FPGA上RNN加速用効率的CORDICベース活性化関数手法

RNNの効率的な活性化関数実現:CORDICアルゴリズムとFPGAハードウェア加速の革新 背景と研究の重要性 近年、ディープラーニング技術の急速な発展に伴い、特にリカレントニューラルネットワーク(Recurrent Neural Networks, RNNs)および長短期記憶ネットワーク(Long Short-Term Memory, LSTM)が、自然言語処理(Natural Language Processing, NLP)、音声認識、医療診断などの時間系列タスクにおいて強力な能力を発揮しています。しかし、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Networks, CNNs)と比較して、RNNモデルはその複雑性および非線形活性化関数の需要が多いため、計算...

先験駆動のエッジ特徴強化ネットワークによる少数ショット意味的セグメンテーションの強化

先験駆動のエッジ特徴強化ネットワークによる少数ショット意味的セグメンテーションの強化

新しい小規模サンプル意味セグメンテーション手法——先行情報駆動型エッジ特徴強化ネットワーク 人工知能分野において、意味セグメンテーション(Semantic Segmentation)はコンピュータビジョンの中核的技術であり、画像内の各ピクセルに対して意味的なカテゴリーラベルを割り当てることを目的としています。しかし、従来の意味セグメンテーション手法は、大量の注釈付きデータをトレーニングに必要とし、そのため、注釈付きサンプルデータが少ない状況での適用が制約されます。例えば、医用画像解析や自動運転では、少数のデータクラスに対して分割を行い、精確な分割結果を得る必要があります。このような背景の中で、小規模サンプル意味セグメンテーション(Few-Shot Semantic Segmentation,...

デュシェンヌ型筋ジストロフィーにおけるエクソン44スキップのための二重標的アンチセンスオリゴヌクレオチド「Brogidirsen」の第1/2相試験

デュアルターゲットエクソンスキッピング反義オリゴヌクレオチド薬によるデュシェンヌ型筋ジストロフィーの新たな進展:BrogidirsenのI/II相臨床試験 背景紹介 デュシェンヌ型筋ジストロフィー(Duchenne Muscular Dystrophy, DMD)は致命的な遺伝性疾患であり、骨格筋および心筋の機能に影響を及ぼし、患者は早期に運動能力を喪失し、さらには臓器不全にも至ることがあります。現在のところ、DMDを根治する方法は存在しません。その原因は、X染色体短腕(Xp21.2)のDMD遺伝子の変異にあり、これによりジストロフィン(Dystrophin)と呼ばれるタンパク質が失われたり異常になったりします。ジストロフィンは筋細胞膜の構造安定性を維持する重要なタンパク質であり、その欠如は...

ホルモン療法は閉経前エストロゲン受容体陽性およびHER2陰性進行乳がんにおける抗PD1の有効性を高める

ホルモン療法が抗PD-1療法の効果を増強:エストロゲン受容体陽性/HER2陰性転移性乳がんにおける画期的な研究 背景紹介:なぜこの研究を行ったのか? 近年、癌免疫療法は飛躍的な進展を遂げてきた。しかし、その効果は主に「熱い腫瘍(hot tumors)」とされる免疫細胞が高浸潤している腫瘍(例:三重陰性乳がん(triple-negative breast cancer, TNBC))に集中している。一方で、エストロゲン受容体陽性/ヒト表皮成長因子受容体2陰性(ER+/HER2−)の転移性乳がん(MBC)においては、免疫療法の全体的な反応率が低い。この主な理由には、腫瘍変異負荷(TMB)が低い、腫瘍浸潤性リンパ球(TILs)が少ない、PD-L1(プログラムされた細胞死リガンド1)発現が低いことが...

髄芽腫における高い細胞可塑性状態:局所再発と遠隔播種

小児髄芽腫の高い細胞可塑性状態: 局所再発と遠隔播種の全景分析 研究背景 髄芽腫(Medulloblastoma, MB)は、高い異質性を有する小児脳内悪性腫瘍です。現在の治療法(手術、放射線療法、化学療法)は、初回治療後の生存率を一定程度向上させるものの、再発例に特化した治療法はほとんどなく、その効果も限定的です。特に、再発患者の5年生存率は10%以下であり、局所再発と遠隔播種の特性を有する髄芽腫は、科学界で大きな関心を集めています。再発腫瘍の治療抵抗性は、腫瘍内の異質性や分子メカニズムの細胞多様性および遺伝的不安定性に起因する可能性があります。ただし、腫瘍再発の過程で生じる細胞状態の動的変化に関する理解は依然として不十分です。 本研究の核心的な目標は次の通りです:髄芽腫は再発の過程でどの...

内分泌ターゲット療法が乳腺微生物群を変化させ、エストロゲン受容体陽性乳がんリスクを低減

ホルモン標的治療が乳腺組織の微生物叢に与える影響と乳がん予防・治療への可能性を探る 乳がんは女性で最も診断されることの多いがんの一種であり、診断および治療技術の進歩にもかかわらず、その死亡率は依然として高い水準に留まっています。毎年、アメリカ国内でも40,000例以上の死亡症例が報告されています。乳がんのサブタイプの中で、ホルモン受容体陽性乳がん(hormone receptor-positive breast cancer)はエストロゲン受容体(estrogen receptor、以下ER)および/またはプロゲステロン受容体を発現するため、全乳がんケースの60%-70%を占めるとされ、研究の焦点となっています。また、乳腺組織には独自で調整可能な微生物叢(microbiome)が存在し、これ...

FTH1をターゲットとしたN2-TANsおよびTNBC細胞における二重フェロトース誘導:トリプルネガティブ乳がんに対する治療戦略

FTH1を標的にした二重細胞鉄死誘導戦略:三陰性乳がん(TNBC)の新療法 背景紹介:なぜこの研究が行われたのか? 乳がん(Breast Cancer)は、全世界で最も一般的な癌タイプの1つであり、全新規がん症例の11.7%を占めています。この中でも、三陰性乳がん(Triple-Negative Breast Cancer、TNBC)は、その侵襲性の強さ、予後の悪さ、高い転移性が特徴です。TNBC患者の5年生存率はわずか11%に過ぎません。従来の化学療法や標的薬療法は、TNBCの治療において効果が限定的です。これは、他の乳がん亜型で見られる特定の分子標的の欠如が原因です。そのため、TNBC患者の生存率を改善するために、より効果的な治療戦略や新薬の開発が重要な研究課題となっています。 さらに、...

分散性中枢神経膠腫における血漿循環核小体および腫瘍タンパク質の検出および監視単分子技術です

血漿循環ヌクレオソームおよびがん遺伝子タンパク質の単分子検出システムを用いたびまん性中線神経膠腫の診断およびモニタリングの応用 研究の背景および問題の概要 びまん性中線神経膠腫(Diffuse Midline Glioma、DMG)は、極めて侵襲的で致命率の高い脳腫瘍であり、主に小児に発生します。この種の腫瘍は、視床、橋、小脳、脊髄など、中線構造に位置する部分で発生することが多いです。その特殊な位置のため、侵襲的な生検手術のリスクが高く、診断とモニタリングの多くは磁気共鳴画像法(Magnetic Resonance Imaging、MRI)などの画像診断手段に依存しています。しかし、従来の画像診断では、治療の指針を十分に提供したり、病状の進行を正確に判断したりすることが困難です。例えば、MR...

EGFR標的融合糖タンパク質および薬剤制御IL-12を発現する溶瘤性サイトメガロウイルス

EGFR標的融合糖タンパク質および薬剤制御IL-12を発現する溶瘤性サイトメガロウイルス

EGFRリダイレクト融合糖タンパク質複合体および薬物制御可能なIL-12を発現する溶解性サイトメガロウイルスによる癌免疫治療の可能性 背景と研究目的 近年、腫瘍ウイルス免疫療法(Cancer Viroimmunotherapy)は癌治療の分野で注目される研究テーマとなっています。この療法では、ウイルスを利用して腫瘍細胞を感染させ、腫瘍の免疫抑制環境を再構築し、全身性の抗腫瘍免疫反応を活性化します。この分野では、HSV(単純ヘルペスウイルス)ベースの溶解性ウイルス療法が、進行期または転移性黒色腫(Advanced or Metastatic Melanoma)の治療に成功しており、例えばTalimogene laherparepvec (T-VEC) がその一例です。しかし、このアプローチを他...

リポソーム型ドキソルビシンによる術前化学療法が腫瘍膜抗原ベースのナノワクチンの免疫保護を強化

脂質体化ドキソルビシンを用いた術前化学療法が腫瘍膜抗原に基づくナノワクチンの免疫保護効果を高める 背景と意義 腫瘍外科手術は実体腫瘍の治療における主要手段ですが、術後の腫瘍再発と転移は依然として解決が急務な難題です。現在、個別化免疫療法では、自家腫瘍細胞膜抗原に基づくワクチン(tumor membrane antigen-based vaccines, TMVs)という新しい戦略が注目されています。このワクチンは患者自身の腫瘍細胞を抗原の供給源として利用し、免疫反応を活性化することで、術後の再発や転移リスクを低減します。しかし、自家腫瘍細胞の臨床応用効果は依然として限定的であり、その理由の一つとして腫瘍細胞が持つ免疫原性の弱さが挙げられます。 臨床現場では、腫瘍抗原に基づく個別化ワクチン治療...