hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨環境と転移がん細胞のクロストーク

乳癌および前立腺癌の増加に伴って、癌の骨転移が注目され、その対策が必要とされている。骨は、骨吸収と骨形成を盛んに行っている動的な組織である。さらに骨組織には、免疫細胞、血液細胞、脂肪細胞、神経細胞が存在しており、複雑な細胞間ネットワークを構築している。そこで本研究では、分子レベル、細胞レベル、および個体レベルで骨微小環境と癌細胞の相互関連を解析した。また骨転移に伴なう疼痛発症のメカニズムの一端を明らかにした。1.癌骨転移に伴う疼痛モデルの確立ヒト乳癌細胞株をマウスに移埴し、骨転移部における疼痛を経時的に測定できるアッセイシステムを確立した。2.骨転移に起因する疼痛における破骨細胞の関与骨転移巣を有する担癌マウスに、破骨細胞性骨吸収抑制剤であるビスフォスフォネートを投与すると、疼痛の発生が有意に抑制された。従って、骨転移部における疼痛は、破骨細胞による骨吸収に起因すると示唆された。3.プロトン産生による骨痛の誘発機序骨吸収時に産生されるプロトンイオンが、骨痛の誘発に関与している可能性を明らかにするために、プロトンイオン産生阻害剤を投与したところ、骨痛の発生が著明に抑制された。さらに、プロトンイオン受容体遺伝子を欠損するノックアウトマウスでは、疼痛の域値が、有意に上昇していた。これらの実験結果より、骨吸収時に産生されるプロトンイオンが、骨痛の発生に深く関与していると考えられた。4.前立腺癌による造骨性骨転移動物モデルの樹立臨床的に、前立腺癌が造骨性に骨転移を形成することがよく知られているが、その動物実験モデルの樹立が大きな課題であった。ヒト前立腺癌に、種々の転写因子を遺伝子導入した結果、造骨性に骨転移巣を形成する細胞株の樹立に成功した。この細胞株を用いて、マイクロアレイを行い、骨形成に関与する遺伝子の候補のリストアップを行った。この実験結果を基盤に、関与する遺伝子の同定を現在、進めている。1.癌骨転移に伴う疼痛モデルの確立とアッセイシステムの拡充癌骨転移に伴う疼痛の発症メカニズムを解明するためには、動物モデルの確立が不可欠である。前年度に確立した疼痛モデルをさらに改良を加え、より詳細に疼痛を評価できるシステムを確立した。またプランターアッセイなどを活用することにより、再現性の高いアッセイシステムを構築した。2.PTHrPによる疼痛の発症悪性腫瘍が産生するPTHrPは、骨芽細胞におけるRANKLの発現を誘導し、骨吸収を促進させる。そこでPTHrPが、骨融解に伴う骨痛に関与しているか否かを検討した結果、PTHrPが、骨痛を誘発すること、またPTHrP抗体が、疼痛域値を上昇させることが見出された。したがってPTHrPが、悪性腫瘍の骨転移に伴う、骨疼痛の発症に深く関与していることが明らかとなった。3.ビスホスホネートによる骨壊死のメカニズムの解明近年、悪性腫瘍の骨転移を有する患者に骨吸収阻害剤ビスホスホネートを投与すると、重篤な顎骨壊死を来たすことがたびたび報告されており、臨床的に大きな問題点となっている。この点を解明するために、ビスホスホネートをマウスに投与し、抜歯を行った後に、その治癒機構を検索した。その結果、ビスホスホネートを投与されたマウス群では、血管新生が著しく阻害され、抜歯窩の治癒が遅延していることが見出された。さらにビスホスホネートが細菌の増殖を促進する傾向を確認した。すなわち、ビスホスホネートは、血管新生を阻害し、口腔内の細菌叢を変動させることにより、顎骨壊死を誘発していると示唆された。1.癌骨転移部位における転写因子HIFの重要性癌における組織の低酸素化は古くから報告されてきたものの、骨転移におけるその生物学的意義は不明であった。そこで本研究計画では、乳癌の骨転移における低酸素環境の影響について検討した。その結果、乳癌の骨転移部の中心部は、転移癌周囲に比べて、酸素濃度が非常に低いことが判明した。そこで次に、低酸素環境下にて活性化される転写因子HIF-1の役割について検索した。乳癌骨転移動物実験モデルを用いて検討を重ねた結果、骨転移部において、HIF-1が活性化されており、乳癌の骨転移部位形成過程において重要な役割を果たしていることが判明した。これらの研究結果は、骨転移に対する新たな治療アプローチの開発に大きく貢献するものと期待される。2.ビズフォスフォネートによる顎骨壊死のメカニズムの解明乳癌、前立腺癌をはじめ、多くの骨転移性癌による骨吸収を抑止する治療薬としてビスフォスフォネート製剤が、非常に効果的である。しかしながら、近年、ビスフォスフォネートを投与された骨転移癌患者において、極めて重篤な顎骨壊死がしばしば認められ、臨床の場において、大きな問題となっている。

現在までのところ、ビスフォスフォネートによる顎骨壊死に対する効果的な治療法ならびに発症メカニズムは、全く不明である。この点を明らかにするために、本研究では、顎骨壊死動物実験モデルを確立とその発症メカニズムの解明を試みた。その結果、ビスフォスフォネートは、骨組織における血管新生を阻害し、骨壊死を誘発している可能性が示唆された。さらにこの一因として、口腔内の特殊な細菌叢が関与していると推察された。1前立腺癌の骨転移モデルを用いてのレプチン受容体の同定臨床的には、乳がんが骨吸収性骨転移を来たすのに対し、前立腺がんでは、造骨性骨転移を来たすことが知られている。したがって、前立腺がんの骨転移の微小環境を理解するためには、前立腺がん骨転移動物実験モデルの樹立が必須である。研究代表者らは、ヒト前立腺がん細胞に活性型STAT3を導入すると、同細胞が、造骨性骨転移を形成することを見出している。そこで、マイクロアレイを用いて、STAT3導入細胞が発現する遺伝子を網羅的に検索した結果、レプチン受容体の発現が増加していることが見出された。したがって、前立腺がんの骨転移には、レプチンシグナルが関与していると推察された。2骨転移環境下におけるレプチンシグナルの関与に関する検討骨微小環境におけるレプチンが、転移した前立腺がん細胞と骨組織に対してどのような役割を果たしているかを明らかにするために、骨芽細胞および破骨細胞に対するレプチンの効果を検討した。その結果、レプチンは、骨芽細胞の分化を促進し、骨芽細胞の石灰化能を著明に増強した。これに対して破骨細胞の分化に対しては、レプチンは抑制作用を示した。これらの実験結果は、レプチンシグナルが、骨吸収を抑制し、骨形成を促進することにより、前立腺がんの骨形成作用を促していると示唆される。これに一致して、STAT3過剰発現前立腺がん細胞の培養上清も骨吸収を抑制し、骨形成を促進した。この効果は、抗レプチン抗体により阻害された。以上の研究結果より、前立腺がんは、レプチンシグナルを活性化することにより、造骨性転移を形成すると考えられた。1.骨微小環境と癌細胞との生物学的相互関係を明らかにするために、GFPを遺伝子導入した癌細胞を心穿刺あるいは皮下接種により移植し、蛍光顕微鏡下で骨転移巣の確認後、骨転移巣からセルソーターを用いてGFP陽性である転移癌細胞を分離した。なおGFPの遺伝子導入は、レンチウイルスシステムを用いた。2.骨転移巣ならびに皮下接種腫瘍巣からセルソーティングした癌細胞群から、それぞれ全RNAを抽出し、マイクロアレイ解析に供し、遺伝子発現の変動を解析した。その結果、皮下腫瘍部位に比較して、骨転移巣細胞では、TGF-βシグナルの促進が確認された。また、骨転移における重要性が報告されている遺伝子であるCadherin-11、PTHrPならびにCOX-2の発現も上昇していることが確認された。したがって、骨転移部では、TGF-βシグナルがCadherin-11、PTHrPならびにCOX-2の発現に関与している可能性が示唆された。3.骨転移巣において高発現が認められた複数の候補遺伝子についてさらに詳細な検討を行い、骨微小環境により誘導される骨転移調節因子として足場タンパク質HEFI、転写因子Dec1、接着因子Pcdhb10を同定した。4.上記の遺伝子群と骨転移との相互関連を検討するために、骨転移を強力に抑制するビスフォスフォネート製剤を投与し、これら遺伝子の発現への影響を検討した。
ヒトの性決定に関与する遺伝子の同定とその解析

Y染色体上の性決定因子であるSRY(sex determining region on Y)が発見され,それ以降いくつかの性決定に関与する遺伝子が同定されてきた。SRYはDNAに結合して,他の遺伝子の発現を調節することが予想されるが,SRY遺伝子が直接制御する遺伝子は未だ同定されていない。性分化カスケードを明らかにすることは内分泌攪乱物質の研究にもきわめて重要な意味を持つ。本年度は昨年度に引き続いて性決定のカスケードにおいて,SRYが制御する遺伝子の同定を目指した。ヒトSRYcDNAを強力なプロモーターを持つ発現ベクターpCXN2へ組み,これをヒトembryonal cell carcinaoma由来の細胞株であるNT2/D1cell lineに導入した。抗生物質G418の存在下で恒常的にヒトSRYを過剰発現している細胞およびpCXN2のみをもつ細胞をクローン化した。性決定カスケードに重要な役割を担っていると考えられるSOX9,SF-1に関してはSRYの過剰発現による発現量の変化は認められなかった。生体内ではSOX9やSF-1はSRY発現以降,男性型の発現パターンを示すが,SRYのみがこれらの遺伝子発現に必ずしも重要ではないということが明らかになった。またSRYが他のタンパクと共役して標的遺伝子を調節する可能性を考え,酵母Two hybrid systemによってSRYと相互作用するタンパクの同定を試みた。SRYcDNAの全長をGAL4DNA bindingdomainの下流に接続し,精巣由来のcDNAで作成されているpreyライブラリーをスクリーニングし,14種類の陽性コロニーを得て現在解析中である。SRYの転写に環境ホルモンが影響を及ぼすことも考えられるため,エストロゲンの暴露実験を行ったが,RT-PCRレベルではSRYの発現量の変化は認められなかった。SRY遺伝子は哺乳類や有袋類において未分化性腺を精巣に誘導するための鍵を握る遺伝子である.SRYはその構造から機能的下流の遺伝子の発現を調節することでその機能を発揮すると考えられる.しかしながら,ヒトSRYの発現様式が時期特異的,組織特異的なためにSRYの機能を探る適切な実験系の構築が難しく,その機能的下流の遺伝子は現在まで明らかとなっていない.本研究ではヒトSRYが制御する遺伝子を同定する目的で,SRY過剰発現系を構築しdifferential display法を用いた解析を行った.まず,ヒトSRYのcDNAを発現ベクターpCXN2に挿入したコンストラクトを作成した.次に,このSRY遺伝子過剰発現コンストラクトとSRYcDNAを持たないpCXN2をそれぞれヒトembryonal cell carcinoma由来の細胞株であるNT2/D1に導入した.48時間後にtotal RNAを回収し,これを鋳型として3種類のアンカープライマーと16種類の任意プライマーを用いてdifferential display法を行った.その結果SRYを強制発現させた場合において特に発現が増加していると思われるmRNAが4種類認められた.これらは反復配列を含み,詳しい解析が困難であった.今後はさらにプライマーの種類を増やして検討する予定である.またSRYを安定に発現する細胞株を作成し,これを用いたDNAチップによる網羅的な遺伝子発現パターン解析も念頭に置きつつ実験を進める予定である.Y染色体上の性決定因子であるSRY(sex determining region on Y)が発見され,それ以降いくつかの性決定に関与する遺伝子が同定されてきた。
東アジアの書道史における料紙と書風に関する基礎的研究

本研究課題では日本、中国、韓国に残る装飾料紙を使用した書の作品について、その書の特徴の詳細を調査・データ化するとともに、料紙の科学的分析を行なうことを目的として、まずは国内外の関連作品のデータ収集を行ない、そのうち約200件の調査を実施した。それらの調査結果はデジタルデータで蓄積し、東京国立博物館での陳列に活用しながら、研究成果報告書を作成し公開している。【調査対象作品の選定】国内に収蔵されている作品で、装飾料紙を用いた古筆を中心に調査対象となる、東京国立博物館所蔵作品のリスト作成を行った。リスト中から調査対象作品を約90点に絞り込んだ。【調書フォーマットの作成】装飾料紙を美術史学的及び自然科学的角度等から多角的に調査し、調査時に得られた知見を記録するため、装飾料紙専用の調書フォーマットを新たに作成した。各研究分担者が書跡資料に関する文献を調査し、書風、料紙装飾、文様、紙質等についての様式を分類した結果を調書に反映することで、本研究に適したオリジナルの調書フォーマットが完成した。【国内調査】東京国立博物館所蔵作品のリストに従い、平成19年度は約20件の作品について調査を行った。年度当初から中盤にかけて3回の調査を行い、その結果、透過光及び顕微鏡を活用した効果的な観察方法が判明し、調査・分析に必要な器材を選別し、購入した。年度後半は外部機関が所蔵する作品の調査を中心に行った。泉屋博古館(京都)、陽明文庫(京都)へ出張し、指定品を含む約10件の資料を調査した。顕微鏡等で詳細に観察することで、過去の展覧会等では観察・報告されていなかった新たな文様の存在を確認した。特に雲母刷りが施された作品については、これらの調査結果を踏まえ、より効果的な観察手法の考案が急務であると考えられた。本研究の目的は、東アジアに現存する装飾料紙を用いた書跡資料を調査することで、それらを製作技法毎に分類し、東アジアにおける装飾料紙の製作技法の歴史的変遷及び製作技法の伝播を解明することである。本年度は、昨年度に引き続き、装飾料紙の作品リスト及び参考文献リストの作成を行い、そのリストに基づいた作品の調査を実施した。東京国立博物館所蔵の作品の調査を続けるとともに、本年度は、韓国や台湾に残される作品の調査を実施した。それらの調査結果や、作品の伝来等に関する情報、古文献を収集し、データーベース化も進めてきた。本年度は、その成果を基に、特集陳列「装飾料紙と鑑賞料紙」(於:東京国立博物館、2008年11月5日12月14日)を開催した。東京国立博物館所蔵の作品の調査を続けるとともに、国内では京都国立博物館や陽明文庫等、国外では、韓国や中国に残される作品の調査を実施した。それらの調査結果や、作品の伝来等に関する情報、古文献を収集し、データベース化も進めてきた。本年度は、その成果を基に研究成果報告書を作成した。
細石刃の形態と使用痕分析による使用プロセスの復元的研究

1岡山県恩原1遺跡、同2遺跡出土の細石刃について、計測と肉眼観察の結果を、パーソナルコンピュータを用いてデータベース化した。これにより、当初の見通しを次のように再確認できた。(1)特に恩原2遺跡において、残存部位と石核側面の付着率との相関が比較的明瞭に現れることが判明している。すなわち、石核側面をもつものに完形資料が多く、それに対して、石核側面をもたないものには末端部を欠く打瘤部側資料が多いという傾向が認められた。恩原1遺跡においても、石核側面をもたない資料において打瘤部側資料の数量がやや突出する点で恩原2遺跡に共通している。(2)主に幅と厚さの相関について検討したが、平均値の上では、大まかにみて石核側面をもつ資料はもたないそれに比べ、やや幅広で、やや厚いといえる。ただし、実際には両者の計算値の分布は大部分が重なり合うことになり、明らかな区分はできなかった。この点では、当初の予想と食い違いがあることが判明した。2上記の資料についての使用痕の観察結果は次の通りである。(1)肉眼あるいは10倍のル-ペによって認識できる程度の微小剥離痕については、とくに恩原1遺跡で形態との相関が認められた。すなわち、微小剥離痕のある細石刃には、石核側面の付着しないものが多いという傾向にある。また、石核側面をもちながら微小剥離痕の認められるものには厚さが2ミリを超えるものはない。(2)金属顕微鏡下での観察は現在も継続中である。瑪瑙・玉髄といった使用石材の性格上、資料の観察方法を含めて問題が多く、充分な結論を導くに至っていない。3関連する諸遺跡の細石刃のデータについては、資料上の制約もあり、今後の作業の追加が必要となっている。
地域在住高齢者のＱＯＬと生活機能の低下要因に関する大規模コホート研究

本研究は、高齢期の生活機能の低下とQOL(Quality of Life,生活の質)の低下につながる可能性の高い認知機能障害、うつ、聴覚障害、嚥下障害、排尿障害、慢性閉塞性肺疾患、眼疾患の危険因子と防御因子を検討することを目的とした前向きコホート研究である。対象者は地域在住の自立高齢者4,427名であり、本研究期間中に5年次追跡健診を実施した。歯牙喪失(軽度認知障害と嚥下障害の危険要因)、メタボリックシンドローム(抑うつの危険要因)、排尿症状あり(夜間頻尿の危険要因)、地域活動への不参加は高齢期の生活機能とQOLの低下に関与していることが示された。本研究は、奈良県に在住する65歳以上(ベースライン当時平均72歳)の独歩可能な男女をエントリー条件として、2007年(一部2008年)にベースライン健診を終了させた4427人(当時平均72歳)のコホートの追跡である。高齢者のQOLと生活機能に影響を与える要因を学際的に検討し、超高齢社会の公衆衛生施策に資する新知見を提供することを目的したものである。2012年の追跡健診の未受診者866名を対象に、2013年簡易版追跡健診を実施した。アンケート調査による健康関連QOLと生活機能の把握、医療スタッフによる病歴の問診、脳卒中などのベースライン以降の新規発症の把握、認知機能検査、歯科・嚥下機能検査、身体計測、血液検査を実施した。簡易版追跡健診の未受診者648名を対象に、医療スタッフによる訪問調査を実施し、病歴、健康関連QOLと生活機能、脳卒中などのベースライン以降の新規発症について調査した。その結果、(1)866名のうち、2013年簡易版追跡健診を受診したのは218名であった。(2)訪問調査の対象となった648名のうち、233名が拒否、11名が死亡、16名が転居、長期不在が56名で、294名の訪問調査を完了した。38名が追跡不能であった。(3)歯牙喪失と嚥下障害の関連では、ベースライン時の残存歯27ー32本に対して、13ー22本と0ー12本のオッズ比は2.42 (95%CI,1.61ー3.63)と2.49 (1.68ー3.69)であり、歯牙喪失が嚥下障害の危険因子であることが示唆された。(4)訪問調査や電話調査により、41名の認知症を把握した。本研究は、奈良県内に在住する65歳以上の独歩可能な男女をエントリー条件として、2007年にベースライン健診を終了させた4427人(当時平均72歳)のコホートの追跡である。2012年2月12月にかけて、公民館等で断続的に追跡健診を実施した。【結果】追跡健診までに、住民票の照会や郵便調査及び電話調査により、225名の死亡、51名の転居、20名の施設入所、346名の入院・病気療養中、45名の拒否が判明し、追跡健診対象者は3740名であった。(1)受診者は2874名(76.8%)、未受診者は866名(23.1%)であった。(2)低QOLの有意な関連要因は脳卒中・心筋梗塞の既往、糖尿病治療中、視覚機能の低下自覚あり、尿漏れあり、うつ傾向あり、認知機能障害あり、睡眠障害あり、友人のサポートがないことであった。(3)ベースライン時に認知機能が正常であった2335名のうち、241名が新規の軽度認知障害と判定された。ベースライン時の残存歯25ー32本に対して、0本のオッズ比は2.39 (95%CI, 1.48ー3.86)で、歯牙喪失は軽度認知障害の危険因子であることが示唆された。ベースライン時に嚥下機能が正常であった1988名について、5年間の嚥下障害の累積罹患率は15.7%であった。(4)追跡健診受診者のうち、1秒率70%未満の閉塞性換気障害の割合は31.2%で、慢性閉塞性肺疾患の割合は16.9%であった。(5)老人会や自治会の活動にほぼ毎回参加している群は、そうでない群に比べて、5年間のうつ傾向の累積罹患率が有意に低かった。(6)夜間頻尿と過活動膀胱の有病割合は、45.3%と20.3%であった。(7)加齢黄斑変性の有病割合は1.8%であった。

(8)男性における症候的骨折の発生率は1000人年あたり11.7人で、骨粗鬆症性骨折の発生率は1000人年あたり7.2人であった。【目的】地域在住高齢者の前向きコホート研究における生死情報を収集することである。【方法】2007年開始の地域在住高齢者の前向きコホート研究における7年次追跡アンケート調査を実施した。【対象者】2007年のベースライン健診時点で、奈良県在住の独歩可能な65歳以上の高齢者4459名のうち、2014年8月までの時点で死亡、県外転居、拒否、施設入所で本人と連絡を取れないことを確認できた387名を除いた4072名を追跡アンケート調査の対象者とした。アンケート調査票は郵送で届け、郵送で回収した。【結果】3237名からアンケート調査票を回収した(79.5%)。これまでのデータと合わせると、2007年から2014年の7年間で、入院または病気療養の者156名、死亡276名、転居105名、施設入所28名、拒否82名、辞退10名であった。【結論】7年間の累積死亡率は6.2%であり、全国平均より有意に低かった。7年目の追跡率はおよそ80%で、対象者集団を維持できていると言える。26年度が最終年度であるため、記入しない。地域保健26年度が最終年度であるため、記入しない。2012年の追跡脱落者を対象に、追跡健診と訪問調査を実施した。遺伝子解析研究の同意を得ることができた156名の血液試料からのDNA抽出も完了し、凍結保存している。追跡健診は終了し、生活習慣などを含めた基本情報、健康関連QOL、生活機能、老年症候群や、脳卒中・がん・心筋梗塞・糖尿病・高血圧・脂質異常症など高齢期に多い慢性疾患の罹患の把握、体力測定などのデータと血液試料を入手できた。新しいベースライン情報として、呼吸機能、頸動脈内中膜複合体厚(IMT)、視機能・視力のデータも入手できた。遺伝子解析研究の同意を得ることができた2750名の血液試料からのDNA抽出も完了し、凍結保存している。(2)多重ロジスティック回帰モデルを用いて、5年間のQOLの低下あるいは生活機能レベルの低下に関連する要因と、それら要因の影響の大きさを明らかにする。(3)重回帰分析に基づいたQOL低下と生活機能レベル低下の予測式を作る。(1)追跡脱落者について居住地自治体に消息を問い合わせて、生死・転居を確認する。(2)生存者を対象に追跡健診を実施する。追跡健診の未受診者を対象に、郵送や訪問、電話調査を実施し、新規罹患、生活機能等を調査する。(3)QOL水準と生活機能レベルのベースライン健診後5年間の推移とその特徴を明らかにする。
陸棲藍藻の乾熱耐性を司る鍵物質の解明　－光合成生物への乾熱耐性の付与を目指して－

陸棲藍藻Nostocsp. HK-01は、その生活環における休眠細胞のみ100°Cの乾熱曝露後に蘇生することをこれまで示してきたが、耐性に関わる鍵物質は解明されていなかった。Nostocsp. HK-01は休眠細胞のみの藻体(細胞群)の作出が困難な種であることから、全細胞中の休眠細胞の存在の割合が異なる藻体を作出することで、休眠細胞にのみ蓄積される機能性分子の本体を、休眠細胞の割合を元に探索を試みた。各藻体から得られた抽出物(水溶性)を、HPLCおよびLC-ESI/MSを用いて分離・分析し、各抽出物成分量が著しく異なる分子量の詳細な解析から、休眠細胞に蓄積する物質として、sucrose、glycine、betaine、glucosylglycerolおよびtrehaloseの5種をLC-ESI/MSレベルで同定した。特に、trehaloseを除く4種が、休眠細胞に特異に蓄積していることを、本研究ではじめて明らかにした。更に、これら低分子化合物の、熱曝露後のNostoc sp. HK-01の休眠細胞の蘇生に必要な高分子保護活性の有無について、モデル酵素の乳酸デヒドロゲナーゼを用いて熱(50°C)曝露後に調べ、sucroseおよびglycineを50 mM以上、betaineを100 mM以上添加した条件下でタンパク質の熱凝集を抑制することを、実験的に示した。休眠細胞中に、sucroseおよびglycineが、glucosylglycerolおよびbetaineと比較して約1000倍高い濃度で蓄積されることを算出した結果から、sucroseおよびglycineが、Nostoc sp. HK-01の休眠細胞における主な適合溶質である可能性を示した。熱耐性に優れた細胞形態に特に蓄積する低分子化合物がタンパク質の熱凝集を抑制すること、またその活性濃度に関する情報を具体的に示した。葉緑体の起源生物である藍藻の乾熱耐性機能の全容解明のための重要な情報を示し、公表論文として発表した。休眠細胞に蓄積される化合物を複数見出し同定したことは、当初の計画以上の進展状況であるが、本年度見出した化合物が機能分子の全てであることの証明には至らなかった。ジピコリン酸やSASP等限られた化合物が多量に蓄積されている枯草菌等の胞子と異なり、藍藻の休眠細胞には複数の機能性化合物が蓄積されていることが推察された。H29年度に探索が終了していない画分を対象に、引き続き活性物質の単離および構造解析を行う。単離した適合溶質の他の光合成生物への効果の検証は、活性物質の探索成果に応じて移行する。化合物の添加による乾熱耐性の変化で検証する。実験は、適合溶質の細胞内への取り込みを確認した上で行う。適合溶質が細胞内に取り込まれにくい場合、界面活性剤やプロトプラスト化等と組み合わせて、細胞内へ適合溶質を蓄積させて行う。達成が困難な場合にも適合溶質の代謝に関わるタンパク質を探索し、適合溶質合成遺伝子の単離・導入に向けた研究基盤を確立する。

ジピコリン酸やSASP等限られた化合物が多量に蓄積されている枯草菌等の胞子と異なり、藍藻の休眠細胞には複数の機能性化合物が蓄積されていることが推察された。H29年度に探索が終了していない画分を対象に、引き続き活性物質の単離および構造解析を行う。単離した適合溶質の他の光合成生物への効果の検証は、活性物質の探索成果に応じて移行する。化合物の添加による乾熱耐性の変化で検証する。実験は、適合溶質の細胞内への取り込みを確認した上で行う。適合溶質が細胞内に取り込まれにくい場合、界面活性剤やプロトプラスト化等と組み合わせて、細胞内へ適合溶質を蓄積させて行う。達成が困難な場合にも適合溶質の代謝に関わるタンパク質を探索し、適合溶質合成遺伝子の単離・導入に向けた研究基盤を確立する。
相づちによる発話権の交替についての研究-中・日両言語の対照から学習者言語へ-

様々な会話場面における相づちによる発話権交替(発話権の取得・放棄・維持)の実態を明らかにするため、昨年度に収集した会話資料に加え、今年度に収録した中国語母語話者による雑談(対面)、ラジオの相談番組及びテレビのインタビュー番組(対面)のデータに加えて分析した。相づちが使用されている前後に発話権交替が行われているか否かという視点から中国語と日本語の相づちについて分析した結果、次のことが明らかとなった:(1)中国語母語話者によるテレビインタビュー番組や友人同士の討論場面では、発話権交替に関わる相づちが少なく、特に発話権の維持及び取得に使用される相づちが余りなかった。(2)中国語母語話者の友人同士による雑談やラジオ放送の相談番組では、発話権放棄に用いられる相づちの例が少なくない。また、相づちによる発話権の取得及び維持の例も複数観察された。(3)日本語母語話者の友人同士による会話においては、(1)の状況に類似しており、発話権の放棄以外に用いられる相づちがかなり少なくなっている。(これらの研究結果は、「発話権の交替に用いられる相づちについての中日対照研究」という題目で『言語文化と日本語教育』第38号に投稿する予定。)一方、両言語の学習者(いずれも中上級レベル)の会話(収集した会話資料の一部)について分析した結果、中国人日本語学習者の会話においては、相づちによる発話権の放棄・取得の例がかなり多く見られるが、発話権の維持に用いられる相づちが少なかった。それに対して、日本人中国語学習者の会話では、相づち使用が全体的に少なく、発話権の維持・取得に用いられる相づちがほとんど観察されなかった。よって、上記分析結果より、両言語の学習者は相づちによる発話権交替において母語から影響を受けるという当初の仮説は立証できなかった。本年度は、主に次の内容を中心に研究計画を実施してきました。1.会話における相づちの使用場所についての分析。中日両言語の母語話者がそれぞれ母語による会話においてどのようにして相づちを用いて発話権の交替を行うのかを解明するために、まず両言語の相づちの使用場所を分類し分析する必要があると考えた。そこで、実際に行われた会話(昨年度以前に採集したもの)を分析データに中日両言語の相づちがそれぞれどのような場所で使用されているのか、また、それらの相づちがどのような機能を持っているのかを検討した。その結果、中国語の相づちは主に文末に使用され、そのタイミングは先行発話の内容に対する聞き手の態度と密接に関連しており、相づちの多くは話し手の話に対する「理解」「賛成」「促進」等の意を示すためのものであるのに対して、日本語の相づちは定型的な複数の形式に呼応して打つ性質を有し、相づちが呼応する先行発話の形式は会話参加者の人間関係や会話場面に左右され、相づちのタイミングに変化をもたらすことや、相づちの多くは話を聞いていることを表明し、話の展開を促進させるために使用されていることが明らかとなった。(上記研究結果は、下記とおり口頭発表及び論文発表の形式で公表している:(1)「相づちの使用場所についての中日対照研究-意識と運用の両面から-」清〓大学日本〓言文化国〓〓〓において口頭発表2006年5月;(2)「相づちの中日対照研究-使用場所という観点から-」第32回日本言語文化学研究会において口頭発表2006年6月;(3)「相づちのタイミングにおける中日の比較-異なる会話場面での相づちの先行発話に対する分析を通してー」『人間文化論叢』第9号論文発表お茶の水女子大学大学院人間文化研究科2006年)。2.中国語と日本語の会話における相づちによる発話権の交替の実態を調べ、中国語で書かれた関連論文を収集するために、8月と11月に中国へ出張した。中国語母語話者の母語による会話及び日本人中国語学習者による中国語の会話、中国人日本語学習者の日本語による会話のデータを数十組採集した。上記会話データの文字起こし作業も概ね完成した。1.今年度は、中国語と日本語の会話において、会話参加者がどのようにして相づちを用いて発話権の交替を行うのかを昨年採集した母語話者の会話データに基づいて調べる予定であった。しかし、分析した結果、発話権の交替時に用いられている相づちが両言語とも少なく、当初予測した結果と異なる実態となっていた。よって、異なる会話場面のデータを分析し、発話権交替時の相づち使用の変化実態を調べる必要があると考えている。2.中国語母語話者による会話及びアンケート調査への回答(いずれも前年度以前に採集したデータである)に基づき、中国語の相づちの使用場所について実際の運用と意識の両面から分析し考察を行った。結果、中国語の相づちは情報獲得またはポーズに関連する場所である「文末」(特にうなずきを伴った文末)及び一部の文法形式(語気助詞、名詞、動詞、時間詞や数量詞)の後に多く使用されていることが明らかとなった。上記結果から「文末」以外の相づちの先行発話の形式が存在することや、中国語の相づちの使用場所は情報獲得とポーズの有無に密接に関連していることが判明した。しかし、それらの相づち使用と発話権交替の相関関係は明確にすることができなかった。(この研究結果は、「中国語会話における相づちの使用場所について-運用と意識の両面からの考察-」『成蹊大学一般研究報告』第40巻

第4分冊に公表している)様々な会話場面における相づちによる発話権交替(発話権の取得・放棄・維持)の実態を明らかにするため、昨年度に収集した会話資料に加え、今年度に収録した中国語母語話者による雑談(対面)、ラジオの相談番組及びテレビのインタビュー番組(対面)のデータに加えて分析した。相づちが使用されている前後に発話権交替が行われているか否かという視点から中国語と日本語の相づちについて分析した結果、次のことが明らかとなった:(1)中国語母語話者によるテレビインタビュー番組や友人同士の討論場面では、発話権交替に関わる相づちが少なく、特に発話権の維持及び取得に使用される相づちが余りなかった。(2)中国語母語話者の友人同士による雑談やラジオ放送の相談番組では、発話権放棄に用いられる相づちの例が少なくない。また、相づちによる発話権の取得及び維持の例も複数観察された。(3)日本語母語話者の友人同士による会話においては、(1)の状況に類似しており、発話権の放棄以外に用いられる相づちがかなり少なくなっている。(これらの研究結果は、「発話権の交替に用いられる相づちについての中日対照研究」という題目で『言語文化と日本語教育』第38号に投稿する予定。)一方、両言語の学習者(いずれも中上級レベル)の会話(収集した会話資料の一部)について分析した結果、中国人日本語学習者の会話においては、相づちによる発話権の放棄・取得の例がかなり多く見られるが、発話権の維持に用いられる相づちが少なかった。それに対して、日本人中国語学習者の会話では、相づち使用が全体的に少なく、発話権の維持・取得に用いられる相づちがほとんど観察されなかった。よって、上記分析結果より、両言語の学習者は相づちによる発話権交替において母語から影響を受けるという当初の仮説は立証できなかった。
非翻訳領域リピート病のリピート異常翻訳と不安定性メカニズム

脆弱X随伴振戦/失調症候群(FXTAS)はFMR1遺伝子CGGリピート伸長を原因とする遺伝性疾患だが、その体細胞不安定性は明らかでない。FXTAS剖検例から複数の組織のDNAを抽出し、CGGリピート数と挿入配列の有無を検討した。AGG挿入配列を伴う8693リピートの体細胞モザイクを呈していた。組織間リピート数の相違は、3'リピートの不安定性のためであった。各組織のDNAミスマッチ修復(MMR)遺伝子発現を解析し、MMR遺伝子発現が強いほど、リピート数は伸長する傾向にあった。癌組織ではMMR遺伝子発現が著しく減弱しているが、リピート数は不安定化しており、異なる不安定性メカニズムが示唆された。非翻訳領域リピート伸長変異は、翻訳領域リピート伸長に比べ遥かに大きく、その不安定性も極めて強い。リピート長(遺伝子型)と表現型の相関も弱く、その病態は複雑でその解明も不十分である。翻訳領域リピート病(ポリグルタミン病)患者において、罹患臓器のリピート長が最大かつその不安定性が強いこと、ageingと共に不安定性が増強するが、非翻訳領域リピート病患者についてその知見はよく知られていない。SCA8、FXTASにおいて各臓器を使用した体細胞モザイクの詳細な解析は、未だ報告されておらず、その病態解明に重要な知見になりうると考えている、非翻訳領域リピート伸長変異は、翻訳領域リピート伸長に比べ遥かに大きく、その不安定性も極めて強く、リピート長(遺伝子型)と表現型の相関も弱く、その病態は複雑でその解明も不十分である。脆弱X症候群(FXS)は知的障害や自閉症などの症状をもち、原因遺伝子( FMR1 )の5'UTR領域のCGGリピート伸長(>200リピート)で発症するが、脆弱X随伴振戦/失調症候群(FXTAS)は、FXSの保因者(CGGリピート数55 200)に発症する疾患で、50歳以降に振戦や失調などの症状を呈し、パーキンソン病、神経核内封入体病などとの鑑別が必要な疾患である。本研究では、FXTASのリピート不安定解析を行い、その複雑な病態解明とともに、合理的な分子標的治療戦略の確立を目的とした。FXTASの1剖検例(Ishii K, et al. Internal Med 2010)を用いて、各体細胞組織のCGGリピート不安定性を検討した。各組織からDNAを抽出し、新たなPCR法で、神経組織間、非神経組織間、同一組織のがん・正常組織間のリピート不安定性を解析した。神経組織間(脊髄84中脳91リピート)、非神経組織間(食道79,直腸95)、膵臓のがん組織と正常組織間にリピート不安定性が認められた。FMR1 CGGリピート不安定性にミスマッチ修復遺伝子の発現レベルが関与しているとの知見が最近出てきており、DNA抽出組織からそれぞれ同時に抽出したRNAとタンパクを用いて、各組織のミスマッチ修復遺伝子群の発現をリアルタイムPCR、ウエスタンブロット法で解析し、リピート不安定との関連を検討中である。概ね順調に推移し、成果を上げている。各組織のリピート不安定性を、それぞれのミスマッチ修復遺伝子の発現レベルとの関連で検討を進めている。1.脆弱X随伴振戦/失調症候群(FXTAS)はFMR1遺伝子CGGリピート伸長(55200リピート)を原因とする遺伝性神経変性疾患だが、その体細胞リピート不安定性は明らかでない。FXTAS剖検例から複数の体細胞組織のDNAを抽出し、FMR1 CGGリピート数とその挿入配列を検討した。神経系では8691リピートで、非神経系では8993であった。膵臓組織では90リピートだったが、隣接した膵臓癌組織では89/120のモザイクを呈していた。各々の臓器に1つのAGG挿入配列を認めた。組織間でのCGGリピート数の相違は、3'CGGリピートの不安定性によるものであることが判明した。2. FXTAS剖検例の各体細胞組織のDNAミスマッチ修復(MMR)遺伝子発現をリアルタイムPCRとウエスタンブロット法で解析し、各々の組織のCGGリピート数と比較検討した。MMR遺伝子発現が強いほど、CGGリピート数は伸長する傾向にあった。しかしながら、膵臓癌組織では正常膵臓組織に比べ、MMR遺伝子発現が著しく減弱しているにも拘わらず、CGGリピートは不安定化しており、がん化によるリピート不安定性は、正常組織のそれと異なるメカニズムに起因することが予想された。リピート不安定性解析については順調に推移している。解析を進め、データを取りまとめる予定である。各組織のミスマッチ修復遺伝子の発現レベルと、体細胞モザイク・リピート不安定性との関連について検討中であり、リピート不安手性を制御する因子を同定することによって、将来の治療介入を目指す。遺伝性神経筋疾患の分子病態

平成27年度はリピート不安定性解析に加えて、新しい病態メカニズムとして提唱されたRAN translation(開始コドンなしに異常翻訳を受ける)の解析を行う。SCA8/FXTAS剖検例を用いて、罹病(神経)組織だけでなく非罹病組織のRAN translationを解析定量化すること、神経特異的発現しているRAN translationのフレームペプチドを明らかにし、その病原性を検討する。脆弱X随伴振戦/失調症候群(FXTAS)のCGGリピート不安定性解析に取り組んでいたが、バイオアナライザーとキャピラリーシークエンサーの異なる手法で得られた結果に相違が生じた。その結果、両手法の比較検討に多大な時間を要した。。平成26年度研究に際しては、主として他の競争的研究資金を使用した。解析法の相違による結果の違いについて、バイオアナライザー法が正確であることが判明し、解析を進展させる。平成27年度分と合算して、本研究計画を適切に遂行する予定である。
地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として

当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲルニカではICMEMO委員会の会合も行われ、関連テーマを共有する欧州の特に館長を中心とした歴史博物館関係者たちとの学術的交流をもつ機会を得ることができた。国際会議での発表は、ゲルニカ平和ミュージアムの編集によって著書になることが決定している。3月は在外研究でフランクフルト大学に客員研究院として滞在中の分担者である出口剛司との研究会及びドレスデンの戦後復興事業の視察と資料収集のために、リム、東は渡欧し、現地での研究協力者たちと研究会を行った。ドレスデンは冷戦終結がするまで旧東ドイツ側に属する。そのため、旧西ドイツとは対照的に、最近になってようやく歴史を見直す動きがでてきている。ドレスデン在住のザクゼン記念財団の代表者、創設者でもあるノーバート・ハッセ博士の案内で、ハッセ氏の財団が運営しているいくつかの主要な歴史博物館視察することができ有意義な議論と意見交換を行った。尚、当該研究の研究成果は著書『負の遺産とミュージアム』(文理閣)にまとめることが決定している。また、英文の著書を出版する予定でもある。今年度も、これまでと同様に文献資料では得がたい貴重な学術的交流をフィールド・ワーク及び人的交流を積極的に行ってきたといえよう。2002年度は初年度のため、まず5月には基本文献リストの作成を行った。その後、協力者をも招いた4回の研究会を行い、12月に分担者の研究報告後、それぞれ執筆作業に専念。国内では、広島平和記念資料館、全員で沖縄平和祈念資料館と関連施設を視察し現地での研究会も行った。夏期休暇を利用し、分担者で手分けをして次の歴史博物館を視察し、関係者との聴き取り調査を行った:ドイツ/ベルリン・ユダヤ人歴史博物館、ベルリン郊外のサクセンハウゼン強制収容所;チェコ共和国/テレジン歴史博物館;米国/ニューヨーク市のテナメント博物館、ニューハンプシャー州マンチェスター市の米仏資料館、ワイオミング州のハートマウンテン日系人強制収容所、カリフォルニア州ロサンジェルス市の全米日系人歴史博物館、ハワイ州ビショップ移民博物館、シカゴ市アフリカ系アメリカ人歴史博物館;英国ではマンチェスター市の帝国歴史博物館、人民歴史博物館、アービス都市博物館、リバプール市の奴隷歴史博物館、ロンドン市内帝国戦争博物館、ユダヤ人博物館などをそれぞれの専門領域に関連した調査した。研究代表の東が10月-3月までニューヨーク大学の客員研究員であったため、東はその期間にニューヨークの「グランドゼロ」と呼ばれている元世界貿易センター敷地内に建設計画をしている記念碑事業及び歴史博物館建設計画の経過を調査を集中的に調査することができた。また11月にはカリフォルニア州ロサンジェルス市全米日系博物館の主催で行われた「日系アメリカ人の遺産プロジェクト」の会合に出席し、日系強制収容所の敷地内に資料館建設準備をすすめている行政とNPOの関係者に聴き取り調査を行った。(1)6月沖縄での終戦記念慰霊祭には、分担者全員で沖縄旧一中学校の式典に出席。著書『争点・沖縄戦の記憶』の執筆者である松永勝利氏(琉球新報記者)を囲んでの研究会を現地で開催。(2)7月下旬にはベルリン市内在住、ドイツ教育史専門家アナグレット・エヘマンヘ氏、及び建築家でありドイツの戦争記念碑について研究しているステフニー・エンドリッヒ氏への聴き取り調査を実施。ベルリン市内に点在する戦争メモリアル、歴史博物館、そしてどのガイドブックにも掲載されていない最近注目を浴びている戦争記念碑の視察をエヘマン氏の案内で行い、映像資料を収集。

研究代表の東はインターナショナル・スクールの社会科教員、及び欧州の歴史博物館所属教育部担当者対象の夏季集中セミナーに参加し・合宿しながら意見交換を行う。上記の視察・聴き取り調査の成果を分担者の共著で「ベルリン:歴史修復装置としての都市空間」『立命館大学産業社会論集』39巻3号(2003.12)にまとめ出版する。(3)8月にはポーランド共和国、首都ワルシャワの北西部に位置するヨーロッパ最大規模のユダヤ人記念碑があるといわれているトレビンカ強制収容所跡地のメモリアルを視察。またユネスコ世界遺産として登録されている同国のアウシュビッツI,II,強制収容所を視察、映像資料を収集。後者では、同敷地内に建設されている各国の歴史博物館の調査に時間をついやす。この調査の結果、記念碑、メモリアル、歴史博物館の相違点をさらに明確にする必要があるため多くの関係資料(書籍)を購入。(4)全員での研究会を4月、6月、10月、12月に開催し、それぞれの研究経過を報告する。平成16年度は、ヨーロッパの戦争・歴史博物館の運営に関わる歴史学者たちとの学術的交流を行った。国際博物館協会主催の大会が二〇〇四年秋にソウルで開催されたため、分科会主催(ICMEMO・International Committee of Memorial Museums in Remembrance of the Victims of Public Crimes公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会)の研究発表に分担者たちが発表する機会を得るとともに、同じ分科会で研究発表を行った他国の研究者及び博物館関係者との有意義な意見交換を行うことができた。平成17年度には発表した原稿を著書にする準備に入る予定である。ICOM/ICMEMO委員会は、歴史に関する信頼にたる記憶を培い、記録し、教育と知識の活用を通じて文化的な協調を推進することを目指しており、会員となっている博物館は歴史的な見通しを保持しつつ、現在へと強く結びつけるような方法で、歴史的出来事についての情報を伝達しようと努めている。この委員会の代表者であるトマス・ルッツ氏(トピグラフィー・オヴ・テラー財団)、ヤン・ムンク博士、ヴォジュテック・ブローディグ博士(テレジン歴史博物館、館長、教育長)、ヴルフ・ブレベック館長(パデルボン博物館)一行をソウルに向かう途中に日本に立ち寄っていただき、日本のおける代表的な戦争・歴史博物館、平和資料館を一緒に視察することができた。この経験は今後の学術交流にも有意義なものとなるであろう。彼らとは平成17年度5月にスペイン・ゲルニカで開催される国際平和博物館協会主催の会議でも再会することになっており、当該研究プロジェクトの研究代表者も発表を控えているのでさらに学術的交流を深める予定である。当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者、及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行う。
バブル・ミストダブルミニマイゼーション／大気圧プラズマ法によるＰＣＢ含有排水処理

大気圧プラズマを利用した水質浄化法の特徴として,気相に酸素を含まない系でも水の分解によりヒドロキシルラジカルなどの酸素種活性種を生成できる点が挙げられる.そこで,液相中の酸素種活性種濃度をさらに高めることを目的として,酸素を微細液滴のキャリヤーガスまたは大気圧プラズマガスに混合し,液相に加え気相の酸素源を利用するプラズマ反応場を創成した.アクリル製の発生槽の底部に超音波振動子を装着しイオン交換水を霧化させた.プラズマジェットは石英管(内径1.5 mm)の外周に設置した同軸上の2つの銅電極(距離5 mm)間に高電圧を印加することで発生させた.接触後の微細液滴は共通摺合冷却器(グラハムタイプ)を通じて水溶液として回収した.酸素種活性種濃度の指標として,反応後の液の過酸化水素濃度を硫酸チタン法を用いて定量した.キャリヤーおよび大気圧プラズマのベースガスとしてヘリウムを使用し,酸素/ヘリウム系での酸素モル分率が微細水滴径およびプラズマジェットの接触反応に及ぼす影響について検討した結果,以下の知見を得た.1)キャリアガスがヘリウムの場合は酸素に比べ超音波霧化で得られる平均水滴径は小さい.2)キャリアガスが酸素の場合に,過酸化水素生成濃度が高いが平均水滴は大きい.これより,キャリヤーガス中の酸素がヘリウムプラズマジェットとの接触により活性化し,水滴からのヒドロキシルラジカルの生成を促進することが示唆される.3)酸素/ヘリウム系プラズマを微細水滴に接触させると,酸素モル分率が1 %で反応後の水溶液の過酸化水素濃度が極大を示す.これより,プラズマソースガスとしてのヘリウムへの酸素の混合はプラズマ反応場における気相の酸素源を利用する酸素種活性種の生成とプラズマジェットと液滴との接触頻度の両者に影響を及ぼすと考えられる.大気圧プラズマは化学合成,半導体,医療,金属表面の改質,環境処理などさまざまな分野への応用が期待されている.水質浄化における残留性有機汚染物質(POPs)の処理では,薬剤を使用せず,効率的に対象物質を複数処理できる技術の開発が望まれている.本研究では,POPsの一つであるポリ塩化ビフェニル(PCB ; polychlorobiphenyl)を含有する排水に対するオゾン微細気泡・液滴/プラズマ複合法を用いた同時分解処理に着目した.気-液系における異相接触反応では,異相界面反応場での特異的な反応の進行が期待できる.さらに,異相界面反応場へのプラズマ照射により反応場を活性化することで,通常では分解困難な物質を処理できる可能性がある.平成24年度は,ミスト化した液体を大気圧誘導結合プラズマ(AICP)内に導入し,さまざまな成分を反応原料としてプラズマ内に安定供給する方法の開発を行った.プラズマ発生に用いる石英トーチにミストを含む気-液二相流体,プラズマソースガスを別々に供給した.また,石英トーチ外周に設置した誘導コイルに40.68MHzの高周波を付与することでプラズマを発生させた.ミストは超音波霧化またはネブライザーを用いて供給した.超音波霧化を用いる場合には,2.4MHzの超音波振動子(本多電子製)を内蔵したアクリル製の発生槽を用いてミストを発生させた.一方,ネブライザーを用いる場合には,ネブライザー分級ミスト供給装置(Riverbell製)を用いてミストを発生させた.さらに,生成したプラズマの特性を発光スペクトルをもとに検討した.その結果,平均液滴径が5μm程度のミストをプラズマに供給すると照射出力Pwが500W以上で安定したプラズマが得られ,Pwが500WではOH・に起因するピークが支配的であること,Pwの増加にともないHαやOの原子発光にシフトすることを明らかにした.大気圧プラズマを利用した水質浄化法の特徴として,気相に酸素を含まない系でも水の分解によりヒドロキシルラジカルなどの酸素種活性種を生成できる点が挙げられる.そこで,液相中の酸素種活性種濃度をさらに高めることを目的として,酸素を微細液滴のキャリヤーガスまたは大気圧プラズマガスに混合し,液相に加え気相の酸素源を利用するプラズマ反応場を創成した.アクリル製の発生槽の底部に超音波振動子を装着しイオン交換水を霧化させた.プラズマジェットは石英管(内径1.5 mm)の外周に設置した同軸上の2つの銅電極(距離5 mm)間に高電圧を印加することで発生させた.接触後の微細液滴は共通摺合冷却器(グラハムタイプ)を通じて水溶液として回収した.酸素種活性種濃度の指標として,反応後の液の過酸化水素濃度を硫酸チタン法を用いて定量した.キャリヤーおよび大気圧プラズマのベースガスとしてヘリウムを使用し,酸素/ヘリウム系での酸素モル分率が微細水滴径およびプラズマジェットの接触反応に及ぼす影響について検討した結果,以下の知見を得た.1)キャリアガスがヘリウムの場合は酸素に比べ超音波霧化で得られる平均水滴径は小さい.2)キャリアガスが酸素の場合に,過酸化水素生成濃度が高いが平均水滴は大きい.これより,キャリヤーガス中の酸素がヘリウムプラズマジェットとの接触により活性化し,水滴からのヒドロキシルラジカルの生成を促進することが示唆される.3)酸素/ヘリウム系プラズマを微細水滴に接触させると,酸素モル分率が1 %で反応後の水溶液の過酸化水素濃度が極大を示す.これより,プラズマソースガスとしてのヘリウムへの酸素の混合はプラズマ反応場における気相の酸素源を利用する酸素種活性種の生成とプラズマジェットと液滴との接触頻度の両者に影響を及ぼすと考えられる.

水質浄化における残留性有機汚染物質(POPs)の処理では,薬剤を使用せず,効率的に対象物質を複数処理できる技術の開発が望まれている.本研究では,POPsの一つであるポリ塩化ビフェニル(PCB)を含有する排水に対するオゾン(O3)微細気泡・液滴/プラズマ複合法を用いた同時分解処理に着目した.気-液系における異相接触反応では,異相界面反応場での特異的な反応の進行が期待できる.さらに,異相界面反応場へのプラズマ照射により反応場を活性化することで,通常では分解困難な物質を処理できる可能性がある.平成23年度は,O3微細気泡法によるPCB疑似モデル物質の分解処理に関する検討を行った.PCBの脱塩素化分解およびベンゼン環の壊裂を目的とし,フェノール,p-クロロフェノール,クロロベンゼンを分解対象物として選択した.また,O3微細気泡をイオン交換水に導入し紫外線(UV)照射を併用すると酸化力が高い酸素種活性種(OS ; O3 , OH・など)の生成を促進できることが明らかとなっている.さらに,O3微細気泡によるPCB分解過程では酸化力が高いハロゲンオキソ酸が生成し,PCB分解を促進する可能性がある.そこで,ハロゲンイオンが共存する場合のフェノールの分解効果を検討するため,フェノール水溶液にNaClまたはNaBrを添加した系についても実験を行った.O3微細気泡法の効果は物質濃度,水溶液pH,電気電導度,酸化還元電位,酸素種活性種濃度の時間変化をもとに評価した.その結果,以下の知見が得られた.1)O3微細気泡によるフェノールの分解効果は顕著であるが,NaCl,NaBrの添加効果は些少である.2)O3微細気泡によりクロロフェノールの分解が生じるが,UV照射の併用効果は些少である.3)O3微細気泡またはUV照射によりクロロベンゼンの分解が生じるがO3/UV照射の併用効果は些少である.有機塩素化合物としてp-クロロフェノールを用いた場合におけるアルゴンプラズマとの接触反応特性について検討した結果,p-クロロフェノールから無機塩素イオンが遊離することを確認し,1次反応速度定数が3.47×10-3 min-1であることを明らかにした.フェノール,p-クロロフェノール,クロロベンゼンを分解対象物としてO3微細気泡法による脱塩素化分解およびベンゼン環の壊裂反応を行い,気-液系における異相接触反応の基礎的知見が得られている.有機塩素化合物の種類を増やし,大気圧誘導結合プラズマ法とミスト法の複合化が有機塩素化合物の分解過程に及ぼす影響を検討する.プラズマの生成条件の基礎検討として,プラズマの射出長さの測定,プラズマの分光計測による生成活性種の状態および温度のシミュレーション,およびプラズマの液相到達時のプラズマ温度の試算などを行う.さらに,ミスト/プラズマ法によるPCB含有排水分解を行う際のプラズマによる1)化学的効果,2)物理的効果,および3)熱的効果について実験的検証を行う.微細気泡法またはミスト/大気圧プラズマ法で得られた知見を基に,バブル・ミスト/大気圧プラズマ複合法のハイブリッド効果を検討した後,最終的に本手法におけるPCB含有排水の最適処理条件を明らかにする.