2015 Fiscal Year Research-status Report

顎顔面部における可動性蛋白質/ペプチドの化学交換イメージングの検討

Research Project

Project/Area Number	15K11073
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	筑井徹九州大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (10295090)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡村和俊九州大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (20346802) 河津俊幸九州大学, 大学病院, 助教 (20294960) 加美由紀子九州大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (60552023) 川野真太郎九州大学, 大学病院, 講師 (00398067) 吉浦一紀九州大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210643)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	可動性タンパク質・ペプチドイメージング / ATP / 頭頸部
Outline of Annual Research Achievements	MRI検査において、可動性タンパク質・ペプチド(APT) イメージングを撮像し、APTの指標となるMTR asymmetry（MTR asym)を求めた。APTイメージングとして、シングルショットの高速スピンエコー法を用い、水ピーク±3.5ppmの範囲を周波数を変化させながら飽和パルスを加えた。飽和パルスの時間は、1sと2sである。可動性タンパク質/ペプチドとバルク水との化学交換を評価する為に、プロトンの周波数の左右の周波数の画像の差分を行い、飽和パルスなしで撮影した画像を除したもの(MTR asym)を算出し、CEST効果の指標とした。なお基準となるプロトンの周波数の調整のために静磁場の補正が必要となるが、別にB0 マップを作成して補正した。 43名の頭頸部腫瘤性病変において撮影を行い、画像解析し、病理的に確認できた38症例（扁平上皮癌23例、肉腫5例、腺系悪性腫瘍2例、良性腫瘍5例、嚢胞3例)を検討した。飽和時間2sのMTR asymは、飽和時間1sのMTR asymと高い相関があり、R2値は0.64であった。飽和時間2sでは、肉腫0.029±0.018,　扁平上皮癌0.017±0.025であり、良性腫瘍0.00118±0.026より大きな傾向があり、肉腫と良性腫瘍には、有為差があった。一方、嚢胞は0.069±0.038と広い分布を示した。扁平上皮癌に関しては、かなり分布がひろく、一部に画質不良の症例も含まれていると考えられた。嚢胞は、非常に高い値をとる事があったが、高タンパクの粘稠な液体を含む嚢胞のMTR aysmは高い事が伺えた。以上の結果より、液体を含む嚢胞性疾患をひとまとめにして、MTR asym単独で評価する事は困難であると思われたが、充実性の腫瘍においては、悪性腫瘍が良性より高い傾向があると思われ、今後の発展性の期待が持たれた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 頭頸部で、APT imagingを撮像する事が可能となった。頭頸部でのAPTイメージングは、現在殆ど報告がなく、第一歩を開始できたのは非常に重要であると思われる。B0マップをもちいた静磁場補正などもパラメーター算出に大変有効な手段となっている。得られたデータも、嚢胞のMTR asymが非常に高いというのは、やや想定外であったが、悪性が良性より高い傾向にあり、納得のいく結果となった。なお、今回の撮像は、脂肪抑制を行わない状態で、MTR asymを求めた。即ち、脂肪を含むような組織に関しては算出されたパラメーターは不正確なものとなる。そのため、他撮像で、腫瘍内のproton density fat fraction（脂肪含有量）を算出しており、扁平上皮癌などの大多数の頭頸部腫瘍では、脂肪の寄与がほとんど無い事を確認している。
Strategy for Future Research Activity	現在、シングルスライスでのMTR asymの算出を行ってきており、一定の傾向をとらえた。撮像法として改善すべき点は、次の２点と思われる。第一にマルチスライスへの応用である。腫瘍内のバリエーションにより、マルチスライスで算出できるとさらに病変の特徴を算出できると思われる。この為には、撮像の高速化が必要となる。現在、±3.5ppm間に連続的に飽和パルスを印可してデータをとっているが、±3.5ppm付近のデータのみを取得し、高速化に対応する。第二に脂肪抑制の問題である。脂肪腫などの特殊な腫瘍を除けば脂肪含有量が少なく、腫瘍自体から算出されるパラメータへの影響は少ないかもしれない。しかし、周囲脂肪の画像再構成上のmislocationなどの影響の可能性もあるため、脂肪抑制法の検討を考えている。今後は、撮像法の改善・適正化を行い、決定後は、臨床症例の蓄積を行う予定である。
Causes of Carryover	科研採択前に最初の画像評価用の試料の購入が可能であったためと、画像解析ソフトの購入に際して評価時間がかかった事（現在既に購入済みである）が、大きな理由である。さらには、軽微な侵襲であり、ボランティアの撮影において多額の保険加入が必要でなくなった事、謝金が発生しなかった点が、他の理由である。
Expenditure Plan for Carryover Budget	画像解析ソフトの購入などにより、かなり当初予算に近づいている。現在、専ら１名の研究室のPCで解析を行っているが、診療科内もしくは放射線部内で、複数の研究分担者が効率よく解析できる体制をとる必要がある。また、当初の計画通り、撮像法の改良の為には、新たなファントムの作成が必要となり、予算が必要となる。