hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酵素を利用する炭素-炭素結合形成反応の開拓(微生物二次代謝能の応用)

微生物の有する様々な物質生産能の中から、抗生物質など特異な有機化合物を作り出している二次代謝能に注目し、特に有機化合物構築の基幹をなす炭素-炭素結合形成能を有機合成化学的に活用する可能性を開拓すべく、本研究ではデオキシストレプタミン含有抗生物質を生産する放線菌に存在すると考えられるデオキシ-scyllo-イノソース合成酵素と命名されるべき、グルコースから炭素六員環化合物デオキシ-scyllo-イノソースへの分子内閉環反応に関与する酵素を生物有機化学的酵素化学的に検討することを目的とした。本酵素を良好に産する株を取得すべく、先ず、リボスタマイシン生産菌のstreptomyces ribosidificus S-0923株から変異株の単離を行なった。現在までのところ、MNNGによる変異処理後得た3000余株から抗生物質非生産株を選択し、さらにデオキシストレプタミン添加培養時にのみ抗生物質を生産する変異株6株を選び出した。この変異株の数をさらに増加すべく作業を継続している。このような株をさらにデオキシ-scyllo-イノソース添加時にのみ抗生物質を生産する株とそうでない株に分類することが次の課題であるが、その選別の基質となるデオキシ-scyllo-イノソースは自ら合成する以外に入手の方法がない。本研究ではその合成及び分析法の確立も目的の一つである。D-グルコースをそのまま利用し、光学活性なデオキシ-scyllo-イノソースを得る目的で、5、6-エノピラノース中間体を経る方法及び6-デオキシ-5-ウロフラノース中間体のアルドール反応による方法を検討したが、脱離生成物を与えるなど目的物を得るに到っていない。しかし、myo-イノシトールを原料として選択的アセトン化、残存水酸基のベンジル化、脱アセトン化とTipson-Cohen法による二重結合の導入、ホウ水素化及び酸化を経てDL体として目的物を得る方法に可能性を見出したので、現在大量合成を検討している。
民主主義の新たな測定次元とその効果測定

最終年度である本年度は、新たな民主主義指標を作成するという研究課題に基づき、研究実施計画三年目に沿って、民主主義指標を作成した。1.昨年度に引き続き、民主主義の構成要素についてデータ収集を行った。本研究の民主主義指標を構成する要素の一つである予算審議日数は、これまで体系的に収集されてこなかった独自のものであり、資料的に非常に価値のあるものであると考えられる。また、収集したデータを合成した民主主義指標を作成し、国際比較を行った結果、既存の指標では区別できなかった民主主義国間の民主主義の程度の違いを明らかした。さらに、本指標を用いて、民主主義と経済成長との間の関係について暫定的な計量分析を行った結果、それらの間には負の関係があることが明らかとなった。2.研究発表:平成21年度に行った既存の民主主義指標のレビューに関して、「民主主義指標の現状と課題」と題した論文として刊行した。また、民主主義指標め利用に関して方法論的に考察した研究を日韓学術交流シンポジウムで報告した。そして、公共選択論をテーマとする研究誌『公共選択の研究』に、「民主主義指標と『プラグマティック・アプローチ』」として刊行した。さらに、本研究で作成した民主主義指標に関する研究成果の一部については、アメリカで行われたMidwest Political Science Associationの研究大会や日本政治学会の研究大会、そして国際シンポジウムで報告した。3.本研究の研究成果と意義:(1)従来の研究が見逃してきた民主主義の新たな構成要素の発見、(2)民主主義指標の方法論の発展、(3)新たな民主主義指標の作成、(4)民主主義の効果測定、が挙げられ、本研究分野に大きく寄与したと考えられる。本年度は、民主主義の新たな指標を作成するという研究課題に基づき、研究実施計画一年目に沿って、民主主義指標に関する研究動向の把握と民主主義の新たな測定次元について考察した。(1)民主主義指標や民主主義理論の研究動向を追った結果、様々な操作化を行っているデータセットが多数存在し、それぞれに問題点が指摘されること、代議制民主主義の補完という観点からの国民投票や住民投票といった市民の直接投票は、市民の短期的個人的な選好の集合となってしまう問題がある、といったことが分かった。(2)その結果、政治参加と政治的競争という従来から測定されている二次元に加えて、個人の意思の集合とは異なる「集団としての」政治的な意思決定、すなわち個人間、特にエリート間の「討議」を通じての態度変容の可能性をもたらすシステムが、民主主義の新たな次元として測定されるべきであることが明らかとなった。次年度以降、これらを操作化・指標化していく。(3)さらに、民主主義の効果測定のための分析の一つとして考えている内戦との関係について、先行研究を概観するとともに、既存の民主主義指標を用いて考察・計量分析を行った。その結果、民主主義が及ぼす内戦の発生に対する影響に関して先行研究の説明が一貫していないこと、それらはいくつかに分類できることが分かった。その成果は、"Democracy or Civil War?Reconsidering the Effect of Democracy on Civil War"としてシンポジウム等で発表した。この結果より、効果測定を行う際の分析枠組みに関する具体的な知見を得ることができた。以上のような本年度の知見を元に、次年度以降民主主義の指標化と作成した民主主義指標を用いての効果測定を行っていく。本年度は、民主主義の新たな指標を作成するという研究課題に基づき、研究実施計画二年目に沿って、民主主義概念の精緻化と民主主義指標の作成に関する手順の作成、そしてデータ収集を開始した。1.昨年度「エリート間の『討議』を通じての態度変容」を重視した民主主義概念を提示した。しかし、「討議」という概念には自己利益に基づく個人の合理的な選択によっても選好が変容するという観点が欠落していたことから、それを踏まえて民主主義概念の精緻化を行った。2.民主主義指標を作成する際には、指標作成のための詳細な手順やコードブックを作成する必要がある。そこで、本研究の民主主義概念が、どのような構成要素から構成され、どういった作成手順を踏むのか、といった点を明確にした。その研究成果の一部は、本年度シンポジウムで報告した。さらに、このシンポジウムの報告で得た知見やこの報告以降作成した民主主義指標の作成手順をまとめた研究を次年度に学会で報告する予定である。3.民主主義指標の構成要素を測定するための既存データの収集を開始した。次年度では、独自のデータを収集・作成する予定である。4.研究報告:民主主義の効果測定のための分析の一つである「内戦と民主主義」との関係について、昨年度の研究成果の一部を発展させたものを2010年10月11日に日本政治学会で報告した。指標作成の手順に関する研究の成果の一部を2011年2月6日のシンポジウムで報告した。5.次年度の学会報告予定:Midwest Political Science Association、日本政治学会。以上のような本年度の成果を元に、最終年度である次年度では、民主主義指標を完成させ分析を行う予定である。

また、収集したデータを合成した民主主義指標を作成し、国際比較を行った結果、既存の指標では区別できなかった民主主義国間の民主主義の程度の違いを明らかした。さらに、本指標を用いて、民主主義と経済成長との間の関係について暫定的な計量分析を行った結果、それらの間には負の関係があることが明らかとなった。2.研究発表:平成21年度に行った既存の民主主義指標のレビューに関して、「民主主義指標の現状と課題」と題した論文として刊行した。また、民主主義指標め利用に関して方法論的に考察した研究を日韓学術交流シンポジウムで報告した。そして、公共選択論をテーマとする研究誌『公共選択の研究』に、「民主主義指標と『プラグマティック・アプローチ』」として刊行した。さらに、本研究で作成した民主主義指標に関する研究成果の一部については、アメリカで行われたMidwest Political Science Associationの研究大会や日本政治学会の研究大会、そして国際シンポジウムで報告した。3.本研究の研究成果と意義:(1)従来の研究が見逃してきた民主主義の新たな構成要素の発見、(2)民主主義指標の方法論の発展、(3)新たな民主主義指標の作成、(4)民主主義の効果測定、が挙げられ、本研究分野に大きく寄与したと考えられる。
電子デバイス応用のためのアモルファス炭素薄膜のドーピング技術の開発

アモルファス炭素薄膜(以下,a-C:H薄膜と呼ぶ)の電子デバイス応用を実現するためには,a-C:H薄膜の伝導度制御が必要不可欠である.本研究では,この伝導度制御を行うために化学ドーピング法によるヨウ素ドーピングを行った.本手法によるドーピング効果は,a-C:H薄膜の膜構造に強く依存すること,また,ドーピングすることによって,薄膜の光学ギャップエネルギーや電気抵抗率が制御可能であることが明らかになり,電子デバイス応用のためのドーピング技術確立に対する重要な知見が得られた.アモルファス炭素薄膜(以下,a-C:H薄膜と呼ぶ)の電子デバイス応用を実現するためには,a-C:H薄膜の伝導度制御が必要不可欠である.本研究では,この伝導度制御を行うために化学ドーピング法によるヨウ素ドーピングを行った.本手法によるドーピング効果は,a-C:H薄膜の膜構造に強く依存すること,また,ドーピングすることによって,薄膜の光学ギャップエネルギーや電気抵抗率が制御可能であることが明らかになり,電子デバイス応用のためのドーピング技術確立に対する重要な知見が得られた.アモルファス炭素薄膜(以下,a-C:H薄膜と呼ぶ)のドーピングによる伝導度制御において,ドーピング元素が,アクセプタあるいはドナーとなり得るかはその膜構造に強く依存するものと考えられる.したがって,アモルファス炭素薄膜の構造を明確することが重要である.19年度は成膜条件およびドーピング条件と膜構造との因果関係を明らかにすることに重点をおいて研究を実施した.具体的には,スパッタリング法を用いて,膜中結合水素濃度が異なるa-C:H薄膜を合成し,その構造と物性の関係を明確にした.その後,これらのa-C:H薄膜に対して化学ドーピング手法により,ドーパントにヨウ素を用いてドーピングを行った.その結果,膜中へのヨウ素ドーピング量は,膜中の結合水素濃度が高い膜ほど多くなることがわかった.これは,膜中結合水素濃度が高い膜ほど膜密度が低くヨウ素が容易に膜中へ入っていくためと考えられる.また,膜中にドープされるヨウ素量が増加するほどa-C:H薄膜の光学ギャップの減少の度合いが大きく,本研究では2.6 eVから0.9 eVへの減少が確認された.さらに,電気伝導度も4桁増加することが明らかになり,ヨウ素ドーピングがa-C:H薄膜の伝導度制御に有効であることが示された.しかしヨウ素ドーピングによるこうした物性の変化は,ドーピング後,時間が経過するにつれてドーピング前の状態へ戻る傾向にあることが明らかになった.この現象はヨウ素の脱ドープに起因すると推測されるが,これまでa-C:H薄膜においては,ほとんど報告例がなく,今回の研究で新たにわかった現象である.この現象をより詳しく調べることにより,a-C:H薄膜への化学ドーピングのメカニズムについてより理解が進むものと考えられる.アモルファス炭素薄膜(以下,a-C : H薄膜と呼ぶ)の化学ドーピング法による伝導度制御において,ドーピングの効果は,その膜構造に強く依存することが,前年度の研究で明らかになったが,今年度は,ドーピング条件の違いによる光学的特性および電気的特性の変化について調べ,ドーピングメカニズムを明らかにすることに重点をおいて研究を実施した.具体的には,スパッタリング法を用いて,比較的膜中に水素を多く含むa-C : H薄膜を合成し,その膜について,化学ドーピング法を用いてヨウ素をドープしたときの薄膜の物性変化を調べた.ドーピング条件については,ヨウ素蒸気分圧,ドーピング温度,ドーピング時間をパラメータとして実験を行った.その結果,ヨウ素蒸気の分圧が高いほど,薄膜の光学ギャップは減少することが明らかになった.また,ヨウ素蒸気分圧一定の条件では,ドーピング温度が高いほど光学ギャップの減少度合いが大きくなることが明らかになった.さらに,ドーピングによる光学ギャップの変化は,ドーピング開始直後が最も大きく,時間が長くなると緩やかに減少する傾向が見られた.以上の結果から,膜中へのヨウ素ドーピングは,薄膜がヨウ素蒸気に曝されることによって,ヨウ素分子が膜中に拡散することによって引き起こされるものと推察される.また,ドーピング時間を十分長くとった場合には,ヨウ素蒸気分圧,ドーピング温度の違いに関わらず一定のヨウ素ドープ量で飽和する傾向が見られることから,最終的にドーピングできるヨウ素の量は,膜質依存し,より容易に拡散できると考えられる密度の低い膜ほど,ドーピングの効果が大きいことが考えられる.本研究ではヨウ素ドーピングによって光学ギャップは2.6eVから0.9eVへの減少が確認された.さらに,電気伝導度も4桁増加することが明らかになり,ヨウ素ドーピングがa-C : H薄膜の伝導度制御に有効であることが示された.
光ファイバ中の誘導ブリルアン散乱を用いた温度と歪の分離・分布センシングの機能向上

温度や歪変化の位置分布を連続的に測定することができる、ブリルアン散乱光を利用した光ファイバセンシングは、大型構造物の健全性診断を可能にし持続可能な安全社会の実現に資することが期待されている。本研究では温度と歪変化の区別・分離ができないというファイバセンシングの本質的な課題を克服するため、偏波保持ファイバを利用した新しいセンシング技術の大幅な機能向上に向けた研究を行う。
アパタイトと骨との界面骨結晶の構造に関する基礎的研究

本研究ではまず、ハイドロキシアパタイト焼結体の作成を行った。H_3PO_4とCa(OH)_2を原料として、湿式法により合成し粒度均一化を行ったハイドロキシアパタイト粉末を圧粉末に成形した後、電気炉で1150°Cで焼結した。細胞培養実験には、得られた焼結体をダイアモンドカッターで適当な大きさに切り出し、洗浄およびオートクレーブ滅菌した後に用いた。マウス頭蓋冠由来の骨芽様細胞株MC3T3-E1細胞を用いて、ハイドロキシアパタイト焼結体と共に培養を行ったところ、ハイドロキシアパタイト焼結体の周囲に多くのMC3T3-E1細胞が積積するのが観察された。通常のalpha-MEM培地(10% FBS血清含有)を用いて2カ月間培養した後、この積層したMC3T3-E1細胞を剥離し、乾燥後、X線粉末回折法により測定したが、骨アパタイト結晶とみられる回折ピークは観察されなかった。一方、細胞とハイドロキシアパタイトの接触と反応性を良くするため、ハイドロキシアパタイト粉末をTi板にコーティングし、表面積を大きくした材料でMC3T3-E1細胞培養を試みた。その結果、多くの細胞の積層が認められたが、焼結体の場合と同様に結晶性の骨形成は認められなかった。しかし、SEM観察の結果、アパタイト上でも骨細胞が活発に増殖していることが認められ、培地に骨形成を高める物質を添加するか、あるいは長期的かつハイドロキシアパタイトとの反応性を高くすることによって、新生骨の結晶が生成する可能性が見いだされた。
頑健な音声認識技術を用いたビデオ教材作成支援システムの開発

頑強な音声認識技術を、ビデオ教材の作成や利用に応用した場合、どの程度の改善効果があるかを、実際にシステムを開発し、調査した。調査結果を以下に述べる。1.音声認識における音声モデルの改善本研究では、実際の講義音声を対象としているため、雑音対策が重要となる。評価試験の結果、人間の聴覚特性を利用した新しい音声認識特徴量は、一般に使用されている特徴量に比べ、SNR 10dBで約5%、SNR 0dBで約6%音声認識率が改善されることを確認した。2.音声情報によるビデオシーン分割講義ビデオ中の音声情報により、ビデオシーンを自動分割する方法を検討した。ビデオシーンの分割には、独立成分分析を用いたトピック表現(指標)とポーズ情報を利用した。シーンの対応付けには動的計画法を用い、隣接するシーンの余弦の総和が最小になるように最適化する方法を提案した。5人の教員による編集前の講義ビデオを用いて実験を行った結果、提案手法はHearst法と同等以上の分割性能を持ちながら、分割数を自由に設定できることがわかった。また、音声認識結果を用いても書き起しテキストと同程度のシーン分割性能が得られることが確認された。3.ビデオ教材作成支援システムの開発・評価本研究の方式により話題ごとに自動分割されたビデオシーンを選択するだけでビデオ教材が作成できるビデオ教材作成支援システムを開発し、システム及びそのソースコードを公開した。評価試験の結果、75%の被験者が自動シーン分割を行う方が使いやすいと回答した。ビデオ教材作成時間に関しては、音声情報により推定された自動シーン分割情報を用いることによって平均編集時間が1割以上削減できることがわかった。編集後のビデオ編集精度については、自動シーン分割し編集時間が削減しているにも関わらず、これまでと同等の精度を維持できることを確認した。頑強な音声認識技術を、ビデオ教材の作成や利用に応用した場合、どの程度の改善効果があるかを実際にシステムを開発し、調査することを目的とし、初年度は以下の調査結果を得た。1.音声認識における音声モデルの改善:本研究では、実際の講義音声を対象としているため、雑音対策が重要となる。きれいな音声に様々なSNR(信号対雑音比)で雑音を混入し、予備的な評価試験を行った結果、人間の聴覚特性を利用した新しい音声認識特徴量は、一般に使用されている特徴量に比べ、SNR10dBで約5%、SNR0dBで約6%音声認識率が改善されることを確認した。2.音声認識における言語モデルの改善:ニュース音声や講演音声に比べ、講義音声はさらに柔軟な表現が使用されるため、言語モデルの改善が必須である。本研究では音声認識より得られたキーワード候補を検索キーとしてインターネット検索を行い、得られた関連テキストを元に言語モデルの改善を行った。その結果、音声認識誤りの一部が改善された。3.音声情報によるビデオシーン分割方法の検討:講義ビデオ中の音声情報より書き起こしテキストを作成した後、音声認識誤りに相当する置換誤りを挿入し、ビデオシーンの分割を試みた。ビデオシーン分割には動的計画法を用いる方法を提案し、隣接シーン間の余弦距離が最小になるように最適化した。実験の結果、シーン分割の指標として提案した独立成分分析による方法は一般的に利用されているTF-IDFと同等以上の結果が高速に得られることがわかった。これは、TF-IDFの計算量がキーワード語彙(約60分の講義では600語程度)に比例するのに対し、独立成分分析の計算量では、指定した独立成分数(100とした場合、1/6に計算量が軽減)に比例するためである。さらに、音声認識における単語正解率が約30%以上あればシーン分割において約70%以上の再現率が得られる見通しを得た。

頑強な音声認識技術をビデオ教材の作成や利用に応用した場合、どの程度の改善効果があるかを実際にシステムを開発し、調査することを目的とし、本年度は以下の調査結果を得た。1.講義音声に対する各種音声認識技術の比較新聞記事を読み上げた音声を認識した場合には95.2%の単語正解率が得られるが、同じシステムを用いて講義音声を認識した場合には49.8%の単語正解率であった。これはくだけた言い回しや言い直しが多くなるためと思われる。そこで学会講演データベースから学習された言語モデルを使用することにより単語正解率が6.4%改善されることを確認した。また講義内容を読み上げ直すことで、講義音声を音響モデルに近づけたところ、単語正解率がさらに14.5%改善された。これより、音響モデルの改善余地は14.5%程度であることがわかった。2.ビデオシーン自動分割方法の検討・評価ビデオシーン分割に動的計画法を用いる方法を提案し、隣接シーン間の余弦距離が最小になるように最適化した。音声認識より得られたテキストを用いてシーン分割を行った結果、従来の経験的なルールによりシーン分割を行う方法よりも良好な結果が得られることがわかった。また、講義ビデオの場合に映像情報のみで分割しても、正確なシーン境界がほとんど得られず、音声情報を用いる方法の優位性が確認できた。3.ビデオ教材作成支援システムの開発・評価本研究の方式により話題ごとに自動分割されたビデオシーンを選択することでビデオ教材が作成できるプロトタイプシステムを開発した。このシステムを用いて、被験者に実際にビデオ教材を作成してもらう予備試験を行ったところ,ビデオシーン境界が正解であれば、作成時問および使いやすさともに改善されることを確認した。1.ビデオシーン自動分割方法の検討・評価講義ビデオ中の音声情報により、ビデオシーンを自動分割した。ビデオシーンの分割には、独立成分分析を用いたトピック表現(指標)とポーズ情報を利用した。シーンの対応付けには動的計画法を用い、隣接するシーンの余弦の総和が最小になるように最適化した。5人の教員による編集前の講義ビデオを用いて実験を行った結果、提案手法はHearst法と同等以上の分割性能を持ちながら、分割数を自由に設定できることがわかった。2.ビデオ教材作成支援システムの開発・評価ビデオ教材作成支援のために講義ビデオ素材を自動的にシーン分割し,ビデオ編集作業の負担を軽減できるシステムの開発を行った。また、編集前の講義ビデオ素材からビデオ教材を作成する際に音声情報より推定されたシーン分割位置を利用することがどの程度有効であるかを調査するため、開発した編集システムを用いて評価試験を実施した。評価試験の結果、使いやすさに関して、75%の被験者が自動シーン分割を行う方が使いやすいと回答した。
差別されない権利の先端的課題

本年度は、憲法上の平等権について研究を行い、年度初頭に法学教室に平等権の違憲審査基準に関する論文を公表した。また、10月には、日本公法学会において、平等原則と非差別原則、そしてそれに関連する他の憲法上の原則との関係を検討し、報告を行った。さらに、年度終わりには、性同一性障害を理由とした戸籍上の性別変更について、欧州人権裁判所・ドイツ憲法裁判所の判例を調査し、それと日本法の比較を行う研究を進めた。本年度の研究成果は、平等権と差別されない権利が重なる部分とそうでない部分を解明したこと、それらの権利が、他の権利とどのような関係にあるかを明らかにすること、の二点にあったといえる。まず、平等権の違憲審査基準について、従来型の見解は、いわゆる三層審査を行おうとするが、それはアメリカ法の恣意的な再構成であり、その背後にある実体的権利を確定することなしに、審査基準論を精密化することはできない。本研究において、三層目の厳格審査は、実は平等権ではなく、差別されない権利に関する違憲審査基準であることを解明した。次に、しばしば平等権については空虚論が唱えられ、他の実体的権利を行使できるときに平等権を行使する理由は弱いと言われたりする。この点は、確かに正しいと言えるが、実際の訴訟では、実体的権利と平等権が並行的に行使され、相互に補強し合う関係にあることもある。これは理論的に見ると不思議な現象だが、実務家の発想を誘発させる何かがそこにあるのも事実であろう。ここまでが本年度に解明できた内容であり、来年度は、その「何か」を検討することが課題となる。課題が明確になったという点も、大きな成果となっており、今年度の研究は成功裡に終了したといえる。本年度は、研究一年目にあたり、元来、資料収集・資料整理・分析を中心とする予定であった。しかし、思いのほか研究のペースが速く進み、二本の原稿を公表することができた。この点で、計画以上の成果が上がったと言える。次に研究計画においては、外国法の分析も十分に行うべきと考えたが、従来の比較法の在り方からすると、新しい分野である欧州人権裁判所の差別・平等に関する判決の研究も進めることができた。さらに、憲法学のみからの観点ではアプローチできない家庭内での不平等・差別の問題である虐待やDVという問題について、離婚というテーマからの論文を執筆できた。このプロセスの中で、閉鎖空間における差別や平等の改善が困難で、公権力が十分に介入できないことを見越した制度設計のありようがあることを明らかにする研究を行い、それを公表することもできた。総じて、新しいテーマの発見、従来掘り下げられなった分野への視野の拡大、順調な資料収集、適切なタイミングでの成果物の公表といったことが、諸々順調に進み、当初予定していた以上の業績を公表することができた。今後の研究方針としては、平等・差別について、様々な問題点を検証し、体系的な研究にまとめることを基本方針とする。まず、平等の概念については、従来の通説的整理が必ずしも自覚できていない平等権の学説の意義を明らかにするとともに、差別概念について、偏見という概念と区分、合理的配慮請求権と差別されない権利を区別すべきこと、差別と不合理な区別の違いを精密に区分し、差別に起因しない不合理な区別、差別に起因する法的効果を伴わない現象など、概念整理を行い、明晰な定義をまとめたい。次に、平等権・差別されない権利については、国籍法違憲判決という重大は平等関係判例の分析、夫婦別姓訴訟について第一次訴訟の争点形成の失敗と、第二次訴訟群における新しいアプローチの区分、非嫡出子の法定相続分最高裁決定の変動について、なぜ、全員一致の非理論的判決文ができたかということを法理論的に解明すること、ムスリム情報収集事件について、原告たちが訴えたかったことは一体何なのかという問題点、同性婚訴訟における憲法24条解釈、LGBTの法的保護に関する差別されない権利の整理といった各論的問題をどのように整理するかという検討が必要となる。さらに、在外邦人選挙権訴訟、国政選挙定数訴訟と国籍法違憲判決における裁判所のアンバランスな対応について、それがアンバランスであることがなぜ気づかれていないのか、というテーマも検討が必要で、この点は日本の判例法理の分析が必要となると思われる。今後は、総論的研究とともに、このような膨大な各論領域における平等権・差別されない権利の意義について研究していくことが、今後の研究の推進方針となる。また、これについては丁寧な比較法分析とともに、これまでにない視点を厭わない国内法研究の方法の開発も必要となるであろう。

本研究において、三層目の厳格審査は、実は平等権ではなく、差別されない権利に関する違憲審査基準であることを解明した。次に、しばしば平等権については空虚論が唱えられ、他の実体的権利を行使できるときに平等権を行使する理由は弱いと言われたりする。この点は、確かに正しいと言えるが、実際の訴訟では、実体的権利と平等権が並行的に行使され、相互に補強し合う関係にあることもある。これは理論的に見ると不思議な現象だが、実務家の発想を誘発させる何かがそこにあるのも事実であろう。ここまでが本年度に解明できた内容であり、来年度は、その「何か」を検討することが課題となる。課題が明確になったという点も、大きな成果となっており、今年度の研究は成功裡に終了したといえる。本年度は、研究一年目にあたり、元来、資料収集・資料整理・分析を中心とする予定であった。しかし、思いのほか研究のペースが速く進み、二本の原稿を公表することができた。この点で、計画以上の成果が上がったと言える。次に研究計画においては、外国法の分析も十分に行うべきと考えたが、従来の比較法の在り方からすると、新しい分野である欧州人権裁判所の差別・平等に関する判決の研究も進めることができた。さらに、憲法学のみからの観点ではアプローチできない家庭内での不平等・差別の問題である虐待やDVという問題について、離婚というテーマからの論文を執筆できた。このプロセスの中で、閉鎖空間における差別や平等の改善が困難で、公権力が十分に介入できないことを見越した制度設計のありようがあることを明らかにする研究を行い、それを公表することもできた。総じて、新しいテーマの発見、従来掘り下げられなった分野への視野の拡大、順調な資料収集、適切なタイミングでの成果物の公表といったことが、諸々順調に進み、当初予定していた以上の業績を公表することができた。今後の研究方針としては、平等・差別について、様々な問題点を検証し、体系的な研究にまとめることを基本方針とする。まず、平等の概念については、従来の通説的整理が必ずしも自覚できていない平等権の学説の意義を明らかにするとともに、差別概念について、偏見という概念と区分、合理的配慮請求権と差別されない権利を区別すべきこと、差別と不合理な区別の違いを精密に区分し、差別に起因しない不合理な区別、差別に起因する法的効果を伴わない現象など、概念整理を行い、明晰な定義をまとめたい。次に、平等権・差別されない権利については、国籍法違憲判決という重大は平等関係判例の分析、夫婦別姓訴訟について第一次訴訟の争点形成の失敗と、第二次訴訟群における新しいアプローチの区分、非嫡出子の法定相続分最高裁決定の変動について、なぜ、全員一致の非理論的判決文ができたかということを法理論的に解明すること、ムスリム情報収集事件について、原告たちが訴えたかったことは一体何なのかという問題点、同性婚訴訟における憲法24条解釈、LGBTの法的保護に関する差別されない権利の整理といった各論的問題をどのように整理するかという検討が必要となる。さらに、在外邦人選挙権訴訟、国政選挙定数訴訟と国籍法違憲判決における裁判所のアンバランスな対応について、それがアンバランスであることがなぜ気づかれていないのか、というテーマも検討が必要で、この点は日本の判例法理の分析が必要となると思われる。
細胞工学的手法を用いた唾液腺再生に関する研究

3T3細胞をfeeder layerとして培養した正常培養唾液腺上皮細胞を、I型コラーゲンゲルを用いて3次元培養を行ったところ,培養細胞は嚢胞様の形態形成を示した。将来の人工唾液腺の可能性を示唆する所見であり、さらに細胞混合密度やコラーゲン濃度を検討し、HGF・EGFなどの細胞増殖因子の添加等を行ったが、腺組織に特徴的な導管および腺房構造は得られず、細胞に極性も認められなかった。この実験系で思うように形態形成が得られなかった理由は、培養された細胞が上皮細胞だけであったために、生体内でみられる上皮-間葉系の相互作用が働かなかったため、そして細胞の足場たる担体になんの形態も付与されていなかったためと推測される。よって今後は上皮細胞に加えて、間葉系細胞の培養を行い2つを混合し、さらに担体も多孔質のβ-TCPを用いての実験系を計画している。蛍光標識したラット正常唾液腺上皮細胞を、導管結紮によるラット顎下腺萎縮モデルと、無処置のラットの腺体内に細胞懸濁液として注入、移植を行った。その結果萎縮モデルにおいては移植後4週までの生着を確認したが、無処置のラットでは生着は認められなかった。これにより移植細胞が生着するには萎縮から回復していく過程で発現している遺伝子あるいは細胞増殖因子などが関与していることが示唆された。現在、移植細胞の生着に関与する因子を蛍光ディファレンシャル・ディスプレイ法などで解明することを計画している。そして萎縮モデルにおける移植細胞の分化を免疫染色等により検討したところ一部に導管への移行が認められた。腺房への分化は認められなかったものの、唾液腺の発生において腺房は導管から分化するとの報告があるので、将来の唾液腺再生の可能性は示唆された。今後GFPトランスジェニックマウスの細胞を用いた長期の経過観察を計画している。今回の研究成果申請者らの方法を用いて平面培養したラット唾液腺細胞を、1型コラーゲンゲルを用いて3次元培養し、形態学的検討を行った。1週間および2週間後に標本作成しHE染色にて形態学的評価を行ったところ、2週間後の標本において、管腔様の構造の形成が認められた。今後は3次元培養中に各種増殖因子(bFGF、EGFなど)を添加し、これらが細胞の形態形成に与える影響について検討を行っていく。ラット唾液腺萎縮モデルを用いて、移植方法の手技的検討を行った。ラットの顎下腺導管を結紮し1週間後、顎下腺の萎縮を確認し結紮を除去、同時にfluorescent cell linker(PKH26)にて標識したラット培養唾液腺細胞を、細胞懸濁液としてマイクロシリンジを用いて萎縮した顎下腺腺体内に注入した。また、コントロールとして通常のラットの顎下腺にも、同様の手技で培養唾液腺細胞を移植した。萎縮群・コントロール群ともに2週および4週後にと殺、顎下腺を摘出し凍結標本作成、蛍光顕微鏡下で観察を行った。その結果、移植後2週では萎縮群・コントロール群とも移植細胞の存在が認められた。しかし移植後4週では、コントロール群では移植細胞は存在しないか、あるいは間質にわずかに存在していたのに対し、萎縮群では唾液腺実質内に移植細胞は残存していた。今後は生着した移植細胞の分化・機能について、抗アクチン抗体などによる免疫染色によって評価を行う。また移植細胞の生着に関与する因子の解析を行う。以上の成果より、われわれが確立した方法により培養した唾液腺細胞は形態形成能をそなえ、また萎縮唾液腺に対する細胞移植療法の可能性を示唆したといえる。さらに移植細胞の生着に関する因子の解析は、その他の臓器における細胞移植全般に影響を与えると思われる。
トランスクリプトーム解析によるエゾサンショウウオの表現型可塑性の分子機構の解明

同一のゲノム情報をもつにも関わらず、環境の変化に応じて表現型を変化させる表現型可塑性と呼ばれる。北海道に生息する有尾両生類であるエゾサンショウウオ(Hynobius retardatus)の幼生は、被食者であるカエル幼生・捕食者であるヤゴの存在や個体群密度に応じて、明瞭な表現型可塑性を示す。本研究では、このエゾサンショウウオをモデルとして、表現型可塑性の分子基盤を解明することを目的とした。上記の目的を達成するために、生態学的な野外におけるサンプルの採集から、トランスクリプトーム解析まで一通りの実験をおこなった。この実験を通して、可塑性の原因となる可能性がより高い候補遺伝子が明らかになった。本研究では、同一のゲノム情報をもつにも関わらず、環境の変化に応じて表現型を変化させる表現型可塑性についての解析をおこなった。本研究では、このエゾサンショウウオをモデルとして、表現型可塑性の分子基盤を解明することを目的とする。今年度は上記の目的を達成するために、生態学的な野外におけるサンプルの採集から、トランスクリプトーム解析まで一通りの実験をおこなった。まず、サンプルとなる卵を入手した。道内各所をまわり、多くのサンショウウオ卵を採集した。採集した卵を孵化させ、実験室内で異なる環境を再現し飼育することで表現型多型を誘導した。誘導にはエゾサンショウウオと関係の深いヤゴ(捕食者)とオタマジャクシ(被食者)の2つの生物を用いた。外敵から身を守る外鰓・尻尾の発達した防御型を誘導するときはヤゴと共存させて飼育し、捕食に有利な表現型である頭でっかち型を誘導するときには、オタマジャクシと共存させて飼育した。このほかにエゾサンショウウオのみで飼育することで通常の表現型をもつ個体も再現した。得られた表現型を用いて、次世代シークエンサーによる遺伝子発現解析をおこなった。各組織・時間ごとの遺伝子発現の変動を調べることで、多型の要因となる候補遺伝子を絞り込んだ。これにより、形態変化の要因となる候補遺伝子が同定された。ここまでの結果を取りまとめ、学会発表をおこなった。昨年度は、次世代シークエンサーのテストランをおこなったので、来年度はこの結果をさらに拡張し、形態変化の要因となる候補遺伝子の同定を目指した。昨年度の時点では、トランスクリプトーム解析の繰り返しがなかったので、繰り返し実験をおこない、統計的に有意な発現量の差を持つ遺伝子を選別した。ここまでの結果を取りまとめ、学会発表・学術論文の執筆をおこなった。本年度の研究の結果、エゾサンショウウオの表現型可塑性を引き起こす原因となる候補遺伝子が明らかになった。従って、実験は順調に進行していると言える。しかし、生物の遺伝子発現は個体によるばらつきが大きく、繰り返し実験を行い、統計的に有意に発現量が変動している遺伝子を明らかにする必要がある。今後、この繰り返し実験をおこない、研究成果の論文化を目指す予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、次世代シークエンサーのテストランをおこなったので、来年度はこの結果をさらに拡張し、形態変化の要因となる候補遺伝子の同定を目指す。まず、可塑性を引き起こす可能性が高い候補遺伝子を明らかにする。次に、発展著しいゲノム編集実験技術を活用することで、候補遺伝子の機能を解析し、可塑性の原因となる遺伝子を解明する。併せて集団間で遺伝子配列を比較することで、表現型可塑性の進化的起源について推定する。現時点では、トランスクリプトーム解析の繰り返しがないので、繰り返し実験をおこない、統計的に有意な発現量の差を持つ遺伝子を選別する。この実験を通して、可塑性の原因となる可能性がより高い候補遺伝子を絞り、以降の機能解析実験に使用する。近年、非モデル生物において簡便に標的遺伝子を改変する技術として、ゲノム編集技術が注目されている。本研究では、この技術を利用して候補遺伝子の機能を解析する予定である。

さらに絞られた候補遺伝子の機能に応じて、ホルモン注射などの実験も遂行する。これにより候補遺伝子の機能が明らかになり、表現型可塑性の分子基盤が解明されることが期待される。エゾサンショウウオの表現型可塑性がどのようにして獲得され、進化してきたかは未だ不明な点が多い。本研究では、その過程を明らかにするために、特に顕著な可塑性を示す襟裳集団と可塑性を示しにくい野幌集団を比較することで表現型可塑性の獲得過程とその進化に迫る。まず、誘導実験を通して経時的なRNAのサンプリングをおこない、各集団間で可塑性の原因となる遺伝子の発現変動を調べ、集団間・集団内で遺伝子配列にどのように変異が蓄積されているかを調べる。これらの解析結果を解釈することで、可塑性がどのように獲得され、集団内で維持されているかを推定する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
入出力電圧比10倍以上の高効率双方向DC-DCコンバータの開発

コンバータの高効率変換を実現するためにはスイッチング素子の損失を低減する必要があり,Zero Voltage Switching動作が必須である。一方,双方向電力伝送を行うためには,回路内電力損失による電圧降下を補償するため,コンバータ回路内に何らかの双方向昇圧機能が必要である。本研究では,この昇圧機能をLLC電流共振形回路で実現し,さらに磁気デバイスの磁気飽和及び鉄損を考慮したコンバータ回路の設計法を確立する。高効率化のためのコンバータ駆動周波数の低減と磁気デバイスの電圧時間積で決まる磁束の大きさ,すなわちデバイス寸法の小型化にはトレード・オフの関係があり,この点に着目した設計法を確立する。
音環境理解に向けた音声信号の位相・振幅同時復元の理論構築の研究

本研究は,雑音環境下において収録された劣化音声信号から雑音の影響を除去し,真の音声信号を復元する理論の構築とその応用を目的とする.これまでの研究では,音声信号において重要な特徴である振幅と位相を各々異なるアプローチで分析することが一般的であった.これに対し,申請者は音声信号の位相・振幅が満たすべき時間周波数上の挙動に関連性があることに注目し,この関連性を導入した全く新しい音声信号復元の理論構築に取り組む.本研究は,雑音環境下において収録された劣化音声信号から雑音の影響を除去し,真の音声信号を復元する理論の構築とその応用を目的とする.これまでの研究では,音声信号において重要な特徴である振幅と位相を各々異なるアプローチで分析することが一般的であった.これに対し,申請者は音声信号の位相・振幅が満たすべき時間周波数上の挙動に関連性があることに注目し,この関連性を導入した全く新しい音声信号復元の理論構築に取り組む.
治療抵抗性腎癌におけるブロモドメイン蛋白による制癌機序の解明

我々の予備実験ではスニチニブ耐性ゼノグラフトモデルにおいて、最も代表的なブロモドメイン阻害剤であるJQ1の投与によって著明な抗腫瘍効果を認めたが、これまで治療抵抗性腎癌における報告はほとんどない。本研究は当科で樹立したスニチニブ抵抗性腎癌細胞株を用いて、JQ1の投与を行って、コントロールと比べることにより、治療抵抗性腎癌においてブロモドメイン阻害剤が影響する増殖・浸潤・転移および薬剤抵抗性に関わる遺伝子群やシグナル経路を解明し、さらなる新規治療戦略および治療抵抗性克服の基礎データを収集する提案である。
運動形態の違いが心房性ナトリウム利尿ペプタイド(HANP)の分泌に及ぼす影響-運動時の血圧上昇及び運動後の血圧の低下の調節因子の検討-

成人病の運動処方で一般に用いられている運動強度(50%Vo_2max)と運動形態(サイクリングと歩行)を用い、2つの運動形態間の昇圧応答について生理・生化学的に検討した。その結果、相対的に同一強度、同一時間の運動にもかかわらず、運動時の昇圧反応は歩行よりもサイクリングの方が強く、血圧低下レベルも大きいことが認められた。さらに、サイクリングでは歩行に比し、運動中、心臓の一回拍出量の指標である、O_2pulseの値が小さかった。これは、サイクリングでは歩行に比し、運動中、アイソメトリックな運動要素が大きく、その結果、脚筋の過剰な収縮により、末梢血管抵抗が増大し、静脈還流が妨げられ、結果として、一回拍出量に影響しているものと思われる。このことはサイクリングでの運動中の血中乳酸値が歩行に比し、有意に高値を示したことからもアイソメトリック要素との関わりが示唆された。また、血中の昇圧因子についてみると、生体内で最も強力な血管収縮作用を持つ血漿アンギオテンシンIIはサイクリングでは運動にともない歩行に比し有意に大きな増加を示し、運動終了後120分においても歩行に比し高い値を示した。さらに、循環血漿流量を増大させる血漿アルドステロンも同様にサイクリングの方が高い値を示した。これに対し、利尿作用と共に血管弛緩作用により、降圧作用を持つ、血漿心房性ナトリウム利尿ペプタイド(HANP)は他の昇圧因子と同様、サイクリングの方が有意に高く、運動中の昇圧作用に対し、拮抗的に働き、過剰な血圧上昇を抑制していることが示唆された。また、本研究においても、サイクリングに見られた運動周終了後の過剰な降圧応答を裏付ける明確な原因を認めるには至らなかったが、サイクリング後に見られた血漿アドレナリン値の急激な低下により裏付けられる可能性が示唆された。
高精度画像計測に基づく門型クレーン振れ止め制御の高性能化に関する研究

大型コンテナの荷役作業における安全性向上と自動化を念頭にコンテナ・スプレッダの振れ計測高精度化に基づく門型クレーン振れ止め制御の高性能化について研究した。コンテナ・スプレッダの振れ計測精度低下の要因となっているカメラ姿勢の微小な振れを高精度に検出するため、製作した縮小クレーンモデルのトロリ部に2個の加速度センサを取り付け、ガーダートロリ系の実際上問題となる3次程度までの固有振動周波数を加速度センサ出力からカルマンフィルタと最尤推定法により求め、振動の減衰も考慮したカメラの動的姿勢実時間計測のための信号処理法を提案し有効性を実験的に確認した。なお、提案法の有用性を示すためのアプリケーションとして、橋脚の洗掘および(道路照明灯などの)金属支柱の腐蝕など、打撃により生ずる振動の計測に基づく異常診断に適用し良好な結果を得た。これらはそれぞれ2002年10月開催のシステム制御情報学会第34回ストカスティックシステムシンポジウムおよび2003年10月開催の第35回同シンポジウムにおいて発表した。次に、本手法により高精度化したスプレッダ振れの画像計測値をフィードバックし振れ止め制御実験を行ったが、画像計測に演算時間を要するためのサンプリング周波数の不足、それに伴う振れ速度の精度低下、外乱光の影響による不安定などのため、振れ止め高性能化が困難であることが分かった。そこで、計測システムの占めるコスト増やメンテナンスの問題も考慮し、2個の加速度センサをトロリ上でなく、直接スプレッダの両端に取り付け、スプレッダ・コンテナの振れおよびねじり振動の計測に基づくフィードバック振れ止め制御系を設計した。この計測制御系では実機に沿ってクレーンのダイナミクスモデルを構築し、2個の加速度センサの他にも1個のタコジェネレータ(トロリ上)、3個のロータリエンコーダ(トロリ、左右のシーブ上)を用い、カルマンフィルタによる状態フィードバック振れ止め制御シミュレーションにより有効性を確認した。これについては「ダイナミクスモデルを考慮に入れたコンテナクレーンの高精度位置姿勢制御に関する研究」と題し、計測自動制御学会産業論文誌に掲載されている。クレーンの正確な振れ止めの観点からスプレッダ振れ計測の高精度化を図るため縮小クレーンモデルを製作し、ガーダ部に歪ゲージを貼り付け、ガーダートロリ系の振動実験を行った。その結果、実験的に求められる固有周波数がトロリ位置に応じて定まるその理論値から多少の偏差を生じるため、CCDカメラの動的・静的姿勢誤差をガーダートロリ系の低次固有振動の一次結合で精度良く推定することが困難であることが分かった。これは、歪ゲージの出力信号に十分なSN比が得られないこと、およびガーダ両端の境界条件が厳密にはトロリ位置によりわずかに変化するためと考えられる。また、この方法では振動の減衰の影響を考慮してカメラ姿勢を高精度に実時間検出できない。そこで、CCDカメラの静的姿勢誤差はトロリ位置に応じてほぼ正確に求められることを考慮し、トロリに搭載したCCDカメラの動的姿勢誤差を振動の減衰も考慮して直接検出することを考えた。そのため本研究では、カメラを搭載したトロリの動的角振動を2つの加速度ピックアップを利用して検出することとした。その際、実際上重要な3次程度までの低次固有振動の周波数を加速度センサ出力から推定し、かつ振動の減衰にも適応的に対応しつつカメラの動的姿勢誤差を実時間で検出できるよう、カルマンフィルタと最尤推定に基づくセンサ出力の信号処理を行うこととした。

そこで、この信号処理法の有効性を確認するため、基本的なアプリケーションの一つとして、クレーンに比べ大幅に減衰が大きい橋脚の打撃振動を1個の加速度センサで検出し、その出力データに応用し良好な結果を得た。これについては2002年10月に開催されたシステム制御情報学会の第34回確率システムシンポジウムで発表した。この結果を踏まえ、CCDカメラを搭職したトロリに2つの加速度センサを取り付け、カメラ姿勢の動的誤差を減衰も含め精度良く実時間で検出できることを確認している。以後、このシステムによるスプレッダ振れ計測の高精度化およびそれによる振れ止め制御高性能化を図る。大型コンテナの荷役作業における安全性向上と自動化を念頭にコンテナ・スプレッダの振れ計測高精度化に基づく門型クレーン振れ止め制御の高性能化について研究した。コンテナ・スプレッダの振れ計測精度低下の要因となっているカメラ姿勢の微小な振れを高精度に検出するため、製作した縮小クレーンモデルのトロリ部に2個の加速度センサを取り付け、ガーダートロリ系の実際上問題となる3次程度までの固有振動周波数を加速度センサ出力からカルマンフィルタと最尤推定法により求め、振動の減衰も考慮したカメラの動的姿勢実時間計測のための信号処理法を提案し有効性を実験的に確認した。なお、提案法の有用性を示すためのアプリケーションとして、橋脚の洗掘および(道路照明灯などの)金属支柱の腐蝕など、打撃により生ずる振動の計測に基づく異常診断に適用し良好な結果を得た。これらはそれぞれ2002年10月開催のシステム制御情報学会第34回ストカスティックシステムシンポジウムおよび2003年10月開催の第35回同シンポジウムにおいて発表した。次に、本手法により高精度化したスプレッダ振れの画像計測値をフィールドバックし振れ止め制御実験を行ったが、画像計測に演算時間を要するためのサンプリング周波数の不足、それに伴う振れ速度の精度低下、外乱光の影響による不安定などのため、振れ止め高性能化が困難であることが分かった。そこで、実用化の際のメンテナンスの問題も考慮し、2個の加速度センサをスプレッダ上に取り付け、上述のカメラ姿勢計測システムを応用したスプレッダ・コ.ンテナの振れおよびねじり振動の計測に基づくフィードバック振れ止め制御系を設計した。この計測制御系では実機への応用を念頭に詳細なモデル化を行い、2個の加速度センサの他にも1個のタコジェネレータ(トロリ上)、3個のロータリエンコーダ(トロリ、左右のシーブ上)を用い、カルマンフィルタによる状態フィードバック振れ止め制御シミュレーションにより有効性を確認した。この計測制御系については「ダイナミクスモデルを考慮に入れたコンテナクレーン高精度位置姿勢制御に関する研究」と題して計測自動制御学会産業論文誌に投稿中である。
基底膜IV型コラーゲンα1鎖分解断片arrestenの心臓における役割

IV型コラーゲンα1鎖C末端断片であるarrestenは心臓組織に豊富に存在するが、その生理学的意義は不明である。本研究ではarrestenが心臓構成細胞や摘出心臓標本に及ぼす影響を検討する。さらにarresten産生不全ラットを作出して表現型や心疾患の発症・進展との関連を検討することによりarrestenの病態生理学的役割を解明し、新たな心疾患治療戦略の標的因子としての応用可能性を探索する。
表現形質の異常を高精度に検出可能な手法の開発

本研究課題の主たる目的は「表現形質の異常を高精度に検出するためのワークフローの開発」であり、昨年度までに、マウスの網羅的な表現型(ヒトの病気の症状に相当)のデータを用いて、意味のある表現型と表現型の関係性のリストを提示することができた。また、副産物として、当初の予定よりもインパクトの大きい、マウスの表現型間の関係性の参照用データセットを提示することができた。そこで、平成30年度では、これらのデータの理解及び利用促進のため、アプリを開発し公開した。また、本課題の成果は、第41回(2018年)分子生物学会年会で口頭及びポスター発表されるとともに、英国の雑誌「IMPACT」で紹介された。本研究の成果は国際誌への原著論文発表のためまとめられ、2019年5月現在、審査中である。その内容の概要を以下に示す。哺乳動物での病気の症状と症状との関係性については、比較的小規模な予測の関係性がわかっている一方で、これまでに大規模で信頼性の高いものは報告されていない。そこで我々は、3,100種類の遺伝子改変マウスの様々な表現型(症状)のデータを解析することにより、345種類の表現型(60種類の生物学的な機能)で構成される、3,686種類の表現型間の関係性を明らかにした。本研究で得られた数多くの表現型(症状)間の関係性のリストは、哺乳動物での病気の症状と症状との関係の一般原則として利用されるだけでなく、病気の症状が現れるメカニズムを解明する研究に役立つであろう。平成28年度では、マウス変異系統の網羅的表現型データにアソシエーション分析を適用して、表現形質間の有意な相関関係を抽出した。さらに、この相関関係を基に、各変異系統の未知の形質異常を予測するワークフロー、及びこのワークフローに基づいたウェブアプリケーションのプロトタイプを開発した。第一の研究成果として、世界で初めてマウスの表現型特性間の相関関係のレファレンスリソースを提示した。3,000種類のマウス変異系統の表現型解析結果を基に、オントロジーで501種類の表現型特性に整理し、これらの相関ルールをアソシエーション分析により導出した。解析用のデータには、実験の手技や背景系統を統一した国際マウス表現型解析コンソーシアム(IMPC)のものを用いることで、測定バイアスを排除し、また、相関ルール(関係性)を算出する際には、NAを含まないデータを用いることで、選択バイアスを排除している。本成果のデータリソースは、遺伝子の多面的発現やヒト疾患の病態の理解を深めることに役立つとともに、現在進展しているトランスオミックスの研究分野でのフェノームのリファレンスデータリソースとしての使用が期待される。第二の研究成果として、本研究で得られた相関関係を基に、各変異系統の形質異常を予測するアプリケーションのプロトタイプを開発した。このアプリケーションは、最高レベルの確度を持つ表現型間の相関関係をもとに開発されたものであるから、変異系統の未検査の形質異常の高精度な予測が可能となった。具体的には、各変異系統で未検査の表現型の数値(割合)での予測、及び発現が予測される表現型のランキング形式での提示が可能となった。これにより、本課題の主たる目的である「表現形質の異常を高精度に検出するためのワークフローの開発」の一事例が提示された。本研究課題の主たる目的は「表現形質の異常を高精度に検出するためのワークフローの開発」であり、上述したように、現在までに、その一事例を提示することができた。さらに副産物として、マウスの表現型特性間の相関関係のレファレンスデータが提示され、当初の予定よりインパクトの大きな成果を得ることができた。想定以上の成果が得られた一方で、主としてマーケティングで用いられているアソシエーション分析といった手法を、表現型間の相関関係の抽出に適用した際、support(支持度)、confidence(確信度)、lift(リフト値)といった一般に用いられている指標のみでは、有意な関係性を提示したり、関係性を深く考察するには不十分で、新たな指標を創出する必要が生じた。加えて、ここで得られた有意な表現型間の相関関係を、各種指標の様々な条件下で提示可能な可視化(アプリケーションの開発)が必要となった。これらを実現したことで想定より多くの時間を要し、次年度に予定されている解析が時間的制約を受けることになった。平成29年度では、マウスの網羅的表現型データを用いて、表現型間の関係性の全景の理解を深めるためのワークフローを開発した。IMPCのウェブサイトからダウンロードした3,100変異系統の網羅的表現型データを用いたアソシエーション分析により、オントロジーで整理された532種類の表現型間の関係性について調査し、345種類の表現型から構成される3,686の有意な相関ルールを導出した(FDR < 0.1)。3,686の相関ルールの理解を容易にするために、このルールを構成する345種類の各表現型別に、表現型-表現型相関ルールのセットを定義し、この相関セットを基にした因果傾向特性解析により、原因傾向特性を持つ60種類の表現型と、結果傾向特性を持つ49種類の表現型を同定するとともに、表現型の多面的発現のモジュール性(Modular Pleiotropy)を提示した。さらに、相関セットの構成要素(表現型)の類似性を基に階層的クラスター分析により、仮想のフェノームワイドな表現型相関ネットワークを構築し、これが7つのサブネットワークに分類されることを示した。