への掲載が確定している.2の結果の一部については,2018年度統計関連学会連合大会にて口頭発表を行っており,現在専門誌への投稿準備中である.本研究課題は,単調欠測データを解析する上で重要な仮説検定問題に対し,高次元などの状況も含むさまざまな漸近枠組みの下で機能する仮説検定方式の提案を行うものである.特に,本研究課題は直接尤度に基づく推定量の分布特性を利用し,大標本漸近枠組み及び高次元大標本漸近枠組みの下で検定統計量の漸近分布を高次のオーダーまで評価することにより,検定統計量の帰無分布に対する近似精度の改良を試みるものである.今年度は以下の2点の研究成果を得ている.1.多次元正規母集団から2-step単調欠測データ(欠測パターン数が2の単調欠測データ)が得られた仮定の下で,欠測メカニズムの1つであるMCARの成立に関する尤度比検定を構成し,検定統計量の漸近分布の導出を行った.得られた結果を利用することにより,検定統計量のBartlett補正項の導出に成功した.数値実験の結果から,比較的小標本の状況下でも名目上の有意水準と実際の有意水準がほぼ一致していることを確認している.2.多次元正規母集団から2-step単調欠測データ(欠測パターン数が2の単調欠測データ)が得られた仮定の下で,平均ベクトルに関するWald型検定を構成し,検定統計量の漸近分布の導出を行った.また,得られた結果を利用することにより,Bartlett補正を与えることに成功した.数値実験の結果から,先行研究等で得られている近似上側パーセント点を用いた検定法と異なり,保守的な検定となっていることを確認している.1,2の結果の一部については,2016年日本数学会秋季総合分科会などで口頭発表を行っている.1の結果は海外専門誌への掲載が確定しており,2の結果については現在投稿準備中である.本研究の対象として挙げていた欠測メカニズムに関する仮説検定問題やその他の仮説検定問題に対し,小標本の下でも比較的有用な仮説検定方式を得ている.また,交付申請書作成時の見通しよりもさらに単純な形で検定統計量の改良を行えたことなどから総合的に判断し,上記の自己評価を与えた.次年度以降は本年度の結果を契機として,欠測パターン数が一般の場合への拡張,高次元の状況を含む漸近枠組みの下での研究成果の導出に取り組む予定である.本研究課題では,単調欠測データの観測を仮定した下で仮説検定問題を扱い,各漸近枠組みの下で機能する検定統計量の近似分布を得ることで,高い精度を保つ仮説検定方式の提案を行うものである.特に,単調欠測データの下では検定統計量が複雑な形となるため,完全データの場合よりも理論的に困難な状況下で漸近分布や期待値に関する結果を導出することが必要となる.今年度は昨年度得られた研究成果について学術雑誌における公表を行うとともに,主として以下の2点の研究成果を得ている.1.多次元正規母集団から2-step単調欠測データ(欠測パターン数が2の単調欠測データ)が得られた仮定の下で,平均ベクトルの検定統計量に対し,ある対立仮説の下での検出力関数に対する漸近展開公式を与えた.数値実験の結果から,ある状況下では主結果によって検出力を高い精度で近似可能であることを確認している.2.楕円分布を母集団分布とする2-step単調欠測データが得られた仮定の下で,平均ベクトルに関する検定統計量の帰無分布に対する漸近展開の導出を行った.

1の結果については,日本計算機統計学会第31回シンポジウムにおいてその成果の一部を公表しており,現在専門誌への投稿準備中である.2の結果については,現在,導出過程の再確認や数値実験による近似精度の評価を行っている状況にあり,これらが完了し次第,専門誌への投稿準備を進める予定である.なお,上記の他,高次元漸近枠組みにおける漸近展開に関する基礎研究の成果により,変動係数に関する検定統計量の漸近分布に関する結果を得ている.当初の予定を変更し,多変量正規分布や他の多変量非正規分布を含む形で拡張された母集団分布のクラス(楕円分布)の場合における研究課題を優先したため,証明,計算,数値実験等により多くの時間を要した.そのため,研究成果の公表が遅れていることを鑑みて,上記の自己評価を与えた.次年度は当初予定していた研究課題と併せて,今年度と同様,楕円分布の下での研究成果の導出にも取り組む予定である.本研究課題は単調欠測データに基づく仮説検定法に焦点を当て,検定統計量の漸近分布をより高次のオーダーまで評価し,その結果を基にして比較的小標本の状況下でも実用に耐え得る新たな仮説検定方式の提案,検出力の評価等につなげるものである.特に,今年度は当初の予定よりも仮定をさらに緩め,より一般的な条件下で研究成果の導出に成功している.1.多次元正規母集団から得られた2-step単調欠測データ(欠測パターン数2の単調欠測データ)を仮定し,平均ベクトルに関する仮説検定における尤度比検定統計量に対し,ある局所対立仮説の下で検出力関数をより高次のオーダーまで導出した.前年度に得た結果と比較することにより,多くのケースで尤度比検定統計量の漸近検出力がT2乗型検定統計量の漸近検出力よりも高いという結果を得ており,大規模なモンテカルロ・シミュレーションによる検証結果との整合性も確認している.2.多次元楕円母集団から得られた2-step単調欠測データを仮定し,多変量正規母集団の下で得られている平均ベクトルに対するT2乗型検定における非正規性の影響について考察を行った.前年度は欠測データメカニズムがMCARの仮定の下での結果を得ているが,本年度は各欠測パターンで標本ベクトルの観測部分の周辺分布が異なる下で,検定統計量の漸近帰無分布をより高次のオーダーまで求めることに成功した.この結果から,尖度パラメータが正の場合,Cornish-Fisher展開によって得られる漸近的な検定統計量の上側パーセント点が多変量正規母集団の場合よりも小さい値をとるという結果を得ており,大規模なモンテカルロ・シミュレーションによる結果との整合性も確認している.1については,海外専門誌への掲載が確定している.2の結果の一部については,2018年度統計関連学会連合大会にて口頭発表を行っており,現在専門誌への投稿準備中である.次年度以降は研究課題として挙げていた欠測メカニズムの仮説検定問題に関する成果をさらに一般化することを目指す.その際,検定統計量の簡略化が重要となるため,これに対応する結果の導出を行う.また,平均ベクトルに関する仮説検定問題については,大標本漸近枠組みの下で検定統計量の分布関数,検出力関数の漸近展開の導出に取り組み,最終的には高次元大標本漸近枠組みの下で同様の結果の導出を目指す.次年度は引き続き,多変量正規性の下で欠測メカニズムの仮説検定問題に関する成果に対するk-step単調欠測データの場合への一般化を目指す.検定統計量の簡略化に関する方針は得ているが,期待値の導出が課題として残されている.この点については微分演算子を用いた導出方針も含めて検討する.また,楕円分布の下では,一般に検定統計量の漸近分布が尖度パラメータに依存することが分かっている.