hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
変形性膝関節症の滑膜炎の機序解明と制御

膝OAの病態の主座は軟骨変性および摩耗であるが,我々は,二次的な滑膜炎と膝OAの臨床症状は,関節軟骨の変性や摩耗の程度以上に相関することを示してきた.これにより,膝OAにおける病態の主座である軟骨のみではなく滑膜や軟骨下骨に焦点をあてその病態を解明することにより,膝OAの分子レベルの病態解明が進み,課題解決につながると考えた.本研究は,膝OAにおける滑膜に発現するプロテオグリカンであるパールカンの機能の詳細および軟骨下骨病変との関連を分子レベルで解明し,膝OAの滑膜炎を制御しうる分子を探索することを目的とする.3年間で、膝OAマウスモデルを用いて、下記実験を計画した.1パールカンの発現の有無による滑膜の炎症性メディエーターの発現の違いの検出.2炎症性メディエーターと軟骨下骨の変化を評価.3軟骨下骨の変化に寄与する炎症性メディエーターとパールカンの機能解析.4標的分子による膝OAの治療効果の検討.30年度は1に関して結果を得た.膝OAにおいて滑膜パールカンが欠損すると組織学的滑膜炎がコントロールに比べ強く, TNFα, TGFβ, CCL21, VEGF、CD31などの炎症性メディエーターも上昇することが分かった.しかし,滑膜パールカンが欠損すると関節近傍での滑膜様細胞の凝集部分が軟骨棘への分化が抑制されていた。滑膜パールカンが欠損による滑膜炎の増強の1つの原因は骨棘分化のTGFのシグナルが入らないことによるネガティブフィードバックが考えられた.今後得られた炎症性メディエーターに関して2以降の研究を継続する.研究施設の移動に伴い、マウスの供給の停止により研究の遅延が生じた。現在研究施設は再稼働しており、今後は順調に研究は進行するものと考えられる。膝OAにおける滑膜に発現するプロテオグリカンであるパールカンの機能の詳細および軟骨下骨病変との関連を分子レベルで解明し,膝OAの滑膜炎を制御しうる分子を探索することを目的とし,昨年の結果にもとづき、TGFβとそれを産生しうるマクロファージを中心に実験を行う.膝OAマウスモデルを用いて、下記実験を計画している.2炎症性メディエーターと軟骨下骨の変化を評価.3軟骨下骨の変化に寄与する炎症性メディエーターとパールカンの機能解析.4標的分子による膝OAの治療効果の検討.膝OAの病態の主座は軟骨変性および摩耗であるが,我々は,二次的な滑膜炎と膝OAの臨床症状は,関節軟骨の変性や摩耗の程度以上に相関することを示してきた.これにより,膝OAにおける病態の主座である軟骨のみではなく滑膜や軟骨下骨に焦点をあてその病態を解明することにより,膝OAの分子レベルの病態解明が進み,課題解決につながると考えた.本研究は,膝OAにおける滑膜に発現するプロテオグリカンであるパールカンの機能の詳細および軟骨下骨病変との関連を分子レベルで解明し,膝OAの滑膜炎を制御しうる分子を探索することを目的とする.3年間で、膝OAマウスモデルを用いて、下記実験を計画した.1パールカンの発現の有無による滑膜の炎症性メディエーターの発現の違いの検出.2炎症性メディエーターと軟骨下骨の変化を評価.3軟骨下骨の変化に寄与する炎症性メディエーターとパールカンの機能解析.4標的分子による膝OAの治療効果の検討.30年度は1に関して結果を得た.膝OAにおいて滑膜パールカンが欠損すると組織学的滑膜炎がコントロールに比べ強く, TNFα, TGFβ, CCL21, VEGF、CD31などの炎症性メディエーターも上昇することが分かった.しかし,滑膜パールカンが欠損すると関節近傍での滑膜様細胞の凝集部分が軟骨棘への分化が抑制されていた。膝OAにおける滑膜に発現するプロテオグリカンであるパールカンの機能の詳細および軟骨下骨病変との関連を分子レベルで解明し,膝OAの滑膜炎を制御しうる分子を探索することを目的とし,昨年の結果にもとづき、TGFβとそれを産生しうるマクロファージを中心に実験を行う.膝OAマウスモデルを用いて、下記実験を計画している.2炎症性メディエーターと軟骨下骨の変化を評価.3軟骨下骨の変化に寄与する炎症性メディエーターとパールカンの機能解析.4標的分子による膝OAの治療効果の検討.実験室の移動およびマウスの移動に伴い,使用可能マウスが生まれなかったことにより実験の遅延が起こった.そのため,物品の購入に滞りを生じた.本年度は,マウスは予定通り生まれており,実験室の移動も終了したため,昨年度の実験遅延部分を回復できると考える.昨年度使用遅延分は,主に物品費であるが,遅延実験の遂行により物品を購入し,本年度予算を使用する.
海馬の神経活動は低強度運動で活性化されうるか?:局所血流量からの検討

本研究は,海馬の神経活動が低強度運動でも興奮しうるかについて,レーザードップラー血流測定法による走運動時の海馬局所血流量(hCBF, hippocampal cerebral blood flow)の測定法を開発し,これを用いて検討することを目的とした.実験には12週齢のWistar系雄性ラットを用いた.ラットには,3060分/日,計6日間の走行学習を施した.尚,同様の走行学習によりトレーニングされたラットの乳酸性作業閾値はおよそ1520m/minであることを確認している.hCBFの測定にはOMEGAWAVE社製のレーザードップラー血流計(FLO-C1)を用いた.レーザードップラ血流測定法は,プローブや被験動物の動きによるノイズの影響を受けやすいことが欠点のひとつとされ,走運動時のhCBF測定法の確立には,この点をいかに改善するが最大の課題であった.本研究では,あらかじめ海馬に挿入されたガイドカニューラを介して光ファイバー製プローブを固定した.また走行学習を施すことにより,ラットは前方を向きながら一定のリズムで走るための頭部の位置は比較的安定する.これらの工夫によりノイズの影響を最小限に抑え,走運動時にhCBFを測定することが可能となった.実験ではまず漸増負荷走運動テスト(525m/min)でのhCBFを測定した.hCBFは走運動開始と同時に増加し,走運動中は強度依存的に増加した.続いて,2時間の低強度走運動テスト(10m/min)におけるhCBFを測定した.hCBFは安静時のレベルから142.7%増加し,走運動中は一定の値を示した.走運動中,静脈血中パラメーター(pH, PO_2,POC_2, Gucose Lactate, Osmolality)はほぼ一定の値を示した.現在,走運動時のhCBFの増加が神経活動に依存するか否かを調べるために,Na^+チャネル阻害薬であるテトロドトキシン(TTX)投与し,神経活動の抑制が運動中のhCBF増加を抑制しうるか検討中である.本研究により,レーザードップラー血流測定法を用いた走運動時のhCBF測定法を確立することができた.これにより,低強度走運動時にhCBFが増加することが明らかとなった.この血流増加が神経活動に依存するかは現在検討中である.本研究は,海馬の神経活動が低強度運動でも興奮しうるかについて,レーザードップラー血流測定法による走運動時の海馬局所血流量(hCBF, hippocampal cerebral blood flow)の測定法を開発し,これを用いて検討することを目的とした.実験には12週齢のWistar系雄性ラットを用いた.ラットには,3060分/日,計6日間の走行学習を施した.尚,同様の走行学習によりトレーニングされたラットの乳酸性作業閾値はおよそ1520m/minであることを確認している.hCBFの測定にはOMEGAWAVE社製のレーザードップラー血流計(FLO-C1)を用いた.レーザードップラ血流測定法は,プローブや被験動物の動きによるノイズの影響を受けやすいことが欠点のひとつとされ,走運動時のhCBF測定法の確立には,この点をいかに改善するが最大の課題であった.本研究では,あらかじめ海馬に挿入されたガイドカニューラを介して光ファイバー製プローブを固定した.また走行学習を施すことにより,ラットは前方を向きながら一定のリズムで走るための頭部の位置は比較的安定する.これらの工夫によりノイズの影響を最小限に抑え,走運動時にhCBFを測定することが可能となった.実験ではまず漸増負荷走運動テスト(525m/min)でのhCBFを測定した.hCBFは走運動開始と同時に増加し,走運動中は強度依存的に増加した.続いて,2時間の低強度走運動テスト(10m/min)におけるhCBFを測定した.hCBFは安静時のレベルから142.7%増加し,走運動中は一定の値を示した.走運動中,静脈血中パラメーター(pH, PO_2,POC_2, Gucose Lactate, Osmolality)はほぼ一定の値を示した.現在,走運動時のhCBFの増加が神経活動に依存するか否かを調べるために,Na^+チャネル阻害薬であるテトロドトキシン(TTX)投与し,神経活動の抑制が運動中のhCBF増加を抑制しうるか検討中である.本研究により,レーザードップラー血流測定法を用いた走運動時のhCBF測定法を確立することができた.これにより,低強度走運動時にhCBFが増加することが明らかとなった.この血流増加が神経活動に依存するかは現在検討中である.
巨大拡張ポルフィリンの合成とその機能開発

申請者は、7つのピロールからなるヘプタフィリンに代表されるような環サイズが比較的大きく柔軟性の高い環拡張ポルフィリンを扱い、金属錯化、プロトン化、分子内環化、酸化還元などの手法を引き金としてそれらのπ共役系の幾何学構造と電子構造が大胆に変換される化学的現象を数多く発見し、各現象における環拡張ポルフィリンの物性変化や各現象の一般性について明らかにしてきた。当該年度は、ヘプタフィリン銅2核錯体、ヘプタフィリン亜鉛銅異核錯体、さらに四重縮環ヘプタフィリン銅単核錯体が、過去に例のないT型の銅2価3配位形式をとっていることを示した。特に、ヘプタフィリン銅2核錯体、亜鉛銅異核錯体に関しては配位不飽和な銅(II)とピロール環の間の相互作用が働いているのに対し、四重縮環ヘプタフィリン銅単核錯体の場合はそのような相互作用を伴わない真の3配位形式であることを明らかにした。このようなT型3配位の銅(II)錯体から得られたスペクトルデータは、銅タンパク質の機能解析をする上で重要な参照データになりうる点で重要である。さらに、ヘプタフィリン銅2核錯体は空気中の酸素と反応して環状π共役系の位置選択的酸化開裂を引き起こし、結果としてπ共役らせん型銅錯体を与えることを発見し、π電子がらせん状の骨格に沿って効果的に非局在化していることを示した。この分子は、らせん状のπ軌道に沿ってホールや電子などのキャリアーを流すことでらせん内部に磁場が誘起されるのではないか、という「分子ソレノイド」の概念に挑戦するための新たな足がかりとなった。環拡張ポルフィリンとその金属錯体の特性について詳細に調査したところ、芳香族性、電気化学特性、金属配位形式に関して新たな発見があった。具体的には、ヘプタフィリンはパラジウム錯化することで明らかなメビウス芳香族性を示した。メビウス芳香族性は既存のヒュッケル芳香族性とは全く異なるもので、存在が予想されていたものの、その分子設計と証明が難しいため、過去にこれほどはっきりと証明された例はない。また、ヘキサフィリンとヘプタフィリンはフリーベースの系でも-90度の低温においてメビウス芳香族性のコンフォメーションに落ち着くことがわかった。また、渡米してオクタフィリンの電気化学を研究した結果、オクタフィリンの2つの安定な酸化還元状態を電気化学を用いて交換できること、メビウス芳香族性錯体のHOMO-LUMOギャップが非芳香族性錯体のものよりも大きいことを示した。これとは別に、ヘプタフィリンの銅錯体にBBr3を作用させることでヘプタフィリンが開裂し、サブポルフィリンを与えることも発見した。サブポルフィリンは存在が予想されてはいたものの実際の合成報告はごく最近であり、今後重要な骨格化合物となることが期待されている。今回ヘプタフィリンから得られたサブポルフィリンはC6F5置換基のものであり、報告されている直接的な合成方法では得ることができない。したがって、この開裂反応は合成的な価値を有することになる。メビウス芳香族性は合成的な困難さからこれまで明確な実験的証明に乏しく、芳香族化学領域でチャレンジングな課題として残っていた。報告者らは、環拡張ポルフィリンを用いることで明確なメビウス芳香族性が発現することを見出し、研究を行っている。前年に引き続き、環拡張ポルフィリンのメビウス芳香族性について発現条件の検討を行った結果、ヘプタフィリン(ピロール7つの環拡張ポルフィリン)は無極性溶媒中ではヒュッケル反芳香族性であるが、酸を加えることでメビウス芳香族性へと変化することがわかった。即ち、ヘプタフィリンにおいて、反芳香族性とメビウス芳香族性が酸塩基操作によりスイッチング可能であることを示した。このようなスイッチングはピロール8つからなるオクタフィリンでも達成され、環拡張ポルフィリン種一般に適用できる手法であることが明らかとなった。一方、ヘプタフィリンに酢酸銅を過剩に加えることでヘプタフィリン銅二核錯体を得ることに成功した。得られた銅二核錯体は、きわめて珍しい二価三配位の銅イオンを含み、また、分子内で銅-arene相互作用していることがわかった。鋼たんばく質において銅-arene相互作用は近年はじめて観測されたことにより注目を集めているが、低分子において銅(II)-arene相互作用を実現した例はほとんどなく、その反応性は未開拓であった。この銅錯体はMCPBAや過酸化水素水によりヘプタフィリン骨格を位置選択的に酸素化でき、その途上、銅(II)イオンは銅(I)イオンへと還元されることを見出した。この反応は銅たんぱく質における酸素化機構と酷似しており、生体系での酸化反応のモデルとして非常に重要である。

特に、ヘプタフィリン銅2核錯体、亜鉛銅異核錯体に関しては配位不飽和な銅(II)とピロール環の間の相互作用が働いているのに対し、四重縮環ヘプタフィリン銅単核錯体の場合はそのような相互作用を伴わない真の3配位形式であることを明らかにした。このようなT型3配位の銅(II)錯体から得られたスペクトルデータは、銅タンパク質の機能解析をする上で重要な参照データになりうる点で重要である。さらに、ヘプタフィリン銅2核錯体は空気中の酸素と反応して環状π共役系の位置選択的酸化開裂を引き起こし、結果としてπ共役らせん型銅錯体を与えることを発見し、π電子がらせん状の骨格に沿って効果的に非局在化していることを示した。この分子は、らせん状のπ軌道に沿ってホールや電子などのキャリアーを流すことでらせん内部に磁場が誘起されるのではないか、という「分子ソレノイド」の概念に挑戦するための新たな足がかりとなった。
昆虫のフエノールオキシダーゼ活性の調節機構

昆虫フェノールオキシダーゼ活性の調節機構解明のを目的として、本研究室で新たに単離されたフェノールオキシダーゼインヒビターの高次構造解析を進めると同時に、フェノールオキシダーゼそのものの変化、すなわち、フェノールオキシダーゼの会合体形成機構を中心に研究を行った。フェノールオキシダーゼインヒビターについては、確立した化学合成法によって調製した[Tyr32]POIを用い、段階的酵素消化及びジスルフィド結合の部分還元アルキル化を併用することにより分子内ジスルフィド結合の決定を行った。酵素消化によって切断が困難である隣接するCys残基を含む2組のジスルフィド結合は、新規ジスルフィド結合架橋法を用いて合成したフラグメントペプチド標品を、酵素消化物と比較することにより同定した。決定されたPOIの分子内ジスルフィド結合架橋様式は、Cys11-Cys25、Cys18-Cys29、およびCys-24Cys36であった。驚くべき事に、解析された分子内のジスルフィド結合架橋様式は、シスチンノット構造ファミリーに分類される魚食貝や蜘蛛の毒ペプチドと同一のトポロジーを有していた。さらに、決定されたジスルフィド結合架橋様式を束縛因子として考慮した分子動力学、及びエネルギー極小化計算によりPOIの分子構造を推定した。その結果、POIはインヒビター型シスチンノット構造ファミリーに属することが示唆された。また、フェノールオキシダーゼ会合体形成については、イエバエ体液よりフェノールオキシダーゼ会合体形成促進因子の存在を見とめたが、現段階では更なる単離・精製が必要であり、これが如何なる物質であるかは現段階においては不明であり、これまでラテントフェノールオキシダーゼからフェノールオキシダーゼ形成に必須と考えられているアクチベータあるいはファクターNとの関連性についても、さらなる検討が必要であると考える。昆虫の変態過程に伴うフェノールオキシダーゼ活性の変動機構を分子レベルで追求することは、生体現象に含まれる生化学的反応をより本質的に研究することになると考えられる。その研究目的のために、変態過程におけるフェノールオキシダーゼ活性の変動が顕著であるイエバエ(Musca domestica L.)を研究材料として用い、以下の知見を得た。1.ラテントフェノールオキシダーゼ複合体の活性化の引き金となる複合体からのファクターN解離に及ぼす2価の陽イオン(特に、Ca^<2+>、Mg^<2+>)の影響を調べた。その結果、Ca^<2+>の方がMg^<2+>よりも、複合体からのファクターNの解離を速やかに促がすことがわかった。また、その解離は、イオン強度及びpH依存性であることもわかった。すなわち、よりアルカリ下及び低イオン強度において、複合体からのファクターNの解離がより速やかに起こることが明らかとなった。2.イエバエ幼虫のプロフェノールオキシダーゼの精製過程で、イナ-トアクチベータ-(アクチベータ-前駆体)の存在を認めた。本イナ-トアクチベータ-は、イエバエ幼虫期のみに存在し、蛹の時期には、単体として存在しないことが推察された。また、イナ-トアクチベータ-を活性化させて得られたアクチベータ-は、プロフェノールオキシダーゼを顕著に活性化したが、ラテントフェノールオキシダーゼにはほとんど作用しなかったため、成熟蛹中に存在するラテントフェノールオキシダーゼの活性化因子(ナチュラルアクチベータ-)とは、異なる活性化因子であることが推察された。3.イエバエ成熟蛹に存在するフェノールオキシダーゼインヒビターの分子構造を明らかにするために化学合成を行い、その合成されたPOIを用いて、フェノールオキシダーゼインヒビターのジスルフィド分子内架橋の位置を同定した。
4回膜貫通タンパク質Tspan18を介した血管形成機能の解明

血管内皮特異的Tspan18KOマウスが血管形成遅延の表現型を示す機序解明のため、新規に同定したTspan18結合因子である"VEGFR2の細胞質ドメイン側断片"の解析を進めた。VEGFR2の130kDaと75kDaの断片の産生機構を解析するため、HUVECをTAPI-1(メタロプロテアーゼ阻害剤)で処理したところ、処理群では75kDa断片のタンパク量は変わらず、130kDa断片が減少していた。このことから、130kDa断片の産生にはメタロプロテアーゼの関与が示唆された。また、PMA(shedding誘導剤)処理によって全長VEGFR2が減少し、リン酸化された全長VEGFR2および130kDa断片も失われた。HUVECをDAPT(γ-セクレターゼ阻害剤)処理により130kDa断片が蓄積したことから、同断片はγ-セクレターゼの基質であることが示唆された。また、40kDa付近に新規断片も検出されたが、この存在量はDAPT処理の影響を受けず、γ-セクレターゼが産生したものではないと考えられた。両断片の生成・分解とTspan18の関係性について、Tspan18をノックダウン(KD)したHUVECを用いて解析した。対照群では定常時の130kDa断片が75kDa断片より多かったが、VEGF添加後にこれが逆転しリン酸化全長VEGFR2が速やかに増加した後、減少した。一方、Tspan18をKDした群では対照群より定常時の130kDa断片が多く、VEGF添加後の75kDa断片の増加スピードが遅く、リン酸化全長VEGFR2の増加とその後の減少も遅延した。Tspan18は、VEGFR2の全長あるいは130kDa断片からの75kDa断片へのsheddingを促進する働きを持ち、このsheddingの過程が、VEGFを受容した際のVEGFR2のリン酸化の増強および収束に関与していることが示唆された。血管内皮特異的Tspan18ノックアウトマウスが、正常発生における網膜血管形成遅延の表現型を示したことを受け、そのメカニズムの解明を目指したin vitro解析と、疾患との関わりについて考察するための個体表現型解析とを進めている。1Tspan18タンパク質の分子レベルの機能について知見を得るため、共免疫沈降実験によりTspan18と相互作用するタンパク質を検討した。その結果、相互作用因子としてVEGFR2のフラグメントを見出した。ここから、VEGFR2の分解あるいは輸送を介したTspan18によるVEGFシグナルの制御機構が推定される。2in vitroにおけるTspan18の機能を確認するため、Tspan18-EGFPを強制発現させたHUVECのtube formationを評価した。tube formationはTspan18の強制発現により増強された。これと対応して、Tspan18のノックダウンによってtube formationが抑制されるという知見も得ている。つまり、血管内皮細胞に発現するTspan18は、他の細胞種による仲介なしで内皮細胞自身の血管形成シグナルを調節することが明らかになった。3全身性にTspan18を欠損するマウスおよび野生型マウスにB16メラノーマ細胞を移植し、腫瘍および腫瘍血管の形成におけるTspan18の意義を検討した。その結果、野生型マウスでは構造の破綻した腫瘍血管が形成され、腫瘍組織内に出血が見られたのに対し、Tspan18欠損マウスに形成された腫瘍組織では、腫瘍血管に量の減少と形態的な正常化が見られ、腫瘍組織内の出血が観察されなかった。Tspan18の抑制による過剰なVEGFシグナルの抑制が上記表現型を引き起こした可能性が考えられる。Tspan18による血管形成の制御について、メカニズムと疾患関連表現型の両面について複数の知見が得られた。まず、VEGFR2フラグメントとTspan18の結合について、VEGFR2にフラグメントが生じることそのものについては過去に報告があるが、フラグメント生成がVEGFR2の機能に与える影響については知見が少ない。フラグメント生成は、VEGFR2の分解機構となるだけでなく、エンドサイトーシスを含む局在調節の機構とも共役すると考えており、今回の発見は、血管形成において最も重要なVEGFシグナルの入力機構に関する基本的なメカニズムの解明につながるものと期待される。また、Tspan18の欠損による腫瘍血管の正常化については、腫瘍サイズには顕著な変化を認めていないが、既存の抗腫瘍薬の効果は一般に血管の正常化によって増強すると期待されるため、Tspan18の抑制は腫瘍の治療につながる可能性がある。本知見の臨床的な意義については、Tspan18の作用機構を明らかにしたのちに詳細に解析することとしたい。

HUVECをDAPT(γ-セクレターゼ阻害剤)処理により130kDa断片が蓄積したことから、同断片はγ-セクレターゼの基質であることが示唆された。また、40kDa付近に新規断片も検出されたが、この存在量はDAPT処理の影響を受けず、γ-セクレターゼが産生したものではないと考えられた。両断片の生成・分解とTspan18の関係性について、Tspan18をノックダウン(KD)したHUVECを用いて解析した。対照群では定常時の130kDa断片が75kDa断片より多かったが、VEGF添加後にこれが逆転しリン酸化全長VEGFR2が速やかに増加した後、減少した。一方、Tspan18をKDした群では対照群より定常時の130kDa断片が多く、VEGF添加後の75kDa断片の増加スピードが遅く、リン酸化全長VEGFR2の増加とその後の減少も遅延した。Tspan18は、VEGFR2の全長あるいは130kDa断片からの75kDa断片へのsheddingを促進する働きを持ち、このsheddingの過程が、VEGFを受容した際のVEGFR2のリン酸化の増強および収束に関与していることが示唆された。VEGFR2のフラグメント産生の機構およびその機能的意義を解析し、VEGFR2に対するTspan18の作用を解明することを目指す。既に報告があるフラグメント産生酵素の活性化および抑制を行いつつ、Tspan18がフラグメント産生に関与するかどうか、また、関与する場合、それがVEGFR2シグナル伝達にどのように影響するかを検証する。解析においては、VEGFR2およびフラグメントについて、リン酸化、ユビキチン化状態を確認し、局在おようび下流シグナルの活性化との関係を考察する予定である。本年度、Tspan18の結合因子が免疫沈降法で同定されたことから、当初の計画で予定していた免疫沈降マススペクトロメトリー解析を行う必要がなくなった。さらに、次年度は同定された分子の機能解析とマウス作製に着手するため、当該助成金の使用を次年度に持ち越して使用する。
血漿ｓＦｌｔ１／ＰｌＧＦ比の妊娠高血圧腎症発症域値を用いた予知法の開発

妊婦コホート480例中、ハイリスク妊婦127例(26%)に、妊娠19-25週、26-31週に採血し、sFlt-1, PlGF,及びsFlt-1/PlGF比をECLIA法で測定した。採血後4週間以内の妊娠高血圧腎症(PE)をprimary outcomeとした。妊娠19-25週では、onset threshold (OT)の感度は0/1(0%)であり、特異度は120/120(100%)であった。妊娠26-31週では、OTの感度は1/1(100%)であり、特異度は80/80(100%)であった。このように、OT値によるPE予知は、特異度が非常に高く、PEのルールアウトに有用と考えられた。平成24年4月平成26年3月にかけて696件のコホート採血を実施した(妊娠2037週:重複あり)。そのうち、平成24年12月までのハイリスク妊婦コホート100例について、ECLIA法によるsFlt-1, PlGFを測定した。測定結果は5月9日現在で戻ってきておらず、また、コホート数が十分な数に達していない。本年度は、4月12月にかけて260名の妊婦コホート、および、78名のPIH発症妊婦について血液を採取した。そのうち、PIH78例、正常妊婦22例について、ECLIA法によるsFlt-1, PlGFを測定した。測定結果は3月31日時点で戻ってきておらず、次年度に、sFlt-1/PlGF比のPE発症閾値が、再現性を持って存在しているかどうかを検証する予定である。平成24年4月平成27年3月にかけて983件のコホート採血をした(妊娠2037週:重複あり).そのうち,平成25年12月までのハイリスク妊婦コホート156例について,ELISA法によるsFlt-1, PlGFを測定した.平成16年平成20年にかけて収集した第1次コホートでは,妊娠2631週での妊婦採血数が784例であったので,本年度での採血により,validation研究としては十分な数の症例するが集積したと考えた.平成24年4月平成27年3月にかけて983件のコホート採血をした(妊娠2037週:重複あり)。そのうち,平成25年12月までのハイリスク妊婦コホート156例について,ELISA法によるsFlt-1, PlGFを測定した。平成16年平成20年にかけて収集した第1次コホートでは,妊娠2631週での妊婦採血数が784例であったので,昨年度での採血により,validation研究としては十分な数の症例が集積したと考えた。昨年度は,sFlt-1, PlGF試薬が古くなり,購入を見送った。本年度は,最終年に当たるため,残り200例についてsFlt-1, PlGFを測定し,sFlt-1/PlGF比を用いたimminent onset of PE発症予知のexternal checkを行う予定である。第一次コホート(784例)に見合うだけの新規コホート(983例)に対して試料を収集することができた。2008年2015年にかけて、新規コホート(983例)に対して試料を収集することができた。2012/4/52014/6/5の期間に、妊娠2023週で子宮動脈血流速度波形計測、外来血圧測定、及び母体の既往妊娠高血圧症候群を評価し得た妊婦は497例であり、このうち、子宮動脈血流速度波形に両側ノッチを認めず、外来血圧<120/80 mmHg、及び母体の既往妊娠高血圧症候群を認めない妊婦は328例であった。これらの妊婦については、血漿sFlt-1, PlGFは測定せず、コントロール群とした。一方、子宮動脈血流速度波形の両側ノッチ、外来血圧≧120/80 mmHg、あるいは、母体の既往妊娠高血圧症候群の何れか一つを認めるハイリスク妊婦は169例認め、これらの妊婦について、妊娠2023週時と妊娠2829週時に各々166例、108例について血漿sFlt-1,PlGFを測定した。今後、これら497例の妊娠予後を調査する。我々は、この研究期間中に、2004年2008年の妊婦コホートを用いて、Roche Diagnostics社の電気化学発光免疫測定法(ECLIA法)でのElecsys sFlt-1, Elecsys PlGFを用いた妊娠高血圧腎症(preeclampsia, PE)予知モデルを2つ開発した。一つは、ECLIA法による新しい「sFlt-1/PlGF比のPE発症域値」を用いてPE予測モデルであり(Ohkuchi, et al. Hypertens Res 2013;36:1073)、もう一つは、ECLIA法による新しい「3段階ステップ法」を用いたPE予測モデルである(Hirashima, et al. Hypertens Res 2014;37:519)。今後、今回の新規コホートを用いて、2つのモデルのvalidation研究を予定している。

妊婦コホート480例中、ハイリスク妊婦127例(26%)に、妊娠19-25週、26-31週に採血し、sFlt-1, PlGF,及びsFlt-1/PlGF比をECLIA法で測定した。採血後4週間以内の妊娠高血圧腎症(PE)をprimary outcomeとした。妊娠19-25週では、onset threshold (OT)の感度は0/1(0%)であり、特異度は120/120(100%)であった。妊娠26-31週では、OTの感度は1/1(100%)であり、特異度は80/80(100%)であった。このように、OT値によるPE予知は、特異度が非常に高く、PEのルールアウトに有用と考えられた。第一次コホート(784例)に見合うだけの新規コホート(983例)に対して試料を収集することができた.研究開始御,33か月で,983件の試料が集まった。当初,5年間で1500例のコホートを集積することが目的であったが,第1次コホート(平成1216年)での妊娠2631週での採血数784例に相当する採血が集まったため,昨年4月を持って,試料の収集を終了することにした。本年度は最終年にあたることから,研究資金が入り次第,残り200例のハイリスク妊婦の試料について,sFlt-1, PlGFを測定し,external validataionのための解析を行う予定である。産科研究開始後,33か月で,983件の試料が集まった.当初,5年間で1500例のコホートを集積することが目的であったが,第1次コホート(平成1216年)での妊娠2631週での採血数784例に相当する採血が集まったため,本年4月を持って,試料の収集を終了することにした.今後は,研究資金が入り次第,ハイリスク妊婦の試料について,引き続き,sFlt-1, PlGFを測定してゆき,最終年度に,external validationのための解析を行う予定である.研究開始後、21か月で、696件の試料が集まった。5年間で1500例のコホートを集積することが目的であるが、毎年、300例前後のコホートが集積できている。研究開始後、9か月で260例のコホートを集積できた。5年間で1500例のコホートを集積することが目的であるため、非常に順調な滑り出しであると考えている。在庫されていたsFlt-1, PlGF試薬が古くなっており,次年度に新しいsFlt-1, PlGF試薬を購入して測定したほうが良いと判断したため。本年度は最終年度であり,昨年度の繰越金と本年度支給される研究費をすべて使い,ハイリスク妊婦200例について,sFlt-1, PlGFを測定する。本年度,ハイリスク妊婦の試料について,sFlt-1, PlGFを測定する.コホート中、PEを発症した妊婦、または、正常対象例、計100例について、sFlt-1/PlGF比を測定する。
接着分子とＬＩＮＣｃｏｍｐｌｅｘとの相互作用の解明

細胞実験によりmRNAおよびタンパク質の発現を検討するとSUN2とnesprin2の発現が低下していた。また組織標本で免疫染色によりタンパク質の発現を検討するとlaminA/C,SUN1,SUN2,nesprin2の発現が低下し、さらに統計解析の結果、乳癌の悪性化に影響するのはlaminA/Cとnesprin2であった。過去の報告では細胞レベルでも、laminA/Cの発現低下と乳癌の悪性化との関連が指摘されている。よって乳癌ではLINC complexタンパク質の発現が低下し、中でもlaminA/Cとnesprin2の発現低下が乳癌の悪性化に関与していると示唆された。LINC complexタンパク質は核と細胞骨格とをつなぎ、細胞質内での核の位置を制御している。甲状腺乳頭癌組織20症例および良性腫瘍組織21症例を用いて、LINC complexタンパク質であるnesprin2、SUN1、SUN2に対する抗体で免疫染色を行い、その結果、染色面積については、3種類のタンパク質いずれについても、悪性腫瘍と良性腫瘍で差が見られなかった。染色強度については、nesprin2の染色強度が良性腫瘍に比べ悪性腫瘍で有意に低いことがわかった。一方でSUN1とSUN2では悪性腫瘍、良性腫瘍の間で染色強度に有意な差は認められなかった。このことから、SUNは悪性、良性に関わらず、甲状腺腫瘍細胞で核膜に発現していると言える。乳癌では非癌部と比較してLINC complexタンパク質全般の発現が低下傾向にあったことから、甲状腺乳頭癌においてもLINC complexタンパク質の発現が全体的に低下すると考えた。しかし実際に発現が低下傾向にあったのはnesprin2、SUN1、SUN2のなかでnesprin2だけであった。nesprinとSUNは核膜で結合しており、SUN1やSUN2の欠失が核膜外膜でのnesprin2の発現に影響を与えると報告されているが、SUN1、SUN2はnesprin2の発現低下に影響されることなく、安定して核膜内膜に局在していると考えられる。LINC complexタンパク質の中でnesprin2の発現低下が乳癌の悪性化に関与している可能性が示唆されている。今回の結果から甲状腺乳頭癌で見られる核異型にnesprin2が関与している可能性が考えられたことから、nesprin2の発現低下は、癌細胞で見られる形態的および性質上の変化に深く関わっている可能性が考えられる。本研究では接着分子とLINC complexとの相互作用が細胞機能に与える影響を明らかにすることを目的とした。まず24年度は乳癌でLINC complexタンパク質の発現がどのように変化しているのか解析した。LINC complexタンパク質は核と細胞骨格を繋ぎ、核の形態や位置をコントロールする役割を果たしているとされているため、核・細胞質比(N/C比)の増大や核形不整が認められる癌細胞ではLINC complexタンパク質の発現に変化が見られるのではないかと考え、乳癌の細胞レベル・組織レベルでの発現を検討した。まずLINC complexタンパク質のmRNAレベルでの発現をRT-PCRにより検討した結果、今回使用した細胞株全てに共通して、SUN2とnesprin2の発現低下が認められた。続いて、蛍光染色によりタンパク質レベルの発現を調べた。mRNAレベルでの発現が強かったlaminA/CとSUN1に関しては、タンパク質レベルでも発現が強く認められた。一方mRNAレベルで発現が低下していたSUN2とnesprin2では、細胞株によって発現パターンに差が見られた。MCF7のnesprin2、MDA-MB-231のnesprin2、SK-BR-3のSUN2とnesprin2はmRNAレベルでは発現していてもタンパク質レベルで発現が低下しており、翻訳の過程に異常が生じている、または合成されたタンパク質が何らかのメカニズムによって早期に分解されている可能性が考えられる。またSUN2とnesprin2では発現あり(+)とした細胞株でも発現量が少なかったことから、蛍光染色では抗体の検出感度以下でタンパク質の発現が認められなかった可能性も考えられる。そして、MDA-MB-231のSUN2に関してはmRNAレベルで発現が低下しているにも関わらずタンパク質レベルでは発現が認められた。MDA-MB-231のSUN2に関してはmRNAレベルで発現が低下しているにも関わらずタンパク質レベルでは発現が認められた。この原因について、プライマーと抗体の検出感度の違いが考えられる他、プライマーの認識部位と抗体の認識部位が異なることから、次のような仮説を立てた。転写が行われる時、スプライシングの段階で異常が生じ、正常とは異なる配列のmRNAが合成されたとする。正常mRNAには存在するが異常mRNAには存在しない塩基配列がプライマーの認識部位になっていた場合、RT-PCRの結果は陰性(ー)となる。しかし異常mRNAにもタンパク質をコードする領域は含まれており、翻訳が行われる。そしてタンパク質が合成されるが、そのタンパク質が抗体の認識部位を含んでいれば、蛍光染色の結果は陽性(+)となる。

この仮説を検討するため、今後、プライマーと抗体の認識部位を同じにして、再度RT-PCRと蛍光染色を行う必要がある。しかし、細胞実験の結果、乳癌細胞ではLINC complexタンパク質のうちSUN2とnesprin2の発現が低下傾向にあることが分かった。今後は、組織レベルでの検討を行うために免疫染色を行い、非癌部である乳管と比較して癌細胞でLINC complexタンパク質がどのように発現しているかを調べる。癌細胞の染色性についての評価であるが、最初に染色性の強さによって2つのscoreに分けた後、最終的に発現の低下/亢進によって2つのgroupに分類し評価する。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
口腔癌幹細胞同定法の確立

口腔癌細胞株よりcisplatin耐性細胞株を作製し、それをラットに移植した。またラットに人工発癌させ、それよりラット口腔癌細胞株を樹立した。現在、更なる実験を継続している。今年度私は、主に国内外の学会において自身の研究の一部を発表し、またそれらに参加することにより、現段階で口腔癌幹細胞の研究において、自身の参考になる発表があるか否かについて学んできました。また、学会に参加することにより、海外を含め口腔癌において第一人者といわれる先生方と交流することができ、今後、研究を進めるに際し、非常に有意なことであると考えます。自身の研究においては、口腔癌細胞株を培養し、CDDPなどの抗癌剤を各細胞株に投与しているが、各々細胞株の特性があり、細胞を完全に死滅させない試適濃度の調整、および細胞の成育環境の設定に難渋している。細胞株への照射も検討しているが、抗癌剤投与と同様に試適線量の設定および細胞の生育環境の設定に、難渋している。今後、さらに検討を進め、なるべく早くに、抗癌剤や放射線量の試適濃度・線量、それらを施行した細胞株の適した生育環境の設定に尽力を尽くしたいと考えています。また、国内外を問わず、口腔癌以外の領域では幹細胞研究は進んでいますが、口腔癌においては、あまり進展はない印象でした。自身の研究においては、昨年度は口腔癌細胞株を培養し、CDDPなどの抗癌剤を各細胞株に投与しているが、各々細胞株の特性があり、細胞を完全に死滅させない試適濃度の調整、および細胞の成育環境の設定に難渋しておりましたが、CDDPにおいてはその濃度をある程度決定することが可能になりました。今後、分析する細胞株をさらに限定し、すなわち可移植性細胞株を選定し、マウスへの移植等の検討を進めたいと考えています。また、一方で、前癌病変より癌が成立する場合も、幹細胞が関与している可能性も考えられるため、前癌病変と早期癌病変の違いについても表面性状の変化を中心に精査を進めている。今年度は、国内外の学会において自身の研究の一部を発表し、またそれらに参加することにより、現段階で口腔癌幹細胞の研究において、自身の参考になる発表があるか否かについて学んできた。また、学会に参加することにより、海外を含め口腔癌において諸先生方と交流ができ、今後、研究を進めるに際し、非常に有意なことであった。自身の研究においては、昨年度までに、CDDPの至適濃度をある程度決定することが可能になった。生存したがん細胞をマウスに移植をしているが、そこからの同定には至っていない。そのため、マウスに発がん物質を含んだ水を飲ませ、マウス自身に口腔癌を発生させ、その細胞を培養し、ヒトがん細胞株と同様の実験系を試みているところである。
気道狭窄性病変に対する被覆金属ステントの有用性とその被覆素材に関する研究

気管、気管支系に対する被覆金属ステントの生体適合性を探るために、被覆を施さないステントのみを留置した群、バイオブレンにて被覆したステントを留置した群、ポリウレタンにて被覆したステントを留置した群、3種の家兎において各々留置後2週間後と4週間後とに屠殺解剖し、合計6群にて比較検討を行った。対照としては頚部の切開及び気管へのステント留置用のシース挿入のみを行った家兎を使用した。1群の固体数は2匹とした。結果として、対照及び被覆を施さないステントを留置した群では、穿刺部及びステント留置部には粘膜面の変化はほとんど認められず、ステント留置手技及びステント単体においては何ら問題となる変化は生じないと考えられた。一方、バイオブレンにて被覆したステントを留置した群の内1匹が12日目に死亡した。その他は予定の期間生存し解剖がなされたが、バイオブレン、ポリウレタンともに被覆したステントの留置された気管は非常に強い炎症性の変化を示し、同部内腔の狭少化が認められた。また、気管周囲には腫瘍形成が著明で、多くの固体では頚部皮下にも広く及んでいた。これらの変化はステントの被覆が局所の感染を生じ、その周囲への波及と共に内腔の狭窄をも招き、ひいては固体の死亡につながることを示していると考えられた。これは少なくとも上記の素材による被覆ステントは使用不可能なことを示しており、このため移植腫瘍の内腔への進展に対する阻止効果を期待した実験は実施できなかった。しかし、今回の結果は気管においての被覆ステントの留置がかなりの問題点を抱えていることを示し、非常に有用な情報が得られたと考えている。現在、ステント周囲の変化を組織学的に詳しく検討中であるが、それにより今回の致死的な変化の機序を探ると共に、今後、実用可能な素材を求めて更に実験を重ねる予定である。
ダイヤモンド薄膜スケ-ラ-に関する研究

実験材料として、スケ-ラ-は山浦社製ニュ-タグライトキュレットスケ-ラ-#G1(以後N.T.C.と略す)とシックルスケ-ラ-#11DB(以後N.T.S.と略す)をコントロ-ルとして用い、N.T.C.に400°Cと180°Cでチタンを蒸着したもの(以後Ti.400、Ti.180と略す)とN.T.S.スケ-ラ-に3040μmと2030μmのダイヤモンド粒子を電着したスケ-ラ-を使用した(以後Dー500、Dー600と略す)。実験結果1.Ti.400とN.T.C.の切れ味を比較した結果、Ti.400はN.T.C.より切れ味が速く低下し、SEM像でもTi.400はN.T.C.より刃端の変形が著明だった。2.Ti.180とN.T.C.を切れ味について比較するとTi.180はN.T.C.より切れ味の耐久性が優れていた。SEM像はスケ-リング操作回数が増加するにしたがいTi.180に比べN.T.C.が刃端の変形が著明になった。3.Dー500スケ-ラ-とN.T.S.と比較すると、スケ-リング操作回数が多くなるにしたがい、Dー500の切れ味の耐久性が優れその差は大きくなった。SEM像は未使用N.T.S.スケ-ラ-のように刃部が明瞭な線角としては認められず、多数のダイヤモンド粒子が電着している像がみられた。しかし、スケ-リング操作回数が増加するとダイヤモンド粒子の一部が欠けていくのが観察されダイヤモンド粒子が欠けている像も見られたが、削除量の低下は少なかった。4.Dー600スケ-ラ-とN.T.S.と比較すると、Dー600の切れ味の耐久性が優れていた。Dー600とDー500を比較すると操作回数が少ないと差は少ないが、操作回数を増すとDー600がDー500よりやや耐久性に優れていた。これらの結果より、チタンコ-ティングとダイヤモンド電着スケ-ラ-による切れ味の耐久性はN.T.S.より優れていた。金属スケーラーの耐磨耗性を向上させるため、金属スケーラーにダイヤモンド超微粒子を10μコーティングしたスケーラーを試作した。この試作スケーラーを用いてスケーリング操作を行い、アナログスケールにて判定したところ耐磨耗性が優れていた。しかし、鋭利度の判定に用いるアナログスケールの再現性を検討するため、一致度テストを行ない再現性の確認を行った。その結果、最頻度の5%以内に含まれる値が80%を越えており、再現性の確認ができた。また、コーティングするダイヤモンド粒子の大きさの違いによる耐磨耗性、耐剥離性および歯面への影響を考慮しなければならない。そこで、1225μ、2030μ、3040μと大きさの異なる3種のダイヤモンド粒子を金属スケーラーにコーティングし、3種の試作スケーラーを作製した。3040μと比較的粒子の大きいスケーラーでは耐磨耗性や耐剥離性に対し有利であるが、歯面への損傷も大であった。

一方、1225μの粒子では歯面の粗造さは少ないものの、耐剥離性にやや劣るという結果を得た。現在、スケーリング操作後、3種の試作スケーラー刃部と歯面を電子顕微鏡による観察を行い、スケーラーの耐磨耗性と歯面への影響についての詳細を実験中である。さらに、コーティングする薄膜の厚さ、歯面の粗造さ、スケーラーの耐磨耗性をアナログスケールと電子顕微鏡写真にて検討し、臨床に耐え得るダイヤモンドコーティングスケーラーを作製する予定である。実験材料として、スケ-ラ-は山浦社製ニュ-タグライトシックルスケ-ラ-#11DB(以降N.T.Sと略す)をコントロ-ルとして用い、N.T.Sスケ-ラ-に3040μmと2030μmのダイヤモンド粒子を電着したものを使用した(以後Dー500、Dー600と略す)。実験結果1.Dー500スケ-ラ-とN.T.S.と比較すると、スケ-リング操作回数が多くなるにしたがい、Dー500の切れ味の耐久性が優れその差は大きくなった。SEM象は未使用N.T.Sスケ-ラ-のように刃部が明瞭な線角としては認められず、多数のダイヤモンド粒子が電着している像がみられた。しかし、スケ-リング操作回数が増加するとダイヤモンド粒子の一部が欠けていくのが観察されダイヤモンド粒子が欠けている像も見られたが、削除量の低下は少なかった。2.Dー600スケ-ラ-とN.T.S.と比較すると、Dー600の切れ味の耐久性が優れていた。Dー600とDー500を比較するとスケ-リング操作回数が少ないと被験試料の削除量の差は少ないが、操作回数を増すとDー600がDー500よりやや耐久性に優れていた。これらの結果より、ダイヤモンド電着スケ-ラ-による切れ味の耐久性はN.T.S.より優れていた。
超音波CTによる生体内温度計測に関する基礎的研究

1)まず本実験に先立ち、超音波CTに適したアルゴリズムを調べるため、代表的なCTアルゴリズムである。フィルター補正逆投影法、フーリエ変換法、逐次近似法について、既知の断面をもった原画像について計算機シミュレーションを行ったところ、逐次近似法が原画像に対して最もよい類似度の再構成画像を与えることがわかった。次に、計算と同じ形状の疑似生体(ファントム)を寒天で作り、それを水中に沈め、超音波CT法で断層像を求めたところ、やはり逐次近似法によって最もよい類似度が得られたが、計算時間はフィルター補正逆投影法が最も短く、より実用的であることがわかった。2)これまでの実験により水中音速と温度の関係式は求まっている。また、均質な物体であれば超音波CT法で求めた加熱前と加熱後の音速分布の差をとることにより、温度分布を得ることができることはこれまでの実験で分かっている。しかし、実際の生体は均質でない。そこで本実験では均質でない物体でも温度分布を測定できるかどうかを主眼に実験を行った。まず、水分含有率の多い筋肉と臓器というように比較的組織の差が小さい場合を調べるため、大小いくつかの穴を開けたファントムについて実験を行った。穴の一つにはヒーターが入れてある。まずヒーターを加熱していない時に測定を行い次にヒーターを加熱して測定する。得られたそれぞれの音速投影データを再構成することにより、二つの音速分布像を得ることができる。その二つの音速分布像の各点における音速差を温度差に変換して温度分布像を得ることができた。差をとることにより、組織の違いによる音速差は相殺され、温度差のみが表れることがわかった。0.1°Cの温度差を検知できる。3)生体中に骨やガスなどがある場合は、超音波を通さないため音速投影データに欠落が生じる。ファントム中に金属棒を埋め込んでそういう場合の実験を行った。その結果、欠落部分があまり大きいと温度分布測定は行えないが、小さければ欠落部分のデータを修正することによりある程度の測定は行えることがわかった。1)本研究は生体内の温度分布計測を非接触的に簡便に行う方法を開発することを目的としている。生体の90%は水なので、水中に寒天で作った擬似生体(ファントム)を沈め、ヒ-タで微少な温度差を作り、超音波CT法で温度分布の計測を試みる。2)温度変化による音速変動を検知することによって温度を測定する。そのためまず水の温度を変えて音速を測定し、水の音速と温度との関係式を導いた。音速を測定することによる温度測定精度は0.05°Cであった。また従来の音速と温度の関係式であるgreenspanの式はやや大きめの音速を与えることが分かった。3)実験槽に水を入れ、寒天で作ったファントムを入れる。ファントムには組織の違いによる影響をみるため大小いくつかの穴が開けてある。穴の一つにはヒ-タが入れてある。超音波発振子と受振子間の距離は96mm、走査点数はx方向は1.5mmおきに64点、回転走査は10°おきに18回の測定を行った。全測定点数は1152点である。当初、全測定に20分かかっていたが、本年度購入したカウンタを用いることにより、全測定を2分で行えるようになった。まずヒ-タを加熱していない時に測定を行い、次にヒ-タを加熱して測定する。

得られたそれぞれの音速投影データをフーリエ変換法によって再構成することにより、二つの音速分布像を得ることができる。その二つの音速分布像の各点における音速差を温度差に変換して温度分布像を得ることができた。差をとることにより、組織の違いによる音速差は相殺され、温度差のみが表われる。4)温度測定精度は約0.1°Cであったが、空間分解能は3mm程度であり、もっと上げる必要がある。そのため発振子として現在用いている5MHzの振動子を10MHzに代えて次年度実験するつもりである。また骨などの水分含有率の少なく組織がある場合は温度測定精度が悪くなる。これも次年度の課題である。1)まず本実験に先立ち、超音波CTに適したアルゴリズムを調べるため、代表的なCTアルゴリズムである。フィルター補正逆投影法、フーリエ変換法、逐次近似法について、環状の断面を持った原画像について計算機シミュレーションを行ったところ、逐次近似法が原画像に対して最もよい類似度を与える再構成画像を得ることができることがわかった。次に、計算と同じ環状の擬似生体(ファントム)を寒天で作り、それを水中に沈め、超音波CT法で断層像を求めたところ、やはり逐次近似法が最もよい類似度が得られた。2)これまでの実験により水中音速と温度の関係式は求まっている。また、均質な物体であれば超音波CT法で求めた加熱前と加熱後の音速分布の差をとることにより、温度分布を得ることができることはこれまでの実験で分かっている。しかし、実際の生体は均質でない。そこで今年度の実験では均質でない物体でも温度分布を測定できるかどうかを主眼に実験を行った。まず、水分含有率の多い筋肉と臓器というように比較的組織の差が小さい場合を調べるため、大小いくつかの穴を開けたファントムについて実験を行った。穴の一つにはヒ-タが入れてある。まずヒ-タを加熱していない時に測定を行い、次にヒ-タを加熱して測定する。得られたそれぞれの音速投影データを逐次近似法によって再構成することにより、二つの音速分布像を得ることができる。差をとることにより、組織の違いによる音速差は相殺され、温度差のみが表われることがわかった。3)生体中に骨やガスなどがある場合は、超音波を通さないため音速投影データに欠落が生じる。ファントム中に鶏骨を埋め込んでそういう場合の実験を行った。その結果、欠落部分があまり大きいと温度分布測定は行えないが、小さければ欠落部分のデータを修正することによりある程度の測定は行えることがわかった。