hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シークエンサーを活用した統合失調症のトランスクリプトーム解析

統合失調症のリンパ芽球様細胞株を検体としたトランスクリプトーム解析を実施し、分子病態に関与し得る遺伝子・エクソン発現変化を見出した。同定された遺伝子群の発現を制御する遺伝子座位を同定し、統合失調症との機能的な関連についてpathway解析により検討した。その結果、統合失調症の病態像を反映する遺伝子群の抽出、健常者との区別を可能にし得る遺伝子・エクソンセット、アレル特異的遺伝子発現変化を確認することができた。1.<研究目的>統合失調症のリンパ芽球様細胞株を検体としたトランスクリプトーム解析を実施し、分子病態に関与し得る遺伝子・エクソン発現変化を網羅的に同定する。同定された遺伝子群の発現を制御する遺伝子座位を同定し、統合失調症との機能的な関連についてpathway解析により検討する。これらを統合し、診断・治療法の開発へ繋がりうる成果取得を目指す。2.<研究方法>統合失調症患者・健常者各30名よりリンパ芽球様細胞株を調製し、total RNAを抽出してExon Arrayによる遺伝子発現解析、スプライシングバリアント検索を実施した。また、統合失調症560名、健常者548名を対象とした全ゲノム関連解析を実施し、遺伝子発現を制御するSNPと統合失調症との関連を調査した。3.<研究結果および考察> Exon Arrayでは1115遺伝子の発現および1327エクソンの発現について有意差が認められ、軸索伸長や細胞骨格系など統合失調症と関連する分子機能を有する遺伝子群が見出された。スプライシングバリアント解析では、1743遺伝子について両群間で有意な変化が認められた。クラスタリング解析では患者群と健常者群を区別するクラスターに分類され、上位45遺伝子(精度87.5%)あるは上位197エクソン(187遺伝子:精度93.3%)から成る遺伝子・エクソンセットを見出した。アレル-遺伝子発現相関解析では、9972 SNPsについて遺伝子発現制御と関連し、そのうち87 SNPsについて統合失調症との関連が示唆された。一連の遺伝子解析により得られた成果から、より有力な統合失調症候補遺伝子群を絞り込み、効率的かつ感度・特異度を最適化した確度の高い診断モデルを構築し、診断技術の向上に加え、新規治療法の開発や病因・病態解明など臨床に還元可能な更なる研究が望まれる。1.<研究目的>リンパ芽球様細胞株を検体とした統合失調症のトランスクリプトーム解析を実施し、分子病態に関与する遺伝子発現変化とスプライシングバリアントを網羅的に同定する。同定された遺伝子群の発現定量化とスプライシングを制御する遺伝子座位の検索を行い、統合失調症との関連を遺伝統計学的に検証する。2.<研究方法>統合失調症患者・健常者各30名より末梢血を採取、リンパ球の分離精製後にエプスタイン・バールウィルスにて不死化し、リンパ芽球様細胞株を調製した。リンパ芽球様細胞株よりtotal RNAを抽出し、Exon Arrayによる遺伝子発現解析、スプライシングバリアント検索を実施した。3.<研究結果および考察> Exon Arrayによる解析の結果、1115遺伝子について発現量変化が認められ、統合失調症を含む精神神経疾患と関連が深い遺伝子が多く見出された。上位45遺伝子のクラスタリング解析の結果、患者群と健常者群を区別するクラスターに分類された(精度87.5%)。エクソンレベルの解析では、1327エクソンについて発現量変化が認められ、軸索伸長、イオンチャネル、細胞骨格系など統合失調症と関連する分子機能を有する遺伝子群が見出された。上位197エクソン(187遺伝子)のクラスタリング解析の結果、両群間を区別するクラスターに分類された(精度93.3%)。これまでの研究成果として、統合失調症の病態像を反映する候補遺伝子群が抽出された。今後は詳細な定量解析や遺伝子機能の明確化により再現性および妥当性の検証が必要である。トランスクリプトーム解析の手法として次世代シーケンサーを予定していたが、PCRを工程に含むRNA-seqはアレイ解析に比して発現量解析の信頼性が落ちる可能性が示唆されている。本研究においては研究目的を確実に遂行するため、これまでに実績のあるExon Arrayを代用した。その結果、年次計画に基づき、疾患を特徴づける遺伝子の発現変化を遺伝子レベル、エクソンレベルで抽出することができた。1.トランスクリプトーム解析・全ゲノム関連解析の結果に基づいて、統合失調症の病態に関わる遺伝子・分子群を特定する。2.候補遺伝子・分子群を基に、細胞モデル・動物モデルを作成し、統合失調症の分子病態の詳細を検討する。3.候補遺伝子・分子群を基に、診断・治療法に有用なバイオマーカーの開発を行う。トランスクリプトーム解析および全ゲノム関連解析の実施およびその再現性確認に要する諸経費に使用する。
鼻口腔咽頭容積の変化に伴う口腔機能の適応

前年度に続き基礎・臨床データ収集のため多方面からのアプローチを行ない、以下の知見を得た。鼻口腔咽頭容積の増大モデルとして、仮骨延長法による上顎骨/下顎骨の延長を想定している。(1)上顎骨骨延長に伴う鼻口腔機能変化を知る目的で、RED systemを用いて上顎骨DOGを行った口唇口蓋裂患者10名のDOG前、DOG後(装置撤去直後ないし半年後)、DOG後約1年の3時点で咬筋、側頭筋前腹・後腹、顎二腹筋前腹から筋活動を記録した。記録条件は最大かみしめおよび最大開口の2条件とした。その結果、安静時筋活動に対するtask施行時筋活動の割合の平均値は、最大かみしめに関しては、咬筋および側頭筋前腹においてDOG後に増大し、DOG後約1年ではやや減少する傾向が見られた。一方、側頭筋後腹ではDOG後、さらにDOG後約1年と徐々に減少する傾向が見られた。また、顎二腹筋前腹に関しては、最大開口時の筋活動がDOG後、さらにDOG後約1年と徐々に増大する傾向が見られた。鼻腔抵抗も上記の筋活動記録時点と同時期にアンテリオールノズル法を用いて記録した。その結果、DOG前と比較してDOG後においては鼻腔抵抗は有意に減少した。(2)上顎歯槽部骨延長(DOG)に伴う歯髄血流動態の変化と新生骨骨密度との関係を知る目的で骨延長術を利用して実験的骨欠損部の閉鎖を行い、レーザードップラー血流計を用いて移動した歯槽骨内の上顎犬歯の歯髄における血流動態の変化様相を経時的に観察するとともに、3次元CT解析法を用いて骨延長術により新生された骨の定量的分析を行った。ビーグル成犬を用い、実験側において口唇口蓋裂患者の顎裂を想定した以下の実験的骨欠損部を作成した。その結果、以下の2点が明らかとなった。(1)実験側における上顎犬歯歯髄の血流量は、骨延長に伴って著しく減少したが、その後徐々に増加し、骨延長開始時より100日後には、骨切り前の値まで回復した。(2)骨延長術により新生された骨の骨密度は、対照側のそれと比較して明らかに小さい値となった。当該研究課題遂行の端緒として様々な方向からのアプローチを基礎実験として行い以下の知見を得た。A-1)鼻口腔咽頭容積の減少モデルとして、骨格性下顎前突症患者に施行される下顎骨後方移動術を想定している。この下顎骨の後方移動により上気道の狭窄が生じるが、これは個体の生命維持に重大な影響を与えることが考えられる。しかしながら個体はある種の適応反応を示し順応していくものと思われる。一方、主要な舌突出筋であるオトガイ舌筋は呼吸に伴うリズミカルな活動を示すとともに、上気道の呼吸機能に対する外来刺激(炭酸ガス濃度や陰圧など)によってその呼吸性活動が賦活化されることが知られている。しかしながら、ヒトオトガイ舌筋にいかなる呼吸機能を持つ単一運動単位が存在するかはこれまで全く知られていない。我々はこのオトガイ舌筋運動単位のうち呼吸性リズム発射活動を示す運動単位(ユニット)を検索した。

その結果、ヒトオトガイ舌筋には少なくとも2種類の呼吸性ユニットが存在し、安静呼吸時の発火パタンから吸息相・呼息相のいずれにも発火する吸息/呼息ユニットと、吸息相にのみ発火する吸息ユニットに分類された。これらのユニットは頭位の変化に伴い発火頻度を変調した。すなわち両者ともに頭部の後屈に伴い増加し前屈に伴い減少した。発射間隔とその標準偏差に関して統計学的に有意差が示されたことからこれら2種類のユニットが機能的に異なる集団を形成することが示唆された。A-2)骨格性下顎前突症患者に施行される下顎骨後方移動術の手術前後における舌・舌骨を含めた上部気道の形態・位置変化を術後一定期間にわたって男女別に調べた。下顎後退術直前、術後3ヵ月・6ヵ月・1年の時点において、頭位を一定に規定し呼気相直後に側面頭部X線規格写真を撮影した。この解析から舌・舌骨を含めた上気道部の形態には経時的な適応性の変化が生じ、この変化には性差があることが示唆された。さらに、術後矯正期間中には男女とも同様な前歯歯軸および下顎骨の位置変化を示したことから、前述のような舌・舌骨を含めた上気道形態に経時的な適応性変化が生じ、この変化には性差があるものの、術後矯正期間中には同様の治療を行うことによって咬合の安定を図っていることが示された。A-3) Cervical Headgear装着によって頭部の前屈と上気道の狭窄が起こるが、これに対応して頭頚部諸筋の筋活動の変化、下顎安静位の前方移動などが生じることが明らかになった。B-1)鼻口腔咽頭容積の増大モデルとして、骨延長法による下顎骨の延長を想定している。このpilot studyとして、新生骨への歯の移動に関する組織学的検討を行った。新生骨の誘導にはrecombinant human bonemorphogeneticprotein(rhBMP)を用いた。その結果、rhBMPによる活発な骨新生を認め、これは自家海綿骨移植による骨新生に比較して活発であった。rhBMP濃度の調節により新生骨への円滑な歯の移動が可能であった。当該研究課題遂行の基礎的データ収集のため多方面からのアプローチを行い以下の知見を得た。A-1)鼻口腔咽頭容積の減少モデルとして、骨格性下顎前突症患者に施行される下顎骨後方移動術を想定している。この下顎骨の後方移動により上気道の狭窄が生じるが、これは個体の生命維持に重大な影響を与えることが考えられる。しかしながら、このような外乱に対し個体はある種の適応反応を示し順応していくものと思われる。一方、上気道の前壁を構成する舌はその位置的特徴から気道の開存度に重大な影響を与える。主要な舌突出筋であるオトガイ舌筋は上気道拡張筋の一つであり呼吸に伴うリズミカルな活動を示すことが知られている。我々は、オトガイ舌筋の呼吸筋としての機能を解析し、(1)機能的に異なる少なくとも2種類の呼吸性活動を示す運動単位が存在すること、(2)筋活動は頭位および体位の影響を受けること、を明らかにした。次に、下顎前歯部舌側は舌の接触による圧変化を受けるが、その圧変化は呼吸と関連があるのか否か、また、舌圧と呼吸様式、体位との間に何らかの相関がみられるか否かを調べた。その結果、(1)舌圧は呼吸と同期した変化を示し吸息相に最大値をとること、(2)呼吸様式および体位の変化に有意な舌圧の変化が生じることが明らかになった。A-2)Cervical Headgear装着によって頭部の前屈と上気道の狭窄が起こるが、これに対して下顎安静位の前方への変化が生じることが明らかになった。
ヒト骨膸支持細胞株の樹立およびその細胞株の造血への影響

simian virus40の初期遺伝子を含むプラスミッドpSV3gptを骨髄造血域支持細胞に燐酸カルシウム法を用いて導入し、5株の単一細胞株を得た。これらの細胞株はラジオイムノアッセイやnorthern blot hybridizationにより、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)や単球コロニー刺激因子(M-CSF)を産生している。また培養濾液の検索から未分化造血幹細胞の増殖分化を刺激するヒト幹細胞増殖因子を産生していることが判った。この因子を精製しアミノ酸分析を行なったところN末端配列29番目まで顆粒球単球コロニー刺激因子(GM-CSF)と酷似していた。インターロイキン3産生に関しては現在のところ不明である。ヒト骨髄支持細胞株はヒトの骨髄系血液細胞株であるKG-1やHL-60と特異的に結合し、それら細胞株の増殖分化を抑制する。しかし、支持細胞株はTおよびBリンパ系細胞株との結合は認められず、又、骨髄系血液細胞株は胸腺由来間質細胞株やリンパ節の間質細胞株との結合は認められなかった。これらの細胞間相互作用は特異的で細胞膜表面の分子を介する制御と考えられた。さらに、Lucifer vellowを用いた形態学的観察から、骨髄支持細胞同士、支持細胞と円形血液細胞の間にギャップ結合が存在し、それら細胞間に低分子物質の移動が見られることを確認した。しかしこの意義については、現在のところ不明である。以上、我々の検索からヒト骨髄支持細胞にIL-3を除く造血因子産生能のあること、また、細胞間相互作用が造血細胞、造血域支持細胞間に存在することを示した。現在造血域支持細胞を取り巻く重要な問題は支持細胞が多能幹細胞の維持、増殖分化にどの様な機構を介して関わるかということで、支持細胞のシグナルはIL-3が関与するものか、全く別の因子によって制御されるのか、あるいは、GM-CSFを巻き込んだ別の機構が働いているかに関し、今後、研究を進めたい。
高周期第4B族元素を骨格に持つ新規な多環状及び多面体化合物設計の理論的研究

多環状及び多面体炭素化合物は高い歪みエネルギ-と異常な構造と反応性から、有機化学の分野においてその合成は常に注目されている。ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛は、炭素と同族の元素であるので、炭素化合物に匹敵する、あるいは高周期元素ならではの物性と機能が期待できる。そこで、一連の多面体分子の炭素骨格を同族の高周期元素で置換した時の構造と歪みエネルギ-を理論計算から予測しみると、高周期元素骨格は炭素骨格よりも相当に低歪みになるという興味ある事実が解った。この低歪み化は、多面体を構成する四員環の数が多くなるほどまた置換する元素が高周期の元素になるほど顕著になる。ちなみに、対応する炭素多面体分子と比べてヘキサゲルマプリズマンは40kcal/mol、オクタシラキュバンは60kcal/molも低歪みである。この理論予則に一致して、四員環のみからなるオクタシラキュバンがまず合成され、そして四員環の数は減少するがその代わり更に高周期のゲルマニウムを骨格にもつヘキサゲルマプリズマンが合成され、これらの構造がこの一年の間に相前後して決定された。高周期元素を骨格に持つ多面体分子は、高い分極率や比較的小さなHOMO-LUMOエネルギ-差などに特徴付けられる様に興味ある幾つかの特性を持つことを明らかにした。しかしながら、三員環を数多く含む時は、低歪み化はほとんどなくその弱い結合性のために結合の伸長が起る。例えば、4個の三員環のみからなるテトラシラテトラヘドランは、ほとんどエネルギ-障壁無しに二つの結合が同時に切れ異性化する。3個の三員環が縮合した構造をもつプロペランでは、高周期の元素になるほど中心の橋頭位間の結合に伸長が起こりビラジカル性を性が現れる。この理論予測に対応する実験の証拠は第五周期元素のスズを骨格にもつペンタスタナプロペランがごく最近合成されそのX線結晶解析より得られた。
強磁性/非磁性金属多層膜の理論的研究

1.強磁性/非磁性金属多層膜の垂直磁気異方性の起源及びそれを大きくする可能性を第一原理的な計算から調べるため、局所密度近似の枠内でLMTO-ASA法により、磁気異方性エネルギーを、X/Co(X=Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Ni)系、X/Fe(X=Ag,Au,Ni)系について系統的に計算し、大きな垂直磁気異方性を得るにはどうすれば良いかを調べた(平成8年度)。2.Sm_2Fe_<17>やNdFe_<12>のような希土類鉄化合物に、窒素、炭素、ボロン等の軽い元素を侵入させると、磁化が増大し、キュリー温度は2倍近く上昇し、一軸磁気異方性が強化され、すぐれた永久磁石材料が実現する可能性がある。我々はこれまで、LMTO法を用いて、磁気モーメントが増大するメカニズムを明らかにしてきたが、今回は、Gd_2Fe_<17>およびGd_2Fe_<17>N_3、およびGdFe_<12>およびGdFe_<12>N等の電子構造をFLAPW法を用いて計算し、その電子密度やスピン分極の空間分布を詳しく解析し、大きな一軸磁気異方性の物理的起源を明らかにした。磁化を強化するにはN、C、BのうちNが最適であることを明らかにした。3.希土類イオンにおける強い結晶場と4f電子のスピン軌道相互作用に由来する強い磁気異方性の他に、遷移金属の3d電子に由来する部分も無視できない。そこで我々はYCo_5、Y_2Co_7、YCo_3およびY_2Co_<17>について、遷移金属に由来する磁気異方性の第一原理的な計算を行ったが、結晶場に由来するものに比べると比較的小さかった。5.片方のスピンに半導体的なギャップが期待されるハーフメタルで構成される強磁性/非磁性金属多層膜の可能性を理論的に追求するため、ハーフメタルになる化合物の可能性を第一原理的な計算で探索した。1.磁性/非磁性金属多層膜の垂直磁気異方性の起源及びそれを大きくする可能性を第一原理的な計算から調べた。計算方法は局所密度近似の枠内で、LMTO-ASA法を用い、スピン軌道相互作用を含めた強磁性状態の電子状態を計算し、スピン分極の方向による全エネルギー差から、磁気違法性エネルギーを求めた。(第一ブリルアンゾーン中の数千数十万k点でエネルギーを計算し、線形補間して注意深く計算した。)Pd/Co系では、Coの層数依存性をPd(3ML)/Co(xML)(x=16)で、結晶構造依存性をPd/Co(111)及びPd/Co(100)で、また、界面の歪みの効果についても、調べた。更に、X/Co系(X=Pt,Cu,Ag,Au)、Ag/Fe(100)やAu/Fe(100)系、強磁性金属同士のNi/Co,Ni/Fe多層膜についても、その磁気異方性を計算し、これらの金属多層膜における大きな垂直磁気異方性の起源が、どのような電子構造に由来し、何が重要なファクターであるかについて調べた。これらの計算結果は論文として発表されている。2.片方のスピンに半導体的なギャップが期待される、ハーフメタルを用いた金属多層膜の可能性を追求するために、ハーフメタルになる化合物の可能性を第一原理的な計算で探索した。

Co _2MnZ系の他に、Ru-Mn-Z(Z=Si,Ge)がハーフメタルになる可能性を見いだした。これらの化合物が薄膜でもハーフメタルになれるか、多層膜にするための非磁性金属としてどのような組み合わせが良いか、等を現在検討中である。3.窒素、炭素、ボロン等を鉄-希土類金属化合物に侵入させると、磁化が強化され、大きな磁気異方性を持つメカニズムを第一原理的に明らかにするために、現在その電子構造を計算中である。1.強磁性/非磁性金属多層膜の垂直磁気異方性の起源及びそれを大きくする可能性を第一原理的な計算から調べるため、局所密度近似の枠内でLMTO-ASA法により、磁気異方性エネルギーを、X/Co(X=Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Ni)系、X/Fe(X=Ag,Au,Ni)系について系統的に計算し、大きな垂直磁気異方性を得るためにはどうすれば良いかを調べた(平成8年度)。2.Sm_2Fe_<17>やNdFe_<12>のような希土類鉄化合物に、窒素、炭素、ボロン等の軽い元素を侵入させると、磁化が増大し、キュリー温度は2倍近く上昇し、一軸磁気異方性が強化され、すぐれた永久磁石材料が実現する可能性がある。我々はこれまで、LMTO法を用いて、磁気モーメントが増大するメカニズムを明らかにしてきたが、今回は、Gd_2Fe_<17>およびGd_2Fe_<17>N_3、GdFe_<12>およびGdFe_<12>N等の電子構造をFLAPW法を用いて計算し、その電子密度やスピン分極の空間分布を詳しく解析し、大きな一軸磁気異方性の物理的起源を明らかにした。磁化を強化するにはN、C、BのうちNが最適であることを明らかにした。3.稀土類遷移金属化合物における大きな一軸磁気異方性の起源は、希土類イオンにおける強い結晶場であるが、遷移金属に由来する部分も無視できない。そこで我々はYCo_5、Y_2Co_7、YCo_3およびY_2Co_<17>について、遷移金属に由来する磁気異方性の第一原理的な計算を行った。5.片方のスピンに半導体的なギャップが期待されるハーフメタルで構成される強磁性/非磁性金属多層膜の可能性を理論的に追求するため、ハーフメタルになる化合物の可能性を第一原理的な計算で探索した。
世界遺産熊野地域の言語表現の豊かさの解明と教材開発

(1)熊野市市街地、飛鳥町、紀和町における方言調査をふまえ、熊野らしさを体現している「タバル」(いただく)関係の語彙に焦点を当て、小学校の授業で活用可能なビデオ教材を2編作成した。(2)小学校5・6年生を対象としてビデオ教材を用いた実験授業を行った。(3)熊野市立飛鳥小学校の学校文集を中心として、教材化にむけた分析作業をすすめた。(4)以上の成果を報告集(A4判65頁)にまとめ、当該地域の小中学校に還元した。(1)熊野地域における文集資料の収集を進めた。三重県熊野市・南牟婁郡地域の全小学校にアンケート調査を行い、残存している1940年代1970年代の文集資料の確認および収集を行った。収集した資料の整理、分析を進めている。(2)熊野の海岸部の高年層を対象にした自然談話における音声・音韻的な特徴と地域差について、調査と分析を進めた。木本町出身の81歳の女性は「バッタ」のことを「ガタギ」と発話し、語中・語尾だけでなく、語頭(下線部)でも鼻濁音が確認された。他の3名の高年層話者にもガ行鼻濁音は確認されるが、全体的に破裂音や摩擦音との間で揺れていて不安定的に確認される。飛鳥町や紀和町楊枝出身者に多く確認された前鼻音や重起伏音調は、ほとんど確認されない。また1925年当時には多く確認されたザ・ダ.ラ行の区別がない状況は、現在の熊野全地域の高年層において、ほとんど消失しているといえよう。熊野の中で比較的色濃く方言音声的な特徴を残している飛鳥町や紀和町楊枝の内陸部と共通語化が進んでいる熊野市街地の海岸部に大別できる可能性を指摘できる。(3)その他、熊野の遊び言葉についてのビデオ編集やそれを生かした指導案(総合的な学習)の検討を行った。(1)熊野地域の作文教育関連資料について、三重県北牟婁郡、熊野市、和歌山県新宮市、本宮町周辺地域の文集の収集と整理を進めた。とりわけ、熊野市立飛鳥小学校地域を重点区に設定し、1960年代に編集・発行された学校文集『杉の子』の収集・分析を行った。文集に掲載された詩や作文について、生活・あそび・家族関係・仲間関係などの特質解明にあたった。また、同校周辺地域の自然的社会的歴史的動向に関する資料収集と整理を進めた。詩や作文を用いたカリキュラム、授業展開の構想に着手した。(2)熊野地域における言語表現の特質解明にあたって、8月と9月に熊野市飛鳥町にて、高年層18名を対象に方言調査を行った。全体的に古代や中世の古態が反映されている方言が残存している側面と消失、単純化している側面とを確認できた。前者の側面には、音声における前鼻音や鼻音、語彙が相当し、後者の側面には、アクセントの1拍名詞やアスペクト形式の「ヨル」の軽卑化・文法化が相当する。特に、前者の語彙における「タバル」(「賜る」を語源と考えられる)は、11世紀初頭に使用されていた記述が残っており、且つ現代の若年層にも脈々と受け継がれていて興味深い。「コワイ」を共通語的な恐怖感の意味を表すだけでなく、「疲れた」の意味でも使用できたり、「オドロク」を「びっくりする」の意味に加えて、「目がさめる」の意味でも使用できたりする人も確認でき、いずれも古態としての方言が残存している例として確認できた。今後後者の古態が単純化された側面と合わせて、それらの背景にある要因を考察し、総合的な学習の時間等における熊野の方言の教材化を試みたい。1.これまでの熊野市市街地、飛鳥町、紀和町の高年層における方言調査の結果の中で、信仰の地、熊野らしさを最も体現している「タバル」(いただく)関係の語彙に焦点を当て、小学校の授業で活用可能なビデオ教材を2編作成した。8世紀頃の使用例にまで遡れるこの「タバル」は、「たまわる」から派生した「タバワル」が語源と考えられ、熊野においては、元来「お月見の夜に神様から供物をいただく」という神仏語彙の中でも用法が限定された敬意の高い形式であった。そこから、神仏用語の意味範囲の中で、「お月見に子供達が家々を回って供物をもらい歩く行事名」や「普段の神仏より供物をいただくこと」に意味を変化・拡張させつつ、敬意を低減させていった。更には、神仏用語以外の「お手玉を受けること」にも意味を拡張させ、益々敬意を低減させた後、現在の熊野の若年層では、完全に敬意を失った上記行事名としての「タバラシテ」のみを使用している。2.この方言調査に基づく意味変化の流れが伝わるようなビデオ教材2編を鈴木幹夫先生(熊野市立入鹿小学校)が使用し、5、6年生を対象に、作文教材と組み合わせて授業をおこなった。

その授業では、子供達の価値観を揺さぶることができ、我々も国語教育における作文教材と方言調査に基づくビデオ教材の有機的な組み合わせ方について多くの示唆を得ることができた。3.熊野市立飛鳥小学校の学校文集を分析に、教材化にむけた分析作業をすすめた。4.以上の成果にもとづき、報告集(A4判65頁)を作成するとともに、報告集を地域に還元した。
グローバルな雷放電活動の中層・超高層大気と電離圏・磁気圏への効果の評価

本研究課題では、地球上の様々な地域で起きるスプライトやエルブスといった落雷に伴う中層・超高層大気発光の観測を、国際協力のもとに展開し、現象の発生メカニズムを解明すると同時に、その電磁気学的・化学的な視点から、地球規模での影響を定量的に評価することを目標として、以下の項目を進めてきた。1.北欧での観測器設置と定常観測の実施15年度に、スウェーデン・キルナにあるESRANGE観測所を訪問し、高感度CCDカメラの改良、ELF磁場観測システムの設置、VLF電場アンテナ、の設置を実施した。16年度、17年度も同観測所を訪問し、メンテナンスと調整を行い、日本からのリモートコントロールで、現在までほぼ順調にデータを取得している。2.世界ELF観測ネットワークの拡大と運用これまで昭和基地と女川で運用してきたELF観測を、さらに2点増やして世界中の落雷位置を高精度で決定できる観測網へとシステムを拡大した。15年度のキルナ(上記)に加え、南北アメリカ地域をカバーするために・検討の結果米国カリフォルニア州のサンタクルズを選定し、17年度に設置を行った。3.台湾衛星による光学観測とデータ解析16年5月20日に、初めてスプライト観測を目的とした台湾のFORMOSAT-2衛星が打ち上げられ、東北大学の開発・製作したアレイフォトメータを含む3個のスプライト観測装置が順調に観測を継続している。データ解析を精力的に進め、超高層発光の世界分布、スプライト内部の電場構造や電子エネルギーなどを、初めて定量的に明らかにした。4.落雷および中層・超高層大気発光に伴う化学的影響の評価スプライトに伴う化学的影響を計算機シミュレーションで推定すると共に、17年度はドイツ・ブレーメン大学を訪問し、衛星による大気化学観測と東北大学のELFネットワークデータの比較検討を行った。本研究課題では、地球上の様々な地域で起きるスプライトやエルブスといった落雷に伴う中層・超高層大気発光の観測を、国際協力のもとに展開する。それによって得られたデータを比較することで、現象の発生メカニズムを解明すると同時に、地球電磁気・地球化学的な視点から、地球規模での影響を定量的に評価することを目標としている。本計画の初年度である15年度は、以下の項目について調査・研究を実施した。1)北欧での観測器設置と定常観測の開始8月に3名がスウェーデン・キルナにあるESRANGE観測所を訪問し、高感度CCDカメラの改良、ELF磁場観測システムの設置、VLF電場アンテナの設置を実施した。それ以降ELF観測は連続的にデータ取得を行っている。これで、南極昭和基地、日本の東北大学女川観測所のデータと合わせて、全球をカバーする観測網がほぼ稼動することになった。CCDカメラによる放電発光観測は、冬季間、気象情報やキルナの無人Webカメラ画像を参考にしながらが、日本からリモート操作で実施する体制をとっており、初期観測データを取得した。2)南米における観測の準備16年度以降に観測器を設置し、定常観測を予定している、南米ブラジルでの観測方法を検討するために、1名がブラジル・サンタマリア観測所を訪問し、観測条件を調査した。また、ブラジル側の受け入れを担当するブラジル宇宙科学研究所の研究者を日本に招聘し、観測地や機器設置方法などの打ち合わせを行った。3)台湾衛星を用いた観測の準備スプライト観測モジュールを搭載した台湾衛星ROCSAT-2は、当初15年秋に打ち上げを予定していたが、16年度に延期されている。打ち上げ後の観測およびデータ解析体制を、台湾および米国の研究者と議論するために、4名が米国を訪問した。

本研究課題では、地球上の様々な地域で起きるスプライトやエルブスといった落雷に伴う中層・超高層大気発光の観測を、国際協力のもとに展開し、現象の発生メカニズムを解明すると同時に、その電磁気学的・化学的な視点から、地球規模での影響を定量的に評価することを目標とする。本計画の2年目である16年度は、以下の項目について調査・研究を実施した。1)台湾衛星による観測とデータ解析5月20日に、スプライト観測器ISUALを搭載した台湾の衛星ROCSAT-2(現FORMOSAT-2)が無事打ち上げられ、観測を順調に行っている。衛星の初期運用の方法とデータ解析の共同検討のために、6月に2名が9月に3名が、それぞれ台湾NSPOを訪問した。これまでに捉えられたスプライト及びエルブスの画像・フォトメータデータをもとに、発光領域の電子温度(電場強度)、発光と雷放電電波の定量的関係を調べており、その初期成果を米国地球物理学連合(AGU)秋季大会で発表した。2)北欧メンテナンスと光学観測11月末から12月初めにかけて3名がスウェーデン・キルナにあるESRANGE観測所を訪問し、VLF電場計測アンプの改修、ELFおよびVLFアンテナ用のケーブルの保護対策、高感度CCDカメラのメンテナンスを実施した。CCDカメラによる放電発光観測は、昨年度同様、冬季間(1-2月)、気象情報やキルナの無人Webカメラ画像、meridian scanning photometerデータなどを参考にしながら、日本からリモート操作で実施し、条件の優れたデータを取得した。3)ELF観測ESRANGE、南極昭和基地、日本の東北大学女川観測所の3カ所からなる、全球をカバーする観測網が連続的データ取得を順調に行っている。本年度から、インターネット回線を利用して、昭和基地で取得された大量のデータを日本に送ることが可能になった。本研究課題では、落雷に伴う中層・超高層大気発光の観測を国際協力のもとに展開し、現象の発生メカニズム及び電磁気学的・化学的な地球規模での影響を調査する。本計画の3年目である17年度は、以下の項目について調査・研究を実施し、また多くの科学的成果が発表された。1.北欧観測器の保守と改良3月に2名がスウェーデンを訪問し、光学および電波観測器の保守と観測シーズンの終了作業を行った。2.雷放電の大気に与える化学的影響の評価3月に2名がドイツ・ブレーメン大学の研究室を訪問し、東北大学のELFネットワークデータと衛星による大気化学観測を使い、雷放電及びスプライトなど高々度放電による大気組成変化についての比較調査を行った。3.米国カリフォルニア州に観測器設置雷放電ELF観測の、南北アメリカ地域での検出効率を改善し、また落雷の位置決定精度を向上させるため、3月に3名が米国カリフォルニア州を訪問し、サンタクルズ山に世界で4台目になるELF受信機を設置した。データを解析した結果、同観測地は十分にノイズレベルが低く、ネットワークデータの質を大幅に向上することが確認された。4.データアーカイブ及びデータ解析作業効率を大きく向上させるために、これまでに得られたELF及び衛星観測データを大容量のハードディスクを利用してアーカイブし、雷放電の地球規模での影響を定量的に評価する作業を進めた。5.海外研究者との議論・観測打合せと成果発表
膜透過ペプチドを用いた新規細胞内修飾剤の開発とタンパク質相互作用解析

近年、HIV-1Tat由来の塩基性ペプチドが効率的に細胞膜を透過することが明らかとなり、これをキャリアとして、様々なタンパク質が細胞内に容易に導入出来ることが報告されている。我々は、TatペプチドのみならずArg(アルギニン)残基に富む多くのペプチドが細胞膜透過能とキャリア能を有することを明らかにするとともに、直鎖型のみならず分岐型ペプチドも細胞透過性を示すことを明らかした。さらに、分岐の違いにより細胞内局在が異なる可能性も見出した。TatをはじめとしたHIVのRNA配列に結合するArgに富むペプチドを用いてRNA分解酵素を細胞内に導入したところ、HIVの増殖阻害活性を示したことから、これらが細胞内のHIVのRNAを認識して切断したことが示唆された。転写因子NF-κBの活性化に関与する蛋白質I-κBのリン酸化部位、およびユビキチル化部位に対応するペプチドを合成し、アルギニンペプチドと結合させ、細胞内に導入したところ、NF-κBの活性化を阻害できることが分かった。しかし、阻害の程度は場合によって大きく異なり、この原因に関して現在検討を加えている。また、転写因子Sp1のDNA認識部位に対するペプチドを細胞内に導入し、Sp1認識部位を有するレポーター遺伝子において転写が阻害できることも見出した。細胞外から加えた分子により細胞内の分子が認識できることが明らかとなったことから、アミノ基と反応しうる修飾団としてアルデヒド基、光により細胞内タンパク質を修飾可能なアジド基の利用を考えた。しかし、これらの架橋効率は満足できるものではなかったので、スクシンイミドなどのより反応性の高い修飾団の利用を試みたが、逆にその反応性の高さから、これらを導入した分子を安定に単離することが困難であった。現在、これらを解決するような修飾団と導入条件に関して更に検討を加えている。近年、HIV-1 Tat由来の塩基性ペプチドが効率的に細胞膜を透過することが明らかとなり、これをキャリアとして、様々なタンパク質が細胞内に容易に導入されることが報告されている。本研究においては、化学的架橋原子団を有するペプチドセグメントを細胞内に導入し、細胞内情報伝達における、タンパク質-タンパク質、あるいは、タンパク質-核酸の相互作用の解明における有用性を検討することを目的とする。免疫系受容体、サイトカインなどの遺伝子を活性化する免疫や炎症系に必須の転写因子であり、また、近年、糖尿病をはじめとする種々の疾患やアポトーシスとの関連から注目されている一酸化窒素合成酵素(NOS)の誘導転写因子でもある転写因子NF-κBの活性化に関与するタンパク質由来のペプチドセグメントを光ラベルし、上記の膜透過ペプチドを用いて細胞内に導入した後、修飾されたタンパク質や核酸を同定することにより、これらのペプチドと相互作用する細胞内分子、ならびに、これらの認識様式に関する情報を得ようとするものである。このアプローチの妥当性を検討するために、NF-κBの活性化に関与する蛋白質I-κBのリン酸化部位、およびユビキチル化部位に対応するペプチドを合成し、上記のアルギニンペプチドと結合させ、細胞内に導入したところ、NF-κBの活性化を阻害できることが分かった。この際、膜透過ペプチドと相互作用ペプチドとの間はS-S架橋で結合し、グルタチオン等に富む細胞内の還元的環境下で開裂し、認識の際に膜透過ペプチドの影響が出ないようデザインした。しかし、阻害の程度は場合によって大きく異なった。これは恐らく細胞の生育状態により、NF-κBの活性化に関与する酵素などの発現量が大きく異なることに由来するものであり、これらに関して現在検討を加えている。また、細胞内に導入したペプチドの局在に関しても現在詳細に検討中である。近年、HIV-1Tat由来の塩基性ペプチドをキャリアとして、様々なタンパク質が細胞内に導入されることが報告されている。

本研究においては、化学的架橋原子団を有するペプチドセグメントを細胞内に導入し、細胞内情報伝達における細胞内タンパク質・核酸等の相互作用を解明することを目的とし、新規細胞内導入ペプチドを開発するとともに、各種架橋剤を導入した転写因子NF-κBの活性化に関与するペプチドセグメント等を用いて、これらのペプチドと相互作用する細胞内分子、ならびに、これらの認識様式に関する情報を得ることを目指した。転写因子NF-κBの活性化に関与する蛋白質I-κBのリン酸化部位、およびユビキチル化部位に対応するペプチドを合成し、アルギニンペプチドと結合させ、細胞内に導入したところ、NF-κBの活性化を阻害できることが分かった。転写因子Sp1のDNA認識部位に対するペプチドを細胞内に導入し、Sp1認識部位を有するレポーター遺伝子において転写が阻害できることも見出した。しかし、これらの阻害の程度は場合によって大きく異なり、これは恐らく細胞の状態により細胞内での誘導タンパク質の種類や割合が異なるためであると考えられ、これらの安定化・標準化に関して現在検討を加えるている。さらに、細胞内導入可能な架橋剤として、光架橋基、スクシンイミドなどを組み込んだ相互認識ペプチドの調製を試みたが、ペプチド自体が不安定であり、細胞内への投与には更なる検討が必要であることが分がった。一方、分岐型をはじめとした種々の新規細胞内導入キャリアペプチドの開発を行い、キャリアペプチドの構造により細胞内の局在がかなりの程度制御できることを示した。
安定型確率過程の理論及び安定分布に従う乱数の発生について

1.分担者古城は、2次元対称安定分布とその周辺分布との関係を詳しく調べた。ガウス型とは異なり、総ての周辺分布は一致するが、2次元分布としては一致しない例及び逆に一致する例を挙げ、安定分布の構造の豊富さを示した。2.代表者竹中は、対称安定分布に従う乱数の発生方法について、新しい提案を行った。まず、従来用いられている計算機による乱数発生方法では、安定分布の特徴の1つである、裾の重さを十分に近似出来て初無い事を示し、次に安定分布の裾の分布の自己相似性と、プログラミングテクニックの再帰呼び出しとを結びつけることによって、言語の制限一杯まで、しかも計算時間を犠牲にすることなしに裾の重さを近似出来るアルゴリズムを提案、大学院生林弘子の協力の下に、プログラミングし、実際に理論通りに実行されることを確かめた。これらの結果は、海外においては、2006年3月にベルリン・ワイエルシュトラス研究所、イェナ大学での講演会、2006年6月ヴィルニウスでの国際学会で発表され、2007年3月にはポーランド、プロツワウ工科大学で発表する予定である。また、国内では、2006年11月に、名古屋名城大における国際シンポジウム「第5回レヴィセミナー」、東京理科大学理工学部の談話会でそれぞれ発表された。乱数については、林聡美・榎本安宏・林弘子の3人の修士課程の院生の研究課題でもあり、それぞれ分担部分を修士論文として完成、部分的には代表者との共著論文として出版されていることを付記しておく。3.分担者高嶋は、疑似乱数発生アルゴリズムの研究に於いて、繰り返しベキ乗計算に於いて興味深い現象を見つけ出して、理論追求を開始している。確率過程論において、基本的な性質である、マルコフ性に関して分担者古城は、線形結合型高々M重マルコフ、線形結合型完全M重マルコフ、高々M重マルコフ、完全M重マルコフという4つの異なる定義を導入した。そして、離散パラメータかつ標準表現された対称安定型確率過程(これは、ガウス型に比べられる比較的簡単な構造を持ったクラス)において、これらの4つの定義間の関係について詳しく調べた。予想に反して、たとえば線形結合型完全2重マルコフ型と高々2重マルコフ型とは包含関係を持たないといった複雑な関係があることがわかり、安定型ではガウス型と非常に異なる事がわかり始めて来た。研究目標の1つである、多パラメータのサブオーディネーションにおいても、マルコフ性が問題となるので、この問題を考えていく上での重要な結果である。これは、2004年10月統計数理研究所で発表された。安定型乱数の発生については、林聡美、榎本安宏の協力を得て、裾の重い分布に従う乱数の発生方法を発案し、その方法による乱数が目的とする性質を充たすかどうかの検定を始めた。発生方法については、林・竹中の連名の論文がまもなく印刷されるよていである。また、榎本の結果の一部は、2004年度に修士論文として発表された。又、この結果は2005年3月に代表者によって、マンハイム大学で講演される予定となっている。

まず、従来用いられている計算機による乱数発生方法では、安定分布の特徴の1つである、裾の重さを十分に近似出来て初無い事を示し、次に安定分布の裾の分布の自己相似性と、プログラミングテクニックの再帰呼び出しとを結びつけることによって、言語の制限一杯まで、しかも計算時間を犠牲にすることなしに裾の重さを近似出来るアルゴリズムを提案、大学院生林弘子の協力の下に、プログラミングし、実際に理論通りに実行されることを確かめた。但し、元になる乱数として、周期及び独立性が問題となる組み込み関数を利用せず、物理乱数(熱雑音による一様乱数発生装置)を利用し、この方法の実用性について示した。今後の課題として、この方法による、種々の確率過程のシミュレーションを行い従来の方法との比較があげられる。これらの結果は、2005年10月統計数理研究所で発表された他、2006年3月にベルリン・ワイエルシュトラス研究所、イェナ大学での講演会、同年6月ヴィルニウスでの国際学会で発表される予定である。尚、乱数については、林聡美・榎本安宏・林弘子の3人の修士課程の院生の研究課題でもあり、それぞれ分担部分を修士論文として完成、部分的には代表者との共著論文として出版されていることを付記しておく。1.分担者古城は、2次元対称安定分布とその周辺分布との関係を詳しく調べた。ガウス型とは異なり、総ての周辺分布は一致するが、2次元分布としては一致しない例及び逆に一致する例を挙げ、安定分布の構造の豊富さを示した。2.代表者竹中は、対称安定分布に従う乱数の発生方法について、新しい提案を行った。これらの結果は、海外においては、2006年3月にベルリン・ワイエルシュトラス研究所、イェナ大学での講演会、2006年6月ヴィルニウスでの国際学会で発表され、2007年3月にはポーランド、プロツワウ工科大学で発表する予定である。また、国内では、2006年11月に、名古屋名城大における国際シンポジウム「第5回レヴィセミナー」、東京理科大学理工学部の談話会でそれぞれ発表された。乱数については、林聡美・榎本安宏・林弘子の3人の修士課程の院生の研究課題でもあり、それぞれ分担部分を修士論文として完成、部分的には代表者との共著論文として出版されていることを付記しておく。3.分担者高嶋は、疑似乱数発生アルゴリズムの研究に於いて、繰り返しベキ乗計算に於いて興味深い現象を見つけ出して、理論追求を開始している。
アレルギー疾患における感染症の好中球機能の細胞内情報伝達機能の解析

(1)慢性肉芽腫症(CGD)のリンパ球機能CGDは遺伝性食細胞機能異常症の代表的な疾患であり、このため本症に関する研究は専ら食細胞の面から行なわれている。我々は本症をリンパ球サブセットの側面から検討したところ、CD4+CD29+(メモリT細胞)は正常と比較し低値のままで、この所見は本症の病態生理、さらに最近治療に用いられているIFNγの作用機序を理解する上で興味深い知見である。(2)高IgE症候群のスルファメトキサゾル・トリメトプリム(ST)療法本症候群は、免疫とアレルギの相互関係をみる上で興味深い疾患である。原因はまだ不明であり、本症の治療についても特異的なものはない。我々はCGDで有効性が知られているST合剤を本症候群患者の1例に投与し、臨床症状の改善・高IgE値の低下とともに、白血球機能の正常化も認めた。このような症例の蓄積が本症候群の病態解明に大きく寄与するものと期待できる。(3)肺胞マクロファージの活性化による胎便惹起肺障害の機序活性酸素種は様々な組織障害の原因になることが知られているが、その機序には不明な点が多い。新生児では出生時に胎便を吸引して肺に障害を起こすことがあるが(胎便吸引症候群)、モデルとしてウサギ肺胞マクロファージと新生児胎便を用いた系を確立し、スーパーオキシドが原因物質として作用している所見を得た。また、RANTES、TNF-αによる肺胞マクロファージ刺激は人参養栄湯により抑制され、アレルギ機序の解明にも役立つ系にもなりうる。(4)ウサギ肺胞マクロファージによるスーパーオキシド産生に及ぼす加齢の影響活性酸素種が関与する生物学的反応でスーパーオキシド産生に及ぼす加齢の影響を考慮することは重要である。各月齢のウサギの肺胞マクロファージを用いてスーパーオキシド産生を比較したところ、幼若動物でもすでにスーパーオキシド産生能が備わっていることが明らかとなった。1黄色ブドウ球菌の皮膚感染を反復しているアトピー性皮膚炎患児の好中球は、本菌に対して正常よりも強く反応し過酸化水素産生能も増強している。しかし、本菌培養上清を添加した場合、ある種の刺激物質ではその産生能は抑制され、本菌が好中球機能を抑制する物質を産生している可能性を示している。現在、走化能・貪食能に対する本菌とMRSAの影響を検討している。2アトピー性皮膚炎患児の症状の程度が血中細胞間接着因子(ICAM-1)と相関することを見いだし、論文として投稿中である。3気管支喘息発作の程度と血漿エンドセリン-1レベルとの相関、およびメサコリン吸入テストによる気道過敏性の指標になりうる可能性を検討し、論文として投稿中である。4漢方薬による肺胞マクロファージ活性化機構、活性酸素産生機序を検討している。5アレルギー性紫斑病を初めとしたアレルギー性疾患の機序解明に、一酸化窒素(NO)、細胞内カルシウム・プロテインカイネースC受容体の側面から検討している。本学綜合研究施設に現有の走査型レーザー生物顕微鏡による解析も加える計画である。(1)肺胞マクロファージの活性化による胎便惹起肺障害の機序活性酸素種は様々な組織障害の原因になることが知られているが、その機序には不明な点が多い。

新生児では出生時に胎便を吸引して肺に障害を起こすことがあるが(胎便吸引症候群)、モデルとしてウサギ肺胞マクロファージと新生児胎便を用いた系を確立し、スーパーオキシドが原因物質として作用している所見を得た。(2)ウサギ肺胞マクロファージによるスーパーオキシド産生に及ぼす加齢の影響活性酸素種が関与する生物学的反応でスーパーオキシド産生に及ぼす加齢の影響を考慮することは重要である。各月齢のウサギの肺胞マクロファージを用いてスーパーオキシド産生を比較したところ、幼若動物でもすでにスーパーオキシド産生能が備わっていることが明らかとなった。この所見は、幼若小児のアレルギー疾患では、その所見の評価に際して、年齢対照をおくことの重要性を示すものである。RANTES、TNF-αは、マクロファージ・好酸球の走化能促進作用を持つサイトカインである。まま人参養栄湯は古来慢性肺疾患治療薬として知られている。RANTES、TNF-αは肺胞マクロファージの強力な刺激物質であること、人参養栄湯はこれらの刺激作用を抑制する薬剤であることが判明した。本知見は、マクロファージとアレルギ作用発現の機序の解明に役立つ系と期待できる。
等高線表現を利用した画像検索手法に関する研究

平成14年度の研究において等高線情報の特徴を維持したまま簡略化し、抽出する方法を提案し,さらにそのシステムを実装し有用性の検証をおこない、その結果有用性が示された。しかし、等高線情報により検索する意義については解明されていなかった。そこで、平成15年度より等高線情報と同様の情報であるエッジ情報を元にした画像検索手法との比較を行ってきた。エッジ情報を抽出した後、本研究で等高線情報を簡略化するために用いている手法を用いエッジ情報を簡略化し同様な画像検索を行った。その結果、エッジ情報を用いた場合よりも等高線情報を用いた場合の方が検索効率がよいケースが多かったが、すべてのケースにおいて優位性が認められるほどの差異は結果となった。平成16年度ではさらに等高線情報とエッジ情報の優位性の比較を2つの要素について行った.1つは構図による比較で,面積が基準値よりも大きい形状の等高線とエッジを抽出し,質問画像の配置との差をアース・ムーバース・ディスタンスによって計測した.もう1つは形状による比較でP型フーリエ記述子を用いて検出した.いずれの場合も顕著な優位性はどちらにも見られなかったが,対象画像によっては等高線情報でないと検出できない例もあった.これまでの研究で等高線情報の方がエッジ情報よりも優位性が高い場合があることが示されたが,どのような画像に対してその優位性があるのか未確定である.今後はこれらを解析するとともに,等高線情報による画像検索手法の確立が必要である.まず,画像の等高線情報が検索にどの程度利用できるかがはっきりしていなかったこともあり,等高線情報を画像の形で表し,直接的にマッチングを行うことで,等高線情報どうしの類似性を比較する方法をとった.そこで,パターン認識で用いられる方法に注目し,個々の画像をそれぞれ比較することによる類似度で分類を行った.しかし,この方法は画像の数が多くなると,画像特徴量空間を生成していないため,画像データベースといった観点からでは,出力部で効率の悪さがでてしまう.そこで,等高線情報を利用して,画像特徴量空間が生成できる特徴抽出方法として等高線の方向成分に着目し,等高線表現を利用した検索手法の有効性を示した.さらに従来は色情報により分類していた検索手法に,画像の等高線表現を利用した画像検索手法を加え,実験によりその優位性を評価した.実験の結果,色情報のみでは分類が難しかった画像に対しても画像内の対象物の形状を的確にとらえ検索が可能になった.しかし,色彩と形状のどちらを重視するのかは画像の特性に強く依存し,それらはユーザが判断する必要がある.また,今回提案した手法はすべての画像と比較しているため検索に時間がかかる.今後は,データマイニングなどの分野で用いられているデータのクラスタリング手法を応用し,より高速で信頼性の高い類似画像検索システムを構築する必要がある.平成14年度の研究において等高線情報の特徴を維持したまま簡略化し、抽出する方法を提案した。さらにそのシステムを実装し有用性の検証をおこない、その結果有用性が示された。そこで、等高線情報と同様の情報であるエッジ情報を元にした画像検索手法との比較を行った。その結果、エッジ情報を用いた場合よりも等高線情報を用いた場合の方が検索効率がよいケースが多かったが、すべてのケースにおいて優位性が認められるほどの差異は確認できなかった。平成16年度ではさらに等高線情報とエッジ情報の優位性の比較を2つの要素について行った.1つは構図による比較で,面積が基準値よりも大きい形状の等高線とエッジを抽出し,質問画像の配置との差をアース・ムーバース・ディスタンスによって計測した.もう1つは形状による比較でP型フーリエ記述子を用いて検出した.いずれの場合も顕著な優位性はどちらにも見られなかったが,対象画像によっては等高線情報でないと検出できない例もあった.これまでの研究で等高線情報の方がエッジ情報よりも優位性が高い場合があることが示されたが,どのような画像に対してその優位性があるのか未確定である.今後はこれらを解析するとともに,等高線情報による画像検索手法の確立が必要である.