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複素多様体の退化族における多重標準束と乗数イデアル層の研究

固有ケーラー射f:X→YとX上の中野半正なエルミートベクトル束(E, h)に対して,高次順層F=R^qf_*K_〔X/Y〕(E)の正値性について,これまでに得た結果をより一般化するような研究を行った.以下,記述があまり技術的にならないようにFは局所自由であると仮定する. Xのケーラー形式wを一つ固定する. p:P(F)→YをFに付随した射影空間束とし, L=0(1)を普遍商直線束とする.自然な全射p^*F →Lがある.fはザリスキー開集合Y-Dの上では滑らかとする.前年度の研究からY-D上ではFはwとhに関するホッジ計量gにより中野半正である.Y-DにおいてはLにp^*gの商エルミート計量g_L^oを入れる.これは半正の曲率をもつ.主結果は,このg_L^oが曲率が半正を保ったままでL全体の特異エルミート計量g_Lに拡張できる,というものである.関連する結果が代数幾何において知られている.今年度の研究の独創的な点は,これまでの代数幾何的証明との違いにある.以下その違いについて述べる.代数幾何的証明ではホッジ構造の変形理論が鍵である.従って,ベクトル束Eとのテンソル積は一般には考えられない,もしくはEが自明な場合に帰着できる設定でないといけない.一方,この研究ではホッジ構造の変形理論は用いない.さらにEが自明な場合に帰着できない設定でもよい.さらにF=R^qf_*K_〔X/Y〕(E)の半正値性はより具体的な,標準的に構成されるホッジ計量gにより与えられている.代数幾何的証明では抽象的な半正値性のみである.この結果を海外研究協力者のMourougane氏との共著としてまとめた.Xを射影的複素多様体,LをX上の正則直線束でその小平-飯高次元が半正:k(L)≧0とする.今年度は,Lの部分多様体Vに沿った制限型体積vol(X|V,L)の振る舞いを研究した.特に漸近的乗数イデアル層J(X,||mL||)の情報も考慮に入れた被約型体積mu(V,L)との関係について詳しく研究した.これはLが巨大なときには,Ein-Lazarsfeldらの研究,および研究代表者の以前の研究により良く理解されていたもので,今回はそれをより一般の直線束に拡張した.主結果は以下のようになる.(1)から,mu(V,L)>0というより弱い条件からk(L)≧dim Vが導かれることが分かる.また(2)のようなタイプの主張は中山昇氏の研究で初めて現れたもので,そこからアバンダンス予想の特別な場合が従うなどの応用がある.特にL=K_X(Xの標準束)とした場合が応用上重要であり,上述の結果を用いて,一般型とは限らないときの多重標準線形系の研究が進展する可能性がある.またvol(X|V,L)とmu(V,L)との食い違いについても詳しく研究した.この結果はG.Pacienza氏(ストラスブール大学)との共著としてまとめた.複素多様体間の固有正則写像f:X→Yと,X上のf-豊富な正則直線束Eに対して,順像層R^{n-p}f_*(Ω_{X/Y}^pxE)やR^{n-p}f_*(Ω_X^{p+m}xE)がもつ基本的な性質を研究した.ここでdimY=m,dimX=n+mである.特にEが相対標準束K_{X/Y}と取れる場合が興味深く,例えば種数2以上のコンパクトリーマン面の変形族の理論や,小平-スペンサーの変形理論の枠組みともマッチし,他分野との関係など研究の広がりが期待される.得られた結果は以下の通りである.定理.f:X→YおよびEは同上とする.pは0≦p≦nなる整数とし,(3)と(4)においてはfは滑らかと仮定する.このとき,(3)R^{n-p}f_*(Ω_X^{p+m}xE)は局所自由である.(4)次の自然な完全列が存在する.さらに二つ目の全射は分裂する.ここで一つ目の写像は小平-スペンサー写像T_Y→R^1f_*T-{X/Y}を通してR^{n-p-1}f_*(Ω-{X/Y}^{p+1}xE)の元とのカップ積により誘導された連結準同型で,二つ目の写像は自然な包含Ω_{X/Y}^pxf^*K_Y→Ω_X^{
重さ1のモジュラー形式と相互法則

今年度は,主に以下の2点について研究を行った.1.あるエータ商が生成するHecke加群の研究エータ商とは,Dedekindのエータ関数の積と商によって表わされる関数のことをいう.昨年度の研究において,あるエータ商が生成するHecke加群の次元が,ある虚2次体の類数に一致するだろうと予想したが,D.Zagier氏からの助言を得て,実際にそのことを証明することができた.具体的な証明の手順は以下のようになる.まず,エータ商を,ある虚2次体のイデアルに関する和に書き直し,エータ商がこの虚2次体によるCMをもつことを示す.次に,エータ商が生成するHecke加群が,あるrayclass指標に付随する,類数個のテータ級数たちによって生成される加群に含まれることを示す.最後に,エータ商が,類数個のテータ級数の「すべて」を用いた線形結合で表されることを示し,証明が完了する.この結果の意義として,エータ商へのHecke作用を調べることで,虚2次体のイデアル類群の研究への応用が期待されることが挙げられる.2.octahedral型のモジュラー形式の明示的表示を与えたこと重さ1のモジュラー形式には,octahedral型と呼ばれるものがある.この型のものに対しては,既知の関数を用いた明示的表示の例が今までに知られていなかったが,今回の研究で,あるoctahedral型のモジュラー形式に対して,重さ1のテータ級数を用いた表示を与えることができた.その方法は,重さ1のテータ級数の平方が生成するHecke加群(従って重さ2の空間の部分空間)を考え,octahedral型のモジュラー形式の平方が,そのHecke加群に含まれることを,PARI/GPによる計算で確かめることであった.今年度は,主に重さ1のモジュラー形式に関する具体的計算を行った.ひとつは,楕円曲線の3等分点に付随して生じる,octahedral型と呼ばれる重さ1のニューフォームのフーリエ係数を,簡単に計算する公式を得たことである.この公式は,楕円曲線に付随する重さ2のニューフォームのフーリエ係数と,あるテータ級数の一次結合として書かれる重さ1のニューフォームのフーリエ係数を使って,octahedral型のニューフォームのフーリエ係数を表示するというものである.octahedral型のニューフォームの計算例は非常に少ないため,本研究のように,フーリエ係数の一般的な公式が得られたことは,意義のあることと考えている.もうひとつの成果は,Dedekindのエータ関数を用いて構成される,重さ1のカスプ形式のある族に対して,それが生成するヘッケ加群の構造を,数式処理ソフトPARI/GPを用いて数値実験により計算したことである.この計算には,Lario-Schoof-Steinによる,ヘッケ代数の具体的な生成元を与える定理が重要であった.彼らの定理を使い,いくつかのヘッケ加群の次元を求めたところ,ある虚2次体の類数に一致するという結果が得られた.また,このヘッケ加群へのヘッケ作用についても調べ,素数2のヘッケ作用素が,ヘッケ加群の自己準同型として有限位数をもち,その位数が,2の上にあるイデアルの属す類のイデアル類群における位数と深い関係があると推察される計算結果も得た.さらに,このヘッケ加群の中のヘッケ固有形式を見つけ,いくつかの固有形式に対しては,それに対応するガロア拡大を求めた.その際には,Stark予想の思想に基づき,モジュラー形式のL関数の特殊値を近似的に計算し,ガロア拡大を生成する単数を計算した.結果として得られたガロア拡大の中には,実2次体の類体と関係するものがあった.今年度は,主に以下の2点について研究を行った.1.あるエータ商が生成するHecke加群の研究エータ商とは,Dedekindのエータ関数の積と商によって表わされる関数のことをいう.昨年度の研究において,あるエータ商が生成するHecke加群の次元が,ある虚2次体の類数に一致するだろうと予想したが,D.Zagier氏からの助言を得て,実際にそのことを証明することができた.具体的な証明の手順は以下のようになる.まず,エータ商を,ある虚2次体のイデアルに関する和に書き直し,エータ商がこの虚2次体によるCMをもつことを示す.次に,エータ商が生成するHecke加群が,あるrayclass指標に付随する,類数個のテータ級数たちによって生成される加群に含まれることを示す.最後に,エータ商が,類数個のテータ級数の「すべて」を用いた線形結合で表されることを示し,証明が完了する.この結果の意義として,エータ商へのHecke作用を調べることで,虚2次体のイデアル類群の研究への応用が期待されることが挙げられる.2.octahedral型のモジュラー形式の明示的表示を与えたこと重さ1のモジュラー形式には,octahedral型と呼ばれるものがある.この型のものに対しては,既知の関数を用いた明示的表示の例が今までに知られていなかったが,今回の研究で,あるoctahedral型のモジュラー形式に対して,重さ1のテータ級数を用いた表示を与えることができた.

その方法は,重さ1のテータ級数の平方が生成するHecke加群(従って重さ2の空間の部分空間)を考え,octahedral型のモジュラー形式の平方が,そのHecke加群に含まれることを,PARI/GPによる計算で確かめることであった.Dedekindのエータ関数を用いて構成される,ある重さ1のモジュラー形式の系列を用いて,多くのヘッケ固有形式を見つけることができた.また,いくつかのヘッケ固有形式に対しては,Stark予想に基づく計算によって,対応するガロア拡大を決定することができた.これらのことは,本研究で最も重要視していることである.現段階では数値計算による結果のみであるが,研究目的を達成するために有用な計算結果を得ることができたので,研究はおおむね順調に進展していると考えている.今年度に計算したヘッケ加群の構造を調べることが重要だと考えている.ヘッケ加群の次元が,虚2次体の類数に一致するという現象は,全く予想していなかった.従って,今後は,ヘッケ代数のこのヘッケ加群への制限と,虚2次体のイデアル類群との関係の理論的背景を調べる予定である.この2つの対象の関連性を明らかにすることは,本研究の目的の達成に直結すると考えている.方策としては,ヘッケ加群を生成するカスプ形式に対するヘッケ作用を調べること,ヘッケ固有形式に対応するガロア拡大を決定すること,などが考えられる.今年度に研究したヘッケ加群の系列は,ある虚2次体の分岐を制限した類体と対応しているのではないかと考えており,この点を調べることで,ヘッケ加群と虚2次体のイデアル類群との関係を明らかにしたい.
動物個体の成長におけるアポトーシス細胞貪食の役割

【研究の目的】食細胞はアポトーシス細胞を貪食受容体を介して特異的に認識して貪食除去する。私の所属する研究室では、これまでにショウジョウバエのアポトーシス細胞貪食受容体を同定し、それらを欠損した個体では成虫への発生が遅延することを見いだした。本研究の目的は、アポトーシス細胞の貪食がどのようにして個体成長を促すかを明らかにすることである。【前年度までの研究成果】貪食が導く個体成長促進メカニズムについて、私は、「アポトーシス細胞貪食時に受容体によって食細胞内部で個体成長を促す因子をコードする遺伝子の転写が誘導される」という仮説をたてた。その結果、予想どおり、「アポトーシス細胞貪食→貪食受容体の活性化→転写因子Taillessの活性化→成長促進遺伝子の発現」という遺伝子発現経路が食細胞に存在することがわかり、上記仮説が正しい可能性が高まった。【平成27年度の研究成果】前年度までに解明した食細胞における遺伝子発現経路がショウジョウバエの個体成長に必要かを知るため、この遺伝子発現経路を促す転写因子Taillessの発現を食細胞特異的なRNAiで抑えたショウジョウバエを作製し、貪食受容体欠損体と同様の発生異常が見られるかを検証した。貪食受容体欠損時の成長遅延は、低栄養下で飼育した時により顕著になるため、コントロール個体とTailless発現抑制ショウジョウバエを低栄養下で飼育してその発生状況を観察した。しかし、なぜかコントロール個体の方でも正常な日数での成長が観察されず、適切な栄養条件で実験を行えていないと判断した。また、アポトーシス細胞貪食時に貪食受容体の下流で情報伝達に関わる分子の一部(6個中3個)について、Tailless活性化に必要か調べたところ、それらの必要性を示唆するデータを得た。よって、貪食を導く経路が貪食依存の遺伝子発現変化をも導くことが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、アポトーシス細胞の貪食がどのようにして個体成長を促すかを明らかにすることにある。これを達成するため、私は、「アポトーシス細胞貪食時に受容体によって食細胞内部で個体成長を促す因子をコードする遺伝子の転写が誘導される」という仮説を検証することにした。【研究の成果】上記の仮説が正しいならば、アポトーシス細胞貪食時に受容体依存に食細胞で活性化され、個体成長を促す遺伝子の発現を促す転写因子が存在するはずである。それを探すため、まず、アポトーシス細胞と共培養した食細胞としていない食細胞からそれぞれRNAを抽出し、ショウジョウバエ遺伝子のジーンチップを用いたマイクロアレイ解析を行った。その結果、アポトーシス細胞刺激依存に食細胞で発現が増大する遺伝子が約340個見つかった。私はこの中から個体成長に必要とされそうな遺伝子を選定し、さらにそれら遺伝子の発現を促すことが知られている転写因子を文献から探して、10個の候補を見つけた。これら候補の食細胞におけるDNA結合活性をゲルシフトアッセイで測定したところ、Taillessと呼ばれる転写因子のみ、その活性がアポトーシス細胞との共培養依存に増大することがわかった。さらに、この活性化はRNAiにより貪食受容体の発現を抑制した食細胞では見られず、この時のTaillessの活性化は貪食受容体に依存することがわかった。以上より、アポトーシス細胞貪食時に受容体依存に食細胞で活性化され、成長促進遺伝子の発現を促す転写因子が実際に存在することがわかり、上記仮説が正しい可能性が高まった。

また、アポトーシス細胞貪食時に貪食受容体の下流で情報伝達に関わる分子の一部(6個中3個)について、Tailless活性化に必要か調べたところ、それらの必要性を示唆するデータを得た。よって、貪食を導く経路が貪食依存の遺伝子発現変化をも導くことが示唆された。交付申請書に記載した今年度の計画どおりに研究が進展しているため。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.転写因子Taillessが貪食依存の個体成長に必要とされるかの検証Taillessを欠損するショウジョウバエの発生状況を調べ、貪食受容体欠損個体と類似の形質を示すか調べる。2.転写因子Taillessの活性化機構の解明アポトーシス細胞の貪食時に貪食受容体の下流で情報伝達に関わる分子について、Taillessの活性化に対する必要性を調べることで、Tailless活性化を促す情報伝達分子を同定していく。
新規MAPK基質分子による遺伝子発現制御機構と癌におけるその破綻

ERK経路は細胞増殖を司る情報伝達経路であり、その異常な活性化が発癌を導く。これまでにERKの基質として複数の分子が同定されているが、未知の基質も数多く存在すると考えられており、その解明は癌克服の観点からも重要である。本研究において我々は、ERK基質分子の網羅的な探索を行い、MCRIP1を始めとする複数の新規分子を同定することに成功した。さらに、ERKによるMCRIP1のリン酸化が、転写抑制共役因子CtBPの機能制御を介して、E-カドヘリンの発現と上皮間葉転換を調節していることを明らかにした。ERK経路は増殖因子によって活性化されるシグナル伝達システムであり、基質分子のリン酸化を介して、最終的に特定の遺伝子の発現量を調節する事で、細胞増殖の制御と発癌に中心的な役割を果たしている。実際に、ERK経路の上流に位置する受容体型チロシンキナーゼや、Ras、BRafなどの遺伝子は、様々な癌において高率に変異が見出される癌遺伝子であり、ERK経路を恒常的に活性化して発癌を導くことが明らかにされている。ERKはプロリン指向性キナーゼであり、基質分子内に存在するSP/TP配列を特異的にリン酸化することが知られている。これまでにERKの生理的な基質として転写因子やキナーゼ分子を始めとする複数の分子が報告されている。しかしながら、未だ同定されていない未知の基質分子も数多く存在すると考えられており、その解明は癌の病因・病態の理解と新規治療法開発の観点からも重要である。本研究において我々は、ERKの基質分子を網羅的に同定する新たな実験手法を開発して、cDNAライブラリーのスクリーニングを行い、MCRIP1を始めとする複数の新規遺伝子を同定することに成功した。さらに、MCRIP1が、転写抑制共役因子CtBPと直接結合して、CtBPの転写抑制作用を解除する作用を持つこと、またその結果、CtBPの標的遺伝子であるE-カドヘリンの発現が保持されていることを見出した。一方、ERKによってMCRIP1がリン酸化されると、CtBPがMCRIP1から解離してプロモーター上に結合出来る様になり、周囲のヒストン修飾を変化させて、E-カドヘリンの発現抑制と上皮間葉転換を惹起することを明らかにした。また我々は、多くの癌細胞においてMCRIP1が恒常的にリン酸化されており、その結果MCRIP1がCtBPと結合する能力を失ってEMTが起こり易い状態(即ち、癌の浸潤・転移が起きやすい状態)になっていることを示した。これまでに機能未知の新規遺伝子MCRIP1がERKの基質であり、CtBPの機能制御を介して標的遺伝子の発現をエピジェネティックに抑制することを見出した。この成果は、「発癌シグナルERK経路による、癌抑制遺伝子(E-カドヘリン)のジーン・サイレンシング」という新たな概念を提示するものであり、発表後直ぐにFaculty of 1000のvery good paperにも選出された。実際に、ERK経路の上流に位置する受容体型チロシンキナーゼや、Ras、BRafなどの遺伝子は、様々な癌において高率に変異が見出される癌遺伝子であり、ERK経路を恒常的に活性化して発癌を導く。これまでにERKの基質として転写因子やキナーゼを始めとする複数の分子が報告されている。本研究において我々は、ERKの基質分子を網羅的に同定する新たな実験手法を開発して、ヒトcDNAライブラリーのスクリーニングを行い、MCRIP1を始めとする複数の新規遺伝子を同定することに成功した。また我々は、癌細胞におけるMCRIP1のリン酸化異常がEMTを促進して、癌の悪性化を招くことを示した。H28年度は、特にMCRIP1遺伝子改変マウスの作成を進め、その表現型の詳細な解析を実施した。また、MCRIP1の生理機能を個体レベルでも明らかにすべく、遺伝子改変マウスの樹立を行い、多くの有望なデータが得られている。ERK経路は、主に増殖因子によって活性化されるシグナル伝達システムであり、遺伝子発現を調節することで、細胞増殖の制御と発癌に中心的な役割を果たしている。

実際に、ERK経路の上流に位置する増殖因子受容体やRas、B-rafなどは、様々な癌において高率に遺伝子変異が見出される癌遺伝子であり、ERK経路の異常な活性化を招いて発癌を導くことが知られている。MAPKは、Pro指向性キナーゼであり、基質分子内に存在するSP/TPモチーフを特異的にリン酸化する。これまでにMAPKの基質として転写因子を始めとする複数の分子が報告されているが、未だ発見されていない基質も数多く存在すると考えられており、その同定は生物学的に重要であるばかりでなく、癌の病因・病態の理解と新規治療法開発の観点からも必要不可欠である。私達は最近、ERKの基質を網羅的に同定する新たな実験法を開発して、ヒトcDNAライブラリーのスクリーニングを行い、複数の新規ERK基質分子を同定することに成功した。これらの分子のうち、本研究では特に機能未知の新規遺伝子(MCRIP1と命名)に着目し、その生理機能と疾患との関連について解析を行った。その結果、MCRIP1が転写抑制共役因子CtBPと直接結合して、CtBPの転写抑制作用を阻害し、遺伝子発現を促進する作用を持つことを見出した。さらに興味深いことに、ERKによってMCRIP1がリン酸化されると、MCRIP1がCtBPから解離して、CtBPが機能できるようになり、E-カドヘリンの発現抑制と上皮間葉転換(EMT)が誘導されることを明らかにした。以上の結果から、ERKがMCRIP1のリン酸化を介してCtBPの転写抑制作用を調節することで、E-カドヘリンの発現とEMTが制御されていることが明らかとなった。さらにマウスを用いて解析を行い、MCRIP1が発生過程にも関与することを見出した。ERK経路は細胞増殖を司る情報伝達経路であり、その異常な活性化が発癌を導く。これまでにERKの基質として複数の分子が同定されているが、未知の基質も数多く存在すると考えられており、その解明は癌克服の観点からも重要である。本研究において我々は、ERK基質分子の網羅的な探索を行い、MCRIP1を始めとする複数の新規分子を同定することに成功した。さらに、ERKによるMCRIP1のリン酸化が、転写抑制共役因子CtBPの機能制御を介して、E-カドヘリンの発現と上皮間葉転換を調節していることを明らかにした。MCRIP1の標的遺伝子を網羅的に同定すると共に、遺伝子改変マウスを樹立して、その生理機能や病理的意義に関してもより詳細な解析を推進する。またMCRIP1-CtBPシステムによって制御される標的遺伝子を同定する。遺伝子改変マウスの解析を推進し、MCRIP1の生理機能や、その制御異常がもたらす病理的意義について、個体レベルで詳細に解明する。またMCRIP1-CtBPシステムによって制御される標的遺伝子を明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子腫瘍学29年度が最終年度であるため、記入しない。
対麻痺に対する機能的電気刺激による起立・歩行の制御

本研究の目的は、対麻痺の起立・歩行機能を機能的電気刺激(FES)で再建することであった。臨床応用に先立って、健常者の下肢の主要な筋において、種々の動作を行わせたときの筋電をワイヤー電極を用いて導出し解析を行った。それをもとに、まず片麻痺3例と不全四肢麻痺3例に対して、経皮的埋め込み電極を用いた、多チャンネル刺激による補助的FESを行い、これを2次元および3次元動作解析装置にて解析した。その結果6例全てにおいて自覚的にも他覚的にも歩容の改善が認められた。次に5例の対麻痺に対して起立動作の再建を行った。電極は経皮的埋め込み電極を用い、これを手術的に両下肢の主要な筋に30本前後埋め込んだ。約6ヶ月間の治療的電気刺激(TES)を行って筋力強化をはかった後、起立動作の再建を行った。刺激にはFESMATE1230を用いた多チャンネル刺激を行った。その結果5例全てにおいて、電気刺激単独で連続60分以上の平行棒内での起立保持が可能となった。対麻痺の歩行動作のFESによる再建に関しては、1例において試行したが、筋疲労、フィードバック機構の欠如、スイッチ操作の困難さ等の理由により十分な再建はできなかった。起立・歩行機能のFESによる再建に関しては、筋疲労やエネルギー消費をできるだけ低く抑えることが必須であり、今後は刺激条件の改良やフィードバック機構の再建を含めて、基礎的な問題から検討を加えていく予定である。1.基礎的研究4名の健常人被験者に、坐位から立位までの立ち上がり動作を行わせ、さらにそのうち2名には歩行動作を行わせ解析した。解析には、(1)、一側の体幹、股関節・膝関節・足関節・足指に関係する24筋の筋電位を双極電極に導出し、(2)起立歩行の動作を二次元動作解析装置(Quick Motion Analyzer Gseries)を用いて行った。その結果、従来行われてきた表面電極法を用いた解析と比べて、起立歩行に関するより多くの筋の活動の状態が把握できた。将来的には麻痺肢にこのデータを整理したものを電気刺激のパターンとして与え、起立・歩行の再建を行う予定である。2.臨床的研究4例の片麻痺の患側下肢、2例の不全四肢麻痺の両下肢に対し、経皮的埋め込み電極を用いた多チャンネル、機能的電気刺激による補助的な前行再建を行なった。その結果、従来の表面電極を用いた単チャンネル機能的電気刺激と比べて、より良好な歩容を示した。他覚的には二次元動作解析装置(Quick MAG)を用いて解析した結果、股関節、膝関節、足関節の角度変化は、より自然なものとなった。さらに1例の完全対麻痺の両四肢に対して、経皮的埋め込み電極を用いた多チャンネル機能的電気刺激による起立・歩行の再建を行った。その結果起立に関しては、平行棒内で最高1時間の立位保持が可能であった。歩行に関しては平行棒内で、両手スイッチを用いた制御信号で行ない、途中で休憩を入れることにより数往復の歩行が可能となった。今後の展開機能的電気刺激による起立歩行の制御の問題点である疲労、制御信号、フィードバックの解決が必要となる。平成8年度は、健常者6名の起立と起立位保持の動作筋電図,健常者2名の歩行時動作筋電図を参考に、対麻痺と不全四肢麻痺の症例に対して、機能的電気刺激(FES)による起立・歩行の再建を行った。起立動作の再建は5名の対麻痺に行った。麻痺高位はT_4T_<12>で、運動に関してはほぼ完全麻痺を呈していた。これら5名の両下肢に2430本の経皮的埋め込み電極を手術的に刺入した。刺激にはポ-タブルFES装置(FESMATE1230)を用いた。機能的電気刺激を行う前に、筋力増強の目的で最低6か月間の治療的電気刺激(TES)を行った。起立は患者自身の手に巻きつけたスイッチで制御し、平行棒内で行った。

当初は起立性低血圧や頻脈のため、起立位保持は数分が限度であったが、最終的にはいわゆるC-姿勢をとることにより、5名全員が、装具を用いることなく、一回の刺激で60分以上の起立位保持が可能となった。歩行の再建は2名の不全四肢麻痺に対して行った。2名ともに補助具を用いて数メートルの自力歩行は可能であった。電気刺激による歩行はポ-タブルFES装置(FESMATE1230)を用い、刺激の制御はわれわれが考案したフットスイッチで行った。刺激電極は、あらかじめ治療的電気刺激のために埋め込んだ、経皮的埋め込み電極(両脚で2430本)の中から適切なものを選んで行った。本法により2例ともに歩行速度は上昇し、歩行距離も伸びた。T字杖を使用していた1例は、これを除去して歩くことが可能となった。
ごみ減量制度への合意形成とその規定因に関する環境心理学的研究

3年間の主な研究成果は以下の3つである。廃棄物処理基本計画などの策定への市民参加の内外の事例についての社会調査を実施した結果、廃棄物計画の社会的受容の規定要因は、計画により実現すると期待される共益や計画により生じる負担などの私益についての効果評価だけでなく、計画が策定される手続きにおいて市民への情報開示や市民の意見表明や議論の機会など市民参加がどれほど盛り込まれているかという参加手続きの公正さ評価も重要であることが明らかとなった。市民参加による計画策定やその手続きを肯定的に評価する市民は、行政への信頼を形成していることが確かめられた。さらに、ごみ減量計画への市民参加を促進阻害する要因を解明するために,名古屋市のごみ減量政策、循環型社会への合意形成会議の社会実験を対象とした社会調査を実施した結果、ボランティアや一般市民が環境計画の策定に積極的に参加するか否かの規定因は、計画によって実現する共益の期待でなく、参加によって獲得できると期待できるエンパワーメント(能力や知識を獲得できるという有能感、信頼しうる友人ネットワークを形成できるという連帯感、社会を変えうるという有効感から構成される)であることが明らかになった。次に、産業廃棄物ゲームと仮想世界ゲームでの環境問題解決への合意形成の模擬体験を通じて、現実のごみ減量や環境保全の合意形成の必要性を認識し、そのための協働の取組の動機付けを高めうるのかを、参加者へのアンケート調査によって検討した結果、産業廃棄物ゲームの参加者は問題解決には他者との協働による取組が不可欠であるとの認識を、自分のゲーム体験を何度も振り返り、熟慮することによって深めていることが、見出された。また、仮想世界ゲームでは生産によって生じる環境汚染問題を解決するという共益を実現するための協働的取組においては、コミュニティへの帰属意識や他者への信頼が重要であることを、ゲーム参加者は認識していることが確かめられた。本年度の研究実績は以下の通りである。1.市民参加によるごみ処理基本計画策定にたいする住民評価についての社会調査市民参加によるごみ処理基本計画を策定した日進市・津島市・西春町において、それに参加した市民や職員への聞き取り調査と質問し調査を実施した。計画策定への参加によって行政への信頼や双方向的コミュニケーションが促進したこと、参加型会議の手続きの公正さや実効性の評価が、市民参加への肯定的評態度を規定しているとの態果を得た。さらに、日進市で実施した社会調査を再分析した結果、ごみ処理計画への評価には参加型計画策定で期待される社会的便益が主たる規定因となるのにたいし、計画策定への参加意図に様参加によって期待されるエンパワーメントが主たる規定因となることも確認した。この結果は、ドイツ環境心理学会議において発表した。2.環境政策についての参加手法とその実施事例の収集と分析作業ドイツ、オランダの環境政策への市民参加の事例を分析した結果、参加型会議は、一般市民による会議、利害関係者による会議、両者の会議を組み合わせたハイブリット型会議の3つに分類できることが判明した。ハイブリット型会議の事例のより詳細な情報を収集するため、カールスルーエ市において市役所、環境団体等への聞き取り調査を行った。また、オランダのエネルギー政策への国民会議型参加事例について、研究者に聞き取り調査を実施した。また、オランダにおける市民参加の環境心理学的研究の第1人者であるMidden教授らを招聘し、オランダの市民参加についての情報捷供と講演およびわれわれの研究計画と中間的成果のレヴューを依頼した。その結果に基づいて、次年度の研究計画を策定した。1.ごみ処理基本計画での合意形成

・市民参加についての行政・市民委員による評価に関する社会調査結果の分析前年度に、ごみ処理基本計画を市民参加によって策定した津島市、日進市、西春町において、その策定に参加した行政職員と市民委員を対象としたアンケート調査を実施した。その調査結果を分析して、行政職員および市民委員ともに、計画策定への市民参加に対して肯定的は評価をしていることが確認された。また、市民参加への肯定的な評価を規定する主要な要因が、市民参加による策定内容の高さ、参加手続きの公正さ、参加によるエンパワーメントであることが解明された。2.ごみ処理基本計画・環境基本計画での合意形成・市民参加についての一般市民による評価に関する社会調査の実施今年度は、ごみ減量制度への合意形成に対する評価とその規定因を解明するために、津島市において選挙人名簿から1500名を無作為抽出して、アンケート調査を実施した。現在その結果を分析中である。3.研究成果についての国際学会での発表や関連分野の雑誌論文への発表国際心理学会大会および国際交通心理学会大会などにおいて、これまで実施した調査結果の一部を発表した。国際心理学会では、ごみ減量行動とその規定因、ごみ減量基本計画への市民参加に関する調査結果を報告した。国際交通心理学会大会では、環境計画への市民参加とその規定因に関する調査結果を報告した。本年度の研究実績は以下の通りである。1.ごみ処理基本計画での合意形成・市民参加についての一般市民による評価に関する社会調査の分析ごみ処理基本計画を市民参加によって策定した津島市において一般市民を対象にして実施したアンケート調査を分析した。その結果、市民参加による計画の社会的受容の主要な規定因は、計画により期待されるごみ減量などの効果評価と計画策定における参加手続きの公正さ評価であること、市民参加による計画策定やその手続きを肯定的に評価する市民は、行政への信頼を形成していることが確かめられた。2.ごみ処理手数料の値上げ施策の社会的受容に関する社会調査の実施と分析ごみ処理手数料を約3倍に値上げした多治見市において、その施策の社会的受容を規定する要因を解明するためのアンケート調査を実施した。その結果、施策により期待されるごみ減量などの共益の評価とともに、施策導入における市民参加手続きの公正さ評価が、値上げを受容するか否かを左右する主な要因であること、さらに、行政に対する信頼の有無も値上げの施策の社会的受容を左右することが明らかになった。3.研究成果についての国際学会での発表や関連分野の雑誌論文への発表ドイツ環境心理学会大会および廃棄物学会などにおいて、これまで実施した調査結果の一部を発表した。さらに、循環型社会形成への合意形成のための市民パネル会議の参加者を対象としたアンケート調査の結果を社会技術研究論文集に発表した。さらに、廃棄物問題解決の合意形成の学習プログラムとしてのゲームシミュレーションの教育効果の研究をシミュレーション&ゲーミング学会誌に発表した。
親水性面と疎水性面を併せ持つ高分子ナノフィルムの開発とそのDDSへの応用

本研究は、流動性のあるリン脂質自己組織化膜を利用して、親水性面と疎水性面を有する大きさおよび厚みがナノスケールである両親媒性有機高分子ナノフィルムの開発をめざすものである。前年度に続き、有機高分子ナノフィルムの合成およびそのサイズ・形状の評価を行うとともに、モデル薬物の封入についても検討を行った。6ーアミノシクロデキストリン誘導体(CD-A)を用いて、架橋条件によるナノフィルムのサイズ制御について検討行った。CD-Aを流動性のあるリン脂質膜上に固定化後、30°Cあるいは5°Cにて24時間架橋反応を行い、高分子ナノフィルムを分離・精製後、動的光散乱(DLS)測定により、ナノフィルムのサイズについて評価を行った。まず調製条件による粒子サイズの差異について検討したところ、30°Cにて調製した高分子ナノフィルムのpH7.4リン酸緩衝液中でのサイズは、約160nmの大きさであったのに対し、5°Cにて調製した高分子ナノフィルムでは、約300nmとより大きな粒子であることが明らかとなった。この結果は、低温の方が効率的に架橋反応が進行することを示唆しており、活性エステルの分解が抑制されるためと考えられる。また、モデル薬物として5-フルオロウラシル(5-FU)を用いて、薬物を担持した高分子ナノフィルムの構築を行った。pH7.4で調製した薬物担持高分子ナノフィルムの粒子サイズは300nm程度であり、pH7.4での薬物の溶出は検出範囲内において認められなかった。pH5の緩衝液中に高分子ナノフィルムを浸漬すると、封入した薬物の約20%が放出されることが明らかとなった。DLS測定の結果、pH5における高分子ナノフィルム粒子サイズは約500nmであり、高分子ナノフィルムの膨張により水の流入が起こり、薬物が放出されたものと考えられる。今後、pH応答性などの機能性を付与し、より効率的な薬物放出達成を目指す。平成30年度においては、6ーアミノシクロデキストリン誘導体(CD-A)を用いて、調製条件と高分子ナノフィルムの粒子サイズについて検討し、より低温下での反応条件において効率的に架橋反応が進行することを見出した。また、高分子ナノフィルム中へのモデル薬物の封入も可能であり、pH5の酸性条件下において封入量の約20%が放出されることが明らかとなった。前年度と同様、高分子ナノフィルムのサイズ制御については、今後も反応条件の検討を重ねるが、より効率的な薬物放出制御の観点から、pH応答性部位の導入などを検討して、ドラッグキャリアとして応用を鋭意進める。前年度までに検討した高分子ナノフィルムのサイズ制御については、反応条件の検討からサイズ制御の目処が立ったので、今後はさらに、架橋剤の鎖長による高分子ナノフィルムサイズの制御や形状についても検討を進める。前年度において高分子ナノフィルムへのモデル薬物の封入が可能であり、pHにより放出制御が可能であることを明らかにした。2019年度では、より定量的な薬物放出を達成するようpH応答性官能基などの導入を検討するとともに、モデルガン細胞への薬物担持高分子ナノフィルムの適用についても検討する。本研究は、流動性のあるリン脂質自己組織化膜を利用して、親水性面と疎水性面を有する大きさおよび厚みがナノスケールである両親媒性有機高分子ナノフィルムの開発をめざすものであり、本年度においては、有機高分子ナノフィルムの合成およびそのサイズ並びに形状の評価を行った。シクロデキストリン誘導体に親水性鎖を導入した化合物(CD-1)を新たに合成し、CD-1を流動性のあるリン脂質膜上に固定化後、架橋反応を行った。引き続き、リン脂質膜から高分子ナノフィルムを剥離し、精製することにより高分子ナノフィルムの構築を行った。動的光散乱(DLS)測定により、ナノフィルムのサイズおよび水中での形状評価を行った。その結果、本研究で得られた高分子ナノフィルムは約450nmの大きさであった。また、高分子ナノフィルムの水中での形状を評価するため、角度に対する拡散係数の変化について検討したところ、ほぼ一定の値を示したことより、両親媒性であるという構造の特徴も考慮し球形の形状をしていることが推定された。さらに、本高分子ナノフィルムを水中に1週間保存しても粒子径に変化が認められなかったことより、会合などが起こらず安定であることも示唆された。原子間力顕微鏡(AFM)を用いた形状評価においても、球形の形状であることが示唆された。有機溶媒中での形状についても評価を進めており、メタノール中ではDLS測定からは角度に対して少し拡散係数が変化する傾向にあり、AFM測定からフィルム状の平坦な形状であることも示唆され、各種溶媒中における形状について評価を進めている。平成29年度においては、親水性鎖を導入した新規シクロデキストリン誘導体の合成を終えており、本誘導体を用いた両親媒性高分子ナノフィルムの構築が可能であることも明らかにしており、目的とする要素技術の確立は達成している。高分子ナノフィルムのサイズおよび形状の評価に関しては、動的光散乱測定および原子間力顕微鏡により評価が可能であることが明らかとなった。さらに、本研究の目的の1つでもある水中での高分子ナノフィルムの安定性向上についても、両親媒性高分子ナノフィルムとすることにより達成できることも明らかとなった。高分子ナノフィルムのサイズ制御については、反応条件の制御や架橋剤の量の調整などにより検討を行っているが、再現性の点で課題が残っており今後詳細に検討する必要がある。

前年度に続き、有機高分子ナノフィルムの合成およびそのサイズ・形状の評価を行うとともに、モデル薬物の封入についても検討を行った。6ーアミノシクロデキストリン誘導体(CD-A)を用いて、架橋条件によるナノフィルムのサイズ制御について検討行った。CD-Aを流動性のあるリン脂質膜上に固定化後、30°Cあるいは5°Cにて24時間架橋反応を行い、高分子ナノフィルムを分離・精製後、動的光散乱(DLS)測定により、ナノフィルムのサイズについて評価を行った。まず調製条件による粒子サイズの差異について検討したところ、30°Cにて調製した高分子ナノフィルムのpH7.4リン酸緩衝液中でのサイズは、約160nmの大きさであったのに対し、5°Cにて調製した高分子ナノフィルムでは、約300nmとより大きな粒子であることが明らかとなった。この結果は、低温の方が効率的に架橋反応が進行することを示唆しており、活性エステルの分解が抑制されるためと考えられる。また、モデル薬物として5-フルオロウラシル(5-FU)を用いて、薬物を担持した高分子ナノフィルムの構築を行った。pH7.4で調製した薬物担持高分子ナノフィルムの粒子サイズは300nm程度であり、pH7.4での薬物の溶出は検出範囲内において認められなかった。pH5の緩衝液中に高分子ナノフィルムを浸漬すると、封入した薬物の約20%が放出されることが明らかとなった。DLS測定の結果、pH5における高分子ナノフィルム粒子サイズは約500nmであり、高分子ナノフィルムの膨張により水の流入が起こり、薬物が放出されたものと考えられる。今後、pH応答性などの機能性を付与し、より効率的な薬物放出達成を目指す。平成30年度においては、6ーアミノシクロデキストリン誘導体(CD-A)を用いて、調製条件と高分子ナノフィルムの粒子サイズについて検討し、より低温下での反応条件において効率的に架橋反応が進行することを見出した。また、高分子ナノフィルム中へのモデル薬物の封入も可能であり、pH5の酸性条件下において封入量の約20%が放出されることが明らかとなった。前年度と同様、高分子ナノフィルムのサイズ制御については、今後も反応条件の検討を重ねるが、より効率的な薬物放出制御の観点から、pH応答性部位の導入などを検討して、ドラッグキャリアとして応用を鋭意進める。前年度において検討した高分子ナノフィルムのサイズ制御について引き続き行い、高分子ナノフィルムサイズと架橋剤の濃度との相関性や、反応時間との関係性を明らかにして、合目的な調製条件の確立を目指す。さらに、架橋剤の鎖長による高分子ナノフィルムサイズの制御や形状についても検討を進める。前年度において高分子ナノフィルムの構築が可能であることを明らかにしたので、平成30年度では高分子ナノフィルム内への薬物の封入について検討を行う。モデル薬物(5ーフルオロウラシルなど)を用いて、封入率や封入量などについて検討を行う。前年度までに検討した高分子ナノフィルムのサイズ制御については、反応条件の検討からサイズ制御の目処が立ったので、今後はさらに、架橋剤の鎖長による高分子ナノフィルムサイズの制御や形状についても検討を進める。
高等植物細胞における分子シャペロンの構造と機能

RuBisCOのアセンブリーの研究から、クロロプラストのCpn 10は大腸菌のgroESで機能的に置きかえることができることが知られている。このことから植物細胞のCpn 10は大腸菌のgroESに機能的に相補することが期待される。そこで大腸菌のgroES温度感受性突然変異体をシロイヌナズナのcDNAライブラリーで形質転換し、温度感受性を失った組換体を選抜することによって、シロイヌナズナのCpn 10に対するcDNAの単離を試みた。42°Cで生育可能な組換体からプラスミトを調製し、そのcDNAの塩基配列を決定した。cDNAは全長697bpで分子量10kDaのタンパク質をコードするORFを含んでいた。その一次構造は従来報告されている他のCpn 10と高い相同性を示した。得られたCpn 10 cDNAの発現植物の細胞内局在性及び機能を解析するためにヒスチジンのタグをつけたCpn 10を大腸菌で発現させ、発現産物をNi-NTA resinのカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製したヒスチジンタグCpn 10に対する抗体を作成し、Cpn 10の細胞内局在性の解析に用いた。蔗糖密度勾配遠心により各オルガネラを分画し、各分画をimmunoblotで解析した結果、Cpn 10の抗体はミトコンドリアに局在するタンパク質と反応性を示すことが判明した。Southern blotの解析から、このCpn 10の遺伝子はシロイヌナズナではsingle geneとして存在していると考えられる。Northern blot解析からは、このCpn 10が根、茎、葉のどの組織にも発現しているが、特に葉に多量に発現していることが明らかとなった。また、この葉での発現は高温処理により著しく誘導され、典型的な熱ショックタンパク質の挙動を示した。
キラルリン酸およびその誘導体を用いた不斉合成反応の新展開

キラルな化合物には,エナンチオマー間で異なった生理活性を示す場合があり,一方のエナンチオマーのみを選択的に合成する手法,すなわち触媒的な不斉合成反応の開発は,有機化学において極めて重要な課題の一つである。本研究においては,研究代表者が開発した(R)-ビナフトール由来のキラルリン酸を用いて,効率的な不斉触媒反応を開発するととともに,より優れた新たなキラルブレンステッド酸触媒の開発も目指している。本研究においては,比較的安定である,トリフルオロメチルの置換した,チッ素上に水素の置換したイミンに対する,インドールおよびピロールのFriedel-Craftsアルキル化反応が効率良く進行し,対応する付加体が高い光学純度で得られることを見出した。興味深いことにより,チッ素上にp-メトキシフェニル(PMP)基の置換したケトイミンを用いると,同じ条件下反応が全く進行しなかった。すなわち,N-HイミンはN-PMPイミンよりもより優れた求電子剤であることがわかった。また,トリフルオロメチル基の置換したアルキニル基を有するケトイミンに対する水素移動型還元反応が,代表者の開発したベンゾチアゾリンを水素源として用いることにより,効率良く進行し,対応する,トリフルオロメチル基の置換したアミン類が光学純度良く得られることも見出した。さらに,キラルリン酸の金属塩をキラルルイス酸触媒として用いることにより,分子内redox反応が効率良く進行し,三環性化合物が光学純度良く得られることも明らかにした。キラルリン酸およびその金属塩を用いることにより,新規かつ効率の良い不斉触媒反応を数多く見出している。本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。キラルリン酸およびその金属塩を用いた新たな不斉触媒反応の開発を精力的に進め,中心性不斉化合物のみならず,軸性不斉化合物,面性不斉化合物の不斉合成も目指す。さらに,より強力な不斉酸触媒の開発も目指す。
肺サーファクタントとその関連物質が肺の防御機構に及ぼす役割に関する基礎的研究

本研究は、肺細胞と肺サーファクタントとの相互作用およびその機序解明を、in vitroおよび動物実験モデル(in vivo)で検討し、難治性呼吸器疾患への治療を含めた臨床応用への可能性を検討する。平成10年度では、肺サーファクタントとして、人エサーファクタント(S-TA、東京田辺)の他にラット肺より分離精製した天然サーファクタントおよびリン脂質やサーファクタント特異蛋白(SP-AやSP-D)などの関連成分を用い、肺傷害成立に関与する好中球のプロテアーゼ活性、オキシダント活性などに及ぼす影響を検討し、肺サーファクタントとその関連物質は、好中球のスーパーオキサイドおよびエラスターゼ産生能、粘着・遊走能を有意に抑制する結果を得た。また、アポトーシス関連ではFasやbcl-2発現なども抑制した。平成11年度はこれらの結果を受けて、人工サーファクタントの肺傷害に対する影響を主として検討できた。ラット及びハムスターのブレオマイシン実験肺線維症を用いた検討で、人工サーファクタントは、肺胞に滲出する好中球の活性化を抑え、その結果、引き続いて起こる肺線維化が抑制されることを見いだし、研究業績に認められるような論文や学会で発表した。これは、人工サーファクタントが、好中球活性化ばかりでなく、肺線維芽細胞の増殖を直接抑制する結果であること、また、肺傷害からの修復に必要な肺胞II型上皮細胞の増殖には影響を与えないばかりか、むしろこの上皮細胞機能を活性化するとが明らかにされたことは特筆に値する。今回の補助金承認が追加承認であったこともあり、平成10年度は研究期間が短縮され、満足すべきほどには研究は進まなかったが、裏面のような研究成果を上げることが出来た。まず、肺サーファクタントとして、人工サーファクタント(S-TA、東京田辺)の他にラット肺より分離精製した天然サーファクタントおよびリン脂質やサーファクタント特異蛋白(SP-AやSP-D)などの関連成分を用い、肺傷害成立に関与する好中球のプロテアーゼ活性、オキシダント活性などに及ぼす影響を検討することができた。その結果、肺サーファクタントとその関連物質は、好中球のスーパーオキサイドおよびエラスターゼ産生能、粘着・遊走能を有意に抑制する結果が得られた。平成11年度はこれらの結果を受けて、肺胞マクロファージに対する影響として、IL-1、TNF、G-CSF、TGF-βなどのサイトカイン産生能を検討する予定である。さらに、肺線維化成立に重要な線維芽細胞や肺胞II型上皮細胞に及ぼす肺サーファクタントの影響としては、主に細胞増殖に対する影響を検討し、その機序としてPDGF、HGF、KGFなどの増殖因子に対する反応性やリセプター発現などを細胞・分子生物学的手法を用いて検討する予定である。平成10年度は本研究費交付が追加承認であったため研究期間が短縮されたが、まずまずの成果を上げ得たことを報告した。すなわち、肺サーファクタントとして、人工サーファクタント(S-TA、東京田辺)の他にラット肺より分離精製した天然サーファクタントおよびリン脂質やサーファクタント特異蛋白(SP-AやSP-D)などの関連成分を用い、肺傷害成立に関与する好中球のプロテアーゼ活性、オキシダント活性などに及ぼす影響を検討し、肺サーファクタントとその関連物質は、好中球のスーパーオキサイドおよびエラスターゼ産生能、粘着・遊走能を有意に抑制する結果を得た。

これは、人工サーファクタントが、好中球活性化ばかりでなく、肺線維芽細胞の増殖を直接抑制する結果であること、また、肺傷害からの修復に必要な肺胞II型上皮細胞の増殖には影響を与えないばかりか、むしろこの上皮細胞機能を活性化することが明らかにされたことは特筆に値する。
弱文脈依存に属する形式文法の性質の解明と高速な認識アルゴリズムの開発

今年度は、前年度に開発した、入力の大きさの3乗のオーダーでLinear Monadic Context-Free Tree Grammarの生成する木構造を認識するアルゴリズムの応用を行った。具体的には、数式OCRの認識精度を向上させるため、OCRに認識結果の検証アルゴリズムの開発を行った。開発したアルゴリズムは様々な高速化の工夫を行い、大変高速に動作する。数学論文のデータベースを利用し、評価実験を行い、本研究が開発したアルゴリズムの有効性を確認することができた。また、決定性・線形プッシュダウン木オートマトンに注目し、それが受理する言語のクラスについて研究を行った。まず、3つの決定性・線形プッシュダウン木オートマトンのバリエーションの定義を行った。それら3つの決定性・線形プッシュダウン木オートマトンが受理する木構造の言語のクラスについて階層が存在すること、また、対応するイールド言語のクラスについては、すべてが一致し、さらには非決定性のものとも一致することが証明された。本研究は、Tree Adjoining Grammar(TAG)に代表されるような木構造を生成する木文法に注目し、弱文脈依存に属する形式文法の性質を解明すると共に高速な認識アルゴリズムの開発を行うことを目的としている。今年度は、木構造の認識アルゴリズムの開発を主に行った。特に、TAGと同じ文字列言語のクラスを生成するSpine GrammarおよびLinear, Monadic Context-Free Tree Grammarに注目し、これらの文法が生成する木構造を高速に認識するアルゴリズムの開発を行った。本研究で開発されたアルゴリズムが正しく動作すること、および、アルゴリズムの動作時間は入力の長さに対する多項式時間であることの数学的な証明も行っている。次年度は、開発したアルゴリズムを計算機上に実装し、Web上に公開されているデータを利用して実験を行うことを計画している。また、今年度は本研究の最初の年であるため、情報の収集を最も重要な作業の一つと位置づけている。これまでに発表された論文を整理し、それらの相互の関連性をまとめる作業を行っている。海外の研究者らとの意見交換も積極的に行うように勤めており、ローザンヌ工科大学のSebastian Maneth先生から今後の研究の方向性を考える上での大変貴重な意見をもらうことができた。応用として、木構造の認識アルゴリズムを利用し、適応型コンピュータ・テスト・システムの開発も行っている。今年度は、webブラウザ上にテスト問題を表示し、受験者の特性に応じて最も適した問題を出題するシステムの試作を行った。適応型のテストを行うことにより、従来のテストの半分程度の出題数で同程度の精度のテストを行うことが期待されている。次年度は、被験者を集め、実験を行うことを計画している。本年度は、LM-CFTGの標準型についての研究を行った。任意の文脈自由文法は、それと等価なChomsky標準型及びGreibach標準型な文法に変換可能であることが証明されている。そして、その性質は、文脈自由文法の高速な認識アルゴリズムの開発に大いに役立っている。本研究では、LM-CFTGについても、Chomsky標準型及びGreibach標準型の定義を行い、任意のLM-CFTGが、それと等価なそれぞれの標準型に変換可能であることを証明することができた。また、前年度に引き続き、木構造の認識アルゴリズムの開発も行っている。前年度までに、LM-CFTGの生成する木構造を入力の大きさの4乗のオーダー時間で認識するアルゴリズムが得られていたが、本年度はこのアルゴリズムを改良し、入力の大きさの3乗のオーダー時間で認識するアルゴリズムを得ることができた。入力の大きさの3乗という数字は、有名なCKYアルゴリズムの時間量と同じであり、理想的なものであると考える。本年度は、Adobe社のFlashを利用し、コンピュータ画面上のメモ書き機能やセキュリティ機能を持つシステムの試作を行った。