hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロRNAによる肝細胞癌に対する治療効果予測と感受性回復による治療応用

本研究の目的は、既存の治療法に対して治療抵抗性を示す予後不良な病態である高度進行肝細胞癌に対するIFN併用動注化学療法(Nagano H, et al. Cancer 2007)の治療効果を予測すること、および治療効果予測に基づいた非奏効例における治療抵抗性を克服することである。本研究では、このような目的に対して、近年、薬剤耐性を制御するとの報告が散見されるmicroRNA(miRNA)に注目した。前年度の研究では、肝細胞癌患者における血漿中miRNA-21に注目し、肝細胞癌根治切除施行症例において切除により血漿中miRNA-21が著明に低下していたことから、血漿中miRNA-21が肝細胞癌組織由来であると考えた。本年度は、前年度の成果を踏まえて、肝細胞癌患者の血漿中に存在するmiRNA-21発現がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用であるか否かについて検討することを目的とした。我々はこれまでに、癌部におけるmiRNA-21の発現がIFN併用化学療法の治療効果に関連すること確認していることから(Tomimaru Y, et al. Br J Cancer 2010)、血漿中miRNA-21と癌組織中miRNA-21の発現レベルが相関するようであれば、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用である可能性が強く示唆されると考え、肝細胞癌症例126例における血漿中miRNA-21および癌組織中miRNA-21を測定し、その相関を評価した。結果、血漿中miRNA-21と癌組織中miRNA-21の発現レベルは有意に相関していた(r=0.407,P<0.0001)。特に、脈管侵襲のない単発肝細胞癌症例では、より強い相関を認めた(r=0.589,P<0.0001)。この結果より、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用である可能性が強く示唆された。今後は前向き研究として、実際にIFN併用化学療法を施行する患者における血漿中miRNA-21発現状況と治療効果の関係を調べ、実際に、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用であるか否かについて検討したいと考えている。高度進行肝細胞癌は,既存のあらゆる治療法に対して治療抵抗性を示す予後不良な病態である.我々は,このような高度進行肝細胞癌に対して,5-フルオロウラシル(5-FU)肝動注化学療法にインターフェロン(IFN)を併用するIFN併用動注化学療法を施行し良好な成績を示してきた.しかしながら,非奏効例ではその予後は極めて不良であるため,同治療の治療効果予測,更には非奏効例における治療抵抗性の克服は重要な課題であると考えられる.本研究では,今回,近年,薬剤耐性を制御するとの報告が散見されるmicroRNA(miRNA)に注目し,それを用いた同治療の治療効果予測,更には治療効果予測に基づいた非奏効例における治療抵抗性の克服を目的として研究を行った.本研究では,miRNAの中で様々な癌腫で薬剤感受性に関わることが報告されているmicroRNA-21に注目した.これまでに,癌部におけるmiRNA-21の発現が同治療の治療効果に関連すること確認しているが,癌部miRNA-21発現に基づく治療効果予測には,癌組織標本が必要であるという問題点が存在しているため,今回,血漿中に存在しているmiRNA-21に基づく治療効果予測および治療抵抗性の克服を目指した.まず血漿中のmiRNA-21が肝細胞癌組織由来であるか否かを確認するために,根治切除が施行された症例の術前・術後の血漿からRNAを抽出し,qRT-PCR法にて血漿中miRNA-21を測定したところ,切除により血漿中miRNA-21は著明に低下していたことから,血漿中miRNA-21が肝細胞癌組織由来であると考えられた.次に肝細胞癌症例126例における血漿中miRNA-21の発現量を評価したところ,慢性肝炎症例30例,健常者50例と比較して,有意に高値であることが確認された.今後は,血漿中miRNA-21と癌組織中miRNA-21の発現レベルの相関を評価し,更には,血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用であるか否かについて検討したいと考えている.本研究の目的は、既存の治療法に対して治療抵抗性を示す予後不良な病態である高度進行肝細胞癌に対するIFN併用動注化学療法(Nagano H, et al. Cancer 2007)の治療効果を予測すること、および治療効果予測に基づいた非奏効例における治療抵抗性を克服することである。

我々はこれまでに、癌部におけるmiRNA-21の発現がIFN併用化学療法の治療効果に関連すること確認していることから(Tomimaru Y, et al. Br J Cancer 2010)、血漿中miRNA-21と癌組織中miRNA-21の発現レベルが相関するようであれば、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用である可能性が強く示唆されると考え、肝細胞癌症例126例における血漿中miRNA-21および癌組織中miRNA-21を測定し、その相関を評価した。結果、血漿中miRNA-21と癌組織中miRNA-21の発現レベルは有意に相関していた(r=0.407,P<0.0001)。特に、脈管侵襲のない単発肝細胞癌症例では、より強い相関を認めた(r=0.589,P<0.0001)。この結果より、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用である可能性が強く示唆された。今後は前向き研究として、実際にIFN併用化学療法を施行する患者における血漿中miRNA-21発現状況と治療効果の関係を調べ、実際に、血漿中miRNA-21発現解析がIFN併用化学療法の治療効果予測に有用であるか否かについて検討したいと考えている。比較的,研究計画に沿って研究を進めることができており,また一定の研究成果を得ているため,「(2)おおむね順調に進展している」と考える.本年度の研究成果を踏まえ,当初の研究計画に基づいて研究を進めていく.具体的には,治療効果予測と感受性回復に有用である可能性が考えられるmicroRNAを同定できているため,これらの結果を軸として研究を進めていく予定である.
共通教育情報メタデータによる学習ビックデータの論理的統合と利活用システムの構築

本研究では学習履歴/行動データを統合・分析し、教師・生徒に対して教材・指導情報を提供する教育支援システムのプロトタイプを開発した。まず学習履歴に関してSNSをベースとした学習活動収集システムの開発を行った。そして「主体的・対話的で深い学び」の実現のためには、個人の学習過程をその都度詳細に評価し、柔軟に目標を設定し直す変容的形成的評価形式と、認知的徒弟制をベースとした対処方法が適切であると考え、システムの論理設計を行った。具体的にはScratchによるプログラミング教育を対象としたeポートフォリオと自動パフォーマンス評価を中心とした教育支援システムを試作した。平成27年度は、教育現場のニーズの把握および、システムの構築のための基礎技術およびその技術確認のための予備システムの構築を行ない、具体的に以下の点が明らかになった。教育支援システムの指導情報提供に関するニーズ調査に関しては、予備調査の結果、LAK的なシステムに対して一般の理解が普及していなため明確な回答は得られなかった。そのため、実システムで利用する教材をプログラミング教育に絞って、この分野の過去のシステム動向、現状の教育状況を分析することにより、システム・ニーズの整理を行った。学習履歴を含めた教育情報メタデータの設計については、国際的な標準であるxAPIとCaliperの調査を行った。両者ともに最終的な定量的な成績を記録するのには向いているが、相互評価などを含めた質的評価の記録には現状の仕様では不十分であり、そのため、中間的な学習履歴として、特にデータの構造化をしないで、生データに近いテキストで表現することとした。また、教育情報メタデータについてはNOSQLデータベースの発達により、変更・追加・検索高速化が可能になったためドキュメント型NOSQLデータベースを使用することで汎用性が保証されると考えた。モジュール構成の設計とフレームワークの開発については、上記、想定ニーズをもとにシステム設計を行った。また、SNSのテキストベースで学習進捗などを行う予備システム開発を行うとともに、テキストマイニングの手法であるトピック分析などの実装について確認した。学習履歴分析エンジンと指導介入エンジンの調査については、海外の事例を調査した、特に英国のOpen UniversityでLAKシステムの開発・利用が進んでいて、従来の学習時間や成績だけでなく、むしろ課題の提出の有無や補助教材の利用などの補助系列的な学習活動も実際の履歴分析において重要な意味を持つことが明らかになった。平成27年度の研究実施計画では具体的な成果として学習履歴を含めた教育情報メタデータ、モデルシステムのモジュール構成の設計とフレームワークの開発であった。前述したように、最新動向の調査を行い、個々の実装技術を確認するとともに、それらを一部統合した学習進捗を対象としたプロトタイプシステムの構築も行った。現在はプログラミング教育用の個別適応型のLAKシステムの設計も終了している。そして、初年度の調査等からシステム自体が教育情報や学習履歴をビッグデータとして扱う方針としたが、それらを処理するテキストマイニングの技術的な確認も行った。また、実証実験を行うためシステムで利用する学習情報である学習目標の整理と教材の開発もほぼ完了している状態である。学習履歴としては、主に学習成果であるプログラムそのものと、学習者のe-ポートフォリオ、指導者の日々の評価コメントを利用する予定であるが、現在プログラム自体を自動評価するモジュールの開発がほぼ終了している。本研究では、学習履歴データ/学習行動を教育ビッグデータとして統合・分析し、教師・生徒に対して個別適応した学習ができるような教材・指導内容を提供するLAK(Learning Analytics and Knowledge)教育支援システムの基盤構築として、その要件定義とモデルシステムの設計および部分的な試作を行った。まず、ニーズ調査として質問紙調査を行ったが、LAKシステムに対しての理解が一般に普及していないため明確な回答は得られなかった。そのため、既存の関連技術や教育支援システム等をレビューすることにより、システム設計を行った。初めに学習履歴に関して、国際的な標準であるxAPIとIMS Caliperの調査を行うとともに、SNSをベースとした学習活動収集システムの開発を行った。これら国際標準の機能は量的評価の記録には向いているが、相互評価などを含めた質的評価の記録には不十分であり、活動を記録するためには、個々の学習場面に対応したデータ構造を持つ必要があるという知見が得られた。そして個別適応学習の方略を考えた場合、「主体的・対話的で深い学び」を実現するためには、従来のトップダウンで学習目標を分析し、対応した教材を用意する方法では主体性や深い学びが損なわれることが予想され、個人の学習過程をその都度詳細に評価し、柔軟に目標を設定し直す変容的形成的評価形式と、認知的徒弟制をベースとした対処方法が適切であると考え、最新のLAKの学習者・教材等の動的なモデル構築を含めたシステムの論理設計を行った。具体的にはScratchによるプログラミング教育を対象とした、教育支援システムの中核となるeポートフォリオと自動パフォーマンス評価を中心とした学習履歴収集と、対処に必要な教材を含む教育支援システムを試作した。平成28年度は研究実施計画にあるように実証実験が可能なプロトタイプの構築を主な活動とする。

はじめは、学習履歴分析と指導介入を行うための、学習履歴情報を目的とした運用を行い、その後、収集した情報をもとに、適切な指導介入を行うためのエンジンの構築を行う、二段階の作業を予定している。なお、ユーザビリティに関しては対象とする学習者が小学生になるため、ゲーミィフィケーション的要素を取り入れてユーザインターフェースを設計、開発する予定である。教育工学国際会議LAKに参加し、発表する予定で海外旅費を計上していたが、発表が不採録となったために参加しなかったので、旅費が余った。今年度は追加開発と成果発表のための海外出張で使用する予定である。
ゲノム工学に基づく内分泌撹乱化学物質高精度モニタリングシステムの確立

アルキルフェノール類は工業用に汎用されている非イオン界面活性剤アルキルフェノールポリエトキシレートの分解物で、下水を通じて広く水環境中に放出されておりエストロジェン活性が報告されている。食物及び飲料水由来内分泌撹乱化学物質のモニタリングシステムの構築に向けての基礎的知見を得るため、ヒト腸管上皮細胞を用いて、P-アルキルフェノール(C2C9)が腸管バリアー機能や細胞内情報伝達に及ぼす影響を調べた。ヒト腸管上皮細胞Caco-2のバリアー機能は、コラーゲンコート0.4μmメンブレン上に単層培養し、Tight Junction作成後、経上皮電気抵抗値(TEER)により測定した。アポトーシスの誘導は、電気泳動法によるDNAのラダーの検出及び培地中遊離乳酸脱水素酵素(LDH)の測定により検出した。エストロジェン受容体たんぱく質p70ERの発現と、焦点接着キナーゼたんぱく質p125FAKの発現及びリン酸化は免疫沈降ウエスタンブロット法にて解析した。プロテオーム解析は2次元電気泳動法により行い、発現たんぱく質の変化及び誘導を調べた。その結果、C7,C8,C9フェノール(0.01μM)はTEER値を有意に低下させた。また、30分以内のC9フェノール処理においてはTEER値減少の閾値は約5μMであることが判明した。C9フェノール(5μM)処理において、細胞接着に関与する焦点接着キナーゼたんぱく質p125FAKは、リン酸化が抑制された。Caco-2細胞を各P-アルキルフェノール(0.01μM)で60分間処理後、アルキルフェノール除去培地で12時間培養した結果、C5C9フェノール処理においてDNAのラダーが検出され、LDH量も経時的に上昇したことから、C5C9フェノールは細胞膜障害作用によりアポトーシスを誘導したと考えられた。エストロジェン受容体との結合が報告されているC9フェノール(10μM)は、Caco-2細胞において、エストロジェン受容体P70ERの発現を経時的に誘導した。
地球外の視点による地球観の共有　－地球観測衛星を利用した芸術表現技術の国際化－

地球外の視点は人類に広い視野を与え、地球上の諸問題を考察する上で基礎となる思想を育んできた。実際に宇宙に行くことのない人々がアートプロジェクトに参加することで人工衛星を利用した地球外の視点と新たな地球観を獲得する国際的なプログラムを開発することが本研究の目的であった。鈴木らはこれまでに最大50km四方を超える地域全体を1つの地上絵として描くことが可能な広い視野を持つ「だいち2号」を利用し、そこに暮らす人々の集団肖像を描き出してきた。地上絵は人が宇宙規模の空間と繋がる地球外の視点と時間を統合する創造的な活動の成果であり、国外での活動(20152016年、モンゴル)・発表(2016年9月、韓国)によって、地球観測システムが国際的にも芸術制作に利用可能な身近なツールであることを示した。本研究の成果は子どもからお年寄りまで幅広い年齢のアートプロジェクト参加が自らの存在を地球規模で捉える視点を提供し得ることを確認した。近年の研究成果をまとめた書籍「だいちの星座プロジェクト活動記録集/2013-2017」(A4変判/カラー・モノクロ/126頁)を500部発行し国内外に向けて配布した。東京にて研究成果の発表を目的とした美術展を開催し、2017年度に実施した茨城県高萩市での地上絵制作活動によって完成したグラフィック作品「だいちの星座ーたかはぎ座」を展示した。研究の成果物である「だいちの星座」の作品は写真メディアに出力することでグラフィック作品として発表してきたが、アストロデザイン株式会社の協力により同作品が高精細8K映像化された。映像作品「だいちの星座ーたかはぎ座/8K」(3分)は2019年3月3031日に日本科学未来館にて開催された「MADD. Awardscreening 2019」で上映された。(1)茨城県(北茨城市、高萩市、日立市、大子町、常陸大宮市、常陸太田市)、三重県四日市市、石川県金沢市、にてそれぞれSAR撮像の国外実施に向けたCR設計の改良、製作と配置に関する実験を実施した。平成26年度、運用中のALOS-2を利用し、CR撮像と変化抽出法により日本国内の都市をキャンバスに見立てたグラフィックを制作(平成25年度JSPS科研費、JAXA地球観測研究センター研究公募ALOS-2 RA-4、三谷研究開発支援財団研究助成、採択)したが、その予備研究を基に、国外でのCR製作や配置を可能とする(現地の材料による) CRの設計や製作方法の開発、広範囲の地上絵を制作するための配置方法を検討するため、CRの間隔が50km離れた広いエリアでの実験(茨城)や、参加者説明から撮像までを短期間(2日間)で実施する実験(三重)、板にアルミ箔を貼る簡便な工作で電波を反射できる簡易型のリフレクタの性能を調べる実験(石川)を実施した。(2)モンゴルでの地上制作プロセスの検討モンゴルウランバートル市においてCR製作と配置を行い、これらをALOS-2搭載のSARにより撮像した。モンゴル科学技術大学附属高等専門学校と協力し、現地学生が製作したCR18基をウランバートル郊外に配置し、2016年7月19日深夜にALOS-2からこれらを撮像した。実験は成功し、CRの設計と工法が日本国外で機能することを実証した。(2)国際的に展開可能な教材開発と教育に関する検討国外で人工衛星を利用した地上絵制作を現地の参加者らと協力して実施するためには、情報の共有が重要となる。また、活動の全容を把握する視覚的な情報伝達の方法にも工夫が必要である。高高度の視点、広範囲での活動、参加人数の拡大の各要素をまとめるメディアとして、VRを活用した説明用コンテンツの開発を開始したところである。国外で予想されるCRを利用したアートプロジェクトにおいて、対象となる範囲の大きさ、実施期間、工作の難度(工作の工程数の簡素化)、等の調整が検討課題として上がる可能性が高いと思われるが、平成28年度の研究では概ね実験によってこれらの課題への見通しを立てることが出来た。国外での実験も順調に進展していることから、進捗状況は順調と判断した。携帯端末でのアプリケーション開発に関しては中断している状況であるが、理由として、本研究が扱うアートプロジェクトの全体像を参加者や研究成果発表時の作品鑑賞者に向けて理解させるコンテンツの開発を優先したことが影響している。2013年度から2017年度までの研究をまとめた活動記録集の作成を行った。カラーページを含む128ページで構成した報告書には、作品画像、電波反射器配置地図、活動の様子を記録したドキュメント写真、展覧会記録、活動の変遷、標準的な活動のプロセス紹介、独自に開催したシンポジウムの記録、活動年表、協力大学などの教育効果の検証、メディア紹介歴、関連分野の専門家からの寄稿文、研究代表者と研究分担者による活動に関する文章などを掲載した。この記録集では、協力大学などの教育効果の検証の章以外は全て英文翻訳を併記し、活動の国際化に向けた機能を強化した。原稿は2017年度内に完成し、2018年度内に印刷を行う予定である。活動記録集はPDF版にて仮のWEBサイトに公開されているが、海外からのアクセスもあり、今後サイト構成を改め、より広い告知に耐える内容に更新していきたい。だいち2号を利用して地上絵を描くために開発・使用してきた電波反射器に加え、新たに新聞紙1枚分の大きさの電波反射板を考案し、茨城県高萩市にて約1300名が参加して実験・製作を行った。

また、協力をいただいた小学校4校では、人工衛星による撮像の際に人工衛星から発信される観測用の電波の受信が実施された。各グラウンドで電波反射板を構える児童らが、市販の八木アンテナと無線受信機を利用してリアルタイムに受信した観測用電波を学校の校内放送を通じて聞きながら活動することができ、参加者らが人工衛星からの撮像を実感するプログラムが実施された。活動をまとめ、国際化のための英語表記の記録集を作成する計画は、順調に進展している。資料収集や整理、活動概要の執筆や寄稿文の取りまとめ、翻訳、編集を追え、印刷前の段階に進んでいる。海外でのプログラム実施に欠かせない新たな電波反射板の開発も順調に進み、新聞紙1ページ分の大きさで電波反射の機能が得られることを確認した。この実験結果をふまえ、国内で多数の参加者と共に地上絵を描く実証実験は成功した。研究は概ね順調に進展していると判断できる。しかしながら、本プログラムを実際に海外で実施するためのイギリスでの機会が、計画通りには進んでいない。本来であれば2018年度から実施をスタートさせる予定であったが、受け入れ先の大学の事情により、計画が中断している。地球外の視点は人類に広い視野を与え、地球上の諸問題を考察する上で基礎となる思想を育んできた。実際に宇宙に行くことのない人々がアートプロジェクトに参加することで人工衛星を利用した地球外の視点と新たな地球観を獲得する国際的なプログラムを開発することが本研究の目的であった。鈴木らはこれまでに最大50km四方を超える地域全体を1つの地上絵として描くことが可能な広い視野を持つ「だいち2号」を利用し、そこに暮らす人々の集団肖像を描き出してきた。地上絵は人が宇宙規模の空間と繋がる地球外の視点と時間を統合する創造的な活動の成果であり、国外での活動(20152016年、モンゴル)・発表(2016年9月、韓国)によって、地球観測システムが国際的にも芸術制作に利用可能な身近なツールであることを示した。本研究の成果は子どもからお年寄りまで幅広い年齢のアートプロジェクト参加が自らの存在を地球規模で捉える視点を提供し得ることを確認した。近年の研究成果をまとめた書籍「だいちの星座プロジェクト活動記録集/2013-2017」(A4変判/カラー・モノクロ/126頁)を500部発行し国内外に向けて配布した。東京にて研究成果の発表を目的とした美術展を開催し、2017年度に実施した茨城県高萩市での地上絵制作活動によって完成したグラフィック作品「だいちの星座ーたかはぎ座」を展示した。研究の成果物である「だいちの星座」の作品は写真メディアに出力することでグラフィック作品として発表してきたが、アストロデザイン株式会社の協力により同作品が高精細8K映像化された。映像作品「だいちの星座ーたかはぎ座/8K」(3分)は2019年3月3031日に日本科学未来館にて開催された「MADD. Awardscreening 2019」で上映された。国外での活動を推進する上で、これまでの活動をまとめた活動報告書の作成とその英訳が急務だと考える。海外の研究協力者に向けて研究の成果を正しく伝える目的で、写真図版を多く取り入れた報告書を作成し、このツールを活用して参加者と活動の概要を共有したうえで人工衛星を利用した芸術制作プログラムを開発すべきとの結論に至っている。
特異構造を持つ前周期遷移金属スルフィド錯体の合成と多様化

特異的な結合状態や反応性を示す電子欠損型前周期遷移金属スルフィド錯体の新奇合成とそのクラスタ-化をめざし、以下の成果をあげることができた。(1)イオウ化試剤に使用する種々の組成をもつLi_2Sx(x=1,2,...)を液体アンモニア中で合成し、その中で(tmeda)_2Li_2S_6の構造決定に成功した。この化合物はリチウムスルフィドとして構造が明らかにされた初めての例で、またbicyclicなアルカリ金属スルフィドとしても初めての化合物である。(2)修飾したシクロペンタジエニル配位子(Cp^*=C_5Me_5)を導入したCp^*ーTaCl_4とLi_2S_2との反応から、〔Cp^*TaS_3〕^<2->ユニットを持つ数種の新錯体を合成した。構造解析に成功したのは、〔Li_2(thf)_2(Cp^*TaS_3)〕_2と〔Li_3(tmeda)_2Cl(Cp^*TaS_3)〕_2(tmeda)で.前者は六角プリズム型Ta_2S_6Li_4骨格、また後者は2個のオ-ブンキュバン型TaS_3Li_3Cl骨格をもつ極めてめずらしいクラスタ-化合物である。さらに、〔Cp^*TaS_3〕^<2ー>は初めての有機金属トリス(スルフィド)化合物である。(4)〔Cp^*TaS_3〕^<2->のリチウム塩と後周期遷移金属ハライド、例えば〔(COD)RhCl〕_2(COD=シクロオクタジエン)との反応から、新しい異核クラスタ-、(Cp^*TaS_3)(Rh(COD))_2を合成単離し、その構造を決定した。スルフィドはTaーRh間に架橋し、d^0Taとd^8Rhとの間には配位結合の存在が認められた。
実用大規模コンポスト化施設の植物病害防除機能の強化と新規微生物農薬菌株の探索

本研究は、植物病害防除能が強い菌叢の優占率制御を可能とするコンポスト化技術の確立に向けた基礎的知見と新奇微生物農薬候補株の獲得を目的とした。平成29年度までに実用大規模コンポスト化施設を用い、各種投入原料別に製造したコンポストの稲籾枯細菌病防除効果をin planta試験で調べたところ牛糞由来のものが最も高い防除効果を示した。しかし、そこから分離した細菌232株に当該病害菌Burkholderia glumaeに対する抗菌活性(in vitro)は認められなかった。平成30年度は分離株のQuorum quenching(QQ)活性をChromobacterium violaceumをバイオセンサーとして調べたところ11株に活性が認められ、内5株はin planta試験で強い防除効果を示した。系統解析の結果、1株はChryseobacterium属の新種と推定された。そのゲノムを解読したところ推定サイズは5.4Mb、GC含量は36.9%、CDSは4761個でありQQに関与するN-Acylhomoserine lactonase(AidC)遺伝子が検出され、その他siderophoreなど病害防除に関与する二次代謝物生合成遺伝子群が合計14個と多数検出された。この近縁種についても同様に調べたところ共通して高い防除効果を示し、さらに同様の遺伝子群を有したため、本系統全体が微生物農薬候補と成り得ると推察された。コンポスト化過程の菌叢をMiseqで解析したところ、本属は0.040.57%とマイナーな菌群であることが判明した。ところが、分離源コンポストをR2A液体培地に添加し、30°Cで7日間培養した集積菌群の菌叢は、本属が67.3%と圧倒的に優占することが明かとなった。優占に導いた要因のさらなる解析が必要であるが、本系統は優占率を制御できることが強く示唆された。本課題を達成するためには、実用大規模コンポスト化施設を用いて、安定的に植物病害菌防除機能を有する投入原料配合や発酵ステージを特定する事が極めて重要である。今年度は、ターゲットとする植物病原菌として日本各地で感染が報告されているイネ苗立枯細菌病細菌Burkholderia plantariiを選定し、実用大規模スクープ式コンポスト化施設(投入原料別に7レーン)を用いて生産されたコンポストによる病害抑制効果の評価を行った。供試サンプルとして投入主原料が異なる7条件、即ち牛糞と副資材(籾殻やバークなど)で配合比が異なる13、牛糞・下水汚泥・副資材の2、牛糞・豚糞・鶏糞の3、鶏糞の4、食品残渣・汚泥の5、漁業廃棄物・副資材の6をそれぞれコンポスト化したものを用いた。B. plantariiを感染させた罹病種子と健全種子を用い各種コンポスト(5%または10% [w/w])添加栽培試験を行い、発病度の違いから各コンポストの病害抑制効果を調べた。その結果、投入原料条件1においてのみ顕著で安定的な病害抑制効果が認められた。一方、同じ牛糞・副資材を主原料とする2、3においては明確な効果が認められなかった。また、健全種子においても施肥過多と考えられる発育阻害が見られたものもあった。次にこの防除機能を有したレーンを用いて、発酵ステージ別に同様の試験を行った。その結果、発酵後期の防除効果が最も高い結果となった。他方、これらコンポストから分離した乳酸菌27株、放線菌11株、その他の細菌232株の本被験菌に対するagardiffusion testを行った結果、明確な阻止円を形成する単離株を見出す事はできなかった。以上の成果によって、牛糞と副資材の混合比率の違いよって防除機能を有するものとそうでないものが存在する事が明かとなった。それらの比較解析することで本課題の解決につながる事が期待できる。供試コンポスト及び植物病害防除試験の実施体制が予定より早期に整ったため、29年度に予定していた実用大規模コンポスト化施設により生産された原料別、発酵ステージ別のコンポストを用いた防除効果の検証を前倒しで実施し、概ね目的を達成した。次に本年度計画していた植物病原菌生育抑制株の探索は、コンポストからの乳酸菌、放線菌を含む細菌270株を分離し、B. plantariiに対して生育阻止活性を示す単離株の探索は実施したが、明確な活性を示す株を見出すことができなかった。このため、現時点では防除効果が微生物に起因するのか不明なため、本年度予定していた各種コンポストの次世代シークエンサー(NGS)による微生物叢解析は未実施である。本研究では、植物病害防除能が強い菌叢の優先率制御を可能にする大規模コンポスター開発のための基盤技術確立と新奇の微生物農薬候補株の獲得を目的として平成28年度は実用大規模コンポスト化施設を用いて、投入原料配合別及び発酵ステージ別にイネ苗立枯細菌病及びイネ籾枯細菌病をターゲットとして病害抑制効果をポット栽培にて評価した。その結果、牛糞を主原料とした発酵後期の成熟コンポストにおいて両病害に対して再現性良く防除効果が認められた。他方、これらコンポストから分離した232株からは両病害菌に対して抗菌活性(in vitro)を示す株を見出す事はできなかった。平成29年度は分離株の培養液及び菌体懸濁液をポット栽培の土壌に散布するスクリーニング法によりイネ籾枯細菌病に対する防除効果を調べた。

その結果、40株中、6株に防除効果が認められ、特に顕著な効果を示した6株を16S rRNA遺伝子に基き同定した結果、Chryseobacterium属、Serratia属及びStenotrophomonas属である事が分かった。これらの属は多様な植物病害菌への防除作用が報告されている。当初の計画通り、イネ籾枯細菌病に対して防除効果を示す細菌を6株見出すことに成功し、それらを系統分類して防除細菌を特定した。一方で当初の計画では病害防除細菌が生産する抗菌成分を特定する予定であったが、現時点ではin vitro試験において当該抗菌活性が認められなかったため、その成分の特定には至っていない。本研究は、植物病害防除能が強い菌叢の優占率制御を可能とするコンポスト化技術の確立に向けた基礎的知見と新奇微生物農薬候補株の獲得を目的とした。平成29年度までに実用大規模コンポスト化施設を用い、各種投入原料別に製造したコンポストの稲籾枯細菌病防除効果をin planta試験で調べたところ牛糞由来のものが最も高い防除効果を示した。しかし、そこから分離した細菌232株に当該病害菌Burkholderia glumaeに対する抗菌活性(in vitro)は認められなかった。平成30年度は分離株のQuorum quenching(QQ)活性をChromobacterium violaceumをバイオセンサーとして調べたところ11株に活性が認められ、内5株はin planta試験で強い防除効果を示した。系統解析の結果、1株はChryseobacterium属の新種と推定された。そのゲノムを解読したところ推定サイズは5.4Mb、GC含量は36.9%、CDSは4761個でありQQに関与するN-Acylhomoserine lactonase(AidC)遺伝子が検出され、その他siderophoreなど病害防除に関与する二次代謝物生合成遺伝子群が合計14個と多数検出された。この近縁種についても同様に調べたところ共通して高い防除効果を示し、さらに同様の遺伝子群を有したため、本系統全体が微生物農薬候補と成り得ると推察された。コンポスト化過程の菌叢をMiseqで解析したところ、本属は0.040.57%とマイナーな菌群であることが判明した。ところが、分離源コンポストをR2A液体培地に添加し、30°Cで7日間培養した集積菌群の菌叢は、本属が67.3%と圧倒的に優占することが明かとなった。優占に導いた要因のさらなる解析が必要であるが、本系統は優占率を制御できることが強く示唆された。同じ実用規模コンポスト化施設を用いて生産したコンポストにおいて、投入原料やその混合比率の違いでイネ苗立枯細菌病細菌に対する防除効果に大きな違いがあり、牛糞と副資材を主原料とする条件1で生産されたコンポストは安定的で強い防除効果を示すことが明らかとなった。今後は強い効果を生じさせた要因を特定し、その他の原料や比率で何故効果が無かったのかなどを明かにすることが優先課題である。それは防除機能コンポストを安定的に製造する技術を確立させるための重要な基礎データとなる。その課題を達成するための対応策として、防除要因は、コンポスト中の微生物の影響、発酵中に生産された有機化合物の影響、ミネラルの影響、コンポスト成分によって抵抗性を高めたのか(抵抗性誘導)、または複合的な要因なのかなどを検証する予定である。
統合された社会とその敵:社会性昆虫アミメアリにおけるコロニー内拮抗関係とその解消

採用3年度目は,報告者が研究を続けてきたアミメアリ「裏切り系統」の研究と,アミメアリにおける問題点を敷術した数理モデル研究において,以下の進展があった.【アミメアリ研究】社会性昆虫アミメアリには,社会性をもたない遺伝的系統(裏切り系統)が野外のコロニーに混在していることが知られている.室内飼育実験のデータを整理し,遺伝マーカーを用いた親子判別のデータを追加した上で、国際誌に論文を投稿中である.階層ベイズモデルを用いた,野外データからの個体群パラメータ推定に関しては,昨年度よりも精度の高い推定結果を得ることに成功した.新たに得られた推定値を用いることで個体群動態シミュレーションを行った結果,裏切り・通常両系統が長期にわたって共存できる条件を絞り込むことができた.さらに,個体群動態のモデルに表現型への突然変異を組み込んだ進化シミュレーションを行い,裏切り・協力系統が祖先集団から分断選択によって種分化する状況がありうることを発見した.これは従来の社会進化理論に新たな視点を与える可能性があり,今後継続して研究を行っていく予定である.また,本年度は次世代シーケンサを用いて,裏切り・通常両系統の成虫における遺伝子発現プロファイルデータを取得した.解析は次年度以降の主たる課題となる.【数理モデル研究】量的遺伝モデルを用いて,社会性膜翅目における女王・ワーカーの分化(カースト決定)に関する共進化モデルを構築した.利己性とそれへの制裁が拮抗的に共進化するモデルは,アミメアリの裏切りとも関連する社会進化の基本モデルである.論文はEvolution誌に掲載された.共進化の観点は,社会進化においては従来あまり注目されてきていなかった背景があり,上記研究以外にもいくつかの解析を平行して行っている.申請課題のアミメアリ研究に関しては,本年度は以前に取得したデータの不備を克服し,国際誌に論文を投稿することができた.また,新たに次世代シーケンサを用いた遺伝子発現プロファイルのデータも取得した.さらに,理論研究に関しても進化シミュレーションで新たな成果を得た.アミメアリ研究を敷衍した,社会進化における拮抗関係の理論モデルに関しては,女王・ワーカーの発生に関する理論研究を著名誌に1報掲載することができ,引き続き論文を投稿できる状態にある.アミメアリ研究に関しては,野外データからの個体群生態学的パラメータの推定にベイズ推定の手法も用いることに成功した.「裏切り系統」の進化に関するより精緻な予測を得るために,今後シミュレーション手法の改良を行つていく予定である.また,次世代シーケンサを用いた研究については,本年度はRNAseqの生データ取得までしか至らなかったため,次年度以降,データ解析を継続して行っていきたい.生物界に見られる各階層に共通する特性として,一つ下の階層にある要素が集合し,それらが集合の中で分業することで全体としての統合性を実現しているということが挙げられる.進化生物学においては,これらの統合性は「社会性」ないし「協力」と呼ばれ,いかにして協力が進化してきたかは当該分野におけるもっとも根源的な問いのひとつである.協力の進化にあたって問題となるのは,一つ下の階層に属する要素間に存在する拮抗的関係(コンフリクト)がいかにして解決されるのか,ということである.この問題に取り組むために,代表的な社会性昆虫であるアミメアリを材料とした.アミメアリは,コロニー内の全個体が単為生殖によって繁殖しかつ労働を行うという特異な生活史を持っているが,一部のコロニーに産卵に専従し労働を行わないという「裏切り」表現型を持った個体が混在していることが知られてきた.今回新たに行った集団遺伝学的解析によって,この「裏切り系統」は1回の突然変異によって生じ,調査集団内で実に2009200年にわたって存続しているという推定結果が得られた。これは他生物における裏切り系統の持つ一般的性質から予測されるよりも長い存続年数である.複数の手法による解析は一致して,(i)裏切り系統は他コロニーへの侵入を行いつつも(ii)侵入の空間スケールは限られた範囲である,ということを示唆していた,これらの特性が「裏切り系統」の長期存続に及ぼす影響を他生物との比較の観点から考察した.さらに,別の集団で得られた複数コロニー由来の「裏切り」個体および通常個体の系統関係を調べたところ,香川集団でも裏切り個体と通常個体とは遺伝的に分化しており,されに両集団の裏切り系統が遺伝的に異なっていることが明らかになった.これは,裏切り系統が別の場所で独立に起源したという仮説を強く支持するものである.潜在的な裏切り戦略の存在下で社会的共同現象がいかに進化してきたかについては,近年の進化生物学において主要な問題のひとつとなっている(Maynard Smith & Szathmary 1995).採用2年度目は,この問題により広い視点から取り組むべく,数理モデリングも含めた以下の研究を行った.アミメアリ裏切り系統の適応度効果:複数レベル選択をもたらす要因の検証:アミメアリは,コロニー内の全個体が単為生殖によって繁殖しかつ労働を行うという特異な生活史を持っているが,一部のコロニーに産卵に専従し労働を行わないという「裏切り」表現型を持った個体が混在していることが知られてきた(Tsuji 1995,Dobata et al.2009).また三重県紀北町の調査集団においては,「裏切り」個体は通常個体と遺伝的に独立した単一の系統を構成していることを報告者は前年度に明らかにした(Dobata et al 2011).また「裏切り」系統は働かないためコロニー全体の適応度(次世代生産総数)に負の影響を与えうることがわかっている(Tsuji 1995,Sasaki & Tsuji 2003).

ただ,この結果は野外データからの簡便な推定に基づくものであり,野外データからのより精密な推定や,統制された環境下での検証も不可欠である.野外データからの推定にはベイズ推定の手法を用い,個体数および個体群パラメータのより信頼できる推定を行った.室内飼育実験については,以前の実験データに不備があったため,新たに野外で採集したコロニーから裏切り系統の頻度を割り振って構成したサブコロニーを室内で2カ月間飼育し,以前より精密なデータを取得した.まず期間中に行動観察を行い,巣外にいた個体を計数することで各系統の労働力を推定した.さらに親世代の生存曲線および系統ごとの個体あたり適応度(次世代数)を測定した.解析の結果,(1)裏切り系統は巣外個体数が通常系統より格段に少ないこと,(2)両系統とも裏切り系統頻度が高くなるほど巣外個体数が増えていくこと,(3)親世代生存率・増殖率ともに裏切り系統のほうが通常系統よりも高いこと,(4)両系統とも裏切り系統頻度が高くなるほど死亡率・増殖率が高くなること,を確認した.これらの結果は,野外での推定結果と同じく,裏切り系統は自身の個体レベル適応度を増すが自身の所属コロニーの増殖率を低減してしまうという,典型的な複数レベル選択の状況を示している[Dobata et al.準備中].このほか,アミメアリ社会に見られる協力と裏切りに関連し,量的遺伝モデルを用いて社会性昆虫におけるコンフリクトの数理解析を行った.研究成果の一部は英国王立協会紀要Proceedings Bに掲載された.採用3年度目は,報告者が研究を続けてきたアミメアリ「裏切り系統」の研究と,アミメアリにおける問題点を敷術した数理モデル研究において,以下の進展があった.【アミメアリ研究】社会性昆虫アミメアリには,社会性をもたない遺伝的系統(裏切り系統)が野外のコロニーに混在していることが知られている.室内飼育実験のデータを整理し,遺伝マーカーを用いた親子判別のデータを追加した上で、国際誌に論文を投稿中である.階層ベイズモデルを用いた,野外データからの個体群パラメータ推定に関しては,昨年度よりも精度の高い推定結果を得ることに成功した.新たに得られた推定値を用いることで個体群動態シミュレーションを行った結果,裏切り・通常両系統が長期にわたって共存できる条件を絞り込むことができた.さらに,個体群動態のモデルに表現型への突然変異を組み込んだ進化シミュレーションを行い,裏切り・協力系統が祖先集団から分断選択によって種分化する状況がありうることを発見した.これは従来の社会進化理論に新たな視点を与える可能性があり,今後継続して研究を行っていく予定である.また,本年度は次世代シーケンサを用いて,裏切り・通常両系統の成虫における遺伝子発現プロファイルデータを取得した.解析は次年度以降の主たる課題となる.【数理モデル研究】
ウイルス感染シロイヌナズナで観察された非ＨＲ型えそ症状誘導のメカニズムの解明

キュウリモザイクウイルス(CMV)がArabidopsisに誘導するえそ症状の病徴誘導メカニズムを解析したところ、CMVの2bタンパク質が宿主のカタラーゼ(Cat3)に結合することが原因であることが判明した。2b-Cat3複合体の細胞内蓄積は、細胞内でタンパク質分解系によって調節されており、安定な複合体を形成すればするほどえそ症状は激しくなるものと予想された。Cat3は2bに結合することによって2bの機能を阻害し、CMVの増殖に抑制的に機能するものと考えられる。昨年度は、キュウリモザイクウイルスのユリ系統(CMV(HL)がArabidopsis(シロイヌナズナ)にえそ病徴を引き起こす現象について、CMVの2bタンパク質(2b)が原因であることをつきとめた。これはArabidopsisのカタラーゼ3(Cat3)に2bが結合することが原因であると推測している。CMVの塩基配列には多様性があり、大きくサブグループIとIIに分類され、2bのアミノ酸配列も2つのグループで大きな違いがある。CMV-HLはサブグループ1に属しており、サブグループ1の2bにえそ病徴を誘導する能力があることは容易に推察することができる。しかし、サブグループIIの2bにこの能力があるのか不明であったため、まず、酵母two-hybrid法などによって解析し、サブグループIIの2bもCat3と弱く結合し、えそを誘導する能力があることを明らかにした。しかし、えその程度はサブグループ1のものと比較して明らかに弱いものであった。我々はこのえそ誘導メカニズムについて、CMVの2bが宿主のCatに結合し、その活性を阻害するためであると考えており、in situ PLA法によって、2bとCatが複合体を形成する可能性があることを既に報告している。この複合体は2bとCatの直接的な結合によるものなのか、あるいは宿主因子が介在するのか明らかにするため、昨年度にCatに対する抗体を作製した。ウイルス感染がえそ病徴を誘導する場合、宿主の抵抗反応の過敏感反応死(HR)が暴走して全身えそになることがよく観察される。しかし、CMV-Arabidopsisの組み合わせでは、HRではなく、ウイルスタンパク質と宿主タンパク質の単純な結合により、特異的に誘導される可能性がある。ウイルス病の病徴を軽減させるための戦略を考える上で、このようなえそ病徴への対策は重要となる。昨年度はキュウリモザイクウイルス(CMV)がシロイヌナズナにえそ病徴を誘導する現象について、CMVの2bタンパク質(2b)が宿主のカタラーゼ3(Cat3)の結合に起因することを見出した。えその程度はCMVの系統によって異なり、2bのアミノ酸配列が決定している。本年度は2b-Cat3複合体がどのようなメカニズムでえそを誘導するのか明らかにする目的で2bとCat3タンパク質の相互作用について解析した。アグロインフィルトレーションによってベンタミアーナタバコに2bを発現させると内在性のCatが消失した。この時、2bも同時に検出されなくなった。同様にCat3を2bと一過性に共発現させるとCat3は外来性・内在性ともに宿主細胞のタンパク質分解系によって速やかに分解されることが判明した。すなわち、2bは細胞で行われているCat3のタンパク質分解を促進する働きがあることが明らかになった。すなわち2b-Cat3複合体が宿主因子によって認識され、タンパク質分解が加速するものと考えられた。Cat3は活性酸素を消去することが細胞内での主な役割であることから、Cat3の分解によって活性酸素の濃度が上昇し、細胞死が誘発されるものと思われる。CMVによるシロイヌナズナでのえそ病徴は2b-Cat3複合体の形成によって促進されるタンパク分解によって誘導されると結論した。そもそもCatはプロテアソーム系によって分解され、細胞内蓄積量が調節されることがわかっていることから、2bの共発現はプロテアソーム系の促進であると考えられる。現在、プロテアソームインヒビターを使用して2b-Cat3のタンパク質分解メカニズムを解析している。昨年度までの結果を総合して、キュウリモザイクウイルス(CMV)がシロイヌナズナCol-0に誘導する壊死病徴は、CMVの2bタンパク質(2b)と宿主のカタラーゼ3(Cat3)が複合体(2b-Cat3)を形成することに起因すると予想した。すなわち、2b-Cat3が宿主細胞に認識されて特異的な壊死反応が起きているものと考えられた。本年度は、CMV2bのC末端に特別なアミノ酸配列を付加したN2bを発現するCMV(CMV-N)が偶然に接種葉で強い壊死を起こすことを見いだしたため、このCMV-Nを使用した実験を行った。CMV-NをCat3ノックアウト植物に接種したところ壊死はむしろ抑制されることがわかった。

また、N2bとCat3をアグロインフィルトレーションによってN. benthamianaの葉に共発現させたところ、wild typeの2b(Y2b)とCat3はすみやかに分解されていくのに対して、N2bとCat3は比較的安定に蓄積することが判明した。したがって、N2b-Cat3が安定に蓄積したときに強い壊死が誘導されることが示唆された。また、Cat3ノックアウト植物に蛍光タンパク質を発現するCMVを接種したところ、CMVは拡大しやすくなることが判明し、Cat3はCMVの移行を阻害する能力があるものと考えられた。3年間の研究結果から、シロイヌナズナのCat3は2bと複合体を形成することによって弱いながらCMV抵抗性を発揮していること、2b-Cat3複合体は宿主細胞に認識されて壊死を誘導することが明らかになった。この壊死誘導は、ウイルスに有利なのか、宿主に有利なのか未だ議論の余地があるものの、筆者は宿主の抵抗反応の1つと考えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物病理学26年度が最終年度であるため、記入しない。サブグループIIのCMVの2bも宿主のカタラーゼ(Cat)に結合することを証明し、Catの抗体を作出することができたため、順調に進んでいる。研究当初の仮説である「2bがCatに結合し2b-Cat3複合体の分解を促進する」という点について証明することができた。現在、その分解の詳細なメカニズムの解析をしており、順調に進んでいると考えている。本年度の主体となる免疫沈降実験(IP)については、2bが不溶性タンパク質であることから、抗原抗体反応そのものがうまくいかない可能性があり、若干の不安材料がある。もし、IPがうまくいかない場合は、Cat遺伝子ノックアウトミュータント、2b発現植物、Cat過剰発現植物を使用して、CMV感染の病徴について詳細に解析し仮説の証明を試みる。本年度はプロテアソーム系によって2bとCat3が分解されることを証明する実験を計画している。現在、インヒビターを使用して間接的にプロテアソーム系の関与を示唆する実験に取り組んでいる。また、2bとGFP遺伝子を融合させ、2b-GFPとCat3をアグロインフィルトレーションによって共発現させた場合に、2bの安定性がどのように変化するかモニターする実験も計画している。このことによって、2bのアミノ酸配列の違いによって異なるえそ病徴の程度について分子レベルでの考察ができるものと考えている。既に発注していた消耗品が平成25年3月8日までに全て納品。実際には平成24年度に全額使用している。平成26年3月納品分(4月末支払分)にて執行既に執行済み
新しい構造を持つニューラルネットワークを用いた音声認識における諸問題の検討

本研究室で開発した新しい構造を持つニューラルネットワークを用いた音声認識における諸問題を検討した.前年度に検討した項目は“田本語全音素に対応すること"および“話者の依存性に関すること"の一部であった.本年度は,“話者の依存性に関すること"と“音声の経年変化について調査すること"について検討した.話者の依存性に関して,前年度2名の話者で行ってきた実験を合計6名の話者とし,その認識率を求めた.話者を増加した場合,本研究で用いている音声認識手法による認識実験では著しく認識率が低下した.この認識率の低下を改善するために次のことを行った.本音声認識手法の認識部にはニューラルネットワークを用いている.このニューラルネットワークは入力部に自己組織化層を持つ多層パーセプトロン型である.この入力部の自己組織化層に対して話者毎に学習を行い学習終了後この自己組織化層で生成されるクラスタを融合した.ニューラルネットワークの他の部分(層)については認識率が低下する前の状態と変えていない.この融合した自己組織化層を用いたニューラルネットワークによる音声認識実験の結果は,自己組織化層を融合する前に比較して6%の認識率の向上が見られた.自己組織化層の学習は1度だけ学習データをニューラルネットワークに与えるだけで良いので非常に短期間の学習で良く,この処理を加えることで話者の依存性を改善できたと言える.“音声の経年変化について調査すること"についてもこのニューラルネットワークの自己組織化層の学習のみで音声の経年変化に追従するという結果が得られている.しかし,常に学習状態にしておく必要は無く1ヶ月毎の学習で十分であると言う結果が得られている.この点については更に長い期間で検討する必要があると考えられる.本研究室で開発した新しい構造を持つニューラルネットワークを用いた音声認識における諸問題を検討した.この音声認識手法で検討すべき項目は“日本語全音素に反応すること",“話者の依存性に関すること",“音声の経年変化について調査すること"である.この音声認識手法は時間的に変化しやすい音素に対して高い認識率を得ることは既に示されているが,全ての音素に対して充分な認識率が得られることはまだ示されていなかった.そこで本年度は日本語の全音素を対象に認識実験・調査を行い日本語音声を充分な認識率で認識可能となるような手法にした.全音素の認識に対応するには,全音素をいくつかのグループに分けグループ毎に音声の認識窓長を適正な長さに設定することで高い認識率を得ることができることがわかった.次に,話者の依存性に関してはこれまで1名の話者で認識率を得ていたが,本年度は1名を加えた.この状態でも高い認識率が得られた.次年度は更に多くの話者を加え,充分な人数の話者を使い認識実験・調査を行い不特定話者の音声認識が可能になるようにする.この音声認識手法に適応信号処理とニュートラルネットワークの入力層に自己組織化層を用いているので,これらが高い認識率を得る要因になっているという結論も得られている。最後に、従来の音声認識手法では音声の経年変化について充分に考慮されていなかった点については,音声を定期的にサンプルして保管している.これらの音声データを使って次年度は音声の経年変化が音声認識に与える影響を調査する.この結果を踏まえて音声の経年変化に対しても高い認識率を得る手法を検討する.本研究室で開発した新しい構造を持つニューラルネットワークを用いた音声認識における諸問題を検討した.前年度に検討した項目は“田本語全音素に対応すること"および“話者の依存性に関すること"の一部であった.本年度は,“話者の依存性に関すること"と“音声の経年変化について調査すること"について検討した.話者の依存性に関して,前年度2名の話者で行ってきた実験を合計6名の話者とし,その認識率を求めた.話者を増加した場合,本研究で用いている音声認識手法による認識実験では著しく認識率が低下した.この認識率の低下を改善するために次のことを行った.本音声認識手法の認識部にはニューラルネットワークを用いている.このニューラルネットワークは入力部に自己組織化層を持つ多層パーセプトロン型である.この入力部の自己組織化層に対して話者毎に学習を行い学習終了後この自己組織化層で生成されるクラスタを融合した.ニューラルネットワークの他の部分(層)については認識率が低下する前の状態と変えていない.この融合した自己組織化層を用いたニューラルネットワークによる音声認識実験の結果は,自己組織化層を融合する前に比較して6%の認識率の向上が見られた.自己組織化層の学習は1度だけ学習データをニューラルネットワークに与えるだけで良いので非常に短期間の学習で良く,この処理を加えることで話者の依存性を改善できたと言える.“音声の経年変化について調査すること"についてもこのニューラルネットワークの自己組織化層の学習のみで音声の経年変化に追従するという結果が得られている.しかし,常に学習状態にしておく必要は無く1ヶ月毎の学習で十分であると言う結果が得られている.この点については更に長い期間で検討する必要があると考えられる.