| Project/Area Number |
24K02411
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60593564)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
棗田 学 新潟大学, 脳研究所, 特任准教授 (00515728)
山崎 友照 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主幹研究員 (80627563)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 超偏極MRI / ポジトロン断層撮影 / 覚醒イメージング / 脳腫瘍 / 脳腫瘍モデルマウス / 空間トランスクリプトーム / エネルギー代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
2003年に超偏極磁気共鳴イメージング（HP-MRI）の生体応用が世界で初めて報告された。以後、20年の間にHP-MRIは欧米で大きな広がりを見せており、類似手法18F フルオロデオキシグルコース ポジトロン断層撮像法（18F FDG PET）とともに活用することで、HP-MRIのさらなる臨床応用の発展や病態研究への応用が期待される。そこで本研究では、HP-MRIとPETの相互の発展及び脳腫瘍のWarburg効果の機序解明に資する基盤データを、脳腫瘍マウスモデルから取得することを目指す。具体的には覚醒下マルチモダール実験と空間トランスクリプトーム解析を脳腫瘍マウスモデルを対象に行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2003年に超偏極磁気共鳴イメージング（HP-MRI）の生体応用が世界で初めて報告され、同年に13Cピルビン酸の疾患モデルマウスへの応用が発表された。以後、20年の間にHP-MRIは欧米で大きな広がりを見せ、臨床研究での実用化の検討が進められている。臨床応用で先行する類似手法18F フルオロデオキシグルコース ポジトロン断層撮像法（18F FDG PET）とともに活用することで、HP-MRIのさらなる臨床応用の発展や病態研究への応用が期待されるが、HP-MRIとPETのマルチモーダル研究は未開拓である。本研究では、QSTのイメージング環境と申請者らのHP-MRI・PET双方の経験を活かし、HP-MRIとPETの相互の発展及び脳腫瘍のWarburg効果の機序解明に資する基盤データを、脳腫瘍マウスモデルから取得することを目指す。1年目は麻酔下HP-MRIおよびFDG-PETでの脳腫瘍モデル評価、並行して覚醒実験系の構築を計画して実施した。R6年度は従来手法の麻酔下実験を実施するとともに、覚醒下の実験系をHP-MRI及びPETイメージングの双方で構築した。覚醒HP-MR実験系は13Cピルビン酸でのデータ取得に成功し、論文発表まで行った。また、覚醒PET実験については覚醒固定具の試作品の作成に成功し、トライアルのイメージングで実現可能性を検証することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画の麻酔下超偏極及びPETイメージングに加えて、覚醒超偏極MR実験系は実験系の構築が完了し、論文発表まで終えることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和7年度は、引き続き脳腫瘍モデルマウスを用いて、覚醒下における超偏極[1-13C]ピルビン酸MRS実験およびFDG-PETとの比較、ならびに麻酔下条件との比較を進める予定である。
さらに、脳腫瘍マウスでは脳血流の変化も想定されることから、超偏極尿素やMRイメージングによる血流評価も併行して実施し、脳腫瘍における代謝変化に対する血流の寄与についても検討可能とする。
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