hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療・介護組織の連携行動分析：調査観察データを用いた因果推論とフィールド実験

本研究の目的は,医療・介護の連携に焦点をあてながら,医療・介護組織の行動を分析することである.具体的には,診療・介護報酬改定や法改正等の制度変化,また組織属性や地域要因等の制度的環境の違いが,医療・介護組織の行動にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを試みた.医療・介護組織の連携行動を測定するためには,医療組織と介護組織に関するデータを連結する作業が必要となる.そのため,このデータの連結作業を前年度におこない,今年度は連結したデータの分析を中心におこなった.具体的には,医療・介護組織の提供体制が都道府県レベルの死亡場所に与える影響や,医療・介護組織の地域参入要因などを分析した.本研究で採用した分析手法は,統計的因果推論であった.近年の社会科学における計量分析では,因果関係をいかに識別するかに力点が置かれており,方法論の選択は重要な課題である.本研究課題でも同様に,因果関係の識別は重要であり,方法論の選択には注意を払った.今年度は,前年度に引き続き,調査観察データを分析する統計的因果推論の手法について,新たな方法に関する研究報告や論文執筆をおこなった.具体的には,反事実的条件を用いた因果メカニズムの分析(controlled direct effect, natural indirect effect)について検討し,既存の手法との比較をした.また,本研究では地域レベルのパネルデータを用いているため,パネルデータを用いた因果推論についても学会報告をおこなった.さらに,医療・介護組織のデータでは欠損・欠測が少なくない.調査観察データを扱う際に生じる測定誤差をどの程度見積もるか,どのように補正するのかについても検討した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,医療・介護の連携に焦点をあてながら,医療・介護組織の行動を分析することである.具体的には,診療・介護報酬改定や法改正等の制度変化,また組織属性や地域要因等の制度的環境の違いが,医療・介護組織の行動にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることが目的であった.この目的を達成するために本研究が採用する分析手法は,統計的因果推論とフィールド実験であった.近年の社会科学における計量分析では,因果関係をいかに識別するかに力点が置かれており,因果関係の識別における方法論の選択は重要な課題である.医療・介護組織の連携行動を測定するためには,医療組織と介護組織に関するデータを連結する作業が必要となる.今年度は,この連結作業を中心におこなった.具体的には,『医療施設調査』『患者調査』『受領行動調査』『医師歯科医薬剤師調査』『病院報告』『社会医療診療行為別調査』『介護サービス施設・事業所調査』等の連結をおこなった.また政府統計の連結データについて,全病院の属性や様々な指標が掲載されている『病院年鑑』との連結可能性についても検討した.またこうした調査観察データを分析する統計的因果推論の手法について,新たな方法に関する研究報告や論文執筆をおこなった.具体的には,反事実的条件を用いた因果メカニズムの分析について検討し,既存の手法との比較をした.これらの手法は実際の医療・介護組織の連携行動分析で応用予定である.さらに,調査観察データを扱う際に生じるNonresponse Biasがどの程度生じるうるのか,またその場合にどのように補正するのかについても検討した.医療・介護組織のデータにおける欠票や欠測に応用する予定である.医療・介護組織の連携行動を分析するにあたっては,調査観察データを用いた因果推論とフィールド実験を予定していた.前者については,分析に必要となる政府統計データの連結作業は順調に進んでいる.一方で,フィールド実験については,サンプリングや実験準備を進めたものの,予算,研究期間,関係組織の合意の面で実施が困難な可能性が浮上した.フィールド実験が実施不可能な場合については,既に研究計画の段階で,「研究が当初の計画どおりに進まないときの対応と研究協力者からの支援」の箇所で明記していた.すなわち,フィールド実験の実施が困難になった場合には,政府統計データを用いた統計的因果推論による分析に絞るか,もしくは追加的にサーベイ実験をおこなう.本研究の目的は,医療・介護の連携に焦点をあてながら,医療・介護組織の行動を分析することである.具体的には,診療・介護報酬改定や法改正等の制度変化,また組織属性や地域要因等の制度的環境の違いが,医療・介護組織の行動にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを試みた.医療・介護組織の連携行動を測定するためには,医療組織と介護組織に関するデータを連結する作業が必要となる.そのため,このデータの連結作業を前年度におこない,今年度は連結したデータの分析を中心におこなった.具体的には,医療・介護組織の提供体制が都道府県レベルの死亡場所に与える影響や,医療・介護組織の地域参入要因などを分析した.本研究で採用した分析手法は,統計的因果推論であった.近年の社会科学における計量分析では,因果関係をいかに識別するかに力点が置かれており,方法論の選択は重要な課題である.本研究課題でも同様に,因果関係の識別は重要であり,方法論の選択には注意を払った.今年度は,前年度に引き続き,調査観察データを分析する統計的因果推論の手法について,新たな方法に関する研究報告や論文執筆をおこなった.具体的には,反事実的条件を用いた因果メカニズムの分析(controlled direct effect, natural indirect effect)について検討し,既存の手法との比較をした.また,本研究では地域レベルのパネルデータを用いているため,パネルデータを用いた因果推論についても学会報告をおこなった.

さらに,医療・介護組織のデータでは欠損・欠測が少なくない.調査観察データを扱う際に生じる測定誤差をどの程度見積もるか,どのように補正するのかについても検討した.『医療施設調査』『患者調査』『受領行動調査』『医師歯科医薬剤師調査』『病院報告』『社会医療診療行為別調査』『介護サービス施設・事業所調査』を連結したデータの基礎的な分析をおこなう.また『医療施設調査』『病院報告』『介護サービス施設・事業所調査』については,統計法第33条に基づき調査票情報の利用申請をする.データ取得後に基礎的な分析をおこない,先の連結データと併せて分析可能かを検討する.医療・介護に代表される社会保障制度は変更が多く,また地域によっても異なる制度が多いため,外生的なショックを利用した因果推論の余地が残されている.今年度はそうした識別戦略に基づいて連結データの分析に着手する.また先述のようにフィールド実験については実施が困難な状況にあるため,申請書に記入している通り,調査観察データを用いた統計的因果推論もしくはサーベイ実験によって代替する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
巨大リポソームを用いた標的特異的分泌系の開発とDDS及び間接経口投与系への展開

細胞サイズの巨大リポソームに特定の分子を認識することで、エクソサイトーシス様の機構によって分泌されるシステムを構築するために、巨大リポソーム膜にCaチャネル(Orai-1)を組込むことを試みた。Orai-1の恒常的な活性化変異体を大腸菌にGST結合分子として発現させ、単離・精製に成功した。しかしながら、リポソームの組成、巨大リポソームの調製法を種々試みたが、十分量のOrai-1を組みこむには至らなかった。本研究は細胞サイズの巨大リポソームに小リポソームを内包させ、特定の分子を認識した際に、内包した小胞が巨大リポソームと膜融合し、小胞内容物を放出するという人工分泌系の開発とそのDDSへの展開を行なうものである。平成26年度は、カルシウムチャネルとしてOrai-1を大腸菌に発現させ、精製単離し、巨大リポソームに組み込むことを行なった。ラット好塩基球細胞株であるRBL-2H3細胞からRT-PCRによりOrai-1のcDNAを単離し、Hisタグつきの大腸菌発現プラスミドであるpET28に組み込んだ。pET28-Orai-1を大腸菌で発現させ、Hisタグを利用してアフィニティ精製を行なった。精製後、抗Orai-1抗体でOrai-1の発現を確認した。次に、w/oエマルション法により、細胞サイズの巨大リポソームの調製を行い、直径約10μmほどの細胞サイズの巨大リポソームを得、これに精製したOrai-1を組み込んだ。巨大リポソームへのOrai-1の組み込みを確認するために、組み込み後の巨大リポソームのSDS電気泳動と抗Orai-1抗体を用いた免疫染色による解析を行なった。SDS電気泳動でタンパク質が確認されたものの、免疫染色では、巨大リポソーム内部がほぼ均一に染色され、リポソーム膜への組み込みは確認できなかった。巨大リポソームとOrai-1を混合する単純法において、インキュベーション時間やタンパク質とリン脂質の濃度比、リン脂質の組成など条件を検討したが、組み込みは確認できなかった。そこで、w/oエマルション法で細胞サイズの巨大リポソームを調製する際に、Orai-1を油層でリン脂質と混合する方法、油層と水層界面のリン脂質層にOrai-1を置く方法を試みたが、巨大リポソーム膜へのOrai-1の組込みは確認できなかった。本研究は、細胞サイズの巨大リポソームに小リポソームを内包させ、特定の分子を認識することが刺激となって、小リポソームに内包された内容物がエクソサイトーシス様の機構によって巨大リポソームの外に分泌するシステムを構築し、全く新しいタイプのDDSへの応用を目指すものである。特定の分子を認識した際に巨大リポソーム内にCaイオンが流入するシステムを構築するために、巨大リポソームにCaイオンチャネルであるOrai-1を組み込む。そのために大腸菌に発現させたOrai-1の単離精製をし、巨大リポソームへの組み込みを行なってきたが、依然として組み込み量が不足している。そこで、巨大リポソームの組成、特にリン脂質の電荷を様々に変えて、巨大リポソームへの組み込み効率の向上を図ったが、十分量の組込みは認められなかった。また、組み込み効率を上げるために、蛋白質の向きを無視して、界面活性剤を用いた組み込みを検討したが、やはり十分な組み込みは認められなかった。一方で、単離精製するOrai-1の量を増やし、低い組み込み効率でも高濃度のOrai-1を用いることによって、十分量のタンパク質を巨大リポソームに組み込めるようにすることを試みた。大腸菌の培養条件、大腸菌からの精製方法を様々に検討し、Orai-1の単離精製量の増大とタンパク質の濃縮を行い、高濃度の単離精製Orai-1の調製を試みたが、大幅な濃度の向上には至らなかった。特定の分子を認識することが刺激となって、小リポソームに内包された内容物がエクソサイトーシス様の機構によって分泌するための仕掛けとしてカギとなる、CaイオンチャネルであるOrai-1の巨大リポソームへの組み込みが依然低いレベルにとどまっている。本研究は、細胞サイズの巨大リポソームに小リポソームを内包させ、特定の分子を認識することが刺激となって、小リポソームに内包された内容物がエクソサイトーシス様の機構によって巨大リポソームの外に分泌するシステムを構築し、新しいタイプのDDSへの展開することを目的とする。特定の分子を認識して巨大リポソーム内にCaイオンを流入させる機構として、抗体のFabを結合させたCaチャネル(Oraiの恒常活性化型変異体のサブユニット)を巨大リポソームに組込み、抗原によってCaチャネルサブユニットを凝集させ、Caチャネル活性を回復させることを試みた。大腸菌でOraiをHisタグつきのタンパク質として発現する系の構築に成功し、Oraiを精製することに成功した。しかしながら、Oraiを巨大リポソームに十分量組み込むことが困難であったため、Oraiの組込み量を上げるために、リポソームを構成する脂質の電荷を、正または負の電荷をもつ荷電リン脂質(ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、DOTAP)によって変化させ、組込み量を増大させることができたが、それでも十分量の組込みができなかった。

Oraiのサブユニットのリポソーム膜上での凝集によるCaチャネル活性の回復を検証するため、ビオチン標識したOraiサブユニットをリポソームに組込み、アビジンを加えてOraiを凝集させた際の、リポソーム内のCaイオン濃度上昇をCa感受性色素で測定した。その結果、アビジン添加によるリポソーム内Ca濃度上昇は観測されなかった。今後、可溶化再構成法により、微小リポソームにビオチン標識したOraiサブユニットをリポソームに十分量組み込み、アビジンによるリポソーム内Ca濃度上昇の検出を試みる。細胞サイズの巨大リポソームに特定の分子を認識することで、エクソサイトーシス様の機構によって分泌されるシステムを構築するために、巨大リポソーム膜にCaチャネル(Orai-1)を組込むことを試みた。Orai-1の恒常的な活性化変異体を大腸菌にGST結合分子として発現させ、単離・精製に成功した。しかしながら、リポソームの組成、巨大リポソームの調製法を種々試みたが、十分量のOrai-1を組みこむには至らなかった。精製したOrai-1のリポソームへの組み込みが十分ではない。タンパク質の精製と細胞サイズのリポソームの調製はそれぞれウエスタンブロッティングと蛍光顕微鏡により確認できたので、タンパク質のリポソームへの組み込み効率の低さが問題である。orai-1の電荷や細胞サイズのリポソームの膜流動性や硬さが問題と考えられる。Caイオンチャネルの巨大リポソームへの組み込みを向上させるために次のような点を検討する。・巨大リポソームへの組み込みを、巨大リポソーム作成後に行なうのではなく、巨大リポソーム作成の過程で行なうことで組み込み効率を上げる。・現在用いているOrai-1の大腸菌発現系を他の発現系を無細胞発現系も含めて検討する。・大量発現が見込まれるOrai-1以外の他のCaチャネルに変更する。平行して、特定の分子を認識することによってCaイオンが巨大リポソーム内に流入するモデル系として、微小リポソームを用いて、ビオチン化したCaチャネルのサブユニットのアビジンによるCaチャネルの形成実験を行なう。生物物理学タンパク質の細胞サイズのリポソームへの組み込み効率の低さが問題であるが、orai-1の電荷や細胞サイズのリポソームの電荷、膜流動性、硬さなどが問題と考えられる。そこで、細胞サイズのリポソームのリン脂質の組成をさまざまに変え、orai-1が効率よく込み込まれる条件を検討する。また、界面活性剤を用いたタンパク質のリポソームへの組み込みもあわせて検討する。この場合膜におけるOrai-1の向きはランダムになるが、半数のOrai-1が組み込まれていれば、研究の目的は達せられる。昨年度の繰越が4,335円あったこともあり、7,315円の執行残が生じた。繰越分を除くと2,980円の執行残であり、ほぼ予定通り執行されたと考えられる。本来26年度は1,300,000円の予算であったが、500,000円前倒し支払い請求を行なった。ほぼ予定通り執行したが、わずかながら(4,335円)執行残が生じた。次年度執行予定の1,000,000円とともに執行する。7,315円というわずかな額であり、特に計画の変更無しに、執行可能である。前倒し支払い請求後に平成27年度に使用予定である1,000,000円とともに執行する。わずかな学であり、特に計画の変更はない。
内部応力超塑性による単結晶Ni基超合金の超塑性成形

Ni基超合金はガスタービン動翼などに使用される耐熱合金であるが、粒界すべりや粒界破壊に起因するクリープ強度の低下をさけるため、単結晶合金開発されてきている。本研究では、この合金に内部応力超塑性を適用して超塑性成形する試みを行った。内部応力超塑性とは、複相材料に熱サイクルを加えると、熱膨張率の違いにより生じた不均一な内部応力がマトリクスの巨視的な転位クリープを促進させ、応力指数1の超塑性的な変形挙動が生じる現象である。実験には一方向凝固合金Mar-M247を用いた。この合金がマトリクスが粗大な柱状晶であり、粒界すべりが生じないという意味で単結晶合金と同等である。真空中で、高周波誘導加熱により、温度域13731473K、加熱冷却速度10K/sの三角波状の熱サイクル中あるいは1473Kでの一定温度の加熱中に、ひずみ0.73までの圧縮クリープ変形をさせた。一定温度では表面に大きなクラックが発生し、内部に多数のキャビティが発生したのに対し、熱サイクルでは表面クラックは生じず、内部キャビティも発生していなかった。なお、変形中の組織はγ'相の体積分率が10数%と少なく、非整合であった。また変形後に再熱処理をすることにより、変形前と等しい組織に戻せることを確認した。以上の結果は、Ni基単結晶超合金も内部応力超塑性の手法によって巨大延性を得ることが可能であることを示唆している。
成人幹細胞の分化誘導時に働く選択的遺伝子抑制機構の解明

我々は,本研究を米国UCLAの西村一郎教授と共同で行い,「未分化なマウス骨髄間質幹細胞(mBMSC)は,多様な遺伝子を発現しており,ひとたび目的方向へ誘導されると不必要な遺伝子群が選択的に抑制され,最終的に標的組織系細胞の形質が残る」という結果を報告した(J Biol Chem.2005;280:23691-7)。また,ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)の分化過程においても,遺伝子群の抑制が起きている可能性を検索する目的で,西村らが作製した細胞外基質関連遺伝子群をターゲットとしたcDNAマイクロアレイを用いた実験を行った。この結果,hMSCの骨系分化においても,多数の細胞外基質関連遺伝子の発現抑制が観察された(Tissue Eng. revision)。さらに,このような成体幹細胞における選択的遺伝子の抑制におけるエピジェネティクスな機構の関与を探るため,mBMSCの骨系分化モデルにおけ,る,グローバルなゲノムのメチル化プロファイルをRestriction Landmark Genomic Scanning(RLGS)法を用いて検討した。その結果,骨系分化によってmBMSCゲノムにおける約1,000個のRLGSスポットに1%程度の変化が観察された(国際歯科学会2007にて発表)。また,mBMSCを骨芽細胞系に分化誘導し,骨関連遺伝子のプロモーター領域のCpG配列のメチル化の状態を,bisulfiteシークエンス法により検討した。この結果,骨系細胞ではosteocalcinのmRNA発現が上昇するが,これに伴いプロモーター上のCpGメチル化状態が変化していることが明らかとなった。以上の結果から,成体間葉系幹細胞の分化過程には,分化組織に特異的な遺伝子群以外の遺伝子発現を抑制する機構が存在し,これにはエピジェネティクスな要因が関与していることが示唆された。我々は,「成体幹細胞の分化制御機構の研究」を米国UCLA歯学部再建生体工学研究所の西村一郎教授と共同で行っており,「未分化な状態に保ったマウス骨髄間質幹細胞は,中胚葉系だけでなく外胚葉系の遺伝子をも混合的に一貫して発現しており,ひとたび目的方向へ誘導されると不必要な遺伝子群が選択的に抑制され,最終的に標的組織系細胞の形質が残る」という所見を得てきた。本研究では,この選択的遺伝子抑制現象に関するメカニズムとして,(1)抑制遺伝子が存在する,(2)選択的なDNA配列のメチル化が関与している,との仮説を設定し,これらをそれぞれ検証することから,成人幹細胞の分化過程における制御機構を解析している。本年度は,仮定する「抑制遺伝子」を同定するにあたり,まず成人幹細胞の遺伝子発現抑制機構が最も作用している条件を決定する目的で,骨髄間質幹細胞が骨芽細胞および神経様細胞に分化する過程における組織特異的遺伝子群の経時的な発現の検討を行った。マウス骨髄間質幹細胞を,それぞれ骨分化誘導,神経分化誘導,非誘導培地で培養し,経時的に各細胞からトータルRNAを抽出し,骨および神経組織特異的遺伝子群の発現についてRT-PCR解析を行った結果,誘導組織に非特異的な遺伝子群の発現は,骨または神経系分化の初期段階で顕著に抑制されていることが明らかとなった。現在,この分化初期段階における抑制現象にエピジェネティックな機構としてDNAメチル化が関与している可能性を検討する目的で,経時的なDNAメチルトランスフェラーゼの発現をRT-PCR法により追跡している。

我々は,「成体幹細胞の分化制御機構の研究」を米国UCLA歯学部再建生体工学研究所の西村一郎教授と共同で行っており,「未分化な状態に保ったマウス骨髄間質幹細胞(BMSC)は,中胚葉系だけでなく外胚葉系の遺伝子をも混合的に一貫して発現しており,ひとたび目的方向へ誘導されると不必要な遺伝子群が選択的に抑制され,最終的に標的組織系細胞の形質が残る」という結果を本年度」Journal of Biological Chemistryに報告した。さらに本年度は,BMSC分化において遺伝子内部のエピジェネティックスな変化が関与している可能性を探るため,BMSCの骨系および神経系分化モデルを作製し,分化過程におけるDNAメチル化の関与を検討した。成体マウスより単離したBMSCを非誘導培地,骨系誘導培地,神経系誘導培地で培養した場合のDNAメチルトランスフェラーゼ(Dnmt)の発現をRT-PCR法により解析し,さらに発現遺伝子Nestinのプロモーター領域CpGにおけるDNAメチル化をDNAメチル化特異的PCR法により検討した。BMSCは神経系分化過程においてDnmt3aおよびDnmt3bを著明に発現した。DNAメチル化特異的PCR法の結果,ターゲットとしたNestinプロモーター領域CpGは,非誘導BMSCではメチル化CpGが存在していたが、骨系分化BMSCでは非メチル化状態であった。以上の結果から,BMSCの分化過程には,分化組織に特異的な遺伝子群以外の遺伝子発現を抑制する機構が存在し,これにはDNAメチル化および脱メチル化などのエピジェネティックな要因が関与している可能性が示唆された。現在,BMSC分化過程におけるDNAメチル化の関与を解明する目的で,分化特異的DNAメチル化プロファイルをRLGS法により追跡している。我々は,本研究を米国UCLAの西村一郎教授と共同で行い,「未分化なマウス骨髄間質幹細胞(mBMSC)は,多様な遺伝子を発現しており,ひとたび目的方向へ誘導されると不必要な遺伝子群が選択的に抑制され,最終的に標的組織系細胞の形質が残る」という結果を報告した(J Biol Chem.2005;280:23691-7)。また,ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)の分化過程においても,遺伝子群の抑制が起きている可能性を検索する目的で,西村らが作製した細胞外基質関連遺伝子群をターゲットとしたcDNAマイクロアレイを用いた実験を行った。この結果,hMSCの骨系分化においても,多数の細胞外基質関連遺伝子の発現抑制が観察された(Tissue Eng.submitted)。さらに,このような成体幹細胞における選択的遺伝子の抑制におけるエピジェネティクスな機構の関与を探るため,mBMSCの骨系分化モデルにおける,グローバルなゲノムのメチル化プロファイルをRestriction Landmark Genomic Scanning (RLGS)法を用いて検討した。その結果,骨系分化によってmBMSCゲノムにおける約1,000個のRLGSスポットに2%程度の変化が観察されており,この部位の詳細をvirtual RLGS法により検索している(国際歯科学会2007にて発表予定)。また,mBMSCを骨芽細胞系に分化誘導し,骨関連遺伝子のプロモーター領域のCpG配列のメチル化の状態を,bisulfiteシークエンス法により検討した。この結果,骨系細胞ではosteocalcinのmRNA発現が上昇するが,これに伴いプロモーター上のCpGが脱メチル化される傾向にあることが明らかとなった。
内陸開発途上国におけるリスクと不確実性を考慮した通過国輸送モデルの開発

本研究課題は,内陸開発途上国が港湾にアクセスする際のクロスボーダー輸送において,国境と港湾で直面する輸送時間変動を考慮した経路選択モデルを開発し,輸送時間変動改善効果を分析する.ラオスを対象としたシナリオ分析では,国境および港湾における輸送時間信頼性が向上した場合について分析した.港湾の信頼性向上が国境信頼性向上より総費用削減率が大きいことが示された.輸送時間信頼性が向上するにつれ,ベトナム港湾の貨物取扱量が上昇することが示された.本研究課題は,内陸開発途上国が港湾にアクセスする際のクロスボーダー輸送において,国境と港湾で直面する輸送時間変動を考慮した経路選択モデルを開発し,輸送時間変動改善効果を分析する.ラオスを対象としたシナリオ分析では,国境および港湾における輸送時間信頼性が向上した場合について分析した.港湾の信頼性向上が国境信頼性向上より総費用削減率が大きいことが示された.輸送時間信頼性が向上するにつれ,ベトナム港湾の貨物取扱量が上昇することが示された.内陸開発途上国(LLDCs)と港湾を結ぶ陸上貨物輸送の安定供給を妨げるリスク要因を中央アジアでのインタビュー調査,現地視察,文献などで特定した.インタビュー及び現地調査はウズベキスタンとカザフスタンの二ヶ国で実施した.なお,リスク要因の特定は次年度の定量リスク分析の信頼性に大きく影響するため,プロンプトリストを援用することで正確を期した.調査,分析の結果,LLDCs港湾間の陸上貨物輸送は数多くのリスクに曝されていることが分かった.特に国境がリスクの発生源となっており,遅延,貨物の盗難,さらには国境警備隊らによるドライバーに対する賄賂の請求などのリスクが顕在化している.これらを含むリスクの存在はUNESCAPをはじめとする国際機関で指摘されていたものの,実態調査を経て指摘された研究は非常に少なく,その意義は大きいと考えられる.当初リスク要因として想定していた道路整備の不備による貨物損傷,鉄道施設の老朽化による遅延など,インフラの状態に起因するリスク要因は存在しているものの,比較的重大な問題ではないことも明らかになった.また,調査より上記のリスクは確率的に発生する問題であることが分かった.したがって,不確実性を考慮したリスク分析モデルを構築する必要があるという示唆を得た.リスクのインパクト推定のために必要な貨物の時間価値をケーススタディの対象候補ルートである中国天津港ウランバートル間で推定した.これにより,国境での遅延は1日1TEUあたり約7万5千ドルの損失を発生させることが分かった.内陸開発途上国と近接国の港湾を結ぶ陸上経路では,国境と港湾が輸送時間の安定を阻害するボトルネックになっており,輸送時間信頼性の低さが前年度および今年度の調査により明らかになった.輸送時間信頼性が低い経路での貨物輸送の一般化費用には,輸送時間変動によって発生する費用も含まれていると考えられる.したがって,内陸開発途上国によるクロスボーダー輸送の一般化費用算出には,輸送時間変動による費用を考慮したモデルが必要である.そこで,ラオスをケーススタディとして,スケジューリングアプローチに基づき輸送時間変動価値を推定し,さらに期待早着および遅着を確率的に表現した期待到着時刻変動モデルと統合することで,一般化費用を算出するモデル構築した.これにより,内陸開発途上国のクロスボーダー輸送の一般化費用をより正確に求められる.また,当該経路は輸送時間変動が激しいため,期待輸送時間推定は困難であると推測できる.インタビュー調査の結果より,内陸開発途上国の物流業者は過去の経験から次回の期待輸送時間を推定している,との仮説を立て,一般化平均概念を適用して仮説を検討した.分析の結果,より大きな輸送時間変動が見込まれる経路においては,過去の経験によって構築された個々人の平均知覚輸送時間が重視されているのに対し,時刻表に記載されているような一般に認知されている輸送時間や直近の輸送時間はあまり重視されていない事がわかった.また,変動が小さい経路では,物流業者が有する平均知覚輸送時間が期待輸送時間を推定する上で最も重要である事がわかった.一方,変動が大きい経路では直近の輸送経験,一般に認知されている輸送時間,最大知覚輸送時間など様々な情報に基づき期待輸送時間が推定されていることが分かった.内陸開発途上国と近接国の港湾を結ぶ陸上経路では,国境と港湾が輸送時間の安定を阻害するボトルネックになっており,輸送時間信頼性の低さが本研究課題の調査により明らかになった.輸送時間信頼性が低い経路での貨物輸送の一般化費用には,輸送時間変動によって発生する費用(本研究課題ではスケジュール変動費用と呼称)も含まれるものと考えられる.そのため,内陸開発途上国によるクロスボーダー輸送の一般化費用算出には,輸送時間変動による費用を考慮したモデルが必要である.そこで,内陸開発途上国であるラオスをケーススタディとして,輸送時間変動価値を推定し,さらに期待早着および遅着を確率的に表現した期待到着時刻変動モデルと統合することで,スケジュール変動費用を内包した一般化費用を算出するモデル構築した.これにより,内陸開発途上国のクロスボーダー輸送の一般化費用をより正確に求められることが可能となった.また,国境と港湾で発生する二つの輸送時間変動を合成して表現する工夫も施した.これにより,より簡便にスケジュール変動費用を算出することが可能となった.ラオスを対象としたシナリオ分析では,国境および港湾における輸送時間信頼性が向上した場合について分析した.ラオスの隣接国であるベトナムの港湾は,国境と比較して信頼性がもともと低く,ベトナム港湾の信頼性向上が国境信頼性向上より総費用削減率が大きいことが示された.港湾選択では,港湾および国境信頼性向上の両ケース共に類似の傾向を示しており,輸送時間信頼性が向上するにつれ,現状で貨物取扱量の多いタイのラムチャバン港の取扱量が減少し,ベトナム港湾の取扱量が上昇することが示された.
癒着胎盤帝王切開術の出血量低減を目的としたダブルバルーンカテーテルシステムの開発

癒着胎盤などの危機的大量出血が予測される帝王切開術に対して腸骨動脈バルーンカテール留置述が普及しているが,その留置する場所は内腸骨動脈または総腸骨動脈が行われている.総腸骨に留置したバルーンカテーテルが外腸骨動脈に迷入した場合は出血量がかえって増加してしまう.本研究では総腸骨動脈および内腸骨動脈に安定して留置できるダブルバルーンカテーテルを開発した.研究の第一段階として,カテーテルの開発を行った.カテーテルの外径は6Fr,適合シースは7Fr,材質は体内での柔軟性と物理的強度,生物学的安全性を考慮し,ポリウレタン+ポリアミドエラストマーおよび硫酸バリウム(造影性物質)とした.カテーテルには4個のルーメンを作成し,ガイドワイヤールーメン(1.05mm),バルーンルーメン2個,バルーン間の圧計測用に0.50mmの側孔を作成した.カテーテル先端から3cmと7cmの位置に2つのバルーンを配置し,遠位のバルーンが内腸骨動脈,近位のバルーンが外腸骨動脈に配置できるようにした.バルーンの材質は耐久性に富むポリウレタンを用い,ブロー成形にて作成した.バルーンの内容量共に0.6mLとし,直径10mmの円形とした.in vitro評価では,シリコーン製血管モデルを用いたカテーテルの操作性評価では,断裂,バルーンの破損等の異常は認められず,問題となるような抵抗も認めなかった.バルーンの耐久性においても,内容量の2倍量である1.2mLを注入し,3時間連続膨張させる虐待評価においても,破裂等の異常は認められなかった.研究の第一段階として,平成25年度は,カテーテルの開発を行った.カテーテルには4個のルーメンを作成し,ガイドワイヤールーメン(1.05mm),バルーンルーメン2個,バルーン間の圧計測用に0.50mmの側孔を作成した.カテーテル先端から3cmと7cmの位置に2つのバルーンを配置し,遠位のバルーンが内腸骨動脈,近位のバルーンが外腸骨動脈に配置できるようにした.バルーン間には圧測定用にサイドホールを作成した.バルーンの材質は耐久性に富むポリウレタンを用い,ブロー成形にて作成した.バルーンの内容量共に0.6mLとし,直径10mmの円形とした.平成26年度は,豚を用いた実験を行った.人体の総腸骨動脈に対応する血管を豚の外腸骨動脈,人体の内腸骨動脈に対応する血管を外腸骨動脈分枝として実験を行った.バルーン閉塞試験を複数回行ったが,バルーンの破損,位置ずれなどのトラブルは生じなかった.カテーテル先端圧の減少率は遠位,近位両方閉塞した場合37.1%,近位のみ閉塞で31.2%,遠位のみ閉塞で30.9%であった.サイドホール圧の減少率は遠位,近位両方閉塞した場合39.1%,近位のみ閉塞で32.7%,遠位のみ閉塞で1.9%であった.カテーテル先端圧は両方閉塞が最も高く,近位,遠位の順であった.これは人体で想定すると順に,内腸骨および総腸骨閉塞,総腸骨動脈閉塞,内腸骨動脈閉塞に相当し,両方閉塞が最も減少率が高く,次に総腸骨動脈閉塞,内腸骨動脈閉塞であった.また,血栓形成の有無に関する実験も行った.ACTを180に設定した状態で15分,30分,45分,60分,75分閉塞試験を行い,血管造影上で血栓の有無を確認したがいずれの時間の閉塞でも血栓形成は認めなかった.研究の第一段階として,カテーテルの開発を行った.カテーテルには4個のルーメンを作成し,ガイドワイヤールーメン(1.05mm),バルーンルーメン2個,バルーン間の圧計測用に0.50mmの側孔を作成した.カテーテル先端から3cmと7cmの位置に2つのバルーンを配置し,遠位のバルーンが内腸骨動脈,近位のバルーンが外腸骨動脈に配置できるようにした.バルーン間には圧測定用にサイドホールを作成した.バルーンの材質は耐久性に富むポリウレタンを用い,ブロー成形にて作成した.バルーンの内容量共に0.6mLとし,直径10mmの円形とした.昨年度は,豚を用いた実験を行った.人体の総腸骨動脈に対応する血管を豚の外腸骨動脈,人体の内腸骨動脈に対応する血管を外腸骨動脈分枝として実験を行った.バルーン閉塞試験を複数回行ったが,バルーンの破損,位置ずれなどのトラブルは生じなかった.カテーテル先端圧の減少率は遠位,近位両方閉塞した場合37.1%,近位のみ閉塞で31.2%,遠位のみ閉塞で30.9%であった.サイドホール圧の減少率は遠位,近位両方閉塞した場合39.1%,近位のみ閉塞で32.7%,遠位のみ閉塞で1.9%であった.カテーテル先端圧は両方閉塞が最も高く,近位,遠位の順であった.これは人体で想定すると順に,内腸骨および総腸骨閉塞,総腸骨動脈閉塞,内腸骨動脈閉塞に相当し,両方閉塞が最も減少率が高く,次に総腸骨動脈閉塞,内腸骨動脈閉塞であった.また,血栓形成の有無に関する実験も行った.

ACTを180に設定した状態で15分,30分,45分,60分,75分閉塞試験を行い,血管造影上で血栓の有無を確認したがいずれの時間の閉塞でも血栓形成は認めなかった.本年度は、研究結果をまとめ2015年5月に日本IVR学会総会で発表し,現在,英文誌に投稿中である.癒着胎盤などの危機的大量出血が予測される帝王切開術に対して腸骨動脈バルーンカテール留置述が普及しているが,その留置する場所は内腸骨動脈または総腸骨動脈が行われている.総腸骨に留置したバルーンカテーテルが外腸骨動脈に迷入した場合は出血量がかえって増加してしまう.本研究では総腸骨動脈および内腸骨動脈に安定して留置できるダブルバルーンカテーテルを開発した.当初予定していたバルーンカテーテルの開発,豚を使った実験は順調に進んでいる.放射線科学平成27年度は,得られたデータをまとめ基礎実験データとして発表,論文作成を行う当初予定していたバルーンカテーテルの開発は順調に進んでいる.予定していた圧センサーの装着は技術的に困難が予想され,簡便な圧計測用のholeを作成することで対処している.平成26年度は必要物品がなかったため残金が発生した。本年度は,完成したバルーンカテーテルを用いて豚を用いた実験を行う.豚の外腸骨動脈,下殿動脈へ留置しデータ収集を行う.カテーテルに装備された圧センサーで下殿動脈の末梢,外腸骨動脈の末梢と近位部の圧計測を行い,大動脈,外腸骨動脈圧との比較を行う.また,実際に迷入した場合を想定し,大動脈,外腸骨動脈に留置した場合の圧計測を行う.引き続き,閉塞時間に関する検討を行う.閉塞に伴う,血栓症の出現頻度を確認することを目的とする.論文執筆のための物品購入などに使用予定である。
音響特性を用いた積雪-大気間の二酸化炭素移動量評価手法の開発

1.種々の雪質の積雪について音速および音響減衰係数の測定をおこない、雪の物性と音響特性との関係を検討した。用いた音は200Hzから1/3オクターブ刻みで8000Hzまでの正弦波である。その結果、以下のことがあきらかとなった。(1)間隙空気中を伝播する音の音速は伝播経路の屈曲度を反映している。これは積雪中のガス拡散係数における拡散経路の屈曲度と同様であるが、音の伝播は屈曲した間隙中の最短距離を通るのに対し、ガス拡散の場合は屈曲した間隙の平均的な距離を反映していることがわかった。(2)間隙空気中を伝播する音の減衰係数は粒径×気相率で求める間隙サイズ指標の二乗に反比例し、圧力変動によって生じる間隙内のマスフローの減衰と同様の現象であることが確認された。また、結合した雪粒子を伝播する音の減衰係数は積雪密度に反比例し、質量効果による遮音のメカニズムによるものと推測された。以上の結果より、音速および音響減衰係数の測定より、積雪のガス環境を決定するパラメタであるガス拡散係数や圧力変動に伴うマスフローの減衰度合いなどを推定できることがわかった。2.自然状態の積雪中の底部、内部および表面の二酸化炭素濃度の連続測定をおこない、表層近くの積雪の見かけ上のガス拡散係数が風によって増加する現象を確認した。さらに、その程度は風速の二乗と積雪表層の間隙サイズとに比例することをあきらかにした。1.積雪-大気間の二酸化炭素移動における風速依存性の観測中央農研北陸研究センター内の水田圃場において積雪期間(2005年12月12日より2006年3月21日)に、観測をおこなった。観測項目は雪面上大気中の鉛直二酸化炭素フラックス、雪面上風速、積雪層内3高度および雪面上における二酸化炭素濃度等である。積雪層内の二酸化炭素濃度は積雪層の消長に伴って増減し、最大積雪深約1.2mにおいて積雪層底部の二酸化炭素濃度は大気中の3倍程度となった。積雪層上部の二酸化炭素濃度プロファイルの変動と雪面上風速との間には相関が認められた。今後、別途測定した融雪流出水中の溶存二酸化炭素濃度のデータを解析し、風によって大気への拡散が増加した分の二酸化炭素量と融雪水によって移流された分の二酸化炭素量とを分離し、風速依存性を定量化する。2.自然積雪の音響減衰係数の測定と積雪物理諸量との関係の解明中央農研北陸研究センター内の気象観測露場および妙高市関山において、積雪の音響減衰係数と物理諸量の測定をおこなった。積雪の鉛直断面を切り出し、新雪、しまり雪、ざらめ雪について可聴音域1/3オクターブ毎の音響減衰係数を測定するとともに、積雪の密度、含水率、粒径等の測定をおこなった結果、各周波数における音響減衰係数の分布パターンが雪質によって異なることがあきらかになった。次年度についても測定を継続し、データを蓄積する。3.積雪の音響インピーダンス測定法の検討文献調査等をおこなった。平成18年度は記録的な暖冬小雪で、観測サイトである中央農業総合研究センター北陸研究センターにおける積雪日数が12月は7日、1月は8日、2月は5日しかなく、その間の最深積雪も20cmと平年の15%程度しかなかった。このため、実施計画における「積雪-大気間の二酸化炭素移動における風速依存性、および積雪層内のCO_2収支の観測」、「自然積雪の音響減衰係数の測定」については実施することができなかった。「音響減衰係数と積雪物理諸量との関係の解明」については測定地を妙高山中腹のサイトに移して実施した。積雪の鉛直断面を切り出し、新雪、しまり雪、ざらめ雪について可聴音域1/3オクターブ毎の音響減衰係数を測定するとともに、積雪の密度、含水率、粒径等の測定をおこない、データを蓄積した。

「融雪流出水中の溶存二酸化炭素濃度の測定」については、圃場の積雪がほとんどなかったため、妙高山系に流域を持つ関川下流において河川水を1日1回サンプリングして、硫酸暴気法による溶存二酸化炭素濃度の測定をおこなった。その結果、河川水に溶存して移流する全溶存二酸化炭素量は、既往の測定例から推定される流域山林の冬季の土壌呼吸量の1割から数割程度に相当することがあきらかとなった。また、全溶存二酸化炭素量とpH・水温より推定した大気平衡二酸化炭素分圧(PCO2)は融雪初期には大気中二酸化炭素濃度の数倍程度の値を示し、中・下流域においては河川が大気に対する強い二酸化炭素ソースになっている可能性が示唆された。「音響減衰係数と積雪物理諸量との関係の解明」および「自然積雪の音響減衰係数の測定」については2000年1月4月に新潟県上越地域の山間部で野外観測をおこない、ザラメ雪11組、しまり雪14組、新雪3組のデータセットを取得し、解析をおこなった積雪構造を特徴付ける物理量のうち、粒径は音響減衰係数および反射率と相関が見られ、特にしまり雪における減衰係数は粒径の2乗に反比例することから、間隙内空気の流れはHelmholtz則による抵抗に支配されていることが示唆された。密度は、乾いたしまり雪については透過損失に比例するが、濡れしまり雪およびザラメ雪とは有意な相関は見られなかった。このことより、積雪の透過損失においては媒体の密度よりも粒子どうしの結合の強さの方が支配的であることが示唆された。含水率については透過率との間に弱い相関が見られたが、これは前述のように粒子間の結合力に影響を与える要因として関与していると考えられる。「積雪-大気間の二酸化炭素移動における風速依存性、および積雪層内のCO2収支の観測」については新潟県上越市で観測を行い、データを蓄積した。この解析結果から、積雪層から放出されるCO2フラックスの見かけ上の増加が雪面上風速に比例することが確認された。しかし雪面上の風による積雪内部への圧力伝播の詳細については今寒候期の野外観測では得られなかったので、ガラスビーズ模擬雪を用いた室内実験を計画中である。
イチイ科由来アルカロイド・タキソールによる多剤耐性口腔癌細胞のアポトーシス誘導

[諸言・目的]口腔悪性腫瘍の大多数を占める扁平上皮癌に対して、従来化学療法、放射線療法及び外科療法などの併用による治療を行ってきた。しかし、治療成績は満足すべきものではない。また口腔領域扁平上皮癌に高頻度に用いられる化学療法剤に耐性を示す癌細胞の存在が指摘されており、ひとつの化学療法剤に耐性を示す悪性腫瘍は他の化学療法剤に対し抵抗性を示す,いわゆる交差耐性能を持っていると言われている。一方で新しい抗腫瘍剤として、タキソールが見いだされた。タキソールはイチイ科薬草から半合成されたアルカロイドで,従来の抗癌剤と異なる作用機序である。本研究では,当科で樹立した抗癌剤耐性口腔癌細胞に対するタキソールの抗腫瘍効果について無血清培養下で比較検討する。また,多剤耐性癌細胞の耐性機構を検討する。[結果・考察]当科で樹立したNA細胞,CDDP耐性NA細胞(NA-CDDP), ADM耐性NA細胞(NA-ADM)の抗癌剤の細胞増殖抑制試験の結果,タキソールは,NA-CDDP, NA-ADMに対しては交叉耐性を示さなかった。これにより,現在臨床応用されているCDDP, ADMに対して抵抗性を示す症例に対しても,タキソールは効果を現す可能性が示唆された。また,NA-CDDPにおけるMRP-2/cMOATの発現量は,親株と比較し,約4倍量の発現量であり,CDDP耐性にMRP-2/cMOATが深く関与していることが示唆された。一方、NA-CDDPのMRP-3遺伝子の発現量は親株に比較し,約12倍あることから,MRP-2/cMOATを介するよりもMRP-3を介するCDOPの細胞外輸送能が上昇していることが示唆された。以上のことから,CDDP耐性,ADM耐性口腔癌に対して有効な治療法となるものと考えられた。また,多剤耐性癌細胞の耐性機構を解明することにより,薬剤感受性の診断に寄与することが考えられた。口腔領域悪性腫瘍に高頻度に用いられる化学療法剤に耐性を示す癌細胞の存在が指摘されている。タキソール(TXL)は従来の抗癌剤とは全く異なる作用機序であり,抗癌剤耐性を示す癌細胞に対しても増殖抑制効果を示すことが知られている。また,TXLがアポトーシスを誘導し,抗腫瘍効果を示すとの報告もある。本研究では,TXLに対する口腔由来癌細胞の殺細胞効果を無血清培養下で検討し,白金製剤耐性口腔癌細胞に対しTXLが抗腫瘍効果を示すかを検討し,さらにTXL処理された癌細胞のアポトーシス誘導を検索し,癌抑制遺伝子であるp53とRb遺伝子変異と抗癌剤感受性との関係を検索した。外陰部由来扁平上皮癌株A431から得られた抗癌剤耐性株A431#4を用いて各種抗癌剤の細胞増殖抑制試験を行い,抗腫瘍効果を50%増殖抑制濃度(IC50)で求めた。A431#4は親株であるA431に比較してCDDPでは3.5倍,ADMでも3.5倍の耐性を示したが,TXLでは逆に2.4倍高い感受性を示した。一方,ヒト口腔由来扁平上皮癌NA,KA,ヒト唾液腺由来腺癌細胞HSY,HSGおよび正常細胞として線維芽細胞G.FIBRO,血管内皮細胞HUV-ECを用いて組織型感受性試験を行った結果,TXLは唾液腺由来腺癌細胞に対して強い殺細胞作用を示した。また,線維芽細胞,血管内皮細胞の感受性は腺癌細胞と扁平上皮癌細胞の中間を示した。

しかし多剤耐性株A431#4に比較すると,感受性は低いことが明らかとなった。以上の結果から,正常組織に対して毒性が高くなる可能性が示唆され,さらに,多剤耐性を示す扁平上皮癌に対しては正常細胞より低濃度のTXLでも殺細胞作用を示し,臨床での耐性癌への応用が期待された。現在,TXL処理された癌細胞のアポトーシス誘導を検索し,癌抑制遺伝子であるp53とRb遺伝子変異と抗癌剤感受性との関係を検索中である。口腔領域悪性腫瘍に高頻度に用いられる化学療法剤に耐性を示す癌細胞の存在が指摘されている。タキソール(TXL)は従来の抗癌剤とは全く異なる作用機序であり,抗癌剤耐性を示す癌細胞に対しても増殖抑制効果を示すことが知られている。また,TXLがアポトーシスを誘導し,抗腫瘍効果を示すとの報告もある。本研究では,TXLに対する口腔由来癌細胞の殺細胞効果を無血清培養下で検討し,白金製剤耐性口腔癌細胞に対しTXLが抗腫瘍効果を示すかを検討し,さらにTXL処理された癌細胞のアポトーシス誘導を検索し,癌抑制遺伝子であるp53とRb遺伝子変異と抗癌剤感受性との関係を検索した。外陰部山来扁平上皮癌株A431から得られた抗癌剤耐性株A431#4を用いて各種抗癌剤の細胞増殖抑制試験を行い,抗腫瘍効果を50%増殖抑制濃度(IC50)で求めた。A431#4は親株であるA431に比較してCDDPでは3.5倍,ADMでも3.5倍の耐性を示したが,TXLでは逆に2.4倍高い感受性を示した。一方,ヒト口腔由来扁平上皮癌NA, KA,ヒト唾液腺由来腺癌細胞HSY, HSGおよび正常細胞として線維芽細胞G.FIBRO,血管内皮細胞HUV-ECを用いて組織型感受性試験を行った結果,TXLは唾液腺由来腺癌細胞に対して強い殺細胞作用を示した。また線維芽細胞,血管内皮細胞の感受性は腺癌細胞と扁平上皮癌細胞の中間を示した。
有機伝導体の低温比熱と電子スペクトル

最近、混合原子価の銅原子を持った新しい有機伝導体(R1,R2ーDCNQI)2Cu(R1,R2=CH3,CH30,C1,Br,I)の存在が報告された。これらの物質はその輸送現象から次の2つのグル-プに分けられる。(1)金属的性質のものー(DMeーDCNQI)2Cu(DMe0ーDCNQI)2Cu(2)急激な金属ー非金属転移を示すものー(MeBrー,MeC1ー,BrC1ー,DBrー,DC1ーDCNQI)2Cu。グル-プ(1)の系は加圧によりグル-プ(2)に転移する。これらの金属不安定性は(DMeーDCNQI)2CuにMeBrを添加することでも引き起こされる。MeBr混晶系ではxの増大につれ、その電気伝導の温度依存性は、温度の低下にともなって金属ー非金属ー金属へと複雑に変化するリエントラントな振舞いがみられ、より高濃度側では絶縁体相へ転移する。このMeBr混晶系において我々は低温における電子構造を明らかにするため比熱および帯磁率の測定を行った。その結果(DMeーDCNQI)2Cuの電子比熱係数γは典型的な一次元有機伝導体である(TMTSF)2C104の値のほぼ4倍であり、非常に大きな電子の状態密度の存在を示唆している。リエントラントな振る舞いを見せる試料では一層のγと、パウリの帯磁率の増大が観測され、状態密度の増大が明かとなった。これに対し低温域で非金属相が安定なグル-プ(2)の物質ではフェルミ準位近傍に金属的な連続スペクトルを待たず、かわりに局在電子系に特有なショットキ-型の比熱を示すことが明かとなった。この系の低温相では有機伝導体では初の高濃度近藤状態実現の可能性が指摘されており、もしこれが本当であるとするならばパウリの常磁性および比熱の増大は電子の有効質量の増大(いわゆる近藤効果による質量の増大)によるものと考えられる。これらの一つの傍証として高濃度近藤状態において通常観測されるT^<^>2の電気抵抗の温度依存性も観測した。
SSL/TLS通信における効率的な圧縮アルゴリズムの開発

SSL/TLSの規格では,データを暗号化する際に,前処理としてデータ圧縮を行うと規定しているが,無圧縮以外の圧縮方式が規定されていない.しかし,比較的低速な回線を利用するユーザにとって,圧縮処理は有効である.特に,SSL/TLSが利用されるデータの形式に特化した圧縮アルゴリズムを開発することで,更なる効率化が期待される.そこで,研究期間での初年度では,この圧縮アルゴリズムを開発するための予備実験を行った.この実験の目的は2つあった.1つは,SSL/TLSにおいて既存の圧縮方式を用いるとどの程度平均ファイル転送時間が改善するかを確認すること.もう1つは,HTTP層で利用出来る圧縮機能(以下,HTTP圧縮)と比較して,どの程度性能差が見られるかを確認することであった.その結果,HTTP圧縮方式とSSL/TLS圧縮方式による平均伝送時間の大きな差異は見られなかった.また,両方式共に,HTML文書に関しては,データ圧縮による平均ファイル転送時間が低下し,特に,低速回線では圧縮によりファイルの平均伝送時間が20%程度に低減されたことが分かった.次年度は,転送効率を更に改善するため,アプリケーションプロトコルに特化した圧縮アルゴリズムの実現方法を提案した.そして,HTTPとHTMLを対象に,圧縮プログラムを実装した.このプログラムでは,HTTPのヘッダ部と,HTMLのタグを効率的に圧縮するための静的辞書を有している.そして,日本語を含むHTML文書の転送実験により,本実装プログラムに汎用圧縮アルゴリズムを加えて用いた場合,汎用圧縮アルゴリズムのみを用いる場合よりも約3%の圧縮率の向上が見られた.また,この結果より,本方式はHTTPのみではなく,他のアプリケーションプロトコル,例えば,HTML文書を送信する電子メール配信プロトコルなどに対しても有効であるという知見が得られた.SSL/TLSの規格では,データを暗号化する際に,前処理としてデータ圧縮を行うと規定しているが,無圧縮以外の圧縮方式が規定されていない.しかし,比較的低速な回線を利用するユーザにとって,圧縮処理は有効である.特に,SSL/TLSが利用されるデータの形式に特化した圧縮アルゴリズムを開発することで,更なる効率化が期待される.研究期間での初年度は,この圧縮アルゴリズムを開発するための,予備実験を行った.この実験の目的は2つあった.1つは,SSL/TLSにおいて既存の圧縮方式を用いるとどの程度平均ファイル転送時間が改善するかを確認することである.もう1つは,HTTP層で利用出来る圧縮機能(以下,HTTP圧縮)と比較して,どの程度性能差が見られるかを確認することである.実験のため,SSL/TLSライブラリOpenSSLにgzip及びbzip2による圧縮機能を実装し,これを利用するHTTPSサーバとHTTPSクライアントを準備した.そして,これらサーバとクライアント間で,日本語(シフトJIS)を含むHTML文書5種類(4381116075バイト)と画像ファイル(GIF形式)を4種類伝送した.サーバ・クライアント間の伝送路には,低速モデムを想定した28.8kbps,ISDN回線を想定した64kbps,LANを想定した10Mbpsを用意した.また,本実験で用いた鍵交換方式はDHE-RSA,暗号化方式は3DES-CBCである.これらの結果,HTTP圧縮方式とSSL/TLS圧縮方式による平均伝送時間の大きな差異は見られなかった.また,両方式共に,HTML文書に関しては,データ圧縮による平均ファイル転送時間が低下し,特に,低速回線では圧縮によりファイルの平均伝送時間が20%程度に低減されたことが分かった.GIF画像ファイルに関しては,平均ファイル転送時間が最大数%程度増加することが分かった.SSL/TLSの規格では,データを暗号化する際に,前処理としてデータ圧縮を行うと規定しているが,無圧縮以外の圧縮方式が規定されていない.しかし,比較的低速な回線を利用するユーザにとって,圧縮処理は有効である.特に,SSL/TLSが利用されるデータの形式に特化した圧縮アルゴリズムを開発することで,更なる効率化が期待される.そこで,研究期間での初年度では,この圧縮アルゴリズムを開発するための予備実験を行った.この実験の目的は2つあった.1つは,SSL/TLSにおいて既存の圧縮方式を用いるとどの程度平均ファイル転送時間が改善するかを確認すること.もう1つは,HTTP層で利用出来る圧縮機能(以下,HTTP圧縮)と比較して,どの程度性能差が見られるかを確認することであった.その結果,HTTP圧縮方式とSSL/TLS圧縮方式による平均伝送時間の大きな差異は見られなかった.また,両方式共に,HTML文書に関しては,データ圧縮による平均ファイル転送時間が低下し,特に,低速回線では圧縮によりファイルの平均伝送時間が20%程度に低減されたことが分かった.次年度は,転送効率を更に改善するため,アプリケーションプロトコルに特化した圧縮アルゴリズムの実現方法を提案した.そして,HTTPとHTMLを対象に,圧縮プログラムを実装した.このプログラムでは,HTTPのヘッダ部と,HTMLのタグを効率的に圧縮するための静的辞書を有している.そして,日本語を含むHTML文書の転送実験により,本実装プログラムに汎用圧縮アルゴリズムを加えて用いた場合,汎用圧縮アルゴリズムのみを用いる場合よりも約3%の圧縮率の向上が見られた.また,この結果より,本方式はHTTPのみではなく,他のアプリケーションプロトコル,例えば,HTML文書を送信する電子メール配信プロトコルなどに対しても有効であるという知見が得られた.