hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
利他的動機づけが認知的コントロール能力に及ぼす影響の解明

また,ADHD傾向が高いほど利他的動機づけの影響を大きく受けるという仮説のもと,大学生のADHD傾向の個人差を質問紙によって測定し,ワーキングメモリ課題成績との関連を検証した。その結果,不注意傾向の個人差は課題成績とほとんど関連が見られなかったが,多動性傾向が高い大学生ほど高利益の利他的試行において課題成績が高くなった。これは,ADHD的特性が動機づけの方向性次第で認知能力にポジティブな影響を与えることを示唆している。さらに,小学生や中学生でもADHD傾向の高い子が,利他的動機づけによって認知能力や学力が向上するかどうかを調べるための予備調査として,ADHD傾向,向社会的行動,学習に対する動機づけ,そして学業成績などの関連を自答式の質問紙によって調べたところ,全体的に不注意傾向や多動性傾向が高いほど向社会的行動が少ないという傾向が見られたが,共感性あるいは感情制御能力を統制すると,不注意傾向や多動性傾向と向社会的行動との負の関連は消失した。この結果は,子どものADHD傾向が単純に向社会的行動の少なさ,つまり利他的動機づけの低さと関連するのではなく,それらを媒介する他の性格特性あるいは認知特性が存在することを示唆している。今年度は認知的コントロール能力に対する利他的動機づけの影響が,ADHD傾向の個人差によってどのように変化するかを実験的に検証した。ADHDは不注意と多動性・衝動性を主症状とする代表的な発達障害のひとつだが,周囲の物理的環境や人間関係の影響を受けて,認知的パフォーマンスが大きく変化することがわかっている。ADHDの子どもは他者のポジティブなフィードバックが期待できるときに,定型発達の子どもよりも実行機能のパフォーマンスが向上するという報告もある。他者からポジティブなフィードバックを引き出したいという動機づけは,すなわち利他的動機づけだと考えられるため,ADHD傾向の高い子どもあるいは大人は利他的動機づけが高まるほど,発揮できる認知能力も高まるのではないかと仮説を立てた。その結果,大人では多動性傾向が利他的動機づけと結びついたときに,認知的パフォーマンスの向上をもたらされており,研究仮説の方向性は間違っていないことが示唆された。これは教育現場でADHDの児童生徒に対して,他者に対する親切や他者貢献を取り入れた指導が,学習効果や自己コントロール能力を高めるために有効である可能性を示唆している。小中学生に対しても,同じ傾向の結果が追認できるかどうかを調べていきたい。そのための予備調査を,小学生向けのADHD質問紙を作成して行った。また,中学生を対象に昨年度行った,親切行動の振り返りと精神的健康や学業成績との関連を検討した研究の追加調査も実施した。自分自身の親切行動を振り返って記録することを2週間続けることは精神的健康に良い影響を及ぼしたが,学習に対するモチベーションには影響しないことが追認された。以上の理由により,本研究の進捗状況はおおむね順調だと言える。本年度は,大学生のADHD傾向および自閉症傾向の個人差が,利己的あるいは利他的に動機づけられている最中の認知的コントロール能力の発揮にどのように影響しているかを心理学実験の手法を用いて検討した。
Non-T,Non-B,NK細胞白血病の解析

臨床病態は急激であり若年者に多く発熱、肝脾腫を認め、急性増悪をきたした後は全例4ヵ月以内に死亡した。白血病細胞或は培養細胞の遺伝子再構成をIgJh,TCRβ,TCRγ及びTCRδ,chainDNAプローブを使用してSouthern法にて検討した所、いずれも胚細胞型を呈した。以上の事実よりnon-T,non-Bの第三のリンパ球であるNK細胞由来の腫瘍である事が明白となった。白血病由来の培養細胞株における癌遺伝子及びp53癌抑制遺伝子の発現を調べた所、H-RAS遺伝子の高い発現を認めた。N-RAS,K-RAS,c-myc,p53は低レベルの発現であった。現在H-RAS,K-RAS,p53遺伝子のDNAの塩基配列を検討中である。
遺伝子改変マウスを用いたNBS1蛋白C末ドメインによるゲノム安定化機構の解析

我々は放射線高感受性遺伝病Nijmegenbreakage syndromeの原因遺伝子NBS1を1998年に単離、続いてNBS1タンパク質のC末側に放射線照射後のゲノム安定化に重要な幾つかの機能ドメインが存在することを発見した。本研究ではこのなかでRNF20結合ドメインが放射線治療で用いられる低線量照射での放射線抵抗性にかかわること、そしてRAD18結合ドメインの突然変異発生や発がん性について解析した。さらに、C末側領域およぶ中央領域に2種類の新規ドメインを発見した。CRISPRAを用いた解析からそれぞれ非相同末端再結合とDNA複製フォークが停止した時に働くドメインであることが示された。ナイミーヘン症候群の蛋白NBS1はC末側100アミノ酸領域で、修復蛋白MRE11以外にも、ATM、RNF20、RAD18などと結合してチェックポイント、クロマチン・リモデリング、損傷乗り越えDNA合成、アポトーシスのDNA修復調整経路を制御する。本研究はNBS1のこれら結合ドメインの役割の解析を目的とする。マウスを用いた研究利点の一つは、交配により目的としたレポーター遺伝子の導入が可能なことである。NBS1ノックインマウスのDNA修復能を定量的に測定するために、非相同末端再結合のレポーター遺伝子pEJをROSA26座位に導入した遺伝子改変マウスを作製した。このマウスは正常に発育して、またES細胞への制限酵素I-SceIの導入により蛍光物質GFPの発現も顕著に増加した。一方、マウスとヒトではDNA修復経路が必ずしも一致しないことが指摘されるので、CHRSPR法を用いてヒトU2OS細胞のNBS1遺伝子のRAD18結合ドメインを欠失した変異細胞を作製した。驚いたことに、ヒトNBS1ノックイン細胞はマウスのRAD18結合ドメインノックイン細胞と異なり、RAD18フォーカス形成が観察された。正常な細胞分裂には中心体が正確に2個に複製される必要があるが、放射線照射により3個以上の中心体が生じることを我々は報告した。この実験は培養細胞を用いたものであるが、母マウスに1Gy,2Gy照射した結果、マウス胎児には中心体過剰複製が原因のMultipolar分裂が高頻度に観察された。この異常は最終的に細胞死につながるので、胎児の放射線高感受性ならびにNBS1遺伝子の関与について解析を進めている。また、NBS1ノックインマウスのゲノム不安定性による放射線発がんを検証する目的で、NBS1ノックインマウスのホモ、ヘテロ、野性型の3グループの発がん実験に充分量のマウス確保のための産生を行っている。ナイミーヘン症候群は放射線感受性、高発がん性、小頭症を特徴とするDNA修復欠損ヒト遺伝病である。その蛋白NBS1はC末側100アミノ酸領域で、修復蛋白MRE11以外にも、ATM、RNF20、RAD18などと結合してチェックポイント、クロマチン・リモデリング、損傷乗り越えDNA合成、アポトーシスのDNA修復調整経路を制御する。Nbs1ノックアウトマウスは胎生致死として知られるが、我々が作製したRAD18結合ドメインのNbs1ノックインマウス(放射線高感受性)は正常に発育した。そこで本研究はNBS1のドメインを欠失したノックインマウスを作製してDNA修復とゲノム安定化おけるそれぞれの結合ドメインの役割の解析を目的とする。RAD18結合ドメインKIマウスの紫外線感受性とRAD18集積異常が確認されたので、CHRISPRA法を用いてNBS1が紫外線照射後にRAD18を集積する機構を解析した。その結果、生物種を通じて保存された新規ドメインが必須であること、そしてNBS1のリン酸化が予め行われている必要があることが分かった。小頭症の発症機構として放射線照射後の中心体異常がアポトーシスを引き起こすモデルが提唱されているが、我々のマウス実験の結果は放射線アポトーシスの後に放射線中心体異常が起こることを示した。RAD18のKIマウスは、NBS1ノックアウトマウスと違って、生存可能であることを前回報告したが、二年以上の飼育でも成長ならびに産仔数の異常は見られなかった。これらマウスを用いて引き続き発がんデータを蓄積した。RAD18を中心としたノックインマス解析および中心体異常や放射線発がん実験も概ね順調に進行している。平成27年度に本テーマに関して5回の招待講演(そのうち国際学会は4回)と本研究は関連研究者に興味を持って受け入れられている。ナイミーヘン症候群は電離放射線高感受性、高発がん性、小頭症を特徴とするヒト劣性遺伝病である。そのタンパク質NBS1はC末側のわずか100アミノ酸領域に修復タンパク質MRE11、ATM、RNF20、RAD18と結合して相同組換え、チェックポイント、クロマチン・リモデリング、損傷乗越えDNA合成を制御する。NBS1は生体維持にとって重要な遺伝子であるので、その遺伝子破壊したマウス(ノックアウトマウス)は胎生致死であることが知られていた。ところが、NBS1のRAD18ドメインをノックインしたマウスは生存可能であることを我々は明らかにしたので、NBS1の特定ドメインのゲノム不安定化と患者の臨床症状発症における役割を解析した。患者の代表的な臨床症状である小頭症の発症機序が不明であったが、マウスを用いた動物実験で小頭症発症に中心体異常が関わっていることを示した(Plos One, 2016)。既に我々はNBS1が中心体維持にNBS1が必要であることを報告しているので、今回の研究により小頭症発症におけるNBS1の役割の解明に近づいたことになる。

一方、NBS1のRAD18ノックインマウスを用いた発がん実験は、長期間飼育する必要があるので現在もデータの集積を続けている。NBS1がRAD18を損傷部位にリクルートするにはPCNAとの結合が重要であることが判明したので、現在そのドメインの解析を続けている。新しい発見としては、NBS1が相同組換え修復と促進だけでなく、阻害にも機能していることが明らかになった。つまり、NBS1は相同組換え修復をpositiveとnegativeの両面で制御していることになり、国際的に注目される研究成果になると予想される。また、NBS1のC末側に非相同末端再結合に関わるドメインの発見も本研究実績としてあげられる。7報の英語論文を報告し、その中にはナイミーヘン症候群患者の小頭症発症の機序に関わる成果(Plos One, 2016)を上げることが出来た。また、NBS1が相同組換え修復をpositiveとnegativeの両面で制御するなど今後の発展が有望視される幾つかの新知見を得ることが出来た。ナイミーヘン症候群は電離放射線高感受性、高発がん性、小頭症を特徴とするヒト劣性遺伝病である。そのタンパク質NBS1はC末側のわずか100アミノ酸領域に修復タンパク質MRE11、ATM、RNF20、RAD18と結合して相同組換え、チェックポイント、クロマチン・リモデリング、損傷乗越えDNA合成を制御する。NBS1は生体維持にとって重要な遺伝子であるので、その遺伝子破壊したマウス(ノックアウトマウス)は胎生致死であることが知られていた。ところが、NBS1のRAD18ドメインをノックインしたマウスは生存可能であることを我々は明らかにした。そこで本研究課題ではNBS1のC末側に存在する幾つかのドメインのゲノム安定化における役割をノックイン細胞を用いて解析した。我々はRNF20結合ドメインがクロマチン・リモデリングに機能していることを既に示したが、その放射線生物学的意味は不明であった。今回の研究により、RNF20およびその結合ドメインは放射線治療の重要概念である亜致死損傷からの回復に直結する機能を有していることが明らかとなった。すなわち放射線治療では正常組織を放射線障害から守るために低線量を分割照射するが、低線量域における放射線抵抗性にRNF20がかかわることが示された。またNBS1のRAD18ノックインマウスにおける突然変異発生ならびに発がん性についても解析がなされた。一方、本研究では、MRE11、ATM、RNF20、RAD18結合ドメインに加えて、NBS1タンパク質のC末側と中央に2種類の新規ドメインを発見した。それぞれの役割は放射線誘発DNA二重鎖切断の重要な修復経路である非相同末端再結合とDNA複製の異常を正常に正す機能を有していることが判明し、NBS1のゲノム安定化における包括的な機能が示された。我々は放射線高感受性遺伝病Nijmegenbreakage syndromeの原因遺伝子NBS1を1998年に単離、続いてNBS1タンパク質のC末側に放射線照射後のゲノム安定化に重要な幾つかの機能ドメインが存在することを発見した。
脱炭酸酵素による超臨界および高圧二酸化炭素を利用するカルボキシル化反応の開発

CO2を反応物として用いる酵素反応を検討し、有用物質の合成法を見出すことを目的とする本研究において、まず、代表的な炭酸固定化反応関連酵素であるリンゴ酸酵素を、高圧CO2下で安定化させることに成功した。一方、他の要素に対して耐性のあるイソクエン酸脱水素酵素につき、発現系の構築に成功し、高圧CO2条件下で非常に安定性が高いことを確認した。この発現系で調整されたイソクエン酸脱水素酵素を用いたCO2固定化反応に成功し、加圧条件下において反応効率の改善を期待できる結果が得られたCO2を反応物として用いる酵素反応を検討し、有用物質の合成法を見出すことを目的とする本研究において、まず、代表的な炭酸固定化反応関連酵素であるリンゴ酸酵素を、高圧CO2下で安定化させることに成功した。この発現系で調整されたイソクエン酸脱水素酵素を用いたCO2固定化反応に成功し、加圧条件下において反応効率の改善を期待できる結果が得られた地球温暖化の原因物質として全世界的な問題となっているCO_2を有効活用し、その削減に貢献すべく、申請者はこれまでの研究において、アルコール脱水素酵素や加水分解酵素、脱炭酸酵素等、様々な酵素を超臨界CO_2中で用いて、どのような酵素が効率的に働くのかを検討している。本研究においても、CO_2を反応物として用いる酵素反応を検討し、有用物質の合成法を見出すことを目的としている。現在までに、高圧CO_2存在下における炭酸固定化反応の開発を目指し、代表的な炭酸固定化反応関連酵素であるリンゴ酸酵素を用いて高圧CO_2中での酵素の安定化及び反応効率の検討を行った。常圧条件下での炭酸固定化反応を調べるため、Brevundimonas diminuta (NBRC 13182)菌体を培養、超音波破砕により得られたcell-free extractにつき、リンゴ酸酵素活性を確認したのち、炭酸固定化反応を行い、補酵素再生系としてGlucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-PDH)の有無による比較を行ったところ、補酵素再生系を伴った反応が50%の収率で進行し、補酵素再生系を伴わない場合の5%と比較して収率が大幅に向上していることがわかった。また、この2種の酵素cell-free extract及びG-6-PDHを、CO_2によって加圧処理し、L-リンゴ酸を基質とした反応の残存活性を求めた結果、両酵素とも、5MPaでほぼ失活したが、固定化法並びに添加剤による酵素の安定化を試みたところ、cell-free extractは、トレハロースを添加することにより、5MPaの圧力処理後でも60%以上の活性を保持させることができた。また、G-6-PDHは、セラミック系担体であるToyonite200AGA,及びToyonite200AGA-PEIに固定化することにより、同条件で50%程度の酵素活性を保持させることができた。このように、現在までに酵素の安定化について、トレハロースの添加及び固定化法により、リンゴ酸酵素及びG-6-PDHを5MPaまで安定化させることができた。今後、この安定化方法をもとに、他の要素に対して耐性がある酵素を用いての圧力安定性の検討、補酵素再生系の構築、炭酸固定化反応の開発に取り組む予定である。地球温暖化の原因物質として全世界的な問題となっているCO2を有効活用し、その削減に貢献すべく、申請者は超臨界CO2中で、どのような酵素が効率的に働くのかを検討している。本研究においても、CO2を反応物として用いる酵素反応を検討し、有用物質の合成法を見出すことを目的としている。現在までに、高圧CO2存在下における炭酸固定化反応の開発を目指し、代表的な炭酸固定化反応関連酵素であるリンゴ酸酵素を用いて検討を行い、トレハロースの添加及び固定化法により、5MPaまで安定化させることができた。さらにこの安定化方法をもとに、他の要素に対して耐性のあるイソクエン酸酵素を用いて、その発現系の構築を検討した。好熱菌ThermoplasamaacidophiliumのゲノムDNAよりPCRにて増幅したイソクエン酸脱水素酵素遺伝子(Taidh)の断片を、プラスミドベクターにサブクローニングし、構築したものを発現用大腸菌宿主に形質転換した後、IPTGを加えて培養することで、TaIDHの発現誘導を行った。発現状況をSDS-PAGEで確認すると、非形質転換体のものと比べて、発現誘導によるものと思われるバンドが確認できた。また、cell-free-extractを用いた正反応での活性測定では、非形質転換体と比べて、TaIDH誘導体で活性が10.9倍となった。次に、CO2加圧条件下における安定性を検討するため、TaIDHの粗精製酵素溶液に、1時間加圧処理を行い、その残存活性を調べた。その結果、通常条件下で生育する生物由来の同種の酵素と比べ、CO2加圧条件下において非常に安定性が高いことが確認された。このように、CO2高圧下でも安定性の高いイソクエン酸脱水素酵素遺伝子を活性体で発現することに成功した。今後、この発現系より得られるTaIDHを用いて、二酸化炭素固定化反応への応用を検討する予定である。

地球温暖化の原因物質として全世界的な問題となっているCO2を有効活用し、その削減に貢献すべく、申請者は、これまでの研究において、アルコール脱水素酵素や加水分解酵素、脱炭酸酵素等、様々な酵素を超臨界CO2中で用いて、どのような酵素が効率的に働くのかを検討している。本研究においても、CO2を反応物として用いる酵素反応を検討し、有用物質の合成法を見出すことを目的としている。現在までに、代表的な炭酸固定化反応関連酵素であるリンゴ酸脱水素酵素の発現系の構築及び、高圧条件下で安定化させることに成功し、また、イソクエン酸脱水素酵素に関しても発現系を構築し、CO2加圧条件下で非常に安定性が高いことを確認している。この結果をもとに、CO2固定化反応の検討を行った。基質を溶かした逆反応用溶液に酵素溶液を加え、CO2加圧条件下で反応を行ったところ、常圧で1.9%の収率となったが、加圧条件下では目的反応物が生成せず、期待したCO2加圧による効率の上昇とは逆の結果が得られた。酵素の逆反応を用いたCO2固定化反応は、他の平衡反応と組み合わせることで効率の上昇が期待されるため、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH)を用いて再検討したところ、イソクエン酸脱水素酵素を用いた固定化反応において、大幅な効率の上昇がHPLCにて確認された。このように、前年度、構築に成功したイソクエン酸脱水素酵素の発現系より調整した好熱菌由来のイソクエン酸脱水素酵素を用いた二酸化炭素固定化反応に成功し、加圧条件下においてはほかの平衡反応と組み合わせることで効率の改善が示唆される結果を本年度において確認することができた。今後、この成果をもとに、新たな酵素の発現系の構築、変異による改良、酵素の固定化、および、有用物質の大量合成法の検討を行い、安全な有機合成反応の確立を目標としている。当初予定していた研究協力者の確保が困難となり、代替者確保までの間、より少人数の体制で行うこととなったため、研究に遅延が生じた。そのため、酵素の固定化につき、本年中に検討を行う予定であったが、次年度へずれ込むこととなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。人員の不足のため、予定していた進捗度には達しなかったものの、実験結果は、当初より予想していたものに非常に近い結果となった。よって、次年度は、実験方針は当初の予定通りで、今年度から繰り越された実験及び次年度予定されている実験を、並行して進めていく予定である。
多項目解析を可能にする新規走査型イオンコンダクタンス顕微鏡の開発

走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)は自然な状態における細胞動態をナノスケールで観察できる技術であり、従来認識できなかった事象を観察可能とするために、さらなる高性能化が求められている。本研究では、1回の計測で得られる情報を増やし、従来の形状情報以外の評価が可能な装置開発を行う。これにより、従来では用いられていなかった多角的な評価基準を打ち立て、細胞の新規評価を目指す。
リポ蛋白糸球体症の疫学および病態解明

9家系13例のリポ蛋白糸球体症(LPG)患者のハプロタイプを決定したところAPOE-Sendaiアリルのハプロタイプがすべて一致し,創始者変異であることがわかった。山形県の新生児2023人と,透析患者418例を対象としてAPOE-Sendaiの遺伝子頻度を検索したが、変異を有する児は検出できず、一般集団や慢性不全症例におけるAPOE-Sendaiの頻度は極めて稀であることが分かった。APOE-Sendai変異によるLPGと診断された9家系13例の患者で中性脂肪代謝との関連が報告されているSNPs21個について検討したが、発症に共通するSNPsは検出されず、他の発症因子は判明しなかった。リポ蛋白糸球体症は,主にアポE蛋白遺伝子変異による腎疾患で半数が腎不全に至る.なかでもApoE-Sendai変異が最も多く,この変異を有する症例の殆どは山形県に由来することから,山形県における変異頻度の高さが推察される.最近,効果的な治療法が確立されたことから,早期発見・治療が求められる.本研究では,1山形県におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度や2慢性腎不全(透析患者)におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度と本疾患の割合を調べ,早期発見治療の対策を講ずることを目的とする.【対象と方法】1山形県内の基幹病院にて出生し,保護者より書面にて研究協力の承諾を得た新生児を対象し、山形県におけるApoE-S endai変異の遺伝子頻度について調査した。検査標本としては,先天代謝異常マス・スクリーニングの検査に用いた残りの濾紙血からD NAを抽出しTaqman(R)SNP Genotyping Assaysにより遺伝子変異をスクリーニングした。2山形腎不全研究会に登録している透析施設,36施設,2124名の透析患者のなかで同意を得られた方の血液からDNAを抽出した.【結果】1現時点で山形県で出生した各地域の新生児1500人の解析を終了しているが,変異保有者は検出されていない。現在も検体収集,解析作業は進行中である.2現時点で同意を得られた透析患者さんは418名で,DNA抽出まで終了している.リポ蛋白糸球体症は主にアポE蛋白遺伝子変異による腎疾患で半数が腎不全にいたる。なかでもApoE-Sendai変異が最も多く、この変異を有する症例のほとんどは山形県に由来することから、山形県における変異頻度の高さが推察される。最近効果的な治療法が確立されたことから、早期発見、治療が求められる。本研究では、1山形県におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度や2慢性腎不全(透析患者)におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度と本疾患の割合を調べ、早期発見・治療の対策を講ずることを目的とする。【対象と方法】1山形県内の基幹病院で出生し、保護者より書面で研究協力の承諾を得た新生児を対象とし、山形県におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度について調査した。検査標本としては、先天代謝マススクリーニングの検査に用いた残りの濾紙血からDNAを抽出しTaqman(R)SNP Genotyping Assayにより遺伝子変異をスクリーニングした。2山形腎不全研究会に登録している透析施設、36施設、2124名の透析患者のなかで同意を得られた方の血液からDNAを抽出した。【結果】1現時点で山形県で出生した各地域の新生児2023人(昨年分1500人含む)のDNA抽出が終了している。1500人分の解析は終了しており、現時点では変異保有者は検出されていない。のこりの523人分の解析を順次進める予定である2現時点で同意を得られた透析患者は418名で、全員分の解析終了したが、現時点であ変異保有者は検出されていない。リポ蛋白糸球体症は、主にアポE蛋白遺伝子変異による腎疾患で半数が腎不全に至る。中でもApoE-Sendai変異が最も多く、この変異を有する症例のほとんどが山形県に由来することから、山形県における変異頻度の高さが推察される。最近効果的な治療方法が確立されたことから、早期発見、治療が求められる。本研究では、1山形県におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度や2慢性腎不全(透析患者)におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度と本疾患の割合を調べ、早期発見、治療の対策を講ずることを目的とする。検査標本としては先天代謝マススクリーニングの検査に用いた残りの濾紙血からDNAを抽出しTaqman(R)SNP Gentyping Assayにより遺伝子変異をスクリーニングした。【結果】1現時点で山形県で出生した各地域の新生児2023人のDNA抽出が終了し、すべての解析が終了した。現時点では変異保有者は検出されていない。2現時点で同意を得られた透析患者は418人で全員分の解析終了したが、現時点で変異保有者は検出されていない。本症発症におけるApoE遺伝子以外の因子の解明のため、ApoE-Sendai変異による罹患者からゲノムDNAを抽出し中性脂肪代謝との関連が知られている39SNPのうち日本人で頻度の高いSNPs21個について直接塩基配列を決定した。

現在までに9家系13人の患者を解析したが優位な結果は得られていない。対象患者から同意を得るためには十分なインフォームドコンセントが必要であり、説明、同意、検体収集に時間を要するため。また対象患者そのものの数が少ないため時間を要している。リポ蛋白糸球体症は,主にアポE蛋白遺伝子変異による腎疾患で半数が腎不全に至る.なかでもApoE-Sendai変異が最も多く,この変異を有する症例の殆どは山形県に由来することから,山形県における変異頻度の高さが推察される.最近,効果的な治療法が確立されたことから,早期発見・治療が求められる.本研究では,1山形県における遺伝子頻度や2慢性腎不全における本疾患の割合を調べ,早期発見治療の対策を講ずることを目的とする.【対象と方法】山形県内の基幹病院にて出生し,保護者より書面にて研究協力の承諾を得た新生児を対象とし、山形県におけるApoE-Sendai変異の遺伝子頻度について調査した.検査標本としては,先天代謝異常マス・スクリーニングの検査に用いた残りの濾紙血から、DNAを抽出し、TaqMan(R)SNP Genotyping Assaysにより遺伝子変異をスクリーニングした。また、山形腎不全研究会に登録している透析施設36施設2124人の透析患者のうち同意を得られた418人について1と同様にスクリーニングした。【結果】山形県内4基幹病院の2023検体の解析を終了したが、現時点ではApoE-Sendai変異の保有者は検出されていない。また、2の418人の検体の解析も終了したが、変異の保有者は検出されなかった。【考察】現時点では遺伝子変異をスクリーニング検査で検出されていないが、さらに検体数を増やし、変異保有率を検索する。9家系13例のリポ蛋白糸球体症(LPG)患者のハプロタイプを決定したところAPOE-Sendaiアリルのハプロタイプがすべて一致し,創始者変異であることがわかった。山形県の新生児2023人と,透析患者418例を対象としてAPOE-Sendaiの遺伝子頻度を検索したが、変異を有する児は検出できず、一般集団や慢性不全症例におけるAPOE-Sendaiの頻度は極めて稀であることが分かった。APOE-Sendai変異によるLPGと診断された9家系13例の患者で中性脂肪代謝との関連が報告されているSNPs21個について検討したが、発症に共通するSNPsは検出されず、他の発症因子は判明しなかった。対象患者からの同意を得られるためには、遺伝子変異の有無も解析のため十分なインフォームドコンセントが必要であり、説明、同意、検体収集に時間を要するため。3歳児検診や学校検尿、その他尿所見異常者を対象に、同意を得られた患者さんから血液を採取しDNAを抽出し、Taqman(R)SNP Gentyping AssayによりApoE-Sendai変異をスクリーニングし、変異遺伝子頻度を調査する。変異が見つかった場合は、一般尿検査や血液検査などを施行し、また注意深くフォローし、発症が確認されれば早期に治療介入する。小児腎臓疾患本疾患の病因となるAPOE変異は15種類以上報告されているが、いくつかの変異では,健康保因者が確認されており,その浸透率の低さから発症に関与する他の遺伝・環境因子の関与が示唆されている。
電子線照射誘相転移による局所領域ナノ構造制御とデバイス材料開発

Nd-Fe-B系ナノコンポジット硬質磁性材料は、Nd-Fe-B系交換スプリング磁石とも呼ばれ、磁化の高い軟磁性相と保磁力の高い硬質磁性相の2相がナノ結晶オーダーで微細に組み合わされた組織を有する。つまり、単にナノ結晶組織を得るだけではなく、特定の相を組み合わせたナノコンポジット組織制御が必要になる。本研究では、従来法である金属ガラスの熱誘起結晶化法・金属液体の急冷凝固法の利用といった「熱的手法」ではなく、金属ガラス中への電子線照射によるアモルファス化・結晶化を利用した電子線照射誘起相変態を利用した新しいナノコンポジット組織制御法を開発した。その結果、磁気有害相である、Nd_2Fe_<23>B_3が、電子線照射誘起結晶-アモルファス-結晶転移によって磁気的有用相であるα-Feとアモルファス相へと変態することを見出した。本発見は、Nd-Fe-B系磁性材料のナノコンポジット組織制御における「電子線照射法などの機械的原子変位を利用した磁気的有害相消去プロセス」とも言える新技術であり、急冷凝固・粉末焼結とは異なる第3のNd-Fe-B系磁性材料作製プロセスの可能性を示唆している。また、Fe_<77.5>Nd_4B_<18.5>金属ガラスの電子線照射誘起結晶化を利用して得られたナノコンポジット組織が、実際に特異な磁区構造を形成することをローレンツ電子顕微鏡法により確認した。この手法を用いれば、ピンポイントでのナノ組織制御が可能となる。Nd-Fe-B系磁性材料は、従前のSm-Co系磁性材料の磁気特性を遥かに凌ぐ優れた硬磁性材料として、実用化されている。この磁性材料は、急冷凝固によるアモルファス相からの熱処理により析出結晶相の種類、形態を制御する方法と、粉末焼結による非平衡プロセスを利用しての相選択ならびに形態制御に大別される。これら両プロセスでは、磁気特性改善のためには軟磁性相のα-Fe、Fe_3Bと硬磁性のNd_2Fe_<14>B相以外の有害相の生成を抑えると共に組織微細化を図っている。しかし、いずれのプロセスでも試料全体が同一熱履歴を持つためピンポイントでの組織制御は困難である。電子線を結晶あるいはアモルファス相に照射すると、電子の弾き出し効果により、電子線照射誘起相転移が起り得る。本研究では、熱処理工程に代わる新たな組織制御法として電子線照射による「結晶-ガラス転移(固相アモルファス化)」、「ガラス-結晶転移(結晶化)」および「結晶-アモルファス-結晶転移」を利用し、Nd-FePB系磁性材料のナノコンポジット組織制御を試みた。、その結果、磁気有害相である、Nd_2Fe_<23>B_3が、電子線照射誘起結晶-アモルファス-結晶転移によって磁気的有用相であるα-Feとアモルファス相へと変態することを見出した。
強迫性障害の前向き長期予後研究

2001年4月から2007年3月までに九州大学病院精神科を受診し、統制的な治療を受けた強迫性障害患者46名のうち19名(41%)に連絡がとれ、そのうち17名(37%)の来院調査を実施した(治療後平均79.7ヶ月(SD=17.6))。強迫性障害の診断基準を満たした者は、17名中7名(41%)で、17名のY -BOCSの平均は14.8(SD=7.5)、GAFの平均は71.2(SD=8.8)であり、治療効果は維持されていた。過剰責任症状、高い発症年齢、低い開始時YBOCSが良好な予後を予測する可能性が示唆された。九州大学病院と川崎医科大学病院精神科を受診した強迫性障害患者99名のY-BOCS(Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale)症状評価リストをもとに、強迫観念(攻撃的、汚染、性的、保存と節約、宗教的、対称性や正確性、身体)と強迫行為(掃除と洗浄、確認、繰返しの儀式行為、ものを数える行為、整理整頓、溜めこみ)の種類ごとに症状の重みづけを行い、因子分析を行った。その結果、5因子が抽出された。2001年4月から2007年3月の間に九州大学病院精神科の強迫性障害専門外来を受診し、SCID(Structured Clinical Interview for DSM-III or IV)により強迫性障害と診断され、治療効果比較研究に参加した46名に対して連絡をとり、日程調整ができた3名の対象者に同意を得たうえで治療後経過の聞き取り、各種臨床評価、神経心理評価を行った。それぞれ治療後8年4カ月、7年4カ月、5年6カ月における評価となった。SCIDにて強迫性障害の診断がつく者はいなかったが、2名は現在も医療機関に通院中であり1名は薬物療法を受けていた。Y-BOCSはそれぞれ、31→13→27、31→2→19、28→9→6(治療前→治療後→フォローアップ時)、GAF(Global Assessment of Function)は45→65→70、45→80→75、50→75→85、HDRS(Hamilton Depression Rating Scale)は7→1→8、0→1→3、3→0→0という経過であった。対象者数が少なく、まだ考察ができる段階ではないが、これらの結果からOCDの長期経過は、強迫症状の再燃は認めるものの、診断域値以下であることが多く、一度症状が改善されると生活の質は保たれていることが示唆された。次年度以降、評価対象者を増やし、さらに検討をおこなっていく予定である。全体でのYBOCS及びGAFscoreの経過、症状タイプ別でのYBOCS及びGAFscoreの経過、発症年齢瑚でのYBOCS及びGAFscoreの経過、治療抵抗群(YBOCS改善率35%未満を治療抵抗群とした)における特徴について解析を行い、以下のような結果が得られた。(1)YBOCS改善率及びGAFscoreに悪化はなく、治療効果は維持されていた。(2)対象者を4因子別に群間比較した結果、明らかな有意差を認めなかった。(3)YBOCS症状Checklist内2項目「不注意から人に危害を加えるのではないか」「何か恐ろしい出来事が自分の責任ではないか」の症状がある者は、調査時YBOCSが低くGAFscoreが保たれていた。(4)若年(17歳以下)発症の者は後期(18歳以上)発症の者に比べ、調査時GAFscoreが悪かった。(5)治療抵抗群(n=5)では治療有効群(n=12)に比べ、治療前YBOCSが高く調査時GAFscoreが悪かった。以上の結果から、先行研究と同様、過剰責任症状・高い発症年齢・低い開始時YBOCSが良好な予後を予測する可能性が示唆された。来院調査が行えた17名(治療後平均79.7ヶ月(SD=17.6))を対象に、WMS-R(視覚的、言語的記憶を評価する検査)、WCST(遂行能力を評価する検査)、Stroop test(選択的注意機能を評価する検査)を実施し、強迫性障害患者における、遂行機能、空間認知機能などの高次認知機能について検討した。治療前と追跡時の比較で有意差を認めた検査は、Stroop testとWCSTであり、両者とも追跡時の結果の方が良好であった。次に治療前、追跡時のそれぞれで若年発症群(17歳以下発症、8名)と後期発症群(18歳以上発症、9名)の比較を行った。治療前はWMS-Rの言語性記憶、一般記憶で若年発症群の方が、有意に結果が良かった。

追跡時はWMS-Rの一般記憶で若年発症群の方が、有意に結果が良かった。群間(発症年齢)と時期(治療前後)をあわせて2要因分散分析もおこなったが、交互作用は有意でなく、群間による差は認めなかった。また、治療前と追跡時の検査結果について、cleaning(有8名、無9名)、forbidden thoughts(有13名、無4名)、symmetry(有5名、無12名)の症状因子について、症状の有無による比較を行った。有意差はcleaningのみに認められ、治療前は症状の有無で差は認めなかったが、追跡時は症状有群でWMS-Rの注意・集中の結果が有意に悪かった。治療前のY-BOCSの平均は28.5点、追跡時の平均は13.7点であり、症状改善に伴い、遂行機能や選択的注意機能といった高次脳機能も改善される可能性が示唆された。発症年齢は治療による神経心理機能の変化に影響を与えていなかった。本研究の限界として、対照群を置いていないため、検査結果の改善が学習効果による可能性を否定できないこと、群間に分けて結果を検討するには対象人数が少ないということが挙げられる。dimension作成に関してはより詳細なデータを集めている最中であり、まだ作成は終了していないが、来院日程調整中の1名を除き、対象者の治療後経過の聞き取り、及び神経心理機能を含む臨床評価はすでに終了しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。来院日程調整中の1名について評価をおこない、更なるデータ集積を図る。一方でdimensionの作成をおこない、全てのデータを集積後、治療前脳機能画像、症状亜型(symptom dimension)、治療法、罹病期間、発症年齢、神経心理機能、その他の背景因子と予後との関係について解析を行う予定である。
くさび形状付き油溝を設けたクロスヘッドピン軸受の負荷能力に関する研究

大形2サイクルディーゼル機関のクロスヘッドピン軸受は常に下向きの高い荷重を受けながら低速で揺動運動を行うため,軸受面に形成される油膜が極めて薄く焼損や破損を起こしやすい軸受である.近年は大形機関の高出力化やコンパクト化が進み,クロスヘッドピン軸受の潤滑状態は一段と苛酷化する傾向にあり負荷能力の向上が重要な課題となっている.本研究では実際機関のクロスヘッドピン軸受と相似な変動荷重,揺動滑りの条件で負荷限界試験を実施でき,さらに軸受面の油膜形成状態を測定できるようにした軸受試験機を用い,くさび形状付き油溝を設けたクロスヘッドピン軸受の負荷能力について検討した.その結果,従来型油溝をもつクロスヘッドピン軸受の場合,軸受すき間比を小さくすると軸受全面で大きなスクイズ作用が得られるため負荷能力の向上に有利であるが,軸受すき間比を過小にすると,くさび作用が弱まり油膜厚さが減少するため負荷能力は逆に低下するという欠点があることがわかった.しかし軸受すき間比が小さい軸受でも油溝両側にくさび形状を設けることにより,油膜厚さが増大し負荷能力の大幅な向上が期待できることがわかった.くさび形状付き油溝のくさび諸元が油膜特性,並びに負荷能力に及ぼす影響を調べた結果,くさび角が大きい場合には,大きなくさび作用が得られずに油膜特性が改善されず負荷能力の大幅な向上は期待できないが,くさび角を0.1°程度まで減少させると油膜厚さが増大し負荷能力が向上することがわかった.一方,くさび幅角の増加はくさび作用の増大に有利であるが,くさび幅角を過大にするとスクイズ作用に有効な軸受面積が減少するため負荷能力は逆に低下する傾向が認められた.以上の結果から,くさび幅角5°およびくさび角0.1°のくさび形状の場合に負荷能力が最大となることがわかった.大形2サイクルディーゼル機関のクロスヘッドピン軸受は常に下向きの高い荷重を受けながら低速で揺動運動を行うため,軸受面に形成される油膜が極めて薄く焼損や破損を起こしやすい軸受である.近年は大形機関の高出力化やコンパクト化が進み,クロスヘッドピン軸受の潤滑状態は一段と苛酷化する傾向にあり負荷能力の向上が重要な課題となっている.本研究では実際機関のクロスヘッドピン軸受と相似な変動荷重,揺動滑りの条件で負荷限界試験を実施でき,さらに軸受面の油膜形成状態を測定できるようにした軸受試験機を用い,くさび形状付き油溝を設けたクロスヘッドピン軸受の負荷能力について検討した.その結果,従来型油溝をもつクロスヘッドピン軸受の場合,軸受すき間比を小さくすると軸受全面で大きなスクイズ作用が得られるため負荷能力の向上に有利であるが,軸受すき間比を過小にすると,くさび作用が弱まり油膜厚さが減少するため負荷能力は逆に低下するという欠点があることがわかった.しかし軸受すき間比が小さい軸受でも油溝両側にくさび形状を設けることにより,油膜厚さが増大し負荷能力の大幅な向上が期待できることがわかった.くさび形状付き油溝のくさび諸元が油膜特性,並びに負荷能力に及ぼす影響を調べた結果,くさび角が大きい場合には,大きなくさび作用が得られずに油膜特性が改善されず負荷能力の大幅な向上は期待できないが,くさび角を0.1°程度まで減少させると油膜厚さが増大し負荷能力が向上することがわかった.一方,くさび幅角の増加はくさび作用の増大に有利であるが,くさび幅角を過大にするとスクイズ作用に有効な軸受面積が減少するため負荷能力は逆に低下する傾向が認められた.以上の結果から,くさび幅角5°およびくさび角0.1°のくさび形状の場合に負荷能力が最大となることがわかった.大形2サイクルディーゼル機関のクロスヘッドピン軸受は常に下向きの高い荷重を受けながら低速で揺動運動を行うため,軸受面に形成される油膜が極めて薄く焼損や破損を起こしやすい軸受である.近年は大形機関の高出力化やコンパクト化が進み,クロスヘッドピン軸受の潤滑状態は一段と苛酷化する傾向にあり負荷能力の向上が重要な課題となっている.本研究では実際機関のクロスヘッドピン軸受と相似な変動荷重,揺動滑りの条件で負荷限界試験を実施でき,さらに軸受面の油膜形成状態を測定できるようにした軸受試験機を用い,くさび形状付き油溝を設けたクロスヘッドピン軸受の負荷能力について検討した.その結果,従来型油溝をもつクロスヘッドピン軸受の場合,軸受すき間比を小さくすると軸受全面で大きなスクイズ作用が得られるため負荷能力の向上に有利であるが,軸受すき間比を過小にするとくさび作用が弱まり油膜厚さが減少するため負荷能力は逆に低下するという欠点があることがわかった.しかし軸受すき間比が小さい軸受でも油溝両側にくさび形状を設けることにより,油膜厚さが増大し負荷能力の大幅な向上が期待できることがわかった.

くさび形状付き油溝のくさび諸元が油膜特性,並びに負荷能力に及ぼす影響を調べた結果,くさび角が大きい場合には,大きなくさび作用が得られずに油膜特性が改善されず負荷能力の大幅な向上は期待できないが,くさび角を0.1°程度まで減少させると油膜厚さが増大し負荷能力が向上することがわかった.一方,くさび幅角の増加はくさび作用の増大に有利であるが,くさび幅角を過大にするとスクイズ作用に有効な軸受面積が減少するため,負荷能力は逆に低下する傾向が認められた.以上の結果から,くさび幅角5°およびくさび角0.1°のくさび形状の場合に負荷能力が最大となることがわかった.大形2サイクルディーゼル機関のクロスヘッドピン軸受は常に下向きの高い荷重を受けながら低速で揺動運動を行うため,軸受面に形成される油膜が極めて薄く焼損や破損を起こしやすい軸受であり,損傷発生を防止する方策について検討することは重要である.本研究では実際機関のクロスヘッドピン軸受と同様な変動荷重,揺動すべりの条件で焼付き試験が実施できる軸受試験機を用いて,軸受最高面圧18MPa一定の条件で十分ななじみ運転を実施した後,潤滑油の供給を停止して焼付きが発生するまでの軸受表面温度,油膜形成状態,並びに軸受振動状態の変化を調べ,潤滑状態の異常予知診断法について検討した.軸受表面温度および振動加速度(実行値)に関しては,それらの値が急増した直後に焼付きが発生した.すなわち表面温度および振動加速度(実効値)の急増から潤滑状態の異常性を検知して焼付き発生を防止することは困難であることがわかった.一方,油膜の電気抵抗を計測し求めた油膜形成率の値は,軸受面に軽度な固体接触が発生した場合でも大幅に減少するため,油膜形成率の変化から苛酷な固体接触の度合いを評価して焼付き発生を予知することは困難であることがわかった.クロスヘドピン軸受の振動波形は1サイクルに2回,すなわち軸の揺動方向が反転するクランク角度θc=-90°および+90°近傍で大きな振動(振動スパイク)が発生する特徴がある.潤滑状態が過酷になるとθc=+90°近傍における振動スパイクの増大とその発生頻度が顕著になることがわかった.そこでθc=+90°近傍における振動スパイクの増大とその発生頻度に着目した異常振動発生率の値を用いて異常診断を実施すると,過酷な固体接触が発生した初期段階で潤滑状態の異常性を検知できることが明らかになった.
高分子微粒子で安定化された泡の創成と構造評価

本研究は、高分子化学、界面化学を学術基盤とし、機能性高分子微粒子により安定化された泡を研究することにより、泡工学における泡安定化に関する基本概念を構築することを目的としている。平成19年度は、平成18年度に合成した粒子表面性質、粒子径が精密に制御された高分子微粒子をサンプルとして使用し、泡の生成.安定性に関して定量的に評価を行った。厳密な評価を可能にするため、フォームカラムの改良を行い、評価を行う最適条件(温度、窒素導入速度、窒素導入口の口径)も明らかとした。その結果、ミクロンメートルからサブミクロンメートルサイズの粒子で泡を安定化させることができることを明らかにし、粒子径が小さくなる程、泡の安定性が低くなることを定量的に評価することに成功した。さらに、得られた泡が示すモアレパターン、構造色について、光学顕微鏡、電子顕微鏡、反射スペクトル測定装置を用いて、詳細に検討を行った。また、単一高分子微粒子と気液界面に働く相互作用を検討することは、微粒子安定化泡の安定性を理解するために重要であり、界面化学の分野でも最近特に興味をもたれている研究トピックスである。このような背景から、コロイダルプローブ原子間力顕微鏡を用いて評価を行う研究を、ドイツはMax・Planck研究所のButt教授と連携して行った。水溶性の分散安定剤で安定化されたポリスチレン粒子の気液界面における接触角測定を行った結果、接触角41±5°と測定され、泡の安定化に有効な粒子は、空気に比べ、水に濡れやすい表面を有していることが明らかとなった。平成18年度は分散重合、乳化重合により粒子表面性質、粒子径が精密に制御された高分子微粒子を系統的に合成し、フォームカラムを使用し泡の生成・安定化へ与える影響に関する検討を行った。その結果、ポリビニルピロリドン(PNVP)、またはポリアクリル酸(PAA)が分散安定剤として粒子表面に吸着したポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロモスチレン粒子を用いた場合、乾燥後も3次元構造を保ち、モアレパターン、構造色を示す泡の作製が可能であるが、ポリエチレングリコールが粒子表面に吸着したPS粒子は、泡を安定化できないことを明らかにした。また、PNVPで安定化されたPS粒子を用いた場合、ミクロンメートル(1.6μm)からサブミクロンメートル(260nm)サイズの粒子で泡を安定化させることができることを明らかにし、粒子径が小さくなる程、泡の安定性が低くなることを見出した。さらに、PAAが粒子表面に吸着しているPS粒子を泡安定化剤として使用することにより、pHコントロールによって泡の安定性が制御可能であることを見出した。これは申請者の知る限り、微粒子で安定化された刺激応答性の泡についての初めての報告となる。以上の内容をLangmuir誌に報告、論文投稿中である。さらに、単一高分子微粒子と気液界面に働く相互作用を、コロイダルプローブ原子間力顕微鏡により評価を行う研究を、ドイツはMax-Planck研究所のButt教授との共同でスタートさせ、平成19年3月に申請者がButt教授の研究室を訪問し、議論を重ねることにより、単一粒子の気液界面における接触角測定に成功している。
ヒトｉＰＳ細胞由来血小板放出分子機構の解明

献血にのみに依存しない血小板輸血製剤の供給を実現することが希求されている背景から、江藤研究室では、iPS細胞などの多能性幹細胞から不死化巨核球前駆細胞株imMKCLを分担研究者の中村らが樹立した。本細胞株は新たな血小板供給源として有力視されている。一方、静置培養条件ではこの巨核球株の増殖後の成熟が栄養細胞への接着依存的で、大量培養が必須な液体培養条件での成熟が不完全のために生体内の巨核球に比し、血小板産生効率が極度に低いことが課題だった。そこで、巨核球の成熟度合いを可視化し、血小板産生効率を上げる薬剤を探索するためのハイスループットスクリーニング系の開発を進めた。巨核球成熟に伴って発現が高くなることが知られているβ1チューブリンの遺伝子座に蛍光発色レポーター遺伝子をCRISPR/Cas9法によって不死化巨核球前駆細胞株imMKCLに組み込み、成熟過程の可視化に成功した。本レポーター巨核球細胞株を用いてハイスループットスクリーニングシステムを開発し、5000種以上の薬剤ライブラリから血小板産生を促進する候補薬剤を複数種(Wnt-C59,TCS-359など)同定した。候補薬剤の多くが既知の機能として知られた薬剤であっても、実際には芳香族炭化水素受容体(aryl hydrocarbon receptor : AhR)経路を競合阻害する機序によって、巨核球成熟を促進し、血小板産生のための細胞環境を形成することを発見した。江藤研究室では、ランダムスクリーニングによってAhR経路の抑制が巨核球成熟に重要な役割を担っていることを発見し(Cell, 2018)、それを元にAhRシグナルの重要な知見を集積しつつあり、改めて候補者のデータの重要性がが再確認された。さらに候補者は本研究で、AhR経路には関わらない別の巨核球成熟促進経路の存在も見出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。献血にのみに依存しない血小板輸血製剤の供給を実現することが希求されている。そこでSi Jing Chen博士が所属する江藤研究室では、以前の研究によって血小板産生前駆細胞である巨核球を長期間に亘って増殖維持可能な細胞株として樹立することに成功した(Cell Stem Cell, 2014)。Chen博士は、この巨核球細胞株成熟をより促進するための薬物発見ならびに、薬物発見を通じた成熟分子機構解明を目的に研究を開始した。Si Jing Chen博士は、成熟に寄与するであろう遺伝子ネットワークに焦点を絞って解析するため、血小板産生において特異的な発現パターンと発現頻度が上昇することが知られているbeta1 tubulinのゲノム領域にレポーターVENUSを組み込んだ細胞株TUBB1(beta1 tubulin)VENUS巨核球細胞株を作製し、その細胞株を用いた薬物スクリーニング解析システムを構築した。その後、巨核球成熟を促進する薬物スクリーニングを実施し、既存のライブラリーの中から複数の薬物に血小板産生の促進効果があることを明らかにした。実際にこれらの複数薬物で、マウスの血小板減少病態を改善することを確認した。これらの発見した薬物は、(1)既存の細胞内シグナル経路であるaryl hydrocarbon recptor (AhR)への阻害効果、と(2)AhR非依存的な集団の2つに分類可能であった。AhR下流のシグナルがどのように巨核球成熟を促進するのかは依然不明であり、今後も研究を継続する。本研究は、巨核球の成熟工程にどのようなシグナルか大きく関与するか、またその主たる機構は何か、を明らかにする重要な研究テーマであり、今後も研究は継続される。スクリーニングによって導出した薬物リスト、本細胞株の有用性に関しての論文を投稿した。本テーマの継続は重要であり、今後も研究成果として発表可能な状況にある。

江藤研究室では、ランダムスクリーニングによってAhR経路の抑制が巨核球成熟に重要な役割を担っていることを発見し(Cell, 2018)、それを元にAhRシグナルの重要な知見を集積しつつあり、改めて候補者のデータの重要性がが再確認された。さらに候補者は本研究で、AhR経路には関わらない別の巨核球成熟促進経路の存在も見出した。既存の薬のライブラリーを活用した中で発見された血小板産生促進因子は、一つはAhRに対する会合度を保持し、AhRの抑制によって巨核球の成熟を促進した。一方で、AhR非依存性の機構も明らかになった。そこで、本年はAhR下流の細胞内部のシグナルがどのように巨核球の成熟を成熟させているかをバイオロジーだけでなく、共通性を保持する構造の詳細な解析を通じて、パテントに抵触しない新規構造体による薬物を開発する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
二酸化炭素の光還元を目的とするポリ酸の合成と構造

[Mo_7O_<24>]^<6->及び[W_<10>O_<32>]^<4->は水溶液中においてアセチレンの水和反応の光触媒として働くことを見い出してきた。この特異な光反応における[W_<10>O_<32>]^<4->の光触媒活性に注目して,[W_<10>O_<32>]^<4->に3価の希土類原子を取り込ませたポリタングステン酸[LnW_<10>O_<36>]^<9->を合成し,Ln^<3+>のイオン半径などの相異による[LnW_<10>O_<36>]^<9->の配位子場の構造変化を求めた。次いでこれを光触媒とする小分子の活性化(二酸化炭素の還元,アセチレンの水和)を試みた。触媒に用いるポリ酸の構造を決定するため,6種類の希土類金属Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy(原子番号がそれぞれ59,60,62,64,65,66)を取り込ませた[LnW_<10>O_<36>]^<9->のカリウムナトリウム塩を合成し結晶構造解析を行った。6つの化合物は空間群がP2_1/nで単位胞の体積が54585497立方Aの同型の単位格子を形成する。また,結晶軸aの長さが中心の希土類元素の原子番号の増加と共に小さくなる傾向が認められた。アニオンは理想的にはD_<4d>の対称性を持つが2つのK^+がアニオンの両側に配位しており,そのため対称性はC_<4v>に低下している。その結果[LnW_<10>O_<36>]^<9->の2つの[W_5O_<18>]^<6->グループは非等価となりそれぞれの中でのW...W,Ln...W距離に違いが現れることが判明した。さらにLn...O,Ln...W距離は中心のLnの原子番号の増加に伴い短くなる傾向を示すランタニド収縮を示した。これは、結晶軸aの変化がポリ酸の長軸方向のサイズ変化と平行にあるa軸の長さに反映されたものとして理解できた。合成したポリ酸を用いてアセチレンの水和,二酸化炭素の還元反応を試みたがいづれのポリ酸も光反応は進行しなかった。これは[EuW_<10>O_<36>]^<9->の場合と同様,O→W LMCT帯光励起によってポリ酸格子に注入された励起エネルギーの大部分が中心のLn^<5+>へ分子内エネルギー移動することによるものと推定された。これは[EuW_<10>O_<36>]^<9->の場合と同様,O→W LMCT