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ムスリム社会における民俗知識の継承とその変容-北アフリカの民族誌学的研究

フィー教団の実態と変容を、小杉はエジプト、チュニジア、モロッコで、ウラマ-の法的見解とムスリム民衆生活との関連を、鷹木はチュニジア、モロッコで民族技術の継承と変容を、奥野は上エジプト農村で村民生活の変容を、赤堀はエジプト西部沙漠のベドウィン生活文化の変容を、主たるテーマとして調査を行った。また研究協力者の斉藤は、モロッコのエクステンシィブな基礎的民族誌的調査を行った。さらに大塚、堀内、坂井、小杉、鷹木、斉藤はフランスにて文献資料調査も実施した。これらの調査研究成果に関しては、昨年度の調査成果も充分にふまえ、各自が学会・研究会等々での口答発表、単行本出版、学術誌や市販の論文集等への多数の寄稿などを行っている。例えば、大塚は「価置の普辺性と個別-『開発の価値』と『価値の開発』」、堀内は「モロッコのユダヤ人」、小杉は『イスラーム世界』、鷹木は「チュニジアのナツメヤシ民俗文化-ジェリード地方のオアシス事例」、奥野は「青空市場という劇場」、赤堀「死をめぐるイスラーム儀礼」などである。(詳細は添付資料参照)とりわけ、代表者の大塚が編集した『アジア読本・アラブ』(河出書房新社)には本研究グループの6人が寄稿しており、大塚の序論の中には、その成果が充分にとりいれられている。研究最終年度の本年度は、当初は大塚、赤堀、奥野、鷹木の4名の研究者をエジプト、チュニジア、モロッコに派遣する予定であった。だが、分担者の奥野が健康上の理由から海外調査ができなくなり、それに代わって代表者の大塚が再度エジプトに赴き、調査を行なう形になった。大塚は夏にlカ月、冬に1週間ほどエジプトに行き、カイロでこれまで通り土産物店の調査を続け、ルクソール事件によって大きな打撃を受けたエジプト観光業界の現状を調べた。さらに、エジプトの根強い伝統的慣習とみなされてきた「女子割礼」を、女性の人権を侵害する「女性性器切除(FGM)」と捉え直し、その廃絶に向けて活動を続けるエジプト人が組織した「FGM対策会議」にコンタクトをし、伝統的価値観に対するエジプト内部からの変容の試みに関する資料を得た。赤堀は、8月にモロッコに行き、現地での職業的歌手の登場とその活動に関するエクステンシヴな調査を行なった。これはこれまで赤堀が実施していた、エジプト西部沙漠に住むベドウィンの伝統的歌謡の変容をテーマにした研究の一環であり、国境を越えたアラブ歌謡の伝播・普及に関する基礎的資料の収集を目指したものである。鷹木は、チュニジアのチュニスならびにモロッコのカサプランカという都市部とその周辺地域において,これまで通り女性を中心とした民俗工芸の技術とそれに関わる民俗知識の変容の調査を継続し、さらに居住空間の変容についても調べた。上記の4人はもとより、今年度の調査予定者には入っていなかった堀内、小杉、坂井も前年度までの調査成果を集約し、一部をすでに論文などで刊行し、今後もさまざまな機会に発表する準備を進めている。また、研究プロジェクト全体として、7名全員が寄稿する単行本を市販の形で刊行する準備も進行中である。
高速相同配列検索プログラムとｄｅｅｐシーケンシング分析による網羅的ウイルス検出

新興・再興ウイルスの発生に対し、病原体の動態を把握することが求められている。本研究では、網羅的なプライマー設計プログラムと次世代シーケンサーを連携したウイルス検出システムの開発を行った。縮重プライマーを用い、総当りの相同性解析とクラスター化による最大ウイルス種増幅プライマーを設計するプログラムが作出され、14ウイルス科について143,557種のウイルスを対象とするプライマーが自動的に設計された。当該プログラムは19属の細菌についても設計が可能であり、次世代シーケンスデータについて開発した解析プログラムと合わせ、次世代シーケンサーを用いた網羅的病原体検出の可能性を高めた。試料中から広範囲のウイルスを増幅・検出可能な方法を開発するため、下記のプライマーの設計、実験、分析および方法の改善を実施した。1縮重プライマー設計プログラムの検証:前年度暫定的に設定した縮重プライマーの作成規則について、ハンタウイルスを用いて検討した。「3'末端から3塩基は縮重塩基にしない、縮重塩基数は4個以内、縮重塩基間は2塩基以上空ける」との法則が有効であることが共通増幅により確認された。2糞便分析に対する対応:次世代シーケンサーによる分析対象としてのニーズが糞便について大きいことを勘案し、ウイルスに加え、細菌についても種および血液型同定用のプライマーを設計した。その結果、大腸菌の血清型ほぼ分別できる増幅産物サイズを生成する4組のプライマーが設計され、増幅サイズによる区別が可能であることが確認された。3deepシーケンス分析プログラムの開発:牛および野鳥の糞便試料について、次世代シーケンスデータを直接解析するプログラムを検討した。次世代シーケンスのデータを既知のゲノムと照合するプログラムを開発した。そのため、まず、公共サーバー上のゲノムデータを自動的に収集するソフトを開発し、ウイルス、細菌、原生動物、植物および動物のゲノムを収集した。続いて、次世代シーケンスデータを直接に解析するため、次世代シーケンス相同解析ソフトERNE、高速相同性検索ソフトUSEARCHに加え、BLATを用いた既知のゲノムとの相同性検索を実施し、実用性を比較した。4生物種サーベイランス法の整備:各種生物ゲノムを増幅する方法として、エクソン部分をプライマーにして非エクソン領域を増幅するプライマーを設計した。これらの成果の一部については日本野生動物医学会で公表した。縮重プライマー設計プログラムの改善:縮重プライマーは多種生物のゲノムとハイブリダイズする可能性があるため、ウイルス分離中の試料に含まれる細菌真菌類等の塩基配列にもハイブリダイズする。公共データベースおよび過去の実験結果から網羅的なcDNAやゲノムデータを入手し、独自開発プログラムを改善した。ウイルスに加え、細菌についても種・株および血液型同定用のプログラムを開発した。2縮重プライマーによる増幅条件の検討: 1のプログラムにより設計された縮重プライマーについて、ウイルスを限定的に増幅する条件を検討した。多様な位置に縮重塩基を持つプライマーを用いてウイルスゲノムが少量でも増幅が起きる条件を明確にした。3deepシーケンス分析プログラムの開発:牛および野鳥の糞便試料について、次世代シーケンスを共同研究者の保有するシーケンサーを利用して塩基配列決定を実施した。得られた結果について、deepシーケンスに着目し、病原体を含む微生物由来配列の同定方法について検討した。このため、大量の次世代シーケンスデータからウイルス配列を非特異的増幅産物から分別して同定するために、相同性検索ソフトUSEARCHを利用したプログラムを設計した。4網羅的ウイルス検出方法の検証:これらの改善を、連携研究者(北海道総合研究機構長雄一)から送付される未知試料を用いて検証した。その際存在が有力なウイルス科を始めとして、対象ウイルス科を広げるように探索を設計した。縮重塩基を含むウイルス増幅用プライマーによる増幅結果と次世代シーケンスデータの処理方法の一部については日本獣医学会学術集会で公表した。前年度までの試行から、1次世代シーケンスの配列分析では64倍以上の増幅であれば有意に検出できる2PCR増幅反応が次世代シーケンス用試料中で効果的に進行するためには30サイクルの増幅で増幅産物が目視できるような増幅反応の特異性が必要になる3PCRの増幅反応が他の増幅反応に影響し始めるのは1,000倍程度以上増幅してからである4多くの臨床データでは病原体検出の対象はウイルスのみではなく、細菌の検出も求められる。ということが判明した。これらの前提に対応するため、試料中からウイルスだけではなく細菌をPCRにより増幅可能なプライマーセットを網羅的に設計するため、下記の点でプライマー設計プログラムを全面的に改善した。1多数のウイルスおよび細菌遺伝子でプライマーを設計するため、相互の相同性を元に相互に相同性の高い遺伝子のクラスターを自動生成し、遺伝子配列を整列する。

2整列された遺伝子配列を元にそれらの90%と一致する縮重塩基を含むプライマーを設計した。3プライマー設計対象遺伝子を持つウイルスまたは細菌種の数が最大となるように遺伝子クラスターを選択した。その際にはグリーディーアルゴリズムを利用した。4最低数のプライマーで最大種数のウイルスおよび細菌が増幅可能なプライマーセットにより増幅されたウイルスおよび細菌遺伝子を検出するため、次世代シーケンス用メタゲノム解析プログラムを作成した。この過程によって作成されたウイルスおよび細菌プライマーにより糞便抽出DNA中のウイルスおよび細菌の遺伝子を増幅し、次世代シーケンスのリード中のウイルスおよび細菌遺伝子の検出を試みた。この試行により、非増幅メタゲノム分析に比べウイルスおよび細菌の検出効率が高い遺伝子検出システムが作出された。ウイルス学次世代シーケンスデータの分析は、当初予定されていたよりも高速での大量データ処理が必要になることが判明したため、データの直接解析方法に研究時間を配分した。これらの解析を通じ、PCRによる増幅プライマーの設計プログラムの改善の重要性が明らかになったため、増幅プライマー設計プログラムおよび実用的応用の検討を同時に進めた。その結果として、当初予定した「単純な同一配列数の計数」による増幅の分析のみならず、次世代シーケンスデータの対象増幅産物を中心とした分析として進めている。設計および分析のサイクルは1回に限定したが、当初予定していた網羅的ウイルス検出用のプライマー設計プログラムでの効率が想定以上に得られ、加えて細菌を分析するためのプライマーが設計された点で、当初の目的の、次世代シーケンスによる網羅的な病原体検出のための研究は着実に進行しているといえる。最終年度あたり、基本的なプライマー設計アルゴリズムおよび次世代シーケンスデータの分析方法については変更せず、設計プライマーによる限定的増幅産物の次世代シーケンスによる分析を進める。その結果として、ウイルス・細菌等の病原体を糞便中から検出する感度の向上を測定する。平成24年度に作成したプログラムを用い、糞便DNA/RNAなどの試料での増幅および次世代シーケンス分析を実施する。その結果に基づいてプライマー設計プログラムおよび検出方法を改善する。平成24年のプライマー設計アルゴリズム自体の効果はPCR結果で示されているため、平成25年度の次世代シーケンスの結果に基づき、より多くの縮重塩基を含み利用範囲が広く、増幅効率が低いプライマーの設計と検証を行う。2013年度に、実データおよび公共データベース上のデータを用いて、プライマー設計方法の改善を進めてきた。当該年度後半において、プログラムの改善が進み、2014年度前半において糞便中から病原体を検出することに最適化したプライマーを作成し研究を進展させる見通しが立った。このため、2013年度予算の一部を2014年度に使用することとした。
新しい遺伝子多型検出システムによる免疫・アレルギー性疾患の病因遺伝子の解析

<背景と目的>本研究の目的は、我々が開発した遺伝子多型検出システム(DNAプール)PLACE-SSCP法を応用することにより、膠原病・アレルギー疾患の疾患関連遺伝子を効率よく大規模に探索し、さらに機能解析へと発展させることにある。従来、多数の候補遺伝子について単一塩基多型(SNP)を同定と関連解析には莫大な労力が必要であった。我々の新技術は1%前後の誤差でアレル頻度を決定できかつ同時に数百検体を検討できることから、迅速、正確かつ大規模なSNP同定、関連解析が可能となった。<検討結果>本年度は対象疾患を全身性エリテマトーデス(SLE)、慢性関節リウマチ(RA)として、それぞれ150名あまりの患者DNA、RNAを採取した。候補遺伝子としてアポトーシス関連分子、TNF/TNF受容体ファミリー分子、B細胞シグナル伝達分子、補体、癌遺伝子をターゲットに解析を進めた。陽性の結果が得られた、TNF/TNF受容体ファミリーのAPRILとtypeII TNF受容体(TNF-RII)、アポトーシス関連分子のcaspase-8について結果を提示する。1)APRIL:まずAPRILのゲノムの構造を決定し、6個のexonからなることを初めて明らかにした。さらにSSCP法にて、G67B,N96Sの多型を認めた。RA患者において健常人より有意に67Gの頻度が高く、APRILとRAの関連が推測された。2)TNF-RII:196Rの頻度がSLE患者では有意に高い結果をえた。さらに機能解析をおこないwild-typeの196Mに比べて、196RではTNF刺激によるcytotoxicityならびにIL-6産生が亢進することを明らかにした。3)caspase-8:SNPを同定する過程でdeath domainを欠失したcaspase-8のalternative splicing product(caspase-8L)を見いだした。この新規の分子はcaspase-8によるapoptosisを抑制する。さらにSLE患者PBLでは有意にcaspase-8Lが減少していた。<考察>関連解析により複数の疾患候補遺伝子を見いだした。それぞれの機能解析をおこなっており、病因への関与をさらに明らかにできると考える。
多次元同時計測システムの開発

平成7年度は以下の2点について実施した。1.2次元同時計測システムの改良と保守前年度までに実用化に成功した2次元同時計測システムは重点領域研究所[多価イオン原子物理学]に参加する国内4研究機関、6研究グループに提供され、様々な形で実験に使用されている。実際に実験に使用されていくうちに明らかになったいくつかの問題点についてに検討を加え、極座標-直交座標変換機能の追加、ダブルビーム・チョッピング用の測定モードのサポートなど制御用のンソフトウエアのバ-ジョンアップを行った。2.2次元検出器を用いた同時計測システムの開発前年度後半から本格的に取り組んでいる次世代の多次元同時計測システムは、最近注目を集めている2次元検出器を複数用いるような複雑な多次元同時計測をサポートするものである。(1)大量データの収集・格納方式の開発データ圧縮を含めた様々な大量データの収集・格納方式の検討を行い、シミュレーションによってそれぞれの方式のパフォーマンスを評価した。その結果考えられる実験状況の下ではリストモード方式を採用することが最良であるとの結論に達した。また、システムとして不可欠であるダナミック・データモニターを可能にするアルゴリズムも同時に開発した。(2)ハードウエアの仕様決定と設計作業開発環境の整備を終え、今年度に入ってハードウエアの仕様決定と本格的な設計作業を開始した。途中何回かの学術会合で仕様を公表、協議し、変更を余儀なくされたため、設計作業は計画より遅れ、現時点で何とか基板製作作業にこぎつけた。引き続き、テストシステムをくみ上げて性能評価を行う計画である。(3)多次元データの可視化法の開発4次元以上になるデータについては何らかの可視化法の開発が必要になる。ム-ビ-方式などいくつかの方法について検討し、擬似データによるサンプルプログラムを制作したが、本格的な開発作業は今後の課題となる。
中性子過剰核における殻構造の変化と集団性

本研究は、不安定核ビームの二次核反応を用いて、中性子過剰核における励起状態を調べ、その特徴的な構造を解明することを目指し、以下のような成果を得た。(a)逆運動学による中間エネルギー領域におけるα入射反応:逆運動学とガンマ線/不変質量核分光を組み合わせ、実験でえられたα非弾性散乱と崩壊の角度分布がそれぞれ移行角運動量および崩壊角運動量に特徴づけられることを示した。また、一粒子状態研究に(α,t),(α,^3He)反応が有効であることを示した。(b)^<12>Be核のクラスター状態:中性子過剰核^<12>Beの高励起状態へのα非弾性散乱を励起状韓からの^6He+^6Heおよび^4He+^8Heチャネルへの崩壊を解析し、クラスター状態の候補を見出した。解析には、微分断面積の角度分布および反応で崩壊の角度分布を用いる、新しい多重極分解解析(MDA)を開発した。(c)中性子過剰Be近傍核におけるN=8魔法数の消失=^<12>Be^*異性体の寿命および分岐比を実験的に決定し、変形一体場の効果によりN=8魔法数が消失することを示した。また、陽子移行反応により、1/2^+状態を同定し、この状態が変形一体場に起因する陽子intruder stateであることを示した。(d)中性子過剰酸素同位体における陽子一粒子状態:^<22>O核への陽子移行反応を測定し、^<23>F核の3/2+状態を同定し、中性子数とスピン軌道分離エネルギーの関係を実験的に明らかにした。(e)核融合反応による中性子過剰核の高スピン状態:行った核子あたり3-7MeVの^<46>Ar二次ビームと^9Be核との融合反応を測定し、中性子過剰Ti核のより新たな高励起状態からのガンマ崩壊が確認された。(f)ガンマ線検出器GRAPEの開発:性能評価のための自動測定装置、デジタル波形分析の開発を行った。GRAPEの位置検知能力はは上記(c),(e)の研究で十分に発揮された。本研究は、不安定核ビームの二次核反応を用いて、中性子過剰核の領域における励起状態を調べ、その特徴的な構造を解明することを目指している。本年度は、主に以下の研究を行った(a)励起状態からのガンマ崩壊を測定するための、セグメント型Ge検出器の自動診断システムの構築:データ収集システムと連動させた検出器の自動移動装置を製作し、分解能、検出効率、幾何学配置に関するデータベースを構築した。(b)理化学研究所の二次ビームラインRIPSで生成された中性子過剰核ビームの核融合反応の測定:核融合反応に適した核子あたり5-6MeVの^<37>Pおよび^<45>Cl二次ビームの生成し、^9Be核との融合反応で生成された核からのガンマ線の測定に成功した。(c)^<22>O核のα非弾性散乱の解析:N=14サブマジック核^<22>Oの励起状態からのカスケードガンマ線を検出し、反応の角度分布およびγ-γ角度相関から、第2励起状態が0^+であること明らかにした。

(d)陽子移行反応^4He(^<12>Be,^<13>B^*)および^4He(^<22>O,^<23>F^*)反応の解析:陽子移行反応の有効性を示し、反応の角度分布から^<13>B核の4.8MeVの励起状態を1/2^+と同定した。また、^<23>F核に関しては8個の新しい励起状態を発見するとともにそれらの崩壊様式を明らかにした。これらの状態のスピン・パリティおよび分光学的因子については現在解析中である。(e)セグメント型Ge検出器のデジタル波形処理の開発:前置増幅器からのパルス信号を直接FalshADCに入力し、デジタル波形収集システムを構築し、得られたデータを用いて位置情報導出のアルゴリズム開発を始めた。本研究は、不安定核ビームの二次核反応を用いて、中性子過剰核の領域における励起状態を調べ、その特徴的な構造を解明することを目指している。本年度は、主に以下の研究を行った(a)励起状態からのガンマ崩壊を測定するための、セグメント型Ge検出器の保守のためのメンテナンス・システムを構築した。(b)理化学研究所の二次ビームラインRIPSで生成された中性子過剰核ビームの核融合反応実験の解析:核融合反応に適した核子あたり5-6MeVの^<46>Ar二次ビームと^9Be核との融合反応で生成された^<49-52>Ti核からのガンマ線を同定し、これらの同位体の生成断面積のエネルギー依存性を核融合反応の統計模型計算と比較した。また、これまで報告されていなかった、より高励起状態からのガンマ崩壊が確認された。(c)^<14>O核のα非弾性散乱の解析:N=6サブマジック核^<14>Oのα非弾性散乱による励起状態スペクトルを励起エネルギ-25 MeVまで求め、それらの多重極度毎の遷移強度を求めた。特に、陽子崩壊の閾値のすぐ上に、原子核の圧縮モードに関連するアイソスカラー単極子および双極子遷移が存在することを明らかにした。また、^<23>F核に関しては8個の新しい励起状態を発見するとともにそれらの崩壊様式を明らかにし、強く生成された状態を、3/2^+または5/2^+と同定した。実験で得られたスピン・パリティおよび分光学的因子と殻模型計算との比較により、中性子数の変化によるスピン軌道分離の大きさの変化を解析中である。(e)セグメント型Ge検出器のデジタル波形処理の開発:前置増幅器からのパルス信号を直接FalshADCに入力し、デジタル波形収集システムにより得られたデータを用いて3次元位置情報導出のアルゴリズム開発を行った。本年度は、主に以下の研究を行った(a)直接反応を用いたN20領域の中性子過剰核の励起構造:理化学研究所の二次ビームラインRIPSで生成された核子あたり50MeVの^<32>Mg近傍の中性子過剰核ビームと液体ヘリウム標的との直接反応で生成された原子核の高分解能ガンマ核分光実験を行った。反応ごとの解析は現在進行中である。(b)核融合反応による中性子過剰核の高スピン状態:理化学研究所の二次ビームラインRIPSで生成された核子あたり5-6MeVの^<46>Ar二次ビームと^9Be核との融合反応の測定を行った。前年までの予備実験で発見した、中性子過剰Ti核のより高励起状態からのガンマ崩壊を確認をはじめ、現在解析が進行中である。
最近傍識別器の高速化,高性能化に関する研究

本研究の目的は事例に基づく識別技術の基盤である「最近傍識別器」を高速化するとともに、コンピュータビジョンをはじめとする実用分野への応用の可能性を広げることである。平成16年度には、基礎となる最近傍識別アルゴリズムについて、20次元までの特徴空間までに対して高速化、省メモリ化を実現する「K-D Decision Treeアルゴリズム」を提案した。また、画像中の各画素の色を識別することによって、ターゲット検出を実時間で実現した。また、領域単位の識別を実時間で行う「4分木表現を用いた高速領域識別」を提案し、画素単位、領域単位の識別を実時間で行う応用を示した。平成17年度は、さらにコンピュータビジョンの一般的な応用に必要は数百次元から数万次元の特徴に対して、擬似的な最近傍識別器を高速化する「近さ優先探索グラフ」を開発し、またその応用として、対象の認識、追跡を実時間で同時に実現するシステムを開発した。また、高次元において、近似なしで最近傍探索、識別を高速化するためのアルゴリズムとして、「効率的な距離計算戦略による高次元最近傍探索」及び「空間分割と直交変換の統合による高次元最近傍探索」を開発した。また最近傍探索、識別技術の応用として、前年度に開発したターゲット検出の技術を用いた「マーカ追跡」を使ったカメラキャリブレーション手法を開発し、基礎技術としての最近傍識別器を実用的なツールとして利用する可能性を示した。また、本テーマで開発しているK-D Decision Treeや、空間分割型の最近傍探索アルゴリズムと同様の探索原理を用いた非線形写像学習アルゴリズムである「PaLM tree」を開発し、ロボット制御への応用について検討した。最終年度となる平成18年度は、高次元空間における最近傍探索、識別のさらなる高速化について検討をすすめ、数万次元の一般の画像データにたいして、近似をおこなうことなく従来の約20倍高速に探索する「主成分木を用いた高速最近傍探索手法」を開発した.また、正常事例のみが得られ、異常事例が得られない場合における識別器の学習方法やそれを応用した異常検知について検討した.さらにテキストマイニングなどのほかの応用についても検討した.社会的な必要性が高い分野での応用や実用的なアプリケーションの開発について検討していく予定である。本研究では、研究テーマである20次元までのデータに対する最近傍識別では従来の約200倍の高速化に成功し、また数万次元の画像の最近傍探索については従来法の約20倍を実現した.また、応用分野についてもコンピュータビジョン、ロボティクス、テキストマイニング、異常検出などへの応用を実現し、本テーマで得られた技術の可能性を示した.本研究の目的は事例に基づく識別技術の基盤である「最近傍識別器」を高速化するとともに、コンピュータビジョンをはじめとする実用分野への応用の可能性を広げることである。初年度である今年度は、基礎となる最近傍識別アルゴリズムについて、20次元までの特徴空間までに対して高速化、省メモリ化を実現する「K-D Decision Treeアルゴリズム」を提案した。この技術により、従来の技術に対して最大で約400倍程度の高速化を実現した。また、画像中の各画素の色を3次元で表現し、画素ごとに高速に識別することによって、カラーターゲット検出を実時間で実現し、さらに入力画像と背景画像の色を合わせた6次元の特徴を識別することで、ターゲット検出を高性能化する方法を提案した。来年度以降は、さらにコンピュータビジョンの一般的な応用に必要は数百次元から数万次元の特徴に対する最近傍識別器の高速化技術を開発し、顔認識、物体認識、追跡、動作認識などのより実用的、現代的な応用分野への適用を行っていく予定である。また、テキストマイニングや、ロボット制御など、ほかの分野への最近傍識別器の応用についても検討していく予定である。テキストマイニングの分野では、大量のテキストデータからの情報検索や迷惑メイルの検出など、問題がより複雑化しているため、近年高度な識別技術が求められている分野であり、本研究テーマで開発している高速、高性能な最近傍識別器を適用することができれば、実社会への貢献も大きいと考えられる。また、ロボット制御の分野では、近年工業用のロボットから、日常の中で人間とインタラクションを行うロボットへと応用分野が移行しつつあり、日常環境の中での認識技術が重要となっている。日常環境では、開発時に予測できない環境での認識や、環境の変動などが数多く存在するため、環境に柔軟に適応できる認識技術の開発する。この点において、本研究テーマの「最近傍識別器」をはじめとする事例に基づく識別技術は、適応的に事例を学習することで、これらの問題の解決に役立つと考えられる。今年度は、さらにコンピュータビジョンの一般的な応用に必要は数百次元から数万次元の特徴に対して、擬似的な最近傍識別器を高速化する「近さ優先探索グラフ」を開発し、またその応用として、対象の認識、追跡を実時間で同時に実現するシステムを開発した。

また、高次元において、近似なしで最近傍探索、識別を高速化するためのアルゴリズムとして、「効率的な距離計算戦略による高次元最近傍探索」及び「空間分割と直交変換の統合による高次元最近傍探索」を開発した。また最近傍探索、識別技術の応用として、前年度に開発したターゲット検出の技術を用いた「マーカ追跡」を使ったカメラキャリブレーション手法を開発し、基礎技術としての最近傍識別器を実用的なツールとして利用する可能性を示した。また、本テーマで開発しているK-D Decision Treeや、空間分割型の最近傍探索アルゴリズムと同様の探索原理を用いた非線形写像学習アルゴリズムである「PaLM tree」を開発し、ロボット制御への応用について検討した。最終年度となる来年度には、高次元空間における最近傍探索、識別のさらなる高速化について検討をすすめるとともに、十分なトレーニングデータが得られない場合における学習方法について検討し、異常検知、データマイニング、テキストマイニングなど社会的な必要性が高い分野での応用や実用的なアプリケーションの開発について検討していく予定である。テキストマイニングの分野では、大量のテキストデータからの情報検索や迷惑メイルの検出など、問題がより複雑化しているため、近年高度な識別技術が求められている分野であり、本研究テーマで開発している高速、高性能な最近傍識別器を適用することができれば、実社会への貢献も大きいと考えられる。また、異常検知はテロや犯罪の防止のための不審者の検出などで注目されている分野である。本研究テーマの「最近傍識別器」をはじめとする事例に基づく識別技術は、適応的に事例を学習することで、これらの問題の解決に役立つと考えられる。本研究の目的は事例に基づく識別技術の基盤である「最近傍識別器」を高速化するとともに、コンピュータビジョンをはじめとする実用分野への応用の可能性を広げることである。平成16年度には、基礎となる最近傍識別アルゴリズムについて、20次元までの特徴空間までに対して高速化、省メモリ化を実現する「K-D Decision Treeアルゴリズム」を提案した。また、画像中の各画素の色を識別することによって、ターゲット検出を実時間で実現した。また、領域単位の識別を実時間で行う「4分木表現を用いた高速領域識別」を提案し、画素単位、領域単位の識別を実時間で行う応用を示した。平成17年度は、さらにコンピュータビジョンの一般的な応用に必要は数百次元から数万次元の特徴に対して、擬似的な最近傍識別器を高速化する「近さ優先探索グラフ」を開発し、またその応用として、対象の認識、追跡を実時間で同時に実現するシステムを開発した。
リフォーカシングに基づく３次元血管イメージングシステム

本研究では、血管の3次元構造可視化を実現するために、近赤外光とレンズアレイを用いた血管の非接触3次元イメージングシステムの開発を目指している。血液中のヘモグロビンは近赤外光を強く吸収するため、人の指や腕に近赤外光を当てて撮影を行うと、血管部分のみが黒く映る。この近赤外光により取得した画像と画像処理により焦点位置を変えた画像を生成する技術を組み合わせることで、血管の3次元位置を取得することができる。しかし、生体組織は強い散乱性を持つため、取得した透視像は散乱光の影響を受け、血管とそれ以外の部位の境界がぼやけてしまう。この画像のぼけは血管の位置推定の精度に大きく影響する。そこで、レンズアレイを用いて角度フィルタリングを行い、散乱媒質を通過した光の直進成分と散乱成分を分離することでレンズアレイを通過した散乱光の強さを推定する。推定した散乱光の強さを用いて、直進光のみを推定することで、鮮明な画像を得ることができる。血管模擬物体(光を通さない物体)を散乱媒質中に設置して撮影を行い、上述の処理を用いたところ、散乱媒質がない場合と比べて大きく低下していた物体境界のコントラスト比が、処理を行わない場合と比べて大きく向上する効果が確認できた。また、上述の処理を行った上で、カメラ位置を変更して視差画像を取得し、リフォーカシングによる物体の深さ推定を行ったところ、散乱媒質がない場合と同じ結果が得られることを確認した。また、以上の結果を踏まえて、生体での検証に向けた装置の構築を行った。アルゴリズムおよび評価装置の構築は進んでいるが、超音波診断装置の購入遅れのため、当初の予定通りにはヒトにおける評価が実施できていない。今後は、超音波撮像装置を用いて得たヒトの血管位置と、提案システムにより推定した血管位置を比較し、結果を元に処理アルゴリズムの再検討を進める。また、計測結果の提示方法についても併せて検討を進める。本年度は、散乱抑制手法に関する基礎的な評価を行った。システムの基本的なアルゴリズムの構築などは順調に進んでいるが、定量的な評価を行うための生体の散乱を模擬したファントムの製作がうまく進んでいない。引き続き関連論文の調査や試作により実験を進めていく予定である。今後は、引き続き生体ファントムを用いた評価を進めるとともに、ヒトに対する評価実験も進めていく予定である。

超音波撮像装置を用いて得たヒトの血管位置と、提案システムにより推定した血管位置を比較し、結果を元に処理アルゴリズムの再検討を進める。また、現在は装置性能の都合上、リフォーカス画像を取得するためにカメラの位置を変更してリフォーカス画像生成用の視差画像を取得しているが、カメラの位置変更なしに視差画像を取得できるように装置の改良を進めていく予定である。今後は、超音波撮像装置を用いて得たヒトの血管位置と、提案システムにより推定した血管位置を比較し、結果を元に処理アルゴリズムの再検討を進める。また、計測結果の提示方法についても併せて検討を進める。ファントム作製の遅れの影響により購入予定だった超音波撮像装置の選定が遅れているため。基礎評価の結果をふまえてスペックを考えて購入予定であり、30年度に購入を予定している。また、旅費については他の予算から充当したため。この分については30年度以降に当初の予定以外の学会へ積極的に参加することで使用する予定である。2017年度旅費予算からの繰り越しが残っているため。当初の予定以外の学会へ積極的に参加することで使用する予定である。
癌化過程におけるSTAT分子の役割-STAT相互の活性化シフトを介して

STAT1やVEGFは腫瘍の増殖の際に重要な役割を果たすことが知られている。最近、肝細胞癌の再発予防に対してIFNが有効であることを示唆する報告が散見されるが、その作用機序に関しては不明な点が多い。培養細胞及びマウスを使用した皮下腫瘍モデルおいてIFNα投与-STAT1活性化は腫瘍増殖抑制作用があり、これはVEGFのpromoter部分に対して活性化STAT1が結合、レプレッサー様に働くことによりVEGF産生が抑制されていることに起因することが示された。ヒト肝細胞癌サンプルを用いた検討によると、非腫瘍部に比し腫瘍部においてSTAT1の活性化が抑制されている人は高率に局所再発をきたすこと、更にはSTAT1の発現とVEGFの発現が逆相関の関係にあることが示された。以上のことより、肝細胞癌の再発予防にはSTAT1の活性化が重要な役割を果たす可能性が示唆された。当初予定した肝特異的STAT1KOマウス作成がやや遅れたため、まず、ヒト肝癌組織におけるSTAT1の役割に関して検討を行った。胆癌患者29症例における癌部、非癌部のSTAT1活性化をWestern blotにて検討した。75%以上の症例において、非癌部に比し癌部においてSTAT1の活性化の低下を認めた。そこでこれらの29症例をSTAT1活性化著明低下群(以下S1低下群)とコントロール群に分け、腫瘍の形態、臨床像を検討したところ、S1低下群において2年以内の再発の有意な増加を認めた。また肝癌組織の詳細な検討により、S1低下群において肝癌の微小な門脈浸潤症例が有意に増加していた。この原因を検索するため癌部非癌部における転移浸潤関連分子(FGF、MMP、TIMP、VEGF等)の発現を網羅的に解析したところ、VEGFがmRNA、蛋白レベルのいずれにおいても、S1低下群においてコントロール群に比し有意に発現の上昇が認められた。これらのことから、STAT1の活性化とVEGF発現には負の相関関係の存在の可能性が示唆されたため、肝癌細胞株を使用したin vitroの系において検討を加えた。まず、IFNγ刺激によるSTAT1の活性化によりVEGFの発現の低下が認められ、これはIFNγ濃度依存性であった。更に塩化コバルトを使用した低酸素モデルにおいても、誘導されたVEGFはIFNγ刺激により発現抑制が認められ、STAT1のsiRNAを導入することによりこの発現抑制が解除された。以上よりSTAT1活性化の低下に伴い、微小門脈浸潤の増加、肝癌再発の増加が認められ、この機序としてVEGFの発現上昇が関与している可能性が示唆された。更にIFNγ-STAT1シグナル活性化がVEGFの発現レベルを抑制していることが示された。IFN投与によるSTAT1活性化は脈管浸潤の予防を介した再発抑制の一つのツールとして有効である可能性が示唆された。昨年度より検討を行っていたSTAT1とVEGFの関連性についてヌードマウスを用いて検討を加えた。5週齢のヌードマウスに対して、ヒト肝癌細胞株を皮下に移植し約1カ月間腫瘍のサイズを測定した。(A群)肝癌細胞株コントロール群、PBS投与、(B群)肝癌細胞株コントロール群、IFNa投与群、(C群)肝癌細胞株STAT1KO群、PBS投与、(D群)肝癌細胞株STAT1KO群、IFNa投与群の4群に分け検討を行った。STAT1KOはsiRNAを用い、in vitro、in vivoにおいて発現が低下していることを確認した。(A群)に比し(B群)においてIFNa投与による腫瘍増殖効果が認められたが、(C群)に比し(D群)において予想に反し、IFNa投与による腫瘍増殖増強効果を認めた。腫瘍移植後1ヶ月後に腫瘍を摘出し、VEGFのmRNAおよび蛋白を抽出、検討したところ、(D群)において他の群に比し著明に発現の増強を認めた。また、新生血管の発現をCD31抗体を用い検討したところ、有意に(D群)においてその増強を認めた。更に4群に対して腫瘍移植後よりベバシズマブ(抗VEGF抗体)を週2回投与したところ、IFNaによる腫瘍増殖増強効果が消失した。このことよりIFNa刺激下においてSTAT1発現低下に伴ってVEGF発現増強、更には腫瘍の増大を引き起こしたと考えられた。これらの結果より、通常のSTAT1発現下ではIFNaによる腫瘍抑制効果が期待されるが、STAT1非発現下ではIFNaは逆に腫瘍増殖を促進させる。その機序として、VEGFの発現増強を介して新生血管の出現を促していると考えられた。

つまり腫瘍の特定の分子の発現や活性化に伴い、適切にIFNや分子標的薬を使用する必要がある。昨年度より行っていたSTAT1とVEGFの関連性について更なる検討を加えた。IFNa刺激によるSTAT1の活性化によりVEGFの発現の低下が認められ、そのメカニズムに関して実験したところ、VEGF発現調節をつかさどるHIF-laとSTAT1との結合が免疫沈降反応により示された。更に、このSTAT1との結合によってHIF-laとVEGFのプロモーター領域に存在するHRE (hypoxia responsive element)との結合を阻害し、結果としてVEGFの発現低下を引き起こすこことをChIP assayにて示した。これまでのhuman sampleでの検討及びヌードマウスでの皮下腫瘍モデルの結果をあわせて考えると、IFNa-STAT1シグナル活性化がVEGFの発現レベルを抑制し、その結果として腫瘍増殖の抑制更には脈管浸潤の抑制の可能性を示していると考える。また、STAT1非発現下ではIFNa刺激はSTAT3活性化を介したVEGF発現亢進により逆に腫瘍増殖を引き起こす。これらの結果から腫瘍の特定の分子の発現や活性化に伴い、適切にIFNや分子標的薬を使用する必要がある。我々が作成した肝特異的STATIKOマウスに対してConA投与により慢性的な炎症を引き起こしたところ、KOマウスにおいて有意にその炎症および線維化が抑制された。また、CC14投与によっても同様の傾向を認めた。残念ながら腫瘍の発生は認められなかった。現在この炎症及び線維化の程度に差が生じる機序を検討しているところである。他の脂肪食モデル、DDC食負荷等においても実験中である。また、Mxl-Cre、Pdx-Creを用いて他の細胞、臓器におけるSTAT1の役割を検討すべく、マウスを作成中である。
光線記述に基づく3次元視覚情報処理技術の研究

本研究課題は,視覚情報の基本的な単位である「光線」に着目し,実世界の三次元視覚情報を扱う基盤技術の確立を目指すものである.これらの技術は,次世代の遠隔地通信、バーチャルリアリティ,映像製作など,多くの分野での応用が期待される.本課題の対象には,大きく分けて従来の三つの研究分野(コンピュータビジョン,コンピュータグラフィックス,および信号処理)が関連する.本研究では,それら従来の研究分野の枠組みを超えた統合的・俯瞰的な視点から,新たな技術や理論体系の創造を目標とした研究を実施した.被写体の構造推定法に関する信号処理的な枠組みの提案に向けた基礎検討1年目に引き続き,多視点カメラ画像をもとに被写体の構造を推定する手法について検討した.本年度は,従来のコンピュータビジョン的な構造推定問題を多次元信号処理の問題として捉え直すことで,新たな理論的枠組みの構築に向けた基礎検討を行った.特に,多眼ステレオ法におけるマッチング誤差(コンピュータビジョン分野の考え方)と,多次元光線情報の再構成におけるエイリアシング雑音(信号処理分野の考え方)の関係を示唆する理論的考察を行った.研究のまとめ本課題の研究の通して得られた知見・成果のまとめを行った.まず,光線情報の取得・伝送・提示を実時間で行う新たなシステムの開発に向けた知見をまとめた.本課題で開発した任意視点画像合成ソフトウェアは完成度が高く,将来的に,これを実際の多視点カメラ装置と組み合わせて,動空間を実時間処理するシステムを構築するための準備が整いつつある.さらに,本研究では,「光線」という基本要素に着目して三次元視覚情報を扱うことにより,関連する研究分野(コンピュータビジョン,コンピュータグラフィックスおよび多次元信号処理)を横断する議論が可能となることを明らかにし,新しい研究分野開拓への道筋を示すことができた.本課題は,視覚情報の基本的な単位である「光線」に着目し,実世界の三次元視覚情報を扱う基盤技術の確立を目指すものである.これらの技術は,次世代の遠隔地通信、バーチャルリアリティ,映像製作など,多くの分野での応用が期待される.本課題の対象には,大きく分けて従来の三つの研究分野(コンピュータビジョン,コンピュータグラフィックス,および信号処理)が関連する.本課題では,それら従来の研究分野の枠組みを超えた統合的・俯瞰的な視点から,新たな技術や理論体系の創造を目標とした研究を行っている.本年度の主な研究成果は下記の通りである.1.3次元光線情報の取得・伝送・提示システムの構築に向けた基礎検討本研究では,数十百台程度のカメラを2次元アレイ状に構成した多眼カメラアレイによって光線情報を取得し,それらの情報を伝送して,遠隔地の観察者に任意視点画像を提示するシステムを想定した検討を行った.情報の伝送においては,任意視点画像合成という目的に特化した場合に生じる,光線情報に対する「参照の局所性」に着目した効率的な符号化方式について基礎的な提案を行った.情報の提示においては,汎用のPC上で高品質な任意視点画像を実時間合成するアルゴリズムの開発・実装を行った.2.被写体の構造推定と任視点画像合成法の検討従来,構造推定と画像合成は,別個の処理として研究されてきた.本研究では,これらの二つを不可分なものと考え,全体として最適化するという新しい視点から先駆的な検討を行っている.特に,研究代表者が提案した「合焦判定に基づく全焦点自由視点画像合成法」は,構造推定と画像合成を同時に実現する新しい試みであり,信号処理とコンピュータビジョンの両分野において理論的に興味深い知見を与えるものである.本研究課題は,視覚情報の基本的な単位である「光線」に着目し,実世界の三次元視覚情報を扱う基盤技術の確立を目指すものである.これらの技術は,次世代の遠隔地通信、バーチャルリアリティ,映像製作など,多くの分野での応用が期待される.本課題の対象には,大きく分けて従来の三つの研究分野(コンピュータビジョン,コンピュータグラフィックス,および信号処理)が関連する.本研究では,それら従来の研究分野の枠組みを超えた統合的・俯瞰的な視点から,新たな技術や理論体系の創造を目標とした研究を実施した.被写体の構造推定法に関する信号処理的な枠組みの提案に向けた基礎検討1年目に引き続き,多視点カメラ画像をもとに被写体の構造を推定する手法について検討した.本年度は,従来のコンピュータビジョン的な構造推定問題を多次元信号処理の問題として捉え直すことで,新たな理論的枠組みの構築に向けた基礎検討を行った.特に,多眼ステレオ法におけるマッチング誤差(コンピュータビジョン分野の考え方)と,多次元光線情報の再構成におけるエイリアシング雑音(信号処理分野の考え方)の関係を示唆する理論的考察を行った.研究のまとめ本課題の研究の通して得られた知見・成果のまとめを行った.まず,光線情報の取得・伝送・提示を実時間で行う新たなシステムの開発に向けた知見をまとめた.本課題で開発した任意視点画像合成ソフトウェアは完成度が高く,将来的に,これを実際の多視点カメラ装置と組み合わせて,動空間を実時間処理するシステムを構築するための準備が整いつつある.さらに,本研究では,「光線」という基本要素に着目して三次元視覚情報を扱うことにより,関連する研究分野(コンピュータビジョン,コンピュータグラフィックスおよび多次元信号処理)を横断する議論が可能となることを明らかにし,新しい研究分野開拓への道筋を示すことができた.
ペプチド性細胞機能制御物質の合成と医薬品素材としての開発研究

本研究では相互に関連した3種の天然有機化合物である細胞周期阻害活性環状ペプチドGE3,アポトーシス誘起活性環状ペプチドポリオキシペプチン,抗腫瘍活性環状ペプチドパプアミドの全合成研究を行うと同時に同族体の合成を通して新しい作用機作を持つ抗癌剤の創製を目指している。GE3は環状ヘキサペプチドで細胞周期のG1期からS期への進行を制御する転写制御因子E2Fを阻害し,強い抗細胞活性を示す。また,ポリオキシペプチンはGE3と同族の環状ヘキサペプチドで人すい臓癌細胞に作用してアポトーシスを誘起する。はじめにGE3とポリオキシペプチンのポリケチド部分の立体選択的合成法の開発を行った。GE3のアシル側鎖はSharplessの不斉ジヒドロキル化反応,2度の不斉補助基を用いたアルドール反応を鍵反応として構築した。ポリオキシペプチンのポリケチド部分は酒石酸を不斉源とするSharpless不斉エポキシ化反応,続いての有機銅試薬による位置選択的なオキシラン環開環反応を鍵反応として合成した。(2S,3R)-3-ヒドロキシ-3-メチルプロリンは二通りの方法により効率的な合成法を開発した。一つはヨウ化サマリウムを用いる分子内閉環反応よるものと,もう一つはマイケルーアルドール縮合を鍵段階としたもっとも短工程の合成法である。また,(2S,3S)-3-ヒドロキシロイシンは2-アシルアミノ3-ケト酸エステルの動的速度論的分割を利用した不斉還元法で合成した。(3R,5R)-5-ヒドロキシピペラジン酸はジアステレオ選択的ストレッカー反応を鍵段階として立体選択的に合成することに成功した。特異な構成成分の合成法が開発できたので,現在環状ペプチド構造の構築を検討している。海洋産抗腫瘍活性パプアミドは海綿から単離された抗HIV,抗白血病活性を有する環状ペプチドである。特異な構成成分β-メトキシチロシン,(2S,3S,4R)-3,4-ジメチルグルタミン,(2S, S)-2,3-ジアミノブタン酸、新規脂肪酸(Dhtda)等を含んでいる。微量成分であることと構造的な不安定性からβ-メトキシチロシンとDhtdaの絶対配置は決定されていない。これまでに3,4-ジメチルグルタミンの立体選択的合成法の開発に成功した。β-メトキシチロシンの絶対配置を決定するために必要な4つの異性体の効率的な合成法を開発した。今後環状構造に含まれるβ-メトキシチロシン,Dhtdaの絶対立体配置を決定し,全合成を完成する予定である。本研究では相互に関連した2種天然有機化合物である細胞周期阻害活性環状ペプチドGE3とアポトーシス誘起活性環状ペプチドポリオキシペプチンの全合成研究を行うと共に同族体の合成を通して新しい作用機作を持つ抗癌剤の創製を目指している。GE3は協和発酵のグループにより放線菌から発見(1997)された環状ヘキサペプチドで細胞周期のG1期からS期への進行を制御する転写制御因子E2Fを阻害し,強い抗細胞活性(IC50=120nM)を示す。in vivoで人すい肺癌に対して抗癌作用を示すことが報告されている。また,ポリオキシペプチンは梅沢らにより放線菌から単離(1998)された環状ヘキサペプチドで人すい肺癌細胞に作用してアポトーシスを誘起する。本年度はGE3とポリオキシペプチンのポリケチド部分の立体選択的合成法の開発を行った。GE3とポリオキシペプチンのポリケチド側鎖の共通部分C1-C4はチグリン酸のベンジルエステルに対するSharplessの不斉ジヒドロキル化反応を用いることにより、3工程通算67%でその合成に成功した。C5C14部分は4つの不斉炭素を2度の不斉補助基を用いたアルドール反応により構築後、両フラグメントのカップリングをアルドール反応により行った。その後、官能基変換および保護基の除去によりGE3のポリケチド側鎖部分をの合成を完了した。ポリオキシペプチンのポリケチド部分は酒石酸を不斉源とするSharpless不斉エポキシ化反応、続いての有機銅試薬による位置選択的なオキシラン環の開環により3つの不斉中心が導入されたジオール体の合成に成功した。現在、C1-C4部分とのカップリングによるポリケチド部分の完成を検討中である。

一つはヨウ化サマリウムを用いる分子内閉環反応よるものと,もう一つはマイケルーアルドール縮合を鍵段階としたもっとも短工程の合成法である。また,(2S,3S)-3-ヒドロキシロイシンは2-アシルアミノ3-ケト酸エステルの動的速度論的分割を利用した不斉還元法で合成した。(3R,5R)-5-ヒドロキシピペラジン酸はジアステレオ選択的ストレッカー反応を鍵段階として立体選択的に合成することに成功した。特異な構成成分の合成法が開発できたので,現在環状ペプチド構造の構築を検討している。海洋産抗腫瘍活性パプアミドは海綿から単離された抗HIV,抗白血病活性を有する環状ペプチドである。特異な構成成分β-メトキシチロシン,(2S,3S,4R)-3,4-ジメチルグルタミン,(2S, S)-2,3-ジアミノブタン酸、新規脂肪酸(Dhtda)等を含んでいる。微量成分であることと構造的な不安定性からβ-メトキシチロシンとDhtdaの絶対配置は決定されていない。これまでに3,4-ジメチルグルタミンの立体選択的合成法の開発に成功した。β-メトキシチロシンの絶対配置を決定するために必要な4つの異性体の効率的な合成法を開発した。今後環状構造に含まれるβ-メトキシチロシン,Dhtdaの絶対立体配置を決定し,全合成を完成する予定である。本研究では相互に関連した2種天然有機化合物である細胞周期阻害活性環状ペプチドGE3とアポトーシス誘起活性環状ペプチドポリオキシペプチンの全合成研究を行うと共に同族体の合成を通して新しい作用機作を持つ抗癌剤の創製を目指している。GE3は協和発酵のグループにより放線菌から発見(1997)された環状へキサペプチドで細胞周期のG1期からS期への進行を制御する転写制御因子E2Fを阻害し,強い抗細胞活性(IC50=120nM)を示す。in vivoで人すい臓癌に対して抗癌作用を示すことが報告されている。また,ポリオキシペプチンは梅沢らにより放線菌から単離(1998)された環状へキサペプチドで人すい臓癌細胞に作用してアポトーシスを誘起する。本年度はGE3とポリオキシペプチンの両方に含まれる(S)-と(R)-ピペラジックアシッドと(2S,3S)-3-ヒドロキシロイシンの不斉合成法の開発とポリオキシペプチンに含まれる(2S,3R)-3-ヒドロキシ-3-メチルプロリンの短工程の合成法を開発した。(S)-と(R)-ピペラジックアシッドはキラルジエンとウラゾール誘導体のディールス-アルダー反応により立体選択的に合成する方法を見い出した。この方法は過剰のルイス酸により立体選択性が上がるものでこれ迄のキラルジエノフィルをルイス酸で活性化する方法と違い、新しい手法である。(2S,3S)-3-ヒドロキシロイシンはイソ酪酸無水物とイソシアノ酢酸エステルから得られるオキサゾール誘導体からアシルアミノ酸誘導体を得、これをキラルルテニウム触媒で不斉還元して、95%eeの高い立体選択性で合成することに成功した。また、(2S,3R)-3-ヒドロキシ-3-メチルプロリンはメチルビニルケトンとN-トシルグリシンエステルとの分子間マイケル反応、分子内アルドール縮合による連続反応で一挙に基本骨格をラセミ体として得た。現在、これの光学分割並びに環状ペプチド骨格の合成を検討中である。
組織的な保育力向上をめざす保育者研修の開発に関する研究

組織的な保育力向上のための園内研修スキームとして、(1)研修テーマや課題の設定と共有、(2)適切な園内研修形態の選択と共有、(3)適切なツールを含む方法の選択と共有、(4)参加意欲をかき立てる研修環境の工夫、(5)研修成果の検証と共有、(6)データの蓄積・活用・公開(発信)、(7)計画的な実施と振り返り、の7点を明らかにした。加えて、自律的な職能観育成のための管理職のマネジメント力や職能団体等による効果的な研修プログラムの必要性について言及した。平成22年度は、主に次の2点を中心的な課題として位置づけながら研究を展開、一定の成果を得ることができた。第一に、「幼稚園・保育園(保育所)における研修実態」を明らかにするために、質問紙による全国的な調査の準備を行った。保育者研修に積極的に取り組んでいる園(所)へのヒアリング調査や質問紙による予備調査をもとに、幼稚園・保育園(保育所)の管理職者ならびに教諭・保育士を対象に、園(所)内外での研修への参加状況や実際の取組み状況、具体的な研修内容等に関する質問紙を作成。全国700カ所の幼稚園に質問紙調査を実施した(保育園・保育所については、平成23年度当初に実施予定)。調査データについては、23年度内にとりまとめ、保育者の研修実態の概略ならびに具体的な課題を明らかにしていく予定である。研究成果の一部は、平成23年5月に開催される日本保育学会(研究発表)、並びに同年8月に開催される幼児教育実践学会(学会企画シンポジウム)において報告予定である。第二に、園内研修等に積極的に取り組んでいる園との協働により、その園の抱える保育課題(「園児の育ちや学びの実態を明らかにするための個別記録の作成に向けた記録様式の開発」)を踏まえながら、組織的な保育力向上に向けた試行的な園内研修(園内研究)を実施。効果的かつ組織的な保育力の向上に必要な研修スキームの基礎的資料を得ることが可能となった。平成23年度は、次の2点を中心的な課題として位置づけながら研究を展開、一定の成果を得た。第一に、「幼稚園・保育園(保育所)における研修実態」を明らかにするための質問紙調査を行った。対象は、幼稚園・保育園の管理職者ならびに教諭・保育士であり、全国約750カ所の幼稚園、約800カ所の保育園に質問紙調査を送付、園(所)内外での研修への参加状況や実際の取組み状況、具体的な研修内容等に関するデータ収集を図った。調査データを踏まえ、保育者の研修実態の概略ならびに具体的な課題を明らかにしながら、次の通り、中間報告的に研究成果の一部を報告した。1.日本保育学会第64回大会研究発表「子どもの育ちを物語るポートフォリオの活用による家庭との連携」(平成23年5月)、2.第2回幼児教育実践学会の学会企画シンポジウム「保育力を高める園内研修【中間報告】」(平成23年8月)、3.第38回沖縄県保育所長・市町村保育関係職員研修会「保育者の研修実態に関する調査研究報告-沖縄県における保育園の「園内研修」の実態調査より-【中間報告】」(平成23年11月)、以上である。第二に、園内研修等に積極的に取り組んでいる園との協働により、その園の抱える保育課題(「実習生の力を引き出す教育実習指導のあり方について」)を踏まえながら、組織的な保育力向上に向けた試行的な園内研修(園内研究)を継続的に実施。現在も、効果的かつ組織的な保育力の向上に必要な研修スキームの基礎的資料を得るための取組みを継続している。加えて、幼稚園職能団体の組織的な取組みについても、石川県の取組みを中心にヒアリング調査を実施し、園内研修の充実をもたらす職能団体による組織的な研修スキームの存在を明らかにすることができた。平成24年度は、前年度に実施した「幼稚園・保育園(保育所)における研修実態」のデータをもとに、園内外における研修実態を量的に分析しつつ、先駆的な園内研修の取組みを展開している福岡市内の幼稚園を中心にフィールドワークやヒアリングを実施した。調査データならびにフィールドワークを踏まえ、保育者の研修実態の概略ならびに具体的な課題を明らかにしながら、第一に、中間報告的に研究成果の一部を学会等で報告、加えて保育者研修に関するシンポジウムの企画等を行った。具体的には、1.日本保育学会第65回大会研究口頭発表「組織的な保育力向上をめざす保育者研修の開発に関する研究<1>ー幼稚園における「園内研修」の実態調査結果を中心にー」(平成24年5月)、2.日本保育学会第65回大会研究ポスター発表「実習生の力を引き出す教育実習指導のあり方について(2)ー実習事前