hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドイツ語学習者の語順と冠詞習得における学習環境の影響に関する縦断的研究

本研究では日本語を母語とするドイツ語学習者の語順と冠詞の習得について、インタビューによる発話および作文データを用いた調査を行い、1年間のドイツ留学期間中のドイツ語使用の変化とその要因を考察した。定動詞の位置に関しては、主語以外の要素を前域としてもつXVS構造には調査期間を通じて不安定さが残ることから、前域となり得る要素の区別・理解が必要だと考えられる。冠詞使用については、調査期間を通じて冠詞の省略がみられることから、学習者のL1(日本語)が影響していると考えられるが、一般化可能な習得段階よりも個人差の方が大きいと考えられる。外国語の習得には、母語・学習開始年齢・動機づけ・学習環境など、さまざまな要因が関わっているが、学習環境はインプットとインタラクション、アウトプットの観点からも、習得に与える影響が大きいと考えられる。本研究は、留学等による目標言語圏における滞在がドイツ語学習者の文法習得に与える影響について、インタビューと作文を用いた縦断的調査を通し、ドイツ語の語順と冠詞使用を中心に言語使用の変化を分析し、習得に影響を与える要因について考察するもので、平成26年度はデータ収集の方法・分析方法を検討した上で、発話データおよび作文データの収集を行った。具体的には以下の通り。1)定動詞の位置・語順習得:インタビュー時の質問項目、回数、使用機材などデータの収集方法を検討し、質問項目を作成した。平成26年9月よりドイツ留学を開始する学習者7名に調査協力を依頼し、留学前の平成26年7月にデータ収集を開始した。平成26年3月までに7名×5回(計35回)のインタビューを行い、発話データと作文データを収集した。また調査対象者の言語使用のレベルと変化を見るために、第1回(留学前)および第5回(留学開始6ヶ月後)にはC-Testとレベルチェックテストも実施した。2)冠詞習得:冠詞使用のエラーとその要因について、これまでの研究成果で得られた仮説を検証するために、冠詞使用タイプ別の知識と習熟度を計るテストを作成し、ドイツ語学習歴1年程度の学習者(A2レベル)71名にそのテストを実施した。また同じ学習者の作文データをもとに冠詞タイプ別の正確性も調査した。なお平成26年9月には、ドイツ応用言語学会(マールブルク大学)において、研究代表者および研究分担者がそれぞれ研究発表を行った。また研究代表者は平成27年3月にフンボルト大学で開催された語順習得に関するワークショップに参加し、研究発表と意見交換を行った。本研究は、留学等による目標言語圏における滞在が、ドイツ語学習者の文法習得に与える影響について、インタビューと作文によって、ドイツ語の語順と冠詞の使用を中心に言語使用の変化を調査し、習得に影響を与える要因について考察するものである。平成27年度は、平成26年度に引き続き発話データおよび作文データの収集を行った。具体的な内容は以下の通り。1)定動詞の位置・語順習得:平成26年9月よりドイツ留学を開始した学習者7名を対象に、平成27年9月までに7名×3回(計21回)のインタビューを行い、発話データと作文データを収集した。また調査対象者の言語使用のレベルと変化を見るために、前年度に引き続き、最終回(第8回、留学期間終了・帰国後)にはC-Testとレベルチェックテストも実施した。また、上級レベルの学習者に対する調査として、平成27年9月よりドイツ留学を開始する学習者2名に調査協力を依頼し、留学前の平成27年7月に第2期のデータ収集を開始した。平成28年3月までに2名×4回(計8回)のインタビューを行い、発話データと作文データを収集した。前年度同様、第1回(留学前)および第4回(留学開始6ヶ月後)にはC-Testとレベルチェックテストも実施した。これまでに収集した音声データは、ドイツ語圏のEXMARaLDAを用い、GAT2にしたがって文字化の作業を開始し、平成27年度は第1期に収集したデータのうち、第1回(留学前)および第2回(留学開始直後)のデータの文字化作業を終了した。2)冠詞習得:冠詞使用についても、語順習得と同様に留学による言語使用の変化を調べるため、平成27年7月にデータ収集を開始し、これまでに6名x4回(計24回)のインタビューを行った。うち9回分のインタビューはEXMARaLDA /GAT2により文字化作業が終わっている。目標言語圏でのドイツ語使用の変化を調査・分析するには、継続的に学習者のデータを収集する縦断的調査が必要となるが、語順習得については、第1期のデータ収集対象者として調査を依頼した学習者7名全員に、留学開始前を含み2ヶ月に1度のペースでインタビューを実施し、留学終了後を含め、計8回のインタビューを終え、分析の基盤となるデータ収集が順調に進んでいる。比較のため収集をはじめた上級学習者のデータについても、これまでのところおおむね順調に進展している。文字化作業が残っているが、これは平成28年度前半に作業を進めることとしている。また冠詞使用についても、前年度に得られた仮説をもとに、平成27年度に留学を開始した学生6名への縦断的調査を開始し、収集したデータの一部はすでに転記が終わっているなど、今後、調査結果を分析・考察するための基盤の構築がすすんでいる。

本研究は、留学等による目標言語圏での滞在が、日本語を母語とするドイツ語学習者の文法習得に与える影響について、発話データおよび作文データを用いて、ドイツ語の語順と冠詞の使用を中心に、言語使用の変化を調査・分析するものである。平成28年度は、平成27年度に引き続きデータ収集を行った上で分析を進めた。1)定動詞の位置・語順習得:平成27年9月にドイツ留学を開始した上級レベルの学習者2名を対象に、平成28年9月までに2名×3回(計6回)のインタビューを実施し、発話データと作文データを収集した。また調査対象者の言語使用のレベルと変化を見るために、前年度に引き続き、最終回(第7回、留学期間終了・帰国後)にはC-Testとレベルチェックテストを実施した。収集した音声データ(計35データ第1期第3回第9回分:計21データ、第2期分:計14データ)は、文字化ソフトEXMARaLDAを用い、転記システムGAT2にしたがって文字化作業を終了した。文字化済みの発話データおよび作文データはExcelファイルに変換し、定動詞と前域および文構造、主語と動詞の一致に関する分析作業を行った。2)冠詞習得:冠詞使用:語順習得と同様に留学による言語使用の変化を調べるため、データ収集を継続し、平成28年6月に4名の学習者にたいして5回目のインタビューを実施し、発話データと作文データを収集した。平成27年度分を含めたインタビュー音声データ計28データのうち、15データについてEXMARaLDA / GAT2による文字化作業を終えた。また、ドイツ及び日本で出版されたドイツ語教科書における冠詞の提示方法を分析し、その結果を論文としてまとめて公表した。3)平成28年4月にカッセル大学のKarin Aguado教授を招聘し、ドイツ語習得に関する講演会を開催の上、データ分析に関する意見交換を行った。目標言語圏でのドイツ語使用の変化を調査・分析するには、継続的に学習者のデータを収集する縦断的調査が必要だが、今回の研究課題で最も重要なデータ収集及び分析を順調にすすめ、調査・分析結果全体を公表するための基盤の構築ができた。1)定動詞の位置・語順習得:第1期、第2期ともに発話データおよび作文データの収集がすべて終了し、発話データについては文字化作業を終えた上で、作業考察の基礎となる定動詞と前域および文構造、主語と動詞の一致に関する分析を終えることができた。2)冠詞習得:データ収集を終了した上で、収集したデータの半数について文字化作業が終えた。考察の際に必要となるドイツ語教科書における冠詞提示についての調査/分析を論文にまとめて公表した。本研究は留学等による目標言語圏での滞在が文法習得に与える影響について、日本語を母語とするドイツ語学習者の発話および作文データの分析から、語順と冠詞使用を中心に言語使用の変化を調査・分析するものである。平成29年度は前年度までに収集したデータの分析から研究報告を行なった。1)定動詞の位置・語順習得:学習者2名に対するインタビューおよび作文各3回のデータを用いて、動詞の前域と定動詞の位置について考察をすすめた。発話データでは前域での副詞句および前置詞句使用(XVS構造)の増加がみられた。ただし副詞や接続詞などの短い前域でもXVS構造の実現には揺れがあり、XVS構造は前域における多様性から習得に時間がかかることが考えられる。作文データでは主語や副詞など短い前域の増加がみられることから、話しことば性が反映されていると考えられる。
カルバマゼピン投与後のプロテインキナーゼCの変化

現在使用されている気分安定薬として代表的な薬物は、リチウムとカルバマゼピンであるが、その共通する機構は未だに不明である。そこで申請者は気分安定薬の共通する機構を解明し躁うつ病の病因を探求する事を目的とした.カルシニューリンは神経系に多量に存在し、カルシウム、カルモジュリンにより活性化されるホスファターゼである。カルバマゼピン投与後のカルシニューリンのイムノプロットの結果は、3週後では細胞質成分で、対照と比較して180%、膜成分では150%まで増加した。しかし、4週後以降は現象傾向を示し、5週後では対照の50%に減少した。GAP-43はPKCよりリン酸化され、カルシニューリンにより脱リン酸化される蛋白質である.次に、免疫沈降法を用い[_32P]ATPでリン酸化されたGAP-43を測定した.このGAP-43のリン酸化の変化はカルシニューリンの蛋白量の変化とほぼ平行した.従って、この結果は、カルバマゼピン投与後2から4週後の間は、カルシニューリンが増加し、GAP-43の脱リン酸化が引き起こされ、in vitroでの[_32P]ATPの取り込みが増加したと考えた.しかし、5週後はカルシニューリンがdown regulationしたため、GAP-43の脱リン酸化が減少し、そのため逆にリン酸化が亢進し、in vitroでの[_32P]ATPの取り込みが減少していたと考えた.リチウム長期投与は、持続的活性を持ったアクチン結合型ε-PKCが増加し、それに伴いGAP-43の内在的リン酸化が増加した。しかしカルバマゼピン長期投与後は、アクチン結合型ε-PKCは変化せず、カルシニューリンが減少したため、GAP-43の脱リン酸化が抑制され、相対的にGAP-43のリン酸化が亢進すると考えた.GAP-43はリン酸化されると神経伝達物質を分泌させる作用がGispenらによって報告されている.従って、現在まで幾つかの報告がある、リチウムとカルバマゼピン長期投与後のプレシナプスでの神経伝達物質の分泌が亢進する作用は、GAP-43のリン酸化で説明が可能である.カルバマゼピンとリチウムに共通に認められた、GAP-43の内在的リン酸化増加が気分安定薬の作用機序として重要であると考えた.現在使用されているMood stabilizerとして代表的な薬物は、リチウムとカルバマゼピンであるが、その共通する機構は未だに不明である。そこで申請者はMood stabilizerのプロテインキナーゼC(PKC)を中心とす共通する機構を解明し躁うつ病の病因を探求する事を目的とした。ラットにカルバマゼピンを腹腔内投与後、断頭し大脳皮質のみを摘出し、細胞質成分、可溶化膜成分、非可溶化膜成分に分離し、各成分をDEAEクロマトグラフィーを施行した。ラット大脳皮質の細胞質成分、膜成分においてα,β,γ,ε,δ-PKCの分布は、カルバマゼピン長期投与後変化は認められなかった。非可溶化膜成分をアクチン抗体を用い免疫沈降後、さらにε-PKC抗体を用いイムノブロットを施行し、アクチンに結合していたε-PKCを測定した。1週後は対照と比較して変化を認めなかったが、2週後は対照の約2倍に増加し、3,4,5週後は約3倍に増加していた。さらに非可溶化膜成分を、Phosphoserine抗体を用い免疫沈降し、さらにGAP-43抗体でイムノブロットを施行し、内在的にリン酸化されていたGAP-43を測定した。結果は、対照と比較してカルバマゼピン投与1週後では変化が認められなかったが、2,3週後は約2倍増加し、4,5週後は2.7倍増加していた。Prekerisはε-PKCが非可溶化膜成分のアクチン繊維と結合し持続的に活性をもつ形に変化するという仮説を提唱した。今回申請者はカルバマゼピンをラットに長期投与後、非可溶化膜成分のアクチンと結合しているε-PKCが増加し、さらに非可溶化膜成分でGAP-43の内在的リン酸化が増加していたことを証明した。GAP-43はプレシナプスに存在し神経細胞の可塑性に関与し、さらに神経伝達物質の放出を調節する重要な蛋白質である。従って、カルバマゼピン投与後の神経伝達物質に対する作用はプロテインキナーゼCのGAP-43のリン酸化で説明が可能である。カルバマゼピンもリチウムと同様に膜成分でε-PKCが増加し、それに伴いGAP-43の内在的リン酸化が増加した。これらの共通する作用機序がMood Stabilizerとして重要であると考えられる。GAP-43はPKCよりリン酸化され、カルシニューリンにより脱リン酸化される蛋白質である.

次に、免疫沈降法を用い[_32P]ATPでリン酸化されたGAP-43を測定した.このGAP-43のリン酸化の変化はカルシニューリンの蛋白量の変化とほぼ平行した.従って、この結果は、カルバマゼピン投与後2から4週後の間は、カルシニューリンが増加し、GAP-43の脱リン酸化が引き起こされ、in vitroでの[_32P]ATPの取り込みが増加したと考えた.しかし、5週後はカルシニューリンがdown regulationしたため、GAP-43の脱リン酸化が減少し、そのため逆にリン酸化が亢進し、in vitroでの[_32P]ATPの取り込みが減少していたと考えた.リチウム長期投与は、持続的活性を持ったアクチン結合型ε-PKCが増加し、それに伴いGAP-43の内在的リン酸化が増加した。しかしカルバマゼピン長期投与後は、アクチン結合型ε-PKCは変化せず、カルシニューリンが減少したため、GAP-43の脱リン酸化が抑制され、相対的にGAP-43のリン酸化が亢進すると考えた.GAP-43はリン酸化されると神経伝達物質を分泌させる作用がGispenらによって報告されている.従って、現在まで幾つかの報告がある、リチウムとカルバマゼピン長期投与後のプレシナプスでの神経伝達物質の分泌が亢進する作用は、GAP-43のリン酸化で説明が可能である.カルバマゼピンとリチウムに共通に認められた、GAP-43の内在的リン酸化増加が気分安定薬の作用機序として重要であると考えた.
婦人科領域における臨床上有効な腫瘍マ-カ-の作製

婦人科悪性腫瘍の中では卵巣癌及び子宮体癌の早期発見はしばしば困難である。そこで、我々は各種婦人科悪性腫瘍に対する数種類の単一クロ-ン抗体を作製し、血清中の抗原の測定系を確立し、臨床応用を企つた。免疫原として、子宮内膜癌細胞株を用い、免疫組織染色で癌に広く反応するが正常組織には反応性の低い数個のモノクロ-ナル抗体を得た。そのうち1G9は正常、悪性を問わず粘液に、10B10はO型血球に強い反応を得た。MCA-97は良性、悪性の扁平上皮には反応せず、腺癌に強く反応した。MCA-97を用いたRaversed passve himagglutination assay(RPHA)系を作製し、各種疾患の血清値を測定した。子宮内膜癌の32%、卵巣類内膜癌の54%に高値を示した。MCA-97の認識抗原はN-acetglucosamine,D-galactoseの糖鎖を有する700K dolton以上の高分子糖蛋白であった。これら血清診断マ-カ-の作製を通じて、癌化には糖鎖抗原の変化が重要な意味を持つことが示された。免疫組織学的検討では血液型H物質、Lewis-b抗原が子宮内膜癌及び胎児に発現し、癌胎児性格を持つことが示され、Lewis-aは癌に特異性が高いことが示された。さらに血清診断マ-カ-として、消化器癌に特異性の高いCA19-9(sialyl Lewis-a)の異性体であるsialyl LewisXi抗原も血清中及び癌組織に高率に存在し、Fucose Tramferase活性上昇が示唆された。さらに、ムチン性糖鎖の母核構造であるsialyl Tnも卵巣癌患者血清中に高値をとることが示された。以上の様に、癌化に移糖鎖構造の変化が極めて重要で、これを同定することが臨床上有効な腫瘍マ-カ-作製の第1歩と考えられた。婦人科悪性腫瘍特に卵巣癌及び子宮体癌の早期発見はしばしば困難であり多くの実地婦人科医を悩ましている.そこで,我々は各種婦人科悪性腫瘍に対する数種類の単一クローン抗体を作製し,これら抗体を用いて血清中の抗原を測定し,臨床応用を企るべく計画を立てたまず,BALB/Cヌードマウスに子宮内膜癌由来細胞株(Ishikawa)を免疫し,株細胞には反応するが,線維芽細胞とは反応しない数種類のモノクローナル抗体を産生する隔合細胞株(IG9,10B10,9A7,その他)を得た.1G9は免疫株細胞のみに弱く反応し,他の細胞株や正常及び癌組織とは全く反応しなかった.現在さらに検討中. 10B10は多くの癌及び正常組織と反応し,血液型O型患者血球を凝集させた.しかし,市販の抗H抗体と比較すると,組織での反応性は異なり,血液型H型抗原の亜型を妊娠する可能性もあり現在検討中である.9A7は子宮内膜癌,卵巣類内膜癌をはじめとして多くの腺癌組織に強く反応したが,良性卵巣腫瘍,正常組織は反応が弱く,扁平上皮癌,正常扁平上皮はおおむね陰性であった.特に正常組織で陽性を示した組織は,増殖期子宮内膜,頚部腺及び済化管上皮,尿細管等が陽性を示した. 9A7の認識抗原はレクチンによる阻害テスト及びセファローズ6BによるカラムクロマトグラフィーによってN-acetylglucosamine,D-Galactoseの糖鎖を有する700K

ダルトン以上の高分子糖蛋白であることが判明した.これをMCAー97(Mucus-related Cancen-Associdted Antigen)と命名し,種々の癌細胞株上清中に出現することより,現在癌患者及び正常者の血清値について検討中である.さらに,子宮内膜の胎生期及び癌化に伴う糖鎖抗原の変化についても合わせて検討し,H型物質の増量が示さた.前回作製されたモノクローナル抗体(10B10)は血液型物質Hに対するもので、子宮内膜癌を免疫組織学的に染色することによって、子宮内膜癌にH物質が増量することが判明したが、同時にLewis-a、Lewis-b血液型物質も増量することが示された。さらに、Lewis-aの異性体であるLewis-xにシアル酸の付着したシアリルLewis-xは血清中に出現し、開発されたアッセイ系で測定すると、卵巣癌患者の約60%が正常cut off値以上を示した。SLXiは治療と伴に低下を示し、再発で再上昇することが示され、経過観察のための腫瘍マーカーとして利用しうることが判明した。前回作製されたモノクローナル抗体(MCAー97)は、多くの子宮内膜癌及び卵巣類内膜癌に組織レベルで反応性が認められた。また多くの腺癌由来細胞株にも反応性がみられ、その培養上清においても、ELISA法で反応性がみられた。さらに、今回我々の開発したMCA-97・RPHA法(Reversed passive Hemagglutinction asay)によると、子宮内膜癌の約30%、卵巣類内膜癌患者の50%の血清に反応性がみられた。MCAー97の認識抗原は70万以上の高分子糖蛋白で、末端にgalactose及びN-autylzbucosa minlを有することが判明した。これも、血清型物質のH抗原の前駆体であるI抗原であろうと推測される。婦人科悪性腫瘍の中では卵巣癌及び子宮体癌の早期発見はしばしば困難である。そこで、我々は各種婦人科悪性腫瘍に対する数種類の単一クロ-ン抗体を作製し、血清中の抗原の測定系を確立し、臨床応用を企った。免疫原として、子宮内膜癌細胞株を用い、免疫組織染色で癌に広く反応するが正常組織には反応性の低い数個のモノクロ-ナル抗体を得た。そのうち、1G9は正常、悪性を問わず粘液に、10B10はO型血球に強い反応を得た。MCA-97は良性、悪性の扁平上皮には反応せず、腺癌に強く反応した。MCAー97を用いたReversed passive hemagglutination assay(RPHA)系を作製し、各種疾患の血清値を測定した。子宮内膜癌の32%、卵巣類内膜癌の54%に高値を示した。MCAー97の認識抗原はNーacetglglucosamine,D-galactoseの糖鎖を有する700Kdolton以上の高分子糖蛋白であった。これら血清診断マ-カ-の作製を通じて、癌化には糖鎖抗原の変化が重要な意味を持つことが示された。免疫組織学的検討では血液型H物質、lewis-b抗原が子宮内膜癌及び胎児に発現し、癌胎児性格を持つことが示され、Lewis-aは癌に特異性が高いことが示された。さらに血清診断マ-カ-として、消化器癌に特異性の高いCA19ー9(sialyl Lewis-a)の異性体であるsialylLewis Xi抗原も血清中及び癌組織に高率に存在し、Fucose Transferase活性上昇が示唆された。さらに、ムチン性糖鎖の母核構造であるsiabl Tnも卵巣癌患者血清中に高値をとることが示された。
量子カオスに関連する数学的諸問題

カオスの研究は既に国内においても15年以上が経過しているが、まだ本質的な諸問題が未解決である。本研究では、その1つであるいわゆる量子カオス、即ち、カオス力学系における古典・準古典・量子対応への貢献を期待しつつも、3つの方向での関連する数学的な諸問題とその構造の解明を目脂した。1)離散系における類比、および、2)跡公式の拡張については、高橋はLi-Yorkeのカオス概念のもつ1つの意味を明らかにし(馬場、久保と共著)、また、白井朋之(学振特別研究員)はGutzwillerの跡公式の離散版が厳密に成立することなどの注目すべき成果を得た(発表準備中)。3)多体系の流体力学的極限と極限の方程式の解析(含数値解析)については、分担者の多くがそれぞれの立場からの接近を試みた。一方で、大木谷による発達した乱流のリャプノフ指数の計算(山田と共著)、岡本・阪上のvortex sheetのroll-upや室田達のsoil shearの分岐理論的な研究(池田と共著)など、他方で、河合・竹井による特異摂動の厳密理論等はそれぞれに示唆的であり、今後の研究の発展に寄与するものと考えられる。高橋は、確率解析における漸近理論、とくに振動積分に関する最新の研究成果の情報を研究会を主催して収集するとともに、約15年前の結果に簡明な証明を与え(原と共著)、量子カオス研究の出発点の1つであったランダム行列の固有値分布に関する諸結果を確率解析的な立場から多粒子系の流体力学的極限として点過程の立場から整理し、進展させることを試みた(一部はOberwolfach研究所にて口頭発表)。とくに、古典的なSzegoの結果の拡張ともいえるJohanssonによる結果(1995)に着目し、Cauchyの特異積分の定める二次形式の確率解析的な意味を追究しつつある(名大の千代延と共同研究)。本研究では、その1つであるいわゆる量子カオス、即ち、カオス力学系における古典・準古典・量子対応への貢献を期待しつつも、3つの方向での関連する数学的な諸問題とその構造の解明を目指した。一方で、大木谷による発達した乱流のリャプノフ指数の計算(山田と共著)、岡本・坂上のvortex sheetのroll-upや室田達のsoil shearの分岐理論的な研究(池田と共著)など、他方で、河合・竹井による特異摂動の厳密理論等はそれぞれに示唆的であり、今後の研究の発展に寄与するものと考えられる。

とくに、古典的なSzegoの結果の拡張ともいえるJohanssonによる結果(1995)に着目し、Cauchyの特異積分の定める二次形式の確率解析的な意味を追究しつつある(名大の千代延と共同研究)。
持続発現型ＲＮＡベクターによる再生医療のための細胞改変技術の開発

センダイウイルス変異株Cl.151を骨格とした持続発現型RNAベクターによる細胞リプログラミングにおいて、外来遺伝子フリーの細胞を作製するためには、リプログラミング後にベクターゲノムを細胞から除去することが重要である。本研究では、ベクター搭載遺伝子の発現を低分子化合物の添加や組織特異的に制御できる人工リボスイッチやマイクロRNAを利用し、幅広い細胞リプログラミングに利用できる除去方法の構築を試みた。これまでの研究から、SeVdpベクターにより、初期化4因子を体細胞に導入し、適切な時期にベクターを除去することで外来遺伝子フリーのiPS細胞が作製できることが分かっている。本研究課題では、マイクロRNAやリボザイムを利用したSeVdpベクター除去方法を検討し、外来遺伝子フリーのiPS細胞や組織特異的細胞の作製に利用できる方法の確立を目指した。低分子化合物に応答して活性をもつリボザイムはテオフィリンに応答するものを利用した。SeVdpベクターに搭載した蛍光タンパク遺伝子の5'非翻訳領域にこのリボザイムをタンデムに組込んでフローサイトメトリーにより解析したところ、約70%の遺伝子抑制効果が得られた。SeVdpベクターを除去するために、SeVポリメラーゼ遺伝子の5'非翻訳領域へのリボザイムの組込みを試みたが、構築が困難だったため、3'非翻訳領域など別の領域にリボザイムを組込んだベクターの構築および検証を進めている。マイクロRNAについては、遺伝子抑制効果の程度を調べるために、SeVdpベクターに搭載した蛍光タンパク遺伝子の下流に、多くの細胞で発現が高いmiR-21の標的配列を組込んだベクターを作製した。蛍光タンパクの発現を指標にし、効果を調べたところ、複数の細胞で非常に高い抑制効果が認められた。適切なマイクロRNAを選ぶことで、高い遺伝子抑制効果が得られることが分かり、体細胞から組織特異的細胞を誘導する系においても、SeVdpベクターを効率良く除去するためには、利用するマイクロRNAの選択が非常に重要であることが示唆された。欠損持続発現型センダイウイルス(SeVdp)ベクターは、複数の外来遺伝子を宿主の染色体に組込むことなく、長期間、持続して発現させることができる遺伝子デリバリーシステムである。これまでに、SeVdpベクターを利用した細胞のリプログラミングにおいて、SeVdpベクターを細胞から除去することで、外来遺伝子フリーのiPS細胞を作製できることが分かっている。本研究課題では、SeVdpベクターによる細胞リプログラミングにおいて、効果的なベクター除去方法を検討することで、より高効率に外来遺伝子フリーのヒトiPS細胞や特異的組織細胞を作製することを目的としている。本年度は、SeVdpベクターを用い、外来遺伝子フリーのiPS細胞等を作製するための、効果的なSeVdpベクター除去システムの構築を目指した研究を行った。低分子に応答するリボザイムや組織特異的マイクロRNAの標的配列などをSeVdpベクターに組込み、搭載遺伝子の発現量やセンダイウイルス抗原を指標にし、細胞からのSeVdpベクター除去の効果を検討した。その結果、組織特異的マイクロRNAによる遺伝子発現抑制が、ベクター構築のしやすさ、また細胞毒性などの副作用がない点から、利用しやすいシステムであることが分かった。しかし、単一のマイクロRNAによる効果だけでは、SeVdpベクターの除去に十分でない場合があることが分かり、今後は複数の除去システムを組み合わせて、検証を行う予定である。本年度は、低分子化合物であるテオフィリンに応答してRNAを切断する機能をもつリボザイム(アプタザイム)および内在性のマイクロRNAを利用し、SeVdpベクターを細胞から除去する方法の検討を行った。SeVdpベクターに搭載したレポーター遺伝子またはSeVdpベクターの複製に関与するL遺伝子の非翻訳領域にアプタザイムまたはマイクロRNAの標的配列を組込んだベクターの構築を行った。レポーター遺伝子の非翻訳領域に複数のアプタザイムを組込むことで、テオフィリンの添加により、レポーター遺伝子の発現が抑制されることが分かったが、アプタザイムをL遺伝子の非翻訳領域に組込んだベクターの構築が難しいため、次年度も続けて構築を行う予定である。SeVdpベクターのL遺伝子の非翻訳領域にHeLa細胞などで恒常的に発現するmir-16の標的配列を組込み、内在性マイクロRNAによるL遺伝子の抑制効果を検証した。その結果、内在性マイクロRNAにより、L遺伝子および搭載遺伝子の発現が減少することが確かめられ、マイクロRNAのターゲッティングにより、SeVdpベクターのコピー数を減少させ、除去を容易にできる可能性があることが示唆された。SeVdpベクターを利用し、線維芽細胞を神経細胞に改変する方法の検討を行った。その結果、SeVdpベクターを使い、マウス胎児線維芽細胞から神経細胞を誘導する系を構築できた。このとき、L遺伝子の非翻訳領域に神経特異的マイクロRNAであるmir-124の標的配列を組込むことで、神経誘導効率が上昇することが分かったが、作製した神経様細胞でセンダイウイルス抗原が検出されたことから、SeVdpベクターが完全には除去されておらず、神経細胞作製においては、単一のマイクロRNAだけではベクターの除去が難しいことが分かった。本年度の研究から、効率の良いSeVdpベクター除去のためには、複数の機能性RNAを組み合わせて利用することや、新たな除去システムを考案し、それらを複合的に利用することが必要であると考えられた。

今後は、アプタザイムやマイクロRNAの利用に加え、siRNAやアンチセンス核酸など他の機能性核酸の利用も検討する。これまで、SeVdpベクターを用いたiPS細胞作製において、L遺伝子を標的としたsiRNAを利用することで、SeVdpベクターを細胞から除去できることが分かっているが、SeVdpゲノム自体を標的としたsiRNA等についての検討は行っていない。そこで、SeVdpゲノムを標的としたsiRNAやアンチセンス核酸を利用することで、効果的なSeVdpベクター除去が可能かどうかを確かめる。また、タンパク質とRNAモチーフの相互作用により翻訳レベルで遺伝子発現を阻害できる系があるので、これを利用して、L遺伝子の発現阻害を行い、SeVdpベクターの除去効果を確かめたい。最終的には、SeVdpベクターと構築した除去システムを利用して、効率よく外来遺伝子フリーのiPS細胞や神経細胞を作製する系を確立し、SeVdpベクターが再生医療に幅広く利用できるベクターであることを実証したい。出張の計画変更や研究の進捗に合わせ、使用しなかった経費は次年度に使用する。次年度の研究費は、SeVdpベクター除去方法の開発および細胞リプログラミング研究に係る物品費および成果報告、情報収集のための費用に充てる。
線維柱帯分化マーカーの同定とそれに基づくヒトiPS細胞から線維柱帯細胞の創出

原発開放隅角緑内障では線維柱帯細胞が減少していることより、線維柱帯細胞の細胞移植により房水流出主ルートの機能・構造再生することは原発開放隅角緑内障の根本的な治療となると考えられる。線維柱帯移植治療の細胞ソースとなることを最終目標に、線維柱帯細胞のin vivoでの発生課程を分子マーカーレベルで解明し、その知見をもとにin vitroでヒトiPS細胞からヒト線維柱帯細胞の分化誘導を行った。研究代表者は昨年度までに線維柱帯前駆細胞と考えられる中脳領域の神経堤細胞にごく早期に発現している転写因子の活性をGFPの活性に置き換えたノックインES細胞を作成していた.今年度はこのノックインES細胞からキメラマウスを作成することに成功した.作成したキメラマウスの胎生8.5日胚で中脳神経堤細胞特異的にGFPの発現を認め,ノックインES細胞が線維柱帯前駆細胞である中脳神経堤細胞を特異的にマーキング出来ていることを確認できた.また,個体内のほぼ全ての中脳神経堤由来組織にGFPを発現するノックインマウスの作成にも成功した.このノックインマウスを用いた線維柱帯細胞およびその前駆細胞に発現している分子マーカーの同定に関しては,個体発生の段階毎の線維柱帯前駆細胞を収集しRNA抽出,cDNA作成を行った.また平成22年度に実施予定であったマウスES細胞から線維柱帯細胞への分化誘導系の最適化を行った.本年度はその中でも特にマウスES細胞から中脳領域神経堤細胞への分化誘導系の効率化を試み良好な結果を得ている.以上をまとめると,本年度に研究代表者は線維柱帯特異的分化マーカーの同定に必要な材料の樹立および調整に成功するとともに,ヒトES細胞から線維柱帯細胞のin vitroでの創出の礎となるマウスES細胞から中脳領域神経堤細胞のin vitroでの分化誘導条件の最適化も行い,本研究課題の達成に向け大きく前身したと考えている.原発開放隅角緑内障では線維柱帯細胞が減少していることより、線維柱帯細胞の細胞移植により房水流出主ルートの機能・構造再生することは原発開放隅角緑内障の根本的な治療となると考えられる。線維柱帯細胞移植治療の細胞ソースとなることを最終目標に、in vitroでヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)からヒト線維柱帯細胞の分化誘導研究を実施した.ヒトiPS細胞の維持培養法としては分化誘導開始前の他家動物由来物質の持ち込みを最小限にするためにマウス胎仔由来線維芽細胞をフィーダー細胞として用いる従来の方法ではなく、ヒト絨毛膜細胞由来マトリックスを培養基質として、無血清培地を用いた維持培養法を用いた。分化誘導としてはヒト羊膜マトリックスを培養基質として、ヒトiPS細胞を特殊な無血清培地中で15日間培養して中脳領域の神経前駆細胞が選択的に分化誘導した後に,中脳領域の神経前駆細胞に骨形成タンパク質(Bone Morphogenetic Protein)を作用させて中脳領域神経堤細胞を分化誘導した.ここで得たヒトiPS細胞由来中脳神経堤細胞のヒト線維柱帯細胞へ最終分化を試みた。さらに最終分化したヒトiPS細胞由来細胞の構成成分の明らかな無血清培地を用いた維持培養も実施した.ヒトiPS細胞由来中脳神経堤細胞からヒト線維柱帯細胞へ最終分化には100日以上の分化誘導培養が必要であり,分化誘導さいた細胞の最終的な特性解析には至っていない.また最終分化した細胞群は無血清培地中で増殖可能であった.
環境の重金属ストレスに対する藻の防御機能の分子レベル解析

高速液体クロマトグラフ(HPLC)と誘導結合プラズマ質量分析装置(ICPMS)とを連結した装置(HPLC/ICPMS)により、重金属ストレス下で誘導されたラン藻体内メタロチオネイン(MT)のアイソフォーム分析手法の最適化を行った.その結果,HPLCには逆相(RP)カラムのカプセルパックC8-SG-300(資生堂)を,溶離液には9%アセトニトリル溶液を用いると最も効率良くアイソフォームが分離でき,検出限界は110pg(Zn),13pg(Cd)と従来の原子吸光分析法を用いたものより約3桁低くなった.HPLC/ICPMS法により,Zn^<2+>あるいはCd^<2+>ストレス下で培養したラン藻中に,主に2つのMTアイソフォームが誘導され,アミノ酸組成にわずかな相違が認められた.Zn-MTアイソフォーム溶液中にCd^<2+>を添加すると定量的にZn-MTからCd-MTへの金属交換が生じ,Cd^<2+>の方がZn^<2+>よりもMTに対し高い親和性を示した.2つのアイソフォームのCd親和性にはほとんど差はなかった.Zn^<2+>投与(1-20μM)において,2つのアイソフォームはほぼ一定の比で誘導されたのに対し,Cd^<2+>投与(0.5-10μM)の場合は投与量に応じて誘導量の比が変化した.このことから,Cd^<2+>の無毒化には,RP-HPLCクロマトグラム上で保持時間の短いアイソフォームがより重要な働きをしていることが示唆された.亜セレン酸共存下において,Zn^<2+>ストレスを加えると,ラン藻破砕後の水溶性画分に含まれる全Se量の58%もがMTと結合し,アイソフォームによりSe/Zn量比に差が認められた.このMT中のSeは,S-Se結合あるいはセレノシステインの形のMT中に存在することをはじめて明らかにした.セレン酸共存下においても同様な現象が認められた.高速液体クロマトグラフ(HPLC)と誘導結合プラズマ質量分析装置(ICPMS)とを連結した装置(HPLC/ICPMS)により、重金属ストレス下で誘導されたラン藻体内メタロチオネイン(MT)のアイソフォーム分析手法の最適化を行った.その結果,HPLCには逆相(RP)カラムのカプセルパックC8-SG-300(資生堂)を,溶離液には9%アセトニトリル溶液を用いると最も効率良くアイソフォームが分離でき,検出限界は110pg(Zn),13pg(Cd)と従来の原子吸光分析法を用いたものより約3桁低くなった.HPLC/ICPMS法により,Zn^<2+>あるいはCd^<2+>ストレス下で培養したラン藻中に,主に2つのMTアイソフォームが誘導され,アミノ酸組成にわずかな相違が認められた.Zn-MTアイソフォーム溶液中にCd^<2+>を添加すると定量的にZn-MTからCd-MTへの金属交換が生じ,Cd^<2+>の方がZn^<2+>よりもMTに対し高い親和性を示した.2つのアイソフォームのCd親和性にはほとんど差はなかった.Zn^<2+>投与(1-20μM)において,2つのアイソフォームはほぼ一定の比で誘導されたのに対し,Cd^<2+>投与(0.5-10μM)の場合は投与量に応じて誘導量の比が変化した.このことから,Cd^<2+>の無毒化には,RP-HPLCクロマトグラム上で保持時間の短いアイソフォームがより重要な働きをしていることが示唆された.亜セレン酸共存下において,Zn^<2+>ストレスを加えると,ラン藻破砕後の水溶性画分に含まれる全Se量の58%もがMTと結合し,アイソフォームによりSe/Zn量比に差が認められた.このMT中のSeは,S-Se結合あるいはセレノシステインの形のMT中に存在することをはじめて明らかにした.セレン酸共存下においても同様な現象が認められた.本年度は高速液体クロマトグラフ(HPLC)と誘導結合プラズマ質量分析装置(ICPMS)とを連結した装置(HPLC/ICPMS)により、重金属ストレス下で誘導されたラン藻体内メタロチオネイン(MT)のアイソフォーム分析手法の最適化を行った。その結果、HPLCには逆相カラムのカプセルパックC8 SG-300(資生堂)を、溶離液には9%アセトニトリル溶液を用いると最も効率良くアイソフォームが分離できた。溶離液に有機溶媒が含有されるためICPMSでオンライン検出するさいカーボンがプラズマインターフェース部に堆積し感度の変動を招く。これを防止するためにキャリアガス中に酸素を約8%の割合で混入させた。このHPLC/ICPMS法の検出限界は110pg(Zn)、13pg(Cd)と従来の原子吸光分析法を用いたものより約3桁低くなった。この手法により、ZnあるいはCdストレス下で誘導したMTの分析を行ったところ、いずれの金属についても主に2種のアイソフォームが検出された。これら2種のアイソフォーム誘導パターンを重金属濃度を変えて分析したところ、Znでは濃度によらずほぼ一定の比で誘導するのに対し、Cdでは濃度依存性が認められた。さらにアミノ酸組成分析したところシステイン含量に差がみられた。現在これら2種のアイソフォームの性質の違いについて検討している。

その他、培養液中に亜セレン酸、セレン酸が共存すると、重金属によりラン藻体内にMTを誘導したとき、セレンがMT中にセレノシステインの形で取り込まれることを明らかにした。逆相高速液体クロマトグラフ(RP-HPLC)と誘導結合プラズマ質量分析装置(ICPMS)とを連結した計測方法(HPLC/ICPMS法)により,Zn^<2+>あるいはCd^<2+>ストレス下で培養したラン藻中に,主に2つのメタロチオネイン(MT)アイソフォームが誘導されることを明らかにした.これら2つのアイソフィームはアミノ酸組成にわずかな相違が認められた.Zn-MTアイソフォーム溶液中にCd^<2+>を添加すると定量的にZn-MTからCd-MTへの金属交換が生じた.これはMTに対してCd^<2+>の方がZn^<2+>よりも高い親和性をもつことを反映している.この交換過程において2つのアイソフォームの相対比にほとんど変化がなかったことから,これらのアイソフォームは同レベルのCd親和性をもつことがわかった.これら2つのアイソフォームは,Zn^<2+>投与(1-2020μM)においてほぼ一定の比で誘導されたのに対し,Cd^<2+>投与(0.5-10μM)の場合は投与量に応じて誘導量の比が変化した.このことから,Cd^<2+>の無毒化には,RP-HPLCクロマトグラフ上で保持時間の短いアイソフォームがより重要な働きをしていることが示唆された.セレン酸あるいは亜セレン酸共存下において,Zn^<2+>ストレスによりラン藻体内に誘導されるMT中へSeが高い濃度で取り込まれることが明らかとなった.亜セレン酸を含む培養液中では,ラン藻破砕後の水溶性画分に含まれる全Se量の58%もがMTと結合していた.このMT中のSeは,主に2つの化学形態で存在することを初めて明らかにした.ひとつはS-Se結合で,2-メルカプトエタノールの存在により還元的に開裂する.もう一つは,セレノシステインが合成されたのちMTのペプチド鎖に取り込まれる形態である.培養液に加えたセレン酸と亜セレン酸とでは,MT中へのSeの取り込みにほとんど差はみられなかった.
直接撮像観測による巨大ガス惑星の形成・進化過程の研究

本研究では巨大ガス惑星の形成や進化の理解に向けて、1.「直接撮像法を用いた巨大惑星の研究」や、その発展的課題として、2.「赤外視線速度法を用いた若い恒星を公転する内側惑星の探査」に向けた研究を進めてきた。それらの課題に対して、2015年度に得た研究実積の概要は以下になる。1.に対して、2015年度もすばる望遠鏡を用いた直接撮像観測を進めた。本研究で検出していた惑星候補の中で、その確認を完了していないものが残っていたが、2015年の観測を完了することで、その確認のための観測をおおむね完了できた。その結果、Kuzuhara et al. 2013で報告したGJ 504b以外は、惑星の可能性のある天体は検出されなかった。また、これらの観測結果を分析し、その成果をまとめることを進めた。さらに、観測ターゲットの一つであった恒星V450 ANDを公転する低質量の伴星の直接撮像の研究を、共同研究者と協力して行なった。V450 ANDに対しては公開済みの視線速度のデータがある(例: Fischer et al. 2014)。その公開済み視線速度データと、本研究で得た直接撮像の観測結果を組み合わせることで、V450 ANDやその伴星の軌道や質量などの特徴の詳細な分析を進めた。2.においては、国立天文台の共同研究者らと協力してデータ解析ソフトの開発を進め、その開発において一定の進捗を得た。具体的には、生データを処理し、ノイズを取り除き、恒星のスペクトルを抽出するソフトを作成した。またそのソフトを、作成した模擬データに適用し、その動作を確認した。国立天文台で進められている赤外視線速度観測に必要な装置の開発が遅れており、本研究課題で予定していた観測を実際に進めることはできなかったが、本研究課題の成果は実際の観測研究を今後進めるための基礎になると期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は系外惑星の直接撮像観測をベースとして,巨大ガス惑星を中心とした惑星の形成・進化過程を観測的に制限・検証することを目標とする.この研究目標に対し,平成25年度は以下の進展を得た,まず,これまで継続してきた直接撮像探査の結果,太陽型恒星GJ504から約44天文単位離れた距離を公転する巨大惑星(GJ504b)を検出したことを報告した.本研究の推定ではGJ504bは木星の数倍の質量をもち,さらに非常に低温(有効温度が約500K)の大気をもつこともわかった.別に行っていた観測からは,その大気中にメタンが存在する可能性が高いことを示した.太陽型恒星を公転する系外惑星としては, GJ504bの様な特徴をもつ惑星はこれまで直接撮像されておらず,本発見は比較的ユニークなものである.また,他のターゲットに対する観測をすばる望遠鏡を用いて行ない,さらなる惑星探査を試みた.その結果,予定していた探査をほぼ着実にこなすことができた.天候条件の影響などで観測完了していないターゲットの観測は平成26年度に行なう.また, GJ504惑星系の内側に巨大惑星が存在すれば, GJ504bの起源に関わる可能性があるが,その内側惑星を視線速度探査するための観測計画を岡山天体物理観測所に提案した.計画は採択され,平成26年度に実行される予定である.本研究では,赤外線を用いた視線速度法によって惑星を探査することも目標としている.赤外視線速度法は低質量星や若い星に対して惑星を探査する点において有効である.すばる望遠鏡のための赤外視線速度観測用の装置(名称:すばるIRD)の開発が進みつつある,従って平成25年度は,装置開発終了後に実際に開始する探査計画,観測やデータ解析の方法,事前観測などについて共同研究者と協力して検討した.その結果,赤外視線速度法による惑星探査計画の準備を進めることができた.巨大ガス惑星の形成・進化過程の観測的研究を目標とした本研究計画の課題として、1.「直接撮像法を用いた系外巨大ガス惑星の探査と研究」、2.「赤外視線速度法を用いた若い恒星系の内側惑星の探査」がある。それらの課題に対して、本年度に得た具体的成果は以下である。1.において、本年度も引き続きすばる望遠鏡を用いた直接撮像探査を進めた。昨年度に新たに提案した観測プログラムが本年度に採択されたので、既に予定されていた観測時間に加えて、その追加観測時間も利用して探査を進めた。その結果、残念ながら惑星を発見するには至らなかったが、探査を適切に進めることができた。本年度は、データの較正方法や解析ソフトの更新・改良を試みた。また、観測した恒星の統計的な年齢評価も進めた。さらに、共同研究としてこれまで本探査から得ていたデータも含めた直接撮像観測の結果を統計的に分析し、大軌道巨大惑星や褐色矮星の頻度や分布を制限した(Brandt et al. 2014)。また、内側に大質量の惑星(もしくは低質量の褐色矮星)を持つことが視線速度観測から知られていた恒星系に対する直接撮像観測のデータを解析した。その結果、その恒星の外側に伴星を検出した。また、その分析から、伴星からの力学的作用がその内側の天体の軌道に影響を与えた可能性があることがわかった。この研究の進捗について天文学会で発表を行った。2.の課題では、国立天文台で開発中の観測装置が必要になる。

昨年度に引き続き、その開発完了後に行う観測研究の準備を進めた。中でも共同研究者の協力のもと、期待される装置性能に基づいた観測計画・方法の検討、観測結果の予測、データ解析方法・ソフトの検討や開発の面で進捗を得た。それらの成果の一部を、国内の研究会で発表した。本研究の発展的課題として、岡山188cm望遠鏡によるGJ 504惑星系の内側惑星の探査を進めた。本研究では巨大ガス惑星の形成や進化の理解に向けて、1.「直接撮像法を用いた巨大惑星の研究」や、その発展的課題として、2.「赤外視線速度法を用いた若い恒星を公転する内側惑星の探査」に向けた研究を進めてきた。それらの課題に対して、2015年度に得た研究実積の概要は以下になる。1.に対して、2015年度もすばる望遠鏡を用いた直接撮像観測を進めた。本研究で検出していた惑星候補の中で、その確認を完了していないものが残っていたが、2015年の観測を完了することで、その確認のための観測をおおむね完了できた。その結果、Kuzuhara et al. 2013で報告したGJ 504b以外は、惑星の可能性のある天体は検出されなかった。また、これらの観測結果を分析し、その成果をまとめることを進めた。さらに、観測ターゲットの一つであった恒星V450 ANDを公転する低質量の伴星の直接撮像の研究を、共同研究者と協力して行なった。V450 ANDに対しては公開済みの視線速度のデータがある(例: Fischer et al. 2014)。その公開済み視線速度データと、本研究で得た直接撮像の観測結果を組み合わせることで、V450 ANDやその伴星の軌道や質量などの特徴の詳細な分析を進めた。2.においては、国立天文台の共同研究者らと協力してデータ解析ソフトの開発を進め、その開発において一定の進捗を得た。具体的には、生データを処理し、ノイズを取り除き、恒星のスペクトルを抽出するソフトを作成した。またそのソフトを、作成した模擬データに適用し、その動作を確認した。国立天文台で進められている赤外視線速度観測に必要な装置の開発が遅れており、本研究課題で予定していた観測を実際に進めることはできなかったが、本研究課題の成果は実際の観測研究を今後進めるための基礎になると期待できる。研究実績の概要で説明したように、今年度も本研究計画に対して実際の進展を得た。しかし、一つ目の課題である直接撮像法による惑星探査において、天候などの影響で予定していた観測を全て消化するには至らなかった。また、技術的な項目で改良が望ましい点があり、その対応に時間を要した。その結果、これまでの探査結果についてまとめた論文の執筆を目指していたが、それは果たせていない状況にある。一方、これまで取得したデータの一部を含めた直接撮像探査のデータを統計的に評価した結果を共著者として携わった論文で報告することができた。また、系の内側に惑星を保持している恒星の直接撮像から伴星を検出した成果については、研究計画作成時には想定していなかったが、興味深い結果を得ることができた。さらに、損なった観測時間を補うために提案した観測プログラムが本年度採択され、その観測を実行できている。これらの成果は計画の遅れを取り戻し補うことに貢献するものと評価できる。二つ目の課題である赤外視線速度法を用いた惑星の探査については、その探査に用いる装置開発の進行状況をふまえながら、実際の探査計画開始に向けた準備を行った。
多解像度観測量に対応した分散型ネットワーク異常検知システムの構築

ネットワークを流れるパケットを送受信端末毎にグループ化したフローに対し、複数のアルゴリズムにより抽出した観測量を利用することにより、ネットワーク管理上許されていない異常な通信を高精度に識別・検知出来るトラヒック評価方式を提案した。これらの観測量を分散配置された観測点から収集することにより、未知のウイルスの検知も可能な分散型ネットワーク異常検知システムを構築する成功した。本研究は、多地点・多解像度のネットワーク観測データを利用し、ネットワークトラヒックの異常状態の早期検知と異常原因の特定方式の研究開発を行うことを目的としている。申請者らが既に提案している観測データの絶対量に影響を受けない相関係数発生確率行列を用いたネットワーク状態評価方式を利用し、個々のホストのトラヒックからバックボーンで観測されたトラヒックまで対応可能な多地点・多解像度のネットワークトラヒック評価方式を検討した。今年度は、基礎的検討としてホスト単位での観測量を利用したネットワークトラヒックの異常状態の検知実験を行った。その結果、複数のホストを同時に観測した場合よりも、トラヒック特性の時間変動を大きく表れることが明らかとなり、検知性能向上の妨げる原因であることが判明した。その対策として、通常状態を定義する期間、日時などをホスト毎に変更することにより、検知性能が向上し得ることが明らかとなった。異常状態を表現するマトリクスを利用し、ホスト間の関連性評価手法の提案も行った。それにより、類似した異常事象が発生するホストのグルーピングに成功し、監視ホストのグループ化による管理コストの削減の可能性を見出し、次年度への新たな研究課題を設定することができた。今年度は、相関係数を積率相関から順位相関に変更した際の検知特性の変化について検討を行った。従来の積率相関係数では、パケット数の単位時間当たりの変動が少ない場合、優位に相関係数の変化を観測することができずに、未検知となっていた異常トラヒックが存在していたが、順位相関係数を用いた際は、単位時間当たりのパケット数の変動が少ない場合でも他の観測種別のパケット数の大小関係により順位が変動するため、パケット数の絶対値に影響を受けずに異常トラヒックを検知可能であることが判明した。この知見により、パケット数の全体量が少なくなるホスト単位の観測においても、トラヒックの変動を高感度で検知することが可能となった。このことにより、検知システムを分散化した際の検知性能のリスクを軽減することができ、本研究の目的である分散型異常検知のシステムの構築に近づくことが出来たと言える。ネットワークトラヒックの異常状態の早期検知と異常原因の特定方式の研究開発を目的とし、ネットワークトラヒックの数値化・評価方法についての検討を行った。平成21年度までは、ネットワークトラヒックを端末毎に分離せずトラヒック全体に含まれる異常状態の検知を対象としていたが、今年度は異常原因の特定を研究対象の中心に据え、通信端末毎にトラヒックを分離し、個々の通信が異常な通信であるか、不正なソフトウエアの利用に起因するトラヒックであるかを判別する手法の構築を行った。具体的な内容は、通信の秘匿性を保持した通信内容の数値化とメッセージの送受信タイミングからの処理時間推定方式の提案である。通信内容の数値化方式は、通信に利用されているパケットのデータ部を文字コードに分解し、その発生確率に基づく数値化を行う手法である。文字コードの出現順の情報が消去され通信の秘匿性が保持される特徴がある。処理時間推定方式については、トラヒックを発生するソフトウエア種別毎に計算機内で実行される処理内容が異なり、その処理時間も異なるという仮定に基づく数値化方式である。これらの数値化方式により得られたデータを利用し、異常通信の検知、不正利用ソフトウエアの特定システムを構築した。実運用ネットワークのトラヒックを用いた評価実験では、近年問題となっているBotによる異常通信を95%以上、その他のソフトウエア種別の特定を90%程度の精度で判別し、本研究の目的であるネットワーク異常状態の早期検知と異常原因の特定を実現出来たと言える。
副次的オープン・スペースによる環境アメニティ創造

みどり系,みず系及びみち系の副次的オープン・スペースを整えてゆく現代的戦略概念として次の項目を抽出した。(1)高密度空間で私的敷地の一部を公的空間として提供する仕組。このみち系の代表的事例が公開空地であり、みどり系では民有地に対する緑地保全協定書による保全活用を、みち系は溜池の所有者からの貸与による市民公園的利用をあげる。(2)機能複合化を促してオープン・スペース化を計る。その本来の機能からみて利用に制限があり、非遮弊、景観、時空間を限定した立入り、自由な立入りの4ランクを設定した。市街地の鎮守の杜、工場緑化敷地、臨港地区の水辺地、市街地の水道浄水施設などを取上げ、機能複合の可能性と障害を少なくする方策の検討を行った。(3)オープン・スペースの基幹性と副次性からみた各段階を整える。みず系では雨水流出抑制調整池、池水緑地、農業用水など人為施設のネットワークを想定したが、整備の体系性に弱点があり特に必要な都市中心部で活用の水準が低い。みどり系では「近郊緑地」から保護樹林までの序例が明確で、仕組の面で緑地保全協定や借地運用などで工夫すべき要件を示した。みち系では、ポケットパーク的利用からロード・パーク的事例まで副次性と複合性が各段階に及ぶ。(4)みどり、みず、みちは相互に関係づける。みちの視点からは「散歩道」は歩行道線としてのソフトなネットワーク化が主体である。逆にみずをオープン・スペースにおいて演出しているのはみずの脈絡を切り離した事例が多い。自然らしさのトータルな顔や地域の独自性で代表されるアメニティに欠ける事例が少なくない。(5)コミュニケーションの場として活用する事例研究を通して、副次的オープン・スペースのうち機能複合型では訪問型を指向し、小空間スケールの私有地活用型では常在型を指向しているが、維持管理や運用面の問題のためにコミュニケーション場としての活用が不十分である。