hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
比較解剖学的視点から見た嗅球の構造解析:げっ歯目と食虫目

小巣体は我々がジャコウネズミ、モグラに発見した、tasseled cell系の突起が限局する場であり、これにより、トガリネズミにおいても、mitral cell, tufted cellと平行したもう1つの投射系の存在の可能性を発見した。実施計画に従い、今年度は1)を中心として詳細な解析を行った。1)正常マウスc57BLについてa.嗅球糸球体内で、嗅神経から入力を受けるタイプ1傍糸球体ニューロン(PG;TH陽性)と入力を受けないタイプ2PG(CB陽性、CR陽性)を確認していたので、それらの化学的多様性および細胞体サイズを観察した。その結果、これら3種の共存は見られず、すべてのTH陽性PG、すべてのCB陽性PGがGABA陽性であり、約2/3のCR陽性PGもGABA陽性でありラットとは大きく異なった。また、CR陽性PGの約1/2がNOS陽性であった。これら5種類のPGの細胞体サイズの分布を求め、Kruskal-Wallis testを行った結果、有意に異なることが判明した。それぞれのサイズ(μm)は、GABA陽性PGは7.1と8.4の2グループから、TH陽性PGは、7.8と9.5の2グループからなり、CR陽性PGは6.8、CB陽性PGは6.9であった。NOS陽性細胞中のPGは7.2と5.7であった。GABA陽性PGは、タイプ1、2を含み、複雑な構成であるが、TH陽性PGについては、我々が以前ラットで報告した胎生期に出現する大型の細胞と、生後に出現する小型の細胞に一致する可能性が高い。マウスにおける多様な傍糸球体ニューロン構成の基礎的データーを集積できた。b.Ca結合タンパクparvalbumin(PV)陽性ニューロンの解析。PV陽性細胞は多様な細胞群であり、ラットと同様である外網状層の中型細胞とラットでは存在しない大型の短軸索細胞、PGを含むことが判明した。この短軸索細胞は細胞体を、内網状層、外網状層、顆粒細胞層に置き、軸索を外網状層に広げている未報告の神経細胞であった。2)その他の比較解剖学的解析嗅球の層構造についての文献検討より、食虫目の構成に近いと予測されたブタを用いて、免疫細胞化学染色を行った。ジャコウネズミ等で我々が発見した小巣体は存在せず、tasseled cell系の存在も否定された。以上から、現在実験動物として主流となったマウスにおける嗅球神経構成の基礎となる詳細な形態学的データーを得ることができた。
スタチン誘発骨格筋障害と細胞外ATP濃度の相関性

【研究目的】HMG-CoA還元酵素阻害薬のスタチンは、高脂血症治療薬として汎用されているが、副作用として横紋筋融解症を誘発する。一方、細胞外ATPはP2受容体を介して細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させ、多彩な生理作用を示すことが報告されている。また、細胞障害時には細胞外にATPが漏出する事も知られている。本研究では、スタチン誘発骨格筋障害時に細胞外へのATP漏出が認められるのか。さらに、骨格筋に存在するP2受容体mRNA発現量に対してスタチンは影響を与えるのかを検討した。【研究方法】ラット骨格筋(短指屈筋)を摘出し、コラゲナーゼ処理で得た単一骨格筋繊維を電気刺激(2Hz,5msec,10V,50秒間)した。細胞外ATP濃度は、ルシフェリン・ルシフェラーゼ法で測定した。トリパンブルー染色で骨格筋繊維の障害程度を観察した。P2受容体mRNA発現量は、摘出した骨格筋からRNAを抽出しリアルタイムRT-PCR法を用いて行った。スタチン処理は、摘出した骨格筋または単一骨格筋繊維の培養液にフルバスタチン(10μM)を加え72時間行った。また、対照にはフルバスタチン非存在群を用いた。【研究成果】電気刺激による収縮反応で細胞外へのATP漏出が認められた(0.9±0.9fmole/cell)。スタチン群では、収縮反応によるATP漏出が約31倍増加(27.9±11.6fmole/cell)し、有意差(Mann-Whitney検定、P<0.01)が認められた。P2受容体mRNA発現は、P2X4,P2Y1,P2Y2,P2Y4,P2Y6およびP2Y12が認められた。スタチン群では、P2X4 mRNAの発現が約1/40に強く抑制された。以上のことより、スタチン誘発骨格筋傷害時には、細胞外にATPが漏出し易くなるとともにP2受容体mRNA発現量に変化が認められたが、その役割については詳細な検討が必要である。
いびきの音響解析と三次元CTによる睡眠呼吸障害患者の上気道閉塞部位診断法の確立

3年間の研究により、以下の結果が得られた。1)呼吸様式によりいびきの音響学的特徴は異なる。口呼吸により1000Hz周辺のいびきの音圧が著明に増大する場合には、閉塞部位として口蓋扁桃が予想される。2)3次元CTを用いた検討にて、口呼吸状態では上気道全体の形態が変化し、3次元的な上気道体積も減少する。3)1)2)から、いびきの音響解析と3次元CTの併用により、患者の上気道形態を非侵襲的に評価する事が可能であると考えられた。睡眠呼吸障害はいびき・睡眠時無呼吸症候群を中心とした睡眠時の呼吸異常を包括する病態である。睡眠呼吸障害のほとんどは上気道閉塞に伴うものであることから、睡眠呼吸障害の病状としていびきはほぼ必発であり、いびきは睡眠中の上気道の閉塞状態に関する重要な情報を含んでいると考えられる。本研究では、いびきの音響解析法を軸に、睡眠中の呼吸様式と、3次元CTによる安静時の上気道形態の解析を組み合わせ、非侵襲的で正確な上気道閉塞部位診断法を確立することを目的とした。本年度は鼻呼吸時および口呼吸時の上気道閉塞部位といびきの音響特性について研究を行った。方法:1)睡眠呼吸障害患者の終夜睡眠ポリグラフ検査時に同時にいびきの録音を行い、音響解析した。検査の際、ポリグラフには気流感知様のセンサーを鼻呼吸用と口呼吸用に独立して2チャンネル使用し睡眠中の呼吸様式を確認できるようにしておき、鼻呼吸および口呼吸におけるいびきの音響特性を確認した。2)三次元CTを安静仰臥位で(1)鼻呼吸(閉口)(2)Muller法(鼻をつまみ閉口のまま吸気)(3)口呼吸(「開口距離」を基本とする)の3条件で撮影した。次いでVolume Rendering法で上気道の3次元構築を行い、各部位の計測を行い、各条件で比較した。この結果、口呼吸にともなういびきの音響特性の変化には、複数のタイプが有るが、口呼吸により1000Hz周辺の音圧が著明に増大するタイプでは、上気道閉塞部位として、両側の口蓋扁桃が予想される事が明らかになった。本年度は鼻呼吸時および口呼吸時の上気道形態の3次元CTでの評価法につき、適正な条件の検討を行った。方法:三次元CTを安静仰臥位で(1)鼻呼吸(閉口)(2)Muller法(鼻をつまみ閉口のまま吸気)(3)口呼吸(「開口距離」を基本とする)の3条件で撮影した。撮影は2mmスライスの条件でし、画像データをDICOM形式で保存し、データ解析はOsirix(Macintosh用画像解析フリーウェア:http://www.osirix-viewer.com/)を用いて行った。比較のため、安静時に同様の3条件で喉頭ファイバースコープ検査を行い、気道形態の評価を行った。この結果、3次元CT、ファイバー所見のいずれにおいても、口呼吸状態では開口により舌が後退し、気道の狭窄化を認めた。3次元CTの再構築画像は任意の角度から自由に観察が可能であり、正面・側面からの観察をおこなったが、いずれの面からみても狭小化が確認された。3次元CT画像解析による上気道形態評価法は睡眠ファイバー検査などの動態評価には及ぼないもののが、呼吸様式に伴う気道形態の評価においては非侵襲的でかつ、視覚的、客観的に明確な形態診断が可能であることが示された。いびきの音響特性は、呼吸様式による上気道形態の変化に大きく影響されるため、本年度は昨年度の研究を発展させ鼻呼吸時および口呼吸時の上気道形態の3次元CTでの評価を、3D-multi planner reformationによる2次元的な計測と3D volume rendering imageによる3次元的な上気道体積の算出をおこない、呼吸様式による上気道形態の変化について総合的に詳細な検討を行った。

方法:CTを安静仰臥位で(1)鼻呼吸(閉口)(2)口呼吸の2条件で撮影した。撮影は0.625mmスライスの条件で行い、画像データをDICOM形式で保存し、データ解析はOsirix (Macintosh用画像解析フリーウェア)を用いて行った。次いで3D-multi planner reformationにて下顎角部の上気道幅径、上気道部断面積を算出、更にVolume Rendering法で上気道の3次元構築を行い、上気道体積の計測を行い、各条件で比較した。結果:性別を問わず口呼吸状態では上気道全体の形態変化があり、3次元的にみた上気道体積も減少する事が明らかとなった。この結果は、OSASの治療における鼻呼吸の重要性を裏付けるものと考えられる。またOsirixを用いた3次元CT画像解析による上気道形態評価法は、高価な機器を必要とせず、非侵襲的でかつ、視覚的、客観的に明確な形態診断が可能であることが示され、診断法としての普及の可能性が考えられた。
ゲノム情報に基づいた線虫病害診断技術の開発

本プロジェクトでは、我が国における重要植物寄生性線虫であるキタネグサレセンチュウ、サツマイモネコブセンチュウ、ジャガイモシストセンチュウ、ダイズシストセンチュウに対するリアルタイムPCR用プライマーを設計した。またこれらの線虫数を、ベルマン法を介さずに土壌から直接検出できる新規な手法である締固め法を用いて定量できることを明らかにした。これにより、従来3日間以上を要した虫の定量が、半日で可能となった。また、線虫群集構造を評価するための手法として、PCR-DGGE法の開発を行った。ベルマン法と二層遠心浮遊法では抽出される線虫群集構造が異なることを明らかにし、両手法を紐み合わせることで、土壌中の線虫をより網羅的に評価できることがわかった。ダイコン栽培圃場を対象とした4年間の研究により、作付け時のキタネグサレセンチュウ密度が土壌20g当たり2.5頭以下の場合、収穫時のダイコンに全く線虫被害がみられないこと、3.412頭の範囲内ではキタネグサレセンチュウの密度からは線虫被害を予測できないが、PCR-DGGE法により線虫群集を評価することで、被害大と被害小の土壌を区別できることを明らかにした。一方、キタネグサレセンチュウ密度が30頭/20g以上の圃場では、被害が甚大であることがわかった。また、線虫によるダイコンの被害を予測する際には、表層土壌だけでなく、主根が伸びる範囲であるO-60cmまで採取して、キタネグサレセンチュウ密度を推定する必要があることを明らかにできた。そのほか、ジャガイモ、エダマメ、サツマイモ栽培圃場の線虫診断を行った。本研究では、土壌病害の主要な病原体である植物寄生性線虫に注目し、ゲノム情報に基づき土壌中に存在する植物寄生性線虫(病害を引き起こす直接因子)の種類と量を迅速に精度良く評価することで、線虫病害を診断する技術を開発することを目的とする。今年度は、(1)土壌からの線虫分離法の確立を目指し、線虫抽出法としてベルマン法と二層遠心法の組合せによる土壌からの線虫分離法の最適化、および、線虫からのDNA抽出方法の確立を行った。その結果、ベルマン法で線虫を抽出した後の土壌から二層遠心法でさらに線虫を抽出することで、土壌中に存在する線虫をより網羅的に分離できることがわかった。また、捕集した線虫のDNA抽出法として、スキムミルクを添加したビードビータ法が有効であることがわかった。(2)我が国において重要な植物寄生性線虫であるキタネグサレセンチュウ、ジャガイモシストセンチュウを特異的に検出するプライマーの設計に成功した。このプライマーを用いてリアルタイムPCRを行うことで、両病害線虫数を迅速、正確に定量することが可能となった。(3)神奈川県三浦市および平塚市のキタネグサレセンチュウ被害度が異なる様々な圃場から土壌を採取し、線虫を分離後、総線虫数およびキタネグサレセンチュウ密度の推定を行うとともに、一部の試料については、PCR-DGGE法により線虫群集構造の評価を行った。その結果、キタネグサレセンチュウ密度の高い圃場では被害度が大きいこと、キタネグサレセンチュウ密度が低い土壌では、被害度が小さな圃場と大きな圃場の二つのタイプがあることがあきらかとなった。病原線虫が存在していても被害度が極めて少ない発病抑止土壌の存在が示唆されたことから、その土壌の特徴について現在調査中である。

本研究では、土壌病害の主要な病原体である植物寄生性線虫に注目し、ゲノム情報に基づき土壌中に存在する植物寄生性線虫(病害を引き起こす直接因子)の種類と量を迅速に精度良く評価することで、線虫病害を診断する技術を開発することを目的とする。今年度は、(1)ネコブセンチュウを特異的に検出するリアルタイムPCRプライマーの作成し、昨年度までの成果と併せ、我が国における重要植物寄生性線虫であるキタネグサレセンチュウ、ジャガイモシストセンチュウを検出できるようになった。(2)神奈川県三浦市および平塚市のキタネグサレセンチュウ被害度が異なる様々な圃場から土壌を採取し、線虫を分離後、総線虫数およびキタネグサレセンチュウ密度の推定を行うとともに、一部の試料については、PCR-DGGE法により線虫群集構造の評価を行った結果、三浦土壌では0-60cmまでの土壌を対象とすることで、キタネグサレセンチュウ密度と被害度とに有意な相関が認められた。一方、平塚土壌ではネグサレセンチュウ密度と被害度には相関がなかった。しかし、平塚土壌でも発病度の高い土壌と低い土壌とでは、線虫群集構造に違い認められたことより、PCR-DGGEによる線虫群集構造解析より、発病度を予測できる可能性が示された。本プロジェクトでは、我が国における重要植物寄生性線虫であるキタネグサレセンチュウ、サツマイモネコブセンチュウ、ジャガイモシストセンチュウ、ダイズシストセンチュウに対するリアルタイムPCR用プライマーを設計した。またこれらの線虫数を、ベルマン法を介さずに土壌から直接検出できる新規な手法である締固め法を用いて定量できることを明らかにした。これにより、従来3日間以上を要した線虫の定量が、半日で可能となった。また、線虫群集構造を評価するための手法として、PCR-DGGE法の開発を行った。ベルマン法と二層遠心浮遊法では抽出される線虫群集構造が異なることを明らかにし、両手法を組み合わせることで、土壌中の線虫をより網羅的に評価できることがわかった。ダイコン栽培圃場を対象とした4年間の研究により、作付け時のキタネグサレセンチュウ密度が土壌20g当たり2.5頭以下の場合、収穫時のダイコンに全く線虫被害がみられないこと、3.412頭の範囲内ではキタネグサレセンチュウの密度からは線虫被害を予測できないが、PCR-DGGE法により線虫群集を評価することで、被害大と被害小の土壌を区別できることを明らかにした。一方、キタネグサレセンチュウ密度が30頭/20g以上の圃場では、被害が甚大であることがわかった。また、線虫によるダイコンの被害を予測する際には、表層土壌だけでなく、主根が伸びる研範囲である0-60cmまで採取して、キタネグサレセンチュウ密度を推定する必要があることを明らかにできた。そのほか、ジャガイモ、エダマメ、サツマイモ栽培圃場の線虫診断を行った。
生体恒常性維持における骨格筋の新たな役割

本研究では,生体恒常性維持における骨格筋の機能について調べた。恒常性破綻モデルとして,がん細胞移植によりがんカヘキシアを誘導したマウスを用いて,筋由来分泌因子の変化に着目し,骨格筋の量あるいは質的変化と生体恒常性との関連を探った。がんカヘキシア状態にあるマウスの萎縮筋において,全身の代謝制御に関わる因子が低下していた。続いて,μ-クリスタリン(Crym)遺伝子欠損マウスを用いて,Crym機能阻害が筋可塑性と生体恒常性に与える影響について調べた。Crymの主要な発現組織は骨格筋であることを確認した。Crym欠損マウスは,運動機能が亢進し,さらに全身性の代謝ストレス負荷に対して抵抗性が見られた。生体恒常性の破綻がみられる廃用症候群,がん悪液質症候群,老年症候群には,共通して著しい筋萎縮を伴う.本研究計画では,この骨格筋の喪失は,生体恒常性システムの破綻を招く原因となる可能性を検証し,「生体恒常性維持に欠かせない臓器」としての骨格筋の新たな役割を見出すことを目的とする.平成25年度は骨格筋量と生体恒常性維持能に相関があるかどうかを検討するため、まず筋萎縮モデルマウスを作成した。誘導的に再生不全で劇的な筋萎縮を惹起するマウスを作製するため、ドキシサイクリン(DOX)投与依存性に誘導的かつ全身的に骨格筋破壊を誘導し、タモキシフェン(TMX)投与により誘導的に全身の骨格筋組織幹細胞(サテライト細胞)を特異的に排除できるActa1-rtTA/tetO-Cre: Pax7-CreERT2: R26-DTAマウスを導入した。それぞれのプロモーターでCreを効率よく誘導できるDOXおよびTMXの至摘投与条件を決定した。一方、網羅的遺伝子発現解析により同定した新規の筋部位特異的遺伝子について、初代筋芽細胞系により詳細な機能を解析したところ、生体恒常性を制御する可能性のある結果が得られたため、個体レベルでその機能を調べるために遺伝子欠損マウスの作製を開始した。平成26年度は,C26大腸がん細胞を皮下に移植後3週間で体重減少および精巣上体脂肪の萎縮を確認し,がんカヘキシアによる筋萎縮モデルを確立した。骨格筋の筋重量を測定したところ,腓腹筋などの下肢の速筋では有意な筋萎縮を確認した。一方,頭部筋である咀嚼筋は萎縮が見られなかった。既知の筋萎縮関連遺伝子であるMuRF1やAtrogin-1を調べたところ、C26移植により腓腹筋では増加したが、頭部筋では変化しなかった。さらにDNAマイクロアレイにより,網羅的遺伝子発現解析を行った。現在,興味深い遺伝子について定量PCRによりマイクロアレイデータの確認作業を行っている。また,マイオカイン発現の骨格筋の部位特異性を調べるために,C26移植による萎縮感受性の下肢筋と萎縮抵抗性を示す頭部筋の遺伝子発現パターンの比較を行った。今後,さらに解析を進め,生体恒常性の維持に重要なマイオカインの同定を試みたい。ドキシサイクリンおよびタモキシフェンの組み合わせ投与により,再生不全による筋萎縮を急速に誘導できるACTA1-rtTA;tetO-Cre; Pax7CreERT2; R26RDTAマウスを作製した。全身性に顕著な筋萎縮を引き起こすために,ドキシサイクリンとタモキシフェンの組み合わせ投与量及び投与期間の至適条件を決定した。現在,この筋萎縮モデルを用いて,筋量の減少による生体恒常性への影響を調べている。平成27年度は,骨格筋が生体恒常性に影響を与える機構について分子レベルで調べるために,昨年度までの探索研究により候補となった,いくつかの興味深い遺伝子に解析対象を絞った。その1つとして,甲状腺ホルモン結合タンパク質であるμクリスタリンに着目した。μクリスタリンはある種の筋疾患で異常発現が報告されているが,その生理的機能についてはわかっていなかった。我々は,μクリスタリン遺伝子およびタンパク質の発現を調べたところ,健常なマウスの骨格筋においても高いレベルで発現することを確認した。続いて,μクリスタリンの機能を調べるために,μクリスタリン遺伝子欠損マウスを用いた。μクリスタリン欠損マウスは,全身を通して臓器に顕著な異常は観察されないが,筋力が増強していた。トレッドミルによる比較的高強度の走運動を負荷したところ,野生型マウスと比べて高いパフォーマンスを示した。筋組織の横断切片で筋線維を調べたところ,速筋線維Type IIb線維が肥大していた。培養筋管細胞を用いた解析により,μクリスタリンを不活性化すると,インスリン感受性が増強された。長期の高脂肪食負荷による全身性に代謝ストレスを負荷したところ,野生型に比べ,μクリスタリン欠損マウスは代謝ストレスに対して抵抗性を示した。以上の結果から,μクリスタリンは代謝ストレスに対しては負に制御しているが明らかになり,骨格筋で発現するμクリスタリンは,生体恒常性を制御している可能性が示唆された。

Crymの主要な発現組織は骨格筋であることを確認した。Crym欠損マウスは,運動機能が亢進し,さらに全身性の代謝ストレス負荷に対して抵抗性が見られた。筋萎縮モデルの条件検討がスムースに進み,平成27年度の研究計画を遂行できる体制を整えた。DNAマイクロアレイにより萎縮した骨格筋における遺伝子発現を調べた。興味深い因子への絞り込みを現在行っており,おおむね順調に作業が進んでいる。骨格筋生物学今後,作製した筋萎縮モデルを用いて,生体恒常性に及ぼす影響を解析していく。さらに生体恒常性の維持に重要なマイオカインを同定するために,網羅的発現解析から得られた結果を吟味し,培養細胞および個体レベルで機能を調べる予定である。Pax7CreERT2;R26RDTAマウスをラボに導入し、サテライト細胞を枯渇させた状態で骨格筋に薬剤注射により損傷を与え、劇的な筋萎縮を誘導することを確認した。また早老症モデルマウスを導入し、若齢マウスコントロールと比較し、筋再生能が低下することを確認できた。しかし筋肥大モデルのラボへの導入は書類上の手続きの関係で予定より遅れた。一方、部位特異的な遺伝子の同定・解析が当初の予定より早く進み、生体恒常性を制御する可能性のある遺伝子の機能解析まで完了した。今年度計画で予定していた実験を次年度に行うことになり使用額が生じた。平成26年度は、作製した筋萎縮モデルにおける生体恒常性維持能の変容を解析する。また筋肥大モデルの作製を導入し、同様に生体恒常性維持能について調査する。生体恒常性を制御する可能性のある遺伝子については、個体レベルで機能を調べるため、遺伝子欠損マウスの作製を開始したので,表現型の解析を行う予定である。予定していた研究計画に沿って使用する。試薬が予定より安価に購入できたため。次年度のへの繰り越し研究費は5,586円となり、おおむね計画通りに今年度の研究費は有効利用できた。
超小型衛星群の効率的利用を目指した非線形制御理論の研究

本年度は,人工衛星群の編隊制御に関する情報収集とそれに基づく基礎研究を行った.人工衛星群の編隊には,目的に応じて様々な形態があり,形態に応じて制御手法や各衛星の持ちうる情報量が異なる.そこで本年度は,衛星群が軌道上で一定の幾何学形状を維持する問題を考え,制御則の開発と制御系の解析を行った.実際の宇宙利用計画案の一つに,地球周回軌道上に大きなトラス構造を組み高精度の観測や通信を行うことが挙げられているが,トラス構造を幾何学形状を有するよう制御された衛星群に置き換えることを可能とすることを目指している.我々が取り組んだ問題は以下のようなものである.三個の衛星が軌道上で正三角形形状を保つような制御系を構成する.ただし,いずれの衛星にも情報の入手手段やそれに基づく判断に上下関係が無く,自律的に行動を決定する.ほとんどの編隊制御では,リーダー機を設定し,他の衛星はその指示に従うという戦略を取るが,これでは,情報が一つに集中しリーダー機の故障に対するロバスト性が無いという問題がある.このことは,小型衛星群の利用の有用性の最も大きなものを失わせてしまう.しかし,各機が自律的に行動する場合,全体の編隊が望ましい形状になる保証を与える必要があること,また,編隊を監視するリーダー機が存在しないので,編隊の安定性を保証する必要がある.本研究では,以上の問題を解決する自律的編隊制御法を提案するとともに,閉ループ系が非線形システムとなること,さらに,各機の自律的行動だけでは不安定系となることを明らかにし,二重の制御系により,編隊の安定化を達成した.また,研究代表者が以前から行ってきた小型衛星のためのジャイロを用いない姿勢制御系の設計問題も同時に行い,計測自動制御学会論文集へ2編の論文を発表した.本年度は,人工衛星群の編隊制御に関する情報収集とそれに基づく基礎研究を行った.人工衛星群の編隊には,目的に応じて様々な形態があり,形態に応じて制御手法や各衛星の持ちうる情報量が異なる.そこで本年度は,衛星群が軌道上で一定の幾何学形状を維持する問題を考え,制御則の開発と制御系の解析を行った.実際の宇宙利用計画案の一つに,地球周回軌道上に大きなトラス構造を組み高精度の観測や通信を行うことが挙げられているが,トラス構造を幾何学形状を有するよう制御された衛星群に置き換えることを可能とすることを目指している.我々が取り組んだ問題は以下のようなものである.三個の衛星が軌道上で正三角形形状を保つような制御系を構成する.ただし,いずれの衛星にも情報の入手手段やそれに基づく判断に上下関係が無く,自律的に行動を決定する.ほとんどの編隊制御では,リーダー機を設定し,他の衛星はその指示に従うという戦略を取るが,これでは,情報が一つに集中しリーダー機の故障に対するロバスト性が無いという問題がある.このことは,小型衛星群の利用の有用性の最も大きなものを失わせてしまう.しかし,各機が自律的に行動する場合,全体の編隊が望ましい形状になる保証を与える必要があること,また,編隊を監視するリーダー機が存在しないので,編隊の安定性を保証する必要がある.本研究では,以上の問題を解決する自律的編隊制御法を提案するとともに,閉ループ系が非線形システムとなること,さらに,各機の自律的行動だけでは不安定系となることを明らかにし,二重の制御系により,編隊の安定化を達成した.また,研究代表者が以前から行ってきた小型衛星のためのジャイロを用いない姿勢制御系の設計問題も同時に行い,計測自動制御学会論文集へ2編の論文を発表した.
放射線によるがんの浸潤・転移能への影響

照射野辺縁細胞照射モデルでの癌細胞の動態解析により、X線では照射野辺縁部に亜致死線量が照射された際に癌の転移能が亢進し、亜致死線量を繰り返し照射したモデルでは放射線耐性が生じて転移を制御できないことも示唆された。一方、炭素イオン線照射は細胞機能の抑制が可能で、照射野辺縁部での浸潤・転移抑制効果が大きかった。cDNAmicroarrayによる遺伝子発現の網羅的解析により、放射線照射によって浸潤・転移関連遺伝子(ANLN)および血管新生関連遺伝子(CTGF、NRP1)の発現が変化していた。細胞機能の検討から、転移・血管新生能の抑制効果は炭素イオン線の方が高かった。in vivoでの転移能の検討より、X線では亜致死線量照射で肺転移を亢進していたが、炭素イオン線では線量依存的に抑制されていた。転移能を亢進させるMMP-2活性と遊走・浸潤能が、炭素イオン線照射により抑制され、in vitroの結果と一致した。これらの機能を抑制するように作用する遺伝子の制御が、炭素イオン線の方で強い事がメカニズムとして示唆された。世界で初めての観察であり、今後はタンパクレベルの解析へと進める。腫瘍血流遮断作用を持つ薬剤TZT-1027をX線照射後に添加し、転移能を評価した。接着能に対する相乗効果はなかった。遊走能はTZT-1027の添加で抑制され、X線とTZT-1027の併用により転移能の抑制が示された。現在、放射線治療の臨床では腫瘍の体内移動や周辺の微小浸潤を考慮した上で照射野辺縁が設定される。照射野辺縁やIMRT等の高精度放射線治療時に出現する周辺低線量域について、上記の生物学的所見に着目した研究はなく、新たな展開が期待される。臨床に近似させた条件での照射野設定時の周辺安全域に関する生物学的指標の提供は独自であり、今後臨床的意義を出してゆく予定である。X線と炭素イオン線による血管新生とがんの浸潤・転移への影響を調べるために血管内皮細胞HUVECと肺腺癌細胞A549を用いて、以下の研究を行った。(1)培養細胞におけるDNAチップによる遺伝子発現:HUVECを用い、既知の1万遺伝子の中でX線照射群(16Gy)では発現亢進が947個、抑制が2個であった。炭素イオン線照射群(8Gy)では、発現亢進が22個、抑制が766個であった。この中で血管新生や細胞接着に関与している遺伝子として、X線照射群で発現抑制のCTGF、発現亢進のADAM10、NRP1、CDH6、炭素イオン線照射群で発現抑制のNTRK3、CAV2、EFNB2、INTGB1が確認された。現在、発現に変化のあった全ての遺伝子の機能解析中である。また、60Gyを2Gyずつ分割照射しX線耐性を獲得したA549で放射線防護に働くIL6遺伝子の発現亢進と、がん抑制遺伝子のMTAPの発現低下が見られた。(2)RT-PCR法による遺伝子発現:HUVECを用いて上記7遺伝子の発現を調べた。DNAチップの結果と一致したのは、X線照射群のADAM10、CDH6、炭素イオン線照射群のCTGF、CDH6、NTRK3、CAV2、EFNB2だった。CTGF、NRP1、EFNB

2は特に血管新生への関与が報告されており、X線か炭素イオン線の一方または両方で発現が一時的に抑制された。今回のRT-PCRによる検討は半定量評価なので、real time-PCRを用いたより正確な定量を行い、さらにタンパク発現にまで影響が及んでいるか検討する。(3)細胞遊走能・浸潤能の評価:HUVECではX線照射群は高線量で有意な遊走能抑制がみられたが、炭素イオン線照射群では低線量でも有意に抑制された。また、X線耐性を獲得したA549でも炭素イオン線で遊走・浸潤能が抑制されたことから、炭素イオン線による転移能の抑制が示唆された。昨年の血管内皮細胞におけるDNAチップの結果から線質(X線・炭素イオン線)によって、発現する遺伝子に違いが生じた。そこで本年度はヒト肺腺癌細胞を用いてDNAマイクロアレイを行った。研究計画調書に掲げた、照射野辺縁細胞モデルを作成し照射野辺縁部での細胞動態を検討した。さらに、腫瘍血管標的薬であるZD6126が使用停止となったが、腫瘍血流遮断作用を持つTZT-1027を入手した。平成18年度はTZT-1027と放射線を併用し、細胞増殖能やアポトーシス、腫瘍体積の変化を評価していく。(1)培養細胞におけるDNAチップによる遺伝子発現:ヒト肺腺癌細胞株A549を用いて、DNAマイクロアレイで遺伝子発現を解析したところ、X線照射群(10Gy)で発現抑制のCyclinB2、nek6、kiaa0603、発現亢進のtnfrsf6、Gadd45a、DDB2、snk、炭素イオン線照射群(5Gy)で発現抑制のDDB2、cell cycle division20、発現亢進のtnfrsf6が確認された。DDB2はDNA切断の回復とp53responseに、gadd45aはアポトーシスや増殖阻害のpathwayに関係しているが、その放射線の反応性における特異的な役割は明らかになっていない。従って平成18年度は、転移能に及ぼす影響に対する線質間の違いを解明するため、これらの遺伝子を中心に機能を解析していく。(2)照射野辺縁における癌の細胞動態の検討:ヒト神経膠芽腫細胞株A172を用いて、照射野辺縁細胞モデルを作成し、X線及び炭素イオン線照射による増殖率、細胞生存率を評価した。炭素イオン線、X線ともに照射野辺縁部の増殖能は抑制されたが、両線質間に有意差は見られなかった。細胞生存率は共に照射野辺縁細胞で抵抗性を示した。フィルムにより照射野辺縁の線量プロファイルを確認したところ,特に炭素イオン線照射では辺縁部分の線量分布の切れがよいことから、照射野外の線量が少ない細胞の影響を受けると考えられる。以上から、照射野辺縁の細胞は、短期的な増殖能には影響を与えないが、長期的な生存率では抵抗性を示すことが明らかとなった。このようにコロニー形成能を持つ細胞が転移した場合,治療予後に影響を及ぼすため,今後は遊走・浸潤能等の転移能についての検討も行う。昨年のヒト肺腺癌細胞(A549)のDNAチップの結果より、本年度は発現に変化が見られた遺伝子の中から、浸潤・転移関連因子に着目し細胞機能に与える影響の検討を行った。また、ヒト神経膠腫細胞(A172, T98G)を用いた照射野辺縁部における細胞動態の検討、腫瘍血流遮断作用を持つTZT-1027と放射線の併用効果の検討も行った。(1)DNAチップによる遺伝子発現:cDNA
キラルリン酸を不斉触媒として用いた新規有機合成反応の開発

優れた不斉触媒反応の開発は,有機合成化学における最も重要な課題の一つである。これまで我々は,(R)-BINOLより得られるキラルリン酸がキラルブレンステッド酸触媒として優れた不斉触媒能を有する事を見出し,イミンに対する求核付加反応,付加環化反応等に有効である事を報告している。すなわち,リン酸触媒はイミンに対して有効である事を明らかにしてきた。リン酸触媒の適用範囲を拡げるために,今回,α,β-不飽和ケトンに対するFriedel-Crafts反応を検討した。様々な条件検討の結果,3,3'位に,立体的に極めてかさ高い置換基である2,6-(i-Pr)_2-4-(9-anthryl)C_6H_2基の置換したリン酸触媒(10mol%)をキラルブレンステッド酸触媒として用いる事により,α-ケト-β,γ-不飽和ホスホナートに対するインドールのFriedel-Craftsアルキル化反応が高エナンチオ選択的に進行し,対応するインドール誘導体が高い光学純度で得られる事を見出した。α-ケトホスホナートは容易にカルボン酸エステルや,アミドへ変換が可能であるので,本手法を用いる事により,対応するインドールカルボン酸誘導体を光学純度良く得る事が可能となった。窒素上に置換基を有するインドールを用いると反応が効率良く進行しないことから,インドールの窒素上の水素とリン酸のホスホリル基の酸素原子とが水素結合を形成した反応機構を提唱した。我々は、(R)-BINOLより得られるリン酸エステルがキラルブレンステッド酸として優れた不斉触媒能を有することを見出している。本触媒は数多くの研究者がその触媒活性を検討し、おもに、イミンに対する求核付加反応や付加環化反応などにおいて優れた不斉触媒能を示すことが明らかにされている。Nazarov反応はシクロペンテン誘導体を合成する優れた合成反応の一つである。本研究では、Nazarov反応の不斉触媒化を目標とするが、まず、ブレンステッド触媒はNazarov反応に有効であることを明らかにするために、アキラルなブレンステッド酸を用いて反応を検討した。反応基質としては、ピロール骨格を含む不飽和カルボン酸エステルを用いた。この基質はルイス酸を用いた反応例はあるが、ブレンステッド酸触媒の反応例はいまだ報告されていない。TfOH,TFA等の触媒を検討したところ、HNTf2を用いると最も収率よく、Nazarov環化体が得られることを見出した。また、さらにマイクロ波照射条件下を反応を行うと、より短時間かつ良好な収率で環化体が得られることを明らかにした。本手法は、様々なピロール骨格を有する基質に適用可能であり、数多くの縮環ピロール類を収率よく合成することができた。」ここで得られた知見をもとに今後、Nazarov環化反応の不斉触媒化を目指して研究を進める予定である。
多変量解析における高次元漸近理論の開発と応用に関する研究

本研究では多変量解析における統計的方法において、標本数に比べ変数の次元が大であるときの漸近理論の開発と応用を目指している。このような場合でも変数選択を行った後で伝統的手法を適用することから、多変量線形モデルにおける3つの代表的検定統計量に関して高次元の枠組みでの漸近理論を開発した。このような高次元漸近理論に基づく近似公式は、次元数が大きいときのみならず、小さいときにもよい近似であることを指摘した。尤度比基準についての結果が掲載された(Tonda and Fujikoshi(2004))が、他の統計量についての結果は投稿中である(Wkaki, Fujikoshi and Ulyanov(2005))。さらに、変数の次元数が標本数より大きい場合の平均ベクトルに関する高次元検定統計量について、高次元の枠組みでの漸近近似を求めることに成功し、伝統的な方法との比較や、近似の精度を明らかにしている(Fujikoshi, Himeno and Wakaki(2004))。次元数が標本数に近いか、あるいは、大きい場合の推測問題や関連する漸近理論の問題は、今後の重要な研究課題であることに鑑み、解説論文を発表した(藤越(2004)、Fujikoshi(2005))。ここでは、このような問題の重要性、高次元データ解析へのアプローチ、高次元推測問題、高次元漸近理論、正準解析における次元の推定と変数の冗長性、SIR法を中心とした次元縮小型回帰モデル、Flexibleおよび罰金つき判別問題、などについて解説している。とくに、高次元データの解析法として、変数選択により次元を縮小するアプローチと、全変数を利用するアプローチについて言及している。また、伝統的漸近理論の枠組みで、多変量非席モデルにおける変数選択基準の改良に関する成果を導出している(Fujikoshi, Yanagihara and Wakaki(2005))。本研究では多変量解析における統計的方法において、変数の次元が大であるときの漸近理論の開発と応用を目指している。本年度の主要成果の1つとして、判別解析における変数選択基準に関して新たな成果を得た。これまで、変数の次元を固定し、標本数を大にしたときの漸近理論を用いてAIC型の変数選択基準が提案されているが、本研究では標本数と次元が共に大きくなるという枠組みのもとで、新たなAIC型基準を導出した(Fujikoshi(2002))。他の主要な成果として、多変量線形モデルにおける3つの代表的検定統計量について、標本数と次元が共に大きくなるという高次元漸近的枠組みのもとで、漸近展開近似の導出に成功している。また、このような高次元漸近理論に基づく近似公式は、次元数が小さいときにもよい近似であることを数値的に検証している。これらの成果は、論文Tonda and Fujikoshi(2003)、Wakaki, Fujikoshi and Ulyanov(2003)として投稿中である。MANOVA検定統計量に関しては、仮説の自由度が大であるときの漸近理論についても研究中である。経時データの解析に関連して、複数個の階層的個体内計画行列を持つ成長曲線モデルが提案されている。このモデル関するAIC型モデル選択基準について、選択リスクに対してある種の不偏性を漸近的ではなく正確にみたしている改良AIC型基準を導出した(Fujikoshi(2002))。この結果は、高次元漸近理論とは直接には関係してないが、高次元の場合にも堪えうる統計手法であるという意味で、本研究課題とも関係している。本年度の主要成果の1つは、昨年度からの継続研究である多変量線形モデルにおける3つの代表的検定統計量に関するものである。これらの統計量について、標本数と次元が共に大きくなるという高次元漸近的枠組みのもとで、漸近展開近似の導出に成功し、このような高次元漸近理論に基づく近似公式は、次元数が大きいときのみならず、小さいときにもよい近似であることを指摘した。尤度比基準についての結果は掲載予定である(Tonda and Fujikoshi(2004))が、尤度比基準を含む他の統計量についての結果は投稿中である(Wkaki, Fujikoshi and Ulyanov(2003))。変数の次元数が標本数に近いか、あるいは、大きい場合の推測問題や関連する漸近理論の問題は、今後の重要な研究課題であることに鑑み、2つの解説論文を発表した(藤越(2003)、Fujikoshi(2004))。ここでは、このような問題の重要性、高次元データ解析へのアプローチ、高次元推測問題、高次元漸近理論、現在までに得られている主要な結果、などについて解説している。この他の研究成果として、平均ベクトルに関する高次元検定統計量について、高次元の枠組みでの漸近近似を求めることに成功し、伝統的な方法との比較や、近似の精度を明らかにしている。この結果は、目下、投稿中である(Fujikoshi, Himeno and Wakaki(2004))。

このような高次元漸近理論に基づく近似公式は、次元数が大きいときのみならず、小さいときにもよい近似であることを指摘した。尤度比基準についての結果が掲載された(Tonda and Fujikoshi(2004))が、他の統計量についての結果は投稿中である(Wkaki, Fujikoshi and Ulyanov(2005))。さらに、変数の次元数が標本数より大きい場合の平均ベクトルに関する高次元検定統計量について、高次元の枠組みでの漸近近似を求めることに成功し、伝統的な方法との比較や、近似の精度を明らかにしている(Fujikoshi, Himeno and Wakaki(2004))。次元数が標本数に近いか、あるいは、大きい場合の推測問題や関連する漸近理論の問題は、今後の重要な研究課題であることに鑑み、解説論文を発表した(藤越(2004)、Fujikoshi(2005))。ここでは、このような問題の重要性、高次元データ解析へのアプローチ、高次元推測問題、高次元漸近理論、正準解析における次元の推定と変数の冗長性、SIR法を中心とした次元縮小型回帰モデル、Flexibleおよび罰金つき判別問題、などについて解説している。とくに、高次元データの解析法として、変数選択により次元を縮小するアプローチと、全変数を利用するアプローチについて言及している。また、伝統的漸近理論の枠組みで、多変量非席モデルにおける変数選択基準の改良に関する成果を導出している(Fujikoshi, Yanagihara and Wakaki(2005))。
食餌制限によるTh1/Th2バランスの制御とその癌ワクチン療法への応用

今までの研究から、LPS投与によるエンドトキシンショックは食餌制限をしたマウスの方が食餌制限をしていないマウスよりもおこらないことがわかっており、これには食餌制限により上昇するグルココルチコイドが関与していると考えられる。グルココルチコイドは糖代謝に関与するホルモンであるが、免疫抑制作用があり,胸腺の委縮やT細胞のアポトーシスを促進することが知られている。このように内分泌系と免疫系は密接に関与しているが,今回,免疫細胞がステロイドホルモンの産生に関与しており,それを利用することで免疫バランスを調節することが明らかとなった。コレステロールからグルココルチコイドの代謝の中間産物であるプロジェステロンは、妊娠期間中に特に上昇することが知られている。また、妊娠期間中はTh1/Th2バランスがTh2型に傾くことから妊娠中に上昇するプロジェステロンがTh2分化に影響を及ぼしていると考えられているがそのメカニズムは未だ解明されていない。我々はTh1細胞とTh2細胞のmRNAの発現レベルを比較した時,Th2細胞ではTh1細胞に比べてステロイド代謝酵素であるP450sccと20α-HSDの発現レベルが高いことがわかった。この2つの酵素はプロジェステロンの代謝に関与する酵素であり,Th2細胞はストロマ細胞と共にプロジェステロンをコレステロールから産生することができ,さらに高濃度のプロジェステロンを加えた時にはプロジェステロンを代謝し,アポトーシスを回避することができることが示された。このことから、T細胞はステロイド代謝を利用することでTh1/Th2バランスをコントロールすることが示され,妊娠期間中にTh2型にバランスが傾くのには免疫細胞のステロイド代謝酵素の発現が関与している可能性が示唆された。「食餌制限による癌ワクチン細胞療法への応用」の研究を行う際には、抗腫瘍エフェクター細胞の性状に関する研究が重要となる。そこで、本研究においては抗腫瘍エフェクターメモリー細胞のマーカー分子について検討を行った。Gr-1(RB6-8C5)は好中球のマーカーとしてよく知られているが、我々はこのGr-1がエフェクターメモリー細胞のマーカーとしても有用であることを見出した。Gr-1を投与することでマウス脾臓のCD8^+CD44^<high>のメモリータイプの細胞が除去されることから、Gr-1はメモリータイプの細胞の解析にも役立つことが明らかとなった。抗Gr-1抗体を投与することで、抗CD3抗体刺激時に産生されるIFN-γの産生がin vitroにおいてもin vivoにおいても減少していた。細胞内染色の結果、CD8+ T細胞からのIFN-γの産生はGr-1^+CD8^+ T細胞によるものであることがわかった。さらにGr-1^+CD8^+ T細胞とGr-1^-CD8^+ T細胞に分けて、IL-2で刺激を行ったところ、Gr-1^+CD8^+ T細胞はGr-1^-CD8^+ T細胞に比べて高いIFN-γ産生を示し、CTL活性も著しく高かった。さらに、この細胞群が癌に対して有効に働くかどうかを調べた。あらかじめ癌細胞を免疫しておいたマウスに抗Gr-1抗体を投与して、その脾臓細胞を担癌マウスに投与すると、抗体を投与していないマウスではそのメモリー細胞の効果が著明に現れ、担癌マウスの癌が拒絶された。一方、抗Gr-1抗体を投与した脾臓細胞を投与した担癌マウスは腫瘍を拒絶できなかった。以上のことから、Gr-1陽性細胞は癌ワクチン療法を行う際の重要なエフェクター細胞であり、本知見は今後の食餌療法による治療研究に役立ちうるものと考えられる。食餌は免疫機能やホルモンバランスなどの生体機能を左右する重要な因子である。特に、ビタミンについては抗ガン作用のあるビタミンAに代表されるように、免疫機能の維持に重要な働きをしている。近年、骨代謝に重要と考えられてきたビタミンD3に免疫抑制作用があり、自己免疫疾患を抑制することが報告されているが、肺ガン患者のマクロファージがビタミンD3代謝酵素を発現していることが明らかとなっており、食餌による癌免疫の活性化においても重要な因子と考えられる。そこで、本年度はビタミンD3のTh1/Th2バランス、または、Th1/Th2バランスを左右する樹状細胞(DC)に及ぼす影響について研究を行った。ビタミンD3は食物から接種できるが、コレステロールから紫外線照射により合成されるプロホルモンである。まず、ビタミンD3がTh1/Th2バランスに及ぼす影響について検討を行った。OVA TCRトランスジェニックマウスであるD011.10マウスからnaive T細胞を分取し、OVAで刺激してTh1/Th2に分化誘導を行う際にビタミンD3を加えることによって、Th1への分化が抑えられ、Th2に分化することが示された。これは、ヒトの臍帯血細胞でも同様にビタミンD3を加えることで、Th1の分化の抑制が見られた。次に、マウス骨髄細胞からサイトカインにより誘導した樹状細胞に及ぼす影響について調べた。以前より当研究室においてTh1サイトカインで誘導されるDC1が最もTh1やTc1誘導能が高く、また、抗腫瘍免疫誘導に有効であることを証明してきたが、このDC1誘導時にビタミンD3を加えるとその効果が著しく阻害されることがわかった。これらの結果より、ビタミンD3はTh1型の免疫応答を抑制することが明らかとなったが、今後はさらにそのメカニズムを解明することにより、癌免疫を活性化する食餌療法について研究を行っていく予定である。

今までの研究から、LPS投与によるエンドトキシンショックは食餌制限をしたマウスの方が食餌制限をしていないマウスよりもおこらないことがわかっており、これには食餌制限により上昇するグルココルチコイドが関与していると考えられる。グルココルチコイドは糖代謝に関与するホルモンであるが、免疫抑制作用があり,胸腺の委縮やT細胞のアポトーシスを促進することが知られている。このように内分泌系と免疫系は密接に関与しているが,今回,免疫細胞がステロイドホルモンの産生に関与しており,それを利用することで免疫バランスを調節することが明らかとなった。コレステロールからグルココルチコイドの代謝の中間産物であるプロジェステロンは、妊娠期間中に特に上昇することが知られている。また、妊娠期間中はTh1/Th2バランスがTh2型に傾くことから妊娠中に上昇するプロジェステロンがTh2分化に影響を及ぼしていると考えられているがそのメカニズムは未だ解明されていない。我々はTh1細胞とTh2細胞のmRNAの発現レベルを比較した時,Th2細胞ではTh1細胞に比べてステロイド代謝酵素であるP450sccと20α-HSDの発現レベルが高いことがわかった。この2つの酵素はプロジェステロンの代謝に関与する酵素であり,Th2細胞はストロマ細胞と共にプロジェステロンをコレステロールから産生することができ,さらに高濃度のプロジェステロンを加えた時にはプロジェステロンを代謝し,アポトーシスを回避することができることが示された。このことから、T細胞はステロイド代謝を利用することでTh1/Th2バランスをコントロールすることが示され,妊娠期間中にTh2型にバランスが傾くのには免疫細胞のステロイド代謝酵素の発現が関与している可能性が示唆された。
新世代型データベースのための基盤技術開発

最終年度である平成20年度においては,以下のような研究成果を得ることができた.I.一方向逐次処理に基づく非定型データ処理技術半構造データであるXMLを取り上げ、XMLデータストリームに対する高速・軽量なXPath処理アルゴリズムの開発に取り組み,既存アルゴリズムと同じ計算量のままXPathのクラスを拡張することに成功した.II.データ圧縮に基づく高速非定型データ処理技術一方向逐次処理に基づく非定型データを高速化するためのもうひとつの技術として,代表者らが世界に先駆けて開発した「テキスト圧縮による高速化」技術がある.本年度は,文脈依存文法変換という新たなフレームワークを提唱し,これに基づいて圧縮パターン照合の観点から新たな圧縮法を開発し,圧縮率の向上と高速化の両面において劇的な改善が得られることを示した前年度に引き続き,文字列データの分類とパターン発見の問題に取り組み,新たな文字列力「ネルを設計し,その性能の高さを示した.また, Web上の情報検索システムや推薦システムにおいて必要不可欠なランキング技術等の研究も行った.以下の3つの課題を研究項目として,研究を遂行した.I.一方向逐次処理に基づく非定型データ処理技術前年度に開発した高速・軽量なXMLストリーム処理器XAXENに基づき,動的にパストライの構築を行うDXAXENを開発した。この処理系は,数千数万のクエリを同時に処理することが可能で,ストリーム処理手法として有名なXMLTK, YFilterと比較して,実行速度で約27倍,メモリ使用量で約520倍の圧倒的な性能を達成した.II.データ圧縮に基づく高速非定型データ処理技術一方向逐次処理に基づく非定型データを高速化するためのもうひとつの技術として,代表者らが世界に先駆けて開発した「テキスト圧縮による高速化」技術がある.本年度は,圧縮パターン照合の観点から新たな圧縮法を開発し,圧縮率の向上と高速化の両方を達成した.文字列の組み合わせ的性質に着目し,これから文字列データ集合における「異質性」を定量化することに成功した.この異質性を高速かつ省メモリで計算するデータ構造とアルゴリズムを新たに開発し,Webスパム検出の問題に適用して,その有効性を確認した.最終年度である平成20年度においては,以下のような研究成果を得ることができた.I.一方向逐次処理に基づく非定型データ処理技術半構造データであるXMLを取り上げ、XMLデータストリームに対する高速・軽量なXPath処理アルゴリズムの開発に取り組み,既存アルゴリズムと同じ計算量のままXPathのクラスを拡張することに成功した.II.データ圧縮に基づく高速非定型データ処理技術一方向逐次処理に基づく非定型データを高速化するためのもうひとつの技術として,代表者らが世界に先駆けて開発した「テキスト圧縮による高速化」技術がある.本年度は,文脈依存文法変換という新たなフレームワークを提唱し,これに基づいて圧縮パターン照合の観点から新たな圧縮法を開発し,圧縮率の向上と高速化の両面において劇的な改善が得られることを示した前年度に引き続き,文字列データの分類とパターン発見の問題に取り組み,新たな文字列力「ネルを設計し,その性能の高さを示した.また, Web上の情報検索システムや推薦システムにおいて必要不可欠なランキング技術等の研究も行った.
経済哲学の現代的再構築

地球環境問題や家族が変容するなかでの高齢者介護問題の深化に象徴されるように、時代がひとつの転換点を迎えているかにみえる現代において、経済学の主潮流を支えてきた功利主義思想にも変化が認められる。すなわち、功利主義思想は20世紀に入って形式的には洗練されながらもJ.ベンサムやJ.S.ミルらが保持していた社会哲学としての実質を希薄化せしめてきた感があったのだが、一方で「正義」をあらためて主題に掲げたJ.ロールズの契約論、他方でF.A.ハイエクらの自然法アプローチに触発され、J.C.ハルシャーニ、R.ヘアー、D.パーフィットらが新たな展開を示し始めた。本研究はそうした現代功利主義の意義と限界を、うえに触れたような時代の課題に関わる諸論議と交錯させながら検証することで、経済哲学の現代的再構築の方向性を見定めようとしたものである。その成果は研究代表者である松嶋が準備中の著作『経済と倫理』に纏められつつあるが、既公刊のものでは松嶋の「互恵性・福祉・道徳」(『彦根論叢』第340/341号)が大凡の結論を提示している。すなわち、同論文は契約論と功利主義それそれのキーワードである互恵性と福祉(welfare)を手掛かりに、D.ゴティエの所説の検討によって得られた前論文の結論を敷衍して、道徳性の基礎づけには合理性に加えて正義感覚が必要であり、かつ正義感覚に対しては契約論と功利主義の二筋のアプローチがありうることを認めたうえで、後者に前者の契機を織り込む方向に現代的な道徳論の基礎が求められることを展望している。こうした松嶋の展望は、環境倫理学に関わる功利主義者P.シンガーの「動物の権利論」の検討を大きな契機としているが、そのように松嶋の思索に刺激を与えた現代的課題の検討に関わっては共同研究者の梅澤も別掲のような諸論文を発表し、また吉川は別掲の論文とともに、「卓越主義についての一考察-センと共同体主義の比較-」を準備中である。本年度は、「合意による道徳の形成」という命題の多面的解析に焦点を当て研究を行った。まず、松嶋はこの課題をD.ゴティエの『合意による道徳』の批判的検討を通して論理的に考察した。すなわち、人間行動の主動機が利己心であるとすれば道徳は社会秩序にとっていかなる意義をもちうるのかという問題は古代から問われてきたところであり、代表的にはホップズのように「目的合理性」のなかから道徳が紡ぎだされてくるとする見方、スミスのように目的合理性=利己心と「同感」を中核とする道徳感情のシステムに補完関係をみる見方が提起されてきた。松嶋は、目的合理性のみから道徳性を紡ぎだす立場の洗練化として近年注目を集めたゴティエ説のロジックに内在するとともに、ハルシャーニやロールズの説と対比することでその特質を抉り出し、そこになお潜む困難を明らかにした。吉川は、F.ハーンが功利主義に示すアンビバレントな姿勢を手掛かりに共同体主義者の「アイデンティティ」、「会話」という概念を検討することで、A.センの方法論を検証した。とくに、原初状態での倫理的判断に効用概念を援用することの妥当性や「理性的に」形成されるとみなされている選好への社会的、歴史的影響という問題に着目し、センが共同体主義的性格とともに、理性主義を超越した卓越主義的性格をも併有していることを解明した。