hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔癌の単発例と多発例における癌関連遺伝子多型の関与と進展機序の研究

口腔多発癌と晩期再発癌で遺伝子の特徴的変化を検索し,単発癌例における多発化や,晩期再発,原発部位には再発がないが転移を生じやすい症例群を予測・判別するために,口腔癌例を,初発・非転移例,転移例,後発転移例,晩期再発例,および多発癌例に分類し,これら各群での臨床病理学的事項と各種の癌関連因子の異常との相関について検討した。口腔癌患者67例(原発部限局性・非転移例25例,転移例7例,後発転移例19例,晩期再発例8例,および多発例が9例)の血液と手術摘出癌組織からDNAを抽出し,細胞周期調節因子であるcyclinD1遺伝子に存在するSNP (AA, AG, GGの3種類の遺伝子型)について,SSCP法で遺伝子多型を検出した。口腔扁平上皮癌の68例中,GG型が17例(25%),AG型が35例(51%),AA型が16例(23%)であった.臨床病理学的事項との関連について,stageをみるとGG型の頻度は,I型は14例中6例(43%),II型は24例中7例(29%),III型は13例中2例(15%),IV型は17例中2例(12%)であったが,I型からIV型へと進行例になるにつれ,GG型の頻度には低下傾向が認められた.分化度別にみると,低分化型は5例中2例(40%),中分化度は28例中9例(32%),高分化型は34例中6例(18%)であり,高分化型に比べ,低分化型ではGG型の頻度が高い傾向を示したが,いずれも明瞭な相関はなかった.臨床病態別にみると,GG型の頻度は,転移例の7例中1例(14%),後発転移例の19例中2例(10%)にみられ,他の例の原発部限局性・非転移例25例中7例(28%),晩期再発例8例中4例(50%),また多発例9例中3例(33%)と比較すると,GG型の発現頻度は低い傾向を示した。現在,ヒトゲノム研究は構造解析から機能解析への移行期を迎えており,ゲノムに記録されている機能情報を読みとるためのアプローチが様々の方法で行われている。一塩基多型(single nucleotide polymorphism ; SNP)などのゲノム解析に代表されるゲノムの多様性を遺伝疫学的アプローチによって癌関連遺伝子の同定やそれらの応用治療も始まっている。SNPは,癌化や癌の進展に関連する遺伝子の多型マーカーとして遺伝子の同定に有用であり,また遺伝子のコード領域のcSNPやプロモーター領域のrSNPは遺伝子発現やタンパク機能に影響して遺伝子産物の質的異常・量的調節異常につながるため,臨床病態と癌化の機序の解明に応用できる。これらの点に注目し,口腔患者67例(原発部限局性・非転移例25例,転移例7例,後発転移例19例,晩期再発例8例,および多発例が9例)の血液と手術摘出癌組織からDNAを抽出し,細胞周期調節因子であるサイクリンD1の遺伝子(CCND1)に存在するSNP(AA, AG, GGの3種類の遺伝子型)について,SSCP法で遺伝子多型を検出した。頭頚部癌では,短期間に再発する例がGG型に高かったことが報告されているが,まだ口腔癌での検討は行われていない。今回の検索の結果,GG型が17例(25%),AG型が35例(51%),AA型が16例(23%)であった。今後,口腔多発癌と晩期再発癌で遺伝子の特徴的変化を検索し,単発癌例における多発化や,晩期再発,原発部位には再発がないが転移を生じやすい症例群を予測・判別するために,口腔癌例を,前述のごとき臨床病態別に5群,すなわち,初発・非転移例,転移例,後発転移例,晩期再発例,および多発癌例に分類し,これら各群での臨床病理学的事項と各種の癌関連因子の異常との相関について検討する予定である。癌治療後の5年生存率は予後や治療成績を示す一般的指標となっている。しかし,初回治療の長期経過後に癌の発生した報告例も増加している。これらの症例が,新たに発生した多発癌か,長期経過後に生じた晩期再発例か,また放射線治療例ではその誘発癌であるかなどの確定は困難である。一般的に,同一部位で同じ組織型を示す腫瘍では,晩期再発例とみなすことが多い。今回,晩期再発例について遺伝子不安定性(Genomic Instability : GI)を検索し,単発癌34例と多発癌14例でのGI結果と比較検討した。晩期再発例7例は,6年以上経過後に再発した例で,原発部位は舌が4例,下顎歯肉が1例,口底1例,頬粘膜1例であった。頬粘膜の1例は,左側頬粘膜原発で13年後と7年後に再発を繰り返した例であった。GIの検索には5つのマーカー(D2S123,BAT25,BAT26,BAT40,TP53)を用い,DNA複製エラー(RER)と対立遺伝子の欠失(LOH)を検討した。晩期再発群のRER頻度は,7例中2例(28.6%)で,1例は初発時,1例は再発時にRER(+)であった。

単発群と多発群でのRER頻度は,各34例中2例(5.9%),14例中5例(35.7%)であった。TP53のLOHは,晩期再発群4例中1例(25%),単発群21例中6例(28.6%),多発群6例中4例(66.7%)で陽性であった。この晩期再発群の1例は初発時,再発時ともにLOH陽性であった。RER(+)例における癌関連遺伝子の変異は,晩期再発のRER(+)例では変異はなかった。単発RER(+)例2例と多発RER(+)例1例にBAX(G)8,DPC4(G)6,BRCA1(A)8が変異を示した。口腔多発癌と晩期再発癌で遺伝子の特徴的変化を検索し,単発癌例における多発化や,晩期再発,原発部位には再発がないが転移を生じやすい症例群を予測・判別するために,口腔癌例を,初発・非転移例,転移例,後発転移例,晩期再発例,および多発癌例に分類し,これら各群での臨床病理学的事項と各種の癌関連因子の異常との相関について検討した。口腔癌患者67例(原発部限局性・非転移例25例,転移例7例,後発転移例19例,晩期再発例8例,および多発例が9例)の血液と手術摘出癌組織からDNAを抽出し,細胞周期調節因子であるcyclinD1遺伝子に存在するSNP (AA, AG, GGの3種類の遺伝子型)について,SSCP法で遺伝子多型を検出した。口腔扁平上皮癌の68例中,GG型が17例(25%),AG型が35例(51%),AA型が16例(23%)であった.臨床病理学的事項との関連について,stageをみるとGG型の頻度は,I型は14例中6例(43%),II型は24例中7例(29%),III型は13例中2例(15%),IV型は17例中2例(12%)であったが,I型からIV型へと進行例になるにつれ,GG型の頻度には低下傾向が認められた.分化度別にみると,低分化型は5例中2例(40%),中分化度は28例中9例(32%),高分化型は34例中6例(18%)であり,高分化型に比べ,低分化型ではGG型の頻度が高い傾向を示したが,いずれも明瞭な相関はなかった.臨床病態別にみると,GG型の頻度は,転移例の7例中1例(14%),後発転移例の19例中2例(10%)にみられ,他の例の原発部限局性・非転移例25例中7例(28%),晩期再発例8例中4例(50%),また多発例9例中3例(33%)と比較すると,GG型の発現頻度は低い傾向を示した。
日本語教育における能力記述によるレベル基準表示とその測定システムの開発

大学における日本語コースのレベル表示を能力記述文にするため、技能別Can-do-statementsを作成し、各クラスの学習者に実施した。この結果を基に初級から上級までのレベルごとの行動記述一覧を作成した。また、インタビューテストなどパフォーマンス・テストを開発、実施し、Can-do-statementsの妥当性を検討した。従来、外国人留学生に対する日本語クラスの案内は、初級・中級・上級など大まかなレベルで表示されてきた。しかし、受講希望者や外部の教員にはそのクラスの内容や修了すると何ができるようになるのかわかりにくい。そこで、7レベルの各会話・独話・聴解・読解・作文の67クラスに関して能力記述によるレベル設定をCEFR (Common European Framework of Reference for Language)を参考に作成した。作成されたレベル記述の「行動目標」とその「下位スキル」に基づき、技能別Can Do Statementsを作成し、日本語コース受講生延べ756名に実施した。その結果、各領域のCan-do-statementsの内的一貫性は高く、信頼性は高いことが確認された。また、5つの領域のいずれもCan Do Statementsの順序性が示され、各レベルの行動記述の対応付けができた。これまで教師が頭の中で描いてきた各レベルの学習者像がより具体的な行動記述の形で示すことができるようになった。現在、Can Do Statementsの改善を行っており、さらに情報を加えていくことによって能力記述によるレベル表示の完成を目指している。この作業の中で、各クラスの教室活動や教材の見直しも行っており、学習者の毎日の生活・行動を意識した指導を考えている。日本語学習者のレベルを行動記述文で表示する目的で、日本語学習者にCan-dO-statementsを実施し、各レベルで達成されると考えられる行動の一覧表を前年度に暫定的に作成した。本年度はさらにこれを測定するための試験を開発し、Can-do-statementsの妥当性を検討した。「話す」「聞く」の口頭能力のレベル判定のためにインタビュー・テスト及びロールプレイ・テスト、「絵を見て話す」テストなどのタスクを考案した。また、「読む」「書く」能力についても、選択問題ではなく実際に書記するタイプのテストを新たに開発した。このパフォーマンス・テストのタスクとCan do statements(多言語版)を215名の日本語学習者に実施した。実施結果の分析から、今回開発したパフォーマンス・テストの信頼性は、話す・聞く技能に関しては0.85以上のα係数を得たが、読み書きに関しては0.70台で十分な信頼性は得られなかった。また、Can Do Statementとパフォーマンス・テストの間には、0.4から0.7の中程度からやや高いレベルの相関があることが確かめられた。これはCan Do Statementの妥当性を裏付けるとともに、技能別のパフォーマンス・テストを改善していくことにより、さらに高い関連性が得られる可能性を示している。今回の調査で、Can Do Statementsとパフォーマンス・テストのような全く異なる形式の技能評価の測定値間にかなり高いレベルの関連性が見られたことの意味は大きいと考える。現在はまだ初級から中級レベルの学習者を対象とした検討にとどまっているが、さらに対象レベルを広げ今後検討していきたい。
信頼関係構築に向けたプライマリ・ケア診療の会話分析的研究

理由としては2つの点があげられる.まず1点目は、データ収集が順調に進み分析対象とするケース数も初診・再診を含めると200を超えたことで、分析の幅を広げてデータ検討を行うことが可能となった.これにより様々な症例において、それぞれの意思決定過程の比較検討を行うことができた.特に症例の緊急性や深刻さなどを考慮しつつ、医師が患者に行う質問のデザインに着目して研究を行った.この成果は、2018年7月に行われたInternational Conference for Conversation Analysisにおいて発表を行った.次にデータ蓄積が可能になったため、不妊治療や救急医療などこれまでの研究分野との比較検討がさらに充実できた.特に患者や家族にとって受け入れがたいような提案を行わなければならない際に、短い時間で信頼関係をどのように構築し、相互に納得し合う形で話を進めていくのかについて検討を行った.これによりいくつかの相互行為上のリソースが重要であることがわかった.これはケルン大学での在外研究中に、様々なバックグラウンドをもつ研究者と交流し、分析について意見をいただいたことで可能となった.研究上、非常に重要な進展であった.来年度の展望としては、主に2つに注力したい.まず医療分野を横断した形での意思決定過程の分析をさらに展開する.救急医療、不妊治療、総合診療の3つの分野においてそれぞれ共通の課題である意思決定過程における説明と納得をえる方法についてさらに具体的な検討を行う.2019年6月にはInternational Conference of Pragmaticsについて分析結果を発表し、その後同学術論文に投稿を行う.次にさらに今後総合診療における意思決定過程の特徴について分析を進める.これまでの分析で総合診療部での意思決定過程において、提案として受け入れがたいケースが存在することがわかった.多くは他科への紹介となるケースが多いが、心療内科や精神科と行った科への転科の場合、患者から抵抗と思われる反応が見られるケースがあった.これらについてさらに分析を深め、身体症状と精神疾患の関係性をどう位置付け、患者が納得する形で転科を勧めることができるのか提案のデザインについて分析を行う.本研究の目的は,近年の専門医制度改革で注目されるプライマリ・ケアに焦点をあて,診療コミュニケーションを会話分析の方法論で分析することによって,医師が患者との信頼関係を構築する過程を質的に解明することにある.平成28年度では,上記の目標において大きな進展があった.具体的には3つの点として述べる.1プライマリ・ケアの一例として大学病院の総合診療部におけるデータ収集において,予想以上のペースで撮影を進めることができた.当初50ケースの収集を予定していたが,ほぼその倍である90ケース以上のケースの撮影を行うことができた.そのうち初診のデータが45件ほどあり,初期的な分析を進めるには十分なデータ収集を行うことができた.2収集したデータは,トランスクリプト化を行い,定期的にデータ検討会を行うことで診療の開始部に焦点を当てて分析を進めることができた.具体的には,以下の2点について分析を進めている.(a)患者からの問題提示の発話は,それ自体のデザイン,患者の視点からの疑わしい疾患名の有無,全体的な会話の流れの中でのタイミング,医師の応答について分析中である.(b)医師からの質問デザインについては,開放型・閉鎖型質問,診療の最初に患者の問題提示を引き出す質問,患者からの問題提示の後,それについてさらに詳しく問う質問,既往歴・ライフスタイルに関する質問などその種類とデザインによって,それぞれ区別し,分析を行っている.3上記の収集データについて,国際的に著名な研究者から研究上の助言を得る機会を得て,さらに本研究の最終目標であるプライマリ・ケア診療の国際比較に向けて,基盤となる分析を進めることができた.平成29年3月にはスイス・バーゼル大学のモンダダ教授からマルチモーダルな側面に関する分析を共同で検討した.進捗状況が順調である理由として,データ収集と分析,国際共同研究の3点に関して述べる.1まずデータ収集に関しては,大学病院の総合診療部において予想以上のペースで撮影を進めることができた.現在初期的な分析には十分な90を超えるケースを収集した.ただその種類は多岐にわたり,診察状況,主訴,医師の経験年数などを考慮すると1パターンあたりのケース数は十分とは言えない.こうした点を考慮して今後の収集計画を調整する.また現在これらのデータの文字起こしは非常に時間のかかる作業であるため,収集のペースに追いついていない現状である.2分析に関しては,概ね順調に進んでる.現段階では,診療開始部における,医師の質問デザインや患者の他院での受診経験などの語りに焦点を焦点を当てて分析を進めている.これらの内容に関しては,preliminary analysisとして,平成29年度の学会発表を予定している.3今回分析中の質問デザインや交渉に関する相互行為の特徴について,国際的に活躍している海外の研究者と議論する機会を得た.平成29年3月には,スイス・バーゼル大学のモンダダ教授を招聘し,相互行為におけるマルチモーダルな側面について検討を行った.またパリ第3大学やトゥルーズ大学において交渉や国際比較について議論を行った.本研究の目的は,近年の医療教育改革により注目されるプライマリ・ケアの役割について,相互行為的な観点から分析することで,医療者と患者の信頼関係構築のプロセスを明らかにすることにある.平成29年度では,その目的に対して,さらに大きな進展があった.以下3つの点に分けて詳細を提示する.

1まずデータ収集に関しては,分担研究者の協力を得て,着実にプライマリ・ケア場面の映像データの収集が続いている.現段階までて200件ほどのデータの収集が完了しており,内75件ほどが初診のデータである.研究計画を超えるペースでのデータ収集を行っている.2次に収集が完了しているデータは,随時トランスクリプト作成(書き起こし作業)を行っている.共同研究者や現在所属しているアルバイトによって,おおよそ半数にあたる100件ほどのトランスクリプトが完成しており,初期的な分析のみでなく計量的な分析にも十分な量に到達しつつある.3以上のデータ収集・整理の作業と同時に,特に診療開始部の分析を進めている.具体的には,以下の3点について分析を進めている.(a)まずプライマリ・ケア受診に至るまでの過程において,患者がどのような意思決定過程を経て,それをどう記述するのかについて分析を進めている.これは日本の医療における患者の自律性を考える上で非常に重要な知見である.(b)次に,医師の質問のデザインが患者の応答にどのように影響しているかについて分析を行っている.開放型・閉鎖型などのデザインについて細かく分類し,応答との対応関係を分析している.(c)最後に,患者と医師の身体位置と問診票の使い方について検討を行っている.患者が記入した情報をどのように使って問診を展開しているのかについて,詳しく分析している.進捗状況が順調である理由として,データ収集,分析,国際共同研究の進捗について述べる.1まずデータ取集は,予想を超えるペースで収集が完了しており,計量的な分析にも耐えうる数のトランスクリプトが完成しつつある.共同研究者やアルバイトの協力を得て,トランスクリプト作業がスムーズに進んでいる.2分析に関しては,定期的に「医療と会話分析に関するワークショップ」を開催することで,順調に進んでいる.プライマリ・ケアにおける意思決定過程の形成と患者の自律性について分析を進めており,その結果については平成31年度7月に開催される5th International Conference on Conversation Analysisにおいて発表予定である.3平成29年度では,国際的な共同研究の機会を2回得た.まず5月にはUCLAにおいてChuck Goodwin教授のワークショップにて発表を行い,上記の分析について貴重なフィードバックをいただいた.また7月の6th International Meeting on Conversation Analysis and Clinical Careにおいて発表を行い,意見交換を行ったことでかなり新しい知見が開かれた.理由としては2つの点があげられる.まず1点目は、データ収集が順調に進み分析対象とするケース数も初診・再診を含めると200を超えたことで、分析の幅を広げてデータ検討を行うことが可能となった.これにより様々な症例において、それぞれの意思決定過程の比較検討を行うことができた.特に症例の緊急性や深刻さなどを考慮しつつ、医師が患者に行う質問のデザインに着目して研究を行った.
電気刺激が認知機能に関わる神経機構に与える影響

経頭蓋電気刺激とは非侵襲的に脳表面から微弱な電流を流し、脳機能を調節する方法で、運動機能・認知機能障害の治療やリハビリテーションに有効ではないかと近年着目されている。しかし実際に刺激によって脳の神経活動や神経回路がどのように変化するか、どのようなメカニズムで機能改善が見られるのかなど詳細は分かっていない。今後より効果的に刺激を行い、運動・認知機能障害の治療やリハビリテーションに活用していくためには、脳内でどのような変化が起こっているかを明らかにする必要がある。そこで本研究では経頭蓋電気刺激が認知機能に関わる神経回路にどのような影響を与えているかを解明することを目的として、高次脳機能に不可欠な前頭前野と関連する脳領域に焦点をあてて研究を進めた。平成30年度は、前年度に引き続き前頭前野と記憶に重要な役割を果たす海馬との間の神経回路に着目し、この神経回路が経頭蓋電気刺激によりどのような影響を受けるかについて電気生理学的手法を用いて解析し、経頭蓋電気刺激によって、領域間の信号伝達が持続的に増強するする現象が見られることを明らかにした。したがって、このような刺激による持続的な伝達効率の変化が機能回復に関わると考えられる。本研究成果を国際学会にて発表した。今後はこれまでの研究成果を論文にまとめると同時に、引き続き認知機能に関わる神経回路が経頭蓋電気刺激によってどうように変化するかを、詳細に検討する。データ収集、解析、成果発表など順調に進めることができたため。引き続き電気刺激が脳活動や行動にどのような影響を与えているかを明らかにするための研究を推進するとともに、データをまとめる。経頭蓋電気刺激とは非侵襲的に脳表面から微弱な電流を流す方法で、運動機能・認知機能障害の治療に有効ではないかと近年着目されている、しかし実際に刺激によって脳の神経活動や神経回路がどのように変化するか、どのようなメカニズムで機能改善が見られるのかなど詳細は分かっていない。そこで本研究では経頭蓋電気刺激が脳活動や行動にどのような影響を与えているかを解明することを目的とした。平成28年度は、実験のセットアップを行うとともに、動物に刺激電極を取り付ける方法を検討した。また刺激による動物の行動への影響を検討するために、認知機能を測定するための行動課題を導入した。アルツハイマー病などの認知症では少し前のことを思い出すことができない症状が現れる。そこで刺激による認知機能への影響を調べるために、動物が以前見た物を覚えているかどうかを調べる行動課題として新奇物体再認課題という課題を使用した。齧歯類にある物体を探索させた後に異なる物体を提示すると新奇物体への探索時間が増加するという行動傾向を用いた記憶課題であり、実際にこの傾向を確かめることができた。また刺激によって行動に変化が見られる傾向があることも確認することができた。また麻酔下の動物からローカルフィールドポテンシャルを測定し、刺激の影響を検討した。今後例数を増やし、刺激によってローカルフィールドポテンシャルなどの脳活動がどのように変化するかを詳細に検討したい。実験のセットアップやデータの収集など順調に進めることができたため。平成29年度は、前頭前野と記憶に重要な役割を果たす海馬との間の神経回路に着目し、この神経回路が経頭蓋電気刺激によりどのような影響を受けるかについて電気生理学的手法を用いて解析した。その結果経頭蓋電気刺激によって、領域間の信号伝達が持続的に変化する可塑的な現象が見られることが明らかになった。したがって、こうした刺激による可塑的な変化が機能回復に関わると考えられる。引き続き経頭蓋電刺激が神経活動、神経回路にどのような影響を与えているかを、刺激の強度、極性、刺激頻度などを変化させることで詳細に検討し、認知機能回復により効果的な刺激強度やタイミングなどを明らかにしたい。データの収集など順調に進めることができたため。

平成30年度は、前年度に引き続き前頭前野と記憶に重要な役割を果たす海馬との間の神経回路に着目し、この神経回路が経頭蓋電気刺激によりどのような影響を受けるかについて電気生理学的手法を用いて解析し、経頭蓋電気刺激によって、領域間の信号伝達が持続的に増強するする現象が見られることを明らかにした。したがって、このような刺激による持続的な伝達効率の変化が機能回復に関わると考えられる。本研究成果を国際学会にて発表した。今後はこれまでの研究成果を論文にまとめると同時に、引き続き認知機能に関わる神経回路が経頭蓋電気刺激によってどうように変化するかを、詳細に検討する。データ収集、解析、成果発表など順調に進めることができたため。引き続き電気刺激が脳活動や行動にどのような影響を与えているかを明らかにするための研究を推進する。刺激の強度、極性等を変化させた時の影響についても検討する。引き続き電気刺激が脳活動や行動にどのような影響を与えているかを明らかにするための研究を推進するとともに、データをまとめる。電極などの選定にあたり時間を要したため今年度は購入を見送った物品があった。そのため次年度使用額が生じた。選定にあたり時間を要したため今年度は購入を見送った物品があった。研究に必要な物品の購入、情報収集・成果発表のための旅費、論文投稿費用などに使用する。また海外で開催される学会への参加を予定していたが、実際には国内で開催された学会に参加した等の理由により次年度使用額が生じた。今年度は研究に必要な物品の購入、情報収集・成果発表のための旅費、論文投稿費用などに使用する。研究に必要な物品の購入、情報収集・成果発表のための旅費などに使用する。
トリパノソーマ及びマラリアの新規治療薬を目指したキーとなる酵素の構造解析

トリパノソーマやマラリアは多くの患者がありながら有効な治療薬が少なく熱帯地方で多くのヒトが亡くなっている。我々は新規治療薬を目的として、原虫の代謝系酵素に焦点を当て、酵素とその阻害剤を研究した。(1)マラリア原虫のメチオニンアミノペプチダーゼ阻害剤:プロリルアミノペプチダーゼを用いた新規メチオニンアミノペプチダーゼ測定系を開発し、メチオニンアミノペプチダーゼ阻害化合物のスクリーニングを行った。(2)トリパノゾーマのオリゴペプチダーゼB:酵素の結晶化を行い、結晶構造解析を行った。結晶パラメータは、格子定数a=b=123.9,c=248.0A,γ=120°を持つ、単純格子の三方晶系(P hexagonal)に属する結晶系であることを明らかにした。(3)アミノペプチダーゼNとプロリルオリゴペプチダーゼに対する特異的阻害剤についても研究した。アフリカ睡眠病やマラリア病は患者数が多いにも関わらず、有効な治療薬の開発が遅れている。本研究ではトリパノゾーマやマラリアの持つキーとなる酵素を感染防御のターゲットし、それらに対する特異的阻害剤を治療薬の開発を目指す。(1)マラリアには古くからキニーネが用いられ、クロロキンなど合成薬が開発されてきたがこれも耐性の出現で問題となっている。マラリアのメチオニンアミノペプチダーゼ遺伝子をノックアウトすると致命的となり、細胞分裂に関与するとされているので、この酵素を治療薬開発のターゲットとした。(2)トリパノソーマに感染すると、初期に発熱や筋肉の痙攣、知覚異常などの感覚障害を示し、中期に心病変、腎不全などの臓器障害、感染後期には徐々に意識レベルが低下し精神障害、または昏睡状態となって死に至る。このような放出されたオリゴペプチダーゼBが心房性Na利尿ペプチドといった調節ペプチドを分解してしまうことで、ホストの代謝ホメオスタシスに重篤な影響を与えてしまうと考えられている。そのためトリパノソーマ感染の治療薬としてこの酵素をターゲットとした。(3)基質特異性の広いアミノペプチダーゼN:病原微生物は高いアミノペプチダーゼN活性を持ち、ペプチド代謝によりアミノ酸へ分解し栄養摂取を行っている。アミノペプチダーゼNを強力に酵素阻害することにより兵糧攻めにすることによる治療薬の可能性が考えられた。そのため、アミノペプチダーゼNを共通のターゲットとした。トリパノソーマのオリゴペプチダーゼB酵素とマラリアのメチオニンアミノペプチダーゼにまず焦点を当て立体構造解析と阻害剤の開発を行うことが目標である。(1)トリパノソーマのオリゴペプチダーゼBがキー酵素である。トリパノゾーマのオリゴペプチダーゼB遺伝子をクローニングし、発現ベクターに組み込み大腸菌で高発現することに成功している更に、30リッターの培養で、菌体破砕液からNiカラムとDEAE-Toyopearlカラムクロマトグラフィーにより約1gの精製酵素を得ることに成功した。予備実験としてではあるがハンギングドロップ蒸気拡散法でトリパノゾーマのオリゴペプチダーゼBの結晶を得ている。一方、我々はMoraxella lacunataのオリゴペプチダーゼBについて研究し、酵素の結晶化を行った。(2)マラリアのメチオニンアミノペプチダーゼがキー酵素である。マラリアのメチオニンアミノペプチダーゼ遺伝子のノックアウトすると致命的となり、細胞分裂に関与するとされている。本研究では酵素に特異的な阻害剤を開発し治療薬として利用しようとするものである。本年は酵素遺伝子をクローニングした。大腸菌で活性ある状態で発現する事を検討中である。(3)トリパノソーマやマラリアはアミノペプチダーゼNを持ち、ペプチド代謝によりアミノ酸への分解し栄養摂取に重要でキー酵素となる。塩基配列から大腸菌アミノペプチダーゼNと非常に配列が類似することから、大腸菌の酵素をもとに比較検討した。(4)他の感染症原因酵素の解析:感染菌の感染機構を明らかにする上で、種々のプロリン特異性ペプチダーゼについても、酵素遺伝子をクローニングし、大腸菌で発現し、酵素の結晶解析を行い構造決定を行った。トリパノソーマやマラリアはツエツエバエやハマダラカによって媒介される熱帯病とされてきたが、地球温暖化により広まる気配を見せている。しかし、これらに対する有効な治療薬が少なく、更に薬剤耐性の出現が問題となっている。我々は病原微生物の代謝系酵素に焦点を当て、酵素遺伝子をクローニングし、酵素を発現させる。

更にその立体構造を明らかにして阻害剤を合成し、新しい治療薬として開発することが目標である。(1)アミノペプチダーゼNに対する特異的阻害剤:病原微生物は高いアミノペプチダーゼN活性を持ち、ペプチド代謝によりアミノ酸へ分解し栄養摂取を行っている。今回、酵素作用の中間体に類似の化合物としてPL250を開発した。酵素と阻害剤との複合体のX線結晶構造解析により、詳細な活性部位へ結合状態を明らかにすることができた。アミノペプチダーゼNを強力に酵素阻害することにより兵糧攻めにすることによる治療薬の可能性を研究している。(2)オリゴペプチダーゼB:酵素の結晶解析を行い、結晶パラメータ、格子定数a=b=123.9,c=248.0 Å, γ=120゚を持つ、単純格子の三方晶系(P hexagonal)に属する結晶系であることを明らかにした。更に院内感染菌のStenotrophomonas maltophiliaのジペプチジルアミノペプチダーゼIVを精製、結晶化して酵素のX線結晶解析を行った。本酵素とオリゴペプチダーゼBは類似の基質特異性とアミノ酸配列のホモロジーを持つことからオリゴペプチダーゼBの構造や機能を検討した。トリパノソーマやマラリアは地球温暖化により広まる気配を見せている。しかし、これらに対する有効な治療薬が少なく、更に薬剤耐性の出現が問題となっている。我々は新規治療薬を目的として、病原生物の代謝系酵素や、その阻害剤を研究した。(1)マラリア原虫のメチオニンアミノペプチダーゼ阻害剤:土壌微生物を培養し、生産物がメチオニンアミノペプチダーゼを阻害力をスクリーニングし比較的阻害力のある菌株を得た。一方、化学合成により類似化合物をスクリーニングし、幾つか強い阻害力を持つ化合物を得た。(2)アミノペプチダーゼNに対する特異的阻害剤:病原微生物は共通してアミノペプチダーゼN活性を持つため、酵素を精製し酵素化学的性質を検討した。更に、大腸菌の酵素の立体構造を基に化合物をデザインし、より強力な阻害物の設計を行った。(3)トリパノゾーマのオリゴペプチダーゼB:酵素の結晶解析を行い、位相決定に向け重原子同型置換を行った。一方、アミノ酸配列のホモロジーを持つことから、DP-IVの立体構造を基にオリゴペプチダーゼBの構造を推定し、側鎖の作用を検討した。(4) Moraxella lacunataのオリゴペプチダーゼB:酵素を大腸菌で発現させ精製し結晶化を行った。現在、X線結晶解析を行っている。(5)トリパノゾーマ及びMoraxella lacunataのオリゴペプチダーゼB遺伝子を用い部位特異性変異実験を行った。特に基質特異性を発揮する部分に焦点をあて研究した。トリパノソーマやマラリアに対する有効な治療薬を目的として、病原生物の代謝系酵素や、その阻害剤を研究した。(1)トリパノゾーマのオリゴペプチダーゼB:酵素の塩基性アミノ酸への基質特異性発現機構を研究するため、部位特異的変異法を用い側鎖の作用を検討した。(2)マラリア原虫のメチオニンアミノペプチダーゼ阻害剤:植物からの抽出物を用いてメチオニンアミノペプチダーゼに対する阻害力をスクリーニングし比較的阻害力のあるものを得た。
C.elegans後期発生における組織・器官の形成・再配列の遺伝子制御

C.elegans var.Bristol N2株の雌雄同体を25mMメタンスルホン酸エチル中、室温で4時間処理して変異を誘起した。この虫(P)を一匹ずつシャレ-で飼い、自家受精で生じた子(F1)をまた一匹ずつシャレ-で飼った。その中から、幼虫期に発生を停止して異常な形態で死ぬ子供を約4分の1生じるものを選択した。F1の約2%がそのような変異株であった。このような変異を生じる遺伝子は40100程度あると推定された。現在、ミュ-テ-タ-株からトランスポゾンの挿入変異株の分離を行なっている。遺伝子地図作成には、標準の変異株として、既存の形態または運動異常の変異株を用いた。連鎖群の決定の後、染色体上での位置決定には、2本の相同染色体の一方に致死変異、他方に互いに12地図単位離れた既知の二重異を置き、三因子交雑を行なうのが良いとわかった。およその位置決定のなされた致死変異株は、近傍形態/運動変異株とヘテロ接合体にし、この形で致死変異を維持している。微分干渉顕微鏡を用いて致死変異株の形態異常を調べたところ、次のように分類できた。(1)体が短く、頭が丸いもの、(2)(1)と同様だが、下皮が異常で体の所々に切れ込みが見えるもの、(3)体が34か所で折れて丸まっているもの、(4)体が中央付近で折れ曲がり、咽頭の周辺から膨らんで見えるもの、(5)脱皮の途中のもの、(6)腸と体壁の間の屈折率が低くなり、実体顕微鏡で二重のように見えるもの。現在、約30の変異株を解析している。今後は、変異株の分離・解析の効率化、組織特異的染色、細胞系譜の追跡を試みる予定である。また、トランスポゾン挿入変異株が分離できれば、遺伝子クロ-ニングを行いたい。なお、別のタイプの変異株として、フッ素イオン耐性変異株の解析も行なっている。
品質が契約できない市場で、非分配制約を強制した場合と選択可能にした場合の厚生比較

営利病院の医療市場への参入を解禁すべきか否かについて分析を行い、営利解禁について肯定的な結論を得た。分析手法は、現状の「医療機関が非営利形態しか選択できない場合」と、営利病院解禁後の「医療機関が非営利形態をとるか営利形態をとるか選択できる場合」という二つの場合の厚生比較である。営利病院の医療市場への参入を解禁すべきか否かについて理論分析を行い、営利解禁について肯定的な結論を得た。制度面から見て、営利病院の参入を妨げているのは非分配制約になる。病院運営の結果得られた利益・剰余金を配当といった形で出資者へ分配することが禁じられているため、すなわち非分配制約があるために、利益の分配を目的とした営利企業は医療市場へ参入できない。ここで仮に、営利解禁が行われたとすると、非分配制約を課されない営利病院も参入可能になる。すべての病院が営利になってしまうわけではなく、営利と非営利が混在するようになる。このため、非営利病院のみの場合と、営利・非営利病院とが混在する場合とを比較するという本研究の枠組みが必要になってくる。上のような状況に即した形で営利解禁前後の厚生を比較するために、医療機関が「非営利形態しか選択できない場合」と「営利・非営利を自発的に選択できる場合」の二つの場合について理論モデルを構築し、医療機関の営利・非営利選択、そして患者が営利・非営利のどちらで受診するかの選択について分析を行った。その結果、非分配制約をとるかどうかが選択可能な場合、自発的に非分配制約をとること、すなわち非営利を選択することが、契約できない品質に関して高品質を供給することのシグナルになること。さらに、医療機関が自発的に営利・非営利を選択できる場合のほうが、非営利しか選択できない場合よりも、大きいか少なくとも同程度の社会的厚生水準を達成可能であることが示された。患者にとって所有形態の異なる病院のサービスが完全代替かどうかについて実証研究を行った。本研究、そして、非分配制約の有効性に関する理論研究のほとんどで、非分配制約は契約できない品質の低下を防ぐ上で有効と考えている。ところが、対象が契約・観察できない品質であるため、契約できない品質の差異を直接実証することはできない。そこで、患者が品質に差があると信じているかどうかという面から、契約できない品質の差異について間接的に実証研究を行うのが目的である。目に見える属性をコントロールしたうえで、異なる病院のサービスが完全代替で無かったとすれば、見えない品質に差があると(信じていると)考えられる。本研究の理論モデルは、非分配制約のシグナル機能に注目しているため、むしろ患者が品質に差があると信じているかどうかという面こそ重要ともいえる。今年度の実証分析では、安定した結果が得られていない。病院サービスは非常に多くの属性からなるため属性をコントロールすることが難しいこと、さらに、近年行われた制度変更などが結果を不安定にしているものと思われる。サンプル数、サンプル期間などを調整して、推定の改善を図る予定である。我が国では近年、新しい医療計画のもとで医療機関の機能分化と連携が推し進められている。そこで、医療機関の機能分化・連携が、地域の医療サービス生産性に与える影響について実証的に分析した。当初の計画では、患者にとって所有形態の異なる病院のサービスが完全代替かどうかについての実証分析を予定していた。しかし、近年のデータをみると、新しい医療計画の影響が非常に大きく、所有形態の異なる病院が、それぞれ異なる機能に割り当てられていることも多く、所有形態の異なる病院に対する患者の選好を直接比較することは困難であった。そこで、医療計画の影響を明確にするため上記の研究を行った。本研究で対象とした生産性変化は、個々の医療機関の生産性でなく地域全体での生産性の変化である。というのも、各医療機関を急性期入院、慢性期入院、外来など特定の機能に特化・分化させた場合、機能分化前には無かった新たな問題が生じる。患者の全治療過程を通して、複数の関係医療機関が治療をコーディネートするという問題である。そしてコーディネートが円滑に行われない場合には、個々の医療機関の生産性は向上しても、全治療過程を通してみると、かえって生産性が低下してしまう可能性もあるのである。実証分析の結果、医療機関の機能分化・連携が進む前後での、地域の医療サービス生産性変化には大きな地域差が認められた。連携の良否が、地域差の原因となっていることが考えられる。しかしながら、生産性変化の原因を特定して行くには、がん、脳卒中、心不全など特定のサービスに対象を限定した上で、コーディネーションの指標と生産性の関係などを分析することが必要である。
好塩基球細胞株を用いた新規アレルギー検査法の開発

特異的IgE検査の簡便さと好塩基球活性化試験(BAT)の正確性を併せ持つ好塩基球細胞株をベースにしたアレルゲンによる活性化試験法の開発を目的とした。まず幼弱好塩基球細胞株の効率よい分化培養系を確立し、更にクローニングし高いFcERI発現を示す株を樹立。次にI型アレルギー患者血清を用いてフローサイトメトリーで好塩基球活性化マーカー(CD164等)測定を行い、抗原特異的活性化を確認。しかし細胞株の自発的活性化がみられたため、刺激前に細胞洗浄を行い刺激による脱顆粒反応時に分泌されるトリプターゼ活性を測定した。測定は簡便で自発的活性化の影響が少なくBAT法の欠点を補完する手法になりうることが示された。アレルギー検査として用いられているRAST (radioallergosorbent)法は、血清中のアレルゲン特異的IgEを定量する方法として定着しているが必ずしもアレルギー病態と一致するとは限らない。近年、より症状との一致が期待できる方法として、好塩基球活性化試験(Basophil Activation Test,以下BAT法)が開発されたが、新鮮な末梢血が必要があることや、好塩基球の含量が非常に少ないなどRAST法に比較して検査としての制約が大きい。[1]幼弱好塩基球細胞株(KU812)の分化培養系の確立。KU812細胞をIL4, IL-3等のサイトカインの存在下で培養し、成熟好塩基球への分化の度合いをFcεRI発現のフローサイトメトリーによる測定で評価した結果、サイトカイン刺激により若干FcεRIの発現量は上昇するものの、陽性細胞の比率は20-25%であった。より安定して高感度な検査を確立するために、KU812細胞株のクローニングを試みた。通常の限界希釈法によるクローニングを試みたが、希釈することにより細胞の生存性・分裂能が著しく減少しクローンをえることができなかった。さらに、軟寒天内培養、メチルセルロース法によるコロニー形成法を用いてもクローンの取得は出来なかった。現在は、フィーダー細胞を用いることで限界希釈法によるクローニングが可能であることを見出し、19種のKU812細胞クローンを得ることに成功した。今後はこのクローン細胞のうち、FcεRI発現量の高い細胞を用いて検査法の確立を行う予定である。[1]幼弱好塩基球細胞株(KU812)の分化培養系の確立(昨年度達成)[2]確立した細胞株の機能解析:昨年度確立したKU812細胞クローンのスクリーニングのため、1分化能(FcεRI発現量が高いか)、2IgE結合能、3活性化能を調べた。1抗FcεRI抗体を使用してフローサイトメトリーにてFcεRIの発現量をIL3刺激とサイトカイン無刺激で測定した。その後リアルタイムPCRで遺伝子を確認し、FcεRI発現の高いクローンを以下の実験に用いた。2細胞をヒトIgE蛋白に反応させ、フローサイトメトリーにてIgE結合能を確認した。サイトカイン無刺激ではFcεRI発現細胞のうち、50-60%はIgE結合能があることが判明した。次に細胞を各々サイトカイン無刺激、IL3、IL6、TNFα刺激下で分化能やIgE結合能を測定したが、変わらなかった。3細胞にヒトIgE蛋白を添加しIgE結合させた後、抗IgE抗体で刺激し、フローサイトメトリーで好塩基球活性化マーカー(CD164、CD63、CD203c)量を確認した。その結果、CD203cは全く変動なかったが、抗IgE抗体の刺激でCD63とCD164は活性化率の増加がみられた。[3]患者血清を用いた抗原特異的活性化:患者血清(スギ花粉症)と抗原(スギ花粉)を用いて、活性化するかをコントロールとともに確認した。結果、活性化細胞率(/FcεRI)はIL3刺激条件では増加していたが、無刺激では低下していた。[1]幼弱好塩基球細胞株(KU812)の分化培養系の確立(平成26年度達成)、[2]確立した細胞株の分化能、IgE結合能、活性化能の解析(平成27年度達成)、[3]患者血清を用いた抗原特異的活性化の確認:1確立した細胞株に患者血清(スギ花粉症)と抗原(スギ花粉)を用いて好塩基球活性化マーカー(CD164、CD63)量を測定し活性化細胞率(/FcεRI)を確認(平成27年度達成)、2刺激前の活性化を抑える方法とCD63とCD164以外の活性化マーカーを検討した。まずリアルタイムPCRでトリプターゼ遺伝子の発現を確認したところ、確立した細胞株ではTryptase-Alpha/Beta1の発現量が高いことが判明した。次に刺激培養によっておこる脱顆粒反応時に分泌されるトリプターゼの活性を測定した。刺激前に細胞を洗浄後、刺激をおこない培養上清を採取した。トリプターゼ活性の測定は、トリプターゼによりBoc-phe-Ser-Arg-MCAが加水分解をうけ遊離されたAMCの濃度を蛍光プレートリーダーにより測定した。スギ花粉患者血清を添加した細胞にCry j 1の刺激でトリプターゼの上昇がみられた。測定が簡便で刺激前の活性化の影響が少なかった。

まず幼弱好塩基球細胞株の効率よい分化培養系を確立し、更にクローニングし高いFcERI発現を示す株を樹立。次にI型アレルギー患者血清を用いてフローサイトメトリーで好塩基球活性化マーカー(CD164等)測定を行い、抗原特異的活性化を確認。しかし細胞株の自発的活性化がみられたため、刺激前に細胞洗浄を行い刺激による脱顆粒反応時に分泌されるトリプターゼ活性を測定した。測定は簡便で自発的活性化の影響が少なくBAT法の欠点を補完する手法になりうることが示された。好塩基球様培養株(KU812)のクローニングが困難であったが、フィーダー細胞を用いることで可能となった。また、得られたクローンのうち、検査に必要な条件を満たすものを見出したので、これを用いて今後の研究を進めてゆくことが可能となった。サイトカインの種類や刺激時間などを検討し、分化やIgE結合能のよい条件を見つける。スギ花粉症患者にRAST、BAT測定も行い、BLATと比較する。小児アレルギー本年度得られたKU812細胞のクローンを用いて、抗原特異的IgE刺激法、活性化のモニタリング法の確立を進めてゆく。同時にアレルギー患者末梢血単核球、血清の採取、保管をおこない、RAST, BAT法との比較のための準備を進めてゆく。当初の計画では、新たに開発した好塩基球刺激試験(BLAT)と既存のBAT,RASTの比較を患者末梢血サンプルを用いて行う予定であったが、使用する細胞のクローニングが困難であったために、この部分は実施していないため。27年度に関しては、BLAT方の改良を計画しているが、その前に既存の方法であるBAT、RAST方との相関を見ることで、本手法の有用性を検討する。その後、BLAT方における活性化の検出方の改良を行う予定である。
生体ポリアミンの共役付加を利用した生理活性大環状ラクタムの不斉合成

植物中より数多く単離されている天然ポリアミンアルカロイドは、いずれも光学活性なアザラクタム構造を有している。天然ポリアミンアルカロイドであるセラシニン及びホマリンのラセミ体は、ケイ皮酸エステルと環状ヒドラジンとの共役付加反応により得られるビシクロ体を、環元的に開環して得られる中員環アザラクタム(8員環あるいは9員環)から合成できることが報告されている。私達は、α位に不斉源として光学活性なカ-トリルスルフィニル基を有するケイ皮酸t-ブチルを合成し、環状ヒドラジンとの共役付加反応によるビシクロ体の不斉合成を検討した。また、得られた光学活性な中員環アザラクタムから光学活性なポリアミンアルカロイドの合成を行なった。S配置のb-トリルスルフィニル基を有するケイ皮酸のt-ブチルと6員環ヒドラジンとの反応を行ったところR配置のビシクロ体が得られた。逆にR配置の化合物との反応からはS配置のビシクロ体が95%の不斉収率で得られた。(THF溶媒中、室温での反応)またメタノールを溶媒に用いたところ、不斉収率は49%に低下した。このR配置のビシクロ体を開環し9員環アザラクタムを合成し、さらに環拡大反応により13員環アザラクタムに誘導し、R配置のセラシニンを合成した。得られた(R)-セラシニンは正の施光度をもち、また天然のセラシニンは負の施光度を有していることから、天然のセラシニンの絶対配置はS配置であることがわかった。次に5員環ヒドラジンとS配置のb-トリルスルフィニル基を有するケイ皮酸もt-ブチルとの共役付加反応について検討を行ったところ、R配置のビシクロ体が82%の不斉収率で得られた。このビシクロ体から光学活性な8員環アザラクタムを合成し、光学活性ホマリンへと誘導することができた。
固定資産税算出GISのための地図属性記号抽出と道路網データとの統合

1研究目的現在進行している「国土空間データ基盤整備」と関連し、デジタル地図を前提とした「固定資産税算出GIS」の構築要素技術の開発研究。具体的には様々な情報が重畳するカラー紙地図を対象にして、町名等文字列・地図記号を抽出し、それらと道路等既存抽出データとの意味的統合が可能せしめる実用的データ構造を考案する。2研究状況前年度は文字記号等属性情報オブジェクト抽出に重点を置き、過去の科学研究費にて購入した計算機を基本環境に内部及び周辺機器の性能向上を図った。そして研究着手段階での設計方針、確率に基づく抽出候補の検索の正当性を検証した。その成果は投稿論文の審査及び発表において本手法の独創性を評価された。本年度は抽出済み「道路網」とポリゴン構成の「行政区域・街区」とを統合し、文字・記号オブジェクトから「住所名」→「行政区域・街区」→「近接道路」の検索・照合可能なシステムを試作した。3今後の研究展開実際のデータベース構築については本質的部分を如何に回避するかという姿勢となった。スタンドアロンシステムではなくネットワーク経由のサーバークライアント型である必要性から、市販のSQL等の有用性が理解でき、何故海外論文のシステムが既存ソフトウエアの延長上にGISを設計しているかをあらためて認識した。また、今年度は以前報告した道路網に関する派生的課題である、未知空間を探索移動・オブジェクト抽出する「エージェントシステム」に関する研究の構想立案し、その土台となるエージェントの対道路網評価関数の定義を検討した。その成果も学会で評価されたので、本システムに統合するため平成11年度奨励研究「固定資産税算出GISのための道路網評価手法の提案と実現」に具体案を示し、科学研究費に申請している。2研究状況本年度は文字記号等属性情報オブジェクト抽出に重点を置き、前年度科学研究費にて購入した計算機を有効に活用して良好な結果を得、研究着手段階での設計方針の正当性が検証できた。「トランス・メディア」の技術を参考に、確率に基づく抽出候補の検索を基本としているが、成果としての論文投稿先2学会の審査において本手法の独創性を認可された。3今後の研究展開次年度では既存データの意味的統合に関する研究を行う計画であるが、本年度の研究に若干問題が残存している。そのため、過去の関連論文も再度調べたところ、高い目的遂行能力を持つ手法が確認できた。しかし、多くの手法がボトムアップ的な画像処理アプローチであり、文脈に強く依存する様である。ビジョン研究ではトップダウンとボトムアップ双方向の情報の流れが必要であり、流れの概念が重要である。ところで本手法に改良を施すと、小単位プロセスが並列的に候補個所を検索するシステムにもなる。もし、これらプロセスに相互通信による内部状態の動的遷移機能を課せば、対象環境に柔軟な反応を示すエージェントとなり、文脈依存性をある程度解消できるものと思われる。そこで、派生的課題として未知空間のオブジェクト抽出する「エージェント応用システム」に関する研究の必要性があると考え、平成10年度基盤研究「固定資産税算出GISのための道路評価手法の提案と実現」内に具体案を示し方向で科学研究費に申請している。
金属架橋カプセルの異方性機能展開

本研究の目的は、我々がこれまでに開発した高い分子内包能の「多環芳香族ナノ空間」を有する金属架橋カプセルを基盤として、これと「異方性(アシンメトリー)」を組み合わせることで、新たな『異方性ナノ空間の化学』を創出する。具体的な研究課題として、対称性の高いナノ空間を活用して、非対称性ゲスト分子を内包することで、選択的に異方性ホスト-ゲスト錯体を作製する。また、新規な非対称性ナノ空間を配位結合を使って構築し、その空間が持つ特異物性や相互作用などを解明する。本研究領域のA03班において、他の班との共同研究により、「溶液系」と「多環芳香族骨格」と「孤立ナノ空間」を特徴とした独創的な「空間アシンメトリー」の化学の推進に貢献する。本年度は、芳香環に囲まれたナノ空間が、水中、瞬時にかつ100%の収率で、親水性で非対称性なオリゴ乳酸オリゴを内包できることを見出した。また、結晶構造解析や等温カロリメトリーでの詳細なメカニズムの検証から、内包体は多点の分子間相互作用に基づく負のエンタルピー変化により、水中で安定化することが明らかになった。さらに、両親媒性で対称性のオリゴエチレンオキシドが水中・室温で、瞬時かつ定量的に、金属架橋カプセルと結合することを見出した。結合様式は基質の長さに依存し、約3 nmまでのオリゴエチレンオキシドはカプセル内部に包み込まれ、それより長いオリゴエチレンオキシドはカプセル骨格を貫いて結合した。詳細な熱量分析から、この前例のない貫通型ナノ構造体の形成は、カプセル内面とひも状分子の多点相互作用が駆動力と判明した。水中での芳香環ナノポケットと生体関連分子の相互作用を明らかにした。新たな「多環芳香族ナノ空間」の機能を開拓した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、2つのナノ空間を有する金属架橋ダブルカプセルの設計と構築と結晶構造解析に成功した。このダブルカプセルは、2つの空間が近接し立体的な影響を受けるため、大小2種類のゲスト分子をそれぞれ選択的に異方性内包できることを明らかにした。また、高温条件では2分子のフラーレンを定量的に内包できることを見出した。この際、ダブルカプセルの中央の架橋金属イオンが解離し、連続した2つの空間に変形することで、2つのフラーレンを非接触で近接した状態に配置することに成功した。また、対称性の高いナノ空間を活用して、非対称性ゲスト分子である糖分子の水中での選択的な内包を達成した。種々の糖分子を検討した結果、2糖のスクロールが金属架橋カプセルに特異的に内包されることが明らかになった。また、硫黄クラスターの内包による安定化にも成功した。

これにより、初めて質量分析(ESI-TOF MS)による精密な構造解析を達成した。新たな「多環芳香族ナノ空間」の機能を開拓した。本年度は、2つのナノ空間を有する金属架橋ダブルカプセルの設計と構築と結晶構造解析に成功した。このダブルカプセルは、大小2種類のゲスト分子をそれぞれ選択的に異方性内包できることを明らかにした。また、高温条件では2分子のフラーレンを定量的に内包できることを見出した。また、対称性の高いナノ空間を活用して、非対称性ゲスト分子である糖分子の水中での選択的な内包を達成した。2糖のスクロールが金属架橋カプセルに特異的に内包されることが明らかになった。また、金属架橋カプセルによる硫黄クラスターの内包による安定化にも成功した。これにより、硫黄クラスターの質量分析による精密な構造解析を達成した。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、金属架橋ダブルカプセルの水中での、親水性のオリゴマーの内包に挑戦する。また、内包状態での分子レベルでの詳細な構造解析から、分子間相互作用や熱力学的パラメーターの測定を行い、水中で安定化のメカニズムが明らかにする。特に、親水性で非対称性なオリゴ乳酸や両親媒性で対称性のオリゴエチレンオキシドに対して、多環芳香族ナノ空間の結合能をンMR、MS、UV-vis、ITCなどで調査する。また、基質の長さに依存した結合様式を解明する。さらに結晶構造解析と組み合わせて、分子間相互作用を原子レベルで明らかにする。積極的に領域内での共同研究を行う。