hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子陽電子を用い多原子分子の量子状態相互作用ダイナミックスを探る

電子・陽電子衝撃によるCF_2I及びCH_2I分子の全散乱過程とPs生成断面積過程についてのダイナミックスの違いと類似について、比較論的知見を得るため、実験と理論研究を実施した。これら2種類の分子はともに同じ分子形であるが、中心に有るC原子と結合している原子がF原子とH原子である点が異なる。これら分子の比較から、F原子群とH原子群による分子の電子状態のみならず、幾何学的空間の広がりの効果が電子・陽電子散乱に与える影響についての知見も得られ、大変興味がある問題を提供している。ここで得られた知見から、分子形は同じでも大きさの異なる原子(群)が分子に結合している場合の一般的規則性についての理解の基礎が得られると考えられる。更にCF_2I分子は、二酸化炭酸や現在広範にプラズマエッチングガスとして使用されているフッ化炭化水素系ガスに比べ、はるかに地球温暖化への影響が少ないとされ、次世代プラズマエッチング用ガスの重要な候補に上げられている。しかし、このCF_2I分子の電子散乱断面積を含む様々な物性についてはほとんど分かっていない。したがって、我々はこの分子の電子状態やダイナミカルな性質の理解をする研究を実施した。実験・理論共同研究で、電子・陽電子衝撃による全断面積、Ps生成断面積の決定を衝突エネルギー0.7eV-600eVの広い範囲で行った。本比較研究から、今まで知られていたCF_2Iの全断面積測定値は全エネルギー領域で20%ぐらい小さいことが新しく分かった。且つ本研究から新しい電子状態の知見が沢山得られた。理論計算から弾性散乱断面積のデータが得られ、これと全断面積データから非弾性散乱断面積の大きさを初めて見積もる事が出来た。結果はアメリカ物理学会誌等に発表した。電子・陽電子衝撃によるC_6H_6及びC_6F_6分子及ぴ他の炭化水素とハロゲン化炭化水素分子の全散乱過程とPs生成断面積過程についてのダイナミックスの違いと類似について、比較論的知見を得るため、実験と理論研究を実施した。これら2種類の分子はともに同じ分子の形をしているが、核になるC原子と結合している原子がF原子とH原子である点が異なる。ここで得られた知見から、分子の形は同じでも大きさの異なる原子(群)が分子に結合している場合の一般的規則性についての理解の基礎が得られると考えられる。更にC_6H_6分子での陽電子衝撃による全散乱断面積は、衝突エネルギーが2eVより低いところから急に大きくなる(10^<-14>cm^2)ことが、また電子衝撃では0.2eVより低いところから全散乱断面積の急激な増加(10^<-14>cm^2)が初めて確認された。この散乱エネルギー領域では弾性散乱と振動回転励起が主な過程となることが知られているが、振動回転励起断面積の大きさはたかだか10^<-17>cm^2程度で有ることが知られている。したがって、この電子・陽電子衝撃による全散乱断面積の急激な増加はvirtual stateによる影響と考えられる。もし陽電子散乱でvirtual stateが有るとすれば、陽電子が分子の場に一時的に捕まる共鳴状態の存在も可能となり、今まで世界中の電子・陽電子散乱研究者が捜し求めながら確認できなかった陽電子の共鳴状態の傍証を我々が得たことになり非常に興味深い研究である。
腎臓を標的とした臓器選択的遺伝子治療の基礎的研究

(1)培養細胞における遺伝子導入効率の検討遺伝子導入のターゲットとしては、HeLa、LLC-PKl、メサンギウム細胞、血管内皮細胞の計4種の細胞株を用い、遺伝子導入時の培養液温度と遺伝子導入効率の関係について検討した。その結果、リポゾームによる遺伝子導入法では、温度の影響を受けにくいことが示唆された。また、リポゾームによる遺伝子導入の効率に、細胞種間での差違があるかについて検討した。その結果、低温では、培養細胞株間での導入効率の差異が大きいのに対し、温度を上げるに従い、小さくなる傾向を認め、温度条件を変えることで種々の細胞への導入を調節できる可能性が示唆された。(2)ラットにおける遺伝子導入の検討分裂細胞において、より高率な導入が認められるとの報告があることから、HgCl_2、投与を行い急性尿細管壊死を作成し、回復期の尿細管細胞をターゲットに置いた。注入リポゾームは、八木らの報告に従いTMAG,DLPC,DOPEをモル比1:2:2で調製したMLVを用いた。対象ラットを皮下注射群、非注射群とに分け、投与後4日目に腎摘を行い、リポゾームを含むColine′s solutionで灌流した後、同所性に移植した。移植後、10日目の腎について、レポーター遺伝子の発現を検討した。その結果、皮下注射群3例中全例で、非注射群6例中5例で発現を認めたが、その局在については、主に糸球体、間質細胞であった。(3)対象疾患としての嚢胞性腎疾患本治療の対象疾患としては、後天性多嚢胞性腎疾患を想定し、その発生機序について検討した。その結果、本疾患では、DNA酸化的障害の蓄積が認められること、その原因としてSOD発現の低下、glycosylaseであるhOGG1発現の低下が認められることが新たに明らかになった。本年度は、(1)同系ラットを用いた腎移植の技術的な確立、(2)発現ベクターpmiwzを用いたin vitroでの遺伝子導入、(3)移植膀胱標的としたin vivoにおける遺伝子導入をテーマとし、下記の結果を得た。(1)について;1.移植操作そのものは、ほぼ確立し、移植腎生着率も、今後の検討で当座の観察期間として設定した移植後4週間において、ほぼ全例に近い成績を得た。2.移植に供する腎のmicropumpを用いた体外灌流法は確立したが、灌流条件の差異による移植腎の障害に関する組織学的検討は次年度の課題とした。(2)について;1.評価の確立したpV2neoをコントロールに用い、pmiwzのcell line NIH3T3,LLCPK-1への導入効率を、リン酸カルシウム共沈法とリポゾーム包埋法について検討した。2.LLCPKへの導入効率は、両者ともに、0.10.5%であった。(3)について;1.当初の計画には挙げていなかったテーマであるが、腎同様に尿路系に属すこと、移植後に起こる粘膜の脱落再生が、リポゾームよる遺伝子導入を促進する可能性の示唆されること、実験動物の有効利用の図れることなどから、本実験との比較対象として選択した。2.移植後24週間における粘膜の再生・生着を約50%に確認した。3.予備実験において、pmiwzの移行上皮細胞への導入を確認した。本年度は、昨年度に引き続き、(1)移植前の腎の体外灌流条件の検討、(2)発現ベクターpGL3-Control Vectorを用いたin vitroでの遺伝子導入効率の検討をテーマとして、下記の結果を得た。

(1)について;1.昨年度に確立した移植操作を、部分的に改良し、操作の簡略化、安定化を計った。昨年度に引き続き、移植後4週間の観察期間では、ほぼ全例での移植腎生着率を維持した。2.体外灌流条件の検討として、灌流温度、灌流速度、灌流液組成、灌流時間を変え、その後の移植腎障害、特に急性尿細管壊死について、その遷延と回復の過程を病理組織学的に検討した。(2)について;2.cell lineによって、種々の条件における効率は異なり、リポゾーム包埋法では、貧食のみならず細胞膜との物理的な融合によっても導入が達成されるため、温度による影響を必ずしも強く受けないものと考えられた。また、貧食のみによるリン酸カルシウム法では効率の低下の認められる高温域でも、リポゾームでは、却って効率が高くなっていることから、融合による導入は高温で逆に促進されている可能性も示唆された。
小児特発性ステロイド感受性ネフローゼ症候群に対する血管透過性抑制因子の役割の解析

1-1患者血清中1VE-カドヘリン、2P4HA1の各濃度が、病勢に関連するのを確認する。1-2上記変化が、小児ISSNSに特異的に生じていることを、確認する。1-3上記各血中濃度と、尿中蛋白量が、反比例関係にあることを確認する。2-1 &#10122;抗VE-カドヘリン抗体と&#10103;抗P4HA1抗体のマウスへの同時投与による、蛋白尿・全身浮腫の誘導を確認する。マウス腎臓病理所見が、小児ISSNS腎臓病理所見と同様であり、マウス全身細動脈のVE-カドヘリン、P4HA1の発現が低下するのを、免疫染色法で確認する。2-2上記抗体の個別投与が、蛋白尿・全身浮腫を誘導するかを確認する。
記憶の個性を細胞レベルで定義する光学技術の開発

光によるLTP解除と記憶の消去LTPの抑制を脳内で行うために、Cofilin-SNをCaMKII-Creマウス両側海馬CA1の錐体細胞に発現させ、海馬直上に光ファイバーを挿入した。記憶の評価はIAテストを用いた。マウスを明室に入れると、マウスは暗い場所を好む性質があるため、通常1分以内に暗室に入る。暗室に入った後、電気刺激を加える。この時点で、恐怖条件づけの記憶が誘導されると想定される。翌日再び明箱にマウスを入れ、暗箱に入るまでの時間を計測する。電気刺激によりLTPが誘導され記憶が形成されれば、暗箱へ入るまでの時間が遅延する。記憶タスク2-20分後に光照射を行うと記憶が消去された。一方で記憶タスク60分以降、1分前に光照射行ってもそれぞれの記憶に影響はなかった。以上から、本手法によって学習後40分後までの光照射でLTPが解除され、LTPの時間枠探索が可能であることを明らかにした。in vivoカルシウムイメージングを用いることによって、記憶タスクによって新たに形成される細胞活性も見出した。具体的には、IAtestを行った後、2日目において記憶を想起させた際に、新たな細胞の活性が見られた。この活性が個性を定義しうる活性であると考えられる。上述のLTPの解除技術と組み合わせることによって、各個体の記憶力とそれを担う細胞活性の相関をみることが可能であり、個性の細胞レベルでの定義が可能となる技術と言える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。光によるLTP解除法の確立昨年度は、chromophore-assisted light inactivation (CALI)を用い,光にてコフィリンを不活化することで、海馬長期増強(LTP)を起こしたシナプスを特異的に解除する技術を確立した。まず、高効率でCALIが誘導可能なSuperNova (SN)とCofilinの融合蛋白質(Cofilin-SN)をスライス培養海馬神経細胞のspineに発現させた。sLTPの誘導後10-40分にspineと樹状突起に光を照射してCofilinを不活化すると、スパインが縮小しsLTPが解除された。sLTPを誘導していないspine形態には影響がないため、LTP特異的に誘導から40分以内で解除できると考えられる。電気生理の手法によっても、光でcofilinを不活化することでLTPが解除されることを確認した。光によるin vivoLTP解除法の確立と記憶の消去In vivoでLTPの抑制を行うために、AAVにより海馬CA1神経細胞でCofilin-SNを発現させ、光ファイバーを通じて海馬に光照射した。記憶はInhibitory Avoidance (IA) testにより検討した。記憶が形成されたと想定される電気ショックの2-20分後にCALIを行うとDay2での遅滞時間が解消した。一方で電気ショック60分以降、または電気ショック1分前にCALIを行っても記憶に影響はなかった。これはspineのsLTPの結果と一致しており、電気ショックによるLTP誘導40分後までに光照射でLTPが解除された結果、記憶が消去されたと考えられる。以上から、光照射によりCofilinを不活化する本手法は、LTPを特異的に解除可能な新たな光操作技術であり、vivoでLTPを解除することによって記憶を消去する手法を確立した。昨年度は、chromophore-assisted light inactivation (CALI)を用い,光にてコフィリンを不活化することで、海馬長期増強(LTP)を起こしたシナプスを特異的に解除する技術を確立した。これは課題が順調に進展していることを示している。さらにIn vivoでLTPの抑制を行うために、AAVにより海馬CA1神経細胞でCofilin-SNを発現させ、光ファイバーを通じて海馬に光照射した。これも課題がおおむね順調に進んでいることを示している。

in vivoカルシウムイメージングを用いることによって、記憶タスクによって新たに形成される細胞活性も見出した。具体的には、IAtestを行った後、2日目において記憶を想起させた際に、新たな細胞の活性が見られた。この活性が個性を定義しうる活性であると考えられる。上述のLTPの解除技術と組み合わせることによって、各個体の記憶力とそれを担う細胞活性の相関をみることが可能であり、個性の細胞レベルでの定義が可能となる技術と言える。今後は内視顕微鏡の作成を行う。それによって、カルシウムイメージングによるとLTP解除を同時に可能とする。その結果、セルアセンブリがいつどこで形成されるかを検討する。また行動実験の結果とセルアセンブリの関係を検討することによって、記憶の個性を細胞レベルで突き詰めていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ムスカリン受容体数を減少する内在性蛋白質の平滑筋収縮抑制作用とその分子機構の解明

ムスカリン受容体に対する放射性リガンドの結合を阻害する蛋白質因子(EIFα)の存在をモルモット回腸縦走筋の可溶性画分中に見いだし報告した。本研究では、まず、この阻害作用の機構について検討した。EIFαは放射性リガンド結合の親和性には影響せず、その結合部位を可逆的に減少させた。このような阻害作用は、EIFαが放射性リガンドとは異なる部位に結合し、リガンドの会合を阻害するという速度論的モデルでよく説明することができた。このことからEIFαがムスカリン受容体を介する反応を抑制する可能性が示唆された。そこで、次に、モルモット回腸縦走筋の収縮反応に対するEIFαの作用をマグヌス法により検討した。EIFαは熱に安定であるため、可溶性画分の熱処理による変性蛋白質の除去により比較的多量の粗精製標品を得ることができる。この粗精製標品縦走筋標本に適用したところ意外なことに強い収縮反応が認められた。単離平滑筋細胞を用いた検討の結果、この収縮活性はEIFαと同様、平滑筋細胞に由来するものと考えられた。しかし、この収縮活性はアトロピンでは抑制されないことからムスカリン受容体を介する反応ではないことが明らかとなった。また、この収縮活性はEIFαとは異なり、トリプシン処理により失活しなかった。これらの結果から、粗精製標品の適用による縦走筋標本の収縮反応はEIFαによるものではないと結論された。そこで、EIFαの粗精製標品から混在する収縮因子を分離する必要が生じた。種々の精製法について検討したが、最終的に等電点分画およびDEAE-カラムクロマトグラフィー法により、EIFαの部分精製に成功した(in press)。しかし、得量的にマグヌス法による検討が困難であるため、現在、培養細胞の細胞内カルシウム濃度変化を指標としてEIFαの作用を明らかにするための準備を進めている。一方、EIFαの粗精製標品に混在する収縮因子を精製したところ、これが生体アミンの一つであることが明らかとなった。また、免疫組織化学的検討の結果、この生体アミンは平滑筋細胞内に存在することが強く示唆された。現在、平滑筋の収縮反応において、この生体アミンがどのように関与するのかについて検討している。
生体調節系における脳腸ペプチドの役割

昭和62年8月30日,静岡市において第2回班会議を開き,昭和63年2月19日と20日,岡崎国立共同研究機構生理学研究所において第1回班会議と研究会を開き,6名の外国人研究者も参加した.この総合研究(B)の調査を基礎に重点領域「脳腸ホルモンの分泌と効果」として申請書を提出した.この申請書にもられた研究調査内容は次の通りである.1.脳腸ホルモンの起源と進化.動物系統の広い範囲にわたって,脳腸ペプチドの存在を検索し,分泌細胞を同定し,抽出し,各種動物の機能,成長,行動に対する作用を調ベる.2.脳腸ホルモン分泌源といての細胞,動物身体の各部に分布するニューロンとパラニューロンが分泌(広義,摂取,生合成,移送,貯蔵,放出)している脳腸ペプチドを同定し,分泌過程を探る.3.受容認識における信号物質としての脳腸ホルモン,神経伝達,ホルモン,免疫,腫瘍発現などに関与する新しいペプチドの探索,それらペプチドの合成.それらペプチドの受容体構造と細胞内情報伝達について調べる.4.ニューロンとパラニューロンの刺激受容と情報伝達物質の分泌.副腎髓質細胞やニューロンを培養し,成長促進抑制効果を中心に分析し,中枢神経系成熟過程に及ぼす効果を確かめる.5.内分泌腺としての脳,神経分泌細胞の機能の効果,摂食行動および下垂体腺葉の機能に及ぼす脳腸ホルモンの作用を解析する.6.病態における脳腸ホルモンの役割.病態に関与する脳腸ホルモンの作用を新生仔,腫瘍,疾患モデル動物について研究し,人間の病気と比較する.上記の研究分野の現状を調査し,研究者の研究内容を調ベ,それらを総合して重点的にに研究をすすめるための組織を作る具体作を検討して,申請書にまとめた.昭和62年8月30日,静岡市において第2回班会議を開き,昭和63年2月19日と20日,岡崎国立共同研究機構生理学研究所において第1回班会議と研究会を開き,6名の外国人研究者も参加した.この総合研究(B)の調査を基礎に重点領域「脳腸ホルモンの分泌と効果」として申請書を提出した.この申請書にもられた研究調査内容は次の通りである.1.脳腸ホルモンの起源と進化.動物系統の広い範囲にわたって,脳腸ペプチドの存在を検索し,分泌細胞を同定し,抽出し,各種動物の機能,成長,行動に対する作用を調ベる.2.脳腸ホルモン分泌源といての細胞,動物身体の各部に分布するニューロンとパラニューロンが分泌(広義,摂取,生合成,移送,貯蔵,放出)している脳腸ペプチドを同定し,分泌過程を探る.3.受容認識における信号物質としての脳腸ホルモン,神経伝達,ホルモン,免疫,腫瘍発現などに関与する新しいペプチドの探索,それらペプチドの合成.それらペプチドの受容体構造と細胞内情報伝達について調べる.4.ニューロンとパラニューロンの刺激受容と情報伝達物質の分泌.副腎髓質細胞やニューロンを培養し,成長促進抑制効果を中心に分析し,中枢神経系成熟過程に及ぼす効果を確かめる.5.内分泌腺としての脳,神経分泌細胞の機能の効果,摂食行動および下垂体腺葉の機能に及ぼす脳腸ホルモンの作用を解析する.6.病態における脳腸ホルモンの役割.病態に関与する脳腸ホルモンの作用を新生仔,腫瘍,疾患モデル動物について研究し,人間の病気と比較する.上記の研究分野の現状を調査し,研究者の研究内容を調ベ,それらを総合して重点的にに研究をすすめるための組織を作る具体作を検討して,申請書にまとめた.
位相制御高周波バイアス法を利用したプラズマイオン衝撃環境の高度制御

位相制御高周波バイアス法を利用した高周波スパッタリングを用いて立方晶窒化硼素(cBN)薄膜合成を行い、位相制御効果とcBN薄膜合成条件の関係を調べた。その結果、位相制御により堆積膜中のcBN量が変化し位相差0度付近で最大になること、プラズマ中のArイオンからの発光強度もcBN量に対応して変化することが明らかとなった。また、質量・エネルギー分析測定では基板へ入射するイオン電流密度、およびイオンエネルギー分布も同様の変化を示し、cBN量が最大になる位相差条件で最大となった。これらのことからcBN量の位相差依存性は、基板への入射イオンの運動量輸送の変化に起因していると考えられる。すなわち、位相制御によるイオン衝撃制御により堆積膜の膜質を制御し得ること、また、本方法がイオンアシスト薄膜堆積の新しい堆積環境制御法として有効であることが明らかとなった。高周波バイアス高周波スパッタリングにおいて、基板バイアス用の高周波とターゲット用の高周波の位相制御により、高周波印加電極に入射するイオンエネルギーがどのような影響を受けるかを検討した。高周波印加電極上でのイオンエネルギーは、位相制御をしない場合、すなわち二つの高周波を同期させない場合は広がりを持った歪んだ分布になるのに対し、位相制御をした場合は高周波シースによって加速されるイオンに特徴的な鞍型分布を示した。また、イオンエネルギーの広がりは位相差により変化することが見出された。すなわち、位相制御はイオンエネルギーが二つの高周波の干渉によって歪むのを防ぐとともに、イオンエネルギー分布制御するのに有効であることが明らかとなった。さらに位相差によりシース厚み、イオン電流値が変化すること、位相制御した場合の鞍型エネルギー分布は通常の鞍型分布より非対称性が強く、シース構造・挙動が通常の高周波シースと異なることが見出された。これらの結果から、位相制御によるイオン衝撃条件を精密制御の可能性が示された。また、イオンエネルギー分布のシミュレーションとの比較から、干渉によるイオンエネルギー分布の歪みは基板に印加されているバイアス電圧の低周波成分(すなわち、イオンプラズマ周波数より低い成分)に由来していること、また、このようなイオンエネルギー分布測定は、測定システム全体が高周波印加されたシステムによってのみ可能であることが明らかとなった。
PTR-MS測定法による大気中の揮発性有機化合物の動態解明

本研究の目的は、陽子付着型質量分析法(PTR-MS=Proton Transfer Mass Spectrometer)という新しい測定技術により、揮発性有機化合物(VOC)を高精度でかつ高時間分解能で測定する方法を確立し、都市域における揮発性有機化合物の動態を解明することである。本研究で開発をおこなった陽子付着型質量分析法とは、プロトンハイドレイト(H_3O^+)を測定器内で生成し、試料大気と混合させることにより、プロトンを測定対象成分であるVOCに付着させ、測定対象成分を破壊することなく質量分析法により定量するという方法である。この方法により、従来のガスクロマトグラフ法が約1時間程度も測定時間がかかるのに対し、測定可能成分は限られるものの、秒単位でのVOC測定が可能となった。本研究では、このような新しいVOC測定技術を実大気中でのVOC測定法として確立するために、そのゼロレベルの決定法、測定器感度の水蒸気やイオン反応チューブ内の圧力への依存性、他の成分の干渉などについて、室内実験や実大気観測を通じてその手法の確立と有効性の確認を行った。また、従来の測定実績のあるガスクロマトグラフ法や拡散スクラバー法との比較により、各種の芳香族炭化水素やアルデヒド類の測定の妥当性を示した。本研究ではさらに東京大学キャンパス内での連続観測および郊外域(埼玉県騎西市)での観測に基づき、各種VOCの日変動や季節変動、あるいは空間分布を明らかとした。またその変動を定量的に解釈するために、ゼロ次元の光化学反応モデルや、三次元の化学輸送モデルを使った解析を行った。この結果、アルデヒドなど含酸素揮発性有機化合物については、大気中での光化学的生成の重要性が明らかとなり、また個々の生成過程の相対的な重要性についても定量的に評価された。これらの成果を、米国のゴードンリサーチコンファレンスや、日本気象学会などで報告した。またPTR-MS測定法の有効性を広く知ってもらうために、他の大気成分の測定法とともに本の一章としてまとめた。本研究では、陽子付着型質量分析法(PTR-MS=Proton Transfer Mass Spectrometer)という新しい測定技術により、揮発性有機化合物(VOC)を高精度でかつ高時間分解能で測定する方法を確立し、都市域における揮発性有機化合物の動態を解明することを目的とする。陽子付着型質量分析法とは、プロトンハイドレイト(H_3O^+)を使ってプロトンを測定対象成分に付着させることにより、測定対象成分を破壊することなく質量分析法により定量するという方法である。本年度はこの技術を用い、実大気中の揮発性有機化合物するための様々な実験を行い、その有効性と問題点を明らかとした。第一に、実大気中の測定で測定感度に影響を与える水蒸気について、室内実験によってその影響を調べた。水蒸気が多くなると、プロトンハイドレイトおよび生成イオンに水蒸気がついたクラスターを生成することなどのため、測定器感度が変化する。このため、反応室にかける電場などの最適化を行った一方、ベンゼンやトルエンなど12種のVOCについて、その測定感度の水蒸気濃度依存性を調べた。第二に、長時間の連続測定での感度やゼロレベルの安定性を調べ、安定化のための対策を講じた。また、実大気中での連続測定のためのシステム(定期的に感度較正やゼロレベルチェックをするなど)を構築した。本年度はまた、VOC測定で実績のあるGC-FIDと、実大気中での試験的な比較観測を実施した。この結果、トルエンなどについてはよい一致を示し、観測の妥当性が確認された。

本研究では、陽子付着型質量分析法(PTR-MS=Proton Transfer Mass Spectrometer)という新しい測定技術により、揮発性有機化合物(VOC)を高精度でかつ高時間分解能で測定する方法を確立し、都市域における揮発性有機化合物の動態を解明することを目的とする。陽子付着型質量分析法とは、プロトンハイドレイト(H_3O^+)を使ってプロトンを測定対象成分に付着させることにより、測定対象成分を破壊することなく質量分析法により定量するという方法である。本年度はこのPTR-MS技術を用い、実際に大気中の揮発性有機化合物の観測を実施した。VOC測定で実績のあるGG-FIDと比較した結果、トルエンなどについてはよい一致を示し、観測の妥当性が確認された。一方、イソプレンについてはPTR-MSの方が高い値となり、その原因としてイソプレンと同じ質量数に別の成分が存在している可能性が示唆された。このような同じ質量数に共存する複数の成分を同定、分離するためにPTR-MSの前段にガスクロマトグラフをつけた実験を実施し、標準ガスを用いたテストでは妥当性が確認された。本年度はまたPTR-MSによって得られた都市域および郊外域(埼玉県騎西市)における揮発性有機化合物のデータを解析することにより、その日変化、季節変化、空間分布などについて研究を行った。この結果、数多くの揮発性有機化合物について、弱風条件下での大気中での蓄積による濃度増大など、気象場との関係が明らかになった。またアルデヒドなど含酸素揮発性有機化合物については、大気中での光化学的生成の重要性が明らかとなった。これらの成果を、日本気象学会などで報告した。本年度は、従来測定器感度の較正が困難であったホルムアルデヒドなどの含酸素揮発性有機化合物(OVOC)について、さまざまな水蒸気濃度条件等での感度較正を行った。この結果、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等の成分は、拡散スクラバー法と定量的に良く一致し、観測の妥当性が確認された。また本年度は、都市大気中の各種揮発性有機化合物の観測を実施し、またこれまでの都市域および郊外域(埼玉県騎西市)での観測に基づき、その日変動や季節変動、あるいは空間分布を明らかとした。またその変動を定量的に解釈するために、ゼロ次元の光化学反応モデルや、三次元の化学輸送モデルを使った解析を行った。この結果、アルデヒドなど含酸素揮発性有機化合物については、大気中での光化学的生成の重要性が明らかとなり、また個々の生成過程の相対的な重要性についても定量的に評価された。これらの成果を、米国のゴードンリサーチコンファレンスや、日本気象学会などで報告した。
日本企業の市民社会化の研究―経営の共同体モデルから市民社会モデルへ

本研究の目的は、日本企業メンバーのウチとソトの境界がかつてほど明確ではなく、企業ごとの「垣根」が低くなってきたことに注目して、日本企業の経営スタイル(日本的経営)の変化の性質、意義、可能性などを明らかにすることにあった。研究調査にあたっては「1.監査役制度、2.経営労務監査、3.グローバル枠組み協定、4.健康増進活動、5.公務労働における非正規労働者の労働条件向上の取り組み」という5つの事例分析フィールドと「日本企業のCSR」に関する理論検討フィールドを設定して検討を重ねた。その結果、日本企業の伝統的な「共同体モデル」とは異なる新たなモデルが生じつつあるのではないかとの結論に達した。本研究の目的は、日本企業における経営スタイルが、伝統的な共同体モデルから市民社会モデル(≒脱共同体モデル)へ変化しつつある痕跡を拾い上げ、その意義を検討することにある。企業のウチとソトとを分ける「垣根」が溶けるように市民社会化が進んでいる状況を、複数の事例研究を重ねることで明らかにする。また同時に理論検討として、CSRを分析の糸口に用い、日本企業と社会との相互関係までを明らかにする。事例研究の実施計画では、1.監査役制度、2.経営労務監査、3.グローバル枠組み協定、4.健康増進活動という4つのフィールドから代表的事例を抽出し、日本企業の市民社会化とその程度を事例実証的に明らかにすることを到達点としている。初年の2013年度は、資料の収集と整理に専念し、それを研究課題と照合して、追加収集すべき資料の検討を行うとしていた。実際の成果は、4つのフィールドで代表的な事例選択を行い、文書資料の収集と整理および関係者への聞き取り調査を進め、おおむね目標水準を達成した。調査研究の進捗状況や分析の方向性については、社会政策学会における雇用・社会保障の連携部会や研究会で検討した。なお、4.健康増進活動については、総合健康保険の現状に関する概要と考察をまとめて公刊した。また、理論検討の実施計画では、CSRを糸口として、日本企業と社会との相互関係を分析し、企業のウチとソトの「垣根」が脆弱化あるいは希薄化した理由や意義を明らかにすることを到達点としている。2013年度は、国内外の文献調査によって論点整理を行うとしていた。実際の成果は、CSR研究の専門家を招聘してCSRの研究会を開催するとともに、文献研究によって、日本・米国・欧州のCSRの起源と経緯を比較分析し、地域ごとのCSRの特異性の把握に努めた。その一部は、社会政策学会における雇用・社会保障の連携部会で報告した。企業のウチとソトを分ける「垣根」が溶けるように市民社会化が進んでいる状況を、複数の事例研究を重ねることで明らかにする。事例研究の実施計画では、1.監査役制度、2.経営労務監査、3.グローバル枠組み協定、4.健康増進活動、さらに2014年度から新たに、5.公務労働における非正規労働者の労働条件向上の取り組みを加え、5つのフィールドから代表事例を選出し、日本企業の市民社会化とその程度を事例実証的に明らかにすることを到達点としている。2年目の2014年度は、5つのフィールドにおいて追加資料の収集を行い、段階的に報告書や論文の執筆、公開研究会等での報告を行うとしていた。この当初の計画に則して、2014年度は追加資料の収集と整理を終え、段階的に論文の発表および研究会報告などを行った。理論検討の実施計画では、前年度の論点整理を踏まえ、諸外国との比較を通じて、日本企業のCSRが今日どのような論理によって構成されているかを仮説的に析出することとしていた。この研究課題に関しても、おおむね当初の計画通りに進み論文発表と研究報告会での報告などを行った。また、最終年度となる2015年度の実施計画の打ち合わせを重ね、各研究チームの検討内容と報告内容の整合性を高めるよう議論と準備を行った。特に、本研究メンバーの6名による学会報告の企画と準備に注力した。事例研究の実施計画では、5つのフィールド(1.監査役制度、2.経営労務監査、3.グローバル枠組み協定、4.健康増進活動、5.公務労働における非正規労働者の労働条件向上の取り組み)から代表事例を選出し、日本企業の市民社会化とその程度を事例実証的に明らかにすることを到達点としている。最終年となる2015年度は、上記5つの事例フィールドを通じて明らかにした事実を総合し、日本企業の変化(「市民社会化(≒脱共同体化)」)と社会の変化との相互関係について、CSRを分析視角とする理論研究チームが検証する。また同時に、研究成果をまとめて、学会報告および論文発表を行うとしていた。これらの計画に則して、2015年度はそれぞれのフィールドで明らかになった事実と論理を照合しながら、フィールド間に共通する変化の特徴を析出した。

また同時に、CSRの視点から分析と検討を加えた。これらの研究成果は、社会政策学会第130回大会におけるテーマ別分科会(報告テーマ「日本企業の市民社会化」)、労務理論学会第25回全国大会、社会政策学会「雇用・社会保障の連携部会」の研究会などで報告するとともに、学会誌などに論文を掲載して成果の公開に努めた。本研究の目的は、日本企業メンバーのウチとソトの境界がかつてほど明確ではなく、企業ごとの「垣根」が低くなってきたことに注目して、日本企業の経営スタイル(日本的経営)の変化の性質、意義、可能性などを明らかにすることにあった。研究調査にあたっては「1.監査役制度、2.経営労務監査、3.グローバル枠組み協定、4.健康増進活動、5.公務労働における非正規労働者の労働条件向上の取り組み」という5つの事例分析フィールドと「日本企業のCSR」に関する理論検討フィールドを設定して検討を重ねた。その結果、日本企業の伝統的な「共同体モデル」とは異なる新たなモデルが生じつつあるのではないかとの結論に達した。当初の2014年度の計画は、第一次資料の収集を引き続き十分に行うこととし、CSRの理論検討についても、実際の企業担当者へ聞き取り調査を行い、理論と実践の場との乖離が生じないよう留意することとしていた。また、2014年度からはアウトプットに漸次主軸を移し、社会政策学会における雇用・社会保障の連携部会を中心として、公開研究会や分科会を企画し、成果を広く報告するよう心掛けるとしていた。これらの計画について、事例研究チームは資料の追加収集を十分に行い、分析と検討過程に進んだ。CSRの理論検討チームについても、事例研究チームが実施した聞き取り調査と資料収集に同行し、検討素材の一致に努めた。成果報告に関しては、当初の予定通り、雇用・社会保障の連携部会の公開研究会で研究メンバー7名が報告を行った。論文についても、研究の進行度合いに応じて、チームごとに公刊を進めた。また、翌年度の社会政策学会全国大会での報告企画と準備を進め、報告申請が受理された。したがって、事例研究と理論研究の両方とも、2014年度における達成度はおおむね順調に進展していると評価する。経営学最終年度となる2015年度は5つの事例研究チームが明らかにした事実(日本企業の市民社会化[≒脱共同体化]の状況)を総合し、CSRを糸口にして理論検討チームが明らかにした仮説的理論を全体的に検証する。また同時に、研究成果をまとめ、学会報告および論文発表を行う。成果報告にあたっては、それぞれの研究チームの報告内容が拡散しないよう、検討項目の調整に努める。当初の研究計画において、初年の2013年度の目標は次のように定めていた。まず、事例研究については、資料収集と整理に専念し、収集した資料と研究課題とを照合して、追加収集すべき資料の検討をすることとしていた。時間の許す限り、文書資料の追加収集と聞き取り調査を重ねて行う必要があるものの、全体的な事実発見および研究課題の検討は、当初の計画どおりに進んでいる。また、理論研究については、2013年度は、国内外の文献調査によって論点整理を行うこととしていた。
可積分スピン鎖に付随した直交関数系の構成

今年度は、古典等方的ハイゼンベルグスピン鎖に関して、特に空間的に不均質性をもつ場合について調べ、以下の結果を得た。1.不均質格子上のタウ関数について考え、付随する可積分系を構成した。その1+1次元簡約を通じて、古典等方的ハイゼンベルグスピン鎖のベックルンド変換を構成した。さらに、戸田格子、離散自己束縛鎖を含むさまざまな系が、古典等方的ハイゼンベルグスピン鎖の均質的な格子への極限を通じて統一的に扱われることを示した。2.1.の可積分系について、ソリトン解、分子解、多項式解等の厳密解を構成した。その結果、分子解については、不均質格子上の可積分系とあるクラスの直交関数系との関連がその退化極限を含めて明らかになった。また多項式解については、あるクラスの対称多項式で記述できることが明らかになった。特にその対称多項式について詳しく調べ、生成母函数表示、昇降演算子等が得られた。3.1.において、簡約の仕方を拡張することにより、古典ハイゼンベルグスピン鎖のリー代数的な拡張を与えた。以上の結果により、不均質格子上の可積分系(非自励可積分系)に固有の性質をいくつか抽出することができた。特にあるクラスについては、それを扱うための枠組みをつくることができた。
難治性頭頸部癌に対する腫瘍溶解性センダイウイルスによる治療効果

uPA活性特異的腫瘍溶解性センダイウイルス(バイオナイフ)による甲状腺未分化癌の治療実験を行った。In vitroでヒト甲状腺未分化癌の細胞株においてuPA活性および殺細胞呼効果を測定した。またIn vivoでは、甲状腺未分化癌の同所移植モデルを用いて、局所注射による治療での効果を検討した。その結果すべての癌細胞株で高いuPA活性を示し、またバイオナイフによる強い殺細胞効果を確認した。また同所移植モデルでおいてバイオナイフ治療は強い細胞増殖抑制及び生存期間の延長をもたらした。これらの結果は臨床応用に向けた、本治療法の今後の発展を期待させるものである。本年度は、甲状腺未分化癌株、舌扁平上皮癌株に対しrSev/dMFct14(uPA2)-GFP(バイオナイフ)の抗腫瘍効果およびそのメカニズムについてin vitroで検討した。まずバイオナイフの抗腫瘍効果発揮の前提となる腫瘍細胞株のuPA活性の確認のため、甲状腺未分化癌細胞株KHM-5M, 8505c, 8305c、頭頸部扁平上皮癌細胞株Fadu、HSC-3、HSC-3-M3、OSC-19について、uPA activity assay kitを用いてuPA活性の測定を行った。FaduにおいてはややuPAが低かったが、それ以外のすべての細胞株において高いuPA活性を示し、バイオナイフの良いターゲットとなりうることが確認された。この結果をもとにバイオナイフのin vitroでの抗腫瘍効果をWST-8assayを用いて検討した。甲状腺未分化癌細胞株全て、頭頸部扁平上皮株のuPA活性の低かったFaduを除くすべての細胞株において、バイオナイフによる著明な殺細胞効果が証明された。またバイオナイフの殺細胞の機序について、位相差顕微鏡観察、蛍光顕微鏡観察およびタイムラプス撮影により理論通りの癌細胞細胞融合、巨細胞化が確認された。次に甲状腺細胞株KHM-5M, 8505c, 8305cを用いてuPA阻害剤PAI-1投与下に細胞培養を行ったところ、バイオナイフの殺細胞効果が著しく低下することも確認され、バイオナイフの効果発現でのuPA活性の重要性が確認された。さらに汎caspase阻害剤z-VAD-FMKの投与下に細胞培養を行ったところ、バイオナイフによる殺細胞効果に著しい低下がみられた。このことからバイオナイフの抗腫瘍作用の一機序として、直接の癌細胞破壊のみならず、アポトーシス誘導の機序もあることが判明した。本年度は、甲状腺未分化癌のin vivoモデルにおけるrSev/dMFct14(uPA2)-GFP(バイオナイフ)の抗腫瘍効果を中心に検討を行った。甲状腺未分化癌細胞株のうちKHM-5Mをヌードマウス脇腹に異所移植し、腫瘍形成を確認(8-11日目)後3群に分け、バイオナイフ、コントロールベクター(rSeV/dM)、PBS(コントロール)を3日ごと3回局注した。バイオナイフ治療を施行したマウスにおいて、コントロールベクターおよびPBSで治療したマウスと比較し、腫瘍移植後28日目の有意な腫瘍抑制効果が確認された。次に甲状腺未分化癌細胞株KHM-5Mを頸部切開にて露出したマウス甲状腺右葉に同所移植したところ全例に腫瘍定着が確認され、ヒト甲状腺未分化癌細胞株によるヌードマウス同所移植モデルの作成に成功した。この同所移植モデルマウスを3群に分け、腫瘍同所移植後1,4,7日目にバイオナイフ、コントロールベクター、PBSを局注した。経時的に体重を測定し、体重の20%以上の低下を見られた時点を死亡とみなし犠死させた。結果、バイオナイフ投与マウスでは、コントロールベクター及びPBSと比較し明らかな体重減少抑制効果と生存期間延長が認められた。またKHM-5M同所移植モデルに対し腫瘍移植後7日目にバイオナイフまたはrSeV/dMを1回腫瘍内局注し48時間後に犠死として摘出した腫瘍に対しTUNEL、抗GFP抗体, DAPI染色の3重染色を行いイメージ解析ソフト(Image J)による解析を行った。結果、コントロールベクターは微かに甲状腺未分化癌にアポトーシスを誘導するが、バイオナイフ治療群においてTUNEL陽性のアポトーシス領域の有意な増大が確認された。バイオナイフの甲状腺未分化癌に対する抗腫瘍効果において、アポトーシスが重要な役割を占めていることがin vivoにおいても示された。本研究の目的は、癌治療の新しい手段として期待される、悪性腫瘍に選択的に強発現しているuPAをターゲットとした抗癌作用を有する組換え腫瘍溶解性センダイウイルス(バイオナイフ)の頭頸部癌に対する前臨床段階での有用性をin vitroおよびin vivoで検討し、そのメカニズムの検討や、効果的な投与方法、投与量を決定することにある。3年計画の2年目である本年度は甲状腺未分化癌に対するin vivoでの有用性やメカニズムの検討を行った。今回、甲状腺未分化癌に対する脇腹異所移植モデルでの腫瘍増殖抑制効果および同所移植モデルでの体重維持、生存期間延長効果が認められた。3日ごとの間隔で3回バイオナイフの局所投与が至適投与方法であると考えられた。またin vivoでの腫瘍組織の3重染色でin vivoにおいてもバイオナイフの抗腫瘍効果のメカニズムとしてアポトーシス誘導が重要な役割を担っていることが示された。これにより27年度の目標はおおむね達成したと考えられる。本年度は、舌扁平上皮癌におけるrSev/dMFct

14(uPA2)-GFP(バイオナイフ)のin vivoでの抗腫瘍効果、生存期間延長効果、体重維持への効果をヌードマウス舌同所移植モデルを用いて検討した。バイオナイフの投与量、投与方法、投与間隔、回数などを検討し、抗腫瘍効果や体重維持や生存期間延長効果を舌扁平上皮癌においても確認した。まずヒト舌扁平上皮癌細胞株のうちHSC-3を用いてヌードマウスの舌縁に同所移植し、腫瘍形成率を検討した。その結果、全てのマウスにおいて舌同所への腫瘍形成に成功した。そのため、その後はこの同所移植モデルを用いてバイオナイフの効果につき検討を行うこととした。HSC-3同所移植後腫瘍形成を確認したうえで7、14、21日目にバイオナイフ(rSev/dMFct14(uPA2)-GFP)、コントロールベクター(rSeV/dM)、HBSSをそれぞれ舌への局注による治療をランダムに行いマウスを3群に分けた。その後、すべての治療群のマウスにおいて体重は毎日測定、舌に形成された腫瘍は短径、長径を3日おきに測定し、腫瘍体積は計算による近似値を用いて算出した。体重測定において20%以上の低下を見られた時点を死亡とみなし犠死させた。その結果、腫瘍体積は22日目以降に、また生存率においても、バイオナイフ治療群は、HBSSコントロール群およびコントロールベクター群と比較し有意な改善が見られた。また、現時点までのすべてのマウスの行動観察において、明らかに副作用を疑わせるような所見は出ていない。本研究の目的は、癌治療の新しい手段として期待される、悪性腫瘍に選択的に強発現しているuPAをターゲットとした抗癌作用を有する組換え腫瘍溶解性センダイウイルス(バイオナイフ)の頭頸部癌に対する前臨床段階での有用性をin vitroおよびin vivoで検討し、そのメカニズムの検討や、効果的な投与方法、投与量を決定することにある。3年計画の3年目である本年度は舌扁平上皮癌に対するin vivoでの有用性の検討を行った。今回、舌扁平上皮癌に対する舌同所移植モデルでの腫瘍増殖抑制効果および同所移植モデルでの体重維持、生存期間延長効果が認められた。甲状腺未分化癌と異なり、7日ごとの間隔で3回バイオナイフの局所投与が至適投与方法であると考えられた。今後はバイオナイフ治療によるウイルスの全身への播種などがないか、バイオナイフ投与後に血液、舌、肝臓、腎臓などを摘出し、PCRにて播種などがどの程度起こっているのか検討する予定である。舌扁平上皮癌のin vivoでの指摘投与間隔・量などの決定ができ、また有意な効果を見いだせたことで27年度の目標はおおむね達成したと考えられる。しかし副作用の検討は、まだ途上であり、来年度も継続して検討したい。本年度は、腫瘍溶解性センダイウイルスベクターであるrSev/dMFct14(uPA2)-GFP(バイオナイフと命名)の甲状腺未分化癌に対するin vitroおよび同所移植モデルを用いたin vivoでの腫瘍特異的抗腫瘍効果、ヌードマウスの生存率改善効果・体重維持効果、アポトーシス誘導効果について、沖縄県那覇で開催された国際学会(アジア太平洋甲状腺外科学会)でのシンポジウム講演の機会を得て発表し高い評価を得ることができた。その旅費にも今回研究費を使用した。
トランザクションによるNoSQLデータベース更新方式の研究

NoSQLデータベースは多様な大容量データに適用できる反面,トランザクションのACID特性が維持できないという課題があった.本研究では,NoSQLデータベースの1つであるMongoDBを対象として,ACID特性を維持したトランザクション処理方式を提案した.次に,本方式で動画などの大容量データを含むデータベースを,複数のトランザクションで同時更新する実験を行い,ACID特性の維持が可能であることを示した.その上で,実際の工場の在庫管理を対象に,画像による在庫充足度の判定を行うためのプロトタイプを構築し,基幹系システムでも大容量のデータデータを扱うことで業務の効率化が可能であることを示した.現在,膨大なデータを多数のユーザが効率的にアクセスするために、NoSQLデータベースと呼ばれる分散型データベースが普及している.しかし,NoSQLデータベースでは同時実行制御を必要とする更新処理に制約がある,という課題がある.本研究は,このようなNoSQLデータベースにおいてもトランザクション処理による同時実行制御を可能とすることを目的としている.今年度は,これまでの研究成果である,リレーショナルデータベースにおける大量データの一括更新方式を,ドキュメント指向のNoSQLデータベースであるMongoDBに適用し,同時実行制御が可能であることを検証した.この成果は,国内の研究会(SWIM研究会)で「MongoDBにおけるトランザクションとしての一括更新方式」,国際会議(主催:Informatics Society)で「A Proposal of Lump-sum Update Method as Transaction in MongoDB」のタイトルで発表した.さらに,評価用の業務システムのプロトタイプ構築のための基礎研究を進め,成果を上記国際会議の関連シンポジウムで「A Design Method for NoSQL Databases」のタイトルで発表した.これらの研究を通じて,NoSQLデータベースにおいて,リレーショナルデータベースと同様にトランザクションの分離レベルを指定し,プログラムごとに業務の応じたトランザクション処理を実行する方式を着想した.具体的には,MongoDBのドキュメントに更新前後のデータを保持し,コミット前後で検索を切り替えるものであり,この方式によって所定の同時実行制御が可能であることを,実験プログラムにより検証した.これは,当初計画を越える成果であり幅広い応用が考えられる.平成27年度は,以下の2つの研究を進める計画であった.第1は,NoSQLデータベースの更新処理における同時実行制御の制約に対して,リレーショナルデータベースを対象に筆者が開発した時制更新方式を適用し、ACID特性の維持とアクセス性能の両面から評価して有効な適用分野の見極めを行うことである.第2は,この方式の適用分野を具体化にして有効性を示すために,マルチメディア情報の入力に関する様々な局面を調査し、要件を体系化した上でアルゴリズムの研究を行うことである.第1の計画に対しては上記の通り多数のトランザクションの同時実行制御に対しても適用可能なトランザクション処理方式を着想し,実験システムによる評価を行った.この着想は,当初の計画を越えるものであったため,平成27年度はこちらの研究に注力し,上記の国際会議や研究会で発表した.さらに,現在までの成果を国際会議(主催:KES International)に「A proposal of transaction processing method for MongoDB」のタイトルで投稿,採録が決定しており,計画以上の成果が上がったと考える.一方で,上記の研究の重点を置いたため,第2の計画に関しては進捗が遅れている.ただし,検討,試作は進めており,国内シンポジウムで「MongoDBの応用事例ー議事録・残件リストへの応用ー」と題して取り組みを講演した.以上のように,両方の計画を勘案すると,全体として概ね予定通りに進捗していると考える現在,データベースは3V(大容量,効率,多様性)と呼ばれる特性に対応することが必要になっており,様々なNoSQLデータベースが実用化されている.半面,NoSQLデータベースにはトランザクション全体としてACID特性を維持できないという課題がある.この結果,大規模な動画データを基幹系システムで扱うことは,従来のリレーショナルデータベースでも,NoSQLデータベースでも課題があった.今年度は大容量の動画データを扱えるNoSQLデータベースであるMongoDBのトランザクション処理方式を提案した.さらに,これを実装して評価し,業務内容によって各々のトランザクションを個別の分離レベルで同時実行できることを示した.この成果は国際会議(主催:KES International)で「A proposal of transaction processing method for MongoDB」のタイトルで発表した他,関連研究を国内の研究会でも発表している.また,本方式をいくつかの業務分野に応用することを試みており,成果を国内の研究会や国際会議会議で発表した.特に,国際会議(主催:Informatics Society)での「Application of MongoDB with Transaction Feature in Production Management System」の発表は,生産管理システムを対象として,本方式が基幹系システムに適用できること,大容量の動画アクセスも楽観的方法によりトランザクションとして処理可能であることを示した.これらの研究を通じて,大容量のデータをトランザクションとして扱うという,従来のリレーショナルデータベースやNoSQLデータベースの双方で課題がある分野へも,データベースの応用範囲を広げることができたと考える.平成28年度は,平成27年度の研究成果に基づき,実際の業務システムを想定してプロトタイプによるトランザクション処理方式の評価を行うことを予定していた.このため,研究室のセキュリティ管理システム,モバイル見積システム,生産管理システムへのMongoDBの適用を実施した.前の2件については,プロトタイプを構築して評価し,成果を「IoTとNoSQLを活用した研究室のセキュリティ管理システム」,「タブレットとMongoDBを活用したモバイル見積システムの開発」のタイトルで研究発表した.生産管理システムについては,実際の企業に協力頂いた結果,機械部品の在庫管理では在庫数量の把握に手間がかかるという課題があることが分かった.これに対し,あらかじめ生産計画により必要在庫数量を計算しておき,在庫管理者が現場の画像データによりオフィスにいながら補充の要否を決定できる方式を提案し,実験による評価によって作業を効率化でききることを検証した.

なお,これは基幹系業務システムであるため,動画を含めたデータを効率的なトランザクションとして処理することが必要であり,本研究の方式の有効な適用分野と考える.この成果は,9項に示した通り国際会議で発表している.また,本研究では9項に記載したトランザクション処理の他に,センサによるデータ入力や障害回復方式の研究を予定しており,障害回復については9項に示した楽観的方法によりトランザクション処理を可能にすることができた.また,センサについては画像と動画を対象として,MongoDBのGridFSインタフェースの適用を評価した.この結果,特に更新ではリレーショナルデータベース(MySQL)に比較して25倍の性能が得られることが分かった.以上のように,全体として概ね予定通りに進捗していると考える.現在は,ビッグデータと呼ばれるように多様かつ大容量のデータがデータベースに保存されるようになっており,これを効率的に操作するためにNoSQLデータベースと呼ばれる分散型データベースが普及している.一方で,NoSQLデータベースでは従来のリレーショナルデータベースにおけるトランザクションのACID特性は維持されないという課題がある.この課題に対し,本研究は幹系業務システムへの応用の点からNoSQLデータベースを選択して同時実行制御の新たな方式を実装,評価すると共に,業務システムにおける有効性をプロトタイプへの適用を通じて明らかにすることを目的とした.まず,平成27年度にスキーマレスの柔軟なデータ構造の有効性を持つMongoDBを対象データベースとして選定し,ACID特性を維持したトランザクション処理を提案した.次に,平成28年度には大容量データを扱えるトランザクション処理を実装し,複数のトランザクションをACID特性を維持しながら同で実行できることを確認した.さらに,在庫管理システムに応用した事例を評価し,動画などの大容量データ操作はMongoDBが,リレーショナルデータベースに比較して特に書込みで効率的であることと,実際の業務システムにおいても有効であることを確認した.