2018 Fiscal Year Annual Research Report
内耳老廃物排泄機構に着目した新機軸脳神経臨床画像診断の確立
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17H04259
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
長縄 慎二 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50242863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 宏久 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任教授 (10378177)
曽根 三千彦 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (30273238)
田岡 俊昭 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院准教授 (30305734)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 内リンパ水腫 / Glymphatic system / ガドリニウム造影剤 / 磁気共鳴画像 / 血管周囲腔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今回の研究課題の目的である内耳老廃物排泄機構および脳老廃物排泄機構Glymphatic systemの解析を進めるために、昨年度我々が開発した液体中の極微量のガドリニウム造影剤への感度をさらに高めるための新規パルスシーケンスの臨床応用を進めた。繰り返し時間の延長と反転時間の最適化、フリップアングルの増加などにより、従来よりも半分の時間で、同等のコントラストノイズ比を達成するimproved-HYDROPS(i-HYDROPS)法とi-HYDROPSの技術を応用し、さらに造影後のParadoxycal signal decreaseを防ぐための3D-real IR法を用いて、臨床例で迷路リンパ液の造影効果を検討し始めた。そこで症例を重ねるうちに、ガドリニウム造影剤静注後4時間にて、皮質静脈から脳脊髄液へのガドリニウム造影剤の漏れがLabbe静脈周囲や頭頂部皮質静脈周囲に頻回にみられること、そしてその漏れの程度は、年齢に相関することを見出した。加齢現象の客観的な評価につながる画期的な結果として注目されている。さらにGlymphatic systemの評価のためにT1, T2などの磁気共鳴画像パラメーターを高速に定量するMR fingerprinting技術の導入も国内で最初に取り組み、測定精度や安定性の検証を進めるとともに、臨床データの収集を開始した。上記の結果は、国内外の学会で発表するとともに英文論文化した（Magn Reson Med Sci. 2018 Nov 9. doi: 10.2463/mrms.mp.2018-0043. およびMagn Reson Med Sci. 2018 Nov 5. doi: 10.2463/mrms.mp.2018-0053.）。
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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
上記の概要で述べたように新規のパルスシーケンス開発(i-HYDROPS, i-3D-real IR)に成功し、その利用がうまく進んだため、予想以上に成果を上げることが出来た。前年度、臨床応用がわずかに遅れたが、その遅れは十分に取り戻せたと思われる。そのため全体としては概ね順調と判断した。感度に優れたパルスシーケンスを初期に開発できたことにより、データのばらつきは小さくなり、さらに高精度の定量技術(MR fingerprinting)も入手したため、少ないデータの解析でも有意差が出やすいと予想される。特に静注ガドリニウム造影剤による内耳や脳の老廃物排泄機構の解析に有用となるガドリニウム造影剤がリークする部位について、我々が以前発見した内耳神経末端や迷路、視神経周囲、三叉神経周囲、前眼房、脳室周囲器官(Circumventricular organ; CVO)の中の終板脈管器官(Organum vasculosum of Lamina terminalis; OVLT)に加えて、様々な皮質静脈から脳脊髄液への漏れを我々の方法で示せたことは、意義が非常に大きい。今後は臨床例でのガドリニウム造影剤静注後の様々なタイミングでの定量的な撮像データを蓄積することが重要となる。内耳の老廃物排泄機構の解析もこれによりさらに前進することとなる。このように着々と結果を出しつつ、新たな知見にも対応しながら順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々が見出すことができた静注後のガドリニウム造影剤が脳脊髄液にリークするポイントがいくつもあることは上記で述べたが、そのリークする程度と年齢の相関についても初期発表をすることができた。今後は、さらに性別、疾患状態などを検討することにより、血液脳脊髄液関門の状態を評価することができる。それを評価することで、内耳や脳の老廃物排泄機構に影響を与える因子を考察することができ、老廃物排泄機構の実態解明に迫ることができる。血液脳脊髄液関門の状態という医学全体に広がる重要事項の理解に革新が起こる。また高精度定量技術のMR fingerprintingも辞書データを脳脊髄液用に変更することも予定しており、さらには実質と脳脊髄液を同時に評価する撮像技術の開発も進める予定である。
Glymphatic systemは睡眠時に活発に活動することが知られており、今後、さらに動物で、ガドリニウム造影剤を静注投与するタイミングを就眠前と覚醒直後に設定することや、麻酔深度を変えながら投与することで、脳の老廃物排泄機構の活動を観察することも計画している。
ヒトにおいてもボランティアでのガドリニウム造影剤投与を新たに開発したMR fingerprintingと我々の高感度新規パルスシーケンスを用いて行うことも計画している。脳実質へのガドリニウム造影剤の移行程度の定量のため、新たに改良したMR fingerprinting技術を応用することも検討している。
また造影剤を使用するまでもなく、血管周囲腔内に貯留している液体の成分の日内変動を観察することも試みる予定である。動物実験においてはドイツの研究者とも共同して、人類にとって大きな問題である神経変性疾患の謎に老廃物排泄機構の面からできる限り迫るつもりである。
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[Journal Article] Phase I study of chemoradiotherapy using gemcitabine plus nab-paclitaxel for unresectable locally advanced pancreatic cancer.2018
Author(s)
Suguru Yamada, Tsutomu Fujii, Yukihiro Yokoyama, Hiroki Kawashima, Osamu Maeda, Kojiro Suzuki, Tohru Okada, Eizaburo Ono, Junpei Yamaguchi, Nao Takano, Hideki Takami, Masamichi Hayashi, Yukiko Niwa, Yoshiki Hirooka, Yoshiyuki Ito, Shinji Naganawa, Yuichi Ando, Masato Nagino, Hidemi Goto, Yasuhiro Kodera
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Journal Title
Cancer Chemother Pharmacol.
Volume: 81(5)
Pages: 815-821
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Involvement of the Precuneus/Posterior Cingulate Cortex Is Significant for the Development of Alzheimer's Disease: A PET (THK5351, PiB) and Resting fMRI Study.2018
Author(s)
Takamasa Yokoi, Hirohisa Watanabe, Hiroshi Yamaguchi, Epifanio Bagarinao, Michihito Masuda, Kazunori Imai, Aya Ogura, Reiko Ohdake, Kazuya Kawabata, Kazuhiro Hara, Yuichi Riku, Shinsuke Ishigaki, Masahisa Katsuno, Shinichi Miyao, Katsuhiko Kato, Shinji Naganawa, Ryuichi Harada, Nobuyuki Okamura, Kazuhiko Yanai, 他
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Journal Title
Front Aging Neurosci.
Volume: 10
Pages: 304
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effects of Gradient Coil Noise and Gradient Coil Replacement on the Reproducibility of Resting State Networks.2018
Author(s)
Epifanio Bagarinao, Erina Tsuzuki, Yukina Yoshida, Yohei Ozawa, Maki Kuzuya, Takashi Otani, Shuji Koyama, Haruo Isoda, Hirohisa Watanabe, Satoshi Maesawa, Shinji Naganawa, Gen Sobue
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Journal Title
Front Hum Neurosci.
Volume: 12
Pages: 148
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Corpus callosal involvement is correlated with cognitive impairment in multiple system atrophy.2018
Author(s)
Kazuhiro Hara, Hirohisa Watanabe, Epifanio Bagarinao, Kazuya Kawabata, Noritaka Yoneyama, Reiko Ohdake, Kazunori Imai, Michihito Masuda, Takamasa Yokoi, Aya Ogura, Takashi Tsuboi T, Mizuki Ito, Naoki Atsuta, Hisayoshi Niwa, Toshiaki Taoka, Satoshi Maesawa, Shinji Naganawa, Masahisa Katsuno, Gen Sobue
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Journal Title
J Neurol.
Volume: 265(9)
Pages: 2079-2087
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Longitudinal Findings of MRI and PET in West Syndrome with Subtle Focal Cortical Dysplasia.2018
Author(s)
Y. Sakaguchi, H. Kidokoro, C. Ogawa, Y. Okai, Y. Ito, H. Yamamoto, A. Ohno, T. Nakata, T. Tsuji, T. Nakane, H. Kawai, K. Kato, Shinji Naganawa, J. Natsume
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Journal Title
AJNR Am J Neuroradiol.
Volume: 39(10)
Pages: 1932-1937
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Study Protocol: Prospective Study of Concurrent Chemoradiotherapy with S-1 and Hypofractionated Radiotherapy for Outpatients with Early Glottic Squamous Cell Carcinomas.2018
Author(s)
Kana Kimura, Yoshiyuki Itoh, Tohru Okada, Seiji Kubota, Mariko Kawamura, Rie Nakahara, Yumi Oie, Yuka Kozai, Yuuki Takase, Hidenori, Tsuzuki, Naoki Nishio, Mariko Hiramatsu, Yasushi Fujimoto, Takefumi Mizutani, Akihiro Hirakawa, Shinji Naganawa
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Journal Title
Asian Pac J Cancer Prev.
Volume: 19(5)
Pages: 1195-1199
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Diagnostic performance of 18F-FDG PET/CT and whole-body diffusion-weighted imaging with background body suppression(DWIBS) in detection of lymph node and bone metastases from pediatric neuroblastoma.2018
Author(s)
Hiroaki Ishiguchi, Shinji Ito, Katsuhiko Kato, Yusuke Sakurai, Hisashi Kawai, Naotoshi Fujita, Shinji Abe, Atsushi Narita, Nobuhiro Nishio, Hideki Muramatsu, Yoshiyuki Takahashi, Shinji Naganawa
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Journal Title
Ann Nucl Med.
Volume: 32(5)
Pages: 348-362
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Evaluation of haemodynamic and morphological biomarkers to assess the rupture risk of intracranial aneurysms using magnetic resonance fluid dynamics and computational fluid dynamics.2019
Author(s)
Roshani Perera, Haruo Isoda, Shunsuke Tajima, Takashi Mizuno, Masaki Terada, Takehiro Naito, Chiharu Tanoi, Takashi Izumi, Yasuo Takehara, Toshihiko Wakabayashi, Harumi Sakahara, Shinji Naganawa
Organizer
第85回東海総合画像医学研究会
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[Presentation] Feasibility of novel thin bolus using tungsten functional paper for electron beam radiotherapy.2018
Author(s)
Takeshi Kamomae, Hajime Monzen, Kazuma Sugita, Kuniyasu Okudaira, Morikazu Amano, Yoshihiro Kawai, Hiroshi Oguchi, Motoki Kumagai, Mariko Kawamura, Kazuhiro Ohtakara, Yoshiyuki Itoh, Shinji Naganawa
Organizer
18th Asia-Oceania Congress of Medical Physics (AOCMP) & 16th South-East Asia Congress of Medical Physics (SEACOMP)
Int'l Joint Research
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