hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
mRNAの3'側切断に関与するCF-I複合体の機能解析

4.6kb mRNAはユビキタスに発現しているのに対して、1.1kbと2.Okbは組織特異的発現であることから、CFIm25の発現も選択的ポリA制御で行われている可能性が示唆された。RNAポリメラーゼIIが転写反応で遺伝子の3'側の特定領域に到達すると、合成されたmRNAの3'側領域が一箇所、選択的に切断され、転写反応は終結する。その後、切断された部分にはポリAが付加される。一方、ヒト遺伝子のおよそ30%にポリA付加部位の多様性が見出されている。このことから、ポリA付加部分の切断部位には、選択的な制御機構が存在すると考えられる。そこで本研究は、mRNAの3'側切断因子の1つであるCF-I複合体に着目し、分子生物学的および生化学的解析によって、mRNAの3'側切断箇所決定の分子メカニズムの解明を目的とした。CF-I複合体は分子量の異なる3つのサブユニットCFIm25、CFIm59とCFIm68からなり、前年度にCFIm25に対するポリクローナル抗体を作製した。CFIm25の減少した細胞ではTIMP-2、syndecan2、ERCC6の遺伝子で複数のポリAサイトの最も5'側が優先的に使われることを発見したので、CFIm25に対するポリクローナル抗体を用いてクロマチン免疫沈降により解析を行う予定であった。しかし、ウエスタンブロット解析からポリクローナル抗体の特異性が低いことが判明した。そこで、CFIm59とCFIm68に対する特異抗体を取得し、さらに、バキュロウイルス発現系を用いてCFIm25、CFIm59とCFIm68の組換えタンパク質を作製しウエスタンブロット法によりそれぞれの抗体の特異性を確認した。抗体の特異性は高いものの免疫沈降効率が低かった。今回作製した組換えタンパク質は生化学的な解析に用いることができるので、CF-I複合体の分子構造の理解が増進することが期待される。また、ゼブラフィッシュCFIm25(zCPSF5)のcDNAクローニングに成功し、ゼブラフィッシュを用いた個体レベルでの解析が進展することが期待できる。
ニジェール川大湾曲部諸文化の生態学的基盤及び共生関係の文化人類学的研究

平成5年度は、8年間続けたこの国際学術研究の最終年度にあたり、これまでの研究の方法、組織、内容、成果等について、全般的な総括・反省を行なうとともに、第4巻目の報告書を、これまでと同様、フランス語で作成することに充てられた。報告書をフランス語で作成するのは、第一に研究の成果を、研究対象国であるマリをはじめ西アフリカに多いフランス語圏の人々に還元するためである。第二に、フランス語という、アフリカ研究において長い歴史と蓄積のある国の言語であり、同時に広い国際的通用力を、とくにアフリカ研究の分野でもつ言語で発表することにより、国際的な場での研究者の批判・教示を得、また国際学界への貢献を意図するからである。幸い、この2つの目的はこれまでの3巻の反応をみても、十分に達せられたと思われる。研究分担者であるマリ人研究者も、彼らの公用語であるフランス語で研究成果を刊行し、それがマリをはじめアフリカのフランス語圏の人々、および世界のフランス語を理解する研究者にひろく読まれることに満足し、この面での日本の研究協力に感謝している。他方、フランスをはじめとする世界の研究者からの、この研究報告に対する反応は大きく、巻を重ねるにつれて、送付希望の申込みが、諸国の研究者や研究機関から寄せられている。国際的アフリカ研究誌として伝統のあるフランスの『アフリカニスト雑誌』に第1巻の書評が載ったのをはじめ、学会、論文などでの言及や引用は枚挙にいとまがない。研究の方法、組織については、研究条件等の著しく異なる日本とマリでの共同研究という困難にもかかわらず、マリ側の研究分担者が共同研究の意義をよく理解し、日本人研究者との研究上の協力、便宜供与、成果の共同討議(現地で)、報告書執筆において、誠意をもって協力してくれたことは幸いであった。ただ、マリ国の研究所のコンピューター、ワープロ等の設備の不十分さや故障、郵便事故等に加えて、1991年春の政変に伴なう暴動で研究所の図書や資料、備品が盗難や破壊の被害を受け、この報告書のために準備しておいた貴重な調査資料(録音テープや写真、フィールドノート等)もかなりのものが失なわれて、折角の調査の成果が報告書に十分生かせなかったものもあるのは残念である。それにもかかわらず、マリの研究分担者は、学問的良心に忠実に、内容の充実した報告書を寄せてくれた。1991年の政変の被害で、その年秋締切りの第3巻に報告書を寄せることができなかった、クレナ・サノゴ、ママディ・ダンベレの2人の考古学者は、その欠落を償うべきであるという義務感から、共同の力作レポート1篇のほかに、各自の単独執筆の1篇をそれぞれ寄稿し、報告書全体の広さと厚みを増してくれた。その他の研究者の、調査成果のまとめについては、計画通りないしは、当初の計画をはるかに上まわるもの(例えば、応地利明氏の、熱帯乾燥地の雑穀農業についての、広汎かつ独創的なレポートなど)である。昨年度の現地調査の結果、予定されていた報告書のほか、川田は研究代表者として、8年間の共同研究全体を展望する論考として、「サヘルとスワヒリ」と題する、東西アフリカのアフリカ=アラブ文化の大規模な接触地帯の比較を行なう報告をまとめた。これは川田が年来アフリカ学会等の学会でも発表してきたものの、今回の調査成果をふまえた総括であるが、当研究が対象とする地域である「サヘル」(アラビア語の「緑」「岸」)と東アフリカの「スワヒリ」(「サヘル」の複数形)との対比は、国際学会の視野でもはじめての試みである。また、研究分担者芦沢等によって実施された身体技法と身体特徴についての計測に基づく実証的な研究は、アフリカでの現地調査における文化人類学と自然人類学の共同調査の試みとして、第3巻につづくものであるが、文化を自然の関係を探求する新しい試みとして、予備的な発表を行なった学会(1993年10月日本人類学会・日本民族学会連合大学での楠本等の報告)でも注目されている。その他、坂井、中村、カッシ-ボ、ソ-等の研究分担者も、それぞれの分担課題についての精緻な現地調査に基づく報告をまとめ、独創的な貢献を行なっている。

国際的アフリカ研究誌として伝統のあるフランスの『アフリカニスト雑誌』に第1巻の書評が載ったのをはじめ、学会、論文などでの言及や引用は枚挙にいとまがない。研究の方法、組織については、研究条件等の著しく異なる日本とマリでの共同研究という困難にもかかわらず、マリ側の研究分担者が共同研究の意義をよく理解し、日本人研究者との研究上の協力、便宜供与、成果の共同討議(現地で)、報告書執筆において、誠意をもって協力してくれたことは幸いであった。ただ、マリ国の研究所のコンピューター、ワープロ等の設備の不十分さや故障、郵便事故等に加えて、1991年春の政変に伴なう暴動で研究所の図書や資料、備品が盗難や破壊の被害を受け、この報告書のために準備しておいた貴重な調査資料(録音テープや写真、フィールドノート等)もかなりのものが失なわれて、折角の調査の成果が報告書に十分生かせなかったものもあるのは残念である。それにもかかわらず、マリの研究分担者は、学問的良心に忠実に、内容の充実した報告書を寄せてくれた。1991年の政変の被害で、その年秋締切りの第3巻に報告書を寄せることができなかった、クレナ・サノゴ、ママディ・ダンベレの2人の考古学者は、その欠落を償うべきであるという義務感から、共同の力作レポート1篇のほかに、各自の単独執筆の1篇をそれぞれ寄稿し、報告書全体の広さと厚みを増してくれた。その他の研究者の、調査成果のまとめについては、計画通りないしは、当初の計画をはるかに上まわるもの(例えば、応地利明氏の、熱帯乾燥地の雑穀農業についての、広汎かつ独創的なレポートなど)である。昨年度の現地調査の結果、予定されていた報告書のほか、川田は研究代表者として、8年間の共同研究全体を展望する論考として、「サヘルとスワヒリ」と題する、東西アフリカのアフリカ=アラブ文化の大規模な接触地帯の比較を行なう報告をまとめた。これは川田が年来アフリカ学会等の学会でも発表してきたものの、今回の調査成果をふまえた総括であるが、当研究が対象とする地域である「サヘル」(アラビア語の「緑」「岸」)と東アフリカの「スワヒリ」(「サヘル」の複数形)との対比は、国際学会の視野でもはじめての試みである。また、研究分担者芦沢等によって実施された身体技法と身体特徴についての計測に基づく実証的な研究は、アフリカでの現地調査における文化人類学と自然人類学の共同調査の試みとして、第3巻につづくものであるが、文化を自然の関係を探求する新しい試みとして、予備的な発表を行なった学会(1993年10月日本人類学会・日本民族学会連合大学での楠本等の報告)でも注目されている。その他、坂井、中村、カッシ-ボ、ソ-等の研究分担者も、それぞれの分担課題についての精緻な現地調査に基づく報告をまとめ、独創的な貢献を行なっている。本研究計画の第4回目かつ最終回である今回は、前3回の成果を踏まえ、ニジェール川大湾曲部諸文化の学際的・総合的研究を目標として、ニジェール川中流域全般(マリ共和国キタセグトンブクトゥ地方)、同東部地方(ナイジェリア共和国カノソコト地方)、さらには南部森林地帯(コート・ジボワール共和国コロゴ地方)と広大なニジェール川流域の大部分をカバーして調査を行った。調査はそれぞれ前3回の研究に引き続き、文化人類学、自然人類学、宗教社会学、人文地理学、考古学等の分野にまたがる以下のような項目について進められた。1)身体技法、伝統技術、物質文化の相互関係について(川田、芦沢、足立、楠本)。2)生態系、農業、漁業技術、貨弊経済、開発をめぐる諸問題について(応地、カッシーボ、デイアロ)。
新型ウェルシュ菌エンテロトキシンの同定と食中毒事例への診断的応用

ウェルシュ菌は食中毒の原因菌であり、腸管内で産生するエンテロトキシン(CPE)が食中毒の発生に必須と考えられていた。我々はCPE非産生ウェルシュ菌が原因と強く疑われる食中毒を2事例経験し、分離株を解析した。本研究において、我々は新型エンテロトキシンを同定し、BEC(binary enterotoxin of Clostridium perfringens)と命名した。また、BECの遺伝子検出系を構築し、食中毒検査に応用した。ウェルシュ菌は食中毒の原因菌であり、その病原因子としてClostridium perfringens enterotoxin (CPE)が食中毒の発生に必須と考えられていた。ところが、我々はCPE非産生性ウェルシュ菌が原因菌と強く疑われる食中毒を2事例経験した。本研究において我々は事例分離株から新型エンテロトキシンを同定し、BEC (binary enterotoxin of C. perfringens)と命名した。分離株の培養上清はウサギ結紮腸管ループ試験およびサックリングマウス試験で液体貯留活性を示した。精製毒素とゲノムDNAの次世代シークエンス解析によって、BECはBECaとBECbで構成されることが分かった。becAB遺伝子はウェルシュ菌strain13が保有するpCP13に類似する54.5-kbのプラスミド状に位置していた。組換えBECb (rBECb)は単独でサックリングマウス試験において液体貯留活性を示した。rBECaは単独で液体貯留活性を示さず、rBECbと同時に接種したとき液体貯留活性を強めた。becB遺伝子欠損株では液体貯留活性は消失した。rBECaは精製アクチンに対してADPリボシル化活性を示した。BECbがBECaを細胞内へ輸送することを直接確認できていないが、BECaとBECbを同時に接種したときにVero細胞の円形化を確認した。これらの結果からBECがCPEと異なる新規エンテロトキシンであり、BEC産生性ウェルシュ菌が人の下痢症の原因となることを示した。さらに、ほとんど同一のプラスミドが系統の異なるウェルシュ菌に存在していたことから、水平伝搬によってbecAB遺伝子を獲得したと考えられる。ウェルシュ菌は他の食中毒菌と比較して大規模な食中毒を起こし、原因物質としてエンテロトキシンが知られている。ウェルシュ菌は汚染食品の喫食後、腸管内でエンテロトキシンを産生して下痢を起こす。臨床検査ではエンテロトキシン産生性の確認やエンテロトキシン遺伝子の検出を行う。近年、エンテロトキシン非産生性ウェルシュ菌による食中毒が報告され(東京都健康安全研究センター,http: //www.tokyo-eiken.go.jp/topics/clostridium/index.html)、新型エンテロトキシンの存在が示唆されている(食品由来感染症と食品微生物387-388(中央法規))が未だ毒素は未同定である。申請者らは2009年と2010年に、エンテロトキシン非産生性ウェルシュ菌が原因と考えられる2件の食中毒事例を経験した。分離菌株に対するエンテロトキシン産生性とエンテロトキシン遺伝子に対する検査はいずれも陰性であった。分離菌株をSmaI処理によるパルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)に供試し、PFGE像が事例内でそれぞれ一致した。このことから分子疫学的にもウェルシュ菌による食中毒である可能性が強く疑われた。分離菌株の培養上清について下痢原性試験を行い腸管での液体貯留活性を確認した。以上より従来のエンテロトキシンと異なる新型エンテロトキシンの存在を確信し、液体貯留活性を指標に毒素の精製を行った。現在さらに研究を進めている。平成24年度は組換え毒素を発現し下痢原性の確認を行った。結果、イオタ毒素b成分類似タンパクが単独で下痢原性を有することを確認した。イオタ毒素a成分類似タンパクは単独で下痢原性を示さないことを確認した。イオタ毒素b成分類似タンパクの作用はイオタ毒素a成分類似タンパクによって増強される可能性が示された。イオタ毒素a成分類似タンパクの作用は今後さらに研究を行う。当初の予定のように組換え毒素で下痢原性の確認を行い、特定した遺伝子がコードするタンパクが新型エンテロトキシンであると示した。これまで組換え毒素の発現を行いウェルシュ菌新型エンテロトキシンの同定を進めた。平成25年度は新型エンテロトキシン遺伝子に対する遺伝子検出系を構築する。構築した遺伝子検出系を使用して、既存菌株や牛の糞便または食肉からの分離菌株における新型エンテロトキシン遺伝子の保有状況を調査する。可能であれば、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を作製して、新型エンテロトキシンに対するELISA法または逆受身ラッテックス凝集反応法の系を構築する。構築した系を用いて2009、2010年の2事例のCPE非産生ウェルシュ菌による食中毒事例の凍結保存患者便から新型エンテロトキシンを検出する。本年度組換え毒素によってイオタ毒素b成分類似タンパクが単独で下痢原性を有することおよびイオタ毒素a

成分類似タンパク単独では下痢原性を有しないことを確認した。両成分が共存する場合、イオタ毒素b成分類似タンパクの活性はイオタ毒素a成分類似タンパクによって増強される可能性が示されたものの、その結果は明らかなものではない。平成25年度は上記のa成分とb成分の相互作用を明らかとするとともに、遺伝子検出系を構築して牛の糞便や食肉における新型エンテロトキシン産生性ウェルシュ菌の汚染実態調査を行う。ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を作製して、新型エンテロトキシンに対するELISA法または逆受身ラッテックス凝集反応法の系を構築する。構築した系を用いて2009、2010年の2事例のCPE非産生ウェルシュ菌による食中毒事例の凍結保存患者便から新型エンテロトキシンを検出する。本研究費は以上の研究を遂行するために使用する。
中世書状史料論の試み

本研究は、多様な中世文書のなかにあって、史料として利用することが相対的に困難な書状および仮名消息について、史料として活用するための基盤を形成することを目的とした。文書群・史料群あるいは特定の人物の書状に注目することで、書状の史料としての活用の可能性を示すのと同時に、書状読解の道具や教材を作成することで、今後における活用を促した。本研究は、多様な中世文書のなかにあって、史料として利用することが相対的に困難な書状および仮名消息について、史料として活用するための基盤を形成することを目的とする。具体的には、禁裏(天皇家)・三条西家・山科家および興福寺などの旧蔵にかかる室町時代中後期の書状を主要な素材として、(1)文書群・史料群への注目、(2)特定の人物の書状への注目という両様のアプローチにより、その方法論を鍛えると同時に、史料としての可能性を示すものである。初年度である2010年度は、以下のような研究をおこなった。(1)東京大学史料編纂所所蔵実隆公記の原本について、紙背文書の差出人の署名・花押の集成作業をすすめた(未了)。(2)仮名消息読解のための自習教材を作成し、末柄のホームページ上で公開した。具体的な素材としては、東京大学史料編纂所所蔵実隆公記紙背文書のなかから女房奉書を取り上げた。(3)東京大学史料編纂所所蔵北白川宮旧蔵手鑑零存や宮内庁書陵部所蔵言国卿記の紙背文書などについて、適宜翻刻・検討をすすめた。(4)主として東京大学史料編纂所架蔵の複本類によって、洞院実煕や甘露寺親長の書状の収集につとめた。特に実煕については、宮内庁書陵部所蔵桂宮本『洞院実煕消息』全点の翻刻をおこない、後花園天皇と実煕との関係について笙の秘曲伝授の観点から仔細に検討を加えた。本研究は、多様な中世文書の中にあって、史料として利用することが相対的に困難な書状および仮名消息について、史料として活用するための基盤を形成することを目的とする。2年目である2011年度は、以下のような研究をおこなった。I東京大学史料編纂所所蔵実隆公記の原本について、紙背文書の差出人の署名・花押の集成作業をすすめた(未了)。II禁裏文書や三条西家旧蔵の書状・消息類の読解・分析をすすめ、寺門派の脇門跡花頂門跡に関する実態の解明をはたして論文「花頂門跡再考」にまとめた。III禁裏文書や三条西家旧蔵の書状・消息類の読解・分析をすすめ、室町時代における天皇と室町殿との関係のありようを検討し、学会報告を行うとともに、論文「禁裏文書にみる室町幕府と朝廷」にまとめた。IV宮内庁書陵部所蔵桂宮本『一条冬良消息』などの読解分析をすすめ、土佐一条家の候人であった中御門家の系譜を追究して論文「土佐一条家祗候の中御門家の系譜をめぐって」にまとめた。V主に東京大学史料編纂所架蔵の複本類によって、甘露寺親長や三条西実隆の書状の収集につとめた。VI勧修寺・大覚寺・鹿王院等に出張し、中世史料の調査をすすめ、その一部について史料紹介をおこなった。本研究は、多様な中世文書の中にあって、史料として利用することが相対的に困難な書状および仮名消息について、史料として活用するための基盤を形成することを目的とした。具体的には、禁裏(天皇家)・三条西家・山科家および興福寺などの旧蔵にかかる室町時代中後期の書状を主要な素材として、1文書群・史料群への注目、2特定の人物の書状への注目という両様のアプローチにより、その方法論を鍛えると同時に、史料としての可能性を示すものである。最終年度である2012年度は、以下のような研究をおこなった。I東京大学史料編纂所所蔵実隆公記の原本について、日記中に貼り込まれた書状および紙背文書として残された書状の差出人の署名・花押の集成作業をすすめ、俗人男性について整理のうえ、報告書『実隆公記紙背文書花押署名総覧(公家武家編)』(東京大学史料編纂所研究成果報告2012-8)を刊行した。II末柄のホームページ上で公開している仮名消息読解のための自習教材について、新たに4点を追加公開した。具体的な素材としては、東京大学史料編纂所所蔵実隆公記紙背文書および同記に貼り込まれた文書のなかから後土御門天皇女房奉書を取り上げた。III宮内庁書陵部所蔵言国卿記紙背文書について読解・分析をすすめ、室町時代後期における楽人の所領や、貴族と地方の武士との通婚について検討をおこなった。

IV陽明文庫・勧修寺・鳥取市歴史博物館等に出張し、中世史料の調査をすすめ、その一部について史料紹介をおこなった。書状・仮名消息を史料として活用した研究論文を複数発表し、書状・仮名消息の史料としての可能性を示すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。書状・仮名消息の史料としての可能性を提示する点には一定の成果をあげたので、より多くの研究者にその活用を促すための基盤の形成という点に重点を置きたい。具体的には、仮名消息読解のための自習教材の作成公開をすすめたい。さらに、2012年度は最終年度になるので、報告書をまとめ、書状を史料として活用するために有用なツールや翻刻などを公表したい。
組織標的性を持つ遺伝子導入ベクターとしての次世代バキュロウイルスの開発

本研究では出芽型組換えバキュロウイルスベクター(BV)に注目した。BVの大きなメリットとして、BV粒子のエンベロープに目的の膜タンパク質を発現させることが容易に可能であり、標的化遺伝子導入ベクターとしての応用が期待される。標的化分子の検索には、マラリア原虫には標的化に適した分子が多く存在することに着目した。肝細胞に高い親和性をもつCSPやTRAPを発現させたBVがヒト肝癌細胞(HepG2など)やヒト初代肝細胞PXB細胞において高い遺伝子導入効率を示すことを明らかにした。また補体制御因子の融合体を発現させることで、高い補体抵抗性をもつBVの作製に成功した。肝臓標的性を持たせる分子としてマラリア原虫スポロゾイトの表面タンパク質であるCSPならびにTRAPに注目した。CSPやTRAPは肝細胞と結合する能力があり、マラリアスポロゾイトの肝臓への感染に大きく寄与する。CSPあるいはTRAPをBV表面に発現させたBVを作製し(CSP-BV, TRAP-BV)、精製したBVにおける発現をウエスタンブロッティングや電子顕微鏡において確認した。HepG2細胞、Huh7細胞(ヒト肝癌細胞株)において遺伝子導入効率が数十倍上昇することを明らかにした。さらに、ヒト初代肝細胞であるPXB細胞においても顕著な遺伝子導入の上昇が確認できた。またマウスにCSP-BVを注入すると肝臓での遺伝子導入効率が飛躍的に上昇することを明らかにした。CSP-BVはコントロールBVと比べてHepG2細胞への結合はわずかに上昇したが、むしろ核内への取り込みが大きく上昇することが明らかになった。CSPやTRAPに見るようにマラリア原虫には標的化に適した分子が多く存在することに着目した。例えば、マラリア原虫に感染した赤血球は脳や肺、胎盤、脂肪組織などの創薬研究に重要な組織に付着、集積することが知られている。胎盤ではマラリア感染赤血球がsyncytiotrophoblastに接着するが、マラリア原虫のPfEMP1var2CSA分子が重要であることが既に明らかになっており、BVのsyncytiotrophoblastへの標的化に用いることで、胎盤でのトランスポーターの機能解析などへの応用が可能である。var2CSA遺伝子を発現するBV(var2CSA-BV)を作製し、精製したBVにおける発現をウエスタンブロッティングで確認した。CSP-BV, TRAP-BVでヒト肝細胞での遺伝子導入上昇を確認できた。また査読付き国際誌に研究成果を発表できた。var2CSA-BVの作製はvar2CSAが大きな分子のため、難航したが、最終的に作製に成功した。補体成分によるバキュロウイルスの不活性化について前年度に引き続き検討を行った。補体成分との反応時間を検討したところ、5分でも十分な失活が認められ、不活性化は非常に短時間の血清曝露でも起こることが明らかになった。また補体の古典経路と第二経路のどちらが重要か検討したところ、第二経路が主な不活性経路であることが判明した。このことはほとんどのヒトの血清ではバキュロウイルスに対する抗体を保持していないにも関わらず補体反応によりウイルスが失活することと関連すると考えられる。ウィルス上に形成される膜侵襲複合体をELISAで検出し、補体反応後に有意に上昇することを確認した。補体制御因子としてDAF分子を, CD46-DAF-CD59fusion分子を検討した。これらの因子は古典経路も第二経路にも有効と考えられるものである。補体制御因子を発現するプラスミドを作製し、Sf9細胞にtrasfectionを行い、安定発現細胞を得た。細胞表面における目的タンパク質の発現をフローサイトメトリー解析で確認した。これら補体制御因子発現Sf9細胞にウイルスを感染させ、得られた精製ウイルスをさらなる実験に使用した。ウエスタンブロッティングアッセイでウイルスにおける補体制御因子の発現を確認した。DAF、あるいはfusionを発現するバキュロウイルスは発現していないコントロールウイルスと比較して膜侵襲複合体の形成が有意に抑制されていることを確認した。var2CSAウイルスを作製し、ヒト絨毛癌細胞BeWo細胞での遺伝子導入効率の上昇を確認した。Sf9細胞の安定発現細胞の調製が困難だったが、試行錯誤の上成功できた。肝臓標的性向上のために作製したマラリア原虫スポロゾイト表面タンパク質であるCSPあるいはTRAP発現バキュロウイルスの増幅の時に、補体制御因子を発現するSf9細胞を用いることで補体制御因子とCSP/TRAPの両方を発現するバキュロウイルスの作製し、精製ウイルスビリオンにおける補体制御因子とCSP/TRAPの両分子の発現を確認した。このウイルスを用いて、ヒト肝癌細胞株HepG2細胞におけるtransduction実験を行った。その結果、CD46-DAF-CD59融合分子を発現したCSP/TRAPバキュロウイルスはHepG2細胞において遺伝子導入効率の顕著な上昇を示し、CSP/TRAPの肝細胞における効果は有意に認められた。またヒト補体活性存在下においても50%以上の活性を保持しており、コントロールウイルスと比較して有意な補体抵抗性の向上を示した。一方でDAF発現型はCSP/TRAPと組み合わせた場合でも補体抵抗性の向上は確認できたが遺伝子導入効率の大きな低下が見られた。したがって、補体制御因子としては既に報告があるDAF型よりも本研究で作製したCD46-DAF-CD59型の方が優れていると考えられる。胎盤標的性を目指したvar2CSA-BVのさらなる評価を行った。

胎盤特異性を確認するため、HepG2細胞においてvar2CSA-BVのtransduction試験を行ったところ、CSP-BVと同程度である10倍以上の大きな遺伝子導入効率の上昇が見られ、胎盤特異性は確認できなかった。anti-gp64抗体を添加し、BVのgp64の働きを阻害したところ、CSP-BVのHepG2細胞へのtransductionはほぼ抑制したが、var2CSA-BVではほとんど抑制されなかった。Var2CSA-BVの遺伝子導入メカニズムの解明にはさらなる検討が必要であることが明らかになった。本研究では出芽型組換えバキュロウイルスベクター(BV)に注目した。BVの大きなメリットとして、BV粒子のエンベロープに目的の膜タンパク質を発現させることが容易に可能であり、標的化遺伝子導入ベクターとしての応用が期待される。標的化分子の検索には、マラリア原虫には標的化に適した分子が多く存在することに着目した。肝細胞に高い親和性をもつCSPやTRAPを発現させたBVがヒト肝癌細胞(HepG2など)やヒト初代肝細胞PXB細胞において高い遺伝子導入効率を示すことを明らかにした。また補体制御因子の融合体を発現させることで、高い補体抵抗性をもつBVの作製に成功した。BVをin vitroのみならずin vivoでの使用を想定すると、補体によるBVの失活に対する対策が必要である。そのために補体制御分子(CD46, CD55, CD59)を発現するBVを作製し、補体抵抗性を評価する。補体制御因子発現Sf9細胞で、CSPウイルスやTRAPウイルスの作製を行うことで、補体制御因子を発現したCSP、TRAPウイルスを作製し、その遺伝子導入効率や補体抵抗性を評価する。バキュロウイルス、免疫学、寄生虫学
教員養成における「日本音楽」教授のための基礎的研究

1.日本音楽の指導法について最近の研究を概観するとともに諸外国,特にアジア地域における自国の音楽の取扱いについて新しく発行された教科書や文献によって検討,日本の現状と比較・考察した.2.西洋諸国におる多文化教材の一環として扱われている日本音楽教材に対するconceptual approachに問題点の指摘をし、それに代わるcross-arts approachの有効性を検討した。3.日本伝統音楽の学習方法について、cross-arts approachの実験的授業を構想し、その指導を行うことによって実践的な研究を行った。4.教員養成学部小学校教員養成課程の「音楽」関係科目の授業に日本音楽を多角的に取り入れることによって、個々の学習の効果を検討するとともにカリキュラム化を試みた。現代日本人の音感覚を把握した上で日本音楽の特性を教員養成大学の学生に適切に教える方法を探求し,サンプル教材の作成を試みるという本研究の目的の2年度該当分,すなわち、初年度の成果を実践に適用し、その結果を検討する、という部分は概ね達成されたといえる.なお、本研究は個人研究であったために実験の範囲、サンプル数が限られており、研究結果の妥当性が必ずしも充分に検証されたわけではない。この点が今後の課題として残された。1.日本音楽の指導法について日本でこれまでに行われた研究を概観するとともに諸外国,特にアジア地域における自国の音楽の取扱いについて教科書や文献によって検討,日本の現状と比較・考察した.2.西洋諸国における日本音楽教材とその指導法を教科書や文献により検討・考察した結果,現在優勢なconceptual approachによる学習では日本音楽について誤解を招き易いことが判明した.3.日本伝統音楽の音楽的要素についてオシログラフによる演奏分析を行った結果,時代とともに西洋化の傾向を示す要素と,反対にその特性が強調される要素とがあることが判明した.4.デイジタルな音源を用いた実験では,大学生の日本音楽上の基本的語彙・語法に関する理解の程度が判明した.現代日本人の音感覚を把握した上で日本音楽の特性を教員養成大学の学生に適切に教える方法を探求し,サンプル教材の作成を試みるという本研究の目的の初年度該当分,すなわち調査や実験を中心とする基礎的部分は概ね達成されたといえる.主な知見は具体的には以下の通りである;a.日本および諸外国における教材と指導法に関して文献研究によって概要が把握された.b.日本音楽の特性について音響分析を行い,西洋音楽の受容に伴ってその特性が時間経過とともに変化してきたことが明らかになった.3.音響分析の結果に基づいた実験の結果と意識調査の結果から,研究計画当初予想されたよりはるかに日本音楽離れが進行していることが判明した.なお,上記cの結果から生じた問題点として,平成6年度計画サンプル教材の作成にはクロス・アーツ的アプローチによる導入部分を含める必要が認められる.1.日本音楽の指導法についての最近の研究を概観するとともに諸外国,特にアジア地域における自国の音楽の取扱いについて新しく発行された教科書や文献によって検討,日本の現状と比較・考察した。2.西洋諸国における多文化教材の一環として扱われている日本音楽教材に対するconceptual approachの問題点の指摘をし,それに代わるcross-arts approachの有効性を検討した。3.日本伝統音楽の学習方法について、cross-Arts approachの実験的授業を構想し,その指導を行うことによって実践的な研究を行った。4.教員養成学部小学校教員養成過程の「音楽」関係科目の授業に日本音楽を多角的に取り入れることによって,個々の学習の効果を検討するとともにカリキュラム化を試みた。現代日本人の音感覚を把握した上で日本音楽の特性を教員養成大学の学生に適切に教える方法を探究し,サンプル教材の作製を試みるという本研究の目的の2年度該当分,すなわち,初年度の成果を実践に適用し,その結果を検討する,という部分は既ね達成されたといえる。なお、本研究は個人研究であったために実験の範囲,サンプル数が限られており,研究結果の妥当性が必ずしも充分に検証されたわけではない。
法化社会における法と法曹の専門性について-医療化との比較検討-

前年度、医療化と法化の交錯を、医療過誤訴訟における医療専門知識の利用を素材に検討したのにつづいて、今年度は法と法曹の専門性についての考察を深めるべく、弁護士について用いられるプロフェッション概念とその文脈について検討し、「プロフェッション概念に関する一考察」をまとめた。昨今の司法改革で繰り返し説かれる「プロフェッションとしての法曹」とは、いかなるものでいかなる役割を果たすものか、という問いから、プロフェッション概念の中身とその社会的意義、今後の法化の進展における役割変容の展望を明らかにする試みである。具体的には、伝統的なプロフェッション概念、機能主義社会学者パーソンズの理論を検討した上で、2001年6月に出された司法制度改革審議会意見書の提示するプロフェッション概念の異同と問題点を指摘した。さらに、プロフェッション論の母国であり、現在法化の進展とともにプロフェッションとしての弁護士像が揺らいでいるアメリカ合衆国での弁護士論および弁護士倫理に関する議論を参照しながら、これからのプロフェッションの可能性を模索した。法化の進展にともない、弁護士の専門分化が進み、弁護士を規律する理念が、従来の「プロフェッション」としての使命と自己規律では不十分となっている。その状況をふまえて、合衆国では、多元的な弁護士規制アプローチや、弁護士の倫理的裁量への期待といった議論が出ている。これらが弁護士のプロフェッション性に与える意義を自覚しつつ、日本の司法改革の文脈で新たなプロフェッション像を構築できるかどうかが今後の鍵となるだろう。さらには医療化との比較と現代社会におけるプロフェッションの意義について検討を加える予定である。第一に、標記の研究課題に取りかかる前提として、現在の司法改革の状況、医療過誤訴訟を中心とする医療と法の交錯状況についての整理、研究を進めてきた。司法改革のこれまでの流れを整理した「いま司法改革の焦点は何か」法学セミナー2000年7月号、医療過誤訴訟の現状と問題点を考察した「医療過誤訴訟と専門家」月刊司法改革11号や、「医療過誤訴訟と医学的知識」立命館法学を発表した。医療過誤訴訟を通じた医療分野の法化が、医療の正規化および医療過誤訴訟の被害者の救済に十分寄与できていないこと、その原因を考察した。今後は必ずしも「訴訟」の形を取らない法的規制の現状と可能性、限界についても考察を進めていきたいと考えている。第二に、医療化、法化の理論的到達点を整理するために、医療社会学・職業社会学(専門家についての社会学)・法社会学・法哲学等の文献、資料を収集し整理を進めている。医療化、法化が、プロフェッショナライゼーションを伴う現象であることから、プロフェッションの社会学も射程に入れているのであるが、上記「医療過誤訴訟と医学的知識」では、アボットの専門家社会学の検討も行い、今後の研究への示唆をなしている。第三に、二〇〇一年二月には、アメリカ合衆国ボストンで、医事法関係の資料収集を行い、また2001年に予定している合衆国バークレイでの在外研究の打ち合わせ(Robert Kagan教授)を行い、合衆国における医療化および医療に対する法的規制についての研究準備を進めている。
侵入生物の飛び火的分散と時・空間伝播パターンに関する数理的研究

一般に、飛び火は極めて稀な事象であることから確率的なプロセスとして捉えなければならない.特に,一分散個体が定着に成功するかどうかは,人口学的確率性やアリー効果の存在により大きく左右される.さらに,分散個体の出現速度はローカルな個体群動態によって規定される.これらの側面を適切に組み入れた侵入生物の分布拡大に関するモデルとして,セルオートマトンモデルならびに差分積分モデルの確率論バーションを構築した.ついで,モデルの数学的解析を行うことにより,飛び火的分散が分布パターンの時・空間パターンにどのような影響を与えるかを明らかにし,特に,拡がる速度を飛び火の頻度と飛び火の平均移動距離の関数として表す一般公式を導出した.さらに,上記モデルの応用例として,茨城県で拡がったマツ枯れの感染伝播過程をシミュレートした.即ち,マツ枯れの主因である材センチュウを媒介するマツノマダラカミキリのローカル分散ならびに長距離分散の確率密度分布を導入した.また,分布域の時空間変化は茨城県の平均的なマツ林のブロックをセルの単位としたセルオートマトンの上で評価した.これにより,茨城県全域におけるマツの初期分布や被害の年次変化等の膨大なデータを効率的に組み込んで、マツガレの伝播パターンを再現することに成功した.その結果、茨城県での4km/年にも及ぶ高い伝播速度は、全カミキリ中の10%に満たない長距離分散個体が引き起こしていることが明らかになった.さらに、マツガレ防除が分布拡大速度をどの程度減少させうるかについても詳細な検討を行った。一般に,飛び火は極めて稀な事象であることから確率的なプロセスとして捉えなければならない.特に,分散固体が定着に成功するかどうかは,人口学的確率性やアリー効果の存在により大きく左右される.さらに,分散固体の出現速度はローカルな個体群動態によって規定される.これらの側面を適切に組み入れた侵入生物の分布拡大に関するモデルとして,セルオートマトンモデルならびに差分積分モデルの確率論バーションを構築した.ついで,モデルの数学的解析を行うことにより,飛び火的分散が分布パターンの時・空間パターンにどのような影響を与えるかを明らかにし,特に,拡がる速度を飛び火の頻度と飛び火の平均移動距離の関数として一般公式を導出した.一般に,哺乳類,昆虫,種子などの分散個体の移動距離分布のデータは,数百メートルの範囲の短距離分布に関するものがほとんどで,風や動物などにより運ばれる長距離移分散に関するデータはほとんど存在しないのが実状である.上記のモデルから飛び火的分散の特性パラメタ-を定量的に予測し,それらがもたらす効果を分離して評価する理論式を導びいた.また,理論の具体的な応用として,茨城県で拡がったマツ枯れの感染伝幡過程の解析を行った.茨城県ではマツ枯れが侵入する前のマツ林に関する5万分の1縮図のデータが存在し,かつ,10年間にわたる詳細な感染拡大図が取られている.まず,茨城県の初期密度と等しいマツの初期分布を2次元上に設定し,その上でマツとカミキリのライフサイクルを取り入れたメカニスティックモデルを用いて分布拡大過程を解析した.また,感染マツのレベルがある〓値密度を超えるとカミキリ駆除が行われるとし、〓値密度と拡がる速度の関係を明らかにした.一般に,飛び火は極めて稀な事象であることから確率的なプロセスとして捉えなければならない.特に,分散個体が定着に成功するかどうかは,人口学的確率性やアリー効果の存在により大きく左右される.さらに,分散個体の出現速度はローカルな個体群動態によって規定される.これらの側面を適切に組み入れた侵入生物の分布拡大に関するモデルとして,Kot, Lewis and van den Driesscheによって提出された差分積分モデルの確率論バーションを構築し,確率効果が侵入速度に及ぼす影響について解析した.即ち,Kotらのモデルでは増殖と分散が決定論的に繰り返されるが,それらを確率的に取りいれる数学的枠組みを構築した.前者の増殖は平均値が対応する決定論的モデルの増殖率に等しく、また、標準偏差が平均値のα倍の値を取る二項分布に従うとした.

これにより,αの値に依存して,増殖の確率性の程度を変えることが出来る.また,後者の分散は、確率密度関数である分散カーネルに従うとした。本確率モデルをコンピューターシミュレーションにより解析したところ,対応する決定論モデルと比べて,拡大速度が20-30%減少することが判明した.また,この結果はパラメターの値にほとんど依存しないため,一般に,確率効果は伝播速度を下げると結論される.現実の侵入過程は確率的であることから,これまで決定論的モデルで予測していた伝播速度は過大評価であったと言える.さらに,増殖ならびに分散における確率効果のどちらが大きく速度低下に寄与しているかを,αの値を変化させることにより調べた.その結果,増殖の確率性は速度にほとんど影響を与えることはなく,もっぱら分散の確率性が速度低下に寄与していることが明らかになった.昨年まで、侵入生物の飛び火的分散を取り入れたメカニスティックモデルの構築を目指して,階層的拡散モデル,積分差分モデルならびにセルオートマトンモデルの理論的な解析を行ってきた.それらをもとに、巨視的な領域で飛び火的な分布拡大を行っている侵入生物を理論的に解析するための数理モデルとして、新たな総合モデルを構築した。即ち、短距離移動によるローカルな分布拡大はすでに拡散方程式で得られている現象論的結果を、一方長距離移動は積分差分モデルで採用されているメカニスティックな飛翔距離分布を相互に階層的に組み入れることで、飛び火的現象を鮮明に抽出するモデル構築を行った。また、グローバルな伝播過程を効率よく記述するために、局所的な現象は捨象するセルオートマトンの手法を導入した。これにより、時間的空間的に多様なスケールで起こる侵入過程を連続的に理解するための理論体系が築かれた.また,この統合モデルの応用例として,茨城県で拡がったマツ枯れの感染伝播過程をシミュレートした.マツ枯れのローカルな分散は詳細に観測されたデータに基づいた拡散モデルからその定性的性質を抽出し,長距離分散は指数関数による確率密度分布を適用した.また,分布域の時空間変化は茨城県の平均的なマツ林のブロックをセルの単位としたセルオートマトンの上で評価した.これら3つの手法を融合することにより,茨城県全域におけるマツの初期分布や被害の年次変化等の膨大なデータを効率的に組み込んで、マツガレの伝播パターンを再現することに成功した.これにより、年4kmの伝播速度は、飛び火的な分布拡大によって起こることが明らかになった。さらに、マツガレ防除が分布拡大速度をどの程度減少させうるかについても詳細な検討を行った。
希少糖の経口摂取による侵襲抑制効果の検討

シスプラチン20mg/kgの投与による急性腎障害はD-alloseの投与により軽減した。D-allose200mg/kgの腹腔内投与では認められなかった効果が400mg/kgで確認できたことから用量依存的であることが示された。その効果は血清クレアチニンの上昇で38.7%、血清BUNの上昇で33.9%低減した。シスプラチンの投与により認められた血清中のTNF-αの上昇や腎組織中のTNF-αやMCP-1の上昇を有意に抑制することから抗炎症作用が機序の一つとして考えられる。投与経路や方法に関しては今後の課題である。本年度は予備実験を行う事を目的とし、まずは腎障害モデルで2段階の障害モデルの作成を行っている。1.軽度腎障害モデル背側からの後腹膜アプローチで右腎摘出後に左腎も同アプローチにより腎門部を45分クリップで虚血を行い作成している。虚血中の腎臓は体外とし生理食塩水ガーゼで覆い、温虚血とならないようにし24時間後の血中尿素窒素、クレアチニンは作それぞれ約35mg/dl、0.7mg/dlであった。2.中等度障害モデル軽度障害モデルと同様に後腹膜アプローチで右腎摘出後に虚血を行っている。軽度障害モデルとの違いは虚血時に腎臓を体内に戻し温虚血としていることである。その結果24時間後の血中尿素窒素、クレアチニンは作それぞれ約75mg/dl、2.0mg/dlであった。上記の2障害モデルは安定したのでこれを用い希少糖の効果を検討することとした。希少糖の投与方法の確立今回のモデルは臨床的には術前術後の食事、水分摂取を想定したものなので、投与方法はエサ、水分に一定割合の希少糖を含有させ虚血前と虚血後に自由に摂取させることで検討することとした。しかしエサの摂取量はエサが破損しケージ内で散乱したりすることがあり不正確な為、希少糖の投与は水分摂取によるものとした。水分摂取量は8週齢200g前後のラットで50ml前後であり希少糖水溶液は1,25%、2.5%、5%で摂取量が約0.6g、1.3g、2.5gと安定したため、これらの濃度で決定した。投与期間であるが当初虚血前4週間行う予定であったが、48時間程度の摂取により十分に体内に取り込まれていることが判明、投与期間を2日にすることまでは確定している。現在蒸留水と希少糖溶液との比較実験が可能なところまで完了している。ラットにおける腎侵襲モデルでの希少糖の効果を検討経口希少糖の侵襲抑制効果の範囲を広げるためにこれまで行ってきた腎虚血再潅流モデルに加え、シスプラチンによる薬剤性腎障害への適応を拡大するために、静脈内投与群で予備実験を行った。(1)シスプラチン投与群20mg/kg静脈内投与(2)シスプラチン20mg/kg静脈内投与後アロース400mg/kg腹腔内投与(1)群では24時間後のクレアチニンはコントロールに比し5.1培、BUNは3.2培に上昇した。それに対し(2)群ではクレアチニンの上昇は3.1培、BUNは2.2培と有意に抑制された。抗悪性腫瘍薬シスプラチンは、抗腫瘍効果としては優れており肺癌や精巣腫瘍、卵巣癌、膀胱癌、前立腺癌、食道癌等多くの悪性腫瘍の治療に用いられている。しかし、シスプラチンは腎障害を始め、胃腸障害、骨髄抑制等を有し、特に腎障害は薬剤の使用を制限する可能性がある副作用である。その原因の一つに炎症が関与していると考えられ、好中球の役割は重要である。これまでの実験で、アロースの静脈内投与が腎虚血再潅流障害に一定の効果が見いだされ、好中球の作用が腎障害を助長していることは明らかとなっている。今回シスプラチン腎障害がアロースの腹腔内投与により軽減できていることから、経口投与でも効果がある可能性が示唆された。アロースは薬剤としてよりも治療食または補助職として用いられるべきであり、今後経口投与で実験を行っていくことにより、治療補助食としての展望が開けていくものと思われる。今回希少糖の投与方法や量により急性腎障害を軽減することができるかどうかを検討した。実験モデルは虚血再灌流モデル、シスプラチン腎障害モデルとあったが、重症度の高いシスプラチン腎障害モデルを選択し予備実験を行った。結果1シスプラチン20mg/kg投与による腎障害の程度は、72時間後の血清BUNが23.7から84.3(mg/dl)、血清Crが0.06から0.31(mg/dl)へと上昇した。このモデルに対しシスプラチン投与後にD-alloseの腹腔内投与を行った系で検証した。

D-allose200mg/kgの投与では有意な効果は認められなかったが、400mg/kg投与分では72時間後の血清BUNの上昇は55.7と33.9%抑制され、血清Crも0.19と38.7%の抑制作用を認めた。またTNF-αも52.9から41.0と22.5%の低減効果を認めた。2尿細管傷害を示すTubular injury scoreは4から1へと低減した3組織へ浸潤した好中球は1視野あたり1から0へと低減した。これらのことからD-alloseのシスプラチンに起因する急性腎障害においては炎症系のカスケードを抑制し好中球に起因する組織障害を低減できたと考えられた。このことを踏まえ投与方法をより臨床投与方法に近い経口摂取とした実験を行った。しかし腹腔内投与のような有意な炎症低減効果は認められなかった。原因としてはD-alloseの効果が濃度依存的なものである可能性があり、一日補給水分の中に溶解した方法では有効な濃度に達していなかったのではないかと思われる。今回D-alloseのシスプラチンによる急性腎障害に対する傷害抑制作用があることは示唆されたが、経口投与方法に関してはさらなる実験が必要である。シスプラチン腎障害へのアロースの効果は静脈内投与で見いだされたが、経口投与の場合の濃度および投与期間が未だ明らかでない。24年度が最終年度であるため、記入しない。原則として自然摂取で実験を行っていたが、スポイト等による強制摂取により投与量を調整する。
量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決

2017年度においては、本研究で研究代表者の今井と研究協力者が取組んできたIsingモデルの分配関数計算を、Ice問題・6点モデルへと拡張することに成功した。Isingモデルでは、量子状態のエンタングルメント幅・グラフのランク幅さらにはグラフの枝幅に関する特徴づけができたが、Ice問題・6点問題では彫り幅による特徴づけが対応することを見出し、それらパラメタに関するFPTアルゴリズムを構成した。彫り幅は、グラフの次数以上となるが、物理モデルでよく用いられるグラフは定数次数の場合が多く、そのような場合には効率よいFPTアルゴリズムとなる。枝幅に関するアルゴリズムはクラスXPに属するアルゴリズムを構成した。Iceモデルの分配関数はグラフのEulerian向き付けと関係しており、そこからグラフの他の向き付けに関する研究展開も検討しているところである。その中には、絡み目のJones多項式、Isingモデルの拡張であるPottsモデルとの関する研究も進めている。Birkhoff凸多面体の拡張定式化の拡張については課題を整理して成果発表を目指す。量子最適化の観点からは、Isingモデルは量子アニーリングで対象とする最適化問題そのものであり、グラフの場合での最大カット問題に対応することに着目し、古典ヒューリスティックスから、整数線形計画問題による解法で拡張定式化に関係する適切なカットの適用の研究を進めた。また、研究組織全体で取り組むことにより、量子回路研設計における研究を進め、トポロジカル量子計算回路から2D回路を軸に、量子回路自動設計の成果をあげた。組織内の連携を推進するための研究会も行った。本組織の研究者の既存研究の量子ネットワーク符号化の成果を、本研究で分散符号化・復号化するプロトコルへと展開をすることも行った。国内・国際会議での招待講演も数件に及び、ジャーナル論文も9件を発表した。量子測定計算との関係に着目したIsingモデルの研究が、物理の6点モデルさらに関連した点モデルさらにJone多項式との関係が見通せるところまで進め、グラフの典型的な幅に関するFPTアルゴリズム等を統一的に構成することができている。量子最適化の観点でも、拡張定式化でのカット多面体での一般化カットの適用で、今後広く量子最適化で使えるベンチマークの構築も目指せるようになっている。量子計算が基づく物理モデルとそれに対応するグラフモデルの関係をさらに調べることにより、独自な研究展開を行うことを目指す。量子最適化に関する研究では、量子アニーリングの関係で古典ヒューリスティックスとの関係解析も課題に据えて取り組む予定である。量子回路設計理論は、数十量子ビットの汎用量子コンピュータが開発されてきたことで、なお一層重要性を増している。そこでの量子回路設計理論を展開していくおとは意義深いものとして取り組む。量子情報に関する骨太の結果をもとに、地に足をつけた量子情報処理の設計と解析に取り組む。2015年度の研究では、研究代表者の今井は研究協力者とともに、離散構造解明の立場から多面体的組合せ論での拡張定式化の複雑度について、自らの既存成果を拡張して広いクラスで複雑度が問題サイズの多項式で押さえられる明解な結果を与えた。量子アニーリングの有効性を計算実験で解明することを開始しており、量子アニーリングの限界を示しつつある。多面体的組合せ論の観点からは、Isingモデルの最小エネルギー状態を求める問題と等価な最大カットの問題、またその分配関数・母関数についても、グラフ点マイナー理論を中心とした新たな展開である点マイナー理論のランク幅・ランク分解を適用して、厳密計算するアルゴリズムを与えている。研究分担者の山下は、量子質問計算量についての成果を連携研究者のLe Gallとともにあげ、本研究で軸とすえる量子回路設計については測定ベース量子計算の基礎となるクラスタ常態の回路の最適化などの成果を上げた。研究全体の基盤となる量子アルゴリズムの能力を極める方向で、連携研究者Le Gallと研究協力者中島は、グラフの3角形発見問題での成果をあげた。この問題は行列乗算の計算量と直結した問題であり、そこでグラフの疎構造を活用・反映した量子アルゴリズムが設計できることが示されており、非定型的構造をいかに量子アルゴリズム論として解決するかという観点から有用な知見を与えた。また直結する行列乗算について古典・量子両面からの成果を得た。また、連携研究者の村尾により、測定ベース量子計算モデルの基礎となる測定の制御に関する成果を上げるとともに、分散量子計算での新たな符号化法に関する成果も得ている。本研究の初年度で繰越をして翌年度にまたがった研究において、本研究課題立上げ当初より目指していた量子計算を種々の面から解析してその有用性を広げ、限界を明らかにする研究をスタートすることができている。研究計画調書段階で、量子計算を用いた最適化および量子計算そのものを最適化する方向性に基づき、種々の量子計算問題・モデルそして古典・量子計算両面からも多面的に研究を進める計画であったところ、研究代表者・分担者そして連携研究者の間での連携を行いながら、想定していた以上のペースで成果をあげつつある。当初想定していた古典・量子両面からの解析については、行列乗算というコンピュータ科学の最も基本的問題の1つを軸として、古典の行列乗算への量子計算でのテンソル積解析の問題での成果や、グラフでの3角形発見問題の量子質問計算量の解析を通して規則的でない疎構造を量子アルゴリズムで利用することに取組んでおり、それを踏み台として量子質問計算量への展開もみえてきた。離散最適化と量子アニーリングの関係の解明については、基礎部分での成果を得たところで、それを今後結び付けていくことが期待できる。量子回路最適化、量子測定の情報処理面からの利用についても成果を得ている。