hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
制御できない学習という観点からの薬物中毒:前頭前野におけるドーパミンの役割

本研究ではマイクロダイアリシス法を用いてモルヒネ場所嗜好性(もしくはナロキソン場所嫌悪性)試験中の脳内での神経化学的な活動をモニターした。その結果、条件付け中のモルヒネ反復投与によるドーパミン活動の亢進と条件付け後の場所嗜好性強度の間に関係性があることが明らかとなった。予想に反して、条件付け後のモルヒネ場所嗜好の発現中にはドーパミン活動の上昇は認められず、逆にドーパミン活動と場所嗜好性強度の間に負の相関関係が認められた。それに対して、ナロキソン場所嫌悪の発現中にはドーパミン活動が上昇しており、ドーパミンとセロトニンのバランスが場所嫌悪に関係があることを明らかとした。本プロジェクトの目的は、中脳辺縁系および中脳皮質ドーパミン神経活動がどのように依存性薬物による条件づけ行動の獲得や遂行に関与するのか検討することにある。昨年は条件付け場所嗜好試験において、モルヒネによる条件付け場所嗜好を獲得する際の側坐核ドーパミン、セロトニン活動の可塑的変化と条件付け場所嗜好の想起との関係を明らかとした。具体的には、場所嗜好試験の条件付け時にモルヒネを繰り返し投与するが、モルヒネによる中脳辺縁系の反応(モルヒネによる側坐核内ドーパミン、セロトニン量の増加)は投与を繰り返すことによって継続的に高まって行くという知見を得た。そして、この繰り返し投与による中脳辺縁系反応の上昇率とモルヒネ条件付け場所嗜好量との間に正の相関が見られた。この結果は、中脳辺縁系の「感作」が条件付け後の行動を規定していることを示している。これまでに、報酬刺激への繰り返しの露出による中脳辺縁系での可塑性の存在は示されていたが、このような可塑性が実際の行動にどのように影響するのかは示されていなかった。今回の知見は、このような点で非常に重要である。加えて、この課程にセロトニンが関与している事は新しい知見である。また、場所嗜好試験のテスト(想起)中のドーパミン神経活動をモニターした結果、モルヒネ場所嗜好のテストをしている際にはドーパミン量は対照群と比較して変化しないことを明らかとした。興味深いことに、場所嫌悪条件付け試験(ナロキソン誘発性場所嫌悪)の試験中には側坐核のドーパミン量が上昇していた。これらの結果は以下を示唆する。(1)依存性薬物により誘発された中脳辺縁系ドーパミンシステムにおける神経適応は薬物探索行動に強く関係している。(2)薬物探索行動の発現に側坐核のドーパミンの重要性は高くはない。本プロジェクトの目的は、中脳辺縁系ドーパミン神経活動がどのように依存性薬物による条件づけ行動の獲得や遂行に閑与するのか検討することにある。条件付け場所嗜好試験とマイクロダイアリシス法の組み合わせにより,モルヒネとナロキソンによる条件付け場所嗜好、場所嫌悪反応を獲得する際の側坐核ドーパミン、セロトニン活動の可塑的変化と条件付け場所嗜好の想起(発現)との関係を検討した。また、条件付け場所嗜好、場所嫌悪反応が発現する際のドーパミン神経系の活動も検討した。その結果、場所嗜好試験の条件付け時にモルヒネを繰り返し投与すると、モルヒネによる中脳辺縁系の反応(モルヒネによる側坐核内ドーパミン、セロトニン量の増加)は投与を繰り返すことによって継続的に高まって行くということ、そしてこの繰り返し投与による中脳辺縁系反応の上昇率とモルヒネ条件付け場所嗜好量との間に正の相関があることを見いだした。このことは場所嗜好行動が中脳辺縁系の感作によって規定されることを示している。また、モルヒネ場所嗜好反応の発現(想起)中にはドーパミン量は対照群と比較して変化しないが、ナロキソン場所嫌悪反応の発現(想起)中にはドーパミン量が上昇という知見も得た(補足であるが、モルヒネ投与はドーパミン遊離を促進するが、ナロキソン投与はそのような作用を有していない)。加えて、側坐核ドーパミンとモルヒネ場所嗜好性の間に負の相関関係が存在した。(3)ドーパミン量が高い場合には、負の情動に動機づけられた行動(場所嫌悪反応)と関係があるのかもしれない。以上の結果は動的なドーパミンとセロトニンの相互作用と学習済み行動の発現(想起)の間に関係性が存在することを示している。
細菌におけるタンパク質アセチル化の探索とその生理的意義の解明

細菌におけるタンパク質(リジン)アセチル化の意義の解明を目的とした。枯草菌を対象としたアセチル化タンパク質の網羅的同定(アセチローム解析)を行い、代謝酵素、翻訳関連因子、必須タンパク質を含む約120のアセチル化タンパク質を見いだした。また、対数期で強くアセチル化されるタンパク質として翻訳伸長因子EF-Tuを同定した。EF-Tuの脱アセチル化酵素を同定し、またアセチル化酵素として複数の候補を得た。EF-Tuのアセチル化は、培地条件によって大きく変化することを見いだした。また、アミノ酸発酵生産菌として知られるコリネバクテリウム菌のアセチローム解析を行った。本研究は、細菌におけるタンパク質アセチル化の意義を解明することを目的として、アセチル化タンパク質の網羅的探索、アセチル化の役割、アセチル化関連酵素の機能解析を行う。本年度は枯草菌(Bacillus subtilis)を対象に、プロテオミクスによるアセチル化タンパク質の探索と脱アセチル化酵素遺伝子欠損株の作成を行った。枯草菌粗タンパク液に対し抗アセチルリジン抗体を用いた免疫沈降を行い、SDS-PAGEで展開し、免疫沈降に用いたのと同じ抗体を用いたウェスタンブロットによる確認後、該当するタンパク質バンドを切り出し、LC-MS/MS解析によるタンパク質同定を行った。その結果、17のアセチル化候補タンパク質と4つのアセチル化候補部位を見いだした。その中には、代謝酵素、翻訳関連因子、シャペロン等が含まれていた。各候補タンパク質についてアフィニティータグを付加した融合タンパク質を発現させる枯草菌株を作成し、タグ認識抗体による免疫沈降と抗アセチルリジン抗体によるウェスタンブロットを行った結果、8つの候補タンパク質についてアセチル化を確認することができた。枯草菌ゲノムには、真核生物のヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)のホモログとしてAcuCとYhdZが存在する。acuC及びyhdZ単独欠損株と二重欠損株を作成し表現型を検討した。LB及び2xSG胞子形成での増殖及び胞子形成能は、野生株と比べて差はなかった。作成したHDACホモログ二重破壊株と野生株において、上記の候補タンパク質のアセチル化レベルを比較したところ、すでにアセチル化を受けることが知られているアセチルCoA合成酵素(AcsA)について二重破壊株でのアセチル化レベルの上昇が確認されたが、今回同定した8つのアセチル化タンパク質については差が見られなかった。培養条件を変更して、さらにアセチル化レベルの違いについて検討していく予定である。細菌におけるタンパク質(リジン)アセチル化の意義の解明を目的として、グラム陽性のモデル細菌である枯草菌を対象に、アセチル化タンパク質の網羅的同定(アセチローム解析)、アセチル化の役割、アセチル化関連酵素の機能解析を行っている。本年度は、アセチローム解析の完了と主要なアセチル化タンパク質p47の解析を進めた。前年度の方法を改良し、アセチルリジン抗体で免疫沈降したトリプシン消化ペプチドをLC-MS/MSで分析することにより、直接的なアセチル化部位の同定を試みた。その結果、120の枯草菌由来タンパク質に一致する145のアセチル化部位を同定した。同定されたアセチル化タンパク質の中には、代謝酵素や翻訳関連因子のほか、必須タンパク質も含まれていた。これらのタンパク質の機能にアセチル化がどのような意義を持つのかを、今後明らかにしていく予定である。代表的な翻訳後修飾であるリン酸化プロテオームと比較すると、枯草菌では約80のリン酸化タンパク質が同定されており、アセチル化はリン酸化よりもメジャーな翻訳後修飾であると考えられた。枯草菌全タンパク質試料を用いたウェスタンブロット解析から、対数増殖期で強くアセチル化され、対数増殖期以降アセチル化レベルが低下する47kDaタンパク質(p47)を見いだした。MSを駆使した解析から、p47はある翻訳関連因子と推定された。脱アセチル化酵素二重欠損株(ΔacuC ΔsrtN)において、p47のアセチル化レベルは対数期以降も維持されており、p47の脱アセチル化にAcoC/SrtNが関与することが示唆された。細菌におけるタンパク質(リジン)アセチル化の意義の解明を目的としている。前年度までに、枯草菌の対数期で強くアセチル化されるタンパク質(p47)を見出した。MS解析及び特異的抗体を用いた解析から、p47タンパク質は翻訳伸長因子EF-Tu(TufA)であると同定した。EF-Tuは定常期に入ると脱アセチル化され、クラス1,2型脱アセチル化酵素AcuCとクラス3型脱アセチル化酵素SrtNの両方がEF-Tuの脱アセチル化に関わることを明らかにした。枯草菌には46のアセチル化酵素の候補が存在する。それらの破壊株を用いてEF-Tuのアセチル化酵素を探索したところ、複数のアセチル化酵素がEF-Tuのアセチル化に関与することが示唆された。

また、EF-Tuのアセチル化はMM-グルコースやL培地で起こるが、MM-コハク酸やMM-クエン酸培地では検出されず、栄養条件によって制御されると考えられた。コリネバクテリウム菌は、旨み成分であるL-グルタミン酸の発酵生産に利用される細菌である。グルタミン酸過剰生産時の代謝変換に関わるタンパク質アセチル化を明らかにする目的で、アセチローム解析を実施した。その結果、約60のアセチル化タンパク質を同定し、その中にはグルタミン酸生産に関連する代謝酵素も含まれていた。特に、グルタミン酸生成と関連が深い2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体サブユニットにアセチル化を見出した。
社会経済的不平等を解消する新アプローチ

本研究はウェブ調査を行い、それに対する統計的な分析を通して、個人のソーシャル・ネットワーク・サイツ(SNS)の利用から就職時あるいは転職時における個人の社会経済的地位(SES)の変化に与える影響を明らかにする研究である。その目的としては、今流行っているSNS(例えばTwitterなど)は、その利用者が就職あるいは転職する時に、より給料のいい仕事に就かせるかどうかという問題を解明することである。
ヒトの皮膚構造を模擬したアレイ型痛みセンサの開発と痛みフィードバック系への応用

本研究では,積層構造のセンサーユニットの原理を用いて,緩やかな圧による一次痛だけでなく,衝撃力によって発生するズキズキした痛みである二次痛まで模擬できるアレイ型痛みセンサを試作した。また,開発した痛みセンサを用いて振動フィードバック系を構成し,簡単な痛みフィードバックの実験を行った。さらに,痛みセンサを用いたフィードバック系のスキームを,電動車椅子STAViの振動システムを用いた障害物認識実験へ適応し,その有効性を明らかにした。ヒトが実空間で動作する場合,環境との物理的な干渉が発生し何らかの不快感を覚える。この干渉に伴う不快感の代表的なものに「痛み」がある。電動義肢やパワードスーツなどの福祉機器は,その装置の表面に皮膚感覚がなく環境から痛み信号を得ることが出来ない。その結果,痛みによる警告信号を得ることが出来ず行動学習も困難となるため,環境に対して多大な障害を与えたり,自身の生命の危険につながる可能性がある。福祉機器に痛み検出機構を実装し,環境との干渉によって生ずる痛みを義肢利用者にフィードバックできるならば,利用者の安全性をより向上することができる。平成21年の研究では,下記の2点について明らかにした(1)アレイ型痛みセンサの製作痛みの大きさは組織内のひずみエネルギー密度に比例しており,そのひずみは皮膚内の筋肉と脂肪層の境界に集中する。そこで,ヒトの皮膚を模擬したセンサとして積層界面に集中するひずみを効率的にPVDFフィルムで検出するセンサユニットを設計した。本年は3×3のセンサを平面状に配置した痛みセンサアレイを製作することで,検出領域の広範囲化における課題を明らかにした。(2)痛み認知機構の解明1つのセンサでは検出領域が限定されることになり,ロボットなどに利用する場合はより広範囲での痛み検出アルゴリズムが必要なる。そこで,3×3セルのセンサを利用して,刺激が複数のセンサに加わった場合の痛みの大きさと位置の推定アルゴリズムを提案した。さらに,痛みの大きさを可視化するためのソフトウエアを開発した。電動義肢やパワードスーツなどの福祉機器・装置の表面には皮膚感覚がなく衝突などによる痛み信号を得ることが出来ない。本研究では,皮膚構造を模擬した積層型センサユニットを用いて,緩やかな圧による二次痛だけでなく衝撃力によって発生する一次痛まで検出できるアレイ型痛みセンサを試作し,そのセンサを用いた痛みフィードバック系を構成することで安全なシステムを実現することを目的とする。さらに,開発したセンサを上腕義肢へ適用し有効性を検証する。平成22年の研究では,平成21年に開発したセンサアレイを用いて下記の2点について明らかにした。(1)痛みセンサの処理系の製作痛みの特性や伝達処理特性を模擬した複数点の痛み信号の処理が可能なアレイ型のセンサ処理システムを構築した。また,アレイ型センサの通信負担の軽減のため,動的量子化器による高率的な通信法の検討を行った。本機能の検証のために,皮膚に発生する痛みの大きさや位置を可視化するソフトを開発した。(2)痛みフィードバック系に関する基礎実験健常部位の上腕皮膚上の4点に振動モータを張り付け,模擬した痛み信号電圧に比例した周波数で振動を加える実験システムを作成し評価を行った。また,本研究は上腕義肢への適用を目的にしていることから,上腕作業時の各腕の動きに関する実験を行い上腕義肢に応用する際の基礎データを得た。人間の皮膚は,触覚や温感,痛覚などの感覚のために様々な検出器が組み込まれており,接触状態において人間と環境の重要なインターフェスとなっている。そのような感覚の中で,痛みは安全性の確保のための重要な感覚である。人間は痛みを感じ,学習する機能を有していることから怪我や事故から身を守る行動ができると考えられている。このような主観的な痛みをロボットに理解させる試みは,痛み感覚を用いた行動規範の学習など高度な自律ロボットの構築において有効であると考える。多くの痛みの種類があるが,痛み信号を利用した安全システムの設計にあたり,ロボットとの干渉で発生する機械刺激は最も代表的な痛みである。そこで,痛みモデルを利用した積層構造のセンサーユニットを試作した。このユニットは緩やかな圧による一次痛だけでなく,衝撃力によって発生するズキズキとした二次痛まで模擬できる。ヒトの皮膚を硬さの異なるシリコン樹脂の積層体で模擬し,積層界面に集中するひずみをPVDFフィルムで検出した。次に,複数のセンサを利用して,痛みの特性や伝達処理特性を模擬したアレイ型の痛みセンサ処理システムを構築した。開発した痛みセンサを用いて操作者へ痛みをフィードバックする方法として,振動刺激を利用した振動フィードバック実験を行った。最後に,痛みフィードバック系のスキームを電動車椅子に利用し,痛みの振動フィードバックのスキームの応用可能性を検証した。23年度が最終年度であるため、記入しない。
窒素混合による長寿命HBCフォイルの高温損傷激減化の研究

ボロンドープ量として3%, 10%, 20%それに30%で作成した各種ボロン化黒鉛蒸発源ロッドを前述の水冷傾斜型アーク放電装置に取り付け窒素ガス混合無しのHBCと有りのHBNCフォイルの試作をした。上記の製法で作成した厚さ15±5%μg/cm2の薄いHBCフォイルとHBNCフォイルの各炭素フォイル中のボロンと窒素量を調べるために京大(宇治)のエネルギー2MeVのHe^<2+>イオンビームを用いRBS法により組成分析を行った。高再現性のHBCフォイル作成のため高耐熱性水冷式傾斜型アーク放電アーク蒸発源の改造を行った。本装置を用いて厚さ300%μg/cm2のHBCフォイルと窒素ガス混入によるHBNCフォイルの蒸着試験を行った。長時間の高温度環境下でも蒸発アーク源等に大きなトラブルはなかった。この結果から、窒素ガス混入量によるHBNC膜の製作並びにHBNCフォイルの寿命に影響する各種パラメターによる試験研究が可能であることが分かった。異なる濃度の窒素ガス混合法を用いて、HBCフォイル中に窒素を混合したHBCNフォイルを作成し、製膜プロセスに於けるピンホール発現と高温加熱によるメカニカルな変形と膜厚減少を調べた。これらの試験を通して2000Kの高温度環境下でも膜厚変形と膜厚減少が少ないHBNCフォイルの実現の為のフォイル作成法に関する知見を得る事が出来た。更なる高品質蒸発源ロッドの製作とその入手するにはボロンカーバイドの(B4C)の混合量と焼結温度による影響を調べる必要があり、高品質ボロン化黒鉛蒸発源ロッド(重量パーセントとしてボロン濃度10-20%,炭素80%の混合割合)を試作開発した。1)ボロンを炭素にドープしたHBCフォイルとそのフォイルに窒素を混合したHBCNフォイル作成とアーク放電による1000°C以上の高温度に対して高耐熱性を目的とした水冷傾斜型アーク放電装置の改造をした。2)300 ug/cm2以上の厚膜蒸着のため1パルスアークの放電時間を10秒以上にするとアークビームが水冷銅電極表面を這いながら銅電極とその支持金具の表面を溶かし銅成分等の不純物が蒸着膜に混入することが分かった。3)その不純物混入を防止するためにアーク源からのアークビームパス距離を長くすることを目的として直径30mm、長さ45mm形状の10%ボロン化黒鉛ロッドに幅8mm、深さ8mmの切り溝3カ所を設けた蒸発炭素ロッド用ソケットを作成した。このソケットを陰極と陽極の銅電極面に取り付けた。更にソケットと銅電極面を厚さ0.5mmのモリブデン板で覆いアーク周辺からの不純物混入を防ぐ処置をした。4)炭素製造会社に特別製造委託したボロンドープ量として各3 %,10%,20%それに30%で作成した各種ボロン化黒鉛蒸発源ロッドを前述の水冷傾斜型アーク放電装置に取り付け窒素ガス混合無しのHBCと有りのHBNCフォイルの試作をした。この試験的製膜から窒素ガス混合によるHBNCフォイルの製作が可能であることを確認した。5)上記の製法で作成した厚さ15±5μg/cm2の薄いHBCフォイルとHBNCフォイルの各炭素フォイル中のボロンと窒素量を調べるために京大(宇治)のエネルギー2MeVのHe2+イオンビームを用いRBS法により組成分析を行った。平成26年度はHBCフォイルの製膜実験とボロン化黒鉛のボロンドープ量の違いによるHBCフォイルのピンホール発生の関係を見出すための組成分析を行った。1)J-PARCの大強度陽子加速器の陽子イオンは負水素イオンをHBCフォイルを通過することによりH-→Ho→H+ 2個の電子を剥ぎ取り陽子イオンが生成される。このプロセスはフォイルの厚さに強く依存する。この電荷交換過程を精密測定をするために厚さの異なるHBCフォイルの開発製膜を行った。厚さは10ug/cm2-350ug/cm2の広範囲で大きさは40mm x120mmの大面積である。厚さによって特に200ug/cm2以上の厚さではピンホールが発生するが2枚重ねによりピンホールによる影響を緩和した。大面積で極めて薄い10ug/cm2(500Å)の自己支持膜の製作は不可能なのでガラス基板上に昨年度設計開発した傾斜型水冷式アーク放電蒸着装置を用いて各種厚さのHBCフォイルを製膜した。蒸着した膜を蒸留水中で剥離し52mm x 55 mmの空間をを持つSiCファイバーを取り付けた特殊フォーク型の厚0.2 mmのステンレススチール製ターゲット枠に取り付けた。各種フォイルの厚さをα線厚み計で測定したHBCフォイルはJ-PARCのエネルギー400MeVの負イオンビームを用いて厚さによる荷電分布測測定に使用された。ボロン化黒鉛のボロン濃度(3,10,20,30%)を変えた厚さ15±5ug/cm2のHBCフォイルを作成し、京都大学のエネルギー2.0 MeV,He2+の加速器を用いて各種フォイルの元素分析を行った。その結果、濃度3%のHBCフォイルではボロン元素のスペクトルが検出できなかったが他の濃度で製膜したフォイルは濃度に相応する強さのボロンピークのスペクトルが検出された。ボロンドープ量として3%, 10%, 20%それに30%で作成した各種ボロン化

黒鉛蒸発源ロッドを前述の水冷傾斜型アーク放電装置に取り付け窒素ガス混合無しのHBCと有りのHBNCフォイルの試作をした。上記の製法で作成した厚さ15±5%μg/cm2の薄いHBCフォイルとHBNCフォイルの各炭素フォイル中のボロンと窒素量を調べるために京大(宇治)のエネルギー2MeVのHe^<2+>イオンビームを用いRBS法により組成分析を行った。高再現性のHBCフォイル作成のため高耐熱性水冷式傾斜型アーク放電アーク蒸発源の改造を行った。本装置を用いて厚さ300%μg/cm2のHBCフォイルと窒素ガス混入によるHBNCフォイルの蒸着試験を行った。長時間の高温度環境下でも蒸発アーク源等に大きなトラブルはなかった。この結果から、窒素ガス混入量によるHBNC膜の製作並びにHBNCフォイルの寿命に影響する各種パラメターによる試験研究が可能であることが分かった。異なる濃度の窒素ガス混合法を用いて、HBCフォイル中に窒素を混合したHBCNフォイルを作成し、製膜プロセスに於けるピンホール発現と高温加熱によるメカニカルな変形と膜厚減少を調べた。これらの試験を通して2000Kの高温度環境下でも膜厚変形と膜厚減少が少ないHBNCフォイルの実現の為のフォイル作成法に関する知見を得る事が出来た。更なる高品質蒸発源ロッドの製作とその入手するにはボロンカーバイドの(B4C)の混合量と焼結温度による影響を調べる必要があり、高品質ボロン化黒鉛蒸発源ロッド(重量パーセントとしてボロン濃度10-20%,炭素80%の混合割合)を試作開発した。平成25年の初年度はHBCフォイル作成のための水冷式傾斜型アーク放電蒸発源を設計・製作しその放電蒸発源を用いて各種厚さの炭素のみとHBCフォイルの製膜試験を行った。平成26年度は前年度に製作したアーク放電型蒸発源を用いて極端に薄いものから(10ug/cm2)極端に厚い(>200ug/cm2)HBCフォイルの制作を行い、これらの蒸発元素の違いと各種厚さの製膜実験から、製作した傾斜型放電アーク蒸発源の性能は5時間以上2300°Cの高温環境下でも劣化すことはないことが確認できた。この製膜実験から蒸着膜のピンホール発生は大気に取り出したときに大氣の吸湿により起こり、薄い場合(100ug/cm2以下)は少ないが200ug/cm2以上の厚い製膜の場合は膜全体にわたり無視できないピンホールが発生することが分かった。このフォイルの吸湿の問題はかなり複雑であり解明とその抑制にはかなりの時間をかけた実験が必要であり重要な問題なので時間をかけて取り組みたい。フォイルの製膜はその歩留まりと再現性がが極めて悪いので予定通りに進んでいないが3年目の平成27年度は研究テーマである高温環境下でのフォイルの膜厚減少を緩和する実験に取り組む。加速器荷電変換効率にとってフォイルのピンホールは膜厚減少とともに加速器の運転効率を左右する重要な問題である。ピンホール発生は基板表面の清掃度に関係するがこれまでの実験結果からHBCフォイルの場合大気の吸湿による蒸着膜の膨張によって起こることが分かってきた。ピンホールは大気の湿度と温度にも関係するがフォイルの炭素粒子の大きさと膜厚にも敏感であることが分かってきた。この問題は複雑であり解明とその抑制法を見出すにはにはかなりの実験時間を要する。上記の問題解決の第1歩としてHBCフォイルの厚さによるピンホールの度合いを光透化法による目視法で大雑把に観察する。次にアルファ線厚み計法を用いてそのフォイルの吸収勾配の違いからピンホールの大きさを見出す。
歯原性疾患の発生由来に関する研究

口腔外科領域には歯原性腫瘍,歯原性嚢胞など各種の歯原性疾患がみられ,その発生由来,発生時期などの詳細については,現在,解明されていない部分が多い。そのため,著者らは各発生段階の家兎歯胚について各種サイトケラチンの局在の検討を行った。まず,基礎的検討として成獣家兎を用いて各種サイトケラチン抗体(一次抗体)の最適希釈倍率を検討した。免疫染色はABC法によった。1)抗ヒトサイトケラチン8(DAKO M631),2)抗ヒトサイトケラチン10(DAKO M7002),3)抗ヒトサイトケラチン19(DAKO M888),4)抗ヒトサイトケラチン20(DAKO M7019)について検討したところ,1)50100倍,2)50倍,4)4080倍で良く染色でき、3)は25100倍でも良好な結果は得られなかった。以上からこれら1,2,4)を実験に用い,それぞれ上記の各倍率で用いることとした。次に本実験としてまず,交尾日から計算して胎齢20,25,30日と考えられる家兎標本を待た。標本数はそれぞれ27,11,18羽であった。これらを10%中性ホルマリンにより2日間固定したのち,切り出し,通法の如くパラフィンに包埋し,パラフィン・ブロックを作製,μmで薄切し,免疫染色を行い、検鏡に付した。結果:サイトケラチン8;胎齢20日,口腔粘膜,歯堤,内,外エナメル上皮,象牙芽細胞は全て陽性。胎齢25日,口腔粘膜,内エナメル上皮,象牙芽細胞は全て陽性。胎齢30日,口腔粘膜のみ,陽性。サイトケラチン10;各発育段階で口腔粘膜のみ,陽性。サイトケラチン19;各発育段階で全ての組織が陰性。サイトケラチン20;胎齢30日でのみ口腔粘膜が陽性。以上から歯胚の発育に伴い、各種サイトケラチンの局在に変化がみられ,各種歯原性疾患の発生時期の検討に使える可能性が示唆された。平成6年10月頃,本科研費の内示を受けたため,これまで当講座に設置されていたミクロトームは滑りが悪く,使用に支障を来たしていたので,今年度分の予算により,滑走型ミクロトーム1台を発注,約1ヶ月後に現品が到着し,研究室に設置,使用している.同時に5年前に行っていた本研究の一部となる家兎の胎児を用いた歯の発生に関する免疫組織化学的研究のデータと資料を再調査したところ,資料もなく,また,実験例数が少なく,各発育段階の資料が不十分なことが判明し,再度,同様の実験を行うことを計画した.そのため1つは免疫染色の用意を整えるため,1次抗体として抗ヒトサイトケラチン8(DAKO M631),同10(M7002),同19(M888)を購入,準備を行った.材料のそろった段階で,テストとして,5年前の資料で試みたが,満足のゆく結果は得られず,現在,最適な条件を検討中である.他方,妊娠免を発注し,胎齢20日,胎齢26日の胎児を得,頭部のソフデ32,カラー写真,撮影後,通法の如く,パラフィル標本をつくりつつある.今後も各発育段階の標本を得るよう実験を続ける予定である.一方,すでにパラフィル包装の完了したものについては,帰属の歯胚の部分を何とか薄切し,速洗切片をつくり,染色を行えるよう行っているところである.口腔外科領域には歯原性腫瘍,歯原性嚢胞など各種の歯原性疾患がみられ,その発生由来,発生時期などの詳細については,現在,解明されていない部分が多い。

以上から歯胚の発育に伴い、各種サイトケラチンの局在に変化がみられ,各種歯原性疾患の発生時期の検討に使える可能性が示唆された。口腔外科領域には歯原性腫瘍、歯原性嚢胞など歯原性疾患がみられ、その発生由来、発生時期などの詳細については、現在、解明されていない部分が多い。そのため、著者らは各発生段階の家兎歯胚について各種サイトケラチンの局在の検討を行った。まず、基礎的検討として成獣家兎を用いて各種サイトケラチン抗体(一次抗体)の最適希釈倍率を検討した。免疫染色はABC法によった。1)抗ヒトサイトケラチン8 (DAKO M631)、2)抗ヒトサイトケラチン10 (DAKO M7002)、3)抗ヒトサイトケラチン19 (DAKO M888)、4)抗ヒトサイトケラチン20 (DAKO M7019)について検討したところ、1)50-100倍、2)50倍、4)40-80倍で良く染色でき、3)は25-100倍でも良好な結果は得られなかった。以上からこれら1、2、4)を実験に用い、それぞれ上記の各倍率で用いることとした。次に本実験としてまず、交尾日から計算して胎齢20、25、30日と考えられる家兎標本を用いた。標本数はそれぞれ27、11、18羽であった。これらを10%ホルマリンにより2日間固定したのち、切り出し、通法の如くパラフィンに包埋し、パラフィン・ブロックを作製、3μmで薄切りし、免疫染色を行い、検鏡に付した。結果:サイトケラチン8;胎齢20日、口腔粘膜、歯堤、内、外エナメル上皮、象牙芽細胞は全て陽性。胎齢25日、口腔粘膜、内エナメル上皮、象牙芽細胞は全て陽性。胎齢30日、口腔粘膜のみ、陽性。サイトケラチン10;各発育段階で口腔粘膜のみ、陽性。サイトケラチン19;各発育段階で全ての組織が陰性。サイトケラチン20;胎齢30日でのみ口腔粘膜が陽性。以上から歯胚の発育に伴い、各種サイトケラチンの局在に変化がみられ、各種歯原性疾患の発生時期の検討に使える可能性が示唆された。
大腸癌臨床でのメチル化DNAマーカーを用いたLiquid Biopsyの開発

当院手術症例の中から、インフォームドコンセントを得られた50例の大腸癌と12例の非癌患者の便検体を用いて癌の検出能について解析をおこなった。予備実験としてQ-MSPで12例の大腸癌患者の検討を行ったが1例にも検出できなかった。内部コントロールのbeta-actinの値から考えて便検体には人由来DNAが少ないことが原因と考えられた。そこで、Nested outer PCR amplificationで人由来DNAを増幅後inner Q-MSP/Q-ddCPRを行う方針とし、NOPIQ/NOPIDと呼称し特許申請を行った。Dd-PCRとはdigital droplet PCRのことで、ロッシュ社の機器を用いた。その結果、FIT (fecal immunological test)と合わせることにより100%の検出感度を確認できた。今後は前向き研究により結果を確認して臨床的有用性を証明し商品化を目指す。われわれは、微量癌細胞の痕跡を検出し臨床応用できないかを目指した癌バイオマーカー同定作業をこれまでにおこなってきた。pharmacological unmasking microarray法を用いて同定したメチル化遺伝子について、特に大腸癌における癌バイオマーカー候補としてDNA methlationマーカーであるHOPX, CDO1遺伝子に注目した研究を展開している。DNA methyaltionマーカーは検体の質が安定しており、臨床のルーチン検査を目指すうえで特に優れた側面を有する。これまでの研究で、HOPX, CDO1はともに大腸癌組織において、非癌部粘膜に比較して高頻度かつ癌特異的メチル化を示すことを明らかにし、大腸癌DNAマーカーとして優れているこをと明らかにした。このDNAマーカーは組織のみならず、便や血液の中でも検出可能であり外科治療、抗癌剤治療の成功の是非を評価するsurveillance markerとしても期待される。現段階では、DNA methylationの定量システムを確立し原発癌での臨床病理学的解析が終了した段階である。今後便や血液でのliquid biopsyにおける癌検出能についての検討を行い、臨床応用を目指した研究を展開する予定である。便を用いた検出研究に当たっては、前癌病変のメチル化状況を把握する必要があるため、癌だけではなく腺腫(ポリープ)も含めたメチル化の状況確認を行っている。CDO1, HOPX2つの遺伝子メチル化の原発大腸癌における臨床理学的解析をadenomaを含めて行っている。CDO1メチル化は、normal mucosa, low grade adenoma, high grade adenoma, primary CRC cancer without liver metastasis, primary cancer with liver metastasisになるに従い、メチル化が上昇していくことが確認された。一方、HOPXはnormal mucosa, low grade adenoma, high grade adenoma, primary CRC cancerと上昇していくが、原発癌においてはメチル化の上昇が認められなかった。異常のことから、HOPXは早期大腸癌のマーカーとして、CDO1は予後を反映するバイオマーカーとしての可能性が示唆された。メチル化頻度はCDO1の方がHOPXより高かった。しかし、癌組織と非癌組織を分けるAUCがそれぞれ0.96, 0.84と高かったため、癌のマーカーとしてこれまで報告されているメチル化遺伝子を大きく凌駕する臨床的ポテンシャルを有すると考えている。一方、adenoma-carcinoma sequenceに伴ってメチル化頻度、メチル化レベルが上昇することから、治療が必要なneoplasmのスクリーニング検査のマーカーとして有望であると考えられる。遺伝子プロモーターDNAのメチル化は癌の早期検出においては特に優れたマーカーである。CDO1遺伝子はこれまでに、体液を用いたメチル化診断において最高のperformanceをあげているが、大腸癌診断における便検査に応用された報告は認めない。われわれは、大腸癌患者48例と非癌患者8例を用いてCDO1メチル化の癌診断能について検討した。また、便潜血反応(FIT)と組み合わせることによりどの程度癌検出能が得られるかについて調べた。48例の癌のうちFIT陽性は40例であり、全体の83%に当たった。一方、8例の非癌患者のFITはいずれも陰性であった。予備試験として便検査にCDO1メチル化(定量的PCR;Q-MSP)を応用すると12例中1例も癌検出はできなかった。そこで、Q-MSPの前段階としてNested PCRを加えた。Nested PCR followed by Q-MSP for CDO1では、48例中10例(21%)に陽性患者を認めた。一方、droplet digital PCR (DD-MDP)を加えることで感度をあげることができるかどうかを検討した。Nested PCR followed by DD-MSP for CDO1では、48例中35例(73%)で陽性を確認した。SEPT9遺伝子について同様の検討をした結果、Q-MSPでは29%、DD-MSPでは54%であり、CDO1遺伝子メチル化の方が優れていた。面白いことに、Nested PCR followed by DD-MSPとFITを組み合わせると100%の症例で癌診断が可能であった。この時、非癌患者では8例中1例が陽性となった(AUC=0.90)。以上よりFITとNested PCR followed by DD-MSP for CDO1の大腸がん検診への応用が期待される結果が得られた。非常に良好な結果が得られ特許申請中である。

そこで、Nested outer PCR amplificationで人由来DNAを増幅後inner Q-MSP/Q-ddCPRを行う方針とし、NOPIQ/NOPIDと呼称し特許申請を行った。Dd-PCRとはdigital droplet PCRのことで、ロッシュ社の機器を用いた。その結果、FIT (fecal immunological test)と合わせることにより100%の検出感度を確認できた。今後は前向き研究により結果を確認して臨床的有用性を証明し商品化を目指す。便を用いたstool DNA testは米国FDAで認可され、FIT(便鮮血検査)に比較して有用性が明らかにされた。stool DNA testはNDRG4, BMP3をK-ras mutation, FITに追加した大腸癌検出キットであるが、今回われわれが同定しているCDO1遺伝子のAUCはこれらを凌駕している。まずは単独マーカーとして便におけるCDO1メチル化検出能のポテンシャルを検討していく。Q-MSPを用いた定量あるいは定性検査による検出限界は1000倍程度の希釈限界であるが、nested PCRを用いた定性検査は100000倍程度の希釈限界を有する。便におけるメチル化検出能の検討にはこの両者における検出感度を比較していく。一方、血液においては、Q-MSPによる検出では思ったほど高率の検出はできなかった。そこで、nested PCR, digital PCRを用いた検出能の向上が重要であると考えている。nested PCRは感度は上昇するが結果が不安定となる。一方、digital PCRは機器が学内に存在せず、企業でのpilot studyに協力を得ている。有望なデータが得られれば、digital PCRを購入申請する流れになると考える。安定な検出系が確立された場合、まずは手術による血中マーカーの動き、抗癌剤や放射線治療を行った後の気中マーカーの動きを検討しメチル化腫瘍マーカーの新たな可能性について探っていきたい。特許申請が終了したら、論文化する予定である。論文が受理されたら事業化を検討している。がん検診での新たなるツールになると考えている。
トマトアルド-ケト還元酵素の生理機能とストレス応答的な遺伝子発現制御機構の解明

トマトは世界の主要農作物であり、その栄養価やストレス耐性に関わる知見は学術的・商業的観点から大変意義深い。本研究では、植物の一次・二次代謝や非生物的ストレス耐性に関わる酵素であるアルド-ケト還元酵素に着目した。トマトの葉において、種々のストレスや植物ホルモンによって著しく遺伝子発現が増加するトマトアルド-ケト還元酵素(以後、SlAKR1とする)について、その生理機能およびストレス応答的な遺伝子発現制御機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、まずSlAKR1の生理機能を検討した。SlAKR1過剰発現タバコを用いて種々の非生物的ストレスに対する耐性を評価したが、SlAKR1は非生物的ストレス耐性に関与しないことを示唆する結果が得られた。ついで、生物的ストレス応答への関与を検討した。アグロバクテリウムや細菌成分であるリポ多糖を含む溶液をトマト葉に浸潤させると、SlAKR1の遺伝子発現は著しく増加した。興味深いことに、これらを含まない溶液を浸潤させても、SlAKR1の遺伝子発現は強く誘導された。浸潤処理葉は電解質溶出率が上昇していたことから、浸潤処理は細胞の損傷を伴い、SlAKR1の遺伝子発現は細胞の損傷によって誘導される可能性が示唆された。SlAKR1は、病傷害ストレスに伴う細胞の損傷によって遺伝子発現し、生物的ストレス抵抗性に関与している可能性がある。また、SlAKR1の遺伝子発現制御機構の解明のため、プロモーター解析を行った。その結果、SlAKR1プロモーター領域-600から-500 bpの間に存在する2つのG-box様配列がストレス応答的な遺伝子高発現に重要なシス因子であることが明らかになった。SlAKR1プロモーターはシロイヌナズナの細胞においても同様に高いプロモーター活性を示し、植物種間共通のストレス誘導的高発現プロモーターとしての応用利用可能性が示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
多文化共生社会の言語権・社会権・参政権に関する国際的比較研究

本研究は、世界各地で展開されつつある多文化共生社会形成のための政治過程において、2000年代半ば以降に生じた多様な変化について、言語権・社会権・参政権という3つの具体的な権利のあり方を手がかりとして、北米・西欧・東欧各国の諸事例に関する詳細な国際比較を行い、多文化共生社会の特質とその近年の変容に関する体系的・総合的な知見を獲得することを目指すものである。本研究は、多文化共生社会論に関して2000年代半ば以降生じた変化を、言語権・社会権・参政権という3つの権利に則しつつ解明することを目指すものである。本年度は、少数派文化の集合的アイデンティティー形成自体に不可欠な言語権の問題に関連した、以下の研究を行った。(1)本研究ではまず、2000年代半ば以降の言語権論の理論的な側面での変容に関して、多様な先行諸研究を幅広く収集し、その特色や問題点を批判的に検討した。その結果、(1)文化的少数派の言語権に関しては、ある特定の個人に対して少数派言語の使用を可能にする個人権の議論と、当該少数派言語の教育や普及に関係する社会的諸制度の構築に関係する集合的権利の議論との区別が重要であること、(2)従来の言語権に関する先行研究では、言語学の領域では主として個人権的側面に焦点が当てられていたのに対して、政治学の領域では集合的権利の側面に焦点が当てられるという傾向が存在し、両者の架橋が不可欠である、等の重要な知見が得られた。(2)更に本研究では、2000年代半ば以降の北米・西欧・東欧諸国において、文化的少数派の言語権に関していかなる具体的変容が生じたかを多面的に分析した。その結果、(1)この時期の各国では、新たな移民の増加等に対応して、従来よりもより幅広い文化的少数派に対して固有言語の使用権を認めようとする、新しい傾向が生じた、(2)更にこの時期の各国においては、公的な標識等の多言語化等、従来から各国で比較的広範に認められていた言語権に加えて、少数派言語と多数派言語の二言語教育の推進等、言語権の権利内容面でも大きな変化が生じた、等の重要な知見が明らかになった。本年度は、文化的少数派の参政権に関連する諸問題、及び今後の日本社会の多文化化に関連する、以下の研究を行った。(1)本研究ではまず、2000年代半ば以降の文化的少数派の参政権の変容に関して、多様な先行諸研究を幅広く収集し、その特色や問題点を批判的に検討した。その結果、1文化的少数派の参政権に関しては、言語権・社会権等の権利と比べて、その是非に関して国内的な異論が見られる場合が多く、その付与は必ずしも一方的に拡大するとは限らないこと、2たとえば選挙での投票や立候補などの形での参政権の拡大が見られない場合にも、行政府の職員としての採用が拡大するなどの形で各国の政治的意志決定への参加が実質的に拡大する場合も存在し、こうした立法府レベルでの参加とそれ以外の側面での参加拡大の関係に関しては、更に慎重な考察が不可欠である、等の重要な知見が得られた。(2)更に本研究では、2000年代半ば以降の日本社会における多文化化を巡る議論の現状を、諸外国の多文化化を巡る議論と比較しつつ、多面的に分析した。その結果、1この時期の日本における文科的少数派に対する取り扱いは、国家レベルにおける言語権・社会権・参政権擁護の進展・拡大という観点から考察した場合、必ずしも状況の改善が進んでいない、2しかしながら、日本でも地方レベルにおいては、文化的少数派の取り扱いに関して大きく状況の改善が進んだ事例が相当数存在し、そうした際には、諸外国の多文化主義における理論的・政策論的な議論が大きな影響を及ぼしている、等の重要な知見が明らかになった。本年度は、少数派文化の経済的な定着に不可欠な権利である、社会権を巡る諸問題を取りあげて、以下の研究を行った。(1)本研究ではまず、2000年代半ば以降の社会権を巡る、理論的な諸研究について、多様な先行諸研究を幅広く収集し、その特色や問題点などについて批判的な検討を加えた。その結果、1文化的少数派の社会権に関しては、例えば医療給付など、短期的な移民から帰化・永住希望者などに至るまで、比較的広範な少数派集団に提供される諸権利と、年金など、長期間の滞在者に受給者が限定される諸権利の区別が重要であること、2社会権に関しては、一見新しい権利付与を受けたように見える少数派集団が、現実には、そのために費用負担等の新たな義務を負っている場合も多く、少数派集団毎に権利付与と義務負担を総合的に勘案した分析が不可欠である、等の重要な知見が得られた。

(2)更に本研究では、2000年代半ば以降の北米・西欧・東欧諸国において、文化的少数派が現実に付与される社会権に関して、いかなる具体的変容が生じたかを多面的に分析した。その結果、1この時期の北米では、例えば医療給付の条件を巡る米国とカナダの格差のように、文化的少数派に付与される社会権の国家間格差が表面化し、より寛大な給付条件を求めた人の移動・移民問題が政治的争点化する事例が見られた、2他方ヨーロッパでは、EU成立等の諸要因から、社会権を巡る国家間格差を縮小するための多様な試みが開始されつつある、等の重要な知見が明らかになった。日本語での研究論文・図書の公刊や学会報告が当初の予定通り相当数行われており、更に外国語での研究報告も当初の予定通り順調に進んでいるため。25年度が最終年度であるため、記入しない。次年度以降は、当初の計画に従い、文化的少数派の社会権に関する研究、更には、文化的少数派の参政権、日本社会の多文化化に関する諸問題を順次考察する予定である。そのために、国内外での調査を続行すると同時に、海外共同研究者を日本に招聘し、内外学会での研究報告や国内外学術雑誌への投稿、更には、研究の最終的な成果である共同論文集の刊行に向けた原稿作成作業を順次進める予定である。次年度は、当初の計画に従い、文化的少数派の参政権に関する研究、および、日本社会の多文化化に関する研究を行う予定である。そのために、国内外での調査を続行すると同時に、海外研究者の日本招聘、内外学会での研究報告や国内外学術雑誌への投稿、更には、研究の最終的な成果である共同論文集の刊行に向けた原稿作成作業等を順次進める予定である。
朝廷儀礼体系の復原的研究に基づく中世後期国制の解明

本研究の成果として、雑誌論文5件(うち査読付き雑誌が2件)、著書4件(うち単著1件)を得た。その具体的内容は以下の通り。(1)未公刊の室町期公家日記の紹介・公刊、(2)朝廷儀礼における4代将軍足利義持と父義満のあり方の相違に着目した「室町殿」権力の段階的成立過程の解明、(3)初代将軍尊氏の弟の執政直義の権力の義詮への継承過程解明、(4)中世朝廷の儀礼の場となる京都・洛中の空間構造復原、(5)鎌倉幕府における将軍・朝廷・公家儀礼の相互関係の基礎的考察、(6)その基礎となる当該期の基本的文献『吾妻鏡』の釈読・現代語訳作業。平成21年度は、「中世日本の朝廷儀礼の分析から帰納的に公武社会構造の復原・解明を目指す」という研究目的に沿って、下記の研究・調査を遂行した。上記目的を実現する手法として、本研究では、中世日本における特定の朝廷儀礼(「拝賀」と呼ばれる拝礼儀礼)に焦点を定め、その儀礼への室町幕府将軍(特に、朝廷・幕府を統一的に支配し「室町殿」と呼ばれた3代目足利義満以降)の関わり方に関する基礎的事実を確定し、その歴史的意義を解明することを目指している。この手法に基づき、本年度は中世日本の古記録を対象として、すでに公刊されている古記録については網羅的に、また未公刊の古記録については所在が確認されたものの一部について、各種所蔵機関へ赴いて現物を実見調査した。この調査により、「室町殿」が当事者として関わった「拝賀」儀礼の基礎的情報がある程度充分な分量蓄積され、22年度に予定している総合的な考察の準備がほぼ整った。かかる研究環境整備は、従来断片的に収集・利用されてきたにすぎない当該問題に関する史料群に、一定度の網羅性を確保するものであり、その総合的考察を行う重要な基盤となる。上記を踏まえ、21年度は、本研究の材料たるにとどまらず学会で早急に共有すべき重要性を有すると判断した未公刊の古記録の一部を、活字化・公刊した。また本研究で課題とした問題を解明するにあたり、最も重要な「儀礼の場」として明らかにされておくべき中世京都の空間構造について、研究代表者の既発表の研究を整理・改訂した上で大幅に新稿を増補し、現段階での研究水準を明らかにする著書をまとめ、刊行した。平成22年度は、「中世日本の朝廷儀礼の分析から帰納的に公武社会構造の復原・解明を目指す」という研究目的に沿って、下記の研究・調査を遂行した。本研究では、中世日本における特定の朝廷儀礼(「拝賀」と呼ばれる拝礼儀礼)への室町幕府将軍の関わり方に関する基礎的事実の確定と歴史的意義の解明を目指している。そのための前提として、室町幕府の直接的前提となった日本初の武家政権=鎌倉幕府における拝賀儀礼の事実確定・歴史的評価を行う必要がある。本年度はその作業の一部分を行い論文化して、中世政治史の解明を共通テーマとする共著『中世政治史の研究』の執筆分担者として図書に収め公刊した。またその作業にあたっては、鎌倉幕府の最重要記録である『吾妻鏡』の厳密かつ総合的な解釈が不可欠であることから、共著『現代語訳吾妻鏡8』の共著者として関連部分の解釈を担当し公刊した。さらに上記論文の前提となる関係史料の調査結果を単著論文として公刊した。加えて未公刊の古記録について、前年度に引き続き各種所蔵機関で実見調査し、翻刻・解題を共著論文にて行った。これは本研究課題の基盤である上、日本中世史研究全般はもとより、前近代日本の知識体系の復原・解明を目指す禁裏・公家文庫研究の重要な土台となる基礎的作業としての意義をも有する。上記作業により、室町将軍家と朝廷儀礼の関係に関する基礎的研究が遠巻きながらも着実に進行しており、今後さらに個別具体的・応用的な研究に取り組む上での確固とした基盤の形成がなされたと考えている。
論理設計自動化の研究と知的CADデータベースとの統合による超LSI設計への応用

本年度は最終年度であるため、トランスダクション法の一般化と最新の論理回路であるFPGA(フィードプログラマブルゲートアレイ)設計への利用、およびCADデータベースのためのデータモデルの一般化とその試作を行った。また、トランスダクションプログラムを公開できるように準備をしている。CADデータベース上で、トランスダクション法で協調処理を行なう点に関しては、その基本的な部分が完成した。以下に本年度の成果についてまとめる。(1)誤り補償型トランスダクション法のアルゴリズムの改良と応用トランスダクション法は、基本的に与えられた回路を、必要とする性質を持つように変形してゆくもので、変形が不可能になった段階で回路設計が終了する。誤り補償型トランスダクション法は、回路の変形が不可能になった場合に強制的な変更を適用することにより、さらに変形および設計改良を行なうためのものである。回路変形の能力は高いが、計算時間がかかるという欠点がある。まず、誤り補償の方式を変えることにより、回路変換能力の異なるような誤り補償型トランスダクション法を開発した。次に、計算時間を減少させるために種々の工夫を行った。(2)大規模回路設計への適用前年度に引き続き、適用できる回路の大きさの上限をできる限り大きくする方法について検討した。回路の上限は、回路が実現する関数を表わすBDDの大きさで決まることになるため、BDDの大きさを動的に制御する方式を採用した。また、部分回路を選んでそれを設計目的に合う形に変形するという操作を繰り返すことにより、大規模回路の設計を行なう方式についても改良を加えた。この場合に問題となるのは部分回路の選択であり、選択方式をいくつか用意することにより、適用回路に適した方式を選ぶ方式を採用した。(3)トランスダクション法を利用したFPGA設計FPGAはプログラムを実行することによってハードウェア構成を変更できるような性質を持っており、最近非常に注目されている。このFPGAの設計は、論理ブロック間の配線と各ブロックの実現する論理の2つを決定することによって実現される。FPGAの設計プログラムを利用した場合に、冗長度があるため、トランスダクション法によってさらに設計改良できる。このためには、既存の論理ブロックの論理関数を変更して統合する方式や冗長結線を除去する方式等を開発し、その効果を調べた。(4)データ知識統合モデルの実現CADシステムのためには、分散したデータベースや知識ベースを統合利用する必要がある。このためには、現状のオブジェクト指向の枠組みでは不充分であるため、知識の階層、データの階層、およびその関連を表現する階層の3つに分けて実現する、新しいデータ知識統合モデルを提案していたが、それをオブジェクト指向モデルを利用して開発し、モデルの有用性を示した。(5)代理オブジェクトモデルの提案と利用CADデータベースでは、オブジェクトが多様な使われ方をするが、それを表現するために代理オブジェクトという概念を導入した。これにより、データの多様性のほかに利用者の役割りの多様性を表現できる。その結果として、CADデータベースを中心として利用者が協調作業をするようなシステムの基礎を作ることができた。(6)ソフトウェア開発トランスダクション法のプログラムは、C言語で開発され公開できるような形で準備中である。代理オブジェクトを利用したCADデータベースは、オブジェクト指向言語を利用して開発している。システムは、ローカルネットだけではなく広域ネットにも対応できるように考えられており、地域的に分散した人々の協調による設計を補助することができる。トランスダクション法自体は研究代表者がかなり前に考えた方法であるが、論理関数をコンパクトに表現できるBDDの実用化によって、実用規模の回路が扱えるようになった。従ってより大規模な回路を扱うためには、BDDによる表現法の改良も重要である。トランスダクション法の持つ回路の再利用性はデータベースの特性に適合しているが、協調処理を考えたより高度な機能の実現が今後の問題である。

このFPGAの設計は、論理ブロック間の配線と各ブロックの実現する論理の2つを決定することによって実現される。FPGAの設計プログラムを利用した場合に、冗長度があるため、トランスダクション法によってさらに設計改良できる。このためには、既存の論理ブロックの論理関数を変更して統合する方式や冗長結線を除去する方式等を開発し、その効果を調べた。(4)データ知識統合モデルの実現CADシステムのためには、分散したデータベースや知識ベースを統合利用する必要がある。このためには、現状のオブジェクト指向の枠組みでは不充分であるため、知識の階層、データの階層、およびその関連を表現する階層の3つに分けて実現する、新しいデータ知識統合モデルを提案していたが、それをオブジェクト指向モデルを利用して開発し、モデルの有用性を示した。(5)代理オブジェクトモデルの提案と利用CADデータベースでは、オブジェクトが多様な使われ方をするが、それを表現するために代理オブジェクトという概念を導入した。これにより、データの多様性のほかに利用者の役割りの多様性を表現できる。その結果として、CADデータベースを中心として利用者が協調作業をするようなシステムの基礎を作ることができた。(6)ソフトウェア開発トランスダクション法のプログラムは、C言語で開発され公開できるような形で準備中である。代理オブジェクトを利用したCADデータベースは、オブジェクト指向言語を利用して開発している。システムは、ローカルネットだけではなく広域ネットにも対応できるように考えられており、地域的に分散した人々の協調による設計を補助することができる。トランスダクション法自体は研究代表者がかなり前に考えた方法であるが、論理関数をコンパクトに表現できるBDDの実用化によって、実用規模の回路が扱えるようになった。従ってより大規模な回路を扱うためには、BDDによる表現法の改良も重要である。トランスダクション法の持つ回路の再利用性はデータベースの特性に適合しているが、協調処理を考えたより高度な機能の実現が今後の問題である。論理回路の設計手法として、約20年前に上林と室賀が提案したトランスダクション法は、最近になって日本の数社で実用化してきている。本研究では、トランスダクション法の改良とともに、設計データの再利用性に注目した計算機援用データベースとの統合およびそのようなデータベースのモデルについて研究をすすめつつある。具体的な成果は次のとおりである。(1)本研究の準備として、澤田、上林、室賀がトランスダクション法に対する束を用いた初期回路生成について検討していた。