hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子の相同組換えを活性化する現数分裂特異的DNA二重鎖切断の制御機構

体細胞分裂期及び減数分裂期の出芽酵母細胞からクロマチン画分を単離し、球菌ヌクレアーゼで部分消化を行った。続いて、減数分裂期の相同組換えホットスポット(頻発部位)であるARG4及びCYS3遺伝子座のプローブにより間接末端標識法を行い、体細胞分裂期と減数分裂期の相同組換え開始点近傍のクロマチン構造ほ解析した。その結果、両者ともヌクレオソームの配置や超感受性の場所についてはほぼ同じであったが、組換え開始点のDNA二重鎖切断部位に一致する箇所に超感受性部位が存在し、その感受性が減数分裂の進行に伴って数倍増大する現象が観察された。こり増大は半数体では起こらないので、減数分裂に依存しており、二重鎖切断に先行して起こることから二重鎖切断の形成に何らかの関連があるものと思われた。そこで、ARG4遺伝子座の組換え開始点上に存在する二重鎖切断に関するシス作用配列の改変体を用いた実験を行ったところ、球菌ヌクレアーゼに対する感受性の程度・位置が二重鎖切断の程度・位置と有意な相関を有することが明らかになった。以上の結果は、二重鎖切断が生じる部位で球菌ヌクレアーゼ対する受容性を増大させるようなDNA構造変化が起こっており、この二重構造変化が二重鎖切断の位置や頻度の決定に重要な役割を果たすことを示唆している。ただしこの増大は数倍程度であり、また体細胞分裂期にも同様な超感受性部位が認められるので、エンドヌクレアーゼなどの組換え開始酵素の活性化も、相同組換え活性化に必須であると考えられる。その他としては、染色体上でARG4遺伝子の向きを逆転させた改変体を用いた解析から、二重鎖切断に関するシス作用配列はすでに形成されたヌクレオソーム二よって不活性化されることも示唆された。以上の結果は、減数分裂期の組換え開始がクロマチンレベルでの制御をうけていることを示唆している。
癌の病態、発病機序をゲノムレベルで理解するための統計学的手法の開発

癌ゲノムにおける後天的点変異をこれまでよりも高感度に検出するための新たな統計手法,EBCallを開発した.ゲノムのポジションごとにシステマティックエラーが生じやすい個所があるという現象があるが,これまでの手法ではそうした情報を考慮せず,どのポジションにおいても同一の閾値を用いていた.これに対し,提案手法では,複数のコントロール検体からエラーの度合いを推定しつつ,変異コールの際に利用するというアプローチを採用し,経験ベイズ理論に基づいて定式化した.これにより,既存手法に比べて感度や正確性が上昇し,さらに,2%10%ほどのサブクローンの検出が可能になることを実証することができた.近年のハイスループットシークエンス技術の発展により,点変異,欠失,転座などゲノムにおける異常が網羅的に検出できるようになりつつあり,癌の病態解明が大きく進むことが期待されている.しかし,膨大なシークエンスデータを扱うためには,大規模計算容量,ストレージを備えたスーパーコンピューターと共に,有用な情報を効率よく抽出するための統計的手法の開発が必要である.そこで,東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターにおいて開発しているシークエンスデータ解析のプラットフォーム,Genomonの開発を行った.また,癌ゲノムデータにおける体細胞変異検出において,シークエンスdepthが低い時や腫瘍の割合が小さい時に,変異をシークエンスエラーと区別することは難しく,適切な統計的手法が必要となる.そこで,体細胞変異検出のための新しい方法論を紹介する.提案手法においては経験ベイズ理論に基づいてシークエンスエラーの度合いのモデル化を行い,多数検体の非癌部データを用いてエラーモデルのパラメータを決定している.これにより各々のlociにおけるエラーの正確な評価が可能になり,depthが低い時,また腫瘍割合が小さい場合にも正確な変異検出をすることが可能になる.さらに, subcloneの検出も有効に行うことができる.さらに得られた研究成果を国際学術誌に発表した.開発した手法,プラットフォームは,医学系研究者との共同研究において利用され,様々な癌種において新たな癌遺伝子の同定に繋がった.癌ゲノムにおける後天的点変異をこれまでよりも高感度に検出するための新たな統計手法,EBCallを開発した.ゲノムのポジションごとにシステマティックエラーが生じやすい個所があるという現象があるが,これまでの手法ではそうした情報を考慮せず,どのポジションにおいても同一の閾値を用いていた.これに対し,提案手法では,複数のコントロール検体からエラーの度合いを推定しつつ,変異コールの際に利用するというアプローチを採用し,経験ベイズ理論に基づいて定式化した.これにより,既存手法に比べて感度や正確性が上昇し,さらに,2%10%ほどのサブクローンの検出が可能になることを実証することができた.全エキソームシークエンスデータ解析のプラットフォーム「Genomon」を開発し,公開を行った.癌ゲノムデータにおける体細胞変異検出において,シークエンスdepthが低い時や腫瘍の割合が小さい時に,変異をシークエンスエラーと区別することは難しく,適切な統計的手法が必要となる.そこで,体細胞変異検出のための新しい方法論を開発した.提案手法においては経験ベイズ理論に基づいてシークエンスエラーの度合いのモデル化を行い,多数検体の非癌部データを用いてエラーモデルのパラメータを決定している.これにより各々のlociにおけるエラーの正確な評価が可能になり,depthが低い時,また腫瘍割合が小さい場合にも正確な変異検出をすることが可能になる.さらに, subcloneの検出も有効に行うことができる.本成果は国際学術誌に採録された.融合遺伝子は,癌の発病機序に大きな役割を果たしている.近年のハイスループットシークエンシング技術の発展により,網羅的に融合遺伝子を検出することが可能になりつつある.この目的のために全トランスクリプトームシークエンスデータから融合遺伝子を検出するための多くのアルゴリズムが提案されているが,リピートや相同配列により生じる偽陽性が未だに多いことなどの数多くの問題があり,性能の良いアルゴリズムの開発は未だに重要な課題である.そこで,融合遺伝子検出のための新しいプラットフォーム「Genomon-fusion」を開発し,公開した.本手法は,soft clippingリードの探索による候補の高感度検出と,偽陽性を除くための様々なフィルター備えており,既存の手法に比べ感度,正答率の点で勝っていることが実験的に確認されている.さらに,アノテーションが付与されていない新規の遺伝子や,ウイルス配列を含む融合遺伝子の検出が可能である.研究計画の1「変異比率の推定を含めた,ゲノム変異同定の方法論の開発」についてであるが,やはり現在のシークエンスデータのサンプル準備の実験プロトコルなどから,変異比率を偏りなく推定することは困難であり,計画の修正を迫られた.しかし,変異比率の不偏推定を試みたことで,シークエンスエラーの特性についての理解が深まり,システマチックエラーを統計的に扱った新たな後天的点変異の検出法の開発につながった.後天的点変異に加えて,トランスクリプトームシークエンスデータから網羅的に融合遺伝子を検出するための新しい方法論の開発も行うことができたことや,シークエンスデータ解析プラットフォーム「Genomon」の開発,公開ができたことを考えると,今年度の生産性は決して悪いものではないと考えられる.研究計画の2「検出できなかった変異も含め,実際の点変異の総数を推定する方法論の開発」について現在研究室の同僚の研究員と共同研究が始まっているが,こちらを確実に進めていきたい.シークエンスデータのリード長が長くなりつつあるなど,ゲノムデータを取り巻く環境にも変化が表れてきている.こういった技術革新にも目を配り,引き続き広い意味で,癌の病態解明に役に立つような統計手法の開発を行っていきたい.論文投稿料.国際学会での発表や共同研究のための旅費など.
相転移現象に現れる非線形微分方程式の数理的研究

1.本年度において,金属合金における異相界面の時間発展を記述する中間表面拡散流方程式について研究を行ってきた。この方程式は2階放物型方程式と4階放物型方程式の中間的な性格をもつため,そう呼ばれている。またこの方程式は,物理的意味を有する2つの正のパラメータを含んでいる。そのうちの1つである拡散係数Dを無限に大きくする際,2階方程式である面積(高次元では体積)保存曲率流方程式に収束するか,ということを問題としてきた。2.本問題に対し,界面が閉曲線で記述されている場合に,時間局所的にはこの収束が実際成立することを解析的半群による最良正則性の一連の結果を用いて証明した。また,この結果の系として,曲線の具体的な挙動に関する次の結果も得た:「自己交差のない初期閉曲線に対し,中間表面拡散流方程式によりその曲線を時間発展させると,有限時間後に自己交差することがあり得る」。3.さらに,交付申請書でも述べた3相界面の時間発展を記述する表面拡散流方程式についても,現在のところ部分的結果ではあるが,本質的な進展をみた。この部分的結果は,この問題の研究過程のなかで最も洞察を要する枢要な部分であることは是非とも強調しておきたい。表面拡散流方程式と呼ばれる曲面の発展方程式について研究を行った.この方程式の解が表す曲面は,ある2元系合金の相転移の際に現れる相界面を記述している.表面拡散流方程式は,偏微分方程式のタイプでいうと非線形4階放物型方程式である.4階という性質により,その解の挙動は今まであまり知られていなかった.儀我氏との共同研究において,私は表面拡散流方程式の局所可能性をL^2のクラス,及び,Holder連続関数のクラスで示した.さらに,解の短時間における質的な挙動として,解曲線が自己交差を引き起こすこと,及び,凸性を失い得ること,を示した.これら2つの挙動は,4階方程式が比較原理をもたないことを反映した結果といえる.実際,2階の曲面の発展方程式である平均曲率流方程式ではこれらの現象は起こり得ないことがわかっている.よって,上記の結果は4階方程式の特質をよく表現しているといえる.しかしながら,まだ知られていない4階特有の挙動は数多く残されている.今後は引き続きこの方程式の未知の側面について研究を行いたい.また,表面拡散流方程式は中間表面拡散流方程式という非局所項を有する方程式と特異極限を通じて結ばれている.これについても研究を進めたい.1.本年度において,金属合金における異相界面の時間発展を記述する中間表面拡散流方程式について研究を行ってきた。
四肢パターン形成に対するレチノイン酸の作用の肢芽と再生芽での比較解析

レチノイン酸(RA)は鳥類の肢芽においては後部化(ZPA化)を引き起こすが、有尾両生類四肢の再生芽においては後部化以外に、基部化、腹側化を引き起こす事が知られている。これらの作用を統一的に解釈するため、まずニワトリ胚肢芽をRAで10時間処理したのち、若い胚の肢芽に移植すると移植された組織は、本来よりも基部側の軟骨構造を作る事、つまり基部化が起こる事を明らかにした。この基部化は、後部化とは独立に起こった。さらにキメラ解析を用いた実験から、このRAの作用が同時に組織片の増殖促進を伴い、その結果、先端部しか作り得ない組織が基部から先端部にわたる広い範囲の領域を作り得る事、つまり移植された組織の細胞は一旦、基部の位置価を持ち、増殖とともに順次先端の位置価を持つ事を明らかにした。一方、基部-先端部軸方向の位置価に対応するホメオボックス遺伝子HoxAの発現がこの基部化に伴って変化する事を明らかにした。またこの基部-先端部軸方向の位置価に対応して細胞間の親和性が異なり、異なった位値価を持つ細胞は互いに選別されることを最近我々は明らかにした。基部-先端部軸方向の親和性の差異はサンショウウオ四肢の再生芽でも知られており、RAによって変化する。そこで肢芽についてもRAによる親和性の変化を調べ、基部化に相当する変化を確認した。これらの結果は、RAの作用機構の多くの部分が肢芽、再生芽で共通である事を示す。レチノイン酸(RA)は四肢などの軸形成に大きな影響をおよぼす。ニワトリ胚肢芽の前端部にRAを含むイオン交換樹脂のビーズを挿入すると、ZPA(極性化活性域、肢芽後端部)を移植した場合と同様に、前後軸方向に鏡像対称の重複肢が形成される。この結果等から、RAはZPAからでて、濃度によって四肢形成を支配するモルフォゲンと考えられるにいたった。またRAは両生類四肢の再生の際に再生芽の基部化を起こし、その結果、基部ー先端部軸方向の重複肢が形成されることが知られている。さらにRAは再生芽組織の後部化、腹側化も起こすことが最近分かってきた。このように肢芽でのRAの作用と、再生芽でのRAの作用とは別個にかんがえられてきた。これを統一的に考えるために、本研究を行い以下の結果をえた。1.RAービーズを挿入24時間後に、その先端部側組織を取り、若い胚の肢芽に移植すると、そのままでは先端部を作る領域が基部側を作る、つまり基部化が起こることを明らかにした。この時に基部ー先端部軸に沿って発現するホメオボックス遺伝子HoxAは移植片でも宿主と同じ順に発現し、基部側への変換が裏付けられた。2.ニワトリ肢芽進行帯の培養細胞を用い、RAに対する反応能を、軟骨分化を指標にして比較するとすると、進行帯の前側、背側で高く、両生類の再生の場合と共通点が見出された。これらの結果からRAの作用する機構は肢芽と再生芽で共通性の高いものと考えられる。レチノイン酸(RA)は肢芽においては後部化(ZPA化)を、再生芽においては後部化以外に、基部化、腹側化を引き起こす事が知られている。前年度にニワトリ胚肢芽を用いた実験から、肢芽でもRAで基部化の起こる事を明らかにした。今年度はキメラ解析を用いた実験から、このRAの作用が組織片の増殖促進を伴い、その結果、先端部しか作り得ない組織が基部から先端部にわたる広い範囲の領域を作り得る事、つまり一旦、基部の位置価を持ち、増殖とともに順次先端の位置価を持つ事を明らかにした。一方、この位置価に対応して細胞の親和性が変化する事を最近我々は明らかにした。基部一先端部軸方向の親和性の差異は再生芽でも知られており、RAによって変化する。

そこで肢芽についてもRAによる親和性の変化を調べ、基部化に相当する変化を確認した。これらの結果は、RAの作用機構が肢芽、再生芽で共通である事を示す。
企業の社会的責任を考慮した総合的効率性評価分析手法の構築と応用

持続可能な社会の発展のため、企業は経済効率性の追求とともに、環境効率性や企業の社会的責任(Corporate Social Responsibility: CSR)に配慮した経営が求められている。本研究では、それら経済性や環境性、CSRへの取り組みを、企業活動の成果として取り入れた、新たな統合的経営効率性分析手法を数理モデルの応用により構築し、実際に企業の経営情報に適用することで、企業経営の持続可能性評価への応用を議論してきた。分析手法に関する研究と応用研究をとりまとめ、査読付き国際ジャーナルに2本の論文を掲載した。具体的には、提案した新たなモデルを日本の代表的な製造業企業とサービス業企業のデータに適用し、手法の実用性を示すとともに、企業の統合的持続可能性評価の観点から、日本企業の生産性向上に関する議論を展開した。また、当該モデルを東京都23区の付加価値額と環境負荷データを用いた分析に適用し、環境政策への応用に関する議論を行った。さらに、日本の製造業企業におけるCSRへの取り組みが、経済効率性や環境効率性に及ぼす影響について、社会的責任投資(Socially Responsible Investment: SRI)への株式組み入れやCSRガイドラインの採用状況を指標化する方法を検討し、それらの指標が効率性に及ぼす影響を定量的に分析した結果を国際学会で発表した。CSRと企業の財務効率や経営効率の関係について分析した国内外の先行研究について、比較的最近の実証研究を中心に、文献レビューを行った。その結果、両者の間には、分析期間や分析対象によって異なる関係が見られ、必ずしも整合的な結論が得られていないことを確認した。また、これから行う実証研究に備え、国内企業のCSRデータと財務データの整備を行った。実証研究の第1段階として、CSRの中でも特に環境関連の指標に着目し、建設業とエネルギー企業について、CSRへの取り組みと企業業績との関係を分析した。分析には、多変量解析やパネルデータ分析、データ包絡分析法(DEA)の応用モデルを用いることで、主として分析手法の有効性について検証した。以上から、分析手法に関する論文を国際学術誌にて発表するとともに、得られた結果をとりまとめ、国内外の学会発表のための準備を進めた。初年度に予定していた先行研究のレビューとデータの一次整備を完了した。本研究は、経済効率性に加え、環境問題への取り組みなど、CSR(企業の社会的責任)の実践を考慮した、企業の統合的経営効率性の評価分析手法を、数理モデルの応用により構築し、それを実際に企業の経営情報に適用し分析することで、企業経営への示唆を得ることを目的としている。新たに提案する評価分析手法を用い、企業の経営効率性の経年的変化を計測し、環境投資や技術進歩が効率性に与える影響や、企業間の効率性や成長性の差異について、定量的に把握し検討する。2年目となる平成29年度は、分析に必要となる、経済効率性と環境効率性の優先度に関する基本的な概念を整理するとともに、その概念を分析手法の基盤となるData Envelopment Analysis(DEA)モデルに取り入れることで、基本モデルの構築を完了した。それら分析手法の研究と応用研究をとりまとめ、書籍を執筆・出版した。また、環境効率性の計測に関する応用として、太陽光発電の効率性国際比較や、地域経済の効率性分析を実施し、国内外の学会での発表や、査読付き国際ジャーナルへの論文投稿・掲載を実施した。さらに、財務データやCSR関連データなど、企業の経営情報データの整理を継続した。環境効率性に関連するデータは、多くが環境負荷物質の排出量など、量的データとして得られるが、環境関連以外のCSRデータは、企業組織に関するものや、CSRへの取組みのあり方およびその度合いに関するものなど、多くの場合、質的データないしカテゴリデータである。そのようなデータを新たなDEAモデルで取り扱った事例はなく、工夫を要するため、データの整理に時間を費やした。分析モデルの構築に必要な効率性概念の整理や、分析モデルの構築を完了し、実証研究を行う基盤を整えたこと、またその分析モデルを企業や産業、地域のデータに応用し、その分析結果から、企業等における環境効率性の向上や、持続可能な社会への適合について示唆を得たことから、本研究課題はおおむね順調に進捗していると考える。一方で、環境以外のCSRに関する評価指標は、企業別のデータを一通り整理したところであり、分析モデルへの応用はこれからである。そのようなCSRデータをDEAモデルに適用して分析した先行研究はほとんど存在しないため、妥当な分析結果が得られるか、慎重に検証を進める必要がある。最終年となる平成30年度は、継続的に行ってきた企業データの構築を一通り完了するとともに、効率性指標をモデルの中で明示的に用いるRadialモデルとそれ以外のNon-radialモデルの双方の特長を組み合わせた中間的なモデルとして、新たなData Envelopment Analysis(DEA)モデルを提案した。

また、当該モデルを東京都23区の付加価値額と環境負荷データを用いた分析に適用し、環境政策への応用に関する議論を行った。さらに、日本の製造業企業におけるCSRへの取り組みが、経済効率性や環境効率性に及ぼす影響について、社会的責任投資(Socially Responsible Investment: SRI)への株式組み入れやCSRガイドラインの採用状況を指標化する方法を検討し、それらの指標が効率性に及ぼす影響を定量的に分析した結果を国際学会で発表した。引き続きCSRデータの整備を行うとともに、企業の業績指標を計測するためのデータベースを構築する。CSRと企業の業績指標の関係を分析するためのモデルの構築と基礎的分析を進める。引き続き財務データやCSRデータなど、実証分析に用いる経営情報の整理を行うとともに、新たに提案したDEA分析モデルの高度化に取り組む。特に、効率値の時間的変化を捉える方法や、RadialモデルとNon-radialモデルの中間的なモデルの開発と応用については、これまで十分な研究の蓄積がなされておらず、それらを実際に企業のCSRデータに適用し、妥当な経営効率性指標が得られるかどうかについて、慎重に検証していく。さらに、得られた成果を論文としてとりまとめ、査読付き国際ジャーナルへの投稿・掲載を進める。新規データベースの購入と国際学会発表を延期したため次年度使用額が生じた。人件費・謝礼金の支払や、英文校閲費用を次年度に繰り越したことにより、次年度使用額が生じた。このことは、当該予算を次年度使用額とあわせて使用することが、研究推進のためにより効果的であると判断したためである。データベースの更新と国際学会での成果発表の加速により調整可能であり、研究の推進自体に支障はない。
予約取引と現物取引を融合した市場メカニズムの提案

本研究が対象とする青果や水産物などの生鮮品取引においては、現物取引が主体であるため、市場で売れ残った財の価値は0となり、生産者にとって損失リスクが大きく従来市場での取引手法は公平性に欠けていると考えられる。本研究では、様々な観点から現物取引と予約取引を融合した市場における商品価値の時間的変化に対応した収益最大化メカニズムに加え、市場で取引に参加するバイヤーに対して、取引失敗に適切なペナルティを課すことにより取引成功率を向上させるインセンティブを与えることで、セラー収益を改善させるべくメカニズムの改良を実施し、その効果をマルチエージェントシミュレーションに基づく評価結果の解析により確認した。本研究が対象とする生鮮品取引においては、市場で売れ残った財の価値は0となるため、生産者にとって損失リスクが大きく、従来の市場での取引手法は公平性に欠けていると考えられる。そこで本研究では、平成27年度は主として生鮮品取引における取引参加者全体の収益を最大化する上での本質的な課題の抽出と、その解決のための方法論の明確化を行った。具体的な研究実績を以下に示す。(1)現物取引と予約取引を融合した市場モデルの提案多数のセラー、バイヤーがダイナミックに参加、退出する生鮮品取引のオンライン取引市場において、既に生産された後の財の現物取引に関しては、従来の生鮮市場と同様にバイヤーのみが購入希望価格を入札する片方向オークション方式を実施し、一方、未だ生産前の財の予約取引に関してはセラーも同時に販売希望価格を入札する双方向オークション方式を採用するハイブリッドな市場において、取引参加者や取引内容に様々な制約を設けることで単純化した市場のモデルを構築した。(2)上記市場モデルのおいて、取引参加者全体の収益を最大化するためのメカニズムに関する検討生鮮品のセラーに対して公正な取引を実現するためには、取引される商品の特質上、セラーに対して優位な立場にあるバイヤーに適正な価格入札を促すためのインセンティブが必要である。そこで本研究では、バイヤーによる入札が約定されず取引失敗に終わった際にバイヤーにペナルティを課す支払規則を設けることで、バイヤーの正直な価値の入札を促す。更にバイヤーがペナルティを支払っても自らの入札価格を下回る際にのみマッチングが成立する割当規則とし、バイヤーの個人合理性を損なわれないメカニズムを設計した。平成27年度は当初研究計画に記述した内容に従って、順調に推移した。本研究が対象とする生鮮品取引においては、市場で売れ残った財の価値は0となるため、生産者にとっては損失リスクが大きく、従来市場での取引手法は公平性に欠けていると考えられる。そこで本研究では、平成28年度は、様々な観点から現物取引と予約取引を融合した市場において、商品価値の時間的変化に対応した収益最大化メカニズムの洗練化を行った。具体的な研究項目を以下に示す。○マルチエージェントシミュレーションに基づく市場メカニズムの評価平成27年度に設計した市場メカニズムの挙動を模擬するシミュレータの開発を行い、様々な戦略的行動に基づいた入札者の行動をパラメータ化した上でシミュレートするソフトウェアエージェントの実装を行い、大規模マルチエージェントシミュレーションを行った。○市場メカニズムの有効性、頑健性の改善上記のマルチエージェントシミュレーションに基づく評価結果を解析することにより、戦略的行動に対するメカニズムの頑健性や様々な取引状況におけるメカニズムの有効性を定量化するための評価尺度を開発することにより、市場メカニズムの設計に対する具体的な指針を与えた。それらの結果を踏まえ、メカニズムに対して容易に実施可能で有効な戦略的行動を無効化するよう改良を加え続けることにより、取引参加者のモデルに制約を加えない現実的な取引状況においても、現物取引と予約取引が融合した市場において、商品価値の時間的変化に対応した取引参加者全体の収益を最大化するメカニズムを実現した。平成28年度は当初研究計画に記述した内容に即して、順調に推移した。平成29年度はこれまでに実施した様々な観点から現物取引と予約取引を融合した市場における商品価値の時間的変化に対応した収益最大化メカニズムに加え、市場で取引に参加するバイヤーに対して、取引失敗に適切なペナルティを課すことにより取引成功率を向上させるインセンティブを与えることで、セラー収益を改善させるべくメカニズムの改良を実施した。○マルチエージェントシミュレーションに基づく市場メカニズムの評価平成28年度に実装した市場メカニズムの挙動を模擬するシミュレータを使用して、バイヤーに対して取引失敗時に様々なペナルティが課せられる市場において、多様な戦略的行動に基づいた入札者の行動をパラメータ化した上でシミュレートするソフトウェアエージェントの実装を行い、大規模マルチエージェントシミュレーションを行った。それらの結果を踏まえ、メカニズムに対して容易に実施可能で有効な戦略的行動を無効化するよう改良を加え続けることにより、取引参加者のモデルに制約を加えない現実的な取引状況においても、現物取引と予約取引が融合した市場において、取引失敗時にバイヤーに適切なペナルティを課すことにより、商品価値の時間的変化に対応した取引参加者全体の収益を最大化するメカニズムを実現した。

本研究が対象とする青果や水産物などの生鮮品取引においては、現物取引が主体であるため、市場で売れ残った財の価値は0となり、生産者にとって損失リスクが大きく従来市場での取引手法は公平性に欠けていると考えられる。本研究では、様々な観点から現物取引と予約取引を融合した市場における商品価値の時間的変化に対応した収益最大化メカニズムに加え、市場で取引に参加するバイヤーに対して、取引失敗に適切なペナルティを課すことにより取引成功率を向上させるインセンティブを与えることで、セラー収益を改善させるべくメカニズムの改良を実施し、その効果をマルチエージェントシミュレーションに基づく評価結果の解析により確認した。今後は本年度構築した市場モデルとマーケットメカニズムを実行するソフトウェアを開発し、その上で、様々な取引状況をシミュレートするためのマルチエージェントシミュレータの開発を行う。更に、計算機実験により設計されたメカニズムの妥当性を検証するための方法論についての検討も行う必要がある。今後は本年度構築したマルチエージェントシミュレータを活用し、現実的な生鮮品取引のデータを用いて考案したマーケットメカニズムの評価を行う予定である。知能情報学物品費で購入した機材の価格が当初想定以上に割り引かれたため。少額のため、消耗品等の購入に充てる計画である。
頸動脈エコーによる動脈硬化と新しい心脳血管疾患の危険因子との関連

動脈硬化性疾患の発症、進展には、古典的な危険因子のみでは説明できない要素が含まれている。現在、新たな危険因子として、ホモシステインや炎症反応の指標である高感度CRPなどが言われている。我々はこれら以外にも動脈硬化と関連する因子があるのではないかと考えている。これらの因果関係を明らかにするには、特に脳・心血管疾患などの動脈硬化性疾患を有していない一般住民を対象とした疫学的研究に於いて、この関連を証明する必要がある。以前よりADMAはホモシステインと強い正の相関があり、動脈硬化との関連に注目していたが、これまで、腎障害の患者を対象とした小規模なprospective studyがあるのみで一般住民を対象とした疫学研究は皆無であった。しかし、今回、我々の知る限りにおいて、最多の人数の健常者の検討であることは特筆に値すると考えられ、今後のADMAの研究に対して、大きなインパクトを与える研究であると考えている。即ち、その予防と共に、臨床的な観点から創薬という点に言及するとL-arginineの投薬が動脈硬化を予防することを示唆し、今後は薬剤の介入にまで発展していく可能性があり、本研究がその礎になる極めて重要な研究であると思われる。動脈硬化の発症・進展に古典的な危険因子では説明できない新たな因子が存在する可能性がある。特に我々は一酸化窒素(NO)合成阻害物質ADMAが血管内皮傷害を惹起し、心血管病を発症させる新たな危険因子であることに注目している。一方、頚動脈エコーは、動脈硬化の進展度を形態的に診断できる検査法として検診レベルにおいても用いられるようになった。そこで、我々は平成11年から継続的に行っている住民検診において頚動脈エコーによる動脈硬化症の診断と新しい心・脳血管疾患の新しい危険因子との関連性を検討している。今回の研究の特徴は、近年、進歩が著しい血管生物学に基づく内皮傷害因子及び内皮機能異常を生化学的・生理学的に捉え、大規模集団において疫学的にも実証するという極めて壮大なものである。本研究により、本来の心血管病発症の原因と考えられる血管内皮を保護する臨床的根拠が得られるのみならず、生活習慣改善を通した内皮保護の具体的な手段を提供しうる基礎資料になるものと考えている。我々はすでに当大学の人間ドック受診健常者約300例を対象に頚動脈エコーの測定およびADMAを測定しており、ADMAが高血圧や耐糖能異常の程度と相関するだけでなく、冠危険因子の数や頚動脈硬化度と密接に関連し、多変量解析において動脈硬化の独立した危険因子であることを発見した(Circulation 1999)。これらの実績を踏まえ、今回の対象者を一般住民とし、さらに測定例数を増やすことによって健常者における研究においても同様な成果が得られるかどうかを検討中であり、本研究が終了する平成18年3月までには、ADMAに関する多くの有益な知見が得られると考えている。我々は新しい動脈硬化の危険因子として、近年、注目を集めているasymmetric dimethylarginine (ADMA)を712人に測定し、ADMAが頚動脈の内膜・中膜厚と有意な正の関連を有することを発表した(Atherosclerosis, in press)。さらに、これらのうち、ベースラインから6年後の再検診が可能であった575人に平成17年の秋までに再度頚動脈エコーを施行し、内膜・中膜厚を測定することにより、ADMAが頚動脈硬化を進展させるマーカーであるか否かを検討した。その結果、ADMAは頚動脈の進展に強い影響を及ぼしており、さまざまな関連因子で補正してもADMAの最も低い群は最も高い群に比べて約2.1倍のオッズ比を有することが示された。これまで、少人数の透析患者の研究で、ADMAが頚動脈硬化を示すことは報告されていたが、一般住民の健常人において、このような結果を示した研究はなく、ADMAが新しい動脈硬化の危険因子である可能性が示唆された。さらに、我々はADMAが高血圧への進展を促進する可能性や、動脈硬化性疾患を発症させる可能性を検討しており、このようなfollow-up studyを行うことにより動脈硬化に対するADMAの包括的な検討が可能になると考えている。
小学・中学・高校生の終日咀嚼筋活動に関する研究

咀嚼筋の活動すなわち「咬む」という機能は、顎顔面形態ひいては不正咬合や顎関節症などと強く関連している。そこで、我々は、終日24時間の咀嚼筋筋電図を日常生活状態において記録し分析するシステムを開発した。本システムを用いて各種不正咬合患者のデータ収集を行うにあたり、その比較対象となる標準値を得る必要があると考え、成人における咀嚼筋の平均的な活動量についてすでに調査を行った。が、成長途上にある若年者の咀嚼筋活動については依然として不明であるため、本研究では、小学、中学、高校生の終日の咀嚼筋活動について調査し、若年者の一般的な正常範囲を得ることとした。被験者は、著しい骨格性不調和を伴わない若年者の叢生歯列患者から選択することとした。現在までに、7歳1名、8歳2名、9歳2名、15歳1名の計6名について、終日筋電図記録分析システムを用い、連続24時間の咬筋筋電図を延べ9日間記録し、咬筋活動回数および活動時間を集計した。その結果、終日24時間にレベル2(随意的最大咬みしめ時放電圧の1/4に相当する)に達したバーストの出現回数は、7歳女児で922回、137秒、8歳女児で619回、51秒、9歳女児で1105回、158秒であった。これは、成人女子の平均値2356回、419秒と比較すると、回数で約1/2-3、時間で約1/3-8とかなり少ない傾向にあった。しかし、9歳男児では1857回、580秒、14歳男児では2658回、426秒と成人男子の平均値1937回、357秒とほぼ同等の筋活動量を示した。このように、男児に比べ女児で筋活動量が少なく、この差が成人男女間の差よりも大きい傾向が認められたものの、現段階では、被験者数が少数のため結論を導くことは困難である。当初の計画通り、平成6年度も引き続きデータ収集を行い、現在までに得られた結果と併せ、検討を進めていく予定である。
ホウ素中性子捕捉療法のための3次元ゲル線量計を用いた線量分布評価に関する研究

放射線によるガン治療方法のひとつとして薬剤により腫瘍細胞に取り込まれたホウ素と原子炉や加速器から照射される熱中性子との核反応を利用した「ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)」が近年注目されている。しかし、その複雑な線量分布を評価する方法はまだ充分確立されていない。本研究は3次元ゲル線量計と呼ばれる水(組織)等価で3次元での線量評価が可能な線量計を中性子線に適用し、その利用方法の確立に向けて基礎特性を評価し、臨床利用に向けた重要な基礎データを得た。2014年度は,ゲル線量計をホウ素中性子捕捉療法(BNCT)における吸収線量評価に応用するための基礎データ収集を目的とし,原子炉からの中性子線に対するその基礎的応答特性と微量のホウ素10(10B)を添加した場合の応答への影響,及びその深部応答分布について調べた。用いたゲル線量計はモノマーとしてメタクリル酸を用いた,通称MAGATと呼ばれる標準的な組成と,それにホウ酸(B(OH)3)を25mM (10B of 50 ppm)添加したものを作製して用いた。作製したゲルは容器の放射化の影響を避けるため石英ビーカー(φ65mm, 300mL)に封入した。中性子照射は京都大学研究炉(KUR)重水中性子照射設備で[熱中性子(Thermal)]と[熱外・速中性子(Epi-thermal and fast)],および[それらの混合(mixed)]の3種類のエネルギースペクトルの照射モードを用いて行った。照射後,応答特性は1.5T MRIを用いてT2緩和速度(R2=1/T2)から評価した。その結果,10Bを含まない場合,熱中性子に対する応答は深部へ向けて単調な減少を示した。これは一般的な熱中性子の減衰に対応している。また熱外・速中性子に対してはブロードなピークが見られ,減速した熱中性子に対応していると考えられる。また,10Bを含む場合は吸収が浅部へシフトしており,実際の治療レベルのホウ素濃度でも10Bによる中性子捕捉の寄与が確認できた。この結果はシミュレーションによって得られる深部線量分布と相関が見られた。また,原子炉および核反応から生じる低線量率ガンマ線のゲル線量計の応答への影響を調べるために60Co線源を用いて線量率依存性も調べ,RIからの連続ガンマ線に対する線量率依存性は極めて小さいことが示された。これら結果は第8回3次元線量計測国際会議(Sweden)にて報告した。2015年度も2014年度6月以降の京都大学原子炉実験所原子炉(KUR)の停止に伴い、中性子照射実験ができなかった。そのためやむなく60Co線源からのガンマ線や医療用リニアックからのX線を用いて、熱中性子捕獲元素や密度変調のための添加剤(ホウ素化合物やリチウム化合物、セシウム化合物、他)に対するゲル線量計の基礎特性の検討を行ってきた。その結果、各種リチウム化合物を検討した結果、微量の(100ppm)ホウ酸や塩化リチウム、硫酸リチウムにより熱中性子に対する感度をコントロールできることが示唆された。また、ポリマーゲルのみならず、ゲル中の窒素を減らすため、放射線感受性色素と界面活性剤(ミセル)を用いた色素ミセルゲルの検討を行い、安定なミセルゲル線量計を作製し、100kVから6MVのX線による応答特性を調べる事ができた。また、ナノクレイを含む色素ミセルゲル線量計およびフリッケゲル線量計を作製するための脱酸素作製システム(グローブボックス)を構築した。使用する中性子源として京都大学原子炉実験所の原子炉(KUR)を用いる計画である。2014年度6月、点検のため原子炉が停止され、その後2015年度中も再稼働されなかったため予定の実験ができなかった。そのため、昨年度より計画していた元素組成(ゲル組成や各種添加物)を変化させて、熱・熱外中性子線に対する応答特性を調べる実験ができていない。2016年度も2014年6月以降の京都大学原子炉実験所の原子炉(KUR)の停止により原子炉からの中性子線照射実験を行うことができなかった.そのためやむなくコバルト線源(ガンマ線)や医療用線形加速器(6MVX線),低エネルギーエックス線発生装置(80ー150kV X線)を用いて熱中性子補足剤(増感剤)としてのホウ素やリチウム化合物を添加したポリマーゲル線量計の基礎特性の評価を行った.その結果,増感剤の添加による線量応答への寄与は比較的小さく,中性子捕捉核(6Liや10B)の純度を上げることにより中性子のエネルギーを弁別出来る可能性が示唆された.これらの結果については第13回日本中性子捕捉療法学会学術大会(東京, 2016 Aug.)および第17回中性子捕捉療法国際会議(17th International Congress on Neutron Capture Therapy, ICNCT17, Missouri, USA, 2016 Oct.)にて発表を行った.また,ゲル線量計としてポリマーゲル線量計だけでなく,放射線感受性物質として色素の発色を利用したゲル線量計の検討を行い,エックス線を用いてその組成にたいする応答特性を調べた.この結果は第59回放射線化学討論会(高崎, 2016 Sep.)にて報告を行った.さらに,熱中性子の主要な反応のひとつである窒素原子核との反応(量)をコントロールする目的で,ゲル化剤として窒素を多量に含むゼラチンではなく,ポリビニルアルコールを用いたゲルを検討し,その有用性に関する指針を得ている.本研究課題の主たる実験は京都大学原子炉実験所の研究

用原子炉(KUR)を用いた中性子照射実験である。H26年の途中に原子炉が点検のため停止した後,原子力規制委員会による試験研究用原子炉の新規制基準適合審査のため運転停止が続いており予定の実験を行うことが出来ていない。2017年度は、これまで停止していた近畿大学原子力研究所の教育用原子炉(UTR-KINKI)が稼働したのでゲル線量計の熱中性子に対する基礎的応答特性実験をようやく行うことが出来た。ゲル線量計としては、これまでにガンマ線により基礎特性を検討してきた放射線応答感度の高いMAGATポリマーゲル線量計を主として採用した。基準となる増感剤無添加のMAGATゲル線量計に加えて、これに熱中性子増感剤として熱中性子捕捉断面積の大きい6Liや10Bを含む、硫酸リチウム塩Li2SO4(6Li(7%)含有:天然)、濃縮6Li(96%)を含む硫酸リチウム塩、およびホウ酸B(OH)3(10B(20%)含有:天然)を添加したMAGATも併せて作製した。これを7mL石英試験管に封入した後、UTR-KINKIの炉心にて0.5-4時間の照射を行った。得られた結果から、濃縮リチウム塩では5mM、天然ホウ酸では25mMの添加で熱中性子捕捉による効果を確認できることが分かった。しかし、予測通りLET依存性が見られた。これらの結果はシミュレーションによる結果と良く一致しており、LET効果を考慮した線量補正ができればBNCTにおける熱・熱外中性子線の吸収線量評価が出来る可能性が示唆された。これらの結果は、第14回日本中性子捕捉療法学会学術大会(9/29-30,郡山)およびThe 9th Young Researchers BNCT Meeting (9YBNCT) (11/13-15, Kyoto)にて報告された。また、2017年度秋に再稼働した京都大学原子炉実験所の研究用原子炉(KURR)による実験も一度だけ行うことが出来た。前述と同様の試料を水槽中で照射することにより深部線量分布の基礎データを取得した。この結果の解析とシミュレーションは現在進行中である。放射線によるガン治療方法のひとつとして薬剤により腫瘍細胞に取り込まれたホウ素と原子炉や加速器から照射される熱中性子との核反応を利用した「ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)」が近年注目されている。しかし、その複雑な線量分布を評価する方法はまだ充分確立されていない。本研究は3次元ゲル線量計と呼ばれる水(組織)等価で3次元での線量評価が可能な線量計を中性子線に適用し、その利用方法の確立に向けて基礎特性を評価し、臨床利用に向けた重要な基礎データを得た。使用する中性子源として京都大学原子炉実験所の原子炉(KUR)を用いる計画である。2014年度は4月と5月にホウ素原子の有無による応答特性を調べる照射実験は行うことができた。この結果は9月に開催された国際会議(IC3DDose2014)で発表することが出来た。しかし6月以降、検査のため原子炉の運転が停止され、その後稼働が再開されず、予定していた後半の実験が出来なかった。そのため、初年度に計画していた元素組成(窒素や各種添加物)を変化させて応答特性を調べる実験が出来なかった。現在のところ、京都大学原子炉実験所原子炉(KUR)は早ければ2016年度中盤以降の再稼働が見込まれる。
細菌のキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構

我々は、海洋細菌Alteromonas sp.O-7株および好熱性放線菌Streptomycesthermoviolaceus OPC-520株のキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構を明らかにする目的で研究を行っている。特異的塩基配列を含むキチナーゼA遺伝子の上流域のDNA断片をプローブとするゲルシフトアッセイを用い、Alteromonas sp.O-7株の細胞内タンパク質を各種クロマトグラフィーにより分画したところ、複数のタンパク質がプローブを認識することを認めた。これらのうち、細菌のシグナル伝達系であるレスポンスレギュレーターArcAがキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構に関与するタンパク質として同定された。そこで、センサータンパク質であるArcB遺伝子およびArcA遺伝子のクローニングを行うとともに、大腸菌による発現系を構築した。リン酸化ArcAは、キチン分解系に関与する複数のキチナーゼ、プロテアーゼ遺伝子の特異的塩基配列を認識することをフットプリンティング法により確認した。さらに、キチンの構成糖であるN-アセチルグルコサミンおよび関連糖によりArcBからArcAへのリン酸転移が促進されることを認めた。したがって、ArcA、ArcBは糖代謝系に関与し、N-アセチルグルコサミン過剰供給下において、キチン分解系に関与する遺伝子の発現を負に制御しているものと思われる。現在、ゲルシフトアッセイで陽性の結果を示した分画を2次元電気泳動により分離後、トリプシン消化を行いMALDI-TOF/MSおよびMASCOTを用いて、網羅的にタンパク質の同定および機能解析を行っているところである。一方、S.thermoviolaceus OPC-520株においても、Alteromonas sp.O-7株と同様の方法により特異的塩基配列を認識するタンパク質の特定を進めている。現在、N-アセチルグルコサミンおよびキトビオースの輸送系であるABCトランスポーター遺伝子の上流域に転写調節タンパク質をコードする遺伝子が存在することを認めている。今後、この遺伝子の発現系を大腸菌で構築し、ゲルシフトアッセイおよびフットプリンティング法を用いて特異的塩基配列を認識するか否かを確認する予定である。我々は、海洋細菌Alteromonas sp.O-7株および好熱性放線菌Streptomyces thermoviolaceus OPC-520株のキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構を明らかにする目的で研究を行っている。リン酸化ArcAは、キチン分解系に関与するキチナーゼ、プロテアーゼ遺伝子の特異的塩基配列を認識することをフットプリンティング法により確認した。

現在、ゲルシフトアッセイで陽性の結果を示した分画を2次元電気泳動により分離後、トリプシン消化を行いMALDI-TOF/MSおよびMASCOTを用いて、網羅的にタンパク質の同定および機能解析を行っているところである。一方、S.thermoviolaceus OPC-520株においても、Alteromonas sp.O-7株と同様の方法により特異的塩基配列を認識するタンパク質の特定を進めている。現在、N-アセチルグルコサミンおよびキトビオースの輸送系であるABCトランスポーター遺伝子の上流域に転写調節タンパク質をコードする遺伝子が存在することを認めている。今後、この遺伝子の発現系を大腸菌で構築し、ゲルシフトアッセイおよびフットプリンティング法を用いて特異的塩基配列を認識するか否かを確認する予定である。我々は、海洋細菌Alteromonas sp.O-7株および好熱性放線菌Streptomyces thermoviolaceus OPC-520株のキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構を明らかにする目的で研究を行っている。特異的塩基配列を含むキチナーゼA遺伝子の上流域のDNA断片をプローブとするゲルシフトアッセイを用い、Alteromonas sp.O-7株の細胞内タンパク質を各種クロマトグラフィーにより分画したところ、複数のタンパク質がプローブを認識することを認めた。これらのうち、細菌のシグナル伝達系であるレスポンスレギュレーターArcAがキチン分解系に関与する遺伝子の発現調節機構に関与するタンパク質として同定された。そこで、センサータンパク質であるArcB遺伝子およびArcA遺伝子のクローニングを行うとともに、大腸菌による発現系を構築した。リン酸化ArcAは、キチン分解系に関与する複数のキチナーゼ、プロテアーゼ遺伝子の特異的塩基配列を認識することをフットプリンティング法により確認した。さらに、キチンの構成糖であるN-アセチルグルコサミンおよび関連糖によりArcBからArcAへのリン酸転移が促進されることを認めた。したがって、ArcA、ArcBは糖代謝系に関与し、N-アセチルグルコサミン過剰供給下において、キチン分解系に関与する遺伝子の発現を負に制御しているものと思われる。
若い小惑星族小惑星の自転状態と表面状態の解明

天体の衝突破壊現象の素過程を現在まで良く保存していると思われる形成年代の新しい3つの小惑星族の小惑星を約50個観測し、自転周期分布、形状分布、自転周期と形状の関係を明らかにした。また、形成年代の新しい小惑星族の小惑星と古い小惑星族の小惑星の表面カラーの比較から、小惑星の表面年齢とカラー変化の関係を確認できた。本研究の目的は、軌道進化・衝突進化が少なく、族形成時の衝突イベントの情報を保持している可能性の高い若い3つの小惑星族(Karin族(S型,構成員70),Iannini族(S型,48),Veritas族(C型,240))に着目し、各族の構成員の様々な物理特性を観測することにより、天体衝突破壊の物理とともに、小惑星の形成年代を調べることである。この目的を達成するために我々は若い族の個々の小惑星の単色及び多色測光観測を実施した。1.単色の測光観測:変光曲線から個々の小惑星の自転周期、形状、サイズ分布を得て、衝突破壊の規模や母天体の大きさ・内部構造等を推測する。2.多色測光観測:表面カラーから反射スペクトルを得て、小惑星表面の宇宙風化度を調べる。観測は米国・Vatican天文台、Steward天文台、南アフリカのIRSFと、ウズベキスタンのMaidanak天文台の望遠鏡で行った。Vatican天文台とIRSFでの観測はKarin族の最も大きい小惑星である(832)Karinの表面反射スペクトルの非一様性に特化した観測であった。Maidanak天文台では、本研究のために2人の専属の観測者を雇い、一年を通じて継続的に観測データを得るようにした。平成18年度はこの天文台にて約40個の小惑星の変光曲線とカラー取得のためのデータを得た。現在はデータ解析中である。また、Maidanak天文台の観測者(A.Маршалкина氏)を3月に国立天文台に招聘し、データ整約方法等を教えた。さらに、3月末の日本天文学会においてこれまでMaidanak天文台で得たデータ解析結果を発表した。本研究の目的は、形成年代が若いため、現在までに軌道進化・衝突進化をあまり受けておらず、そのため族形成時の衝突イベントの情報を保持している可能性の高い若い3つの小惑星族(Karin族、Iannini族、Veritas族)に着目し、各族の構成員の様々な物理特性を観測することにより、天体衝突破壊の物理と小惑星の表面年代を調べることである。この目的のために我々は単色及び多色測光観測を実施している。単色の測光観測により小惑星の光度変化を得、その小惑星の自転周期、形状、サイズ等を決定できる。これらの物理パラメータは衝突破壊規模、母天体の大きさ・内部構造等を推測する上で重要な情報源となる。また、多色測光観測から得られる表面反射スペクトルは、時間とともに進行する小惑星表面の宇宙風化の様子を物語る。様々な形成年代の小惑星の表面反射スペクトルを調べることで、小惑星表面年齢と宇宙風化度の指標を作ることができ、この研究により、形成年代のわからない非族小惑星の表面年齢推定が可能になる。観測は平成18年度までは米国のVatican天文台、Steward天文台、南アフリカのIRSF、ウズベキスタンのMaidanak天文台の望遠鏡で行っていたが、Maidanak天文台でこの研究のために雇用した2人の専属観測者がトレーニングを経て良好なデータを取得できるようになったため、平成19年度からはMaidanak天文台で集中的に観測を行っている。平成19年度には35個の小惑星の変光曲線と反射スペクトル取得のための観測を行った。平成19年11月に日本から3名がMaidanak天文台を訪問、平成20年2月にはMaidanak天文台から2名を国立天文台に招聘し、望遠鏡と観測ドームの整備を含めた今後の観測計画を話し合った。今年度はデータ解析に集中していたので研究成果発表の論文は少ない。本研究の目的は、形成年代が新しいために、現在までに軌道進化・衝突進化をあまり受けておらず、族形成時の衝突イベントの情報を保持している可能性の高い若い3つの小惑星族(Karin族、Iannini族、Veritas族)に着目し、各族構成員の様々な物理特性を観測することにより、天体衝突破壊の物理と小惑星の表面年代を調べることである。単色の測光観測により小惑星の光度変化を測定し、自転周期、形状、サイズ等を決定することができる。これらの物理パラメータは衝突破壊規模、母天体の大きさや内部構造等を推測する上で重要な情報源である。多色の測光観測により得られる表面反射スペクトルは、時間とともに進行する小惑星表面の宇宙風化の様子を物語る。形成年代のわかっている小惑星の表面反射スペクトルを調べて小惑星表面年齢と宇宙風化度の指標を作れば、形成年代が不明の小惑星の表面年齢をも推定可能になる。

観測は平成18年度までは米国のVatican天文台、Steward天文台、南アフリカのIRSF、ウズベキスタンのMaidanak天文台の望遠鏡で行っていたが、国立天文台とMaidanak天文台の所属するウルグベク天文研究所が共同研究協定を結び、Maidanak天文台の60cm望遠鏡での長期継続観測が可能になったので、平成19年度からはMaidanak天文台で集中的に観測を行っている。平成20年度には約20個の小惑星の変光曲線と反射スペクトル取得のための観測を行った。現在データ解析中である。平成21年3月にウルグベク天文研究所長を国立天文台に招聘し、Maidanak天文台の望遠鏡と観測ドームの整備を含めた今後の観測計画を話し合い、さらに国立天文台とウルグベク天文研究所間の共同研究協定の延長(平成24年3月まで)を行った。
地震のサイクルにおける断層の強度回復と透水性の変化

C.A.Wibberley氏の研究の目的は、地殻内の流体が地震の発生に与える影響を理解するために、断層破砕帯の変形および流体移動に関する性質を調べることであった。同氏は、三重県飯南郡飯高町の有名な月出露頭(近く国の天然記念物に指定される予定)において、日本列島内陸部で最大の断層である中央構造線・断層帯の内部構造と変形機構を詳しく解析した。同氏はさらに、京都大学のガス圧式変形透水試験機を用いて、この断層帯から採取した多数のサンプルの浸透率と貯留係数を測定した。中央構造線は中生代以降長期間にわたって活動しており、この断層沿いには様々な深さで形成された多様な断層岩(マイロナイト、カタクレーサイト、未固結断層岩)が形成されている。Wibberley氏は、巨大断層が複雑な浸透率構造(流体移動に関する断層帯の内部構造)をもつことを明らかにし、断層帯の浸透率構造に関する最も詳しい測定データを提供した。地震時に断層が高速で動き始めると、断層帯の水が摩擦熱を吸収して体積膨張をおこし、流体圧が上昇して断層が急速に強度を失って、断層運動がさらに加速される可能性は古くから指摘されていた。この現象はthermal pressurizationと呼ばれているが、これまで断層帯の貯留係数が測定されていなかったために、摩擦熱による流体圧の上昇量を見積もることができなかった。Wibberley氏は、測定結果をMase and Smith(1987)の理論に適用して、中央構造線・断層帯の中心部では流体が極めて通りにくいために、thermal pressurizationが起こった可能性が極めて高いことを示した。地震は、断層がすべることによって強度を失い(断層沿いのタガが外れ)、断層に働く地殻応力に耐えきれなくなって発生する。従って、断層がすべるにつれてどの程度早く強度を失うかが、地震時の断層の挙動を決めることになる。過去20年近く、地震波の解析では強度低下がおこり続けるすべり量(臨界すべり量、D_c)は1m前後に決まることが多いのに対し、通常の摩擦実験で決まるD_cは数10μmで、両者の間に数桁の違いがあることが大きな謎であった(D_cパラドックス)。Wibberley氏の研究の結果、thermal pressurizationが起こる場合にはD_cが数100mmから1m程度になることが初めて示され、摩擦熱を考慮することによってDcパラドックスが解決する可能性がでてきた。この結果は、主に米国の研究者から注目を集めている。