hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウシADAM12遺伝子の導入による脂肪交雑モデルマウスの作出

ADAM12は筋肉・脂肪の両組織形成に関わる膜タンパク質で、ヒトADAM12を筋細胞で発現させたトランスジェニック(TG)マウスは筋肉内脂肪組織形成を示すことが報告されている。この表現型雌牛肉の「霜降り(脂肪交雑)」に類似した形質であることから、本研究では脂肪交雑モデルマウスの樹立を目的に、ウシADAM12遺伝子を導入したTGマウスの作出を行った。これら3種の遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製し、C3では1匹、TRCでは2匹、MPでは3匹のトランスジェニック個体が得られた。これらのトランスジェニックマウスと野生型マウスとを交配して得られた産子においてもトランスジェニック個体が得られ、導入遺伝子が後代に遺伝することが確認された。この結果、C3系統では1系統、TRCでは2系統、MPでは3系統のトランスジェニックマウス系統が樹立された。3系統のTGマウス(C3、TRCおよびMP)について、20週齢での表現型解析を行った結果、体重や体脂肪量に変化はみられなかったが、TRCあるいはMP系統のTGマウスでは最長筋組織内での脂肪組織形成が促進されている傾向が示唆された。これに対し、C3系統のTGマウスではTRCの持つ機能ドメインを全て持つにもかかわらず、筋肉内脂肪組織形成の促進はみられなかった。TRC系統とMP系統で同様の筋肉内脂肪組織形成が認められたことから、この筋肉内脂肪組織形成の促進はMPドメインのみで可能であることが示唆された。ADAM12は筋肉・脂肪の両組織形成に関わる膜タンパク質で、ヒトADAM12を筋細胞で発現させたトランスジェニックマウスは筋肉内脂肪組織形成を示すことが報告されている。この表現型が牛肉の「霜降り(脂肪交雑)」に類似した形質であることから、本研究では脂肪交雑モデルマウスの樹立を目的に、ウシADAM12遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの作出を行った。既にクローニングしているウシADAM12cDNAを利用し、細胞外ドメイン全長(TRC)またはメタロプロテアーゼドメイン(MP)のみを筋細胞特異的に発現させるため発現ベクターpMCK-bADAM12TRCとpMCK-bADAM12MPを作製した。このベクターの作製では、筋細胞特異的プロモーターとして、マウスゲノムからPCRにより増幅した約1.5kbのmuscle creatine kinase(MCK)プロモーターを使用した。これらの遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを筑波大学生命科学動物資源センターへ委託することにより作製した。得られた産子についてジェノタイピングを行った結果、TRCでは2匹、MPでは3匹のトランスジェニック個体が得られた。この結果、TRCでは2系統、MPでは3系統のトランスジェニックマウス系統が樹立された。この表現型が牛肉の「霜降り(脂肪交雑)」に類似した形質であることから、本研究では脂肪交雑モデルマウスの樹立を目的に、ウシADAM12遺伝子を導入したTGマウスの作出を行った。今年度、新たに膜貫通型タンパク質を発現するTGマウス「C3系統」が樹立された。これまでに作製した3系統のTGマウス(膜貫通型タンパク質を発現するC3、細胞外領域全長を分泌するTRC、およびメタロプロテアーゼドメインのみを分泌するMP)について、20週齢での表現型解析を行った。その結果、体重や体脂肪量に変化はみられなかったが、TRCあるいはMP系統のTGマウスでは最長筋組織内での脂肪組織形成が促進されている傾向が示唆された。

この結果は、細胞外にADAM12タンパク質を分泌する方が筋肉内脂肪組織形成に有利であることを示しているのかもしれない。また、TRC系統とMP系統で同様の筋肉内脂肪組織形成が認められたことから、この筋肉内脂肪組織形成の促進はMPドメインのみで可能であることが示唆された。しかし、ウシADAM12TGマウスでの筋肉内脂肪組織形成にはかなりの個体差がみられ、モデルマウスとして利用していくためには、個体間の差を減少させ、安定した表現型が得られる条件の確立が必要であり、今後の課題と考えられた。
新規ホルモン/受容体系の腎臓障害・心血管障害における役割と作用機序の解明

新規に発見されたホルモン/受容体系の腎臓障害・心血管障害における役割を検討した。腎不全・心不全・高血圧動物モデルにてアドレノメデュリンII(AM2),(プロ)レニン受容体((P) RR)の発現が心臓または腎臓で変化すること、AM2の遺伝子多型と(P) RRの遺伝子多型がともに、心室肥大、脳ラクナ梗塞と慢性腎疾患に関連することを見いだした。これら新規ホルモン/受容体系が実際に腎障害・心血管障害に関与していることが示された。平成21年度は以下の点を明らかにした。1.アドレノメデュリン2(AM2)はアドレノメデュリンと同様に血管拡張作用、心臓保護作用を有する。また、腎保護作用も有すると考えられる。AM2の発現を腎不全ラットモデルで検討し、腎不全の腎臓でAM2の発現が増加していることを見出した(投稿中)。2. AM2の遺伝子多型と脳血管障害、腎機能及び慢性腎臓病(CKD)との関連を検討した。結果、AM2の遺伝子多型は、脳ラクナ梗塞、心肥大及び腎機能と有意に関連していることが認められた(国際腎臓学会分科会NEXUS2010(京都)で発表予定)。3. Proレニン受容体((P)RR)はProレニンと結合してRAS系を活性化するとともに細胞に直接働き臓器障害を起こすと考えられる。(P)RRのmRNA発現を心不全ラットモデルで検討し、心不全の心臓及び腎臓で発現が増加していることを見出し、報告した(Peptides 2009, 30 : 2316-2322)。4. Proレニン/Proレニン受容体系の腎障害への関与を検討するため、5/6腎摘腎不全モデルの腎臓・心臓血管での発現の変化を競合的RT-PCR法、Western Blot法、免疫染色法により調べた。結果、Proレニン受容体のmRNAは腎不全モデルの腎臓で発現が増加していることを見出し、報告した(第42回米国腎臓学会にて発表、Regul Pept. 2010, 159 : 272-277)。5. Proレニン受容体の遺伝子多型と血圧、心血管障害との関連を検討した。結果、Proレニン受容体の遺伝子多型が血圧、心肥大及び脳血管障害と関連することを認め、報告した(第82回日本内分泌学会シンポジウムにて発表)。平成22年度は以下の点を明らかにした。2.Proレニン/Proレニン受容体系の腎障害への関与を検討するため、糖尿病性腎症患者の腎臓での発現の変化を検討した。結果、Proレニン受容体は糖尿病性腎不全患者の腎臓で発現が増加していることを見出し、報告した(Peptides2010,31:1405-1408)。3.アドレノメデュリン2(AM2)はアドレノメデュリンと同様に血管拡張作用、心臓保護作用を有する。AM2の発現を自然発症高血圧ラット(SHR)モデルで検討し、SHRの腎臓でAM2の発現が減少していることを見出し、報告した(Am J Physiol Renal Physiol.2010,299:Fl28-F134)。4.AM2の発現をhypothalamo-pituitary-adrenal axis系で検討した。結果、AM2はこの系のほぼすべての組織で発現しているおり、AM2は神経伝達物質として働いている可能性が示唆された。(J Mol Neurosci.2011,43:182-192)5.Proレニン受容体の遺伝子多型と心血管障害との関連を検討した。結果、Proレニン受容体の遺伝子多型が心肥大、無症候性脳梗塞及び慢性腎疾患(CKD)と関連することを認め、報告した(第43回米国腎臓学会(ASN)にて発表)。平成23年度は以下の成果を得た。1.Proレニン受容体((P)RR)の遺伝子多型が、心肥大、無症候性ラクナ脳梗塞及び慢性腎疾患(CKD)と関連することを英文誌に投稿し、掲載された(Hypertens Res. 2011, 34:530-535)。本研究者らはすでに(P)RRの遺伝子多型が日本人男性の血圧と有意な関連があることを報告しており、合わせて、本研究の成果は(P)RRが実際にヒトの疾患に関係していることを世界で初めて証明した重要な成果である。2.大迫研究における遺伝子多型分析研究として、アドレノメデュリン2(AM2)の遺伝子多型分析を継続して行い、AM2の遺伝子多型が、血圧、腎機能及び脳ラクナ梗塞の発症と有意に関連していることを見出し、報告した(Hypertens Res. 2011, 34:1327-1332)。3.Proレニン受容体は可溶性(P)RR(sPRR)として血液中に存在することが報告されている。sPRRを測定するための新規エンザイムイムノアッセイ(EIA)の開発のため、新しい抗体を作成した。

本抗体を用いた競合的EIAにて、ヒト血中及び尿中にsPRRが存在することを証明した。サンドイッチELISAの構築を試みたが標準品としてのリコンビナント(P)RRを認識しないという技術的問題が発生し、実用化に至っていない。競合的EIAを用いて透析患者の血中sPRRを測定し、血中sPRRは透析の前後で有意に上昇すること、すなわちsPRRは体液の変動に反応する生理活性物質である可能性が高いことを見出した(Kidney Week 2011(第44回米国腎臓学会)にて発表)。
エアロゾルの変質過程と雲物理降水過程に関するレーダー観測とモデリング

本研究では、対流圏エアロゾルの変質過程(エアロゾルの活性化→雲核→雲粒)から雲形成、降水に至る過程を観測とモデリングによって統一的に把握することを目的とした。観測は、京都大学信楽MU観測所において実施した。各種レーダーに地上サンプリングを加えた観測体制を構築し、東アジア各地域で行われる対流圏エアロゾルの地理的分布観測と同期した観測を実施して、対流圏エアロゾルの活性化と、その後の雲核→雲粒→氷晶、雲、雪、雹へと成長する各々の雲微物理過程を、マイクロスケールの乱流変動との相互作用、積雲対流との相互作用との関連において調べた。さらに、対流圏エアロゾルの変質過程について、観測結果に基づいたモデリングを行い、これをこれまで開発してきたメソ気象モデルと汚染物質の輸送・反応・沈着モデルに統合してシミュレーション実験を行い、対流圏エアロゾルの変質過程から雲形成、降水に至る過程の全容を把握する事を目的とし、最終的には、エアロゾルの雲微物理過程を原因とする間接的放射強制力(エアロゾルによる地球寒冷化)の見積もりを目指した。モデリング:観測結果を踏まえ、次の2点に重点をおいてモデリングを実施した。1)大気エアロゾルの熱力学平衡(水分を含めた揮発性分の平衡)とダイナミックス(平衡に至る過程)無機揮発性分に加えて、カーボネートを含む有機エアロゾルの「熱力学平衡モデル」を構築した。この熱力学平衡に至る過程、すなわち、気相からの水蒸気、揮発性ガスの物質移動によりエアロゾルの成長、活性化過程をモデリングして、最終的に「エアロゾルのダイナミックスモデル」を構築した。2)大気エアロゾルの増加の雲物理、降水過程に及ぼす影響構築したエアロゾル・雲粒スペクトルモデルに、「ガス・エアロゾル平衡モデル」と「エアロゾルダイナミックスモデル」を結合して、エアロゾルの増加が雲物理、降水過程に及ぼす影響を評価した。また、これまで開発してきた気象モデルと汚染物質の輸送・反応・沈着モデルに統合してシミュレーション実験を行い、対流圏エアロゾルの変質過程から雲形成、降水に至る過程の全容を探った。対流圏エアロゾルの活性化から、雲粒、雲形成、降水に至る過程(「エアロゾル変質・雲降水過程」とよぶ)を、「観測」と「モデリング」によって統一的に把握することを目的とした。観測:京都大学信楽MU観測所において、MUレーダをはじめとする各種波長のレーダやライダーに地上サンプリングを加えた観測体制を構築し、「エアロゾル変質・雲降水過程」と大気乱流の速度、温度、湿度変動場との同時観測を実施した。観測データ解析に先立って、エアロゾルの活性化→雲核→雲粒→雨滴の過程を記述するモデルとして、粒子スペクトルモデル(ビン・モデル)を作り上げた。モデリング:本年度は、「エアロゾル変質・雲降水過程」の前半の過程、即ち「ガス-エアロゾル平衡」と「エアロゾルダイナミックス」に重点を置いた。これらのモデリングを実施し、これまで開発してきたメソ気象モデルと汚染物質の輸送・反応・沈着モデルに統合した。モデルの検証は、東アジア酸性雨モニタリングネットワークEANETの観測データを用いて行った。さらに、三宅島噴火が対流圏エアロゾルと降水に及ぼす影響の研究を実施して、次の結果をえた。火山性二硫化硫黄SO2から生成された硫酸がまず、硫酸アンモニウム・エアロゾルを生成すること、大気中のアンモニアガスを消費し尽くすと、エアロゾル中の硝酸、塩酸イオンを追い出して硫酸性エアロゾルを構成すること、追い出されたガス状の硝酸、塩酸は大きな沈着速度で乾性沈着し、また溶解度が大きいために雲水、雨滴に急速に取り込まれて湿性沈着することを示した。

また、これまで開発してきた気象モデルと汚染物質の輸送・反応・沈着モデルに統合してシミュレーション実験を行い、対流圏エアロゾルの変質過程から雲形成、降水に至る過程の全容を探った。
骨肉腫転移阻止の為の血管新生抑制剤と抗体投与による併用療法の開発

抗IL-2αモノクローナル抗体(PC61)と抗IL-2モノクローナル抗体(S4B6)を投与したマウスに骨肉腫株(LM8)を皮下移植し、腫瘍の増殖抑制と転移抑制の程度を検討した。その結果、正常血清投与したマウスに比べて両群ともに腫瘍増殖及び転移を有意に抑制することが出来た。また、制御性T細胞の消長をFACSで検討した結果、PC61やS4B6投与によるTreg削除が確認された。次に、Candesartanの併用効果について検討したが、有意差は得られなかった。LM8の増殖や転移への抑制はS4B6あるいはPC61による影響が大きいものと考えられた。5週齢のC3 H/Heマウスに抗IL2レセプターα単抗体(PC61)と抗IL2単抗体(S4B6)をそれぞれ3日おきに6回2mg投与し、抑制性T細胞(Treg)の動態と自己免疫病の発症の有無を経時的に検討した。その結果両抗体の最終投与後3日で脾臓におけるTregの量をFACSで検討したところ、両抗体投与群ともTregは0.2%以下であった。無処置正常マウスにおいてはこの値は7%前後である。抗体の投与を中止してから6週後には、両抗体投与マウス共にTregの量は正常マウスの半分ほどに回復した。新生児からPC61を投与したマウスにおいては性成熟したあとでいくつかの臓器に自己免疫病が自然発症することが報告されている。今回の実験はマウスが成熟してから抗体を投与するが、これらのマウスに臓器局在性自己免疫病の発症が見られるかを調べるために抗体投与後1ヶ月おきに採血し、6ヶ月で屠殺した。自己抗体の有無は甲状腺、眼、涙腺、唾液腺、胃、腸、副腎、膵臓、腎臓、精巣、卵巣、前立腺の凍結切片を作成し、血清で免疫染色することにより、蛍光顕微鏡で検討した。その結果、切片と反応する抗体はいずれのマウスからも検出されなかった。また個々の臓器のヘマトキシレン・エオジン染色でも炎症像は見られなかった。これは成熟マウスにおいて一定期間体内からTregが消失しても自己免疫病にはなりにくいことを示している。C3H/HeマウスにPC61を投与してTregを削除し、C3Hマウス由来の骨肉腫LM8を1x10^6個皮下に移植しておくと、腫瘍の増殖や肺および肝転移に抑制効果が見られた。C3Hマウスに抗IL-2モノクローナル抗体(S4B6)と抗IL-2αモノクローナル抗体(PC61)をそれぞれを投与し、最終投与から1ヶ月後に制御性T細胞(CD4^+CD25^+Foxp3^+)の消長をFACSで検討した。その結果、脾細胞中において制御性T細胞は、コントロールの正常血清投与マウスではおよそ1.5%存在していたが、抗IL-2モノクローナル抗体と抗IL-2αモノクローナル抗体投与マウスにおいては制御性T細胞はそれぞれ0.1%以下に減少していた。抗IL-2モノクローナル抗体と抗IL-2αモノクローナル抗体をそれぞれ予め投与したマウスにマウス骨肉腫(LM8)を皮下移植し、腫瘍の増殖と転移の程度を検討した。その結果正常血清投与したマウスに比べで両実験群ともに腫瘍の増殖も転移も有意に抑制することが出来た。そして両実験群の間では有意差はなかった。次にLM8を移植した後でそれぞれの抗体を投与し、腫瘍の消長を検討した。その結果LM8を移植した2日後からそれぞれの抗体を投与した場合、両群ともに対照群に比べて腫瘍の増殖も転移も有意に抑制することが出来た。両群の比較では抗IL-2αモノクローナル抗体を投与した群が抗IL-2モノクローナル抗体を投与した群に比べてより抑制がかかっていた。抗体の投与をLM8移植5日後から開始した場合には、両群ともに腫瘍の増殖抑制や肺や肝臓への腫瘍転移の抑制効果は見られたが、コントロールと比較して有意差はなかった。また抗IL-2αモノクローナル抗体投与群により強い抑制がみられた。抗IL-2モノクローナル抗体(S4B6)と抗IL-2αモノクローナル抗体(PC61)をそれぞれ投与したマウスにマウス骨肉腫(LM8)を皮下移植し、腫瘍の増殖抑制と転移抑制の程度を検討した。その結果、正常血清投与したマウスに比べて両群ともに腫瘍増殖、転移共に有意に抑制することが出来た。その結果、LM8を移植した2日後からそれぞれの抗体を投与した場合、両群ともに対照群に比べて腫瘍の増殖も転移も有意に抑制することが出来た。両群の比較ではPC61を投与した群がS4B6を投与した群に比べてより強い抑制が見られた。

抗体投与をLM8移植5日後から開始した場合には、両群ともに腫瘍の増殖抑制や肺や肝臓への腫瘍転移の抑制効果は見られたが、コントロールと比較して有意差はなかった。またPC61投与群により強い抑制がみられた。次に、CV-11974(candesartan)とS4B6あるいはPC61を併用投与することによって、より強力な抗腫瘍効果が発揮されないかについて検討を行ったが、candesartan 1mg/kg/day投与を併用した群と併用しなかった群において有意な差は得られなかった。マウス骨肉腫(LM8)の増殖や転移への抑制はS4B6あるいはPC61による影響が大きいものと考えられた。さらに、S4B6とPC61投与1ヶ月後に制御性T細胞(CD4+CD25+Foxp3+)の消長をFACSで検討した結果、脾細胞中において制御性T細胞は、コントロールの正常血清投与マウスではおよそ1.5%存在していたが、抗IL-2モノクローナル抗体と抗IL-2αモノクローナル抗体投与マウスにおいて制御性T細胞はそれぞれ0.1%以下に減少しており、S4B6やPC61投与によるTreg削除が確認された。抗IL-2モノクローナル抗体と抗IL-2αモノクローナル抗体による効果をそれぞれ確認することが出来た。投与時期についでもLM8を移植した2日後と5日後で比較検討を行い、腫瘍の増殖抑制や肺や肝臓への腫瘍転移の抑制効果を確認し得た。概ね研究は順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。抗IL-2モノクローナルα抗体(PC61)の標的は制御性T細胞の表面抗原であるので、抗体投与により標的細胞は短時間で消滅すると考えられる。一方抗IL-2モノクローナル抗体(S4B6)の標的はサイトカインのIL-2であるので、制御性T細胞が消滅するまで少し時間がかかることが伺える。抗IL-2モノクローナル抗体(S4B6)の投与でも制御性T細胞を消滅することができたので、抗腫瘍効果を誘導するためにはこの抗体を使用する時期をうまく調整する必要がある。
トレーニングがホルモンの利尿・抗利尿作用に与える影響

利尿作用や抗利尿作用をもつホルモンの作用がトレーニングによってどのような変化を示すかを主としてANP受容体について検討した。実験動物としてウイスター系雄ラットを用い、トレッドミルによる走行トレーニングを10週間行わせた。最終的なトレーニングは30m/min、90分間の走行であった。トレーニング終了後、トレーニング群およびコントロール群のラットから腎臓、副腎を摘出して粗細胞膜を調整し、ANP(心房性ナトリウム利尿ペプチド)受容体結合実験、ANPまたはCNP刺激によるグアニレートサイクレースアッセイを行った。また副腎をアンジオテンシンIIによって刺激することによるアルドステロン放出実験を行った。cGMPおよびアルドステロンの測定には市販されているラジオイミューノアッセイ用キットを利用した。その結果以下の様であった。2.副腎のANP受容体では結合実験によって測定した受容体数はトレーニングを行うことにより増加した。しかし、2nd messengerであるcGMP合成能に変化は見られなかった。3.アンジオテンシンIIによるアルドステロン放出はトレーニングを行うことによって増加した。以上の結果からトレーニングは利尿、抗利尿作用の双方を高めそれにより、より適切に体内の水分あるいは電解質のレベルが調節されるのではないかと考えられた。平成7年度は利尿ホルモンであるアンジオテンシンIIの副腎に対する作用について主として研究を行った。まず、ラットを購入し、トレーニング群と、コントロール群に分け、トレーニング群については8週間のトレッドミル走行トレーニングを行わせた。トレーニング期間終了後ラットから、副腎を摘出しアンジオテンシンIIによるアルドステロン放出実験とANP受容体数の測定を行った。アンジオテンシンIIは副腎からアルドステロンを放出させることによって利尿作用を起こす。トレーニング、コントロール群のラットから摘出した副腎をアンジオテンシンIIを含む緩衝液中で1時間インキュベーションし、放出されるアンドステロンをラジオイミューノアッセイ法で測定した。また同様の実験を一過性の運動を負荷した後に行った。その結果、アンジオテンシンの放出量はトレーニングによって統計的に有意な変化を起こさなかったが、一過性の運動を行うと、アルドステロンの放出量が高まる変化を引き起こした。アンジオテンシンIIとは逆にアルドステロンの放出を抑制するのがANPである。ANPについては副腎の受容体数の測定を行ったのであるが、トレーニングでANP受容体数が増加する傾向がみられた。アンジオテンシンIIとANPの相互作用の結果アルドステロンの放出量が決まるが、これについては平成8年度に行う予定である。またアンジオテンシンIIの受容体数の測定も平成8年度に行う予定である。さらにすでに行った実験に関しても例数を増やし、データの信頼性を高めたい。ラットを購入し、トレーニング群と、コントロール群に分け、トレーニング群については8週間のトレツドミル走行トレーニングを行わせた。トレーニングおよびコントロール群のラットから摘出した副腎をアンジオテンシンIIを含む緩街液中で1時間インキユベーションし、放出されるアルドステロンをラジオイミユ-ノアッセイ法で測定した。その結果、アルドステロンの放出量はトレーニングによって統計的に有意な変化を起こさなかった。一過性の運動を行うと、アルドステロンの放出量が高まる変化を引き起こした。アンジオテンシンIIとは逆にアルドステロンの放出を抑制するのがANPである.ANPについては副腎の受容体数の測定を行った。その結果トレーニングでANP受容体数が増加する傾向がみられた。ANPの受容体には3種類のサブタイプがある。以上の実験はこれらを合計したものとしてあつかった。さらに詳しく研究を行うため比較的少数であるA受容体、B受容体について検討中である。これにはA、B受容体に特異的に結合するリガンドを結合させ、そのとき放出されるセカンドメッセンジャーであるcGMPをラジオイミューノアッセイ法で測定するという方法を用いている。
配列の不規則性を考慮した充填層内3次元放射対流共存伝熱のモデル化に関する研究

放射エネルギーの波長より十分大きな寸法の粒子で構成されている充填層における放射エネルギーの透過特性を調べるため、モンテカルロ法により直接シミュレーションを行ない、以下のような結果を得た。1.任意の充填率の3次元不規則配列充填球層を作成するプログラムを開発した。2.等径平行円柱を並べた充填層中の放射透過解析と実験を行い、充填層中の放射エネルギー伝播機構としては、球間隔のコリメート作用とストリーミング作用、及び球表面での多重反射が重要であること示した。3.3次元配列充填球層内の放射透過解析により、以下のことを示した。(1)規則配列充填層の透過率はコリメート作用により、一般的には不規則配列より低い。(2)充填層を近似的に連結体と仮定し、減衰係数を散乱位相関数を用いて求めた放射エネルギー透過率は、実際の透過率に比べ、はるかに大きい。(3)充填率が0.3以下では、配列の規則性は透過率の顕著な影響を及ぼさない。(4)充填層全体の反射率は、不規則配列の場合、充填率によってあまり変化しないが、規則配列の場合、充填率を高めると増加する。(5)充填層に側壁が存在すると、その近傍の球の局所充填率が低下するため、透過率が増加する。(6)鏡面反射性球の充填層の透過率は、乱反射性の球のそれより大きい。今後は、以上の研究で求められた、3次元不規則配列充填球層の透過解析手法を用いて、(1)(6)の現象のおこる機構を解析するとともに、従来法である連続体近似法(上記(2))の精度向上のための補正法の開発を行ってゆく考えである。(2次元解析):2次元空間において,最密充填率以下の任意の充填率において,同一径の多数の平行円柱を規則的あるいは不規則に並べるプログラムと,その動径分布関係を用いて配列のランダム性を調べるプログラム,及びこの円柱の配列中での放射伝熱の透過性を求めるプログラムを作成した.また,これらプログラムを用い,充填率,円柱表面放射率,及び配列の規則性を変化させて,充填層中での放射伝熱の透過のミクロ的な特徴を明らかにした.この結果,規則配列では, 2つの円柱間を通り抜けてつぎの円柱の入口側に衝突するコリメートビームと,多数の円柱の斜め方向の隙間を通過していくストリーミングビームがあり,前者は円柱の,放射の透過方向に対して上流(入口)側に衝突するため,透過を大きく阻害するが,後者は円柱の側面に衝突するため,透過を阻害する程度が少なく.配列の不規則性を増加させると,一たんストリーミングビームがしゃ断されるため透過が悪くなるが,さらに不規則性を増加させると,コリメートビームが上流側だけでなく側面にも衝突するようになり,透過性が増加することがわかった.また, 2次元配列では,配列の不規則性を増加させるに従い,上述の透過性が増加する効果と,各円柱間に距離の狭い部分があちこちにできて,透過を妨げる効果がお互いに打ち消し合い,全体として透過性はあまり変化しないことがわかった.(3次元解析):3次元空間において,同一径の球を最密充填以下の任意の充填率で,規則的あるいは不規則に並べるプログラム,及びその動径分布関数を用いて配列のランダム性を調べるプログラムを作成した.(実験):上記2つの解析結果確認のため,各不規則配列円柱まわりの放射の,受熱量分布測定のための光学装置の組み立てを行い,上記2次元解析結果をもとに,試験体を設計中である.昭和62年度に開発した〓〓の充墳層の3次限不規則配列充墳球層作成プログラムを用いて作成した充墳球層中で、モンテカルロ法を用いて放射エネルギーの透過特性を解析し、以下の結果を得た。1.規則配列充墳層の透過率は、球間隙を通過したビーム状の放射エネルギーが次層の球に当たるコリメート作用により、一般的には不規則配列より低い。

しかし、球の表面放射率が高く、充墳率が高い充墳層では、球間隙を遠くまで透過していくストリーミング作用により、規則配列の透過率が不規則配列より高くなる。2.充墳層を近似的に連続体と仮定し、減衰係数と散乱位相関数を用いて求めた放射エネルギーの透過率は、含じんガス流のように充墳率が極端に低い場合を除き、実際の充墳層における透過率に比べてはるかに大きい透過率を与える。今回開発したモンテカルロ法による解析法は、正しい透過率を算出できるが、連続体近似法(従来法)の精度向上のための補正法の開発が今後の問題となる。3.充墳率が0.3以下になると、配列の規則性は透過率に顕著な影響を及ぼさなくなる。4.充墳層全体の反射率は、不規則配列の場合、充墳率によってあまり変化しないが、規則配列の場合、充墳率を高めると増加する。5.充墳層に側壁が存在すると、その近傍の球の局所充墳率が低下するため、特に充墳層が厚い場合に透過率が増加する。この効果は側壁近傍の充墳率に起因するため、放射エネルギーの透過断面積が小さいほど顕著に表われる。従って充墳層の透過率測定の際には、その透過断面積を十分大きくとる必要がある。6.鏡面反射性球の充墳層の透過率は、乱反射性の球のそれより大きい。
途上国における住民のオーナーシップ向上を目指した水利用システムのデザイン手法

本研究では、急速に都市化が進行する途上国都市圏の水供給システムが抱える問題を解決するため、現場に即した実践的な方法論の検討を行い、持続可能なシステムへの転換をはかることを目的としている。具体的には、ベトナム・ハノイ都市圏およびスリランカ・ゴール市域を対象として、(1)用途別水需要量とそれに見合う複数水源の水質を把握し、水源の水質管理のための排水対策も含めた水利用システムのオプションを検討するとともに、(2)住民が受入れ可能な水利用オプションの検討、あるいは受入に影響を与えている要因や住民の水利用に対する意識や行動を明らかにする。また、(3)公共水道の導入と公共水域の管理の事例をもとに、住民の主体的な参加のための方法を検討することにより、地域住民のオーナーシップ(当事者意識)を高めつつ、適切な水利用システムをデザインするための手法を検討する。ハノイ都市圏では、近年公共水道が導入され水利用に変遷が生じている地区(Mau Long)を対象として、水利用状況や水源水質の他、公共水道導入前後の水利用の変化、および水利用に対する意識や意見の変化について分析を行うとともに、同地区での公共水域における水利用や公共水域の管理がどのように変わったのかについて調査・分析を行った。公共水道の普及とともに公共水域の利用形態が変わり、さらにその管理への意識や貢献度合いも変化していることが確認された。ゴール市域では、小型流量計の導入による用途別水利用の調査を実施した。また、導入世帯における水利用行動や意識に対する調査を行った。その中で、雨水利用のポテンシャルが考えられるが、地域住民の雨水への意識の問題からその導入が進んでいない状況が確認された。ハノイ都市圏での調査では、当初3タイプの異なるタイプのコミュニティの調査を予定していたが、現地研究協力者と協議した結果、公共水道が普及したばかりのコミュニティでの調査が実施可能となったため、当該地域で重点的な調査を行うこととした。その結果、公共水道の導入が公共水域の利用や管理に影響を与えている状況が確認され、地域住民の意識に影響を与えていることが示唆された。スリランカ・ゴール市域での調査は、現地研究協力者との円滑なコミュニケーションが図れ、想定していた通りの世帯数を対象に調査を実施することができた。研究開始当初は「見える化」が可能な小型流量計およびその適切なインターフェースの開発と実装についても研究項目として加え、ゴール市域での調査において実装することを検討していたが、今年度の調査状況から雨水利用や排水管理も含めた多元的水利用システムのポテンシャルをきちんと評価することが市民の主体的な水管理において重要と判断されたこと、さらに限られた予算の効率的な利用という観点から、多元的水利用システムのポテンシャル評価を重点的に実施していくこととする。
筋肉内注射におけるZ字型法の有効性に関する検証と実践へ向けての検討

【研究目的】筋肉内注射は、対象者への侵襲が大きく危険を伴う行為である。筋肉内注射における皮膚保持法であるZ字型法に注目し、看護技術の安全性・有効性を検証することを本研究の目的とする。皮膚保持法とは、筋肉内注射を行う際、注射器を持っていない方の手が、注射部位の皮膚をどのように保持しているかという方法である。【研究方法】ウサギ(Kb1:JW)4体を材料として、(1)伸展法、(2)つまみ上げ法、(3)Z字型法という3つの皮膚保持法を比較し、対象への侵襲が少なく、注入される薬液の目的とする効果が発揮されやすい方法を検証するための実験を行った。また、実践方法の検討を行った。【研究結果】上記3方法を比較すると、Z字型法が他の2方法よりも薬液の吸収が速く、筋線維への影響が少ないという結果が出た。この結果を受け、Z字型法を実践可能なものとするため、基礎看護学講座で看護技術を担当する教員で、中殿筋および三角筋へZ字型法による筋肉内注射を実施するための手技を検討した。Z字型法は、伸展法やつまみ上げ法と違い、皮膚を一方向へ引きながら針の刺入および薬液注入を行うため針の固定が難しくなってくる。検討の結果、手掌の小指側(外側)で皮膚を引きながら、もう一方の手で針を刺入し、皮膚を固定している手へ注射器を持ち替える方法で実施可能であることがわかった。この検討結果を踏まえ、平成19年度の看護技術の授業において、Z字型法による筋肉内注射の技術教育を実施した。筋肉内注射における、皮膚保持法であるZ-track法に注目し、看護技術の安全性・有効性を検証することを本研究の目的とする。皮膚保持法とは、筋肉内注射を行う際、注射器を持っていない方の手が、注射部位の皮膚をどのように保持していうかという方法である。【研究方法】平成18年度は、(1)伸展法、(2)つまみ上げ法、(3)Z-track法という3つの皮膚保持法を比較し、対象者への侵襲が少なく、注入される薬液の月的とする効果が発揮されやすい方法を検証するための実験を行った。ウサギ(Kbl:JW)4体(メス)を材料として使用。注射(摘出)部位として、オバホルモンデポー(油性注射液)で、(1)伸展法、(2)つまみ上げ法、(3)Z-track法を、ホバホルモン水懸注(水性懸濁注射液)にて(4)Z-track法にて注射を実施。それぞれ、注射後1時間,24時間,3月間,7日間の経過を観察後、組織を摘出。摘出後ただちにグルタールアルデヒド・ホルムアルデヒド混合液(Karnovsky液)中に浸漬し固定した。さらにチェロイジン包埋をしたのち、超薄切片を作成し、ヘマトキシリン・エオジン染色を行い、光学顕微鏡で観察・撮影を行った。【今後の方向性】平成19年度は、平成18年度の実験結果を分析するとともに、実践へ向けて、看護学生へ筋肉内注射を教授する際の教材の検討を行っていく予定である。
Preconditioningによる虚血心筋細胞障害抑制の機序に関する研究

家兎の実験的心筋梗塞を用い、Preconditioning(PC)による虚血心筋壊死抑制の機序におけるATP sensitive potassium channel(K_<ATP>)ならびにprotein kinaseC(PKC)の役割を検討した。まず、K_<ATP>阻害薬であるglibenclamide 0.3mg/kgがPCへ及ぼす影響を、1)PCの心筋保護効果を軽度にした場合、2)心筋酸素需要レベルを制御した場合、2)麻酔補助薬としてxylazineを加えた場合、の三つの条件下で検討した。3分虚血による軽度のPCを行った場合も5分虚血によるPCを行った場合と同様にglibenclamideにより阻害を受けず、metoprrololとPrazosinを前投与し、rate-pressure productを約16,000に低下させた条件においても、glibenclamideによるPCの抑制は認められなかった。一方、pentobarbital麻酔にxylazine 6mg/kgを追加した条件ではPCの梗塞縮小効果が有意に阻害された。この成績より、家兎を用いた過去の研究においてPCに対するK_<ATP>阻害薬の影響について報告が相反していた理由が心筋酸素需要レベルの違いではなく、麻酔薬の違い(xylazineの使用)てあることが明らかとなった。次に、PCにおいてA1 receptorの活性化がphospholipaseCを介してPKCを活性化することが心筋虚血耐性を増強させる可能性を検証するために、A1 receptor agonistであるN6-R-phenylisopropyl adenosine(R-PIA)の心筋梗塞抑制効果と、それに及ぼすPKC阻害薬の影響を検討した。R-PIA 1mg/kgにはPCとほぼ同程度の梗塞抑制効果が認められたが、staurosporine50μg/kg、あるいはpolymyxinB25mg/kgをR-PIAの投与後に投与することにより、R-PIAの心筋保護効果は完全に遮断された。また、これらの用量のPKC阻害薬はPKC活性化薬である4β-phorbol 12-myristate 13-acetateの陽性変力作用を遮断することから、PKC活性を抑制するために十分であったことが示された。以上の成績より、PCの機序においてA1 receptorの活性化移行のステップとしてはPKCの活性化が重要であり、またK_<ATP>も少なくともPC機序の一端を担う可能性が考えられた。今後、PKCとK_<ATP>の関連が重要な検討課題と思われた。研究計画に従い摘出潅流心を用いて、虚血・再潅流後のmyoglobinの放出量を心筋障害の指標とし、preconditioningの効果を評価することを試みたが、myoglobinの放出量は個体差が大きく、有用な指標ではないことを示す成績を得た。そこで次にラットの摘出心潅流標本を用いて45分間の冠動脈閉塞による心筋梗塞をin vitroで作成し、梗塞量を心筋障害の指標とすべく実験を行なったところ、梗塞の作成とtetrazolium染色による同定が可能であり、またglobal ischemiaによるpreconditioningによっても梗塞が縮小されることが認められた。

ところが、本研究と並行して行なった実験において、ラットの再潅流不整脈に対するpreconditioningの抑制効果はadenosine antagonistやpertussis toxinにより阻害されず、従来の家兎や豚などの梗塞モデルとは異なり、adenosineやGi蛋白の機能を介さないことが示唆された(平成5年日本循環器学会発表予定)。すなわち、ラットはpreconditioningの機序に関しては他の動物種とは大きく異なっていることが窺われ、我々の既報の家兎の成績と合わせてpreconditioningを解析するうえで不都合であることが分かった。そこで、次年度では、実験モデルを家兎の摘出心潅流標本へとさらに変更して検討する予定である。1.Preconditioningに及ぼすamilorideの影響家兎の実験的心筋梗塞に対するpreconditioningの機序におけるNa-H exchangeの役割を検討するために、preconditioningの梗塞抑制効果に及ぼすamilorideの影響を解析した。麻酔家兎において有効なamilorideの用量を検討したところ、1.5mg/kgは生理食塩水負荷の条件下で、尿中Na排泄の促進ならびにH^+排泄の抑制をもたらす用量であることが確認preconditioning効果への影響を検討したところ、いずれの用量のamilorideによってもpreconditioningの梗塞抑制効果には変化が見られなかった。なお、3.0mg/kgのamiloride投与により冠動脈閉塞前の動脈血HCO3_-は有意に低下しており、少なくとも腎におけるNa-H exchangeはamilorideにより抑制されたと考えられる。以上の成績よりpreconditioningの機序にNa-H exchangeが関与することは支持されなかった。preconditioningの機序におけるNa-H exchangeの役割に関しては、むしろ否定的な成績が得られたため、Na-H exchangeと同じくadenosine A1 receptorと関連するATP sensitive potassium channel(KATP)に注目した。KATPの特異的な拮抗薬であるglibenclamideを用い、そのpreconditioningの梗塞抑制効果に及ぼす効果を検討した。glibenclamideはpreconditioningされていない心筋に対しては虚血心筋壊死を促進させる効果が見られ、KATPが虚血障害に対して内因性の防御機転の一端を担う可能性が示唆された。しかし、preconditioningに対しては、preconditioning ischemiaが3分間ならびに5分間の場合も、preconditioningの梗塞抑制効果はglibenclamideにより抑制されなかった。
ELISAを用いた脳原発悪性リンパ腫の髄液診断法の開発

中枢神経系原発悪性リンパ腫(PCNSL)は、免疫不全状態にある患者のみならず免疫不全の無い患者においても近年その症例数は増加傾向にある。現在、本疾患の確定診断は生検あるいは摘出術といった観血的処置により得られた材料の組織診断によってなされている。一方、本疾患の治療の主軸は放射線および化学療法であることより、不用な侵襲を避けるべく観血的処置によらない信頼できる新たな診断法の開発が望まれる。CD27はtumor necrosis factor receptor familyに属するI型膜貫通型蛋白であり、末梢血T細胞、胸腺細胞、ある種のB細胞サブセットの細胞表面に発現している蛋白である。TCR/CD3 complexを介したT細胞の活性化により、T細胞表面のCD27の発現が誘導されるが、これと同時に細胞表面よりCD27の可溶化成分であるsoluble CD27(sCD27)が放出される。近年、ヒト腫瘍化B細胞表面にもCD27が豊富に存在することが示され、B細胞系悪性腫瘍患者の血清中にsCD27が増量していることが明らかとなった。そこで我々は、PCNSL患者およびその他の神経疾患患者より髄液を採取し、髄液中のsCD27がPCNSLの腫瘍マーカーとなり得るか否かを検討した。具体的には、PCNSL患者とPCSLN以外の脳腫瘍患者および炎症性神経疾患患者、さらには脳腫瘍または炎症性神経疾患以外の神経疾患患者を対象にPCSLN患者における髄液中sCD27の腫瘍マーカーとしての有用性を独自に開発したenzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)法を用いて検討するとともに、髄液中solubleinterleukin-2receptor(sIL-2R)濃度とsCD27濃度のPCSLNに対するマーカーとしての有用性を比較検討した。その結果、本研究で使用したassay系の感度及び特異性は非常に高く、sCD27の本疾患に対する腫瘍マーカーとしての意義は高いと考えられた。ただし炎症性神経疾患患者でもcut-off値以上のsCD27値を示したが、この点については髄液中の白血球数で両疾患の鑑別は可能であると考えられた。また髄液中のsIL-2RもPCNSL群において高値を示したが感度、特異性ともにsCD27よりも低く、腫瘍マーカーとしてはsCD27の方が有用であると考えられた。更にsCD27は画像上の病変の推移とも良く相関を示しており、本疾患の新たな診断法として非常に有用であることが明らかとなった。1.各種神経疾患における髄液注solble CD27(sCD27)濃度のの測定結果頭蓋内原発悪性リンパ腫群、リンパ腫以外の脳腫瘍群、炎症性神経疾患群、その他の神経疾患の4群において検討した。各群より、計109検体の髄液を採取した。測定の結果、リンパ腫群(平均113.6U/ml)および炎症性疾患群(平均67.6U/ml)にといてのみ、髄液中sCD27は高値を示した。

リンパ腫以外の脳腫瘍群(平均3.9U/ml)およびその他の神経疾患群(平均4.6U/ml)」では低値であった。2.悪性リンパ腫症例における髄液中sCD27の経時的変化の追跡結果頭蓋内原発悪性リンパ腫患者のうち、臨床経過とともに髄液を採取し得た2症例における髄液中sCD27濃度を経時的に測定した。症例1における治療前の髄液中sCD27濃度は484U/mlであった。化学療法および放射線療法により画像上腫瘍陰影は消失し、完全寛解を得ることが出来た。この時点で採取した髄液中のsCD27濃度は16U/mlであり、腫瘍の縮小とともにほぼ正常レベルにまで低下した。症例2においては、化学療法終了時点での髄液中sCD27濃度は53U/mlであった。化学療法終了後に腫瘍は再増大し、この時点での髄液中sCD27は81U/mlまで、増加した。放射線療法により腫瘍はほぼ消失し、これに伴って髄液中sCD27濃度も8U/mlまで低下した。以上、頭蓋内原発悪性リンパ腫症例において、髄液中sCD27は病勢に平行して増減することが判明した。頭蓋内原発悪性リンパ腫(PCNSL)群、リンパ腫以外の脳腫瘍群、炎症性神経疾患群、その他の神経疾患群の4群においてPCNSL群の患者に特異的に髄液中のsoluble CD27(sCD27)濃度が高いという昨年度までの結果を受けて、今年度は症例数を増やして更なる検討を重ねたとともに、髄液中のsoluble interleukin-2receptor(sIL-2R)濃度とsCD27濃度の本疾患に対するマーカーとしての有用性を比較検討した。その結果、PCNSL群のsCD27濃度は3724U/ml(平均123.5U/ml)であった。リンパ腫以外の脳腫瘍群及びその他の神経疾患群における髄液中のsCD27の濃度はそれぞれ011U/ml、平均4.2U/ml及び012U/ml、平均4.4U/mlであり、PCNSL群の髄液中sCD27濃度はリンパ腫以外の脳腫瘍群及びその他の神経疾患群に比し有意に高く(各々p<0.01)、治療前に採取した検体のみを対象とした場合、髄液中のsCD27assayのPCNSL群における感度は100%で、非PCNSL群における特異度は83.6%であった。一方、PCNSL群における髄液中のsIL-2R濃度は0516U/ml、平均92.2U/mlであった。リンパ腫以外の脳腫瘍群及びその他の神経疾患群における髄液中sIL-2R濃度はそれぞれ0145U/ml、平均7.3U/mlおよび066U/ml、平均4.0U/mlであり、PCNSL群の髄液中sIL-2R濃度もリンパ腫以外の脳腫瘍群及びその他の神経疾患群に比し有意に高かった(各々p<0.001)。治療前に採取した検体のみを対象とした場合、髄液中sIL-2R assayのPCNSL群における感度は50%であり、非PCNSL群における特異度は80.6%であった。従って髄液中のsIL-2RよりもsCD27の方が頭蓋内原発悪性リンパ腫の腫瘍マーカーとして有用であると推測された。しかしながら炎症性神経疾患群における髄液中のsCD27は12156U/ml、平均74.4U/mlとPCNSL群と同様に高値を示したが、炎症性神経疾患群における髄液中白血球数は1445984/3、平均1348/3でありPCNSL群(032/3、平均6.7/3)に比して有意に高く、両者の鑑別に有用と思われた。
フォルマント理論を凌駕する音声知覚モデルの構築

合成母音を用いた知覚実験と,成人男女と612歳の子供を含む様々な話者の母音の音響分析の結果に基づいて,スペクトル全体形状に基づく母音知覚モデルを提案した。このモデルは,話者による音声の音響特性のばらつきを効率よく抑制し,母音の音韻性を高い精度で識別できる点に特徴がある。実音声を用いた性能評価実験により,モデルの識別性能が,手動で最適なフォルマント周波数を決定した場合と同等以上であることが示された。フォルマント理論を凌駕する音声知覚モデルを構築するために、平成19年度はまず母音の音響分析を行った。音声生成の理論では、母音は言語に依らず二次元で特徴付けられる。第一は、調音における舌と口蓋の間隔の広さであり、広母音/狭母音の対立軸に対応する。第二は、発話時の舌の前後位置であり、前舌/後舌母音の対立軸に対応する。これらの調音パラメータは、母音の音響的共振ピーク周波数(フォルマント周波数)と密接に関係していることが知られている。本研究では、成人男女4名が発話した連続母音(500発話)を収集し、研究代表者らの独自技術である局所変化率符号化を用いて音響的特徴量を分析した。その結果、母音のスペクトル全体形状に単純な重みベクトルを畳み込むによって発話時の調音パラメータが精度良く推定できることが明らかになった。この手法は、話者や環境に合わせて細かい調整が必要なフォルマント検出と比ベてロバストであること、またフォルマント理論では説明できなかったCenter of Gravityやフォルマント抑圧母音知覚などの現象と整合性が高いことから、従来のモデルを包含した統一的な音声知覚モデルの基礎となる可能性がある。研究代表者は、2007年9月に19th International Congress on Acousticsにおいて、この調音パラメータ推定手法を発表し、Young Scientist Conference Attendance Grantを獲得した。また、この手法を開発する途上で得られた高品質の話速変換手法については、電子情報通信学会の応用音響研究会において発表している(2008年3月)。本研究課題では,研究代表者が提案した局所変化率符号化(Local Vector Coding : LVC)を用いて音声信号を高精度に分析し,様々な音響特徴量を変調した合成音声を作成して聴覚心理実験を行うことで,従来のフォルマント理論では十分に説明できなかった人間の音声知覚のメカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度はLVCに基づく音声信号の分析・変調技術に関して重点的に開発を進め,その成果を2008年の発表論文,および2008年9月の学会発表として報告した。この技術は,これまで分析が困難であった自然発話音声の非定常部を高い精度で分析できる点に特徴がある。また分析した音響特性に基づいて自然発話と同等の自然性を有する高品質の合成音声を作成することが可能である。成人男女や子供など様々な話者が発話した音声の音響特性をこの技術により分析し,これを変調した合成音声を刺激として人間の音声知覚過程を明らかにするための聴覚心理物理実験を行った。ここで得られた知見から独自の母音の知覚モデルを構築し,その成果を2009年の国内学会で発表した。このモデルは,フォルマント理論の基礎となった知見と,フォルマント理論では説明できない現象の両方を統一的に説明できる点に特徴があり,この研究分野で長く続けられてきた母音の知覚過程に関する論争の終着点のひとつと位置づけることができると考えられる。この知覚モデルの詳細は,現在論文誌に投稿中である。
乳がん病変の時間分解分光装置による定量的測定

時間分解分光装置(TRS)は組織の血液量、酸素飽和度等を非侵襲的に測定できる。今回の研究では乳癌において、腫瘍のサイズ、深さによるTRSで測定される総ヘモグロビン濃度の測定への影響を検討し、また酸素飽和度および散乱係数と皮膚胸壁間距離の関係を検討した。腫瘍の総ヘモグロビン濃度は腫瘍サイズが大きくなると増加し、腫瘍が深くなると低下することがわかった。健側乳房において、酸素飽和度は皮膚胸壁間距離が小さいと低下する傾向があること、健側乳房と比較し腫瘍で酸素飽和度が低い傾向があること、健側乳房において散乱係数と皮膚胸壁間距離に負の相関があること、健側乳房と比較し腫瘍で散乱係数が高いことがわかった。光マンモグラフィの臨床試験への参加に同意した乳癌患者を対象とし、データの収集を行った。まず年齢、身長、体重、月経周期等の問診を行い記録した。TRS-20SHおよびUSプローブ(日立EUB-7500、EUP-L65)を組み合わせたプローブにより腫瘍部および健側乳房で光学係数の測定およびUS画像の保存を行った。これには、化学療法前後で測定を行った症例を含む。また乳癌患者に対し、この研究に関する同意書を取得したのち、3T MRI装置(GE社製)にて乳房専用コイルで両側乳房を撮影、MRS、T2*MAPのデータを取得した。付属のworkstationの解析ツールで解析し、R2*値を測定した。これにも化学療法前後で測定を行った症例を含む。化学療法前後の血液量(光学係数から計算)の変化に関しては、これまでの症例と合わせて検討し、学会発表を行った。TRS-20SHおよびUSプローブによる光データの収集は、予定よりやや症例数が少なく、論文作成に至っていない。光マンモグラフィの臨床試験への参加に同意した乳癌患者を対象とし、問診を実施し、時間分解分光装置および超音波プローブを組み合わせたプローブで、乳癌病変部および健側乳房の測定を約60例に行った。時間分解分光装置により総ヘモグロビン濃度、酸素飽和度、散乱係数を計測、超音波画像より皮膚胸壁間距離、腫瘍の深さ、腫瘍サイズ等を測定した。これまでに得られているデータから作成した閉経前、閉経後それぞれの皮膚胸壁間距離と正常乳腺の総ヘモグロビン濃度の標準曲線を使用し、閉経の状態に応じて測定された総ヘモグロビン濃度と標準曲線の差分を求め、エコーデータとの比較を行った。また散乱係数、酸素飽和度に対する胸壁の影響を検討し、健側乳房と腫瘍のデータの比較を行った。これらの結果について論文作成中である。乳癌患者において約70例から同意書を取得の上、dual energy CTでのCT検査実施、MRI検査におけるb値を変化させた拡散強調像、MRSの撮影追加、T2*MAP作成のための撮影追加を行った。dual energy CTにて撮影された乳癌症例に関するデータの解析、論文作成を行い、ここから得られたデータにより、dual energy CTで撮影されたデータの解析ツールのパラメータを調節し、胸部領域でも造影剤量の定量が正確に行えるように調整した。現在、調整したパラメータにより取得データの解析を進めている。MRIでは取得されたデータの解析によりR2*値を測定し、データ解析を進めている。時間分解分光装置および超音波装置による光データの収集は概ね順調に進み、現在論文作成を行っている。MRI,CTでのデータの収集は順調に進んだが、データ解析のパラメータ設定に予定以上の時間がかかり、結果解析が遅れている。時間分解分光装置(TRS)は組織の血液量、酸素飽和度(StO2)等を非侵襲的に測定できる。乳癌の総ヘモグロビン量をTRSで測定する場合、皮膚胸壁間距離を考慮することでより正確に評価できることを以前明らかにした。今回の研究では腫瘍の検出感度を上げるために至適な光源検出器間距離(SD間隔)を検討し、SD間隔は従来の30mmよりも20mmの方が胸壁の影響を受けにくく、腫瘍の測定値は同程度であり、SD間隔20mmの方が乳癌の測定により適していることを学会発表した。また腫瘍の深さ、サイズによるTRSでの測定への影響を検討し、腫瘍が深くなると測定値が低下し、サイズが大きくなると測定値が増加することを学会発表し、論文化した。さらに乳癌の化学療法の効果判定における胸壁の影響を検討し、胸壁の影響を考慮することでより正確な評価が可能であることを学会発表した。TRSは水濃度、脂肪濃度も測定可能な装置の使用を開始した。この装置の評価のためにもdual energy CTで脂肪量、血液量を定量的に評価するため、まず正常乳腺および乳癌についてデータを収集し、結果の一部について論文発表した。さらに、これに基づいてdual energy CTの解析プロトコールを一部変更して乳癌解析用のプロトコールを作成し、データの解析を行った。MRIでもStO2を反映すると考えられるT2*強調像、脂肪量を定量可能なfat fractionの撮影を行い、データを収集した。これらについてはデータ解析中であり、一部学会発表後、もしくは発表予定である。