hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオン液体の分子間振動ダイナミクスと分子間相互作用:原子量効果

本研究課題の目的は、イオン液体における分子間振動ダイナミクスと分子間相互作用について、特に構成イオンにおける原子量の違いによるバルク物性(粘度など)や分子間振動ダイナミクスにおける影響を検討するものである。これまでのイオン液体における研究は、カチオンとアニオンの置換に関する検討が主に行われてきたが、構成イオンの一原子に注目して、その効果を明らかにすることを目的にした研究は、申請者が2005年に発表した研究のみである。本研究期間で達成したことは、(1)時間応答が約30フェムト秒である世界最高峰の光カー効果分光装置を作製した、(2) 40種類の分子性液体の分子間振動のデータ蓄積した、(3)球対称アニオン系イオン液体の粘度における重原子置換効果の発見した、(4)そのイオン液体における分子間振動ダイナミクスの重原子置換効果の観測と分子レベルでの新しい解釈を与えた、ことである。また、この研究課題では、理論家(分子科学研究所・石田干城博士)との共同研究に発展した。本年度は、フェムト秒光カー効果分光装置の立ち上げを最初に行った。時間分解能や信号/ノイズ比に関して改良の余地はまだあるものの、本研究課題に関しては十分の性能を有する世界最高水準のものである(装置応答:約30-35フェムト秒、信号/ノイズ比:10^3)。立ち上げたフェムト秒光カー効果分光装置を使って、まず分子性液体の分子間振動ダイナミクスの測定を開始した。現時点で、15種類の分子性液体の測定を行った。今後も更に測定を行うことによりサンプルの数を30程度以上に増やし、分子性液体の分子間振動ダイナミクスの全体的な描像を明白にする予定である。また、この膨大なデータを元に、世界に先駆けて分子間振動ダイナミクスのデータベース的な論文を作成する予定である。さらに本年度は、本研究課題の最大のターゲットとなる室温イオン液体のアニオンのXF_6-の質量効果についても研究を行うことができた。この実験で、構成イオンの原子量の効果は、質量よりもイオンの大きさによって生じるイオン間距離からくる分子間相互作用がイオン液体の粘度に影響を与えていることを明確にした。また、フェムト秒光カー効果分光装置により、分子間振動ダイナミクスの測定を行った。より詳細な解析と考察が必要なものの、大まかに原子量の効果が現れる振動数領域が明らかになった。振動数領域とイオン液体の分子運動には厳密な関係があるので、来年度これを詳細に明らかにしていくことを目標としている。既に分子科学研究所の石田干城博士とこの研究テーマについて共同研究を開始し、石田博士の得意とするコンピュータシミュレーションによる結果と本研究の実験結果を比較することを計画している。本年度は、昨年度作製したフェムト秒光カー効果分光装置を使って、分子性液体の分子間振動ダイナミクスの測定を開始した。当初予定した30種類よりもさらに多い40種類の分子性液体の測定を完了し、分子性液体の分子間振動ダイナミクスの全体的な描像を明白にしている。この膨大なデータを元に、世界に先駆けて分子間振動ダイナミクスのデータベース的な論文を現在執筆している。さらに本年度は、昨年度に結果が得られた室温イオン液体のアニオンのXF_6^-の質量効果についても研究成果を論文とした(現在、Journal of Physical Chemistryに投稿中)。この実験で、構成イオンの原子量の効果は、質量よりもイオンの大きさによって生じるイオン間距離からくる分子間相互作用がイオン液体の粘度に影響を与えていることを明確にし、分子間振動ダイナミクスの運動と重原子置換効果が表れる時間領域(周波数領域)を明らかにした。また、分子科学研究所の石田干城博士とこの研究テーマについて共同研究を開始し、石田博士の得意とするコンピュータシミュレーションによる結果と本研究の実験結果を比較も行った。このコンピュータシミュレーションの結果との比較から、並進的な運動が重原子置換効果に影響するなど分子レベルでの描像を明らかにしている。この成果は、上述の論文とともにJournal of Physical Chemistryにback-to-back papersとして投稿している。さらに、イオン液体の粘度における重原子置換効果が非芳香族性イオン液体でも表れることを明らかにし、重原子置換効果が与える粘度への影響が普遍的なことを示した。また、カチオンとアニオンをともに十原子置換した時には、その効果はそれぞれのほぼ和となることも明らかにしている。
行動変容ステージと健康ステージに基づく健康支援プログラムの開発

本研究は、地域在住高齢者の身体・認知・心理機能について総合的かつ客観的に評価し、高齢者の健康増進および介護予防対策につながる支援法について考案したいと考えている。自立した日常生活を営んでいる高齢者が、要介護状態に陥るのを未然に防ぐ対策につなげることが目的である。地域在住で日常生活に特に支障のない健常高齢者253名を対象に調査を行った。普段歩く速さとサクセスフルエイジングとの関連が示されていることや、「やや速や歩き」を取り入れたトレーニング効果が示されていることから、歩行能力について調査した。運動課題は、1普段歩く速さによる歩行、2やや速い速度で歩く歩行、3最大努力による歩行の3条件とした。測定は、1→3→2の順で行った。主観的な判断による速度変化と身体機能、注意機能、認知機能との関係性について検討した。その結果、歩行速度が1→2→3の順に速度調整できない高齢者が39.4%いた。歩行速度の調整が可能な群と調整ができない群に分け、歩行速度を比較したところ、1普段歩く速さによる歩行では、2群に有意差はなかったが、2やや速歩きと3最大努力による歩行は、歩行速度の調整ができない群の方が有意に低下していた。身体機能、注意機能、認知機能については、群間に有意な差は認められなかった。このことから歩行速度の調整ができない高齢者は、身体機能を十分活用できていない可能性が示唆された。そのため、ウォーキングを運動として実施する際には、速度変化を取り入れたウォーキングが効果的あると考えられ、今後検証したいと考えている。行動変容ステージは、体力測定会への参加頻度から傾向をみることができる可能性があり、今後歩行能力と行動変容ステージおよび体力測定会への参加費頻度について検討したいと考えている。平成30年度の研究実施計画では、ベースライン調査の結果を基に追跡調査を行うとともに、要介護へ移行する要因について検討し、対応策について考案することが目的であった。平成30年度は、地域在住の高齢者253名を対象に調査することができた。この対象者の中には、体力測定会に継続して参加している者と初参加の者が含まれている。そのため健康への自己管理の違いがどのような影響を及ぼすのか検討することができる。その結果から要介護へ移行する要因について明らかにできるか検討をしている状況である。基本チェックリストを用いた調査において、その判定が人的作業によるものだと判断ミスが生じることが多く、また記録の保管についても面倒であるとの意見があった。そのことから、基本チェックリストの判定を容易にするための判定ソフトの開発が必要であると判断した。この判定ソフトは誰でも使用しやすいものである。判定ソフトの開発に時間を要したため、介入方法についての考案がまだ十分行えておらず、課題が残されている状況である。引き続き解析を進めるとともに、対応策の考案につなげたいと考えている。現在、要介護に移行する要因について、多様な面から解析し検討している状況である。地域在住の高齢者は、生活様式が多種多様であり、健康に対しての意識も千差万別である。そのため、客観的に判断するためのデータ収集や解析などは、継続して行う必要があると考えている。31年度も引き続き、地域在住の高齢者を対象に身体機能、認知機能、心理機能などについて調査を行い、経時的な変化や特徴について明らかにしたいと考えている。また31年度の計画として予定しているソフトウエアの開発に向けて、判定結果の重み付けや誰でもわかりやすく使用しやすい資料の作成についても取り掛かりたいと考えている。本研究は、地域在住高齢者の身体・認知・心理機能について総合的かつ客観的に評価し、高齢者の健康増進および介護予防対策につながる要因について明らかにしたいと考えている。最終的には要介護状態に陥るのを未然に防ぐ対策を考案することを目的である。平成29年度の研究実施計画では、地域在住高齢者の身体・認知・精神心理機能の客観的な評価を基に、高齢者の特性や要介護に陥る要因について検討することである。日常生活に特に支障のない健常高齢者273名と通所介護施設を利用している虚弱高齢者57名を対象に調査を行った。調査した地域における健常高齢者の身体機能の評価では、筋力や歩行能力は全国平均と比べると比較的良好な結果を示していた。しかし、柔軟性やバランス能力に関しては、全国平均より大きく下回る結果を示した。認知機能の評価では、認知症の疑いのある者(3%)と、認知症予備軍とされる軽度認知障害に該当する高齢者(32%)は、計35%であった。全国の認知症調査結果では、認知症15%、軽度認知障害13%であることから、調査した地区の高齢者は、認知機能に問題を認める者が多い傾向を示すことが明らかとなった。したがって、認知機能について詳細に分析し、対応策について考案する必要性が伺われた。現在、認知機能の評価法として使用したMMSE(Mini-mental State Examination)の下位項目(詳細項目)に着目し、解析をしている段階である。虚弱高齢者に関しては、転倒リスクが高いことが明らかとなった。また認知機能に関しては、要支援者の方が軽度介護者よりも有意に良好な結果を示したことより、転倒予防と認知機能の維持に努めることによって、介護状態の重度化を予防できる可能性があると考えられた。平成29年度の研究実施計画では、地域在住高齢者を対象に、身体・認知・精神心理機能の客観的な評価を実施しすることが主な計画であり、その調査結果から高齢者の特性や要介護に陥る要因について検討することであった。

日常生活に支障のない高齢者273名を対象に調査を実施することができた。調査対象者は300名程度を予測していたため、おおむね目標人数に達していると思われるが、今後解析を進める上でさらに対象者が必要と判断された場合は、対象地域を拡大し、対象者を募る予定である。調査結果から、認知機能の低下を認める者が多かったことから、さらに使用した評価の下位項目(詳細項目)に着目し、解析を行っている。認知機能にかかわる機能と身体機能、QOLとの関連について明確にし、要介護に陥る要因に関する検討課題について、引き続き作業を引き続き進めていく必要があると考える。本研究は、地域在住高齢者の身体・認知・心理機能について総合的かつ客観的に評価し、高齢者の健康増進および介護予防対策につながる支援法について考案したいと考えている。自立した日常生活を営んでいる高齢者が、要介護状態に陥るのを未然に防ぐ対策につなげることが目的である。地域在住で日常生活に特に支障のない健常高齢者253名を対象に調査を行った。普段歩く速さとサクセスフルエイジングとの関連が示されていることや、「やや速や歩き」を取り入れたトレーニング効果が示されていることから、歩行能力について調査した。運動課題は、1普段歩く速さによる歩行、2やや速い速度で歩く歩行、3最大努力による歩行の3条件とした。測定は、1→3→2の順で行った。主観的な判断による速度変化と身体機能、注意機能、認知機能との関係性について検討した。その結果、歩行速度が1→2→3の順に速度調整できない高齢者が39.4%いた。歩行速度の調整が可能な群と調整ができない群に分け、歩行速度を比較したところ、1普段歩く速さによる歩行では、2群に有意差はなかったが、2やや速歩きと3最大努力による歩行は、歩行速度の調整ができない群の方が有意に低下していた。身体機能、注意機能、認知機能については、群間に有意な差は認められなかった。このことから歩行速度の調整ができない高齢者は、身体機能を十分活用できていない可能性が示唆された。そのため、ウォーキングを運動として実施する際には、速度変化を取り入れたウォーキングが効果的あると考えられ、今後検証したいと考えている。行動変容ステージは、体力測定会への参加頻度から傾向をみることができる可能性があり、今後歩行能力と行動変容ステージおよび体力測定会への参加費頻度について検討したいと考えている。平成30年度の研究実施計画では、ベースライン調査の結果を基に追跡調査を行うとともに、要介護へ移行する要因について検討し、対応策について考案することが目的であった。平成30年度は、地域在住の高齢者253名を対象に調査することができた。この対象者の中には、体力測定会に継続して参加している者と初参加の者が含まれている。そのため健康への自己管理の違いがどのような影響を及ぼすのか検討することができる。その結果から要介護へ移行する要因について明らかにできるか検討をしている状況である。基本チェックリストを用いた調査において、その判定が人的作業によるものだと判断ミスが生じることが多く、また記録の保管についても面倒であるとの意見があった。
銀河団における相対論的スニャエフ・ゼルドビッチ効果の研究

当該研究期間の研究成果は以下のとおりである。1.銀河団におけるSunyaev-Zeldovich効果に対する多重散乱の寄与の研究標記の寄与について、Fokker-Planck展開を用いた方法、およびBoltzmann衝突項を数値積分する方法の両方により計算を行った。その結果、通常の銀河団については、多重散乱の寄与は1%よりはるかに小さいことが明らかとなった。この研究成果により、本研究代表者たちが以前に発表した1回散乱のみを考慮した計算結果が、通常の銀河団については十分適用できることが判明した。この研究により、銀河団における相対論的Sunyaev-Zeldovich効果の研究は、真の意味で精密科学の段階に到達した。1998年Astrophysical Journalに発表された論文に始まる本研究代表者たちの一連の研究の基礎が最終的に確立したのである。この事実は、宇宙物理学のみならず、統計物理学としての本研究の価値を大いに高めるものである。この研究論文はMonthly Notices of Royal Astronomical Societyに発表された。近年25keVを超える超高温ガスを含む銀河団が発見されている。われわれはこれまでのわれわれの計算方法を用いて、このような超高温銀河団における、相対論的Sunyaev-Zeldovich効果を精密に計算した。この際に、結果を詳細な数表と解析的なフィット式によって表現した。これらの結果は将来の観測結果の解析に大いに有効であると考えられる。この研究結果は、Astronomy and Astrophysicsに掲載された。本年度の研究成果は以下のとおりである。(1)SZ効果における多重散乱の計算これまで代表者たちはSZ効果の計算において一回散乱のみを考慮して,計算を行ってきた。その理由は,宇宙背景放射の銀河団における光学的厚みが0.01程度であるためである。しかし,多重散乱の効果を直接計算して,これがどれくらいの値になるかを正確に求めておくことは非常に重要である。代表者たちは,これまでのSZ効果の計算方法を拡張して、SZ効果の2回散乱の効果を具体的に計算した。その際これまでと同じように,Fokkeer-Planckによる展開と衝突項の数値積分積分という二通りの独立な方法で計算を行った。これにより、展開による方法の精度が正確に求められた。今回の計算の結果,二回散乱の効果は一回散乱の効果の0.2パーセント以下であることが判明した。これにより、銀河団のSZ効果においては,代表者たちによる一回散乱の計算結果が実用的には十分であることが判明した。この研究成果はMonthly Notices of Royal Astronomical Societyの論文として印刷公表された。(2)熱的SZ効果の数値データの解析式による表現これまでにも,代表者たちは熱的SZ効果の正確な数値結果を解析式により表現してきた。その式は大局的には精度の高いものであったが,部分的に精度が十分でない領域もあった。今回,その欠点を克服した新たな解析式を作成した。その結果はAstronomy and Astrophysicsに近く印刷公表される予定である。この解析式はSZ効果の観測結果の解析において非常に有用であると期待される。(1)熱的SZ効果の数値データの解析式による表現これまでにも,代表者たちは熱的SZ効果の正確な数値結果を解析式により表現してきた。その結果はAstronomy and Astrophysicsに印刷公表された。(2)電子とイオンの散乱による熱制動放射率の計算この論文において発表された解析式は、電子とイオンの散乱によって起こる熱制動放射によるエネルギー放出率をすべての周波数について積分したものである。この物理量は銀河団中の高温プラズマのエネルギー放出率を求める上で必要不可欠のものである。

論文はAstronomy and Astrophysicsに印刷公表された。(3)電子と電子の散乱による熱制動放射率の計算一般に、電子と電子の散乱による熱制動放射率は、電子とイオンの散乱による熱制動放射率の数パーセントの程度である。しかし、電子とイオンの熱制動放射率が代表者たちの研究によって0.1パーセントの精度で求められたので、電子と電子の散乱による熱制動放射率も正確に計算する必要がある。代表者たちはこの計算を完成させ、論文をNuovo Cimentoに発表した。代表者たちの一連の研究により、銀河団高温プラズマ中の熱制動放射の研究はほぼ完成されたということができる本年度の研究成果は以下のとおりである。平成15年6月15日-20日に山梨県清里清泉寮において、日本学術振興会、米国科学財団(NSF)、国立天文台宇宙電波観測所の援助により、表記の国際会議を主催した。米国側代表者は、シカゴ大学のJohn Carlstrom教授であった。ミュンヘンのMax-Planck-Institut fuer Astrophysik研究所長のRashid Sunyaev博士はじめ、約50名のこの分野の第一線の研究者が参加して、大きな成果をあげた。この分野におけるこれからの研究の発展は、この会議から生まれるといっても過言ではない。海外からの参加者もこの会議の成功を大いに喜んでくれた。会議の報告は、平成16年1月発行の日本物理学会誌においてなされる予定である。近年25keVを超える超高温ガスを含む銀河団が発見されている。われわれはこれまでのわれわれの計算方法を用いて、このような超高温銀河団における、相対論的Sunyaev-Zeldovich効果を精密に計算した。この際に、結果を詳細な数表と解析的なフィット式によって表現した。これらの結果は将来の観測結果の解析に大いに有効であると考えられる。この研究結果は、Astronomy and Astrophysicsに掲載されることが決定している。
音響放射力インパルスが大動物の肺に及ぼす影響

音響放射力インパルス(Acoustic radiation force impulse:ARFI)は組織の硬度を測定する検査として近年臨床応用されているが、従来の超音波画像検査とは性質の異なる超音波を使用している。そのため超音波による影響を受けやすい臓器である肺に意図しない損傷を来す可能性があった。我々はすでにウサギにおいてARFIによる肺損傷を証明したが、大動物になると肺損傷の閾値は上がるため、本研究では大動物であるブタを応用することで、ヒトに近い条件で肺損傷の可能性について検討する。本研究により、ますます普及が進むARFIの臨床使用における新たな安全基準の指針の一つを示すことが期待される。
難治性骨髄性白血病の完治を可能とする新規治療法の開発

慢性骨髄性白血病(CML)の治療法は、ABLチロシンキナーゼ阻害剤・メシル酸イマチニブ(IM)の出現によって劇的な変化を遂げた。「CMLの完治」にむけて、予後不良となるT315I変異を早期に検出し、駆逐する方法を開発する。IM耐性症例を130症例収集し、点突然変異の全自動解析法とダイレクトシークエンス法(DS)の結果を比較した。変異をもつ症例は17種の変異、32症例であった。IM耐性として問題となっているT315Iについては、blast crisis期CMLとフィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病(Ph+ALL)において高頻度に検出された。これらの内容を取りまとめ現在英文誌に投稿中である。T315I変異に有効な薬剤は開発途上にあり、予後不良である。そこでT315Iに対しても有効な薬剤開発を目的として、新規multi-kinase阻害剤AT9283の効果について検討した。細胞株に対する増殖抑制効果を検討したところ、AT9283は親株と同様にT315I変異発現細胞株においてもBCR-ABLの下流シグナル伝達を阻害し増殖を抑制した。また、T315I変異を有する患者細胞をマウスに移植して白血病マウスモデルを作成し、AT9283の治療効果を検討したところ、薬剤投与群において有意な生存率の延長が見られた。これらの結果はT315I変異を有する難治性CML治療において、本薬剤がIM耐性を克服しうることを示すきわめて重要な情報となった。本内容は、2010年Blood誌に受理された。
心筋梗塞急性期における白血球活性化および接着分子発現機構に関する検討

本年度は、心筋組織および白血球中でもTリンパ球におけるレニン・アンジオテンシン系に着目し、心筋リモデリングとの連関を検討した。中でも、臨床的にアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬の投与が心筋リモデリング過程を抑制することが明らかとなったが、心筋局所、Tリンパ球での生理的な役割、調節機構については解明されていない。従って、Tリンパ球にアンジオテンシンII受容体、ACE遺伝子が存在するかどうか、さらに心臓局所でのACE遺伝子の調節機序について検討した。まず、マウスから胸腺細胞を分離後チミヂンを加え取り込みを計測すると、アンジオテンシンII依存性に増大し、一部分アンジオテンシン受容体を介して制御されているものと考えられた。また、ヒト末梢血を分画し、T細胞を分離、さらに超遠心法により細胞膜画分を調整、アンジオテンシン変換酵素活性を測定した。そして、RT-PCR法によりACE遺伝子の発現を確認した。心筋リモデリングのモデル動物として高血圧自然発症ラット(SHR)の肥大心を用い、SHRにα遮断薬、β遮断薬、Ca拮抗薬、ACE阻害薬、アンジオテンシンII(AII)拮抗薬、サイアザイド系利尿薬、血管拡張薬を経口投与し、左室心筋からRNAを抽出、ribonuclease protection assayを行い、ACEmRNAの発現を比較検討した。さらに、左心室細胞膜画分を超遠心法により調製し、ACE活性を測定した。その結果、左心室細胞膜画分のACE活性は、10週齢SHRにおいて有意に上昇したが、各種降圧薬を投与するといずれの群でも有意に抑制された。ACEmRNAレベルの発現は、10週齢SHRにおいて亢進していたが、β遮断薬、ACE阻害薬、利尿薬投与群で発現が抑制され、AII拮抗薬投与群ではむしろ発現が亢進し、他の群では差を認めなかった。以上のことから、胸腺細胞にはアンジオテンシン受容体が存在し、Tリンパ球をはじめとする液性因子と心筋の双方に局所レニン・アンジオテンシン系が存在すること、心筋リモデリングの過程で左室のACEは活性化されることが確認された。各種拮抗薬、各種抗体、antisennseによる接着分子遺伝子発現の制御は現在検討中である。心筋リモデリング機構における液性因子、接着分子発現機序を解明し、その抑制を合理的に行うことは、心筋梗塞巣の縮小、心不全への進展の抑制、生命予後の延長に貢献するものと期待される。
高等植物のみに存在する2種類の新規A型DNAポリメラーゼの機能解析

高等植物のみに存在する新規のA型DNAポリメラーゼ2種類(PolI-like AとPolI-like B)の機能解明することを目的とし研究を進めた。本年度においてはGFP融合蛋白質の一過性発現による細胞局在の解析と、DNAに損傷を与えた時の発現応答の解析を中心に研究を進めた。まず、シロイヌナズナの2種類のA型DNAポリメラーゼ、AtPolI-like AとAtPolI-like Bの翻訳領域の全長とN末端の部分をそれぞれGFPのN末もしくはC末に融合させるコンストラクトを作成した。ベクターはCaMV35S-sGFP(S65T)-nos3'を用いた。コンストラクトをパーティクルガンを用いてタマネギの表皮細胞またはタバコの培養細胞BY-2に導入した。12時間生地することで融合蛋白質を一過性発現させ、蛍光顕微鏡で観察した。その結果AtPolI-like Aは葉緑体に、AtPolI-like Bは葉緑体及びミトコンドリアに局在している可能性が示唆された。次に両遺伝子とDNA修復の関連性を明らかにするために、DNAに傷害を与える紫外線、メタンスルホン酸メチル、過酸化水素水処理により両遺伝子の発現が誘導されるかどうかRT-PCRにより調査した。その結果、AtPolI-like Aの発現が過酸化水素水処理で処理により誘導されることが分かった。今後両遺伝子の解析を進めて行くことで、葉緑体DNA複製・修復におけるA型DNAポリメラーゼの機能が明らかになることが期待される。高等植物にのみに存在する新規のA型DNAポリメラーゼ2種類(PolI-like1とPolI-like2)の機能を解明することを目的とし研究を進めた。本年度においては、2種類の遺伝子のクローニング、発現パターンの解析、抗体の作製、ノックダウン植物の作出などを主な目的とした。まず、イネおよびアラビドプシスから2種類のA型ポリメラーゼ(OsPolI-like1,OsPolI-like2,AtPolI-like1,AtPolI-like2)をRT-PCR法などにより単離した。発現パターンを解析したところ2種類とも分裂組織で多く発現していたが、PolI-like1のほうが発現が強く、PolI-like2の発現は弱いものであることなどが分かった。大腸菌の大量発現系によりAtPolI-like1とAtPolI-like2蛋白質を発現させたところ、PolI-like1を可溶蛋白質として得ることができた。この蛋白質のDNA合成酵素活性を測定したところ、活性を有していることが分かった。現在生化学的解析を進めると同時に特異抗体を作出中である。PolI-like1とPolI-like2の機能を解析するため、ノックダウン植物の作出を行った。作出にはイネのRNAi用のトランスジェニックベクターであるpANDAを用いた。そこで、PolI-like1とPolI-like2は配列に相同性がある。相同性の低い3'-UTRの部分でRNAiコンストラクトを作製することでそれぞれを独立してノックダウンすることを試み、また、相同性の高い領域を用いることで両因子を同時にノックダウンすることを試みた。現在3系統(PolI-like1のノックダウン、PolI-like2のノックダウン、両因子のノックダウン)の再分化が終了し、育成中である。
子宮頸癌における細胞分泌エクソソームを用いた次世代ドラッグデリバリー治療の開発

microRNA(miRNA)は、約22塩基と非常に短い1本鎖RNAで、様々な遺伝子の発現調節を行う。癌遺伝子c-mycの、標的遺伝子プロモーターへの結合を促進するMYCBPの遺伝子発現が、miRNAの一つであるmiR-22により抑制されることを我々は子宮頚癌細胞株にて確認し、さらにmiR-22を子宮頸癌株に遺伝子導入すると細胞増殖が抑制され、miR-22をノックダウンすると細胞の遊走能が亢進することを確認した。エクソソームは、細胞から分泌されるナノサイズの細胞外顆粒で、脂質二十膜構造に、シグナル伝達物質、mRNAやmiRNAなどの遺伝子発現調節因子を内包し、血清、唾液、尿、母乳などの体液に分泌される。そこで、miR-22を癌選択的に輸送するため、エクソソームに着目し、進行・再発子宮頸癌の治療へ応用するための検討を行うこととした。超遠心法を用いてHEK 293細胞のエクソソームを抽出し、Western Blotting、電子顕微鏡およびナノ粒子解析システムで確認した。次に、HEK293細胞にmiR22を遺伝子導入し、その細胞の分泌するエクソソーム内にmiR-22が発現していることを確認した。さらに、回収したエクソソームを子宮頸癌細胞株に投与し、放射線治療感受性への影響をclonogenic assayを用いて確認したところ、miR-22内包エクソソームの投与により、放射線感受性が上昇した。進行子宮頚癌の予後改善にむけ、本研究ではがん遺伝子c-Mycの機能を制御するため、c-Myc結合蛋白であるMYCBPを制御するマイクロRNAに着目し検討を行った。マイクロRNAの一つであるmiR22は、MYCBPの発現を抑制し、その結果c-Mycの標的遺伝子の転写が抑制されることが他癌種では報告があるが婦人科癌での報告はなく、miR22の関与については未だ不明である。我々は種々の子宮頸癌細胞株で、miR22はMYCBPの発現を抑制し、c-Mycの標的遺伝子であるhTERTの発現を減少させることを見出した。miR22の抑制によりMYCBPおよびhTERTの発現は逆に増加した。miR22のMYCBP発現制御機構を解析するため、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、miR22の強制発現によりMYCBPレポーター遺伝子発現が抑制された。進行子宮頚癌で標準治療として施行される放射線感受性についてのin vitroの検討では、miR22の強制発現により腫瘍の放射線感受性が増強し、逆にmiR22の発現抑制により放射線感受性は低下した。次に、miR22レンチウイルスベクターを用いてmiR22を安定発現する子宮頚癌細胞株を樹立した。細胞から分泌されるエクソソーム中にはmRNAやマイクロRNA等の核酸物質が内包されていることが知られてきているが、エクソソームと癌の悪性化との関連も示唆されている。そこで、培養細胞が分泌するエクソソームを安定して回収できるよう手技を確立した。マイクロRNA(miRNAs)は標的遺伝子の発現を抑制する。我々はmiR-22に着目し、種々の検討を行った。miR-22を子宮頸癌株に遺伝子導入すると細胞増殖が抑制された。また、miR-22を子宮頚癌細胞株へ遺伝子導入すると、テロメラーゼ逆転写酵素(TERT)の遺伝子発現が抑制された。子宮頸癌ではテロメアーゼ活性が低下すると放射線感受性が改善するという報告がある。そのため、miR-22によるTERT遺伝子の発現抑制は、放射線感受性を増強させるのではないかと考え、子宮頸癌細胞株にmiR-22を遺伝子導入し放射線感受性を検証したところ、miR-22を子宮頸癌細胞株に遺伝子導入すると放射線感受性が高まった。エクソソームは、細胞から分泌されるナノサイズの細胞外顆粒で、脂質二重膜構造に、シグナル伝達物質、mRNAやmiRNAなどの遺伝子発現調節因子を内包し、血清、唾液、尿、母乳などの体液に分泌される。今回、子宮頸癌細胞へmiR-22を輸送するため、miR-22を高濃度に内包したエクソソームを作成し、子宮頸癌治療における新たなドラッグデリバリーシステムへの応用を目的に研究を行った。HEK293細胞に、miR-22をLipofectamineにより遺伝子導入した。次いで、そのHEK293細胞が分泌するエクソソームを回収することにより、miR-22を高濃度に内包したエクソソームを抽出した。そのエクソソームを子宮頸癌細胞株に投与し、放射線治療への効果をClonogenic assayで評価した。計画していたin vitroの実験を遂行することができている。

超遠心法を用いてHEK 293細胞のエクソソームを抽出し、Western Blotting、電子顕微鏡およびナノ粒子解析システムで確認した。次に、HEK293細胞にmiR22を遺伝子導入し、その細胞の分泌するエクソソーム内にmiR-22が発現していることを確認した。さらに、回収したエクソソームを子宮頸癌細胞株に投与し、放射線治療感受性への影響をclonogenic assayを用いて確認したところ、miR-22内包エクソソームの投与により、放射線感受性が上昇した。mir22レンチウイルスベクターによる遺伝子導入にて樹立したmiR22を安定発現する子宮頚癌細胞を用いて、in vivoでのmir22の抗腫瘍効果を検証するとともに、予定である。回収したエクソソーム粒子のさらなる解析として、ナノ粒子解析システム装置および電子顕微鏡を用いた観察を行う予定である。
シリカの化学蒸着を用いる耐熱疎水性の付与による環境触媒の実用化

ゼオライトを担体としたPd触媒は酸素下でのメタンによるNO還元反応に高活性を示すことが知られているが、このPd触媒の活性の向上とともに水蒸気存在下における活性劣化の抑制は重要な研究課題となっている。モルデナイトを担体としたパラジウム触媒に様々な異元素を添加したところ、AgやMnを添加した触媒において初期活性の増大がみられた。しかしながらこれらの異元素を添加した触媒では水蒸気に対する耐久性は劣っていた。そこでAg,Mn-Pd/モルデナイト触媒に対し、その外表面を化学蒸着法(CVD)によってシリカにより修飾したところ、耐久性を向上させることができた。通常の試料では水蒸気存在下ではPdOの凝集により活性劣化が進行することが分かり、CVD処理により耐久性が向上した要因はモルデナイトの外表面をSiO_2薄層で覆うことにより疎水性が高まったため、PdOのシンタリングを抑えられていることが要因であることが明らかになった。さらにシリカモノレイヤー固体酸触媒の工業的利用のため、流通式によるγ-アルミナ上のテトラメトキシシランの化学蒸着法を開発した。シリコンの表面密度が少ない領域では、流通法は静置法に比較して反応器入り口に近い試料床で被覆率が高くなるなど不均一な構造をもたらした。しかし、シリコン密度が高くなってモノレイヤーが表面をほぼ覆い尽くす領域になると構造の違いはほとんどなくなった。1-ブテンの二重結合異性化に対する触媒活性および耐熱性は静置法・流通法ともほぼ同等で、流通式化学蒸着法は充分に実用的であることが示された。メタンによる窒素酸化物の還元に高活性を有するパラジウム担持ZSM-5触媒にシリカの化学蒸着を行なった。未修飾の触媒が10mol%の水蒸気によって1/31/4程度にまで活性低下を示す条件において、シリカ蒸着触媒では活性の低下が3/4程度に抑えられた。パラジウム担持モルデナイトでも同じような結果が得られた。未修飾の触媒における活性低下の機構を検討するため、さまざまな処理による活性の経時変化を測定したところ、水蒸気・酸素共存下でパラジウムのシンタリングにより活性が低下していることがわかった。蒸着シリカは外表面におけるパラジウムの拡散を抑制し、活性低下を妨げているようであった。一方、メタンの燃焼反応に対して高活性を有するパラジウム担持アルミナ触媒にシリカの化学蒸着を行なったところ、およそ1000°Cで焼成後も比較的高い活性が保たれた。これはシリカモノレイヤー(単層)が担体のシンタリングを抑制したためであった。モノレイヤーの微細構造をSiNMRで観察したところ、シロキサン結合の2次元ネットワークが高度に発達し、OH基が極めて少ないために水蒸気との反応を通じたシンタリングが妨げられると考えられる。以上のように、シリカの化学蒸着による耐熱疎水性の向上が見られ、またその機構が明らかとなった。今後は、パラジウム担持ゼオライト触媒におけるパラジウムの微細構造とシリカによるその変化、他の金属を添加した系へのシリカ蒸着の適用、パラジウム担持アルミナ触媒における水酸基の量的・質的な特性のシリカ蒸着による変化、連続式流通法による工業化、などに関する研究を続ける。前年度にパラジウム担持ZSM-5触媒の外表面をシリカの化学蒸着によって修飾したところ、窒素酸化物の還元活性が水蒸気存在下でも高く保たれることを見いだした。一方でパラジウム担持アルミナ触媒を化学蒸着法を用いてシリカの単層で覆ったところ、高温焼成後にも高い活性が維持されることがわかった。そこで本年度はこれらの本質的な理由を研究した。ゼオライトおよび各種金属酸化物に担持されたパラジウムの微細構造をEXAFSをはじめとする手段で詳細に観察したところ、担体の酸ー塩基性とパラジウムの分散度の間には関係があり、ゼオライトの強い酸点によく分散したパラジウムが保持されていることがわかった。

これが水蒸気存在下での反応中にシンタリングするが、外表面のリシカによってその動きが抑制されると考えられる。アルミナ上でGrignard試薬を用いる水酸基濃度測定を行ったところ、シリカの化学蒸着によってシロキサン結合が表面を覆うために表面水酸基が極めて少なくなり、これが耐水熱性の理由であることがわかった。またシリカの化学蒸着法をメソポーラスシリカに適用したところ、水酸基の減少によって機械的強度がある程度増し、同時に担持した金属の粒径を制御できることがわかった。次年度はこれらの知見およびその他の研究成果を組み合わせた環境触媒の最適化と、工業的生産のための化学蒸着の流通法によるスケールアップを試みる。これまでパラジウム担持ZSM-5触媒の外表面をシリカの化学蒸着によって修飾したところ、窒素酸化物の還元活性が水蒸気存在下でも高く保たれることを見出した。一方でパラジウム担持アルミナ触媒を化学蒸着法を用いてシリカの単層で覆ったところ、高温焼成後にも高い活性が維持されることが分かった。そこで本年度はCVDを施したゼオライトを担体としたパラジウム触媒に様々な元素を添加することで、その触媒活性および水蒸気に対する耐久性の向上を目指し、さらに流通式CVDによる触媒調製を試みた。モルデナイトを担体としたパラジウム触媒に様々な異元素を添加したところ、AgやMnを添加した触媒において初期活性の増大がみられた。しかしながらこれらの異元素を添加した触媒では水蒸気に対する耐久性は劣っていた。そこでAg,Mn-Pd/モルデナイト触媒に対し、その外表面を化学蒸着法によってシリカにより修飾したところ、耐久性を向上させることができた。さらにシリカモノレイヤー固体酸触媒の工業的利用のため、流通式によるγ-アルミナ上のテトラメトキシシランの化学蒸着法を開発した。シリコンの表面密度が少ない領域では、流通法は静置法に比較して反応器入り口に近い試料床で被覆率が高くなるなど不均一な構造をもたらした。しかし、シリコン密度が高くなってモノレイヤーが表面をほぼ覆い尽くす領域になると構造の違いはほとんどなくなった。1-ブテンの二重結合異性化に対する触媒活性および耐熱性は静置法・流通法ともほぼ同等で、流通式化学蒸着法は充分に実用的であることが示された。
日韓中における学校カリキュラム開発モデルの再構成に関する研究

各学校でカリキュラムを開発するための理論的なモデルが、日本、韓国、及び中国でどう再構成されているかを調査するため、3年間にわたりシンポジウムで発表してきた結果、日本では2008年改訂学習指導要領の「カリキュラム・マネジメント」、韓国では2009年改訂教育課程の「学校単位責任経営:SBM」、そして中国では2001年基礎教育課程改革綱要の「校本課程」がそれぞれ示されたことが解明された。1.平成21年7月に日韓中の三国の代表的な研究者各2名による国際シンポジウムを企画し実施した。研究代表者がコーディネーターを務めて発表用資料等の翻訳と整理、及び記録等を行った。資料の整理のための謝金を多額に要したが、研究の実績・成果として、第1年次に計画した目的に即して、特に下記の結果が注目される。2.日韓中の三国において国際学力調査等によるカリキュラム開発モデルへの影響がどう現れているか、各国の実態について資料分析によって検討した。その結果、21世紀型の学力観としてPISAの調査問題等に影響されている傾向が見出せた。これはカリキュラム開発モデルのグローバル化の一端を示しており、国際学力調査がその影響源として重要である。3.70年代にOECD-CERIが提唱したカリキュラム開発モデルである「学校に基礎をおくカリキュラム開発」(School-based Curriculum Development)への評価をめぐって、日韓中の文教政策では教育課程の国家基準を達成する観点から、このモデルの有効性を実証的・現実的に見極めようと試みていることが明らかとなった。このため、日韓中の地方教育委員会等が各学校でカリキュラム開発を進める上で必要な資源調達や教員現職研修をどう展開しているのか、その実際にまで踏み込んで調査することが求められる。4.日韓中のカリキュラム研究者グループは、当該国の学校カリキュラム開発モデルを再構成するためそれぞれ独自の提案を行っており、その理論的立場は米国モデルの受容度によって多様である。したがって、次年度以降、各国の政策動向や学会活動のみならず、大学や研究機関単位の活動までも細かく視野に入れて調査研究を行う必要がある。そこで、今年度の研究者招聘による国際シンポジウムの結果をもとに、三国のキーパーソンと目される研究者から資料収集を行う予定である。1.平成22年10月に韓国教育学会による国際カンファレンスにおいて招待講演を行った。その際、韓国カリキュラム学会の主な研究者から研究情報を収集すると共に、カリキュラム開発の指定校を訪問調査した。このため、研究資料の購入、英語論文の校閲、調査同行者への交通費と謝金、発表用資料の作成謝金、及び資料の翻訳と記録等のための謝金を要した。研究の実績として第2年次に計画した目的に即して、下記の結果が得られた。2.PISA等に見られる国際学力調査がカリキュラム開発モデルの再構成にどう影響しているか、その動向について、日韓中の資料を検討した。その結果、カリキュラム・マネジメント(日本)や校本課程(中国)の方針に示されるように、各学校が自律的・組織的にカリキュラムを改善するためのモデルが強調されており、この動向を教育のグローバル化による再構成要因と名づけることができる。3.教育のグローバル化に影響される日韓中のカリキュラム施策は、OECD-CERIが70年代に提唱した「学校に基礎をおくカリキュラム開発」(SBCD;School-based Curriculum Development)モデルの有効性を検証するために、指定校や重点校の方式による優遇措置を講じ、直接あるいは間接的にカリキュラム開発に必要な諸資源と教員研修プログラム等を提供しようと試みる特徴を示しており、その成果物と評価資料が注目される。4.日韓中のカリキュラム研究者グループの立場は米国モデルの受容度によってそれぞれ異なる。当該国のカリキュラム開発モデルを再構成する上では実証的な評価資料による根拠付けが必要なことが次第に自覚されてきている。このため、成果重視型のモデルに傾きながら、一般校でカリキュラム・マネジメントに収斂する方向と、指定校や重点校を中心にセンター化して普及させる方向とが見出せる。今後、地方教育委員会等が学校でのカリキュラム開発を促す上で、従来のモデルをどう再構成しているか、その文脈と来歴を含めて解明する必要がある。1.平成23年10月に中国東北師範大学等による国際カンファレンスにおいて招待講演を行い、また、諭文集に執筆した。その際、カナダと豪州を含むカリキュラム研究者と交流し、また研究指定校等の教員による実践報告を受けた。このため経費として、研究資料とテキスト分析ソフトの購入、論文の翻訳校閲、調査同行者の旅費、発表用資料の翻訳、及び通訳と紀録等のための物品費を要した。最終年度の実績として主として下記の結果が得られた。2.PISAに示される国際学力調査等によるグローバル化がカリキュラム開発モデルの再構成にどう影響を及ぼしているか、日韓中の動向を整理すれば、2008年改訂学習指導要領の「カリキュラム・マネジメント」(日本)、2009年改訂教育課程の「学校単位貴任経営:SBM(緯国)、及び2001年墓礎教育課程改革綱要の「校本課程」(中国)の方針が、地方と各学校でそれぞれ自律的にカリキュラムを開発するためのモデルとして再構成されている。

3.日韓中のカリキュラム開発モデルは、OECD-CERIが70年代に提唱した「学校に基礎をおくカリキュラム開発」(SBCD;School-based Curriculum Development)を参考にしながら自国の教育改革の文脈に即して再構成している。中国の場合、これを「本土化」と称し、また、韓国では「カリキュラム自律化」政策と呼び、重点校や指定校方式によって普及を図っている。その際、地方教育委員会のみならず大学関係者も連携して、カリキュラム開発に必要な諸資源と教員研修プログラムやコンサルティング等を積極的に提供しているケースが日本と比較して注目される。4.SBCDモデルへの評価は日韓中の研究者の間で各国の教育事情を反映して微妙に異なるが、何れにしても、当該国のカリキュラム開発モデルを再構成する上では、客観的な資料による根拠付けが求められている。このため、学力調査等のカリキュラム評価を重視する実証型の開発モデルが構成され、毎年次の調査報告等をもとに、カリキュラム改革の方向を探っている。今後、地方教育委員会と大学等が各学校によるカリキュラム開発を促す上で、学校経営と教師教育を含むモデルをどう再構成していくか、その実態と方向を調査する必要がある。
5Gクラウド無線アクセスネットワークのための非直交無線資源割当てに関する研究

本研究は,現在の移動体通信システムが直面する,無線資源不足問題の解決を研究する.移動体通信システムに割当てられた無線資源は有限で,近未来には急増する通信データ量に対処できなくなる.次世代移動体通信システム5Gの有力候補の1つであるクラウド無線アクセスネットワーク(CRAN)での無線資源割り当て法・干渉制御法の確立を目指す.H30年度ではまず,CRANでモバイルエッジコンピューティングを可能にするFog Radio Access Network (FogRAN)の為のエネルギー利用効率向上を目的とし,干渉制御法及び無線資源割り当て法を提案した.本提案法では,高いシステム性能を保証する為に必須な大規模信号処理を,クラウドでの中央集中制御と,各Fog Access Point (FogAP)での分散型処理に効率よく分割させる.更に,各スケジューリングフレーム単位で,全体のエネルギー利用効率を向上させるFogAPのみアクティベートさせる.これにより,前年度に提案したFogRANの総伝送速度の最大化を目指した無線資源割り当て法と比べて,新しい提案法では総伝送速度の劣化を抑えつつ,システム全体のエネルギー利用効率を改善できることを示した.また,提案法はフロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報にロバストであり,従来法と比較して,システム全体の遅延特性やユーザ間の公平性も大幅に改善できることを示した.更に,5Gの要素技術である非直交多元接続(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)を活用したFogRANの為の非直交無線資源割り当て法について研究を進めた.システム全体の総伝送速度を最大にする,最適なFogAP-ユーザ間のリンク選択問題を検討し,最適化アルゴリズムを考案した.従来の直交無線資源割当て法と比較して,提案の非直交無線資源割り当て法は,システム全体の総伝送速度及びユーザ間の公平性において優れた特性を得られることを明らかにした.H30年度は概ね計画通り研究を進めることが出来た.以下に具体的に達成された項目を示す.1.クラウド技術を活用したFogRANの周波数利用効率及びエネルギー利用効率を向上させる無線資源割り当て法・干渉制御法の確立:前年度に提案したFogRANの総伝送速度の最大化を目指した無線資源割り当て法と比べて,新しい提案法は総伝送速度の劣化を抑えつつ,システム全体のエネルギー利用効率を改善できた.また,提案法はフロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報にロバストであり,従来法と比較して,システム全体の遅延特性やユーザ間の公平性も大幅に改善した.3. NOMAを活用したFogRANの為の非直交無線資源割当て法の考案:2.の最適なFogAP-ユーザ間のリンク選択を実現する効率的な最適化アルゴリズムを提案し,従来の直交無線資源割当て法と比べてシステム全体の総伝送速度及びユーザ間の公平性を大幅に改善できることを明らかにした.R1年度では,H29・H30で得られた知見に基づき,マルチキャリアシステムのように複数のリソースブロックを持つCRAN・FogRANのより複雑な条件下で,中央集中的制御・半自律分散的制御の為の非直交無線資源割当て法を考案する.また,NOMAを活用するシステムの特性に大きく影響する為,送信電力制御の最適化についても検討を進める.更に,通信路・制御情報取得にかかるオーバヘッドと,伝送速度・ユーザ間の公平性・エネルギー利用効率におけるシステム特性の最も良いバランスを達成する手法を確立する.本研究は,現在の移動体通信システムが直面する,無線資源不足問題の解決を研究する.移動体通信システムに割当てられた無線資源は有限で,近未来には急増する通信データ量に対処できなくなる.次世代移動体通信システム5Gの有力候補の1つであるクラウド無線アクセスネットワーク(CRAN)での無線資源割り当て法・干渉制御法の確立を目指す.H29年度はまず,CRANでエッジコンピューティングを可能にするFog Radio Access Network (FogRAN)のための大規模信号処理法・無線資源割り当て法を提案した.従来のCRANでは各アクセスポイント(Remote Radio Heads, RRH)をクラウドに接続するフロントホールリンクで生じる遅延により,システム特性が著しく劣化することを明らかにした.それに対しFogRANのための提案法はフロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報にロバストであり,システム全体の特性を大幅に改善できることを示した.更に, 5Gの要素技術である非直交多元接続(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)を活用したFogRANのための無線資源割り当て法について研究した.完璧なチャネル情報等理想的な条件を仮定し,非直交無線資源割り当て法を考案した.従来の直交無線資源割当て法と比較し,システム全体の総伝送速度及びユーザ間の公平性おいて優れた特性を得られることを明らかにした.H29年度は概ね計画通り研究を進めることが出来た.以下に具体的に達成された項目を示す.1.クラウド技術を活用したFogRANのための無線資源割り当て法・干渉制御法の確立:フロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報を考慮した場合,従来のCRAN無線資源割り当て法と比べて提案法はシステム全体の総伝送速度・パケット遅延・エネルギー利用効率を大幅に改善した.2.理想的なFogRANにおける非直交無線資源割当て法の考案:完璧なチャネル情報等理想的な条件の下,最単純化したFogRANモデルに対し,非直交無線資源割り当て法を提案した.3.理想的なFogRANにおける非直交無線資源割当ての理論的性能解析:通信路容量を達成する理想的なSuperposition Coding (SC)法を仮定し,直交・非直交無線資源割当ての伝送速度を比較し,理論的な性能限界を導出した.

本研究は,現在の移動体通信システムが直面する,無線資源不足問題の解決を研究する.移動体通信システムに割当てられた無線資源は有限で,近未来には急増する通信データ量に対処できなくなる.次世代移動体通信システム5Gの有力候補の1つであるクラウド無線アクセスネットワーク(CRAN)での無線資源割り当て法・干渉制御法の確立を目指す.H30年度ではまず,CRANでモバイルエッジコンピューティングを可能にするFog Radio Access Network (FogRAN)の為のエネルギー利用効率向上を目的とし,干渉制御法及び無線資源割り当て法を提案した.本提案法では,高いシステム性能を保証する為に必須な大規模信号処理を,クラウドでの中央集中制御と,各Fog Access Point (FogAP)での分散型処理に効率よく分割させる.更に,各スケジューリングフレーム単位で,全体のエネルギー利用効率を向上させるFogAPのみアクティベートさせる.これにより,前年度に提案したFogRANの総伝送速度の最大化を目指した無線資源割り当て法と比べて,新しい提案法では総伝送速度の劣化を抑えつつ,システム全体のエネルギー利用効率を改善できることを示した.また,提案法はフロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報にロバストであり,従来法と比較して,システム全体の遅延特性やユーザ間の公平性も大幅に改善できることを示した.更に,5Gの要素技術である非直交多元接続(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)を活用したFogRANの為の非直交無線資源割り当て法について研究を進めた.システム全体の総伝送速度を最大にする,最適なFogAP-ユーザ間のリンク選択問題を検討し,最適化アルゴリズムを考案した.従来の直交無線資源割当て法と比較して,提案の非直交無線資源割り当て法は,システム全体の総伝送速度及びユーザ間の公平性において優れた特性を得られることを明らかにした.H30年度は概ね計画通り研究を進めることが出来た.以下に具体的に達成された項目を示す.1.クラウド技術を活用したFogRANの周波数利用効率及びエネルギー利用効率を向上させる無線資源割り当て法・干渉制御法の確立:前年度に提案したFogRANの総伝送速度の最大化を目指した無線資源割り当て法と比べて,新しい提案法は総伝送速度の劣化を抑えつつ,システム全体のエネルギー利用効率を改善できた.また,提案法はフロントホールリンク遅延による不完璧なチャネル情報にロバストであり,従来法と比較して,システム全体の遅延特性やユーザ間の公平性も大幅に改善した.3. NOMAを活用したFogRANの為の非直交無線資源割当て法の考案:2.の最適なFogAP-ユーザ間のリンク選択を実現する効率的な最適化アルゴリズムを提案し,従来の直交無線資源割当て法と比べてシステム全体の総伝送速度及びユーザ間の公平性を大幅に改善できることを明らかにした.