hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非平衡条件下における多成分モデル生体膜の大変形ダイナミクス

3成分ベシクルは、転移点以下で液体秩序相と液体無秩序相に2相分離し、生体膜におけるラフトに似たドメインを形成する。そこで、様々な形状のべシクルにおける相分離現象を顕微鏡観察した。その結果、相分離を境に均一系とは全く異なる膜変形が観察された。特に筒状ベシクルでは、相分離と共にベシクルが波打ち、周期的ドメインパターンが現れることを見出した。またドメイン形状は、液体秩序相の面積分率に依存して、円形状からストライプ形状へと転移した。これは最も支配的となるドメイン界面をなるべく小さくするために起こったと、自由エネルギー解析から説明できた。またドメインの周期性は、面積と体積の保存に由来する幾何学的束縛だけでなく、相分離のキネティクすも影響していることを報告した。さらに、脂質のみからなる膜の物性から、より実際の生体膜に近づけた、膜蛋白質や糖鎖モデルとしての高分子(PEG:Polyethylene glycol)を添加した膜系での研究を展開した。その結果、高分子は脂質間の相分離を妨げ、生体膜に見られるラフトに似た小さなドメインが安定して現れることを見出した。以上の成果は、生体膜を物理学で記述するという目標に一歩近づいたといえる。
腎細胞癌における新しい分子標的治療法およびバイオマーカーの開発

転移性腎細胞がんに対する分子標的治療薬スニチニブの効果予測因子について、臨床的側面からおよびin vitro, in vivoでの実験から検討した。スニチニブはin vitroの血清濃度では増殖阻害は示さないが、in vivoで骨転移増殖阻害を示した。破骨細胞阻害や血管新生阻害などの間接効果が示唆された。臨床症例の後方視的観察では、標的腫瘍と腫瘍縮小率の逆相関を認め、治療前のMSKCC因子は予後不良の危険因子となることが示唆された。1癌研有明病院での転移性腎細胞がん患者220症例以上の臨床病理学的データベースを作成中であり、骨転移症例に関しては2010年癌治療学会総会にて報告予定である。肺転移症例、骨転移症例、無再発症例について、原発巣での遺伝子発現プロファイリングでの特徴を2淡明細胞癌組織10例、乳頭状腎細胞癌3-5例を正常周囲組織とペアにて採取し、次世代シーケンサーを用いてDNAシーケンスをおこなった。現在、解析を行っている。網羅的にコピー数を検索・比較し、遺伝子発現のprofilingを行う。非常に幸運に恵まれれば疾患特有の融合遺伝子が見つかる。そうでない場合でも遺伝子発現のprofilingから新しいがん遺伝子が同定できる可能性は低くなく、また、real time PCRにより、発現の高い遺伝子を調べることによって今までにない新しい予後規定因子が同定できる。3比較的症例の多い前立腺癌の進展におけるmicroRNAに焦点をあてて研究を開始した。クロマチンサイレンシングに寄与を行っているポリコーム群蛋白質Mel-18が3'非翻訳領域にmicroRNA結合予測配列をもち、その1遺伝子多型による予後の違いを報告した。2スニチニブによるmicroRNAの発現誘導ヒト腎癌細胞株を臨床血清濃度200nMにて長期間(10日間)培養し、mirVana miRNALabeling kit, Isolation kitおよびBioarrayを用いて臨床血清濃度のスニチニブにより誘導されるmicroRNAの検出を行った。hsa miR 187やhsa miR 194などの誘導がみられ、これらのmicroRNAがスニチニブの効果に間接的に働いていることが示唆された。1)腎がん組織の病理学的検索および分子生物学的検証にて腎がんにもALK融合遺伝子ががん化に関与することがわかった。ALK結う烏合遺伝子に対する治療薬は、肺癌領域にてCrizotinibがFDAに認可されており、現在も複数のtyrosine kinase inhibitor(TKI)が開発され臨床試験が進行している。転移性腎細胞癌においても画期的発見である。(Sugawara et al., Cancer 2012)2)骨転移を有する腎がん症例について後方視的に解析を行った。PS不良、Hb低下、血清LDH上昇、高Ca血症および1年以内の腎細胞癌診断から初期全身治療までの期間や、腎摘除歴無しと脳転移が予後不良因子として抽出された。(Yuasa etal, Clin Exp. Met 2011)4)分子標的治療が行われた転移性腎細胞癌症例についての後方視的解析では、PS不良、Hb低下、血清LDH上昇、高Ca血症および1年以内の腎細胞癌診断から初期全身治療までの期間などのMSKCC因子が予後不良因子として抽出された。(Yuasa et al., Bri J Urol 2012, Yuasaet al CancerScience 2011)
反応活性な硫黄架橋配位子を持つ遷移金属多核錯体の合成

1.既に合成している硫黄架橋二核ルテニウム錯体へのヒドラジンの配位反応とその反応生成物のキャラクタリゼーション:単結晶X線構造解析、電気化学的手法による酸化還元反応の解析、IR、ラマン分光法による配位分子の結合状態の解析、NMRによる溶存種の同定と溶液での構造の決定、XPSによる金属および配位原子の酸化状態の決定を行なった。2.上述の二核ルテニウム錯体とエーテル、ケトン、アルコール等基本的有機物との反応の解析:既にこれらのルテニウム錯体がエーテルのβ位のCH結合を活性化してβ-Cがルテニウムに配位すること、アセトンのα-位のCが硫黄に配位することなどを反応生成物の単結晶X線構造解析で明らかにしている。3.チオール架橋ルテニウム二核錯体の光反応とこれを用いる窒素分子の配位反応:二個のチオールがルテニウム二個を架橋した錯体を既に合成しているが、これに配位しているホスフィンを光反応により脱離させ、さらに配位しているカルボニルを化学反応で脱離させて窒素の配位を可能にすることを検討したが今のところ成功していない。4.1項で述べたヒドラジン錯体にO_2を反応させて配位したヒドラジンをアセトニトリル中でジアゼンや窒素分子へ酸化することを試みた。その結果得られた化合物ではヒドラジンは変化せず、モノスルフィド架橋のRu(III)二核錯体と、S_2O_5^<2->架橋の二核錯体が得た。一方、同一の反応をジクロロメタン中で行ない、ジス-ジアゼンの配位した錯体を得た。これは通常トランスでしか存在しないジアゼンがシスで配位することを示した初めての例である。
猫の肥満および糖尿病の発症メカニズムの解析とその臨床応用

1.猫のエネルギー代謝の特性1猫の肝臓は解糖系律速酵素のひとつであるグルコキナーゼ(GK)活性を欠き,グルコース取り込み活性1も犬に比べ低い.さらに糖新生酵素活性も有意に高い.また,脂肪酸生合成酵素活性も犬に比べ高いという特性を有する.2.猫のインスリン抵抗性のメカニズム猫では肥満を伴う2型糖尿病の発症が犬に比べて多く,その基盤にはインスリン抵抗性があると考えられた.猫の肝臓ではグルコース取り込みおよびその利用が低く,逆に糖新生活性は犬に比べ有意に高1いという独特の糖脂質代謝機構を有する.この猫独自の代謝機構が要因となりインスリン抵抗性が引き起こされていると考えられた.猫は犬に比べ高血糖を来たしやすく,さらに肥満しやすい性質を持つ.これらがインスリン抵抗性の要因となり,さらに2型糖尿病の発症につながると考えられた.3.猫の肥満・糖尿病治療のための予防獣医学の展開肥満や糖尿病のような多因子疾患は,その予防が最も効果的な治療法である.インスリン抵抗性を示す猫では特にその傾向が強い.人では内臓脂肪蓄積が主因となって肥満・糖尿病・高血圧などの糖脂質代謝異常が一人の患者に合併して起こるメタボリックシンドロームが医学領域の課題であるが,猫でも1同様の対応が必要となっている.人で策定されている明確な診断基準を設け,早期診断による予防の徹底が猫の肥満・糖尿病の最も効果的な対症法である.1.猫のエネルギー代謝の特性1猫の肝臓は解糖系律速酵素のひとつであるグルコキナーゼ(GK)活性を欠き,グルコース取り込み活性1も犬に比べ低い.さらに糖新生酵素活性も有意に高い.また,脂肪酸生合成酵素活性も犬に比べ高いという特性を有する.2.猫のインスリン抵抗性のメカニズム猫では肥満を伴う2型糖尿病の発症が犬に比べて多く,その基盤にはインスリン抵抗性があると考えられた.猫の肝臓ではグルコース取り込みおよびその利用が低く,逆に糖新生活性は犬に比べ有意に高1いという独特の糖脂質代謝機構を有する.この猫独自の代謝機構が要因となりインスリン抵抗性が引き起こされていると考えられた.猫は犬に比べ高血糖を来たしやすく,さらに肥満しやすい性質を持つ.これらがインスリン抵抗性の要因となり,さらに2型糖尿病の発症につながると考えられた.3.猫の肥満・糖尿病治療のための予防獣医学の展開肥満や糖尿病のような多因子疾患は,その予防が最も効果的な治療法である.インスリン抵抗性を示す猫では特にその傾向が強い.人では内臓脂肪蓄積が主因となって肥満・糖尿病・高血圧などの糖脂質代謝異常が一人の患者に合併して起こるメタボリックシンドロームが医学領域の課題であるが,猫でも1同様の対応が必要となっている.人で策定されている明確な診断基準を設け,早期診断による予防の徹底が猫の肥満・糖尿病の最も効果的な対症法である.犬と猫の肝および白血球中のエネルギー代謝に関連する酵素活性の測定を行なった。その結果、解糖系酵素やリンゴ酸アスパラギン酸シャトル系のリンゴ酸デヒドロゲナーゼ(MDH)活性は、白血球と肝で、よく相関することが明らかとなり、白血球のこれらの酵素活性は、体全体のエネルギー代謝の良い診断マーカーとなりうることが示唆された。これらの酵素活性を犬と猫で比較すると、猫の肝では、解糖系の律速酵素のひとつであるグルコキナーゼ活性とそのmRNAの発現が欠損していた。いっぽう、猫の肝では、糖新生系酵素や脂肪合成酵素の活性が犬に比べて、有意に高かった。猫は、犬に比べ肝におけるグルコースの利用能が低く、いっぽうでアミノ酸などからの糖新生能が高く、脂肪合成能も高いという特性を持つ動物であることが明らかとなった。これらの結果から、猫は犬に比べ肥満しやすく、高血糖を来たしやすい動物であり、こうした組織における猫特有のエネルギー代謝特性が、猫でよく見られるインスリン抵抗性の一因であると考えられた。また、インスリン分泌低下による1型糖尿病の犬、猫の白血球で、MDH活性が著しく低下し、インスリン投与によりその活性が回復することが明らかとなった。それに伴い、MDHのmRNA発現量もインスリン投与で増加した。このことから、白血球のMDHが、犬や猫の糖尿病の病態を把握するのに良い診断マーカーであることが明らかとなった。白血球におけるMDHや解糖系酵素の活性やそのmRNAの発現量は、犬や猫の肥満や糖尿病の病態をよく反映することから、これらを肥満や糖尿病の有力な遺伝子診断マーカーとして臨床応用することも可能である。猫の肝臓において解糖系の律速酵素であるグルコキナーゼGK活性およびそのmRNA発現が欠損していることを明らかにした(Veterinary Research Communications 29,477).このことは,猫は犬に比べて肝臓でのグルコースの取り込みやその利用能力が著しく劣ることを意味しており,猫でよく見られるインスリン抵抗性の要因のひとつと考えられた.いっぽうで,猫の膵臓においてGKのmRNA発現は犬と同様に認められることから,猫においても血液中のグルコース濃度の増加がインスリン分泌の引き金となると推察された.GKを中心とする細胞でのインスリンシグナルの伝達機構が犬と猫では異なることが考えられ,今後,インスリン受容体基質(insulin receptor substrate, IRS)の発現量を犬と猫,さらに肥満や糖尿病動物で比較検討することにより,猫における肥満や糖尿病の発症機構の特徴が明らかになると考えられた.白血球と肝臓の酵素活性を犬,猫,牛,マウスで比較検討した.

その結果,乳酸脱水素酵素(LDH)のアイソザイムパターンは肝臓と白血球で類似しており,乳酸-ピルビン酸の代謝に関連する酵素系に関しては,白血球でのそれらの変動を調べることにより,肝臓での酵素浩性の変動状態を推察できることが示唆された(Veterinary Research Communications 30,29).これらの知見を応用することにより,肉牛の成長に伴うエネルギー代謝の変動を,白血球酵素活性を調べることにより明らかにした(Research in Veterinary Science 81,19).猫は犬に比べ,肝臓での糖新生や脂肪酸生合成能が高く肥満しやすい動物であると考えられ,さらにGK活性の欠損により,グルコースの利用能力も著しく低いことが明らかとなった.また,グルコース以外の糖,フルクトースやマンノースの利用能が犬と異なるという知見も得られており,猫における肥満や糖尿病の発症メカニズムの解析には,グルコース以外のフルクトースやマンノースの代謝を含めた糖-脂質代謝メカニズムの解析が必要である.1.猫の肥満・糖尿病の発症状況猫の肥満・糖尿病は日本だけでなく欧米でもその発症が著しく増加している.2540%の犬猫が肥満であると考えられており,特に猫で肥満からインスリン抵抗性を来たし,2型糖尿病となるものが多い.2.猫のインスリン抵抗性発現のメカニズム猫では肥満を伴う2型糖尿病の発症が犬に比べて多く,その基盤にはインスリン抵抗性があると考えられた.猫の肝臓は解糖系律速酵素の一つであるグルコキナーゼ活性を欠き,グルコーストランスポート活性は犬に比べ著しく低い,いっぽう糖新生系酵素活性は有意に高いという独特の糖脂質代謝機構を持つ.この猫特有の代謝機構が要因となりインスリン抵抗性が引き起こされていると考えられた(Research in Veterinary Science 78,39;Veterinary Research Communications 29,477).猫は犬に比べ,肝臓でのグルコース取り込みやその利用能が低く,高血糖を来たしやすい.さらに脂肪酸生合成系酵素活性も犬に比べ高く,肥満しやすい性質を有するので,これらがインスリン抵抗性の要因となり,さらに2型糖尿病の発症につながると考えられた.3.猫の肥満・糖尿病治療のための予防獣医学の展開肥満や糖尿病のような多因子疾患は,その予防が最も効果的な治療法といえる.特にインスリン抵抗性を示す猫ではその傾向が強い.人では内臓脂肪の蓄積が主たる原因となって肥満・糖尿病・高血圧などの糖脂質代謝異常が一人の患者に合併して起こるメタボリックシンドロームが医学領域の急務の課題となっているが,猫でも同様の対応が必要である.そのために人で策定されているような明確な診断基準を設け,早期診断による予防の徹底が猫の肥満・糖尿病の最も効果的な対症法である.
努力支援型立ち上がり介助座椅子の開発

下肢機能が衰えがちな高齢者の坑重力動作の内で最も下肢に負荷のかかる立上り動作の支援を考究した。欧米の椅子・ベッドの生活と比べて,我が国のように床まで腰を下ろして座る場合には,椅子の高さまで腰高を上げるのに,極めて大きな負荷がかかる。しかしながら,単純に機械力で持ち上げてしまうことは,自ら立上り動作をしなくなるために,ますます下肢機能を低下させる。これを抑止するために,ハードとしては,自然な立上りに追従した動作で立ち上がりやすくして,下肢への負荷を軽減する立上り機構を開発することを追及した。特に床から腰高までの立上りには,関節を大きく曲げて体重移動しなければならないことが立上りを困難にさせているので,脚を伸ばした状態で腰高を上げること,およびその後は,立上りに必要な前傾を強めて重心を前に出し,自分の脚に体重を乗せる動作に容易に移らせることを実現する機構を開発した。また,個体差および経年変化に簡単な調節で対応できる機構を単一のアクチュエータのみで実現した。またソフトとしては,日常の動作の中で無意識の内に努力させ,残存能力の維持,さらには向上を図るように、自力で肱掛けを引いて立上がる努力を続けさせ,立上がり機能の維持および向上を目指すために,努力を評価して疲れは考慮するが怠けさせないアシストアルゴリズムの創出を考究した。得られた主な結果は,次のとおりである。(1)リニアアクチュエータを用いて完全立上り姿勢まで追従できる構造を案出し,設計試作した。(2)ヒトが着座したときの各部材への作用力および所要駆動力を明らかにした。(3)部材重量を考慮して各部材への作用力および所要駆動力を明らかにした。(4)努力評価量をアクチュエータに帰還して速度制御する努力支援型のパワーアシストアルゴリズムのプロトタイプを構築した。(5)立上りパワーが努力評価の指標に妥当であることがわかった。(6)実用上は肘掛け作用力で努力評価できる可能性のあることがわかった。個体差および経年変化に対応できるフレキシブルな動きの実現を重視するとともに,立上り初期には主に座面を上昇させ,その後上昇を抑えて主に前傾および前方にせり出させ,座面を常にお尻の動きに追従させて前傾姿勢を強めて重心を前に出し,自分の脚に体重を乗せる動作に容易に移らせる簡単な座椅子機構をリンク・ワイヤと単一のアクチュエータのみで実現した.高齢になると気力が減退して億劫になり依頼心も増すので、楽をしようと立上がる努力を惜しんで少しでも多くのアシストを望み易い.これを防ぐために日常の動作の中で無意識の内に努力させ,残存能力の維持,さらには向上を図るように、自力で肱掛けを引いて立上がる努力を続けさせ,立上がり機能の維持および向上を目指すために、努力を評価して疲れは考慮するが怠けさせないアシストアルゴリズムの創出を考究している。現在までに遂行した主な結果は,次のとおりである.(1)つぶれ時には座面が床に着いて座椅子となり、立上がり初期に最大力を出す構造を案出した.(2)被介助者の膝・腰関節固化を考慮して,腰が上がる機構を設計試作した.(3)押上げ機構のリンク長および取付け位置による座面リフト軌跡への影響を解析した.(4)支持荷重に対する各部材への作用力および所要駆動力を解析した.

(5)立上り動作の速度,肘掛け作用力,座面・足下荷重から求めた注入パワー、および立上り動作変位と人体構成モデルから成されたパワーを求めて、両者がほぼ等しいことを確認した.(6)立上りの努力の聞き取り調査とパワーとの相関が高いことから、立上りパワーが努力評価の指標に妥当であることがわかった.(7)パワーと肘掛け作用力との相関が高いことがわかり、実用上は肘掛け作用力で努力評価できる可能性のあることがわかった.(8)努力評価量をアクチュエータに帰還して速度制御する努力支援型のパワーアシストアルゴリズムのプロトタイプを構築した.高齢者の多くは下肢の機能低下や障害を有するために,特に下肢筋力を必要とする立上がりのような抗重力動作が困難になる.立ち座りの多い在宅生活を自力で可能にする支援のためには,座布団に座った姿勢から腰を浮せる立上がり姿勢までを押上げる機器が必要となる.本研究は,畳の生活になじむ日本特有の座卓・座布団の生活を前提として,この立上がりを介助する座椅子を開発するが,福祉機器で最も重要なことは,高齢者人一人の状態が異なる上に同一人でも月日と共に変化するために常に対象者に追従できるフレキシブルな機構および動きが必要なことである.本研究では,各人に合った自然な姿勢変化となる座面の動きを任意に設定できるとともに,立上がりが困難な動作部分のみを介助する.健常者と同等な立上がり能力とするのが通常のパワーアシストの考え方であるが,人間はややもすると楽をしようと怠けがちになり,立上がる努力を惜しんで少しでも多くのアシストを得ようとし易い.これを防ぐために日常の動作の中で無意識の内に努力させ,残存能力の維持,さらには向上を図るように努力時だけをアシストし,疲れは考慮するが怠けさせないアルゴリズムを実現して,福祉機器に新たな考え方を付与する.(1)機構各部の作用力および動作を理論解析し,動作特性・所要動力を明らかにした。(2)椅子からの立上がりで,筋電位,発汗の生理的データと努力との関係を考究した。(3)手の平の精神的発汗開始は,立上り意志の発生と相関のある可能性がある。(4)生理的データから立上がり力との関係を考究して,立上がり時に関する力,特に肘掛け先端を引く力および手の平で押し上げる力で立上り努力を推定可能なことがわかった。(5)この関係を用いる努力支援型パワーアシストのアルゴリズムを作成した。
肝癌に対する血小板第4因子を用いた抗血管新生療法の効果に関する研究

【目的】血小板第4因子(PF4)は血管内皮細胞の増殖を抑制することで血管新生を阻害し、結果として腫瘍増殖を有意に抑制することが証明されている。実験肝腫瘍に対しPF4の放出を暗号化したアデノウイルスベクターを作成し、腫瘍内に直接注入することで腫瘍の腫瘍発育が得られるか検討した。【材料および方法】血小板第4因子(PF4)の放出を暗号化したアデノウイルスベクターを作成し、in vitroで血管内皮細胞の発育を抑制するか否かをヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用いて検討する。次いでin vivoでPF4暗号化アデノウイルスベクターが腫瘍細胞の血管新生を阻害するかを培養肝癌細胞HepGとヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用い、コントロールベクターと比較してその効果を検討する。【結果】最初に血小板第4因子(PF4)を用い、実験肝腫瘍の発育抑制効果があるかをコントロールと(生理食塩水)比較検討した。PF4を用いた群で腫瘍の発育が抑制されたが、コントロールと比較して有意の差は認めなかった。次いでPF4の放出を暗号化したアデノウイルスベクターを作成し、in vitroで血管内皮細胞の発育を抑制するか否かをヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用いて検討したが有意の抑制は得られなかった。さらにin vivoでPF4暗号化アデノウイルスベクターが腫瘍細胞の血管新生を阻害するかを培養肝癌細胞HepGとヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用い、コントロールベクターと比較してその効果を検討したが有意の抑制は得られなかった。今回の有意な結果がでない原因には作成したアデノウイルスベクターの安定性および再現性に問題があると考えられた。平成11年度の研究計画は血小板第4因子のアデノウイルスベクターの作成およびそれが血管内皮細胞(HUVEC)の発育を抑制するか、また腫瘍細胞の血管新生を阻害するかを検討するために培養肝細胞HepGとHUVECを用いた検討の予定であった。現在HUVECとHepG細胞の培養には成功しているが、まだ血小板第4因子の放出をシグナル化したアデノウイルスベクターの作成中であり、それを用いた抗血管新生作用については今後、研究する予定である。平成12年度の研究計画は血小板第4因子のアデノウイルスベクターの作成およびそれが血管内皮細胞(HOVEC)の発育を抑制するか、また腫瘍細胞の血管新生を阻害するかを前年度にひき続き培養肝細胞HepGとHUVECを用いた検討を行った。HUVECとHEPG細胞の培養は成功しているが、血小板第4因子の放出をシグナル化したアデノウイルスベクターはまだ作成できていない。今後それを作成し、それを用いた抗血管新生作用について研究する予定である。血小板第4因子(PF4)の放出を暗号化したアデノウイルスベクターを作成し、in vitroで血管内皮細胞の発育をを抑制するか否かをヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用いて検討する。次いでin vivoでPF4暗号化アデノウイルスベクターが腫瘍細胞の血管新生を阻害するかを培養肝癌細胞HepGとヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用い、コントロールベクター比較してその効果を検討する。さらに臨床に類似した方法で行うために摘出した肝癌細胞をヌードマウスに移植し、一方で肝癌細胞を培養しPF4の放出を暗号化したアデノウイルスベクターを感染させ、遺伝子導入細胞を作成する。1週後にヌードマウスに肝癌細胞を移植したように遺伝子導入細胞を注入し、2週後に腫瘍の発育率、血管新生の抑制やアポトーシス率について検討し、PF4暗号化アデノウイルスベクターの抗腫瘍効果を検討する。

結果はHUVECとHepG細胞の培養は成功したが、血小板第4因子の放出をシグナル化したアデノウイルスベクターはまだ実験に耐えうる再現性のあるものは作成できなかった。今後さらに引き続き本研究を行う予定である。
ヒト胃癌幹細胞の機能解析

胃癌臨床検体より樹立された初代培養細胞(MK7313/MK8213/MK8515)及びXenograftからside population(SP)細胞が0.04-0.20%の頻度でSP細胞が検出された。このSP細胞についてin vivo造腫瘍能および抗癌剤(5FU,CDDP,PTX)を用いた薬剤抵抗性の検証を行った結果、MP細胞に比べSP細胞は薬剤抵抗性が高く、腫瘍形成能が高い傾向がしめされ癌幹細胞様の特性を有していることが示唆された。生体幹細胞は、自己複製により未分化性を保ったまま増殖し、多分化能により多岐に渡る細胞を産み出すとされ、各組織構築における細胞源と考えられる。現在までに、皮膚、筋、乳腺などの組織におけるDNA結合色素Hoechst33342の高排出能を有する細胞分画sidepopulation(SP)細胞が幹細胞と類似した特性を示すことが報告されてきた。一方、悪性細胞にも、その細胞群根幹をなすCancer stem cells(CSCs)の存在が提唱されてきた。われわれは、Hoechst33342を用いてヒト胃癌臨床検体を用いてフローサイトメトリーによりSP解析を行った。各検体におけるside population(SP)細胞の割合は0.0412.3%であった。SP細胞比と胃癌悪性度ならびに患者生存率との相関関係では有意なデータは得られなかった。一方において、胃癌患者より入手した臨床検体を用いた腫瘍形成能の評価において、SP細胞はMP細胞に比べ高い腫瘍形成能を有する傾向が示唆された。以上の結果から、SP細胞分離により、胃癌細胞株および臨床検体に存在する癌幹細胞を含むと思われる細胞集団分離の可能性を示唆した。しかしながら、臨床検体は生物材料としては入手のタイミングや腫瘍サイズなどの問題がある。このとこを踏まえ入手した胃癌臨床検体の初代培養細胞を用いた癌幹細胞の機能解析を行い、新しい診断マーカーや治療標的分子の発見を試みる。FACSを用いたDNA結合色素Hoechst33342の高排出能を有する細胞分画sidepopulation(SP細胞)という表現型が、幹細胞を同定・分離するための有用なマーカーになりうると考えられてきた。われわれは、胃癌臨床検体より樹立した初代培養細胞株(MK7313/MK8515/MK8213)を用いて、癌幹細胞マーカーであるSP細胞の検出を試みた。結果として、0.04-0.20%の頻度でSP細胞が検出された。この各SP細胞の腫瘍形成能をSCIDマウスを用いて評価を行った結果、MK7313ではMP細胞10,000個の移植群に比べSP細胞10,000移植群において高い腫瘍形成能が示された(n=5)。MK8515では、MP細胞10,000個の移植群に比べSP細胞10,000移植群において高い腫瘍形成能が示されたが、評価対象となったマウスが1個体であったため統計学的な意義は見出せない結果となった。MK8213では、MP細胞10,000個の移植群に比べSP細胞10,000移植群において高い腫瘍形成能が示唆されたが、腫瘍重量及び腫瘍形成個体数ともに有意な差は認められなかった。更に、抗癌剤への感受性の評価では、cisplatin、fluorouracilに対しSP細胞において有意に高い抵抗性が示唆された。また、ABC Transporterの遺伝子発現解析では、ABCG2及びABCC1の発現がMP細胞に比べSP細胞で高発現している傾向がしめされた。以上の結果より、臨床検体より樹立された初代培養細胞は、癌の生体内での特性が維持されている傾向が高く、SP細胞の機能解析を行った結果は癌幹細胞としての特性を示す重要なデータであると考えられる。今後、SP細胞の検出が予後因子として確立されるよう発展を目指す。
強誘電体薄膜メモリー実現のための新しい強誘電体材料および物性評価法の提案

本研究は、強誘電体薄膜メモリーを実現するために必要となる2つの要素技術、すなわち、1)450°C以下の低温で結晶化し優れた特性を有する新材料の開発、2)高周波領域での分極電界ヒステリシス曲線の測定手法の確立、を目的としている。1)については、チタン酸鉛-チタン酸ストロンチウム系(PST)を新しい材料として提案した。この材料をRFスパッタリング法を用いて薄膜として作製した。まず、基板温度と化学組成の関係について検討し、特に鉛成分が基板温度が高くなると再蒸発により膜中から欠損することが明らかとなった。また、基板への直流バイアス電界に関しては、マイナス電界では鉛成分の蒸着量が減少し、プラス電界では増加する傾向があっ鵡成膜条件を適切に設定することで、目標温度よりも低い430°Cでペロブスカイト単相に結晶化することができた。純粋なPSTでは十分な残留分極は得られないが、ビスマスを少量添加するとリーク特性および残留分極が改善することが明らかと成った。最終的に得られた薄膜の残留分極は、20μC/cm^2以上で比較的良好であることがわかった。一方、2)については、通常のソーヤ・タワー回路では測定が不可能なため、高速動作が可能なオペアンプを用いた電流電圧変換回路を用いて試料を流れる変位電流を電圧信号に変換し、これを積分して分極を求め、分極-電界ヒステリシス曲線の周波数依存性を測定した。その結果、抗電圧は周波数により大きく変化し、周波数が高くなると増加する傾向があった。これに対し、残留分極は周波数が変化してもほぼ一定であった。抗電圧の周波数依存性はNucleation Control Modelで良く説明された。このことから強誘電体薄膜の登極反転速度を決めている過程は、分極反転ドメインの核形成過程であることを突き止めた。これにより高速メモリーを実現するための指針を示すことができた。本研究は、強誘電体薄膜メモリーを実現するために必要となる2つの要素技術、すなわち、1)高周波領域での分極-電界ヒステリシス曲線の測定手法の確立、2)450°C以下の低温で結晶化し優れた特性を有する新材料の開発、を目的としている。1)については、通常のソーヤ・タワー回路では測定が不可能なため、高速動作が可能なオペアンプを用いた電流-電圧変換回路により測定を行った。その結果、強誘電体薄膜の分極反転速度を決めている過程は、分極反転ドメインの核形成過程であることを突き止めた。これにより高速メモリーを実現するための指針を得ることができた。しかし、電極面積が50μmφと比較的大きいため、CR積で決まる回路の時定数が大きくなり、MHz領域での測定はできなかった。したがって、微小な電極を形成することが次年度の課題として残された。一方、2)についてはチタン酸鉛-チタン酸ストロンチウム系を新しい材料として提案した。この材料をRFスパッタリング法を用いて薄膜として作製したところ、430°Cでペロブスカイト単相に結晶化することが明らかとなった。この際、基板に直流のバイアス電界を印加することが低温での結晶化に極めて有効であった。作製した薄膜の分極反転特性を測定したところ、残留分極は10μC/cm^2以上で比較的良好であることがわかった。

本研究は、強誘電体薄膜メモリーを実現するために必要となる2つの要素技術、すなわち、1)高周波領域での分極一電界ヒステリシス曲線の測定手法の確立、2)450°C以下の低温で結晶化し優れた特性を有する新材料の開発1を目的としている。1)については、通常のソーヤ・タワー回路では測定が不可能なため、昨年度、高速動作が可能なオペアンプを用いた電流一電圧変換回路により測定を行った。しかし、回路設計が完全ではなかったため高周波では位相が変化するという問題があった。そこで、本年度は電子回路シミュレータSPICEにより、最適な測定回路の設計を行い、それに基づき高周波回路技術を用いて電流-電圧変換回路および積分回路を作製した。この回路により標準試料として用いたセラミックスコンデンサーについては10MHz程度までの測定が可能となった。また、高周波測定にはCR積で決まる回路の時定数を低減するため、なるべく小さな電極を形成することが重要である。そこで電子線ビームリソグラフ装置を新たに作製し、直径5μm程度の微小電極を作製した。高周波領域でのヒステリシス曲線の測定により、強誘電体薄膜の分極反転速度を決めている過程は、分極反転ドメインの核形成過程であることを突き止めた。これにより高速メモリーを実現するための指針を得ることができた。一方、2)についてはチタン酸鉛-チタン酸ストロンチウム系を新しい材料として提案した。この材料をRFスパッタリング法を用いて薄膜として作製したところ、430°Cでベロブスカイト単相に結晶化することが明らかとなった。成膜条件を変化させて薄膜作製を試みたが、430°Cが、この材料の結晶化には必要であることがわかった。作製した薄膜の残留分極は20μC/cm^2程度と比較的良好であることがわかった。
微生物処理と光触媒分解を組み合わせた水質汚染物質の連続分解処理装置の開発

パイロット規模の太陽光利用連続微生物処理-光触媒分解-酸化チタン分離・再利用装置(B-P-S)を開発して、電解質含有高濃度フェノールの分解を最大にする装置設計と運転条件最適化を行った。可視光応答型の鉄ドープ酸化チタン及びP25酸化チタンと過塩素酸鉄の混合光触媒を開発し、フェノールの分解に適用した。混合触媒を用いるパイロット規模の光触媒分解-酸化チタン分離(P-S)装置も研究した。1.太陽光利用B-P-S装置と高濃度フェノールの分解太陽光利用B-P-S装置を開発し、それを用いて電解質含有高濃度フェノール廃液(200ppm)を連続無機化できた。また、塩素化フェノールの分解にも適用した。フロー式(微生物処理)-高流速循環式(光触媒分解)-フロー式(酸化チタン分離)運転が最適であり、廃液の流入と処理水の排水を停止せずに連続運転できた。200ppmのフェノールを0.6ppm(TOC:6.5ppm)に分解し、15mL/minの流速で排水できた。2.可視光応答型光触媒を用いる希薄濃度フェノールの分解(1)鉄ドープ酸化チタン及び(2)P25酸化チタンと過塩素酸鉄の混合光触媒を開発し、それらを希薄濃度フェノールの分解に適用した。(1)では分解速度は鉄のドーピング量に依存し、可視光活性であると同時に紫外光活性も上昇した。(2)では分解速度は単一光触媒として使用時の速度合計より大きかった。それらの理由を考察した。連続フロー式のP-S装置を開発した。P25酸化チタンと0.5mM過塩素酸鉄の混合触媒(pH3.0)を用いて、電解質含有廃水中のフェノール(20ppm)の分解について調べた。400mL/分の流速では、酸化チタンの凝集を抑制しながら分解をイオン交換水の時以上に促進できた。その理由を考察した。その理由を考察した。本研究は比較的高濃度の工業廃水処理を目的として、微生物学的処理と光触媒分解を組み合わせた水質汚染物質の連続分解処理装置の開発を行う。平成17年度は実験室規模の連続分解処理装置を製作してフェノールの分解を行った。連続分解処理装置を最適条件で運転することにより単独で用いるよりも、分解の促進と運転経費の低減が可能になることを明らかにできた。1.微生物処理装置の改良と水質汚染物質の分解20Lのフロー式生物膜法処理装置を用いて、フェノール(50ppm)の分解を好気性条件下で行った。流速とフェノール/TOCの関係図から、フェノールが分解してもTOC(分解生成物)が処理槽中に残存した。2.光触媒分解装置を用いる水質汚染物質の分解8Lのバッチ式光触媒分解装置を用いて、微生物処理された種々の濃度のフェノール溶液を二酸化チタン粉末で光触媒分解した。分解はLangmuir-Hinshelwood式に従い、フェノールの濃度が6.8ppm以上では分解速度の上昇が低下した。フェノール及びTOCの濃度が増加すると分解に長時間かかり、フェノールよりTOCの減少が遅かった。3.微生物処理装置と光触媒分解装置の接続と最適な運転条件微生物学的処理、光触媒分解、及びそれらを組み合わせた装置を用いて、フェノール及びTOCの分解から最適運転条件を調べた。微生物学的処理でフェノールを6.8ppm(TOC:11.5ppm)に分解後、光触媒分解する方法が単独法より分解を著しく促進させることが分かった。分解後に二酸化チタンを連続式高速遠心分離機により分離できた。

パイロット規模の太陽光利用連続微生物処理-光触媒分解-酸化チタン分離・再利用装置(B-P-S)を開発して、電解質含有高濃度フェノールの分解を最大にする装置設計と運転条件最適化を行った。可視光応答型の鉄ドープ酸化チタン及びP25酸化チタンと過塩素酸鉄の混合光触媒を開発し、フェノールの分解に適用した。混合触媒を用いるパイロット規模の光触媒分解-酸化チタン分離(P-S)装置も研究した。1.太陽光利用B-P-S装置と高濃度フェノールの分解太陽光利用B-P-S装置を開発し、それを用いて電解質含有高濃度フェノール廃液(200ppm)を連続無機化できた。また、塩素化フェノールの分解にも適用した。フロー式(微生物処理)-高流速循環式(光触媒分解)-フロー式(酸化チタン分離)運転が最適であり、廃液の流入と処理水の排水を停止せずに連続運転できた。200ppmのフェノールを0.6ppm(TOC:6.5ppm)に分解し、15mL/minの流速で排水できた。2.可視光応答型光触媒を用いる希薄濃度フェノールの分解(1)鉄ドープ酸化チタン及び(2)P25酸化チタンと過塩素酸鉄の混合光触媒を開発し、それらを希薄濃度フェノールの分解に適用した。(1)では分解速度は鉄のドーピング量に依存し、可視光活性であると同時に紫外光活性も上昇した。(2)では分解速度は単一光触媒として使用時の速度合計より大きかった。それらの理由を考察した。連続フロー式のP-S装置を開発した。P25酸化チタンと0.5mM過塩素酸鉄の混合触媒(pH3.0)を用いて、電解質含有廃水中のフェノール(20ppm)の分解について調べた。400mL/分の流速では、酸化チタンの凝集を抑制しながら分解をイオン交換水の時以上に促進できた。その理由を考察した。
実験室実験とEWA学習モデルを用いた投票行動の要因分析

本研究は投票における有権者の意思決定の特徴を明らかにするために、投票実験および公共財供給実験における実験参加者の行動の違いを、学習モデルの一種であるEWA学習モデルを用いて明らかにするものである。しかしながら、実験結果をもとに投票者の意思決定を分析する際には、複数の異なる行動タイプを想定しタイプごとの行動パラメーターを推定するFinite Mixture Modelを用いた方が、分析結果の解釈が容易であるとの結論に至った。今後も投票行動とEWA学習モデルとの関連性を課題とするが、Finite Mixture Modelを分析手法の主軸に据えることを検討している。具体的な研究結果は2つの論文で発揮されている。1つ目に、実験室実験において参加者が機会費用を考慮するか否かを検証したHizen & Kurosaka (2018)では、1実験データの約半数が投票からの期待収入と、投票に必要な金銭的費用および機会費用を考慮して投票し、合理的選択論と整合的であることを明らかになった。2合理的選択論と整合的な実験データの特徴として、機会費用が投票確率を下げる効果は金銭的費用の約1/3であることが明らかになった。2つ目に、公共財の自発的供給実験において、公共財への貢献量を決定する順番が内生的に決まるモデルを検証したItaya, Mizushima, Kurosaka (2018)では、1参加者の間で所得格差が小さい場合に、同時手番が逐次手番よりも実現しやすいという理論予測が支持された。2公共財への貢献量については、同時手番、逐次手番のいずれも、実験参加者の貢献量は理論予測であるナッシュ均衡と整合的であることが明らかになった。現在は1で実験結果が理論予測から乖離してしまった原因について、Finite Mixture Modelを用いたデータの再分析を行なっている。当初の計画では、投票実験と類似したステップレベル公共財の自発的供給実験を実施し、実験参加者の行動をEWA学習モデルのパラーメーターを用いた比較を行う予定であった。しかしながら、投票実験のデータ分析を進めるにしたがいFinite Mixture Modelを用いた分析への移行を検討したこと、および所属機関における実験参加者への謝金支払手続きの問題が解決していない点から、新たな公共財供給実験の実施を延期するに至った。しかしながら、これまでに実施した実験のデータをFinite Mixture Modelを用いて再分析することにより、投票実験および公共財供給実験における実験参加者の意思決定の違いを明らかにすることができた。現在はHizen & Kurosaka (2018)の投稿作業、およびItaya, Mizushima, Kurosaka (2018)の改訂作業を継続するとともに、新たな公共財供給実験の実施準備を進めている。令和元年度より札幌学院大学の山崎慎吾講師から実験の協力を受け、ステップレベル公共財の供給実験実施を最優先に進める予定である。本研究は、投票における有権者の意思決定の特徴を明らかにするために、投票実験および公共財の供給実験における参加者の意思決定の違いを、学習モデルを用いて明らかにするものである。本年度は投票実験における参加者の意思決定に注目し、1参加者は自分の1票が投票結果を変える確率(Pivot Probability)を信念学習モデル(相手の過去の行動から相手の将来の行動を予想する学習モデル)と整合的に形成すること、2ただし、半数近い実験参加者は信念を用いて計算される「投票からの期待利得」が「投票に必要な費用」を上回るときに投票する傾向にあり、したがって合理的選択論のモデルと整合的であるることが明らかになった。有権者の意思決定について、Pivot Probabilityが信念学習モデルと整合的に形成されることが明らかとなったが、投票行動と強化学習モデルとの関係性についてはいまだ検討中である。投票行動と強化学習モデルの関係を明らかにするためにも、新たな実験室実験の実施を急ぎたい。

現在は1で実験結果が理論予測から乖離してしまった原因について、Finite Mixture Modelを用いたデータの再分析を行なっている。当初の計画では、投票実験と類似したステップレベル公共財の自発的供給実験を実施し、実験参加者の行動をEWA学習モデルのパラーメーターを用いた比較を行う予定であった。しかしながら、投票実験のデータ分析を進めるにしたがいFinite Mixture Modelを用いた分析への移行を検討したこと、および所属機関における実験参加者への謝金支払手続きの問題が解決していない点から、新たな公共財供給実験の実施を延期するに至った。しかしながら、これまでに実施した実験のデータをFinite Mixture Modelを用いて再分析することにより、投票実験および公共財供給実験における実験参加者の意思決定の違いを明らかにすることができた。現在はHizen & Kurosaka (2018)の投稿作業、およびItaya, Mizushima, Kurosaka (2018)の改訂作業を継続するとともに、新たな公共財供給実験の実施準備を進めている。投票行動を説明する学習モデルには信念学習と強化学習の要素が混在しており、したがって現段階では際立った特徴を挙げることが難しい。そのため、現在は実験参加者がそれぞれ異なる目的関数に従って行動しているという仮定に基づき、参加者のタイプごとの意思決定についてFinite Mixtureモデルを用いた計量分析を進めている。また、実験参加者をタイプごとに分類し、参加者の目的関数と社会的属性、リスク態度、社会的選好といった項目との関連についても検討している。令和元年度より札幌学院大学の山崎慎吾講師から実験の協力を受け、ステップレベル公共財の供給実験実施を最優先に進める予定である。平成29年度に実施予定だった実験が延期となったため、謝金として用意した額が執行できなかった。延期された実験は平成30年度に実施する予定である。平成30年度に実施予定であった実験室実験が延期されたため。令和元年度に実施するために、現在実験協力者ならびに所属機関会計担当者と打ち合わせを進めている。
フラッシュクラウド耐性のあるオープンなメッセージ型Web情報共有基盤

P2Pファイル共有ネットワークと、SNSなどメッセージ型Webサービスとは、いずれもインターネット本来の自律分散の考え方に基づくが、前者が書き換えのない静的なコンテンツをすべての参加者に対して共有するのに対し、後者はメッセージの作成者あるいは第三者が管理するグループのメンバーに対して限定的に共有されること、またコメントや「いいね!」などメッセージに紐づく動的なアクションがなされることという相違がある。古典的なネットニュースではニュースグループとしてメッセージのアクセス制限の機構はあったもののサーバ間での暗号化は行われていない。本研究では、P2Pで共有しつつデータの内容をグループ外のメンバーに対して秘匿するメカニズムとして、秘密分散共有ならびにP2Pマルチキャストにおける動的鍵配信の仕組みを応用する手法を提案し、詳細化した。またメッセージに対する処理を、内容を秘匿したまま近隣のノードに負荷分散する仕組みについて、具体的な実装方式を検討した。また、なりすましによる偽情報発信を防ぎつつ匿名性を担保する方法として、暗号通貨であるBitcoinの匿名性を高めるためにゼロ知識証明を利用するZerocoinの技術を応用した方式の詳細検討を行った。並行して、基盤となるWebサーバが高負荷時にサービス不能になることを避けるためのHTTP/2の活用やIETFで標準化がすすめられているQUICを用いることの利点、認証などセキュリティ上の課題についても詳細に検討を行った。当初計画では最終年度である2018年度はこれまで要素技術として研究してきた成果をまとめた形でソフトウェアとして実装する計画であったが、実装にあたって調査を行った結果、既存の研究の成果やソフトウェア実装を取り入れた方がよいことが判明し、実装仕様の見直しの必要が生じたため、実装作業に遅れが生じている。補助事業期間の1年の延長を申請し認められたので、遅れを取り戻して当初計画以上の成果を挙げるべく、詳細仕様の確定と実装、ならびに成果の取りまとめと論文投稿などに注力したい、フラッシュクラウドは,短時間に大量のトラフィックが発生することと,発生の時期や対象となるWebサイトの予測が難しいことが特徴である.本研究では,平時から多くのWebサーバ群が協調しあい,フラッシュクラウドのように一時的に一つのコンテンツにアクセスが集中するようなケースにおいても,ユーザからのアクセスが複数のWebサーバに自動的に分散される相互扶助的仕組みを,広告型を代表とするWebサービス運用のビジネスモデルと整合させる.そのための鍵が,コンテンツを,URL (Uniform Resource Locator)のようなWebサイトそのものを含む形の識別子ではなく,URN (Uniform Resource Name)のようなWebサイトには依存しない形の識別子で扱うことである.この考え方に基づき,解決すべき要件として,動的なものも含めたWebサイトのコンテンツをURN型の識別子で扱えるようにすること(要件1),コンテンツを多くのWebサーバ間で共有させアクセスの負荷を分散させること(要件2),コンテンツが多くのWebサーバ間で共有される状況においてセキュリティやプライバシーの問題を解決すること(要件3),の3点に分類した.要件1について,メッセージ型のWebサービス上のコンテンツを,イベント型の比較的サイズの小さなコンテンツと,静的なコンテンツとで区別し,メッセージを体系化して複数のサイトで共有するための検討を行った.同時に,要件3として,メッセージの発信者の仮名性と,違法性があるなど不正なコンテンツの発信者の追跡を両立させるためのアーキテクチャを検討した.一方,要件2については,Webサーバの負荷分散アーキテクチャ,ならびにクライアント側での高負荷時のトラフィック優先制御による体感速度向上の技術を開発した.本研究では,インターネット本来の自律分散の考え方に基づき,ブログやSNSなどのメッセージ型Webサービスを提供する複数の事業者を緩やかに連携させることで,グローバルなスケールのWeb情報共有基盤を,特定の事業者に依存することなくオープンなアーキテクチャで実現することを目的とし.P2Pファイル共有ネットワークを通じてメッセージデータを共有することで,フラッシュクラウドと呼ばれる急激な負荷の増加に対して高い耐性を持つと同時に,認証連携とグループ管理,電子署名・暗号化を用いて,インターネット上に広く流通する情報がセキュリティとプライバシー上の要件を満たすようなシステムを構築している.平成27年度は,P2Pネットワークを介してコンテンツを多くのWebサーバ間で共有させアクセスの負荷を分散させることと,コンテンツが多くのWebサーバ間で共有される状況においてセキュリティやプライバシーの問題を解決することの両立を目指して,要素技術の開発を行った.具体的には、P2P型の情報発信システムにおいて,発信者の仮名性(pseudonymity)を担保しつつ,テロ予告など,違法な情報発信であるとP2Pネットワークに参加する運用者の大多数でコンセンサスが得られる場合には,発信者の追跡が可能(tracable)な仕組みについて,要求要件の明確化とその実装について検討し,電子署名を用いたシステムを設計・実装した.また,それとともに,発信者の認証と実際の情報発信を認証プロキシを介して分離することで,発信者の匿名性を向上させる仕組みも提案し実装した.また並行して,Webサーバ自体の性能向上や,無線環境下で動作するWebクライアントにおいて体感上の表示速度を向上させるための工夫についても検討した.P2P型ネットワークシステムにおけるPub/Subメッセージングでの仮名性と発信者追跡可能性の追跡という困難な課題に対し解決策を提案し実装したこと、認証プロキシを介することで発信者の仮名性を高める工夫の提案したことなど、本研究の重要課題において解決がみられており、システムの鍵となる要素技術が開発できてきておりおおむね順調と判断している。一方、動的なものも含めたWebサイトのコンテンツをURN型の識別子で扱えるようにすることについては、検討は進めているものの成果発表できる形にはなっておらず、研究を加速する必要がある。

P2Pファイル共有ネットワークと、SNSなどのメッセージ型Webサービスとの違いは、前者は基本的にすべての参加者に対して対等に公開のコンテンツであるのに対し、後者はメッセージの作成者あるいは第三者が管理するグループのメンバーに対して限定的に公開するような機能が必須であることである。このような仕組みを複数の事業者間の緩やかな連携により実現するための仕組みとして、Webサービスにおける認証連携のしくみであるSAMLに倣い、複数の事業者による閾値型認証と秘密分散を組み合わせることで、特定のサーバが単一障害点(single point of failure)となることなく、かつ冗長度を増やすことによるセキュリティ上の懸念を増やすことのない方式を検討した。また、なりすましによる偽情報発信を防ぐための本人確認を、自律分散性と匿名性を両立し、かつ否認不能性を担保するための方式について検討し、Blockchainの技術よる暗号化通貨であるBitcoinにゼロ知識証明を適用して匿名性を高めたZerocoinの応用やについて検討した。P2P型で懸念されるノードの不正の問題を、他のノードにより事後に検証したり、他のノードのデータを暗号化したままの状態で操作するような方式について検討し、P2P型MMO (Massively Multiplayer Online)ゲームで開発された技術を利用できることを示した。並行して、クライアント側が輻輳したネットワーク環境に居る場合のWeb QoE (Quality of Experience)の向上などの実装技術について研究した。研究計画に挙げていた要件1から要件3について、検討が深まり実装が進んでいる。また本研究で開発した要素技術を、一般のWebサービスや電子投票などの応用にもフィードバックできることがわかり波及効果も得ている。P2Pファイル共有ネットワークとSNSなどメッセージ型Webサービスとの違いは、前者が書き換えのない静的なコンテンツをすべての参加者に対して共有するのに対し、後者はメッセージの作成者あるいは第三者が管理するグループのメンバーに対して限定的に共有され、またコメントや「いいね!」などメッセージに紐づく動的なアクションがなされることである。そのためP2Pで共有しつつデータの内容をグループ外のメンバーに対して秘匿するメカニズムをとして、秘密分散共有ならびにP2Pマルチキャストにおける動的鍵配信の仕組みを応用する手法を開発した。またメッセージに対する処理を、内容を秘匿したまま近隣のノードに負荷分散する仕組みについても提案した。また、なりすましによる偽情報発信を防ぎつつ匿名性を担保する方法として、暗号通貨であるBitcoinの匿名性を高めるためにゼロ知識証明を利用するZerocoinの技術を応用した方式を考案した。