hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属蛋白質による情報変換

NO合成酵素およびキサンチン酸化酵素はともに分子量30万前後の2量体蛋白質であり、複数の反応中心をもつ複合金属フラビン酵素である。本研究ではこれらの複合金属酵素に加えセロビオース脱水素酵素(ヘムフラビン酵素)、およびラット由来ヘム結合蛋白質(HBP23)につきその構造と機能の解析を課題とした。研究経過とその成果は以下のとおりである。NO合成酵素: NO合成酵素ヘム結合ドメインはシトクロムP450と分光学的に類似していることが示唆されていたが、NO生産の場であるヘム中心の微細環境については十分解明されていなかった。可視、電子スピン共鳴、X線吸収スペクトル法により、基質非結合型、アルギニン結合型、ヒドロキシアルギニン結合型、銅イオン阻害型マウスnNOSホロ酵素の酸化型ヘム微細環境の構造変化を解析した。NO合成酵素活性に影響を与える諸因子について検討を加えた。特に脂質の結合部位とその阻害機構を検討した。キサンチン酸化酵素:すでに作成してあるキサンチン酸化酵素に引き続き、脱水素酵素型の精製法を改良し結晶化に成功した。立体構造が2.1Aまでのデータセットを基に構造が解かれた。さらに2つの非ヘム鉄の同定を部位特異的変異法によりおこなった。HBP23 : HBP23の結晶構造を箱嶋らと共同で明らかにした。またヘム結合能についても北川らと共同でラマン法いより解析した。HBP23はthioredoxin fold構造をとっており,酸化型酵素は二つのサブユニットから提供されている二つのシステイン残基(Cys-52、Cys-173)によりジスルフィド結合が形成される。これらの残基はファミリー内での保存性が高く、部位特異的変異を導入しperoxidase活性を解析した結果,peroxidase活性の活性中心であることが明らかとなった。日本における生物無機化学の新しい分野を開拓する目的で、第3班計画班は情報伝達に関与する金属蛋白質をとりあげている。初年度は主として試料調製法の確立に力点がおかれたが、全体的には順調に目標が遂行され2年目以降の本格的な研究の進展の礎を築いたといえる。対象蛋白質のcDNA発現系の開発としてNO合成酵素(NOS)については、西野らが、可溶性グアニル酸シクララーゼ(sGC)について今井らが、ヘムオキシゲナーゼの系では野口らが、それぞれ大腸菌または昆虫培養細胞を用いて発現を試み、NO合成酵素(NOS)およびヘムオキシゲナーゼtについては精製標品またはその出発材料にできる見通しをつけた。なお可溶性グアニル酸シクララーゼ(sGC)については、今井らはウシ肺より可溶性グアニル酸シクララーゼ(sGC)を再現性よく精製する方法を確立した。NOSについては変異酵素の作成も一部進められ、また酵素精製の過程で今まで知られていない酵素調節系としての燐脂質Ca++系の存在を見い出している。また今井らはβ-subunitがADP-リボシル化を受け、GC活性は修飾により活性がMnと相乗的に増加することを見い出している。NOの代謝とその他の標的蛋白質の研究では小林は鉄イオウタンパク質であるSoxRを大腸菌より発現させその精製と保存条件を確立させた。またパルスラジオリシス法により,O2-およびNOの反応について調べた。島田らはP450cam水酸化酵素系のNADH-プチダレドキシン還元酵素とプチダレドキシン(pd)およびチトクロムP450cam(P450)からなる系におけるPdの役割を一種の情報伝達として捉え、アミノ酸置換による変異体作成や分光学的検討を,今井らはP450norのThr243の変異体18種類を作成して野生型と比較した。他の班との横断的な課題につき、西野らはNOS類似の金属フラビン酵素であるキサンチン酸化酵素、野口らはペプチドホルモンのC末端アミド化酵素につき解析を進めた。本計画研究班は、生体内金属蛋白質のうち、生体内情報伝達に関わる金属蛋白質をとりあげている。本課題は他の班と密接に関連する分野であり、他班の班員と共同して研究を展開しているが、本研究班は主として情報の処理と調節に主眼をおいている。本研究で中心としてとりあげる課題とその進行の主な点は以下の通りである。(1)情報発生器である金属蛋白質、NO合成酵素につき、cDNA発現系により蛋白質を大量調整法を確立し、その精製法の差異と活性との関係を解析した。その原因を追求中であるが構造と機能、調節上重要であることが判明しつつある。また天然型変異酵素の性質をそのcDNA発現酵素解析によりおこなった。(2)情報感知器としてグアニル酸シクラーゼにつき、精製酵素を用いてヘムに結合したNOの結合様式とそれへのcGMP,GTPへの効果をラマンスペクトルで検討した。また酵素の脳内局在を検討した。cDNA発現系により活性のある酵素の発現に成功した。(3)スーパーオキシドにより活性化される転写因子SoxRにつき、パルスラジオリシス法によりその性質を解析した。ヘム結合型ヘムオキシゲナーゼの結晶を得その格子定数および重原子置換体を得その解析を進行している。シトクロムP450camとプチダレドキシンの相互関係を解析してそのアロステリックな性質を明らかにした。(4)他班の課題と関連した各種金属蛋白質(キサンチン酸化酵素、P450nor、ペプチドアミノ末端アミド化酵素等)について解析を行い重要な成果を収めつつある。

日本における生物無機化学の新しい分野を開拓する目的で、第3班は情報伝達に関与する金属蛋白質をとりあげている。NO合成酵素(NOS)については、cDNA発現系を用いた大量調製法を用いて野性型酵素およびアミノ酸を他の残基に置換した変異酵素の作成とその解析が進められた。野性型酵素を大腸菌で発現させた場合1量体型でありその2量体形成には発現後H4Bが必要であるが、その形成は完全ではないことが完全活性である酵素の取得が困難である理由の一つであることを確かめた。また変異体を大腸菌で発現させ、そのEPRおよび吸収スペクトルに及ぼす効果からX-線結晶構造の位置関係から変異によるヘム周囲の構造的変化を予想している。酵素調節系としての燐脂質やリン酸化の意義につき燐脂質による阻害、燐脂質とリン酸化をeNOSを含めて検討した。可溶性グアニル酸シクララーゼ(sGC)については、二つのモノクロナール抗体を得てラット小脳における局在とsGCの機能を細胞レベルで検討した。また酵素蛋白における両抗体の認識部位の解析をおこない、酵素の構造についての検討を行った。またsGCをもちいたNOの検出法などの応用的検討も行った。鉄イオウタンパク質であるSoxRを大腸菌より発現させその精製酵素を用いて、SoxRはNADPH-SoxR還元酵素により還元され、細胞内で不活性な還元型で存在している可能性とその生物学的意義を想定した。新しいヘム結合性ストレス蛋白HBP23の大量調整を確立しその立体構造を解明した。またシステイン残基と酵素の性質の関連を蛋白質化学および大腸菌による発現系により得た。P450カンファーの活性部位によく保存されたThr残基の酸素添加反応における役割をより詳細に検討した。NO3類似の金属フラビン酵素であるキサンチン酸化酵素のX-線結晶解析のデータ収集とcDNA発現系を用いて非ヘム鉄の同定と性質の解析をおこなった。NO合成酵素およびキサンチン酸化酵素はともに分子量30万前後の2量体蛋白質であり、複数の反応中心をもつ複合金属フラビン酵素である。本研究ではこれらの複合金属酵素に加えセロビオース脱水素酵素(ヘムフラビン酵素)、およびラット由来ヘム結合蛋白質(HBP23)につきその構造と機能の解析を課題とした。研究経過とその成果は以下のとおりである。NO合成酵素: NO合成酵素ヘム結合ドメインはシトクロムP450と分光学的に類似していることが示唆されていたが、NO生産の場であるヘム中心の微細環境については十分解明されていなかった。可視、電子スピン共鳴、X線吸収スペクトル法により、基質非結合型、アルギニン結合型、ヒドロキシアルギニン結合型、銅イオン阻害型マウスnNOSホロ酵素の酸化型ヘム微細環境の構造変化を解析した。NO合成酵素活性に影響を与える諸因子について検討を加えた。特に脂質の結合部位とその阻害機構を検討した。キサンチン酸化酵素:すでに作成してあるキサンチン酸化酵素に引き続き、脱水素酵素型の精製法を改良し結晶化に成功した。立体構造が2.1Aまでのデータセットを基に構造が解かれた。さらに2つの非ヘム鉄の同定を部位特異的変異法によりおこなった。HBP23 : HBP23の結晶構造を箱嶋らと共同で明らかにした。またヘム結合能についても北川らと共同でラマン法いより解析した。
集団検診用デジタル胸部写真におけるコンピュータ支援診断システムの開発

本研究の目的は胸部集団検診で撮影された画像に対して,結節状陰影の検出を中心とした集団検診用コンピュータ支援診断システムの開発を行うことである.コンピュータ支援診断とはコンピュータによる画像処理技術を駆使して,病巣候補陰影の自動検出あるいは病巣陰影の特徴量計測を行い,医師が画像診断の際にコンピュータの分析結果を"第2の意見"として参考にしながら最終診断をする手法である.具体的には,従来の結節状陰影の検出アルゴリズムを改良し,さらに,集団検診で前年度に撮影された画像(過去画像)と今年度に撮影された画像(現在画像)間の経時的差分画像で病巣の変化を強調する基礎的試みを行い,次の成果が得られた.1結節状陰影を高感度で検出する画像処理アルゴリズムの改良.マッチドフィルターを基本とする多様なサイズの結節状陰影のコントラストを強調できる新しいフィルター,および,形状特徴量による候補陰影の拾い上げ,絞り込みの手法を開発した.最終的に,200例の胸部写真(100例に結節状陰影あり)に本手法を適用した結節状陰影の検出率は真陽性率79%,平均偽陽性率1.7個/画像が得られた.2経時的差分画像技術の基礎的研究.画像の平行移動,回転および変形を伴う差分像技術の基礎的研究を行った.基礎研究で開発した手法を876症例の過去および現在画像に適用したところ,76.7%の症例でアーチファクトの少ない経時的差分画像が得られた.3胸部集団検診において撮影された画像データベースの構築.平成8年度および9年度に同一地域で実施された車載型CR装置による胸部集団検診画像約10000例の胸部正面画像を収集し,1/10に圧縮して光磁気ディスクに記録した.これらの研究成果から,コンピュータによる結節状陰影の解析結果を医師が集団検診画像を読影する際に利用すれば,注意を喚起され,見落とし等を防止することが可能となることが示唆された.本研究の目的は胸部集団検診で撮影された画像に対して,結節状陰影の検出を中心とした集団検診用コンピュータ支援診断システムの開発を行うことである.コンピュータ支援診断とはコンピュータによる画像処理技術を駆使して,病巣候補陰影の自動検出あるいは病巣陰影の特徴量計測を行い,医師が画像診断の際にコンピュータの分析結果を"第2の意見"として参考にしながら最終診断をする手法である.具体的には,従来の結節状陰影の検出アルゴリズムを改良し,さらに,集団検診で前年度に撮影された画像(過去画像)と今年度に撮影された画像(現在画像)間の経時的差分画像で病巣の変化を強調する基礎的試みを行い,次の成果が得られた.1結節状陰影を高感度で検出する画像処理アルゴリズムの改良.マッチドフィルターを基本とする多様なサイズの結節状陰影のコントラストを強調できる新しいフィルター,および,形状特徴量による候補陰影の拾い上げ,絞り込みの手法を開発した.最終的に,200例の胸部写真(100例に結節状陰影あり)に本手法を適用した結節状陰影の検出率は真陽性率79%,平均偽陽性率1.7個/画像が得られた.2経時的差分画像技術の基礎的研究.画像の平行移動,回転および変形を伴う差分像技術の基礎的研究を行った.基礎研究で開発した手法を876症例の過去および現在画像に適用したところ,76.7%の症例でアーチファクトの少ない経時的差分画像が得られた.3胸部集団検診において撮影された画像データベースの構築.平成8年度および9年度に同一地域で実施された車載型CR装置による胸部集団検診画像約10000例の胸部正面画像を収集し,1/10に圧縮して光磁気ディスクに記録した.これらの研究成果から,コンピュータによる結節状陰影の解析結果を医師が集団検診画像を読影する際に利用すれば,注意を喚起され,見落とし等を防止することが可能となることが示唆された.本研究の目的は,胸部集団検診における肺癌の診断精度を改善させるために,結節状陰影の検出を中心とした胸部集団検診用コンピュータ支援システムの開発を行うことである.コンピュータ支援診断とは,コンピュータによる画像処理および分析結果を,医師が"第2の意見"として参考にしながら画像診断をする手法である.2年間の研究期間のうち平成8年度は以下に述べるように,胸部集団検診において撮影された画像のデータベースの構築と,結節状陰影を効果的に検出するアルゴリズムの開発を主に行った.1.画像データベースの構築.岩手県立中央病院および岩手県予防医学会協会の協力により,平成8年度に実施された肺癌集団検診画像6915枚,定期健康診断画像1359枚,合計8274枚の胸部正面画像を収集した.このうち,要精検は67症例(0.97%)で,最終診断結果を現在追跡確認中である.すべての胸部画像は車載型FCR(Fuji Computed Radiography)装置にて撮像し,1/10に圧縮して光磁気ディスクに記録した.平成9年度も同一地区でFCR集団検診が実施予定であり,同じ患者の2年連続したデジタル胸部画像から成るデータベースが完成される.これらの連続画像を使って,平成9年度の本研究では,経時的差分画像法をコンピュータ支援診断システムに追加すべくシステムの改良および開発にも取り組む予定である.2結節状陰影検出アルゴリズムの開発既に開発していたデジタル胸部画像に対する結節状陰影の検出法に対して次のような改良を行った.

(1)従来は直径9mmの腫瘤影を最も強く協調するフィルターを使用していたが,今回は直径が520mmの範囲にある腫瘤影を協調できるようにフィルターを改良した.その結果,既存のデータベースに対して,真陽性率が74%から88%へと改善された.(2)コンピュータによって検出された候補陰影の特徴量(サイズ,コントラスト,円形度,不整度,濃度勾配情報などを入力としたニューラルネットワークを併用することにより,コンピュータだけによる結節状陰影の検出は,真陽性率79%,平均偽陽性率1.7個/画像と大幅に最終検出精度が改善された.本研究の目的は,胸部集団検診における肺癌の診断精度を改善させるために,結節状陰影の検出を主な対象にした胸部集団検診用コンピュータ支援診断のためのハードおよびソフトウエアーシステムを開発することである.昨年度は画像データベースの構築ならびに結節状陰影検出アルゴリズムの開発を行った.今年度は次に述べるように,画像データベースを用いて主に検出アルゴリズムの改良と経時的差分法の基礎的研究を行った.1結節状陰影検出アルゴリズムの改良(1)フィルムデジタイザー,ワークステーション,レーザープリンターおよびビデオプリンターからなる集団検診用胸部コンピュータ支援診断のためのハードウエアーシステムを構成した.(2)結節状陰影のコントラストを強調するマッチドフィルターの最適化を行った.その結果,周波数帯域0.050.15cycles/mmを3個のフィルターで分担して強調する方法を採用し,1個のフィルターに比べて初期検出感度が0.82から0.96へと大きく改善された.(3)結節状陰影の最終判定において,ルールベース法の判定基準を厳しくして,明らかなケースのみをルールベース法で判断させ,残りの困難なケースのみをニューラルネットワークを用いて判断させた.その結果,ニューラルネットワークの分類能が改善され,最終的な真陽性率は約80%,平均偽陽性率1.7個/画像と改善された.(4)実用化のためには,後部及び前部肋骨の交差による偽陽性を減少させる必要があることが示唆された.2経時的差分画像処理法の基礎的研究(1)胸部集団検診で撮影された過去および現在画像間の差分画像を作り,病巣の経時的変化を強調する手法を開発した.本手法には画像の平行移動,回転および形状局所変形技術を含んでいる.(2)本手法を昨年構築した画像データベースの200症例に適用したところ,約70%でアーチファクトの少ない経時的差分画像が得られた.(3)局所変形技術の改善によるアーチファクトの減少は理論的見通しが立ち,経時的差分画像は胸部集団検診の診断精度を大幅に改善させる可能性があることが示唆された.
液・液界面で新生した活性化学種の特異反応性の分析化学的研究

水相|有機相界面近傍に存在する化学種は水相中より弱く溶媒和しており、従って、水相中の化学種と反応しやすい、すなわち活性であると考えられる。本年度は、この活性化学種の生成する条件および生成機構を確定し、その分離・検出反応における役割を解明するために、次の研究を行った。(1)極大波の発生を伴う親水性イオンの水相|有機相界面移動自由エネルギーの決定有機相から水相へ親水性のイオンが移動するとき、異常に大きなイオン移動波(極大波)が生じる。界面移動直後の親水性イオンは、水和が不十分であり、また、表面電荷密度が高いために活性であり、界面で容易にイオン対を形成して界面へ吸着することに起因する。本年度は、多成分系のイオン対抽出平衡の概念を拡張した親水性イオンの水相|有機相界面移動自由エネルギーの決定法を開発し、これを適用して、イオンの親水性度と極大波の大きさ(すなわち、イオンの活性度)の関係を正確に評価した。(2)水相|有機相界面での活性化学種の生成におよぼす界面吸着リン脂質の影響水相|有機相界面でのイオン移動反応に伴う活性化学種の生成におよぼす界面吸着リン脂質の影響を検討した。これは、生体膜反応における活性化学種の役割を評価するためである。親水性度・疎水性度、電荷などの特性を念頭においてイオンを選んで、検討した結果、親水性カチオンの界面移動の場合だけ、移動反応によって界面吸着リン脂質が脱着し、アニオンや疎水的なイオンでは脱着は観察されなかった。親水性イオンは界面で脂質と錯生成して逆ミセルとして有機相へ移動するためである。界面吸着リン脂質の影響が著しいイオン移動反応においては、界面吸着リン脂質と反応する活性化学種が生成していると考えられる。本研究の目的は、水相と有機相との界面での特異反応例を多数探査、集積し、界面でバルクとは異なる活性化学種が生成する一般的条件および生成機構を確定して、その分離・検出反応としての特徴を抽出することにある。本年度は、これに関連した次のような研究を行った。[1]水相|有機相界面でのイオン移動反応に伴う極大波と活性イオン種について親水性度の異なる各種のイオンの有機相から水相への移動について液液界面イオン移動ボルタモグラムを記録した。その結果、有機相から移動するイオンが親水的であればあるほど大きな極大波を与えることが分かった。その理由を次のように解釈した。すなわち、親水性イオンが有機相から水相に移動するとき、界面では水相バルクとは異なり、水和の不完全な状態をとる。このように水和が不完全なイオンは、完全に水和されたイオンに比べて不安定すなわち活性であるため、界面で有機相中の疎水的イオンを対イオンとしてイオン対を生成しながら界面に吸着する。吸着は界面張力を変化させるため、界面領域では攪拌が生じ、イオンの界面移動量が増大して極大波を生じる。[2]水相|有機相界面酸化還元反応に伴う界面活性種の生成について水相|有機相界面での有機相中のクロラノール(CQH_2)による水相中のO_2の還元反応を、液液界面電荷移動ポーラログラフィーおよび界面定電位差電解法によって調べた。バルクの水相に存在するH_2O_2と有機相中のCQH_2との反応は遅いにもかかわらず、水相|有機相界面でO_2から還元生成した化学種の有機相中のCQH_2との反応は速く、この化学種はさらにH_2Oまで容易に還元されることが分かった。界面で生成した化学種をO_2^<2->と予測しているが、その反応性は、バルクに存在するH_2O_2の反応性と大きく異なると考えられる。両者の反応性の差異の理由を現在検討中である。
タイ東北地方における先史時代生産遺跡の発掘調査

タイ東北地方,特にムン・チ両川流域に分布する生産遺跡,とりわけ製塩・製鉄遺跡の発掘調査の実施により,先史時代の農業いがいの生産基盤を解明し,あわせて先史時代商業活動における東北タイの塩と鉄の意義について,考古学的に実証しようとする目的である.製塩遺跡は主にムン上流域・チ流域のほか,東北北部にも分布する.遺跡では日常土器を転用した製塩土器破片・土器製作用アンビル・陶製支脚のほか,大量の焼土・灰・炭化物が発見された.東北タイの含塩土壌中の塩分を槽に入れ,水で浸出した鹹水を煮沸することによって塩を得るという製塩法が紀元前後の先史時代に広く行われていたことが明らかとなった.製鉄遺跡は主にムン川流域に分布する.鉄滓・焼土・炭化物・土器・フイゴ羽口などが出土する.ドンプロン遺跡の調査から,鉄鉱石を原料とし,木炭を燃料とする小形円筒形炉による直接製錬であり,多数の小規模施設による鉄の大量生産が行われていたと推定できた.製鉄とあわせて粗鉄の製錬も同一遺跡で行われていた.東北タイの製鉄開始時期は前3世紀ころまでさかのぼり, 12世紀以降には衰退する.東北タイの製鉄が中国・インド等からの影響で成立したのか,独自に成立したのかは未解明であるが,当地産の鉄が東南アジア近隣地域に供給されていたと推定できる.今回の調査により,製塩業よりも,製鉄業のほうが東北タイの経済的覇権のうえで大きや役割を果たしていたことがわかる.生産遺跡の実態解明の端緒はつけることができたが,より明確にするには,年代決定が決めてとなる.いまだ正確な土器編年ができていない東北タイでは,基本的な編年の作成が急務である.我々が発見した層位関係の明確な包含量をもつノンヤン遺跡の層位的発掘はムン川流域の編年の基礎になりうる.今後は,ノンヤン遺跡の発掘によるムン川流域の土器編年の確立と,東北タイの鉄を主とする鉱業の位置付けを考古学だけでなく,歴史学・地質学を含めて解明することを目標としたい.タイ東北地方,特にムン・チ両川流域に分布する生産遺跡,とりわけ製塩・製鉄遺跡の発掘調査の実施により,先史時代の農業いがいの生産基盤を解明し,あわせて先史時代商業活動における東北タイの塩と鉄の意義について,考古学的に実証しようとする目的である.製塩遺跡は主にムン上流域・チ流域のほか,東北北部にも分布する.遺跡では日常土器を転用した製塩土器破片・土器製作用アンビル・陶製支脚のほか,大量の焼土・灰・炭化物が発見された.東北タイの含塩土壌中の塩分を槽に入れ,水で浸出した鹹水を煮沸することによって塩を得るという製塩法が紀元前後の先史時代に広く行われていたことが明らかとなった.製鉄遺跡は主にムン川流域に分布する.鉄滓・焼土・炭化物・土器・フイゴ羽口などが出土する.ドンプロン遺跡の調査から,鉄鉱石を原料とし,木炭を燃料とする小形円筒形炉による直接製錬であり,多数の小規模施設による鉄の大量生産が行われていたと推定できた.製鉄とあわせて粗鉄の製錬も同一遺跡で行われていた.東北タイの製鉄開始時期は前3世紀ころまでさかのぼり, 12世紀以降には衰退する.東北タイの製鉄が中国・インド等からの影響で成立したのか,独自に成立したのかは未解明であるが,当地産の鉄が東南アジア近隣地域に供給されていたと推定できる.今回の調査により,製塩業よりも,製鉄業のほうが東北タイの経済的覇権のうえで大きや役割を果たしていたことがわかる.生産遺跡の実態解明の端緒はつけることができたが,より明確にするには,年代決定が決めてとなる.いまだ正確な土器編年ができていない東北タイでは,基本的な編年の作成が急務である.我々が発見した層位関係の明確な包含量をもつノンヤン遺跡の層位的発掘はムン川流域の編年の基礎になりうる.今後は,ノンヤン遺跡の発掘によるムン川流域の土器編年の確立と,東北タイの鉄を主とする鉱業の位置付けを考古学だけでなく,歴史学・地質学を含めて解明することを目標としたい.
21世紀転換期以降のカナダマイノリティ文学における「笑い」の手法とその政治的戦略

本研究の目的は、21世紀転換期以降のカナダマイノリティ文学における「笑い」の手法とその政治的戦略を明らかにすることである。30年度は29年度に行ったこれまで発表されてきた「笑い」の理論(プラトンとアリストテレスの「優越説」、フロイトの「解放説」、バフチンの「カーニバル的な笑い」、ベルクソンの「防衛反応説」、ショーペンハウワーの「不一致説」など)のレビューおよびカナダマイノリティ文学における「笑い」の理論(Taylor 2005, Fagan 2009, Rea 2015,et al.)のレビューを踏まえた上で、パキスタン出身、英国で生まれ、カナダのトロントで育ったムスリム作家ザルカ・ナワズの作品における「笑い」の政治的戦略について考察した。ナワズは、従来のムスリム作家たちの描いてきた自伝的な作品とは異なり、「笑い」の要素をその中心的手法として用いている。ザルカのショートフィルムなどをはじめとした一般に入手できない一部のフィルムに関しては、ブリティッシュコロンビア大学の図書館で入手した。そしてナワズの自伝的小説(Laughing All the Way to the Mosque)、ドキュメンタリーフィルム(Me and the Mosque)、ショートフィルム(BBQ Muslims, Death Threat, Random Check, Fred's Burqa)、戯曲(Real Terrorists Don't Bellydance)、ドラマシリーズ(Little Mosque on the Prairie)において、人種や性差別に抵抗する物語手法として「笑い」がどのように用いられているかを考察した。30年度に予定していた通り、ザルカ・ナワズの作品の考察を行なうことはできたが、当初予定していた活字化するまでには至らなかった。今後行う予定である。30年度は当初予定していた計画に加え、カナダ・アカディアの作家アントニーン・マイエの作品における笑いの手法についてニューブランズウィック大学のトニー・トレンブレー教授と意見交換することができた。トニー・トレンブレー教授を招き、「カナダ・ニューブランズウィックの文学:アントニーン・マイエの作品とユーモア」と題した国際公開講座を企画・開催した。本イベントを通してアントニーン・マイエの作品における笑いの手法について考察した。教育を受けられなかったがゆえに豊かな口承文化を持つようになったフランス人入植者のアカディア人たちを代表するマイエの作品は、経済格差を再生産する政治・社会を痛烈に批判する手法としてユーモアが効果的に機能していることを把握することができた。31年度はナワズの作品の先行研究、アーシャッド・マンジなど「笑い」を用いずに同様のテーマを扱っているムスリム作家の作品、ムスリム作家による伝統的移民物語などをさらに読み込んだ上で、昨年度考察したザルカ・ナワズの作品における笑いの手法の考察を論文として発表する予定である。また、主流作家マーガレット・アトウッドの作品における「笑い」の手法の考察を行い、6月のカナダ文学会年次大会にて発表する予定である。またカナダを代表するユーモア作家Terry Fallisも参加予定のFestival of Written Artsに参加し、アトウッドの作品に加え、主流作家の用いる「笑い」の手法についての理解を深めたい。31年度はカナダ作家Kim Thuyを招き、国際公開講座の開催を6月に開催する予定である。29年度は、カナダ文学に用いられてきた「笑い」の定義と理論を把握するため、これまで発表されてきた「笑い」の理論(プラトンとアリストテレスの「優越説」、フロイトの「解放説」、バフチンの「カーニバル的な笑い」、ベルクソンの「防衛反応説」、ショーペンハウワーの「不一致説」など)のレビューを行った。それらを押さえた上で、カナダマイノリティ文学における「笑い」の理論(Taylor 2005, Fagan 2009, Rea 2015,et al.)を確認した。また、具体的なテキスト分析としては、アジア系作家ヒロミ・ゴトーの短編および小説における「笑い」の手法の考察した。「新移民」であるゴトーの作品が、第二次世界大戦時に強制収容されたジョイ・コガワの世代による伝統的移民物語とは大きく異なることに着目しつつ、ゴトーの『コーラス・オブ・マッシュルーム』において笑いがどのように用いられているかを、バフチンのカーニバルの笑いを初めとした4種類の笑いに分けて分析し、論じた。研究成果は、『カナダ文学研究』第25号に「オバアチャンの笑い:ヒロミ・ゴトーの『コーラス・オブ・マッシュルーム』と題して発表した。コトーの作品分析に加えて、先住民作家Hayden TaylorのMe Funnyを始めとしたカナダの先住民文学における「笑い」について書かれた文献を踏まえた上で、トマス・キングのCoyote Columbusやイーデン・ロビンソンのMonkey Beachの作品分析を行った。イーデン・ロビンソンの『モンキー・ビーチ』の作品分析は『椙山女学園大学研究論集』第49号に発表した。29年度に予定していた通り、これまでの「笑い」の理論のレビューを行なうことができた。また、「笑い」を戦略的に用いている現代カナダ作家の作品分析を行うことができた。今年度は当初30年度予定していた作品分析を行い、29年度に予定していた作品分析は次年度である30年度に行う予定である。よって本年度はアジア系カナダ人作家のヒロミ・ゴトーおよび先住民作家イーデン・ロビンソンの作品分析を行い、それぞれの論考の成果を学術雑誌に掲載することができた。年度別の内容の入れ替わりはあったものの、予定していたテキスト分析および成果発表に関しては順調に進展していると考えられる。

本研究の目的は、21世紀転換期以降のカナダマイノリティ文学における「笑い」の手法とその政治的戦略を明らかにすることである。30年度は29年度に行ったこれまで発表されてきた「笑い」の理論(プラトンとアリストテレスの「優越説」、フロイトの「解放説」、バフチンの「カーニバル的な笑い」、ベルクソンの「防衛反応説」、ショーペンハウワーの「不一致説」など)のレビューおよびカナダマイノリティ文学における「笑い」の理論(Taylor 2005, Fagan 2009, Rea 2015,et al.)のレビューを踏まえた上で、パキスタン出身、英国で生まれ、カナダのトロントで育ったムスリム作家ザルカ・ナワズの作品における「笑い」の政治的戦略について考察した。ナワズは、従来のムスリム作家たちの描いてきた自伝的な作品とは異なり、「笑い」の要素をその中心的手法として用いている。ザルカのショートフィルムなどをはじめとした一般に入手できない一部のフィルムに関しては、ブリティッシュコロンビア大学の図書館で入手した。そしてナワズの自伝的小説(Laughing All the Way to the Mosque)、ドキュメンタリーフィルム(Me and the Mosque)、ショートフィルム(BBQ Muslims, Death Threat, Random Check, Fred's Burqa)、戯曲(Real Terrorists Don't Bellydance)、ドラマシリーズ(Little Mosque on the Prairie)において、人種や性差別に抵抗する物語手法として「笑い」がどのように用いられているかを考察した。30年度に予定していた通り、ザルカ・ナワズの作品の考察を行なうことはできたが、当初予定していた活字化するまでには至らなかった。今後行う予定である。30年度は当初予定していた計画に加え、カナダ・アカディアの作家アントニーン・マイエの作品における笑いの手法についてニューブランズウィック大学のトニー・トレンブレー教授と意見交換することができた。トニー・トレンブレー教授を招き、「カナダ・ニューブランズウィックの文学:アントニーン・マイエの作品とユーモア」と題した国際公開講座を企画・開催した。本イベントを通してアントニーン・マイエの作品における笑いの手法について考察した。教育を受けられなかったがゆえに豊かな口承文化を持つようになったフランス人入植者のアカディア人たちを代表するマイエの作品は、経済格差を再生産する政治・社会を痛烈に批判する手法としてユーモアが効果的に機能していることを把握することができた。30年度はムスリム作家ザルカ・ナワズの作品における「笑い」の手法の考察を行う。ザルカ・ナワズの作品において、人種や性差別に抵抗する物語手法として「笑い」がどのように用いられているかを考察する。
口腔扁平上皮癌の治療過程における生物学的な性状の変化に基づく遠隔転移診断法の確立

口腔扁平上皮癌(SCC)の遠隔転移の予測診断法を確立するために,遠隔転移の有無とそれと関連する様々な因子について検討した.その結果,遠隔転移を示すSCCにおいては,E-カドヘリン(E-cad)とα-カテニン(α-cat)の発現が減弱しており,複数個あるいは健側の所属リンパ節に転移を示し,かつシスプラチンを主体とした癌化学療法に抵抗性であることが示唆された.一方,これまでの我々の検討により,SCCにおけるヘパラン硫酸グリコサミノグりカン(HS-GAG)の発現が強度である場合に,所属リンパ節転移の頻度が高いことが明らかになっているが,さらに,HS-GAGの発現が強度である場合,シスプラチン,アントラサイクリン系抗癌剤およびペプロマイシンを用いた化学療法に抵抗性であることが明らかとなった.癌化学療法に対するSCCの抵抗性が,遠隔転移と関連することを考慮すると,HS-GAGの強度発現症例に有効な癌化学療法が見い出せれば,遠隔転移の頻度を低下させることができる可能性が示唆された.また,SCCの治療過程における生物学的性状の変化に注目してみると,SCCの遠隔転移に関連すると思われるE-cadおよびα-catのSCCのおける発現が,癌化学療法の影響により,免疫組織化学的に増大する一方で,HS-GAGのSCCにおける発現は減弱することが明らかとなった、このことは,癌化学療法の病理組織学効果判定が,無効とされた症例においても,SCCの生物学的性状が変化し,転移し難い方向に変化している可能性が示唆された.従って,術前化学療法の効果判定をE-cad,α-cat,HS-GAG等のマーカーを用いて,生物学的性状の変化という観点から試みることは,SCCの遠隔転移を予測する上で有効な方法であると思われた.口腔扁平上皮癌(SCC)の遠隔転移の予測診断法を確立するために,遠隔転移の有無とそれと関連する様々な因子について検討した.その結果,遠隔転移を示すSCCにおいては,E-カドヘリン(E-cad)とα-カテニン(α-cat)の発現が減弱しており,複数個あるいは健側の所属リンパ節に転移を示し,かつシスプラチンを主体とした癌化学療法に抵抗性であることが示唆された.一方,これまでの我々の検討により,SCCにおけるヘパラン硫酸グリコサミノグりカン(HS-GAG)の発現が強度である場合に,所属リンパ節転移の頻度が高いことが明らかになっているが,さらに,HS-GAGの発現が強度である場合,シスプラチン,アントラサイクリン系抗癌剤およびペプロマイシンを用いた化学療法に抵抗性であることが明らかとなった.癌化学療法に対するSCCの抵抗性が,遠隔転移と関連することを考慮すると,HS-GAGの強度発現症例に有効な癌化学療法が見い出せれば,遠隔転移の頻度を低下させることができる可能性が示唆された.また,SCCの治療過程における生物学的性状の変化に注目してみると,SCCの遠隔転移に関連すると思われるE-cadおよびα-catのSCCのおける発現が,癌化学療法の影響により,免疫組織化学的に増大する一方で,HS-GAGのSCCにおける発現は減弱することが明らかとなった、このことは,癌化学療法の病理組織学効果判定が,無効とされた症例においても,SCCの生物学的性状が変化し,転移し難い方向に変化している可能性が示唆された.従って,術前化学療法の効果判定をE-cad,α-cat,HS-GAG等のマーカーを用いて,生物学的性状の変化という観点から試みることは,SCCの遠隔転移を予測する上で有効な方法であると思われた.口腔扁平上皮癌(SCC)の遠隔転移の予測診断法を確立するために,1990年10月より1996年12月までの間に東北大学歯学部第二口腔外科にて治療を行ったSCC107例を対象に,遠隔転移の有無とそれと関連する様々な因子について検討した.対象症例の原発部位は舌50例,下顎歯肉27例,上顎歯肉11例,頬粘膜11例,口底8例であり,T分類(UICC,1987)は,T1;22例,T2;51例,T3:16例,T4;18例であった.対象症例107例のうち,所属リンパ節転移は39例に認め,これらのうち6例に遠隔転移を認め,いずれもpN2bあるいはpN2cであった.なお,pNOで遠隔転移を認めた症例は認められなかった.遠隔転移を認めた6例中5例のシスプラチンを主体とした術前化学療法の,大星・下里の分類による病理組織学的効果判定はいずれもIあるいはIIaで,奏効した症例は認められなかった.治療前の腫瘍組織の分化度,浸潤様式,および腫瘍細胞におけるCD44,E-カドヘリン(E-cad),ヘパラン硫酸グリコサミノグリカン,L-PHA結合糖鎖の発現をパラメーターとした悪性度指標により,リンパ節転移の予測はかなりの精度で可能であったが,遠隔転移の予測には不十分であった.しかし,腫瘍細胞におけるE-cadとα-

カテニン(α-cat)の発現は,いずれの遠隔転移症例においても減弱しており,これらのマーカーをパラメーターとした悪性度指標が有効であると思われた.以上より,これまでの研究結果では,遠隔転移を示すSCCにおいては,E-cadとα-catの発現が減弱しており,複数個あるいは健側の所属リンパ節に転移を示し,かつシスプラチンを主体とした癌化学療法に抵抗性であることが示唆された.今後,SCCの治療過程における生物学的性状の変化についてより詳細な検討を行い,遠隔転移の予測診断に有用な因子を同定していく予定である.口腔扁平上皮癌(SCC)の遠隔転移の予測診断法を確立するために,遠隔転移の有無とそれと関連する様々な因子について検討した.その結果,遠隔転移を示すSCCにおいては,E-カドヘリン(E-cad)とα-カテニン(α-cat)の発現が減弱しており,複数個あるいは健側の所属リンパ節に転移を示し,かつシスプラチンを主体とした癌化学療法に抵抗性であることが示唆された.一方,これまでの我々の検討により,SCCにおけるヘパラン硫酸グリコサミノグリカン(HS-GAG)の発現が強度である場合に,所属リンパ節転移の頻度が高いことが明らかになっているが,さらに,HS-GAGの発現が強度である場合,シスプラチン,アントラサイクリン系抗癌剤およびペプロマイシンを用いた化学療法に抵抗性であることが明らかとなった.癌化学療法に対するSCCの抵抗性が,遠隔転移と関連することを考慮すると,HS-GAGの強度発現症例に有効な癌化学療法が見い出せれば,遠隔転移の頻度を低下させることができる可能性が示唆された.また,SCCの治療過程における生物学的性状の変化に注目してみると,SCCの遠隔転移に関連すると思われるE-cadおよびα-catのSCCのおける発現が,癌化学療法の影響により,免疫組織化学的に増大する一方で,HS-GAGのSCCにおける発現は減弱することが明らかとなった.このことは,癌化学療法の病理組織学効果判定が,無効とされた症例においても,SCCの生物学的性状が変化し,転移し難い方向に変化している可能性が示唆された.従って,術前化学療法の効果判定をE-cad,α-cat,HS-GAG等のマーカーを用いて,生物学的性状の変化という観点から試みることは,SCCの遠隔転移を予測する上で有効な方法であると思われた.
生活習慣病の発症予防に関する職域コホート追跡研究-生活習慣変容がインスリン濃度と危険因子集積に及ぼす影響の検討-

このコホート研究は約11,000名の被用者を対象として、生活習慣病の発症予防のため、平成9年以降毎年の定期健診成績と生活習慣病の発生をデータベース化している。出発時に続き、平成14年にも日常生活習慣アンケートと血液保存を行った。両年の保存血清について、インスリン、レプチン、CRP等の測定を行った。本研究は本学倫理委員会の承認を得ている。以下に主な成果を述べる。(1)平成9年以後5年間におけるアンケート回答に基づく心疾患発病者は52名(心筋梗塞15名、狭心症14名、PTCA17名、CABG 3名、:重複回答あり)であった。同意を得た18名について主治医への問い合わせを行った結果、心筋梗塞については100%の一致を見たが、他については100%に達しなかった。脳卒中と答えた36名では、脳梗塞とくも膜下出血については100%の正答率であった。高血圧、糖尿病、高脂血症、高尿酸血症の正答率は95%を超した。(2)一事業所の被用者2,000名について20歳から5歳間隔の実測体重を把握し、その変動と現在のインスリン値、CRP、メタボリック症候群(MS)との関連を検討した結果、各指標の悪化に現在の肥満度やその増加の勾配のみならず体重の変動自体も関わっており、若年からの体重維持の重要性が示唆された。(3)約3,500名の解析において、MSの構成要素は白血球数やCRPの上昇と関連したが、インスリン値は白血球数との間に独立した関係を示さなかったことから、インスリンはMSの発症を介して低炎症状態あるいは動脈硬化を招くと推論した。レプチンは肥満の影響を除外しても白血球数の増加に関連していた。(4)血圧と塩味の好みとの関連性が女性では50歳以上で強くなることから、食塩感受性に対する閉経の影響が示唆された。(5)約2,600名の血清リン脂質転送タンパク質は血清脂質、BMIとの間に強い関係を示し、37ヶ月の追跡期間中の冠動脈疾患発生との間に有意な負の関連性を示した。脳卒中の発生とは関連しなかったので、冠動脈疾患に特異的な予測因子である可能性が示された。(6)食事摂取頻度と食行動に関する簡易アンケートの再現性と妥当性を確認した。20歳時の体重の自己申告値と実測値との比較を行い、前者の信頼性を確かめた。本研究の目的は、平成9年(1997年)に発足した複数の職域集団(約11,000人)を対象とした、定期健康診断成績のデータベース化と生活習慣アンケート結果に基づく10年間のコホート研究に、新たな対象者を加えて追跡を継続すること、およびこれまでの追跡結果を踏まえて設定した3つの具体的な目的を達成することである。

その目的とは、(1)標的疾患発症把握システムの構築、(2)生活習慣の変化の測定とその疾患発症に及ぼす影響の検討、さらに、(3)ベースライン時に測定したインスリン濃度の再測定を行い、その変化に及ぼす生活習慣の変化の影響を見ることである。本研究計画初年度である本年は、平成14年度に実施予定の既往歴調査、生活習慣再調査及びインスリン測定の準備を行った。既往歴調査のために、コホート発足後5年間の特に脳・心血管疾患(PTCAやCABG施行例も含む)、がん、さらにこれらのリスクファクターが発症したかどうかを問う自記式質問紙を開発し、さらに同紙面で主治医に対して詳細な病型を調査することの同意を得られるよう工夫した。また回収方法としては本人の秘密保持のために、同意者が本教室事務局にあてる郵送法を採用することにした。また既往歴調査と共に、ベースライン調査時に聞き取ったのと同じ生活習慣に関するアンケートおよび新たに追加した職場ストレス、身体活動、栄養に関する調査用紙も同時に配布し、同じ返信用封筒に入れてもらい回収するよう計画をたてた。本年はこれらのアンケート内容を決定し、職場担当者と打ち合わせを重ね、プレテストを繰り返し実施し、回答のしにくさ、選択肢の不適切さなどを検討した。さらに本年は、平成14年度実施のインスリン測定の準備として、複数健診機関における分注手順と保存の標準化のためのマニュアルを作成した。また血液保存に関する同意書は健診受診前に配布回収し、各人が健診を受診するまでの期間に集計および、その同意の有無の当該健診機関側への連絡を終了するシステムをつくり、健診機関が本人の同意に基づき作業を遂行できるようなシステムを考案した。本研究は、平成9年(1997年)に発足した複数の職域集団(約11,000人)を対象とした、定期健康診断成績のデータベース化と生活習慣アンケート結果に基づく10年間のコホート研究に、新たな対象者を加えて追跡を継続することを第一の目的としている。本年度は特に、以下の3つの具体的な課題に関する成果が得られた。(1)標的疾患発症把握システムの構築2002年5月に、病歴に関する調査を実施した。自記式問診票を用いて行った調査の結果、1997年から5年間に入院を要するような心臓病にかかった者は52名で、うち33名が虚血性心疾患であった。これらの者のうち、診断根拠や病型について主治医に対して調査を実施することに同意した者は16名であった。詳細調査は主治医に対する自記式アンケートであり、心筋梗塞については、MONICA基準に近年の医療実態に即した基準を加えた定型的な質問票を用いた。狭心症、心筋梗塞ともに、可能な限り診断根拠となった心電図を収集した。なお、次回の病歴調査は平成16年度に実施する。(2)生活習慣の変化の測定とその疾患発症に及ぼす影響の検討2002年5月に35歳以上の自治体職員に対して、身体活動、栄養、喫煙、飲酒などの生活習慣やストレス、過去からの体重変化、家族歴について自記式問診票を用いて調査を実施した。質問票の返送は所属単位で行い、251所属中250所属から返送があった。また、総回収数は7,955(78.3%)であった。現在、データ入力及びデータクリーニングが終了し、単純集計作業を実施している。(3)ベースライン時に測定したインスリン濃度の再測定の実施ベースライン時にインスリン濃度を測定した被検者について、5年後の血清でも測定を行い、同一個人内の変化に及ぼす生活習慣の変化の影響を検討することを目的とした。本年度は健診時余剰血清を収集、保存し、血清インスリン濃度の測定を開始した。全ての保存検体についてインスリン濃度の測定が終了し次第、データベース化し、分析を行う予定である。
人のアウェアネスの推定に基づく移動ロボットの付き添い行動の生成

付き添いロボットなど日常生活で人をサポートするロボットへの期待が高まっている.本研究では,付き添いロボットを実現するために必要となる技術として,(1)さまざまな姿勢の人物の発見・追跡し,さらにサービス対象の特定人物を識別する手法,(2)人の環境に対するアウェアネスをその行動からの推定する手法およびそのために必要となる顔向き等の推定手法,および(3)見守りや案内など状況に応じて適切にロボットの行動を生成する手法と,それらを人の意図や行動に応じて切り替える手法を開発した.また,これらの手法を実ロボットに実装し,それらの有効性を検証した.実験システムの構築と基礎実験:屋内外を移動可能なロボットシステムGRACE-Iを開発した.全方向移動機構を備え,距離センサ,カメラ,制御用PCおよびバッテリを搭載し,自立移動可能である.これまでにRTミドルウェア上で開発してきた各種ソフトウェアを改良して実装し,屋内外で人物追従実験を行って基本性能を確認した.また,移動ロボットの運用状態をモニタリングするシステムを開発し,プログラム開発を効率化するシミュレーション環境も整えた.高速・高信頼な人物検出・識別手法の開発:カメラと距離センサを用いた人物検出・識別手法を開発した.距離センサでは体全体や足や胴などの部位の形状を利用し,カメラでは人物の見えや服の色・模様などを利用する.それら複数情報を統合することにより高信頼に特定人物を検出し追従することが可能となった.また,顔の検出と認識について,逆光などの厳しい照明条件下でも画像の正規化を行うことにより高信頼で検出と認識が行える手法を開発した.さらに,特定人物の追従行動において,可変指向性アンテナを利用した人物方向の検出を行い,カメラや距離センサで見失っても再探索を行いながら追従を継続できるシステムを開発した.複雑環境下での可視性計算と視点計画手法の開発:ロボットと人の位置関係から自ら計測した空間の構造を考慮してロボットが人を視野に入れることできるかどうかを判断し,見守りロボットが人の動きに合わせて視点位置を自動的に計画する手法を開発した.環境の状態の自動計測:人の状態を推定しその行動を予測するために必要となる環境の状態(光や温熱状態等)を自動計測するシステムを開発した.オンライン人物動き予測手法として,環境の幾何学的な構造を解析して可能な移動経路を列挙し,多くの行動の観察を基に確率的に移動方向を予測する手法を開発し,実際のデータを用いて検証を行った.また,行動計測ポータブルデバイスとして,2者間の付き添いや案内行動を計測するために,2者それぞれが慣性センサ(IMU)を装着し歩行者デッドレコニング(PDR)によってその運動をそれぞれ計測するとともに,2者間を一方が装着したレーザ距離センサ(LRF)で計測し,それらを統合して2者の位置関係を計測するシステムを開発した.特定人物に付き添うために必要となる人物識別手法を開発した.画像と距離データから服の色,身長,歩容を用いる方法と人物に装着したIMUとLRFデータを統合して用いる手法を開発した.さらに,人のアウェアネス推定のための人物の状態推定について,さまざまな照明条件下で顔の向きを推定する手法を開発した.また,LRFを用いて身体の向きと動きを同時推定する手法を開発した.アウェアネスを維持するための位置取りの計画について,ロボットが人に付き添う状況を想定し,人の自由な動きに対して,人から見える位置にロボットを常に配置する手法を開発した.付き添いを行いつつロボットの移動量を軽減する動作計画手法を開発した.また,複雑な形状の環境で適切に付き添いを行うための視点候補を高速に生成する手法を開発した.付き添い行動実験として,人物発見・識別手法を用いたロバストな追従行動と,位置取り計画を利用した付き添い行動を,実ロボットを用いて実現した.また,環境の状態と人の状態の計測に基づく環境制御について,見守り行動の実現のために,環境の物理状態の計測と人の状態を自動的に計測し,環境制御を行う手法を開発し試作システムにより実験を行った.行動計測システムの開発:前年度に開発した慣性センサ(IMU)とレーザ距離センサ(LRF)を用いたポータブル行動計測システムについて実験的評価を行った.付き添い時の2者の位置関係を計測できること,位置関係の変化から付き添っているかどうかある程度判断できることを確認した.また,高精度3次元LRFを用いて付き添い行動を計測するシステムを新たに開発した.付き添い行動におけるアウェアネスモデルの構築:まず人物が移動する際の周囲の物体(障害物など)に対するアウェアネスを,人物の移動軌跡からHCRF(隠れ条件付き確率場)を用いて識別する方法を研究し,識別が可能であることを示した.

一方,人ーロボット間のアウェアネスに対して,Social Force Modelを用いて評価を行う手法を研究した.人の動的行動モデルと行動推定:人の意図を推定し適切な付き添い行動を選択する方法を開発した.人が散歩とベンチでの休憩という2つの行動を切り替える状況を想定し,意図推定と付き添い行動の切り替えが行えることを実ロボットで検証した.人物識別手法の改良・開発:多人数環境下で対象人物を識別する手法について,前年度に開発した複数視覚情報を用いる手法の特徴量と学習手法を改善した.また,対象人物が保持するIMUから測定した足の接地タイミングとLRFから得られる接地タイミングの照合に基づき対象人物を高精度で識別する手法を開発した.服の色,顔,身長,歩容,接地タイミングなど多様なデータから付き添い対象人物を高信頼で検出・識別する手法を確立した.また,複雑照明条件下でも顔識別や顔向き推定を画像から行う手法を開発した.付き添い行動の計測するための手法として,IMUとLRFをによる方法,高精度3次元LRFによる方法を開発し,実データで評価を行った.人の環境に対するアウェアネスを推定する手法を開発し,実データで推定できることを確認した.また,人ーロボット間のアウェアネスに対して,Social Force Modelを用いて評価を行う手法を開発した.人の意図を推定しながらの付き添い行動を選択について,状態遷移モデルと意図推定手法,状態ごとの付き添い行動選択を組み合わせた枠組みを開発した.本年度は以下の研究を行った:(a)人の付き添い行動の計測とアウェアネスモデルの構築と評価:前年度に開発した付き添い行動計測システムを用いて,学外の施設で実際の付き添い行動を計測し,多様な状況下で高信頼に計測できることを検証した.さらに,HCRF(隠れ条件付き確率場)に基づくアウェアネス推定の実験を行い,オンラインでの識別が行えることを検証するとともに,多様な状況への拡張について検討した.(b)人の状態推定のための各種状態量の測定手法の開発:人の状態やアウェアネスをよりよく推定するための手法として,多様な照明条件下での顔発見・認識手法,顔向きの推定手法,体の向きの推定手法を開発し,従来手法より精度が向上することを実験的に検証した.(c)案内行動のための行動生成手法の開発:付き添いの一環としてロボットが人を誘導する状況において,ロボットが人のアウェアネスを失わず,また安全に移動するための行動を,Social Force Modelと強化学習の組み合わせで獲得する手法を開発し,シミュレーションと実験で検証を行った.(d)付き添い行動の評価:歩行と休憩(着席)の2状態からなる人の振る舞いに対し,休憩時の周囲の物体や他人の配置が異なる複数の場合について,適応的な付き添い行動の実験を行った.ユーザ評価の結果,ロボットの振る舞いが,単に追従を行う場合に比べて,よりユーザや周囲環境に配慮したものであるということが示された.付き添いロボットなど日常生活で人をサポートするロボットへの期待が高まっている.本研究では,付き添いロボットを実現するために必要となる技術として,(1)さまざまな姿勢の人物の発見・追跡し,さらにサービス対象の特定人物を識別する手法,(2)人の環境に対するアウェアネスをその行動からの推定する手法およびそのために必要となる顔向き等の推定手法,および(3)見守りや案内など状況に応じて適切にロボットの行動を生成する手法と,それらを人の意図や行動に応じて切り替える手法を開発した.また,これらの手法を実ロボットに実装し,それらの有効性を検証した.以下の項目を達成した:環境の構造と計測データからの学習に基づきオンラインで人物の動きを予測する手法を開発した.人のアウェアネスの計測とモデル化のために,行動計測ポータブルデバイス,極めてロバストな人物識別手法,複雑照明条件下での顔認識手法,顔向き推定手法,身体の向きと動きを同時推定する手法を開発した.さらに,アウェアネスを維持するための位置取り計画のひとつとして,付き添い行動において人から見える位置にロボットを常に配置する手法を開発した.