hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代ロシア文学の成立に見る記号としてのヨーロッパの「風景」

18世紀後半のロシ文学においてヨーロッパの「風景」が果たしている役割、及び「風景」が「絵」、「場面」としてテクストにとり込まれる仕組みを考察した。特にカラムジンとジュコフスキーの作品における「風景」の記述を調査した。イギリス詩人トムソンの『四季』がロシア文学にもたらした「自然」のイメージに注目し、ジュコフスキーの翻訳とカラムジンの翻訳を比較考察して、前者が詩的翻案的翻訳であり、後者が説明的啓蒙的翻訳である点を指摘した。またカラムジンの自然描写が『四季』の影響の下、自然を享受するよりはむしろ自然のシステムを理解しようとする啓蒙家の世界観を示していることを明らかにした。本年度は本研究課題における研究分担と昨年度までの研究実施状況と成果を確認し、今後の作業に必要な基本的な文献の調査と収集を行った。文献は書籍として購入不可能なものが多いので、必要に応じて複写等で入手した。なお研究年度全体を通じ、大まかに次のような分担が設定されており、今年度もこれに基づいて作業を進めた。イギリス文学、文化、風景及び視覚表象関連:安西信一が担当/ドイツ文学、文化関連:宮田眞治が担当/フランス文学、文化:金沢美知子と安西信一が担当/ロシア文学、文化、ロシア文学関連及び作業全体の構成とまとめ:金沢美知子が担当。金沢は、昨年度に続き、18世紀後半ロシアの文学テクストにおいてヨーロッパの「風景」が果たしている役割、及び「風景」が絵(картина)、場面(сцена)としてテクストに取り込まれる仕組みの基本的傾向を考察した。自然描写がふんだんに取り込まれているカラムジン、V.V.イズマイロフの小説を対象に、「風景」の記述および関連する視覚的な叙述を調査した。さらに、カラムジンの作品に関しては、昨年度の作業の継続として、彼がJ.トムソン『四季』、レッシング『エミリア・ガロッティ』、シラー『運命の戯れ』等、18世紀の西欧の作品を数多く翻訳していることを踏まえて、原典と翻訳との間の差異や描写の傾向などを考察した。なお、成果の一部は日本18世紀ロシア研究会で発表した。今後発行予定の研究誌にも投稿する予定である。本年度は昨年度までの研究実施状況と成果を踏まえ、研究作業の分担を確認し、今後の作業に必要な文献を調査した。文献は書籍の他、昨年同様必要に応じて複写、デジタル版等で入手した。なお研究年度全体を通じ、大まかに次のような分担が設定されており、今年度も概ねこれに基づいて作業を進めた。今年度は特にイギリスの詩人、ジェイムズ・トムソンの『四季』がロシア作家に与えた影響、ロシア文学にもたらした「自然」のイメージに注目し、ジュコフスキーの翻訳とカラムジンの翻訳の比較考察を通して、この点を明らかにすることを試みた。その結果、ジュコフスキーの詩的翻案的翻訳とカラムジンの説明的啓蒙的翻訳の対比が明らかになった。また、カラムジンの自然理解と自然描写が『四季』の影響のもと、自然を享受するというよりはむしろ、自然のシステムを理解しようとする啓蒙家の世界観を色濃く反映していることを解明した。なお、成果の一部は2013年発行の日本18世紀ロシア研究会年報に掲載された。本年度は研究分担と手順を確認して上で、研究環境を整備し、基本的な文献を収集した。18世紀ロシアの一次文献は書籍として購入不可能なものが多いので、必要に応じて複写等で入手した。イギリス文学、文化、風景及び視覚表象関連:安西信一が担当/ドイツ文学、文化関連:宮田眞治が担当/フランス文学、文化:金沢美知子と安西信一が担当/ロシア文学、文化、ロシア文学関連及び作業全体の構成とまとめ:金沢美知子が担当なお金沢は、まず18世紀後半ロシアの文学テクストにおいてヨーロッパの「風景」が果たしている役割、及び「風景」が絵(картина)、場面(сцена)としてテクストに取り込まれる仕組みの基本的傾向を考察した。センチメンタリスト、特にカラムジンとジュコフスキーの作品をとりあげ、「風景」の記述および関連する視覚的な叙述を調査した。

さらに、カラムジンの作品に関しては、彼がJ.トムソン『四季』、レッシング『エミリア・ガロッティ』、シラー『運命の戯れ』等、18世紀の西欧の作品を数多く翻訳していることに注目し、原典と翻訳との間の差異や描写の傾向などを考察した。この作業は、次年度以後の研究を発展させる可能性を示したものと考える。なお、成果の一部は日本18世紀学会の刊行物等に掲載し、国際会議で報告した。本年度は次のように分担を設定し、これに基づいて作業を進めた。イギリスおよびフランスの文学における自然風景の考察:金沢と宮田が担当/ドイツ文学、文化関連:宮田が担当/ロシア文学、文化関連及び作業全体のまとめ:金沢が担当なお金沢は、まず18世紀後半ロシアの文学テクストにおいてヨーロッパの「風景」が果たしている役割、及び「風景」が絵(картина)、場面(сцена)としてテクストに取り込まれる仕組みの基本的傾向を考察した。センチメンタリスト、特にカラムジンとジュコフスキーの作品をとりあげ、「風景」の記述および関連する視覚的な叙述を調査した。自然描写がふんだんに取り込まれているV.V.イズマイロフの小説の「風景」の描写も考察した。カラムジンの作品に関しては、彼がJ.トムソン『四季』、レッシング『エミリア・ガロッティ』、シラー『運命の戯れ』等、18世紀の西欧の作品を数多く翻訳していることに注目し、原典と翻訳との間の差異や描写の傾向などを考察した。さらに、イギリスの詩人トムソン『四季』がロシア作家に与えた影響、ロシア文学にもたらした「自然」のイメージを指標として取り上げ、ジュコフスキーの翻訳とカラムジンの翻訳の比較考察を行った。その結果、ジュコフスキーの詩的翻案的翻訳とカラムジンの説明的啓蒙的翻訳の対比が明らかになった。またカラムジンの自然理解と自然描写が『四季』の影響の下、自然を享受するというよりはむしろ、自然のシステムを理解しようとする啓蒙家の世界観を色濃く反映していることを示した。以上の作業は今後の研究の発展に繋がるものと考える。ロシア文学、ロシア文化本年度は昨年度の作業の継続として、18世紀末から19世紀初頭のロシア・センチメンタリズムにおいて西欧の風景が果たした役割を考察し、基本的な傾向を把握した。センチメンタリズムの時代の翻訳作品、翻案作品についての情報入手の作業についても一定の成果を上げることができた。しかし、作家の文学活動と作品誕生の背景としての当時の社会事情の調査のために新たな文献が必要となり、本年度の後半で研究計画を変更することになった。文献入手を含む作業が若干遅れ、本年度の残りの作業は来年度に繰り越さざるをえなくなった。本年度はカラムジンとジュコフスキーの作品を中心に、18世紀末から19世紀初頭のロシア・センチメンタリズムにおいて西欧の風景が果たした役割を考察し、一定の成果を上げることができた。しかし、この2人の作家の文学活動、特に翻訳と創作の関係を分析するために必要な文献の入手が遅れ、分析そのものにも遅延が生じた。本年度の後半で研究計画を変更し、残りの作業は来年度に繰り越さざるをえなくなった。本年度はまず作業開始時期に立てた計画に即して、18世紀末から19世紀初頭のロシア・センチメンタリズムにおいて西欧の風景が果たした役割を考察し、基本的な傾向を把握した。
動脈硬化症の発症機序としての血管由来アルドステロンの病態生理的意義

初年度はアルドステロンの有する心筋繊維化作用、アンジオテンシンIIの平滑筋増殖促進作用について検討した。最終年度は鉱質コルチコイド受容体の役割と11β-HSD酵素系の関与を検討した。即ち、血管壁においてはコルチゾールがアルドステロンと同様に血管トーヌスの調節に関与することを明らかにした。実験方法としてヒト冠状動脈血管平滑筋細胞(HCASMC)を用い、11β-HSDの遺伝子発現はRT-PCR法で確認した。Oxo-reductaseならびにDehydrogenase活性は[3H]で標識したEおよびFを細胞培養液中に添加し、各々E-F,F-Eへの変換率で算出した。さらにこの酵素活性が生理的濃度のコルチゾール存在下でAngII結合能に及ぼす影響を検討した。この目的のために11β-HSD2に対する特異的なアンチセンスDNAを前投与しdehydrogenase活性のみを低下させた。その結果、HCASMCには11β-HSDが発現しており、活性は両方向性でoxo-reductase活性はdehydrogenase活性の約2倍であった。この細胞にはsingle classのAT_1Rがあり(Bmax=468±21sites/cell,Kd=0.31±0.06nM)、Fの投与でAngII結合数は約2倍に増加しup-regulationが認められた。AngII結合はグルココルチコイド受容体拮抗剤(RU486)でほぼ完全に抑制された。アンチセンスDNAにより11β-HSD2活性を阻害しておくと、同様のF投与によるAngII結合はコントロールと比較して約2.5倍に増加した。RU486単独ではその増加分の約70%の抑制に留まり、残り約30%はMC受容体拮抗剤であるスピロノラクトンの共存下で初めて抑制された。この成績は、コルチゾールはアンジオテンシンIIの受容体数を増加させることにより血管抵抗を増大させること,コルチゾールの血管作用は局在する11β-HSDにより制御されていること、11β-HSD2活性の低下時には鉱質コルチコイド受容体を介してコルチゾールの血管作用がさらに増強することを示している。我々はこれまで血管細胞に強力な鉱質コルチコイドであるアルドステロンの産生能が存在することを証明してきた。しかし、その病態生理学的意義に関して不明の点もあった。今回の研究で、アルドステロンの産生は量的に少ないものの局所においてオートクリン。パラクリン機構として作用するには十分であり、血管平滑筋細胞に対し細胞増殖に働くことを明らかにした。即ち、血管平滑筋増殖に促進的に作用するアンジオテンシンIIに対して増強効果を有することを標識チミジンの取り込み機能で評価し、有意の増加を認めた。前回確認した鉱質コルチコイド受容体が動脈硬化巣により多く発現しているか否か検討中である。今までの所、血管細胞に発現するアルドステロン合成酵素遺伝子は、アルドステロンの生成を介して細胞内のナトリウム濃度を増加し血管収縮のみならずアンジオテンシンIIの作用増強により平滑筋細胞の増殖に係わるものと想定している。また、現在作業仮説としてはアルドステロンの非ゲノム作用が内皮細胞に対して何らかの病態生理作用を発揮しているものと推定し、in vitroで実験を遂行している。

更に、我々は、血管細胞においてステロイド代謝酵素の一つである11β水酸化ステロイド脱水素酵素遺伝子が発現していることおよびその酵素活性が機能していることを見出した。このことはコルチゾールの不活性化抑制によるコルチゾールが鉱質コルチコイド受容体に結合することを意味しておりアルドステロン同様、平滑筋細胞増殖ひいては動脈硬化症に促進的に作用することを強く示唆している。鉱質コルチコイドの心血管作用として、血管反応性や末梢血管抵抗の増大、血管平滑筋の肥大、心筋線維化などが注目されている。アルドステロンは最も強力な鉱質コルチコイドであり副腎皮質球状層で産生されるが、最近血管細胞にもその合成酵素遺伝子(CYP11B2)の局在が証明され,その病態生理的意義について種々の報告がみられる。我々はヒト肺動脈培養内皮および平滑筋細胞においてCYP11B2を検出し、その酵素活性と産生調節機構を種々の実験系で確認してきた。その結果、肺動脈血管細胞にはコレステロール側鎖切断酵素やコルチコステロン合成酵素遺伝子(CYP11B1)が検出されずアルドステロンは副腎皮質と異なる生成経路によって産生されていること、10^<-9>M AngIIによりCYP11B2発現は増強すること、ACTHには反応しないことなどの知見を得た。大動脈においてはCYP11B1も多く発現しており、血管の部位によるステロイド産生能の差が推定される。一方、血管平滑筋細胞には鉱質コルチコイド受容体(MR)や11β水酸化ステロイド脱水素酵素2型が存在することからアルドステロンはその受容体を介してオートクリン・パラクリン機構により作用を発揮していると考えられる。AngIIは種々の増殖・成長因子の刺激作用、酸化ストレス促進作用を介して,高血圧症や動脈硬化症の進展に深く関与するが、アルドステロンはこのようなAngIIの作用も増強することがロイシンの取り込み実験から証明された。以上の結果は血管由来アルドステロンは単独ないしAngIIとの相互作用により血管再構築にも関与することを示唆する。
エージェントによるオンデマンド・グループ学習環境に関する研究

本研究は,力学を対象とした学習教材を作成し,Web上に学習環境を構築することを目的とする。本学習環境は,学習者が主体的に学ぶことのできる力学シミュレータと学習者の疑問点を解消する共同学習環境,学習者の獲得した知識を定着するWeb問題集からなる。平成14年度は,具体的なテーマとして「モンキーハンティング」と「単振り子」を取り上げ,力学シミュレータをJava言語で開発した。これらは,学習者が初速度や長さといった物理量を自由に変更しできるマイクロワールドである。また,学習者の自習を補助するため,グラフ描画ツールと数式計算ツールも開発した。さらに,共同学習を支援するための掲示板やWebチャットも提供した。平成15年度は,扱うテーマを増やし,掲示板に対する類似質問の書き込みを軽減するため,掲示板の過去ログから類似質問を自動検索する機能を付加した。また,学習時に人間の共同学習者がいなくても擬似的に共同学習ができるよう,擬似共同学習者(エージェント)との人工知能チャットも用意した。以上の試作環境において,学習者は力学シミュレータを用いた主体的な学習ができ,掲示板等のコミュニケーションツールを用いた共同学習者との議論により,疑問点の解消や思考の偏りを軽減できる。平成16年度は,Web物理問題集を試作した。本問題集は,通常の印刷された問題集に基づいて各問題を学習単元と難易度で分類している。また,問題文をフリーキーワードによる検索機能,教師の問題登録機能,学習者の問題投稿機能も備える。さらに,問題ごとに,コメントを書き込むことができるため,学習の記録を残すことも可能である。学習の最終段階に,本問題集を解くことでシミュレータによる学習や共同学習者との議論によって得た知識の確認と定着が期待できる。これまで,Webを利用した学習支援に関する研究が多くなされており,学習教材をネットワーク化する研究NEPでは,作成された教材がWeb上で公開されている。本研究も,力学を対象とした学習教材を作成し,Web上に学習環境を構築することを目的とする。NEPを含め多くのWeb教材は,教授的な活用を前提とした教科書に基づく教材であり,教育者の授業を支援する。一方,本研究では学習者の主体的な学習が前提であり,教材は学習者自身が使用する。しかし,完全な個人学習では,学習者の能力や学習への取組み方により,誤った理解や行き詰まりを引き起こす可能性がある。そこで,共同学習者とのグループ学習を支援することにより,この問題を解決することを考える。Web上での学習環境では,時と場所を選ばない学習が可能となる反面,共同学習の支援を考えた場合,必ずしも同時刻に共同学習者が存在するとは限らない。本研究では,過去の共同学習者との共同学習履歴を蓄積し,人間共同学習者が存在しない場合でも,擬似的な共同学習を可能とするための方法論を提案する。現在,蓄積した人間学習者の共同学習履歴をコンピュータエージェントに再利用させることで,エージェントに擬似共同学習者を演じさせることを考えている。本環境での学習手順は,具体的な学習テーマごとに,シミュレーションを通して,テーマの概要からそのテーマに含まれる動作原理を理解する。理解した原理から公式との関係を学び,最後に文章題を解くことで知識を定着させる。これらは,学習者が初速度や長さといった物理量を自由に変更できるパラメータレベルのマイクロワールドである。さらに,学習を補助するためのツールとして,数式からグラフを描画するツールと数式を計算するツールも開発した。さらに,共同学習支援として掲示板やWebチャットの提供,そしてWebチャットの会話履歴からエージェントによる人工知能チャットを行うための方法論の提案と試作を行った。

これまで,Webを利用した学習支援に関する研究が多くなされており,学習教材をネットワーク化する研究NEPでは,作成された教材がWeb上で公開されている。本研究も,力学を対象とした学習教材を作成し,Web上に学習環境を構築することを目的とする。NEPを含め多くのWeb教材は,教授的な活用を前提とした教科書に基づく教材であり,教育者の授業を支援する。一方,本研究では学習者の主体的な学習が前提であり,教材は学習者自身が使用する。しかし,完全な個人学習では,学習者の能力や学習への取組み方により,誤った理解や行き詰まりを引き起こす可能性がある。そこで,共同学習者とのグループ学習を支援することにより,この問題を解決することを考える。平成14年度は,具体的なテーマとして「モンキーハンティング」と「単振り子」を取り上げ,力学シミュレータをJava言語で開発し,Web上で利用できるようにした。これらは,学習者が初速度や長さといった物理量を自由に変更しできるパラメータレベルのマイクロワールドである。また,学習者の自習を補助するため,数式からグラフを描画するツールと数式を計算するツールも開発した。さらに,共同学習を支援するための掲示板やWebチャットも提供した。掲示板やWebチャットによる共同学習は,学習者の視野を広げるのに効果的である。しかし,必ずしも同時刻に共同学習者が存在するとは限らないため,学習者の質問の書き込みに対する回答の時間的な遅れが生じることが多い。一般に,掲示板には過去の書き込みログ検索機能が備わっているが,多くのログから目的の回答を得ることは容易ではない。平成15年度は,これらの問題を軽減するため,掲示板の書き込みログを自動検索するための方法論の提案と試作を行った。具体的には,一般のキーワード検索ではなく,学習者の質問文の書き込みから,過去の質問文との類似性を判断し回答文の検索を行う。平成15年度は,扱うテーマとして,「球の投げ上げ」と「球の衝突」を追加した。さらに,掲示板に対する類似質問の書き込みを軽減するため,掲示板の過去ログから類似質問を自動検索する機能を付加した。
子宮頚がん発生におけるHPV DNAの組み込みとE6、E7発現増加機構の解明

不死化子宮頸部由来正常細胞株にHPV16ゲノムを導入することで数10-100コピーのHPV16ゲノムをepisomalに維持する細胞株の樹立に成功した.この細胞は従来報告されているものと異なり,feeder細胞なしに長期間維持出来ることが明らかになった.子宮頸部異形成由来の細胞株W12などと異なり,これまでHPVゲノムの細胞ゲノムへの組み込みは確認されていない.この細胞株を用いることで,episomal HPV16ゲノムの維持と組み込み機構ならびに,がん化の引き金になるE6とE7遺伝子の高発現に至る機構の解析が再現性良くできると考えている.この細胞でDNA-PKcs,Ku70,Ku86など非相同組み換え修復に関わる遺伝子発現をノックダウンした.これまでのところ,組み込み頻度への影響は確認出来ていないが,Ku70,Ku86をそれぞれ単独でノックダウンするとKu70,Ku86の両者の蛋白量が減少しDNA-PKcs蛋白量も減少する傾向が見られた.<BR> DNA-PK活性と子宮頸癌との相関は,統計学的に確かであるが,原因が分からずその解明は非常に重要である.DNA-PK活性の個人差が出てくる理由の追及を進め,DNA-PKcs,Ku86,Ku70の発現調節にE2Fファミリーが制御に関わっている可能性を見出した.具体的には,8名(がん患者4名,健常者4名)のリンパ球のマクロアレイ解析を行い,DNA-PK活性やサブユニット発現と相関が強い分子を探索した.その結果,Rap1B,Rad9,XRCC3,SUMO,E2F1,Cyclin D1などの発現が正の相関を示し,逆に,強い逆相関を示したものとしてRbp130が見いだされた.このことから,E2Fファミリーが調節に関わっている可能性を考えられたが,実際,DNA-PKcs,Ku86,Ku70全てのプロモータ領域にE2Fのbinding siteが見つかり,PHAで刺激するとDNA-PK活性とともに,mRNA発現上昇も見られた.更にこれを検証するためには,siRNAなどを用いた実験を進めている.また,E2F以外の転写調節機構が関わる可能性も検討していく必要がある。子宮頸部正常角化細胞にTERTを導入する事により不死化した細胞株(HCK1T)を樹立した。この細胞株を用いて多段階発がん過程をin vitroでの再現を試みている。まず、HCK1TにHPV16,18,31の環状ゲノムDNAをtransfectionし、HPV被感染細胞モデル細胞の樹立を試みた。これまでにHPV16をepisomalに維持する細胞の樹立に成功した。さらに、効率よくこのような細胞を樹立するため、HPVゲノムをloxPで挟んで線状にしたものをアデノウイルスベクターに組み込み、Creにより環状HPVゲノムが切り出されると共に薬剤耐性マーカーを発現するアデノウイルスを作製中である。一方、episomal HPV DNAの宿主DNAへの組み込み頻度をDNA-PK活性が規定している可能性を考え、in vitroでの検証を計画している。DNA-PK, Ku70,Ku86特異的shRNA発現レトロウイルスベクターを作製し、それらの効果を確認している。Ku70あるいはKu86のノックダウンによりKu86,Ku70もそれぞれ発現低下することが確認された。さらに、E6,E7高発現以降の多段階発がん機構の解析を進めている。HCK1Tや正常皮膚角化細胞にE6単独を高発現することにより分化抵抗性が獲得されたが、この活性にはE6によるp53分解を介したNotch1の転写抑制が関わっていることを見つけた。Notch1はp53の直接の標的であり、ガンマ線照射によりNotch1の増加と角化細胞分化マーカーの発現増加と分化に伴う増殖停止が確認された。これらの結果から、p53によるNotch1制御機構は生理学的にはUVなどDNA損傷ストレスに対する扁平上皮組織の防御機構として機能しているのではないかと推測している。また、HCKITに活性化rasおよびc-mycを導入した細胞ではがん幹細胞様の細胞株が樹立され、種々の幹細胞マーカーを発現し、200個の細胞接種でもヌードマウスに腫瘍を造った(6/6)。がん幹細胞の成立機序の解析やがん幹細胞を標的とした分子標的治療モデルとして有望と考えられる。不死化子宮頸部由来正常細胞株にHPV16ゲノムを導入することで数10-100コピーのHPV16ゲノムをepisomalに維持する細胞株の樹立に成功した.この細胞は従来報告されているものと異なり,feeder細胞なしに長期間維持出来ることが明らかになった.子宮頸部異形成由来の細胞株W12などと異なり,これまでHPVゲノムの細胞ゲノムへの組み込みは確認されていない.この細胞株を用いることで,episomal HPV16ゲノムの維持と組み込み機構ならびに,がん化の引き金になるE6とE7遺伝子の高発現に至る機構の解析が再現性良くできると考えている.この細胞でDNA-PKcs,Ku70,Ku86など非相同組み換え修復に関わる遺伝子発現をノックダウンした.これまでのところ,組み込み頻度への影響は確認出来ていないが,Ku70,Ku86をそれぞれ単独でノックダウンするとKu70,Ku86の両者の蛋白量が減少しDNA-PKcs蛋白量も減少する傾向が見られた.

<BR> DNA-PK活性と子宮頸癌との相関は,統計学的に確かであるが,原因が分からずその解明は非常に重要である.DNA-PK活性の個人差が出てくる理由の追及を進め,DNA-PKcs,Ku86,Ku70の発現調節にE2Fファミリーが制御に関わっている可能性を見出した.具体的には,8名(がん患者4名,健常者4名)のリンパ球のマクロアレイ解析を行い,DNA-PK活性やサブユニット発現と相関が強い分子を探索した.その結果,Rap1B,Rad9,XRCC3,SUMO,E2F1,Cyclin D1などの発現が正の相関を示し,逆に,強い逆相関を示したものとしてRbp130が見いだされた.このことから,E2Fファミリーが調節に関わっている可能性を考えられたが,実際,DNA-PKcs,Ku86,Ku70全てのプロモータ領域にE2Fのbinding siteが見つかり,PHAで刺激するとDNA-PK活性とともに,mRNA発現上昇も見られた.更にこれを検証するためには,siRNAなどを用いた実験を進めている.また,E2F以外の転写調節機構が関わる可能性も検討していく必要がある。
肺胞内脂質の“質”的な環境変化による呼吸器疾患形成メカニズムの解明

本申請研究では、肺サーファクタントの主成分であるリン脂質とその代謝産物に着目し、肺胞マクロファージの機能異常を示す病態を中心に、難治性呼吸器疾患(肺胞微石症、特発性肺線維症、COPD)におけるリピドミクス解析とPLA2群の発現解析による脂質プロファイルの検証を行う。そして、肺胞内脂質環境の“質"的変化から呼吸器疾患形成に過程に至るプロセスの調節機構を明らかにすることで、新たな病態解明や新規治療標的の発見に大きく貢献できると考える。
不斎ホストとしてのシクロファンの設計と機能評価

剛直な構造を有する大環状シクロファンの4つの水酸基に位置選択的にメチル基やエチル基等の置換基を導入し不斎分子を合成する方法として二つの方法論を開発した。まず、対応するハライドを用いて一段階で合成する方法は置換基の小さい場合は四置換体だけを生成するがメチル、エチル、プロピル基と大きくなると立体障害のためラセミ体の二置換体が主として生成することがわかった。次に、一旦四置換体を経由し、不斎分子を合成する方法は、種々ルイス酸を検討したところ温和な四臭化チタンを用いる条件が最も効率的であることがわかった。メチル、エチル四置換体を反応するとまずラセミ三置換体が優先的に生成し、さらに反応時間を伸ばすと三置換体の減少につれてラセミ二置換体が生成してくることがわかった。このようにして得られたラセミ体の三さいし、二置換体は液体クロマトグラフィーでそれぞれのエナンチオマーに光学分割できることがわかった。分割した分子の残りの水酸基に捕捉部位となりうる官能基を導入する条件を検討した。酢酸エチル残基やポリエーテル鎖を炭酸カリウム用いて反応することで目的物である捕捉部位をもつ不斎分子を収率よく合成できることがわかった。得られた化合物と有機物との相互作用を評価するためアンモニウム塩の抽出を検討した結果、1-フェネチルアミンを比較的効率良く抽出することがわかった。以上述べたように今年度計画した課題は達成された。
多発家系を基盤にした単・少・多因子疾患関連遺伝子の探索

国内外の単・寡少・多因子疾患罹患家系を集積し、ゲノム医科学手法によって疾患関連遺伝子の単離・同定を行った。研究期間内に、耳垢型(乳癌関連)および先天性白内障の原因遺伝子を単離・同定し、家族性日本熱、裂手裂足症、先天性爪欠損症ではその候補遺伝子を同定し、家族性原発性手掌多汗症、家族性眼瞼下垂症、軟口蓋裂、家族性動静脈奇形、発作性運動誘発性コレオアテトーシス、デュプイトラン拘縮症では疾患遺伝子座をマップし、さらに家族性心房中核欠損症では候補遺伝子における解析で変異を同定した。歌舞伎症候群、無鼻症、2型糖尿病では染色体構造異常の切断点解析を基に、核型正常の患者における変異解析を行ったが、病的変異は見いだせなかった。単・寡少・多因子疾患に関して、多発家系の連鎖・罹患同胞対・染色体構造異常解析などの遺伝学的方法による疾患座の局在特定、疾患関連遺伝子の単離・同定、および機能解析による発症機構の解明を目的として研究を行った。家族性心房中核欠損症では、4世代11名の罹患者家族の連鎖解析でD8S552座が高いLod得点を示し、同領域の候補遺伝子GATA4の変異解析を行った結果、罹患者全員に1塩基欠失(c.1074delC)を同定した。耳垢型では、候補領域である16q11.2-q12.1に注目し、湿型38名、乾型88名、計126名におけるCAリピートおよびSNPタイピングを行い、症例・対照テストを行った。その結果、ABCC11遺伝子の機能的SNP(c.538G>A)のGGとGA遺伝子型は湿型を、AAホモ接合体が乾型であり、同SNPがヒト耳垢型を決定していることを突き止めた。2型糖尿病(DM2)では、DM2を合併した母娘の染色体転座の3p21.31切断点解析を行い、断裂したKIAA0263(IHPK1)遺伝子を同定した。核型正常の405名のDM2患者の解析では同遺伝子の変異はみられなかったので、DM2の新しい候補遺伝子ではあるが、主たる疾患遺伝子ではないと結論した。先天性無鼻症では、無鼻症を伴う新生転座t(3;12)症例のFISH解析を行い、3q11.2切断点に19Mbの欠失を同定した。別の核型正常4例には欠失はなく、切断点領域の候補遺伝子探索でも有用情報は得られなかった。Kabuki make-up症候群(KMS)と非特的精神遅滞(MR)では、2200BACクローンによる全ゲノムCGHマイクロアレイを構築・開発し、KMS40例とMR30例を解析した結果、5例のMRに病的な顕微鏡解像度以下の微細構造異常を同定した。このうち1例の欠失部位に、ある種の精神神経疾患で断裂の報告のあるDOCK3遺伝子がマップされており、その精神神経疾患の責任遺伝子である可能性が高い。KMSでは1つの欠失(2p11.2)と1つの重複(Xp22.3)を認めた。染色体異常からの疾患遺伝子の単離と同定:(a)Opitz C症候群患者の3q切断点から遺伝子Xを同定した。患者細胞におけるX発現は50%に低下し、発現組織は本症候群の病態と矛盾がなかった。核型正常患者7人中1人にヘテロ接合性ミスセンス変異(839C->T, T280M)を認め、健常人420人にみられなかった。機能解析では、X蛋白は細胞接着・細胞増殖関連蛋白であり、変異をもっ患者にその低下を認めた。(b)裂手裂足患者から7q21.1切断点の同定を行った。切断点近傍から新規遺伝子Yを単離した。核型正常の裂手裂足患児56人中2人に点変異(C->T)と(A->G)を認めた。健常人120人にはこれらの変異はみられなかった。(d)多発性外骨種、歌舞伎症候群、転座をもつ患者のFISH解析で8q22.3切断点付近にEXT1の欠失を検出し、2.2k全ゲノムBACマイクロアレイCGHで8q22.3および18q21.2切断点付近に複雑な欠失を同定した。欠失領域内遺伝子の変異解析による責任遺伝子の同定を目指す。(e)外表奇形と爪低形成をもつ患者の切断点を解析した。17q21.2切断点領域はケラチン遺伝子クラスターを含み、q23.2切断点はBCAS3とTBX4の一部を含む。患者の爪形成不全は、ケラチン関連遺伝子が断裂されたことが原因だと考えられる。

単因子疾患における連鎖解析:(a)PPHの11家族(42名の罹患者、40名の非罹患者)における連鎖・ハプロタイプ解析でD14S1070とD14S990の間6cMにマップされた。PPHの始めてのマッピングである。(b)多指趾症4世代家族の連鎖解析でDS2156とD7S559領域が比較的高いLOD得点を示した。(c)1型合指症罹患者家族の連鎖解析で4箇所の候補領域を見出した。(d)PKCの新規の5家族における連鎖解析で、PKCCRに再びマップされた。PKCCR付近の計158遺伝子(計1588エクソン)の変異解析で、SCNN1Gの6186C>AとITGALの45842A>Gの2つの変異は2家族で疾患と共分離し、正常人400人以上にはみられなかった。少・多因子疾患における症例・対照研究:(a)Dupuytren拘縮症患者50名と対照50名を集積し、16qの関連解析の結果、5つのSNP領域がP<0.01を示し、このうち2 SNPは遺伝子A中に局在していた。Aoptosis関連の新規の遺伝子Aの変異解析を行っている。(b)男性型禿頭症の3大家系を集積し、連鎖解析が進行中である。染色体異常からの疾患遺伝子の同定:(a)染色体構造異常をもつOpitz C症候群、裂手裂足、爪低形成、および歌舞伎症候群患者の切断点解析を行い、前3者に各々TACTILEと新規遺伝子Y、ケラチン遺伝子クラスターを同定した。前2者では他の患者各1人に点変異を認めたが、健常日本人にはなかったので各々原因遺伝子である可能性が高い。歌舞伎症では、転座切断点とその付近に4ヵ所の欠失が存在し、欠失領域内の24遺伝子中11遺伝子の変異解析を他の患者で行い病的変異はみられなかった。単因子疾患における解析:(a)4型合指症家族の連鎖解析で、D7S3070とD7S559間領域で最大LOD得点=1.613を得た。同領域の候補遺伝子LMBR1、SHH、ZRSには変異はみられなかった。(b)1型合指症家族の連鎖解析で4ケ所の候補領域を見出した。(c)PKCの新規5家族の連鎖解析で、PKCCRに再びマップされた。同領域付近の158遺伝子の解析では変異は同定されなかった。(d)30名のKabuki症候群患者において、RAS-MAPKシグナル伝達系遺伝子の候補遺伝子解析を行ったが、全て既知SNPであった。(e)過去筆者らが報告した常染色体優性の後極性白内障座領域に白人家系の疾患がマップされたのを受け、候補遺伝子探索で両家系にCHMP4B遺伝子変異を同定した。少・多因子疾患における関連解析:(a)Dupuytren拘縮症患者70名と対照者を集積し、16qの候補領域中524SNP部位における関連解析を行った。5 SNP領域がP<0.01を示し、このうち2 SNP(rs2111114とrs8063241)のP値は各々0.0055と0.0014であった。一方、患者81名と対照者において、同2種SNPと7種の周辺SNPを追加して関連、ハプロタイプ、連鎖不平衡解析を行ったがいずれも有意ではなかった。(b)79名の腋窩臭汗症患者において腋窩臭症と湿型耳垢型との関連解析を行い、非常に強い相関を得た(p<3.0×10^-25)。(1) Kabuki症候群におけるゲノムコピー-数変化の検索と候補遺伝子解析:ゲノムコピー変化の検索で、患者18名中10名に9領域の欠失を検出したが、うち6欠失は既登録多型であった。9q21欠失中の遺伝子を候補遺伝子とし、43名の患者において変異解析を行ったが共通の病的変異はなかった。-方、患者30名で16個のRAS-MAPKシグナル伝達系遺伝子の候補変異解析を行ったが、患者に特有な変異はなかった。
スルフォニル尿素剤受容体の構造生物学的解析

本研究は糖尿病治療薬のターゲットとして重要なスルフオニル尿素剤受容体の構造解析を実施し、スルフオニル尿素剤の作用機序及びインスリンの分泌メカニズムをタンパク質の立体構造から明らかにしようとするものである。この目的達成のため研究初年度(平成18年度)には以下の研究を行った。動物細胞による大量発現系の構築対象とするスルフオニル尿素受容体は巨大な膜タンパク質複合体であり高度な翻訳後の品質管理機構を必要とすることから動物細胞での発現系の構築が必須となる。そこで浮遊培養が可能な動物培養細胞(HEK293F)細胞を用いたい量発現系の構築を行った。遺伝子導入に安価な高分子ポリマーを使用することで、効果的かつ経済的な動物細胞大量培養系の構築に成功した。さらにバイオリアクターでの培養条件を決定し数十リットルスケールでのタンパク質発現を可能にするにいたった。蛍光ゲルろ過法による安定化条件の探索現段階において精製したスルフオニル尿素剤の安定性が乏しいことが解析の最も大きな妨げとなっている。そこでGFP融合タンパク質を用いて様々な塩やリガンド存在下での複合体の形成状況をゲルろ過法により調査し、複合体を安定な形状で水溶液中に存在させる条件の決定を試みた。緩衝液や塩、グリセロール濃度等影響を与えると思われる項目すべてについて検討を行い、安定に数日間複合体を維持できる溶液条件を見出した。
ブレーンとソリトンの量子異常が導くトポロジカル物質

本年度は、研究の初年度として、素粒子、原子核ハドロン、物性、格子理論のそれぞれにおける、トポロジカル物質にまつわる数理の研究の進展に焦点を当て、特にその体系化や新規物性の開拓の点で、どのように本研究課題を遂行できるかの理論的な側面を議論し、論文の形で出版した。まず、近年注目を集めているトポロジカル物質相を特徴付ける際に有効な手法である場の量子論の基礎的な側面について研究を行い、特に真空・基底状態に創発的に現れる量子代数構造を明らかにした。また電子相関によるトポロジカル相への影響を格子ゲージ理論に基づいた数値計算により調べ、自発的対称性の破れと同様の機構によりトポロジカル相が縮小されることを明らかにした。また、素粒子論と物性論におけるトポロジカルソリトン上に現れるギャップレス状態について研究を行った。素粒子論においてはブレーンワールド模型の枠組みで、特にスピン1をもつギャップレスなゲージ粒子の生成機構を明らかにし、かつ大統一理論を実現する模型の構成を行なった。また冷却原子気体のボーズ凝縮系で構成されるトポロジカルソリトンのダイナミクスを調べQCDの閉じ込め現象との類似性を数値シミュレーションにより明らかにした。一方、量子異常の効果を取り入れた運動論の場の量子論からの導出とその応用についての研究を行なった。特に散逸に起因した伝導度や粘性への量子異常の効果を調べ、新しいタイプの輸送現象の存在を明らかにした。また、カイラル運動論を出発点として有効場の理論を構築した。(1+d)次元時空における有効場の理論は、時間(1次元)、空間(d次元)、運動量空間(d次元)の合計(1+2d)次元空間上のChern-Simons理論を用いて表されることを示した。この理論に現れるゲージ場で有効場の作用を微分することにより様々な量子輸送現象を表すことができることがわかった。平成29年度の研究計画として申請書に記載した事項のうち、特に、ソリトン上に局在するモードの研究と素粒子論との関係、量子異常の効果を取り入れた輸送現象の理論開発、共形場理論と量子スピン鎖の関係の明確化、格子理論を用いた電子操艦によるトポロジカル層の縮小、について研究を遂行し、その結果を査読付き論文誌に出版した。数理物理と理論物理の融合による量子異常の理解が大幅に進展しているため、申請書記載の初期目標を達成していると考える。また、研究課題としている量子異常の相殺については、SU(N)対称性を持つ共形場理論における量子異常と、SU(N)量子スピン鎖の相図の関係について研究を実施した。SU(2)の場合と異なり、群の離散的な中心に関するオービフォールドを考えただけでは強い制約は得られないが、連続変換と、スピン鎖の並進に対応する離散群の混合アノマリーによって相図に関する有益な制約が得られることがわかったため、量子異常のキャンセリング機構について研究が進展した。一方で、超弦理論との関係については、その離散幾何学的な効果をどのように取り扱うかの観点の研究が難航していること、また協会状態の分類において質量殻条件をどのように取り扱うべきか、に統一的な視点がまだ見つけられていない点、などがあり、新たに、離散幾何学の観点から機械学習の数理との類似性の研究を取り入れて研究を進めているが、まだトポロジカル物質との関係が明らかになるまでには至っていない。したがって、概ね順調に進展している、との評価とする。引き続き、素粒子論、原子核理論、ハドロン理論、物性理論、格子理論のそれぞれにおいて量子異常が核となる数理物理学の研究を実施し、特にその構造的な類似性に着目しながら、トポロジカル物質の新規物性の開拓に向けて研究を行う。また、超弦理論の数学とトポロジカル物質、量子異常、そして新規物性の関係の解明においては、離散幾何的な手法を取り込む際に、従来の正方格子では扱えない曲がった空間の幾何学を必要とするため、離散幾何学の方法や深層学習の方法を応用することで、その境界面に発現する新規物性についての考察研究を実施する。また、端の端にゼロモードが局在するような例を、高次トポロジカル物質としてどのように解釈できるのかについて、一般的な境界条件との関係を明らかにすることで解明を行う。高次トポロジカル物質は、研究代表者橋本と分担者木村が、端状態のトポロジカル数という概念を新たに導入して発見したものであるが、一方、高次トポロジカル物質と呼ばれるコーナー状態が重要な冷気である物質が格子理論から発見されている。これらの関係は、申請書の書かれた時点では予想できていなかったことであるが、トポロジカル物性と物質の次元との関係を与える重要な視点の一つとなりうるため、特に素粒子論的な観点から境界状態の分類との対応を調べる。これらは、申請研究計画の一部として平成30年度の計画の一部を改良して行うものである。

また、素粒子論と物性論におけるトポロジカルソリトン上に現れるギャップレス状態について研究を行った。素粒子論においてはブレーンワールド模型の枠組みで、特にスピン1をもつギャップレスなゲージ粒子の生成機構を明らかにし、かつ大統一理論を実現する模型の構成を行なった。また冷却原子気体のボーズ凝縮系で構成されるトポロジカルソリトンのダイナミクスを調べQCDの閉じ込め現象との類似性を数値シミュレーションにより明らかにした。一方、量子異常の効果を取り入れた運動論の場の量子論からの導出とその応用についての研究を行なった。特に散逸に起因した伝導度や粘性への量子異常の効果を調べ、新しいタイプの輸送現象の存在を明らかにした。また、カイラル運動論を出発点として有効場の理論を構築した。(1+d)次元時空における有効場の理論は、時間(1次元)、空間(d次元)、運動量空間(d次元)の合計(1+2d)次元空間上のChern-Simons理論を用いて表されることを示した。この理論に現れるゲージ場で有効場の作用を微分することにより様々な量子輸送現象を表すことができることがわかった。平成29年度の研究計画として申請書に記載した事項のうち、特に、ソリトン上に局在するモードの研究と素粒子論との関係、量子異常の効果を取り入れた輸送現象の理論開発、共形場理論と量子スピン鎖の関係の明確化、格子理論を用いた電子操艦によるトポロジカル層の縮小、について研究を遂行し、その結果を査読付き論文誌に出版した。数理物理と理論物理の融合による量子異常の理解が大幅に進展しているため、申請書記載の初期目標を達成していると考える。また、研究課題としている量子異常の相殺については、SU(N)対称性を持つ共形場理論における量子異常と、SU(N)量子スピン鎖の相図の関係について研究を実施した。SU(2)の場合と異なり、群の離散的な中心に関するオービフォールドを考えただけでは強い制約は得られないが、連続変換と、スピン鎖の並進に対応する離散群の混合アノマリーによって相図に関する有益な制約が得られることがわかったため、量子異常のキャンセリング機構について研究が進展した。一方で、超弦理論との関係については、その離散幾何学的な効果をどのように取り扱うかの観点の研究が難航していること、また協会状態の分類において質量殻条件をどのように取り扱うべきか、に統一的な視点がまだ見つけられていない点、などがあり、新たに、離散幾何学の観点から機械学習の数理との類似性の研究を取り入れて研究を進めているが、まだトポロジカル物質との関係が明らかになるまでには至っていない。したがって、概ね順調に進展している、との評価とする。引き続き、素粒子論、原子核理論、ハドロン理論、物性理論、格子理論のそれぞれにおいて量子異常が核となる数理物理学の研究を実施し、特にその構造的な類似性に着目しながら、トポロジカル物質の新規物性の開拓に向けて研究を行う。また、超弦理論の数学とトポロジカル物質、量子異常、そして新規物性の関係の解明においては、離散幾何的な手法を取り込む際に、従来の正方格子では扱えない曲がった空間の幾何学を必要とするため、離散幾何学の方法や深層学習の方法を応用することで、その境界面に発現する新規物性についての考察研究を実施する。
熱帯熱マラリア原虫の毒性変異に関する研究

マラリア対策が進行すると対象地域のヒト集団の免疫が低下し、対策開始前よりもマラリアにかかりやすい状態が生じるという矛盾が、対策の成功を困難にしている。この矛盾を解決するためには、マラリアワクチンを開発し、安全有効なワクチンを対策計画に正式に組入れることが必要である。現在マラリアワクチン開発研究は、現在おおきなたかまりをみせ、各国の研究者が独自の立場から研究を推進させている。われわれは、ワクチン開発を最終目標として、生ワクチンとして有効な弱毒マラリア原虫の研究をネズミマラリアの系において進めてきた。本課題研究においては、ネズミマラリア強毒株原虫に認められるが、弱毒化原虫では欠損する29KD抗原分子を2次元電気泳動法により純化したスポットとして得た。このスポットを宮崎医科大学松尾教授のもとにおいてアミノ酸解析をおこなった結果、40のアミノ酸配列が判明した。判明したアミノ酸配列をもとに現在cDNAライブラリーの中から対応する配列をもったDNAをクローニングする作業が進んでいる。同時にすすめた熱帯熱マラリア原虫の弱毒化に関する研究において、繁殖させて用意したヨザルが不明の理由により、以前程熱帯熱原虫に対して感受性を示さなったため予定の実験は現在まだ進行中である。一方、輸入マラリアの患者、マラリア高度流行地、中程度流行地、低流行地住民からそれぞれ得た血清をポリクローナル抗体として使い、一定の熱帯熱原虫株をSDSーPAGEにより分子量に従って分画したのちウエスタンブロット法により抗原分子の解析をおこなった。その結果、47KD抗原分子が感染初期血清と特に強く反応することが判明した。今後得られた血清をさらに解析し、原虫の弱毒化と関係のある抗原分子を検討してく予定である。マラリアワクチンの開発研究は現在国連が最も緊急を要する課題として各国の研究連絡体制と研究調整をはかりながら推進している,国際的な研究課題である.流行地におけるマラリア感染の観察によれば,同一のヒトが,短期間にマラリアに何度もかかることが認められる.したがってマラリアのワクチンを開発する際に野性株をそのまま原材料として研究を推進させることは得策ではないと考える.われわれは,ネズミ・マラリアの系において強毒マラリア原虫から,安定した弱毒マラリア原虫の変異株を得ることに成功し,弱毒マラリア原虫が生ワクチンとして長期にわたり顕著な効果を示すことを見出した.さらに強毒原虫と弱毒原虫の相違を分子レベルで追及し,一定の成果をあげた.以上の成果をもとに実際にヒトにおいて問題となる熱帯熱マラリア原虫(PF)の毒性変異研究し,弱毒原虫を原材料として生ワクチンを含めたワクチンの研究をすすめることが本研究計画の趣旨である.ネズミ・マラリアの系によって弱毒原虫は,モノクローナル抗体によってとらえられる240ーKdの分子量をもつ特有のエピトープを有すること,強毒原虫はポリクローナル抗体によってとらえられる30Kdの強毒原虫特有の抗原分子をもつことが判明したので,この知見をPFの解析に利用した.そのため,輸入熱帯熱マラリア患者発生の通報がよせられるたびに,患者の入院しているさまざまの病院をおとずれ,ガーナ,インド(2株),マダガスカル(2株),ケニア,タンザニア(?)由来のマラリア原虫株計7株を分離株として培養系に適応させ保存した.さらにまたスーダンの海外学術研究で得たマラリア高度流行地住民の血清を使い,可溶化PF原虫抗原の電気泳動分画とウエスタンブロット法で反応させた.その結果,ネズミの系の強毒マラリア原虫にのみ認められた30ーKd分子がPFにも確認され, PFの強毒ー弱毒に関する研究上,重要な足掛りを得た.63年度においては、毒性変異のモデルとしてすでにわれわれのグループが確立させた強毒株ネズミマラリア原虫(NK65)とその弱毒変異株(XAT)とを比較し、抗原分子に表現された両者の相違を追求した。

O'Farrelの二次元電気泳動法により、NK65に存在し、XATには欠損する29KD抗原分子をスポットとして切出し、アミノ酸配列を決定した。このアミノ酸配列は、cDNAをクローニングするさいの重要な選別基準となる筈である。このように弱毒株と強毒株との間には抗原分子として表現される変化があることが判明したので、マラリア流行地で得たさまざまな病歴の供与者から得た血清をポリクローナル抗体として使い、原虫抗原を一定化させた条件下でウエスタンブロットをおこなった。その結果、熱帯熱マラリアの急性期患者から得た血清が特に47KD抗原分子と強く反応することが判明した。この知見は、流行地の血清供与者の病歴をくわしく聴取し、ウエスタンブロットによって得られた結果とつきあわせれば、毒性に関与のある抗原分子を特定できる可能性があることを示唆している。熱帯熱マラリア原虫(最も強毒)に対して多数のモノクローナル抗体を作成し、より弱毒な性質を示す三日熱マラリア原虫との間の共通反応性について調べたところ、一部のモノクローナル抗体は、熱帯熱マラリア原虫とのみ反応し、三日熱マラリア原虫とは反応しなかった。三日熱マラリア原虫に対してモノクローナル抗体を作成して熱帯熱マラリア原虫との反応性をしらべるても同様の結果をえた。この知見もまた、毒性関与抗原分子が特定できる可能性を示唆していると考えた。ヨザルの感受性が何等かの理由により、低下したため、動物実験により直接的に熱帯熱マラリア原虫の毒性を検討する実験は今年度には進めることができなかった。
開放型高機能XMLサーチエンジンに関する研究

本研究では,大量のXMLデータを効率良く管理,検索するとともに,複数のシステム間のXMLデータの交換を容易にする開放型高機能XMLサーチエンジンの要素技術を開発し,そのプロトタイプを実装した.通常のHTMLサーチエンジンと同様に,末端利用者を対象とし,少数のキーワード集合を入力するだけで,XML文書の構造情報と部分文書のベクトル情報をもとに,そのキーワード集合に合致する所望のXML部分文書を抽出するためのアルゴリズムを開発し,それに基づくプロトタイプシステムの開発を行った.また,部分文書自身を例として問合せに用い類似した部分文書を検索するためにキーワード一致とベクトル空間モデルを融合した検索モデルを開発した.種々の論理構造を有するXMLデータからキーワード集合などの簡易問合せにより,最適な部分XMLデータを検索するための手法を研究・開発し,XMLデータの簡易検索を可能とするシステムのプロトタイプを作成した.また,その評価を行うために,INEX(Initiative for the Evaluation of XML retrieval)国際イニシアティブに参画し,IEEE論文誌の大量の論文(20種類6年分.論文総数12,107件)を対象とするテストコレクション作成に協力するとともに,プロトタイプシステムの本コレクション向けの改良を行った.文書更新に効率的に対処可能な索引システム,文書の変更履歴を管理可能なデータモデルの開発を行った.検索,更新ともに効率よく実行可能なXMLデータ索引を実現するために,XMLの木構造を表現する符号化方法について研究し,そのためのノード符合化法として,rUID, QRSなどを考案した.本研究では,大量のXMLデータを効率良く管理,検索するとともに,複数のシステム間のXMLデータの交換を容易にする開放型高機能XMLサーチエンジンの要素技術を開発し,そのプロトタイプを実装した.通常のHTMLサーチエンジンと同様に,末端利用者を対象とし,少数のキーワード集合を入力するだけで,XML文書の構造情報と部分文書のベクトル情報をもとに,そのキーワード集合に合致する所望のXML部分文書を抽出するためのアルゴリズムを開発し,それに基づくプロトタイプシステムの開発を行った.また,部分文書自身を例として問合せに用い類似した部分文書を検索するためにキーワード一致とベクトル空間モデルを融合した検索モデルを開発した.種々の論理構造を有するXMLデータからキーワード集合などの簡易問合せにより,最適な部分XMLデータを検索するための手法を研究・開発し,XMLデータの簡易検索を可能とするシステムのプロトタイプを作成した.また,その評価を行うために,INEX(Initiative for the Evaluation of XML retrieval)国際イニシアティブに参画し,IEEE論文誌の大量の論文(20種類6年分.論文総数12,107件)を対象とするテストコレクション作成に協力するとともに,プロトタイプシステムの本コレクション向けの改良を行った.文書更新に効率的に対処可能な索引システム,文書の変更履歴を管理可能なデータモデルの開発を行った.検索,更新ともに効率よく実行可能なXMLデータ索引を実現するために,XMLの木構造を表現する符号化方法について研究し,そのためのノード符合化法として,rUID, QRSなどを考案した.まず第一に,構造化文書データベースの問合せモデルに,文書ベクトルなど連続量の導入,名前空間を持つXML文書や整形式XML文書の検索のための論理構造の文脈の考慮などの点を補強する高機能問合せモデルを開発した.XML文書の木構造のうち問合せ条件を満足するノード間が相互に干渉しない範囲を求める方法を,XML文書の構造情報を利用して開発した.また,XML文書検索にベクトル検索モデルを導入し,文字列一致とベクトルー致をともに利用したXML文書の部分構造単位での類似検索手法をXPathを拡張する形で開発した.第二に,XMLに対する更新操作に対して頑健な索引機構を開発した.XMLを表す木構造の各ノードのリージョン(連続範囲)を表現するために相対リージョン座標(Relative Region Coordinate;RRC)という概念を新たに導入し,RRCに基づく新しい索引構造を開発した.提案手法の基本的な考え方は親ノードの領域内で相対的に表現した子ノードの座標を格納することである.RRCを用いた索引構造は,XML文書の更新が生じた場合でも,索引構造の一部分の修正だけで十分となるため,効果的に更新時に発生する索引構造の再構築の問題を扱うことができる.RRCの基本的性質を解明するとともに,XMLデータ内のある箇所に更新が生じた場合に同時に更新を必要とするノードをできる限り同じディスクブロックに収容するアルゴリズムを開発した.さらに,関係データベースを用いたXML文書の索引構造におけるRRCの応用方法の開発も行なった.大量のXMLデータを効率良く管理,検索するとともに,複数のシステム間のXMLデータの交換を容易にする開放型高機能XMLサーチエンジンの要素技術を開発し,そのプロトタイプを実装した.既存の構造化文書データベースの問合せモデルは,末端利用者の利用のためには機能レベルが低いため,文書ベクトルなど連続量の導入,名前空間を持つXML文書や整形式XML文書の検索のための論理構造の文脈の考慮,検索結果の変換機能などの点を補強する高機能問合せモデルを開発し,そのモデルに基づく実験検索システムを構築した.また,開発したモデルの問合せを高速に処理するためのXML索引を開発した.末端利用者が与えたキーワード集合をもとに,適切なXML文書の部分文書を自動的に抽出するためのアルゴリズムとそれに基づくプロトタイプシステムの開発,および複数メディアから成る文書の検索を中心に研究を行った.具体的には,以下の成果を得た.1.通常のHTMLサーチエンジンと同様に,少数のキーワード集合を入力するだけで,XML文書の構造情報と部分文書のベクトル情報をもとに,そのキーワード集合に合致する所望のXML部分文書を抽出するためのアルゴリズムを開発した.2.関係データベースシステムにXML文書を格納する手法を拡張し,XML問合せ機能を高速に処理可能とするためのシステムを研究し,文書更新に効率的に対処可能な索引システム,文書の変更履歴を管理可能なデータモデルとそのシステムの開発を行った.