2015 Fiscal Year Research-status Report
大動脈石灰化のCTイメージングとメタボローム解析による革新的治療法の探求
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15K08614
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高谷 具史 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60714665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 正和 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80437483)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 石灰化病変 / 画像診断 / メタボローム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）大動脈石灰化病変の包括的かつ定量的評価手法の確立
非造影胸腹部CTからVolume Rendering法を用いて大動脈石灰化を定量化し、大動脈石灰化病変の包括的かつ定量的な評価手法を確立することを目指した。CT画像解析ソフトの改善に伴って、さまざまな画像の加工が容易となり、石灰化の分布およびCT値を評価することで、部位別の評価（胸腹部別の定量）が定量的に可能となった。専用の撮影方法を必要とはせず、日常診療の範囲の中での胸腹部非造影非同期CTからも再構成が可能で、かつ時短(5-10分/症例)での再構成過程を実現させることを目指して研究を実施し、下記論文として報告した。
Three-dimensional quantification and visualization of aortic calcification by multidetector-row computed tomography: a simple approach using a volume-rendering method. Mori S, Takaya T, Kinugasa M, Ito T, Takamine S, Fujiwara S, Nishii T, Kono AK, Inoue T, Satomi-Kobayashi S, Rikitake Y, Okita Y, Hirata K. Atherosclerosis. 2015 Apr;239(2):622-8.
（２）大動脈石灰化病変に相関するヒト血液中低分子代謝物プロファイルの確立
大動脈石灰化病変のCT画像評価を受けた25症例において、空腹時採血を行い、血清サンプルをガスクロマトグラフ質量分析を用いたメタボローム解析に供した。大動脈石灰化病変量に相関する複数の代謝物が検出され、さらに症例数を増やして検討を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目標（１）「大動脈石灰化病変の包括的かつ定量的評価手法の確立」は、当初計画では平成27年度-28年度での達成を目指していたが、本年度内に論文報告が完了し、当初計画よりも早く達成された。研究目標（２）「大動脈石灰化病変に相関するヒト血液中低分子代謝物プロファイルの確立」は、平成27年度-28年度での達成を目指しており、計画通りの進捗である。研究目標（３）「in vitro石灰化病変モデルにおいて石灰化と相関する低分子代謝物プロファイルの確立」は、現時点では細胞培養系の予備検討段階であり、計画より若干遅れている。以上３つの研究目標を総括すると、本研究課題の進捗状況はおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）大動脈石灰化病変に相関するヒト血液中低分子代謝物プロファイルの確立
大動脈石灰化病変のCT画像評価を受ける症例において、空腹時採血を行い、血清サンプルを低分子代謝物プロファイルに用いる。具体的には血清50uｌを解析開始量とし、ここに内部標準物質を添加したのちクロロホルム・メタノール・水混合抽出溶媒を加え、30分間室温で撹拌したのち遠心分離にて水層を回収する（溶媒抽出）。回収した水層を減圧乾燥処理・凍結乾燥させ、ピリジン添加後に37℃にて誘導体化（オキシム化・トリメチルシリル化）し、ガスクロマトグラフ質量分析（島津製作所GCMS-QP2010Ultra）にて分析する。得られた分析データを、in houseで開発した解析プログラムで処理することによって、サンプル中の定量的なメタボローム解析結果を得る。この代謝物プロファイルを変動係数、定量的な大動脈石灰化病変体積を説明係数として多変量解析を行うことで、大動脈石灰化病変体積に関連する代謝物の組み合わせを抽出する。
（２）in vitro石灰化病変モデルにおいて石灰化と相関する低分子代謝物プロファイルの確立
ヒト間葉系幹細胞を骨芽細胞誘導条件として0.1uＭデキサメサゾン、50uMアスコルビン酸、10mM βグリセロリン酸環境下に2週間培養する。経時的にアルカリフォスファターゼ活性を評価するとともに、石灰化の評価のためには、細胞に沈着したハイドロキシアパタイトを蛍光染料によって定量する。間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化過程において、経時的に細胞培養上清ならびに細胞ホモジネートを回収し、低分子代謝物（メタボローム）解析を実施する。取得した多変量データに対し、骨芽細胞への分化度を説明変数とする多変量解析を実施し、分化に応じて経時的に変動する代謝物プロファイルを明らかとする。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Three-dimensional quantification and visualization of aortic calcification by multidetector-row computed tomography: a simple approach using a volume-rendering method.2015
Author(s)
Mori S, Takaya T, Kinugasa M, Ito T, Takamine S, Fujiwara S, Nishii T, Kono AK, Inoue T, Satomi-Kobayashi S, Rikitake Y, Okita Y, Hirata K.
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Journal Title
Atherosclerosis.
Volume: 239
Pages: 622-8
Peer Reviewed
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[Journal Article] Serum phosphate is an independent predictor of the total aortic calcification volume in non-hemodialysis patients undergoing cardiovascular surgery.2015
Author(s)
Kinugasa M, Mori S, Takaya T, Ito T, Tanaka H, Satomi-Kobayashi S, Fujiwara S, Nishii T, Kono AK, Okita Y, Hirata KI.
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Journal Title
J Cardiol.
Volume: S0914-5087
Pages: 00330-5
Peer Reviewed
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[Presentation] Lung Iodine Map Reconstructed by Dual-energy Computed Tomography Predicts Hemodynamic Status of Patients with Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension2016
Author(s)
Shumpei Mori, Tomofumi Takaya, Tatsuya Nishii, Yoshiaki Watanabe, Akira Kasamatsu, Kazuhiro Kashio, Tatsuro Ito, Takayoshi Toba, Sei Fujiwara, Kazuhiko Nakayama, Atsushi K Kono, Noriaki Emoto, Ken-ichi Hirata
Organizer
第80回日本循環器学会学術集会
Place of Presentation
仙台
Year and Date
2016-03-18
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[Presentation] "Myocardial extracellular volume fraction quantified using dual-energy cardiac CT correlates with the defect score obtained using nuclear myocardial perfusion imaging "2015
Author(s)
"Tatsuro Ito, Atsushi Kono, Tatsuya Nishii, Akira Kasamatsu, Kazuhiro Kashio, Shumpei Mori, Tomofumi Takaya, Sei Fujiwara, Satoru Takahashi, Ken-ichi Hirata "
Organizer
RADIOLOGICAL SOCIETY OF NORTH AMERICA 101st Scientific Assembly and Annual Meeting
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
2015-11-29
Int'l Joint Research
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[Presentation] Myocardial extracellular volume fraction measured using dual-energy cardiac CT in patients with old myocardial infarction: A comparison with nuclear myocardial perfusion imaging2015
Author(s)
Tatsuro Ito, Atsushi Kono, Tatsuya Nishii, Kazuhiro Kashio, Akira Kasamatsu, Sachiko Takamine, Shumpei Mori, Tomofumi Takaya, Sei Fujiwara, Ken-ichi Hirata
Organizer
Society of Cardiovascular Computed Tomograhy 2015 Annual scientific Meeting
Place of Presentation
Las Vegas, USA
Year and Date
2015-07-16
Int'l Joint Research
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[Presentation] Myocardial Extracellular Volume Fraction of Interventricular Septum Correlated With Body Size: Dual-Energy Computed Tomographic Study in Normal, Healthy Subjects2015
Author(s)
Tatsuya Nishii, Atsushi K Kono, Niroyuki Negi, Shumpei Mori, Tatsuro Ito, Sachiko Takamine, Tomofumi Takaya, Sei Fujiwara, Ken-ichi Hirata, Kazuro Sugimura
Organizer
Society of Cardiovascular Computed Tomograhy 2015 Annual scientific Meeting
Place of Presentation
Las Vegas, USA
Year and Date
2015-07-16
Int'l Joint Research
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[Presentation] Low Contrast Agent and Radiation Dose Protocol for Coronary CT Angiography using 4rd Generation Dual-source CT2015
Author(s)
Atsushi Kono, Tatsuya Nishii, Kazuhiro Kashio, Akira Kasamatsu, Sachiko Takamine, Tatsuro Ito, Shumpei Mori,Tomofumi Takaya, Sei Fujiwara, Satoru Takahashi, Ken-ichi Hirata, Kazuro Sugimura
Organizer
Society of Cardiovascular Computed Tomograhy 2015 Annual scientific Meeting
Place of Presentation
Las Vegas, USA
Year and Date
2015-07-16
Int'l Joint Research
