hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトヘルペスウイルスの病原性発現に関与する因子の同定と機能解析

HHV-6は、Tリンパ向性のウイルスであり、再活性化により様々な病気を引き起こすがその病原性発現機構は明らかにされていない。特に免疫抑制状態におけるHHV-6の再活性化は、患者に後遺症を残す脳炎を引き起こす。また、最近、薬剤過敏症候群との関連性も示唆されており、その病態の解明は必須である。そこで、本研究ではウイルス特異的な遺伝子の解析に焦点を当て、その病態解明を試みた。本研究では未だ確立されていなかったHHV-6の組換えウイルスの作製系の確立に成功した。本法によって未だ解明されていなかったウイルス特異的な遺伝子の機能解析が飛躍的に進歩すると考えられる。さらに本系を用いた解析によってHHV-6特異的エンベロープ糖タンパク質gQ1は、ウイルス増殖に必須な遺伝子であることが明らかとなった。また、HHV-6の感染機構としてHHV-6はまずDCに捕獲され感染し、T細胞に伝播され、そしてそこで爆発的に増殖することを明らかにした。ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)は初感染時に引き起こされる発熱や突発性発疹に伴って稀に脳症を併発することがある。また、骨髄や臓器移植後に高頻度に再活性化して脳炎を引き起こす場合もある。しかし、その発症メカニズムは未だ不明である。今回我々は神経系細胞としてアストロサイトーマ1(株U373)と神経芽腫細胞株3株(1MB-32, SCCH-26, NB(TU)1-10)を用いて、HHV-6B HST株の神経系感染モデルを検討した。感染5日後に初期タンパクU27と後期タンパクgQの発現をIFAで確認した結果、cell-free感染ではいずれの細胞についても感染効率は極めて低かった。一方、HHV-6感染4日後の臍帯血単核球(CBMC)もしくは単球由来樹状細胞(MoDC)との共培養によるcell-to-cell感染では、MoDCからの感染効率はcell-freeと同じく低いままであったが、CBMCから神経芽腫細胞株3株に対しては高いHHV-6感染率が認められた。U373への感染はCBMCからもほとんど認められなかった。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)は、幼小児期に初感染し、水痘を引き起こし、治癒後も宿主の神経節に潜伏感染する。また、ウイルスの再活性化時には帯状疱疹を発症することが知られている。今回、我々は、VZVの病原性発現機構を解明するため、ヘルペスウイルスに保存されているVZVがコードするウイルス粒子糖タンパクであるglycoprotein Mに着目し、ウイルスの細胞間伝播におけるその役割を解析した。今回我々は、gMが、別のウイルス粒子糖タンパクであるglycoprotein N(gN)と複合体を形成する事により成熟した糖タンパクとなり、VZV感染に特徴的な多核巨細胞形成を伴った細胞間伝播に関与していることを見いだした。さらに、我々は、このgNとの相互作用に機能している2つのアミノ酸部位を明らかにした。また、この2つのアミノ酸の変異ウイルスでは多核巨細胞形成を認めなかった。ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)は、免疫担当細胞に感染するといった興味ある特徴を示す。ウイルスエンベロープには、HHV-6に特異的な糖タンパク(gQ1およびgQ2)が突き刺さっている。以前我々はHHV-6感染細胞においてgQ1およびgQ2は、gH/gL複合体とさらなる複合体を形成すること、さらに本複合体がHHV-6宿主レセプターヒトCD46のリガンドであることを明らかにした。しかし、gQ1の輸送にはgH/gLが本当に必要であるか、またヒトCD46への結合にはgH/gL/gQ1/gQ2複合体形成が必要であるかに関しては不明であった。今回、我々は、一過性の発現系を用いてgQ1の成熟には、gQ2に加え、gH/gL複合体が必要であること、また、ヒトCD46への結合にはgH/gL/gQ1/gQ2複合体の形成が必要であることを見いだした。ヒトヘルペスウイルス6は、T細胞向性のウイルスであり、塩基配列や細胞向性の違いによりふたつのバリアントHHV-6AおよびHHV-6Bに分けられる。HHV-6Bは突発性発疹を引き起こすが,HHV-6Aに関してはその病態は不明である。HHV-6Aの宿主レセプターはヒトCD46であると報告されている。

そのウイルス側リガンドは不明であったが、gH/gL/gQ1/gQ2複合体であることを我々は報告した。しかし、その複合体が如何にして形成され、CD46への結合にその複合体形成が必要であるかに関しては不明であった。今回、我々は、その過程を明らかにした。gH,gL,gQ1およびgQ2のプロセッシングに関してはどれかひとつでも欠損した場合は、プロセッシングできず輸送もされないことが明らかとなった。またCD46への結合においてもgH/gL/gQ1/gQ2の複合体形成が必要であることが判明した。HHV-6は、T細胞系でしか増殖できないことより、組換えウイルスの作製が困難であった。今回我々は、HHV-6Aの全ゲノムをBACベクターに挿入することに成功し、またそのウイルスゲノムを感受性細胞に導入することにより感染性ウイルスの再構築に成功した。すなわち、本システムを用いてHHV-6遺伝子欠損ウイルスの作製が可能となった。そこで今回、我々は、gQ1遺伝子欠損ウイルスの作製を試みたところ、ウイルスの再構築は行われなかった。よってgQ1遺伝子は、ウイルス増殖に必須であることが明らかとなった。
HIV外皮蛋白断片gp41-C34を基にした人工設計型細胞融合阻害剤の創製研究

ここ数年、HIVの細胞への侵入のメカニズムの解明に関する研究が飛躍的に進み、「CCR5,CXCR4といったケモカインレセプターがCD4に続くコレセプターであること」と、「HIVのエンベロープ蛋白gp41が細胞に融合する時に6 helical bundle構造を形成すること」が明らかになった。そこで我々は、この2つの作用点に注目し、1.膜融合阻害剤と2.CXCR4アンタゴニストの開発研究を行った。2.T140を基盤とするCXCR4アンタゴニストの創製研究我々が数年前に発見したT140は、T細胞指向性HIV-1(X4-HIV-1)の細胞への侵入を特異的にブロックする14アミノ酸残基のペプチド性CXCR4アンタゴニストである。今年度、マウス血清、およびラット肝臓ホモジネート処理においても安定なT140誘導体を見い出した。その際、N末端をアシル化修飾することにより、この部位が新たなpharmacophoreになることがわかり、新規高活性CXCR4アンタゴニスト4F-benzoyl-TE14011を創出した。また、T140のpharmacophoreであるArg^2,Na1^3,Tyr^5,Arg^<14>を含む環状ペンタペプチドライブラリーを構築し、この中からT140に匹敵する高活性を有する化合物FC131を見い出した。本化合物は、分子量約700であり、低分子CXCR4アンタゴニストのリード化合物として有用であると思われる。
非侵襲的な高感度画像から次世代のＲＡ診療のスタンダードを構築する多角的研究

1RA早期分類において重要な画像所見は、超音波パワードップラ(PD)中等度以上の滑膜炎およびMRI骨炎であった。各々の頻度および重症度は有意な相関を認めた。以上の所見を2010 RA分類基準と組み合わせることで、正確なRAの早期分類基準を確立できると示唆された。2生物学的製剤導入患者において、治療3ヶ月の超音波滑膜炎スコアの改善が治療6ヶ月の臨床的治療反応性を反映することを見出した。また、バイオマーカーとして血管新生因子VEGFおよびAngiopoietin-2の関連が示唆された。3乳腺専用ABVSをRAの手・手指関節超音波に応用し、自動スキャンシステムを構築した。1.新しい関節リウマチ(RA)分類(診断)基準の策定診断未確定の早期関節炎患者に対して2010 RA分類基準、血液検査、グレースケール(GS)滑膜炎(半定量)、パワードプラー(PD)滑膜炎(半定量)、超音波による骨侵食(定性)、MRI骨炎(半定量)に関してRAの早期診断に寄与する重要度を解析した。その結果、血液検査によるリウマトイド因子・抗CCP抗体陽性、超音波による中等度以上のPD陽性滑膜炎、MRI骨炎が早期診断に重要な因子として抽出された。さらに、超音波滑膜炎とMRI骨炎との関連性を検討し、報告した。これにより、関節レベルにおける超音波滑膜炎の重症度とMRI骨炎の重症度が良く相関することを示した。以上の結果より2010 RA分類基準に上記画像所見(超音波による中等度以上のPD陽性滑膜炎、MRI骨炎)を組み合わせることで診断が向上することが分かった。2.抗リウマチ薬(DMARDs)治療反応の予測基準の確立メソトレキサートを中心とした経口DMARDsおよび生物学的製剤を新規に導入するRA患者において治療前および治療後3カ月毎に臨床的評価・血液検査・X線と併せて関節超音波による評価および血清・血漿サンプルの保存を行った。一部の症例においては、治療経過や画像所見や血清バイオマーカー(特にVEGF、Angiopoietin-2)の関連に関して論文報告を行った。また、治療3ヶ月の超音波滑膜炎の改善がその後の治療反応性の予測因子になりうることを示した。さらに、臨床的寛解症例における関節超音波滑膜炎の残存に寄与する因子として生物学的製剤使用の有無、骨浸食の有無であることを示し、報告した。3.関節予後の予測基準の確立2.と同一のサンプルを用いるため、症例集積および解析中である。1.新しい関節リウマチ(RA)分類(診断)基準の策定診断未確定の早期関節炎患者に対して2010 RA分類基準、血液検査、グレースケール(GSUS)滑膜炎(半定量)、パワードプラー(PDUS)滑膜炎(半定量)、超音波による骨侵食(定性)、MRI骨炎(半定量)に関してRAの早期診断に寄与する重要度を解析した。その結果、血液検査によるリウマトイド因子・抗CCP抗体陽性、超音波による中等度以上のPDUS滑膜炎、MRI骨炎が早期診断に重要な因子として抽出された。また、2010 RA分類基準に上記の画像所見を組み合わせことで診断が向上することが分かった。現在、登録症例を集積中である。2.抗リウマチ薬(DMARDs)治療反応の予測基準の確立メソトレキサートを中心とした経口DMARDsおよび生物学的製剤を新規に導入するRA患者において治療前および治療後3カ月毎に臨床的評価(DAS28、SDAI、CDAI)・血液検査・X線と併せて関節超音波・MRI(6ヶ月毎)による評価および血清・血漿サンプルの保存を行った。一部の症例においては、治療経過や画像所見や血清バイオマーカー(VEGF、Angiopoietin-2)の関連に関して論文報告を行った。また、臨床的寛解症例における関節超音波滑膜炎の残存に寄与する因子として生物学的製剤使用の有無、骨浸食の有無であることを示し、論文投稿中である。3.関節予後の予測基準の確立2.と同一のサンプルを用いるため、症例を集積中である。早期関節炎症例、治療導入症例、臨床的寛解症例において症例・サンプル集積中であり、今後、解析やサンプルによる新規バイオマーカーの測定を行う。早期関節炎症例および治療導入症例における登録・サンプリングを漏らさずに行い、症例集積を速やかに行う。1.新しいRA分類基準の策定;早期関節炎の登録症例を増やし、前述の血液検査、画像検査の項目よりRA早期診断に重要な因子を多変量解析にて抽出する。さらに、重要度の重みづけを行うことで新規分類基準を策定する。2.DMARDs治療反応性の予測基準の策定;治療新規導入患者の登録症例数を増やし、治療経過における画像(超音波・MRI)所見とバイオマーカーとの関連を検討し、治療反応性予測に重要な因子を抽出する。

バイオマーカー検討は、サイトカインやケモカイン、血管新生因子のBio-Plexなどを用いた網羅的解析とELISA法により行う。3.関節予後予測基準の確立;2.により集積したサンプルを用いて、関節破壊(mTSS)に寄与する因子を検討する。上記画像所見・バイオマーカーと併せて遺伝子多型や環境因子の解析を行う。4.分類・DMARDs治療反応・関節予後を組み込んだリウマチ治療アルゴリズムの確立-I:治療プロトコールの作成;DMARDs治療反応と関節予後を軽症から重症まで数値化し、それに応じたアルゴリズム化されたTreat-to-Target治療プロトコールを作成する。このプロトコールにはオリゴヌクレオチドマイクロアレイとイムノコンプレキソーム解析を加え、遺伝子発現パターンと自己抗原発現パターンの網羅的解析も予定する。
セプチン細胞骨格のマウス発生過程における機能解析

マウス初期発生過程のセプチン要求性を糸口に関連分子(アクチン、ミオシン、アニリン、微小管および複数のシグナル分子)の相互作用を探索し、マウス初期発生における細胞分裂・分化過程という生理的なコンテクストの下での細胞骨格間の協調作用や制御機構を理解することを目指した。そのため、初代培養系(in vitro)とマウス個体レベルの実験系(in vivo,ex vivo)を相補的に組み合わせたプロジェクトを遂行することを予定し、平成24年度はSEPT7欠損マウスの初期胚形態および組織・細胞学的異常の解析を行うこととしていた。しかし、研究準備の途中段階で体調不良により研究の遂行が難しくなり、残念ながら研究期間途中において廃止手続きに至ってしまった。
siRNAによる唾液腺開口分泌におけるSNAREタンパク質の機能解析

唾液腺には多数のSNAREタンパク質が発現しているが、開口分泌にどのSNAREが直接関与しているか明らかではない。本研究では、唾液腺細胞を用いる研究の前段階として、トランスフェクション効率の高いHeLa細胞をモデル細胞として、HeLa細胞の構成的分泌におけるSNAP-23の役割を、(1)siRNAによる遣伝子ノックダウン、および(2)dominant-negative変異体の過剰発現、という異なる二つのアプローチを用いて研究した。その結果、同様の構造と機能をもつSNAREタンパク質が存在しないSNAP-23の細胞レベルをsiRNAによって90%低下させても、SEAP活性を指標としたHeLa細胞の構成的分泌は全く影響されなかった。同様に、SNAP-23とsyntaxin-4のダブルノックダウンによってそれぞれのタンパク質のレベルが80-90%低下したにもかかわらず、SEAPの構成的分泌は抑制されなかった。その際、他のSNAREタンパク質が代償的に増加する現象は認められなかった。次に、C端から8アミノ酸残基削除したSNAP-23のdominant-negative変異体の発現ベクターを構築し、これをHeLa細胞に過剰発現させ、分泌に対する影響を調べた。その結果、SEAPの分泌は全く抑制されなかったが、GFP標識したヒト成長ホルモンhGH-GFPを発現させ共焦点顕微鏡で観察したところ、hGH-GFPを含む分泌小胞が細胞の辺縁部でカバーグラスと接触する部位に蓄積する像が見られた。このような変化は、C端から49アミノ酸残基削除したコントロールベクターでは全く見られなかった。これらの結果から、SNAP-23はHeLa細胞の構成的分泌に関与しているが、その役割は必須ではなく、他のSNAREタンパク質によって一部代償可能と考えられた。唾液腺には多数のSNAREタンパク質とその調節タンパク質が発現しているが、唾液成分の開口分泌に直接関わるのがどのSNAREタンパク質であるか同定されていない。そこで、本研究では最近遺伝子の機能解析に広く取り入れられるようになってきているsiRNAによる遺伝子ノックダウン技術を応用し、開口分泌におけるv-SNAREおよびt-SNAREタンパク質の機能解析をおこなうこととした。本研究では、唾液腺細胞を用いる研究の前段階として、siRNAおよびプラスミドの導入効率の高いHeLa細胞をモデル細胞とし、各SNAREタンパク質のmRNAを効率よく、しかも高い特異性をもって抑制するsiRNA、および、その発現ベクターの設計・構築を試みた。まず、t-SNAREの中で遺伝子ファミリーの構成員が最も少ないSNAP-23に着目し、SNAP-23のmRNAを抑制するsiRNA発現ベクターを数種類設計した。作製したsiRNAベクターの効果をプロメガ社製のsiCHECKシステムを用いて評価・定量したところ、残念ながら十分な抑制効果が認められなかった。そこで、次に合成した数種類のsiRNAを直接HeLa細胞に導入し、SNAP-23タンパク質の細胞レベルをウエスタンブロット法で調べることにより、90%近い抑制効果を示すsiRNAを見出した。HeLa細胞の分泌活性は、ヒト胎盤由来の分泌型アルカリホスファターゼであるSEAPの発現ベクターをHeLa細胞に導入し、培養液に放出されるSEAP活性を測定した。コントロールsiRNAとSNAP-23に対するsiRNAを導入した細胞で、SEAPの分泌活性を比較したところ、有意な差は認められなかった。HeLa細胞にはSNAP-23遺伝子ファミリーに属する他のタンパク質は発現しておらず、HeLa細胞の構成的分泌には、SNAP-23は関与していないことが示唆された.唾液腺には多数のSNAREタンパク質が発現しているが、開口分泌にどのSNAREが直接関与しているか明らかではない。本研究では、唾液腺細胞を用いる研究の前段階として、トランスフェクション効率の高いHeLa細胞をモデル細胞として、siRNAによるSNAP-23遺伝子の発現抑制がHeLa細胞の構成的分泌に及ぼす影響を検討した。

その結果、SNAP-23単独、およびsyntaxin-4を併せたダブルノックダウンによってそれぞれのタンパク質のレベルが8090%低下したにもかかわらず、SEAPの構成的分泌は抑制されなかった。そこで、siRNAの結果を補強する目的で、C端から8アミノ酸残基削除したSNAP-23のdominant-negative変異体の発現ベクターを構築し、これをHeLa細胞に過剰発現させ、分泌に対する影響を調べた。その結果、siRNAと同様、SEAPの分泌は全く抑制されなかった。次に、HeLa細胞の分泌過程を可視化する目的でGFP標識したヒト成長ホルモンhGH-GFPを発現させ、siRNAとdominant-negative変異体の影響を共焦点顕微鏡で観察した。その結果、siRNAを導入した細胞と正常細胞の差は認められなかったが、dominant-negative変異体を過剰発現した細胞ではhGH-GFPを含む分泌小胞が細胞の辺縁部でカバーグラスと接触する部位に蓄積する像が見られた。このような変化は、C端から49アミノ酸残基削除したコントロールベクターでは全く見られなかった。しかし、hGH-GFPの分泌量をELISAで測定した場合には分泌抑制効果は認められなかった。これらの結果とこれまでに報告された事実を総合すると、SNAP-23はHeLa細胞の構成的分泌に関与しているが、その役割は必須ではなく、他のSNAREタンパク質によって一部代償可能と思われた。
白色ＬＥＤ用窒化物蛍光体の温度消光メカニズムに関する研究

本プロジェクトでは、固体照明用窒化物の熱劣化とそのメカニズムに関する研究を行った。窒化物蛍光体の熱安定性がホストの結晶構造、バンドギャップや表面状態と強く関連していることが分かってきており、表面コーティング、酸化処理、及びバンドギャップエンジニアリングなど手法を活用することに窒化物蛍光体の温度特性が大幅に改善したことが明らかになった。本研究には大気中高温でエージング試験を行って熱劣化メカニズムを検討してきており、発光イオンと母体結晶両方の酸化に起因したことを確認した。従って、蛍光体の酸化を抑えるため材料組成の制御や表面修飾が必要と思われる。酸窒化物蛍光体は、硫化物や酸化物蛍光体に対する優れた発光特性や熱安定性が持ち、青色LEDと組み合わせて固体照明への応用として注目されている。一方、蛍光体の結晶構造、化学組成およびプロセスは、温度特性に大きな影響を与えると考えられている。本研究には、既存の酸窒化物蛍光体に対し、温度特性における結晶構造および化学組成の影響を調べるともに蛍光体の発光スペクトルおよび温度消光動エネルギーを分析し、温度消光メカニズムを解明することを目的とする。さらに、バンドギャップエンジニアリングや表面修飾など手法を活用し、酸窒化物蛍光体の耐久性の向上を図る。今年度の研究実績は以下の通りである。1)固溶体化処理による酸窒化物蛍光体温度特性の改善赤色蛍光体(Ca,Mg)SiN2:Euおよび(Ca,Sr)SiN2:Euを合成して、CaSiN2:Euの温度特性におけるMgやSr置換量の影響を調べた。XRD測定の結果、SrおよびMgの溶解度はそれぞれ50%と10%である。CaSiN2:Euの温度特性は、Sr置換またはMg置換のいずれかによって改善することがわかった。CaにSrやMg置換するにより、発光スペクトルはブルーシフトし、発光強度も増加する傾向にあった。2)表面酸化による酸窒化物蛍光体耐久性の向上赤色蛍光体Sr2Si5N8:EuおよびCaAlSiN3:Euを選び、200ー500oCで空気中処理して蛍光体表面を酸化した。蛍光体粒子表面の化学元素を分析すると、酸素量がかなり増えているが、不純物相が検出されないことを確認した。蛍光体と青色LEDと組み合わせてパケッジを作って、85oC/85%RH条件で劣化実験を行い、耐久性を評価した。Sr2Si5N8:Euに比べて、酸化されたCaAlSiN3:Eu蛍光体の劣化が大幅に減少した。酸化処理による蛍光体粒子の表面欠陥や状態が改善されることを推測した。酸窒化物蛍光体は、硫化物や酸化物蛍光体に対する優れた発光特性や熱安定性が持ち、青色L E Dと組み合わせて固体照明への応用として注目されている。本研究には、既存の酸窒化物蛍光体に対し、温度特性における結晶構造および化学組成の影響を調べ、温度消光メカニズムを解明することを目的とする。1)固溶体化処理による酸窒化物蛍光体温度特性の改善。Eu2+ドープしたCaAlSiN3-LiSi2N3固溶体を合成し、固溶量における発光特性や温度特性の変化を調べた。LiSi2N3を固溶する伴い、CaAlSiN3のバンドギャップが増加したり、ストークシフトが小さくなったりしてからCaAlSiN3:Eu2+の発光がブルーシフトするともに熱安定性が向上することが明らかとなった。2)酸窒化物蛍光体の熱劣化機構の解明。SrSi2O2N2:Eu2+が200-600oCで大気中熱処理を行い、劣化させられた。XRD、SEM、TEM、TGA、XPSなどを利用して、熱処理された蛍光体の表面、微構造及びEuの価数を分析した。その結果、Euは+2価から+3価へ酸化されて発光強度が500oCから急に低下することがわかった。一方、高温で不純物SrSi3O5が生成するのは熱劣化の原因であると考えられた。3)カチオン置換により温度特性の向上。本研究では基本組成CaSiN2:Eu2+にかえて、Caを置換したCa1-xSrxSiN2:Eu2+のSr置換による発光強度の温度依存性に及ぼす効果を考察した。Sr置換量が増える伴い、CaSiN2:Eu2+の温度特性や発光強度は改善することを示した。温特の改善は、発光のブルーシフトにつながり、ストークシフトが小さくなる要因になると考えられた。本研究には、さまざまな窒化物蛍光体の組成(O/N比、固溶体など)や結晶構造(結晶凝縮度など)に対し、蛍光体のバンドギャップ構造、最低5dエネルギー準位、発光寿命、発光イオンの価数および温度消光動エネルギーの分析を行い、温度消光メカニズムを解明することを目的とする。

さらに、温度消光メカニズムに基づいてバンドギャップエンジニアリングや表面修飾など手法を利用し、長寿命・高信頼性白色LED用窒化物蛍光体の温度特性・耐久性の向上を図る。今年度赤色発光Sr2Si5N8蛍光体の温度消光を調査し、熱劣化メカニズムは最初に明らかにした。(Sr1-xBax)2Si5N8:Eu(x=0-1)サンプルはガス圧焼結により作製した、その温度特性を測定した。結果としてには、熱劣化がBaを部分置換することにより減少した。その中、(Sr0.5Ba0.5)Si5N8:Euの蛍光体は最小の熱劣化を示した。小さな熱劣化は、Baの置換と増加したバンドギャップに起因することを想定した。開発した熱劣化が少ない赤色蛍光体を用いて,青色LEDチップとを組み合わせて赤色LEDランプを作った。さらに、連続点灯1000時間の実証試験を実施した。その結果は、点灯時間によるLEDの光束や色度座標の変化は非常に小さいことを示した。窒化物蛍光体は優れた発光特性や熱安定性が持ち、青色LEDと組み合わせて固体照明への応用として注目されている。一方、蛍光体の結晶構造及び化学組成は、温度特性に大きな影響を与えると考えられている。本研究には、既存の窒化物蛍光体に対し、温度特性における結晶構造および化学組成の影響を調べ、温度消光メカニズムを解明することを目的とする。さらに、バンドギャップエンジニアリングや組成制御など手法を活用し、窒化物蛍光体の耐久性の向上を図る。今年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)水蒸気雰囲気下における(Sr,Ca)AlSiN3:Euの熱劣化とそのメカニズム。蛍光体を水蒸気雰囲気下に100-200oC・8-100時間で放置し、熱安定性を調べた。蛍光体の劣化は150oCで開始し、その後蛍光強度が急に落ちてしまい、蛍光体粉体が白くになった。さらに、酸化により蛍光体の微構造や相純度が明らかに変化し、蛍光体は最終的に分解した。表面分析及び微細構造解析など技術を用いることによって、劣化メカニズムを明らかにしたとホストと二価のEuの両方の水分増強酸化により酸化剤ガスの浸透機構を介して起こることを提案した。2)カーボン固溶によるSr2Si5N8:Eu赤色蛍光体の熱劣化の改善。カーボン添加したSr2Si5N8:Euを高温合成し、発光強度及び温度特性を調査した。従来には熱劣化を起こしたSr2Si5N8:Euはカーボンの固溶によって、昇温または冷却時の発光強度が一致になり、熱劣化が減少した(16%から0%に)。その結果は、固溶により蛍光体ホストの共有結合性が増加しながら結晶の剛性を増大することに関連していると考える。一方、カーボン添加したSr2Si5N8:Euの発光強度も増加した。工学本研究において合成した多くの酸窒化物蛍光体を活用した各種測定実験に関してはほぼ当初予定していた項目について実施することができており,概ね良好な結果を得ている.本研究において合成した酸窒化物蛍光体を活用した各種測定実験に関してはほぼ当初予定していた項目について実施することができており,概ね良好な結果を得ている.予定通り設計した(Sr,Ba)2Si5N8:Euサンプルが合成され、その温度消光特性を検討し、温度特性と化学組成との関係を明らかにした。
生体心筋内への遺伝子導入を用いた低分子量G蛋白質Rhoの心筋肥大への関与の検討

2.in vivoにおいて心筋においてRhoがいかなる役割を果たしているかを検討する目的にて、in vovoにてラットの心筋に活性型RhoA遺伝子プラスミドを導入する系の作成を試みた。現在は予備実験中であるが、HVJ-リポソーム法を用い、開胸直視下に心筋内に直接注射針にて注入することにより、ルシフェラーゼ遺伝子あるいは、内皮型NO合成酵素遺伝子を、効率よく導入できることを確認した。今後は実際に活性型RhoA遺伝子プラスミドを導入する予定である。
アデノウイルスE1A遺伝子による細胞増殖誘導機構

(A)ラットcdc2プロモーターの解析。プロモーター中のエンハンサー配列(-276-265配列)に結合する蛋白因子,cdc2E1、cdc2E2の抗体を作製し、G1進行期での発現レベルをウエスタン法で調べた結果、ともにほぼ一定であったが、cdc2E2のバンドは4本検出され、その中の1本はエンハンサー複合体の形成が始まるG1後期以降消失することが分った。G1進行各期から調製した細胞抽出液を用いてGST-cdc2E2のリン酸化、脱リン酸化を検討した結果、G1後期以降脱リン酸化が起こることが分った。現在cdc25A,cdc25Bフォスファターゼ等を用い、脱リン酸化とDNA結合能の関連を解析中。エンハンサーの上流に存在するサイレンサー領域をカバーする種々オルゴヌクレオチドの合成、および塩基置換の導入により、この領域のサイレンサー活性は-374-360配列に存在することを示した。またこの配列でのDNA/蛋白複合体の形成がG0期で最大で、G1中期より減少し、G1/S境界では殆ど消失すること、この複合体形成のパターンはエンハンサーでの複合体形成と丁度逆の関係にあることが分った。(B)E1A誘導転写抑制因子の解析。ラット・フィブロネクチン(FN)遺伝子のアデノウイルスE1Aによる発現抑制は、E1Aにより誘導される転写抑制因子G10BPがFNプロモーターの3ヶ所のG-rich配列に結合し、転写因子Sp1の結合を抑制するためと分った。アデノE1Aトランスフォーム細胞より大腸菌で発現するλgt11をベクターとしてcDNAライブラリィを作製しサウスウエスタン法でG10BPと酷似する蛋白因子(GBP-1と命名)をコードする完全長cDNAを単離した。現在GBP-1によるFNプロモーターの活性抑制を詳細に解析中。
次世代高分子ナノコンポジットを用いた有機太陽電池

機能性有機膜を原子スケールで制御された基板や電極表面へ固定化したハイブリッドデバイスが注目されている。特に、各種有機デバイスに利用されているITO基板への自己組織化単分子膜(SAMs)の固定化は重要な基盤技術である。しかし、SAMsを酸化物表面に固定化させる反応は限定されていた。本研究では、ヒドロキシル基とアルデヒド基との反応によってアセタール化合物が生成されることに着目し、芳香族ジアルデヒド化合物(テレフタル酸アルデヒドTPA)の一方のアルデヒド基を、ITO基板表面のヒドロキシル基とアセタール化反応させることによりTPA分子をITO基板上に固定化することに成功した。FM-AFM観察を行ったところ、TPA分子の配列に相当すると推定される規則的な凹凸が観察され、ベンゼン環同士がface-to-faceでスタック配列していることを見出した。この様にITO上への有機分子の新しい固定化方法としてアセタール反応の有効性を確認できた。次に上記の方法で表面修飾したITO基板を用いてデバイス特性への影響を調べた。その例として、テレフタルアルデヒド(TPA)をITO表面に固定化した修飾ITO基板を用いて有機薄膜太陽電池を作製した。すると、ITOのバッファー層としてよく用いられるPEDOT : PSSと同等の優れた発電特性を示すことが分かった。特に、素子の安定性がTPA分子で修飾したITO用いることで向上することが分かった。本研究では、溶液プロセスによって大面積化が容易な導電性高分子材料を用いて高効率な太陽電池を実現する為のデバイス設計指針を得ることを目的とする。その為に、金属酸化物の自己組織的ナノ構造形成という特異な構造を有機薄膜太陽電池のn型層に応用することで、P型材料(有機導電性高分子や低分子材料)とのメソ構造を精密に制御した薄膜を形成する。平成21年度は、金属酸化物電極であるITO表面の化学修飾による電子状態変化について検討した。具体的には、アルデヒドとアミンの脱水縮合によって共役したアゾメチン結合が生成する点に着目し、ITO表面に共役連鎖長の異なる共役系アゾメチン化合物を形成しITOの仕事関数に及ぼす影響を調べた。すなわち、アルデヒド化合物として二官能性のterephthalaldehyde(TPA)を用いた場合、基板との反応後には反応性のアルデヒド基を有する表面が形成される。このアルデヒド基を起点としてさらにジアミン化合物と反応させることで基板に対して垂直に配向した共役系オリゴマーを形成できる。まず、共役連鎖長の異なるアゾメチンオリゴマーの生成を確認する為に、石英基板上にアゾメチンオリゴマーを合成した。各試料の吸収スペクトルを測定したところ、共役連鎖長の伸長と共に吸収ピークの長波長シフトが確認された。その結果、ITOに化学結合したアゾメチンオリゴマーの共役連鎖長が長くなるに従って、ITOの仕事関数が低下する事が分かった。この結果は、ITO表面に化学結合した共役系分子によってITOの電子状態が変調される事を示す興味深い結果である。
回転する非球対称白色矮星の進化・爆発モデルに基くIa型超新星の多様性の研究

本研究は宇宙論パラメータの決定など非常に興味深い研究に応用されているIa型超新星の多様性の起源を母天体とされている白色矮星の回転という観点から探ることを目標としている。近接連星系における白色矮星の降着円盤からの質量降着を基礎としたSingle-Degenerateシナリオに基づいて私は研究を進めている。問題としているのは安定して質量を増大することができる質量降着率の範囲に白色矮星本体の回転がいかなる影響を与えるのかという点と、降着円盤からもたらされた角運動量の輸送を回転則を仮定することなく解き、回転非球対称白色矮星の構造進化をいかにして追うのかという点である。本年度は前者の観点から一次元球対称のStellar Evolutionコードを元にしたSteady-Burningモデルに回転の効果を取り入れる計算を行い、線形な摂動を加えた安定性解析を行った。また、後者の観点からの研究としては二次元軸対称の白色矮星モデルの角運動量輸送を解くコードの開発を行っている。その前段階として一次元球対称近似に基づく角速度分布を二次元のモデルに写像した計算を行い、有意にIa型超新星として爆発すると考えられる中心密度2.0×10^9g/cm^3における質量が1.55太陽質量と有意に増大するという結果を得ている。これは最近観測された明るいが某膨張速度が小さい(即ち束縛エネルギーが大きい)Ia型超新星を説明するのに好都合な結果である。本研究は未だ論文発表には至っていないが、今までに試みられていない計算であり新たな知見を得られるものと確信している。回転の効果を含めた軸対称の白色矮星モデルの構造計算と、それを元にした質量降着に伴う進化の計算を引き続き行い、剛体回転を回転則として与えた場合最終的な白色矮星の質量にIa型超新星の明るさを左右するほどの大きな差は得られないことを示し、Astrophysical Journalより出版された。その後回転則についての仮定を外し、降着円盤から持ち込まれる角運動量がどのように白色矮星内で再分配されるのかという問題について時間的変動をシミュレーシヨンすべくコードの改良を続行している。20004年にはYoonらが一次元の球対称モデルによって回転白色矮星の進化を角運動量輸送、熱的進化を含めて研究し、論文として出版された。そこで回転の効果を含めた軸対称の白色矮星モデルの構造計算においてYoonらの球対称モデルによる角運動量輸送の計算結果を再現するような角運動量分布を用いた計算を行った。その結果、軸対称の計算においても角運動量分布として剛体回転を仮定した場合とは異なり、Ia型超新星の母天体としての白色矮星の質量に回転の強度による有意な差が得られることが分かった。現在は軸対称モデルにおける角運動量輸送の効果を計算するコードの改良に努めると共に、東北大学の斎尾教授の協力の下、白色表面での核燃焼と白色矮星の進化において広く受け入れられているSteady-Burningモデルに回転の効果を導入した場合の計算を行っている。回転白色矮星がIa型超新星の母天体となるためには安定した質量降着が不可欠であるため、回転の効果を伴星からの質量降着率に対する核燃焼シェルの厚み、安定性などの観点から研究を進めており、論文として投稿する予定である。また、研究発表としては、2004年6月にイタリアパドヴァで行われた研究会"1604-2004 Supernovae As Cosmological Lighthouses"においてポスター発表、8月にアメリカワシントン大学で行われたワークショップ"Type Ia Supernovae and Cosmology"において口頭発表を行った。国内の学会では2005年3月に京都大学で行われた研究会「恒星物理学の新展開」において口頭発表、明星大学で行われた日本天文学会2005年春季年会においてポスター発表を行った。
音楽科固有の資質・能力の基礎となる音楽的感覚及び音楽能力育成カリキュラムと指導法

2018年度は、まず汎用的に育む資質・能力と音楽科固有の資質・能力との関連を明らかにするために、複数の文部科学省研究開発指定校のカリキュラムの比較分析を行った。いずれの研究校においても、提示された音楽科の資質・能力は教科の本質に根付いており、音楽科は汎用的資質・能力育成の手段とはなっていない。また、どの教育課程においても、新領域・新教科と各教科における学習方法に共通性が見られ、両者を繋ぐ根幹となるのは学習方法の開発であることがわかった。次に、優れた音楽指導法や音楽教育法の特徴と効果を明らかにするために、「ふしづくりの教育」に関する歴史研究と実践研究を行った。昭和40年代から50年代初めにかけて行われた岐阜県古川小学校の「ふしづくりの教育」の教育課程は二本立て方式であり、教科書教材を学習するA活動と、「ふしづくり一本道」カリキュラムによるB活動は、根幹で繋がり、B活動は確実にA活動に寄与していることが明らかとなった。また、昭和54年に開設された高山短期大学附属幼稚園において、「ふしづくりシステムによる幼児の音楽リズム」が導入された。その特徴は、多彩な遊びを中心としていること、人とのやりとりを重視していること、遊びを通して基礎的な音楽能力を獲得させていること、言葉を使った即興的なふしづくりをすることによって実生活と繋がった主体的な活動となること、幼児教育と小学校の接続を意識したカリキュラム及び実践であること等であった。一方、実践研究として、幼稚園、小学校、特別支援学校において、「ふしあそび」「ふしづくりの教育」の実践を行った。いずれも、子どもたちの音楽的な成長、及び人間形成に効果がみられた。本研究の目的は大きく4つある。第1の目的は、音楽科固有の資質・能力とは何かを、諸外国のカリキュラムと指導法及びわが国の研究開発指定校のカリキュラムから検討することである。2018年度は、研究開発指定校のカリキュラムを比較分析した。第2の目的は、子どもの音楽的感覚や音楽能力の発達状況を把握し、発達至適時期を解明することである。2018年度は、小学校6年生の授業実践から、子どもたちがそれまでに獲得した音楽的感覚や知識・技能を活かしながら、他者の価値観を理解・受容することによって、新しい価値観をどのように育んで行くのかを明らかにした。第3の目的は、優れた音楽指導法や音楽教育法に関して事例等からその特徴と効果を明らかにし、系統的な音楽カリキュラムと指導法を開発することである。2018年度は、「ふしづくりの教育」の特徴と効果を明らかにした。第4の目的は、実践を通してその効果を検証し、指導のプロセスにおいてどのような資質・能力が育まれているのかを明らかにすることである。2018年度は、幼稚園、小学校、特別支援学校で実践を行い、その効果を明らかにした。第1の目的の音楽科固有の資質・能力とは何かに関して、次年度以降は諸外国のカリキュラムを検討する。第2の目的の子どもの音楽的感覚や音楽能力の発達状況を把握し、発達至適時期を解明することに関して、保育園・幼稚園、小学校、中学校、特別支援学校の音楽活動・音楽科授業の観察を通して、発達段階の特徴を明らかにする。第3の目的の優れた音楽指導法や音楽教育法の特徴と効果に関して、ひきつづき「ふしづくりの教育」の研究を行うとともに、乳幼児の優れた音楽活動の観察・分析を行う。第4の目的の実践を通してその効果を検証することに関して、次年度以降は、乳幼児も含めて、実践を拡大する。

第2の目的は、子どもの音楽的感覚や音楽能力の発達状況を把握し、発達至適時期を解明することである。2018年度は、小学校6年生の授業実践から、子どもたちがそれまでに獲得した音楽的感覚や知識・技能を活かしながら、他者の価値観を理解・受容することによって、新しい価値観をどのように育んで行くのかを明らかにした。第3の目的は、優れた音楽指導法や音楽教育法に関して事例等からその特徴と効果を明らかにし、系統的な音楽カリキュラムと指導法を開発することである。2018年度は、「ふしづくりの教育」の特徴と効果を明らかにした。第4の目的は、実践を通してその効果を検証し、指導のプロセスにおいてどのような資質・能力が育まれているのかを明らかにすることである。2018年度は、幼稚園、小学校、特別支援学校で実践を行い、その効果を明らかにした。第1の目的の音楽科固有の資質・能力とは何かに関して、次年度以降は諸外国のカリキュラムを検討する。第2の目的の子どもの音楽的感覚や音楽能力の発達状況を把握し、発達至適時期を解明することに関して、保育園・幼稚園、小学校、中学校、特別支援学校の音楽活動・音楽科授業の観察を通して、発達段階の特徴を明らかにする。第3の目的の優れた音楽指導法や音楽教育法の特徴と効果に関して、ひきつづき「ふしづくりの教育」の研究を行うとともに、乳幼児の優れた音楽活動の観察・分析を行う。第4の目的の実践を通してその効果を検証することに関して、次年度以降は、乳幼児も含めて、実践を拡大する。次年度に国際学会で研究発表するため、旅費を確保した。当該年度での国際学会発表の申し込みは、前年度までであったため、当該年度では発表できなかった。
スピンナノチューブの異常量子現象の理論的・計算科学的研究

スピンナノチューブの中でも最も簡単な系である3本足スピンチューブを出発点として、この系の理論的研究から取り掛かった。まず口径が正三角形の場合について、この系のスピン励起のギャップ(スピンギャップ)に起因した量子相転移の性質を、有限サイズの系に対する行列の数値的厳密対角化と密度行列繰り込み郡により数値的に計算し、有限サイズスケーリングを適用して解析した。その結果、従来から予想されていたように、桁方向の反強磁性的相互作用が少しでもあるとスピンギャップが開くこと、また桁方向の相互作用が強磁性的である場合にはギャップレスであることが判明した。また、口径が正三角形から二等辺三角形になるような歪みが加わった場合の、この系の応答を同様の方法で解析した結果、正三角形からのずれに対して非常に急激にスピンギャップが消失する量子相転移が起き得ることが示された。また、磁化過程に現れる新しい現象を理論的に研究した。まず飽和磁化付近における摂動論による解析的な研究により、従来予測されていたギャップレスの朝永・ラッティンジャー液体相の中に、新しいカイラル秩序相、及び不均一磁化秩序相が現れる場合があることが示された。いずれの相も、従来の2成分朝永・ラッティンジャー液体相のうちの1成分が存続しているため、長距離秩序が存在すると同時にギャップレスの励起スペクトルを伴うもので、まだ発見されていない新しい磁場誘起秩序相である。ただし、この量子相転移のユニバーサリティクラスや正確な臨界点などは、まだ明確になっていないため、今後は共型場理論に基づく有限サイズスケーリングや最近開発されたレベルスペクトロスコピー法などを適用して、詳細な性質の解明を進めたい。本年は初年度のため、密度行列繰り込み郡による数値計算に使用するワークステーションを新潟大に、また解析計算やプレゼンテーションに使用するノートパソコンを東京工業大学に購入した。また、これまでに合成されているスピンナノチューブについての情報収集と、今後の研究の進め方を討論するために、9月に東北大学金属材料研究所において、関係者を集めて研究会を行った。また、海外のスピンナノチューブ研究グループと情報交換をするため、坂井がラウエ・ランジュヴァン研究所・スイス連邦工科大などを訪問して研究打ち合わせを行った。具体的なモデル物質がすでに合成されている三本鎖スピンチューブに焦点をあて、格子がひずんだ場合のスピンギャップ形成・消失の量子相転移、及び強磁場によって誘起される量子相転移について、場の理論に基づく解析的な手法、密度行列繰り込み群・行列の数値的厳密対角化などの数値シミュレーションなどを用いて、多角的に解析した。断面のトライアングルが対称性のいい正三角形からひずんだ場合にスピンギャップが消失する量子相転移は、有限サイズ補正が非常に大きく、有限系の数値シミュレーションだけではなかな明確な性質がわからなかったが、新しいサイズスケーリング法を開発したことにより、かなり見通しが良くなった。これにより、スピンギャップ形成・消失の量子相転移は、非常に急激ではあるが、コスタリッツ・サウレス転移であることがほぼ明らかになり、今後はこの相転移点を定量的に確定する作業を進める。

強磁場によって誘起される量子相転移について、従来はスピンギャップが消失する臨界磁場以上では、朝永・ラッティンジャー液体という臨界状態が実現し、パラメータによっては3分の1磁化プラトーが生じることしかわかっていなかったが、本研究により、この朝永・ラッティンジャー液体中で、カイラル対称性が破れる量子相転移と不均一な磁化秩序が生じる量子相転移が起き得ることが示された。まだ解析的な手法による定性的な予言にしかなっていないが、今後大規模数値シミュレーションにより、定量的な磁場中相図を完成させ、具体的な検証実験を提案する予定である。この研究成果は、日本物理学会春季大会(鹿児島大学、3月)における領域3シンポジウム講演として発表した。本研究の進展状況を相互に確認するとともに、実験グループとの打ち合わせのため、東北大金研において研究会を開催した。また、スピンチューブの候補物質を合成している中央大学の実験グループを坂井が訪問し、情報交換を行った。N本の反強磁性量子スピン鎖を鎖間方向にも反強磁性交換相互作用で結合した系をスピンラダーと呼ぶが、これをさらに鎖間方向に周期的につないだ系をスピンチューブと呼ぶ。そのうち最も量子効果とフラストレーションの強い3本鎖スピンチューブに焦点を絞り、とくに磁化過程に現れる新しい現像を理論的に研究した。まず飽和磁化付近における摂動論よる解析的な研究により、従来予測されていたギャップレスの朝永・ラッティンジャー液体相の中に、新しいカイラル秩序相、及び不均一磁化秩序相が現れる場合があることが示された。いずれの相も、従来の2成分朝永・ラッティンジャー液体相のうちの1成分が存続しているため、長距離秩序が存在すると同時にギャップレスの励起スペクトルを伴うもので、まだ発見されていない新しい磁場誘起秩序相である。また、有限クラスターの数値的厳密対角化と有限サイズスケーリングによる理論解析により、チューブ断面の三角形上の交換相互作用が、鎖方向の相互作用に比べて十分大きい場合には、飽和磁化の3分の1のところに磁場誘起スピンギャップによる磁化プラトーが出現することが示された。これまでに合成されている現実のスピンナノチューブでは、まだこの磁化プラトーは観測されていないが、この物質に対する水素の重水素化や圧力印加により、相互作用比を変える試みが進められており、将来磁化プラトーが発現される可能性は十分にある。
Ｂ細胞、ＮＫ細胞、樹状細胞欠損を伴う原発性免疫不全症の病態解析と原因遺伝子の同定

170例あまりの抗体産生不全症患者の中から、B,NK細胞、樹状細胞(DC)欠損を伴う原発性免疫不全症患者を見出し、14例のGATA2欠損症を見出した。これらの患者について、初期からサイトカイン産生に至るまでのT細胞分化異常も伴っていることを見出した(投稿中)。このうち2例からiPS細胞を樹立した。iPS細胞樹立については、健常人と同程度の効率であったが、造血幹細胞への誘導効率は不良であり、骨髄由来CD34+造血幹細胞からの分化誘導実験を裏付ける結果であった。現在、単球、Mφ、DCへの誘導実験を行い、各段階における転写因子発現等について、検討中である。24年度には、23年度に同定したGATA2欠損症患者のうち1例について、症例報告を論文発表した。さらに樹状細胞欠損患者および家族性骨髄異形成症候群、急性骨髄性白血病を呈する患者から、GATA2遺伝子の異常を伴う患者を計12例同定した。うち6例は、23年度に同定した2例と同様、細胞内寄生菌感染(サルモネラあるいはマイコバクテリア感染、5例)あるいは重症水痘感染(3例)を合併し、B細胞、NK細胞、単球、樹状細胞欠損を呈しており、CD4+T細胞の減少を伴っていた。それ以外の6例は家族性MDSの3家系であり、全例造血幹細胞移植を受けていた。移植前の末梢血の検討は2例で行い、樹状細胞欠損は2例とも認めたが、B細胞、NK細胞減少は2例のみであった。なお、CD4+T細胞減少は2例とも見られた。全例で共通するCD4+T細胞減少について、さらに詳しく検討した。その結果、CD45RA+CD4+T細胞は正常と同程度存在するものの、CD31+のRecent thymic emigrantの割合が低かった。そのため、TRECは全血由来DNAで3例で感度以下、3例で正常下限であった。IFNγ産生細胞は正常であるが、IL4産生細胞、IL17産生細胞は低値を取っており、T細胞の分化にもGATA2が関わっている可能性がある。新規GATA2変異患者については、活性化T細胞株、骨髄由来間葉系幹細胞株を樹立し、保存した。最初の2例については、骨髄由来間葉系幹細胞および皮膚由来線維芽細胞株からのiPS樹立を開始した。また、他の5例の樹状細胞欠損例についてexome解析を行い、3例で、GATA2の上流分子の異常を同定した。引き続き、25年度に機能解析について検討する予定である。樹状細胞(DC)欠損症解析については、25年度に新たに2例のGATA2欠損症を見出した。総計14例について、B細胞、NK細胞、DC、単球、マクロファージ(Mφ)欠損に加え、初期からサイトカイン産生に至るまでのT細胞分化異常も伴っていることを見出した(投稿中)。このうち2例の骨髄由来間葉系幹細胞からiPS細胞を樹立した。今年度は、214例の免疫不全症疑い患者の紹介を受け、解析を行った。うち、抗体産生不全症は、57例であった。今年度の紹介患者の中には、DC欠損症はなかったが、これまでに蓄積された分類不能免疫不全症(CVID)において、T細胞受容体遺伝子再構成断片(TREC)、免疫グロブリンκ鎖遺伝子再構成断片(KREC)定量を行ったところ、4群に分かれることを見出した。CVIDの中で半数の患者で、TRECまたはKREC、あるいは両方の値が感度以下の低値であった。この4群については、臨床的合併症(日和見感染、自己免疫疾患、悪性腫瘍)の頻度との相関が見られ、予後の推定に有用であることが示された(Kamae et al, JACI, 2013)。さらにKREC低値のB細胞欠損症の中からExome解析により、FANCE遺伝子の複合へテロ変異を有する成人症例を見出した。この症例について、抗がん剤に対する感受性を調べたところ、染色体の脆弱性を示すことが明らかになり、日本で初のFANCE欠損症と診断された。Fanconi貧血33例について、TREC,KRECを検討したところ、TREC低下を2例に、KREC低下を7例に認め、Fanconi貧血患者でもリンパ球の分化異常を認めることが明らかになった。Fanconi貧血患者での免疫系細胞への分化能についても、今後さらに検討していく予定である。

樹状細胞(DC)欠損を伴うB,NK細胞欠損症患者2例で、原因遺伝子の同定を行った。患者は2例とも非近親婚家系であったが、SNP chipによる、homozygosity mappingを行った。平行して2例について、exome解析を行い、共通して変異を認める遺伝子に着目し、原因遺伝子を同定するべく解析を行った。dbSNPにないヘテロの変異を持つ遺伝子を1000前後認め、ホモの変異をもつ遺伝子も100前後認められた。この中から共通して変異を認める遺伝子について解析している際に、同様の表現型を示す症例の報告が相次ぎ、その原因遺伝子がGATA2であることが報告された。このため、当該2症例についてもGATA2遺伝子について検討し、それぞれde novoの変異を同定した。さらに、同様のB、NK、DC欠損患者および骨髄異形成症患者4例でGATA2遺伝子異常を同定した。次に、GATA2変異患者のT細胞について検討した。CD4+細胞比率は低下しており、CD45RA+31+4+胸腺ナイーブT細胞が減少し、CD45RA+31-4+中枢性ナイーブT細胞が増加していた。これを反映し、T細胞新生能を反映するTRECの低下を認めた。また、活性化CD4+T細胞におけるIL-4, IL-17産生はそれぞれ低下していた。また、患者から得られた骨髄をサイトカインで刺激し、血球分化について検討した。赤芽球系、骨髄球系への分化については、正常もしくはそれ以上のコロニー形成が見られた。一方、GMコロニーや単球コロニーについては、有意に低下していた。また、リンパ球系への分化を試みたが、リンパ球コロニー解析用培地では、正常に比べ形成が不良であり、GATA2が造血幹細胞からリンパ球、単球、DCへの分化に必須の因子であり、変異遺伝子がドミナントネガティブ効果がある可能性が示唆された。24年度に予定していたExome解析から新たに3例のGATA2上流新規分子の変異同定に至っている。1例については、骨髄異形成症候群にリンパ浮腫を伴うEmberger症候群と細胞内寄生菌、VZVウイルスの重症感染症を合併した特異な臨床経過をたどっているため、症例報告を行った(Ishida, et al, Eur J Ped, 2012)。また、GATA2変異患者も前年の6例から倍増し、12例となった。すでに移植している患者が多く、移植前検体を得ることが困難ではあるが、全例生存しており、iPS細胞樹立からの機能解析を行うことができれば、病態解析の点できわめて有効であると考えられる。iPS細胞樹立についても2例ではあるが開始しており、25年度に向けてさらに症例数を重ね、分化誘導実験を行う予定である。また、T細胞の機能解析についても進め、T細胞新生能が低下していること、Th2,Th17細胞が減少していることも明らかにし、症例数を増やした。これについても、GATA2蛋白の量的変化の有無も含め、検討中である。以上のように、おおむね計画通りに順調に進展している。23年度に予定していた計画のうち、原因遺伝子の同定について、一部の患者で、達成できた。また、原因遺伝子の同定できた6例について、病態解析を行い、T細胞の分化異常について明らかにした。患者細胞株樹立についても、活性化T細胞株、骨髄由来間葉系幹細胞株を樹立し、保存した。一方、それ以外の患者のexome解析は、まだ行えておらず、GATA2異常患者のiPS細胞株樹立についても、平成24年度に持ち越し、継続して行う。