M0 / CONDITIONS
JA 日本語
条件のみ
線量、日、装置、培地、密度、継代数など、事前指定した交絡因子。
EN English
Conditions only
Prespecified confounders only: dose, day, device, medium, density, passage number, and related conditions.
BILINGUAL PROPOSAL / JA → EN
計画未実施 / Prospective designA non-clinical research question
実証研究計画:形態・系譜関連特徴によるCAP応答差の予測
Validation Research Plan: Predicting Differential CAP Responses from Morphological and Lineage-Related Features
各節を日本語→英語の順で分割表示しています。
JA 日本語
以下は、これから設計する非臨床in vitro研究計画であり、実施済みの結果ではない。目的は、曝露前の形態特徴と、DNAで直交確認した系譜関連特徴を統合すると、正常・疾患細胞のCAP応答差を未見の生物学的単位でより正確に予測できるかを検証することである。患者投与、臨床意思決定、HIV実ウイルス・感染性検体の実験は含めない。
EN English
This is a prospective, non-clinical in-vitro design—not completed results. It tests whether pre-exposure morphology plus DNA-validated lineage-related features improve prediction of differential CAP response in unseen biological units. It excludes patient exposure, clinical decisions, and experiments with live HIV or infectious specimens.
これは将来の非臨床 in vitro 研究の設計案です。患者投与、臨床意思決定、HIV実ウイルスまたは感染性検体を用いる実験は含めません。
This is a prospective, non-clinical in-vitro design. It excludes patient exposure, clinical decision-making, and experiments with live HIV or infectious specimens.
MODEL COMPARISON
Compare M0–M3 under the same conditions
JA 日本語
同一アウトカム、前処理、外側分割、複雑性制御のもとで比較する計画です。状態特徴の追加やDNA確認済み特徴への限定は、主解析を置き換えない感度分析として扱います。
EN English
Models will be compared using the same outcome, preprocessing, outer data splits, and complexity control. Adding cell-state features or restricting inputs to DNA-confirmed features will be sensitivity analyses, not replacements for the primary analysis.
M0 / CONDITIONS
JA 日本語
線量、日、装置、培地、密度、継代数など、事前指定した交絡因子。
EN English
Prespecified confounders only: dose, day, device, medium, density, passage number, and related conditions.
M1 / MORPHOLOGY
JA 日本語
曝露前の有限尺度域における形態特徴を加える。
EN English
Add morphological features measured before exposure over a finite range of scales.
M2 / LINEAGE-RELATED
JA 日本語
由来・クローン構成・DNAで確認した候補を加える。
EN English
Add origin, clonal composition, and candidate features confirmed by DNA-based validation.
M3 / INTEGRATION
JA 日本語
統合の増分性能を、未見ドナーまたは細胞株単位で検証する。
EN English
Evaluate the incremental predictive performance of integration in unseen donors or cell lines.
CONCEPTUAL FLOW
From measurement to independent validation
JA 日本語
曝露前形態、対照、装置・日・培地の記録、DNA直交確認。
EN English
Pre-exposure morphology, controls, records of device, day and medium, and orthogonal DNA validation.
JA 日本語
ドナー/株単位で漏洩を防ぎ、M0–M3を群単位で開発する。
EN English
Prevent leakage by grouping donors or cell lines, and develop M0–M3 at the group level.
JA 日本語
手順と閾値を凍結し、未見群で一回だけ評価する。
EN English
Freeze procedures and thresholds, then evaluate once in unseen groups.
JA 日本語
概念図であり、実測値、効果量、達成済みの性能を示す図ではありません。外部データで再学習しないことを含む、未実施の検証設計です。
EN English
This is a conceptual flow, not a display of measured values, effect sizes, or achieved performance. It is a prospective validation design, including the rule against retraining on external evaluation data.
PROTOCOL OUTLINE
A ten-step validation plan
01
JA 日本語
主仮説H1は、統合モデルが未見のドナー又は細胞株単位で、形態のみ・系譜のみのモデルより正常・疾患の応答差を正確に予測することである。H0は増分性能がないこと、H2は同一組織・系列内で状態・線量・培養条件を調整しても情報が残ることとする。疾患ラベルの分類、因果機序、分化転換、治療効果、STAP、新物理の証明は目的外と明記する。
EN English
The primary hypothesis, H1, is that the integrated model more accurately predicts the normal–disease response difference, at the level of unseen donors or cell lines, than morphology-only or lineage-only models. H0 is that there is no incremental performance, and H2 is that information remains after adjusting for state, dose, and culture conditions within the same tissue or lineage.
It will be explicitly stated that disease-label classification, causal mechanisms, transdifferentiation, therapeutic effects, STAP, and proof of new physics are outside the study’s scope.
02
JA 日本語
優先順位は同一ドナー由来の正常・疾患関連細胞、次に同一組織・培地で対にした複数ドナー、次に同一細胞種の複数正常・疾患株とする。シャム曝露、ガス/非作動装置、正常・疾患対応対照、各アッセイの陽性・陰性QC、日・担当者・装置QCを置く。装置方式、距離、時間、ガス、電圧等は承認済みSOPと安全上限内で事前固定し、温度、pH、蒸発、必要時のRONS代理量を線量・日・装置共変量として記録する。
EN English
The priority order is: normal and disease-related cells derived from the same donor; then multiple donors paired under the same tissue and medium conditions; then multiple normal and disease cell lines of the same cell type. Include sham exposure, a gas-only/non-activated device, matched normal–disease controls, positive and negative QC for every assay, and QC for day, operator, and instrument.
Device modality, distance, duration, gas, voltage, and other conditions will be fixed in advance within approved SOPs and safety limits. Temperature, pH, evaporation, and, where needed, a RONS proxy measure will be recorded as dose-, day-, and instrument-level covariates.
03
JA 日本語
主評価項目は、事前固定した曝露強度–反応曲線から得る、生物学的単位ごとのシャム正規化済み正常–疾患応答差とする。主指標は生存曲線AUCの正常–疾患差(または事前指定した等価の単一指標)とし、IC50比は補助報告に限定する。形態は曝露前に、倍率・照明・セグメンテーション・除外規則を固定して撮像し、有限尺度域の、ラキュナリティ、境界粗さ、面積、円形度、密度等を抽出する。画像視野やウェルは独立標本として数えない。
EN English
The primary endpoint will be the sham-normalized normal–disease response difference for each biological unit, derived from a pre-specified exposure-intensity–response curve. The primary metric will be the normal–disease difference in survival-curve AUC (or a pre-specified equivalent single metric); the IC50 ratio will be limited to supplementary reporting.
Before exposure, morphology will be imaged with magnification, illumination, segmentation, and exclusion rules fixed in advance. Features will include the finite-scale-range , lacunarity, boundary roughness, area, circularity, density, and related measures. Image fields or wells will not be counted as independent samples.
04
JA 日本語
系譜関連特徴は、由来・樹立履歴、同一ドナー内クローン構成、品質確認済み体細胞変異、樹形不確実性に限定する。細胞周期、ストレス、分化、代謝、密度、転写プログラムは状態特徴として別ブロック化する。scRNA-seqは破壊的であるため、同一細胞の曝露前系譜と曝露後生存を直接予測したとは称さない。同一由来ロットを分割し、対応するクローン又は階層単位で特徴測定群と応答測定群を対応させる。
EN English
Lineage-related features will be limited to provenance and establishment history, clonal composition within the same donor, quality-confirmed somatic variants, and phylogenetic uncertainty. Cell cycle, stress, differentiation, metabolism, density, and transcriptional programs will be handled as a separate block of state features.
Because scRNA-seq is destructive, the study will not claim to have directly predicted pre-exposure lineage and post-exposure survival in the same cell. Lots with the same origin will be split, and the feature-measurement group and response-measurement group will be matched at corresponding clonal or hierarchical units.
05
JA 日本語
RNA-seq由来の体細胞変異は、RNA編集、発現偏り、アレリックドロップアウト、低被覆、マッピング誤り、バッチを事前評価する。確証的な系譜特徴には、標的DNAシーケンス、WGS/WES、または妥当なDNA法との一致を要求する。不一致またはQC不適格ならRNA由来特徴は探索的注記に降格する。別々に樹立された細胞株間の変異距離を直接の祖先・子孫関係と解釈しない。
EN English
For RNA-seq-derived somatic variants, RNA editing, expression bias, allelic dropout, low coverage, mapping errors, and batch effects will be evaluated in advance. Confirmatory lineage features will require agreement with targeted DNA sequencing, WGS/WES, or an appropriate DNA method.
If features are discordant or QC-ineligible, RNA-derived features will be demoted to exploratory annotations. Variant distances between independently established cell lines will not be interpreted as direct ancestor–descendant relationships.
06
JA 日本語
M0は線量、日、装置、培地、密度、継代数など事前指定交絡因子のみ、M1はM0+形態、M2はM0+系譜関連特徴、M3はM0+形態+系譜関連特徴とする。状態特徴追加、状態層別、DNA確認済み特徴への限定は感度分析とする。同一アウトカム、前処理、外側分割、複雑性制御で比較し、特徴選択・欠測補完・正規化・調整は内側fold内だけで行う。重要度は探索的で因果効果と読まない。
EN English
M0 will contain only pre-specified confounders, such as dose, day, instrument, medium, density, and passage number. M1 will be M0 plus morphology; M2 will be M0 plus lineage-related features; and M3 will be M0 plus morphology plus lineage-related features. Adding state features, stratifying by state, and restricting to DNA-validated features will be sensitivity analyses.
The models will be compared using the same outcome, preprocessing, outer splits, and complexity control. Feature selection, missing-value imputation, normalization, and adjustment will be performed only within inner folds. Feature importance will be exploratory and will not be read as a causal effect.
07
JA 日本語
ドナー又は細胞株を分割の最小単位とし、その由来のウェル、画像、時点、線量、RNA/DNA、クローン、凍結バイアルは同じfoldへ固定する。開発は群単位ネスト交差検証、次に後日収集の保留群で時期的内部評価を行う。プロトコル、特徴抽出、モデル、閾値、解析コードを凍結後、別時期、可能なら別担当者・別装置または独立施設の未見群で一回だけ外部検証し、外部データで再学習しない。
EN English
Donors or cell lines will be the minimum unit of splitting; wells, images, time points, doses, RNA/DNA, clones, and frozen vials from the same origin will be fixed in the same fold. Development will use group-level nested cross-validation, followed by temporal internal evaluation in a held-out group collected later.
After the protocol, feature extraction, models, thresholds, and analysis code are frozen, external validation will be performed only once in an unseen group from another time period and, where possible, another operator, instrument, or independent facility. The external data will not be used for retraining.
08
JA 日本語
主性能は未見ドナー/株における対内応答差のMAEとし、M3対M1・M3対M2の群別MAE差(負が改善)、95%クラスタ・ブートストラップCI、校正切片・傾き、予測区間被覆率を報告する。最小実用改善幅を先に定める。独立ドナー/株と培養日・ウェル・視野の技術反復を区別し、培養日数をドナーNとして数えない。標本数は予備段階で得る分散、ICC、欠測、線量応答を用いた階層シミュレーションで決め、任意の固定Nは掲載しない。
EN English
Primary performance will be the MAE of the within-pair response difference in unseen donors or cell lines. Report the group-specific MAE differences for M3 versus M1 and for M3 versus M2 (negative values indicate improvement), 95% cluster-bootstrap CIs, calibration intercept and slope, and prediction-interval coverage. The minimum practically useful improvement magnitude will be defined in advance.
Independent donors or cell lines will be distinguished from technical replicates of culture days, wells, and fields; culture days will not be counted as donor N. Sample size will be determined by hierarchical simulation using variance, ICC, missingness, and dose response obtained at the preliminary stage; no arbitrary fixed N will be stated.
09
JA 日本語
装置線量または参照試料がQC不適格なら生物学的比較を停止して測定系を是正する。系譜特徴がDNA確認不能なら仮説は未検証として当該特徴を確証解析から外す。シャムとの差または正常・疾患差が測定感度を下回る場合は主評価を後付け変更しない。凍結評価でM3が単独モデルを上回らない、CIが最小実用改善を支持しない、または校正が不良なら統合仮説を不支持として終了し、陰性結果も保存・報告する。
EN English
If device dose or reference specimens are QC-ineligible, biological comparisons will stop and the measurement system will be corrected. If lineage features cannot be DNA-validated, the hypothesis will remain unverified and those features will be excluded from confirmatory analysis. If the difference from sham or the normal–disease difference is below measurement sensitivity, the primary endpoint will not be changed post hoc.
If, in the frozen evaluation, M3 does not outperform the stand-alone models, the CI does not support the minimum practically useful improvement, or calibration is poor, the integrated hypothesis will be concluded to be unsupported and the study will end. Negative results will also be retained and reported.
10
JA 日本語
ヒト由来試料は同意範囲、二次利用、匿名化、MTA、必要な倫理審査を確認する。CAP装置はバイオセーフティ、電気、UV、オゾン/NOx、ガス、排気、火災、廃棄物の施設審査とSOPを満たす。患者投与、HIV実ウイルス実験は行わない。成果物は順に、設計固定(プロトコル・SAP・データ辞書)、実現可能性QCとDNA報告、凍結パイプラインと開発報告、保留群報告、外部検証・再現可能パッケージとする。各ゲートで不適格なら次段階へ進まない。
EN English
For human-derived specimens, confirm the scope of consent, secondary use, de-identification, MTA, and required ethics review. CAP devices must meet facility review and SOP requirements for biosafety, electricity, UV, ozone/NOx, gas, exhaust, fire, and waste. No patient exposure or experiments with live HIV virus will be performed.
Deliverables will proceed in sequence: design lock (protocol, SAP, and data dictionary); feasibility QC and a DNA report; a frozen pipeline and development report; a held-out-group report; and external validation with a reproducibility package. If a gate is ineligible, the work will not proceed to the next stage.
SCOPE & REFERENCES
Related sources and evidence status
JA 日本語
背景となるプラズマ医学の位置づけは、第8章「プラズマ医学・がん治療」を参照してください。これは治療効果の主張ではなく、計画の証拠水準を区別するための参照です。
EN English
For the background and status of plasma medicine, see Chapter 8: Plasma Medicine and Cancer Research. This reference clarifies the evidence status of the plan; it is not a claim of therapeutic effectiveness.