hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表皮細胞における細胞外刺激による細胞接着(デスモゾーム)の形成と消失制御機構-棘融解性および角化異常疾患の細胞病理-

本研究の目的は,表皮細胞間接着(デスモソーム)の形成と開離の制御機構と,細胞間接着障害に起因する水疱症や角化異常症の発生機序の解明である.表皮細胞は低Ca^<2+>(0.07mM)培地ではデスモソームを形成しないでケラチン中間径線維(KIF)も核周囲に配置しているが, Ca^<2+>添加(1.87mM)によって5分内に細胞間接着とデスモソーム形成を開始し, 2時間内に完成する.この現象はHenningらの報告1982年以来知られているが,培地Ca^<2+>濃度の上昇が細胞内にシグナルとして伝導される機序は不明である.そこで我々は,ヒト扁平上皮癌細胞を用いてこのCa^<2+>誘導細胞接着が細胞膜イノシトールリン脂質(PI)回転とCキナーゼ(CK)の活性化によって仲介されている可能性を検討した.その結果, Ca^<2+>添加30秒でPI代謝産物であるジアシルグリセロール(PG),ホスファチジン酸,イノシトールラリン酸の上昇が認められた.さらにDGによって活性化されるCKの活性上昇も15分後には確認された.これらは,細胞外Ca^<2+>上昇がPI回転CK活性化系によって細胞内ヘシグナルとして伝達されることを示唆している(第12回日本研究皮膚科学会報告, J.Invest Dermatol.投稿中).一方, CKを直接刺激するホルボルエステル(TPA)を低Ca^<2+>表皮細胞に添加したところ, 15分でCK活性化と細胞間接着が誘導された.しかし, 24時間ではCK活性のdown regulationによる失活と細胞間接着の減少が生じた.また,正常Ca^<2+>培養表皮細胞培地にCK阻害剤であるH7を添加するとデスモゾームの数の著減がみられた.これらの結果は, CKが表皮細胞の細胞間接着の制御に関与していることを強く示唆している(Cancer Res.1988印刷中).天疱瘡抗体の表皮細胞間接着形成(Ca^<2+>誘導)に与える効果(J.Invest.Dermatol89, 167171, 1987),単純型表皮水疱症のKIFの形成と分布異常(J.Invest.Dermatol.投稿中)についても興味ある知見を得た. KIFの分子構造と細胞間接着制御についても研究する必要が生じた.本研究の目的は,表皮細胞間接着(デスモソーム)の形成と開離の制御機構と,細胞間接着障害に起因する水疱症や角化異常症の発生機序の解明である.表皮細胞は低Ca^<2+>(0.07mM)培地ではデスモソームを形成しないでケラチン中間径線維(KIF)も核周囲に配置しているが, Ca^<2+>添加(1.87mM)によって5分内に細胞間接着とデスモソーム形成を開始し, 2時間内に完成する.この現象はHenningらの報告1982年以来知られているが,培地Ca^<2+>濃度の上昇が細胞内にシグナルとして伝導される機序は不明である.そこで我々は,ヒト扁平上皮癌細胞を用いてこのCa^<2+>誘導細胞接着が細胞膜イノシトールリン脂質(PI)回転とCキナーゼ(CK)の活性化によって仲介されている可能性を検討した.その結果, Ca^<2+>添加30秒でPI代謝産物であるジアシルグリセロール(PG),ホスファチジン酸,イノシトールラリン酸の上昇が認められた.さらにDGによって活性化されるCKの活性上昇も15分後には確認された.これらは,細胞外Ca^<2+>上昇がPI回転CK活性化系によって細胞内ヘシグナルとして伝達されることを示唆している(第12回日本研究皮膚科学会報告, J.Invest Dermatol.投稿中).一方, CKを直接刺激するホルボルエステル(TPA)を低Ca^<2+>表皮細胞に添加したところ, 15分でCK活性化と細胞間接着が誘導された.しかし, 24時間ではCK活性のdown regulationによる失活と細胞間接着の減少が生じた.また,正常Ca^<2+>培養表皮細胞培地にCK阻害剤であるH7を添加するとデスモゾームの数の著減がみられた.これらの結果は, CKが表皮細胞の細胞間接着の制御に関与していることを強く示唆している(Cancer Res.1988印刷中).天疱瘡抗体の表皮細胞間接着形成(Ca^<2+>誘導)に与える効果(J.Invest.Dermatol89, 167171, 1987),単純型表皮水疱症のKIFの形成と分布異常(J.Invest.Dermatol.投稿中)についても興味ある知見を得た. KIFの分子構造と細胞間接着制御についても研究する必要が生じた.本年度は低【Ca^(2+)】培養表皮細胞において、細胞外【Ca^(2+)】添加によって誘導される細胞接着形成が細胞膜イノシトールリン脂質(PI)回転とC-キナーゼ(C-K)の活性化によって仲介されている可能性を検討した。我々の用いたヒト皮膚扁平上皮癌細胞は、ヒトやマウスの表皮細胞と同様に、正常【Ca^(2+)】(1.87mM)培地中ではケラチン中間線維(KIF)線維束の放射上配列と細胞接着(デスモゾーム)とを形成していたが、低【Ca^(2+)】(0.07mM)培地ではこれらを欠いていた。

低【Ca^(2+)】で培養した細胞の培地に【Ca^(2+)】を添加すると、細胞は5分内に細胞接着を開始し、15分でKIFの配列変化を生じ、2時間までに正常【Ca^(2+)】培地中と同様の細胞接着とKIF配列を回復した。この細胞外【Ca^(2+)】の上昇は、細胞形態変化と同時に細胞内のジグリセロール(DG),ボスファチジン酸、およびイシトール3リン酸の上昇を30秒以内に生じた。これらの結果から、【Ca^(2+)】添加によってPI回転が誘導されることが示唆された(第11回日本研究皮膚科学会発表予定)。さらに、この時【Ca^(2+)】添加15分後には膜結合性C-K活性が4倍上昇し、3時間後にも持続していた。逆に、C-Kを活性化するホルボールエステル(10ng/mlTPA)添加は【Ca^(2+)】の添加なしに細胞接着を15分内に誘導した。この結果は、細胞外【Ca^(2+)】上昇による細胞接着の誘導にはC-Kが深く関与していることを示す(Eun J.Cell Biol.投稿中)。したがって、【Ca^(2+)】添加は膜内DGの上昇とそのDGによるC-Kの活性化によって細胞内にシグナルとして伝達されると考えられる。一方、天疱瘡抗体(PVA)は表皮細胞膜表面に結合して細胞接着開離を生じるが、このPVAを低【Ca^(2+)】培養細胞の培地に【Ca^(2+)】とともに添加し、その【Ca^(2+)】細胞接着誘導の阻害性を検討した。その結果、阻害性はなく、細胞接着は誘導された。しかし、24時間後には再び開離した。これは、PVAの細胞接着の直接障害性を否定している(J.Invest.Dermatol.印刷中)。
HPV維持複製における初期遺伝子群の発現解析：新規抗ウイルス薬への応用

HPVを導入したNIKSをday1からday7まで培養し細胞を回収、AllPrep DNA/RNA/Protein Mini Kitを用いてDNA、RNA、タンパク質を抽出した。抽出したDNAから定量PCRにてゲノムコピー数を測定した。E6とE7deficient HPVではHPV11、HPV16ともにday7(confluent後)でゲノムコピー数が維持されたのに対し、E1 deficient HPVではHPV11、HPV16ともにday7でゲノムコピー数の減少が認められた。これらの結果より、HPV11、HPV16ともに宿主細胞の密度依存性にE1依存性の複製からE1非依存性の複製へ移行していることが分かった。次にHPV11E6、HPV11E7、HPV16E6、HPV16E7を発現させたNIKSにHPV11を導入し、7days assayを行った。すると、全ての細胞株でHPV11ゲノムの維持が認められた。これらの結果よりHPV11E6とE7は、HPV16E6、E7と同様の機能を有していることが分かった。7days assayで回収した細胞からRNAを抽出しE6の発現を確認した。HPV16ではE6はday1からday7まで発現しているのに対し、HPV11ではE6の発現を認めなかった。これらの結果よりHPV11とHPV16においてE6とE7の機能に差を認めるのではなく、発現に差を認めることが明らかになった。本年度は昨年度に引き続き、NIKSに様々なHPVを導入し7days assayによりDNA、RNAを回収した。現在までE1はHPVの複製に必須であるとされてきたが、本研究により細胞密度依存性にE1依存性の複製からE1非依存性の複製へ移行していることが明らかになった。また、7days assayではDNA、RNAを同時に回収し解析できる利点を活用し、HPV11とHPV16においてE6とE7の機能に差を認めるのではなく、発現に差を認めるという新しい知見を見出した。以上より、研究の系は確立しており新しい知見を発見している。そのためおおむね順調に進展していると判断する。現在までの研究結果よりHPV11とHPV16で,E6の機能に差は認めず発現パターンに差を認めることを発見した。また、HPV11、HPV16ともに宿主細胞の密度依存性にE1依存性の複製からE1非依存性の複製へ移行していることが分かった。これらは新しい知見であり、今までのHPV生活環の常識を覆す結果である。再現性を高めるためHPV41(低リスク)とHPV18(高リスク)を用い同様な検討を行う必要がある。また臨床検体、可能であれば作成したHPVを導入したNIKSを用いたraft cultureで、宿主細胞の角化や密度の変化によるHPV複製の変化に関して実験を行う予定である。次にHPVを導入したNIKSを4-well CultureSlides(Falcon)に撒きday1からday7まで培養した。ホルマリン固定した後、MCM(細胞周期マーカー)やK10(分化マーカー)、p53の発現を確認した。HPV16はconfluence後にK10が陰性、MCMが陽性であったのに対し、HPV11ではK10は陽性、MCMは陰性であった。またHPV11E6はp53を分解しないと一般的に考えられているが、我々の系ではconfluence後でHPV11E6によるp53の分解を認めた。この現象は免疫染色とwestern blottingで確認した。p53存在下ではHPV16においてもconfluence後のHPV16ゲノムコピー数の低下を認めた。一方で、p53非存在下ではconfluence後のHPV11ゲノムコピー数は維持された。mRNAの発現を解析するとHPV16E6はconfluence前後共に発現していたのに対し、HPV11E6はconfluence前後共に発現を認めなかった。当初の計画通りHPV11/HPV16がepisomalで存在しているNIKSの作製に成功し、それに引き続き実験を遂行することができた。細胞をDay1からDay7まで培養し、回収することでconfluence前後の細胞を回収し解析する系の確立に成功した。DNA/RNA/たんぱく質を同時に精製することができるため効率よく、再現性の高い系である。概ね当初の予定通りに進展していると考えられる。また、p53の発現に関して新しい知見が得られており、平成30年度の研究の礎を築けた1年であったと言える。

これらの結果よりHPV11E6とE7は、HPV16E6、E7と同様の機能を有していることが分かった。7days assayで回収した細胞からRNAを抽出しE6の発現を確認した。HPV16ではE6はday1からday7まで発現しているのに対し、HPV11ではE6の発現を認めなかった。これらの結果よりHPV11とHPV16においてE6とE7の機能に差を認めるのではなく、発現に差を認めることが明らかになった。本年度は昨年度に引き続き、NIKSに様々なHPVを導入し7days assayによりDNA、RNAを回収した。現在までE1はHPVの複製に必須であるとされてきたが、本研究により細胞密度依存性にE1依存性の複製からE1非依存性の複製へ移行していることが明らかになった。また、7days assayではDNA、RNAを同時に回収し解析できる利点を活用し、HPV11とHPV16においてE6とE7の機能に差を認めるのではなく、発現に差を認めるという新しい知見を見出した。以上より、研究の系は確立しており新しい知見を発見している。そのためおおむね順調に進展していると判断する。平成29年度の結果より、p53のHPV11/HPV16ゲノムの維持・複製に対する影響を検討する。具体的にはp53に対するsiRNAを用いてp53の発現を抑制した状態でのゲノムコピー数の変化を検討する。またp53を分解することができない変異型HPV16 (HPV16E6SATmutant)を用いて同様の実験を施行予定である。また、HPV初期遺伝子群の発現とHPV11/HPV16ゲノムの維持・複製の関連に関して検討を行う。具体的には各初期遺伝子が欠損したHPV11/HPV16を作製し、NIKSへ遺伝子導入する。これらの細胞をday1からday7まで培養し、ゲノムコピー数の変化を確認する。平成30年度の当初の研究計画であった臨床検体における低リスク型と高リスク型HPVのゲノム量、初期遺伝子発現の変化の解析を行う予定である。現在までの研究結果よりHPV11とHPV16で,E6の機能に差は認めず発現パターンに差を認めることを発見した。また、HPV11、HPV16ともに宿主細胞の密度依存性にE1依存性の複製からE1非依存性の複製へ移行していることが分かった。これらは新しい知見であり、今までのHPV生活環の常識を覆す結果である。再現性を高めるためHPV41(低リスク)とHPV18(高リスク)を用い同様な検討を行う必要がある。また臨床検体、可能であれば作成したHPVを導入したNIKSを用いたraft cultureで、宿主細胞の角化や密度の変化によるHPV複製の変化に関して実験を行う予定である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、本年度の消耗品購入に充てる予定である。平成30年度は「今後の研究の推進方策」に記述した実験を遂行するために必要な試薬・消耗品・共通機器使用に研究費を使用する。また、今年度は国内学会での口演が決定しており参加予定である。その他国際学会・国内学会発表を精力的に行うと共に現在準備中の論文を投稿する予定である。未使用額が生じた理由としては、予定していた学会へ都合により参加出来なかったため。
RNA結合タンパク質の機能解明から迫る原始卵胞形成の分子機構

RNA結合タンパク質が介する転写後遺伝子発現制御機構は動物種を越えて生殖細胞の発生・分化の様々なプロセスにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。マウス卵子形成においても胎仔期の減数分裂及び出生後の卵胞成長過程におけるRNA結合タンパク質の働きが報告されているが、原始卵胞におけるRNA制御機構に関する知見は極めて乏しい。本研究計画はマウス原始卵胞形成過程における卵母細胞内のRNA制御機構を明らかにすることを目的としている。マウス卵巣において最も未成熟な卵胞である原始卵胞は出生直後において形成され、有限な卵子のリザーバーとして卵巣内で維持される。我々は原始卵胞の形成に関与するRNA結合タンパク質を探索し、ショウジョウバエElavのオーソログであるELAVL2を見出した。Elavl2ノックアウト卵巣は原始卵胞形成不全を起こし、卵母細胞は出生後直ちに死滅する。ELAVL2の機能を明らかにするため、出生直後の野生型卵巣を用いてRNA免疫沈降・シーケンス解析を行ったところ、P-body及びストレス顆粒と呼ばれる細胞質RNP顆粒タンパク質をコードする遺伝子群がELALV2の有力な標的遺伝子として同定された。そこで我々は原始卵胞形成過程の卵母細胞における細胞質顆粒の動態を免疫染色により解析した。その結果、原始卵胞形成期に向けて卵母細胞内でP-body様の細胞質顆粒が蓄積することを発見した。P-bodyはメッセンジャーRNAの分解・翻訳抑制に関わる細胞質RNP顆粒である。続いて我々は原始卵胞形成におけるP-body様の細胞質顆粒の役割について検討するため、P-bodyの形成に必須のRNAヘリカーゼDDX6を卵母細胞特異的にノックアウトしてその影響を解析した。その結果、P-body様顆粒の形成は起こらず、また原始卵胞形成が著しく阻害された。上述の結果をまとめ、投稿論文を作成・投稿し、現在査読中であるため。本研究計画は原始卵胞形成におけるRNA制御機構の重要性を示すことで、当初の目標は達成された。今後の展開として、二つの課題を設定している。1. ELAVL2の分子機能解析:本研究からELAVL2の発生生物学的意義及びELAVL2下流のRNA制御ネットワークの一端が明らかとなったが、ELAVL2の分子機能については未だ未解明な部分が多く残されている。今後生化学的なアプローチにより、この問題に取り組む必要がある。2. P-body様細胞質顆粒の分子機能解析:卵母細胞特異的Ddx6ノックアウトにより原始卵胞形成におけるP-body様細胞質顆粒の重要性が示唆された。今後、P-body様顆粒の分子生物学的意義を明らかにするため、この顆粒により制御を受けるRNAの同定及びDdx6ノックアウトにおけるこれらRNAの発現制御について解析する必要がある。哺乳動物において長期に渡り継続的に卵子を産生するためには、卵子のリザーバーである原始卵胞の逐次的な卵胞成長活性化が必要である。原始卵胞は有限であり、マウスにおいて出生直後に形成される。そのため、適切な数の原始卵胞を作出することは、雌の生殖可能期間の決定にとって重要な意味を持つ。また、原始卵胞の形成異常は女性不妊とも密接に関わるため、その分子機構の解明は医学的にも重要な研究課題である。マウスにおける原始卵胞形成のこれまでの研究は、Figlaに代表される転写因子の関与や、Notchシグナルに代表されるシグナル因子の関与が示されてきた。しかし、原始卵胞形成の分子機構の理解は未だ乏しい。本研究では、卵母細胞特異的に発現するRNA結合タンパク質(Aとする)に焦点を当て、その機能解析を通じて、原始卵胞形成機構の理解深化を目指すものである。これまでの研究から、遺伝子A変異体では原始卵胞形成が著しく阻害され、卵母細胞が出生後速やかに消失することがわかっている。一方、Aタンパク質の分子機能については未だ明らかとなっていない。そこで、本年度は遺伝子Aの有力な標的RNAの絞り込みを行い、有力な標的候補遺伝子Bを同定した。続いて、遺伝子Bについてノックアウトマウスを作成し、卵母細胞特異的Creによる条件的ノックアウトマウスを用いて、原始卵胞形成への影響について解析を行った。RNA結合タンパク質であるAの原始卵胞形成過程における標的RNAを同定するため、出生直後の卵巣を用いてRNA-seqを行い、タンパク質Aの標的RNAを網羅的に同定した。Gene ontology解析の結果から、タンパク質Aの標的として、P-bodyやstress顆粒と呼ばれる細胞質顆粒に属するタンパク質をコードする遺伝子群が多く含まれることが明らかとなった。出生前後の野生型卵巣においてこれら細胞質顆粒の発現を抗体染色によって調べたところ、出生前の卵巣では、卵母細胞においてストレス顆粒がdominantに発現しているのに対し、出生後はそれがP-bodyに置き換わる様子が観察されたため、これらの顆粒のダイナミクスにおけるタンパク質Aの関わりに注目し、以下の実験を行った。1)遺伝子A変異体における細胞質顆粒の発現解析:遺伝子A変異体において細胞質顆粒の発現を抗体染色により調べたところ、stress顆粒の減少、P-bodyの発現、のどちらも正常に起こらないことが新たに明らかとなった。すなわち、タンパク質Aは原始卵胞形成過程において細胞質顆粒の発現変化に必須の役割を果たす。続いて、これら顆粒のダイナミクスの原始卵胞形成への関与について解析するため、以下の実験を行った。

2)P-body因子である遺伝子Bノックアウトマウスの作出と解析:遺伝子Bの条件的ノックアウトマウスを作成し、Mvh-Creを用いて、卵母細胞特異的に遺伝子Bをノックアウトした。その結果、部分的に原始卵胞形成に異常が見られ、生後1週齢において約5割の卵母細胞が原始卵胞を形成していなかった。この結果から、タンパク質AによるP-body遺伝子の正の発現制御が原始卵胞形成における重要な役割の一つであることが示唆された。RNA結合タンパク質が介する転写後遺伝子発現制御機構は動物種を越えて生殖細胞の発生・分化の様々なプロセスにおいて重要な役割を果たしていることが知られている。マウス卵子形成においても胎仔期の減数分裂及び出生後の卵胞成長過程におけるRNA結合タンパク質の働きが報告されているが、原始卵胞におけるRNA制御機構に関する知見は極めて乏しい。本研究計画はマウス原始卵胞形成過程における卵母細胞内のRNA制御機構を明らかにすることを目的としている。マウス卵巣において最も未成熟な卵胞である原始卵胞は出生直後において形成され、有限な卵子のリザーバーとして卵巣内で維持される。我々は原始卵胞の形成に関与するRNA結合タンパク質を探索し、ショウジョウバエElavのオーソログであるELAVL2を見出した。Elavl2ノックアウト卵巣は原始卵胞形成不全を起こし、卵母細胞は出生後直ちに死滅する。ELAVL2の機能を明らかにするため、出生直後の野生型卵巣を用いてRNA免疫沈降・シーケンス解析を行ったところ、P-body及びストレス顆粒と呼ばれる細胞質RNP顆粒タンパク質をコードする遺伝子群がELALV2の有力な標的遺伝子として同定された。そこで我々は原始卵胞形成過程の卵母細胞における細胞質顆粒の動態を免疫染色により解析した。その結果、原始卵胞形成期に向けて卵母細胞内でP-body様の細胞質顆粒が蓄積することを発見した。P-bodyはメッセンジャーRNAの分解・翻訳抑制に関わる細胞質RNP顆粒である。続いて我々は原始卵胞形成におけるP-body様の細胞質顆粒の役割について検討するため、P-bodyの形成に必須のRNAヘリカーゼDDX6を卵母細胞特異的にノックアウトしてその影響を解析した。その結果、P-body様顆粒の形成は起こらず、また原始卵胞形成が著しく阻害された。上述の結果をまとめ、投稿論文を作成・投稿し、現在査読中であるため。これまでの解析からタンパク質Aの機能の一端が明らかとなりつつあり、本研究は一定の結論を得た。現在、これまでの成果をまとめ、投稿論文を作成中であり、速やかなpublicationを目指す。しかし、タンパク質Aの分子機能の解明はまだ始まったばかりである。今後はタンパク質Aの結合パートナーの探索等により、分子機構の理解深化を目指す。本研究計画は原始卵胞形成におけるRNA制御機構の重要性を示すことで、当初の目標は達成された。今後の展開として、二つの課題を設定している。1. ELAVL2の分子機能解析:本研究からELAVL2の発生生物学的意義及びELAVL
NO合成酵素遺伝子導入による肺高血圧症治療の試み

原発性および二次性肺高血圧症はともに難治性の重篤な疾患であり,未だ有効な治療法は確立されていない。また、その病態生理についても十分解明されていないが,最近,肺高血圧症患者の肺血管床において強力な血管弛緩性因子である一酸化窒素(NO)の産生低下が報告されており,病態への関与が推測されている。さらに,NOの吸入療法が肺高血圧の軽減に有効であることが明らかにされ,臨床応用が試みられている。近年の分子生物学のめざましい進歩により,ADA欠損症を始め各種難治性疾患の遺伝子治療が現実となってきている。今回,我々は,肺動脈へのNO合成酵素遺伝子導入による肺高血圧症に新しい治療法の開発を目指す。平成9年度は科学研究費補助金(基盤研究C)の助成を受け、以下のような新知見が得られた。1.心筋および血管平滑筋細胞においては誘導型NO合成酵素が存在し、その発現は種々の神経内分泌因子により制御される。2.AAVベクターはラット培養血管平滑筋細胞および摘出大動脈へ高率に遺伝子導入が可能であり、発現は長時間持続する。3.NO合成酵素発現AAVベクターを摘出大動脈へ遺伝子導入することにより、血管拡張性が亢進する。以上の研究を通じて、AAVベクターを用いたNO合成酵素の遺伝子導入が、肺高血圧症の新しい治療法として有用である可能性が明らかとなった。また,その病態生理についても十分解明されていないが,最近,肺高血圧症患者の肺血管床において強力な血管弛緩性因子である一酸化窒素(NO)の産生低下が報告されており,病態への関与が推測されている。今回,我々は,肺動脈へのcNOS遺伝子導入による肺高血圧症に新しい治療法の開発を目指す。さらに,cNOS遺伝子を組み込んだAAVベクター(AAV-cNOS)を作製した。AAV-eNOSをラット摘出大動脈に遺伝子導入することにより、血管の拡張性が亢進することをあきらかにした(第61回日本循環器学会学術集会発表予定)。平成9年度は,さらにAAV-cNOSを肺高血圧症モデルラットの肺動脈へ導入し,肺高血圧の発症を予防,または軽減できるかについて検討する予定である。2.AAVベクターはラット培養血管平滑筋細胞および摘出大動脈へ高率に遺伝し導入が可能であり、発現は長時間持続する。3.NO合成酵素発現AAVベクターを摘出大動脈へ遺伝子導入することにより血管拡張性が亢進する。以上の研究を通じて、AAVベクターを用いたNO合成酵素の遺伝子導入が、肺高血圧症の新しい治療法として有効である可能性が明らかとなった。
分子細胞遺伝学的手法を用いた世界初のプラナリア染色体地図作製の試み

16年度には、理化学研究所発生・再生科学総合研究センターで維持されている日本産プラナリア(Dugesia japonica)系統を用いて、プラナリアの染色体標本の作製法とFISH解析システムを確立し、プラナリアにおける世界初の機能遺伝子の高精度染色体マッピングに成功した。今年度は、スペイン産プラナリア(Schmidtea mediterranea)の無性生殖系統を用いて核型解析と染色体マッピングを行った。D.japonicaが2n=16で全て両腕染色体(FN=32)であったのに対しS.mediterraneaの染色体数は2n=8(FN=16)であった。Q-、R-、C-分染法を用いて詳細な解析を行った結果、1番染色体と3番染色体間で転座が生じ、この系統では染色体構造変化がヘテロ型で固定していた。生じた構造変化のパターンを明らかにするため、MHC,noudarake,1993HH,DjotxA,DjotxBの5遺伝子、18S rRNA遺伝子、(TTAGGG)nテロメア配列を用いて、染色体マッピングを行った。その結果、用いた機能遺伝子は全て1番染色体に存在し、短腕からnoudarake-DjotxA-MHC-DjotxB-1993HHのオーダーでマップされた。そして、MHC-DjotxB間で染色体の切断が生じ、遠位部側の染色体断片と3番染色体の長腕間で転座が生じたことが判明した。さらに、DjotxBと1993HHを含む領域で欠失が生じたことも明らかとなった。また、本研究においてプラナリアで開発した染色体解析法をホヤの染色体解析にも応用し、京都大学の研究グループとの共同研究でホヤのイディオグラムと染色体地図の作製に協力した。理化学研究所発生・再生科学総合研究センターで維持されている日本産プラナリア(Dugesia japonica)の無性生殖系統を用いて、染色体標本の作製法とFISH解析システムの確立ならびにその最適化を試みた。個体を3つの断片に細切し、150ng/μlのコルヒチン濃度で3日間培養することによって、分裂頻度が高くかつ染色体の拡がりが良好な染色体標本を作製することができた。作製された染色体標本を用いて、分染処理を行ってG-分染、C-分染、複製R-分染核型を決定し、G-分染核型のイディオグラムを作製した。次に、既に研究代表者らが脊椎動物で確立したFISHマッピングシステムをプラナリアに応用し、18S-28SリボソームRNA遺伝子とテロメア配列のFISHマッピングを試みた。その結果、18S-28SリボソームRNA遺伝子は5番染色体の長腕末端部にマップされた。間期核でも良好なシグナルが観察され、この系統に多発する3倍性の細胞を間期核の観察で容易に識別することが可能となった。テロメア(TTAGGG)n配列のシグナルは染色体末端部だけに検出され、そのシグナルは非常に強く、プラナリアのゲノム中に多くのコピー数が存在することが判明した。機能遺伝子の染色体マッピングには、cDNAフラグメントをニックトランスレーションによってCy3で標識し、ハイブリダイゼーション後にCCDカメラを用いた画像解析を行うことによって、1kb以下のcDNAフラグメントでもプラナリア染色体上にマッピングを行うことが可能であった。今年度はMHC, noudarake,1993HH, DjotxA, DjotxBの5遺伝子クローンの染色体マッピングを行い、今年度に作製したイディオグラムを用いて機能遺伝子の高精度染色体マッピングを実現することができた。
フレデリック・スターの東アジア調査に関する総合的研究

本研究は1904年に初来日して以来、13回も訪日した人類学者フレデリック・スター(1858-1933)による東アジア調査の全容を明らかにし、その現代的意義を再評価するものである。スターは日本の歴史文化に精通し様々な階層の人々と交流し、多くのコレクションを残したが、そのほとんどは知られていない。本研究は国内外の関係資料を調査することでスターの東アジア調査について総合的に明らかにし、その研究の現代的意義を再評価した。本年度は、平成21年5月にフロジェクト・メンバー全員での打ち合わせと研究討議を北海道大学で行うと共に、9月には宮武、芹澤、出利葉はシカゴのフィールド博物館の関係資料および、シカゴ大学でのFrederick Starr Papersの調査を行い、東アジア関係の書簡、フィールドノート、新聞雑誌記事などの複写をい、1904年の初来日から、1933年の東京での死去までの日本、朝鮮、満州調査の旅程をほぼ明らかにして、データ・ベース化することが出来た。また11月には、静岡県小山町須走の、スターが富士登山の際に常宿としていた大米谷旅館の当主、米山氏へのインタビューと、墓碑および関連資料の調査をメンバー全員で行い、これまで知られていなかった、斉藤実や曽我部一紅との関係を明らかにすることが出来た。また平成22年12月には、スターが会員となっていた我楽他宗の研究者である藤野氏宅で、宮武、芹澤は東洋民俗博物館所蔵の九十九豊勝(スターの助手)関係の資料調査を行うと共に、英国のスター研究者であるレベッカ・ソルター氏との研究討議と情報交換を行った。これらの国内調査には、玩具研究に詳しい天理大学参考館の中尾徳仁氏に調査協力を依頼した。さらに米国、国内での調査の他に、権は韓国国会図書館、公文書館で植民地期の朝鮮におけるスター関係資料の調査を二回行い、韓国内でのスター関係新聞、雑誌資料の分析を行った。これちの成果の一部は、研究代表による「お札博士の東アジア行脚-人類学者フレデリック・スターの東アジア調査資料から」(宮武2010)として出版された。宮武、芹澤、出利葉は、平成22年5月に鳥取県の祐生出会いの館において板祐生コレクションおよびスター関係資料の調査を行ったが、同調査には板祐生および玩具研究に詳しい天理参考館の中尾徳仁氏に調査協力を依頼した。また同年9月には宮武、芹澤、出利葉によって、スターがシカゴ大学退職後に活動の拠点とした米国西海岸のシアトルおよびオレゴン州ユージーンで調査を行い、ワシントン大学図書館ではこれまで知られていなかった多くのスター関係の出版物や資料を入手することが出来たほか、ワシントン大学バーク博物館ではアイヌコレクションの資料調査を行った。またシアトル市内の旧宅周辺では現所有者にスターに関する聞き取り調査を行い貴重な情報を得ることが出来た。さらにユージーンのオレゴン大学図書館および美術館では、スターの死後妹によって寄贈された納札張り込み帳30冊以上と多数の納札コレクション、韓国絵画などを発見することが出来た。また権は平成22年4月から9月まで韓国に滞在し、国立国会図書館や公文書館において、朝鮮統治時代のスターに関する資料調査を行うと共に、スターが収集した朝鮮玩具関係の資料調査を行った。これらの調査を踏まえ平成23年3月には、天理参考館においてメンバー全員が参加して研究報告会を開催し、本年度の研究報告と翌年度の研究計画の打ち合わせを行った。また翌日は奈良の東洋民俗博物館を訪問し、スターの助手であった九十九豊勝氏の書簡、写真、収集品などの調査を行った。これらの成果の一部は、研究代表者宮武による単著「海を渡ったアイヌー先住民展示と二つの博覧会」として岩波書店より出版された。宮武、芹澤は半成23年9月に米国ワシントンDCの議会図書館アジア部門および文書部門において,1934年に妹により寄贈されたスターのコレクションと報告書の調査をおこなった。議会図書館では,郷土玩具関係の資料と共に,大本教をはじめとする大正昭和期の新宗教についての資料が多く含まれており、スターの宗教への関心と明治大正の宗教史を理解する上での貴重な資料が発見された。また文書部門では、スターが朝鮮統治に関して書いた報告書1通が発見された。このような政治的資料はシカゴ大,ワシントン大などのコレクションでは見られないものであり、ベネディクト以前の米国人類学者と日米政治の関係を探る上でも重要で,今後の米国公文書館での調査が必要と考えられる。その後ボストンで出利葉と合流し,ボストン児童博物館とボストン公立図書館においてスターと交流のあったボストン在住のジェシー・シャーウッドと日本玩具のコレクションに関する調査すると共に,1928年にシャーウッドの協力により京都で設立された日本最初の児童博物館「仏教児童博物館」に関する資料を調査した。ボストンではスターの玩具コレクションを発見できなかったが、その後の「青い目の人形」交流につながる多くの一次資料を発見した。また宮武は,オレゴン大学図書館と付属美術館でスターの納札とアイヌ絵の調査をおこない39冊の貼込帳の全容を記録し帰国後にデータベース化をおこなった。

また宮武と芹澤は,1933年にスターが東京で急死する直前に訪問していた,旧満州の大連において調査をおこない、スターと満州在住の我楽他宗などの日本人収集家との交流についての資料を大連図書館などにおいて調査した。さらに権は,平成23年4月および平成24年3月に韓国の国会図書館、公文書館などでスターの朝鮮訪問時の新聞雑誌資料および、スターが関心を持って収集した朝鮮玩具に関する調査をおこなった。以上の調査実績に加えて、スターに関する約150の日本の新聞記事をデータベース化して冊子としてまとめ,今後の調査資料とした。研究代表者の宮武公夫と分担者の芹澤知広は、2012年夏にフレデリック・スターが参加していた、明治大正期の代表的趣味家集団である我楽他宗の主催者である三田平凡寺の資料が集められている東京都港区郷土資料館(港区は平凡寺の居宅のあった地域である)で、スターおよび平凡寺関係資料の調査を行い、学芸員の方との情報交換を行い貴重な資料と情報を得ることができた。また宮武公夫は、2013年3月にスターの収集した納札張込帳が多数所蔵されている米国のオレゴン大学ナイト図書館スペシャル・コレクションで調査を行い、昨年度までに調査を終わった39冊の張込帳の内容を再確認すると共に、新たに発見された6冊の張込帳について、詳細な調査を行った。オレゴン大学所蔵のスター納札コレクションは、日本国内にも見られない質量共に世界第一級のものであるだけでなく、スターの参加した納札会の参加者を知ることで、明治末から昭和初期における趣味家の人的ネットワークの実態を明らかにすることのできる貴重なものである。代表者の宮武は計45冊、1万枚を超える納札コレクションの概要を帰国後にデータベース化して、今後のさらなる研究に供することができた。また、研究分担者の権錫永は韓国国会図書館、公文書館などで調査を行い、スターの朝鮮訪問の際における新聞雑誌資料の調査を行うと共に、スターが収集していた韓国・朝鮮玩具関係の調査研究を行いその成果を研究論文として発表した。また分担者の出利葉浩司はスターの関係したアイヌの衣服や工芸品などの調査とスターの講義資料などの調査を行った。また2013年3月には、本研究プロジェクトのメンバー全員が参加する研究会を北海道大学文学研究科で行い、各研究課題の進捗状況の確認と、研究情報の交換をおこなった。平成23年度は米国議会図書館における調査を予定通りおこない、新宗教関係を含むスターの関係資料の調査をおこなった。しかし朝鮮、満州問題を中心とするスターと当時の国際関係に関しては,米国公文書館での調査が出来なかったため、今後の課題となっている。またスターの収集品に関しては,ボストン児童博物館において玩具関係の調査をおこなうと共に,オレゴン大学図書館において昨年度は部分的にしか調査できなかった納札関係の調査をおこない、その全容をデータベース化した。このように平成23年度までの調査により、国内外の納札、蔵書などについてはほぼその全容を調査することが出来た。また韓国における資料調査により,国会図書館,公文書館などに残されたスター関係の資料はほぼ調査することが出来た。
瓦を中心とした遺物から見る中国領域国家の変容

採用3年度目となる2009年度は、2008年度に中国にて行った研究成果のまとめ、及び東京大学考古学研究室収蔵の中国北部出土戦国秦漢時代の出土資料の整理作業と分析を行った。2009年11月に行われた日本中国考古学会大会にて戦国秦漢時代の瓦の受容と変遷について、研究の成果の概要を発表した。発表内容は中国南方が中心ではあるものの、中国において瓦が大々的に普及した戦国秦漢時代に、技術や紋様がどのように伝播し、普及したかを明らかにした。従来斉一的に捉えられていた漢代の瓦に、戦国時代の在地の特色が色濃く見られること、地域によって新しい技術の導入や普及に差が見いだせることを明らかにしたことは大きな成果といえる。研究成果の総まとめとなる論文は現在執筆中である。また、近年新資料が増えた渤海の瓦の変遷についても再考を行い、秋には来日したロシア極東アカデミーの渤海研究者と、冬には中国吉林省へ赴き吉林省文物考古研究所の研究者たちと意見交換を行った。今後、国際的研究を進める上での基礎固めも着実に進んだと言える。さらに、夏以降は瓦の出土する都城遺跡や寺院遺跡の遺構についての理解を深めるために、研究の拠点を奈良に移した。日本における中国式都城である藤原京や平城京の知識を深めることは、今後中国や朝鮮半島との比較研究を行う上で非常に重要なことであると認識している。瓦が出土する都城や寺院を遺跡全体から総合的に解釈していくために、都城の発掘調査に従事することとなり、1月24日付で日本学術振興会特別研究員を辞した。研究初年度である平成19年度は、まず基礎的作業として東京大学考古学研究室・同教養学部付属美術博物館・同総合博物館・東京国立博物館等において中国出土の瓦のデータ収集から開始した。特に東京大学考古学研究室・美術博物館においては、漢代の瓦に重点をおき、地域性・製作技法と紋様の関係を考察した。ここ数年では中国でも瓦の製作技法を重視した論文等が発表されはじめ、本研究による結果と対比させると、同じ漢代であっても地域によって瓦の製作技法や紋様に違いが認められることが明らかになりつつある。なお、初年度に行う予定であった漢代南方・西方等の瓦の研究については日本における資料の極端な不足から、これを中国に研究拠点を置く翌年に持ち越し、先に主に第3年度に行う予定であった漢代以降の時代における瓦の変遷に関する研究に着手した。特に、宋代以降明代はじめにかけては、漢代にみられた製作技法の画期の次の大きな画期があることが判明した。滴水瓦の普及や、滴水瓦と軒丸瓦の紋様にセット関係が認められるようになり、さらに宮殿に使用した瓦とより一般的に使用された瓦との間に、製作技法や胎土、施紬の有無など大きな差異が生じるようになる。また、江南の南宋代に比定される諸遺跡では出土する遺構の性格によって瓦当紋様に差異が認められ、この時代に建物による瓦当紋様の選択が行われていたことが窺われる。宋代以降の瓦については詳細な年代観を示す研究は極端に少ないが、日本でも博多近辺で寧波出土瓦とほぼ同じ特徴を示す瓦が出土しており、博多出土品がどのような経緯で生産あるいは搬入されたかを明らかにするためにも、杭州など都の置かれた中心部で出土した、紋様的に簡略化の少ない製品の編年・性格を明らかにすることが重要となる。採用2年度目である平成20年度は、瓦の基礎的な編年を構築し中国戦国秦漢期の瓦の体系的な研究を行うために、より多くの遺物を実見するべく、研究指導の委託により中国社会科学院考古研究所に拠点を置いて研究活動を行った。秦漢時代に瓦が大々的に普及する原因のひとつに模骨(型)作りによる瓦の普及が考えられる。まずは前漢の都が置かれた長安城出土瓦の分析と東周及び後漢の都が置かれた洛陽から出土した瓦を綿密に分析することによって、漢代中央における造瓦技法及び紋様の変遷を考察した。さらに、西安・洛陽地域以外にも、秦漢の領域の最南端に位置する南越国の宮署遺跡や〓越の王城に比定されている武夷山城村漢城遺跡から出土しか資料の検討も行った。これら2遺跡は秦漢以前には基本的に瓦を用いていない地域に位置し、互いに隣接した地域に位置するが、瓦の受容の背景に共通性が多い一方で看過できない差異も存在する。これら2地域で瓦を受容するにあだっての背景や工人の性格などについて比較検討を行った。研究の結果、戦国末から漢代前期にかけては大々的な瓦工人の移動、造瓦技術の革新が行われたことや、統一によって文化要素の斉一化か進む中でも前漢前期までは各地域の瓦には依然として強い地域性が残ることが判明した。このように同一時期・国内での瓦の地域性についての考察は従来の研究には非常に少なく、文献記載の少ない辺境地における文化の解明にも貢献できたと考える。

従来斉一的に捉えられていた漢代の瓦に、戦国時代の在地の特色が色濃く見られること、地域によって新しい技術の導入や普及に差が見いだせることを明らかにしたことは大きな成果といえる。研究成果の総まとめとなる論文は現在執筆中である。また、近年新資料が増えた渤海の瓦の変遷についても再考を行い、秋には来日したロシア極東アカデミーの渤海研究者と、冬には中国吉林省へ赴き吉林省文物考古研究所の研究者たちと意見交換を行った。今後、国際的研究を進める上での基礎固めも着実に進んだと言える。さらに、夏以降は瓦の出土する都城遺跡や寺院遺跡の遺構についての理解を深めるために、研究の拠点を奈良に移した。日本における中国式都城である藤原京や平城京の知識を深めることは、今後中国や朝鮮半島との比較研究を行う上で非常に重要なことであると認識している。瓦が出土する都城や寺院を遺跡全体から総合的に解釈していくために、都城の発掘調査に従事することとなり、1月24日付で日本学術振興会特別研究員を辞した。
アップルペクチン発癌抑制メカニズムの解析-活性酸素抑制とDNA酸化的損傷の関連

平成12年度よりアップルペクチン由来のオリゴ糖を平均重合度により4群に分画してDNAに対する酸化的損傷の予防に対する効果を検討するために、各分画における・OH、・O_2^-ラジカルに対する抑制能をESR法を用いて、低分子領域に活性酸素消去能が高いことを明らかにした。平成13年度は、この低分子領域のアップルペクチンの製品化を試み、22.5%の含有アップルペクチン低分子オリゴ糖D1,D2を開発し、このD1,D2のラジカル抑制、DNA損傷の予防などを明らかにして高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖を完成させた。平成14年度には、この高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖をヒトに摂取させ、血流動態がどのように改善するかをMC-FANを用いて血流速度が改善することを明らかにした。更に、平成14年度末から活性酸素の内でも明らかにされていなかったパーオキシナイトライト(ONOO^-)とペルオキシラジカル(ROO・)の消去活性について明らかにすることにした。パーオキシナイトライト(ONOO^-)の消去活性については、DCDHF(ジクロロフルオレシン)法を用いて検討したところ、低分子量のPOS-Sに2.4(力価)、POS-Hは80.8と120度に加熱したPOS-S成分が極端に高いことが判明し、製品化された高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖は26.6と加熱しない低分子量のどの分画よりも高い力価を示した。また、ペルオキシラジカル(ROO・)の消去活性を、DPPH(1,1-ジフェニルピクリルヒドラジカル)法によって検討したところ、POS-Hが2.04(力価)で低分子領域のアップルペクチン4分画では最も高い値を示したが今回製品化された高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖は4.47と素晴らしい力価をし示した。今後の課題としては、今回の平成12年度から14年度までの3年間の課題研究において、活性酸素を抑制するDNA損傷を非常によく予防すると思われる高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖の完成に至ったわけであるが、ヒトにおけるin vivoでのDNA損傷の程度を8-OHdG生成速度、細胞膜損傷程度はイソプラスタン生成速度、ユビキノール酸化率などから生体内での抗酸化力を検定する必要があるが今回の研究の結果、」高機能アップルペクチン低分子オリゴ糖を商品化したことにより、多くのリスクファクターを有する人たちへの生活習慣病の予防に貢献するものと考える。AOM誘発大腸発癌抑制と転移抑制作用が明らかになったアップルペクチンにおける活性酸素に対する抑制効果を以下のように明らかにした。アップルペクチン由来のオリゴ糖をbioreacterによる分解し、平均重合度により、S,M,L,LLの4群に分け分析した。試料は2.0mg/mlに調製して使用した。活性酸素は、・O_2と・OHを測定の対象とした。

・O_2の発生系には、HPX-XOD反応を用い、・OHの発生系にはFenton反応を用いた。測定方法には、ラジカルをトラップ剤で捕捉し、ESR法を用いた。信号強度は、内部標準であるMnOに対する相対強度として算出し、超純水をコントロールとして用い、活性酸素抑制率を求めた。高メトキシルの・O_2抑制率(%)は120°C30分の加熱処理により、Sは25.7より50.4、Mは20.5より36.9、Lは12.9より25.4、LLは19.7より31.9と増強し、・OH抑制率(%)も、Sは73.1より87.1、Mは20.4より46.5、Lは18.5より40.1、LLは6.8より21.9と増強した。低メトキシルの・O_2の抑制率(%)はSは19.6より56.1、Mは20.6より43.8、Lは14.1より34.8、LLは10.0より25.8に、・OH抑制率(%)は、Sは39.5より91.2、Mは39.0より85.2、Lは51.8より70.5、LLは24.8より40.3であった。S分画の加熱温度別では、・OH抑制率及び・O_2抑制率共に、110°Cまでは増強がみられず120°Cを境にして急激に増強し、120°Cより褐変し、150°Cまでは増強していることが確認された。加熱処理されたオリゴ糖におけるゲルクロマトグラフィでは加熱後各分画の分子量が小さくなる傾向が見られた。in vivoにおけるアップルペクチンの抗酸化作用検討のためにペクチンを高濃度に含むアップルファイバーによる検討を行った。ペクチン含量2.13%のアップルファイバー粉末及びペクチン1.1%を含むアップルファイバー原液を使用した。アップルファイバー粉末では・O_2抑制率(%)は20mg/mlでは80.46、・OH抑制率(%)は83.85、アップルファイバー原液における・O_2抑制率(%)は85.22、・OH抑制率(%)は97.62と高い値を示し、今後のin vivo実験に使用することになった。【総括】アップルペクチン由来のオリゴ糖重合度別による各分画の120°C加熱処理は・O_2及び・OH抑制率の著明な増強が得られ、高メトキシルと低メトキシル共にも120°C加熱処理において褐変し、抑制効果がすこぶる高く、120°C以下ではその現象がないことが明らかにされた。今後のin vivoによる検討のためのペクチンを含有するアップルファイバー粉末及びアップルファイバー原液においてもすこぶる高い・O_2及び・OH抑制率が認められたのでin vivoにおける抗酸化能についてDNAの障害抑制などの観点から検討する。AOM誘発大腸発癌抑制と転移抑制作用が明らかになったことから、初年度よりアップルペクチンにおける活性酸素に対する抑制効果を明らかにしてきた。特に、アップルペクチン由来のオリゴ糖をbioreacterにより分解し、平均重合度の低いオリゴ糖領域に強い抑制があることが判明したために、青森県においてリンゴ搾汁カスからペクチンを22.58%と高濃度に含有するペクチンD1、ペクチンD2(比較的白っぽい粉末)の2種類が得られたために健康食品への開発を行うべく、今年度はペクチンD1、ペクチンD2における各種活性酸素にたいする抑制率を検討した。[方法]試料は0.2mg/ml、2.0mg/ml、20mg/mlに調製して使用した。活性酸素は、・O_2^-と・OHを測定の対象とし、・OHについては紫外線照射(365nm, 4x10^3joule/m^2/min)による方法を追加した。
曖昧グラフおよびストリーミンググラフにおける問合せに関する研究

平成30年度の大きな成果として,(1)曖昧グラフにおけるネットワーク信頼性計算技術を国際会議EDBT2019の発表,(2)時空間センサデータの効率的な共起パターン検出技術が国際会議MDM2019にて採択,(3)車両軌跡データを用いた道路ネットワークの補間技術を国際会議BigComp2018にて発表,および(4) FIT2019にてFIT論文賞,DEIM2018にて優秀インタラクティブ賞を受賞したことである.研究期間全体を通しての研究成果は,国際会議5本(EDBT2018, MDM2018, EDBT2019, MDM2019, Bigcomp2019),国内会議9本,論文誌1本(国際論文誌に1本投稿中)である.本研究は,枝や節点等のグラフの要素が存在する確率をもつグラフである曖昧グラフとグラフが時刻毎に変化するストリーミンググラフを対象として,問合せ技術の開発を目標とした.特筆すべき成果は,曖昧グラフにおけるネットワーク信頼性の効率的な計算技術の提案(EDBT2019),モバイルアドホックネットワーク上におけるTop-kデータの問合せ技術の提案(MDM2018),および高度な経路問合せ技術の提案(EDBT2018)である.さらに,曖昧グラフやストリーミンググラフは多くの応用があるため,問合せ技術に限らず新たな技術開発を実施した.道路ネットワークの補間技術,ストリーミンググラフの将来予測技術等,多くの有用な技術開発を行った.本研究が想定していた結果は,様々な応用分野のグラフにおいて,新たなアプリケーションを創出しグラフの利活用の幅を広げることであった.本研究の成果は通信ネットワーク,道路ネットワーク,センサネットワークなどの様々な分野を対象として有用な技術を開発しており,当初の目標を十分に達成できたと考える.平成27年度の目標は,1.関連研究の調査,2.実データの収集,3.経路探索アルゴリズムの考案である.まず,関連研究の調査は十分に実施することができた.既存の関連する技術として,曖昧なグラフにおける最短路検索や,位置が曖昧な場合における最近傍探索,曖昧なグラフにおけるサブグラフマッチングなどが存在した.一方で,曖昧なグラフにも複数の定義があることも確認できた.また,ストリーミンググラフにおける研究も多数あることを把握できた.特に,グラフのデータが更新されたときに,最短路の結果も変更することを効率的に検出,再計算する技術が本研究の目標とすることに近かった.2つの特徴を考慮したものは存在しないことも確認できた.次に,実データの収集では,タクシーの軌跡データや香港政府が公開している車両の移動時間などが本研究の応用先に用いることができることを確認できた.無線ネットワークに関する実データは見つけることができなかったため,移動データを基に人工的に作る方法が必要である.最短路検索のアルゴリズムにおいては,経路のコストが閾値以下で確率が高い経路を探索するものを考案中である.例えば,何時までに終点に到達したい場合や,通信のホップ数を短く転送確率が高いものなどがアプリケーションとして考えられる.最後に,新たな問合せを考案するというのも本研究の目的の一つであった.新たな経路問合せの方法を考案し,実装および評価を実施した.一般的なグラフにおいても提案されていない問合せであったため,曖昧グラフやストリーミンググラフではなく,静的で決定的なグラフにおいて行い,次年度以降に曖昧なグラフおよびストリーミンググラフに拡張していく予定である.この内容においては,現在国際論文誌に投稿中である.研究目的を概ね達成することができている.特に,研究調査や実データの収集は十分に行うことができた.特に,タクシーのGPSの軌跡データとOpenStreetMapから取得した道路図から,移動時間が曖昧なグラフおよびストリーミンググラフの作成は大きく進んでいる.さらに,香港政府が公開している各道路間の平均移動時間を収集している.また,経路選択アルゴリズムにおいても大きなアイデアは考案できているため,28年度に論文化することができると考えている.今後,数式化やアルゴリズム化,および実装や実験を行い具体的に評価を進めていく.新たな問合せも考案し,国際論文誌に投稿中である.まだ採択はされていないが,大きな成果と考えている.平成28年度における大きな研究成果として,(1)経路検索システムのプロトタイプの公開,(2)車両軌跡データを用いた道路ネットワーク補間技術の提案,および(3)確率的なストリームデータのマッチング技術の提案である.(1)経路検索システムのプロトタイプの公開は,昨年度開発した始点から複数のPoint-of-Interestを経由する経路を探索する技術をベースに,スマートシティの一つであるSmartSantanderから収集されたデータを用いてシステムを開発した.次に,(2)車両軌跡データを用いた道路ネットワーク補間技術では,車両のGPSデータを元に道路データから欠損している道路を検出および補間する.GPSデータは正確な位置情報ではなく,位置の誤差を含むデータであるため,まず車両がどの道路上を走行中であるかを計算する.この際,データ上に存在していない道路を走行中という観点を導入することにより,欠損している可能性がある道路を検出することが出来る.欠損の可能性がある道路を走行中の軌跡データをクラスタリング,軌跡の合成を行うことにより道路ネットワークの高精度な補間を達成した.