hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
δ-プロトカドヘリンファミリ-の神経発生・器官形成における機能的多様性の意義

δ-プロトカドヘリン(Pcdh)ファミリーの中枢神経系形成と器官形成における機能的多様性の意義を系統的・網羅的に解明することを目的に、ゼブラフィッシュをモデルとして研究を進めてきた。Pcdh9の発現は、前脳と後脳の腹側の一部の細胞に始まり、脊髄にも発現した。続いて脳の発現が強まる一方、脊髄の発現は消失した。Pcdh17もPcdh9とおよそ同様の領域に発現したが、発現パターンの細部には明確な違いがあった。Pcdh19の発現はneural keelに始まり、続いて広く脳、眼、耳胞に発現した。Pcdh10aは水晶体や耳胞、脳の一部に極めて特異的に発現した。ノックダウンで眼の形成に障害が現れたが、その発生率は予想外に少なく、相補的な因子の存在が推測された。δ(デルタ)プロトカドヘリンファミリーの中枢神経系形成と器官形成における機能的多様性の意義を系統的・網羅的に解明することが、本研究の目的である。差次接着(differential adhesion)、すなわち、複数種の細胞が混ざっても細胞間接着性の差異によって同種の細胞が集合していく現象は、組織形成の原理の一つである。その分子的裏付けが細胞接着分子であり、カドヘリンスーパーファミリーがとりわけ重要視されている。その一つのプロトカドヘリン(Pcdh)は、無脊椎動物から脊椎動物まで多種存在するファミリーを成している。本研究計画において研究代表者らは、Pcdhファミリーのうちδ-Pcdhサブファミリーについて研究し、δ-Pcdhの多くが胚の頭部や中枢神経系に発現しそれらの発生に関与することを示した。特に、プロトカドヘリン-9,17,19について、詳細な発現パターンを解析した。プロトカドヘリン-10aについては、眼のレンズに特異的に発現することを示した。また、ホメオドメイン遺伝子Otx1が細胞接着を誘導することに関し、そのドメイン毎の機能解析をした。δ-プロトカドヘリン(δ-Pcdh)ファミリーの中枢神経系形成と器官形成における機能的多様性の意義を系統的・網羅的に解明することが、本研究の目的である。Pcdhは、無脊椎動物から脊椎動物まで多種存在するファミリーを成している。その一部は遺伝子上にクラスターを成し、その組織的な研究によって脳システム形成に関与すると考えられるに至っている。一方、クラスターを形成しないプロトカドヘリンについては、個々に研究が進められている。申請者らはこれまで、そのδ-Pcdhサブファミリーについて研究し、δ-Pcdhの多くが胚の頭部や中枢神経系に発現しそれらの発生に関与することを示してきた。平成22年では、Pcdh-19をクローニングして発現パターンを解析した。Pcdh-19は初期胚の神経竜骨や後脳の一部に発現し、後に中枢神経系に広く発現した。発生が進むと発現は脳の背外側に限局するようになり、脊髄の発現は消退した。網膜や耳胞にも発現した。これらの結果をまとめ、共同研究者との共著論文として公表した。またPcdh-10については、2つあるアイソフォーム、Pcdh-10aと10bをクローニングし、発現パターンを比較検討した。Pcdh-10bについては既に公表されている結果も多いが、10aについては他のプロトカドヘリンにみられない特徴的な発現パターンを示した。Pcdh-10aの機能解析についても準備した。発表に向けてデータを蓄積すべく準備中である。一方、転写因子Otx-1について、脳発生の細胞接着に関与すると考えられており、一部のドメインを欠失する変異体を使ってドメイン解析を行い、結果を論文として発表した。ゼブラフィッシュ胚におけるPcdh10aの発現をin situ hybridizationにより経時的に調べた。受精後12時間から頭側端と体幹外腹側に発現が始まり、受精後18時間には眼原基、終脳、間脳、視蓋、脊髄背側の近傍に、受精後24時間には水晶体、耳胞、終脳、間脳、中脳被蓋、視蓋尾側に発現した。詳細に調べると、水晶体での発現は受精後18時間の体表外胚葉の水晶体領域に始まり、受精後24時間に最大となった。水晶体の成熟と共に受精後36時間を過ぎて減衰した。受精後42時間からは網膜と色素上皮にも発現したが、受精後72時間には消退した。耳胞では受精後18時間に発現が始まり、受精後36時間に最大となり受精後72時間まで続いた。受精後42時間からは膨大部稜に発現が強まった。

神経系では、受精後24時間から終脳と間脳に発現が現れた。受精後42時間にはび漫性になった。中の被害には受精後24時間から発現がみられ、受精後36時間に最大となり、受精後42時間でも続いていた。ドミナントネガティブ変異を期待してPcdh10aの細胞内ドメインを欠くコンストラクトを作成した。これを強制発現させると、小眼、単眼などの異常が現れた。しかし、その発生率は予想外に少なく、相補的な因子の存在が推測された。アンチセンスMorpholinoをいくつか作成してPcdh10aをノックダウンすると、同様の変異がみられたものの、Morpholinoの配列による効果の違いが大きかった。
e-Learningを活用した身体活動増進プログラムの長期効果

本学では本学教養教育科目「するスポーツ演習」においてe-Learningによって自分の身体活動増進プログラムを自ら作成し,実践・記録を行うことを課している。そこで,本研究では平成30年度「するスポーツ演習」授業を履修した者(抽選当選者:介入群)を対象に,授業前・後に国際標準化身体活動質問紙日本語版(GPAQ)を用いて活動量・座位時間等を調べ,身体活動増進プログラムの長期効果を検証する。一方,「するスポーツ演習」抽選落選者(統制群)についても同様な調査を行った。対象者数は両群とも70名となった。現在,介入群が約40名,統制群が50名のデータが得られており,分析中である。本研究は本学倫理委員会の承認を得ており,研究手法としては予定していたランダム化比較試験とすることができたことで,分析レベルの高い研究とすることができた。また,申請書には記載しなかったが,質問紙調査(GPAQ)に加えて活動量計調査も実施したことができた。さらに,本研究に入る前に予備調査として同様の授業前後の調査を実施することができ,介入群は統制群に比べ,身体活動量,筋力トレーニング量,ストレッチング量の増加がみられるとの結果を得ている。予備調査(ランダム化比較試験ではない)によって,授業前後における身体活動増進プログラムの効果を確認できたこと,また,質問紙調査(GPAQ)に加えて活動量計による身体活動量測定を追加することができたことの2点によって,進捗状況を判断した。研究は順調に進んでいるので,計画通りに遂行できると考える。課題は1年後の調査において,対象者がドロップアウトするのをいかに防げるかであり,繋ぎ止められるよう個々のデータの還元等に丁寧に対応していく方針である。
超伝導重力計とレ-ザ-干渉計方式の伸縮計および傾斜計を用いた地球潮汐の高精度観測

本研究は,超伝導重力計とレ-ザ-干渉計方式の高精度伸縮計および傾斜計を用いて,地球潮汐から地球の自由振動までを含む広帯域での精密連続観測を実施し,重力,ひずみおよび傾斜にみられるさまざまな変化を総合的に詳しく検討することにより,特に地球潮汐の日周潮帯にみられる流体核共鳴効果の検証をめざすとともに,日周潮,半日周潮および1/3日周潮などの理論的に予測しうる周波数帯以外のスペクトル・ピ-クについて,その特性と物理的意義を解明し,さらに重力,ひずみおよび傾斜変化と地震発生との関連を明らかにすることを目的としている。そのために,本年度に以下のことを実施した。1.京都大学理学部構内に設置されている2基の超伝導重力計で得られた390日間の観測デ-タを潮汐解析用プログラム「BAYTAP-G」を用いて解析し,潮汐成分,不規則成分およびトレンド成分(ドリフト)に分離した。その結果,M_2およびO_1の主要分潮のδーfactorの差は0.06%以内,位相の差は0.1゚以内であった。しかし,ドリフトについては2基の重力計による同時観測の結果にかなり大きな差がみられ,今後の検討課題である。2.天ケ瀬および六甲地殻変動観測室のレ-ザ-伸縮計記録に基づいて潮汐ひずみの時間的変化を明らかにし,それと地震発生との関連を調べたが,両者の間に有意な相関は認められなかった。また,天ケ瀬,六甲および紀州地殻変動観測室のレ-ザ-伸縮計で得られた潮汐ひずみの観測結果を4種類の地球モデルについて計算された理論的な予測値と比較した。3.レ-ザ-干渉計方式の水質傾斜計を開発し,これを京都市北区・上賀茂地学観測所に設置し,地殻傾斜の精密観測を開始した。本研究は,超伝導重力計とレ-ザ-干渉計方式の高精度伸縮計および傾斜計を用いて,地球潮汐から地球の自由振動までを含む広帯域での精密連続観測を実施し,重力,ひずみおよび傾斜にみられるさまざまな変化を総合的に詳しく検討することにより,特に地球潮汐の日周潮帯にみられる流体核共鳴効果の検証を目指すとともに,日周潮,半日周潮および1/3日周潮などの理論的に予測しうる周波数帯以外のスペクトル・ピ-クについて,その特性と物理的意義を解明し,さらに重力,ひずみおよび傾斜変化と地震発生との関連を明らかにすることを目的としている。1.小型HeーNeガス・レ-ザ-を光源とするレ-ザ-干渉計方式の水管傾斜計を開発した。現在,この装置の性能試験を京都大学理学部構内において実施しているが,来年度にこの装置を上賀茂地学観測所の横坑内に設置して,地殻傾斜の精密観測を開始する予定である。2.京都大学理学部構内に設置されている2基の超伝導重力計で得られた390日間の観測デ-タのフ-リエ解析を行ない,両者の解析結果を比較・検討することにより,理論的に説明のつかない周波数帯にあらわれるピ-クの物理的意義を解明しつつある。3.天ケ瀬および六甲地殻変動観測室に設置されている周波数安定化レ-ザ-を光源とするレ-ザ-伸縮計で得られた1年以上にわたる長期間の観測デ-タを,潮汐解析プログラム`BAYTAPーG'を用いて解析し,日周潮帯および半日周潮帯に含まれる各分潮の振幅と位相遅れを正確に求め,それらの時間的変化と地震発生との関連を明らかにしつつある。

本研究は,超伝導重力計とレ-ザ-干渉計方式の高精度伸縮計および傾斜計を用いて,地球潮汐から地球の自由振動までを含む広帯域での精密連続観測を実施し,重力,ひずみおよび傾斜にみられるさまざまな変化を総合的に詳しく検討することにより,特に地球潮汐の日周潮帯にみられる流体核共鳴効果の検証をめざすとともに,日周潮,半日周潮および1/3日周潮などの理論的に予測しうる周波数帯以外のスペクトル・ピ-クについて,その特性と物理的意義を解明し,さらに重力,ひずみおよび傾斜変化と地震発生との関連を明らかにすることを目的としている。そのために,本年度に以下のことを実施した。1.京都大学理学部構内に設置されている2基の超伝導重力計で得られた390日間の観測デ-タを潮汐解析用プログラム「BAYTAPーG」を用いて解析し,潮汐成分,不規則成分およびトレンド成分(ドリフト)に分離した。その結果,M_2およびO_1の主要分潮のδーfacterの差は0.06%以内,位相の差は0.1°以内であった。しかし,ドリフトについては2基の重力計による同時観測の結果にかなり大きな差がみられ,今後の検討課題である。2.天ケ瀬および六甲地殼変動観測室のレ-ザ-伸縮計記録に基づいて潮汐ひずみの時間的変化を明らかにし,それと地震発生との関連を調べたが,両者の間に有意な相関は認められなかった。また,天ヶ瀬,六甲および紀州地殼変動観測室のレ-ザ-伸縮計で得られた潮汐ひずみの観測結果を4種類の地球モデルについて計算された理論的な予測値と比較した。3.レ-ザ-干渉計方式の水管傾斜計を開発し,これを享都市北区・上賀茂地学観測所に設置し,地殼傾斜の精密観測を開始した。
肝組織に検出される肝炎ウイルスの相違からみたヒト肝細胞癌の臨床特性

われわれは、本研究費を得て肝組織における肝炎ウイルスの存在と肝炎ウイルスマーカーや臨床特性との関連を明らかにすることが出来た。方法としては肝細胞癌患者などから手術時に得られた肝組織からDNAやRNAを抽出し、RT-PCR法やPCR法で微量の肝炎ウイルスも検出することにより行い、以下の結果が得られた。1。肝細胞癌患者症例の90%以上にB型肝炎ウイルスもしくはC型肝炎ウイルスが検出された。2。肝細胞癌患者の血清肝炎マーカーと肝組織における肝炎ウイルスの存在とは必ずしも一致しなかった。即ち、血清肝炎マーカー陰性症例でも肝組織で肝炎ウイルスが検出されたり、血清肝炎マーカー陽性症例でも肝組織で肝炎ウイルスが検出されないような症例が存在した。3。HCVsubtypeを同一患者より得られた血中、非癌部、癌部で比較検討すると、血中や癌部で検出されたsubtypeは必ず非癌部でも検出されたが、逆は必ずしも真ではなかった。4。非癌部のsubtypeは、単数認められるものと複数のsubtypeを認める症例とが存在していたが、再発をはじめとした臨床腫瘍学的特性とには一定の関連はみられなかった。5。血中や非癌部で複数のsubtypeを認める症例では、肝機能障害の程度は単数認めるものに比較して、有意に高度であった。6。肝細胞癌患者以外のHCV感染患者から手術時に得られた肝組織についてHCVsubtypeを検討してみたが、肝細胞癌患者の肝組織に検出されたsubtypeと種類、複数感染の頻度ともに有意の差はみられなかった。1。2。3。4。5。6。肝細胞癌手術患者36例、及び血中HCV-Ab陽性の非肝細胞癌患者7例につき、肝組織中のHCV RNAをI型,II型,III型,IV型の4つのsubtype別にRT-nested-PCR法を用いて検索した。この結果1)、肝細胞癌患者36例中、肝組織よりHCV-RNAが検出されたのは25例で、このうち3例は、血中HCV-Ab陰性であった。2)、感染型では、単独感染はII型のみで16例、重複感染はII+III型が5例、II+IV型が2例、II+III+IV型が2例の計9例だった。3)、また、癌部からのみRNAが検出された症例はなく、11例/25例(44%)では、非癌部からのみRNAが検出された。4)、subtype別の検出延べ数は、I型0例、II型25例(100%)、III型7例(26%)IV型4例(16%)だった。5)、非肝細胞癌患者7例は全例からHCV-RNAが検出され、II型が4例、II+III型が3例だった。primer IIVを用いた今回までの検討で、本邦ではII型の感染が主であり、HCVは組織では癌部より非癌部にて検出しやすいこと、重複感染と肝細胞癌発生には有意な関連性認められないこと、そしてHCVの感染を評価するには血液の検討のみでなく、肝臓組織の検討が必要であることが示唆された。現在、血液検体についてもHCV-RNAを検討しており、HCVの組織巾と血液中での存在様式を検討するとともに、HBVについても同様の検討を行っている。本年度は、肝細胞癌患者より術前に得られた末梢血と手術中に得られた癌部および非癌部組織について、血清肝炎マーカーとBおよびC型肝炎ウイルスについて検討を行い、以下のような結果が得られた。血清肝炎マーカーはELISAまたはEIA法により、BまたはC型肝炎ウイルスはそれぞれPCRまたはRT-PCR法により行った。1。HCV血中マーカー陽性症例中20%の症例では、肝組織中にHCVが検出されず、逆にマーカー陰性の約半数の症例で肝組織中にHCVがRT-PCR法により検出された。2。肝組織中でHBVウイルスがPCR法により検出された症例の半数はB型肝炎の血清ウイルスマーカーが陰性であった。

また、HBs抗体陽性9例中5例では肝組織中にHBVは検出されなかった。3。HCVsubtypeを同一患者より得られた血中、非癌部、癌部で比較検討すると、血中や癌部で検出されたsubtypeは必ず非癌部でも検出されたが、逆に必ずしも真ではなかった。4。非癌部のsubtypeは、単数認められるものと複数のsubtypeを認める症例とが存在していたが、再発をはじめとした臨床腫瘍学的特性とには一定の関連はみられなかった。5。血中や非癌部で複数のsubtypeを認める症例では、肝機能障害の程度は単数認めるものに比較して、有意に高度であった。6。肝細胞癌患者以外のHCV感染患者から手術時に得られた肝組織についてHCVsubtypeを検討してみたが、肝細胞癌患者の肝組織に検出されたsubtypeと種類、複数感染の頻度ともに有意の差はみられなかった。
次世代シークエンサーを用いた多発性嚢胞腎（ADPKD）の遺伝子診断

ADPKDにおける早期診断ならびに除外診断ならびにADPKDの新たな治療薬であるバソプレシン受容体拮抗薬(トルバプタン)の適応決定のため、次世代シークエンスにより、迅速で、精度の高い、ADPKD遺伝子診断法を確立することが本研究の目的である。昨年度までに、ターゲットDNA濃縮法ならびにロングレンジPCR法を用いた次世代シークエンス法で、PKD1ならびにPKD2遺伝子変異解析を行った。その結果、111人の患者のうち、96人の患者で遺伝子変異を検出した(検出率86.5%)。PKD1変異が79人(82.3%)、PKD2変異が17人(17.7%)と既報とほぼ同様であった。今年度はまずこれまで遺伝子変異を検出できなかった患者23人について、検出感度の低い領域として特定されたPKD1のエクソン1、4、12、42、PKD2のエクソン1においてキャピラリー・シークエンス法を行った。しかしながら、現時点で新たな変異は特定できていない。次世代シークエンスについては、PKD1ならびにPKD2遺伝子領域を含むゲノムの特定領域をターゲットDNA濃縮法(Sure Select)により選別した方法を用いていたが、当院での次世代シークエンサー解析装置の更新に伴い、PCRを用いた新たなIon-PGM法を採用することとした。具体的には、PKD1ならびにPKD2遺伝子領域のプライマー設定を行った。ただPKD1遺伝子領域ではエクソン1、4ー7、11ー12、14ー15、17ー19、21ー26、29ー30、42、45において、またPKD2遺伝子領域ではエクソン1においてはプライマー設定が困難であった。これらの領域に関しては、キャピラリー・シークエンス法を用いることなどを考慮している。さらに新たな患者25人に同意を得て、DNAを採取した。これらも含めて遺伝子診断法の確立を目指す。次世代シークエンサーの技術革新により、当初計画していた「ターゲットDNA濃縮法」から「新たなIon-PGM法」を採用することにしたため。次世代シークエンスについて、PCRを用いた新たなIon-PGM法(AmpliSeq)を採用するためのPKD1ならびにPKD2遺伝子領域のプライマーを設定し、シークエンスを行った。新たな方法のため、その精度を確認するため、16サンプルで行った。11サンプルで変異を検出したが、キャピラリー・シークエンス法では、7個の変異を確認できた。その内訳は、nonsense mutation (PKD1 exon11)、3つのmissense mutation (PKD1 exon15,15,19)、splicing mutation (PKD2 IVS9)、nonframeshift deletion(6bp) (PKD1 exon36)、frameshift deletion(2bp) (PKD1 exon23)であった。しかし、昨年度行った「ターゲットDNA濃縮法」と同様に、「新たなIon-PGM法(AmpliSeq)」も検出率が低かった。このため、さらなる検出率向上を目的にロングレンジPCRを用いて当該遺伝子領域全体を増幅し、次世代シークエンサーにて解析することとした。PKD1領域を6個のロングレンジPCR、PKD2領域を5個のロングレンジPCRでカバーし、網羅した。予備実験では、PKD1、PKD2ともにエクソン1はGCリッチな領域のため、ややカベレージが低い傾向にあったが、概ね両遺伝子領域をカバーすることができることを確認した。次世代シークエンサーの技術革新により、「新たなIon-PGM法(AmpliSeq)」を採用したが、それでも精度向上にはならず、最終的にロングレンジPCRを用いた方法を採用することにしたため。今年度は、次世代シークエンスによる遺伝子変異検出率の向上を目的に、ロングレンジPCRを用いて当該遺伝子領域全体を増幅する方法を用いた。PKD1領域を6個のロングレンジPCR、PKD2領域を5個のロングレンジPCRで網羅した。PKD1、PKD2ともにエクソン1はGCリッチな領域のため、ややカベレージが低い傾向にあったため、この部分についてはキャピラリー・シークエンス法でも解析した。結果は、39検体のうち、PKD1遺伝子変異を20個、PKD2遺伝子変異を5個検出した。変異の種類としては、nonsense mutation 4個、splicing mutation 1個、frameshift deletion/insertion 13個、missense mutation 7個であった。今回のロングレンジPCR法で目立ったのは、10塩基以上のframeshift deletionを3個検出できたことであった。いずれもPKD1遺伝子変異であり、エクソン10の49塩基、エクソン45の13塩基、エクソン10の37塩基のdeletionであった。

さらに、ロングレンジPCRの際に大きさの異なるPCR産物が得られ、その解析の結果、PKD1遺伝子のIVS26ー30のlarge deletion(653塩基)が検出された。今年度、ロングレンジPCRによる次世代シークエンス法にて新たな遺伝子変異を検出できたが、まだ検出できない患者もおり、来年度はMLPA法を用いて解析していく予定である。ロングレンジPCRの条件設定、次世代シークエンサーの解析、ミスセンス変異の評価(病的変異に相当するか)、それぞれに時間がかかったため。ADPKDにおける早期診断ならびに除外診断ならびにADPKDの新たな治療薬であるバソプレシン受容体拮抗薬(トルバプタン)の適応決定のため、次世代シークエンスにより、迅速で、精度の高い、ADPKD遺伝子診断法を確立することが本研究の目的である。昨年度までに、ターゲットDNA濃縮法ならびにロングレンジPCR法を用いた次世代シークエンス法で、PKD1ならびにPKD2遺伝子変異解析を行った。その結果、111人の患者のうち、96人の患者で遺伝子変異を検出した(検出率86.5%)。PKD1変異が79人(82.3%)、PKD2変異が17人(17.7%)と既報とほぼ同様であった。次世代シークエンスについて、PCRを用いた新たなIon-PGM法を採用するためのPKD1ならびにPKD2遺伝子領域のプライマーを設定し、シークエンスを行っていく。同時に、キャピラリー・シークエンスも行い、遺伝子変異検出率を高めていく。さらに新しい患者のDNAの採取も行っていく。次世代シークエンスについて、ロングレンジPCRを用いて行っていく。予備実験を重ねて行っており、最終年度でのPKD遺伝子診断法の確立を目指す。さらに、その結果をふまえて日本人ADPKD患者における遺伝子変異のタイプ、頻度ならびに遺伝子型と表現型の相関(genotype-phenotype relationship)についても検討する。遺伝子変異と臨床的重症度(末期腎不全年齢など)との遺伝子型・表現型の相関性についての解析も行う。遺伝子変異未検出の患者についてMLPA法を用いて解析を行う。またcDNAによる解析も行っていく。さらに、これまでの結果のまとめとして、ADPKD患者における遺伝子変異のタイプ、頻度ならびに遺伝子型と表現型の相関(genotype-phenotype relationship)についても検討する。次世代シークエンサーの技術革新により、当初計画していた「ターゲットDNA濃縮法」から「新たなIon-PGM法」を採用することにしたため、支出が次年度に移行したため。当初予定していた次世代シークエンスが思うように機能せず、先送りになっているため。理由:ロングレンジPCRの条件設定、次世代シークエンサーの解析、ミスセンス変異の評価(病的変異に相当するか)、それぞれに時間がかかったため、当初予定していたMLPAによる解析ができなかったため。
高精度な加工硬化特性評価に基づく高強度電縫鋼管の二次加工法の確立

本研究では,電縫鋼管(筒状に丸めた鋼板を溶接することで製造されるパイプ)を対象として,加工硬化特性(強度の特性)をはじめとする機械的特性を詳細に明らかにするとともにそれらの特性を計算機上で簡易に評価する技術を構築することを目的とした.研究の結果,製造過程が鋼管の機械的特性に及ぼす影響を明らかにするとともに,機械的特性を簡易に評価できる実験的手法および数値解析技術を検討した.また,鋼管の二次利用を見据えて,機械的特性が二次加工性に及ぼす影響についても考察した.本年度得られた成果を以下に箇条書きで示す.1電縫鋼管における変形特性を高精度に測定するため,非接触式の伸び計を新たに導入した.本伸び計により,材料が破断に至るまでのひずみを長手方向だけでなく幅方向にも高精度に測定することが可能になった.2電縫鋼管の加工硬化特性を簡易に予測する数値解析手法を提案し,管周方向での加工硬化特性のばらつきを検討した.解析の具体的な手順は以下のとおりである.(a)まず,通常どおりロール成形過程の有限要素法解析を行う.(b)手順(a)で得られた各要素における変形履歴を,一要素だけから構成される簡易な有限要素モデルに境界条件として与えることで,一要素モデルによりロール成形工程を模擬した変形解析を実施する.(c)一要素モデルでロール成形工程を解析後,そのまま一軸引張変形解析を行うことで,模擬的に電縫鋼管の加工硬化特性を調査する.以上の簡易的な計算により,種々の材料をロール成形した際の応答を容易に得ることができる.次に得られた成果を示す.まず手順(b)における一要素モデルの解析結果と手順(a)における通常解析の結果で比較したところ,両者は良好な一致を示し,提案した手法の妥当性が示された.続いて,手順(c)により成形後の管における周方向での加工硬化のばらつきを調査した.板幅中央部とエッジ部を比較すると,エッジ部の方が降伏応力が大きかった.この降伏応力の差異は,ロール成形中にエッジ部は中央部に比べて多くの反転負荷を受けた結果,加工硬化が進展したためと考えられた.またこのことから,バウシンガー効果の影響はエッジ部と中央部で大きく異なることが示唆された.さらにこの仮説は,異なるバウシンガー効果特性を有する仮想材料を用いた解析により実証することができた.平成27年度に得られた成果を以下に箇条書きに示す.(1)被加工材の板幅中央部の内外表面にひずみゲージを貼付して単スタンドのロール成形装置を通過させることで,ロール成形中のひずみ履歴を調査した.その結果,幅方向に生じるひずみは長手方向よりも大きいこと,また幅方向ひずみは外表面が内表面よりも大きいことから,ロール成形によって被加工材が受ける主たる変形は幅方向の引張曲げであることが明らかとなった.一方長手方向には,ひずみの大きさは幅方向よりも小さいものの,二度の曲げ曲げ戻しを受けることが明らかとなった.以上の傾向は,弾塑性有限要素法解析でも定性的に再現することができ,また最終的に被加工材の外表面に生じる相当塑性ひずみは約6%であると解析により見積もられた.この結果から,ロール成形後の鋼管の材料特性を予測するためには,平成26年度に明らかとなったエッジ部における複雑なひずみ経路だけでなく,上記のような板幅中央部でのひずみ経路依存性も考慮する必要があることが示唆された.(2)平成26年度および上記(1)の結果を受けて,変形中のひずみ経路変化が加工硬化特性に及ぼす影響をモデル実験により調査した.ここでは,エッジ部で見られるひずみ経路を模擬したいくつかの2段階ひずみ経路パターンを被加工材に与えることで,その加工硬化挙動の違いを調べた.具体的には,IF鋼板を対象として,被加工材に引張もしくは圧縮の変形を与えた後に,負荷角度を変化させて引張変形を与える実験を行った.そして負荷角度が二段階目の加工硬化挙動に及ぼす影響を調査した.その結果,ひずみ経路は降伏応力に非常に大きな影響を及ぼし,特に交差効果経路においてその影響が顕著であった.その一方で,ひずみ経路が引張強さに及ぼす影響は降伏応力に比べると小さいことが明らかとなった.今後の研究の推進方策に挙げた,1ロール成形中のひずみ履歴を調査する,2ひずみ経路を模擬したモデル実験により,ひずみ経路が加工硬化挙動に及ぼす影響を検討する,という2項目を順調に遂行することができた.以上の結果を総合的に鑑みて,【おおむね順調に進展している】と判定した.平成28年度は主として,高強度鋼管の加工硬化特性を数値解析により評価する手法の開発を目的とした.得られた主な成果を以下に箇条書きで示す.(1)平成27年度の研究で明らかにされたように,高強度鋼管の加工硬化特性を評価するためには,バウシンガー効果や交差効果を適切に表現することが重要である.一方,鋼管の成形解析で通常用いられる現象論に基づく材料構成式では,交差効果のように負荷角度が変化する経路に対する予測精度が不十分なことが調査の結果明らかとなった.そこで本研究では,次世代の材料構成式として期待される結晶塑性構成式を用いることで,高精度な予測を試みた.結晶塑性モデルには,転位密度を状態変数として考慮したいくつかのモデルを用い,モデルの違いが解析結果に及ぼす影響も併せて調査した.その結果,微視的な転位壁の発展を陽に考慮したモデルを用いた場合のみで,バウシンガー効果や交差効果を定性的に再現することができた.

転位壁の発展は潜在硬化に大きな影響を及ぼすことから,この結果より,二段階負荷挙動の高精度な予測には潜在硬化のモデル化が重要であることが明らかとなった.また現象論構成式においても,潜在硬化の影響を何らかの形で考慮することが重要なことが示唆された.(2)鋼管の成形性を数値解析により予測するためには,等塑性仕事面の発展も高精度に記述できていることが前提となる.そこで等塑性仕事面の予測精度を調査するため,前述の結晶塑性モデルを用いて鋼板の等塑性仕事面の発展予測を行った.その結果,用いたいずれのモデルにおいても現状では解析精度が不十分であること,また異方硬化挙動を良好に再現するためには,{110}すべり系と{112}すべり系の活動の違いを解析上で適切に考慮することが重要なことが示された.またこのことから,等塑性仕事面の発展予測においても潜在硬化のモデル化が重要なことが示唆された.本研究では,電縫鋼管(筒状に丸めた鋼板を溶接することで製造されるパイプ)を対象として,加工硬化特性(強度の特性)をはじめとする機械的特性を詳細に明らかにするとともにそれらの特性を計算機上で簡易に評価する技術を構築することを目的とした.研究の結果,製造過程が鋼管の機械的特性に及ぼす影響を明らかにするとともに,機械的特性を簡易に評価できる実験的手法および数値解析技術を検討した.また,鋼管の二次利用を見据えて,機械的特性が二次加工性に及ぼす影響についても考察した.研究実施計画に挙げた,1実験環境の整備,2加工硬化特性評価のための簡易な解析手法の確立,3提案した手法を用いた管周方向での加工硬化のばらつき評価,という3項目を順調に遂行することができた.以上の結果を総合的に鑑みて,【おおむね順調に進展している】と判定した.研究が順調に進展していることから,平成28年度も当初の予定通り,電縫鋼管の加工硬化特性を主として実験的に取得する方法の検討と実験の実施を行う.以下に具体的な研究計画を示す.(1)平成27年度までの研究により,ロール成形中にはエッジ部および板幅中央部ともに複雑なひずみ履歴を受けること,またそれが加工硬化特性に影響しうることが明らかとなった.そこで平成28年度は,実際の変形履歴により近い負荷経路を想定したモデル実験を行うことで,変形中のひずみ履歴が加工硬化挙動に及ぼす影響をより詳細に調査するとともに,モデル実験により実際に鋼管で生じる加工硬化特性をどこまで再現できるか検討する.この際,実際のひずみ履歴は非常に複雑なため,忠実に再現しようとすると極めて困難な実験になる可能性がある.そこで,使用しうる実験装置を用いて現実的な時間で評価可能な実験方法を検討する.また,異なる材種での同様の実験を行うことで鋼種による変形特性の違いやモデル実験の汎用性を検討する.それにより,本研究題目でもある高精度な加工硬化特性の評価方法の確立を目指す.(2)弾塑性有限要素法解析を用いて(1)で確立した加工硬化特性のモデル実験の解析を行い,高強度鋼管の加工硬化特性を計算機上での再現を目指す.具体的には,平成26年度で確立した一要素による加工硬化特性の評価手法を用いて,上述のモデル実験解析を行う.それにより,計算機上で加工硬化特性を再現するために必要な材料モデルを検討し,またそれを解析に取り込むことで,高精度な加工硬化特性の再現を目指す.ここで重要となるのは,平成27年度の研究で明らかにした交差効果およびバウシンガー効果の影響である.解析でのこれらの取り扱いに焦点を当てて検討する.
超高速新型トランジスタ実現に向けた新規酸窒化物半導体の創製

エキシトントランジスタの動作実証のためには、励起レーザによるZnInONからの発光が不可欠である。平成28年度は、ZnInONからの発光起源を同定するため、ZnInONからの発光とZnInON膜の表面モフォロジー、欠陥密度との関係などについて調べた。1.ZnInONのフォトルミッセンス観測ZnInON膜はRFマグネトロンスパッタリング法により、基板温度RT-450°Cで作製した。基板にはZnOテンプレートを用いた。RT-150°Cで作製したZnInON膜は2次元成長し、250-450°Cで作製したZnInON膜は3次元成長していた。He-Cdレーザ(励起波長325 nm)を照射し、ZnInON膜のフォトルミッセンス測定を行った。3次元成長しているZnInON膜からの発光は観測されなかった。一方、2次元成長しているZnInON膜ではZnInON由来の発光が観測された。X線回折結果から刃状転位密度を算出したところ、2次元成長領域では6.6×108 cm-3とほぼ一定であったのに対し、3次元成長領域では1.6×1010 cm-3まで増加した。これらの結果から、低温形成したZnInON膜では、非発光中心となる欠陥密度が低減され、ZnInONからの発光が観測されたと考えられる。2.ZnInON膜の発光の空間分布RTで形成したZnInON膜のフォトルミネッセンススペクトルは広がりを持っていた。励起レーザを異なる位置に照射し、RTで作製したZnInON膜のフォトルミネッセンス測定を行ったところ、照射位置に依存した強い青色・緑色発光を観測した。このように、同一の薄膜の空間位置により発光スペクトルが異なるのは、組成・構造・欠陥などが空間的に不均一に分布していることを反映しているものとと考えられる。この原因の同定と空間均一な発光スペクトルを示す薄膜の実現が残された課題である。28年度が最終年度であるため、記入しない。1.光通信波長帯域に対応したZION量子井戸の実現ZIONを用いたエキシトニックトランジスタの実用化のためには,光通信帯域に対応するEg=0.81.0eVのZIONが望まれる.このZIONを実現するためには,結晶欠陥に起因する残留キャリア密度の低減が必要である.何故ならば,残留キャリアが高密度の場合光吸収端の短波長シフト(Burstein-mossシフト)が生じるためである.本研究では,ZIONの組成比(ZnO)x(InN)1-xからのずれが小さいほど,バンドギャップが減少することが分かった.この結果は,ZIONの組成比のずれにより残留キャリア密度が増加し,最終的にBurstein-mossシフトが生じることを示唆している.組成比のずれを抑制するため,プラズマパラメータ制御による,組成比の精密制御を開始している.この組成比の精密制御により更なる狭バンドギャップ化が期待される.2.光信号によるエキシトン流のスイッチング障壁層にZnO (Eg=3.4eV),井戸層にZION (Eg=3.1eV)を用い,ZIONがZnOに対して格子緩和している無歪量子井戸,コヒーレント成長している歪量子井戸の2種類の光応答特性を評価した.歪量子井戸では,井戸層に0.89 MV/cmのピエゾ電界が発生していると見積もられる.歪量子井戸でのみ,レーザー光(2.3eV)の重畳照射により,光電流が太陽光のみを照射した場合の1.8倍に増加した.この結果は,歪量子井戸では,(i)井戸層内に光生成キャリアが高濃度に存在すること,(ii)井戸層内の光生成キャリアを,光重畳により障壁層に励起できることを示しており,ピエゾ電界はエキシトンの再結合抑制だけでなく,エキシトン流の光変調を可能にすることを意味している.従って,チャネル層に上記歪量子井戸を用いることで,全光型のスイッチング素子が実現するものと期待される.1.ラジカル計測に基づく精密な膜組成制御本研究では,真空紫外吸収分光法によりZnInON成膜雰囲気中のO原子およびN原子密度の絶対密度を計測した.O2/N2流量比を0%から15%まで増加させたとき,N原子密度は2.7×1011 cm-3から9.7×1011 cm-3に増加した.一方,O原子密度はO2/N2流量比に依存せず,4.5×1011 cm-3と一定の値を示していた.プラズマ中の発光分光分析を行ったところ,N原子の生成量は変化していないことが分かった.これらの結果はO原子およびN原子のZnInON膜への取込み量が変化していること示している.この結果をもとにZnInON膜を作製することで化学量論組成のZnInON膜を実現した.2.臨界膜厚の制御によるZnInONからのフォトルミネッセンス発光の観測本研究ではZnOテンプレート上に化学量論組成のZnInON膜を作製し,成膜温度がZnInON膜の表面モフォロジーに与える影響を調べた.

このとき成膜温度はRT-450°C,膜厚は15-100nmとした.膜厚15nmのZnInON膜では,成膜温度を350°Cから450°Cまで増加させると,ZnInON膜の表面モフォロジーがステップ-テラス構造から3次元島構造に変化した.膜厚を30nm,100nmまで増加させると,それぞれ250°C,150°Cまでステップ-テラス構造であり,さらに成膜温度を増加させると3次元島構造に変化した.これらの結果は成膜温度増加によりZnInON膜の臨界膜厚が減少することを示している.これは成膜温度増加により膜内に蓄積される歪エネルギーが増加するためと考えられる.従って低温形成により膜内の歪エネルギーを低減し,より大きな臨界膜厚を実現可能である.このRTで作製した膜厚100nmのZnInON膜のフォトルミネッセンス測定を行い,ZnInONからの発光の観測に初めて成功した.エキシトニックトランジスタの動作実証のためには,励起レーザによるZnInONからの発光が不可欠である.平成26度は,ZnInON井戸層がZnO障壁層に対してコヒーレント成長している量子井戸では,井戸層内にエキシトンが存在することを示す結果が得られた.しかしながら,量子井戸の層数が少ないため発光強度が弱く,励起レーザによるZnInON井戸層からの発光は確認できなかった.ZnInON井戸層からの発光を観測するため,量子井戸の層数を増加させたが,ZnInON井戸層からの発光は確認できなかった.これはZnInONの化学量論組成(ZnO)x(InN)1-xからのずれにより格子緩和が発生し,非発光中心の欠陥が増加したためであると考えられる.平成27度は,これらの課題を解決し,ZnInONからの発光を観測するため,(i)精密な膜組成制御,(ii) ZnInONがZnOに対してコヒーレント成長する臨界膜厚の制御を行った.その結果,膜厚100nmのコヒーレント成長したZnInON膜のフォトルミネッセンス測定を行い,ZnInONからの発光の観測に初めて成功した.エキシトントランジスタの動作実証のためには、励起レーザによるZnInONからの発光が不可欠である。平成28年度は、ZnInONからの発光起源を同定するため、ZnInONからの発光とZnInON膜の表面モフォロジー、欠陥密度との関係などについて調べた。1.ZnInONのフォトルミッセンス観測ZnInON膜はRFマグネトロンスパッタリング法により、基板温度RT-450°Cで作製した。基板にはZnOテンプレートを用いた。RT-150°Cで作製したZnInON膜は2次元成長し、250-450°Cで作製したZnInON膜は3次元成長していた。He-Cdレーザ(励起波長325 nm)を照射し、ZnInON膜のフォトルミッセンス測定を行った。3次元成長しているZnInON膜からの発光は観測されなかった。一方、2次元成長しているZnInON膜ではZnInON由来の発光が観測された。X線回折結果から刃状転位密度を算出したところ、2次元成長領域では6.6×108 cm-3とほぼ一定であったのに対し、3次元成長領域では1.6×1010 cm-3まで増加した。これらの結果から、低温形成したZnInON膜では、非発光中心となる欠陥密度が低減され、ZnInONからの発光が観測されたと考えられる。2.ZnInON膜の発光の空間分布RTで形成したZnInON膜のフォトルミネッセンススペクトルは広がりを持っていた。励起レーザを異なる位置に照射し、RTで作製したZnInON膜のフォトルミネッセンス測定を行ったところ、照射位置に依存した強い青色・緑色発光を観測した。このように、同一の薄膜の空間位置により発光スペクトルが異なるのは、組成・構造・欠陥などが空間的に不均一に分布していることを反映しているものとと考えられる。この原因の同定と空間均一な発光スペクトルを示す薄膜の実現が残された課題である。
MHC class I分子結合性ガン抗原の探索とガン抗原認識機構の研究

1.ガン抗原ペプチドの探索については、ガン細胞で高発現されることが報告されている25種のタンパク質について、ペプチドライブラリー法を用いてMHC class I、K^b,D^b,L^d結合性ペプチドを予測した。探索した。予想スコア-が2SD(標準偏差)を越えるものについてペプチドを合成し結合活性を測定した。その結果、36のMHC結合ペプチドが同定できた。今後、これらに対して細胞障害性T細胞の誘導が可能かどうかを調べる予定である。ペプチドライブラリー法では、ほぼ80%の任意のペプチドについて結合能をKd値にして一桁以内に予想することが可能であった。2.昨年我々は、腫瘍細胞で高発現され、正常のアミノ酸配列をもつWT1腫瘍抗原ペプチドの報告をした。これら自己抗原に対して誘導されるT細胞は、自己寛容を逃れた低中結合親和性T細胞が主である。これらT細胞の抗原認識機構および応答性の違いについて研究をすすめた。解析が可能な2CTCRの系で、1分子レベルでのTCRのMHC+ペプチドに対する結合親和性をBIAcoreを用いて測定した。その結果、自己と外来抗原であるMHC+ペプチドに対する結合親和性の差は、Kd値にして高々一桁であった。中結合親和性TCRの解離の半減期は1秒に満たず、CD8の共会合をもたらすには十分でなかった。このTCRのみの刹那的なMHC分子へのengagementは、至適抗原量以下では不完全なζ鎖のリン酸化をもたらし、fynを介してむしろ活性化に負の応答を引き起こした。細胞膜上ではTCRの凝集効率の低下を招いた。探索した。
深海底熱水域における二酸化炭素ー水和物の起源とその生成条件の解明

中部沖縄トラフ伊是名海穴熱水域において、平成元年に発見された液体二酸化炭素の湧出、および二酸化炭素包接化合物の形成現象を更に研究するため、“しんかい2000"用の試料採取装置を新たに製造した。これはアクリル製円筒6本を試料容器として用いたもので各種テストは成功裡に終了した。又、採取される二酸化炭素を主体とし、硫化水素、メタン、水素を含む気体試料の船上、および陸上実験室での分離分析のための手法を完成した。この方法により平成元年に伊是名海穴より採取した気体試料の分析をおこない、これら成分の存在量をはじめて明らかにした。これらの結果は金沢市で開催されたAGU西太平洋会議で発表した。平成二年六月“しんかい2000"にて伊是名海穴に潜航し、上記装置により二酸化炭素の採取をおこなう予定であったが、潜航海域に水産庁が設置した魚磯があることが潜航直前に判明し、今年度の潜航はすべて中止となった。このため今年度は同海域より約40km北に位置する伊平屋海嶺の熱水域“Clamサイト"に潜航したが、二酸化炭素の湧出現象を観察することはできなかった。同海域の熱水は低温であること、硫化物は沈殿せず、炭酸塩を広く沈殿させていることなど、伊是名海穴熱水系とは異なった性質を示す。現在“Clamサイト"で採取した炭酸塩、硫黄試料について化学、同位体分析を実施中である。
ゲルトルート・コルマルにおける「身体=テキスト構造」

昨年度の課題であったゲルトルート・コルマルのテキストの分析による『身体=テキスト構造』に関しては、その成果を論文「詩と舞踊の交点-ゲルトルート・コルマルの詩「薔薇の踊り」を手がかりに-」にまとめ、発表した。この論文では、「薔薇の踊り」において踊り子の衣装が、テクストの表象であり、踊る身体と布の緊張関係が、世界と言語の緊張関係として理解し得ることを示した。また、マラルメのロイ・フラー論との比較を行った。本年度の課題である舞踊家シャルロッテ・バラおよびアスコーナの芸術家コロニー「モンテ・ヴェリタ」に関しては、まず1学期をRudolf Lammel:"Der moderne Tanz"(1928)、Harald Szeemann:"Monte Verita:Berg der Wahrheit"などの文献資料の読解に充てた。その結果、第二次大戦終結までのモンテ・ヴェリタは、ヨーロッパの知的な結節点の一つであり、アナーキズム、神秘主義、モダニズム、生活改革運動などの運動が出会う場であったことが明らかになった。本年度の夏には、チューリヒとアスコーナで現地調査を行い、モダンダンス関係の多数の文献資料を入手したほか、アスコーナの風土を記録するスライド資料なども作成することができた。とりわけ興味深く思われるのは、「モンテ・ヴェリタ」という土地全体が、一つのユートピアとして成り立っていたという事実であり、それはとりわけ敷地の構成や、様々な建築物に現れていると考えられる。以上の調査結果の経過報告として、12月に東大文学部で開かれた基盤研究(A)「文学表現と<身体>-ドイツ文学の場合」の研究会で、「真理の山(モンテ・ヴェリタ)」と題して口頭発表を行った。本年度の第一課題である「テキストの分析による『身体=テキスト構造』に関しては、詩「変身」、「放浪の女」、「女流詩人」、「踊り子II」、「蛇の歌」などを題材に分析を行った。まずコルマルの詩世界では、(1)身体=現実世界と、布=テキストの世界が同等の重要性を持っており、両者の間には間断のない弁証法的な運動が認められること、(2)それゆえ、コルマルの作品には、布を纏った身体の運動が、様々なヴァリエーションで認められることが明らかになった。(3)また、コルマルの作品に頻出する「語る/動く肖像」の概念(「紋章」・「写真」・「活人画」・「彫刻」などを含む)が、現実世界=語り・動きと、肖像=テキストとの葛藤を表象すること、(4)それがギリシア彫刻などをモデルに動く肖像や彫像を演出した、同時代の舞踊芸術と深くかかわりを持つ事が明らかになった。(5)さらに、フェミニズム的な観点から考えれば、身体とテキストの密接な関連性は、伝統的に主体性を拒絶されてきた女性が、本来客体である自己の身体をテキストに選ぶ、というモデルネにおける女性詩人の位置の問題と結びついている。本年度の第二課題である同時代舞踊との関連については、上記(4)の問題のほかに、(6)コルマルが姪宛ての手紙の中で創作している『雪の精の踊り』は、アンナ・パヴロワが、『白鳥の湖』と『くるみ割り人形』の音楽を使って踊った『雪の精の踊り』をヒントにしているらしいことが明らかになった。しかし、本来予定していたシャルロッテ・バラとルーシー・キーゼルハウゼンの舞踊との関連については、分析を行うことができなかった。なお、以上の研究を、博士論文『ラスカー=シューラー、コルマル、ザックスにおける舞踊モデル』の第4章としてまとめ、現在、東京大学大学院人文社会系研究科において予備審査中である。
恒常性維持における炎症反応制御とその異常における誘導型転写制御因子の機能

転写制御因子であるIκB-ζの遺伝子欠損マウスは、目の周囲に慢性炎症を自然発症する。本研究では、この慢性炎症について解析した。その結果、このマウスの炎症は、ヒトのシェーグレン症候群に酷似した自己免疫疾患によること、この炎症の発症には、リンパ球の存在が必須であるが、リンパ球の異常が原因ではなく、上皮細胞におけるIκB-ζ遺伝子の欠損による涙腺における過剰なアポトーシスがその主要な原因であることを明らかにした。本研究成果は、シェーグレン症候群の発症機序の理解とその治療に大きく貢献すると考えられる。微生物由来成分によって活性化される自然免疫系は、自己由来の内因性物質をも認識すること、さらにその過度の刺激が種々の慢性炎症性疾患の病態に寄与することが最近認識されつつある。研究代表者が発見したIκB-ζ(zeta)は、自然免疫刺激時に発現誘導され、炎症応答の選択的遺伝子発現の鍵を握る分子である。IκB-ζ遺伝子欠損マウスは、SPF環境下で皮膚や眼瞼(まぶた)結膜に慢性炎症を自然発症する。本研究ではIκB-ζ欠損マウスで観察される慢性炎症の原因と特異的発現機構の解析及び、死細胞に対する細胞応答の解析を介して、恒常性維持における炎症応答卸御の分子機構と生理的意義の解明を目指すものである。IκB-ζ欠損マウスをtumor necrosis factor-α欠損マウスと交配し、二重遺伝子欠損マウスを作製したが、慢性炎症症状に大きな変化は観察されなかった。一方、Rag2欠損マウスとの二重遺伝子欠損マウスを作製したところ、顕著な症状がほぼ消失し、リンパ球の存在が発症に重要であることが判明した。一方、IκB-ζ欠損マウス由来の胎児肝細胞を、予め放射線照射した野生型マウスに移植し、IκB-ζ欠損造血細胞をもつ骨髄キメラマウスを作製したが、このマウスでも症状が観察されず、この慢性炎症は、放射線抵抗性の皮膚等に局在する細胞と獲得免疫系の細胞の両者が関与した機構を介して発症することが明らかになった。また、マウスマクロファージは、壊死細胞由来の物質にToll-like receptor/interleukin-1 receptor非依存的かつnuclear factor-κB非依存的に応答し、ケモカインの産生を誘導することを明らかにした。本研究では、誘導型転写制御因子であるIκB-ζの機能解析により、炎症応答制御の分子機構とその恒常性維持における生理的意義の解明を目指すものである。IκB-ζによる炎症制御機構の理解のためには、その特異的発現誘導機構の解明が必須である。IκB-ζの発現誘導には、NF-κBによる転写の活性化に加え、刺激特異的に誘導される転写後制御機構の活性化が必須である。我々は、この未知の転写後制御機構に必須かつ十分であるIκB-ζmRNAの3'非翻訳領域に存在する165ヌクレオチドからなるシスエレメントを同定している。今年度は、このエレメントに結合する細胞内因子を検索した。同エレメントにストレプトアビジンアプタマーの配列を付加したRNAをin vitro transcriptionによって作成し、細胞抽出液と混合後、ストレプトアビジン固定化ビースを用いて回収した。RNAをビオチンによってビーズより解離させた後、SDS-PAGEによって結合タンパク質の解析を行った。コントロールと比較し、エレメントに特異的に結合すると考えられるタンパク質のバンドについて、ゲルより切り出し、トリプシン消化後、質量分析によって解析した。ペプチドフィンガーマスプリンティングによって同定したタンパク質について、そのcDNAを単離し、細胞内で強制発現後、各種RNAとの結合について検討した。その結果、165ヌクレオチドに特異的に結合するタンパク質を数種同定することができ、今後、その生理機能の解析を進める予定である。IκB-ζ遺伝子を欠損するマウスは、specific pathogen-free (SPF)環境下で、目の周囲に慢性炎症を自然発症する。このマウスは、涙腺にリンパ球の浸潤を伴う炎症と、涙の分泌量が低下を示すとともに、その血清中には、シェーグレン症候群の鑑別診断に用いられる抗SSA抗体、抗SSB抗体を含む自己抗体が存在することを明らかにした。この結果、このマウスの症状は、ヒトのシェーグレン症候群に酷似していることが判明した。細胞移植実験や遺伝子欠損マウスを用いた解析を行ったところ、この炎症の発症には、リンパ球の存在が必須であるが、リンパ球の異常が原因ではなく、上皮細胞におけるIκB-ζ遺伝子の欠損がその主要な原因であることが明らかになった。

IκB-ζ遺伝子欠損の上皮細胞をもつマウスの涙腺ではアポトーシスが過剰に誘導され、このため、自己応答性のリンパ球が活性化していることが判明した。本研究成果は、ドライアイ、ドライマウスに多くの患者が苦しむシェーグレン症候群の発症機序の理解とその治療に大きく貢献すると考えられる。一方、B細胞では、B細胞抗原受容体並びにToll-like receptorの刺激によって、IκB-ζの転写と転写後制御の双方が活性化され、IκB-ζの発現誘導が惹起されること、両者の共刺激によって、相乗的なIκB-ζの発現誘導が観察されることを明らかにした。IκB-ζ欠損マウス由来のB細胞では、刺激に伴う種々の遺伝子発現誘導の異常が観察され、この分子が、B細胞の活性制御に重要な役割を果たすことが強く示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。