2019 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトな分子間相互作用が造影メカニズムとなる微細血管用高分子MRIプローブ
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18H03527
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
馬原 淳 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80416221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岡 哲二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子造影剤 / MRI / 微細血管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ソフトな分子間相互作用によって数時間血中を循環しその後速やかに尿中排泄される微細血管造影用高分子MRIプローブを開発し、従来法では可視化できなかった 10 μmの脳微細血管のMRI造影法の構築と、脳卒中の高精度診断を目指して血管構造や側副血行路形成プロセスを単一個体で長期間評価できる基礎技術の創成に挑む。
初年度に引き続き、令和１年度では、研究計画に記述していた自己凝集構造の評価を実施した。分光学的な評価に加えて、原子間力顕微鏡を使った解析から、フルオレセインの分子により繊維状の構造体を形成している可能性が明らかとなり、形成プロセスについても分光学的手法で明らかにできた。特に、フルオレセインの分子間凝集のみならず、その後形成される線維化構造には、凝集体の自己組織化構造が重要な役割を果たしていることが判明した。今後は、この解析手法に基づいてポリエチレングリコールが凝集体の安定化に与える影響について解析を進めていく。また、脳血管イメージングにおいては送受信コイルやシーケンス・画像解析法などの最適化によって、数十μmの毛細血管網を可視化できる可能性を見出した。脳内における微細血管網全体を均一に可視化できる手法はこれまでに報告されていないことからも、得られた成果は意義深いと考えており、早期に公表に向けて取り組んでいる。このような研究成果に基づいて、脳動脈瘤モデルの形成メカニズムをMRIで解析する方法論の確立と、形成される超分子構造体の多様性の解明につなげていきたい。
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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
研究計画において予定していた（１）種々の末端修飾分岐型ポリエチレングリコールの合成、（２）DLS、X線解析による分子サイズ、分子凝集体の構造・安定性
評価（３）正常ラットを用いた造影剤による脳微細血管イメージング、のいずれについても実験データを蓄積でき、（１）および（２）については、超分子構造体の構造解明に至ったことから、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、脳神経外科医と共同で、脳動脈瘤の発症メカニズムの解明において、開発した造影剤による微細血管診断をすすめて、疾患モデルの進行と薬剤投与における微細血管網の発生や形成抑制について検討を進める。一方で、形成される超分子構造体についてもそのサイズや形成プロセスを解明できたことから、論文公表と同時に、ポリエチレングリコールユニットが超分子構造体の形成に与える影響についての緻密に分析を進めたい。このような研究活動によって、本プロジェクトで得た基礎的知見をもとに、さらに新規な研究テーマへの発展にもつながるものと考えている
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