hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
初代培養細胞塊をもちいた子宮体部癌肉腫の新しい治療戦略の樹立

子宮体部癌肉腫は難治性の疾患で、進行した症例ではその治療法は確立されていません。本研究では、子宮体部癌肉腫について、手術で採取した組織から新しい培養法; CTOS(Cancer tissue- originated spheroid)法で癌細胞を培養が可能であるか、また治療法のスクリーニングが可能かどうかを検討しました。その結果、子宮体部癌肉腫はCTOS法で培養できることが明らかとなりました。また薬剤スクリーニングキットを、このCTOS法で培養した癌細胞に用いることにより、個々の症例に対する薬剤感受性テストができる可能性が示されました。子宮体部癌肉腫は,子宮体部より発生する上皮性成分と間葉性成分がともに悪性である極めて予後不良の腫瘍である。上皮性間葉性混合腫瘍のなかでは最も頻度が高く、子宮体部悪性腫瘍の約4%を占める。比較的稀な腫瘍であることも加わり、その標準的治療法は確率していない。本研究において、以下の3点を目的とし個々の症例に最適な治療法を選択する基礎となることを目的とした。1.CTOSの確立子宮体部癌肉腫の新しい三次元培養としてCTOS(cancer tissue originated spheroid)の作成を行う。これまで子宮体部癌肉腫2症例について、初代培養細胞の作成を行い、1例においてspheroid形成を確認した。このことより子宮体部癌肉腫初代培養細胞塊のCTOS培養条件についてはほぼ確立されつつある。子宮体部癌肉腫初代培養細胞塊のマウスへの皮下移植については、実験準備中である。2.in vitro/in vivo抗がん剤感受性検査spheroid形成を確認した培養細胞を用いて抗がん剤感受性試験(in vitro)の条件設定など予備実験を行っており実験の準備は整いつつある状況である。3.発見した標的分子の機能(標的としての可能性)解析我々の研究室で同定した子宮肉腫に特異的に高発現する膜蛋白に対する抗体を用いて抗癌剤感受性試験(単独もしくは抗癌剤との組み合わせ)を行う予定であり、他の癌腫においてのプロトコールを用いて予備実験を行っている。子宮体部癌肉腫は通常頻繁に認められる類内膜腺癌と異なり子宮体部より発生する上皮性成分と間葉性成分がともに悪性である極めて予後不良の腫瘍であり子宮体部悪性腫瘍の約4%を占める。また、初期の段階では手術療法が標準治療となるが、進行例における治療法は確立されていない。本研究においては、以下の3点を目的とし個々の症例に最適な治療法を選択する基礎となることを目的とし、研究を行った。1.CTOSの確立:子宮体部癌肉腫の三次元培養としてCTOS(cancer tissue originated spheroid)の作成を行った。これまで子宮体部癌肉腫11症例について、初代培養細胞の作成を行い、11例全てでspheroid形成を認め、55%にあたる6例では2週間培養を維持できた。このことより子宮体部癌肉腫初代培養細胞のCTOS培養条件についてはほぼ確立された。2.in vitroにおける薬剤感受性スクリーニング: spheroid形成を確認した培養細胞3例を用いて標準阻害剤キットを用いて、薬剤癌受性試験(in vitro)を行い、効果の期待できる既存の薬剤をスクリーニングで選択した。mTOR阻害剤、survivin阻害剤、NF-Kb阻害剤によるCTOS増殖抑制効果が認められた。3.in vivoにおける薬剤感受性スクリーニング:形成されたCTOS8例をマウスに移植し3例で腫瘍形成を認めたが、実験の遅れのため、in vivoにおける薬剤効果判定を行うことができなかった。今回、in vivoでの実験を行うことができなかったが、手術検体からの子宮体部癌肉腫のCTOS作成が可能であることが明らかとなった。またCTOSを用いて、薬剤感受性をスクリーニングすることが可能であることが明らかとなり、今後、患者個人ごとのオーダーメード治療を行う際にCTOSが一つの方法となり得ることを示した。婦人科腫瘍大阪大学医学部附属病院においては、2011年に67例の子宮体部悪性腫瘍の手術を行なっている。手術症例数は年々増加していることより、少なくとも1年間に、4例以上の症例があることを見込んでいたが、これまで臨床検体が得られたのは2例のみで、spheroid形成を確認したのは1例であった。抗がん剤感受性試験(in vitro)については、もう少し症例の蓄積を待って行う予定である。(A)子宮体部癌肉腫組織から初代培養細胞塊の作成、解析を引き続き行う。(B)抗癌剤感受性試験の確立を引き続き行う。In vitroによる抗癌剤感受性試験の樹立を引き続き行う。子宮体部癌肉腫症例の蓄積を重視して行く。抗がん剤感受性試験(in vitro)については、もう少し症例の蓄積を待って行う予定であるため物品の購入を控えた。

子宮体部癌肉腫組織から初代培養細胞塊の作成、解析・抗癌剤感受性試験の確立、In vitroによる抗癌剤感受性試験の樹立を引き続き行うため、必要物品を購入する予定である。
糖尿病の脈絡膜厚調節に対するVEGF-αB-クリスタリン系の関与

糖尿病網膜症は成人の重大な失明原因であるが、依然の病態生理は完全には解明されていない。近年、糖尿病網膜症の初期において、網膜だけでなく網膜の視細胞の栄養を司る脈絡膜も形態学的に変化していることが判明した。実際、我々は網膜症がまだ見られていない糖尿病眼において、日常臨床で行われる光干渉断層計(OCT)画像を解析し、正常眼に比較し脈絡膜の血管に相当する管腔領域が狭小化することを見出した(Endo H, Kase S, et al. Garefes Arch Clin Exp Ophthalmol 2019)。そこで我々は、その病態を解明するためにストレプトゾトシン(STZ)誘導糖尿病マウスを作製した。STZ誘導後2か月で、マウスOCT所見により網膜色素上皮(RPE)・脈絡膜複合部位は有意に肥厚していることを確認した(P<0.05)。STZ誘導2か月の病理組織学的所見では、脈絡膜毛細血管板の管腔が大小不同になり、コントロールマウスに比較し有意にRPE細胞数が減少していることを確認した(P<0.05)。さらに酸化ストレスマーカーの一つである4-HNEによる免疫組織化学的検討を行ったところ、STZ誘導2か月の糖尿病マウスの66%でRPEに4-HNEが陽性であることを確認した。加えて、同マウスに置いて、RPE。脈絡膜複合タンパクを抽出し、αBークリスタリンの発現をELISA法で検討したところ、コントロールに比較し糖尿病マウスにおいて、有意にそのタンパク発現が低下していることを確認した。現在我々は、糖尿病に伴うαBークリスタリンの発現低下が脈絡膜厚の調節に関与してるのではないかと推測し、培養RPE細胞を用いて、αBークリスタリンの発現調節機構を明らかにすべく研究計画を練っている状況である。糖尿病マウスモデルにおいて、脈絡膜厚の変化に伴いRPEの酸化ストレスの増加、RPE・脈絡膜複合タンパクにおけるαBークリスタリンの発現低下がみられることも突き止めている。従い、概ね研究計画書作製時の計画通りに進んでいると思われる。一方で、実際の糖尿病患者からの採血はまだ施行できていない。当研究室との議論で、まずはSTZ誘導マウスの血液を用いて、αBークリスタリンの濃度に変化があるか、ELISA法を用いて検討することを優先する方針となった。その結果を確認後、ヒト血液の採取を開始する予定である。今後は培養細胞を用いた実験を進め、糖尿病におけるRPEのαBークリスタリンの発現低下の機序を解明し、RPEのアポトーシス、細胞死との関連を解明する予定である。実際には、培養RPE細胞に高血糖負荷し、RPE細胞の生細胞率の変化、アポトーシスの有無を各々、MTTアッセイ、カスパーゼー3の活性化にて評価する。同時に、STZ誘導糖尿病マウス、コントロールマウスの血液を採取し、αBークリスタリンの濃度をELISA法にて測定する予定である。

その結果を確認後、ヒト血液の採取を開始する予定である。今後は培養細胞を用いた実験を進め、糖尿病におけるRPEのαBークリスタリンの発現低下の機序を解明し、RPEのアポトーシス、細胞死との関連を解明する予定である。実際には、培養RPE細胞に高血糖負荷し、RPE細胞の生細胞率の変化、アポトーシスの有無を各々、MTTアッセイ、カスパーゼー3の活性化にて評価する。同時に、STZ誘導糖尿病マウス、コントロールマウスの血液を採取し、αBークリスタリンの濃度をELISA法にて測定する予定である。糖尿病モデルマウスにおける採血がうまくいかず、αークリスタリンの濃度測定の検討が試行できなかった。併せて、ヒト糖尿病患者の血液採取も不可であった。そのため、濃度測定に使用するELISAの追加発注がなかったため、次年度使用額が生じた。次年度においては、マウスの採血の効率化と精度の高い十分な量の血液を採取すべく検討を重ね、ELISAの追加発注を順次行い、αークリスタリンの濃度測定を検討する予定である。併せて、ヒト糖尿病患者の血液も採取し、同様に検討を行う。
網膜マイクロアレイと候補SNPを用いた糖尿病性網膜症の遺伝素因の同定

遺伝子型を用いた糖尿病との関連解析において最も重要なことは均一集団を設定することである。そこで申請者は、体外から詳細に「病気の質」が目で観察できる増殖網膜症に注目した。候補遺伝子について検出感度の高いSNPマーカーを開発し、病型との関連解析を実施した。候補遺伝子の選別に対しては、2種類のアプローチを試みた。1)既知の候補遺伝子の周辺因子の探索基本病態は、網膜血管の透過性亢進、網膜血管の内腔閉息、血管新生に要約されるが、血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)がこれらの病態の形成に重要な働きを担うことが知られる。そこで、VEGF遺伝子の発現に関連する遺伝子の変異スクリーニングと多型解析を試みた。Hypoxia induciblefactor(HIF)はVEGF遺伝子の転写調節因子であるので、先ず候補遺伝子として解析を試みた。直接シーケンス法によるスクリーニングにより、3種類のミスセンス変異を同定した。168人の増殖網膜症を有する症例と185人の非糖尿病者の間でこれらの変異の出現頻度を比較したが有意差は認めなかった。次いで、13個のSNPを求めて同様に関連解析を行ったところ、3'端のSNP-13の出現頻度において2群間で有意差を認めた(P=0.0171)。そこで検出感度を増大させるために、連鎖不平衡を考慮してSNPハプロタイプを構築し、より大きなサンプル数を用いて成績の確認を行った(P=0.0193)。さらにディプロタイプ解析でも有意を認めた(P=0.016,OR1.94[95%CI1.03-3.69])2)網膜ESTマイクロアレイの作成17,184個の有効3ユESTを用いてクラスタリング解析を行った結果、約半数のESTが未知遺伝子由来であった。糖尿病の発症前後で発現レベルが変化する新しい候補遺伝子を探索するために、マイクロアレイ実験の反応条件設定を行なった。その結果、当該年度に至適条件はほぼ獲得された。
環境中に残留した内分泌攪乱化学物質の測定法および低減化法の開発

本研究において、内分泌撹乱化学物質の測定および困難とされる低減化システムを確立することを目的とした。無血清培地でアポトーシスが誘導されることが知られているラット副腎髄質腫由来PC12細胞を用いビスフェノールA、ノニルフェノールおよびトリブチルスズを曝露し、これら化学物質対しての細胞の応答を確認した。その結果、トリブチルスズは細胞に誘起させたアポトーシスを抑制し、ノニルフェノールは増強した。その際のアポトーシス関連因子の発現を見るとアポトーシス誘導因子であるBaxおよびシトクロムCが変動していた。またそのアポトーシス状態を反映してアポトーシス実行過程にあるCaspaseの変動も確認された。また、残留内分泌撹乱化学物質量を経時的にモニタリングすることを可能にするためラットゲノムより薬物代謝酵素群であるCYP-450系遺伝子転写制御領域のクローニングを行ない、この転写制御領域の下流にレポーター遺伝子(GFP)を結合したベクターを構築した。このベクターをトランスフォームした結果、内分泌撹乱作用のある化学物質に対しGFPの発現が確認された。また、このトランスジェニック個体の蛍光量を測定すると、添加した内分泌撹乱化学物質にほぼ対応した蛍光量が認められた。一方、細胞にビスフェノールA、ノニルフェノールおよびトリブチルスズ等の内分泌撹乱化学物質を曝露し、Bax、シトクロムC等の遺伝子と共に発現が増加した遺伝子の検定を行なった。また発現増加した遺伝子の一部を大腸菌発現および培養細胞を用いた発現実験を行なうとビスフェノールAなどの分解に効果があることが確かめられ分解・測定両系の確立にめどを立てることができた。本研究においては内分泌撹乱化学物質の測定および困難とされる低減化システムを確立することを目的とした。本年度は、哺乳動物の細胞に内分泌撹乱化学物質のうちビスフェノールA、ノニルフェノールおよびトリブチルスズを曝露し、これら化学物質対しての細胞の応答を確認した。細胞は無血清培地でアポトーシスが誘導されることが知られているラット副腎髄質腫由来のPC12細胞を用いた。その際のアポトーシス関連因子の発現を見るとアポトーシス誘導因子であるBax、およびシトクロムCが変動していた。現在Bax遺伝子およびCaspase遺伝子のクローニングを行なっている。また同時に、残留内分泌撹乱化学物質量を経時的にモニタリングすることを可能にするため内分泌撹乱化学物質によりその発現が誘導される転写因子あるいは薬物代謝酵素群であるCYP-450系遺伝子転写制御領域の下流にレポーター遺伝子(GFP)を結合したベクターを構築することを目的として。ラットゲノムよりCYP-450系遺伝子転写制御領域のクローニングを行ない、得られた遺伝子のシークエンスを行なっている。来年度は内分泌撹乱化学物質が存在するとその量を恒常的にモニタリングできるように、この遺伝子領域を用いてGFP(特異的な基質なしに蛍光を発する)遺伝子を結合したベクターを作製し、蛍光量をモニタリングすることにより、残存する内分泌撹乱化学物質量の測定が簡便に行えるシステム系を構築する予定である。内分泌撹乱化学物質の測定および困難とされる低減化システムを確立することを目的とした。本年度は、前年度哺乳動物細胞にビスフェノールA、ノニルフェノールおよびトリブチルスズ等の内分泌撹乱化学物質を曝露し、Bax、シトクロムC等の遺伝子と共に発現が増加した遺伝子の検定を行なった。その結果、ペルオキシダーゼ系の酵素、3種を選択しそのクローニングをPCRを用いて行ない全配列を決定した。この酵素を単独あるいは複数組み合わせた大腸菌発現系を構築し、それぞれの酵素が活性を有した状態で発現していることを確認している。

来年度には、この発現系を用いて内分泌撹乱化学物質に対する分解能力を検討し、分解系の完成を目指している。また同時に、環境中に残留した内分泌撹乱化学物質量を経時的にモニタリングすることを可能にするために、昨年度構築したCYP-450系遺伝子転写制御領域の下流にレポーター遺伝子(GFP)を結合したベクターを用いて内分泌撹乱化学物質に対する応答性を培養細胞を用いて確認した。その結果、内分泌撹乱作用のある化学物質に対しGFPの発現が確認された。また、このトランスジェニック個体の蛍光量を測定すると、添加した内分泌撹乱化学物質にほぼ対応した蛍光量が認められた。現在、これらの応答の特異性を上げるためにロケーターとの共発現を計画している。以上、今年度の成果で来年度に分解・測定両系の確立にめどを立てることができた。内分泌撹乱化学物質の測定および困難とされる低減化システムを確立することを目的とした。本年度は、前年度哺乳動物細胞にビスフェノールA、ノニルフェノールおよびトリブチルスズ等の内分泌撹乱化学物質を曝露し、Bax、シトクロムC等の遺伝子と共に発現が増加した遺伝子の検定を行なった。その結果、ペルオキシダーゼ系の酵素、3種を選択しそのクローニングをPCRを用いて行ない全配列を決定した。この酵素を単独あるいは複数組み合わせた大腸菌発現系を構築し、それぞれの酵素が活性を有した状態で発現していることを確認している。また新たに分解系酵素の候補の数種のクローニングにも成功し、それの大腸菌内での発現および培養細胞を用いた発現でもビスフェノールAなどの分解に効果があることが確かめられ、今年度の成果および昨年度までの結果により分解・測定両系の確立にめどを立てることができた.
エルニーニョ・南方振動に伴う準二年周期振動の変調と力学

大気再解析データ及び大気海洋結合モデル比較実験(CMIP5)データ等を用いて、赤道成層圏準二年周期振動(QBO)の変調と力学を調査した。特に、再解析データの力学診断では、季節変化・エルニーニョ/南方振動(ENSO)に伴う変調が、大規模場では説明できないことが分かった。CMIP5データの解析では、一部のモデルがQBO的振動を示すが、詳細は、現実とは異なることが分かった。これらは、小規模波動(重力波)の役割を示唆する。さらに、長期再解析データから、成層圏突然昇温の頻度が、QBO/ENSOとともに非線型的に変化することなどを明らかにした。地球の気候システムにおいて対流圏ー成層圏結合の重要性が強く認識されていることを踏まえ、本研究は、熱帯成層圏の準二年周期振動(QBO)の変動を調査する。平成24年度(2012年度)においては、気象庁・電力中央研究所によって整備されたJRA-25/JCDAS再解析データ(以下では、JRAデータと称する)と気象研究所化学気候モデル(CCM)データを用いて、QBOの季節性とその力学を検討した。QBOの季節性とは、ある高さで、東西風の逆転が決まった季節に起きる傾向にあることである。JRAデータの東西平均東西風は、QBOの季節性を概ね再現する。このことは、JRAデータが熱帯域のラジオゾンデ観測データを同化していることから、予期される結果である。JRAデータにおけるQBOの季節性の理由を調査するため、同データを用いて、東西方向の運動方程式の診断を行った。その結果では、QBOの季節性に重要な東西風加速が、陽に計算される項では説明できないことが明らかとなった。このことは、東西風加速が、データが陽に表現できない成分によって寄与されていることを含意する。データの時空間分解能から、そのような成分とは、小規模の重力波と考えられる。この解釈は、JRAデータが、非地形性重力波のパラメタリゼーションを含まないことと整合的である。CCMデータは、QBO自体はある程度よく再現するものの、観測されるような季節性を再現しない。それは、このモデルでは、非地形性重力波の効果が、時間(季節)的に一定のソースを仮定するパラメタリゼーションで表現されていることと整合的である。以上の結果は、日本気象学会出版の気象集誌に受理され、2013年6月に出版の予定である。現在利用できる全ての大気再解析データ及び大気-海洋結合モデル比較実験(CMIP5)データにおいて基本諸力学量を整備し、準二年周期振動(QBO)の様子・力学や、冬季北半球に対するQBO影響などを調査した。前年度から継続し、JRA-25再解析データにおいて、QBOの季節同期・ENSO変調成分とその力学診断を精査した。この力学診断においては、QBOの季節同期・ENSO変調成分は、データで陽に表現される大規模場では説明できない(大きな残差が生じる)ことが分かった。このことは、QBOの変調における、小規模な波動(重力波)の役割を示唆する。また、全再解析データにおいて、QBOの様子を概観したところ、最新世代のものは、QBOの再現性がより高いことが分かったものの、残差の問題は依然存在することが示唆された。CMIP5多数モデルの現在気候再現実験等のデータを用いて、QBOの再現性を検討し、いくつかのモデルが、熱帯成層圏でQBO的振動を示すことを確認した。これらのモデルのQBO的振動でも、詳細な点では、現実のQBOと異なる点がある。このことは、これらのモデルにおいて、熱帯の対流起源の重力波生成・伝播の表現に改善の余地があることを示唆する。NCEP/NCAR再解析データにおいて、QBO/エルニーニョ・南方振動(ENSO)に伴う北半球冬季成層圏の変化を調査し、これらの要因が、冬季平均した極渦の強弱や、成層圏突然昇温の頻度に対して、非線型的影響することを明らかにした。すなわち、QBOが西風位相のときは、ENSOの海面水温の上昇とともに、突然昇温の頻度は増加する。一方、QBOが東風位相のときは、ENSOが負の状態のときに、突然昇温の頻度が非常に高いことが分かった。これらの結果を、日本気象学会気象集誌上の論文や、SPARC2014総会の招待講演において発表した。さらに別の論文発表の準備も進めている。近年の地球の気候変動において、対流圏ー成層圏結合の重要性が強く認識されている。本研究では、結合の端的な例として、熱帯成層圏の準二年周期振動(QBO)を取り上げている。Taguchi (2010)は、ラジオゾンデ(気球観測)データを用いてエルニーニョ・南方振動(ENSO)に伴うQBOの変調を世界で初めて示した。

本研究では、再解析データと既存の大気大循環モデル(GCM)データを用いてQBOの変調(と力学)の再現性を検討することである。本年度には、主として、ひとつの再解析データとひとつのGCMデータを取り上げ、より基本的なQBOの季節性について検討した。再解析データは、気象庁・電力中央研究所によって整備されたJRA/JCDAS再解析データ(以下では、JRAデータと称する)である。GCMは、気象研究所で開発された化学気候モデルである。QBOの季節性とは、ある高さで、東西風の逆転が決まった季節に起きる傾向にあることである。再解析データ・GCMデータのどちらも、QBOの季節性には、重力波の寄与が重要であることを示唆する。ラジオゾンデデータと比較して、JRAデータはQBOを良く再現し、したがって季節性もよく再現する。その力学を変形オイラー平均方程式に基づいて診断したところ、季節性の鍵となる東西風加速はデータで陽に得られる項では説明できないことが分かった。これは、データで表現されない小規模な重力波の役割を示唆する。GCMデータは、QBOの特徴を大まかには再現するが、季節性を再現しない。同様に、東西風加速のバランスを診断したところ、重力波による加速が季節的に一様すぎることが分かった。当該年度の進展度は、「やや遅れている」、である。これは、本計画が、当初2年度(20112012年度)のものであったが、さらに1年(2013年度に)延長されることを反映している(延長申請は承認済みである)。研究期間延長の大きな理由は、再解析データを用いた解析は、季節性とその力学については一定の成果を得た一方で、CMIP5等のデータ収集・解析が、主としてサーバー・ネットワークの混雑により、当初の予定通りには行われていないからである。CMIP5とは、世界中の研究機関で、全球気候モデルシミュレーションを組織的に遂行・比較するプロジェクトである。本計画は、目的に沿って利用できる範囲で、CMIP5の公開データを収集・解析する予定である。当該年度の進展度は、およそ計画にしたがって作業・成果を収めることができた上に、これらを次年度に展開可能であることから、おおむね順調であったといえる。当該年度の計画では、代表的再解析データとGCMデータを取り上げ、QBOの基本的特徴を確認しつつ、より高次の変化(季節性やENSO変調)を検討する予定であった。実際の作業は、ENSO変調はさておいてより基本的な季節性に注目したものの、計画のようにおよそ推移した。代表的再解析データとしては、現在日本で唯一のJRAデータを選択し、その中でのQBOの再現性や季節性・その力学を検討した。GCMデータとしては、やはり日本のグループ(気象研究所)の提供しているGCMデータで同様の検討を行った。このGCMデータは、QBOの基本的特徴を再現していることは、あらかじめ分かっていた。上記の結果は、現在、投稿準備中の段階にある。当該年度の作業・成果は、次年度にも自然と展開可能である。すなわち、対象とする再解析データ・GCMデータを広げて、データ収集・整理・解析、を行う。その際には、本年度、代表的再解析・GCMデータについて行った経験が生かされる。平成25年度においては、再解析データ・CMIP5データの双方において、対象データ数を増やして、QBOの再現性やそれらの力学をさらに調査する計画である。
がん幹細胞におけるGPNMBの機能解析と特殊環状ペプチドを用いた医療応用

がんの根治を妨げる原因として、腫瘍中に低い割合で存在するがん幹細胞の存在が挙げられる。がん幹細胞は自己複製可能で治療抵抗性があり、循環血液中もしくはニッチ領域においても休止状態で存在することが可能であるため、治療後の再発や転移の原因になると考えられている。申請者はI型膜タンパク質Glycoprotein nmb(GPNMB)が、上皮間葉転換(EMT)の誘導および乳がんの腫瘍形成に関与することを明らかにした。EMTは幹細胞性獲得への寄与が報告されており、GPNMBが幹細胞性獲得に関係しているのかについて検討することとした。GPNMBと幹細胞との関連が明らかになれば、GPNMBを標的とした治療が、がん幹細胞を標的としたがん根治を可能にする治療法に発展する可能性を示している。本研究課題は、がん幹細胞におけるGPNMBの役割を明らかにし、新規がん治療薬および診断薬の開発に取り組むものである。平成29年度には、GPNMBの発現が高い細胞をfluorescence activated cell sorting(FACS)によって分取する方法を確立し、幹細胞マーカー、増殖マーカーの発現を調べた。GPNMBhigh細胞群ではGPNMBlow細胞群に比べ、幹細胞マーカーの発現が有意に高く、増殖マーカーの発現が有意に低いことが明らかになった。またGPNMBhigh細胞群はGPNMBlow細胞群に比べ、高い造腫瘍性を示した。平成30年度中に、これらの成果をまとめCancer Research誌に発表した。今年度は新たにGPNMBによるEMTや腫瘍形成誘導に関与する翻訳後修飾を発見し、メカニズムの解析を進めた。修飾されたGPNMBを特異的に認識する抗体の作製を行った。加えて、GPNMBの腫瘍形成に関与する領域に対する環状ペプチドのスクリーニングも行った。平成29年度中に、GPNMBの発現が高い細胞を蛍光活性セルソーティング(FACS)によって分取する方法を確立し、幹細胞マーカー、増殖マーカーの発現を調べた。GPNMBは休眠期にあるがん幹細胞で特異な発現パターンを示すことが分かった。またGPNMBhigh細胞群は高い造腫瘍性が認められた。GPNMBのドメイン解析も進めており、腫瘍形成や幹細胞性維持に重要と思われる領域に対する抗体および特殊環状ペプチドのスクリーニングを進めている。研究計画1.がん幹細胞の単離法の確立およびがん幹細胞におけるGPNMBの発現と局在については、乳がん細胞を3次元Sphere培養することにより、2次元単層培養に比べて、幹細胞マーカーの発現が高い細胞幹細胞様細胞を濃縮することができた。また3次元Sphere培養では、GPNMBのmRNAおよびタンパク質の発現が高く、細胞表面により多く局在することが明らかになった。研究計画2.がん幹細胞性獲得または維持におけるGPNMBの機能解析については、腫瘍形成に重要と思われるドメインを複数同定しているが、それらのうちいくつかが、幹細胞性獲得にも寄与しているという結果を得ることができた。その領域に対する抗体や特殊環状ペプチドのスクリーニングを進めている。研究計画3. GPNMBを標的とした特殊環状ペプチドの医療応用については、in vitroでの検証実験は進んでいるが、ex vivo、in vivoでの検証実験を始める必要があり、そのための準備を進めている。

平成30年度中に、これらの成果をまとめCancer Research誌に発表した。今年度は新たにGPNMBによるEMTや腫瘍形成誘導に関与する翻訳後修飾を発見し、メカニズムの解析を進めた。修飾されたGPNMBを特異的に認識する抗体の作製を行った。加えて、GPNMBの腫瘍形成に関与する領域に対する環状ペプチドのスクリーニングも行った。研究計画1、2. GPNMBが幹細胞性の獲得または維持に関与しているという結果を得ることができたので、今後はさらにどのように寄与しているのかについて分子レベルでの詳細な解析を続ける。研究計画3. GPNMBの特異的に結合する環状ペプチドを利用し、腫瘍抑制および転移抑制効果について個体レベルで検討する。また抗体作製も継続して行う。
ファイバの自己位相変調による広帯域サイドバンド生成とパルスシンセサイザへの応用

周波数の異なる2つのコヒーレント光波を重畳して光カー媒質を伝搬させ、自己位相変調によってビ-ト周波数間隔で並ぶ超広帯域な光サイドバンド列を純光学的に生成し、回折格子などで分波してサイドバンド間の位相関係を空間フィルタで制御したのち合波することによって、電気的な帯域に制限されない超高速繰り返しの光パルス信号を発生することを目的として、以下の通り研究を行なった。1.光ファイバの自己位相変調による超広帯域サイドバンド生成の解析群速度分散までを考慮した大信号理論によって、短距離では異常分散領域に変調不安定性によるサイドバンド成長速度の有利な点があるものの、長距離では零分散波長で最大のサイドバンドが生成されることを確認した。光ファイバの自己位相変調による超広帯域サイドバンド生成実験波長1.55μm付近で出力50mWの2つの半導体レーザをペルチェ素子で冷却して波長を制御し、ビ-ト周波数を1THz以上から1GHz以下まで連続に可変できる2波長光源を作成した。この2つの光をビームスプリッタで合波して、零分散波長1.576μmの分散シフト光ファイバに入射し、17km伝搬後のスペクトルを、パワーとビ-ト周波数を変えて観測した結果、ビ-ト周波数依存性やパワー依存性などほぼ理論と一致する結果が得られた。例えば、ファイバ内への入射パワー20mWの場合、ビ-ト周波数43GHzでは自己位相変調によって生成された1つめのサイドバンドが元の光の13.8dB下に観測されたが、ビ-ト周波数87GHz以上では光スペクトラムアナライザのノイズレベル以下であった。本年度は、残念ながら光源波長とファイバの零分散波長が一致したものが入手できなかったため、僅かに正常分散の残留する領域で実験を行なったが、今後は零分散波長でTHz以上の高いビ-ト周波数の実験を進めて、高次分散の効果なども明らかにしてゆく予定である。
オノマトペ音声を用いたスポーツスキル学習支援ツールの開発：論理アルゴリズムの構築

身体運動感覚の微妙な違いを表現する言葉として,スポーツオノマトペ(擬態語・擬音語の総称)が注目されている.本研究課題では,スマートフォン搭載機能を活用して,動きのリズムや運動の滑らかさ等の運動感覚的な手がかり情報を,学習者にオノマトペ表現音声で伝えるスポーツスキル学習支援システムの開発を最終目標としている.この目標達成のために,研究期間内は,当該システムの開発に必要な論理アルゴリズム構築を目的とした基礎的な認知実験研究を行なう.平成30年度は,言語音の聴覚刺激と運動イメージの関係性を明らかにすることを目的とした.平成2829年度に実施した研究の一連の結果は,有声阻害音は大きな努力を要する動きのイメージ(素早く大きく動く・爆発的な力を発揮する等)を想起させ,無声阻害音は小さい努力の動きのイメージ(ゆっくり小さく動く・小さい力を発揮する等)を想起させる可能性を示唆していた.そこで,暗黙連想テストを用いて,この仮説を検証した.暗黙連想テストは,阻害音の有声性は,より強いまたはより弱い運動遂行イメージの判別プロセスを促進または妨害する傾向にあることを明らかにした.具体的には,有声阻害音がより強力な運動遂行イメージと組み合わされた場合,または無声阻害音が弱い運動遂行イメージと組み合わされた場合,判別処理が促進され,逆に,有声阻害音が弱い運動遂行と組み合わされ,無声阻害音がより強い運動遂行と組み合わされると、処理を妨害する傾向にあった.この結果は,阻害音の有声性と身体運動の相対的強度のイメージの間に動きの音象徴的関連性が存在することを示唆する.平成30年度は,聴覚モダリティにおいても動きの音象徴現象を確認できたことは大きな研究成果である.身体運動感覚の微妙な違いを表現することばとして,スポーツオノマトペ(擬態語・擬音語)が注目されている.本研究課題では,スマートフォン搭載機能を活用して,動きのリズム・スピード・運動の滑らかさ等の運動感覚的な手がかりを学習者にオノマトペ表現音声で伝えるスポーツスキル学習支援ツールの開発を目標とする.この目標達成のために,研究期間内は,当該システムの開発に必要な論理アルゴリズム構築を目的とした実験研究を行なう.平成28年度は,単音節(母音+子音)音声の音韻特徴(子音の有声性等)と単音節音声から想起される運動感覚イメージ(リズム,スピード,滑らかさ等)の関係性を明らかにすることを目標とした.ジェスチャー動画を用いて,Berlinの実験パラダイム(図形に関する偽単語創作課題)を追試した.44名の大学生が実験に参加した.半数の被験者は,Kohlerのmalumaとtakete図形の軌道を描く運動サイズの異なる計4種類のジェスチャー動画を観察した.残りの被験者は,同じ軌道を描く光点動画を観察した.各被験者は,4種類の動画に最もあてはまると感じた架空の名前をそれぞれ3語創作することを要求された.創作された単語の音声学的分析の結果,尖った動きは丸い動きよりも多くの阻害音を含んでいた.有声阻害音は,尖った動きと大きい動きに有意に関連していた.前舌母音は尖った動きや小さい動きに有意に関連し,後舌母音は丸い動きや大きい動きに有意に関連していた.これらの結果から,身体運動を表象するために選択される言語音が形やサイズの動的イメージと有意に関連する仮説が示唆された.平成28年度は,これまで静止画で観察された音象徴現象が,身体運動イメージによっても観察されることを実験的に示すことができた.H28年度内に複数の実験を実施し,新たな知見を得る事ができた.その成果は,1編の国内学会発表,1編の国際学会発表,1編の国際雑誌の論文発表としてまとめることができた.身体運動感覚の微妙な違いを表現する言葉として,スポーツオノマトペ(擬態語・擬音語の総称)が注目されている.本研究課題では,スマートフォン搭載機能を活用して,動きのリズムや運動の滑らかさ等の運動感覚的な手がかり情報を,学習者にオノマトペ表現音声で伝えるスポーツスキル学習支援システムの開発を最終目標としている.この目標達成のために,研究期間内は,当該システムの開発に必要な論理アルゴリズム構築を目的とした基礎的な認知実験研究を行なう.平成29年度は,物体の動きや身体の動きが言語音のどのような特徴と結びついているかー運動と言語音の関係性ーを明らかにすることを目標とした.実験1では,被験者は2種類の光点動画を観察した.光点の運動軌道は2種類とも等しく,Kohlerのmaluma図形に類似した形であった.一方の光点は等速運動パターン,他方の光点は加速・減速を繰り返す動きのパターンであった.実験2では,被験者は,モータ起動のマニピュランダムによって,2種類の手の受動的な動き(2次元水平面内の運動)を体験した.2種類の手の動きの軌道および運動学的特性は,光点動画のそれと一致していた.両実験において,被験者は,視覚あるいは運動感覚的に知覚した運動の特徴に対して,偽単語創作課題を行なった.創作された単語に含まれる子音を分析した結果,加速度運動の刺激には阻害音が,等速運動の刺激には共鳴音が多く含まれていた.これらの結果から,身体運動を表象するために選択される言語音は,運動の軌道の形ではなく,加速度のような運動学的特性と有意に関連する仮説が示された.平成28年度に,我々のグループとオーストリアのグループが世界で初めて,ほぼ同時期に「運動の音象徴現象」を報告した.平成29年度は,運動の音象徴現象に関して,さらに一歩進んだ知見を得る事ができた.

平成29年度内に複数の実験を実施し,新たな知見を得る事ができた.その成果は,3編の国内学会発表,1編の国際学会発表として公表された.なお,国際雑誌へ1編の論文投稿を行なった(査読中).身体運動感覚の微妙な違いを表現する言葉として,スポーツオノマトペ(擬態語・擬音語の総称)が注目されている.本研究課題では,スマートフォン搭載機能を活用して,動きのリズムや運動の滑らかさ等の運動感覚的な手がかり情報を,学習者にオノマトペ表現音声で伝えるスポーツスキル学習支援システムの開発を最終目標としている.この目標達成のために,研究期間内は,当該システムの開発に必要な論理アルゴリズム構築を目的とした基礎的な認知実験研究を行なう.平成30年度は,言語音の聴覚刺激と運動イメージの関係性を明らかにすることを目的とした.平成2829年度に実施した研究の一連の結果は,有声阻害音は大きな努力を要する動きのイメージ(素早く大きく動く・爆発的な力を発揮する等)を想起させ,無声阻害音は小さい努力の動きのイメージ(ゆっくり小さく動く・小さい力を発揮する等)を想起させる可能性を示唆していた.そこで,暗黙連想テストを用いて,この仮説を検証した.暗黙連想テストは,阻害音の有声性は,より強いまたはより弱い運動遂行イメージの判別プロセスを促進または妨害する傾向にあることを明らかにした.具体的には,有声阻害音がより強力な運動遂行イメージと組み合わされた場合,または無声阻害音が弱い運動遂行イメージと組み合わされた場合,判別処理が促進され,逆に,有声阻害音が弱い運動遂行と組み合わされ,無声阻害音がより強い運動遂行と組み合わされると、処理を妨害する傾向にあった.この結果は,阻害音の有声性と身体運動の相対的強度のイメージの間に動きの音象徴的関連性が存在することを示唆する.平成30年度は,聴覚モダリティにおいても動きの音象徴現象を確認できたことは大きな研究成果である.平成28年度の研究成果から,身体運動の加速度・運動の大きさ・軌道形状の違いが特定の音素と結びついている可能性が示唆された.そこで平成29年度は,音声の聴覚刺激が特定の運動イメージを想起させる効果について実験的に検証していく.平成28年度と29年度の研究成果から,特定の身体運動が特定の言語音に結びついていることが示された.これまでは,動きの知覚を言語音に変換する機構について調べてきたが,平成30年度は,言語音の聴覚刺激による運動イメージ想起効果について,実験を行なう予定である.
SS超音波を用いた人・ロボットの屋内位置情報計測・蓄積システム

洗濯,炊事,介護などの人間の共生を目的とした自律移動(自分で考えて行動する)ロボットの研究が注目されている.人とのコミュニケーションを自然かつ円滑に行うためには,それぞれが近すぎることによって生じる圧迫感や,遠すぎることによる疎外感を感じることなく,適切なタイミングで会話に割り込み,人に合わせてロボットの位置や姿勢,ハンドの高さを調整する必要がある.スペクトル拡散(SS)超音波は雑音に強く,複数の送信・受信をリアルタイムに識別して位置計測ができる.したがって,複数の人,ロボットの3次元位置座標が同時に取得できる.さらに,電波や赤外線などに比べ速度が遅いため容易に広範囲の高精度計測が可能である.本年度は,位置情報取得・蓄積システムにおけるSS超音波測位にむけたソフトウェア制作を行った.SS測位のデータの送受信テストにおいて,これまで超音波信号そのものをPCに送ることを実現したが,本年度の研究では測位結果を送信する方法について,主にデータ送信速度の観点から再検討を行い,ソフトウェア開発を行った.結果,8bitごとの通信で限定的ながらシリアル通信を用いて測位基板とのデータのやりとりが可能となった.さらに,クラウドのIOT機能によるデータのやり取り方法について調査した.測位データの送信において,これまでの超音波信号そのものの通信と通信速度が変更となることから,信号処理のためのソフトウェア開発を新たに行うことになり,そのための時間を要している.また,研究協力者の確保が思うようにいかず,遅延の原因となった.実験結果を得ることを第一の目標とし,当初計画に加え研究の協力者さらに増員し,3人の研究協力者とともに研究を進めていく.また,その結果を今年度は発表することを目指す.昨年度はドローンによる超音波測位の研究も同時に進めており,これによって得られたハードウェアに関する知識を流用し,遅れを取り戻す.最終的には複数のロボットによる測位データの取得を可能とする.洗濯,炊事,介護などの人間の共生を目的とした自律移動(自分で考えて行動する)ロボットの研究が注目されている.人とのコミュニケーションを自然かつ円滑に行うためには,それぞれが近すぎることによって生じる圧迫感や,遠すぎることによる疎外感を感じることなく,適切なタイミングで会話に割り込み,人に合わせてロボットの位置や姿勢,ハンドの高さを調整する必要がある.スペクトル拡散(SS)超音波は雑音に強く,複数の送信・受信をリアルタイムに識別して位置計測ができる.したがって,複数の人,ロボットの3次元位置座標が同時に取得できる.さらに,電波や赤外線などに比べ速度が遅いため容易に広範囲の高精度計測が可能である.本年度は,位置情報取得・蓄積システムにおける超音波送受信ハードウェアの動作確認と,データ蓄積のためのデータベースを構築した.SS超音波での通信を行う前段階として,送受信機の基板から,実際に超音波が出ているかどうかをそれぞれの基板を直接ステレオケーブルでつなぐことにより確認した.音波を送信して実験を行った結果,超音波の送受信基板が正常に稼働していることが確認できた.当初計画時の計測性能の計測を実施するまでは至らなかったものの,機器の動作確認を行った.一方で,当初計画の通り,取得したデータを取りこぼしなくデータベースで取得できることは確認された.取得時間を主キーとし,各座標をカラムとするデータベースをMicrosoft SQL ServerとしてAzure内に構築した.ループ処理で1万件のデータを格納し,その時間を計測した結果,約15分で1万件のデータを格納することが可能であった.70ms毎に受信機から位置データが得られるため,データの格納において時間のラグが発生せず,にデータを格納できることが確認された.当初計画においては,測位実験を行い,その評価を行うことを予定していたが,ハードウェアの制作と動作確認に時間を要し,この点については進捗が遅れている.発注した超音波送受信器基板の仕様を理解し,主にFPGA内部の変更やデバイスドライバの構築に時間を要した.特に,超音波の周波数の調整と変調・復調の回路製作に時間を要した.また,時間的な遅れだけでなく,開発費用も当初計画より要したため,研究発表をすることができなかった.一方で,クラウドに依るデータの管理についてはMicrosoft Azuren内のデータベースを利用して完了しており,擬似的にデータの取得後の挙動について評価した.70ms毎に受信機から位置データが得られ,スピードやデータ量も問題ないと判断されたため,概ね進捗通りに研究が進んだと評価する.洗濯,炊事,介護などの人間の共生を目的とした自律移動(自分で考えて行動する)ロボットの研究が注目されている.人とのコミュニケーションを自然かつ円滑に行うためには,それぞれが近すぎることによって生じる圧迫感や,遠すぎることによる疎外感を感じることなく,適切なタイミングで会話に割り込み,人に合わせてロボットの位置や姿勢,ハンドの高さを調整する必要がある.スペクトル拡散(SS)超音波は雑音に強く,複数の送信・受信をリアルタイムに識別して位置計測ができる.したがって,複数の人,ロボットの3次元位置座標が同時に取得できる.さらに,電波や赤外線などに比べ速度が遅いため容易に広範囲の高精度計測が可能である.本年度は,位置情報取得・蓄積システムにおけるSS超音波測位にむけたソフトウェア制作を行った.SS測位のデータの送受信テストにおいて,これまで超音波信号そのものをPCに送ることを実現したが,本年度の研究では測位結果を送信する方法について,主にデータ送信速度の観点から再検討を行い,ソフトウェア開発を行った.結果,8bitごとの通信で限定的ながらシリアル通信を用いて測位基板とのデータのやりとりが可能となった.

さらに,クラウドのIOT機能によるデータのやり取り方法について調査した.測位データの送信において,これまでの超音波信号そのものの通信と通信速度が変更となることから,信号処理のためのソフトウェア開発を新たに行うことになり,そのための時間を要している.また,研究協力者の確保が思うようにいかず,遅延の原因となった.SS超音波測位システムを動作させ,実験結果を得ることを第一の目標とし,当初計画に加え研究の協力者(学生1名)をさらに増員し研究を進めていく.また,その結果を今年度は発表することを目指す.昨年度,別の研究(自動車における振動シートによる周辺通知)において得られたハードウェアに関する知識を流用し,遅れを取り戻す.また,本年度よりドローンを用いた超音波計測プロジェクトも行っており,互いに知識を共有することで,知見の共有による研究進捗のスピードアップを目指す.実験結果を得ることを第一の目標とし,当初計画に加え研究の協力者さらに増員し,3人の研究協力者とともに研究を進めていく.また,その結果を今年度は発表することを目指す.昨年度はドローンによる超音波測位の研究も同時に進めており,これによって得られたハードウェアに関する知識を流用し,遅れを取り戻す.最終的には複数のロボットによる測位データの取得を可能とする.超音波測位に関する学会発表費用を計上していたが,該当年度に発表できなかったため,翌年度に発表をするための費用として繰り越す.当初研究計画が大幅に遅れており,購入物品に変更が生じたため,次年度に使用額に変更が生じた.
超微小ビーズ担体を用いた食物アレルゲンに対する生体側受容体の単離

本研究は代表者・渡辺が独自に展開する消化管粘膜免疫研究を基礎とし、分担研究者の半田が開発した「ミラクルビーズ」を応用することで、食餌性物質や腸内細菌に対する受容体単離をおこない、新しいアレルギー抑制戦略の基盤を目指すものであった。実際には、スチレンを芯に持ち表面をグリシジルメタクリレートで覆われたSGビーズ「ミラクルビーズ」よる生体受容体単離が微量蛋白の検出・同定に有効であることを利用し、腸管病原大腸菌(EPEC)の病原因子の一つである分泌蛋白EspBの標的生体分子をアフィニティ精製することを試み、一定の成果を得た。本年度はさらに発展させ、大腸炎の治療薬である5アミノサリチル酸(5ASA)の標的蛋白を同定することより腸炎の原因蛋白を抽出することを試みた。5ASAをビーズに固相化し大腸由来細胞株の細胞抽出液を用い標的蛋白を網羅的に検索したところ、特異的なタンパク質の同定に成功した。これはユビキチンプロテアソーム蛋白分解機構のコンポーネントの一部であり、この分子を介した細胞内タンパク質安定性制御機構と大腸炎、アレルギー性腸炎発症の原因と何らかの因果関係の可能性を示唆している。これはアレルギー抗原、大腸病原体が腸管細胞内蛋白安定性に直接影響を及ぼす可能性を持つという今までにない視点からのさらなる詳細な解析を現在行っている。これらの成果は、感染疾患や食物アレルギー疾患などの発症機構に関わるこれら生体受容体の同定、およびその機能解明を通じて、治療に直結する新規知見の探索に有力な技術基盤を提供するものと期待される。実際には、スチレンを芯に持ち表面をグリシジルメタクリレートで覆われたSGビーズ「ミラクルビーズ」よる生体受容体単離が微量蛋白の検出・同定に有効であることを利用し、腸管病原大腸菌(EPEC)の病原因子の一つである分泌蛋白EspBの標的生体分子をアフィニティ精製することを試み、下記のごとく一定の成果を得た。当初、アフィニティ精製画分には多くの夾雑物が含まれ、EspBと選択的に結合する生体分子の検出には困難が伴った。しかしながら、EspBの蛋白のSGビーズへの固定化方法すなわちリンカー分子の連結によるビーズ固定の導入や、EspB蛋白固定化量の最適化など詳細な条件検討を重ねることにより、His-EphB固定化ビーズの作成が可能となった。大腸上皮細胞株HT29細胞の細胞抽出液とHis-EphB固定化ビーズの結合反応により、EspB結合蛋白を単離・同定した。EspB結合蛋白の蛋白発現系およびrecombinant EspB蛋白の精製をおこなった。また、これを用いたGST pull down解析の結果、EspBとEspB結合蛋白が特異的に結合することが明確になった。以上の成果より、アレルギー抗原となりうる腸内細菌由来蛋白あるいは食餌性蛋白抗原に対する生体受容体単離の網羅的解析にむけた技術基盤がほぼ確立されたものと考えた。
非スパースモデリングによるビッグデータの新展開

本研究課題の最終年度として、非スパースモデリング技法の確立に取り組んだ。青嶋と矢田と赤平は、前年度までの研究によって、ビッグデータの潜在構造とノイズ構造について、非スパース性の評価基準を与え、非スパースなノイズ構造をスパース化するデータ変換法を開発した。青嶋と矢田は、一般に、ビッグデータのノイズが非スパース構造をもつ場合、このデータ変換による前処理を行わないと、潜在構造分析における様々な統計的推測に漸近正規性が成立しないことを証明した。データ変換を施すことで、非スパースノイズが除去されて潜在情報が浮き彫りになり、潜在構造の非スパース性を利用した非スパースモデリング技法を確立するに至った。さらに、青嶋と矢田と石井は、非スパースなノイズがある特殊な構造をもつ場合には、潜在構造とノイズ構造を同時に解析することで、データ変換よりも優れた性能をもつ非スパースモデリング技法が構築できることを示した。非スパースモデリング技法は、高精度かつ高速で汎用性が非常に高く、特徴量の抽出にも高速化が期待できる。本研究の成果は世界的に注目され、多数の招待講演を行った。特に、青嶋は台湾Academia Sinicaで開催された国際学会で基調講演を行い、矢田はハンガリーで開催されたIWAPの国際学会で招待講演、石井は日本数学会年会で特別講演を行った。さらに、本研究の成果の一部分は、青嶋・矢田による著書「高次元の統計学」(共立出版)の一部分になっている。初年度に当たる平成29年度は、潜在空間とノイズ空間からなるデータ空間において、非スパースなノイズ構造をスパース化するデータ変換法を構築した。非スパースなノイズは、スパイクノイズと非スパイクノイズからなる。青嶋と矢田が開発したノイズ掃き出し法のアイディアを応用して、非スパイクノイズの幾何学的表現を理論的に導出し、その大きさを見積もることで、非スパイクノイズの影響を掃き出してスパイクノイズ構造を浮き彫りにすることに成功した。青嶋と矢田と石井は、スパイクノイズの構造解析を行い、スパイクノイズを無効化するような空間を探索し、その空間にデータを射影する変換を考案した。この変換を施すことで、巨大なスパイクノイズを取り除いて、スパース化されたノイズをもつビッグデータを構築することが可能となる。世の中に広く普及しているスパースモデリングは、特に標本数が十分ではない場合、データにスパース性の仮定が崩れると精度が酷く悪くなる。実際、現実の高次元データは必ずしもスパース性が成り立たず、ビッグデータが有する豊富な情報を抽出できていない事例がしばしば見られる。本研究で開発したデータ変換法は、この問題に根本的な解決を与えるものである。得られた結果は、学術論文として纏められ、既に出版されている。また、台湾で開催された国際学会での招待講演や、日本統計学会賞受賞者記念講演など、国内外で多くの招待講演を行い、大きな反響を呼んでいる。交付申請書に記載した研究の目的に沿って、昨今のスパース性に基づいた学術の体系を大きく見直し、ビッグデータに対する非スパースモデリングの開拓を目指した。世界に先駆けて非スパースモデリングの第一歩となる重要な成果が得られ、論文として出版された。シンポジウムも開催し、研究成果について活発な意見交換が行われた。おおむね順調に進展していると評価できる。本課題の集大成として、非スパースモデリング技法を確立し、ビッグデータ解析の今後あるべき道筋を理論と方法論の両面から示して、学術の体系を再構築する。招聘予定であった研究者が、都合により、来日を1年延期したため。次年度使用額と当該年度分の助成金を合わせて、平成30年度は研究課題に関する国際シンポジウムの開催を計画している。