hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新たに同定されたがん転移促進分子EMU1の機能解析と臨床的意義の探索

今年度はマウス転移モデルから転移促進分子として同定されたEMU1の1)分子機能解析と2)ヒト正常・癌組織における発現解析を主体に研究を行った。EMU1の分子機能解析:EMU1は細胞外における細胞-基質間接着阻害作用と細胞内における増殖促進作用の2つの機能を持つことが明らかとなり、matricellular proteinsの新たな一員であると考えられた。ELISA-like assayにおいて、EMU1はlaminin alpha1 chainpeptide AG73に特異的な親和性を示したことから、EMU1の細胞接着阻害には細胞外基質成分であるlamininへの結合が関与することが示唆された。また、pathway analysisやflow cytometric analysisにより、EMU1の増殖促進作用には、cell cycleの促進、特にS期への導入の促進が関与すると考えられた。転移への促進については、発現ベクター導入による安定高発現細胞やCRISPR/Cas9によるノックアウト細胞を作製して、in vivo実験を行ったが、転移への影響は確認できなかった。EMU1分子単独では転移の促進には至らないのかもしれない。ヒト組織におけるEMU1の発現解析:パラフィン標本を用いた免疫染色では、EMU1タンパクはマウス乳癌では基底膜領域に局在するのに対し、胃底腺壁細胞や膵島β細胞では細胞内に局在していた。また、多くのヒト癌組織でも細胞内に発現が認められた。この局在の違いについて、分子的な解析を行っている。また、癌症例の網羅的mRNA発現解析では、EMU1は全ての癌種では348/1440 (24%)に発現し、乳癌39/89 (44%)、大腸癌216/562 (38%)で頻度が高く、高発現乳癌症例は10年無再発生存率が有意に低かった。我々はマウス乳癌モデルを用いた遺伝子のスクリーニングにより癌転移促進分子候補の1つとしてEMU1を同定した。EMU1は分子の機能や発現についてほとんど未知の分子である。本研究の目的は1) EMU1の分子機能、2)癌転移における役割、3) EMU1の臨床的意義について明らかにすることである。これまでの研究により明らかとなったことは1) EMU1の機能:遺伝子導入法によりEMU1を強制発現したマウス乳癌細胞が分泌するEMU1タンパクは培養皿上に沈着し、細胞の接着を抑制した。また、EMU1をノックダウンしたマウス乳癌細胞は細胞増殖が有意に低下した。このように、EMU1は細胞ー基質間の接着を阻害する一方、細胞増殖を促進する機能を持つことから、matricellular proteinとして位置づけられる。2)癌転移における役割:転移能のアッセイにはin vivoで長期(68週間)にEMU1を安定して発現または抑制する細胞の作製が必要である。このため、我々はneomycin耐性遺伝子を搭載したvectorを用い、低転移細胞の高発現系および高転移細胞の発現抑制系細胞を作製し、各数クローンの分離に成功した。3) EMU1の臨床的意義:EMU1抗体を用いた免疫染色により正常、癌組織での発現を観察した。正常組織ではEMU1タンパクは胃底腺壁細胞、膵ランゲルハンス島β細胞に高度、腎尿細管に軽度の発現を示したが、他の組織には全く発現を認めなかった。少数症例での解析であるが、癌組織では乳癌50%、腎癌38%、肝癌22%、大腸癌20%が高発現を示した。また、静岡がんセンターで行っているproject HOPEのmicroarrayデータ解析では子宮体癌、肺癌などに発現亢進症例が散見された。以上の内容は第105回日本病理学会(2016)で発表した。平成28年度の計画では以下3項目を目標として研究計画を立てている。各項目の進行状況は以下の通り。1.癌転移との関連:EMU1の転移促進作用の検証のために、複数の細胞株を用いてEMU1を安定に発現亢進または抑制する細胞を作製し、マウスに移植して転移能の変化を観察することを目標とした。低転移細胞66LMへの強制発現系、高転移細胞66Lu10, 66HMの抑制系を樹立した。安定して低発現を維持するクローンの選択に時間がかかり、細胞のマウスへの移植や悪性形質との関わりの解析には至っていない。2.分子機能解析:EMU1が細胞外基質(ECM)に沈着し反接着作用を表すメカニズム解明のために、本年度はEMU1と他のECM成分との相互作用を解析することを目標とした。EMU1タンパクが沈着するプレート上に種々のECM成分を容れて接着実験を行い、lamininが特異的にEMU1と結合することが明らかとなった。他の分子との相互作用を網羅的に解析する実験には至っていない。3.ヒト癌への応用:ヒト由来の癌細胞株を用いた実験系を作るために公開データベース(CCLE)を用いた探索を行った。EMU1を高発現する細胞株には血液系悪性腫瘍細胞株が多数含まれ、実験計画の修正を行っている。また、静岡がんセンターで進行中の癌ゲノム解析プロジェクト(project HOPE)のmRNA microarrayデータとの照合を行った。EMU1高発現の頻度は高くないが、子宮体癌や肺癌に高発現症例がみられた。このデータをもとに病理組織標本をEMU1抗体で免疫染色し、発現分布や分子局在、予後との関わりを調べるための倫理申請を現在、行っている。

我々はマウス転移モデルを開発し、がん転移を促進する分子候補の1つとしてEMU1を同定した。EMU1は生理的・病理的な働きや組織での発現分布について未解明の分子である。本研究では1) EMU1分子の働き、2)がん転移を促進する機序、3) EMU1の正常ヒト組織での発現分布やがんの悪性度との関わりについて明らかにする。これまでの研究により明らかとなったことは1)EMU1の機能:マウス乳がん細胞のEMU1発現を高めた実験において、EMU1タンパクは細胞外に分泌され、培養皿上に基質として沈着し、細胞の培養皿への接着を阻害した。また、がん細胞のEMU1発現を抑制すると、細胞の増殖性が顕著に低下した。このように、EMU1は細胞外で細胞の基質への接着を阻害する一方、細胞内では増殖を促進する、という2つの機能を持っていることが明らかになった。2)がん転移における役割:EMU1が転移を促進するか否かを検証するためには、長期間EMU1発現を亢進または抑制し続ける細胞を作る必要がある。高発現系として、低転移細胞に発現ベクターを導入し、安定した発現する細胞を作製した。また、発現抑制系は、CRISPR/Cas9システムを用いて、EMU1のノックアウト細胞を作製している。今後、これらの細胞をマウスに移植し、転移のアッセイを行う。3)EMU1のヒト正常・がん組織における発現:EMU1抗体を用いた免疫染色では、正常組織では胃底腺壁細胞、膵ランゲルハンス島β細胞にのみ発現が見られた。また、がん症例のmRNA発現解析では、EMU1の高発現は、全てのがんでは348/1440 (24%)、乳がん39/89 (44%)、大腸がん216/562 (38%)に見られた。平成29年度は、概要に示した3項目について研究を進め、また、派生項目として1項目を追加した。各項目の進行状況は以下の通り。1.タンパクの機能解析:EMU1が細胞外基質(ECM)に沈着し、反接着作用を示すメカニズム解明を目指した。ECM成分との結合能のアッセイで、EMU1はlaminin、特にAG73ペプチドへの結合能が高かったが、collagen I, IV, fibronectinへの結合は低かった。免疫沈降法による網羅的な解析には至っていない。増殖促進作用については、EMU1強制発現系とノックダウン系の2つの実験系に共通して変化する遺伝子のデータからpathway解析を行った結果、細胞周期との関連が示された。2.がん転移促進の検証:EMU1発現の転移への作用をin vivoで検証するため、発現ベクターを用い、安定高発現細胞を作製した。また、shRNAベクターを用いてノックダウン安定細胞の作製を試みたが、十分な抑制効果を得られなかった。このため、CRISPR/Cas9システムを用いてEMU1のノックアウト細胞を作製中である。3.がん症例の予後との相関解析:静岡がんセンターで進行中のがんゲノム解析プロジェクト(project HOPE)のデータを用いて、各種がんのEMU1発現を解析した。全種類のがんでは348/1440 (24%)にEMU1の高発現が見られ、特に、乳がん39/89 (44%)、大腸がん216/562 (38%)に頻度が高かった。派生項目:正常組織での発現:EMU
環境アセスメントと都市計画の連携基盤形成に関する研究

研究は3段階に分けて行った。<第一段階>既存研究及び先進事例に関するレビュー:これまでの環境アセスメントと都市計画の中間領域研究に位置する成果について、批判的に整理を行い、研究上の課題を確認した。<第二段階>国内・海外の特徴的事例に関するプレスタディ:実務家へのインタビューを通じて第一段階で仮説的に抽出された研究課題を手がかりに、国内外の特徴的事例の運用実態などについてプレスタディを進めることにより、環境政策と都市計画双方の立場から、総合的に調査研究を推進するための研究枠組みを作りあげ、同時に研究課題をより具体的に整理した。その結果、研究課題は、手続き的側面と内容的側面に大きく分けて捉えることができると考えられ、少なくとも以下の2点は重要課題として検討を行うことが必要不可欠である。1.環境アセスメント手続きと都市計画の合意形成・意思決定手続きの関係(多主体間協議を実現する制度システムや技法、環境アセスメントによる審査と都市計画の意思決定の関係など)2.都市開発や都市マスタープランに固有な環境影響評価技法の開発(ヒートアイランドなど開発の集積による環境影響、景観など定性的環境要素に対する影響評価技法など)<第三段階>ワークショップとインターネットを活用した公開討議と成果の公開都市計画学会、計画行政学会の大会などにおいて、ワークショップを企画開催し、環境政策研究と都市計画研究の連携の重要性を関連研究者に広く問いかけ、同時にインターネットを活用し議論を進めた。
ハイパーオブジェクトによるネットワークトラフィックレンダリングの研究

インターネットのトラフィックは急激に質的変化を遂げており,利用者に対するネットワーク状況のわかり易い情報提供が求められている。本研究の目的は,トラフィックの特徴データをメタファによって可視化することにより,ネットワーク利用状況に関する視覚的情報提供を行うことである。はじめに,子供のインターネット利用を保護者がリモート監視する状況を想定し,パケットキャプチャ及びアクセス傾向分析機能を有するホスト型ネットワーク利用監視システムを開発した。評価実験の結果,子供のプライバシーに配慮しつつ,実用上問題のない処理時間でトラフィックの特徴抽出が可能であることがわかった。次にネットワーク型の利用監視システムとして,測地ドーム上に定義された球面自己組織化マップのモデルを構築し,IPアドレスで識別されるホストをデータ点とするクラスタ(類似したトラフィックパターンを有するホストの集団)の自律形成過程をハイパーオブジェクトの視覚的な形状変形に反映させる3次元形状モデルと実験システムを開発した。このシステムに対して実際のネットワークから抽出したトラフィックデータを与え,ハイパーオブジェクトによる可視化を行った結果,可視化対象ドメインのネットワークがホスト100台程度の場合には,実用上問題のない処理時間で可視化を行うことができた。ホスト台数が多い場合には,自己組織化マップによる学習時間が増大し,追従性に問題を生じる可能性があるため,整合ノード探索高速化法を検討し,大規模ネットワークに対するハイパーオブジェクト適用に関する知見を得ることができた。インターネットのトラフィックは急激に質的変化を遂げており,管理者がトラフィックを監視するだけでなく,一般利用者に対するネットワーク利用状況のわかりやすい情報提供が求められている。本研究の目的は,トラフィックを特徴づける諸データをメタファによって可視化することにより,ネットワーク利用状況に関する視覚的情報提供を行うことであり,18年度にはその第一段階として以下を実施した。まず,ネットワークトラフィックの特徴的なパターンを外部からの刺激として認識させるため,可視化のメタファとしてセル構造オートマトンをベースとする仮想的な可塑変形物体(ハイパーオブジェクト)を定式化した。また,そのハイパーオブジェクトの形状変化の振る舞いを分析するため,可視化サーバ上にシミュレータを構築し,基礎データを収集するシミュレーション実験を行った。ハイパーオブジェクトに与えられる刺激となるネットワークトラフィックの抽出システムとしては,ネットワーク型とホスト型の両方をシステム構築した。ネットワーク型としては,RFC3176準拠のパケットサンプリング機能を有するネットワークスイッチをキャンパスネットワークのサブネットに試験導入し,特徴あるトラフィックパターンを監視サーバ上でリアルタイムに収集・可視化することができた。一方,ホスト型のネットワーク利用監視としては,子供のインターネット利用を保護者がリモート監視する状況を具体的に想定し,パケットキャプチャ及びアクセス傾向分析モジュールをPCホスト内に開発・実装した。基礎的な評価実験の結果,利用者のプライバシーに配慮しつつ,実用上問題の無いオーバヘッドでトラフィックの特徴抽出が可能であることがわかった。インターネットのトラフィックは急激に質的変化を遂げており,管理者がトラフィックを監視するだけでなく,利用者に対するネットワーク状況のわかりやすい情報提供が求められている。本研究の目的は,トラフィックを特徴づける諸データをメタファによって可視化することにより,ネットワーク利用状況に関する視覚的情報提供を行うことであり,19年度には研究計画第二段階として以下を実施した。まずトラフィックパターンの特徴認識の基本モデルを再検討し,パターン学習とクラスタリングを行うセル構造オートマトン型のモデルとして,測地ドーム上に定義された球面自己組織化マップを新たに導入した。この基本モデルに基づき,IPアドレスで識別される個々のホストをデータ点とするクラスタ(類似したトラフィックパターンを有するホストの集団)の自律形成・発現過程やその時間推移をハイパーオブジェクトの視覚的な形状変形に反映させる3次元形状モデル構築並びに実験システムの再実装を行った。次に,この実験システムに対して実際のネットワークからホスト型手法で抽出したトラフィックデータを与え,ハイパーオブジェクトによる可視化とその評価を行った。その結果,可視化の対象ドメインのネットワークが比較的小規模(ホスト100台程度)の場合には,実用上問題のない処理時間でトラフィックパターンの可視化を行うことができた。対象ドメインのホスト台数が多い場合には,自己組織化マップによる学習時間が増大し,ハイパーオブジェクトの追従性に問題を生じる可能性があるため,整合ノード探索や対象ドメインの適応的階層化など,高速化とその実装手法についてさらに検討を加え,大規模ネットワークに対するハイパーオブジェクト適用に関する知見を得ることができた。
オーファン受容体発現細胞系を用いた新規情報伝達物質の探索と機能解明

新規生理活性ペプチドの単離申請者は現在、Gタンパク質共役型オーファン受容体のペプチド性リガンドの単離を、アフリカツメガエルの皮膚、胃、腸管などの様々な組織の抽出液より行っている。残念ながらまだ新規活性ペプチドの同定まで出来ていないが、GPR103のリガンドであるQRFPの同族体がアフリカツメガエルに存在することを確認した。現在、新規のGタンパク質共役型オーファン受容体のペプチド性リガンドの単離を行うと共に、アフリカツメガエルのGPR103リガンドの構造決定を進めている。ラットから単離したQRFPの機能解析東京大学洒井研究室でラットの脳より単離したGPR103のペプチド性リガンドであるQRFPの機能解析を行った。このQRFPは43アミノ酸からなるペプチドで、N末端がピロ化しており、C末端にRFamideの構造を持ったペプチドである。このペプチドをマウスの脳室内に投与すると摂食を増強させる。QRFPのmRNAは脳の視床下部に存在していることも明らかになった。また、グルーミングなどの行動を起こすことから、ストレス応答や覚醒に作用している可能性がある。今後、血中のACTHやコルチコステロン濃度を測定しストレス応答への関与などを調べていく予定である。また、GPR103は下垂体に存在していることがPCRの結果より判明しており、QRFPが直接下垂体のホルモンの放出に関与している可能性があり、そのことも調べていく予定である。現在、QRFPの抗体を作成しており、抗体が出来しだい免疫染色で脳の切片を染色し、QRFPの局在や、視床下部-下垂体系への関与も調べていく予定である。
新北西太平洋ロランCチェーンの測位精度改善に関する研究

【平成8年度】(1)誤差計測システムの開発:海上におけるロランCの測位精度を評価するためには、誤差を求めるための基準となるGPS位置の計測が必要となる。8年度は、この計測上の問題を解決するための、ロランCとDGPSの同時計測システムを開発した。(2)局地誤差の特徴と原因調査:この計測システムを利用して、沿岸海域で局地的誤差が予想される相模湾を選択して海上観測を実施した。ここでのLOP(双曲線)歪みの特徴を詳細に調査し、誤差要因が二次位相係数(SF)あるいは付加的二次位相係数(ASF)によることを明らかにした。【平成9年度】(1)伊豆大島に起因するASFの見積もり:伊豆大島周辺海域から地表波の島上伝搬により最大1μsもの極めて大きなASFが生じていることがわかった。また、ASFは、伝搬経路上の標高や陸地の傾斜度と正の相関が高いことも判明した。ディファレンシャルロランCの試み:ロランCは、狭い地域の範囲内であれば、各局からの電波伝搬経路がほぼ等しく、ディファレンシャルロランC基準局と準備局近くの移動局で計測された局地的なLOP誤差に共通誤差成分が多く含まれているために、ディファレンシャル補正の効果が期待できる。そこで、ロランCの絶対測位精度の向上を計る一つの補正法として、ディファレンシャルを房総半島先端の館山湾で試み、その効果を調査した結果、当初あった誤差が、1/10から1/20まで低減され、ディファレンシャルが測位精度改善に有効であることが明らかになった。本年度は、測位精度の劣化が指摘されている相模湾を主たる調査海域として選び、時間差実測データをもとに新ロランCの測位特性やその精度を検討した。実測データは、東京での定点連続観測と、本学練習船を利用した相模湾における海上観測の二重の観測から取得した。海上観測では、湾内全域がカバーできるような観測線を設定し、そこを航走しながら計測した。また同時に、三浦半島の剣埼にあるDGPS用中波ビ-コン局からの疑似距離補正値信号を受信し、DGPS測位データも測定した。湾内のロランC測位精度を評価するにあたり、今回はDGPS測位データを基本として、これからのロランCの時間差や緯経度の偏位量をロランCの誤差とした。観測から得られたロランCの測位特性は次のようになる。(1)定点観測において、南鳥島X局の観測時間差に夜間にSN比の劣化に伴う10μsのサイクルスリップがみられたが、他のW、Y、Z局の時間差は昼夜を問わず安定しており、観測時間差の標準偏差はいずれの局も0.1μsであった。このことから、位置の再現性精度は高いと言える。(2)相模湾観測から得られた各局の時間差誤差の平均値は、W局0.8μs、X局-0.3μs、Y局2.4μs、Z局3.0μsであった。電波伝搬経路に陸上部分を多く含むY局(陸上伝搬距離518km)やZ局(同400km)に大きな誤差が見られ、相模湾では、W-X局の組み合わせによる位置誤差が平均で80.3mであり、X局の低い信号レベルの問題を除けば、測位精度の面では最も適した局の組み合わせであることがわかった。(3)今回の結果から、ロランC測位では局地的に同傾向の誤差が認められるし、位置再現の精度も高いので、ディファレンシャル方式による補正が測位精度の改善に有効であろうことが示唆された。次年度はディファレンシャル補正を実施する予定である。

(2)局地誤差の特徴と原因調査:この計測システムを利用して、沿岸海域で局地的誤差が予想される相模湾を選択して海上観測を実施した。ここでのLOP(双曲線)歪みの特徴を詳細に調査し、誤差要因が二次位相係数(SF)あるいは付加的二次位相係数(ASF)によることを明らかにした。【平成9年度】(1)伊豆大島に起因するASFの見積もり:伊豆大島周辺海域の調査から、地表波の島上伝搬により最大1μsもの極めて大きなASFが生じていることがわかった。また、ASFは、伝搬経路上の標高や陸地の傾斜度と正の相関が高いことも判明した。(2)ディファレンシャルロランCの試み:ロランCは、狭い地域の範囲内であれば、各局からの電波伝搬経路がほぼ等しく、ディファレンシャルロランC基準局と基準局近くの移動局で計測された局地的なLOP誤差に共通誤差成分が多く含まれているために、ディファレンシャル補正の効果が期待できる。そこで、ロランCの絶対測位精度の向上を計る一つの補正法として、ディファレンシャルを房総半島先端の館山湾で試み、その効果を調査した結果、当初あった誤差が、1/10から1/20まで低減され、ディファレンシャルが測位精度改善に有効であることが明らかになった。
XCR1+DCへ抗原を選択的に送達する新規がんペプチドワクチン戦略の開発

マウスXCL1(mXCL1)クローニングベクターを用いて、XCL1の配列に続いて、MHC classIpeptideであるOVA257-264ペプチドとFLAG tagの配列を含むオリゴDNAを設計し、「XCL1-OVA peptide-FLAG」の配列をもつplasmid DNAを293T細胞にtransfectionした後にFLAG抗体を用いて精製することで、マウスXCL1と卵白アルブミン(OVA)由来の抗原ペプチド(OT-I)を融合させたXCL1-OVAペプチド連結ワクチン(mXCL1-OT-I)を作成した。このmXCL1-OT-Iが、従来のペプチドワクチンやタンパクワクチンと比べて強力に抗原特異的CTLを誘導し著明な腫瘍縮小効果を認めることを明らかにした。誘導されたCTLはほぼ100%がPD-1を発現しており、ホメオスタティックな免疫抑制機序が働いていると考えられた。実際、抗PD-1抗体を併用投与することで、抗腫瘍効果に関する相乗効果が得られた。また、mXCL1-OT-Iによる抗腫瘍効果の分子基盤の解明に取り組んだ。XCR1+ DCを欠失する遺伝子改変マウスとして、XCR1の遺伝子座にジフテリア毒素受容体(DTR)と蛍光タンパクvenusの融合タンパクをコードする遺伝子をノックインしたマウス(XCR1-DTRvenusマウス)を使用した。以上の遺伝子改変マウス皮下腫瘍モデルにおけるmXCL1-OT-Iの腫瘍縮小効果がワイルドタイプと比べて完全にキャンセルされたことから、mXCL1-OT-Iの抗腫瘍効果はXCR1+DCに依存していることが明らかとなった。さらに、mXCL1-OT-IがXCR1+ DCへ選択的に送達されていることを、蛍光ラベルしたmXCL1-OT-I投与後にmXCL1-OT-Iを取り込んだ細胞を免疫組織染色、FACSで同定することにより明らかにした。マウスXCL1(mXCL1)クローニングベクターを用いて、XCL1の配列に続いてOVA257-264ペプチドとFLAG tagの配列を含むオリゴDNAを設計し、「XCL1-OVA peptide-FLAG」plasmid DNAを293T細胞にtransfectionした後にFLAG抗体を用いて精製することで、マウスXCL1と卵白アルブミン(OVA)由来の抗原ペプチド(OT-I)を融合させたXCL1-OVAペプチド連結ワクチン(mXCL1-OT-I)を作成した。このmXCL1-OT-Iのマウスにおける抗腫瘍効果の検討では、OT-Iペプチド、OVAタンパクに比較して、mXCL1-OT-Iを免疫アジュバント(TLR3アゴニスト、poly(I:C))と共にマウスに投与した場合に、投与後7日目の抗原特異的IFN-γ産生の誘導が顕著に認められた。また、OVA発現腫瘍細胞株(メラノーマ細胞株B16-OVA)の接種前に、mXCL1-OT-Iとpoly(I:C)を1週間間隔で2回投与した場合に、顕著な腫瘍縮小効果も認められた。このことより、XCL1-ペプチド連結ワクチンの有効性が示唆された。さらに、腫瘍接種前のワクチン投与実験を種々の用量で比較確認し、至適投与量を確認した。また、TLR3のagonistであるpoly(I:C)をXCL1-ペプチドcomplexと併用することで抗腫瘍効果が増強した。腫瘍接種後の投与でも同様に抗腫瘍効果増強がみられた。さらに、XCL1ペプチド連結ワクチン投与によるT細胞への効果を検証するために、抗原特異的なT細胞に(CTL)おいて、免疫チェックポイント分子PD-1の表現型の変化を解析したところ、ワクチン接種後に誘導されるCTLではPD-1の発現増強を認めた。計画通りに実験は進捗しており、研究成果も得られているため、本研究はおおむね順調に進展していると考える。ケモカイン受容体XCR1を発現する樹状細胞サブセットXCR1+DCが、強力なCTL誘導活性を示すことが明らかになった。本研究では、この樹状細胞サブセットに抗原を選択的に送達し、強力な抗腫瘍効果が誘導される新しいタイプのがんペプチドワクチン療法を開発、確立することを目的とする。これまでに、このmXCL1-OT-Iが、従来のペプチドワクチンやタンパクワクチンと比べて強力に抗原特異的CTLを誘導し著明な腫瘍縮小効果を認めることを明らかにした。昨年度は、mXCL1-OT-Iによる抗腫瘍効果の分子基盤の解明に取り組んだ。このマウスでは、ジフテリア毒素の投与後一過性に(1-7日間)XCR1+ DCが欠失する。

以上の遺伝子改変マウス皮下腫瘍モデルにおけるmXCL1-OT-Iの腫瘍縮小効果がワイルドタイプと比べて完全にキャンセルされたことから、mXCL1-OT-Iの抗腫瘍効果はXCR1+DCに依存していることが明らかとなった。計画通りに実験は進捗しており、研究成果も得られているため、本研究は概ね順調に進展していると考える。マウスXCL1(mXCL1)クローニングベクターを用いて、XCL1の配列に続いて、MHC classIpeptideであるOVA257-264ペプチドとFLAG tagの配列を含むオリゴDNAを設計し、「XCL1-OVA peptide-FLAG」の配列をもつplasmid DNAを293T細胞にtransfectionした後にFLAG抗体を用いて精製することで、マウスXCL1と卵白アルブミン(OVA)由来の抗原ペプチド(OT-I)を融合させたXCL1-OVAペプチド連結ワクチン(mXCL1-OT-I)を作成した。このmXCL1-OT-Iが、従来のペプチドワクチンやタンパクワクチンと比べて強力に抗原特異的CTLを誘導し著明な腫瘍縮小効果を認めることを明らかにした。誘導されたCTLはほぼ100%がPD-1を発現しており、ホメオスタティックな免疫抑制機序が働いていると考えられた。実際、抗PD-1抗体を併用投与することで、抗腫瘍効果に関する相乗効果が得られた。また、mXCL1-OT-Iによる抗腫瘍効果の分子基盤の解明に取り組んだ。XCR1+ DCを欠失する遺伝子改変マウスとして、XCR1の遺伝子座にジフテリア毒素受容体(DTR)と蛍光タンパクvenusの融合タンパクをコードする遺伝子をノックインしたマウス(XCR1-DTRvenusマウス)を使用した。さらに、mXCL1-OT-IがXCR1+ DCへ選択的に送達されていることを、蛍光ラベルしたmXCL1-OT-I投与後にmXCL1-OT-Iを取り込んだ細胞を免疫組織染色、FACSで同定することにより明らかにした。平成29年度は、mXCL1-OT-Iによる抗腫瘍効果の分子基盤を解明する。まず、抗腫瘍効果がXCR1+ DCに依存しているかどうか、XCR1+ DCを欠失する遺伝子改変マウスを用いて確認する。XCR1+ DC欠失マウスとしては、XCR1の遺伝子座に、ジフテリア毒素受容体(DTR)と蛍光タンパクvenusの融合タンパクをコードする遺伝子をノックインしたマウス(XCR1-DTRvenusマウス)を使用する。また、XCR1+ DCに選択的にジフテリア毒素のAサブユニット(DTA)を発現させるように遺伝子改変したマウス(XCR1-DTAマウス)も使用する。このマウスでは、DTAの作用により、恒常的にXCR1+ DCが欠失している。さらに、抗腫瘍効果がXCR1に依存しているかどうか、XCR1欠損マウスを用いて確認する。次に、mXCL1-OT-IがXCR1+ DCへ選択的に送達されているかどうかを、蛍光ラベルしたmXCL1-OT-I投与後にmXCL1-OT-Iを取り込んだ細胞を免疫組織染色、FACSなどで同定することにより明らかにする。
一九世紀インドのテキスタイル見本に関する研究 ―「手仕事」をめぐって

平成30年度の主な研究実績は以下の通りである。1実物調査平成30年11月、英国にて実物調査を実施した。主な訪問先、調査対象は以下の通りである。ブリティッシュ・ライブラリー(ロンドン)The Society of Arts関係文献資料及びジョン・フォブス・ワトソンに関する文献資料数点/ナショナル・アート・ライブラリー(ロンドン)Collection of the Textile Manufactures of India(2版)及びジョン・フォブス・ワトソンに関する文献資料数点/ブラッドフォード大学テキスタイル・アーカイブ・ギャラリー(ブラッドフォード)Collection of the Textile Manufactures of India(1版)。昨年度に引き続きテキスタイル見本帳を所蔵する施設を巡って、実物調査を実施した。ブラッドフォード大学では、見本帳の全巻は揃っておらず、巻によっては保管状態が良好ではなかった。文献資料に関しては、フォブス・ワトソン本人の記したインドの産物に関する報告書やフォブス・ワトソンの家族が記したバイオグラフィ等、貴重な文献を得ることができた。2関連調査英国での調査では19世紀英国のテキスタイル産業を物語る産業遺産を訪れた。現存する紡績工場の中でも非常に保存状態が良い工場の一つ、クオリー・バンク・ミル(マンチェスター)を見学した。現在は工場としては稼働していないが、一部の機械は見学用に運転され当時の木綿工場の様子を今に伝えている。それを見る限り、インドの手仕事によるテキスタイルを機械製で模倣するには未だ及ばないように思われた。1実物調査平成28年9月英国にて実物調査を行なった。主な調査の訪問場所、調査対象は以下の通りである。ハリス博物館・美術館(プレストン)Collections of the Textile Manufactures of India (1版)、英国立芸術図書館(ロンドン)Collections of the Textile Manufactures of India (2版)、ヴィクトリア&アルバート美術館クロスワーカーズ・スタディ・センター(ロンドン)19世紀インドのテキスタイル数点。調査の結果、対象とした見本帳には1866年に発刊された1版と1873年から制作された2版とがあり、それぞれの見本帳に収録された見本生地の多くが重複していること、1版には記されていたテキスタイルの価格表記が2版にはないことなどがわかった。また、19世紀に最高品質とされていたインドのダッカ・モスリンに触れ、現在のモスリンとは比較にならないほど繊細な布であったことが実感できた。2一次資料、二次資料の収集と通読主に1866年のロンドン万博と1878年のパリ万博に関する資料を収集、通読した。1860年代から1870年代にかけて、英国の織物産業は機械化が進んだ結果として機械によって大量に産出される製品の販売先を必要としており、インドは原材料の輸入先から製品の販売先へと転換する時期であったことが明らかになってきた。また、パリ万博の資料からは、野蚕種によるタッサー・シルクを復興した功績で知られる英国人、トマス・ウォードルが1880年代に制作したテキスタイル見本帳の存在が判明した。15巻からなる見本帳には天然染料で染めた17世紀のインドのテキスタイルのサンプル3000点以上が納められており、制作された3部のうち1部がインドのボタニカル・サーベイで所蔵されていることが確認できた。1実物調査実物調査において初めて見本帳に接触したことで、多くの収穫が得られた。見本帳自体の調査は概ね順調に進んでいると言っても良いだろう。また、調査の過程で、本研究の主要な対象であるジョン・フォブス・ワトソン制作の見本帳以外に、トマス・ウォードル制作の見本帳の存在が明らかになったことも大きな収穫であった。フォブス・ワトソンの見本帳の5年から10年後に制作されたこの見本帳は、やはりインドのテキスタイルを英国の工業製品の資料として活用するために制作されたもので、本研究にとっては、「もう一つの見本帳」とも言うべき重要な資料だと推測される。2一次資料、二次資料の収集と通読文献資料の収集と通読も概ね順調に進んでいる。調査対象は、二つの見本帳が関連している1866年のロンドン万国博覧会と1878年のパリ万国博覧会に関する資料のほか、この期間に出版された英国の専門誌、The Art Journal、The Journal of the Society of Artsなどの記事である。産業技術史関連の資料、二次資料、参考資料にはほとんど着手できなかった。平成29年度の主な研究実績は以下のとおりである。1実物調査平成29年8月、英国にて実物調査を実施した。主な訪問先、調査対象は以下のとおりである。ウィットワース・ギャラリー(マンチェスター英国)Collection of the Textike Manufactures of India(1版)19世紀後半のインドのテキスタイルサンプル数点/マックルズフィールド美術館(マックルズフィールド英国)Collection of the Textike Manufactures of India(2版)およびそれを活用したデザイン学校の学生作品サンプル/ウェストミンスター・アーカイブ・センター(ロンドン英国)19世紀のテキスタイル業者に関する記録文書数点/国立芸術図書館(ロンドン英国)19世紀のテキスタイル業者に関する記録文書/ブライトン大学デザイン・アーカイブ(ブライトン英国)19世紀のテキスタイル・デザインに関する雑誌等。昨年度の実物調査のなかで主要な研究対象であるテキスタイル見本帳を所蔵する機關や施設があらたにいくつか浮かび上がり、本年度の調査対象となった。とくに、マックルズフィールド美術館では見本帳の活用事例が具体的に展示されており、見本帳の影響力を知ることができた。

2二次資料の収集と通読主に19世紀英国におけるテキスタイル産業に関する資料を収集、通読した。これまでに、本研究でとりあげたテキスタイル見本帳が1866年と1873年に発刊されたことが明らかになったが、本年度は1860年代70年代以前の英国のテキスタイル産業の動向に関する資料を中心に収集、通読した。1840年代頃からより廉価でより質の低い外国製品が流入し英国国内のテキスタイル産業が衰退していたという状況を知ることで、見本帳制作の意図や時代背景にたいする理解が深まった。1実物調査本年度の調査の中でもっとも大きな収穫は、見本帳の活用事例を確認したことであった。実際に地方産地のデザイン学校では見本帳に収録されたテキスタイル・サンプルを模倣しながらデザインが制作されたということは、見本帳の意義に関わる重要な事実である。また、詳細は定かではないが、フォブス・ワトソンの見本帳が制作された時期には他にも様々な見本帳が制作されていた可能性があることがわかった。これらの見本帳については、可能な限り次年度の調査に組み込みたい。2二次資料の収集と通読昨年度入手した資料の読解につとめつつ、Journal of the Society of Artsをはじめ、専門誌の記事などを対象に国内でもいくつかの資料を収集した。フォブス・ワトソンら、当時の英国でインドのテキスタイル産業に関わりを持っていた人物たちのなかには専門誌で関連記事を執筆した者もあり、それらの記事はテキスタイル産業周辺の関心事を読み解く貴重な資料と考えられる。あるいは、それらの人物たちの関係性を読み取ることができる記事もある。フォブス・ワトソン以外には、とくに、J・バードウッド、T・ウォードル、A・リバティ関連記事を中心に収集した。平成30年度の主な研究実績は以下の通りである。1実物調査平成30年11月、英国にて実物調査を実施した。主な訪問先、調査対象は以下の通りである。ブリティッシュ・ライブラリー(ロンドン)The Society of Arts関係文献資料及びジョン・フォブス・ワトソンに関する文献資料数点/ナショナル・アート・ライブラリー(ロンドン)Collection of the Textile Manufactures of India(2版)及びジョン・フォブス・ワトソンに関する文献資料数点/ブラッドフォード大学テキスタイル・アーカイブ・ギャラリー(ブラッドフォード)Collection of the Textile Manufactures of India(1版)。昨年度に引き続きテキスタイル見本帳を所蔵する施設を巡って、実物調査を実施した。ブラッドフォード大学では、見本帳の全巻は揃っておらず、巻によっては保管状態が良好ではなかった。
超高結合弾性表面波デバイスと高度情報通信システムへの応用

弾性表面波機能素子は高性能・超小型の電子・情報・通信の機能素子、特に移動体通信のキーデバイスとして盛んに研究が行われているが、更に21世紀の高度情報通信に対応するためには、その基礎である材料の研究開発と機能素子への応用、及びそれに適したシステムの開発が是非必要である。このような要求を満たす材料として、超高結合のKNbO_3単結晶基板、即ち、これまでレイリー波モードで、最も大きな電気機械結合係数をもつLiNbO_3基板の約10倍の値をもつKNbO_3基板を見いだしたことを元に、この基板の特性と応用について研究を本科学研究費の基に行い、以下のような研究成果を得た。(1)大型KNbO_3単結晶の育成高性能基板の実用化に当たっては、大型の単結晶基板を得ることが必要である。本研究では、60mmφの大型の白金ルツボを用い、融液面下で育成を行う方法を用いて、50mm角で長さ15mmと大型のKNbO_3単結晶の育成に成功した[1]。また、非線形誘電率顕微鏡[2]を用いて、分極軸について検討し、弾性表面波デバイスに応用可能な単結晶基板を得た。(2)零温度特性基板の発見回転Y板-X伝搬のKNbO_3基板の周波数温度特性を測定し、60度カット角付近の基板が室温付近で零温度特性[4]をもつことを見いだした。この成果は、今後の通信システムでの周波数有効利用と高速信号伝送のキーデバイスとして実用化が期待される。(3)広帯域フィルタの研究低損失の弾性表面波フィルタとして、弾性表面波共振器をラダー型に構成したフィルタが実用化されているが、KNbO_3基板を用いたフィルタを作製し[4]、従来の約3倍の17%の帯域幅をもつフィルタを得た。(4)高効率エラスティックコンボルバーの研究KNbO_3単結晶の非線形定数を測定し[3]、大きな値をもつことを見出とともに、弾性表面波エラスティックコンボルバを作製、これまで最も大きな効率であるLiNbO_3より約15dB大きな高効率のコンボルバ[5]を得た。これは、スペクトル拡散通信のキーデバイスとして今後の発展が期待される。以上の研究成果を元に高密度・高速・高性能通信システム対応する、更にはシステムに変革をもたらすデバイスの研究開発[6]を進める。本年度は,弾性表面波デバイスに適したKNbO_3単結晶の育成と薄膜の作製、材料評価、非線形圧電定数の測定,及びSAWの伝搬特性の解析と実験を行った。(1) KNbO_3単結晶の育成及び圧電性薄膜の製作の研究を行った。単結晶の育成では,約10mm角の透明な結晶を得ることができ,SAWの送受を確認した。また,MOCVD法により作製されたKNbO_3薄膜はas-grownで圧電性を有しSAWを励振できることが分かった。(2)研究者らが提案している走査型非線形誘電率顕微鏡を用いて、(1)で作製した単結晶及び薄膜のドメイン及び物性を評価した。

特に,薄膜の評価では,as-grownの状態で分極が基板の上向きにそろっていることがわかった。また,分極分布とSAWの励振特性を対応させて評価し,非線形誘電率顕微鏡による評価方法がSAW材料の評価にも適用できることを確認した。非線形誘電率顕微鏡による材料評価を薄膜・単結晶作製にフィードバックし,より高品質な材料作製の研究を行う予定である。(3)コンボルバへの応用を目的に,KNbO_3単結晶の非線形圧電定数の評価を行った。これによりe_<355>が大きいことがわかり,効率の高いコンボルバが得られることがわかった。(5) KNbO_3単結晶を用いて帯域幅17%の広帯域のSAWフィルタを得た。弾性表面波機能素子は、高度情報通信に対応する高機能・高性能で、かつ高度に集積化された超小型の電子・情報・通信機能素子として盛んに研究が行われているが、さらに21世紀の高度情報通信に対応するためには、その基礎である材料の研究開発と機能素子への応用、及びそれに適したシステムの開発が是非必要である。このような要求を満たす材料として、これまでレイリー波モードで最も大きな電気機械結合係数をもつLiNbO3の約10倍の値を持つKNbO3を見いだした。この基板を用いることにより、超高帯域・低損失の弾性表面波フィルタ、超高帯域チューナブル信号発生器などが可能となる。このKNbO3単結晶基板の実用化にあたっては、大型の単結晶が重要である。本研究費により、TSSG法(チョコラルスキー法と類似の方法)を用いて、融液面下で大型の〓金坩堝(60mmφ)を用いて、大型の育成を行い、50mm角、厚さ15mmの大型の透明な単結晶を得るとともに非線形誘電率顕微鏡を用いて、未分極状態でのC-軸を測定し、この軸方向に分極を行い、良好な単結晶を得ることができた。更に、この単結晶の弾性表面波特性を測定し、理論分析と良い一致を得た。また、KNbO3の非線形特性を用いたCDMAなどのスペクトル拡散通信のキーデバイスであるコンボルバーの構造とその実験結果を行い、LiNbO3単結晶基板に比べて+20dB高い効率を得た。また、複合型基板による温度補償について、応力下の非線形効果による弾性定数の変化を考慮してLiNbO3基板について検討し、64°Y-Xでゼロ温度と特性が可能であることを見いだした。また下地基板にマイナス膨張係数ガラスを用いることにより、TCD=19ppm/°Cの結果を得た。この複合基板は64°でK=11.3%であり、実用化が可能であり、広帯域フィルターへ応用する研究を進めている。
広域分散配置した計算機によるスケーラビリティに優れたサーバ構築技術に関する研究

インターネットの応用としてコンテンツ配信が脚光を浴びてきている。そのためのプラットホームとして、コンテンツ配信網(Content Distribution Networks)の重要性が増している。コンテンツ配信網の要素技術の中にリクエスト誘導機構とコンテンツ配布機構がある。本研究では、CDNのリクエスト誘導機構として、サーバ選択機構、コンテンツ配布機構の基盤技術として、高信頼性XCASTプロトコルの研究を行った。サーバ選択機構としては、本研究ではTENBIN (Tenbin is Expreimental Nameserver for Balanced InterNet)を開発した。本システムは、サーバ選択における選択方針の利用に対して、高い柔軟性を持つ。すなわち、様々なサービス毎に異なる選択方針を、ポリシーモジュールという形で付加(プラグイン)することで、サービス(あるいはコンテンツ)毎に異なる選択方針に対する要求に応えることが可能である。本研究では、選択方針として特に経路情報を利用したものに注力し研究を行った。これは、経路情報を用いることで広域分散的に構築されたコンテンツ配信網内でのサーバ選択が効率的に行えると考えたからである。本システムを、LIVE!UNIVERSEプロジェクトが実施した、日食・流星群などの天文現象中継システム、ならびにRing Serverプロジェクトが運用する国内最大級のファイルアーカイブシステムにおけるサーバ選択機構として適用を行い、評価実験を行った。その結果、広域分散配置され、またシステム内にも複雑な選択ポリシーが存在する場合に、適切にサーバ選択を実現できることが確認された。本研究成果は、電子情報通信学会論文誌への掲載が決定している。コンテンツ配布機構の基盤としては、高信頼性XCASTプロトコルの設計を行い、評価を行った。上述のRing Serverプロジェクトが運用する、大規模広域分散型ファイルアーカイブシステムをモデルとして、シミュレーション実験を行った。この結果、従来方式より効率が良いコンテンツ配布が実現可能なことが確認できた。本研究成果は、情報処理学会論文誌43巻11号pp.3530-3539へ掲載されている。近年インターネットでは電子商取引や音楽配信を始めとする様々なサービスが提供されるようになってきた.また,利用者数も爆発的に増加している.この結果,人気のあるサーバに処理要求が過度に集中し,サービスの提供が不可能になるという問題が表面化してきた.インターネットが社会基盤となりつつある現在,この問題の解決が必要となっている.この問題の原因は,サーバの処理能力のスケーラビリテイが不足していることにある.その対策として,複数の計算機を用いた場合,処理要求をどのようにして分散させるかが,高いスケーラビリティを実現する鍵となる.そのために必要な技術は,各処理要求毎に最適なサーバを選択する「サーバ選択」技術である.サーバ選択機構という枠組みはサービスに非依存であるべきだが,サーバ選択方針は,サービスの種類やサービス提供者の判断で異なってくる.そこで,様々な場合に対応できるよう多くの選択方針の開発が必要である。本研究では、選択の判断に経路情報を利用する選択方針を開発し、実運用システムで利用し評価を行った。サーバ選択に先立ち、広域負荷分散配置したサーバ群がもつ経路情報を収集する。この経路情報は通常のルータ間での経路情報交換プロトコルをそのまま利用することで、状況変化に即応することが可能となった。サーバ選択の際に、この収集した経路情報を利用し、利用者から最も経路が近いサーバへ誘導した。本システムを、インターネット上の月食中継におけるストリームサーバの選択および、日食中継におけるWWWサーバのサーバ選択に適用し、結果を電子情報通信学会技術研究報告(インターネットアーキテクチャ研究会)IA2001-8「広域分散ストリーム配信における経路情報の利用」および、ギガビットシンポジウム2001「広域分散Webサーバにおける経路情報を用いたサーバ選択」として発表を行った。また、RingServer ProjectのFTP, WWWサーバにおいて継続的に評価実験を続けている。
植物根の生理作用に着目した鉛不溶化反応の促進と微生物生態系の修復

本研究では植物根圏の水分涵養・地盤安定機能と,リン資材による鉛不溶化効果を組合せた,新しい汚染修復技術の実用化を目指すことを目的とした.特に根の生理活性が及ぶ根圏土壌におけるリン-鉛の化学反応を介した鉛の不溶化と微生物生態系への影響評価を検討した.本研究の結果,鉛の30-40%がリンと鉛が結合した緑鉛鉱の形態として不溶化されていることや,緑鉛鉱の生成割合は根圏土壌の方が非根圏土壌よりも高値を示したことが明らかになった.さらに,これまで明確にされていなかった,資材の添加が土壌の微生物生態系に与える影響について,土壌の酵素活性を測定することにより資材の生態系インパクトを評価した.本研究で開発したリン資材は,土壌の主要酵素活性に対する負の影響はなく,添加による生態系へのリスクは低いことが明らかになった.本研究では植物根圏の水分涵養・地盤安定機能と,リン資材による鉛不溶化効果を組合せた,新しい汚染修復技術の実用化を目指すことを目的とした.特に根の生理活性が及ぶ根圏土壌におけるリン-鉛の化学反応を介した鉛の不溶化と微生物生態系への影響評価を検討した.本研究の結果,鉛の30-40%がリンと鉛が結合した緑鉛鉱の形態として不溶化されていることや,緑鉛鉱の生成割合は根圏土壌の方が非根圏土壌よりも高値を示したことが明らかになった.さらに,これまで明確にされていなかった,資材の添加が土壌の微生物生態系に与える影響について,土壌の酵素活性を測定することにより資材の生態系インパクトを評価した.本研究で開発したリン資材は,土壌の主要酵素活性に対する負の影響はなく,添加による生態系へのリスクは低いことが明らかになった.鉱山跡地のような斜面の重金属汚染現場の対策には,侵食による汚染拡散を防止し,荒廃した土壌生態系を修復する必要がある.そこで,本研究では植物根圏の水分涵養・地盤安定機能と,リン資材による鉛不溶化効果を組合せた,新しい汚染修復技術の実用化を目指す.平成19年度は,リンと鉛の化学反応に及ぼす植物根の作用メカニズムの解明に重点をおいて実施した.根の生化学作用をリン-鉛の化学反応の促進に利用し,緑鉛鉱の生成量を増加することができれば,土壌中の鉛拡散を抑制とリン資材の添加量の節減に貢献できると考えた.そこで,異なる科から選んだ植物8種類を用いたポット栽培試験を実施した.鉛汚染土壌にリン資材(水酸アパタイト)を添加し,植物を100日間生育させた.そして,土壌の鉛形態に対する植物根の生化学影響の有無を確認するために,土壌は根周囲の土壌とそれ以外の非根圏土壌に分けて採取し,土壌の鉛の化学形態を分析した.SPLP法による鉛抽出の結果は,イネ科植物を生育させた根圏土壌のほうが鉛の溶出が抑制されたことを示した.逐次抽出法によっても,これらの植物の根圏土壌の鉛が,溶解しにくい分画に変化していることが確認できた.現在この土壌のEXAFS分析を実施し,結果を解析中である.さらに,根圏土壌分割カラム装置を作製し装置の使用具合を確認した.今年度はこの装置を用いて根圏の生理特性と不溶化の関係を詳細に明らかにする.同様に,土壌微生物や酵素の解析も進め,不溶化との関連性を明らかにする.鉱山跡地のような斜面の重金属汚染現場の対策には,侵食による汚染拡散を防止し,荒廃した土壌生態系を修復する必要がある.そこで,本研究では植物根圏の水分涵養・地盤安定機能と,リン資材による鉛不溶化効果を組合せた,新しい汚染修復技術の実用化を目指す.平成20年度は,根圏土壌へのリン資材の添加が土壌の鉛をどのような化学形態として析出させるのかについて, X線吸収分光法を用いて同定した.根の生化学作用をリン-鉛の化学反応の促進に利用し,緑鉛鉱の生成量を増加することができれば,土壌中の鉛拡散を抑制とリン資材の添加量の節減に貢献できると考えた.そこで,異なる科から選んだ植物8種類を用いたポット栽培試験を実施した.鉛汚染土壌にリン資材(水酸アパタイト)を添加し,植物を100日間生育させた.そして,土壌の鉛形態に対する植物根の生化学影響の有無を確認するために,土壌は根周囲の土壌とそれ以外の非根圏土壌に分けて採取し,土壌の鉛の化学形態を分析した.分析の結果, 1)鉛の30-40%がリンと鉛が結合した緑鉛鉱の形態としそ不溶化されていること, 2)緑鉛鉱の生成割合は根圏土壌の方が非根圏土壌よりも高値を示したことが明らかになった.さらに,これまで明確にされていなかった,資材の添加が土壌の微生物生態系に与える影響について,土壌の酵素活性を測定することにより資材の生態系インパクトを評価した.本研究で開発したリン資材は,土壌の主要酵素であるdehydrogenases, phosphatases, ureaseの活性に対する負の影響はなく,添加による生態系へのリスクは低いことが明らかになった.
グリッドコンピューティング環境上のプルーフチェッカを用いた超並列演算器の設計検証

本年度(平成17年3月31日)の研究実施概要(1)「多ソート代数モデル」による並列演算器の計算モデルを作成した。高速演算性を実現するためのキャリー先見回路やモニタ回路が必要だが、ここでは自然数Nのオーダで計算モデルを作成し、プルーフチェッカで証明可能とした。一方、並列性実現のため「パイプライン機構」を説明する計算モデルとして、ペトリネット表現モデルを導入した。結果、ペトリネットによって分割・合成されたネットワーク・オートマタによりノードあたり証明問題サイズの縮小を図ることに成功した。(2)プルーフチェッカを、グリッドコンピューティング環境上へ実装した。グリッドネットワークとしてはGlobus、並列化ライブラリとしてMPICH-G2を使用した。高速なノード間接続のために、高速ネットワークを使用し、現有設備のノードPCに追加する形で、新規にXeon2.4GHz(dual)×6台を導入し計算クラスタとして構成した。並列・協調動作させるためのマスタサーバ用プロセッサをクラスタ上位に接続配置した(別途予算による)。システム全体として、証明の分割・合成を行うためのシステム構築ならびに並列化ライブラリを利用したプログラム開発を行った。(3)形式検証系に関する海外共同研究者(Canada, France)との合同調査研究を実施した。実施体制としては、(a)申請者:並列化システム構築とプログラム開発(b)Canada研究者:ネットワーク・オートマタによる問題分割の理論検討(c)France研究者:検証対象(超並列演算器)のLOTOS仕様モデル作成という構成をとった。