hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音楽によるストレス解消のメカニズム-心理生理学的モデル構築の試み

人が心理的なストレスにさらされたときに、音楽を聴取することが、心身の状態にどのような影響を及ぼすか、その時系列的な変化の様相について検討することを目的として、2つの実験を行った。実験の結果、音楽聴取は実験的に誘導された心理的ストレスを速やかに低減させる効果をもつことが分かった。また、ある条件下で、音楽聴取は聴取しないときよりも速やかに生理的ストレスを低減させた。さらに、音楽を聴取すると、ストレスのレベルが時間経過にともない安定して低減するという点で、生理的ストレスと心理的ストレスの間には対応関係が認められた。人が心理的なストレスにさらされたときに音楽を聴取することが,(a)心理的(すなわち主観的)ストレス度、および(b)生理的(客観的)なストレス度に対してどのような影響を及ぼすか、またその時間的変化について定量的に測定する2つの実験を行った。実験1では大学生20名を、実験2では同15名を被験者とし、人前でのスピーチと困難な計算課題を与えるTSST法を用いて、被験者のストレスを高めた後、音楽を聴取させる音楽条件または音楽聴取なしで安静にさせる統制条件下においた。心理的ストレス度(J-SACLによる)および生理的ストレス度(唾液中のストレスホルモン、コルチゾールの濃度)をストレス負荷前から負荷後約30分間について、実験1で7回、実験2で5回にわたり、時系列的に測定した。測定結果について、音楽聴取条件と統制条件を比較検討したところ、実験1では、ストレス負荷後の心理的ストレス度が音楽条件において統制条件よりも速やかに解消されることが示された。また実験2では、そのような効果は音楽の種類によって異なり、高揚的な音楽が鎮静的な音楽よりも効果的に心理的ストレスを解消することがわかった。一方、生理的ストレス指標(唾液中コルチゾール濃度)について分析したところ、特に音楽条件で統制条件よりも早くストレスが解消するという結果にはならず、心理指標と生理学的指標の問には、ある種のズレがみられた。前年度に引き続き、人前でのスピーチと複雑な計算課題(TSST法)を与えてストレスを高めた被験者に音楽を聴取させると、音楽聴取のない場合に比べて、ストレスが速やかに解消されるかどうかを実験的に調べた。音楽の種類には高揚的音楽と鎮静的音楽の2種類を設けた。また、ストレスの生理的指標として、ストレスホルモンであるコルチゾールとクロモグラニンAの唾液中濃度をELISA法により測定した。さらに、特に心理的ストレス指標と生理的ストレス指標の関連性に着目して、その対応関係等についても検討することとした。実験手続きは次のとおりであった。15名の大学生を対象に、TSST法によりストレスを負荷した後、音楽を聴取させる音楽条件と音楽なしで安静にさせる統制条件に参加させた。両条件の心理的および生理的ストレス度を、ストレス負荷直前、直後、その5分後、10分後、25分後の計5回にわたり測定した。実験の結果、音楽聴取は聴取のない場合よりも心理的ストレスを速やかに低減させる効果があり、その効果は鎮静的音楽よりも高揚的音楽において、より顕著であることが確認できた。一方、生理的ストレスについては、音楽聴取条件と統制条件の間に統計的に有意な差は認められなかった。ただし、音楽条件においては、ストレス負荷後、音楽聴取を開始して後、ストレス度が安定して減少していくという変化のパターンが、心理的ストレスと生理的ストレスの2指標間で類似している点で、良い対応関係が認められた。これに対し、統制条件ではそのような対応はみられなかった。なお、音楽条件においては、音楽聴取開始後に心理的ストレス度が急速に減少したのに対して、生理的ストレス度の減少は、比較的緩慢であることが認められた。
地域総合整備事業債等による「地域づくり」に関する比較研究

本研究を通じて、以下の諸点が明らかとなった。(1)財政運営に関して自治体間に格差がある。しかし、それが個性ある地域づくりに結びついているとはかならずしもいえない。現行の経済・行政の厚い壁を突破できないでいる。○地総債の扱いを中心に市町村の財政力指数0.45未満の道県間にも差異。○地総債・過疎債等財政運営に関して、同じ山形県内過疎町村間にも差異。○過疎差異・地総債等の積極活用によって、起債制限比率・経常収支比率・義務的経費を低く抑制しながら、歳出学・普建費の拡大を図ること可。△一部町村を除けば財政力の弱い市町村は、取りやすい地総債よりも「補助過疎」優先基本方針。×総合運動公園、文化施設、温泉施設等、類似のハコモノ施設が目立つ。×目に見えた公共施設の改善や人口流出の歯止めは期待できず。(2)経済全体の見地に立った経済対策としての地方単独事業の拡大が、結果として交付税と起債許可という大きな二つの地方制度に見直しを迫りつつある。×設立当初から5年間は差が拡大したが、その後は縮小傾向→事業には一巡の傾向あり。×「やる気の自治体をさらに伸ばす」事態よりも「単なる交付税の先食い」に終わる可能性。△大量発行された地方債の消化と交付税の伸び悩みのために、地総債-地方財政-地方債市場の改革が不可避。
糖尿病性腎症のポドサイト障害マーカーの樹立と治療標的分子の探索

慢性腎臓病(CKD)は我が国のみならず全世界において重要な病態である。腎症発症・進行の分子レベルでの病態を明らかにし、有効な治療法を開発することは極めて急務である。そのためには、病態の中心となる標的分子の同定が不可欠である。タンパク尿の出現や腎機能低下の直接の原因となる糸球体上皮細胞(ポドサイト)に着目し、新規標的分子CXCR4・CXCR7の腎症での分子病態解析を基に、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行った。CXCR7は腎臓組織のポドサイトに存在し、尿中に排出されていることが確認できた。腎症発症後、ポドサイトのCXCR7発現量は低下することが確認できた。慢性腎臓病(CKD)は我が国のみならず全世界において最も重要な病態である。この主たる原因は糖尿病性腎症であり、年々増加し、我が国では末期腎不全の45%を占める。また、CKDは心血管病変(CVD)の重大な危険因子であり、さらに血管合併症は糖尿病性腎症では高頻度におこる合併症であり、予後は極めて不良である。ところが診断の面では、アルブミン尿は腎症以外のほとんどのCKDで認められるという問題があり、治療の面でも、現行の治療では腎不全や透析になるのを少し遅らせるだけであり、進行する腎症を画期的に治癒させる治療法はない。本研究ではタンパク尿の出現や腎機能低下の直接の原因となる糸球体上皮細胞(ポドサイト)に着目し、新規標的分子CXCR4の腎症での分子病態解析を基に、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行う。本研究の目的である、糖尿病性腎症の診療上の問題点を解決すべく、(1) in vitroでの糸球体硬化におけるCXCR4の制御機構の解析、(2)糖尿病性腎症モデルマウスを用いたBMP4-CXCR4シグナルの解析、(3)糖尿病患者の尿・腎組織サンプルのバンク化と尿中CXCR4測定システムの構築、(4) conditional Tgマウスを用いたBMP4-CXCR4シグナルの解析、(5)尿中CXCR4値測定による腎症予後と治療反応の評価・解析を行う。腎症患者の腎予後・生命予後に直結する、腎機能低下を伴うタイプのポドサイト障害の分子病態を解明し、診断面における問題点である、アルブミン尿は腎症以外のほとんどのCKDで認められるという点を、治療面におけるポドサイト障害へのダイレクトな治療が存在しない点を、それぞれ解決することをめざす。慢性腎臓病(CKD)は我が国のみならず全世界において最も重要な病態で、この主たる原因は糖尿病性腎症であり、我が国では末期腎不全の45%を占める。CKDは心血管病変(CVD)の重大な危険因子であり、血管合併症は糖尿病性腎症では高頻度におこる合併症であり、予後は極めて不良である。ところが診断の面では、アルブミン尿はほとんどのCKDで認められ、治療の面でも、現行の治療では腎不全や透析になるのを少し遅らせるだけであり、進行する腎症を画期的に治癒させる治療法はない。本研究ではタンパク尿の出現や腎機能低下の直接の原因となる糸球体上皮細胞(ポドサイト)に着目し、新規標的分子CXCR4・CXCR7の腎症での分子病態解析を基に、新たな診断のためのバイオマーカーの樹立と新規分子標的治療の探索を行った。正常マウス・糖尿病性腎症モデルマウス腎臓組織でCXCR7はポドサイトにおいて、特異的に発現していることを免疫組織染色で確認した。糖尿病性腎症モデルマウスのCXCR7発現量は、正常マウスと比較するとpodocinの発現低下に先行して減少していた。ヒト腎臓組織でも同様の結果を得た。尿中に排出されるCXCR7は、ウエスタンブロッティングを実施し確認した。結果、尿中にはCXCR7が排出されていることが確認された。尿中CXCR7値測定による腎症予後と治療反応の評価・解析を行うために、尿中CXCR7の測定値の経時的な変動を追跡し、従来の尿タンパク量、血清クレアチニン値、シスタチンC、GFRなどとの比較検討を行っている。BMP4によるCXCR4・CXCR7の機能変化は培養ポドサイトを用いて解析中である。CXCR4ノックアウトマウス、CXCR7ノックアウトマウスを準備中である。これらに糖尿病を惹起し、各々のモデルにおいて、糖尿病性腎症における腎糸球体内におけるCXCR4・CXCR7およびBMP4/Smad1/CXCR4・CXCR7制御分子の存在・発現を病期の早期から各段階での解析を検討している。

26年度が最終年度であるため、記入しない。病態検査学26年度が最終年度であるため、記入しない。CXCR4はポドサイトにおいて、BMP4により強力に発現が誘導されることが予備実験で明らかになった。培養ポドサイトを用いて、糖尿病において活性化が確認されているTGFβ-ALK5-Smad3およびBMP4-ALK3/6-Smad1の両経路によるCXCR4発現誘導の機構を解析中である。培養ポドサイトにTGFβ、BMP4刺激を加え、p38MAPKやポドサイトの細胞骨格の機能維持に重要であるRac, cdc42の活性化、ポドサイトによる糸球体濾過機能の重要な機能分子であるnephrin, podocin, CD2AP, Tpbgなど発現調節や細胞内局在の変化、アクチンフィラメントの変化を染色により実施した。糖尿病性腎症モデルマウスを用いて、各々のモデルにおいて、腎糸球体内におけるCXCR4およびBMP4/Smad1などのCXCR4制御分子の存在・発現を病期の早期から各段階で、単離糸球体でのmRNA発現、免疫組織学的解析によるタンパク質発現を詳細に解析中である。糖尿病におけるポドサイト障害発症・進展の関係を、尿中アルブミンの測定により明白にするため、尿中CXCR4測定のための尿サンプルを収集している。糖尿病患者の尿・腎組織サンプルのバンク化と尿中CXCR4測定システムの構築のために、倫理委員会で承認せれ、同意書の得られた腎生検実施患者の尿・腎組織の収集を行った。アルブミン尿、腎機能、腎臓のエコー所見、生活習慣、メタボリックシンドロームなどの危険因子、心血管病などの合併症の有無、使用薬剤などの臨床データも集積中である。コンディショナルTgマウスを用いたBMP4-CXCR4シグナルの解析を行う。conditional BMP4-transgenic miceは、タモキシフェン誘導により、正常発生には影響を与えず、成体になって腎にBMP4を強発現させるマウスで、BMP4が糖尿病性腎症の病変形成における糸球体構成細胞であるメサンギウム細胞とポドサイトの両細胞への影響が混在する。ポドサイトへのBMP4シグナルの影響を分離して解析するために、ポドサイト特異的プロモーターを有するPodocin-rtTA miceとTetO Cre miceとのダブルトランスジェニックによりポドサイト特異的にCreを誘導するマウスをすでに作製済みであり、これにBMP4-loxP miceまたはCAG-CAT-Bmp4miceと掛け合わせることで、ポドサイトでのBMP4発現の増減を調整する。これらマウスにおいて、糖尿病性腎症モデルでのBMP4-CXCR4シグナルの検討で得られたCXCR4制御分子の存在・発現の変化を解析する。尿中CXCR4値測定による腎症予後と治療反応の評価・解析を行う。採集しているバンク中の時系列ごとの尿中バイオマーカータンパク、腎組織を用いて、尿中CXCR4の測定値の経時的な変動を追跡し、従来の尿タンパク量、血清クレアチニン値、シスタチンC、GFRなどとの比較検討を行う。治療としては、現在用いられている、タンパク質制限食、各種RA系阻害薬、スタチンをはじめとする、さまざまな現行の治療に対する反応・不応例に関して、尿中CXCR4値が病勢を反映することを確認する。
急性肺損傷の治療法確立に向けた肺内水分動態と網羅的気道上皮代謝物解析に関する研究

肺血管透過性亢進による肺水腫である呼吸窮迫症候群の診断において、病態を反映する定量的基準は存在しなかった。本課題に基づく多施設共同研究により、肺血管外水分量と肺血管透過性亢進係数による肺内水分動態を反映した診断基準を構築した。さらに、新たに公表されたBerlindefinition重症度分類は、肺血管外水分量と肺血管透過性亢進とともに生理学的重症度を反映し、本病態にはダメージ関連分子パターンが関与する可能性があることを明らかにした。急性肺損傷・呼吸窮迫症候群(ALI/ARDS)の臨床診断は、その原因疾患、直接・間接損傷のいかんによらず、1994年のthe American-European Consensus Conferenceによる定義によりなされている。しかし、本診断基準を基にしたALI/ARDSの診断のでは、様々な呼吸不全をきたす病態が含有されており、臨床病態を十分に反映しえない可能性がある。ALI/ARDSの客観的診断法は、国内外を問わず、これまで科学的に妥当性をもって明確にされたものはない。本研究では、動脈圧波形解析による連続心拍出量測定装置を用いた肺血管外水分量と肺血管透過性係数により、科学的妥当性を有する定量的なALI/ARDSの診断基準を作成し、本病態の転帰改善につながる治療法開発に寄与することを目的とした。本年度、ALI/ARDSを明確に定義するために、基礎病態の如何によらず、48時間以上の人工呼吸管理が必要と判断されるP/F ratio<300の症例を対象として、動脈圧波形解析による連続心拍出量測定装置による肺血管外水分量と肺血管透過性係数、および客観的肺水腫の評価を行った。中間解析により、1)P/F ratio<300かつ胸部X線写真にて両側性浸潤影を呈する胸水/無気肺症例では、肺血管外水分量の増加はなく肺水腫とは診断されない、2)ALI/ARDS鑑別における肺血管透過性係数の精度は高く、cutoff値として2.0-2.2程度が妥当であることが予想される、3)ALI/ARDSでは肺血管透過性係数と肺血管外水分量に正の相関があるが、非ALI/ARDSでは相関を認めず、また胸腔内血液量はALI/ARDSでも肺血管外水分量に影響することが示された。さらに検討を継続し、ALI/ARDS鑑別における肺血管透過性係数のcutoff値として2.5程度となるものと考えられる。また、従来より、肺水腫の定量評価におけるスタンダードとされてきた剖検肺における肺重量と本法により求められる肺血管外水分量との関係も直接的に証明し、その妥当性が明確になりつつあるものである。急性肺損傷・呼吸窮迫症候群(ALI/ARDS)の臨床診断は、その原因疾患、直接・間接損傷のいかんによらず、1994年のConsensus Conferenceによる定義によりなされている。しかし、本診断基準を基にしたALI/ARDSの診断のでは、異なる呼吸不全病態を含む可能性があることから、改訂の必要性が指摘されている。ALI/ARDSの客観的診断法として科学的に妥当性をもって明確にされたものはない。本研究では、その病態である肺血管透過性亢進による肺水腫に対して、(1)肺血管外水分量と(2)肺血管透過性係数により、定量的診断基準を作成して世界に呈示することと、その臨床病態メカニズムを解明することを目的としている。昨年度より、研究代表者が中心となり、48時間以上の人工呼吸管理が必要と判断されるP/Fratio<300の症例を対象とした動脈圧波形解析による連続心拍出量測定装置による肺血管外水分量と肺血管透過性係数、および客観的肺水腫の評価を行う多施設共同研究を実施してきた(肺血管外水分量>10mL/kgを肺水腫と定義)。301例がントリーされ、3名以上の専門医協議により、(1)ALI/ARDS、(2)心原性肺水腫、(3)胸水/無気肺に鑑別した。以下の知見を得ている。1)ALI/ARDSおよび心原性肺水腫では胸水/無気肺症例より肺血管外水分量の増加が大きく、胸水/無気肺では肺水腫の定義に達しない、2)肺血管透過性係数はALI/ARDSで有意に上昇する、3)ALI/ARDSにおける肺血管外水分量は肺血管透過性とともに胸腔内血液量により規定されること、そして、4)ALI/ARDS診断における肺血管透過性係数は2.65-2.80が特異度維持のために妥当である(特異度,0.90-0.95)。現在、論文作成が終了し、欧文誌への投稿準備中である。また、本臨床病態メカニズムを解明するために、マイクロサンプリング法による気道上皮被覆液をサンプルとした、NMRメタボロミクスによる代謝産物の網羅的解析とともに、近年、種々の侵襲病態において注目されている、mtDNA、HMGB-1、histoneなどのdamage-associated molecular patternsの解析を行っている。

急性肺損傷・呼吸窮迫症候群(ALI/ARDS)の臨床診断は1994年のConsensus Conferenceによる定義によりなされてきた。最近、新たな基準としてのBerlin definitionも発表されたが、これらの基準は病態生理学的特徴である“肺血管透過性亢進による肺水腫"とは異なる病態を含む可能性がある。しかし、これまで客観的診断法として科学的に妥当性をもって明確にされたものはない。本研究では、肺血管外水分量と肺血管透過性係数により、ARDSの定量的診断基準を作成することと、臨床病態メカニズムを解明することを目的とした。48時間以上の人工呼吸管理が必要と判断されるP/F ratio<300の症例を対象とした動脈圧波形解析による連続心拍出量測定装置による肺血管外水分量と肺血管透過性の評価を行う多施設共同研究を実施し、以下の知見を報告した:1)ALI/ARDSおよび心原性肺水腫では胸水/無気肺症例より肺血管外水分量の増加が大きく、胸水/無気肺では肺水腫(肺血管外水分量>10mL/kg)を呈さない、2)肺血管透過性係数はALI/ARDSで有意に上昇する、3)ALI/ARDSにおける肺血管外水分量は肺血管透過性とともに胸腔内血液量により規定される、4)ALI/ARDS診断における肺血管透過性係数は2.65-2.80が特異度維持のために妥当である。また、新たに発表されたBerlin definitionによるARDS重症度カテゴリーは、肺血管透過性亢進と肺血管外水分量増加を反映する分類であることも明らかにした。さらに、気道上皮被覆液を用いたNMRメタボロミクスによる代謝産物の網羅的解析とともに、近年注目されている、mtDNA、HMGB-1などのalarminsの解析を行っており、ARDSの病態を反映した定量的診断基準の作成とメカニズムの解明へ、新たな展開を示した。肺血管透過性亢進による肺水腫ALI/ARDSの定量的診断基準の作成に関しては順調に進展している。臨床病態メカニズムの解明に関しては、結果は得られてはいないものの検討が進みつつあるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。肺血管透過性亢進による肺水腫であるALI/ARDSの定量的診断基準の作成と公表に関しては、集中治療領域の欧文学術誌に投稿し、特異度を維持した診断基準として発表する。臨床病態メカニズムの解明に関しては、気管支鏡下マイクロサンプリング法による気道上皮被覆液を用いてNMRメタポロミクスにより気道上皮における代謝産物の網羅的解析を行う計画であるが、これをとともに、mtDNA、HMGB-1、histoneなどのdamage-associated molecular patternsに注目して解析を行う予定である。
開口合成方式ドップラー・ソーダの試作研究

プラネタリー境界層における風の測定のためには鉄塔を建てたり気球を飛ばしたりしているが,これではいつでもどこでも測定を行うことはできない.そこで音を用いた遠隔測定装置ソーダが開発され本研究グループも1970年以来その改良に努めて来た.しかし,大きな音響アンテナ3台を用いる必要があり,移動も簡単に行うことができなかった.そこで1つのパラボラに3つのトランスデュウサーを取付ける方法などを試みてみたが充分な感度を得られなかった.そこで,近年レーダに用いられるようになった開口合成方式のアンテナを音響的に利用したソーダを作ることを考えたのがこの研究である.開口合成方式を用いることによって1つのアンテナでいろいろな向きへのビームを作ることができ,全体の形を簡単にすることができる.数値シミュレイションによるアンテナビームパターンの計算を行い,アンテナの構成について検討することから始め,小さなホーンスピーカーを5×5ヶ並べる方式を用いることにした.また電子回路による位相合成方式についても何回かの試験実験の結果,ディジタル方式によることにした.また25ヶのスピーカーを切換えて鉛直と傾斜4方向のビームを作るためのスイッチング回路も何回かの試作の後に1つ1つのスピーカに変換トランスを付けた上で切換える方式を考え出した.また周波数分析の方法としては新しいSHCC法を開発し,計算を簡単化した.このような試作に予想外に時間がかかったため試作機が充分働くようになったのは1988年になってからであり,試験観測の後, 9月にアメリカ,ボルダーで行なわれたソーダの国際比較観測に参加し,諸外国で作られたソーダおよび鉄塔観測との比較を行った.その結果に充分実用的に使用することが可能であることがわかり,今回の試作は成功であったと考えられる.プラネタリー境界層における風の測定のためには鉄塔を建てたり気球を飛ばしたりしているが,これではいつでもどこでも測定を行うことはできない.そこで音を用いた遠隔測定装置ソーダが開発され本研究グループも1970年以来その改良に努めて来た.しかし,大きな音響アンテナ3台を用いる必要があり,移動も簡単に行うことができなかった.そこで1つのパラボラに3つのトランスデュウサーを取付ける方法などを試みてみたが充分な感度を得られなかった.そこで,近年レーダに用いられるようになった開口合成方式のアンテナを音響的に利用したソーダを作ることを考えたのがこの研究である.開口合成方式を用いることによって1つのアンテナでいろいろな向きへのビームを作ることができ,全体の形を簡単にすることができる.数値シミュレイションによるアンテナビームパターンの計算を行い,アンテナの構成について検討することから始め,小さなホーンスピーカーを5×5ヶ並べる方式を用いることにした.また電子回路による位相合成方式についても何回かの試験実験の結果,ディジタル方式によることにした.また25ヶのスピーカーを切換えて鉛直と傾斜4方向のビームを作るためのスイッチング回路も何回かの試作の後に1つ1つのスピーカに変換トランスを付けた上で切換える方式を考え出した.また周波数分析の方法としては新しいSHCC法を開発し,計算を簡単化した.このような試作に予想外に時間がかかったため試作機が充分働くようになったのは1988年になってからであり,試験観測の後, 9月にアメリカ,ボルダーで行なわれたソーダの国際比較観測に参加し,諸外国で作られたソーダおよび鉄塔観測との比較を行った.その結果に充分実用的に使用することが可能であることがわかり,今回の試作は成功であったと考えられる.本研究は地上より高さ1000m程度までの大気境界層内の風および乱れの高度分布を遠隔測定するための音響探査装置(ソーダ)の新しい形式を開発することがその目的であり、3年計画で本年度はその初年度にあたる。上空における風速の3方向成分の高度分布を測定するためには少なくとも3個の音響アンテナを用いて三つの方向の分速度を測定する必要がある。しかし、そのためには装置が大きくなり、取り扱いが不便で機動的な観測の制約となっていた。本研究ではこのアンテナに電波望遠鏡に用いられている開口合成方式を導入し、音響システムにその方式を応用して一つのアンテナで3方向の音響信号の送受信を可能にしようとする点にその特色がある。開口合成方式は多数の音響変換器を並べておいて、それらに供給する信号にうまく位相差を付しておくことにより合成された送信信号に方向性を持たせ、また受信信号に位相を付して合成することにより受信時の方向特性を持たせようとするものである。本研究においては数値シミュレイションを含む色々な検討の結果、25個のホーンスピーカを5×5の正方形に配列する方法で実用化できることを見出し、その方法による音響アンテナを作成した。この方法を用いることにより、送信音響出力を従来のものより大きく取ることができることとなった。この音響アンテナを用いたドップラーソーダも新たに製作したが、周波数は1600Hzで1000mぐらいまでを約30m毎に分解することができる。ドップラー周波数の解析には従来のFFTによる方法に加えて、切換によりコンプレックスコバリアンス法による解析をも行うことができるようにしてあり、両者の比較ができる。さらに後者の方法で周波数変換のためのホモダイン法に本研究独自の新しい方法を採用している。本年度は設計、製作、部分テストをし、来年度は観測実験に移る。先年度に完成した各部分の試験およびシステムとしての性能テストを今年度において実施した。

1)アンテナ部分については、まず3つのスピーカーのみを用いて開口合成がうまくできているかどうかの試験を行った。その結果、ビームパターンは理論的な計算によって求めたものとほぼ同じものが実際に得られることが確認できた。2)アンテナ制御装置については回路的には問題が無かったが、受信信号の合成結果が予想外に感度が悪く、計画の性能に達していないことが見出された。また出力についても設計値を下まわっているらしいことが見出された。3)データ処理部については、従来の単一ホーンによるアンテナを接続して試験を行った結果、FFTおよびコンプレックスバリアンスの両システムとも正常作動していることを確認できた。4)全ての部分を接続して総合的な試験を行ってみたが、やはり受信信号が弱く満足を得るところまで至らなかった。これは各ホーンを直接並列に接続する形にになっていることによる問題と、位相差を付して合成する際の演算方式に問題があるのではないかという結論に達した。以上のように試験観測の結果は思わしくない結果に終ったので、各部分の設計の再検討を行い、一つ一つのホーンに出力トランスを付けること、受信信号も1つずつ差動増幅器で増巾の上、ディジタル変換を行い、ディジタル的に位相合成を行うこと、およびフィルターを各チャンネルに増設するということとした。この線に沿っての改良を本年度途中より開始し、近く完成する予定である。第三年度初頭から改良のできた装置を用いて試験を行う予定である。
マルチスケール侵襲型BMIによる発声のニューロフィードバック

発声障害をターゲットとしたブレインマシンインターフェース(BMI)の研究は端緒についたばかりである。我々は、先行研究において、ひとつひとつの神経細胞の活動と沢山の神経活動の総和としての脳波を同時に計測できる電極を開発して特許を取得した。これにより、発声した母音を脳信号から予測することが可能となった。本研究では、予測した内容を被検者に提示する訓練を行うことで、予測精度を向上する技術の開発を目指す。
ヒスタミンＨ３受容体の細胞内輸送と機能的シグナロソーム形成の分子基盤解析

Gタンパク質共役型受容体には種々のタンパク質が直接相互作用し、シグナロソームを形成することでその細胞内局在やシグナル伝達を制御する。本研究では、ヒスタミンH3受容体のカルボキシル末端に直接結合するシグナロソーム構成分子としてDRiP78およびRab8に注目した。そして、DRiP78およびRab8が、H3Rの細胞膜分布の減少および増加にそれぞれ関与することを見出した。DRiP78は小胞体に局在し、GγサブユニットとGPCRの会合を促進するタンパク質である。申請者は既に、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)の一つであるヒスタミンH3受容体のカルボキシル(C)末端にDRiP78が結合することを見出した。そこで本研究では、H3受容体C末端のDRiP78との結合に関わるアミノ酸配列を探索するとともに、DRiP78がH3受容体の細胞内局在において果たす役割を解析した。大腸菌で産生したタンパク質を用いたin vitropull-downassayを行った結果、H3受容体C末端中のF419, R421, K425、K426およびK431がDRiP78との結合に関わることが見出された。さらにDRiP78を発現させ、cell-based ELISA法により解析したところ、DRiP78の発現量依存的にH3受容体の細胞表面発現量が減少した。また、その細胞表面発現量の減少はプロテアソーム阻害薬によって回復したこと、およびH3受容体はDRiP78発現下でユビキチン化されたことより、H3受容体にDRiP78が結合すると、ユビキチン-プロテアソーム系によるH3受容体の分解が亢進することが見出された。一方、申請者らは、DRiP78とのin vitroにおける結合が弱いGPCRとして成長ホルモン放出ホルモン(GHRH)受容体を見出した。GHRH受容体の細胞表面量はDRiP78によって影響を受けなかったことから、DRiP78はH3受容体に特異的に作用することが示された。以上のことから、DRiP78はH3受容体のC末端と直接結合し、H3受容体を小胞体に局在させ分解系に導くだけでなく、H3受容体の細胞表面へのトラフィッキングを特異的に抑制することが明らかになった。ヒスタミンH3受容体(H3R)はGタンパク質共役型受容体(GPCR)の一種であり、中枢および末梢神経系において、神経伝達物質放出に対し抑制的に関与する。Rab8は膜タンパク質のゴルジ体から細胞膜への輸送を制御するタンパク質である。申請者は既に、H3Rのカルボキシル(C)末端にRab8が直接相互作用することを見出している。そこで本研究では、H3Rの細胞内分布におけるRab8の役割について解析した。最初に、Rab8との結合に関与するアミノ酸配列を検討するため、H3RのC末端を様々な部位で切断しin vitro pull-down assayを行った。その結果、ヘリックス8の9アミノ酸が重要であることが見出されたため、それらをそれぞれアラニンに置換したところF419、K425およびL426がRab8との結合に関わることが見出された。これらのアミノ酸は、ヘリックス8の疎水性側に分布する。一方、H3Rの細胞内分布におけるRab8の役割を検討するため、緑色蛍光色素アザミグリーン融合H3RをCHO細胞に安定発現した。その結果、H3Rは主に細胞膜に分布することが見出された。しかし、野生型(WT)および活性化型変異体(Q67L) Rab8を過剰発現すると、H3Rの細胞膜分布は減少し、主に細胞内の小胞上に分布した。不活性化型変異体(T22N)Rab8の過剰発現はH3Rの細胞内分布に影響しなかった。以上のことから、H3RはC末端のヘリックス8を介してRab8と直接相互作用することによって、細胞内に分布することが示された。これまでの研究成果により、H3R中に、Rab8と直接相互作用するアミノ酸配列を同定することが出来た。また、緑色蛍光色素融合H3Rを安定発現した安定細胞株を樹立することにより、活性化Rab8がH3Rの細胞内局在を安定化することが示された。特に、本実験はH3Rアゴニスト非存在化で行っているため、Rab8の恒常的な活性によるものと考えられる。このように、H3Rの細胞内分布におけるRab8の直接相互作用の役割を検討することが出来たため、当該年度に予定していた研究は、全体的におおむね順調に進展していると言える。前年度までに、ヒスタミンH3受容体(H3R)のカルボキシル末端に含まれるヘリックス8領域に、低分子量Gタンパク質Rab8が直接結合することを見出した。また、H3Rの細胞膜局在は野生型Rab8-WTおよび活性化型変異体Rab8-Q67Lの過剰発現によって減少することを見出した。本年度は、H3Rを安定発現したHEK293細胞(H3R/HEK293細胞)を作製し、H3Rの細胞内分布における内因性Rab8の役割について解析した。Rab8AおよびRab8Bのshort hairpin RNA (shRNA)をそれぞれ作製し、内因性Rab8AとRab8Bを共ノックダウン(KD)した。細胞表面H3R量をCell ELISA法にて測定したところ、Rab8-KDによって増加した。

H3Rは三量体Gタンパク質Giと共役する。申請者らは、H3R/HEK293細胞をH3Rアゴニストimmethridineで刺激すると、アデニル酸シクラーゼ(AC)を介したサイクリックAMP (cAMP)産生が減少することを、AlphaScreen法を用いて見出した。また、Rab8によって細胞表面H3R量が減少することは、H3R-Giシグナルの減弱に繋がることが考えられるが、これは今後の検討課題である。一方、一般的にRab8はゴルジ体から細胞膜への小胞輸送に関わるため、Rab8-KDによる細胞表面H3R量の減少は、リサイクリング阻害薬monensinによって模倣されることが予想される。しかし、monensin処置によってH3Rは細胞内に凝集しかつ細胞表面量が時間依存的に減少することを、それぞれ免疫染色法およびCell ELISA法にて見出した。すなわち、一般的に考えられているRab8の小胞輸送機構とは異なる機構によって、Rab8がH3Rの細胞内局在を制御することが示された。Gタンパク質共役型受容体には種々のタンパク質が直接相互作用し、シグナロソームを形成することでその細胞内局在やシグナル伝達を制御する。本研究では、ヒスタミンH3受容体のカルボキシル末端に直接結合するシグナロソーム構成分子としてDRiP78およびRab8に注目した。そして、DRiP78およびRab8が、H3Rの細胞膜分布の減少および増加にそれぞれ関与することを見出した。これまでの研究により、H3受容体およびDRiP78の遺伝子発現系を作製し、それによってH3受容体の細胞表面発現量をDRiP78が抑制することを示すことが出来た。一方、H3受容体を介するシグナル伝達におけるDRiP78の役割については解析することが出来なかったものの、H3受容体C末端中に、DRiP78との結合に関与するアミノ酸配列について検討することが出来た。そのため、当該年度に予定していた研究は、全体的におおむね順調に進展していると言える。本年度では、WTおよびQ67L-Rab8の過剰発現によってH3Rが主に細胞内小胞上に分布する結果を得た。そこで今後、内因性Rab8がH3Rの細胞内分布に関わるか検討するため、Rab8のノックダウンを行う。また、H3Rが分布する小胞の種類を明らかにするため、主に免疫染色法を行う。また、見出された小胞において、H3RとRab8の共局在も検討する。H3RはGi共役型GPCRであることから、H3Rを介したGiシグナルにおけるRab8の役割を検討する。サイクリックAMP産生量はAlphaScreen法で、extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2)リン酸化はWestern blottingにてそれぞれ検討する。さらに、H3Rアゴニスト刺激後の細胞内H3R分布の変化についても、Rab8との直接相互作用の観点から検討する。分子細胞生物学H3受容体はGi共役型受容体であることから、H3受容体を介するシグナル伝達におけるDRiP78の役割について、主にcAMP産生とERK1/2リン酸化について検討する。H3受容体の細胞内局在およびシグナル伝達におけるRab8の役割についても検討する。Rab8のノックダウンを行うほか、活性型変異体および不活性型変異体の強制発現を行う。
介護老人福祉施設入所者の栄養摂取方法と摂食嚥下機能の実状についての研究

介護老人保険施設入所者の食事形態は、入所前の食事形態の申し送り、もしくは個人の希望が尊重され、客観的な嚥下機能評価に基づいた選択はなされていなかった。それにより嚥下機能と食事形態のレベルの不一致率は、約4割を占めた。さらに水分の摂取方法も約2割の方に不一致がみられた。要介護高齢者は誤嚥性肺炎発症のリスクファクターであるといわれるが、嚥下機能と食事形態の乖離がその大きな原因であると考える。平成17年の厚生労働省の人口動態統計では高齢者の肺炎は,悪性新生物・心疾患・脳血管障害の3大疾病に次ぐ第4位の死因で,さらに90歳以上の死因においては第2位にまで浮上する.今後も増加する高齢者の主な死因である肺炎を防ぐためには,患者の摂食・嚥下機能を正確に把握することが対応の第1歩であると考えるが、介護保険施設従事者においても同様のことが必要であると考える。施設入所者の栄養摂取方法や食形態はいったいいつ、だれがどのような理由で決定されたのか不明なことが多く、実際に肺炎で入院したり、窒息事故をおこし、最悪のケースには命を落とす入所者も少なくない。よって今回、弁護保険施設入所者の栄養摂取方法や食形態がどのような理由で決定されているかを把握するためにアンケート調査を行った。全国の1000か所の介護保険施設に対してアンケートを郵送し、回収率は約35%だった。結果として、施設入居時の食事形態の決定者として、多くは管理栄養士・栄養士が担当しており、次いで看護師となっている。入居者の食事形態の変更においても、同様の結果を示した。食事形態を決定する際に参考する項目としては、「家族や本人の希望」、「病院からの退院サマリー」、「入居前の食事形態を継続」という順に多く、実施前に予想していた通りに統一された基準がなかった。食事形態を決定することの重要性は施設間でも認識されているものの、入所者の嚥下機能が不明である、や施設内での問題など、対応には苦慮している現状であった。今後は、提供されている食事形態が入居者に適切な食形態であるのかどうかを、VE検査を絡めて調査する予定である。介護保険事業で施設サービスを受ける上で重要な項目として挙げられているのが、食事である。安全に栄養摂取を行うことは、今後も増加する高齢者の主な死因である肺炎を防ぐため、さらには窒息事故を防ぐための対応が急務とされている項目であると考える。しかし現状では施設サービス受給者の栄養摂取方法や食形態は理由なく決定されていることが多く、個人の機能と乖離している可能性が考えられる。よって、本研究は,介護保険施設入所者の栄養摂取方法や食形態がどのような理由で決定されているかを明らかにし、さらにはその方法や形態が個人の機能と一致しているのかを明らかにするためにおこなった。当該初年度には,介護保険施設入所者の栄養摂取方法や食形態がどのような理由で決定されているかのアンケート調査を実施し、回収率は35.1%であった。回答者で最多職種の管理栄養士・栄養士は、入所時の食事形態決定者としても最多で、参考資料は「入所前から食事形態を継続」が多く、入所中の食事変更決定職種は看護師、参考資料は「本人・ご家族の希望」が最も多かった。施設内に摂食・嚥下障害(疑い)者が入所している施設はほぼ100%であった。次年度には,VE検査により現時点での栄養摂取方法や食形態が各個人の機能と適合しているかを明らかにするため、施設入所者81名に対し、現在の食形態と嚥下機能が一致しているかの評価のためにVE検査を行った。結果は、(1)食事形態変更を要する者:44名(53,0%)(2)問題なし:27名(32.5%)(3)その他:10名(12.0%)であった。実際に食事形態と嚥下機能の不一致率は高いことが明らかとなった。また、PEGの入所者の方にも楽しみレベル等での経口摂取を望む職員は多く、食事形態の適切な評価・指導への期待も強く感じられた。
細胞接着性乳酸菌の腸上皮細胞における抗ウイルス物質の発現誘導機構の解明

下痢症起因ウイルスは経口的に感染し、衛生対策を施す以外、確実な予防手段がないのが現状である。申請者はこれまで、細胞接着性を示すある種の乳酸菌株が消化管感染症起因細菌の細胞への感染を阻止することを示してきた。一方、乳酸菌株と下痢ウイルスを細胞と共培養することによってウイルスの増殖が抑制されることも示唆してきた。特に乳酸菌が直接ウイルスを不活化していることが推察されてきた。そこで本研究では細胞接着性乳酸菌の抗ウイルス活性の再検討およびそのメカニズムを解明することとした。指標ウイルスとしてコロナおよびウシ粘膜病下痢ウイルス(BVDV)を用い、乳酸菌の抗ウイルス活性を調べたところ、プラークアッセイ法によって、ウイルス増殖阻害効果を示す乳酸菌株が存在することが確認できた。メカニズムに関しては腸上皮から誘導される成分あるいは菌体から分泌される成分の寄与、菌体にウイルスが吸着されることのいずれかに起因していることが示唆された。しかし、データにばらつきが見られたこと、簡便性の問題からプラーク法以外のアッセイによる抗ウイルス評価法が望まれた。そこで、本年度ではまず、安価で簡便なCell Counting Kit-8による細胞障害性を評価することで抗ウイルス活性を評価できるか否かを検討した。その結果、理由は不明であるが、コロナウイルスに対する抗ウイルス活性は定量性の点で評価できなかったが、BVDVに対しては定量的に評価できることが判明した。次いで、乳酸菌株の抗BVDV活性を再評価したところ、乳酸球菌に属するある種の菌株(数株)が、用量依存的に抗BVDV活性を示すことが明らかとなった。また、乳酸菌培地そのものが抗BVDV活性を示すことが明らかになったため、この要因を除く方法で検討した結果、菌体成分にも抗BVDV成分が存在することが明らかとなった。一方、プラーク法によって抗BCV活性を示すある種の乳酸菌バクテリオシンが存在することが示唆された。ヒトや動物における下痢症起因ウイルスに対する経口的に感染し、衛生対策を施す以外、確実な予防手段がないのが現状である。申請者はこれまで、レクチン(糖鎖結合タンパク質)を産生し、細胞接着性を示すある種の乳酸菌株が消化管感染症起因細菌の細胞への感染を阻止することを示してきた。一方、乳酸菌株と下痢ウイルスを共培養することによってウイルスの増殖が抑制されることも示唆してきた。そこで本研究では「乳酸菌が腸上皮細胞に接着することにより、腸上皮から抗ウイルス物質の産生が誘導される」との仮説を立て細胞接着性乳酸菌の腸由来株化細胞における抗ウイルス物質産生誘導能の検討および抗ウイルススペクトラム(どのようなウイルスに効果を示すか)の検討を行うこととした。腸管由来株化細胞としてCaco-2細胞を用い、乳酸菌8株と共培養しその上清を試料液とした。指標ウイルスとしてコロナおよびウシ粘膜病下痢ウイルス(BVDV)を用い、コロナウイルスに関してはCaco-2細胞で増殖できることを確認した。ウイルスを細胞へ接種前、接種後に上記試料を添加した結果、腸管由来細胞とある菌株を共培養した上清中にはコロナウイルスの産生量を90%程度抑制する菌株が見出された。このときpHはほぼ中性(pH6.5)であったので、乳酸以外の抑制物質が存在することが示唆された。また、ウイルスを接種前に乳酸菌と共培養しても抑制効果は見られたので、本抑制物質はウイルス粒子と相互作用することによるものと考えられた。なお、ばらつきが大きいデータもあるので今後さらに検討を重ねる必要がある。

申請者はこれまで、細胞接着性を示すある種の乳酸菌株が消化管感染症起因細菌の細胞への感染を阻止することを示してきた。一方、乳酸菌株と下痢ウイルスを共培養することによってウイルスの増殖が抑制されることも示唆してきた。そこで本研究では細胞接着性乳酸菌の抗ウイルス活性の検討および抗ウイルススペクトラム(どのようなウイルスに効果を示すか)の検討を行うこととした。前年度、指標ウイルスとしてコロナおよびウシ粘膜病下痢ウイルス(BVDV)を用い、乳酸菌の抗ウイルス活性を調べたところ、プラークアッセイ法によって、ウイルス増殖阻害効果を示す乳酸菌株が存在することを示唆してきた。メカニズムに関しては腸上皮から誘導される成分あるいは菌体から分泌される成分の寄与、菌体にウイルスが吸着されること、のいずれかに起因していることが示唆された。しかし、データにばらつきが見られたこと、簡便性の問題からプラーク法以外のアッセイによる抗ウイルス評価法が望まれた。そこで、本年度ではまず、安価で簡便なMTT法による細胞障害性を評価することで抗ウイルス活性を評価できるか否かを検討した。その結果、理由は不明であるが、コロナウイルスに対する抗ウイルス活性は定量性の点で評価できなかったが、BVDVに対しては定量的に評価できることが判明した。次いで、乳酸菌株の抗BVDV活性を再評価したところ、乳酸球菌に属するある種の菌株(数株)が、用量依存的に抗BVDV活性を示すことが明らかとなった。また、乳酸菌培地そのものが抗BVDV活性を示すことが明らかになったため、この要因を除く方法で検討した結果、菌体成分にも抗BVDV成分が存在することが明らかとなった。
遷移状態類似本と多点相互作用する分子認識場の設計とその触媒機能に関する研究

ある種の酵素あるいは近年注目を集めているCatalytic Antibody(抗体触媒)は、化学反応の遷移状態を特異的に認識・結合することによって安定化し、反応を著しく加速するとともに立体選択性等も効率よく制御している。本研究では、遷移状態と類似の構造を有し、かつ安定に存在し得る遷移状態類似体(TSA)を合成し、TSAと配位結合・水素結合・疎水相互作用を通して多点で結合しうる分子認識場の設計・合成を目的とする。また、酵素や抗体触媒における認識がペプチドによってなされていることから、ペプチド鎖を側鎖に有するリピッド型ポルフィリンを合成し、ペプチド鎖による分子認識の基礎的情報を得ることを第2の目的とする。対象とする化学反応としては、主にアミノ酸エステルの立体選択的な加水分解反応を選んだ。まず第1の目的に対しては、TSAとして四面体構造を有するリン酸エステル、硫酸エステル、アンモニウム塩誘導体を合成した。これらの化合物はそれぞれ、アニオン性、中性、カチオン性であり、生成した触媒の反応性とTSAの電荷の関連からも興味深く、現在、抗体触媒の作成も並行して行なっている。これらのTSAと結合する分子認識場としては、大きなπ共役系と水素結合しうる基を有するリジッドな構造をもつポルフィリンと、側鎖にアミノ酸あるいはペプチドを有するリピッド型ポルフィリンを設計した。これらの設計の指針としてMOならびにMM計算を用いたが、前者はキラルなビフェニル基の合成を終え、後者は極性基をヘッドに有するアミノ酸誘導体を合成し、それぞれを側鎖として有するポルフィリンの合成を現在進行中である。また、ペプチドによる分子間相互作用のモデルとしてはヒスチジンを測鎖に有するリピッド型ポルフィリンを、研究者らによって既に明らかにされている膜中のヒスチジン誘導体とアミノ酸エステルとの相互作用を基にして設計、現在合成中である。
ネットワーク錯体のカートリッジ合成

配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に一官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル基、アミノ基などの官能基導入を検討した。その結果、ネットワーク錯体の基本構造を変化させることなしに、細孔内を酸性・塩基性・中性で修飾することに成功した。具体的には、トリフェニレンに水酸基、アミノ基、ニトロ基の導入し、同じ骨格を有するネットワーク構造の構築に成功した。さらに、ヒドロキシル基を導入したネットワーク錯体を用いて、アルコール分子の選択的認識にも成功した。各錯体は細孔の形状・大きさが同じにもかかわらず、カートリッジ分子の官能基がわずかに修飾されることで、細孔内面の雰囲気が大きく変化し、ゲスト包接能が劇的に異なることが示された。さらに、細孔内面修飾法で設計した錯体を用いて、単結晶相での細孔内面修飾(post-modification)を検討した。その手法を利用して、シッフベースなどの縮合反応を検討し、その反応前後をX線構造解析によって直接観察することで、ネヅトワーク錯体の骨格にダイナミクスが存在することを見出した。このダイナミクスは、錯体骨格の一部がπ-πstackによる空間を介した相互作用によって形成されているため可能になったと考えうれる。今後は、本手法を利用して、様々な化学反応の観測可能になると考えられる。多孔質材料は産業界において重要な物質である。例えば、ゼオライトは多孔質の結晶性材料で、細孔径が1ナノメートル以下でちょうど低分子化合物の分子サイズと同程度であるため、産業分野でイオン交換材料、吸着分離材料及び触媒などとして用いられる重要な材料であり、精力的に研究されている。一方、同様な細孔を有する多孔性ネットワーク錯体は、その高い設計性とゲスト包接能といった優れた特性を有しているにもかかわらず、ゼオライトと比較すると本格的な研究は世界的に見て始まったばかりといえる。本研究では、通常電荷移動(CT)相互作用により形成される集合体は積層構造になることに注目した。そこでCT相互作用を利用した多孔性ネットワーク錯体の新しい合成法として、簡便かつより設計性の高い「カートリッジ合成」を提案した。ここで、カートリッジとは、架橋配位子との間で空間を介したCT相互作用により骨格の一部として振舞う平面性の分子である。従来の構築法では、架橋配位子の修飾により細孔の性質やサイズを制御してきたが、本方法ではこの平面性の分子を、カートリッジを交換するかのように、変えることにより細孔の修飾を行う。本研究課題では、適当な金属イオンと架橋配位子およびカートリッジに相当する平面性有機分子を組み合わせることにより、架橋配位子とカートリッジ間のCT相互作用を利用した多孔性三次元ネットワーク錯体の構築を行った。また、カートリッジに適当な置換基を導入することにより、酸性、塩基性、中性といった様々な雰囲気を有する細孔の修飾に成功した。特に、水酸基を導入したカートリッジネットワーク錯体では、無修飾の細孔ではまったく取り込まれなかったメタノール分子が水素結合により細孔に取り込まれていることをX線構造解析により明らかにした。この性質を利用してアルコールの選択的ゲスト包接が可能になると考えられる。前年度で配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に-官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。

本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル基、アミノ基などの官能基導入を検討した。その結果、ネットワーク錯体の基本構造を変化させることなしに、細孔内を酸性・塩基性・中性で修飾することに成功した。具体的には、トリフェニレンに水酸基、アミノ基、ニトロ基の導入し、同じ骨格を有するネットワーク構造の構築に成功した。さらに、ヒドロキシル基を導入したネットワーク錯体を用いて、アルコール分子の選択的認識にも成功した。各錯体は細孔の形状・大きさが同じにもかかわらず、カートリッジ分子の官能基がわずかに修飾されることで、細孔内面の雰囲気が大きく変化し、ゲスト包接能が劇的に異なることが示された。今年度さらに、細孔内面修飾法で設計した錯体を用いて、単結晶相での細孔内面修飾(post-modification)を検討した。その手法を利用して、シッフベースなどの縮合反応を検討し、その反応前後をX線構造解析によって直接観察することで、ネットワーク錯体の骨格にダイナミクスが存在することを見出した。このダイナミクスは、錯体骨格の一部がπ-πstackによる空間を介した相互作用によって形成されているため可能になったと考えられる。今後は、本手法を利用して、様々な化学反応の観測可能になると考えられる。