hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分子マイクロゲル分散系の結晶化・ガラス化挙動の解明と巨大コロイド単結晶作製

ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)マイクロゲル分散系は温度変化によりコロイド粒子の粒径を可逆的に変化させることが可能であり、分散粒子が単分散である場合コロイド結晶化が誘起される。本研究では、マイクロゲル微粒子のコロイド結晶化動力学を明らかにし、巨大コロイド単結晶を作製するための基礎的知見を得ることを目的とした。既報の方法により作成したPNIPAコロイド結晶化における核形成速度と成長速度の温度依存性測定により、融点直下での結晶化が有効であることが明らかとなった。また、結晶成長速度はWilson-Frenkel則でよく記述できた。前年度までに得られた知見をさらに深めると共に、単結晶作成のための方法を模索した。沈殿重合法により合成した単分散の粒径(200500nm)を有するポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PolyNIPA)マイクロゲルのコロイド結晶化動力学を、紫外可視分光法に加え顕微鏡観察、光散乱法により検討した。種々の濃度に調整したマイクロゲル分散液のコロイド結晶化過程における全結晶化速度および結晶グレイン成長速度をそれぞれ紫外可視分光法および顕微鏡観察により測定した。全結晶化速度は時間のべき乗で増大し、微重力下の固体コロイド分散系で観察されるものと同様の挙動を示した。また、その温度依存性は、低温側および高温側で速度が低下する典型的な釣鐘型となった。顕微鏡観察により評価した結晶成長速度もまた釣鐘型の温度依存性を示した。希薄分散系における粘度測定および静的光散乱法に基いて求められたゲル体積充填率により結晶化速度を整理した所、結晶化速度の濃度および温度依存性は、体積充填率のみで整理可能なことが明らかとなった。粒子拡散速度低下の影響の小さい高温側における結晶グレイン成長速度は、単純なWilson-Frenkel則でよく説明できることが明らかとなった。以上により、結晶グレイン成長速度および前結晶化速度が定量的に評価出来、次年度測定する予定の結晶核生成速度と合わせて検討することにより、巨大コロイド結晶を作成するための知見が得られると考える。架橋密度一定で100500nmの粒径を有するポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) (PolyNIPA)ゲルを沈殿重合法により調整し、その粒径の温度依存性を動的光散乱法により測定した。粒径は温度に依存して変化し、通常のpolyNIPAゲルと同様30-35 °C付近に体積相転移温度を有した。種々の濃度に調整したマイクロゲル分散液を40 °Cから20 °C前後の所定温度へ温度ジャンプすると、ある温度・濃度領域においてコロイド結晶化に起因する回折光が観察された。紫外可視分光スペクトルの温度・時間依存性測定により、PolyNIPAマイクロゲル水分散系においてそのコロイド結晶化温度とガラス化温度を決定し相図を作成した。また、希薄系における粘度測定および静的光散乱法によるマイクロゲルの分子量測定に基づき、コロイド結晶化条件が体積分率のみに依存することを明らかにした。相図に基づき、コロイド結晶サイズの冷却条件依存性を測定し、単純冷却でも数ミリメートルサイズのコロイド結晶が得られることが分かった。紫外可視吸収により、様々な濃度温度条件におけるコロイド結晶化速度を測定した。結晶化速度は通常見られる釣鐘型の温度依存性を示した。また、結晶化度の時間依存性は過去に報告された剛体球分散系の微重力下におけるものと同様であった。これは、マイクロゲルの密度が溶媒とほぼ同等であることに起因する。DLSにより拡散係数を評価したところ、低温ほど粒径が増大するにも関わらず、低温のコロイド結晶化温度以下においてむしろ拡散係数が大きくなった。高温で見られるマイクロゲル粒子の並進拡散に、集合体としての緩和モードが加わるためであると考えられる。コロイド単結晶作製のため、コロイド結晶化における全結晶化速度、結晶粒成長速度、結晶核生成速度の測定と解析を進めた。前年度までと同様に、全結晶化速度は紫外・可視分光光度計により、結晶粒成長速度と結晶核生成速度は光学顕微鏡観察により測定した。全結晶化速度は、時間に対してべき乗則を保ちながら増大し、そのべき指数は固体粒子系を微重力下で測定した場合と同様の結果となった。マイクロゲル系が固体コロイド結晶化のモデル系として有用であることを意味する。光散乱法によるマイクロゲルの「分子量」測定および希薄および濃厚分散系における粘度測定から見積もった粒子体積分率を用いて、結晶粒成長速度をWilson-Frenkel則により解析した。マイクロゲル粒子の化学ポテンシャルには粒子間のエンタルピー的な相互作用は寄与しない、すなわちエントロピーのみで決まると仮定し結晶化挙動を整理したところ、結晶化速度はWilson-Frenkel則に従うマスター直線に整理可能であることが示された。

これは、静電反発力でコロイド結晶が生じる剛体球コロイド系において報告されている結果と同様である。これにより結晶粒成長速度の予想が可能となった。結晶核生成速度は、分散液の過冷却度に依存して増大する通常の結晶化度同様の挙動を示したが、定量的な評価まではいたらなかった。以上を踏まえて、巨大コロイド単結晶の作成条件を検討した。各種濃度および過冷却度において作成したコロイド結晶粒の初期濃度、過冷却度依存性を検討した。その結果、ミリメートルスケールのコロイド結晶作成条件を見出した。高分子構造・高分子物性前年度に引き続き、コロイド結晶化過程における結晶化速度とその条件依存性の定量的評価を行った。順調に必要な知見が得られており、研究は概ね予定通り進行している。昨年度までは、試料合成と基礎的物性の評価に重点を置いており、研究遂行上支障となることは無かった。また、本年度以降の研究遂行のために有効な知見が多数得られ、研究は概ね順調に進行している。これまでに得られたコロイド結晶化動力学の基礎的な知見をさらに深め、他のコロイド結晶や結晶化一般に関する研究で得られている知見に基づき、この系におけるコロイド結晶化理解のための理論的裏付けを与える。それと平行して、巨大コロイド単結晶作成の方法論を確立する。大きく分けて二つの方法を取る。第一に、これまでに得られているコロイド結晶の核生成速度とコロイド結晶グレイン成長速度に関する情報に基づき、核生成頻度が低く結晶グレイン成長速度が早い条件を模索する。そのためにはより精密な温度制御が必要となるかもしれない。第二に、温度勾配印加が可能な結晶化セルを作成し、試料中に結晶化駆動力の勾配を発生させることによる結晶の一軸成長を試みる。上記結晶化動力学制御において、低温への温度ジャンプとその後の加熱によるガラス結晶化過程を用いるかもしれない。そのために、動的光散乱法によりガラス化挙動の検討も必要になってくるであろう。また、結晶グレインサイズとその配向性の評価には、別途入手した静的光散乱装置を改造したものを用いる。上記方法により、巨大コロイド単結晶の作成可能性を検討する。1年目に得られたコロイド結晶化についての理解をさらに深める。これまで行った測定において、成長速度の異なる2種類の結晶の存在を示唆する結果が得られている。剛体球分散系のコロイド結晶では、一般に2種類の結晶形が存在することが報告されており、本研究においても同様かもしれない。コロイド結晶からの回折光測定のための静的光散乱装置を構築し、結晶形の決定を行うとともにそれぞれの結晶形の成長速度の特徴を明らかにする。ガラス化挙動についても詳細に検討する。この系は溶媒とマイクロゲルとの屈折率差が小さいため、固体コロイド系と比較して試料の白濁度が小さく多重散乱の影響を受けにくく、結晶化・ガラス化するような高濃度であってもDLSによる解析が可能である。これまで、流動状態から結晶・ガラス状態への転移過程において、動的構造関数の複雑な変化が観察されている。最近導入した長時間測定可能な光子相関計を用い、動的構造因子の温度・濃度依存性の特徴を明らかにする。。
免疫異常を基盤とした拡張型心筋症の発症におけるMst1キナーゼの役割の解明

今回、私たちはMst1が制御性T細胞のマスター転写因子であるFoxp3をリン酸化することを見いだした。また、Mst1によるリン酸化がFoxp3の機能を制御していることも示すことができた。さらに、実験的自己免疫性心筋炎マウスモデルの慢性期には拡張型心筋症の表現型を示すことも確認できた。これらの結果から、Mst1が心筋炎が拡張型心筋症に移行するのを予防する新しい治療標的になるものと考えられた。申請者らはin vitroキナーゼアッセイにてFoxp3がMst1によりリン酸化されることを確認し、さらに質量分析法を用いてFoxp3のMst1によるリン酸化部位を同定することができた。このMst1によるFoxp3のリン酸化部位を特異的に認識するリン酸化抗体(Rabbit polyclonal antibody)を作成した。このリン酸化抗体を用いて、内在性のMst1が実際にFoxp3をリン酸化することを確認した。また、Mst1によるFoxp3のリン酸化が生体内の細胞機能に与える影響を検討するため、Mst1によるFoxp3のリン酸化部位をアラニンに変異させたリン酸化抵抗性のFoxp3変異体(A-変異体)、グルタミン酸に変異させた恒常的リン酸化模倣性のFoxp3変異体(E-変異体)、ならびに野生型Foxp3をコードしたレンチウイルスを作成した。そして、野生型ならびに変異体のFoxp3レンチウイルスをJurkat細胞に感染させて制御性T細胞に類似した表現型を有するT細胞に分化することを確認した。7週齢の野生型BALB/cマウスに0.2mgのFreundアジュバントでエマルジョン化したαMHCペプチドを皮下注射し、マウスの実験的自己免疫性心筋炎モデルを作成した。8週間後に血圧・脈拍・心機能評価を行い屠殺し、心筋の病理学的変化につき免疫染色法などを用いて検討したところ、発症から8週間以上経過すると拡張型心筋症に類似した表現型を示すことを確認した。応募者は平成27年度までにin vitroキナーゼアッセイにてFoxp3がMst1によりリン酸化されることを確認し、さらに質量分析法を用いてFoxp3上のMst1によりリン酸化されるアミノ酸部位を同定することができた。このMst1によるFoxp3のリン酸化部位を特異的に認識するリン酸化抗体を作成してin vivoにおいてMst1がFoxp3を同部位にてリン酸化していることを確認した。またJurkat細胞に野生型およびMst1によるリン酸化部位を変異させたFoxp3レンチウイルスを導入した擬似制御性T細胞を作製してIL-2転写活性などの機能解析を行った結果、in vitroにおいてMst1によるFoxp3のリン酸化が制御性T細胞の機能発現に重要な役割を果たしていることが判明した。また、Mst1/Mst2-floxedマウスおよびYFP-Cre Foxp3ノックインマウスを入手し、制御性T細胞特異的Mst1欠損マウスを作成している。現在、BALB/cとの戻し交配を行っている最中(F4)である。さらに、pX330ベクターにFoxp3-pXのD変異をコードしたguide RNAにインサートしてCas9発現ベクターを作製した。その上で、Cas9発現ベクターを受精卵にインジェクションした。ファウンダーマウスをダイレクトシーケンスによってスクリーニングして、目的通りの変異が導入されている個体を選択し、次世代(F1)マウスを作成した。現時点でF2まで得られている。現在まで、本研究応募時の申請書に記載した研究計画通り、順調に研究が進行している。GST-Foxp3リコンビナント蛋白とMst1リコンビナント蛋白を用いたin vitroキナーゼアッセイと質量分析法により、Mst1によるFoxp3の有力なリン酸化部位の候補(以降"Foxp3-pX"とする)を見いだした。HEK293細胞にGFP-Foxp3プラスミドを遺伝子導入し、shRNA-Mst1の共導入を行った群と行っていない群との間で、Mst1によるFoxp3のリン酸化について評価を行った。上述した方法で作成したMst1によるFoxp3のリン酸化部位Foxp3-pXを特異的に認識するリン酸化抗体を用いてウェスタンブロティング法を施行したところ、GFP-Foxp3プラスミドを遺伝子導入したHEK293細胞では、内在性のMst1依存性にFoxp3-pXのバンドの発現増加が認められた。マウス野生型Foxp3、Foxp3-pXのA-変異体およびE-変異体のレンチウイルスを作成した。これら野生型ならびに変異体のFoxp3レンチウイルスをJurkat細胞に感染させて擬似制御性T細胞を作成した。野生型Foxp3を導入したJurkat細胞ではMst1依存性にIL-2転写活性が抑制された。A-変異体Foxp3を導入したJurkat細胞ではMst1の有無にかかわらずIL-2転写活性が抑制されなかった一方で、E-変異体Foxp3を導入したJurkat細胞ではMst1の有無にかかわらず恒常的にIL-2転写活性が抑制されていた。Mst1/Mst2-floxedマウスおよびYFP-Cre Foxp3ノックインマウスを交配して制御性T細胞特異的Mst1欠損マウスを作成した。また、CRISPR/Cas9法にてFoxp3-pXDノックインマウスも作成した。

今後は、これらのマウスを用いて実験的自己免疫性心筋炎マウスモデルを作成し、表現型を検討する予定である。今回、私たちはMst1が制御性T細胞のマスター転写因子であるFoxp3をリン酸化することを見いだした。また、Mst1によるリン酸化がFoxp3の機能を制御していることも示すことができた。さらに、実験的自己免疫性心筋炎マウスモデルの慢性期には拡張型心筋症の表現型を示すことも確認できた。これらの結果から、Mst1が心筋炎が拡張型心筋症に移行するのを予防する新しい治療標的になるものと考えられた。現在まで、本研究費応募時の申請書に記載した研究計画通り順調に研究が進行している。本研究応募時の申請書に記載した研究計画通り、今後は遺伝子改変動物を用いた疾患モデルの解析を中心に行っていく予定である。循環器内科学本研究費応募時の申請書の研究計画に記載した通り、今後は遺伝子改変動物を用いた研究を主体に行って行く予定である。本研究計画は平成26年度から平成28年度の3ヶ年計画であり、次年度である平成28年度は本研究計画の3年目にあたるため。本研究計画は平成26年度から平成28年度の3ヶ年計画であり、次年度である平成27年度は本研究計画の2年目にあたるため。応募時に記載した研究計画・方法に準じて、実験的自己免疫性心筋炎における、Mst1-Foxp3経路により制御されている因子の探索を通した自己免疫性心筋炎の発症及び拡張型心筋症への病状進展の機序の解明を行うために必要な研究資源を入手する目的で使用する。応募時に記載した研究計画・方法に準じて、実験的自己免疫心筋炎における、Mst1 - Foxp3経路により制御されている因子の探索を通した自己免疫心筋炎の発症および拡張型心筋症への病状進展の機序の解明を行うために必要な研究資源を入手する目的で使用する。
日本型舞台芸術環境の地域計画策定に向けたネットワーク型創造活動支援モデルの構築

平成19年度は、主に二つの調査研究と全体的な考察及びフレームの提示を行った。日本の状況を相対的に捉える為に、民間主体にも関わらず、アジア随一の小劇場集積地域であるソウル(韓国)の大学路においてフィールド調査を行った。整備状況、運営状況を観察調査、ヒアリング調査等から捉えた。その結果、大学路における小劇場の立地状況の推移並びに創作状況の質を発展させる為の課題が明らかになった。第二都市全体の舞台芸術環境とネットワーク形成に不可欠な都市の文化施策に着目し、創造性指標をベンチマークとした統計調査、具体的な文化施策の企画・立案状況の把握を目的としたアンケート調査、先駆的な施策展開を行っている自治体の実地調査の3つのフェーズから捉えた。具体的な対象としては、政令都市レベルを対象とした。その結果、統計調査におけるデータベースから、主成分分析により創造環境と需要の二つが重要な軸であることが明らかとなった。また、アンケート調査からは、文化施策の施策・立案・実施のための組織統合の有無、創造都市施策への立脚状況等が明確な要因として明らかとなった。研究全体の総括度しては、日本版舞台芸術環境のネットワーク整備には、創造環境を軸とした都市内部での民間を含んだネットワークのインフラ整備が重要であり、都市内で展開させる文化施策がそれらのネットワーク形成を視野に入れた施策展開が急務である。また、近年注目されている創造都市施策にしめされるように都市全体のアクティビティを上げる為のアウトリーチ、レジデンスの活用、コンバージョンによる創造の場の整備などが具体的な施策内容として有用であることが明らかとなった。本年度においては継続して調査を展開している仙台市における過去15年あまりの創造活動の状況をアンケート調査及びヒアリング調査などから詳細に整理・考察を行った。特に演劇の創造活動支援施設であるせんだい演劇工房10-BOX(2002年)の開設前後により、仙台市内の演劇の創造活動のプロセス、活動揚所に大きな変化があることを把握した。同時に公的な文化事業の企画立案及び各種助成を行う市民文化事業団の事業展開との関係を捉え、事業イベントの企画システムが人材育成及び活動の規模へ波及する事を碓認した。次に1961年に群馬県高崎市に開館した群馬音楽センターを題材として、舞台芸術施設の開館前後における地域の舞台芸術活動の変化及び、長期的な活動状況の推移を捉えた。調査の結果施設の実現により様々な活動団体の発生を碓認する一方、専用的な施設運営が継続されないために地域全体の活動のポテンシャルを開館後も形成することが困難であったことを捉えた。更に、都市的な状況と劇場整備の観点では、東京都世田谷区の下北沢に着目し、過去20年あまりの小劇揚の劇場整備とそこでの劇団の活動状況、劇団の劇場選択意図を整理し、各劇団の類型化を行った。そしてその類型化ごとに下北沢での公演が活動自体の拠点を下北沢に移動させたり、知名度等の価値を施設選択条件として重視するなどの活動が集積する要因として明らかとなった。同時にこれらの集積がメディアにおける都市の価値を高め、新たな集積を呼び込む循環構造となっていることが明らかとなった。また、2006年10月には、日本型の舞台芸術環境の都市部の集積効果の新しい展開を捉えるために、アジアで最も小劇場の集積状況が高いソウルの大学路を対象にフィールドワークを行った。
学修マップ構築システムによる自発的学びの支援

それぞれの履修科目に対して学生群が持つ集団的な学習難易度と,それぞれの学生が履修科目群に対して持つ個別的な学習難易度との連携を考案した。集団的側面と個別的な側面の両方を持つ学習難易度を用いた可視化情報の提供による学習支援情報の作成を行った。学生群が持つ科目の科目難易度は,該当科目に関する学生群の過去の成績取得状況から算出する。それぞれの学生が持つ科目難易度の算出に関して,該当科目の関連科目群に関する学生の成績履歴と,前年度までに構築した科目群の関連度とを合算する形式で算出する方法を考案した。個別化した学習難易度情報と科目群の関連性情報とを連結した可視化方法を実現した。統合化された情報を可視化することにより,それぞれの学生の学習履歴に合わせて科目群の関連具合とそれぞれの学生にとっての学習難易度を提示することができる.学生に学習優先度を提示する機能を持つ可視化システムとして「科目ハザードマップ型学修マップ」を新たに設計し構築した。前年度までに構築した,教育プログラム情報から抽出して構築する知識マップとの連携により,可視化された学習支援情報による学修ナビゲーション機能を提供することができるようになった。また,学習の支援方法の指標となる,履修中の科目に関して学期中に変動する学生の学習理解度を,できるだけ低負担で簡便かつ有効に測定する方法の分析と考案を行った.理解度の尺度や測定方法との関連付けについて,教育理論の理論分析とオンラインでの測定機能の両面の結びつけを品質機能展開のアプローチを援用して行った。理論的な創案を実装に移すことに時間がかかり,ユーザに提供する学習状況の可視化システムの開発が遅れた.そのために学生の評価実験が限定的な範囲にとどまっている.これまでに理論化した内容の汎化と深化を行うことにより適用範囲を広域化する.これまでに開発した要素技術の統合を行い,学生の学習状況に適応化した動的なカリキュラムマップを開発したナビゲーションシステムを構築する.ナビゲーションにより学生個人への学習支援を行うとともに,学生集団の情報を教員が把握することによる教育質向上を行う.第一フェーズとして計画していた,学生の学修マップの情報構造の設計および構築に関する分析的な研究と第一段階の実装を実施した。学修マップを相互に連結する三つのサブマップに分離して構成した.(1)科目を基軸に知識を配置するサブマップ(2)教育プログラムで扱う知識を基軸に科目を配置するサブマップ(3)教育プログラム内の科目群を配置するサブマップ,である.初期状態の決定と,学習者の状況を反映させた継続的な学修マップの更新についてモデル化を行った.これには,研究課題番号:24501131「品質機能展開を利用した工学系教育コースの総合支援」での成果の一部を用いた.まず,初期状態は教育プログラムの知識構造を反映して学習者の状況に依存しないものと考え,科目シラバスが持つキーワードを抽出して配置した知識マップを基本とした.実際の履修実績と本人の定期的な自主的な見直しを反映させ、理解が十分であるか不十分であるかの状況情報を継続的に学修マップに反映していくモデルを構築した.実装に関してはシステム統合の準備段階である.既存のe-Learningシステムやe-Portfolioシステム上に構築する実装形態を採っていない.学修マップを作成するためのシステムを独自に立てる形態を採っている.学習者の個人情報を保護しながら,利用結果を研究者が把握する実装形態の検討を行っている.分析的な側面では,教育プログラム利用者へのサービスの要求定義と品質評価という観点で,科目履修行動を品質機能展開の方法論を適用して分析した.学習者の科目履修の成功の要因を整理し,システムが実行する学修支援活動との関連付けを行った.第一フェーズでの研究の中間的な成果について,日本人工知能学会全国大会と品質機能展開国際会議において発表した.学習者を被験者としての評価実験が計画段階にとどまっているが,研究の第一フェーズとして計画していた分析と実装については終了した.評価実験に関して,学習者の個人情報を保護しながら,利用結果を研究者が把握するために実装形態の工夫が必要であることが判明した.それぞれの履修科目に対して学生群が持つ集団的な学習難易度と,それぞれの学生が履修科目群に対して持つ個別的な学習難易度との連携を考案した。

また,学習の支援方法の指標となる,履修中の科目に関して学期中に変動する学生の学習理解度を,できるだけ低負担で簡便かつ有効に測定する方法の分析と考案を行った.理解度の尺度や測定方法との関連付けについて,教育理論の理論分析とオンラインでの測定機能の両面の結びつけを品質機能展開のアプローチを援用して行った。理論的な創案を実装に移すことに時間がかかり,ユーザに提供する学習状況の可視化システムの開発が遅れた.そのために学生の評価実験が限定的な範囲にとどまっている.分析研究では,成績評価に関してループリックをデータ行列として品質機能展開や影響度関連度の分析手法にあてはめることで学習者の個人的および集団的な挙動を把握して学修支援と対応付けるモデル化を実施する.実装研究では,学習者をユーザとして実験を行い,科目履修の学修支援を行うとともに学修履歴と学修マップの構築モデルの妥当性検証と改善の分析を行う.学習者の個人情報を保護するために,学習者の情報入力システムと情報分析システムとの間にデータ匿名化機構を介在させる.これまでに理論化した内容の汎化と深化を行うことにより適用範囲を広域化する.これまでに開発した要素技術の統合を行い,学生の学習状況に適応化した動的なカリキュラムマップを開発したナビゲーションシステムを構築する.ナビゲーションにより学生個人への学習支援を行うとともに,学生集団の情報を教員が把握することによる教育質向上を行う.他の業務の関係で参加できなかった国内学会が発生したために残額が発生した.今後の本人または発表補助者の学会参加に関わる費用に充てる計画である.大きな部分として,中規模検証実験を行うためのシステム導入に利用する予算を計上していた。しかしシステム構築の作業が遅延したので中規模検証実験に耐える計算環境に対する性能評価が完了せず,実験の延期と共に機種選定および導入を延期した。そのため,差額による次年度使用額が発生した。教育の静的データおよび動的データの情報蓄積およびデータからのテキストマイニングやデータの時系列分析を実行する支援システムを構築する。サーバの基本性能とネットワーク応答性能およびセキュリティを考慮したシステムを構築する。機能とデータを複数の計算機に分割することも視野に入れる.
超高速計算機とadaptive型計算法を用いた数値的天文学の展開

1.最近登場したベクトル並列型計算機、超並列型計算機、重力多体問題専用計算機などの高速計算機を天体物理学で適用するための、それぞれの計算機で最適の手法の選定、具体的な適用法などについて研究した。(1)高速なシミュレーションを行なうために並列型計算機へ計算プログラムを移植する点については、双曲型方程式に関しては、データの分割を含んだ並列化が容易に達成され、大型高速のシミュレーションが可能であることが実証された。しかし楕円型方程式については従来の解法における「前処理」の並列化が非常に困難であり、前処理方法自身の改良が必要とされることがわかった。(2)この楕円型方程式(天体物理学では重力や静電磁場のPoisson方程式解法が重要)については、「多重格子反復法」がベクトル並列型計算機などで非常に高速に計算できることを見い出した。その能力は、同数の格子点数を用いた磁気流体力学を1ステップ時間推進するのに要する1/2のCPU時間で重力場の計算を1回行なえるほどであった。2.天体物理学に適した適応型計算法(Adaptive Scheme)について研究した。(1)ad-hocな適応型計算法であるNested Grid Schemeについて2次元軸対称磁気流体力学コードにこれを適用し密度のダイナミック・レンジで10^8という高精度計算が可能になることを実証した。(2)これを、新たな格子点の自動生成や不必要な格子点の自動消去も行なえる完全な適応型計算法に移行するためには、生成・消去の判定条件を新たに検討するなど、計算結果の「自動評価」の研究が必要である。宇宙物理分野で必要となる流体力学、磁気流体力学、重力多体問題、輻射流体力学などで必要とされる高速高精度の数値計算法を、特に近年の計算能力の発展のめざましい並列、ベクトル並列計算機を念頭に置いて、開発することを行った。流体力学、磁気流体力学の分野においては、花輪らや松元らを中心として高解像風上差分法について調査し、実際の計算機上で降着円盤内の活動現象等に応用し、ベクトル並列計算機においても高速な計算法であることを示した。空間の一部分に高解像度の格子を用いることにより空間分解能をあげる適応型計算法の一種である多重格子法については、富阪らが、星間雲から星への重力収縮に適応し暴走的な収縮からその後の進化を調べ、中心密度が表面の1億倍に達する時期まで安定に追跡されることを示した。輻射流体力学の高速計算法については、梅村らや観山らが中心となって、変動エディントン係数法による定式化が高速かつ精度よく計算できる方法であることを見いだした。輻射輸送を長い基線にそって積分する方法と短いそれのどちらを選ぶべきかについては、実際の計算機を用いての研究の途上である。差分法、粒子法などの基本的な計算法の並列化の技法についても研究を開始した。その能力は、同数の格子点数を用いた磁気流体力学を1ステップ時間推進するのに要する1/2のCPU時間で重力場の計算を1回行えるほどであった。

(1)ad-hocな適応型計算法であるNested Grid Schemeについて2次元軸対称磁気流体力学コードにこれを適用し密度のダイナミック・レンジで10^8という高精度計算が可能になることを実証した。(2)これを、新たな格子点の自動生成や不必要な格子点の自動消去も行なえる完全な適応型計算法に移行するためには、生成・消去の判定条件を新たに検討するなど、計算結果の「自動評価」の研究が必要である。
がん特異的なREICの構造を判別する薬効評価系の開発及びその構造と機能の評価

REICは、様々ながん種において発現が低下しており、がん抑制遺伝子として機能する。そしてREICの強い抗がん作用を利用して、アデノウイルスを用いた遺伝子治療製剤(Ad-REIC)が開発され、前立腺がん・悪性中皮腫を対象とした臨床試験が実施中である。本研究では、この治療をモニターする方法を確立するため、血中REIC濃度を定量可能な新規REICモノクローナル抗体を取得し、sandwich ELISA系を検討した。そしてAd-REIC投与後にREICタンパク質の血中濃度が上昇することを示した。REICは、複数種のがんで臨床試験を実施・計画中であり、REIC治療の薬効評価法として実用化を推進中である。REIC (Reduced expression immortalized cell)は、多岐にわたるがん種において発現が低下しており、がん抑制遺伝子として機能することが明らかとなっている。さらにREICの強い抗がん作用を利用したバイオ医薬品として、アデノウイルスを用いた遺伝子治療製剤(Ad-REIC)が開発され、前立腺がんを対象とした臨床試験が実施された。この治療をモニターする方法としてREICタンパク質の血中濃度の測定系を検討し、独自にエピトープが異なる12種類のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体を整備し、それらを組み合わせたsandwich ELISA系を確立した。これら測定系を用いた前立腺がん患者の遺伝子治療前・治療後の血清の解析により、Ad-REIC投与後の血清においてREICタンパク質濃度の上昇を確認し、この測定系によりREICの遺伝子治療をモニター可能であることを示した。さらにこれらの解析結果から前立腺がん患者血清中には異なる構造のREICタンパク質が存在し、がんの状態によりそのタンパク質の比率が異なることが示唆された。この測定系の有効性を複数のがん種で検証するため、健常人10例の血清と肝がん患者10例、肺がん患者15例の未治療の血清を詳細に比較・検討し、前立腺がんだけではなく、他のがん種においてもこの測定系が適応可能であることを示した。REICは、多岐にわたるがん種において抗がん作用を示していることから、この測定系も複数種のがんで適応可能であり、REIC治療の薬効評価およびコンパニオン診断薬としての実用化が期待される。Ad-REIC投与前・投与後の前立腺がん患者血清中のREICタンパク質濃度を測定することにより、REICの遺伝子治療をモニター可能であることを示した。さらに健常人10例の血清と肝がん患者10例、肺がん患者15例の未治療の血清を独自の抗体を用いたsandwich ELISA系で詳細に解析し、この測定系が前立腺がんだけではなく、複数のがん種に適応可能であることを示した。さらにREICの強い抗がん作用を利用したバイオ医薬品として、アデノウイルスを用いた遺伝子治療製剤(Ad-REIC)が開発され、前立腺がん・悪性中皮腫を対象とした臨床試験が実施中である。これら測定系を用いた前立腺がん患者の遺伝子治療前後の血清の解析により、Ad-REIC投与後にREICタンパク質濃度の上昇を確認した。この測定系の有効性を複数のがん種で検証するため、健常人10例・肝がん患者10例、肺がん患者15例の未治療の血清を用いて検討し、他のがん種においても適応可能であることを示した。REICは、多岐にわたるがん種において抗がん作用を示しており、複数種のがんで臨床試験を実施・計画中であるため、この測定系もあわせてREIC治療の薬効評価およびコンパニオン診断薬としての実用化を推進中である。またモノクローナル抗体のエピトープを決定することで、がん患者血清中に存在するREICは、コイルドコイルドメインを介してがん特異的なタンパク質と結合していることが予測された。現在、がん免疫に関連するREIC結合受容体の解析中であり、がんの進展を抑制するREICの作用点解明につながる研究へと発展させる。今後は、血中におけるREICタンパク質の構造に着目し、血中から精製したREICタンパク質の糖鎖解析・REIC結合タンパク質の解析を行う。分子生物学
可溶性グアニレートシクラーゼのNOに誘起される構造変化:可視及び紫外共鳴ラマン分光法による研究

Dr.B.PALは、平成13年11月に訪日後、まず共鳴ラマンスペクトルの測定法を学び、色々なレーザーを1人で発振させ、それを光源としてラマンスペクトルを測定できるようになった。次に可溶性グアニレートシクラーゼをウシ肺から単離、精製した。4kgの肺から3mgの純粋な酵素を得る事に成功した。この酵素を用いて活性と共鳴ラマンスペクトルを測定した。NO付加体は活性が200倍以上高くなるのにCO付加体は4倍程度しか上昇しなかった。しかしYC-1というエフェクターを加えると、CO付加体の活性が200倍程度上昇した。共鳴ラマン分光法でFe-CO伸縮振動を測定してみると、エフェクター無しではFe-CO伸縮振動は473cm^<-1>に1本バンドが見えたが、YC-1を入れると487cm^<-1>に肩が出てきた。そこにGTPを加えると487cm^<-1>にバンドが完全にシフトすると同時に521cm^<-1>に新たにCO同位体鋭敏バンドが現れた。後者を5配位ヘムすなわちFe-ヒスチジン結合の切れた5配位CO錯体に帰属した。一方、大阪府立大学農学部の津山伸吾教授の研究室に出向し、昆虫ヴィールス系に本酵素の遺伝子を組み込んだベクターを入れ、人工的に本酵素を合成しようとした。活性のある蛋白質はとれたが発現効率が悪く、ラマン分光法の測定に十分な量の蛋白がまだ得られていない。そこでヘムを含む部分のみの発現を大腸菌でやる事を試み、βサブユニットの1番から382番までの残基とヘムを含む部分を合成する事に成功した。この発現を効率よくして紫外共鳴ラマンの実験をやれる量の蛋白を得る努力をする予定である。
誘電測定による複雑系の異常緩和機構の研究

高分子などの複雑系では相転移の際の構造変化の時間スケールが通常の時間スケールと比較して、数桁遅い。これに対応して、種々の動的測定により得られる高分子鎖の緩和過程は異常緩和と呼ばれる非デバイ型の緩和過程を示す。本研究では、この異常緩和機構が結晶化という構造形成とどのようにかかわっているのかという点を明らかにするために、結晶化速度が遅く時分割測定の可能なポリエチレンテレフタレートを対象として、融液から結晶化が進行し、高次構造が形成されていく過程で、非晶相に関係した誘電緩和スペクトルがどの様に変化するかを実時間で追跡し、同時にX線回折により、高次構造・結晶構造の変化を測定した。小角散乱装置は京都大学超強力X線室の点収束型小角散乱装置を用いた。誘電測定は10-2Hz-10^2Hzの範囲ではHP4284LCRメータを、10^2Hz-10^6Hzの範囲ではソ-ラトロンインピーダンスアナライザ1260を用いた。その結果、結晶化の前駆現象として、α緩和過程がα'緩和過程へと変化する動的転移が起こり、それに遅れて、通常の長周期構造形成が起こることが明らかとなった。また、結晶構造形成と長周期構造の形成はほぼ同時に起こっていた。高分子などの複雑系ではこの様なダイナミクスの転移を支配するキネティクスと構造形成のそれとは個別に議論する必要性が本研究により明確となった。
大標本高次元データに対するノンパラメトリック手法の開発

本研究課題では、様々な分野で扱われるようになってきたビッグデータの解析のため、高次元データに対するノンパラメトリックな手法(データの分布を仮定せずに様々な判断を行う手法)の開発を行うことを目的としている。本年度は主に以下の研究を行った。1.高次元データについて、その分布が正規分布に従っているか否かを判断することは難しく、その手法もほとんど提案されていない。そこで、標本の分布の歪みに注目し、歪みがあれば正規分布ではないと判断する新たな分析手法に関する研究を行い、論文の執筆を行った(2019 publish)。2.一般的な線形モデルに対する線形仮説における論文作成に取り掛かっている。本研究は一般的なGMANOVAモデルに対するノンパラメトリックな仮説検定手法の研究であり、これまでの研究成果を全て網羅した上、2元配置分散分析などにも応用のきく手法となっている。このモデルにより、一般的な線形モデルにおける線形仮説について、分布を問わずに検定を行えるフレームワークを作成した。3.上記の2で開発した検定統計量やパラメータの推定量を用い、様々な応用について検討している。これまで、多くのパラメータの推定について、中心極限定理等を使った一致推定量は提案されてきているが、このような手法は高次元の枠組みではうまくいかないケースも見うけられた。だが、本研究で行っている様々なパラメータ推定は分布の仮定だけでなく、次元の大きさもほとんど影響しないため、幅広い応用が期待される。論文作成について様々な検討を行っており、作成に時間を要している。現在、これまでの研究の総括的な論文作成のめどが立ち、該当論文を早急にまとめる。1.一般的な手法(ノンパラメトリックな手法)の開発に取り掛かる前段階として、線形判別分析におけるパラメトリックな手法(データの分布が正規分布であるという仮定の下での手法)の漸近的性質に関する共同研究を行った。一般に判別分析では、2つの群に対する誤判別確率(異なる群に所属すると誤って判断してしまう観測値の総数)を最小にするようにルールを作成する。しかし、対称でない二つの群を比較する場合は、一方の群への誤判別は小さくしたい(厳密に設定したい)が、もう一方の群への誤判別はそれほど小さくする必要がないということがありうる。そのようなケースに対応するため、一方の誤判別確率を一定の値に保つ判別ルールの作成を高次元データの枠組みの下で行った。2.今までに発表した研究(高次元データにおける複数のグループの平均の比較(全ての平均が等しいという統計的検定問題)に関するノンパラメトリック手法の開発)の一般化に向け、過去の研究内容の見直し、及び他研究の調査等を実施した。また、過去に提案したノンパラメトリックなパラメータ推定法のさらなる有用性及び、手法の一般化について数値実験に基づく検証を行った。平成28年度は予定していた研究について、理論的な証明が完了せず、数値的検証を行うにとどまっている。1.一般的な手法(ノンパラメトリックな手法)の開発に取り掛かる前段階として、線形判別分析の効果を事前に知るための指標(対数オッズ)について、パラメトリックな条件(データの分布が正規分布であるという仮定の下での手法)の下での漸近的推定に関する共同研究を行った。通常、判別分析の効果を調べるには、機械学習的な方法(教師データとテストデータを使った評価)が取られるが、本手法を用いることで現在の標本から効果的な判別ルールを作ることができるかどうかが判断できるようになる。2.高次元データについて、その分布が正規分布に従っているか否かを判断することは難しく、その手法もほとんど提案されていない。そこで、標本の分布の歪みに注目し、歪みがあれば正規分布ではないと判断する新たな分析手法に関する研究を行った。3.これまで、繰り返しデータに対するノンパラメトリックな検定手法の研究を行ってきたが、一般的な線形モデルへの拡張の理論的考察を終え、論文作成の準備を行っている。提案手法の様々な応用事例も見つかっている。本手法は、統計的検定のみならず、高次元データの様々なパラメータ推定にも役立つことが期待される。また、2017年度は関連論文2件が出版された。理論的な研究の完了目途が立ったが、論文作成の準備が遅れている。

本研究は一般的なGMANOVAモデルに対するノンパラメトリックな仮説検定手法の研究であり、これまでの研究成果を全て網羅した上、2元配置分散分析などにも応用のきく手法となっている。このモデルにより、一般的な線形モデルにおける線形仮説について、分布を問わずに検定を行えるフレームワークを作成した。3.上記の2で開発した検定統計量やパラメータの推定量を用い、様々な応用について検討している。これまで、多くのパラメータの推定について、中心極限定理等を使った一致推定量は提案されてきているが、このような手法は高次元の枠組みではうまくいかないケースも見うけられた。だが、本研究で行っている様々なパラメータ推定は分布の仮定だけでなく、次元の大きさもほとんど影響しないため、幅広い応用が期待される。論文作成について様々な検討を行っており、作成に時間を要している。過去の研究結果について、有用な特性を持つこと可能性が高いことが判明したので、その理論的な証明を含め、数値的に検証できた内容について、理論的な証明を行い、論文化を行っていく予定である。これまでにまとめた内容をいくつかの論文にまとめ、今年度中(早い時期)の投稿を目指す。現在、これまでの研究の総括的な論文作成のめどが立ち、該当論文を早急にまとめる。研究の遅延により、学会発表、論文作成等が遅れ、主に旅費、その他の部分で使用額が少なくなったため。本年度までの研究の状況として、論文作成及び研究発表が遅れているため、その部分の費用が使用できていない。本年度は、論文作成及び研究発表に重点を置き、経費の使用を実施していく。研究の遅れ及び論文執筆の遅れのため、残額が発生した。本年度は、研究のまとめ及び更なる研究の発展の模索にあたり、研究発表、論文投稿、情報収集を行う。次年度は研究の遅れ分を取り戻し、研究結果の成果報告に努め、残額を使用する。
パルスフィールド電気泳動法を用いた歯周疾患、関連細菌の家族内伝播の検索

成人性菌周疾患関連細菌として注目されているPorphyromonas gingivalis(以下Pg)の家族内伝播を調べる一助として4組の夫婦間から分離されたPgのDNAの電気泳動パターンを、巨大DNAを画分処理することのできるパルスフィールド電気泳動法により検索したところ以下のような結果を得た。1)制限酵素未処理DNA泳動パターン:DNA抽出法の検定およびNativeなDNAの状況を調べるために制限酵素未処理のDNA泳動パターンについてまず検索を行なった。その結果、調べた8菌株間に特異な差を認めることはできなかった。2)8塩基認識制限酵素切断DNA泳動パターン:8塩基認識制限酵素として知られるNotIおよびSfiIによりPgDNAを切断し、パルスフィールド電気泳動によりそのパターンを検索した。その結果、NotI処理を行なったものにおいて2組の夫婦の泳動パターンがほぼ同一であったが、その他2組の夫婦間においては必ずしも同一ではなかった。またSfiI処理群においては明瞭なバンドが認められなかった。またよく用いられる基準株であるPg381株との比較したところ各夫婦から分離されたPgのDNA泳動パターンは異なっていた。以上の結果より、本パルスフィールド電気泳動法を用いた検索において夫婦間でのPgの伝播が示唆された。よって各分離菌株に特異的なDNA断片を調製し、各々のDNAとサザンハイブリダイゼーションを行ない、より特異性の高い検索法を構築する必要がある。
三次元鍛造加工プロセスの最適化に関する研究

近年、自動車エンジンのコネクティングロッドなどのような、複雑な3次元形状を持つ部品が鍛造で生産されるようになってきた。そのような加工プロセスの最適化には、有限要素法などの数値解析などを用いることが極めて有効であると考えられているが、現状では大きな材料の変形に伴う要素の過大な歪みによる精度低下が実用化の大きな障害となっている。本研究では、解析の途中で動的に解析要素メッシュを作り直すアダプティブリメッシング法を3次元剛塑性FEM解析に取り組むことにより、複雑な3次元鍛造プロセスの実用的な解析を可能とすることを目的とした。この解析では、(1)3次元変形解析部、(2)誤差解析部、(3)自動要素分割部を開発した。変形解析部においては、自動要素分割部の作成の容易さを考慮し、4面体を採用した剛塑性FEM解析プログラムを開発した。誤差解析部は2次元問題の誤差解析部の拡張として、要素内の離散化誤差をベースとした3次元誤差解析プログラムを開発した。アダプティブリメッシング法で用いる自動要素分割部(メッシュジェネレータ)は、そのアルゴリズムがロバストである必要がある。そこで本研究ではアドバンシングフロント法および修正デロ-ニ法の2種類のアルゴリズムを検討した。その結果、修正デニ-ロ法の方が偏平な要素ができにくいことがわかり、それを用いた自動要素分割プログラムを開発した。これらプログラムにより簡単な形状の加工の解析を行い、モデル実験と比較して成型品の形状、成型荷重、ひずみなどの計算結果が妥当なものであることを確認した。以上のことから、従来、要素の過度な歪みにより自動で行うのが困難であった大きな変形を伴う3次元鍛造の数値解析が、可能となったと考えられる。これにより3次元鍛造部品の設計や加工プロセスの、コンピュータシミュレーションを用いた最適化に対し道を開くものと考えられる。
科学的臨床検査を目指した、標準化未踏である免疫学的検査データの標準化への挑戦

免疫学的測定法は測定値が標準化されず測定値がばらばらなものが多い。そこで、標準化を目指した実態調査を行った。可溶性IL-2受容体、PIVKA-IIは、それぞれ多くの試薬があり使用抗体も異なるため、患者試料を測定したところ、比較的良好な相関性を示し、調査試薬全体の平均値との乖離も大きくなかった。また、プロカルシトニンはイムノクロマトグラフィ法も広く使用されているため、高感度測定法との関係を調べたところ、概ね良好な相関が得られた。従って、乖離する測定法を平均値に合わせるAPTM法を使用するのではなく、学術的に極端な試薬の改良を促すなど産官学共同での活動が必要と考える。検体検査の多くは客観的な指標としてデジタルで表されるため、測定法によって測定値が異なると診療上大きな誤判断を起こす危険性がある。従って、どこでもいつでも同じ検査結果を得ることができるシステム構築が必要である。しかしながら、標準測定法がなく各社が個別の測定体系で試薬を市販している免疫学的検査項目は、検査値がまちまちで標準化がされていないし、標準化できないものも多い。そこで、検査データの標準化とハーモナイゼーション(これらをまとめて標準化と呼ぶこともある)を進めるために最適の手法を考案・構築し、モデル例として先鞭をつけることを目的とする。まず行うべきことは、どの項目を扱うか、世界情勢など情報収集を行い、各検査項目でどれくらいの試薬が市販されているか、市場調査、それぞれの測定系で用いられている標準物質の種類、測定系の種類などについて調べた。その結果、まだ十分な検討がなされていないトロポニンT、トロポニンI、NT-proBNP、IgE、フェリチン、プロラクチン、ACTHを対象とするのがよいと考えられた。そこで、それらについての詳細な情報収集を行い、患者検体の収集に取り掛かっている。次に、患者試料をどのように収集するかである。実際に複数の試薬での検討を行うためには、そこそこの血清量が必要である。実際には、患者の残余血清の量は多くはないため、2人分を加える、献血の残余血清をプール化して希釈液として使用するなどの方策を考えて、下準備を進めている段階にある。各検査項目でどれくらいの試薬が市販されているか、市場調査、それぞれの測定系で用いられている標準物質の種類、測定系の種類などについて調べるのに、試薬の添付文書だけではわからないことも多く、予想以上の時間がかかってしまったために、次のステップである検体収集が遅れてしまった。しかしながら、標準測定法がなく各社が個別の測定体系で試薬を市販している免疫学的検査項目は、検査値がまちまちで標準化は至難の業である。今年度は、本邦では広く臨床検査に活用されている項目であるが、まだ十分な検討がなされていない可溶性IL-2受容体(IL-2R)、PIVKA-II、KL-6などを対象とした。IL-2Rは、現在4つの試薬で測定可能である。化学発光酵素免疫測定法が2法、酵素免疫測定法が1法、ラテックス凝集免疫測定法が1法である。いずれの方法も基準値とされる130-580 U/mLの範囲から多くの患者が示す50000 U/mLくらいまでは希釈も入れて可能であった。これらの患者試料での相関性を確認したところ、10000 U/mL以下の159例でいずれも相関係数が0.97以上と高かった。All Procedure Trimmed Mean(APTM)で得られる回帰式に近づける方法によって、各法による結果はAPTMに近づくが、それが本当に各患者において妥当な選択かどうかには疑問が残った。患者試料の多様性を測定法が異なった場合にいかに扱うか、今後の課題である。免疫測定法は、測定に用いる抗体だけでなく、他種の測定法からなっており、測定条件が千差万別であるため、測定試薬が数多く出回ってしまうとハーモナイゼーションが難しくなる。そこで、まだそれほど多くない項目を選択して実態を評価した。市場調査の結果、検討対象項目の順番を変更したこともあり、若干開始が遅れたため、達成できた項目が少なくなってしまった。しかしながら、患者検体を収集しIL-2Rについて検討した結果、それについては4社の試薬の検討が終了し、比較的大きなばらつきがないものの生データを見る限り、データが数倍異なる試料も散見された。次にPIVKA-IIの検討にかかっている。検体検査の多くは数値で客観的に表されるため、測定値の違いは診療上大きな誤判断を起こす危険性がある。従って、測定法が変わっても同様の検査結果を得ることが必要である。しかしながら、標準測定法がなく各社が個別の測定体系で試薬を市販している免疫学的検査項目は、機器試薬によって検査値がまちまちである。そこで、検査データの標準化とハーモナイゼーションを目指した検討を行った。PIVKA-IIは、現在少なくとも10種類の試薬が販売されている。化学発光酵素免疫測定法が2種、(化学発光)

酵素免疫測定法が7種、その他が1種である。このうち、7種の試薬では一次抗体にMU-3抗体が用いられ、二次抗体は20B8抗体が6種の試薬で使用されている。抗体の異なる3社の機器試薬で同じ患者試料216検体を測定したところ、μTAS(和光純薬)とHISCL(シスメックス)の相関係数は0.990、μTAS(和光純薬)とArchitect(アボット)は0.988、HISCLとArchitectでは0.989と概ね良好な相関が得られたが、乖離例も見出された。乖離の原因を調べることも大切である。プロカルシトニンは簡易測定試薬(イムノクロマトグラフィ法)を含めると多種の試薬が開発・販売されているため、高感度測定法として電気化学発光免疫測定法(ロシュ)と化学発光酵素免疫測定法(富士レビオ)、イムノクロマトグラフィ法で機械読取りの定量試薬(積水メディカル)を検討した。その結果、イムノクロマトグラフィ法と高感度測定法との相関係数は0.996, 0.998と良好な相関を示した。また、全血と血漿と異なった測定試料でも良好な相関を示した。高感度測定法2種は同じ抗体を用いた測定系で、イムノクロマトグラフィ法は別の抗体であるにもかかわらず良好な相関が得られたことは、ハーモナイゼーションに近い項目と考えられた。免疫学的測定法は測定値が標準化されず測定値がばらばらなものが多い。そこで、標準化を目指した実態調査を行った。可溶性IL-2受容体、PIVKA-IIは、それぞれ多くの試薬があり使用抗体も異なるため、患者試料を測定したところ、比較的良好な相関性を示し、調査試薬全体の平均値との乖離も大きくなかった。また、プロカルシトニンはイムノクロマトグラフィ法も広く使用されているため、高感度測定法との関係を調べたところ、概ね良好な相関が得られた。従って、乖離する測定法を平均値に合わせるAPTM法を使用するのではなく、学術的に極端な試薬の改良を促すなど産官学共同での活動が必要と考える。トロポニンT、トロポニンI、NT-proBNP、IgE、フェリチン、プロラクチン、ACTHを標的として、それらの依頼があった患者血清を収集する。この単一の単一のヒト血清を集めたパネルは、いろいろな特徴を100%発揮する複数の混ぜ物のない試料からなり、マトリクス効果が相殺されることなくきれいに捉えることができるが、1人分の血清の量は少ないため、多くの方法で測定するのが困難になる。一方、プール血清は複数人の血清を混合するため、予期せぬ望ましくない反応や変化が生じたり、マトリクス効果については相殺されたり減じたりする。そこで、これらを組合せて使用する。すなわち、献血者血清を混合したプール血清と適宜混合して希釈に使用する。複数種の測定系による測定値の分布図を、ヒト血清パネル、プール血清と市販の精度管理試料、日本医師会の精度管理試料との関係(相互互換性;コミュータビリティ)を調べる。すなわち、横軸に複数測定法の平均値(代表値)を、縦軸に実測値&#8722;平均値をプロットする。各社の測定試薬でヒト血清パネルを測定した値の平均(All Procedure Trimmed Mean; APTM)を代表値とし、それとのバイアスがなくなるように補正したときの各試薬の個々の検体の測定値が収束すれば、ヒト血清パネルの使用によりデータの標準化・ハーモナイゼーションができると判断する。