hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔扁平上皮癌における腫瘍血管内皮細胞と腫瘍関連マクロファージの役割

今年度はまず腫瘍関連マクロファージに焦点をあてて研究を行った。in vitroにおいて口腔癌がマクロファージに及ぼす影響を解析する為に以下の実験を行った。マウス単球白血病由来細胞株であるRAW264.7細胞をヒト口腔癌細胞株HSC3およびHSC4から作成した培養上清を添加し培養した後に、RNAを抽出しreal time qPCRにて解析した。HSC3細胞の培養上清を添加した群ではVegfCの発現が有意に上昇していた。またHSC4細胞の培養上清を添加した群ではVegfAとVegfCの発現のいずれも有意に上昇していた。これらの結果より口腔癌はTAMに作用し、VegfCなどの因子を介してリンパ管浸潤やリンパ節転移が誘導されている可能性が示唆された。次いでin vivoにおいて6週齢のBALB/cSlc-nu/nuマウスの頭蓋部皮下にHSC3およびHo-1-N-1細胞を移植した。2ないし3週間後に屠殺し病理組織学的に解析を行いマクロファージ様の多核細胞の存在を認めた。さらに4週齢のBALB/c Slc-nu/nuマウスの頭蓋部皮下にHSC3を移植しその2週間後にマウス間葉系細胞株であるST-2細胞を移植しその影響を調べた。癌細胞周囲にST-2細胞を移植することで、腫瘍の増殖能と骨破壊を促進する傾向を認めた。またさらにヒトの口腔癌に近似した動物モデルの作成を目的として、咬筋部に口腔癌細胞株を移植する動物モデルの開発および実験への応用を検討している。今後、ヒト検体にてTAMの存在や分布と予後や悪性度との関連などを検討しその役割を明らかにしていく予定である。またTAMが産生すると考えられるケモカインに焦点をあて、分子メカニズムを解析していく予定である。その成果により、口腔扁平上皮癌の病態の理解を深め、癌の増殖や浸潤などの予後予測や、新規治療法の開発への応用が期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
Ｎｏｔｃｈシグナルの共役因子Ｍａｓｔｅｒｍｉｎｄの統合失調症への関与

Notch受容体のリガンド刺激にともなって生成されるNotch細胞内ドメインは、核内でDNA結合タンパク質Rbp-jおよび共役因子Mastermind(Mam)とともに三量体を形成し標的遺伝子を活性化する。Mam遺伝子のうちMamL1のヘテロ欠失マウスが、ヒト統合失調症症状の一部を構成するドパミン反応性の亢進を示すことを見いだしていたが、Rbp-jヘテロ欠失マウスが同様の表現型を示すことを見いだした。統合失調症患者と健常対照のゲノムDNAの検索により、統合失調症特異的なミスセンス多型をRBP-Jに1種、MAML1遺伝子に2種同定した。これらの多型がそれぞれの機能に与える影響を検討中である。Notchシグナルにおいて、リガンド刺激にともなって生成されるNotch細胞内ドメインは、核内でDNA結合タンパク質Rbp-jおよび共役因子MamL1とともに三量体を形成し標的遺伝子を活性化する。すでにMamL1ヘテロ欠失マウスがドパミン反応性の亢進を示すことを見いだしていたが、あらたにRbp-jヘテロ欠失マウスが同様の表現型を示すことを見いだした。この表現型はヒトの統合失調症の陽性症状をmimicすると考えられているが、さらに生後10日目頃からニューロン特異的にRbp-jを欠失するマウスにおいても弱いながらこの表現型が見られたことから、発生期におけるNotchシグナルの不全が統合失調症において重要であることが示唆された。統合失調症患者400名の血液由来ゲノムDNAにおいて、RBP-J、MAML1遺伝子のexonとpromoter領域約1kbをPCRで増幅し、次世代シーケンサーによってシーケンシングを行いreference sequence上にマッピングすることで、両方の遺伝子において統合失調症特異的なSNP(single nucleotide polymorphism)それぞれ数種類を同定した。これらのSNPをRBP-J、MAML1それぞれの発現ベクターに導入して培養細胞中で発現させ、EMSA(electrophoretic mobility shift assay)を用いて、DNA結合能、三量体形成能を検討したところ、これらが低下しているものがあることを見いだした。以上から、これらのSNPが多因子遺伝性疾患である統合失調症の原因となっていることが示唆された。今後Sanger法によってこれらのSNPの存在を確認するとともに、luciferase assay等の他の方法を用いてこれらがRBP-J、MAML1それぞれの機能に与える影響をさらに検討する。統合失調症患者400名の血液由来ゲノムDNAにおいて、Notchシグナル系の構成要素であるMAML1、MAML2、MAML3、RBP-J各遺伝子のexonとpromoter領域1kbをPCRで増幅し、Illumina社製次世代シーケンサーMiSeqによってシーケンシングを行った。得られたシーケンスがそれぞれ目的とする領域のものであることを確認したので、今後、このシーケンス情報をreferenceとなるゲノム情報上にマッピングし、統合失調症特異的なSNP (single nucleotide polymorphism)等の有無について検討を行う。さらに見いだされたSNP等について各遺伝子の産物の機能にあたえる影響を解析する。一方この機能解析に用いるMamL1、MamL3、Rbp-j各ノックアウトマウス由来の初代培養線維芽細胞を調整し凍結保存した。一方、マウスの行動解析のためには多数の個体が必要であるが、MamL3ヘテロ欠損マウスおよびノックアウトマウスは、解析に必要な個体数を得るため現在交配中である。必要数が得られたら、MamL1ヘテロ欠損マウス同様の統合失調症様の異常が認められるか検討する。Notchシグナルの構成要素であるMAML1、MAML2、MAML3、RBP-Jの統合失調症患者に特異的なSNP等を検索し、その意義について機能解析するという第一の研究目的を達成するため、統合失調症患者のゲノムDNAのシーケンシングを当初の計画を上回る400名分について終了した。次年度は、このシーケンス情報からSNP等を見出しその機能解析を行うが、この機能解析に用いるMamL1、MamL3、RBP-J各ノックアウトマウス由来の初代培養線維芽細胞はすでに準備を完了しており、平成25年度中に本研究目的を達成することは十分可能であると考えられる。第二の目的であるNotchシグナル系の他の構成要素の遺伝子改変マウスの行動解析については、MamL3ヘテロ欠損マウスおよびノックアウトマウスの交配が進行中であり今年度に解析を行うことができると考えられる。統合失調症患者に特異的なSNP等の解析については前記のように研究を推進してゆく。この際、現在得られているシーケンス情報から統合失調症特異的なSNP等を見出すために、RAMが32G、CPUが8コアのハイスペックのコンピューター、および次世代シーケンスデータを解析するための専用ソフトウエアが必要であり、これらの購入を予定している。MamL3ヘテロ欠損マウスおよびノックアウトマウスについてはこのまま繁殖を継続し、行動解析を行う。

MamL1 floxedのES細胞は、International Mouse Consortiumにおける作製作業を注視し、ES細胞が単離されたら入手する。MamL2 floxed mouseについて入手が当初の見込みより遅れているのは、供与元での論文作製等の問題があると思われるが、この件に関しては供与元の対応を待つ。次年度は、前記のように次世代シーケンスデータを解析するためにハイスペックのコンピューターおよびソフトウエアの購入を予定している。その費用を用意するため、平成24年度は研究費の使用計画を一部変更し未使用額が生じた。その他は今年度同様、マウス飼育費、実験用消耗品費にあて、さらに新たなES細胞、マウス系統の入手が可能になったらその輸送費にあてる。
精巣上体液中の精子頭部間凝集抑制タンパク質を修飾する糖鎖の特性解析

1.研究実績の概要:哺乳動物の精巣上体における精子の成熟変化のひとつである頭部間凝集性低下の分子機構を明らかにする目的で、精子頭部間凝集抑制タンパク質(Anti-Agglutinin:以下AAとする)を修飾する糖鎖の特性を解析し、以下の結果を得た。2.糖鎖修飾の違いがAAの精子への結合性に及ぼす影響:AAにおいて、分子不均一性が精子への結合性に大きく影響するが、この分子不均一性の原因を明らかにする目的で、精巣上体尾液(30μg)を尿素存在下で2次元電気泳動した後、レクチンブロッティング法に従ってコムギ胚芽凝集素(WGA)との反応性について調べた。その結果、精子との結合性を備える等電点5.8のスポットはWGAと反応したが、精子と結合しない等電点5.6および5.95のスポットは反応しなかった。従って、糖鎖のシアル酸化の有無が分子不均一性の一因であり、また精子への結合性に影響すると考えられる。3.修飾糖鎖の分子量測定:AAからGlycoFree-Kitを用いて糖鎖を完全に除去し、その際の分子量の変化をMALDI-TOF-Mass Spectrometric Analysisにより測定したところ、無処理のAAは分子量18900-19600においてブロードしたピークとして検出されたが、糖鎖除去後の試料は最高700小さい分子量においてシャープやピークを示した。このことから、総分子量で700以下の糖鎖がAAを修飾しており、その修飾糖鎖は多種類存在すると考えられる。4.脱シアル酸がAAの生理活性に及ぼす影響:ノイラミニダーゼ(0.5U/ml)を用いて脱シアル酸化したAAを洗浄精子浮遊液に添加し37°Cで5時間インキュベートしたところ、AAの精子凝集抑制作用は若干低下する傾向を示した。
受容体RANKにより制御される破骨細胞分化メカニズムの包括的解明

体内における骨の量と質は、骨形成活性を持つ骨芽細胞と骨吸収活性を持つ破骨細胞が協調的にバランス良く働くことで維持されるため、破骨細胞の分化・活性化の異常は骨粗鬆症などの骨疾患の原因となることが知られており、その分子メカニズムの解明が待望されている。破骨細胞はその前駆細胞に発現する受容体RANKが刺激されることで分化誘導されることが知られており、本研究代表者は受容体RANKにおいて新機機能領域HCRを見出していた。本研究代表者はHCRの機能と分子メカニズムを明らかにするために、共同研究によりプロテインアレイを実施し、受容体RANKに結合するタンパク質候補を得ていた。更に分子メカニズムを明らかにするために、HCRを、またHCR内において重要と思われる2アミノ酸残基GQを欠損したRANKを発現する遺伝子改変マウスを作出した。そのマウスの解析の結果、どちらのマウスにおいても骨量が増加しており、破骨細胞分化にHCR、そしてHCR内の2アミノ酸残基GQが重要であることが示唆される結果を得られたため、次年度はこれらのマウスの解析を更に進める予定である。また、RANKによる破骨細胞分化誘導メカニズムを解明するため、CRISPR/Cas9 Libraryを利用した遺伝子スクリーニングを実施した。昨年度に決定した実験条件に基づき実施したところ、破骨細胞分化に関わることが既知な遺伝子とともに、新規遺伝子を同定することができた。また、そのうちの1つの遺伝子における遺伝子欠損マウスを準備することができたため、そのマウスの解析を進めて新規メカニズムの解明を目指している。上記の実験は計画通りに進行しているが、研究申請時に計画していた受容体RANKへ結合する分子の質量分析機を用いた同定研究と、HCRペプチドによる破骨細胞分化制御方法の開発研究は進行が滞っており、次年度に推進する予定である。昨年度から引き続き、本研究の目的は破骨細胞分化における受容体RANKの分子メカニズムを詳細に明らかにすることと、破骨細胞分化に関与する新規遺伝子を同定すること、そして明らかになった知見を応用して新規に骨疾患治療方法を開発することである。受容体RANKが破骨細胞を分化誘導する分子メカニズムを解明するため、HCRや2アミノ酸残基GQを欠損したRANKを発現する遺伝子改変マウスを作出することと、CRISPR/Cas9 Libraryを用いた遺伝子スクリーニングを実施することができたため、次年度はこれらから得られた結果から分子メカニズムの解明を進めることができると思われる。また、研究計画時に立案した破骨細胞分化を制御する薬剤候補化合物のスクリーニング選定も進み候補化合物を得ているため、次年度はその効果メカニズムを解析できると思われる。しかし、これらの実験に多くの時間を費やしてしまったため、HCRペプチドを用いた破骨細胞分化誘導実験を進める時間が確保できなかった。従って、上記の通り、申請時の計画通りに進行しているものと、予定よりも遅延してしまっているものが混在しているため、研究計画は「やや遅れている」と判断した。本研究は破骨細胞の分化メカニズムを解明し、その基礎研究成果を応用した骨疾患治療方法を新規開発することが目的である。昨年度と本年度において分子メカニズムを解明するために、プロテインアレイを用いた受容体RANKに結合するタンパク質の探索や、CRISPR/Cas9Libraryを用いた分化に必要な遺伝子の探索などを進めることができたため、次年度は得られた分子・遺伝子の重要性を検討するために当該遺伝子の欠損マウスの解析を進める予定である。これらのマウスは準備が進んでいるため、次年度は計画通りに解析が実施できると思われる。マウスを用いた実験は長期の時間が必要なため、実施が遅延しているHCRペプチドの解析を上記マウスの解析と併せて実施する。また、薬剤スクリーニングにより得られた分化制御する化合物の候補分子に関して、その制御効果の検証と、作用点の同定、分子メカニズムの解明を次年度に実施する予定である。これらの実験系は既に確立しているため、問題無く実施できると思われる。破骨細胞はその骨吸収活性により、造骨活性を持つ骨芽細胞と協調的に機能することで体内骨量の維持管理に関与するだけでなく、骨粗鬆症や癌骨転移に関与することが知られており、その分化・活性化の分子メカニズムの解明は骨疾患の新規治療法開発に役立つため待望されている。破骨細胞はその前駆細胞に発現する受容体RANKからの細胞内シグナル伝達により分化誘導することが知られており、本研究代表者は受容体RANKにおいて新機器脳領域HCRを見出していた。HCRの機能と分子メカニズムを詳細に解明するため本研究代表者はHCRに会合する分子の同定を試み、数種の候補分子を得た。また、共同研究によりプロテインアレイを実施し、HCRに会合する候補分子を数種得ていた。そして、これらの候補分子から、破骨前駆細胞において刺激依存的に受容体RANKと会合する分子を見出し、更にはこの分子に関連する分子群がシグナル複合体を形成することを見出した。次年度以降、このシグナル複合体の機能を解析する。また、本研究代表者が樹立した受容体RANKを刺激すると死ぬ細胞に、CRISPR/Cas9Libraryを用いることで破骨細胞分化に必須な新規遺伝子をスクリーニング探索し、破骨細胞分化の分子メカニズムを網羅的に解明することを試みている。現在、スクリーニングの諸条件(死ぬ細胞の培養条件、RANKへの刺激条件、候補遺伝子の検出方法)の検討を終え、次年度はスクリーニング探索を実施し、候補遺伝子を選抜する予定である。上記の実験が進行する一方で、研究申請時に計画していた受容体RANKに結合する分子を質量分析計で同定する研究と、HCRペプチドにより破骨細胞分化を人為的に制御する実験は進行が滞っており、次年度に推進する予定となる。

本研究の目的は、破骨細胞分化における受容体RANKの分子メカニズムを詳細に明らかにすることと、破骨細胞分化に関与する新規遺伝子を同定すること、そして明らかになった知見を応用して新規に骨疾患治療方法を開発することである。基礎的研究で得た知見を応用して開発研究へ展開する計画のため、分子メカニズムの解明と新規遺伝子の同定は計画通りに進捗しているが、破骨細胞分化を人為的に制御する応用開発研究は滞っている。受容体RANKとHCRへ結合する分子を同定することと、破骨細胞分化へ関与する新規遺伝子を想定することにおいて、実験条件の検討に予想よりも多くの時間を費やしてしまったため、HCRペプチドを用いた破骨細胞分化制御実験を実施する時間の確保が難しく、計画から遅れてしまった。従って、上記の通り、申請時の計画通りに進行したものと予定よりも遅延しているものが混在しているため、研究計画は「やや遅れている」と判断した。体内における骨の量と質は、骨形成活性を持つ骨芽細胞と骨吸収活性を持つ破骨細胞が協調的にバランス良く働くことで維持されるため、破骨細胞の分化・活性化の異常は骨粗鬆症などの骨疾患の原因となることが知られており、その分子メカニズムの解明が待望されている。破骨細胞はその前駆細胞に発現する受容体RANKが刺激されることで分化誘導されることが知られており、本研究代表者は受容体RANKにおいて新機機能領域HCRを見出していた。本研究代表者はHCRの機能と分子メカニズムを明らかにするために、共同研究によりプロテインアレイを実施し、受容体RANKに結合するタンパク質候補を得ていた。更に分子メカニズムを明らかにするために、HCRを、またHCR内において重要と思われる2アミノ酸残基GQを欠損したRANKを発現する遺伝子改変マウスを作出した。そのマウスの解析の結果、どちらのマウスにおいても骨量が増加しており、破骨細胞分化にHCR、そしてHCR内の2アミノ酸残基GQが重要であることが示唆される結果を得られたため、次年度はこれらのマウスの解析を更に進める予定である。また、RANKによる破骨細胞分化誘導メカニズムを解明するため、CRISPR/Cas9 Libraryを利用した遺伝子スクリーニングを実施した。昨年度に決定した実験条件に基づき実施したところ、破骨細胞分化に関わることが既知な遺伝子とともに、新規遺伝子を同定することができた。また、そのうちの1つの遺伝子における遺伝子欠損マウスを準備することができたため、そのマウスの解析を進めて新規メカニズムの解明を目指している。上記の実験は計画通りに進行しているが、研究申請時に計画していた受容体RANKへ結合する分子の質量分析機を用いた同定研究と、HCRペプチドによる破骨細胞分化制御方法の開発研究は進行が滞っており、次年度に推進する予定である。
造岩鉱物中の3d族遷移金属および希土類元素の拡散と分配の研究

この研究において、次のような結果を得た。1)ケイ酸塩鉱物中銅(2)の振る舞いについては銅(2)を含む新しいケイ酸塩および銅(2)を含む単射輝石を合成し、単結晶X線解析により解析を行った。その結果、前者では、銅(2)が平面4配位のサイトに、Mgが正八面体6配位のサイトにはいるという典型的な住み分けをすること、単射輝石中では銅(2)が独特の4角錐型5配位を示すことをみいだした。これらの結果は、銅(2)の示すヤン・テラー的性質を反映していると考えられる。2)3d族遷移金属元素の拡散速度については、かんらん石についてCoおよびNiの拡散プロファイルをSIMSによる深さ方向の精密測定により700-1000°Cの低温における拡散速度の測定を行った。その結果、低温での拡散が1000°Cをこえる構音での拡散と整合性を示すことを見いだした。また、ゲーレナイト組成のメリライト中で、置換することの出来る主成分元素を持たないNiとCoが異常に大きい拡散速度を示すことを見いだした。これらの元素は測定した他の元素に較べて著しく大きい活性化エネルギーを示し、独特のメカニズムで拡散していると考えれられる。3)メリライト中の希土類元素の拡散については、希土類元素相互で拡散速度が異なること、Euが、還元的雰囲気中では単一の拡散プロファイルを示す一方、大気中では2段階の拡散プロファイルを示すことがわかった。4)水和銅(2)結晶とその飽和水溶液の間の水素同位体の分別の研究では、D/Hの分別計数を計算し、理論的に分別計数の計算を試みた。その結果、両者の間にほぼ満足すべき一致を見いだした。1)ゲーレナイト(Ca_2Al_2SiO_7)中の2価陽イオンの拡散係数Ni,Co,Mn,Ca,Sr,Ba,Feおよび希土類元素(Sc,Tm,Gd)の拡散係数を放射性トレーサを用いて測定した。Fe,Mn,Ca,Sr,Baおよび希土類元素の拡散係数は、予想されたように、オケルマナイト(Ca_2MgSi_2O_7)中より小さい値を示した。しかし、NiとCoは、これらの陽イオンの置換を許す大きさの2価の主成分イオンがないにもかかわらず、予想に反して、大きな拡散係数を示した。希土類元素については、イオン半径によって拡散係数が変化するという結果を得た。2)銅を含むケイ酸塩中の銅のサイト間分配と結晶構造銅を含む斜方輝石および今まで知られていなかった新しい構造を持つ鎖状構造を持つケイ酸塩を合成し、共存するサイト間の銅とマグネシウムの分配の測定と、構造決定を、単結晶X線回折法によって行った。斜方輝石中では、銅は、選択的にM2サイトに濃縮されること、および、銅の置換によって、M2サイトの配位構造が著しく歪むことがわかった。新しいケイ酸塩については、銅の占めるサイトのまわりの酸素の配位構造は、Cu^<2+>がヤン・テラー的性質を持つことから予想される典型的な平面4配位の形を取り、このサイトには、Mg^<2+>が全く見られなかった。Mgのサイトは、これに反し、ほぼ正8面体構造を示し、若干のCu^<2+>の置換を許すことがわかった。3)ケイ酸塩・水間の水素同位体の分別ケイ酸塩固相中の遷移金属元素の存在状態を知るための基礎データを得る目的で、沸石中の水と水蒸気の間の水素同位体の分別係数を測定した。

1.放射性同位体を用いたメリライト中の希土類元素の拡散速度の測定合成したオケルマナイト(Ca_2MgSi_2O_7)およびゲーレナイト(Ca_2Al_2SiO_7)について測定した結果、拡散速度がイオンのサイズに依存し、拡散によって希土類相互の分離が起こることがわかった。2. Ni^<2+>およびCo^<2+>のかんらん石中の拡散速度2次イオン質量分析装置を用い、1000°C以下の低温での拡散速度の測定を行った。結果は、従来測定した1000°C以上での測定値とほぼ等しい温度依存性を示した。このことから、1000°C以下においても高温の拡散と同じメカニズムが働いていることが結論された。結果は、Physics and Chemistry of Minerals誌に発表した。3.アエンデ隕石中のカルシウム、アルミニウムに富むインクルージョン(CAl)の起源の研究CAl中の酸素同位体および元素の分布を測定した。測定結果を、すでに測定した酸素の自己拡散定数値および今回測定したメリライト中のMg+Si対Al+Alのイオン対相互拡散定数値を用いて解析した。その結果、CAlは、原始太陽系星雲中で、非常に短時間の加熱部分溶融を繰り返し受けたと結論した。結果をScience誌に発表した。4.メリライト中のMg+Si対Al+Alのイオン対相互拡散定数の測定合成した端成分単結晶をa-軸方向で接触させ、加熱拡散させ相互拡散速度を測定した。両端成分に近い部分で拡散速度が著しく低くなることがわかった。5.希土類ガーネット中の希土類元素の相互拡散速度の測定GdGa-garnet、SmGd-garnetおよびNdGa-garnet単結晶を軸方向を合わせて接触させ、加熱拡散させた。拡散プロファイルから、非常に低い拡散速度と、拡散速度の濃度依存性が測定された。(1)メリライト中の希土類元素の拡散メリライト中のEuの拡散速度をトレ-サ法によって測定した。大気雰囲気下では、表面近くの遅い拡散と内部への速い拡散の二つの部分にわかれ、還元的雰囲気下ではオケルマナイト中では単一の拡散速度、ゲ-レナイト中では、相対的に低いものの、内部への速い拡散もかんそくされた。Euの拡散について極めて複雑な行動が観測された。(2)メリライト端成分間のイオン対の拡散メリライトの端成分結晶であるゲ-レナイトCa_2Al_2SiO_7とオケルマナイトCa_2MgSi_2O_7の単結晶をa-軸方向で接触させ、拡散加熱を行い、Al・AlとMg・Siのイオンペアの相互拡散を起こさせた。ゲ-レナイト中へのMg・Siペアの拡散速度が著しく低く、中間濃度部分では2桁程度早くオケルマナイト中へのAl・Alペアの拡散速度もまた、低くなる結果が得られた。(3)水和Cu(II)塩結晶と飽和溶液間の水素同位体効果結晶水と飽和溶液あるいは水蒸気の間で水素同位体の分別がどのように起こるかに付いては、従来から多くの測定値があるが、その分別係数の理論的裏付けは十分でなく、理論的計算は行われていない。この研究では、塩化銅2水和物と水蒸気の間のD/Hの分別係数を結晶のラマン分光の結果から理論的に計算し、これを実測の分別係数の値と比較した。塩化銅2水和物中のH_2OおよびD_2Oそれぞれについて測定した22の振動スペクトルを用いて、分配関数の計算を行った結果、このような理論計算から十分よい計算値が得られることがわかった。
楽曲データに多様な解釈を与えるための多角的分析エンジンの開発

柔軟かつ高度な音楽情報検索の実現に向けて,データマイニングにおけるクラスタ抽出の枠組みを基礎として,楽曲の多様な解釈を行なうための基盤技術開発を試みた.特に,多くは信号レベルで扱われる楽曲を離散データとして扱うことで,これまでの形式概念分析やグラフ理論に基づくクラスタ抽出技術をもとに,対象を様々な視点から多角的に解釈・意味付けするための基盤技術の設計・実装を行った.主な成果として,頻出長大パターン抽出に基づく類似楽曲検索,解集合の分割に基づくサイズ上位Nの極大k-Plexの高速抽出,多段多数決によるクラス分類,クラスラベルを反映した次元圧縮に基づくクラス分類に関するアルゴリズムを得た.本研究課題では,データマイニングにおけるクラスタ抽出の枠組みを基礎として,楽曲の多様な解釈を行なうための基盤技術開発を試みる.特にここでは,信号レベルで扱われる楽曲を離散データとして扱うことで,申請者がこれまでに考察した形式概念解析やグラフ理論に基づくクラスタ抽出技術を基礎として,陽に説明可能な楽曲間の関係をもとに多様な解釈を試みる.今年度の主な成果は次の通りである.頻出長大パターン抽出に基づく類似楽曲検索手法の開発:従来の頻出パターンマイニングシステムでは抽出が困難な,長大パターン(形式概念の内包)の高速抽出アルゴリズムを基礎とする,類似楽曲検索手法の定式化,および,実装を行なった.具体的には,MIREX 2014のSymbolic Melodic Similarity Taskにおいて単音MIDIデータとして与えられた楽曲から,隣接する音符間のピッチ差分を取り出し,そのn-gramをアイテムとすることで,楽曲をトランザクション化する.質問楽曲(フレーズ)Qを外延に含む長大パターンを抽出することで,Qと類似した楽曲群を様々な観点から同定することが可能となる.解集合の分割に基づく極大k-Plex抽出の高速化:これまでに考察した極大疑似クリーク(k-plex)抽出手法の高速化を試み,従来手法では解の抽出が困難な規模のグラフに対しても動作するアルゴリズムを提案・実装し,その効果をベンチマークグラフおよびランダムグラフについて確認した.具体的には,解集合を真k-plex性に基づいて分割することで,k-plexの頂点間距離に関する理論的性質を最大限利用することが可能となり,不要な探索枝の分枝処理が抑制され高速化が実現される.本研究課題では,データマイニングにおけるクラスタ抽出の枠組みを基礎として,楽曲の多様な解釈を行なうための基盤技術開発を試みる.特にここでは,多くは信号レベルで扱われる楽曲を離散データとして扱うことで,申請者がこれまでに考察した形式概念解析やグラフ理論に基づくクラスタ抽出技術を基礎として,陽に説明可能な楽曲間の関係をもとに多様な解釈を試みる.今年度の主な成果は次の通りである.解集合の分割に基づくサイズ上位Nの極大k-Plexの高速抽出:前年度に開発した最大k-plex抽出アルゴリズムをより実用的,かつ,有用なものとすべく,サイズが上位Nの極大k-plexを高速抽出する枠組みへと拡張し,システムの実装,および,計算機実験を行った.ここでも真l-plex性に基づく解集合の分割アプローチが有効であり,探索範囲が限定された真k-plex領域において高速に抽出される上位Nの暫定解が,多くの場合に最適解と一致する.よって,これら暫定解を利用した分枝限定操作は,不要な探索枝の展開を強力に抑制するものとなり,結果として最適解の高速抽出が実現される.実験では,数十万頂点規模の,ソーシャル・ネットワーク,論文共著者ネットワーク,および,人工ネットワークに対して,現実的な時間で解の抽出が可能であることが確認でき,類似検索や類似性分析における有用な基盤ツールとして利用可能であるとの見通しを得た.RWC楽曲データベースの整備,および,予備実験:学術研究目的で有償配布されているRWC研究用音楽データベースを導入し,そのデータ加工・整形に着手し,現在も作業を継続している.データはWAV形式のオーディオファイルで提供されており,各楽曲のメル周波数ケプストラム係数ベクトルをもとに,楽曲の信号情報とタグ情報を組み合わせた高度な類似検索,および,分析手法の開発を目指す.サイズ上位Nの極大k-plex抽出手法は,アルゴリズムの設計・実装,および,実験による計算パフォーマンスの観察は一通り終わった状況にあるが,楽曲データを用いた本格的な検証実験はまだ十分とは言えず,それに伴い,論文化作業も中途段階にある.これら状況を踏まえ,自身の反省の意味も込めて自己評価を『やや遅れている』とする.その大きな要因として,アルゴリズムの実装作業に想定していたよりも多くの時間を要したことがあげられる.今年度の実装作業においては,関連するライブラリの修正・追加作業も並行して行ったため,遅れを生じる結果となったが,この作業は最終年度のシステム開発作業を効率的に行うために不可欠なものであることから,研究遂行上,致し方ないものと考えている.本研究課題では,形式概念分析やグラフ理論に基づくクラスタ抽出技術を基礎として,楽曲の多様な解釈を行なうための基盤技術開発を試みる.今年度の主な成果は次の通りである.多段多数決によるクラス分類手法の開発:クラスラベルが未知のクエリオブジェクトのクラスを予測するクラス分類問題のための伝統的な手法であるk-近傍法の改良手法を開発した.近傍パラメータkが分類の予測結果に及ぼす直接的な影響を緩和するために,クエリの近傍オブジェクトに付与された元のクラスラベルを,その周辺の隣接構造から定まる仮説ラベルと比較し,両者が一致しない場合は,元のラベルを仮説ラベルに修正した後,多数決によってクエリが属するクラスを予測する.

その結果,パラメータ設定の違いや近傍の例外的なラベルに影響されない安定した予測結果を得ることが期待できる.クラスラベルを反映した次元圧縮に基づく分類手法の開発:高次元ベクトルで表現された対象群のクラスラベル情報を反映した次元圧縮により得られる低次元基底ベクトル空間において,クラスが未知の対象を近似表現することで,対象のクラスラベルを予測する手法を開発した.こうしたクラス分類に有用な次元圧縮を,マスク制約付き非負値行列因子分解の枠組みを基礎に実現することを試みた.マスク制約は,次元圧縮により得られる各基底ベクトル(部品)の構造を明示的に定めるものであり,元の高次元空間で観測される各クラスにおける属性間の共起関係をマスクに反映させることで,それぞれのクラスに関連した部品群を得ることが可能となる.対象は,それら部品群の非負重みによる線形和で近似されることから,近似表現におけるクラス毎の部品重みを観察することで,対象が属するクラスを予測することが可能となる.特に,多重分類も実現できることから,対象の多観点分析において有用なツールとなることが期待できる.柔軟かつ高度な音楽情報検索の実現に向けて,データマイニングにおけるクラスタ抽出の枠組みを基礎として,楽曲の多様な解釈を行なうための基盤技術開発を試みた.特に,多くは信号レベルで扱われる楽曲を離散データとして扱うことで,これまでの形式概念分析やグラフ理論に基づくクラスタ抽出技術をもとに,対象を様々な視点から多角的に解釈・意味付けするための基盤技術の設計・実装を行った.主な成果として,頻出長大パターン抽出に基づく類似楽曲検索,解集合の分割に基づくサイズ上位Nの極大k-Plexの高速抽出,多段多数決によるクラス分類,クラスラベルを反映した次元圧縮に基づくクラス分類に関するアルゴリズムを得た.今年度の考察した類似楽曲検索は,極めて素朴なアプローチであることから,まだ十分な検索性能が得られているとは言えない.実際,MIREX 2014のデータを対象とした評価ではUrbano等のシステムとは有意な性能差が見られる.こうした結果はある意味予想通りではあるが,想像していた程の開きはなく,n-gramベースのアプローチをさらに改良・発展することで性能向上が見込めるものと考えている.特に,検索楽曲に依存して類似度判定基準を動的に変える枠組みが有望との見通しが得られた.一方,疑似クリーク抽出に関しては,従来手法では現実的な計算時間での抽出が困難なグラフに対しても,極大k-plex抽出が可能であることを確認した.同時に,解総数の面から列挙アプローチの限界を把握することができ,今後解決すべき課題がより明確になったと考える.以上より,次年度の具体的検討課題も明らかとなったことから,当該研究は大きく停滞することなく着々と進んでいるものと考えている.最終年度は,主に次の2点について研究を進めたい.サイズ上位Nの極大k-Plexクラスタを用いた類似楽曲検索の有効性検証:現在整備中のRWC研究用音楽データベースを対象に,信号レベルの情報とタグ情報を融合した高度な楽曲類似検索システムを実装し,その有効性を検証する.具体的には,各楽曲を,メル周波数ケプストラム係数ベクトル集合と付与されたタグの集合の和で表し,適当な類似性に基づき楽曲の類似関係を表すグラフを構築する.質問楽曲(フレーズ)
小児1型糖尿病患者のカーボカウントを支援する携帯情報端末アプリの開発と効果の検討

1型糖尿病におけるカーボカウントは、食事の炭水化物量を把握し投与インスリン量を決定するのに有用だが、実践するには知識と経験が必要で、特に小児の患者において普及しているとは言い難い。そこで、食事選択をもっと自由にしQOLを改善することを目標に、カーボカウント導入を支援する携帯端末用アプリの開発を計画した。患児と保護者に行ったアンケートでは、インターネット接続せずに使用できることが要望として上がった。開発は進んでいたが、2014年11月25日に施行された「医薬品医療機器等法」により、ソフトウェア単体でも医療機器としてみなされる可能性が浮上し、アプリを配布して効果を検証することは困難な状況となった。カーボカウントは、食事に含まれる炭水化物量を把握し食後血糖の管理を行う食事指導法である。特に、摂取炭水化物量に応じて投与インスリン量を決定する応用カーボカウントは、1型糖尿病で有用なインスリン量決定方法であり、アメリカ糖尿病学会はカーボカウントを標準的な食事の指導方法として推奨している。しかし日本では、カーボカウントの概念が理解されるようにはなってきたのだが、治療方法として普及しているとは言いがたい状況にある。普及しない理由として、カーボカウントがある程度の知識と経験を必要とし、繰り返し指導を行う必要があり、患者だけでなく医療スタッフの理解が必要であることなどが推測された。そこで、食事選択に対する柔軟性を広げ、小児1型糖尿病患者のQOLを改善することを目的に、患者および医療者へのカーボカウント導入を支援するスマートフォンやタブレット端末などの携帯情報端末用アプリを開発することを目指した。さらに、このような携帯情報端末アプリがカーボカウントを続けるのに有効であるかを検討することにした。平成25年度はアプリの開発と検証を目標とした。インスリンの投与量を決定するということは、低血糖ならびに高血糖の出現に関わるため、プログラミングについてはかなり慎重に検討された。現在、インスリン治療を行っている1型糖尿病患者を対象に、携帯情報端末の使用状況についても調査を行った。その結果、タブレット端末を常用しているものはなく、スマートフォン用アプリを中心に開発を行うこととした。さらに、通学中などのインターネットに接続できない環境(オフライン環境)でも使用できるように配慮することにした。そのため、iPod touchで使用できるように、iOS端末に集中して開発することに方針を決定した。特に摂取炭水化物量に応じて投与インスリン量を決定する応用カーボカウントは、1型糖尿病で有用なインスリン量決定方法であり、アメリカ糖尿病学会はカーボカウントを標準的な食事の指導方法として推奨している。そこで、食事選択に対する柔軟性を広げ、小児l型糖尿病患者のQOLを改善することを目的に、患者および、医療者へのカーボカウント導入を支援するスマートフォンやタブレット端末などの携帯情報端末用アプリを開発することを目指した。インスリン治療を行っている1型糖尿病患者を対象に、携帯情報端末の使用状況について調査を行ったところ、タブレット端末を常用しているものはなく、スマートフォン用アプリを中心に開発を行うこととした。さらに、通学中などのインターネットに接続できない環境(オフライン環境)でも使用できるように配慮し、iPod touchで使用できるように、iOS端末に集中して開発する方針とした。特に摂取する炭水化物量に応じて投与インスリンを決定する応用カーボカウントは1型糖尿病で有用なインスリン量の決定方法であり、アメリカ糖尿病学会はカーボカウントを標準的な食事指導法として推奨している。しかし日本では、カーボカウントの概念が理解されるようになってきたのだが、治療方法として普及しているとは言いがたい状況にある。そこで、食事選択に対する柔軟性を広げ、小児1型糖尿病のQOLを改善することを目的に、患者および医療者へのカーボカウント導入を支援するスマートフォンやタブレット端末などの携帯情報端末用アプリを開発することを目指した。インスリン治療を実際に行なっている小児1型糖尿病患者の患児と保護者を対象に、携帯情報端末の使用状況について調査を行ったところ、タブレット端末を常用しているものはなく、スマートフォンおよびiPod Touch用にアプリを開発した。さらに、通学中などのインターネットに接続できない環境(オフライン環境)でも使用できるように配慮し、クラウドだけでなくローカルでもデータベベースにアクセスできるように改良を実施している。当初の計画目標の二次目的であった、このような携帯情報端末アプリの使用が糖尿病治療の血糖コントロールを改善するのかについては、短期の検討では成績を評価できないため実施できなかった。また、科学研究費助成事業の終了以降もアプリの改善をアップデートを継続できるように、アプリ開発業者に依存しない開発環境を自前で用意することとし、データサーバーについても私費で運営継続を検討している。

そこで、食事選択をもっと自由にしQOLを改善することを目標に、カーボカウント導入を支援する携帯端末用アプリの開発を計画した。患児と保護者に行ったアンケートでは、インターネット接続せずに使用できることが要望として上がった。開発は進んでいたが、2014年11月25日に施行された「医薬品医療機器等法」により、ソフトウェア単体でも医療機器としてみなされる可能性が浮上し、アプリを配布して効果を検証することは困難な状況となった。2014年6月にiOSの新しいプログラミング言語であるSwiftが公開され、将来的に新言語への移行が進むことが明白となりSwiftに対応してアプリの基本設計から見直す必要に迫られた。また、オフライン環境での使用を要望され、炭水化物のデータベースを圧縮し改良するために予想以上に時間を消費している。また、個人的な事だが、事故に遭遇し2度の入院加療を要する状況に陥ってしまったため、作業が大幅に遅延することになってしまった。以上の理由により、当初のアプリ開発の計画から遅れが生じている。小児内分泌・糖尿病現在開発が進んでいるアプリの基本設計を元に、アプリ開発会社に依頼してデバッグを行い、アプリの完成を急ぐ。基本的にはiPodtouchにアプリをインストールした状態で、患者にアプリを提供する。アプリの完成状況を見ながら、本学の倫理委員会への申請を行い、アプリ使用前後でのl型糖尿病患者の3ヶ月毎の代謝状態(インスリン使用量、HbAlc、BMI、腹囲など)とQOLを評価する。2013年9月にiPhone、iPad、iPod touchのOSであるiOSがバージョンアップされてiOS7が公開された。それまでのiOS6からは大幅なユーザーインターフェースの変更などがあり、それまでに開発していたアプリの基本設計から見直すことが必要となってしまった。さらに、使用するユーザーとなる患者の方から、オフライン環境での使用を要望され、炭水化物のデータベースを圧縮し改良することになったため、当初のアプリ開発の計画から遅れが生じている。また、ユーザーである患者側からオフライン環境での使用を要望され、炭水化物のデータベースを圧縮し改良する必要が生じた。さらに、個人的な事だが、事故に遭遇し2度の入院加療を要する状況に陥ってしまったため、全体的なアプリ開発の進行が大幅に遅れている。そのため、開発人件費が未使用となり、アプリ開発の打合せと学会発表も延期となり旅費も未使用となった。現在開発が進んでいるアプリの基本設計を元に、アプリ開発会社に依頼してデバッグを行い、アプリの完成を急ぐ。
高分子/液晶複合超薄膜による高選択透過性酸素富化膜の開発に関する研究

フルオロカーボン(FC)を導入した、高分子/液晶三元複合膜の膜構造、および、気体透過性を検討し、つぎの結果を得た。1)熱測定、走査型電子顕微鏡観察、透過型電子顕微鏡観察、抽出実験などから、FCを含むPVC/EBBA三元複合膜は、PVCマトリックスの三次元網目状構造内に、液晶(EBBA)が連続相ドメインを形成している。高分子と液晶が相互に入り組んだ連続体を形成しているため、複合膜の膜構造は安定であり、機械的強度もある。FCは、共存の界面活性剤により、ミセルを形成し、膜中に分散している。2)水面展開法で調製した高分子/液晶複合超薄膜内では、液晶分子は高度に配向し、PVCフィブリル内に安定に担持されている。3)フルオロコーボンは、酸素の溶解性が窒素と比較して大きく、複合膜表面における酸素溶解性を高めるため、酸素の促進輸送効果を発揮することができる。この結果はFCを7.2部含む複合膜においてもっとも顕著であり、オリジナル膜の約2倍の酸素透過性と酸素選択性を示す。4)高分子/液晶複合膜は、マトリックス高分子のガラス転移温度以上の温度域で、酸素透過係数の増加とともに、分離係数も増加する特異な膜である。5)フルオロカーボンの高い酸素溶解性を利用し、膜表面における酸素取り込みをより効果的にするため、表面コーティングや薄膜の積層化による、FCに富んだ表面をもつ非対称膜の分子設計により、酸素透過性と選択性の優れた膜の調製が可能となった。6)高分子/液晶複合膜は、水面展開法により、機械的に安定な極薄膜化が可能であることから、実用的な酸素富化膜としての展開が期待でかきる。
インタラクティブな再ランキング・再サーチを可能とする次世代検索に関する研究

本研究プロジェクトでは,情報検索におけるユーザの検索意図やコンテキスト,プロファイルといった情報を,視線の動きによって推定したり,興味を持てるような観点語を質問応答サービスから取得して提示する手法などを実現した.また,本手法によって,検索結果をダイナミックに再ランキング,再サーチする手法を実現し,ユーザの情報検索行動を手助けする手法を実現した.さらに,マルチメディアコンテンツに対する対話的な検索も実現した.本研究プロジェクトでは,情報検索におけるユーザの検索意図やコンテキスト,プロファイルといった情報を,視線の動きによって推定したり,興味を持てるような観点語を質問応答サービスから取得して提示する手法などを実現した.また,本手法によって,検索結果をダイナミックに再ランキング,再サーチする手法を実現し,ユーザの情報検索行動を手助けする手法を実現した.さらに,マルチメディアコンテンツに対する対話的な検索も実現した.本研究の目的は,情報検索におけるユーザの意図やコンテキスト,プロファイル,検索意図の移り変わりなどを,押しつけでないインタラクションにより引き出しつつ,検索結果をダイナミックに再ランキング,再サーチする次世代の情報検索手法を実現することである。また,情報検索におけるインタラクションモデルと情報到達容易性を測る手法を確立することでサーチインタラクション研究を促進する.本申請における提案は,ユーザの手に検索ランキングの主導権を取り戻すことでランキングの商業化問題を打破することを可能とするものである.本年度は,主に下記の3点について研究を行った.(1)視線検出装置を利用してユーザの意図を推定し,その意図に基づいて検索結果を再ランキングしたり,意図に沿う部分を協調表示したりする手法を提案し,システムとして実装した.また,実現したシステムを用いた評価実験を実施することにより,視線をどう利用することが意図推定に有効化という点を明らかにした.(2)ウェブ上のQ&Aサイトに蓄積された対話コーパスから,ひとがひとに質問するとき,回答する時にどのような振る舞いをしているかを大規模分析し,その分析結果を利用してクエリを入力したユーザに対して,クエリ推薦やリランキングのためのキーワードを推薦する手法を実現し,その有効性を明らかにした.(3)動画共有サイトにおける動画検索のため,動画に付与されたコメントから動画の内容を推定し,登場人物や動画に対する印象など,ユーザの意図に沿った検索を可能とする仕組みを実現した.本研究の目的は,情報検索におけるユーザの意図やユーザがおかれた状況,プロファイルや検索意図の移り変わりなどを,押しつけでないインタラクションにより引き出しつつ,検索を可能とする手法を実現することである.本年度は,検索ユーザが利用するマウスの動きや入力した検索キーワード,ユーザの視線の動きなどを常時監視し,そのマウスや視線などの動きから,ユーザが次にどのようなクエリ修正を行おうとしているのかということを推定する手法を提案した.また,ユーザ実験によってログデータを収集し,そのログの部分部分に対してどういうクエリ修正が行われているのかというラベル付けを行い,そのラベルに対する分類精度について有効性の検証を行った.その結果,ページ中の周辺領域への注目や広告情報への注目,検索クエリの長さなどが推定に有用であることがわかった.また,このユーザの行動を収集するツールを改良するとともに,検索行動に不慣れなユーザの検索行動の収集も行った.マルチメディアコンテンツの検索に適用するため,膨大なマルチメディアコンテンツのアーカイブである主観写真ライフログ(デジタルカメラを用いて個人視点で興味を切り取るもの)に対する検索を容易にするため,日時や場所,人間関係などを利用することで探索可能とする仕組みを実現し,その有効性を明らかにするとともに,ソフトウェアのウェブ公開も行った.一方,動画共有サイトなどで公開されている動画に対する検索を可能とするため,動画に対するアノテーションや音響特徴などから,動画のジャンルを推定する研究も行った.ユーザの曖昧な検索意図を表現する際に擬音語や擬態語といったオノマトペが有効であると考え,オノマトペを検索キーワードとして利用するために,オノマトペがユーザにどのように使われているのかといった調査を行うことで,その使われ方の違いなどを明らかにした.本研究の目的は,情報検索におけるユーザの意図やコンテキスト,プロファイル,検索意図などを引き出しつつ,検索結果をダイナミックに再ランキング,再サーチする次世代情報検索手法を実現することである.本年度は,まずユーザの振舞いに基づく検索意図推定を可能とするため,ユーザの入力したクエリや閲覧したウェブページ,マウスの動きやユーザの視線の動きを収集することによって,ユーザの検索行動ログデータベースを作成した.また,収集したログデータに対してユーザの行動に関するラベルデータを付与していくことにより,ユーザの検索意図を推定する手法を確立した.また,その推定した手法を利用して,ユーザに対して検索クエリを推薦したり,ユーザに適したランキングを提示する手法の提案を行った.ここでは,視線およびマウスなどユーザの各種の振舞いを収集可能なウェブブラウザシステムを実装し,アイトラッキングシステムを利用してユーザの検索行動の収集を行った.さらに,収集したログデータに対するラベルの付与機能も実装した.また,本年度は,クックパッドの膨大なレシピデータに対して,「ふわふわのパスタ」や「パリパリしたサラダ」などのように,オノマトペを活用することによってレシピを検索可能とする仕組みの実現を行った.ここでは,実際にオノマトペを含んでいないレシピについても,レシピに付与されるべきオノマトペを推定することにより,検索可能とする仕組みを実現した.さらに,人がどのようにオノマトペを利用するかということに注目し,オノマトペの使われ方に関する調査研究も行った.これ以外についても,動画に付与されたソーシャルコメントに基づく,動画の検索を可能とする手法を実現した.本研究の目的は,情報検索におけるユーザの意図やコンテキスト,プロファイル,検索意図などを引き出しつつ,検索結果をダイナミックに再ランキング,再サーチする次世代情報検索手法を実現することである.

本年度は,日本人が曖昧な意図・コンテキスト・プロファイルなどを伝える際によく利用するオノマトペ(擬音語・擬声語・擬態語)に注目し,実際に日本語発話者にオノマトペがどのように利用されているのかという点について調査した.ここでは,65年に渡る会話の記録がある国会会議録を利用し,その利用のされ方,変化,地域性などについて分類することで,コンテキストやプロファイル,意図の伝達可能性について整理した.また,オノマトペを利用した意図やコンテキストの伝達手法をサービス化し,そのサービス上でレシピを検索可能とする仕組みを実現した.また,音楽や動画,写真といったマルチメディアコンテンツの検索では,検索者が考える印象が重要となってくるため,500曲の音楽連動動画について印象に基づく検索を可能とするデータセットを構築するとともに,そのデータセットを利用した検索システムを実現した.一方,これまでの研究の副次的な成果として,情報検索において忘れられがちなユーザインタフェースという観点について世の中に広く啓蒙するため,「失敗から学ぶユーザインタフェース世界はBADUI(バッド・ユーアイ)であふれている」という本を執筆及び出版した.ここでは,悪いユーザインタフェースという点で,ウェブ上の困った検索システムの事例を示し,どこに問題があるのか,そしてどういった点に注意するべきなのかという点について詳しく説明を行った.26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒューマンコンピュータインタラクション26年度が最終年度であるため、記入しない。視線検出装置を利用した検索意図推定手法や,Q&Aサイトに蓄積された対話コーパスを利用したクエリ推薦手法などを実現することにより,その有効性を明らかにできたこと.また,視線や対話コーパスの利用可能性について明らかにしただけでなく,マルチメディアコンテンツに対する対話検索の可能性についても明らかにできたため.ユーザビヘイビアに基づく検索意図を推定するため,マウスの動きやユーザの視線の動きを収集するツールを改良し,ユーザの検索意図を推定する手法の改良を行った.また,Tobii以外のアイトラッキングシステムとして,Eye Tributeを購入及びテストした.精度は悪いながらもある程度のユーザの視線の動きを取得できたため,安価に数を揃えることが可能となり,日常的な視線検出の可能性が広がった.一方,マルチメディアコンテンツへの適用として,写真ライフログからの目的写真探索のため,ユーザの行動に基づく写真検索手法などを実現し,その長期的な利用から有効性を明らかにすることができた.
トランスジェニックマウスを用いた尿素サイクル酵素異常症の研究

アミノ酸代謝により生じた有毒なアンモニアは尿素サイクルの働きにより尿素へと転換され解毒される。尿素サイクルは5種類の酵素から構成されるが、各々の酵素について先天性の欠損症が知られており、いずれもアンモニアの解毒不全から先天性高アンモニア血症を来たす。現在のところ有効な治療法がなく、遺伝子治療法の開発に期待がかけられている。このためには出生後の個体の肝臓に遺伝子を導入するための技術の開発が必要であるが、これと並行して、導入する遺伝子が肝臓において適切に発現する条件を検討することが重要である。トランスジェニックマウスは哺乳類の個体に遺伝子を導入する最もよい系であり、この系を用いて肝臓において尿素サイクル酵素を高レベルに発現させることを目指して実験を行い、以下の結果を得た。1.オルニチントランスカルバミラ-ゼは尿素サイクルの2番目の酵素である。ラットの本酵素遺伝子のプロモ-タ-領域1.3Kbにラット酵素cDNSを融合した遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成すると、本来の遺伝子と同じ組織特異性(肝と小腸)をもって発現するが肝臓における発現が悪かった。小腸ではmRNAの上昇に対応して酵素活性の上昇が見られた。またトランスジ-ンの発現は発生段階特異的に見られた。培養肝癌細胞への導伝子導入法を用いて5^1上流11Kb付近に肝癌細胞特異的なエンサンハ-を発見した。現在このエンハンサ-を含む組換え体を作成しトランスジェニックマウスを作成中である。2.アルギナ-ゼは尿素サイクルの最後の酵素である。in vitro転写系を用いてラットアルギナ-ゼ遺伝子のプロモ-タ-領域の解析を行ったところ、5^1上流-90bから-50bの領域が重要であり、複数の核蛋白質結合部位が見出された。