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英国における製造企業主導型マーケティングの解明-国際比較の素材として-

本研究は、これまでほとんど関心を寄せられることがなかったイギリスにおける製造企業主導型マーケティングの実態を、主に競争委員会の資料を手がかりにし、即時消費用アイスクリーム、自動車、家電産業を例にとって明らかにした。即時消費用アイスクリームは、大手小売商が大きなシェアを占める持ち帰り用アイスクリームとは異なり、ユニリーヴァ(BEW)など大手製造企業が主導している。その主要な小売チャネルはCTNなど零細小売商である。製造企業は、排他的小売店契約や排他的冷凍庫などによって排他的チャネル(系列チャネル)を構築しようとしたが、競争委員会がこれを規制し、系列チャネルが構築されにくい状況が生まれている。卸売チャネルも同様である。一方、推奨小売価格は、零細小売商がこれを実質的に維持するが、推奨を止めればかえって価格が上がると判断し、規制は行なわれなかった。自動車産業の場合、フリート顧客を優遇するディーラー・システムのあり方にイギリス競争委員会は厳しい目を向け、排他的・選択的流通システム(ディーラー・システム)を禁止すべきであるという勧告を行なった。通商産業大臣はこの勧告をストレートには採用しなかったが、フリート顧客との価格差別を禁止するなどの大臣命令を発し、また、EU競争委員会が一括適用委除外を見直す際にも積極的な関与を行なった。家電マーケティングでは、各メーカーは、卸売クラブなどに製品を卸さない選択的流通システムを採用し、さらに、大手小売チェーンと協議のうえで推奨小売価格を設定している。これらの行為は、公共の利益に反すると判断され、それを是正するための大臣命令が発せられた。総じて、イギリスにおける製造企業マーケティングは、わが国と同様、系列化や小売価格の維持など「日本的」と呼ばれた方式を志向する動機を有しているが、競争当局の厳しい姿勢が、そのストレートな実現を阻んできたといえる。本年度は、本研究の初年度であり、研究の出発点として、2001年7月、英国カーディフ大学で開催された「英国マーケティング・アカデミー」の2001年大会において、「日本のマーケティングの優位性と弱点(Advantages and Disadvantages of Japanese Marketing)」と題した報告を行ない、わが国製造業マーケティングの優位性を構成した諸要素が、環境の変化によって弱点へと転化しつつあることを論じ、こうした点について英国やアジア各国からの参加者らと討論を行なった。これとあわせて、今年度は、研究計画書に示した通り、英国の競争委員会の各種報告書について網羅的な調査を行なった。そのなかで、重要な報告書についてはその収集を行ない、この活動は現在も継続している。英国競争委員会報告書(1冊が700ページにも及ぶ大部のものも少なくない)は、1973年公正取引法、1980年/1998年競争法に基づき、製造企業マーケティングの実態を詳細に調査しており、これまであまり知られてこなかった英国における製造企業マーケティングの実態を解明するための好的の素材である。本年度は法律の専門家に1998年競争法の条文の正確な翻訳を依頼する一方で、自動車(新車)、家電、ビール、アイスクリーム(非貯蔵用)について、EC競争法との関連をも含めて集中的に検討を行ない、とりわけ自動車(新車)とアイスクリーム(非貯蔵用)については、2002年2月、「イギリス流通研究会」において概要を報告する機会を得た。自動車マーケティングは、EC競争法の「一括適用除外」規定が本年9月に期限切れになることから、現在、改定案のプレス発表が行なわれているところであり、これによる英国マーケティングへの影響も避けることができない。引き続き検討を続ける予定である。また、アイスクリーム(非貯蔵用)のマーケティングは、卸・小売段階双方で専売店化の戦略があり、これは、わが国のいわゆる「系列化」と類似のものであるが、わが国とは異なり、英国競争委員会の強い姿勢によって、こうした戦略に制限が加えられている。

これらの内容については、2年度目に邦文論文としてまとめられ、公表される予定である。なお、海外研究協力者である英国エディバラ大学のジョン・ドーソン教授との打ち合わせを適宜行なっている。本年度は、研究計画書に基づき、イギリスにおける製造企業主導型マーケティングの、各産業別の特徴と論点を検討・整理する活動を行ない、同時に、研究成果の一部として論稿を公表した。イギリスの製造企業主導型マーケティングのうち、即時消費用アイスクリームのマーケティングについては、競争委員会報告書の調査の過程で、アイルランド共和国の動向、およびEU委員会の動向が、イギリスの動向と密接な関係を持つ事実を解明した。9月に、エディンバラ大学において、この問題について、研究協力者であるエディバンラ大学ドーソン教授と集中的な討論を行なうと同時に、アイスクリーム・マーケティングの資料調査活動を行なった。自動車のマーケティングについては、2002年9月30日をもって、自動車流通に関するEUの「一括適用除外規則」が改定され、新たな枠組みが示された。この点を視野に入れつつ、やはり、エディンバラ大学において、資料調査活動を行ない、自動車マーケティングのイギリス的特長について分析・検討を行った。このほか、家電、ビール、清涼飲料水などの産業における製造業者主導型マーケティングの実態を、競争委員会の資料を中心に検討を行なった。なお、これらに関する競争委員会の資料を正確に検討し、その競争政策上の意味を解明する必要性から、昨年度の1988年「競争法」に引き続き、1973年イギリス「公正取引法」の日本語訳をイギリス法の専門家に依頼した。研究の成果は、順次、論稿として公表される予定であり、その手始めとして、即時消費用アイスクリームのマーケティングと競争政策に関する論稿を3月に公表した。イギリスにおいては、小売マーケティングの研究が突出的に盛んであるが、自動車、家電、加工食品、ビールなどナショナル・ブランドをもつ製造企業のマーケティングもまた、イギリス国内で活発に展開されてきた。だが、第2次大戦後に整備されたイギリスの独占禁止法制は、その執行がかなり厳格であり、戦前までのイギリスのカルテル的体質を大きく変えてきた。イギリスの製造企業も、専売的なチャネルの構築や価格の垂直的維持といった面では、しばしばわが国製造企業と類似の志向を示してきたが、集団的および個別的再販売価格維持が禁止されるなかでの推奨小売価格(わが国のメーカー希望小売価格)に関する厳格な姿勢や、自動車ディーラー制度の競争阻害的側面に対する厳しい評価、ビール、家電、自動車等に対する通商大臣命令など競争政策の厳格な運用は、わが国と異なるマーケティング実態をもたらしてきた。また、小売業の活発なプライベート開発は、こうした製造企業マーケティングとの対抗関係のなかで行なわれてきた。
有機ー無機系の超格子および無機原子分散混合膜創製のための基礎的研究

I有機ー無機超格子昨年までに、Al/MDの組合せの試料では、試料の面方向の伝導率がAl/SAやガラスに直接蒸着した試料に較べて、約10^7倍も高く、TEM観察からは蒸着アルミニュ-ムの粒径と間隔は1020分の1の15A位まで微細化し、緻密に分散していることが分かった。今回、これらの試料について、ESCA測定とAFM観察から、Al_2O_3/Al&AlN/MDーLBの三層構造を推定できた。金属Al層は編目構造をしていると考えられるので、昨年推定したように「擬超格子」と呼びたい。AlNの生成は通常高温で起こるが、今回室温下で認めたことは面白い。うえの擬超格子のホ-ル電圧が室温で階段状に変化し、極低温でしか観測されていない量子ホ-ル効果に似た結果を得た。興味深い。ただ今詳細を検討している。II無機原子分散混合膜今年新たに加えたテ-マ。金属と有機化合物を同時に蒸着して、有機物質間に"金属原子雲"を作り、さらに生体における自己組織化に倣った卯ミクロデバイスの自己構築をドライ・プロセスで実現するのが目的。金属も有機物もアモルファスで、金属は15A以下にまで微粒子化していた。この微細化には非極性分子であるパラフィンが特に有効である。環境有機分子との相互作用がきわめて弱い状態で保持されている金属超微粒子を手にしたことになる。AlとCuはどの有機分子との組合せでも、面方向の伝導率が同量の金属のみの蒸着膜のそれに較べ約100倍にもなった。Auでは僅かに増し、Inでは効果がなかった。伝導率が室温極低温において激しく変化し、固相系での"自己組織化"が温度によって、コントロ-ルされたことが示唆された。興味深い。
有毒渦鞭毛藻Alexandriumと珪藻の間に起こる生長の競合

麻ひ性貝毒の原因種である渦鞭毛藻Alexandrium tamarenseに関しては、これまでに多くの生物学的知見が蓄積されているが、現在もその発生、消滅を予知することは困難な状況にある。本研究では、植物プランクトンの相遷移現象に着目し、この問題にアプローチした。岩手県大船渡湾の調査では、同じ珪藻でもA.tamarenseとの共存性には相違があることを確認している。すなわち、ThalassiosiraやCheatocerosは同じ水塊に出現しないのに対し、Skeletonemaは共存する。そこで、この点を混合培養系で検討した。その結果、全2者に加えAstedrinellaもA.tamarenseと生長競合を示し、後者と混合培養した場合お互いの生長に影響がないことを確認した。生長競合する場合、相対的細胞密度の違いによって生長抑制効果はどちらかが一方的になる現象も観察できた。また、この相互の生長抑制がある種の化学物質の分泌によるアレロパシー作用によるものであることも、培養ろ液を用いた実験から明らかとなった。天然環境中では通常珪藻のバイオマスがAtamarenseのそれに比べて圧倒的に高い。従って、上記の結果は珪藻側からの生長抑制が天然では機能していることを示唆する。そこで、次に上記の珪藻の培養ろ液を種々の画分に分画してアレロパシー作用を持つ物質の特定を試みた。その結果、当該物質は脂溶性で極性の低い物質であることが判明し、各種クロマトグラフィーの挙動および性状試験の結果から炭化水素の一種であるものと考えられた。部分精製画分はA.tamarenseに対して顕著な生長抑制効果を示した。以上の結果、自然環境下で起こる珪藻とA.tamarenseの間での相遷移現象には珪藻側からのアレロパシー物質が大きな役割を果たしているものと推察された。麻ひ性貝毒の原因種である渦鞭毛藻Alexandrium tamarenseに関しては、これまでに多くの生物学的知見が蓄積されているが、現在もその発生を予知することは困難である。本研究ではプランクトンの相遷移現象に着目し、この問題にアプローチする。本年度はまず、混合培養系を用い、A.tamarenseと各種珪藻の間の生長競合を検討した。次に、これらプランクトンを大量培養し、生長抑制物質の単離、性状分析を試みた。以下にその成果を述べる。1.A.tamarenseと珪藻間の混合培養実験を行った結果、相互の生長競合は珪藻種によって異なるパターンを示すことを明らかにした。すなわち、Thalassiosira,Cheatocerosとの間では相互に生長抑制を示し、その抑制効果は相対的細胞密度に依存して一方的になる傾向にあった。自然環境下ではA.tamarenseに比べてこれら珪藻のバイオマスは圧倒的であることを考えると、天然では珪藻からの生長抑制効果が優先している可能性が示唆された。一方、A.tamarenseとSkeletonemaの間には生長競合関係が観察されず、いずれの種も単独培養と同様の生長を示した。この結果は、天然では両者が共存する現象とよく一致した。2.次に、これら生長競合がアレロパシー作用によるものと想定し、各プランクトンの培養ろ液より珪藻あるいは渦鞭毛藻の生長を阻害する物質を検索した。その結果、A.tamarenseから有機酸とと思われる有効物質を分離できた。本物質はThalassiosiraを低濃度で死滅させる作用があった。一方、Thalassiosiraの培養ろ液からはA.tamarenseの生長を抑制する極性の低い物質の存在が明らかとなった。

なお、Skeletonemaにはこのような物質は検出されず、上記の結果とよく一致した。麻ひ性貝毒の原因種である渦鞭毛藻Alexandrium tamarenseに関しては、これまでに多くの生物学的知見が蓄積されているが、現在もその発生、消滅を予知することは困難な状況にある。本研究では、植物プランクトンの相遷移現象に着目し、この問題にアプローチした。岩手県大船渡湾の調査では、同じ珪藻でもA.tamarenseとの共存性には相違があることを確認している。すなわち、ThalassiosiraやCheatocerosは同じ水塊に出現しないのに対し、Skeletonemaは共存する。そこで、この点を混合培養系で検討した。その結果、全2者に加えAsterionellaもA.tamarenseと生長競合を示し、後者と混合培養した場合お互いの生長に影響がないことを確認した。生長競合する場合、相対的細胞密度の違いによって生長抑制効果はどちらかが一方的になる現象も観察できた。また、この相互の生長抑制がある種の化学物質の分泌によるアレロパシー作用によるものであることも、培養ろ液を用いた実験から明らかとなった。天然環境中では通常珪藻のバイオマスがA.tamarenseのそれに比べて圧倒的に高い。従って、上記の結果は珪藻側からの生長抑制が天然では機能していることを示唆する。そこで、次に上記の珪藻の培養ろ液を種々の画分に分画してアレロパシー作用を持つ物質の特定を試みた。その結果、当該物質は脂溶性で極性の低い物質であることが判明し、各種クロマトグラフィーの挙動および性状試験の結果から炭化水素の一種であるものと考えられた。部分精製画分はA.tamarenseに対して顕著な生長抑制効果を示した。以上の結果、自然環境下で起こる珪藻とA.tamarenseの間での相遷移現象には珪藻側からのアレロパシー物質が大きな役割を果たしているものと推察された。
地域の見守りに活かす「独居高齢者のフレイル早期発見のための地域活動参加意思尺度」

2018年度の計画は、独居高齢者の地域活動、フレイル予防について文献検討し、概念を整理することと独居高齢者の地域活動参加に関する意思を抽出するため、インタビュー調査を行うことであった。1独居高齢者の地域活動についての文献検討を進めた。その結果、住民主体型の地域活動から声掛けやおすそ分けなどの日常的な見守りに繋がっていくことが判明した。また、独居高齢者自身も有事などに備えて社会的ネットワークづくりを意識していることが示唆された。2地域活動の実態を把握するため、2018年1011月にA地区の独居高齢者6名に対し、個別インタビュー調査を実施した(予備調査)。6名のうち2名は独居高齢者であった。インタビューでは、地域活動における独居高齢者への見守りのあり様や、関わりにおいて留意している点等を質問した。その結果、地域活動を通した見守りが住民間で行われている実態が把握できた。3独居高齢者の地域活動への参加は、健康に対しどのような役割を果たしているのか調査するため、B地区の独居高齢者6名と家族同居者6名を対象に、2019年2月に個別インタビュー調査を実施した。その結果、独居高齢者は地域活動での相互交流を通して、生活や健康に関わる支援基盤や生きがいを得ている実態を得ることができた。また、独居継続の要素となり得る見守りは相互交流と連続的に行われており、独居高齢者の健康保持には、地域活動への参加によって得られる相互交流が関係していると推察される実態を得ることができた。2018年度の計画に挙げた本研究第1段階のインタビュー調査に加え、予備調査まで実施することができた。取得したデータの分析も一部開始し、進めることができている。また、文献検討も並行して行えているため、概ね順調に進展していると判断した。2018年度に取得したデータの分析は一部開始し、進めている。2019年度は2018年度に実施したインタビュー調査の結果から独居高齢者の地域活動に関する構造を明らかにすることを目標にする。同時に、その要素に関して質問紙を作成し、独居高齢者を対象とした量的調査を実施し、解析を進める。2018年度序盤、研究遂行が計画以上に進展したため、次段階で実施する量的調査の準備として統計解析ソフトの購入を予定したが、結局当該年度終盤は文献調査を重点的に行ったため、その購入に至らなかった。当初の予定通り、次年度に購入する。
高等植物におけるプロテアソーム(多機能プロテアーゼ複合体)の生理機能

1)プロテアソームの生理機能を検討するために必要な抗20Sおよび抗制御因子タンパク質抗体を調製した。ホウレンソウ緑葉から精製された20Sプロテアソームおよび電気泳動的に20Sプロテアソームと分けられた制御因子タンパク質をうさぎに免疫してそれぞれのポリクローナル抗体を得た。2)プロテアソームのmRNA量の変動を調べるためにプロテアソームのcDNAを単離した。ホウレンソウcDNAライブラリーより、イネおよびラットの20S,26SプロテアソームサブユニットcDNAをプローブとしてホモローグを単離した。約50,000プラークをスクリーニングした結果、23クローンが得られ、これらのcDNAホモローグは20Saタイプに属するもの1種、20Sβタイプに属するもの1種,26SのOS2,S4に属するもの17種、26SのMSS1に属するもの4種に分類することができた。3)ホウレンソウの乾燥種子、吸水種子および緑葉をATP共存下で磨砕し、得られた租抽出駅をグリセロール密度勾配遠心法にて分析した結果、種子中では20Sプロテアソームが主成分であるのに対し、緑葉中では26Sプロテアソームが主成分であった。ホウレンソウ培養細胞を2mM ATPを含む抽出液で磨砕すると,その抽出液中に20Sプロテアソームより分子量の大きなSuc-LLVYMCA分解活性を有する26Sプロテアソームが得られた。この26SプロテアソームはATPに依存してユビキチン化125I-リゾチームを分解することが認められた。そこで、ホウレンソウ緑葉100gから、DEAE-カラムクロマトグラフィー、バイオゲルA1.5mによるゲル濾過およびグリセロール密度勾配遠心法により、26Sプロテアソームを単離精製し、約0.6mgの精製標品を得た。得られた精製標品は非変性下での電気泳動(PAGE)では2本のバンド(26Sα、26Sβ)が観察された。この26Sαおよび26Sβは共に活性染色され、さらに抗20Sプロテアソームとも反応した。さらにSDSPAGEでは25-35kDaの20Sプロテアソームとサブユニットバンドに加えて、39-110kDaに約15本の制御因子群サブユニットバンドが観察された。精製26SプロテアソームはATPase活性を有し、ATP依存的にユビキチン化125I-リゾチームを分解すると共に、ATP依存的に、ユビキチン複鎖を加水分解するイソペプチダーゼ活性をも有していた。また、酢酸ウランで負染色した26Sプロテアソームの電子顕微鏡像を画像解析することにより、26Sプロテアソームは20Sプロテアソームの4層の両側にV字型の制御因子群が点対称的に会合したダンベル状の構造をとることが明かとなった。この構造は他の真核生物であるアフリカツメガエルやラットのそれらと同様である。プロテアソームのmRNA量の変動を調べるためにプロテアソームのcDNAを単離した。ホウレンソウcDNAライブラリーより、イネおよびラットの20S、26SプロテアソームサブユニットcDNAをプローブとしてホモローグを単離した。約50,000プラークをスクリーニングした結果、23クローンが得られ、これらのcDNAホモローグは20Sαタイプに属するもの1種、20Sβタイプに属するもの1種、26Sの0S2,S4に属するもの17種、26SのMSS1に属するもの4種に分類することができた。3)ホウレンソウの乾燥種子、吸水種子および緑葉をATP共存下で磨砕し、得られた租抽出液をグリセロール密度勾配遠心法にて分析した結果、種子中では20Sプロテアソームが主成分であるのに対し、緑葉中では26Sプロテアソームが主成分であった。
環境中の人口的変動磁場による細胞動態の分子機構

ベータガラクトシダーゼ遺伝子を導入した形質転換細胞((PC12-VG)を用いて、FprskolinやTPA刺激によりサイクリックAMPやプロテインカイネースC(PKC)を活性化させる。これらの活性化を経てベータガラクトシダーゼの遺伝子発現が誘導される経路について、変動磁場(ELF)曝磁、非曝磁下で実験を行い、ELFのシグナル伝達に対する関与を異なった磁束密度を用いて径時的な変化の有無について検索した。非曝磁対照のforskolinで4時間刺激した場合のベータガラクトシダーゼの活性を100%とする。この刺激をELF(200mTおよび400mT)曝露下で行うとベータガラクトシダーゼ活性は磁束密度依存的にさらに上昇した。forskolinにTPAを加えた場合、ベータガラクトシダーゼ活性は非曝磁下でforskolin単独に比べ約2.34倍、この刺激を400mTのELF曝露下で行った場合、ベータガラクトシダーゼ活性は約2.52倍に上昇した。一方、ヒト由来培養樹立細胞(McWo)を用いて磁場による突然変異誘発に関して検討した。突然変異誘発を検索する遺伝子座として、hypoxanthinc-guaninc phosphoribosyl transferase(HPRT)遺伝子を選んだ。ELF曝露(50Hz、400mT)による誘導電流密度の影響を検討するため直径15cmのド-ナツシャーレを用いた。6-TG抵抗性細胞の集落形成を指標として、HPRT遺伝子の突然変異誘発頻度を検索した。その結果、400mTのELFを1時間から20時間まで曝露した場合、2時間で約4.5倍、10時間で約6倍に突然変異誘発頻度は増加した。ELF曝露をさらに20時間まで行ったが、突然変異誘発頻度のさらなる増加は見られず、ELF10時間曝露とほぼ同じレベルであった。従来、ELF曝露では突然変異の誘発が起こらないとされてきた。本研究で用いられたELF(50Hz、400mT)は我々の生活環境におけるELFの磁束密度に比べて1万倍以上という非常に高いものであるが、本課題で得られた結果は、ELFにより突然変異誘発頻度が増加することを初めて示した報告である。周波数50Hzで、極低周波変動磁場(ELF)の磁場密度0から400mTまでの可変の条件で、まず、基本的指標である細胞増殖と致死について長時間曝露によるELFの影響を調べた結果、ELFの長時間曝露においては細胞増殖や致死について有意な影響は認められなかった。ELF曝露によるc-fos,c-mycやc-junの初期応答遺伝子の発現誘導について検討した結果、転写レベルにおいては400mTでc-fosとc-mycにおいてえわずかに誘導が観察されたが、有意差があるかどうかについてはさらに検討を加える必要があると考えられる。c-junについてはELFの影響はほとんど認められなかった。また、これまで明かにされた遺伝子発現誘導物質(血清、TPA、各種成長因子など)による遺伝子発現誘導とELF曝露による遺伝子発現の違いの有無について動態解析した結果、ELFの遺伝子発現誘導は、c-fosに関する限り、血清やTPAによる発現の誘導に比較して、わずかな程度であった。

当初期待された初期応答遺伝子(c-fos,c-myc,c-junなど)の高密度ELFによる転写レベルでの遺伝子発現が、他の増殖因子のそれより、あまり大きな有意性のある結果として得られなかった。すでに、国外において報告されている遺伝子発現に関する結果との違いについては、実験材料やELFの周波数、密度の違いで説明できるかどうか検討する必要があるように考えられる。ベータガラクトシダーゼ遺伝子を導入した形質転換細胞(PC12-VG)を用いて、ForskolinやTPA刺激によりサイクリックAMPやプロテインカイネースC(PKC)を活性化させる。これらの活性化を経てベータガラクトシダーゼの遺伝子発現が誘導される経路について、変動磁場(ELF)曝磁、非曝磁下で実験を行い、ELFのシグナル伝達に対する関与を異なった磁束密度を用いて径時的な変化の有無について検索した。非曝磁対照のforskolinで4時間刺激した場合のベータガラクトシダーゼの活性を100%とする。この刺激をELF(200mTおよび400mT)曝露下で行うとベータガラクトシダーゼ活性は磁束密度依存的にさらに上昇した。forskolinにTPAを加えた場合、ベータガラクトシダーゼ活性は非曝磁下でforskolin単独に比べ約2.34倍、この刺激を400mTのELF曝露下で行った場合、ベータガラクトシダーゼ活性は約2.52倍に上昇した。一方、ヒト由来培養樹立細胞(McWc)を用いて磁場による突然変異誘発に関して検討した。突然変異誘発を検索する遺伝子座として、hypoxanthinc-guanincphosphoribosyl transfcrasc(HPRT)遺伝子を選んだ。ELF曝露(50Hz、400mT)による誘導電流密度の影響を検討するため直径15cmのド-ナツシャーレを用いた。6-TG抵抗性細胞の集落形成を指標として、HPRT遺伝子の突然変異誘発頻度を検索した。その結果、400mTのELFを1時間から20時間まで曝露した場合、2時間で約4.5倍、10時間で約6倍に突然変異誘発頻度は増加した。ELF曝露をさらに20時間まで行ったが、突然変異誘発頻度のさらなる増加は見られず、ELF10時間曝露とほぼ同じレベルであった。従来、ELF曝露では突然変異の誘発が起こらないとされてきた。本研究で用いてELF(50Hz、400mT)は我々の生活環境におけるELFの磁束密度に比べて1万倍以上という非常に高いものであるが、本課題で得られた結果は、ELFにより突然変異誘発頻度が増加することを初めて示した報告である。
循環動態異常を伴う先天性心疾患患児の薬物動態変動機構解明と治療最適化への展開

心疾患患児における薬物体内動態に関する文献情報は非常に限られている。我々は小児循環器患者におけるワルファリンの抗凝固作用推定モデルの構築においてアロメトリー式に基づく仮想的なbody size(SIZE)の導入が有用であることを示すとともに、VKORC1のジェノタイプとボセンタン併用によって抗凝固作用が変動する事を明らかにした。また、蛋白漏出性胃腸症の発症を契機としてタダラフィルの非結合型分率(fu)が長期的に上昇傾向にある事を見出した。さらに関連するin vitro基礎実験によって薬物動態変動機構の裏づけとなる基礎的な知見を得る事ができた。これまでに申請者は、小児・高齢者を対象とする臨床薬物動態研究に取り組んできた。本研究では、先天性心疾患症例の薬物動態変動機構の解明を図るとともに、薬物動態に関する基礎情報を補完するため、in vitro実験等を行う。初年度はワルファリンの至適投与量に関する研究、およびカルベジロールとアミオダロンの相互作用機序の解明を行った。(研究概要は以下の通り)1.ワルファリン抗凝固作用の共変量に関する解析:ワルファリン維持投与量には大きな個体間変動と個体内変動が観察される。小児集団における発達の個体差は大きいため、我々は小児発達の影響に対して頑健なモデルと考えられるアロメトリー式に基づく仮想的なbody size(SIZE)を用いて、薬理効果に関する共変量の評価を試みた。計1022ポイントの実測値を解析した結果、VKORC1の1173Cアレルを有する患者では抗凝固作用が47.3%に減弱する事、およびボセンタン併用時の抗凝固作用は、非併用時の84.1%に低下する事が示唆された。(Drug Metab. Pharmacokinet.論文印刷中)2.カルベジロール代謝に及ぼすアミオダロンの影響:カルベジロールの主代謝経路はUDP-グルクロン酸転移酵素による直接抱合反応である。我々はプールド・ヒト肝ミクロソームにおけるラセミ体のグルクロン酸抱合反応がアミオダロン共存下でR体選択的に亢進する現象を見出した。本研究では、こうした反応亢進機構を解析した結果、反応液中に含まれるウシ血清アルブミンに対するカルベジロールの蛋白結合がアミオダロンによってR体優位に変動することが明らかとなった。すなわち、R体選択的に抱合反応が亢進したのは、BSAに対するCRVの特異的な蛋白結合がS体よりもR体で大きく変動したためと推察された。(Biol. Pharm. Bull.,論文投稿中)。カルベジロールの臨床試験は当初見込みよりも参加症例数が少ないものの、初年度のうちにシルデナフィルの臨床薬物動態試験に着手することができた。さらに、医療現場のニーズより新規経口利尿薬トルバプタンの動態評価、さらに新生児におけるカフェインの動態研究の計画がすすんでおり、おおむね順調に進展しているものと考えている。申請者はこれまでに、小児・高齢者を対象とする臨床薬物動態研究に取り組んできた。本研究では、先天性心疾患症例の薬物動態変動機構の解明を図るとともに、薬物動態に関する基礎情報を補完するため、in vitro実験等を行う計画である。3年計画のうち2年目となる平成28年度は、肺血管拡張薬タダラフィルのバイオアベイラビリティ変動機構を明らかにする研究プロジェクトの一環として、タダラフィルがP-糖タンパク質の基質となるか否かを検討した。(研究概要は以下の通り)タダラフィルとシルデナフィルは選択的PDEー5阻害剤であり、両薬物ともに体内動態の個体差が極めて大きい事が報告されている。シルデナフィルはP-糖タンパク質の基質であるがタダラフィルが基質であるか否かは不明であった。我々はP-糖タンパク質を強発現させた培養細胞株(LLC-GA5-COL150)の単層膜を用いた薬物輸送特性の評価を試み、シルデナフィルとの膜輸送特性比較、およびP-糖タンパク質阻害剤を用いた阻害実験によってタダラフィルもまたP-糖タンパク質の基質となりうることを明らかにした。一方、タダラフィルはP-糖タンパク質をコードするABCB1のmRNA発現を誘導する事が示唆されており、シルデナフィルとは異なる性質を有すると考えられる。今後、両薬剤の消化管における吸収特性あるいは代謝においてP-糖タンパク質が影響を及ぼすか否かを明らかにするための検証的試験が望まれるところであるが、本研究の成果は臨床における同種同効薬の選択において基礎的な知見を与えるものと考えられる。(Biol. Pharm. Bull.論文印刷中)臨床試験の参加予定症例数が予定見込み数よりも少ないものの、データ解析法を工夫する事で対応する予定である。また、新生児におけるカフェインの動態解析に着手するなど、新たな研究の展開が期待できることからおおむね順調に進展していると考えられる。本研究では、先天性心疾患症例の薬物動態変動機構の解明を図るとともに、薬物動態に関する基礎情報を補完するため、in vitroでの基礎実験を行う。3年計画のうち3年目となる平成29年度は、現在先天性心疾患の術後症例の一部において問題となっている蛋白漏出性胃腸症(PLE)時の薬物体内動態を解析した。(研究概要は以下の通り)血中薬物の多くは血漿蛋白と結合するが、細胞内に移行して薬理効果を示すのは遊離型薬物である。本研究では、PLEによって生じる低蛋白血症がタダラフィルの薬物動態に及ぼす影響を明らかにする目的でPLE患者2例における血漿中非結合型分率(fu)の経日変動を評価した。

症例1と症例2の観察期間(測定点)はそれぞれ139日(9点)、27日(8点)であり、TADのfuは3.913.0%の範囲で変動した事、およびfuが血漿アルブミン値と軽度相関する事が明らかとなった。また、PLE発症を契機にTADのfuが長期的に上昇する事が示唆された。さらに、in vitro結合アッセイによってアルブミンおよびα1酸性糖蛋白質がTADの結合キャリアであることが確認されたことに加え、血液中のリポタンパク質がTADのキャリアーとしてfu変動に寄与しうることが明らかとなった。本研究は、PLE時における薬物動態変化を明らかにした初めての報告であり、今後ますます増加が予想されるPLE患者における治療最適化において基盤となる基礎的知見を与えるものと考えられる。心疾患患児における薬物体内動態に関する文献情報は非常に限られている。我々は小児循環器患者におけるワルファリンの抗凝固作用推定モデルの構築においてアロメトリー式に基づく仮想的なbody size(SIZE)の導入が有用であることを示すとともに、VKORC1のジェノタイプとボセンタン併用によって抗凝固作用が変動する事を明らかにした。また、蛋白漏出性胃腸症の発症を契機としてタダラフィルの非結合型分率(fu)が長期的に上昇傾向にある事を見出した。さらに関連するin vitro基礎実験によって薬物動態変動機構の裏づけとなる基礎的な知見を得る事ができた。先天性心疾患(あるいはその術後)の割合が多い小児患者集団では、ほとんどの薬物の体内動態が明らかにされていない。我々は臨床的に使用ニーズの高い薬物を優先的に研究対象に組み入れる予定である。また、症例数の増加が少ないと判断される時には速やかに、北陸地区の研究協力者の施設からの参加を検討する。また、小児期においてはCYP3Aの発現変動が予想されることから、薬物代謝に関与する分子種を明らかにする目的で、ヒトP450発現系ミクロソームを用いたin vitro実験を行う予定である。フォンタン手術後の予後不良因子の一つである蛋白漏出性胃腸症(PLE)の患児におけるタダラフィルの体内動態の実態解明をめざし、臨床と基礎の両面から検討を行う予定である。医療薬学
能動的視覚センサプラニングに関する研究

ロボットシステムの環境の変動に対する柔軟な適応能カを高めるための能動的な視覚プラニング技術の確立をめざし、いくつかのシステム構成を通して研究を行った。本研究により得られた成果を以下にまとめる:(1) STRIPS風のプラニングシステムをベースにタスクプラナとセンサプラナとの融合を図るプロトタイプシステムを構成した。具体的なロボット作業(例題としてコーヒーサービスのタスク)のプラニング・シミュレーションへ適用を行った。センシングプランとしては,作業局面に対応したカメラの選択とズーム機能を埋め込み,同プロトタイプシステムの有効性を確認した。(2)作業の実行を的確に監視するために,人間の視覚のような広角視野と,中心視に相当する機能を協調的に働かせる能動視覚のプロトタイプシステムを構築した。このシステムでは,周辺視としての広角レンズをもつ2台のカメラでステレオ視を構成し3次元情報を抽出できるように拡張を行うと共に,中心視として用いたパン・チルト可能なカメラとの協調動作を構成し,実験により能動視覚システムの有効性を確認した。(3)柔軟なヒューマン・ロボットインタフェースとして、強化現実(Augmented Reality)の技術として知られるディジタルデスク(Digital Desk)をロボットの操作や教示向きに拡張した。このプロトタイプシステムは,情報提示のためにプロジェクタサブシステムと,人間の動作認識のための実時間トラッキングビジョンサブシステムから構成される。柔軟な操作を可能にする仮想操作パネルと,直観的な操作を行なうための作業環境の実画像を机の上に融合した仮想作業環境の2つのレベルを統合したインタフェースを構成し,作業教示の実験を通してそれらの有効性を確認した。ロボットシステムの環境の変動に対する柔軟な適応能力を高めるためには、能動的なセンシング技術を確立することが重要である。本研究の目的は、能動的な視覚プラニング、すなわち、カメラや照明をどのような位置・姿勢に設定すべきかを自動計画するシステム技術の確立に向けて、新たなセンサプラニング技術の研究開発を行うことである。本年度(平成8年度)は,タスクシーケンスの自動生成と結合したセンサプラニングシステムの構成を行うことを中心に研究を実施した。具体的には,典型的なタスクプラナであるSTRIPS的なプラニングシステムをベースにタスクプラナとセンサプラナとの融合を図るためのプロトタイプシステムを構成した。このタスクプラナでは、状態遷移を起こす作用素(オペレータ)は、それが適用できる前提条件を表すリスト、適用してあとの状態の削除リスト、追加リストの3つから構成され、作業を始める前の初期状態とゴールの状態とを与えると、前提条件を満足する作用素のシーケンスが順次導出される。従来のタスクプラナを具体的作業に用いる際の問題の一つは,実際の作業実行が保証されていないことであり,このためのセンシング機能をプラナの中に埋め込んで行く必要がある。そこで,作業環境の配置などの幾何学的な条件に基づいてセンサプラニングを行うために,作業に用いる6自由度マニピュレータ(川崎重工製,Js2)の3次元幾何シミュレータを構成した。さらに,作業の実行を的確に監視するために,人間の視覚のような広角視野と,中心視に相当する機能を協調的に働かせることを検討し,これを実現するための能動視覚のプロトタイプシステムを構築した。従来のセンサプラニングシステムではある作業局面に関するプラニングを取り扱うものであったのに対して、ロボット作業の一連の動作シーケンスを自動生成する(狭義のタスクプラニング)中にセンサプラニングを融合するためのシステム化を図るためにそのプロトタイプシステムを構築している。本年度(平成9年度)は,同プロトタイプシステムに用いる6自由度マニピュレータ(川崎重工製,Js2)の3次元幾何シミュレータ(平成8年度作成)を改良し、これを具体的なロボット作業(例題としてコーヒーサービスのタスク)のプラニング・シミュレーションへ適用した。センシングプランとしては作業局面に応じたズ-ム機能の埋め込みを試みた。さらに、作業の実行を的確に監視するために、人間の視覚のような広角視野と,中心視に相当する機能を協調的に働かせる能動視覚のプロトタイプシステムを構築した。

このシステムでは、周辺視としての広角レンズをもつ2台のカメラでステレオ視を構成し3次元情報を抽出できるように拡張すると共に、中心視として用いたパン・チルト可能なカメラとの協調動作の検討を行った。本研究では,従来のセンサプラニングシステムではある作業局面に関するプラニングを取り扱うものであったのに対して,ロボット作業の一連の動作シーケンスを自動生成する(狭義のタスクプラニング)中にセンサプラニングを融合するためのシステム化を特徴とするプロトタイプシステムを構築してきた。平成9年度には,同プロトタイプシステムに用いる6自由度マニピュレータ(川崎重工製,Js2)の3次元幾何シミュレータ(平成8年度に作成)を改良し,例題としてコーヒーサービスタスクのプラニング問題へ適用した。平成10年度は,前年度の例題を引き続き対象に,作業局面に応じたカメラ位置の選択とズーム機能の自動計画機能を構成し,本プロトタイプシステムの有効性を確認した。
絶滅動物の体細胞核移植によるクローン個体作製に関する基礎研究

現有するマンモス軟組織のDNAの状態の解析と、骨髄組織からの体細胞核の回収方法の開発を行った。その結果、骨髄組織からの効率の良い体細胞核の回収方法の開発に成功した。また、ロシア連邦サハ共和国から、更に保存状態の良いマンモスの皮膚・筋肉・皮下組織および骨髄組織の入手に成功した。さらに、異種間核移植の際に再構築胚の発生能力を改善させるために核ドナー細胞と同種のミトコンドリアの共注入を試みたが、再構築胚の発生能力の改善には至らなかった。平成24年度には、異種間核移植胚の作製とその発生能力の改善方法を検討した。核ドナー細胞としてはアライグマの耳介から採取・培養された繊維芽細胞を用い、レシピエント細胞質には入手のしやすさからB6D2F1マウスの未受精卵を除核して用いた。対照区としては同じB6D2F1マウスの卵丘細胞を用いた。マウスレシピエント細胞質へアライグマドナー核を注入し、その後再構築胚の活性化処理の間にTrichostatin A(TSA, 5nM)処理を行った。前核様構造の形成については、核ドナーとしてアライグマ培養繊維芽細胞を用いた実験区(88%)とマウス卵丘細胞を用いた対照区(100%)の間に有意差は無かった。しかし、2細胞期胚へ発生した胚数はアライグマ培養繊維芽細胞を用いた実験区(68%)とマウス卵丘細胞を用いた対照区(88%)の間に有意差が存在した(P<0.05)。さらに培養を継続すると、マウス卵丘細胞を用いた対照区では43%の胚が胚盤胞期に達したのに対して、アライグマ培養繊維芽細胞を用いた実験区では胚盤胞期に達した胚は存在せず、2個の胚のみが(3%)4細胞期胚に達しただけであり、ほぼ全ての胚が2細胞期でその発生を停止した。アライグマ培養繊維芽細胞を核ドナー細胞に用いた実験区において得られたこれら2個の4細胞期胚が発生を停止した後、PCR法によってアライグマ特異的な核ゲノムの存在を検討したが、アライグマ特異的な核ゲノムの存在は確認されず、単為発生によって得られたものと考えられた。さらに、マウスレシピエント細胞質へアライグマドナー核を注入して作製した再構築胚の発生能力を改善するため、アライグマミトコンドリアを培養細胞から回収し、マウスレシピエント細胞質へアライグマ核を収入する際にアライグマミトコンドリアを共注入して再構築胚を作製したが、やはり再構築胚の発生は全て2細胞期で停止した。平成25年度には、前年度のマウス-アライグマ異目間核移植胚の発生率向上を目指し、レシピエント細胞質として用いるマウス成熟未受精卵子からのミトコンドリアの除去を試みた。B6D2F1雌マウスにPMSGを7.5IU腹腔内投与後、4648時間で卵巣を回収し、0.1%ヒアルロニダーゼを含む培養液中で注射針を用いて卵巣を細切し、GV期卵を回収した。卵丘細胞を除去した後、これらのGV期卵を洗浄し、2',3'-dideoxycytidine(ddC)を1,10,100および1000μMの濃度で含むmTaM培地中で37°C、16時間培養し、成熟させた。成熟培養終了後の卵からTotal DNAを回収し、その後定量的PCRを行って、成熟した卵中のmtDNAのコピー数を解析した。さらに、それぞれの濃度でddCを含むmTaM培地で成熟した卵を用いて体外受精を行い、体外受精後の胚の発生能力について検討した。その結果、どの濃度のddCを含む培地で成熟させて卵においても、明確なmtDNAのコピー数の変化は確認されなかった。また、1000μMのddCを含む培地で成熟させた卵では、受精率(17%)が他の区の卵(4056%)よりも有意に低かった(P<0.05)。2細胞期胚および胚盤胞期胚への発生は、ddCを100μMおよび1000μMで含む培地で成熟させた卵では低下する傾向が見られた。さらに、平成25年度にはロシア連邦サハ共和国ヤクーツク市のサハ共和国科学アカデミーの所有する凍結マンモス組織の提供を受けることに成功した。その結果、まだ赤い色を呈している筋肉のサンプル、脂肪のサンプルおよび骨髄のサンプルなどを入手した。筋肉と骨髄の組織切片を作製して観察した結果、特に筋肉組織においてヘマトキシリンに青染される細胞核が多数存在することが認められた。平成23年度には、まず、マンモスの組織からの効率の良い細胞核の回収方法を開発した。これまでの研究から、マンモスの皮膚および筋肉からの細胞核の回収方法は確立されていたが、マンモスの組織の中でもより核DNAの保存状態が良い骨髄組織に、皮膚および筋肉から細胞核を回収する方法を適用してもその回収効率は低く、実験に供する数を確保できなかった。

このため、ウシの凍結骨髄組織を材料とした実験によって、骨髄組織のホモジナイズ前にコラゲナーゼTypeIVで60分間処理することによって、有意に高い(P<0.05)細胞核の回収方法の開発に成功した。この方法をマンモス骨髄組織へ適用することによって、以前よりも多くの細胞核の回収がなされるようになり、実験へマンモスの骨髄組織由来の体細胞核を供せるようになった。また、ウシ骨髄組織から回収された細胞核を用いて、核移植前の体細胞核に対するトリプシン等酵素による部分的消化処理、Digitonin等化学薬品による部分的分解処理の影響を、マウス除核未受精卵子を用いて解析した。さらに、現在所有するマンモスの組織は既に変性している可能性が考えられるため、新たなマンモス組織の入手の可能性を探るため、ロシア連邦サハ共和国ヤクーツク市にてサハ共和国科学アカデミーの主催で行われた「古生物学サンプルの研究セミナー」へ参加した。2010年にシベリアで新たに発見されたユカマンモスのサンプルの入手のための協議をサハ共和国科学アカデミーと行い、新たなマンモス組織の入手について合意した。また、申請時に平成24年度以降の実験計画としていた現生のゾウ由来の培養細胞の入手についても、平成23年度中に行った。平成24年度の研究の達成度は75%と考える。その理由としては、平成24年度にはマンモスの核移植における適切なレシピエント細胞質の選択を行う予定であったが、現有するマンモスのサンプルを用いて予備実験として行った研究の結果、マウス卵細胞質へ注入した核に変化が全く見られなかったことから、このサンプルは脱水が非常に進んでいる状態にあり、実験に供試するには不適であると考えられたことによる。その一方で、平成24年度中にロシア連邦サハ共和国ヤクーツク市のサハ共和国科学アカデミーの所有する凍結マンモス組織の提供を受けることが正式に決定し、より状態の良いマンモスサンプルを入手して平成25年度に再度実験を行う予定である。また、平成23年に入手した現生のマルミミゾウの培養細胞を対照区として使用し、マンモス及びマルミミゾウを含む長鼻目の体細胞を核ドナーとした異種間核移植による再構築胚の作製とその発生能力の検討を行う準備が整っている。また、研究計画ではウサギ卵を使用して体細胞核移植を行う予定であったが、除核未受精卵子を供するウサギの確保が行えなかったため、平成24年度もマウス卵で代用した。平成25年度にもウサギ卵子を利用する予定であるがそれが困難である可能性も考え、マウス卵ではなくハムスター卵を利用することも考えている。異種間核移植による再構築胚の発生能力の改善について、核ドナー細胞と同種のミトコンドリアを活性を維持したまま回収し、核移植時に共注入することには成功した。平成25年度はさらにミトコンドリアの共注入の諸条件を詰め、異種間核移植による再構築胚の発生能力の改善を進めていく予定である。平成23年度の研究の達成度は80%と考える。その理由としては、平成23年度には古生物の体細胞核移植における核の前処理条件の検討を行う予定であったが、実験に供するための体細胞核の確保に時間がかかり、骨髄組織からの体細胞核の回収方法の開発を行う必要が生じ、やや研究の進行が遅れた。骨髄組織からの体細胞核の回収方法の開発には成功したため、平成24年度以降の研究には実験に供する体細胞核の十分な確保が可能になった。さらに、研究計画ではウサギ卵子を使用して体細胞核移植を行う予定であったが、除核未受精卵子を供するウサギの確保が行えなかったため、マウス卵子で代用した。
癌細胞の骨転移形成過程における血管内皮細胞の役割

BALB/cマウスの大腿骨より樹立された骨内血管内皮細胞は骨転移性癌細胞の培養上清添加によりIL-11を産生する。このIL-11産生を促進する癌細胞由来因子を同定するために、まず既知の液性因子を用いて骨内血管内皮細胞からのIL-11産生を促進する因子のスクリーニングを行なった。その結果、IL-1αとTGF-βが骨内血管内皮細胞からのIL-11産生を促進することが明らかとなった。そこで骨転移性腫瘍であるA375Mヒトメラノーマ細胞におけるIL-1αとTGF-βのmRNA発現をRT-PCR法で検討したところ、両者とも発現していたが、ELISA法で蛋白の発現を検討したところIL-1α蛋白発現は認められたが、TGF-β蛋白の発現は認められなかった。この結果は、A375Mヒトメラノーマ細胞の培養上清による骨内血管内皮細胞からのIL-11産生が、抗IL-1α抗体では中和されるが抗TGF一β抗体では抑制されないという結果によっても確認された。よって骨転移性癌細胞は、IL-1αを分泌することにより、骨内血管内皮細胞はIL-11産生を介して骨転移巣における骨吸収並びに骨代謝に関与していることが示唆された。また骨内血管内皮細胞はIL-11レセプターを発現していたことから、分泌されたIL-11は直接破骨細胞に作用して破骨細胞の形成・分化を誘導しているのではなく、オートクライン的に骨内血管内皮細胞に作用して何らかの破骨細胞形成誘導因子の産生を促進している可能性が示唆された。骨転移形成における骨内血管内皮細胞の役割を検討するために、BALB/cマウスの大腿骨より血管内皮細胞を分離し、SV40ウイルスを感染させることにより不死化した。その後クローン化することにより幾つかの細胞株を樹立した。樹立された細胞株は血管内皮細胞特有な形質を維持していた。ヌードマウスの左心室内移植により骨転移を生じるA375Mヒトメラノーマ細胞やMDA-MB-231ヒト乳癌細胞株の培養上清を、これら骨由来血管内皮細胞に添加すると、骨由来血管内皮細胞は骨吸収誘導因子IL-11を産生した。クローン化した細胞株だけでなく、初代培養の骨由来血管内皮細胞でも同様に癌細胞依存的にIL-11を産生した。ところが、他の臓器由来血管内皮細胞株ではこのようなIL-11の産生は認められなかった。よって、骨内の血管内皮細胞はIL-11を産生するというユニークな形質を持っていることを世界に先駆けて明らかにした。IL-11中和抗体添加により癌細胞による骨吸収が抑制されたことから、骨内血管内皮細胞もIL-11産生を介して骨転移巣における骨吸収並びに骨代謝に関与していることが示唆された。よって従来知られてきた骨芽細胞だけでなく、骨内に存在する血管内皮細胞も、破骨細胞の形成ならびに活性化に関与することが明らかとなり、骨代謝における新たな制御機構を見い出した。今後は骨血管内皮細胞並びに骨芽細胞より産生されるIL-11を標的にした骨転移治療法の開発を模索するために、IL-11の作用機作を検討していきたい。
分散マスタによる高信頼性・高性能ＭａｐＲｅｄｕｃｅの実現

近年普及が進んでいる大規模並列分散処理フレームワークMapReduceについて、耐故障性の向上およびアプリケーション高速化のための新手法の開発を行った。まず、耐故障性向上のためにフレームワークを拡張した。従来のフレームワークではマスタと呼ばれる計算機が単一障害点となる。本研究では、複数のマスタを分散配置し障害を自動的に回避する新フレームワークを開発した。次に、アプリケーションの高速化のために中間データ処理を効率化する手法を開発した。従来手法とは異なる観点から中間データを圧縮することでよりデータ量を削減できること、およびデータの局所性を高めることで中間データの転送量を削減できることを示した。本研究の全体構想は、近年普及が進んでいる大規模分散並列処理フレームワークMapReduceについて、ミッションクリティカルシステムでの利用に耐えうる実装を提供することである。この構想のもと、本研究では次の2つの目的を遂行する。1:Hadoopのマスタを多重化することによる耐故障性の向上2:Hadoopにおいて複数のマスタに処理を分散することによる実行性能の向上平成24年度は主に2の目的であるHadoopの性能向上に取り組んだ。当初の計画を変更し、アプリケーション実行中のデータの動き(データフロー)の改善による性能向上を目指した。まず、データフローの改善に必要な情報を収集し、可視化するツールを作成した。このツールはアプリケーションの性能ボトルネックおよびその性能を向上させるためのパラメータを自動的に検出し、それらを直観的な図形式で表示する。このツールを利用することで、Hadoopに十分習熟していないユーザであっても少ない労力でHadoopアプリケーションの性能を改善できる。次に、Hadoopにおける代表的なアプリケーションの1つであるPageRankについて、データフローの重複を削除し高速化する手法を開発した。この手法は既存の高速化手法と比較して最大1.57倍の高速化を達成した。この手法の意義は、PageRankに限らずHadoopを用いた一般的なグラフ処理の高速化を期待できる点にある。平成25年度は、前年度に引き続き、主に2の目的であるHadoopの性能向上に取り組んだ。当初の計画を変更し、アプリケーション実行中に生成する中間データに関する処理の改善による性能向上を目指した。1:Hadoopのマスタを多重化することによる耐故障性の向上2:Hadoopにおいて複数のマスタに処理を分散することによる実行性能の向上まず、前年度に開発した中間データの量を削減する手法をフレームワークに実装し、特定のアプリケーションに限らず一般のMapReduceアプリケーションに対する適用可能性の拡張に取り組んだ。さらに中間データ削減手法は既存も含めて複数存在し、アプリケーションの特性によって有効性が異なるため、自動的に効果的な手法を選択する機構を組み込む計画である。これらの拡張は年度内の完成に至らず、開発途中である。次に、中間データの転送量を削減するため、中間データ群に対する計算の局所性を高めるような計算タスクの動的割り当て手法を開発した。割り当ての決定には中間データ発生の統計的な予測を用いている。一般的な静的割り当て手法と比較して、MapReduceベンチマークに対して最大16%の高速化を達成した。両手法は、MapReduceの主のボトルネックである中間データ処理を改善し、かつフレームワークが自動的に実施するためユーザが意識しなくとも効果が得られる点に意義がある。本研究の全体構想は、近年普及が進んでいる大規模分散並列処理フレームワークMapReduceの実装の1つであるHadoopについて、ミッションクリティカルシステムでの利用に耐えうる実装を提供することである。1、Hadoopのマスタを多重化することによる耐故障性の向上2、Hadoopにおいて複数のマスタに処理を分散することによる実行性能の向上平成23年度は、主に1の目的に取り組んだ。その成果として、マスタの故障から自動的に復帰するソフトウェアシステムを実現した。このシステムは、マスタのバックアップデータを定期的に作成する。故障発生時にはそれを自動的に検知し、バックアップデータを元にマスタを復元する。これらの操作は自動的に、かつアプリケーションの処理と並行して行われるため、ユーザが故障の有無を意識する必要はない。また元来のシステムと比較して、実行時間の増大は高々2%であり、耐故障性を効率的に実現している。このシステムの特徴は、ハードウェアの障害をソフトウェアでリカバリーできる点にある。また2について調査検討を行った。結果、性能向上のためには、マスタ処理の分散ではなく、アプリケーション実行中のデータの動き(データフロー)の改善が、より効果的であると結論づけた。24年度以降は計画を変更し、新たに次の3つの施策((1)データフローの可視化、