hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
4回膜貫通蛋白質テトラスパニンの癌転移抑制機構を利用した新規口腔癌治療法の開発

肺転移モデルにおいてCD82の強制発現は肺転移を約70%抑制した。CD82は癌細胞の並管内皮細胞への接着を著しく低下させた。コントロール細胞株の血管内皮細胞への接着は抗シアリルルイスA,X中和抗体により抑制されることより、CD82がその抑制に関与していることが示唆された。CD82強制発現によってST3β-gaiactoside α-2,3-sialyltransferase4(ST3GAL4)が1/20に抑制されていた。CD82は、ST3GAL4の発現抑制により、シアリルルイス抗原の生合成を阻害し、血管内皮細胞への癌細胞接着を抑制していると考えられた。
光熱変換縮合重合によるタンデム構造化に関する研究

縮環系カルバゾールを有するアモルファス化合物の開発に成功した。融点より化合物を降温すると過冷却状態となり,ガラス転移点を有することがわかった。スピンコートによる基板への製膜を試みたところ,容易にアモルファス薄膜を作製することができた。薄膜の電子・光学物性より,光電変換能が期待できる新規化合物の開発に成功し,製膜性ならびに電子物性に関する知見を得ることができた。光電変換能を有するポリマーの開発を試みた。縮環系カルバゾール誘導体のジアミンモノマーを合成し,さらに酸二無水物と反応することでポリマー前駆体を得た。ポリマー前駆体は,N-メチルピロリドンに可溶であり,スピンコートによって容易に薄膜(膜厚:30nm)を作製することができた。ポリマー前駆体を塗布したガラス基板を窒素雰囲気下250度で加熱すると脱水反応がおこり,不溶性膜となった。赤外分光光度計を用いて反応の進行状況を確認したところ,脱水反応はおよそ2時間で終了することがわかった。また吸収スペクトル測定より薄膜は340nm付近にモノマーに由来する極大吸収波長を有し,500-800nmにブロードな吸収を示すことがあきらかとなった。縮環系カルバゾールを有する低分子アモルファス化合物の開発に成功した。融点より化合物を降温すると加冷却状態となり,80-90度付近にガラス転移点を有することがわかった。化合物がガラス転移点を示したのは分子全体が非平面構造となったためであると考えた。次に化合物のクロロホルム溶液を調製し,スピンコートによる石英基板への製膜を試みたところ,容易にアモルファス薄膜を作製することができた。薄膜の光学物性を紫外可視分光光度計より評価したところ,340nm付近にカルバゾール誘導体に由来する極大吸収波長を示すことがわかった。以上の結果より,光電変換能が期待できる新規化合物の開発に成功し,製膜性ならびに基礎物性に関する知見を得ることができた。前年度に引き続き,縮環系カルバゾールを含むイミド化合物の合成をおこなった。一分子内に縮環カルバゾール,ナフタレン,あるいはペリレン構造を有するドナー・アクセプターオルソゴナルダイアドの開発に成功した。得られたダイアドはイミド結合の立体配座によってアンチ・シン体が存在し,各々の異性体を分離することができた。また,立体配座はニトロベンゼン中で200度以上に加熱しても反転せず,構造的に安定であることがわかった。ダイアドの吸収はドナー,アクセプター単体を反映したものであり,連結に伴う電荷移動吸収を示さなかった。また,ドナー,アクセプター単体ではそれぞれ溶液中で強い蛍光を示すが,ダイアドはあらゆる吸収領域で励起しても発光しなかった。以上の結果より,ダイアドはオルソゴナル構造によって共役が切断され,吸収スペクトルがドナー,アクセプター部位の重ね合わせとなると考えた。また,蛍光を示さなかったのは光吸収によって生じた励起分子からの光誘起電荷移動,あるいは無輻射的に基底状態へ戻る等のパスを考えることができる。そこで,ダイアドのドナー部位を光励起したときの時間分解吸収スペクトルを測定したところ,アクセプター部位のラジカルアニオンに由来する吸収を確認した。さらにダイアドの電気化学特性を評価した。ダイアドは正・負電位側で可逆的な酸化還元反応を示すことから,両極電荷輸送特性を兼ね備えた有機半導体であることがわかった。
ヒトパピロマウィルス(benign type)感染系の確立

本研究者は良性の伝染性疣贅の原因となるhuman papillomavirus(HPV),type 1,type 2のDNAをCOS細胞にtransfectする事に成功し、第17回日本研究皮膚科学会で報告した。今回は、この感染系を用いて、疣贅罹患患者の血清中のHPV蛋白に対するIg-G抗体の有無について検討した。患者は28-64歳の、男女各3人であり、それぞれ手指、足底等に疣贅の既往歴をもつ。臨床的には、type 1が2例、type 2が4例であった。PBSで希釈した患者血清を、type 1,type 2のHPV DNAを別々にtransfectしたCOS細胞と、なにも操作していないCOS細胞の各系とincubateした後に、FITCで標識した抗ヒトIg-Gを反応させ、75%以上の細胞で蛍光陽性所見が得られたものを陽性、蛍光陽性細胞が25%未満のものを陰性と判定したところ、3例でtype 1陽性、4例でtype 2陽性の結果が得られた。この結果は臨床診断との相関を示す結果であったが、1例において、type 1,type 2いずれの型にも陽性を示した症例があり、過去の感染による血中抗体の残存が示唆された。(第2回三大陸研究皮膚科学会にて報告1993.11.京都)今後は、治療および臨床経過と、血中抗体価の変動を検討し、伝染性疣贅における治療効果を判定するような感染系の確立を予定している。
江戸幕府評定所の基礎的研究

交付申請書に記載した研究実施計画に基づき、本年度は、東北大学付属図書館、酒田市立光丘図書館、秋月郷土美術館、長崎県立長崎図書館、出石町史料館、国立国会図書館、国立公文書館内閣文庫、東京大学史料編纂所などの諸機関を調査し、評定所に関する史料を募集した。かかる史料は、焼き付けて、整理・筆耕し、多くの史料を分析した結果以下のような事実を明らかにすることができた。すなわち、組織・制度面に関しては、評定所には、寺社・町・勘定の三奉行、大目付、目付、評定所留役、目安読、評定所留守居(のち評定所番)、同心、書役などの役職が置かれていたが、専属職員は留守居以下の少人数にすぎず、主たる役人は兼務、または、出役によって占められていたこと、その中で、評定所一座とよばれた三奉行8名が評定衆の主役であり、彼らを実務面で補佐したのが、勘定所から出役する留役18名であったこと、一般の刑事事件については、当轄奉行、つまり寺社・町・勘定の各奉行が単独で裁判を行い、特に重要な刑事事件のみが一座掛あるいは五手掛(三奉行と大目付、目付)によって取り捌かれたこと、一方他領他支配関連の民事事件は、評定所の定式寄合日たる式日(2・11・21日)、立合(4・13・25日)で取り扱われたこと、などが判明した。また、特定事件の審理や重要政策の立衆など機能面は、「僉議留」や「撰要類集」、「大岡忠相日記」などの史料により、その詳細が明らかとなった。すなわち宝暦期の郡上騒動や天保期の仙石騒動については、「濃州郡上郡一件御僉議・御用掛留」、「仙石左京一件」によって審理過程が具体的に判明し、延亨期の古金銀・通用の件は、三奉行全員が、評定所に集まり評議していることが判った。以上の研究成果は、残余の関連史料の筆耕・分析が終わり次第、論文にまとめ、学会誌に発表する予定である。
近世日本におけるリテラシー形成の社会的性質に関する研究

本研究は、近世日本における読み書き能力の育成が、寺子屋などのような、教育のための独自の過程の発展に支えられつつも、正統的周辺参加過程へと接続して完結するという性質を有していたことについてあきらかにするものである。このことをあきらかにするためには、読み書き教育の具体的な過程を詳細に知ることができる史料を入手し分析することが不可欠となる。申請者は、福井県文書館の所蔵する資料など、すでにいくつかの該当する資料を発見しており、研究期間中において、これらを調査・収集し、分析を加える予定である。
昭和20・30年代の文集を用いて多角的に子どもの表現力を探求する研究

本研究は、昭和20年代から昭和30年代の全国の文集(学級・学校・地域)を第一次資料として用い、電子化と目次目録を作成し、保存と公開を行う。さらに、その時代の社会を反映した自己表現の表出としての作文を通して、思想形成の可能性について諸分野の知見による分析を行う。具体的には、電子データ化・公開研究会・論文化を行いつつ、情報発信のためHPをたちあげ、適宜作文や成果を掲載する。(1年目)共有テキストとなる学級文集の電子データ化を行う。(2年目)共有テキストとなる学校文集の電子データ化を行う。(3年目)共有テキストとなる地域文集の電子データ化を行う。成果を冊子にまとめ、研究者や大学等の図書館へ配布する。
線条体コンパートメント構造に基づくL-ドーパ誘発性ジスキネジアの治療法開発

まず、l-ドーパ発性ジスキネジアモデルに関して、ラットおよびマウスモデルの作成は問題なく遂行され、疾患モデルとして確立した。次に脳線条体のストリオソーム分画の機能を修正するために、l-ドーパ誘発性ジスキネジアモデルラットのmedial prefrontal cortexに神経破壊を目的としたイボテン酸を注入することや、神経回路修正を目的とした電気刺激を行ったが、思うような効果は得られなかった。その理由の一つとして、この皮質領域は主に線条体内側に投射していることがあげられた。また、正中に近い領域のため操作のためには静脈洞からの出血が問題となることが多く、操作自体にも難渋した。線条体の運動領域は背外側に位置しており、より外側部位のストリオソームに投射する皮質の発見が必要と考えられた。このため、medial prefrontal cortexに修正を加えることを見直し、他の皮質領域で外側ストリオソーム分画へと主に投射する皮質領域を探すことにした。この目的のため、アデノ随伴ウィルスベクターを用い、候補皮質を半網羅的に神経トレーシングする研究を開始し、候補となる皮質領域を現在選定しつつある。また、動物モデルに関してもラットであれば大きすぎて不可能であるが、マウスモデルなら動物用MRIで刺激部位を正確に選定できる可能性があるため、以後はl-dopa誘発性ジスキネジアモデルマウスを作成することとした。そして、刺激部位の選定、電極の作成、電極の固定などの基本的な操作を確認した。前述の通り脳線条体ストリオソーム分画へ投射する皮質を新たに選定する実験に時間を要している。この皮質選定には候補皮質にランダムにウィルスベクターを注入し、その2週間後に動物を還流固定して組織を確認する実験の繰り返しとなる。この時間を要しやや遅れているが想定の範囲内であり、おおむね順調と考えられる。脳線条体ストリオソーム分画の特に線条体背外側部位優位に投射する皮質部位を特定することができたなら、この部位を電気刺激することで神経ネットワークの修正が可能かどうかの実験を行う。具体的にはパーキンソン病ジスキネジアモデルを用いて同部位を電気刺激することで、ジスキネジアが抑制されるかどうかを観察する予定である。6-OHDA片側パーキンソン病のL-dopa誘発性ジスキネジアモデル(LIDsマウスモデル)の患側線条体にMOR-SAPまたはControlのSAPを投与し、ジスキネジアを抑制できるかを観察したが、LIDsの抑制効果は得られなかった。MOR-sapの濃度は過去の報告濃度を鑑みさらに濃い濃度も試したが同様の結果であった。Mu-opioid受容体(MOR)自体がパーキンソン病モデルの患側ではcompensatelyに発現が低下しており、このことが原因でMu-opioid受容体に結合するMOR-SAP量が減少し、ストリオソームを選択的にablationするのを妨げているのではないかと考えられた。そこでラットのLIDsラットモデルを作成し、患側infralimbic cortexにイボテン酸を投与し、その後LIDsが抑制されるかを観察したが、効果は得られなかった。片側投与であるので、両側投与でないと効果がない可能性も考えられたが、ヒトの不随意運動症例に対する経験から、片側であっても多少の治療効果が認められることが多く、ターゲット自体が問題の可能性が示唆された。Infralimbic cortexから線条体への入力は主に背内側線条体のストリオソームであり、運動領域である背外側線条体のストリオソームへの影響に乏しい可能性が考えられた。このため、まずウイルスベクターを用いたトレーシングを行い、背外側線条体のストリオソームへ接続する皮質領域を同定することを先決と考え、入力が示唆される領域に対して実験を行っている。思った通りの成果が得られず若干苦慮している。しかし、実験の経過自体は順調である。

この皮質選定には候補皮質にランダムにウィルスベクターを注入し、その2週間後に動物を還流固定して組織を確認する実験の繰り返しとなる。この時間を要しやや遅れているが想定の範囲内であり、おおむね順調と考えられる。ウイルスベクターを用いたトレーシングを行い、線条体背外側のストリオソームへ多くの繊維を送る皮質を同定する。その部位をイボテン酸を用いてablation、または刺激電極で刺激することでL-ドーパ誘発性ジスキネジアを修正できるかどうかを実験する。脳線条体ストリオソーム分画の特に線条体背外側部位優位に投射する皮質部位を特定することができたなら、この部位を電気刺激することで神経ネットワークの修正が可能かどうかの実験を行う。具体的にはパーキンソン病ジスキネジアモデルを用いて同部位を電気刺激することで、ジスキネジアが抑制されるかどうかを観察する予定である。(理由)実験の結果が予測されたものと異なったため、購入物品の変更とその必要期間の変更が生じたため。(使用計画)試薬等の物品費として次年度の研究にて使用する。当該年度は国際共同研究先の米国に渡航中であり、米国施設にての研究は米国施設の研究費、資源を使用して行うことが可能であったため次年度使用額が生じた。使用計画としてはマウス脳内の狙った部位に正確にウィルス、薬剤、もしくは電極を挿入するために、動物用MRIを用いてこれを行うための資金にすること、またウィルスベクターや刺激用電極を購入する資金に充てる予定である。
タモキシフェンによる子宮内膜癌とその関連病変における造腫瘍能の解析

今回の検討で以下のことを明らかに出来た。1、子宮内膜ポリープの免疫組織学的検討では、子宮内膜腺ではestrogen receptor(ER)α、ERβ、progesterone receptor(PR)A、PRB共に強く染色されており、子宮内膜の増殖期に一致した。Ki-67指数では、その亢進がみられた。以上の結果より、ERαが増殖亢進の鍵となるリセプターと考えられた。2、K-rasの変異の検索では11例中7例に変異を認め、GAT変異4例、GCT変異2例であり、enrich PCR-ELMAでは一例変異を決定できなかったが、これは、それぞれの検査の感度によるものと推測された。この結果は、これまでの報告と比して高頻度であり、また通常の子宮内膜癌で報告されている変異はGTT変異が多く、タモキシフェンに関連した子宮内膜ポリープのK-ras変異は通常の子宮内の発癌過程で起こる変異と異なる可能性が示唆された。さらに日本の9大学病院と1がんセンターからタモキシフェンに関連した子宮内膜癌を56例収集して解析を行った。タモキシフェン内服中に子宮内膜癌を発症した患者30例とタモキシフェン内服後に子宮内膜癌を発症した患者26例について病理組織学的に解析すると肥満度などの臨床事項は両群で有意差はないが、内服終了後に発症した子宮内膜癌は内服中に発症した子宮内膜癌より有意に多く筋層浸潤、脈管侵襲、リンパ節転移を認めた。患者予後も3年累積生存率で内服中患者が96.4%、内服後患者が74.8%で有意に不良であった(P<0.04)。以上の結果からタモキシフェン内服患者は内服終了後も注意深く経過を観察する必要があると考えられた。この結果は第56回日本産婦人科学会の発表に採用されている。課題番号158。課題名:乳癌術後選択的エストロゲン受容体調節薬使用患者における子宮内膜K-ras点突然変異の検討で学内倫理委員会の承認をえて、新規症例のTAM投与下の子宮内膜、子宮内膜ポリープ、子宮内膜増殖症、子宮内膜癌についてK-rasのcodon12の点突然変異から解析を文書にて同意を得て進めている。これは子宮内膜細胞検体からの解析であり、現在26例の解析が終了している。TAM内服婦人より採取された子宮内膜のなかで凍結保存された11例からK-rasのcodon12の点突然変異をMASA法にて解析し64%に点突然変異を認めている。これは日本産婦人科学会での報告を2003年4月に予定している。さらに子宮内膜増殖症、子宮内膜癌についても同様に検討を行い、通常の子宮内膜、子宮内膜ポリープ、子宮内膜増殖症、子宮内膜癌との変異の頻度、変異のタイプの違いについて検討した。現在結果を解析中である。エストロゲンレセプターα、β、βcxのサブタイプの発現の違いについて免疫組織学的検討をしており。同様に日本産婦人科学会にて発表を予定している。さらにサイクリン、p53、p21などの発現についても検討し、Ki-67との関係を免疫組織学的に検討したが、有意な結果は得られなかった。トレミフェン投与子宮内膜、アロマタターゼ阻害剤投与子宮内膜についてras遺伝子群とp53遺伝子の点突然変異を解析し、TAMの結果と比較検討を現在進行しているところである。タモキシフェンに関連した子宮内膜ポリープのK-rasの変異の検索を行い

11例中7例に変異を認め、GAT変異4例、GCT変異2例であり、enrich PCR-ELMAでは一例変異を決定できなかったが、これは、それぞれの検査の感度によるものと推測された。この結果は、これまでの報告と比して高頻度であり、また通常の子宮内膜癌で報告されている変異はGTT変異が多く、タモキシフェンに関連した子宮内膜ポリープのK-ras変異は通常の子宮内の発癌過程で起こる変異と異なる可能性が示唆された。以上の件に関しては、第55回日本産婦人学会総会シンポジュウムにて発表し、その一部はcancerに誌上発表した。さらに日本の9大学病院と1がんセンターからタモキシフェンに関連した子宮内膜癌を56例収集して解析を行った。タモキシフェン内服中に子宮内膜癌を発症した患者30例とタモキシフェン内服後に子宮内膜癌を発症した患者26例について病理組織学的に解析すると肥満度などの臨床事項は両群で有意差はないが、内服終了後に発症した子宮内膜癌は内服中に発症した子宮内膜癌より有意に多く筋層浸潤、脈管侵襲、リンパ節転移を認めた。患者予後も3年累積生存率で内服中患者が96.4%、内服後患者が74.8%で有意に不良であった(P<0.04)。以上の結果からタモキシフェン内服患者は内服終了後も注意深く経過を観察する必要があると考えられた.この結果は第56回日本産婦人科学会の発表に採用されている。
捕食性テントウムシの休眠の生理機構に関する研究

ナナホシテントウについて休眠の生理機構を以下の如く追求した。(1).休眠特異的タンパクの性状:休眠成虫の血液中に出現する特異的タンパクは、SDS-PAGEにより分子量約10万と約5万のペプチドが結合した分子量約15万の糖タンパクと推定された。(2).休眠の内分泌支配:脳の内分泌細胞につい電顕観察の結果、中央神経分泌細胞群のA細胞中の内分泌顆粒は夏眠に伴い減少し、活動期に増加したことから、A細胞が生殖支配の内分泌中心としての役割を果し、アラタ活性を制御していることが推測された。(3).休眠期における卵巣の微細構造の変化:夏眠に伴い3胞細胞間隙は閉ざされ、卵母細胞表層での微絨毛による卵黄タンパクの飲作用的吸収はみられなくなり、活動期及び越冬期とは異なる形態変化を示した。ナミテントウについて休眠の生理機構を以下の如く追求した。(1).休眠特異的タンパクの性状:SDS-PAGEにより分子量約9万の糖タンパクが越冬に伴い血液中に出現した。(2).休眠の内分泌支配:脳の内分活性について光顕観察の結果、中央神経分泌細胞のA細胞は越冬に伴い内分泌顆粒が減少したことから、越冬休眠の内分泌支配中心としての役割を果していることが推定された。(3).休眠誘起条件:秋期の低温条件下で飛行活動が刺激され、越冬地への飛行が開始され、白色物体を中心に集合し越冬に入る状況を確認した。ナナホシテントウとナミテントウの大量飼育実験:豚肝臓、鶏卵白について餌のアブラムシの代替餌効果を調べた所、良好な生育効果を示したが、産卵に到らなかった。両代替餌摂食個体の血液中には、休眠個体の電気泳動パターンとは異なるタンパク質が存在しており、両者は生殖休眠よりも栄養障害により卵巣発育が抑制されていると推測された。ナナホシテントウについて以下の如く休眠の生理機構を追求した。(1).休眠の生理的特徴:成虫の呼吸量は夏季に激減し、卵巣発育は完全に抑制され、血液中には休眠に特異的なタンパクの出現が観察されたことから、夏眠が真の休眠状態であることが確認された。(2).休眠の内分泌支配:成虫の脳の中央部及び側方部には神経分泌細胞群が存在し、更に両細胞群の間には中間神経分泌細胞群が存在していた。この中間神経分泌細胞群の機能は夏眠に伴い著しく低下することから、脳ホルモンの分泌細胞として休眠制御に関与している可能性が示された。一方、夏眠に伴いアラタ体の神経分泌細胞の機能は低下し、側心体には脳ホルモン顆粒の蓄積がみられたことから、脳ホルモンの分泌が抑制されることにより、アラタ体の内分泌活性が低下して休眠に入るものと推測された。(3).休眠の支配要因:種々な温度・日長条件下で幼虫を飼育し、得られた成虫について産卵状況と呼吸量の変化を調べタ結果,初夏の季候条件下で生殖休眠が誘起された後、更に夏季の高温・長日条件によって成虫の代謝機能が阻害されて、休眠に入ることがわかった。(4).休眠個体の幼若ホルモン(JH)の定量:成虫の血液を採取し、脂質分画を抽出し、TLCで精製し、HPLCでJHを分析したが、微量過ぎて理化学的分析法では定量できなかった。今後は生物検定法によって休眠個体のJH量を調べることが必要と思われる。

両代替餌摂食個体の血液中には、休眠個体の電気泳動パターンとは異なるタンパク質が存在しており、両者は生殖休眠よりも栄養障害により卵巣発育が抑制されていると推測された。
融液成長する油脂結晶表面の分子レベルその場観察

新しく開発された光学顕微鏡を用いて,様々な温度において結晶表面におけるステップの前進速度を測定することで,油脂結晶のステップ前進速度の過冷却度依存性を初めて測定することができた.その結果,過冷却度に応じて単調に速度が増加するのではなく,過冷却度が大きくなると,成長は抑制された.また,得られた結晶の外形から結晶学的方位およびステップの方向を決定した結果,方向に応じて成長速度が異なることが明らかとなった.新しく開発された光学顕微鏡を用いて,様々な温度において結晶表面におけるステップの前進速度を測定することで,油脂結晶のステップ前進速度の過冷却度依存性を初めて測定することができた.その結果,過冷却度に応じて単調に速度が増加するのではなく,過冷却度が大きくなると,成長は抑制された.また,得られた結晶の外形から結晶学的方位およびステップの方向を決定した結果,方向に応じて成長速度が異なることが明らかとなった.本研究の目的は,融液中で油脂結晶を育成し,その成長過程を分子レベルで“その場"観察することで,油脂の結晶成長メカニズムを明らかにすることである.観察に必要な大型の油脂単結晶の育成条件を検討した結果,融点直下で成長させることにより,十分な大きさの結晶を得ることが出来た.また得られた結晶を用いて,その表面のステップ前進速度を測定したところ,分子の傾きに応じて速度が異なることが明らかとなった.油脂に限らず融液成長下における分子レベル観察は本研究が初めてであり,融液成長のメカニズムを理解するために重要な結果である.また結晶方位に応じて,結晶への分子の取り込み過程が異なることが示唆されており,複雑な構造を持つ有機分子の結晶成長において,分子の“形"が果たす役割について,今後より明らかになると期待される.この他,油脂結晶表面では二次元核形成が全く観察されなかった.このことは,ラメラ面上に置ける新たな結晶層の形成が困難なことを意味する.結晶構造からも,ラメラ面とその面上の分子の間の相互作用は小さいことが予想されており,実験結果と矛盾しない.加えて過冷却を大きくした場合は,二次元核形成が起きるよりも小さな過冷却度で,結晶が不均一核形成を起こした.すなわちラメラ面上における核形成よりも,他の結晶面上において核形成が容易に起こることを意味する.これらの結果から,油脂結晶が板状の形状をしているのは,分子間相互作用の小さなラメラ面上では二次元核形成が起きず,他の結晶面がより早く容易に成長するためであると考えられる.今後は不純物存在下の結晶成長過程を観察することで,融液成長における不純物の役割を明らかにしていく.本研究では以下の4つの点を目的として研究を行った.1.ステップ速度の過冷却度依存性.2.結晶の異方性による成長速度の違い.3.結晶異方性によるステップ形状の違い.4.無転位結晶表面上における二次元核成長.目的1および2に関しては,1年目に達成することが出来た.様々な温度において結晶表面におけるステップの前進速度を測定することで,目的1を達成した.ステップ速度を測定した結果,過冷却度に応じて単調に速度が増加するのではなく,過冷却度が大きくなると,成長速度は抑制された.また,得られた結晶の外形から結晶学的方位を決定し,ステップの方向を分類した結果,方向に応じて成長速度が異なることが明らかとなった(目的2).このことから,結晶への分子の取り込み速度が,結晶中の分子の傾きにより異なることが示唆された.最終年度の研究から,目的3のステップ形状に関しては,現在のところ有為な差は見られていないが,結晶の対称性を考慮すると妥当な結果である.目的4.無転移結晶の育成については,融点近傍における詳細な結晶成長観察から,非常に困難であることが明らかとなった.油脂は分子レベルで構造が異なる結晶多形を多く持つことが知られているが,最安定型の多形と近い融点を持つ準安定多形の存在が示唆された.すなわち,単結晶育成のために過冷却を大きくすると準安定多形が成長し,その後最安定多形へと転移することで結晶欠陥が導入されることを意味する.しかしながら,そもそもこの準安定相の存在は新たな知見であり,今後,油脂結晶の複雑な多形現象を理解するためには重要な発見である.食品物理本研究では二年間に達成すべき目的として以下の4つを挙げている.1.ステップ速度の過冷却度依存性.2.結晶の異方性による成長速度の違い.3.結晶異方性によるステップ形状の違い.4.無転位結晶表面上における二次元核成長.様々な温度において結晶表面におけるステップの前進速度を測定することで,目的1を達成した.ステップ速度を測定した結果,過冷却度に応じて単調に速度が増加するのではなく,過冷却度が大きくなると,成長速度は遅くなった.また,得られた結晶の外形から結晶学的方位を決定し,ステップの方向を分類した結果,方向に応じて成長速度が異なることが明らかとなった(2).結晶表面における分子の傾きにより,分子の取り込み速度が異なることが示唆された.これらの詳細について,結晶構造をもとに解析中である.3のステップ形状に関しては,現在のところ有為な差は見られていない.しかしながら低過冷却度において,ステップの形状が変化することが観察されており,今後より詳細に検討する必要がある.

4に関しては,無転位結晶の作製に成功していないこと,さらには高過冷却においても二次元核形成が観察されていないことから,実現には大きな課題が残っている.本研究では,観察に必要な種結晶として,平坦で20ミクロン以上の厚みのある単結晶を作製する必要がある.昨年度の研究の結果,極小さな過冷却度下で結晶を育成することで,目的とする結晶が得られることが明らかとなった.しかしながら,成長速度を上げるために過冷却度を大きくすると、準安定相が結晶化し,最終的に得られる単結晶の品質に大きく影響することが明らかとなってきた.また,結晶の厚みを増すためには転位の導入が必須であることも分かってきた.これらの理由のため,その場観察に必要な無転位の大きな結晶の育成は非常に困難であり,無転移結晶表面における二次元核形成観察も難しい.そこで今年度は,結晶表面のトポグラフィーを観察することで,結晶成長の様式がラセン成長か二次元核形成かを見極めることも視野に入れて研究を行う.結晶表面のトポグラフィー観察には干渉顕微鏡を用いる.干渉顕微鏡観察により,表面の一点から成長丘が発達する様子がみられればラセン成長をしているといえ,また表面全体で成長する様子が観察されれば,二次元核形成が支配的であると判断出来る.これにより,どの程度の過冷却度により二次元核形成が起きるのかを決定することが出来る.ステップ形状に関しては,現在種結晶の影響を受けており,ステップ形状を議論することが困難となっている.今年度は種結晶の育成に時間をかけ,より単結晶性の高い種結晶を育成する.また同時に準安定相の結晶構造を明らかにするために,準安定結晶の種結晶を作製し,顕微ラマン分光法によりその構造を明らかにする予定である.
二連発磁気刺激による大脳皮質GABAニューロン機能評価法の精神神経疾患への応用

少数の健常者を対象に、検査に要する時間の短縮を図るプロトコールを開発し、検査時間を1時間から30分程度の短縮可能となった。精神神経疾患患者においても、二連発磁気刺激検査を行い、皮質興奮性、GABA受容体機能の変化を測定しているが、途中、磁気刺激装置の故障による研究の遅れが生じ、十分な症例数が集積していない。今後さらに症例を積み重ねて最終的な結論を導き出す予定である。臨床評価項目として測定している脳波の数値解析により、認知症患者での脳内の機能的結合に異常があることや、正常圧水頭症患者の髄液排除試験前後の脳波変化を解析し、シャント手術の治療効果の予測に有用であることを英文論文として発表した。二連発磁気刺激では刺激間隔・強度を調節することで、大脳皮質の抑制・促通現象が誘発されるが、これらの現象はGABA-A受容体、GABA-B受容体機能と関連することが、アゴニスト投与下での磁気刺激研究で証明されている。精神神経疾患において、反復的磁気刺激はうつ病治療への応用が米国FDAにより認可された。しかし、国内・国外を通じて、単発・二連発磁気刺激の検査法としての精神神経疾患への応用可能性は検討されていない。統合失調症では近年、GABA系の機能異常が明らかになってきている。電気けいれん療法の治療効果発現機序は古くから謎であるが、治療経過中にけいれん閾値が上昇し、皮質興奮性がしばしば低下するため、GABAニューロンの関与が示唆される。向精神薬の皮質興奮性への効果は膨大な数の薬剤で検討されているが、近年上市された抗てんかん薬、抗精神病薬、抗うつ薬の評価はされていない。抗てんかん薬の皮質への影響は、てんかんの薬物治療戦略を構築する上で重要な知見となる。てんかんとは大脳の神経細胞が過剰に興奮する発作が反復性に起こる慢性の脳疾患である。てんかんの皮質興奮性異常は全般てんかんと部分てんかん、さらにてんかん症候群によって異なると想定される。しかしながら、精神神経疾患患者に単発・二連発磁気刺激検査を行う上で、検査に時間がかかりすぎることが大きな難点となっている。そのため検査の手順を標準化・簡略化することが本研究の成否において重要な要因となっており、その手法の確立をまずはめざした。まずは健常者において、運動閾値決定の手順と二連発磁気刺激のプロトコールを確立した。これにより検査時間は従来1時間以上を要していたものが、半分程度に短縮可能となった。確立された手法を用いて、精神疾患患者においても順調に測定が可能か、現在施行中である。二連発磁気刺激では刺激パラメータを調整することで、大脳皮質の抑制・促通現象が誘導されるが、これらの現象は脳内GABA系の機能と関連することが、薬物投与下の磁気刺激研究で実証されている。精神神経疾患において、反復的磁気刺激はうつ病への治療が米国では認可されているが、国内外で単発・二連発磁気刺激の検査法としての臨床応用例はいまだ存在しない。統合失調症ではGABA系に異常があることが明らかになりつつある。電気けいれん療法の効果発現機序はいまだ謎であるが、治療経過中にけいれん閾値が上昇するため、GABA系の変化も想定されている。向精神薬の皮質興奮性への影響は膨大な数の薬剤で調査されているが、近年上梓された薬剤については検討はされていない。抗てんかん薬においても状況は同様である。またてんかん症候群により皮質興奮性がどのように異なるかは、重要な課題であるといえる。しかし、精神神経患者へ磁気刺激を検査として導入していくにあたり、検査時間の短縮など検査の簡略化は大きな課題である。健常者において検査の簡略化に関する検討を行い、複数の検査を効率よくできるようになり、現在、患者への応用を検討中である。二連発磁気刺激では刺激間隔・強度を調整することで、大脳皮質の促通・抑制現象が誘発されるが、これらはGABA-A、GABA-B受容体機能と関連することが、アゴニスト、アンタゴニスト投与下での研究で明らかにされている。精神神経疾患分野では、反復的経頭蓋磁気刺激はうつ病治療が米国FDAにより認可されているが、国内・国外ともに二連発磁気刺激の検査法としての精神神経疾患への応用は検討されていない。統合失調症ではGABA系の異常が明らかになってきている。電気けいれん療法の効果発現機序は長らく謎であり、治療中のけいれん閾値の上昇からは、GABA系の関与が想定されている。向精神薬、抗てんかん薬の皮質興奮性への影響は多くの薬剤で検討されているが、新規な化合物については検討が追い付いていない。てんかんは大脳の神経細胞が過剰に興奮・同期する発作を反復する慢性疾患であるが、その皮質興奮性を検討することは、病態解明・治療法開発にとって重要な意義がある。しかるに精神神経患者において、これらの検査を行う上で、長時間かかりすぎることが問題であり、ストレス耐性の低い患者に行うことには難があった。そのため主に健常者を対象として、検査時間の短縮を図るための手技を確立した。かつ従来の検査では一時運動野の興奮性しか評価できないため、大脳全体での興奮性を評価するため、磁気刺激と脳波検査を組み合わせて行うための検討を行った。

精神神経疾患患者においても、二連発磁気刺激検査を行い、皮質興奮性、GABA受容体機能の変化を測定しているが、途中、磁気刺激装置の故障による研究の遅れが生じ、十分な症例数が集積していない。今後さらに症例を積み重ねて最終的な結論を導き出す予定である。臨床評価項目として測定している脳波の数値解析により、認知症患者での脳内の機能的結合に異常があることや、正常圧水頭症患者の髄液排除試験前後の脳波変化を解析し、シャント手術の治療効果の予測に有用であることを英文論文として発表した。研究目的として以下の項目を挙げている。1)統合失調症におけるGABA系の機能変化、皮質興奮性を検討し、遺伝子解析、機能・携帯画像、認知・生理機能、臨床症状との関連を明らかにする。2)電気けいれん療法の治療効果やけいれん閾値変化との関連を検討する。3)近年上梓された向精神薬、抗てんかん薬のGABA系や皮質興奮性への影響を検討する。4)てんかん症候群別によるGABA系機能や皮質興奮性の差異を検討し、鑑別診断への応用可能性を検討する。5)iNPHにおいて髄液排除試験前後でのGABAニューロンの機能変化、皮質興奮性変化を検討し、治療効果との関連を検討する。本年度は複数の単発・二連発磁気刺激検査の簡略化を行っており、患者への応用可能性が広がる結果となった。単一の検査で得られる情報は限られるため、複数の検査で手順の簡略化に時間がかかり、やや遅れが生じている。精神神経科学今後も当初のプロトコールに従い、研究を遂行していく。健常者、統合失調症、気分障害、電気けいれん療法施行者、iNPH、てんかん患者を対象とする。治療前後、髄液排除試験前後で磁気刺激検査を行う。臨床評価として、生理機能検査、認知機能検査、症状評価を行い、磁気刺激検査パラメータと臨床評価との関連を検討していく。安全対策として単発・二連発刺激は安全性が確立しているが、日本臨床神経生理学会の推奨する基準を超えないように、検査刺激の間隔が2秒以上となるよう、また一週間の刺激回数が合計5,000回を越えないように安全性に配慮して行う。研究目的として以下の5項目を挙げた。すなわち、1)統合失調症においてGABAニューロン機能変化、皮質興奮性を評価し、遺伝子解析、機能・形態画像、認知生理機能、臨床症状などとの関連を明らかにする。2)電気けいれん療法の治療前後でGABAニューロン機能変化、皮質興奮性変化を評価し、電気けいれん療法の治療効果やけいれん閾値変化との関連を明らかにする。3)近年、上市された抗てんかん薬、抗精神病薬(特にクロザピン)、抗うつ薬において服用前後でのGABAニューロン機能変化、皮質興奮性変化を明らかにする。4)全般てんかんと部分てんかん、てんかん症候群ごとの皮質興奮性の相違を明らかにする。抗てんかん薬に服用前後の変化、薬物血中濃度や治療効果と皮質興奮性との関連を明らかにする。5)iNPHにおいて髄液排除試験前後での、GABAニューロン機能変化、皮質興奮性変化を評価し、排尿機能、運動機能、認知機能、シャント術効果との関連を明らかにする。研究目的の達成のためには多くの精神神経疾患患者の協力を必要とするが、初年度は精神神経疾患においてスムーズに検査を行うための手法の開発を重点的に行い、手法の確立に成功した。しかし検査機器の故障があり数か月間、測定不能となることを余儀なくされたため、精神疾患患者での測定開始がやや遅れている面がある。
気球による夜間大気発光と雲による反射、散乱の測定

JEM-EUSO計画では2015年に望遠鏡を国際宇宙ステーションにとりつけ、最高エネルギー宇宙線が地球大気を通過した時に発する微弱な紫外線蛍光を観測する。このような宇宙線が雲上でも観測できるかを調べるために気球により雲上の夜間発光現象とその散乱反射光、背景光を観測することを目指した。本研究期間中には気球実験の飛翔機会が得られず、代わりに乗鞍岳山頂での300-400nm帯の夜光スペクトルを観測し高層大気光、人工光の割合を見積もった。10^<20>evを越える宇宙線が今までに十数例観測されているが、到来頻度は1km^2あたり100年に1個と非常に小さいので、その起源を探るためには検出面積をできるだけ広げてできるだけ多くの宇宙線を観測する必要がある。JEM-EUSOでは国際宇宙ステーションに取り付けた超広角望遠鏡により、超高エネルギー宇宙線が大気中を通過した時に発する蛍光紫外線をとらえることにより宇宙線観測を行う予定で開発を進めている。宇宙線による蛍光は非常に微弱であるので大気中での様々な夜間発光現象をあらかじめ調べておくことが重要である。また、雲が出ている場合には反射率が高いためにJEM-EUSOにとっての背景光が増加すると予想される。本研究では気球を用いて300400nm領域での背景光と雲による影響を観測することを目的としている。300400nm領域フィルター(BG3)をつけた16chマルチアノード光電子増倍管(MAPMT)1本に、雲観測用赤外線サーモグラフィと同程度の視野(30度)を持つ光学系をとりつけ、16素子の画像検出器として上向きと下向きにとりつけ、雲と夜光のパターンの相関をみる。この光学系を実験室内で組み上げ試験を行いほぼ目的とする性能があることが確かめられた。また、データ収集回路のコンパクト化、省電力化のため、FPGA(Xilinx Spartan3)、組み込み用Linuxコンピューターを用いて光電子増倍管による光電子数を計数する回路を開発した。10^<20>eVを越える宇宙線が今までに十数例観測されているが、到来頻度は1km^2あたり100年に1個と非常に小さいので、その起源を探るためには検出面積をできるだけ広げてできるだけ多くの宇宙線を観測する必要がある。JEM-EUSOでは国際宇宙ステーションに取り付けた超広角望遠鏡により、超高エネルギー宇宙線が大気中を通過した時に発する蛍光紫外線をとらえることにより宇宙線観測を行う予定で、その開発を進めている。宇宙線による蛍光は非常に微弱であるめで大気中での様々な夜間発光現象をあらかじめ調べておくことが重要である。本年度は東大宇宙線研究所乗鞍観測所(標高2770m)において中心波長330、337、355、370、380、390、400nm(透過幅10nm)の狭域フィルターと300-430nmを透過するBG3フィルターを用いて夜光観測を行った。雲海による夜光の反射光を測定する予定であったが天候に恵まれず9晩のうち1晩のみ観測できただけで、新月期の夜光を観測した。天頂からの夜光はBG3フィルターの透過波長域で平均約600photons/ns・sr・m^2で、地上で宇宙線を観測しているAuger ObservatoryやHESSのサイトで観測され報告されている夜光量に比べるとやや多い結果であった。時間帯によっては天頂より天頂角15度や30度の方が光量が多い場合があったが見ている方向の星野光量の増減から期待される量と一致していた。10^<20>eVを越える宇宙線が今までに十数例観測されているが、到来頻度は1km^2あたり100年に1個と非常に小さい。その起源を探るためには検出面積を広げてできるだけ多くの宇宙線を観測する必要がある。JEM-EUSOでは国際宇宙ステーションに取り付けた超広角望遠鏡により、宇宙線が大気中を通過した時に発する300400nm領域の蛍光紫外線をとらえて観測を行う予定で、現在その開発を進めている。雲がある時に背景光の増加が予想されるが、その影響を見積もることが本研究の目的である。本年度は気球飛翔の機会が得られなかったため、代替観測として東大宇宙線研究所乗鞍観測所において330400nmの7波長帯(透過幅10nm)の狭域フィルターと300430nmを透過するBG3フィルターを用いて夜光観測を行った。雲海による夜光の反射光を測定する予定であったが天候に恵まれず2晩のみ雲海のない条件で観測できただけであった。

天頂からの夜光はBG3フィルターの透過波長域で約700photons/ns・sr・m^2、そのうち約200photonsが星、黄道光と見積もられることから観測光量の約7割が高層大気光と人工光と考えられる。また、宇宙線を地上で観測しているMAGICやHESSのサイトで観測され報告されている夜光量に比べると1.52倍程度多かった。波長別に見ると昨年度に比べ390nm、400nmの光量が増加しており、観測中に薄い雲が視野中を横切っていたことから、近くの都市光が薄い雲で反射された成分が見えていたと考えられる。
抜歯後の血管新生から歯槽骨再生に至る現象の数値シミュレーションの研究

インプラント治療の研究には、血管新生に伴う栄養供給の増加による歯槽骨再生が必要とされているが、骨形成の評価は実験に頼り、解析で予測はされていない。本研究の全体構想は、周囲の歯槽骨形成の程度を予測し、可視化する数値シミュレーションの構築である。手順は、先ず解析の基本モデルを構築し、次に抜歯後からの幼弱骨形成に適用し、骨梁形成に至るまでを解析して、基本的な一連の解析モデルが完成した。手法は複雑現象も扱える粒子モデルを用いた。基本モデルは完成したが、解析にはパラメータが多数あり、それらの最適化と検証が今後の課題である。本研究により将来、血管新インプラント治療の質の向上への貢献を期待したい。平成26年度は、抜歯後の血管新生とCa輸送も解析対象に含み、従来の応力・骨形成モデルに加えて、骨再生に至る全体現象のモデルの構築を新たに工学的に試みた。具体的には、抜歯後の血管新生とCa輸送も解析対象に含み、従来の応力・骨形成モデルに加えて、骨再生に至る全体現象のモデル化を新たに工学的に試みる。本研究により将来、血管新生から歯槽骨再生までの一連の現象の数値シミュレーションの構築によって、インプラント治療の質の向上が期待できる。また骨と血管の関係を含むバイオメカニクスの適応領域の拡大にも貢献できる。H26年度の実施内容は、血管新生から歯槽骨再生に至る一連の解析モデルの構築である。従来の応力と骨生成の解析に加え、抜歯直後からの血管新生まで遡ってモデル化した。先ず血管粒子は、分岐と伸長により、血管新生を表現する。次に血管粒子からのCa輸送を拡散方程式でモデル化した。また骨の応力解析も粒子モデルで構築した。そひて、血管からはCaが骨へ拡散輸送され、また骨粒子に働く応力解析と合わせた複合要因で、骨は形成されるモデルとした。以上、血管新生→Ca輸送・拡散+応力解析→骨生成までの一連の現象を相互作用も加味したモデルで構築した。手順は、先ず解析の基本モデルの構築し、次に抜歯後からの幼弱骨形成に適用し、更に今後幼弱骨から骨梁形成に至るまでを解析して一連の解析モデルが完成する。先ず、血管新生から歯槽骨再生に至る一連の解析モデルの構築を実施した。詳しくは血管新生→Ca輸送・拡散+応力解析→骨生成までの一連の現象を相互作用も加味したモデルの構築である。そして、血管からはCaが骨へ拡散輸送され、また骨粒子に働く応力解析と合わせた複合要因で、骨は形成されるモデルとした。次に構築したモデルを用い、抜歯後から約30日までの幼弱骨形成までの、血管新生と骨生成の盛んな状況までのモデル化と解析を行い、実験写真と比較・検証した。今後は、幼弱骨形成約30日後から骨梁形成までの約90日までの、血管退縮と骨梁形成に至るまでの解析を行う。H26年は、血管新生→Ca輸送・拡散+応力解析→骨生成までの一連の現象を相互作用も加味したモデルの構築を行った。順番に先ず、血管新生→Ca輸送・拡散のモデルは、血管は粒子表現で、Ca輸送は格子表現を組み合わせることで構築できた。応力解析は、有限要素法などでは確立しているが、本粒子モデルでも、非圧縮性とポアソン比0.5という条件のもとで構築できた。骨生成も、初期に骨繊維をランダム配置しCaが堆積するモデルとし、ポーラス状の幼弱骨構造を計算で得ることができた。以上一連の解析モデルは構築できH26年の成果は国際学会で4件速報した。H27年度は予定通り、血管新生と骨生成の盛んな状況までの数値シミュレーションを実施し、実験と比較した。血管付近には流れにより骨は付着しない(フォルクスマン管)の仮定と、応力は徐々に増加するという仮定(急すぎると骨が破壊する、弱すぎると骨がつながらない)を設け、幼弱骨形成が表現できるようになった。血管と骨の分布を実験の写真と比較し、血管や骨とその隙間の分布を比べ、それらの特徴を数値解析結果は良く表現できていること、また定量的にその割合もほぼ一致していた。H27年は、査読付き国際会議論文1件、国内学会1件で成果を報告した。

インプラント治療の研究には、血管新生に伴う栄養供給の増加による歯槽骨再生が必要とされているが、骨形成の評価は実験に頼り、解析で予測はされていない。本研究の全体構想は、周囲の歯槽骨形成の程度を予測し、可視化する数値シミュレーションの構築である。手順は、先ず解析の基本モデルを構築し、次に抜歯後からの幼弱骨形成に適用し、更にH28年幼弱骨から骨梁形成に至るまでを解析して、基本的な一連の解析モデルが完成した。先ず、血管新生から歯槽骨再生に至る一連の解析モデルの構築を実施した。詳しくは血管新生→Ca輸送・拡散+応力解析→骨生成までの一連の現象を相互作用も加味したモデルの構築である。従来の応力と骨生成の解析に加え、抜歯直後からの血管新生まで遡ってモデル化した。手法は複雑現象も扱える粒子モデルを用いた。先ず血管粒子は、分岐と伸長により、血管新生を表現する。次に血管粒子からのCa輸送を拡散方程式でモデル化した。また骨の応力解析も粒子モデルで構築した。そして、血管からはCaが骨へ拡散輸送され、また骨粒子に働く応力解析と合わせた複合要因で、骨は形成されるモデルとした。次に構築したモデルを用い、抜歯後から約30日までの幼弱骨形成までの、血管新生と骨生成の盛んな状況までのモデル化と解析を行い、実験写真と比較・検証した。H28年は、幼弱骨形成約30日後から骨梁形成までの約90日までの、血管退縮と骨梁形成に至るまでの解析を行った。基本モデルは完成したが、解析にはパラメータが多数あり、それらの最適化と検証が今後の課題である。本研究により将来、血管新生から歯槽骨再生までの一連の現象の数値シミュレーションの構築によって、インプラント治療の質の向上が期待できる。手順は、先ず解析の基本モデルを構築し、次に抜歯後からの幼弱骨形成に適用し、骨梁形成に至るまでを解析して、基本的な一連の解析モデルが完成した。本研究により将来、血管新インプラント治療の質の向上への貢献を期待したい。H26年の目標は、血管新生から歯槽骨再生に至る一連の解析モデルの構築である。順番に先ず、血管新生→Ca輸送・拡散のモデルは、血管は粒子表現で、Ca輸送は格子表現を組み合わせることで、構築できた。応力解析は、有限要素法などでは確立しているが、本粒子モデルでも、非圧縮性とポアソン比0.5という条件のもとで、構築できた。骨生成も、線維を初期にランダム配置し、線維にCaが堆積するモデルを、応力も考慮して構築し、ポーラス状の幼弱骨構造を計算で得ることができた。以上一連の解析モデルは構築できた。成果は国際学会で4件速報したが、まとまった報告はこれからとなる。また実験画像での検証は、予定通りH27年度に行う。H28年の目標は、幼弱骨形成約30日後から骨梁形成までの約90日までの、血管退縮と骨梁形成に至るまでの解析を行う。
相違写像の超距離及びその一般化による近似理論とアルゴリズムの開発

2018年度は研究計画調書に記載した3つの研究課題のうち,(2)閉路完全距離のグラフ表現と閉路完全距離による相違写像の近似,及び,(3)k-連結完全距離による相違写像の近似理論の確立,に関する以下の2つの研究を行った.・「閉路完全距離の関連する2-階層構造による特徴付け」:超距離は指標付き階層構造との間に1対1対応が存在し,超距離の一般化である2-超距離は指標付き2-階層構造との間に1対1対応が存在する.閉路完全距離は超距離の一般化であり,かつ,2-超距離の部分クラスである.したがって,閉路完全距離は指標付き2-階層構造の部分クラスに対応する.本研究では,この指標付き2-階層構造の部分クラスを,指標付き「無閉路」2-階層構造として特徴付けた.この特徴付けによって閉路完全距離の特徴付けが導かれる.さらに,任意の閉路完全距離が与えられたときに,対応する無閉路指標付き2-階層構造を出力するO(n^2log n)時間アリゴリズムを与えた.ここで,nは与えられた閉路完全距離が定義される台集合である.・「Subdominant k-連結完全距離の特徴付けとそれに対するアルゴリズム」:閉路完全距離の自然な一般化として,任意の正整数kに対してk-連結完全距離の概念を導入し,任意の相違写像dに対してそのsubdominant k-連結完全距離が存在することを証明した.さらに,subdominant k-連結完全距離の特徴付けを与え,その特徴付けに基づいて,任意の相違写像に対してそのsubdominant k-連結完全距離を求めるO(kn^4)時間アルゴリズムを与えた.また,任意の相違写像に対する連結完全度の概念を導入し,連結完全度を求めるO(n^5)時間アルゴリズムを与えた.研究計画調書に記載した3つの研究課題のうち,(2)閉路完全距離のグラフ表現と閉路完全距離による相違写像の近似,及び,(3)k-連結完全距離による相違写像の近似理論の確立,に関しては,【研究実績の概要】に記載した通りであり,これらについては計画通り,あるいはそれ以上の成果が得られている.一方で,研究課題(1)最良近似超距離木問題に対する局所探索アルゴリズムの開発,については2018年度中には具体的な研究成果が得られなかった.これらの事を総合して上記の進捗状況の判断とした.2018年度の研究実績の「閉路完全距離の関連する2-階層構造による特徴付け」では,閉路完全距離を対応する2階層構造の部分クラスとして特徴付けた.この研究に関連する研究課題として以下の2つを推進する.(i)この2階層構造の部分クラスは,いくつかの性質を満足する集合族として特徴付けられるが,この集合族に包含関係によって順序を入れることによって定義される有向グラフの特徴付けを与える.(ii)与えられた相違写像に対して,Single-linkageやComplete-Linkageのような階層的クラスタリング・アルゴリズムは指標付き階層構造を生み出す.これらの階層的クラスタリング・アルゴリズムを変形することによって,指標付き無閉路2-階層構造を生み出すアルゴリズムを考えることができる.このようなアルゴリズムを開発する.2018年度のもう一つの研究実績「Subdominant k-連結完全距離の特徴付けとそれに対するアルゴリズム」に関連する研究課題として以下を推進する.(iii)閉路完全距離が指標付き無閉路2-階層構造に対応するように,k-連結完全距離も対応するクラスタリング・システムが存在する.このクラスタリング・システムの特徴付けを与えると同時に,このクラスタリング・システムに包含関係を入れることによって定義される有向グラフの特徴付けを与える.2018年度には実施できなかった研究課題(1)最良近似超距離木問題に対する局所探索アルゴリズムの開発,についても研究計画調書の記述に基づいて研究を推進していく.2018年度は研究計画調書に記載した3つの研究課題のうち,(2)閉路完全距離のグラフ表現と閉路完全距離による相違写像の近似,及び,(3)k-連結完全距離による相違写像の近似理論の確立,に関する以下の2つの研究を行った.・「閉路完全距離の関連する2-階層構造による特徴付け」:超距離は指標付き階層構造との間に1対1対応が存在し,超距離の一般化である2-超距離は指標付き2-階層構造との間に1対1対応が存在する.閉路完全距離は超距離の一般化であり,かつ,2-超距離の部分クラスである.したがって,閉路完全距離は指標付き2-階層構造の部分クラスに対応する.本研究では,この指標付き2-階層構造の部分クラスを,指標付き「無閉路」2-階層構造として特徴付けた.この特徴付けによって閉路完全距離の特徴付けが導かれる.さらに,任意の閉路完全距離が与えられたときに,対応する無閉路指標付き2-階層構造を出力するO(n^2log n)時間アリゴリズムを与えた.ここで,nは与えられた閉路完全距離が定義される台集合である.・「Subdominant k-連結完全距離の特徴付けとそれに対するアルゴリズム」:閉路完全距離の自然な一般化として,任意の正整数kに対してk-連結完全距離の概念を導入し,任意の相違写像dに対してそのsubdominant k-連結完全距離が存在することを証明した.さらに,subdominant k-連結完全距離の特徴付けを与え,その特徴付けに基づいて,任意の相違写像に対してそのsubdominant k-連結完全距離を求めるO(kn^4)時間アルゴリズムを与えた.また,任意の相違写像に対する連結完全度の概念を導入し,連結完全度を求めるO(n^5)時間アルゴリズムを与えた.研究計画