hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
交流磁場と抗がん剤の併用療法の開発

抗がん剤と磁場の併用曝露法の有効性を明らかにするため,基礎研究として交流磁場曝露による数種類の抗がん剤作用増強を測定した結果,検討した全ての薬剤で磁場による作用増強が見られ、作用増強率に影響する要因は薬剤の作用機序や半数阻害濃度ではなく分子量であることが示唆された。また,マイトマイシンCとシスプラチンの薬剤2種について,細菌細胞への作用時の交流磁場曝露による作用増強メカニズムを薬剤の細胞膜透過性の点から検討した結果,交流磁場曝露により薬剤の細胞膜の透過性が高まることで各薬剤作用は増強されることが示唆された。がん化学療法において、抗がん剤は、投与後全身へまわり、腫瘍細胞だけでなく正常細胞にもダメージを与え、強い副作用を引き起こす問題点がある。これまでの研究により、抗腫瘍性抗生物質マイトマイシンCは、細菌細胞において交流磁場曝露により作用が増強されることを見出した。この作用が確実であれば、磁場を非接触で標的部位に作用させることで、抗がん剤の効能を患部のみで高め、投薬量を減らし、副作用を抑えられる可能性がある。そこで本研究では、がん化学療法における磁場の併用曝露療法の有効性を明らかにするため、臨床において用いられる抗がん剤で、これまで検討していない5種類の抗がん剤の作用について交流磁場曝露(60Hz,50mT)影響を測定した。使用した抗がん剤は、抗腫瘍性抗生物質を中心にアクチノマイシンD(コスメゲン)、ダウノルビシン(ダウノマイシン)、ミトキサントロン(ノバントロン)、アクラルビシン(アクラシノン)、ジノスタチンスチマラマー(スマンクス)である。その結果、交流磁場曝露により、使用した全ての薬剤の細胞増殖阻害作用において増強が認められた。また、本研究期間では、抗腫瘍性抗生物質マイトマイシンC作用増強における交流磁場の影響メカニズムについて、基礎的に検討した結果、細菌細胞では交流磁場曝露によりマイトマイシンCの細胞膜透過性が高まり、結果的に細胞増殖阻害作用が増強されることが示唆された。抗がん剤は、投与後、全身へまわり、がん細胞だけでなく正常細胞にもダメージを与え、副作用を引き起こす。体力の低下したがん患者に対して抗がん剤の副作用を抑えることは重要な課題である。申請者はこれまでの研究より、細菌細胞において、交流磁場(60Hz,50mT)が抗腫瘍性抗生物質マイトマイシンCの効果を増強させることを見出した。この作用が確実であれば、交流磁場をがん細胞に曝露することで、薬剤の効能を患部のみで高め、投薬量を減らし、副作用を抑えられる可能性がある。抗がん剤と磁場の併用曝露法の有効性を明らかにするため、基礎研究として本年度は抗腫瘍性抗生物質マイトマイシンCと臨床で広く用いられるシスプラチンの2種について、細菌細胞への作用時の交流磁場曝露による作用増強メカニズムを薬剤の細胞膜透過性の点から検討した。実験では細菌細胞を含む培地に薬剤添加後、磁場曝露群と非曝露群に分けて薬剤作用を測定するが、培地中に添加したマイトマイシンCおよびシスプラチンの一部は細胞膜を透過後、DNAに作用し細胞複製を阻害、細胞死をもたらすが、培地中には細胞に取り込まれなかった薬剤が含まれる。この培地中に残る薬剤作用と磁場曝露による細菌細胞への薬剤作用を比較したところ、マイトマイシンC、シスプラチンともに磁場曝露群では培地中に残る薬量は非曝露群より少なく、その割合、細胞内と細胞外(培地中)の薬剤作用率(薬量)には逆相関がみられたことから、交流磁場曝露により薬剤の細胞膜の透過性が高まり、結果的に、各薬剤作用は増強されることが示唆された。
暑熱環境下の防護用マスクの改善とフィールドでの適用

昨年の実験結果に基づき、マスクに直接「冷えピタ基剤」を塗布したマスクを試作した。また冷却マスクと頭部冷却を併用した場合の冷却効果も検討するため、実験は「冷却付きマスク」のみの場合(A)とAに頭部冷却を併用した場合(B)について行った。被験者は健康な女子学生6名とし、環境条件は昨年と同様に、気温28°C、相対湿度60%の人工気候室で、89月にかけて行った。頭部冷却は野球帽の内側に小型の保冷具を5個(総重量55g)入れたものを用いた。冷却マスクと野球帽以外の着用被服は、半袖メリヤスシャツ、半ズボン下、農薬散布用防除衣上下(ゴアテックス製)、ソックスおよび運動靴とした。実験は、マスク以外の被服を全て着用後、15分間の椅座安静の後、AかBのいずれかの場合について、自転車エルゴメーターによる運動(Vo_<2max>50%)を15分間行った後、5分間の安静をはさみ、これを3回繰り返した。AとBの着用はランダムに行った。測定項目は、直腸温、外耳道温、心拍数、皮膚温、衣服内温湿度、体重減少量、および着用感の主観申告である。実験の結果は以下の通りであった。1)外耳道温と前額皮膚温は、Bの方が有意に上昇が抑制された。2)マスク内温度はBの方が有意に上昇が抑制された。3)体重減少量および下着への付着汗量はBの方が少なく、Bの方が発汗が抑制されたことが示唆された。4)温冷感はにBの方が良好な傾向がみられた。以上のことから、頭部冷却の併用は冷却付きマスクのみの場合より発汗の抑制に効果があることが示唆された。今後は実際の農薬散布時にフィールドでの実験を行い、冷却付きマスクと頭部冷却の適用を検討したい。平成12年度は、防護マスクでの顔面冷却により、脳温の上昇抑制を行い、全身の発汗量を抑制し、衣服内気候と着用感の改善を図ることを目的に、保冷具付きマスクの試作を行い、実験室での着用実験を行った。保冷具は、フイールドでの適用を考慮に入れ、ライオンKKの協力により、嗅覚への刺激のない香料無添加の「冷えピタ」を提供してもらい、それを、スリーエムヘルスケアKKの協力でマスク(3M.8812)に接着してもらい、保冷具付きマスクとした。被験者は健康な女子学生6名とし、環境条件は実際の農薬散布作業時を想定し、気温28°C、相対湿度60%の人工気候室で、89月にかけて行った。マスク以外の着用被服は、半袖メリヤスシャツ(綿100%)、半ズボン下(綿100%)、農薬散布用防除衣上下(ゴアテックス製)、ソックスおよび運動靴とした。実験は、マスク以外の被服を全て着用後、15分間の椅座安静の後、保冷具なしのマスク(A)か保冷具付きマスク(B)のいずれかを着用して、自転車エルゴメーターによる運動を15分間行った後、5分間の安静をはさみ、これを3回繰り返した。A、Bのマスクの着用はランダムに行った。測定項目は、直腸温、鼓膜温、心拍数、皮膚温(9部位)、マスク内温湿度、衣服内温湿度(胸.マスク内)、発汗量および着用感(温冷感、湿潤感、快適感)の主観申告である。1)直腸温と衣服内温度はBの方が有意に上昇が抑制された。2)心拍数と鼓膜温はBの方が上昇が抑制されたが、有意差はなかった。

3)発汗量および着用感にはA,B間に差はみられなかった。今回の実験ではマスクの冷却効果が顕著に見られなかったので、次年度は保冷具の「冷えピタ」のマスクへの接着方法を工夫して、より冷却効果が上がるマスクを再度試作し、着用実験を行う予定である。昨年の実験結果から、「冷えピタシート(ライオンkk)」の冷却効果を高めるため、マスクに直接「冷えピタ基剤」を塗布したマスクを試作した。また冷却マスクと頭部冷却を併用した場合の冷却効果も検討するため、実験は「冷却付きマスク」のみの場合(A)とAに頭部冷却を併用した場合(B)について行った。被験者は健康な女子学生6名とし、環境条件は昨年と同様に、気温28°C、相対湿度60%の人工気候室で、89月にかけて行った。頭部冷却は野球帽の内側に小型の保冷具を5個(総重量55g)入れたものを用いた。冷却マスクと野球帽以外の着用被服は、半袖メリヤスシャツ、半ズボン下、農薬散布用防除衣上下(ゴアテックス製)、ソックスおよび運動靴とした。実験は、マスク以外の被服を全て着用後、15分間の椅座安静の後、AかBのいずれかの場合について、自転車エルゴメーターによる運動(Vo_<2m>ax)を15分間行った後、5分間の安静をはさみ、これを3回繰り返した。AとBの着用はランダムに行った。測定項目は、直腸温、外耳道温、心拍数、皮膚温、衣服内温湿度、体重減少量、および着用感の主観申告である。実験の結果は以下の通りであった。1)外耳道温と前額皮膚温は、Bの方が有意に上昇が抑制された。2)マスク着用直前を基準としたマスク内温度はBの方が有意に上昇が抑制された。3)体重減少量および下着への付着汗量はBの方が少なく、Bの方が発汗が抑制されたことが示唆された。4)温冷感は実験後半にBの方が良好な傾向がみられた。以上のことから、頭部冷却の併用は冷却付きマスクのみの場合より発汗の抑制に効果があることが示唆された。今後は実際の農薬散布時にフィールドでの実験を行い、冷却付きマスクと頭部冷却の適用を検討したい。
定常流条件下の埋設パイプラインの地震時挙動解析

本研究の目的は,レベル2地震動時における埋設パイプラインの挙動において未解明な管内部の水圧挙動を対象に,模型振動実験とそれに基づく数値解析を通して,地震リスク評価・将来予測モデルの構築を目指す。また,成果発表と研究交流により,研究終了時には,埋設管の耐震性が向上するばかりでなく,この分野における日本とブルガリアの研究者ネットワークが強化される。平成30年度は,昨年度実施計画したレベル2地震時の管内部の水圧挙動の問題,特に空気弁を有する管水路の地震時の水圧変動を振動模型実験から明らかにした。この振動模型実験は1g場での実験を主体とすることとした。そのため,実物大のモデルを用い,変位,間隙水圧,加速度等を測定し,地震時の埋設管と内部水圧の相互作用を検証する。具体的には,振動台に長さ8 m,内径200 mmの塩ビパイプとアクリル製の空気弁を組み合わせた模型を設置した。載荷加速度は50から980 gal,周波数は0.5から10Hzの波を用いた。また,模型をシミュレーションするため,ANSYS解析コードによる解析を実施した。これらの結果の一部はASCE(アメリカ土木学会)のジャーナルへ投稿した。論文タイトルは「Earthquake induced failure in air valve due to dynamic pressure in buriedirrigation pipeline」である。そこでは,地震時の水圧を空気弁の内と外で計測した結果に基づいて,空気圧弁内のキャビテーションとウォーターハンマー現象について詳細に検討した。その結果,その発生箇所とメカニズムを同定した。当初予定していた実験よりも,大掛かりな実験でなければ現象を再現できないために時間を要した。平成31年度は,最終年度のため,30度実施空気弁を有する管水路の地震時の水圧変動の振動模型実験結果をまとめるとともに,この模型実験のシミュレーションを行って,その挙動を明らかにする。本研究の目的は,レベル2地震動時における埋設パイプラインの挙動を対象に,模型実験振動台実験とそれに基づく数値解析手法の開発を通して,オリジナリティの高い地震リスク評価・将来予測モデルの構築を目指す。また,積極的な成果発表と研究交流により,研究終了時には,地盤工学分野における日本とブルガリアの研究者ネットワークが強化され,災害研究に関する日本のプレゼンスが向上する。平成29年度は,研究に必要な要素を収集した。今までの研究をより実践的にするために,その要素の検討を行った。要素としては,1問題の明確化,2解析手法の準備,3振動模型実験の可能性とその方法を具体化,である。1については,東日本大震災等の日本でのパイプラインの地震被害を文献調査し,地震時に曲管部で大きな被害があることがわかった。特に,地震による曲管部に作用するスラスト力に抵抗するコンクリートブロック部で被害が大きい。そのため,埋設パイプ,周辺の土の相互作用,および内水圧を取り入れた耐震問題に研究を集中することとした。2そのため,解析手法もこれらの作用を考慮できる方法とし,解析コードの検討を行った。その結果,NonsolanとANSYS解析コードを基に研究開発を進めることとした。3は次年度行うレベル2地震動による振動模型実験の計画と下準備等を行った。振動模型実験は1g場での実験を主体とすることとした。比較的大きなモデルを用い,変位,間隙水圧,加速度等を測定する。また,破壊状況を詳細に検討するために画像解析技術を駆使する。次年度実行予定の振動模型実験の検討について若干時間を要したが,おおむね順調に推移している。平成30年度は,重力場での埋設管の曲管部を模したレベル2地震動による振動模型実験を行う。管内部に水圧が作用した場合としない場合について検討する。また,曲管部の形状を変化した実験を行う。その結果をシミュレートした解析を実行し,地震時の曲管部の挙動を把握するとともに,その挙動メカニズムを明らかにするための検討を開始する。

これらの成果をとりまとめ,公表に向けた準備を開始する。平成31年度は,最終年度のため,30度実施空気弁を有する管水路の地震時の水圧変動の振動模型実験結果をまとめるとともに,この模型実験のシミュレーションを行って,その挙動を明らかにする。
出産前女性へParent Training Programを適用した予防介入的研究

本年度は、青年期女性を対象としたプログラムに、妊娠期ならびに出産後の家族の発達を構成要素に組み入れた3部構成のプログラムを作成し、母子保健事業のマタニティクラスで予防介入としての講座を開催した。プログラムの理解度ならびに満足度について質問紙調査を行った結果、妊娠期の女性(初産婦)が出産を到達目標としてとらえており、その後の子育てについてイメージ化できていないこと、子どもの発達については、新生児期から乳児期の発達をより理解したいと望んでいることが明らかになった。本研究の目的の一つは、親が子どもの発達各期を理解することによって、その時期を踏まえた関わり方の重要性を知ることであったが、妊娠期の女性、とりわけ初産婦は、初めての育児に対して起こりうる身近な問題について主眼がおかれていることが示された。このことから、初産婦用のプログラムとして、第1部の子どもの発達に関するセッションの内容の再評価を行い、新生児期ならびに乳児期の特徴や対応をより具体化したものを取り入れた。また、乳児期以降の各期についてイメージ化しにくいこと、また子どもの性について、特に男児の発達をイメージ化することが困難であることから、男児の発達について新たに説明を加えた。第2部の養育スキルの獲得に関するセッションでは、青年期女性を対象とした調査と同様、「罰」や「制限」を使用しない傾向がみられたが、プログラム実施後は「制限」や「一貫した関わり」の重要性を理解していた。最後に第3部の家族に関するセッションでは、家族心理学の知見から家族を社会の一番小さな集団単位としてとらえ夫婦間で家族のルールを作ることがその後の家族の発達に大きな影響を与えることを強く認識していた。これらの結果から、出産前女性にParent Trainingを導入することによって、その後に起こりうる問題を未然に防ぐことの可能性が示唆されたが、維持効果やスキルの獲得のポストセッションなどを設けることなどの課題が残された。本年度は、青年期女性を対象に、養育に関する知識と認識の実態を明らかにし、養育に関する心理教育を実践する中でそれらの認識がどのように変化していくかを調査することを目的とした。実態を把握するために、平成17年7月に予備調査を行い、本調査として10月上旬に女子大学生200名に対して養育に関する知識や認識ついて質問紙調査を行った。質問紙は妊娠や出産に関する知識、子どもの発達と親の発達に関する知識Parent Trainingをいつの時期に実施することが妥当であるかなどで構成され、さらに、対象者が現時点で母親になったと仮定し、子どもとどのような関わりをするかという養育スキルに関する質問を、養育スキル尺度(立元・佐藤・坂田・岡安・佐藤,2001)を用いて測定した。その結果、養育に関する知識や認識に関してはいずれも評価が低く、養育に対する不安が伺え、使用する養育スキルに関しては、「罰」や「制限」を使用しない傾向にあった。次に、養育に関する心理教育を週に1回、4回を実践した1ヶ月後の平成17年11月に、同対象に同質問紙を調査し、認識の変化について検討した。その結果、養育に関する知識や認識に変化が見られ、少しではあるが評価が上がる傾向にあった。最後に、心理教育を13回実践した後に、子どもへの見方の変化と心理教育の重要性についての変化、Parent Trainingを実施する時期に関する認識の変化について質問紙調査を行った。その結果、養育に関する心理教育の実践時期については、心理教育を行う前よりも行った後のほうが、より年少の時代に心理教育を受けることをのぞむ傾向が見られた。また、出産の時期については、心理教育後ではより年長の年齢をあげる傾向が見られた。養育に関する知識や認識の有無が養育の不安に関連していること、しかしながらそれらに関する心理教育を行うと変化があることなどから、養育に関する認識やスキルをポジティブに変化させる可能性として、Parent Trainingの出産前導入について可能性を示した。本年度は、青年期女性を対象としたParent Training Programを参考に、妊娠期女性を対象としたプログラムを作成し、実施可能なプログラムとするためにマタニティ講座でプログラムを実施し、内容の検討を行った。青年期女性を対象とした調査では、心理教育を13回実践した後に、子どもへの見方の変化と心理教育の重要性についての評価に変化があり、養育に関する知識や認識に関する評定は少しではあるがあがる傾向にあった。また、Parent Training Programを実施する時期について、心理教育を行う前よりも行った後の方が、より年少の時代に心理教育を受けることを望む傾向が見られていた。これらの結果を踏まえ、妊娠期女性を対象に(行政主催のマタニティ講座にて報告者の講座を受けている者)Parent TrainingProgramを行い、導入時期について回答を求めたところ、青年期女性とは異なり「妊娠している今の時期」をあげていた。また、自由記述により、妊娠期女性(特に初産婦)は出産に関して大きな不安を抱えていること、出産をゴールとして捉えていること、出産後の養育については考えることができていないこと、妊娠し産休を取得することによってあらためて妊娠・出産・育児について考えることができていること、地域とのつながりが薄い中での育児を想定していること、などが明らかになった。

出産前プログラムとして青年期女性と妊娠期女性はそれぞれにParent Training Programを作成する必要があり、さらに青年期女性に関しては、家族をつくる前の段階であるため、家族心理学的視点を導入し、社会(集団)の中の一つのシステムとして家族をとらえ、新しい家族の中で子どもを育てていくこと、子どもが発達して中集団や大集団さらには地域に所属していく基盤として、家族の中での子どもとのかかわり方が重要となること、それらの実際のかかわり方として養育スキルを位置づけていくことなどをプログラムに取り入れ、さらに妊娠期女性については子どもの発達に関するセッションを増やし、乳児期、幼児期、児童期、青年期について詳細に検討するとともに、親の発達を加え、子どもが産まれて家族が始まる時点からの発達やスキルについてParent Training Programの一部に入れる可能性について示唆した。本年度は、青年期女性を対象としたプログラムに、妊娠期ならびに出産後の家族の発達を構成要素に組み入れた3部構成のプログラムを作成し、母子保健事業のマタニティクラスで予防介入としての講座を開催した。プログラムの理解度ならびに満足度について質問紙調査を行った結果、妊娠期の女性(初産婦)が出産を到達目標としてとらえており、その後の子育てについてイメージ化できていないこと、子どもの発達については、新生児期から乳児期の発達をより理解したいと望んでいることが明らかになった。本研究の目的の一つは、親が子どもの発達各期を理解することによって、その時期を踏まえた関わり方の重要性を知ることであったが、妊娠期の女性、とりわけ初産婦は、初めての育児に対して起こりうる身近な問題について主眼がおかれていることが示された。このことから、初産婦用のプログラムとして、第1部の子どもの発達に関するセッションの内容の再評価を行い、新生児期ならびに乳児期の特徴や対応をより具体化したものを取り入れた。また、乳児期以降の各期についてイメージ化しにくいこと、また子どもの性について、特に男児の発達をイメージ化することが困難であることから、男児の発達について新たに説明を加えた。第2部の養育スキルの獲得に関するセッションでは、青年期女性を対象とした調査と同様、「罰」や「制限」を使用しない傾向がみられたが、プログラム実施後は「制限」や「一貫した関わり」の重要性を理解していた。最後に第3部の家族に関するセッションでは、家族心理学の知見から家族を社会の一番小さな集団単位としてとらえ夫婦間で家族のルールを作ることがその後の家族の発達に大きな影響を与えることを強く認識していた。これらの結果から、出産前女性にParent Trainingを導入することによって、その後に起こりうる問題を未然に防ぐことの可能性が示唆されたが、維持効果やスキルの獲得のポストセッションなどを設けることなどの課題が残された。
皮膚癌の浸潤、転移能における表皮接着分子の直接的関与についての解析

基底膜タンパク遺伝子変異により発症する表皮水疱症は若年時から高率に皮膚癌を発症する。我々は世界で初めて表皮基底膜欠損マウスを作成し、さらにヒト表皮基底膜のみを発現する表皮基底膜特異的ヒト化マウスの作成に成功した。(Nishie W etal, Nat Med, 2007)さらに世界で初めて皮膚基底膜に通常のマウスVII型コラーゲンを発現せず、変異ヒトVII型コラーゲンのみを発現するトランスジェニックマウス(ヒト化表皮水疱症モデルマウス)の作成に成功している。このマウスはヒト化した完全な表皮水疱症モデルマウスである。本研究の目的は,このヒト化表皮水疱症モデルマウスを用いて、皮膚基底膜接着分子の遺伝的異常が皮膚癌の浸潤、転移能に与える影響について検討することである。本年度の研究においては、変異ヒトVII型コラーゲントランスジェニックマウスを用いて癌細胞の浸潤および走化性の解析を行った。当教室で作成した変異ヒトVII型コラーゲンのみを皮膚基底膜に発現するトランスジェニックマウスの皮膚にDMBA、TPAを塗布し皮膚癌を誘発し、浸潤、転移の動態を臨床的、組織学的にコントロールマウスと比較した。現在、正常マウスにおける化学発癌と比較し、変異ヒトVII型コラーゲントランスジェニックマウスにおける化学発癌の特徴を検討した。現在までの結果ではがん発生について有意な違いはでていない。(Nishie W etal.NatMed,2007)さらに世界で初めて皮膚基底膜に通常のマウスVII型コラーゲンを発現せず、変異ヒトVII型コラーゲンのみを発現するトランスジェニックマウス(ヒト化表皮水疱症モデルマウス)の作成に成功している。現在、正常マウスにおける化学発癌と比較し、変異ヒトVII型コラーゲントランスジェニックマウスにおける化学発癌の特徴を検討している。今後はさらに原発巣、転移巣における各種接着分子の発現を免疫組織学的に検討するとともに、各組織における遺伝子発現プロファイルを解析する。さらに以上の結果をノックアウトマウス、EB患者に発症した癌細胞のデータと比較、検討する。
心筋虚血再灌流障害におけるライソゾーム障害防止に関する研究

【研究概要1】虚血心筋のライソゾーム障害に関して、再灌流前後での心筋組織内ライソゾーム障害を生化学的及び微細構造的に検討した。対象はSprague-Dawley系ラットである。生化学的検討は心筋をホモジナイズした抽出液よりライソゾーム酵素を抽出して行った。酵素活性はライソゾーム顆粒から細胞質へ遊出した酵素分画(NS分画)と顆粒中の酵素分画(S分画)に分けて抽出した。測定した酵素はライソゾーム酵素として代表的なacid phosphatase(AP)とβ-glucronidase(BG)であった。微細構造の検討は電子顕微鏡を用い、金属塩法によりAPを組織細胞化学的に検出しライソゾームを同定した。結果:ライソゾーム酵素の細胞質への遊出率による比較では再灌流前ではAP活性で54.5±4.4、BG活性で40.3±3.6であった。再灌流後ではAP活性66.6±4.3、BG活性46.6±5.3(%)であり、APで有意(p=0.03)に高値を示した。微細構造的検討では再灌流後では基質が不均一な二次性ライソゾームが多く検出された。【研究概要2】University Wisconsin液(UW液)を用いた6時間の心臓保存時に、ライソゾーム膜の安定化作用を持つウリナスタチン(Us)を添加し、その保護効果を検討した。対象はSprague-Dawley系ラットで、無処置をN群、UW液にUsを10万単位/L添加した群をCP群、心臓摘出前にUsを5万単位/kg経静脈投与した群をIV群とした。結果、ライソゾーム酵素の細胞質への遊出率による比較では、Cathepsin Dでcontrol群が55±10%であったのに比しCP群が39±4%、IV群が40±6%と有意に(p<0.01)低値を示した。保存液中のCPK活性もCP群とIV群がcontrol群に比し有意(p=0.04)に低値であった。今回の結果ではウリナスタチンなどのprotease inhibitortの虚血前投与は心筋細胞質内の活性proteaseの抑制に有効であり、その結果として心筋保護効果が認められると推定された。
π-配位子系に基づく新規リビングカチオン重合-重合制御の一般原理の確立

本研究は、「π-配位子系による炭素カチオンの安定化」という独自の新らしい概念に基づき、ビニル化合物のリビングカチオン重合を可能とする新規開始剤系を開発することを目的とする。平成6-7年度の2年間にわたり、スチレンおよびビニルエーテル(VE)の重合において、この概念による新規開始剤系を探索し、あわせてこれらの重合の生長種の性質を核磁気共鳴分光法(NMR)により直接解析した。その成果は以下のように要約される。(1)π-配位子系の探索と新規開始剤系の開発塩化水素/ルイス酸開始剤系において、生長炭素カチオンを安定化し、重合の精密制御を可能とする種々のπ-配位子系を探索した結果、以下の3群によりスチレンおよびVEのリビング重合が達成された。(1)対アニオンにおけるπ-配位子系:テトラフェニルホウ素などの対アニオン(2)添加剤におけるπ-配位子系:イミダゾール等のπ-配位子系塩素性化合物(3)活性化剤におけるπ-配位子系:フェノキシ基等のπ-配位子系をもつチタン化合物(2)多核種NMRによる生長種の直接解析上記および関連するリビング重合に対応したモデル反応系を低温でNMRにより直接観測し、生長炭素カチオンの性質および系中のπ-配位子系と対アニオンあるいは活性化剤との相互作用などを検討した。まずNMRにより炭素カチオンの直接観測が可能でることを確立した後、リビング重合条件下では、上記のように設計した添加剤および活性化剤中のπ-配位子系により、生長炭素カチオンの濃度が著しく低下していることを見出した。以上のように、本研究により、「π-配位子系による生長炭素カチオンの安定化」という概念がリビングカチオン重合の一般的な開発原理であること実証した。本研究は、「π-配位子系による炭素カチオンの安定化」という新概念に基づき、ビニル化合物のリビングカチオン重合を可能とする新規開始剤系の開発を目的とする。平成6年度は、主としてビニルエーテルおよびスチレンの重合において、このようなπ-配位子系を系統的に探索した。(1)ホウ素アニオン塩による炭素カチオンの安定化塩化水素/四塩化スズ開始剤系によるイソブチルビニルエーテルの重合は、通常の条件下では急速な重合が起こりリビング重合とはならないが、ここにπ-配位子系として、芳香環を持つホウ素アニオン塩を添加すると、分子量分布が狭く、分子量の規制されたリビングポリマーが生成することを見いだした(式1)。ホウ素アニオンの種々の類縁体を検討した結果、芳香環にフッ素を持つ塩が特に有効であることを明らかにした。さらに、同じ開始剤系によるスチレンの重合においても同様な結果を得た。(2)イミダゾール誘導体による炭素カチオンの安定化(1)と同様な重合条件下で、ホウ素塩とは構造の全く異なるπ-配位子系として、ブチルイミダゾールおよびその誘導体を添加剤として用いても、スチレンのリビングカチオン重合が可能となることを見いだした。本研究は、「π-配位子系による炭素カチオンの安定化」という新概念に基づいて、ビニル化合物のリビングカチオン重合を可能とする新規開始剤系を開発することを目的とする。平成7年度は、スチレンおよびビニルエーテル(VE)の重合において、この概念による新規開始剤系を探索し、あわせてこれらの重合の生長種の性質を核磁気共鳴分光法(NMR)により直接解析した。(1)種々の配位子をもつチタン錯体によるリビングカチオン重合塩化水素とVEの付加体を開始剤とし、これとフェノキシ基などのπ-

配位子を導入したチタン錯体[Ti(OR)_nCl_<4-n>;n=2,3]を活性化剤とすると、スチレンおよびVEのリビング重合が可能なことを見出した。これらの錯体では電子供与性の配位子ORの数nが増加すると、そのルイス酸性が減少し、モノマーの反応性に応じた酸性の錯体の選択がリビング重合の実現に重要であった。たとえば、反応性の大きいVEには、比較的酸性の低いn=3の錯体が、またスチレンにはn=2が有効であった。(2)多核種NMRによる生長種の直接解析上記および関連するリビング重合に対応したモデル反応系を低温でNMRにより直接観測し、生長炭素カチオンの性質と濃度、対アニオンおよび活性化剤(ルイス酸)との相互作用などを検討した。まず強いルイス酸存在下の実験から、NMRにより炭素カチオンを直接観測可能であることを確立した。また、リビング重合に適した活性化剤を用いると、生長炭素カチオンの濃度が著しく低下していることも見出した。これらから、π-配位子系により生長炭素カチオンあるいは開始剤成分の性質の制御が可能となった。
母語話者と第二言語学習者における文産出プロセス:日本語と中国語の眼球運動計測実験

心理言語学の観点から、日本語母語話者を対象として事象認知を含めた文産出の過程全体を探る研究の一部である統語処理過程に焦点をあてた検討を行った。また第二言語学習者の文産出過程を検討する実験準備を行った。1.日本語母語話者を対象に語順か比較的に自由である日本語の特徴を利用し、文産出時の文法役割の付与と語順の決定過程が文産出過程に与える影響についての検討を行った。構造的プライミングパラダイムを用いて日本語を母語とする成人を対象に、絵描写による口頭産出実験結果から、文法役割の付与過程におけるプライミング効果が語順の決定過程におけるプライミング効果よりも大きく文産出過程に影響を与えていることが明らかになった。語順の決定過程におけるプライミング効果については、プライム文とターゲット文の間における動詞の反復の有無に影響されないことも判明した。これは、先行研究では報告され得なかったものであり、文産出過程の新たな側面を明らかにしたといえよう。2.中国語を母語とする第二言語学習者を対象に、日本語の文産出時に文法役割の付与と語順の決定が文型の決定に与える影響を検討する実験の下準備を行った。今後、実験によって得られる産出データに加え視線データを収集し、その考察を進めていく予定。実験データにより、第二言語学習者における文産出時の統語処理過程の詳細、さらに言語間における統語表象の貯蔵方法の異同といった検討か可能となる。日本語母語話者を対象とした行動実験を行い、一定な成果が得られている。これまでの日本語母語話者を対象としてデータを論文にまとめ、国際ジャーナルに投稿する準備も進めている。しかし、当初予定していた眼球運動測定の実験計画が遅れているため、第二言語学習者を対象とした実験についてはパイロット実験に止まっており、当初の実験計画とは進捗状況が異なってる。日本語母語話者における眼球運動計測実験を実施し、さらに実験済みの発話実験との比較を行ったあと、成果をまとめ学会での発表と論文投稿を行う。第二言語学習者における文産出過程についての検討に関しては、中国語母語話者における産出実験を実施し、日本語母語話者のデータと比較することにより、母語と第二言語間の相違についても考察を行い、次の実験計画に活かす。心理言語学の観点から、日本語母語話者を対象に、事象認知を含めた文産出の過程全体を探る研究の一部として統語処理過程に焦点をあてた実験を実施した。また、第二言語学習者の文産出過程を検討する実験の組み立てを行った。1.語順が比較的に自由である日本語において、文産出時の文法役割の付与と語順の決定過程についての動詞が与える影響の検討を行った。具体的には、日本語を母語とする成人を対象に、構造的プライミングパラダイムを用いた絵描写による口頭産出実験を行った。実験の結果から、動詞が文末に位置する主要部後置型言語である日本語は、英語等主要部前置型言語と同様文産出時に動詞による影響を大きく受けることが明らかになった。さらに、文法役割の付与と語順の決定段階では動詞のよる影響の仕方が異なり、語順の決定段階より文法役割の付与段階において動詞の影響が大きいことが判明した。この結果は、先行研究では報告され得なかったものであり、文産出過程の新たな側面を明らかにしたといえよう。2.中国語を母語とする第二言語学習者を対象に、日本語の文産出時に文法役割の付与と語順の決定について検討する実験計画の組み立てを行った。今後、実験によって得られる産出データと視線データを収集し、その考察を進めていく予定。実験データにより、第二言語学習者における文産出時の統語処理過程の詳細、さらに言語間における統語表象の貯蔵方法の異同といった検討が可能となる。(理由)日本語母語話者を対象とした行動実験を計画通りに行い、国際と国内会議において2件発表を行い、一定な成果を得られている。さらに、これまでの日本語母語話者データを論文にまとめ、国際ジャーナルに投稿する準備も進めている。しかし、当初予定していた眼球運動測定機材の購入が遅れているため、第二言語学習者を対象とした実験計画については計画段階にとどまっており、当初の実験計画とは少し進捗状況が異なっている。心理言語学の観点から、日本語母語話者を対象に、事象認知を含めた文産出の過程全体を探る研究の一部として統語処理過程に焦点をあてる実験を行った。また、第二言語学習者の文産出過程を検討する実験準備を行った。1.語順か比較的に自由である日本語の特徴を利用し、文産出時の文法役割の付与と語順の決定過程が文産出過程に与える影響についての検討を行った。具体的には、構造的プライミングパラダイムを用いて日本語を母語とする成人を対象に、絵描写による口頭産出実験を行った。実験の結果から、文法役割の付与過程におけるプライミング効果が語順の決定過程におけるプライミング効果よりも大きく文産出過程に影響を与えていることが明らかになった。さらに、このような効果の大きさの違いがプライム文とターゲット文の間における動詞の反復の有無に影響されないことも判明した。2.中国語を母語とする第二言語学習者を対象に、日本語の文産出時に文法役割の付与と語順の決定について文型の決定に与える影響を検討する実験計画の組み立てを行った。

実験データにより、第二言語学習者における文産出時の統語処理過程の詳細、さらに言語間における統語表象の貯蔵方法の異同といった検討か可能となる。日本語母語話者を対象とした行動実験を計画通りに行い、国際会議において研究発表を行い、一定な成果を得られている。さらに、これまでの日本語母語話者データを論文にまとめ、国際ジャーナルに投稿する準備も進めている。しかし、当初予定していた眼球運動測定の実験計画が遅れているため、第二言語学習者を対象とした実験計画についてはパイロット実験にとどまっており、当初の実験計画とは少し進捗状況が異なってる。心理言語学の観点から、日本語母語話者を対象として事象認知を含めた文産出の過程全体を探る研究の一部である統語処理過程に焦点をあてた検討を行った。また第二言語学習者の文産出過程を検討する実験準備を行った。1.日本語母語話者を対象に語順か比較的に自由である日本語の特徴を利用し、文産出時の文法役割の付与と語順の決定過程が文産出過程に与える影響についての検討を行った。構造的プライミングパラダイムを用いて日本語を母語とする成人を対象に、絵描写による口頭産出実験結果から、文法役割の付与過程におけるプライミング効果が語順の決定過程におけるプライミング効果よりも大きく文産出過程に影響を与えていることが明らかになった。語順の決定過程におけるプライミング効果については、プライム文とターゲット文の間における動詞の反復の有無に影響されないことも判明した。これは、先行研究では報告され得なかったものであり、文産出過程の新たな側面を明らかにしたといえよう。2.中国語を母語とする第二言語学習者を対象に、日本語の文産出時に文法役割の付与と語順の決定が文型の決定に与える影響を検討する実験の下準備を行った。今後、実験によって得られる産出データに加え視線データを収集し、その考察を進めていく予定。日本語母語話者を対象とした行動実験を行い、一定な成果が得られている。これまでの日本語母語話者を対象としてデータを論文にまとめ、国際ジャーナルに投稿する準備も進めている。しかし、当初予定していた眼球運動測定の実験計画が遅れているため、第二言語学習者を対象とした実験についてはパイロット実験に止まっており、当初の実験計画とは進捗状況が異なってる。日本語母語話者へ眼球運動計測眼球運動測定機材を購入後、速やかに実験を実施し、さらに実験済みの発話実験との比較を行ったあと、その成果をまとめ、学会での発表と論文投稿を行う。第二言語学習者における文産出過程についての検討中国語母語話者へ産出実験を実施し、日本語母語話者のデータと比較することにより、両者のかかわりについても考察を行い、次の実験計画に活かす。日本語母語話者へ眼球運動計測速やかに本実験を実施し、さらに実験済みの発話実験との比較を行ったあと、その成果をまとめ、学会での発表と論文投稿を行う。
入院高齢者の転倒予測に関するアセスメント・ツールの開発

本研究は、入院高齢者の転倒を予測するためのアセスメントツールを開発することを目的として3年間にわたるものである。初年度はアセスメント・ツールを作成するための文献検討や転倒予防用具の資料収集、測定用具の一つとして徒手筋力測定器を購入し、転倒しやすい入院高齢者の骨量や下肢筋力について在宅高齢者と比較検討した。次年度はツール開発に看護婦の認識を入れるために(1)看護者はどのような転倒を予測しているか、また(2)予測していないかを中心に看護者の転倒予測の判断の手がかりと実際の転倒について検討した。最終年度は、入院高齢者の転倒予測として、転倒者の特徴や介助の有無さらには看護者の判断予測も加えた簡便なツールの開発を試み、11の施設でデータ収集し、ツールの有効性について前向きに検討した。その結果、以下のことが明らかになった。1.高齢者の下肢の最大筋力は、入院高齢者は屈曲4.7±7.0Kgであり、伸展は6.8±4.2Kgであった。在宅高齢者は屈曲6.5±2.2Kg、伸展15.6±3.7Kgであった。2.看護者の転倒予測について、1年間に転倒した104場面(転倒者64名)のうちの予測の有無が明確であった90場面(56名)を分析すると、予測していた転倒(予測あり)は52転倒(57.8%)であり、予測していなかった(予測なし)は38転倒(42.2%)であったので、その要因について明らかにした。3.開発したアセスメントツール(ただしトリガーをはずす)のカットカフポイントを5点とした場合に感度は68.2%、特異度は74%であった。相対危険比(RR)は看護者の直感が6.5と最も高く、次いで転倒経験は4.6、排泄介助3.0、知的活動2.6の順であり、すべての項目が転用予測を示唆した。以上からツールの有効性が検証された。【目的】本研究は、入院高齢者の転倒を予測するためのアセスメントツールを開発することを目的として3年間にわたるものである。高齢者の転倒や骨折と下肢筋力は関連すると考えられるが、それについて実際のデータで示した報告は少ない。そこで今年度はアセスメント・ツールを作成するための文献検討や転倒予防用具の資料収集、測定用具の一つとして徒手筋力測定器を購入し、転倒しやすい入院高齢者の骨量や下肢筋力について在宅高齢者と比較検討した。【方法】1)対象:入院高齢者はU老人専門病院や老人保健施設に入院(所)中の高齢患者128名(男27名、女101名、平均年齢83.0±6.9歳)と老人健康教室に継続的に参加している在宅高齢者85名(男15名、女70名、平均年齢72.2±6.4歳)である。2)方法:骨量の測定には超音波骨量測定装置ビーナス(住友kk)を用いて右踵部の骨梁面積率を求めた。筋力は徒手筋力測定器(OG技研)で坐位時での膝関節屈曲、伸展時の最大筋力を測定した。【結果および考察】

1.骨量(骨梁面積率)は入院高齢者は平均20.4±3.6(男性23.2±3.8、女性19.6±3.1)%であり、在宅高齢者は26.9±3.4(男性28.4±2.9、女性26.5±3.4%)であった。25%以下は骨粗鬆症の危険があるとされているが入協高齢者の大多数はその範囲内であった。2.下肢の最大筋力は、入院高齢者は屈曲4.7±7.0(男性6.9±3.2、女性4.2±2.2)Kgであり、伸展は6.8±4.2kgであった。年齢別では70歳以下8.7±5.0Kg,7180歳は7.6±5.1、81歳以上は6.5±3.9Kgで年齢に従って低下傾向を示した。在宅高齢者は屈曲6.5±2.2(男性8.7±2.7、女性5.9±1.5)Kgであり、伸展15.6±3.7(男性17.8±4.4、女性15.0±1.5)Kgであった。これらから入院高齢者は立位を保持する下肢の筋力が低下しており、骨粗鬆症者が多いので、乾倒後骨折に成りやすいことが、客観的に明らかになった。【目的】今年度はアセスメント・ツールを作成するために(1)看護者はどのような転倒を予測しているか、また予測していないかを中心に看護者の転倒予測の判断の手がかりと実際の転倒について検討した。【方法】1)対象:K市およびその近郊にある4つのリハビリテーション関連病院に入院中で調査機関の1年間に転倒したの65歳以上の高齢者の転倒場面104場面(転倒者64名)のうちの予測の有無が明確であった90場面(56名)である。遭遇した看護者は56名である。予測していた転倒(予測あり)は52転倒(57.8%)予測していなかった(予測なし)は38転倒(42.2%)であった。転倒者別にみると予測あり32名、予測なし31名であり、6名は両方に属していた。2)方法:転倒場面に遭遇した看護者に、転倒予測に関連したイメージ、転倒状況、転倒後の看護者の思いや行為などを調査用紙記入してもらい、それらを基に転倒予測の有無別に分析した。【結果および考察】1.転倒場面や転倒者の概要:転倒場面は予測あり、予測なしともにベッドサイドが70%を占めていた。転倒者別では両群とも平均平均が77歳であり、脳血管障害が過半数を占めていた。2.看護者が転倒を予測している手がかり:手がかりとして多かったのは「患者が能力以上の行動をとることがある」が20例と最も多く、次いで「移動動作が不安定」、「転倒を繰り返している」の順であった。また「その日の精神状態が不安定」とした者も5例みられた。これらの判断が転倒を予測する手がかりの根拠になっていた。一方、看護者が予測していなかった患者が転倒したのは「動作が安定している」が20例と最も多かった。実際に転倒場面では移乗動作の失敗や方向転換時などであった。以上からこれらの要素をツールに活用していく方向性が示唆された。目的:入院高齢者の転倒予測として、転倒者の特徴や介助の有無さらには看護者の判断予測も加えた簡便なツールの開発を試みた。今回はこのツールの有効性について前向きに検討した。研究方法:1)対象は10の病院や施設に1999年10月12月までに入院(入所)した65歳以上の高齢者746名である。2)測定用具:ツールの項目は転倒経験、知的活動、視力障害、排泄介助、移動介助、移動レベル(自立/ベッド上安静、歩行補助具、車椅子の3カテゴリー)、看護者の直感、トリガー(引き金になる出来事)の8項目からなるが、ここではトリガーを除く7項目について検討した。ツールの項目には0.52.5の重み付けをした。3)分析:Dr.SPSS8.0Jを用い、上記の項目の感度、特異度および相対危険比を算出した。結果の概要:1.対象者は男性271名(平均年齢75.9±7.8歳)、女性476名(平均年齢76.7±7.0歳)であった。主たる疾患は脳血管障害が37.6%と最も多かった。期間中の転倒者は93名(12.5%)非転倒者は653名(87.5%)であった。2.アセスメントツール(ただしトリガーをはずす)のカットオフポイントを5点とした場合に感度は68.2%、特異度は74%であった。
標的指向型liposomeを用いたリラキシンによる口蓋瘢痕組織新規治療法の開発

口蓋形成術後に生じる瘢痕組織は、口蓋裂患者の顎顔面口腔領域の形態と機能に大きな影響を与える。近年リラキシン(RLN)は強力な抗線維化作用を持つことが報告されている。本研究では、口蓋瘢痕形成モデルラットに生体親和性標的指向型リポソーム(lipo)をDDSとしてRLN2を作用させ、瘢痕形成に対する作用を組織学的に検討し、瘢痕形成モデルラットにおける上顎骨の成長発育に与えるRLN2-lipoの作用を三次元形態学的に検索する。
直接的モデル検査を用いた関数型プログラム検証手法

まず、前年度の研究で得られた「述語抽象化とモデル検査の融合アルゴリズムの定式化及び正当性証明」に関する成果を論文にまとめ、国際学会PPDP2019に投稿し、採択され、口頭発表を行った。次に、「代数的データ型をサポートする抽象化手法および述語発見手法の開発」に着手した。この研究の目的は、リストや代数的データ型をサポートする必要した自動検証手法の確立である。既存の検証手法では代数的データ型に関する性質のうち「ソートされたリスト」や「特定の要素を含むリスト」のような性質をうまく表現できないという問題があった。本研究では、整数型と代数的データ型を同時に扱うために、代数的データ型を表すオートマトンの状態を「そのデータが満たす局所的な述語」によって区別するという手法を提案し、抽象化手法およびHorn節制約問題を用いた代数的データ型に対する述語発見手法を開発した。この述語発見手法は整数型に対する述語発見としてよく用いられているが、代数的データ型には用いられていなかった。そこで本研究では、代数的データ型の述語発見を、「データの形に関する述語」と「データに埋め込まれた整数型の述語」に分けて、それぞれを異なるアルゴリズムによって述語発見することにした。これらの手法を組み合わせて、代数的データ型をサポートするプログラム自動検証システムDMoCHiのプロトタイプを実装した。実験の結果、当初の目標通り「ソートされたリスト」や「特定の要素を含むリスト」を表現する述語を自動で発見することに成功した。この研究成果について今後論文にまとめ、国際学会に投稿する予定である。また、これらの成果を合わせて博士論文の執筆を行った。想定より3年間の研究成果をまとめた検証手法の定式化に時間がかかり、期日までに原稿が完成に至らなかったため、今後、なるべく早急に博士論文を完成させ、審査を受ける予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。高階再帰スキームにプログラム変換することなく、直接値呼び高階ブーリアンプログラムをモデル検査するアルゴリズムを設計した。この手法では従来手法の「高階ブーリアンプログラムから高階再帰スキームへ変換する過程で発生するインスタンスの複雑化」という課題を解決することができる。直接的なモデル検査アルゴリズムはすでに提案されていたが、それは非現実的なアルゴリズムであった。本研究では、制御フロー情報を用いて型候補を削減することで効率の良いアルゴリズムを達成した。また、アルゴリズムの正当性を証明し、従来の高階再帰スキームに変換する手法に比べてスケーラビリティが改善することを実験によって確認した。この研究成果を論文としてまとめ、国際会議APLAS2016に投稿し、採択された。次に、現状の関数型プログラム自動検証システムのさらなる効率改善のために、述語抽象化という過程におけるボトルネックを解決する方法の研究に着手した。そのボトルネックの原因は、入力プログラム中の整数などの無限ドメイン上のデータ型を有限ドメインであるブーリアン型に抽象化する過程で発生する、SMTソルバの多数の呼び出しである。その呼び出しを削減するために、抽象化とモデル検査を同時に行う融合アルゴリズムの開発に取り組んでいる。融合アルゴリズムを設計するにあたり、まず、無駄なSMTソルバの呼び出しがどの程度削減できるのかを調べるための予備実験を行なった。融合アルゴリズムをプロトタイプ実装し、関数型プログラム検証のベンチマークを用いて融合アルゴリズムと従来のアルゴリズムでのSMTソルバの呼び出し回数を比較したところ、融合アルゴリズムによって呼び出し回数を従来の15%程度に削減ができることがわかった。現在はアルゴリズムの定式化と完全な実装を進めている。当初の研究計画に従い、プログラム変換を行わずにモデル検査を行う手法については手法の定式化・実装・評価を行い、国際会議APLAS2016で発表を行なった。次の述語抽象化とモデル検査の融合アルゴリズムについても定式化と実装を一定程度進めており、予備実験の結果からも成果が出る見通しは十分立っていると判断している。Kobayashiらの高階モデル検査に基づく、関数型プログラム検証手法では、検証対象の関数型プログラムに含まれる整数型を、述語を用いて有限個の真偽値型のタプルとして表現する「述語抽象化」という過程にスケーラビリティ上のボトルネックが存在している。その原因は、抽象化の過程で発生する、SMTソルバの多数の呼び出しである。従来の手法では抽象化後にモデル検査を行うため、モデル検査を行えば到達しないとわかっている状態に対しても抽象化を行わざるをえず、無駄なSMTソルバの呼び出しが発生していた。このボトルネックを改善するため、前年度に引き続き、述語抽象化とモデル検査を同時に行う融合アルゴリズムの改善、及びアルゴリズムの定式化とその正当性の証明を行った。また、定式化と証明をする過程で、抽象化前のプログラムの構文に基づき、抽象化後のプログラムの実行結果を表す、新たな抽象意味論を発見した。この意味論は上記の性質の証明に使えるだけでなく、反例に基づく述語発見においても役に立つ可能性が示唆されている。具体的には、検証の過程でしばしば出現する、「検証上あまり効果がない述語」を見つけて削除することや、プログラムの反例実行パス全体から述語を発見する代わりに、部分的な実行パスから述語を発見することで、述語発見にかかるコストを削減することができるのではないかと考えている。次に、現状の関数型プログラム検証手法を幅広いプログラムに適用するための大きな課題である、リストや代数的データ型のサポートに取り組んだ。

具体的には、それらのデータ型を、オートマトンを用いた抽象化する手法と整数に関する述語を用いた抽象化手法を同時に扱える抽象化手法及び述語発見手法の開発に取り組んだ。抽象化手法についてはいくつかの手法を立案、検討しており、今後、それらの手法を定式化、実装して評価していく予定である。当初の研究では到達可能性解析アルゴリズムを一般のモデル検査アルゴリズムに拡張することとなっていたが、3年目に行う予定であった幅広いデータ型のサポートを優先させることにした。これは、到達可能性という比較的簡単な問題で、幅広いデータ型をサポートすることで、評価に用いるベンチマークプログラムを拡充させ、十分実用的な検証手法を確立してから、検証できる仕様を拡張した方が見通しが良いと判断したからである。本年度は研究成果を発表こそできていないが、述語抽象化とモデル検査を融合させたアルゴリズムに関する研究成果については著名な国際会議ESOPに投稿し、不採択となったものの、査読者からも研究の技術的な側面については一定の評価を得ており、今後論文のプレゼンテーションを改善して別の国際会議に投稿する予定である。まず、前年度の研究で得られた「述語抽象化とモデル検査の融合アルゴリズムの定式化及び正当性証明」に関する成果を論文にまとめ、国際学会PPDP2019に投稿し、採択され、口頭発表を行った。次に、「代数的データ型をサポートする抽象化手法および述語発見手法の開発」に着手した。この研究の目的は、リストや代数的データ型をサポートする必要した自動検証手法の確立である。既存の検証手法では代数的データ型に関する性質のうち「ソートされたリスト」や「特定の要素を含むリスト」のような性質をうまく表現できないという問題があった。本研究では、整数型と代数的データ型を同時に扱うために、代数的データ型を表すオートマトンの状態を「そのデータが満たす局所的な述語」によって区別するという手法を提案し、抽象化手法およびHorn節制約問題を用いた代数的データ型に対する述語発見手法を開発した。この述語発見手法は整数型に対する述語発見としてよく用いられているが、代数的データ型には用いられていなかった。そこで本研究では、代数的データ型の述語発見を、「データの形に関する述語」と「データに埋め込まれた整数型の述語」に分けて、それぞれを異なるアルゴリズムによって述語発見することにした。これらの手法を組み合わせて、代数的データ型をサポートするプログラム自動検証システムDMoCHiのプロトタイプを実装した。実験の結果、当初の目標通り「ソートされたリスト」や「特定の要素を含むリスト」を表現する述語を自動で発見することに成功した。この研究成果について今後論文にまとめ、国際学会に投稿する予定である。また、これらの成果を合わせて博士論文の執筆を行った。想定より3年間の研究成果をまとめた検証手法の定式化に時間がかかり、期日までに原稿が完成に至らなかったため、今後、なるべく早急に博士論文を完成させ、審査を受ける予定である。まずは、現在取り組んでいる、述語抽象化とモデル検査の融合アルゴリズムの定式化と実装を着々と進め、成果を論文として発表する。