hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コヒーレント波の干渉に基づく超並列計算:ホログラフィックコンピューティング

本研究課題では、2年の研究期間を通じて新しい超並列計算の枠組みを提案すると共にその実現の可能性を各種コンピュータシミュレーションを通じて確認した。提案する方式においては超音波、レーザなどのコヒーレント光の干渉を直接的に計算に利用することで、プロセッサ間の高密度通信を無結線に行い、またニューラルコンピューティングの基本演算である重み付け総和演算を一切の演算装置なしに実現する。こうした特徴を生かし、従来にない多数の素子、高密度の結線を有する脳型計算機を実現することを最終的な目標としている。本研究課題では、ハードウェア製作の前段階として、現実の状況で予想される波動のノイズや歪、製作上の誤差を含めてコンピュータ上で提案システムの動作をシミュレートし、現実的な状況において十分な計算能力が得られることを確認した。ノイズとしてはレーザの波長の時間変動、振幅の変動を考慮し、これらが提案方式に与える影響を明らかにした。また単一光源を用いる方式の他に回析格子による複数光源を用いる方式を提案し後者がより優れた計算能力を有することを確認した。コヒーレントな波動の波源、及びその受信器を多数個空間内に配置するときに、その配置関係により波動の干渉の仕方が変わってくる。受信器が検出した信号を適当な非線形特性を持つ増幅器で変換し、波源へフィードバックすると、複雑な相互作用システムを構成できる。この相互作用システムを利用して超並列計算を行う「ホログラフィックコンピューティング」の基本原理を提唱し、その可能性を検証した。スクリーンに投影する赤と緑のスリット光を機械的に振動させて可干渉な光パターンを作り出し、多数の光源から投射される光パターンが受光位置に応じて、干渉の仕方を変え、異なる演算を行い得るようにシステムを構成した。コンピュータシミュレーションによってシステムの能力を検証したところ、AND、OR、XORの各基本演算、及び2進整数の乗算を実現できることが明らかとなった。本方式によれば、多数の光源から与えられる情報を無結線で統合し、演算器を全く要さずに波動の干渉という物理現象を利用して高速に計算を実行し得る。従来の光コンピュータでは重み付け総和を計算する際に、光学的マスクの透過率を変えて対応する場合が多かったが、提案する方式では干渉の仕方の違いによって、光学的マスクよりも精度良く、また単なる重み付けに留まらずにより複雑な演算を実行可能である。今回の基礎実験の成果を生かし、今後はより集積化に適したシステム構築を工夫することが課題となる。マルチメディアを主体として情報機器への搭載を目指して、画像処理等の特殊用途に限定して大規模な並列計算システムを構築することを計画している。本年度には、前年度にノイズを含まない理想的な波動において確かめられた計算能力がノイズを含む現実的な状況において再現されることを確認した。ノイズとしてはレーザの波長の時間変動、振幅の変動を考慮し、これらがホログラフィックコンピューティングに与える影響を明らかにした。従来の単一光源を用いる方式と今年度導入した回折格子による複数光源を用いる方式の計算能力を比較した結果後者の方が高い計算能力を有することを確認した。光源が密集している場合(回折格子のスリットが中心付近に集中している場合に相当)と光源が分散している場合(回折格子のスリットが分散している場合に相当)においてノイズの影響を比較し、集中配置した方がノイズに対して頑強になることを示した。また光源が1つの場合の方が回折格子によって光源を複数にした場合よりもノイズに対して頑強となることが明らかになった。実際のハードウェア化においては、回折格子の導入による演算能力の増加とノイズに対する頑強さのトレードオフの関係を考慮して、最適なスリット数、スリット配置を決定する必要がある。2年間に渡る科学研究費補助金の支援を得て行われた本研究課題の実績を以下にまとめる。(1)現在活発に研究の行われているホログラフィックメモリと要素技術を共用化できるホログラフィックコンピューティング方式を開発した。(2)従来のホログラフィックニューラルネットワークは3次元的なレンズ系を持ち、実用化に難があったが、本研究において2次元構成を持つホログラフィックコンピューティング方式を与えた。(3)2次元化することで重み表現に制約が生じたが、それにも関わらずノイズ下で各種の実用的計算を実行できることを示した。
南極の湖沼に記録された完新世の古気候変遷史

本研究では,南極宗谷海岸の露岩域に分布する湖沼を,主に湖水の起源に着目し,3つのタイプに分類した.さらにそれらは地理的特徴,流出口の有無(涵養量)によってそれぞれ2つのタイプに細分した.これらの特徴は,湖水の塩分や堆積物の特徴に反映される.本研究において,粒度分析,CNS元素分析,安定同位体(有機物のδ^<13>C)分析を行うことによって,定量的にそれらの関係を解明した.それらの基礎データをもとに,6つの湖沼について柱状試料の堆積物を分析し,古環境の変遷の解析を行った.湖水面の標高が低い3つの湖沼では,柱状試料の下部に海棲の貝あるいは有孔虫化石を含む海成堆積物が見られる.親指池(Type 3a)やぬるめ池(Type 3b)のような塩湖では,貝化石を含む海成堆積物から黒色有機質泥に移り変わっている.淡水湖の丸湾大池(Type 1a)では,有孔虫を含む海成堆積物から黒色のラン藻質堆積物を経てコケを含む氷河性堆積物に移り変わっている.海成堆積物からラン藻堆積物に移り変わる年代は,約3800年前で,海洋〓塩湖に移り変わったことを意味する.また,ラン藻堆積物が存在することは,当時氷床から涵養を受けていないことを示唆する.ラン藻堆積物から氷河性堆積物に移り変わるのは,約3100年前でその間に氷床が拡大したことを示している.すなわち,南極の氷床は約3100年より前が最大の後退を示し,現在はその時より氷床が大きいことを示唆している.これによりヤンガードライアス以降後退し続けていると考えられている南極氷床も実際には前進・後退を繰り返し,氷床後退最大期からそれほど変化していないことが明らかになった.これは,8000年以降急速に隆起し続けている地殻変動が,最近では観測されていないことに関連するものと考えられる.南極湖沼は,地埋的特徴,湖水の起源,流出口の有無などから,4つのタイプに分類した.これらの特徴は,湖水の塩分や堆積物の特徴に反映される.本研究において,粒度分析やCNS元素分析を行うことによって,定量的にそれらの関係を解明した.それらの基礎データをもとに,湖水面あるいは鞍部の標高が045mの6つの湖沼について柱状試料の堆積物を分析し,古環境の変遷の解析を行った.湖水面の標高が低い3つの湖沼では,柱状試料の下部に海棲の貝あるいは有孔虫化石を含む海成堆積物が見られる.親指池やぬるめ池めような塩湖(Type4)では,貝化石を含む海成堆積物から黒色有機質泥に移り変わっている.淡水湖の丸湾大池(Type1)では,有孔虫を含む海成堆積物から黒色のラン藻質堆積物を経てコケを含む氷河性堆積物に移り変わっている.スカーレン大池(Type3)及び西ハムナ池(Type1)は,現在の堆積物と変わっていない.低塩分塩湖であるあけび池(Type3)は,最下位に氷河性堆積物がみられるが,含コケ泥質砂が厚く堆積している.ラン藻やコケなどの有機炭素及び貝化石を用いたAMS^<14>C年代(δ^<13>C補正のみ)をみると,回収率の悪い西ハムナ池を除いて2000年6000年前までが採泥されている.海洋から湖沼に移り変わる年代は,湖水面の標高が8m以下の湖沼でおよそ3500年前より新しい.それ以上の標高の湖沼では,3500年前を越える年代の堆積物は採泥されていない.あけび池における氷河性堆積物から含コケ泥質砂への移り変わりの年代は,およそ3200年前である.現在の地形から考えられる氷河の流路上には,4000年以前の貝を含む隆起海成堆積物が分布していることから,その時代にあけび池周辺に氷床が存在することは考えにくい.したがって,現在のような低塩分塩湖になるまでに,大きなハイエイタスがあるのかもしれない.本研究では,南極宗谷海岸の露岩域に分布する湖沼を,主に湖水の起源に着目し,3つのタイプに分類した.さらにそれらは地理的特徴,流出口の有無(涵養量)によってそれぞれ2つのタイプに細分した.これらの特徴は,湖水の塩分や堆積物の特徴に反映される.本研究において,粒度分析,CNS元素分析,安定同位体(有機物のδ^<13>C)分析を行うことによって,定量的にそれらの関係を解明した.それらの基礎データをもとに,6つの湖沼について柱状試料の堆積物を分析し,古環境の変遷の解析を行った.湖水面の標高が低い3つの湖沼では,柱状試料の下部に海棲の貝あるいは有孔虫化石を含む海成堆積物が見られる.親指池(Type 3a)やぬるめ池(Type 3b)のような塩湖では,貝化石を含む海成堆積物から黒色有機質泥に移り変わっている.淡水湖の丸湾大池(Type 1a)では,有孔虫を含む海成堆積物から黒色のラン藻質堆積物を経てコケを含む氷河性堆積物に移り変わっている.海成堆積物からラン藻堆積物に移り変わる年代は,約3800年前で,海洋〓塩湖に移り変わったことを意味する.また,ラン藻堆積物が存在することは,当時氷床から涵養を受けていないことを示唆する.

ラン藻堆積物から氷河性堆積物に移り変わるのは,約3100年前でその間に氷床が拡大したことを示している.すなわち,南極の氷床は約3100年より前が最大の後退を示し,現在はその時より氷床が大きいことを示唆している.これによりヤンガードライアス以降後退し続けていると考えられている南極氷床も実際には前進・後退を繰り返し,氷床後退最大期からそれほど変化していないことが明らかになった.これは,8000年以降急速に隆起し続けている地殻変動が,最近では観測されていないことに関連するものと考えられる.
成育限界期の早産児におけるコーチゾル・バゾプレッシン分泌不全の病態解析

ヒツジ未熟胎仔において炎症性ストレスなどがコーチゾル分泌能とその循環動態に与える影響を解析する計画を立てた.その結果,炎症群と対照群のヒツジ胎仔に合計45回のCRH負荷試験を実施して血漿検体を採取保存できた.しかし,本研究期間内に,ヒツジ血漿AVP, ACTH, cortisol濃度を免疫抗体法で測定するためのkitが国内では入手できなくなった.その代替えとして,タンデム質量分析法(LC-MS/MS)によるステロイド・プロファイリング解析とヒツジAVPならびにACTH測定を現在開発中である.本研究では,出生前の子宮内環境に応じた早産児への内分泌ホルモン補充療法を提案するため,成育限界期の早産児では子宮内環境の未熟性もしくは炎症性虚血性ストレスによって,子宮外環境に適応するための内分泌機能が胎生期からすでに損なわれているという仮説を検証する.そのため本研究期間内には,生育限界期に出生させたヒツジ胎仔をポンプレス人工胎盤システムに接続し,胎盤から切離されるストレス,子宮内炎症,および虚血性ストレスが胎仔のコーチゾル・バゾプレッシン分泌能ならびにその循環動態に与える影響を明らかにする.平成25年度実験ではヒツジ胎仔8例からデータを採取する予定であったが,昨年の猛暑のため不受胎や流早産の妊娠ヒツジが続出したためヒツジの交配が計画通りに進まず,その結果,人工胎盤に接続できた例数は6例に止まった.ヒツジ胎仔にCRH負荷試験は合計11回,AVP負荷試験は合計9回実施することができた.それぞれ採取した血漿を凍結保存してあり,春夏の間に測定を終わらせる予定である.なお,AVP負荷による臓器血流再分配の解析では,脳と肝を除く臓器(心,肺,胸腺,脾,膵,小腸,結腸,腎,副腎)は血管抵抗が上昇し,その結果,脳と肝では血流量が増加したが心,副腎では減少した.これはAVPが胎仔の重要臓器(脳,心,副腎)に優先的に脳血流再分配を誘導するという従来の仮説とは大きく異なる結果であり,来年度以降の実験データが興味深い.出生前の子宮内環境に応じた早産児への内分泌ホルモン補充療法を提案するため,本研究は成育限界期の早産児では子宮内環境の未熟性やストレスによって,子宮外環境に適応するための内分泌機能が胎生期にすでに損なわれているという仮説を検証する.そのため本研究期間内には,ヒツジ胎仔を生育限界期で出生させ,胎盤から切離されるストレス,子宮内炎症,および虚血性ストレスがコーチゾル・バゾプレッシン分泌能とその循環動態に与える影響を明らかにする.平成26年度には妊娠91-97日のヒツジ胎仔を用いて慢性実験系を作成し,ヒツジ胎仔9頭(炎症群n=4,sham群n=5)に人工胎盤を装着して60-72時間循環管理できた.9例全例で胎生期の炎症負荷前後ならびに人工胎盤装着中にCRH負荷試験を27回実施できた.しかし,妊娠91日で実験を開始した5例中4例では,人工胎盤装着中に心筋の未熟性による後負荷不整合のためAVP負荷試験を行えなかったため,AVP負荷を実施できたのは9例中5例であった.また,この妊娠91日で実験を開始した5例は著しく未熟であった(体重700-800g)ため,大腿動静脈を確保して下大静脈と腹部大動脈にカテーテルを留置できず,そのため胎生期にMicrosphere法で臓器血流分布を測定することはできなかった.平成27年度は慢性実験を継続するとともに,これまで冷凍保存した血漿検体を用いてACTH, cortisol, cortisone, DHEA-S, AVP濃度を測定して,子宮内炎症,虚血負荷,胎盤切離が胎仔内分泌系に与えた影響を解析する.出生前の子宮内環境に応じた早産児への内分泌ホルモン補充療法を提案するため,本研究では成育限界期の早産児では子宮内環境の未熟性やストレスによって,子宮外環境に適応するための内分泌機能が胎生期にすでに損なわれているという仮説を検証する.そのため本研究期間内には,ヒツジ胎仔を成育限界期で出生させ,胎盤から切離されるストレス,子宮内炎症,および虚血性ストレスがコーチゾル・バゾプレシン分泌能とその循環動態に与える影響を明らかにする.平成27年度には妊娠93日のヒツジ胎仔10頭(炎症群n=2, sham群n=7)を用いて慢性実験系を作成し,その内の7頭を妊娠100日から人工胎盤システムで3日間管理することができた.その結果,胎生期の炎症負荷前後もしくは人工胎盤装着中に,のべ29回のCRH負荷試験とのべ12回のAVP負荷試験を実施してデータを採取することができた.また,平成27年度にはこれまで採取して冷凍保存した血漿検体を用いて,AVP, ACTH, cortisol, cortisone, DHEA-S濃度の測定を試みた.免疫抗体法での測定は,AVPは特異抗体が販売中止,ACTHとcortisolはヒツジに特異的な3種類のkitを試したが安定した測定結果が得られず,cortisoneとDHEA-Sは測定感度以下であった.以上を踏まえて,これらは平成28年度にタンデムMSで測定することとした.ヒツジ未熟胎仔において炎症性ストレスなどがコーチゾル分泌能とその循環動態に与える影響を解析する計画を立てた.

その結果,炎症群と対照群のヒツジ胎仔に合計45回のCRH負荷試験を実施して血漿検体を採取保存できた.しかし,本研究期間内に,ヒツジ血漿AVP, ACTH, cortisol濃度を免疫抗体法で測定するためのkitが国内では入手できなくなった.その代替えとして,タンデム質量分析法(LC-MS/MS)によるステロイド・プロファイリング解析とヒツジAVPならびにACTH測定を現在開発中である.平成25-26年の猛暑のため妊娠ヒツジを予定どおり入手することができなかった.そのため虚血群ならびに炎症+虚血群の例数がまだ不十分である.したがって平成27年度はこの2群を中心に実験を行って検体を採取する.胎児生理学平成27年度は虚血群ならびに炎症+虚血群を中心に検体を採取して,ACTH, cortisol, cortisone, DHEA-S, AVP濃度を測定して,子宮内炎症,虚血負荷,胎盤切離が胎仔内分泌系に与えた影響を解析する.昨年の猛暑のたヒツジの交配が進まず,8回の実験を予定したが6回しか実施できなかったため.交配数を増やすことで不受胎・流産の影響を最小限にとどめ,あらかじめ牧場にて妊娠鑑定を行ってから納品するシステムを採用した.
地域社会における日常性の再生過程に果たす「地域アイデンティティ」の役割

阪神淡路大震災の震源地である北淡町における2ヵ年にわたる現地調査結果,北淡町の地域アイデンティティには2つの異なる指向性が含まれていた。すなわち,土地に対するこだわり(愛着や財産性)やそこで営まれてきた人間関係を指向する場合(過去指向)と,地域開発や町並の整備など職住環境の充実を指向する場合(未来指向)である。北淡町における地域アイデンティティには,2つの指向性の強弱から構成される4つのタイプが存在することが確認された。タイプ(1)過去指向・未来指向とも強い型タイプ(2)過去指向が強く,未来指向が弱い型タイプ(3)過去指向が弱く,未来指向が強い型タイプ(4)過去指向・未来指向とも弱い型1998年度実施の大量調査の結果,北淡町ではタイプ(1)がいちばん多いことがわかった。タイプ(1)についで多かったのはタイプ(3)で,以下タイプ(2),タイプ(4)の順であった。現地調査の諸データは,震災によって生じた非日常状況が日常状況に移行しつつあることを示していた。つまり,震災はまだ過去の出来事としてとらえることはできないが,生活の場面では確実に日常性の再生の兆しが現れているということである。しかしながら北淡町の人びとが存在拘束性のほかに,外圧的拘束性(被災地にありながら真に住民の生活を見据えた施策がなされず,多くの人びとに,そのままでいることを余儀なくしている状況)の下にあることを想うとき,現状は,(1)時間の流れという,新しいアイデンティティを促進する要因と,(2)空間の復元=区画整理という,新しいアイデンティティを阻害する要因が,(3)視座という,一方では共通のアイデンティティをつくる条件として熟しつつあるが,他方,利害や状況によって逆のはたらきを促す場合もある両義的要因を挟んで相反する流れの中にあり,北淡町の人びとは3つの岐路に立たされているといえる。・研究会(地域アイデンティティ研究会)を組織し、地域社会における日常生活を成立させたり、あるいは崩壊した日常性をいち早く回復、再生させているある種普遍的かつ集合的なメカニズム(「地域アイデンティティ」)を定式化するための理論的検討を重ねた。その結果、日常性回復、再生のダイナミズムの中では、「経験」を記号体系によって客観化、反復すること(間主観的沈澱化)の重要性が明らかとなり、さらに地域アイデンティティが時間性と社会性の中で「集合的記憶」(La Memoire Collective)を未来に向かって引きだしていこうとする役割を担っていることが知れた。・「間主観的沈澱化」および「集合的記憶」を具体的なデータの中で関係づけるため、インタヴュー的手法を中心としながら、質的調査と量的調査の接合をはかるための調査手法の開発を試みた。その結果、インタヴューの全記録をデータベース化し、検索条件を重層化することによつてそれを読み解くことで得られた知見と、質問紙法による統計的データを解析することで得られた知見を抱きあわせることによって、集合的な意識(ここでは地域アイデンティティ)を数量化するための目処がたった。・数回にわたる予備的調査を経て、兵庫県津名郡北淡町富島地区および育波地区で訪問面接調査を実施した。その際、上記調査手法を適用した。結果については現在解析中である。・兵庫県津奈郡北淡町における、防災、地域開発にかかわるメディア環境の整備状況や問題点を整理した。・昨年度のインタビューデータ(377サンプル)の解析から、北淡町における地域アイデンティティ(地域住民がその主観的現実を集合的記憶の位相において再創造・維持しようとする際の一連の集合的行為の動機づけ要因)には4つのタイプが存在していることが知れた。

すなわち、土地に対するこだわり(愛着や財産性)やそこで営まれてきた人間関係を指向する場合(過去指向)と、地域開発や町並の整備など職住環境の充実を指向する場合(未来指向)の2つの指向性の強弱から構成される4タイプである。・尺度法による地域アイデンティティの数量化を試みるため、山形市・磐田市調査(平成58年度)で開発、定式化した24項目からなる尺度を用い、プリテストを実施した。その際、同一の尺度上では北淡町における地域アイデンティティの各タイプを識別できないことが知れた。あわせて北淡町における地域アイデンティティの各タイプは相互の連関が強く、それぞれ別尺度が妥当する性質のものではないことも解った。これらの問題は、地域アイデンティティを、方向と大きさが与えられる幾何ベクトルとして定式化することでクリアされた。また北淡町における4タイプの地域アイデンティティは相互に独立ではなく連続し,併存するきっかけ要因(阪神淡路大震災,富島地区の土地区画整理事業,「野島断層保存北淡町震災記念公園」の開園)から生起していることが確認されたので、地域アイデンティティは自由ベクトルではなく位置ベクトルとして定義した。今年度本調査では新たに北淡町全域から469サンプルにおよぶ質的・量的データを得て、4タイプそれぞれの方向性と大きさを明らかにした。
歯周疾患に対するLocal Oxygen Delivery Systemの開発

歯周ポケット内の歯周疾患病原細菌は、大部分嫌気性細菌である。本研究の目的は、嫌気条件下にある歯周ポケット内にoxygenを人為的に送り込み、歯周ポケットの嫌気性細菌叢を好気性細菌叢に置換させようとするものであった。これまでに我々が試作したlocal oxygen deliverysystemは、基本的に2種類である。一つは、トレ-法により個人口腔に適合したトレ-を作製し、それによってoxygenを歯周ポケット内に挿入しようとするものであり、もう一つは、口腔洗口装置に類似したノズルを用いて、歯周ポケット内にoxygenを挿入しようとするものであった。これらの装置は一長一短あり、一つ目のものは、装置が複雑で、oxygenのderiveryが歯周ポケット内に直達しているかどうか、不十分と思われた。二つ目のものはoxygenの導入そのものは容易ではあるが、装作が熟練を要し、なおかつ、oxygenの供給が一時的にならざるを得ないという欠点を有していた。一方歯周ポケット内の歯周疾患病原細菌叢は、きわめて複雑であり、そのoxygen耐性、金属イオンへの反応、表層荷電の状態、酵素活性等についてもそれぞれ、対応が異なっている。我々は、成人性歯周炎の病原性細菌として最も注目されているBacteroides gingivalisについて、そのalkaline phosphatase活性、菌体表層の荷状態等についても、研究を進め、別紙業積リストにみられる様な成果をおさめることができた。Local oxygen deliverysystemに関するこの一年間での我々の研究成果は、十分とはいえないが、今後更に、より臨床応用可能なsystemの開発が行える様努力するつもりである。
破骨細胞前駆細胞における破骨細胞分化因子受容体（ＲＡＮＫ）発現制御機構の解析

骨組織で骨吸収を担う破骨細胞は、骨粗鬆症や癌の骨転移などの疾患で治療標的として重要である。破骨細胞の最終分化には、破骨細胞分化因子RANKLと前駆細胞の受容体RANKとの結合が不可欠である。従って骨髄単球系細胞から破骨細胞分化への前段階で、受容体RANKを持つことが重要である点に着目して、受容体RANKの遺伝子プロモータを解析して、RANK発現を誘導する転写因子について検討した。一方、通常のRANKは10個のエクソンで構成されるが、私どもは2個のエクソンのみの変異型vRANKを見い出し、培養細胞でvRANK発現を解析するとともに、vRANKを強制発現する遺伝子改変マウス作製に着手した。I)RANK遺伝子の基本転写調節に関する検討として、1)マウス骨髄単球系の分化について、マウス骨髄細胞と培養細胞RAW cell、ヒトHL60細胞を用いた検討を行った。2)c-Fos/AP-1シグナルによるRANK転写制御の検討、3) RANK発現を制御する転写因子ネットワークの解析に関しては、マウスRANK遺伝子プロモータ領域のCRE/AP-1 (-210)、AP-1 (-210)に対して、oligonucleotideを用いた解析を行うために、non-RI実験系としてビオチン標識プローブによるゲルシフトアッセイ系を確立して、引き続き詳細な検討を行った。II)新規RANKsplicing variantによる破骨細胞分化制御機構に関しては、1)マウス骨髄単核細胞から破骨細胞形成段階におけるRANKの新規splicing variant (vRANK)の発現を確認した。ヒトHL60細胞を用いた検討では、RNAのsplicingを制御するSam68に着目して、siRNA導入によるvRANKの発現抑制について検討をおこなった。II-2)についてはC56B6J系統にIRES DsRedを用いてvRANK遺伝子改変動物を作成し、個体レベルでの検討を行った。全身にvRANKを強制発現するTgマウスは離乳期までに死亡率が高率であった。生存マウス12週齢においては、DCM様の心筋障害と気管支肺炎を認めた。III)骨巨細胞腫に関して、病理組織検体の免疫組織化学や、手術検体を培養条件で維持し、巨細胞や紡錘形細胞の経時的変化と遺伝子発現解析を行った。成果の一部は、平成25年度に日本骨代謝学会ーIBMS joint meeting、日本病理学会総会にて報告した.骨組織で骨吸収を担う破骨細胞は、骨粗鬆症や癌の骨転移などの疾患で治療標的として重要である。I)RANK遺伝子の基本転写調節に関する検討、として1)マウス骨髄単球系の分化について、マウス骨髄細胞と培養細胞RAW cellを用いた検討を行った。2)c-Fos/AP-1シグナルによるRANK転写制御の検討、3) RANK発現を制御する転写因子ネットワークの解析に関しては、マウスRANK遺伝子プロモータには、putativeなCRE/AP-1 (-210)が存在する。AP-1 (-210)を含むoligonucleotideを用いた詳細な解析を行うためにnon-RI実験系として、ビオチン標識プローブによるゲルシフトアッセイ系を確立した。3)のNFAT結合配列や血球分化に関与する転写因子MITF、PU.1の結合配列に対しても、ビオチン化プローブにプローブによる解析を施行している。さらに、III)骨巨細胞腫に関して、病理組織検体の免疫組織化学や、手術検体を培養条件で維持し、巨細胞や紡錘形細胞の解析を進めている。成果の一部は、平成24年度に米国骨代謝学会(ASBMR)、第14回国際組織細胞化学会、日本病理学会総会、日本骨代謝学会にて報告した。I)RANK遺伝子の基本転写調節に関する検討を行うために、マウス骨髄単球系の破骨細胞培養系に加えて、脾臓より、CD115陽性細胞分画を採取して、RANK発現を検討する培養系に着手した。III)骨巨細胞腫に関しては、モノクローナル抗体による病理組織検体の免疫組織化学、手術検体の一次培養細胞に関しての巨細胞形成や培養経時的変化について、検討を行った。成果の一部は、平成26年度に日本骨代謝学会、日本病理学会にて報告した。病理学破骨細胞分化とRANK発現制御を検討するためには、遺伝子プロモータ領域の転写因子結合配列の機能解析が重要である。本年度は、ビオチン化プローブによるゲルシフトアッセイの実験系の厳密な条件設定を行い、従来のRI標識プローブ法の1/3以下の所要時間で、RI系よりも高感度の検出が可能となり、円滑な研究計画遂行に寄与した。骨巨細胞腫に対する培養実験、経時的な遺伝子発現解析、モノクローナル抗体を用いた蛋白解析を進めた。vRANK遺伝子改変マウスを作成し、致死率が高いことと生存固体の病変を確認し、vRANKがin vivoでの生物学的作用を有することを初めて確認した。研究成果の一部は、国際学会と国内学会で報告した。

破骨細胞分化とRANK発現制御を検討するために、遺伝子プロモータ領域の転写因子結合配列の機能解析が重要である。本年度は、ビオチン化プローブによるゲルシフトアッセイの実験系を整備した。従来のRI標識プローブと同等以上の検出感度で、所要時間は約1/2であり、円滑な研究計画遂行に寄与した。骨巨細胞腫に対するモノクローナル抗体を用いた実験を進めることができた。vRANK遺伝子改変マウスの作成を繰り上げて実施した。研究成果の一部は、2回の国際学会と2回の国内学会で報告した。I)RANK遺伝子の基本転写調節に関する検討に関しては、3)転写因子ネットワークの解析、と4)翻訳開始部位より200bpのCpGメチル化を介する転写制御の解析、を中心に行う。次年度に向けて、マウス培養細胞RAW cellにおける継代数依存的なメチル化を解析する実験系を構築し、予検討を進めている。II)新規RANKsplicing variantによる破骨細胞分化制御に関しては、マウスはRAW264細胞、ヒトはHL60細胞を用い、RNAのsplicingを制御するSam68の機能について解析する。ヒトおよびマウスRANK exon 2a周辺にはSam68の結合するUAAAモチーフが多く見られ、リン酸化シグナルでS活性化されたSam68とUAAAAモチーフオリゴヌクレオチドとの結合を検討する。vRANK発現を促進するNFATc1やTGFb、PKCによるSam68活性化機構について、引き続き検討を行う。III)STATを介するRANK発現抑制経路に関する検討に関して、マウスでは骨髄マクロファージに対するIL-4処理は、破骨細胞形成分化を抑制し、異物型巨細胞への分化を促進する。これらの状況におけるRANK発現について、継続して解析を行う。IV)骨巨細胞腫の解析に関して、病理組織検体を用いた細胞増殖とアポトーシスシグナルの解析、手術検体のDNAや蛋白解析を行う。破骨細胞形成機構と、腫瘍特異抗原解析の2つの方向から検討する。ヒトおよびマウスRANK exon 2a周辺にはSam68の結合するUAAAモチーフが多く見られ、リン酸化シグナルでSam68が活性化されるとRNAの折り畳みを来たし、splicing variantを生じると推定される。Sam68を活性化するシグナルがどのようなものであるか、これまでにvRANK発現を促進するNFATc1やTGFb、PKCがSam68活性化に関与する機構について、検討を加える。III)
気液界面と音の相互作用を解明するための計算数理モデルの構築

格子ボルツマン法における2種類の粒子を用いたモデルを用いて,凝縮気体(蒸気)と非凝縮気体(空気)が共存する場合の,流れの計算を行ったが,非凝縮気体の割合が増加するに従い,分子気体力学の結果との乖離は減少した。格子ボルツマンモデルにおける実質的なクヌッセン数を0.O1として、気体分子力学を基礎とした、モンテカルロ直接法による計算との比較でも、クヌッセン数が同じく0.01の場合とよく一致し、希薄度の効果も計算において考慮可能であることを示した。また昨年度での気液のモデルでは,気相から液相に音波が伝播する際のインピーダンスが不正確であった。この原因が液相に対する質量を大きくする効果と,音速を大きくする弾性係数を変える効果とが分離できておらず,計算が不正確になっていることがわかった。今年度はこの2つの効果を分離することにより,良好な結果が得られた。気液二相のモデルに蒸発の境界条件,また蒸発量に従い液滴の体積を減少させるモデルを用いて,平面状音波の散乱のシミュレーションを行い。液相のみの場合に比べ,蒸発を伴う場合が,音波の減衰が大きいことがわかった。液滴が水面に衝突する際に生じる空力音と水中音の同時計算をさまざまな条件において行った。次に格子ボルツマン法のモデルを用いて,蒸発・凝縮現象のシミュレーションを行う際の問題点を分子気体力学での計算結果と比較して明らかにした。蒸発・凝縮面では分子気体力学で用いられる,凝縮型境界条件を用いた。本来計算結果を無次元数で整理した場合に,蒸発面,凝縮面の温度の絶対値そのものは現象に無関係であるが,格子ボルツマン法においては絶対値への依存性が見られた。しかし,粒子の分布関数がいびつになる温度範囲を除けば,分子気体力学で得られる結果とほぼ一致する結果が得られた。また2種類の粒子を用いて,凝縮気体(蒸気)と非凝縮気体(空気)が共存する場合の,流れの計算を行ったが,非凝縮気体の割合が増加するに従い,分子気体力学の結果との乖離は減少した。また液滴表面から蒸発が起こる場合の液滴の変形,および周りの蒸気の流れを計算した。液相と気相とを2種類の粒子で表し,その際,気液界面での液粒子を一定の割合で気相粒子に変換する。その際,気液界面の勾配を緩やかにするような変換を行い,次の時間ステップで界面をシャープにする方法を用いて,安定な計算が可能となった。液滴の蒸発が,音波の伝播に及ぼす影響について明らかにした。
血管前駆細胞の細胞生物学的特性の解析と臨床応用

慢性腎不全によって血液透析を受けている患者では、心血管系の疾患を発症する危険性が高いことが知られている。そこで、血液透析を受けている患者の末梢血中の血管内皮前駆細胞の数と機能を検討した。血液透析を受けている患者では、末梢血のCD34陽性細胞数およびAC133陽性細胞数は、年齢を一致させた健常人に比して有意に低下していた。血管内皮前駆細胞を培養し比較したところ、形成された血管内皮細胞数とLDL取り込み能は、血液透析を受けている患者では健常人に比して有意に低下していた。VEGFは血管内皮前駆細胞を末梢血に動員するので、血清中のVEGFの濃度と末梢血中の血管内皮前駆細胞数との関係を検討したが、血液透析を受けている患者で両者に有意の関係はみられなかった。慢性腎不全で心血管系の疾患を発症する危険性が高いのは、末梢血中の血管内皮前駆細胞数の低下によることが示唆された。次に、冠動脈疾患における血管内皮前駆細胞数と諸因子との関係を多変量解析で検討したところ、糖尿病が末梢血中の血管内皮前駆細胞数の減少に関係する唯一の因子であることが判明した。大血管の動脈瘤手術後の末梢血中の血管内皮前駆細胞数の動態を検討したところ、手術後の血清中のVEGFは徐々に増加し手術7日後で最大値となり、末梢血中の血管内皮前駆細胞数は、血清VEGF値とほぼパラレルに増加し手術7日後で最大数となった。この結果から、大血管の動脈瘤手術後ではVEGFの産生が増加し、骨髄から血管内皮前駆細胞数の動員を来すと考えられた。末梢性結果疾患を有する患者の骨髄中の造血前駆細胞数をコロニー培養法を用いて検討した。ASOとBuerger病の患者の骨髄中のCFU-GMおよびBFU-Eは、健常ヒトのそれに比して有意に減少していることが判明した。この結果から、ASOはBuerger病では、骨髄中の血管内皮前駆細胞も減少していることが推測された。血管外傷や冠動脈疾患の患者では、骨髄の血管内皮前駆細胞が末梢血に動員され障害部位に到達し血管を新生するとの報告がある。また、慢性腎不全によって血液透析を受けている患者では、心血管系の疾患を発症する危険性が高い。そこで、血液透析受けている患者の末梢血中の血管内皮前駆細胞数と機能を検討した。血液透析受けている患者では、末梢血のCD34陽性細胞数およびAC133陽性細胞数は、年齢を一致させた健常人に比して有意に低下していた。血管内皮前駆細胞を培養し比較したところ、形成された血管内皮細胞数とLDL取り込み能は、血液透析受けている患者では健常人に比して有意に低下していた。末梢血の血管内皮前駆細胞数に及ぼす因子を検討したが、性、高血圧、糖尿病、高脂血症や喫煙とは無関係であった。多変量解析でも、末梢血の血管内皮前駆細胞数に及ぼす独立因子は抽出されなかった。血液透析受けている患者では末梢血中の血管内皮

前駆細胞数が減少しているため、障害された血管の修復能が低下し、心血管系疾患を発症する可能性が高まると推測された。次に、臨床試験としての末梢性血管疾患に対する自家骨髄細胞移植を行った。平成15年3月末までに、18例のバージャー病または閉塞性動脈硬化症の患者に本療法を行った。大多数の患者では、症状の改善と罹患部肢の血流の増加が観察された。重篤な副作用はみられなかった。5例の膠原病に併発した末梢性血管疾患に対しても、自家骨髄細胞移植を行い経過を観察している。血管外傷や冠動脈疾患の患者では、骨髄の血管内皮前駆細胞(CD34陽性細胞)が末梢血に動員され障害部位に到達し血管を新生するとの報告がある。昨年度、慢性腎不全によって血液透析を受けている患者では末梢血中の血管内皮前駆細胞数が低下していることを報告し、障害された血管の修復能が低下しているため、慢性腎不全では心血管系疾患を発症する可能性が高まることが推測された。本年度は、先ず冠動脈疾患と大血管の動脈瘤手術後の患者における末梢血中の血管内皮前駆細胞数(CD34陽性細胞数)を測定した。冠動脈疾患の患者の末梢血中のCD34陽性細胞数は健常ヒトに比して、有意に低下していた。末梢血の血管内皮前駆細胞数に及ぼす因子を検討したところ、高血圧、高脂血症、喫煙とは無関係であったが、糖尿病を有している患者で有意に末梢血中のCD34陽性細胞数が低下していた。多変量解析でも、糖尿病が末梢血中のCD34陽性細胞数の減少に関係した唯一の因子であった。大血管の動脈瘤手術後の患者における末梢血中の血管内皮前駆細胞数の検討では、手術後の血清中のVEGFは徐々に増加し手術7日後で最大となった。末梢血中のCD34陽性細胞数は、血清VEGF値とほぼパラレルに増加し手術7日後で最大数となった。この結果から、大血管の動脈瘤手術後ではVEGFの産生が増加し、骨髄からCD34陽性細胞の動員を来すと考えられた。次に、末梢性血管疾患を有する患者の骨髄中の造血前駆細胞数をコロニー培養法を用いて検討した。ASOとBuerger病の患者の骨髄中のCFU-GMおよびBFU-Eは、健常ヒトのそれに比して有意に減少していることが判明した。この結果から、ASOはBuerger病では、骨髄中の血管前駆細胞も減少していることが推測された。
霊長類MHCクラスIならびにMIC遺伝子群の起源と進化

MHCは原索・脊椎動物が偶然に獲得し進化的に精緻化を重ねてきた生物機能であるが、MHC遺伝子群だけではなく、その周りのゲノム配列を進化的に解析することにより、その進化的起源や過程を明瞭に示すことができる。この研究では、ヒト(H)、チンパンジー(C)並びにアカゲザル(R)の3種について、MHCクラスI遺伝子群中のBとC並びにクラスI関連遺伝子MICAとMICBの2組の遺伝子の起源と進化に注目をして解析を行った。2組の遺伝子は2組のゲノム重複断片に存在することが分かっている。これらの重複が進化的に何時起こったか正確に推定することにより、2組の遺伝子の起源を明らかにすることが可能となる。ただ、ここで問題になるのは、これらの遺伝子は自然選択を強く受けているので、一定の速度で進化してはいないことである。従って、重複ゲノム断片中でこれらの遺伝子と一緒に進化している中立的な配列部分を選択する必要があり、私達はLINEの断片配列に注目して解析を行った。分岐時間の推定にはLINE断片の進化速度を求める必要があるが、私達はHとCの種分岐時間を、他の研究から得られた値、5.4百万年、をもとに推定した。この速度は、中立遺伝子の速度の範囲内にあることを確認して、BとC遺伝子の分岐時間を、2.23千万年と推定した。同様にMICAとMICB遺伝子の重複時間を1.41千万年と推定した。ゲノム解析の難点は、特定のゲノム領域に存在する遺伝子や他の配列がそれぞれ異なった進化要因を受けて進化しているので、一様に解析する訳にないかないことである。従って、問題としている領域の基本的な進化関係を正確に把握しないと誤った結論に導かれる危険性がある。そこで、H、C、Rのオーソログ領域のそれぞれの進化距離を求め、Rの分岐時間を2.70千万年と推定した。このような方法でRの分岐時間を推定したのは、おそらく世界で初めての試みであり、推定値も妥当と考えられる。上記の推定値もこの推定値に照らして妥当と結論される。HLA研究実績の概要当該研究者らは、ヒトゲノムの配列決定と論文ならびにデータベースによる公表に貢献した。特に分担研究者の猪子らはHLA領域の配列決定、アノテーション並びに論文発表では主導的な役割を果たした。これらの貢献の後も、HLA領域の解析を続行している。また、猪子らを中心としてチンパンジーのMHC領域の配列決定も行っており、この領域の全配列の決定も今年前半までには終了予定である。これらヒトとチンパンジーの配列を分子進化学視点並びに手法で比較解析し、次のような成果を得た。まず、MHCクラスIのBとCのそれぞれの遺伝子座には、両種に共通する(オルソロガスな)LINE配列が存在することが分かった。次ぎに、これらのLINE配列は、ゲノムに不完全は形で入った後で更にAuなどの挿入が起こり、分断されていることをつきとめた。つまり、LINEとしての機能を失っており、中立的に進化をしているので、BとC遺伝子の起源と進化過程を解明するのに、有力な情報源となる。現在、両種のオルソロガスなLINEにもとづいたこれら2つのMHCクラスI遺伝子の起源と進化に関する論文を制作中である。

また、HLAクラスIのG遺伝子付近のAuの二形性とA遺伝子の進化的関連性、HLAクラスIの重複遺伝子とCD1の分子系統関係、さらに、クラスI疑似遺伝子の一つであるMICB遺伝子中に存在するAuの多型とB遺伝子の関連などについて解析を行いそれぞれ論文に発表した。これらの仕事は、HLAクラスI遺伝子領域の進化的なダイナムズムを理解する上で、重要な貢献をもたらすものと思われる。さらに、膨大なDNAデータベースを利用して、進化的に保存されている遺伝子領域を迅速にクローニングして、配列決定を促す方法も考案した。この方法により、ヒト、チンパンジー以外の霊長類のHLAクラスI領域の配列解析が進むものと期待される。MHC領域の進化を研究するために、私達が配列を決定したヒトとチンパンジーの配列解析を行った。今回はMHCのクラスI領域に存在するBとCの遺伝子並びにMICAとMICB遺伝子の起源とその進化に焦点を合わせた。しかし、これらの遺伝子の起源を推定するために、これら遺伝子そのものの配列を利用することには問題がある。これらの遺伝子は、明らかに正の自然選択を受けて進化してきているので、一定の進化速度で進化してきているとは考え難いからである。この矛盾を解決するため、私達は、この領域に存在する反復配列LINEに注目した。実は、BとC遺伝子はゲノム断片の重複により生成されたことが既に分かっており、同様なことはMICAとMICBについても確認されている。従って、問題はこれらの重複或いは分岐が何時起こったかということである。つまり、これらの分岐年代を推定するために、遺伝子そのものではなく、重複断片に同じく存在するLINE配列を利用したのである。これらのLINE配列は完全なものではなく断片配列であり、従って中立的な進化を遂げてきていると考えられる。分岐年代を推定するには、これらLINE配列の進化速度を推定しなければならないが、私達はヒトとチンパンジーの分岐年代が540万年前であることを利用し、その進化速度を求めた。もちろん、使用したLINE配列は互いにパラロガス或いはオルソロガスであることを確認している。この結果、BとC遺伝子は2,500万年前、MICAとMICB遺伝子は1,600年前にそれぞれ分岐したと推定された。これらの結果は、MHC遺伝子の研究に重要な貢献をもたらすと期待される。
非線形偏微分方程式に現れる界面運動の研究

本研究では、双安定型の非線形項を持つ反応拡散型方程式に現れる界面運動ついて、特に平面波(planar wave)の漸近安定性の解析と、平面的な形状を持つフロント解の時間漸近挙動の解析を行った。従来の研究結果を改善するとともに、新たに平均曲率流方程式を用いた界面運動の近似定理を示した。また、平均曲率流方程式による非有界超曲面の運動について、進行波としての超平面の漸近安定性を考察した。反応拡散型偏微分方程式で記述されるある種の非線形現象においては、相異なる複数の状態を分ける相境界としての「界面」が生じ、これが複雑な空間パターンの形成に大きな役割を演じる。界面はしばしば、「進行波」という形で媒質中を移動し、系の状態変化を周囲に伝達する役割を担う。こうした界面の形成プロセスとその後の発展過程を明らかにすることが本研究の目的である。平成21年度は主として、双安定型非線形項をもつ反応拡散方程式に現れる界面ダイナミクス、特にAllen-Cahn方程式に現れる平面波の漸近安定性について研究した。これまでの研究で、遠方で減衰する初期擾乱や概周期性を持つ初期擾乱に対する平面波の漸近安定性は既に証明されていた。平成21年度の研究では、平面的なフロント解の時間漸近挙動を詳細に解析し、平均曲率流方程式による界面運動の近似定理を証明した。特に、時刻無限大まで近似が成立する点が既存の研究結果との大きな違いである。このような近似定理を証明するためには、解の導関数に関する減衰評価が必要となる。無限次元力学系の概念を導入して、解の時間漸近挙動について各種の評価式を導き、優解劣解を精密に構成することで証明を行った。更に、得られた近似定理を用いて、空間的にエルゴート的な初期擾乱に対する平面波の漸近安定性を証明した。これらの研究成果を論文「Stability of planar waves in the Allen-Cahn equation」(Communications in Partial Differential Equations誌掲載)および「Large time behavior of disturbed planar fronts in the Allen-Cahn equation」(投稿中)にまとめ、その内容を日本数学会秋季総合分科会などで発表した。また、これらの研究が双安定型反応拡散方程式および減衰型波動方程式の特異極限問題と予想以上に深く関連することが判明し、その特異極限問題への応用研究を行った。本研究は、反応拡散型偏微分方程式における界面の形成プロセスとその後の発展過程を明らかにすることを目的として、平均曲率流方程式に支配される超曲面の運動や、双安定型非線形項をもつ反応拡散方程式に現れる進行波の安定性の解析を行うものである。まず、Allen-Cahn方程式に現れる平面波の漸近安定性について、東京大学の俣野博氏と東京工業大学の谷口雅治氏との共同研究を行い、平均曲率流方程式を用いた界面運動の近似定理を証明した。この定理は、平面的なフロントの時間漸近挙動を平均曲率流方程式の解を用いて時刻無限大まで近似するものであり、これを応用して平面波の漸近安定性に関する新たな十分条件を得た。これらの結果について学術論文を執筆し、また、ドレスデン工科大学で開催された国際研究集会「The 8th AIMS Conference on Dynamical Systems」において口頭発表を行った。次に、偏微分方程式に現れる界面運動の特異極限問題について、パリ南大学Danielle Hilhorst氏と共同研究を開始した。特に、反応拡散型方程式と類似した性質を持つ減衰型波動方程式に対して、Alfaro-Hilhorst-Matano(2008)の手法を応用し、界面の形成時間の評価や形成された界面の発展過程の解析を行っている。特定の条件下では、減衰型波動方程式においても放物型方程式と同様に解の比較定理が成り立つことを示した。この比較定理を用いて、優解劣解の構成により界面運動を理論的に解析する研究を現在進めている。平成23年度は主として以下の2点について研究活動を行った。1.非線形偏微分方程式に現れる界面運動に関する特異極限問題について、パリ南大学のDanielle Hilhorst氏と共同研究を行った。今年度の研究では、双安定型の非線形項を持つ減衰型波動方程式(damped wave equation)においても、ある条件の下で、非線形放物型偏微分方程式の一種であるAllen-Cahn方程式と同様の界面現象が現れることを示した。より具体的には、方程式に含まれる減衰の強さを制御するパラメータを非常に大きくした場合に、解の挙動が放物型方程式と類似した傾向を示し、ある種の解の比較定理が成り立つことを示した。減衰型波動方程式では、放物型方程式と異なり、比較定理の証明において、解の初期速度を考慮する必要がある。また、空間多次元での波動方程式は、空間1次元の波動方程式とは解の性質が本質的に異なる部分がある。これらの評価が比較定理の成立の鍵となることが明らかとなった。また、これらの性質を利用して界面の形成にかかる時間の評価やその後の時間発展を解析した。2.Allen-Cahn方程式に現れる平面波の漸近安定性に関する研究成果を論文としてまとめ、Journal of Differential Equations誌に発表した。また、日本数学会東北支部会等で口頭発表を行った。

その内容は、前年度までに得た平均曲率流方程式を用いた界面運動の近似定理と、その応用として得られた平面波の漸近安定性に対する新たな十分条件に関するものである。これらの研究成果は、東京大学の俣野博氏と東京工業大学の谷口雅治氏との共同研究に基づくものである。
岩壁碑文から見た古代アラビア半島の交易路

前年に引き続き、アラビア半島とシナイ半島の古代岩壁碑文を史料とする古代アラビア半島の交易路に関する実証的研究の一環として、現地調査・資料整理・研究・成果発表を行った。現地調査は、夏期・冬期にエジプトにて行った。夏期調査では、南シナイ州トゥール市の財団法人中近東文化センター研究施設に滞在し、南シナイにおける岩壁碑文調査を行った。今回は、主に6サイトにて再調査を行い、これまでに登録した碑文の読みを確認し、写真撮影、計寸を行った。その中で、新たな碑文の発見もあり、これらに関しては追加登録、筆写、計寸、簡易GPSによる測位を行った。冬期調査では、主に博物館、図書館での資料収集を行い、あわせて碑文データ入力、写真整理ならびに碑文集刊行の為の碑文トレースを作成した。関連文献資料については、夏と冬にロンドン、カイロの図書館および書店にて、必要な文献を入手ないしは複写・写真撮影した。また、研究成果の発表に関しては、今年度は海外を中心に行った。7月にロンドンの大英博物館にて開かれた国際学会であるアラビア学セミナー(Seminar for Arabian Studies)では、シナイ半島の岩壁碑文研究の成果を発表した。また、同セミナーの発行する学会誌にも投稿論文の掲載が決定している。また、昨年度に引き続き、東京外国語大学AA研のCOEプロジェクト「アジア文字コーパスに基づく文字情報学の創成」の一環として、これまでの南シナイでの岩壁碑文調査の成果をまとめた碑文集(英文)の刊行にも取り組んだ。研究代表者は、アラビア半島に数多く点在する古代岩壁碑文を史料に、古代アラビア半島における交易路に関して実証的研究を行っている。2003年度の当初の調査予定地はサウディ・アラビア南西部のビィル・ヒマー地域であったが、サウディ・アラビア国内の治安の悪化に鑑み今年度の主要調査地の変更を申し出たところ、これが学術振興会により認められた為、エジプト・シナイ半島南西部において二度の岩壁碑文調査(夏期・冬期)を行った。エジプト、アラビア、紅海、地中海に接するシナイ半島は時代を通じて重要な交通路で、ここにおいても多数の岩壁碑文が見られる。ダハブ、聖カタリーナ修道院、トゥール市を拠点に南西部のワーディーを調査した結果、アラビア文字碑文、ナバテア文字碑文の他、十数点のサムード文字碑文が発見・確認された。今年度はこれらの写真撮影、計寸、簡易GPSによる位置情報の記録を行った。これらのサムード文字碑文の年代は紀元前1千年紀後半のものと考えられるが、更なる検討が必要である。碑文史料は、2004年度中の刊行を目指し、現在整理・解読中である。また、2002年に行ったビィル・ヒマー地域における第二次岩壁碑文調査で記録した碑文史料をもとに行ってきた基礎的研究に関しては、博士論文としてまとめ、2003年12月に慶應義塾大学文学研究科に提出した(現在審査中)。本研究は、同地域の砂漠の岩壁に刻されたサムード文字碑文に見られる多様な文字の分類・分析を通じて文字種相互の相対年代を明らかにするものである。これによって文面からは推測不明であった数多くの碑文の年代を知る手がかりが得られることになり、今後の古代アラビア半島交易路の通時的研究に大いにプラスになると考えている。また、この研究成果の一部を2003年10月に開催された日本オリエント学会大会(於金沢大学)等で発表した。アラビア半島の古代岩壁碑文を史料とする古代アラビア半島の交易路に関する実証的研究の一環として、2004年度はアラビア半島南西部(冬期)およびエジプト・シナイ半島南西部において夏期・冬期に岩壁碑文調査(夏期・冬期)を行った。それぞれの地域にて、サムード文字碑文および南アラビア文字碑文の写真撮影、計寸、簡易GPSによる位置情報の記録を行った他、調査で記録した碑文の整理作業を進めた。アラビア半島南西部での調査成果に関しては、約1,000点の未発表の碑文のトレースおよびデータ入力を行い、その一部を碑文集としてまとめた。同時に、碑文の地理的分布および年代に関する考察を行い、その成果を2004年10月に東京外国語大学にて開催された第46回日本オリエント学会大会にて発表した。一方、シナイ半島における碑文調査の研究成果に関しては、これまでに登録した碑文の整理作業・研究が最終段階に入り、2005年7月にロンドンの大英博物館にて開かれるSeminar for Arabian Studiesでの研究発表が既に決定している。カイロ、サヌア、パリでは関連文献の収集を行い、最新の主要文献を多数入手した。また、夏期・冬期にイエメンのサヌア国立博物館所蔵およひ個人コレクション等の関連碑文史料の調査も行った。なお、2005年1月、サウディ・アラビア南西部での岩壁碑文調査で記録した碑文史料をもとに行った基礎的研究で、慶應義塾大学より博士(史学)を授与された。

冬期調査では、主に博物館、図書館での資料収集を行い、あわせて碑文データ入力、写真整理ならびに碑文集刊行の為の碑文トレースを作成した。関連文献資料については、夏と冬にロンドン、カイロの図書館および書店にて、必要な文献を入手ないしは複写・写真撮影した。また、研究成果の発表に関しては、今年度は海外を中心に行った。7月にロンドンの大英博物館にて開かれた国際学会であるアラビア学セミナー(Seminar for Arabian Studies)では、シナイ半島の岩壁碑文研究の成果を発表した。また、同セミナーの発行する学会誌にも投稿論文の掲載が決定している。また、昨年度に引き続き、東京外国語大学AA研のCOEプロジェクト「アジア文字コーパスに基づく文字情報学の創成」の一環として、これまでの南シナイでの岩壁碑文調査の成果をまとめた碑文集(英文)の刊行にも取り組んだ。