In vivo brain activity imaging in DREADD expressed animals

• Project/Area Number: 15K09978
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: SEKI Chie 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 研究員(任常) (40443080)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): Ji BIN 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所・脳機能イメージング研究部, 主任研究員 (80392223) ; HIGUCHI Makoto 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所・脳機能イメージング研究部, チームリーダー (10373359) ; MINAMIMOTO Takafumi 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所・脳機能イメージング研究部, チームリーダー (50506813)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: DREADD / 脳血流 / SPECT / グルコース代謝 / PET / 覚醒下 / 糖代謝 / ドーパミン

Outline of Final Research Achievements

DREADD（Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drug）can manipulate specific neuron activity. The system can elucidate the contributions of specific neuronal activity to behaviors and motor functions. The combination of functional brain mapping based on cerebral blood flow(CBF) or glucose metabolism (GM), and neurotransmission function in vivo can be a powerful tool to investigate the relationship between specific neurons and whole brain function. In this study, we have tried to develop in vivo brain function imaging using [99mTc]HMPAO-CBF-SPECT and [18F]FDG-GM-PET in rodents under awake and unconstrained conditions. Especially the co-injection of [99mTc]HMPAO and PET ligand has tried to develop in freely-moving animals. Inhibitory DREADD expressed animal hM4Di transgenic mice was used to test the imaging technique and intraperitoneal FDG administered PET imaging.

Research Products

• [Presentation] 小動物専用マルチピンホールSPECTを用いた[99mTc]HMPAOによるラット脳血流画像撮像の基礎的検討 (2017)
  • Author(s): 関千江、杉田卓、近藤祐介、山下佳輝、脇坂秀克、堀口隆司、須原哲也、樋口真人
  • Organizer: 第５６回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
  • Year and Date: 2017-11-03
• [Presentation] In vitro and in vivo evaluation of inhibitory effect of dopamine on [18F]FE-PE2I binding to dopamine transporter in rat brains (2017)
  • Author(s): Chie Seki, Masaki Tokunaga, Fumihiko Kodaka, Jun Maeda, Yasuyuki Kimura, Hiroyuki Takuwa, Yoko Ikoma, Hiroshi Ito, Tetsuya Suhara, and Makoto Higuchi
  • Organizer: BRAIN & BRAIN PET 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 腹腔内FDG投与後のPETによる人工受容体DREADDの神経活動制御作用の画像化 (2017)
  • Author(s): 関 千江 , 季 斌 , 内田 翔子 , 南久松 丈晴 , 徳永 正希 , 前田 純 , 脇坂 秀克 , 永井 裕司 , 南本 敬史 , 須原 哲也 , 樋口 真人
  • Organizer: 第57回日本核医学会学術総会