hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共焦点内視鏡を用いた胃病変のリアルタイム組織診断と背景粘膜に関する研究

共焦点内視鏡を用いて胃粘膜での共焦点内視鏡の画像と病理組織像との対比をした。共焦点内視鏡検査が施行された54例のうち、早期胃癌患者の27例を対象に通常内視鏡を用いて胃粘膜の観察を行った後、共焦点内視鏡(Pentax EG-3870CIK, Pentax社,Tokyo, Japan)検査を行った。微小血管を造影する目的でfluoresceinsodium 500mgを静脈内投与し、胃底腺粘膜、幽門腺粘膜および胃癌粘膜を観察し、組織像と対比した。胃底腺粘膜の共焦点画像では、腺開口部を取り囲むように花弁状に腺窩細胞が配列していた。一方、幽門腺粘膜は、畝状に配列した腺窩細胞を観察でき、間質では畝状構造を取り囲むように血管が強く染影されており、CD34染色との対比でこの畝状構造が腺開口部に相当した。分化型癌の共焦点画像では不整な腺管構造が観察された。切除された同部位の組織像では、不整な管状腺管がみられ、共焦点内視鏡画像とよく一致していた。未分化型癌の共焦点画像では腺管構造は認めず、無構造となっていた。同部位の組織像では明らかな腺管構造を構成しない、びまん性に増殖する異型細胞を認め、共焦点画像と一致する結果であった。目的病変の共焦点画像が得られたのは59.3%であった。良好な共焦点内視鏡画像を用いて二人の病理医によって胃癌診断を行ったところ、共焦点内視鏡検査の感度、特異度、正診率はそれぞれ、81.8%, 97.6%, 94.2%(病理医A)、90.9%, 97.6%, 96.2%(病理医B)であった。共焦点内視鏡は粘膜の細胞レベルの観察を生体内でリアルタイムに行うことができ、胃癌診断および背景胃粘膜の診断において有用であった。将来的にはVirtual biopsyを可能とし、不必要な生検を減らせ得る可能性があると思われた。共焦点内祝鏡画像を、正常の胃底腺粘膜および幽門腺粘膜と比較して観察し、共焦点内祝鏡画像と同-方向で切り出し病理組織像にて確認し、HE染色とCD34染色で比較検討した。それぞれ、腺開口部を取り囲むように花弁状に配列する腺高細胞と畝状に配列する腺高細胞を確認して、腺管を取り囲むように存在し、周囲より強く染影される部位は、間質内に存在する微小血管であることを確認することができた。分化型胃癌の共焦点画像では不整な腺管構造が、未分化型胃癌では腺管構造は認めず無構造となっており、組織像とよく一致していた。二人の病理医によってfair以上の画像診断したところ、胃癌診断における共焦点内祝鏡検査の感度、特異度、正診率はそれぞれ、81.8%、97.6%、94.2%(病理医A)、90.9%、97.6%、96.2%(病理医B)であり、臨床的にリアルタイムで組織診断できることを確認した。周囲の微細血管は癌において腺管の乱れとともに、癌に伴う新生血管で配列の乱れと広狭不整が観察された。癌性血管の出現の時期や形態についてはさらに検討する予定である。

胃癌の共焦点内祝鏡像はパレット上皮やパレット腺癌に類似していることも確認した。水平方向で切り出された切片をさらにMUC2、MUC6、MUC5AC、ConAIIIなどの免疫染色を行い、正常粘膜と癌において分泌および吸収の性質を比較して、共焦点内祝鏡画像にて判別可能かどうかを検討している。また工学部と共同で共焦点内視鏡画像の3次元構築の可能性を検討している。一般に胃癌は組織学的に分化型癌と未分化型癌に分類されるが、最近の免疫染色の進歩により分化型癌にも胃型の粘液形質が存在し、腸型の分化型癌より悪性度が高いと報告もされている。共焦点内視鏡(CEM)を用いて胃癌の粘液形質の診断が可能かを検討した。胃癌40症例中29症例(早期胃癌24例、進行胃癌5例)を対象にした。組織型は高分化・中分化型胃癌20症例、低分化型胃癌9症例であった。切除標本でMUC2、CD10、HGMの免疫染色を施行し、杯細胞、刷子縁、胃腺窩上皮の存在を評価して、CEM画像と対比した。病理医1名と内視鏡医2名にCEM画像で組織型を判定して、病理組織と対比したところ、正診率は病理医93.1%、内視鏡医は93.1%、86.2%であった。刷子縁はCEMでは腺窩細胞の内腔側に細い黒い線として観察され、29症例中の47部位をCD10で染色して対比したところ、内視鏡医2名の判定で感度、特異度、正診率はそれぞれ88.2%,93.3%,91.5%(内視鏡医A),88.2%,93.3%,91.5%(内視鏡医B)であった(κ値:0.82)。杯細胞はCEMでは腺窩細胞内に黒いspotとして描出され、29症例52部位をMAC2で染色して対比したところ、感度、特異度、正診率はそれぞれ85.0%,93.3%,90.4%(内視鏡医A),75.0%,96.9%,88.5%(内視鏡医B)であった(κ値:0.79)。腸型形質胃癌の診断を杯細胞か刷子縁どちらかの存在で診断すると、内視鏡医2名のCEM画像による腸型形質診断の感度、特異度、正診率はそれぞれ86.7%,78.6%,82.8%(内視鏡医A),80.0%,85.7%,82.8%(内視鏡医B)であった。共焦点内視鏡により生体内においてリアルタイムで胃癌における杯細胞と刷子縁を描出ができ、腸型形質の診断と組織型の診断が可能であるとことが示唆された。
治療困難な小児がんの子どもをもつ家族の在宅移行への意思決定介入プログラム開発

研究目的は、治療が困難な状況にある小児がんの子どもの親の在宅移行への意思決定支援について示唆を得るため、小児がんの子どもと親が、どのような状況で意思決定しているのか明らかにすることである。そこで小児がんの子どもと家族の治療等の『意思決定』に関連する文献検討を行った。方法:19852017年迄の時点で、医中誌にて「小児」「意思決定」「看護」をキーワードで検索した結果136件を抽出。さらに、内容を精読し51論文を精選した。その内小児がんを対象とした研究は20件で本対象とした。結果:終末期の在宅移行に関する研究は、事例研究1件のみであった。研究内容は、【治療内容の選択】【子どもへの病名告知】【治療が困難な状況における家族の困難と医療者の支援】【終末期の在宅療養への移行】の4テーマが抽出された。国内文献においては、『意思決定』を明確に定義し概念化したものはなかったが、医療者と当事者および家族との信頼関係が重要であった。また、小児がんの終末期の在宅移行に関する意思決定、小児がんに関連した意思決定についての看護研究は少なく、さらに、子ども自身の意思決定を家族が支えることや、子どもも含めた意思決定プロセスを明らかにした看護研究はなかった。考察:子ども自身も含めた治療等に関連した意思決定プロセスを明確し、具体的に支援していくことが求められる。国内では、小児がんの子どもと親の意思決定に関する研究は、2002年以降から報告されており、その数も少ないことが現状である。また、意思決定を明確に定義した研究はなく、親の意思決定に焦点を当てた研究が多く、子どもを含めた意思決定がどのように行われているのか、子どもが意思決定のプロセスにどのように関わっているのかを明らかにしていく必要がある。テーマに関連した文献クリティークを行い、調査を開始し2ケースのインタビューを行った。テーマに関連した文献クリティークを行ったものをまとめ、今年度10月に開催予定の国際小児がん学会へ発表するためエントリーを行った。さらに、データ収集のため面接調査を開始したところである。ただ、対象者の選択に苦慮している。昨年度まとめたものを今年度国際小児がん学会に発表準備をしており、旅費に使用する予定である。
レドックス応答型色素を活かした核酸脱メチル化反応の蛍光検出

DNAの塩基配列の変化を伴わない遺伝形質の発現の変化は,一般にエピジェネティクスと呼ばれている.一例として,転写後のRNAの修飾によって様々な遺伝子の制御が行われていることが知られており,近年“RNAエピジェネティクス"として広く注目を集めている.中でもRNAのメチル化や脱メチル化は様々な生体現象に関連することが知られており,これらを触媒する酵素の研究が盛んに行われてきた.標的となる酵素の発現部位や活性の強さをリアルタイムで追跡する上では,天然の基質を模倣して設計・合成した蛍光プローブの利用が極めて効果的となる.現行の多くの蛍光プローブは蛍光色素とクエンチャー(消光剤)の組み合わせによって設計されており,標的となる酵素によって蛍光色素とクエンチャーが切り離されることで蛍光を発する仕組みになっている.しかしながら,メチル基を付加する,あるいは切り取るといった反応を触媒する酵素では,同様の指針に基づく蛍光プローブの設計は極めて困難である.そこで本研究では,現行の設計指針から脱却しクエンチャーを用いずに僅かな構造変化によって発光する,新たな蛍光プローブを開発することを目的とする.特に,現在までの進捗状況の欄で述べるように,肥満に関連することが知られているFTO酵素ではRNAからメチル基を酸化的に切り取ることが知られている.このような背景を踏まえて,本研究では酸化的な環境においてライトアップされる新規蛍光プローブの設計・合成に取り組んでいる.FTO酵素の天然の基質として報告されているN6-メチルアデノシンを基軸として,アデニン部位に蛍光色素前駆体を取り付ける戦略によって新規プローブを設計し,合成ルートを立案した.特に,予めリボース骨格に取り付けておいたアルキンを反応点とする環化反応によって効率的に塩基アナログを構築することを目指した反応探索を行い,有望な手法を見出している.近年,先進国における様々な疾病は肥満によって引き起こされることが知られている.人類は進化の過程において,飢餓を耐え凌ぐために血糖値を上げるホルモンを多く獲得している一方で,上がり過ぎた血糖値を下げるホルモンはインスリンただ一つしか持ち合わせていない.このような背景を踏まえて,肥満を抑制することは現在人にとって喫緊の課題となっている.最近になって,不満に関連する遺伝子Fat Mass Obesity(FTO)遺伝子が見出され,この遺伝子がコードしているタンパク質(FTO酵素)がRNAの脱メチル化反応を触媒することが明らかとなっている.すなわちFTO酵素の作用機序や発現部位,肥満との関連を調べることによって,肥満を引き起こすメカニズムの研究ひいては“痩せ薬"の開発に繋がることも期待できるため,大きな注目を集めている.しかしながら,分子量が数万から数十万におよぶ核酸において,メチル化や脱メチル化は全体としてほとんど構造変化を伴わないため,現行の分析技術でこれを検出することは極めて困難である.酵素活性をリアルタイムでモニタリングする上では蛍光プローブの利用が効果的であるものの,研究実績の概要に記載したように現行のクエンチャーに基づく設計では脱メチル化の検出はほぼ不可能である.研究代表者はFTO酵素による脱メチル化反応が酸化的に進行していることに着目し,これを活かして無蛍光のプローブをライトアップさせることができるのではないかと考えた.特に,研究代表者はこれまでの研究において,特定の置換基を有する芳香族アルデヒドが水を中心とした各種アルコール系溶媒中において高度な蛍光性を示すことを見出している.これまでの蛍光色素の設計指針を踏まえて,アデニン部位に核塩基アナログとして取り付けるべきサイズ適合性の二環式化合物を合成し,これらの化合物のレドックス反応に伴う蛍光特性を探索した.ヌクレオシドのアナログを設計する場合,天然の構造に対して修飾可能な部位は大きく分けてリボース骨格あるいは核塩基部位の二つがある.これまでに様々な核塩基アナログの合成ならびにヌクレオシドへの導入が報告されており,天然の核塩基を模倣する上では水素結合ドナーおよびアクセプターを適切な位置に持つことだけでなく,核塩基のサイズや形もまた重要であることが見出されている.核塩基アナログを有するヌクレオシドを合成する場合,合成戦略もまた二つに大別することができる.すなわち,予め目的とする核塩基アナログを合成した上でリボース骨格に取り付ける手法と,リボース骨格に取り付けた反応点を足掛かりとして目的とする構造をリボース上で組み立てる手法である.前者の場合,リボースとは独立して予め核塩基アナログのみを合成するため,適用可能な反応には特に制約が掛からない.しかしながら,作り上げた核塩基アナログを最終段階においてリボース骨格に導入するため,この過程において膨大な時間と労力をかけて反応条件を最適化する必要がある.特にリボース骨格のアノマー位への導入にはα体とβ体が存在するため,たとえ目的とする結合形成反応そのものが進行したとしても,非天然型であるα体は“副生成物"となってしまう.これに対し後者では,リボース骨格のアノマー位への反応点の取り付けを全体の合成スキームにおける上流で完結させることができるため,スケールアップなどを含めた条件検討が容易に可能である.この手法の課題は,後続反応は全てリボース骨格上で行うことになるため,適用可能な反応に様々な制約が掛かることである.これらのトレードオフの関係を考慮し,本研究では予めリボース骨格に取り付けたアルキンを活かした付加環化によって核塩基アナログを組み立てることが最適であると判断した.反応条件を最適化し,目的とする蛍光色素前駆体を最短ルートで構築する.現在の先進国における深刻な健康被害の一つは,肥満によってもたらされる.人類はその進化の歴史において飢餓に耐えるためのシステムを備えているものの,栄養過多に対抗する術は極めて限られている.その結果,血糖値を下げるためのホルモンはインスリンただ一つしか存在していない.

現在では肥満に関連する遺伝子が存在することが知られており,Fat mass and obesity-associated(FTO)遺伝子はその名の通り肥満に関連する遺伝子である.FTO遺伝子がコードしているFTO酵素の機能解明は肥満薬の開発に繋がることが期待されるため,世界中の研究者から大きな注目を集めてきた.現在では,FTO酵素がDNAやRNA中のメチルアデノシンを基質とする脱メチル化反応を触媒することが明らかとなっている.しかしながら,このような脱メチル化反応がなぜ肥満に関連しているのかは,依然として不明のままである.酵素の活性や発現部位,作用機構などの研究を推進するためには,天然の基質を模倣して設計・合成された合成プローブを利用することが極めて有効である.特に,対象とする酵素の作用を受けて蛍光を発する蛍光プローブは酵素の研究における強力なツールとなるため,これまでに様々なものが開発されてきた.このような学術的背景を踏まえ,本研究ではFTO酵素の脱メチル化反応を蛍光検出可能な化学プローブの設計・合成に取り組んでいる.1年目となった平成29年度には,リボース骨格のアノマー位に反応点となる官能基を選択的に取り入れる手法の開発を実施した.この反応点の導入では,天然型の核酸に合わせてβ選択的な反応が求められる.特に反応点として有用なアルキンを導入する反応において,様々な保護基や導入法を検討した結果,β選択的かつ高収率に目的とする反応を進めることに成功した.これを足掛かりとして後続反応を検討する.一般的な蛍光プローブは蛍光を担う色素と,これを消光させるクエンチャーとの組み合わせによって設計されている.酵素反応によってクエンチャーの消光機能が阻害されることで,蛍光色素が有する本来の発光特性が回復する.この目的において,これまでの研究で効果的なクエンチャーと色素の組み合わせが広く探索されており,当該研究領域において大きな成果を挙げている.しかしながら,FTO酵素が触媒する脱メチル化反応では基質の構造変化をほとんど伴わないため,このような従来の設計指針に基づく蛍光プローブの合成は事実上不可能である.すなわち,脱メチル化反応によって化学プローブからクエンチャーを切断させるようなことはできない.したがって,特にこのような酵素反応をターゲットとして蛍光性の化学プローブを開発しようとした場合,従来の分子設計指針とは全く異なるアプローチが求められる.研究代表者は核酸の脱メチル化が酸化的に進行していることに着目し,クエンチャーを切り取らなくともレドックス反応に応答して特異な発光を示すことができれば,当該酵素に対するプローブが開発できるのではないかと考え,その設計・合成に着手している.これまでの研究から,機能性を有するユニットを核酸のアノマー位,すなわち本来核塩基が導入される部位に取り入れることが有効であることが見出されており,研究代表者もこの手法を採用した.しかしながら,望みの機能を有する核塩基アナログが合成できたとしても,リボース骨格への導入は試行錯誤を伴うことが広く知られている.
カルシウム拮抗薬の腎機能への影響を中心とした抗高血圧作用機序の薬理学 的研究

本研究は抗高血圧薬としての有用性が注目されているカルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序を、血管平滑筋における細胞外カルシウムの細胞内移動に最も大きな要因となる生体内昇圧因子への影響の解析によって検討し、下記の結果を得た。1.脊髄穿刺ラットにおいて、〓アンジオテンシンII (A II)による昇圧反応は、カルシウム拮抗薬ニフェジピン〓並びにCD-349 (CD)で抑制され、カルシウムチャンネル刺激薬Bay K8644 (Bay K)で増強された。またCDによる抑制はBay Kで拮抗された。〓バソプレシン(VP)による昇圧反応は、Nで影響されず、CDで抑制され、Bay Kで増強された。またCDによるV Pの昇圧反応の抑制はBay Kで拮抗された。〓脊髄電気刺激による内因性ノルエピネフリン(NE)の昇圧反応は、N及びCDで抑制され、Bay Kで拮抗された。〓NEによる昇圧反応は、Nで抑制されず、CDでは抑制された。またこの抑制は、Bay Kで拮抗された。2.無麻酔の高血圧自然発症ラット、腎性高血圧ラットにおいて、N、CDの経口投与により降圧が観察され、CDの方が持続的であった。3.麻酔イヌにおいて、腎動脈内投与したAIIの腎血流量減少反応の、腎動脈内投与したCDによる抑制は、腎動脈内投与したNE及び腎交感神経刺激により生じた腎血流量減少反応に対するCDのそれより大きかった。また、Bay KはAIIの腎血流量減少反応を増強し、CDによるAIIの反応の抑制に拮抗した。上記の腎血流量減少反応は、細胞内カルシウム遊離阻害薬TMB-8でも同様の抑制が観察された。以上の結果より、AII、NEの血管収縮反応にはカルシウムチャンネルを介するカルシウム流入が関与していること、従ってカルシウム拮抗薬の抗高血圧作用には、内因性AII、NEの受容体を介する血管収縮反応の抑制が関わっていることが示唆された。
人間ー環境系の変化と制御・総合班

本総合班は重点領域研究「人間ー環境系の変化と制御」全体を統括する中枢組織として各小領域間の交流を円滑化し全体としての目的を達成するためのものであり,運営委員会により研究者相互の情報交流を助け,有機的連携のもとに研究が遂行されるよう図った。すなわち(1)多分野専門家集団による環境科学基本理念の検討と各研究グル-プの基本方針決定,(2)今後重要となる課題の抽出とその組織の検討,(3)重点領域全体の成果の集約と対外的広報のためのシンポジウム開催と成果報告書の刊行,(4)研究費の効率的運用を図るための研究成果のチェックアンドレビュ-,を主眼として具体的には下記の活動を行った。(1)運営委員会開催:評価委員を含む拡大委員会として計4回開いた。(2)研究広報類の刊行:No.13平成3年度研究計画概要(平成3年8月),No.14同英語版(同),研究者名簿(平成3年11月),No.15平成3年度研究成果報告(平成4年3月),ニュ-スレタ-No.12(平成3年8月),No.13(同11月),No.14(平成4年3月)。(3)全体シンポジウム開催:環境科学シンポジウム1991(平成3年11月2729日。虎ノ門パストラル。参加者は自由参加を含め約460名)(4)中東地域大気汚染調査のための研究者派遣:平成3年5月,岩坂泰信ほか5名の調査団をイランへ派遣した。(5)都市広域化国際比較のための研究者派遣:平成3年12月,高野健人ほか1名をフィリピン,スリランカ他へ派遣した。(6)検討班の活動:環境理念検討班,国際交流検討班,ダイオキシン標準化検討班,将来計画検討班の活動を支援した。(7)大型機器の購入と運用:蛍光X線分析装置(京都大学)ならびにDNA配列決定装置(東京大学)を購入し共同利用に供した。虎ノ門パストラル。
ジャーナル・アプローチによるメンタリングと初任期日本語教師の発達支援

1,研究意義本研究は,日本語教師であり,日本語教師教育者である筆者が自らの実践について研究を行った孝なのである。教師はその初任期をどのように過ごしたのかが教師としてのその後の発達に影響を及ぼすことが主張されているにもかかわらず,初任期日本語教師の発達支援の体制は整っていない。そこで筆者け多文化間教育で実践されているジャーナル・アプローチをメンタリングの手法として応用し,初任期日本語教師の発達支援を行っている。2,研究経過及び研究成果についてメンタリングの終了した和子,里子,貴子(仮名)3人分のジャーナルの電子化を全て終えた.その一部をテキストマイニングにより分析を行い,ジャーナルで使用される頻度の高い13のキーワードを抽出することができた。しかしながら,テキストマイニングでは,ジャーナル交換をしたメンタリングの過程を分解してしまうため,リアリティが損なわれることがわかった。そこで,里子と貴子のジャーナルからの引用を多用することでジャーナル交換のリアリテイが感じられるように努めた。ジャーナルでは,複数の話題が同時に進行するため,話題毎にジャーナル交換の軌跡を辿った。3,今後の課題メンタリングを終えた里子は,自分なりのスタイルを確立して現在も日本語教師を続けているが,貴子はメンタリングの途中で日本語教師を辞している。ジャーナル・アプローチによるメンタリングの今後の課題である。1.研究経過について本研究は、初任期日本語教師に対する発達支援の必要性から、教師教育で注目されているメンタリングの方法として、多文化間教育で実践され効果をあげているジャーナル・アプローチを導入した筆者の研究である「ジャーナル・アプローチによるメンタリング」という長期的なプロジェクトの一部である。そして、ジャーナル交換というメンタリング過程においてプロテジェ(被支援者)が内面的にどのように変化したのか、つまり、長期間のジャーナル交換の中でメンター(筆者)とプロテジェ(研究協力者)の問にどのようなやり取りがあったのか、どのような関係が築き上げられたのか、そして何がメンタリングとして機能したのかを実際に両者の間で交わされたジャーナルを分析資料として用いることで明らかにすることである。研究開始時点の平成18年4月においては初任期日本語教師2名とのジャーナル交換を行っていたが、年度半ばで終了し、新たに同本語教師となった1名とのジャーナル交換を開始した。ジャーナル交換を終了した2名のジャーナルは電子化作業に移った。2.研究成果について電子化されたジャーナルの本格的な分析は来年度行うが、予備的な分析から得られた知見等をいかに示したい。・ジャーナル交換による対話において、双方に「気づき」を伴う内省が行われる。・同じ話題が複数回現れる。・プロテジェ2名がともにキャリア・アップを行ったことから、ジャーナル・アプローチによるメンタリングは心理・社会的機能のみならず、間接的にキャリア的機能を提供できていた可能性がある。3.来年度の研究の展開について電子化されたジャーナルをもとに、本格的な分析を行い、メンタリング過程で何が起こったのかを明らかにする。また、継続中の1名についてはメンタリングを続ける。
高分子-金属置換クロロフィル類の系における相互作用

高機能性をもった高分子錯体の創出に必要な錯体部位として各種金属置換クロロフィル類を調整し、高速液体クロマトグラフィーによる分離・精製・定量法を確立し、さらに鉄クロロフィル類を錯体部位として調整した高分子錯体についてはメスバウアー分光法により構造と電子状態を調べた。今年度得られた研究結果を箇条書にして以下に示す。1.金属置換クロロフィル類として鉄(III)クロロフィル、ニッケル(II)クロロフィル、銅(II)クロロフィルを調整し、それらの高速液体クロマイトグラフィーによる分離精製法を開発した。2.鉄クロロフィル類の^<57Fe>メスバウアースペクトル、電子スペクトル、磁気モーメントなどの測定から、中心の鉄の電子状態は高スピンFe(III)であり、クロリン環上の置換基やアキシャル配位した陰イオンの種類は中心鉄の電子状態にあまり影響を与えないことがわかった。3.鉄クロロフィル類に電子供与性の異なったピリジン誘導体をアキシャル配位した付加物を合成し、それらの電子構造をメスバウアー分光法により調べた。これより、中心鉄イオンはピリジン誘導体の軸配位に伴い高スピン鉄(III)から低スピン鉄(II)に還元されることが明らかになった。4.Poly(4-vinylpyridine-co-styrene)を高分子マトリックスとし、鉄クロロフィル及び鉄メチルフェオホーバイトを錯体部位として高分子錯体を合成し、それらのメスバウアースペクトルを測定した。この場合も高分子配位子の軸配位に伴って中心鉄(III)は低スピン鉄(II)に還元された。5.酸素型ミオグロビン及びその類似ヘムタンパクにナノ秒領域のフラッシュホトリシスを行ない、解離した配位子(酸素分子)の再結合の速度定数を解析した。このナノ秒領域での反応では、光照射後解離した配位子がタンパク質内部にとどまり、そのまま再結合する「カゴ」効果が認められ、特にミオグロビンとコバルトミオグロビンに顕著であった。
マルチオミクス解析を用いた好酸球性炎症における好酸球のフェノタイプの同定

現在論文投稿中であり、研究成果の詳細な公表は差し控える。アスピリン喘息の合併が多い好酸球性副鼻腔炎の患者の鼻茸より単離した好酸球を用いて、網羅的解析を施行した。脂肪酸代謝物では、選択的に代謝物の産生量が増減する特徴的な変化が認められた。脂肪酸代謝酵素の発現量が変化しており、リピドミクスの結果を説明しうる変化であった。パスウェイ解析でいくつかの免疫応答機構が活性化していることが示唆され、細胞実験により上記の脂肪酸代謝異常をex vivoで再現することが可能であった。以上の結果より、炎症細胞特異的な脂肪酸代謝異常が好酸球性副鼻腔炎患者の鼻茸に存在することが証明された。今回、我々はヒト好酸球を末梢血から単離して、RNA・蛋白ともに酵素による分解を可能な限り軽減した状態で抽出を行う方法を確立した。Trizol溶液を用いることで、高純度のRNA・蛋白を抽出することが可能となっており、蛋白においては抽出行程における分解が極めて少ない状態で得ることが出来るようになっている。さらにこれらを用いてトランスクリプトーム・プロテオミクス解析を理化学研究所と共同研究でおこなった。この方法により同一検体で遺伝子発現と蛋白存在量を対応させて評価することを可能とした。次に重症喘息患者の好酸球を分離して同様の手法を行い、結果として重症喘息患者好酸球におけるいくつかの分子(蛋白、脂質を含む)の異常発現を発見した。またこれらの因子の異常発現を抑制する因子の検索を行い、いくつかの候補分子を同定した。特に脂質代謝酵素の異常に着目し、今後は研究を継続していく予定である。研究実施計画の通り、マルチオミクス解析を行った。すでに重症喘息患者の検体で異常発現している分子を発見しており、次年度はその候補分子に関わる研究を進めていく予定である。本実験計画に基づき、アスピリン喘息の合併が多い好酸球性副鼻腔炎の患者より、手術検体として採取した鼻茸より、セルソーターを用いて組織好酸球を単離した。単離した好酸球の溶解液もしくは刺激上清を用いて、網羅的解析(プロテオミクス・トランスクリプトミクス・リピドミクス)を施行した。脂肪酸代謝物では、プロスタノイドとリポキシンに代表される15-リポキシゲナーゼ代謝物の産生量が減少していた。一方でシステイニルロイコトリエン代謝においては、LTC4、LTE4の産生が減少し、LTD4の産生のみが亢進する特徴的な変化が認められた。蛋白の発現量では、好酸球に特異的な顆粒の含有量には大きな変化が認められなかった。脂肪酸代謝酵素の中では、LTC4をLTD4に変換するGGT5の発現量が顕著に増加し、一方でLTD4をLTE4に変換するDPEP2の発現量は減少していた。GGT5とDPEP2の酵素の変化により、LTD4が特異的に増加する変化がもたらされることが示唆された。他の脂肪酸代謝酵素では、FLAPの増加と15-リポキシゲナーゼの減少が認められていた。上記の蛋白量の変化は、mRNAの発現パターンとも一致していた。トランスクリプトーム解析データを用いてパスウェイ解析を施行した。Type 2サイトカイン依存的な炎症経路の関与とともに、パターン認識受容体を介したシグナルの活性化が示唆された。上記の解析結果に基づき、Type 2サイトカインやパターン認識受容体のリガンドで健常者の末梢血由来の好酸球を刺激すると、鼻茸由来の好酸球と同様の脂肪酸代謝異常が誘導された。脂肪酸代謝異常を是正することが炎症を制御することに寄与する可能性が示唆され、今回同定された誘導因子も治療標的として有用であると考えられた。マルチオミクス解析により同定されたいくつかの候補分子の生物学的意義を検討するため、健常者末梢血由来の好酸球を用いて細胞の機能解析を行う。上記の実験により、好酸球を制御しうる分子あるいは化合物を同定した場合、好酸球性気道炎症動物マウスモデルに投与することで、その創薬応用の可能性を検討する。呼吸器内科
移住者の企業家への成長と同郷集団(徳島県人の北海道移住と九州出漁)

明治期の徳島県における人口移動(流出)において、その規模の大きさで注目されるのが北海道移住と九州出漁である。西日本最大の送出県となった徳島からは、明治30年代に旧藩主蜂須賀茂韶が創設した農場への「団体移住」にはじまり、30年代後半以降は藍作衰退を背景に、大量の窮乏農民が北海道に渡った。こうした移住者を勧誘・組織した農場経営者のなかから、阿部興人・滝本五郎兄弟に代表される企業家が誕生した。他方、九州出漁は、同県南部の漁民達が、不漁を背景に明治20年代から「出稼」型の出漁を開始し、大正末期には底曳網漁業へと漁法を転換させ、東シナ海・黄海を漁場とする「以西底曳網漁業」の発展を主導した。昭和10年前後に、漁民及びその家族6千人が、長崎・福岡など九州各地の根拠地に分散・定着するが、その選択を規定したのが「同郷集団」であった。さらに、有力漁民は、「同郷集団」の有する規制力に基づく、いわゆる「阿波型」経営によって企業家へと発展を遂げた。このような徳島からの北海道移住と九州出漁は、同郷集団が強い団結力と規制力を有し、移住者のなかから企業家を生んでいる。今年度の研究では、これまで収集した資料のパソコンへの入力を行い、データベース化と分析を進めた。その結果、これら徳島県出身の企業家間には強い同郷意識が存在し、協力関係が構築されていた。さらに、彼らは同郷の有力政治家を介した人的ネットワークを有効に活用することによって、ビジネスチャンスを獲得・拡大していた具体的な様子が、阿部興人の日記を分析することで、明らかになった。本研究は、徳島県民の北海道移住と九州出漁の歴史的過程を比較史的に分析し、同郷あるいは地縁的集団がもった「規制力」や「同郷意識」に注目し、それが移動・移住過程および定着・入植後において、人々の行動にいかなる影響を与え、企業家的発展を生み出すエネルギーとしてどのように機能したのか、という点について解明することにある。本年度は、北海道移住関連資料の調査と収集を実施し、その整理と分析を行った。なかでも北海道での藍作経営を企図して篠路村に興産社農場を設立、のちに北海道セメント、函館鉄道株式会社、渡島水電株式会社(のちの函館水電)などの企業経営に関わった阿部興人、北海タイムスを創刊した阿部宇之八らの日誌・書簡等を含む阿部家文書と、蜂須賀農場を創設し、近代産業の創設に華族として関わった蜂須賀茂韶の関係史料を、北海道立図書館、札幌市史編纂室、徳島県立文書館、徳島県立図書館、徳島大学地理学教室などで調査・収集した。とくに、徳島県立文書館が所蔵する阿部家文書(マイクロフィルム)については、「阿部興人日記」を中心に解読をはじめ、興産社関連の記述部分をパソコンによってデータベース化する作業に着手した。また、徳島大学の平井松午氏が撮影した「蜂須賀農場経営関連史料」のフィルムの一部をスキャナーで読み取り、史料画像をデジタル化する作業をも行った。さらに、当該テーマに関連する市町村誌や企業社史類の調査を行っており、次年度は本年度の収集資料をもとに、北海道移住者から輩出した企業家について本格的に分析・研究を行う予定である。本研究の目的は、徳島県民の北海道移住と九州出漁の歴史的過程を比較史的に分析し、同郷あるいは地縁的集団がもった「規制力」や「同郷意識」に注目し、それが移動・移住過程および定着・入植後において、人々の行動にいかなる影響を与え、企業家的発展を生み出すエネルギーとしてどのように機能したのか、という点について解明することにある。本年度は、昨年度に引き続き、北海道移住関連資料の調査と収集を実施し、その整理と分析を行った。

なかでも北海道での藍作経営を企図して篠路村に興産社農場を設立、のちに北海道セメント、函館鉄道株式会社、渡島水電株式会社(のちの函館水電)などの企業経営に関わった阿部興人の足跡を調査し、関連史料の収集と分析を行った。とくに、札幌市史編纂室、札幌市篠路および函館市において資料調査を行い、興産社農場と函館周辺に設立された企業関連資料を収集し、阿部の企業家活動を支えていた北海道および中央(東京)の人的ネットワークにおける同郷人の存在と役割について分析・検討を試みた。また、昨年に引き続き阿部興人の日誌・書簡等を含む阿部家文書と、蜂須賀農場を創設し、近代産業の創設に華族として関わった蜂須賀茂韶の関係史料を徳島県立文書館、同図書館、徳島大学地理学教室などで、調査・収集した。とくに県立文書館所蔵の安部家文書(マイクロフィルム)については、「阿部興人日記」を中心に解読し、興産社関連の記述部分をデータベース化する作業を続けた。さらに、当該テーマに関連する市町村誌や企業社史類の調査を行っている。次年度は九州出漁に関する資料収集を行い、本年度までに収集した資料とあわせて本格的に分析・研究を行い、これまでの研究成果をまとめる予定である。明治期の徳島県における人口移動(流出)において、その規模の大きさで注目されるのが北海道移住と九州出漁である。北海道移住は、明治・大正期を通じて約5万人もの徳島県人が移動しており、同県は西日本最大の送出県となった。明治30年代に旧藩主蜂須賀茂韶が創設した農場への「団体移住」にはじまり、30年代後半以降は藍作衰退を背景に、大量の窮乏農民が北海道に渡った。こうした移住者を勧誘・組織した農場経営者のなかから、阿部興人・滝本五郎兄弟に代表される企業家が誕生した。他方、九州出漁は、同県南部の漁民達が、不漁を背景に明治20年代から「出稼」型の出漁を開始し、大正末期には底曳網漁業へと漁法を転換させ、東シナ海・黄海を漁場とする「以西底曳網漁業」の発展を主導した。昭和10年前後に、漁民及びその家族6千人が、長崎・福岡など九州各地の根拠地に分散・定着するが、その選択を規定したのが「同郷集団」であった。さらに、有力漁民は、「同郷集団」の有する規制力に基づく、いわゆる「阿波型」経営によって企業家へと発展を遂げた。今回の研究から、徳島県からの北海道移住と九州出漁は、前者が農民、後者が漁民を中心的な主体とするものであったために移動・移住形態には大きな差異が存在したが、両者とも移動時とその後の定着過程において、同郷あるいは地縁的集団による強い団結力と規制力を有していた。さらに、移住者のなかから移住地で活躍する企業家を生んでおり、これら企業家間には強い同郷意識が存在し、協力関係が構築されていた。また、企業家は同郷の有力政治家を介した人的ネットワークを有効に活用することが可能となっており、それによって、ビジネスチャンスを獲得・拡大していった点が明らかにできた。
上皮・実質・内皮幹細胞のエピジェネティク分化制御による革新的な三次元的角膜の再生

老化した細胞や培養細胞ではDNAレベルの変化なしに遺伝子発現が変化するエピジェネティクス化が生じることが近年明らかになっているが角膜疾患については、まだ解明されていない。本研究では角膜組織幹細胞とエピジェネティクス変化を調べた。研究用ヒトドナー角膜の角膜上皮、実質、内皮の各層より細胞を採取し、培養した。また、選択的に未分化な細胞を採取するために、スフェアー法という方法により、角膜上皮、実質、内皮の各層から組織幹細胞/前駆細胞を採取し、メチル化を調べた所、高齢者のドナー由来の角膜の方が、若年者のドナー角膜と比較してメチル化率が高かった。本研究は、角膜の細胞の老化に関わる変化を見ることを目的としている。本年度は、角膜組織幹細胞とエピジェネティクス変化の関係に焦点をしぼり、幹細胞におけるDNA、ヒストン、クロマチンのメチル化異常を調べることを目標とした。進捗状況は、まず研究用ヒトドナー角膜の角膜上皮、実質、内皮の各層より細胞を採取し、培養した。また、選択的に未分化な細胞を採取するために、スフェアー法という方法により、角膜上皮、実質、内皮の各層から組織幹細胞/前駆細胞を採取することに成功した。採取した細胞を免疫染色ならびにRT-PCRで遺伝子発現を調べると、通常の細胞と比較して、スフェアーを形成する細胞はBrDUの取り込みが高く、また上皮では上皮未分化マーカーであるp63が発現しており、神経堤由来である実質と内皮のスフェアーほ神経未分化マーカーであるNestinが強く発現していた。これらの細胞は次年度以降に、通常の細胞と前駆細胞の間にメチル化パターンに差があるか調べる実験に用いる予定である。次に、角膜のどの部位に幹細胞が存在するのか、あるいはどの部位に老化した細胞が存在するのかを調べるために、ヒトドナー角膜の、中央部分と周辺部分にわけて、それぞれ角膜上皮、実質、内皮細胞を採取した。また年齢によって遺伝子のメチレーションに差があるか調べるために、マウスの生後1週目の角膜と生後10か月目の高齢マウスから、それぞれ角膜上皮と内皮細胞を採取した。本年度採取し、保存した細胞は現在、メチレーションパターン解析用に細胞を保存している。次年度はこれらの保存した細胞を用いて、各サンプル中の細胞のDNA、ヒストン、クロマチンのメチレイションパターンを調べる予定である。角膜組織幹細胞とエピジェネティクス変化の関係について、幹細胞におけるDNA、ヒストン、クロマチンのメチル化異常を調べることを目標とした。採取した細胞を免疫染色ならびにRT-PCRで遺伝子発現を調べると、通常の細胞と比較して、スフェアーを形成する細胞はBrDUの取り込みが高く、また上皮では上皮未分化マーカーであるp63が発現しており、神経堤由来である実質と内皮のスフェアーは神経未分化マーカーであるNestinが強く発現していた。角膜上皮、実質、内皮から採取した組織幹細胞を用いた角膜シートを動物眼(家兎)に移植することにより角膜透明性維持に働くことが分かった。それぞれの部位において加齢とともに、細胞のメチル化率が高くなることが分かった。本年度までに我々は、研究用ヒトドナー角膜の角膜上皮、実質、内皮の各層より細胞を採取し、培養した。

また、選択的に未分化な細胞を採取するために、スフェアー法という方法により、角膜上皮、実質、内皮の各層から組織幹細胞/前駆細胞を採取することに成功した。採取した細胞を免疫染色ならびにRT-PCRで遺伝子発現を調べると、通常の細胞と比較して、スフェアーを形成する細胞はBrDUの取り込みが高く、また上皮では上皮未分化マーカーであるp63が発現しており、神経堤由来である実質と内皮のスフェアーは神経未分化マーカーであるNestinが強く発現していた。また、ヒトドナー角膜の、中央部分と周辺部分にわけて、それぞれ角膜上皮、実質、内皮細胞を採取した。また年齢によって遺伝子のメチレーションに差があるか調べるために、マウスの生後1週目の角膜と生後10か月目の高齢マウスから、それぞれ角膜上皮と内皮細胞を採取した。このうち、角膜内皮に関しては、角膜透明性維持に必要なポンプ機能に関する遺伝子群が角膜周辺部よりも中央部で遺伝子のメチルカ率が高く老化している可能性を証明した。当初の予定通り、本年度は細胞を採取することに、ほとんどの時間を費やした。年度末に採取した細胞のキャラクタライズをすることまで、できたため概ね研究は順調に進んでいる。また次年度予定しているメチル化解析も現在進行中である。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り、細胞を採取し、それらの細胞のキャラクタライズを調べた。また、角膜内皮の全遺伝子配列を次世代シークエンサーにより解析し、どの遺伝子がメチル化を起こしているか、解析した。これらの研究の進捗状況は予定以上に進んでおり、次年度の研究につながると考えられる。3年間の研究の予定に変更はない。当初の予定通り、次年度は培養細胞と幹細胞のメチレーションのパターンの差を解析する予定である。また選択的に未分化な状態の細胞を選択的に採取をすることにより、細胞のシートを本年度は作成する予定である。また選択的に未分化な状態の細胞を選択的に採取をすることにより、細胞のシートをの作成も検討している。
複合極限環境下におけるマルチクロミズム効果の制御と微視的電子状態の解明

本研究課題を遂行するにあたり、1-単結晶試料及びその置換物質の合成。2.試料のマクロな磁気的性質の評価。3.中性子散乱実験によるミクロな磁気的性質の解明。の3点を目標に定めている。そして24年度は、主に中性子散乱実験用の試料合成と、作製した試料を用いたマクロな物性測定及び中性子散乱実験を計画していた。まず、本研究の対象物質である2b(=C5H11NO2)・3CuCl2・2H2Oについてだが、本物質は、3つの磁性イオンCu2+が反強磁性的に結合して出来た三量体を基本単位とし、この三量体が三次元的に相互作用をしている系である。この三量体内、三量体間の相互作用及び磁気構造を、中性子散乱実験を用いて解き明かしたいのだが、本物質には多量の水素が含まれており、中性子散乱実験では、それがバックグラウンドとして検出されてしまうので、本研究対象物質に含まれた多量の水素を重水素置換した試料の合成を行う必要がある。そこで、重水素化された出発物質を購入し、多量の粉末試料の合成を行い、成功した。その試料の物性を測定した所、合成を行った試料が純良な物であることを確認した。そして、合成した試料を用いて中性子散乱実験も行った。実験は、米国にあるオークリッジ国立研究所及び日本にあるJ-PARCにて行った。残念ながら、米国での実験は、試料の量が少なく失敗に終わったのだが、日本で行った実験では、三量体内の相互作用に起因した磁気励起を観測することに成功した。解析の結果、この三量体には反強磁性相互作用が働いており、その相互作用の強さを見積もることにも成功した。当初の予定通り、重水素化した試料の合成及び中性子散乱実験を行うことが出来た。大型の単結晶試料の合成及び、極低温での磁気構造の解明が出来ていない。また、磁場中での中性子散乱実験も推進していく。
大規模データ処理基盤におけるデータ空間の生成演算と更新方式に関する研究

大量データ上の多対多関係情報の抽出を行う類似結合演算の計算技法は従来から多くあるが,mapreduce上では,計算モデルに特有な性能の不安定さがあり,大量データ処理演算として確立していなかった.本研究では,この不安定さを解決する汎用的なアルゴリズム効率化戦略として,(i)多対多等結合で微小なデータ偏りが引き起こす負荷偏在を解決する技法HSJ+BR,および,(ii)類似結合算法が使うレコードコピー量とshuffleコストを抑制する2段階ハッシュ分割戦略による効率化技法,の2つを提案して,編集距離結合など多様な類似結合計算のmapreduce上の不安定さを解決する戦略として有効性を示した.平成25年度の実績は次の通りである:2.大規模データからの情報空間の生成演算として類似結合演算を対象にして,その実行方式として,prefix-filtering法と呼ばれる手法が多対多関係を求める等結合に変換できることから,HSJ+BRを利用したprefix-filteringの実行方法を理論的に検討した.一方で,類似結合の計算アルゴリズム自体に多くの異なる手法が現在提案されており,データから有効な情報空間を出すための類似度閾値などのパラメタによって特性が非常に異なる.そのため,どのパラメタ条件下でどのアルゴリズムを中心にHSJ+BRで扱うかが問題になった.年度後半からは,この問題について簡単な試験実装と検討を行った.(主な実装は年度末から次年度前半の予定).この他,補助的な事例として,試験データとして使える可能性のある空間情報と意味タグのついたコンテンツデータの収集と当該データ固有の情報変換・検索機能を実現した.HSJ+BRは,ハイブリッドハッシュ結合に基づいた2回のmap/reduceジョブで構成される.すなわち,(1) build処理としてRを主記憶サイズより小さな細粒度バケットに分割するmap/reduceジョブを実行し,(2)その度数分布情報をコントローラが集めた後,バケットの再グループ化によるパーティション構成案とreducer数を増やすことによる処理の分散化プランを決定して,(3)当該プランに基づいてprobe処理のmap/reduceジョブを実行する.実質5ノードのHadoopクラスタで1000万件x1000万件,偏り最大0.5%の等結合においてノードあたりの最大・最小時間比率を100:1から4:3へと向上でき,全体処理時間も2.5倍高速化できた.本研究の目的は,非定型で大規模なデータ群から有用な情報空間を生成するデータ集合演算を対象に,mapreduce上の処理技法を確立し,計算結果である情報空間の維持・利用方法を示すことである.具体的には,範囲結合や類似結合に代表される多対多関係の結合演算を対象にする.これらの演算は,最終的には制約の緩い等結合処理に直して実行できる.そこで本研究では,演算の処理技法として,従前の処理技法をmapreduceモデルに適用したときに問題となるデータの偏りやレコードコピー量の増大を解決する機構を提案してきた.平成26年度には,類似結合の1つである編集距離結合を扱い,これを等結合に変換して実行する既存技法landmark joinについて効率化方式を提案した.具体的には,類似結合を等結合に変換する際の戦略であるprefix-filtering技法が引き起こすレコードコピー量増大に対処して,map/shuffle/reduce間のコストバランスを制御する必要があった.そのため,本研究では,map/shuffle側で行うハッシュ分割とreduce側のハッシュ結合の2段階で異なるハッシュ分割を行ってmap/shuffle/reduceの総コストを削減する方法として,label-prefix方式とQ1・Q2ハッシュ分割法の2つを提案した.label-prefix方式を試作してlandmark joinに適用した結果,5ノードクラスタでmap, reduce各10タスクの環境でshuffleデータ量を40%まで削減した効率化ができた.(Q1・Q2分割法の試作評価は次年度冒頭に行うこととした.)本研究の目的は,mapreduceシステム上で大規模データ集合から有用な情報空間を生成する演算を確立し,当該情報空間の維持・利用モデルを示すことである.具体的には,範囲結合や類似結合に代表されるデータ間の多対多関係を求める集合演算を対象にして,データ規模, mapreduceの計算ノード数,類似度などの制約,データ偏り,などの要因に対処して安定して効率的計算のできるmapreduce向け実行戦略の提案を主軸にした.平成26年度からは,類似結合の代表的計算手法であるprefix-filtering法に特有なレコードコピーが引き起こすshuffleコストを軽減するため,「2段階ハッシュ分割戦略」を提案してきた.平成27年度は,編集距離結合をprefix-filteringで行う既存手法に当該戦略を適用し,「Q1/Q2分割法」と呼ぶ算法を実装・評価した.Q1/Q2分割法は,map側でのハッシュ分割時に,レコードコピー量を総reducer数より少なくしたQ1ハッシュ分割を行ってshuffleデータ通信量とreducer間でのレコード照合重複を減らし,各reduce内で再度Q2ハッシュ分割を行って照合効率を上げる戦略である.結果,5ノード・map/reduceとも10タスクの環境の編集距離結合計算において,shuffle量を元の手法の直接適用時の0.5%にまで削減し,照合負荷自体もノード間総当たり処理より削減できた.以上の結果から,大規模データの類似結合をノード数の多いmapreduceモデルで行う時には2段階ハッシュ分割戦略が有効であり,多様な類似結合計算法の効率化に有効な選択肢となりうることが分かった.また,最後に,類似結合結果の利用法として,分析用スキーマ下で新規データ追加に応じてクラスタ抽出を行うツールを試作し,有用な情報理解ができることを確認した.

大量データ上の多対多関係情報の抽出を行う類似結合演算の計算技法は従来から多くあるが,mapreduce上では,計算モデルに特有な性能の不安定さがあり,大量データ処理演算として確立していなかった.本研究では,この不安定さを解決する汎用的なアルゴリズム効率化戦略として,(i)多対多等結合で微小なデータ偏りが引き起こす負荷偏在を解決する技法HSJ+BR,および,(ii)類似結合算法が使うレコードコピー量とshuffleコストを抑制する2段階ハッシュ分割戦略による効率化技法,の2つを提案して,編集距離結合など多様な類似結合計算のmapreduce上の不安定さを解決する戦略として有効性を示した.本研究では,データに存在する多対多関係を取り出す論理的な演算として,制約の緩い等結合や類似結合を扱うこととし,計算アルゴリズムとしてmapreduce基盤上に適した基本構成要素を検討・提案してきた.現在までに,制約の緩い等結合を直接使った多対多関係計算においては,データ偏りが問題になるため,その解決のためにバケット細分割と再グループ化を行うハイブリッドハッシュ結合HSJ+BRを提案した.今年度には,編集距離結合を使った多対多関係計算を対象にして,等結合に変換するときに使われるprefix-filtering技法に特有なレコードコピー量が引き起こす問題を解決しようとした.そして,shuffle/reduce間の計算コストバランスを制御する2段階ハッシュ技法を提案し,既存の計算技法であるlandmark joinに適用して高速化を実現した.ここまでに提案した技法はすべて,既存の1ノード向け類似結合技法をmapreduceモデルに適用するときに生じるデータ処理効率化を制御する戦略として働く.Q1・Q2分割法の試作評価,他の類似結合の場合の取り扱い,得られるデータ空間の有用さの検討,などを調べて当初目標の立場から総括する必要があるため,計画を1年延長した.そのため,進捗は「やや遅れている」とした.データベース・データ工学まず,編集距離結合向けに用意した2段階ハッシュ分割技法のうちQ1・Q2分割法の試作評価を行う.reduce側の処理アルゴリズムの交換も検討する.次に,集合類似度の場合への同戦略の適用によって得られる計算技法を考え,試作を行う.これによって,多対多関係計算のためにmapreduce上で用意すべき基本処理機能が明らかになる.編集距離結合では遺伝子データを,集合類似結合では文献データを用いているため,得られる情報の有用性を調べることで情報空間の維持と利用方法についても見通しを得ることができる.本研究では初年度(平成24年度)に,大量データ上の多対多関係を求める一般的な等結合演算について,そのmap/reduce向け負荷分散実行アルゴリズムHSJ+BRを考案し,2年目(平成25年度)の前半はその処理プログラムのコード改修を行った.
3次元多様体のヘガード分解や絡み目の橋分解の距離に関する研究

与えられた2以上の自然数をヘンペル距離として持つへガード分解及び絡み目の橋分解の存在を証明し、更にその距離を実現する円盤の対が一意的であるものも存在することを示した。また、結び目の橋分解の間の関係をグラフで表すことができることに注目し、新しいタイプのグラフがある種の結び目の橋分解の関係を表すことを示した。特にこの結び目は「極小的であるが最少ではない」橋分解を持つ興味深い例でもある。平成25年度には3次元多様体のへガード分解や絡み目の橋分解のヘンペル距離に関して、次の様な研究を行った。(1)奈良女子大学の小林毅教授、井戸絢子氏との共同研究により、与えられた2以上の自然数をヘンペル距離として持つ(絡み目の)橋分解が存在することを証明した。しかも橋分解の種数と橋数は任意に選ぶことができる。この結果は与えられた2以上の自然数をヘンペル距離として持つ(3次元多様体の)へガード分解の存在に関する先行研究の類似でもあるが、(絡み目の)橋分解の場合には途中で必要になる(橋分解曲面の)曲線複体内の測地線がより効率良く出来ることや視覚化し易い等、今後具体例の構成及びその応用に向けて大いに役立つことが期待できる。(2)奈良女子大学の小林毅教授、駒沢大学の小沢誠教授、九州大学の高尾和人氏との共同研究により、「極小的である(他の橋分解から安定化操作で得られない)が最小ではない」橋分解の新しい例を構成することが出来た。既に小沢誠教授と高尾和人氏によって3橋結び目の極小的な4橋分解の例が知られていたが、今回は絡み目の橋指数と極小的な橋分解の橋数の差をいくらでも大きく出来ることが言えた。また、平成26年3月には奈良女子大学においてワークショップ「Various Aspects of Classical Links」を開催し、絡み目の橋分解を中心とする様々な最新の研究について情報収集及び意見交換を行った。平成26年度は3次元多様体のへガード分解や絡み目の橋分解のヘンペル距離に関して、次の様な研究を行った。(1)奈良女子大学の小林毅教授、井戸絢子氏との共同研究により、与えられた3以上の自然数をヘンペル距離として持つへガード分解で、特に「距離を実現する円盤の対が一意的」であるものが存在することを証明した。(2)奈良女子大学の小林毅教授、駒澤大学の小沢誠教授、九州大学の高尾和人氏と一緒に、結び目の橋分解の間の関係を捉えた「bridge tree」について共同研究を行った。特に、どの様なグラフが結び目のbridge treeになり得るかに注目し、新しいタイプのbridge treeの例を挙げることが出来た。また、平成26年10月には奈良女子大学において研究会「ハンドル体結び目とその周辺VII」を開催し、ハンドル体結び目やその不変量に関する最新の研究について情報収集及び意見交換を行った。更に、平成26年12月には昨年度に続き、奈良女子大学においてワークショップ「Various Aspects of Classical Links II」を開催し、絡み目の橋分解を中心とする様々な最新の研究について情報収集及び意見交換を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。位相幾何学26年度が最終年度であるため、記入しない。与えられた2以上の自然数をヘンペル距離として持つ(絡み目の)橋分解の存在が証明できたことは、今後具体例の構成及びその応用に役立つことが期待できる。平成25年度の研究で得られた成果を踏まえて、引き続きへガード分解や橋分解の距離に関する研究を行っていく。特に、高いヘンペル距離をもつ分解の具体例の構成及びヘンペル距離の判定法の改良に取り組み、それらを用いてヘンペル距離が多様体や絡み目固有の性質をどの様に反映しているかを調べる。