腫瘍内アポトーシス発現の定量評価のための新しい分子画像解析手法の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09924
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 黒田 昌宏 岡山大学, 保健学研究科, 教授 (50225306)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: MRI / バイオファントム / ADC / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

この研究の目的は、三次元細胞培養を行いながら臨床用画像診断装置で撮像できるように我々が開発したバイオファントムと細胞の状態を任意に変化させる分子生物技術を併用し、目的達成型、演繹的な新しい研究手法を用いて、悪性腫瘍治療の新しい早期感受性予測法を開発することを全体構想とする。具体的な目的としては、分子標的薬剤や高精度放射線治療など新規腫瘍治療による腫瘍内アポトーシス発現の定量的評価のための新しい分子画像診断手法を開発することである。
今年度は、MRI拡散強調画像をベースとした3T MR装置用のアポトーシス定量撮像法で、高磁場装置での取得信号量の増加により高精度の解析が可能し、アーチファクトや画像のゆがみを解消するRESOLVE法(High Resolution Diffusion-Weighted Imaging Using Readout-Segmented Echo-Planar Imaging, Parallel Imaging and a Two-Dimensional Navigator-Based Reacquisition)も併用し、さらに、培養細胞を含むバイオファントムをを使用して、アーチファクトや画像のゆがみを改善できることを論文報告した。さらに2017年度に新規導入した3T装置の利用で可能となったDiffusion Kurtosis Imagingおよび拡散時間を調整したRESOLVE法にて、臨床時での短時間撮像が可能となるように、シークエンスを改良し、両者による培養細胞を含むバイオファントム撮像により、新規開発した拡散時間を調整したRESOLVE法は、Diffusion Kurtosis Imagingと同様に、細胞内の制限拡散を描出可能なことを明らかにし、現在論文の作製中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規開発した拡散時間を調整したRESOLVE法は、Diffusion Kurtosis Imagingと同様に、細胞内の制限拡散を描出可能なことを明らかにし、現在論文の作製中で今後、学会での報告と論文投稿を行う。

Strategy for Future Research Activity

新装置を用いた新しい解析手法でさらに実験を進めるとともに、直ちに臨床に応用できるよう、日常臨床での撮像および解析方法への応用に役立つ画像解析プログラムの作成を開始している。

Causes of Carryover

初年度に購入予定であったMRI用ループコイルは、同年度に導入された新規臨床装置のスペシャルパーパスコイルにて代用可能か検討し、代用可能であることが明らかとなったため、購入を差し控えたため。2017年度に所属施設が購入した新規臨床装置にて新たな解析を行っており、現在、将来の臨床用画像解析プログラムを自作中である。その過程で新規ソフトフェア購入が必要となることが予測され、そのために用いる予定である。

Research Products

• [Journal Article] The Usefulness of Readout-Segmented Echo-Planar Imaging (RESOLVE) for Bio-phantom Imaging Using 3-Tesla Clinical MRI (2018)
  • Author(s): Yuuki Yoshimura, Masahiro Kuroda, Irfan Sugianto, Babatunde O. Bamgbose, Kanae Miyahara, Yuichi Ohmura, Akira Kurozumi, Toshi Matsushita, Seiichiro Ohno, Susumu Kanazawa, and Junichi Asaumi
  • Journal Title: Acta Med. Okayama Volume: 72 Pages: 53-59
  • DOI: 10.18926/AMO/55663
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research