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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Mitochondrial Metabolic Imaging using DNP-MRI

Research Project

Project/Area Number 19H03358
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

兵藤 文紀  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (10380693)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 秀和  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30509782)
松尾 政之  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40377669)
森 崇  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (40402218)
長尾 吉泰  九州大学, 大学病院, 助教 (70608968)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsレドックス / DNP / NASH / ミトコンドリア
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、「ミトコンドリア代謝」をイメージングバイオマーカ-とする磁気共鳴代謝イメージング技術に基づき、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の高精度画像診断法への応用において、NASH病態におけるレドックスプローブの反応機序を解明するとともに、マウス-ブタ-ヒト検体を用いた実証試験へ展開し、本法のProof of Concept (POC)を得ることを目的としている。本年度は、MCDモデルマウスのミトコンドリアを用いた詳細検討をすすめ、ミトコンドリア電子伝達系阻害剤および電子供与剤を用いたESR解析によりCmPの反応機序が明らかとなった。またブタを用いたレドックスMRIを実施し、ブタ胸部におけるCmPの動態解析を実施した。実際にブタに複数回CMPを静脈内投与しても安全に計測を実施できることが明らかとなった。さらにヒトの肝組織サンプルを用いた検討について引き続き症例を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請時に提案した研究項目について予定通り進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

来年度は最終年度であるため、これまでの小動物およびブタを用いた研究に加え、ヒトの肝組織サンプルを用いた臨床研究においてできる限り症例数を進めまとめる。それにより、本技術の有用性を評価する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] <i>In Vivo</i> Dynamic Nuclear Polarization Magnetic Resonance Imaging for the Evaluation of Redox-Related Diseases and Theranostics2022

    • Author(s)
      Hyodo Fuminori、Eto Hinako、Naganuma Tatsuya、Koyasu Norikazu、Elhelaly Abdelazim Elsayed、Noda Yoshifumi、Kato Hiroki、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Hashizume Makoto、Utsumi Hideo、Matsuo Masayuki
    • Journal Title

      Antioxidants &amp; Redox Signaling

      Volume: 36 Pages: 172~184

    • DOI

      10.1089/ars.2021.0087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development and Preclinical Study of Free Radical Imaging Using Field-Cycling Dynamic Nuclear Polarization MRI2021

    • Author(s)
      Utsumi Hideo、Masumizu Toshiki、Kobayashi Ryoma、Tahira Tomoko、Hyodo Fuminori、Shimizu Tatsuya、Naganuma Tatsuya、Anzai Kazunori
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 93 Pages: 14138~14145

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.1c02578

  • [Journal Article] Development of 20?cm sample bore size dynamic nuclear polarization (DNP)-MRI at 16?mT and redox metabolic imaging of acute hepatitis rat model2021

    • Author(s)
      Eto Hinako、Naganuma Tatuya、Nakao Motonao、Murata Masaharu、Elhelaly Abdelazim Elsayed、Noda Yoshifumi、Kato Hiroki、Matsuo Masayuki、Akahoshi Tomohiko、Hashizume Makoto、Hyodo Fuminori
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 169 Pages: 149~157

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2021.04.017

  • [Presentation] 生体動的核偏極(DNP)MRIを用いた非アルコール脂肪肝炎(NASH)のレドックス代謝イメージングおよびブタNASHモデルでの基礎検証2021

    • Author(s)
      兵藤文紀, 庄田真一, 森崇, 高須正規, 江藤比奈子, 長沼辰弥, 富田弘之, 村田正治, 野田佳史, 加藤博基, 松尾政之
    • Organizer
      日本分子イメージング学会 第15回学会総会・学術集会
  • [Presentation] 腫瘍内代謝変動に基づく生体動的核偏極(DNP)MRIを用いた放射線治療効果早期検出2021

    • Author(s)
      子安憲一, 兵藤文紀, 岩崎遼太, Abdelazim Elsayed Elhelaly, 富田弘之, 庄田真一, 野田佳史, 加藤博基, 森崇, 松尾政之
    • Organizer
      日本分子イメージング学会 第15回学会総会・学術集会
  • [Presentation] Dynamic Nuclear Polarization(DNP) MRI for imaging tissue metabolism Application of dissolution DNP and in vivo DNP to animal disease models2021

    • Author(s)
      Fuminori Hyodo, Masaharu Murata, Hinako Eto, Norikazu Koyasu, Ryota Iwasaki, Abdelazim Elhelaly, Takashi Mori, Yoshifumi Noda, Hiroki Kato, and Masayuki Matsuo
    • Organizer
      ISMAR・APNMR・NMRSJ・SEST2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Application of Hyperpolarized 13C pyruvate MRS for early evaluation of anti-cancer treatment2021

    • Author(s)
      Abdelazim Elsayed Elhelaly, Fuminori Hyodo, Norikazu Koyasu, Hiroyuki Tomita, Masaharu Murata, Yoshifumi Noda, Hiroki Kato, Masayuki Matsuo
    • Organizer
      AMSRM and ASMRM
  • [Presentation] Early identification of the efficacy of anti-cancer therapy using dissolution dynamic nuclear polarization2021

    • Author(s)
      Abdelazim Elsayed Elhelaly, Fuminori Hyodo, Norikazu Koyasu, Hiroyuki Tomita, Masaharu Murata, Yoshifumi Noda, Hiroki Kato, Masayuki Matsuo
    • Organizer
      量子生命科学会第3回大会
  • [Presentation] 超偏極MRI技術の脳研究への応用2021

    • Author(s)
      兵藤文紀, 松尾政之
    • Organizer
      第64回日本脳循環代謝学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] In vivo Dynamic Nuclear Polarization-MRI Detects Early Alteration of Redox Metabolism Induced by Irradiation2021

    • Author(s)
      Norikazu Koyasu, Fuminori Hyodo, Abdelazim Elsayed Elhelaly, Ryota Iwasaki, Shoda Shinichi, Hiroyuki Tomita, Masaki Takasu, Yoshifumi Noda, Hiroki Kato, Takashi Mori, Masayuki Matsuo
    • Organizer
      SfRBM2021
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ミトコンドリア選択的ニトロキシル化合物2021

    • Inventor(s)
      兵藤文紀、松尾政之
    • Industrial Property Rights Holder
      兵藤文紀、松尾政之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021- 98674

URL: 

Published: 2022-12-28  

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