hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Y-90標識抗CD20抗体治療におけるリンパ球の放射性組織障害に関する検討

悪性リンパ腫に対するY-90を用いた放射線内部療法の場合に、放射性の感受性が最も高いリンパ球にどの程度の放射線障害が出現するか評価した。DNAの損傷部位に集積するγ-H2AX抗体をリンパ球に反応させると、実際にリンパ球の核内に焦点としてDNAの損傷部位が描画される。上記治療患者より採血して測定すると治療後にDNAの損傷部位が計測された。この方法は、上記治療の放射線障害評価法として一般に確立できると考えられる。腫瘍細胞にCD20が発現しているB細胞リンパ腫に有効と考えられているY(イットリウム)-90標識抗CD20抗体(ゼバリン)が認可されている。Y-90標識抗CD20抗体を用いて放射線内部照射治療した場合には、臨床的に白血球数減少などの重大な副作用が生じることがある。しかし、細胞自体にはどのような副作用としての放射線障害がでるのか、詳細は現在まで解明されていない。そこで、B細胞リンパ腫に対するY-90標識抗CD20抗体を用いた放射線内部照射治療について、血液の内で最も放射線感受性が高いと考えられているリンパ球に対して、どの程度の放射性組織障害が出現するのか、小核試験を用いて基礎的に解明しようと考えた。遺伝子レベルの障害性が間接的に評価可能である小核試験を、我々独自に発展改良させた小核試験変法として用いて、治療患者リンパ球を単離、対象にして評価する。治療前後のリンパ球の小核細胞出現数を比較することで、治療後の放射性組織障害の程度を明らかにする。正常者リンパ球を外部照射して、小核細胞数と照射量の関係から求めた標準線より、治療におけるリンパ球自体の被曝線量を推定することが可能である。治療後の放射性組織障害の経時変化を追跡することで、影響が時間的にいつまでどの程度残存するかを明らかにすることが可能となる。小核試験としては、Fenech及びMorleyの方法がある。我々はリンパ球における小核試験を用いて、上記方法を基本としてin vitroでの基礎的実験を施行して、小核試験法を確立し吸収線量推定の基礎データを求めるべく検討した。また、一部MIBG治療における臨床的実験も試みた。材料及び方法は、主に上記の方法に準じて行った。正常者(6名)から採血してリンパ球分離溶液であるLymp Sep 7mlあたり7mlの血液となるように調整し1700回転30分遠心・分離しリンパ球を得た。分離したリンパ球を3回洗浄し、培養液あたり最終的に5ug/mlとなるように分裂刺激剤であるPHAを投与した。培養44時間後には分裂阻止剤であるCytochalasin Bを投与した。全培養は72時間にて終了した。遠心分離したリンパ球を、林らが考案した方法であるAcridine orangeで染色し、蛍光顕微鏡にて観察し検討した。観察は二核細胞500個当たりの小核細胞の出現数として算出した。0-2Gyまで段階的にリンパ球にX線照射をin vitroで行い小核細胞の出現率を評価した。結果:基礎的検討から、照射量(X)と小核細胞の出現数(Y)には正の相関が見られた(Y=26.2X+7.4)。結論:基礎的検討から小核試験法を確立するこができ、Y-90標識抗CD20抗体治療のリンパ球に対する放射線組織障害を評価可能であることが明らかとなった。小核試験は、一般に発癌性や突然変異を評価することが可能な検査法で、幅広く用いられている。以前より我々は、放射性ヨード治療及び放射性ストロンチウム治療に小核試験を用いて、リンパ球に対する放射性組織障害に関する検討を重ねて報告してきた。しかし、我々が用いてきた小核試験はDNAの損傷を小核出現として間接的に検出する評価方法であり、DNA損傷検出としては感度が低いと考えられるようになった。また、研究代表者の研究施設の移動により、小核試験の細胞培養が困難になって、新しい評価法導入が必要となった。DNA損傷検出の点ではより感度の高い手法であると考えられるγ-H2AXを用いる評価法を、新たな検討方法として確立を試みた。γ-H2AXはDNA損傷部位に集積することが知られており、同蛋白質に対する抗体で細胞の免疫染色を行うと、DNA損傷部位が核内の点として染色され、光学顕微鏡でDNA損傷の個数を数えることができる。方法:正常者(3名)より採血し正常リンパ球を遠心分離して、in vitroで段階的にX線照射を行い(それぞれ0.5Gy,1Gy,1.5Gy,2Gyを外部照射)、リンパ球を特殊スライドグラス上にホルマリン固定する。固定したリンパ球にはγ-H2AXで反応させる。反応後、スライド上に固定してあるγ-H2AXと反応したリンパ球を抗γ-H2AX抗体で免疫染色し、光学顕微鏡下でDNA損傷の個数を計測する。結果:DNA損傷の個数と外部照射数量との間には正の相関がみられた。従って、本研究のリンパ球に対する放射性組織障害の基本的評価法として、我々の新しい評価方法が確立できたと考えられる。

今後はさらに正常者を増やし検討することで、X線被曝とDNA損傷数の相関から標準直線を作成する予定である。なお、Y-90標識抗CD20抗体を用いた放射線内部照射療は本院では未だ施行されず、患者での検討はできなかった。以前より我々は、アイソトープ治療に小核試験を用いて、リンパ球に対する放射性組織障害に関する検討を重ねて報告してきた。しかし、小核試験はDNAの損傷を小核出現として間接的に検出する評価方法であり、DNA損傷検出としては感度が低いと考えられるようになった。研究代表者の研究施設の移動により小核試験の細胞培養が困難になって、新しい評価法導入が必要となった。DNA損傷検出の点ではより感度の高い手法であると考えられるγ-H2AXを用いる評価法を、新たな検討方法として確立を試みた。γ-H2AXはDNA損傷部位に集積することが知られており、同蛋白質に対する抗体で細胞の免疫染色を行うと、DNA損傷部位が核内の点として染色され、光学顕微鏡でDNA損傷の個数を数えることができる。方法:正常者(2名)より採血し正常リンパ球を遠心分離して、in vitroで段階的にX線照射を行い(それぞれ0.5Gy, 1Gy, 1.5Gy, 2Gyを外部照射)、リンパ球を特殊スライドグラス上にホルマリン固定する。固定したリンパ球には抗γ-H2AX抗体で反応させる。反応後、スライド上に固定してあるリンパ球を2次抗体で蛍光免疫染色し、光学顕微鏡下でDNA損傷の個数を計測する。結果:DNA損傷の個数と外部照射数量との間には正の相関がみられた。従って、本研究のリンパ球に対する放射性組織障害の基本的評価法として、我々の新しい評価方法が確立できたと考えられる。Y-90標識抗CD20抗体を用いた放射線内部照射療患者一例のみ検討した。治療後一日のみの採血しかできず、リンパ球の状態が悪くDNA損傷は計測困難だった。治療患者は非常に少ないが今後はさらに患者で検討する予定である。以前より、アイソトープ治療に小核試験を用いて、リンパ球に対する放射性組織障害に関する検討を重ねて報告してきた。DNA損傷検出の点ではより感度の高い手法であると考えられるγ-H2AXを用いる評価法を、新たな方法として確立を試みた。γ-H2AXのDNA損傷部位への集積が知られており、同蛋白質に対する抗体で免疫染色を行うと、DNA損傷部位が核内の点として染色され、DNA損傷の個数が計測可能となる。方法:正常者(今回まで合計7名)より採血し正常リンパ球を遠心分離して、in vitroで段階的にX線照射を行い、リンパ球を特殊スライドグラス上にホルマリン固定し、抗γ-H2AX抗体で反応させる。反応後、2次抗体で蛍光免疫染色し、光学顕微鏡下でDNA損傷の個数を計測する。結果:DNA損傷の個数と外部照射数量との間には正の相関がみられ、Y=4.9X+3.4として求められた。Y-90標識抗CD20抗体を用いた放射線内部照射療患者2例のみ検討可能だったが、その内計測可能だったのは一例のみであった。
問題自動生成機構の開発とブレンディング授業の展開に関する研究

eラーニングを授業内と授業外でする場合の効果の比較をして,ブレンド型授業の設計と展開に関する研究をした.母国語による日中間国際交流によって卒業研究を促進する授業を設計し,実践して効果を測定する研究をした.数学,歴史,地理,物理,化学などを題材にして,教材データと重要語句データから7種の形式の問題を自動的に生成する機構を研究開発し,eラーニングにおいて問題を多数準備できるようにした.eラーニングを授業内と授業外でする場合の効果の比較をして,ブレンド型授業の設計と展開に関する研究をした.母国語による日中間国際交流によって卒業研究を促進する授業を設計し,実践して効果を測定する研究をした.数学,歴史,地理,物理,化学などを題材にして,教材データと重要語句データから7種の形式の問題を自動的に生成する機構を研究開発し,eラーニングにおいて問題を多数準備できるようにした.大学情報科学科の入門科目において,ブレンディッド授業を実践した.講義スライドによる学習,演習問題による学習,学生作成教材の相互学習,および授業理解度アンケートがWeb上でできるeラーニングシステムを開発した.授業中にはスライドを用いて講義し,理解度アンケートが低かった次の週から講義整理ノートの問題を解かせた.その時点から,理解度が向上することがわかった.このようなブーレンディッド授業について,方法と効果について学会誌に掲載された.大学情報科学科の専門科目の授業において,スライドによってその日の概要を説明する講義をし,その後,eラーニングの講義スライドを閲覧しながら学生のペースで講義整理ノートに記入させ,最後に小テストをした.学習支援システムを構想させて,それを相互評価させ,修正改善する活動を取り入れて,講義内容の理解を深め,広げ,相互作用を起こした.eラーニングによって,時間外に演習問題などを繰り返し学習して理解度向上を目指した.これらについて,実践内容と学習効果について研究発表した.学会誌に投稿するように準備しているところである.小学校漢字の書きと読みの問題を問題自動生成するシステムを開発し,その方法と効果について国際会議で研究発表した.教材データと重要語句データから7種の形式の問題を自動的に生成する機構を研究開発し,eラーニングにおいて問題を多数準備できるようにした.今後,その効果を確認して,研究発表し,学会誌に投稿したい.専門科目(人工知能)において,講義をその日の講義内容の概要を説明するのにとどめ,残りの時間をeラーニングを中心にして,配布した講義整理ノートに講義スライドによって学習させた.試験の前の週にeラーニングで問題による学習をさせた.また,提出させた報告書を相互評価させて,修正させた.このような展開の授業について,効果を分析し,国際会議で研究発表するように英文原稿を執筆中である.中学校及び高等学校外国語(英語)科において対面型の指導が得られる授業枠の中に,教師によって一斉指導をする時間,eラーニングを活用した個別学習,ペアやグループでの協同学習を行う時間を効果的に組み合わせ,一単位時間内での「ブレンド型授業」を設計し,その実践方法と効果に関する研究をまとめて,国際会議ICCEで研究発表し,更に,教育システム情報学会誌に掲載された.日中間国際テレビ会議交流によって,卒業研究の内容をWord文書とスライドにまとめさせ,合同ゼミで説明し合う実践をした.毎週,40項目のアンケートに回答させて,自己評価をして振り返らせた.この実践について国際会議ICCEで研究発表し,更に,The Journal of information and systems in educationに掲載された.問題自動生成機構として,物理と化学を題材にして,計算問題が自動生成できる機構を開発した.教材データと重要語句データから7種の形式の問題を自動的に生成する機構を研究開発し,eラーニングにおいて問題を多数準備できるようにした.その方法について電子情報通信学会教育工学研究会で研究発表した.今後,その効果を確認して,研究発表し,学会誌に投稿したい.本年度の本研究課題に関する研究の成果は,雑誌論文3編,国際会議3編,専門研究会発表2件,学会発表10件で,極めて成果があったと言えよう.ブレンド型授業として,eラーニングを主に授業外と授業内に利用する場合を比較した研究はなされていない.授業外利用ブレンド型授業として,スライドによって講義をし,最後に10分程度で,小テストをした.授業外にeラーニングによって講義スライドによる学習と演習問題による学習ができるようにした.講義整理ノートを配布して,授業の内容を整理できるように工夫した.授業内利用ブレンド型授業として,ミニ講義を約20分した後,パソコン室でeラーニングの講義スライドを閲覧させながら,約60分間講義整理ノートの問題に解答を記入させた.その後,約10分間,小テストをした.このような二種類のブレンド型授業の効果の違いを明らかにした.この二種類のブレンド型授業の効果の違いについて国際会議ICCE2009で,授業内利用ブレンド型授業について国際会議E-learn2010で研究発表をした.今後,これを海外のジャーナルに投稿予定である.日中間国際テレビ会議交流によって,卒業研究の内容をWord文書にまとめさせ,説明させた.更に,スライドにまとめてプレゼンテーションをするという,合同ゼミを実践した.毎週,自己評価をして振り返らせた。この実践について,日本科学教育学会で発表し,国際会議で発表した.これを国内の学会誌に投稿予定である.高等学校外国語(英語)科において,教師によって一斉指導をする時間,eラーニングを活用した個別学習,ペアやグループでの協同学習を行う時間を効果的に組み合わせ,一単位時間内での「ブレンド型授業」を設計し,英語発話力の向上と性格因子との関係性について,明らかにして,国際会議ICCE2009で研究発表した.昨年のアルゴリズムを改良して,問題自動生成機構として,物理と化学を題材にして,計算問題が自動生成できる機構を開発した.
日本・ヨーロッパにおける人口不均衡とその経済的な結果

研究2年目は、主として、国内外のデータから人口に関するデータベース作成に携わり、日本を含む異なった国と地域における人口数および出生と、家族構成の変化における相違と類似性を明らかにした。これにより明らかになった傾向には目を見張るものがある。世界中のすべての地域において、人口全体に占める農村部の人口は急速に減少している。このことは、農村経済(地域経済)がどの程度まで持続されうるのか、また、農村部にみられる文化と知識はどこまで保護することができるのかという重要な疑問を投げかげている。一般的な傾向とは際立った相違がみられるのがオーストラリア・ニュージーランドを含むオセアニア地域である。この地域では都市化の動きが鈍化し、他の地域よりも農村部の人口減少がゆるやかである。これにより今後の提案として考えられることは、少数ではあるが安定した農村部の人口とそれに伴う都市部でのよりゆるやかな人口増加である。しかしながら、日本はさらに一段階進み、老齢人口(の全体に占める割合)の増加により、とくに農村地域での人口減少が確実となっている。これらの研究をもとに論文を作成し、国際農村社会学会による第12回世界農村社会学会議(テーマ:1950年以降の非農村化の推移と2030年までの予測、2008年7月6-11日韓国、高陽)と、International Symposium on Youth Unemployment:Preparation,Opportunities and Challenge(テーマ:経済情勢および出産・健康に関する決定への若年者失業の影響、30 October,2008,Beijing,China)に提出した。コーバチ氏は、平成19年11月11日に日本に到着しました。その後、3月までの研究は次のとおり行いました。(1)高校生を対象にしたアンケートを作りました。(2)関西地方の図書館(立命館大学、国際日本文化研究所等)を訪ねて,世界と日本に関する人ロデータを収集しました。(3)人ロデータを使って、世界の諸地域の都市と農村の人口の割合における分析を行いました。
インコヒ-レント光によるポンプ・プロ-ブMPIフェムト秒時間分解法の開発

1.YAGレ-ザ-2倍波励起色素レ-ザ-(発光時間10ナノ秒)の光共振器を改造し、ブロ-ドバンドレ-ザ-光(インコヒ-レント光)を発振させた。この光をフェムト秒レ-ザ-用倍波発生結晶で紫外光に変換し、半値巾80cm^<ー1>の紫外インコヒ-レント光を得た。2.コンピュ-タ-制御の光学遅延装置を備えたマイケルソン型干渉計を製作した。これを用いてインコヒ-レント光をポンプ光とプロ-ブ光の2つに分け、プロ-ブ光を時間τだけ遅延させて超音速ジェット中の極低温孤立分子に照射した。試料分子はポンプ光によりS_1状態に励起された後プロ-ブ光によりイオン化される。両者の遅延時間を変えながらイオン量を測定してS_1状態の超高速減衰の測定を試みた。3.トリエチルアミン分子の非共鳴2光子イオン化を用いて紫外インコヒ-レント光の時間分解能を測定した。得られたシグナルは遅延時間τに対して強度が一定なバックグラウンドと時間τ=0を中心とするピ-ク(コヒ-レントシグナル)により構成されていた。コヒ-レントシグナルの巾から時間分解能は300フェムト秒と測定され、発光時間10ナノ秒のレ-ザ-からフェムト秒時間分解能が得られた。4.インコヒ-レント光をアニリン分子に照射し、S_1励起状態の寿命測定を試みた。この状態は長寿命(10ナノ秒)なので理論からは全くピ-クのないスペクトルが予想されていが、観測結果はバックグラウンド上にピ-クを示した。これは分子がイオン化して電子が飛散する過程が観測された事を示し、この方法がS_1に加えて終状態の減衰も同時に反映する事が分かった。以上の様に本研究はこの時間分解法の特性を明かにすることができた。現在、超高速減衰する分子の寿命測定に適用するべく、さらに短波長のインコヒ-レント光を発生するレ-ザ-を製作中である。
プロシアニジン化合物の肥満予防機能と脂質代謝調節機能のメカニズム解明

りんごあるいはホップ由来のプロシアニジン化合物を高脂肪食とともにSD系雄ラットに投与し、あるいは、肥満を発症するZDFラットに投与した。その結果、高分子ポリフェノール成分を有する2種類のポリフェノール素材は白色脂肪組織重量の増大を抑えることが明らかとなった。この機能発揮のメカニズムは、第一に、脂肪吸収が摂取したポリフェノール素材によって妨げられること、第二に、肝臓の脂肪酸合成酵素の働きを弱めることが原因であることが明らかとなった。一方、コレステロール代謝に対して、りんごあるいはホップ由来のプロシアニジン化合物は明らかな調節作用を示し、生体内のコレステロール濃度の上昇を抑制することが明らかとなった。その主な要因は、コレステロール吸収の干渉、肝臓コレステロール合成反応の抑制、胆汁酸への異化促進であることが予想された。また、1%近くのプロシアニジンを投与しても肝機能に問題を生じることはなかった。また、ZDFラットの糖尿病発症はプロシアニジン摂取で遅延することも明らかになった。このように、高分子プロシアニジン化合物は、安全性に問題のない肥満予防およびコレステロール濃度調節に機能する食素材であることが確認できた。茶カテキンが有する健康維持・増進作用の中で、新たに抗肥満作用が知られるようになった。今回本研究では、茶以外のポリフェノール素材、特にリンゴあるいはホップ由来ポリフェノールのようなプロアントシアニジン類を主成分とするポリフェノールの標題生理機能について調べた。すなわち、肥満を誘導させる高脂肪(脂肪を約30%添加)含有飼料を4週齢の雄ラットに摂取させる系において、緑茶(TC)、りんご(AP)、ホップ(HP)由来の各ポリフェノール素材を配合し、各群につき脂質代謝調節作用ならびに抗肥満効果を比較検討した。各群間で摂取量に差が生じないように2ヶ月間飼育した後、肥満ならびに脂質代謝に関わる種々の因子を解析した。その結果、高脂肪飼料摂取群は、通常の低脂肪飼料摂取群よりも睾丸周囲、腎臓周囲および腸間膜の脂肪組織重量は著しく増大したが、高脂肪飼料と共に各ポリフェノール素材を同時に摂取した群では、各部位の脂肪蓄積量が低下し、総脂肪組織重量は各ポリフェノール素材摂取群の方が非摂取群よりも有意に低くなった。また、高脂肪飼料摂取により誘導される血清アディポネクチン(脂肪細胞から分泌される糖尿病や肥満を抑えるホルモン)の減少に対する各ポリフェノール素材の摂取効果は小さかったが、脂肪組織由来のホルモンで摂食抑制およびエネルギー消費亢進作用を示すとされるレプチンの増大、インシュリンの増大に対する抑制効果は高く、その効果はTCとAP摂取で顕著であった。しかし、ヒト肥満ではこれらの作用が低下し、一般的にレプチンレベルは高値になることも知られ、TCとAPの代謝産物はこのような高レプチン血漿を緩和するのではないかと考えられた。さらに、3種類のポリフェノール素材摂取により肝臓の脂肪合成が抑えられ、一方では脂肪分解が促進されることも明らかになった。これらの作用によって、各ポリフェノール素材は脂肪蓄積を抑制すると考えられる。以上の機能に加えて、各ポリフェノール素材は肝臓中性脂肪および血清コレステロールレベルを低下させ、さらには、必須脂肪酸代謝を調節する機能を示した。すなわち、TCに限らず、プロシアニジン化合物を多く含むAPやHPも同じように脂肪蓄積を抑制し、かつ、脂質代謝を良好に調節する健康維持・増進に寄与する素材であることが明らかとなった。肥満に伴い糖尿病を発症するZDFラットに対して、りんごポリフェノールあるいはその構成成分であるプロシアニジン分離混合物を与えたところ、体重増大と糖尿病発症がポリフェノールあるいはプロシアニジン摂取で遅延することが明らかとなった。また、糖尿病に関わるアディポサイトカイン産生レベルあるいはTNFαレベルもポリフェノール類摂取で調節され、ヘモグロビンA1cレベルも非摂取群と比較して低くなった。内臓脂肪重量は、ポリフェノール類摂取群では有意に低くなり、とくにプロシアニジン摂取で効果的であることが明らかとなった。肥満および糖尿病発症による生体内抗酸化システムは非摂取群と比較して、ポリフェノール摂取、とくに、プロシアニジン摂取で機能低下が抑えられる傾向にあった。脂肪酸合成および分解に対してくポリフェノール摂取によって前者は抑制され、後者はやや充進されることも明らかとなった。一方、脂肪酸代謝、とくにリノール酸代謝はポリフェノール摂取で抑制され、かつ、血清のエイコサノイドレベルも調節されて動脈硬化が発症しにくい状態を保つ傾向にあった。

以上の結果から、りんごポリフェノール、とりわけ、2-4量体のプロシアニジン化合物は肥満を予防し、かつ、肥満に伴う2型糖尿病発症を遅延させ、生体内老化を予防する機能を有することが明らかとなった。りんごあるいはホップ由来のプロシアニジン化合物を高脂肪食とともにSD系雄ラットに投与し,あるいは,肥満を発症するラットに投与した。その結果,高分子ポリフェノール成分を有する2種類のポリフェノール素材は白色脂肪組織重量の増大を抑えることが明らかとなった。この機能発揮のメカニズムは,第一に,脂肪吸収が摂取したポリフェノール素材によって妨げられること,第二に,肝臓の脂肪酸合成酵素の働きを弱めることが原因であることが明らかとなった。一方,コレステロール代謝に対して,りんごあるいはホップ由来のプロシアニジン化合物は明らかな調節作用を示し,生体内のコレステロール濃度の上昇を抑制することが明らかとなった。その主な要因は,コレステロール吸収の干渉,肝臓コレステロール合成反応の抑制,胆汁酸への異化促進であることが予想された。また,1%近くのプロシアニジンを投与しても肝機能に問題を生じることはなかった。このように,高分子プロシアニジン化合物は,安全性に問題のない肥満予防およびコレステロール濃度調節に機能する食素材であることが確認できた。
高齢者の唾液中の抗菌因子の解析

本研究は、口腔領域における生体防御機構の解明を長期的な目標としている唾液中の抗菌因子、主に抗菌ペプチド(抗菌活性を有するペプチドの総称)の発現に関して研究したものである。研究期間内において、唾液中の新規抗菌蛋白質の探索、抗菌蛋白質の発現調節の解析などを行った。研究期間内においては、唾液中に発現している分子の同定を核酸レベルで行った。材料としては、ヒトモデル系として有用なカニクイザル唾液腺mRNA、ヒト唾液腺由来mRNA、ヒト唾液腺由来細胞株を用いた。カニクイザル唾液腺は各唾液腺における分子の発現を比較するため、3種の大唾液腺(耳下腺、顎下腺、舌下腺)よりmRNAを調整し実験に供した。解析にあたってはヒトゲノムプロジェクトの成果を参考にした。mRNAからのcDNA合成、RT-PCR、DNA配列の決定などは常法に従っておこない、ディフェンシンファミリーの複数の分子種、ヒスタチンファミリーの分子種、LL37などを同定した。さらにタンパク質レベルでの同定・解析のため、ペプチドの合成、抗体の作製を行った。本研究で得られた知見は口腔保健の向上に貢献するものと思われる。本研究は、ロ腔領域での生体防御機構の全体像を明らかにすることを目的として、唾液中の抗菌因子、主として低分子の抗菌ペプチドの発現に関する解析を行っている。抗菌ペプチドは先天性免疫の担い手として、種々の細菌、真菌、ウイルスに対して抗菌作用を示し、さらに近年、獲得免疫のメディエーターとしても機能していることが報告されており、口腔領域におけるこれらのペプチドの発現や機能の解析は非常に興味深いと考えられる。材料はヒトのモデル系として極めて有用だと考えられるカニクイザルの組織を用いた。国立感染症研究所、霊長類センターの協力により、カニクイザルの安楽死後、速やかに3種類の大唾腺(耳下腺、顎下腺、舌下腺)を採取した。各々よりオリゴdTカラムを用いて常法に従いmRNAの調整を行った。組織普遍的に発現が認められるactinと、唾液中での発現が既に報告されている抗菌ペプチドhistatin、beta-defensin1などの発現をRT-PCR法により確認し、得られたmRNAが新規抗菌ペプチドの探索等の実験に使えることを確認した。これらのmRNAを鋳型としてオリゴキャップ法によりcDNAを合成した。現在、既知の抗菌ペプチドとの相同性、及び、ESTデニタベースの情報を基としてスクリーニングを行っている。既に、いくつかの抗菌ペプチドの分子種が唾液腺で発現していることが明かにしており、次年度以降、さらに新規抗菌ペプチドの探索と得られたクローンの5'上流領域配列の解析を行う予定である。本研究は、口腔領域での生体防御機構の全体像を明らかにすることを目的として、唾液中の抗菌因子、主として低分子の抗菌ペプチドの発現に関する解析を行っている。本年度は、プライマーの設定などにヒトゲノム計画の成果も参考にしながら、さらに、口腔で発現している抗菌ペプチドの解析を行った。cDNAサンプルは昨年度、合成したものに加え、今年度も新たに合成を行いスクリーニングに供した。スクリーニングに用いたプライマーが本研究の目的に有効であることを確認するために、陽性コントロールとしてヒト唾液腺由来のmRNA(市販)、及び、唾液腺由来培養細胞より調整したmRNAを用いた。スクリーニングで陽性であるクローンは塩基配列を決定した。現在までに約10種類の抗菌ペプチドと思われる分子の発現を確認している。さらに、histatin分子については、3種類の大唾腺(耳下腺、顎下腺、舌下腺)における発現を比較検討した。来年度は他の分子についても、各唾液腺での発現を比較検討する予定である。また、抗菌ペプチドのいくつかの分子は、翻訳後調節が起りC末端側において1-2残基のアミノ酸の添加もしくは除去が行われているという知見がある。来年度以降は、合成の各段階と分解系をも含め、唾液腺組織や培養細胞を用いてタンパク質レベルでの解析も行う予定である。本研究は、口腔領域における生体防御機構の解明を長期的な目標として、唾液中の抗菌因子、主に抗菌ペプチド(抗菌活性を有するペプチドの総称)の発現に関して研究する。申請期間内において、唾液中の新規抗菌蛋白質の探索、抗菌蛋白質の発現調節の解析などを行う。当該年度においては、昨年度に引き続き、唾液中に発現している分子の同定を核酸レベルで行った。

カニクイザル唾液腺は各唾液腺における分子の発現を比較するため、3種の大唾液腺(耳下腺、顎下腺、舌下腺)よりmRNAを調整し実験に供した。解析にあたってはヒトゲノムプロジェクトの成果を参考にした。mRNAからのcDNA合成、RT-PCR、DNA配列の決定などは常法に従っておこない、ディフェンシンファミリーの複数の分子種、ヒスタチンファミリーの分子種、LL37などを同定した。さらにタンパク質レベルでの同定・解析のため、ペプチドの合成、抗体の作製を行った。
障害者雇用におけるネットワーク型連携の意義

【本研究の問題意識】本研究の申請の前年(2013年度)における障がい者雇用率は、企業全体で1.76%、雇用率達成企業は全体の42.7%であり、必ずしも良好な数値とは言えない。特に規模が小さい企業は、企業体力的な面から雇用を回避する傾向が見受けられる。しかしながら、規模が小さい企業の中には、法定雇用率が課されていないにもかかわらず障がい者を雇用していたり、法定雇用率を超えて雇用している事例が散見される。障がい者のパフォーマンスを引き出しており、経営にとっての意味を見出している一方で、障がい者側もやりがいを感じており、定着もよいことが多い。その背景には、企業や障がい者支援組織が地域ネットワークを形成し、企業を支える取り組みを展開していることを指摘できる。そこで、本研究では、企業支援を通じた就労支援の地域ネットワークが障がい者雇用の促進や障がい者の定着等に与える影響を明らかにする。【本研究の方法】日本全国には、障がい者雇用にかかわって企業の取り組みを支援するネットワークが存在する。その中には、自らに団体名を付け、意識的な活動を展開しているネットワークがある。そのようなネットワークの主要メンバーに対してヒアリングを実施し、設立の経緯(問題意識)、実習や雇用、定着の実績、課題などを聞き取る。また、それらのネットワーク加盟企業やそれ以外の企業に対して、障がい者雇用をめぐる課題(相談内容)、連携している組織、連携強度、定着率、連携と障がいなどについてデータの提供を依頼し、ネットワーク型の連携の効果を実証的に明らかにする。【研究結果】障がい者雇用をめぐる課題によって連携先に一定の傾向があること、障がい種別によって連携の強度に差があること、課題(相談内容)と障がいによって定着効果に差があること、地域連携が高い効果を持つのは、精神障がい者の職場不適応についてであることが明らかとなった。一般企業の障がい者雇用において常に重要な課題として認識されている障がい者の定着について、外部連携に基づくネットワーク的連携がいかなる効果を持つかについて、以下のような研究を進めた。1.「ヒアリング調査」中小企業家同友会は、障害者雇用を進めるための取り組みをしており、実績もある。特に、中小企業の集まりであるため、単独での雇用推進は難しいためネットワーク型の連携を取るケースが多くみられるようになっている。そこで、宮崎県中小企業家同友会のクリーン事業部会のユニークな取り組みについてヒアリングを行った。この結果については、「障がい者雇用におけるネットワーク的連携の意義ー宮崎県中小企業家同友会クリーン事業部会の取組に寄せてー」『横浜市立大学論叢』第68巻人文科学系列第2号、pp.41-68、にまとめ発表している。取材先の宮崎県日向市にも論文を送付したが、自らの取組の意義の客観的意義を地域の人々が認識するという効果もあったようで、研究の意義を実感している。また、(株)ゼネラルパートナーズでは、障がい者雇用にかかわる各種調査を行っており、多くの情報を蓄積している。そこで、(株)ゼネラルパートナーズにヒアリングと調査実施協力を依頼した。2.障がい者の定着にとってネットワーク型の連携をどの程度意味を持つかについて、ヒアリング調査だけではなく、客観的に明らかにするために、アンケート調査を実施した。アンケートは、Webサイトに掲載し、メール等で企業に呼び掛け、協力してもらう形をとった。非常にデリケートな内容であったが、30社にアンケートに協力してもらうことができた。障がい者の定着に対するネットワーク的連携の効果を明らかにするためには、ヒアリングとアンケート調査が必要と考えている。ヒアリングについては、1年目の目標は達成し、2年目に集中的に行う予定になっているため、当初の予定通りである。ただ、アンケートの回答数が当初期待したほどには集まってない。アンケート内容が、自社の定着に関するパフォーマンスを聞くことになるため、情報開示を避けたいものと思われる。そこで、2年目は、ヒアリングを兼ねて直接企業を訪問し、アンケートへの回答をお願いするつもりである。2017年度は、大きく分けて2つの研究を実施した。1.全国の主要なネットワーク型の連携に対するヒアリング調査の実施障害者雇用にかかわる地域連携はたくさんあるが、通常は、「障害者を支援する」ことを目的とした福祉系のネットワークであり、「障害者が安心して働き、定着を促進するためには雇用する企業の支援が必要」という研究テーマに合致するネットワークは、多くない。しかし、近年では企業支援(を通しての障害者支援)の意義が認識され、ネットワークの形成が広がってきている感がある。それゆえ、本研究の対象として取り上げたわけであるが、今年度は、企業支援のネットワークと思われる組織(企業が主なメンバーとなり、保健所や障害者就業・生活支援センターなどが企業の相談に乗ったりしている組織)に対してヒアリング調査を実施した。ヒアリング対象組織は、はちどり(山城)、CoCoネット(京都)、ミツバチ(新潟)、TeamPLUS(倉敷)、行政支援による特別支援学校と企業との連携(岐阜)、民間主導の特別支援学校と企業との連携(広島)で、それぞれ主要なメンバー(企業の経営者および企業を支援している団体)に集まってもらい、ネットワークや就労支援組織との連携に意味を感じているか、それはどのような局面か、現在の課題は何かを軸にヒアリングを実施した。なお、大阪精神障害者就労支援ネットワークや他の地域で展開している同様の取組については翌年度の課題として設定した。2.アンケートの実施就労支援組織と連携している企業に協力を依頼し、連携の意義や課題を尋ねるアンケートを引き続き実施した。

研究費の制約から、アンケート用紙の配布は断念し、ネットでアンケートに答えてもらう形をとったが、企業団体を通しても反応が極めて鈍かったため、アンケート用紙を持参し個別に依頼を行った。回収したアンケートについては、集計中である。1.地域ネットワークへのヒアリングは、現時点である程度の期間稼働し、成果や課題を自覚していると思われる主要な団体に対して実施できた。特に、行政が大きく関与している場合と民間主導のパターンについてそれぞれ複数の団体からヒアリングできたことは、当初の想定以上の成果であり、翌年度は、対象障害を絞って取り組んでいる団体や新たに立ち上げられた団体に対して補足的に実施する程度で収まると考えている。ただ、ヒアリング調査という大きな枠においては、当初の予定通りの実施であり、当初の計画以上の進展ではない。2.障害者雇用にかかわる企業アンケートは、反応が極めて厳しい傾向があることに加え、研究対象のネットワークを形成している中小企業の数が限られていること、地域連携の実績を積んでいる企業は規模の大きな企業である傾向があることから、サンプル数としては少ないものの、対象となる企業の半数程度には協力をしてもらっている。回収できたアンケートは集計中である。【本研究の問題意識】本研究の申請の前年(2013年度)における障がい者雇用率は、企業全体で1.76%、雇用率達成企業は全体の42.7%であり、必ずしも良好な数値とは言えない。特に規模が小さい企業は、企業体力的な面から雇用を回避する傾向が見受けられる。しかしながら、規模が小さい企業の中には、法定雇用率が課されていないにもかかわらず障がい者を雇用していたり、法定雇用率を超えて雇用している事例が散見される。障がい者のパフォーマンスを引き出しており、経営にとっての意味を見出している一方で、障がい者側もやりがいを感じており、定着もよいことが多い。その背景には、企業や障がい者支援組織が地域ネットワークを形成し、企業を支える取り組みを展開していることを指摘できる。そこで、本研究では、企業支援を通じた就労支援の地域ネットワークが障がい者雇用の促進や障がい者の定着等に与える影響を明らかにする。【本研究の方法】日本全国には、障がい者雇用にかかわって企業の取り組みを支援するネットワークが存在する。その中には、自らに団体名を付け、意識的な活動を展開しているネットワークがある。そのようなネットワークの主要メンバーに対してヒアリングを実施し、設立の経緯(問題意識)、実習や雇用、定着の実績、課題などを聞き取る。また、それらのネットワーク加盟企業やそれ以外の企業に対して、障がい者雇用をめぐる課題(相談内容)、連携している組織、連携強度、定着率、連携と障がいなどについてデータの提供を依頼し、ネットワーク型の連携の効果を実証的に明らかにする。【研究結果】
次世代シーケンサーによるB型急性肝炎慢性化成立機序の解明

B型急性肝炎の慢性化に関連すると考えられる宿主側因子、ウイルス側因子双方から解析を行った。B型慢性肝炎に関連するrs3077およびrs9277535を我々の開発したInvader法により測定した。その結果HLA-DP locusと成人でのB型急性肝炎の慢性化との関連は認められなかった。また、ウイルス側の要因としてB型急性肝炎のシリーズ血清を次世代高速シーケンサーにより解析を行った。急性肝炎後に遷延化した症例においてHBVのpopulationに継時的な変化を認め、次世代シーケンサーにより多数cloneの解析が可能となったことにより特徴的な所見を得ることができた。最近、本邦のB型急性肝炎において欧米型であるgenotype Aの占める割合が急速に増加していることが報告されている。Genotype Aによる急性肝炎は、他のgenotypeと異なり10%程度が慢性化することが知られており、臨床上重要な問題である。本研究においては、ウイルス側と宿主側の双方のファクターを解析することにより、genotype Aによる急性肝炎の慢性化に関わる因子を明らかにする。すでに全国より1982年から2011年までの1066例のB型急性肝炎症例を収集した。これらの症例の中で血清の収集が可能であった643例において、ウイルス側の因子であるHBVジェノタイプの測定を完了した。また、国立国際医療研究センターの倫理審査委員会において本研究の承認を得て、宿主であるヒトのDNAの収集を開始した。現在、研究協力施設において倫理審査委員会への申請中であり、承認が得られ次第、協力施設においてもB型急性肝炎の慢性化例、遷延化例、非遷延化例のDNAの収集を開始する。宿主側のファクターとしては既報のB型慢性肝炎に関わるHLA-DP locus上のSNPs(Kamatani Y.et aL, Nat Genet,2009)が報告されている。今後は、HLA-DPA1およびHLA-DPB1のそれぞれに関連するSNPsであるrs3077およびrs9277535を用いて、これらのSNPsがgenotype Aによる急性肝炎の慢性化に関与するかどうかを明らかにする。すでに我々は、両SNPsをInvader法により簡便に安価に判別する方法を開発しており、DNA収集後に短期間での解析が可能である。また、東京大学大学院医学系研究科・人類遺伝学教室(徳永勝士教授)との共同研究により、90万種のSNPs解析可能なマイクロアレイを用いたゲノムワイド関連解析(GWAS)により、その他のSNPsと慢性化との関連を解析する予定である。既報のSNPsおよびGWASによる新規SNPsと慢性化との関連が明らかにならない際には、当センターで保有している次世代高速シーケンサーを用いることにより、リシーケンシングによる新規SNPsの探索やオミックス解析により、後天的なゲノム変化にも対応する。本研究においては、ウイルス側と宿主側の双方のファクターを解析することにより、genotype Aによる急性肝炎の慢性化に関わる因子を明らかにした。全国より収集した643例のB型急性肝炎症例において、ウイルス側の因子であるHBVジェノタイプの測定を完了した。宿主DNAに関しては、B型急性肝炎27例、B型慢性肝炎20例を収集した。宿主側のファクターとして報告されているHLA-DPA1およびHLA-DPB1に関連するSNPsであるrs3077およびrs9277535(Kamatani Y et al.,Nat Genet,2009)を我々の開発したInvader法により測定した。その結果、genotypeAのB型急性肝炎に関しては、minor homozygotes 2/27(7.4%)、hetero 13/27(48.1%)、minor homozygotes 12/27(44.4%)であり、genotype AによるB型慢性肝炎ではmajor homozygotes 0、hetero 10/20(50.0%)、minor homozygotes 10/20(50.5%)とHLA-DP locusと成人でのB型急性肝炎の慢性化との関連は認められなかった。今後さらに症例数を増やして解析を行い、GWASによる網羅的な解析も行う予定である。また、ウイルス側の要因として、B型急性肝炎のシリーズ血清を次世代高速シーケンサーにより解析を行った。
生態学的シミュレーションによるビジネスモデルの進化プロセスの研究

この研究計画では、ビジネスモデル(特許)と技術移転プロセスに関する制度と実態の調査から着手した。ビジネスモデル特許に関しては2000年から2001年にかけてブームがあったが、すぐに沈静化してしまった。その背景には、patenabilityとmarketability、すなわち特許になりうることとその特許で収入が入ることは別であるという特許ビジネスの実像を理解する必要がある。特許を取得するということは、まさに発明をビジネスとして扱うことであり、本当にビジネスとして考えるのであれば、特許に金を払ってくれるライセンシー候補を一生懸命探して、ロイヤルティー収入を見込めると判断した発明だけを特許にすべきである。しかし、ビジネスモデルの進化という視点から、もう少し視野を広げれば、こうした特許のライセンシングに限らず、技術移転にはさまざまなパターンが存在しており、この研究では、コミュニケーション競争モデルでシミュレーションを行い、検討を加えた。また、「ライセンス・ビジネス」(あるいは「ライセンシング・ビジネス」)の観点も重要である。特許などの工業所有権に関しては、近年、知的財産権として関心が高まっている。しかし、残念ながら知的財産権の分野は法律家の世界であり、ビジネスの感覚に欠けているため、その議論には限界がある。たとえば、いわゆる「青色LED訴訟」の判決は、さまざまな議論を巻き起こしたが、それらの議論の多くは、特許法35条やその解釈に向けられてきた。この百家争鳴状態は、皮肉にも特許法35条に定める職務発明に対する相当の対価を、同条の法解釈から一義的に導き出すことが困難であることを物語っている。法律の解釈論では解決できない問題なのである。しかし、経営学的には、ライセンス・ビジネスの実態と照らして、実際の企業行動と市場取引の観点から総合的に判断する方法がある。本年度の研究は、ビジネスモデル(特許)と技術移転プロセスに関する制度と実態の調査から始めた。ビジネスモデル特許に関しては2000年から2001年初めにかけてブームがあり、マスコミではさまざまな報道が行われたが、本研究では、まず論文「ビジネスモデルについて」にあるように、知的財産権全般に関する正確な理解から始め、ビジネスモデル特許の制度的な特性や実態について調査を行った。さらに論文「ビジネスモデル特許とマーケティング」で展開されるように、patentabilityとmarketability、すなわち特許になりうるということとその特許で収入が入るということは別であるという特許ビジネスの現状認識から出発して、特許を取得するということは、まさに発明をビジネスとして扱うことで、本当にビジネスとして考えるのであれば、特許に金を払ってくれるライセンシー候補を一生懸命探して、ロイヤルティー収入を見込めると判断した発明だけを特許にすべきという経営学的な分析を行い、マーケティング・モデルの本質を明らかにした。またビジネスモデルの進化や伝播に関しては、論文「技術移転にみる超企業・組織」で示したように、技術移転プロセス、特に大学を中心とした研究機関から産業界への技術移転プロセスを「企業の境界を超えて存在する超企業・組織」の観点から分析し、従来軽視されてきた組織作りの重要性を指摘している。ビジネスモデル普及のための具体的なシステム作りに関しても論文「ビジネスモデル普及のためのプラットフォーム構築」で事例研究を行った。他方、生態学的シミュレーションに関しても、論文「グローバル研究開発とコミュニケーション能力」あるいは著書「組織と意思決定』で、シミュレーション、特にマルチエージェント型のシミュレーションについての考察とモデル作りを行ったが、ビジネスモデルに関する知見を組み込むまでにはまだ至っていない。昨年度から引き続いて、ビジネスモデル(特許)と技術移転プロセスに関する制度と実態の調査を行った。ビジネスモデル特許の制度的な特性や実態についての調査をもとにして、patentabilityとmarketability、すなわち特許になりうるということとその特許で収入が入るということは別であるという特許ビジネスの現状を明らかにした。

その上で、特許を取得するということは、まさに発明をビジネスとして扱うことで、本当にビジネスとして考えるのであれば、特許に金を払ってくれるライセンシー候補を一生懸命探して、ロイヤルティー収入を見込めると判断した発明だけを特許にすべきという経営学的な分析を行い、マーケティング・モデルの本質を明らかにした。次に、こうした知見を経営戦略論に取り込むために、知的財産権を企業のresourceと位置付ける分析枠組みとしてresource-based viewのレビューを行っている。特許や商標といった工業所有権は、企業が自らの優位性を持続させるメカニズムの一つに過ぎない。より大きな経営全体の枠組みの中でとらえる必要がある。さらにこうした一種の囲い込み戦略は、Linuxに代表されるオープン・ソース戦略と対比することで、その特徴がより鮮明になる。実際にはオープン・ソース戦略は騒がれたほどには成功要因とはなっておらず、Linuxの成功も絶妙ともいえるタイミングがもたらしたものであることが明らかになったが、同時に、ソフトウェアの進化という意味ではオープン・ソース戦略のもつ意味は大きいことも明らかになった。さらに、今年度は、ビジネスモデルの進化や伝播に関して、大学を中心とした研究機関から産業界への技術移転プロセスを中心にして、実際の事例の調査研究にも着手した。昨年度から引き続き、ビジネスモデル、特に特許等の知的財産権を中心にして、技術移転プロセスに関する制度や実態の調査を行った。その成果は論文「技術移転の考え方」として発表され、技術移転にはライセンシングに限らず様々なパターンがあること、大学を中心とした技術移転、特に大学発ベンチャーには発明をビジネスとして扱う発想が乏しいことを明らかにしている。いまやコミュニティ・ビジネスの担い手として注目されるようになったNPOは、実は大学周辺の研究開発の担い手としても注目されるようになってきている。そこで論文「NPOの組織評価軸」では、NPOの世界でのベンチャー・キャピタルともいえる助成財団が、助成のために行っている外部評価の方法を実証的に検証し、助成財団が事業評価よりも組織評価に重点を置いていること、その過去の評価経験で培われたノウハウに裏打ちされた評価軸がかなり安定したものであることを明らかにしている。ビジネスモデルの研究としては、論文「日本の海運会社の定期航路部門とコンテナ化」で、定期航路がコンテナ化した際に、海運業界に全く新しいビジネスモデルが登場し、そのことで海運業界のアライアンスのパターンが激変したことを明らかにしている。
インターネットにおけるＦＰＧＡを用いた音楽電子指紋の大規模検索

本研究では,インターネット上の音楽ファイルから電子指紋をリアルタイムに検出し,音楽情報DB(データベース)を検索しながら,電子ファイルの流通をコントロールするための要素技術を解明する.先立つ基盤研究(B)では,FPGA(Field rogrammable Gate Array)を用いて電子指紋の超高速計算に取り組んだ.本研究では次の段階として,電子指紋のデータベース検索に取り組む.特に実用化のために必須な検索規模の拡大(数千万曲規模)に挑戦する.検索大規模化の方針として,1. FPGAを用いてハミング距離計算専用回路による高速照合を試みる.2.少ないFPGAチップ内メモリを利用するため,クラスタリングを用いた二段階検索を試みる.音楽電子指紋の実用規模検索の最適なソリューションを解明するのが本研究の目的である.2018年度はMIDI音源による擬似楽曲の作成アルゴリズムの開発を行った.乱数等によって,音程や音調をMIDI信号として生成し,この楽曲をピアノやギター等の楽器で電子的に演奏する.その音出力をデジタル型式でWAVEファイルに書き込むスキームである.これまでに開発したハードウェア向き電子指紋検出アルゴリズムHiFP2.0にて検出実験を行ったところ,グランドピアノとクラッシックピアノの区別は難しいが,ピアノとギターでの演奏は区別可能,また当然であるが異なるMIDIファイルから得られた演奏は区別可能という結果が得られた.昨年に引き続き,データベース検索方法としてStaged LSH法に基づくFPGA実装およびGPGPUでの実装を改良した.この他に,このようなシステムをチップ上に効率良く収容するための階層型相互結合網についても幅広く研究を行い,成果を得た.予定していた2018年度以降の実施内容は次の通りである.1周波数成分を用いたクラスタリング手法の開発・改良.低周波成分と高周波成分の2段階によるクラスタリング法の開発.2 MIDI音源による擬似楽曲の作成およびリッピング.3検索の速度と精度の両面からの評価.4近傍クラスタの検索方法の解明および検索高速化に取り組む.このうち,2018年度は1に対する予備実験としてGPGPUによるアルゴリズムの検証,2に対して擬似音楽の自動生成アルゴリズムの開発ならびに中規模(数千曲)の生成,4に対して,複数チップから成る大規模な検索に適用可能なクラスタリングアルゴリズムを開発した.この成果は国際会議で発表している他,学会論文誌に投稿し現在査読中である.2019年度の研究実施項目として,クラスタリング法のさらなる改良と精度の検証や実システムの構築に取り組む予定である.周波数成分を用いたクラスタリング手法の開発・改良.低周波成分と高周波成分の2段階によるクラスタリング法の開発し,FPGAに実装する.2 MIDI音源による擬似楽曲の作成およびリッピングに関して,2018年度に擬似音楽合成のアルゴリズムが開発できたので,これを多数稼動させ,検証のための一億曲スケールの音楽データベースを構築する.リッピングについても実際に様々な条件でリッピングを実施し,擬似でないリアルな音楽データベースを作成する.HiFP2.0では楽曲の冒頭3分程度で曲を判別していた.長い楽曲の場合,特徴量を楽曲全般から均等に採取することによって,判別精度を向上させることが可能であると期待できる.長い楽曲から満遍なく特徴量を抽出し,指紋を生成するHiFP2.0の改良アルゴリズムを開発し,判別精度を評価したい.これらのハードウェア向きアルゴリズムを実装する技術として,Network on Chipに関しても,階層型の相互結合網を中心に研究する.通信パケットのスループットを向上させる新しい相互結合網の構築法とパケット制御の方式を開発する予定である.本研究では,インターネット上の音楽ファイルから電子指紋をリアルタイムに検出し,音楽情報DB(データベース)を検索しながら,電子ファイルの流通をコントロールするための要素技術を解明する.先立つ基盤研究(B)では,FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて電子指紋の超高速計算に取り組んだ.本研究では次の段階として,電子指紋のデータベース検索に取り組む.特に実用化のために必須な検索規模の拡大(数千万曲規模)に挑戦する.検索大規模化の方針として,1FPGAを用いてハミング距離計算専用回路による高速照合を試みる.2少ないFPGAチップ内メモリを利用するため,クラスタリングを用いた二段階検索を試みる.音楽電子指紋の実用規模検索の最適なソリューションを解明するのが本研究の目的である.2017年度はStaged LSH法に基づくFPGA実装およびGPGPUでの実装を行った.それぞれ研究成果を査読付き国際会議に投稿し,採択された.電子指紋は音楽の周波数遷移などの特徴をコンパクトに表現したビット列である.元の音楽ファイルが数MB以上であるのに対し,本研究で用いる電子指紋は4Kbit(512B)と十分コンパクトであるが,それでも数千万曲になると25GB程度となる.検索の度に25GB全部を照合することは不可能である.そこでFPGA向けのStaged-LSH法を提案し実装した.電子指紋を更にコンパクトな96bitのハッシュとし最初に粗い検索,次に指紋のハミング距離を正確に計算するという二段階の方式である.FPGAでの実装やGPGPUでの高速化の成果を国際会議にて発表した.この他に,このようなシステムをチップ上に効率良く収容するための相互結合網,音響シミュレーション,さらにはFPGA実装で得た知見をSnortに応用するなど幅広く研究を行い,成果を得た.予定されていた2017年度の研究実施項目は,FPGAによる電子指紋検索基盤の構築,評価基盤の確立である.1.1) FPGAによる電子指紋検索システムの試作については,既にプロトタイプが完成し,国際会議で発表を行っている.加えてGPGPUによる検索など,更なる高速検索の方法を確立している.