hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子ビーム照射プロセスによる3次元層間交換バイアスナノ構造構築

FeRh金属間化合物は,室温附近で反強磁性状態から強磁性状態へと変化する物質である.我々は,この物質にイオンビームを照射し,反強磁性が安定となる温度域で,強磁性状態を安定化させることに成功している.本研究ではこの成果を利用し,物質の磁気構造を3次元的に制御することにより,従来にない磁気構造を構築し,新規なデバイス応用を検討した.その結果,マイクロイオンビーム装置を用い2次元の磁気構造描画を可能にしたこと,多様なエネルギー域のイオン照射と熱処理を併用することで層状の磁気構造を構築したこと.クラスターイオンビーム照射により,際表面層の磁気構造を選択的に変化させ得ることなどを明らかにした.初年度は,計画書記載の通り,1.高品位なFeRh薄膜の合成,2.イオンビーム照射実験の実施,3.照射後の磁気プロファイル及び構造の評価を実施した.1.の項目については継続的に高品位な薄膜試料の合成を目指した取組を進め.A1相がほとんど含まれない,薄膜の合成に成功した.購入を予定した放射型温度計は予備的な実験により正確な測定が困難であることが判明したため,直線導入期の使用による直接計測法により基板温度の測定を精密に行うこととした.これにより精緻な基板温度制御が実施でき,品位の高い薄膜試料を継続的に作製することが可能となった.2.の項目については,日本原子力研究開発機構高崎のイオン照射設備を用い高エネルギーイオンビーム照射実験を実施した.特に,クラスターイオンビーム照射実験を新たに開始し,最表面層の磁気改質に効果的に作用することを見出した,(国際会議にて成果報告)また,若狭湾エネ研や共同研究先企業の照射設備を利用し,深さ方向への磁気改質に関する系統的な実験を実施し,知見を集めることができた.項目3の実験については,SQUID磁力計などを用いた磁性評価に加え,高エネ研のビームラインを用いた,XMCD実験を実施し,最表面層の磁性評価に関して知見を集めるとともに,3次元磁気改質の評価手法に関してその一手法を確立し国際会議での成果報告を実施した.以上のように,研究初年度の成果として,3次元層間交換バイアス発現に向けて,イオンビーム照射を用いた多様な磁気改質の手法を,定量的に把握することに成功した.今年度は,計画書に記載した1.二次元ナノ磁気構造作製技術の確立,2.イオン照射を用いた層間交換ナノ磁気構造作製技術の確立,3.局所層間交換結合性の評価手法の開発,について取り組んだ.項目1については,従来から取り組んできた集束イオンビーム装置並びに高エネルギーイオンマイクロビーム照射設備を活用することで,様々な形状をもつ2次元磁気パターンを作製すいる技術を確立することができた.またこれらの成果は国際会議棟で報告されている.項目2については,エネルギーの異なるイオンビーム照射を実施し,層間交換結合現象を見出すべく,実験を展開したものの層間距離の精緻な制御が困難であり,物理現象を発言させるに至らなかった.一方で,これを克服する技術として,単エネルギーイオン照射をバルクFeRhに実施し,これに熱処理を加えるアニール効果を活用し,新たな深さ方向の磁気制御手法を開発することに成功した,合わせて,当初予定した手法においても,集束イオンビーム装置よりも,より効率的に再表面の磁気改質を実施する手段として,クラスターイオンビームを用いて表面磁性層を構築する方法の開発に成功した.これらの成果の国際会議報告を行うとともに,現在は本現象を用いた層間交換現象の発現に向けた取り組みを推進している.項目3については,XMCD装置とSQUID装置を活用した,評価手法の開発に取り組んだ.以上のように,一部項目が当初計画した手法では達成が不可能であったが,一方でそれに代わる手法の開発に成功するなど,最終年度の目標達成に向けて順調に推移している.研究はおおむね順調に進捗している.一部の項目で,当初計画した手法で結果が出せなかったものの,それに代わる手法を複数開発し,次年度に向けて計画を達成する目処を耐えることができている.このため,おおむね順調に進展していると自己評価した.最終年度については,計画書に記載した3.局所層間交換結合性の評価手法の開発と,4.新デバイス創製に要求される要素機能の検討を行った.項目3については,SQUID装置と放射光XMCD実験を組み合わせた解析手法を用いた深さ方向の磁気プロファイル評価技術の開発をすすめた.特に深さ分解XMCD装置を利用して原子層オーダーでの磁気プロファイル解析実験で成果が得られた.試料はクラスターイオン照射したFeRh薄膜であり,クラスター個数に応じて,深さ方向の磁気プロファイルの状態が異なることなどを明らかにすることができた.項目4については,層間交換結合を導く磁気プロファイル構造の作成について検討を行い,その構造を実際に作成するための手法についての検討を行った.その結果として,照射とアニールを組み合わせた,プロファイルデザインの手法を開発するとともに,いくつかの実験的パラメーターを設定するために,照射誘起強磁性を導くための照射量の閾値(デポジットエネルギーの閾値)を明らかにした.これにより,深さ方向磁気プロファイルの設計がより正確に実施できる体制を確立することができた.これらの成果は,国際会議や国内学会,研究会等の機会で成果報告を行うとともに,現在論文の執筆に向けた追試等を行っている.

3年間を通しての,局所磁気構造を3次元的に改質し,反強磁性ー強磁性(あるいは非磁性ー強磁性)層間交換磁気結合ナノ構造を,その均一単膜内にポストプロセスによりトップダウン的に作りこむ技術の開発という目標に対し,目標とした数値レベルでのデバイス作成は達成できなかったものの,それらを作りこむ要素技術の開発は達成されたことは大きな成果であるといえる.FeRh金属間化合物は,室温附近で反強磁性状態から強磁性状態へと変化する物質である.我々は,この物質にイオンビームを照射し,反強磁性が安定となる温度域で,強磁性状態を安定化させることに成功している.本研究ではこの成果を利用し,物質の磁気構造を3次元的に制御することにより,従来にない磁気構造を構築し,新規なデバイス応用を検討した.その結果,マイクロイオンビーム装置を用い2次元の磁気構造描画を可能にしたこと,多様なエネルギー域のイオン照射と熱処理を併用することで層状の磁気構造を構築したこと.クラスターイオンビーム照射により,際表面層の磁気構造を選択的に変化させ得ることなどを明らかにした.研究はおおむね順調に進捗している.一部の項目では年次計画を前倒しにして3次元磁気構造作製に向けた取り組みを進めることが出来ている.一方で,その磁気プロファイルの深さ方向分布測定実験が,ビームタイムの調整から27年度4月当初にずれ込んだことなどから,概ね順調に進展していると自己評価した.当初の計画で,2年目,3年目で層間交換結合性の評価を行うことを計画しており,それを達成する磁気構造作成技術の確立を受けて,さらに精緻な制御を行うことで,計画を多精する予定である.合わせて,交換時期結合デバイス応用に向けた検討を進める予定である.材料物性学研究計画に記載のとおり,2年度目にはこれまでも取り組んできた2次元磁気パターニング技術をより確かな技術として確立させ,層間交換結合膜の作成を目指した取組を進める予定である.合わせて,計画には記載されていないが極めて重要となる3次元磁気構造の作製と評価に関するアプローチも実施することとする.これにより,より効果的な層間交換現象を導き,デバイス応用へと繋ぐ取り組みを展開する予定である.今年度は製膜に使用するスパッタ装置の真空ポンプに急遽メインテナンスが必要な状況が生じ,その定期消耗品交換費をその他費用として計上した.このため,その他の項目で予算超過となった.また消耗品費については,他の補助金での執行を行うことができたため,予算の縮小となった.一方で研究旅費,成果報告旅費の支出が増え予算超過となった.総額では,2万円余りを繰越金として処理することとなった.予算の費目別で計画との相違が生じたが,研究計画に支障を与えることはなかった.備品の購入計画について,当初計画した手法では効果が得られないことが判明したためこれを見送り,既存物品を活用することでそれに見合う効果を得た.これにより備品購入費が減額し,一方で外部機関での実験回数および成果報告に伴い旅行回数が計画以上となったためその一部を旅費に流用したものの,最終的に物品費に余剰金が発生した.繰越額は,大きな額ではないため,次年度の消耗品購入費として処理する予定である.発生した余剰金は,10万円以下の比較的小さな金額であり,当初計画を進めることで物品購入費または旅費として使用することが可能である.
神経活動振動への介入法の開発と応用

脳の状態に応じて、神経細胞は周期的に発火し、多くの神経細胞がこの周期性に同期しながら発火する。生理的な神経発振は、例えば、記憶といった形で情報をコード化するのに役立つと考えられ、コントロールできないほどに発振が全般化すれば、てんかん発作につながる。本研究では、このような神経発振の意味を探るため、人為的に発振ステートを遷移させる実験的操作法を開発することを目的とした。具体的には、1)オプトジェネティクス(光遺伝学)による神経刺激を通して超長期可塑性を誘導する方法、2)脳内代謝回路の薬理学的操作によって神経伝達物質産生バランスを変化させる方法、3)グリア細胞活動の光操作によって脳内局所環境を変化させる方法を用いた。これまでの研究で、数日に渡る神経細胞刺激によって超長期可塑性を誘導し、過興奮しやすいてんかん脳や、てんかん刺激に対して抵抗性のある抗てんかん脳を作り出すことに成功した。この研究を通して明らかになったのは、定常的な脳内アデノシンという抑制性神経伝達物質の多寡が、神経発振現象を強力に支配しているという事実であった。そこで、当該年度の研究では、生来の脳細胞において、神経伝達物質を産生する際に働く補酵素を余剰に投与することで、神経伝達物質のバランスを変更し、神経発振現象をコントロールする方法で、脳内代謝回路に薬理学的に介入し、てんかん発作を封じ込める方法の開発に取り組んだ。実験の結果、既にキンドリングにより発展したてんかん脳に抗てんかん作用を発揮させることに成功した例もあったが、個体ごとのばらつきが大きいことが示された。そこで、ナイーブな動物を使って、興奮性の伝播そのものに対する薬理作用を調べるとともに、てんかんを発展させないための予防的措置としての作用があるかどうかを検討することにした。補酵素の大量投与による脳内伝達物質バランスの変化は、本研究では、マイクロダイアリシスでも検出された例もあったが、検出感度に疑問が生じた。そこで、急性脳スライス標本を用いて、定常GABA電流を計測するという方法で、神経細胞のGABA受容体をバイオセンサーとして用いて、補酵素投与の効果を調べることに取り組んでいる。このように、動物行動解析、質量分析、バイオアッセイと多方面からの効果の計測を実施している。また、本研究のもう一つの柱である、グリア・オプトジェネティクスによる脳内神経発振の制御についても、いくつかの進展があった。グリア光刺激を発端にしたてんかん発作誘導といった極端な変化から、扁桃体グリア刺激による不安様・抗不安様行動を誘導できる可能性も示唆されてきた。これらの研究については、次年度でさらに発展・深化させることを予定している。てんかん研究については、これまで開発してきた研究手法を利用すれば、今後も問題なく進展させることは可能である。一方、新たに、不安様行動・抗不安様行動を定量的に解析する手法を開発することが必要となった。そこで、オープンフィールドや高架式十字迷路等の行動バッテリー装置を新たに導入し、有線での光刺激・脳波記録とビデオ行動解析とを同時に行う方法を新たに開発している。これらを使って、不安を構成する脳領野間の共振現象を計測しながら、行動解析をすることを目指す。また、前年度で始めた薬理学的操作法についても、てんかんのみならず、不安様行動への影響を調べることもできるので、ふたつの研究計画は相互に影響し合いながら発展する可能性がある。

また、本研究のもう一つの柱である、グリア・オプトジェネティクスによる脳内神経発振の制御についても、いくつかの進展があった。グリア光刺激を発端にしたてんかん発作誘導といった極端な変化から、扁桃体グリア刺激による不安様・抗不安様行動を誘導できる可能性も示唆されてきた。これらの研究については、次年度でさらに発展・深化させることを予定している。てんかん研究については、これまで開発してきた研究手法を利用すれば、今後も問題なく進展させることは可能である。一方、新たに、不安様行動・抗不安様行動を定量的に解析する手法を開発することが必要となった。そこで、オープンフィールドや高架式十字迷路等の行動バッテリー装置を新たに導入し、有線での光刺激・脳波記録とビデオ行動解析とを同時に行う方法を新たに開発している。これらを使って、不安を構成する脳領野間の共振現象を計測しながら、行動解析をすることを目指す。また、前年度で始めた薬理学的操作法についても、てんかんのみならず、不安様行動への影響を調べることもできるので、ふたつの研究計画は相互に影響し合いながら発展する可能性がある。
各種遺伝子、アンチセンス導入による糸球体上皮細胞の病的反応の解析

平成9年度a)上皮細胞でのWT1発現意義の検討平成10年度a)糸球体上皮細胞の細胞周期の解析糸球体上皮細胞は、傷害、増殖刺激下でも細胞周期G1後期に多くの細胞が存在する可能性が示唆され、Cyclin-CDK系の解析から細胞周期のG1からS期への移行を抑制しているCKIファミリーのp21、p27の関与が観察された。傷害を惹起するFGF2投与により、糸球体上皮細胞のp27陽性細胞数の変化は観察されなかったが、p21陽性糸球体上皮細胞はPAN腎症、FGF2投与により増加が観察された。また、多核あるいは2核となり変成像を示す糸球体上皮細胞は、FGF2投与により増加し、同時に癒着病変を伴った硬化病変が多数観察された。この結果からS期へ進行し、次いでM期に入った糸球体上皮細胞は、糸球体係締からの脱落が推測された。この課程においては、糸球体上皮細胞のアポトーシス像は観察されなかった。以上の結果より、糸球体上皮細胞でのp21の発現は、傷害進行への予防的な存在意義が示唆された。b)糸球体構成細胞周期と成長因子の関係(待にTGF-B)各種の糸球体傷害過程モデルを用いて、細胞外基質増加・細胞増殖・抑制などの多種の作用を有するTGF-Bと、シグナル伝達に関与しているSmadファミリーを組織化学的に解析した。各種糸球体腎炎モデルにおいて、傷害極期には糸球体上皮細胞には共通してTGF-B2やTGF-B3の細胞質内への発現増強が観察された。またシグナル伝達係であるSmadの発現も確認され、各種モデルにおいて、糸球体上皮細胞に対する共通したTGF-Bの発現意義が存在すると推測された。以上に結果を併せて考察すると、TGF-Bの細胞周期調節系との関係、特にp21の誘導等が報告されており、腎糸球体傷害時にTGF-Bを介してp21が誘導され、糸球体上皮細胞の細胞周期に関連して傷害を防止している可能性が考えられる。a)上皮細胞でのWT1発現の意義の検討WT1蛋白は正常糸球体上皮細胞において、成熟過程S字期から核内に存在が確認され、この時期に一致して細胞分裂像が観察されない。継代培養されている糸球体上皮細胞ではWT1蛋白の存在が認められない。しかしmRNAの存在は認められWT1遺伝子アンチセンスを導入すると細胞増殖促進効果が観察された。単離した糸球体を培養すると、WT1蛋白陽性、陰性両上皮細胞の発育が認められた。しかし、徐々に陰性の上皮細胞数が増加していった。したがってWT1蛋白存在と細胞増殖とし関係、時にcyclin-CDK系はさらに検討が必要である。b)糸球体上皮細胞の細胞周期の解析PAN腎症において,PCNAとBrdU陽性の糸球体上皮細胞数を比較した。またメサンギウム増殖性腎炎モデルでのメサンギウム細胞も同様に検討した。メンサギウム増殖腎炎において、メサンギウム増殖期である7日において,明らかにBrdU陽性細胞がPCNA陽性細胞より多い。PAN腎症では,逆にPCNA陽性細胞が,BrdU陽性細胞より多いことが示された。以上から糸球体上皮細胞は,増殖刺激下でも細胞周期G1後期に多くが存在する可能性が示唆された。細胞周期のG1からS期への移行を抑制しているCKlファミリーにはp21、あるいはp27などが知られ、糸球体上皮細胞のp27陽性細胞数は、FGF2投与による変化は観察されなかっが、p21陽性糸球体上皮細胞はPAN腎症で増加が観察された。多核あるは2核となった糸球体上皮細胞は、FGF2投与により増加した。したがってS期への進行し次いでM期に入った糸球体上皮細胞の増加が示唆された。これはp21の発現細胞数の低下に関連していると推測され,今後の検討が必要である。

各種糸球体腎炎モデルにおいて、傷害極期には糸球体上皮細胞には共通してTGF-B2やTGF-B3の細胞質内への発現増強が観察された。またシグナル伝達係であるSmadの発現も確認され、各種モデルにおいて、糸球体上皮細胞に対する共通したTGF-Bの発現意義が存在すると推測された。以上に結果を併せて考察すると、TGF-Bの細胞周期調節系との関係、特にp21の誘導等が報告されており、腎糸球体傷害時にTGF-Bを介してp21が誘導され、糸球体上皮細胞の細胞周期に関連して傷害を防止している可能性が考えられる。
情報信頼性を考慮したWikipediaからの知識抽出に関する研究

Wikipediaは,「群集の叡智」と呼ばれる形式の新しいソーシャルメディアであり,知識抽出のためのコーパスとして,その有用性が研究者の間でも急速に注目を集めはじめている.このため,「誰でも編集可能である」という特性が大規模なコンテンツの構築を可能にしている一方で,情報の信頼性を如何に確保するかが大きな課題となっている.本研究では,Wikipediaにおける情報の質向上や関係性に影響を与える要素を調査し利用することによって,精度の高い意味抽出を目指す.本年度では,Wikipediaに存在する概念構造の分野による偏りに着目し,ある程度整理された情報源であるWikipediaと大量の情報を持つWebを融合することにより,Wikipedia中の概念構造において欠落した概念を同定する手法を設計し,評価した.評価の結果,Wikipediaには存在しないが,実際には存在する概念をWeb上の膨大な情報の中から発見できることを確認した.しかし,同義語判別処理の精度向上が必要であることも分かった.また,昨年度に構築したWikipediaの概念を元にしたテストコレクションである「WikiSimi Test Collection」を用い,学習データとして機械学習手法に適用することにより,記事内のリンク数やカテゴリへの所属情報などWikipediaの記事から取得可能な情報や,これまで提案されてきた概念間関連度の測定手法の値などで,どのような要素が概念間関連度の測定に影響を与えているかを調査した.さらに,回帰問題を解くことができる機械学習手法によって,それら種々の情報(条件)を考慮した概念間関連度の測定を行った.評価実験の結果,提案手法はほとんどの概念間で従来手法よりも高精度に概念間関連度を測定できていることが分かった.本研究成果は,概念間の関連度という汎用性の高い知識源を提供することを可能とし,情報検索や文書分類,連想支援などの研究やアプリケーションで利用することができる.Wikipediaは,「群集の叡智」と呼ばれる形式の新しいソーシャルメディアであり,知識抽出のためのコーパスとして,その有用性が研究者の間でも急速に注目を集めはじめている.一方で,Wikipediaの情報には内容に偏りがあったり,また虚偽の情報が記載されているケースも存在する.このため,「誰でも編集可能である」という特性が大規模なコンテンツの構築を可能にしている一方で,情報の信頼性を如何に確保するかが大きな課題となっている。そこで本研究ではWikipediaにおいて情報の信頼性を評価し向上するための技術を開発することによって,Wikipediaの情報の質や精度の高い意味情報の抽出を目指す.本年度では,どのような因子が情報の信頼性に影響を及ぼすのかを多角的に調査した.その中で特に注目した点は,Wikipediaは概念構造が分野により偏りがあるということである.例えば,日本語版Wikipedia場合,サブカルチャーに関する項目は非常に充実している一方,手薄な分野も存在する.これは,ユーザの文化的背景の影響という意味では興味深い現象ではあるが,百科事典的情報源としては網羅性の確保が重要である.そこで,ある程度整理された情報源であるWikipediaと大量の情報を持つWebを融合することにより,Wikipedia中の欠落する概念を同定し,提示及び自動的に概念構造に追加する手法を設計している.また,同時にWikipediaから概念の関連構造を構築する手法の有効性を評価するためのテストコレクション「WikiSimi Test Collection」を構築した.これは,複数の被験者に約2000ペアの概念の関連度をスコアリングしてもらうことによって構築した.これは来年度以降,設計中の手法の評価に用いることができるだけでなく,他の研究者にも利用価値の高いテストコレクションである.Wikipediaは,「群集の叡智」と呼ばれる形式の新しいソーシャルメディアであり,知識抽出のためのコーパスとして,その有用性が研究者の間でも急速に注目を集めはじめている.このため,「誰でも編集可能である」という特性が大規模なコンテンツの構築を可能にしている一方で,情報の信頼性を如何に確保するかが大きな課題となっている.本研究では,Wikipediaにおける情報の質向上や関係性に影響を与える要素を調査し利用することによって,精度の高い意味抽出を目指す.本年度では,Wikipediaに存在する概念構造の分野による偏りに着目し,ある程度整理された情報源であるWikipediaと大量の情報を持つWebを融合することにより,Wikipedia中の概念構造において欠落した概念を同定する手法を設計し,評価した.評価の結果,Wikipediaには存在しないが,実際には存在する概念をWeb上の膨大な情報の中から発見できることを確認した.しかし,同義語判別処理の精度向上が必要であることも分かった.また,昨年度に構築したWikipediaの概念を元にしたテストコレクションである「WikiSimi Test Collection」を用い,学習データとして機械学習手法に適用することにより,記事内のリンク数やカテゴリへの所属情報などWikipediaの記事から取得可能な情報や,これまで提案されてきた概念間関連度の測定手法の値などで,どのような要素が概念間関連度の測定に影響を与えているかを調査した.さらに,回帰問題を解くことができる機械学習手法によって,それら種々の情報(条件)を考慮した概念間関連度の測定を行った.評価実験の結果,提案手法はほとんどの概念間で従来手法よりも高精度に概念間関連度を測定できていることが分かった.本研究成果は,概念間の関連度という汎用性の高い知識源を提供することを可能とし,情報検索や文書分類,連想支援などの研究やアプリケーションで利用することができる.
オキソースルフィドーモリブデン錯体の合成と水を反応剤とする水酸化反応の開発

錯体2はアセトニトリル中でMe_3NOと反応した。反応後の吸収スペクトルが錯体3と類似しているため,錯体2はMe_3NOから酸素原子を引き抜き,[Mo^<VI>(O)(S)(S_2C_6H_8)_2]^<2->(4)へと変化したと考えられる。さらに,4も高濃度条件では不均化反応を起こしたが,3とは異なり[Mo^<VI>(O)_2(S_2C_6H_8)_2]^<2->および[Mo^<VI>(S)_2(S_2C_6H_8)_2]^<2->を生成した。以上のように,オキソースルフィド基を持つアニオン性モリブデン錯体は配位子や濃度によって[Mo^<4+>O]^<2+>,[Mo^<6+>O_2]^<2+>,[MoO(S_2)]^<2+>,[Mo(S)_2]^<2+>骨格を持つ錯体へと変化することが明らかとなった。新規ペルスルフィド錯体、(Et_4N)_2[W^<6+>O(S_2)(dithiolate)_2]は温度変化のみで可逆的な硫黄の脱着反応を示した(溶媒:CH_3CN)。興味深いことに、硫黄が解離して生成した種は、前駆体の(Et_4N)_2[W^<4+>O(dlthiolate)_2]ではなく、W(V)錯体の(Et_4N)[W^<5+>O(dithiolate)_2]であることが明らかとなり、本平衡反応にはペルスルフィド基とテトラスルフィド基の変換が含まれることがわかった。本研究結果は、あらゆる金属錯体の中で、温度変化のみで可逆的に硫黄が脱着する初めての報告例である。W(VI)ペルスルフィド錯体は濃い赤色を、W(V)錯体は濃い青色をそれぞれ呈するので、この可逆的な硫黄脱着は肉眼でも確認することができる。吸収スペクトル変化によって可逆性を検討したところ、少なくとも10回は元のスペクトルが完全に再生した。さらに、硫黄の脱着がおこる温度範囲を配位子のドナー性によって制御でき、最も電子供与の強い配位子の錯体は-60°Cまで温度を下げないと硫黄化しないが、最も電子供与の小さな配位子の錯体では100°Cまで温度を上げても硫黄は解離しなかった。酸化還元異性化反応の制御末端カルコゲニドを酸素からより原子半径の大きな硫黄に変えた(Et_4N)_<2->[W^<6+>S(S_2)(dithiolate)_2]のスルフィド基及びペルスルフィド基の反応性について検討した。THF-CH_3CN(4:1)混合溶媒中で(Et_4N)_2[W^<6+>S(S_2)(dithiolate)_2]は、温度変化によるペルスルフィド硫黄の可逆的な脱着を示した。末端硫黄をセレンに変えて同様の硫黄化実験をおこなったところ、末端セレンが硫黄に置き換わった(Et_4N)_2[W^<6+>S(SeS)(dithiolate)_2]の生成が示唆された。これらの結果から、本系は二つの異性体(Et_4N)_2[W^<6+>S(S_2)(dithiolate)_2]および(Et_4N)_2[W^<4+>(S_3)(dithiolate)_2]の平衡および段階的な異性化反応を観測しうる系であり、これらの構造を溶媒によって制御できることが明らかとなった。
知的財産権への独占禁止法の適用とその限界に関する研究

本テーマについて、米国、EUの最近の状況の比較および最新の経済分析の成果を得て、日本法のあり方を検討した。まず、米国ではこの分野の判例の展開がめざましい。とくにコンピュータ・プログラムの事実上の標準(defact standard)、標準化したドミナントな基本ソフト(OS)の独占維持行為、それをテコとした周辺分野への市場力の拡張、標準化活動について重要な判例を形成した。とくにMicrosoft事件連邦地裁・控訴審判決(1995)は事実上の標準、OSの独占維持行為および応用ソフトへのテコの拡張、ライバルを先回りした新型モデルの発表等について、Dell Computer事件控訴審判決(1996)は標準化活動の過程で組み込まれた知的財産権の行使に対する独禁法による制限について、重要な先例となった。標準化活動については、米国独禁法は目的の適法性・制限の範囲の適法性を問題にしつつ実際上標準化のプロセスの公正さを重視するアプローチをとっているが、このアプローチには参加者の利潤極大化をもたらさないだけでなく重大な社会的コストを見落としていることが判明した。類似の手法をとる日本法も再検討すべきである。さらに根本的な問題として、技術開発市場の競争の頑強さの程度および動態的競争を独禁法上どのように考慮するかが重要であるが、経済分析・法的分析とも議論は拮抗している。本研究の理論的基礎をなす不可欠の施設(essential facility)理論については、米国のInternational Audiotext Network控連邦地裁判決(1995)が重要な判例である。さらに、上記理論の適用は米国は比較的慎重でありEUは積極的である。理由は(1)市場支配力の利潤極大化へ介入するか(EU)しないか(米国)、(2)市場との関係で相対的に大きな企業が多いか(EUの旧国営企業など)少ないか(米国)、(3)料金・契約内容への介入に積極的か(EU)消極的か(米国)があげられる。日本法は、(1)では米国と共通し、単独事業者が独自に設定した不可欠の施設に対しては米国型の規制が望ましいが、NTTの市内通話網のように規制産業や事業者が自力で設定したといえない分野では不可欠の施設の認定を緩やかにし、EU型の規制が望ましい。
癌抑制遺伝子Ankrd15欠損マウスにおける機能解析

これまで、我々は、軟骨分化に中心的な役割を果たす転写因子Sry-related HMGbox9(Sox9)の標的遺伝子のin vivoでのスクリーニングとして、マウス胚におけるin situハイブリダイゼーションによる発現解析を行い、軟骨組織発生時の間葉系細胞の凝集領域特異的に発現しているankyrinrepeat domain 15(Ankrd15)を見出した。in vivoにおける機能解析のために、Ankrd15の遺伝子座にEGFPの変異体であるVenus遺伝子を導入した'ノックイン'マウスを作製し、本年においてこのマウスラインを確立した。Ankrd15のノックアウトマウスはNeo遺伝子を導入することで作成しているが、この遺伝子による周辺遺伝子への影響を取り除くために、Creトランスジェニックマウスとの掛け合わせを行い、Neo遺伝子を除いたAnkrd15のノックアウトマウスの作成を行い、現在、遺伝子除去ができているかどうか確認しているところである。ノックインマウス(Ankrd15欠損マウス)胚において組織学的解析を行い、Ankrd15欠損マウスが発生学的な異常をもつかどうか、全身的に組織学的検討を進めた。特に、骨格系においてはアリザリン染色などを行い、発生期骨軟骨分化においては特に大きな異常を認めなかった。成長したマウスをもちいての骨の解析では、予備実験データとして、Ankrd15欠損マウスにおいては、骨の形成に障害がある傾向がみられており、引き続き検討を進めている。本研究は、癌抑制遺伝子Ankrd15の[I]ノックインマウス解析による機能解明と、[II]Ankrd15のパートナーの同定と機能解明を目的として行っている。本年度は、ヒトホモログのKank-Sにあたる、短いバリアントのAnkrd15-Sの第一エクソンにEGFPの変異体であるVenus遺伝子を導入した'ノックイン'マウスを作製し、ホモマウスを取得した。得られたノックインマウス(Ankrd15欠損マウス)の12.5目目胚およびヘテロマウスの12.5目日胚をB励起下で観察したところ、Venusの発現領域は、Ankrd15のprobeを用いたwhole mount in situハイブリダイゼーションの結果と一致した。さらに、ノックインマウスの各組織からtotal RNAを採取し、RT-PCR解析を行ったところ、Ankrd15-S遺伝子の発現が完全に消失していることを確認した。続いて、胚性期のノックインマウスと野生型マウスをヘマトキシリン・エオシン染色による組織学的解析で比較したところ、少なくとも18.5日目までの発生過程において目立った異常は見られなかった。さらに、癌抑制遺伝子は、通常は正常細胞の細胞周期、分化、アポトーシスなどの制御に重要な働きをしていることが知られているため、組織学的解析と平行して、TUNNEL解析による細胞死の有無を解析した。その結果、少なくとも胚性期においては、当該ノックインマウスと同腹仔の野生型マウスとの間に、優位な差がないことが明らかになった。来年度も研究計画書に沿って、細胞の運動性、活性化、増殖、接触、膜の特殊領域の維持などの活性に関わる解析を行うとともに、Ankrd15のパートナー因子のスクリーニングを行い、分化・増殖・癌発生に関わるシグナルカスケードの解析を行う。
ヒストン脱メチル化酵素Ｆｂｘｌ１０による精細胞の発生制御機構の解明

哺乳動物の生殖細胞が正常に発生する上で、DNAおよびヒストンにおける厳密なエピゲノム調整が極めて重要であることがこれまでに報告されている。本研究では、ヒストン脱メチル化酵素であるFbxl10によるエピゲノム修飾が生殖細胞の発生および分化を制御する」との仮説を立て、ノックアウトマウスを用いてその検証を行った。その結果、Fbxl10を欠損したマウスでは加齢に伴い精子形成異常が亢進するとともに、精原幹細胞の分裂活性の低下が起こっていることが明らかとなった。以上の成果よりFbxl10は精原細胞の分裂活性を調整することで持続的な精子形成を制御するという新規の遺伝子機能モデルが示された。本研究では、ヒストン脱メチル化酵素であるFbxl10の精子形成における機能を詳細に解析している。初年度である平成25年度はまず、Fbxl10を欠損したマウスの精巣を免疫組織学的に解析することで、精子形成におけるFbxl10遺伝子の機能について検証した。その結果、Fbxl10を欠損したマウスでは加齢にともなって精子形成に異常が見られる精細管の割合が有意に上昇することを確認した。一方で、性成熟直後の弱齢マウスでは野性型と比較して精子形成に顕著な差は見られなかった。この結果より、Fbxl10が持続的な精子形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。次に、弱齢および加齢Fbxl10欠損マウスから精原細胞を回収し、マイクロアレイを用いて同週齢の野性型マウス精原細胞との遺伝子発現パターンの比較を行った。その結果、弱齢のFbxl10欠損マウスから回収した精原細胞は、弱齢であるにもかかわらず野性型の加齢精原幹細胞と類似の遺伝子発現パターンを占めることが明らかとなった。このことから、Fbxl10を欠損することにより精原細胞において早期加齢が生じていることが示唆された。さらに、Fbxl10欠損マウスから培養精原細胞株を樹立し野性型培養精原細胞株の性状比較を行ったところ、Fbxl10欠損細胞ではいくつかの加齢マーカーが有意に上昇し、さらに細胞の分裂周期が長くなることが明らかになった。以上の結果を踏まえ平成26年度は、Fbxl10欠損に起因して早期加齢を誘発する分子基盤について詳細な解析を行う。本研究では、ヒストンH3K4およびK36の脱メチル化酵素であるFbxl10の精子形成における機能を明らかにすることを目的として、Fbxl10ノックアウトマウスモデルを用いて詳細に解析した。その結果、Fbxl10を欠損しても弱齢時においては野性型と同様の精子形成能を示した一方で、7ヶ月齢になると有意に多くの精細管で精子形成の異常が観察された。また、マイクロアレイを用いて未分化精原細胞のトランスクリプトーム解析を行った結果、3ヶ月齢のFbxl10ノックアウトマウスから回収した未分化精原細胞では同月齢の野性型と比較して多くの遺伝子の発現パターンが異なることが明らかとなった。また、興味深いことに3ヶ月齢のFbxl10欠損未分化精原細胞におけるトランスクリプトームパターンは1年齢の野性型マウスから回収した未分化精原細胞の遺伝子パターンとの相同性が高いことが明らかになり、Fbxl10の欠損に起因して未分化精原細胞では異常な早期加齢が生じていることが示唆された。さらに、培養精原幹細胞を用いた体外培養モデルにおいても、細胞周期の抑制的制御因子でありまた加齢マーカーとして広く認知されるCDKIの上昇ならびに細胞分裂周期の遅延が観察された。このFbxl10欠損による精原細胞の分裂遅延は、in vivoの精巣においても確認された。以上の結果より、Fbxl10は精原細胞の加齢を抑制することで持続的な精子形成を調整するという新たな生理機序が示された。我々の研究チームは世界に先駆けてヒストン脱メチル化酵素であるFbxl10のノックアウトマウスを作出し、そのマウスを用いた予備研究において精巣内の精子数が著しく減少するという表現型を観察しており、同遺伝子が生殖細胞において重要な機能を果たしていることが示唆される。そこで本研究では、「Fbxl10によるエピゲノム修飾が生殖細胞の発生および分化を制御する」との仮説を立て、ノックアウトマウスを用いてその検証を行った。その結果、Fbxl10を欠損したマウスでは性成熟直後の壮齢マウスでは野性型と比較して精子形成に顕著な差は見られなかった一方で、7ヶ月齢では精子形成に異常が見られる精細管の割合が有意に上昇しており、Fbxl10が持続的な精子形成に重要な役割を果たしていることが示唆された(2013年度までの成果)。そこで、Fbxl10欠損マウスから培養精原細胞株(Germline stem cells, GSCs)を樹立し野性型GSCsとの性状比較を行ったところ、Fbxl10欠損GSCsでは加齢マーカーであるCDKIが有意に上昇し、さらに分裂速度の有意な遅延が確認された(2014年度までの成果)。さらに、in vitroで観察されたFbxl10欠損に起因する精原細胞の分裂遅延がin vivoでも生じているかについて確認するために精巣を免疫組織学的に解析した。その結果、Fbxl10欠損マウスの精巣でも精原幹細胞の分裂活性の低下が起こっていることが明らかとなった。

以上の成果よりFbxl10は精原細胞の分裂活性を調整することで持続的な精子形成を制御するという新規の遺伝子機能モデルが示された(2015年度までの成果)。哺乳動物の生殖細胞が正常に発生する上で、DNAおよびヒストンにおける厳密なエピゲノム調整が極めて重要であることがこれまでに報告されている。本研究では、ヒストン脱メチル化酵素であるFbxl10によるエピゲノム修飾が生殖細胞の発生および分化を制御する」との仮説を立て、ノックアウトマウスを用いてその検証を行った。その結果、Fbxl10を欠損したマウスでは加齢に伴い精子形成異常が亢進するとともに、精原幹細胞の分裂活性の低下が起こっていることが明らかとなった。以上の成果よりFbxl10は精原細胞の分裂活性を調整することで持続的な精子形成を制御するという新規の遺伝子機能モデルが示された。研究開始当初は順系マウスを用いてFbxl10欠損マウスを得ようと試みていたものの、胎生致死の表現型が強く十分な量の成体マウスを確保することができなかった。そのため一旦別系統のマウスと交配させ雑種を作成したところ胎生期の致死性が弱まることがわかったことから、現在は雑種の同腹交配によってマウスコロニーを維持し研究に使用している。この、当初予定していなかった雑種マウスの作成期間分、研究に遅延が生じた。発生工学論文作成をする上で必要と思われる基礎データはほぼ揃っているので、早急にデータを纏め論文を執筆し発生学分野の国際査読誌に投稿する。また、Fbxl10はホモログ遺伝子が存在し、精巣で高発現を示すことが予備解析において明らかであるので、今後はFbxl10ならびにそのホモログ遺伝子が精子形成においてどのような役割を果たしているのかについて、詳細な解析を行う。十分な量の遺伝子欠損マウスを確保できていることから、ほぼ計画通りに解析を進行できている。現在までの達成度の欄で示したように、研究開始当初は順系マウスを用いてFbxl10欠損マウスを得ようと試みていたものの、胎生致死の表現型が強く十分な量の成体マウスを確保することができなかった。この、当初予定していなかった雑種マウスの作成期間分、研究に遅延が生じたため研究費の繰越を行なった。研究計画書に記載したとおり、Fbxl10欠損マウスの精子におけるメチル化解析を中心に解析を進める。当初予定通り、マウスの維持費や消耗品、分子生物学的な解析キットの購入および論文の掲載費用に使用する当初計画よりマウスの購入量が少なかったため。また、国際学会での発表が当初予定回数よりも少なかったため。引き続き実験に必要な物品の購入に当てるとともに、成果を報告した雑誌の出版代として使用する。また、1年目の成果と合わせて国内学会、国際学会で発表を行うための旅費に当てる。
共役系高分子薄膜・超格子構造の電子・光物性と発光素子応用に関する研究

有機薄膜を繰り返し積層した超格子構造において有機特有の量子サイズ効果を見い出し、電界発光(EL)素子に適用し、その発光スペクトル及び偏光特性に特異な現象を見い出した。以下その概要について述べる。1)アルミニュウムキノリン(Alq_3)/ジアミン誘導体(TPD)超格子構造においてAlq_3層の膜厚が薄くなるに従い、フォトルミネッセンス(PL)強度は強くまた短波長側に発光が観測された。これは、Alq_3層への励起子の閉じ込め効果と量子化準位により説明される。2)Alq_3/TPD超格子構造において逆バイアス電界印加時のPL強度はAlq_3層の膜厚が薄いほど電界効果が大きい。このことは印加電界によりAlq_3層の励起子が解離されるために再結合確率が減少し、発光強度が減少するためと理解される。3)青色の発光を示すシクロペンタジエン錯体(PPCP)/ジアミン誘導体(TPD)超格子構造のPLスペクトルは、その励起波長によりPPCPおよびTPDからの発光が観測されるが、超格子構造においては励起波長によらずPPCPからの発光のみ観測る。これは、PPCP層への励起子が閉じ込めが強くなり発光強度が増すために生じるためと考えられる。4)PPCP/TPD超格子構造を電界発光素子に適用しその発光スペクトルをヘテロ構造素子と比べると、短周期の超格子構造ではあらたに長波長側に発光が生じさらに、ヘテロ構造の発光は層構造に平行な電界ベクトルを持つTE偏光成分が強いのに対し、短周期の超格子構造では層構造に垂直なTM偏光成分が強いことが判った。PPCP/TPD超格子構造においては分子間の相互関係が強く、短周期の超格子構造においては界面、あるいは分子間相互の効果が大きく現われている。有機薄膜を繰り返し積層した超格子構造において量子サイズ効果を見い出し、発光素子に応用し、そのスペクトルに特異な変化を見い出した。1)強い発光を示すキノリノール錯体/ジアミン誘導体を用いて有機分子線蒸着法により薄膜多層構造の作製を行った。超格子構造の形成の確認は低角X線回折法により行った。超格子構造のフォトルミネッセンススペクトルは、キノリノール錯体からの発光とジアミン誘導体からの発光に相等する発光が観測されるが、超格子構造の膜厚が薄くなるに従い、特にキノリノール錯体からの発光は短波長側にシフトすることが観測された。これは、キノリノール錯体に閉じ込められたキャリアの量子サイズ効果と考えられ、高いエネルギー状態にキャリアの存在確立が大きくなったためと考えられる。2)超格子構造を電界発光素子に応用したところ、超格子構造を持つ発光素子ではヘテロ構造素子に比べ発光スペクトルの半値幅が減少し、さらに、発光波長も短波長にシフトしていることが判った。これは、超格子構造による閉じ込め効果のためエネルギーの高い状態にキャリアの存在確立が大きくなるためと考えられる。3)種々の有機薄膜を繰り返した超格子構造において、電流-電圧特性を求めると、ヘテロ構造素子においてはp-n接合が形成され強い整流性を示すが、超格子構造においては整流性を示すものと、非線形な対称性を示すものの2種類に分類されることが明らかになった。更に膜厚の薄いものでは電流-電圧特性にトンネル電流に起因すると思われる小さなキンクが現われた。有機薄膜を繰り返し積層した超格子構造において有機特有の量子サイズ効果を見い出し、電界発光(EL)素子に適用し、その発光スペクトル及び偏光特性に特異な偏かを見い出した。

1)青色発光を示すシクロペンタジエン錯体(PPCP)/ジアミン誘導体(TPD)を用いて有機分子線蒸着法により超格子構造の作製を行った。積層構造のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルは、その励起波長によりPPCPおよびTPDから発光が観測されるが、超格子構造においては励起波長によらずPPCPからの発光のみ観測る。これは、PPCP層への励起子が閉じ込めが強くなり発光強度が増すために生じる。2)PPCP/TPD超格子構造を電界発光素子に適用しその発光スペクトルをヘテロ構造素子と比べると、短周期の超格子構造ではあらたに長波長側に発光が生じさらに、ヘテロ構造の発光は層構造に平行な電界ベクトルを持つTE偏光成分が強いのに対し、短周期の超格子構造では層構造に垂直なTM偏光成分が強いことが判った。3)アルミニュウムキノリン(Alq_3)/ジアミン誘導体(TPD)を用いた超格子構造においてPL強度はAlq_3層の膜厚が薄くなるに従い発光が観測された。これは、膜厚が薄くなることによりAlq_3層への励起子の閉じ込め効果が強くなるために生じる。4)Alq_3/TPD超格子構造において逆バイアス電界印加時のPL強度はAlq_3層の膜厚が薄いほど強く電界の影響を受ける。このことは印加電界によりAlq_3層の励起子が解離されるために再結合確率が減少し、発光強度が減少するためと理解される。
酸化物超伝導薄膜の特性制御

前年度に続き、対向タ-ゲットスパッタ方式でYBCO系薄膜作成を行った。基板加熱を赤外放射方式から、電熱ヒ-タ-加熱方式に修正した。前者が焦点方式であり、基板面内の一様加熱に疑問があったからである。この変更により、膜の表面平濃度は格段に向上し、粗さは0.1μmレベルに改善され、またas grownでTc60Kが得られる(基板温度は700°C、Ar/O_2比は9)。しかし一面では此のヒ-タ-作製は失敗であった。というのは製作者の選定を誤り、故障の連続であったことである。この結果、基板温度制御に系統性が得られず大いに難渋した。しかし、一見スマ-トでクリ-ンと思われる赤外加熱の欠点は克服され、今後の改良点が明らかになった。実施したいことはYBCOのYをPrまたはCeに置換して、相似的な結晶構造で半導体的または絶縁体的特性を実現し、in situでSーSCーS3層膜を実現することである。このために今年はlayer by layer成膜のできる、EB蒸着装置を部分的に計画し、アセンブルを明年度完成する手順とした。一方薄膜帯磁率の測定については、変成比ブリッジを製作し、基板を収容するサンプルコイル(断面内寸法1mm×5mm、軸長12mmの偏平コイル、巻数50タ-ン、L1.3μH、r0.1Ω)の不平衡を0.01ppm程度まで検出することが出来た。電源周波数は210kHzである。薄膜のコイル内容膜占有率は10^<ー4>より大きいから、薄膜が完全なSーN転移をすれば容易に検出できるし、転移の体積比を0.01%程度まで検出できる結果である。今後は(1)周波数を更に下げること、(2)コイルの機材的寸法の安定度、特に冷却・昇温に関しての寸法変化の可逆性の改善、(3)冷凍器内での測定の信頼度の獲得などに向けて努力したい。
先天性好中球減少症をモデルとした骨髄顆粒球系細胞分化と遺伝子発現

先天性好中球減少症では約90%に好中球エラスターゼ遺伝子のヘテロの変異がみられることが報告されたが、本症の病態との関係は明らかでない。本研究では骨髄顆粒球系細胞の増殖・分化に伴った顆粒内蛋白の遺伝子発現の変化を正常コントロールと先天性好中球減少症で比較し、エラスターゼ遺伝子変異との関係を検討した。4例の先天性好中球減少症のうち2例に好中球エラスターゼ遺伝子の変異を認めた。骨髄顆粒系前駆細胞はFACSでCD34陽性/G-CSF受容体陽性細胞を純化した。本疾患ではG-CSF受容体陽性細胞に選択的に増殖・分化異常が存在することをG-CSFをはじめとした造血因子との無血清培養で確認した。患者のCD34陽性/G-CSF受容体陽性細胞では増殖・分化が正常コントロールに比して有意に低下を示したが、G-CSF受容体陰性細胞の増殖は正常と患者の間に差は認められなかった。純化細胞の増殖・分化に伴った、一次顆粒蛋白である好中球エラスターゼ、ミエロブラスチン、ペルオキシダーゼと二次顆粒の代表であるラクトフェリンの遺伝子発現は定量的PCR法で経時的に測定した。一次顆粒蛋白の遺伝子発現は患者では正常に比して有意な低下が認められたが、ラクトフェリンの遺伝子発現は正常と患者で差はみられなかった。一次顆粒の出現は前骨髄球が中心であることより、培養細胞を再度FACSでCD33の発現から純化し、一次顆粒蛋白遺伝子発現を検討したが、患者ではその発現が著明に低下していた。また、患者の新鮮骨髄細胞より、骨髄芽球、前骨髄球、骨髄球分画を純化し、その細胞での一次顆粒蛋白の遺伝子発現を検討したが、同様に正常に比して低下をしていた。これらの結果は一次顆粒蛋白の遺伝子発現が本症の病態に密接に関わっていることを示すものと推測された。現在、これら一次顆粒蛋白の遺伝子発現に共通した遺伝子部位の解析とその転写機構についての検討を行っており、患者での分子生物学的異常を明らかとする予定である。先天性好中球減少症の多くの患者では好中球エラスターゼ遺伝子の変異がみられることが近年報告されたが、病態との関係は明らかでない。本研究では従来より報告してきた骨髄顆粒球系細胞の増殖・分化異常と好中球エラスターゼを含んだ顆粒蛋白遺伝子発現の検討を行った。骨髄顆粒系前駆細胞はFACSにてCD34陽性・G-CSF受容体陽性細胞を純化した。本疾患ではG-CSF受容体陽性細胞に選択的に増殖・分化異常が存在することをG-CSFをはじめとした造血因子との無血清培養で確認を行った。患者のCD34陽性・G-CSF受容体陽性細胞では増殖・分化が正常コントロールに比して有意に低下を示したが、G-CSF受容体陰性細胞の増殖は正常と患者の間に差は認められなかった。患者の好中球エラスターゼ遺伝子の解析はPCR増幅産物の直接シークエンスにて行った。4例中2例に点変異が従来の報告と一致した部位に認められた。純化細胞の増殖・分化に伴った、一次顆粒蛋白である好中球エラスターゼ、ミエロブラスチン、ペルオキシダーゼと二次顆粒の代表であるラクトフェリンの遺伝子発現は定量的PCR法で経時的に検討した。一次顆粒蛋白の遺伝子発現では患者では正常に比して有意な低下が認められたが、ラクトフェリンの遺伝子発現は正常と患者で差はみられなかった。患者骨髄細胞が前骨髄球で成熟障害を示すことから、これらの結果は一次顆粒蛋白の遺伝子発現が本症の病態に密接に関わっていることを示すものと推測された。現在、これら一次顆粒蛋白の遺伝子発現に共通した遺伝子部位の解析とその転写機構についての検討を行っており、患者での分子生物学的異常を明らかとする。

一次顆粒蛋白の遺伝子発現は患者では正常に比して有意な低下が認められたが、ラクトフェリンの遺伝子発現は正常と患者で差はみられなかった。一次顆粒の出現は前骨髄球が中心であることより、培養細胞を再度FACSでCD33の発現から純化し、一次顆粒蛋白遺伝子発現を検討したが、患者ではその発現が著明に低下していた。また、患者の新鮮骨髄細胞より、骨髄芽球、前骨髄球、骨髄球分画を純化し、その細胞での一次顆粒蛋白の遺伝子発現を検討したが、同様に正常に比して低下をしていた。これらの結果は一次顆粒蛋白の遺伝子発現が本症の病態に密接に関わっていることを示すものと推測された。現在、これら一次顆粒蛋白の遺伝子発現に共通した遺伝子部位の解析とその転写機構についての検討を行っており、患者での分子生物学的異常を明らかとする予定である。先天性好中球減少症では約90%に好中球エラスターゼ遺伝子のヘテロの変異がみられることが報告されたが、本症の病態との関係は明らかでない。本研究では骨髄顆粒球系細胞の増殖・分化に伴った顆粒内蛋白の遺伝子発現の変化を正常コントロールと先天性好中球減少症で比較し、エラスターゼ遺伝子変異との関係を検討した。4例の先天性好中球減少症のうち2例に好中球エラスターゼ遺伝子の変異を認めた。骨髄顆粒系前駆細胞はFACSでCD34陽性/G-CSF受容体陽性細胞を純化した。本疾患ではG-CSF受容体陽性細胞に選択的に増殖・分化異常が存在することをG-CSFをはじめとした造血因子との無血清培養で確認した。患者のCD34陽性/G-CSF受容体陽性細胞では増殖・分化が正常コントロールに比して有意に低下を示したが、G-CSF受容体陰性細胞の増殖は正常と患者の間に差は認められなかった。純化細胞の増殖・分化に伴った、一次顆粒蛋白である好中球エラスターゼ、ミエロブラスチン、ペルオキシダーゼと二次顆粒の代表であるラクトフェリンの遺伝子発現は定量的PCR法で経時的に測定した。