ストレスによる機能性胃腸症の発症メカニズム解明とイメージングバイオマーカーの開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09362
• Research Institution: Aino University
• Principal Investigator: 田中 弘一郎 藍野大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (00171752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 芳親 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00174897)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ストレス / 脳腸相関 / 機能性胃腸症 / 超高磁場機能的MRI / イメージングバイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ストレス負荷時の迷走神経を介した脳腸相関を、超高磁場機能的MRI（fMRI）を用いてリアルタイムかつ非侵襲的に可視化する方法を開発し、ストレスによる機能性胃腸症（functional dyspepsia : FD）の発症メカニズムを解明するための基盤を構築する。
FDの発症に重要な部位と考えられる視床下部や延髄の神経活動を観察するには、高感度かつ高解像度のfMRIの開発が必須である。2017年度は、
① 鉄を含むナノ磁性粒子を用いて、血流量の変動に注目した超高磁場（11.7T）　fMRI（CE-fBVI：contrast enhanced functional blood volume imaging）について検討した結果、従来の脱酸素ヘモグロビン濃度を反映したBOLD-fMRI（BOLD：blood oxygenation level-dependent）に比較して高い時空間分解能を示すことを確認した。
② ナノ磁性粒子を用いて、CE-fBVIでグレリン受容体アゴニスト投与後の脳賦活部位の可視化を試みた結果、c-Fosの発現と相関して視床下部の賦活化が長時間（～3h）にわたって観察された。海馬ではこれらの賦活化は見られなかった。現在、他の部位について検討中。
③ 直接的に神経活動部位を可視化できる可能性があるMn2+造影を試みた結果、脳の賦活部位や脳内情報伝達経路を可視化できる可能性を確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

① 高い時空間分解能を有する超高磁場fMRIを用いた脳機能評価法の確立
ナノ磁性粒子を用いた超高磁場fMRI（CE-fBVI）による脳賦活部位の詳細な可視化について検討中。また、直接的に神経活動部位を可視化できると思われるMn2+を用いた超高磁場fMRIを検討中。いずれの場合も、詳細検討に時間を要している。
② ストレスによる脳賦活部位の詳細な可視化
ナノ磁性粒子を用いた超高磁場CE-fBVIにより、ラット拘束ストレス負荷時の脳賦活部位の可視化を検討中。上記の超高磁場fMRIを用いた脳機能評価法の確立が遅れているため、ストレス負荷時の検討が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

以下の推進方策を取る。
①遅れている高い時空間分解能を有する超高磁場fMRIを用いた脳機能評価法の確立を急ぐ。中でも有力な方法と思われるナノ磁性粒子を用いた超高磁場fMRI（CE-fBVI）による脳賦活部位の可視化法を優先して、脳機能評価法を確立する。
②ラット拘束ストレス負荷時の脳賦活部位の可視化をナノ磁性粒子を用いた超高磁場fMRI（CE-fBVI）で優先的に実施する。

Causes of Carryover

2017年度の研究計画の中で、方法論の確立に時間を要し、計画に遅れが生じているため。
翌年度、方法論の確立を優先し、集中的に助成金を使用することを計画している。