hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多電子酸化還元触媒能を有するハイブリッドＰＯＭの合成

金属錯体とポリオキソメタレート(POM)を共有結合によって連結したハイブリッドPOMは、多電子貯蔵能をもっており、光増感能や触媒能をもつ金属錯体と組み合わせることで、これらの機能を併せ持つ化合物を設計できる。本研究では、新たに電子ドナー部位、光増感部位、電子アクセプター部位をもつ三元系ハイブリッドPOMを新規合成し、電荷分離状態生成に関する知見を得た。電子ドナー部位にトリフェニルアミン部位をもち、光増感部位としてイリジウム(III)ビスターピリジル錯体をもつ二元系錯体は緑色光を吸収し、TPA部位に正電荷、イリジウムビスターピリジル錯体部位に負電荷を帯びる電荷分離状態が生成した。532 nmの励起光照射後、2ピコ秒、20ピコ秒の過渡吸収スペクトルをそれぞれ測定した結果、750 nm付近に吸収の立ち上がりが観測された。これはTPAが酸化されたTPAラジカルカチオンの吸収である。750 nmにおける吸収の時間変化を観測した結果、この吸収は時定数2 ps、220 psで減衰した。以上の結果から、532 nm励起によりIr-TPA錯体はTPA部位に正電荷、イリジウムビスターピリジル錯体部位に負電荷を帯びた電荷分離状態が生成していることが確認された。さらに二元系錯体に、電子アクセプター部位としてWells-Dawson型のタングステン17核POMを結合させ、新規三元系ハイブリッドPOMを合成した。緑色光照射すると、TPA部位に正電荷、POM部位に負電荷を帯びる電荷分離状態の生成が過渡吸収分光により示唆された。TPAラジカルカチオンの吸収の減衰関数の解析から、電荷分離状態の寿命は750 ps程度であると見積もられた。昨年度、合成したRuハイブリッドPOMに電荷分離状態は100 ps程度であり、今年度合成した三元系イリジウムハイブリッドPOMの長寿命化という目的を達成できた。29年度が最終年度であるため、記入しない。光増感能や触媒能をもつ金属錯体とポリオキソメタレート(POM)を共有結合によって連結したハイブリッドPOMは、多電子貯蔵能と光増感能や触媒能を併せ持つ化合物群である。光増感部位をもつハイブリッドPOMの光誘起電子移動によって生じる電荷分離状態の生成過程はMarcusの正常領域、電荷再結合過程は逆転領域にあることが示唆されている。本研究では、ハイブリッドPOMの酸化還元電位を適切に調節することによる電荷分離状態の長寿命化、および高効率な光・電解触媒の開発を目的とする。本年度は、錯体部位にルテニウム(II)ターピリジル・ビピリジル錯体([Ru(tpy-PO3H2)(bpy)Cl]+、POM部位にDawson型のタングステン17核POMをもちいたハイブリッドPOMの二酸化炭素還元の電解触媒能と電荷分離状態の速度論の考察を行った。二酸化炭素雰囲気下のサイクリックボルタモグラム(CV)を測定すると、-1.50 V(vs. NHE)に二酸化炭素還元由来の触媒電流を示した。この溶液に酢酸を滴下していくと、-1.50 Vのピークトップは正電位にシフトした。これはプロトンアシストによる効果であると考えられ、さらに電解によって一酸化炭素を生成していることが確認され、その効率は酢酸を添加することにより上昇した。次に電荷分離状態の生成について、各種分光化学的測定を行った。ルテニウム(II)単核錯体で観測されるリン光はハイブリッド化により消光され、電荷分離状態の生成が示唆された。フェムト秒過渡吸収スペクトルの測定結果、電荷分離状態の生成速度定数、電荷再結合の速度定数がそれぞれ見積もられ、この値を元にMarcusプロットを作成すると、電荷分離過程はMarcusの正常領域、電荷再結合過程は逆転領域に存在し、再配列エネルギーは0.63 eV、電子的相互作用は67.0 cm-1であると見積もられた。ハイブリッドPOMの電気化学的測定から、この化合物の特徴である多電子酸化還元触媒能を明らかにした。また、プロトン源として酢酸を添加した条件における二酸化炭素還元反応を行うと、反応効率の向上と生成物の選択性の向上が確認された。これは当研究の目的である金属錯体とPOMのハイブリッド化による相乗効果の発現であり、一定の研究成果を挙げられたものと考えられる。また、分光化学的測定からハイブリッドPOMの電荷分離生成における速度論的情報を概算的ではあるが得ることができたことから、今後合成する化合物の電荷分離状態に関する情報の予測につながると考えられる。

750 nmにおける吸収の時間変化を観測した結果、この吸収は時定数2 ps、220 psで減衰した。以上の結果から、532 nm励起によりIr-TPA錯体はTPA部位に正電荷、イリジウムビスターピリジル錯体部位に負電荷を帯びた電荷分離状態が生成していることが確認された。さらに二元系錯体に、電子アクセプター部位としてWells-Dawson型のタングステン17核POMを結合させ、新規三元系ハイブリッドPOMを合成した。緑色光照射すると、TPA部位に正電荷、POM部位に負電荷を帯びる電荷分離状態の生成が過渡吸収分光により示唆された。TPAラジカルカチオンの吸収の減衰関数の解析から、電荷分離状態の寿命は750 ps程度であると見積もられた。昨年度、合成したRuハイブリッドPOMに電荷分離状態は100 ps程度であり、今年度合成した三元系イリジウムハイブリッドPOMの長寿命化という目的を達成できた。これまでにハイブリッドPOMの二酸化炭素還元における電気化学的触媒活性、電荷分離状態の生成とその速度論的情報を明らかにしてきた。今後は、ルテニウム錯体部位の酸化還元電位の調節による電荷分離状態の長寿命化の達成を目標とする。具体的には、ルテニウム(II)ターピリジル・ビピリジル錯体([Ru(tpy-PO3H2)(bpy)Cl]+)のビピリジル配位子に電子供与性の置換基を導入したり、配位している塩化物イオンを他の配位子(シアン化物イオン、チオシアン酸イオン、溶媒分子など)に変えることで行う予定である。このように複数の種類の化合物を合成することでハイブリッドPOMにおける正確なMarcusプロットを得ることができ、電荷分離状態に関する知見を詳細に得ることができると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
感染症初期免疫応答におけるTLRシグナル伝達経路の役割

背景と目的ケモカインは、もともとは炎症性細胞を炎症の場に誘引する因子として同定されたものであるが、免疫応答そのものについても重大な効果を持っている。もっぱら単球を誘引するC-C型のケモカインであるMCP-1(CCL2)は、Th2型に偏移した免疫応答を惹起することにも関与している。MIP-1γ(CCL9)は、マウスに特異的なケモカインであるがその機能はよくわかっていない。またTLRs(Toll様受容体)は、細菌の構成成分を認識する際に重要な役割を果たすことが知られている。本年度の研究においては、若齢マウスと老齢マウスにおけるMIP-1γ、MCP-1とTLR-4の発現レベルを比較して、免疫応答の違いを検討した。方法MIP-1γ、MCP-1、TLR-4、TLR-2の発現レベルを、若齢マウス(8週齢)と老齢マウス(64週齢)から取ったマクロファージとT細胞において、RT-PCR法とELISA法で解析した。結果若齢マウスから取ったマクロファージは、老齢マウスから取ったマクロファージに比べてより強くMIP-1γ、TLR-4、TLR-2を発現していた。反対に、老齢マウスから取ったマクロファージの方が若齢マウスのマクロファージよりも強くMCP-1を発現していた。若齢マウスから取ったT細胞も、同様に老齢マウスから取ったT細胞よりも強くMIP-1γ、TLR-4、TLR-2を発現していた。考察および結論これらの実験結果は、ある種のC-CケモカインがTLRsと連動して働き、免疫応答を調節する可能性を示している。また、その発現レベルは加齢とともに変化することから、C-CケモカインとTLRsの動きが生体防御機構の加齢による衰退の一要因となっている可能性も示された。目的樹状細胞(DC)からの抗原提示を受けたヘルパーT細胞はTh1・Th2分化を示し、それぞれ主に細胞性・体液性免疫を誘導する。我々は以前、IL-12の早期産生量の差が、Listeriaに対するC57BL/6とBALB/cマウスの感染抵抗性の差に重要であることを示した。DCは数種のToll-Like recepter(TLR)を発現しており、TLRからの刺激はDCのサイトカイン産生、抗原提示能を調節する。今回、C57BL/6とBALB/c由来DCのTLR発現を比較することによって、Listeria感受性の機序を検討した。結果・考察最後にListeria静脈内接種後の脾臓DCにおけるTLR2,4の遺伝子発現を比較したところ、両系統のDCでTLR2 mRNAの一過性の上昇がみられ、TLR4はBALB/c由来DCでのみ発現が一過性に上昇した。
Slp2-aが制御する上皮細胞の繊毛への新規極性輸送機構と細胞間相互作用への影響

腎臓尿細管上皮細胞の形態形成やバリア機能の破綻は腎臓機能の障害に直結することから、それらの獲得機構の解明は非常に重要な研究課題と考えられるが、未だその詳細は十分に解明されていない。報告者はこれまでに、腎臓尿細管上皮モデル細胞株(MDCK II)を用いて、膜輸送に関わるsynaptotagmin-like protein 2-a (Slp2-a)に着目し、1、上皮細胞のバリア機能に関わる密着結合分子の発現調節を行うこと(Mol Biol Cell, 2012)、2、尿細管の管腔形成を調節すること(Nat Cell Biol, 2012)、3、上皮細胞の大きさを制御すること(J Cell Sci, 2014)を明らかにしている。最近、4、腎臓尿細管上皮細胞の大きさや極性の破綻した遺伝子疾患である「嚢胞性腎疾患」のモデルマウスの腎臓において、Slp2-aの発現異常やSlp2-a下流シグナルの異常を見出している(J Cell Sci, 2014)。本年度はSlp2-aの下流シグナルに着目し、上皮細胞の形態形成メカニズムの解析を行うことにより、Slp2-aシグナルと嚢胞性腎疾患の病態発症との関連を明らかにすることを目的としている。これまでに、新規Slp2-a結合分子としてRap1GAP2とProtein Phosphatase 1(PP1)を同定することに成功しており、それぞれ間接的、または直接的にSlp2-aシグナルの下流に位置する重要なシグナル分子ezrinの活性調節に関わることを見出している。すなわち、Slp2-a欠損細胞においてRap1GAP2とPP1が細胞膜に局在できず、細胞膜上でのezrin活性を抑えることができないため、ezrin活性が亢進してしまうことが細胞肥大に繋がることを明らかにした。本研究課題は平成26年度が最終年度のため記入しない。多細胞生物は、頂端側(apical)と側底側(basolateral)という極性をもった上皮細胞同士がシート状に接着して形成される上皮構造を形成し、細胞膜上の輸送蛋白質や膜小胞輸送系によって方向性のある物質輸送を行うと同時に、体の内と外を仕切るバリアの役割を果たすことによって外界とは異なる内部環境をつくりあげている。しかし依然として、細胞の極性形成の分子メカニズムやバリア機能獲得機構に関する詳細は明らかになっていない。本研究では極性細胞のモデルであるイヌ腎臓尿細管上皮細胞株(Madin-Darby canine kidney II;MDCK II細胞)を用いて、報告者の研究室で同定された膜輸送に関わるRab27Aの結合分子であるシナプトタグミン様蛋白質(synaptotagmin-like protein 2-a:Slp2-a)の極性輸送における役割を明らかにすることを目的とした。報告者はこれまでの研究で、(1)Slp2-aは、上皮細胞が極性を形成すると発現が上昇しapical面に局在すること、(2)Rab27によって運ばれるpodocalyxin小胞をapical面に繋ぎとめること、さらに、(3)apical面に繋ぎとめられたpodocalyxinは、その下流へのシグナルを調節することで細胞間のバリア機能を有するタイトジャンクションの構成因子claudin-2の発現調節に関わることを明らかにした。報告者は、このSlp2-aを介した上皮細胞における「apical面への極性輸送」と「細胞間相互作用」との間に新たな機能的関係が存在することを明らかにし、Molecular Biology of the Cell誌(Yasuda T, et al, Mol Biol Cell, 23 : 3229-3239, 2012)に発表した。私達の腎臓は、血液からの老廃物や余分な水分のろ過及び排出(尿)などを行う重要な器官である。腎臓の尿細管は、原尿の通り道となる管(チューブ)状の組織で、原尿成分から水分や無機塩類などの体に必要な成分を再吸収している。腎臓尿細管は大きさの揃った上皮細胞が互いに密着して成り立っており、体の内と外を仕切るバリアとしての役割も果たしている。腎臓尿細管上皮細胞の破綻は腎臓機能の障害(すなわち、腎疾患から人工透析の必要性)に直結することから、腎臓尿細管上皮細胞の形態形成やバリア機能の獲得機構の解明は非常に重要な研究課題と考えられるが、未だその詳細は十分に解明されていない。本研究では、イヌの腎臓尿細管上皮細胞(Madin-Darby canine kidney II cell : MDCKII細胞)を用いて、報告者の研究室で同定された膜輸送に関わるRab27の結合分子シナプトタグミン様蛋白質(synaptotagmin-like protein 2-a : Slp2-a)の機能を解析することで、腎臓尿細管上皮細胞の形態形成やバリア機能の獲得機構を解明することを目的としている。報告者はこれまでに、1. Slp2-aは上皮細胞の管腔形成に関与していること(Nat Call Biol, 14:838-849, 2012)、2.上皮細胞のバリア機能の獲得に関与していること(Mol Biol Cell, 23:3229-3239, 2012)を明らかにしている。今回、3. Slp2-aは上皮細胞の大きさ調節をしているという新たな機能を明らかにした(J Cell Sci, 127:557-570, 2014)。

本研究結果は、未だ治療方法のない難病である「常染色体優性多発性嚢胞腎症に繋がる可能性のあるメカニズムを突き止めたことで、新聞にも取り上げられている(日刊工業新聞・河北新聞・QLife Pro医療ニュース)。腎臓尿細管上皮細胞の形態形成やバリア機能の破綻は腎臓機能の障害に直結することから、それらの獲得機構の解明は非常に重要な研究課題と考えられるが、未だその詳細は十分に解明されていない。報告者はこれまでに、腎臓尿細管上皮モデル細胞株(MDCK II)を用いて、膜輸送に関わるsynaptotagmin-like protein 2-a (Slp2-a)に着目し、1、上皮細胞のバリア機能に関わる密着結合分子の発現調節を行うこと(Mol Biol Cell, 2012)、2、尿細管の管腔形成を調節すること(Nat Cell Biol, 2012)、3、上皮細胞の大きさを制御すること(J Cell Sci, 2014)を明らかにしている。最近、4、腎臓尿細管上皮細胞の大きさや極性の破綻した遺伝子疾患である「嚢胞性腎疾患」のモデルマウスの腎臓において、Slp2-aの発現異常やSlp2-a下流シグナルの異常を見出している(J Cell Sci, 2014)。本年度はSlp2-aの下流シグナルに着目し、上皮細胞の形態形成メカニズムの解析を行うことにより、Slp2-aシグナルと嚢胞性腎疾患の病態発症との関連を明らかにすることを目的としている。これまでに、新規Slp2-a結合分子としてRap1GAP2とProtein Phosphatase 1(PP1)を同定することに成功しており、それぞれ間接的、または直接的にSlp2-aシグナルの下流に位置する重要なシグナル分子ezrinの活性調節に関わることを見出している。すなわち、Slp2-a欠損細胞においてRap1GAP2とPP1が細胞膜に局在できず、細胞膜上でのezrin活性を抑えることができないため、ezrin活性が亢進してしまうことが細胞肥大に繋がることを明らかにした。本研究課題は平成26年度が最終年度のため記入しない。報告者は、(1)シナプトタグミン様蛋白質(synaptotagmin-like protein)2-aが腎臓尿細管上皮細胞において、細胞間隙のバリアとして働くタイトジャンクションの構成因子claudin-2の発現調節を行うこと、さらに(2)claudin-2の発現調節に関わるシグナル分子であるpodocalyxinを同定し、その輸送メカニズムとシグナル伝達機構を明らかにしました。本研究結果は、Slp2-aを介した「apical面への極性輸送」と「細胞間相互作用」との間に新たな機能的関係が存在することを発見した点で、大変興味深い結果と言えます。以上の研究成果を筆頭著者として原著論文にまとめるだけではなく(Yasuda T, et al., Mol Biol Cell, 23:3229-3239, 2012)、共同研究者として上皮細胞の管腔形成におけるSlp2-aの働き(Nat CellBiol. 14 : 838-849, 2012)も明らかにしていることから、採用1年目は期待以上の進展があったと評価できます。研究代表者はこれまでに、腎臓尿細管上皮細胞におけるSlp2-aの機能として、1上皮細胞の管腔形成への関与、2上皮細胞のバリア機能の獲得機構への関与を解明し、今回、3上皮細胞の大きさ調節をしているという新たな機能を明らかにしました。
権威主義体制下の憲法観―中国憲法と近代立憲主義との「距離」―

本研究では、中国の現行憲法体制が権威主義的憲法体制であることを再確認した上で、(1)中国の憲法学者をはじめとする知識人がそうした権威主義的憲法体制の下でどのような憲法観を構想・提示しているのか、および(2)知識人の憲法観の構想・提示が中国の一般市民の憲法観の形成にどのような影響を与えているのか、を比較憲法的視点から理論的・実証的に明らかにすることを目指した。かかる研究を通じて、東アジア諸国の憲法体制と近代立憲主義との「距離」、およびそれが縮まる可能性について考察を深めた。本研究は、1.中国の憲法学者をはじめとする知識人が現行の権威主義的な憲法体制の下でどのような憲法観を構想・提示しているのか、および2.知識人の憲法観の構想・提示が中国の一般市民の憲法観の形成にどのような影響を与えているのか、を比較憲法的視点から理論的・実証的に明らかにすることを目的としている。かかる研究を通じて、東アジア諸国の憲法体制と近代立憲主義との「距離」、およびそれが縮まる可能性について考察を深めたいと考えている。研究初年度である2015年度は、11月にドイツ(ボーフム、チュービンゲン、カールスルーエ等)を、2016年2月に中国(蘇州市)を、それぞれ訪問し、大学図書館等において資料およびデータを収集し、現地の憲法・人権法・教育法の研究者、法曹関係者、教育関係者らと交流を行った。また、2015年6月には、北海道大学大学院文学研究科の川口暁弘准教授を山梨大学に招聘し、「近代日本の憲法観ー不磨ノ大典を中心にー」というタイトルで報告いただき、有益な知見を得た。さらに、2016年1月に、他の科研と共催で、市民公開・国際シンポジウム「映画『それでもボクはやってない』海を渡るー東アジアの法教育と大学生の法意識ー」を企画・開催し、山梨大学の憲法教育の事例について報告するとともに、東アジア各地域の刑事司法、法教育、法意識について、研究者、大学生、法曹、NGO関係者、一般市民とともに、思考し討論した。2015年12月に公表した小論「立憲主義か民主主義か?ー中国大陸と台湾ー」(深町英夫編『中国議会100年史ー誰が誰を代表してきたのかー』(東京大学出版会)所収)では、現代の中国(中華人民共和国)および台湾(中華民国)において、立憲主義と民主主義との緊張関係がどのように現出し論議されているのかについて、主として、「民意」に対する司法的統制を切り口に考察している。1.中国の憲法学者をはじめとする知識人の憲法観および権威主義的憲法体制に対する認識と2.彼(女)らの憲法観の一般大衆(大学生)への影響とを明らかにすることが本研究の課題である。2015年度を文献資料の収集・解読、授業見学・観察の予備的実施の年に、2016年度を授業見学・観察の本格的実施およびその結果の整理・考察の年に、2017年度を前2年間で得られた知見の総括的分析、研究成果の公表の年にそれぞれあてて、3年間で研究の完成をめざしている。2015年度はいくつかの幸運が重なった。まず第一に、当初2016年度に予定していた、明治憲法史研究の第一人者である川口暁弘准教授(北海道大学大学院文学研究科)の山梨大学への招聘が実現したことである。近代日本の憲法観について理解を深めることは、現代中国の憲法観を明らかにする上で決定的に重要な意義をもつ。第二に、研究協力者である徐筱菁副教授(台湾・台北教育大学)が在外研究でドイツに滞在することになり、徐筱菁副教授を窓口にドイツを訪問し、現地での文献資料の収集、研究者との交流が可能になったことである。周知のとおり、権威主義体制下の台湾、戦前日本の法思想・法理論の源流はドイツ国法学にあり、それは直接間接に現代中国の法思想・法理論にも影響を与えている。第三に、他の科研と共催で、市民公開・国際シンポジウムを開催できたことである。中国、台湾、香港の研究者がそれぞれ法教育の実践を紹介し、座談会という形で中国、台湾、香港、日本の大学生・大学院生が法意識について意見を述べあうというきわめて有意義な場となった。このように、2015年度の研究は、今後2年の研究への重要な手がかりとなった。それだけでなく、一部分については、すでに研究の目的に手が届きつつある。かかる研究を通じて、中国をはじめとする東アジア諸国の憲法体制と近代立憲主義との「距離」、およびそれが縮まる可能性について考察を深めたいと考えている。研究2年目の2016年度は、まず、6月末に香港を訪問し、公立図書館、大学図書館において資料およびデータを収集し、7月1日の香港「返還」記念日における市民デモを参与観察することを通じて、権威主義体制の中国と向かい合う、香港の立憲主義と民主主義について思考した。また、8月に、「憲政」(立憲主義)に関する中日研究者交流会に(北海道大学)、11月に、日中公法学シンポジウムに(琉球大学)それぞれ参加し、中国と日本の立憲主義の歴史と現況について、日中両国の憲法(公法)研究者たちと意見・観点を交換した。

さらに、10月には、中国・蘇州大学法学院の周永坤教授を山梨大学に招聘し、「中国憲法の変遷」というタイトルで報告いただき、有益な知見を得た。収集した資料・データ、研究交流で得られた知見をもとに、研究成果の公表に着手している。小論「憲法と主権からみた台湾・香港・マカオの社会運動」は、台湾・香港・マカオの市民的公共圏の可能性と課題について探究する。小論「逆照射、歪み、接着剤」(森元拓と共著)は、日中両国の立憲主義の受容をめぐる問題を評論する。小論「市民公開・国際シンポジウム「映画『それでもボクはやってない』海を渡るー東アジアの法教育と大学生の法意識ー」を開催して」は、そのタイトルのとおり2016年1月に開催したシンポジウムの意義を紹介する。1.中国の憲法学者をはじめとする知識人の憲法観および権威主義的憲法体制に対する認識と2.彼(女)らの憲法観の一般大衆(大学生)への影響とを明らかにすることが本研究の課題である。2015年度と2016年度を文献資料の収集・解読、授業見学・観察の実施およびその結果の整理・考察の年に、2017年度を前2年間で得られた知見の総括的分析、研究成果の公表の年にそれぞれあてて、3年間で研究の完成をめざしている。2016年度も研究はおおむね順調に進展した。まず第一に、香港を訪問したことである。人権、立憲主義、民主主義を掲げて権威主義体制の中国と対峙する香港の市民社会について、その現状と課題を認識することができた。第二に、中日研究者交流会(2016年8月)、日中公法学シンポジウム(2016年11月)において、多様な研究交流を行えたことである。前者では、20世紀初頭(戦前・戦中)の日本・中国の立憲主義(憲政)観に関する諸報告に、後者では、日本・中国の地方自治・地方行政に関する諸報告に、それぞれ触れることができた。第三に、かねてからの念願であった、中国の著名な憲法学・法理学者の周永坤教授(蘇州大学法学院)の山梨大学への招聘が実現したことである。中国憲法学者の憲法観、および実際の憲法教育について、理解を深めることができ、きわめて有意義であった。中国の政治状況の変化で、中国大陸での授業観察がやや厳しくなっているが、その点は、海外研究協力者の協力および彼(女)らからの聞き取り、台湾・香港での授業観察の充実によって、十分に補えると考えており、特段心配はしていない。法(憲法)教育については、2016年1月に実施した市民公開・国際シンポジウム「映画『それでもボクはやってない』海を渡るー東アジアの法教育と大学生の法意識ー」を1冊の図書にまとめ出版する予定であり、すでにその編集に着手している。本研究は、1.中国の憲法学者をはじめとする知識人が現行の権威主義的な憲法体制の下でどのような憲法観を構想・提示しているのか、および2.知識人の憲法観の構想・提示が中国の一般市民の憲法観の形成にどのような影響を与えているのか、を比較憲法的視点から理論的・実証的に明らかにすることを目的としている。かかる研究を通じて、中国をはじめとする東アジア諸国の憲法体制と近代立憲主義との「距離」、およびそれが縮まる可能性について考察を深めたいと考えた。研究最終年度である2017年度は、これまでの資料・データの収集の作業において、不足している部分について作業を継続するとともに、すでに、収集・整理・解読した資料・データ・インタビュー記録等を用いながら、研究成果の発信・公表の準備を進めた。
無平方数でない整数の分布及び新約数問題の応用に関する研究

大きい素因数を持つ,無平方数ではない整数,及びk-freeではない整数の個数についての上からの評価式を得た.それを日本数学会の秋季総合分科会で講演した.この問題の前身であるBuchstab恒等式についての論文がNNTDMに出版を受理された.ガウス円問題の微分化について(新約数問題から派生する問題)は,その誤差項に対して,有限型ヴォロノイ公式を得た.さらにその二乗平均値の結果も得た.その成果は,日本数学会秋季総合分科会で講演した.これについては研究協力者の方と共著としてまとめ現在投稿中である.この研究の基は,リーマンゼータ関数の導関数の二乗を考えたときの,数論的関数の研究であるが,その研究に関連してリーマンゼータ関数の導関数の4乗平均を考えると,新たに関連する数論的関数を考える必要がわかった.それを制限約数関数と名付け,その平均挙動の誤差項についても研究を行い,共著論文を書いた.この論文はJ. Indian Math. Soc.に出版を受理された.新約数問題においては,リーマンゼータ関数の一階導関数の二乗のディリクレ級数の係数の平均挙動の誤差項についての一乗平均値定理を得た.また,それに関するいくつかの定理を示し共著論文にまとめた.この成果は日韓整数論セミナー及び日本数学会の年会で発表した.論文はJMAAから出版された.リーマンゼータ関数の導関数の2乗の近似関数等式の研究では, Titchmarshの言うexact formulaに相当するものを得た.大きい素因数を持つ,無平方ではない整数及びk-freeではない整数の分布の上からの評価を得た.ガウス円問題の微分化については,リーマンゼータ関数,ディリクレL関数(法4)の微分の積を考え,その級数の係数P(n)の平均挙動,その誤差項の有限型ヴォロノイ公式を得た.また,その公式を用いて,誤差項の二乗平均値定理も得て,論文にまとめて現在投稿中である.約数問題の微分化(新約数問題)では,リーマンゼータ関数の導関数の4乗平均値定理を背景にして,約数関数d(n) (nの約数の個数)に制限を付けた制限約数関数を新たに導入し,その平均挙動を求めた.また,その誤差項についてもいくつかの性質を求め,論文にまとめた(研究協力者の方との共著).これは, Journal of Indian Mathematical Societyに受理された.また,新約数問題の主たる研究テーマであるリーマンゼータ関数の一階導関数の二乗をディリクレ級数表示した時の係数D_{(1)}(n)の平均挙動の誤差項Δ_{(1)}(x)の一乗平均を一般ベッセル関数を含む無限級数で表す公式を完成させた.また,この一乗平均(積分の平均)と離散和としての平均との差について公式を得た(Hardyの問題の類似).これらをまとめた論文はJournal of Mathematical Analysis and Applicationsに掲載された(研究協力者の方との共著).リーマンゼータ関数の一階導関数の二乗の近似関数等式の研究では,それを導く為のexact formulaを得た.計画書の研究順序と入れ替わった部分もあるが,着実に研究成果を得ている.ゼータ関数の理論において,ディリクレ級数を二つの部分和として近似する近似関数等式は重要である。実際,ホールはリーマンゼータ関数の零点の研究で一階微分ζ'(s)の二乗の近似関数等式をハーディー・リトルウッドの手法を用いて導いている。その論文でホールはテッチマーシュによるリーマンゼータ関数の二乗の近似関数等式の論文の手法を用いてその誤差項を改良する問題について言及している。本研究課題の一つの大きな目標はそれを実現することである。テッチマーシュの方法をリーマンゼータ関数の導関数の場合に適用できるようにexact formulaなるものを導いた。テッチマーシュが考察したベッセル関数の積分を対数関数のべき乗が入った場合に一般化して考察した。それを三角関数で近似しハーディー・リトルウッドの論文で用いられている補題を対数関数が込められた場合に拡張した。これらの結果を用いて問題となっている誤差項をホールが示唆している形への改良に成功した.さらに,この方法を深めることによりホールが同じ論文中に述べているζ(s)ζ''(s), ζ'(s)ζ''(s)の近似関数等式の誤差項の改良も得ることができた。この成果を論文にまとめて現在投稿中である(研究協力者の谷川好男氏,古屋淳氏との共著)。また,前年度に行った制限付き約数関数の研究を発展させようと試みている中で,スリヤナラーヤナ,シヴァラマプラサードの論文中に,メビウス関数の部分和を,任意の自然数mと互いに素であるという制限下で考えている結果を見つけた。その証明の簡易証明を得た。本研究課題の一つの大きな目標は,リーマンゼータ関数の導関数の二乗の近似関数等式を完成させることである.リーマンゼータ関数の二乗の近似関数等式はゼータ関数の理論における重要な公式で,ハーディーとリトルウッドにより示された.その後,その公式の誤差項はテッィチマーシュにより改良された.ホールは,リーマンゼータ関数の導関数の近似関数等式をハーディー・リトルウッドの手法により求めたが,それをテッィチマーシュの手法を用いて自身の結果の改良という問題を示唆した.この問題について,肯定的に解決し論文投稿していたが,論文修正を求められたため,それらの修正に専念した.論文修正後に,この論文は受理された.

また,微分約数問題もこの研究課題の主たるテーマであるが,その発展である微分円問題に関するチャウラ・ヴァルム公式についての研究論文も受理された.この研究の内容は,日本数学会・秋季総合分科会(山形大)にて講演した.また,微分約数問題から派生した数論的関数の制限付き和の研究も続けた.特に,山口大の井川祥彰氏と自然数nの約数で, kと互いに素であるものの最大数f(n)の平均について考え,公式を得た.この公式を得る過程で,現れるある数論的関数の制限付き平均の誤差項についても研究し,誤差項の一乗平均を得た.これらの成果を日本数学会の中国四国支部例会にて2講演行った.また,谷川好男氏(名古屋大), Debika Banerjee氏(IISER,インド)と二重ゼータ関数の大きさについての研究を行い, 2018年3月の日本数学会・年会(東京大学)にて研究成果の講演を行った.この年会では, k-free整数の制限付き平均についても講演した.リーマンゼータ関数の微分の二乗の近似関数等式,微分円問題についての論文が受理されこれらの研究は進んでいる.また,関連する数論的関数の制限付き和についても, Ritika Sharma氏(HRI,インド)を山口大に招聘し,井川氏と共に議論し,研究が発展している.大きい素因数を持つk-freeではない整数の分布の研究では,上からの評価を得たので今後は下からの評価を, Buchstab恒等式を用いて得ることを目指す.また,これまでに得ているBuchsatb恒等式の類似の応用についても考察したい. 28年度5月に海外の研究協力者の方が山口大学に滞在するので,対面での意見交換を行う予定である.リーマンゼータ関数のk階, l階導関数の二乗のディリクレ級数表示の係数d_{(k,l)}(n)の平均挙動の誤差項について,有限型ヴォロノイ公式及び二乗平均値を求める.また,微分円問題の誤差項の一乗平均についても考察する(上記のΔ_{(1)}(x)の一乗平均の研究成果の類似).また,この新約数問題では,有限型ヴォロノイ公式しか得られていないので,無限級数型のヴォロノイ公式を得るために,研究協力者の方との定期的に意見交換を行いたい.リーマンゼータ関数の一階導関数の二乗の近似関数等式の研究では, exact formulaが得られたので,そこから, Titchmarshの方法を適用してその近似関数等式を導きたい.また,この研究のさらなる発展をにらみ近似関数等式の応用:ゼータ関数の導関数の4乗平均についても今後の課題を検討したい.無平方数でない整数の分布の研究が進んでいないので,それを進めたい。また,制限付き約数関数の研究に関連して,制限付きメビウス関数の平均についてスリヤナラーヤナ,シヴァラマプラサードの公式の簡易証明を得たが,その方法を他の数論的関数にも応用し論文としてまとめたい。ゼータ関数の微分の二乗の近似関数等式の応用や一般化について,研究協力者と二ヶ月に一度は対面で議論する。得られた成果を日本数学会の講演会で発表したい。
不確定な環境での動的行動の最適化とゲーム理論への拡張

本年度は最終年度であるが、動的行動の理論の応用として、昆虫の害虫化が理論的にベット・ヘッジによる絶滅回避で説明できることを示した。害虫は古くからよく分散することが知られている。これは分散により、新しい繁殖地を見つけるためと理解されてきた。しかし、農作物の田畑は害虫にとっての生息場所と考えると、殺虫剤散布や収穫により絶滅リスクが高いことが想定される。ニカメイチュウは虫が稲の茎の中を食べて成長するが、代替の野生植物がなく、稲だけを食草としている。このような純粋な害虫の場合、一つの生息地(水田・畑)にメスが全部の卵を産卵すると、殺虫剤散布や収穫で全滅しやすい。農作物の収穫は季節的に同一の地域では同じ時期に行う。また、害虫駆除のための殺虫剤散布も近隣で同時に実施することも多い。この場合には、同一地域で産卵する限り、そのメスの産卵した卵はすべて同じように死滅する可能性が高い。これを回避するには、同期的に害虫駆除や農作物の収穫が実施されないほど遠距離に分散する必要がある。本論文では、この分散は、従来の適応進化の基準の〔算術〕平均適応度は相当低くなるが、幾何平均適応度(長期平均成長率)を最大化することにより、絶滅を回避できることを数理解析とシミュレーションにより立証した(Ecological Researchに掲載)。動的最適化としては、コオロギの配偶者探索において、距離(かかる時間)が遠い程、危険が加算されるので配偶者のトータルの価値が下がることを見出した。これは、動的行動のおける未来利益の割引の減少で、コオロギではこの動的最適化には学習が必要ないことを照明した。このほか周期ゼミの進化、植物の群落の多種共存の維持など進化・共存に関する多くの論文を合計13報(英文12報、和文1報)掲載(または採択)にこぎつけた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は初年度であるが、動的行動の理論を応用したゲーム理論のあり方を検討した。とくに、従来のタカハトゲームにおけるハト同士の均等配分が、動的ゲーム理論ではどうなるかを考察した論文の草稿を仕上げた。さらに、動的ゲームにおいて、タカハトゲームや囚人のジレンマゲームがどのように静的ゲーム理論と異なるかを検討した(原稿を準備中)。さらに、タカハトゲームが、現代のような協調的なシステムである人間社会で、利己(タカ)的な行動には罰則が強化されると協力行動が普遍的に促進されることを証明した(Ito and Yoshimura 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載)。また理論と実証の統合研究として、働かないアリのいるコロニーが長期的に存続することを実証データを基にシミュレーションにより立証した(Hasegawa et al. 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載、吉村は雑誌のコレスポンディング著者担当)。その他、ホストパラサイト系の多種動態や群集の存続性など合計13報(IF合計で40以上、上述Scientific Reports誌7報、サイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌1報を含む)の論文を発表した。本課題の理論の中心的な目的である働かないアリのコロニー存続への貢献をネイチャー系オンライン姉妹誌Scientific Reports誌に掲載、さらに、ゲーム理論におけるタカハトゲームでの罰則が協調行動を促進することを立証した論文もScientific Reports誌に掲載したことは、大きな前進である。さらに、変動環境での長期適応の視点から、さまざまな応用・発展論文5報をScientific Reports誌に、1報をサイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌Science Advancesに、その他専門誌を含めて、合計13報(IF合計で40以上)を掲載できたことは、数年分の業績といえるだろう。本年度は2年目であるが、動的行動の理論を応用した動的ゲーム理論の研究を展開した。とくに、従来のタカハトゲームにおけるハト同士の均等配分が、動的ゲーム理論ではどうなるかを考察した論文を掲載した(Ito et al. 2016 PLoS ONE)。これは、従来のゲーム理論では均等分配という概念が論理的に間違っていることを示す論文で、効用(適応度)は保有資産により変わることを示している。従来のゲーム理論が、この論文により、擬似的な動的ゲームであることを示した。さらに、動的効用を使った動的ゲームでは、タカハトゲーム、雪かきゲームなどのチキンゲームにおいて、従来の静的ゲーム理論と最適性が異なり、貧乏な場合に普遍的に共同行動を示すことを証明した(Ito et al. 2017ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載)。これは、従来の静的なゲーム理論では説明できなかった人間に普遍的に見られる共同・協力行動を説明する重要な理論的証明である。また、実証研究では、アリマキの緑と赤のカラータイプの多型が随伴するアリにより維持されていることを見出した(Watanabe et al. 2016, Science誌のはじめたオンラインジャーナルのScience Advancesに掲載)。その他、群集での樹木の共存・存続による多様性の維持、多胚発生寄生蜂における相補メカニズムによる存続システム、クラゲの肢の開度の最適性、巻貝の形の最適性など合計11報(IF合計で35以上、上述Scientific Reports誌5報、サイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌1報を含む)の論文を発表した。

本課題の理論の中心的な目的である動的ゲーム理論の論文を2通(1通はネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載、残る1通は国際的オンライン誌PLoS ONEに掲載)されたこと。また、存続システムとして、アリマキの色多型が随伴するアリ(共生)による積極的維持が関与していることを発見してサイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌に発表や、その他専門誌を含めて、合計11報(IF合計で35以上)を掲載できたことは、数年分の業績といえるだろう。本年度は3年目であるが、動的行動の理論の応用として鳥類のメスの浮気が理論的にベット・ヘッジで説明できることを示した。1990年代にDNAフィンガープリンティングの技術の確立に伴い、多くの番い(つがい;ペア)を造る鳥類の親とヒナの親子鑑定が実施された。この結果は驚くべき事実を暴露した。育てているヒナの中にペアのオスの遺伝子を持っていない鳥が多く見つかったのである。つまり、メスの浮気の事実が判明した。種によって大きな変異があるが平均では4-5卵に1卵の割合で浮気が発覚した。この事実の暴露は、DNAによる親子鑑定の結果だが、24時間体制でメスの行動観察から巣の近くの繁み(藪の中)での浮気が観察された。浮気の普遍的な原因としてペアメスのベット・ヘッジ(リスク回避)の説明が考えられたが、本研究は幾何平均適応度を用いて世界ではじめてメスの浮気の適応性を証明した。つまり、メス親にとって、浮気により子孫全滅のリスク回避ができることが証明された。この証明は、生物進化において、絶滅回避(幾何平均適応度の最大化)が従来の算術平均適応度(瞬間増加率)で示せなかった適応を証明する新しい事例である。また、ペアを造る動物においてメス(人を含む)の浮気が適応的になることを示す初めての論文である(理論生物学の世界のトップ誌Journal of Theoretical Biologyに掲載)。このほか集団意思決定が個々のユニットのイエス/ノー(on/off)の判断の集合でできることを示し、脳の基本モデルで、量的判断がニューロン細胞の集合により可能なことを証明した(Nature Publishing GroupのScientific Reportsに掲載)。その他、周期ゼミの進化、植物の群落の多種共存・多様性の維持、絶滅回避の適応など進化・共存に関する多くの論文を合計7報掲載または掲載決定にこぎつけた。本課題の理論の中心的な課題の応用である「メスの浮気の適応性」の論文を、国際一流誌のJournal of Theoretical Biologyに掲載した。また、「脳の基礎モデルとなる集合意思決定」の論文をネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reportsに掲載した。また、周期ゼミの遺伝情報解析の論文をNature Publishing Groupの新雑誌のCommunications Biologyに掲載した。
DMBAハムスター誘発舌癌における免疫細胞化学的研究

DMBA誘発ハムスター舌癌の発癌過程における中間系フィラメントの発現様式を検討するとともに,放射線照射の腫瘍細胞骨格に及ぼす効果を免疫組織化学的に検討した.この実験結果をもとに,臨床例で,中間系フィラメントの検出が,特殊色素として有用か否かを,舌癌,歯肉癌例で,検討した.検索には,被検病変のホルマリン固定,パラフィン包埋切片を用い,サイトケラチン(CK),インボルクリン(Inv)はPAP法で,扁平上皮及び非扁平上皮特異ケラチン(SE,NSE)及びビメンチン(Vim)はABC法で免疫染色した.細胞診標本では,ハムスター舌癌,臨床例ともに,間接法染色を施した.結果(1)正常及び反応性病変では, CKは重層扁平上皮で全層性に, SE及びNSEは表層に, Invは中層及び表層に,陽性であったが, Vimは陰性で,これらの抗体により,重層扁平上皮の分化度が解析できた.(2)発生した扁平上皮癌組織では,ケラチンは,抗原発現が不規則でモザイク状の混在像を示すが, CKでは角化につれ強染し,分化度に対応した.また,核周辺及び細胞質辺縁局在の細胞群が認められた. Invは分化した部に陽性で,角化部外方に接近して存在し,発現部位に一定の傾向を認めた.Vimは,未分化な部で常に検出された.(3)放射線照射では,非腫瘍組織照射群で真皮の活動型線維芽細胞が,腫瘍組織照射群の未分化部でVimが,ともに強陽性になる傾向を認めたが,未照射群との間に有意の差を認めることはできなかった.(4)細胞診標本では,腫瘍細胞質全体に, SEのび慢性陽性像を示したが,その局在を弁別するには至らなかった.(5)臨床例からの腫瘍細胞診標本では, SEで全例が強染し,ケラチンが腫瘍の上皮性由来の同定に,また, Vimは低分化例で陽性像を示し,分化度の指標として,ともに有用であることが判った.しかし, Inv陽性症例はなく,ハムスター組織標本で発現個数が,僅少であったことと対応して,今後の検討課題と思われる.DMBA誘発ハムスター舌癌の発癌過程における中間系フィラメントの発現様式を検討するとともに,放射線照射の腫瘍細胞骨格に及ぼす効果を免疫組織化学的に検討した.この実験結果をもとに,臨床例で,中間系フィラメントの検出が,特殊色素として有用か否かを,舌癌,歯肉癌例で,検討した.検索には,被検病変のホルマリン固定,パラフィン包埋切片を用い,サイトケラチン(CK),インボルクリン(Inv)はPAP法で,扁平上皮及び非扁平上皮特異ケラチン(SE,NSE)及びビメンチン(Vim)はABC法で免疫染色した.細胞診標本では,ハムスター舌癌,臨床例ともに,間接法染色を施した.結果(1)正常及び反応性病変では, CKは重層扁平上皮で全層性に, SE及びNSEは表層に, Invは中層及び表層に,陽性であったが, Vimは陰性で,これらの抗体により,重層扁平上皮の分化度が解析できた.(2)発生した扁平上皮癌組織では,ケラチンは,抗原発現が不規則でモザイク状の混在像を示すが, CKでは角化につれ強染し,分化度に対応した.また,核周辺及び細胞質辺縁局在の細胞群が認められた. Invは分化した部に陽性で,角化部外方に接近して存在し,発現部位に一定の傾向を認めた.Vimは,未分化な部で常に検出された.(3)放射線照射では,非腫瘍組織照射群で真皮の活動型線維芽細胞が,腫瘍組織照射群の未分化部でVimが,ともに強陽性になる傾向を認めたが,未照射群との間に有意の差を認めることはできなかった.(4)細胞診標本では,腫瘍細胞質全体に, SEのび慢性陽性像を示したが,その局在を弁別するには至らなかった.(5)臨床例からの腫瘍細胞診標本では, SEで全例が強染し,ケラチンが腫瘍の上皮性由来の同定に,また, Vimは低分化例で陽性像を示し,分化度の指標として,ともに有用であることが判った.しかし, Inv陽性症例はなく,ハムスター組織標本で発現個数が,僅少であったことと対応して,今後の検討課題と思われる.初年度に引続き、DMBA誘発ハムスター舌癌の発癌過程における中間径フィラメントの発現様式を検討するとともに、発生した腫瘍に対する放射線照射の細胞骨格に及ぼす効果を免疫組織化学的に検討した。検索には被検病変のホルマリン固定、パラフィン切片および各種の細胞診標本を用い、サイトケラチン(ヒトHCK、ブタPCK)、インボルクリン(Inv.)は、PAP法で、扁平上皮特異ケラチン(SE)、非扁平上皮特異ケラチン(NSE)およびビメンチン(Vim)はABC法で免疫染色した。結果(1)正常および反応性病変では、HCKやPCKは重層扁平上皮粘膜で全層性に、Inv.は中層および表層に、SEおよびNSEは表層に、陽性であったが、Vim.は陰性であり、これら6種類の抗体により、重層扁平上皮の分化度が解析できた。(2)発生した扁平上皮癌組織では、抗原発現が不規則になる傾向を認めたが、HCK,PCKは分化した部にも、未分化部にも、陽性であった。一方、Inv.は、分化した部に陽性で、未分化な部では非腫瘍性組織で発現のみられなかったVim.が検出された。

(3)放射線照射の影響については、非腫瘍性組織および腫瘍組織を局所照射群と未照射群に分け検索した。非腫瘍性組織では、HCK,PCK,Inv.などで、放射線照射の有無による差は認められなかったが、照射群では真皮の活動型線維芽細胞がVim.強陽性となった。腫瘍組織では、HCK,PCK,Vimについては、両群で明かな差はなかったが、Inv.がPotchyに分化型腫瘍細胞に陽性であり、未分化な部のVim.が強陽性になる傾向を認めた。(4)細胞診材料については、材料採取方法を検討した結果、吸引法がもっともよく、細胞骨格蛋白の構築が明瞭になることがわかったが、今後、症例数をふやして検討する予定である。
マレーシア汚濁淡水源におけるエコゲノミクスを用いた浄水処理障害微生物の実態調査

クアラルンプール市の水源となっているSemenyih damとBatu dam、およびその流出河川、レクリエーション水域であるTitiwangsa湖の調査と社会科学的解析を実施展開した。水源であるダム湖では、窒素やリンおよびクロロフィルa濃度が低く水質が良好といえた。しかし顕微鏡観察結果とエコゲノミクス解析結果から、有毒物質を産生する藍藻類であるMicrocystis属も検出された。そのため良好な水源水質の維持が重要であり、汚染防止に資する流域管理のための、廃棄物の再資源化の社会システムを構築することで、日本発の先端技術が社会実装できることが社会科学的解析より明らかになった。東南アジアの中でマレーシアは経済発展が著しい国であるため生活排水や産業廃水が必然的に増加しているが、対策が追いついていないのが現状である。その結果、水源地の富栄養化による水質劣化がもっとも懸念される水環境問題の一つとなっている。すなわち、富栄養化による普遍的課題としての有害藻類、障害藻類の発生である。そこで、先ずは首都クアラルンプール市の水源であるSungai Chiling dam、Batu dam、Sungai Langat dam、Semenyih dam、Klang gate damの5つのダムの視察および調査を実施した。調査を行った水源は、窒素やリン、クロロフィルaの濃度が低く、水質は良好といえるが、有毒物質シリンドロスパーモプシンやミクロシスチンを産生する藍藻類Cylindrospermopsis sp.やMicrocystis sp.が検出された。今後、富栄養化の進行に伴い、これらの藍藻類の異常増殖が懸念されるため、定性・定量ともに精査可能な水質モニタリングの実施・展開が必要である。Sungai Langat dam、Semenyih damは、2035年には人口が90万人になるといわれ急速に発展しているLangat地域にあるため、さらに注目してモニタリングをする必要性が生じている。今年度は、エコゲノミクス解析に資するミクロシスチン分解菌の全ゲノム解析を実施した。現地のシンポジウムや研究者等からの聞き取り調査よりマレーシアの内水面養殖業の発展は極めて著しく、内水面における淡水養殖業が活発なタイ王国に迫る勢いがある。しかしながら、高密度の養殖の結果、養殖池の水質は過栄養状態になっており、養殖魚を収穫する際の河川への養殖場からの排水も主な水質悪化の要因となっていることがわかった。今後は、水源池のみならず養殖場の水質に関しても監視が重要であることが判った。H26年度の現地調査結果から選定した、クアラルンプール市の水源となっているSungai Langat dam、Semenyih dam、および流出河川について調査を実施した。調査を行った水源は、窒素やリン、クロロフィルaの濃度が低く、水質は良好といえたが、Cylindrospermopsis sp.やMicrocystis sp.といった有毒物質シリンドロスパーモプシスやミクロシスチンを産生する藍藻類が検出された。今後、富栄養化が進行していくとこれらが異常増殖する恐れがあるため、注意してモニタリングする必要があることがわかった。東京都と下水道整備プロジェクトを展開しているLangut地域は、2035年には人口が90万人になるといわれ急速に発展している地域であるため、地域内の水源池は今後も注意してモニタリングをする必要がある。一方、現地で実施されたシンポジウムや研究者等からの聞き取り調査からマレーシアの内水面養殖業の発展は極めて著しく、内水面養殖業が活発なタイ王国に迫る勢いがあるが、養殖池の養殖魚を収穫する際に河川に池水を排水することが、水質悪化の要因となっていることがわかった。水源水域の調査および社会科学的解析(水供給・水質管理政策、水消費・汚水排出パターン)を実施展開できていること、現地の協力研究室に対する技術移転(エコゲノミクス解析や放線菌ライブラリー作成等の基礎微生物学的解析など)およびサンプリングサポート体制が構築されたこと、および意見交換も順調に進行していることから、達成度を評価した。昨年度に引き続き、クアラルンプール市の水源となっているSemenyih damとBatu dam、およびその流出河川、レクリエーション水域であるTitiwangsa湖について現地協力研究者と共同した水源水域の調査および社会科学的解析を実施展開した。しかし、流出河川は、下流にいくに従い、窒素およびリン、クロロフィルa濃度が増大した。特に、アンモニア態窒素濃度が、亜硝酸態窒素濃度と硝酸態窒素濃度の合計値より高い場合もあった。微生物群集構造の変動を16S rRNA遺伝子を用いたエコゲノミクス解析結果から、窒素濃度が高い水域からは、硝化細菌群がほとんど検出されなかった。一方、窒素濃度が低かったTitiwangsa湖やSemenyih dam、Batu damおよびその流出直後の河川からは、Nitrospira属の検出が多かった。藍藻類は、Semenyih damとBatu damにおいてSynechococcus属が最多検出された。加えて、有毒物質を産生するMicrocystis属も検出され、Semenyih damよりもBatu damより多く検出された。従って、今後、水源の富栄養化が進行していくと異常増殖する恐れがある。マレーシアの人口と平均寿命は、増加傾向にあることや、発展著しい内水面養殖業による水質汚染問題、dam流出河川の汚染問題がある。そこで、水質汚濁防止技術の社会実装の観点から、バイオマスを資源化する日本発の先端技術である亜臨界水反応装置プラントについて、社会経済学的評価をした。