hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中期更新世気候変換期における西部熱帯太平洋貯熱量変動の解明

特に,約45万年前を境に大気二酸化炭素濃度の氷期ー間氷期振幅が変化する特徴が表層水温にも確認できることから,過去80万年間を通して西部熱帯太平洋域の表層水温が温室効果ガスによる放射強制力に対して鋭敏に応答してきたことが確認された.一方,躍層深度における水温変化は氷期ー間氷期サイクルを示すものの,表層水温とは若干異なる変動を示した.表層では各氷期の水温がほぼ一定であるのに対し,躍層では各氷期で異なった水温を示し,長時間スケールの変化が確認された.このことは鉛直水温構造の変化が二酸化炭素変動とは別の要因で引き起こされていたことを示唆する.赤道太平洋域の中央西部に設置されたセディメントトラップ試料を用いて,浮遊性有孔虫の水温躍層種Pulleniatina obliquiloculataの石灰化水深を推定し,同種のマグネシウム/カルシウム古水温計が水温躍層付近の指標として有効であることを確認した.また,オントンジャワ海台で得られた海底堆積物コアについて,2種の有孔虫マグネシウム/カルシウム古水温計を用いて過去100万年間の表層水温・躍層水温を復元し,氷期-間氷期スケールにおける水温変動とさらに長期的な数十万年スケールの水温変動が存在することを明らかにした.初年度にMg/Caの分析環境を整えることができたので,今後はセディメントトラップ試料の分析と,PC4コアの酸素同位体層序の確立を最優先に行う.PC4コアでカバーできていない過去7万年間については,これまでに採取されたP2コアなど既存のコア試料を用いることで補う.同位体分析が終わった試料について随時Mg/Ca分析を行い,古水温の推定を進める.セディメントトラップ試料について解像度の向上と再現性の確認のための分析を行う予定である.堆積物に関しては堆積年代モデルの構築を完了させ,すでに同位体分析した浮遊性有孔虫亜表層種についてMg/Ca分析を進める.さらに,混合層に生息する有孔虫種についてもMg/Ca分析を進め,過去の鉛直的な水温構造を復元する.古海洋学分析機器の不調によりマシンタイムが当初予定よりも確保できず,堆積物コア試料の酸素同位体比の一部とMg/Ca分析を次年度に行うこととしたため.次年度の分析に使用するアルゴンガス,液体窒素購入費用として確保した.
地域住民サービスと観光の共生時代を拓く地域交通モデルの構築と評価

我が国の地方都市では、人口減少などの影響により、地域サービスの一つである公共交通の維持が難しく、交通インフラは縮小傾向にある。一方、インバウンドを含む地域外からの観光が着目され、観光資源の再生、新興、ネットワーク形成に伴い、地域交通モデルの再構築の機運が高まっている。本研究の目的は、地域住民と観光旅行者の共生(相乗効果)による地域交通の維持、再生を検討できる支援システムを開発し、事例解析を行い、それらの妥当性と有効性を検証することである。また、それを使って地域交通の再構築を図り、利用者の便益などを検証する。当該年度は、支援システム開発のために、まず、利用者の運賃、時間、満足度を算定できる旅客移動シミュレーション解析をエクセルベースで構築した。この意義は、地域プランナーが検討する交通施策、観光施策等を定量的に評価できるものであり、施策の効果を事前に検証できる社会への説明責任上も重要なものである。旅客移動シミュレーション解析を構築するにあたり、協力をいただいた中海・宍道湖・大山圏域の中核となる米子市、境港市、松江市、出雲市、安来市を事例解析の対象地域とした。この地域の旅客、生活・商工・観光資源、観光プラン、交通資源、交通ネットワークの調査、データ収集を行い、それらのデータベースを構築した。旅客移動シミュレーション解析を用いて、事例解析の対象地域における地域交通ネットワーク、料金施策の見直しにより、利便性、交通費用の削減への寄与を算定、評価した。具体的には、観光交通と生活・業務交通に関して、ボトルネックの発見、ボトルネック解消のための交通網の見直し案の導出、見直し案の導入効果を時間と費用の観点で確認した。当初、地域が観光客の受け入れのために重視し研究上で熟慮が必要と思われた「おもてなし」より、「地域経済波及効果」が重要だと、多くの地域でヒアリングできた。この点を修正して事例解析を進めることに困難さがあったが、対応できた。また、当該年度の主要な部分を占めていた旅客移動シミュレーション解析も開発でき、事例解析結果を地域の方々へ提示できた。基本的に、当初の計画に沿って研究を進める。今後は、さらなるシミュレーション解析の妥当性検証、交通・観光施策の検証支援システムの構築、日常生活と観光の移動の相互影響を考慮した交通網の見直し、利便性、経済波及効果の検証を行う。次年度使用額が生じた理由は、調査に出る回数が、豪雨災害などの事例解析対象地域のやむを得ない都合により、予定より少なくなってしまい、旅費を予定通り執行できなかったためである。これにより、調査が遅れ、事例解析のためのデータ整備においても、予定よりも入力数が少なくなり、謝金を予定通り執行できなかったためである。当年度分として対応できなかった調査とデータ整備について、次年度使用額と合算して、次年度の執行とする。
BHC分解菌由来新規脱塩化水素酵素の反応機構及び細胞内局在化機構の解明

LinAの反応機構の解明を目的とし,LinAの立体構造予測及び活性中心のアミノ酸残基の同定を行った。コンピューターを用いた立体構造予測により,LinAは,既に立体構造が解かれているscytalone dehydratase,steroid Δ-isomerase,nuclear transport factor 2,naphthalene 1,2-dioxygenaseのβ-subunitと立体構造上の相同性を示すことが予想された。これらの蛋白質は異なる酵素活性を有するが,立体構造上の相同性を示すことが知られている。部位指定変異導入とランダム変異導入により20種類以上のLinAの変異酵素を作製し,これらを大腸菌中で高発現し,野生型酵素と活性を比較した。その結果,活性を失った変異酵素は予想立体構造上の活性中心あるいはその近傍に変異が入っているのに対して,活性を残している変異酵素は酵素の表層部分に変異が入っているという傾向が見られたことから,予想立体構造の妥当性が確認された。また,LinAの活性にはAsp25とHis73のペアによるプロトンの引き抜きが必須であることが明らかになった。この,Asp-Hisのペアによるプロトンの引き抜きはscytalone dehydrataseの活性にも必須であり,LinAが脱水酵素から脱塩化水素酵素に進化したものである可能性が強く示唆された更に,LinAの代謝産物の立体化学的解析を行った。LinAによって生じるγ-PCCHのプロトンNMRスペクトルは,アルカリ条件下での化学的な1,2-biaxial HCl pairの脱塩化水素反応によって生じるγ-PCCHのそれと同一であった。しかし,CDスペクトル解析を行ったところ,LinAによって生じるγ-PCCHは,一方の鏡像異性体しか含んでいないことが明らかになった。さらに,化学合成したγ-PCCHのラセミ体をLinAと反応させたところ,1,2,4-TCBに加えて,1,2,3-TCBが生じた。これは,LinAの作用によって生じるtetrachlorodieneの種類の違いによるものと考えられた。以上の結果から,LinAは立体構造依存的に1,2-biaxial HCl pairの脱塩化水素反応を触媒すると結論した。LinAによる基質の立体構造認識は,LinAの立体構造モデルからも説明可能である。以上,LinAの反応機構に関する重要な知見を得ることに成功した。コンピューターを用いた立体構造予測により,LinAは,既に立体構造が解かれているscytalone dehydratase,steroid Δ-isomerase,nuclear transport factor2,naphthalene 1,2-dioxygenaseのβ-subunitと立体構造上の相同性を示すことが予測された。

この,Asp-Hisのペアによるプロトンの引き抜きはscytalone dehydrataseの活性にも必須であり,LinAが脱水酵素から脱塩化水素酵素に進化したものである可能性が強く示唆された。LinAによって生じるγ-PCCHのプロトンNMRスペクトルは,アルカリ条件下での化学的な1,2-biaxial HCl pairの脱塩化水素反応によって生じるγ-PCCHのそれと同一であった。しかし,CDスペクトル解析を行ったところ,LinAによって生じるγ-PCCHは,一方の鏡像異性体しか含んでいないことが明らかになった。さらに,化学合成したγ-PCCHのラセミ体をLinAと反応させたところ,1,2,4-TCBに加えて,1,2,3-TCBが生じた。これは,LinAの作用によって生じるtetrachlorodieneの種類の違いによるものとえられた。以上の結果から,LinAは立体構造依存的に1,2-biaxial HCl pairの脱塩化水素反応を触媒すると結論した。LinAによる基質の立体構造認識は,LinAの立体構造モデルからも説明可能である。以上,LinAの反応機構に関する重要な知見を得ることに成功した。
広汎な観測に対する因果性の導入とその最適統計推測論の革新

広汎な観測に対して、一般化因果性指標の導入と、その最適推測論の構築、その膨大な応用をもくろむ研究推進である。本年度は、まず、2次モーメントを持たない安定過程からの因果性解析について、応答行列を用いて、一般化因果性を導入し、経験尤度統計量に基づいた因果性検定を提案し、その漸近分布を明らかにして、有用性を数値的にも検証した。また、安定過程も含む確率過程に対してL^pノルムでの予測子、補間子を求めることができ、安定過程に対するL^pノルムでの、因果性導入の基礎研究も前進させた。位相データに対しては、まず、パーシステントランドスケープに基づく位相指標を用いた実際の金融解析で、国内、米国、欧州の総合指標に適用し、金融危機以前に、この位相指標が、大きく動くことを観測した。この結果は、位相指標に基づいた因果性解析は、将来の予期できない危機への因果性抽出のポテンシャルが期待できることを意味し、今後の該当分野の研究発展への一里塚となった。高次元時系列解析においては、種々の設定での自己共分散行列の推定や、Whittle推定量の漸近性質を明らかにした。またこの設定での時系列判別解析での基礎理論構築や、時系列分散分析における古典的検定統計量の漸近分布の導出もでき、福島県の多地域の放射線データに適用された。これらの諸結果は、高次元時系列に対する因果性研究の基礎となる。高次元観測においては縮小推定量が有用であるので、時系列縮小推定量の諸性質も明らかにされた。時系列観測を0と1の2値に変換したデータに基づき時系列解析を行うことができる。この場合、情報を失うので、推測の効率は失われるが、種々の頑健性を示すことができた。この流れで、スペクトルに基づく離反度を導入し、これに基づく因果性指標の推定量から因果性検定統計量が導入できる、これにより、この検定は、外れ値に対して頑健性を持つ。まず、2次モーメントを持たない安定過程からの因果性解析について以下の進展があった。(i)応答行列を用いて、一般化因果性を導入し、経験尤度統計量に基づいた因果性検定を提案し、その漸近分布を明らかにして、有用性を数値的にも検証した。(ii)安定過程も含む確率過程に対してL^pノルムでの予測子、補間子を求め、安定過程に対するL^pノルムでの、因果性導入の基礎研究部分もできている。位相データ解析からの因果性研究では、(iii)パーシステントランドスケープに基づく位相指標を用いた実際の金融解析で、国内、米国、欧州の総合指標に適用し、金融危機以前に、この位相指標が、大きく動くことを観測した。この結果は、位相指標に基づいた因果性解析は、将来の予期できない危機への因果性抽出のポテンシャルを示している。高次元時系列解析においては、(iv)観測の次元と標本数に関する種々の設定での自己共分散行列の推定や、Whittle推定量の漸近性質を明らかにした。(v)またこの設定での時系列判別解析での基礎理論構築や、時系列分散分析における古典的検定統計量の漸近分布の導出もでき、福島県の多地域の放射線データに適用された。時系列観測を0と1の2値に変換したデータに基づく時系列解析に於いては、(vi)情報を失うので、推測の有効性は失われるが、外れ値ロバスト等、種々の頑健性を示すことができた。この流れで、スペクトルに基づく離反度を導入し、これに基づく因果性指標から因果性検定統計量が導入できる。この検定は、外れ値に対して頑健性を持つことが示される。高次元時系列観測に対する因果性指標の推定量として、当然、縮小推定量に基づいた推定量が考えられる。(vii)本研究では、時系列観測に対する縮小推定量の漸近理論も構築してきた。位相データ解析からの因果性研究では、パーシステントランドスケープに基づく位相指標を用いた実際の金融解析で、国内、米国、欧州の総合指標に適用し、金融危機以前に、この位相指標が、大きく動くことを観測した。ただ今後の課題としては、なぜそうなるのか?統計理論構築が推進されるべきと思っている。この点に関しては、本研究の研究者だけでなく、国内、国外の位相データ解析の専門家も交えて強力に推進するつもりである。本年度は、時間依存の確率過程を主に取り扱ったが、医用画像などに対する因果性研究を進めようとすれば、当然、時空間過程に対する因果性の導入とその推測が、必要となる。そこで、今後は、時空間時系列観測に対しても、因果性を導入して、因果性指標の最適推測、最適検定、最適判別分析を進める予定である。これらの諸結果の応用は膨大であるので、国内外の研究者を動員して進める予定である。2019年度は、この基盤研究(S)で、イタリアのベネベント、ノルエーのベルゲン、台湾の台中、高雄、台南でワークショップを開催して、この基盤(S)研究を海外の関係研究者達と協業する中で、顕現していく予定である。当然、海外の研究者達から多大なコメントと、協力、アドバイスがあるはずである。この中で、本研究を爆発的に進展させる予定である。また、本研究の成果発表についても、国際誌の1巻を特集号として借りて、成果発表をしたいと思っており、この件の推進も、画策を尽くしたいと思っている。

該当テーマは、極めて広汎なので、経済、医学、環境はいうまでもなく、異分野にも広げて、心理学、社会学、音楽、声楽、等の研究者達と交流する中で、新しい、因果性を見出していきたいと思っている。広汎な観測に対して、一般化因果性指標の導入と、その最適推測論の構築、その膨大な応用をもくろむ研究推進である。本年度は、まず、2次モーメントを持たない安定過程からの因果性解析について、応答行列を用いて、一般化因果性を導入し、経験尤度統計量に基づいた因果性検定を提案し、その漸近分布を明らかにして、有用性を数値的にも検証した。また、安定過程も含む確率過程に対してL^pノルムでの予測子、補間子を求めることができ、安定過程に対するL^pノルムでの、因果性導入の基礎研究も前進させた。位相データに対しては、まず、パーシステントランドスケープに基づく位相指標を用いた実際の金融解析で、国内、米国、欧州の総合指標に適用し、金融危機以前に、この位相指標が、大きく動くことを観測した。この結果は、位相指標に基づいた因果性解析は、将来の予期できない危機への因果性抽出のポテンシャルが期待できることを意味し、今後の該当分野の研究発展への一里塚となった。高次元時系列解析においては、種々の設定での自己共分散行列の推定や、Whittle推定量の漸近性質を明らかにした。またこの設定での時系列判別解析での基礎理論構築や、時系列分散分析における古典的検定統計量の漸近分布の導出もでき、福島県の多地域の放射線データに適用された。これらの諸結果は、高次元時系列に対する因果性研究の基礎となる。高次元観測においては縮小推定量が有用であるので、時系列縮小推定量の諸性質も明らかにされた。時系列観測を0と1の2値に変換したデータに基づき時系列解析を行うことができる。この場合、情報を失うので、推測の効率は失われるが、種々の頑健性を示すことができた。この流れで、スペクトルに基づく離反度を導入し、これに基づく因果性指標の推定量から因果性検定統計量が導入できる、これにより、この検定は、外れ値に対して頑健性を持つ。まず、2次モーメントを持たない安定過程からの因果性解析について以下の進展があった。(i)応答行列を用いて、一般化因果性を導入し、経験尤度統計量に基づいた因果性検定を提案し、その漸近分布を明らかにして、有用性を数値的にも検証した。(ii)安定過程も含む確率過程に対してL^pノルムでの予測子、補間子を求め、安定過程に対するL^pノルムでの、因果性導入の基礎研究部分もできている。位相データ解析からの因果性研究では、(iii)パーシステントランドスケープに基づく位相指標を用いた実際の金融解析で、国内、米国、欧州の総合指標に適用し、金融危機以前に、この位相指標が、大きく動くことを観測した。この結果は、位相指標に基づいた因果性解析は、将来の予期できない危機への因果性抽出のポテンシャルを示している。高次元時系列解析においては、(iv)観測の次元と標本数に関する種々の設定での自己共分散行列の推定や、Whittle推定量の漸近性質を明らかにした。(v)またこの設定での時系列判別解析での基礎理論構築や、時系列分散分析における古典的検定統計量の漸近分布の導出もでき、福島県の多地域の放射線データに適用された。時系列観測を0と1の2値に変換したデータに基づく時系列解析に於いては、(vi)情報を失うので、推測の有効性は失われるが、外れ値ロバスト等、種々の頑健性を示すことができた。
大気圧プラズマによる放射性物質の除染技術の開発と安全性解析

本研究では、我々が提案してきた「プラズマ除染法」を実用化する上で必要な以下の2つの課題について検討した。(1)実用的なプラズマによるプラズマ除染技術の実証(2)プロセスで発生する放射性微粒子の評価手法と安全性評価その結果、各々の課題について以下の結論を得た。(1)の研究では、希ガスとCF_4/O_2ガスによる大気圧非平衡プラズマを生成し、人工的に焼き付けた酸化コバルトの除去実験を行った。大気圧非平衡プラズマは、条件により大気圧グロー放電(APG)、バリア放電(DBD)の両モードで生成し、それぞれのモード、希ガス種とその組成、電圧、周波数、電力における除染特性が明らかにされた。また、He/CF_4/O_2プラズマによるコバルトのフッ化反応については、サンプル温度180200°C以上で十分進行し、処理時間5分前後でSUS上の酸化コバルトをほぼ全量フッ化することができ、それらは水で容易に洗い流せ、フッ化-水洗処理による除染の可能性を示すことができた。(2)の研究では、プラズマプロセスによって生成する金属微粒子の生成・成長過程をモデル化するとともに、各々の物理現象について数値解析を行った。金属の蒸発、微粒子の成長および、帯電の影響について詳細に検討し、個々の現象並びに微粒子生成の特性を明らかにした。また、これらモデルを利用して、プラズマプロセスで生成する金属微粒子の発生に続く一連の成長過程より粒子特性を計算し、さらにそれら微粒子がエアフィルタで捕集される過程のモデルを組み込むことにより、捕集されずに大気中に放出される微粒子量を総合的に推算し評価する手法を考案し、安全性評価を行う上で必要な知見を得る手法を開発した。平成13年度は、現有のマイクロ波加熱プラズマ装置等で得られた除染・除去に関する基本的な化学反応機構に関する知見を基に、以下の検討を行い成果を得た。(1)電力消費の少ない実用的なプラズマ生成装置として、大気圧パルス放電を採用し、このための実験装置を作成した。この装置は、波形発生器で発生した任意波形を交直両用アンプリファイヤにより増幅して得られる任意波形のパルス高電圧により放電を起こす装置であり、様々なパルス波形により最適な放電を起こすことができる設計となっている。(2)この放電装置を用いてCF_4ガスの放電により除染実験を行い、除去されるべき堅固な金属酸化物の表面被膜がフッ化物に転換されることができることが示された。(3)様々な波形、電圧条件のもとでCF_4ガスの放電を行い、放電後にプラズマガスの成分をガスクロマトグラフィによって分析し、CF_4ガスが分解して、より多量のフッ素原子が得られる放電条件を求めた。(4)ホット試験が可能な気体循環小型プラズマ実験装置の製作・整備を行い、次年度以降の課題遂行の準備をした。(5)微粒子生成に伴う安全性解析の基礎的な調査を行うとともに、それに必要な予備的な物理モデルを作成し、予備的な計算を行い、今後の指針が得られた。平成14年度は、新規に考案した大気圧非平衡プラズマ発生装置を用いて、昨年度得られた除染・除去の基本的な化学反応機構に関する知見を基に実権・解析を行った結果、以下の成果が得られた。(1)実用的プラズマ生成装置として、入力任意波形により出力パルス波形を変化できる特殊高電圧パルス電源を用い、大気圧非平衡プラズマを生成する装置を設計・製作した。(2)様々な形状の入力波形条件によって発生するプラズマの諸特性(電子密度、ラジカル濃度など)を測定し、除染に最適な条件を明らかにした。これによって、我々が提案する大気圧プラズマ除染技術の実用性がおおむね明らかになった。(3)本方法の基本的な除染機構について考察し、CF_4/O_2プラズマ中の高密度のフッ素ラジカルによる、フッ化物の生成反応であることを解明した(4)安全性

解析:プラズマプロセスは局所的には高温プロセスであり、蒸発した目的物質は微粒子として存在する。格子ボルツマン法を用いて蒸発微粒子を評価する方法を検討し、蒸発微粒子の特性を評価できることを検証し、環境への漏洩量を評価することで、このプロセスの安全性を評価する方法を提案した。本方法の基本的な除染機構は、CF_4/O_2プラズマ中の高密度のフッ素ラジカルによる、揮発性フッ化物の生成反応である。本研究の目的は、実用を目指して実験解析を行い、我々が提案する大気圧プラズマ除染技術の実用性を明らかにすることである。特に平成15年度は、14年度に作成したプラズマ装置を用いて以下の課題について研究を実施し、下記の成果を得た。(1)実用的プラズマ生成装置の開発・試験:コールドの除染実験を行い除染速度と除染効率を求めることにより実用性を評価した。実用的プラズマ生成装置を用い、様々なパルス条件と電力条件によって発生するプラズマの諸特性(電子密度、ラジカル濃度など)を測定し、除染に最適な条件を明らかにした。(2)ホットへの適用性:熱力学平衡計算により、ホット試験を行うことなしに、コバルト、ウランなどの放射性物質の除染・除去の可能性を類推し、放射性物質の除染・除去の可能性を確かめ、本プロセスのホットへの適用性と、実プロセスとしての有効性を確かめた。(3)安全性解析:このプロセスの安全性を評価するため必要な方法論、すなわち、蒸発モデル、粒子成長モデル、捕集解析モデルを確立した。すなわち、安全性解析として環境への漏洩量の評価手法を確立することを目的に、プラズマプロセスで発生する微粒子の成長モデル、捕集モデルを作成し、大気への漏洩料を評価し、安全性を評価する手法を得た。(4)研究の総括:3年間の研究成果を総括し、実プロセスとしての有効性を明らかにする。
新規微生物イメージング技術を用いた未培養微生物の可視化とシングルセル解析への挑戦

本研究では、水圏に生息する環境微生物内の機能遺伝子をこれまで以上に簡便かつ高精度に検出できる視覚的検出技術を開発することを目的として、操作が容易な高感度fluorescence in situ hybridization (FISH)法であるhybridization chain reaction (HCR)-FISH法とalkyne-azideの特異的な結合が可能なclick chemistryに着目した。まず、アナモックス細菌を特定的に検出できる機能遺伝子であるhzo遺伝子に着目し、hzo遺伝子を有した組換え微生物を作製した。次に、hzo遺伝子に交雑するプローブを作製するために、hzo遺伝子を検出できるプライマーとPCR-click 488kitを用いてAlkyne付加プローブの作製を試みた。Alkyne修飾が最大になるようにマグネシウム濃度の変動させPCR法を行った。その後、電気泳動によりバンド長を確認した結果、PCRにおけるマグネシウム濃度が3.5mMの時、Alkyne修飾が最大であることが明らかとなった。最後に、hzo遺伝子を有した組換え微生物に対して、作製したAlkyne付加プローブ及びHCR-FISH法を適用させた。その結果、微弱であるが菌体から蛍光を得ることに成功した。本研究により、Alkyne付加させるためにはプローブを作製するPCR法の際にマグネシウム濃度を3.5mM加えることで最大修飾量になることが明らかとなった。また、最終的に適用を試みる環境サンプルの微生物群集構造解析も行っている。しかしながら、コマモックス細菌やアナモックス細菌を特異的に検出できるプライマーを用いたPCR法では多くのスメアが得られたり、バンドが得られなかったりしたため未だ特異的なバンドが得られていない。本研究の1年目の結果としては、hzo遺伝子を検出するプローブを設計し作製することを目的としているため、順調に進捗していると言える。さらに、来年度に向けて実験条件の最適化もすでに行っているため、着実に研究が進行している。これまでに、プローブを作製するPCR法の最適化は終わっている。また、多くのスメアが得られているがアナモックス細菌やコマモックス細菌のバンドが得られているため、2ステップPCR法等を行い特異的なバンドが得られるように最適条件を選定する。さらに、HCR-FISH法とclick chemistryを組み合わせた手法では、蛍光感度を向上させるために、プローブ濃度や反応時間などの実験条件の最適化を今後も進めていく予定である。次年度のおける新規手法の最適化を行う際の実験の効率化を行うために、超純水製造装置を購入する予定で進めている。また、最適化に向けて消耗品が多く必要となり、消耗品の購入が必要となるため次年度使用額として計上した。
癌幹細胞を標的とした新規GM-CSF遺伝子導入IPS細胞ワクチン療法の開発

GM-CSF遺伝子導入iPSワクチン(iPS/GM-CSF)細胞をSeVベクター感染及び放射線照射により作成し、十分量のGM-CSFの産生を確認した。iPS/GM-CSF細胞は、非導入iPS細胞と同様の形態学的所見及び幹細胞関連マーカー発現しており、幹細胞性の維持が示唆された。低免疫原性マウス(LLC)担癌同系マウスモデルにおいてiPS/GM-CSF細胞ワクチン投与群において、対照群と比較し有意な予防的及び治療的抗腫瘍効果が認められた(p<0.05)。同治療経過中、体重減少や肝腎機能障害等の重篤な有害事象を認めなかった。また、免疫担当細胞欠失実験よりCD4陽性T及びCD8陽性T細胞の関与を明らかにした。以上より、同療法の新規癌免疫療法としての有望性が示唆された。腫瘍発生あるいは再発の原因として考えられる少数の癌幹細胞に対する治療戦略が固形癌治療において極めて重要であると考えられている。胚性幹(ES)細胞は、いわゆる癌幹細胞とも共通する幹細胞関連抗原を発現し、癌幹細胞を標的とした有効性が期待できる。しかしES細胞を用いた場合、使用による倫理的課題が問題となり得る。近年、ES細胞に極めて類似した遺伝子発現様式を有する人工多能性幹(iPS)細胞が、体細胞に初期化因子遺伝子を導入することにより樹立可能となった。そこで我々は癌幹細胞関連腫瘍抗原を標的とした新規iPS細胞ワクチン療法の有効性及び安全性を検討した。先ず、GM-CSF遺伝子導入iPSワクチン(iPS/GM-CSF)細胞をセンダイウイルスベクター及びその後の放射線照射により作成し、in vitroにおいて抗腫瘍効果を誘導するために十分量のGM-CSFの産生(200 ng/106 cells/24 hrs)を確認した。iPS/GM-CSF細胞にはGMーCSF遺伝子非導入iPS細胞と同様の形態学的所見および幹細胞関連マーカー発現を認めた。低免疫原性マウス肺癌細胞(LLC)担癌同系マウスモデルにおいてiPS/GM-CSF細胞ワクチン投与マウスでは、対照マウス群と比較し有意に予防的あるいは治療的抗腫瘍効果を認めた。また、同治療経過中、体重減少等の重篤な有害事象を認めなかった。さらに、治療ワクチン系の抗腫瘍効果を誘導する免疫担当細胞の同定を行う目的で、各種免疫細胞(CD4+T, CD8+T細胞)を中和抗体処置にて欠失させたin vivo実験を施行した結果、iPS/GM-CSF細胞ワクチンの抗腫瘍効果に両CD4+T, CD8+T細胞(細胞性免疫応答)が関与していることが示された。以上の実験結果より、正常皮膚細胞由来iPS細胞ワクチン療法が新規癌免疫療法として有望である可能性が示唆された。近年、癌幹細胞を標的とした胚性幹(ES)細胞ワクチン療法の有効性の報告がなされている。ES細胞使用の倫理的問題点を克服すべく代替細胞としてマウスiPS細胞をワクチン細胞として用い、GM-CSFを遺伝子導入し作製したiPS/GM-CSF細胞ワクチン療法の有効性を担癌マウスモデルで明らかにしてきた。H23年度は、その抗腫瘍免疫誘導メカニズムの解明、予防ワクチン系も含めた新規腫瘍免疫療法の開発を目的に以下の実験を施行した。非伝播型センダイウイルスベクターを用いて作製したiPS/GM-CSF細胞ワクチンがiPS細胞と同程度幹細胞マーカーを発現維持することを確認した。次に担癌(LLC :肺癌)マウスモデルにおけるiPS/GM-CSF細胞ワクチン療法の予防的抗腫瘍効果及び治療的抗腫瘍効果を検討した結果、予防ワクチンモデルではiPS細胞ワクチン投与群で、治療ワクチンモデルではiPS/GM-CSF細胞ワクチン投与群で有意に腫瘍形成が抑制され、重篤な副作用は認めなかった。しかし、後者の実験再現性が認められず、原因のひとつとしてこれまでLLC細胞担癌マウスを用いており、iPS細胞ワクチンの標的がLLC細胞の希少な癌幹細胞(数%以下)であることに起因することが推察された。LLC癌幹細胞を同定する目的で各種比較検討実験を行った結果、FACS Ariaにより分離したALDH1+LLC細胞(約3%)が、抗癌剤(ドセタキセル)曝露に対し、有意に治療抵抗性を呈することを明らかにした。マウス肺癌幹細胞を同定した報告はほとんど無く、本研究成果は抗癌幹細胞抗原腫瘍免疫療法への基礎研究への貢献度、従来の標準治療抵抗性進行期固形癌治療への臨床的意義は極めて大きいと考えられる。

また、iPSワクチン細胞は癌化リスク及び免疫、倫理的課題を回避でき、世界初のiPS細胞を用いた癌治療臨床応用実現化が期待できる点で意義深い。非伝播型センダイウイルスベクターを用いて作製したiPS/GM-CSF細胞ワクチンが放射線照射後も十分なGM-CSFを発現し、遺伝子導入前のiPS細胞と同程度未分化性を維持することを確認できた(SSEA-1、Oct3/4発現、細胞形態)。次に、同系担癌マウスモデルにおけるiPS/GM-CSF細胞ワクチン療法の予防的及び治療的抗腫瘍ワクチン効果及び安全性を確認した。治療ワクチン系の抗腫瘍効果を誘導する免疫担当細胞の同定を行う目的で、各種免疫細胞(CD4+T, CD8+T, NK細胞)を中和抗体処置にて欠失させたin vivo実験を施行したが、iPS/GM-CSF細胞ワクチンの抗腫瘍効果の再現性が認められなかった。今回、担癌マウスに移植した細胞はLLC細胞であり、本来iPS/GM-CSF細胞ワクチンの標的とする癌幹細胞分画がLLC細胞全体において希少(数%以下)であることがその主な原因と考えられた。そこで、我々はLLC細胞における癌幹細胞分画を同定すべく、Sca-1, c-kit, SSEA-1, ALDH1(Aldehyde dehydrogenase 1)の表面抗原発現様式、及びSP分画をフローサイトメトリー法により比較検討した。ドセタキセルの1カ月以上の長期暴露によりALDH1細胞割合の増加を呈したことからALDH1陽性LLC細胞に注目した。ARIAにより純化分離した同細胞分画(全体の約3%)はドセタキセル暴露に対し、LLC細胞と比較し有意に治療抵抗性を呈していること、癌幹細胞の抗腫瘍免疫回避機構のひとつとして考えられる抑制性サイトカインTGF-&#61538;の分泌発現量が有意に高いことを確認した。また、H24年度実験計画にある化学療法抵抗性担癌マウスモデルでのiPS/GM-CSF細胞ワクチン療法の有効性の検証に必要となるドセタキセル抵抗性LLC細胞の樹立に成功した。これまでの実験結果よりALDH1+LLC細胞がLLC癌幹細胞であることが強く示唆された。癌幹細胞性を証明すべく、現在、ALDH1+LLC細胞の腫瘍形成能をマウスin vivo実験にて検証中である。また、同細胞分画のコロニー形成試験を比較検討する。幹細胞性を証明した後、ALDH1+LLC細胞を純化単離し、同細胞のみ移植した癌幹細胞担癌マウスモデルを用いて、再度iPS/GM-CSF細胞ワクチンの抗腫瘍効果を検討する。その後、種々の免疫学的アッセイを行い、同治療による責任免疫細胞の同定を含む抗腫免疫効果誘導機序を明らかにする。責任免疫細胞の同定には、中和抗体投与によりdepletion assayを行う。抗腫瘍免疫応答機構を解明する目的で、iPS/GM-CSF投与マウス群における所属リンパ節樹状細胞(TDLN-DC)の活性化や成熟化状態(CD80, CD86マーカー)、或いはワクチン接種部位にてiPS細胞抗原(iPS細胞はDs-Redで蛍光標識されている)を貪食した樹状細胞の同リンパ節への遊走能への影響を比較検討する。また、同治療経過中の各マウス群の脾細胞由来炎症性サイトカイン
構造テストに高故障検出効率を保証するプロセッサの命令レベル自己テスト法

本研究では、機能テストと構造テストの特長を活かしたテスト手法である、プロセッサの命令レベル自己テスト法の研究を行った.パイプラインプロセッサに対し、モジュール単体でのテスト生成と命令列探索を組み合わせて効率のよいテスト生成手法を提案し、パス遅延故障に対し高い故障検出効率が得られることを示した.さらに、自己テストプログラムを効率よく生成する手法であるテンプレートを用いて生成された自己テストプログラムのためのテスト容易化設計手法を提案した提案法は、テンプレートレベル故障検出効率100%、すなわち、誤りマスクを完全に回避できることを特長とする.本研究では、機能テストと構造テストの特長を活かしたテスト手法である、プロセッサの命令レベル自己テスト法の研究を行った.パイプラインプロセッサに対し、モジュール単体でのテスト生成と命令列探索を組み合わせて効率のよいテスト生成手法を提案し、パス遅延故障に対し高い故障検出効率が得られることを示した.さらに、自己テストプログラムを効率よく生成する手法であるテンプレートを用いて生成された自己テストプログラムのためのテスト容易化設計手法を提案した提案法は、テンプレートレベル故障検出効率100%、すなわち、誤りマスクを完全に回避できることを特長とする.機能テストと構造テストの特長を活かしたテスト手法である、プロセッサの命令レベル自己テスト法の研究を行う。本研究では、命令レベル自己テスト法のためのテストプログラム生成法、テスト容易化設計法を提案し、構造故障に対し高い故障検出効率を保証する。平成18年度は、パイプラインプロセッサに対し、モジュール単体でのテスト生成と命令列探索を組み合わせて効率のよいテスト生成手法を提案した。パイプラインプロセッサの動作をパイプライン命令実行グラフで表現し、そのグラフからプロセッサを構成する各モジュールをテストする命令列を生成する手法を提案した。提案法では、パス遅延故障に対し、モジュール単体テストにおける100%の故障検出効率を達成した。さらに、故障マスクを回避するためのテスト容易化設計法を提案した。故障マスクとは、モジュール単体テストで検出できる故障が、プロセッサ全体に対する故障シミュレーションでは検出できない現象である。提案法では、テンプレートに基づく命令レベル自己テスト法で生成されたテストプログラムに対し、100%のテンプレートレベル故障検出効率を保証する。ベンチマークプロセッサに対する実験では、テスト容易化設計の面積オーバヘッド、時間オーバヘッドがともに小さいことを示した。平成19年度は故障検出効率を向上させるために、テスト容易化設計の研究を行った。自己テストプログラムを効率よく生成する手法として、テンプレートを用いた自己テストプログラム生成法が知られている。テンプレートを用いる自己テストプログラム生成法では、モジュール単体でのテスト生成では検出される故障が、合成されたテストプログラムでは検出されないという誤りマスクの問題がある。そこで、本研究ではテンプレートを用いて生成された自己テストプログラムのためのテスト容易化設計手法を提案した。提案法では、テンプレートレベル故障検出効率100%、すなわち、誤りマスクを完全に回避できることを特長とする。さらに、提案法は、テストプログラム生成に用いられるテンプレートに依存せず、すなわち任意のテンプレートを用いて生成されたテストプログラムでの誤りマスクを回避するという特長をもつ。そのため、提案法は、テストプログラム生成を行う前に適用可能であり、通常の回路設計のサイクルに容易に取り込むことが可能である。提案法では、回路の数か所に観測点を挿入するが、観測点の挿入位置の最適化を行うことにより、面積オーバヘッドを小さくすることに成功している。また、観測点の挿入は、対象回路の信号線にファンアウトを追加するのみなので、遅延オーバヘッドがない、または非常に小さいことを保証する。平成20年度は、システムオンチップに埋め込まれたプロセッサコアに対して、命令レベル自己テスト法を可能にするためのテスト容易化設計に関する研究を行った。命令レベル自己テスト法では、テストプログラム実行時に、プロセッサの外部信号も同時に制御する必要がある。しかし、プロセッサの内部の動作速度と比較して、周辺回路の動作速度が遅いことが予想されるため、外部信号をプロセッサの動作速度に同期させて操作することは困難である。このような周波数の違いを考慮したテスト容易化設計、およびテストプログラムのスケジューリングに関する研究を行った。
長距離相互作用による相転移を解析するための有限レンジくりこみ群の開発

一次元の鎖状にならんだスピン自由度を考える。これらのスピンは上向きか下向きの二つの状態のみをとる。通常は、となりのスピンとの間だけに同じ方向を向くような相互作用があるとするが、ここでは、ずっと離れたスピンの間にも相互作用が残る場合を考える。このような長距離相互作用のある系を解析することは困難であるが、例えば、摩擦を量子力学的に扱う時に現れる系の模型にもなっており新しい解析方法が望まれている。最近注目されている深層機械学習を応用して、この系の配位を再現する機械を設計し最適化することに成功した。この機械の構造を詳しくみることによって、系の特徴をつかむことができた。有限レンジくりこみ群の基本的な構成要素として、時間方向に有限レンジで広がったシステムの拡張された転送行列の構造について、まず厳密解が得られる単純な場合から調べ、その一般的な性質を研究した。最初に、連続極限で調和振動子になることが予測される転送行列の形を仮定し、そのくりこみ群解析を行った。転送行列は指数の肩に2変数2次式が載った形とした。ひとつのサイト変数を積分することによって定義されるくりこみ変換は解析的に書き下すことができて、しかも、その解析解を得ることに成功した。これは、時間方向の格子間隔を有限に保ったまま得られている。得られた解析解に対して、時間方向の格子間隔をゼロにする極限をとることができて、それはよく知られている調和振動子の場合の解を与えることを示した。次に、この系の転送行列について、直接的に、その固有値、固有関数を求めた。これらは、離散量子力学とも言える系であり、通常の連続量子力学の場合の生成・消滅演算子に対応する演算子を書き下し、固有状態を構成することに成功した。この結果は、上記のくりこみ群解析による結果と正確に対応している。続いて、複数のサイトをブロック化した場合の転送行列を解析した。複数サイトをまとめて状態表示した転送行列はエルミート行列にはならないが、その固有値と固有関数を離散的な1サイト転送行列の固有値を用いて、一般的に表現することに成功した。これは、調和振動子に限らず一般のポテンシャルに対して適用可能な形式であり、今後の展開に有用なものである。くりこみ群の本質は、自由度の積分を段階的に行うことにある。最近注目されている新しい方法として、格子上に定義された系に対する経路積分あるいは統計和を、複数の添え字をもった物理量の積として表現し、その上で、粗視化を行うというやり方がある。複数の添え字を持った変数を一般にテンソルと呼び、となりあったテンソルを掛け合わせて、共通の添え字を足し合わせる、という表現であり、テンソルネットワークと呼ばれている。そして、テンソルの積に対して、いわゆる特異値分解を用いて中間状態を制限しながら、粗視化された格子上のテンソルへの変換を行うという形で、くりこみ変換が定義される。この方法の利点は、特異値分解の過程が近似に対応するので、その次元を制御することによって、近似を系統的に改善できることにある。そして、通常、この方法は、超多重積分の数値積分の近似計算という側面から追求されている。私たちは、くりこみ群の哲学の初心に戻り、このタイプのくりこみ群を固定点と固有値解析に持ち込む研究を以前から進めていた。そこで、平成26年度は、本研究課題とこのテンソルネットワーク表示との関係を掘り下げることによって、最終的なターゲットである長距離相互作用の新しい扱いにつなげられないかを検討した。その一歩として、2次元イジング模型に外部磁場をかけた場合の定式化を検討し、二つの方法を提案し、得られる外部磁場応答に関する結果を比較した。また、これらを国際会議で発表した。1次元のイジング模型は正確に解くことができるが、一般の長距離相互作用を持つイジング模型は、正確に解くことはできない。従って、そのスピン配位を生成することも容易ではない。我々はブロックを単位とするくりこみ群を用いて正確に自由エネルギーを計算することを通じて、磁気感受率を計算する方法を開発し、有限レンジスケーリング仮設を利用して、感受率の発散点を求めることに成功している。この結果を用いることによって、長距離相互作用を持つイジング模型の配位を生成する制限ボルツマン機械を構成してその出力を検定することに挑戦した。長距離相互作用イジング模型の配位を、短距離相互作用イジング模型の配位に確率補正を組み合わせることで定義し、制限ボルツマン機械のパラメタを最適化する計算を行った。確率補正係数を各サンプルの有効発生数とみなすことができるので、尤度関数を最大化する通常の方法論が使える。ボルツマン機械のパラメタによる尤度の微分係数を用いた最速降下法で最適化をはかる。確率補正が大きくなりすぎるとサンプルの質が悪化する。従って、短距離相互作用から目的の長距離相互作用に向かって、ハミルトニアンを十分に薄くスライスし、各スライス事に制限ボルツマン機械の最適化を実行し積み上げて行く、という多段最適化法を新たに提案し実行した。長距離相互作用のレンジを9まで、最近接相互作用を0.8までとし、いくつかのモデル点に対して、オーム型の指数減衰の場合にボルツマン機械を構成した。出力配位の検定をブロックくりこみ群の結果と比較することによって行ったところ、十分に正確な磁気感受率を持つ配位であることが確認できた。

通常は、となりのスピンとの間だけに同じ方向を向くような相互作用があるとするが、ここでは、ずっと離れたスピンの間にも相互作用が残る場合を考える。このような長距離相互作用のある系を解析することは困難であるが、例えば、摩擦を量子力学的に扱う時に現れる系の模型にもなっており新しい解析方法が望まれている。最近注目されている深層機械学習を応用して、この系の配位を再現する機械を設計し最適化することに成功した。この機械の構造を詳しくみることによって、系の特徴をつかむことができた。当初の計画では、長距離相互作用を取り入れるために大きな自由度のブロックを直接扱い、大規模数値計算によって、その固有値解析を進める予定であった。しかし、くりこみ群の新しい方法との関連が予想されたので、イジング模型を利用して、新しい方法の展開を進めて、具体的な解析を行い、一定の結果を得た。やはり直接の数値計算に入る前の解析的な構造分析、近似の系統的な改善方法の考察などが非常に大切であるので、この方面での認識を深めたことには大いに意味があると考えている。素粒子論今後の研究においては、これまでの色々な取り組みを総合化して、長距離相互作用を持つ量子系の特徴付け、離散量子力学としての扱い、ブロック変数による次元拡張による解釈、くりこみ群解析手法の開発、を進め、イジング変数の場合、量子系の場合のそれぞれについての結果をまとめていく方向である。当初計画においては、長距離相互作用の入った転送行列の数値解析を行う予定であった。しかし、比較的厳密に議論可能な系を用いて、転送行列の一般的な性質、固有値の分布、固有関数の表現方法等の知識をまず十分に獲得することが最終的に行う数値解析を効率良く進めるために重要であると判断し、解析的な計算に限定して、いくつかの分析を進めることにした。そのため、転送行列固有値の数値解析までは届かなかった。しかし、この方針によって、転送行列の重要な性質、特に、複数サイトをまとめてブロック化したときの表現形式について、新しい知見を得たこと、厳密に解析可能な場合に、これまで知られていなかった定式化を発見し、離散量子力学の構成を得たことは大きな進歩であったので、総合的にみれば、順調に進展していると考えられる。年度末の3月に研究打ち合わせを予定していたが、相手の都合が急に悪くなったために中止し、今年度に行うことに変更した。今後の研究の推進方策は、申請時の内容とほとんど異ならないものである。しかし、これまでの解析的な分析によって、転送行列の性質、ブロック化した転送行列の表現形式などについての知見が増加したので、実際に数値的な解析を行う場合の効率が、当初の予測よりも大きく改善できると期待している。具体的には、転送行列の最大固有値に属する固有状態を求め、そこに外場をかけたときの固有状態のゆがみを評価し、そこから、系の局在化感受率を求めるという方法を進めることになる。今年度は、研究のまとめのために、連携研究者との打ち合わせ、共同作業を進め、学会、研究会等で発表を行い、論文の準備を行う。これらの活動のために、旅費、及び、データ整理のための謝金を予定している。解析的な計算部分の実行に予想以上の時間がかかったために、連携研究者との打ち合わせおよび関連研究会への参加が未実行となったため、旅費の使用実績が減額となった。
生物間相互作用ネットワークからみた「捕食ー被食関係」に関する研究

生物間相互作用において、捕食者と被食者の役割は常に一定ではない。すなわち、発育段階の途中で両者のサイズが重なるとき、大きな被食者は小さな捕食者を捕食することが起こりうる。本年度は、自然界では同所的に存在する3種の捕食性カブリダニ(便宜上、デジェネランスカブリダニ、ククメリスカブリダニ、スワルスキーカブリダニをそれぞれ捕食者A、B、Cと呼ぶ)を用い、幼虫期に捕食者を経験することによって、成虫になって他種幼虫に対してどのような捕食行動を示すのかについて研究を行った。ここで重要な点は、お互いに幼虫時には他種成虫は捕食者となるが、いったん成虫に達したら他種の存在は全く脅威とはならない、ということである。捕食者Aを卵から捕食者B成虫の存在下で飼育し、成虫になった個体を捕食経験個体として実験に用いた。対照区は、捕食者の不在下で飼育した個体を用いた。捕食を経験した捕食者Aに捕食者BまたはCの幼虫を与え、それらに対する捕食率を対照区と比較したところ、経験したBの幼虫に対しては捕食を増加させるのに対し、経験したことのないCの幼虫に対しては対照区と比べ捕食率は変化しなかった。これらの結果は、(1)捕食者Aが幼虫期の経験を成虫時にまで引き継ぐこと、(2)経験した成虫と、その後与えられた幼虫の違いを認識する能力を有すること、を示唆するもので、捕食-被食関係において記憶、学習、認識といった能力が重要な役割を果たすことを示すものである。本結果は、すでに論文作成を済ませ現在国際誌に投稿中である。捕食者チリカブリダニ(カブリダニ)に襲われると、植食者ナミハダニ(ハダニ)は捕食を回避するため、現在いる場所(パッチ)から新たなパッチへと移動する。しかしながら、生態系は捕食者と被食者の2者から成り立っているわけではなく、周囲には他個体および他生物種も存在している。同じ資源を利用する競争者が存在するパッチには、移動しない方がよいかもしれない。本年度は、周囲の競争者として、同種のハダニ、他種としてマメアブラムシ、ハスモンヨトウを用い、脱出先の競争者の存在が捕食回避行動に及ぼす影響について、周囲のパッチの放出する匂いに注目して研究を行った。実験では、カブリダニの侵入した葉片(パッチ)からのハダニの脱出を調べた。その結果、ハダニはカブリダニの捕食を逃れるためであっても、脱出先にハスモンヨトウがいる場合には移動を有意に減少することが分かった。一方、ハダニはハスモンヨトウと同じ植物上では生存率が著しく低下すること、また、ハスモンヨトウが前もって食害した植物上ではハダニの産卵数が有意に減少する(植物の誘導抵抗性)ということも明らかになった。これらのことから、ハダニはカブリダニの捕食から逃れる際、直接的・間接的に負の影響を受けるハスモンヨトウのいるパッチへの移動を減少させることが示唆された。この成果は、これまで個別に捉えられてきた、捕食-被食関係、生物間競争、植物の誘導抵抗性という異なる現象を、生物間相互作用ネットワークの視点から捉え、それぞれの相互作用が密接に関わりながら成立していることを示したもので、生物群集を理解する上で重要な知見である。この成果は国際誌に投稿準備中である。生物群集が捕食-被食関係に及ぼす影響として、本年度は被食者が周囲の生物をどのように認識し対捕食者反応を変化させるのか、について被食者(植物リママメ)による捕食者(植食者ナミハダニ、ハスモンヨトウ、コナガ)の認識能力に注目して研究を行った。植物は植食者に食べられると、特異的な匂いを放出することが、多くの系で報告されている。この匂いは植食者の存在を反映するので、周囲の未被害植物にとって、食害の危険を示すものと考えられる。そのような理由から、匂いを受容した植物が防衛レベルを増加することが報告されている。しかし、植食者といっても全ての植食者種が危険とは限らない。食害リスクの低い場合(コナガはリママメを食べない)には、食害に備える必要はないだろう。そこで、上記3種の食害を受けたキャベツの匂いを受容したリママメが花外蜜(植食者の天敵を植物上に引き留める間接防衛)の分泌がどのように異なるかを調べた。リママメはナミハダニ食害キャベツの匂いを受容した時のみ対照区より花外蜜を有意に増加させた。これは、植食者の食性幅からは説明がつかなかったが、キャベツからリママメへの移動のしやすさがナミハダニで最も高いことから一部説明出来た。これは、植物が隣の植物上の植食者を区別する能力を有することを示す非常に新規な現象で、2009年8月27日にスイスで開催された25th Annual meeting of International Society of Chemical Ecologyで口頭発表、2010年3月27日に千葉で開催された第54回日本応用動物昆虫学会で口頭発表を行い、現在は国際誌に投稿準備中である。

ここで重要な点は、お互いに幼虫時には他種成虫は捕食者となるが、いったん成虫に達したら他種の存在は全く脅威とはならない、ということである。捕食者Aを卵から捕食者B成虫の存在下で飼育し、成虫になった個体を捕食経験個体として実験に用いた。対照区は、捕食者の不在下で飼育した個体を用いた。捕食を経験した捕食者Aに捕食者BまたはCの幼虫を与え、それらに対する捕食率を対照区と比較したところ、経験したBの幼虫に対しては捕食を増加させるのに対し、経験したことのないCの幼虫に対しては対照区と比べ捕食率は変化しなかった。これらの結果は、(1)捕食者Aが幼虫期の経験を成虫時にまで引き継ぐこと、(2)経験した成虫と、その後与えられた幼虫の違いを認識する能力を有すること、を示唆するもので、捕食-被食関係において記憶、学習、認識といった能力が重要な役割を果たすことを示すものである。本結果は、すでに論文作成を済ませ現在国際誌に投稿中である。