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近世大名家の人生儀礼と藩主家族構成員の研究－秋田藩佐竹家を事例に－

本研究は、近世大名家の儀礼、藩主家族構成員の役割、大名家同士の交際に注目し、政治権力世襲の体制を支えた仕組みやジェンダー構造を明らかにすることを目的とした。本年度は、前年度十分に検討することができなかった近世前期の大名家の婚姻成立過程の分析をまとめ、中・後期の事例を含め、その変遷を通時的に解明することができた。この成果は国史談話会大会で口頭報告し、前期の事例については学術雑誌に投稿することができた。なお、昨年度口頭報告を行った幼少相続時の「看抱」の刊行に関する論考は、「近世大名家における「看抱」」(『歴史』第126輯)として採録が決定している。また、幕末・維新期の動向についても分析を進める予定で、秋田県公文書館において史料の調査・収集を行った。その分析の核となる「御日記」について、史料学的な分析をする予定であったが、想像以上に多くの量が残されていたため、すべて収集することができず、また類似した「申伝帳」という史料が残されており、それも合わせて分析する必要があることから断念せざるを得なかった。幕末・維新期のこうした史料が多く残されているのは、佐竹家に限ったことではなく、他家の史料の残存状況を把握するなど、史料学的な分析を進めた上で近世大名家と大名華族家の「家」の問題を連続した視点で分析する必要があることがわかった。最終年度であった本年度は、これまでの成果をまとめ、ロシア、ノボシビルスク国立大学にて口頭報告し、研究成果を海外に発信することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、近世中期から明治初頭までの大名家の儀礼、藩主家族構成員の役割、大名家の交際を通時的に分析し、政治権力世襲の体制を支えた仕組みやジェンダー構造の解明を目的とするが、当該年度は近世中期、特に18世紀の事例について研究発表を行った。藩主家族構成員については、大名の正室や側室が政治権力世襲の体制の維持に果たした役割の解明は手薄になっていた。この点について、正室が妾に子を産ませるために主体的に行動したこと、妾から昇進して側室として遇された藩主の実母が発言権を有していたこと等、これまで研究蓄積のなかった点を明らかにした。また大名家内の意思決定過程における女性の位置に注目し、近世中期の大名家内のジェンダー構造をより明確にすることができた。これについては学術雑誌『歴史』第122輯に掲載することが決まっている。近世大名家の交際、特に親類・姻戚大名との関係については、17・19世紀の事例について研究蓄積がある一方で、18世紀の動向については手薄になっていた。この点について、家格差のある大名家と対等な関係で交際する「両崇」・「両敬」の慣行や藩主の幼少相続に際して結ばれた、親類・姻戚大名による「看抱」という補佐の実態に注目して論じた。18世紀前半の享保期頃を画期として大名家同士が「両崇」関係を結ぶようになり、以後交際範囲を拡大させていったことなどを明らかにし、東北史学会と近世史フォーラムで口頭報告した。近世中期の動向を明らかにしたことは、近世前・後期の大名家の交際の研究とリンクさせ、近世全体の動向を理解する上で意義があるものと考える。当該年度は、近世大名家の儀礼・相続・奥向・交際など政治権力を世襲する上での諸問題について、明治前期を視野に後期の事例を分析する予定であった。しかしこうした研究は中・後期の事例を分析したものは多くあるものの、前期を事例とした研究とリンクさせて考察した研究はなされておらず、通時的に分析されていないことで、問題の所在が曖昧になっている部分もあった。こうした先行研究の問題を解決する必要性を強く感じたため、当該年度は後期の史料も採集しつつ、近世前期の大名家の動向についても分析することとした。特に、世襲の家を存続させる上で避けられなかった幼少相続をめぐる諸問題について、また大名家の交際関係の核となる婚姻をめぐる諸問題について、17世紀から19世紀初頭まで通時的に分析し、新たな論点を提示することを課題として研究を進め、学会にて口頭発表した。その成果は以下の通りである。まず、幼少相続については、幼君を支えた「看抱」の慣行に注目して、幼少相続時の幕藩関係や親類大名と家老、後家の役割について、これまで先行研究ではあまり議論されてこなかった点を明らかにしたが、特に前期の事例をもとに「看抱」の認識がなされていたため、19世紀初頭の幼少相続に際して、家老たちが先例にとらわれて、柔軟な対応ができていないことを論じたことは意義があるものと考える。次に、近世大名家の婚姻に関しては、近世中・後期を事例に分析されてきた縁組成立過程の実態について、大名とその世嗣の縁組成立過程・縁組と婚礼時の年齢に注目し、近世前期から通時的に分析することでその時期的変遷について詳らかにすることができた。特に、18世紀半ば以降、幕府への届け出等の手続きが簡略化・形骸化し、幕府が大名の婚姻に干渉することが少なくなくなるなかで、大名同士の動きが活発になるなど、幕藩関係の変容過程を明らかにしたことは意義があるものと考える。

本年度は、前年度十分に検討することができなかった近世前期の大名家の婚姻成立過程の分析をまとめ、中・後期の事例を含め、その変遷を通時的に解明することができた。この成果は国史談話会大会で口頭報告し、前期の事例については学術雑誌に投稿することができた。なお、昨年度口頭報告を行った幼少相続時の「看抱」の刊行に関する論考は、「近世大名家における「看抱」」(『歴史』第126輯)として採録が決定している。また、幕末・維新期の動向についても分析を進める予定で、秋田県公文書館において史料の調査・収集を行った。その分析の核となる「御日記」について、史料学的な分析をする予定であったが、想像以上に多くの量が残されていたため、すべて収集することができず、また類似した「申伝帳」という史料が残されており、それも合わせて分析する必要があることから断念せざるを得なかった。幕末・維新期のこうした史料が多く残されているのは、佐竹家に限ったことではなく、他家の史料の残存状況を把握するなど、史料学的な分析を進めた上で近世大名家と大名華族家の「家」の問題を連続した視点で分析する必要があることがわかった。最終年度であった本年度は、これまでの成果をまとめ、ロシア、ノボシビルスク国立大学にて口頭報告し、研究成果を海外に発信することができた。当初は明治初頭までの事例を分析し、まとめる予定で史料を収集したものの、19世紀初頭までの事例分析にとどまってしまい、近世の事例を通時的に分析することができなかったため。また、近世前期の事例を分析したことで、中・後期の政治慣行について理解を深め、口頭発表をして新たな論点を提示することができたが、論文にもとめることはできなかったため。27年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度口頭発表した成果を論文にまとめるとともに、明治初期の佐竹家の家政を記した『御日記』などの史料収集を進め、それらを分析する。特に以下の3点の課題を推進する予定である。第一に、当該年度分析できなかった幕末の動向について分析を進め、それにより近世大名家における政治権力世襲をめぐる諸問題について通時的にまとめるつもりである。第二に、第一の課題をまとめつつ、明治初期の史料を分析し、近世大名の華族化に関する諸問題についても考察する。第三に、当該年度分析した近世大名家の婚姻については、男性の事例を中心としたものであり、大名の娘など女性の視点からも分析する。藩主家族構成員の役割や、親類・姻戚大名家との交際については、19世紀の動向を論文もしくは口頭報告しまとめることができ、順調に進んでいる一方で、藩主家の儀礼について、論考をまとめられてはいるものの、論文として発表できなかったため。今後は、19世紀の事例について、明治初頭までを念頭に研究を進める予定である。当該年度には、19世紀の藩主の人生儀礼、幕末から明治初頭までの奥向関係史料である「御日記」、「御家門様御取扱」など親類・姻戚大名との交際に関する史料を収集しており、今後未収集分を収集するとともに、これらを分析し研究発表を行うつもりである。これまでの先行研究では、明治維新を経て大名家が公権力を失うなかで、儀礼の機能や藩主家族構成員の役割、親類・姻戚大名との関係が如何に変容したか等については未解明であり、この点を当該年度の成果もふまえて、18世紀から通時的に明らかにする予定である。
客観的信頼性と主観的興味を制御可能な知識発見支援システムの開発

本研究では,客観的信頼性を確保しつつ,主観的興味に合致するルールを得られる知識発見支援システムの開発を目的とした,ルールの客観的信頼性を自動評価する機能,ドメイン専門家の主観的興味を学習してモデル化する機能,客観的信頼性と主観的興味のバランスを調整する機能を開発し,システム本体に組み込んだ.また,現実の医療データを用いたシミュレーションと実験により,各機能の有効性を確認した.本研究では,客観的信頼性を確保しつつ,主観的興味に合致するルールを得られる知識発見支援システムの開発を目的とした,ルールの客観的信頼性を自動評価する機能,ドメイン専門家の主観的興味を学習してモデル化する機能,客観的信頼性と主観的興味のバランスを調整する機能を開発し,システム本体に組み込んだ.また,現実の医療データを用いたシミュレーションと実験により,各機能の有効性を確認した.本研究の目的は,客観的信頼性を確保しつつ,主観的興味に合致する有益なルールを得られるような知識発見支援システムの開発である.具体的には,後処理段階で得た情報をデータマイニング段階にフィードバックすることで,ドメイン専門家が玉石混淆状態にあるルール群を評価し新知識を導出する作業を助け,客観的信頼性と主観的興味のバランスを考慮した学習基準をDMアルゴリズムに与える仕組みを目指す.この目的のもと,以下の開発ステップを年度ごとに実施することにした.ステップ1:客観的信頼性を計算機上で扱えるように定式化し,知識発見支援システムに組み込む.ステップ2:主観的興味を計算機上で扱えるように定式化し,知識発見支援システムに組み込む.ステップ3:ドメイン専門家のルール評価過程を明示的で再現性がある形式で記録しながら,客観的信頼と主観的興味のバランスを調整する機能を実現する.今年度は主にステップ1を実施した.多くの関連研究において,客観的信頼を定式化した指標(興味深さ指標)が提案されている.我々は興味深さ指標の文献調査を追加し,過去に開発済みの興味深さ指標ライブラリに新規の興味深さ指標を加えた.また,指標ライブラリの興味深さ指標の一部はプロブラムソースが十分汎化されていないため,この点の改善も試みた,そして,本システムの本体部分のフレームワークを設計し,これに,DMアルゴリズムモジュール(決定木学習),主観的興味推定モジュール(線形近似),最適化モジュール(インタラクティブ進化計算)の各々を乗せられるように実装を進めた.開発に加え,興味深さ指標と主観的興味の関係を調べた実験の正果も得られたため,この成果は論文・学会発表で公表した.来年度は,各モジュールの開発とフレームワークへの組込み,および,ステップ2の開発に着手する予定である.本研究では,客観的信頼性を確保しつつ,主観的興味に合致する有益なルールを得られる知識発見支援システムの開発を試みている.後処理で得た情報をデータマイニング段階にフィードバックすることで,ドメイン専門家が玉石混淆のルール群を評価して新知識を導く作業を助け,客観的信頼性と主観的興味のバランスを考慮した学習基準をDMアルゴリズムに与える仕組みを目指す.目的達成に向け,年度ごとに以下の開発ステップを実施する計画を立てた.ステップ1:客観的信頼性を計算機上で扱う定式化を行い,知識発見支援システムに組み込む.ステップ2:主観的興味を計算機上で扱う形式化を行い,知識発見支援システムに組み込む.ステップ3:ドメイン専門家のルール評価過程を記録し,客観的信頼性と主観的興味のバランスを調整する機能を実現する.昨年度は,ステップ1のうち,本システム本体部分のフレームワークの設計開発,および,これに組み込むDMアルゴリズムモジュール(決定木学習),主観的興味推定モジュール(線形近似),最適化モジュール(インタラクティブ進化計算)の個別開発を行った.そこで今年度は,ステップ1の残りである各モジュールの実装,および,ステップ2に着手した.各モジュールの実装はほぼ終了し,その成果(開発した最適化モジュールを用いた可変型評価値推論法)を学術論文として公表した.一方,ステップ2についてはフレームワークへのモジュール組み込みが想定以上に難しく,今年度は途中段階に留まった.来年度にはステップ2の残りとステップ3を終え,本研究を完成させたい.本研究では,客観的信頼性を確保しつつ,主観的興味に合致する有益なルールを得られる知識発見支援システムの開発を試みている.後処理で得た情報をデータマイニング段階にフィードバックすることで,ドメイン専門家が玉石混淆のルール群を評価して新知識を導く作業を助け,客観的信頼性と主観的興味のバランスを考慮した学習基準をDMアルゴリズムに与える仕組みを目指す.目的達成に向け,年度ごとに以下の開発ステップを実施する計画を立てた.ステップ1:客観的信頼性を計算機上で扱う定式化を行い,知識発見支援システムに組み込む.ステップ2:主観的興味を計算機上で扱う形式化を行い,知識発見支援システムに組み込む.ステップ3:ドメイン専門家のルール評価過程を記録し,客観的信頼性と主観的興味のバランスを調整する機能を実現する.昨年度までに,ステップ1,すなわち,システム本体のフレームワーク,DMアルゴリズムモジュール(決定木学習),主観的興味推定モジュール(線形近似),最適化モジュール(インタラクティブ進化計算)を開発完了し,ステップ2の前半に着手した,今年度は,ステップ1において得られた成果を国際会議にて公表した.また,ステップ2の後半の開発を進め,システム本体のフレームワークにDMアルゴリズムモジュール,主観的興味推定モジュールを組み込んだ.ステップ3については,過去の研究で得られたドメイン専門家のルール評価結果を集約し,客観的信頼性と主観的興味のバランスを調整する機能の評価に活用できるように形式化した.今後,継続的にシステムの詳細な実評価を行っていきたいと考えている.
高解像度アレイCGHによる胃癌のゲノム異常獲得形式と病理組織学的因子との統合解析

原発性胃癌56例をBACアレイCGHで解析し、予後と関連する4領域を抽出した。各々6q21、9q32、17q21.1-21.2、17q21.32であり、FOXO3A/FKHRL1、UGCG、CASC3、HOXB3-7遺伝子などが存在する領域である。この4領域の何処かに欠失を認めた場合、有意に予後不良となり(p=0.0019)、胃癌進行度と同様、独立した予後予測因子であることが確認された。この研究結果から、胃癌の悪性度獲得のメカニズムの解明へと発展してゆくことが期待される。現時点で56例の胃癌症例の解析が実施済みである。異なる病理組織型の間では、当初予想されていたほどダイナミックに異なるゲノム異常パターンは見出されていないが、幾つかの領域(5q13.2、8q24.3、14q32、15q11.2、16p13.2、18q21、19p13)で、異なるゲノム異常が認められた。よって、組織型共通のゲノム異常領域に注目すると、共通増加領域(3p26、6q22、11q12、17q23、20q13)や、共通欠失領域(4q12、4q34、8p23、12q24、13q21、15q11、17p11)が認められた。これらは組織型が決定する以前に引き起こされているゲノム異常である可能性もあり、あるいは組織型に共通の悪性度獲得様式の存在を示しているのかもしれない。また、予後に関連するゲノム異常領域も抽出できており、増加すると予後不良である領域(1q21、2p25)、欠失すると予後不良な領域(3p21-22、6p21、9q21、9q32、11p15.4、17q12-21)、あるいは、増加していると予後良好な領域(3p21)や、欠失していると予後良好な領域(5p15、5q21、15q21-22、15q25、18q21)が同定された。今後の計画としては、これまでの途中解析結果を参考に、残り20例強の症例の解析結果を追加しながら、本研究の目的に対する解析結果を纏め上げてゆく。一方、アレイCGH解析済みの56例に対しては、発現解析を併行したり、PCRなど別のモダリティーによるゲノム異常の有無につき確認作業を進めてゆき、そのゲノム異常の生物学的意義を掘り下げてゆく。胃癌56例のアレイCGH解析結果をもとに、臨床病理学的因子とゲノム異常の関連を解析している。まず、異なる病理組織型の間では、明らかに異なるゲノム異常パターンは見出されなかったが、幾つかの領域(5q13.2、8q24.3、14q32、15q11.2、16p13.2、18q21、19p13)で、異なるゲノム異常を呈していることが確認された。また、組織型共通のゲノム異常領域としては、共通増加領域(3p26、6q22、11q12、17q23、20q13)や、共通欠失領域(4q12、4q34、8p23、12q24、13q21、15q11、17p11)が確認された。これらは組織型が決定する以前に引き起こされているゲノム異常である可能性もあり、あるいは組織型に共通の悪性度獲得様式に関わるゲノム異常領域である可能性が示唆された。また、予後に関連するゲノム異常領域も抽出できており、増加すると予後不良である領域(1q21、2p25)、欠失すると予後不良な領域(3p21-22、6p21、9q21、9q32、11p15.4、17q12-21)、あるいは、増加していると予後良好な領域(3p21)や、欠失していると予後良好な領域(5p15、5q21、15q21-22、15q25、18q21)が同定されている。本年度は、様々なバイオインフォマティクスによる統計解析処理を工夫改良し、臨床的に極めて有用と考えられる4つの領域を抽出した(5p15、6q21、9q32、17q21)。今後の計画としては、これまでの途中解析結果を参考に臨床的に重要と考えられるゲノム異常パターンと、それに相関する遺伝子発現パターン等、他のモダリティーでの解析結果も合わせ、今回のゲノム異常の生物学的意義を解明してゆきたいと考えている。胃癌56例に対するアレイCGH解析をおこない、その結果をもとに臨床病理学的因子とゲノム異常との関連解析を施行した。

異なる病理組織型の間では、明らかに異なるゲノム異常パターンは見出されなかったが、幾つかの領域(5q13.2、8q24.3、14q32、15q11.2、16p13.2、18q21、19p13)で、異なるゲノム異常を呈していることが確認された。そのうち、correlation coefficient≧0.4で相関する遺伝子発現異常を呈したのは、8q24.3のFOXH1であった。また、組織型共通のゲノム異常領域としては、共通増加領域(3p26、6q22、11q12、17q23、20q13)や、共通欠失領域(4q12、4q34、8p23、12q24、13q21、15q11、17p11)が確認された。これらは組織型が決定する以前に引き起こされているゲノム異常である可能性もあり、あるいは組織型に共通の悪性度獲得様式に関わるゲノム異常領域である可能性が示唆された。この領域でcorrelation coefficient≧0.4で相関する遺伝子発現異常を呈したのは、3p26.3のCCRL2、12q24のGOLGA3, CHFR、20q13のBCAS1, PTK6であった。また、予後に関連するゲノム異常領域も抽出できており、増加すると予後不良である領域(1q21、2p25)、欠失すると予後不良な領域(3p21-22、6p21、9q21、9q32、11p15.4、17q12-21)、あるいは、増加していると予後良好な領域(3p21)や、欠失していると予後良好な領域(5p15、5q21、15q21-22、15q25、18q21)が同定されている。バイオインフォマティクスによる統計解析処理により、極めて有用な予後関連4領域を抽出した(6q21、9q32、17q21.1、17q21.3)。それぞれの領域でcorrelation coefficient≧0.4で相関する遺伝子発現異常を呈したのは、NR2E1、HSDL2、RAPGEFL1、HOX6, 7, 8であった。今回の解析により、原発胃癌の4つの重要予後関連領域(6q21、9q32、17q21.1、17q21.3)が同定され、そのstatusを評価することで、これまでの予後予測因子とは独立した形で高精度の予後予測が可能となった(ρ=0.0004)。また、その領域に座位する遺伝子の発現解析結果との統合解析により、それら予後関連領域のゲノム異常の生物学的意義が解明されれば、新たな治療法開発への可能も拡がってくることが期待される。
ナヴィエ・ストークス方程式と自由境界値問題の解析

本年度は有界関数空間におけるナヴィエ・ストークス方程式の初期値・境界値問題の可解性について研究を行った.有界関数空間においてはヘルムホルツ射影作用素が非有界作用素として働くことから,非線形問題の可解性を示すにはストークス半群の解析性だけでは不十分である.この為,本研究では(1)ストークス半群の合成作用素に対するアプリオリ評価と(2)非線形問題への応用の研究を行い,有界関数空間における時間局所可解性の問題を解決した.これにより特に有界領域・外部領域などの非自明な境界をもつ領域において,タイプI爆発が最小の爆発率になることを証明した.(1)ストークス半群の合成作用素に対するアプリオリ評価ストークス半群とヘルムホルツ射影作用素,発散作用素の合成に対するアプリオリ評価の研究に取り組んだ.ヘルムホルツ射影作用素に対するスケール不変なヘルダー型の評価を導き,爆発解析と組み合わせることにより有界領域・外部領域などの領域において合成作用素に対する新しい形のアプリオリ評価を導出することに成功した.この研究成果は原著論文として纏め,学術雑誌へと投稿した.(2)有界関数空間におけるナヴィエ・ストークス方程式の時間局所可解性先の研究において導出したアプリオリ評価の応用として,連続関数空間におけるナヴィエ・ストークス方程式の時間局所可解性定理を確立した.これにより特に,有界領域・外部領域などの非自明な境界を持つ領域に対しても爆発解の最小の爆発率はタイプI爆発になることを証明した.この研究成果は学術雑誌から出版予定である.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ユビキチン-プロテアソームシステムによるタンパク質分解とDNA修復の機構解明

プロテアソームは細胞内に存在する巨大なタンパク質分解酵素複合体であり、ユビキチン依存的にタンパク質を分解する。すでに、酵母26Sプロテアソームの新規サブユニットとしてSem1を同定し、また、Sem1のヒトホモログDSS1もヒト26Sプロテアソームのサブユニットであることを明らかにしている。一方、DSS1は腫瘍抑制遺伝子産物BRCA2に結合して二本鎖DNA損傷修復機構に関与していると報告されている。即ち、DSS1はBRCA2と26Sプロテアソームの二つの複合体に含まれ、両者は密接に関連していると考えられる。本研究は、DSS1/Sem1がプロテアソームのサブユニットとして、DNA修復に関係するBRCA2とどのような分子様式で関連しているかを解明することを目的としている。DSS1/Sem1を中心として、プロテアソームおよびBRCA2との相互作用を分子レベルで解析した。そして、酵母two-hybrid法の応用により、DSS1/Sem1がプロテアソームサブユニットとBRCA2を繋ぐアダプター分子となり得ることを明らかにした。また、プロテアソームサブユニットRPN11とFLAGとの融合蛋白質RPN11-FLAGのHeLa細胞・安定発現株を用い、アフィニティー精製によりヒト26Sプロテアソームを完全な状態で精製し、BRCA2とRAD51が結合していることを発見した。さらに、マウスの各組織において、DSS1が他のプロテアソームサブユニットと共存することを見出した。ヒト26SプロテアソームとRAD51との結合はDSS1のノックダウンによって減少したことから、RAD51のプロテアソームへの結合はDSS1を介していると推察される。なお、この結合はマイトマイシンCによるDNA損傷時においても変化がなった。これらのことからRAD51は恒常的にDSS1を介してプロテアソームに結合していると考えられる。本年度は、DSS1/Sem1を中心として、プロテアソームおよびBRCA2との相互作用を分子レベルで解析した。そして、酵母two-hybrid法により、DSS1/Sem1がプロテアソームサブユニット群の中でRpn7と相互作用することを明らかにした。また、プロテアソームサブユニットRPN11とFLAGとの融合蛋白質RPN11-FLAGのHeLa細胞・安定発現株を樹立し、アフィニティー精製によりヒト26Sプロテアソームを完全な状態で精製することに成功した。さらに、ゲルろ過による解析で、プロテアソームとBRCA2が高分子画分において共存することを見出した。現在、DSS1/Sem1と相互作用する新規分子を検索しており、その分子がタンパク質分解・DNA修復において生理的役割を有するか否かを検討する予定である。今後、BRCA2とプロテアソームの結合にDSS1がどのように関与しているか、そして、DNA損傷時における二つの複合体の細胞内局在・挙動を解析することが課題である。

なお、この結合はマイトマイシンCによるDNA損傷時においても変化がなった。これらのことからRAD51は恒常的にDSS1を介してプロテアソームに結合していると考えられる。
ヘビ型ロボットの不整地踏破制御法の確立

本研究では生物のヘビを模倣したヘビ型ロボットを対象に,不整地踏破を実現する制御方法の確立を目的として以下の4項目を中心に取り組んだ.(1)障害物が散在する環境においてヘビ型ロボットの全身で障害物を回避する制御方法を提案した.(2)曲面,複数平面環境において目標軌道への追従を実現する制御方法を提案した.(3)不整地環境において自重を利用し環境に適応しながら移動する制御方法を提案した.(4)制御方法を応用し狭所や段差に掃除を行う多連結掃除ロボットの清掃制御方法,能動車輪型多連結ロボットの階段昇降制御方法を提案した.そして,各々についてシミュレーションおよび実機実験にてその有効性を確認した.不整地踏破のための制御方法の確立をめざし,計画に記載していた1.「曲面環境におけるヘビロボのモデリングと制御系設計」,2.「曲面環境用ヘビ型ロボットの開発と制御法の検証実験」,3.「2平面環境におけるモデリングと制御系設計,自動経路生成法の開発」,4.「ヘビ型ロボットの改良(2平面環境に対応)と制御法の検証実験」,の研究を行った.1については,曲面環境におけるうねり推進に基づく方法を考案し,シミュレーションにより有効性を確認した.2については曲面環境用のヘビ型ロボットの開発,螺旋捻転に基づく方法による検証実験を行い,成果は国内学会にて発表した.しかしながら,ハードウェア起因の問題が生じ,提案制御則の検証は不十分な結果となった.3については,2平面環境において目標軌道の追従と平面間の遷移を実現する制御則を提案した.また,2平面間を衝突なく移動する自動経路生成法についても提案した.4については,2平面間に対応したヘビ型ロボットの改良を行い,制御則の検証実験を行った.成果は国外論文誌に掲載された.自動経路生成法についても先頭にセンサを搭載することで検証実験を行い,成果は論文投稿中である.また,研究を進める上で「障害物が散在する環境での推進方法」の確立が不整地踏破において必須であることがわかり,新たな課題として,5.「2次元環境における全身の障害物回避」,の研究を行った.5については,先頭軌道を近似的に追従する制御方法と距離センサ情報に基づき全身の障害物回避を実現する制御方法を提案し,実機実験によりその有効性を検証した.これらの成果については国外論文誌に掲載された.昨年度修正した計画に従い,不整地踏破のための制御方法の確立を目指して,(1)2平面環境における自動経路生成法の開発,(2)不整地対応を考慮した能動車輪型ヘビロボットの開発と2次元平面におけるモデリングと制御系設計,(3)階段環境や非平行な複数平面を対象としたヘビ型ロボットのモデリングと制御系設計,に取り組んだ.また,2平面間の移動の際に,移動に適した初期体形としなければ移動に失敗するという課題が生じた.これを解決するため,新たな課題として,(4)先頭位置を維持した体形変化制御,に取り組んだ.(1)については,高さや位置が未知の段差を対象に,センサ情報を用いて段差への衝突を防止する自動経路生成法の開発と実機検証を行い,成果は国外論文誌に掲載された.(2)については,能動車輪を備えたヘビ型ロボットの平面におけるモデル化を行うとともに特異姿勢となる条件を解析的に明らかにし,成果は国外論文誌に掲載された.さらに,車輪の接地,非接地の切換えを利用した障害物回避制御方法を応用し,切換え時の入力の不連続変化を抑制する方法を提案し,成果は国外論文誌に掲載された.(3)については,階段を対象とした能動車輪型ヘビロボットの移動制御方法の提案とシミュレーション検証を行い,国際会議にて発表した.一方,受動車輪を搭載したヘビ型ロボットに関しては制御方法の開発とシミュレーション検証を行い,成果は投稿準備中である. (4)についてはロボットの位置・姿勢を維持しながら任意の体形に変形する制御方法の提案とシミュレーション検証を行い,国際会議にて発表,Best Poster Awardを受賞した.昨年度の結果を受けて計画を大幅に変更し,曲面環境に関する検討を行わず,2平面環境の複雑化させ不整地環境に近づけることになった.「研究実績の概要」に記載した(1)(2)については100%達成し,成果は国外論文誌に掲載された.年度当初の計画通りに進展している.(3)については能動車輪型についてはシミュレーション検証に留まり,受動車輪型についても成果を発表できていない.残項目は次年度に持越しとなった.よって,達成度は60%である.(4)についてはシミュレーション検証に留まり,実機への適用を見越した制御則の改良と実機検証については次年度に持越しとなった.よって,達成度60%である.以上より,総合的に概ね順調に進展していると言える.最終年度は,(1)階段昇降制御の提案,(2)先頭の位置・姿勢を維持しながら任意の体形に変形する制御において関節角度限界超過の回避も同時に実現する制御方法の提案と実機検証,(3)非平行2平面間の制御則の提案と実機検証,(4)連続曲線の離散近似法をベースに自重を利用した不整地環境適応推進制御方法の提案,不整地踏破制御のために改良を加えた実機を用いた実験での有効性検証を行った.また,他ロボットへの応用として,(5)障害物が散在する平面環境を掃除する多連結掃除ロボットへの制御則の応用を行った.補助期間全体を通じての

実績としては,当初は曲面環境での制御を目指したがハードウェア起因の問題が生じたため,想定環境は平面から段差,階段,非平行平面,といった流れで複雑化していき,それぞれの環境における制御理論を確立した.研究を進める上で不整地踏破に必要不可欠であるとわかった「障害物が散在する環境での推進方法」や動作の初期条件を整えるために必要な体形変化制御方法についても,2次元平面上に限定したものであるものの,確立した.そして最終年度には不整地環境において自重を用いて環境に適応し移動する環境適応制御の提案を行い,実機実験によりその有効性を確認した.ヘビ型ロボットは非常に多くの関節をもち,その関節数の多さから動作の自由度が非常に大きく操作が難しい.これに対し,本研究で得られた成果を用いることで,「先頭の軌道」を指定するだけでそれぞれの想定環境においてロボットの動作を自動生成することができ,遠隔操縦や自律制御の観点からたいへん有用である.また,得られた成果は合計7編の国際論文誌の掲載されており,その意義や重要性は十分であると言える.本研究では生物のヘビを模倣したヘビ型ロボットを対象に,不整地踏破を実現する制御方法の確立を目的として以下の4項目を中心に取り組んだ.(1)障害物が散在する環境においてヘビ型ロボットの全身で障害物を回避する制御方法を提案した.(2)曲面,複数平面環境において目標軌道への追従を実現する制御方法を提案した.(3)不整地環境において自重を利用し環境に適応しながら移動する制御方法を提案した.(4)制御方法を応用し狭所や段差に掃除を行う多連結掃除ロボットの清掃制御方法,能動車輪型多連結ロボットの階段昇降制御方法を提案した.そして,各々についてシミュレーションおよび実機実験にてその有効性を確認した.「研究実績の概要」に記載した1および2については全てに取り組んだが,検証実験の結果,開発した実機および制御方法の性能は不十分であり,新たな課題が生じた.生じた課題の解決は次年度以降に持越しとなった.よって,達成度は80%である.3,4については100%達成し,成果は国外論文誌に掲載されるとともに,経路計画方法については論文投稿中である.このように,当初の計画通りに進展した.5については当初の計画には無かったが,大きな成果を挙げ国外論文誌に2編掲載され,当初の計画以上に進展した.以上より,総合的には概ね順調に進展していると言える.前年度の残項目である,受動車輪を搭載したヘビ型ロボットの階段昇降制御,体形変化制御,非平行2平面間の制御の検討を行うとともに,不整地環境におけるヘビ型ロボットの制御について検討を行う.この際,不整地環境に対応するようヘビ型ロボットの改良を行う.また,他ロボットへの応用として,掃除ロボットへの制御則の適用を行う.ロボット工学曲面環境への対応は,ハードウェア起因の問題ですぐに取り組むことができない.特に,今年度の研究成果から,当初予定していたアクチュエータユニットでは曲面環境へ適応するために十分な精度およびトルクが得られないことがわかった.曲面環境へ適応可能なロボットを開発するためには新たな設計開発の時間が必要となる上,予算が大幅に不足してしまう.よって,次年度からは主に2平面環境を複雑化させ,不整地環境に近づけて研究を行うこととする.
大規模アンテナアレイによる高速かつ非同期な広帯域通信方式の確立

平成30年度の成果は計5件の論文としてIEEE国際誌に投稿し、現時点で2件が採録判定となっている。採録となった成果について概要を以下に記す。[成果1]は研究代表者が主体的に実施し、[成果2]は共同研究者であるサウサンプトン大学のXu博士が主体的に実施した。[成果1]独自の提案コンセプトである非正方差動符号化の達成性能限界を解析。[成果2]有限濃度の差動時空間ブロック符号を提案。[成果1]では従来のユニタリ行列による差動時空間ブロック符号を「正方・非正方射影」と名付けた基底を掛け合わせることで非正方行列に変換する手法を提案した。これにより、実効スループットを線形に改善でき、高速かつ非同期な広帯域通信の基礎理論を確立できた。ここで、射影前のユニタリ行列は拡大体に基づく差動空間変調により構成される。ランダム基底、スパース基底、離散フーリエ基底、ハイブリッド基底の四つを独自に考案し、それぞれ達成性能限界を解析した。[成果2]では、正方行列による差動時空間ブロック符号の濃度(基数)が、タイムスロット数に応じて指数関数的に増える問題を解決した。なお、[成果2]において研究代表者は第4著者であり、濃度解析、数値探索、信頼性解析の点で貢献した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。大規模アンテナアレイシステムにおいて、高い送信レートを維持したまま非同期検出を可能とする差動符号化方式について研究した。平成29年度の成果は計5本の論文として国際論文誌に投稿した。現在3本が採録判定となっており、すべて国際共著論文である。採録された3本の成果について概要を以下に記す。[成果1]差動符号化方式一般の制限付き通信路容量を導出[成果2]拡大体に基づく非直交差動空間変調を提案[成果3]関連研究すべてを網羅するチュートリアル論文を発表[成果1]ではこれまで明らかにされてこなかった差動符号化方式の制限付き通信路容量を導出した。送信信号の位相に制限を加え、送信機の簡易化および検出器の高速化を実現した。[成果2]では申請者らが提案してきた差動空間変調を拡張し、複数系列の独立処理が可能となる軽量検出器を提案した。直前の受信信号を蓄えて送信シンボル検出に活用する点が特徴的である。[成果3]では同分野の研究者が申請者らの提案方式を理解し、シミュレーション結果を容易に再現可能とするチュートリアル論文を発表した。これは申請者の博士論文に基づくものであるが、本研究課題の現時点での成果を全て含めて紹介している。関連して、国内において招待講演の機会を賜われたので、空間変調の変遷と応用例について計2件の発表を行った。また、関連研究の査読を積極的に引き受け、IEEE Transactions on Communicationsの模範的査読者(exemplary reviewer)として認定された。当初の計画では平成29年度中に成果1のみを明らかにする予定であったが、先に述べた通り想定よりも多くの成果が得られた。採録には至っていないが、本研究課題の核となる成果をIEEE Transactions on Communicationsに投稿済みであり、平成30年度中に計画を上回る成果が得られる見通しである。本研究課題は申請者が独自に提案した差動符号化コンセプトに基づいており、世界に先行した成果が得られている。今後も積極的な国際論文誌投稿を通して、同分野の研究者に周知し、応用先を広めていきたい。
精巣腫瘍の遺伝子異常と、分化誘導に伴う遺伝子発現の変化の研究

精巣腫瘍株:TTSC-3をヌードマウスに移植し、シスプラチンを投与し、分化誘導とそれに伴う遺伝子発現の変化を検討した。シスプラチンの投与量が1mg/kg/weekのような低容量では抗腫瘍効果は認められなかったが、5mg/kg/weekのような高容量では著名な抗腫瘍効果が認められた。3mg/kg/weekと中等度の濃度を用いると、腫瘍の大きさはほとんど変化せず、投与10週目には病理組織学的には軟骨、Teratomaが認められ、細胞分化が誘導されているのが証明された。cDNAアレイを用いてその際の遺伝子変化を検討したところ、Tumor necrosis factor receptor1、Caspase8、Apaf1の遺伝子発現の増強が観察された。これらの3種の遺伝子はアポトーシス誘導に関わる遺伝子であり、本実験モデルにおいて、何らかの細胞でのアポトーシス誘導が精巣腫瘍の分化誘導に関与している可能性が示唆された。精巣腫瘍に対する化学療法の奏効率を向上させるため、今回、18人の難治性精巣腫瘍患者にIrinotecanとNadaplatinまたはCisplatinとのCombination ChemotherapyをSalvage Chemotherapyとして施行した。結果は、CR:5例、PR:5例で奏効率は約56%であった。また、5年生存率は55%であった。副作用としては骨髄抑制が主なものであったが、G-CSF、血小板輸血などで十分対処することが可能であった。以上の結果から、難治性精巣腫瘍に対するSalvage Chemotherapyとして、IrinotecanとNadaplatinまたはCisplatinとのCombination Chemotherapyが有効である可能性が示唆された。本年度は、まずWT1遺伝子の精巣腫瘍でのmRNA発現を検討し、その進展度との関係を明らかにした。さらに臨床的にも、新規抗癌剤カンプトテシンを用いて難治性精巣腫瘍の治療に積極的に取り組み、その成果を報告した。一方発癌抑制や癌患者の予後に関係する重要な発癌抑制関連遺伝子であるcdk inhibitorであるp27遺伝子プロモーターをVitaminD3(VD3)が活性化することにより、細胞増殖抑制効果を示すことを明らかにした。興味深いことに、VD3はビタミンD受容体を介さずにSp1とNF-Yを介してp27プロモーター活性を活性化することを見いだした。また、p53遺伝子が失活している多くの悪性腫瘍に対して、その標的遺伝子であるWAF1をプロモーターレベルで活性化することが治療に有用である可能性を示してきたが、今回それにWAF1プロモーターのSp3が重要であることを見いだした。一方シスプラチン耐性膀胱腫瘍株を用いてアドリアマイシンと可溶性Apo-2リガンドの相乗効果を示した。またアポトーシスにおけるBcl-2/E1B19kDa-interacting protein3-like protein(Bnip3L)の機能の一端を明らかにした。以前我々は、ヌードマウス移植可ヒト精巣腫瘍株(Embryonal Carcinoma):TTSC-3を樹立した。今回、その細胞株をヌードマウスに移植し、シスプラチンを投与し、TTSC-3の分化誘導とそれに伴う遺伝子発現の変化を検討した。3mg/kg/Weekと中等度の濃度を用いると、腫瘍の大きさはほとんど変化せず、投与10週目には病理組織学的には軟骨、Teratomaが認められ、細胞分化が誘導されているのが証明された。cDNAアレイを用いてその際の遺伝子変化を検討したところ、Tumor necrosis factor receptor 1、Caspase8、Apaf1の遺伝子発現の増強が観察された。

これらの3種の遺伝子はアポトーシス誘導に関わる遺伝子であり、本実験モデルにおいて、何らかの細胞でのアポトーシス誘導が精巣腫瘍の分化誘導に関与している可能性が示唆された。精巣腫瘍に対する化学療法の奏効率を向上させるため、新規抗癌剤であるIrinotecanを用いて、難治性精巣腫瘍に対してSalvage Chemotherapyを行った。今回、18人の難治性精巣腫瘍患者にIrinotecanとNadaplatinまたはIrinotecanとCisplatinとのCombination ChemotherapyをSalvage Chemotherapyとして施行した。結果は、CR:5例、PR:5例で奏効率は約56%であった。また、5年生存率は55%であった。副作用としては骨髄抑制が主なものであったが、G-CSF、血小板輸血などで十分対処することが可能であった。以上の結果から、難治性精巣腫瘍に対するSalvage Chemotherapyとして、IrinotecanとNadaplatinまたはIrinotecanとCisplatinとのCombination Chemotherapyが有効である可能性が示唆された。
ルート系による有理曲面のモジュラス空間のコンパクト化

成木勇夫,松澤淳一:曲面のモジュライ,リー群,ルート系,Weyl群等を中心に幾何と群論,表現論との接点を探り,それらの融合を図る事を目標に研究を進めてきた3次曲面のモジュライはD_4型の単純リー群の随伴群の極大トーラス部分群を用いて記述されるのであるが,E_6型単純リー群の随伴群の極大トーラス部分群とE_6,D_4型ルート系を用いて,非特異3次曲面のモジュライ空間と,その上にのるtotal spaceを群論的に同時に構成することができた.3次曲面とE_6型ルート系の関係は古くから知られているが,今までに知られていたことだけでは,3次曲面の族を群論的に構成することはできなかった.しかし,我々の構成法を用いると,例えば3次元射影空間の同次座標を用いた3次曲面の方程式を,ワイル群の不変式論を用いてルート系で与えることができ,3次曲面の幾何を,ルート系やワイル群の立場から解釈することが容易になる.我々の構成にはモジュライもtotal spaceも同時に構成するための新しい方法が含まれていて,その結果,3次曲面および種数2の代数曲線の幾何とE_7,E_6,D_4型ルート系,Wey1群の関係について,いままでに知られていた事以上の深い関係があることがわかってきている.さらにモジュライ空間と,その上にのるtotal spaceを自然にコンパクト化することもできて,以前成木勇夫氏によって得られていたモジュライのコンパクト化の上にのる非特異でコンパクトなtotal spaceを構成することもできている.現在これらの結果を整理しまとめる作業をしているところである.石井亮:群軌導のヒルベルトスキームの立場から、2次完商特異点に対するマッカイ対応の実現をし、さらに3次元商特異点の場合にも研究を進めた。特に、群が可換群のときに、幾何学的不変式論の立場から、より具体的なモジュラィ空間の記述を行い、その導来圏の自己同値のなす群について明快な結果を得た。本年度は,三次曲面のモジュラス空間と,全空間のコンパクト化に関して,次の二つの進展があった.一つ目は,モジュラス空間の関数環に関するものである.三次曲面のモジュラス空間Mのコンパクト化には,Mの関数環において,D_4型ルート系から作られる階数60の乗法群が重要な役割を果たした.本年度の研究により,F_4型ワイル群の半不変式を用いることによって,この乗法群をルート系によって特徴づけることができ,ワイル群加群としての構造も決定された.ここで新たに発見されたF_4ワイル群の半不変式は,E_6,D_4,F_4型ルート系の構造に深く関わるもので,さらに全空間の幾何構造とも密接に関係することがわかってきていて,今後研究すべき新たな問題を提起するものである.この研究に関する論文は現在執筆中である.二つ目の進展は,三次曲面族のコンパクト化の構成方法に関するものである.三次曲面族の非特異コンパクト化は,複比関数を用いて,E_6型リー群の極大トーラス部分群とそのルート系から構成されるのであるが,構成の途中でCayley族と呼ばれる三次曲面族の幾何学を経由する方法をとっていた.このCayley族を使わない,新たな構成法の試みの研究を本年度は進め,良い結果が得られつつある.

この研究が完成すれば,これまでの研究と総合して,具体的な曲面の幾何学と,群論的な幾何学との自然な方法によるつながりが付き,双方に有効な方法論が確立されることが期待される.3次曲面の族の群論的構成を目的とする我々の研究は現在次の二つの観点から注目されている.一つは,3次曲面から作られる3次元複素多様体の周期写像の研究である.これは楕円曲線の周期積分と超幾何微分方程式の理論の拡張と見なされていて,楕円曲線の幾何学的アナロジーとして,3次曲面や,それに付随するK3曲面の幾何学的・解析学的研究が重要なテーマになってる.二つ目は,超幾何微分方程式の次のクラスと目されているパンルベ方程式の研究との関連である.パンルベ方程式の解は初等関数や楕円積分では求積されないことが知られていて,その解の性質を調べることが課題となっている.近年パンルベ方程式への群論からの研究が盛んに行なわれていて,その一つの現れとして3次曲面の族との深い関わりが明らかにされつつある.このように,微分方程式や特殊関数とのつながりが深い我々の研究は,一昨年,一応の完成を見たのであるが,一部で複雑な計算に頼った箇所があり,理論としての弱点を抱えていた.その部分を,より普遍的な言葉で書き変えることが望まれていたのであるが,論文の執筆中に,それを克服することができることに気づき,全体を概念的な言葉で説明できる見通しが立った.その結果,新たに興味深い発見がいくつかあり,現在それらを総合的にまとめるため,新たな理論を整備しているところである.この作業が完成すれば,上に述べたような解析学的な研究にも大きく貢献することと思われる.複素射影平面の点のモジュラス空間の研究や周期写像の研究に重要な役割を持つ3次曲面の族の幾何学を,群論的に解明しようとする本研究は,今年度以下の様な進展をみた.一つは,3次曲面の族を与えるCayley族の方程式を,群論的に与えることができたことである.これまで,射影空間の同次座標とワイル群やルート系は直接的な関係が知られていなかったので,3次曲面の方程式と,ワイル群の作用やルート系とを同時に扱うことには困難が伴った.しかし今年度の研究で,射影空間の3次曲面の方程式を,ワイル群の不変式の関係式としてとらえることができるようになり,曲面の幾何を群と直接結び付けた形で扱うことができるようになった.二つ目は,3次曲面族の非特異コンパクト化を,これまでの我々の方法とは違ったやりかたで,A2型,A3型格子と代数トーラスを用いて構成することができたということである.この新たな構成により,モジュラス空間の幾何学的構造とルート系の構造とがはっきり見えるようになった.この二つの結果を見比べることによって,3次曲面の族の非特異コンパクト化の幾何学的および群論的構造の解明の足掛かりができたのみならず,本年度の研究計画に述べたような解析学的な側面へのアプローチが可能になりつつある.射影空間の3次曲面の族、あるいは射影平面の7点の配置空間のワイル群対称なコンパクト化Xは、代数トーラスと双有理同値な多様体の商空間のコンパクト化として、群論的に構成できることが前年度までの研究でわかっている。その過程において、代数トーラスの商を取ることが、コンパクト化を構成する際の困難となっていた。そこで本年度は、商をとる前の多様体の滑らかなコンパクト化Yを、Xと同様にルート形を用いて構成し、Yの構造とXの構造を比較研究した。Yはその定義により、3次曲面の2次分岐被覆曲面の族のコンパクト化としてとらえられるので、この多様体自体も興味ある対象である。XがA_3型ルート系から定まる複比関数を用いて構成されるのに対して、Yは、より簡単なA_2型ルート系から定まる複比関数を用いて構成されるので、Xに比べて、比較的容易にYの幾何学的構造を記述することができる。
極端に重い電子系CePt_2Sn_2の単結晶による系統的研究

CaBe_2Ge_2型の三元化合物CePt_2Sn_2の極端に重い電子系およびRKKY-近藤相互作用の競合系としての振る舞いを明らかにすることを目的として研究を行った。まず、より良質の単結晶を育成するために、単結晶育成装置の改良を行った;すなわち、高真空排気装置を購入し、アーク炉内の雰囲気のよりいっそうの清浄化をはかった。その結果、育成された単結晶の表面状態にかなりの良化(酸化の減少)が見られた。こうして得られた単結晶を用い、中性子回折を行ったが、0.45Kまで磁気的秩序は見られなかった。また、最近、Dr.G.M.Kalvius等によって、低温でのμSRの測定が行われ数10mKまで、磁気的秩序がないことが明らかにされた(private communication)。したがって、この化合物で見られる極端に大きな比熱の温度係数は、重い電子によるものであると考えられる。このことをさらに調べるために、すなわち非常に強い電子相関を見るために、低温における中性子非弾性散乱実験をKalvius博士等との共同研究として進めており、現在、大きな単結晶の育成を試みている。次に、多単結晶の結果の違う原因をさぐるために、化学等量比のずれた試料CePt_2Sn_<2+>δ(-0.2<δ<+0.2)の作成を試みた。しかし、二相分離がおこり単一相の試料が得られなかった。現在、試料作成条件および焼鈍条件などをかえ、これらの単一かつ良質試料作成を継続している。さらに、これまでに得られている単結晶による極低温でのNMR測定も進行中である。今後、現在作成を試みている試料ができしだい、当初の計画どおり、比熱、電気抵抗、磁気抵抗、ホール効果などの低温での測定を行い、この化合物の重い電子系としての本質を明らかにしていくつもりである。