hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
毛色変異の適応的意義－国後島・択捉島のみに生息する白いヒグマによる検証の試み－

国後島・択捉島には世界で唯一上半身が白いヒグマが生息している。この毛色パタンにはサケ類を捕獲する際に発見されにくいという適応的な意義があるとの仮説を立て,これを明らかにする足がかりを得ることを目的に研究を行った。国後島・択捉島のヒグマは個体差なく草本類とサケマス類,果実類を中心とした資源利用をしていた。着衣色を変えカラフトマスの反応を見る実験から,黒には敏感に反応し接近しなかったが,白には接近しやすかったことから,上半身が白いヒグマには適応的意義があることが示唆された。先行研究により,国後島・択捉島には,前足の先から胸,顔,肩,胴にかけて白い毛に覆われ,下半身は灰色茶色をしたヒグマ(イニンカリグマ)が生息していること,こうした毛色パタンは世界でも観察例がなく,両島にだけ生息すること,少なくとも100年以上前から観察例があることを明らかにした。イニンカリグマの観察頻度が近年増加しているという聞き取り調査結果に注目し,通常の茶色いヒグマに比べ,イニンカリグマの毛色パタンには夏から秋にかけての主要採餌資源であるサケ類を捕獲する際にサケ類から発見されにくいという適応的な意義があるとの仮説を立てそれを検証することを究極の目的とし,これを明らかにするための足がかりを得ることを目的として研究を行った。平成26年度は,国後島北部に位置する自然保護区内において現地調査を行い,生体捕獲や生物試料の採取を行う予定で準備を進めた。2009年以降継続的に行ってきた研究交流により,相互の信頼関係と共同研究体制が構築され,また日露隣接地域生態系保全協力プログラムの中で,現地調査の実施についても日露双方で了承されていた。しかし,4月以降調査準備を進めるうちに,サハリン州政府の制度変更,自然保護区の署長交代などが重なり,聞き取り調査,観察調査以外の調査を実施することが困難な状況であることが判明した。そのため,平成26年度は現地調査を断念し,平成27年度の実施に向けた体制作りを中心に行った。まずロシア側の共同研究者を求めるため,アムール州ブラゴベシチェンスクの極東農業大学の野生動物学担当者に共同研究提案を持ちかけ,賛同を得た。その後,具体的な研究計画についての相談をすすめてきた。平成27年度9月に国後島における現地調査を実施し,申請者らの研究グループと,極東農業大学および自然保護区との共同研究体制による研究を進める予定である。国後島には上半身が白く下半身は灰色茶色をしたヒグマ(イニンカリグマ)が生息する。こうした毛色パタンは100年以上前から観察例があるが,世界で他に観察例がない。イニンカリグマの観察頻度が近年増加しているという情報に注目し,通常の茶色いヒグマに比べ,イニンカリグマの毛色パタンには主要採餌資源であるサケ類を捕獲する際に発見されにくいという適応的な意義があるとの仮説を立て,これを明らかにする足がかりを得ることを目的に研究を行った。現地調査を進めるため,平成26年度はロシア側の共同研究者としてロシア極東農業大学(アムール州)と共同研究について検討してきた。平成27年9月に国後島北部自然保護区にて10日間の現地調査を実施した。野外調査では,5頭のイニンカリグマを含む合計8頭のヒグマを直接観察,カメラ・トラップでもイニンカリグマ3回を含む8回の撮影に成功し,高い割合でイニンカリグマが生息することが確かめられた。予定していたGPSテレメトリー追跡は実現できなかった。イニンカリグマの毛色パタンの適応的意義を検証するため,着衣を上半身白で下半身黒,および全身黒の2パタン用意し,四肢立ちで川に入った際のサケ類の行動を比較した。全身黒では,2m以内にほとんどサケ類が接近しなかったのに対し,上半身白では2m以内にサケ類がすぐに接近するなど,顕著な違いが観察され,上半身白はサケ類から発見されにくい,または忌避されにくい可能性が示唆された。調査中に発見した糞を分析し,過去の結果と合わせて隣接する知床半島におけるヒグマと比較した。9月以降の食性は類似度が高くサケ類に依存している一方,8月までは類似度が低く,ルシャ地区が草本類のほか動物質など多様な資源利用をするのに対し,国後島ではほとんど草本類に依存していた。これまでに採取してきた体毛を用いた生元素安定同位体比解析の結果も同様の結果を示した。研究目的を達成するために欠かせない,当初計画していた生体捕獲,生物試料採取について,地元土地管理者から実施の合意が得られなかったため,現地調査を延期した。その結果,具体的な研究を着手するまでにいたらなかった。2009年度以降継続的に構築してきた申請者らのグループと国後島自然保護区のと共同研究体制というだけでは,この課題は越えられないことが明らかになってきた。

日露生態系隣接地域保全協力プログラムの日本側からの支援があっても状況は変わらなかった。今後は,ロシア科学アカデミーや大学等の研究機関等を含め形での共同研究体制構築が必要である。再度計画している研究を実施するために必要な共同研究体制構築を行うため,平成26年度は共同研究の相手を探すところから始めた。幸い,極東農業大学と共同研究体制を作ることができた。平成27年度に改めて現地調査を行い,所定の目的を達成するための準備を進めている。野生動物生態学平成26年度中にあらたにロシア極東農業大学と共同研究体制を構築した。これにより,共同研究者側から生体捕獲,生物試料採取に関する許可申請などが円滑に進むことが期待される。これまで,平成26年8月,平成27年2月に直接会って研究に関する話し合いを行っている。平成27年7月にも研究会議を実施し,平成27年9月に国後島における現地調査を実施する予定となっている。平成26年度は,計画していた調査の実施が困難であることが事前の交渉で明らかとなったため,当初予定していた現地調査を平成27年度に延期し,平成27年度の現地調査で当初計画の内容を実現するための研究再構築と交渉にあてることとしたため。平成27年度は,平成26年度に実施しなかった現地調査を実施する。そのため平成26年度に計上していた現地調査に関わる経費を平成27年度に使用する予定である。
パニック障害の治療戦略:本邦実生活対応型バーチャルリアリティーソフトウェアの開発

パニック障害患者を対象とした治療用バーチャルリアリティ(以下VR)エクスポージャーのソフトウェアを開発し、実用化できるシステムを構築した。パニック障害患者を対象にVRエクスポージャー治療を行い、効果測定ならびに現実場面でのエクスポージャー治療との比較研究を行った。その結果、現実場面でのエクスポージャーと同様な治療効果を持つことが示された。また、回避場面の暴露によるリアルタイムでの症状計測ならびに効果測定に有用な診断・治療機器であることが示唆された。目的1.パニック障害曝露(エクスポージャー)治療用バーチャルリアリティー(VR)ソフトウェアを開発すること<第一弾:地下鉄に焦点を当てたソフトウェア>2.地下鉄回避症状を持つパニック障害患者向けに開発したVRソフトウェアによるエクスポージャーを中心とした認知行動療法を行い、治療前・治療途中・治療直後の各症状・各生体指標(自律神経活動)の変化を検討する3.ランダム化比較試験により、現実場面のエクスポージャー群とVRエクスポージャー群の治療前・治療途中・治療直後の各症状・各生体指標(自律神経活動)の変化の差違を検討し、VRソフトウェアによるエクスポージャーを中心とした認知行動療法の位置づけを図る研究実績(進捗状況)1.患者診療により地下鉄場面における不安な状況の聴取を終了した。2.VRソフトウェア製作のために必要な地下鉄場面の撮影・録音を終了した。3.CG等を駆使し、各患者の治療段階や不安な状況に合わせて変更可能な構成を持つVRソフトウェアを製作し、全工程の80%が完了した。このソフトウェアの利用に際しては、治療者のみがコントロール可能な内容に加えて患者もコントロール可能な内容もあり、患者が不安をコントロールしながら自発的に行動を試みるための工夫をした。4.6回の認知行動療法を含む全9回の診療が円滑に行えるよう、治療者全員の治療方法を統一するために、地下鉄回避症状を持つパニック障害患者に対してのパイロットスタディを現実場面のエクスポージャーで行った。【背景】パニック障害(不安、パニック発作、発作に対処できない状況の回避を主症状とし、QOL低下を伴う精神疾患)の治療法としてエクスポージャーを中心とした認知行動療法がある。これは、回避場面(交通機関や人ごみ等)に直面しながら発作や不安の制御を学ぶ方法であるが、外出での治療のため、機会も限られている。【目的】バーチャルリアリティ(以下VR)ソフトウェア<回避対象として頻度の高い地下鉄環境のソフトウェア>を開発し、地下鉄を回避するパニック障害患者を対象に、診療室内でのVRエクスポージャーを中心とした認知行動療法(全6回)を行ない、質問紙(パニック障害重症度スケール、回避行動検査等)・日常生活下の症状(Computerized Ecological Momentary Assessmentの利用)の点から治療効果を比較することを目的とした。【結果】既に4名に対しVRエクスポージャーを中心とした認知行動療法を終了した。パニック障害重症度スケールについては全例で症状の改善が得られており、発作が残った患者はおらず、いずれも通常の日常生活への支障はない状態となった。しかし、飛行機や船等あらゆる場面への回避行動を評価する回避行動検査や日常生活下の不安・身体症状の治療による変化については、改善がみられた患者がいる一方、変化のない患者がいるなど、患者間でのばらつきがみられた。【結論】VRソフトウェアはパニック障害の改善に有効であり、診療室内での認知行動療法や、不安場面や回避場面への対処法の確認に用いることが可能である。なお、治療後には、各患者の残存症状を評価し、完治のない場合には治療を続行することが望ましい。今後は、VRエクスポージャー中の自律神経検査(心拍変動)の変化やその不安との乖離の有無を、現実場面におけるそれらと比較し、VRソフトウェアの現実感の評価のひとつとする予定である。【背景】パニック障害の治療法としてエクスポージャーを中心とした認知行動療法がある。【目的】バーチャルリアリティ(以下VR)ソフトウェア<回避対象として頻度の高い地下鉄環境のソフトウェア>を開発し、地下鉄を回避するパニック障害患者を対象に、診療室内でのVRエクスポージャーを中心とした認知行動療法(全6回)を行ない、質問紙(パニック障害重症度スケール、回避行動検査等)・日常生活下の症状の点から治療効果を評価することを目的とした。【結果】既に7名に対しVRエクスポージャーを中心とした認知行動療法を終了した。しかし、飛行機や船等あらゆる場面への回避行動を評価する回避行動検査や日常生活下の不安・身体症状の治療による変化についてば、改善がみられた患者がいる一方、変化のない患者がいるなど、患者間でのばらつきがみられた。また、発症直後で薬物服用のない患者において不安の強い曝露場面における心拍数の増加や交感神経活動の増加も示され、適切な対処を繰り返すことでこれらの増加が認められなくなったが、これより本ソフトウェアの現実感の高さやエクスポージャーによる「慣れ」の効果が客観的に示されたといえる。【結論】

VRソフトウェアはパニック障害の改善に有効であり、診療室内での認知行動療法や、不安場面や回避場面への対処法の確認に用いることが可能である。なお、治療後には、各患者の残存症状を評価し、完治のない場合には治療を続行することが望ましい。パニック障害患者を対象とした治療用バーチャルリアリティ(以下VR)エクスポージャーのソフトウェアを開発し、実用化できるシステムを構築した。健常者を対象としたユーザビリティ評価を行い、より使いやすい機能を追加した。また、健常者を対象としたVRエクスポージャー時の光トポグラフィー(以下NIRS)による脳機能評価、心拍変動係数による自律神経機能評価を行った。ついで、パニック障害患者を対象にVRエクスポージャー治療を行い、効果測定ならびに現実場面でのエクスポージャー治療との比較研究を行った。その結果、回避場面(今回は地下鉄乗車場面)の暴露によるリアルタイムでの症状計測ならびに効果測定に有用な診断・治療機器であることが示唆された。現実場面でのエクスポージャー治療に対して、治療時間の短縮、生体反応のリアルタイムモニターおよび即時的介入を可能にし、ひいては医療費の節減につながるという利点が示唆された。これらの成果をもとに、実地臨床で活用できるパニック障害治療用VRエクスポージャーのマニュアルを作成し普及に努めたい。本研究で開発したVRソフトは、実際の地下鉄場面をビデオ録画し、それをCGにて再構成するとともに、三次元画像、インタラクション技術を駆使した視覚的映像とともに音響・振動などの設定により、現実空間に近い環境を提示できる独創的なものである。将来的に、飛行機場面、公衆でのスピーチ場面など地下鉄乗車以外の回避場面に対するVRソフトを開発し、応用場面を拡大することも視野に入れている。以上の研究は、早稲田大学人を対象とする研究等倫理委員会にて承認を得た後に、対象者の同意を得た上で実施された。
日本語ライティング評価の支援ツール開発：「人間」と「機械」による評価の統合的活用

本研究は,人間によるライティング・パフォーマンス評価と機械学習に基づく自動レベル推定とを統合させることによって,第2言語としての日本語ライティング教育・評価のウェブベースの支援ツールを開発することを目的とする。最終年度の2018年には,自動評価システム(GoodWriting Rater)を完成させ,公開することができた。これは,「比較・意見(論証)」のライティングのトレイト別(「ホリスティック」及び「目的・内容」「構成・結束性」「日本語」)自動レベル判定,テキスト情報の提供,使われたメタ言語のハイライトを行う。自動評価システムは本科研のサイトとリンクし,サイトには「レベル別ライティング・サンプル」「評価用フローチャート」等も公開している。成果発表としては,8月のICJLE(イタリア)で,ライティング評価のフローチャートの開発についての口頭発表とヨーロッパの学習者のライティング・サンプルのポスター発表を行った。CAJLE(カナダ)では,フローチャートを用いたライティング評価のラウンドテーブルを行い,本評価法が非漢字圏でのライティング教育や継承語教育で使えないか検討した。12月には,本科研主催で自動評価システムの公開セミナーを実施した。さらに,2019年3月には,名古屋大学でライティング評価の統一を目指すワークショップを行った。3月中旬には,ベルギー日本語教師会で自動評価システムの講演・ワークショップを行い,自動評価システムを使用してベルギーの学習者のライティングを分析した。以上のように,本科研の目的はほぼ達成できたが,自動評価システムの精度に関しては,学習データ数の制約により完全ではない。しかし,人間の評価を機械に学習させ構築した日本語の自動評価システムとしては,恐らく初めての試みであり,その点は評価できる。今後は,海外研究協力者との共同研究の可能性を検討したい。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,人間によるライティング・パフォーマンス評価と機械学習に基づくウェブシステムとを融合させることによって,第2言語としての日本語ライティングの自動評価システムとライティング教育の支援ツールを開発することである。方法としては,海外7カ国(海外の研究協力者:データ収集班)から,これまでコーパスでも公開されることの少なかった欧米言語のモード別・ライティングをオンラインで収集する。それを国内の評価班(パフォーマンス評価)とシステム構築班(機械評価)が評価し,相互検討することによって,自動レベル判別の精度を上げていく。2014年度は,(1)全体会議(7月),海外会議(8月),国内会議(9月,2015年2月,3月)を行い,調査計画(ライティング調査のプロンプト,オンラインでのライティング投稿方法等)について検討を重ねた。(2)本科研のサイト(Good Writing-jp)を構築し,そこにライティングの投稿サイトを組み込んだ。(3)その投稿サイトを使って,フランス,アメリカ,日本の学習者を対象に予備調査を実施した(12月2015年2月)。(4)調査は,1同意書,2フェイスシート,3SPOT(日本語能力測定),4ライティング執筆(7つのプロンプトから2つ以上選択),5事後アンケート,から成る。サイト内の調査文は全て英語に翻訳し,4のプロンプトは,一部の言語は母語に訳した。(5)予備調査後,サイトの改善,プロンプトの選定を行った。(6)予備調査で収集されたデータのレベル判定(総合的評価)と評価項目の検討を行った。以上の予備調査を踏まえ,2015年度は,7カ国で本調査を行い,データを収集する。評価班は,評価ワークショップ等によって信頼性の高い評価を目指すとともに,自動評価のためには,本科研のデータだけでは足りないので,他のデータ(代表者の前科研データ等)も評価の対象としていく。本研究は,「人間」によるライティング・パフォーマンス評価と「機械」学習に基づくウェブシステムとを融合させることによって,第2言語としての日本語ライティング評価及びライティング教育の支援ツールを開発することを目指している。2015年度は,(1)本科研データ収集の本調査と(2)自動評価(機械評価)を構築するための学習データの評価を行った。(1)については,海外の【データ収集班】の協力により,これまでコーパスでも公開されることの少なかった欧米言語(11言語)のモード別ライティング・データ(540本)をオンラインで収集した。(2)については,国内の【データ評価班】が既に収集されているデータ(代表者の前科研データ等,計820本)を総合的(holistic)評価で6レベル判定した。評価に際しては,ワークショップを行い,評価基準と評価方法(フローチャートを使用)を検討し,1本を3名が評価し,レベルを決定した。そして,その判定結果を【システム構築班】に渡した。今後,同様に,マルチプルトレイト評価(6レベル)を行い,その結果を【システム構築班】に渡す予定である。2016年2月に,自動評価の勉強会と称して,小林雄一郎氏(東洋大学)と石井雄隆氏(早稲田大学)に自動評価についての講演を依頼し,本科研の【システム構築班】と【データ評価班】で,今後の方向性を検討した。2016年度は,【データ評価班】によって判定された総合的評価とマルチプルトレイト評価(ともに6レベル)の結果を,【システム構築班】が機械に学習させ,自動レベル判別システムを開発する。人間による評価と自動評価システムによるレベル判定の相互検討を行い,判別精度を高めていく予定である。本年度は,計画どおり,(1)本調査を行うと同時に,(2)自動評価のための学習データの評価を行った。

(1)に関しては,海外調査協力国が予定(7カ国)より大幅に増え,本年度末には11カ国より計約540のデータが得られた。(2)に関しては,【データ評価班】が自動評価(機械評価)のための学習デーの評価を行った。具体的には,これまでに既に収集されている820のデータ(代表者の前科研データ他)を総合的(holistic)評価し(6レベル),年度末にその結果を【システム構築班】に渡すことができた。2016年度には,これらのデータから【システム構築班】が6レベルのholisticの自動評価システムを開発する予定である。上記のように,(1)【データ評価班】と海外の【データ収集班】は密に連絡をとりながら協力してデータを収集した。(2)学習データの評価に際しては,【データ評価班】が評価基準,評価方法の検討を重ね,評価者内信頼性の向上に努めた。さらに,1データを3名が評価し,評価者間信頼性の確保にも努めた。メンバー全員が,自動評価のもとになる「人間」の評価において信頼性の高い評価を目指して,評価体制を固めてきた。本研究は,「人間」によるライティング・パフォーマンス評価と「機械」学習に基づくウェブシステムとを融合させることによって,第2言語としての日本語ライティング評価及びライティング教育の支援ツールを開発することを目指している。2016年度は,(1)本科研で収集した欧米言語話者のモード別ライティング・データの「閲覧システム」の作成と(2)自動レベル判別システム(機械評価)の構築(version 1, version 2)を行った。(1)については,【データ評価班】が,収集データ(「比較対照・論証」「描写」「ナラティブ」のモードのプロンプト5種から選んで書かれたライティング:計577)を整理し,国籍,母語,プロンプト,SPOTのスコア,JLPTのレベル,文字数等で検索できる「閲覧システム」を完成させた(一部外部委託)。既に内部公開し,海外の【データ収集班】にも研究に使ってもらえるようにした。さらに,閲覧システムに「メタ言語」が種類別にハイライトされる機能をつけた試用版も作成した。この機能には改善の余地があるものの,今後ライティング教育・評価に大きく貢献すると期待できる。(2)については,【システム構築班】が,まず,【データ評価班(人間)】によって総合的評価でレベル付けされたデータ(学習者のライティング)のテキスト特徴量等によって,自動レベル判別システムを構築した。その後,判別システムの回帰式を本科研で収集したデータに当てはめ,有効性を検証した。現在,判別精度を高めるべく,データを補足する等して,修正・調整を行っている。今後,総合的評価の最終versionが完成次第,マルチプルトレイト評価の自動評価についても検証を行う予定である。本年度は,(1)本科研で収集した欧米言語話者のモード別ライティング・データの「閲覧システム」の作成と(2)ライティングの自動レベル判別システム(機械評価)の構築を行った。
異質な回答パターンの混在に着目した特性論と類型論の融合

パーソナリティの類型と特性の関係を検討するために,クレッチマーの類型に基づいて作成された市販の性格検査(以下A性格検査とする)および,和田(1996)のBig Five尺度から40項目を取り上げた.そしてA性格検査に含まれる5つの類型(S,Z,E,N,P),5つの特性(外向性,神経症傾向,開放性,調和性,誠実性)からなるBig Five尺度(BFS),自己の体型イメージ等について大学生および社会人を対象として2種類のWeb調査をおこなった.全回答者中,A性格検査におけるL得点および中央の選択肢に対する反応数が所定の範囲を超える回答者等を除いた1403名分のデータを主要な分析対象とした.初めに,回答者自身の体型イメージとBMI,性格類型との関係について検討をおこなった.A性格検査のS,Z,Eいずれかのみ高得点となった回答者654名について自己申告によるBMIとの関係を確認したが,3類型との有意な関係はみられなかった.A性格検査については,5類型が完全に再現されるとはいえず特にZ尺度のα係数は0.56と低かった.他方,BFSについては各因子5項目ずつに減じてもα係数は0.700.83であった.次に,二つの尺度間の関係の検討をおこなった.5類型のうちS,Z,Eのいずれかのみに該当した回答者に,どの類型にも属さなかった回答者を加えた4タイプの回答者について,BFSを項目単位で使用して非階層的クラスタ分析を適用したところ,どの類型にも属さない回答者の69.3%は同一クラスに分類されたが,Sは50.4%,Eは37.3%,Zは29.0%が同一クラスに分類されるにとどまった.潜在クラス分析を適用したところBICは4クラス解で最小となり,最も誤分類が多くみられたZについても67.1%が同一クラスに分類された.分類に寄与する項目についてはBFSの因子と必ずしも対応しない結果となった.当初計画していた,類型論的立場から作成されたパーソナリティ・テストの研究利用が困難であることが明らかとなったため,27年度計画と28年度計画を一部入れ替える形をとった.まず,web上でのアンケートシステムの構築および,各種予備調査の実施に関しては,大学生を対象として各種属性のほか,Big Fiveチェックリストを含む特性論的立場に基づいたパーソナリティに関するデータの収集を行った.新規に入手したBig Fiveチェックリストデータに対しては項目分析,因子分析等の通常の手続きによって分析をおこなったが,結論としては想定通りの5つの因子が見られる等,以前に行った調査とおおむね同様な結果となっており,各因子の内容および項目特性は(少なくとも因子負荷量が大きい項目に関しては)ここ数年間を通して比較的安定していることが確認された.またBig Fiveチェックリストに関するアンケートシステムは正常に動作することの確認も完了した.さらにコンピュータ・シミュレーションにより,異質なデータが混在している状況を模したデータ(例えば一部の回答者グループが特定のテスト項目に対して高得点もしくは低得点をとる状況を模した乱数)を生成し,その影響の大きさを検討した.通常,テストに含まれる項目間相関は少なくとも下位尺度単位では比較的高くなるように設計されているが,そのような条件下では,少なくとも総合順位の入れ替わりの観点からは影響は必ずしも大きくはないことが明らかとなる等の結果を得た.『27年度分の当初計画との比較』という意味では若干の遅れがあるのでやや遅れているを選択した.しかし,28年度計画の一部を前倒しして実施しているため全体としてはおおむね順調と考えられる.なお27年度分単体に関する遅れの主因は,使用予定であったパーソナリティ・テストのうち,類型論に基づいて作成されたテストの使用に関して不都合が生じたため(通常は検査用紙に掲載されている,もしくは採点マニュアルに記載してあるはずのテスト得点とパーセンタイル順位の関係だけでなく採点方法まで非公開である上,採点は業者に依頼する必要があり,かつ採点一件あたり1000円かかるとの事だったために利用は現実的でないと判断し,当該テストの利用を断念したため)である.特性論および類型論の観点から作成された,いわゆるパーソナリティ検査とは内容が異なるものの複数のサブグループが存在すると想定されている実データ(進路希望に関する調査,進路適性に関するデータ)について,回答パターンに基づいた回答者の分類を試みた.このうち,進路適性に関するデータについては回答内容の詳細および採点方法が発行元によって明らかにされていないため不明な点も残されてはいるが,たとえば職業選択において重視することに基づいて回答者を分類した場合,「他人に評価されなくとも他人に尽くそうと考えるタイプ」「金銭面とやりがいの両方を重視するタイプ」「自分に合った職業を重視するタイプ」など,回答者グループとしてきわめて解釈のしやすいまとまりが見いだされ,さらにそれらが興味を感じる職業分野と整合性のある対応関係を示す等の結果を得た.当初,最終段階として想定していた質的潜在変数を導入するまでもなく,因子分析,クラスター分析を適用するという従来の手法を用いることによって回答者の分類はある程度可能であることが示唆された.さらに詳細な検討が必要ではあるものの,ユーザーの立場からはより簡便な方法で実用に十分耐える結果が得られるのであれば,その方がより望ましいとも考えられるが,その一端が明らかになったと言える.シミュレーションによる検討に関しては,前年度とは異なるタイプの相関ありデータを生成したが,想定通りの結果になったケースとならなかったケースが混在した結果となった.これは人工データの発生方法に問題があった可能性が考えられる.

最終的に従来の方法ではなく質的潜在変数を導入することによって特性論と類型論の関係について考察を行うことを想定していたが,実データの分析をおこなった際に,そもそも質的潜在変数を導入するまでもなく,従来から用いられている方法で十分有用である可能性が示唆された点については,当初想定した結果の内の一つが実現した形となっている.その一方で,人工データの生成方法に関して再検討の必要性が生じたこと,計算に使用していたパソコンが故障(ハードディスクの中身が消失)したこと,27年度に利用が適さないことが判明した類型論的立場から作成されたパーソナリティテストとは異なるテストを入手したものの,予算の都合上調査に使用する項目を削減する必要が生じたためにその項目選定の準備に時間がかかってしまったことがあり,その部分に関しては計画が遅れているといえる.ビッグファイブの観点から作成されたチェックリストの方に関しては,先に行った研究と同様に外向性(E)および経験への開放性(O)との間に相関がみられる,あるいは良心性(C)および同調性(A)の間で多少の混乱が生ずる等の可能性が示唆されているものの,概ね想定どおりである.ただし,類型論的立場から作成されたパーソナリティテストとビッグファイブの観点から作成されたチェックリストとの対応関係を検証するための予備調査を行った際に,類型論的立場から作成されたパーソナリティテストに関して当初想定してなかった回答をおこなう上での不都合が起こったため,調査内容の再検討を行う必要が生じた.その他,実データへ適用としては,複数のサブグループからなると考えられるデータ(児童のおこなった非行の種類および児童の諸属性,情緒・行動といったパーソナリティに関する評定値)について,該当の有無のパターンに基づいた児童および非行の種類等の分類,評定値の変化に寄与する要因の検討をおこなった.パーソナリティ面での変化については分析に用いた変数では十分に説明がつかなかったものの,非行については暴力・傷害等と,家出・外泊,深夜徘徊,怠学等の2群に分類可能である等の結果を得た.回答者の反応ではなく属性に基づいた分類をおこなう際にも,質的な潜在変数を導入するまでもなく従来から行われているクラスター分析と因子分析を用いた簡便な方法の適用で実用的な結果が得られる可能性が示唆された.
神経ペプチドシグナルによる樹状細胞の機能制御とがん・炎症性疾患の発症機序解明

本研究において、神経ペプチド、ニューロキニンAの受容体NK2Rを介した神経ペプチドシグナルによるがんの悪性化や炎症性腸疾患の制御メカニズムの解明を行なった結果、樹状細胞を介した過剰な炎症反応や抗原特異的T細胞応答、がん細胞の悪性化においてSTAT1シグナルやNK2Rを介した神経ペプチドシグナルが関与することを確認した。さらにウイルス感染が起因となり発症するがん患者の腫瘍組織や炎症性腸疾患患者の病変組織においてNK2Rが過剰発現していることを見出した。従って、神経ペプチドシグナルの制御による、ウイルス感染症、難治性炎症性腸疾患や感染がんの治療に資する科学的エビデンスが得られたと考えられる。ウイルス感染症、感染がんや難治性炎症性疾患の発症メカニズム解明と免疫担当細胞の機能制御による、これらの疾患治療法開発への応用は重要である。本研究では、新たな免疫機能の制御法を確立するために、まずはじめに健常人よりヒト末梢血を採取し、in vitro培養系にて樹状細胞、抗原特異的T細胞を誘導して神経ペプチドシグナルによる機能制御について解析を行なった。その結果、樹状細胞のウイルス感染をミミックするpoly I:Cの刺激によるIFN-α/βやIL-12サイトカイン産生誘導能、成熟化、および抗原特異的T細胞の分化・誘導能、抗原ペプチド反応するT細胞からのIFN-γやIL-4などの各種サイトカイン産生が、神経ペプチド受容体NK1RあるいはNK2Rの阻害剤の添加または樹状細胞へのsiRNAの導入によって有意に抑制されることを確認した。また、DNAマイクロアレイで探索したNK2Rを介した神経ペプチドシグナルの下流標的分子群について、候補分子のsiRNAを用いて検証した結果、幾つかの候補因子の遺伝子ノックダウンによりpoly I:C刺激によるサイトカイン産生を抑制することを見いだした。さらに、がん患者や難治性の炎症性腸疾患患者検体を使用し、NK1RおよびNK2Rについて炎症組織、腫瘍組織あるいは浸潤している免疫細胞における発現を免疫組織化学染色法により確認した。以上の結果から、神経ペプチドシグナル伝達経路とその下流分子による炎症・免疫機能の制御が、実際にヒト樹状細胞についても認められたことから、今後、その詳細な作用メカニズムの解明を行なうとともに、感染症、感染がんや難治性炎症性疾患患者との関連について検証を行なうことで、神経ペプチドシグナルの制御あるいはその阻害による、新しい難治性炎症性疾患やがん治療法の開発に繋がる科学的エビデンスが得られるものと考えている。本研究では、当初の予定通り、in vitro培養実験による評価系を用いて、ヒト樹状細胞のサイトカイン産生誘導と抗原特異的T細胞の分化・誘導能、さらに抗原特異的な免疫応答における、神経ペプチドシグナルの作用効果を解析評価した。その結果、ヒト樹状細胞における神経ペプチド受容体NK1RおよびNK2Rの阻害あるいはノックダウンにより、サイトカイン産生能や抗原提示能が抑制されることを確認し、神経ペプチドシグナルを介した樹状細胞の新規機能制御メカニズムの存在と炎症応答や抗原特異的T細胞免疫の賦活に重要であることを見いだした。また、DNAマイクロアレイで探索したヒト樹状細胞におけるNK2Rを介した神経ペプチドシグナルの下流標的分子群について、候補分子のsiRNAを用いたノックダウン法により検証した結果、幾つかの候補因子の遺伝子がpoly I:C刺激によるサイトカイン産生を抑制することを見いだした。これらの候補遺伝子については、少なくともこれまでにヒト樹状細胞の機能制御に関する報告はないことから、新しい炎症応答、免疫制御の有力な標的分子となり得る可能性を示している。さらに本年度において、予定された研究を前倒し、ヒト臨床検体を用いた検討も行った。その結果、肝がんや子宮頸がんの患者の病変組織における神経ペプチド受容体の発現について、免疫組織化学染色により解析したところ、NK1RおよびNK2Rが、炎症組織、腫瘍組織あるいは浸潤している免疫細胞に発現していることが判明した。従って神経ペプチドシグナルカスケードの標的分子薬剤などを用い、今後、感染症、感染がん、炎症性疾患において、樹状細胞の機能制御を介した新しい治療法の開発が期待される。以上の結果から、本研究は当初の予定よりも加速して進めることができ、実際にヒト臨床応用が見込まれる、非常に有望な成果・エビデンスが得られているものと考えている。本研究では、神経ペプチドシグナルによる新たな免疫機能の制御法を確立するとともに、がんや炎症性疾患における作用機序の解明を行なった。マウス大腸がん細胞株を野生型マウスに移植する担がんモデルを作出し、神経ペプチド受容体NK2Rに対する阻害剤を投与することで、腫瘍形成に及ぼす神経ペプチドシグナルの影響を検討した。その結果、NK2R阻害剤の投与により、有意に腫瘍の形成が抑制することを見出した。そこでNK2Rを過剰発現させたがん細胞株を作出し、マウスに皮内移植した結果、特に移植後初期の段階で、コントロールがん細胞を移植したマウスに比べて、腫瘍の形成が早いことを確認した。またがん細胞をマウス脾臓内に投与し、肝臓に転移巣を形成させるマウス大腸がん肝転移モデルにおいて、NK2Rを過剰発現することで、転移巣形成が亢進することを確認した。一方、NK2R遺伝子をノックダウンしたがん細胞株を作出し、前述と同様に野生型マウスに皮内移植した結果、コントロールがん細胞を移植した群に比べて、腫瘍の形成が抑制されることを確認した。これらのNK2R過剰発現がん細胞株あるいはノックダウン細胞株を使用し、神経ペプチドシグナルと関連する標的制御因子を網羅的に解析した結果、腫瘍の増殖や悪性度と関連する遺伝子群を見出した。

以上の結果から、神経ペプチドシグナル伝達経路とその下流分子によるがんの進展や転移巣形成の制御機構の存在が認められたことから、今後、その詳細な作用メカニズムの解明を行なうとともに、実際のがん患者との関連について検証を行なうことで、神経ペプチドシグナルの制御あるいはその阻害による、新しいがん治療法の開発に繋がる科学的エビデンスが得られるものと考えている。本研究において、これまでにヒト樹状細胞における神経ペプチド受容体NK1RおよびNK2Rの阻害あるいはノックダウンにより、サイトカイン産生能や抗原提示能が抑制されることを確認し、神経ペプチドシグナルを介した樹状細胞の新規機能制御メカニズムの存在と炎症応答や抗原特異的T細胞免疫の賦活に重要であることを見出している。また肝がんや子宮頸がんの患者の病変組織における神経ペプチド受容体の発現について、免疫組織化学染色により解析し、NK1RおよびNK2Rが、炎症組織、腫瘍組織あるいは浸潤している免疫細胞に発現していることを明らかにした。さらに、ヒト樹状細胞におけるNK2Rを介した神経ペプチドシグナルの下流標的分子群について、候補分子のsiRNAを用いたノックダウン法により検証し、ヒト樹状細胞の機能制御に関することも確認した。さらに本年度において、マウス大腸がん細胞株を野生型マウスに移植する担がんモデルを作出し、神経ペプチド受容体NK2Rに対するアンタゴニストを投与する治療モデル、およびNK2R遺伝子の過剰発現およびノックダウン細胞株を使用し、腫瘍形成に及ぼす神経ペプチドシグナルの影響を検討したところ、NK2Rを介した神経ペプチドシグナル伝達経路とその下流分子によるがんの進展や転移巣の系形成の制御機構の存在を示唆した。従って、引き続き、神経ペプチドシグナルカスケードの関連分子や下流標的分子薬剤などを用い、その治療効果を確認することで、がん疾患において、神経ペプチドシグナルを標的した新しい治療法の開発が期待される。本研究により、最終的にヒト臨床応用が見込まれる、非常に有望な成果・エビデンスが得られているものと考えている。ウイルス感染症、感染がんや難治性炎症性疾患の発症・重篤化メカニズムの解明と炎症・免疫担当細胞の適切な機能制御による新たな疾患治療法開発への応用は重要である。本研究では、神経ペプチド受容体NK2Rを介した神経ペプチドシグナルによるがんの悪性化や炎症性腸疾患の制御メカニズムの解明を行なった。はじめにマウス大腸がん細胞株をIFN-α/βで刺激するとSTAT1依存的にNK2R遺伝子の発現が誘導されることを見出した。マウス大腸がん細胞株を野生型マウスに皮内移植する担がんモデルに対して、NK2R阻害剤を投与した結果、有意に腫瘍の形成が抑制することを見出した。さらに、ヒト大腸がん細胞株をIFN-α/βで刺激するとNK2R遺伝子およびタンパク質の発現が誘導されるとともに、大腸がん患者腫瘍組織のがん細胞においてNK2Rが過剰発現していることを明らかにした。
エイズウイルス補足性を有するグラフト化カードラン硫酸の合成と機能

天然多糖であるカードランを硫酸化することによって得られるカードラン硫酸は高い抗エイズウイルス活性をもち、かつ毒性も低いことを報告している。カードラン硫酸はエイズウイルス表面のgp120との相互作用により吸着し、抗エイズウイルス活性を発現するものと考えられている。そこで、本研究では、カードラン硫酸の持つエイズウイルスとの高い親和性を利用して、エイズウイルスを選択的に吸着しかつ容易にエイズウイルスを捕捉できるような、水に不溶の新規高分子材料を合成することを目的に研究を行った。カードランとMMAあるいはスチレンとのグラフト共重合を行った。グラフト率の高い共重合体を用いて硫酸化を行うと、反応が進行しにくいため、グラフト率が低くなるように、グラフト率64%190%のグラフト共重合体を得ることができた。グラフト共重合体の糖部分に体し2.02.5倍量のピペリジン硫酸を用いて1時間反応させたところ、水に膨潤したゲル状の物質が得られた。これは、硫酸化によってポリマーの親水性が増加しゲル状になったと考えられる。硫黄含有量は最大で3.08%であった。反応の条件を激しくすると硫黄含有量は増加するが、収量が減少する傾向が見られた。硫酸化度が高くなると分子の親水性が増大して水に体する不溶性を保ちきれなくなり、部分的に水に溶解してしまうと考えた。水不溶性硫酸化グラフト共重合体を合成するために、重合の際にジメタクリル酸エチレングリコールを少量加え、部分的な架橋構造の導入を検討した。得られて共重合体は、通常のグラフト共重合体の溶媒であるDMSOに膨潤はするが溶解はしないことから、架橋構造が導入されているものと考えられる。モノマーの仕込量を変化させることにより、側鎖の導入率の異なる共重合体が効率よく得られた。硫酸化後の共重合体は、水に溶けにくく、架橋の効果が現れていることがわかった。これらの試料を用いてエイズウイルスの感染価を調べる実験を依頼中である。グラフトモノマーとして、MMA、スチレンなどを用い市販カードラン(分子量7万9000)とラジカルグラフト重合を行った。この際、触媒、溶媒、重合時間・温度なとを詳細に検討し、種々のグラフト鎖を持つグラフト化カードランを合成した.カードラン一分子当りの枝の数や構造解析は、高分解能NMR、固体NMRを用いて行い、カードラン主鎖の酸加水分解後、単離するグラフト鎖を今回購入予定の液体クロマトグラフィーを用いGPCカラムを接続して分子量を測定した.カードラン0.5gに対してスチレンの量を固定(5.44g、52.2mmol)して開始剤の過塩素酸アンモニウムの量を変えてグラフト重合を行ったところ、0.200.25mmolの狭い範囲でグラフト反応が起こることを見出した.グラフト率は最高で208%であった.この時のグラフト及びホモポリスチレンの数平均分子量は、115万及び11万であった.続いてピペリジン硫酸を用いて硫酸化を行った.われわれのこれまでの知見により硫酸化剤の違いによって得られる硫酸化多糖の硫酸基の位置や構造に違いがあることがわかっているので、分子量の低下などがおこらないでしかも高い硫酸化度が得られる条件を検討している.現在は、元素分析の結果から、イオウ含有率3%のゲル状のグラフト化カードラン硫酸が得られた.

さらに、高い硫酸化度を持つものの合成を行っている.これまでに行ってきたグラフト共重合体の硫酸化では、反応の条件を激しくすると硫黄含有量は増加するが、収量が減少する傾向が見られた。これは、硫酸化度が高くなると分子の親水性が増大して水に対する不溶性を保ちきれなくなり、部分的に水に溶解してしまうため、水不溶部の収量が減少しているものと考えられる。そこで、今回は、重合の際にジメタクリル酸エチレングリコールを少量加え、部分的な架橋構造の導入を検討した。得られた共重合体は、通常のクラフト共重合体の溶媒であるDMSOに膨潤はするが溶解はしないことから、架橋構造が導入されているものと考えられる。モノマーの仕込量を変化させることにより、側鎖の導入率の異なる共重合体が効率よく得られた。得られた共重合体の硫酸化は、DMSO中でピペリジン硫酸を用いて行った。硫酸化後の共重合体は、これまでと同様に水に膨潤したゲル状を示したが、より形状のハッキリとしたものが得られた。しかし、以前のグラフト共重合体の硫酸化よりは幾分改善されたが、硫酸化剤を過剰に加えると、依然として水溶部の収量が増大して水不溶部の収量が減少する傾向が見らた。
哺乳類細胞のDNA複製に関与するDNAヘリカーゼの分子遺伝・生化学的研究

近年、SV40 DNAのcell-free複製系が開発され、哺乳類細胞のDNA複製に関与する多くの酵素・蛋白の役割が解析され、哺乳類細胞のDNA複製機構の基本的理解が大きく進展した。しかしながら、SV40のT抗原が複製開始蛋白であり、また、DNAヘリカーゼでもあるため、この系を用いては哺乳類細胞のDNA複製開始蛋白とDNAヘリカーゼの同定は不可能であり、哺乳類細胞のDNA複製の研究にこれらの蛋白の同定という課題が残されていた。そこで我々は、マウスFM3A細胞のDNA合成の温度感受性変異株を分離し、DNAヘリカーゼが温度感受性になっている変異株をスクリーニングすることにより、DNA複製に関与するDNAヘリカーゼの同定を試みた。その結果、我々がDNAヘリカーゼBと名づけたヘリカーゼが変異している可能性のあるtsFT848株を見いだした。この変異株の細胞を非許容温度で培養するとDNA合成が速やかに低下するが、RNA合成、蛋白合成の速やかな低下は観察されなかった。このDNA合成の低下とDNAヘリカーゼBのDNA依存性ATPase活性の低下とが相関していた。DNAファイバーオートラジオグラフィーによる解析から、DNA合成の低下は個々のレプリコンにおけるDNA複製の開始の阻害による可能性が示唆された。さらに、野生株とtsFT848株細胞のDNAヘリカーゼBを部分精製し、その温度感受性を調べたところ、tsFT848細胞のDNAヘリカーゼBのDNA依存性ATPase活性、DNAヘリカーゼ活性とも野生株の活性に比べ、温度感受性になっていた。以上より、DNAヘリカーゼBが哺乳類細胞のDNA複製に関与するDNAヘリカーゼである可能性が示唆された。
微細加工の制御に向けたフェムト秒レーザーアブレーション過程の軟Ｘ線プローブ計測

平成30年度は、これまでに開発した「軟X線レーザーをプローブ光とする干渉顕微鏡」を「金属サンプルに対するマルチショットでのフェムト秒レーザーアブレーションダイナミクスの観測」に適応することに成功した。フェムト秒レーザーによる加工・表面改質では、レーザーを同じ場所に複数回照射する、いわゆるマルチショットによる施工が行われているが、そのメカニズム及びダイナミクスの学術的な理解は不十分である。今回は、モリブデンをサンプルとして、1ショット目から10ショット目におけるダイナミクスの観測をそれぞれ行った。1ショットでは飛翔体がほとんど観測されない照射強度( 0.2 J/cm2)において、2ショット目以降から飛翔体が明確に観測されることを明らかにした。本計測と合わせてフェムト秒レーザーのサンプルに対する吸収率をショット毎に計測・比較することで、ショット毎のアブレーションの変化が各ショット後のサンプルの表面形状の変化に由来する事を明らかにした。マルチショットアブレーションのダイナミクスの観測が可能となったことで、フェムト秒レーザー特有の高精度な表面加工及び表面改質のメカニズムの解明が期待される。平成28年度は、軟X線レーザーを光源とした干渉計(水平方向空間分解能0.6 μm、深さ方向分解能2 nm)を用いてフェムト秒レーザーアブレーション過程の時間分解計測を行い、アブレーションの閾値近傍でのみ形成される薄膜構造体の形成過程を詳細に捉えることに成功した。軟X線レーザーは、物質の表面を選択的に観測する為に最適な波長(14 nm)、物質の運動を捉えるのに十分なパルス幅(10 ps以下)、1ショットで観測可能な十分な強度等の優れた特性を有しており、従来観測の困難であったフェムト秒レーザーアブレーション過程の観測に適している。我々は今までにフェムト秒レーザーポンプ・軟X線レーザープローブ装置を用いることで、閾値近傍の照射強度における金のフェムト秒レーザーアブレーション過程において、軟X線の光学素子(ビームスプリッター)として機能するほどに高精度・高密度な薄膜が過渡的に形成されることを発見している。しかしながら、「薄膜から反射する光」と「薄膜を透過し、その下に存在する固体面から反射する光」の干渉現象(ニュートンリング)として間接的に薄膜を観測していたため、大部分の質量を有する固体面の状態は未だ観測されていなかった。今回、軟X線プローブ装置に深さ方向を分解することが可能な軟X線干渉計を加えることで、膨張する固体面とその上方の薄膜を同時に直接観測することに世界で初めて成功した。更に別の材質(タングステン)においても同様の現象が観測されており、本現象がフェムト秒レーザーアブレーション過程の本質に関わる結果であることが示された。平成28年度は、軟X線干渉計を用いた過渡的な薄膜形成の観測に成功しており、当初予定した計画通りに進行している。平成29年度は、軟X線レーザーをプローブ光とする干渉顕微鏡により、フェムト秒レーザーアブレーションダイナミクスの観測を複数の金属サンプルについて行った。サンプル上でガウス分布の照射強度を有するフェムト秒レーザーを照射したサンプル表面の形状の変化を時間空間分解計測することで、アブレーションダイナミクスの照射強度に対する依存性を観測した。その結果、照射強度が特定の条件の場合に、アブレーションが特異的に早く進行する現象の観測に成功した。通常のアブレーションではレーザーによりエネルギーを与えられた原子が熱的に移動するために必要な時間スケール(数十から数百ピコ秒)で形状が変化するが、本現象ではそれよりも早く表面の破砕が行われている。しかも、本現象は最終的にクレーターの縁が形成される領域近傍もしくはその外側、つまりアブレーション閾値もしくはそれ以下の照射強度において観測されている。これは、照射強度が低いにも関わらず照射強度が高い領域よりもアブレーションが早く進行する条件が存在することを示している。本現象は複数の材質において観測されていることから、レーザーの照射条件を制御することにより、効率の高いアブレーションの実現が期待される。加えて、本現象はアブレーションメカニズムが照射強度に対して不連続に変化することを示しており、シミュレーションとの比較を行うことでアブレーションメカニズムの解明が期待される。平成29年度は、軟X線干渉顕微鏡により、フェムト秒レーザーアブレーション過程における特異的な照射強度依存性の観測に成功しており、おおむね順調に進行している。来年度は、軟X線干渉計測を様々な照射条件下において行う。特にアブレーション閾値を僅かに下回る条件(完全には吹き飛ばない)

下における表面のナノメートルスケールの凹凸の成長過程の観測と終状態の精密な比較を行うことで微細加工に関する知見を得る予定である。更に国内外の理論シミュレーションチームとの議論を開始し、我々が得たデータとの詳細な比較を行う予定である。軟X線干渉顕微鏡の改良をすることで、今までに観測が不可能であった半導体等のアブレーション現象の観測を行う。平成28年度は、軟X線干渉計による観測を行った結果、今までに無い成果を得る事に成功したため、新しいデータの取得にリソースを集中した。そのため、新しい軟X線光学系の構築については来年度に行う事とした。軟X線干渉顕微鏡の仕様・設計を見直すことにより、高額な物品の購入を必要とせずに改良を行うことが可能となったため。平成29年度は、平成28年度に予定していた新しい軟X線光学系の構築を行うと共に、平成28年度の干渉計測で形成した照射痕のAFM、SEM等の計測(外部委託)に予算を使用する予定である。
特異な電子物性を有する新規ポルフィリノイドの合成および物性に関する研究

安定な一重項ビラジカルである二重縮環コロールとピリジンを混ぜることにより位置選択的にピリジンが付加した生成物を得た。得られた生成物は安定な双性イオンであることを明らかにした。さらに分子内電荷移動相互作用を利用したフッ素アニオンの特異的認識にも成功した。この結果はコロール化学では初めての例であるだけでなく一重項ビラジカルの新たな反応性を示す結果として重要である。また、ポルフィリン二ホウ素化体を酸化することでジヒドロキシポルフィリンを得ることに成功した。得られた生成物は溶媒の極性に伴うケトーエノール互変異性を示すことを明らかにし、中心金属で異なることを見いだした。さらにこれをDDQによって酸化することにより対面型のジオキソイソバクテリオクロリン二量体が生成することを発見した。生成物の構造はNMRおよびX線結晶構造解析により明確に同定した。この生成物の生成過程には一重項ビラジカルが関わっている可能性かおり、一重項ビラジカルの新たな展開として非常に期待できる結果と言える。一般的に非局在化型一重項ビラジカルは合成が困難であるが、今回発見した成果によって簡便に一重項ビラジカルヘ変換できる可能性が示された点で重要である。最後にβホウ素化ポルフィリンを用いて直接結合を持ったポルフィリン-フラーレン誘導体を合成した。さらに酸化することで二ヵ所で直接結合を持った誘導体の合成にも成功した。得られた生成物は結晶中でπ電子相互作用によって超分子一次元鎖を形成しており、新たな機能性材料への展開が期待できる結果を得た。二重縮環コロールの酸化体とピリジン誘導体を反応させることで位置選択的修飾反応に成功した。得られた化合物はNMRスペクトルによる解析、およびUV吸収スペクトルにおいてnegativeなsolvatochromic効果が観測されたことから双性イオンになっていることがわかった。また、それだけでなく、コロールとピリジンの間でCT相互作用があることが蛍光スペクトルにおいて消光が観測されることより示唆された。この性質を利用したフッ素イオンの選択的補足をUVおよび蛍光スペクトルにおいて確認した。コロールが安定な双性イオンを形成するのは初めての報告であり、コロールの新たな化学の発展が期待できる。また、この修飾反応を利用して位置選択的ハロゲン化を施したあと、Heck反応を用いることにより二重結合で新たに架橋した三重縮環および四重縮環コロールの合成に成功した。これらの化合物はともに酸化することにより安定なビラジカル性を示す化合物へと変換できた。また、電気化学的測定および磁気的測定を用いることによりそのビラジカル性を見積もったところ二重縮環コロールとあわせて様々なビラジカル性をもつことを明らかにした。開殻構造と閉殻構造を共役にもつビラジカロイドの化学は近年まだ安定に単離されたばかりでありその性質、機能性においてまだ未知数である。従って異なるラジカル性を有した安定なビラジカロイドを合成できたことはコロールの化学だけでなくビラジカロイドの新たな化学を探究する点で重要である。以上の研究はポルフィリンとは一線を画したコロールの物性を示したことによりコロールの有用性を明らかにする重要なものであると言える。