hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
調和解析の数学一般への応用

次の研究課題に取り組んだ.課題1.モレー空間における分数べき積分作用素の多重線形評価と偏微分方程式への応用課題2.変動指数を備えているハーディー空間課題3.公理に基づいたベゾフ空間の解析課題4.再生核ヒルベルト空間の英語の著書の執筆課題5.ベゾフ空間論の日本語の著書の作成.1.モレー空間における分数べき積分作用素の多重線形評価と偏微分方程式への応用課題2.変動指数を備えているハーディー空間課題3.公理に基づいたベゾフ空間の解析課題4.再生核ヒルベルト空間の英語の著書の執筆課題5.ベゾフ空間論の日本語の著書の作成.次の研究課題に取り組んだ.課題1.モレー空間における分数べき積分作用素の多重線形評価と偏微分方程式への応用課題2.変動指数を備えているハーディー空間課題3.公理に基づいたベゾフ空間の解析課題4.再生核ヒルベルト空間の英語の著書の執筆課題5.ベゾフ空間論の日本語の著書の作成.1.モレー空間における分数べき積分作用素の多重線形評価と偏微分方程式への応用課題2.変動指数を備えているハーディー空間課題3.公理に基づいたベゾフ空間の解析課題4.再生核ヒルベルト空間の英語の著書の執筆課題5.ベゾフ空間論の日本語の著書の作成.本年度はおもに次のことをした.1.関数空間の著書の作成2.分数べき積分作用素の性質の考察3.再生核空間を用いた偏微分方程式の解析4.時間周波数解析1.関数空間の著書に関してはほとんど完成しており,2010年末には日本評論社から出版される予定である.また,著書とは独立に関数空間の性質を調べており,とくに関数空間の分割理論に関して北海道大学の出来光夫氏と2編論文を発表した.以前の自己の研究と関連した関数空間を含むさらに大きな枠組みの論文を中国の研究者2名と共同で出版している.2.分数べき積分作用素の性質として関数を滑らかにするという性質があるが,このことを量的に考察して,東京大学の田中仁氏,神戸高専の菅野聡子氏と論文を2編発表した.この論文の結果はシュレーディンガー方程式への応用とくに第一固有値への応用が期待でき,研究を継続している.さらに,分数べき積分作用素に関してインドネシアの研究者2名と合同で論文を1遍発表した.分数べき積分作用素の有界性を別の角度から考察し,単独でStudia Mathematicaから論文を発表した.3.再生核空間を用いて偏微分方程式を近似的に解く方法をポルトガルの斉藤三郎氏と共同で提唱して発表した.再生核空間の著書の原稿を拡充した.4.時間周波数解析に関しては簡単な周波数空間分解の公式を論文としてまとめて,Michigan Mathematical Journalに受理された.この公式に関しては中国の学会で発表した.分数べき積分作用素の詳細な研究、関数空間の分割の理論、およびこれらの融合、発展について調べた。さらに、再生核理論の応用例として、チコノフの正則化法を線形微分方程式に応用した。分数べき積分作用素について、2重以上の線形性を持っている場合は、積分不等式からは直ちに得られない有界性がいろいろ見つかっている。これらの有界性は微分方程式へ応用される。Morrey空間の言葉でこれらを記述するのが重要であるが、Morreyの枠組みだけでは収まらないことが分かったので、Orlicz-Morreyなる空間を導入して、さらにそこへの理論を拡張を試みた。Orlicz-Morrey空間において、極大作用素が有界となる判定条件を必要かつ十分の形で与えた。また、関数空間の分割の理論を用いることで、複雑な作用素の有界性や全射性などが簡単に示せることもBesov-Morrey空間などを用いて例示した。分割の理論は有用であることは、この例から見て取れるが、そのほかの関数空間においてもそれは正しいことを示すべく、荷重つきのBesov-Morrey空間などに対しても理論が形成できることを数理解析講究録に記載した。チコノフの正則化の応用例としては線形微分方程式だけではなく、ラプラス変換の逆変換に対する応用、写像の逆の陽的な表示などいろいろな応用を与えた。並行して、原稿となっている著書の内容を点検、加筆をし、読みやすくなるように斎藤三郎氏と協議した。研究実績の概要は、1)変動指数を有する関数空間の解析と2)分数べき積分作用素の解析、3)再生核ヒルベルト空間論の応用に要約される。具体的には1)ではハーディー空間やカンパーナート空間を中心として、アトム分解、Littlewood-Paley分解などをはじめ、種々の特徴付を行なった。変動指数空間以外では、茨城大学の中井英一氏、日本大学の松岡勝男氏、東海大学の古谷康雄氏によって考案されたBσ空間における作用素の有界性を論じた。Bσ空間はBesov空間やTriebel-Lizorkin空間とは異なる新しい視点から多くの関数空間を統一的に眺めるという目的で考案されたものである。2)では多重線形作用素を中心に種々の有界性とその結果の精密性に関して考察した。それぞれの研究成果の意義に関して以下考察する。3)では特に線形方程式の逆変換に関して考察している。1)の変動指数関数空間におけるアトム分解を証明する際に用いた手法は一般に関数が与えられたときに関数を分解する手法へと発展すると期待される。一方で、2)の研究では通常の積分不等式を用いて得られる結果より良い結果が得られているので、偏微分方程式への応用が期待される。

一例として、MHD方程式へ、我々の結果を応用し、Sadek Gala氏と共著論文にしてまとめた。3)の研究は抽象的ではあるが、極めて基本的で、一般に数学で現れる逆変換の陽的な表示やその性質を再考察する動機を与えると推察される。
高機能性磁性流体の二相流動特性に関する研究

非一様磁場下での鉛直管内沸騰二相流の活用による新エネルギー変換システムの開発に関する基礎研究を理論並びに実験の両面から実施した。1.二相流動特性に及ぼす非一様磁場の影響に関する理論的研究磁化の強い温度依存性を示す磁性流体を対象に、蒸発、擬縮を考慮した熱非平衡気液二相流体モデルに基づいた磁性流体気液二相流動特性を解析し得る基礎方程式を構築した。具体的な数値計算例により、二相流下のボイド率、スリップ、液相圧力の各分布への磁場の影響を明らかにした。2.二相流動特性の実験的研究レーザ照射により磁性流体沸騰二相流を実現させ、超音波エコー診断装置を用いて二相流状態の可視化画像解析を行った。その結果、沸騰開始位置付近におけるボイド率分布は、磁場の強さ及び方向に強く依存して変化すること、従って、磁場の操作により二相流動特性を制御し得ることを明らかにした。3.二相流の安定性に関する研究磁性流体二相流の線形安定性解析により磁場の作用下で二相流の安定化が促進されることを明らかにした。また、圧力変動の測定及び発生気泡の可視化画像計測により、磁場の作用により二相流動の安定化及び発生気泡の均質微細化が可能であることを明らかにした。磁性流体は不透明であり,管内気液二相流動状態を把握することが困難である。よって,本研究では磁場の作用下で垂直円管内の磁性流体にレーザを照射して沸騰二相流を実現させ,その二相流動状態を超音波エコー診断装置により可視化する方法を用いて,管内ボイド率および蒸気泡の挙動に及ぼす磁場の影響を明らかにする実験的研究を行った。予備実験の結果,沸騰開始位置付近におけるボイド率は,磁場を作用させることにより減少する傾向にあることが明らかにされた。また,磁場の作用下での磁性流体気液二相流動特性を二流体モデルによる理論解析(気相の運動方程式としてはラグランジュ法を適用)により求め,特に,圧力分布については,実験結果との対比を行った。その結果,本理論解析モデルにより磁性流体の二相流動特性をある程度予測し得ることが明らかになった。次に,磁性流体の管内流れの中での単一気泡の変形および運動に及ぼす磁場の影響を明らかにするために,狭いスリットを有する流路を作製し,磁場の作用下でスリット内を上昇する気泡の運動をカメラでとらえ,高速画像処理装置を用いて解析した。その結果,単一気泡は磁場の方向に伸長すること,また非一様磁場分布の磁場こう配に強く依存し,加速,減速運動をすることが明らかにされた。なお,以上の磁性流体中の気泡の運動に関しては,理論解析も行われて定性的な傾向は実験結果と一致することが確認された。前年に引き続き、沸騰二相流動特性への磁場の影響と実験の両面から検討した。理論的研究では、蒸発・凝縮を考慮した熱非平衡二相流体モデルに基づいて基礎方程式の数値計算により流動特性の実験結果を定性的に説明し得る成果を得ている。さらに、二相流の安定性の問題を線形安定性解析により検討し、磁場の作用下で二相流の安定化が促進されることを明らかにした。次に、実験的研究では、レーザ照射により沸騰二相流実現させ、超音波エコー診断装置を用いて可視化することにより二相流動特性への磁場の強さ及び方向の影響を詳細に検討し、ボイド率分布や圧力分布の変化の影響を明らかにした。
砒素曝露の生物学的影響モニタリングに関する研究

本研究は、集団的な慢性砒素中毒患者に関して、生物学的モニタリングとして暴露モニタリングと健康影響モニタリングを実施した。ついで、皮膚角化症に注目し飲料水を介しての慢性砒素曝露を施したマウスの砒素による生体影響としての皮膚の変化に特に注目し、砒素の生体影響指標を探る事を目的に実験を行った。無機砒素曝露の健康影響モニタリングに関して検討した結果、従来より無機砒素曝露はヘム代謝に影響することが示唆されている。慢性砒素中毒患者の尿中ポルフィリンを化学形態別に測定し評価した結果、無機砒素曝露の影響モニタリングに尿中Copro-1が有効であることが明らかになった。しかし、今回の結果から、無機砒素のヘム代謝関連酵素への直接的な影響は比較的に軽度であることが推測された。実験動物を用いた無機砒素曝露の健康影響モニタリングについて検討した結果、無機砒素(亜ヒ酸ナトリウム)がマウスに対して皮膚の角化症を引き起こす明確な結果は得られなかったが、一方、皮膚真皮層にコラーゲン線維束の太化が観察された。皮膚真皮層コラーゲン線維束の太化が起こった要因としては、コラーゲン線維の基となるプロコラーゲンを産生する線維芽細胞の増殖活性の冗進にともなう細胞数の増加、あるいは個々の線維芽細胞におけるプロコラーゲン産生量の増加が考えられる。今後、慢性砒素曝露を受けるヒトに観察される砒素角化症にもコラーゲン線維束の太化が関与するかについても検討する必要が考えられた。本研究は無機砒素や砒素系半導体物質の暴露に対する生物学的影響モニタリングの確立で、免疫学的な手法を用いる、リンパ球幼若化応答と末梢血リンパ球分画の測定による評価法を検討した。C57B/6nマウスの雄に、50日間、亜砒酸ナトリウムの0.1、1、10ppmを飲料水として自由に摂取させた。コントロールには蒸留水を同様に与えた。投与終了後、心採血を行い血清を得た。脾臓を無菌的に取り細胞浮遊液を調整し24時間invitroで培養を行った。血清中および培養上清中のGM-CSFはELISAにて測定した。さらに、腹部皮膚をHE染色し組織学的検索を行った。また、脾臓細胞および腹部皮膚よりmRANを抽出しサイトカインmRANの発現をRT-PCR法にて検討した。今回GM-CSFがT細胞、内皮細胞、線維芽細胞から産生されることが知られていることから、マウスで観察している砒素の生体影響の指標をヒトに応用する事を考えて、採取する末梢血リンパ球に対応するであろうマウス脾細胞でのmRNA発現と、in vitroでの培養上清につき検討したわけである。その結果、血清中GM-CSFの高値と、脾細胞でのGM-CSFのmRAN発現が曝露群で観察され、砒素によって起こる皮膚角化の亢進といった皮膚所見を考えるとき、生体影響のひとつの指標となる可能性が示唆されたと言えよう。しかし、これらの変化が10ppmという相当な量の砒素に曝露して初めて観察されたことから、低濃度の砒素に曝露する作業者に適応するには更なる検討が必要であろうと思われる。また、TGFaについても今後検討を加えたい。砒素の曝露モニタリング法は確立されているが、生体影響指標は未だ確立されていない。今回、皮膚角化症に注目し飲料水を介しての慢性砒素曝露を施したマウスの砒素による生体影響としての皮膚の変化に特に注目し、砒素の生体影響指標を探る事を目的に実験を行った。砒素として10000ppmとなるように蒸留水で調整しマイクロチューブに1mlずつ分注し-20°Cにて保存した。

1週間に2度、蒸留水にて希釈し0.5ppm(砒素として0.5mg/L)1ppm(砒素として1mg/L)および10ppm(砒素として10mg/L)の溶液を得て、給水瓶にて飲料水としてマウスに与えた。組織学的検索:砒素投与(1、10ppm)群で真皮層のコラーゲン線維束が太くなる傾向を示すマウスが多く観察された。血清中GM-CSF濃度:血清中GM-CSFの測定は雄性マウスにおいてのみ行ったが、投与期間50日、100日ともに10ppm曝露群で高値となる傾向が認められた。培養脾細胞上清中GM-CSF濃度:脾細胞の培養上清中のGM-CSFは、ConA刺激により無刺激の場合よりも高値となったが、ConA刺激、無刺激の双方ともに、曝露群とコントロール群の培養上清中のGM-CSF濃度との間に一定傾向のある差は認められなかった。皮膚組織中の増殖因子mRNA発現:50日の砒素曝露実験において、皮膚組織中のGM-CSFのmRNA発現が曝露群において高まる傾向が見られた。培養線維芽細胞増殖活性:BrdU取り込み量のcell ELISAでの評価では亜砒酸ナトリウム濃度0.5μM以上の濃度で濃度依存的に低くなった。一方、BrdU取り込み細胞の全細胞に占める比率は1μMから4μMの亜砒酸ナトリウム濃度にてわずかながら高くなる傾向が観察された。
乳がんサバイバーと家族員が生活の中で治療を継続するための相互支援モデルの開発

初期治療を受ける乳がんサバイバーの支援に活用することを目的に、サバイバーと家族との関係性をアセスメントする家族支援尺度を開発した。尺度項目は、国内のがん患者と家族との関係性を示す文献検討と初期治療を受ける乳がんサバイバーが家族員との関係性を育むプロセスをインタビューし、質的記述的に検討した。さらに、乳がん看護にあたる専門家会議で内容の適切性を吟味した。作成した尺度について、信頼性・妥当性の検討を行った。今後は、臨床活用に向けた検討を行う必要がある。今年度は、乳がんサバイバーが治療を継続する中で、夫との関係性を育むプロセスを明らかにするために、初期治療を受ける乳がん患者12名を対象に面接調査を行い、M-GTAを用いて分析し以下の結果を得た。乳がん患者が治療継続する中で夫との関係性を育むプロセスは、『治療に臨むために共通認識を持つ体験』『治療による困難に身を置く中で夫の存在を実感する体験』『命と女性らしさの価値観を認め合う体験』によって構成された。『治療に臨むために共通認識を持つ体験』は、夫と治療開始に伴う苦悩を共有し、夫の後押しによって術前化学療法を受ける意思決定をしていた。<夫がいつも通りに振る舞うことを心強く感じる>ことに支えられていた。夫と今後の生活や治療の共通認識を持つことで、患者が術前化学療法をやり抜こうという思いに至った。『治療による困難に身を置く中で夫の存在を実感する体験』は、術前化学療法による副作用が生活への影響する中で、生活と治療を両立できるよう夫から心身のサポートを受けていた。これを通して【夫への信頼が深まり】、治療に専念できるようになるという【治療継続への意思の強まり】に至った。さらに、夫への信頼が深まることで、<夫との心の距離が近づく>という関係性が深まっていた。『命と女性らしさの価値観を認め合う体験』は、乳房喪失とそれを失うことで永らえる命という2つの価値観の中で揺れ動きながら自分の優先したいことを見出し、それを夫が理解していることを知るという【価値観の理解による後押し】によって術式決定に至っていた。夫への感謝の気持ちが一層患者と夫との関係性を深める要因となり、【絆が強まる】プロセスであった。以上から、乳がん患者が治療継続していく中で関係性を育むためには、診断初期から両者がお互いの思いを確かめ合えるような関わり、夫の支えを実感しながら、信頼を深めていくための支援の必要性が示唆された。今年度は、1研究課題に関連した文献検討と2その結果をもとに、質的研究に向けた準備(倫理審査)を行った。1がんに罹患した患者と家族における関係性に関する文献の内容分析:2002年2012年までに日本国内で掲載された、がん患者と家族の関係を示す40論文からがん罹患が両者の関係に及ぼす影響の認識について明らかにした。内容分析を行った結果,がん患者からみた家族との関係の内容として,【家族の思いや行動,存在から生ずる満ち足りた思い】【存在意義を実感する】【家族の思いを受けて前進する】【家族の思いに隔たりを感じる】【家族の態度や行動に対する満たされない思い】【家族との関係の変化に思いを巡らせる】【家族のことを気遣う】【家族内での役割遂行への願望と移行】の8つのカテゴリに分類された。また,家族からみたがん患者との関係の内容は,【患者を思いやり,支えたいと願う】【患者の存在意義を感じる】【患者の存在に支えられる】【患者を支えることが重荷になる】【患者への思いに葛藤する】【患者のための環境づくりをする】【患者の役割を代行する】の7つのカテゴリに分類された。患者と家族の間には感謝や愛情という強い思いがあり,それが相互作用することにより,関係が支えられていることが示唆された。反面,お互いの存在意義を実感するにも関わらず,気遣いや負担を感じることから関係が不安定なものになり得ることが明らかになった。2以上の文献検討および乳がん看護外来を担当しているがん看護専門看護師からの聞きとりを行い、面接調査に用いるインタビューガイドを作成した。さらに倫理審査申請を行い、乳がんサバイバーが生活を調整する中で家族(パートナー)と合意するプロセスの明確化するデータ収集に着手した。今年度は、乳がんサバイバーが治療を継続する中で、夫との関係性を育むプロセスの研究結果をもとに、がん看護専門看護師を含む専門家検討会を行い尺度原案を作成した。研究結果のプロセスの中で、家族関係性が促進されたと考えられるポジティブな場面の患者と夫との相互関係性を詳細に検討した。その結果、乳がん患者の初期治療における家族関係性では、診断・治療に関わる局面における関係性(1症状の自覚2診断時3治療法決定時4治療および治療継続)とそれを支える普段からの家族との関係性の側面からなる尺度原案を作成した。症状を自覚した局面では、症状の出現や病院受診について家族(夫)に相談したか。病名告知の局面では、家族(夫)とともにICを聞いたか。IC後医療者からの説明内容を家族と振り返ることができたか。がん診断を受けた身持ちを理解していると思ったか。治療方法決定の局面では、治療法の選択は家族と一緒に行ったか。患者の決定に家族も同意したか。治療による身体や生活の変化について患者の気持ちを家族が理解していると感じたか。

治療時の局面では、患者がつらい時に気遣ったり、家事を代わってくれたりしたか。家族は患者の病気に対する治療内容を理解していると思うか。家族のサポートが治療への意欲に繋がっているか。普段からの関係性では、悩みがあるときに家族に相談しようと思うか。家族の態度や行動から患者への優しさを感じるか。などである。これらの原案を専門家会議で検討し、30項目に精錬した。昨年度に、乳がんサバイバーが治療を継続する中で、夫との関係性を育むプロセスの研究結果をもとに、がん看護専門看護師を含む専門家会議を行い尺度原案を作成した。今年度はこれらを用いてパイロットスタディを実施した。この結果を踏まえて尺度内容をさらに精選した。診断・治療に関わる局面では、症状を自覚せずに検診や人間ドックなどで異常を指摘され、受診した場合を想定し、症状を抱えている者への質問は、限定質問とした。また、治療による身体の変化に対する心の揺れの気持ちを察しているかどうかの項目については、抽象的で回答がしにくいとの意見が聞かれたため、具体的な表現に修正した。最終的に、乳がん患者の初期治療における家族関係を促進する項目は、診断・治療に関わる関わる局面における関係性、それを支える普段からの家族との関係性から構成される尺度を作成し、再度、乳がん治療医、形成外科医、乳腺看護外来を担当するがん看護専門看護師および乳がん認定看護師などからなる専門家会議で検討した。以上を経て、倫理申請を行うため、調査施設の研究協力者と打ち合わせを行った。その結果、本研究が対象予定としている乳がんサバーバーが通院している外来で、3つの研究が先行して行われていることが判明した。そのうち2件は、量的な研究であり、対象者が重複する可能性があり、対象者への負担という観点からここでの調査が困難となった。そのため、他施設での調査を依頼し、現在、倫理申請書類を作成し、委員会に申請を行うところである。当初調査予定の施設での乳がんサバイバーを対象とした研究が複数先行して実施されており、対象者が重複する可能性が生じたため、新たな調査施設を開拓したため。今年度は乳がんサバイバーが治療を継続する中で家族との関係性を育むプロセスの質的帰納的研究から導き出された、家族関係に影響する要素を抽出し専門家会議およびパイロットスタディを経て作成した尺度原案の信頼性と妥当性を検証した。尺度原案は、初期治療経過に沿って、がん診断時、手術治療選択時、補助療法選択時とし、病気診断前の関係性の項目から構成された。尺度は20項目、4件法である。得点は2080点に分布する。信頼性は内的整合性は、クロンバックα係数を用いた。妥当性は基準関連妥当性はSF-8およびFamily Relationships Index(FRI)日本語版に基づいた家族関係尺度を用いた。SFー8は、健康全般に関する客観的および主観的内容の計36項目よりなるSF-36の短縮版である。評価項目は、身体機能、日常身体的役割機能、体の痛み、全体的健康観、活力、社会生活機能、日常精神的役割、心の健康の8つの下位尺度からなる(使用許諾済み)。FRI日本語版に基づいた家族関係尺度1)は、信頼性と一部の妥当性が検証されている。本尺度原案の内容を考慮し既存の家族関係尺度では最も妥当であると判断し用いた。初期治療を受ける乳がん患者18名に調査を行った。
わが国の医療制度による非市場的調整機能と制度設計の在り方に関する経済的分析

医療制度が非市場的な資源配分方式であることから、価格調整メカニズムが作用せず、また価格の誘因機能も適切には働かない。そのため、環境条件の変化に対して適切に調整する仕組みが医療制度には欠かせないが、OECDやWHOのパフォーマンス評価手法は調整機能を内部化させる仕組みとなる。医療制度の分析フレームワークを構築するためには従来の分析手法を新たに展開することが求められている。医療制度は市場機構と同様に、資源配分と所得配分を規定する社会的な仕組みである。医療分野においては様々な公的規制や制度が存在し、それら各種の規制や制度によって一国の医療制度は成立している。本研究の目的は日本の医療制度を取り上げ、その非市場的な資源配分方法による医療分野の調整機能を実証理論的および政策的観点から考察することである。その研究課題の一つは個々の規制や制度による影響を通じて、総体として医療制度がどのように医療サービスの需給を調整しているのか、つまり、総体としての医療制度を通じて非価格による割当(rationing)がどのように機能しているのかを理論的に明らかにする枠組みを構築することである。これは医療制度の分析フレームワークを追究する試みである。第二の課題はその新たな分析フレームワークを踏まえて、日本の医療制度の在り方に大きな影響を与える現行の医療費適正化計画を含む医療政策を検討することである。医療政策は高齢社会のわが国にとって、医療サービスの効率性や負担およびアクセスの公平性の問題に係わると同時に、日本の医療制度の在り方に一定の方向性を与えるという意味で重要である。医療制度は市場機構と同様な役割を果たしているが、その手法には大きな相違がある。そのため、医療制度の分析フレームワークの構築が理論的な観点からのみならず、公共政策的な観点、つまり医療制度改革という観点からも要請されている。本年度の研究実績の概要については、日本の医療制度に関わる研究とOECD諸国の医療制度に関わる研究に分けて、次のように述べることができる。1)日本の医療保険制度、公私医療機関の併存する医療提供システム、および診療報酬制度という制度的な枠組みを前提に、それらの制度によって生じる取引関係者にとっての諸費用を明らかにし、療養病床再編に関わる医療政策の経済的含意と問題点を解明した。高齢者入院医療費の適正化を求める療養病床再編の計画が変更せざるを得なかった主要な理由は、現行の医療制度のもとで生じる暗黙的な調整機能が考慮されてないためである。つまり、供給側については病床再編の対象となる医療機関が私的医療機関であり、したがって、その主体の経済的インセンティブが政策的観点から考慮されるべきことになる。また需要側については、高齢者入院患者における再編に伴う追加的なimplicit costsが発生することから、その費用を明示的に考慮した主体の行動を考慮することが欠かせない。これらは医療分野における制度的な仕組みに依存している。2)本年度ではWHOやOECDの諸研究を通じて、OECD諸国におけるhealth systemのperformanceに関する諸研究を吟味し、本研究への応用を検討している。とくにperformanceの抽出と指標化がhealth systemという仕組みの機能と評価にとって欠かせないものとなるが、その指標が多様なものとなっていることはhealthsystemの仕組みに関する評価の困難さを示す。しかし、多様なperformance諸指標のなかでも、共通する指標が存在する事実はhealth systemの機能を集約するものとして注目できる。この点への理論的な吟味は日本の医療制度を考察する1つの視点を示唆する。本年度研究の中心はOECD諸国の医療制度の機能と特徴を実証的に検討することである。その問題意識は次のような理由からとなる。医療制度は市場機構に代わる資源配分方法としての社会的な仕組みであるが、各国の医療分野における資源配分や成果の実態は大きく異なっている。その背景には医療制度の相違がある。各国とも医療サービス市場の需給両サイドには様々な政府介入が実施されている。そのためにも、日本のみならず、他国との比較分析が欠かせない。本年度では昨年の結果を踏まえ、OECDのHealth Dataを通じた実証的研究、OECD諸国のhealthsystemsに関するperformanceの研究を実施した。Health Dataによる研究では日本の医療制度を軸として他のOECD諸国のそれを比較分析し、日本の医療制度の経済的機能と特徴を解明している。OECDのA System of Health Accountsに基づいて日本の保健医療支出を機能別、提供主体別、および財源別という側面から検討し、また、各国の医療資源の保有と利用状況に関する実証的分析を踏まえて、日本の医療制度の調整が急速な高齢化という環境条件の変化に対して適切に機能してない点が明らかにされた。この調整は一般に、医療制度のperformanceに影響することから、公共政策的観点からも医療制度の調整メカニズムが制度設計上、求められている。このためには、本研究でも検討中である医療制度の適切な調整を含む運営の制度設計が問題となるが、その基礎として医療制度の分析的枠組み、および政策手法、そして制度や政策に伴う各主体の反応を含む経済的な考察を進めることが必要となる。本年度はこのような視点からWHOおよびOECDの諸研究を継続、検討している。

本年度研究の中心はOECDやWHOの諸研究(health systemのperformance研究)を通じて、医療制度の機能に関する枠組みを明らかにすることである。医療制度を通じて提供されるサービスはその質と量を左右するのが医療制度の仕組みである。したがって、その仕組みに関わる理論的な解明は重要な課題である。上記文献の検討たより、医療制度の特徴は各国で相違するものの、医療制度は資源配分と所得再分配を規定するものとして各国で共通する一定の機能を果たしている。しかし、医療制度では需給調整を行う価格が機能していないことから、価格の需給調整機能が作用せず、さらに価格の誘因機能も適切には働かない。このことから次のような問題が生じる。環境条件の変化に伴う医療サービスの需給調整、医療分野における非効率性の可能性、患者の医療サービスに対する期待やニーズに対応する誘因の希薄化、「政府の失敗」などの諸問題である。performanceの評価手法はそれらの問題を緩和させる方策の1つと見なすことができる。つまり、医療分野の調整機能を内部化させる仕組みとなる。しかし、その手法を経済学的に有効にするためには、資源配分機能および所得分配機能の2つの側面からの展開が求められている。前者については非市場的調整機能を含む需給調整過程が、また後者については医療分野の政策目標となる公平性の問題が分析フレームワークの追究に際して考慮されなければならないだろう。医療制度は市場機構と同様に、資源配分と所得配分を規定する機能を有している。しかし、医療制度は各国ともに医療分野の様々な規制や制度から成り立つ社会的仕組みで、各国に特有な機構を含むものである。さらには、価格メカニズムという明示的な調整機能を備えた市場とは相違し、医療制度は非市場的な資源配分方法である。そのため、環境変化に対して医療制度の調整が社会的に要請されてくるが、昨年度の研究から医療制度のパフォーマンス評価は調整機能を内部化させる方策の1つであることを明らかにした。これらの医療制度の経済的機能を踏まえ、本年度の研究は医療制度のパフォーマンス向上を政策的に志向するOECDやWHOの諸研究や、医療制度の国際的比較研究を参照して、医療制度の分析フレームワークの構築を追究することである。WHO研究ではスチュワードシップ、医療財源、医療サービスの供給、医療資源の提供という4つの基本的機能を抽出して医療制度のモデルを、OECD研究ではとくに医療財源の在り方を中心に医療制度のモデル分類を提示している。また類型化モデルの諸研究においては医療財源、医療サービスの供給、そして規制という3つの視点から医療制度の分類化と分析モデルの提示を試みている。
ダイナミックに変化する知識・信念の論理学的分析手法の研究

本年度の前半は,昨年度に引き続き論理的・形式的手法による通信プロトコルの安全性検証法の研究を行った.特に昨年度の研究成果として提起した一階述語論理を基にした論理推論体系Basic ProtocolLogicを基にした安全性検証法を中心に,その理論的成果とコンピュータ上での試作実装の成果とを学位論文にまとめ,所属研究機関から学位(哲学博士)を9月に取得した.また本年度の後半は,産業技術総合研究所・システム検証研究センターに移籍し,これまでの論理的・形式的検証の研究を活かしながらソフトウェアの機能安全に関する研究を行った.特に,平成18年度より始まった「戦略的基盤技術高度化支援事業(サポートインダストリ)」のプロジェクトに参加し,機能安全規格IEC61508に準拠した車載用オペレーティングシステム及びミドルウェアの開発における安全性の適合性評価の基礎研究を行った.このプロジェクトで得られたオペレーティングシステムや通信ネットワークの知識をもとに,本研究課題の成果を実時間システムの安全性検証法の研究に繋げて行きたい.また他方で,本年度の前半まで主に研究をしてきた通信プロトコルの安全性検証法について,近年盛んに行われている計算量的アプローチによる通信プロトコルの安全性検証の試みを,Basic Protocol Logicの意味論に取り込む研究を行った.その基本的なアイデアは,通信プロトコルにおいて交換されるメッセージを代数的・記号的なモデルから確率論的なモデルへ拡張することにより暗号の強度に応じた安全性の検証を行うというものであり,今後も継続して研究を行う予定である.本年度は主に、ダイナミックな変化を伴う状況に関する論理推論を取り扱うための基本的枠組となる論理体系の構築を行った。特に認証プロトコルの安全性検証を例にとり、John Mitchellらの研究グループにより提案されたCompositional Logicの枠組をもとにした論理体系を考案した。本年度の前半では、Compositional Logicの枠組を単純化することにより、証明の融合を論理推論のレベルで行うことができることを示した。また本年度の後半では、認証プロトコルの安全性証明を、等式を伴う1階述語論理のみによって行う体系を考案した。その基本的なアイデアは、原子述語記号として基本的なアクションをとり、アクションの列をこれらの列として組み合わせた原子論理式で表現するというものである。これにより、従来の通常の1階述語論理で与えられてきたタルスキ的な意味論に「アクションの列」の概念を導入した自然な意味論を与えることができ、完全性定理の成り立つことを示すことができた。さらに、証明検索法による証明可能性判定が有限の手続きにより決定可能であることも示した。このような定理の成り立つ最大の利点は、これらの定理の応用として証明検索法による反例導出を1階述語論理の枠組の中で自然に行えるという点である。現在は、神戸大工学部の田村直之教授グループらとの共同研究として、定理証明系によるアルゴリズム試作実装を行なっている。また、上記で得られた枠組に、本年度前半で行ったcompositionalityや(量的時間制約を伴う)時間概念、さらに本研究の主要テーマである知識・信念の概念の導入を試み、より一般的な対象(例えば実時間システムやこれまで提起されてきた知識・信念に関わる状況など)の分析へと拡張することを目指している。昨年度に引続き、本年度も主に認証プロトコルの論理的検証法に関する研究を行った。本年度は特に、一階述語論理を基にした認証プロトコルの論理的検証法を考案した。(この論理体系をBasic Protocol Logicと呼ぶ。)その基本的なアイデアは、認証プロトコルにおける基本的なアクションを原子述語記号により表現し、さらに基本的なアクションの列をこれらの原子述語記号の列によって構成された原子論理式で表現するというものである。Basic Protocol Logicに対しては、従来の通常の1階述語論理で与えられてきたタルスキ的な意味論に「アクションの列」の概念を導入した自然な意味論を与えることができ、さらにこの意味論に関して完全性定理の成り立つことを示した。また、証明検索法による証明可能性判定が有限の手続きにより決定可能であることも示した。(なお通常の1階述語論理の証明検索法は、与えられた論理式が証明可能であるときのみ停止することが知られている。)以上の結果から、Basic Protocol Logicの言語で書かれたプロトコルの安全性を示す論理式に対して、もしも証明検索木の全ての枝が閉じればその安全性の形式証明が得られ、そうでなければこのプロトコルに対する攻撃のプロセスが反例として得られる。本年度はさらに、この証明検索法をもとにした安全性検証のアルゴリズムを、プログラミング言語StandardMLを用いて試作実装した。この実装アルゴリズムは証明検索法による反例導出アルゴリズムを抽出したものであり、現在研究中の、安全性の証明可能なプロトコルの自動生成アルゴリズムと融合させた検証法の開発を試みている。本年度の前半は,昨年度に引き続き論理的・形式的手法による通信プロトコルの安全性検証法の研究を行った.特に昨年度の研究成果として提起した一階述語論理を基にした論理推論体系Basic ProtocolLogicを基にした安全性検証法を中心に,その理論的成果とコンピュータ上での試作実装の成果とを学位論文にまとめ,所属研究機関から学位(哲学博士)を9月に取得した.また本年度の後半は,産業技術総合研究所・システム検証研究センターに移籍し,これまでの論理的・形式的検証の研究を活かしながらソフトウェアの機能安全に関する研究を行った.特に,平成18年度より始まった「戦略的基盤技術高度化支援事業(サポートインダストリ)」のプロジェクトに参加し,機能安全規格IEC61508に準拠した車載用オペレーティングシステム及びミドルウェアの開発における安全性の適合性評価の基礎研究を行った.

このプロジェクトで得られたオペレーティングシステムや通信ネットワークの知識をもとに,本研究課題の成果を実時間システムの安全性検証法の研究に繋げて行きたい.また他方で,本年度の前半まで主に研究をしてきた通信プロトコルの安全性検証法について,近年盛んに行われている計算量的アプローチによる通信プロトコルの安全性検証の試みを,Basic Protocol Logicの意味論に取り込む研究を行った.その基本的なアイデアは,通信プロトコルにおいて交換されるメッセージを代数的・記号的なモデルから確率論的なモデルへ拡張することにより暗号の強度に応じた安全性の検証を行うというものであり,今後も継続して研究を行う予定である.
植物性食品含有アントシアニン類のフリーラジカル消去活性

赤から紫色系の植物性食品に多く含まれているアントシアニンは,抗酸化成分であるポリフェノールのひとつであるが,個々のアントシアニン類の生理機能については不明な点が多い。本研究は,ブルーベリーに含まれるアントシアニンに注目し,その有する機能を疾病の発症と密接に関連するラジカルに対する消去作用の面を食品化学および調理科学的な視点から明らかにする目的で行った。試料はブルーベリー(ツツジ科スノキ属Ericacede Vaccinium)Highbush blueberry系(山形県産)とLowbush blueberry系(北ヨーロッパ産)合計8種を使用した.試料溶液の調製は,山形県羽黒産ブルーベリー果皮より抽出・分取して得られた粗アントシアニン,さらにこれをHPLC法にて分画精製したブルーベリーアントシアニン類を各々TFA水溶液に溶解、調整して用いた。フリーラジカル消去活性の測定方法は,SOD様活性はHPX-XOD系で発生させたスーパーオキシドアニオンのアントシアニンによる消去量を、ヒドロキシラジカル消去活性は,フェントン反応で発生させたヒドロキシラジカルの消去量をスピントラップ法を用いて電子スピン共鳴(ESR)装置で測定することより求めた。アントシアニン類の分析は、キヤピラリー電気泳動法(CE)を用いたアントシアニン誘導体の一斉分析法にて測定した。その結果,ブルーベリー抽出液は、ヒドロキシラジカルに比べて、スーパーオキシドに対して高い消去活性を示した。山形産のブルーベリーと北ヨーロッパ産のブルーベリーでは種別によってアントシアニン類含量が大きく異なることが示された。さらに野生種のブルーベリーに含まれる各アントシアニンの酸性加熱条件における分解をCE分析法を用いて検討した。その結果,アントシアニンはアグリコンが生成されるに従って,アントシアニンは一次反応の速度で減少すること。アントシアニンの分解速度はアグリコン部分の構造とは無関係に糖の構造に依存することが解った。試料はブルーベリー(ツツジ科スノキ属Ericacede Vaccinium,)Highbush blueberry系(山形県産)とLowbush blueberry系(北ヨーロッパ産)合計8種を使用した.試料溶液の調製は,山形県羽黒産ブルーベリー果皮より抽出・分取して得られた粗アントシアニン,さらにこれをHPLC法にて分画精製したブルーベリーアントシアニン類を各々TFA水溶液に溶解,調整して用いた。キヤピラリー電気泳動法を用いてブルーベリー抽出液のアントシアニン類を分析したところ、山形産のブルーベリーと北ヨーロッパ産のブルーベリーでは種別に含量が大きく異なることが示された。現在,繰り返しブルーベリー抽出液をHPLC法により分画し、その内主要な10画分について検討を進めている。
カモフラージュから見た芸術／軍事／イデオロギーの総合的研究

カモフラージュは、自然界に存在する「擬態」に想を得て、敵の目から対象を隠し、敵の目を欺く技術である。敵の飛行機および航空写真から自軍の装備が見分けられないようにするという現代戦のカモフラージュが開発されたのは、第一次世界大戦中であり、それにキュビスムやヴォーティシズムの画家が関わった。本研究では、カモフラージュを通して、芸術(美術・建築)/生物学/軍事/イデオロギーの関係を領域横断的に考察する。研究の対象とする時代は、第一次世界大戦から第二次世界大戦(後)にまで広げ、地域も西洋(フランス・イギリス・ドイツ・アメリカ)だけではなく、日本のカモフラージュの受容も射程に入れる。
環境DNAを用いた全国の河川におけるニホンウナギの分布・生息量推定

本研究では、環境DNAを用いて、日本全国の河川において、絶滅危惧種に指定されているニホンウナギの分布を確定し、そのバイオマスを推定することを目的としている。今年度は、昨年度に引き続き、全国の河川下流河口域において環境DNA用の採水を行った。環境条件として、水温、電気伝導度も同時に測定した。水中有機物のDNAは分解速度が速いことが知られているため、採水現場でサンプルを速やかに濾過した。濾紙は分析まで冷凍で保存し、研究室に持ち帰り、昨年度に開発したニホンウナギのプライマーを用いてDNA分析を行った。2017年度は64河川で採水し、昨年度の調査と合わせてこれまでに140河川での環境DNAサンプルを得た。分析結果をまとめると、1)主たる分布域の北限は津軽海峡、2)太平洋側で多く、日本海側で少ない。これは本邦の河川における大まかな分布は海流による仔魚の輸送で決定され、水温や水質には依存しないことを示唆している、3)東北日本海側で少なく、太平洋側で多いことから、黒潮によって房総半島付近まで輸送された仔魚が三陸沖を北上している可能性が大きい、4)環境DNA濃度は小さなスケールでの変動が大きい。これはニホンウナギのバイオマスの多少は、堰などの地域的な環境に影響を受けていることを示している。また、室内実験により、水温がニホンウナギの環境DNAの分解に及ぼす影響を調べた。その結果、水温が高いほど分解速度が上がることが分かった。精力的に全国の様々な河川においてサンプリングを行った結果、おおまかなニホンウナギの分布と分布を決める要因がほぼ特定されつつある。また、環境DNAからニホンウナギのバイオマスを推定するための基礎的な知見が得られつつある。河川における環境DNAサンプリングを引き続き行うことで、本邦河川におけるニホンウナギのより詳細な分布を調べる。今秋には、結果をまとめて論文を投稿する。室内における飼育実験を行い、水温や塩分がニホンウナギのDNA放出量に及ぼす影響を調べる。また、塩分が環境DNAの分解に与える影響を調べる。本研究では、環境DNAを用いて、日本全国の河川において、絶滅危惧種1B類に指定されているニホンウナギの分布を確定し、そのバイオマスを推定することを目的としている。日本の陸水域には、ウナギ属としてニホンウナギの他にオオウナギなどの在来他種と、種苗由来のヨーロッパウナギ等の外来種数種が生息している可能性がある。現在のところ、これらの外来種まで含めて種特異性を担保したニホンウナギの環境DNA検出プライマーは発表されていなかった。そこでまず、これらの同属他種を誤って検出することのないよう、ニホンウナギと同属他種のDNA塩基配列をデータベースから収集し、ニホンウナギにしか見られない特徴的な塩基配列の領域を狙ったプライマーを設計した。プライマーを合成したのち、国内の河川に生息している可能性のあるウナギ属全種の肉片から採取したDNA試料をもとにPCRを行って、確実にニホンウナギのDNAしか増幅しないことを確認することで、ニホンウナギの種特異的プライマーを作成した。全国の河川下流河口域において採水を行っている。濾紙は分析まで冷凍で保存し、研究室に持ち帰り、上記のプライマーを用いてDNA分析を行った。2017年度は、76河川で採水したサンプルのDNAを分析した。その結果、北海道の河川からはDNAは検出されなかった。また、北東北日本海側では検出されなかったが、太平洋側では検出された。よって太平洋側では青森、日本海側では秋田以南がニホンウナギの分布北限と推定される。研究開始当初に計画していたニホンウナギのプライマーが完成した。また、北日本を中心に精力的なサンプリングを行った結果、ニホンウナギ分布の北限はほぼ特定された。

また、環境DNAからニホンウナギのバイオマスを推定するための基礎的な知見が得られつつある。河川における環境DNAサンプリングを、東北海道、北北海道、岩手、下北半島北部、秋田新潟に拡張し、より詳細な分布を調べる。室内における飼育実験を行い、水温変動がニホンウナギのDNA放出量に及ぼす影響を調べる。天然河川における飼育実験を行い、流程に沿った環境DNAの流下と減衰過程を調べる。捕獲したニホンウナギ個体から耳石を摘出し、炭素・酸素同位体比を調べることにより、天然個体と放流個体の割合を求め、天然のニホンウナギの分布域を推定する。河川における環境DNAサンプリングを引き続き行うことで、本邦河川におけるニホンウナギのより詳細な分布を調べる。今秋には、結果をまとめて論文を投稿する。室内における飼育実験を行い、水温や塩分がニホンウナギのDNA放出量に及ぼす影響を調べる。また、塩分が環境DNAの分解に与える影響を調べる。
流体力学的ストレスによる動脈変化ー内皮細胞の重要性について

血管は血流が増加すると内径が拡大し、血流が減少すると内径は縮小する(血流依存性の血管改築)。我我はInvivoの実験系(総頚動脈と静脈の吻合実験で犬、家兎、ラットを使用)でこの改築過程を検討した。その結果は次の如くである。1)長期血流負荷による変化:犬総頚動脈における3年間にわたる血流負荷で動脈の改築をとらえた。家兎では30週の負荷で著明な拡張と延長をみた。ラットでは拡張をみたが程度ば軽かった。2)動脈の内皮細胞剥離の影響:家兎では内皮細胞剥離により急性及び慢性(30週前後)の血流負荷にもかかわらず拡張と延長を認めなかった。従って中膜の改築は生じなかった。ラットにおいても同様に剥離によって拡張が抑制された。3)EDRFの影響:NO(内皮細胞由来弛緩因子の主体)の産生をおさえるニトロアルギニン投与により家兎総頚動脈の血流依存性の血管拡張が抑制された。4)血流減少による血管改築:血流負荷によって拡張改築した家兎総頚動脈は再び血流を減少させることにより(クリップで吻合閉鎖)内腔が狭くなった。縦走する平滑筋細胞の内膜への増生による内膜肥厚と中膜の収縮であった。長さも縮んだ。5)血流負荷をいろいろに変化させた場合に生じる血管変化:家兎総頚動脈に内吻合を作成し再び閉鎖する実験を繰り返す実験を行った。家兎総頚動脈の場合4週で改築が充分に完成するのでそれぞれの実験期間は4週以上とし約10月かかった。三個所の吻合部(3回のくりかえし)よりも2cm上流では3層の明らかな内膜肥厚を形成していた。それぞれの層は縦走する平滑筋細胞層と円周方向に走る平滑筋細胞層に分かれており、前者が厚く、血流負荷減少期の改築であった。まとめ:血流依存性の動脈改築は血流の増大・減少いずれもみとめられ、内皮細胞が重要と考えられた。長さも縮んだ。
ペチュニアのアントシアニン合成系遺伝子の解析と花色選抜マーカーの開発

花卉の育種は複数の優良形質を同時に選抜する必要があるため、目的の品種改良には時間とコストがかかる。本申請者は特に重要な育種目標である花色選抜の短縮化を目指し、花色遺伝子のモデル植物であるペチュニアを用いて分子機構を調査し、花色選抜マーカーの開発を試みた。本研究では特に白および黄色の花色の分子機構を解析し、新たな花色選抜マーカーの開発を試みた。ペチュニアの花の色彩にはアントシアニンが重要であるが、アントシアニンを蓄積しない色彩様式をもつ白花や黄花の品種もある。そこで研究では、ペチュニアにおける白花と黄花の生合成機構を解析し、新たな花色選抜マーカーを開発する。1.白花ペチュニアの解析:供試材料として使用した'さくらさくら'の花冠角素分析は、マルビジン系アントシアニンが蓄積していることが判明した。一方、'さくらさくら'の白花突然変異系統の色素は、マルビジンを花に蓄積しておらず、主要色素はフラボノールである事が明らかとなった。また、一般の市販品種の白花は、フラボノールを主要色素としておらず、ケイ皮酸を主要成分として蓄積しているため、さくらさくら'の白花突然変異系統で表現される白花は、一般的なペチュニアの白花とは異なる事が判明した。このことから、ペチュニア品種の白花は2種類の変異系統が存在し、白花の起源が異なる可能性が示唆された。今後、2系統の白花の標的遺伝子を探索することで白花選抜の遺伝子マーカーが可能となる。2.黄花ペチュニアの解析:ペチュニアの黄花品種における色素構成は、フラボノールを主要色素としている事が明らかとなった。また、一部の品種で花冠色素としてカロテノイドの蓄積も確認された。このことから、アントシアニン合成系構造遺伝子の下流の遺伝子が失活している可能性が示唆きれた。また、カロテノイド蓄積型ペチュニアが存在するため、今後の花色幅を広げる育種素材として提案できる可能性が考えられた。そこで本研究では、ペチュニアにおける白花と黄花の生合成機構を解析し、新たな花色選抜マーカーを開発する。花冠の色彩がピンク色を呈するペチュニア品種'さくらさくら'とその白花突然変異系統におけるアントシアニン合成系遺伝子の発現解析を行ったところ、白花突然変異系統ではアントシアニン合成系構造遺伝子DFRのみ発現が抑制されていた。それに対して市販ペチュニアの白花品種はCHS-A遺伝子とDFR遺伝子が抑制されており、CHS-A遺伝子のRNAサイレンシングによって白花が作られている違いが確認された。白花突然変異系統では、市販白花品種で確認されたCHS-AのsiRNAが確認されなかったため、DFR遺伝子の変異によって白花が形成されている可能性が示唆された。このDFR遺伝子の変異の因子を明らかにする事で白花選抜の遺伝子マーカーが可能となる。また、黄花品種におけるアントシアニン合成系遺伝子の発現解析を行ったところ、DFR遺伝子の発現が抑制されており、FLS遺伝子が発現していることが判明した。このことから黄花品種におけるフラボノール蓄積機構は、DFR遺伝子の抑制によるアントシアニン合成の停止とFLS遺伝子によるフラボノール合成への移行によるものであると考えられた。今後、黄花品種におけるカロテノイド合成系遺伝子を解析することで、ペチュニアにおける黄花発色機構が明らかとなる。花卉類の育種では、複数の優良形質を同時に選抜する必要があるため、目的の品種改良のための親株の選抜、交雑後代の選抜、さらにはそれらを何代も繰り返し行う必要があり、品種改良には時間とコストがかかる。このような問題点を克服するため、本申請者は特に重要な育種項目である花の色彩の分子機構及び遺伝子マーカーの開発をペチュニアを用いて行なった。ペチュニアの花の色彩にはアントシアニンが重要であるが、アントシアニンを蓄積しない色彩様式の白花や黄花の品種もある。そこで本研究では、ペチュニアにおける白花と黄花の生合成機構を解析し、新たな花色選抜マーカーを開発を目的とした。白花品種における花冠色素は主にケイ皮酸系またはフラボノール系の2タイプが存在した。さらに特定の白花品種においてケイ皮酸とフラボノールを花冠組織上で異所的に蓄積している系統を発見した。これらの白花系統におけるアントシアニン合成系遺伝子の発現解析を行ったところ、ケイ皮酸系はアントシアニン合成系上の上流遺伝子CHS-Aの発現抑制が原因であり、フラボノール系は転写因子An2の変異によるDFRの発現抑制が原因であることが判明した。また、ケイ皮酸とフラボノールを花冠組織上で異所的に蓄積している系統は、上述の変異が同時に生じていることが明らかとなった。一方、黄花品種はフラボノール系白花と同様の遺伝子変異が生じ、さらにカロテノイドを蓄積することで、黄色の色彩を呈することが判明した。

以上の結果、白花品種の成因は大きく2つ存在し、品種の起源種には見られない形質も存在することから、品種改良の過程で生じた変異であると考えられた。さらに、黄花品種は白花品種の成因の一つと同様の変異であるため、白花系統をもとに作出された可能性が考えられた。