hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノム編集技術を用いた先天性好中球減少症の病態解析と治療開発

先天性好中球減少症(SCN)は現在15種類以上の責任遺伝子が同定されているが,その病態の詳細は明らかでない。本研究では,その一つである,好中球エラスターゼ遺伝子(ELANE)変異を有する患者骨随細胞から疾患特異的iPS細胞を樹立し,骨髄顆粒球系細胞から好中球への分化を検討した。同時に新規先天性好中球減少症家系から,リボゾーム蛋白をコードするSPR54遺伝子の変異を同定した。両疾患患者から,それぞれ骨髄細胞,末梢血から,iPS細胞の樹立を試み,二つの疾患特異的iPS細胞を樹立することができた。樹立された疾患特異的iPS細胞,健常人由来iPS細胞を骨髄顆粒球系細胞への増殖分化,好中球への分化誘導を行い,比較検討を行った。患者由来iPS細胞から好中球への分化は細胞死が早期から認められため,分化が不十分であった。同時に早期アポトーシスが著明に確認された。この所見は患者末梢血,骨髄細胞に認められている成熟障害と一致した所見であり,樹立された疾患特異的iPS細胞からの分化が,骨髄で認められている病態を反映していることが推測された。疾患特異的iPS細胞において,TALENを中心とした遺伝子編集から変異ELANEとSRP54の遺伝子修復を試み,導入実験を開始している。しかし,導入効率は十分でなく,好中球系への分化と細胞寿命の回復を認めるには至っていない。同時に,正常人から樹立したiPS細胞(正常iPS)に疾患遺伝子を導入することで,病態を正確に反映できるか,導入実験を介している。患者iPS細胞の修復と,正常細胞から病的iPS細胞誘導の両側面から検討を行うことで,患者病態を正確にin vitroで反映できるか,また遺伝子編集による遺伝子修復が可能かどうか検討を継続している。疾患特異的iPS細胞の樹立と好中球系への分化は計画どおり,進行している。予想された,患者骨髄所見,末梢血所見を反映する事実と一致した結果が誘導されている。一方,iPS細胞への遺伝子編集は,困難が予想されているが,何回かの試みで,少しずつ改善が見られている。遺伝子編集の効率をあげるべく検討を行う必要がある。iPS細胞の樹立と分化は順調に進行しているので,iPS細胞への遺伝子編集効率をあげる試みを重点的に行う必要がある。本研究の指導,アドバイスを受けている京都大学iPS細胞研究所に相談しながら,本研究の遂行を行っている。消耗費としての物品購入が計画より少なかったために,次年度に購入を予定する。
サケ科魚類の国際伝染病・出血性敗血症ウイルスの疫学・病原性および防疫に関する研究

本研究は1988年秋アメリカ合衆国ワシントン州の太平洋岸の孵化場において分離されたサケ科魚類の国際重要伝染病、ウイルス性出血性敗血症(VHS)の原因ウイルスの米国における分布状況の把握とわが国のサケマス類に対する病原性を検討すると共に、その効果的防疫法の確立を目ざして実施した。先ずわが国およびワシントン州、オレゴン州、カリフォルニア州のサケ科魚類採卵親魚の魚類病原ウイルス保有状況の調査を行った。VHSVは1990年にもワシントン州の2カ所の河川に回帰した採卵親魚の体腔液から分離され、さらにアラスカ州のタラ病魚からも分離された。しかしわが国のサケ科魚類採卵親魚およびオレゴン州、カニフォルニア州のサケ科魚類からは分離されなかった。次いで本ウイルス感染症の診断技術の開発を試み、従来実施されているウイルス分離およびウイルス抗原検出法に加え、ELISAによる血中抗体価の測定法を検討した。サケ科魚類のイムノグロブリンに対する抗血清を作成し、サケ、カラフトマス、ニジマスに対する反応性を確認し、感染耐過魚および採卵親魚の血清について魚類病原細菌ならびにウイルスに対する抗体の検出を試み、本ELISA法を用いてサケ科魚類の血清中に存在する抗体の検出が可能であることを明らかにし得た。さらに魚類ラブドウイルスの構造蛋白を比較し、VHSウイルスと近縁のIHNV、HRVを構造蛋白の電気泳動像から区別し得ること、従来構造蛋白のうちG蛋白がこれらのウイルスを区別するに重要であると考えられてきたが、今回G蛋白の他にM_1蛋白も重要な働きをし、特にウイルスの感染性に重要な役割を担っていることが明らかになったことから、サブユニットワクチン作成に際し重要な知見が得られた。本ウイルス感染症の防疫対策を検討するにあたり、まず各種消毒薬および紫外線のVHSウイルス不活化効果の検討を行なった。VHSVを含め供試した魚類病原ラブドウイルスは市販の消毒薬で十分不活化されることが明らかになった。しかし有機物の存在によって効果が低下する消毒薬があり、現場での効果的使用法の検討が必要となった。一方供試ウイルスの紫外線感受性はID_<99>が2.04.0x10^3μW・sec/cm^2といずれも高く、市販の紫外線殺菌装置を用いての不活化が可能であった。つぎにVHSウイルスをはじめ近縁の魚類ラブドウイルスIHNV、HRVを対象に高食塩濃度下および未受精卵内における生存性を検討した。供試した3種のラブドウイルスはいずれも7.5%食塩存在下で1カ月以上安定であった。しかし未受精卵内では2週間後には検出できなくなり、IHNVと同様卵内に進入しての経卵感染の可能性は否定された。また魚類生息環境や魚類の消化管内細菌の中に、抗ウイルス物質産生細菌が存在することが明らかになり、これらを積極的に活用し、ラブドウイルス病の防疫に役立てる試みを行い、抗ウイルス物質産生腸内細菌を経口投与後、ウイルス攻撃を行ったが、この場合対照群と試験群に有為の差を認めることができた。さらに今回の北米産サケ科魚類由来VHSウイルスのわが国のサケ科魚類およびヨ-ロッパ産ニジマスに対する病原性を検討した。ヨ-ロッパのニジマスから分離されたVHSV(Fー1株)はニジマスに対し強い病原性を示したが、北米株は北アメリカ産ギンザケ、マスノスケ、ニジマスおよびわが国産サケ、カラフトマスに病原性を示さなかった。このように北米由来分離株はわが国のサケ科魚類をはじめ、北米産サケ科魚類にも病原性を示さないことが明らかになり、今後の防疫対策を考える上で、検査体制の充実が急務となった。幸い本共同研究を通じ、ウイルス検出法に加え、抗体検出法を確立され、さらに経卵感染も否定されたことから、日米双方における採卵親魚の検査体制および連絡体制の整備と今回明らかになった卵さらには施設の効果的な消毒の実施により本ウイルス感染症は防除し得ると考えられる。しかしVHSVおよびIHNVは高濃度の食塩に耐性を有し、さらに冷凍にも耐えることから塩蔵冷凍魚および魚卵と共に特ち込まれる可能性もあり、養魚現場でのこれら製品の取扱いには十分な配慮が必要となった。

さらに魚類ラブドウイルスの構造蛋白を比較し、VHSウイルスと近縁のIHNV、HRVを構造蛋白の電気泳動像から区別し得ること、従来構造蛋白のうちG蛋白がこれらのウイルスを区別するに重要であると考えられてきたが、今回G蛋白の他にM_1蛋白も重要な働きをし、特にウイルスの感染性に重要な役割を担っていることが明らかになったことから、サブユニットワクチン作成に際し重要な知見が得られた。本ウイルス感染症の防疫対策を検討するにあたり、まず各種消毒薬および紫外線のVHSウイルス不活化効果の検討を行なった。VHSVを含め供試した魚類病原ラブドウイルスは市販の消毒薬で十分不活化されることが明らかになった。しかし有機物の存在によって効果が低下する消毒薬があり、現場での効果的使用法の検討が必要となった。一方供試ウイルスの紫外線感受性はID_<99>が2.04.0x10^3μW・sec/cm^2といずれも高く、市販の紫外線殺菌装置を用いての不活化が可能であった。つぎにVHSウイルスをはじめ近縁の魚類ラブドウイルスIHNV、HRVを対象に高食塩濃度下および未受精卵内における生存性を検討した。供試した3種のラブドウイルスはいずれも7.5%食塩存在下で1カ月以上安定であった。しかし未受精卵内では2週間後には検出できなくなり、IHNVと同様卵内に進入しての経卵感染の可能性は否定された。また魚類生息環境や魚類の消化管内細菌の中に、抗ウイルス物質産生細菌が存在することが明らかになり、これらを積極的に活用し、ラブドウイルス病の防疫に役立てる試みを行い、抗ウイルス物質産生腸内細菌を経口投与後、ウイルス攻撃を行ったが、この場合対照群と試験群に有為の差を認めることができた。さらに今回の北米産サケ科魚類由来VHSウイルスのわが国のサケ科魚類およびヨ-ロッパ産ニジマスに対する病原性を検討した。ヨ-ロッパのニジマスから分離されたVHSV(Fー1株)はニジマスに対し強い病原性を示したが、北米株は北アメリカ産ギンザケ、マスノスケ、ニジマスおよびわが国産サケ、カラフトマスに病原性を示さなかった。このように北米由来分離株はわが国のサケ科魚類をはじめ、北米産サケ科魚類にも病原性を示さないことが明らかになり、今後の防疫対策を考える上で、検査体制の充実が急務となった。幸い本共同研究を通じ、ウイルス検出法に加え、抗体検出法を確立され、さらに経卵感染も否定されたことから、日米双方における採卵親魚の検査体制および連絡体制の整備と今回明らかになった卵さらには施設の効果的な消毒の実施により本ウイルス感染症は防除し得ると考えられる。しかしVHSVおよびIHNVは高濃度の食塩に耐性を有し、さらに冷凍にも耐えることから塩蔵冷凍魚および魚卵と共に特ち込まれる可能性もあり、養魚現場でのこれら製品の取扱いには十分な配慮が必要となった。本研究は1988年秋アメリカ合衆国ワシントン州の太平岸の孵化場において分離されたサケ科魚類の国際重要伝染病、ウイルス性出血性敗血症(VHS)の原因ウイルスの米国における分布状況の把握とわが国のサケマス類に対する病原性を検討すると共に、その効果的防疫法の確立を目的に実施した。今年度、先ずわが国およびワシントン州のサケ科魚類採卵親魚の魚類病原ウイルス保有状況の調査を行った。VHSVは今年度もワシントン州の2カ所の河川に回帰した採卵親魚の体腔液から分離され、さらにアラスカ州のタラ病魚からも分離された。
鍵が不要かつ無条件に安全な暗号伝送方式に関する研究

無条件に安全な暗号伝送方式(PSMT)のモデルにおいては、送信者と受信者の間にn本のチャネルが存在し、送受信者は事前に鍵を共有していない。敵は無限大の計算能力を有し、n本のチャネルのうちのある部分集合を盗聴、改ざんできる。本研究では、いくつかの敵のモデルに対し、ラウンド数が最小で効率のよいPSMTおよびalmost PSMTを構成した。送信者と受信者の間にn本のチャネルが存在し、敵は高々t本しか盗聴・改ざんできない、というモデルにおいて、鍵が不要でかつ無条件に安全な暗号伝送方式を構成すること考える。本研究では、まず、報告者のEurocrypt 2008の論文を以下のように発展させ、t=(n-1)/2に対し、2ラウンドで、伝送レートが0(n)、かつ、送受信者の計算量が多項式時間アルゴリズムとなる無条件安全メッセージ伝送方式を完成させた。まず、Eurocrypt 2008の論文においては、後半に大きな誤りがあったため、これをグラフ理論のマッチングを利用することにより解決した。次に、Eurocrypt 2008で導入した擬似次元と誤りベクトルが張る空間との関連が明確でなかったため、これを明確にし本方式の正しさを証明した。本研究では、次に、任意のアクセス構造Γを有する秘密分散共有法に対し、再構成段階に不正なプレーヤが偽りのシェアを公開したとしても正しく秘密を復元できるための必要十分条件は、Γの補集合族がQ3という条件を満たすことである、という基本的な定理を証明した。さらに、それを実現するための多項式時間アルゴリズムを示した。最後に、それをメッセージ伝送方式に応用し、以下の成果を得た。n本中、敵が盗聴・改ざんできるチャネルの部分集合の族(敵構造と呼ばれる)がQ3という条件を満たす場合に対し、多項式時間で動作する1ラウンドの無条件安全メッセージ伝送方式を開発した。従来、このモデルに対しては、指数時間かかってしまう方式しか知られていなかった。1.送信者と受信者の間にn本のチャネルが存在し、敵は高々t本しか盗聴・改ざんできない、というモデルにおいて、鍵が不要でかつ無条件に安全な暗号伝送方式に関し、CANS 2010という国際会議において、招待講演を行った。2.(n=2t+1本のチャンネル中t本しか盗聴・改ざんできない敵を一般化した)非閾値的なQ2という敵のモデルに対し、almost secureな方式を1 roundで初めて構成した。この成果は、ACNS 2011という国際会議に採択された。3.上記の問題と関連が深い非閾値的な敵に対するverifiable secret sharing (VSS)schemesについて、以下を示した。2 round VSSが存在する必要十分条件は、敵構造がQ4を満たすときである。3 round VSSが存在する必要十分条件は、敵構造がQ3を満たすときである。さらに、提案する方式の特殊な場合として、n=3t+1を満たす閾値的な敵に対し、従来より効率のよい3 round VSSが構成できることを示した。この成果は、ICITS 2011という国際会議に採択された。ここで、敵が盗聴、改ざんできるようなチャネルの部分集合の族を敵構造と呼ぶ。(1)Kumarらは、Q2という条件を満たす敵構造に対しPSMTの構成法を示したが、データのやりとりに多くのラウンド数を必要とした。本研究では、Q2を満たす敵構造に対し、3ラウンドで済む多項式時間のPSMTを開発した。また、2ラウンドで済む非多項式時間PSMTを開発した。(2)小さい復号誤り確率を許すようなPSMTを、almost PSMTと呼ぶ。本研究では、Q2を満たす敵構造に対し、1ラウンドで済む多項式時間のalmost PSMTを開発した。(3)n人の参加者の中に不正者がいるような秘密分散共有法を考える。すなわち、再構成段階において公開されたシャア(V_1, ..., V_n)のうち、いくつかは正しくない。このような(V_1, ...,V_n)から秘密Sを正しく復元できる方式を、誤り復元可能と呼ぶ。本研究では、秘密分散共有法が誤り復元可能である必要十便条件は、敵構造がQ3という条件を満たすことであることを証明した。次に、これを利用し、Q3を満たす敵構造に対し、1ラウンドで済む多項式時間のPSMTを開発した。
心筋細胞内カルシウム安定剤のスクリーニングとその強心作用、抗不整脈の検討

我々は、傷害された心筋では細胞内のCaイオン過剰が生じ、細胞内にCaイオン濃度の振動現象が起ることを観察してきた。このカルシウム振動は、筋小胞体からのCaイオン漏出によって生じ、心筋の収縮能低下、弛緩傷害、不整脈発生の原因となる。そこで我々は、筋小胞体からのCaイオン放出を抑制しCa振動を防止する可能性のある薬剤を細胞内カルシウム安定剤と名付け、具体的な薬剤のスクリーニングをおこなった。当初、計画書に記載の如くリアノジン、KT362を試みた。しかし、薬理学的濃度において陰性変力作用が強く、これらの薬剤は実用性なしと判定した。次に悪性高熱の治療に用いられているダントリウム(以下Dと略す)について検討した。その結果、1)ハムスター摘出灌流心において生理的濃度のカルシウム濃度(2mM)の灌流下では、臨床に使用されている濃度のDは軽度の陰性変力を示したが、4mM以上のカルシウム負荷によって生じた収縮力低下を改善する効果がみられた。また、カルシウム負荷による静止期張力の増加を半減させ、後収縮の発生を抑制した。2)ハムスター左心室より単離した心筋細胞においてDはカルシウム振動を抑制した。これらの結果からDは心筋細胞内カルシウム安定剤として有用であると考えられた。
自閉スペクトラム症児への子育て支援における階層的支援システムの開発と評価

本研究の目的は、自閉スペクトラム症児の子育て支援における階層的支援システムを開発し、その有効性を示すことである。そのためにまず、遠隔自学習による子育て支援プログラムを開発し、効果評価をする。その遠隔自学習と、申請者がこれまでに開発したペアレント・トレーニングから階層的支援システムを構成し、その効果評価をする。本研究を基盤に、自閉スペクトラム症児の効果的な子育て支援の支援機関における実装を進める。
ヘッドマウンテドディスプレイを使った人工現実感とその客観的評価基準の作製

研究目的:HMD(Head Mounted Displan)や回転椅子を使い、その時の感覚性不適合(Sensory Conflict)をGraybiel(1968)のスコアを使い評価すると同時に、脳波、心電図、眼電図、皮膚電気活動を記録して、より客観的な評価基準を作ることを目的とする。従来までの結果とそれに基づく方針の変更:昨年の実績報告書に述べたように、地上1Gの条件下で、HMDを覆ぶせ、視野内に水平方向に移動するランダムドットの視覚刺激を与えたが、期待した“酔い"の症状は見られなかった。これはHMDの視覚の狭く没入感に欠ける為、視覚刺激が良好に働かなかった為と結論づけた。幸い岐阜大学工学部研究科にバーチャル・システム・ラボラトリ-(VSL)が創設され、三次元動揺装置、大型スクリーンが装置されたので、これらを使い“動揺病"の研究を行なうことにした。しかし、未だ、生体信号をきちっと記録する為の設備が注文の段階であるので、今迄に研究分担者の宮田英雄教授が航空宇宙技術研究所(NAL)にあるフライトシミュレータを用いて行った実験結果について述べることにする。結果:NALにあるフライトシミュレータのモーションベース(MB)上に被験者を立直させる。一方、前方の巨大半球スクリーン上に静止映像又は運動映像を投影し、頭部動揺の大きさや運動感覚の大きさを測定・評価した。得られた結果は次のようなものである。1)MB静止で映像を下方10度、20度の方向に流すと、それに比例した大きさの頭部の傾斜が生じた。2)運動感覚も、1)の結果に見合うものだったが、バラツキが大きく有意差は出なかった。3)MBを右下10度にし、運動映像を与えると頭部の傾斜は右方向に大きくなり、右30度で最大であった。4)これに伴う自己感覚も3)の結果と同じようになり、右下30度で最大の自己運動感覚が得られた。以上の結果は耳右器(重力)が自己運動感覚を修飾していることを示している。
スティールバンドを有するアンボンドPCaPC柱・梁圧着接合機構の構造特性

本研究はPC鋼材によって圧着されたプレキャストコンクリート柱・梁接合構造の優れた原点指向性に着目し,地震などにより過大な外力が作用した後においても,接合部近傍の柱と梁に鋼板を巻くことにより,通常は避けられぬ接合端上下の梁の圧潰損傷を防ぎ,被災後の補修も必要がなく,尚且つ必要とあれば構造自体を解体した後,部材をそのまま再利用可能な構造の開発を試みたもので,これを実験により検証したものである。本研究は、建物が過大な地震を受けた後も、殆ど補修を要しないPCaPCフレーム構造を実現することを意図して、スティールバンドを有するアンボンドPCaPC柱・梁圧着接合機構を提案することにある。本研究の具体的な研究目的は以下のようである。1)スティールバンドを有する柱・梁接合形態の選定と接合部の剪断応力伝達性状の把握2)ト型アンボンドPCaPC柱・梁接合部試験体の設計・製作3)ト型と十字型アンボンドPCaPC柱梁接合部試験体の制作と載荷実験による変形力学性状の把握4)スプリットティー付き圧着接合部試験体によるエネルギー吸収能力改善法の提案と評価繰返し載荷時を含む有限要素解析手法の開発と設計法の提案平成18年度は上記の達成目標のうち、1)と2)の前半が対象であり、以下の研究を遂行した。(1)スティールバンドを有するRC柱と、同じくスティールバンドを有するPCaPC梁の圧着接合形態として、種々検討を行った結果、梁端に梁背以下の幅を持つ数種の有望な形態を選定・特定した。(2)圧着部接合面の目地モルタルを挟む柱・梁接合面における剪断応力伝達性状を把握するための試験装置を製作し、20体に及ぶ試験体を打設し実験を実施(JCIに投稿中)した。(3)上記(1)、(2)の検討結果をもとに、形状の異なる片持ち梁形式のト型アンボンドPCaPC柱・梁圧着接合部試験体を15体設計した。この試験体の製作までが年度内の予定であったが,納品が期限までに間に合わなかったため,この分の予算(2,120,700円)を返還することとなった。以上、平成18年度は、接合部目地モルタルのせん断応力伝達試験体の製作と実験の実施、そしてト型アンボンドPCaPC柱・梁圧着接合部試験体の設計完了の段階まで研究が進捗した。1)スティールバンドを有する柱・梁接合形態の選定と接合部の剪断応力伝達性状の把握2)ト型アンボンドPCaPC柱・梁接合部試験体の設計・製作3)ト型と十字型アンボンドPCaPC柱梁接合部試験体の制作と載荷実験による変形力学性状の把握4)スプリットティー付き圧着接合部試験体によるエネルギー吸収能力改善法の提案と評価,更には繰返し載荷時を含む有限要素解析手法の開発と設計法の提案平成19年度は上記の達成目標のうち、2)の後半と3)の前半が対象であり、以下の研究を遂行した。(1)梁の柱接合端に巻き付けるスティールバンド幅の適正な範囲を調べるため,バンド幅の異なる3種ト型試験体を作製して繰返し載荷実験を実施し,その荷重-変形応答を調べ,結果としてPCaPC梁のスティールバンド幅は梁背Dの1/31/2程度が適切であることが明らかとなった。(2)また,PCaPC梁の柱端におけるスティールバンド取付け位置を,材端ぎりぎりではなく20mmセットバックしてコンクリート部分をその分露出させた試験体も作製して,同様な載荷実験を行い,柱との接合目地モルタルの破壊性状に及ぼす影響を調べた結果,試験体の全体的な荷重-変形応答はセットバックの無い試験体と大差なかったが,目地モルタルの破壊が抑制される効果が見られた。更にスプリットティーを2種試作しその基本性能の確認を行った。以上,平成19年度は,幾つかの問題はあるもののほぼ計画とおりの研究段階まで進捗した。当初の計画書に記載したように本研究の具体的な研究目的は以下のようである。1)スティールバンドを有する柱・梁接合形態の選定と接合部の剪断応力伝達性状の把握2)ト型アンボンドPCaPC柱・梁接合部試験体の設計・製作3)ト型と十字型アンポンドPCaPC柱梁接合部試験体の制作と載荷実験による変形力学性状の把握4)スプリットティー付き圧着接合部試験体によるエネルギー吸収能力改善法の提案と評価,更には繰返し載荷時を含む有限要素解析手法の開発と設計法の提案平成20年度は上記の達成目標のうち、3)の後半と4)の後半が対象であり、以下の成果を得た。

(1)昨年度中に制作しておいた「外柱と内柱に取り付く梁柱構造」を想定したト型と十字型の試験体・各2タイプ(接合部にスティールバンドを持つタイプとこれを持たないタイプ)の繰返し載荷実験を行った。その結果,ト型,十字型ともにスティールバンドの有無に拘らず粗同様な構造性能を有するが,最大荷重履歴後の接合部(特に梁)の損傷は,スティールバンドを有するタイプにはト型・十字型共に全く見られず,解体後もそのままリユース可能の状態を保っている事を確認した。(2)前年度にスプリットティーに代わるスティールダンパーを試作し性能実験を行ったダンパーに改良を加えト型圧着接合試験体に取り付け繰返し載荷実験を行い,更に著者らのFEM解析法を拡張し解析結果との比較を通して,試験体のエネルギー吸収性改善の可能性における摩擦ダンパーの有用性示し,この種の構造のもつ優れた構造特性を明らかにした。
植物の交雑と倍数体形成を介した種分化の分子機構解明

(1)シロイヌナズナ花粉管ガイダンス因子の探索と機能解析(a)花粉管ガイダンス異常が観察された8x9について昨年度野生型とのバッククロスを行った個体の観察を行い、候補RLKがこの表現型の責任遺伝子であることを確かめた。(b)アニリンブルー染色、切片観察により、花粉管伸長停止点を特定できた。(c)GFP融合タンパク質を用いて細胞内局在を調べ、膜上にあることがわかった。(d)リガンド探索にはいたらなかった。(a)MIKC^*型MADS-box遺伝子の4重遺伝子破壊体についてマイクロアレイによって野生型花粉との遺伝子発現様式の違いを調べた。(b)in vivoでの花粉管伸長動態を観察し、これら遺伝子の花粉管ガイダンス、伸長における機能を推定し、現在論文作成中である。(3)受精効率に関わるヒメツリガネゴケMADS-box遺伝子の機能解析(a)6重遺伝子破壊株において、野生型と比べて受精効率が減少した理由を解明する。葉表面のワックス量を葉緑素の抽出効率から算定した。さらにアブシジン酸との関連植物ホルモンとの関連が示唆された。(4)ドクダミの花弁進化の分子機構(a)ドクダミ、ドクダミの花弁が葉化したミドリドクダミ、全ての苞が花弁化したヤエドクダミの花原基を用いて、in situハイブリダイゼーションによって、花弁形成に関わるMADS-box遺伝子ホモログの発現様式を調べた。その結果、花弁化するしないに関わらず、苞原基で花器官形成遺伝子が発現しているという予想外の結果を得た。このことから、ドクダミ下部苞の花弁化は花器官形成遺伝子のリクルートではなく、器官サイズを制御するような遺伝子の進化によって生じた可能性が高いことがわかった。本年度の研究で、シロイヌナズナ人工4倍体、8倍体を複数ライン作出することに成功した。フローサイトメーターを用いた解析によりこれらの倍数性を確認した。子葉、本葉、花茎、根などの形態、大きさを比較した結果、4倍体は2倍体よりも各器官とも有為に巨大化していることがわかった。一方、8倍体では予備的データではあるが各器官ともに縮小していることがわかった。4倍体について、これまでの葉切片の解析から、葉の巨大化は細胞数ではなく細胞サイズの増大によって引き起こされている可能性が高いことがわかってきた。現在、細胞の巨大化にともなって細胞内小器官などがどのように変化しているか、また、他の器官でも同じ現象が観察できるかについて詳細な観察を継続中である。4倍体と2倍体の若いシュートと花序から抽出したRNAを用いてシロイヌナズナ全遺伝子に対するマイクロアレイ実験を行った。その結果、両組織とも2倍体と4倍体で大きく発現の異なる遺伝子は見られなかった。このことから、倍数体化による巨大化は発現する遺伝子組成に変化は与えず、発現量だけを変化させることによって引き起こされている可能性と、数十個程度の発現量が数倍程度増減している遺伝子の影響によっている可能性の2つが考えられる。そこで、倍数体化によって細胞あたりのDNAとRNA量がどのように変化するかを定量する実験系を蛍光分光光度計を用いて確立し、現在計測中である。また、数倍程度発現量に変化のみられた遺伝子についてシロイヌナズナにおける過剰発現、遺伝子破壊実験のためのコンストラクト作成を行っている。昨年度の研究から、倍数体化による種形成にともなう植物個体の巨大化は発現する遺伝子組成に変化は与えず、発現量だけを変化させることによって引き起こされている可能性と、数十個程度の発現量が数倍程度増減している遺伝子の影響によっている可能性の2つが考えられた。前者の可能性を調べるため2倍体と4倍体で倍数体化によって細胞あたりのDNAとRNA量がどのように変化するかを定量した。その結果、DNA倍化にともなってRNA量もほぼ倍化していることがわかった。このことから倍数化にともない遺伝子の発現組成は変化せずRNA量が増加することによって細胞体積の増加が引き起こされている可能性がでてきた。一方、後者の可能性を調べるためマイクロアレイで発現量の変化した約10個の遺伝子について定量RTPCRによって確認を行うとともに、複数の倍数体ラインを用いて2倍体との比較を行った。その結果、2遺伝子のみがすべてのラインにおいて有意に発現増加していることがわかったので、現在これらの遺伝子をシロイヌナズナで過剰発現し巨大化が引き起こされるかどうかを実験中である。本年度より種形成の第一段階である生殖的隔離に関わる遺伝子に関する研究を開始した。シロイヌナズナの精子を運ぶ花粉管が卵を持つ胚珠に正確にたどりつくために、胚珠から出されている花粉管誘導因子の花粉管側のレセプターの単離を行うために、人工的に発芽させた花粉管といくつかの発生段階の花粉において発現している遺伝子をマイクロアレイによって解析し、花粉発芽に伴い発現量が増加している受容体型カイネースを遺伝子を探索している。人工発芽させた花粉管と花粉において他の器官よりも発現上昇している受容体型カイネースを約60個特定した。これらすべてについて遺伝子機能阻害実験を行い、これまでに4遺伝子が花粉管ガイダンスに関わる可能性が高いことがわかった。倍数体化の種形成における役割を解明するために、昨年度に引き続ぎ2倍体と4倍体におけるマイクロアレイ実験を行った。4倍体は2倍体にくらべ体積が約2倍巨大化している。

4つの4倍体ラインを2倍体と比較したところ、ANOVA、tの両検定により2倍体と4倍体の芽生えにおいて、相対的に発現量の増えている遺伝子は無いことがわかった。このことから、倍数体化による巨大化は特定の遺伝子ではなくゲノム量の増加にともない転写翻訳能力が増大することによって引き起こされていることがわかった。生殖的隔離に関わる花粉管ガイダンス因子探索のために花粉管特異的に発現する受容体カイネースの遺伝子破壊株を解析した。約60遺伝子について解析を進めたが得られた一重破壊体では野生型との顕著な差が見られなかった。そこで2,3,4重遺伝子破壊体作出を進行中である。花粉特異的に発現するMIKC^*型MADS-box遺伝子3つについて3重遺伝子破壊体を作出したところ、湿潤環境下では顕著に発芽能力が落ちることがわかった。マイクロアレイ解析の結果、3重遺伝子破壊体では野生型に比べ水チャンネル遺伝子の発現が増加しており、現在この遺伝子発現変化と花粉生存との関連について解析をすすめている。さらに、遺伝子破壊体と野生型の花粉細胞形態を透過型電子顕微鏡を用いて比較し、どのような原因で発芽能力が低下するのかを解析中である。雨天、朝露などが定期的にある野外において花粉の湿潤耐性は種の交配能力に大きな影響を与えることが予想され、種形成に重要な遺伝子であると考えられる。生殖的隔離に関わる花粉管ガイダンス因子探索のために、花粉管特異的発現をする受容体カイネースであるLRRIII、RLCKII、RLCK1Xの3グループに属する2重突然変異体の解析を行った。LRRIII1、RLCKIIそれぞれ一組の二重変異体を作成したが野生型と区別出来なかった。RLCKII三組の二重変異体を作成し、2つについてin vitro花粉管発芽率が顕著に低下した。このうちの1組では稔実率も減少しており、花粉管ガイダンスに関わる可能性が示唆されたので、来年度さらに表現型の詳細な解析を進める。花粉管発芽に関わるシロイヌナズナMIKC^*型MADS-box遺伝子の機能解析をすすめる過程で、従来偽遺伝子だと思われていたAGL30遺伝子が転写されていることがわかった。AGL30のmRNA配列を解析し、新たに系統解析を行ったところ、AGL30に近縁なAGL65遺伝子の存在が明らかになった。これらの遺伝子のタグラインが見つからなかったことから、花粉特異的発現をするLAT52プロモーターを用いたRNAiベクターを作製し、5重変異体作出を行っている。種形成に重要な種内生殖器官多型の分子機構を解明するために、閉鎖花形成の分子機構解明を開始した。閉鎖花は自家受粉した種子を形成するために種形成を促進すると考えられる。モデル植物シロイヌナズナに近縁なコカイタネツケバナは花序の最初の3個は開放花、それ以降は閉鎖花を形成する。本年度は閉鎖花形成条件を調べ、来年度以降のマイクロアレイによる遺伝子発現解析の準備を行った。昆虫による花粉媒介は種形成の大きな要因である。花粉媒介に重要な役割を果たす花弁の進化を明らかにするために、ガク片が花弁化するアガパンサスにおいて花弁形成に関わるMADS-box遺伝子の発現様式を調べたところ、これらの遺伝子の異所的発現が原因であることを明らかにできた。(1)シロイヌナズナ花粉管ガイダンス因子の探索と機能解析
公務員の対外的賠償責任のあり方をめぐる比較法的考察

本研究においては、フランス法を対象とした比較法研究を行うことにより、わが国における公務員の対外的賠償責任(被害者に対する公務員の直接的な損害賠償責任)に関する議論を深化させることを試みた。具体的には、軽過失、重過失、故意、私的な職権濫用行為という四つの類型に着目し、従来の学説(全面的肯定説、制限的肯定説、加重制限的肯定説、職権濫用限定説、否定説)の意義や課題を明らかにした。本研究は、公務員の対外的賠償責任のあり方をいかに考えるべきかという問題意識の下、この問題に関する法学的な議論を最も継続的な形で蓄積してきたフランスの判例・学説を網羅的に渉猟することにより、理論・政策・修復的正義といった多角的な観点から、その各々の要請を調和させる法解釈論の構築を目指す試みである。研究初年度の平成28年度は、研究実施計画に従い、次の3つのタスクを遂行した。すなわち、1現地での資料収集とその整理、2判例の具体的事例研究、学説の歴史的分析の3つである。以下、それぞれ敷衍する。まず、研究課題に取り掛かるに先立って、現在のフランスにおける公務員の対外的賠償責任に関する法理の形成ないし確立に当たって重要な役割を果たした19世紀後半から20世紀初頭の資料を収集するために、秋にフランスに赴き、既にリストアップを済ませていた資料の収集並びに当該リストから漏れた資料の存否の調査を行った。次に、かくして収集した資料等を基に、判例上いかなる事例において公務員の対外的賠償責任が認められているのかという問題関心から具体的な事例研究を行うことにより、判例法理の類型的解明を図った。そこでは、「故意」と「重大なフォート」という2つの主要な責任要件の類型の存在を明らかにした上で、その線引きのあり方を解明した。さらに、こうした判例法理に対して学説上いかなる規範的評価が加えられてきたのかという問題関心から、公務員の対外的賠償責任を肯定する実質的論拠を探求した。そこでは、裁判管轄の分配に係る権力分立原則の保護の要請、より充実した被害者救済の要請、萎縮効果の回避(一般利益の保護)の要請、公務員個人の保護の要請などの存在を明らかにした。既に論文の執筆を進めており、秋頃には公表できる予定のため、当初の計画以上に進展しているといえる。本研究は、公務員の対外的賠償責任を画一的に否定してきた戦後の我が国の判例及び通説への疑問を端緒として、とりわけ通説(否定説)が提示してきた根拠論を再検討ないし整理し直し、そしてまた逆に古くから一貫して当該賠償責任を肯定する余地を認めてきたフランス法を比較法研究の対象とすることにより、公務員の対外的賠償責任に関する議論のあり方を試論的に提示することを目指すものである。最終年度の平成29年度は、昨年度行ったフランス法に関する研究を日本法の議論に架橋する作業を行った。具体的には、フランス法の議論を踏まえた上で、1軽過失(全面的肯定説)、2重過失(制限的肯定説)、3故意(加重制限的肯定説)、4私的な職権濫用行為(職権濫用限定説)という四つの類型について、そこで問題となりうる具体的な加害行為ないし裁判例を例示しつつ、また各類型に対応する学説を参照しつつ分析を行うことにより、各学説の意義や課題、そこで留意すべき事項等を明らかにした。そして、以上の研究成果を、中央大学の公法系勉強会及び金沢大学の北陸公法判例研究会において報告した。これらの研究会には、憲法や租税法などの異なる法分野の研究者、さらには弁護士や公務員といった実務家も参加しており、多角的な視点からレビューを得ることができた。かくして得られたレビューに基づき一定の修正を加えた上で、これを「公務員の対外的賠償責任に関する試論的考察」と題する論文としてまとめ、『自治研究』に五回の連載(93巻9号、93巻11号、94巻1号、94巻2号、94巻4号)により公表した。これまでの研究成果を、複数の研究会で報告することにより、これを外在的検証にさらす。かくして、多様な視点からフィードバックを得ることにより研究成果の精緻化を図る。29年度が最終年度であるため、記入しない。行政法学29年度が最終年度であるため、記入しない。
GPSテレメトリーによる農業被害多発地域におけるイノシシの生態解明

年間50億円に達するイノシシ被害に対応するためには、イノシシの行動特性を分析する必要がある。本研究では、滋賀県比良山地山麓の農業被害多発地域を対象に、GPSテレメトリーによる行動特性の分析を行った。当地では、水田(キヌヒカリやコシヒカリなど)への被害が4月下旬の代掻き以降から9月下旬の収穫期にかけてみられる。GPSから得られたデータは、このような被害が、放置された竹林や耕作放棄地への竹林の侵入がイノシシの餌場を生み出し(モウソウチク、ハチク、マダケを合わせると、2月頃から8月頃にかけてタケノコが食料になる)、さらに耕作放棄地に侵入したクズ、ササ、ススキなどの藪地がイノシシの餌場、潜伏地、移動経路などになっていること、そして、そのために耕作地周辺にイノシシが居つくために生じていることを示した。また、成獣オスの一個体は、イネの収穫期の前後から翌年の正月にかけ直線距離で50kmにおよぶ移動をみせ、GPSテレメトリーにより広域に移動するイノシシのデータも得られた。本年度は、調査対象地である滋賀県大津市栗原地先において、捕獲した2頭のイノシシ(オス:推定40kg,オス:推定50kg)にGPS装置を取り付けた。1頭は、5月中旬に捕獲し、首輪型のGPS装置が脱落する7.月中旬までのデータを、他の1頭は、9月上旬に捕獲し、翌年1月初めに捕獲されるまでのデータをそれぞれ分析した。その結果、イネの収穫期前から収穫期頃にかけて(当地では、キヌヒカリという品種が栽培され、9月20日ごろまでに収穫される)、イノシシが放置竹林や耕作放棄地、耕作地周辺の残滓などを選択的に利用していること、収穫後は木の実を求めてアベマキ-コナラ群集などの山林に移動することが判った。今年度の成獣のオスのGPSテレメトリー調査からは、春先からイネの収穫期頃にかけて集落や耕作地周辺の比較的狭い範囲で活動し、収穫後、木の実のシーズンになると山側に広域に移動するイノシシの行動特性が浮かび上がってきた。そこでは、放置された竹林や耕作地、ヒコバエや田畑の残滓などが餌場、潜伏場所、移動経路などになっていることも明らかとなってきた。滋賀県から隣接の京都・福井にまたがる広域な地域を移動した後者のオスのデータからは、直線距離でも40km以上も移動するオスイノシシの行動が本邦で初めて確認され、イノシシ被害への対応は、広域の地域の連携で行う必要があることも判ってきた。今年度は、オスの成獣のデータが得られたが、さらにメスや子イノシシのデータも収集し、分析していく必要がある。イノシシの農業被害対策においては、イノシシの生息地管理が重要なポイントになることが判ってきたが、メスや子イノシシのデータを分析することによって、イノシシがどのような環境で出産・子育てをしているのかについても検討していきたい。昨年度は、2頭イノシシ(すべてオス)にGPS機器を装着した。1頭は5月中旬に捕獲し、首輪型のGPS装置か脱落する7月中旬までのデータを、他の1頭は9月上旬に捕獲し、翌年1月初めに捕獲されるまでのデータをそれぞれ入手し分析した。その結果、イネの収穫期前から収穫期頃にかけて、イノシシが放置竹林や耕作放棄地、耕作地周辺の残滓などを選択的に利用していること、収穫後は木の実を求めてアベマキ-コナラ群集などが実をつける山林に移動することが判った。イノシシの生態を解明し、イノシシによる農業被害との関係を分析するには、その地域の複数の雌雄のイノシシの情報が必要となる。そのため本年度は、メスと子イノシシのデータ収集を主目的にイノシシの捕獲作業を行った。子を持ったメスイノシシの捕獲は、子が先に捕獲檻に入ってしまい、それによって入り口のドアが閉まってしまうため母親が逃れることが多い。そのため捕獲作業は容易でないが、それでも7月に出産間もない子を連れた母イノシシを捕獲することができた。そこで、このイノシシにGPS機器を装着した。しかし、2週間あまりでGPS機器からの情報を受信できなくなった。乳飲み子を連れているため、遠隔地に移動することは困難と考えられるが、範囲を広げての捜索でもGPSからの電波を受信することができなかった。GPS機器の故障や何らかのトラブルにあった可能性がある。

GPSによる追跡はこのような結果になったが、捕獲場所が放置竹林や耕作放棄地周辺の林地であったこと、GPSが受信できていた2週間余りの時期も、放置竹林や耕作放棄地周辺で活動してしたことから、出産期のイノシシがこのような生息環境の中で子を出産し、子育てをしていることが示唆された。昨年度のオスのデータと合わせ、イノシシがこのような環境利用のもとで周辺のイネなどに被害をもたらしていることが指摘されよう。今年度は本研究の最終年度であり、これまでのGPSテレメトリー結果を整理する。以下、GPSを装着した主なイノシシの捕獲時期、捕獲場所、性別、装着期間中の行動特性などを示す。平成18年度は、5月中旬にオスの成獣を大津市栗原地区の放置竹林で捕獲した。このイノシシは、7月中旬にGPSが脱落するまで、放置竹林、耕作放棄地、田畑の残滓地などを選択的に利用した。また9月上旬には、同地区の耕作放棄地でオスの成獣を捕獲した。このイノシシは、翌年の1月に京都府の旧美山町で捕獲された。イネ(キヌヒカリ)の収穫が終了するまで耕作地周辺に居ついていたが、それ以降はアベマキーコナラ群集などの堅果が得られる山林部に移動した。'ある期間の居つき'と'移動'を繰り返し、移動距離は直線で50kmにもなったが、'居つき'や'移動'の場所や経路は山間の比較的開けた所や山麓部などにあった。平成19年度は、同地区で7月初旬に出産間もない6頭の子を持ったメスを捕獲した。このイノシシは何らかの原因で短期間でGPSからの音信が不通になったが、捕獲場所が放置竹林や耕作放棄地周辺の林地であったことから、出産を迎えるイノシシがこのような生息環境で子を出産し、子育てをしていることが伺われた。平成20年度も、7月下旬に放置竹林で出産間もない7頭の子を持ったメスを捕獲したが、このイノシシもまたGPSからの音信が普通になった。しかし、前年同様の出産と子育て期のイノシシの環境利用が伺われた。イノシシは4月から7月頃が出産期で、一年を過ぎるとオスの子は母親のもとを離れ独立していくとされる。今回のGPSを活用した調査は、近年の放置竹林、耕作放棄地、田畑の残滓の拡大がイノシシ社会に餌場、出産場、移動経路などを提供していることを伺わせる。イネを中心とするイノシシの農業被害は、そのような中で増大しているとみなされる。
核酸-希土類金属-有機配位子三元錯体の分子論的研究

遺伝子の塩基配列の中には、回文配列や、タンデムリピート(繰り返し配列)のような高次な特異配列が非常に多く存在する。これらの配列は生物学的に非常に重要な意味を持つ場合が多い。例えば、C2対称な回文配列はタンパクの2量体(C2対称性を持つ)によって特異的に認識される配列である。実際、ほとんどのDNA結合性タンパク質は2量体として存在し、タンデムリピートもタンパク認識部位に多い。本研究では、金属イオンをトリガーとしてこれらの高次な特異配列を選択的に認識するDNA配位子の開発を目的とした。金属イオン配位基をコンジュゲートしたDNA配位子(インターカレータやオリゴヌクレオチドなど)はターゲット配列をテンプレートとして、金属イオンを介した2量体、多量体として安全にこれに結合する事が予測できる。そこで、DNA配位子としてオリゴヌクレオチド(T14)、金属配位基としてイミノ二酢酸(IDA)を用い、これらをリンカーでつなぐことにより、コンジュゲートT14(C6)IDAを合成した。T14(C6)IDAと二本鎖DNAとの三本鎖形成反応に及ぼす金属イオンの効果を複合体の融解挙動から観察した。金属イオンとして遷移金属、希土類金属などを、ターゲットとしては回文配列を有する種々の二本鎖(42-44mer)を使用した。44merのターゲットと、金属イオンとしてLu(I II)を用いた場合の三本鎖複合体の融解曲線を金属非共存下ものと比較すると、Lu(III)の添加により複合体が安定化(T_mにして約6°C)することが確認された。Cu(II)、Fe(III)などの遷移金属はこの系においてほとんどT_mを変化させることはなかった。また、La(III)、Eu(III)、Tb(III)、Lu(III)などの希土類金属は重希土になるほど三本鎖構造を安定化した。
SCIDマウス同所移植モデルを用いた肺癌・悪性胸膜中皮腫蛍光診断の検討

ヒト肺癌細胞株A549, Ma44-3,およびヒト悪性胸膜中皮種細胞株MSTO211Hを用いたSCIDマウス肺癌リンパ節転移モデル,胸膜悪性腫瘍モデルにおいて,微小腫瘍病変ができる時期に5-アミノレブリン酸またはタラポルフィンを投与し数時間後に犠牲死させ,405nmの励起光を胸腔内に照射し蛍光診断を行ったところ,肺腫瘍,転移リンパ節,胸膜腫瘍に一致した明瞭な赤色蛍光を確認できた,特に微小な病変の検出については白色光下の観察に勝る感度を示し,胸腔内悪性腫瘍の検出率向上に寄与する可能性が示唆された.ヒト肺癌細胞株A549, Ma44-3,およびヒト悪性胸膜中皮種細胞株MSTO211Hを用いたSCIDマウス肺癌リンパ節転移モデル,胸膜悪性腫瘍モデルにおいて,微小腫瘍病変ができる時期に5-アミノレブリン酸またはタラポルフィンを投与し数時間後に犠牲死させ,405nmの励起光を胸腔内に照射し蛍光診断を行ったところ,肺腫瘍,転移リンパ節,胸膜腫瘍に一致した明瞭な赤色蛍光を確認できた,特に微小な病変の検出については白色光下の観察に勝る感度を示し,胸腔内悪性腫瘍の検出率向上に寄与する可能性が示唆された.ヒト肺癌細胞株Ma44-3をSCIDマウスへ同所性移植し,肺癌モデルマウスを作成した.全てのマウスで肺に腫瘍を形成した.光感受性物質を用いた肺癌の蛍光診断における薬剤至適濃度を設定するために,薬剤投与から蛍光診断までの時間を2時間に固定し,濃度の異なるタラポルフィン(腹腔内投与)及び5-アミノレブリン酸(経口投与)を2匹ずつのモデルマウスに投与してVLD-M1(M&M社)を用いて肺腫瘍と正常肺の蛍光を観察し,蛍光強度を測定した.その結果肺腫瘍と正常組織における蛍光の差が最も大きかったのはタラポルフィン5g/kg, 5-アミノレブリン酸100mg/kgであった.また薬剤投与から観察までの最適時間の検討を行うためにタラポルフィン5g/kg, 5-アミノレブリン酸100mg/kgを投与し,異なる観察時間で肺腫瘍の蛍光を観察し、蛍光強度を測定した.その結果肺腫瘍の蛍光が最も強かったのは薬剤投与から3時間であった.Ma44-3はSCIDマウス同所性移植モデルにおいて高頻度に縦隔リンパ節に転移するが,蛍光診断において蛍光が観察された縦隔組織を病理学的に検討すると縦隔リンパ節転移が存在することが証明された。胸膜悪性腫瘍に対する光感受性物質を用いた蛍光診断の可能性を検討するために,in vitroおよびin vivoの実験を行った.<in vitro>ヒト肺癌細胞株(A549,Ma44-3,FT821)とヒト悪性胸膜中皮種細胞株(MSTO211H)をスライドグラス上で培養し,0.03%の5-アミノレブリン酸を4時間作用させた後に蛍光顕微鏡(励起波長380-420nm)にて観察を行ったところ,すべての細胞株において細胞に一致した赤色蛍光を観察できた.<in vivo>上記の細胞株をSCIDマウス胸腔内へ移植し,胸膜悪性腫瘍モデルマウスを作成した,各モデルにおいて胸膜腫瘍病変ができる時期に100mg/kgおよび400mg/kgの5-アミノレブリン酸を経口投与し,投与から4時間後および6時間後にマウスを犠牲死させ,VLD-M1(M&M社)を用いて405nmの励起光を胸腔内に照射し蛍光診断を行ったところ,400mg/kg投与後4時間後の腫瘍部分が発する蛍光が最も明瞭であった.白色光下観察と蛍光診断による胸膜腫瘍病変の検出率を比較したところ,蛍光診断の方がより多くの病変を検出でき,より微小な病変の検出にも有効であった.病理学的に蛍光を認めた部位には腫瘍の存在が確認された.これらの結果から5-アミノレブリン酸を用いた蛍光診断は,肺癌における胸膜播腫の術中診断の精度,または悪性胸膜中皮腫の早期診断率を向上させる可能性が示唆された.本実験の結果は第110回日本外科学会定期学術集会において発表した.
アウトソーシングデータベースにおける情報漏洩防止を保証する技術の研究

アウトソーシングデータベース(クラウドデータベース)におけるセキュリティ問題では,サーバへ保存するデータそのものの安全性だけではなくサーバへの問合せからの情報漏洩にも注意を払う必要がある.この問題は,古くから指摘されている一方で,既存研究の多くが理論的なセキュリティに関するものであり,実用的,応用的な研究は少なかった.そのため,実現できる問合せの種類が一致問合せのみに限られており,またビットごとの演算が必要など非常に多くの計算量を必要としていた.そこで,我々は,一致検索だけではなく範囲検索も実現し,また,既存手法よりも少ない計算量で問合せを実現する問合せ手法を提案した.また,頻度分析攻撃という新しい攻撃を導入も行った.この攻撃に対しては,既存の「暗号化データベース」と言われる分野で提案されてきた手法が安全ではない.一方,我々の提案手法では,平文の問合せをある確率的アルゴリズムを用いて変換する.その結果,ある平文問合せや平文データの変換先候補は無数になり,変換された問合せやデータの頻度分析による情報漏洩の危険性を低く抑えることができる,すなわち,我々の提案手法は頻度分析攻撃に対する耐性を持っている.本手法は,国際会議The Sixth IEEE International Conference on Digital Information Management(ICDIM 2011)に採択され,Best Paper賞を受賞した.また,9月30日にはシンガポールのNational University of Singaporeにおいて,12月20日にはサウジアラビア王国のKing Abdullah University of Science and Technologyにおいてもセミナーを実施するに至った.最新の研究動向や,アウトソーシングデータベース(クラウドソースデータベース)における安全性問題について調査した結果,サーバへ保存されるデータそのものだけでなく,サーバ上のデータや利用者に関するメタデータに対する安全性も重要であることが分かった.メタデータに対する攻撃は,サーバへ保存されているデータのみならず,アクセス制御に関する情報などサービスを利用する組織の構造に関する情報の漏洩原因となる可能性がある.そこで,サーバ上のデータとメタデータの両方を保護する技術に関する研究を行った.特に,メタデータとしてサーバへの問合せ履歴を対象とし,攻撃者による履歴解析を防ぐ問合せ手法を二種類提案した.一つ目の問合せ手法は,大量の履歴情報に対する統計的解析を防ぐ方法である.本手法では,問合せ条件を一般的なスカラ値ではなくベクトルと正則行列を用いた内積述語として表している.ベクトルを用いる事で,拡張された次元に追加情報を加えることができる.本手法では,問合せ毎に異なるランダムな値を追加し,各問合せの使用頻度を閾値以下に抑えている.その結果,本手法を適用した問合せ履歴は,統計的に有意な情報を含まないメタデータとなる.また,正則行列により,間合せのベクトルを暗号化し問合せ自身の安全性も保証している.二つ目の問合せ手法は,時系列解析を防ぐ方法である.問合せ履歴の時系列解析は,位置情報サービスなどでは共に行動している利用者が判明してしまうなど,重大なブライバシ漏洩の原因となりうる.本手法では,拡張可能ハッシュ木とR木を用いた問合せ匿名器を用い,一定時間内に共通の問合せを行った利用者が少なくともk人以上存在するよう間合せを書き換える.つまり,一定時間内における問合せのk-匿名性を保証する問合せへと変換する.これらの提案手法は,既存のデータベースサービス上で動作する.そのため,従来研究の成果をそのまま利用することができることも重要な特徴の一つである.アウトソーシングデータベースに対する安全性では,サーバへ保存するデータだけではなくサーバ上のデータや利用者に関するメタデータに対する安全性も確保する必要がある.メタデータに対する攻撃は,サーバに保存されているデータのみならずアカウントの構成やアクセス制御情報などサービス利用組織の構造に関する情報の漏洩に繋がる.そこで,サーバに保存するデータとメタデータの両方を保護する技術に関する研究を行い,メタデータの一つである問合せ履歴に対する攻撃を防ぐ問合せ手法を二種類提案した。一つ目の手法は,問合せ履歴に対する時系列解析攻撃を防ぐ問合せ手法である.時系列解析攻撃は,問合せの時系列変化を分析する攻撃で,位置情報サービスに用いれば利用者の移動経路が解析できる.また,知識データベースに用いれば,利用者や利用組織の興味の変遷,延いては組織が興味を持つマーケット情報の分析に繋がる.この問題に対する提案手法では拡張可能ハッシュとR木を用いた問合せ変換器を間に用意しすべての問合せはこの変換器を通して行う.変換器は問合せをウインドウ内でk-匿名性を確保する問合せへ変換し安全性を確保する.二つ目の手法は,利用者のプライバシを考慮した範囲問合せ手法である.利用者のプライバシを考慮した問合せとは,問合せ内容を秘匿したまま目的のデータを取得する問合せ手法のことである.この問題に対する従来手法では一致問合せのみを提供していた.提案手法では,問合せと属性値それぞれに摂動を加え暗号化することで,問合せに対する頻度解析攻撃を防ぐ範囲問合せ手法を実現している.また,提案手法は分散環境に適用しやすい点でも既存研究と異なっている.その他には,昨年度からWindows Azure上でのサービス開発プロジェクトにも参加しており,これまで提案してきた技術を商用クラウドコンピューティング環境で実際に動作させることを目指し開発を行っている.アウトソーシングデータベース(クラウドデータベース)におけるセキュリティ問題では,サーバへ保存するデータそのものの安全性だけではなくサーバへの問合せからの情報漏洩にも注意を払う必要がある.この問題は,古くから指摘されている一方で,既存研究の多くが理論的なセキュリティに関するものであり,実用的,応用的な研究は少なかった.そのため,実現できる問合せの種類が一致問合せのみに限られており,またビットごとの演算が必要など非常に多くの計算量を必要としていた.そこで,我々は,一致検索だけではなく範囲検索も実現し,また,既存手法よりも少ない計算量で問合せを実現する問合せ手法を提案した.また,頻度分析攻撃という新しい攻撃を導入も行った.

この攻撃に対しては,既存の「暗号化データベース」と言われる分野で提案されてきた手法が安全ではない.一方,我々の提案手法では,平文の問合せをある確率的アルゴリズムを用いて変換する.その結果,ある平文問合せや平文データの変換先候補は無数になり,変換された問合せやデータの頻度分析による情報漏洩の危険性を低く抑えることができる,すなわち,我々の提案手法は頻度分析攻撃に対する耐性を持っている.本手法は,国際会議The Sixth IEEE International Conference on Digital Information Management(ICDIM 2011)に採択され,Best Paper賞を受賞した.また,9月30日にはシンガポールのNational University of Singaporeにおいて,12月20日にはサウジアラビア王国のKing Abdullah University of Science and Technologyにおいてもセミナーを実施するに至った.