2020 Fiscal Year Annual Research Report
Oxygen imaging of living tissues using confocal phosphorescence lifetime imaging microscope
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18H03509
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
飛田 成史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平川 陽亮 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10780736)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 酸素プローブ / イリジウム錯体 / 低酸素 / りん光 / 光イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで脂溶性のIr(III)錯体BTPDM1と共焦点りん光寿命イメージング顕微鏡法(PLIM法)を用いて、マウスの腎臓の尿細管細胞付近の酸素化状態のイメージング、肝小葉内の酸素濃度勾配のイメージング、膵臓組織のマルチカラー酸素イメージング、さらに腫瘍組織の酸素化状態のイメージングを行ってきた。これまでの研究から、本手法は臓器組織表面の酸素化状態を細胞レベルの高分解能でイメージングできることが示されている。
今年度は、腫瘍組織内の酸素化状態を血管網も含めて高分解能でイメージングすることを目指して、PEG (polyethylene glycol)鎖を配位子に結合して水溶性化したイリジウム錯体BTP-PEG10000を用いて、PLIMイメージング実験を行った。HCT-116細胞を移植した担がんマウスの尾静脈からBTP-PEG10000を100 nmol投与し、腫瘍部位を露出させて腫瘍のPLIM画像を測定した。一般に、腫瘍組織はがん細胞の急速な増殖により血管新生が追い付かず、低酸素状態に陥っていることが、ピモニダゾール等の低酸素マーカーを用いた組織化学的実験から明らかにされている。BTP-PEG10000をプローブとして得られたPLIM画像は、腫瘍組織に不規則な血管網と局所的な低酸素状態があることを非常に明確に示した。血流が流れているin vivoの状態で、腫瘍の不規則な酸素化状態をイメージングした研究例はこれまで報告されていない。これまで開発を進めてきた脂溶性酸素プローブBTPDM1と新たな水溶性酸素プローブBTP-PEG10000をマウスに同時投与しPLIM測定を行うことにより、正常組織のみならず腫瘍組織中の細胞および血中の酸素化状態を総合的にイメージングできることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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