Fundamental studies for the development of Gd contrast agents with high pH sensitivity

Research Project

Project/Area Number	23K14841
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	松元友暉徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70838151)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords	細胞外pH / pHe / MRI / 脳腫瘍 / 造影剤 / QPM
Outline of Research at the Start	脳腫瘍の代謝変化を評価することは，正確な診断において重要である．今日の臨床診断では，MRI装置を用いた造影剤検査が多く用いられる．しかし，これは相対的なMR信号変化であり，脳腫瘍の代謝変化を定量評価することは難しい．この問題を解決するため，申請者はquantitative parameter mapping（QPM）技術を用いた細胞外pHマッピングを開発し，脳腫瘍代謝変化の定量マッピングを試みている．細胞外pHを正確に測定すること（細胞外pHマッピング）は，腫瘍の進行度を正確に診断するための重要な手段になりうる．
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は，細胞外pHが各種造影剤の固有緩和能に対してどのように関与するのか機序を明確にすることで，人体における細胞外pHマッピングの基礎的検討を完成し，細胞外pHマッピングの臨床応用への展開することである。現段階では，ガドジアミド水和物キット，ガドテル酸メグルミン，ガドテリドール，ガドブドロールについて，造影剤が持つ緩和能とpHの関係をファントム実験にて調査している．造影剤の分子構造によってｐHに依存する緩和能の振る舞いは異なることがわかってきた。実験はおおむね順調に遂行できており，実験が終了次第論文化する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 実験における作業量が想定よりも多く，当初計画していた実験計画よりも少し遅れている。しかし，おおむね順調であり，2024年5月を目途に実験を完了させる予定である。実験が終了次第，各種臨床用MRI造影剤の緩和能に対する，ｐH依存性に関する論文を一報作成する予定である。
Strategy for Future Research Activity	2023年度の研究では，ガドジアミド水和物キット，ガドテル酸メグルミン，ガドテリドール，ガドブドロールについて，造影剤が持つ緩和能とpHの関係をファントム実験にて調査している．現在進行中の実験が終了次第，論文を1報作成する予定である。本実験の結果から，ガドテリドールは，他の造影剤と異なる振る舞いをすることがわかっている．そのため，造影剤が持つ緩和能のｐH感受性がどのような分子構造等で変化するか解析を行う予定である。そして，その結果からｐH感受性が高い造影剤開発は可能かどうか検討する。