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反競争的な排他条件付取引契約の経済分析

排他条件付取引とは,競合他社との取引をしないことを条件として垂直的取引を行うことをいう.本研究では,効率的な企業の参入を阻止する反競争的な目的で,排他条件付取引契約が実現する状況を理論分析・実験分析によって明らかにすること目的とする.理論研究では,反競争的な排他条件付取引の実現可能性は,川下企業の効率性の尺度,直営店の設置可能性,補完財市場の状況に依存することが明らかになった.一方,実験研究では,参入阻止の実現可能性は,参入企業が既存企業かどうか,参入企業の川下企業との交渉内容が観察可能かという要素に大きく依存することが明らかになった.排他条件付取引は、上流部門もしくは下流部門の企業が垂直取引において他の競合他社と取引を行わないよう、契約を行うことを指す。排他条件付取引が反競争的な目的で実現するためには、川上企業および川下企業の双方にとって契約に参加することが望ましい状況が実現している必要がある。しかし、川上川下双方の参加条件を考慮に入れると反競争的な排他条件付取引は、特定の市場環境のみでしか実現しないということがこれまでの理論分析で明らかになっている。本研究では、反競争的な排他条件付取引が実現する市場環境を理論分析・実験分析を通じて整理することを目的とする。このうち、実験分析については実験のデータがそろっていないため、公表できる段階にはない。一方、理論分析では、複数の成果が得られた。特に成果があったと思われる研究は、Kitamura, Matsushima, and Sato (2013)である。この研究では、川下市場における参入阻止に注目し、川上企業が供給する財の変形技術について川下企業間で効率性に差がある状況を分析している。分析の結果、川上企業の供給する財について参入企業が効率的である場合、反競争的な排他条件付取引が実現することが明らかになった。追加分析の結果は、一般の需要関数の下でも成立することが明らかになり、結果の頑健性が確認されてた。この研究は国内外の学会・研究会で報告され、現在国際査読誌へ投稿中である。今後大きな成果が期待できる研究は、Kitamura, Matsushima, and Sato (2014)である。この研究では、補完材供給企業の存在に注目し、川上市場における参入阻止を理論的に分析している。分析の結果、補完材供給企業が価格支配力を持つ場合、反競争的な排他条件付取引が実現することがわかった。現在のこの結果の頑健性について様々な角度から分析を行っている。2014年度はこの研究を国内外の学会・研究会で報告し、国際雑誌へ投稿したいと考えている。排他条件付取引とは,競合他社との取引をしないことを条件として垂直的取引を行うことをいう.本研究では,効率的な企業の参入を阻止する反競争的な目的で,排他条件付取引契約が実現する状況を理論分析・実験分析によって明らかにすること目的とする.理論研究では,反競争的な排他条件付取引の実現可能性は,川下企業の効率性の尺度,直営店の設置可能性,補完財市場の状況に依存することが明らかになった.一方,実験研究では,参入阻止の実現可能性は,参入企業が既存企業かどうか,参入企業の川下企業との交渉内容が観察可能かという要素に大きく依存することが明らかになった.排他条件付取引は、上流部門もしくは下流部門の企業が垂直的取引において他の競合他社と取引を行わないよう、契約を行うことを指す。排他条件付取引には、効率的な企業の参入を阻止や、ライバル企業を市場から追い出す競争制限効果が存在すると考えられている。しかし、常に競争制限効果があるとも言えず、投資を促進するためにこうした取引が行われているということも指摘されている。本研究では、排他条件付取引契約が競争制限効果を持つ市場環境について理論分析・実験分析を行う。まず実験分析であるが、実験分析は3年計画で遂行する予定であり、現時点では研究成果として公表できるものはない状態である。一方、理論分析では複数の成果が出ている。ここでは2つの研究について説明を行う。まず、Kitamura, Sato, and Arai(forthcoming)では、反競争的な排他条件付取引契約の交渉においては、直営店の設置は信頼できる脅しとなり、川下市場で競争が全くない状況であっても、反競争的な排他条件付取引に企業が従事する可能性があることを示した。この研究より、排他条件付取引が競争制限的かどうかを検証する際には、見た目の川下市場の競争状況のみに注目してはいけないという政策的含意が得られた。この研究は外部で複数回発表され、海外の英文査読誌に掲載されている。次にKitamura, Matsushima, and Sato (2013未公刊論文)では、川下市場における参入阻止に注目し、川上企業が供給する財の加工技術について参入企業が効率的である場合、排他条件付取引による参入阻止が実現可能であることを示した。この研究結果により、排他条件付取引はこれまで以上に反競争的な目的で実現しやすいという政策的含意を得た。この研究は外部で複数回発表されており、現在海外英文査読誌への投稿に向けて準備をしているところである。排他条件付取引とは,競合他社との取引をしないことを条件として垂直的取引を行うことをいう.排他条件付取引が反競争的な目的で行われるためには,契約パーティ内のすべての企業の参加制約が満たされる必要がある.本研究は,反競争的な排他条件付取引契約が実現する状況を理論分析・実験分析を通じて明らかにすることを目的としている.

まず理論分析では,補完財供給企業の存在に注目したKitamura, Matsushima, and Sato (2015)を発表した.この研究では,価格支配力を持つ補完財供給企業が存在する場合は,参入による川下企業の利潤増加が鈍化するため,シカゴ学派の想定した川下企業が独占である状況においても反競争的な排他条件付取引が実現するということを理論的に示した.そして,非線形需要や非線形料金の状況においても成り立つことを示した.次に実験分析では,参入企業が既存企業であるかどうかにより,排他条件付取引の契約内容および参入阻止率がどのような影響を受けるかに注目した分析を行った.既存研究では,排他条件付取引契約が提示される前に,参入企業が卸売価格の提示は出来ないという設定で分析していた.しかし,参入企業が別の国や地域で活動する企業である場合には,事前に卸売価格の提示が出来る可能性がある.たとえば,MDSノーディオン事件において排除された企業は,事前に取引交渉を行っていた.現在研究のとりまとめ中であり,暫定的な結果ではあるが,契約内容および参入阻止の可能性は,参入企業の卸売価格情報が観察可能かどうかに大きく依存し,理論研究において,確実に参入阻止ができると指摘されていたdivide-conquer offerは,参入企業の卸売価格情報が観察不可能な状況においては,うまく機能しないということが明らかになった.産業組織論今年度の研究の進捗状況はおおむね順調であると考える。その理由は以下の通りである。まず、理論研究であるが、参入企業の技術効率性に注目しながら排他条件付取引による上流市場の囲い込みを分析した研究を国内外の学会で報告することができた。この論文は、現在国際査読誌に投稿中である。さらに、垂直取引制限の一つである占有率リベートの研究が国際査読誌に掲載された。年度末には、補完材供給企業の役割に注目した研究を国内の研究会で報告することができた。この研究は最終年度には国内外の学会で報告し、国際査読誌に投稿できる状態にあると思われる。また新しいプロジェクトも複数立ち上げることができており、順調に研究が進んでいる。次に、実験研究であるが、ほぼ計画に沿った形で行うことができた。今年度の研究計画段階では5回の経済実験を実施する予定であったが、4回の実験を行った。1回分の実験は被験者が集まらなかったため中止とした。同じタイプの実験を繰り返しているため、新規の被験者の獲得に向けて工夫をする必要があることがわかった。来年度は、募集業務用のアルバイトを雇用し、被験者の募集を円滑に進められるようにしたいと考えている。よって、来年度の実験の実施は予定通り行うことが可能であると考えている。今年度の研究の進捗状況はおおむね順調であると考える。まず、経済実験であるが、ほぼ計画に沿った形で経済実験を今年度中から行うことができた。今年度の研究計画段階においては4回行う予定であった経済実験の内、3回を実施することができた。1回分の実験は、PCモニタが故障したため想定外の支出をすることがなければ実施可能な状況であるため、来年度の実験実行に大きな問題は見当たらないと思われる。
完全結晶に存在する空間自由度および乱れが創出する機能と応用

結晶が有する結晶の完全性と同時に存在する空間の自由度および表面・界面の局所構造としての結晶の不完全性を利用して、以下の研究項目を公募班として探求する。[研究1]空間・間隙物質(運動の空間自由度を単結晶内に有する物質)において発現するフォノンの非調和性を統一的に理解して、高効率な熱電エネルギー変換を実現する。[研究2]有機半導体結晶における分子配列の乱れを利用して、金属/半導体接合におけるバーディーン極限を実現すると共に、連続した乱れ準位を創出して、有機半導体用における高効率両極性電極を創出する。また、達成される大電流注入を基盤として、世界初の電流駆動有機半導体レーザへ適用する。
大型GSO結晶を使った大立体角γ線検出器の開発

今回の研究では、21個の一辺が25.4mm、長さが50.8mmの正六角柱形の大型GSO結晶を入手して、その基礎性能をγ線源と京大タンデム加速器を使って発生させた25MeV近辺の中エネルギーガンマ線を使って評価してみた。残念ながら入手した結晶の3/4に大きな割れがあり、また完全に無色透明なものも限られた数しかなく、性能に大きなバラツキがみられた。測定されたエネルギー分解能に関しては、メーカーが出荷前に^<137>Csを使って測定した値と我々が^<60>Co及び27MeVγ線を使って評価した値との間には必ずしも強い相関がみられず、結晶の選別が非常に困難であることが明確になった。一方で読みだし回路やデータ収集系の開発を進めつつ、入手した結晶を3本づつ組み合わせて、クリスタルボール基礎モジュールを作る準備をしたが、事前にGSO結晶の組み合わせ方を決める有効な方法は見出せなかった。ためしに入荷した順番に3本づつ、組み合わせた物を7組作り、27MeVγ線でテストしたところ、以前から所有している直方体の大きなGSO結晶と同程度のエネルギー分解能を示すものは7組中3組しか無かった。一番性能がいい#17、#16、#18を張り合わせたGSO六角柱を中心にしたクリスタルボール基礎モジュールを製作してその性能を評価したが、ある種の実験には利用できるレベルではあるがNaI(Tl)に置き換わるようなものは出来なかった。ただ、結晶の組合せ方にはまだまだ可能性が残っているので今後もメーカーとコンタクトを取りながら開発を続けたい。今回の展開研究としての結論は、GSO結晶は原子核、素粒子実験用の無機シンチレーター材料としてはまだまだ未成熟であり今後の製造技術の改善を待ちたいと思う。GSOを原子核物理学実験に使う上での一番の技術的問題点は、高い検出効率を得るために必要な大きな結晶が得られるかどうかという点にある。我々は、GSOの製造メーカーである日立化成と密に連絡をとりあって、現時点で安定に供給が受けられ、しかも^<137>Csからのy線に対してのエネルギー分解能が10%以下になる結晶の大きさを調べたが、残念なことに直径50mm、長さ50mmがぐらいが眼界であることが分かった。そこで、この大きさの結晶に内接する正六角柱GSO結晶を切り出し、屈折率が大きなオプティ力ルグリースでそれを数本貼り合わせて、長さが150-200mmの大型GSO結晶を得ることにした。正六角柱結晶の製作には成功したが、これを貼り合わせたもののテストは来年度にずれ込むことになってしまった。現在実用化されているGSO結晶は0.5mol%のGeを含んでいるが、この濃度を少し上げると蛍光減衰時間は短くなる。クリスタルボールをGeVエネルギーのγ線測定に使う場合など、この性質を利用する可能性もあったが、低いエネルギーのγ線に対する分解能の劣化が予想以上に大きく、生産コストを上げてまで濃度を変化させても余りメリットがないと判断した。エネルギー分解能を向上させるため、結晶の表面をどのようにした方が有利かについても調べている。GSOに使うため、光電子増倍管からの信号としてゲインの高いアノード信号だけでなく、ゲインの低いダイノード信号を同時取り出す特殊な高電圧デバイダーの設計を開始した。またPC-Linuxを使った安価なデータ収集系の構築のため、必要なモジュールを導入した。昨年度メーカの協力で製作に成功した、長さが50.4mm、対角の距離が50.4mmの正六角柱状のGSO結晶を2年間で総計21個手に入れ、それぞれの基本的性質を調べた。

まとまった量の結晶を購入することになったため、メーカ側も月産2個のペースで結晶を納入できる体制をとってくれたが、当初より問題視されて来た、結晶の育成過程の熱的ストレスからどうしても生じるクラックを避けて大きな結晶をとる事が出来ず、納入された結晶の半分以上にクラックがはいってしまった。従ってこの一年の結晶の基本的性質のテストは、このクラックの影響をいかに避けるかの調査に終始した。長さが50.4mmの結晶を屈折率が大きなオプティカルグリースで3本貼り合わせて実用的な長さの結晶にするのだが、どのような組み合わせで結晶を貼り合わせるのがエネルギー分解能的に有利かを調べるため、単色の10MeV以上のγ線を京大タンデム加速器を使って効率的に作る方法を開発した。陽子ビームエネルギーが5-8MeV領域での^<11>B(p,γ)^<12>C反応を使うとこれまでより高エネルギーのγ線を作れることが明らかになったが、結晶のテストを実際に行うにはbackgroundを減らすためにビームラインの遮蔽を強化する必要があることが分かり、ビームラインの手直しを開始した。今年度は、3本の結晶を貼り合わせて作った正六角柱GSO結晶を7組組み合わせてクリスタルボールの基礎モジュールを作るために、その全体を囲む宇宙線のveto用のプラスティック検出器や鉛製の放射線シールドの設計、製作を行ったが、全体のテストは来年度に持ち越すことになってしまった。昨年度までの開発で、京大タンデム加速器で加速されるエネルギーが5-8MeV領域の陽子ビームを使った^<11>B(p,γ)^<12>C反応を用いると単色の20MeV以上のγ線が効率的に作れることが明らかになった。しかし、実際に結晶のテストを行うためには、ビームダンプからの中性子に起因するbackgroundが多かったため、ビームダンプ近くのビームパイプをこれまでの3倍の太さのものに変更するとともに、遮蔽の仕方を根本的に変え鉄ブロックとコンクリートを併用することにした。その結果、100nAレベルの陽子ビームを使ってもほとんどbackgroundがない状態を実現することが出来た。昨年度までに入手した、総計21個の長さが50.4mm、対角の距離が50.4mmの正六角柱状のGSO結晶の基本的性質のテストを続けた。このプロジェクトの当初より問題視されて来た、結晶の育成過程の熱的ストレスから生じる結晶のクラックの影響を20MeV近くのγ線を使って調べたが、単体の結晶を調べた場合はシャワーの洩れ出しによる影響の方が大きく、特にクラックの影響による分解能の劣化は目立たなかった。しかし、クラックの比較的小さな3本の結晶を貼り合わせた場合でも、総長さ151.2mmの複合結晶は、期待される性能を示さず、長さが180mm、一辺の長さが38mmの正四角柱状の単一GSO結晶と比べた場合、その性能の悪さは明らかであった。貼り合わせる結晶の選び方、貼り合わせる方法など今後も開発を続ける必要がある。貼り合わせた正六角柱GSO結晶を7組組み合わせてクリスタルボールの基礎モジュールを作るための準備は、宇宙線のveto用のプラスティック検出器や鉛製の放射線シールドの製作を行ったが、上記のように1組のGSO結晶でも予定していた性能が出せない状態なので全体のテストは、今後に持ち越すことになってしまった。
認識的プログラミングによる自動定理発見

1988年Wosにより提案された世界的に知られている未解決難問である自動定理発見問題とは、新しくて面白い定理を自動的に発見する自動推論プログラムが持つべき一般的性質を明らかにする問題である。本研究は強相関論理に基づく前向き推論による手法に基づいて、認識的プログラミングによる自動定理発見を行うという試みで、自動定理発見問題の完全解決に対して新しい突破口を切り拓くものである。その解決は、様々な分野で多くの応用があり、特に、計算的学習、予測、発見に対して系統的な方法論と強力的な道具を提供することができる。本研究は、応募者が既に提案した自動定理発見のための系統的方法論に基づいて、認識的プログラミングによる自動定理発見を行うという新しい試みで、科学者の学習、予測、発見における認識プロセスに対して、認識的プログラミングパラダイムの有効性と実用性を明らかにする。平成27年度では、まず、強相関論理EcQの第2級(論理定理における必然的帰結演算子の入れ子の深さは2まで)論理定理集合に基づいて、汎用前向き推論エンジンFreeEnCalを用いてNBG公理集合論、初等整数論、公理幾何学の第2級形式理論の定理集合を生成した。また、強相関論理EcQの第2級論理定理集合および上記得たNBG公理集合論の第2級形式理論に基づいて、FreeEnCalを用いてグラフ理論の第2級形式理論を生成した。そして、生成したNBG集合論、初等整数論、グラフ理論、公理幾何学の第2級形式理論を分析し、新しく面白い定理の四つの影響要素を見つけ、それらの影響要素に基づいて、定理の面白さの計量(metric)を提案した。さらに、上記の研究を踏まえ、EPLASを用いて、前向き演繹、新しい経験定理の候補として列挙し、述語抽象、帰納推論などの自動定理発見の各プロセスを記述した。当初計画では、強相関論理EcQの第3級論理定理集合に基づいて、FreeEnCalを用いて、NBG集合論の第3級形式理論を生成するつもりですが、実験用サーバのメモリ(32GB)で導出できなかった。現時点では、強相関論理EcQの第2級論理定理集合に基づいて、FreeEnCalを用いて、NBG公理集合論の第2級形式理論を生成した。今年度では、前年度に生成したNBG集合論、初等整数論、グラフ理論、公理幾何学の第2級形式理論を分析し、更に959個初等整数論の既知な定理の面白さの影響要素を調査し、汎用な定理の面白さの計量(metric)を定義した。そして、導出したNBG集合論、初等整数論の第2級形式理論の経験定理の面白さを定義した汎用な定理の面白さの計量を使って、実際に計量した。計量した結果、予期しなかった定理の面白さの数値が正規分布に近づくという結果が判明した。その結果を精査する必要があるため、平成29年度まで繰越した。平成29年度では、定理の面白さの数値の分布の結果を精査し、さらにNBG集合論と初等整数論の計量した結果を比較し、二つの分野の導出した定理が似ている面白さの数値の分布を持つという結果を国際会議に公表した。また、離散数学における概念の学習と発見だけでなく、暗号プロトコルの推論的分析による欠陥発見、新しい攻撃パターンの予測と発見、などの事例研究を行って、事例研究の結果はこの研究の実用性を示した。まず、FreeEnCalのアルゴリズムを改善し、いまの実験用サーバで強相関論理EcQの第3級論理定理集合を生成する予定です。そして、強相関論理EcQの第3級論理定理集合に基づいて、FreeEnCalを用いて、NBG集合論、初等整数論、グラフ理論、組合せ理論、抽象代数学、公理幾何学の第3級形式理論を生成する。また、NBG集合論、初等整数論、グラフ理論、組合せ理論、抽象代数学、公理幾何学の既知定理および既知未解決問題も強相関論理EcQに基づいて形式化し、それらを合わせてNBG集合論、初等整数論、グラフ理論、組合せ理論、抽象代数学、公理幾何学の形式理論知識ベースをそれぞれ構築し、認識的プログラミングによる定理発見を試みる。最後、認識的プログラミングによる定理発見の実験結果を確認し、認識的プログラミングパラダイムの有効性と実用性を明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。自動推論
安定同位体及びオミクス手法を用いた琵琶湖天然有機物の環境動態の解明と生態影響評価

本研究は、琵琶湖流域における有機物の環境動態を分子レベルで明らかにするとともに、その生態影響を評価することで、流域圏における天然有機物の機能、役割の解明を目指すものである。底質溶出試験による年間有機物溶出量は約510 tCと推定され、琵琶湖底層における貧酸素化の進行が底質から溶出する有機物の湖内への有機物負荷を増大させる可能性がある。安定同位体標識およびオミクス解析手法により、藻類由来の難分解性有機物のマーカー候補(C5H4N4O等)を推定した。藻類光合成阻害試験による琵琶湖NOMの生態影響評価を行った結果、10倍以上の濃縮操作で光合成阻害活性が有意に検出されることが明らかになった。近年,琵琶湖などの湖沼において難分解性有機物の増加・蓄積が報告されるなど,水圏における有機物の環境動態やその生態系への影響に注目が集まっている。しかし,湖沼有機物の起源や水環境中における環境動態および機能・役割についてはほとんど明らかにされておらず,有機物に関する基盤情報が欠如している。また,有機物の物質循環過程は,光や温度などの物理化学的な条件のみならず,微生物群集(藻類、バクテリアなど)の支配を強く受ける非常に複雑な系である。本研究課題は,「安定同位体標識」および「環境オミクス手法」を組み合せた網羅的かつ系統的な解析により,琵琶湖流域における有機物の環境動態を分子レベルで解明するとともに,その生態影響を評価することで,流域圏における天然有機物(NOM)の機能・役割の解明を目指すものである。平成24年度は、琵琶湖流域における物質収支,湖沼有機物の環境中運命・動態,安定同位体標識環境オミクス技術,湖沼有機物の生態影響(毒性)評価,等のそれぞれに関して,専門家へのヒアリングと併せて,関連分野で発表されている文献を調査して最新情報を収集するとともに,炭素物質収支把握のための総合的な水質調査の計画を立てて着手する。NaH13CO3(あるいは13CO2)および13C,15N,2H等で標識化された基質(13C6-グルコース等)を用いることにより,それぞれ藻類(光合成)由来の一次有機物およびバクテリア由来の代謝(分解)産物を安定同位体で標識化する手法の検討を行った。連携研究者などと密に連携しながらMSおよび多次元NMRを用いた環境オミクス手法の確立に向けた条件検討等を実施した。更に、一次生産者である藻類の光合成に着目した光合成阻害試験について、試験条件、試験生物等の実験的検討を実施して藻類光合成阻害試験法を確立した。近年、琵琶湖をはじめとする湖沼において難分解性有機物の増加・蓄積が報告されるなど、水圏における有機物の環境動態やその生態系への影響に注目が集まっている。しかし、通常の機器分析により明らかにできる成分は有機物全体の10-20%程度と言われ、湖沼有機物の起源や水環境中における環境動態および機能・役割についてはほとんど明らかにされていない。本研究では、琵琶湖流域における有機物の環境動態を分子レベルで明らかにするとともに、その生態影響を評価することで、流域圏における天然有機物(NOM)の機能・役割の解明を目指すものである。H25年度は、長期間分解性試験の結果より、湖内生産(藻類由来)有機物のみならず、陸域・森林から流入してくる有機物の寄与も少なからずあることが示唆された。また、確立した藻類光合成阻害試験を琵琶湖溶存有機物に適用し、10倍程度の濃縮で光合成阻害活性を検出できることが明らかとなった。さらに、湖沼の難分解性溶存有機物への寄与が指摘されている下水二次処理水に本試験法を適用した結果、1-10倍程度の濃縮で光合成阻害活性を検出できた。本試験法は、既存の試験法(OECD等)と比べて、簡便かつ短時間で結果を得ることができるだけでなく、高い感度を有していることが明らかとなった。一方、3次元蛍光スペクトルの解析手法(EEM-PARAFAC)を立ち上げ、琵琶湖北湖における有機物の動態について予備的な検討を行ったところ、明瞭な変動は観られなかったものの、有機物組成の水深プロファイルの季節変動を捉えることができた。今後は、安定同位体標識化と環境オミクス手法を用いて湖沼有機物の分解挙動等を分子レベルで明らかにする予定である。また、これらの成果と併せて有機物樹脂分画やTC検出-高速サイズ排除クロマトグラフィ等の手法を組み合わせて琵琶湖天然有機物(NOM)の総合的な特性評価を行う予定である。近年、湖沼において難分解性雪物の増加、蓄積が報告されるなど、水圏における有機物の環境動態やその生態系への影響に注目が集まっている。しかし、湖沼有機物の起源や水環境中における環境動態および機能、役割についてはほとんど明らかにされていない。

本研究では、琵琶湖流域における有機物の環境動態を分子レベルで明らかにするとともに、その生態影響を評価することで、流域圏における天然有機物の機能、役割の解明を目指すものである。H26年度は、過年度までの成果を踏まえ、湖沼の物質循環で重要な役割を担っている藻類および従属栄養細菌に着目し研究を遂行した。本研究では、琵琶湖において19792010年の30年間の総細胞容積中に占める割合が上位にあったMicrocystis aeruginosaをモデル藻類として選定した。従属栄養細菌には、有機物をよく分解することが知られているPseudomonas fluorescensを用いた。藻類由来有機物(AOM)の動態解析を分子レベルで詳細に追跡するために、安定同位体標識化を利用し、従属栄養細菌によるAOM分解実験を実施した。分解実験中の有機物の変換および分解過程をオービトラップ型質量分析装置により解析した。本研究では、炭素と窒素ともに20 atom%の標識化率を目指し、安定同位体試薬を添加したMA改変培地を用いてM. aeruginosaを培養した。その結果、窒素の標識化率は約20 atom%であったのに対し、炭素のそれは約13 atom%程度であった。14日間の分解実験を実施した結果、易分解性AOMは試験期間中にほぼ分解され、DOC濃度は約35%減少した。吸光分析および蛍光分析により、タンパク様物質が分解され、AOMの分解とともにフミン質様物質が産出されることが分かった。さらに、オービトラップ型質量分析装置で解析したところ、藻類由来の難分解性有機物の分子マーカーになりうる候補物質を複数推定できた。そのうち1物質は、琵琶湖湖水中でも存在することが確認された。26年度が最終年度であるため、記入しない。環境工学26年度が最終年度であるため、記入しない。琵琶湖流域における物質収支,湖沼有機物の環境中運命・動態,安定同位体標識,環境オミクス技術,湖沼有機物の生態影響(毒性)評価,等のそれぞれに関して,専門家へのヒアリングと併せて,関連分野で発表されている文献を調査して最新情報を収集するとともに,総合的な水質調査への着手,標識化・解析手法の検討、藻類光合成阻害試験法の開発を行うなど,当初の研究計画のとおりおおむね順調に進展している。MSおよびNMRを用いた環境オミクス手法による詳細な分解挙動の解明では若干遅れがあるものの、これまでに報告のない琵琶湖天然有機物の藻類光合成阻害試験結果が得られるなどの成果が順調にでている。さらに、3次元蛍光スペクトルの多変量解析やTC検出-高速サイズ排除クロマトグラフィ等の手法によって興味深い成果も得られつつある。したがって、研究全体の達成度としては、おおむね順調に進展していると言える。当初の計画に、H24年度に整備した水中溶存有機物蛍光測定装置による溶存有機物の特性解析を加え、本研究課題を推進していく予定である。今後は、過年度までの成果を踏まえ、引き続期総合的な水質調査を実施する。琵琶湖NOMの環境動態の解明と定量化に向けて13C等で標識化された試薬を用いて13C標識化した藻類由来有機物を実験室内で調整し、分解性試験等の実施によりその分解特性等をMSあるいはNMR等の手法を用いて分子レベルで明らかにする予定である。一方、湖沼有機物の物質循環。
ＦＰＧＡを用いた汎用計算技術ＧＰＦＰＧＡを実現するための開発環境の構築

本研究の目的はGPFPGAの手法を開発し,FPGAによる汎用計算の可能性を明らかにすることである.そのため,FDFMアプローチを考案した.これは少ない個数のDSPブロックとメモリブロックで専用プロセッサを構成するものである.このアプローチにより,次の処理をFPGAにより高速化した.(1)リアルタイム直線検出(2)画像中の円検出(3)RSA公開鍵のブレイク(4)LZW法を用いたデータの圧縮(5)上位k番目の選択(6)多倍長演算.実験結果より,ソフトウェアのよる計算処理より100倍程度の高速化が可能な場合もあった.このことより,FDFMアプローチが汎用計算に対して効果的であることが示せた.本年度は,GPFPGAのフレームワークを利用して,いくつかの効率よいハードウェアアルゴリズムを実装した.(1)画像が順次入力されたときに,テンプレートと類似する部分を求めるハードウェアアルゴリズム.階層的で冗長なマッチングという新しい方法を用いて,スピードと検出精度のバランスがとれたマッチングのためのハードウェアアルゴリズムを考案し,それをFPGAに実装して性能評価を行なった.(2)可変長算術演算を効率よく実行するプロセッサアーキテクチャ.研究代表者らが以前に考案したFDFMアプローチ(Few DSP slices Few Memory block approach)にもとづいて,長いビット長,たとえば2048ビットの整数上の演算をサポートするハードウェアアルゴリズムを設計した.FGPAにこのハードウェアアルゴリズムを実装した.また,この方法にもとづいて,RSA暗号処理を実装した.(3)画像内の直線成分を検出するハードウェアアルゴリズム.FPGAに内蔵されているDSP SliceとBlock RAMを効率的に用いて,リアルタイムで画像の直線成分を検出するハードウェアアルゴリズムを開発し,FPGAに実装した.本研究の目的はGPFPGA(General Purpose computing using Field Programmable Gate Arrays)の手法をFPGAに実際に適用して,FPGAによる汎用計算の可能性を明らかにすることである.本年度は,GPFPGAのフレームワークを利用して,いくつかの効率よいハードウェアアルゴリズムを実装した.(1)画像のピクセルの勾配情報を利用してハフ変換による直線検出をリアルタイム処理できるようにした.勾配情報を用いるので,処理高速化が実現できるだけでなく,検出精度を大幅に向上させることができた.(2)画像中の円検出する回路を設計し,FPGAに実装し評価を行った.(3)ネットワーク中にあるRSA公開鍵をブレイクするための回路を設計した.具体的には,ネットワーク中の1024ビット公開鍵のあらゆるペアの最小公倍数を求める回路をFPGAに実装した.これにより,不適切に生成された公開鍵を2つの素因数に分解できることが可能となり,RSA暗号化された暗号文を平文に変換することができる.これらのFPGA上への実装はDSPブロックとメモリブロックを効率的に利用しており,GPFPGAのフレームワークが効果的であることを実証している.また,これらは,研究代表者らが以前に考案したFDFMアプローチ(Few DSP slices Few Memory block approach)にもとづいている.FDFMアプローチは少ない個数のDSPブロックとメモリブロックで専用プロセッサを構成し,それを大量に配置して最大限の並列化を目指すものである. DSPブロックやメモリブロックを最大限に効果的利用することができ,ソフトウェアのよる計算処理より100倍程度の高速化が可能な場合もあり,GPFPGAのフレームワークが有効であることが示せた.本研究の目的はGPFPGA(General Purpose computing using Field Programmable Gate Arrays)の手法をFPGAに実際に適用して,FPGAによる汎用計算の可能性を明らかにすることである.具体的にはGPFPGAのフレームワークを利用して,これまでに,(1)画像のピクセルの勾配情報を利用してハフ変換による直線検出をリアルタイム処理(2)画像中の円検出する回路(3)ネットワーク中にあるRSA公開鍵をブレイクするための回路などをFPGAに実装し,性能評価を行った.これらのFPGA上への実装はDSPブロックとメモリブロックを効率的に利用しており,GPFPGAのフレームワークが効果的であることを実証している.また,研究代表者らが考案したFDFMアプローチ(Few DSP slices Few Memory block approach)に基づいている.FDFMアプローチは少ない個数のDSPブロックとメモリブロックで専用プロセッサを構成し,それを大量に配置して最大限の並列化を目指すものである.最終年度はこの研究を進め,(4)代表的な可逆圧縮法であるLZW法を用いてデータの圧縮・展開を高速に行う回路(5)多数のデータから上位k番目を効率よく選択する回路(6)多倍長演算を行うプロセッサを設計し,FPGAに実装,評価を行った.DSPブロックやメモリブロックを最大限に効果的利用することができ,ソフトウェアのよる計算処理より100倍程度の高速化が可能な場合もあり,GPFPGAのフレームワークが有効であることが示せた.本研究の目的はGPFPGAの手法を開発し,FPGAによる汎用計算の可能性を明らかにすることである.そのため,FDFMアプローチを考案した.これは少ない個数のDSPブロックとメモリブロックで専用プロセッサを構成するものである.このアプローチにより,次の処理をFPGAにより高速化した.(1)リアルタイム直線検出(2)画像中の円検出(3)RSA公開鍵のブレイク(4)LZW法を用いたデータの圧縮(5)上位k番目の選択(6)多倍長演算.実験結果より,ソフトウェアのよる計算処理より100倍程度の高速化が可能な場合もあった.このことより,FDFMアプローチが汎用計算に対して効果的であることが示せた.GPFPGAのフレームワークにより,従来より,すぐれたハードウェアアルゴリズムをFPGAに実装することが可能となった.

概ね順調に研究が進展していると言える情報工学FPGAには,DSP block,Block RAM,CLB (Configurable Logic Block)の3つの構成要素がある.これまでは,DSP blockとBlock RAMの利用については,効率よく行えているが,CLBについては論理合成ツールまかせで,十分に活用できているとは言えない.今後はこのCLBを効率よく用いるGPFPGAを提案していきたい.GPFPGAのフレームワークにより,従来より,すぐれたハードウェアアルゴリズムをFPGAに実装することが可能となった.概ね順調に研究が進展していると言える.次年度に発売される高価なFPGAボードを購入する予定のため繰越金が生じた.FPGAには,DSP block,Block RAM,CLB (Configurable Logic Block)の3つの構成要素がある.これまでは,DSP blockとBlock RAMの利用については,効率よく行えているが,CLBについては論理合成ツールまかせで,十分に活用できているとは言えない.今後はこのCLBを効率よく用いるGPFPGAを提案していきたい.FPGAボードを購入する予定である.次年度に発売が予定されている,新しいFPGAボードを購入するために,次年度使用額が生じた.平成27年度中にVirtex-8を搭載したFPGAボードを購入する予定である.
暗号化を用いた地域社会用の新しい防犯カメラシステム

本研究では, PCとカメラを活用して市民が身の回りを確実に見守る社会の実現を目指すコンセプトと,暗号化保存によりプライバシーの侵害を回避するためのコンセプトを合わせた新たな防犯カメラシステムのコンセプトの普及を目的とした技術開発および実験を行った.その成果として,プライバシー保護機能を付与した様々な防犯カメラシステムを開発し,本コンセプトの適用形態を大幅に拡大した.また,社会実験を通じた検証を行った.これらの活動により,本コンセプトの大規模な普及への足掛かりを得た.本研究では, PCとカメラを活用して市民が身の回りを確実に見守る社会の実現を目指すコンセプトと,暗号化保存によりプライバシーの侵害を回避するためのコンセプトを合わせた新たな防犯カメラシステムのコンセプトの普及を目的とした技術開発および実験を行った.その成果として,プライバシー保護機能を付与した様々な防犯カメラシステムを開発し,本コンセプトの適用形態を大幅に拡大した.また,社会実験を通じた検証を行った.これらの活動により,本コンセプトの大規模な普及への足掛かりを得た.プライバシー保護機能付のe自警システムの開発・改良,検証実験,啓発・普及活動を行うことを目的として,新技術の開発,社会実験を通じた地域への啓発・普及活動,新デバイスの開発,適用バリエーションの拡大を検討した.新デバイスの開発として,(株)ロッキーと協力し,スタンドアローン使用に向くプライバシー保護機能付きAll-in-One型デバイス「e自警カメラ」を開発した.また,トステック(株)と協力し,街灯一体型デバイス「e自警灯」を開発した.また,外部サイトでの検証に向け,試作機を製作した.また,社会実験を通じた地域への啓発・普及活動として,既に実施している前橋市連取町住宅街,伊勢崎市駅前駐輪場,桐生市末広町商店街等の外部検証実験サイトで,問題点の抽出,打開策の探索,改良を実施した.また,上記All-in-One型デバイスの外部検証実験の候補地区として桐生市立東小学校学区,街灯一体型デバイスの外部検証実験の候補地区として前橋市日吉町を選定し,デバイス導入及び社会実験を開始した.さらに,啓蒙・普及活動の推進のため,上記導入に関する報道発表,及び,e自警ネットワーク研究会ホームページでの公開を行うとともに,桐生市民文化会館における防犯セミナーや外部検証実験候補地区での説明会を開催した.また,新技術の開発として,プライバシー保護と自衛目的閲覧を両立するための画像処理技術を取り入れた監視ソフトウェアの開発を行った.本ソフトウェアを伊勢崎市駅前駐輪場及び桐生市末広町商店街に導入し,動作検証を行った結果,本ソフトウェアの有効性を実証した.さらに,適用バリエーションの拡大として,共同住宅・アパートのエレベータやエントランスホールへの設置に適した照明揺らぎの影響を低減するためのアルゴリズムを開発した.プライバシー保護機能付e自警システムの開発・改良,検証実験,啓発・普及活動を行うことを目的として,新デバイスの開発,社会実験を通じた地域への啓発・普及活動,新技術の開発,適用バリエーションの拡大を検討した.新デバイスの開発,各種バリエーションの開発として,プライバシー保護機能を付加した夜間監視可能な赤外線投光型防犯カメラシステムを開発した.社会実験を通じた地域への啓発・普及活動として,上記開発した赤外線投光型防犯カメラシステムを桐生市立相生中学校に導入し,社会実験を実施した.また,昨年度に導入したAll-in-One型デバイス「e自警カメラ」の外部検証実験地区である桐生市立東小学校学区において導入システムの性能及び安定性・耐久性を検証すると共に,地域住民を交えた討論会を実施した,また,桐生市立相生中学校,伊勢崎市駅前駐輪場及び桐生市立東小学校学区の外部サイトにおいてアンケート調査を実施し,プライバシー保護機能付き防犯カメラの導入効果を検証した.さらに,啓蒙・普及活動の推進のため,報道発表及びe自警ネットワーク研究会ホームページ上での公開を行うとともに,昨年度に引き続き2回目となる市民向けの防犯セミナーを2011年3月に桐生市民文化会館において開催した.また,新技術の開発として,Linux環境で安定動作が可能となる監視ソフトウェアを開発し,桐生市立青年の家に導入して動作試験を実施し,本ソフトウェアの安定性を確認したさらに,適用バリエーションの拡大として,配線工事が不要となるメモリ及びバッテリを内蔵したAll-in-One型防犯カメラシステム「e自警神出鬼没カメラ」を開発し,伊勢崎市内の果樹園に導入した.プライバシー保護機能付e自警システムの開発・改良,検証実験,啓発・普及活動を行うことを目的として,平成22年度から引き続き,新デバイス・新技術の開発,適用バリエーションの拡大,社会実験を通じた地域への啓発・普及活動を検討した.新デバイス・新技術の開発として,SDカードに画像を保存しAC100V電源供給のみで動作できる夜間監視に適する低コストなセンサーライトー体型防犯カメラシステムを,企業と共同で開発した.また,暗号解除のためのキーをふたつ使い,防犯カメラの設置管理者が一方のキーのみを有することで動作確認時にモザイク化された不鮮明画像を閲覧することが可能な,プライバシー保護機能付き防犯カメラの2重暗号化方法を開発した.また,適用バリエーションの拡大として,昨年度に伊勢崎市内の果樹園に導入したAl1-in-One型防犯カメラシステム「e自警神出鬼没カメラ」の社会実験を継続的に実施し,導入システムのメンテナンスを行った.さらに,社会実験を通じた地域への啓発・普及活動として,上記開発したセンサーライトー体型防犯カメラシステムを桐生市末広町および桐生市本町の商店街に合計20台導入し,プライバシーを配慮した運用形態による社会実験を実施した.また,大規模商業施設における安全・安心の向上のため,上記開発した2重暗号化方法を適用したプライバシー保護機能付き防犯カメラシステムを桐生市の商業施設に導入し,社会実験を実施した.さらに,昨年度に引き続き,市民向けの防犯セミナーを2011年6月および2011年12月に桐生市において開催した.
精密構造解析によるキンク形成・強化のメカニズム解明

ミルフィーユ構造においては,軟質マトリクス相に分散された硬質層からなる層状構造がキンク形成を誘起し,その力学特性の向上が図られる.本研究では,最先端構造計測法を駆使したキンク構造のマルチスケール精密解析により,原子構造,結合状態,転位・回位等の格子欠陥,格子ひずみ,キンク3次元形態をミクロマクロに渡って系統的に解明し,キンク形成・強化メカニズムに迫る.キンクはどのようにして形成され,いかにして材料強化を実現しているのか,これらを支配する「キンク素子」を見いだし,ミルフィーユ構造のキンク形成・強化メカニズム解明を目指すことである.本計画研究の成否は,キンク形成・強化の支配因子であるキンク素子・キンクダイナミクスの特定へと結びつく具体的な計測法・測定法を常にメンバー間で議論・情報共有しながら,各々が得意とする手法での実験を進めることにある.初年度は,キンク導入Mg系ミルフィーユ構造試料を中心に実験に着手し,キンク構造の精密解析へ向けた方法論等の土台を固めた.キンクメカニズム解明へと着実に結びつけていくため,それぞれの計測法で得られたマルチスケールでの結果を系統的・総合的に解釈できるよう,A02-2内での連携を密にしながら進めた.主な成果は以下の通りである.(1)最先端電子顕微鏡により,ミルフィーユ構造Mg合金中のキンクの原子配列,および界面転位の3次元解析を行った.(2)中性子回折により,ミルフィーユ構造Mg合金中における格子歪みマクロ分配挙動を解析した.また,アコースティクエミッション(AE)同時その場計測により,格子レベルでのひずみの応答とキンク発生による弾性波情報を得た.(3)放射光X線回折を利用したミルフィーユ構造の3次元XRD法に関する具体的解析手法の検討,および装置光学系のセットアップを行った.電子顕微鏡によるミルフィーユ構造Mg合金中キンク分布のマルチスケール解析,およびハイブリッドその場中性子計測の結果から,キンク形成過程にある種の階層性を示唆する結果が得られつつある.現在,その詳細解析を進めてるところであるが,キンク形成が本質的にスケールフリーな現象であるとすると,キンクによる強化がMg合金のみならず普遍性を持って様々な材料へと展開可能なことが大いに期待される.今年度は,キンク導入Mg系ミルフィーユ構造試料および高分子系ミルフィーユ構造試料に関して,電子顕微鏡によるミクロ解析から大型量子線によるマクロ解析を有機的に連携させ,キンクメカニズム解明へと着実に結びつけていく.公募研究にて加わったセラミックス系ミルフィーユ材料創製の研究者らと密に連携を図りながら,これら試料に関する測定・解析にも着手する.マルチスケールでの結果を系統的・総合的に解釈できるよう,A02-2計画研究内での連携を密にしながら進める.今後は特に「キンク素子」「キンクダイナミクス」の実体解明へ向けて,何を,どのように計測・解析を行えば良いのか,具体的な方法論を展開する.(1)最先端電子ビーム計測:(1-1)収差補正STEM法により,キンク近傍の原子配列・特異なミクロ欠陥構造と,そこに本質的に付随する元素分布変化の高精度解析を試み,硬質層を構成する原子クラスター形成を直接観察に基づいて解析する.(1-2)キンク周辺の転位・回位といった格子欠陥分布を,電子線トモグラフィー法によって3次元的に解析する.(1-3)CBED法により,キンク近傍の局所的な格子回転の3次元解析および局所格子ひずみ解析を,試料中同一領域に対して実施する.(2)最先端大型量子ビーム計測:(2-1)ハイブリッド中性子回折法とAE測定を同期させ,キンク形成ダイナミクスのその場計測を実施する.また,Mg系ミルフィーユ構造試料の測定により,硬質層・軟質層に対するひずみ分配挙動の精密計測を行う.(2-2)マイクロビーム放射光(<10 μm)を用いて,X線3Dトモグラフィー測定による結晶粒スケールでのキンク形態とひずみ分布の3次元計測を試みる.得られた結果を,電子線トモグラフィー法の3次元解析結果と比較しながら,キンク強化を実現するミクロ素子の実体解明を目指す.ミルフィーユ構造においては,軟質マトリクス相に分散された硬質層からなる層状構造がキンク形成を誘起し,その力学特性の向上が図られる.本研究では,最先端構造計測法を駆使したキンク構造のマルチスケール精密解析により,原子構造,結合状態,転位・回位等の格子欠陥,格子ひずみ,キンク3次元形態をミクロマクロに渡って系統的に解明し,キンク形成・強化メカニズムに迫る.キンクはどのようにして形成され,いかにして材料強化を実現しているのか,これらを支配する「キンク素子」を見いだし,ミルフィーユ構造のキンク形成・強化メカニズム解明を目指すことである.本計画研究の成否は,キンク形成・強化の支配因子であるキンク素子・キンクダイナミクスの特定へと結びつく具体的な計測法・測定法を常にメンバー間で議論・情報共有しながら,各々が得意とする手法での実験を進めることにある.初年度は,キンク導入Mg系ミルフィーユ構造試料を中心に実験に着手し,キンク構造の精密解析へ向けた方法論等の土台を固めた.キンクメカニズム解明へと着実に結びつけていくため,それぞれの計測法で得られたマルチスケールでの結果を系統的・総合的に解釈できるよう,A02-2内での連携を密にしながら進めた.主な成果は以下の通りである.(1)最先端電子顕微鏡により,ミルフィーユ構造Mg合金中のキンクの原子配列,および界面転位の3次元解析を行った.

(2)中性子回折により,ミルフィーユ構造Mg合金中における格子歪みマクロ分配挙動を解析した.また,アコースティクエミッション(AE)同時その場計測により,格子レベルでのひずみの応答とキンク発生による弾性波情報を得た.(3)放射光X線回折を利用したミルフィーユ構造の3次元XRD法に関する具体的解析手法の検討,および装置光学系のセットアップを行った.電子顕微鏡によるミルフィーユ構造Mg合金中キンク分布のマルチスケール解析,およびハイブリッドその場中性子計測の結果から,キンク形成過程にある種の階層性を示唆する結果が得られつつある.現在,その詳細解析を進めてるところであるが,キンク形成が本質的にスケールフリーな現象であるとすると,キンクによる強化がMg合金のみならず普遍性を持って様々な材料へと展開可能なことが大いに期待される.今年度は,キンク導入Mg系ミルフィーユ構造試料および高分子系ミルフィーユ構造試料に関して,電子顕微鏡によるミクロ解析から大型量子線によるマクロ解析を有機的に連携させ,キンクメカニズム解明へと着実に結びつけていく.公募研究にて加わったセラミックス系ミルフィーユ材料創製の研究者らと密に連携を図りながら,これら試料に関する測定・解析にも着手する.マルチスケールでの結果を系統的・総合的に解釈できるよう,A02-2計画研究内での連携を密にしながら進める.今後は特に「キンク素子」「キンクダイナミクス」の実体解明へ向けて,何を,どのように計測・解析を行えば良いのか,具体的な方法論を展開する.(1)最先端電子ビーム計測:(1-1)収差補正STEM法により,キンク近傍の原子配列・特異なミクロ欠陥構造と,そこに本質的に付随する元素分布変化の高精度解析を試み,硬質層を構成する原子クラスター形成を直接観察に基づいて解析する.(1-2)キンク周辺の転位・回位といった格子欠陥分布を,電子線トモグラフィー法によって3次元的に解析する.(1-3)CBED法により,キンク近傍の局所的な格子回転の3次元解析および局所格子ひずみ解析を,試料中同一領域に対して実施する.(2)最先端大型量子ビーム計測:(2-1)ハイブリッド中性子回折法とAE測定を同期させ,キンク形成ダイナミクスのその場計測を実施する.また,Mg系ミルフィーユ構造試料の測定により,硬質層・軟質層に対するひずみ分配挙動の精密計測を行う.(2-2)マイクロビーム放射光(<10 μm)を用いて,X線3Dトモグラフィー測定による結晶粒スケールでのキンク形態とひずみ分布の3次元計測を試みる.得られた結果を,電子線トモグラフィー法の3次元解析結果と比較しながら,キンク強化を実現するミクロ素子の実体解明を目指す.
唾液腺腫瘍における悪性化と癌進展機構の人体病理学的解明

唾液腺腫瘍の悪性化機構の解明を目的に、多形腺腫由来癌症例の病理学的解析を行った。多形腺腫由来癌の癌成分で最も多いのは唾液腺導管癌であり、癌発生の早期では既存の多形腺腫の導管を癌細胞が置換しながら増殖していた。また、癌成分は多形腺腫成分に比べて細胞増殖能が高く、癌成分のみにp53とHER2が約半数の症例に陽性であった。H-, K-, N-ras遺伝子の変異はなかったが、癌成分にのみp53遺伝子のLOHと点突然変異が認められた。さらに、唾液腺導管癌32例中、AR、HER2、およびEGFRの陽性例が各々75%、44%、および81%に認められ、ARとHER2陰性例は2年無病生存率が有意に低かった。多形腺腫は、唾液腺腫瘍の中で最も発生頻度の高い良性腫瘍である。近年、この腫瘍では染色体相互転座が高率に起き、それによってPLAG1遺伝子の増幅をきたすことが報告され、注目を集めている。一方、臨床病理学的に多形腺腫の約6%に当たる症例が悪性化することが知られており、そのような症例を多形腺腫由来癌と呼ぶ。本研究では、多形腺腫の悪性化における発癌機序の解明を目的に、組織標本を用いた形態学的・免疫組織化学的・分子病理学的解析を行っている。まず、多形腺腫由来癌症例の標本を組織学的に検討した結果、悪性成分の組織型の頻度は、唾液腺導管癌が最も高く、その他、腺癌NOS、筋上皮癌、未分化癌の順であった。さらに、多形腺腫と癌腫との境界部分では、癌細胞が多形腺腫の導管構造部分を置換するようにして増殖していた。筋上皮マーカーを用いた免疫組織化学的検討によって、癌細胞で置換された多形腺腫内の導管構造部は、腫瘍性筋上皮細胞によって縁どられていることがわかった。これらの結果から、癌細胞は多形腺腫の導管上皮細胞から発生したであろうことが示唆された。また、免疫組織化学的に、悪性成分は有意にKi-67陽性率が高く、悪性成分にのみp53とHER2/neuがびまん性に陽性であった。つぎに、多形腺腫由来癌25症例からDNAを抽出し、H-, K-, N-ras遺伝子のcodon12, 13および61の点突然変異の有無を検索したが、いずれの症例においても異常を見出し得なかった。今後、幅広く免疫組織化学的な癌抑制遺伝子産物、癌遺伝子産物、細胞周期関連蛋白、増殖因子、細胞接着分子、およびホルモンレセプターの発現様式に加えて、ISH法を用いたPLAG1遺伝子発現やFISH法による染色体相互転座の検索も引き続き行う必要がある。本研究内容は唾液腺癌の診断や遺伝子治療の基礎的データとして必要不可欠なものになると考えられる。多形腺腫の約6%に当たる症例が悪性化することが知られており、そのような症例を多形腺腫由来癌と呼ぶ。本研究では、多形腺腫の悪性化における発癌機序の解明を目的に、組織標本を用いた形態学的・免疫組織化学的・分子病理学的解析を行った。まず、多形腺腫由来癌症例の標本を組織学的に検討した結果、悪性成分は唾液腺導管癌が最も多く、その他、筋上皮癌、腺癌NOSの順であった。唾液腺導管癌発生例では、筋上皮マーカーを用いた免疫組織化学的検討によって、癌細胞で置換された多形腺腫内の導管構造部は、腫瘍性筋上皮細胞によって縁どられていることがわかった。この結果から、癌細胞は多形腺腫の導管上皮細胞から発生したであろうことが示唆された。また、免疫組織化学的に、悪性成分は有意にKi-67陽性率が高く、悪性成分にのみp53、HER2、およびARがびまん性に陽性であった。さらに、他施設との共同研究により、唾液腺導管癌32例においては、免疫組織化学的にARとEGFR陽性例が各々24例(75%)と26例(81.3%)と高率であり、免疫組織化学とFISH法の両方がHER2陽性であった症例は14例(43.8%)であることがわかった。また、これらのマーカーと無病生存期間との有意な関連性が認められた。現在、症例数を増やして、免疫組織化学的な癌抑制遺伝子産物、癌遺伝子産物、細胞周期関連蛋白、およびホルモンレセプターの発現様式やFISH法による癌遺伝子増幅の有無を検討中である。