hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂質支持膜への細胞融合法の開発と膜タンパク質計測への応用

本研究は、細胞膜に局在する膜タンパク質を計測するための新しいサンプリング法として、基板上に作製した脂質二分子膜に生体細胞を融合させる技術を確立し、その手法を活用した細胞膜の膜タンパク質分離、並びに計測方法を開発することを目的とした。基板上に細胞膜を展開し、それを観測するための全反射蛍光観察システムを作製し、それを用いた脂質固定化膜形成の観察、平面化した細胞膜の観察を行い、細胞膜に局在する膜タンパク質の計測法開発を行った。細胞膜に局在する膜タンパク質を計測するための新しいサンプリング法として、ガラス基板上に作製した脂質二分子膜に生体細胞を融合させる方法について検討した。まず、ガラス基板上に脂質二分子膜を作製するために、リポソームを利用した自己組織膜の作製法について検討した。自作の全反射蛍光顕微鏡を用い、リン脂質であるDipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC)と蛍光標識脂質である[1,2-Dipalmitoyle-sn-Glycero-3-]phosphoethanolamine-N-lissamine rhodamine B sulfonylから成るリポソームを作製し、これを用いてベシクル融合法により基板表面に脂質支持膜を作製した。脂質支持膜形成のためのリポソーム量の最適化を行った結果、脂質支持膜形成のために必要な量のリポソームを作製するための条件は、蛍光脂質含有率が1%以下,脂質濃度が10 mM以上であることがわかった。また、形成した脂質支持膜の流動性を評価するために、光退色後蛍光回復法(FRAP)による膜の流動性評価を行った。その結果、基板表面に形成した膜の蛍光画像にはムラが生じており、完全な脂質二分子膜の形成は困難であったため、今後は膜作製領域の微小化が必要であると予想された。この脂質支持膜への細胞の融合を蛍光観察するために、細胞をオクタデシルローダミンB (R18)で染色し、細胞の小胞化と脂質支持膜への融合実験を行ったが、融合を確認することはできなかった。これは細胞膜と脂質支持膜の脂質組成が異なるためであると予想されるため、今後は、細胞膜の組成に近い複数の脂質から成る混合脂質膜を用いて検討する予定である。新たに購入した高感度CCDカメラを用いて、ガラス表面での蛍光脂質を含むリポソームの自己組織化よる支持膜作製の確認を行ったところ、良好な結果が得られた。そこで、実験に用いているHeLa細胞の細胞膜の組成に近い脂質を用いてリポソームを作製し、これを用いた脂質支持膜の作製について検討した。フォスファチジルコリン、フォスファチジルセリン、フォスファチジンサン、コレステロールを混合した脂質を用いて脂質支持膜の作製を行ったところ、フォスファチジルコリン単独の場合よりも早い膜形成が確認された。次に、細胞を小胞化し、作製した脂質支持膜上に細胞小胞を融合させる方法について検討した。培養したHeLa細胞を小胞化し、脂質支持膜上に展開したところ、融合を確認することはできなかった。そこで、予め、小胞作製の際に細胞膜と同じ組成の脂質から成るリポソームを添加し、細胞小胞にリポソームを取り込むことで、リポソームと細胞小胞から成る膜の形成を試みたが、膜形成には至らなかった。この原因は、細胞小胞とリポソーム間の相互作用が弱いためであると予想された。今後は、細胞小胞とリポソーム間の相互作用を強くするために、細胞融合試薬として知られるポリエチレングリコールの添加効果について検討する。脂質支持膜の形成、細胞の小胞化に関する基礎的な検討は終了しており、細胞融合のための検討を進める段階である。これまでにガラス基板上への脂質支持膜の作製、小胞化した細胞のガラス基板上への固定には成功している。しかしながら、現在の脂質支持膜作製法では、再現性良く表面を観察することが困難であり、脂質支持膜への細胞融合を確認するには至っていなかった。そこで、新たに溶液の入れ替えが容易なフロー系のウエルを作製した。ポリジメチルシロキサン(PDMS)のブロックにテフロンチューブを挿入したウエルを作製し、上下をカバーガラスで覆い、カバーガラス表面の蛍光を全反射条件で観察した。このウエル内で脂質支持膜を作製し、水、緩衝溶液、エタノールで洗浄したところ、エタノール洗浄で脂質支持膜が除去されることを確認した。この結果から、新たに作製したウエルでは、溶液入れ換え後でも再現性のよい蛍光信号が得られることがわかった。一方、新たな手法として、ガラス基板上に付着した細胞に高濃度の電解質溶液を加え、浸透圧により細胞内部の水を排除し、平面化する方法について検討した。明視野観察下で、ガラス基板に付着させた細胞に5 M NaCl水溶液を添加したところ、細胞内の水が細胞外に放出され、平面化する様子が確認できた。そこで、長鎖アルキル基をもつ蛍光性分子(C18-Rhodamine)で細胞膜を染色し、暗視野で観察したところ、細胞表面からの均一な蛍光信号を得ることができなかった。これに対して、C18-Rhodamineで染色した細胞を純水で処理して細胞内に水を吸収させ、細胞を球状にしたところ、予想に反して細胞表面全体から強い蛍光信号が確認された。この現象はおそらく、球状化した細胞内に光が封じ込められ、細胞表面を伝搬した結果によるものと予想されるが、現段階ではその機構は明らかではない。

今後、この偶然に発見した興味深い現象について、調査を進めていく予定である。本研究は、細胞膜に局在する膜タンパク質を計測するための新しいサンプリング法として、基板上に作製した脂質二分子膜に生体細胞を融合させる技術を確立し、その手法を活用した細胞膜の膜タンパク質分離、並びに計測方法を開発することを目的とした。基板上に細胞膜を展開し、それを観測するための全反射蛍光観察システムを作製し、それを用いた脂質固定化膜形成の観察、平面化した細胞膜の観察を行い、細胞膜に局在する膜タンパク質の計測法開発を行った。脂質支持膜の形成、細胞の小胞化に関する基礎的な検討は終了しており、細胞融合のための検討を進める段階である。脂質支持膜に細胞を融合させるためには、脂質支持膜を作製するためのリポソームと細胞小胞間の相互作用を大きくする必要があると考えられる。細胞小胞とリポソーム間の相互作用を強くするために、細胞融合試薬として知られるポリエチレングリコールの添加効果について検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。分析化学脂質支持膜に細胞を融合させるためには、脂質支持膜の組成を細胞膜に近いものにする必要があると予想される。したがって、文献を参考に、がん細胞の細胞膜組成に近い脂質支持膜を作製し、その膜への細胞の融合を試みる。この際、脂質の組成を変化させ、最適な脂質組成を明らかにする。
人工脂質、プロタミンから合成した抗菌性複合体による口腔細菌抑制と口腔ケア向上

複合体はP. aeruginosa以外の細菌、真菌には抗菌・抗真菌性を示した。試作義歯安定材と歯磨剤の抗菌・抗真菌性は、複合体を10wt%添加しないと認められなかった。義歯床用レジン、リベース材の抗菌・抗真菌性は10wt%添加しないと認められなかった。2)C12-L-Alaおよびプロタミンとアニオン性高分子からの抗菌・抗真菌複合体の合成:合成したC12-L-Alaとアニオン性高分子(アルギン酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース)を水溶液中で撹拌して反応させ、水洗と遠心分離を繰り返した後、凍結乾燥してC12-L-Alaベースの複合体を合成し、白色の合成物を得た。同様にプロタミンと上記のアニオン性高分子から、プロタミンベースの複合体を合成し、白色の合成物を得た。3)各種複合体の抗菌・抗真菌試験:抗菌・抗真菌性試験に用いた細菌はStreptococcus mutans、Staphylococcus aureus、Pseudomonas aeruginosa、真菌はCandida albicansであった。抗菌・抗真菌試験は、マイクロプレートリーダーを用いた吸光度法により最小発育阻止濃度(MIC)で評価した。C12-L-Alaとアルギン酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロースの複合体の、Pseudomonas aeruginosaへの抗菌性は認められなかった。Candida albicansへの抗真菌性は認められた。プロタミンとアルギン酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロースの複合体の抗菌・抗真菌性の傾向は人工脂質複合体と同じであった。2)義歯安定剤成分として知られるカルボキシメチルセルロース、メトキシエチレン無水マレイン酸共重合体塩に白色ワセリン、流動パラフィンを添加して義歯安定剤を試作した。複合体はそれらの成分には溶解せず、試作した義歯安定剤に複合体を添加して実験を行った。また、歯磨剤の基本組成(リン酸水素カルシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、プロピレングリコール、アルギン酸ナトリウム等)を基に歯磨剤を試作した。複合体はそれらの成分には溶解せず、試作した歯磨剤に複合体を添加して実験を行った。抗菌性は複合体を10wt%以上添加しないと認められず、水中、人口唾液中で1日後では抗菌性は認められた。研究代表者が合成した抗菌性を有するL-Alanine decyl ester p-toluene sulfonic acid salt(C12-L-A1aと略す)および抗菌性を有するプロタミンは生体内でも比較的安全であるが、生体内で早期に分解する。そこで、C12-L-A1aとプロタミンを各々アルギン酸、ヒアルロン酸、力ルボキシメチルセルロースと反応させ、新規の抗菌性複合体を合成し、これらの複合体の口腔細菌に対する抗菌スペクトルおよび複合体からの抗菌成分の徐放性、高齢者が用いる義歯安定剤、歯磨剤に配合して口腔細菌の抑制を図り、口腔ケアの向上に寄与することを目的とし検討を行った。また、メタクリレートモノマーへの溶解が可能であれば義歯床用レジン、リベース材への応用も可能と考え検討を行った。抗菌スペクトルでは、Pseudomonas aeruginosaへの抗菌性はいずれの複合体も抗菌性は認められなかったが、Streptococcus mutans、Staphylococcus aureusは認められ、Candida albicansへの抗真菌性も認められた。義歯安定剤と歯磨剤を試作し、試作した義歯安定剤、歯磨剤に複合体を110wt%添加して抗菌性の検討を行った。抗菌性は複合体を10wt%添加しないと認められなかった。歯科で汎用されるモノマーであるMMA(メチルメタクリレート)、2HEMA(2ヒドロキシエチルメタクリレート)を選択して相溶性を検討した。まず、すべての複合体をミルにて微粉砕し、粉末をMMAおよび2HEMAに各々110wt%添加し、相溶性の検討を行った。複合体粉末は各々のモノマーに対して難溶性であったため、複合体粉末をモノマー中で分散させてそのまま常温重合を行った。重合体では10wt%添加では抗菌性は認められたが、それ以下の濃度では抗菌性が認められなかった。当初、試作義歯安定剤、歯磨剤の構成成分中にに合成した複合体を溶解できると考えてたいたが、現在の所までは溶解はできず、添加配合している。溶解方法を再検討中である。生体材料学1)複合体とメタクリレートモノマーとの相溶性の検討を行う。メタクリレートモノマーには、歯科で汎用されるメチルメタクリレート、2ヒドロキシエチルメタクリレートを選択して相溶性を検討し、溶解性が認められた複合体について最大溶解率を測定する。2)抗菌・抗真菌性の義歯床用レジン、リベース材の検討メチルメタクリレート、2ヒドロキシエチルメタクリレートに相溶性が認められた複合体をを各々メチルメタクリレート、2ヒドロキシエチルメタクリレートに溶解させて重合させ、重合体の観察を行う。

また、重合状態が複合体無添加モノマーの重合体と類似していれば、重合体の抗菌・抗真菌性および徐放性の検討を行う。また、曲げ強さの測定により機械的性質についての検討を行う。3)以上の検討結果より人工脂質/アニオン性高分子およびプロタミン/アニオン性高分子複合体の総合評価を行う。C12-L-Alaおよびプロタミンとポリグリコール酸、アスパラギン酸、ポリグルタミン酸との合成は他のアニオン性高分子(アルギン酸、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース)と同じ合成法では、収量が少なかったので他の合成法を検討している。使用予定であった旅費(老年歯科医学会、日本歯科理工学会)を使用しなかったため。1)水中および人工唾液中における徐放性の検討:抗菌・抗真菌性を示した複合体を蒸留水中に浸漬し、浸漬後1日、7日、14日、30日後の各々の浸漬液および浸漬後の複合体の抗菌・抗真菌性を評価する。また、人工唾液中に同様の日数浸漬した後の浸漬液および複合体の抗菌・抗真菌性について評価し、徐放性について検討する。2)義歯安定剤、歯磨剤の試作と抗菌・抗真菌性および徐放性の検討:市販義歯安定剤の基本組成を基に義歯安定剤を試作したのち、試作義歯安定剤に合成した各種複合体を比率を変えて配合し、抗菌・抗真菌性について評価する。また、1)と同様に水中および人工唾液中での徐放性を検討する。3)市販歯磨剤の基本組成を基に歯磨剤を試作し、試作歯磨剤に合成した各種複合体を比率を変えて配合し、抗菌・抗真菌性について2)と同様に評価する。また、同様に水中および人工唾液中での徐放性を検討する。4)複合体とメタクリレートモノマーとの相溶性の検討:メタクリレートモノマーには、歯科で汎用されるメチルメタクリレート、2ヒドロキシエチルメタクリレートを選択して相溶性を検討し、溶解性が認められた複合体について最大溶解率を測定する。5)抗菌・抗真菌性の義歯床用レジン、リベース材の検討:メチルメタクリレート、2ヒドロキシエチルメタクリレートに相溶性が認められた複合体を溶解させ、重合する。重合後に重合体の抗菌・抗真菌性および徐放性の検討を行う。次年度は学会参加およびプロタミン提供のニチロ中央研究所への研究打合せ旅費を使用する。物品費(試薬、マイクロプレート、培地、抗菌・抗真菌試験用器具)に使用する。使用予定であった旅費(老年歯科医学会および日本歯科理工学会への参加)を使用しなかったため。次年度は、学会参加に係る旅費および物品費(試薬、マイクロプレート、培地、抗菌・抗真菌試験用器具等)に使用する計画である。
積雪中における化学成分の挙動と微生物活動

当該研究課題に関する、カナダ・ケベック、ネパール・ヒマラヤ、福島・田島、日本アルプスにおける調査の結果明らかになったことの要点を以下にまとめる。カナダ・ケベックでの、森林内外の降水中のNH_4^+とNO_3^-の窒素化合物濃度については、林内で林外より低濃度になっており、生物活動による化学変化および消費が推察された。また、積雪下面融雪水中の溶存物質濃度は、林外でのみ日変化が明瞭であり、日変化のパターンはH^+とNO_3^-が同じで、Ca^<2+>とSO_4^<2->はそれと逆の変動パターンを示す。林外での積雪下面融雪水の水量とH^+濃度による流出成分分離の結果、各融雪日の融雪初期には、積雪下層の積雪内部融雪水が、押し出し流によって流出し、その後に積雪表面から供給された当日の融雪水が流出すると考えられる。福島・田島における調査によっても、積雪を通した物質収支を検討した結果、NO_3^-のみが消失することが明らかとなった。各積雪層中のイオン濃度は、融雪期前は保存性が良いが、融雪時には明瞭に低下する。ネパール・ヒマラヤの氷河の消耗域の氷上融水系には、ユスリカ類の水性昆虫とソコミジンコ類の甲殻類を確認した。これらの食物となっているのは、氷上で増殖している藻類やバクテリア類であることが考えられる。藻類やバクテリア繁殖は、モンスーン期に盛んになり、氷河上を汚れ層が覆うような状況になる。この汚れ層は、氷河表面のアルベドを低下させ、ひいては氷河の融解を促進させる。日本アルプスの蔵の助雪渓においても、融解期には雪渓表面に藻類やバクテリアが繁殖し、アルベドを低下させている。1.調査地域としては、東京都立大学会津田島実験流域内および森林総合研究所十日町試験地内に設定した。両地点ともに気象観測装置が設置されており、降水や融雪に関する気象条件を解析するのに有効である。2.積雪から流去する融雪水中の化学成分濃度を測定するために、積雪期前にライシメ-タを設置した。3.積雪期間中に、流域内数地点において融雪期前は2週間ごとに、融雪期に入ってからは1週間ごとに積雪を採取した。採取した積雪各層および全層の各試料について、化学成分濃度分析と微生物分設を現在行なっている。4.降雪を適宜採取し、化学成分濃度分析を現在行なっている。5.ライシメ-タを用いて融雪水を採取し、融雪水中の化学成分濃度分析を現在行なっている。6.ライシメ-タを用いて融雪水の水量・電導度・pHを、融雪期間中連続的に測定記録している。7.積雪中の融雪水を吸引法により直接採取し、化学成分濃度分析を現在行なっている。8.積雪上の微生物を、周囲の樹種ごとに採取し、同定および分類を行なっている。9.現在も融雪中であり。分析結果はまだまとまっていないが、本シ-ズンは積雪も少なく、早い時期から融雪が始まり、だらだらした融雪期である。2.積雪から流去する融雪水中の化学成分濃度を測定するために、積雪期前にライシメータを設置した。3.積雪期間中に、流域内数地点において融雪期前は約2週間ごとに、融雪期に入ってからは約1週間ごとに積雪を採取した。採取した積雪各層および全層の各試料について、化学成分濃度分析と微生物分析を現在行なっている。

4.降水を適宜採取し、化学成分濃度分析を現在行なっている。5.ライシメータを用いて融雪水を採取し、融雪水中の化学成分濃度分析を現在行なっている。6.ライシメータを用いて融雪水の水量・電導度・pHを、融雪期間中連続的に測定記録している。7.積雪上の微生物を、周囲の樹種ごとに採取し、同定および分類を行なっている。8.現在も融雪中であり、分析結果はまだまとまっていないが、本シーズンは積雪も少なく、さらに、冬期間の降雨が多く、明瞭なピークを持たないだらだらした融雪期である。当該研究課題に関する、カナダ・ケベック、ネパール・ヒマラヤ、福島・田島、日本アルプスにおける調査の結果明らかになったことの要点を以下にまとめる。カナダ・ケベックでの、森林内外の降水中のNH_4^+とNO_3^-の窒素化合物濃度については、林内で林外より低濃度になっており、生物活動による化学変化および消費が推察された。また、積雪下面融雪水中の溶存物質濃度は、林外でのみ日変化が明瞭であり、日変化パターンはH^+とNO_3^-が同じで、Ca^<2+>とSO_4^<2->はそれと逆の変動パターンを示す。林外での積雪下面融雪水の水量とH^+濃度による流出成分分離の結果、各融雪日の融雪初期には,積雪下層の積雪内部融雪水が、押し出し流によって流出し,その後に積雪表面から供給された当日の融雪水が流出すると考えられる。福島・田島における調査によっても、積雪を通した物質収支を検討した結果、NO_3^-のみが消失することが明らかとなった。各積雪層中のイオン濃度は、融雪期前は保存性が良いが、融雪時には明瞭に低下する。ネパール・ヒマラヤの氷河の消耗域の氷上融水系には、ユスリカ類の水性昆虫とソコミジンコ類の甲殻類を確認した。これらの食物となっているのは、氷上で増殖している藻類やバクテリア類であることが考えられる。藻類やバクテイアの繁殖は、モンスーン期に盛んになり、氷河上を汚れ層が覆うような状況になる。この汚れ層は、氷河表面のアルベドを低下させ、ひいては氷河の融解を促進させる。日本アルプスの蔵の助雪渓においても、融解期には雪渓表面に藻類やバクテリアが繁殖し、アルベドを低下させている。
繊維補強ポーラスコンクリートの開発

1.繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質(1)繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質に及ぼす養生条件の影響温水養生した繊維補強ポーラスコンクリートの圧縮及び曲げ強度は,水中養生したもののそれらの約87及び95%を与える。よって,温水養生は,ポーラスコンクリートの促進養生法として有用である。(2)繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質に及ぼす繊維長さの影響繊維長さ/粗骨材最大寸法の比を一定とすれば,繊維長さ及び粗骨材最大寸法が異なる場合でも,繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質は,ほぼ同程度となることを明らかにしている。(3)繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質に及ぼす繊維の種類の影響ビニロン繊維補強ポーラスコンクリートの圧縮及び曲げ強度並びに曲げタフネスは,ポリプロピレン繊維を用いたもののそれらに比べて相当に大きい。2.繊維補強ポーラスコンクリートの耐久性(1)繊維補強ポーラスコンクリートの乾湿繰返し及び凍結融解抵抗性相対動弾性係数が60%以下になった時点において,無補強のものに比べて,繊維補強ポーラスコンクリートは高い強度を維持する。このことがら,耐久性の改善において繊維補強は有効である。3.繊維補強ポーラスコンクリートの調合設計法の提案(1)繊維補強ポーラスコンクリートの調合設計法提案した各種調合要因を用いることによって,繊維補強ポーラスコンクリートが合理的に調合設計できる手法を提案している。(2)繊維補強ポーラスコンクリートの力学的性質の推定法水セメント比及び養生条件並びに,提案した力学的性質の制御因子を用いることによる,繊維補強ポーラスコンクリートの圧縮強度,曲げ強度及び曲げタフネスの推定式を導いている。
タンパク質間相互作用を誘導する有機小分子を用いた運動マシナリー研究

細胞骨格タンパク質アクチンに作用する天然物リガンドに注目して,創薬標的となる新たなPPI機能作用点の特定および関連する運動マシナリーの解明を目指す.細胞形態の観察や機能性分子プローブを用いたアフィニティー精製により,多様な天然物リガンドの第2の標的分子を同定し,三元複合体の構造や相互作用を解明する.プローブの細胞内動態やin vitro構築系でのダイナミクスへの影響を精査し,生物活性発現メカニズムを明らかにする.細胞骨格タンパク質アクチンに作用する天然物リガンドに注目して,創薬標的となる新たなPPI機能作用点の特定および関連する運動マシナリーの解明を目指す.細胞形態の観察や機能性分子プローブを用いたアフィニティー精製により,多様な天然物リガンドの第2の標的分子を同定し,三元複合体の構造や相互作用を解明する.プローブの細胞内動態やin vitro構築系でのダイナミクスへの影響を精査し,生物活性発現メカニズムを明らかにする.
行為主体に着目した持続可能な開発に関する国際制度の変遷とその要因

本研究は、以下の三つの側面における学術研究の文脈のうえにたち、これらの側面についての知見を発展させるとともに、地球環境政策の知見として統合発展させるものである。第一に、国際政治及びグローバルガバナンスの行為主体の多元化と、これに伴う行為主体の機能や役割の変化に関する学術研究の文脈であり、この観点から、応募者のこれまでの研究成果を発展させるものである。第二に、歴史的制度主義や経路依存性に関する国際制度設計(architecture)研究文脈上に位置しながら、制度の変遷に着目する実証研究を行う側面がある。第三に、国際関係論における社会構成主義研究の文脈であり、アクターのアイデンティティやインタレスト、規範等の要因が国際制度の展開にいかに影響しているかを明らかにするものである。この内初年度は、第一と第二の側面に焦点を当てた。前者に関しては、SDGを巡る国際政治状況のレビューをおこない、国連HLPFにおける現地調査を実施し、また多様なステークホルダーによるSDGsの実施状況を把握した。第二の側面に関しては、SDGsの実施状況全般について、「目標ベースのガバナンス」のコンセプトのもとで初期的な分析を行った。これにより、以後の研究で対象とする行為主体を決定した。事例調査に関しては、国連による公式文書や、IISDがEarth Negotiations Bulletinに整理している議事録をその主要なデータソースとして特にHLPF過程の整理を行った他、国連事務局関係者への聞き取り調査を実施した。文献調査及び現地調査に焦点を当てた初年度の研究は概ね予定通り進捗している。特に、国連プロセスでの調査に関しては十分な人的ネットワークを構築しておくことが重要だと考えるが、この点において、日本政府関係者及び国連機関関係者、NGO関係者等とのネットワークを築くことができたのは大変重要な進捗であったと考える。今年度も引き続き文献調査を継続するが、特に2019年はSDGsやHLPFの国連プロセスを考える上で非常に重要な年になるということは、計画段階から明らかであったことから、本年度は現地調査を中心に研究を進捗させる。前年度にその準備が十分できたことから、本研究のオリジナルの調査の核を形成する今年度の国連プロセス研究に注力したい。これをもって、以後の調査研究につなげていく。
ドーパント格子の実現とその磁性制御の研究

本研究課題では、シリコントランジスタ上で電荷とスピンを精密に制御することを最終目的として、2つの基盤技術を確立した。一つは、実時間領域で電流を検出する手法「実時間チャージポンピング法」である。当該手法を用いることで、局在準位(半導体中のドーパント原子や界面欠陥の準位)での電荷の動的挙動を詳細に解析することが可能となった。もう一つは、電子スピン共鳴を電気的に読み出す手法「EDMR(Electrically detected magnetic resonance)法」である。ここでは特に、欠陥準位での電子正孔再結合過程に基づくEDMR信号を取得することに成功した。平成25年度は、微小電流計測手法の構築とその検討を行った。特に、本手法を用いてチャージポンピング(CP)法(界面欠陥密度を評価するための汎用的手法)における電流の実時間計測を行った。微小なCP電流を実時間領域で検出するために、高速電流アンプを用いた測定系を構築した。時間領域でのCP電流を評価した結果、2つの特徴的な電流ピークを観察することに成功した。これらはそれぞれ、電子が界面欠陥に捕獲されることに起因するピークと電子が界面欠陥から放出されて正孔と再結合することに起因するピークに対応している。また、これらの結果を解析することにより、従来のCP法で求めた界面欠陥密度が再現された。これにより本測定系の精度が十分であることを確認した。さらに、従来CP法では覆い隠されていた現象(正孔のキックバック、電子の再放出)が新たに見出された。これらの現象を詳細に調べることで、近年疑義の投げかけられている従来CPモデルを再構築できると期待できる。今後は、本手法をスピン偏極電流の検出にも応用していく予定である。これらの検討に加えて、電子スピン共鳴の電気的読み出し技術(EDMR: Electrically Detected Magnetic Resonance)の確立に着手した。トランジスタや自作のEDMR用サンプルホルダなどで生じるノイズを評価した。平成26年度の主な成果は、以下の通りである。1.微小電流の実時間計測手法の確立。MOSトランジスタの界面欠陥評価手法(チャージポンピング法)での電流を実時間領域で計測した。その結果、チャージポンピングの素過程(電子の界面欠陥への捕獲、界面欠陥からの放出、正孔との再結合)に起因する電流ピークを観測することに成功した。そして、電子の捕獲と正孔との再結合に起因する電流ピークを詳細に解析することで、電子の捕獲断面積と正孔の捕獲断面積を別々に算出した(Appl. Phys. Lett. 2014掲載)。また、電子の放出に起因する電流ピークが、2つのピークに時間分解できることを見出し、これらのピークがそれぞれ異なる2種類の界面欠陥から放出された電子に起因するものであることが分かった(Appl. Phys. Lett. 2015掲載)。今後は、この技術を単一欠陥検出や単一ドーパント検出技術に応用することを視野に入れる。2.EDMR法の立ち上げ。EDMR法(Electrically Detected Magnetic Resonance)は、電子スピン共鳴をマイクロ波の吸収ではなく、微小電流の変化として検出するもので、電子スピン共鳴法と比して感度の高い手法である。H26年度はテストデバイスとしてpn接合型ダイオードを用いてEDMRの測定を行った。その結果、再結合電流に起因するEDMR信号のピークを検出した。そして、そのピークの解析により、緩和時間を見積もることに成功した。次年度は、測定系の感度の向上とMOSトランジスタ中の少数個の界面欠陥やドーパント原子の検出を行う。平成27年度の主な成果は、以下の通りである。1.電子スピン共鳴法を用いたドーパント原子の解析。電子スピン共鳴法の精密計測技術を確立し、これを用いてシリコン中のドーパント原子(リン、ヒ素、アンチモン)を詳細に解析した(Appl. Phys. Lett. 2015掲載)。また、この精密計測技術を基盤として、下記のEDMR計測を行った。2.EDMR測定技術の確立と信号の取得。電気的にスピン共鳴を検出する手法:EDMR(Electrically detected magnetic resonance)の高感度化、およびMOSトランジスタ中の欠陥準位のEDMR信号の取得を目的とした。ここでは特に、トランジスタを電子スピン共鳴装置のキャビティ内に挿入するために、新たにサンプルホルダを設計した。サンプルホルダに含まれる微量なスピンに由来するゴースト信号を抑制するため、サンプルホルダの材料の選定から行った。サンプルホルダ材料のほかにも、配線材料、デバイス固定材料等について、(キャビティー内での)それぞれのQ値を詳細に調べ、EDMR計測に最適なサンプルホルダの設計を行った。また、ノイズを抑制するためのフィルターの配備や、低ノイズ電源の選定も行った。上記の結果、MOSトランジスタのEDMR信号を観測することに成功した。測定から求めたg値より、信号の起源はシリコンダングリングボンドであると結論付けた。また、前年度より測定手法を確立してきたチャージポンピング法に、EDMRを組み合わせたチャージポンピングEDMR法の立ち上げも行い、この信号の観測にも成功した。これらの成果は、少数個の電子スピンを精密に検出するための基礎技術となる。

当該手法を用いることで、局在準位(半導体中のドーパント原子や界面欠陥の準位)での電荷の動的挙動を詳細に解析することが可能となった。もう一つは、電子スピン共鳴を電気的に読み出す手法「EDMR(Electrically detected magnetic resonance)法」である。ここでは特に、欠陥準位での電子正孔再結合過程に基づくEDMR信号を取得することに成功した。本研究課題における重要な要素技術の一つであるEDMR技術を立ち上げたことは大きな進展である。当技術の高感度化に向けて、サンプルホルダの改善等を前倒しで進めている。また、チャージポンピング電流の実時間計測技術においては、測定データの解析が当初の計画よりも早く進み、学術論文にてその成果を報告した。27年度が最終年度であるため、記入しない。半導体量子エレクトロニクスEDMRの感度を向上させ、少数個のドーパント原子の準位を介したスピン偏極電流の検出を目指す。必要に応じて、マイクロ波照射に起因するノイズを除去するためのシールディングゲートの配備等を検討する。また、H26年度に引き続き、チャージポンピング電流の実時間計測の解析を進めることで、界面欠陥準位での電子のダイナミクスを詳細に調査する。ここで得られた知見をもとに、チャージポンピングを高精度な単一電荷転送に応用していくことも視野に入れる。微小電流計測手法に関しては、測定系を立ち上げ、期待していた電荷の捕獲・再結合に起因する電流ピークの観察に成功した。また、従来法では検出できなかった新たな電流ピークも観察されており、この解析も順調に進んでいる。次年度には、これらの成果を学術論文として報告する予定である。また、高感度EDMR技術の確立においても予定を前倒して着手した。当初の予定よりも出張旅費の支出を抑えることができたため、残額(学術研究助成基金助成金分)を次年度に繰り越す。今年度に構築した微小電流計測手法を用いて、実時間領域における微小電流の解析をさらに進める。特に、印加するパルス電圧の条件やトランジスタの構造条件(チャネルサイズ、基板不純物濃度、界面欠陥密度)を変えて評価する。これにより、再結合に起因する電流ピークや新たに見出された電流ピークを詳細に解析し、従来のチャージポンピングモデルと比較する。また、本手法をスピン偏極電流の検出や半導体中の不純物原子の検出に適用するために測定系のノイズを低減させる。高感度EDMR(Electrically Detected Magnetic Resonance)技術の立ち上げでは、引き続きサンプルホルダ等の測定系で生じるノイズを評価する。必要に応じて、サンプルホルダを新たに設計する。次年度は自作サンプルホルダにトランジスタを実装し、EDMRの微小信号を検出することを目標とする。繰り越し分は、次年度の旅費に充てる。
犬におけるメチシリン耐性ブドウ球菌の起源解明

欧州を初め、世界各地で分離されたSCCmec II-IIIのMRSPは、すべてST71に分類されると報告されていたが、日本のSCCmec II-IIIのMRSPは、ST71に関連するST169および新たに認められたST354に分類された。2遺伝子の型が異なるST71およびST169は、共通の祖先から派生し、さらにST354は、ST169から派生したと考えられた。獣医療で問題となっている多剤耐性のメチシリン耐性Staphylococcus pseudintermedius (MRSP)は近年、世界各国で報告されている。特に欧州で認められるSCCmec II-IIIを持つST71が世界的に拡大していると言われている。日本の犬から分離されたMRSPも、欧州株と同じSCCmec II-IIIを持つ株が多かったが、多様性が認められた。日本のMRSPの起源を明らかにするため、新たに開発されたStaphylococcus pseudintermedius専用のMutilocus sequence typing (MLST)により型別を行った。その結果、日本のSCCmec II-IIIを持つMRSP 25株のうち、11株は欧州株と同じST71に分類されたが、残る11株はST169、3株はST354に分類された。ST169は、検査対象の7遺伝子のうち2遺伝子がST71と異なり、ST354はST169とは1遺伝子、ST71とは3遺伝子が異なった。また、北米で多く認められるSCCmec Vを持つ日本のMRSPは、ST121, ST276, ST323およびST324に型別され、北米のST68とは関連が認められなかった。薬剤耐性遺伝子を検索したところ、日本のSCCmec II-III型のMRSPが持つ薬剤耐性遺伝子は欧州株の持つ遺伝子と類似していたが、ST169およびST354は、ST71が持たないtetMを保有していた。これまで、SCCmec II-IIIを持つMRSPは、1つのクローンが世界的に拡大したと考えられていたが、日本のMRSPは、欧州株と同じST71だけでなく、その関連遺伝子型に分類され、SCCmec II-IIIが、関連する複数のMRSPクローンに保有されていることを本研究で明らかにした。犬から分離したメチシリン耐性Staphylococcus pseudintermedius (MRSP)の起源を明らかにするため、Staphylococcus pseudintermedius専用のMultilocus sequence typing (MLST)を行った。欧州を中心にST71に型別されるSCCmec II-IIIを持つMRSPの流行が報告されているが、日本のSCCmec II-IIIをもつMRSPは、ST71に加え、ST71と関連するST169およびST354に型別された。また、欧州で報告のあるST71のMRSPも日本のST71のMRSPもテトラサイクリン耐性遺伝子tetMを持たなかったが、本研究でST169およびST354に型別された日本のMRSPは大半がtetMを保有していた。tetMは、他のSCCmec型を保有するMRSPも高率に保有していたことから、本研究のtetM陽性全株のtetMの塩基配列解析を行った。その結果、MRSPが保有するtetMには多様性が認められたが、ST169およびST354の持つtetMの塩基配列は一致し、ST169およびST354は早い段階でtetMを保有し、その後、分布を拡大させたことが推測された。これらの研究成果が、国際科学誌である"Epidemiology and Infection"に掲載された。また、犬の材料から分離したメチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)のメチシリン耐性遺伝子カセットSCCmecの構造を解析し、MRSPのSCCmec II-IIIの構造と比較した。両者のSCCmec構造が完全に一致した株は認められなかったものの、1株は、類似性が高く、両者の違いは、1つの可動性の遺伝子群の有無であった。本研究で調査しているメチシリン耐性Staphylococcus pseudintermedius (MRSP)と類似したコアグラーゼ陰性ブドウ球菌が保有するメチシリン耐性遺伝子であるSCCmecの構造を、PCR mappingにより確認した。すでに塩基配列の決定を進めている。一部、PCR mappingによるSCCmecの全長の増幅が難しく、次世代シークエンスにも着手した。獣医療で問題となっている多剤耐性のメチシリン耐性Staphylococcus pseudintermedius (MRSP)は、近年、世界各国で報告されている。特に欧州で認められるSCCmec II-IIIをもつST71が世界的に拡大しているといわれている。日本の犬から分離されたMRSPも欧州株と同じSCCmec II-IIIをもつ株が多かったが、性状に多様性が認められたため、日本のMRSPの起源を明らかにするため、新たに開発されたStaphylococcus pseudintermedius専用のMultilocus sequence typing (MLST)を行った。SCCmec II-IIIをもつ日本のMRSPは、欧州株と同じST71に加え、ST71と関連するST169およびST354に型別された。欧州および日本のMRSP ST71は、テトラサイクリン耐性遺伝子tetMを持たなかったが、MRSP ST169およびST354の大半が塩基配列が同じtetMを保有していた。

ST169およびST354は、tetM獲得後、分布を拡大したと考えられた。メチシリン耐性遺伝子カセットSCCmecは、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CNS)を起源とすると考えられるため、MRSPと同じ材料から分離されたメチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)のSCCmecの塩基配列を決定した。MRSPのSCCmec II-IIIに類似するSCCmecを保有すると考えられた4株のMRCNSの解析を行ったところ、3032 kbの配列が決定できた。うち1株は、MRSPのSCCmecに6 kbのプラスミドに由来する遺伝子群が挿入された構造であり、MRSPと最も類似したSCCmecを保有していた。別の2株は、MRSPのSCCmecに6 kbのカドミウム耐性オペロンが挿入された構造であった。メチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)のSCCmecの塩基配列を決定し、Staphylococcus pseudintermediusのSCCmecの構造と比較できたが、その結果について、公表できていない。MRSPやMRCNSのSCCmec構造を比較するための新たな方法についての検討が完了できなかった。獣医療で問題となるメチシリン耐性Staphylococcus pseudintermedius (MRSP)は、SCCmec II-IIIをもつST71が欧州から世界的に拡大している。日本の犬から分離されたMRSPも欧州株と同じSCCmec II-IIIをもつ株が多かったが、性状に多様性が認められたため、日本のMRSPの起源を明らかにするため、遺伝子解析を行った。SCCmec II-IIIをもつ日本のMRSPは、欧州株と同じST71に加え、ST71と関連するST169およびST354に型別された。欧州および日本のMRSP ST71は、テトラサイクリン耐性遺伝子tetMを持たなかったが、日本のMRSP ST169およびST354の大半が同じ塩基配列のtetMを保有し、tetM獲得後、ST169およびST354は分布を拡大したと考えられた。メチシリン耐性遺伝子カセットSCCmecは、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CNS)を起源とすると考えられているため、犬から分離したメチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)のSCCmecの塩基配列を解析した。MRSPのSCCmec II-IIIに類似するSCCmecと考えられた4株のSCCmecの配列を決定した。うち1株は、MRSPのSCCmecに6 kbの遺伝子群が挿入された構造で、MRSPと最も類似したSCCmecを保有していた。MRSPとMRCNSのSCCmecを比較するため、dru typeを決定した。日本の犬由来のSCCmec II-III型MRSPの多くがdt9aに分類され、MRSPと最も類似したSCCmecを保有していたMRCNSはdt9aから繰り返し配列が一つ欠損したdt8bに分類された。dru typeは短い配列の決定で型別出来るため、SCCmecの比較に有用な遺伝子と考えられた。欧州を初め、世界各地で分離されたSCCmec II-IIIのMRSPは、すべてST71に分類されると報告されていたが、日本のSCCmec II-IIIのMRSPは、ST71に関連するST169および新たに認められたST354に分類された。
新規ダニ媒介性フレボウイルスの探索と性状解析

北海道を中心とした日本国内各地、ならびに海外各地において、マダニを採集しフレボウイルス遺伝子のスクリーニングを行った。合計4属10種約2千匹のマダニより、プールを含む94検体中でフレボウイルス遺伝子を検出した。検出されたフレボウイルス遺伝子の塩基配列を系統解析したところ、日本のマダニから検出されたフレボウイルス遺伝子は11群の、海外2カ国のマダニから検出されたウイルスはそれぞれ独立した群を形成し、SFTSウイルスとは遺伝的に大きく離れていた。日本の5群は既存のどのフレボウイルス種とも系統的に異なり、新規フレボウイルスである可能性が示唆された。本研究では、日本国内外のマダニからフレボウイルス遺伝子を検出し、マダニ中には、これまで知られている以上に多様なフレボウイルスが存在する可能性を明らかにした。フレボウイルス遺伝子が検出されたマダニ乳剤を培養細胞に接種し、ウイルス分離を試みたところ、日本の限定された地域で採集されたシュルツェマダニからのみ検出される互いに近縁な2種の新規フレボウイルスの分離に成功した。これらのウイルスの遺伝子全長配列を次世代シークエンサーにより決定したところ、マダニ由来フレボウイルスのいずれともまったく異なる新しい系統に属することが分かった。さらに、このウイルスをC57BL/6マウスに皮下接種したところ、感染3日後に脾臓でのウイルス増殖が確認され、哺乳動物での増殖性を有していることが明らかになった。27年度が最終年度であるため、記入しない。
関数空間における作用素の研究

研究成果のうちの主なものは次の通りである.田村は,3次元ユークリッド空間上の2乗可積分関数のなす空間におけるシュレーディンガー作用素の散乱についての研究を行った。散乱の長さが,準古典近似においてポテンシャルの台の容量に収束するというM.Kacの結果について,経路積分を用いない別証明を与えた。また特に3体系シュレーディンガー作用素について詳しい研究を行い,3体系Starkハミルトニアンに対して,極限吸収原理および波動作用素の漸近的完全性を証明した。更に,3体系の散乱全断面積について準古典極限における漸近挙動を解析した。日合は,ヒルベルト空間における作用素環論の視点から行列の研究,特に行列の間に成立する不等式についての研究を行った。まず,ゴールデン・トンプソンの不等式を補完するトレース不等式クラスを導出しそれに関連して,対数関数を含むトレース不等式も証明した。また,正定値行列の巾平均に対する対数型マジョリゼーションを証明し,それを用いてユニタリ不変なノルムに対するゴールデン・トンプソン補完型のノルム不等式を導いた。さらにトレース不等式および行列式の不等式にも対数型マジョリゼーションを応用して成果を得た。荷見はバーグマン族の境界値としての超関数の空間に作用するテプリッツ作用素の連続性を考察し表象による特徴付けを与えた。これは単位円板上のバーグマン族関数をその境界値の一部から再生するための準備考察である。松田は,可換環上の半群の半群環の各イデアルが強い意味でn個の元によって生成されるための必要十分条件を求めた。また可換代数で,環が極小拡大環を持つことを条件付で示した佐藤,菅谷,吉田の結果から条件をはずした結果を得た.研究成果のうちの主なものは次の通りである.田村は,3次元ユークリッド空間上の2乗可積分関数のなす空間におけるシュレーディンガー作用素の散乱についての研究を行った。また可換代数で,環が極小拡大環を持つことを条件付で示した佐藤,菅谷,吉田の結果から条件をはずした結果を得た.
対人ストレス状況下の自己制御：日常生活におけるプロセス検証とマインドセット介入

社会生活を送る中で、人間はさまざまな対人ストレス(葛藤・対立・攻撃・排斥など)を経験する。本研究は、日常生活において経験される対人ストレスおよびそれに対する反応の実態を調べるとともに、関与する心理過程の解明、また適切な反応を促進する介入法の開発をおこなうことを目的としている。特に、ストレスが心身の健康に与える影響に関して人々が素朴に抱いている信念(マインドセット)に着目した検証を行う。当該年度においては、対人ストレスマインドセット対人ストレスが日常的にどのように経験され、そのストレスの与える影響について人々がどのような信念を素朴に抱いているのかを調べることを目指した。まず、対人ストレスとその影響に関して、どのような種類のマインドセットが一般的に共有されているのかを調べるために、大学者を回答者として自由記述を収集する調査を行った。具体的な調査成果は、以下の2点である。1)大学生が素朴に(素人理論的に)抱いている対人ストレス・マインドセットはどのような内容か、それらはどのようなカテゴリに分類されるか、各カテゴリはどのくらいの頻度で出現するかを検証した。2)対人ストレス・マインドセットが、ストレスイベント経験とストレス反応(対処方略や精神的健康)との関係性を調整するかを検証した。また、上記の調査結果をもとに、対人ストレスの日常的実態を明らかにすることを目的とした、国内に居住する成人を対象とした縦断調査(経験サンプリング法)を次年度に実施するための準備を進めた。当初の予定どおりに自由記述を収集する調査を行い、充実した成果を挙げることができた。その調査結果をもとに、経験サンプリング法を用いた調査を当該年度内に行う予定であったが、こちらに関しては念入りな準備を進めるために時間がかかり、年度をまたいだ調査実施となった点において、やや予定よりも進行が遅くなった。前年度の成果を踏まえ、対人ストレスに関連するマインドセットとその影響について調べる。具体的には、マインドセットの違いがストレス状況における反応制御にどのような影響を及ぼしているか、それらをうけて社会的関係性や精神的健康がどのような時系列的変化を示すかを明らかにするため、縦断調査(経験サンプリング法)を実施する。その後の方針としては、マインドセット介入法を開発し、その効果検証を行う。複数の介入法が考案できる可能性があること、また検証結果にもとづいて手法の改善および再検討を行うために、介入実験とその追跡調査を行う予定である。研究代表者については、当該年度に予定されていた経験サンプリング調査の実施が予定よりも遅れ、年度をまたいだ実施となったため、その調査委託費の支払いが次年度に繰り越しとなった。また、研究分担者(雨宮)については、忌引きによる学会参加の見合わせ(交通費)、および、抑うつと対人ストレスに関する実験計画練り直しと2019年度での実施予定が理由として挙げられる。もうひとりの研究分担者(高)については、当該課題の成果の発表を行わなかったため旅費を使用せず、繰り越しが生じた。2019年度中に、文献購入および成果発表のための旅費として使用する予定である。
不死化B細胞産生IgA異常糖鎖解析による腎移植後IgA腎症再発の病態解明

腎移植レシピエントおよびドナー患者の末梢血より末梢血単核細胞(PBMC)を採取し、EBウイルスをtransfectionさせ、不死化B細胞株(Bリンパ芽球様細胞株:B-LCL)を樹立する。このB-LCLは現在までに147例の患者PBMCからの樹立に成功している。さらにこのB-LCLをLimited dilutionを繰り返し、IgA高産生能のB-LCLの樹立にも成功した。現在抽出したIgA1の糖鎖解析を実施中である。平成30年度研究計画はおおむね検討できた。具体的な研究成果は研究概要に記したとおりである。現在抽出したIgA1の糖鎖解析を実施していく。そして得られた糖鎖構造の解析と疾患の関係を明らかにしていく。次年度使用の試薬が予定よりも高額だった為、今年度予算を抑えた。繰越金で購入予定の試薬を購入する。
胚中心応答制御による自己免疫疾患の新規治療法開発

本研究課題では自己免疫疾患の新規治療法開発を目的として動物モデルを用いた発症関与因子の検索、治療薬探索を行った。特に実験的自己免疫性脳脊髄膜炎での検討で疾患発症因子および炎症継続因子として因子Aが重要であることを明らかにした。さらに因子Aの機能阻害剤を網羅的に検索し、複数の候補低分子化合物を得た。疾患の新規治療法の開発に繋げたい。1.Bcl6欠損マウスおよびT細胞特異的Bcl6欠損マウスにおける抗原特異的免疫応答の解析:Bcl6欠損マウスおよびT細胞特異的Bcl6欠損マウスをNP-OVAで免疫し、胚中心応答と抗体産生能を解析した。その結果、どちらのマウスにおいても胚中心形成は認められなかった。このことから胚中心応答を誘導、形成するためにT細胞におけるBcl6発現が重要であることが明らかになった。また、申請者らの研究室で以前報告したRag1欠損マウスへのリンパ球移入キメラマウスで明らかにした抗体産生は、B細胞がBcl6欠損の場合を評価できた。この系ではBcl6欠損B細胞のマウスでは高親和性の抗体価の上昇は見られず、低親和性の抗体価は野生型とほぼ同等のレベルに上昇した。ところが、Bcl6欠損マウスに直接免疫した場合、もしくはT細胞特異的Bcl6欠損マウスに免疫した場合は高親和性、低親和性ともに抗体価がほとんど上昇しなかった。このことからT細胞におけるBcl6の機能は胚中心応答に関わるだけでなく親和性を上げていないB細胞による抗体産生にも重要であることが明らかとなりBcl6が広範な液性免疫応答に関わることが示唆された。2.自己免疫疾患モデルマウスにおけるBcl6の役割:現在、ループスエリテマトーデスモデルや関節炎モデルをはじめ、複数の自己免疫疾患モデルにおけるBcl6の関わりの解析を進めている。活性化DNAをマウスに免疫してループスエリテマトーデスの発症を誘導する系で抗ds-DNA抗体価を上昇させることができたため、Bcl6欠損マウスを用いた実験を行っている。T細胞におけるBcl6の機能は免疫応答に大きく関与することが明らかになった。また自己免疫疾患モデルマウスの系でもT細胞におけるBcl6の発現が関与する結果が得られている。本研究では主に以下の3つの研究を行った。1.自己免疫疾患の発症、病態形成に関わる転写因子を検索した:その結果、転転写因子Aが発症に関わるばかりでなく、病態継続・悪化にも関わることをマウスモデルを用いて明らかにした。1)T細胞特異的CD4Cre A欠損マウスでは疾患が発症しない2)Ert2Cre A欠損マウスを用いて発症後に機能を欠損させたところ症状が軽快した。以上の結果から、Aの阻害剤は自己免疫疾患の新規治療薬として応用できると考えられた。2.阻害剤の探索:すでに複数の阻害剤の報告があるが、必要投与量が多く、煩雑・頻回な投与が必要である。広く臨床で使用するためには、より効果があり比較的安価な低分子化合物の阻害剤の開発が望まれる。これらを踏まえ、実際に阻害剤の探索を行った。大学の化合物ライブラリより低分子化合物の提供をうけ、以下のスクリーニングを行った。1)蛍光偏光法による結合スクリーニング2)バイオインフォマティクスによる結合予測解析3)培養系による機能阻害効果評価。これらの条件を満たす複数の新規阻害剤候補化合物を見出すことができた。3.薬剤デリバリの検討:効果的な投与法を開発する基礎研究として、ICGリポソームを用いた薬剤デリバリの検討を行った。マウスに免疫後、炎症の現場である脾臓内ICGをIVISを用いて検査したところ、リポソームなしではICGは速やかに生体内から消失したが、リポソーム添加時には脾臓で1週間にわたり検出された。薬剤投与法の開発に応用できる。以下3点の研究それぞれに対し、明確な結果を得ることができたため。1.自己免疫疾患の発症、治療に関わる転写因子を明らかにできた。2.明らかにした転写因子の阻害剤候補化合物を複数得ることができた。3.薬剤デリバリ法の基礎情報を得ることができた。本研究課題では自己免疫疾患の新規治療法開発を目的に動物モデルを用いた発症関与因子の検索、治療薬探索を行った。1.自己免疫疾患発症因子の検索:動物モデルを用いた疾患誘導実験を行った結果、転写因子Aが発症および病態継続に関わることを明らかにした。1)T細胞特異的転写因子A欠損マウスでは疾患が発症しない。2)発症後に転写因子Aを欠損させると症状が軽快した。これらの結果から、転写因子A阻害剤は自己免疫疾患の新規治療薬として応用できる。2.転写因子Aの自己免疫疾患発症抑制メカニズム:野生型マウス病変部に浸潤しているリンパ球の特徴を解析しT細胞の分化の特徴を明らかにした。1)野生型マウスでの浸潤リンパ球の表現型に特徴がある。2)転写因子A欠損マウスでは野生型での特徴を示すリンパ球が分化しない。これらの結果から、転写因子Aは疾患発症関連T細胞の分化に必須の因子と考えられる。3.転写因子A阻害剤の探索:すでに阻害剤が報告されているが、必要投与量が多く、煩雑・頻回な投与が必要である。広く臨床の場で使用するためには、より効果があり比較的安価な低分子化合物の阻害剤の開発が望まれる。