生きたヒト脳スライスのラジカルイメージによる脳虚血耐性と薬効評価システムの開発

• Project/Area Number: 16659380
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Cerebral neurosurgery
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 大野 喜久郎 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50014238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成相 直 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (00228090) ; 前原 健寿 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (40211560) ; 佐々木 徹 財団法人東京都老人総合研究所, 老化ゲノムマーカー研究チーム, 研究員 (30158927)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 脳虚血 / フリーラジカル / てんかん / PET / 海馬 / 脳ブドウ糖代謝 / 虚血保護薬 / 活性酸素

Research Abstract

難治てんかん患者の手術例3例において側頭葉皮質を生かしたまま採取し、ポジトロンスライス計測によるブドウ糖代謝計測、光学計測による神経伝達計測を行った。lucigeninによるスーパーオキサイド発生の経時的画像定量法はこのうち3例で行なうことができた。実験時に、同じ計測環境でラット脳スライスを用いた計測を行い、おなじ反応が得られることを確認した。
今回の手術症例も全ての手術患者が術前にポジトロンCTでの代謝計測と神経受容体システムに関しての計測が行われており、その結果をMRIと対応させ局所反応に関するdataを得ることができた。解析を行った結果、刺激を加えた際のスライス上の反応が安静時の生体での代謝と良く一致していることを見いだし、生体での計測とスライスでの計測を有る指標で定量的に比較できるという可能性を見いだした。論文投稿中である。
同様なアプローチでラジカルイメージにおいても、スライスの動態計測で計測されるラジカル発生の画像化と、組織内で定量される発生ラジカルの定量との対比法の確立にある。In vitro dataをさらに増やし、解析中であるが現時点では得られたデーターの解釈に関しまだ検討の余地が大きい段階にとどまっている。
一方で、対比のために行った虚血動物モデル実験では急性期の内因性アデノシンの放出をin vivo計測できる可能性を見いだすことができており、本モデルでのラジカル解析を今後の課題として行う予定としている。

Research Products

• [Journal Article] Imaging of somatotopic representation of sensory cortex with intrinsic optical signals as guides for brain tumor surgery. (2005)
  • Author(s): Nariai T, Sato K, Hirakawa K, Ohta Y, Tanaka Y, Ishiwata K, Ishii K, Kamino K, Ohno K
  • Journal Title: Journal of Neurosurgery 103 Pages: 414-423
• [Journal Article] Functional representation of the finger and face in the human somatosensory cortex : intraoperative intrinsic optical imaging (2005)
  • Author(s): K Sato, T Nariai, Y Tanaka, T Maehara, N Miyakawa, S Sasaki, Y Momo
  • Journal Title: Neuroimage 25 Pages: 1292-1301
  • NAID: 130007039125
• [Journal Article] in vivo PET measurement with [^<11>C]PE2I to evaluate fetal mesencephalic transplantation to the unilaterally 6-OHDA lesioned rats (2005)
  • Author(s): M Inaji, T Yoshizaki, T Okauchi, J Maeda, Y Nagai, H Okano, T Nariai
  • Journal Title: Cell Transplantation 14 Pages: 655-663
• [Journal Article] Severe hemodynamic stress in selected subtypes of patients with moyamoya disease-A positron emission tomography study-. (2005)
  • Author(s): Nariai T, Matsushima Y, Imae S, Tanaka Y, Ishii K, Senda M, Ohno K
  • Journal Title: Journal of Neurology Neurosurgery Psychiatry 76 Pages: 663-666
• [Journal Article] Correlation between quantitative imaging and behavior in unilaterally 6-OHDA-lesioned rats. (2005)
  • Author(s): Inaji M, Okauchi T, Ando K, Maeda J, Nagai Y, Yoshizaki T, Okano H, Nariai T, Ohno K, Obayashi S, Higuchi M, Suhara T.
  • Journal Title: Brain Research 1064 Pages: 136-145
• [Journal Article] Usefulness of L-[methyl-11C] methionine-positron emission tomography as a biological monitoring tool in the treatment of glioma. (2005)
  • Author(s): Nariai T, Tanaka Y, Wakimoto H, Aoyagi M, Tamaki M, Ishiwata K, Senda M, Ishii K, Hirakawa K, Ohno K.
  • Journal Title: Journal of Neurosurgery 103 Pages: 498-507
• [Journal Article] Severe hemodynamic stress in selected subtypes of patients with moyamoya disease -A positron emission tomography study-. (2005)
  • Author(s): Nariai T, Matsushima Y, Imae S, Tanaka Y, Ishii K, Senda M, Ohno K
  • Journal Title: J Neurol Neurosurg Psychiatry (in press)
• [Journal Article] Functional representation of the finger and face in the human somatosensory cortex : intraoperative intrinsic optical imaging (2005)
  • Author(s): K Sato, T Nariai, Y Tanaka, T Maehara, N Miyakawa, S Sasaki, Y Momose-Sato, K Ohno
  • Journal Title: Neuroimage (In press)
  • NAID: 130007039125
• [Journal Article] in vivo PET measurements with [^<11>C]PE2I to evaluate fetal mesencephalic transplantation to the unilaterally 6-OHDA lesioned rats (2005)
  • Author(s): M Inaji, T Yoshizaki, T Okauchi, J Maeda, Y Nagai, H Okano, T Nariai, K Ohno et al.
  • Journal Title: Cell Transplantation (In press)
• [Journal Article] Omission of serial arterial blood sampling for neuroreceptor imaging with in dependent component analysis (2005)
  • Author(s): M Naganawa, Y Kimura, T Nariai, et al.
  • Journal Title: Neuroimage (In press)
• [Journal Article] Preclinical and clinical evaluation of O-[^<11>C]methyl-L-tyrosine for tumor imaging by positron emission tomography (2005)
  • Author(s): K.Ishiwata, H Tsukada, K Kubota, T Nariai, et al.
  • Journal Title: Nucl Med Biol (In press)
• [Journal Article] Usefulness of [11C]Methionine PET in the Diagnosis of Dysembryoplastic Neuroepithelial Tumor with Temporal Lobe Epilepsy. (2004)
  • Author(s): Maehara T, Nariai T, Arai N, Kawai K, Shimizu H, Ishii K, Ishiwata K, Ohno K
  • Journal Title: Epilepsia 45 Pages: 41-45
  • NAID: 10013099166
• [Book] PET Multitracer Studyの脳神経疾患の臨床と研究への応用(柳澤信夫, 篠原幸人, 岩田誠, 清水輝夫, 寺本明, 編)Annual Review神経2006 (2006)
  • Author(s): 成相直