In vivo immune cell tracking in meningeal lymphatic vessels in mouse models of dementia and brain tumor

Publicly Offered Research

Project Area	Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams
Project/Area Number	21H00175
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	水間広国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 客員研究員 (00382200)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000) Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000) Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	生体イメージング / 中枢リンパ系 / SPECT / 神経変性疾患 / 脳腫瘍 / 中枢神経系リンパ管
Outline of Research at the Start	中枢神経系リンパ管の機能には、脳実質に蓄積した老廃物の排泄、免疫系細胞の遊走を持つことが近年の研究で明らかとなっている。我々は中枢神経系リンパ管の生体における「真」の循環動態を明らかにするため、宇宙観測技術をベースにした高性能SPECTイメージング法を開発し、世界で初めて高精細なマウスの循環動態画像を取得した。本研究では医学研究応用へと展開すべく、認知症および脳腫瘍の疾患をターゲットとし、病態時における免疫系細胞の動態を可視化することを目的とする。本研究により、認知症や脳腫瘍における中枢神経リンパ系の機能的役割を明らかにし、新たな診断技術の創出および治療戦略モデルの構築を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	我々はこれまでに宇宙観測技術をベースにした高性能SPECTイメージング法を開発し、世界で初めて高精細なマウスの循環動態画像を取得した。本研究では、医学研究応用へと展開すべく、脳腫瘍や認知症などの脳神経疾患をターゲットとし、病態時における免疫系細胞の動態を可視化することで、中枢神経リンパ系の機能的役割を明らかにし、新たな診断技術の創出および治療戦略モデルの構築を目指す。最初に、マウス頭部固定用ホルダーおよび大槽内投与用カテーテルの留置法について検討を行った。大槽内投与用カテーテルは、以前の研究で開発した非金属製の微小プラスチック針（外径0.2mm, 内径0.1mm, 34G）の外筒部を改良することにより、大槽内刺入部からの脳脊髄液の液漏れを防ぐことに成功した。第二にトレーサー標識法および撮像条件を検討した。安楽死させたマウス脾臓またはリンパ節から採取されたT細胞に対し、SPECT核種であるIn-111を標識、特に大槽内投与量に適した細胞数（1 x 10^3-10^4個/2microL）に最適な条件を検討し、標識に成功した。最後に、正常マウスおよび認知症モデルマウスに対し、SPECT核種を標識したＴ細胞を大槽内へ投与後にSPECTイメージングを行った。投与されたＴ細胞の変化を観察するために投与後0日目、および1日目に同一個体のSPECT撮影を行った。撮影後、組織中の放射活性を測定し、頸部リンパ節へ高い集積が確認されたことから、Ｔ細胞は中枢リンパ管を介して移動したことが推測された。
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。