hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本固有のテクスチャー価値観「粘り」の要素分析と食育への展開

「粘り」は日本の食文化を象徴するテクスチャーの一つであり、食べ物の「粘り」を表す日本語は他言語に比べて多彩である。本研究では、「粘り」について、具体的な表現(用語)を整理、分類、体系化して、「粘り」の要素を整理することを目的とした。前年度に首都圏の18歳以上の日本人男女を対象に実施した「粘り」に関連する表現の調査の結果、「粘り」を表現する用語の中には若年層に認知度の低いものが多くみられた。そこで今年度は、食育への展開にむけて、中学生の「粘り」の語彙を確認するために、首都圏および京阪神地区で4校の協力を得て質問紙調査を実施した。あわせて、両地区で、18歳以上の男女1600人にweb上での調査も実施した。いずれの調査でも、用語を列挙し、各用語について「食べ物の表現だと思うか(食表現としての認知状況)」「食べ物に粘りがあることを表現する言葉だと思うか(粘り表現としての認知状況)」を回答してもらった。結果を解析したところ、昨年同様、18歳以上の日本人男女のweb調査では、「粘り」の表現の中には、年齢層が高いほど認知度が高い傾向の語が多いことが確認された。一方、中学生の調査結果で、18歳以上の対象者と比較した際に顕著に粘り表現としての認知度が低いのは、「ぺたっとした」「ぺとっとした」等の強く貼り付く感じの表現であった。これらの結果の背景には、食生活の変化、食経験の違い、語感の受容が関係していると推測された。以上のデータと、先行研究(早川ら、日本食品科学工学会誌、53、327、2006)の用語のデータを用いて、「粘り」の表現用語の分類表、および用語の認知状況を調査時期、年齢、性、地域で比較した資料をまとめ、そこから食生活などの背景を考える食育教材の資料を作成した。「粘り」は日本の食文化を象徴する食感の一つであり、食べ物の「粘り」を表す日本語は他言語に比べて多彩である。しかし、官能評価においても「粘り」に関連する表現は曖昧なまま使われることが多く、言葉の曖昧さは「粘り」に関する食感の数値化を困難にしている。そこで本研究では、「粘り」について、具体的な表現(用語)を整理、分類、体系化して、「粘り」の要素を整理することを目的とした。27年度は「粘り」に関わる用語と食物名の収集に着手した。用語収集には、研究代表者らがこれまでに作成した日本語テクスチャー用語体系445語から力学的特性322語のリストを利用した。まず、米飯や餅等の品質評価を行っている研究者にインタビューを実施した。次に様々な食感の官能評価に十分な経験を有する11人のパネリストに対してアンケートを実施し、用語リストを提示し、「粘り」を表現するか否かの判定を依頼した。「粘り」を表現すると判定された割合が高い用語は「糸を引く」「ねちゃねちゃ」「ねばねば」「べたべた」等であった。得られたデータから、105語を「粘り」の用語の候補リストとした。これら105語が描写対象とする食物を、研究代表者らがこれまでに作成した食物名データベースから抽出した。さらに文献調査によって食物名を追加した。ここから、調理科学の専門家による討議を実施して不適当である食物名を除外した。これらのプロセスにより、123品目の粘りを有する食物名の候補リストを作成することができた。なお、パネリストおよび専門家のコメントから、「粘り」の認識が専門知識および官能評価経験によって異なることが示唆されたため、専門の異なる対象者についてのインタビュー等の必要性が示唆された。計画通りデータを得た。しかし、官能評価においても「粘り」に関連する表現は曖昧なまま使われることが多い。前年度には、食品テクスチャー官能評価に熟練したパネリストへのアンケートによって105語の「粘り用語」を得た。そこで今年度は、消費者の「粘り」の表現についての認識を確認するために、一般消費者を対象として、網羅的な日本語テクスチャー用語リストを利用し、食べ物の「粘り」を表現すると思われる用語を選択する調査をweb上で実施した。また、食に関する一般書を対象とした文献調査も実施した。その結果、各用語について「粘り」の表現として認知する割合は、熟練した官能評価パネルに比べて消費者は低い傾向にあり、消費者にのみ認識されるタイプの粘り表現はみられないことが確認できた。また、一般書から抽出した600件の表現の中に新たな「粘り」の用語は見られなかった。次に、「粘り用語」105語について、用語間の意味の類似性を一対で比較して評価させたテクスチャー研究者対象のアンケートデータに、多次元尺度法を適用したところ、105語は4次元空間に配置された。さらに、各用語の4次元空間座標にクラスター分析を適用して用語の分類を行った。

その結果、用語は、(1)液状食品やゾル状の食品の「粘り」である粘性(viscosity)を表現するか、(2)固形状食品やゲル状の食品の「粘り」である付着性(adhesiveness)を表現するかで大別され、さらに、その下位の分類として2クラスター、5クラスターが形成された。研究開始時の計画に加えて、昨年度終了時に計画した専門程度の異なる人(消費者)の「粘り」の表現に対する認知状況を確認できた。また、用語の階層的な分類によって、用語を体系化できた。「粘り」は日本の食文化を象徴するテクスチャーの一つであり、食べ物の「粘り」を表す日本語は他言語に比べて多彩である。しかし、官能評価においても「粘り」に関連する表現は曖昧なまま使われることが多い。本研究では、「粘り」について、具体的な表現(用語)を整理、分類、体系化して、「粘り」の要素を整理することを目的とした。前年度までに、「粘り」の用語として105語を収集し、粘性(viscosity)と付着(adhesiveness)に大別して整理した。今年度は、「粘り」に対する消費者の意識を考察する手がかりを得るために、「粘り」を表現する用語の認知度を調査した。首都圏で、18歳以上の日本人男女約800人に、web上で調査を行い、各用語について「食べ物の表現だと思うか」「食べ物に粘りがあることを表現する言葉だと思うか」を回答させた。結果を解析したところ、「粘り」用語105語のうち約65%は、「粘り」の表現としての認知度に年齢層差があり、年齢層が高いほど認知度が高いという傾向がみられた。粘性(viscosity)に関する用語では「とろとろ」「どろどろ」等、付着(adhesiveness)に関する用語では「べたべた」「べとべと」「ねっとり」「ねばねば」等、多くの用語でこの傾向が認められた。この背景には、語彙は年齢とともに累積的に増加すること、高齢者層は若年者層に比べて食経験が豊富であること等が推察された。また、この傾向は「粘り」に特有の現象であるかを確認する必要があるが、語彙の多さはその事象に対する関心の高さを表すことから、「粘り」に対する若年層の関心の低さが示唆された。「粘り」を表現する用語を収集、整理し、用語体系を作成することができ、消費者の用語認知度の年齢層差が示された。昨年度、「粘り」の要素が多岐にわたったことから、官能評価や機器測定値での用語説明ではなくアンケート等による用語の分析を行うといった計画変更を行ったが、「粘り」の用語を整理し、食育へも展開するという目的に対しては順調に進展していると考えられる。前年度に首都圏の18歳以上の日本人男女を対象に実施した「粘り」に関連する表現の調査の結果、「粘り」を表現する用語の中には若年層に認知度の低いものが多くみられた。そこで今年度は、食育への展開にむけて、中学生の「粘り」の語彙を確認するために、首都圏および京阪神地区で4校の協力を得て質問紙調査を実施した。あわせて、両地区で、18歳以上の男女1600人にweb上での調査も実施した。いずれの調査でも、用語を列挙し、各用語について「食べ物の表現だと思うか(食表現としての認知状況)」「食べ物に粘りがあることを表現する言葉だと思うか(粘り表現としての認知状況)」を回答してもらった。結果を解析したところ、昨年同様、18歳以上の日本人男女のweb調査では、「粘り」の表現の中には、年齢層が高いほど認知度が高い傾向の語が多いことが確認された。
ナノ粒子の固液相変化特性の解明と革新的潜熱蓄熱材料の創生

相変化ナノ粒子を対象とした固液相変化特性および革新的潜熱蓄熱材として,これまで主に利用していたアルカン系パラフィン材料(例えば,オクタデカンなど)に加えて,未利用熱エネルギーの有効利用を目的として中低温領域に相変化温度を有する材料に着目した.具体的にはSn(スズ)をコアとするコアシェル型ナノカプセルの研究に従事した.これにより従来,相変化特性に大きく影響を与えていた低熱伝導率問題が解消される.さらに相変化による長期不安定生が大幅に改善することが予想される.現在,ナノカプセルを流体中に安定分散させ,ナノ流体としての物性を明らかにすることと,さらに流動特性および伝熱特性に関する基礎的研究に取り組むために装置の設計を行っている.一方,本研究課題から派生した研究課題として,マイクロカプセルを用いた潜熱蓄熱材の生成に関する取り組みを始めた.具体的にはポリマー系カプセル殻に各種材料をコア部とするカプセル生成方法を開発し,初年度として磁性材をカプセル化した場合の各種物性を明らかにした.相変化ナノ粒子について,ターゲットの温度帯のバリエーションを増やすことに成功した.また同時に相変化物質として安定性が得られる物質への変更を行ったこと.さらに放蓄熱時に重要となる熱伝導率の改善に資する取り組みを行えたことから,概ね順調に進展していると言える.コアシェル型ナノカプセルを安定分散させた材料を生成し,各種物性値を明らかにする.特にジェル状態の材料と混濁したナノカプセルの相変化を伴う蓄熱特性を明らかにする.さらに流動様相および伝熱特性を明らかにする装置を製作し,熱伝達特性を含む各種熱移動現象の調査を行う.相変化ナノエマルションを対象として,その安定性および相変化特性を明らかにした.特にオクタデカンを用いたナノエマルションを中心として実験を行った.具体的には相変化に伴う過冷却現象の把握とその抑制を目的としてDSCを用いた熱物性測定を行った.結果として,ナノエマルションの生成方法を変えても,これまで通り過冷却現象が観測された.高い過冷却度は粒子直径に大きく影響を受けることが明らかになった.一方,相変化材にナノレベルのソフトマターを含んだナノエマルションとは別に,安定性があり,かつ過冷却抑制が期待できる金属ナノ粒子の相変化物質に関して基礎的研究に取り組んだ.具体的には低融点金属を対象とした物性測定を継続的に行い,相変化に伴う蓄熱および熱吸収材としての可能性について検討を行った.さらに低融点金属を含む他の金属をナノ粒子化する技術について資料集を行った.さらに次年度へ向けて,直感流路を用いた固液変化過程を含む実験を行い.相変化に伴う定温効果を明らかにするため.相変化ナノ粒子を含む機能性流体の熱伝達特性を把握する実験装置の設計および一部作製を終えた.当初予定していた通り,相変化ナノ粒子を含む媒体(ナノエマルション)を用いた相変化特性の把握および直管流路を用いた熱伝達特性に関する研究に取り組み,一部の成果を論文投稿により公表することができた.一方,申請書に記した相変化ナノ粒子中の単一粒子を対象とした相変化特性および表面物理の把握については,若干の遅れが生じている.その理由としては,現状のパラフィン系ナノ粒子の相変化特性の把握は学理的には大変興味深いが将来的に実用化を考えた場合,相変化ナノエマルションの低い安定性が大きな障壁となることが明らかになったためである.今後,ナノエマルションの安定性を得るためのブレークスルーを導き出す必要がある.あるいはパラフィン以外の新たな材料を用いてナノ粒子を生成し,相変化特性を明らかにすることと,そのナノ粒子を混濁した機能性作動流体を用いて各種特性を明らかにする必要がある.相変化ナノ粒子を対象とした固液相変化特性および革新的潜熱蓄熱材として,これまで主に利用していたアルカン系パラフィン材料(例えば,オクタデカンなど)に加えて,未利用熱エネルギーの有効利用を目的として中低温領域に相変化温度を有する材料に着目した.具体的にはSn(スズ)をコアとするコアシェル型ナノカプセルの研究に従事した.これにより従来,相変化特性に大きく影響を与えていた低熱伝導率問題が解消される.さらに相変化による長期不安定生が大幅に改善することが予想される.現在,ナノカプセルを流体中に安定分散させ,ナノ流体としての物性を明らかにすることと,さらに流動特性および伝熱特性に関する基礎的研究に取り組むために装置の設計を行っている.一方,本研究課題から派生した研究課題として,マイクロカプセルを用いた潜熱蓄熱材の生成に関する取り組みを始めた.具体的にはポリマー系カプセル殻に各種材料をコア部とするカプセル生成方法を開発し,初年度として磁性材をカプセル化した場合の各種物性を明らかにした.相変化ナノ粒子について,ターゲットの温度帯のバリエーションを増やすことに成功した.また同時に相変化物質として安定性が得られる物質への変更を行ったこと.さらに放蓄熱時に重要となる熱伝導率の改善に資する取り組みを行えたことから,概ね順調に進展していると言える.これまで相変化材料としてパラフィン系材料を用いたナノエマルションに関する研究を踏まえて題目「ナノ粒子の固液相変化特性の解明と革新的潜熱蓄熱材料の創生」を検討してきたが,その低い安定性および高い過冷却現象が大きな支障となるため,今後,対象とするナノ粒子を金属系材料にシフトする.特に実用レベルの研究へステップアップするため,低融点金属を含む相変化材料の物性把握と同類金属によって生成されるナノ粒子の相変化特性について検討を行う予定である.

なお研究題目および研究の方向性に変更はないが,新たに金属系材料の創生を専門とする研究者と連携を模索している.また相変化物質による蓄熱システムの構築と合わせて,相変化物質に金属を用いることで高熱伝導率化が実現できることから,CPU等の高密度発熱体等の急速熱吸収材としての可能性を調査する.加えて関連する企業との共同研究を模索する.コアシェル型ナノカプセルを安定分散させた材料を生成し,各種物性値を明らかにする.特にジェル状態の材料と混濁したナノカプセルの相変化を伴う蓄熱特性を明らかにする.さらに流動様相および伝熱特性を明らかにする装置を製作し,熱伝達特性を含む各種熱移動現象の調査を行う.アルカン系材料を相変化物質として利用した相変化ナノエマルションの安定性の向上ならびに過冷却現象の抑制を目的とした研究に時間を要したため.当初予定していた流動試験装置のプロトタイプ装置の設計および作製のための時間が僅少となり,装置材料の購入執行が遅れたためである.なお現時点において流動装置の設計はすでに終了しているため,今後容易に挽回が可能と考えている.実験に使用する薬品等について,当初予定していた化学物質よりも若干値段が低めの化学物質を採用したこと.さらに実験装置の構成において,熱電対等の測定装置(消耗品)の再利用により,当初予定していた使用額に比べて減額となり,残額が発生したこととなる.
日韓交流の促進を目指した日本語・韓国語教材開発に関する研究

本研究の目的は、日韓高校生間における交流の実態を把握した上で、それらをもとに韓国における日本語教育、日本における韓国語教育の現場に役立つ教材(日韓交流学習事例集)を制作し、日本語教育と韓国語教育の連携を促すことである。2010年度に作成した日韓交流学習のデータベースに基づき、実践のアイデアをまとめた『隣国のことばと文化を学ぼう日韓交流学習事例集』を制作し、2011年3月に一般公開した。交流学習を通して隣国のことばと文化を学び合う新たな実践例として活用が期待される。本研究の目的は、日韓高校生間における交流の実態を把握した上で、それらをもとに『コミュニケーションのための日本語と韓国語-日韓交流活動集』WEBページを制作し、日本語教育と韓国語教育の連携を促すとともに、言語教育を通してバランスの良い日韓交流を促進することである。日本における韓国語教育においても韓国における日本語教育においてもその教育目標にはコミュニケーション能力、文化理解能力の育成が掲げられており、両言語教育が協働する意義は大きい。しかし現在は管見の限り、日本語教育と韓国語教育が協働して行う日韓交流授業に関する実践報告は多くない。多くの教師が情報を共有し、実践していくためには日韓交流授業に関する教材を開発し、広く公表することが必要だと考える。今年度は昨年度まで筆者が実施してきた日韓交流授業で学習者が使用したり作成したりした学習資料とそれらを通して学んだ学習者の学びについて分析するととともに、現在日韓で行われている日韓交流活動の実態調査を行った。具体的には高校の日韓交流活動の現場取材、日本語、韓国語教師への聞き取り調査、韓国の中等日本語教師119名に対する質問紙調査を実施、さらに学校ホームページ等を通して52事例の情報収集を行い、日韓交流活動の事例データベースを作成した。現場の教師への質問紙調査では、日韓交流活動の必要性は感じているが、方法がわからない・相手校がない・時間がない等の理由で実施に至っていないという回答が目立った。また、日本の高校の韓国語教師との情報交換の場(ホームページ等)があれば活用したいという声が多く寄せられ、韓国語教育との連携に対する関心が見られた。事例データベースをもとにして制作するWEBページは高校生間の日韓交流を促進する日本語、韓国語授業の実践に貢献する可能性が見いだせた。この調査の結果については韓国日本語学会の第21回学術発表会において発表した。本研究の目的は、日韓高校生間における交流の実態を把握したうえで、それらをもとに韓国における日本語教育、日本における韓国語教育の現場に役立つ教材(事例集)を開発し、日本語教育と韓国語教育の連携を促すとともに、言語教育を通してバランスの良い日韓交流を促進することである。まだ萌芽的な段階にある、こうした言語学習を通した日韓交流学習の意義や具体的な授業方法、教材を広く公開するためには、Webの活用が効果的であると考え、平成22年度は、21年度に作成した日韓交流学習のデータベースに基づき、日韓交流学習の事例集のWebページ「隣国のことばと文化を学ぼう日韓交流学習事例集(http://www.jk-exchange.com)」を制作した。制作にあたっては、実際に交流学習に携わった経験のある現場の教員にも、原稿の校正や翻訳など協力してもらった。このWebページは「日韓交流学習の目的とかたち」「日韓交流学習のデザイン」「トピック別実践事例集」「付録」の大きく4つの内容で構成されており、日韓交流学習に実際に参加した生徒の声、全国で行われている高校生間の日韓交流活動を類型化したもの、授業の実践例及び教材例が公開され、その内容が多くの教員と共有できるようになっている。日韓高校生間の交流は交流活動目的で、姉妹校同士などで多く行われてきているが、「ことばと文化を学ぶ」目的における交流学習は管見の限り多く実践されていないことから、本研究の成果が今後、高校生を対象とした日本語教育と韓国語教育の新たな可能性を開くことが期待される。なお、完成年度である22年度は、日本語教育の学会誌『日本語教育』における論文の発表、高等学校の韓国朝鮮語教育の教師研修会における実践例の発表を通し、本研究の成果の発表を広く行った。
変種変量生産用工程集約型複合工作機械に関する研究

(1)高速・高剛性送り駆動系の試作と性能評価20mmのハイリードボールねじと3,000rpmの低イナーシヤの高速サーボモータからなる送り駆動系を製作し,その性能の評価を行った。この構造によって60m/minの最高速度と1.0Gの加速度が得られ,サーボパラメータチューニングを施すことによって,サーボ剛性もあまり低下することなく,変種変量生産用の工作機械として十分使用可能であることが確認された。ただし,高速運転を長時間続けると,ボールねじの発熱によって位置決め精度が低下することも確認されたので,何らかの対策が必要である。(2)高速・高剛性送り系を用いた切削性能試験(1)で製作された送り駆動系から構成されたマシニングセンタを用いて変種変量生産の主な対象であるアルミニウム合金や鋳鉄製のエンジン部品をフライス加工,エンドミル加工およびドリル加工した。その結果フライス加工,エンドミル加工においては容易に従来の820倍程度の加工能率が得られ,トランスファーラインに十分匹敵する性能を有していることが分った。ただ,鋳鉄のドリル加工においては工具寿命の制約のため従来の45倍程度の加工能率しかえられず,ドリルのコーティングに一層の改良が必要であることが分った。(1)機能変態可能な多機能・高能率工作機械の構想研究工程集約がはかれる多機能・高能率なマシニングセンタを用いれば、トランスファマシンに匹敵できる変種変量生産システムが構築できる。そのためには現在のマシニングセンタに比べて3倍の能率で加工できる主軸系、送り系、ATC、ロータリテーブル、工具などが必要であることが分かった。(2)高速・高精度送り駆動系の研究開発20mmのハイリードボールねじと、3,000rpmのロ-イナ-シャ高速サーボモータを用いて、最高速度60m/min、加速度1G程度の送りが可能で、機械系とサーボ系のチューニングをはかることによって、高精度加工に必要な20kg/μm程度のサーボ剛性を実現できることがシミュレーションで確められた。実際に既存のマシニングセンタのX軸を改造し、ほぼ初期の性能が達成できていることを実験によって確めた。(3)高速・高精度主軸系の研究開発ビルトインモータ形式の直径65mmの転がり軸受を用いた主軸系の特性解析をシミュレーションによって行った。その結果オイルエア潤滑によって20,000rpm程度までの高速運転が可能であり、アルミニウムや鋳鉄の高能率加工を行うために必要な性能が確保できることが分かった。(1)高速・高剛性送り駆動系の試作と性能評価20mmのハイリードボールねじと3,000rpmの低イナーシャの高速サーボモータからなる送り駆動系を製作し,その性能の評価を行った.この構造によって60m/minの最高速度と1.0Gの加速度が得られ,サーボチューニングを施すことによって,サーボ剛性もあまり低下することなく,変種変量生産用の工作機械として十分使用可能であることが確認された.ただし,高速運転を長時間続けるとボールねじの発熱によって位置決め精度が低下することも確認されたので,何らかの対策が必要である.(2)高速・高剛性送り系を用いた切削性能試験(1)で製作された送り駆動系からなるマシニングセンタを用いてアルミニウム合金や鋳鉄製のエンジン部品をフライス,エンドミルおよびドリルを用いて従来の520倍程度の高速・高能率切削が可能であり,工具寿命さえ確保されれば十分実用可能であることが分かった.
シナプス接着分子カドヘリンのダイナミズムと分子間相互作用の可視化・生理的意義

記憶・学習の分子基盤のひとつの可能性として、我々は、シナプス前・後膜の接着を担う分子の動態に焦点をあてて研究をすすめている。昨年度までに、(1)シナプス活動性依存的動態を示す2種のカドヘリン型接着分子、N-cadherin・Arcadlinの興奮性シナプスにおける共局在;(2)両カドヘリンの分子間相互作用;そして(3)ArcadlinがN-cadherin同士のhomophillicな接着機能を抑制することを見出した。すなわち、刺激により一過性発現してくるArcadlinが、定常的にシナプスに存在するN-cadherinのもとにリクルートされ、N-cadherinの機能を抑制的に修飾することにより、シナプスの構造的リモデリングに何らかの関与をすることが想定される。本年度はまず、両カドヘリン分子が膜貫通部位を介して結合することを特定し、N-cadherinの膜貫通部位の中程の点突然変異L561Pにより分子間相互作用が弱くなることを確認した。また細胞膜表面に至ったArcadlinがhomophillicな相互作用を契機にendocytosisされる。そのとき細胞膜上のN-cadherinは、Arcadlinに結合し、共に内在化することが判明した。このようにしてArcadlinは、細胞膜表面のN-cadherinの量を制御することで、N-cadherinの接着機能を修飾することが示唆された。さらにシナプスのリモデリングのモデル実験として、培養海馬ニューロンにおけるシナプス形成過程に及ぼす両分子の影響を検討した。シナプス後膜を形作るスパインの前駆体と考えられているfilopodiaが、培養7日目から11日目にかけて樹状突起表面から発生してくる。この時期にArcadlinを過剰発現させると、filopodiaの発生数が減少した。Arcadlin・N-cadherinを共過剰発現させると、さらに強くfilopodiaの発生が抑えられた。ところがN-cadherin単独の過剰発現ではfilopodiaの発生数・形態とも目立った変化は来さなかった。これらのことより、Arcadlinによるfilopodia数の変化は、N-cadherinを介して両分子が協調して起こる事が示唆された。上記Arcadlin単独過剰発現での効果は、内因性のN-cadherinを介するものだと思われる。以上総合すると、神経活動により一時的に発現し、消失していくArcadlinは、シナプスの形質膜に至ると、そこに定常的に存在するN-cadherinに結合し、ともに内在化する。そのとき、この2つのカドヘリン分子は協調して、シナプス接着を担う形質膜と関連蛋白質群の動態を制御する可能性がある。このようにして2つのカドヘリンは、活動性依存的なシナプスの形成やリモデリングの過程に寄与すると考えられた。今回観察されたシナプスの数の変化は、そのひとつの帰結であろうと思われる。

そのとき、この2つのカドヘリン分子は協調して、シナプス接着を担う形質膜と関連蛋白質群の動態を制御する可能性がある。このようにして2つのカドヘリンは、活動性依存的なシナプスの形成やリモデリングの過程に寄与すると考えられた。今回観察されたシナプスの数の変化は、そのひとつの帰結であろうと思われる。
室温動作ポラリトンレーザ構造のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシャル形成

半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザは、新たな原理による低閾値コヒーレント光源として興味深い。本研究では、報告者の独自技術でありスパッタ法でありながら高品位半導体エピタキシャル成長が可能な「ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー法」を用い、室温動作の可能性が高い、酸化亜鉛活性層を分布ブラッグ反射鏡で挟む微小共振器構造を形成した。そして、共振器モードと結合した励起子ポラリトンによる発光を室温において観測した。本成果を導いたいくつかの技術により、新たなヘテロ構造や量子構造の形成及びナノ構造評価への道が拓けたといえる。半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る「微小共振器結合励起子ポラリトンレーザ」実現のため、H22年度は下記のようにMgZnO系分布ブラッグ反射鏡(DBR)形成準備を行った。ヘリコン波励起プラズマススパッタエピタキシー(HWPSE)法を用い,水熱合成Zn極性ZnO基板上に,ZnOホモエピタキシャル層、引き続いて約300700nm厚のMg_xZn_<1-x>O薄膜(x=0.08,0.19)を成長した。Mg_xZn_<1-x>Oは少なくとも膜厚700nmまではZnO下層にコヒーレント成長した。それらの薄膜の室温におけるフォトルミネッセンスおよび陰極線ルミネッセンススペクトルはバンド端(NBE)発光が支配的であり、深い準位に起因する発光帯強度は極めて微弱であった。NBE発光ピークの半値全幅(FWHM)はMg_<0.08>Zn_<0.92>O、Mg_<0.19>Zn_<0.81>Oそれぞれ93meV、118meVと、a面Al_2O_3基板上に成長したMg_xZn_<1-x>O薄膜(x=0.05、0.06)の値(190330meV)に比べて大幅に減少しており、組成不均一性の少ないMg_xZn_<1-x>O/ZnOヘテロ構造がHWPSE法により形成可能であることを示した。これらのHWPSE成長ZnO、MgZnO薄膜の屈折率および消衰係数の波長分散を測定し、微小共振器結合励起子ポラリトンの分散曲線を算出した。さらに、MgZnO/MgZnOのλ/4n厚積層構造の計算を行い、MgZnO系DBR形成への指針を構築した。半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合という、半導体レーザとは異なった原理によりコヒーレント光を得る「微小共振器結合励起子ポラリトンレーザ」を実現するため、下記項目を実行した。(1)ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー(HWPSE):高真空型HWPSE装置を用い、水熱合成Zn極性ZnO基板上に、ZnOホモエピタキシャル層およびMg_xZn_<1-x>O薄膜(x=0.08,0.19)の成長を行った。薄膜成長時のスパッタレートの安定性向上を目的とし、自動マッチング装置の導入と、気相合成多結晶ターゲットよりも電流値を高くとれる水熱合成ZnOターゲットの開発および試験を基板メーカーと共に行った。その結果、安定した単結晶薄膜製膜が可能となった。(2)誘電体分布ブラッグ反射鏡(DBR)の形成:ターゲットにSi、Zr、Hf等の金属を用いる「反応性ヘリコン波励起プラズマスパッタ(R-HWPS)」モードでSiO_2/ZrO_2等のDBRを形成すべく、上記ZnOエビ成長用とは別の高速製膜型R-HWPS装置の開発を行い、その動作確認を完了した。(3)理論面からのアプローチ:MgZnO/ZnO量子井戸を組み込んだ構造のポラリトン分散計算を詰めるため、精密な反射率計測による振動子強度導出を定式化した。(4)物理計測:DBRを透過して局所的強励起を可能とすべく、収束電子線の入射と発光の観測系の整備を行った。また、(3)の計算に必要な価電子帯の対称性オーダリングをはっきりさせるべく、縮退四光波混合法を用いたバルクZnOの評価を行った。

その結果、気相合成でも水熱合成でも、無歪のバルクZnO結晶ではエネルギーの高い方からΓ_9-Γ_7-Γ_7のオーダリングであることを明らかにした。(協力体制)研究分担者である上殿教授は陽電子消滅法を用いた点欠陥検出を行い、宗田教授はZnOの価電子帯オーダリングの縮退四光波混合実験とZnO/MgZnO系微小共振器における励起子ポラリトンの挙動計算を行った。羽豆助教は代表者と共にエピタキシャル成長を行った。半導体中の励起子と微小共振器の光モードを強結合させ、半導体レーザとは異なる原理によってコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザを実現するため以下の項目を実行し、室温において結合モードによると思われる発光増強を確認した。(1)水熱合成ZnOターゲットを高真空型ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー(HWPSE)装置に装填してスパッタし、水熱合成Zn極性ZnO基板上へのZnOホモエピタキシャル成長を行った。ZnOホモエピタキシャル層の表面はテラス幅1マイクロメートル程度の単分子層ステップが観測できるほど平坦に形成されており、従来から用いていた気相合成ターゲットよりも不純物濃度が低い高品位エピタキシャル層の形成に成功したといえる。低温において励起子ポラリトンに起因する発光ピークも観測された。(2)有機金属気相成長法により成長されたSi添加AlGaN/AlGaN構造の構造・光学特性評価を行い、電子状態計算結果と合わせて界面の及ぼす影響について吟味を行った。また、DBR構造の最適化計算を行った。(3)ターゲットにSiおよびZr金属を用いた反応性ヘリコン波励起プラズマスパッタ(R-HWPS)モードにて、各膜厚をその場観測・制御しながらSiO2/ZrO2誘電体分布ブラッグ反射鏡(DBR)の形成を行った。ほぼ理論値に近い中心波長と高反射率をもち、干渉波長において反射率がゼロ近くになるDBRの形成に成功した。また、このDBR 2枚の中にZnO活性層を挟む構造を形成し、キャビティーモードによる室温発光強度の増強を観測した。(4)MgZnO/ZnO量子井戸を組み込んだ構造のポラリトン分散計算を詰めるため、精密な反射率計測による振動子強度導出を定式化した。また、特定の電磁波伝搬方向にて、規約表現Γ1の励起子とΓ5の励起子の混成モードが発生することが明らかになった。(5)DBRを透過しての局所的強励起を可能とする、電子線を用いた発光観測系の整備を行い、実測に成功した。半導体中の励起子と微小共振器の光モードを強結合させ、半導体レーザとは異なる原理によってコヒーレント光を得る「微小共振器結合励起子ポラリトンレーザ」を実現するため、以下の項目を実行した。すなわち、(1)ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー(HWPSE):高真空型HWPSE装置を用い、水熱合成Zn極性ZnO基板上にZnOホモエピタキシャル層およびMgxZn1-xO/ZnOヘテロ構造の形成を行った。ターゲット電流の流れやすい水熱合成ZnOターゲットを用いることにより、薄膜堆積速度を従来の3倍程度速くすることができるようになった。(2)窒化物半導体多層膜のエピタキシャル形成:p型ZnOの成長は困難であるため、有機金属気相成長法を用いてAlGaN系DBRの形成を着手した。(3)誘電体分布ブラッグ反射鏡(DBR)の形成:ターゲットにSi、Zr、Hf等の金属を用いる反応性ヘリコン波励起プラズマスパッタ(R-HWPS)モードにて、各膜厚をその場観測・制御しながらSiO2/ZrO2等のDBR形成を行う準備が整った。(4)ポラリトンに対するアプローチ:MgZnO/ZnO量子井戸を組み込んだ構造のポラリトン分散計算を詰めるため、精密な反射率計測による振動子強度導出を定式化した。
地域での子ども包括支援に向けたセンター型支援の有効性の検証とあり方に関する研究

本研究では、子どもの生活課題に関する相談窓口および直接的なサービスの実施が期待される母子健康包括支援センター(子育て世代包括支援センター)および児童家庭支援センターにおける役割について、児童相談所および関係機関との連携体制および支援体制の実際について調査することとしている。当初案では研究1年目(2017年度)に児童家庭支援センターを対象としたアンケート調査およびヒアリング調査を実施する予定であった。一方で厚生労働省により2017年に公表された「新しい社会的養育ビジョン」(新たな社会的養育の在り方に関する検討会、以下「同ビジョン」)において、これまでの社会的養育の在り方を見直す方向性が示され、同ビジョンにおいて調査対象である児童家庭支援センターの機能の見直しが行われた。この同ビジョンの動向を受けて児童家庭支援センターの現状からの変更が予測されることから、児童家庭支援センターに向けてのアンケート調査を一旦保留とし、これまで児童家庭支援センター関係者との情報交換を進めている。2018年には、児童家庭支援センターと、母子健康包括支援センター(子育て世代包括支援センター)の役割について、児童相談所および関係機関との連携体制および支援体制の実際について調査するために児童家庭支援センターを対象としたアンケート調査およびヒアリング調査を実施する予定であった。一方でアンケート設問項目を検討するにあたっての先行研究の収集に時間を要したため、2018年度に計画していたアンケート実施を進めることができなかった。なお、児童家庭支援センターへのヒアリングについては段階的に継続して進めている。母子健康包括支援センター(子育て世代包括支援センター)へのヒアリングについては、調査依頼先の選定を進めている。アンケートの実施が当初予定より遅れていること、およびヒアリング先選定に時間を要しているため。2019年度は当初計画では最終年を迎えるため、現在遅れている研究についてできる限りその実施を取り戻すことができるように具体的に動きたい。また、中間報告として学会発表へのエントリーや、最終報告に向けた素案づくりを進めていきたい。本研究では、子どもの生活課題に関する相談窓口および直接的なサービスの実施が期待される母子健康包括支援センター(子育て世代包括支援センター)および児童家庭支援センターにおける役割について、児童相談所および関係機関との連携体制および支援体制の実際について調査することとしており、当初案では児童家庭支援センターを対象としたアンケート調査およびヒアリング調査を実施する予定であった。一方で厚生労働省により2017年8月に公表された「新しい社会的養育ビジョン」(新たな社会的養育の在り方に関する検討会、以下「同ビジョン」)において、これまでの社会的養育の在り方を見直す方向性が示され、同ビジョンにおいて調査対象である児童家庭支援センターの機能の見直しが行われた。この同ビジョンの動向を受けて児童家庭支援センターの現状からの変更が予測されることから、児童家庭支援センターに向けてのアンケート調査を一旦保留とし、児童家庭支援センター関係者との情報交換を進めた。また、今年度は別研究として、厚生労働省「都道府県児童福祉審議会を活用した子どもの権利擁護検討委員会」(平成29年度子ども・子育て支援推進調査事業調査研究事業、(公社)子ども情報研究センター受諾、以下「当該研究」)の委員を務めることとなり、主に都道府県児童福祉審議会および自治体における子どもの権利擁護機関に対する研究調査に参画することにより、本研究での関連性のある地域における相談窓口についての実態の調査を進め、一定の成果を得た。このため、当初予定からの変更はあり得るものの、当該研究から得られた知見および情報等を本研究に参考とすることが有用であると思われるため、次年度にかけてデータの整理を行っている。その他、今年度は本研究で取り上げる児童家庭支援センターに関する先行研究の実施者へのヒアリング等を進めた。当初の研究計画とは変更が生じているものの、全体としての研究内容の到達に向けての事前準備等は順調に進んでいるものと思われる。国の児童家庭支援センター等の機能見直しが行われているため、本研究にも影響が出ている。

このため、当初の研究計画スケジュールを見直すとともに、当初案の全国の母子健康包括支援センター(子育て世代包括支援センター)および児童家庭支援センターへのアンケート調査及びその後のヒアリング調査を着実に遂行できるように、関係機関と協議しながら研究を実施していきたい。2019年度は当初計画では最終年を迎えるため、現在遅れている研究についてできる限りその実施を取り戻すことができるように具体的に動きたい。また、中間報告として学会発表へのエントリーや、最終報告に向けた素案づくりを進めていきたい。当初の研究計画からの研究内容・手順の変更が必要となり、アンケート調査の実施およびヒアリング先抽出が次年度に繰り越しとなったためアンケート実施が次年度に延期となっているため。
固液連成界面における波動伝播現象の解明

流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の学理を確立することを目的として、固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の研究を行った。固体から液体に関しては、波動を円管内の水に入射させて高速ビデオカメラで可視化するとともに、固体表面の濡れ性により管内で生成するキャビテーション気泡の挙動が異なることを発見した。また、液体から固体に関しては、固体壁近傍で水中火花放電により発生した気泡崩壊時の衝撃力を逆解析的に推定し、さらに、ポンプの補修材料として期待される高分子材料について引張力を負荷しながら壊食試験を行い、破壊・損傷のメカニズムについて考察した。近年の数値解析技術の向上により,流体構造連成問題の研究が数多くなされているが,爆発による配管の破裂といった極限事故を取り扱う場合でも一般的な境界条件が適用できるのかについて検証するため,流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の解明と極限事故に適用すべき境界条件の提案を目指して,固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の学理を確立することを目的として研究を行った.平成26年度は主として固液連成界面に並行な波動伝播現象が支配的な系において実験を行い,提案する境界条件を理論解析や数値解析に実装して妥当性を検証した.全長1 mの矩形断面管に水を充てんして水撃波動を伝播させるための実験装置作成と可視化実験を行った.水撃波面機構の詳細を明らかにするため,シュリーレン法により液体の密度勾配を可視化した.矩形管は光学グレードの透明なプラスチック樹脂で作成し,管壁として厚さが異なる板を組み合わせることで,固液連成が強く生じる界面と連成が無視できる界面(可視化用)を作成して水撃波面の可視化に世界で初めて成功した.これまで振動現象が生じることは数値解析などでも予想されていたが,音速に近い速度で伝播する先行波に続いて伝播方向と垂直な方向に管壁振動と連成しながら伝播する主要波が管壁近傍の圧力上昇と管壁の変形を引き起こしていることを発見した.また数値解析においても同様の波動伝播を確認し,滑らかな管において実験とよく一致した傾向が得られることを確認した.流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の解明と極限事故に適用すべき境界条件の提案を目指して、固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の学理を確立することを目的として研究を行った。固体から液体へと平行な方向へと波動が伝播する詳細を明らかにするため、バッファ(ポリカーポネートあるいはアルミニウム)に飛翔体を衝突させて応力波を生成し、バッファ中を伝播する波動を水に入射させて固体から液体へと波動が透過後に伝播する挙動を測定した。水を充てんした円管を伝播する透過した水撃波動の振幅は、飛翔体、バッファ、水の運動量保存則から導かれるバッファの移動速度から計算される圧力振幅と、飛翔体とバッファが衝突した際に生じた応力波が円管内の水に透過した圧力振幅の和となる理論モデルを構築し、実験と比較してよく一致することを確認した。また、固体壁の表面状態を変化させた予備実験を行った。また、液体から固体へと垂直な方向への波動伝播現象に関しては、固体壁近傍で水中火花放電を発生させて、気泡の膨張・収縮と崩壊時のジェットにより固体壁に作用する衝撃力を測定する実験・計測システムを構築した。固体壁の反対側にAEセンサを3個設置してシャープペンシルの芯圧折時に5 Nの圧縮荷重が解放される場合の音響波計測から伝達関数を決定し、気泡崩壊時の衝撃力を逆解析的に推定した。気泡崩壊時の衝撃力は数十Nになることを確認するとともに、高速度カメラと感圧紙でジェットが固体壁に作用する面積を推定して衝撃圧力は平均値として100 MPa程度になることを明らかにした。また、平板近傍での気泡崩壊ならびにキャビテーション壊食の実験も行った。平成27年度は、主として流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の解明に向けた研究を遂行する計画であり、当初の計画通り、固液連成界面に垂直な方向の波動伝播現象、すなわち、垂直火花放電による気泡崩壊時の衝撃力を測定するシステムを構築し、固体壁の材質を変えて衝撃力を測定した。さらに、ポンプの補修材料として今後用いられる可能性が高い高分子材料についてキャビテーション壊食試験を行うとともに、高分子材料に作用する衝撃力についても構築したシステムで測定し、破壊・損傷のメカニズムについて考察を行った。また、固液連成界面に平行な方向の波動伝播現象として、固体表面が平坦な場合の数値解析結果は実験結果と概ね一致することを確認した。また、固体から液体への波動伝播の理論モデルを構築し、実験と良く一致していることを確認することでモデルの妥当性を検証した。さらに、固体表面の濡れ性を変えた予備実験では、引張波が入射する場合にキャビテーション気泡生成の様子が異なることを発見している。また固体表面の凹凸形状を変化させる予備実験も行い、反射・透過の際に圧力振幅が変化することを確認した。現在は、これらの実験条件に合わせて数値解析を実施しており、実験と数値解析を比較して適用すべき境界条件の検証を進めている。以上より、概ね研究は順調に進展していると判断した。流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の解明と極限事故に適用すべき境界条件の提案を目指し,固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の学理確立を目的として研究を行った.

固体と液体が相互に影響し連成する界面における波動伝播現象の物理モデル構築と極限事故にも適用できる境界条件を提案するため,これまで行ってきた固液連成界面に関する実験および数値解析結果を統合して考察するとともに,理論解析や数値解析により境界条件の影響を評価した.特に,固体壁の粗さや濡れ性を変化させて,波動伝播時に作用する衝撃力を考察し,固体表面の濡れ性が変化することで連成界面近傍だけでなく界面から離れた液体中において観察されるキャビテーション挙動が変化することを発見し,波動伝播の遷移に関する理論モデルを構築するとともに,固液界面の特性を変化させることで波動伝播を制御できる可能性を示した.また,波動伝播を考慮したキャビテーション壊食被害予測の高精度化と被害低減のため,予き裂を与えた高分子材料の試験片に引張力を負荷しながらキャビテーション壊食試験を実施した.引張力により材料の壊食に加えて,き裂の進展速度が著しく増加する傾向を発見するとともに試験片の温度増加がその原因として考えられることを示すとともに,現在広く用いられている磁歪式の壊食試験において,高分子材料は温度の影響を強く受けており,高精度化には温度の影響を考慮した寿命評価を行う必要があることを示した.流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の学理を確立することを目的として、固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の研究を行った。固体から液体に関しては、波動を円管内の水に入射させて高速ビデオカメラで可視化するとともに、固体表面の濡れ性により管内で生成するキャビテーション気泡の挙動が異なることを発見した。また、液体から固体に関しては、固体壁近傍で水中火花放電により発生した気泡崩壊時の衝撃力を逆解析的に推定し、さらに、ポンプの補修材料として期待される高分子材料について引張力を負荷しながら壊食試験を行い、破壊・損傷のメカニズムについて考察した。固体表面状態の影響や流体の種類を変えて固液連成界面における波動伝播現象の学理を確立することが本研究の目的であるが,平成26年度は,流体から固体または固体から流体へと波動が伝播する連成現象の解明について,固液連成界面に並行な方向の水撃波動伝播現象,すなわち,水撃波の伝播による圧力変動をシュリーレン法により世界で初めて可視化に成功し,管壁のひずみを同時に測定することで,管壁を伝播するたわみ波と水中の圧力波がどのように連成して伝播するかについてのメカニズムを明らかにした.また,水撃波動を生成する際に,固体から流体へ波動を伝播させており,双方の現象についての実験を行うことで連成現象の考察を進めている.また数値解析において,極限事故などに適用すべき流体構造連成境界条件の検討も進めている.本研究では,ANSYS AUTODYNを用いて連成解析を実施しているが,滑らかな管において,2次元軸対称の円管ならびに実験で用いた3次元の矩形断面管の解析を実施して,実験結果とよく一致した傾向の水撃波動の伝播を再現することに成功した.さらに,実験で撮影した水撃波の先頭波面と音響結合しながら断面方向に伝播する主要波の伝播も再現できており,水を用いた滑らかな管における現象については数値解析の妥当性が確認できた.以上より,現在までの達成度は,おおむね目的を達成できているものと判断した.
がん特異的タンパク質ｄｙｎＡＰ：新規がん治療標的としての検証

研究代表者らは、開発した“ヒト化酵母"技術によりヒトタンパク質dynAPを同定した。dynAPを発現させたNIH3T3/dynAP細胞は、in vitro系で軟寒天中のコロニー形成能、スフェロイド形成能を示す。マウス移植実験では、NIH3T3/dynAPは豊富な血管を持ち、細胞間の接着が緩んだ独特の腫瘍組織を形成する。その腫瘍の特徴は、dynAPがAktのリン酸化を亢進し、アンジオポエチン1の発現を上昇させ、そして接着因子E-cadherinの発現レベルを低下させることに基づくと思われる。以上の結果は、dynAPが細胞のがん化と悪性化に関与し、有望な新規創薬標的分子であることを示している。本研究課題の目的は、申請者らが確立した"ヒト化酵母"技術を駆使して新たに発見したがん特異的発現タンパク質dynAPの新規がん治療標的分子としての妥当性を証明することにある。dynAPは細胞膜およびゴルジ体に局在する膜貫通型タンパク質であり、調べた限りではヒトがん細胞に特異的に発現している。すなわち検討したヒトがん由来細胞株40種のうち48%に相当する19種の細胞株で発現する一方、正常細胞株においては発現が見られなかった。dynAPの機能を解明するために解析を行った結果、dynAPは細胞の生存・増殖を促進するAktのSer473のリン酸化を亢進し、活性化していることがわかった。shRNAによるdynAPのノックダウンにより、Aktの活性化は消失し、さらにがん遺伝子産物Hdm2の分解を促進することによりがん抑制遺伝子産物であるp53およびp21が蓄積した。またdynAPノックダウンはE-cadherinの発現を亢進した。以上の結果は、dynAPががん細胞の生存・増殖、さらにはがんの転移にも深く関係していることを強く支持しており、極めて有望な新規創薬標的分子といえる。NIH3T3はマウス正常細胞株であり、ヌードマウスなどに移植しても腫瘍を形成しない。この細胞にがん遺伝子を発現させると、移植により腫瘍を形成する。ヌードマウスがん移植モデルにおいてdynAPのがん遺伝子活性を検証するために、EGFPで標識したNIH3T3にdynAPを発現した細胞(NIH3T3/EGFP/dynAP)を作成した。本細胞はコントロールのNIH3T3/EGFP細胞に比べて、軟寒天中でコロニー形成能を獲得することを見出した。本知見により、培養細胞レベルではあるが、dynAPのがん遺伝子活性が示された。申請者らが確立した“ヒト化酵母"技術を駆使して新たに発見したがん特異的発現タンパク質dynAPは、がんの生存・増殖に関わるAkt経路を正に制御し、がんの浸潤・転移に関わるE-cadherin経路を負に制御する。本研究課題の目的は、dynAPの新規がん治療標的分子としての妥当性を証明することにある。マウス正常細胞株NIH3T3にdynAPを発現させヌードマウスに皮下注射したところ、明確な腫瘍が形成されることを確認した。形成された腫瘍組織は、血管に富み、また細胞間接着が弱い組織像を示した。細胞間接着の低い腫瘍組織の形成は、dynAPによるE-cadherinの低下で説明可能である。NIH3T3dynAPがこのような特徴ある腫瘍を形成する分子機構を調べた。dynAPはAktSer473のリン酸化を促進する。AktSer473のリン酸化酵素はmTORC2である考えられている。dynAPはmTORC2のサブユニットであるrictorの発現を亢進することを発見した。rictorのノックダウンにより、NIH3T3dynAPのin vitro腫瘍活性は抑制され、最終的にはdynAP-mTORC2-AktSer473-FoxO3a経路が作動し、細胞の生存が促進されることを見出した。本経路によりdynAPの腫瘍活性の全てを説明できるわけではないが、大いに貢献していると思われる。またdynAP発現細胞で血管形成の必須因子であるアンジオポエチン1 (Angpt1) mRNAの発現が顕著に亢進していることを見出した。Angpt1はdynAPの血管新生作用の原因分子になっていることが強く示唆された。前年度までに、dynAPを発現させたマウス繊維芽細胞株NIH3T3が、in vitro系でのがん化能に加え、ヌードマウスへの造腫瘍性を持つことを示した。本年度はさらに、ヒト細胞株KMST-6(dynAP非発現細胞)を宿主とした場合も、dynAPはin vitro及びin vivo両系で造腫瘍性を持つことを明らかにした。

また本年度は新たに、dynAPの遺伝子は4種類のエキソン(Exon 0,1,2,3)から構成され、選択的スプライシングによってexon 1,2,3から構成されるdynAP-001とexon 0,1,3で構成されるdynAP-002、exon 0,1,2,3から構成されるdynA-003の3種類のアイソフォームが存在すること、さらにdynAP-002、003に関しても複数のヒトがん細胞株で発現することを見出した。またdynAP-002、dynAP-003をKMST-6細胞にて過剰発現させ、細胞内局在の確認を行ったところ、dynAP-002、dynAP-003はdynAP-001と同様に、細胞膜、ゴルジ体に局在することを明らかにした。dynAP-002、dynAP-003のがん化能については検討中である。また本年度は、dynAP発現細胞のマイクロアレイ解析により、発現亢進または発現低下が見られた多数の遺伝子に着目し、これらをshRNAノックダウン、また過剰発現し、dynAPによるがん化への関与を明らかにする実験を進めた。現在、検討遺伝子のshRNA発現プラスミドや過剰発現用プラスミドの構築がほぼ完了し、今後、順次、shRNAノックダウン、また過剰発現実験に着手する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍治療学26年度が最終年度であるため、記入しない。培養細胞レベルではあるが、dynAPのがん遺伝子活性を示す知見を得ることができたから。dynAPを発現させたマウスNIH3T3細胞のヌードマウスへの移植モデルで、dynAPの造腫瘍能を確認するとともに、血管新生作用を見出した。さらにdynAPのこれらの特徴あるがん化作用の分子機構として、dynAP-mTORC2-AktSer473-FoxO3a経路の活性化、またdynAPによる血管形成因子Angpt1の発現誘導機構の存在を明らかにすることができた。これらの知見は、dynAPの新規がん治療標的分子としての妥当性、重要性を示すものと言え、大きな成果と考えている。dynAPを介するAkt活性化キナーゼの同定:Aktのリン酸化による活性化には、mTORC2他の複数のキナーゼの関与が報告されているが、dynAPが如何なるキナーゼを介してAktを活性化しているかは不明である。そこで、dynAP発現細胞株を利用し、Akt活性化候補キナーゼをshRNAノックダウンすることにより、dynAPを介してAktを活性化するキナーゼ候補を同定する。dynAPの造腫瘍性と血管新生作用のメカニズムを解明することを目的として、dynAP発現細胞とコントロール細胞に対してDNAマイクロアレイ解析を行い、発現変動遺伝子の探索・同定を進める。これまでの解析により、dynAP発現細胞で血管形成の必須因子であるAngpt1 mRNAの発現が顕著に亢進していることを見出した。RT-PCR法による再現性実験でもAngpt1 mRNAの発現亢進を確認でき、Angpt1はdynAPの血管新生作用の原因分子になっていることが強く示唆された。Angpt1の他にも、がんの増殖、浸潤・転移への関与が知られている数多くの遺伝子の発現変動が観察された。今後は、マイクロアレイ解析によって同定されたdynAP発現細胞で発現変動があった因子について、shRNAノックダウンあるいは過剰発現によって細胞のがん化