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Novel diagnostic strategy for refractory osteomyelitis of the jaw by hypoxia molecular imaging

Research Project

Project/Area Number 22K19608
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Kitagawa Yoshimasa  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (00224957)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 健司  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (30431365)
渡邊 史郎  北海道大学, 大学病院, 助教 (10802415)
佐藤 淳  北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (60319069)
浅香 卓哉  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (80637265)
竹内 康人  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (10735187)
犬伏 正幸  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (70399830)
網塚 憲生  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (30242431)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
KeywordsMRONJ / PET / 骨髄炎 / 低酸素 / 低酸素領域 / 顎骨壊死 / 遺伝子応答
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、顎骨骨髄炎における低酸素領域分子イメージング診断法を開発応用し、さらに、同骨髄炎部位の組織評価・遺伝子解析を組み合わせることで、新規の診断・治療ストラテジーを確立することである。低酸素領域は骨髄炎組織内でも形成され治療抵抗性を示すため、今回、新たにFMISO-PETを骨髄炎に応用し炎症組織内の低酸素領域を高精度で評価する計画を立案した。さらに、HIF-1/HREによる低酸素遺伝子応答によってNa+/I-共輸送タンパク(NIS: sodium/iodine symporter)を発現する細胞株を樹立して、低酸素遺伝子イメージングを目指すとともに、炎症内の低酸素PETトレーサーの集積領域と低酸素応答領域の分布を比較・検討する。

Outline of Final Research Achievements

FDG-PET/CT for MRONJ showed FDG accumulation in osteomyelitis and circumferential soft tissue, with higher FDG accumulation in the central rotted bone area, reflecting the activity of inflammasome cells infiltrating the necrotic bone. Compared to other osteomyelitis, the SUVmax of MRONJ was significantly higher, indicating a higher activity of inflammation.
In our department, pre- and postoperative hyperbaric oxygen therapy (HBO) is performed during surgical treatment of MRONJ. The osteomyelitis was significantly decreased in MRONJ, and the anti-inflammatory effect of HBO on MRONJ was demonstrated for the first time by FDG-PET/CT.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、高気圧酸素療法(Hyperbaric Oxygen Therapy: HBO)の口腔外科領域での応用は、急速に広がりを見せつつある。歯科領域で最も難治性の炎症性疾患の一つとされたMRONJに対して、HBOは外科的治療や抗菌薬投与を補助し、効果的に創傷治癒を促進させる目的で多くの施設で使用されている。本研究はHBOによるMRONJに対する消炎効果をはじめて客観的に評価した画期的な研究であり学術的、社会的意義はおおきい。診療報酬点数も従来の200点から、平成30年度の診療報酬改定で、毎回300点と15倍に増加した。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] A Luciferase Reporter Assay to Detect Cellular Hypoxia In Vitro.2024

    • Author(s)
      Inubushi M, Takeuchi Y, Murai C, Kitagawa Y
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 2755 Pages: 77-89

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_5

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radionuclide Reporter Imaging to Visualize Tumor Hypoxia Ex Vivo and In Vivo.2024

    • Author(s)
      Inubushi M, Takeuchi Y, Kitagawa Y
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 2755 Pages: 107-123

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_7

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Review of Hypoxia Imaging Using 18F-Fluoromisonidazole Positron Emission Tomography2024

    • Author(s)
      Hirata K, Watanabe S, Kitagawa Y, Kudo K.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 2755 Pages: 133-140

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_9

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 浅香卓哉,北川善政,他2023

    • Author(s)
      浅香卓哉,北川善政,他
    • Journal Title

      日口外誌

      Volume: 69 Pages: 134-142

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 【画像診断技術の新展開】歯科領域におけるFDG-PET/CTの有用性.2022

    • Author(s)
      浅香卓哉, 北川善政
    • Journal Title

      日本歯科理工学会誌

      Volume: 41 Pages: 207-210

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] MRONJ 2022ポジションペーパーで何が変わったか?2023

    • Author(s)
      北川善政
    • Organizer
      4学会合同学術大会 日本口腔診断学会 日本口腔内科学会 日本歯科薬物療法学会 日本口腔乾燥症学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] MRONJポジションペーパー 何が変わったか2023

    • Author(s)
      北川善政
    • Organizer
      第16回神奈川県歯科医師会 口腔外科学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 薬剤関連顎骨壊死のポジションペーパー2023の解説2023

    • Author(s)
      北川善政
    • Organizer
      Sapporo Osteoporosis Academy 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 薬剤関連顎骨壊死に対する画像診断と高気圧酸素療法2023

    • Author(s)
      浅香卓哉
    • Organizer
      第7回冬季口腔外科臨床研究会(東北)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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