hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多段階発癌過程における抗腫瘍免疫応答の変化とその機構の解明

解析の対象を難治性である膵がんとして,腫瘍発生初期段階から進行がんに至る過程で腫瘍に対する宿主の免疫応答性の変化を検討した.前年度に報告した膵管内乳頭状粘液腫瘍(IPMTs)70症例を用いた膵多段階発がん過程における樹状細胞の動態に関する検討に加えて,本年度は制御性T細胞の動態について検討した.制御性T細胞は免疫寛容において中心的な役割を持ち,腫瘍免疫にも抑制的に寄与することが示唆されている.そこで,制御性T細胞の機能発現に不可欠な転写因子FOXP3に特異的なモノクローナル抗体を独自に樹立し,これを用いてCD4^+T細胞に対する制御性T細胞の割合について検討した.(1)国立がんセンター中央病院で外科的切除された浸潤性膵管がん200症例の検討から、がん部に浸潤する制御性T細胞の頻度は,非がん部炎症巣におけるそれに比べて有意に(p<0.0001)上昇することが示された.(2)制御性T細胞の頻度の違いを様々な臨床病理学的因子と比較すると遠隔転移・進行したpTNM病期と有意に関連し,また膵がんの中で制御性T細胞高頻度群は独立した予後不良因子(p<0.0001)であることが示された.(3)前がん病変に対する検討は,約70症例のIPMTsに加えて,近年,多くの浸潤性膵管がんの前がん病変であると認識されるに至ったPancreatic intraepithelial neoplasias (PanINs)約80病変を用いた.制御性T細胞の頻度は,前がん病変の進行に伴って有意に増加していくことが両病変において認められた.以上,前がん病変の段階から既に,免疫監視から免疫寛容に向けた宿主免疫応答性の変化が始まり,病変の進行に伴いその変化がより進んでいくこと,それには制御性T細胞を介した抗腫瘍免疫の低下が重要であることが示唆された.同時に浸潤性膵管がんにおいて,制御性T細胞の浸潤頻度が独立した予後因子であることが示された.本研究では難治性である膵癌を対象として腫瘍発生初期段階から進行癌に至る過程で腫瘍に対する宿主の免疫応答性の変化を検討し,さらにその変化を起こす機構を分子レベルで解析することで腫瘍免疫の機構ならびに腫瘍の免疫応答からの逃避機構の一端を解明することを目的としている.国立がんセンター中央病院で1992-2003年に外科切除された膵管内乳頭状粘液腫瘍(IPMT)70症例を過形成,低異型性腺腫,中等度異型性腺腫,非浸潤性癌,微小浸潤癌,IPMT由来の浸潤性膵管癌に組織分類(WHO,日本膵癌学会規約に準拠)し,また通常型の浸潤性膵管癌64症例,非病変部膵組織および慢性膵炎を呈する膵組織を各22症例について,組織に浸潤している樹状細胞の浸潤形態・細胞数を観察した.その結果,樹状細胞浸潤を非病変部でほとんど認めないが,腫瘍性病変や炎症性変化部において認めた.IPMTの進展する膵管周囲間質にはCDla^+CD208^-未熟骨髄性樹状細胞浸潤が主として浸潤しているが,成熟樹状細胞や形質細胞様樹状細胞はほとんど認められない.腫瘍の各進行段階別に比較すると,腫瘍細胞が膵管内で明らかな悪性腫瘍となり,また間質への浸潤性が増すに連れて,腫瘍細胞に直接接する樹状細胞数が減少していくことが示唆された.またこれら病変部周囲の所属リンパ節はほとんどの症例で腫大していたが,リンパ節内の未熟樹状細胞に対する成熟樹状細胞の比率は膵管内腺腫において最も高い値となり,非浸潤癌で低値,浸潤性障管癌において最も低く,宿主免疫状態を反映していることが推測された.腫瘍免疫に対しても抑制的に働くと推測されている制御性T細胞の動態を検討するために,制御生T細胞の機能発現のマスター遺伝子と考えられるFoxP3分子に対する抗血清および単クローン抗体を作成した.今後,上記多段階発癌過程の膵腫瘍を用いて制御性T細胞の浸潤様式の変化についても検討する.解析の対象を難治性である膵がんとして,腫瘍発生初期段階から進行がんに至る過程で腫瘍に対する宿主の免疫応答性の変化を検討した.前年度に報告した膵管内乳頭状粘液腫瘍(IPMTs)70症例を用いた膵多段階発がん過程における樹状細胞の動態に関する検討に加えて,本年度は制御性T細胞の動態について検討した.制御性T細胞は免疫寛容において中心的な役割を持ち,腫瘍免疫にも抑制的に寄与することが示唆されている.そこで,制御性T細胞の機能発現に不可欠な転写因子FOXP3に特異的なモノクローナル抗体を独自に樹立し,これを用いてCD4^+T細胞に対する制御性T細胞の割合について検討した.(1)国立がんセンター中央病院で外科的切除された浸潤性膵管がん200症例の検討から、がん部に浸潤する制御性T細胞の頻度は,非がん部炎症巣におけるそれに比べて有意に(p<0.0001)上昇することが示された.(2)制御性T細胞の頻度の違いを様々な臨床病理学的因子と比較すると遠隔転移・進行したpTNM病期と有意に関連し,また膵がんの中で制御性T細胞高頻度群は独立した予後不良因子(p<0.0001)であることが示された.(3)前がん病変に対する検討は,約70症例のIPMTsに加えて,近年,多くの浸潤性膵管がんの前がん病変であると認識されるに至ったPancreatic intraepithelial neoplasias (PanINs)約80病変を用いた.

制御性T細胞の頻度は,前がん病変の進行に伴って有意に増加していくことが両病変において認められた.以上,前がん病変の段階から既に,免疫監視から免疫寛容に向けた宿主免疫応答性の変化が始まり,病変の進行に伴いその変化がより進んでいくこと,それには制御性T細胞を介した抗腫瘍免疫の低下が重要であることが示唆された.同時に浸潤性膵管がんにおいて,制御性T細胞の浸潤頻度が独立した予後因子であることが示された.
放物型ポテンシャル論とマルコフ過程;基礎理論とその応用

本研究の目的はディリクレー形式とマルコフ関係の対応関係を,従来のディリクレー形式の対象とならない時空マルコフ過程を含むクラスまで取扱えるように基礎理論を整備しかつその応用の1つとしてシュレージンガー過程の構成を行うことであった。時空マルコフ過程の場合はその生成作用素の時間方向への退化のため、普通のディリクレー形式では取扱えない。そのため、本研究では時間に依存するディリクレー形式の族を考え、各時点でその形式に従う様な時空マルコフ過程を構成することにした。これは放物型ポテンシャル論を今の場合に合う様に整備することにより可能となった。次にディリクレー空間の族と対応するマルコフ過程の種々の量;容量,平衡ポテンシャル,局所性と連続性,...,の間の対応を確立し応用に使える様に確率解析の可能性を調べた。その結果,普通のディリクレー空間とほぼ並行した解析が出来ることが明らかになった。この結果の応用として,時間的に一様でないマルコフ過程の特異な局所マルチンゲール変換として得られるシュレージンガー過程の構成及びその保存性を示すことが,従来取扱われているより広いクラスで行えることが明らかになった。ガウス過程の標準表現及び非標準表現についても,その本質的部分の抽出に進展があった。衡突しながらブラウン運動をする粒子の確率微分方程式による特徴付けの結果も得られ発表した。多変量正規分布および指数分布の母数の推定および放物型あるいは楕円型に従う制御系の境界制御あるいは安定化に関しても結果が得られた。放物型ポテンシャルに対応するマルコフ過程のディリクレ-形式による取扱いはそれが非対称であるばかりでなく時間方向の2階偏微分作用素が退化しているという事情のため従来の理論にはのらなかった。本年度の当研究の課題は放物型ポテンシャルの理論を我々の目的に合う形で整備し、その上でそのマルコフ過程との対応関係を明らかにすることであった。対称の場合とは異なり放物型の場合は時空マルコフ過程に関して極集合でない半極集合が現れる。更に平衡ポテンシャルは一般に擬連続でないためにその擬連続修正を考える事は出来ないが、代りに超過的修正をとることにより、それとマルコフ過程の到達則度との関連が分かる。その結果、時間に関係したディリクレ-空間の族に対応する時空ハント過程の存在が明らかになった。更にそれが具体的な種々の問題に応用出来るようにその間の関係式、計算方式を確立することが必要となる。この議論においては放物型ポテンシャルに対応するディリクレ-形式の領域を更に拡張する必要がある。超過的関数の性質を利用することにより領域の拡張を行い、ディリクレ-形式と時空マルコフ過程の間の種々の関係式、例えば、滑らかな測度と正の連続汎関数の対応、局所性と拡散過程の対応等および確率解析の確立を行うことが出来た。放物型の偏微分方程式に従うシステムのフィ-ルドバック制御による安定性及び摂道理論へのヒルベルト空間的手法についても前進がありそれを発表した。また確率微分方程式による粒子運動の解析、統計における予備検定下の検定、ガウス過程の標準表現に関する研究にも成果を得られそれらを発表した。平成3年度までの研究において、時間に関連したディリクレ-形式の基礎理論、特にマルコフ過程との対応の存在及びその確率解析の確立を行ってきた。今年度の研究においてはその応用として、シュレ-ジンガ-過程の存在及びその保存性を調べることを1つの目的とした、それは1つの対称な拡散過程があるとき、それに無限大の値をとり得る特異なずれの変換を施すことに相当する。特異性が無い場合は対応する拡散過程は元の拡散過程より指数型局所マルチンゲ-ルによる変換をとして得られるが、特異性がある場合はある種の近似が必要となる。この近似は通常マルチンゲ-ルの収束または微分方程式の基本解の性質に持ち込まれていた。

この研究では既に確立している時間に依存するディリクレ-形式に対応するマルコフ過程の確率過程の一般論より直接拡散過程の変換及び変換された拡散過程の保存性が出る事および従来より広いクラスに対して適用出来る事を示した。またディリクレ-形式の確率解析におけるLyons-Zhengのマルチンゲ-ルによる表現定理を使いブラウン運動をする相互作用のある無限個の粒子の運動の確率微分方程式による解析に進展が得られた。定常過程のあるクラスにおける非標準表現の存在についてその構造を明らかにし、更に無限次元の直交補空間をもつ非標準表現の存在を示した。その他ホワイトノイズ解析との関連、放物型方程式の制御系の安定化の問題、多変量解析における統計的決定問題にも進展があった。
OSIセション層の代数的仕様記述から

1.自然語(英語)と状態遷移表で記述されたOSIセション層の規格を代数的仕様記述言語ASLを用いて記述した。まず、セションプロトコル仕様のうち、カーネル、,半二重、全二重、小同期、大同期機能単位に関する部分を記述し、次いで再同期機能単位の部分を追加した。これにより代数的仕様記述法について次のような知見を得た。(A)記述の追加・変更が容易であること。(B)代数的仕様に用いている関数名や述語名には、原仕様で用いられているものを利用しているなど元の規格で用いられている概念をよく反映し、しかも形式的意味が容易に理解できること。(C)理解の容易性が高いこと。なお、記述の規模は公理の個数で826であり、再同期機能単位の追加の過程での検証により、それまでの記述の誤りと再同期機能単位の記述の誤りがそれぞれ4個ずつ発見された。2.代数的に記述されたプロトコルを通信プログラムに変換する方法について検討し、本研究で扱う変換の問題を代数的仕様の詳細化の問題として形式的に定義した。さらに、抽象的順序機械の形で記述されたプロトコルの代数的仕様をC言語で記述されたプログラムに変換するコンパイラを設計・試作し、セションプロトコルの代数的仕様のうちセションプロトコルマシン(SPM)の動作に関する部分をこのコンパイラを用いて変換した。コンパイルに要した時間は、IBMのワークステーション6150上のUNIX環境下で、CPU時間49.6秒(内訳は構文解析:47.3秒、目的プログラム生成:2.3秒)であった。3.上位層、下位層および相手SPMを模倣するテスト環境を作成し、ローカルテスト方式により、17個のテスト系列(平均の系列長は、8.4)について、目的プログラムが正しく動作することを確認した。なお、これらのテスト系列には、INTAP試験検証システムのTestsuites中の該当するすべてのテスト系列が含まれている。
地域における独居高齢者の貧困が健康に及ぼす影響と地域看護支援のあり方に関する研究

本研究の目的は地域に暮らす独居高齢者の健康と経済状態の関係を明らかにし、支援の方策を検討することである。経済的な問題を抱えながら地域に暮らす高齢者を支援する専門職である介護支援専門員や、地域の独居高齢者を把握し、相談を受けている民生委員を対象に質問紙調査および面接調査を行った。その結果、介護支援専門員の47%は、経済的な理由から必要な介護保険サービスを手控えられた経験があり、また、手控えを経験していた介護支援専門員の約半数は、サービスを控えたことにより利用者の健康状態の悪化や家族の介護負担の増加を惹き起こした経験を持っていた。これらに対する介護支援専門員の対応としては「通常業務を超える活動」「地域ネットワークの活用」などがあった。民生委員を対象とした調査では、民生委員の49.4%は担当地区に経済的問題をもつひとり暮らし高齢者があり、84.0%は担当地区に健康に問題があるひとり暮らし高齢者がいると回答していた。また、「健康上の問題は、経済的な理由から起きている」と考える民生委員は17.3%であった。これらへの対応としては「ときどき様子を見に行った」が最も多く、民生委員の3割は保健福祉の関係者への相談は難しいと感じていた。介護支援専門員・民生委員は個々に経済的問題を抱えながら地域に暮らす高齢者の対応を工夫していたが、地域ネットワークの強化や支援制度の検討なども求められることが示唆された。本研究の目的は、地域において相対的に貧困な状態にある独居高齢者の健康の状態と健康にかかわるニーズ、健康状態に影響を及ぼす要因、医療保健福祉サービスの利用状態、ソーシャルサポートの受領状態を明らかにし、貧困な状態にある独居高齢者の健康レベルを維持し、生活機能の低下を予防する方策について検討することを目的としている。平成19年度は、経済的な問題を抱えている独居高齢者に関わる専門職、ならびに地域の独居高齢者を把握し、相談を受けている民生委員を対象にインタビューを実施した。専門職へのインタビューから、近年、高齢者においては、健康問題、経済問題、介護問題、人間関係などの問題が相互に絡み合い生活全体に影響していること、また「経済的困窮」のなかにも多様な要素が含まれていることなどが語られ、それらを包括的に考える必要があることが示された。また、民生委員へのインタビューでは、生活保護の給付等により、貧困が直接的に健康障害を顕在化させる状況は多くないものの、少額の年金を計画的に支出する能力が不足しているために、一定期間ごとに生活必需品を購入することが困難な状況に陥ったり、家計を援助している親族の死亡により直ちに生活費に困窮をきたしたり、遠方への転居を余儀なくされるなど、経済問題に起因する健康を含めた生活全般の基盤が脆いことが示唆された。高齢期においては、収入のみならず家計の自己管理能力を保持することが重要であるとともに、高齢期に至るまでに積み重ねてきた近隣の人との関係性が経済的に困窮状態にある場合にも、近隣からのサポートに影響していることも明らかになった。また、新たに地域に転入してきた見守りが必要な独居高齢者を、民生委員が把握しにくい状況になっている現状も指摘された。平成20年度は、経済的理由による高齢者の介護保険サービス利用の手控えに焦点をあて、手控えが利用者や家族へ与える影響と、それへの対応の現状を明らかにすることを目的に、介護支援専門員を対象に調査を行った。その結果、介護支援専門員の47%は、経済的な理由から必要な介護保険サービスを手控えられた経験があった。手控えは、「同居の家族からの申し出」によるものが最も多く、手控えには家族の意向が影響していることが推察された。

経済的問題の具体的な内容としては「年金などの収入が少ない」が最多であった。手控えを経験していた介護支援専門員の約半数は、サービスを控えたことにより利用者の健康状態の悪化や家族の介護負担の増加を惹き起こした経験を持っていた。これらの問題の解決に向けて、介護支援専門員は「家族の協力を求めた」、「介護保険サービスの使い方を工夫した」などの対応をしており、手控えの影響を最小限にするための工夫をしていることが示唆されたが、費用負担の軽減措置など支援制度の検討も求められる。本研究は、地域において相対的に貧困な状態にある独居高齢者の健康の状態や影響要因等を明らかにし、貧困な状態にある独居高齢者の健康レベルを維持し、生活機能の低下を予防する方策について検討することを目的としている。平成21年度は、介護支援専門員を対象として、担当する利用者の経済的理由による介護保険サービス手控えについて、その理由や影響、介護支援専門員の対応を事例を通して明らかにすることを目的とし、面接調査を行った。また、ひとり暮らし高齢者が抱える経済的問題と健康問題の現状について、民生委員を対象とした質問紙調査を行った。介護支援専門員を対象とした調査では、サービスを手控えた経済的な理由には「生活保護は適用されない程度の低所得」、「親族の事情」などがあり、手控えによる影響として、「不十分な服薬管理」「本人の身体的負担の増加」、「介護者の自殺企図」「介護者の入院」などが挙げられた。介護支援専門員の対応としては「通常業務を超える活動」「地域ネットワークの活用」などがあった。民生委員を対象とした調査では、民生委員の49.4%は担当地区に経済的問題をもつひとり暮らし高齢者があり、84.0%は担当地区に健康に問題があるひとり暮らし高齢者がいると回答していた。把握した健康問題は「足腰が弱っている」、「持病が悪化している」の順に多く、「健康上の問題は、経済的な理由から起きている」と考える民生委員は17.3%であった。これらへの対応としては「ときどき様子を見に行った」が最も多く(89.5%)、「保健福祉の関係者に相談した」は48.6%であった。保健福祉の関係者に相談するにあたり、「難しい」と感じた民生委員の割合は30.1%であった。介護支援専門員・民生委員は個々に経済的問題を抱えながら地域に暮らす高齢者の対応を工夫していたが、地域ネッワークの強化や支援制度の検討なども求められることが示唆された。
iPS細胞由来脳毛細血管内皮細胞を用いたヒト血液脳関門の実体解明

本研究課題の目的は、ヒトiPSから分化・誘導した脳毛細血管内皮細胞(hiPS-BMECs)をin vitroの血液脳関門(BBB)モデルとして用いることで、ヒト血液脳関門における薬物および内因性物質の輸送機能を解明することである。そのために、hiPS-BMECsにおける輸送担体の遺伝子およびタンパク質発現、薬物および内因性物質の方向性輸送の機能解析を行う。本研究は、未解決の課題にチャレンジする極めて独創性の高い研究であり、その成果は創薬、中枢疾患の原因究明、テーラーメイド医療への応用が期待される。
メラトニンシグナルを標的とした新たな敗血症関連脳症治療法の確立

これまでに我々は、従来の敗血症研究のモデル動物の欠点(腹腔内膿瘍形成)を克服した改良型新規マウスCLPモデルの作成に成功し、延命効果を示す化合物を探索してきた。この一連の研究の中で、メラトニンが盲腸結紮穿孔(CLP)処置後の生存率を延長することを見出してきた。そこで、メラトニンが生存率を延長する分子機構を探索することを目的として研究を推進した。CLP処置マウスから腹腔内マクロファージを分取し、サイトカインと酸化ストレス応答の遺伝子をReal-time PCR法で測定したところ、シャム群ではIL-1β、TNF-αの遺伝子発現上昇を認めた。酸化ストレス応答に関わる遺伝子では、Nrf-2 (NF-E2-related factor 2)遺伝子の発現低下を認めた。CLP処置後のIL-1β、TNF-α遺伝子発現に対するメラトニンの効果を検討したところ、メラトニンは腹腔内マクロファージでのIL-1β、TNF-α遺伝子発現を変化させないことがわかった。Nrf-2遺伝子発現に対するメラトニンの効果については現在検討中であるが、CLPの重症度を変化させると、Nrf-2遺伝子の発現が変動することも確かめられた。昨年度はさらに全身の炎症の波及を調べるために肺組織でも同様にサイトカイン群としてメラトニン群はシャム群にくらべIL-1β、TNF-α遺伝子発現を抑制したことを確認した。現在中枢神経を含めたメラトニンのサイトカイン制御について検討を継続している。昨年度は研究所属機関を移籍したことにより新規実験開始に伴う諸手続きに時間を要したことで研究に一時的に大きな遅滞が生じた。また、移籍前の研究機関においても新たな動物実験センター建て替え等も重なり実験再開に若干の時間を要した。現在、それらの点は改善されており鋭意研究を進めているところである。今後も共同研究者と密に連絡をとり遅滞の生じた研究を速やかに継続する。これまでに我々は、従来敗血症の実験モデルとして最も臨床の腹膜炎を再現していると考えられ、事実ゴールドスタンダードモデルである盲腸結紮穿孔モデル(以下CLPモデル)を使用していたが、CLPモデルの大きな欠点(腹腔内膿瘍形成)を克服できる「改良型CLPモデル」の作製に初めて成功し、その「改良型CLPモデル」を使用して延命効果を示す化合物を探索してきた。この一連の研究の中で、メラトニンがCLP処置後の生存率を延長することを見出してきた。そこで、本年度はメラトニンが生存率を延長する分子機構を探索することを目的として研究を推進した。CLP処置マウスから腹腔内マクロファージを分取し、サイトカインと酸化ストレス応答の遺伝子をReal-time PCR法で測定したところ、サイトカイン群ではIL-1β、TNF-αの遺伝子発現上昇を認めた。Nrf-2遺伝子発現に対するメラトニンの効果については現在検討中であるが、CLPの重症度を変化させるとによってNrf-2遺伝子の発現が変動することも確かめられた。現在、腹腔内マクロファージを分取し、サイトカインをはじめとした炎症応答の解析を行っているが、腹腔内マクロファージの解析にやや時間を要した。今後は脳内炎症性変化をメラトニン投与モデルと非投与モデルと比較検討することで敗血症関連脳症を評価する。

具体的には、1免疫組織染色法により海馬や大脳皮質前頭前野でのマクロファージ、ミクログリアやアストロサイトの活性化を評価し、また2各脳部位(大脳皮質、海馬CA領域、海馬DR領域、線条体、側坐核)でサイトカイン関連分子のmRNA発現と濃度をRT-PCR法で解析する予定である。今後も共同研究者と密に連絡をとり遅滞の生じた研究を速やかに継続する。次年度使用額が生じた理由として、研究の進捗状況がやや遅れており、それに伴い使用計画が遅れていることが考えられます。今後は進捗を速めて当初の予定通りの軌道に乗せて実験を進めていく予定です。昨年度は研究所属機関を移籍したことにより新規実験開始に伴う諸手続きに時間を要したことで研究に一時的に大きな遅滞が生じた。現在、それらの点は改善されており鋭意研究を進めているところであり、2018年度に施行できなかった認知機能評価については2019年度に実施する。
Csk・Cbp及びそれら複合体の結晶解析によるCsk活性制御機構の解明

本研究ではチロシンキナーゼCskとアダプター蛋白質Cbpの複合体を結晶構造解析することを目的とした。私は複数のCbp欠損変異体組換え蛋白質発現系を構築し、発現精製を行った。精製したCbp蛋白質はバキュロウイルス発現系を用いて調製したFynによってリン酸化した。リン酸化したCbp欠損変異体蛋白質と組操えCskを混合することによりCsk-Cbp複合体の試験管内再構成に成功した。再構成した複合体蛋白質試料を用いて結晶化条件の探索を行ったが、現在までに複合体の結晶は得られていない。プロテアーゼによる限定分解実験の結果などから、私はCbp-Csk複合体の結晶が得られない要因の一つとしてCbpの構造がフレキシブルであることを疑った。この問題を克服するために、私はCbpにおけるCskとの相互作用に必要かつ十分な領域を決定しその部分だけを用いて複合体の再構成を行うことを試みた。このためにまず、様々なCbpの欠損変異体を試験管内リン酸化してCskと試験管内で結合するかを調べた。CbpとCskが結合していることの判定にはゲルろ過クロマトグラフィーによるアッセイ系を用いた。この実験の結果、CbpはCskのSH2ドメインとリン酸化チロシン以下4残基という既知の様式に加え、そのN末端側に位置するチロシンを含む領域を用いても相互作用を行っていることが分かった。この結果は1Mの硫酸アンモニウムという高イオン強度条件でも維持されるほどのCsk-Cbp結合の強さの要因が、従来知られている様式によるSH2-リン酸チロシン間相互作用よりも広範な相互作用を行っていることにあることを示唆している。上記の実験の結果から複合体の構造解析に用いるべきCbpの領域が完全に決定できたと考える。本年度は様々なCbpの欠損変異体を大腸菌発現系によって調整し、Csk・Cbp複合体の調整を行った。結晶化には大量のサンプルが必要となるため、大きなスケール(mgオーダー)でのCbpリン酸化、複合体再構成、生成の条件検討を行った。これにより、一回の調製で1mg以上の高純度な複合体を得ることに成功した。現在までに2種類の欠損変異体での複合体調製に成功しており、結晶化条件の探索を行っている。Cbpのリン酸化部位付近の配列は、リン酸化されたCbpの可溶性部位と同様にCskを活性化する。従って本研究では、Cbpリン酸化部位付近の配列を用いたペプチドとCskの複合体の結晶かも視野に入れて行ってきた。しかしながらCbpにおいては、Csk結合配列付近の配列を用いたリン酸化ペプチドを合成すると、非常に疏水的なペプチドとなり、これがペプチド複合体の調製を困難にしていた。最近Cskに結合しその活性を上昇させる第二のアダプター分子として、limeが同定された。limeはCbpと異なり、Csk結合部位付近の数残基の配列が親水的であるため、リン酸化部位付近のペプチドを用いた複合体再構成が容易である。現在limeリン酸化ペプチド・Csk複合体の結晶化スクリーニングを行っており、Cskと同様の条件で結晶が析出することが分かった。今後得られた結晶がリン酸化ペプチドを含んでいるかの確認を行う予定である。
有機オキシアルミニウム化合物とニッケルの生み出す新しいカップリング反応

従来のカップリング反応においては、酸化的付加をする基質とトランスメタル化をする基質を別々に反応させる必要があった。また、酸化的付加をさせる基質には脱離基としてハロゲン原子あるいは、ハロゲンに準ずる反応性を示す擬ハロゲングループが基質内に存在していることが不可欠である。最近では、酸化的付加をする基質としてアルコールを利用する研究も展開されつつある。また、トランスメタル化剤としては有機典型金属化合物が使用される。そのため、反応終了後には使用した基質と等量の塩が複製することとなる。本研究は、ニッケル錯体を触媒とし、オキシアルミニウム化合物を用いることで酸化的付加、トランスメタル化の両過程を1つの分子で行うことを目的として研究を展開してきた。手がかりとした反応は、シクロプロピルホスフィン存在下ニッケルに対してジメチルアリロキシアルミニウムが酸化的付加、続くトランスメタル化によりアリルメチルニッケル錯体が生成することである。これを足がかりに触媒反応への展開を行ったところ、配位子としてトリフェニルホスフィンを用いた際に極めて効率的に1-ブテンが生成してくることが分かった。さらに、分子内三成分カップリング反応へと展開した。この際には、分子内のアルキンを捕捉され、環状化合物の合成が可能となった。また、環状のアリルアルコールを出発原料とすることで縮環した二環性化合物も合成可能となった。これらの成果は、複雑な構造をもつ天然物合成へも可能となる手法であり今後も研究を発展させてゆきたい。
体壁筋における胸部・腰部部域化機構:腹壁筋の由来分節の同定とその比較発生学

鳥類や哺乳類では,体幹が胸部と腹部(腰部)とに分化している.これは,骨格系では顕著であり,胸部にのみ肋骨が独立した骨として形成される.肋骨や椎骨の原基は体節中胚葉であるが,そこには,少なくとも形態的には頭尾軸に沿った違いは見いだせない.一方,筋系についても,胸部は明らかな分節性をなすのに対し,腹部でのそれは明瞭でない.この形態的差異は骨格系の際の二次的結果とも考えられるが,肋骨の発生には筋系の発生が影響を及ぼしている可能性も窺われる.本研究では,個体発生における筋系の部域差を明らかにする目的で,ニワトリ胚の腹壁筋の発生機構を調べた.昨年度までに,腹壁筋の大部分はひとつの体節(最上位の腰部体節)に由来することがわかった.それより下位の体節は,肋骨を作らないばかりでなく,腹壁筋をも作らないのである.一方,これらの体節由来の細胞は下肢の筋を形成する.腰部体節が腹壁筋を作るか,下肢筋を作るかは,一見,相補的に見える.本来下肢筋を形成する体節を,腹壁筋を形成する部位(第27体節位)に移植すると,腹壁筋を形成するようになる.下肢の形成は,腹壁筋形成を阻害するのかもしれない.このことを明らかにするために,ニワトリ胚胸部にウズラ胚より単離した腰部側板中胚葉を移植して過剰肢を形成させ,この過剰肢が胸部体節由来細胞を下肢筋に変換させるかどうかを調べた.結果は,胸部体壁のうち,腹壁と同じ範疇に分類される肋骨胸骨部とそれに付随する肋間筋が消失し,過剰肢では宿主の細胞が筋を形成していることがわかったこのことは,下肢の存在が,本来体壁の筋を形成するはずの胸部体節細胞の運命を下肢の筋を構成するようにその運命を転換させたことを示唆する.一方,肋骨椎骨部の形成には異常が見られなかった.以上の結果は,胸部と腹部の分化には肋骨椎骨部の変化とともに,下肢の形成が大きな役割を果たしていることを示唆している.哺乳類,および鳥類の中軸骨格では肋骨を持つ胸部と,それを持たない腹部が分化している点で他の脊椎動物と異なっている.個体発生において肋骨の原基は体節であるが,体節は,中軸骨格のみならず体幹や四肢の骨格筋をも生み出す.体壁筋の形態も,胸部と腹部とで異なっている.すなわち,胸部では肋間筋として明瞭な分節性が見られるのに対して,腹壁筋にはそのような分節が見られない.本研究の目的は,このような体壁筋の部域化機構を明らかにすることにある.さらに,肋骨の発生に皮筋板が影響しているという報告を考え合わせれば,体壁筋の部域特異的な発生を知ることは中軸骨格の部域特異的形態形成機構の理解につながることも期待できる.本年度は,ニワトリで腹壁の筋がどのレベルの体節に由来するかを明らかにした.ニワトリ2日胚の胸部あるいは腰部体節の1個を同じ発生段階にあるウズラ胚のそれと置換し,1週間後その体節細胞の子孫が体壁筋の中でどのように分布するか調べた.その結果,腹壁筋は,その大部分が第27体節由来であり,その前縁部が第26体節に,後縁部が第28体節に由来するのみであった.すなわち,腰椎を形成する残りの体節は腹壁筋の形成には全く参加していなかったのである.体壁の骨である肋骨を持たない腰椎の大部分は体壁筋も形成しないのである.胸部体節と腰部体節の違いは,体壁を作るように外側へ伸び出すことができるか否かの違いなのかもしれない.哺乳類ではどうか?鳥類と哺乳類で系統発生上独立に生じた胸・腹の分化が同じ機構によるものだろうか?哺乳類では体節の標識が困難である.よく言われるようにある筋の支配神経のレベルはその筋の由来を示しているとすればそれを手がかりとしてこの問題にアプローチできる.現在,ニワトリの腹壁筋の支配神経を同定し,腹壁筋が由来する体節と同じレベルの脊髄神経に支配されているかどうか検討中である.脊椎動物の中でも哺乳類,および鳥類では,肋骨のある胸部とそれがない腹部が分化している.個体発生において肋骨および椎骨の原基は体節であるが,体節はまた骨格筋の原基でもある.体壁筋の形態も,胸部と腹部とで異なっている.すなわち,胸部では肋間筋として明瞭な分節性が見られるのに対して,腹壁筋にはそのような分節が見られない.本研究の目的は,このような体壁筋の部域化機構を明らかにすることにある.さらに,肋骨の発生に皮筋板が影響しているという報告を考え合わせれば,体壁筋の部域特異的な発生を知ることが中軸骨格の部域特異的形態形成機構の理解につながることも期待できる.昨年度までに,ニワトリで腹壁の筋がどのレベルの体節に由来するかを明らかにした.ウズラ胚の1体節をニワトリ胚の相当する部位に置換移植したキメラ胚でウズラ細胞を追跡すると,腹壁筋の大部分は,第1-2腰椎原基である第27体節由来であり,腰椎を形成するその他の体節は,ほとんど腹壁筋の形成には参加していなかった.

腰部体節の多くは,肋骨を形成しないばかりでなく,体壁筋も形成しないのである.今年度は,腹壁筋の神経支配を調べた.通常,筋の由来する体節とそれを支配する神経が同じレベルにあると仮定されている.もしこれが正しければ,体節標識が困難な哺乳類についても,神経支配を指標にして,腹壁筋の由来体節が同定できる.鳥類と哺乳類は,系統発生上独立して胸・腹の分化が生じたが,これが同じ機構によるのかどうかを明らかにしたいのである.孵化直後のニワトリヒナの腹壁筋を支配する神経を肉眼解剖学的に追跡した.その結果,各腹壁筋は,それが由来する体節より1から2体節上位の脊髄神経により支配されることがわかった.予想に反して,筋の由来と支配神経とが一致していなかったのである.現在,発生の間を通じて両者の間に全く関係がないのか標識実験により検討中である.鳥類や哺乳類では,体幹が胸部と腹部(腰部)とに分化している.これは,骨格系では顕著であり,胸部にのみ肋骨が独立した骨として形成される.肋骨や椎骨の原基は体節中胚葉であるが,そこには,少なくとも形態的には頭尾軸に沿った違いは見いだせない.一方,筋系についても,胸部は明らかな分節性をなすのに対し,腹部でのそれは明瞭でない.この形態的差異は骨格系の際の二次的結果とも考えられるが,肋骨の発生には筋系の発生が影響を及ぼしている可能性も窺われる.本研究では,個体発生における筋系の部域差を明らかにする目的で,ニワトリ胚の腹壁筋の発生機構を調べた.昨年度までに,腹壁筋の大部分はひとつの体節(最上位の腰部体節)に由来することがわかった.それより下位の体節は,肋骨を作らないばかりでなく,腹壁筋をも作らないのである.一方,これらの体節由来の細胞は下肢の筋を形成する.腰部体節が腹壁筋を作るか,下肢筋を作るかは,一見,相補的に見える.本来下肢筋を形成する体節を,腹壁筋を形成する部位(第27体節位)に移植すると,腹壁筋を形成するようになる.下肢の形成は,腹壁筋形成を阻害するのかもしれない.このことを明らかにするために,ニワトリ胚胸部にウズラ胚より単離した腰部側板中胚葉を移植して過剰肢を形成させ,この過剰肢が胸部体節由来細胞を下肢筋に変換させるかどうかを調べた.結果は,胸部体壁のうち,腹壁と同じ範疇に分類される肋骨胸骨部とそれに付随する肋間筋が消失し,過剰肢では宿主の細胞が筋を形成していることがわかったこのことは,下肢の存在が,本来体壁の筋を形成するはずの胸部体節細胞の運命を下肢の筋を構成するようにその運命を転換させたことを示唆する.一方,肋骨椎骨部の形成には異常が見られなかった.以上の結果は,胸部と腹部の分化には肋骨椎骨部の変化とともに,下肢の形成が大きな役割を果たしていることを示唆している.
授業理解を支援する発展的Web質問回答システムの構築

生徒と教師の情報交換を円滑かつ活発に行うためのWeb掲示板による質問回答システムのベースシステムを構築し、運用を開始した。質問回答システムはセキュリティを考慮し、SSLによるアクセスを可能とした。利用者の抵抗を抑えるため「コミュニティ」という概念を導入し、記事を小規模のグループ内でのみ閲覧できるようにするなど、柔軟な調整機構を導入した。具体的には、コミュニティに参加する利用者を、計算機のIPアドレスやプライベートアドレス、ログインの有無などによって調整できる。また、掲示板管理者であるモデレータの支援を行うアシスタントを設定するなど、きめ細やかな管理機構を提供している。記事の一覧性を向上させるために、研究代表者が研究を行ってきたinlineLinkを記事閲覧に適用した。inlineLinkを用いると、記事一覧を表示させながら、一部の興味のある記事を展開表示することができるため、全体の流れを把握しながら詳細な部分を閲覧することができる。また、図を用いた質問、回答を行えるようにするため、Popie Appletの組み込みを行った。これにより、掲示板利用者は手軽に図を作成・保存したり、記事に貼り込むことができるようになり、図を用いたコミュニケーションを行うことが可能となった。筑波大学附属坂戸高等学校の阪本教諭の協力を得て、情報A(高校1年生40名対象)の授業において、質問回答システムの運用実験を行った。生徒は、掲示板に5分、Popie Appletに10分程度の説明でシステムについてある程度理解し、使用することができた。
消化器腫瘍のネオアンチゲン同定と免疫抑制ネットワーク解除による個別がん免疫療法

近年、免疫チェックポイント阻害療法の有効性にネオアンチゲンに対する免疫応答の貢献が示唆されネオアンチゲンの重要性が注目される。しかし担癌患者では腫瘍微小環境における免疫抑制ネットワーク形成が有効ながん免疫応答を阻んでいる。本研究では大腸癌、胃癌を中心とした消化器腫瘍の遺伝子変異について次世代シーケンサーを用い網羅的解析し、各腫瘍個別の遺伝子変異由来の抗原エピトープ(ネオアンチゲン)を予測、同定する。同時に遺伝子の網羅的発現解析により各腫瘍における免疫抑制ネットワークを同定する。これにより患者個別のネオアンチゲン標的免疫療法と患者個別の免疫抑制ネットワーク解除療法の併用療法より成る、がんの特性と免疫環境の特性に応じた極めて個別化デザインされたがん免疫療法の開発を目指す。2018年度には、以下の研究実績が達成された。1. BALB/cマウス由来マウスの大腸癌細胞株1株とマウス線維肉腫細胞株2株についてExome sequencingを用いて遺伝子変異を網羅的に検索した。その結果、それぞれの細胞株において1000前後のnonsynonymous mutationが検出され、RNA sequencingによる発現遺伝子と考えられるものに絞るとそれぞれの細胞株で200から300程度のnonsynonymous mutationを保有すると判断された。2.マウスの系を用いて、腫瘍局所のマクロファージを標的とした抗原デリバリーシステムを用いてワクチンを行うと、T細胞輸注療法の効果が劇的に向上することが示された。今後この新規免疫療法の系を用いてネオアンチゲンを用いたワクチン療法の効果を効率よく検証可能となることが期待された。マウスの腫瘍細胞株3株についてExome sequencingを用いてnonsynonymous mutationを検出することに成功している。また、マウスにおいてネオアンチゲンを用いたワクチン療法の効果を効率よく検証可能となる方法の確立に成功している。今後はnonsynonymous mutationを検出した細胞株についてネオアンチゲンを同定することを目指す。また、さらに多くのがん細胞株について同様の解析を行うことを目指す。また、ネオアンチゲンが同定された細胞株については、それぞれの腫瘍に特有の免疫抑制機構の同定を目指す。
戦後日本音楽科教員養成成立期の研究-米国との比較による教員養成の在り方の探究-

本研究の目的は、教員養成の在り方が大いに論議された第二次世界大戦直後の約10年間を、戦後日本の音楽科教員養成成立期と捉え、米国の占領政策、我が国の新たな教員養成政策、及び同時期の米国の音楽科教員養成の理念と方法をあわせた総合的な視点から、米国との比較を通して当時の我が国の音楽科教員養成の特徴を明らかにし、現在の教員養成の在り方を探究するための視点を導き出すことであった。当時の日本では、新たに開始された教員養成の諸問題を踏まえて、音楽教師に必要な実力基準や大学のカリキュラム試案が提示された。他方、米国においても教員養成の在り方が大幅に見直されていた時期であり、音楽教師の資質や教員養成カリキュラムについての全国レベルの規範が提示された。両者を比較・考察した結果、米国に比べると、我が国の音楽科教員養成の特徴は、教育法科目において音楽教育の原理や理論に対する関心が高い一方、教科専門科目の内容が学校教育実践に直接関係していない点であった。このような日米の違いは、背景にある両国の教員養成理念の違いに起因している。米国の占領政策であった「大学における教員養成」と「開放制」の理念を、日本側が独自の解釈で捉えた結果、音楽科教員養成における教育法科目と教科専門科目の在り方にも影響を及ぼしたと考えらえる。両科目の内容が、音楽教師としての実践力の育成に繋がりにくいことは、今日の我が国の教員養成においてなお重要な問題である。この問題の発端は、米国からもたらされた教員養成の二大原則に遡ることができるが、当時、同様の問題の解決に尽力していた米国における音楽科教員養成の理念や具体的方策から、現在の問題解決に関わる幾つかの視点が得られた。本年度の研究では、戦後の音楽科教員養成成立期にあたる終戦直後の10余年間に焦点をあて、米国の占領政策の影響を受けた我が国の新たな教員養成の理念と方法に基づく音楽科教員養成の理念と方法、及びそれらの変遷について考察した。戦後の教員養成は、1946年の米国教育使節団報告書によって、師範学校を中心とした従来の教師教育が厳しく批判されたことから始まった。新たな教員養成は、「大学における教員養成」と「開放制」の理念という二大原則に基づいて1949年に開始され、教師教育を目的とする大学・学部を特設するか否かについては、教員養成を「目的とする」のではなく、それを「主とする」学芸大学構想という折衷案が採択された。これに伴い、国立のいわゆる教員養成系の大学・学部において、小・中学校の教員養成のための音楽教育が行われ、私立の音楽大学も教員養成の一端を担った。そこでは新たな理念に基づき、教員養成における音楽専門教育は、音楽専門家を養成する音楽大学のそれと変わりはないと考えられていた。しかし、戦後の荒廃の中で始まった教員養成は、理想は高くとも現実には多くの問題をかかえており、音楽科教員養成においても、施設・設備の拡充、大学教官の教育・養成及び音楽教育研究の充実、教育職員免許法上の音楽専門科目の必修単位数増加などが指摘された。文部省は、教師教育を行っている大学・学部の目的と性格の不明確さがこのような問題の解決を困難にしているとの理由で、1950年代後半から国立の教育系大学・学部の「目的大学化」を推進し始めた。音楽科教員養成においても、かつての師範学校的性質と音楽学校的性質が併存している中途半端な状態が問題視される中、やがて当時の教育政策に従って、目的大学化が施行されることになっていった。本年度の研究では、前年度の研究における戦後10余年間の我が国の音楽科教員養成の分析・考察と同様の観点から、同時期の米国の音楽科教員養成の理念と方法を明らかにし、日米両国の比較を通して、米国からの影響および我が国の特色や問題点について考察した。

米国の教員養成の理念は、1940年代に、従来の教科専門教育から、包括的な教職専門教育を重視するものへと大きく変化した。師範学校から発展したティーチャーズ・カレッジや、総合大学、リベラルアーツ・カレッジ、音楽学校で行われていた音楽科教員養成についても、この理念に即した全国基準の確立に向けて努力がなされていた。戦後日本の教員養成は、このような米国の状況から影響を受け、民主主義の原理によって改変されたが、音楽教師の教育には戦前の伝統的な考え方や教授法が根強く残っていた。米国に比べると、日本の音楽科教員養成カリキュラムでは各種専門・教職科目間のバランスが悪く、教職科目が軽視され、実技科目の内容も偏っており、さらに音楽理論や和声などの基礎科目が教育実践的でないという問題があった。また、米国では過去の反省から、すべての音楽教師を大学の音楽教育カリキュラムで養成するよう改変されてきていたのに対し、日本の音楽大学には、かつての米国にように、通常の音楽カリキュラムに教員免許法の最小限の教職単位を加えただけで教師の資格を与えるものがあった。これらの日本の特色については、敗戦当時の人的・物的資源の不足が大きな要因とも言えるが、戦前の伝統が受け継がれている面もあり、今日の音楽科教員養成における様々な問題にも繋がっていると考えられる。本年度の研究では、平成16年度および17年度の研究結果を踏まえて、終戦直後の米国の占領政策、我が国の新たな教員養成政策、および同時期の米国の音楽科教員養成の理念と方法をあわせた総合的な視点から、当時の我が国の音楽科教員養成の特色および問題点について考察した。当時の日本では、新たに開始された教員養成の諸問題を踏まえて、音楽教師に必要な実力基準や大学のカリキュラム試案が提示された。他方、米国においても教員養成の在り方が大幅に見直されていた時期であり、音楽教師の資質や教員養成カリキュラムについての全国レベルの規範が提示された。両者を比較・考察した結果、米国に比べると、我が国の音楽科教員養成の特色は、教育法科目において音楽教育の原理や理論に対する関心が高い一方、教科専門科目の内容が学校教育実践に直接関係していない点であった。特に後者については、米国からの影響は見られず、戦前の日本の伝統が継承されている面が強かった。このような日米の違いは、背景にある両国の教員養成理念の違いに起因している。米国の占領政策であった「大学における教員養成」と「開放制」の理念を、日本側が独自に解釈した結果、音楽科教員養成における教育法科目と教科専門科目の在り方にも影響を及ぼしたと考えらえる。両科目の内容が、音楽教師としての実践力の育成に繋がりにくいことは、今日の我が国の教員養成においてなお重要な問題である。この問題の発端は、米国からもたらされた教員養成の2大原則に遡ることができるが、当時、同様の問題の解決に尽力していた米国における音楽科教員養成の理念や具体的方策から、現在の問題解決に関わる幾つかの視点が得られた。なお、本年度の研究成果の一部を、日本音楽教育学会第37回大会にて発表した。
複雑生体構造のデータ圧縮を通じた発生原理の解明

本年度はグラフ構造の圧縮を中心に研究を行い、以下の成果を得た。(1)グラフ圧縮手法の開発とその代謝ネットワーク比較への応用文字列の圧縮法として、与えられた文字列を生成する最小もしくはそれに近い文法を見つける文法圧縮という手法がある。特に複数回現れるパターンを繰り返し置換するSEQUITURという圧縮法がある。この方法をグラフの圧縮に拡張したGRAPHITOURという手法が提案されていた。しかしながら、GRAPHITOURでは同型なグラフを入力しても必ずしも同じように圧縮されないという問題点があった。そこで、同型なグラフは必ず同じように圧縮されるようにGRAPHITOURを拡張した手法を開発した。さらに、この手法を代謝ネットワークの比較に適用し有効性を確認した。(2)木の文法圧縮を行う分割型アルゴリズム文法圧縮をグラフなどの構造データに拡張する試みは上記のように色々と行われてきたが、最小の文法と比べた時の圧縮率に理論的保証のあるアルゴリズムは知られていなかった。本研究では理論的保証のある木構造に対する文法圧縮アルゴリズムを開発するために、まず、枝の置き換えにより順序木を生成する文法を定義した。次に、文字列に対して知られていた分割型の文法圧縮アルゴリズムをもとに、この文法を用いて木構造の圧縮を行う分割型のアルゴリズムを開発した。そして、このアルゴリズムの近似率が0(n^{5/6})であることを示した。さらに、これらの結果を無順序木に拡張できることを示した。平成19年度は計画に従い、L-systemで作成した木構造などをEulerツアーで文字列に変換し、それに対して文字列圧縮アルゴリズムを適用し、生成規則の再抽出を試みるという計算機実験を行った。ただし、当初予定していたSEQUITURではなく、LZ78という圧縮アルゴリズムを適用した。その結果、もとの生成規則とは必ずしも一致しないが、ある程度、コンパクトな生成規則を得ることができた。また、Eulerツアーに変換された文字列のみから、もとの生成規則と一致する規則を得ることができるかについて理論的研究を行ったが、最終的な結果を得るには至らなかった。よって、より多くの計算機実験を行い、変換、圧縮方式の改良を試み、さらに、理論的に意味ある結果を得ることが平成20年度以降の課題として残されている。一方、当初の計画とは多少異なるが、データ圧縮の生命情報解析への応用として、タンパク質の立体構造をアミノ酸間の距離情報(距離行列)をもとに2次元画像データに変換し、それに対して、画像圧縮アルゴリズムを適用する手法を開発した。さらに、その手法を用いてタンパク質立体構造の類似性を測る方法を開発した。従来から似た手法はあったが、従来手法では画像データを離散化し最終的には文字列圧縮アルゴリズムを適用している点が異なる。そして、実際のタンパク質立体構造データを用いたクラスタリングに適用することにより従来手法との比較を行ったところ、より良い結果を得ることができ、提案手法の有効性を示すことができた。平成20年度は以下の研究を行った。1、グラフ構造の圧縮に関する考察昨年度は木構造の圧縮について考察したが、木構造の圧縮では目的とする生体構造の圧縮には不十分であるため、より一般的なグラフ構造の圧縮について検討を行った。グラフ構造を圧縮して文法を抽出するには、これまで研究してきたオイラー文字列に変換して文法圧縮を行う手法では困難であることが判明した。そこで、既存のグラフ圧縮に関する文献を調査した結果、webグラフなどの圧縮に使用されている方法が利用できそうであるとの感触を得た。しかし、それらの手法をそのまま適用したのでは文法規則などを抽出することができないので、規則の抽出を可能とするための修正方法について検討を行い、一部、実装を開始した。2、無順序木の編集距離の近似圧縮のためには構造データの比較も重要である。そこで、以前より行ってきた木構造の編集距離に関する研究を進展させた。具体的には高さ制約のある無順序木に対する編集距離に基づく最大共通部分木の近似問題に取り組んだ。そして、従来から知られていた近似精度を改善することに成功した。具体的には従来の2hという精度を1.5hに改善することに成功した(hは木の高さ)。また、無順序木の編集距離そのものの近似問題にも取り組み、高さ制約のある場合に定数近似が可能であることを示した。さらに、その手法を確率的な手法と組み合わせることにより(高さ制約のある無順序木の)編集距離のLl距離空間への埋め込み手法を開発した。

次に、文字列に対して知られていた分割型の文法圧縮アルゴリズムをもとに、この文法を用いて木構造の圧縮を行う分割型のアルゴリズムを開発した。そして、このアルゴリズムの近似率が0(n^{5/6})であることを示した。さらに、これらの結果を無順序木に拡張できることを示した。
精神的ストレスが僧帽筋中のヘモグロビン動態に与える影響

研究期間中に、以下の2課題を検討した。1精神的ストレスが僧帽筋中のヘモグロビン動態に与える影響1)方法:健常女性20人を被検者に、椅座位による安静、立位による1分間の両上肢水平挙上、立位による1分間の両上肢水平挙上とカラーワードテストを、各3回行わせ、この間の右僧帽筋中部で筋中ヘモグロビンおよび表面筋電位を測定した。筋中ヘモグロビン濃度の測定にはNear infrared spectroscopyを用いた。2)結果:安静時から上肢挙上動作に伴う僧帽筋中ヘモグロビンの変動は、精神的ストレスの負荷により、酸素化ヘモグロビン(Oxy-Hb)は変化しないものの、脱酸素化ヘモグロビン(Dox-Hb)濃度は減少した(p<0.05)。2頸肩腕障害症状の有無と僧帽筋中のヘモグロビン動態との関係1)方法:女性被検者45人(頸肩腕障害で治療中の女性患者14人、上肢作業従事者17人、対照者14人)に。自覚症状調査および身体機能検査、頸肩腕障害に関する検診を行った後に、立位による1分間の両上肢水平挙上を10分間の安静休憩を挟んで2回行わせ、この過程の右僧帽筋のヘモグロビンおよび表面筋電位を測定した。2)結果:安静時から上肢挙上動作に伴う僧帽筋中のDox-Hb濃度は、肩の痛みの自覚症状がある群は無い群に比べて、僧帽筋の触診所見で圧痛の伴う硬結や硬結の認められた群は正常所見群に比べて、有意に減少した(p<0,05)。3研究総括上肢挙上時の僧帽筋中のDox-Hb濃度は、精神的ストレスの負荷により減少した。このDox-Hb濃度の変化は、頸肩腕障害に関連する肩の痛みの自覚症状や筋触診所見とも一致して認められた。Dox-Hb濃度の変化は筋組織における酸素消費状況を反映すると考えられることから、頸肩腕障害の発生および悪化に、筋組織での酸素代謝が関与している可能性が推定された研究期間中に、以下の2課題を検討した。Dox-Hb濃度の変化は筋組織における酸素消費状況を反映すると考えられることから、頸肩腕障害の発生および悪化に、筋組織での酸素代謝が関与している可能性が推定された平成17年度は予備実験を経て本実験をおこなった。実験概要1)方法被験者は、インフォームドコンセントを行った喫煙習慣のない20歳から40歳未満の20人である。自覚症状および身体機能検査、頸肩腕障害に関する検診を行った後に、室温を23度にコントロールした環境実験室内で、椅座位による安静、立位による1分間の両上肢水平挙上、立位による1分間の両上肢水平挙上とカラーワードテストを行わせ、この間の右僧帽筋中部で筋中ヘモグロビンおよび表面筋電位を測定した。また、ストレス強度判定のために心拍数を連続測定した。2)結果考察安静時筋中ヘモグロビン濃度には個体差があった。そこで筋中ヘモグロビン動態に対するストレス影響の判定には、各被験者の安静時ヘモグロビン濃度を規準値とする標準化操作を行い比較検討した。現在、結果解析中であるが、上肢挙上時の僧帽筋中ヘモグロビンは、精神的ストレスが負荷されることで酸素化ヘモグロビン濃度は著変しないものの、脱酸素化ヘモグロビン濃度は減少する傾向にあることが判明した。