hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高レベル放射性廃棄物地層処分の合意形成での手続き的・分配的公正機能の日欧比較

ドイツにおいて高レベル放射性廃棄物の地層処分の社会的受容の規定因を明らかにするために、インターネットによる社会調査を実施した。調査データを分析した結果、地層処分の調査候補地の選定の受容には、放射性廃棄物への感情や調査受け入れによる補償としての個人的便益という個人的合理性についての判断だけでなく、無知のヴェールのもとでの選定プロセスの手続き的公正さや過去や将来世代への倫理的配慮としての世代間主観的規範という社会的合理性についての判断が影響することを確認した。受容の規定因のうちで最も影響を及ぼしていたのは、昨年度のスイスでの調査と同じく、手続き的公正さの判断であった。さらに、地層処分政策という総論レベルの受容が、地層処分の候補地選定の受容という各論レベルの受容に直接的に影響していること、また無知のヴェールのものでの選定手続きの公正さの判断を媒介にして候補地選定の受容に間接的にも影響することを確認した。ドイツ、スイス、イギリス、フランス、そして日本における地層処分の政策受容や選定手続きの公正さ判断の違いを検討するために、これまで実施してきた社会調査の中で同一の質問項目の回答結果を比較した結果、政策受容や手続き的公正判断が高いのは無知のヴェール方式のスイスと公募方式のイギリスであることを確認した。イギリスや日本が実施している地層処分選定の公募方式とドイツやスイスが実施している無知のヴェールのもとでの候補地のスクリーニング方式について、それぞれの選定手続きの公正さや各手続きのよる候補地選定の受容の判断の違いの実験的検討のために、公募方式と無知のヴェール方式による仮想のシナリオを用いたインターネット調査を日本において実施した。分析の結果、無知のヴェール方式が公募方式よりも選定手続きの公正さや候補地選定の受容がより肯定的と判断されることを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の主な研究成果は以下の2つである。1.HLW地層処分のサイト選定を進めるスイスを取り上げ、実施主体のNAGRA及びスイス工科大学の社会科学専門家を訪問し、ヒアリング調査及び基礎資料収集を行った。その結果、スイスでは、特別計画策定の際、自分の地域の安全性に関する属性を知らない無知のヴェール状況で、安全性を第一優先に地質学的条件で候補エリアが絞り込む方式のサイト選定プロセスを決定したが、州レベルでの住民投票(拒否権)をなくすことを決定する際の手続き的公正さは十分でなかったことを確認した。一方、候補エリアに選ばれたことへの反発が少ないのは、サイト選定において地域会議で市民の発言機会やその反映プロセスが存在すること、自国の技術力や専門家への信頼が高いことなどによることを確認した。2.高レベル放射廃棄物の地層処分の候補地の選定方法が、手続き的公正や決定受容に及ぼす影響を検討することを目的としたシナリオ実験を実施した。本研究では、科学的要件群、公募群、社会経済的要件群、科学的要件と社会経済的要件の両方の群の4つの選定方法を設け、国、都道府県、市町村といった当事者性の異なる水準で比較することで、手続き的公正や決定受容の評価における選定方法の違いがNIMBY側面に及ぼす作用について、選定方法(4条件)×当事者性(3条件)を操作したweb上のシナリオ実験を実施した。主な結果として、手続き的公正については、当事者性の主効果が確認された。決定受容については、選定方法×当事者性の交互作用が確認された。手続き的公正と決定受容のいずれにおいても、国で評価が高く、市町村で評価が低いというNIMBYの側面が強く生じていた。ただし、決定受容においては、選定方法によりその側面が緩和されることが示唆された。次年度に行うスイスでの社会調査が可能となるように現地での聞き取り調査が実施できたこと、今年度計画通りにスイスでの社会調査が実施できるようになった。および地層処分の社会的受容に及ぼす要因分析のためのシナリオ実験を実施し、実験の基本的な枠組みを確定できたことで、今年度さらに要因の分析のための実験をすることができる。本年度の主な研究実績は以下のとおりである。1.高レベル放射性廃棄物の地層処分施設候補地の受容についてのスイスでの社会調査を実施した。地層処分の候補地が含まれるスイスの3地域を対象としたインターネット調査を実施した。その結果、無知のヴェールに基づく候補地選定手続きの公正さ評価が総論レベルでの地層処分政策の受容や各論レベルでの処分候補地の受容に影響を及ぼしていることを確認できた。さらに、スイスにおいても過去世代や将来世代への責任感(世代間主観的規範)も候補地の受容に有意な影響を及ぼしていることを確認できた。また、事業主体への信頼は日本に比較して高い評価を得ているが、事業主体への信頼は候補地の選定手続きの公正を媒介にして候補地の受け入れに影響を与えることを確認できた。2.高レベル放射性廃棄物の地層処分施設候補地の受容についての日本での社会調査を実施した。日本でもあらかじめ候補地を挙げるのではなく全国を対象に白紙から選定しはじめる、つまり、潜在的に誰もが当事者となり得るという無知のヴェール下で決定したならば、どのように受け止めるかを調べるために、仮想シナリオ調査を行った。その結果、無知のヴェールによる決め方は公正だと評価されており、受容との関連が強いという結果が得られた。また、社会的受容は社会全体にとっての公益的視点とも関連しており、地域の利害を乗り越えて判断できることと無知のヴェールによる決定プロセスの両方を同時に喚起することの有効性が示唆された。3.NIMBY型公共計画の合意形成ゲームを作成し、無知のヴェールの手続きであれば公共計画の立地受け入れについて合意できるとの実験結果を得た。

高レベル放射性廃棄物の地層処分政策において無知のヴェールにもとづいて国のすべての地域から地層処分場候補地の適地を絞り込む手続きをとっているスイスにおいて、3つの候補地とその周辺を対象にした社会調査を実施できた。さらに、スイスとの国際比較の目的で、日本では異なる地層処分政策をとっているが、スイスと同じ無知のヴェールにもとづく候補地選定の手続きをとるとの仮想状況を設定した社会調査についても予定通り実施することができた。さらに、高レベル放射性廃棄物の地層処分と同様にNIMBYの特徴を持っている福島原発事故による指定廃棄物の処分場立地の選定手続きをシミュレートしたNIMBY型公共計画合意形成ゲームを開発して、無知のヴェールにもとづく選定手続きに合意できれば、ゲームプレーヤーがそれを公正と評価し施設選定決定を受容できるとの結果を得た。ドイツにおいて高レベル放射性廃棄物の地層処分の社会的受容の規定因を明らかにするために、インターネットによる社会調査を実施した。調査データを分析した結果、地層処分の調査候補地の選定の受容には、放射性廃棄物への感情や調査受け入れによる補償としての個人的便益という個人的合理性についての判断だけでなく、無知のヴェールのもとでの選定プロセスの手続き的公正さや過去や将来世代への倫理的配慮としての世代間主観的規範という社会的合理性についての判断が影響することを確認した。受容の規定因のうちで最も影響を及ぼしていたのは、昨年度のスイスでの調査と同じく、手続き的公正さの判断であった。さらに、地層処分政策という総論レベルの受容が、地層処分の候補地選定の受容という各論レベルの受容に直接的に影響していること、また無知のヴェールのものでの選定手続きの公正さの判断を媒介にして候補地選定の受容に間接的にも影響することを確認した。ドイツ、スイス、イギリス、フランス、そして日本における地層処分の政策受容や選定手続きの公正さ判断の違いを検討するために、これまで実施してきた社会調査の中で同一の質問項目の回答結果を比較した結果、政策受容や手続き的公正判断が高いのは無知のヴェール方式のスイスと公募方式のイギリスであることを確認した。イギリスや日本が実施している地層処分選定の公募方式とドイツやスイスが実施している無知のヴェールのもとでの候補地のスクリーニング方式について、それぞれの選定手続きの公正さや各手続きのよる候補地選定の受容の判断の違いの実験的検討のために、公募方式と無知のヴェール方式による仮想のシナリオを用いたインターネット調査を日本において実施した。分析の結果、無知のヴェール方式が公募方式よりも選定手続きの公正さや候補地選定の受容がより肯定的と判断されることを確認した。スイスにおける高レベル放射性廃棄物の地層処分立地の選定プロセスについての聞き取り調査を実施できたので、スイスにおける受容の主要な規定要因についての仮説を提示したうえで、今年度のスイスでの聞き取り調査をもとに、地層処分の社会的受容を規定する要因を解明するための社会調査を実施する予定である。さらに、無知のヴェール状況における地層処分立地受け入れを規定する要因を解明するシナリオ実験も実施する予定である。
イメージング質量分析を用いた癌微小環境一細胞脂質プロファイルの解明

本邦では非B非C型肝細胞癌(NBNC-HCC)が増加傾向の一途を辿っている。その治療は外科的手術に頼るところが大きく、遠隔転移を含む進行性の場合には治療手段の一つとして薬物療法が適用されるが十分な奏効率を示せていないのが現状である。この原因として癌微小環境における複雑な細胞間ネットワークが影響していると考えられている。本研究では外科的切除されたNBNC-HCC、B型肝炎およびC型肝炎ウイルス性HCC組織切片に対してイメージング質量分析による1細胞解析を実施する。その結果を組織病理所見と併せることにより癌微小環境内の細胞マッピングに、患者予後との照合により悪性度へ影響を及ぼす脂質を特定する。
神戸と上海における国際都市の形成過程と将来像及びその文化的背景に関する比較研究

(1)日本における神戸市と中国における上海市を、近代世界システムのなかで欧米諸国の東アジア進出に伴い、その過程で生み出された両国における代表的国際都市ととらえ、両都市の形成と発展につき、両者を比較しながら、人文科学(歴史学、文学、社会学、文化学)、および社会科学(国際関係論、政治学、法律学、経済学、経営学)から学際的かつ多面的に、それらの形成過程、将来像、経済的背景、文化的背景を明らかにし、その全体像と歴史的意義をとらえようとした。(2)当該年度は3年間の最終年度として、全体的に最終的意見調整、総括に重点におき、研究分担者は個別の研究テーマを追求するとともに、合同シンポジウムを、10月に神戸大学で日本の研究分担者を中心として、そこに中国側の研究分担者が2名参加して開催し、11月に復旦大学で中国の研究分担者を中心として、そこに日本側の研究分担者が2名参加して開催し、研究報告と総合討論をおこなった。あわせて、神戸大学、復旦大学研究分担者各2名が、それぞれのテーマに応じて上海・同周辺、および神戸・同周辺を調査し、また関係資料の収集に当った。(3)10月の合同シンポジウムで主な論点となったのは、(1)浦東を中心とする長江流域経済圏と、神戸をとりまく関西経済圏との有機的結合であり、とくに地震後の神戸復興のために、神戸港を中心として両者の結合をはかる具体的方策、(2)近現代に上海市を中心として中国文化が発展してきたのに対して、残念ながら神戸市を中心とする日本文化は形成されてこなかったことの確認と、それとの関連で日本の国家形成と国民文化の形成が東京1極集中であったことの意味、である。また、復旦大学研究分担者は、地震後まだ復興がはじまったばかりの神戸市を実地に調査し、それを通じて神戸市の文化・経済・経営の形成の条件(正、負)を確認し、地震からの復興が、神戸市だけでなく、上海市の将来にも深く関係していること(上記(1)の論点)を再確認した。(4)11月の合同シンポジウムで主な論点となったのは、(1)2年まえと比較しても発展の著しい上海経済の現状と、それが含んでいる問題点(インフラ、都市生活、緑化、文化的影響)、(2)近代において日本文学と中国文学が上海を媒介として交流し、相互に影響し合ったことの意義、である。神戸大学研究分担者は、1両年の上海市・周辺部の急速な変貌を視察し、その文化・経済・経営が発展しつつも重大な矛盾を含んでいることを確認した。とりわけ、浦東地区の発展ぶりが国際関係と深く関係していることを再確認するとともに、そこに形成されつつ超近代都市はもつ脆弱性(バブル経済)を指摘した。(5)両シンポジウムにおいて、最後に国際都市の未来像を展望する総合討論をおこない、また本年度が、共同研究の最終粘度に当るので、研究成果の公表について打ち合せをおこない、日本語で研究成果を公刊する方針を決定した。(6)本年度を含めて、共同研究で確認されたことは、(1)近代世界システムと欧米諸国の東アジア進出が、日本と中国に国際都市神戸と上海を生み出す歴史的条件となったこと、しかしその国際的、国内的条件によってメガ国際都市・上海と、ミニ国際都市・神戸が生れたこと、(2)1980年代の開放改革後、再び国際都市として成長してきた上海は、その急速な経済的発展に対して、法的整備(破産法)、国内資本形成、市民社会形成が追い付いていないこと、(3)1995年の地震によって、神戸市と長江経済圏は海運能力の開発などで新しい結びつきを必要としていること、(4)中国は政治、経済、文化などで各中心をもつ多中心国家であるのに対して、日本は東京中心の単一中心国家であること、(5)そのひとつの表れとして、上海は中国文芸、出版の中心であるが、神戸はファッションの発信基地であっても、文化の国家的中心ではあり得ないこと、ここにメガ国際都市とミニ国際都市の違いを生む国内条件の違いの一つがあること、(6)経済については、関西経済圏としても、神戸港としても、かなりの独自性をもち、上海、長江経済圏のカウンターパートである得ること、(7)上海と、神戸あるいは関西との間には、文化的交流の輪が歴史的に強力であったこと、(8)今日でも、神戸大学と復旦大学の間には留学生の交換、また復旦大学からの交換教授の受入れが進んでおり、このことは、両都市の国際化にとっても重要であること、である。

あわせて、神戸大学、復旦大学研究分担者各2名が、それぞれのテーマに応じて上海・同周辺、および神戸・同周辺を調査し、また関係資料の収集に当った。(3)10月の合同シンポジウムで主な論点となったのは、(1)浦東を中心とする長江流域経済圏と、神戸をとりまく関西経済圏との有機的結合であり、とくに地震後の神戸復興のために、神戸港を中心として両者の結合をはかる具体的方策、(2)近現代に上海市を中心として中国文化が発展してきたのに対して、残念ながら神戸市を中心とする日本文化は形成されてこなかったことの確認と、それとの関連で日本の国家形成と国民文化の形成が東京1極集中であったことの意味、である。また、復旦大学研究分担者は、地震後まだ復興がはじまったばかりの神戸市を実地に調査し、それを通じて神戸市の文化・経済・経営の形成の条件(正、負)を確認し、地震からの復興が、神戸市だけでなく、上海市の将来にも深く関係していること(上記(1)の論点)を再確認した。(4)11月の合同シンポジウムで主な論点となったのは、(1)2年まえと比較しても発展の著しい上海経済の現状と、それが含んでいる問題点(インフラ、都市生活、緑化、文化的影響)、(2)近代において日本文学と中国文学が上海を媒介として交流し、相互に影響し合ったことの意義、である。神戸大学研究分担者は、1両年の上海市・周辺部の急速な変貌を視察し、その文化・経済・経営が発展しつつも重大な矛盾を含んでいることを確認した。とりわけ、浦東地区の発展ぶりが国際関係と深く関係していることを再確認するとともに、そこに形成されつつ超近代都市はもつ脆弱性(バブル経済)を指摘した。(5)両シンポジウムにおいて、最後に国際都市の未来像を展望する総合討論をおこない、また本年度が、共同研究の最終粘度に当るので、研究成果の公表について打ち合せをおこない、日本語で研究成果を公刊する方針を決定した。(6)本年度を含めて、共同研究で確認されたことは、(1)近代世界システムと欧米諸国の東アジア進出が、日本と中国に国際都市神戸と上海を生み出す歴史的条件となったこと、しかしその国際的、国内的条件によってメガ国際都市・上海と、ミニ国際都市・神戸が生れたこと、(2)1980年代の開放改革後、再び国際都市として成長してきた上海は、その急速な経済的発展に対して、法的整備(破産法)、国内資本形成、市民社会形成が追い付いていないこと、(3)1995年の地震によって、神戸市と長江経済圏は海運能力の開発などで新しい結びつきを必要としていること、(4)中国は政治、経済、文化などで各中心をもつ多中心国家であるのに対して、日本は東京中心の単一中心国家であること、(5)そのひとつの表れとして、上海は中国文芸、出版の中心であるが、神戸はファッションの発信基地であっても、文化の国家的中心ではあり得ないこと、ここにメガ国際都市とミニ国際都市の違いを生む国内条件の違いの一つがあること、(6)経済については、関西経済圏としても、神戸港としても、かなりの独自性をもち、上海、長江経済圏のカウンターパートである得ること、(7)上海と、神戸あるいは関西との間には、文化的交流の輪が歴史的に強力であったこと、(8)今日でも、神戸大学と復旦大学の間には留学生の交換、また復旦大学からの交換教授の受入れが進んでおり、このことは、両都市の国際化にとっても重要であること、である。1.神戸市と上海市を近代世界システムのなかで国際都市の形成と発展ととらえ、両者を比較しながら、人文科学、社会科学の両面から、その形成過程、将来像、経済的背景、文化的背景を全体的に明らかにしようとした。2.そのために、中国・上海の復旦大学と共同研究をすすめ、その一環として合同シンポジウムを開催した。あわせて、神戸大学研究分担者は、それぞれのテーマに応じて上海および同周辺を調査した。
腸内細菌属の質量分析による新たな薬剤耐性遺伝子タイピングの迅速分類法に関する構築

近年、MALDI-TOF MS法は菌種同定検査以外に薬剤耐性菌の検出やクローン解析に至るまで発展してきた。申請者はこの技術に着目し、ESBL産生菌およびCPE産生菌の確定や薬剤耐性遺伝子の判別について検討した。1. ESBL産生菌検出に関する研究2. CPE産生菌検出に関する研究ClinProtoolsでの解析にはIMP型75株、GES 5株、OXA型5株、NDM型5株、KPC型4株、VIM型2株を対象としたが、解析の主体は菌株数の多いIMP型で実施した。その結果、比較的特異性の高いピークでの識別(2832m/z、4154m/z)や各種アルゴリズムではCPE産生菌の検出は困難と考えられた。ただし、申請者が独自開発したIUHW2法では感度82.14%、特異度70%を示し、CPE産生菌の検出に有用であることが示唆された。このIUHW2法による解析については更なる検証が必要と考えている。近年、薬剤耐性菌による医療関連感染では腸内細菌科細菌に属するESBL産生菌やCPE産生菌の急増が問題となっている。そこで、平成28年度はESBL産生菌(大腸菌、肺炎桿菌など)、CPE産生菌(カルバペネマーゼ産生腸内細菌科細菌)およびnon-ESBL・CPE産生菌などの菌株収集を関連施設の協力により合計300菌株程度を収集した。収集した菌株はディスク鑑別法での表現系による分類を使用し、大きくESBL産生菌(クラブラン酸による阻害作用)、AmpC産生菌(ボロン酸による阻害作用)、CPE産生菌(CIM法)に分類した。また、ESBL産生菌・CPE産生菌については薬剤感受性試験(ペニシリン系・セフェム系・カルバペネム系など)も併せて検討を行なった。このスクリーニング的な分類作業と薬剤感受性試験の実施がH28年度の検討で大きく時間を要した。申請者はマトリックス支援レーザー脱イオン化飛行時間質量分析法(MALDI-TOF MS)での波形データを応用し、MRSA菌株間の相同性の違いを鑑別する新しい解析手法を平成25年度の挑戦的萌芽にて確立した。この技術を利用し、ESBL産生菌およびCPE産生菌の検出を遺伝子学的分類法と比較しながら薬剤耐性菌の迅速検出および分類法の確立をMALDI-TOF MSの技術で構築する事を目的としている。菌株収集:関連施設の高木病院および九州耐性菌検査ネットワーク参加施設の協力によりESBL産生菌(大腸菌、肺炎桿菌など)、CPE産生菌(カルバペネマーゼ産生腸内細菌科細菌)およびnon-ESBL・CPE産生菌など合計菌株:300菌株程度を収集した。なお、ESBL産生菌は比較的容易に収集できたが、CPE産生菌については収集菌株数が少ない状況であるため、H29年度もCPE産生菌については収集を予定している。ディスク法による薬剤耐性菌の鑑別:ESBL産生菌、CPE産生菌が疑われた菌株を対象に、ESBL産生菌はクラブラン酸による阻害作用の有無、CPE産生菌はメロペネム含有のディスクを使用したCarbapenemase Inactivation Method(CIM)試験にてスクリーニング分類を実施した。また、ESBL産生菌・CPE産生菌については、予定をしていなかった薬剤感受性試験(ペニシリン系・セフェム系・カルバペネム系など)を併せて実施し、H28年度に薬剤感受性パターンと薬剤耐性菌の関連性を検討するように追加企画した。薬剤耐性遺伝子による鑑別:ESBL産生菌およびCPE産生菌を確定するためPCR法、Multiplex PCR法およびLAMP法を実施する予定である。そのため、ESBL産生菌およびCPE産生菌を検出するプライマーの設計を実施している。特にCPE産生菌に関しては誰も作製していないBig 5遺伝子(IMP, VIM, NDM, KPC, OXA)を検出するLAMP法のプライマーを同時に作製・検討を行い、詳細な分類ができる準備も実施している。MALDI-TOF MSによる波形解析:一部のESBL産生菌について、エタノール・ギ酸処理抽出法を実施し、MALDI Biotyperにてスペクトル波形を最低2回以上集積した。薬剤耐性菌による院内感染では腸内細菌科細菌を中心としたESBLおよびCPE産生菌の急増が問題となっているため、迅速な検出法が期待されている。そこで、これらの細菌を迅速に同定し、且つESBL産生菌やCPE産生菌を同時に検出できれば早期に抗菌薬適正使用に繋がり臨床治療上、極めて有用と言える。H28年より継続して収集しているCPE産生菌50株について、作成したLAMP法プライマーを用いて5遺伝子(IMP、VIM、NDM、KPC、OXA)に分類し、この遺伝子タイプ別にMALDI-TOF MSで分類可能か、現在検証しているESBL産生菌の検出法を利用しH30年に向け追加検討を実施する。ESBL産生菌およびnon-ESBL産生菌である大腸菌についてクラスター解析および特異ピークの検出を実施した。大腸菌のみを使用することで菌種の特異ピークをESBL産生菌の特異ピークと誤検知することなく実施できる。

ClinPro ToolsのGenetic Algorithm(GA)およびSupervised Neural Network(SNN)、Quick Classifier(QC)の3種のアルゴリズムによるESBL産生菌およびnon-ESBL産生菌のクラス分類、更には遺伝子型別のクラス分類を実施した結果、QCのDifference Averageにて感度68%、特異度81%の結果が最も高く、遺伝子型別によるクラス分類は各アルゴリズムにおいて不可能であった。ESBL産生菌の特異ピーク検出について独自開発ソフトを使用し解析した結果、3,488m/z, 5,876m/z付近のピークに特徴が確認された。しかし、ESBL産生菌を明確に分類できる特異ピークではないため、更にH30年に継続してスペクトル波形およびイオン強度等の特徴についてflexAnalysisにより全スペクトル波形を検証する。菌株収集:H28年度に収集株数が少ない状況であったCPE産生菌を合計50収集した。薬剤耐性遺伝子による鑑別:設計したLAMP法のプライマーを用いて収集菌株50株のCPE産生菌の遺伝子検査を実施し、5遺伝子(IMP、VIM、NDM、KPC、OXA)に分類した。MALDI-TOF MSによる波形解析:収集したESBL産生菌およびnon-ESBL産生菌の各50株についてエタノール・ギ酸抽出法を1株あたり二重測定実施し、スペクトル波形を取得した。取得した波形はflexAnalysisソフトウェアおよびClinPro Toolsソフトウェアを用いてピークデータを収集し、有意に異なるピークの抽出を実施した。ClinPro Tools解析ソフトによるクラスター分類:収集したESBL産生菌およびnon-ESBL産生菌のスペクトル波形を用いてクラスター解析を実施した。更にGA、SNN、QCの3つのアルゴリズムを用いてESBL産生菌とnon-ESBL産生菌の最適なアルゴリズムを作成し、ESBL産生菌のクラス分類を実施した。独自開発ソフトによるESBL産生菌特異ピークの検出:Excelソフトのマクロ処理により独自に作成した疫学解析ツールを用いて、ESBL産生菌とnon-ESBL産生菌の識別可能なピークを検証した。近年、MALDI-TOF MS法は菌種同定検査以外に薬剤耐性菌の検出やクローン解析に至るまで発展してきた。申請者はこの技術に着目し、ESBL産生菌およびCPE産生菌の確定や薬剤耐性遺伝子の判別について検討した。1. ESBL産生菌検出に関する研究2. CPE産生菌検出に関する研究ClinProtoolsでの解析にはIMP型75株、GES 5株、OXA型5株、NDM型5株、KPC型4株、VIM型2株を対象としたが、解析の主体は菌株数の多いIMP型で実施した。その結果、比較的特異性の高いピークでの識別(2832m/z、4154m/z)や各種アルゴリズムではCPE産生菌の検出は困難と考えられた。ただし、申請者が独自開発したIUHW2法では感度82.14%、特異度70%を示し、CPE産生菌の検出に有用であることが示唆された。このIUHW2法による解析については更なる検証が必要と考えている。菌株収集:今後も関連施設を中心に継続してESBL産生菌およびCPE産生菌の菌株収集を継続して実施する。なお、H30年度には本研究事業に併せてバンコマイシン耐性腸球菌(VRE)の耐性遺伝子とMALDI-TOF MSによる波形解析を検討する可能性があるため、H29年度にVRE菌株の収集を実施する。薬剤耐性遺伝子による鑑別:ESBL産生菌およびCPE産生菌を確定するためPCR法、Multiplex PCR法およびLAMP法を実施する。
追熟を有する果実の適期収穫を支援するクラウドシステムの構築

追熟を有する果実では、適期での収穫が非常に重要である。西洋なし'ルレクチエ'ではその判定の主な手法としてヨウ素デンプン反応による手法が用いられるが、この手法は評価者による誤差、客観性の欠如などの問題があった。本研究では、従来手法をもとに、色彩画像処理技術による客観的な評価で判定確度を向上させたシステムの開発を行う。このシステムをモバイル端末から利用できるクラウド対応にすることで生産現場での利用を可能にするとともに現場データの収集と集約が行える。また、果実の成熟に伴う内部成分の変化特性を把握し、その変化特性から収穫適期推定モデルを構築することで新たな手法と追熟後の果実品質推定手法の開発を行う。
二環状配位子-複核ニッケル錯体を用いたウレアーゼのモデル錯体の合成

新しい二環状配位子-複核金属錯体の合成を行い、それらの構造や物性を解明出来た。また、二環状配位子およびその関連化合物で、ウレアーゼのモデルとなる複核ニッケル錯体が得られた。(1)ポリメチレン鎖架橋二環状配位子-複核金属錯体のclosed型を利用してウレアーゼモデル錯体を作るには、どのメチレン鎖長が適当であるか調べた。すなわち、さまざまなメチレン鎖長で架橋した二環状配位子-複核金属錯体を合成してそれらの構造を調べた。この結果、トリメチレン鎖架橋の複核ニッケル錯体がモデル錯体の合成に有望であるという指針が得られた。(2)二環状配位子-複核金属錯体が、固体中ばかりでなく溶液中においても、常にclosed型を取るような2環の架橋方法を検討した。メチレン鎖以外の架橋方法として、まず、キシリレンのオルト位を利用して2環を空間的に接近させて固定する方法を検討した。すなわち、オルトキシリレン架橋の二環状配位子-複核ニッケル錯体を合成し、その構造を明らかに出来た。(3)トリメチレン鎖を利用した架橋についても、上記(2)と同じ見地から、架橋部に配位性の水酸基を導入した2-ヒドロキシプロピレン架橋の二環状配位子-複核金属錯体を合成しその構造を明らかにすることに成功した。この錯体は、溶液状態でもclosed型を保ち、ウレアーゼの活性部位の構造と良く似た構造モデルといえることがわかった。(4)上記(3)の二環状配位子を合成する際の原料である水酸基を持つヘキサアミンN,N,N',N'-tetrakis(3-aminopropyl)-1.3-diaminopropan-2-olの複核ニッケル錯体を合成し単結晶X線構造解析を行った。この錯体はウレアーゼ活性部位の構造に、(3)で得られた複核ニッケル錯体よりも、より近い構造モデルとなることが明らかになった。2個の環状配位子を官能基でつなぎ、ウレアーゼの活性部位に出来る限り近い構造を持つ二環状配位子-複核ニッケル錯体が得られるように、下記の(1)および(2)の合成を行った。(1)まず、2環をclosed型に固定するためにσ-キシリレン基で架橋した二環状配位子-複核ニッケル錯体を合成した。この錯体はテンプレート反応を利用する従来の方法では合成できなかったので、新たな合成法を開発した。まず、3個の二級アミンの内2個だけをベンジル化した環状配位子を2個、フタロイル基を用いて架橋した後、ベンジル基をはずし、さらにアミド結合を還元して目的のσ-キシリレン基で架橋した二環状配位子を得た。この配位子を用いて複核ニッケル錯体を合成に成功した。錯体の同定は、マス、およびIRスペクトル測定、元素分析、CVの測定などにより行った。合成途中に得られた各種の二環状配位子についても複核ニッケルを合成し、σ-キシリレン基で架橋した錯体とその性質や構造を比較した。これらの結果は1998年3月に開かれる日本化学会春季年会にて発表する。(2)次に、水酸基を持つ2-ヒドロキシプロピル基で2環を架橋した二環状配位子およびその複核ニッケル錯体の合成に成功した。この錯体の過塩素酸塩では、二環はclosed型を取っており、水酸基は2個のニッケルイオンを架橋している。

ニッケル間距離は約3.8Åとウレアーゼのそれ(3.5Å)に近い。また、一方のニッケルイオンは5配位状態で、他方のニッケルイオンは6配位状態を取っている。すなわち、この非対称型二環状配位子-複核ニッケル錯体の構造は、ウレアーゼの活性中心の配位構造に大変類似している。現在、X線構造解析を進めるとともに発表論文を準備中である。前年度に引き続き、二環状配位子およびその関連化合物で、ウレアーゼの活性部位に出来る限り近い構造を持つ複核ニッケル錯体が得られるように、下記の(1)および(2)の合成を行った。(1)まず、金属イオンに配位可能な水酸基を持つ2-ヒドロキシプロピル基で2環を架橋した二環状配位子およびその複核ニッケル錯体の合成と構造解析を進めた。複核ニッケル錯体のアジ化物を合成しその構造を単結晶X線構造解析することに成功した。このアジ化物では、二環はclosed型を取っており、水酸基は2個のニッケルイオンをアルコキソ架橋している。ニッル間距離は約3.9Åである。ニッケルイオンは六配位型をとっている。また、この結晶中では、アジ化物イオンは2座配位子として働いており、closed型になっている二環状配位子-複核ニッケル錯体(1ユニット)が交互に連結されてチェイン構造を作っていることが明らかになった。さらに、この錯体の過塩素酸塩の磁性測定から、2個のニッケルイオンの間には反強磁性的相互作用が存在することも明らかになった。ウレアーゼの活性中心の1つのモデル錯体が得られた。(2)次に、上記の二環状配位子を合成する際の原料である水酸基を持つヘキサアミンN,N,N',N'-tetrakis(3-aminopropyl)-1,3-diaminopropan-2-olの複核ニッケル錯体を合成した。単結晶X線構造解析から、この錯体は(1)で得られた複核ニッケル錯体よりもさらにウレアーゼ活性部位の構造に似ていることが明らかになった。すなわち、2個のニッケルイオンはアルコキソ架橋されると同時にアセタト架橋されている。この二重架橋ため、ニッケル間距離は約3.5Åと上記(1)の錯体よりも更にウレアーゼ活性中心のニッケル間距離に近い。また、どちらのニッケルイオンも、五配位型をとっているが配位構造は異なっている。よりウレアーゼに近いモデルが得られた。
リング攪乱による円管内流れの制御と流れ構造の解明

当該研究に使用した供試円管は直径100mm、全長14mで、流れが十分に発達している管路入口より約7m下流位置に攪乱リングを挿入した。リング断面は一辺7mmの正方形である。このリング背後の流れ場について熱線流速計で詳細に測定した。得られた信号はAD変換し、MOディスクに記録、パソコンで平均速度、乱れ強さ、レイノルズせん断応力等を算出した。管中心位置での平均速度と乱れ強さの流れ方向変化はリング背後で極大値を取り、それからアンダーシュートし、極小値を取った後に非攪乱の値に漸近している。極大値、極小値を取る位置は乱れ強さの方が下流方向にずれており、平均速度より乱れの方がやや反応が遅れることを示している。次に乱れ強さとレイノルズせん断応力分布形状の流れ方向変化を調べた。攪乱リング近傍の急な速度勾配による乱流混合機構のため、リング背後ではリング高さより少し高い位置に大きなピークが見られる。このピークの位置と大きさはリング先端より約10リング高さ下流まではほぼ一定であるが、内部境界層の発達に伴い、小さくなり、やがて消去する。更に流れは再発達し、非攪乱の状態に回復する。これらの変化は平均速度分布形状の流れ方向変化の挙動とも良く対応している。更に乱れエネルギの非攪乱の場合との差として定義される緩和量の流れ方向変化を調べた。緩和量はリング直後5直径位置で極大値を取った後に減少、零の値に漸近する。この観点からもリング攪乱の約50直径下流では非攪乱の状態に回復している。以上、乱れ特性の変化挙動について、平均流特性の変化とよく対応しており、また緩和過程と乱流混合機構の観点から説明出来ることを明らかにした。今後はスペクトル解析等の周波数解析と統計的処理による解析から、そのメカニズムを明らかにする予定である。なお、本研究実績は日本機械学会論文集に投稿する予定である。
重症心不全の同種幹細胞移植治療へ向けた大動物モデル系の構築

ブタ組織の胎児付着物(羊膜、胎盤、臍帯)から細胞を樹立した。これらの細胞は増殖能を有し、かつ、間葉系幹細胞マーカーを発現していた。その発現は安定し、ヒト細胞とブタでは同等であることが示された。の間葉系幹細胞マーカーが発現していた。EGFP(緑色蛍光タンパク質)遺伝子をマーカーとして組み込んだブタの羊膜由来細胞を心筋虚血性心不全モデルブタへ移植し組織検体の評価を行ったところ、EGFP陽性細胞の組織への生着が確認できた。近年、細胞移植を利用した再生医療応用への関心が強く寄せられている。なかでも、皮膚や骨・軟骨に限らず、心臓、肝臓、膵臓など主要臓器に関する疾患への幹細胞移植療法が大きく期待されている。その背景には高齢化を迎えた日本において、重症な心疾患の治療法の一つである心臓移植には60歳以上の患者が対象外となる規定の存在などがある。そのために、幹細胞を使用した細胞移植療法は今後欠かせない治療法になると考えられる。一方、臨床における細胞移植では自家移植あるいは同種移植となるが、特性の明らかな細胞の個体レベルでの評価系が存在するのは主としてマウスのみである。ヒトに近い中大動物での評価が求められているが、特性評価された中大動物の幹細胞は現状ほとんど樹立されていない。そこで、ブタの羊膜や胎盤由来細胞を樹立し、安定培養系のプロトコールを確立すること、得られた細胞の心筋への分化誘導法の確立・特性評価を実施し、ヒト由来細胞との比較解析を実施すること、臨床応用を目指しモデル動物への細胞移植療法を検討することを目的とした。今年度は、医療用廃棄物かつ非侵襲組織である胎児付着物を含む胎児性細胞(羊膜、胎盤、臍帯)から細胞の樹立を実施した。これらは倫理的問題が低いうえに、マウスおよびヒト細胞で心筋分化能が高い組織として知られている。複数の手法を用い、ブタ組織の胎児性付着物から間葉系細胞マーカーを発現した複数の細胞の樹立に成功した。細胞の形態学的特徴の観察および細胞染色を行い、その特性評価にも成功した。また、中大動物細胞の糖鎖プロファイル解析を実現した。得られた結果からヒト由来細胞との比較解析が可能であり、後の臨床応用へ向けた適切な細胞ソースの基盤データの取得に至った。近年では、人工多能性幹細胞研究の発展とともに、細胞移植療法への関心がますます高まっている。高齢化を迎えた日本において、加齢に伴う機能低下は重要な問題の一つである。心疾患治療などに幹細胞移植療法を行うことには大きな期待がよせられるが、心臓を始めとする多くの主要臓器では特異的な表面マーカーが同定されておらず、細胞移植に最適な細胞の選定が困難な状況にある。臨床で行われる細胞移植療法は自家移植あるいは同種移植となるが、ヒトに近い中大動物において特性評価された幹細胞はほとんど存在しない。そのため、正確な細胞および機能評価を目的として、ブタの羊膜や胎盤由来細胞を樹立し、心筋分化誘導法の検討・特性評価などを実施してきた。本年度は、ブタの胎児付着物を含む胎児性細胞(羊膜、胎盤、臍帯)から樹立した細胞の詳細な特性評価を中心とし、ヒト由来細胞との比較解析を行った。昨年度に樹立した間葉系幹細胞マーカーを発現していた各々の細胞は、樹立法によらずその発現は安定していた。そして、臨床応用を視野にヒトの羊膜由来細胞との比較解析を実施したところ、ヒトとブタでは同様の間葉系幹細胞マーカーが発現していた。また、本研究で用いたブタ細胞はEGFP-トランスジェニックブタ組織由来であり、樹立後に回収した細胞自体は緑色に光っていることが目視で確認できた。EGFPをマーカーとした未分化細胞(1x10^<6-7>cells)を心不全モデルブタへ移植し、のちにホルマリン固定した組織検体の評価を行ったところ、EGFP陽性細胞の組織への生着が確認できた。このことから、同種の幹細胞移植は個体への負担を軽減し、組織改善への有効性を示唆した。これらは、細胞移植療法などの臨床応用への基盤確立へ有用な役割を果たすといえる。
プラナリアにおける生殖様式の転換

自然界では、多くの生物は環境に適応して無性生殖、有性生殖を切り換えて子孫を形成している。プラナリアでも自然界では、多くの生物は環境に適応して無性生殖、有性生殖を切り換えて子孫を形成している。しかし、その切り換え機構についてはほとんど知られていない。プラナリアでも環境により、無性生殖と有性生殖を転換する系統が存在する。私達は無性生殖で増殖させたリユウキュウナミウズムシ(Dugesia ryukyuensis)OH株に、イズミオオウズムシ(Bdellocephala brunnea)という有性生殖のみを行うプラナリアを餌として与えることによって、人為的に無性生殖を行う個体から有性生殖を行う個体へと転換させる実験系(有性化)を確立している。有性化は形態的特長からステージ1-5に分類され、有性化がある程度進行すると、投餌を止めても自立的に有性化が進行するようになり(ほぼステージ3)、この時期をPoint of No Returnとよぶ。プラナリアの有性化による無性生殖から有性生殖への転換は、自然界における生殖転換機構のモデルと考えることができる。有性個体を餌として無性個体に与えることにより、有性化が進行することから有性個体中に有性化を促す因子(有性化因子)が含まれていると考えられる。その化学構造が明らかになれば、後生動物における初の生殖戦略転換にかかわる鍵物質の同定となる。本研究では有性化因子の単離・同定を目指してきた。今年度、有性個体ホモジェネートより、逆相、イオン交換そしてゲル濾過クロマトグラフィーを組み合わせた方法によって、有性化因子の精製を行ってきた。この物質の性質は、熱安定性弱疎水性、非蛋白質性で分子量500Da以下の低分子有機化合物であることが明らかとなった。さらにNMR解析およびCD測定により、L-トリプトファンであることがわかった。現在、市販のL-トリプトファン投与による生物検定を行っており、有性化とL-トリプトファンの投与量(濃度)に重要な関係があることが示唆できる予備的な結果が得られている。生物に必須であるアミノ酸のひとつが、プラナリア有性化現象に関与していた驚きとともに、どのような作用機序で生殖器官(生殖細胞)の分化や無性生殖の停止がL-トリプトファンにより誘導されるのかを調査することにより、後生動物に共通する新たな生命現象の発見につながる発展性が期待できる。扁形動物プラナリアの一種、リュウキュウナミウズムシ無性個体のクローン集団(OH株)に、有性生殖を行うムシを餌として与えると、雌雄同体性の生殖器官が発達し、有性生殖を始める(有性化)ようになる。本研究は有性個体に含まれている有性化因子を単離・同定することと、有性化に関与する遺伝子群を明らかにすることを目的としている。前者については、湿重量約4g(約300匹)の有性化OH個体をPBS中で懸濁し、100kxgで遠心にかけた。その後、上清画分をSep-Pakカラム(C18)10%MeOH画分に著しく有性化因子を回収できた。

これに対して逆相クロマトグラフ(C18)を行ったところ、10%30%MeOHの勾配で溶出した画分に有性化活性が認められ、有性化因子が確かに若干の疎水的性質を持つことを示すことができた。この画分に対して陰イオン交換クロマトグラフ(MonoQ)を行ったところ、素通り画分、NaCl勾配100mM150mM、200mM220mMの3画分にOH個体を完全に有性化させられないものの、卵巣を誘導する活性が認められた。後者については、有性化に伴い発現する遺伝子として10種類のものが取れ、そのうちのDurgon1はhsp20モチーフを持ち、無性個体では発現されないが、有性化開始直後1日目ですでに発現が認められ、特に、卵巣、精巣の生殖細胞のうち分化初期にのみ発現した。またDrpnr15は核内受容体・ステロイドホルモンと高いホモロジーを持ち、卵巣特異的な発現が見られた。これらの結果はストレス応答や内分泌系が有性化に関わる可能性を示している。我々は、多細胞動物における無性生殖から有性生殖への転換機構について解明するために、1個体に由来し、20年近くにわたって一度も性個体を生じたことの無いリュウキュウナミウズムシ(Dugesia ryukyuensis)の無性系クローン(OH株)個体に、有性生殖のみを行うと考えられているイズミオオウズムシ(Bdellocephala brunnea)の成熟個体を餌として与えることによって、比較的速やか(1週間程度の処理)かつ確実(有性化率100%)に有性化させる実験系を確立した。本研究課題では、1)有性化物質の完全精製と構造の決定、2)有性化に係わる遺伝子群の網羅的解析、有性化現象のEST解析とデータベースの構築及び、各有性化ステージにおけるマイクロアレイ解析、3)致死量X線照射個体への新生細胞の移植実験を用いた全能性幹細胞といわれる新生細胞の分化能力の解析、4)染色体の異常な挙動に関わると予想されるテロメア・テロメレース系の解析、5)DNAのメチル化によるゲノムレベルの質的、量的変化について解明することを目的として行った。3)についてはX線に対する致死量を検討し、黒目欠損の突然変異体MenashiをホストとしてOH株をグラフトとして用いて、ネオブラストの移植実験を行った。ホストに黒目の形成が起こすことに成功したことから、ネオブラストには全能性分化能が存在することが示された。4)については、無性個体、有性化個体、有性個体についてゲノム内のテロメア配列の長さを細胞分裂の回数とともに比較した。無性個体、有性化個体については、分裂の回数に関わらず、20kbp以上の長さを保持していたが、有性個体については分裂回数に伴い15kbp程度に短縮された。このことは、細胞の寿命は、生まれた時の性によって決まっていると考えられる。自然界では、多くの生物は環境に適応して無性生殖、有性生殖を切り換えて子孫を形成している。プラナリアでも自然界では、多くの生物は環境に適応して無性生殖、有性生殖を切り換えて子孫を形成している。しかし、その切り換え機構についてはほとんど知られていない。プラナリアでも環境により、無性生殖と有性生殖を転換する系統が存在する。
HIVと結核菌に対する感染固体由来CD4細胞の病原体抗原特異的不応答の解析

研究目的HIV感染者の免疫細胞が抗酸菌抗原に対して反応するか否か不明である。そこで日本、中国、カンボジアの結核および非定型抗酸菌症発症HIV感染者にて抗酸菌抗原に対する抗体を測定した。研究方法結核菌抗原に対する抗体の測定;中国東北部から結核患者141人、HIV感染者31人、健常者87人。カンボジアから結核発症AIDS患者20人、結核発症者5人。日本から健常者27名と結核患者20名。これらの血清中の結核菌抗原Tuberculous Glycolipidに対する抗体(抗TBGL抗体)をEIA法により測定した。非定型抗酸菌抗原に対する抗体の測定;研究結果抗TBGL抗体陽性率は、中国東北部の血清では結核患者の53%。HIV感染者は10%。健常者7%。カンボジアの血清では、AIDS発症結核患者20%、結核患者20%。日本の血清では、健常者70%、結核患者33%であった。非定型抗酸菌症発症患者で、いずれか一つの抗原対し抗体価が基準値を越えれば陽性と判定した。陽性者は、非HIV感染者は95%。AIDS発症者は44%。であった。考案結核抗原に対しHIV感染者の10%が陽性で、健常者とほぼ同程度あり、HIV感染のみでは免疫応答に変化が無い可能性を示唆した。しかしカンボジアの血清ではAIDSの有無は陽性率関与せず、AIDS時の免疫細胞と結核抗原の関係は明らかでなかった。AIDS発症非定型抗酸菌症患者の低反応性はCD4の低下や、HIVの免疫細胞への影響などを検討すべきと考えられた。結核に感染した個体からの結核菌の試験管内増殖が低い例があることをまず報告している。またHIVに感染した個体において、HAART治療をした際には、CD45RAの回復がまず生じ続いてCCR7陽性のCD45RO細胞の回復が生じCCR7陰性のCD45RO細胞即ち、Effector memory細胞の回復が遅れることを報告した。またこのEffector Memory細胞の出現時期に免疫再構築症候群と思われる帯状庖疹が生じた。これらのことよりHIVの治療にとって現在問題になっている免疫再構築症候群の治療に際してCD4+,CD45RO+,CCR7-細胞の動態が大事であることを明らかにできた。さらにワクチンの開発を可能にするために、CpG oligodeoxynucleotidesをアジュバントとして、使用した。すると抗原をこれらのアジュバントと結合させて時のみに、強い効果を見出し、CpGがアジュバント効果を有することを明らかにした。さらにCpGを用いることにより抗原提示細胞を活性化し、Th2細胞をTh1細胞に変換させることができる可能性を示した。Th2細胞はIL-10を介してAnergyを導く事が知られているのでこれらの刺激によりAnergyを回復できるか否かも研究する必要がある。結核はHIV感染者での発症が増加し、全世界レヴェルで上昇傾向を示している。結核感染は細胞性免疫を用いたツ反が一般的ではあるが、HIV感染症においてはCD4細胞がHIVに特異的に不応答であることや、勿論様々な細胞性免疫が明らかになってきた。さらにHIV染者に発病性の高い結核菌はマウスでTh1タイプのサイトカイン産生の誘導が減弱していることが報告された。本年度は結核菌由来抗糖脂質(TBGL)抗原を用いて、HIV感染者の血清中の抗体を測定した。中国のハルピン医科大学との共同研究で、HIV感染者の中にTBGL抗体陽性を示す物が有意に高く、結核の発症予知あるいは結核の流行度が判ることが予測された。一方で国立感染研との共同研究で、HIVと結核の合併している群において、TBGL抗体陽性が低く、まず結核感染を喀痰PCRで確定する試みをおこなっている。また東京大学医科学研究所におけるHIV感染非定形抗酸菌感染者患者血清では非定形抗酸菌単独感染者にくらべてTBGL抗体が極端に低く、その原因を非定形抗酸菌特異的糖脂質抗原を用いて解析している。一方で様々な日和見感染症を合併しているHIV感染者において、HAART治療開始によるImmune recovery inflammatory syndromeがみられる。また結核においては単独感染でも治療開始による再燃・悪化に、組織に存在するEffector memory細胞を始め肺胞マクロファージなどが関与すると思われる。現在BALを行い、T細胞や肺胞マクロファージを得てそこに発現するケモカイン受容体の解析を行う予定にしている。健常者7%。

非定型抗酸菌症発症患者で、いずれか一つの抗原対し抗体価が基準値を越えれば陽性と判定した。陽性者は、非HIV感染者は95%。AIDS発症者は44%。であった。考案結核抗原に対しHIV感染者の10%が陽性で、健常者とほぼ同程度あり、HIV感染のみでは免疫応答に変化が無い可能性を示唆した。しかしカンボジアの血清ではAIDSの有無は陽性率関与せず、AIDS時の免疫細胞と結核抗原の関係は明らかでなかった。AIDS発症非定型抗酸菌症患者の低反応性はCD4の低下や、HIVの免疫細胞への影響などを検討すべきと考えられた。
AIによる臨床画像診断を目指すための複合ディープラーニングネットワークの開発研究

研究計画に従い、提案技術の開発に取り組んだ。また、得られた知見を利用し、関連研究を推進した。この研究は今年度までに国際学会(ISMRM)での特別セッション採択や国内学会(JAMIT)での学会賞受賞、国内商業誌(INNERVISION)への特集記事執筆など高い評価を受けている。2.1.の研究をさらに高度に実装研究するためのデータベース(健常小児脳)を引き続き構築中である。3.関連研究として、脳のSynthetic Relaxometry Imagingによりミエリン濃度を推定するためのニューラルネットワークを開発した(2018年度)。これは従来の技術に加えて、推定の際に個々のピクセルのT1,T2緩和、プロトン濃度だけでなく、そのピクセルの解剖学的な位置関係を反映させることを目的としたもので、結果として従来のものよりも正確な推定が行える可能性が示された。この成果は国際学会(ISMRM)で発表したほか、国際誌に論文投稿中である。当初の研究計画にそって研究が進捗しており、かつ、その成果を対外的に発表することもできているため。2017年度より継続的に収集している独自データ(健常小児脳)を利用して、最終的に研究計画書に記載したネットワーク全体の実装を図る。画像のみでなく、MRSデータや性別等の付随データを総合的に利用した分類学習(年齢の判別)を行い、かつ、どの特徴が最も重要であったかを可視化できるネットワークの実装を行いたい。1.開発を進めていくために必要な画像データおよび関連情報の一部としてHuman Connectome Projectなどの外部機関より必要なデータの抽出と収集を行った。また、次年度以降にさらに研究開発を推進するために必要な独自のデータベース(健常小児の脳MRI画像データベース)作成を連携研究者らと共同で開始した。2.本研究で提案する並列学習法は、学習させるべき画像に複数通りの前処置を行い、それらを平行に学習させることで学習の要点を抽出しようとするものである。この「複数通りの前処置」を自動的に行うためのソフトウェアのプロトタイプを開発した。具体的な機能の例として、このソフトウェアは脳MRI画像から脳の領域を認識し、解剖学的な特徴をキーとして皮質・皮質下白質領域、深部白質領域などの任意の領域をランダム、かつ自動的に切り出す(サブサンプリングする)ことができる。3.並列学習の根幹部となる並列学習ネットワークのプロトタイプを実装した。1.で収集したデータである健常成人の脳MRI画像を2.で開発したソフトウェアで処理し、この並列学習ネットワークで被撮像者の年齢を分類する機械学習を行った。この場合では、学習材料として与える部位によって得られる識別能が変化することがわかり、どのような情報が重要であったかがその違いから推測できると考えられた。すなわち、当初の期待通り、提案した手法により学習要点の抽出を行うことができる可能性を具体的な例により示すことができた。4.以上の成果を国際学会および国内学会で段階的に発表した。その際には学会賞を受賞するなどの高い評価を受けた。また、商業誌に本研究の目的やアイディアを紹介する記事を執筆した。5.本年度の成果を英語論文とし、国際誌に投稿中である。・本年度開発した機能をより一般化、高度化する。そのために必要な画像データや関連データの収集、およびそれらを用いた開発研究を引き続き行う。・画像の特徴抽出を行う機能をより高効率とするための工夫を、実装・実証を通して研究開発する。・上記に対して、付加的な情報(臨床検査など)を画像情報統合して学習する機能を実装する。・得られた成果を学会発表や論文化を通じて随時公開する。本年度に必要と計画した必要物品(コンピューターなど)の一部を他課題と共用することにより使用予算を削減することができた。つまり、本課題は機械学習に関するものであるため、計算能力の高いGPUサーバーや、多量のデータを保存したりGPUサーバーに送るファイルサーバー、CPUを用いた計算を高速に行うためのCPUサーバーなど多数の高性能コンピューターを必要とする。

しかし、このようなコンピューター技術の発展は昨今著しいため、可能な限りその時点で必要な最低限のコンピューターを購入し、不足に応じて随時追加していく方法が予算を効率よく使うために最も望ましい。このため上記のような効率化を行った。差額は来年度以降に不足する高性能コンピューターの追加購入等にあてる予定である。本年度に必要と計画した必要物品(コンピューターなど)の一部を他課題と共用することにより使用予算を削減することができた。つまり、本課題は機械学習に関するものであるため、計算能力の高いGPUサーバーや、多量のデータを保存したりGPUサーバーに送るファイルサーバー、CPUを用いた計算を高速に行うためのCPUサーバーなど多数の高性能コンピューターを必要とする。