hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血中エクソソームの脂質の量と質の変化からの生活習慣病病態の把握

生活習慣病のモデルマウスにおける血液、肝臓でのバイオマーカーの検討を行った。特に脂質代謝に関わる転写因子1CREBH欠損(CREBH KO)マウスに脂質代謝異常を誘導する食事であるメチオニン・コリン欠損食を負荷し非アルコール性脂肪肝を誘導した。このマウスでは早期に血中の肝障害マーカーが上昇した。負荷後8週で異常な肝炎を呈し、肝臓の萎縮を観察した。このマウスの肝臓の遺伝子発現を網羅的に解析するために、RNA-seqとMicroarray解析を負荷後1週間の肝臓サンプルで行った。GO解析から変動するパスウェイ、遺伝子を特定した。現在、さらに経時的な変化をRNA-seqで行っている。また、血液中のエクソソームの解析手法の確立を行っている。解析中ではあるが、non-coding RNAの中で著しく変動するものをいくつか抽出できている。脂肪肝、肝障害の形成過程に関わる遺伝子の探索が順調に進んでいる。血中エクソソーム解析の手技の確立も進んでいる。メチオニン・コリン欠損食とともに他の脂肪肝誘導食についても、CREBH KOマウスにおける肝臓、血液のトランスクリプトーム解析、メタボローム解析を進め、脂肪肝の発症、そこから肝炎に至るプロセスに関わる遺伝子、特に分泌因子、マイクロRNAを含むnon-coding RNAを同定していく。
細胞増殖因子徐放性生体内吸収材料による組織再生誘導型人工気管の研究

本研究の自的は生体内で吸収され、その過程で自己組織の再生を誘導し、気管組織の高次構造の再構築とその機能を代行する人工気管を作成することである。生体内吸収性材料である生体高分子のコラーゲンやゼラチンを加工し、これに増殖因子を付加した人工気管を移植するとこれら材料の吸収過程で増殖因子が徐放される。これまでにこれらの生体材料を移植し食道の再生に成功している。さらにイヌ頸部気管軟骨を一部切除しその間隙に骨形成蛋白であるBone Morphogenetic Protein (BMP)-2を徐放化した塩基性ゼラチンスポンジを移植したところ、移植後1ヶ月で軟骨の再生が認められ、BMP-2徐放ゼラチンが気管軟骨再生を誘導することが確認された。また、徐放BMP-2の濃度を高くすることと、自己骨膜での移植部位の被覆により軟骨および骨を含む硬組織により切除気管軟骨は橋渡しされ、気管内腔が咳嗽時にも虚脱せず、十分な力学的強度を保つことが証明され、気管軟化症の治療の一助となることが確認された。さらにこのBMP-2徐放ゼラチンとコラーゲンスポンジを複合させた人工気管で、気管粘膜が再生し、術後6ヶ月でも気管内腔を保持できる人工気管の開発に成功している。本研究の目的は生体内で吸収され、その過程で自己組織の再生を誘導し、気管組織の高次構造の再構築とその機能を代行する人工気管を作成することである。これまでにこれらの生体材料を移植し関節軟骨の再生、皮下組織での異所性軟骨誘導に成功している。今年度の実績としては、イヌ頚部気管軟骨を一部切除しその間隙に骨形成蛋白であるBone Morphogenetic Protein(BMP)-2を徐放化した塩基性ゼラチンスポンジを移植したところ、移植後1ヶ月で軟骨の再生が認められ、頚部気管においてもBMP-2徐放ゼラチンが軟骨再生を誘導することが確認された。また、徐放BMP-2の濃度を高くすることと、自己骨膜での移植部位の被覆により骨を含む硬組織により切除気管軟骨は橋渡しされ、気管内腔が咳嗽時にも虚脱せず、十分な力学的強度を保つことが証明され、気管軟化症の治療の一助となることが確認された。低濃度BMP-2徐放ゼラチンスポンジにより誘導された軟骨組織は幼若で、周囲組織に存在する線維芽細胞から形質転換したことを示唆する病理学的、組織学的結果も得られた。来年度の研究計画は、このBMP-2徐放ゼラチンとコラーゲンスポンジを複合させた人工気管で、気管軟骨再生はBMP-2徐放ゼラチンで行い、その内腔面にコラーゲンスポンジで誘導される気管上皮を再生させることである。さらにイヌ頸部気管軟骨を一部切除しその間隙に骨形成蛋白であるBone Morphogenetic Protein(BMP)-2を徐放化した塩基性ゼラチンスポンジを移植したところ、移植後1ヶ月で軟骨の再生が認められ、BMP-2徐放ゼラチンが気管軟骨再生を誘導することが確認された。また、徐放BMP-2の濃度を高くすることと、自己骨膜での移植部位の被覆により軟骨および骨を含む硬組織により切除気管軟骨は橋渡しされ、気管内腔が咳噺時にも虚脱せず、十分な力学的強度を保つことが証明され、気管軟化症の治療の一助となることが確認された。

さらにこのBMP-2徐放ゼラチンとコラーゲンスポンジを複合させた人工気管で、気管粘膜が再生し、術後6ヶ月でも気管内腔を保持できる人工気管の開発に成功している。
磁場雑音中で動作可能な高性能超伝導磁気センサの開発

高温超伝導体SQUID(超伝導量子干渉デバイス)を、大きな環境磁場雑音下でも安定動作させることを目的として、磁場雑音に強い最適なセンサデバイス形状の検討を、以下のように行った。1.直結型SQUIDの遮蔽電流によって生ずる雑音について、SQUIDインダクタンスを構成する超伝導YBa_2Cu_3O_<7-x>(YBCO)薄膜細線に電流を印加して、低周波磁束雑音を測定することで検討した。印加電流によって細線で磁束クリープや磁束フローが起こった後に生ずる不可逆的な残留雑音に加えて、印加電流を除去した後に元の値に戻る可逆的な雑音も存在した。前者の生ずる印加電流閾値は後者のそれよりも高く、これらの雑音の原因には細線エッジ部の表面障壁と細線薄膜部のピンニング力が、それぞれ大きく関わっていることが推測された。2.低周波雑音の源である遮蔽電流が大きくならないように、「磁束ダム」と呼ばれる超伝導性を局所的に弱めた構造を、センサ内に作製することを検討した。具体的には、FIB(集束イオンビーム)を直接照射、または照射後に臭素溶液を用いた化学エッチングを併用することにより、YBCO薄膜の特定部位の超伝導性を深さ方向に制御することに成功した。YBCO薄膜中に形成されるダメージ層(非超伝導層)の深さはビーム加速電圧の大きさで制御でき、その深さ以下の深部YBCOの超伝導性は良好であった。又、金層を通してFIB照射することにより更に深さ制御性が増すことがわかった。3.直結型SQUID磁束計出力の信号/雑音(S/N)比を向上させるため、SQUIDを直列又は並列に多数個接続してアレイ化することでセンサ出力の向上をはることを試みた。特に有望な並列型SQUIDアレイ構造センサにおいては、一定電圧において動作するようにフィードバックをかけながら電流駆動し、印加磁束の変化をSQUIDの電流変化として検出することに成功した。これにより、たとえアレイ内のN個のSQUID間に臨界電流特性等のばらつきがあったとしても、SQUID電流出力をほぼN倍とすることができ、S/N比を向上させることが可能となった。以上のような検討結果により、磁場雑音に強い高性能なSQUIDセンサを測定系全体として構築するための大きな知見が得られたと考えられる。1.直結型SQUIDの遮蔽電流によって生ずる雑音について、SQUIDインダクタンスを構成する超伝導YBa_2Cu_3O_<7-x>(YBCO)薄膜細線に電流を印加し、低周波磁束雑音を測定することで検討した。

前者の生ずる印加電流閾値は後者のそれよりも高く、これらの雑音の原因には細線エッジ部の表面障壁と細線薄膜部のピンニング力が、それぞれ大きく関わっていることが推測された。2.低周波雑音の源である遮蔽電流が大きくならないように、「磁束ダム」と呼ばれる超伝導性を局所的に弱めた構造を、センサ内に作製することを検討した。具体的には、FIB(集束イオンビーム)を直接照射、または照射後に臭素溶液を用いた化学エッチングを併用することにより、YBCO薄膜の特定部位の超伝導性を深さ方向に制御することに成功した。YBCO薄膜中に形成されるダメージ層(非超伝導層)の深さはビーム加速電圧の大きさで制御でき、その深さ以下の深部YBCOの超伝導性は良好であった。又、金層を通してFIB照射することにより更に深さ制御性が増すことがわかった。3.市販のセンサによる予備実験を、比較的信号の大きい非破壊検査システムを用いて開始した。励起磁場を用いた渦流探傷法により、深さ・空間分解能について調べた結果、多層構造物(アルミ合金)の下部層の欠陥をも検出可能であることがわかった。高温超伝導体SQUID(超伝導量子干渉デバイス)を、大きな環境磁場雑音下でも安定動作させることを目的として、磁場雑音に強い最適なセンサデバイス形状の検討を行った。特に、直結型SQUID磁束計出力の信号/雑音(S/N)比を向上させるため、SQUIDを直列又は並列に多数個接続してアレイ化することでセンサ出力の向上をはることを試みた。1.直列SQUIDアレイ(2又は4個接続)について検討した結果、多重接続化によりSQUID出力電圧は増大するが、その改善度は予想されるよりもはるかに小さいことがわかった。この原因は個々のSQUID特性に避けられないばらつきがあるためと推測された。2.一方、並列SQUIDアレイ(10個接続)について検討した結果、多重接続化によっても出力電圧としては単独SQUIDの場合とほぼ同様の大きさが確保されることがわかった。このことは、各SQUIDが最大出力となるように印加磁束に対して電流が最適分岐されることを示しており、今後SQUID出力を電流として取り出すことで、S/N比の向上が見込まれる。又、接続SQUID数が多いほど磁束計としての電圧白色雑音レベルが低くなり、アレイ化の効果が確認された。その他、3.市販のセンサによる予備実験を、比較的信号の大きい非破壊検査システムを用いて行っている。また、食肉に混入する注射針等の異物検査への応用についても検討を行った。本研究においては、磁場雑音に強い最適なセンサデバイスの形状を明らかにし、さらにその形状を用いることで、通常の実験室レベルの非シールド環境下においても安定に動作する高性能なSQUIDセンサを得ることを目的に実験を進めてきた。最終年度である平成17年度は、前年度までに得られた、磁束挙動に関する実験データ及び多重接続SQUIDアレイに関する実験データに立脚して、最終的な高感度センサデバイスの形状・駆動法について検討した。具体的には、SQUIDアレイ構造センサを一定電圧において動作させるようにフィードバックをかけながら電流駆動し、印加磁束の変化をSQUIDの電流変化として検出することを試みた。これにより、たとえアレイ内のN個のSQUID間に臨界電流特性等のばらつきがあったとしても、SQUID電流出力をほぼN倍とすることができ、信号/雑音(S/N)比を向上させることが可能となった。
身障者用冬靴におけるすべり止め配置設計システムの開発

歩行中の床反力の測定から何時どの方向に滑り易いかを調べ,足底圧分布の測定により滑り易い時の接触状態を特定して,すべり止め材を設置するという流れでシステムを構築した.この中で床反力データから何時どの方向に滑り易いかを調べるために接線力比と接線力方向を定義しベクトル軌跡として表示するプログラムを作成した.その測定結果から,特に踵接地時がすべり易いことと,すべり方向が立脚期間通して-定していないことが判った.また,靴底圧分布から,健足あるいは利き足では踵接地から爪先離れまで滑らかに接地部分が移動するのに対して,患足では段階的に変化,あるいは「踵立ち歩行」のように鍾部分のみで力を受けている状況が明らかになった.すべり止めの設置方法は,基準となる圧力を設定し,その圧力より高い部分に,凍結路面に有効なガラス繊維を混入したすべり止めを用い,圧力の低い靴底外周部には,積雪路面に有効なピラミッド状突起を配列した生ゴム系のすべり止めを用いた.加えて,実在の障害者用靴底には,踵接地時のすべりを防ぐために必要最低限度のスパイクを用いた.上記システムにより健常者の靴底,装具を用いた右足関節固定の障害を想定した障害者用の靴底,加えて両足関節を固定した実在の障害者用靴底を試作した.歩行中の床反力の測定から何時どの方向に滑り易いかを調べ,足底圧分布の測定により滑り易い時の接触状態を特定して,すべり止め材を設置するという流れでシステムを構築した.この中で床反力データから何時どの方向に滑り易いかを調べるために接線力比と接線力方向を定義しベクトル軌跡として表示するプログラムを作成した.その測定結果から,特に踵接地時がすべり易いことと,すべり方向が立脚期間通して-定していないことが判った.また,靴底圧分布から,健足あるいは利き足では踵接地から爪先離れまで滑らかに接地部分が移動するのに対して,患足では段階的に変化,あるいは「踵立ち歩行」のように鍾部分のみで力を受けている状況が明らかになった.すべり止めの設置方法は,基準となる圧力を設定し,その圧力より高い部分に,凍結路面に有効なガラス繊維を混入したすべり止めを用い,圧力の低い靴底外周部には,積雪路面に有効なピラミッド状突起を配列した生ゴム系のすべり止めを用いた.加えて,実在の障害者用靴底には,踵接地時のすべりを防ぐために必要最低限度のスパイクを用いた.上記システムにより健常者の靴底,装具を用いた右足関節固定の障害を想定した障害者用の靴底,加えて両足関節を固定した実在の障害者用靴底を試作した.1.システムの概念設計本システムの骨子的流れのなかに,身障者への歩行指導を組み入れ,自力による歩行改善を促しながら,適用することとした.2.歩行の状況把握固定装具により右足関節固定した被験者および小児麻痺により両足関節固定した障害者の方に,床反力,靴底圧力分布の測定を行った.その結果,特に踵接地時がすべり易いことと,すべり方向が立脚期間通して一定していないことが判った.その他いくつか新たな知見が得られた.また,靴底圧力分布からは,健足あるいは利き足では,踵接地から爪先離れまで,滑らかに接地部が移動するのに対して,患足では段階的に変化,あるいは「踵立ち歩行」のように踵部分のみで力を受けている状況から明らかになった.3.すべり止め設置方法検討市販品の防滑方式を分類するとスパイクによる方式,ゴムのトレッドパタン方式,ゴムにガラス繊維等を混入した方式に大別される.障害者の意見を聞き,研究者間で協議した結果,今回はガラス繊維を混入したすべり止めを月星化成(株)から提供を受けて利用した.具体的には,圧力の高い部分に,凍結路面に有効なガラス繊維を混入したすべり止めを用いて,圧力の低い靴底外周部には,積雪路面に有効な,ピラミッド状突起を配列した生ゴム系のすべり止めを用いた.加えて,障害者用の試供靴には,その他踵設置時のすべりを防ぐために必要最低限度のスパイクを用いた.4.すべり止め設置後の各種試験官能検査の結果は,装具装着歩行では良好であったが,障害者歩行では,多種多様な状況となる実際の生活道路を歩いたこともあり明確な効果を判定できてはいない.装具装着歩行に対する加速度測定の結果,本補助金によって購入したデータロガーを用いることにより装置の軽量化を図ることができた.また,足部のデータからすべりの判定が可能となったが,すべりの難易を判定することはできてない.歩行中の床反力の測定から何時どの方向に滑り易いかを調べ,足底圧分布の測定により滑り易い時の接触状態を特定して,すべり止め材を設置するという流れでシステムを構築した.この中で床反力データから何時どの方向に滑り易いかを調べるために接線力比と接線力方向を定義しベクトル軌跡として表示するプログラムを作成した.その測定結果から,特に踵接地時がすべり易いことと,すべり方向が立脚期間通して一定していないことが判った.また,靴底圧分布から,健足あるいは利き足では踵接地から爪先離れまで滑らかに接地部分が移動するのに対して,患足では段階的に変化,あるいは「踵立ち歩行」のように踵部分のみで力を受けている状況が明らかになった.

すべり止めの設置方法は,基準となる圧力を設定し,その圧力より高い部分に,凍結路面に有効なガラス繊維を混入したすべり止めを用い,圧力の低い靴底外周部には,積雪路面に有効なピラミッド状突起を配列した生ゴム系のすべり止めを用いた.加えて,実在の障害者用靴底には,踵接地時のすべりを防ぐために必要最低限度のスパイクを用いた.上記システムにより健常者の靴底,装具を用いた右足関節固定の障害を想定した障害者用との靴底,加えて両足関節を固定した実在の障害者用靴底を試作した.
次世代型マルチレンジ対応純氷ブロック砥石の開発

本研究は、環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応可能な、全く新しいコンセプトに基づく純氷を結合剤とする砥石を開発することを目的としている。平成30年度は、結合剤ブロックの製作に関する実験、結合剤ブロックへの砥粒の配置に関する実験、製作した砥石を用いた基礎的な研磨加工に関する実験を行った。まず、結合剤ブロックの製作に関する実験として、冷凍庫を用いて砥石の結合剤となる液体を凍らせてブロックを作成することとした。3種類の結合剤となる液体を凍らせて、それぞれの結合剤のブロックを製作した後、所定の時間、室温で放置することによって、各結合剤ブロックの質量減少速度を調査した。その結果、3種類の結合剤の中で最も質量減少速度が小さくなるもの、つまり結合剤としての寿命が長くなるものを明らかにした。次に結合剤ブロックへの砥粒の配置に関する実験として、上記の実験において最も寿命の長かった結合剤を結合剤として採用することとし、3種類の粒度の砥粒を用いて、攪拌翼によって砥粒の攪拌を行いながらブロック(砥石)の製作を行った。その結果、各攪拌条件における砥石表面の砥粒分布状態について明らかにした。そして、上記の砥石の製作実験において最も砥粒の分布状況の良かった条件および比較用の条件で砥石を製作し、それを用いて石英ガラスに対する研磨加工実験を行った。その結果、製作した砥石により石英ガラスの加工が加能であることが明らかになった。平成30年度は、結合剤ブロックの製作、結合剤ブロックへの砥粒の配置、製作した砥石を用いた基礎的な研磨加工に対して、以下のような成果を得ているため、おおむね順調に進展していると判断した。結合剤ブロックの製作に関する実験においては、3種類の結合剤となる液体を凍らせて、それぞれの結合剤のブロックを製作し、所定の時間、室温で放置することによって、各結合剤ブロックの質量減少速度を調査することで、3種類の結合剤の中で結合剤としての寿命が最も長くなるものを明らかにすることができた。結合剤ブロックへの砥粒の配置に関する実験においては、結合剤ブロックの製作に関する実験において最も寿命の長かった結合剤を用い、攪拌翼によって砥粒(粒度は3種類)の攪拌を行いながらブロック(砥石)の製作を行うことで、各攪拌条件における砥石表面の砥粒分布状態について明らかにすることができた。製作した砥石を用いた基礎的な研磨加工に関する実験においては、上記の砥石の製作実験において最も砥粒の分布状況の良かった条件および比較用の条件で砥石を製作し、それを用いて石英ガラスに対する研磨加工実験を行うことで、製作した砥石により石英ガラスの加工が加能であることを明らかにすることができた。本研究の、「環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応可能な、全く新しいコンセプトに基づく純氷を結合剤とする砥石を開発する」という目的の完遂のために、今後の以下のような内容について実行していく予定である。まず、結合剤ブロックの製作時の温度の違いによる影響について調査し、より望ましい製作温度条件を明らかにするとともに、攪拌翼による攪拌以外の方法による砥粒の配置法の検証などを行い、より効果的な砥石の製作条件を究明する。そして、製作された砥石を用いた基礎的な加工実験を行い、その性能を確認した後、工作物として需要の大きな硬脆材料を取り上げ、製作した砥石による加工特性の検証をするとともに、最適な砥石形状や加工条件等も究明していく。さらに、本砥石の寿命をより延長可能とするような装置を製作し、本砥石を用いた加工実験を通して、装置の効果と有効性を検証するとともに、加工環境による加工現象への影響や効果についても明らかにする。

結合剤ブロックの製作に関する実験においては、3種類の結合剤となる液体を凍らせて、それぞれの結合剤のブロックを製作し、所定の時間、室温で放置することによって、各結合剤ブロックの質量減少速度を調査することで、3種類の結合剤の中で結合剤としての寿命が最も長くなるものを明らかにすることができた。結合剤ブロックへの砥粒の配置に関する実験においては、結合剤ブロックの製作に関する実験において最も寿命の長かった結合剤を用い、攪拌翼によって砥粒(粒度は3種類)の攪拌を行いながらブロック(砥石)の製作を行うことで、各攪拌条件における砥石表面の砥粒分布状態について明らかにすることができた。製作した砥石を用いた基礎的な研磨加工に関する実験においては、上記の砥石の製作実験において最も砥粒の分布状況の良かった条件および比較用の条件で砥石を製作し、それを用いて石英ガラスに対する研磨加工実験を行うことで、製作した砥石により石英ガラスの加工が加能であることを明らかにすることができた。本研究の、「環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応可能な、全く新しいコンセプトに基づく純氷を結合剤とする砥石を開発する」という目的の完遂のために、今後の以下のような内容について実行していく予定である。まず、結合剤ブロックの製作時の温度の違いによる影響について調査し、より望ましい製作温度条件を明らかにするとともに、攪拌翼による攪拌以外の方法による砥粒の配置法の検証などを行い、より効果的な砥石の製作条件を究明する。そして、製作された砥石を用いた基礎的な加工実験を行い、その性能を確認した後、工作物として需要の大きな硬脆材料を取り上げ、製作した砥石による加工特性の検証をするとともに、最適な砥石形状や加工条件等も究明していく。さらに、本砥石の寿命をより延長可能とするような装置を製作し、本砥石を用いた加工実験を通して、装置の効果と有効性を検証するとともに、加工環境による加工現象への影響や効果についても明らかにする。平成30年度に計画していた装置等を次年度に購入するため次年度使用額が生じた。装置等、研究遂行に必要な物品を購入する計画である。
病気を抱えながら就業している看護職に対する看護管理者の認識と就業支援の構造

我が国の社会構造上の問題として急速な高齢化がある。これに対し、養成促進や離職防止・定着を柱とした看護職の人材確保に向けた取り組みがなされている。看護職の人材確保に関わる重要な概念として、近年では「ダイバーシティ・マネジメント」が浸透しつつあり、個々の多様性を容認しようとする組織作りが重要視されている。自らの先行研究において、病気を抱えている看護職は就業継続上で様々な困難感を抱えているものの、自助努力のみで解決出来るものばかりではなく、人的・物理的な環境調整を行うことが求められていた。しかし、実際に人的・物理的環境調整を行う側である看護師長の認識と支援内容について明らかではない。
データ駆動健全性監視のための転移学習と説明能力に関する研究

近年、過去の膨大なデータからシステムの挙動モデルを統計的に学習して監視に利用するデータ駆動型の健全性監視法が注目を集めているが、2つの未解決問題が存在する。第1に、現実の人工システムでは事前に十分な量のデータを用意することがしばしば困難であることである。第2に、人工システムの監視において深層学習等の機械学習では説明性が十分でない点である。本研究では、データ駆動健全性監視のための転移学習法を開発すること、および、工学者・専門家にとって解釈性の高い潜在変数-状態空間モデルと最新の機械学習手法との融合を図ることでデータ駆動健全性監視の説明性を実現することでこれらの課題を解決する。
筋ジストロフィーに対するリポソームを用いたゲンタマイシン治療の開発

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)の治療を目的にSweeneyらはゲンタマイシンをDMDのモデルマウスであるmdxマウスに投与したところ、ほぼ正常なジストロフィン(dy)が発現していることを報告している。ゲンタマイシンが、mdxマウスが持つdy遺伝子の点突然変異(終止コドン)を翻訳段階で読み飛ばし(リードスルー)、ほぼ正常dyを発現させたためである。このゲンタマイシン治療の問題点は1)ゲンタマイシンの副作用である腎毒性、聴毒性のためread-throughを引き起こさせるに至る投与量を患者に投与できない。2)ゲンタマイシンは半減期が短く、有効血中濃度を維持できない。3)ゲンタマイシン治療対象患者は点突然変異で終止コドンが生じた患者の約510%であるため、その治療対象患者を見つけるのは難しい。などがある。1)と2)の解決のため、ハイブリット型リポソームを使用した。その結果、筋崩壊を示すCK値の平均値において、ゲンタマイシン封入ハイブリット型リポソーム(G-Lip)投与群が、ゲンタマイシンのみ投与群(G)より低かった。また、全骨格筋に対するジストロフィン陽性線維の率もGよりG-Lipが高い数値を示し、有効性が示唆された。3)の解決のためにDMD患者より線維芽細胞を分離培養し、MyoDを発現させることのできるアデノウイルスベクター(AdMyoD)を感染させ、ゲンタマイシン存在下でマイオチューブに分化誘導し、dyの発現を解析して、患者がこの治療法の適応であるかどうかのスクリーニングシステムを開発した。などがある。Duchenne理筋ジストロフィー(DMD)の治療を目的にSweeneyらはゲンタマイシンをDMDのモデルマウスであるmdxマウスに投与したところ、ほぼ正常なジストロフィン(dy)が発現していることを報告している。一方、点突然変異により終止コドンをが生じたことによりDMDとなった患者はDMD患者の510%と言われいる。dy遺伝子内の点突然変異を見つけるには、dyのcDNAが14kbと長く、多くの時間と複雑なテクニックを必要とする。また、終止コドンの種類によりリードスルーする効率が違うという報告もある。そこでゲンタマイシン治療対象患者をスクリーニングする方法を確立した(論文in press)。インフォームドコンセントを行い同意を得たDMD患者より線維芽細胞を分離培養し、MyoDを発現させることのできるアデノウイルスベクター(AdMyoD)を感染させた。その後、ゲンタマイシン存在下でマイオチューブに分化誘導し、dy染色とウエスタンブロット解析を行った。今回は点突然変異が既に分かっている患者の線維芽細胞を用いた。副作用のためリードスルーするゲンタマシンの投与量を患者に投与出来ない。そのことを解決するため、ハイブリット型リポソームを使用する。来年度はmdxマウスを用いて、実際にゲンタマイシン封入ハイブリット型リポソームを投与し、その副作用の検討と有効性を検討する。Duchenne型筋ジストロフィーのモデルマウスであるmdxマウスにゲンタマイシン(GM)を投与したところ、ほぼ正常なジストロフィン(dy)が発現する。GMが、mdxマウスが持つdy遺伝子内の終止コドンを翻訳段階で読み飛ばし、ほぼ主常なdyを発現させたためである。GMの副作用を軽減するため、ハイブリット型リポソーム(Lip)をもちいて骨格筋へ効率よくGMを運ぶDDS(Drug Delivery System)を開発する。方法:マウスは812週齢のmdxマウスを使用した。GMの34mg/kgを1倍量とし決め、その濃度の何倍かで投与量を設定した。

ゲンタマイシンの封入率が100%であるハイブリット型リポソーム(GM-Lip)とGM、Lipを、それぞれ1、5、10倍量を14日間連日、腹腔内投与に投与した。投与2週間後、ABR(聴性脳幹反応)、Cre値、CK値、dy陽性線維の出現率を測定した。結果:1,GMの副作用;a)聴毒性:GM-LipではABRにおいて聴毒性は認めなかった。10倍量のGMでは65dBにおいてV波は確認できず、聴毒性を示した。b)腎毒性:すべてのマウスについてCreの上昇は認めなかった。2,筋崩壊の検討;CK値はGM-Lip(1倍;685.3、5倍;758,5、10倍;601IU/l(n=1))GM(1倍;1521,3、10倍;1236,6IU/l)、Lip(1倍;2114,3、5倍;2145,0IU/l)とGM-Lipがもっとも低値を示した。考察:GM-Lipを使用することにより聴毒性が軽減でき、治療法の有効性の示唆した。
大きな極性を持つ水素結合性液体の電界配向と異常複屈折に関する研究

大きな双極子モーメントを持ち水素結合性の強い液体であれば、水素結合の連結により見かけ上高分子のように振る舞い、液体でありながら液晶的な反強誘電的性質を示す可能性があると考えられる。そこでホルムアミドのような高誘電率の液体に比較的高い直流電界を加えて複屈折の測定を行ったが、ほとんど観測できなかった。しかしながら10KHz程度の高周波を加えたところ、異常に大きな複屈折が観測された。さらにこの複屈折は、非常に大きい時定数を持っており、あたかも安定した会合構造が形成されていると考えられる。このような極性水素結合性液体では、水を含めてクラスターを作ることが知られている。このクラスターの構造と電界誘起複屈折が大きく関係している可能性がある。今回の液体の電界誘起異常複屈折の発生メカニズム(強誘電的または反強誘電的)を解明するため、高分子と低分子の両方に対し、特に水素結合とクラスターと電場の関係を赤外吸収スペクトルから明らかにし、どのような応用が可能か検討した。その結果、1)イオンや不純物伝導に関係のない10MHz以上の周波数でも非常に遅い応答を示す。2)水素結合性が適度に強く、誘電率もあまり大きくない液体で顕著な複屈折が観測される。3)赤外吸収の結果から、水素結合は電界印加により破壊されると同時に強固なものになる。4)交流電界強度を上げると、見かけの誘電率が下がるものと上がるものがあり、下がるものに顕著に複屈折が観測される。5)電極のイオン化と関係している。以上より、分子の配向とクラスターの破壊による光学異方性の発現である可能性が高くなったが、電極金属のイオン化による影響については不明な点が多い。今回の液体の電界誘起異常複屈折の発生メカニズム(強誘電的または反強誘電的)を解明するため、特に水素結合とクラスターと電場の関係を赤外吸収スペクトルから明らかにし、どのような応用が可能か検討した。その結果つぎことが明らかになった。1.イオンや不純物伝導に関係のない10MHz以上の周波数でも非常に遅い応答を示す。2.水素結合性が適度に強く、誘電率もあまり大きくない液体で顕著な複屈折が観測される。3.赤外吸収の結果から、水素結合は電界印加により破壊されると同時に強固なものになる。4.交流電界強度を上げると、見かけの誘電率が下がるものと上がるものがあり、下がるものに顕著に複屈折が観測される。これらの結果から、当初の予想どおり、クラスターの破壊による光学異方性の発現である可能性が高くなった大きな双極子モーメントを持ち水素結合性の強い液体であれば、水素結合の連結により見かけ上高分子のように振る舞い、液体でありながら液晶的な反強誘電的性質を示す可能性があると考えられる。
仮想体験法をめざした果樹の整枝剪定法の開発・学習支援システムの開発

1整枝剪定法の学習と新整枝剪定法の開発を実際の樹の代わりにパソコン上で行う樹形構築解析システム(プログラム略称:Cacoas)の作成に成功した。プログラムはビュジアル系BASICで作成され、総行約4600行であった。新梢発出習性や枝の肥大などの推定パラメータ類の入力→骨格枝配置の選択→新梢発生処理→樹冠解析→樹冠形・樹形の作図→枝の肥大処理→剪定処理と剪除量の出力→剪定後樹形の作図→枝齢の繰り上げなどからなる年プロセスを最終樹齢まで繰り返す。樹冠解析項目にはLAI、樹幅・樹高、樹容積、無効容積、葉数の3次元分布データ、枝体積など多種類に及ぶ。さらに、果樹園光環境解析システム(OLEAS)に連動できた。また、当初の目的である敏速推定が可能になった(例えば、20年のシミュレーションに約2時間以内)。本研究成果は整枝剪定法の学習や新整枝剪定法の開発の方面に仮想体験法を導入するのに大きく貢献するものと思われる。2 1のシステム運用実験に用いた新梢の発出習性パラメータは用具による実測で得たものであった(平成13年度)。しかし、効率の悪い実測法では調査数が限られた。そこで、このパラメータ入手の効率化のために立体写真測量によるリモート計測法を検討した。室内にオウトウの枯れ枝を多数持ち込み、発出習性の10項目を実測するとともに、立体写真測量法による計測結果を比較したところ、1:1関係は総じて良好であった。パラメータの質の向上には多数の事例調査が必要であり、立体写真測量法はこれに役立つものと考えられる。3山形県園芸試験場(寒河江市)、庄内地方および秋田県果樹試験場で、カキ、オウトウ、セイヨウナシおよびリンゴの樹冠形や葉層の撮影(ビデオおよびデジタルカメラ)を行い、本システムの運用試験に役立てた。1.本年度の研究実施計画にほぼ沿い、新梢の発生習性パラメータの入手のための実験として、リンゴ'ふじ'の240本、カキ'平核無'の193本、セイヨウナシ'ラ・フランス'の308本およびオウトウ'佐藤錦'の142本の新梢について10項目(発生順序、発生位置、分岐角度、枝径、長さ、枝序回転角度、傾斜角度、方位角度、湾曲度、着葉数)について、その母枝(1年生枝)の11項目(上記10項目+剪定の有無)とともに調査し(現場における用具を用いた実測)、また、重回帰分析を行なった。さらに、上記計測の効率化の観点から、立体写真測量法による計測方法を考案した(平成13年度秋季園芸学会で口頭発表)。また、冬季に全品種の左右写真撮影を行ない(各品種約30組)、一部、立体写真測量法による計測を行なった。2.本年度の研究実施計画にほぼ沿い、上記品種の枝の肥大特性(季節的変化と日中の変化)および年肥大量と枝形質との関係を調査した。さらに、枝齢、上記11項目から年肥大量を推定するためのパラメータの入手実験を行ない、新梢から10年生枝までの各枝齢について、リンゴ'ふじ'で60本、カキ'平核無'で66本、およびセイヨウナシ'ラ・フランス'で56本について計測し、また、重回帰分析を行なった。3.上記のパラメータを前提とした樹形構築システム(仮称プログラム名:Cacos)のアルゴリズムを考案し、そのフローチャートおよびサブルーチンプログラムを作成した。しかし、立体写真測量からのパラメータ入手実験が終了していないので、プログラム全体の完成とそのデバッグ作業には着手していない。4.今後の課題について:信頼できるパラメータの入手とシステムの稼動に重点を置きたい。

3山形県園芸試験場(寒河江市)、庄内地方および秋田県果樹試験場で、カキ、オウトウ、セイヨウナシおよびリンゴの樹冠形や葉層の撮影(ビデオおよびデジタルカメラ)を行い、本システムの運用試験に役立てた。
固体NMR法を用いた包接場におけるゲスト分子の構造変化と自由度

固体^<13>CNMRと分子力学計算を用いてジアニン化合物(4-p-ヒドロキシフェニル-2,2,4-トリメチルクロマン1)をホストとした包装化合物中のn-アルカンゲスト分子の構造と運動の解明を試みた。1は6分子で内部に砂時計状の空孔をもつ包接化合物を作る。n-アルカン型ゲストとしてn-オクタン2がこの空孔内に1分子包装されることが知られているが、2の鎖長と空孔の長さから包接化合物内での2の配座は全アンチではないと推定されていた。本年度は測定装置の改造もあって、予備的研究を行った。まず1の大量合成を行い、次にゲスト分子として2以外にエタノ-ル、1-、2-、t-ブタノ-ル、n-ヘキサン、n-ヘプタン3などを選んで包接化を試みた。この内n-ヘキサンは包接されなかった。^<13>CCPMASNMRの測定による1中のゲスト分子の^<13>C化学シフトはエタノ-ルでは溶液中の値とほとんど変化がなかったのに対し、2や3ではほとんどすべての炭素で溶液中より高磁場側に移動した。これは尿素包接化合物のn-アルカン分子とは全く逆の現象である。しかも1中では2および3ともr位(C4)炭素の高磁場シフトが著しいこと(2、3でそれぞれ7.4,5.9ppm)から、C2-C3結合のゴ-シュ配座の比率が高いことが推定された。このことはMM2分子力学計算によっても確かめられた。またdipolardepahse実験により1中では測定したどの分子も速い分子運動を行っていることがわかった。これはX線結晶解析ではゲスト分子を明確にとらえることができなかったことに対応している。次年度においてはSASS NMR法を用いて各炭素位でのCH双極子スペクトルの測定を行って計算と直接比較できるより詳細な知見を得る。また他のゲスト分子についてもその挙動の解明を行う。
抗血小板血栓剤の開発を目的とした血小板粘着反応の分子機作の解析

1)Botrocetinの純化,モノクロナール抗体の作成とそのエピトープ解析:既に確立した方法(Biochemistry 30:1957-1964,1991)で数+mg単位のbotrocetin(von Willebrand因子に結合し,血小板凝集活性を示す蛇毒蛋白)を仰化し,ひき続き抗botrocetinモノクロナール抗体を作成したところ,BCI-7と名づけた抗体がこのvWF-botrocetin結合反応を特異的に阻害すること,この抗体のエピトープはbotrocetinのサブトライシン消化物の25KDdフラグメント上にあること。またBCI-7はヒト胎盤抽出液中の130KDd,30KDd,15kDdの三つのbandと交叉反応を当する事を確認し,現在これら蛋白の仰化・精製中である。2)Bothrombinの純化・機能解析:Bothrops jararaca粗毒よりbothrombinと名づけたfibrinogen凝固蛋白を精製した。Bothrombinはヒトthrombinとは異なり,血小板を直接凝集せしめることはないが,外国製fibrinogen存在下にヒト血小板を凝集せしめる事,またこの凝集はPGE_1,EDTA,またGPII b/IIIaモノクロナール抗体CP-8で阻害され,さらにthrombinのGPIbへの結合を阻害するまえGPIbモノクロナール抗体LJ-Ib10で阻害される事より,bothrombinは先ずGPIbに結合し,更にGPII b/IIIaを活性化せしめるsignal transductorとしての作用を有する事を明らかにした(Biochemistry 33:1843-1849,1993)。3)39/34・KDd-vWF dispase fragmentにおけるCys^<509>-Cys^<695>と糖鎖〓役割: GPIb結合ドメイン機能を有する最小限のvWF dispase fragment(Subunitのアミノ酸残基480/481-781)に還え・アルキル化処理あるいはノイラミニダーゼ処理(脱シアル酸化)を加え,^<125>I-vWFとGPIbの結合ならびに高ズリ応力下の血小板凝集がどのような作用を受けるかを検討し,39/34kDa-fragment内のCys^<509>-Cys^<695>のSS結合の存在とO-linked糖鎖の存在はvWF-GPIb結合反応を阻害する方向(downregulate)する事を発見した(Miura et al.Blood投稿中.1994)。血漿フォンビルブランド因子(vWF)と血小板膜糖蛋白(GP)Ibの結合反応をin vitro系で再現する事は傷害血管壁へのvWFの結合,それにひき続く血小板粘着反応,そして血小板血栓形成を解析する上で極めて重要である。私はこのvWFーGPIb結合反応をin vitroで惹起せしめる蛇毒ボトロセチンを純化精製し,これを用いて上記反応をin vitroで解析しつつあるが,最近vWFの先天性機能異常症であるフォンビルブランド病(vWD)の中で代表的なtype IIA及びIIBvWDにおいて,両者の“異常"vWFは純化ボトロセチンとの結合が正常人vWFと殆ど差異なくおこる事,しかし生じたボトロセチンーIIAvWF及びボトロセチンーIIBvWF“活性化複合体"のGPIbへの結合親和性には大きな差異がある事をビオチンラベルしたボトロセチンを用いて証明した。またvWFーGPIb結合反応は抗生物質の一種リストセチンによっても生ずるが,抗GPIbモノクロナ-ル抗体(OPEー1)は従来報告されている抗GPIbとは明らかに異なった性質を有し,リストセチン依存性のvWFーGPIb結合を強く抑制するも,ボトロセチンによって誘導されるvWFーGPIb結合反応に対する阻害は殆どない事を証明した。これは即ち,両結合惹起物質で引きおこされる血小板膜レセプタ-GPIb上のvWF結合部位が異なった所にある事を示唆するものである。一方,リストセチンは全く非生理的物質であるが,ボトロセチンはそのアミノ酸一次構造において生体の血管内皮下組織と一部相同構造を持っている事が明らかにされているので,ボトロセチンとvWFの結合部位の同定,そしてボトロセチンーvWF“活性化複合体"のGPIbでの結合部位の解析を現在進めているところである。in vitroに於て血小板粘着反応のモデル実験は血漿von Wilrebrad因子(VWF)w血小板膜糖蛋白(GP)Ibの結合反応にて再現されるが、この反応を促進するには抗生物質リストセムンまたは蛇毒ボトロセチンのような非生理的物質の介在を必要とする。私はボトロセチン蛋白の精製と構造解析を行った(Biochemistry 30・1957-1964,1991,及びProc Natl Acad Sci USA 90:928-932,1993)。またこれらinducerによるVWF-GPIb結合反応を特異的に阻害する抗VWFモノクロナール抗体(NMC-4)のエピトープを280のアミノ酸配列までに限局した(Blood77:113-120,1991).この後,NMC-4はVWF-ボトロセチン複合体の形成を阻害すること(thrombos is e Hemestasis68:464-469,1992),また慶応大学医学部の池田康夫教授らが開発したshear-induced platilet aggregometerでもVWF-GPIb

特異的血小板凝集が阻害されること(Cisculation 86:1859-1863,1992)が確認された。これらの結果を総合すると,NMC-4のもつこの普遍的なVWF-GPIb結合阻害作用はこの抗体がVWFのGPIr結合ドメインを形成する′′Al-loopregion′′に強力に結合することにより,′′key blocken′′として仂き,もはやいかなるinducerによる刺激にてもこの部分のconformation変化を起こし得ず,GPIb結合ドメインとしての機能を発現し得ないものと推定される。1)Botrocetinの純化,モノクロナール抗体の作成とそのエピトープ解析:既に確立した方法(Biochemistry 30:1957-1964,1991)で数+mg単位のbotrocetin(von Willebrand因子に結合し,血小板凝集活性を示す蛇毒蛋白)を仰化し,ひき続き抗botrocetinモノクロナール抗体を作成したところ,BCI-7と名づけた抗体がこのvWF-botrocetin結合反応を特異的に阻害すること,この抗体のエピトープはbotrocetinのサブトライシン消化物の25KDdフラグメント上にあること。またBCI-7はヒト胎盤抽出液中の130KDd,30KDd,15kDdの三つのbandと交叉反応を当する事を確認し,現在これら蛋白の仰化・精製中である。2)Bothrombinの純化・機能解析:Bothrops jararaca粗毒よりbothrombinと名づけたfibrinogen凝固蛋白を精製した。Bothrombinはヒトthrombinとは異なり,血小板を直接凝集せしめることはないが,外国製fibrinogen存在下にヒト血小板を凝集せしめる事,またこの凝集はPGE_1,EDTA,またGPII b/IIIaモノクロナール抗体CP-8で阻害され,さらにthrombinのGPIbへの結合を阻害するまえGPIbモノクロナール抗体LJ-Ib10で阻害される事より,bothrombinは先ずGPIbに結合し,更にGPII b/IIIaを活性化せしめるsignal transductorとしての作用を有する事を明らかにした(Biochemistry 33:1843-1849,1993)。3)39/34・KDd-vWF dispase fragmentにおけるCys^<509>-Cys^<695>と糖鎖〓役割: GPIb結合ドメイン機能を有する最小限のvWF dispase fragment(Subunitのアミノ酸残基480/481-781)に還え・アルキル化処理あるいはノイラミニダーゼ処理(脱シアル酸化)を加え,^<125>I-vWFとGPIbの結合ならびに高ズリ応力下の血小板凝集がどのような作用を受けるかを検討し,39/34kDa-fragment内のCys^<509>-Cys^<695>のSS結合の存在とO-linked糖鎖の存在はvWF-GPIb結合反応を阻害する方向(downregulate)する事を発見した(Miura et al.Blood投稿中.1994)。
音楽における多声性と階層性を表現できるモデル・手法の開発

楽曲の階層性を表現できるモデル・手法のベンチマーク問題として,オーディオからの楽曲のセグメンテーションというタスクを取り上げた.オーディオからの楽曲セグメンテーションは,特徴ベクトルの新奇性に基づくアプローチ,特徴ベクトルの同質性に基づくアプローチ,時系列の繰り返しに基づくアプローチの3つに大別できる.従来研究では,これらのアプローチを組み合わせた手法はほとんどない我々は3アプローチのそれぞれに対応するコスト項目を持つコスト関数に基づく複数アプローチの組み合わせ手法を開発した.実験で,複数のアプローチを組み合わせることにより,セグメンテーションの精度が向上することを示した.平成25年度は予定していた通り,多声MRFの研究,および階層的ビタービアルゴリズムを用いた楽曲のセグメンテーションの研究を行った.多声MRFの研究では,作曲家の曲の特徴をMIDIデータから学習し,マルコフ確率場[1]を用いて表現し,自動作曲を行う.当初はコードとメロディー(多声音楽)を学習させていたが,推定するパラメータ数が多すぎる,計算時間が長すぎるなどの問題があり,必ずしも満足できる結果を得られなかった.そこで,このような問題点を回避するため,メロディーのみに着目することにした.自動作曲した曲に各作曲家の特徴が現れているかを,聞き取り調査で調べた.どの作曲者のものであるかを質問したところ,正解率は90%であった.階層的ビタービアルゴリズムを用いた楽曲のセグメンテーションの研究では,セグメントのコストを定義できるという提案手法の長所を活かして,セグメンテーションの精度を向上させることを試みた.従来手法で用いていた,セグメント間の類似度のコストとセグメントの長さの規則性のコストに,新たに特徴ベクトルの新奇性のコストを加えて実験したところ,従来手法を上回る精度を達成することができた.楽曲の階層性を表現できるモデル・手法のベンチマーク問題として,オーディオからの楽曲のセグメンテーションというタスクを取り上げて,オーディオからの楽曲セグメンテーションのための,コスト関数に基づく複数アプローチの組み合わせ手法を開発した.オーディオからの楽曲セグメンテーションは,特徴ベクトルの新奇性に基づくアプローチ,特徴ベクトルの同質性に基づくアプローチ,時系列の繰り返しに基づくアプローチの3アプローチに大別できる.従来の手法では,これらのアプローチ(の長所)を組み合わせた手法はほとんどない.唯一の例外として,確率的適合関数によるアプローチがあるが,(1)最適セグメンテーションは,探索アルゴリズムによって求められるので,計算的負荷が大きい(2)特徴ベクトルの新奇性に基づくセグメント境界候補の選択が,全体の解に大きく影響する.などの問題点があった.これに対し,我々の提案手法は,3つのアプローチに対応した項の重み付け合計からなる複雑なコスト関数に関して,ダイナミック・プログラミングを用いて(コストの低い)上位N候補を効率的に選ぶパス1と,上位N候補を正確に比較し,最もコストの低いものを選ぶパス2から構成される2パスアルゴリズムを用いており,従来手法のような問題点を持たない.ジャーナル論文執筆・投稿を目指して,より本格的な実験を行い,以下のようなことを示した..(1)コスト項目を追加することにより.セグメンテーションの精度が向上する,(2)2パスアルゴリズムにより,1パスの場合より精度が向上する,(3)最新の要素技術を用いて,全体として,高い精度を達成する.また,これまで実験対象としたRRWC100局以外にビートルズ177局をも実験対象とした.研究成果をもとにジャーナル論文を執筆投稿した.残念ながら採択はされなかった.研究代表者は平成27年度中は,情報科学部・研究科の教務委員長を務めたため,多忙であり,研究時間の十分な確保ができなかった.楽曲の階層住を表現できるモデル・手法のペンチマーク問題として,オーディオからの楽曲のセグメンテーションというタスクを取り上げて,オーディオからの楽曲セグメンテーションのための,コスト関数に基づく複数アプローチの組み合わせ手法を開発した.オーディオからの楽曲セグメンテーションは,特徴ベクトルの新奇性に基づくアプローチ,特徴ベクトルの同質性に基づくアプローチ.時系列の繰り返しに基づくアプローチの3アプローチに大別できる.従来の手法では,これらのアプローチ(の長所)を組み合わせた手法はほとんどない.唯一の例外として,確率的適合関数によるアプローチがあるが, (1)最適セグメンテーションは,探索アルゴリズムによって求められるので,計算的負荷が大きい,(2)特徴ベクトルの新奇性に基づくセグメント境界候補の選択が,全体の解に大きく影響する.などの問題点があった.これに対し,我々の提案手法は,3つのアプローチに対応した項の重み付け合計からなる複雑なコスト関数に関して,ダイナミックプログラミングを用いて(コストの低い)上位N交互を効率的に選ぶパス1と,上位N候補を正確に比較し,最もコストの低いものを選ぶパス2から構成される2パスアルゴリズムを用いており,従来手法のような問題点を持たない.楽曲の階層性を表現できるモデルとしては,我々が従来より研究してきた階層隠れマルコフモデルなどが考えられる.しかし,学習データが少ない場合などにはこのようなモデルベース手法の適用は難しい.そのような場合には,このたび開発したセグメントに基づくダイナミックプログラミング手法や2パスアプローチなどが役立つものと考えられる.楽曲の階層性を表現できるモデル・手法のベンチマーク問題として,オーディオからの楽曲のセグメンテーションというタスクを取り上げた.

オーディオからの楽曲セグメンテーションは,特徴ベクトルの新奇性に基づくアプローチ,特徴ベクトルの同質性に基づくアプローチ,時系列の繰り返しに基づくアプローチの3つに大別できる.従来研究では,これらのアプローチを組み合わせた手法はほとんどない我々は3アプローチのそれぞれに対応するコスト項目を持つコスト関数に基づく複数アプローチの組み合わせ手法を開発した.実験で,複数のアプローチを組み合わせることにより,セグメンテーションの精度が向上することを示した.楽曲の階層性を表現できるモデル・手法の開発において,以下のような大きな進展があった.楽曲の階層性を表現できるモデルとしては,我々が従来より研究して来た階層隠れマルコフモデルなどが考えられる.しかし,学習データが少ない場合などにはこのようなモデルベース手法の適用は難しい.そのような場合には,このたび開発したセグメントに基づくダイナミックプログラミング手法や2パスアプローチなどが役立つものと考えられる.我々は実際にオーディオからの楽曲のセグメンテーションをタスクを取り上げ,提案手法の有効性を示した.しかし,これまでのところ,タスクとしては,オーディオからの楽曲のセグメンテーションのみを取り上げている.提案手法の有効性を一般的に示すには,これ以外のタスクについても提案手法が有効であることを示すことが必要である.また,もう一つの研究課題である,「楽曲の多声性の表現」については,まだ明確な成果を出せずにいる.まとめると,現在までの達成度は,サブ課題1についてはは想定以上の成果が得られているが,サブ課題2については,想定通りの成果が得られていない.以上の点を総合的に判断して,おおむね順調に進展しているとした.昨年末に投稿し,残念ながら不採用となった論文の,査読者(3名)のコメントを参考にして,以下のような論文加筆および追加実験を行い,論文出版を目指す.1.論文加筆(1)組み合わせアプローチやコスト関数使用に関する先行研究と本研究とのより詳細な比較を行う.(2)実験でとりあげたベンチマーク問題の実行結果について,他研究との詳細な比較を行う.(3)「オーディオからの楽曲のセグメンテーション」問題に関する最新の研究成果との比較を行う.(4)提案手法が対象とする楽曲のクラスを明確化する.2.追加実験の実施(1)現在の実験では与えられたデータの内,決められた10分の1を学習データ,残りをテストデータとして使用しており,性能評価が学習データ,テストデータへの分割に依存している.(計算時間はかなり長くなるが)学習データ,テストデータへの分割に依存しない実験法として, k重交差検定の実行を検討する.(2)現在のコスト関数の重みは1パスアルゴリズム用に最適化されているが,これを2パスアルゴリズム用に最適化し,1パスアルゴリズムに対する2パスアルゴリズムのより明確な優位性を示す.(3)特徴ベクトルの新規性を計算する際のウィンドウの大きさを再検討する.パターン認識研究成果を27年3月に開かれた電子情報通信学会全国大会で発表した.近いうちにジャーナル論文を執筆・投稿する予定である.そのために,以下のような,より本格的な実験を進めている.(1)コスト項目を追加することにより,セグメンテーションの精度が向上することを示す.(2)2パスアルゴリズムにより,1パスの場合より大きく精度が向上することを示す.