hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔扁平上皮癌発症の分子機構

口腔癌発症の機構を解明するために(1)本邦とインドにおける癌遺伝子、癌抑制遺伝子の変異を比較解析し、発症にかかわる因子を検索する,(2)口腔癌でみつかったp53変異の発癌における役割を解析することを目的とし、以下の結果を得た。(1)インドの口腔癌症例について,ras遺伝子変異の塩基配列を決定しH-rasに6症例のN-rasに1症例の変異をPCR/SSCPで2例の変異を認めた。なおH-rasのコドン59の変異はヒト癌でまだ報告がない。また新たなインドの症例についてp53の変異を解析したところGのTまたはAへの変異が80%を越え、発癌要因としての噛みタバコとの関連が示唆された。(2)(a)149Pro変異の解析。インドの症例で見つかった149ProがHSP70プロモーターに対して低温(32.5C)では転写抑制を高温(37.5C)では転写活性化したが、他のプロモーター(SV40,polymerase β等)に対しては低温での抑制も、高温での活性化もHSP程顕著には見られなかった。しかしp53結合配列CONをもつプロモーターに対しては野生型と同様低温でも高温でも活性化した。一方3Y1細胞でのトランスフォーメーション抑制能、Saos-2細胞でのコロニー形成能は野生型と同じであった。(b).口腔扁平上皮癌でみつかったp53の220Hisと285Lys変異株は温度感受性(ts)でSaos-2細胞に導入したクローンの増殖も変異の検出された親株も低温で増殖が抑制された。フローサイトメータで解析したところ増殖抑制はG1とG2/M期で生じており138Val変異株導入Saos-2と基本的に同様であった。そこで解析の進んでいる138Val導入細胞を用いて、G2/M期でp53によって発現誘導される遺伝子の単離をdifferential display法を用いて試みた。その結果differential displayで差を示した3種類の遺伝子断片が単離された。そのうちの1つはBTG2でG2/M期チェックポイントに関係する可能性が示されている。口腔癌発症の機構を解析するため、本邦とインドにおける癌遺伝子、癌抑制遺伝子の変異について、これまでの結果に加えてさらに比較検討し、以下の結果を得た。(1)癌関連遺伝子異常の検出。SSCP/オリゴヌクレチドプローブ法でインドのH-rasのコドン12の変異として3例のGGCからAGCへの変異に加えて予備的ではあったが3例のGCCへの変異を認めた。またHPV6/11、16/18をそれぞれ増幅できるプライマーでPCR増幅を行ったが、日本での14症例、インドでの48症例のいずれにも検出出来なかった。なお同じ条件で子宮頚癌では殆どの症例でHPVを検出できた。(2)インドの口腔癌で見つかったp53遺伝子変異149proをin vitro mutagenesis法で作成し、LTRとCMVベクターで発現させ3Y1細胞でのトランスフォーメション抑制能、Saos-2細胞でのコロニー形成能を調べたところ、野生型と同様の生物活性をもっていた。

各種プロモーター,SV40初期遺伝子,DNAポリメラーゼβ、c-fos、βアクチン、HSP70のプロモーターに対して、低温(32.5C)では活性の抑制または非抑制、高温(37.5C)では活性化がみられ、これまでに報告した138val変異とは異なる性質の温度感受性変異株であった。従ってこれら遺伝子に対する転写活性化はトランスフォーム抑制能、増殖能の抑制には関与しない可能性が示された。(3)口腔偏平上皮癌細胞で固定した変異のうち220cysおよび285lys変異をSaos-2株に導入したところ、低温での増殖はほぼ停止しており、フローサイトメーターを用いて解析したところ、138val変異導入Saos2と同様G1期で停止していた。しかし138val変異導入細胞とは異なり、これらの細胞株でのG1停止にかかわるp130Rbファミリー蛋白質はほとんどがI型でII型はあったとしても少量であった。なおこれら2つの変異が検出された親株(NAとHOC313)の増殖も温度感受性であった。p53癌抑制遺伝子のG2/M期における役割に焦点をあて本年度の研究を行った。口腔腔癌でみつけられた2つのp53の温度感受性変異株をSaos-2細胞に導入したところいずれも138val変異株と同様にFACS解析の結果、G1ばかりでなくG2/M期の停止も引き起こしていたのでこれまで解析の進んでいる138val変異株導入Saos-2細胞を用いてp53遺伝子の下流にあるG2/M期停止に関する遺伝子の単離を試みた。1)138val変異株導入Saos-2細胞の細胞周期同調。まずミモシンを用いてG1停止による同調化を試みたが、毒性が比較的強く薬剤除去後の細胞周期の進行があまり良くなかった。そこでアフィディコリンによりS期のはじめに同調し、薬剤除去後低温(32.5C)と高温(37.5C)で6時間培養後、RNAを抽出した。2)differential display RNAサンプルからポリA-RNAを精製し、日本ジーンの非放射性finger printing kitにより行った。その結果、アクリルアミド電気泳動で3種類のバンド(いずれも約200塩基程度の大きさ)が低温にシフトしたサンプルに強く検出された。3)クローニングdifferential displayを行ったゲルより、発現に差が認められた3種類のDNAのバンドを切り出しTAプラスミドにクローニングした。4)塩基配列の決定と機能の推定それぞれのバンドに由来するTAプラスミドのインサートの塩基配列を決定した。その結果第一のクローンは最近報告されたBTG2と同じ配列、第二はミトコンドリアの16Sリボゾームと同じ配列、第三はデーターベースに無い配列を持っていた。現在これらクローンがp53によって発現制御されるかの解析を行うとともにG2/M期での役割について解析している。なおBTG2はp53で直接発現制御され,G2/M期で関与する可能性が報告されている。
実効的な民事執行のための債務者情報の獲得

本研究は、わが国の民事執行制度をより実効的なものにするために、民事執行手続において、債権者が、債務者に係る情報(住所地、財産の有無、その所在地および内容等)を獲得するための方策を調査・分析し、現状を踏まえ、現行制度の問題点を明らかにするとともに、適切かつ有効な情報獲得制度のあり方を提示することを目的とする。財産開示制度、弁護士会照会制度および民事執行法改正の中間試案および要綱案において提案されている第三者からの情報取得制度等、現在議論の俎上に乗っている関連諸制度を中心的な研究対象とし、諸外国の制度を参照しつつ、個人情報保護制度も視野に入れて包括的な研究を行う。
アレルギーに関与する免疫細胞における情報変換機能の電気化学刺激制御

本課題では、アレルギーに関与する肥満細胞のアレルゲン応答機能に対して低電圧印加刺激を及ぼす電気化学制御効果と作用機構を明らかにすることを目的として研究を行い、次のような成果を得ることができた。1)電気化学刺激用培養セルの作製とRBL細胞の培養肥満細胞の培養状態および免疫応答を顕微鏡観察でき、しかも通電刺激を行えるように、In_2O_3蒸着ガラスを導電性の培養基板として用い、その上面にシリコン製ウエルを設置して、さらに通電用対極をセットした培養セルを作製した。株化された肥満細胞であるRBL-2H3細胞は、In_2O_3蒸着ガラス基板上でも培養フラスコ底面とほぼ同様の形態、速さで増殖するが、白金対極に対して0.4V以上の電圧を印加すると増殖が抑制され、細胞が球形化することを明らかにした。2)アレルゲン感作によるヒスタミン放出に及ぼす電圧印加効果の検討RBL細胞をIn_2O_3蒸着ガラス電極基板上で培養後、IgEおよびアレルゲンを添加し、免疫応答による放出されるヒスタミンの量をHPLC-蛍光検出システムを用いて定量した。電極基板上で培養されたRBL-2H3細胞は、アレルゲン刺激により細胞内に貯留されているヒスタミンのおよそ30%を放出したが、種々の電圧を印加した時のヒスタミン放出%と電圧を印加しなかった時の放出%とを比較検討したところ0.3Vの電圧印加下では、わずかながらヒスタミン放出が抑制されることを明らかにした。3)RBL細胞のアレルゲン応答機能への電気化学効果の機作検討蛍光標識した抗IgE抗体を模擬アレルゲンとして用いて細胞上でのIgEレセプターの会合過程を蛍光顕微鏡観察し、電圧印加の効果を検討したところ0.3V程度の印加によりレセプターの会合が抑制されることが示され、電気化学効果がレセプターの会合過程に影響を及ぼしていることを明らかにできた。
EXAFSスペクトルの温度変化測定による有害元素化合物の吸着構造の詳細解析

有害元素化合物の鉱物への吸着構造は水ー鉱物界面における有害元素の分配を決めており、これを決定することは有害元素の環境中における移行挙動の理解につながり重要である。通常の単一温度で測定したEXAFSスペクトルを用いた吸着構造解析では、単座と二座配位などの原子間距離が同程度のものを区別するのは困難である。本研究では、結合の強さによってDebye-Waller(DW)因子の温度依存性が異なることに着目し、種々の温度条件で測定したEXAFSスペクトルの形状変化を量子化学計算に基づく分子動力学(ab initio MD)シミュレーションと併せて解析することで、吸着構造を詳細に決定する手法を確立することを目的とした。それによって、有害元素の土壌中における吸着過程について詳細に決定することを目指す。土壌試料中の有害元素化合物の主な吸着媒鉱物と考えられるフェリハイドライトおよびアロフェンに吸着したヒ素化合物についてDW因子の温度依存性が吸着構造やその結合の強さによって異なることが確認された。その応用として、各ヒ素化合物を土壌試料に吸着させた試料のEXAFSスペクトルをフェリハイドライトおよびアロフェンに吸着させた試料のEXAFSスペクトルを用いたフィッティングにより鉄・アルミニウム水酸化鉱物への分配割合の見積もりを行った。土壌中の有機物が鉱物表面を覆うことによりヒ素化合物の吸着挙動に影響を及ぼす影響が考えられるため、過酸化水素により有機物を除去した土壌も用いた。土壌試料のスペクトルはフェリハイドライトおよびアロフェンのスペクトルでよくフィッティングすることができ、ヒ素化合物が主に鉄・アルミニウム水酸化鉱物へ吸着していることが示唆された。また、置換基のかさ高さが増すほど鉄水酸化鉱物への吸着の割合が増加する傾向が見られた。しかし、各鉱物に対する吸着構造の割合の決定は困難であり今後の課題である。本研究では、結合の強さによってDebye-Waller(DW)因子の温度依存性が異なることに着目し、種々の温度条件で測定したEXAFSスペクトルの形状変化を量子化学計算に基づく分子動力学(ab initio MD)シミュレーションと併せて解析することで、吸着構造を詳細に決定する手法を確立することを目的としている。本年度は、主にヒ酸およびメチル有機ヒ素化合物のフェリハイドライトへの吸着構造について研究を行った。大型放射光施設において種々の測定温度でAs K吸収端EXAFS測定を行った。動径構造関数中に現れるヒ素化合物の吸着構造に起因するAs-Feピークの強度は、測定温度が高いほど低くなる傾向が見られた。ジメチルアルソン酸については、単座および二座配位構造に対応する二つのピークが見られ、それらの強度の減少度合は異なっており、本手法によって吸着構造を詳細に決定でき得ることが確認された。また、ヒ酸の鉄水酸化鉱物への吸着構造モデルを用いて実験と同様の温度条件でab initio MDシミュレーションを行い、As-Fe原子間距離から見積もられたDW因子は、実測のEXAFSスペクトルのAs-FeピークのDW因子と同程度であり、温度依存性について良い相関が見られた。本手法の土壌への適用を予定しているため、土壌試料についてFeおよびAl K吸収端XAFS測定を行った。特にアルミニウムについては、主な鉱物種が土壌によって異なることが示唆された。次年度以降の土壌試料についての研究に有用な知見を得た。鉄水酸化鉱物へ吸着させたヒ素化合物について、種々の測定温度におけるEXAFSスペクトルを取得できた。当初の予定よりも計算性能の高い計算機を導入でき、また、より並列計算効率が高い量子化学計算プログラムを導入できたため、本研究を効率的に推進するための並列計算環境を整えることができた。実験と同様の温度条件でab initio MDシミュレーションを実行し、見積もられたDW因子は実験値と良く相関することが確認できたが、理論EXAFSスペクトルを用いた解析手法の確立までには至っていないため、その点でやや遅れている。今年度は最終的に土壌試料への適用を目指しているため、土壌に広く存在する非晶質アルミニウム水酸化鉱物についての研究を進めた。ヒ素化合物のアロフェンおよびイモゴライトに対する吸着実験を行い、As K吸収端EXAFS測定を行った。得られたEXAFSスペクトルは、アルミニウム水酸化鉱物であるギブサイトに対して同様の吸着実験を行った試料のEXAFSスペクトルとよく一致していた。アロフェンやイモゴライトの特徴的な球や柱状の形状は吸着構造にほとんど影響しないことが分かった。アロフェンおよびイモゴライトのAlK吸収端XAFS測定を行い、土壌試料の化学種解析を行うために、土壌試料についてのスペクトルを用いてXANES領域のフィッティングを行った。その結果、土壌の種類によってアロフェンとイモゴライトの割合は異なっていたが、今回測定に用いた全ての土壌試料において、化学種は80%以上が非晶質アルミニウム水酸化鉱物であることが分かった。

このことは、フェリハイドライト等の鉄水酸化鉱物と同様にアルミニウム水酸化鉱物が土壌中におけるヒ素化合物の吸着に寄与することを示唆している。また、ヒ素化合物ー鉄水酸化鉱物の吸着モデルを用いたab initio MDシミュレーションによって得られた構造からXAFS解析プログラムFEFFを用いて理論EXAFSスペクトルを作成した。シミュレーション温度が高くなるほど減衰が早くなる傾向が見られ、実測と整合的な結果を得ることができた。放射光実験のビームタイム配分が少なかったため、室温のみであるが非晶質アルミニウム水酸化鉱物(アロフェンおよびイモゴライト)へヒ素化合物を吸着させた試料の測定できた。また、土壌中のヒ素吸着に対する非晶質アルミニウム水酸化鉱物の寄与が大きいことが確認され、土壌試料についての準備が整ったと言える。また、理論EXAFSスペクトルを得て実測と整合的な結果を得ることができたため。本研究では、有機ヒ素化合物の吸着構造を詳細に決定することで、土壌中における吸着過程について詳細に決定することを目的としている。非晶質アルミノケイ酸塩鉱物であるアロフェンについて、測定温度を変えたAs K吸収端EXAFS測定を行った。その結果、鉄水酸化鉱物であるフェリハイドライと同様に温度依存性が確認された。しかし、フェリハイドライとに比べると、その変化の度合いは小さく、結合の強さが異なることを反映している可能性がある。また、置換基による鉱物への吸着量に及ぼす吸着構造による影響を比較するために、有機ヒ素化合物および無機態であるヒ酸を用いて鉄水酸化鉱物に対する吸着実験を行った。その結果、置換基の数が増えるほど吸着量が減少することが分かった。また、置換基の種類による違いが見られ、同じ置換基数で比較すると、メチル化合物に比べてフェニル化合物の方が吸着量が少なかった。また、吸着量のpH依存性については、ヒ酸および一置換メチル化合物以外は、pH 7付近で急激に吸着量が減少する傾向が見られた。pHによってヒ素化合物の解離状態が異なるのと同時に、鉱物の表面電荷も変わる。従って、置換基の数によって、吸着構造の割合が異なることが示唆された。非晶質アルミノケイ酸塩のモデルとしてギブサイトの構造を参照にした吸着モデルを作成し、量子化学計算に基づいたMDシミュレーションを行った。鉄水酸化鉱物のモデルのAs-Fe原子間と比較して、平均As-Al原子間距離は短く、実測のEXAFS解析の結果と整合的であった。また、鉄水酸化鉱物のモデルと同様に、Debye-Waller温度依存性を示した。非晶質アルミノケイ酸塩鉱物(アロフェン)へヒ素化合物を吸着させた試料の測定温度を変えたAs K吸収端EXAFS測定を行い、鉄水酸化鉱物と同様に温度依存性を確認できた。また、量子化学計算に基づくMD市ミュラーションをアルミニウム水酸化鉱物のモデルへ適用し、鉄水酸化鉱物と同様に実測と整合的な結果を得ることができた。
労働市場の規制の実態と市場機能への影響-規制緩和は何をもたらすか-

これまで労働市場では、労働者の保護を目的にして様々な規制がなされてきた。こうした規制は、労働市場における労働者の交渉力を高め、彼らの基本的人権を守るという重要な役割を果たしてきた。しかし、労働市場における需給バランスの変化や、労働者の所得水準の向上によって、こうした規制の中で時代にそぐわなくなったものが多々見られることも事実である。従って戦後労働法制の基本枠組みが構築されて50年を経た今日、労働市場の規制緩和について議論することは重要であると言えるだろう。しかし労働市場の規制緩和は、民営職業紹介や人材派遣業など職業安定行政に係わるもの、裁量労働制や雇用契約期間の弾力化、女性保護規定の緩和など労働基準行政に係わるもの、さらには企業内労働市場の人事管理や労使関係に係わるものまで多岐に渡っている。この研究では、こうした幅広い問題領域の中で主に労働基準法関係に焦点を絞って検討を行った。ただし報告書の第2章では、労働市場の規制緩和に関する問題領域全体を鳥瞰している。我々は、労働市場の規制緩和について各界の有識者を講師に招いてヒアリングを実施し、文献の収集・検討を行った。それに基づいて企業に対する郵送質問紙調査や企業の訪問調査を実施した。郵送質問紙調査では、労働基準法の規制緩和が企業のビジネスチャンスや雇用機会とどの様に関連するかという点を明らかにすることに努めた。労働市場の規制緩和の諸問題について研究会議を重ねた結果、つぎのような知見を得た。1.経済分析の視点から日本の法律は労働者を解雇しやすいが、解雇権濫用法理という判例も確立している。また、労働市場の柔軟性にかんしては、数量的柔軟性は高いが、金銭的柔軟性はボーナス等で高く年功賃金制で低くなっている。今後は、退職金制度など、流動化を妨げる制度の見直しが必要となるとともに、労働者の交渉力確保のための枠組みをさらに充実する必要がある。2.労働組合の立場から労働市場の流動化を前提とした場合、労働者をサポートする規制は強化する必要がある。しかし、パートの労働組合化など難問が多い。3.経営者の立場から職業安定法は問題が多い(とくに派遣事業など)。労働基準法の最低賃金、労働時間、女子保護基底も撤廃すべきである。しかし、規制緩和は雇用増につながるとは限らない。むしろ、制度の変更やこれからの働き方の意識づくりも重要である。4、民間人材関係企業の立場から職業安定所はホワイトカラーの細かいニーズを満たしていない。ミスマッチを解消するには、首都圏と地方で実態が異なることや、伝統的価値観が変わり難いことに留意する必要がある。今後は、人材ビジネスのコスト負担のあり方や職務遂行能力の判断が重要課題となる。5.労働法学の視点から「労働契約期間の上限の見直し」、「裁量労働制の対象業務の拡大」、「変形労働時間制」、「民事紛争処理のための新行政機関の設置」が、現在論議されている課題である。規制緩和の動き本研究の計画を策定した時点から今日まで、急速な規制緩和の動きがあり、大きな法的改正が動き出している。1つは、労働基準法における女子保護規定の原則的撤廃であり、もう1つは、職業安定法における人材派遣や職業紹介の自由化への動きである。しかし法的規制を緩和したとき、どのような効果を、もたらすのかについては、一致した見解がない。緩和論者は、雇用が増大し、労働市場のみならず産業や経済が活性化するという。慎重論者は、雇用など経済的メリットは余りないだろうという。本研究は、規制緩和の影響を実証的に確かめようとするもので、できれば中間的アウトプットを個別に発表して行きたい。8年度研究成果のまとめ1.アメリカの研究レビュー経済効率や国際競争の認識が高まり、アフア-マティブ・アクション、最低賃金の雇用抑制、解雇規制などに緩和の動きがある。2.イギリスの研究レビュー80・90年代は労働組合の弱体化が見られ、集団的労使関係が変わりつつある。いま、とくに国内法とEU法のすり合わせが問題となっている。3.労働移動と職業紹介機能個人の移動性向の高まりや企業のリストラを背景に転職が増えつつある。

このときに、公共および民間の職業紹介機能を強化し、紛争処理機関を見直す必要がある。同時に、雇用機会均等やプライバシー保護も視野に入れなければならない。4.外資系企業の雇用慣行外資系企業の特徴として、整理解雇のプロセスが確立していることや採用は即戦力中心であることなど参考となる点が多い。企業は、基本的には日本の労働法規は遵守するが、できるだけ自由にフリーハンドでやりたいと強く希望している。5.成果主義をベースとする人事制度現在のエクセレントカンパニ-の1つである伝統的な電気メーカーにおいても、目標管理や裁量労働など、成果主義取り組みを行っている。ただし、個人別の成果が把握し難い場合は、グループ単位の成果など、工夫すべき余地は少なくない。本年度は、「労働市場の変化と労働法制に関する調査を実施した。1.専門家のヒヤリング規制緩和に関する法的問題点および労使関係について、4回のヒヤリングをおこなった。2.企業の訪問調査労働問題の法律が変わったらどのような影響が生じるだろうかについて、実態に即した問題点を聞くため4社の面接調査をおこなった。3.企業の質問紙調査全国の企業を対象に、質問紙による郵送調査を実施した。内容は、「整理解雇が今より自由に行えたら」、「雇用契約に違約金の支払いを盛り込めたら」、「年齢差別が禁止されたら」、「裁量労働制が自由にできたら」、などという労働基準法に関する仮想の質問に対して、ビジネスチャンス、雇用、教育訓練、労働者の士気、会社の生産性にどのような影響があるだろうか。調査対象は、今後伸びるであろうサービス業小規模企業を中心とした2000社で、回答率は30%を越えた。業種は、スーパー、コンビニ、飲食店、旅館、スポーツ施設、広告、ソフトウェア、情報処理、会計事務所、土木建設サービス、社会福祉などを定め、帝国データバンクの名簿によりランダムサンプリングをおこなった。この調査の特徴は、第一に、全国の小規模企業の回答率が高かったこと、第二に、労働基準法に焦点を絞ったこと(職業安定法についてはこの研究期間中に相当な自由化路線が決まったが、基準法の改訂についてはあまり大幅でない見込み)、第三に、仮想の質問形式により企業の実態に迫ったことである。
単食性ハバチの同所性寄主転換と生態種形成機構に関する遺伝・化学生態的研究

ニホントガリシダハバチHemitaxonus japonicus complexの野外個体群を研究対象として、同所性寄主転換と生態種形成機構を解明するために、主として遺伝・化学生態的手法により研究を行い、以下の新事実を得た。1.日本の北緯34度付近の狭い移行地帯(南北約10km)において、イノデ生態種がジュウモンジシダ生態種から、寄主転換と生殖隔離をともなって同所的に分化している。2.寄生転換の主要因である雌成虫の寄主選択性は一遺伝子座支配と考えられ、両生態種は異なる産卵誘引物質を感受している。両化学物質はパルミチン酸メチルに近い揮発性成分であるが、それらの構造決定には至っていない。3.両生態種は外部形態や染色体で区別することはできないが、酸素多型やDNA高度反復列の比較においても、生態種分化に伴う明瞭な変化はみられず、生態種形成の速度が極めて速いか、またはその過程が遺伝的変化とは独立であるかを示唆している。4.同所的生態種形成とその短期確立には、寄主選択機構の他、寄主植物上での同系交配、一方向的選択交尾、条件づけ効果による幼虫の不食化等の諸要因が関与している。一方向的選択交尾は旧生態種から新生態種への遺伝子流入を防ぎ、新生態種の遺伝的独立性を保証する機構であり、それには性フェロモンの介在が実験的に示唆されたが、両フェロモンの同定には至ってない。5.機種転換が一遺伝子座支配による分断選択に起因していることを想定し、ジュウモンジシダ旧生態種の雌に、寄主選択の突然変異因子を含むイノデ派生生態種の雄を交配し、得られたF1雌にさらにイノデ生態種の雄を交配して、イノデのみに産卵、摂食するF2雌を分離することに成功し、生態種形成の実験的再現の可能性を強く示唆した。今年度の研究成果は以下の通りである。(1)ニホントガリシダハバチの2生態種(ジュウモンジシダ生態種およびイノデ生態種)は、成虫の寄主選択に異なる化学物質を利用しており、それらは共に親油性の強い、弱揮発性の中性化学物質であることをほぼ明らかにした。化学物質の同定は2年次の課題である。(2)両生態種の遺伝的変異性を明らかにするために、幼虫体液の各種酵素活性を比較した結果、エステラ-ゼおよびACPHにおいて生態種間に差異がみられた。染色体の比較では、現在のところ生態種間に差異は発見されない。(3)生態種形成にともない、元の生態種(ジュウモンジシダ生態種)の雄と、派生生態種(イノデ生態種)の雌との間に急速に交配阻止現象が起こり、元の生態種から新しい生態種への遺伝子流入が阻止され、この結果派生生態種の遺伝的独立性が確立される仕組みのあることがわかった。この一方向的選択交尾現象の発現には、性フェロモンの変化と、それへの対応が原因していることが推察された。2生態種の性フェロモンの同定は2年次の課題である。(4)寄主転換を伴う同所性生態種形成の実験的再現を目指し、元の生態種から新しい生態種を作り出す試みの第一段階として、ジュウモンジシダ生態種雌とイノデ生態種雄の交雑を行った結果、受精卵由来のF_1雌幼虫はイノデでは発育を完了するが、ジュウモンジシダでは発育不良により死亡し、野外における生態種形成の移行地帯の幼虫とよく似た性質を示した。(5)野外個体群の生態種形成の分布実態調査では、淡路島のイノデ幼虫はジュウモンジシダ不食でイノデ生態種となっているが、小豆島のそれはジュウモンジシダで生育を完了し、寡食性状態にある事実がつけ加わった。

今年度の研究成果は以下の通りである。(1)ニホントガリシダハバチの2生態種(ジュウモンジシダ生態種およびイノデ生態種)のそれぞれの産卵誘引物質は、パルミチンサン酸メチルに近い沸点を持ち、蒸留可能でキャピラリ-GLCによる精製が期待されるが、完全な精製システムを確立するに至っていない。(2)2生態種および生態種形成途上の個体群について、染色体、アイソザイムおよび高度反復配列DNAの比較を行い、生態種形成にともなう遺伝的変異性を調べた結果、生態種間においても明瞭な差異は認められず、同所的生態種形成には一定量の遺伝的差異の蓄積を必ずしも必要としないことを示唆すると共に、本種の生態種形成の速度がきわめて早いことを予想させた。(3)生態種形成にともない、元の生態種(ジュウモンジシダ生態種)の雄と派生生態種(イノデ生態種)の雌との間に急速に交配阻止現象が生じ、元の生態種から派生生態種への遺伝子流入が阻止され、派生生態種の遺伝的独立性が確立されることを明らかにしたが、この一方向的選択交尾現象の主要因と考えられる性フェロモンには2種の化学物質が関与することが推察された。性フェロモンの同定は3年次の課題である。(4)寄主転換をともなう同所的生態種形成の実験的再現を目指し、元の生態主から派生生態種を作り出す試みの第2段階として、ジュウモンジシダ生態種雌とイノデ生態種雄のF1雌に、イノデ生態種雄を交雑した。その結果、F2世代の幼虫は雌雄ともにジュウモンジシダ不食となり、食性に分離がみられず、幼虫食性は条件づけ効果により決定することが示唆された。また、F1雌成虫はイノデにも産卵可能となったが、両植物の選択ではジュウモンジシダに産卵し、成虫の産卵選択に分断選択が働いていることを強く示唆した。期待されるF2雌の産卵選択性の分離および派生生態種の作出は3年次の課題である。(1)ニホントガリシダハバチの2生態種(ジュウモンジシダ生態種およびイノデ生態種)の産卵誘引物質は、アルコール類似の極性を持つ互いに異なる活性物質で、空気酸化に敏感な化合物と考えられる。また、両物質は100-150°C/1mn Hgの範囲にある揮発性成分であることが判明したが、なお特定に至っていない。(2)生態種分化にともなう各地域個体群の遺伝的変異性を、昨年に引続きアイソザイム分析並びに高度反復配列DNA解析により調べた結果、生態種形成にともなう遺伝的変異の顕著な量的固定はみられず、同所的生態種形成は遺伝的変異の量的固定とは独立に起こり、その速度もきわめて速いことが示唆された。(3)イノデ派生生態種の遺伝的独立性を確立する上で、重要な役割を演ずる一方向的選択交尾現象の主要因と考えられる性フェロモンの分離と同定については、現在充分な成果は得られていない。しかし、性フェロモン抽出液に対する両生態種雄の反応から判断すると、派生生態種の形成にともない、性フェロモンの構造変化が生じ、イノデ派生生態種の雄はこの変化に対応したが、ジュウモンジシダ旧生態種の雄はこの変化物質を感知する能力を備えず、両者の間に性フェロモンの分化が生じ、その結果一方向的選択交尾の現象が生じたと考えられる。(4)寄主転換をともなう同所的生態種形成の実験的再現を目的として、ジュウモンジシダ生態種雌に寄主選択の変異因子を含むイノデ生態種雄を交配し、それによって得られるF1雌にさらにイノデ生態種雄を交配して、イノデのみに産卵・摂食するF2雌を分離することに成功し、短世代で生態種形成の起こる可能性を強く示唆した。しかし、F2雌の個体数は少なく、F3世代以後に純系派生種として個体群を維持することはできなかった。
カルボン酸銅(II)に吸蔵された気体分子の磁気的および分光学的研究

トランスー1, 4-シクロヘキサンジカルボン酸銅(II),テレフタル酸銅(II),および2, 6-ナフタレンジカルボン酸銅(II)に関して,炭化水素分子の吸蔵量の温度変化を測定した.いずれの化合物も,エタン,プロパン,ノルマルブタン,イソブタン,ネオペンタン分子を吸蔵した.吸蔵量は,吸蔵される分子の大きさが大きくなるほど少ない.ネオペンタンが吸蔵される分の大きさの限界である.三つの化合物における吸蔵量の違いは,窒素では倍近いが,分子が大きくなるほど差は小さくなっている.これは空隙の構造を反映している.吸蔵量の温度変化から求めた吸蔵熱は,それぞれの分子の蒸発熱のおよそ23倍になっている.化合物間での差は小さく,吸蔵量との相関はないと考えられる.トランスー1, 4-シクロヘキサンジカルボン酸銅(II)に吸蔵された酸素の磁化率の温度変化を測定した.この化合物は銅1モルあたり最大1.23モルの酸素を吸蔵する.今回の測定では,技術的な問題から,磁化率を測定した系では,銅1モルあたり, 1.0モルの酸素を吸蔵させた.磁化率を4.2Kから43Kまで測定した. 4.2Kから10Kまでは単調に減少し, Curie則で説明できる. 10K以上では,磁化率が増加し, 31Kで極大を示す.この温度変化は,単量体の酸素分子と二量体の酸素武士が存在することによる.モデルfittingによると単量体の割合は8.1%である.二量体内の酸素分子間の交換相互作用の大きさは,温度に換算して35Kである.これは固体酸素の値と同じ位である. Fittingの際には交換相互作用として,ハイゼンベルグ型よりイジング型の方が再現性がかなり良い.これは,相互作用の異方性による.トランスー1, 4-シクロヘキサンジカルボン酸銅(II),テレフタル酸銅(II),および2, 6-ナフタレンジカルボン酸銅(II)に関して,炭化水素分子の吸蔵量の温度変化を測定した.いずれの化合物も,エタン,プロパン,ノルマルブタン,イソブタン,ネオペンタン分子を吸蔵した.吸蔵量は,吸蔵される分子の大きさが大きくなるほど少ない.ネオペンタンが吸蔵される分の大きさの限界である.三つの化合物における吸蔵量の違いは,窒素では倍近いが,分子が大きくなるほど差は小さくなっている.これは空隙の構造を反映している.吸蔵量の温度変化から求めた吸蔵熱は,それぞれの分子の蒸発熱のおよそ23倍になっている.化合物間での差は小さく,吸蔵量との相関はないと考えられる.トランスー1, 4-シクロヘキサンジカルボン酸銅(II)に吸蔵された酸素の磁化率の温度変化を測定した.この化合物は銅1モルあたり最大1.23モルの酸素を吸蔵する.今回の測定では,技術的な問題から,磁化率を測定した系では,銅1モルあたり, 1.0モルの酸素を吸蔵させた.磁化率を4.2Kから43Kまで測定した. 4.2Kから10Kまでは単調に減少し, Curie則で説明できる. 10K以上では,磁化率が増加し, 31Kで極大を示す.この温度変化は,単量体の酸素分子と二量体の酸素武士が存在することによる.モデルfittingによると単量体の割合は8.1%である.二量体内の酸素分子間の交換相互作用の大きさは,温度に換算して35Kである.これは固体酸素の値と同じ位である. Fittingの際には交換相互作用として,ハイゼンベルグ型よりイジング型の方が再現性がかなり良い.これは,相互作用の異方性による.
電荷移動錯体ナノ結晶における光誘起相転移挙動の解明

電荷移動錯体Cu-TCNQはバルク結晶の組成比がCu : TCNQ = 1:1で、電場印加や光照射によって導電性が可逆的に変化するスイッチング挙動を示すことから、抵抗変化型メモリ材料として期待されている。このような抵抗スイッチングはCu-TCNQ結晶の電荷移動量γの変化に起因しており、電場印加や光照射によって高抵抗状態から低抵抗状態へと転移することが明らかになっている。一方、研究代表者らはナノ結晶化と化学ドーピングを同時に行う「還元共沈法」を考案することで組成比や電荷移動量γを制御し、電荷移動錯体を不安定化する糸口を見出してきた。そこで本申請研究では、Cu-TCNQのナノ結晶化とドーピングを行い、その光・電場誘起相転移挙動を明らかにすることで、一光子吸収と一分子応答を越える協同的光応答系の創出と制御手法の開拓を目指した。還元共沈法を駆使することで、バルク結晶とは組成比が異なるCu-TCNQナノ結晶を作製することに成功した。得られたナノ結晶ではバルク結晶よりCuが過剰であるものの、全て+1価で存在し、TCNQはアニオンラジカルに加えてジアニオンが存在することから、分離積層構造におけるTCNQカラム内の電子密度はバルク結晶に比べて電子過剰状態であることが示唆される。得られたナノ結晶薄膜に電圧を掃引したところ、バルク結晶には見られない多段階抵抗スイッチングを示した。これは、ナノ結晶に含まれるTCNQジアニオンが関与したCuへの段階的な電荷移動に対応しており、TCNQ積層カラム内のキャリア濃度が変化することに起因している。以上を踏まえて、ITOガラス電極上に作製したナノ結晶単層膜にバイアス電圧を印加しながら光照射を行った。その結果、バルク結晶には観測されない低抵抗状態から高抵抗状態への抵抗スイッチングが確認されるとともに、バルク結晶より低閾値での光誘起スイッチングが可能であった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は、独自に開発した還元共沈法を駆使して、結晶サイズとドーピング密度を制御した電荷移動錯体ナノ結晶を作製し、構造評価を行った。さらに、最終年度に予定している光誘起相転移特性の評価に向けた予備実験を実施し、作製条件の最適化に知見をフィードバックした。具体的には、(1)還元共沈法による電荷移動錯体ナノ結晶の作製と構造評価結晶成長と酸化還元反応を競争的に進行させ、難溶性の電荷移動錯体CuTCNQナノ結晶をメタノール中に析出させた。得られたナノ結晶は粉末X線回折パターンがバルク結晶と一致するものの、その組成比はバルク結晶ではCu:TCNQ = 1:1であるところが、ナノ結晶ではCu:TCNQ = 1.3:1のようにCuが過剰であることが分かった。EDSマッピングの結果、Cuはナノ結晶中に均一に分散していることが分かった。(2)半導体ー絶縁体転移の評価に向けた予備実験Cu-TCNQ結晶では、相転移前後で化学状態の変化に応じたラマンシグナルのシフトが観測されることから、ナノ結晶における観測を行った。はじめに、電場印加によるスイッチングによる確認を行った結果、アニオンラジカルから中性種への化学状態の変化を確認した。以上を指標にして、ラマンスペクトル測定において光照射によるスイッチングを試みたところ、まだ繰り返し再現性が低いものの、光誘起相転移に伴う化学状態の変化を確認した。この成果は、再現性を向上することで光誘起相転移の閾値の評価に繋がるものである。初年度は、サイズ・形状制御された電荷移動錯体CuTCNQナノ結晶を作製し、その構造解析を行い、次年度に繋がる光誘起相転移特性の予備実験を実施した。(1)急激な非平衡過程を経るナノ結晶化と酸化還元反応を組み合わせることで(還元共沈法)、バルク結晶とは異なる組成比のCu-TCNQナノ結晶を作製した。具体的には、TCNQと還元剤であるNaBH4を溶解したメタノール中にCuSO4メタノール溶液を滴下することで作製し、いずれの条件でもナノ結晶はCu-TCNQバルク結晶(Cu:TCNQ = 1:1)と同様の粉末法XRDパターンを示したものの、組成比はバルク結晶のCu:TCNQ=1:1とは異なり、Cuが過剰であることが明らかとなった。ナノ結晶のEELS分析の結果、Cuの化学状態は+1価であり、ラマンスペクトル測定ではTCNQアニオンラジカルに加え、TCNQジアニオンの存在が確認された。これは、過剰に含まれるCu(I)との電荷平衡を保つためと推測される。また、過剰に存在するCuの正確な存在位置は明らかになっていないものの、Cu(I)はナノ結晶中で偏在することなく一様に存在していることをSTEM-EDS分析で確認した。(2)次年度に繋がる光誘起相転移特性の予備実験を実施した。はじめに、相転移を確認するため、電場印加による相転移をラマンスペクトル測定により行った。I-V特性にはバルク結晶では観測されない多段階スイッチングと、なかでもアニオンラジカルから中性種への化学状態の変化を明瞭に確認した。次に、ラマンスペクトル測定におけるアニオンラジカルから中性種への化学状態の変化を指標にして、光照射によるスイッチングを試みたところ、まだ繰り返し再現性が低いものの、光誘起相転移に伴う化学状態の変化を確認した。

この成果は、再現性を向上することで光誘起相転移の閾値の評価に繋がるものである。電荷移動錯体Cu-TCNQはバルク結晶の組成比がCu : TCNQ = 1:1で、電場印加や光照射によって導電性が可逆的に変化するスイッチング挙動を示すことから、抵抗変化型メモリ材料として期待されている。このような抵抗スイッチングはCu-TCNQ結晶の電荷移動量γの変化に起因しており、電場印加や光照射によって高抵抗状態から低抵抗状態へと転移することが明らかになっている。一方、研究代表者らはナノ結晶化と化学ドーピングを同時に行う「還元共沈法」を考案することで組成比や電荷移動量γを制御し、電荷移動錯体を不安定化する糸口を見出してきた。そこで本申請研究では、Cu-TCNQのナノ結晶化とドーピングを行い、その光・電場誘起相転移挙動を明らかにすることで、一光子吸収と一分子応答を越える協同的光応答系の創出と制御手法の開拓を目指した。還元共沈法を駆使することで、バルク結晶とは組成比が異なるCu-TCNQナノ結晶を作製することに成功した。得られたナノ結晶ではバルク結晶よりCuが過剰であるものの、全て+1価で存在し、TCNQはアニオンラジカルに加えてジアニオンが存在することから、分離積層構造におけるTCNQカラム内の電子密度はバルク結晶に比べて電子過剰状態であることが示唆される。得られたナノ結晶薄膜に電圧を掃引したところ、バルク結晶には見られない多段階抵抗スイッチングを示した。これは、ナノ結晶に含まれるTCNQジアニオンが関与したCuへの段階的な電荷移動に対応しており、TCNQ積層カラム内のキャリア濃度が変化することに起因している。以上を踏まえて、ITOガラス電極上に作製したナノ結晶単層膜にバイアス電圧を印加しながら光照射を行った。その結果、バルク結晶には観測されない低抵抗状態から高抵抗状態への抵抗スイッチングが確認されるとともに、バルク結晶より低閾値での光誘起スイッチングが可能であった。最終年度は、初年度に作製した電荷移動錯体CuTCNQナノ結晶の堆積薄膜を用いて、光誘起相転移特性を評価する。特に、バイアス印加条件下において、光誘起相転移の閾値などについて、結晶サイズ・内部構造・励起光の照射強度との相関を明らかにし、一光子吸収と一分子応答を越える協同的光応答の増幅と制御手法の開拓を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
microRNAの網羅的解析を用いた自己免疫疾患発症機序の解明

代表的な自己免疫疾患である関節リウマチ(RA)および全身性エリテマトーデスを対象とし、microRNA (miRNA)が疾患活動性に関与することを明らかにした。RAを対象とした研究では、アバタセプト治療前後で変動する血中miRNAを網羅的にmiRNAアレイを用いて同定した。これらの機能を明らかにするため、RA滑膜細胞の炎症応答について解析した。治療によって増加するmiRNAは抗炎症作用を、逆に減少したmiRNAは炎症亢進作用を有することを明らかにした。すなわち疾患活動性が高い際の血中miRNAは活動性の維持に、逆に疾患活動性低下時に増加するmiRNAは炎症抑制の後押しをすることが示唆された。自己免疫疾患は、体内の免疫系が組織の破壊と機能不全を引き起こし、「自己」物質に対する免疫反応を制御できなくなる。代表的な自己免疫疾患として関節リウマチ(RA)と全身性エリテマトーデス(SLE)が知られている。近年、これらの疾患ではmicroRNA (miRNA)がバイオマーカーとなることが報告されつつある。しかし、これらの変動しているmiRNAが病態形成や疾患活動性にどのような影響を与えているかはこれまでに報告されていない。そこで、本研究は新たに、RA・SLE治療前と治療後で変動するmiRNAを同定することを第一の目的としている。今年度の研究で得た知見の概要を以下に記す。まず、RAオレンシア(アバタセプト)治療前・治療直後・治療3カ月後で変動するmiRNAの同定をmiRNA arrayを用いて行った。miRNA arrayの結果を基に、12種類のmiRNAを抽出し、現在real-time PCRを用いてバリデーションを進めている。次に、RAレミケード(インフリキシマブ)治療前・治療直後で変動するmiRNAの同定を同様に行っている。その結果、RAの2種類の治療薬による治療直後に変動するmiRNAに共通するものはないことを明らかにした。また、並行してSLEの治療前と治療後で変動するmiRNAの同定も試みている。SLEは疾患背景が多様であるため、治療薬・期間の固定は行わずに研究を進めている。miRNA arrayはすでに終了しており、現在詳細な解析を進めている。自己免疫疾患は、体内の免疫系が組織の破壊と機能不全を引き起こし、「自己」物質に対する免疫反応を制御できなくなることで発症する。代表的な自己免疫疾患として関節リウマチ(RA)と全身性エリテマトーデス(SLE)が知られており、近年これらの疾患ではmicroRNA (miRNA)がバイオマーカーとなることが報告されつつある。まず、前年度、RAアバタセプト治療前・治療直後・治療3カ月後で変動する血漿中のmiRNAの同定をmiRNA arrayで行った。今年度はさらにreal-time PCRを用いて絞り込みを行ったところ、3種類のmiRNAが治療(疾患回復)に伴い顕著に変動していた。また、並行してSLEの治療前と治療後で変動する血漿中のmiRNAの同定も試みた。SLEは疾患背景が多様であるため、治療薬・期間の固定は行わずに研究を進めた。まず、miRNA arrayを用いた解析により、治療前後で32種類のmiRNAが有意に変動していた。現在さらにreal-time PCRを用いて治療前後で変動するmiRNAの絞り込みを行っている。現在までに、RAおよびSLEのmiRNA arrayの解析は終了している。特にRAアバタセプト治療群については、治療によって変動するmiRNAを3種類まで絞り込むことができており、これらの果たす役割をin vitroで解析を行っている。また、SLE治療群の解析は計画を前倒しし、miRNA arrayの結果を解析し、治療によって変動するmiRNAを15種類まで絞り込んでいる。こちらもさらに絞り込みをかけ、in vitroで解析を進める予定である。一方でRAをモデルとした動物実験にはまだ取り掛かれていない。特に抽出したmiRNAがヒトとマウスで共通ではなかったため、ターゲットとなる正確な遺伝子を明らかにした後、これらの遺伝子発現を阻害する動物実験を行う必要がある。代表的な自己免疫疾患として関節リウマチ(RA)と全身性エリテマトーデスが知られており、近年これらの疾患ではmicroRNA (miRNA)がバイオマーカーとなることが報告されつつある。しかし、これらの変動しているmiRNAが病態形成や疾患活動性にどのような影響を与えているかはこれまでに詳細な追究はなされていない。今年度は、特にRA治療前と治療後で変動する血漿中miRNAがどのような作用をもたらすのか、に焦点を当て検証した。前年度までに、RAアバタセプト治療前・治療3カ月後で変動する血漿中のmiRNAをmiRNA array法を用いて同定している。特に発現変動(増加または減少)が大きくかつ有意確率(p値)の低いmiRNA群に着目し、これらが細胞へ及ぼす影響を検証した。すなわち、RA治療に伴い血漿中で増加したmiRNA群は炎症抑制作用を、逆に減少したmiRNA群は炎症亢進作用を細胞へ及ぼしうる予想した。

RA治療によって増加した4種のmiRNA群(S-miRs)、および減少した4種のmiRNA群(P-miRs)をそれぞれRA滑膜線維芽細胞株にあらかじめ“treatment"し、TNF-α, IL-1β等のサイトカインに対する応答でこれらの機能を評価した。その結果、特にTNF-αの刺激に対して、S-miRsは炎症応答を抑制し、P-miRsは炎症応答を亢進することを明らかにした。よってRA患者血漿中に存在する、特に治療によって変動するmiRNAは明確な機能があることが示唆された。つまり、治療前に発現高値であったmiRNAについてはmiRNA antagonistによる阻害、治療によって発現増加したmiRNAについては発現誘導またはmimicの添加によってRAの改善につながる可能性が示唆された。代表的な自己免疫疾患である関節リウマチ(RA)および全身性エリテマトーデスを対象とし、microRNA (miRNA)が疾患活動性に関与することを明らかにした。RAを対象とした研究では、アバタセプト治療前後で変動する血中miRNAを網羅的にmiRNAアレイを用いて同定した。これらの機能を明らかにするため、RA滑膜細胞の炎症応答について解析した。治療によって増加するmiRNAは抗炎症作用を、逆に減少したmiRNAは炎症亢進作用を有することを明らかにした。すなわち疾患活動性が高い際の血中miRNAは活動性の維持に、逆に疾患活動性低下時に増加するmiRNAは炎症抑制の後押しをすることが示唆された。現在までに、RA(治療薬2種類)およびSLEのmiRNA arrayは終了しており、解析も進めている。特にRAオレンシア治療群については、治療によって変動するmiRNAを12種類まで絞り込むことができており、これらの果たす役割をin vitroで解析できる体制が整いつつある。RAアバタセプト治療群から抽出したmiRNAの細胞内での機能解析に焦点を当て、ターゲットとなる遺伝子を明らかにする。さらに、破骨細胞分化、パンヌス形成(滑膜細胞増殖)、血管新生をin vitroの実験系を用いてこれらの果たす役割を明らかにする。また、これらmiRNAのターゲットとなる遺伝子を同定し、今後のモデル動物を使用したin vivo実験への道筋を立てる。同様に、SLE治療前後のmiRNA array結果から抽出したmiRNAをさらに絞り込み、これらのmiRNAのターゲットとなる遺伝子を同定する。免疫学、分子生物学、リウマチ・膠原病内科学RAオレンシア治療群から抽出したmiRNAに焦点を当て、これらがRA病態形成に重要イベントである破骨細胞分化、滑膜細胞増殖、パンヌス形成(血管新生)をin vitroの実験系で果たす役割を明らかにする。また、これらmiRNAのターゲットとなる遺伝子を同定し、次年度以降のモデル動物を使用したin vivo実験への道筋を立てる。並行して、これらのmiRNAがRAのバイオマーカーとして利用可能であるかを他の治療群コホートを用いて解析を行う。また、SLE治療前後で変動するmiRNAの同定も試みる。購入を予定していた試薬の納期が、次年度となってしまったため。
アリ共生型と非共生型アブラムシの行動生態比較

アリ共生型と非共生型アブラムシの行動生態比較を数組の同胞種(sibling species)について観察したが、顕著な違いを見つけることはできなかった。このことは、ハナバチと顕花植物の間にみられるような堅固な共生に比べ、アリをめぐる共生のほとんどがルーズであることの反映とも考えられる。そこで、アリとアブラムシの共生、およびアリとアリ散布型植物の共生を、特に間接作用の可能性に着目しながら観察した。まず、エゾアカヤマアリがスーパーコロニーを形成する石狩海岸においてアリ-アリ共生型アブラムシ-カシワ-食植害虫の4者関係を調べたところ、アリがいる場合にはアリ共生型アブラムシは増えたが、非共生型アブラムシ、蛾の幼虫、ゾウムシなどの食植害虫は明らかに減少した。また、カシワの適応度の指標の1つであるドングリの生産量を調べたとこと、アリの多い場所と少ない場所の間で有意な差はなかったが、蛾などの幼虫による食害によって発芽不能となったドングリの比率は後者で2倍近くにも達した。エゾアカヤマアリはドングリの中の害虫を直接捕食することはできないが、蛾などの幼虫が羽化するまでには1個のドングリだけでは餌として不十分であり、幼虫はしばしばドングリから脱出して新しいドングリに侵入しようとする。このときアリが捕食すると考えられる。以上の結果はアリと植物はアブラムシを介した間接的寄生の関係にあるとは限らず、時には間接的な共生関係を結びうることを示唆している。次に札幌近郊の山林において、myrmecochoreと考えられているエンレイソウ、スミレ、カタクリなどを材料として、アリの種子散布を詳しく観察した。その結果、これらの植物の種子がアリによって分散されるのは間違いないものの、その率は20%程度にしかならないことが明らかとなった。これはゴミムシやオサムシなどの夜行性の歩行性甲虫が種子表面のエライオゾームを盛んに食べるため、結果的にアリによる散布を妨害しているためである。スミレはアリ散布とはじき飛ばし散布の二重散布型だが、歩行性甲虫がまだ少ない春に結実する種ではアリ散布型に、甲虫が多い夏に結実する種でははじき飛ばし散布により依存している傾向が認められた。予備的な行動観察をTuberculatus quercicolaとT.querciforumosanusについて行い、次のような結果を得た。1).T.quercicolaは完全共生型で、非共生コロニ-は全く見られない。2).これに対し、T.querciforumosanusは非共生コロニ-しかつくらず、アリを避ける傾向が強い。これは、アリによって捕食されるためである。3).T.quercicolaはカシワやミズナラの葉の表(上面)に、T.querciforumosanusは裏(下面)にコロニ-をつくる傾向が強い。したがって、T.quercicolaのコロニ-から人為的にアリを除去すると、葉の表面に甘露が捨てられるためにカビが発生し、間もなくコロニ-は崩壊する。

近縁アブラムシでありながらアリ共生型と非共生型に分化したTuberculatus quercicolaとT.querciformosanus(寄主:カシワ・ミズナラ)、Macrosiphoinella yomogicolaとM.hikozanensis(ヨモギ)、Aphis citricolaとA.agrimoniae(チョ-センゴミシ・キンミズヒキ)、Neocalaphis magnolicolensとN.magnoliae(ホオノキ・キタコブシ)について形態や行動を比較し、次のような結果を得た。1.形態上、共性型を特徴づける共通形質は認められない。2.網をかけ、アリや天敵類が近づけないようにした枝上でも、共生型であるT.quercicolaやN.magnolicolensのコロニ-は成長する。このことは、従来の説通り、アリによる天敵類からの保護が、アブラムシとアリの共生を促していることを示唆している。3.そこでアリに対する天敵類の反応を観察した。主な天敵は、クサカゲロウの幼虫.ナナホシテントウの成虫、ハナアブの幼虫.コシボソアナバチであったが、いずれもアリによって直接捕食されることは極めて稀である。しかし、捕食量は明らかに減少する。また、ハナアブでは、産卵のためにアズラムシのコロニ-に近づく成虫が攻撃をうけやすい。つまり、アリは、天敵による捕食と産卵を妨害することによってアブラムシに利益を与えている。4.非共生型のT.querciformosanusやN.magnoliaもこれらの天敵類に捕食されるが攻撃される頻度や被食率は、共生型近縁種より有意に低い。これには、共生型よりコロニ-サイズが小さく天敵誘引率が低いことや、行動がやや敏捷であることなどが原因しているように思われる。5.網かけをしたA.citricolaとM.yomogicolaのコロニ-も初めの数日間は成長するが、やがてカビ類の発生によって崩壊する。以上の観察から、共生型アブラムシの進化には、形態的要因よりも、コロニ-サイズ、天敵、生息環境などの生態要因や行動習性上の要因が、より強くかかわっているように思われる。