Development of Intracoronary Radiation Detector for Detecting Vilnerable Plaque

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08524
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 藤本 進一郎 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70385871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 健裕 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (00599540)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 血管内放射線検出カテーテル / 不安定プラーク / 心臓核医学 / 分子イメージング

Outline of Annual Research Achievements

令和2年度は前年度のファントム実験の結果を基に、動脈硬化モデルウサギに18F-FDGもしくは18F-NaFを投与し大動脈の動脈硬化病変に集積した18F-FDGもしくは18F-NaFの取り込みを検出可能か評価した。生後12週のニュージーランド白色家兎の大動脈にバルーン障害を加えた後、1%コレステロール食を9週間与え動脈硬化モデルを作成した。その後30MBqの18F-FDGを投与し、２時間後にヘパリン投与下でカテーテルを大動脈に挿入し、1か所1分測定し1cmずつ用手で pull backを行い放射線の取り込みを評価した。その後大動脈を摘出し、オートラジオグラフィーを行った後、1cmごとに切断しγcountingをした。最終的に大動脈にHE染色、CD 68 染色、Von-kosssa染色による病理学的検討を行った。
γ countingでは、病変によって最大7倍のカウントの差がついていたが、カテーテルで病変における18F-FDGの取りこみの違いが評価できたものの実際のcount量においてはそこまでの差を評価することができなかった。またγ countingやオートラジオグラフィーとカテーテルの取り込みの相関が認められない病変部位もあった。病理学的検討においてはHE染色で動脈硬化変化における内膜肥厚は認められたが、CD 68 染色で動脈硬化病変におけるマクロファージ集積は十分でないと考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の感染拡大により実験室に動物実験のための動物の飼育や実験準備が一時中断されたため実験の進行は予定より遅れている。また動物実験においてもカテーテルの検出感度が低いことが問題点として残っており、カテーテル検出方法の工夫について再考が必要である。また動脈硬化モデルの至適カテーテル実験時期についてもプロトコルの再考を必要とした。

Strategy for Future Research Activity

引き続き動脈硬化モデルウサギに18F-FDGもしくは18F-NaFを投与し大動脈の動脈硬化病変に集積した18F-FDGもしくは18F-NaFの取り込みを検出可能か評価する。前回動脈硬化モデルの病変の成熟度が一部不十分であったため生後24週のニュージーランド白色家兎大動脈バルーン障害モデルの使用を検討する。またin vivoでのカテーテルの感度が不十分であったため、ex vivoでの評価も同時に行う。現在18F-FDGでの実験しか終了していないため18F-NaFを用いた実験も行いその有用性を検討する。最終的に最善の実験プロトコルを確立した後、複数の動脈硬化モデルウサギで評価する。

Causes of Carryover

COVID-19の影響もあり、動物実験を予定より進めることができず予想額より低予算であった。また当該年度も本研究に関連する学会発表による出張を行わなかった。次年度は引き続き動脈硬化モデルを用いた動物実験を行う予定であり、実験動物の飼育、モデル作成や実験後の病理標本作成、放射性医薬品の購入やオートラジグラフィーにかかる費用に使用する予定である。