hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃がん形成に関わる遺伝子の同定と機能評価

SBトランスポゾン挿入変異誘発法を用いた網羅的なスクリーニングをマウス生体内で行い、1026個の胃がんドライバー候補遺伝子を同定した。パスウェイ解析を行い、Wnt経路、TGF-beta経路など、ヒトの胃がんでも高頻度に変異が認められるシグナリング経路に挿入変異が観察されることを明らかにした。次に、TCGAやCOSMICなどの公共のデータベースを用い、ヒトの胃がんで変異のある遺伝子との比較を行った。比較の結果、ヒトとマウスで共通して変異のある遺伝子合計258個を抽出することができた。これらは、胃がんにおいてドライバー遺伝子として機能する可能性が非常に高いと考えられる。SB挿入変異誘発法を用いて、Smad4遺伝子ノックアウトマウス生体内で胃の腫瘍形成を誘導した。腫瘍ゲノムの解析によりSBトランスポゾン挿入部位を同定し、胃がんのドライバー候補遺伝子を1026個を同定した。これら遺伝子に関してパスウェイ解析を行い、どのようなシグナリング経路や生物学的機能が脱制御を受けているかを解析したところ、Wnt経路、TGF-beta経路といったヒトの胃がんでも高頻度に変異を受けているシグナリング経路に、挿入変異が高頻度に観察された。さらに、ヒトの胃がんと同様、細胞間接着に関わる遺伝子やクロマチンリモデリングに関わるSNF/SWI複合体の構成分子にも高頻度に挿入変異が入っていることが明らかになり、ヒトの胃がんをよくモデルしていることが示された。次に、1026個の候補遺伝子のうちヒトの相同遺伝子がある941個の遺伝子に関して、ヒトの胃がんで変異のある遺伝子と比較を行った。比較には、胃がんゲノム解読を行った報告やがん組織で変異が見つかった遺伝子に関する公共のデータベースであるCOSMIC、TCGAを用いた。共通して変異のある遺伝子を抽出したところ、胃がん形成に関わる既知の遺伝子が多数含まれていたが、胃がん形成に関わることが報告されていない新規遺伝子も含まれていた。このうちの一つであるLrp1bは、細胞内で過剰発現させると細胞増殖が抑えられるという報告があること、ヒトのがんにおいてLRP1B遺伝子全体の欠損が観察されることからがん抑制遺伝子であると考えられる。トランスポゾンが高頻度に挿入されているゲノム部位を統計解析により同定したが、2種類の統計方法を用いて共通挿入部位(common integration site: CIS)を決定し、これらの結果を統合して遺伝子同定をおこなったため、当初の予定よりも時間がかかった。これまでの研究において、がん形成に関与する遺伝子のスクリーニングをマウス生体内で行い、900以上もの候補遺伝子を同定してきた。その中で、ヒトの大腸がんにおいても変異のあるがん抑制候補遺伝子に着目し、CRISPRシステムを用いたがん化能検証実験を行うことを目的として研究を行っている。本年度は、マウス消化管上皮由来のオルガノイドへの遺伝子導入方法の条件検討を行い、がん化能検証を行うための実験系の確立を行った。マウス消化管上皮細胞を単離し、オルガノイド培養系を立ち上げた。これらの細胞へオリゴRNAやプラスミドDNAの細胞への導入を行うために、リポフェクション法、エレクトロポレーション法、トランスポゾンベクターを用いた方法、レンチウイルスを用いた方法などを試した結果、効率よく細胞に核酸を導入するには、トランスポゾンベクターを用いる方法、又はレンチウイルスを用いる方法が効率がよいという結果を得た。次に、CRISPRシステムを細胞を導入するために、これらの方法を用いてCas9ヌクレースを恒常的に発現する細胞を樹立した。さらにがん抑制候補遺伝子を標的とするgRNA配列のライブラリーを作成するために、公開されているgRNA配列を参考にして、30種類のgRNA配列をもつプラスミドのライブラリーを構築し、これらのレンチウイルスを作成した。今後はgRNAレンチウイルスをCas9発現細胞へ導入し、候補遺伝子のノックアウト細胞を作成し、最終的には生体マウスに移植してがん化機能の検証を行う予定である。同定した候補遺伝子に関して培養細胞等を用いて機能検証実験を行う予定である。まずは機能検証を行うためのがん抑制候補遺伝子と考えられるものを約100個を選び出す。次に、CRISPRなどのゲノム編集技術を用いて遺伝子のノックアウトを行う。用いる細胞は、マウス正常胃上皮細胞とし、増殖因子非存在下で増殖能を獲得する不死化細胞を選び出す。これらの細胞をマウスに移植し、生体内でのがん形成能を評価する。腫瘍生物学
糖尿病網膜症での新生血管発生の予防法の開発

糖尿病網膜症は本邦での中途失明の第一原因である。糖尿病網膜症における新生血管の発現は、硝子体出血を引き起こし、その後増殖膜の発生により網膜剥離を引き起こし、失明に至らしめる。新生血管の発現初期には網膜光凝固により新生血管を消退することが可能な場合もあるが、ほとんどの場合は硝子体手術を必要とする。一度発現した新生血管を消退させるための有効な薬物療法は現時点ではない。糖尿病網膜症における新生血管の薬物による予防法として、今回、網膜新生血管に対する抗体療法を考案し、酸素依存性眼内新生血管病モデルマウスと正常マウスを用いて、網膜新生血管発現の抑制に対する効果の実験を現在進行中である。生後7日目のマウスを75%酸素濃度のボックス内で5日間飼育した後、生後12日目から通常大気中で飼育し、酸素依存性眼内新生血管病モデルマウスを作成。その後、網膜新生血管発現の抑制に有効と考えている抗体薬物を投与して、生後17日目にマウスから眼球を摘出して薬物投与群と非投与群および正常マウスにおける網膜新生血管の発現状態の差異を光顕および蛍光色素による血管造影を用いて現在比較検討中である。さらに、電顕での超微細構造レベルでも比較検討中である。網膜新生血管発現の抑制を遺伝子レベルで解明するために、摘出眼球から神経網膜を採取し、mRNAを抽出し、cDNAマイクロアレイ法およびRT-PCR法を用いて比較検討し、治療法の効果、影響をあわせて考察する予定である。平成16年度科学研究費補助金の交付が追加採択であり平成16年10月に決定したことと、その間に勤務場所が、実験施行の予定であった付属病院から第二病院へ配置換えとなったため、新たに第二病院において研究を開始するために設備備品、消耗品の準備が必要となった。そのために、文献検索やデータ解析のために必要なパーソナルコンピュータならびにプリンターを購入した。続いて、実験を立ち上げるにあたって、実験に必要な設備備品(遠心機、恒温槽、試験管ミキサー、pHメーターなど)消耗品を購入した。また、その間に実験を開始するための動物飼育室と共同研究室の使用許可を得たところであり今後の研究実施を安全かつ効率的に行っていくための準備が中心となった。眼内新生血管病モデルマウスと正常マウスを用いて、in vivoにおける網膜血管内皮細胞の網膜血管新生に関わるmRNAの発現を比較検討するなどの実験開始については、平成17年4月からの予定である。
ポリカーボネートポリウレタンを用いた脳動脈瘤塞栓物質の開発

ボリカーホネートボリウレタンの多孔構造の発砲密度を調整し、マイクロカテーテル(内腔約1mm)に挿入できるよう加工した。これを糸状に加工し、中心部に芯となるナイロン糸を入れることによって挿入や引き戻しといった既存のメタリックコイルと同様な操作が可能になった。実臨床の脳血管内手術のテクニックに近い条件で使用できるようになった。また本材料に金属マーカーを付し、X線透視下の視認性を向上させた。動物実験では動脈瘤入口部(ネック部)の表面に良好な血管内膜の被覆を認めた。また本素材の多孔構造内に新生結合組織が増生し、動脈瘤治癒に際する生体反応に本材料が良好に適合性すると示唆された。一方で本材料はX線透過性が高いため瘤内での充填度の判定が困難であった。また臨床への応用には更なるでハイスの発展改良が必要なことが明らかとなった。本研究の目的は、現在の医学、医療材料では治療が困難な巨大脳動脈瘤に対して、有効な治療法に繋がる、新たな概念に基づいた脳動脈瘤の塞栓物質を開発し、血管内手術による脳動脈瘤治療の治療効果と安全性を高めることである。これまでの実験により、ポリカーボネートポリウレタンの多孔構造の発砲密度を調整し、3フレンチカテーテル(内腔約1mm)に挿入できるよう加工することが可能となってきている。これにより、実臨床の脳血管内手術で用いるテクニックに近い条件で使用することが可能になっている。またポリカーボネートポリウレタンは放射線透過性が高く、X線装置では視認が不可能であった。この問題を解決するべくポリカーボネートポリウレタンに3mm間隔で金属マーカーを入れることに成功した。これによりX線透視下での視認性が向上した。動物実験では、この素材を用いた塞栓術の短期経過観察に於いて、動脈瘤入口部(ネック部)の表面に良好な血管内膜の被覆が観察できており、動脈瘤の治癒に向けた生体反応が良好であることが示された。これらの結果より本材料が将来医療材料として使用できる可能性が高まったといえ、今後の臨床応用への見通しが開けたという点でその意義は大きい。またこれを糸状に加工し、中心部に芯となるナイロン糸を入れることによって操作性が改善し、挿入と引き戻しといった既存のメタリックコイルと同等の操作ができるようになった。これにより実臨床の脳血管内手術で用いるテクニックに近い条件で使用することが可能になっている。この問題を解決するべくポリカーボネートポリウレタンに5mm間隔で金属マーカーを入れることに成功した。動物実験では、この素材を用いた塞栓術の短期経過観察に於いて、動脈瘤入口部(ネック部)の表面に良好な血管内膜の被覆が観察できており、動脈瘤の治癒に向けた生体反応が良好である可能性が示されている。この問題を解決するべくポリカーボネートポリウレタンに5 mm間隔で金属マーカーを入れることに成功した。動物実験では、この素材を用いた塞栓術の短期経過観察に於いて、動脈瘤入口部(ネック部)の表面に良好な血管内膜の被覆が観察できた。

また3ヶ月以上の中期及び長期観察において、ポリカーボネートポリウレタンの多孔性構造に反応性の新生結合組織が良好に増生しており、動脈瘤の治癒に向けた生体反応に本材料の適合性が良好である結果を示している。他方で、X線透過性が高いため、瘤内への充填度の判定が困難で、臨床への応用には更なるデバイスの発展が必要である問題点が明らかとなった。これまでの研究結果より、本材料が将来医療材料として使用できる可能性が高まったといえ、今後の臨床応用への見通しが開けた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は本材料の生体内での長期的な安定性について検討する。また極めて微細なコントロールが要求される脳血管内手術の要求に耐えうる、高い操作性を獲得するべくデリバリーシステムを改良する。
ペアレントトレーニング効果判定のためのMRI脳計測による客観的手法の開発

発達障害児を持つ養育者の子育て困難の軽減・改善は養育者の子に対する不適切な対応の予防につながる。そのためには養育者とその子の子育て困難の背景にある生物学的な脆弱性を特定し、その軽減・改善のメカニズムの解明が必要である。本研究では、発達障害の親子を対象に無作為化比較試験を行い、養育者に対する子育て支援方法であるペアレントトレーニングの効果と、社会的情報処理機能の低下から改善に至るまでの変化を縦断的アプローチにより検討し、そのメカニズムに関する脳神経学的な基盤の縦断的な検証を行う。本研究で得られる知見は、今後の教育学領域での発展に寄与するものと考える。
職業性ストレスによる心血管疾患発症機序の解明:マルチバイオマーカーを用いた検討

本研究の目的は、労働者に対して職業性ストレス調査と各種生化学的および生理学的バイオマーカーを測定し、両者の関連性を検討することにより職業性ストレスによる心血管疾患発症リスク増加の機序を明らかにすることである。某2箇所の職場において職業性簡易ストレス調査および心血管リスクを反映する各種生化学的バイオマーカーおよび生理学的マーカーとして上腕動脈の動脈硬化指標を測定し、職業性ストレスとの関連性を検討した。その結果、N末端プロB型ナトリウム利尿ペプチド(NT-proBNP)と仕事の裁量度との間に有意な負の相関関係を認め、さらに仕事による心身症状のうち、「怒りを感じる」「内心腹立たしい」「仕事が手に付かない」状態と上腕動脈硬化指標の一つであるVolume elastic modulus(VE)との間に有意な相関関係を認めた。これらの結果より、職業性ストレスに伴って心臓ストレスの上昇や上腕動脈の血管特性の悪化が引き起こされる可能性が示唆された。また、NT-proBNPや上腕動脈VEの測定が職業性ストレスにともなう心血管リスクを反映するマーカーとなりうる可能性も示された。本研究は、研究代表者が嘱託産業医として関わっている某企業における定期健康診断時に採取される血清および各種健康診断データを利用する研究方法をとっている。当該企業における定期健康診断は毎年6月10月に実施されるため、平成21年度は、平成22年6月から実施される定期健康診断においてデータ収集を可能とするための準備年度として充てられた。かかる準備として、当該企業における健康診断実施担当者と本研究実施のための最終調整を行った。続いて、本研究対象者(平成22年度健康診断時に満30才以上の社員)に配布するための、本研究に関する説明書および本研究参加の同意書を作成した。また、当該企業の協力のもと、職業性ストレス調査を円滑に行うための社内LANシステムを構築した。さらに、企業側健康診断実施担当者からの要望もあり、研究参加率を高めるための工夫として、本研究で測定した血液検査の結果を返却することとしたため、一般の者にも容易に理解できるような検査結果説明書きを付けた結果返却用紙を作成した。これら準備のもと、平成22年度は、定期健康診断を利用した各種心血管バイオマーカーの測定と、職業性ストレス調査を実施する予定である。職業性ストレスによる心血管疾患リスク上昇にかかる機序を解明するため、本年度は、東京都内の某IT企業において定期健康診断を受診した社員268人(平均39才、男性226人)を対象に、自己記入式職業性ストレス調査(職業性ストレス簡易調査)および、心血管関連生化学的バイオマーカーの測定を行った。職業性ストレスは、仕事の量(job demand)と裁量権(job control)に関するストレスを評価し、demandが高くcontlorの低い状態をjob strainと定義した。生化学バイオマーカーは、心臓ストレスマーカーであるNT-proBNP、酸化ストレスマーカーであるMDA-LDLおよび炎症マーカーhsCRPを測定した。各マーカーとも、job demandとjob strainとの間に統計学的な関連性は認めなかったものの、job controlとNT-proBNPとの間に有意な負の相関を認めた(r=-0.13,p=0.036)。この結果は、仕事に対する裁量権が低い(ストレスが高い)社員においてNT-proBNP値が低値であることを意味する。NT-proBNPは、ナトリウム利尿ペプチドの1種であるBNPの産生過程で生じる物質であるが、近年の報告では、脳内にナトリウム利尿ペプチドに対する受容体が存在し、ナトリウム利尿ペプチドがストレス伝達系である視床下部-下垂体-副腎皮質系を抑制する働きを持つ可能性が指摘されている。したがって、本結果から、BNP(NT-proBNP)低値を認めるものは、この伝達系の抑制が不十分となり、職業性ストレス、とくに仕事の裁量権低下に関わるストレスに対する自覚閾値が低下している可能性が考えられた。本年度は、心血管疾患に関する生理学的指標と職業性ストレスとの関連性を検討するため、血圧脈波検査装置を用い、上腕動脈の動脈硬化指標の測定と職業性ストレス調査を神奈川県内の半導体製造工場の従業員440人(38±9歳、男性404人)を対象に行った。血圧脈波検査装置(ヘルスクロノスTM-2771)を用い、上腕動脈における動脈硬化の指標であるVE(Volue elastic modulus)およびdAMax(Maximum delta of vessel area)を測定した。

VEとdAMaxは弱い正相関を示し(r=0.21,p<0.001)、両指標とも年齢と有意な正相関を示した(供にr=0.27,p<0.001)。2012年度の定期健康診断における生活習慣病をはじめとする各種臨床検査指標との関連性を重回帰分析で検討したところ、VEを規定する因子は年齢および脈拍数であり、dAMaxを規定する因子は年齢、BMI、脈拍数、収縮期血圧、および空腹時血糖であった。つぎに、両動脈硬化指標と職業性ストレス簡易調査票項目(57項目)との関連性を検討した。動脈硬化指標は年齢と有意に相関するため、年齢で補正した相関(偏相関)を求めたところ、仕事の要求度(非常にたくさんの仕事をしなければならない、高度の知識や技術が必要な難しい仕事だ)が高く、仕事の裁量度(自分で仕事のやり方を決めることができる)が低いほどVEは高値(悪化)を示した。また、ストレスに伴う自覚症状では、「怒りを感じる」「仕事が手に付かない」「胃腸の具合が悪い」ほどVEは高値を示した。一方、dAMaxは職業性ストレス調査項目と有意な相関は示さなかった。また、両指標とも、職場や家族とのコミュニケーションに関する質問項目との有意な関連性は認めなかった。以上から、上腕動脈の動脈硬化指標において、VEの測定は仕事の要求度が高く裁量度が低いいわゆる高ストレイン状態を反映する指標となる可能性が示された。また、ストレスにともなう自覚症状によっても動脈硬化指標が悪化する可能性が示唆された。
不確定性を伴ったネットワーク情報伝送システムにおける符号化に関する研究

1.通信路符号化問題に関して従来の研究で仮定されてきた無記憶性や定常性などの数学的条件を一切排したきわめて一般的な通信路に対し、符号化定理および強逆定理を証明することに成功した。結果自体の重要性もさることながら、その定式化および証明を通して、「情報スペクトル」「確率的上下極限」などの新しい数学的概念の可能性を示したという点にも大きな意義があったと考えられる。(IEEE Trans.Inform.Theory,40.pp.1147-1157.)2.互いに相関を持った二つの情報源X,Yの確率構造が未知パラメータθを含んだ形でモデル化されているとする。X,Yから生起したデータ列を各々指定された通信レート制限のもとで伝送するという状況において、符号化と推定法を最適化した場合の推定精度の限界を求めよ、という「多端子推定問題」をある条件の下で解くことに成功した。これは、シャノン情報量とフィッシャー情報量、ユニバーサル符号化と最尤推定など、情報理論と統計学における様々な概念をつなげ、融合させる一つの試みである。(IEEE Trans.Inform.Theory,41,pp.1802-1833.)3.その他、情報理論、確率的ネットワークシステム、量子情報理論等のいくつかのテーマについて研究を進め、論文誌および国際学会において発表を行った。本研究の個々の課題のうちで平成6年度以前から研究を進めていたものの中には、具体的な成果がまとまったものがいくつかある。特に、一般通信路の符号化理論については、「情報スペクトラム」「確率的下極限」等の新しい数学的概念を導入することによって、永年の未解決問題に理論的解答が与えられた(IEEE Trans.Inform.Theory,vol.IT-40,1994)。また、確率的ネットワークシステムの学習問題についても、これまで現実的データに適用されることのほとんどなかったボルツマンマシンを用いて、天候の地理的相関のモデル化が試みられた(電子情報通信学会論文誌D-II,vol.J77-D-II,pp.1169-1172,1994)。さらに、一般通信路の符号化や量子状態を用いた情報伝送に関して得られた新たな理論的成果について、国際学会(1994 IEEE International Symposium on Information Theory)において発表を行なった。一方、不確定性を持った情報源の符号化、確率的ネットワークの動作の高速化、量子状態を利用した暗号系等について、新しい知見を得るために理論および計算機シミュレーションに基づいたいくつかの試みが成されており、その一部については国内の学会(情報理論とその応用シンポジウム)で発表を行なった。今後は、こうした成果を総合的な視点で捉え、不確定性を持ったネットワークシステムにおける情報伝送問題に関する統一的知見にまとめあげていきたいと考えている。本年度の最大の成果は、多端子網におけるパラメータ推定問題に関して、従来の研究を越える理論的結果が得られたことである(IEEE Trans.Inform. Theory, 41, pp. 1802-1833)。今、互いに相関を持った二つの情報源X,Yが与えられたとする。ただしこれらの構造には不確定性があり、未知パラメータθを含んだ確率分布pθ(X,Y)でモデル化されているとする。X,Yから生起したデータ列を各々指定された通信レート制限のもとで伝送するとき、どのような符号化を行なえばθを最も精度よく推定できるか、という問題を考察し、シャノン情報量とフィッシャー情報量に関する新しい知見を得た。これは、ネットワーク情報伝送システムの持つ不確定性に対し、符号化によってそれをどう克服していくか、という本研究の課題に、理論的立場から一つの回路を与えたものと言える。この他の主な成果は以下の通りである。まず、ベイズ推定における誤り確率と事後エントロピー(条件付エントロピー)がデータ数→∞においてどれくらいの速さで0に収束するかを理論的に評価した(IEEE Trans. Inform. Theory, 41, pp. 1988-1992)。

量子系の情報理論については、従来ほとんど考察されなかった純粋状態の推定問題に対する理論的知見(Phys. Lett. A, 201, 119-124)を得るとともに、量子通信路に対する符号化について国際学会(1995 IEEE International Symposium on Information Theory)において発表を行なった。また、確率的ネットワークシステムの学習問題については、ボルツマンマシンの諸側面を統計的モデルとして統一的視点から捉えられることを示した(計算機統計学,8, pp. 61-82)。
脂肪由来幹細胞へのMyoD　family　遺伝子導入による筋の再生

口腔癌の手術等で生じた組織欠損を補うために筋皮弁を用いるが、運動制限や筋力低下を伴い、患者の負担になることがある。今回我々は、種々の細胞に筋細胞発現遺伝子群の発現誘導に重要なMyoD family遺伝子の導入を行い、筋細胞を再生することを考案した。結果、ヒト脂肪由来間幹細胞、ヒト胎児由来線維芽細胞、ヒト骨髄幹細胞に対し、MyoDfamily遺伝子導入細胞を作製したところ、α-actininおよびα-SMAの発現亢進を確認した。これらの結果より、筋肉再生の可能性が強く示唆された。本年度は以下の実験を行なった。2)293T細胞を用いてウイルス含有培養上清を作成、濃縮し、ヒト頬脂肪体由来脂肪幹細胞(hASCs)およびヒト胎児由来線維芽細胞(HFF)へ感染させた。また、DNAベクターは同様の細胞にリポフェクション法を用いて導入した。3)Flow cytometryを使用し蛍光タンパク陽性細胞のセレクションを行った。MyoDfamily遺伝子を導入したHFFでは、細胞の形態変化が観察されたほか、qRT-PCR法をもちいてMyoDタンパクの発現が亢進していることが確認できた。一方で、MyoD family遺伝子を導入したhASCsでは細胞の増殖速度が著しく低下し、長期的に培養することが困難であった。本年度の研究結果では、hASCsおよびHFFにMyoD family遺伝子を導入し、HFFにおいては遺伝子導入による筋分化の傾向を確認することができた。一方で、hASCsについては、他の幹細胞で分化誘導後に認められるような増殖速度減少がみられ、培養が困難であった。今後、培養困難であったhASCsはROCK阻害剤を用いた調節的な培養を行うことで、分化導入後の細胞を長期的かつ安定的に培養できるように改良した培養法を確立する計画である。脂肪幹細胞は臨床的に採取しやすい頬脂肪体から抽出し、安定的に培養することができる汎用性に優れた材料であり、遺伝子導入によって筋分化の傾向が観察できたことは、次年度以降の実験に寄与する結果が得られたと考えられる。2) HEK293T細胞を用いてウイルス含有培養上清を作成、濃縮し、ヒト胎児由来線維芽細胞(HFF)へ感染させた。3)Flow cytometry(BD Falcon)を使用し蛍光タンパク陽性細胞のセレクションを行った。MyoDfamily遺伝子およびPax-7を導入したHFFでは、細胞の形態変化が観察されたほか、qRT-PCR法をもちいてMyoD family遺伝子およびPax-7の発現が亢進していることが確認できた。また、Western blot法にて、α-actinin, α-SMAの発現が亢進していることを確認した。本年度の研究結果では、HFFにMyoD family遺伝子を導入し、筋分化の傾向を確認することができた。今後、ヒト骨髄幹細胞への遺伝子導入と分化導入後の細胞を長期的かつ安定的に培養できるように改良した培養法を確立することを並行していく計画である。本年度に予定していた研究計画には十分到達することができた。またこれまでの研究成果は次年度以降の研究計画に大きく寄与できる内容であり、本年度の実績としては順調に進展しているものと考えている。本年度、以下の実験を行った。2)Flow cytometryを使用し蛍光タンパク陽性細胞のセレクションを行い、これらのMyoD family遺伝子およびPax-7を導入した陽性細胞において、PCR法を用いてMyoDfamily遺伝子およびPax-7の発現が亢進していることを確認した。3)筋細胞特異的発現遺伝子群の発現誘導に重要なMyoD4因子の導入を確認した細胞において、骨格筋分化誘導培地を用いて培養したところ筋マーカー(α-actinin、α-SMA)の発現亢進を認めた。以上、本研究の目的である、ヒト細胞にMyoD family遺伝子を導入し、筋分化を誘導することに成功した。しかし、本研究を通して、改良がさらに必要な点が判明した。すなわち、ヒト脂肪由来幹細胞については、LentiウイルスシステムによるDNA導入効率が悪く、導入後に、他の幹細胞で分化誘導後に認められるような増殖速度減少も認められ、培養が困難であった点である。伝子導入効率の改善の問題に関しては、遺伝子を導入する細胞を選択する際に、導入系との相性をチェックして対象細胞種を選択することにより解決することが出来ると考えられた。また、導入遺伝子の種類、導入細胞の種類などにかかわらず、幹細胞への遺伝子導入を行い分化誘導を行うと、導入後の細胞の増殖が遅くなるため、長期的かつ安定的に培養できるような、分化誘導用の培養法を改良・確立することが必要であると考えられた。

結果、ヒト脂肪由来間幹細胞、ヒト胎児由来線維芽細胞、ヒト骨髄幹細胞に対し、MyoDfamily遺伝子導入細胞を作製したところ、α-actininおよびα-SMAの発現亢進を確認した。これらの結果より、筋肉再生の可能性が強く示唆された。本年度に予定していた研究計画には十分到達することができた。またこれまでの研究成果は次年度以降の研究計画に大きく寄与できる内容であり、本年度の実績としては順調に進展しているものと考えている。MyoDfamily遺伝子を導入したhASCsの増殖速度が低下したことについては、他の幹細胞においても分化誘導によって同様の傾向が認められていることから、あらかじめ予想できた結果である。次年度は、Rock阻害剤や成長因子などを組み合わせることによって、分化誘導後のhASCsを長期間にわたって安定的に培養・増殖させる方法を確立することを目標とする。また、骨髄幹細胞にも同様の実験を試みる。その後、共焦点顕微鏡による細胞形態の変化や筋マーカー(α-SMA,ミオシン重鎖, CK,ジストロフィンなど)の変化について考察する。さらに、コラーゲン培地などを用いて立体的な培養を目指す。いずれも当研究室において蓄積されたデータや、行われてきた実験手法を用いるものであり、スムーズに研究を進めていくことができると考えている。医歯薬学歯学・外科系歯学MyoDfamily遺伝子を導入したhASCsの増殖速度が低下したことについては、他の幹細胞においても分化誘導によって同様の傾向が認められていることから、あらかじめ予想できた結果である。その後、細胞形態の変化や筋マーカー(α-SMA,ミオシン重鎖,トロポニンTなど)の変化について考察する。
歴史的視点からみる日本エレクトロニクスの退潮：産業史的分析

日本の薄型テレビの当初のイノベーション・システムは、同質的企業間競争など、以前と基本的に同型であったが、科学や工学の大きな役割、企業戦略の多様性の発生、公的研究機関や政策の役割が小さかった、などの違いがあった。このうち企業戦略の多様性の定着や企業の秘密主義の強化は全体の知識のスピルオーバーを乏しくするなど、後の産業全体のダイナミズムにはマイナスに作用した。このダイナミズムの劣化が日本の優位の喪失の背後にあった。前年度での全体の歴史過程の概観と作業仮説の構築を踏まえ、本年度は、1当初の日本企業の優位の形成の局面の資料収集のうち、前年度では完了できなかった、業界誌の収集及び関係者インタビューの着手、さらに2その分析と発表、また、3全体的な文献・資料収集と先行研究の検討の継続、を行った。具体的には、1では、前年度にたてた方針(収集資料の厳選)にしたがい、もっともインフォーマティブと思われる、『フラットパネル・ディスプレイ』各年版、『月刊ディスプレイ』、『液晶』などを収集することに集中し、それをもとに業界事情を調査した。また、日本でも有数の液晶研究者(元電機メーカ・マネージャ)と連絡をとり、研究開発経緯についての調査を開始した。その結果、液晶ディスプレイ産業について当初の日本企業の優位の形成の要因をまとめた。基礎にあるイノベーションのシステムは企業中心であったことが特徴的であること、その革新メカニズムは以前のブラウン管テレビの場合と基本的には同形(企業の同質的競争による産業全体の革新の促進)であるが、ここでは、公的研究機関(NHK技研)の役割が以前とは異なっていたこと(液晶研究での不在)、企業による戦略の違いもみられたこと(ソニーの液晶ディスプレイ参入への消極性)、他方、大学の研究が重要となっており、産学関係も大きな機能を果たしたこと、などが明らかとなった。この日本のイノベーション・システムにおいては、企業間関係や産学関係が強い外部性をもっていたことが重要であったと分析した。2では、こうした成果を社会経済史学会東北部会(平成26年1月18日、東北大学)にて「液晶ディスプレイ産業の形成」として発表した。本研究の目標は、薄型テレビ産業での日本企業の優位の形成と行き詰まりの要因を明らかにすることにあるが、本年度はその最初の年度として、まずは1全体の歴史過程の概観と、2先行研究の調査を行ない、3作業仮説を構築する、さらに4当初の日本企業の優位の形成の局面の資料収集と分析を行う、ことを課題とした。具体的には1を『電子工業年鑑』などの二次資料や業界団体資料で行ない、2様々な既存研究を検討し、そのうえで3一応の作業仮説を整理した。4については、『電波新聞』などの業界誌と『テレビジョン学会誌』などの学会誌の収集、分析に着手した。13の作業の結果、優位の形成メカニズムは基本的にブラウン管テレビでのそれが機能しているのではないか、行き詰まりの要因としては、先行研究はモジュラー化の進展、投資行動の変化などに注目しているが、企業内研究開発システムの変化、企業間競争の変化、イノベーション・システムの変化も重要なのではないかという仮説を得た。その成果を産業界向けの講演ではあったが公表した(関西サイエンス・フォーラム、2013年2月14日)。しかし、4の作業は容易ではなかった。資料の量が膨大にすぎ、これまで歴史研究でとってきた悉皆収集という方法はとうてい現実的ではないことが判明した。必要情報処理量が個人の能力を遥かに超えていることが分かったからである。研究対象を限定するか(時期や技術的な対象)、資料収集の手法を変更するか、などが必須となった。そこで、ここでは研究課題はそのままに主に後者の方法をとることとした。収集する資料の時期をより限定し、かつ質の良いものに限る方法である。研究上のリスクは高いが、情報爆発下の現状ではやむを得ない措置と判断した。その試行錯誤もあり、4の作業のうち学会誌は何とか進んだが、業界誌は予定したようには進まなかった。前年度までの全体の歴史過程の概観と作業仮説の構築、資料収集の方針を踏まえ、本年度は、日本産業が韓国、台湾、中国などのメーカーなどに追いつかれ、追い抜かれる過程の研究を開始した。対象時期は2000年代後半以降であり、まず、その過程について、これまでの資料収集の方針(資料の厳選)にしたがい、もっともインフォーマティブと思われる、『フラットパネル・ディスプレイ』各年版、『月刊ディスプレイ』、『液晶』などを収集し、そのサーベイを行った。他方、当初の計画にそって企業の実態調査に着手した。幸い某企業の協力を得られることができ、国内の事業部、工場、および同社の世界最大の生産拠点である欧州拠点の調査を実施した。事業戦略とグローバル・オペレーションの現状、国内製造拠点の位置、海外拠点の実態などを調査し、多くの現場の知見を得た。その結果、12000年代後半に、技術の変化とグローバル化の進展でテレビ産業の構造は大きく転換したこと、2それは戦前ラジオの産業構造に類似したものであり、戦後のテレビ産業への進化とは方向が逆であること、3そのなかで、以前の産業構造を主導してきた日本企業はビジネス・モデルの転換を迫られており、そのことが日本企業の苦境の要因であると考えられること、4各地域毎に特色をもつというテレビ市場の特性からみてその転換には可能性があること、などが明らかになった。そのことで、本研究の後半の課題である、2000年代後半以降の分析に際し、大きな仮説を構築することができた。

これまでの全体の歴史過程の概観と作業仮説の構築、資料収集の方針を踏まえ、本年度は、日本産業が韓国、台湾、中国などのメーカーなどに追い抜かれる過程の研究を実施した。対象時期は2000年代後半以降であり、まず、1その全体を『フラットパネル・ディスプレイ』各年版などの文献で詳細に後付けつつ、とくに2イノベーションの過程の分析に焦点をあてた。後者については、学会雑誌である、『液晶』、『映像情報メディア学会誌』などで、学術情報の収集や学会事情の調査と分析に努める一方、斯界の技術者、研究者の回顧録である『液晶紳士録』に登場する、代表的な技術者にインタビューを行った。1については、富士キメラ総研の一連の報告書(『ワールドワイドエレクトロニクス市場総調査』各年版など)や株式会社アイアールシーの『企業グループの実態』など、一般には入手しがたい、業界調査機関の報告書の収集と分析にも注力した。その結果、1日本産業が追い抜かれる背景には、研究開発でのリードが失われたことがあること、2そのことの基礎には、斯界の技術者、研究者の数の減少があること、3また、学会活動、とくに企業のそれへの参加が停滞していること、4産業技術政策でも、近年の「実用化シフト」、基礎研究支援の停滞がこれに寄与している可能性が高いこと、5つまり、この過程の背景には、この間の日本のイノベーションのシステムの転換があること、6その意味では、昨年度に明らかにした産業構造の問題と同様、イノベーションの点でも2000年代後半以降は、戦前ラジオの場合と類似していること、などが明らかになった。つまり、イノベーションのシステムの問題で日本産業は他の国々に後れていき始めているということが明らかになった。これらは、本研究の後半の核心部分である、日本のエレクトロニクスの退潮の分析に基本的な見通しを確保したものである。これまでも指摘してきたように、資料収集の規模が予想をはるかに上回ったために予定が遅れていることに加え、今年度は研究代表者の個人的事情(定年退職)が重なり、作業が予想より遅れてしまった。これまで、資料収集、企業の実態調査、当事者のインタビューと、予定した研究計画の大きな流れは遂行できているが、成果のとりまとめに手間取っているのが現状である。「研究実績の概要」に指摘したように、分析の内容には既に基本的な見通しを得ており、また来年度は個人的事情も好転するので、進度の挽回は期待できる。今年度は本計画の最終年度なので、成果のとりまとめに研究の主力を置いた。ただ、論文の執筆につれて必要となった幾つかの補足の資料収集、追加調査も行った。追加資料としては、これまで手薄だった、薄型テレビの関連産業資料(ガラス、製造装置など)の収集(社史、業界誌)、調査としては、薄型テレビのコスト低下の重要な焦点だった生産技術(歩留り向上)に関して、トップエンジニアのヒアリングを行った。とりまとめとしては、論文を投稿し(学術雑誌で審査中)、冊子体の報告書(A4、63頁)を作成した。
トランスメンブランコントロール機構の基礎的研究

1.重点領域研究実施計画の協議.昭和60年度の総合研究(B)「トランスメンブランコントロールの機序」及び昭和61年度の本年度と同名の総合研究(B)において,トランスメンブランコントロール機構に関する基礎的知見を一層広げ,深めるための方策を引き続き検討し,その構想に基づいて,昭和62年3月に申請した重点領域研究「トランスメンブランコントロールの機序」は,幸いに採択され,昭和63年度から発足の運びとなった.これを受けて,昭和63年7月29日,東京において本班班会議を開催し,研究実施計画の詳細について協議した.その結果, 1)トランスメンブランコントロールにおけるGTP結合蛋白質の役割,2)刺激によるイオンチャンネル機能の制御,3)カルシウムイオンによる細胞機能調節の分子機構,4)イノシトール燐脂質代謝を介するトランスメンブランコントロール, 5)環状ヌクレオチドによる細胞機能制御機構,6)カルシウムイオンの動員とその調節機構の6計画研究班を編成して実施することで最終的に合意し,各班の目標,構成等を具体的に協議した.また,昭和63年度重点領域研究研究計画概要(トランスメンブランコントロールの機序)を作製し,昭和63年2月26日には,やはり東京において,研究打ち合せ会を開催して,主として計画研究に欠けている点についての協議を行った.2.班員は総てこの方面の各々の細領域の専問家なので,それぞれの著した,各専門細領域に関する総説論文(和文)を収録して「和文論文集」を作り,研究発展のために役立てて貰うよう,計画班員予定者全員に配布した.3.昭和62年12月14日には,東京地区で,トランスメンブランコントロールとイオンチャンネルに関するミニシンポジウムを開いて,研究交流を図った.1.重点領域研究実施計画の協議.昭和60年度の総合研究(B)「トランスメンブランコントロールの機序」及び昭和61年度の本年度と同名の総合研究(B)において,トランスメンブランコントロール機構に関する基礎的知見を一層広げ,深めるための方策を引き続き検討し,その構想に基づいて,昭和62年3月に申請した重点領域研究「トランスメンブランコントロールの機序」は,幸いに採択され,昭和63年度から発足の運びとなった.これを受けて,昭和63年7月29日,東京において本班班会議を開催し,研究実施計画の詳細について協議した.その結果, 1)トランスメンブランコントロールにおけるGTP結合蛋白質の役割,2)刺激によるイオンチャンネル機能の制御,3)カルシウムイオンによる細胞機能調節の分子機構,4)イノシトール燐脂質代謝を介するトランスメンブランコントロール, 5)環状ヌクレオチドによる細胞機能制御機構,6)カルシウムイオンの動員とその調節機構の6計画研究班を編成して実施することで最終的に合意し,各班の目標,構成等を具体的に協議した.また,昭和63年度重点領域研究研究計画概要(トランスメンブランコントロールの機序)を作製し,昭和63年2月26日には,やはり東京において,研究打ち合せ会を開催して,主として計画研究に欠けている点についての協議を行った.2.班員は総てこの方面の各々の細領域の専問家なので,それぞれの著した,各専門細領域に関する総説論文(和文)を収録して「和文論文集」を作り,研究発展のために役立てて貰うよう,計画班員予定者全員に配布した.3.昭和62年12月14日には,東京地区で,トランスメンブランコントロールとイオンチャンネルに関するミニシンポジウムを開いて,研究交流を図った.
プライシングメカニズムを導入したインターネット利用モデルの構築

今年度も続いてプライシング・ポリシーを持ったネットワークサービスの運用状況調査と、それを実現するために必要となるトラフィック計測システムの設計・開発のための検討を行った。特に開発目標を統計情報を継続的に抽出・記録できるシステムに設定して調査・検討を続けた。この一年の間に、多くの企業がネットワーク制御機器について、ソフトウェアによる実装からハードウェアによる実装に回帰してきている。これは低速のトラフィックであればソフトウェア処理でも問題はないが、Gigabit Ethernetの普及や対インターネットのトラフィックの増大に対応できなくなったためである。これは本研究がめざす多地点での全トラフィックの統計情報を継続的に収集するためには、簡易で安価なハードウェアによる解決が必要であるという主張を裏付けるものである。国内でトラフィックを記録するシステムを開発している企業の研究状況を調査した結果、そこでもハードウェアによる実装と、統計情報を用いた処理を検討していた。現時点でモニタリングに使える形にまでは完成していなかったが、同種の方向性であることを確認した。国外でも全ての種類のトラフィックをハードウェアで処理するファイアウォール的な機器を開発している企業にインタビューしたが、彼ら自身がインターネットを流れるトラフィックの統計情報を欲していたことがわかった。すなわち自分たちの機器開発のためにはそうした基礎データが必要であるが、どこにもそれが存在しないためである。いずれとも統計情報の抽出やその共有には興味があったが、モニタリングのためのハードウェアを共同開発するには至らなかった。概念設計と製品開発者らが望む機能の抽出には至ったが、具体的なハードウェアの開発には届いていない。本年度は計画通り文献研究と聞きとり調査を主として研究を進めた。文献からは現在のネットワークプライシングに関する研究は、従来の純粋従量課金的なものから、より具体的で現在適用できる実用的な研究にその重心を移している。純粋な従量課金インターネットについての研究は1996年頃に一つのピークを迎えており、その後はデジタル化された電話や、QoSなどを前提としたプライシングが多く取り上げられている。今年度は数多くの従量課金などと親和性の高い企業を積極的に訪問した。前半にはService Level Accountingのシステム開発会社を訪ね、開発の状況や、市場の状態を調査した。合わせてギガビットレベルでプロービング可能なデバイスの共同開発を複数の機器開発会社と検討した。米国Apogee社との直接の議論は東海岸への渡航が困難になったため来年度としたが、西海岸のP-Cube社などの従量課金的サービスを検討している数社を訪ね、経営者や技術担当者と直接議論した。プローブ開発の具体的な共同研究の検討までには至らなかったが、これらの会社は従量課金そのものについてまったく肯定的で、準備を始められる状態にある。幾つかのコンテンツプロバイダ側企業の意見も得ることができた。Real社の課金プランは有料CATVに似るが、TVでは行なわれているPay per View的課金方式が彼らにはまだない。HDTV(高解像度TV)でも、それがデジタルであることを活かしたPay per View的課金モデルはない。Real社、HDTV関係の会社などでも、Pay perStreaming的な課金については肯定的だった。現在は1Gbpsレベルでのトラフィック情報を継続的に収集することができるプローブの開発を準備中である。その需要が増している事も明らかになり、幾つかの企業には既にトラフィック情報を利用した応用用途が存在し、要素技術も揃いつつある。次年度は共同研究による開発を行ない、長期のトラフィック測定を開始する。今年度はプライシング・ポリシーを持ったネットワークサービスの運用状況調査と、それを実現するために必要となるトラフィック計測システムの設計・開発のための検討を行った。まず国内外の研究者や企業にインタビューを行い、研究状況を調査した結果、現在のネットワークサービスは帯域幅の拡大によって継続的なトラフィック計測そのものが困難な状況にあり、幾つかの研究組織でそのための機器を開発していることが分かった。つまり当研究に使える適当な機器は現在もなく、開発する必要がある。Gigabitクラスのトラフィックから全トラフィックを記録する試みは行われているが、安価に購入可能なハードウェアを用いて行う限り、本研究の期間では完成しない可能性が高い。開発目標を統計情報を継続的に抽出・記録できるシステムとした。続いて開発すべきシステムの概念設計を行い、並行して国内外の企業や開発をおこなっている研究組織(例えば京都大学尾上教授、日商エレクトロニクス、NARUS Inc. IXIA Inc.など)とミーティングを持ち、共同開発の検討などを行ったが、既存の製品をベースに目的とするトラフィック計測システムを作成することは困難であった。検討しているFPGAによるアプローチはIXIAも採っていたが、製品は高価でありまたプログラマブルでない。別の企業ではネットワーク・プロセッサによる試作の経験があり、この方法については現在検討中である。現時点では共同開発の結果がでていないが、引き続き設計と共同開発の打診を行う。

国内でトラフィックを記録するシステムを開発している企業の研究状況を調査した結果、そこでもハードウェアによる実装と、統計情報を用いた処理を検討していた。現時点でモニタリングに使える形にまでは完成していなかったが、同種の方向性であることを確認した。国外でも全ての種類のトラフィックをハードウェアで処理するファイアウォール的な機器を開発している企業にインタビューしたが、彼ら自身がインターネットを流れるトラフィックの統計情報を欲していたことがわかった。すなわち自分たちの機器開発のためにはそうした基礎データが必要であるが、どこにもそれが存在しないためである。いずれとも統計情報の抽出やその共有には興味があったが、モニタリングのためのハードウェアを共同開発するには至らなかった。概念設計と製品開発者らが望む機能の抽出には至ったが、具体的なハードウェアの開発には届いていない。
F_1-ATPaseの1分子活性測定系の開発と解析

F_1-ATPaseは、ATP加水分解に伴って、γサブユニット(以下γ)を回転させる世界最小の回転モーターである。本研究ではF_1ATPaseの回転を詳細に1分子観察することによって、以下のことを明らかにした。1.加水分解中に連続的に回転しているF_1-ATPase(以下F_1)のγは、時々長い間(30秒)停止し、また回転し始める。この停止状態は、触媒サブユニットであるβが、ATP加水分解の途中でADPを解離せずに結合したまま不活性化した状態(ADP阻害型)であり、また、F_1はATPが結合してから、γが90°回転したところでADP阻害型になることがわかった。これは1分子が確率的に活性化状態と不活性化状態を行き来していることを初めて捉えたものである。また、F_1は1つのATPを加水分解するのに伴って120°回転し、この回転は、90°と30°の回転に分けて行われる。そのうち、はじめの90°回転はATPの結合によって起こるが、30°回転は何によって起こるか不明であった。本研究により、30°回転はADPの解離により起こることが示唆された。2.葉緑体由来のF_1のγには、ジスルフィド結合の酸化還元による活性制御領域が存在している。この制御領域を好熱菌F_1に導入し、1分子観察を行った。酸化条件下では、還元条件下よりも停止時間が長くなっていることから、酸化したF_1は頻繁に長い停止状態になりやすいという特徴をもつことが分かった。本研究により、1分子の回転を人為的に変化させることができるようになった。本研究により、F_1の活性と回転を1分子レベルで検出および制御することができるようになった。当初の計画とはアプローチの異なるものになったが、本研究の目的であるF_1の回転と活性のエネルギー共役機構の解明への足がかりとなったと確信している。
明治・大正期のオペラ受容における日本語創作音楽劇の位置づけに関する研究

本研究は明治30年台後半から大正期にかけて、西洋のオペラの刺激を受けて書かれたさまざまな日本語創作音楽劇を対象とし、台本と同時代批評の分析を通じて、これらの作品群を、日本のオペラ受容史の中に新たに位置づけることを目指している。研究の初年度である平成30年度には、まずは分析の対象になりうる一次資料の網羅的収集を開始した。坪内逍遙らによる「新楽劇」関係では、基本文献の入手をおおむね完了した。帝国劇場の女優劇に関する資料収集は、資料の大部分を所蔵する早稲田大学演劇博物館の長期休館に伴い中断せざるをえなくなったが、次年度以降に着手予定であった初期宝塚少女歌劇関連資料の入手を先に進めている。これらの資料収集は次年度以降も継続する予定である。また同時に、研究資料のデジタル化および分類整理するための環境を整えた。坪内逍遙作品については、全容の把握と並行して、特に『堕天女』(大正4年)台本のテクスト分析を行った。同作品と、これに山田耕筰が付曲した楽劇『堕ちたる天女』(昭和4年初演)については、早稲田大学オペラ/音楽劇研究所を拠点に、国内外の研究者と情報交換を続けている。宝塚少女歌劇関連では、これまであまり知られていなかった楽譜資料を入手したのを契機に周辺情報を調査したところ、岸田辰彌『モン・パリ』(昭和2年初演)に端を発する同歌劇団の「レビュー」の台本形式の成立に関して新たな知見を得た。現在、雑誌投稿論文を執筆中である。なお、一連の調査の発端となった資料は、一般向けトークコンサートの準備中に入手したものである。このほか、本研究着手以前の研究成果に基づくものではあるが、1件の口頭発表を行った。また、博士論文(平成29年度学位取得)に基づく単行本も上梓した。いずれの機会にも、さまざまな分野の研究者から、今後の研究に活かしうるフィードバックを得た。資料の収集については、「研究実績の概要」に書いた事情により、一部、次年度以降と順序を入れ替えて取り組むことになったものの、総量としては順調に進んでいる。入手した資料の検討・分析については、宝塚少女歌劇のレビューについて、雑誌発表論文の準備段階まで進めることができた。これは当初予定を上回るペースであり、引き続き論文の完成と発表を目指したい。一方で坪内逍遙とその門下生の作品群については、資料調査の結果、予想以上に多くの着眼点が見つかったため、どこまで対象とするか、どの切り口から取り上げるかを決めかねている。とはいえ、課題が明確になりつつあるという点で、一定の進捗は認められるであろう。令和元年度には、まず宝塚少女歌劇のレビューに関する論文を完成させ、雑誌投稿による発表を目指す。逍遙作品についても切り口を絞って分析を進める。演劇博物館が再開する9月以降には帝劇女優劇関連の資料収集に着手する。なお、本年度9月末で現職の任期が満了するため、10月以降も安定的立場で研究を継続できるよう、次のポストの確保に向けて努力する。

とはいえ、課題が明確になりつつあるという点で、一定の進捗は認められるであろう。令和元年度には、まず宝塚少女歌劇のレビューに関する論文を完成させ、雑誌投稿による発表を目指す。逍遙作品についても切り口を絞って分析を進める。演劇博物館が再開する9月以降には帝劇女優劇関連の資料収集に着手する。なお、本年度9月末で現職の任期が満了するため、10月以降も安定的立場で研究を継続できるよう、次のポストの確保に向けて努力する。希望していた国際学会への参加が実現しなかったことから、その分の旅費・滞在費が不要になった。その一方、研究の初年度で、基本的文献や機材の購入が必要であったこと、収集対象とする資料の範囲を当初決めかねていたことから、物品費の支出は当初の予定を上回った。さらに、当初は次年度以降に予定していた宝塚少女歌劇関連の調査を前倒しして実施したことから、年度内に2度、阪急文化財団池田文庫(池田市)で資料調査を行うこととなり、国内旅費は当初の予定額以上に支出することとなった。それでもなお、66,031円の次年度使用額が発生した。この次年度使用額については、令和元年度の請求額と合わせて使用する。古書資料の購入には、当初の見通し以上の予算が必要であろうと考えるようになったため、その不足分に充当する。
一般化されたコンバイニング機構に関する研究

並列計算機システムの規模が大きくなるほど、ネットワークのデータ転送能力がプロセッサの処理能力に比べて見劣りするものとなり、並列実行にとって深刻な問題となってきている。このボトルネックを軽減するために、ネットワーク中の通信量を減らす研究がなされてきた。コンバイニング機構はその一つの方式であり、ネットワーク中の中間ノード上でハードウェアによって通信データをコンバイニング(単純な演算操作で複数のデータパケットを一つに融合)することでネットワーク通信量を積極的に削減しようとするものである。従来のコンバイニング機構は偶然ある中継ノードで同一目的、同一宛先のデータパケットが衝突した場合にのみ、コンバイニングを行っていた。しかし、マルチキャスト時のアクノリッジメッセージのようにコンバイニングが非常に有効であるにも関わらず、従来のコンバイニング機構ではうまくコンバイニングできないデータパケットが存在した。そこで、我々はコンバイニングの概念を一般化した「一般化されたコンバイニング機構」を考案提唱し、コンバイニングの適用範囲を拡大を図っている。本研究は、一般化されたコンバイニング機構の効果の定量評価および実装コストの見積りをワークステーションクラスタ上のシミュレーション実験とプロトタイプの実機の作製で行おうとしたものである。ワークステーションクラスタ上のシミュレーションは既存のオペレーティングシステム上ではオーバーヘッドが大きくて実用性が少ないため、本研究期間には、ワークステーションクラスタ用のオペレーティングシステムSSS-COREの通信機能にコンバイニング機能を埋め込み可能にし、細粒度通信における一般化されたコンバイニングの有用性を確認した。また、一般化されたコンバイニング機構をハードウェアとして実装予定の並列計算機プロトタイプお茶の水5号の実装も進め、中継ノードにおける待ち時間調整可能な遠隔読み出しのコンバイニングとプロセッサスプペースでのバリア同期のコンバイニングのサポートを完成させた。これらに関しては今後詳細な性能データ採取を行って成果を順次公表していく予定である。