hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海産仔稚魚に発生する新しいウイルス病に関する研究

本研究ではヒラメのウイルス性表皮増生症(VEH)およびシマアジのウイルス性神経壊死症(VNN)について研究し、以下の結果を得た。ヒラメのウイルス性表皮増生症(VEH)本病の原因ウイルスの分離を数種の培養細胞を用いて試みたが不成功に終わった。そこで病魚から濃縮・純化したウイルスに対する抗血清を作製し、それを用いた蛍光抗体法による迅速診断法を確立した。シマアジのウイルス性神経壊死症(VNN)1)本病の原因がウイルスであることを確認し、病魚から濃縮・純化したウイルスの性状を調べ、本ウイルス(SJNNV)が今まで魚類からは未報告のノダウイルス科に属することを明らかにした。2)上記の純化ウイルスを用いて抗血清を作製し、それを用いたELISA法により病仔魚よりウイルス抗原を検出する診断法を確立した。また同じ方法により雌親魚の卵からウイルス抗原を検出し、本病は垂直感染により伝播することを明らかにした。3)シマアジ親魚における抗SJNNV抗体を測定したところ、高頻度(65%)に検出され、多くのシマアジ親魚が本ウイルスの感染を経験していることがわかった。しかし、親魚における抗体の有無とそれらから産出された仔魚におけるVNN発生との間には絶対的な関係は認められず、抗体検査によるウイルス・フリー親魚の選別は困難であることが判明した。4)本ウイルスの核酸(RNA-2)の解析結果に基づき作製したプライマーを使用することにより、PCR法による核酸検出法を確立し、ウイルス・フリーの親魚・卵・仔魚の選別方法の基礎を確立した。5)キジハタ仔稚魚にもVNNが発生したことを、病理組織学的検討および抗SJNNV抗体を用いた蛍光抗体法により確認した。海産仔稚魚に発生する新しいウイルス病として,ヒラメ仔魚のウイルス性表皮増生症(VEH)とシマアジ・キジハタ仔稚魚のウイルス性神経壊死症(VNN)について研究した。VEH原因ウイルス(ヘルペスウイルス)の分離を既存の魚類由来細胞系のほか、我々が作ったヒラメ表皮由来細胞を用いて試みたが、すべて失敗に終わった。そこで、病仔魚から超遠心により純化したウイルス粒子に対する抗血清を物製し、それを用いて蛍光抗体法による本病の診断が可能であることを確かめた。VNNの原因ウイルス(ピコルナウイルス様)の分離を数種の魚類由来細胞を用いて試みたが、成功しなかった。シマアジ病魚より純化したウイルス粒子を用いて、核酸構造について検討したところ、2分子のプラスセンスの単鎖のRNAからなることがわかり、粒子の形状(25nm)をも考慮し、ノダウイルス科(Nodaviridae)に分類した。なお、このノダウイルスはこれまでに昆虫からのみ報告されており、魚類病原ウイルスとしては今回が最初の確認例ということになる。また本ウイルス(SJNNV)に対するウサギ抗血清を用いたELISA(酵素結合抗体法)により、病仔魚のみならず親魚の卵巣からもウイルス抗原が検出され、本病は垂直感染により伝播することが明らかになった。なお、同じ抗血清を用いた蛍光抗体法をVNN罹病キジハタ稚魚に試したところ、陽性反応が得られ、これら両魚種にみられるVNNの原因ウイルスは同一種である可能性が示唆された。来年度はVNNの予防に関する基礎的事項を中心に研究を進める予定である。昨年度に引き続き、シマアジのウイルス性神経壊死症(VNN)について研究した。シマアジ病魚のホモジネートあるいは濃縮・純化したウイルスを接触させることにより、シマアジ仔魚に本病を再現させることができ、本ウイルス(SJNNV)が、本病の原因体であることが確認された。

本ウイルスに対するウサギ抗血清を用いたELISA(酵素結合抗体法)により、病仔魚のホモジネートあるいは親魚の卵からウイルス抗原が検出された。従って、この方法により本病の診断が可能であり、また本病は垂直感染によって伝播することが判明した。ELISA法により親魚の血清中からSJNNVに対する抗体の検出を試みたところ、多くの親魚が陽性を示し、シマアジは本ウイルスに広く感染していることがわかった。しかし、親魚における抗体の有無とそれらから産生された仔魚における本病の発生との間に関連は認められず、抗体検査によるウイルス・フリー親魚の選別は不可能であるこがわかった。従ってウイルス・フリーの親魚を得るための基礎として、核酸の複製連鎖反応(PCR)について検討し、RNA-2のシークエンス解析に基づくプライマーの作製によりPCR法を可能にした。本病によく似た疾病が他魚種にも発生しているが、抗SJNNV血清を用いた蛍光抗体法により、キジハタおよびイシダイの疾病も同じウイルスによるものであることが確認された。
出力容量が異なる単位変換器を複数並列接続した電力変換装置の構築と制御法の研究

小容量の家電製品から大容量の鉄道車両まで,色々な分野で電力変換器(交流⇔直流)が用いられている.この電力変換装置において、大容量化と標準化を図るための電力変換装置の構築法と制御法を本科学研究において確立した。具体的には、次の3点である.(1)異なる出力分担で運転する並列多重電力変換器の電流分担に関する制約条件を明らかにした。(2)電力変換器の間を流れて出力に寄与しない横流を削減する和差制御の有効性を従来の個別制御との比較において確認した。(3)和差制御は横流抑制に有効である.しかし,並列接続された電力変換器の出力を束ねる結合リアクトルの容量削減には限界があることを見いだした。省エネルギのために、多くの分野で様々な出力仕様の電力変換システムの導入が進んでいる。本研究では、このような多種類の出力仕様の電力変換システムへの要求に対して、少ない種類の単位変換器の並列組み合わせによりシステムを構築できる主回路・制御方式を提案し、次の2点を研究項目とした。(1)異なる仕様の二台の単位変換器を組み合わせることによって生じるシステム効率の低下成分(基本波帯、高調波帯の横流)を抑制する制御法。(2)三台以上の奇数台による組み合わせにシステムを拡張する制御法。これらを実現できれば、多様な電力変換装置に対して、開発期間の短縮、標準化、大容量化などの波及効果が得られるとして研究推進した。H24年度は、上記(2)について購入した解析パッケージソフトを用いて解析ベースで制御方式の検討を効率的に進めた。検討項目は異なる電流分担仕様の3台の単位変換器の組み合わせに伴い発生する横流(基本波成分)抑制に関するものである。・H23年度は結合リアクトルをトランスで模擬していたが、相互インダクタンスで模擬し、解析精度を向上させた。・2台の同出力の電力変換器構成において、提案の和差制御と、従来の個別制御の比較を行い、提案方式が優れていることを明らかにした。・3台の電力変換器による提案の和差制御の制御方式(下層は相互の和差制御、上層は下層への和差制御反映なし方式とあり方式)の比較を行い、前者が優れていることを解析ベースで確認した。解析と平行して、ミニ装置による実機評価に向けて、主回路ハードウェア(結合リアクトル,インバータ)と制御用マイコンボードを試作した。また,マイコンに搭載する制御ソフトウェアの作成・デバッグを現在行なっている。■最終年度に実施した研究の成果:出力電流分担が異なる並列多重電力変換装置とその制御法を提案し,23年度には汎用回路シミュレータにて2台の変換器構成における変換器間を環流する無駄な環流電流(横流)を制御的に抑制しうる和差制御を発案しその効果を確認した.24年度には3台の変換器構成における変換器間を環流する環流電流(横流)を制御的に抑制しうる和差制御の効果を確認した.最終年度の25年度では,実験用の3台の電力変換器と制御回路と制御ソフトを作製し,小電流規模の回路ではあるが,実際の試験回路で実験的に横流抑制効果を確認した.■研究期間全体を通じて実施した研究の成果:電力変換装置の出力容量の拡大と,さまざまな出力容量の電力変換器を短期間にラインアップできる方策を確立することを目的として,電力変換装置とその制御システムの検討をおこなった.システム構築には,並列多重構成が有効であり,かつ,出力分担の異なる単位電力変換器の自由度を持った組み合わせを実現するための知見を本科学研究費にて獲得できた.その成果は次の通りである.(1)並列多重電力変換器用に創出した和差制御法は,従来の個別制御法と比較して,変換器間を無駄に環流する横流成分をより少なく制御できる.(2)横流を従来と同程度とすれば,複数台数の並列多重電力変換器の出力を束ねる結合リアクトルの容量を小形化することができる.(3)提案する和差制御を用いても,スイッチング周波数と制御間隔との関係で,結合リアクトルの小型化には限界がある.(3)上記知見を汎用回路シミュレーションだけでなく,実際にミニ試験装置を作製し,その効果を検証した.(4)検討は直流から交流への電力変換である逆変換器(インバータ)を例に検討したが,交流から直流への電力変換である順変換器にも適用できる.小容量の家電製品から大容量の鉄道車両まで,色々な分野で電力変換器(交流⇔直流)が用いられている.この電力変換装置において、大容量化と標準化を図るための電力変換装置の構築法と制御法を本科学研究において確立した。

これらを実現できれば、多様な電力変換装置に対して、開発期間の短縮、標準化、大容量化などの波及効果が得られるとして研究推進した。H23年度は、上記(1)について購入した解析パッケージソフトを用いて解析ベースで制御方式の検討を効率的に進めた。検討項目は異なる電流分担仕様の2台の単位変換器の組み合わせに伴い発生する横流(基本波成分)抑制に関するものである。・各単位変換器の出力容量の違いによる横流を結合リアクトルの巻数比(n1:n2)と電流分担(IA、IB)で受動抑制する。しかし、設定誤差により残る横流(基本波成分)Δ1は電流を検出し、電流指令に補正分を注入する抑制制御法により改善が可能であることを解析ベースで確認した。・電流検出器のばらつきや搬送波の位相誤差など単位変換器ごとに特性が異なることによる発生する横流抑制性能の劣化をパラメータ評価し、要注意部位を明らかにした。解析と平行して、ミニ装置による実機評価に向けて、主回路ハードウェアとマイコン制御ソフトウェアの作成に着手している。3台の出力容量の異なる電力変換器の並列多重システムにおける横流抑制制御について、結合リアクトルを正確に模擬するとともに、横流抑制制御の性能評価を解析ベースで行ない、その見通しを得ることが出来た。H25年度分実施予定である、ミニ装置による実機試験に向け、主回路ハードウェア、マイコン制御用ソフトウェアの作製に注力しており、ほぼ当初計画に沿って検討は進展しているといえる。2台の出力容量の異なる電力変換器の並列多重システムにおける横流抑制制御について、受動抑制装置である結合リアクトルの機能を弱め、横流抑制制御を主体とする性能評価を解析ベースで行ない、その見通しを得ることが出来た。H24年度分実施予定である、高周波成分抑制に関しても、電力変換器の搬送波位相ずれを意識的に発生させ、横流抑制制御についての注意点を明らかにしつつある。また、H24,25年度実施予定のミニ装置による実機試験に向け、主回路ハードウェア、マイコン制御用ソフトウェアの作製にも着手しており、当初計画以上に検討は進展しているといえる。今後の研究推進方法に計画変更はない。解析パッケージソフトを用いて得た知見をもとに、有効な制御則をミニ装置に搭載して実機評価を進める予定である。また、設計のための各部の最適値探査則を明確にすることも同時に進める予定である。H23年度と同様、解析パッケージソフトを用いて各種制御候補のスクリーニングを効率的に進め、有効な制御則をミニ装置に搭載して実機評価を進め、計画を前倒す予定である。横流測定用に電流センサを増備する。タップ付きの結合リアクトルを試作したが、必要に応じて設定LR値を変化させた結合リアクトルを増備する。試作したマイコン制御ボードはCPUのI/Oの制限から、1個のマイコンで2台のインバータまでしか制御出来ない。3台のインバータを制御するには、試作マイコンコンボードを2台使用する必要があるが、2つのCPU間の搬送波が非同期となることからPWMベースの位相差が横流発生に影響を与える可能性がある。
がん遺伝子産物の構造的ライフサイエンス

X線結晶構造解析を用いて、発がんおよびがん細胞の転移のメカニズムや免疫応答のメカニズムを原子分解能レベルで解明し、これに基づいて新規の抗がん剤の開発を行い、効果的ながん治療を目指す。発がんに関しては、細胞の分化を促進するTGF-βシグナルの下流で細胞内においてシグナルを伝達する分子に着目してシグナル伝達因子同士の複合体の構造解析を行う。がん細胞の転移・浸潤に関しては、細胞骨格の再形成、開口放出による細胞膜の供給に働くタンパク質(複合体)のX線結晶構造解析を行う。また、免疫応答のメカニズム解明に関しては、Toll-like receptor(TLR)の下流で前炎症性サイトカインの転写を誘導するIRF-5やインターフェロンの転写を誘導するIRF-7と相互作用するタンパク質の複合体の構造解析を行い、効果的ながん治療に資する薬剤の設計を目指す。がん細胞の転移・浸潤にともなって生じる形態変化には、細胞骨格の再形成、開口放出による細胞膜の供給が必須である。これらの過程はsmall GTPaseによって制御されている。我々は、アクチンフィラメントの再形成に必須なRac1、そのGEFであるAsef、およびその活性化因子であるAPC(大腸がん抑制遺伝子産物)の3者複合体の構造解析を目指している。現在APCとAsefの複合体の大腸菌を用いた大量調製系の構築に成功し、結晶化スクリーニングを行っている。さらに、出血時に血小板が凝集して血液凝固を起こす際に、アクチン繊維の重合を促進し、血小板の形態変化を引き起こすDaamタンパク質のFH2ドメインの結晶構造を3.0Å分解能で決定し、FH2ドメインがGアクチンを重合してFアクチンにする新規のメカニズムを解明した(論文投稿中)。また,small GTPaseによる開口放出時の膜融合制御機構の構造基盤を解明するため、ほ乳類でのRalAおよび出芽酵母でのSec4pとそれらに対するエフェクターについて,X線結晶構造解析,電子顕微鏡による構造解析および機能解析を行っている。早くからがんとの関連が示唆されてきたRalAに関しては,そのエフェクターであるExocyst複合体について,ブタ脳からの精製方法を確立し、低温電子顕微鏡をつかった単粒子解析を行った.また,GST-RalAをbaitとしたアフィニティー精製を行い,4種類の新規エフェクター候補の分子を同定し、そのうちの1つとしてRalのGAPを初めて同定した(論文準備中)。一方,出芽酵母のRab GTPaseであるSec4pについては,そのGEFであるSec2pのGEFドメインの結晶構造を2.8Å分解能で決定し、本タンパク質がトロポミオシンに酷似した新規のGEFドメインを持つことを明らかにした(論文準備中)。尚、本課題において東京工業大学大学院生命理工学研究科・助手、沼田倫征(研究者番号10401564)にタンパク質のX線結晶解析用務で理化学研究所に、研究協力出張を依頼した。がん細胞の転移・浸潤には、低分子量Gタンパク質によって制御される、細胞骨格の再形成、開口放出による細胞膜の供給が必須である。我々は、アクチンフィラメントの再形成に必須なRac1およびCdc42、そのGEFであるAsef2、およびその活性化因子であるAPC(大腸がん抑制遺伝子産物)の大腸菌による大量調製系を確立し、3者複合体の結晶化を行っている。すでにAsef2とAPC(アルマジロリピートドメイン)の2者複合体の大量調製に成功し、結晶化スクリーニングを行っている。さらに、Rhoにより活性化されてアクチンの重合を触媒するFormin(Daam)のFH_2ドメインの構造を2.8Å分解能で決定し、新規のアクチン重合モデルを提唱した(submitted)。また、開口放出時の膜融合制御に働き、がんとの関連が示唆されてきたRalAに関しては,そのエフェクターであるExocyst複合体について,ブタ脳からの精製方法を確立し、低温電子顕微鏡をつかった単粒子解析を行った.また,GST-RalAをbaitとしたアフィニティー精製を行い,Ral GAPを新規に発見することに成功した(論文準備中)。また,出芽酵母のRabであるSec4pのGEFであるSec2pのGEFドメインの結晶構造を3.0Å分解能で決定し、本タンパク質がトロポミオシンに酷似した新規のGEFドメインを持つことを明らかにした(Structure,2007)。さらに、Sec2pとSec4pの複合体の結晶構造を2.7Å分解能で決定し、GEFによるRabの新規の動的な活性化機構を明らかにした(Proc. Natl. Acad. Sci. USA,2007)。また、細胞のがん化を誘起するWnt/β-catenin増殖シグナル下流で働くDvlとその制御因子NRX、E-cadherinやβ-

catenineで活性化されRhoやCdc42を制御するRICSに関して可溶性ドメインの大量調製に成功し、機能性複合体の結晶化を目指している。さらに、抗腫瘍免疫に働く可能性が示唆されているIRF-3,5,7とそれらを活性化するMyD88やTRF6の可溶性ドメインの大量調製に成功し、機能性複合体の結晶化を目指している。特にIRF-5のDNA結合ドメインとDNAの複合体に関しては、有望な結晶の作成に成功している。MgtEマグネシウムチャネルは、細胞内マグネシウム濃度に応じてチャネルを開閉することで、細胞内のマグネシウム濃度を一定に保ち、細胞内ホメオスタシスに働いている。我々は、計算機シミュレーションにより、マグネシウム濃度に依存した、細胞質ドメインの閉構造から開構造、開構造から閉構造の構造変化を計算機中で再現することに成功し、N末端のNドメインが閉構造を安定化するクランプとして働くことを新規に見いだした。以上の構造解析、計算機解析から得られた知見を機能解析により実証するため、我々は、大腸菌で発現している3つのマグネシウム輸送体遺伝子を欠失させたマグネシウム要求性大腸菌株を作成し、相補性およびNi^<2+>、Co^<2+>への感受性を指標とした、in vivoでの相補性実験解析の系を構築した。立体構造および計算機シミュレーションに基づいて設計した計16種類の変異体の解析を行うことで、膜貫通ドメインの残基が輸送活性に重要であること、細胞質ドメインが輸送の制御に働くことを実証した。さらに、このマグネシウム要求性大腸菌株を用いたパッチクランプの系を新たに確立し、電気生理学的解析を行った結果、MgtEは確かに細胞内マグネシウム濃度に依存して輸送が制御されるチャネルであり、閉構造のクランプとして働くNドメインを欠失したり、「Mg^<2+>センサー」ドメインの酸性アミノ酸残基に変異を導入するとこの制御機構が消失することを実証した。近年マグネシウムイオンはカルシウムイオン同様、セカンドメッセンジャーとして働き細胞の恒常化、腫瘍抑制等に働くことが示唆されて来ている。本研究では、MgtEに特異的に結合する抗体を作製し、この抗体との複合体の結晶化を行うことで、現在の結晶構造の分解能である2.9Aを向上しMgtEによるマグネシウム識別機構を明らかにすることを試みた。その結果、細胞質側とペリプラズム側にそれぞれ特異的に結合する抗体の調製に成功し、細胞質側の抗体との複合体に関しては、予備的な結晶化に成功している。がん細胞の転移・浸潤には、低分子量Gタンパク質によって制御される、細胞骨格の再形成、開口放出による細胞膜の供給が必須である。我々は、Rhoにより活性化されてアクチンの重合を触媒するFormin(Daam)のFH_2ドメインの構造を2.8A分解能で決定し、新規のアクチン重合モデルを提唱した。また、開口放出時の膜融合制御に働き、がんとの関連が示唆されてきたRalAに関しては, GST-RalAをbaitとしたアフィニティー精製を行い, RalGAPを新規に発見することに成功した。また,出芽酵母のRabであるSec4pのGEFであるSec2pのGEFドメインの結晶構造を3.0A分解能で決定し、本タンパク質がトロポミオシンに酷似した新規のGEFドメインを持っことを明らかにした。
光ピンセットと近接場/原子間力顕微鏡による1分子レベルでの生体分子認識機構の研究

本研究の目的は、【1】生体分子認識の特異性を、1分子レベルで直接に力をかけて、その応答を1分子レベルで見ることによって調べる方法を開発すること、【2】この方法を、細胞表面膜上の、細胞間接着分子、及び、細胞-基質間接着分子に応用し、さらに、タンパク質工学的に分子を改変する方法を駆使して、これらの分子の特異的認識と構造との相関を解明すること、である。本年度は、1分子ペアー毎に、片方の分子を直接に引っ張り、相手の分子からの応力(引っ張り返す力)を観測する方法を開発した。特に光ピンセットを用いた方法を重点的に検討した。タンパク質としては、細胞-基質間接着分子(ヒアルロン酸受容体)であるCD44を用いた。直径20nm、または、40nmの金コロイドに、ヒアルロン酸、または、抗CD44抗体を少数結合させた。まず最初に、この金コロイドを細胞表面上のCD44に結合させた。金コロイドを光ピンセットで捕捉した後、さまざまな方向に牽引した。このとき、金コロイドプローブにかかる力を測定した。この条件では、CD44と細胞骨格との相互作用が観察できた。相互作用の力や細胞骨格の変形の仕方、CD44が細胞骨格からはずれるのに要する力などは牽引速度によって変化した。一方、直径2ミクロンのポリスチレンビーズを同様の方法で細胞表面膜上のCD44に結合させた。但しこの時は、多数のCD44がクロスリンクされるような条件を用いた。このビーズの周辺にはアクチン線維が集合し、このビーズは全く動かすことができなかった。その周囲のCD44結合金コロイドも同様に静止し、通常我々が使っている光ピンセットの強度(2pN/μm)では牽引することもできなかった。この系を用い、より強い光ピンセットを用いて、ヒアルロン酸-CD44、抗CD44抗体-CD44の結合の強さを検討しつつある。
細胞環境を再現したフェムトリットル空間デバイスの創製とその生化学反応への展開

本研究では、細胞と同程度の大きさを有する物理的空間を人工的に作り出し(フェムトリットル空間)、その中で生じる酵素反応のカイネティクスを解析することでin vivoにおける分子クラウディング効果の再現と検証を行った。これまでに再現性などの問題があった実験系を改善することで、フェムトリットル空間における各種パラメータを取得するとともに、単一の核を扱った研究へ応用するなど、新しい研究への展開を図った。これまでβ-galの基質としてFDG(di-O-β-galactoside)を用いて酵素反応速度の測定を行ってきたが、これにはいくつかの問題点があった。ひとつはFDGがβ-galにより加水分解されてFluoresceinが生成する過程は2段階反応であり、中間体であるFMG(mono-O-β-galactoside)もわずかではあるが蛍光を発すること、また2段階反応であるため、Fluoresceinの生成に時間がかかることなどがあった。そこで、基質をFDGからTG-βGal(2-Me-4-OMe TokyoGreen O-β-galactoside)に変更することとした結果、酵素反応測定5分程度でも、十分な蛍光強度すなわち最大の酵素反応速度に達したため、これまでよりも精度の高い測定が可能となった。バルク系の実験としては、これまでは分子クラウディング剤としてPEG8000やPEG20000などを用いてきたが、Ficoll(平均分子量400)を用いて酵素反応速度への影響についても検討を行い、PEGを用いた際のような顕著な代謝回転数Vmaxの低下やミカエリス定数KMの増加といった傾向は見られなかった。このことからも、PEGそのものが水の活性に影響を与えることで酵素活性に間接的に影響を与えていることを明らかとした。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、微細加工技術により作製したフェムトリットル空間デバイスが有する空間(具体的には0.1ー1 fL(10^ー15 L)程度の大きさを有する極微量チャンバー)を利用して擬似的な細胞環境を構築し、細胞環境における分子反応、特に酵素反応のような生化学反応を定量的に理解するための方法論を確立した。疑似細胞空間として、フォトリソグラフィーにより作製したシリコンマスターからPDMSに極微量チャンバーを転写したものを作製し、PDMSの高い接着性を利用して観察対象溶液をカバーガラスで挟み込んで接合したものを用いた。このマイクロ・ナノチャンバー内には、酵素分子としてβ-galを、基質分子としてFDGを封入し、その発蛍光反応をもとにβ-galの酵素活性を算出した。このような極微量チャンバーを用いた実験では、溶液の漏れや蒸発、酵素分子の壁面への吸着が結果に大きな影響を及ぼすため、これらの要因を取り除いた実験系の構築に注力した。その結果、極微量チャンバーの反応容器サイズの縮小に従って、酵素活性が低下する現象が数fLから500 fL(直径が数百nmから10 umのチャンバー)程度までの間で広く観察された。このような「サイズ効果」が関与していると思われる事象を、より定量的に評価するために、分子クラウディング剤(BSA、PEG8000、PEG20000)を用いて細胞内環境を再現した実験系でも検討を行った。これらの結果を総合的に考えると、極微量チャンバーを用いて細胞内環境を再現するためには、拡散の制限とともに共存する高分子が与える水の活量といったことにまで配慮する必要があることが分かった。本年度の当初目標であっフェムトリットル空間デバイスの作製、分子クラウディング剤を用いた細胞環境の再現、サイズ可変極微量チャンバーの試作などが順調に進んだことから、総評としておおむね順調に進展していると言える。今後は、初年度に構築した極微量チャンバー(低吸着材質・サイズ可変)を用いて定量的なデータの取得を行う。

また、空間サイズと酵素活性との相関に対して理論的考察を加えるために、極微量チャンバー内におけるプロトン濃度勾配の形成に関する検証を行う。最終的には、細胞環境における分子反応の定量的な理解・考察が可能なフェムトリットル空間デバイスを創製する。1多角的な視点からのナノ空間における酵素活性理解(プロトン分布の偏りなど)上述の酵素分子の非特異的吸着以外にも、フェムトリットル空間中でのプロトン分布の偏りが酵素活性の低下を引き起こしているかもしれない。例えば、1 fL((1 #181;m)3)のチャンバー内ではpH=7において60個のプロトンしか存在しないため、比界面積の大きなフェムトリットル空間中においてはプロトン分布に偏りが生じており、pHがバルク中とは異なるという報告もされている。この報告が正しければ、酵素が至適pHの域から外れたため、酵素活性が低下したと考えてもおかしくはない。そこで、この可能性を検証するために、極微量チャンバー内にpH感受性の蛍光色素(SNARF(セミナフトローダフルオール)およびSNAFL(セミナフトフルオレセイン))を封入し、200 nm以下の解像度を有する超解像顕微鏡を用いて、それらのスペクトル分解を行い、チャンバー内のpH分布を検討する。2細胞環境における高分子相互作用の検証これらの実験を通して得られたデータをもとに、フェムトリットル空間中でのタンパク質機能に最も大きく影響を与える要因を特定する。さらに、DNA-タンパク質相互作用など、高次の生化学反応を定量的に考察できる系へと発展させることで、高分子相互作用についても検証する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
市場経済形成期日本における地方金融組織の研究

本研究は、市場経済の歴史的な形成過程において、近世日本の農村社会における地方金融組織がもっていた構造を実証的に明らかにしようとしたのである。主な調査対象地である信濃国小県郡上塩尻村(現長野県上田市)において、永続講という長期継続的な金融組織が、市場経済化に対応しつつ形成されていた事実を確認しえた。本研究の目的は、日本の近代化=市場経済化過程において、農村社会で多数形成されていた農村金融組織において、その構造・性格・歴史的変容を実証的に明らかにしようとしるところにある。そして、近世・近代村落史研究の成果を踏まえつつ、これまでの日本金融史研究では別々に論じられる傾向が強かった、近世金融史と近代金融史を連続的・実証的につなごうとする、新たな試みである。研究対象とする地域は、近世期に全国有数の蚕種商人を輩出した、信濃国小県郡上塩尻村を中心とする信濃国上田地方である。本研究では上記の研究目的を達成するため、2年目である平成24年度の研究活動においては、前年度に引き続き、主に長野県上田地方において、金融講・銀行に関する古文書史料調査を行った。また、名古屋大学で開催された社会経済史学会全国大会において、学会発表を行った。さらに、東京都港区などで行われた近世・近代農村に関連する学会・研究会に参加をして、近世・近代の農村社会における金融講・銀行に関連する情報の獲得に務めた。上記のような研究活動を通じて、平成23年度に引き続き、近世から近代にかけての信濃国上田地方における地方金融組織の実態に接近しつつ、その特徴を把握することを、積極的に目指した。本研究の目的は、日本の近代化=市場経済化過程において、農村社会で多数形成されていた農村金融組織について、その構造・性格・歴史的変容を実証的に明らかにしようとするところにある。本研究では上記の研究目的を達成するため、3年目である平成25年度の研究活動においては、前年度に引き続き、主に長野県上田地方において、金融講・銀行に関する古文書史料調査を行った。このような研究活動を通じて、平成24年度に引き続き、近世から近代にかけての信濃国上田地方における地方金融組織の実態に接近しつつ、その特徴を把握することを、積極的に目指した。本研究では上記の研究目的を達成するため、初年度である平成23年度の研究活動においては、ノートパソコン・デジタルカメラ・記録メディアを購入・利用して、主に長野県上田地方において、金融講・銀行に関する古文書史料調査を行った。また、東京都港区・熊本県小国町・宮城県仙台市で行われた近世・近代農村に関連する学会・研究会に参加をして、近世・近代の農村社会における金融講・銀行に関連する情報の獲得に努めた。さらに農村金融関連図書・長野地方史関連図書を購入して、過去の金融史・地域史研究においてなされた金融講・農村金融組織に関する議論の再確認を行った。上記のような資料調査、研究会・学会への参加、書籍に基づく先行研究の確認を通して、近世から近代にかけての信濃国上田地方における地方金融構造の実態に接近しつつ、その特徴を把握することを、積極的に目指した。平成24年度中には、前年度に撮影した史料を元に作成した永続講データベースの内容を基礎にして、5月13日に名古屋大学で開催された社会経済史学会全国大会において、「蚕種取引と金融構造」の題目で研究発表を行った。しかし、学会での質疑応答を通じて、農村金融組織である永続講への出資・貸付に関連する情報の蓄積が、まだ不十分であることが明らかとなった。そのため、長野県上田市に複数回出張して、金融講・銀行に関連する史料の撮影を継続的に実施した。また、近世・近代の農村社会・農村金融に関する一層の知見を広めるため、近世・近代農村社会に関連する学会・研究会に積極的に参加をした。これにより、近世・近代の農村金融講に関する新たな情報を獲得することを心掛けた。以上のように、当初想定していた研究実施計画については、ある程度順調に進展したと言える。平成23年度には、当初の研究計画に従い、長野県上田市・宮城県仙台市に出張し、近世・近代の農村金融講に関する古文書史料調査を行った。

古文書史料の撮影および、作業を通して得られた情報を元にして、信濃国上田地方において形成された永続講の出資・貸付に関するデータベースの作成に着手した。さらに近世・近代の農村社会・農村金融に関する知見を広めるため、東京都港区・熊本県小国町などで開催された近世・近代農村社会に関連する学会・研究会に積極的に参加をした。このような調査や学会・研究会への参加により、近世・近代の農村金融講に関連する情報を獲得することができた。以上のように、当初想定していた研究実施計画については、ある程度順調に進展したと言える。ただし、長野県上田市立博物館をはじめとして、長野県上田地方に残存している農村金融関連の古文書は、当初に研究計画を作成した時点で想定していたよりも、現存している量は多いことが判明した。そのため、近世・近代の農村金融講・銀行に関する古文書史料の撮影および内容の確認に際して、当初に研究計画を作成した時点での想定よりも、より多くの時間を要することが確実な状況となっている。この点については、長野県上田市立博物館をはじめとして、積極的かつ継続的に史料調査を行うことで対応する必要がある。平成24年度に行った、近世・近代の農村金融講・銀行に関連する古文書史料調査を、長野県上田地方を中心として、平成25年度も継続して複数回実施する。それにより、信濃国上田地方において設立された金融講である、永続講の出資状況・資金貸借情報に関連する永続講データベースの一層の情報充実を図る。また、各種学会・研究会に積極的に参加する。日本経済史の研究者にとどまらず、異分野の研究者から、多様な視野に基づいたコメントを受けるように心がけ、より一層の研究の深化を図る。そして、永続講データベースに蓄積をした情報の分析作業を引き続き行い、その内容を基にして、各種学会・研究会等で研究報告を行う事を目指す。なお、長野県上田市立博物館をはじめとして、長野県上田地方に残存している農村金融関連の古文書の撮影には、当初の想定よりも時間を要する状況となっている。研究初年度であった平成23年度に行った、近世・近代の農村金融講・銀行に関連する古文書史料調査を、長野県上田地方を中心として、平成24年度も継続して複数回実施する。その際には、平成23年度に行った農村金融講・銀行に関する史料調査の結果状況を踏まえた上で、より一層の史料撮影・情報収集を試みる。そして、継続的に複数回行う予定の史料調査を通じて、追加的に収集した情報を元にして、信濃国上田地方において設立された金融講に関する、出資状況・資金貸借状況に関する永続講データベースの情報充実を図る。以上の史料調査・データベース作成と並行して、近世・近代農村社会に関連する学会・研究会に継続的に参加し、また農村金融関連図書・長野地方史関連図書の購入も行う。これにより、近世・近代の農村社会における金融講・銀行の形成や展開に関連する追加的な情報の収集に努める。そして、永続講データベースに蓄積をした情報の分析作業に着手し、その内容の一部を元にして、国内学会・研究会等で研究報告を行うことを目指す。該当なし前年度から継続して、研究対象地である長野県上田市を中心として、56回程度、史料調査を実施する。また、国内学会・セミナー・研究会に積極的に参加する。
環境に負荷を与えない、ケイ酸を利用した、放射性ＳｒやＣｓの除去方法の開発

ケイ酸を溶解できる環境にやさしいイネ用の肥料のケイ酸を用い、土壌中の90Srや137Csの除去を試みた。土壌中ではCsとSrの溶解挙動が異なり、Srは水だけでも、肥料のケイ酸を加えた水でも、土壌に含まれるケイ酸と安定な錯体を形成し、土壌から100%抽出された。しかし、Csはケイ酸を含む水溶液では1.5%以下しか抽出されなかった。Srはケイ酸と2座配位で錯イオンが生成していた。しかし、Csでは、ケイ酸との錯イオンがわずかしか検出されなかった。Csの溶液平衡によって生じたケイ酸の多量体が、Csの錯形成に使用できるケイ酸の量を減らし、土壌中のケイ酸などに吸着を促進させると考えた。土壌中に存在するセシウム(Cs)とストロンチウム(Sr)の溶解挙動が異なり、Srはケイ酸と[SiO3(OH)Sr]-という安定な錯体を形成し、土壌から抽出されることは明らかになった。しかし、Csに関しては、pH6-7による1mMケイ酸水溶液20mLによっては、土壌1gに10-5g添加したCs全体の1%しか回収されず、水のみ、他の有機酸(クエン酸、アスコルビン酸、乳酸、酒石酸、酢酸)1mM水溶液による抽出では、Csの抽出は5-6%であった。さらにケイ酸水溶液に硝酸アルミニウムを加えることでCsの回収率が4%にもどることを示した。以上の結果から、Csは土壌成分のケイ酸となんらかの相互作用をして「土壌に接着する」効果を持つのではないかと考えた。シリカゲルの固体をCsClとSrCl2水溶液と24時間、振とうさせた。この場合にはシリカゲルの加水分解過程とケイ酸の水溶液の平衡を考える必要がある。そこで、ケイ酸の1量体から成る溶液として、テトラエトキシオルトケイ酸(TEOS)を加水分解して、ケイ素1mMの水溶液を調製し、ケイ酸とSr、CsについてFAB-MSおよびケイ酸の定量から検討した。シリカゲルの溶解とTEOSの結果から、Srはケイ酸と[SiO2(OH)2Cs]-を形成した。また、4、5量体として環状と直鎖状の分子が検出された。しかし、Csでは、[SiO2(OH)2Cs]-は微少なピークで検出された。加えて、4、5量体として環状と直鎖状の分子が顕著に検出された。特に、環状の4量体がCsでは相対的に多かった。シリカゲルを塩溶液で加水分解させ溶解した時だけでなく、TEOS溶液から充分平衡に至った時にも4,5量体が多く存在した。したがって、CsはSrよりもケイ酸との錯形成能が劣るだけでなく、溶液平衡において、4量体、5量体を形成しやすいこともあきらかになり、この多量体の生成が実質的なケイ酸とCsの錯形成に使用できるケイ酸の量を減らし、土壌中のケイ酸などに吸着を促進させるのではないかと考えた。淡水でケイ酸を天然の水の飽和量まで溶解できるイネ用の肥料のケイ酸を用い、田畑にある90Srや137Csの除去を試みた。家庭園芸用培養土を1mmのメッシュにかけ、1週間110°Cで乾燥させ、1gを使用した。これに全量として10-5gのセシウム(Cs)とストロンチウム(Sr)を別々に吸着させ、振とうさせ、CsとSrの定量とケイ酸とCsとSrの錯形成について調べた。土にはSr、Csが、ブランクとして、50ppb、1.8ppb含まれていることがわかった。土にSrを吸着させ、水で1-14日間振とうすると平均109%、ケイ酸水溶液で平均104%のSrが回収された。このことから、土壌に元々含まれているSrも抽出されたことがわかった。このときの水溶液は環境に優しいpH 6-7で生じることも確認した。FAB-MSにより、土から抽出されたケイ酸水溶液には、ストロンチウムが存在していることを確認した。これにより、土に含まれるケイ酸を利用することにより、土壌に負荷なく、土壌からSrをほぼ100%回収できることがわかった。土にCsを吸着させて、水またはケイ酸水溶液で、1-14日間振とうし、Csを回収した。このときに土壌からの溶出溶液はpH 6-7であった。水のみでは平均3.8%、ケイ酸水溶液では0.96%しか回収できなかった。

ケイ酸に硝酸アルミニウムを加えた溶液では、pH 4-9において、Csの回収率が4.3%に上がった。Csに関してはケイ酸が抽出を抑えることもわかった。FAB-MSから、Csとケイ酸の錯体のピークは非常に小さかった。ケイ酸と錯形成しにくいことがCsの土壌からの回収を悪くさせている原因と思われる。また、ケイ酸が土壌中のCsを溶出しないので、「Csの固定剤」としての役割を果たせるのではないかと考える。今後、環境にやさしいCsの回収に関して、さらなる情報を得る必要があると考える。土壌にストロンチウムを加え、環境に優しいpH領域(pH 6-7)において水またはケイ酸水溶液の溶出によって、ストロンチウム(Sr)は土壌から100%(100%に土壌にもともと含まれているSrも加えて)抽出されることが明らかにした。このことは、ケイ酸とSrが錯形成し、土壌に吸着しているSrイオンが「イオン交換サイトからはがされて」溶出していると考えられる。このSrの土壌からの溶出に関しては、研究目的および本研究者の予測と一致しており、非常に良い研究成果を得られたと考えており、達成度は満足のいくものであった。一方、セシウム(Cs)に関しては、土壌からの水による抽出が水のみでは平均3.8%、ケイ酸水溶液では0.96%しか回収できなかった。また、他の研究者らによって、さまざまな有機酸による抽出が報告されているが、クエン酸、アスコルビン酸、乳酸、酒石酸、酢酸すべて1mM水溶液による抽出では、土壌からの抽出溶液はpH5-6であり、Csの抽出は5-6%であった。土壌から抽出した有機酸による抽出でも、pH 5-6の範囲で抽出を行ったが、回収率は、5-6%であった。さらに、pHを変化させ、硝酸アルミニウム(Al(NO3)3)によって抽出を試みたところ、4-7%の回収率であった。このことから、Csの場合には土壌からの溶出を考えるので、あれば、さらに、抽出させる酸を考察する必要がある。ケイ酸によって、土壌からのCsの抽出を阻害できることがわかった。例えばわき水を飲料水として利用する森林域においては、Csを土壌にとどめることを求められているので、これらを利用することも可能であると考える。この点から、研究は当初の予定通りに遂行できると考えている。淡水でケイ酸を天然の水の飽和量まで溶解できるイネ用の肥料のケイ酸を用い、田畑にある90Srや137Csの除去を試みた。家庭園芸用培養土を1mmのメッシュにかけ、1週間110°Cで乾燥させ、1gを使用した。これに全量として10-5gのセシウム(Cs)とストロンチウム(Sr)を別々に吸着させ、振とうさせ、CsとSrの定量とケイ酸とCsとSrの錯形成について調べた。土にはSr、Csが、ブランクとして、50ppb、1.8ppb含まれていることがわかった。土にSrを吸着させ、水で1-14日間振とうすると平均109%、ケイ酸水溶液で平均104%のSrが回収された。このことから、土壌に元々含まれているSrも抽出されたことがわかった。このときの水溶液は環境に優しいpH 6-7で生じることも確認した。FAB-MSにより、土から抽出されたケイ酸水溶液には、ストロンチウムが存在していることを確認した。これにより、土に含まれるケイ酸を利用することにより、土壌に負荷なく、土壌からSrをほぼ100%回収できることがわかった。土にCsを吸着させて、水またはケイ酸水溶液で、1-14日間振とうし、Csを回収した。このときに土壌からの溶出溶液はpH 6-7であった。水のみでは平均3.8%、ケイ酸水溶液では0.96%しか回収できなかった。
植物の重力屈性における重力感知機構の解明

研究材料はダイコン芽生えを用いた。ダイコン下胚軸では、維管束から成る中心柱のすぐ外側に位置する、皮層の最内層細胞が重力の感知細胞として働いていることを確認した。この細胞では、重力の方向の変化に伴い、その中に含まれる色素体が重力方向に移動した。この重力感知細胞の微細構造を観察した結果、細胞の表皮側の側壁下部に特異的な原形質連絡が存在することを見出した。植物の茎では、維管束の集まった中心柱側から表皮側に向かって水が移動している。そこで、以上の結果をふまえて、色素体は重力に反応して移動するおもりとして働いているだけでなく、色素体自身が何らかの生理活性物質を分泌していると仮定し、次のような仮説を提唱した。すなわち、重力変化により原形質連絡部の近くへと色素体が移動すると、原形質連絡からの水の流れに乗って、色素体が分泌する生理活性物質が隣接する皮層細胞へと流出し、その結果、重力に対して下側の皮層細胞中で生理活性物質の濃度が高くなり、茎が屈曲する原因となる、というものである。この考えを検証するために、重力感知細胞の微細構造を立体的に観察し、細胞の側壁下部にある原形質連絡部の三次元的配置を明らかにした。また、植物の茎と同様に重力屈性を示す植物の根においても、上記のような説明があてはまるのがどうかを知るために、植物の根の重力感知細胞の微細構造の観察を行なった。その結果、植物の根の重力感知細胞においても、その原形質連絡が重力感知に関与している可能性を得た。植物の重力屈性における重力感知機構は、主に根を実験材料として調べられてきた。それらの研究より、根では根端部に存在するコルメラ細胞中の、でんぷん粒を色素体が重力を感受しているとされている。しかしながら、重力の方向に色素体が移動すること以外のことは、ほとんど明らかになっていない。一つの仮説としては、重力刺激によりリコルメラ細胞中にある小胞体と色素体の間に相互作用が起こり、重力刺激という物理的刺激が化学的信号に変換されるというものがある。このような仮説が植物の茎の重力屈性の場合にもあてはまるのかどうかを検証するために、本研究ではダイコン芽生え胚軸について調べた。まず、ダイコン芽生えを重力に対して直角方向にたおし、その後の屈曲を時間を追って計った。その結果、芽生えを横に倒して30分ほどしてから茎が上に屈曲しはじめた。これは、茎における重力感知は、重力刺激後30分以内に起こることを示している。この時、時間を追って茎の皮層の最内層の重力感知細胞を観察すると、重力刺激後7分ですでにその細胞中の重力センサーとされる色素体が重力方向に移動しはじめた。そこで重力刺激前と刺激7分後の感知細胞を固定、包埋し、その微細構造を観察した。その結果、色素体が基底壁から側壁側に移動する以外には、特に微細構造の変化は観察されなかった。また、感知細胞中には小胞体はほとんど観察されず、色素体との間に関係も見られなかった。しかしながら、重力感知細胞に特徴的な構造として、表皮側の側壁に特異的な原形質連絡が存在することを発見した。ここからの感知細胞から皮層細胞への物質の流出入が重力感知に重要な役割をはたしていると思われる。現在この構造について研究を行っている。

植物の茎では、維管束の集まった中心柱側から表皮側に向かって水が移動している。そこで、以上の結果をふまえて、色素体は重力に反応して移動するおもりとして働いているだけでなく、色素体自身が何らかの生理活性物質を分泌していると仮定し、次のような仮説を提唱した。すなわち、重力変化により原形質連絡部の近くへと色素体が移動すると、原形質連絡からの水の流れに乗って、色素体が分泌する生理活性物質が隣接する皮層細胞へと流出し、その結果、重力に対して下側の皮層細胞中で生理活性物質の濃度が高くなり、茎が屈曲する原因となる、というものである。この考えを検証するために、重力感知細胞の微細構造を立体的に観察し、細胞の側壁下部にある原形質連絡部の三次元的配置を明らかにした。また、植物の茎と同様に重力屈性を示す植物の根においても、上記のような説明があてはまるのかどうかを知るために、植物の根の重力感知細胞の微細構造の観察を行なった。その結果、植物の根の重力感知細胞においても、その原形質連絡が重力感知に関与している可能性を得た。研究材料はダイコン芽生えを用いた。ダイコン下胚軸では、維管束から成る中心柱のすぐ外側に位置する、皮層の最内層細胞が重力の感知細胞として働いていることを確認した。この細胞では、重力の方向の変化に伴い、その中に含まれる色素体が重力方向に移動した。この重力感知細胞の微細構造を観察した結果、細胞の表皮側の側壁下部に特異的な原形質連絡が存在することを見出した。また、植物の茎と同様に重力屈性を示す植物の根においても、上記のような説明があてはまるのかどうかを知るために、植物の値の重力感知細胞の微細構造の観察を行なった。その結果、植物の値の重力感知細胞においても、その原形質連絡が重力感知に関与している可能性を得た。
ウイルス由来ケモカイン受容体に着目したＤＩＨＳにおけるＨＨＶ６再活性化機序の解明

薬剤性過敏症症候群(DIHS)ではHHV-6再活性化が病態形成に関わっているが、その機序については不明な点が多い。本研究では、DIHS急性期にTh2関連ケモカイン(TARC)が著明に上昇することと、HHV-6がTARC受容体を有していることに着目し、HHV-6再活性化機序の解明を目指した。その結果、DIHS急性期では、血清TARCの上昇と相関してHHV-6受容体(CD134)がT細胞表面に著しく発現亢進すること、TARC値と血中HHV-6 DNA量が相関することが判明した。以上からTARCの上昇に伴うCD134の発現亢進が生体内でのHHV-6再活性化に関わっている可能性が示唆された。薬剤性過敏症症候群(DIHS)の病態形成には、ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)の再活性化が重要な役割を担っているものと考えられているが、HHV-6の再活性化機序やこのウイルスの病態への関わりについては,今なお不明な点が多い。われわれは、DIHS急性期にHHV-6の再活性化に先行してTh2関連ケモカインの一種であるTARC、MDCの血中濃度が著しく上昇すること、TARC、MDC上昇の程度とHHV-6再活性化の程度が相関していること、HHV-6がケモカインレセプターホモログをコードしていることに着目し、ケモカインがHHV-6の再活性化や増殖におよぼす影響および、そのメカニズムを明らかにすることにより、DIHSの病態解明を目指している。今回の研究では、まず末梢血単核球培養系を用いて、ケモカイン刺激がHHV-6受容体発現におよぼす影響について検討した。その結果、DIHS急性期に特異的に上昇するTARC、MDCなどのTh2関連ケモカイン刺激はCD4陽性T細胞上のHHV-6受容体発現を亢進させること、一方、IP-10、MIGなどのTh1ケモカインはHHV-6受容体発現に影響を与えないことをみいだした。さらに、DIHS患者(n=6)末梢血単核球のFACS解析の結果、急性期においてCD4陽性T細胞上のHHV-6受容体発現が、DIHS以外の薬疹(n=14)と比較して有意に亢進していることが明らかとなった。以上の結果から、DIHS急性期におけるTARC、MDCの上昇は、CD4陽性T細胞上のHHV-6受容体発現を亢進させ、生体内でのHHV-6の増殖に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。薬剤性過敏症症候群(DIHS)の病態形成には、HHV-6の再活性化が重要と考えられているが、その機序については不明な点が多い。われわれは、DIHS急性期にTh2関連ケモカインの一種であるTARC、MDCが著しく上昇すること、その上昇の程度とHHV-6再活性化の程度が相関していることに着目し、ケモカインとHHV-6再活性化との関わりを調べることにより、病態解明を目指している。初年度は、DIHS急性期にT細胞上のHHV-6受容体(CD134)の発現が亢進すること、TARCの上昇がこの現象に関わっている可能性を示した。昨年度は、1CD134の発現亢進がDIHS特異的にみられる現象かどうか、2CD134を発現している細胞がT細胞のどのサブセットに属するのかについて検討した。DIHS、Stevens-Johnson症候群(SJS)、紅斑丘疹型薬疹(MPE)について検討した結果、急性期には3群すべてで、CD4陽性T細胞にCD69発現亢進、CD62L発現低下をみとめ、何れの群でもCD4陽性T細胞が活性化していることが確認された。一方、CD134の発現亢進はDIHS急性期に限られていた。また、DIHS急性期にTregが増加することが知られていることから、FoxP3、CD25の発現を検討したところ、通常の活性化T細胞に加えてTregの一部にもCD134の発現がみられることが判明した。本研究により、DIHS急性期にT細胞上のHHV-6受容体発現が特異的に亢進することが判明したが、この現象が生体内でのHHV-6の感染拡大に関わっている可能性が示唆された。この知見は、DIHSにおけるHHV-6再活性化メカニズムの謎を解く手掛かりとなるとともに、将来CD134分子を標的としてHHV-6の感染拡大を阻止する治療法の開発につながることが期待される。われわれは、これまでにDIHS急性期にHHV-6の再活性化に先行してTh2関連ケモカインのTARC、MDCの血中濃度が著しく上昇することをみいだし、さらにTARC、MDC上昇の程度とHHV-6再活性化の程度が相関していたことから、HHV-6の再活性化にこれらのケモカインが何らかの役割を担っているのではないかと推測したが、その詳細は分かっていなかった。初年度の研究では、これらのケモカインがT細胞上のHHV-6受容体(CD134)の発現を亢進させる可能性を見出したが、昨年度は、実際の生体内においても、DIHS急性期にCD4陽性T細胞の活性化に伴いCD134の発現が亢進することが判明し、一方、他のタイプの薬疹ではCD4陽性T

細胞の活性化はみられるものの、CD134の発現増強はみられないことが明らかとなった。T細胞上のHHV-6受容体の発現増強はDIHSの急性期に特異的な現象であり、DIHS急性期におけるHHV-6の生体内での感染拡大に密接に関わっているものと考えられた。以上の知見は、DIHSにおけるHHV-6再活性化メカニズムの謎を解く手掛かりとなるとともに、将来CD134分子を標的としてHHV-6の感染拡大を阻止する治療法の開発にもつながることが期待される。さらに、急性期におけるCD134の発現増強は、DIHSに特異的な現象であることから、DIHSの早期診断のマーカーとしての応用も期待できる。薬剤性過敏症症候群(DIHS)の病態形成には、ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)の再活性化が重要と考えられているが、その機序については不明な点が多い。われわれは、DIHS急性期にTh2関連ケモカインの一種であるTARC、MDCが著しく上昇することに着目し、ケモカインとHHV-6再活性化との関わりを研究することにより、DIHSの病態解明を目指している。初年度は、DIHS急性期にT細胞上のHHV-6受容体(CD134)の発現が亢進することと、TARCの上昇がこの現象に関わっている可能性を示した。2年目は、1CD134の発現亢進がDIHS特異的にみられる現象かどうか、2CD134を発現している細胞がT細胞のどのサブセットに属するのかについて検討した。その結果、CD134分子は、他の薬疹と比較して、特にDIHS急性期において、CD4陽性T細胞表面に著しく発現亢進することが判明し、この現象が生体内でのHHV-6の感染拡大に関わっている可能性が示唆された。最終年度には、急性期の血清TARCの上昇と、その後のHHV-6およびサイトメガロウイルス(CMV)のDNAコピー数の推移、各種サイトカインの変動、臨床症状との関係を解析した。その結果、TARC値は、HHV-6およびCMV DNAコピー数と相関することが判明し、さらに皮疹の重症度、発熱期間、異型リンパ球数との間にも関連性がみられた。また、Th2型サイトカインのIL-5、IL-10、可溶性IL-2受容体とも相関を認めた。以上のことから、DIHSにおけるTARC上昇は生体内の免疫学的状態と密接に関連して、ヘルペスウイルス再活性化や臨床症状に影響をおよぼしている可能性が示唆された。薬剤性過敏症症候群(DIHS)ではHHV-6再活性化が病態形成に関わっているが、その機序については不明な点が多い。本研究では、DIHS急性期にTh2関連ケモカイン(TARC)が著明に上昇することと、HHV-6がTARC受容体を有していることに着目し、HHV-6再活性化機序の解明を目指した。その結果、DIHS急性期では、血清TARCの上昇と相関してHHV-6受容体(CD134)がT細胞表面に著しく発現亢進すること、TARC値と血中HHV-6 DNA量が相関することが判明した。以上からTARCの上昇に伴うCD134の発現亢進が生体内でのHHV-6再活性化に関わっている可能性が示唆された。われわれは、これまでにDIHS急性期にHHV-6の再活性化に先行してTh2関連ケモカインのTARC、MDCの血中濃度が著しく上昇することをみいだし、さらにTARC、MDC上昇の程度とHHV-6再活性化の程度が相関していることから、HHV-6の再活性化にこれらのケモカインが何らかの役割の担っているのではないかと推測していた。しかし、その詳細はほとんど分かっていなかった。