血液は流動性を保って全身の血管内を循環し、出血時には即座に固まって失血を防ぐ。血流維持と止血という相反する機能をバランス良く制御するために、血液や血管には様々な機構が備わっている。流動性を維持する機能が低下したり凝固反応が過剰に進んだりすると血栓性疾患につながり、逆向きにバランスが崩れると出血性疾患につながる。血栓症や出血症に関わる物質や現象に潜む謎を解き明かし、診断・治療・予防に貢献することが当部の目指すところである。そのために、血漿タンパク質や血小板、血管内皮細胞等を対象とし、分子レベルから個体レベルまで幅広い手法で研究を進めている。

【血小板が主役となる止血・血栓形成に関する研究】
　止血反応の初期には血管壁への血小板粘着とそれに続く血小板凝集が起こり、その反応の調節にはvon Willebrand因子（VWF）と呼ばれる血漿タンパク質とVWF切断酵素ADAMTS13が重要である。VWFが不足するとvon Willebrand病などの出血性疾患になり、ADAMTS13が不足すると血栓性血小板減少性紫斑病などの血栓性疾患になる。我々は、患者の遺伝子解析、タンパク質構造機能解析、細胞機能解析、遺伝子改変マウス解析などを通じ、VWF–ADAMTS13が関与する生命現象の探求に取り組むとともに、臨床医学への直接的な貢献に努めている。

【凝固因子が主役となる血栓形成に関する研究】
　血液を迅速に凝固させるために血漿には多くの凝固タンパク質が存在し、それらは爆発的なスピードで活性化してフィブリン網を形成する。そのような反応が起こるべきでない場所で起こると、心筋梗塞や脳梗塞などの原因となる。そこで血液には、凝固反応を制御する仕組みが備わっており、その代表格であるアンチトロンビン・プロテインC・プロテインSの機能低下は静脈血栓塞栓症の原因となる。我々は、遺伝子解析、タンパク質構造機能解析、細胞機能解析、遺伝子改変マウス解析などを通じ、凝固制御の精緻なメカニズムを明らかにするとともに、新たな診断法の開発に取り組んでいる。

【細胞機能に関する研究】
　血液凝固と抗凝固のバランスを保つ上で、血管内皮細胞の果たす役割は大きい。血管内皮細胞の機能障害で発現誘導される因子として我々が発見したHerpは、小胞体ストレスに鋭敏に応答する膜タンパク質である。小胞体ストレスは虚血や動脈硬化、糖尿病などの循環器疾患でも見られる現象であり、HerpはDerlin群とともに主に小胞体関連タンパク質分解（ERAD）で働く。我々はERADの生理的意義の解明に向けた研究を進めている。

血栓性血小板減少性紫斑病（TTP）に関する研究
　これまでに引き続き、先天性TTP患者のADAMTS13遺伝子解析を行い、国内外で未報告のバリアントを複数同定するとともに、診断に対するサポートを行った。また、厚労科研費研究班のメンバーとして、TTP診療ガイドの改定に取り組み、TTP診療ガイド2023を作成した。さらに、従来法で原因バリアントを同定できていない症例に対し、Nanoporeを用いたロングリードシーケンシング法による解析を進めた。昨年度に解析環境を構築した候補バリアント解析ソフトウェアLongshotおよびClair3によるバリアントコールおよびフェージング（ハプロタイピングの一種）を進めたが、得られた結果をサンガー法で検証すると誤りがあることが分かった。そこで、誤りの原因を探るため、ソフトウェアに依らず手作業で解析したところ、正しい結果を得ることができた。そして、誤りの原因はアレル間の不均衡増幅やキメラ生成等、PCR特有の現象であり、既存のソフトウェアではそれを考慮していなかった。そのため、PCR産物に特化したフェージングを行うソフトウェアの開発が必要であると考え、バイオインフォマティクス専門家である病態ゲノム医学部髙橋部長との共同開発を開始した。試行錯誤を重ねた結果、様々なPCR産物に対応可能な世界初のソフトウェアの開発に成功した。現在、先天性TTPの複数の患者のデータ解析に適用し、ソフトウェア機能の細かな調整を進めている。

後天性von Willebrand症候群（AVWS）に関する研究
　AVWSの病態解析に必要となる超高分子量タンパク質VWFマルチマーの動態を正確に分析することを目的として、東北大学および奈良県立医科大学と協同し、VWFマルチマー解析法を標準化し、その方法を用いた臨床検体の解析を進めてきた。今年度、これらのデータをまとめた最初の原著論文が国際誌に受理された。現在2報目を投稿中である。

静脈血栓塞栓症および血栓性素因に関する研究
　血液凝固制御因子の活性低下は静脈血栓塞栓症等の原因となるため、その発現調節機構の理解は重要である。我々は、血液凝固制御因子の一つであるプロテインSの遺伝子発現がイントロン1によって複雑に調節される可能性を培養細胞での実験により見出した。そこで今年度は、イントロン1欠失マウスを作成し解析した。その結果、in vivoにおいてもイントロン1が遺伝子発現調節に関与することがわかった。
　PSおよびプロテインC（PC）欠損症は先天性血栓性素因であり、スクリーニング検査として、これらの抗原量および活性の測定が重要である。現在行われているPSおよびPC活性測定法は、フィブリンやトロンビンの生成量から活性を算出する方法である。そこで我々は、活性測定に適した凝固第Ⅴ因子（FV）改変体を作製し、活性化PCおよびPSによるFV改変体の切断を定量し活性を算出する方法を構築した。現在、論文執筆中である。

好酸球EETosisに関する研究
　好中球は細胞核の崩壊を伴って細胞外にDNAを放出する細胞死（NETosis）を起こす。我々は好中球とは異なる顆粒球が刺激によってNETosisと類似の細胞死を起こし、DNAとともに赤色の自家蛍光を発する細胞内顆粒を放出することを見出した。この細胞はSiglec-9抗体で染色されること、細胞内顆粒がエオシンＹおよびビーブリッヒ・スカーレットにより染色されることから好酸球であることがわかった。好酸球の細胞内顆粒は自家蛍光を示すことが知られていたが、我々が行った実験では、好酸球の細胞死（EETosis）にともなってDNAとともに細胞外へ放出された場合のみ強い赤色蛍光を発した。好酸球EETosisに伴うDNAおよび細胞内顆粒の放出は、好中球NETosisよりも早く生じること、NADPHオキシダーゼ阻害剤によってEETosisを阻害すると細胞内顆粒の放出と自家蛍光は観察されないことなど、自家蛍光現象の観察を進めた結果、EETosis簡易検出法として利用できることが示唆された。

小胞体ストレスに関する研究
　低酸素ストレスに対して脆弱性を示すHerpおよびDerlin-3欠損マウスを利用し、HerpおよびDerlin-3が関与する小胞体ストレス応答および小胞体関連タンパク質分解（ERAD）の研究を進めている。Herp欠損マウスおよびDerlin-3欠損マウスは心臓の収縮異常を示し、Derlin-3欠損マウスは血中脂質レベル異常と血中免疫グロブリンG（IgG）量低下を示した。scRNA-seq等の公開データベースを調べると、Derlin-3の発現は、抗体産生細胞（形質細胞）に著しく限局していた。この傾向は、骨髄・脾臓・胸腺といった免疫系の臓器に限らず、胃や唾液腺などでも同様であった。一方、Derlin-3と複合体を形成して機能するHerp、Derlin-2、HRD1等についても同様に形質細胞での高発現が見られたが、それ以外の細胞にも発現しており、Derlin-3の発現パターンは特異であると考えられた。