hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オフライン行動履歴を事後検証可能かつ安全にクラウド上に記録し活用する技術の開発

本研究では,モバイル端末ユーザのオフライン行動履歴のクラウド上での記録と活用に資するために,複数の個人向けクラウドストレージと秘密分散共有法を利用してクラウドストレージに強固に安全にデータを記録する技術を開発した。また,今回の開発技術を実装したWindowsアプリを作成し,一般的なユーザの利用を想定した際の安全性評価と,転送速度などの定量的性能評価を行った。平成25年度は、前年度までの研究成果を基に、複数の個人向けクラウドストレージと秘密分散共有法を利用してクラウドストレージに強固に安全にデータを記録する3SoC (Secret Sharing Scheme on Cloud)技術を開発し,また,その動作検証用に基本的機能を搭載したWindowsアプリを作成した。さらに,このWindowsアプリの一般的な利用形態における仮想的な安全性検証を行い,その優れた有用性と将来性を示した。この成果は,2014年1月開催の「2014年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS 2014)」にて発表を行った。本研究で開発した3SoC技術は,クラウドストレージに保存するデータに、情報理論的安全性を実現するものである。現在のところ,このような製品・サービスは法人向けに限定されており,一般ユーザ向けには実用的かつオープンな製品がまだ存在しない。したがって,本研究で作成したWindowsアプリを一般に公開することには、大きな意義があると言える。本研究は,オフライン行動履歴を事後検証可能かつ安全にクラウド上に記録し活用する技術の開発を目的としており,具体的には,新しいプロトコルの開発とその安全性の理論的裏付けを行うこと,さらに,計算機シミュレーションによるその有効性の検証と評価を行う計画であった.そこで,平成24年度は,はじめにオフライン行動履歴を安全かつ効率的に収集・記録するための最新技術の収集と調査をあらためて行った.その結果,「クラウドストレージと保存データの秘匿性を担保する技術(暗号化や秘密分散共有など)を併用利用するのが一般的であること」,また,「保存データの秘匿性を担保する技術については既に熟成されてきていること」,さらに「法人向けにはそのための具体的な製品・サービスが提供さいれているが,一般ユーザ向けには実用的かつオープンな製品がまだ存在しないこと」が判明した.そこで,本研究の方針を,クラウドストレージと保存データの秘匿性を担保するための具体的なアプリケーションソフトウェアの開発を優先的に行うことに変更し,10月よりその仕様策定やコーディングを担当する学生スタッフ2名を採用し,週1回2時間の頻度で定期的に意見交換会を行った.これまでに,要件定義と開発環境の決定が完了している.具体的には,汎用のクラウドストレージを複数束ねデータを分割して保存する.保存データの冗長性と秘匿性は,データ分割の際に「秘密分散共有プロトコル」または「AES暗号化+RAID」を用いることで担保する.開発言語には,MS-Windows OSでの動作と性能を優先し「C#」を利用する方針である.オフライン行動履歴を安全かつ効率的に収集・記録するための最新技術の収集と調査を行った結果,クラウドストレージにデータを安全に保存するための一般ユーザ向けかつ実用的かつオープンな製品がまだ存在しないことが判明したため,本研究の優先度を,そのためのアプリケーションソフトウェア開発に振り向けたことが「やや遅れている。」理由である.ただし,平成24年度に実施したアプリケーションソフトウェアの要件定義は,最初の計画にある「収集・記録・使用に適したオフライン行動履歴のデータ構造と操作プロトコルの検討」と「事後の検証とキーワード検索が可能な暗号データとして行動履歴を記録する技術の開発」の実施において有益であり,まったく計画と違うという訳ではない.平成25年度は,5月末までにアプリケーションソフトウェアの仕様策定を完了し,その後,実際にコーディングを行う予定である.また並行して,「収集・記録・使用に適したオフライン行動履歴のデータ構造と操作プロトコルの検討」と「事後の検証とキーワード検索が可能な暗号データとして行動履歴を記録する技術の開発」を行う.完成したアプリケーションソフトウェアはインターネットで公開する予定である.また,その有効性と性能を評価し,平成26年度1月に開催予定のSCIS2014(暗号と情報セキュリティシンポジウム)で発表する予定である.アプリケーションソフトウェアの完成を最優先とするため,仕様策定とコーディングを担当する学生スタッフの謝金に重点的に使用します.また,開発支援のためのソフトウェアの購入費とクラウドストレージ環境の契約料にも使用します.さらに,SCIS 2014への出張費に使用する予定です.
T4ファージ粒子形成と分子シャペロン

T4ファージの尾部形成に関与する2つの分子シャペロン様蛋白質gp51とgp57Aについて研究を進めた。gp51については封入体を通常の方法で巻き戻したものには活性が見出されなかったが、それを大腸菌GroEL/ESと混合してインキュベートする事によって試験管内相補性検定において活性のあるgp51を得ることができた。こうして活性の得られたgp51についてFar-Westernブロット法によって相互作用するターゲット分子を検索し、いくつかの特異的に相互作用する分子を見いだしたが、シャペロン活性について必ずしも明確な答えを得ることはできなかった。そこで、現在基盤中心軸遺伝子クラスターをクラスタークローニングするシステムを構築し、遺伝子5,26,51,27,28,29を同時に発現させ、形成される構造体を解析することによって遺伝子51を含む各遺伝子産物の役割を明らかにするアプローチを進めている。他方、gp57Aについては昨年度の段階でgp57Aがターゲット蛋白質gp12とは直接相互作用しないことが明らかになり、さらに同蛋白質の構造が大腸菌GrpEに類似しているらしいことから、gp57AにもGrpEのDnaKに対応するco-シャペロンの存在が予想された。そこで、gp51と同様にFar-Westernブロット法によりco-シャペロンの検索を行ったが、明快な答えを得ることができなかった。そこで、以下のアプローチをとることにした。即ち、大腸菌に変異を持ち、57Aアンバー株の増殖可能な変異株が報告されている。著者によればオリジナルな変異株は既に失われたようなのてこれを新たに作成し、この変異株の変異部位をマッピングすることによってgp57Aのco-シャペロンを検索する計画を進めている。
GLUT4結合アンキリン構造蛋白によるインスリン依存性糖取り込み促進機構の解析

【目的】GLUT4のリサイクリングやインスリン依存性トランスロケーションの制御に、GLUT4結合蛋白が重要な役割をはたすと想定されている。この蛋白を同定する目的で、GLUT4をbaitにtwo-hybrid法により脂肪細胞cDNAライブラリーのスクリーニングを行い、蛋白-蛋白結合に関与するとされる"アンキリン(ANK)構造"と複数のリン酸化想定部位をもつ新規蛋白p61のクローニングに成功した。3T3-L1脂肪細胞にp61を過剰発現させると、インスリン依存性糖取り込みならびにGLUT4トランスロケーションが促進する結果を得た。そこでさらにp61の機能解析を進めた。【方法】(1)抗体作製:モルモット免疫で抗血清を作製後アフィニティー精製し、p61に対する特異的抗体を得た。(2)ノックダウンによる糖輸送活性への影響=アデノウイルスベクターでshort hairpinRNAを導入することでp61をノックダウンした3T3-L1脂肪細胞を作製し、インスリン依存性のGLUT4トランスロケーションや糖取り込みを検討した。(3)細胞内局在:固定・免疫染色後の3T3-L1脂肪細胞を共焦点顕微鏡で観察し、p61およびGLUT4の細胞内局在を検討した。【結果】脂肪細胞内でANK構造蛋白p61はGLUT4と同様に細胞質内に存在し、部分的には共存する可能性が示唆された。p61をノックダウンすることで、インスリン依存性のGLUT4トランスロケーションは抑制され、糖取り込みも抑制される傾向にあった。一方、インスリン刺激下で、p61の局在に明らかな変化は認められなかった。【結論】GLUT4結合ANK構造蛋白p61は、インスリン依存性に細胞内局在変化を起こす可能性は低く、一方GLUT4のトランスロケーションに影響することで、糖取り込みに関与する可能性が示唆された。GLUT4のリサイクリングやインスリン依存性トランスロケーションの制御に、GLUT4結合蛋白が重要な役割をはたすと想定されている。この蛋白を同定する目的で、GLUT4をbaitにtwo-hybrid法により脂肪細胞cDNAライブラリーのスクリーニングを行った結果、蛋白-蛋白結合に関与するとされる"アンキリン(ANK)構造"を有し、複数のリン酸化想定部位を持つ興味深い新規蛋白p61のクローニングに成功した。さらに脂肪細胞に過剰発現させるとインスリン依存性糖取り込みを促進させる結果を得た。そこで、p61の機能解析をさらに進めることとした。1.特異的抗体作製:ウサギ免疫で抗血清を作製後精製し、同抗体が強制発現p61を認識することを確認した。内在性p61を認識するか否かを現在検討中である。2.p61とGLUT4・GLUT1との結合:全長及び種々変異体を作製後、two-hybrid法を施行した。GLUT4 N端欠失変異体とは結合せず、p61はGLUT4 N端と結合すると考えられた。一方、GLUT1との結合は認められなかった。同様に、GLUT4と種々p61変異体との結合を解析中である。3.p61の糖輸送活性への影響:3T3-L1脂肪細胞に、アデノウイルスベクターでp61を過剰発現後、インスリン存在・非存在下で細胞分画化を施行した。過剰発現脂肪細胞においては、コントロール細胞に比較してインスリン依存性GLUT4トランスロケーションが促進された。一方、GLUT1,GLUT4蛋白発現量自体には変化は認められなかった。したがって、p61はGLUT4のトランスロケーションに影響することで、糖取り込みに関与する可能性が示唆された。

さらに、過剰発現で得られた現象の"裏実験"を実施する目的で、short hairpin RNAを用いてp61をノックダウンした3T3-L1脂肪細胞作製を試みている。GLUT4のリサイクリングやインスリン依存性トランスロケーションの制御に、GLUT4結合蛋白が重要な役割をはたすと想定されている。この蛋白を同定する目的で、GLUT4をbaitにtwo-hybrid法により脂肪細胞cDNAライブラリーのスクリーニングを行い、蛋白-蛋白結合に関与するとされる"アンキリン構造"と複数のリン酸化想定部位をもつ新規蛋白p61のクローニングに成功した。3T3-Ll脂肪細胞にp61を過剰発現させると、インスリン依存性糖取り込みならびにGLUT4トランスロケーションが促進する結果を得た。そこでさらにp61の機能解析を進めてきた。1.抗体作製:モルモット免疫で抗血清を作製後精製し、強制発現p61を認識することをウエスタンで確認し、脂肪細胞内在性p61に関しても予想サイズのバンドとして検出し得た。2.p61ノックダウンによる糖輸送活性への影響:アデノウイルスベクターでshort hairpin RNAを導入することでp61をノックダウンした3T3-L1脂肪細胞を作製した。p61をノックダウンすることで、インスリン依存性のGLUT4トランスロケーションは抑制され、糖取り込みも抑制される傾向にあった。3.P61の細胞内局在:固定・免疫染色後の3T3-L1脂肪細胞を共焦点顕微鏡で観察した結果、脂肪細胞内でp61はGLUT4と同様に細胞質内に存在し、部分的には共存する可能性が示唆された。一方、インスリン刺激下で、その局在に明らかな変化は認められなかった。これらの検討で、p61蛋白はインスリン依存性に細胞内局在変化を起こす可能性は低く、一方GLUT4のトランスロケーションに影響することで、糖取り込みに関与する可能性が示唆された。これらの結果は、平成19年度日本糖尿病学会年次学術集会において発表予定である。さらに、今後の論文投稿へと準備を進めている。
高誘電率材料のフォノン構造の解明、及びMOSデバイスへの最適化

前年度までの研究成果より、HfO_2中に微量のSiO_2が添加されることで結晶構造変化に伴う誘電率増大が引き起こされることが分かった。本年度の研究ではHfO_2の結晶構造変化の起源を検討し、結論として(SiO_4)^<4->錯イオン形成による正方晶安定化モデルを提案した。イオン結晶におけるイオン半径比(r_c/r_a)と陽イオンの安定配位数には幾何学的に決まる関係があり、正方晶のような8配位構造が安定になるためには0.732r_c/r_a1が理想値となる。Hf^<4+>イオンとO^<2->イオンのr_c/r_aはおよそ0.60であるため、HfO_2では8配位の構造は安定構造ではない。ここでHfO_4構造を(SiO_4)^<4->錯イオンが置換することを考える。この場合、平均的な陰イオンのサイズはおよそ1.32Åとなる。この値とHf^<4+>イオンのサイズを比較すると、SDHにおけるr_c/r_aの値は0.63となる。これはHfO_2のr_c/r_aよりもわずかながら大きな値であり、イオン半径比の増大から正方晶構造安定化が定性的に理解できる。このような状況ではHf-O-Si結合が膜中に形成されているはずである。FT-IRを用いた実験の結果、予想されたように850cm^<-1>付近にHF-O-Si結合に起因するものと思われるピークが検出された。また同時に多量のSi-O-Si結合も検出された。これは少量のSiO_2添加にも関わらずSiO_2の相分離が起きていることを意味している。添加されたSi原子は(SiO_4)^<4->として存在しているため、数個の(SiO_4)^<4->が近接位置に存在すると容易にSiO_2と同様の構造を有するものと考えられる。このような相分離は低誘電率構造の析出を意味しており望ましいものではない。これは多元系絶縁膜における本質的な問題であり、今後の研究におけるデバイス作製プロセスの最適化等によって解決されることが望まれる。HfO_2は単斜晶以外の結晶構造をとることでその誘電率が増大することが報告されている。本研究では低誘電率材料であるSiO_2を少量Hf0_2中に添加することで結晶構造変化が促されることに着目し、誘電率への影響を定量的に検討した。HfSiO_2膜はHfO_2とSiO_2の同時スパッタリングにより成膜し、その後N_2+0.1%O_2雰囲気中で30秒間の熱処理を行った。実験の結果、400°Cで熱処理を行った試料は組成に関わらずアモルファス構造を維持しており、誘電率(k)はSiの組成に対してほぼ線形に減少することが分かった。一方、800°Cで熱処理を行った試料はSi<10%の領域でHfO_2単体(k15)に比べて非常に高い誘電率(k27)を示した。放射光を用いた高精度XRD測定の結果から、高誘電率を示す膜の結晶構造は正方晶が主要な相であると考えられる。ここでClausius-Mossotti式を仮定すると、誘電率増大は分子分極率α_mの増大か分子体積V_mの減少で説明されるはずである。XRDの測定結果と誘電率からα_mとV_mの値を求めると、誘電率の増大はα_mの増大ではなく、結晶構造変化に伴うV_mの縮小によるものであるということが分かった。これはSiO_2のような低誘電率材料を用いても、構造の変化を促すことで膜全体の誘電率の増大が可能であることを意味している。さらにFT-IRを用いた解析を行ったところ、結晶構造の変化に伴いフォノン構造の大きな変化が観察された。今後はフォノン構造の変化と誘電率増大の関係を詳細に検討し、誘電率増大のメカニズムをより明確にしていく。前年度の研究より、HfO_2に少量のSi原子を添加した材料(Si Doped HfO_2:SDH)が、高温で高誘冠率構造である正方晶構造に結晶化し、高い誘電率(k27)を示すことを明らかにしてきた。しかしながら前年度の研究では比較的厚い膜を用いて実験を行っており、sub-nm EOTという極薄膜領域において高い誘電率が維持できるかどうかは明らかではない。またこの種の誘電率制御は膜の結晶化を前提としているため、ゲートリーク電流が増加してしまうのではないかという懸念がある。またバンドオフセットの低下によるリーク電流の増大も懸念される。そこで本年度は10nm以下の極薄膜SDHの電気特性について、MIM構造を用いて研究を行った。物理膜厚(T_<ph>)が2-10nmの領域でHfO_2、SDH薄膜のCET-T_<ph>プロットを取ると、全ての試料においてこの領域では良い直線性が得られ、かつ800°CでアニールしたSDHのみが小さな傾きを示した。このことは、2nm程度まで薄膜化してもSDHの高い誘電率が維持されていることを示している。次にV_g=1Vにおけるリーク電流密度(J_g)をT_<ph>に対して対数プロットしたところ、4nm以下ではどの試料も同じ膜厚依存性を示した。

さらに100Kにおける低温測定では、室温でのJ_g-V_gと同じ特性が得られた。以上の結果から、4nm以下では直接トンネル電流が支配的であり、高誘電率SDHを用いることでEOTの低減が可能であることが示された。直接トンネル電流はトンネル有効質量(m^*)、バンドオフセット(φ)で記述できる。しかしながら、high-k材料だけのm^*を実験的に評価した報告は無い。本研究ではWKB近似を仮定し、MIM構造におけるm^*を決定することを試みた。その結果、鏡像効果によるバリアの低下を考慮することで有効質量m^*=0.170.20m_0という値を得た。前年度までの研究成果より、HfO_2中に微量のSiO_2が添加されることで結晶構造変化に伴う誘電率増大が引き起こされることが分かった。本年度の研究ではHfO_2の結晶構造変化の起源を検討し、結論として(SiO_4)^<4->錯イオン形成による正方晶安定化モデルを提案した。イオン結晶におけるイオン半径比(r_c/r_a)と陽イオンの安定配位数には幾何学的に決まる関係があり、正方晶のような8配位構造が安定になるためには0.732r_c/r_a1が理想値となる。Hf^<4+>イオンとO^<2->イオンのr_c/r_aはおよそ0.60であるため、HfO_2では8配位の構造は安定構造ではない。ここでHfO_4構造を(SiO_4)^<4->錯イオンが置換することを考える。この場合、平均的な陰イオンのサイズはおよそ1.32Åとなる。この値とHf^<4+>イオンのサイズを比較すると、SDHにおけるr_c/r_aの値は0.63となる。これはHfO_2のr_c/r_aよりもわずかながら大きな値であり、イオン半径比の増大から正方晶構造安定化が定性的に理解できる。このような状況ではHf-O-Si結合が膜中に形成されているはずである。FT-IRを用いた実験の結果、予想されたように850cm^<-1>付近にHF-O-Si結合に起因するものと思われるピークが検出された。また同時に多量のSi-O-Si結合も検出された。これは少量のSiO_2添加にも関わらずSiO_2の相分離が起きていることを意味している。添加されたSi原子は(SiO_4)^<4->として存在しているため、数個の(SiO_4)^<4->が近接位置に存在すると容易にSiO_2と同様の構造を有するものと考えられる。このような相分離は低誘電率構造の析出を意味しており望ましいものではない。これは多元系絶縁膜における本質的な問題であり、今後の研究におけるデバイス作製プロセスの最適化等によって解決されることが望まれる。
ペプチドーム解析より発見されたVGFタンパク質由来新規群の生理機能明

本研究において、NERP-1とNERP-2陽性細胞が、CRH産生細胞とも一部共存することを新たに見出した。NERP-1とNERP-2以外に、in vitroでの活性が見られたペプチドであるNERP-3とNERP-4に対する抗体を作製した。また、VGF遺伝子欠損マウスを作製し、VGFノックアウトマウスが低体重であり、生殖能力が非常に低いという表現系を示すことが明らかとなった。本研究では、VGFタンパク質より生成されるペプチド群の生理機能の解析を、合成ペプチド、抗体を用いた実験系により検討した。(1)VGF由来ペプチド群の産生細胞の同定:これまでに、VGF由来ペプチドであるNERP-1、NERP-2の産生細胞が視床下部室傍核に存在し、パソプレシン産生細胞と共存することを明らかにしてきた。そこで、他のVGF由来ペプチドであるNERP-3について、中枢神経系で免疫組織化学を行った結果、NERP-1、NERP-2と同様に視床下部室傍核、視索上核に多くの産生細胞が存在し、SCN、SOR、VTMにも産生細胞が存在することを確認した。(2)VGF由来ペプチド群のin vivoでの活性評価:VGF由来ペプチド群を脳室内投与し、生体反応の変化を検討しているが、現在のところ明瞭な結果は得られていない。(3)VGFノックアウトマウスの作製、繁殖:独自に作製することが出来たVGFノックアウトマウスは現在繁殖を進めている段階であるが、ノックアウトマウスの体重が少ないことを確認した。また、キメラマウスの交配によりノックアウトマウスは生まれるが、ノックアウトマウスの雌雄両方で生殖能力が非常に低くなっており、ホモマウスから子供がほぼ生まれないことを確認した。申請者の研究室では、細胞、組織が産生するペプチドを網羅的に解析するペプチドーム解析法を開発し、617アミノ酸残基で分泌タンパクであるVGFタンパク質から、新規生理活性ペプチドであるNERP-1とNERP-2を発見し、バソプレシン分泌を抑制するペプチドであることを報告している。本研究では、NERP-1とNERP-2の他の生理機能の解析と、VGFタンパク質由来ペプチドの他の生理活性ペプチドの機能解析を目的として行った。NERP-1とNERP-2の免疫陽性細胞は、視床下部室傍核でバソプレシン産生細胞と共存することをすでに報告しているが、本研究において、NERP-1とNERP-2陽性細胞が、CRH産生細胞とも一部共存することを新たに見出した。CIRHは、視床下部-下垂体-副腎軸を制御しており、VGFタンパク質由来ペプチドがストレス反応に関与することが示唆された。また、NERP-1とNERP-2以外に、in vitroでの活性が見られたペプチドであるNERP-3とNERP-4に対する抗体を作製した。NERP-3陽性細胞は室傍核、視索上核に多く存在し、バソプレシン分泌を促進することを共同研究者らが報告した。一方、独自にVGF遺伝子欠損マウスを作製し、VGFノックアウトマウスが低体重であり、生殖能力が非常に低いという表現系を示すことが明らかとなった。
細胞世代時間の平均-分散関係と環境に依存しない固有成長性質の抽出

本研究課題では、大腸菌、分裂酵母、白血球系がん細胞を対象に、定常環境下における分裂や死の定量計測を行い、細胞生理の現象論的法則を明らかにすることを目指した。研究の結果、大腸菌では世代時間の平均と分散が線型に関係することを見出し、この関係があらゆる定常環境下での成長率の原理的上限を与える可能性を示唆した。さらに、分裂酵母の長期1細胞計測により、定常環境下での分裂率と突然死の発生率が線型に関係することを見出した。この関係から、分裂率を上げるとそれ以上に死亡率が大きくなるというトレードオフを明らかにした。また白血球系がん細胞の1細胞計測を実現するマイクロ流体デバイスを開発した。<大腸菌以外の細胞種に用いることのできるダイナミクス・サイトメーター技術の開発>これまで、大腸菌の1細胞計測用に開発したダイナミクス・サイトメーターを改良し、分裂酵母や動物細胞で利用できる長期1細胞計測技術の確立を目指した。当初は、ダイナミクス・サイトメーターの中で細胞を格納するための溝の大きさを、単純に細胞ごとの大きさに合わせ大きくすることで、大腸菌と同様の計測を実現できないか検討した。しかし実験の結果、分裂酵母や動物細胞では、溝の大きさを変えただけでは、栄養枯渇や用いる半透膜シールからのストレスにより、長期計測は実現できないことが判明した。そこで、アガロースゲルをマイクロ加工することで細胞格納用の溝を作る方法や、半透膜シールの材質の違いの影響を検討した。その結果、酵母ではアガロースゲルを用いた方法により長期計測が実現できる可能性が高いことを確認した。また、L1210白血球細胞を用いた実験では、PDMSフィルムをシールとして用いる方法の有用性を確認している。また、これまでの方法とは異なり、ガラス基板を直接加工するのではなく、全てPDMS中に細胞観察用溝と細胞排出用溝を導入したマイクロデバイスの作製・評価も行った。<分裂酵母に対する画像解析アルゴリズムの検討>1細胞計測により得られるタイムラプス画像を解析し、1細胞ごとの細胞サイズや発現量の時間変化、および細胞系譜の取得を可能にする画像解析アルゴリズムの改良をおこない、分裂酵母の増殖に適用できるアルゴリズムを構築した。実際にこのアルゴリズムを用いて、寒天培地上で増殖する分裂酵母の細胞系譜や、細胞サイズ変化の定量情報を取得できることを確認した。(大腸菌以外の生物種の長期1細胞計測を実現するマイクロ流体デバイスの開発)これまで大腸菌の長期1細胞計測に利用してきたダイナミクス・サイトメーターに加え、大腸菌以外の生物種でも長期1細胞計測を実現するマイクロ流体デバイスの開発に前年度から引き続き取り組んだ。分裂酵母の計測を目指したデバイスとして、ガラス基板上に置かれたアガロースゲルフィルムを集束光により加熱して微細な流路を構成したものを作製した。このデバイスにより、30世代程度の長期計測は実現したものの、デバイス作製の歩留まりが悪いこと、マイクロ流路への細胞導入効率が低いことなどの問題が明らかになった。この結果を受け、マザーマシン(Wang, P., et al., Curr Biol, 2010)を参考にした分裂酵母用デバイスの作製に取り組み、これを成功させた。このデバイスを用いることで、100世代以上の分裂酵母の観察が可能であることを示すとともに、効率の良い自動画像解析技術の開発にも成功し、細胞の成長動態の大規模データを速やかに実現する系を確立した。(分裂酵母のAgingの解析)完成した1細胞計測技術を利用し、分裂酵母を複数の環境条件で培養し、母細胞系列において成長率の低下や死亡率の上昇といった「加齢(Aging)」が起きるか検証した。その結果、全ての環境で成長率や死亡率は時間的に一定であり、少なくとも100世代程度の時間スケールでは、加齢は生じないことを明らかにした。(世代時間平均-分散線型関係の検証)完成した1細胞計測技術を利用し、定常環境下における分裂酵母の世代時間の平均と分散の高精度データを複数環境で取得した。その結果、大腸菌W3110株で観察されている線型関係が酵母でも成立していることを示すデータが得られ、分散がゼロになる極限での世代時間の下限値は約75分程度であることが示唆された。1.大腸菌における分裂間隔時間の平均と分散の線型関係前年度までの実験で確認されていた、大腸菌の平均と分散の線型関係について、実験条件を追加し、W3110株について9環境条件、B/r株について2環境条件下での結果を調べ、少なくともW3110株については線型関係が成立することを確認した。B/r株については、W3110株に比べ、同じ平均で比較すると分散が小さくなっていることから、W3110株とは異なるトレンドにしたがうことが予想された。これは、細胞株よって内因的な分裂間隔時間のゆらぎの大きさが異なり、環境に依存しない内因的な細胞の安定性を、線型関係の傾きから評価できる可能性を示唆した。これらの一連の結果は、論文として発表した(Hashimoto, M., et al., PNAS, 2016)。2.分裂酵母における分裂率と死亡率の線型関係前年度までに構築していた1細胞計測デバイスを利用し、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeの成長動態を7つの定常環境下で定量計測した。この観察を通じて、S. pombeでは、好環境条件下であっても比較的高いレベル(1-2%)で、細胞が突然死を起こすことを明らかにした。

当初、この好環境条件下での死亡率の高さは予想していなかったため、分裂率と死亡率の関係を明らかにする解析をおこなう必要が生じた。その結果、分裂率と死亡率のあいだには、線型関係が成り立ち、分裂率が大きくなるほどそれ以上に死亡率が大きくなり、いわゆる細胞の寿命が短くなることを明らかにした。またこの線型関係から、定常的に成長できる最も低い分裂率を予想できる可能性が示された。基本的には、当初の予定通り、大腸菌や分裂酵母を用いて、世代時間の平均と分散の線型関係などの検証が進んでいる。一方、分裂酵母の計測では、当初予想していなかった好環境条件下での死亡率の高さなどが判明し、その検証という新しい研究項目が必要となるなど、計画の変更もあった。1.分裂酵母における分裂率と死亡率の関係前年度までの実験で、分裂酵母Schizosaccharomycespombeでは、定常環境下において、分裂率と死亡率が世代によらず一定であり、細胞齢に依存した加齢(Aging)が起きないことを明らかにしている。この分裂率と死亡率には線型関係があることも前年度までに示していたが、この定常環境下で起こる突然死の原因を探るため、細胞内に生じるタンパク質凝集体の挙動を1細胞レベルで計測する実験を行った。その結果、従来広く受け入れられていた結果と反し、タンパク質凝集体の量や保持時間と、細胞の世代時間、死亡率のあいだに相関がないことを明らかにした。これにより、タンパク質凝集体の量がある閾値を超えることで、細胞に負荷がかかり死亡するという描像は、少なくとも分裂酵母では成り立たないことが明らかになった。2.マウス白血球系ガン細胞L1210の1細胞計測マウス白血球系ガン細胞L1210を対象とした長期1細胞計測を実現する、マイクロデバイスを構築した。これは、上記1で開発した分裂酵母用のデバイスを改変するとともに、動物細胞特有のCO2濃度を制御した顕微鏡システムを組み合わせることで実現した。このデバイスを利用した1細胞計測によって、L1210細胞の定常環境下での世代時間の分布や世代間相関を計測し、これまで調べた大腸菌や分裂酵母と異なり、世代時間の世代間相関が強い、世代時間にエピジェネティックな正の相関があることが明らかになった。また、世代時間の相関次元の解析をおこない、世代時間のゆらぎが実は決定論的なダイナミクスに駆動されているという最近の報告(Sandler, et al., Nature, 2015)と相反する結果を得ており、動物細胞の世代時間の変動を理解する上で重要な実験結果を得ることに成功した。前年度の分裂酵母を用いた計測結果を受け、細胞死の原因について調べる新たな実験を行ったため、L1210を用いた実験の開始が当初予定よりも遅くなったが、分裂酵母の実験で明らかになった結果は、細胞のAgingやタンパク質凝集の分野にとって極めて重要であり、必要な研究であったと判断している。1.分裂酵母における分裂率と死亡率の関係定常環境下における分裂酵母の分裂率と死亡率の関係について解析を進めた。すでに昨年度までの実験で分裂率の高い好環境条件下では、1細胞レベルの死亡率はむしろ高くなるという、分裂と死のトレードオフを見出していた。さらにその背景として、細胞内のタンパク質凝集体の大きさや保持時間、分配と細胞死の関連について解析した。
ヒト眼の形態形成における組織間の協調メカニズムの解明

マウスなどの解析により組織発生メカニズムについては近年理解が深まったが、ヒトにおける器官形成については未だほとんどが未知である。ヒトにおける発生系譜の異なる多くの組織が集合して形成される器官モデルが存在せず、発生期の各組織の相互作用のあり方が不明であるためである。我々はヒトiPS細胞から目に関する組織原器すべてが発生し、さらにそれが自律的に同心円状の構造を形成するSEAM法という誘導法を開発した(Nature2016)。このSEAMを用いて現在不明である器官形成時における各発生系譜の相互作用と形の形成分子メカニズムについて検討を行い、病変部位における器官構築という新たな再生医療開発につなげる。ヒトiPS細胞の分化誘導を用いて、(1)自立的な器官形成における各細胞の系譜や細胞間のクロストークを明らかにする、(2)眼疾患患者のiPSを用いることで疾患メカニズムを明らかにする、(3)さらには、iPSにランダムに変異を導入して器官形成をおこなわせることでforwardgenetics screeningを行うことを計画している。ヒトiPS細胞の分化誘導を用いて、ヒト眼の発生における組織間の相互作用を明らかにする研究である。研究者らの開発した器官形成系のメリットを十分に駆使した研究の展開が期待でき、他分野への応用についても示唆が期待できる。
法と経済学的手法による国際知的財産担保法研究―方法論の充実と普及を目的として

知財ファイナンスをグローバルな観点から見た場合に関係する制度としての知財担保の適切な扱いのために必要な国際私法ルールと方法論を分析した。実態調査を行うとともに、法と経済学の手法による分析を行った結果、1統一法と国際私法の関係に関する一般的な理解には問題があり、一定条件のもとでは国際私法が優位性を持つことを証明した。2また国際私法の統一及び属地性に関する横断的な考察を通じて、伝統的議論に見直すべき点が少なからずあることを示した。3そして学際的なチームにより知財担保を多角的観点から分析し、新たな提案を行った。英文で公表し反響も確認できた。またイノベーションに向けた研究へのパースペクテイブを開いた。研究初年度である平成23年度は、知財担保に関する実態調査を予定していた。ところが、東日本大震災の影響で日本全体の社会経済の状況が通常ではなくなったため、同年度に社会調査をすることは調査結果の信頼性という点で問題があると思われた。とりわけ本研究に関わる調査は金融に関わるものであるため、調査そのものは平成24年度に実施すべく、補助金を翌年度に繰り越した。平成23年度はそれに備えた準備作業、とりわけ調査票に盛り込む項目選定を中心に研究会を重ねた。繰り越した補助金による調査結果は平成24年度末に回収した。統一法と国際私法の経済分析:費用と便益の両方に目配りした分析の結果、適合性の高い法が低コストで選択され、第二に、選択された準拠法のもたらす便益が高い場合には国際私法が優位に立つ。逆にこれらの条件が否定される状況下にあっては、統一法が望ましい可能性が高まる。加えてネットワーク外部性の観点からも、統一法の優位性を一般化することはできない。その上、統一法の中でも、統一性が緩やかで選択可能性を内包した統一法のほうがより多くの締約国を得ていることを明らかにして、統一法の国際私法に対する一般的優位性は命題として成立しないことを証明した。統一国際私法の分析:外国法を適用する便益が同じ場合と異なる場合いずれにおいても法廷地法を適用するインセンティブが強いこと、これが他国との関係を考慮しても支配された戦略であることを明らかにした。次に、自国法及び外国法の適用によって自国の厚生と世界厚生が変わる場合分けを行い、自国厚生が下がっても世界厚生が上がる場合の分析が国際私法統一へ導くためのカギであることを明らかにした。その上で、国際私法統一への必要条件として、他国との相互性、長期性、多角性を指摘した。知財と国際私法:知財の統一法を、基本原則の対立を緩和するためのものと、方向性は同じだが差異のあるものに大別し費用便益計算した。その結果、前者は統一したほうが世界厚生の観点からは好ましいが、後者については各国の便益が高い場合統一しないことに十分な理由があることが明らかとなった。第二に、知財に特化した規定を置く国際私法立法例はまれであり、国内法レベルでも統一法レベルでも、国際私法ルールが制定法として存在しない。かかるギャップを埋めることの正当性、知財に関する原則的国際私法ルールとして主流となっている保護国法主義の正当性、そしてこれをソフトローとして策定することの正当性を検証した。平成24年度は、知財担保に関する実態調査を行った。20頁を超える調査票を策定し、それを、資金の借り手、貸し手、専門家・助言団体に送付し、回答を年度末までに回収した。また政策投資銀行においてベンチャー企業向け金融を担当するディレクター、及び経営学者でベンチャー投資の日米比較を研究されている方をお招きして、お話を伺い、ベンチャー企業金融に関する実務的分析を進めた。その結果、企業の発展段階によって金融のあり方が異なること、また日米でベンチャーキャピタルの態様にも顕著な相違があることが明らかとなった。同時に、国際法協会の知財と国際私法委員会においては、同協会のソフィア研究大会に参加し、報告するとともに、平成25年3月には同委員会のアムステルダム会議に参加して知財担保に関する現状報告を行った。また国際著作権法学会においてクラウド環境における国際裁判管轄に関する招待講演を行った。平成26年度は、本研究の成果を国際的に発信するのに重要な意味を持つ研究集会を3つ企画、実現した。その一は、平成26年4月にワシントンDCで開催された国際法協会の研究大会のプログラムの一環として、同委員会のこれまでの成果を、会員全員に公開されるセッションで報告した。その二は、平成26年9月4日、5日に東京大学福武ホールにおいて行った、IP and Venture Capital - the Secrets to Innovation Ecosystemである、これは国際私法研究者、知財法研究者、経済学者、ベンチャーキャピタリスト、国際機関担当官等、多彩な参加者による学際的なアプローチによって、イノベーションエコシステムと知財及びファイナンスの関係を明らかにすることを目的とするものである。この研究集会の結果、知財担保の意義と限界を明らかにすることができたと同時に、イノベーションにおける知財の機能を再考する機会となった。もう一つは、平成27年1月15日及び16日に、ジュネーブのWIPO本部において開催された国際法協会の知財と国際私法委員会、及びWIPOと共催した知財と国際私法に関するセミナーである。この中で、知財担保に関する国際私法問題の現状を紹介、分析した。これはウエブキャストによって世界に同時発信されるとともに、録画してWIPOのホームページ上で提供された。

また前年度に行ったハーグ国際法アカデミーでの講義録はBrill社からポケットブックシリーズの一つとして公刊された。平成27年度は、知財を財産権として把握しつつも、ファイナンスの手段としての機能分析を十分に行ってこなかった従来の状況に鑑みて、ベンチャーキャピタルによる資金供給と、知財をファイナンスに利用する側の関係を明らかにするため、利用状況の実態調査を行った。当初予定していた補充的調査は量的調査である点で既に行った調査のデータ数補完以上の効果が得られないため、検討した結果、直接ベンチャー企業を訪問して聞き取り調査を行なう質的調査を行った。加えて、知財によってファイナンスを受けてビジネスを拡大するとしても、ベンチャー企業単体よりも集積した企業群から複合的効果としてのイノベーションがより期待できるため、イノベーションエコシステムの分析へと展開させた。同時に、担保を、債務者管理機能、担保価値把握機能、優先弁済機能に分けて検討し、次いで各機能ごとに、あるべき国際私法ルールを検討した。それはUNCITRALの知財サプリメントとも、またマックスプラク研究所グループの立法提案とも異なり、むしろこれらの案の背後にある根拠を明らかにする分析ツール的なものとして提示し、これは既存の立法提案に対する対案ではなく、立法提案に対する理解を深めるためのものである。その結果は英文で取りまとめた。また研究費の一部を平成28年度に繰り越し、ベンチャー企業に対する聞き取り調査を継続するとともに、ハーグ国際私法会議が検討中の条約案における知財関連規定を分析した上で、その特別委員会会期に合わせて意見書を提示した。加えて、国際法協会日本支部研究大会(東京)、国際法協会第78回会期(ヨハネスブルグ)に出席し、知財と国際私法に関する検討成果を発表した。知財ファイナンスをグローバルな観点から見た場合に関係する制度としての知財担保の適切な扱いのために必要な国際私法ルールと方法論を分析した。実態調査を行うとともに、法と経済学の手法による分析を行った結果、1統一法と国際私法の関係に関する一般的な理解には問題があり、一定条件のもとでは国際私法が優位性を持つことを証明した。2また国際私法の統一及び属地性に関する横断的な考察を通じて、伝統的議論に見直すべき点が少なからずあることを示した。3そして学際的なチームにより知財担保を多角的観点から分析し、新たな提案を行った。英文で公表し反響も確認できた。またイノベーションに向けた研究へのパースペクテイブを開いた。当初の研究計画においては、平成26年夏に京都で予定されていた国際法協会の研究大会での報告を核とする予定であったが、東日本大震災の影響で同研究大会が2020年に延期になり、かつ前倒しでワシントンDCで行われた。かかるスケジュールの乱れは、当初は最終年度に開催予定であった国際研究集会をむしろ1年前倒しして開催し、またWIPOとの共同セミナーを追加することによって影響を回避した。他方、国際私法における経済学的手法の適用に関しては、成果を日英で公表できた。日本語による出版については民商法
低温トラップキャピラリーガスクロマトグラフィーによる向精神薬類の高感度分析

本年度はフェノチアジン系、ベンゾジアゼピン系および三環系抗うつ剤の向精神薬類について以下の検討を行った。1.ガスクロマトグラフィー(GC)による分離条件の検討GC装置は島津GC-14B(液化炭酸ガス冷却装置付)、データの解析と保存は島津クロマトパックC-R7A(設備備品費により購入)を使用した。各薬剤について、標準品でのGC-FID、GC-NPDおよびGC-SID検出を行ったところ、chlorpromazine,promazine,trimeprazine,methotrimeprazine,promethazine,triflupromazineの6種類のフェノチアジン系薬剤およびimipramine,chlorimipramine,amitriptyline,trimipramineの4種類の三環系抗うつ薬剤ではGC-SIDが最も高い検出感度を示した。medazepam,fludiazepam,diazepam,midazolam,flunitrazepamの5種類のベンゾジアゼピン系薬剤ではGC-NPDが最も高い検出感度を示した。薬剤の分離はフェノチアジン系薬剤および三環系抗うつ剤がDB-1キャピラリーカラム、ベンゾジアゼピン系薬剤ではRtx-5キャピラリーカラムが最適であった。カラムオーブンの初期冷却温度を検討したところ、-10°C0°Cの範囲で各薬剤がおおむね良好な保持分離を示した。2.ヘッドスペース法による人体試料からの抽出条件の検討ヘッドスペース法では、健常人の全血或いは尿(各種薬剤を添加)を7.5ml容量のバイアル瓶に入れ、シリコン製の内蓋で密栓し100°Cの加温を施した。40-60分後、バイアル瓶からへッドスペースを1-5ml採取し、GCに注入して検出を行ったところ、各種薬剤が検出された。回収率はフェノチアジン系薬剤および三環系抗うつ剤においては約1-20%、ベンゾジアゼピン系薬剤は約0.1-2%であった。検出限界は添加量でフェノチアジン系薬剤および三環系抗うつ剤が約20-100pg、ベンゾジアゼピン系薬剤は約10-50ngであった。今後、塩類の添加による塩析効果およびサンプルpHの調整その他をさらに検討し、各種薬剤に最適な抽出条件の設定を行う予定である。
液体クロマトグラフ、超臨界液体クロマトグラフ及びガスクロマトグラフの一体化

クロマトグラフィ-の分離モ-ドはカラム中の移動相の物理的状態によって液体クロマトグラフィ-(LC)、超臨界流体クロマトグラフィ-(SFC)及びガスクロマトグラフィ-(GC)に分類される。移動相の物理的状態は温度と圧力によって制御できるので分離モ-ドはカラム内の温度と圧力を変えることによって選択できることになる。すなわち、この2つのパラメ-タ-を調節できるシステムを開発することによってLC、SFC及びGC分離を1つのシステムで達成できる。開発した装置は移動相送液システム、試料注入部、分離カラム、カラム温度制御部、検出部及びカラム内圧力制御部からなる。常温で移動相を液体に保てる場合には、圧力プログラミングが可能なLC用ポンプとGC用オ-ブンを使用することによってカラム温度及び圧力をプログラムすることができた。試料注入は市販のミクロLC用のインジェクタ-を用いて0.020.2μIを注入した。紫外線吸収検出器また炎イオン化検出器を用いた。LC用シリカ系充填剤(330μm)を詰めた内径0.30.5mmの分離カラムを調製し、開発したシステムを用いて移動相や操作条件(カラム温度・圧力)を適当に選択することによって3つのクロマトグラフィ-分離を同一のシステムで達成することができた。場合によっては、1回の分析操作の間に多種のクロマトグラフィ-分離を組み合わせることも可能で広範囲の揮発度(極性)を有する成分の一斉分離に有効であると考えらえた。これは用いたミクロカラム(0.3-0.5mm内径)が各クロマトグラフィ-に共通する理想的なサイズであることを示唆している。クロマトグラフィ-の一体化によってクロマトグラフィ-の汎用性と性能が更に高められることが期待される。
新規鉄系超伝導体による次世代高捕捉磁場超伝導バルク磁石の開発

本申請は、独自開発の物質を活用した革新的超伝導バルク磁石の開発を目指す研究である。申請者らのグループで見出された鉄系超伝導体CaKFe4As4は、高い転移温度と臨界電流密度を持つが、合成条件が非常に狭く線材化のめどは立っていない。一報超伝導バルク磁石応用ではシース材が不要なことから、CaKFe4As4の高い特性を活かすことが可能である。CaKFe4As4は他にも様々な利点を持ち、これまでの超伝導バルク磁石では不可能であった高い磁場均一性や大幅な低コスト化が可能である。本研究によるコンパクトで安価、かつ取扱の容易な超伝導バルク磁石により、バルク磁石の大幅な普及が期待できる。
強度変調型陽子線治療法における門数および照射方向の最適決定法

放射線治療では腫瘍が体の内部にあり、周囲の正常組織への被爆は避けられない。正常組織への影響を軽減するため1多方向から照射する、2放射線感受性の高い決定臓器を避ける、3多数回照射して、正常組織の回復を計るなどの方法が採られる。この研究では簡便化した計算方法を用いて照射方向と組み合わせを最適化するアルゴリズムを開発した。その結果、1決定臓器とは反対の方向から照射する、2各2方向をなるべく離す、などの方法が被爆軽減に有効であることが判明した。本アルゴリズムで最適な照射方向を迅速に求められる。本研究成果の一部は、原著論文としてまとめ欧州英文誌に投稿予定である。粒子線を用いた放射線治療における線量分布の良し悪しは(a)標的領域に所定の線量を付与する、(b)正常組織の放射線障害を少なくする、の2点で決まるが、(a)は通常満たされるので、(b)が決め手になる。本研究の目的は多方向(多門)から照射治療するのに最適な方向の組合せを求める迅速な計算法を探索することにある。放射線障害のリスクを計る指標(リスク指数)として、線量のシグモイド曲線で表される正常組織の障害誘発確率を用いた。まず1門照射のリスク指数を照射方向の関数として求めた。その結果、決定臓器(特に放射線感受性の高い臓器)を見込む方向でリスク指数が高く、その反対側で低い傾向が明らかになった。多門照射では組合せが多く計算が困難なので、多門を2門照射の重ね合わせと考え、2門につきリスク指数を角度の関数として調べた。角度が小さいと標的の上流高線量域同士が重なるのでリスク指数が高い。角度が90度近辺では2門の重なりが少ないのでリスク指数は小さい。角度が180度に近付くと一方の標的上流の高線量域と他方の標的下流の高線量域とが重なり、リスク指数がわずかに増加する。この関数を用いると2門の照射方向が与えられるとその角度からリスク指数が求められ、大幅な計算の簡素化が計れた。多門照射全体の最適化は11門のリスク指数の積、22門のリスク指数の組み合わせにわたる和を求め、1と2の二つの荷重和を総合的な多門配置のリスク指数とした。適当な多門配置を初期値として与え、最適化アルゴリズムを用いて反復計算し、多門配置の最適値を求める方法を開発した。これにより最適な照射方向の組合せを簡単な計算により短時間に求めることができ、膨大な計算時間を要する多門照射の線量分布は一度だけ計算すればよく、大幅な作業の効率化が図れた。本研究成果の一部は、国際・国内会議で報告するとともに、原著論文として投稿中である。放射線治療では標的臓器、それの近傍にある決定臓器、周辺の正常組織への放射線照射効果を評価して、治療効果と正常組織障害との適切な兼ね合いを考慮することが重要である。それには1照射線量分布の最適化、2多門照射の門数、照射方向の選択、3分割照射の最適化などが重要である。この研究では2の課題を解決する数学的手法の開発を目指す。重粒子線治療では線量がブラッグ・ピークの周辺に集中する利点があり、治療効果は優れているだけ慎重に照射方向の最適化を行う必要がある。標的臓器の治療効果、決定臓器、正常組織への線量寄与を考慮した何等かの"リスク指数"を用いて線量分布を評価し、照射方向の優劣を判定する。照射方向は体軸に対して垂直な面内の角度と体軸からの傾き二つの高い自由度があるので、個々の照射方向につき精密な線量最適化をしたのでは計算時間がかかりすぎ、線量分布の正確さを多少犠牲にして、線量分布最適化の計算時間の短縮法をスポット・ビーム・スキャン照射につき探索する。ペンシル・ビームが媒体に付与する線量の分布は近似的にビーム方向の成分とそれに垂直な方向の分布に分けられる。後者は照射領域の十分内部の線量分布が平坦な部分ではビーム中心を挟んで左右の寄与が相殺するが、照射領域の端では内部から外へはみ出すが、外部から内部への線量寄与はないので、ビームに垂直な方向の線量分布は照射領域の端でのみ影響を持つ。照射方向の最適化を目指す本研究ではビームに垂直な方向の線量の広がりを無視し、ビーム方向の線量分布のみを考慮する近似を行う。この場合は線量分布最適化問題は一次元になり、指定線量の平坦部の長さと最大飛程のみにより最適線量分布は決まるので、予め計算した分布を利用することにより最適化のプロセスを省き、計算時間を短縮できる。本年度の研究では前立腺がんモデルを用いて最適化プログラムのプロトタイプ開発を行った。最適化プログラムのプロトタイプを開発し、数値ファントムや患者例に適用し評価できる段階に至った。また、その成果の一部を教育講演や学会発表で報告することができた。

しかし、開発・評価の過程で当初計画していた数学問題clusterongの適用が難しいことが分かってきたため、現在これを補うアルゴリズムの検討を行っている。本年度は前立腺がんモデルを用いて最適線量分布の簡便な近似計算法の開発を目指し、アルゴリズム上の問題点の洗い出し、簡素化などを行い、"リスク指数"の照射方向依存性を求める手法を開発した。現実の治療計画では多様な状況がありうる。標的臓器が一つの領域であっても形状が凹だと複数回にわたり照射線が標的臓器を通過する場合があり、その線量最適化をどうするかが問題になる。与えられた照射方向につき、複数の標的領域があっても最適化は可能だが、提案した簡易版の線量計算では対処できなかったが、近似的に三つまでの標的領域には対処できる方法を開発した。それ以上の場合もアルゴリズムが複雑になるだけで、原理的には対処できる。現状では体軸に対して大きな角度で照射した場合にCTデータが測定されていない領域をビームが通過してしまうような事態が生じるが、この場合は除外しなければならないが、対処できていない。体輪郭が複数の部分よりなる場合、例えば両下肢には適切に対処できていない。照射方向を変数とした"リスク指数"分布は求められたが、極端に突出した個所とか凹みは観測されていない。したがって、照射方向の組み合わせを選択するには互いに適当に隔たっている照射方向の組み合わせを見つける方法を模索する。IMRT(Intensity modulated radiation therapy、強度変調放射線治療)ではリスク指数の分布は顕著な凹凸があり、clustering(区画分割)法により最適な照射方向のセットを求めているが、重粒子線治療で"リスク指数"の分布がかなり対極的な凹凸はあるものの、局所的な凹み(リスクの小さい個所)は観測されていない。したがって、clusteringの手法は適用できそうもなく、なんらかの別の視点で照射方向の組を求める手法を開発する。多種多様な臨床データに対する評価を行うため、高精度な開発・評価環境を整備する。また、研究成果を国内会議、国際会議で報告するための学会費や旅費、学術論文に投稿するための英文校正費として使用する予定である。