2018金沢大学十全医学会

総会・学術集会

お問い合わせ金沢大学十全医学会

TEL：076-265-2131 FAX：076-234-4208
E-mail：kenkyu@adm.kanazawa-u.ac.jp

Program
総会【 議長：会長 太田哲生 】
12 : 40 −13 : 00
Ⅰ．会長挨拶
Ⅱ．庶務報告平成 29 − 30 年  事業計画および報告

Ⅲ．会計報告1.   平成 29 年  決算報告

2.   平成 30 年  予算計画

Ⅳ．編集報告平成29 年度（第14 回）金沢大学十全医学受賞記念講演【 進行：集会理事 華山力成 】
13 : 00 −13 : 35
会長挨拶

金沢大学十全医学会

太田哲生

授与式
受賞講演

「全身性強皮症におけるサイトカイン産生 B 細胞の機能解析ならびに新規治療法の開発」
金沢大学医薬保健研究域医学系

皮膚分子病態学

講師

松下貴史

先生

§ 学術集会『人工知能とロボット技術〜近未来の医学と工学の接点〜』【進行：集会理事 華山力成 】【開会挨拶・座長：集会理事 河崎洋志 】
13：45 – 14：30「ロボットがもたらした外科手術の変革」
金沢大学医薬保健研究域医学系  泌尿器集学的治療学

准教授

角野佳史

先生

准教授

菅沼直樹

先生

14：30 – 15：15「自動運転自動車の公道走行実証実験の概要と成果」
金沢大学新学術創成研究機構  未来社会創造研究コア  自動運転ユニット

15：15−15：40 コーヒーブレイク【座長・閉会挨拶：集会理事 和田隆志 】
15：40 – 16：35「サイボーグ型ロボットHAL による運動機能再生：治験，保険診療，長期使用効果へ」
独立行政法人国立病院機構

新潟病院

院長

中島

孝

先生

辻井潤一

先生

16：35 ‐ 17：50【特別講演】「人工知能による医療・医学研究の変革」
国立研究開発法人
産業技術総合研究所  フェロー  人工知能 研究センター

研究センター長

〈第 14 回 十全医学賞受賞〉( 総説：金沢大学十全医学会雑誌 126 巻 3 号 掲載 )全身性強皮症におけるサイトカイン産生 B 細胞の機能解析ならびに新規治療法の開発
The roles of cytokine producing B cells in Systemic Sclerosis: Developing
a new treatment strategy against cytokine producing B cell金沢大学医薬保健研究域医学系

松

下

貴

皮膚分子病態学史

全身性強皮症 ( 以下，強皮症 ) は抗核抗体に代表されるインである．これまでIL-6 産生 Effector B 細胞の測定法

自己免疫現象を背景に，皮膚および内臓諸臓器の線維化やフェノタイプについては，これまで詳細な検討がなさを来す膠原病である．強皮症は皮膚硬化の範囲によりれていなかったが，我々はIL-6 産生 Ef fector B 細胞の測

Limited cutaneous type とDiffuse cutaneous type に分類

定法を確立し，IL-6 産生 Effector B 細胞がMarginal zone

され，後者では抗トポイソメラーゼＩ抗体が陽性となる

B 細胞により多く存在することを解明した．さらに骨髄ことが多く，間質性肺疾患など内臓病変を高率に生じ10

キメラマウスを用いてB 細胞特異的 IL-6 (or IL-10) 欠損

年生存率は60-70％と予後不良である．他の膠原病においマウスを作成し，ブレオマイシン誘発強皮症モデルを誘ては生物学的製剤の登場により治療法にパラダイムシ

導したところ，B 細胞特異的 IL-6 欠損マウスでは線維化フトが起きているが，強皮症に対する有効な治療法は未の減弱が見られ，B 細胞特異的 IL-10 欠損マウスでは線だ確立されておらず，その開発が望まれる．この強皮症

維化の亢進が見られることが明らかとなった．またB 細の病態形成には自己抗体産生などによりB 細胞が強く関胞の強力な活性因子であるBAFF の刺激によりB 細胞の与していることが知られている．B 細胞はこれまで主にIL-6 産生が増強され，IL-10 産生が抑制されることより，

抗体産生細胞としての側面から研究が進められてきたBAFF がRegulatory B 細胞 /Effector B 細胞のバランスをが，近年，サイトカイン産生細胞としての機能が注目さ制御しうることが明らかとなった．このBAFF の働きをれている．本講演では，強皮症におけるB 細胞 ( 特にサイ中和するBAFF 阻害剤を強皮症モデルマウスに投与する

トカイン産生 B 細胞 ) の関与ならびに治療標的としてのとサイトカイン産生 B 細胞のバランスをRegulatory B 細B 細胞の可能性について概説する．

胞-優位 (Effector B細胞↓／ Regulatory B細胞↑) とし，

B 細胞は，その産生サイトカインにより 善玉 と 悪
玉 の2 つに大別される1)． 善玉 B 細胞はRegulatory B

皮膚および肺の線維化が抑制されることが明らかとなった．

細胞と呼ばれ，IL-10 の産生により過剰な免疫反応や炎症を抑制する2)．一方， 悪玉 B 細胞であるEffector B 細胞はIL-6 の産生により免疫反応や炎症を促進する作用がある．これら相反する作用を有するRegulator y B 細胞とEffector B 細胞のバランスが自己免疫疾患において非常に重要である( 図 )．さらにIL-10 産生 Regulator y B 細胞はマウスではMarginal zone B 細胞およびB1 B 細胞のサブセットに存在し，CD9+CD80+ のフェノタイプを有している3)．また，ヒトにもRegulator y B 細胞が存在し，
CD24highCD27+ のフェノタイプを有している4)．さらに，強皮症患者や強皮症モデルマウスにおいてIL-10 産生
Regulator y B 細胞が抑制的な役割を有していることが明らかとなった5)．一方，IL-6 は強皮症患者において病勢との相関がみられ，さらに強皮症モデルマウスにおいて抗 IL-6 受容体抗体の投与により皮膚硬化の改善がみら

図れることより，強皮症の病態を促進する重要なサイトカ− 2 −強皮症における Effector B 細胞と Regulatory B 細胞の役割
強皮症の病態形成において Regulator y B 細胞は IL-10 産生を介して病態を抑制し，Ef fector B 細胞は IL-6 産生を介して病態を促進する．また，BAFF は Effector B 細胞を増加させる．

これまでの研究成果により強皮症の病態形成においRegulatory B cells control T-cell autoimmunity through IL-21-てRegulatory B 細胞はIL-10 産生を介して病態を抑制し，

dependent cognate interactions. Nature 491: 264-8, 2012

Ef fector B 細胞はIL-6 産生を介して病態を促進すること3)が明らかとなった( 図 )．さらにBAFF 阻害がサイトカイ
ン産生 B 細胞のバランスをRegulator y B 細胞 - 優位とし病勢を抑えることが示唆された．これらの結果は強皮症のみならず自己免疫疾患の発症・進展機構の解明につながる大きな進歩と考えられる．
文
1)

A novel splenic B1 regulator y cell subset suppresses allergic
disease through phosphatidylinositol 3-kinase-Akt pathway
activation. The Journal of allergy and clinical immunology 138:
1170-82 e9, 20164.

humans that parallels mouse regulator y B10 cells. Blood 117:

献

Matsushita T, Yanaba K, Bouaziz JD, Fujimoto M, et al.:cells promote disease progression. The Journal of clinicalinvestigation 118: 3420-30, 2008
Yoshizaki A, Miyagaki T, DiLillo DJ, Matsushita T, et al.:530-41, 20115.

貴史 ( まつした

略歴
1999 年 3 月

systemic sclerosis: association with autoantibody production anddisease activity. Rheumatology (Oxford) 55: 263-7, 2016

たかし )金沢大学医学部医学科卒業

1999 年 4 月

金沢大学皮膚科入局

2006 年 3 月

金沢大学大学院医学系研究科卒業

2007 年 4 月

米国 Duke 大学免疫学教室研究員

2010 年 4 月

金沢大学皮膚科助教

2013 年 6 月

金沢大学皮膚科講師

Matsushita T, Hamaguchi Y, Hasegawa M, Takehara K, etal.: Decreased levels of regulator y B cells in patients with

Profile松下

Iwata Y, Matsushita T, Horikawa M, Dilillo DJ, et al.:Characterization of a rare IL-10-competent B-cell subset inRegulatory B cells inhibit EAE initiation in mice while other B

2)

Matsushita T, Le Huu D, Kobayashi T, Hamaguchi Y, et al.:

− 3 −ロボットがもたらした外科手術の変革
Surgical innovations brought by robotic devices
金沢大学医薬保健研究域医学系

角野

泌尿器科集学的治療学

佳

史

術後のトラブルを減らすために早期離床が望ましい

弱い臓器であり，動脈遮断時間が長くなると術後の腎機ことが分かるにつれ，外科手術は術後の痛みの少ない小能に悪影響を及ぼすため，摘除と止血はすばやく行う必さい創で行われる腹腔鏡手術へと発展してきた．しか要がある．摘除標本が小さい腎部分切除は腹腔鏡手術のし，内視鏡による平面画像の観察下に操作性の悪い鉗子

良い適応ではあるが，高難度のため，適応は限られていを使用して行う腹腔鏡手術は高難度であることが問題た．ロボットの良好な操作性により，腹腔鏡手術の弱点であった．この欠点を克服するべく登場してきたのがは克服されており，従来の手術と比較した大規模な報告

ロボット手術と言える．ロボット手術時は，患者側に腹でも，ロボット手術の優位性が報告されている3)．本邦に腔鏡手術と同様，腹部に小さな穴 ( ポート ) を作成し，そおいても前向きの臨床試験が行われ，設定した阻血時間こから細いロボット用の鉗子が挿入される．術者はコンと癌制御において従来の術式に対する優位性を示し4)，

ソール ( 操作機 ) に座り，モニターに広がる高解像度の2016 年4 月に保険適応となっている．

立体画像を見ながら，手元の操作レバーを動かし，ロ

2018 年度の診療報酬改定にて，胸部・消化器・婦人科・

ボットアームに接続された多関節鉗子を操ることで手泌尿器科の各領域で新たに計12 件のロボット手術が保術を行う．現在，世界中で普及しているダヴィンチサー

険適応に追加された．これまでは，保険適応が泌尿器科

ジカルシステムの登場は，清潔な状態で患者に直接触れの2 手術のみに限定されていたために，日本は世界第2 位

ながら手術をするという，それまでの外科手術の概念をのダヴィンチ保有国でありながら，その1 台あたりの年

大きく変えてしまった．本邦においては，2012 年4 月に間使用症例数は，世界平均の3 分の1 以下であり，十分にロボット支援下前立腺全摘術が保険収載された後，爆発使用されているとは言いがたい状況であった．今回の改的に普及し，現在250 台以上が稼動，国別の保有台数は，

訂により，各領域でのロボットの導入が進み稼動件数も米国に次いで世界第2 位となっている．

増えることが予想される．ロボット手術の大きな問題

ダヴィンチが登場したときに，真っ先に導入されたの点はそのコストにある．今回追加になったロボット手術

が，前立腺癌に対する前立腺全摘術であった．解剖学的に，頭側には膀胱，背側には直腸があり，骨盤の最深部に
それらにふたをされたように存在する前立腺の手術は，狭い視野での作業を余儀なくされ，さらに前立腺周囲には静脈叢も発達しているために一般に出血も多くなり，高難度の手術と言える．開腹や腹腔鏡下に行っていた従来の方法では，視野の確保や操作に難渋することが多く，安定的に良好な成績を出すことが難しかった．ダヴィンチは，狭い空間での細かな作業に特にその優位性が発揮されるため，前立腺全摘は最もよい適応と考えられる．欧米からの大規模な報告からは，従来の手術と比較してロボット手術の優位性が報告されている1), 2)．
また，小径腎癌に対する腎部分切除術についてもロボットの優位性が報告されている．腎部分切除を行う
際，通常，腎動脈を遮断し血液の流入がない状態で腎部分切除と止血操作を行う必要がある．ただ，腎は虚血に

図 1．ダヴィンチ支援下手術風景：中央奥がコンソールを操作する術者，左手前にロボットがあり，助手が補助しながら施術が進行する．右の看護師がサポートする．

− 4 −は，従来の手術と診療報酬が同額であり，コストの面は文問題となる．
現在，ロボット手術はダヴィンチの独占状態になって

1.

献

Ficarra V, et al. Systematic review and meta-analysis ofいるが，本邦も含め，各国でロボットの開発が進んでいstudies repor ting potency rates after robot-assisted radical

る5)．Intuitive Surgical 社が保有しているロボットシス

prostatectomy. Eur Urol 2012; 62:418-30.

テムに関与する多くの特許が2019 年に切れることもあり，早ければ2019 年以降，新規の手術用ロボットが登場してくる可能性がある．新たなロボット手術用のディバ
イスも開発されており，今後，コストダウンとともに，新たなロボット手術への期待が高まり，将来的にはロボッ
ト手術がさらに広がっていくものと予想される．

2.

Ficarra V, Novara G, et al. Systematic review and meta-

analysis of studies reporting urinary continence recovery after
robot-assisted radical prostatectomy. Eur Urol 2012; 62:405-17.
3.

Choi JE, et al. Comparison of perioperative outcomes

between robotic and laparoscopic par tial nephrectomy: asystematic review and meta-analysis. Eur Urol 2015; 67:891-901.
4.

Hinata N, Fujisawa M. Current status of robotic partial

nephrectomy in Japan. Investig Clin Urol 2016;57:121-129.
5.

Rassweiler JJ,et al. Future of robotic surgery in urology.

BJU Int. 2017; 120:822-841.

Profile角野

佳史（かどの略歴1993 年

よしふみ）

金沢大学医学部卒業

1993 年

金沢大学医学部附属病院研修医

1994 年

福井赤十字病院1995 年

金沢大学医学部大学院博士課程

1998 年

公立加賀中央病院

2000 年

黒部市民病院

2001 年

富山県立中央病院

2003 年

福井県立病院

2004 年

金沢大学医学部附属病院 助手

2007 年

金沢大学医学部附属病院 助教2017 年

金沢大学医学部附属病院 准教授− 5 −自動運転自動車の公道走行実証実験の概要と成果
Overview of public road experiment of autonomous vehicle
金沢大学 新学術創成研究科
未来社会創造研究コア 自動運転ユニット

菅

沼

直

樹

1．はじめにをもとに2015 年2 月24 日より国内の大学としては初とな

近年，自動運転自動車に関して大きな注目が集まっている．自動運転自動車は，従来ドライバが認知・判断・操る，市街地における自動運転自動車の公道走行実証実験を開始した4) ( 図1)．

作を行ったものを主に車載のセンサ，コンピュータ及び公道走行実証実験開始当初の約半年間は，関係各所とアクチュエータにより代替するものである．自動運転自の調整の上，珠洲市内の市街地やアップダウンを伴う山動車の導入により，自動車事故において大きな割合を占間部といった様々な道路環境を含む約6.6km の区間におめるドライバの運転ミスに起因する事故を防止できる

いて走行実験を行っていた．実験開始約1 か月後の2015

可能性がある．また，ドライバの運転負荷軽減等の効果

年4 月上旬には当初走行していた6.6km の区間の完全自が期待できるなどの大きなメリットがある．このため，動での走破を達成し，その半月後の4 月中旬には往復約

早期の自動運転自動車の技術開発が望まれるところで13.2km の完全自動での走行を達成している．また2015

ある．

年10 月末からは，珠洲市内のほぼ全域となる約60km の

実は，この自動運転自動車の開発は最近になって急激区間での自動運転による走行も実施している．さらにに脚光を浴びるようになってきたものの，その研究開発

現在では，例えば石川県金沢市のような交通量の多い場

は古くから近年に至るまで世界各国において行われて所での走行実験を開始するとともに，北海道網走市におきている1)．しかし，古くから行われてきた多くのプロ

いて冬季降雪の状態での走行試験についても検討中でジェクトでは主に高速道路での活用を見越した自動運

ある．

転システムがほとんどであった．一方，近年注目を集め

3．まとめている自動運転システムでは，高速道路に限らず一般道路を含めて走行可能なものが開発されつつある2),3)．自動

本稿では著者らが実施中の自動運転自動車の公道走行実証実験の概要について紹介した．

運転自動車が一般道でも走行可能になることで，安全・従来，高速道路でしか走行できなかった自動運転シス

快適性が高速道路のみならず全ての道路で享受できる

テムも，近年の技術革新により一般道でも走行可能とようになるという意味においては，単純にその開発が期なってきている．このような自動運転技術の導入によ待されるところである．また，このような自由度の高い
自動運転システムが社会導入されることで，これまで想定が難しかったような活用が可能になると考えられている．例えば，自動運転システムをバス，タクシーといった公共交通機関として活用することにより，これまで経済的，ドライバ不足の観点で導入が難しい，もしくは走行頻度が限られた地域において，新たなモビリティサー
ビスが展開可能になる可能性を秘めている．特に日本では少子高齢化が問題となっており，将来特に地方において公共交通機関の慢性的な不足が懸念されている現状がある．この意味においても自動運転システムの開発が期待されている．
2．公道走行実証実験の概要
著者らの研究室では，1998 年頃から自動運転自動車の市街地走行のための研究を開始しており，これらの実績− 6 −

図 1．公道実証実験開始時の様子( 左から泉谷珠洲市長，著者，山崎金沢大学学長 )り，ドライバのミスに起因する事故を防止できるなど，共同で検討を実施し，将来の日本の地方社会が抱えるモ

安全安心な車社会の実現に大きな貢献を行うことが可

ビリティに関する諸問題を，自動運転自動車という新し能となる．また自動運転システムを，高齢過疎地域のよ

いのりものを通して解決することができればと考えてうな公共交通機関の不足している地方に導入することいる．

で，それらの地域が抱える多種多様なモビリティに関する諸問題を解決できる可能性を秘めている．日本は少子

1)

高齢化が進んでおり，自動運転技術の更なる発展が望ま

Vol.54，No.11，2015
2)

れるところである．
ただし，自動運転システムの公共交通機関としての社会導入には単なる技術開発のみではなく，多方面からの検討が必要であると考えられる．著者等の考えとして
は，技術，法律，社会受容性の向上という三位一体の検討に加え，自動運転システムの社会導入に適切な保険シス
テムの整備を行い，これらをパッケージとして社会導入を図っていくことが重要であると考えている．このため著者等の取り組みを通して多方面の分野の専門家と津川定之， 自動運転システムの 60 年，計測と制御 ，J.Levinson, et al., “Towards Fully Autonomous Driving:

Systems and Algorithms”, Proc. of IEEE Intelligent Vehicle
Symposium, pp.163-168, 20113)

Julius Ziegler, et al., “V ideo Based Localization for

BERTHA”, Proc. of the IEEE Intelligent Vehicle Symposium,
pp.1231-1238, 20144)

菅沼直樹，林悠太郎，永田大記，高橋謙太，“ 高齢過疎地域における自動運転自動車の市街地公道実証実験概要 ”，自動車技術会学術講演会 講演予稿集，No,14-15S，pp.390-394，
2015

Profile菅沼直樹（すがぬまなおき）

略歴1975 年 12 月 6 日生．
2002 年

金沢大学大学院博士課程修了．博士（工学）．

2002 年

日本学術振興会特別研究員 PD を経て，同年金沢大学工学部助手に着任．

2015 年より

異分野融合の研究を主任務とする金沢大学新学術創成研究機構に移籍し，
現在同機構自動運転ユニット ユニットリーダ，准教授を務める．

1998 年から

自動運転自動車の研究を開始し，2015 年からは国内の大学として初となる市街地での公道走行実験も開始．

2016 年

堀場雅夫賞 受賞 .

− 7 −

サイボーグ型ロボット HAL による運動機能再生：治験，
保険診療，長期使用効果へ
Cybernic functional regeneration by means of cyborg-type robot Hybrid
Assistive Limb (HAL): GCP-regulated clinical trial, national healthinsurance coverage, and long-term effectiveness of this medical device

中

国立病院機構新潟病院

島孝

ノバート・ウィーナーはサイバネティクス (Cybernetics)

習効果はこの三者がハイブリッドされることで得られ，により操縦者の意図通りに機器を操縦する情報工学シ

医学的治療としてサイバニクス治療 (Cybernic treatment)

ステムを確立した．筑波大学，山海嘉之はCybernetics，と名付けられた ( 図 )．

Mechatronics，Informatics を融合し，機器と身体が電気

この検証のため運動単位 ( 脊髄運動ニューロン，運動的・力学的に接続され，リアルタイムに情報を交換して神経および支配筋の構成体 ) が傷害される神経・筋疾患

人の動作を支援する技術，サイバニクス (Cybernics) を( 脊髄性筋萎縮症，球脊髄性筋萎縮症，筋萎縮性側索硬化確立した．機器と身体が一体となると動作は，機器によ症，シャルコー・マリー・トゥース病，筋ジストロフィー，

り完全に変量として計測でき装着者の意図する理想的遠位型ミオパチー，先天性ミオパチー，封入体筋炎 ) を1

な随意運動からのずれが最少になるよう，機器と中枢神グループとして2013 年3 月から2014 年8 月まで無作為化経系および運動単位が相互に動作する．これを山海は，比較対照クロスオーバー試験 (NCY-3001 試験 ) が行われinteractive Biofeedback(iBF) と命名し，装着者は運動学た．サイバニクス治療と通常の歩行運動療法がクロス

習が出来ることを予想した．これに基づき，山海はサイ

オーバー法の検定 (9 回使用 /9 回使用 ) で，比較され，2ボーグ型ロボットHAL (Hybrid assistive limb) を発明し，

分間歩行テストの距離でHAL 治療に10.066% (p=0.0369)

神経可塑性を賦活化する新たな運動学習が可能になるの上乗せ改善効果があった．通常歩行運動療法のみでもと考えた．

9.297% 改善し，HAL 治療単独では24.874% と著明な改善

日本では ｢医療機器とは，人若しくは動物の疾病の診効果を認めた．2015 年11 月に医療機器承認され，2016

断，治療若しくは予防に使用されること，又は人若しく

年4 月に上記の8 種類の神経・筋疾患に対する歩行運動処

は動物の身体の構造若しくは機能に影響を及ぼすこと

置として診療報酬が決定され，2016 年9 月から使用が開が目的とされている機械器具等 ( 再生医療等製品を除始された．

く) であって，政令で定めるものをいう．｣ と定義され，

神経・筋疾患で使用できるHAL 医療用下肢タイプは高疾患の転帰を変える効果，効能，性能がある機器として性能であり，急性期脊髄損傷や脳血管障害も対応でき

いる．新医療機器はGCP 省令に基づく臨床試験 ( 治験 )る．2014 年8 月からHTLV-1 関連脊髄症 (HAM) 等の痙性により効果と安全性評価が求められ，HAL 医療用下肢タ対麻痺症に適応拡大治験 (NCY-2001 試験 ) が開始され．

イプ ( 医療用 HAL) は医師主導治験 ( 治験調整・責任医師2016 年度からは脳卒中発症後5 ヶ月以内 ) に対する医療中島孝 ) をおこなった．

用 HAL 単脚モデル (HAL-TS01) が筑波大学のグループがHAL 医療用下肢タイプはは3 機能により成り立つ．サ

中心となり行なわれている．

イバニックインピーダンス制御 (CIC：cybernic impedance

今後，あらゆる疾患に基づく，歩行運動障害は急性期

control)，装着後も脚の質量中心，慣性モーメントのズレから慢性期まで年齢にかかわらずHAL 医療用下肢タイを最小化し重さを感じさせない機能．サイバニック自律

プによる歩行運動治療で有効性を示しうると考えられ，

制御 (CAC：cybernic autonomous control)，その時の歩行

適切に治験をおこないながらすすめていきたい．また，状態をリアルタイム分析し，理想的な運動パターンから

今後，抗体医薬，核酸医薬，幹細胞治療などとの複合療法のずれを最少にしようとする教師有り学習 (super visedにも期待したい．

learning) 機能．サイバニック随意制御 (CVC：cybernic

参voluntary control)，皮膚表面の生体電位として計測され考た運動単位電位 (motor unit potentials) をリアルタイム

1)に分析し，装着者の運動意図を推測する機能．HAL 使用

卒中病態学のススメ ( 下畑享良

歩行運動をおこなうことで得られる神経可塑性・運動学

312．

− 8 −

文

献

中島孝 , 臨床試験・産学官連携の実際と注意すべき点 , 脳編 ) 南山堂，2018. 2. 15, p304-

2)

中島孝 . サイボーグ型ロボット HAL による機能再生治療 ,神経疾患最新の治療 2018-2020 ( 水澤英洋 , 山口修平 , 園生雅弘
編 ) 南江堂，2018; 37-43．
3)

中島孝 . サイバニクス治療―HAL 医療用下肢タイプの現状と今後 . アクチュアル神経疾患治療ストラテジー . 2017; 150157.
4)

中島孝．「サイバニクスの神経疾患への活用− HAL の医師主導治験を踏まえた今後の展望と課題．神経内科．2017;
86(5): 583-589．
5)

中島孝 . 難病 (HAM を含む ) に対する HAL 医療モデルを用いた多施設共同医師主導治験 . 脊髄ジャーナル 2016; 29(7):707-713.

図：HAL 医療用下肢タイプによるサイバニクス治療の流れ

Profile中島孝（なかじまたかし）

略歴1983 年
新潟大学医学部卒
1985 年〜 1991 年 新潟大学大学院医学博士課程 ( 医学博士 )1987 年〜 1989 年 Fogarty Fellow, Biological Psychiatry Branch, National Institute ofMental Health, National Institutes of
Health (USA)1991 年〜 2003 年 国立療養所犀潟病院 神経内科医長，放射線科医長，臨床研究部病態生理研究室長 ( 併任 )2001 年〜
厚生労働省薬事・食品衛生審議会専門委員，現独立行政法人医薬品医療機器総合機構 (PMDA)
専門委員
2004 年〜 2017 年 独立行政法人国立病院機構新潟病院 副院長
2017 年 4 月〜
独立行政法人国立病院機構新潟病院 院長
主な所属学会・役職
日本神経学会 ( 専門医，指導医 )，日本認知症学会 ( 専門医 )，日本遺伝カウンセリング学会 ( 臨床遺伝専門医 )，日本在宅医療学会 ( 評議員 )，日本脳神経 HAL 研究会 ( 世話人 )主な臨床研究平成 27 年度〜平成 30 年度 AMED 難治性疾患実用化研究事業「希少難治性脳・脊髄疾患の歩行障害に対する生体電位
駆動型下肢装着型補助ロボット (HAL-HN01) を用いた新たな治療実用化のための多施設共同医師主導治験の実施研究」
研究開発代表者
平成 27 年度〜平成 28 年度 AMED 障害者対策総合研究開発事業「進行した ALS 患者等を含む障害者のコミュニケーショ
ン支援機器の開発」研究開発代表者− 9 −人工知能による医療・医学研究の変革
Transformation of medical and medical research by artificial intelligence
国立研究開発法人
産業技術総合研究所

辻

フェロー

井

人工知能 研究センター

潤一

1．人工知能と医学−前史
人工知能は，チェス，将棋，数学の定理証明といった閉じた世界での知能の発現を計算機で実現することを目指した第1 期のブーム，「知識は力なり」というキャッチ
フレーズのもと知識の明示的な表現とその利用に焦点を当てた第2 期のブームを経て，現在，第3 期のブームを迎えている1)．
閉じた小規模な世界で，知能の発現を模擬しようとした第一期ブームでは，大規模な知識とデータが関与する
医学は，人工知能研究の範囲外にあった．医学が人工知能研究で積極的に取り上げられるようになったのは，第2 期ブームでのエキスパート・システムからである．
エキスパート・システムの研究では，ナリッジ・エンジ
ニアという専門家がエキスパート ( 医療診断のエキス
パート・システムでは，医師 ) にインタビューすることで，彼らの知識を明示的に定式化する．ただ，実用的なシステムの実現には膨大な知識の規則化が必要となり，これが障害となって，実用に耐えるエキスパート・シス
テムは，実現できなかった．エキスパート・システムのブームは，90 年代後半に終焉する2)．
2．第 3 期の人工知能ブームと医学 3)
現在の第3 期ブームの人工知能では，第2 期が直面した
障 害 ( 知 識 獲 得 の 障 害 − Knowledge Acquisition
Bottleneck) を「大規模なデータやテキストからの機械学習」で克服することを目指す．人間のエキスパート ( 例えば，医師 ) による判断の基盤が，明示的な規則集合で記述できると考えた前提，第2 期ブームの前提が間違っていたのではないか，と考える．
実際，経験が豊富な医師の判断の基盤には，明示的に意識される形式化された医学知識よりも，経験から獲得された直観，暗黙知的なものがあるのではないか？ 直
観や暗黙知がインタビューによって引き出せると考えた前提に誤りがあったのではないか？
第2 期と第3 期の人工知能ブームの間には，人工知能とは別の流れであるビッグデータのブームがあった．膨大なデータを計算機が分析することで，人間の専門家が見逃していた規則性を取り出したり ( データマイニング )，膨大なデータに内在する規則性を取り込んだ分類器 ( 診断器 ) を作ったりする技術に焦点が当てられた．
このビッグデータの解析が持つ可能性は，第3 期の人
工知能に引き継がれている．患者の検査データと医師の診断の対が大規模データとして用意されれば，検査デー
タと診断を結び付ける規則的なものを発見したり，新たな患者の検査データから診断する分類器を作ったりすることができる．ナリッジ・エンジニアがインタビュー

によって規則化しようとした直観や暗黙知を，データからの学習で獲得する．
直観，暗黙知は，本来，言葉や規則では説明しがたい．
典型的なものは，画像情報の認識である．たとえば，人間は，写真や描画から，猫，犬，熊，ネズミといった動物を判定できるが，その判定の基盤となる規則を列挙する
ことはむつかしい．現在の機械学習の技術は，動物の画
像と正解の対を大規模に与えられると，この判断を行う
分類器を作ることができる．いわば，人間が明示的には説明できない認識でも，データと正解の対からデータに内在する規則性を解に結び付ける分類器ができる．
このような直観に基づく判断は，医療画像からの専門家の判断にもみられる．たくさんの病理画像を見ている医師は，例えば，生研の細胞画像からがんの有無を判断できる．ただ，どこに注目してがんの有無を判断しているかを規則の形で言い表すことは，当該の専門医師にとっても簡単ではない．
3．データからの暗黙的な知識の獲得
第2 期ブームが直面した知識獲得の壁を，データとその判断の対の集合から学習するのが第3 期である．デー
タと判断の対の集合は，機械学習器のための訓練データと呼ばれる．訓練データが大量にあると，データと判断をつなぐ暗黙的な知識の学習できる．
いま，人工知能の研究者が医療に強い興味を示すのは，医療分野では，データと判断の対が大量に蓄積されているからである．検査データと診断の結果，あるいは，
X 線や超音波画像のデータと医師の判断の対が大量に存在している．また，患者さんの治療履歴のデータは，治療という患者への働きかけとその効果の対であり，個別の患者さんのための最適な治療方法を選択する機械学
習器の訓練データとなる．
さらに重要なことは，患者の日常生活を常時監視することで，これまで考えられなかった多様なデータが獲得− 10 −

できるようになってきたことである．病院での限定された検査データではなく，日常生活を送っている患者の観察データの活用は，例えば，日常生活を送る患者の長時間にわたる脈拍データなど，これまでも活用されてきてはいた．ただ，取得される大量データから意味のある情報を取り出す技術がなかったこと，また，観察手法の未発達のために患者への負担が大きかったことなどの理由から，その活用は限定されていた．現在，IoT 技術の進展に伴い，日常生活を送る患者の観察データを獲得する
手段が急速に進展し，これが大量データに意味を与える
人工知能技術と組み合わされることにより，医学研究や医療のあり様が大きく変革される可能性がある．
4．実世界に埋め込まれる人工知能
人工知能は，センサー技術の進展によって，対象を観察する強力な手段を持つようになった．現実世界を観察
しデータ化する技術は，大量データに意味を与える人工知能技術の発展を促した．現在の人工知能を支えるもう一つの隣接技術に，ロボット技術がある．自動走行ロ
ボットや自動運転技術のように，現在の人工知能は，思考や知能という，いわば，心の内的な機能だけでなく，現実世界の中で動き回ったり，現実世界を変化させたりす
る手段 ( アクチュエーター ) と結びついている ( 図1)．対象を観察し，対象の変化に応じて適切な動作をとることができるロボット，その典型が人間の医師よりも精度が高い手術ロボットであろう．医療の分野と工学の分野との融合である．
5．医療への応用
第3 期ブームは，近い将来，実際の医療分野で成果を挙げることができるだろうか？人工知能の研究者は，多くの障害があるが楽観的な見通しを持っている．最後に，障害と考えられるものを列挙しておこう．
(1) データの公開：医療にかかわる訓練データの多くが個人情報にかかわるものであること，データの機密性を保持する技術的，制度的な取り組みが必要(2) データの不均一性：医療機関ごとの検査手法や検査項目の相違が大きいこと，スモールデータの単なる集積だけではない，データの統合技術を開発すること(3) 知識の構築：データに解釈を与える背景知識が未整理であること，データとその解釈の対が訓練データ
であるが，解釈の前提となる知識が膨大であり，これを計算機で使用できる形で形式化する技術を開発す
ること(4) 第2 期に知識を支える枠組み ( オントロジー ) の構築として研究されてきた問題であり，医療の分野で重要な定性的な情報 ( テキスト ) の処理とも密接に関連した課題となっている．以上の3 つは，医療の人工知能にとっての大きな障害であるが，現在，人工知能
研究者と医療の実践者，研究者の協働が急速に進みつつあり，制度のトップダウンな設計と新たな技術の開発により，解消されていくと期待している．
参

考

文

献

1 ) 情 報 処 理 振 興 機 構 AI 白 書 編 集 委 員 会 編：AI 白 書，
KADOKAWA (2017)2 ) 辻井潤一監修：トコトンやさしい人工知能の本，日刊工業社 (2016)
3 ) 永井良三，宮野悟，大江和彦：ビッグデータ「変革する生命科学・医療」，実験医学 ( 増刊 )，羊土社，2016

Profile辻井

潤一（つじいじゅんいち）

現職：産業技術総合研究所 フェロー 人工知能 研究センター研究センター長
略歴：1973 年 京都大学大学院修士課程了、同助手、助教授
1981 年− 1982 年 フランス CNRC 上級研究員
1988 年 マンチェスター科学技術大（ UMIST）教授
1995 年 東京大学理学部教授 同大学院情報理工学系研究科教授
1995 年− 2001 年 マンチェスター大学教授（兼任）2005 年− 2011 年 マンチェスター大学教授（兼任）2011 年 マイクロソフト研究所アジア首席研究員
2015 年 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 人工知能研究センター センター長
2016 年 マンチェスター大学教授（兼任）
計算言語学会 (ACL)、国際機械翻訳協会（IAMT）、アジア言語処理学会連合（AFNLP）、言語処理学会などの会長を歴
任、2015 年より国際計算言語学委員会（ICCL ）会長
Coling、ACL 、BioCreative など国際学会での招待講演多数、ACL(2003)General Chair、EMNLP(2012)General Chair、Coling（2014）Program Chair など
主な受賞歴：
1988 年 日本 IBM 科学賞
2000 年 香港 SEYF 招聘教授賞
2004 年 大和エイドリアン賞
2005 年 IBM Faculty Award
2008 年 人工知能学会業績賞
2010 年 紫綬褒章 紫綬褒章、情報処理学会フェロー2013 年 情報処理学会功績賞
2014 年 船井業績賞、ACL フェロー2015 年 大川賞
2017 年 国際機械翻訳協会 IAMT 栄誉賞− 11 −

MEMO