hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌増殖抑制効みたホモグラフト抗感染性機序の解明

本研究において、同種移植後の移植片がMRSAの増殖を抑制する機能を獲得しており移植片局所における特異的炎症反応の存在(T cell response、IFNγ・TNFαの遺伝子発現)を確認した。更に、同種移植時に発現するIFNγの刺激により抗感染性に関与すると考えられるIDOが移植片局所において遺伝子・蛋白レベルで発現していることが確認できた。移植片のIDOと抗感染性との関連については、特にIDOによるTrp代謝産物の系に注目して検証した。Trp代謝産物のうち3-Hydroxykynurernineが抗菌活性を持つことが確認された。これらの結果は、同種移植後IFNγの刺激により移植片に発現したIDOが移植片のもつ抗感染性のメカニズムにおいて重要な役割を担っていることを示唆し、ホモグラフトのMRSA感染に対する科学的実証であると考えられた。凍結保存同種心臓弁・大動脈組織(ホモグラフト)が感染性心内膜炎・感染性大動脈瘤に用いた場合に人工弁・人工血管よりも治療成績が著明に良好であることで臨床的によく知られているが基礎的レベルでのメカニズムは不明であった。本研究では、ホモグラフトの抗感染性についてTrp代謝酵素Indoleamine 2,3-dioxygenase(IDO)に着目し、ラット同種移植後グラフト内におけるIDOの発現とグラフト抗感染性との関連性について、特にMRSAと混合培養することによって移植後の血管組織が細菌増殖抑制能を有するか否かについて検討した。まず、同種移植後組織の抗感染性を確認する上で、同種移植(Lew vs.BN)の刺激を受けた血管組織をMRSAと培養したところ、自家移植(Lew vs.Lew)組織を用いた場合に比べてMRSAの増殖速度抑制の効果を著明に認めた。Real-time PCRによる移植後組織内における炎症性マーカー遺伝子発現の検討においては、同種移植後組織内ではIFNγおよびIDOの発現が著明であったが自家移植組織内においてはこれらの遺伝子発現は明らかではなかった。免疫組織学的検討においては、外膜側の炎症細胞浸潤を認めた部位に一致してIDOの発現を高度に認めた。今後の計画として、抗感染性物質を同定しその活性条件や人為的に合成が可能であるか調べる。実際に抗感染性を発揮するに必要な投与量を検討し臨床応用の可能性について検討する予定である。凍結保存同種心臓弁・大動脈組織(ホモグラフト)が感染性心内膜炎・感染性大動脈瘤に用いた場合に人工弁・人工血管よりも治療成績が著明に良好であることで臨床的によく知られているが基礎的レベルでのメカニズム不明であった。更に臨床で用いられるホモグラフトの自ンセラトに即し、上記同様のラット移植モデルを用いて(新鮮グラフトに舟対比させ)凍結保存後組織についてのIDOの発現、MRSA増殖抑制作用を要するか否かについて検討した。Real-time PCRによる移植後組織内の炎症性マーカ「遺伝子発現の検討においては、新鮮グラフトに比べ発現の程度は軽度であったものの凍結保存同種移植後組織内においてもIFNγおよびIDOの発現が著明であった。凍結保存同種移植後組織を血管組織をMRSAと培養したところ、新鮮同種組織を用いた場合と同様にMRSAの増殖速度抑制の効果を著明に認めた。
尤度期待値最大に基づくホークス型自己励起過程における強度過程の高速パラメーター推定

平成10年度は、ホークス型自己励起点過程と2重確率ポアソン点過程を組み合わせた場合について、EM(条件付き尤度期待値最大)アルゴリズムを用いて強度過程を特徴づけるパラメータの推定表現を導出した。特に、自己励起点過程では平成9年度の実績を踏まえて線形定係数微分方程式による「1メモリの自己励起・抑制型」の場合に着目すると同時に、2重確率ポアソン点過程では弱定常ガウス過程によって強度過程が変調される場合に着目して検討した。その結果として、強度過程のダイナミクスを特徴づけるインパルス応答関数の推定問題は、自己励起の成分と2重確率ポアソンの成分について2元の連立方程式を解く問題に帰着することを見出した。これによって、これまで自己励起型か2重確率ポアソン型のどちからに限ってモデリングする必要があったが、いわゆる混合型に拡張した簡便な推定表現を得ることができ、応用範囲を格段に広げることができた。更に計算機シミュレーションによって、それらの推定方法の妥当性を確認するとともに、点事象数とパラメータ推定精度との関係も明らかにした。その一方で、尤度を最大にするために非線形最適化に基づいてパラメータ推定する従来の方法と開発された方法の計算速度を比較した。その比較では、パラメータの値やEMアルゴリズムのための初期値にもよるが、概ね開発された方法によって高速化されるという結果を得た。これらの結果から、本研究で検討された自己励起・抑制型確率点過程と2重確率ポアソン点過程の強度過程のパラメータ推定アルゴリズムは、多くの分野で遭遇する複雑な点事象のモデリングとパラメータ推定に有効であると結論づけられる。なお本研究は、多変量の2重確率ポアソン点過程における強度過程のモデリング及び推定の一般化に多大な寄与をもたらすと思われる。平成9年度は、線形定係数微分方程式でホ-クス型自己励起点過程の強度過程を特徴づけ、EM(条件付き尤度期待値最大)アルゴリズムを用いて特徴パラメータの推定表現を導出した。特に、1メモリの自己励起点過程において、線形定係数微分方程式で重要となる1階と2階の場合について検討し、これまで「自己励起型」に限られていた推定方法を「自己抑制型」の場合にも適用できる推定方法に拡張した。これによってある点事象に依存してその後に生起する点事象の確率を上げるだけでなく、下げることもできるようになり、応用範囲を広げることができた。また、ホ-クス型自己励起点過程はその強度過程が点事象の見本過程に依存する2重確率ポアソン点過程の特殊な場合として見なすこともできるので、2重確率ポアソン点過程における強度過程の推定問題にも内容を発展させた。そこでは、強度過程を変調する確率過程と点事象の見本過程が与えられる場合、変調をもたらす線形システムをEMアルゴリズムによって同定するアルゴリズムも導出した。その比較では、パラメータの値にもよるが、概ね開発された方法によって高速化されるという結果を得た。これらの結果から、本研究で検討された自己励起・抑制型確率点過程と2重確率ポアソン点過程の強度過程のパラメータ推定アルゴリズムは、理工学だけでなく経済学などで遭遇する点事象のモデリングとパラメータ推定に有効であると結論づけられる。
骨転移癌、骨肉腫に共通して発現するカドヘリン-11/OBカドヘリン異性体の機能

我々は、細胞間接着分子カドヘリンに骨芽細胞分化制御機能があることを報告する。各種間葉系細胞株におけるカドヘリンの発現を調べた結果、各細胞株はそれぞれが独特なカドヘリンの発現様式を持っており、骨芽細胞系譜では、OBカドヘリン(カドヘリン-11)およびNカドヘリンを発現していることがわかった。同一細胞において複数種のカドヘリンが発現することの意味を調べるために、頭頂骨骨芽細胞と同程度にOBおよびNカドヘリンを発現させたL細胞(L-OB/N)ならびに、それぞれ単独で発現させたL細胞(L-OB,L-N,L-MOCK)を作製した。細胞染色の結果、OBとNカドヘリンは、それぞれが独立してアドヘレンスジャンクションに局在し、共に細胞接着に寄与していると考えられた。また、L-OB/Nにおいては骨芽細胞分化マーカーであるALP,Osteocalcinの発現誘導および骨芽細胞分化のマスター遺伝子であるCbfalの発現上昇が確認された。L-OBでは微弱ながらALPの発現が確認でき、L-N,L-MOCKでは全くそれら発現は確認されなかった。以上のことよりOBカドヘリンは骨芽細胞分化を方向付けし、Nカドヘリンはその作用を増強すると考えられた。NIH3T3においても同様の実験を試みたところALP,Osteocalcinの発現誘導は確認出来なかったが、FGFR2の発現が上昇し、L-OB/Nにおいても同様に発現上昇が確認された。FGFR2は、突然変異が骨格系に多くの異常を示し、Osteopontin発現上昇以前の骨芽細胞前駆細胞において発現することから、骨芽細胞初期分化に重要であると考えられている。これらのことより、OBとNカドヘリンは、未分化な骨芽細胞前駆細胞の細胞分化運命を決定していると考えられる。今回の結果は、複雑な細胞間相互作用が複数種のカドヘリンのよる細胞間認識の結果であると共に、細胞間認識による細胞分化決定機構の存在を示唆するものである。
継続的な情報発信によりプレゼンテーション指導力は向上する

本研究の問いは,「継続的な情報発信によってプレゼンテーション指導力を伸長することができる」である.プレゼンテーション指導力は,小・中・高等学校の教員に必要とされている能力である.この問いを解決するために,まず,継続的な情報発信によって,指導者の情報を収集・整理・発信する能力を育てることを試みる.このとき,情報発信の手段として,SNS(ソーシャルネットワーキングサービス)に着目した.その後,指導者のプレゼンテーションや授業に関するデータを取得し,プレゼンテーション指導力の向上の要因を明らかにする.本研究の問いは,「継続的な情報発信によってプレゼンテーション指導力を伸長することができる」である.プレゼンテーション指導力は,小・中・高等学校の教員に必要とされている能力である.この問いを解決するために,まず,継続的な情報発信によって,指導者の情報を収集・整理・発信する能力を育てることを試みる.このとき,情報発信の手段として,SNS(ソーシャルネットワーキングサービス)に着目した.その後,指導者のプレゼンテーションや授業に関するデータを取得し,プレゼンテーション指導力の向上の要因を明らかにする.
臨床型DNAチップを用いた生検標本による大腸癌臨床診断システムの構築

本研究の目的は、DNAチップが持つ技術面、金銭面での問題点を改善し、これまでにわれわれが培ってきたcDNAマイクロアレイのノウハウを基に一般臨床への汎用化により、内視鏡下生検標本を対象とした個々の癌の生物学的特性に対応した体系的診断・医療を実践化することである。これまでに、ヒト全遺伝子に対して特異的配列をもったオリゴDNA(30000種類)を搭載したヒト全遺伝子型DNAチップを用い200例以上の大腸癌の遺伝子発現情報を取得し、転移・再発予後・再発形式の予測診断システムを確立するとともに、それぞれ関連遺伝子群の同定を行っている。具体的には、1)平成17年度より術前内視鏡標本とその隣接生検病理情報、および手術切除標本と臨床病理学的情報を集積し、2)収集された大腸癌切除標本からmRNAを抽出し、超微量mRNA分析用マイクロラボチップによるquality checkを行なった上で、target DNA(臨床検体)の調整を進め、3)予備検討により決定されたプロトコールに従い一定条件下でヒト全遺伝子型オリゴDNAチップおよび臨床診断用DNAチップによる遺伝子情報を取得し、予測モデル式を構築しその精度を検証した。現在までに同一症例の腫瘍と正常部分から採取された2ヶ所の生検標本の解析より、腫瘍内組織不均性は腫瘍間組織差異より小さく、一ヶ所の生検でその腫瘍の代表的遺伝子発現プロファイルを取得できること、また正常、腺腫、癌の違いはほぼ完全に判別可能であることがわかった。本研究の目的は、DNAチップが持つ技術面、金銭面での問題点を改善し、これまでにわれわれが培ってきたcDNAマイクロアレイのノウハウを一般臨床に向け汎用化させて、内視鏡下生検標本を対象とした個々の癌の生物学的特性に対応した体系的診断・医療を実践することである。これまでに、ヒト全遺伝子に対して特異的配列をもったオリゴDNA(30000種類)を搭載したヒト全遺伝子型DNAチップを用い200例以上の大腸癌原発巣の遺伝子発現情報を取得するとともに、それぞれの症例の詳細な臨床病理情報をup dateしながら蓄積してきた。遺伝子発現情報と臨床病理情報のdata miningにより、従来の診断法では予測が困難であった転移・再発予後などの診断システムを確立するとともに、それぞれ関連遺伝子群の同定を行ってきた。具体的には、1)平成17年度より術前内視鏡標本とその隣接生検病理情報、および手術切除標本と臨床病理学的情報を集積し、2)収集された大腸癌切除標本からmRNAを抽出し、超微量mRNA分析用マイクロラボチップによるquality checkを行なった上で、target DNA(臨床検体)の調整を進め、3)予備検討により決定されたプロトコールに従い一定条件下でヒト全遺伝子型オリゴDNAチップおよび臨床診断用DNAチップによる遺伝子情報を取得し、予測モデル式の構築と検証を繰り替えしその精度の向上を図るとともに、4)関連遺伝子群の同定による治療標的の抽出を行うことである。具体的には、1)平成17年度より術前内視鏡標本とその隣接生検病理情報、および手術切除標本と臨床病理学的情報を集積し、2)収集された大腸癌切除標本からmRNAを抽出し、超微量mRNA分析用マイクロラボチップによるquality checkを行なった上で、target DNA(臨床検体)の調整を進め、3)予備検討により決定されたプロトコールに従い一定条件下でヒト全遺伝子型オリゴDNAチップおよび臨床診断用DNAチップによる遺伝子情報を取得し、予測モデル式の構築と検証を繰り替えしすすめている。

現在までに同一症例の腫瘍と正常部分から採取された2ヶ所の生検標本の解析より、腫瘍内組織不均性は腫瘍間組織差異より小さく、一ヶ所の生検でその腫瘍の代表的遺伝子発現プロファイルを取得できること、また正常、腺腫、癌の違いはほぼ完全に判別可能であることがわかった。
超高圧の科学-物性研究の最前線-

1997年、23年ぶりで高圧科学と技術に関する国際会議が日本で開催されることになった。この会議で議論される分野は高圧技術を用いた広範な領域にわたっている。日程の制限から、議論が希薄にならざるを得ないのが実情である。一方、超高圧下の物性研究の進展は近年、国内国外とも非常に目覚ましいことを考えると、この国際会議の機会にサテライト会議を開催して、この分野の専門家を一堂にあつめ、密度の高い研究成果の報告と討論を行い、国際交流の場をもつことは極めて意義がある。本研究はこのような背景から企画され、国内外の研究動向調査を行った。研究動向調査は企画会議の提案をもととして、研究分担者を主体とした高圧下の物性研究の現状を調査報告する研究会と、この分野の若手研究者による最先端の研究発表・討論を主体とした研究会の都合2回行った。第一回目は日本高圧力学会主催の高圧討論会の会期の前々日に、高圧討論会会場に近い科学技術庁金属材料研究所で公開で行った。そのため、参加者も多数で、成功裏に終えることができた。第二回は箱根静雲荘で泊りがけで研究会を行った。この会議では全国から、実験に携わっている若手実験研究者の研成果の発表とそれに助言を与えてくれるベテランの物性理論研究者を招いた。討論・意見交換が活発にしかも密度高く行われ、この会議も非常に成功した。これらの研究会の成果報告書は約200ページにもなり、高圧技術を用いた最近の物性研究の動向を調査したものとして極めて高い価値があるものと思われる。この成果をもとにサテライト会議の準備をすすめている。
高バンド幅と大容量を両立するアクセスパターン適応型ハイブリッドメインメモリ

本研究では、計算機システム、特にスーパーコンピュータ等の高性能計算機システムにおけるメインメモリを対象とし、その高バンド幅化・大容量化の両立を目的としてハイブリッドメインメモリアーキテクチャに焦点を当て、その上でのデータ転送制御をソフトウェア・ハードウェアの両面から最適化することにより、飛躍的な性能向上を図る。具体的には次のアプローチからなる:(1)アクセスパターンごとの実効バンド幅の差異に着目したデータ転送最適化法;(2)コンパイラ・ランタイムシステムによる提案手法の半自動化;(3)ハードウェア・システムソフトウェアの協調制御による提案手法の実現。2018年度は、(1)及び(2)について研究を実施しており、特にTechnical University of Munichとも国際的に連携しながらこれを行なった。具体的な研究手順及び成果は以下の通りである:(a)データ転送によって得られる性能向上及びオーバーヘッドについてアクセスパターンに応じて評価;(b)評価結果に基づき、パターン適応型ステージングと呼ぶデータ転送最適化手法を提案;(c)これを実現するため、コンパイラによる実行時アドレスサンプリング手法を提案;(d)ブルームフィルタを用いたサンプルアドレスのパターン識別手法を提案; (e)識別パターンに応じてデータ転送を最適化するための評価関数の作成; (f)提案手法を様々なHPCカーネルを用いて高性能プロセッサ(Knights Landing)上で評価し、既存手法と比較して約3倍の性能向上を達成。著名な国際会議での論文採録には至らなかったものの、研究自体は当初の計画通りに進行しているため。2019年度も、著名な国際会議での論文採録を目標とし、引き続きTechnical University of Munichとも国際的に連携しながら研究を実施する。具体的な実施内容としては、まず、DRAMメモリに加えてOptane DIMM等不揮発性メモリを有するシステム上での提案手法の評価が挙げられる。次に、現時点ではHPCカーネルを用いた評価に留まっているが、より広域で実アプリケーションに近いベンチマークを用いて評価を行う予定である。さらに、提案手法のアプリケーションへの適用は、現時点ではハンドコーディングによって実装しているため、この部分をコンパイラによって自動化する予定である(手法自体は提案済みである)。さらには、OSやマイクロアーキテクチャによるアプローチについても検討する予定である。次年度使用額については、国際会議参加のための費用(旅費及び参加費、2回分)に充てる予定であったが、2018年度での論文採択には至らなかったため、これらに不参加となり、未使用となった。
水和電子-希土類イオン間の電子移動過程の動力学的研究

本研究は、希土類金属イオンによる水和電子の捕捉過程を電子移動の一種と位置づけ、その速度と電子移動の自由エネルギー変化との関係、電子移動相互作用の大きさを調べ、通常のドナー、アクセプター間の電子移動との違いを明らかにすることを目的とした。水溶液中でアニリンをNd:YAGレーザーの266nm光によって光イオン化し、生じた水和電子の希土類金属イオン(Ln^<3+>)による捕捉過程をレーザー光分解法によって検討した。720nmでモニターした水和電子の吸収の減衰速度から水和電子と希土類金属イオンの反応速度を求めたところ、還元電位が2.0V以下のEu^<3+>,Yb^<3+>,Sm^<3+>では、ほぼ拡散律速に近い速度定数(k=2.9-3.8x10^<10>M^<-1>s^<-1>)で水和電子が捕捉され、還元電位が2.7V付近すなわち電子移動のDELTAGがOV付近のイオン(Dy^<3+>,Nd^<3+>,Pr^<3+>)では、DELTAGの値がほぼ等しいにもかかわらず速度定数の値は、k=10^7-10^9M^<-1>s^<-1>の範囲で異なることが判明した。またE_<red>が2.7V以上のイオン(Tb^<3+>,Gd^<3+>等)では、反応速度定数はk=10^8M^<-1>s^<-1>以下であった。電子移動の自由エネルギー変化DELTAGとlog kの関係が、これまで報告されている電子移動の一般式にほぼ従うことおよび、Eu^<3+>について測定した反応速度に対するイオン強度依存性が小さかったことから、希土類イオンによる水和電子の捕捉過程は外圏型の電子移動の一種とみなすことができることが判明した。また、一般に希土類イオンの酸化還元過程に関与する4f軌道は、外殻の5s,5p電子によって外界から遮蔽されているため、他の分子との相互作用は弱いと考えられてきたが、水溶液中での水和電子との相互作用は透過係数がほぼ1となる強い相互作用であることが判明した。
ニオイセンサを用いた独居老人のための環境認識システム

本研究で明らかにしたことは、以下の機能の実現である。これらの機能を申請者がこれまで開発してきた独居老人介護システムに追加する。(1)交流眼電図による水平方向の眼球運動と随意性瞬目を用いた意思伝達支援装置の開発(2)顔画像間の濃度特徴を用いた表情認識(3)可視光センサを用いた転倒検知システムの開発(4)ニオイセンサを用いた独居老人宅の環境モニタリング(5)圧力センサを用いた通過人数の推定(6)赤外線ポインティングデバイスの選択操作を支援するシステムの開発(7)リモコン型操作デバイスと圧力分布センサを用いたPCの認証システム(8)植物生体電位を用いた人の振る舞い認知システムの開発本研究で明らかにしたのは、以下の機能の実現である。これらの機能を申請者らがこれまでに開発してきた独居老人介護支援システムの機能として追加することにより、独居老人のための環境認識システムを開発していく。1.独居老人を意識して、交流眼電図による水平方向の眼球運動と随意性瞬目を用いた意思伝達支援装置を開発した。2.圧力センサを用いて老人のうつ状態発見をサポートするシステムを開発した。3. Hog(画像の勾配強度と勾配方向から算出した)特徴量を考慮して、独居老人の表情認識を支援する手法を開発し、被験者数不足から試験的に軟性膀胱鏡画像の操作推定に適用した。4. HogとBag of Keypoints(画像を局所特徴量の出現頻度のヒストグラムで表現する手法)を考慮して、独居老人の表情認識を支援する手法を開発し、試験的に工作機械用制御盤内における物体認識に利用した。5.顔画像間の濃度特徴を用いて独居老人の表情認識を行った。6.遺伝的アルゴリズムを用いて精神関連疾患による引きこもりの診断基準作成システムを提案し、被験者数不足から不登校児童に試した。7.可視光センサを用いた浴槽内の転倒検知システムを開発した。8.ニオイセンサを用いた独居老人宅の環境モニタリングを実施した。9.赤外線ポインティングデバイスの選択操作を支援するシステムを開発した。10.なりすましを予防するため、リモコン型操作デバイスと圧力分布センサを用いてPCの認証システムを開発した。etc本研究で明らかにしたのは、以下の機能の実現である。(1)赤外線ポインティングデバイスの選択操作を支援するシステムを開発し、独居老人のシステム操作性を向上させた。(2)リモコン型操作デバイスと圧力分布センサを用いたPCの認証システムを開発した。これにより、たとえパスワードが盗まれても、主である独居老人しか入力できないようにした。(3)圧力分布センサを配置して、独居老人の動きを認識するシステムを開発した。学習にはサポートベクターマシーンを用いた。(4)COLORSIFTとアンサンブル学習を用いた単品食事画像の識別方法を提案した。(5)画像処理を用いた睡眠時無呼吸症候群検知方法を提案した。(6)Androidスマートフォンにおける近接センサによる画面ロック手法を開発した。(7)植物生体電位を用いた人のふるまい認知システムを開発した。(8)Midas Touch Problemに対応したリンク選択手法を開発し、視線入力のみでパソコンを操作できるようにした。これらの機能を申請者らがこれまでに開発してきた独居老人介護支援システムの機能として追加することにより、ニオイセンサを用いた独居老人のための環境認識システムを開発していく。1.独居老人宅を意識した、LED光下における植物生体電位と空気浄化特性を明らかにした。2.環境認識用画像処理アルゴリズムを開発し、その精度を評価するために『ニューラルネットワークを用いた軟性膀胱鏡操作の推定』に応用し、効果を確認した。3.プライバシー侵害を考慮し、内容等が把握できない動画像を対象に、独居老人のふるまいを認識するための基本方針を構築した。また、確認のため、『外乱のない軟性膀胱鏡画像からの操作推定』で実証した。4.独居老人宅のセキュリティー、ケア、環境等の確認漏れを防止する基本システムを構築し、その応用として、『軟性膀胱鏡検査における見落としを防止システム』を開発した。5.独居老人のふるまい認知のためのオプティカルフロー外れ値除去と補間方法の一考察を行い、軟性膀胱鏡画像への応用を行った。6.予測確率を用いた独居老人のふるまい認知を『軟性膀胱鏡操作の時系列パターン認識』で実証した。7.ハイブリッドセンサを用いた歩行障害の回復評価システム実現のための基礎検討を行った。8.ニオイセンサを用いて独居老人のふるまい認知を試みた。

成果としては、まず、個室のニオイのレベル値が上位層、中間層、下位層の3層に分かれることが判った。また、入室、退室の動作や、個室に居る人数、食事中、熱い飲み物の判別を可能とした。更には、植物の浄化作用についても解析し、中間層が最も浄化されることが判った。遺伝的アルゴリズムを用いた環境認識では、独居老人の大局的な活動を検知することができた。しかし、ご認識が30%もあり、実用化にはまだ時間がかかる。ただし、独居老人の介護支援では、多数の有用なシステムを開発することができた。ガス残留成分による認識精度低下をケプストラム処理を用いて軽減させることについては、我々の研究グループが以前発表した成果(電子情報通信学会論文誌A,vol.J81-A,no.11)を超えることはできなかったが、ニオイセンサによる独居老人のふるまい認知に関する知見を多数得ることができた。遅れを取り戻すために、エフォートを80%に上げる。使用したポータブル型の吸い込み式ニオイセンサの騒音が予想していた以上に大きいため、独居老人宅での実験では、今後、固定式のニオイセンサに切り替えることにした。尚、この変更による出費については、センサー等の装置の台数を減らすことにより対応する。予定通り実施する。予定通り実施する。
被爆者集団コホートの保存血清を用いた乳がんのコホート内症例対照研究

本研究は日本人原爆被爆者を対象とした放射線被爆の健康影響に関するコーホート研究に基づき、乳がんの血清学的なリスク因子と予防因子をコーホート内症例対照研究により明らかにすることを目的とする。2002年までに乳がんと診断された症例243人、及び居住地、採血時年齢、採血時期、放射線被曝線量を一致させた対照者486人を対象とした。血清の収集から乳がんの診断までの平均期間は13.7年(標準偏差8.3年)であった。症例と対照における血清収集から測定までの平均期間は28.4年(標準偏差5.3年)であった。血清試料を用いて、総エストラジオール(E2)、インシュリン様増殖因子1(IGF-1)、インシュリン様増殖因子結合たんぱく質3(IGFBP-3)を測定した。50歳未満の乳がんでは、IGF-1とIGFBP-3の双方が低値群である場合を基準として、いずれか片方が高値群のORは5.1(1.2-37.1)、両方が高値群のORは4.9(1.1-36.9)であった。さらに、IGF-1とE2を組み合わせた場合でも、リスクの相乗的な昂進が認められた。しかし、50歳以上の乳がんでは、マーカーの組み合わせによるリスクの増加は観察されなかった。すなわち、血清IGF-1はE2の血清レベルの高い集団で閉経前乳がんのリスク因子となりうること、IGFBP-3と組み合わせることによりリスクが相乗的に増加することが示唆された。
内蒙古における農牧生産技術の進展過程に関する研究

中華人民共和国内蒙古自治区は広大な温帯ステップ地帯として概括できるが、東から西に向かうに従い乾燥度が増し、同時に土壌の肥沃度も低下していくという成帯的差異を示し、植生の質も西ほど落ちるという自然環境下にある。これらの条件を総合的に考慮し、本研究では全自治区を3地域に区分し、各々から代表的な地区を選抜し毎年1カ所ずつ3年間にわたり土壌、植生、家畜、乳製品等に付いて、総合調査を実施した。1年目の平成元年度は10月18日から31日まで、内蒙古西部乾燥地域である巴彦〓尓盟内の農牧地帯3カ所に於て調査を実施した。付近は年間降雨量が200mm以下の極度に乾燥した地域にあるが、陰山山脈の南北では全く異なる農牧経営が行われていた。先ず、陰山山脈南部一帯では黄河から引水に全面的に依存した農業経営が実施され、上流の銀川平原と共に「塞上の江南」と並び称される豊かな農業地帯を形成している。しかし、排水条件が不良な地区では激しい蒸発作用に起因する塩分集積のために放棄された農地が広く見られ土壌状態の劣化が著しく、そこでは本来の形態である畜産経営も不可能な状況にある事が明らかとなった。よって、荒廃地の修復と新たな荒廃地の発生を防止することが、今後の極めて重要な研究課題である。一方、陰山山脈北部一帯に広がる烏拉特中旗の草原では、貧弱な土壌特性に起因する劣悪な草生を克服した牧畜経営を目指し、山羊を中核とした極めて特徴的な飼育形態が取られていた。そこでは、草地資源開発のための「草庫倫」や水資源確保のための地下水開発等、独自の経営形態確立を目指した対策が実施され、今後の研究展開に必要な情報が収集できた。2年目の平成2年度は7月25日から8月9日まで、内蒙古自治区の中間に位置する錫林郭勒盟内の西烏珠穆沁旗と錫林浩特市周辺の農牧地帯3カ所に於て調査を実施した。先ず、土壌については、植生の差に合わせ西烏珠穆沁旗巴音胡碩〓木の南斜面1カ所、中国科学院白音錫勒定位站の2カ所から採土した。前者は、地下茎のよく発達した草本類が繁茂した栗色土地帯であり、90cm以深にようやく石灰層が出現する優れた土性であった。後者は、標高11001250mの高原地帯にあり、羊草と大針茅の草場が暗栗色土地帯に広がる優良牧地であった。植生調査は土壌調査と連動して進められ、これら草原は土壌条件や気象条件と密接な関連を有していると共に、家畜の放牧方法など草地利用技術により影響されていることが確認された。ところで、この地域は内蒙古の伝統が最も良く保存されているところと言われ、乳製品調査においても、西欧的乳加工体系とは異なる独特の製法で多様な伝統的乳製品が作られていた。入手した内蒙古原産チ-ズ「ホロ-ト」の微生物学的性状の検討結果は、内蒙古の乳加工技術発展の一助になると思われる。3年目の平成3年度は7月28日から8月8日まで、内蒙古東北部にある呼倫貝尓盟内の海拉尓市周辺及び額爾古納右旗に於て調査した。先ず、土壌については、海拉尓市南2025kmの鄂温克族自治旗内草地2カ所と額爾古納右旗三河西15km付近の林区内草地1カ所から採土した。前者は主要道沿いに在るため草生もやや悪く、土壌もこれと相互に関連して肥沃度に乏しく一部には塩類の集積地も見られたが、道路から離れるに従い植生も回復することが分かった。後者は大興安嶺西麓の草生が豊かな一大牧畜生産地内に位置し、土壌の物理・化学性の優れた暗栗色土が広く分布することが確認された。よって調査地周辺土壌は十分生産性が高いといえ、適切な管理と使用により今後も内蒙古における代表的な農牧生産基地で在り続けると確信された。一方、畜産関係の調査の結果、この地域で放牧飼育されている主な家畜の品種は三河馬、三河牛、蒙古羊であった。これらの在来品種はいずれも内蒙古の気候、風土に適応し、また耐寒性、耐粗飼性、抗病性に富むことから、貴重な遺伝資源になるものと思われる。しかしこれらの家畜の繁殖は自然交配によっており、計画的な育育種が行われていない。特に、蒙古牛と外国種との交雑によって作られた三河牛では体型、毛色は様々であり、外貌の遺伝的な均一性を欠いていた。今後、人工授精や受精卵移植などの技術の導入によって家畜の遺伝的改良が達成できるものと考えられる。

付近は年間降雨量が200mm以下の極度に乾燥した地域にあるが、陰山山脈の南北では全く異なる農牧経営が行われていた。先ず、陰山山脈南部一帯では黄河から引水に全面的に依存した農業経営が実施され、上流の銀川平原と共に「塞上の江南」と並び称される豊かな農業地帯を形成している。しかし、排水条件が不良な地区では激しい蒸発作用に起因する塩分集積のために放棄された農地が広く見られ土壌状態の劣化が著しく、そこでは本来の形態である畜産経営も不可能な状況にある事が明らかとなった。よって、荒廃地の修復と新たな荒廃地の発生を防止することが、今後の極めて重要な研究課題である。一方、陰山山脈北部一帯に広がる烏拉特中旗の草原では、貧弱な土壌特性に起因する劣悪な草生を克服した牧畜経営を目指し、山羊を中核とした極めて特徴的な飼育形態が取られていた。そこでは、草地資源開発のための「草庫倫」や水資源確保のための地下水開発等、独自の経営形態確立を目指した対策が実施され、今後の研究展開に必要な情報が収集できた。2年目の平成2年度は7月25日から8月9日まで、内蒙古自治区の中間に位置する錫林郭勒盟内の西烏珠穆沁旗と錫林浩特市周辺の農牧地帯3カ所に於て調査を実施した。先ず、土壌については、植生の差に合わせ西烏珠穆沁旗巴音胡碩〓木の南斜面1カ所、中国科学院白音錫勒定位站の2カ所から採土した。前者は、地下茎のよく発達した草本類が繁茂した栗色土地帯であり、90cm以深にようやく石灰層が出現する優れた土性であった。後者は、標高11001250mの高原地帯にあり、羊草と大針茅の草場が暗栗色土地帯に広がる優良牧地であった。植生調査は土壌調査と連動して進められ、これら草原は土壌条件や気象条件と密接な関連を有していると共に、家畜の放牧方法など草地利用技術により影響されていることが確認された。ところで、この地域は内蒙古の伝統が最も良く保存されているところと言われ、乳製品調査においても、西欧的乳加工体系とは異なる独特の製法で多様な伝統的乳製品が作られていた。入手した内蒙古原産チ-ズ「ホロ-ト」の微生物学的性状の検討結果は、内蒙古の乳加工技術発展の一助になると思われる。3年目の平成3年度は7月28日から8月8日まで、内蒙古東北部にある呼倫貝尓盟内の海拉尓市周辺及び額爾古納右旗に於て調査した。先ず、土壌については、海拉尓市南2025kmの鄂温克族自治旗内草地2カ所と額爾古納右旗三河西15km付近の林区内草地1カ所から採土した。前者は主要道沿いに在るため草生もやや悪く、土壌もこれと相互に関連して肥沃度に乏しく一部には塩類の集積地も見られたが、道路から離れるに従い植生も回復することが分かった。後者は大興安嶺西麓の草生が豊かな一大牧畜生産地内に位置し、土壌の物理・化学性の優れた暗栗色土が広く分布することが確認された。よって調査地周辺土壌は十分生産性が高いといえ、適切な管理と使用により今後も内蒙古における代表的な農牧生産基地で在り続けると確信された。一方、畜産関係の調査の結果、この地域で放牧飼育されている主な家畜の品種は三河馬、三河牛、蒙古羊であった。これらの在来品種はいずれも内蒙古の気候、風土に適応し、また耐寒性、耐粗飼性、抗病性に富むことから、貴重な遺伝資源になるものと思われる。しかしこれらの家畜の繁殖は自然交配によっており、計画的な育育種が行われていない。特に、蒙古牛と外国種との交雑によって作られた三河牛では体型、毛色は様々であり、外貌の遺伝的な均一性を欠いていた。今後、人工授精や受精卵移植などの技術の導入によって家畜の遺伝的改良が達成できるものと考えられる。中華人民共和国内蒙古自治区は広大な温帯ステップ地帯として概括できるが、近年の農牧経営方式の急速な変化に伴い、草原における長い歴史の中で培われてきた貴重な伝統文化の継続が懸念されてきている。
代謝酵素遺伝子ノンコーディングmRNAの食餌による発現制御機構の解明

1.線虫のS-アデノシルメチオニン(SAM)合成酵素をコードするsams-3遺伝子のノンコーディングmRNAを発現する選択的スプライシング制御を可視化する蛍光レポーター線虫を作製し、SAM合成酵素自身のノックダウンや飢餓によってレポーターの発現が変動することを確認した。sams-3のノンコーディングmRNAを誘導する食餌の大腸菌中の成分の特定を進めており、界面活性剤不溶性タンパク質性の成分が寄与していることを見出した。2.線虫の細胞質リボソームタンパク質をコードする82個のrp遺伝子のうち8個について、ノンコーディングmRNAを産生するような選択的スプライシングを受けることで発現量の恒常性が維持されていることを見出した。そのうち、L10aタンパク質がL10AREと命名したイントロン内の作動エレメントに直接結合することで選択的スプライシングを自己制御すること、その機構が哺乳類にまで進化的に保存されていることを報告した。3.線虫のRNA結合タンパク質PTB-1が哺乳類の相同遺伝子と同様に自身のmRNA前駆体の選択的スプライシングを制御してノンコーディングmRNAを産生させることで発現量を負に自己制御していることを見出した。東京大学理学系研究科の飯野雄一教授らとの共同研究により、スプライシング制御因子ASD-1, FOX-1, PTB-1, UNC-75が協働してインスリン受容体をコードするdaf-2遺伝子のエクソン11.5の神経細胞種特異的な選択的スプライシングを制御し、ASER細胞におけるこのエクソンの制御が飢餓時の記憶の形成に必要であることを明らかにした。4.線虫のmRNAプロセシング制御(組織特異性、発生段階依存性、ノンコーディングmRNAの産生と品質管理による発現量の制御、遺伝学的解析方法、他の生物との比較など)についての総説を発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.本研究課題では、線虫のアミノ酸代謝酵素をコードする遺伝子の発現が食餌に応答してmRNA前駆体からノンコーディングmRNAを産生する転写後プロセシングにより制御される現象の分子機構として作動エレメントと作動装置の実体を解明することを目指している。そのために、SAM合成酵素をコードするsams-3およびsams-4遺伝子の選択的スプライシング制御を可視化する蛍光レポーター線虫を作製し、飢餓によってレポーターの発現が変動することを確認した。そこで、作動エレメントを特定するために、候補配列を置換あるいは欠失させた変異型レポーター線虫を作製し解析中である。一方、差動装置を特定するために、候補となるメチル化酵素遺伝子の網羅的ノックダウンライブラリを作製した筑波大学の深水教授と共同研究を開始した。sams-3, sams-4のノンコーディングmRNA発現を誘導する食餌の大腸菌中の成分を特定するために大腸菌抽出物の酵素分解等を行い、タンパク質性の成分が寄与している可能性を見出した。メチオニン回路の代謝産物がsams-3, sams-4のノンコーディングmRNA発現に与える影響を解析する過程で、メチオニンが食餌に依存して線虫に対する毒性を示すことを期せずして見出した。2.線虫のトロポミオシンをコードするlev-11遺伝子のスプライスバリアントを詳細に解析し、エクソン7aを含む新たなアイソフォームとしてLEV-11Oを同定し、頭部体壁筋でのみ発現することを報告した。また、他のアイソフォームの組織発現分布についても解析し投稿中である。3.線虫のmRNAプロセシング制御(組織特異性、発生段階依存性、ノンコーディングmRNAの産生と品質管理により発現量の制御、遺伝学的解析方法、他の生物との比較など)についての総説を発表した。本研究課題では、食餌に応答してノンコーディングmRNAが産生される現象の分子機構として作動エレメントと作動装置の実体を解明することを目指している。そのために、A)蛍光レポーターの作製、B)レポーターの改変、C)食餌中の成分の生化学的・遺伝学的解析、D)代謝産物が与える影響の解析、E)ノンコーディングmRNAの産生比率が異なる食餌の探索、と異なるアプローチで並行して研究を進める計画を立てていた。そしてこれらのアプローチでそれぞれ一定の成果・前進があったため、「おおむね順調に進展」とした。このうちD)については、代謝産物がノンコーディングmRNAの産生に何らかの影響があるとの予想に反して高濃度で毒性を示すものがあり、それが食餌無しでは毒性を示さないことから、化合物そのものではなくそれを大腸菌が代謝して産生された別の化合物が毒性を示すと考えられ、ノンコーディングmRNAの産生による代謝恒常性の維持には重要な意義があると考えられた。

そのうち、L10aタンパク質がL10AREと命名したイントロン内の作動エレメントに直接結合することで選択的スプライシングを自己制御すること、その機構が哺乳類にまで進化的に保存されていることを報告した。3.線虫のRNA結合タンパク質PTB-1が哺乳類の相同遺伝子と同様に自身のmRNA前駆体の選択的スプライシングを制御してノンコーディングmRNAを産生させることで発現量を負に自己制御していることを見出した。東京大学理学系研究科の飯野雄一教授らとの共同研究により、スプライシング制御因子ASD-1, FOX-1, PTB-1, UNC-75が協働してインスリン受容体をコードするdaf-2遺伝子のエクソン11.5の神経細胞種特異的な選択的スプライシングを制御し、ASER細胞におけるこのエクソンの制御が飢餓時の記憶の形成に必要であることを明らかにした。4.線虫のmRNAプロセシング制御(組織特異性、発生段階依存性、ノンコーディングmRNAの産生と品質管理による発現量の制御、遺伝学的解析方法、他の生物との比較など)についての総説を発表した。昨年度に引き続き、下記のさまざまなアプローチで並行して解析を進める。B.食餌によりノンコーディングmRNAの産生を制御するための作動エレメントの同定:昨年度に作製した変異型レポーター線虫シリーズを利用し、食餌の有無による応答の違いを解析し、スプライシング制御に必要な作動エレメントを同定する。C.ノンコーディングmRNAの産生を誘導する食餌中の成分の解析:昨年度までに作製した蛍光レポーター線虫のGFP/RFPの発現比率を指標に、ノンコーディングmRNAの発現を誘導する食餌中の成分の特性を明らかにし、単一で精製可能なものなら精製して同定する。E.ノンコーディングmRNAの産生比率が異なる食餌の探索:ノンコーディングmRNAの誘導比率が大腸菌と大きく異なる細菌に対して、ノンコーディングmRNA誘導の候補となる遺伝子を導入し、蛍光レポーターを利用して食餌側で必要な遺伝子を遺伝学的に探索する。F.食餌によりノンコーディングmRNAの産生を制御するための作動装置の同定:蛍光レポーター線虫を変異誘導剤で処理して、GFP/RFPの発現比率が変化する変異体をスクリーニングする。候補株が得られたら、食餌が内在性のノンコーディングmRNAに与える影響をRT-PCRで解析して確認する。変異体が単離できたら、遺伝学的マッピングと全ゲノムシーケンス解析を行って原因遺伝子を探索し、cDNA発現によるレスキュー実験で特定する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。RNAの加工パターンを動物が生きたまま観察する手法を開発。遺伝子発現のしくみに迫る黒柳秀人先生東京医科歯科大学<専門分野:分子生物学>みらいぶプラス
呼吸性移動腫瘍に対する四次元放射線治療における投与線量検証システムの開発

我々は、急速に発展する放射線治療の安全性と高度化を実現することを目的として投与線量検証システムの開発を行っている。本研究課題では、特に非常に複雑で高度な治療方法である呼吸性移動を伴う腫瘍に対して腫瘍の時間軸上の位置および形状の変化を考慮した四次元放射線治療に対する投与線量検証システムを開発した。本研究により開発したシステムは、今後さらなる治療の高度化に寄与でき、同時に安全性を確保することを可能とした。本研究は、急速に高度化する放射線治療において正確で安全な放射線治療の実現のために、非侵襲的な投与線量検証システムを開発することを目的とした。体内構造の時間軸上の位置および形状の変化を考慮した線量分布を計算するため、平成25年度は体内構造の変化を予測するアルゴリズムの開発とその変形を考慮することが可能な四次元線量分布計算アルゴリズムを開発した。まず体内構造の変化を予測するアルゴリズムの開発では、呼吸等で複雑に変化する体内構造を正確に評価するために、二画像間の位置合わせに用いられる情報処理技術である非剛体位置合わせアルゴリズムの応用を検討した。非剛体位置合わせアルゴリズムは、非線形変化も考慮した画像間の位置合わせを行う技術である。本研究では、この技術を応用し四次元CT画像から体内構造の時間軸上の変形量を自動的に算出可能なプログラムを開発した。開発したプログラムは、胸部四次元CT画像を用いて手動で算出した変形量との比較から自動算出の正確さを評価した。この試験の結果、開発したプログラムでは平均で1.2 mm以下の精度であった。これより体内構造の変形量予測アルゴリズムの正確さが証明された。次に四次元線量分布計算アルゴリズムの開発では、CTボクセルを十二面体に細分化し、各頂点位置を自由に変位させながら線量計算が可能な計算コードを開発した。既存の体内線量分布計算アルゴリズムでは計算領域をCTのボクセルにしたがって立方体に分割して吸収線量を計算していたため形状変化を考慮した線量分布を計算することが不可能とされてきたが、この開発コードにより形状変化を考慮した線量分布計算が可能となった。最後に、それぞれのアルゴリズムを統合し、四次元CT画像から自動的に体内構造変化を考慮した四次元線量分布計算システムを構築した。これにより、人体内の正確な四次元線量分布が計算可能となった。平成26年度は、まず前年度に開発した体内構造の時間軸上の変化を考慮した線量分布計算アルゴリズムの開発で問題となった計算プログラムの計算時間が非常に長い点に対するプログラムの改良を行った。具体的には計算プログラムをクラウドコンピューティングで計算可能なコードに改良した。クラウド上の計算能力の高いコンピュータで線量計算を並列化することにより大幅な計算時間の短縮が可能となった。さらに、この成果はユーザー環境に特殊なプログラムをインストールする必要性を排除し、簡単な手順でプログラムを使用することが可能となるため、この分野での研究開発の促進に寄与できる可能性がある。このプログラム開発に加えて平成26年度は、人体透過光子の強度分布測定法を検討した。検出器には放射線治療装置に装備されているElectronic Porral Imageing Decice (EPID)を使用した。このEPIDの連続撮影モードを使用して得られた画像の時間特性を明らかにした。EPIDは現在市販化されている汎用の放射線治療装置の大半に装備されており、この検出器で強度分布測定が可能となれば光子線を使用した放射線治療を行う施設の多くで投与線量検証システムが使用可能となる。現在引き続き、EPIDの時間特性を考慮した四次元強度分布への再構成アルゴリズムを開発している。前年度までに体内構造の時間軸上の変形を考慮した線量計算アルゴリズムを開発した。平成27年度は、この計算アルゴリズムで投与した線量分布を計算するために治療時の線源情報の再構成法を研究した。具体的には人体を透過した治療ビームの光子強度分布から透過一次光子強度分布を予測し、人体に入射した光子強度分布を再構成する方法を検討した。透過一次光子強度分布を予測するためには治療ビームと人体との相互作用によって発生した散乱光子分布を明らかにする必要がある。したがって我々は、この散乱光子分布を計算可能なモンテカルロシミュレーションコードを開発した。さらにこのコードをGraphics Processing Unit(GPU)内で超並列計算が可能なコードに拡張した。これにより初期段階の100分の1の時間で計算することが可能となり、実用性の向上も達成した。計算された散乱光子分布を、加速器に装備されたElectronic Portal Imaging Device(EPID)で取得した透過光子強度分布から減算することにより透過一次光子分布が予測可能となった。EPIDは連続画像取得が可能であり、四次元光子強度分布も取得可能である。最終的に研究期間で構築したシステムをすべて統合することにより本研究の最終目的であった四次元投与線量分布の再構成が可能となる。現在これらの統合を行っている。本研究で開発したシステムは呼吸性移動により正確な投与線量の評価が困難であった肺・縦隔領域の投与線量検証を可能とする。この成果は臨床研究の発展に寄与でき、治療成績の向上と副作用の低減に繋がる可能性がある。

我々は、急速に発展する放射線治療の安全性と高度化を実現することを目的として投与線量検証システムの開発を行っている。本研究課題では、特に非常に複雑で高度な治療方法である呼吸性移動を伴う腫瘍に対して腫瘍の時間軸上の位置および形状の変化を考慮した四次元放射線治療に対する投与線量検証システムを開発した。本研究により開発したシステムは、今後さらなる治療の高度化に寄与でき、同時に安全性を確保することを可能とした。平成26年度は人体透過光子の四次元光子強度分布への再構成アルゴリズムの開発を完了する予定であったが、研究実績に示したように前年度に開発した四次元線量分布計算システムの問題点を解決するためのプログラム改良に時間が必要となったため四次元強度分布再構成アルゴリズムの開発を完了できなかった。この計画変更は研究の最終目標の達成に必要不可欠であった。したがって計画の実施が翌年度に繰り越されており、本研究は当初の計画よりやや遅れている。平成27年度の研究計画の見直し、効率の改善を行い、第1四半期でこの遅れを取り戻せるように研究の推進を行う。放射線治療物理学平成27年度は第1四半期で透過光子の四次元強度分布再構成アルゴリズムの開発を行う。同時に透過光子から入射光子の再構成アルゴリズムの検討する。必要に応じて研究協力者を増員し、アルゴリズム開発の時間を短縮する。平成25年度は体内構造変化を考量した四次元線量分布計算システムを構築することを目的としていた。研究実績に示したようにその目的は十分に達成されており、本研究は当初の計画どおりに推進されている。研究計画の遅れによりファントム実験を前年度に完了できなかった。このファントム実験に使用予定であった放射線計測器の購入経費が次年度に繰り越すことになった。平成25年度に研究代表者の所属研究機関の異動があったが、新しい所属機関にも同様の実験設備等が完備されており、研究計画の変更は必要ない。平成26年度は当初の計画に従って研究を推進し、平成25年度の研究内容を一層深めつつ、さらなる高精度化を図る。研究計画どおりファントム実験に使用する放射線測定器の購入経費に使用する。
作用素環の指数理論とその関連分野への応用の研究

作用素環の指数理論の研究とその群作用への応用を行って、主に次の二つの知見を得た。C^*環への有限群の作用の研究は、von Neumann環への作用の場合と異なりK理論的な障害があるためとても困難であることが知られている。しかし最近のE.KirchbergやN.C.Phillipsによる純無限核型C^*環の分類により、これらのC^*環への有限群の作用の解析が可能性になってきた。手始めとして私はRohlinの性質を持つ有限群の作用についての定性的研究と、特殊な場合の作用の分類の研究を行った。この視点から、従来知られている可換有限群の作用の分類のほとんどの場合に統一的証明を与えることができる。また帰納的極限で与えられるある種の作用はK理論的な多くの制約を持つことも明らかになった。これらの結果は発表準備中である。Longo-Rehren部分因子環の研究を行ってその構造を明らかにし、多くの例で具体的な計算を行った。部分因子環から構成されるasymptotic inclusionとquantum double構成法の類似点は以前よりOcneanuにより指摘されていた。一方Longo-Rehren部分因子環とasymptotic inclusionが数学的に同値であることは増田俊彦により示されている。この研究ではLongo-Rehren部分因子環が単なるquantum doubleの類似物ではなく圏論的な意味での部分因子環のquantum doubleであることを明らかにした。従来asymptoticinclusionの具体的記述は、元の部分因子環がbraidingを持つ場合と有限群から構成される場合以外には全くなされていなかった。この研究では、多くの部分因子環をCuntzalgebraの自己準同型で実現することにより、それらのLongo-Rehren因子環を具体的に計算した。これは3次元多様体の位相不変量との関係上も有意義な結果である。現在得られた結果を整理して発表する準備中である。幸崎秀樹と共同で指数理論の手法による有限次元Kac代数の研究を行ない、その結果として多くの構造定理や31次元以下のKac代数の完全分類等の結果を得た。現在結果を整理して発表準備中である。また我々の得た結果は純代数的な研究からは気づかれていない事実を多く含んでおり、その純代数的意義の追求は今後の課題である。
光弾性実験・数値解析ハイブリッド手法による応力解析法の開発

1.高速有限要素法ソフトウェアの開発;光弾性実験から得られる情報を入力データとして、有限要素法によって内部応力の解析を行うプログラムを開発する。とくに対話性を向上させるため、グラフィック機能をサポートするプリ・ポストとの結合がディスクを介して可能となるようにした。また、パソコン上で大規模問題が取扱えるよう、プログラム構造に工夫を加えた。2.光弾性像解析用ビデオシステムの開発;光弾性像をテレビカメラで撮影し、この像のパソコンによる画像解析が可能となる様イメージフレームメモリに格納するシステムを開発した。パソコンとは双方向のデータ転送が可能である。また、画像データの平滑化、画像強調などの基本ソフトを開発した。3.対話型ハイブリッドシステムの開発;有限要素法による計算結果と光弾性実験の結果を容易に比較照合できるよう対話型ハイブリッドシステムを開発した。本システムではまず画像処理システム上で構造物の境界形状を読み取り、座標データに変換する。次にこの境界条件を満足するメッシュ分割を行い、未知荷重境界条件のもとに有限要素解析を行う。計算結果から直ちに等色線縞位置を算出し、画像処理システム上に転送し光弾性像の上に重ねて線画表示する。両者の像の差異は再び計算の境界条件にフィードバックされる。4.開発システムによる複雑構造物体応力解析;開発したハイブリッドシステムを用い、接触問題及びき裂を含む形状の応力拡大係数の解析を行った。接触問題については、2つの直径の異る円板の接触問題を実施し、荷重分布形状を未知として、上記システムによってこれを推定する試みを行った。これまでのところ、最終解に容易に到達する手法を考案するには到っていないが、2手法の結果の差異を容易に検知できることは確認した。き裂問題については、き裂先端近傍の等色線縞から外捜法によって容易に、しかも精度良く応力拡大係数を評価できる手法を開発した。