hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経内分泌肺癌における神経内分泌分化形質獲得メカニズムの全容解明と治療への応用

肺に発生する悪性腫瘍の1/3は幼若神経系/神経内分泌系形質を有しており、そのような腫瘍は予後不良である。しかし肺癌細胞における幼若神経系/神経内分泌系形質の発現機序は不明である。そこで我々は、肺癌細胞における幼若神経系/神経内分泌系形質獲得メカニズムについて、分子病理学的に解析を行った。その結果、高悪性度肺神経内分泌腫瘍である小細胞癌では特異的にLHX2, LHX6,および7種のIII/IV型POU転写因子を発現していることが判明し、それらのうちPOU3F4およびPOU4F2が大細胞癌株に対し強い幼若神経系/神経内分泌系形質転換能を有していることが明らかになった。次に、class III/IV POU転写因子がどの程度神経内分泌マーカー分子の発現誘導に寄与しているかについて検討した。その結果、class III/IV POU転写因子は神経内分泌マーカー分子であるCD56(NCAM1)、synaptophysin、chromogranin Aいずれの発現亢進にも関与していることが明らかになり、またそれらの発現亢進はPOU3F4およびPOU4F2において顕著であった。肺癌組織(小細胞癌、扁平上皮癌、腺癌)におけるBRN2の発現状態について、免疫組織化学的解析を行った。その結果、BRN2の発現は小細胞癌に高頻度に認められた。今後非神経内分泌肺癌細胞から神経内分泌肺癌細胞へと形質転換を試みるにあたり、遺伝子導入を行う肺癌細胞にどのような背景形質が必要であるのかを探るため、肺癌組織を用いてcytokeratin 7 (CK7)の発現状態を検索してみた。その結果、肺小細胞癌は腺癌と同様にCK7を発現していること、扁平上皮癌にCK7の発現はみられないことが判明した。この結果より、今後は形質転換を試みる肺癌細胞株に腺癌株を加えていくこととした。前年度までの検討により、幼若な神経形質を有する小細胞肺癌においては、神経分化に関与するといわれているclass III/IV POU転写因子を特異的に発現していること、7種のclass III/IV POU転写因子それぞれは他のclass III/IV POU転写因子を誘導すること、また7種のclass III/IV POU転写因子のうちPOU3F4およびPOU4F2が最も強い誘導能を有することが明らかになった。これらの結果は大細胞癌株を用いて得られたものであったため、腺癌株においても同様の現象が惹起しうるかについて更に検討を行った。その結果、A549やH358(いずれも肺腺癌株)においては大細胞癌株に見られたclass III/IV POU転写因子遺伝子導入による神経内分泌形質の誘導が惹起されないことが判明した。このことから、ある程度分化方向の定まっている肺癌細胞にはclass III/IV POU転写因子による形質転換を抑止するメカニズムが存在している可能性が示唆された。次に、大細胞癌株にclass III/IV POU転写因子を強制発現させることによる神経内分泌形質の誘導が、形態変化にまで現れているか否かについて、マウスへの移植腫瘍を作成して検索した。その結果、癌細胞胞体の紡錘状変化、癌胞巣周囲の柵状核配列やロゼット形成など、神経内分泌分化に特徴的な形態像を示すまでには至っていないことが明らかになった。今後更なる検討が必要と思われる。また、低中悪性度を示す肺カルチノイド腫瘍におけるPOU3F2 (class III POU転写因子の1種)の発現についても検討を行った。その結果、肺カルチノイド腫瘍にもPOU3F2を発現するものが存在することを、世界に先駆けて明らかにした。人体病理学Class III/IV POU遺伝子と、神経内分泌マーカー分子、神経内分泌特異的転写因子の発現との関連性について詳細なデータを得ることができた。肺小細胞癌に特徴的なホメオボックス遺伝子発現状態の解析については、HOX群、FOX群、PAX群、LHX群、3型POU群、4型POU群と、多種の遺伝子についての解析を行うことができた。また有意に小細胞癌で発現の高かったものについては、約1/3の発現ベクター作成が完了した。更に免疫組織化学的解析を同時進行させることにより、小細胞癌細胞が有する神経内分泌形質以外の形質についても検索を進めることができた。これまでに得られた遺伝子導入細胞をマウス移植実験に展開し、class III/IV POU遺伝子導入により、どのような形態学的、免疫組織化学的変化が肺癌細胞にもたらされるのかを明らかにしていく。また複数のclass III/IV POU遺伝子導入、あるいは他の神経内分泌特異的転写因子を共導入することにより、非神経内分泌肺癌細胞から神経内分泌細胞への形質転換を試みていきたいと考えている。

次年度は、今年度の検討で得られた知見を踏まえ、有意に小細胞癌で発現の高いホメオボックス遺伝子の発現ベクター作成を推進するとともに、それらの神経内分泌形質誘導能のスクリーニング、ASCL1等の神経内分泌細胞特異的basic helix-loop-helix型転写因子との共発現系を構築し、非神経内分泌肺癌細胞から神経内分泌肺癌細胞への形質転換を試みていきたいと考えている。上記研究を推進するにあたり、次年度の研究費は、分子生物学的試薬、器具の購入、遺伝子配列検索費、細胞培養に用いる試薬、器具の購入等に充当したいと考えている。
機能未知Ｆ－ｂｏｘタンパク質の機能解析

複合体型ユビキチンリガーゼとして知られるSCF型ユビキチンリガーゼの基質認識サブユニットF-boxタンパク質はヒトでは70種類存在するが、それら多くの標的分子は未知である。本研究では、ユビキチンリガーゼとポリユビキチン鎖結合プローブTR-TUBEを細胞に共発現させることで、基質のユビキチン化状態を細胞内で安定に保ち、効率的に基質を同定する方法を開発した。この方法を用いて、多くの細胞株や臓器で普遍的に発現し、機能が未知であったF-boxタンパク質FBXO21の基質の同定に成功した。分解されるべき標的分子を見分けユビキチンを付加する酵素「ユビキチンリガーゼ」は、広範な生命現象の制御を担うユビキチン・プロテアソームシステムの要となる分子である。複合体型リガーゼとして知られるSCF型ユビキチンリガーゼの基質認識サブユニットF-boxタンパク質はヒトでは約70種類存在するが、半分以上のF-boxタンパク質の標的分子は明らかにされていない。本研究はこれまで未知であったF-boxタンパク質の機能を解明することを目的とする。常法に則りF-boxタンパク質と結合するものの中から基質のスクリーニングを行うべく、基質と安定に結合できる変異体を作成して研究を進めてきたが、25年度はより積極的に目的とするF-boxタンパク質によりユビキチン化を受けた標的タンパク質を抽出・同定する方法を新たに開発し、その検証を行った。生体内において、ポリユビキチン化されたタンパク質はプロテアソームにより速やかに分解され、またポリユビキチン鎖は脱ユビキチン化酵素により取り除かれてしまうため、ユビキチン化基質を単離し同定することは困難であった。今回開発したUbiquitin-catcher法は、試験管内でポリユビキチン化タンパク質を濃縮するアフィニティプローブとして報告のあったTUBEを利用した物で、タグ付きトリプシン耐性型のTUBE変異体(Ub-catcher)を培養細胞に発現させる方法である。この方法により阻害剤非存在下でも、ユビキチン化タンパク質を細胞内に安定に蓄積させ、免疫沈降により濃縮することに成功している。また目的とするF-boxタンパク質との共発現によりユビキチン化した標的分子の蓄積量がかなり増加した。免疫沈降物のトリプシン分解物をユビキチンシグニチャーであるdiGlyに対する抗体で二次濃縮したものを質量分析により解析することで、効率よく標的分子の同定を行うことが可能となった。分解されるべき標的分子を見分けユビキチンを付加するユビキチンリガーゼは、様々な生体反応において重要な役割を担うユビキチン・プロテアソームシステムの要となる分子である。複合体型リガーゼとして知られるSCF型ユビキチンリガーゼの基質認識サブユニットF-boxタンパク質はヒトでは70種類存在するが、それら多くの標的分子は未知である。本研究はこれまで未知であったF-boxタンパク質の機能を解明する事を目的とするものである。我々は糖鎖を認識するF-boxタンパク質Fbs1,2,3について研究を進めてきたが、これらのF-boxタンパク質と相同性が高いものの糖鎖とは結合しない機能未知のFbxo17について平成24年度は解析を進めた。これまでに開発した安定にF-boxタンパク質と基質との結合を見ることができるアダプタータンパク質Skp1の変異体を用いる系により、Fbxo17は多様なRNA結合タンパク質と結合することを見出した。これらのRNA結合タンパク質はストレス顆粒と呼ばれる様々なストレス条件下で一過性に生じる細胞質顆粒に含まれるものであったため、Fbxo17遺伝子をノックダウンしてみたところ、ストレス時にストレス顆粒の形成が遅くなる現象を見出している。Fbxo17と結合するRNA結合タンパク質は数十種類に及び、複合体を形成しているためユビキチン化を受ける標的を見出すのは困難であるため、さらに、細胞内で効率よくユビキチン化蛋白質を検出する系を新たに作出し、これを用いて標的分子の詳細な検討を進めている。タンパク質のユビキチン化は、様々な生命現象の制御と恒常性の維持に必須な翻訳後修飾である。どのタンパク質にユビキチンを付けるのか、その選択性を決めるのはユビキチンリガーゼである。複合体型ユビキチンリガーゼとして知られるSCF型ユビキチンリガーゼは、基質認識サブユニットであるF-boxタンパク質を入れ替えることで様々な基質に対応する。ヒトでは約70種類のF-boxタンパク質が存在するが、基質が分かっているものは半数にも満たない。本研究は、F-boxタンパク質の基質を解明するための手法を開発し、機能未知のF-boxタンパク質の基質を見出すことを目的とする。ユビチキン化タンパク質は、多くの場合プロテアソームにより分解されるために細胞内の存在量が少ないか、細胞内に存在する脱ユビキチン化酵素によりユビキチン鎖をはずされてしまうため、細胞内にユビキチン鎖が付いた状態で存在する量は極わずかである。

そのため、過剰発現させたユビキチンリガーゼのユビキチン化基質を同定することは困難であった。本研究ではポリユビキチン結合プローブTR-TUBEとユビキチンリガーゼを細胞内に共発現させることで、単離したい基質のユビキチン鎖を細胞内で安定に保つ系を開発した。TR-TUBEを免疫沈降することで基質タンパク質を濃縮し、トリプシン分解の際生じるユビキチンシグニチャーを認識するdiGly抗体で単離したペプチドを質量分析により解析することで、効率よく基質タンパク質及びユビキチン化部位の同定をする事が可能となった。この系を用いて、多くの組織や細胞に広く存在するが機能未知であったFBXO21の基質の同定を行った。その結果、核に存在するアセチルトランスフェラーゼp300や癌抑制因子Rb1と結合することが知られているEID1とスレオニンtRNA合成酵素TARSが基質であることを明らかとした。分子生物学・糖鎖生物学今年度のスクリーニング法の開発は当初の計画には無かったものはであるが、これまで万能な方法のなかったユビキチン化基質の効率よい同定法の開発に成功したため、今後の研究の発展に生かすことができる。基質がわかっているF-boxタンパク質を用いて既知の基質のみならず、新たな基質の同定も可能である事が分かったので、当初の計画にあるF-boxタンパク質の基質の網羅的解析に道が開けた。機能未知のFbxo17の結合タンパク質の同定から、細胞のストレス時に一過性に形成されるストレス顆粒の形成に関与することを見出した。しかし、特異的な結合タンパク質が数十にも及び複合体を形成しているものであったため、ユビキチン化される標的を決めるのは困難であり、そのため、新たにユビキチン化そのものを検出し単離する系を作出した。この系と結合タンパク質同定の2つの系を用いることで、多くのF-boxタンパク質の基質の同定が可能になることが期待されるため、当初の予定から変更はあったものの、新たな系の作出は今後の研究の推進に有利となるものと考えられたため。新たに開発したユビキチン化基質同定法Ubiquitin-Catcher法を用いて、これまで機能未知であったF-boxタンパク質の基質を網羅的に同定・解析を行っていく。今年度は、F-box蛋白質との結合蛋白質を見出す系に加え、細胞内でユビキチン化蛋白質を安定に抽出する系を作出した。第一にこの系が多くのユビキチンリガーゼの基質探索に普遍的に用いることができることを示すために、基質が既知であるSkp2, Fbxw7などを用いてそのユビキチン化蛋白質の同定を行う。その上でFbxo17の標的分子を同定し、どのようにストレス顆粒形成に寄与するのかを明らかとしていく。さらに、Fbxo44をはじめとする機能未知のF-box蛋白質の標的分子を、結合蛋白質とユビキチン化蛋白質の両面からスクリーニングしその機能の解明を進めていく。今年度はスクリーニング系の確立を行い成功したため、来年度はこれを用いて網羅的解析を行っていく予定である。そのためには多くの抗体が必要であり、今年度予算から次年度へそちらの解析に用いるための物品費へ移行させた。物品費(抗体などのタンパク質の解析試薬)に充足する予定である。
量子ビーム併用による多機能薄膜評価技術の開発とPLD膜生成プロセス解明への展開

本研究の目的は,高機能薄膜アクチュエータ開発を見据えた,低環境負荷型機能性薄膜の創生および中性子線を用いた材料特性評価技術の確立である.初めに,既製品では高価である薄膜創生装置の設計・試作を行った.最低限の機能と拡張性を有し,縦・横が600mm,高さ800mmの小型可搬型PLD装置の作製に成功した.自作装置による膜作成材料として,応答性の良い圧電セラミックスと大変形の発生が期待できる形状記憶合金の組合せを検討した.その結果,形状記憶合金の組成制御には基盤とターゲットとの距離や製膜時間が影響することを見出した.本研究の目的は,高機能薄膜アクチュエータ開発を見据えた,低環境負荷型機能性薄膜の創生および中性子線を用いた材料特性評価技術の確立である.初めに,既製品では高価である薄膜創生装置の設計・試作を行った.最低限の機能と拡張性を有し,縦・横が600mm,高さ800mmの小型可搬型PLD装置の作製に成功した.自作装置による膜作成材料として,応答性の良い圧電セラミックスと大変形の発生が期待できる形状記憶合金の組合せを検討した.その結果,形状記憶合金の組成制御には基盤とターゲットとの距離や製膜時間が影響することを見出した.高機能薄膜アクチュエータ開発を見据えた,低環境負荷型機能性薄膜の創生および中性子線を用いた材料特性評価技術の確立を目的として研究を遂行した.今年度は,高次微構造制御薄膜生成プロセスを明確にするために必要な,大型パルス中性子実験施設内の新材料解析装置に設置を目的とした小型PLD製膜装置を設計および試作を主として行なった.PLD製膜装置の既製品は高価である高出力レーザーを除いたとしても,700万円以上と大変高価であるため,汎用品として比較的安価である排気系は構造体として購入し,その他は実験仕様を満たす必要最低限の設計を行い,部品・備品を購入して製作を行なった.大型パルス中性子実験施設に持ち込む装置であるため,より小型で可搬可能なPLD製膜装置の設計を目指した結果,空冷式真空系を含めて幅600mm×奥行き600mm×高さ800mmのサイズで製膜装置の試作品を作製することが出来た.規格品のチャンバーへの追加工を基礎とした設計および製作を行なったため,真空槽は低価格で仕様達成ができ,初年度にターゲット回転機構の設計,試作および整備を実施できたことは,薄膜生成プロセス解明のための実験を効果的に進めることが期待できる.また,完成品販売装置の数分の1の価格で装置を製作できたことは,PLD法による新素材開発を取り組む上で新規導入が容易になったといえる.また,膜特性評価において重要である組成安定的な膜生成のパラメータとして,ターゲット-基板距離における組成のばらつきについて評価を行い,製膜時間とターゲット-基板距離との相関性を見出すことができたので,製膜条件の選定の基準としていく予定である.本研究の目的は,高機能薄膜アクチュエータ開発を見据えた,低環境負荷型機能性薄膜の創生および中性子線を用いた材料特性評価技術の確立である.昨年度,汎用品として比較的安価である排気系のみ構造体として購入し,その他は実験仕様を満たす必要最低限の設計を行い,部品・備品を購入して,PLD装置を製作した.本年度は,作製装置による製膜実験とTiNi合金のEBSP解析用の試料調整法について検討した.・形状記憶合金(精密鋳造TiNi)薄膜の創生Si基板上にTiNi堆積膜を生成する上での基板界面条件の一つとして,単結晶Si結晶方位を検討し,X線回折法によって薄膜成長方向の配向性の評価を行った.基板の方位によらず熱処理なしの場合では結晶相は非晶質であることが確認されたため,製膜後に熱処理を実施し結晶化を行なった.膜厚が薄い段階ではあるが,基板による膜成長方位には顕著な差異は確認できなかった。・EBSP法を用いた膜界面の結晶学的評価法の高精度化基板と膜との界面の結晶学的評価をEBSP法で行う.界面を高精度に評価するには膜生成状態を破壊することなく試験片を作成することが最も重要であるため,イオン・ビーム加工を用いた手法を用いて試料の作成を行なった.機械加工時の導入されるひずみの影響が大きいため,イオンの除去量がかなり必要であることがわかった.本研究の目的は,高機能薄膜アクチュエータ開発を見据えた,低環境負荷型機能性薄膜の創生および中性子線を用いた材料特性評価技術の確立である.昨年度は,機能共生・多機能材料の組み合わせとして,高感度かつ応答性が良好である圧電セラミックス(PZT)と大きなアクチュエーションひずみの発生が期待できる形状記憶合金(TiNi系)を検討し,TiNiの組成制御には基盤とターゲットとの距離や製膜時間が影響することを見出した.本年度は以下の検討を行った.・形状記憶合金(精密鋳造TiNi)

薄膜の組成制御ターゲットとしてTiNi合金バルク材を用いた場合においても,薄膜組成がターゲット組成とはわずかに異なることから,より容易な組成調整を目的として,TiおよびNi単相を製膜行程において積層し,熱処理を施すことを試みた.ターゲットのTi,Ni単相面積比が1の場合には,明らかにNi相の堆積率が大きくなったため,ターゲット比率を変化させて,ターゲット面積比と膜組成比の関係性を明らかにすることを目指したが,予測曲線を示すまでの相関性を得ることができなかった.また,室温中での製膜ではアモルファス相で製膜され,製膜後600度以上で真空加熱処理を行うことで結晶化処理が可能であることを明らかにしたが,基盤温度を300度に保持した環境で製膜処理を行うと,結晶化温度以下であるにも関わらず結晶相が創生できることを確認した.今後,常温製膜後に熱処理を施した膜と,常温雰囲気で高温基板上に製膜した膜の粒径や結晶構造を詳細に調べ,形状記憶効果の高い,形状記憶合金薄膜アクチュエータ設計の指針を提案を目指していく.交付1年目に実験装置の設計および製作,2年目の23年度に製膜実験の実施.という当初の計画通りに研究は遂行できているため,おおむね順調に進展しているといえる。PLD装置をより安価に製作するという目的は達成できており,今後は膜創生過程を明確にするため,加熱システムやガス雰囲気の環境対応など,チャンバーに多種の実験環境を整備していく.これは,チャンバーを設計した際に,外部電源の取得口や観察窓等をあらかじめ計画していたため,今後の研究遂行に有効に活用することができる.パルスレーザー発振装置を学内での借用で対応しているため,競争的資金の獲得によって,本装置占有のパルスレーザー発振装置の獲得を目指す.
均衡型相互転座や逆位の見られる未知の知的障害の病因解明

本研究では、染色体の構造異常が見られる3名の知的障害児の染色体解析を行った。5番染色体の短腕逆位を伴った症例は、断点が同じ逆位を健常な父親に認めた。12番と20番染色体の両短腕間でのde novoの均衡型相互転座の症例は、12番の断点部位がSOX5の中にあった。Nager症候群の症例は、病因遺伝子SF3B4を含む約347 kbの微小欠失を1q21.2に同定した。以上、第1例は5番染色体短腕の逆位以外が病因であり、第2例はSOX5欠損症、第3例はSF3B4を含む微小欠失が病因であることを明らかにした。今年度は、染色体の逆位が見られる1症例と相互転座が見られる1症例についての解析を行った。症例1は重度知的障害と成長障害が見られ、Gバンド法により5番染色体の短腕逆位inv(5)(p13.1p15.1)が明らかになっている。すでにリンパ芽球細胞株の作製は終えているので、今年度は染色体標本を作製したのち、BACクローンを用いたFISH法により逆位の断点候補領域の絞り込みを行った。その結果、断点候補領域をp13.1側は約60 kb、p15.1側は約20 kbの領域に絞り込んだ。Gバンド法で確認されたp13.1側の断点候補領域は、FISH法による解析ではp11領域内に存在することが明らかになり、この領域には遺伝子が局在しないことが判明した。p15.1側の断点候補領域にはnon cording RNAをコードする遺伝子が局在しており、現在、この遺伝子をプローブとしたサザンブロット法により、断点部位の同定を目指して解析を進めている。Gバンド解析により本症例の逆位は父親にも見られたので、今後、父親の断点部位も同定し本症例の断点部位と比較することで、本症例の臨床所見と逆位との関連の有無について調査する。症例2は軽度知的障害と自閉症が見られ、Gバンド法により12番染色体と20番染色体間での相互転座t(12;20)(p11.2;p11.2)が明らかになっている。両親にはこの相互転座が見られないことから、本症例はde novoの染色体構造異常であり、転座断点部位に局在する遺伝子が病因に関与する可能性が高いと考えられる。今年度は本症例の血液検体の提供を受けたのち、リンパ芽球細胞株を作製した。現在、BACクローンを用いたFISH法により、それぞれの染色体について転座断点の候補領域の絞り込みを行っている。平成25年度に引き続き、5番染色体短腕の逆位が見られ、重度知的障害と成長障害を伴う1症例(症例1)と、12番染色体短腕と20番染色体短腕間での相互転座が見られ、軽度知的障害と自閉症を伴う1症例(症例2)の染色体断点部位のFISH解析を進め、以下の研究実績を得た。症例1は、Gバンド法により5p13.1とp15.1にそれぞれ断点を持つ逆位と判明したが、昨年度のFISH解析でp13.1側の断点はp11領域内にあることを明らかにした。今年度は、昨年度絞り込んだ断点候補領域(p11側は約60 kb、p15.1側は約20 kb)について、BACクローンや遺伝子のゲノム配列を用いたFISHでさらなる絞り込みを行った。その結果、p11側の断点領域を約40 kbに絞り込んだが、同領域内に遺伝子は局在しなかった。一方p15.1側は、断点をLOC101929454遺伝子内の約3.2 kbの範囲に絞り込んだ。本症例は、Gバンド法により父親にも同様の逆位が見られるので、今後、父親の断点部位も同定し本症例の断点部位と比較することが重要である。症例2は、Gバンド法により12p11.2と20p11.2でそれぞれ切断が起きて生じた相互転座であると判明しており、両親は正常核型である。従って、本症例はde novoの染色体構造異常であり、転座断点部位に病因である遺伝子が局在する可能性が高い。今年度は主にBACクローンを用いたFISHによる転座断点部位の絞り込みを行い、12番染色体は断点部位を12p12.1内の約3.1 Mbの領域に、20番染色体は20p12.3内の約2 Mbの領域に絞り込んだ。12番染色体の断点領域内には16個の遺伝子、20番では13個の遺伝子がそれぞれ局在し、現在その遺伝子のゲノム配列を用いたFISHにより断点の同定を目指している。本研究では、染色体の構造異常を伴った3疾患について、その構造異常と臨床症状との関係を明らかにした。症例1は5番染色体短腕の逆位があり、重度知的障害と成長障害が見られる症例である。昨年度までのFISH解析により5p11と5p15.1間での逆位と判明した。平成27年度のFISH解析および塩基配列決定法により、逆位の断点部位をp11側は非遺伝子領域内に、p15.1側はLOC101929454遺伝子内に同定した。本逆位は健常な父親でも見られ、断点部位も同じであった。

以上より、本症例の逆位は症例とは関連がないことが明らかになった。そこで家系員3名のエクソーム解析を行い、病因候補遺伝子を複数の遺伝子に限定した。症例2は12番と20番染色体の両短腕間でde novoの均衡型相互転座があり、軽度知的障害と自閉症が見られる症例である。昨年度までのFISH解析で転座断点の候補領域を12p12.1と20p12.3にそれぞれ絞り込んだ。今年度のFISH解析により、12p12.1の転座断点をSOX5のエクソン6近傍の約24 kbの領域内に、20p12.3の断点を非遺伝子領域内(約50 kb)に絞り込んだ。以上より、本症例はde novoの均衡型相互転座が見られる2例目のSOX5欠損症である。今年度解析を開始した症例3は顕著な下顎低形成、中程度の発達遅滞が見られるNager症候群の症例である。Gバンド核型は正常で病因遺伝子であるSF3B4の塩基配列に変異は認められなかった。そこでSF3B4を含む微小欠失を想定し、同遺伝子を含むBACクローンを用いたFISH解析とSNPアレイ解析を行った。その結果、SF3B4を含む1q21.2に約347 kbの欠失を同定した。本欠失領域にはSF3B4の他に18個の遺伝子が局在しており、複数の遺伝子が本症の成長障害や高度難聴と関連していることが示唆される。本研究では、染色体の構造異常が見られる3名の知的障害児の染色体解析を行った。5番染色体の短腕逆位を伴った症例は、断点が同じ逆位を健常な父親に認めた。12番と20番染色体の両短腕間でのde novoの均衡型相互転座の症例は、12番の断点部位がSOX5の中にあった。Nager症候群の症例は、病因遺伝子SF3B4を含む約347 kbの微小欠失を1q21.2に同定した。以上、第1例は5番染色体短腕の逆位以外が病因であり、第2例はSOX5欠損症、第3例はSF3B4を含む微小欠失が病因であることを明らかにした。本研究の染色体構造異常の断点部位の同定は、始めにBACクローンを用いたFISHで断点候補領域を数Mbから数十kb単位まで絞り込んだのち、同領域内に局在する遺伝子のゲノム配列を用いたFISHで数kb単位に絞り込む方法で行っている。本研究がやや遅れていると判断した理由は以下の通りである。1)ライフテクノロジーズから購入したBACクローンの大部分が本来の物とは異なるケースが頻発し、断点の候補領域の絞り込みができず、断点の同定や病因候補遺伝子の同定、機能解析が遅れている。2)症例2は平成25年度の前半にインフォームドコンセントを得て、血液検体の提供を受ける予定だったが、提供が平成26年1月にずれ込んだため、今年度からFISHによる転座断点の候補領域の絞り込みを始めた。細胞遺伝学症例1は、FISHによる絞り込みの終了後、逆位断点の近傍でプライマーを設計したPCR法や塩基配列決定法により、正確な逆位断点を同定する。その断点部位と父親の逆位断点を比較し、本症例の臨床所見と染色体逆位との関連の有無を解析する。すなわち、本症例と父親の逆位の断点が同一の場合は、逆位が症例に関与する可能性は低いので、家系員でのエクソーム解析を行い病因遺伝子の同定を行う。同定した病因遺伝子の解析後、症例報告として誌上で発表する。症例2は、今年度絞り込んだ転座断点の候補領域内の遺伝子のゲノム配列を用いたFISH解析を進め、断点部位と病因遺伝子の同定を行う。症例1と同様に、同定した病因遺伝子が既知の場合、症例報告として誌上で発表する。新規遺伝子の場合は、そのタンパク質の機能解析を継続して行い、その成果を誌上で発表する。また、今年度は相互転座が見られる重度知的障害の新規症例(症例3)の血液検体の提供を受けられなかったが、提供があり次第リンパ芽球細胞株を作製したのち、FISH法による断点候補領域の絞り込みに着手する。重度知的障害と成長障害が見られる症例1については、逆位の断点候補領域の絞り込みに時間がかかったため、断点部位の同定までは至らなかった。
量子系の不確定性原理と達成可能な制御性能

連続測定下にある量子スピン系のフィードバック制御に関して,その量子フィルタ,フィードバック制御系の収束速度の理論的限界について結果を得た.またスピン系を用いた多ビットエンタングルド状態を達成する観測系およびフィードバック制御系を導出した.連続測定下にある量子スピン系のフィードバック制御に関して,その量子フィルタ,フィードバック制御系の収束速度の理論的限界について結果を得た.またスピン系を用いた多ビットエンタングルド状態を達成する観測系およびフィードバック制御系を導出した.本研究では,連続測定下にある量子制御系を対象とし,その制御性能限界を明らかにすることである.平成19年度では量子フィルタリング性能限界,フィードバック制御の性能限界,推定と制御の分離性等の解明を目指す.研究活動は次の3点で実施される.A:理論構築,B:数値実験による検証,C:研究発表.これらACの3つの研究活動について次の結果を得た.A:理論構築量子ビットを実現する一つの候補である量子スピン系を対象とし,連続測定下にある量子系のフィルタリング方程式の収束度を得るために不可欠となる,連続入力によって大域安定化を実現する制御フィードバック則を求めた.特に一般次元でかつ任意の固有状態を制御目標とする安定化フィードバック則が学術的に意義のあるものである.またこの連続フィードバック則の発見により,それを適用した量子スピン系の量子状態の目標状態への収束度についての理論的上界を得ることに成功した.その上界は測定効率や制御器の自由パラメータを用いた関数であり,よりよい性能を達成するための指針を与えることになる.また一方で,光学系である量子スピン系とは別の有力な量子ビットの候補として,井戸型ポテンシャル場にある原子からなる量子系を考え,量子非可換作用素からなる確率論に沿った厳密な考察により,その量子フィルタリング方程式の導出に成功した.このフィルタリング方程式はこれまで簡易な考察により知られていた方程式の正しさを証明するものであり,学術的に意義の有るものである.B:数値実験による検証理論的に得られた量子フィルタリング方程式の収束度を数値実験により検証した.具体的には本研究の予算で購入した高速計算機により,フィードバック制御された多次元スピン系の量子状態をシミュレートし,測定効率,制御パラメータの値に対する収束度の変化が理論的に得られた上界値と整合することを確かめた.C:研究発表結果に関して平成19年度は,2007 American Control Conference,計測自動制御学会制御理論シンポジウム,計測自動制御学会制御部門大会でそれぞれ発表した.本研究では,連続測定下にある量子制御系を対象とし,その制御性能限界を明らかにすることである.特に平成20年度では前年度までに得られた結果を発展させ,いくつかの重要な量子状態を達成する安定化フィードバック則を導出し,その性能限界の解明を目指す,研究活動は次の3点で実施される.A:理論構築,B:数値実験による検証,C:研究発表.これらACの3つの研究活動について次の結果を得た。A:理論構築量子ビットを実現する一つの候補である量子スピン系を対象とし,連続測定下にある量子系のフィルタリング方程式の収束度を得るために不可欠となる,連続入力によって大域安定化を実現する制御フィードバック則を求めた.特にそれまで得られていた安定化達成のための条件に対して,より弱い条件の導出に成功した.これにより,制御系の自由度が増すことになる.また量子情報理論で重要となる量子エンタングルド状態を,連続信号のフィードバック制御により達成するための,測定系が満たすべき条件について,部分的な結果を導出した。一方で,量子フィードバック系における観測と制御の役割を,量子状態のエトロピーの時間変化を数式的に解析することで明らかにした.B:数値実験による検証理論的に得られた量子ピット系の安定化について,特にスピン系における量子エンタングルド状態を目標として,それへの収束や収束速度を数値実験により検証した.具体的には本研究の予算で購入した高速計算機により,フィードバック制御された多次元スピン系の量子状態をシミュレートし,測定効率,制御パラメータの値に対する収束度の変化が理論的に得られた上界値と整合することを確かめた.C:研究発表本研究では,連続測定下にある量子制御系を対とし,その制御性能限界を明らかにすることである.平成21年度では量子フィルタリングの性能限界,フィードバック制御の性能限界,推定と制御の分離性等の解明を目指した.研究活動は次の3点で実施される.A:理論構築,B:数値実験による検証,C:研究発表.これらACの3つの研究活動について次の結果を得た.A:理論構築量子ビットを実現する一つの候補である量子スピン系を対象とし,連続測定下にある量子系のフィルタリング方程式において,エンタングルド状態を達成するために測定系が満たすべき条件を求めた.特に一般次元の,あるクラスのエンタングルド状態を制御目標とする測定系の構造を明らかにしたことが学術的に意義のあるものである.また,量子フィードバック系のサンプル値系について,大域的安定化を達成する制御フィードバック則と,サンプリング時間についての条件を導出した.実際に量子系をフィードバック制御するには,これをサンプル値系として扱う必要があるが,これまでサンプリング時間が0となる漸近的な場合しか考慮されてこなかった。本結果では,厳密に0より大きいサンプリング時間により大域的安定化が可能であることを示すものである.最後に,より一般的な量子フィードバック系を考え,フィードバックに不可欠な可制御性を持つための観測系が満たすべき条件を導出した.B:数値実験による検証量子フィードバック制御系の収束度を数値実験により検証した.具体的には本研究の予算で購入した高速計算機により,フィードバック制御された多次元スピン系の量子状態をシミュレートし,測定効率,制御パラメータの値に対する収束度の変化を解析した.
扁桃病巣感染症における病態の解明と扁桃摘出術の有用性に関する基礎的エビデンス

扁桃病巣疾患の一つとしてIgA腎症が挙げられる。扁桃におけるIgAの過剰産生のメカニズムについて、従来の抗原提示細胞からT細胞を介してB細胞を活性化するT細胞依存性経路以外に、T細胞非依存性経路の重要性が示唆されている。その主役をなすであるBAFFに着目した。われわれの研究の結果、IgA腎症患者の扁桃リンパ球においてBAFFの過剰産生がみられ、IFN-γ刺激によってさらに産生が増加した。また、細菌由来DNA(CpG-ODN)の刺激でBAFFの産生が亢進した。BAFFの産生と扁桃リンパ球からIgAの産生に関連性を認めた。よって扁桃B細胞の活性化やIgAを含む免疫グロブリン産生にBAFFが深く関与している可能性がある。これらの研究結果を各種学会で報告し、論文にまとめた。また、扁桃病巣疾患の一つとして掌蹠膿疱症がある。掌蹠膿疱症患者の扁桃T細胞におけるケモカインレセプターの発現を検討したところ、その一つであるCCR6の発現が亢進していることが示された。さらに末梢血中のCCR6の発現の程度と扁桃摘出術後の症状改善の程度とが相関を示した。掌蹠膿疱症皮膚ではCCL20の発現が亢進していた。よって掌蹠膿疱症の病態の一つとしてCCR6を発現した扁桃Tリンパ球が末梢血を介して皮膚に浸潤するメカニズムが考えられた扁桃病巣疾患の一つとしてIgA腎症が挙げられる。よって掌蹠膿疱症の病態の一つとしてCCR6を発現した扁桃Tリンパ球が末梢血を介して皮膚に浸潤するメカニズムが考えられた科学研究費を利用して現在いくつかのプロジェクトが進行中である。以下に途中経過を記載する。その主役をなす分子であるBAFFに着目した。また、細菌由来DNA(CpG-ODN)の刺激でBAFFの産生が充進した。また、扁桃病巣疾患の一っとして掌蹠膿庖症がある。掌蹠膿庖症患者の扁桃T細胞におけるケモカインレセプターの発現を検討したところ、その一つであるCCR6の発現が亢進していることが示された。掌蹠膿庖症皮膚ではCCL20の発現が充進していた。よって掌蹠膿庖症の病態の一つとしてCCR6を発現した扁桃Tリンパ球が末梢血を介して皮膚に浸潤するメカニズムが考えられる。今後これらについてさらに研究を進めて行く予定である。

また、扁桃病巣疾患の一つとして掌蹠膿疱症がある。掌蹠膿疱症患者の扁桃T細胞におけるケモカインレセプターの発現を検討したところ、その一つであるCCR6の発現が亢進していることが示された。さらに末梢血中のCCR6の発現の程度と扁桃摘出術後の症状改善の程度とが相関を示した。掌蹠膿疱症皮膚ではCCL20の発現が亢進していた。よって掌蹠膿疱症の病態の一つとしてCCR6を発現した扁桃Tリンパ球が末梢血を介して皮膚に浸潤するメカニズムが考えられた。
低バックグラウンド・大容積微細飛跡検出器による方向に感度を持った暗黒物質探索実験

宇宙の組成の約1/4をしめる未発見素粒子「暗黒物質」の正体解明のために、暗黒物質との弾性散乱で原子核に与えられたエネルギーを測定する「直接」探索実験が世界中で進められている。本研究では低バックグラウンド大容積の微細飛跡検出器を製作、神岡地下実験室で長期間の観測により方向に感度を持つ暗黒物質直接探索実験を世界最高感度で行うことを目的とした。実際に最初の2年間で低バックグラウンド材料を用いた検出器を製作、新規に冷却活性炭を用いたガス循環システムを導入し、詳しく性能評価を行った。その後神岡地下実験しつで観測を行い、方向に感度を持つ手法としての暗黒物質に対する最高感度を更新、PTEP誌に掲載された。宇宙の組成の約1/4は暗黒物質であることがWMAP衛星などの結果によってはっきりとした。暗黒物質の正体解明の為、暗黒物質との弾性散乱で原子核に与えられたエネルギーを測定する「直接」探索実験が世界中で進められている。本研究では、低バックグラウンド、大容積の微細飛跡検出器を製作、神岡地下実験室で長期間(2年間)の観測により方向に感度を持つ暗黒物質直接探索実験を世界最高感度で行う。これにより、イタリアDAMAグループが2008年に再度発見を報告したパラメータ領域の一部を探索する。この領域に暗黒物質が存在すれば発見の決定的証拠、無い場合には方向に感度のある手法による、より確かな制限を与えることができる。このため必要なことは、検出器の低バックグラウンド化および大型化である。低バックグラウンド化に関しては、これまでの地上、地下の実験による検出器材料の選別やガス中ラドンの除去方法の研究成果を活かして達成する。大型化に関しては単純なスケールアップによって達成を予定している。本研究は平成23、24年度の2年間で検出器の製作、25、26年度で地下実験室での観測を予定、平成23年度は検出器のパーツの製作および性能確認予定した。平成23年度には、低バックグラウンド検出器製作の為に、以前の研究でバックグラウンド源として最も問題となったTPCの電極の材料選択を慎重に行い、バックグラウンド源となるラドンガス放出の少ないPEEK材を用いたTPC電極を製作した。また、検出器の最重要部である30cm角のμPIC、GEMを購入、ガス中の試験を行い、予定通りの性能を持つことを確認した。これによって、本課題の開発要素の低バックグラウンド化、大型化に関して、それぞれでもっとも重要な要素をクリア、平成24年度の検出器製作に向けての準備が整った。暗黒物質の正体解明のために、暗黒物質との弾性散乱で原子核に与えられたエネルギーを測定する「直接」探索実験が世界中で進められている。本研究では、低バックグラウンド大容積の微細飛跡検出器を製作、神岡地下実験室で長期間(2年間)の観測により方向に感度を持つ暗黒物質直接探索実験を世界最高感度で行う。このため必要なことは、低バックグラウンド化および大型化である。低バックグラウンド化に関しては、これまでの地上、地下の実験による検出器材料の選別やガス中のラドンのの除去方法の研究成果を活かして達成する。大型化に関しては、単純なスケールアップによって達成を予定している。本研究は平成23、24年度の2年間で検出器の製作、25、26年度で地下実験室での観測を予定、平成24年度は検出器を完成させ、地下実験室への設置を行った。平成25年度には、平成24年度に地下実験室に設置した検出器を用いた暗黒物質の測定を行い、感度を約一桁改善させた。平成26年度は、引き続き観測を行うとともに、結果をまとめて論文として発表する。

本研究は平成23、24年度の2年間で検出器の製作、25、26年度で地下実験室での観測を予定、平成24年度は検出器を完成させ、地下実験室への設置を行った。平成24年度には、平成23年度に製作した各部品を用いて検出器を製作、中性子線源などを用いて検出器の性能を詳しく評価した。宇宙の組成の約1/4は暗黒物質であることがWMAP衛星などの結果によってはっきりとした。暗黒物質の正体解明のために、暗黒物質との弾性散乱で原子核に与えられたエネルギーを測定する「直接」探索実験が世界中で進められている。本研究では低バックグラウンド大容積の微細飛跡検出器を製作、神岡地下実験室で長期間(2年間)の観測により方向に感度を持つ暗黒物質直接探索実験を世界最高感度で行う。これにより、イタリアのDAMAグループが2008年に再度発見を報告したパラメータ領域の一部を探索する。この領域に暗黒物質が存在すれば発見の決定的証拠、無い場合には方向に感度のある手法による、より確かな制限を与えることができる。このために必要なことは、低バックグラウンド化及び大型化である。低バックグラウンド化に関してはこれまでの地上、地下の実験による検出器材料の選別やガス中のラドンの除去方法の研究成果を活かして達成する。大型化に関しては、単純なスケールアップによって達成を予定している。本研究は平成23,24年度の2年間で検出器の製作、25、26年度で地下実験室での観測を予定、平成24年度は検出器を完成させ、地下実験室への設置を行い、平成25年度に暗黒物質の観測を行った。平成26年度は地下実験の測定結果をまとめて論文として投稿、PTEP誌に受理された。並行して、残存バックグラウンドの研究を進め、今後の指針を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙線実験26年度が最終年度であるため、記入しない。目的としていたガス検出器部分(uPIC、GEM)の開発は順調に完了、回路を合わせて三次元飛跡検出器の製作は順当に進行した。低バックグラウンド化の為の材料・製法選択を慎重に行い、こちらも製作が完了した。今後、これらのパーツを組み合わせて性能評価を行い検出器として完成させる。予定通り観測を開始、感度が約一桁改善していることを確認した。予定通り検出器を完成させ、地下実験室への設置を完了した。三次元飛跡検出器の製作および性能評価を行い(平成24年度)、地下実験室で暗黒物質探索実験を行う(平成25、26年度)。観測を継続するとともに、結果を論文としてまとめて発表する。地下実験室での動作確認、性能評価を行い、長期測定を開始する。
染色体情報の解析によるカンキツ類成立過程の解明

ミカン科ミカン亜科には世界および日本で最も生産量の多い果樹であるカンキツをはじめ産業上重要な植物が属するが,それらの成立には不明な点が多い。本研究では遺伝子の担体である染色体情報を解析することにより,この点について検討した。カンキツ類以外のミカン亜科植物19属33種の染色体数を調査したところ,ほとんどは二倍体であったが,一部四倍体も認められた。Glycosmis pentaphyllaでは二倍性と六倍性の細胞が混在していた。グアニンおよびシトシンに特異的であるCMAを用いて染色体を分染して,そのパターンからミカン亜科植物の進化について検討した。供試植物はそれぞれ独自の染色体構成を示し,ミカン亜科植物が染色体レベルでの多様性を有し,染色体情報がこれらの進化を検討する際の極めて重要な情報であることが確認できた。染色体のCMA(+)領域は,進化に伴い増加,複雑化していることが認められた。続いて,類縁関係,進化の解明に有効なリボゾームRNA遺伝子(rDNA)の染色体上での位置を蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)によって明らかにした。FISHに用いるプローブはダイズにおける既知情報を利用して,PCR法によって5S rDNAを増幅して用いた。原始的なものから高度に進化したものまでの7属のうち6属においては,染色体上の5S rDNA領域は2か所であった。しかし,カラタチではそれが6か所確認できた。このことから,ミカン亜科植物の5Sr DNA領域は2か所を基本とし,真正カンキツ類が各属に分化する過程でその領域の多様性が発生したものと考えられた。カンキツはミカン科ミカン亜科に属する世界および日本で最も生産量の多い重要な果樹であるが,その成立については不明な点が多い。本研究では遺伝子の担体である染色体情報を解析することによって,この点について解明する。今年度は,染色体に関して既に多数の報告のあるカンキツ属,カラタチ属およびキンカン属以外のミカン亜科植物の染色体情報を得ることを主目的として研究を実施した。カンキツ属,カラタチ属およびキンカン属以外のミカン亜科植物19属33種の染色体数を調査した結果,31種の染色体数は2n=18であった。しかし,Citropsis gilletianaの染色体数は2n=36であり,四倍体であることが判明した。また,Glycosmis pentaphyllaでは2n=18と2n=54の細胞が混在しており,倍数性キメラであると推定された。Citropsisgilletianaでは2n=18とする報告もあり,種内における倍数性変異が示唆された。続いて,グアニンーシトシンに特異的であるクロモマイシンA_3(CMA)により各染色体を分染して,その多様性を解明し,その面からミカン亜科植物の進化について検討した。CMA染色によって,形態的には分類が困難な染色体の識別が可能になった。各種はそれぞれ特有の染色体構成を示し,ミカン亜科植物が染色体レベルでの多様性を有し,染色体情報がミカン亜科植物の進化を検討する上で極めて重要な情報であることが確認できた。従来の果実・樹体の形態面からの情報と対応させると,染色体のCMA(+)領域は,進化に伴い増加することが認められ,これが進化の程度の指標となり得るものと考えられた。さらに,染色体上の遺伝子の相同性を明らかにすることに有効であるGenomic in situ hybridization(GISH)により,ミカン亜科植物間の近縁性を解明することにも着手した。ミカン科ミカン亜科には世界および日本で最も生産量の多い果樹であるカンキツをはじめ産業上重要な植物が属するか,それらの成立については不明な点が多い。

本研究では遺伝子の担体である染色体情報を解析することによって,この点について解明する。19年度は,類縁関係,進化の解明に有効なリボゾームRNA遺伝子(rDNA)の染色体上での位置を蛍光in situhybridization(FISH)法によって明らかにすることにより,ミカン亜科植物の進化について検討を加えた。FISHに用いるプローブは,ダイズにおける既知情報を利用して,カンキツ属(Citrus)のクレオパトラマンダリンのDNAからPCR法によって5SrDNAを増幅して用いた。ミカン亜科植物7属9種の5SrDNAの染色体上での位置,数を検出したところ,原始的な特徴を備えるものはいずれも2か所の5SrDNA領域が検出できた。ミカン亜科植物の中では最も進化していると考えられる真正カンキツ類においては,5SrDNA領域の数に多様性が認められた。Clymeniaの1種,Fortunellaの3種およびCitrusの1種では5SrDNA領域は他種と同様の2か所であったが,Poncirusでは6か所認められた。このことは真正カンキツ類が各属に分化する過程で染色体の多様性が発生したことを示すものと考えられた。
メートルサイズ大気圧プラズマによる手術室壁面の一括滅菌処理

本研究は、大気圧低温プラズマを利用して医療機関の手術室壁面を自動で殺菌・清浄処理するシステムの基礎研究を行った。助成期間では、ミニチュアサイズの壁試料を試作し、この表面に拡散共平面バリア放電タイプのプラズマが生成できることを確認した。プラズマの発光を調べると、大気中の活性な窒素分子および窒素分子イオンが存在していることがわかった。また、計測していないがオゾンの生成も予想できる。これらの活性種により、壁試料表面へのプラズマの暴露効果が確認できた。本研究は,大面積をもつ壁や床の表面に拡散共平面バリア放電による大気圧低温プラズマを生成し,その表面を滅菌処理することを目的としている。当初の計画では,平成25年度は拡散共平面バリア放電電極を有する壁サンプルにおいて滅菌実験を行う予定であった。しかしながら,平成24年度の実験において,試作した壁サンプルにおける安定な大気圧プラズマの生成が困難であったため,新たにPTFEを誘電体材料に利用した壁サンプルを作製し,大気圧プラズマの生成を行うことにした。壁サンプルに電圧-4kV,周波数13kHzのパルス電圧を印加すると,壁表面に均一な拡散共平面バリア放電によるプラズマの点灯を確認した。このとき,投入エネルギーは31.2mJであることがV-Qリサジュー図形から概算できた。プラズマの発光を分光計で計測したところ,窒素分子,窒素分子イオンラジカルおよび原料ガスであるヘリウムの励起種の存在を確認した。平成24年度は,メートルサイズの大気圧低温プラズマの発生と,これによる壁表面の滅菌効果を明らかにすることを目的として計画を立てた.また,大気圧低温プラズマを生成するための高電圧パルス電源を作製することも計画した.その計画における研究成果は,以下のとおりである.50mm×50mmのアクリル板を壁および誘電体とし,銅製の細い板状電極を配列して壁材料を作製した.銅電極の幅は2mmとし,電極間を1mmとした.隣り合う電極同士は高電圧ー接地となっており,これが交互に並んだ構造になっている.電極間の短絡放電を防止するため,エポシキ樹脂で電極を覆い固めることで絶縁性を保っている.つづいてインバータ式ネオントランスを利用した高電圧電源を作製した.壁材料と高電圧電源を接続し,壁材料の表面に大気圧プラズマを生成することに成功した.壁材料の放電特性として,電圧10kV,周波数17kHzの交流高電圧を印加すると,0.4ー0.6Aのパルス電流が流れ,大気圧プラズマが生成されることを確認した.また,プラズマは,電極間にH文字型の発光として確認され,発生場所がランダムに変化することも分かった.つぎに,このプラズマから生じる化学的活性種の種類を分光計によって評価した.壁電極の表面に分光計の測定子を対向させ,プラズマを点灯した.このとき,プラズマの光からは波長300nmー450nmの範囲にいくつかの発光ピークが確認できた.これを評価すると,おもに大気中の窒素分子およびイオンの活性種による発光であることが分かった.滅菌に有効な活性種は,水酸基ラジカルOHおよび酸素原子ラジカルOであるが,本実験ではこれらからの発光は確認できなかった.今年度は、昨年度まで使用していた高電圧電源を変更し、矩形状の両極性パルス高電圧電源を使用した。PTFEで作製したミニチュアサイズの壁試料をアクリルケースに設置し、両極性パルス高電圧を印加することでライン状の拡散共平面バリア放電プラズマの生成を確認した。なお、放電開始電圧を低下してプラズマの生成を容易にするため、前年と同様にアクリルケース内にヘリウムガスを流入して実験を行った。プラズマの発光を分光計で計測したところ、残留空気中の窒素分子および窒素分子イオンによるスペクトルが確認できた。また流入させているヘリウムの発光も確認できた。また、計測は実施していないが、残留吸気中の酸素によるオゾンも生成されていることは予想できる。なお、酸素原子ラジカルの発光は見られなかった。拡散共平面バリア放電プラズマによって壁試料表面自身にプラズマ照射効果があるか否かを調べるため、壁試料上にPETフィルムをのせてプラズマの点灯を行った。プラズマの点灯時間は10秒、30秒、60秒、および120秒とした。なお、PETフィルムの表面半分にはプラズマが直接点灯し、残り半分にはプラズマが点灯していない。これらのPETフィルムに水を滴下し、接触角度を概算した。壁試料に設置したPETフィルムにおいて、プラズマが点いていない部分では接触角度が67°であり、プラズマ点灯時間を増加しても変化はなかった。いっぽう、プラズマが直接接触している部分の接触角度は明らかな減少が見られた。プラズマ点灯時間が10秒で41°、120秒では35°であった。プラズマが点灯していない場合でも、ケース内に浮遊している活性種がPETフィルムに接触していることが考えられるが、直接照射されている領域に比べ効果は少ないことがわかった。以上から、プラズマを点灯することで、壁試料表面にはプラズマ中のラジカルがダイレクトに作用していることが確認できた。高電圧工学