hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸内細菌による代謝を利用した大腸への選択的薬物送達のためのプロドラッグの開発

経口投与された薬物が,胃・小腸を通過している間に消化管上部で吸収されることなく,大腸に到達して薬理作用を発揮させたい場合がある(潰瘍性大腸炎,大腸癌など)。そのため,胃・小腸に比べて大腸には常在性細菌が多いという点に着目し,腸内細菌による代謝を利用した大腸への薬物送達のためのプロドラッグの開発を目的とした。腸内細菌は種類も数も多く,酵素の種類も多彩で活性も高いことが知られている。腸内細菌による代謝を利用したユニークなプロドラッグの開発は,生体が本来保持している機能を巧みに利用したドラッグデリバリーシステムであると考えられる。本研究では,サリチル酸の各種アミノ酸抱合体,ジペプチド抱合体を合成し,その体内動態を比較検討したところ,以下の知見が得られた。1.サリチル酸-グリシンは,サリチル酸に比べ,家兎の胃・小腸での粘膜障害が低下していることを明らかにした。2.サリチル酸-アラニンの家兎の腸内細菌による代謝に,アラニンの光学異性体の違いによる差異が認められた。3.サリチル酸-L-アラニン,サリチル酸-グルタミン酸,サリチル酸-メチオニン,サリチル酸-チロシン,サリチル酸-グリシルグリシンの経口投与において,サリチル酸の生成と血中濃度の持続化がみられた。各プロドラッグを経口投与後,血中にサリチル酸が出現するまでに約2時間のラグタイムがみられたことから,プロドラッグからのサリチル酸の生成が,消化管下部で生じているものと推察される。経口投与された薬物が,胃・小腸を通過している間に吸収されないで大腸に到達して薬理作用を発揮させたい場合がある(潰瘍性大腸炎,大腸癌等)。またインスリン等のペプチド医薬品は,経口投与されると消化管内で酵素による分解を受けるために,注射剤として投与されているのが現状である。そのため糖尿病の患者さんは,毎朝インスリンの自己注射を余儀なくされており,身体的・精神的苦痛は計り知れない。大腸では,酵素によるペプチド医薬品の分解が少ないので,吸収にとって有利な部位だと考えられている。このように経口投与後,大腸に選択的に薬物を送達させることは,治療上極めて重要な研究課題の一つであり,全身性の副作用の低下と注射にたよらざるをえないペプチド医薬品の,経口投与の可能性を示唆するものである。このため,胃・小腸に比べて大腸には腸内細菌が多いという点に着目し,腸内細菌による代謝を利用した,大腸への選択的薬物送達のためのプロドラッグの開発を目的とした。モデル薬物としてサリチル酸,プロドラッグとしてサリチル酸のアミノ酸抱合体,ペプチド抱合体を選び,以下の成果が得られた。1.サリチル尿酸(サリチル酸ーグリシン抱合体)は,サリチル酸に比べ,家兎の胃・小腸での粘膜障害が低下していることを明らかにした。2.サリチル酸ーアラニン抱合体の家兎の腸内細菌による代謝に,アラニンの光学異性体の違いによる差異が認められた。3.サリチル酸ーLーグルタミン酸,サリチル酸ーグルシルグリシン,サリチル酸ーLーチロシン,サリチル酸ーLーメチオニンの各抱体合は,家兎の腸内細菌により代謝を受け,サリチル酸を生成することが認められた。経口投与された薬物が、胃・小腸を通過している間に消化管上部で吸収されることなく,大腸に到達して薬理作用を発揮させたい場合がある(潰瘍性大腸炎,大腸癌など)。

本研究では,サリチル酸の各種アミノ酸抱合体,ジペプチド抱合体を合成し,その体内動態を比較検討したところ,以下の知見が得られた。1.いずれのプロドラッグ投与においても,プロドラッグの血中濃度は投与後速やかに減少した。一方,サリチル酸の生成はほとんどみられなかった。したがって,プロドラッグからのサリチル酸の生成に関して,全身循環系での寄与は,ほとんどないと考えられる。2.サリチル酸-D-アラニンを除くプロドラッグ(サリチル酸-L-アラニン,サリチル酸-グルタミン酸,サリチル酸-メチオニン,サリチル酸-チロシン,サリチル酸-グリシルグリシン)投与においてサリチル酸の生成と血中濃度の持続化がみられた。プロドラッグ投与後,血中にサリチル酸が出現するまでの約2時間のラグタイムがみられたことから,プロドラッグからのサリチル酸の生成が,消化管下部で起こっているものと推察される。3.サリチル酸-D-アラニン投与においては,サリチル酸の生成はほとんどみられず,サリチル酸-L-アラニンと比較してプロドラッグの血中濃度は高くなり,光学異性体間で異なることが認められた。
回転球面上のtwo-gyre flowの不安定性発生形態の解明

回転球面上の境界付き領域内において東風一様風を与えた場合の順圧流体の流れパターンについて調べた。ここでは、two-gyre flow(2つの旋回流体)に着目している。強制風が強いと、定常で安定な西岸強化流はホップ分岐により不安定化する。さらに強い強制風では、gyre内に渦列が生じ、流体領域が広がると南北にも分裂して東西帯数が増える。また、流体領域の境界上に流入口と流出口を与えた場合についても西岸強化流の形成が確認された。地球上には様々な流体現象が存在する。詳細な観測データを用いた海洋や大気の大規模数値計算は計算機性能の向上と共に発展し研究の歴史は長い。しかし、多くのパラメータが混在しているため本質がわかりにくくなっている。そこで、複雑な要素を取り除き、例えば自転効果に着目した基礎研究で流体運動に特徴を見出すことを目的にした研究が近年行われている。本研究は、海洋の風成循環を念頭においた強制流体運動を回転球面上で数値計算し、流体領域の場所、大きさ、強制風の形状等が変わったときの流れパターンやその安定性、不安定化への移行過程について調べるものである。地球上における複雑な流体現象に対して、回転効果のみを考慮したシンプルな2次元流体旨運動についての研究を行ってきている。本研究では、海洋の風成循環を念頭においた強制流体運動について回転球面上で詳細に調べ、流体領域の場所、大きさ、強制風形が変わったときに、安定な流体が不安定化する発生形態について解析することを目的としている。特に、流体領域の中心が赤道上にあり、一様東風応力を強制風としたときのtwo-gyreflowの研究について、弱い強制風で形成された定常な西岸強化流が流量の増加に伴い、ホップ分岐により不安定化することの発生形態、力学的構造の解析をめざしている。本年度は、流体領域の半径がπ/4で、一様東風応力を強制風とした場合に、2つの旋回流体が分裂して、それぞれのgyre内にいくつかの渦列が生じるようになることについて解析を行った。強制関数形を一様東風応力からfour-gyreflowとなるように変形していくと、しだいに旋回流体の分裂は起こらなくなる。一方、four-gyreflowとなる強制風は、高緯度において西風が流体を東へ運ぶため、それぞれのgyreが完全に分裂した渦列になることはなく、gyre内にロスビー波的な渦列が形成されると考えられる。また、この分裂した渦の大きさには規則性があり、そのため、流体領域を広げたときに南北に分裂する東西帯の数も決まると考えている。発表論文では、強制関数の曲率の変化と旋回流体の関係を述べている。これらの結果は、黒潮の蛇行は風向きの影響を受ける可能性があることを示唆していると考えられる。地球上に生じる様々な複雑な流体現象に対し、自転効果に着目した基礎的研究を行つてきている。本研究では、海洋の風成循環を念頭においた2次元強制流体運動について調べている。流体領域が赤道を中心とした円形の場合、粘着境界条件のもとでNavier-Stokes方程式から流線の時間発展を調べると、エネルギーが一定値に収束して定常な西岸強化流が形成される。強制風が強くなると、この非線形解はホップ分岐で不安定化し、黒潮の蛇行に似たような振動が生じる。このような不安定化への移行について力学的構造の解析と理解を目的にしている。本年度は、流体領域の中心を中緯度に移動した場合について強制風の変化に伴う流体運動について調べた。これは、β平面上におけるtwo-gyre flowを調べたDi_jkstra (2005)の研究と球面上の場合とを比較するためである。彼らの研究では、最初にピッチフォーク分岐が生じ、次にホップを分岐を経てから不安定化に移行すると示されている。今回の研究で、流体領域を中緯度に移動した場合についても赤道中心の場合と同じように、ピッチフォーク分岐を生じることなくホップ分岐で不安定化することが確認された。また、中緯度中心の円形β平面上においても同様な結果が得られた。従って、この不安定化への移行の違いは、流体領域の形状が影響している可能性が考えられるが、中緯度中心の流体領域では球面の影響を受けるので、赤道中心の円形8平面上を調べる必要があると考えている。地球上に生じる様々な流体現象に着目し、複雑な要素を取り除きシンプルな状態における流体運動の特徴を調べる研究を行っている。特に、自転効果に着目した基礎研究を行ってきている。本研究では、海洋の風成循環を念頭においた2次元強制流体運動について数値的に調べている。流体領域が赤道上にある場合は西岸強化流が形成されるが、強制風が強くなるとホップ分岐で不安定化し流体領域に振動が生じる。このような不安定化への移行の過程の理解が研究の目的である。本年度は、流体領域の境界上に流入口・流出口を与え、外洋との間に繋がりが生じるような流れを与えた場合について流体運動を調べた。

流入口と流出口を赤道上の対称な位置に置き一定定常流を与えた場合、赤道の南北の対称な位置に西岸強化流が形成される。これは、一様強制風による数値計算から生じるtwo-gyre flowと同様な結果である。また、流入口・流出口を南北対称な位置に配置すると、流体領域全体に西岸強化流が生じた。また、この西岸強化流は流体領域の大きさや位置によって変化することを、数値的に非線形解を求めることで見出した。これらの非線形解の不安定化への移行について検討を行っていく。また、β平面上との比較や浅波方程式系における流体運動について調べている。地球上には様々な流体現象が存在する。グローバルに見ると、地表面は大気で覆われているし、海洋は水で満たされている。これらの流体は、地球の回転効果(コリオリ力)、地球大気の密度変化、放射や水分の相変化などの影響を受けて多様に変化する。詳細な観測データに基づいた現象を忠実に再現しようとする研究が盛んであるが、かえって本質がわかりにくくなっている。そこで「回転球面」とした場合のシンプルなモデルから何か特性を見出そうとする研究が近年行われている。本研究は、特に海洋を念頭においた境界付き領域内における流体現象をシンプルな「回転球面」で調べてきている。本年度は、昨年度に引き続き、流体領域の境界上に流入口と流出口を与え外洋との間に繋がりがある場合についての流れパターンを調べた。流入口・流出口を南北対称な位置に配置し、流体領域の位置を赤道中心から北極中心まで移動して西岸強化流形成の変化について調べた。その結果、赤道中心では流体領域全体に酉岸強化流が形成されるのに対し、北極中心では左壁に沿って流入口から流出口に向かう流れと中心付近に留まる渦が形成されることが見出された。また、中緯度に流体領域の中心が存在する場合は、流体は極域近傍に形成される渦に沿って流れ、渦の領域が終わると右壁に沿った西岸強化流に切り替わることを見出した。さらに、流量を増やし不安定化への移行について研究を進めていく。また、境界が生じる流体領域についての浅水波方程式については、境界条件の扱いについてさらに詳細に調べていく必要がある。
短期完全吸収骨置換型ペースト状人工骨の開発

本研究は、骨再生用担体材料(リン酸オクタカルシウム; OCP)にヒアルロン酸(HyA)を加えてペースト状にすることでOCPの操作性を改善する複合体を作製し、実際にマウス頭蓋冠上へ移植して材料の骨形成能と吸収性を検討することを目的とした。3年間の研究期間で、複合体はOCPの操作性を改善し、動物実験においてマウス頭蓋骨上に良好な骨新生を生じ且つ高い吸収性を示すことを明らかにした。複合体はOCPに新たな形態付与性を獲得させ整形外科領域の様々な形状、大きさの骨欠損部へ利用可能な新しい人工骨材料となる可能性が示唆された。リン酸オクタカルシウム(OCP)は、は焼結できず、形態維持ができないため、操作性の問題から臨床での使用が難しい状況であった。形態付与材としてはコラーゲンやPLLA、PLGAなどの使用が考えられ、実際にコラーゲンとの複合体を作製し優れた骨伝導能、吸収性を証明してきた。しかし複雑な形状の骨欠損部補填には操作性の良い、いかなる形状の骨欠損にも充填可能なペースト状人工骨の使用が望まれる。そこで生体に広く分布する細胞外基質であるヒアルロン酸のOCPへの形態付与材としての可能性を考えた。昨年度において、市販ヒアルロン酸製剤(スベニール[○!R]中外製薬)に従来の湿式合成法を用いて作成したOCP顆粒を混合し複合体を作製した。複合体はOCP顆粒径300500μmに整粒しOCPとヒアルロン酸の量を調整しペースト状にした。市販シリンジ(内径2mm)内に複合体を充填し、安定した操作で骨欠損部へ注入が可能であった。複合体をマウス(n=2)頭蓋冠へ移植し2週経過後、頭蓋骨上に骨形成が見られた。今年度は複合体が確実に骨形成を促進することを確認する目的で動物(マウス、ラット、ウサギ)への移植実験を行う予定である。加えてマウス頭頂骨由来骨芽細胞MC3T3-E1、マウス骨髄由来間質細胞ST2用いて培養実験を施行する予定である。軟X線撮影、マイクロCT、組織学的評価、各種免疫染色、real-time PCRなどで評価する予定である。昨年度に市販ヒアルロン酸製剤(スベニール【○!R】中外製薬)に従来の湿式合成法を用いて作成したOCP顆粒を混合しペースト状複合体を作製した。本複合体はシリンジに充填可能で操作性が安定しており目標部位への移植が容易であった。本複合体をマウス(n=6)頭蓋冠上へ移植し2週経過後骨形成が見られた。本年度、前述のマウス頭蓋骨移植モデルのタイムポイントを3週、6週に設定し軟X線撮影、マイクロCT、組織を観察すると骨上に明らかな骨形成が見られた。各タイムポイントの骨形成率と材料残存率はOCP単独移植例とほぼ同等であった。平成21年度に市販ヒアルロン酸製剤(分子量190万)に従来の湿式合成法を用いて作成したOCP顆粒を混合しペースト状複合体を作製した。平成22年度、分子量190万のOCP/ヒアルロン酸複合体をマウス(n=6)頭蓋冠上に設置したテフロン製リング内へ移植した。タイムポイントを3週、6週に設定し軟X線撮影、マイクロCT、組織を観察すると骨上に明らかな骨形成が見られた。

平成23年度は、新たなヒアルロン酸製剤2種類(分子量約90万、約600万)にOCPを加えて3種類の複合体を作製し、前述のマウス頭蓋骨移植モデルに移植して骨形成の有無を比較した。タイムポイントを3、6、9週に設定し骨形成率を測定するとOCP単独移植例と比べて分子量90万、600万の複合体は6週の時点で有意に高かった。材料残存率は各タイムポイントでOCP担体とほぼ同等であった。本研究結果よりヒアルロン酸はOCPにinjectableな形態を付与しOCPの持つ骨形成能と吸収性を阻害せず、OCPの新たな形態付与材料として臨床へ応用できる可能性があることが分かった。
トランスピュ-タによる並列分散形大規模伝熱解析システムの開発

伝熱過程を含む問題の多くは複数の伝熱場が結合した複合系であり、その数値解析には、それぞれの伝熱場に特有な専門的な数値計算とともに、その有機的な結合総合化が必要である。したがって、一人の研究者がすべての伝熱系を連立させて解析することは難しく、複数の専門の研究者による並列分散化によるシステム的な数値解析が最も効果的である。本研究においては、複合系を構成する個々の伝熱場を熱伝導、対流、輻射など専門的に各大学に分割分散し、随時その境界条件を大学間ネットワ-クを通して結合させながら並列計算を行い、結果として全体的に大規模熱流動解析を行なうシステムを確立することを目的とした。研究は大きく二つに分けられ、一つは個々の研究機関におけるトランスピュ-タによる並列計算手法の解析と、各分散場の計算結果から得られる境界条件を互にどのように交換して、個々の計算にどのように取り入れるかという、並列計算と分散化に伴うアルゴリズムの問題の解決である。他の一つは輻射、対流、熱伝導というような個々の伝熱問題を並列計算と分散化のもとでどのように解くかという問題である。ここでは、具体的計算例として伝熱形態間の非線形的な相互干渉の強いチョコラルスキ-法半導体結晶成長問題を取り上げ、個々の研究機関ではトランスピュ-タによる並列計算を行い計算速度を増加させるとともに、その結果はインサネットによるJUNETシステムで相互交換し、キ-となるワ-クステ-ションで総括処理する方法を採用しそのシステムを確立した。さらに、より複雑な境界条件で非線形性の強い分散システムを対象とした計算を行って、確立した熱工学問題の並列・分散計算のアルゴリズムおよびそのシステムの効率化とその改良を行った。したがって、一人の研究者がすべての伝熱系を連立させて解析することは難しく、複数の専門の研究者による並列分散化によるシステム的な数値解析が要求される。本研究は、このような見地から、複合系を構成する個々の伝熱場を専門的に分割分散し、随時その境界条件を結合させながら並列計算を行い、結果として全体的な計算を完結するシステムを構築し、それを用いて具体的な伝熱現象の数値解析を行うことを目的とする。本年度においては、このような各分散場の境界条件を大学間ネットワ-クにより交換しながら、各研究者が最も得意とする分散伝熱場の伝熱計算をトランスピュ-タを用いて行って、一つの並列分散型の大規模熱流動解析システムの研究開発を行った。すなわち、各研究者は、各自の熱伝導、強制・自然対流、〓射、相変化の分散伝熱場の数値解析システムについて、(1)インサ-ネットによりJUNETシステムを通して境界条件を交換できるようにするとともに、(2)トランスピュ-タを用いて個々の分散伝熱場の並列計算を行った。さらに、全体としては、(3)これらの結果を結合し総合化するシステムを検討し、複合伝熱問題の数値解析の予備的な研究を行った。

研究は大きく二つに分けられ、一つは個々の研究機関におけるトランスピュ-タによる並列計算手法の解析と、各分散場の計算結果から得られる境界条件を互にどのように交換して、個々の計算にどのように取り入れるかという、並列計算と分散化に伴うアルゴリズムの問題の解決である。他の一つは輻射、対流、熱伝導というような個々の伝熱問題を並列計算と分散化のもとでどのように解くかという問題である。ここでは、具体的計算例として伝熱形態間の非線形的な相互干渉の強いチョコラルスキ-法半導体結晶成長問題を取り上げ、個々の研究機関ではトランスピュ-タによる並列計算を行い計算速度を増加させるとともに、その結果はインサネットによるJUNETシステムで相互交換し、キ-となるワ-クステ-ションで総括処理する方法を採用しそのシステムを確立した。さらに、より複雑な堺界条件で非線形性の強い分散システムを対象とした計算を行って、確立した熱工学問題の並列・分散計算のアルゴリズムおよびそのシステムの効率化とその改良を行った。
乾燥濾紙血を用いた遺伝子診断法の開発と遺伝子変異に基づく亜型分類の試み

本研究では中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症、メチルマロン酸血症、非ケトーシス型高グリシン血症、フェニルケトン尿症、ピルビン酸脱水素酵素欠損症などの先天代謝異常症の多くの症例について遺伝子解析を行い病因変異を明らかにした。その結果を基に、乾燥濾紙血液や胎児絨毛などの微量試料を用いて変異を検出する簡易遺伝子診断法を各種の疾患で確立するとともに、遺伝子変異と表現型の関連性、病因変異アレルの頻度を検討した。以下その主なものを報告する。1)中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症;34例の白人患者の解析により、K329E変異が高頻度(病因対立遺伝子の91%)に見られることを明かにし、変異検出による遺伝子診断法を確立した。この方法による保因者頻度を検討した。2)メチルマロン酸尿症;メチルマロニルCoAムターゼ遺伝子の構造解析を行い、更に、日本人症例の遺伝子変異を検索した。8例中5例ではmRNA量の著明な減少を見たので、2段階PCR法による解析が必要であった。これまで3種類のミスセンス変異(R369H、V368D、V669G)、1種類のナンセンス変異(E117X)、及び1種類の塩基欠失(2-bp del)を見いだした。E117X変異は血縁関係のない5症例(6対立遺伝子、37.5%)に認められたことから、本邦で比較的頻度の高い変異であることが示唆された。3)非ケトーシス型高グリシン血症;高頻度にみられるフィンランド人患者のリンパ芽球を用いてP蛋白の遺伝子解析を行ったところ、S564I変異を同定した。同変異の検出法を開発し、患者の70%は同変異によるものであることを明らかにした。本症で初の遺伝子解析による出生前診断に成功した。4)乾燥濾紙血液を用いたフェニルケトン尿症の簡易遺伝子診断法;東洋人PKUにつき、対立遺伝子特異的増幅法(ASPCR法)で検出する簡易遺伝子診断法を開発した。この方法は複数の変異を同時に検出することが可能である。1.乾燥濾紙血液からのDNA抽出;従来、フェノ-ル抽出やボイル抽出が行われていたが、前者は煩雑であり、後者は不確実であった。我々はproteinase Kで1時間処理した後ボイルする事によって3mm discから確実に抽出されることを見いだした。2.特異的アリ-ル増幅法の開発;遺伝病の多くが点変異によることから、簡易点変異検出法の開発は重要である。従来、点変異検出法としてアイソト-プを用いたASO法が用いられていたが、アイソト-プを使用すること、煩雑である等の欠点があった。我々はフェニルケトン尿症、中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症、および21ー水酸化酵素欠損症で簡易変異検出法を開発した。その方法はpolymerase chain reaction法でDNA断片を増幅する時、プライマ-を工夫することにより、特異的アリ-ルのみ増幅する方法(Amplification Refractory Mutation System)である。3.上記、変異検出法で見いだした変異アリ-ル頻度;中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症の病因変異リジン329→グルタミン酸329は白人患者アリ-ルの91%(34アリ-ル中31アリ-ル)と極めて高頻度で見られた。PKUでのアリ-

ル頻度はArg111→Ter111変異アリ-ルが日本人14.3%、中国人6.5%、Arg413→Pro413変異アリ-ルは日本人12.5%、中国人3.6%、Tyr204→Cys204変異アリ-ル日本人1.9%、中国人9.7%であった。4.病因遺伝子の検索;中鎖アシルCoA脱水素酵素欠損症でリジン329→グルタミン酸329、ピルビン酸脱水素酵素欠損症でElα遺伝子の4塩基挿入(停止コドンから9番目上流)、高グリシン血症でのフェニルアラニンの欠失などの病因遺伝子を明らかにした。1.メチルマロン酸血症の遺伝子解析;重篤な臨床症状を呈したメチルマロン酸血症の8例からの培養線維芽細胞を用いて種々の解析を行った。ウエスタンブロットでは8例全例で、抗メチルマロニルCoAムタ-ゼ抗体と反応するCRMは陰性であり臨床症状との相関を示している。遺伝子変異の検索では4対立遺伝子の変異がアミノ酸置換を伴う点変異(ミスセンス変異)であり、他の12対立遺伝子はmRNAの著明な減少を引き起こす遺伝子変異(mRNA^-変異)であった。ミスセンスは1106番目のGがAに、1595番目のAがGに変異し、各々アルギニンがヒスチジンに、ヒスチジンがアルギニン置換したもの、2006番目のTがAに変異し、バリンがグルタミン酸に変換したもの、1103番目のTがGに変異し、バリンがアスパラギン酸に変換したものである。発現実験からミスセンス変異はいずれも病因変異であることを確認した。本邦のメチルマロン酸血症は重症型が多く、CRM(-)で、しかも対立遺伝子の75%もの多くがmRNA^-である特徴を有している。2.中鎖アシルCoA脱水素酵素(MCAD)欠損症の遺伝子診断;MCAD欠損症は、発症時の適切な処置なしには急激な経過で死に至ることから、早期診断が極めて重要な疾患である。従来の診断法が極めて煩雑だったため、簡易診断法が強く望まれていた。34例の白人患者の解析により、K329E変異が高頻度(病因対立遺伝子の91%)に見られることを明かにし、濾紙血液を用いた遺伝子診断法を確立した。更に、英国、米国、オ-ストラリア、及び日本の新生児濾紙血液各々500検体を用いて保因者頻度を検討したところ、英、米、豪の保因者は約60人に1人であった。一方、日本人ではこの変異は見いだせなかった。1.乾燥濾紙血液を用いたフェニルケトン尿症の簡易遺伝子診断法;フェニルケトン尿症(PKU)はフェニルアラニン水酸化酵素の欠損に基ずく常染色体劣性遺伝疾患である。東洋人での発症頻度は日本人10万人に1人、中国人1万5千人に1人で、先天代謝異常症のなかでは頻度の高い疾患である。今回、我々は東洋人PKUに比較的頻度の高い変異の7種(R111X、Y204C、R261Q、R243Q、IVS-4、R413P、Y356X)を対立遺伝子特異的増幅法(ASPCR法)で検出する簡易遺伝子診断法を開発した。この方法はPCRとアガロース電気泳動を組み合わせた簡便な方法で、複数の変異を同時に検出することが可能であった。(multiplex ASPCR)。中国人患者68例、日本人患者35例の乾燥濾紙血液を用いて検索した結果、10例はR111X、Y204C、R243QあるいはR413P変異のいずれかのホモ接合であったが、103例は複合ヘテロ接合であった。2.異所性mRNAを用いたPKU遺伝子解析;
核移行シグナル化学修飾遺伝子による非ウイルスベクターの高効率化

非ウイルスベクターの効率向上は非常に重要な問題である。この問題解決法の一つに外部遺伝子の核移行促進が上げられる。核移行シグナル(NLS)は外来性タンパクやプローブを能動的に核内へ輸送することが知られている。これまでのNLSを利用したトランスフェクション効率向上研究の問題点として1.共有結合方式により正常な転写ができないこと2.スペーサーの鎖長が短いことからNLSがDNAに埋没してしまうことの2点があげられる。そこで、本研究では鎖長の長いPEGスペーサーを用い、ジアゾカップリング修飾することで導入数を制御するなど欠点改良し、トランスフェクション高効率化を目指して研究を行った。NLSとプラスミドDNAがPEGスペーサーを介し共有結合しているコンジュゲート体の合成を行い、NLSプラスミドコンジュゲート体がインポーチンα、インポーチンβとの複合体形成を促進していることが分かった。また、トランスフェクションの結果から、未修飾のプラスミドと比較してNLS-プラスミドの発現効率が高いという結果が得られた。しかし、細胞質へのマイクロインジェクションの結果からはNLS-プラスミドは細胞質のみで観察され、NLS-プラスミドの核移行促進効果は見られなかった。今回の結果からプラスミドの核移行促進を達成するには、NLS-プラスミドコンジュゲート体のスペーサー長や化学修飾法を種々検討するだけでは不充分であり、更なる仕組みが必要であることが明らかとなった。
アミノ酸選択分離機能を有するモザイク荷電複合膜の開発

垂直ドメインの配向構造を本質的に必要とするモザイク荷電分離膜を液相エピタシャル膜法より構築し、膜の実用化開発を目的とした。多孔性膜上にポリアクリル酸(PAA)(またはポリスチレンスルホン酸Na : PSSS/ポリ4級化ビニルピリジン(P4VP)の二成分分離機能部の液相エピタキシャル膜を構築させ、橋かけ反応を加えてドメイン固定を行い弱酸1強塩基、強酸-強塩基型の二種モザイク荷電複合膜を創製した。膜の電子顕微鏡観察やXPSによる構造解析より正・負荷電部のドメイン空力数100nmに交互に垂直配向した高次構造であることを確認した。弱酸-強塩基型のモザイク荷電膜でアミノ酸の一つである1-フェニルアラニン(PAL)の透過測定を行った。pHによる透過挙動は導電点付近で非電解質として振る舞い透過が抑制された。またpH10付近では負荷電部のカルボキシル基の解離のため透過が促進されるというアミノ酸選択分離膜の機能を見い出した。次いで強酸-強塩基型モザイク荷電膜の電解質透過を評価した。PALの流宋(Jis)は等電点付近で谷となる挙動を示し、これ以外のpH領域では透過が促進された。PALとほぼ同一分子量の糖グルコースの透過挙動を測定したところ、PALの等電点でのJis値に近いものとなった。これはPALが等電点では非電解質として振る舞うことを示している。一方、塩電解質であるKClはpHにほとんど依存せず高い透過型を示した。この透過適度はイオン交換質と比べても2桁大きい質である。これからもモザイク荷電領域の循環電流の効果による透過促進作用が働いていることがわかる。またモザイク荷電質の特徴である質の浸透も確認した。本研究で作製したモザイク荷電複合膜は機械的強度も大きく、ポリマーブレンド系で作製コストも低い。またブレンドするポリマーを変えることで強酸-強塩基、弱酸-強塩基型と二つの荷電膜が同一原理で簡便に調製できるという大きな長所をもつものである。本年度は液相エピタキシャル法を調整が簡便でかつ相界面が薄いポリマーブレンド系で用い,モザイク荷電膜における高次構造の観察,および溶質透過挙動を測定した。はじめに液相エピタキシャル成長の鋳型となるグラフト共重合体ポリ(4-ビニルピリジン(4VP)-g-ビニルアルコール(VA))をマクロモノマー法により合成した。さらにポリマーブレンドには正荷電部としてP4VP,負荷電部としてポリアクリル酸を用いた。ここで負荷電ポリマーはクロロメチルスチレンとの共重合体とし,この部分に感光性のジチオカルバメート基を導入した。モザイク荷電膜の調製にあたり,機械的強度をうるため,一部表面ヒドロキシル化したポリ塩化ビニル多孔質膜を支持膜とした。この上にグラフト体をミクロ相分離させ,このパターン上にポリマーブレンド溶液を液相エピタキシャル成長させ垂直配向させた。負荷電部を光架橋,P4VP部の4級化架橋および正荷電導入し,弱酸-強塩基型のモザイク荷電膜をえた。膜の構造解析よりドメイン径が数100nmに高次構造制御されていることを明かにした。L-フェニルアラニンの透過測定の結果,pHによる透過挙動は等電点付近で非電解質としてふるまい透過が抑制され,pH10付近では透過が促進されるという選択分離膜の機能を見出した。

強酸-強塩基型のモザイク荷電複合膜を構築するため、ポリマーブレンドに正荷電部としてポリ(4-ビニルピリジン)(P4VP)、負荷電部としてポリスチレンスルホン酸Na(PSSS)を用いた。ここでPSSSには少量の感光性ジチオカルバメート基が導入してある。モザイク荷電複合膜の調製は既に去年報告した方法を用い、多孔性膜上に液相エピタキシャル成長により正・負荷電部が垂直配向した高次構造をもつものである。強酸-強塩基型モザイク荷電膜の電解質透過挙動を評価した。L-フェニルアラニンの流宋(Js)は等電点付近で谷となる挙動を示し、これ以外のpH領域では透過が促進された。L-フェニルアラニンの分子量(Fw:165)とほぼ同じ分子量をもつ糖グルコース(Fw:180)の透過では、L-フェニルアラニンの等電点でのJs値に近いものとなった。これはL-フェニルアラニンが等電点では非電解質として振る舞うことを示している。一方、塩電解質であるKClはpHにほとんど依存せず高い透過性を示した。この透過速度はイオン交換膜と比べても2桁大きい値である。これからもモザイク荷電領域の循環電流の効果による透過促進作用が仂いていることがわかった。当初目的とした研究の成果はほぼ達成されており、今後は実用化へ発展させる必要がある。
アジアの製造業における組織能力と製品アーキテクチャの動態的比較分析

製品アーキテクチャや組織能力を基本概念とするものづくり経営学の枠組みを用いて、アジアの製造業の産業競争力や国際分業の形態の動態的な変化を体系的に調査・分析した。製造業のなかでも自動車・二輪産業、家電・エレクトロニクス産業を中心に、アジア主要国のものづくりの現場における一次情報を、フィールド調査を進めながら蓄積・分析した。研究成果を著書や論文、学会報告などのかたちで発表することができた。製品アーキテクチャや組織能力を基本概念とするものづくり経営学の枠組みを用いて、アジアの製造業の産業競争力や国際分業の形態の動態的な変化をシステマティックに分析する。製造業のなかでも自動車・二輪産業、家電・エレクトロニクス産業を中心に、アジア主要国のものづくり現場における一次情報を、フィールド調査を進めながら蓄積する。かかる調査を続けることで、アジアにおけるアーキテクチャ的な産業発展や国際分業の時間的・空間的な動向を把握し、アジアものづくりの深層の競争力や我が国企業の国際戦略の展望を考察する。本研究では、動態的組織能力論とアーキテクチャ論を2本柱として、アジアの製造業を立体的・多面的・動態的に把握するための分析枠組構築と、それに基づく実証分析結果を提示することを目的としている。中国に加え、インド、ベトナム、タイ、台湾、韓国など周辺諸国における調査を増やした結果、対象地域の概要はほぼ把握できたため、平成18年度より、自動車に関してより詳細な質問票を用いて日本、中国、韓国、台湾、インド、タイの組立工場約30工場を訪問し、データベースを構築する実態調査を始めた。それぞれの組立工場における組立工数の詳細、および組立工数に影響を与える諸変数(製品の複雑性、自動化率、内製率など)、生産リードタイムおよびこれに影響を与える諸変数(各工程におけるボディの流れ、バッファーの数等)、それらの機能、さらには品質、賃金、離職率など、生産管理全般に関する情報を収集した。18年度中に中国、韓国、台湾、日本、タイ等でのデータ収集を終え、引き続きインドなど、残された調査対象地域での調査を実行する予定である。18年度末の段階で、30以上の工場に関するデータの収集とデータベース化が完了しつつある。電機・電子産業については、アジア地域内の分業構造について主として2分野について調査を進めた。第一は国別の企業間分業で、液晶テレビについて、韓国、台湾、中国を調査した。その結果、インテグラル型の液晶材料・設備に強みをもつ日本、設備投資型のパネルは韓国、台湾、モジュラー型組立のテレビは中国という分業が進展している実態を明らかにした。第二の調査はハードディスクドライブで、この関連工場があるシンガポール、タイ、フィリピン、中国を調査した。その結果、量産立ち上げと量産、あるいは労働集約的部品加工と設備集約的部品生産など、企業内で工場が分散配置されており、またそれが日系企業と米系企業で若干異なることが分かった。自動車に関しては、日本、中国、韓国、台湾、インド、タイの組立工場約30工場の一次データ収集を完了し、データベースをほぼ整備することができた。また、基本的な統計分析の結果も出てきた。例えば組立生産性に関しては、中国にある日系企業の自動車工場の生産性(溶接・塗装・組立の台あたり修正済み工数)は、日本を1とするなら、中国は2倍以上(大きいほど生産性は悪い)、インドは3倍以上であり、賃金差や輸送費、品質差などを勘案した場合、これらの国の自動車企業の輸出競争力は、依然、限定的である。さらに、中国民族系自動車企業は、エンジンやエンジン・マネジメントシステム(EMS;エンジンと車体の機能的インターフェース)を外国設計、たとえば三菱自動車設計エンジンの購入、欧州設計会社に事実上設計委託したエンジン、欧米部品企業のEMSに依存したモジュラー型設計であるが、その商品力、環境規制・安全規制対応力には限界があることが分かってきている。今後、アーキテクチャ、組織能力、商品力の外資系・民族系の国際比較をさらに深める予定である。一方、家電・エレクトロニクス産業に関しては、ケーススタディを中心に、アーキテクチャのダイナミックスにより詳細に立ち入った研究を深めた。具体的には、液晶パネル産業や半導体産業について、日本、台湾、韓国、中国において、材料や生産設備、中間製品、完成品の開発・生産でどのような分業ネットワークが形成されているか、また、どのようなメカニズムで日本など先進国から新興国企業に技術が移転して行ったかについて調査した。その結果、モジュラー型アーキテクチャの転換、製品システムの中でモジュラー型の部品、モジュラー型の製造装置の登場が、技術移転を加速化し、現在の分業形態に大きな影響を与えていることが分かった。データの精度をあげるための調査を引き続き継続してきた。さらに、中国の清華大学と連携して、これまでの多国籍企業のアジア拠点に加えて、中国民族系自動車企業の現地拠点の調査にも着手し、中国民族系自動車企業についての実態調査を行った。

具体的には、液晶パネル産業や半導体産業について、日本、台湾、韓国、中国において、材料や生産設備、中間製品、完成品の開発・生産でどのような分業ネットワークが形成されているか、また、どのようなメカニズムで日本など先進国から新興国企業に技術が移転して行ったかについて調査した。また、各国のアーキテクチャ特性を前提にして、日本企業を中心に、多国籍企業がアジアでどのような立地戦略(国別の使いわけ)をとっているかを分析した。21年度が研究プロジェクトの最終年度にあたるので、以上のような調査結果をふまえて、それらを統合的な研究成果として書籍にまとめる作業に、20年度の後半はかなりの労力を費やした。発行が2009年4月になったため今年度の成果リストには掲載していないが、新宅・天野(編著)『ものづくりの国際経営戦略:アジアの産業地理学』(有斐閣)を出版した。自動車産業については、日本、中国、韓国、台湾、インド、タイの組立工場約30工場のデータベースは基本的に完成しているが、米国発金融不況の影響で、欧米企業での調査は困難となった。そこで、本年度は、アジア自動車産業に絞った分析結果をまとめたワーキングペーパーを作成する。すでに、データのクリーンアップを、日米欧共同の研究チーム(IMVP)ではじめており、本年度は成果の発表・普及に時間を割く予定である。また、緊急課題としては、米国発金融不況に対する中国政府の農村内需活性化政策が、日本など外資企業の中国市場向け製品設計、さらには中国民族系自動車企業の製品設計にどのような影響を与えるかを検討した。さらに、米国IMVPや中国・清華大学、韓国・慶北大学との共同研究も続いており、これまでの多国籍企業のアジア拠点に加えて、欧米拠点との比較分析も進めた。とりわけ、韓国・現代自動車の東欧や中国における海外展開とそれをささえる独自のものづくりについて考察した。電気自動車の技術特性・アーキテクチャ・コスト構造に関する分析、組み込みソフトウェアの標準化、米国での日本車の品質問題の分析など、新しいテーマにも適宜、我々の分析枠組みを適用している。家電・エレクトロニクス産業に関しては、本年度に追加的な調査や分析を進め、アーキテクチャ論にもとづいたアジアの開発・生産の調査・分析についてはほぼ当初の目的を達成して終了し、製造と販売マーケティング活動との相互関係について中心的に分析を進めてきた。中国、アセアン、インド、東欧・ロシアなどの市場で、日本の製造企業がどのような製品販売戦略をとっていくかについて調査・考察を進め、論文などを作成した。また、日本とのマザー工場と海外工場との間の国際分業と連携のあり方についても調査し、ディスカッションペーパーを作成してきた。なお、本年度は最終年度に当たるため、本年度まで行ってきた調査研究をとりまとめ、研究成果を本として出版してきた。新宅純二郎と天野倫文は今年度に『ものづくりの国際経営戦略:アジアの産業地理学』(有斐閣)を出版した。
臨床病理・遺伝子解析からみた大腸癌の組織発生,浸潤・転移に関する研究

【組織発生】【浸潤・転移】免疫組織学的解析手法を用いて,VEGF familyのひとつでありリンパ管新生に関与しているとされるVEGF-Cの大腸進行癌浸潤先進部での発現が,CD34により評価した血管密度(血管新生)親密な関連を示しながら転移・予後と有意に関連していることを明らかにした。また,Glucorse transporter 1(GLUT-1)の大腸進行癌浸潤先進部での発現が,転移・予後と密接な関連を有していることを明らかにした。大腸癌の浸潤・転移に関する検討:大腸sm癌におけるKi-67,Cathepsin D,CD34の発現を検討した。Ki-67標識率はsm深部浸潤例,低分化度病変,脈管侵襲陽性例,リンパ節転移陽性例で有意に高値であった。Cathepsin Dは癌,間質組織の両者で発現し,特に後者における発現は癌の深達度,脈管侵襲,リンパ節転移と密接な関連を示した。CD34は,腫瘍径が大きいもの,sm深部浸潤したもの,低分化度病変,脈管侵襲陽性例,リンパ節転移陽性例で有意に発現率が高かった。以上,Ki-67,cathepsin D,CD34はいずれも大腸sm癌の浸潤・転移に関与示すことが明らかになった。潰瘍性大腸炎(UC)における大腸癌の発生,発育・進展に関する検討:UC合併大腸癌,dysplasia,非腫瘍部とUC非合併大腸癌,腺腫,正常粘膜におけるKi-67標識率,p53蛋白,MUC-1,pS2蛋白の発現を検討した。Ki-67標識率は,UC合併例では,非腫瘍部では炎症の程度が強い程,腫瘍部では異型度が高い程有意に高値であった。UC非合併例では,腫瘍の異型度が高い程高値であった。p53蛋白は,UC合併例では非腫瘍部では発現を認めず,dysplasiaの段階から発現を認めた。UC非合併例では正常粘膜,腺腫ではほとんど発現せず,癌で高率に発現を認めた。MUC-1はUC合併例ではdysplasia,早期癌に発現を認めず,進行癌のみに発現を認めた。UC合併例では正常粘膜,腺腫ではほとんど発現を認めず,早期癌から高率に発現を認めた。pS2蛋白発現は,UC合併例では,dysplasiaに比して癌で有意に高頻度であり,UC非合併例では,腺腫に比じて癌で有意に高頻度であった。以上,UC合併例はUC非合併例と比較して,p53蛋白はより癌発生の早期に,MUC-1は後期に関与している可能性が示唆された。大腸癌の浸潤・転移に関する検討:(1)進行大腸癌におけるKi-67,CD34,MUC1,E-cadherinの発現を検討した。治癒切除例においては,Ki-67標識率,CD34発現血管密度,MUC1の発現,E-cadherinの発現減弱はすべて生命予後と有意な関連を示した。臨床病理学的諸因子を含めた多変量解析の結果から,MUC1の発現,E-cadherinの発現減弱,リンパ節転移の3因子がこの順に有意な予後予測因子であった。また,これらの因子の組み合わせによる解析はさらに予後推定に有意であることが明らかになった。(2)次に,進行大腸癌におけるVEGF-CとCD34の発現を検討した。その結果,癌におけるVEGF-Cの発現は,CD34発現血管密度と有意な関係を示しながら生命予後と有意な関連を示すことが明らかになった。以上,接着分子,抗接着分子,血管新生と進行大腸癌の浸潤・転移の関係を明らかにした。大腸sm癌のV型pit patternを呈する病理組織学的因子とMUC1及びCathepsinDの発現に関する検討:拡大内視鏡による大腸sm癌のpit pattern診断の病理組織学的構築とMUC1及びCathepsin Dの発現について解析した。V型pit patternをその程度により4段階に細分類したところsm浸潤度とV型の程度は有意な関連を認め臨床的に有用な分類であった。V型pit patternを規定する因子が,間質反応,癌の異型度,病変表層腺管開口部の乱れ・破壊であることを明らかにした。背景因子の解析では,MUC1の発現は間質反応,病変表層腺管開口部の乱れ・破壊の程度両方に関連していたが,Cathepsin Dの発現は間質反応とは関連がみられたものの病変表層腺管開口部の乱れ・破壊の程度とは関連がなかった。
分散システム記述言語のコンパイラ

本研究では,プロセス間に選択や割込,マルチランデブが指定可能なLOTOSのある部分クラスで記述された分散システムの仕様を実行効率の良い目的コード群として実現する手法を考案した.その方法では,LOTOS仕様における各プロセスはそれぞれあるノードに割り当てられる。一つのノードに割り当てられたプロセス群は我々の開発したLOTOSコンパイラによりマルチスレッド化目的コードに変換される.得られた目的コード群はそれぞれ割り当てられたノード上で実行され,互いにメッセージ交換を行いながら与えられた全体仕様を満たすよう協調して動作する.ネットワークを介したプロセス間のマルチランデブを効率よく実現するため,ブロードキャストを用いたアルゴリズムを考案し実装した.本手法に従って排他制御システムや多重化システムなどの分散システムを記述し,本研究で作成したコンパイラにより得られた目的コード群を実行した結果,ラピッドプロトタイピングなどの用途には十分高速に動作する目的コード群が生成できることを確認した.また,本研究で開発したコンパイラを拡張して,LOTOSに時間制御構文をとり入れた時間拡張LOTOSで記述された実時間システム仕様を実時間スレッド機構を用いて効率よく実装するためのコンパイラを作成し,さらにそれを用いて,W3C(World WideWeb Consortium)で規格化されたSMILにQoS制御機能を追加したQOS-SMIL言語の処理系などを開発した.本研究では,プロセス間に選択や割込,マルチランデブが指定可能なLOTOSのある部分クラスで記述された分散システムの仕様を実行効率の良い目的コード群として実現する手法を考案した.その方法では,LOTOS仕様における各プロセスはそれぞれあるノードに割り当てられる。一つのノードに割り当てられたプロセス群は我々の開発したLOTOSコンパイラによりマルチスレッド化目的コードに変換される.得られた目的コード群はそれぞれ割り当てられたノード上で実行され,互いにメッセージ交換を行いながら与えられた全体仕様を満たすよう協調して動作する.ネットワークを介したプロセス間のマルチランデブを効率よく実現するため,ブロードキャストを用いたアルゴリズムを考案し実装した.本手法に従って排他制御システムや多重化システムなどの分散システムを記述し,本研究で作成したコンパイラにより得られた目的コード群を実行した結果,ラピッドプロトタイピングなどの用途には十分高速に動作する目的コード群が生成できることを確認した.また,本研究で開発したコンパイラを拡張して,LOTOSに時間制御構文をとり入れた時間拡張LOTOSで記述された実時間システム仕様を実時間スレッド機構を用いて効率よく実装するためのコンパイラを作成し,さらにそれを用いて,W3C(World WideWeb Consortium)で規格化されたSMILにQoS制御機能を追加したQOS-SMIL言語の処理系などを開発した.LOTOSは並行,選択,割込などの構文とマルチランデブと呼ばれる高度な同期機構.(与えられた同期条件が成立するときのみ同期やデータ交換を行う機構)を持つ分散システム用の形式記述言語である.本研究では,複数計算機間でのマルチランデブをサポートするLOTOSコンパイラの開発と評価を行う.今年度は,実現方式を検討した後,基本機能を実装し,コンパイラの試作を行った.複数計算機間でのマルチランデブ機構の実現めためには,同期を求めるプロセス群の・中から同期条件を満足するプロセスの組を効率よく決定する機構や,一つの計算機上で発生した割り込みを他の計算機のプロセス群に公平に通知する機構などを実現する必要がある.本研究では,放送機構を持つネットワークモデルに対する効率のよいマルチランデブ機構の実装法を考案し,その手法に基づいたマルチランデブ機構を採用したLOTOSコンパイラを試作した.また,目的コードの生成や簡単な性能評価を行い,コンパイラの性能改善のための調査・研究を行った.一方,マルチメディアシステムなどの実装ではI/O処理(マルチメディアデータの入出力処理)の効率化が重要である.そこで,試作したコンパイラでは,マルチスレッド機構におけるI/O処理を並列に実行できるように改良することにより,効率よくI/O処理を行えるようにした.これらの研究成果については,情報処理学会論文誌やIEEE主催第5回実時間計算システムに関する国際会議(RTCSA'98)などで発表した.本年度の研究では形式記述言語E-LOTOSの時間制御構文を従来のLOTOSにとり入れた言語(時間拡張LOTOSと呼ぶ)で記述された実時間システム仕様を実時間スレッド機構を用いて実装するためのコンパイラを作成した。作成したコンパイラは、与えられた動作仕様をイベント列とその選択・反復から成る部分動作式に分割し、それぞれを我々が開発した実時間スレッド機構の1スレッドに割り当て、マルチランデブなどのスレッド間のインタラクションを共有変数領域を用いて実現する。イベントができるだけ時間制約内に実行されるよう、各スレッドは対応する処理にデッドラインを設定し、早いデッドラインを持つスレッドを優先してスケジュールする。また、時間制約付イベント間のマルチランデブを効率良く実行するための機構や、マルチメディアへの応用のため,動画や音声処理を時間拡張LOTOS仕様から利用するための機構を考案、実装した。システムの負荷と優先度に応じて動的にメディアスケーリングを行いながら複数の動画を再生するアプリケーションを時間拡張LOTOSで記述し、本コンパイラを用いて実相後、評価を行った。C言語と実時間スレッド機構を用いて同じアプリケーションを実現した場合と比べ、時間拡張LOTOSのマルチランデブ機構により、総記述量や機能の変更のための修正量が大幅に削減されること、生成される目的コードが、マルチランデブ処理のオーバヘッドを含めても、遜色無い実用的なスピードで動作すること、などを確認した.。

本年度は,昨年度までに作成してきたLOTOSコンパイラの応用として,W3C(WorldWide Web Consortium)で規格化されたSMILにQoS制御機能を追加したQOS-SMILを定義し,QOS-SMILで記述されたマルチメディアシステムの動作仕様をLOTOS仕様に変換しコンパイル・実行する方法を考案して,システムを実装し評価した.QOS-SMILでは,システムのリソース不足時に,優先度の低いメディアを代替メディアに動的に切替えることにより,優先度の高いメディアの品質はなるべく維持して欲しいとか,動画と音声のずれを指定範囲内に抑えて欲しいといった要求が指定できる.考案した実装法では,QOS-SMIL記述を,動画,音声など個々のメディアの再生動作を記述した主プロセスと,メディアスケーリング,メディア同期などのQoS制御のみを記述した制約プロセスからなるLOTOS記述に変換し,それらを並列に同期実行させるという,制約指向スタイルを利用して実現する.マルチメディア処理実行のために,画像や音声データのデコード・表示/再生を行うためのプリミティブをC言語で作成し,コンパイラが生成する目的コードから呼び出せるようにした.提案方式によりいくつかのQOS-SMIL記述から目的コードを生成し実行した結果,システム資源の動的変動を吸収し各ユーザの指定したQoS要求通りにメディアの再生が行え,また制約指向スタイルに起因する実行効率の低下も少ないことを確認した.提案する実装法では,制約指向スタイルを用いることにより,機能拡張に伴う処理系変更などにかかる手間が大幅に少ないため,QOS-SMILへ新たに追加されるQoS機能を容易に実現することができる.