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アンデス先史文化の継承性に関する実証的研究：インカ時代～現代

本研究課題の目的は、民族誌的調査を実施し、インカ時代の遺跡・聖地が当時と同質的な意味を継承しながら、現代社会において利用されている事例を提示し、エキゾチシズムと共に物体化された「古代文明」を、先住民史の一部として有機的に捉え直すことにあった。2018年度は、ワロチリ地域を中心とし、計3度のフィールド・ワークを実施した。また1597年1608年に同地域の改宗区を担当していた神父・アビラの意図で、先住民の語りがケチュア語で書き留められた「ワロチリ文書」(c.1608)をはじめ、その他の歴史文書・考古資料等の比較分析を行った。その結果、インカ時代の多様な遺跡・聖地が、山の神をめぐり当時と同質的な儀礼的意味を伴い、明瞭な継承性を帯びながら利用されていることが明らかとなった。先住民原語で書き留められた「ワロチリ文書」は、文字をもたなかったアンデス先住民の歴史・宗教的世界・文化を理解するための貴重な資料である。しかし、これまでその唯一無二の先住民の声は、翻訳は進められても、その本質的な意味は具体性をもって理解・解釈されてこなかった。本研究課題では、フィールド・ワークで得た情報を基に、「ワロチリ文書」に示された山の神々をめぐる先住民の感性・感覚・イメージの分析も進め、深層に迫る新たな理解・解釈も進められた。また比較を目的とし、研究協力者によりクスコ等の民族誌的調査・研究も進めた。インカをはじめとするアンデス先住民の歴史・文化像は、先住民の柔らかな精神世界を理解し得ない1617世紀の他者が残した歴史文書を基に、再生産され続けてきた。その結果、アンデスの大地・自然と共に生きた人々の姿からはかけ離れた文化像が定着し、消費され続けている。本研究課題では、これに再検討を迫る大きな成果が得られた。今後、他地域も含め、民族誌・歴史文書・考古資料の比較・分析を多角的に進めていく必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の目的は、1)インカ北方領域の中心地の一つトメバンバ(エクアドル・クエンカ市)の西方領域、2)ペルー中央高地のワロチリ地域、3)インカの中心地クスコ周辺域において民族誌的調査を実施し、スペイン侵入以前の遺跡・聖地が当時と同質的な意味を継承しながら、現代社会において有機的に機能・存続している事例を実証的に提示し、エキゾチシズムと共に物体化された「古代文明」を、有機的な先住民史の一部として捉え直すことにあった。2017年度は、主として2)のワロチリ地域を考察対象とし、1597年1608年に同地域のサンダミアン教区を担当していた神父フランシスコ・デ・アビラの指示により、先住民の語りがケチュア語で書き残された「ワロチリ文書」等の歴史文書・文献の分析・考察、そして同地域における2度のフィールドワークを実施した。その結果、インカ時代の遺跡が家畜繁殖儀礼(エランサ)に使用されていること、インカ時代あるいはそれ以前のワカ(山の神々の力を媒介する聖なる岩)が儀礼・信仰の対象となっていること、遺跡を伴うインカ時代の水源・水路がそのまま利用され続けていること、山の神々・水源と関連する遺跡が儀礼の場であり続けていることなど、極めて多くの継続的遺跡利用の事例が確認された。中には、「ワロチリ文書」に示された山の神々をめぐって配された遺跡もあり、その信仰の継承性も認められた。1617世紀の神話的世界の語りが書き留められた「ワロチリ文書」は、文字をもたなかった先住民の精神世界を理解する上で、重要な資料である。本研究計画で得られた資料・情報は、その記述を具体的に理解する上で、極めて価値の高いものである。その記述の理解を進めて先住民の精神世界に迫ることは、スペイン人の記録の影響下で創出されてきたインカ像を改変させることに繋がっていくであろう。ルネサンス後期、出版文化が興隆してくるヨーロッパにおいて、異質なる「新世界」と位置づけられた地域の先住民社会・文化は、表象されはじめていく。それらの先住民社会の代表格の一つともいえる「インカ」は、先住民性が脇におかれ、当時の出版文化における異文化の語り・記述の枠組みの中で、いわば消費する側の求めに応じるように描かれていった印象を強く受ける。異なる大陸・地域の文化の語りにみてとれる類似性は、この解釈を支持する。よって、ヨーロッパの人々が残した歴史文書・記述は、ヨーロッパの社会・文化を熟考し、捉え直されてしかるべき資料である。しかし、無文字社会を対象としたそれらの記録は、他方からの史料批判が困難であり、残された記述がそのまま影響し、インカ像は構築され続けてきた。その文化像は、エキゾチシズムに満ち、アンデスの多様な生態系・自然と柔らかく関わりながら存続してきた先住民の歴史の一部とはなり得ていない。こうした中、先住民によるケチュア語の語りがそのまま書き留められた「ワロチリ文書」は、1617世紀のアンデス先住民社会・文化の歴史を考える上で極めて重要な位置を占めている。当然、その記述の理解を深める意義も高い。この点への貢献という意味において、本研究課題で得られた資料・情報量は、当初の想定をはるかに超えるものであった。

一方で、その資料・情報を基に、「ワロチリ文書」の記述の理解を深め、既存のインカ像・16世紀の先住民像を再考していくためにはさらなる時間を要する。こうした状況を鑑み、自己点検による評価を(2)とした。本研究課題の目的は、民族誌的調査を実施し、インカ時代の遺跡・聖地が当時と同質的な意味を継承しながら、現代社会において利用されている事例を提示し、エキゾチシズムと共に物体化された「古代文明」を、先住民史の一部として有機的に捉え直すことにあった。2018年度は、ワロチリ地域を中心とし、計3度のフィールド・ワークを実施した。また1597年1608年に同地域の改宗区を担当していた神父・アビラの意図で、先住民の語りがケチュア語で書き留められた「ワロチリ文書」(c.1608)をはじめ、その他の歴史文書・考古資料等の比較分析を行った。その結果、インカ時代の多様な遺跡・聖地が、山の神をめぐり当時と同質的な儀礼的意味を伴い、明瞭な継承性を帯びながら利用されていることが明らかとなった。先住民原語で書き留められた「ワロチリ文書」は、文字をもたなかったアンデス先住民の歴史・宗教的世界・文化を理解するための貴重な資料である。しかし、これまでその唯一無二の先住民の声は、翻訳は進められても、その本質的な意味は具体性をもって理解・解釈されてこなかった。本研究課題では、フィールド・ワークで得た情報を基に、「ワロチリ文書」に示された山の神々をめぐる先住民の感性・感覚・イメージの分析も進め、深層に迫る新たな理解・解釈も進められた。また比較を目的とし、研究協力者によりクスコ等の民族誌的調査・研究も進めた。インカをはじめとするアンデス先住民の歴史・文化像は、先住民の柔らかな精神世界を理解し得ない1617世紀の他者が残した歴史文書を基に、再生産され続けてきた。その結果、アンデスの大地・自然と共に生きた人々の姿からはかけ離れた文化像が定着し、消費され続けている。本研究課題では、これに再検討を迫る大きな成果が得られた。今後、他地域も含め、民族誌・歴史文書・考古資料の比較・分析を多角的に進めていく必要がある。当初の研究計画では、スペイン侵入以前の遺跡・聖地がインカ時代と同質的な意味を継承しながら、現代社会において有機的に機能・存続している事例を実証するために、1)インカ北方領域の中心地の一つであるトメバンバ(エクアドル・クエンカ市)の西方領域、2)ペルー中央高地のワロチリ地域、3)インカの中心地クスコ周辺域、という3地域を対象として調査を加える予定であった。その意図は、現代社会における遺跡の継続的利用という新たな研究の視点が故に、まずは広域でサンプルデータを取ることを重視し、その上で次のステップに向かうことが望ましいと判断したためである。ところが、研究実績の概要と現在までの進捗状況に示したように、2017年度の調査・研究により、ワロチリ地域において想定を超える資料・情報が得られた。したがって、本研究課題の最終年度となる2018年度においては、昨年度に得られた資料・情報のコンテクストさらに探るべく、ワロチリ地域の調査・研究に主眼をおいて進めていきたいと考えている。その上で、比較考察を目的して、他地域の考察を可能な限り進めるというスタンスで臨んでいく。なおワロチリ地域では、山の神々とも密接な関係をもつ祖先崇拝をめぐる資料・情報も得られている。したがって、歴史文書等を通して、祖先崇拝と深く関わるコロプナ山等の山々が認められるペルー南部高地のアレキパ県周辺域も、比較対象地域に加えたいと考えている。こうしたフィールドワークに、歴史文書を中心とした文献調査を加え、本研究計画を推進させていきたい。
液晶におけるパターン形成の解明-ソフトモード乱流と一般化揺動定理-

散逸構造の代表例である液晶電気対流系における時空カオス「ソフトモード乱流」について,非平衡開放系のマクロ揺動とみなし,そのさまざまな性質を統計力学的な観点から明らかにした.その結果,時空カオスを生じる非線形相互作用における対称性の違いによって秩序-無秩序転移が起こること,時空カオスによる物質拡散において揺動定理が成立すること,その揺動を定量化するために温度が用いられることなどが明らかとなった.散逸構造の代表例である液晶電気対流系における時空カオス「ソフトモード乱流」について,非平衡開放系のマクロ揺動とみなし,そのさまざまな性質を統計力学的な観点から明らかにした.その結果,時空カオスを生じる非線形相互作用における対称性の違いによって秩序-無秩序転移が起こること,時空カオスによる物質拡散において揺動定理が成立すること,その揺動を定量化するために温度が用いられることなどが明らかとなった.本研究では、非平衡開放系の散逸構造の示す非線形揺動の統計力学的な性質を、揺動散逸定理を中心とした平衡あるいは線形非平衡系で確立されてきた統計力学と比較することにより、明らかにすることを目的としている。研究対象である液晶電気対流系では、液晶分子の配向制御によって場の対称性の異なる2種類の系をつくることができ、この対称性の違いによって現れる揺動にも違いがあることがわれわれの研究で明らかになってきている。本研究ではさらに次のような研究成果を得た。まず連続回転対称性をもつホメオトロピック系では、対流波数ベクトルと液晶配向子が一種の2次元XY系としてふるまい、両者の非線形相互作用によって「ソフトモード乱流」と呼ばれるマクロ揺動(時空カオス)が発生する。通常の2次元XY系では熱揺動により点欠陥が生じるが、ソフトモード乱流では、対流波数ベクトルと液晶配向子の相互作用がオブリーク・ロール対称性をもつ場合には、線状欠陥が現れることを明らかにした。一方、連続回転対称性が強制的に破れたプレーナー系では、欠陥格子と呼ばれる高次秩序構造から乱流へ遷移する過程を調べ、以下のことを明らかにした。欠陥格子は、部分的に秩序(格子)構造が崩壊して無秩序(乱流)領域が現れる時空間欠性を示し、制御パラメータ上昇とともにその乱流領域が広がって乱流へ遷移する。また、充分にゆっくりと制御パラメータを変化させた場合には、この遷移過程にはヒステリシスは現れない。さらに、秩序状態と乱流状態を極小としてもつ現象論的ポテンシャルを考え、そこに揺動力を加えた拡張されたLangevin方程式によって、この乱流への遷移過程が説明できることを示した。本研究では、非平衡開放系の散逸構造の示す非線形揺動の統計力学的な性質を、揺動散逸定理を中心とした平衡あるいは線形非平衡系で確立されてきた統計力学との比較により明らかにすることを目的としている。ソフトモード乱流には対流波数ベクトルと配向子の相互作用の対称性によってNormal RollsとOblique Rollsの2種類があるが、対流波数ベクトルをスピンと見なすことによって得られる「パターン磁化」を導入し、両者の間の転移が秩序-無秩序転移であることを見出した。またOblique Rollsに見られる特徴的な線欠陥が、マクロ揺動によって生じた液晶配向場の欠陥であることを明らかにした。一方、連続回転対称性が強制的に破れたプレーナー系では、欠陥格子と呼ばれる高次秩序構造において、その一部が乱流状態になった時空間欠性の統計的性質について調べた。その結果、空間の1点における秩序(欠陥格子)または無秩序(乱流)状態の持続時間分布が、広いパラメータ領域においてべき分布を示すことを明らかにした。さらにこの実験結果を説明するために、準安定ポテンシャル系に揺動力を加えたLangevin方程式型の現象論的モデルを導入した。その結果、揺動力が空間的な相関をもつときに持続時間分布がべき的になることを示した。本研究では、非平衡開放系の散逸構造の示す非線形揺動の統計力学的な性質を、揺動散逸定理を中心とした平衡あるいは線形非平衡系で確立されてきた統計力学とのアナロジーにより明らかにすることを目的としている。研究対象である液晶電気対流系では、液晶分子の配向制御によって連続回転対称性をもつ系をつくることができ、その対称性の破れに伴って生じる時空カオスであるソフトモード乱流を揺動としてとらえる観点から研究を行ってきた。われわれは以前、ソフトモード乱流におけるブラウン運動を観測し、拡散係数の粗視化時間依存性を求めることによって輸送現象の観点から統計力学的な性質を明らかにした。今回はさらに、粒子に一定外力が加わる系でのブラウン運動を観測し、仕事に現れる揺動について調べた。その結果からソフトモード乱流の揺動力の大きさを拡張された温度によって定量化することに成功し、約400万Kという値を得た。また、これまで熱揺動で研究されてきた揺動定理(Gallavotti&Cohen)をこの揺動に適用することを試み、上記の温度との比較を行った。

その結果、短い時間スケールでは揺動の時間相関のために両者の間にずれがあるが、時間スケールを長くすると一致していく傾向があることがわかった。また、磁場印加によって連続回転対称性を破った系において、制御パラメータの増加による空間周期パターンから時空カオスへの転移を調べた。その結果、対流振幅が転移点で飛びを示すが、その転移はヒステリシスを伴わないことが明らかとなった。この結果は、同じ対称性をもつ理論モデルであるニコラエフスキー方程式から得られる結果と一致し、この特徴的な転移が異なる振幅スケーリングが転移点で切り替わるために起こることがわかった。本研究では、非平衡開放系の散逸構造の示す非線形揺動の統計力学的な性質を、揺動散逸定理を中心とした平衡あるいは線形非平衡系で確立されてきた統計力学とのアナロジーにより明らかにすることを目的としている。研究対象である液晶電気対流系では、液晶分子の配向制御によって連続回転対称性をもつ系をつくることができ、その対称性の破れに伴って生じる時空カオスであるソフトモード乱流を揺動としてとらえる観点から研究を行ってきた。本研究ではさらに次のような研究成果を得た。ソフトモード乱流中に見られる特徴的な線状パターン「Black Line」に注目し、偏光観察により、Black Lineがソフトモード乱流の揺動により自発的に形成された液晶配向場の線状構造であることがわかった。ソフトモード乱流中の液晶配向場は、南部-ゴールドストーン・モードの効果により、本来点欠陥しか存在できない2次元XY系として振る舞う。したがって線状のBlack Lineが存在することとの矛盾が生じたが、対流場と配向場の緩和時間の違いを利用した詳細な実験により、Black Lineがソフトモード乱流の非線形揺動の効果によって点欠陥が線状に引き延ばされた擬似的線欠陥であることが明らかとなった。また、Black Lineの線密度の印加電圧の周波数依存性の測定により、Black Lineが対流場と配向場の相互作用における対称性の破れによって生じていることが明らかとなった。
ショウジョウバエの老化機構におけるストレス応答遺伝子の役割

ショウジョウバエPlenty of SH3s(POSH)遺伝子はその強制発現により寿命延長作用を持つ事が知られている。POSHはRING finger領域と4つのSH3領域をコードしている。ショウジョウバエ個体において、その過剰発現によりJNK経路の異所的な活性化が引き起こされ様々な形態異常が生じる。一方、ほ乳類培養細胞系によりPOSHがJNKシグナルのScaffoldとして機能しNGFシグナルによる細胞死に必須であることが示され、POSHの細胞死への関与が強く示唆された。ショウジョウバエにおいてJNK経路を介して細胞死を引き起こす系としてTNFαligandであるeigerが知られている。様々な組織においてEiger過剰発現によりJNK経路が活性化し、細胞死が誘導される。この系を利用してPOSHと細胞死の関連を検証した。POSH突然変異体においてEigerシグナルの抑制が観察された。POSHがJNK componentと遺伝学的相互作用を示すことから、この抑制効果はPOSHのScaffoldとしての機能によるものだと考えられる。一方、POSHの過剰発現によってもEiger過剰発現による細胞死が抑制されることが分かった。以上のことよりPOSHがJNKシグナルの足場として機能するだけではなく、シグナル強度を調節する可能性が示唆された。一方、ショウジョウバエTAK1はEigerシグナルに関与していることが知られている。TAK1の複眼での過剰発現はEiger同様にJNK経路介し細胞死を引き起こし、複眼の縮小という表現型になって現れる。この表現型はPOSHの共発現により悪化することからPOSHとTAK1が協調して働いている可能性が示唆される。ショウジョウバエTAK1はグラム陰性菌感染に対する免疫応答に必須であることが知られている。そこでPOSH突然変異体でのグラム陰性菌への免疫応答反応をTAK1によって誘導されることが知られている抗菌タンパク質遺伝子diptericin(dpt)mRNA発現量の比較により解析した。POSH突然変異体においてdpt mRNA発現誘導に遅れが生じることよりPOSHが免疫応答の際もTAK1を介したシグナルに関与している可能性が示唆された。ショウジョウバエPOSH遺伝子はその強制発現によりショウジョウバエ個体の寿命延長作用を持つ事が知られている。一方、POSHの過剰発現により様々な形態異常が生じる。これまで、遺伝学的な実験によりPOSHの過剰発現がJNK経路の活性化を引き起こす事が示されている。そこで本研究ではPOSHのJNK経路における作用機構を解析した。Yeasttwo-hybridシステムによりPOSHと相互作用を示すタンパク質の候補としてALG-2が挙げられた。マウス培養細胞においてALG-2はSH3ドメインに親和性を持つAIP1タンパク質とカルシウム依存的に直接結合しアポトーシスを誘導する事が知られている。しかしながら、その作用機構やJNK経路への関与などは明らかになっていない。そこで、まずはじめにショウジョウバエ胚由来のmRNAよりRT-PCRを用いてALG-2、およびAIP1 cDNAを単離した。ALG-2とAIP1遺伝子のアミノ酸配列を、マウスにおけるそれぞれの対応物のそれと比較した結果、両遺伝子ともに高度に保存されていることが明らかになった。また、生化学的な実験によりPOSH、ALG-2、およびAIP1が複合体と形成している可能性が示唆された。次に、これら遺伝子の強制発現個体を作製し、ALG-2、AIP1をそれぞれ複眼で強制発現することによりPOSHの強制発現同様に複眼形態形成の異常や細胞死が引き起こされることが分かった。また、ALG-2、AIP1の過剰発現によりJNK経路が活性化することが明らかになった。さらにショウジョウバエTNFαホモログであるeiger遺伝子との遺伝学的相互作用を調べたところ、POSH、ALG-2、およびAIP1がEigerシグナル経路を正に調節していることが示唆された。

ショウジョウバエTAK1はグラム陰性菌感染に対する免疫応答に必須であることが知られている。そこでPOSH突然変異体でのグラム陰性菌への免疫応答反応をTAK1によって誘導されることが知られている抗菌タンパク質遺伝子diptericin(dpt)mRNA発現量の比較により解析した。POSH突然変異体においてdpt mRNA発現誘導に遅れが生じることよりPOSHが免疫応答の際もTAK1を介したシグナルに関与している可能性が示唆された。
極度に非平衡な反応性流れの解明

超高空を超高速で飛行する物体周りには,その高速性と環境の低密度性により必然的に流れ場の中に強い熱化学的平衡状態が発生する.この非平衡性と超高速流間の相互作用に重点を置き,非平衡プラズマ流,強い衝撃波,超音速燃焼,気体力学レーザー,低密度流等に関する数値的・実験的基礎研究を総合的に行った.(1)非平衡プラズマ流関連では,二原子分子の解離・再結合反応に伴う分子の振動・回転エネルギ変化の定量的研究及び再突入物体の衝撃層に対するその影響,物体表面での触媒性が空力加熱に与える影響を明らかにした.アーク加熱空気及びアルゴンプラズマ低密度膨張流で発生する熱的非平衡性起因の特異現象を明らかにした.(2)衝撃波関係では,極めて強い衝撃波からの空気放射が時間-波長分解で分光測定可能になり,詳細なスペクトル測定から時間的振動放射光が発見された.強い衝撃波の反射現象においては,化学的非平衡現象の考慮が必要と判った.高性能無隔膜衝撃波管で用いるマルチプレクサ多点同時測定装置を完成させた.(3)超音速燃焼関連では,高速連鎖反応,複雑な境界形状,極超音速流れ場を効率よく解く数値解法が提案された.超音速剪断層での着火と燃焼反応の機構,衝撃波開始のデトネーションの安定性を支配する因子が判明した.(4)気体力学レーザー関連では,超音速よう素レーザー,熱交換機を熱源とする気体力学レーザー,風洞型レーザー,ベンゼン燃焼によるCO_2気体力学レーザーの特性解明,性能向上に対する諸因子の影響,連続・高繰り返し運転の特性,超音速膨張による水蒸気凝縮の影響が実験的数値的研究から解明された.(5)低密度流の反応性触媒性壁に沿って発達するクヌーセン層の解析を行った.希薄反応性気体に対するDSMC法適用の妥当性,低密度超音速ジェットの構造と不安定性及びそれに対する希薄化の影響が明らかになった.超高空を超高速で飛行する物体周りには,その高速性と環境の低密度性により必然的に流れ場の中に強い熱化学的平衡状態が発生する.この非平衡性と超高速流間の相互作用に重点を置き,非平衡プラズマ流,強い衝撃波,超音速燃焼,気体力学レーザー,低密度流等に関する数値的・実験的基礎研究を総合的に行った.(1)非平衡プラズマ流関連では,二原子分子の解離・再結合反応に伴う分子の振動・回転エネルギ変化の定量的研究及び再突入物体の衝撃層に対するその影響,物体表面での触媒性が空力加熱に与える影響を明らかにした.アーク加熱空気及びアルゴンプラズマ低密度膨張流で発生する熱的非平衡性起因の特異現象を明らかにした.(2)衝撃波関係では,極めて強い衝撃波からの空気放射が時間-波長分解で分光測定可能になり,詳細なスペクトル測定から時間的振動放射光が発見された.強い衝撃波の反射現象においては,化学的非平衡現象の考慮が必要と判った.高性能無隔膜衝撃波管で用いるマルチプレクサ多点同時測定装置を完成させた.(3)超音速燃焼関連では,高速連鎖反応,複雑な境界形状,極超音速流れ場を効率よく解く数値解法が提案された.超音速剪断層での着火と燃焼反応の機構,衝撃波開始のデトネーションの安定性を支配する因子が判明した.(4)気体力学レーザー関連では,超音速よう素レーザー,熱交換機を熱源とする気体力学レーザー,風洞型レーザー,ベンゼン燃焼によるCO_2気体力学レーザーの特性解明,性能向上に対する諸因子の影響,連続・高繰り返し運転の特性,超音速膨張による水蒸気凝縮の影響が実験的数値的研究から解明された.(5)低密度流の反応性触媒性壁に沿って発達するクヌーセン層の解析を行った.希薄反応性気体に対するDSMC法適用の妥当性,低密度超音速ジェットの構造と不安定性及びそれに対する希薄化の影響が明らかになった.再突入機、プラズマ風洞、衝撃波管などにおける極超音速熱化学的非平衡流において、三温度流が高温気体からの放射、空力加熱に及ぼす影響を詳細に検証した。高温度環境下において、かなり高密度流でも振動エネルギーモードと同様に回転エネルギーモードも非平衡である可能性が強いこと、衝撃波誘導空力加熱問題において、振動モードの励起がかなり寄与すること、反応モデルが内部エネルギー分布に影響を与え、解離の進行を制御することなどが明らかになった。自由ピストン駆動型衝撃波管において、マッハ30を越える強い衝撃波の緩和領域で初めて放射スペクトルの観測に成功した。非平衡燃焼流の研究においては、空気と水素の超音速混合層での13段反応流を解明した。可燃混合気中の伝播火炎と衝撃波の干渉は流れに不安定性にし、乱流火炎が誘起されること、デトネーションのシミュレーションからデトネーションが定常振動的挙動をとる場合のあることが判った。極超音速流中でのCRSジェット反応流を数値的にシミュレートし、最新の反応機構を用いてかなり実験との一致性が改善された。金属表面酸化被膜の直火還元において、空気比が還元/酸化の量論混合比を越えても還元可能であることを理論的に示し、それは非平衡状態での還元性ラジカルと酸化ラジカルの量で決まることを示した。レーザー関連では、風洞型エキシマレーザーの高繰り返し運転の実施を進め、出力レーザー光の時間空間分解の特性を明らかにした。熱交換型ガスダイナミックレーザーのノズル流のレーザ干渉計による可視化測定からガス組成の最適化で出力が従来の数倍になり得ることを示した。

希薄膨張流を高感度イメージ増倍管を用いて可視化し、ジェットの不安定な構造変化を測定した。触媒性を持つ管壁内の自由分子流の挙動を解析し、管長や管端の閉塞性の関係を明らかにした。アーク加熱風洞の円錐ノズル中の剥離現象を理論と実験で解析し、剥離点が化学反応に依存することを示した。オリフィスから真空中へ膨張する非平衡空気プラズマ流の数値解法を開発し、その構造を解明した。低密度空気の強い衝撃波背後の発光を画像分光法で観測し、時間・波長分解のデータを初めて取得し、分子振動遷移の時間変動的挙動を確認した。化学非平衡を含む完全NS方程式を用い酸素中の強い衝撃波の反射現象を解析すると実験と良く一致した。超音速高温空気流と水素間の混合層反応を素過程から検討し、着火までの過程でOHより酸素原子が重要であることを明らかにした。超音速燃焼エンジンの流れ解析から、境界層の吸込みでインテ-ク内の流れが変化し、エンジン性能に大きく影響することを示した。高速燃焼反応の数値解析において、複雑な境界形状の流れ場と硬い反応速度方程式系を正しく解く手法を開発した。1次元デトネーションの解析から衝撃波と反応面の間を往復する攪乱波がデトネーションの振動的挙動の原因であることを示した。空気過剰の予混合火炎の非平衡領域では、そこに挿入する金属片の温度を制御すれば還元反応で酸化被膜が除去されることを実験的に示した。ベンゼン燃焼のCO_2ガスダイナミックレーザーの出力特性を燃焼条件などで整理し、最適作動条件を得た。準二次元モデルの解析から熱交換型ガスダイナミックレーザーの取出し効率を最大にする条件を検討した。超音速沃素レーザーの数値計算から、凝縮が小信号利得係数などのレーザ特性に与える影響を明らかにした。風洞型エキシマレーザーの高繰り返し運転を進め、出力レーザー光の時間空間的変化を明らかにした。高速度ビデオカメラで超音速噴流を可視化し、その不安定な構造変化を観測して理論予測との乖離原因を突き止めた。振動エネルギ依存解離と弱衝突に基づく反応モデルを提案し、DSMC法で二次元円柱周りの非平衡希薄流を解いた。二原子分子の解離・再結合反応が分子の振動・回転エネルギ,自由電子エネルギに与える影響を定量的に求め,これを再突入物体の衝撃層計算に適用してその影響を明らかにした.アーク加熱空気流の低密度膨張流を多温度モデルで解析し,分子種により温度分布がかなり異なることを示した.アーク加熱風洞でアルゴン電離気体を測定し,物体上流の暗領域の発生原因を明らかにいした.強い衝撃波背後の発光を二次元観測して,その形態の特性と放射強度分布が従来の理論では十分説明できないことを示した.完全ナビエ・ストークス方程式を用いて衝撃波の反射パターンを計算し,高マッハ数では凍結流計算と異なることを示した.衝撃波管の測定部における衝撃波のマッハ反射とマッハステムの三次元的干渉を数値的に明らかにした.またラム加速機の有限速度化学反応の影響を明らかにし,従来の理論を発展させた.水素-メタン混合燃料における着火時間を求め,メタン混合率で三段階に分類できることを示した.超音速燃焼エンジンインレットにおいて,衝撃波-境界層干渉場を数値的に明らかにした.
多金属協同触媒によるカルボニル化合物の新規炭素骨格再構築反応の開発

今年度はまず、シアン化アルキニルのシクロプロペンへの付加を検討した。申請者の研究室では、ニッケル/ルイス酸協働触媒を用いたアルキンやジエンのアルキニルシアノ化反応が進行することを見つけている。さらなる不飽和化合物の適用範囲拡大を目指し検討した結果、シクロプロペンのアルキニルシアノ化反応が進行することを見つけた。シアン化シリルエチニルと様々なシクロプロペンをニッケル/塩化ジメチルアルミニウム触媒存在下反応させると、シアノ基とアルキニル基がシクロプロペンにシス付加した生成物が収率よく得られた。シクロプロパン骨格は医薬品や天然物に多く含まれるので、本手法は多置換シクロプロパンの立体選択的合成法として有用であると考えられる。さらに、同反応を異なる配位子を用いて行うと、共役トリエン化合物が得られることを明らかにした。用いる配位子を変えることで、両生成物を選択的に合成できる点は非常に興味深い。さらに今年度は、シアノギ酸アミドのニッケル(0)への酸化的付加体の構造の同定に成功した。申請者の研究室では、シアノギ酸アミドがニッケル/ルイス酸触媒を用いるとシアノ基とカルバモイル基がアルキンに付加することを見つけている。この反応の位置選択性を説明するにあたって、ルイス酸が酸化的付加体のシアノ基またはカルボニル基のいずれに配位しているかが重要である。そこで、これを明らかにするために、酸化的付加体の構造決定を試みた。ニッケル錯体、ルイス酸、シアノギ酸アミドの当量反応によって、酸化的付加体のルイス酸付加体の単離、X線結晶構造解析による構造決定に成功し、ルイス酸がシアノ基に配位していることを明らかにした。この結果をもとに、位置選択性を合理的に説明できる反応機構を推定することができた。今年度は、配位性官能基を有するシアン化アルキルのアルキンへの付加を検討した。申請者はすでにニッケル/ルイス酸協同触媒を用いたアルキンのアルキルシアノ化反応が進行することを見つけているが、利用できるニトリルには、シアノ基のβ-位に水素をもたないものに限られていた。副反応であるβ-水素脱離が進行してしまい、アルキンのヒドロシアノ化が優先してしまうためである。そこで、適切な位置に配位性官能基を導入すれば、分子内配位によってβ-水素脱離に必要な空配位座形成が抑えられ、目的のアルキルシアノ化反応が進行するのではないかと考え検討を行った。その結果、シアノ基のγ-位に窒素や酸素などの配位性元素を有するシアン化アルキルのアルキンへの付加が収率よく進行することをみつけた。例えば、シアノ基のγ-位にアミノ基を有するシアン化アルキルとアルキンをニッケル/ルイス酸協同触媒存在下で反応させると、シアノ基のα-位でアルキンに付加した生成物が収率よく得られた。一方、シアノ基のδ-位やε-位にアミノ基を有するシアン化アルキルでは、α-位で付加した生成物は得られず、それぞれのシアン化アルキルのシアノ基のβ-位およびγ-位でアルキンに付加した生成物が得られた。これらは、炭素-シアノ基結合がニッケル(0)に酸化的付加して生じる中間体において、アミノ基の位置にかかわらず、5員環キレートを生じるアルキル(シアノ)ニッケル中間体を経てアルキルシアノ化反応が進行した結果である。これらの知見は、本研究課題を推進するうえで極めて重要である。今年度は、分子内アルケンへのシアン化アリールの付加を検討した。申請者はすでにニッケル/ルイス酸協同触媒を用いたアルキンのアリールシアノ化反応が進行することを見つけている。しかし同様の条件下アルケンの分子間アリールシアノ化反応はノルボルナジエンのような特殊な基質に限られていた。反応の最終段階である還元的脱離よりも副反応であるβ-水素脱離が進行してしまい、アルケンのHeck反応が優先してしまうためである。そこで、アリールーシアノ基結合のニッケル(0)への酸化的付加、アルケンの分子内挿入によって生じるアルキルニッケル中間体がβ-水素を持たないような基質を設計すれば、目的のアリールシアノ化反応が進行するのではないかと考えた。実際に炭素、窒素およびケイ素を介してつながった様々なアルケニル基を有するシアン化アリールを合成し、反応を検討した結果、アルケンの分子内アリールシアノ化反応が進行し、ベンジル位に四級炭素を含んだ環状構造を有するシアノメチル基置換ベンゾシクロアルカンが収率よく得られた。また本反応を触媒的不斉合成反応にも展開することもできた。適切に設計した基質を、ニッケル/ルイス酸協同触媒存在下、光学活性配位子を用いて反応を行うと、ベンジル位に不斉四級炭素を有するindoline誘導体やtetrahydronaphthalene誘導体が高収率および高い鏡像体過剰率で得られた。得られた誘導体のさらなる変換反応により、アルツハイマー病治療薬の候補品である(-)-physostigmineの合成中間体の鏡像体である(-)-esermetholeの合成、および鎮痛剤として市販されている(-)-eptazocineの形式的不斉全合成を達成することができた。

さらなる不飽和化合物の適用範囲拡大を目指し検討した結果、シクロプロペンのアルキニルシアノ化反応が進行することを見つけた。シアン化シリルエチニルと様々なシクロプロペンをニッケル/塩化ジメチルアルミニウム触媒存在下反応させると、シアノ基とアルキニル基がシクロプロペンにシス付加した生成物が収率よく得られた。シクロプロパン骨格は医薬品や天然物に多く含まれるので、本手法は多置換シクロプロパンの立体選択的合成法として有用であると考えられる。さらに、同反応を異なる配位子を用いて行うと、共役トリエン化合物が得られることを明らかにした。用いる配位子を変えることで、両生成物を選択的に合成できる点は非常に興味深い。さらに今年度は、シアノギ酸アミドのニッケル(0)への酸化的付加体の構造の同定に成功した。申請者の研究室では、シアノギ酸アミドがニッケル/ルイス酸触媒を用いるとシアノ基とカルバモイル基がアルキンに付加することを見つけている。この反応の位置選択性を説明するにあたって、ルイス酸が酸化的付加体のシアノ基またはカルボニル基のいずれに配位しているかが重要である。そこで、これを明らかにするために、酸化的付加体の構造決定を試みた。ニッケル錯体、ルイス酸、シアノギ酸アミドの当量反応によって、酸化的付加体のルイス酸付加体の単離、X線結晶構造解析による構造決定に成功し、ルイス酸がシアノ基に配位していることを明らかにした。この結果をもとに、位置選択性を合理的に説明できる反応機構を推定することができた。
内視鏡・腹腔鏡下手術支援メカトロニクスシステムの開発

本年度は昨年に引き続き、医療用メカトロニクスシステムを中心とする外科手術支援システムに必要不可欠なシステム構成要素である術中情報獲得(モニタリング)システム及び術中戦略支援(ナビゲーション)システムといったソフトウエアの研究開発を行った。今年度は対象とする術式を腹部領域(主として肝・腎)でのMR誘導下冷凍治療(Cryotherapy)に絞り、この術式を支援するモニタリングおよび及び治療戦略支援システムの構築を行った。今年度のシステム開発においては、システムを構成する大きな要素として次の3つの要素技術を開発した。1.術中に逐次撮像されるMRI画像から術中の氷球形状を三次元的かつ定量的に自動抽出するオートセグメンテーション法2.1.により得られた定量的な氷球形状の経時的変化からオプティカルフロー法を用いて氷球成長速度を推定し、この速度情報を利用して近未来の氷球形状を予測する治療効果予測法3.1.、2.により得られたリアルタイム/将来の氷球情報を基に、治療の進捗・安全性等の評価指標を医師に提示する治療モニタリング法さらにこれらの要素技術を組み合わせ、3次元画像表示ソフトウエアとユーザインタフェースをあわせたMR誘導下冷凍治療支援システムの構築を行った。5例の動物実験と数例の臨床データを用いたオフラインでの実験の結果、本システムで提示されるリアルタイム/近未来の表球データは医師の作成した氷球データとの比較の結果高い精度を持ち、またMR画像取得/計算/描画に要する時間も2秒程度と、精度・リアルタイム性共に高い能力を有し、将来的な臨床への応用が可能であると考えられる。本年度開発したモニタリング・ナビゲーションシステムと、初年度に開発した能動鉗子システムを組み合わせることにより、低侵襲手術を実現する総合的外科支援メカトロニクスシステムの臨床応用が可能となると考えられる。
新規子宮内膜症モデルの作成と内膜症の発症および進展メカニズムの解明

昨年度までに、子宮内膜症病変の腺上皮細胞ではEMTが起こっていることが免疫組織化学的検査によって証明できたため、本年度は正所性子宮内膜の上皮がEMTを起こすか否かを評価し、正所性子宮内膜が内膜症病変成立に貢献し得るかどうかの検討すること、そして、EMT阻害薬によって正所性子宮内膜腺上皮細胞のEMTを抑制することができるかを評価し、EMT阻害薬の新規子宮内膜症治療薬としての可能性を検討することを目的とした。同意を得た上で、手術検体から正所性子宮内膜を採取し上皮細胞を分離、培養した。培養した腺上皮細胞に対してEMT促進剤であるTNFαとTGFβを用いてEMTの誘導実験を行い、細胞形態、western blottingによるタンパク発現、接着能の変化を解析した。また、EMT阻害剤の持つ接着能や移動能の抑制効果を評価するために、子宮内膜上皮不死化細胞を用いた細胞接着能阻害実験および、正所性子宮内膜上皮細胞を用いたWound healing assay(WHA)とTransmembrane migration assay(TMA)を行った。EMTの誘導実験では、細胞形態は線維芽細胞様に変化し、E-cadherinとN-cadherinの発現の逆転現象であるカドヘリンスイッチ現象を認めた。細胞接着能試験では、EMTの誘導により接着能が有意に上昇した。以上のことから腺上皮細胞においてEMTが起こることが証明され、正所性子宮内膜上皮細胞が、子宮内膜症病変の確立に貢献しうることが明らかとなった。また、細胞接着能阻害実験では、EMT阻害薬によってEMT促進剤により上昇した接着能が低下し、接着能の抑制効果が確認された。またWHAとTMAでは、EMT阻害薬により子宮内膜上皮細胞の移動能が低下し、運動能の抑制効果も証明された。よって、EMT阻害薬の新規子宮内膜症治療薬としての可能性が示唆された。レンチウィルスによる遺伝子導入にて、非機能性神経成長因子受容体(ΔNGFR)、ルシフェラーゼ(CBR)、緑色蛍光蛋白質(EGFP)を同時に発現するヒト子宮内膜腺細胞株を作成した。フローサイトメトリーを用いてEGFPとΔNGFRの発現解析およびEGFPを発現する細胞の分取を行った。培養増殖した分取細胞に対して抗ΔNGFR磁気ビーズによる分離を行い、ΔNGFR発現細胞におけるCBRとEGFPの発現を確認した。そこで、磁気ビーズ付着細胞の磁石による集積を培養系にて試みた。次に、磁気ビーズ付着細胞を重度免疫不全マウスの腹腔内に移植し(磁気ビーズ純化群)、同時に腹壁皮下に小型協力磁石を挿入することで腹腔内の移植細胞の集積を試み2日後に磁石を除去した。腹壁への磁石挿入のない群、遺伝子導入や磁気ビーズ使用のない細胞を移植した群をコントロール群とした。磁気ビーズ純化群ではヒト子宮内膜間質細胞株を同時投与した群も作成した。各群を体内発光イメージング(in vivo BLI)にて経時的にモニタリングした。フローサイトメトリー解析では、遺伝子導入を試みた多くの細胞でEGFPとΔNGFRが同時に発現していた。また、磁気ビーズにより分取・増殖されたΔNGFR発現細胞はCBRとEGFPを共に発現し遺伝子導入に成功していた。培養系における磁気ビーズ付着細胞の磁石による集積も可能であった。磁気ビーズ付着細胞の腹腔内移植実験では、コントロール群においては移植細胞の生着部位が固定せず経時的な定量化は困難であったが、磁気ビーズ純化群に磁石を使用したマウスでは磁石挿入部に一致して細胞が集積しており、in vivo BLIによる非侵襲的経時的な定量的評価が可能であった。また、ヒト子宮内膜間質細胞株同時投与群では、移植7ヶ月後まで生着細胞のin vivo BLIによる評価が可能であった。実績概要に示した通り、遺伝子導入した細胞株と磁性体により内膜症腹膜病変モデルを作成し、in vivo BLIにて非侵襲的経時的にリアルタイム定量化が可能なシステムの開発に成功した。細胞生着部における内膜症腹膜病変の模倣が可能となれば、細胞株を用いた本モデルは安定供給可能であり、内膜症腹膜病変に対する優れたin vivo研究ツールになり得ると考えられる。これは平成28年度中に中心的に行われるべき計画であり、実験としてはほぼ終了している。また、平成28年度中に行うべきもう一つの実験計画として、「子宮内膜幹細胞の上皮性・間葉性変化の解析」については、現在進行中であるが、並行して行っている子宮内膜症病変における上皮間葉転換の解析についても実験が進行中であり、おおむね順調と言えると考えられる。子宮内膜症(内膜症)は良性疾患ながら癌に特徴的な浸潤や転移を起こすことから、その機構には癌と同様に上皮間葉転換(EMT)の関与が考えられる。しかし、内膜症に特徴的なEMTマーカーの報告はなく、内膜症の各病態におけるEMTの評価の報告もない。そこで、正所性子宮内膜および内膜症の各病態におけるEMTの詳細な評価を行った。同意を得た内膜症患者の内膜症性嚢胞、深部病変、腹膜病変、子宮腺筋症、子宮内膜および非内膜症女性の子宮内膜を検体とした。非内膜症群の子宮内膜上皮細胞を分離・培養しEMT誘導前後でのタンパク発現をWestern blotにより比較した。

全検体でのEカドヘリン(Ecad)、Nカドヘリン(Ncad)、ビメンチン(Vim)、EMT関連転写因子(Snail、ZEB1)に対する免疫染色の結果をスコア化し比較解析した。また、内膜症患者の術前血清CA125値をZEB1陽性群と陰性群で比較した。EMT誘導実験ではEMTに特徴的なカドヘリンスイッチ現象を認めた。免疫染色のスコア化ではNcad、Vim、Snail、ZEB1それぞれの発現について病態間で有意差を認めた。特にZEB1は内膜症の有無を問わず子宮内膜上皮では発現せず内膜症病変の上皮で発現し、同一患者内でも浸潤性が高い病変で強く発現していた。また、NcadとSnailの病態間発現パターンが類似する点、Vimの発現は内膜症性嚢胞で最も低く、非内膜症群に比べ内膜症群の子宮内膜で有意に高い点、Ecadは病態間で発現の有意差はないが、浸潤性の高い病変では飛び石状の発現を認める点が特徴的であった。ZEB1陽性群の血清CA125値はZEB1陰性群に比べ有意に高かった。以上より、子宮内膜上皮細胞はEMTを起こし得ることが分かった。EMTマーカーの中で唯一ZEB1だけが内膜症に特徴的なマーカーであった。また、各病態でのEMTの状態が異なることが初めて明らかとなり、各病態における構成細胞の性質が異なり、発症や進展の過程も異なる可能性が示唆された。昨年までは、ほぼ順調に行われてきた計画であるが、昨年より開始した「【2】子宮内膜幹細胞の上皮性・間葉性変化の解析」については、子宮内膜幹細胞の分離自体が検体不足により滞っている。その理由としては、まず子宮内膜幹細胞と考えているSide Population細胞(SP細胞)が全内膜細胞の1-2%にとどまるため、分離には多数の子宮内膜細胞が必要であり、子宮内膜の生検程度の量では実験可能な細胞数を確保できず、子宮全摘からの正常子宮内膜供給が必要である。しかし、近年の内視鏡手術の普及により、術前にGnRHアゴニスト使用した子宮全摘症例が急増しており、検体供与対象患者が減少していることが検体不足の理由である。昨年度までに、子宮内膜症病変の腺上皮細胞ではEMTが起こっていることが免疫組織化学的検査によって証明できたため、本年度は正所性子宮内膜の上皮がEMTを起こすか否かを評価し、正所性子宮内膜が内膜症病変成立に貢献し得るかどうかの検討すること、そして、EMT阻害薬によって正所性子宮内膜腺上皮細胞のEMTを抑制することができるかを評価し、EMT阻害薬の新規子宮内膜症治療薬としての可能性を検討することを目的とした。同意を得た上で、手術検体から正所性子宮内膜を採取し上皮細胞を分離、培養した。培養した腺上皮細胞に対してEMT促進剤であるTNFαとTGFβを用いてEMTの誘導実験を行い、細胞形態、western blottingによるタンパク発現、接着能の変化を解析した。また、EMT阻害剤の持つ接着能や移動能の抑制効果を評価するために、子宮内膜上皮不死化細胞を用いた細胞接着能阻害実験および、正所性子宮内膜上皮細胞を用いたWound healing assay(WHA)とTransmembrane migration assay(TMA)を行った。EMTの誘導実験では、細胞形態は線維芽細胞様に変化し、E-cadherinとN-cadherinの発現の逆転現象であるカドヘリンスイッチ現象を認めた。
白血球特異的パキシリン様蛋白質リューパキシンによる造血系腫瘍細胞の運動制御

接着班に濃縮して存在する多機能性アダプター分子・パキシリンと相同のドメイン構造をもち、白血球特異的に発現するleupaxinの造血系腫瘍細胞の接着と運動制御における機能的な役割を明らかにすることを目的として以下の解析を行った。【1】leupaxinの細胞内局在の解析leupaxinは、パキシリンと類似のドメイン構造を示すことから、造血系細胞の接着レセプターの裏打ち構造の構築に関与することが予想された。EGFP融合蛋白質を用いて造血系腫瘍細胞における細胞内分布を解析した結果、leupaxinはアクチン繊維に富む細胞表層部に選択的に分布することが明らかになった。【2】leupaxinと会合する分子の検索パキシリンはチロシンキナーゼFAKとの会合を通じて細胞の接着および運動の制御に重要な役割はたすと考えられている。マウス胸腺腫細胞BW5147を用いて、leupaxinと会合する分子を免疫沈降法により検索した結果、leupaxinはFAKと相同性の高いチロシンキナーゼPyk2と会合することが認められた。【3】leupaxinのシグナル伝達への関与leupaxinとEGFPの融合蛋白質を293T細胞に一過性に過剰発現させ、固相化したフィブロネクチンへの接着依存性に誘導されるパキシリンのチロシンリン酸化に対する影響を解析した。その結果、leupaxinを過剰発現させた293T細胞では、フィブロネクチンへの接着によるインテグリン依存性のパキシリンのチロシンリン酸化が対照群に比して減弱していることが示された。以上の結果より、leupaxinはパキシリンのチロシンリン酸化を介するシグナル伝達に対して抑制的に作用することが示唆された。
曖昧な質問に対応する対話型質問応答システム

本研究課題では、ユーザの質問が暖昧であったときに、ユーザに対して問い合わせを行うことによって適切な解答を選択する対話型質問応答システムを構築することを目的とする。前年度までは知識源となるコーパスとして新聞記事を用いていたが、獲得できる知識に偏りがあるという問題点があった。本年度は、より多様な知識の獲得が期待できるウェブを知識源とし、そのために必要なシステムの改変に取り組んだ。ユーザの質問の暖昧性を検出するために、ウェブページ上の表を抽出する手法とテキスト解析に基づく手法の2つを考案した。ウェブページ上の表を抽出する手法では、ユーザの暖昧な質問に対し、それに対応する複数の解答を一覧表示している表をウェブから発見し、ユーザに提示する。質問文中の主要なキーワードが表の1行目または1列目にあるか、残りのキーワードが表の近傍にあるか、表の一行または一列上にあるテキストが質問に対する解答タイプと一致しているか、などの条件をチェックし、条件を満たす表を抽出する。一方、テキスト解析に基づく手法では、まずキーワード検索でウェブページを獲得し、解答候補を抽出する。次にキーワードの周辺にある限定表現をパタンマッチによって抽出する。最後に共通の属性を持つ限定表現をまとめて解答群を作成し、ユーザに提示する。さらに、まずウェブページ上の表を抽出を試み、ユーザに提示するのに適切な表を発見できなかった場合にはテキスト解析に基づく手法で動的に解答群を作成するという形式で、提案する2つの手法を併用するシステムを作成した。評価実験の結果、2つの手法を併用することにより、より多くの質問に対して適切に暖昧性を検出できることを確認した。本研究課題では、ユーザの質問が曖昧であったときに、ユーザに対して問い合わせを行うことによって適切な回答を選択する対話型質問応答システムを構築することを目的とする。曖昧な質問とは、ここでは「ワールドカップの優勝国はどこですか」のように、質問だけでは回答が一意に決まらない質問を指す。本研究では、システムからユーザに対して「サッカーのワールドカップですか、それともラグビーですか」といった問い返しを行うことで適切な回答をユーザに提示する。本年度は質問の曖昧性を検出する手法に焦点を当てて研究を行った。まず、質問に含まれる個々のキーワードに対し、そのキーワードの意味を限定する表現(限定表現)を抽出する。例えば、キーワード「ワールドカップ」の限定表現としては「サッカー」や「ラグビー」などがある。限定表現の抽出は、(1)キーワードの直前・直後に現われる名詞を抽出、(2)キーワードに連体修飾する名詞を抽出、といった抽出パタンを用いて行う。さらに、限定表現を網羅的に抽出するために、キーワードの近傍にありかつ関連度の高い名詞も抽出する。関連度は大量のコーパスから学習された単語の共起情報をもとに計算する。さらに、同種の限定表現を伴う解答のグループ(解答群)を作成する。同種の限定表現とは、例えば末尾数文字が同じもの、類似した数量表現を持つもの、同じ意味クラスを持つもの、などを指す。本研究課題では、解答群を得ることは問い返し文のwhat to sayを決めることに相当する。解答群は一般に多数得られるが、この中でユーザへの問い返し文として最もふさわしい内容を持つものをヒューリスティクスにより決定する。予備実験の結果、約7割の質問に対して、ユーザへの問い返し文の内容としてふさわしい解答群を得ることができた。しかし、スコア1位の解答群が適切である質問は3割程度であり、この精度を改善することが次年度以降の課題となる。本研究課題では、ユーザの質問が暖昧であったときに、ユーザに対して問い合わせを行うことによって適切な回答を選択する対話型質問応答システムを構築することを目的とする。本年度は、前年度までに行った質問の暖昧性を検出する手法の改善、ならびに曖昧性を解消するためのユーザへ問い返し文の生成を行った。ユーザの質問の曖昧性をより正確に検出するために以下の点を改善した。まず、キーワードの限定表現を抽出するためのパタンを追加・補強した。次に、同じような限定表現を伴う解答のグループ(解答群)を作成する際、従来の条件に加えて、限定表現の抽出パタンが同じという条件を満たす場合にも解答群を作るようにした。こうして生成された解答群に対してスコアを与え、最終的に1つの解答群を選択する。その際、質問文中のキーワードと解答群の限定表現の意味的関連度や、解答群の限定表現の抽出パタンの種類に応じてスコアを調整した。上記の修正の結果、昨年度の手法と比べて質問の曖昧性を表わす解答群を適切に獲得できることを実験的に確認した。次にユーザへの問い返し文の生成に取り組んだ。問い返し文は、解答群中の限定表現をユーザから聞き出すためのシステムからユーザへの質問である。問い返し文は基本的にはテンプレートによって生成する。二者択一のタイプ、疑問詞とキーワードを含むタイプ、疑問詞のみを含むタイプの3種類のテンプレートを用意した。これらのテンプレートから複数の問い返し文の候補を生成し、その中から日本語として最も自然な文を1つ選択する。問い返し文の選択の際には、新聞記事から求められた文字のn-gramの頻度や、ウェブ検索エンジンのヒット件数などで、文の自然さを定量的に評価した。予備実験の結果、46個の曖昧な質問を入力したところ、35個(76%)については適切な問い返し文を生成することができた。

前年度までは知識源となるコーパスとして新聞記事を用いていたが、獲得できる知識に偏りがあるという問題点があった。本年度は、より多様な知識の獲得が期待できるウェブを知識源とし、そのために必要なシステムの改変に取り組んだ。ユーザの質問の暖昧性を検出するために、ウェブページ上の表を抽出する手法とテキスト解析に基づく手法の2つを考案した。ウェブページ上の表を抽出する手法では、ユーザの暖昧な質問に対し、それに対応する複数の解答を一覧表示している表をウェブから発見し、ユーザに提示する。質問文中の主要なキーワードが表の1行目または1列目にあるか、残りのキーワードが表の近傍にあるか、表の一行または一列上にあるテキストが質問に対する解答タイプと一致しているか、などの条件をチェックし、条件を満たす表を抽出する。一方、テキスト解析に基づく手法では、まずキーワード検索でウェブページを獲得し、解答候補を抽出する。次にキーワードの周辺にある限定表現をパタンマッチによって抽出する。最後に共通の属性を持つ限定表現をまとめて解答群を作成し、ユーザに提示する。さらに、まずウェブページ上の表を抽出を試み、ユーザに提示するのに適切な表を発見できなかった場合にはテキスト解析に基づく手法で動的に解答群を作成するという形式で、提案する2つの手法を併用するシステムを作成した。評価実験の結果、2つの手法を併用することにより、より多くの質問に対して適切に暖昧性を検出できることを確認した。
経口ワクチン開発のための腸管内HIV特異的細胞傷害性T細胞に関する基礎的研究

さらに、サルのAIDSモデルより、消化管粘膜内局所T細胞からAIDSウイルス構成蛋白gagおよびenvに対するCTLクローンを樹立し、phenotypeおよびfunctionを検討中であったが、Harvard大学霊長類研究所からの空輸によるサル血液の入手が困難を極め、現在までのところ、進展がない。一方、より簡便なヒトモデルとして、HLA-B2トランスジェニックマウスを用いた、ヒトgag、envに対するCTL誘導、CTLクローンの樹立をおこない検討中である。特に、IEL、LPLからのクローン化をおこない、AIDSウィルス構成蛋白gagおよびenvに対するCTLクローンを樹立し、phenotypeおよびfunctionを明らかにすることは実現可能と考え、経口ワクチン開発の基礎的ステップを遂行中である。さらに、最近、AIDSウイルス構成蛋白gagと弱毒化コレラトキシン蛋白とのfusion proteinの作成を、より効率な経口ワクチンとして応用する計画中である。さらに、サルのAIDSモデルより、消化管粘膜内局所T細胞からAIDSウイルス構成蛋白gagおよびenvに対するCTLクローンを樹立し、phenotypeおよびfunctionを検討中である。IELの長期培養、クローン化の技術は確立したと考えている。LPLのみならずIELからのAIDSウイルス構成蛋白gagおよびenvに対するCTLクローンを樹立し、phenotypeおよびfunctionを明らかにすることは実現可能と考え、経口ワクチン開発の基礎的ステップを遂行中である。