hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歴史的試料を用いた1960年代の太平洋における核実験起源炭素14の復元

本研究により、1968/69年の中部太平洋における核実験起源炭素14蓄積量が明らかにされた。それらを1973年の観測データと比較した結果、1968年から1973のわずか5年間に、水深500m付近まで表層で、大気中核実験起源炭素14が速やかに増加していたことがわかった。試料保存法に問題があったために定量的な議論には限界があったが、本研究で得られた炭素14の経年変化に関わる知見、試料前処理法の検討結果等は今後の研究進展に資することが期待される。本研究課題は、1968年に中部太平洋で採取された歴史的試料中の炭素14濃度を測定することにより、1968年当時の当該海域における核実験起源炭素14蓄積量を明らかにすることを目的とする。試料は海水中の溶存無機態炭素を炭酸ストロンチウムの形で固定されたものであり、適当な試料の前処理、加速器質量分析計を用いた高感度分析によって、試料採取当時の海水中の炭素14濃度を再現することが期待される。この歴史的試料の炭素14濃度から計算される核実験起源炭素14量に、他の報告データを加えて1960年代の太平洋における核実験起源炭素14蓄積量の復元を試みる。平成19年度は、(1)炭酸ストロンチウム沈殿の前処理方法の検討、および(2)実試料の前処理、加速器質量分析による炭素14同位体比を測定した。(1)の炭酸ストロンチウム沈殿の前処理方法の検討の結果、処理方法として従来どおりの酸添加による湿式法を採用した。その結果を踏まえ、(2)の実試料の前処理、加速器質量分析による炭素14測定を行い、1968年の中部南太平洋亜寒帯海域における1観測点で炭素14の鉛直分布を再現した。本研究で得られた結果を、1973年にほぼ同一海域で測定された結果(GE0SECS Stn.293)と比較した。その結果、中部南太平洋亜寒帯海域において、1968年から1973年のわずか5年間に間に核実験起源炭素14が海洋表面から水深数百mまで急速に広がっている様子が明らかになった。海洋における核実験起源炭素14の観測データは非常に限られているため、上記結果は海洋における核実験起源炭素14蓄積量、および大気海洋二酸化炭素ガス交換に関する新たな知見を与えるものである。平成20年度も引き続き、実試料の前処理・分析を行い、1960年代の太平洋における核実験起源炭素14蓄積量の復元を復元する。本研究課題は、1968/69年に中部太平洋で採取された歴史的試料中の炭素14濃度を測定することにより、1968/69年当時の当該海域における核実験起源炭素14蓄積量を明らかにすること、及びこの歴史的試料の炭素14濃度から計算される核実験起源炭素14量に1970年代のデータを加えて、1960年代から1970年代にかけての中部太平洋における核実験起源炭素14蓄積量の変動を解明することを目的とした。平成20年度は、昨年度に引き続き2観測点(観測点B及びC)の実試料の前処理、加速器質量分析による炭素14同位体比の測定を実施した。昨年度測定した、南太平洋亜寒帯海域における観測点Aでは、1968年から1973年の5年間に核実験起源炭素14が海洋表面から水深数百mまで広がっている様子が明らかになった。今回測定した2観測点は太平洋熱帯海域に位置する。この2点について1968/69年と1973年のGEOSECSのデータを比較したところ、観測Aと同様に核実験起源炭素14が水深500m以浅で増加していたことがわかった。一方で、水深1500m以深における炭素14を比較したところ、1968/69年のデータは1973年のそれと比して系統的に濃度が高かった。1970年代以前に水深1500m以深に核実験起源炭素14が到達していることは考えにくく、1968/69年の炭素14データはサンプル(炭酸ストロンチウム)の保管中に高濃度の大気中炭素14に汚染されていたと考えられる。また、このことは炭素14と同時に測定した炭素13の測定結果からも支持されている。したがって、1968/69年から1973年の間の核実験起源炭素14の増加を、定量的に議論することには限界があると考えられる。しかしながら、本研究で得られた炭素14の経年変化に関わる知見、試料前処理法の検討結果等は今後の研究進展に資することが期待される。
ミトコンドリアを標的とした癌化学療法の確立

大腸癌細胞株SW480とそのシスプラチン耐性株SW480-CDDP、卵巣癌細胞株KF28、KFr13とそのタキソール耐性株KF28Tx、KFr13Txおよび膀胱癌細胞株BBOYとそのアドリアマイシン耐性株BOY-ADM1000、BOY-ADM3000、VP-16耐性株BOY-VP5000のミトコンドリアDNAのシークエンスを終了した。その配列の中で耐性株にのみ存在する変異をCYTB、ND2、ATP8/6、D-loop部位に発見し、確認のため再度細胞株よりゲノムを抽出し、確認実験を行った。SW480には認められなかったが、SW480-CDDPにはND2部位にC4346Gの点変異、ATP8/6部位にA8441Gの点変異を発見した。KFr13ではタキソール耐性株において、ATP8/6部位にC8540Gの点変異を認めた。BOYではND2部位でBOY-ADM1000にのみG4564Aの点変異を認めた。またCYTB部位でVP-16耐性株において15271insG、アドリアマイシン耐性株BOY-ADM3000において15552insTを発見した。以上のND2、ATP8/6、CYTBはいずれもミトコンドリアにおける電子伝達系を構成するタンパクであり、DNAの変異がその活性に影響する可能性が示唆された。アポトーシスの経路にCytochromBの関与が知られているが、CYTBの変異によりCYTBタンパクの活性が低下しているとすればアポトーシスに向かうシグナル伝達が抑制され、細胞が生き延びやすいという仮説が成り立つ。平成15年度は、24種類の癌細胞株を用いて、それらのDNAを抽出精製し、既知のヒトミトコンドリアDNAの配列よりプライマーを17対設計し、PCR法にてミトコンドリアDNAを増幅した。次にそのPCR産物を精製し、作成したプライマーの全てにおいてシークエンスを行い、遺伝子変異を同定している。現在までのところ、24種類の癌細胞株のDNAにおいてシークエンスは80%終了した。解析の結果、遺伝子変異は報告されたもの、及び今回新たに発見したものは合計で111に及んでいる。変異はミトコンドリアDNAの広範囲に認められるが、特に電子伝達系サブユニットを構成する部位、及びDループと呼ばれる部位に多く認められている。またこれと平行して、抗癌剤感受性の検討として上記の研究と同じ24種類の細胞株を用いてMTT法を施行している。検討した薬剤は、婦人科癌において臨床的に使用される頻度が多いプラチナ系、パクリタキセルなど、標的分子が既知なものを中心に14種類を使用した。その結果、平成16年1月現在、癌細胞株の遺伝子変異と抗癌剤感受性との間には未だ関連が確認されてはいない。今後の研究方針であるが、シークエンスにおいては、まず残りのシークエンスを終了させる。しかる後には遺伝子変異が高頻度に認められている電子伝達系サブユニット部位、及びDループ部位を中心に、卵巣癌、子宮体癌をメインとした100例の婦人科癌手術摘出検体の凍結標本よりDNAを抽出し、同様の方法にてシークエンス反応を行い遺伝子変異の解析を行う予定である。また抗癌剤感受性の研究では、今後はサンプル数及び抗癌剤の種類を増加し、改めてその関連について再検討する予定である。
プロテアソーム阻害薬誘発性末梢神経障害の病態解明と神経保護療法の開発

化学療法誘発性多発神経障害は頻度の高い副作用であり、用量規制因子となる一方で、その機序は未だ不明な点が多い。また症状が下肢の感覚障害優位であり、他覚的な評価が困難な事が問題点であった。本研究では、神経近傍針電極を用いる事で、従来の皿電極では困難であった下肢感覚神経の軸索興奮性を評価する手法を確立した。神経近傍針電極を用いた下肢感覚神経の神経伝導検査および軸索イオンチャネル機能検査システムによる評価は、感覚神経障害が主体である化学療法誘発性末梢神経障害の機序解明および評価・早期診断の一助となると考えられた。プロテアソーム阻害薬は、細胞内のプロテアソームを阻害することにより複数の経路で腫瘍細胞増殖を抑えるとされる。現在国内では多発性骨髄腫の造血幹細胞移植困難症例や再発・難治症例に対し使用され、従来の抗がん剤と比べて非常に高い効果を示しており、今後の使用拡大が見込まれる。一方で副作用として末梢神経障害が効率に出現し、薬剤減量や中止の原因となっている。プロテアソーム阻害薬の末梢神経障害発症機序は、ミトコンドリア機能異常が軸索のNa-Kポンプ異常を引き起し、脱分極を生じると推測されているが、既報告は上肢の評価のみであり症状の中心となる下肢での評価は困難であった。本研究はプロテアソーム阻害薬による末梢神経障害の機序解明とその抑制に関して、神経近傍針電極を用いた軸索機能検査によって、臨床的・基礎的検討を行うことを目的としたものである。本年度は正常値の確立と、プロテアソーム阻害薬使用の前後で患者の腓腹神経で軸索興奮性を評価し、下肢における末梢神経障害のメカニズムを解明することを目標としていた。対象年齢と一致させた正常対照の作成および一部患者の評価を行い、神経近傍針電極を用いた軸索機能検査が有用であることを示した。一方で腓腹神経と同時に、皿電極による正中神経の感覚神経でも同様の検査を行い、上肢と下肢で障害の時期や程度に違いがあるのか、また評価を行う上で針電極を使うことの有用性の評価も行っている。研究の中断があったが、上記を踏まえ被験者の数を増やし、検討を進めていく予定である。プロテアソーム阻害薬は多発性骨髄腫に対して使用され、従来の抗がん剤と比較し高い効果を示しているため、今後の使用拡大が見込まれる。一方で副作用として末梢神経障害が高率に出現し、薬剤中止や減量の原因となっている。プロテオソーム阻害薬の末梢神経障害発症機序は、ミトコンドリア機能異常が軸索型のNaーKポンプ異常を引き起こし、脱分極を生じると推測されているが、既報告は上肢の評価のみであり、症状の中心となる下肢での評価は困難であった。本研究は、プロテアソーム阻害薬による末梢神経障害の機序解明とその抑制に関して検討を行う事を目的としている。本年度はモデルマウスを使い、プロテアソーム阻害薬による末梢神経障害に対するレチガビンの作用を評価する予定であった。しかし前年度の計画が遅延したため、ヒトにおける神経近傍針電極を用いた下肢軸索イオンチャネル機能検査によるイオンチャネル機能評価に時間を費やした。下肢感覚神経の軸索イオンチャネル機能評価において、レチガビンの作用機序であるKチャネルの評価が困難である事が複数回認められたため、対策を検討すると共に、疾患群の症例蓄積を進めている。また、下肢と上肢の障害の関係についても検討を進めていく予定である。昨年度研究中断があったが、今後、本研究の主目的であるボルテゾミブによる末梢神経障害の機序解明、および早期診断と治療介入の可能性についての検討を、早急に進めていく。昨年度に研究の遅延が生じ、本年度より症例の蓄積を開始した。しかし下肢感覚神経における、神経近傍針電極を用いた軸索機能検査にて、Kチャネルの測定が困難な事例がある事が判明した。対策として、既報告がある上肢の感覚神経での軸索機能検査と比較などを行い、下肢での軸索機能検査の有用性を評価している。また症状が感覚障害優位であり他覚的な評価が困難である事、病態の首座である下肢での電気生理学的検討が行なわれていない事が問題点であった。神経近傍針電極を用いた下肢感覚神経の神経伝導検査および軸索イオンチャネル機能検査にて、化学療法誘発性多発神経障害患者の一部において軸索興奮性の変化が示唆された。本システムは、感覚神経障害が主体である化学療法誘発性末梢神経障害の機序解明および評価・早期診断の一手法となり得ると考えられた。

神経近傍針電極を用いた下肢感覚神経の神経伝導検査および軸索イオンチャネル機能検査システムによる評価は、感覚神経障害が主体である化学療法誘発性末梢神経障害の機序解明および評価・早期診断の一助となると考えられた。本年度は神経近傍針電極を用いた軸索イオンチャネル機能検査法を下肢末梢神経で行い、ボルテゾミブによる末梢神経障害の機序について検討する事を目標としていた。しかし2014年秋に産前・産後休暇を取得したため、研究が中断された。本年度に患者の選定・診察・評価を再開し、研究を進めたいと考えている。本研究推進のため、血液内科および化学療法を行う通院治療室と連携し、患者のリクルートおよび患者負担の少ない検査実施を行い、円滑な症例蓄積が行えるよう計画・実施する。末梢神経障害本研究の推進のためには、対象患者の選定が重要である。勤務する病院において、化学療法を通院で行う治療室があることから、その治療室での患者のリクルートや検査の実施を行い、円滑な症例蓄積が行えるよう計画および実施する。本研究の円滑な実施のために、通院治療室での検査を可能にする事が必要である。このため、必要な機器を購入する予定であったが、前年度の計画遅延のため疾患群への検査が遅延し、購入を見合わせた。本研究の遂行に必要な機器を購入し、治療を行っている場所で検査を施行する事を可能にし、患者への負担を軽減して症例の蓄積をより円滑に行う予定であった。しかし10月から休業したため、継続的に患者を診察および評価することができなくなったため、購入を見合わせた。機器の購入を行い、研究を推進する。機器の購入を行い、研究を遂行できるようにする。
熱・応力・浸透現象が連成する亀裂性岩盤の力学挙動に関する研究

わが国のような複雑な応力履歴を受けた変動帯中の岩盤を対象としてエネルギー施設の地下立地や、高レベル放射性廃棄物の地層処分などを考える場合には、岩盤に含まれる多数の亀裂群の力学的評価が重要な検討課題となる。特に上記の地層処分を考える場合には、岩盤内に存在する高温熱源による温度変化が、岩盤に対して外力として作用すると共に地盤材料の構成関係そのものを変化させる。すなわち、これらの熱源は亀裂の卓越方向に応じて亀裂自身を開口あるいは閉塞させるのみならず、亀裂部分を浸透している流体の粘性と流速を大きく変化させる。また、LNGの岩盤内貯蔵の計画においては低温熱源が周辺岩盤を凍結させて亀裂部分の力学挙動を常温下のそれとは異なるものとする。その際、特に水の物性が温度に依存して著しく変化することが主な原因となっている。これら熱源が存在する場の構成関係を解明することは、岩盤内の温度分布を求め岩盤の安定解析を行う際に必要不可欠となる。本研究では亀裂を多く含む岩盤を対象として、それらが熱環境下に置かれたときの変形挙動に関わる基本的な物性の変化に着目して、不連続面を含む岩盤の構成関係を明らかにしようとするものである。具体的には、自然界に存在する複雑なクラックの幾何学的特徴を任意の階数のテンソル量で一般的に表し、それを用いて不連続性岩盤を熱力学的に等価な多孔質媒体として定式化する。さらに、実験的な手法により不連続面を含む岩盤の熱・応力・浸透特性の非線形性を明らかにするとともに、連成場の解析を容易ならしめようとするものである。これらの現象を解明すべく室内凍結融解実験を行い、その結果から明らかにされた連成項を取り込んだ形式で岩盤を対象とした数値計算を実施した。さらに、脆性領域において発生する亀裂のほとんどは引張亀裂であると考えられ、応力下での浸透現象に深く関わっている。そこで非排水条件かつ一定応力下における間隙水圧の変化は供試体中に発生した亀裂の総体積に換算することが可能であることを示すとともに、堆積性の軟岩を対象として非排水条件下での繰り返し載荷試験ならびにクリープ試験中の間隙水圧変化を計測した。これより間隙水圧の減少のしかたに規則性があること、および応力レベルが大きいほど間隙水圧の減少量が大きいことが判明した。さらに、実験的な手法により岩盤の熱・応力・浸透特性の非線形性を明らかにするとともに、連成場の解析を容易ならしめようとするものである。初年度は実験的な検討に重点を置き、次年度には実験結果から明らかにされる構成則レベルの非線形な連成項を取り込んだ形式で岩盤中の構造物を対象とした数値計算を実施する。

これらの目的を達成するために、多数の亀裂を含む岩盤材料に熱応力が作用する時の力学挙動を調べるために熱および水分の移動特性を計測する必要がある。そのためには、熱電対など各種の計測用センサーを内部に設置でき、かつ熱媒体を循環させることが可能なセルを用いて所定の熱境界を与えられる構造とした三軸試験を実施する。平成4年度には、この三軸セルを用いた動的実験を通して岩石実質部分の粘弾性的性質を調べた。また、直方供試体の中心部分に-20°Cの冷媒を循環させる装置を用いて、岩質材料の熱変形特性を検討するとともに、その数値解析を実施した。平成5年度には、熱環境に置かれた地盤材料に対する三軸応力下の応力緩和試験および振動試験から実験的に力学特性の非線形性を前年度に引き続いて調べる。また、熱・応力・浸透が連成する場の数値解析により、変形挙動を総合的に検討する。具体的には、熱・応力・浸透の各々の現象間の連成項を明らかにするとともに等価な連続体に関する透水テンソル、弾性コンプライアンス、降伏条件を用いて、弾塑性解析および浸透解析を実行する。なお、本研究で対象とし得る温度範囲は-20+80°C程度である。さらに、今後、代表的な節理性岩盤に対して実証的な検討を加える予定である。わが国のような複雑な応力履歴を受けた変動帯中の岩盤を対象としてエネルギー施設の地下立地や、高レベル放射性廃棄物の地層処分などを考える場合には、岩盤に含まれる多数の亀裂群の力学的評価が重要な検討課題となる。特に上記の地層処分を考える場合には、岩盤内に存在する高温熱源による温度変化が、岩盤に対して外力として作用すると共に地盤材料の構成関係そのものを変化させる。すなわち、これらの熱源は亀裂の卓越方向に応じて亀裂自身を開口あるいは閉塞させるのみならず、亀裂部分を浸透している流体の粘性と流速を大きく変化させる。また、LNGの岩盤内貯蔵の計画においては低温熱源が周辺岩盤を凍結させて亀裂部分の力学挙動を常温下のそれとは異なるものとする。その際、特に水の物性が温度に依存して著しく変化することが主な原因となっている。これら熱源が存在する場の構成関係を解明することは、岩盤内の温度分布を求め岩盤の安定解析を行う際に必要不可欠となる。本研究では亀裂を多く含む岩盤を対象として、それらが熱環境下に置かれたときの変形挙動に関わる基本的な物性の変化に着目して、不連続面を含む岩盤の構成関係を明らかにしようとするものである。具体的には、自然界に存在する複雑なクラックの幾何学的特徴を任意の階数のテンソル量で一般的に表し、それを用いて不連続性岩盤を熱力学的に等価な多孔質媒体として定式化する。さらに、実験的な手法により不連続面を含む岩盤の熱・応力・浸透特性の非線形性を明らかにするとともに、連成場の解析を容易ならしめようとするものである。これらの現象を解明すべく室内凍結融解実験を行い、その結果から明らかにされた連成項を取り込んだ形式で岩盤を対象とした数値計算を実施した。さらに、脆性領域において発生する亀裂のほとんどは引張亀裂であると考えられ、応力下での浸透現象に深く関わっている。そこで非排水条件かつ一定応力下における間隙水圧の変化は供試体中に発生した亀裂の総体積に換算することが可能であることを示すとともに、堆積性の軟岩を対象として非排水条件下での繰り返し載荷試験ならびにクリープ試験中の間隙水圧変化を計測した。これより間隙水圧の減少のしかたに規則性があること、および応力レベルが大きいほど間隙水圧の減少量が大きいことが判明した。
全ての個の育ちを保障するための教師の遊び指導力向上プログラムの開発

小川博久(本研究協力者)の「遊び保育論」は、施設集団保育において教師が制度上抱える2つの困難(対象の複数性、行為の同時並行性)を軽減し、クラスの全ての子ども一人一人の遊び行動を適切に見取り援助するための方法論を提起してきた。本研究は、就学前施設におけるアクションリサーチによって、新人教師が「遊び保育論」を実践する場合に遭遇する課題(子どもの集団形成力の弱体化、教師の幼児に対する個別的・言語的関与傾向)を克服し、遊びに対する指導力を獲得する過程を解明すると共に、そのための有効な園内研修の方法を構想・検討し、教師の遊びの指導力を向上させるためのプログラムを開発することを目的とする。
生殖遺伝毒性の評価:環境汚染物質による生殖遺伝毒性の構造生物学的評価法の創出

農学研究の目標は、食料を安価に安定して供給して飢えの苦しみから救うことにある。人類はいつも各時代の最新科学技術を採入れて食料増産に努めてきた。近年、人類の生存にとって必須の環境を維持しながら、食料の安全性を的確に評価して健康な生活を保証する技術を創出することが新たな目標として加わった。科学技術は飢えや疾病から人々を救うために様々な化合物を創り出してきたが、これらが環境ホルモンなど様々な毒物として人類の生存を脅かしつつある。食料の安全性を保証することは、最も重要で緊急を要する研究課題である。家畜体内で濃縮した毒物はヒトに取り込まれるが、未だに環境毒物よる生殖遺伝毒性の適切な評価方法が開発されていない。早急な評価法確立は地球規模で英知を集積して行わなくてはならないので、「重点領域研究」の研究領域として申請するべく企画・準備調査を行い、領域申請した。すなわち、生殖生物学分野における環境汚染に関わるシンポジウムを開催し、最新の研究知見を纒めて刊行した。若手研究者を中心に専門分野を絞ったワーキンググループを結成し、(1)卵巣の遺伝子障害に関する企画調査、(2)胎児の遺伝子障害に関する企画調査、(3)着床前の初期胚の遺伝子障害に関する企画調査、(4)凍結保存生殖細胞および受精卵の遺伝子障害に関する企画調査、(5)遺伝子ターゲッティング動物の作成とその生殖腺生理機能障害に関する企画調査、(6)生殖腺の遺伝子機能異常の分子機構に関する企画調査、(7)雌性生殖腺機能評価のための卵子・卵母細胞の顕微操作に関する企画調査、(8)核磁気共鳴装置による非侵襲的遺伝子構造解析に関する企画調査、(9)雄性生殖腺機能評価のための精子・精原細胞の顕微操作に関する企画調査、(10)In vivo生殖遺伝毒性評価に関する企画調査を実施した。
肝移植におけるFas ligandの意義に関する基礎的および臨床的研究

信州大学第一外科で行われた生体肝移植症例において、肝移植におけるFas/Fas ligandを介したアポトーシスの役割について検討した。検討対象は、肝移植の対象となる末期肝不全症例および肝移植術後症例143例であり、それらの肝組織と末梢血におけるFas,Fas ligand,アポトーシスの発現を免疫組織染色、TUNEL法、PCR、Northern blot、ELISA法を用いて検討した。その結果、劇症肝炎症例では、肝組織に広範なアポトーシス像を認め、soluble Fas ligandの著明な上昇と、肝組織におけるFas/Fas ligand発現を認めた。また、胆道閉鎖症症例においても血清中のsoluble Fas ligandが高値を示すことが明らかとなり、原因不明である本疾患の病態にかかわっている可能性がある。肝移植後においては、急性拒絶反応および再発ウイルス性肝炎の発症に一致して血清中のsoluble Fas ligandが高値を示し、免疫組織染色で肝細胞と胆管上皮細胞にFasの発現およびTリンパ球にFas ligandの発現を認めた。また、これらFas/Fas ligandの発現量については、PCRおよびnothern blotによる定量を行った。ヒトにおけるこれらの知見に関しての報告はこれまでになく、Fas/Fas ligandを介したアポトーシスと末期肝不全、拒絶反応、ウイルス感染症などの病態との深いかかわりを示唆するものとして現在論文作成中である。これまでに、Fas/FasLを介するアポトーシスが、肝不全に至る様々な病態の成因、ならびに臓器移植後における免疫異常に、どのように関わっているかを中心に検討を進めてきた。その結果、肝不全に至らしめる病態の少なくとも一部で、Fas/FasLを介したメカニズムが関与していることを、血液中のsoluble formFasLの測定、肝組織におけるFas染色、FasL染色をはじめとする組織学的検討によって証明しつつあり、現在、それらのデータを解析中である。今後さらに、肝移植症例を中心に検討を進めていく予定である。
炎症・免疫反応における低温環境の影響に関する実験的検討

健常成人(210人)よりヘパリン化試験管にて30ml採取した血液をRPMI-1640にて2倍希釈しておく。等量に分注後、一方に最終濃度100ng/mlのLPS(Sigma 055:B5)を加えた群(以下L群)、他方は対照群として何も加えない群(以下C群)とした。これらを5%CO2下に後述の培養温度環境下にそれぞれ24時間振盪培養した。培養後、各々1800回転で15分間遠心し、上清を分離・凍結した。後日上清中のIL-8などをsandwich ELISA(PharMingen, USA)により定量した。設定環境温度は低温環境下である34°C以外に、高温環境である38°C、40°C、42°Cを採用し、37°Cのときと比較した。37°Cと比し、34°Cでは上清中のIL-8濃度は一定の傾向を認めなかった。また、個体差も大きかった。40°C、42°Cの環境下では上清中のIL-8濃度は有意に低下していたが、37°Cと38°Cでは有意差を認めなかった。TNF-αに関しては、37°Cと40°Cでは、40°C環境下で有意に濃度が低かった。以上より、環境温度とサイトカイン産生能の関係は、予想されたような低温環境下でのサイトカイン産生能低下は認められず、それ以外の因子の影響を強く受ける可能性が考えられる一方、高温環境下では40°Cを越えると、サイトカイン産生能が低下する傾向が認められたことより、高温環境がサイトカイン産生に自己抑制的(negative feedback)に機能している可能性が考えられた。また、重症頭部外傷患者の頚静脈血と橈骨動脈血中のIL-8濃度に関しては昨年より症例の追加がなかった。しかし、受傷後839時間まで、侵襲の局在性を示唆するIL-8濃度が、頚静脈血で、より高値を示したことから、頭部外傷に関する侵襲の定量的な指標として有用である可能性が考えられた。重症頭部外傷患者(68歳男性)に対し、36°C台の体温コントロールを行い頸静脈洞留置カテーテルを挿入。経静脈血と僥骨動脈血内のILー8濃度を経時的に測定した。(受傷後4,8,14,25,39,53時間)。経静脈血内濃度(pg/mlは(17.904,5.1674,3.5399,4.8566,測定感度以下、測定感度以下)、一方僥骨動脈血では(15.859,13.662,8.5196,7.271,5.931,測定感度以下)であった。受傷直後は両者で差はないが、侵襲の局在性を示唆するIL-8が経静脈血で受傷後839時間まで高値を持続したことは、経静脈血IL-8、もしくは経静脈血濃度と僥骨動脈血濃度の差が、頭部外傷の侵襲の定量に役立つ可能性を示唆し、また、低体温療法によりこれが低下することが確認されれば、低体温療法の脳保護効果判定にも利用できる可能性があると考えられた。また、健常者の血液にLPSを加え、37°Cと32or34°Cの環境下で424時間全血培養した結果では、現在のところIL-8濃度に明らかな一定の傾向は認められないが、低温環境下のほうが、IL-8濃度のピークがやや遅れる傾向があった。ただし、個人差が大きくいでさら検体を追加し、検討する必要がある。ピークの濃度は予想と反し、低下している傾向は認められていないが、検体の追加、培養時間、測定時間の変更などにより、さらに知見が得られるものと考えられる。

以上より、環境温度とサイトカイン産生能の関係は、予想されたような低温環境下でのサイトカイン産生能低下は認められず、それ以外の因子の影響を強く受ける可能性が考えられる一方、高温環境下では40°Cを越えると、サイトカイン産生能が低下する傾向が認められたことより、高温環境がサイトカイン産生に自己抑制的(negative feedback)に機能している可能性が考えられた。また、重症頭部外傷患者の頚静脈血と橈骨動脈血中のIL-8濃度に関しては昨年より症例の追加がなかった。しかし、受傷後839時間まで、侵襲の局在性を示唆するIL-8濃度が、頚静脈血で、より高値を示したことから、頭部外傷に関する侵襲の定量的な指標として有用である可能性が考えられた。
宿主防御反応(PTGS)を打破するウイルス蛋白質のクリ胴枯病菌モデル系での解析

RNAサイレンシング(post-transcriptional gene silencing)は酵母からほ乳類まで広く存在する配列特異的RNA分解機構である。RNAサイレンシングの生物学的意義の一つが分子パラサイト(ウイルス、トランスポゾン、トランスジーン)に対する防御反応との見方が提起されている。一方、ウイルスもその賢知を示すかのように宿主防御と考えられるRNAサイレンシングに対抗するための抑制蛋白質をコードする事が植物ウイルス、動物ウイルスで証明されている。これまでのところ、抑制蛋白質は1本鎖RNAウイルス、1本鎖および2本鎖DNAウイルスで報告されているが、2本鎖RNAウイルスでの報告例はない。本課題は子のう菌であるクリ胴枯病菌PTGS発動株を用いて、クリ胴枯病菌感染性ハイポウイルスの他、植物、動物ウイルス由来のPTGS打破作用を有する蛋白質を同定し、性格付けを行なうことを目的としている。これまでに以下の成果を得た。1)抑制蛋白質候補遺伝子を発現しているクリ胴枯病菌に異種ウイルスであるマイコレオウイルス1(MYRV1)を感染させ、その増殖量が高まるかどうかでPTGSサプレッサー活性を持つかどうかを検定した。その結果、ハイポウイルス由来パパイン様プロテアーゼp29を発現しているクリ胴枯病菌では、異種ウイルスであるMYRV1の増殖量が高まったのに対し、ハイポウイルスの複製を高めるp40の発現体ではMYRV1の増殖量変化がなかった。この検定法を用いて、植物ウイルスであると同時に昆虫ウイルスでもある植物レオウイルス(イネ萎縮ウイルス,RDV ; wound tumor virus, WTV)のゲノムセグメント12本の分節2本鎖RNAセグメントにコードされた蛋白質の検定を行った。その結果、MYRV1の複製を高める蛋白質は検出されなかった。2)ハイグロマイシン耐性遺伝子(HygR)を標的とするPTGSクリ胴枯病菌株の作出を試みた。既に恒常発現用GPDプロモーター支配下に連結したHygRで形質転換した株を得た。PTGS引き金として働くdsRNAを菌細胞内で合成させるため、完全長逆反復配列Hyg(イントロンを含む)でハイグロマイシン耐性株を二重形質転換を行った。二重形質転換体がPTGSを示すかどうかをハイグロマイシンに対して感受性になるかどうかで調べた。数百系統の形質転換体の内、十数株が感受性を示した。DNA解析を行った結果、二重形質転換体が逆反復配列を保持していることが示された。従って、Hyg感受性株はRNAサイレンシングによって感受性を示すことが示唆された。現在、これらの系統を用いて上記のウイルス蛋白質のRNAサイレンシング抑制活性を解析中である。ハイポウイルスはクリの木を枯死させる子のう菌(クリ胴枯病菌)に感染し、宿主菌の病原性を低下(ハイポヴィルレンス)させる生物防除因子である。ハイポ

ウイルスゲノムは約13kbpの2本鎖RNAから成り、+鎖には2つの連続したORFA,Bを持つ。ORFAにコードされた多機能性ハイポウイルス蛋白質P29、P40が宿主抵抗性反応打破に関与することが示唆されている。本課題はPTGS発動株を用いて、ハイポウイルスを含む他の植物、動物ウイルス由来のPTGS打破作用を有する蛋白質を同定し、性格付けを行なうことを目的とした。本年度ではPTGS発動株の作出を試みた。ハイグロマイシン耐性遺伝子を標的とするPTGSクリ胴枯病菌株の作出を試みた。既に恒常発現用GPDプロモーター支配下に連結したハイグロマイシン抵抗性遺伝子で形質転換した株を得た。PTGS引き金として働くdsRNAを菌細胞内で合成させるため、アンティセンスのあるいは逆反復配列を含むハイグロマイシン抵抗性遺伝子で上述のハイグロマイシン抵抗性株を二重形質転換を行った。尚、この形質転換にはベノミルを薬剤マーカーに使用した。得られる形質転換体がPTGSを示すかどうかをまずハイグロマイシンに対して感受性になるかどうか、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子mRNAの蓄積量が抑制されているかどうかで調べた。もう既に数百系統の形質転換体を得たが、全てハイグロマイシンに耐性を示した。従って、現在まで目的のPTGS発動株が得られていない。現在、同様の試みをブラストサイディンS抵抗性遺伝子、BAR(bialaphos resistance gene)遺伝子についても行なっている。ハイポウイルスはクリの木を枯死させる子のう菌(クリ胴枯病菌)に感染し、宿主菌の病原性を低下(ハイポヴィルレンス)させる生物防除因子である。ハイポウイルスゲノムは約13kbpの2本鎖RNAから成り、+鎖には2つの連続したORF A, Bを持つ。ORFAにコードされた多機能性ハイポウイルス蛋白質p29、p40が宿主抵抗性反応打破に関与することが示唆されている。本年度は、1)昨年度までに得られなかったPTGS発動の作出と、2)植物でのp29PTGS抑制能の検定を、試みた。1)ハイグロマイシン耐性遺伝子(Hyg)を標的とするPTGSクリ胴枯病菌株の作出を試みた。既に恒常発現用GPDプロモーター支配下に連結したHygで形質転換した株を得た。PTGS引き金として働くdsRNAを菌細胞内で合成させるため、昨年度とは異なる完全長逆反復配列Hygでハイグロマイシン抵抗性株を二重形質転換を行った。二重形質転換体がPTGSを示すかどうかをハイグロマイシンに対して感受性になるかどうかで調べた。数百系統の形質転換体の内、十数株が感受性を示した。DNA解析を行った結果、これら感受性株は相同組み換えによってHygが破壊され、感受性を示すことが明らかとなった。
象牙質顆粒を添加した自家骨による骨再生法の開発

本研究では骨再生を必要とする疾患に対して、優れた骨再生材料と方法を開発することを目的とした。現在自家骨移植がよく行われているが、移植後に起こる吸収と採取時の侵襲の問題は解決されていない。そこで移植後の吸収が遅く、自家骨とほぼ同じ組成と成長因子を含んだ象牙質に着目し、自家骨に添加することで自家骨単独移植の問題の解決を図った。象牙質の脱灰、顆粒径、添加量の最適化を行った。その結果、移植後8週において自家骨の吸収をおさえ、自家骨単独よりも新生骨量が増加した。また象牙質顆粒を添加することで、自家骨の採取量の減少が見込める。以上より象牙質顆粒添加自家骨移植は優れた骨再生能を有することが示唆された。本実験の主旨は、象牙質顆粒添加自家骨移植と自家骨単独移植の骨再生能の比較を行うものである。平成26年度は、象牙質顆粒の製作法の確立を目指した。製作するにあたってまず対照群であるラット頭蓋骨部欠損モデルの自家骨移植を完了し、移植後4・6・8週で剖検を行った。剖検に供したラットより下顎中切歯を採取し、タービンにてエナメル質を除去し、象牙質の回収を行った。回収後、象牙質顆粒の製作方法について検討した。検討の結果、ボーンミルと乳鉢にて歯の粉砕を行い、ふるいにて100300μmの顆粒を作成した。顆粒製作した後、イソプロパノールにて歯髄を含む軟組織の除去を行い、乾燥、滅菌後、移植実験を行った。象牙質顆粒添加自家骨移植の実験モデル検討した結果、非脱灰象牙質と0.4%塩酸にて24時間脱灰した象牙質の2種の実験材料を用いることとした。実験群の動物実験では、3つのグループを作製することとした。1自家骨(0.02g)と象牙質(0.02g)を混合して移植したグルーブ、2自家骨(0.02g)と脱灰象牙質(0.02g)を混合して移植したグループ、3象牙質(0.04g)を移植したグループの3グループを実験群とした。ラットにペントバルビタールを腹腔内投与し全身麻酔を行い、リドカインによる局所麻酔下で頭皮を切開して頭蓋骨の骨膜を剥離した。直径8mmのトレフィンバーを用いて頭蓋骨に直径8mm、深さ1mmの骨欠損を形成し、実験材料の移植を行った。現在、剖検待ちである。本研究では、8週齢雄のSDラットを用いて、1)自家骨群(0.05g)2)象牙質顆粒群(0.05g)3)自家骨(0.025g)+象牙質顆粒添加群(0.025g)4)自家骨(0.025g)+脱灰象牙質顆粒添加群(0.025g)の4つの群を作製した。クリティカルサイズの骨欠損(直径:9ミリメートル、深さ:1.0 mm)を各ラットの頭蓋骨の中心に作成し、移植後GTR膜を用いて覆った。移植後4、6、および8週目に安楽死させ、マイクロCTより得られた画像解析データと組織学的検査にて骨再生能の評価を行った。画像解析データにおいて、自家骨群は術後6週において骨量が非常に多く認められた。しかし術後8週では、自家骨+象牙質顆粒添加群と、自家骨+脱灰象牙質顆粒添加群の骨体積率が、自家骨群より高いことを明らかにした。組織学的分析では、自家骨群は移植後8週において新生骨の吸収を示した。しかし自家骨+象牙質顆粒添加群では、移植後8週においていくつかの象牙質顆粒が残存し、明らかな新生骨の吸収は認められず、高いレベルで新生骨量を維持していた。以上の結果より、本研究において象牙質顆粒が優れた新生骨再生能を有することが示唆された。現在、骨再生治療において、自家骨移植は骨再生ゴールドスタンダードである。しかし自家骨移植には、採取部の侵襲と移植後骨量が減少するという欠点がある。本研究の結果から、象牙質添加により自家骨採取量低減が可能となることを示唆し、採取時の侵襲緩和に貢献する。また移植後長期予後の成績の向上が望めるため、従来では治療不可であった症例でも、矯正治療やインプラント治療の可能にし、国民の歯及び口腔の健康、審美性を向上ににつながることを確信している。更なる骨再生分野発展と人々の健康を目指し、自家骨の欠点を補う骨補填材料を自家骨と組み合わせる新たな骨移植法を今後も模索していく。象牙質顆粒の製作法の立案をする際に、試行錯誤を繰り返すこととなった。

採取する歯、エナメル質の除去方法、象牙質の粉砕法、脱灰時間を模索した。最終的に現状の方法となったが、採取する象牙質の量が少ないことや、時間の制約のため、もう少し移植による予備実験を繰り返しフィードバックを行い、象牙質顆粒の大きさや脱灰時間の調整について模索できればよかった。動物実験の移植材料のグループを3つ作製した。できるならば、脱灰象牙質(0.04g)を移植するグループの移植実験もしたかったのではあるが、採取できる象牙質の量に制約があるため、断念せざるを得なかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。骨再生実験群の移植実験が終了し、現在剖検待ちである。剖検後、骨再生能の評価を組織学的手法により行うと同時に、再生骨の骨質をマイクロCTにより評価する。評価の結果をフィードバックしていき、象牙質顆粒添加自家骨の最適な再生能力を生み出す顆粒含有率等について結論を出していきたい。
真空下鋳包み鋳造と熱間鍛造を組み合わせた革新的偏析レス大型構造用鋼材製造技術

鋳包み法によるマクロ偏析を防止技術の確立の一環で、確立した小型鋼塊でのマクロ偏析再現手法を用い、芯材(S50C)サイズを従来の60mm角から35mm角に減少して、芯材を鋳包む実験を実施し、偏析抑制効果に及ぼす芯材サイズの影響を調査し、併せて、鋳包みでの芯材と凝固層の接合状況の調査も実施した。その結果、鋼塊断面サイズ150mm角に対し、60mm角の芯材では、芯材無し以外は同一の条件で鋳造した偏析再現実験で生成した中心偏析や逆V偏析といったマクロ偏析の生成を完全に防止できたのに対し、35mm角の芯材では、鋳造時に芯材上部の一部溶解したり、注湯流の衝突圧力で芯材が曲がり、鋼塊上部の凝固領域が拡大したり、凝固速度の減少により、中心偏析の生成は防止できたものの、逆V偏析の生成は完全には防止できなかった。上記には実験費用抑制から注湯方法に下注ぎでなく上注ぎを採用した点や注湯性確保の点から注湯温度を高めに設定したことも影響したと推察される。また、本法によるマクロ偏析防止効果の定量評価のため、偏析再現実験の鋼塊と60mm角の芯材を鋳込んだ鋼塊からサンプルを切り出し、EPMA元素マッピングで凝固偏析部のC,Mn,P元素の溶質濃度分布を調査した結果、偏析再現実験でのC,Mn,Pが高濃度の台地状偏析部が上記鋳包み材では消失したことを確認した。併せて、芯材と凝固層の界面の光学顕微鏡およびSEMで高倍率観察を実施し、芯材と凝固層が完全に接合していることが判った。さらに、本研究で開発した鋳包みシミュレーションモデルで解析した結果、60mm角の芯材では、芯材が吸熱することで芯材側からも凝固層が成長し、芯材無しに比べ凝固速度が大幅に増大し、鋼塊全体の凝固時間も大幅に短縮され、最終凝固部も周辺側へズレ、それらの効果でマクロ偏析の原因である濃化溶鋼の流動が抑制され、マクロ偏析の生成防止に繋がったと推定された。偏析再現実験や鋳包み鋳造実験に用いる、実験委託先の真空溶解炉で他の実験がなされた際、ルツボから溶鋼が漏れ、真空チャンバーが溶損したり配線ケーブルが焼損するトラブルが発生した。作業委託先でその修理のための予算費用の獲得や真空チャンバーや配線ケーブルの修理、真空炉溶解炉の立上げ、調整等に時間を要したため、1年半実験ができない期間が生じたため、実験の再開が本年2月にまでずれ込んでしまい、上記トラブルの影響で研究の進捗が遅延した。本年2月に実施した鋳包み実験まで含めたデータに基づき、開発した鋳包みのシミュレーションモデルを用いて解析を実施し、芯材と凝固層が接合した熱的条件や凝固条件および接合した機構について考察する。併せて、芯材が溶損したり注湯流からの圧力で変形したケースでの温度場件等から芯材の溶損や変形が起きる熱的条件および凝固条件等について考察を加える。また既に本科研費での予算をほぼ消化したため、別の予算を確保して芯材を鋳包んで製造した鋼塊新たに製造し、その鋼塊を20φ60φ程度の丸棒に熱間鍛造する実験を行い、その鍛造材において芯材と被覆層である凝固層の接合状況を調査し,接合に問題のないことを確認して行く。さらに、本研究得られた成果をまとめて学会および学振の研究会で発表したり、論文に纏めて投稿して行きたい。次世代発電や原子力発電用大型部材は大型鋼塊で製造され、この鋼塊大型化はマクロ偏析の発達で材質が劣化させるが、現状有効な対策がない。本研究では、真空下鋳包み鋳造と熱間鍛造を組み合わせ、凝固収縮量の減少、凝固速度の低下および凝固組織微細化による流動抵抗の増大により、マクロ偏析の主因の濃化溶鋼の流動を抑え偏析を抜本的に防止する、革新的偏析防止技術の開発を目的としている。上記造塊法での革新的偏析レス鋼塊の製造技術を確立するため、今年度は、(1)鋳包み法での芯材の溶解および被覆材の凝固挙動予測モデル、手法の確立、2)ラボ実験による上記予測モデルの妥当性検証、(3)中心偏析生成シミュレーションラボ実験法の確立と(4)上記手法での真空下鋳包み法と熱間鍛造法の組合せによる偏析レス鋼材製造方法の実証について検討した。特に今年度、本研究の根幹部分である、鋳包み法適用による偏析防止技術の有効性を早期に確認するため、(3)と(4)を精力的に推進した。偏析の再現実験では、150kgの真空溶解炉を用い、鋳型内面に断熱材を施工し、大幅に凝固速度や冷却速度を低減することで、残溶鋼が流動し易くし、典型的なマクロ偏析である逆V偏析と中心偏析の生成を100kg規模、150mm角断面のの小型鋼塊で再現することに成功した。さらに、この偏析再現条件において、鋳型軸芯心部に60φの丸鋼を設置し、鋳包み鋳造を実施した結果、逆V偏析と中心偏析を消滅させることにも成功し、鋳包みを利用した偏析防止技術の有効性を確認した。

併せてこれらの実験では、熱電対を鋳型内に設置し、鋼塊凝固時の温度推移を把握しており、今後、芯材溶解や凝固シミュレーションモデルで解析し、溶鋼、鋳型間や溶鋼、芯材間の熱伝達係数を解明し、さらに、それらを用いた解析により、偏析再現試験での凝固挙動や鋳包み実験での芯材溶解や溶鋼凝固の挙動を解明する。本研究の根幹部分である鋳包み適用による偏析防止技術の有効性を早期に確認するため、本研究の課題である(3)中心偏析生成シミュレーションラボ実験法の確立と(4)上記手法での真空下鋳包み法と熱間鍛造法の組合せによる偏析レス鋼材製造方法の実証を精力的に推進し、150kg真空溶解炉を用いた偏析再現実験で、小型鋼塊で逆V偏析と中心偏析を再現することに成功した。さらに、これらの偏析を再現する実験と同一の鋳造、鋳型抜熱条件において、鋳型軸芯心部に60φの丸鋼を設置し、この丸鋼鋳包む鋳造実験を実施した結果、逆V偏析と中心偏析を消滅させることにも成功し、鋳包みを利用した偏析防止技術の有効性を確認し、造塊法で初めて顕著なマクロ偏析改善効果を有する偏析防止技術の開発への道筋を付けることに成功した。加えて、鋳型内に複数箇所熱電対を設置し、鋼塊凝固時の温度推移を測定する手法についても確立し、鋼塊内の温度推移の測定に成功した。この温度測定データの採取により、本データに基づき凝固シミュレーションを行い、凝固・伝熱解析を実施すれば、溶鋼、鋳型間や溶鋼、芯材間の熱伝達係数を解明と、さらに、凝固中の鋼塊内の凝固速度や冷却速度および鋳包み鋳造における溶鋼の凝固速度や冷却速度に及ぼす芯材の影響についても検討が可能となった。以上より概ね順調に進展していると判断される。大型鋼塊で製造時の課題であるマクロ偏析防止するため、真空下鋳包み鋳造と熱間鍛造を組み合わせ、造塊法でのマクロ偏析の主因である濃化溶鋼の流動を抑え偏析を抜本的に防止する革新的偏析防止技術の開発を進めている。昨年度、小型鋼塊でマクロ偏析を再現するラボ実験方法を確立し、本再現法を用い、芯材を鋼塊軸芯部に設置して鋳包むことでマクロ偏析がない鋼塊製造が可能なことを実験的に実証した。今年度はさらにマクロ偏析の抑制効果や凝固シェルへの割れ発生挙動への芯材サイズの影響解明の検討を計画したが、実験委託先の真空溶解炉で真空チャンバーに穴が開くトラブルが発生し、その修理に多額の費用と日数を要す事が判明し、上記実験の年度内実施が不可能となった。そこで計画を変更し、マクロ偏析の原因である凝固時の溶鋼流動が物質移動や不純物濃化の挙動への影響を定量的に把握する研究を行い、溶鋼流速が凝固前面の物質移動係数や濃度境界層厚みや濃度境界層の内の溶質分布に及ぼす影響を定量的に評価し、溶鋼流動速度から物質移動係数や濃度境界層厚みや濃度境界層の内の溶質分布を推定する手法を確立した(鉄と鋼,vol.104(2018),No.8掲載決定)。さらに鋳包みおける凝固シェルの割れ発生挙動を予測したり、その防止条件の検討を可能とするため、冷却過程での割れ発生の駆動力である熱応力や変態応力を推定する手法について検討し、変態相力学的手法を用いて解析する手法について検討し、本手法の有効性を検証した。加えて、冷却時の熱伝達係数について知見を整理すると共に、上記相変態力学手法を用いて、各種冷却条件や冷却前のオーステナイト組織のサイズが変態挙動やそれらを通して熱応力や変態応力に及ぼす影響を定量的に解明し(鉄と鋼,vol.104(2018),No.3,p.128他)、割れ発生に関し考慮すべき要因を把握した。昨年度、小型鋼塊でマクロ偏析を再現するラボ実験方法を確立し、本再現法を用い、芯材を鋼塊軸芯部に設置して鋳包むことでマクロ偏析がない鋼塊製造が可能なことを実験的に実証することができ、本研究が大きく進展させることができた。しかしながら、今年度はさらにマクロ偏析の抑制効果や凝固シェルへの割れ発生挙動への芯材サイズの影響について実験的に解明することを計画したが、実験委託先の真空溶解炉のトラブルで年度内実験の実施が不可能となった。
スキーマに適用される編集操作列から推測されるXML変換アルゴリズムの開発

スキーマとそれに関して妥当なXMLデータが蓄積・管理されている状況を考える.スキーマが更新された場合,XMLデータは通常妥当でなくなるため,スキーマの更新に応じてXMLデータを妥当なものに変換する必要が生じる.しかし,このような変換をすべて手作業で行うのは非現実的である.そこで本研究では,スキーマに適用される編集操作列からXML変換アルゴリズムを推測する問題について考察し,その推測が一般には計算困難であることを示し,ある十分条件の下でK最適編集操作列を求める擬多項式時間アルゴリズムを構成した.スキーマとそれに関して妥当なXMLデータが蓄積・管理されている状況を考える.スキーマが更新された場合,XMLデータは通常妥当でなくなるため,スキーマの更新に応じてXMLデータを妥当なものに変換する必要が生じる.しかし,このような変換をすべて手作業で行うのは非現実的である.そこで本研究では,スキーマに適用される編集操作列からXML変換アルゴリズムを推測する問題について考察し,その推測が一般には計算困難であることを示し,ある十分条件の下でK最適編集操作列を求める擬多項式時間アルゴリズムを構成した.スキーマとそれに関して妥当なXMLデータが蓄積・管理されている場合,スキーマの更新に応じてXMLデータを妥当なものに変換する必要がある.しかし,スキーマが更新された場合,そのスキーマの下にあるXMLデータの変換方法は一般には一意に定まらないにれを曖昧な変換と呼ぶ).曖昧な変換は,ユーザの意図に沿わない要素の追加/削除を引き起こす恐れがあり,望ましくないと考えられる.したがって,スキーマに対する更新操作列が与えられた場合に, XMLデータの変換が曖昧か否かを決定することは重要な問題である.本研究では,スキーマの更新操作列がらXML変換を推測するアルゴリズムとその曖昧さについて考察し,以下の結果を示した.1. DTDとそれに適用される編集操作列から推測される多項式時間XML変換アルゴリズムを与えた.2.上記アルゴリズムが曖昧か否かを決定する問題がPSPACE困難であることを示した.更に,同アルゴリズムが曖昧とならないための,多項式時間で判定可能な十分条件を与えた.更に, 1.の変換アルゴリズムが曖昧であった場合,複数の変換の中から最も適切なものを選ぶ必要がある.そこで,以下の結果も示した.3. DTDに適用される編集操作列とXMLデータに対して,最適な(元のXMLデータの構造が最も保存される)変換を求める問題がNP困難であることを示した.4.編集操作列の長さが1であるとの仮定の下で, K最適変換(コストが小さいものから順にK個のXML変換)を求める擬多項式時間アルゴリズムを構成した.スキーマとそれに関して妥当なXMLデータが蓄積・管理されている状況を考える.スキーマが更新された場合,XMLデータは通常妥当でなくなる.したがって,スキーマの更新に応じてXMLデータを妥当なものに変換する必要がある.しかし,このような変換をすべて手作業で行うのは現実的でない.ここで,スキーマに適用される編集操作列は,適切な変換を行う上での有力な手がかりと考えられる.そこで,本研究では,スキーマに適用される編集操作列からXML変換アルゴリズムを推測する問題について考察し,以下の結果を得ている.1.DTDとそれに適用される編集操作列から推測される多項式時間XMI変換アルゴリズムを構成した.2.上記アルゴリズムが曖昧か否か(XML変換が一意に決まるか否か)を決定する問題がPSPACE困難であることを示した.3.DTDに適用される編集操作列とXMLデータに対して,そのXMLデータに対する最適な(元のXMLデータの構造が最も保存される)編集操作列を求める問題がNP困難であることを示した4.編集操作列の長さを1に限定した場合における,K最適編集操作列(コストが小さいものから順にK個の編集操作列)を求める擬多項式時間アルゴリズムを構成した当該年度では,上記のうち,1.および4.のアルゴリズムに関して,計算機上への実装作業を行った.これらの実装は,今後予定しているアルゴリズムの評価実験に用いるためのものである.スキーマとそれに関して妥当なXMLデータが蓄積・管理されている状況を考える.この状況でスキーマが更新された場合,XMLデータは通常妥当でなくなるため,スキーマの更新に応じてXMLデータを妥当なものに変換する必要が生じる.しかし,このような変換をすべて手作業で行うのは非現実的である.ここで,スキーマに適用される編集操作列は,適切な変換を行う上での有力な手がかりと考えられる.そこで本研究では,スキーマに適用される編集操作列からXML変換アルゴリズムを推測する問題について考察した.これまでに得られている主な結果は以下の通りである.●DTDとそれに適用される編集操作列から推測される多項式時間XML変換アルゴリズムを構成した.また,このアルゴリズムが曖昧か否か(XML変換が一意に決まるか否か)を決定する問題がPSPACE困難であることを示した.●DTDに適用される編集操作列とXMLデータに対して,そのXMLデータに対する最適な(元のXMLデータの構造が最も保存される)編集操作列を求める問題がNP困難であることを示した●編集操作列の長さを1に限定した場合における,K最適編集操作列(コストが小さいものから順にK個の編集操作列)を求める擬多項式時間アルゴリズムを構成した当該年度においては,Rubyで実装された上記アルゴリズムを用いて動作効率や変換の適切さなどに関する評価実験を行った.実験では概ね期待通りの結果が得られたが,一部の場合において必ずしも適切な変換が得られないことが示唆された.この点に関して,今後更なる検討を行う予定である.