2022 Fiscal Year Research-status Report
CdTe-SPECTによる高空間分解能マルチプローブ生体イメージングの開発
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20K16692
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 核医学 / 多核種 / in vivoイメージング / SPECT / マルチプローブ / センチネルリンパ節 / 分子イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主に次の２種の動物実験を行った。①３核種・３トレーサーによる正常マウスのマルチトレーサーイメージング、②２核種・２トレーサーによるがん微小リンパ節転移。
①ではリンパ節のトレーサーとしてIn-111標識のデンドリマー、もうひとつのリンパ節トレーサーとしてTc-99mフィチン酸、さらに３つ目のトレーサーとして甲状腺に集積するI-125-NaIを用いてマウスの下顎リンパ節、耳下リンパ節、甲状腺(1-2 mm大)をそれぞれのトレーサーで同時にイメージングする実験を行った。散乱線や複数核種併用に起因するスペクトル波形のオーバーラップとクロストークを補正する解析手法を開発した。核種固有のエネルギーを有するX線を、強度を自由変数としたガウシアン関数(Gi(X), i=1,2,…)とし、その合計(Fi(X) =ΣGi(x))を実測値にフィッティングさせることで自由変数を決定した。これによりクロストークや散乱線などにより発生していた画像ノイズを取り除くことに成功するとともに、定量性を向上させた。CT画像と合わせることで、３種のトレーサーによるin vivo画像が得られた。現在論文投稿中である。
②I-125のレポーター遺伝子であるNISを導入した癌細胞を用いてリンパ節微小転移モデルマウスを作成した。腫瘍のトレーサーとしてI-125を用い、リンパ流路のトレーサーとしてTcフィチン酸を用いてイメージングを行った。①で開発した手法を用いてイメージングすると1mm以下の微少転移巣や1mm以下のリンパ流路が詳細にイメージングできていた。同マウスのSPECTイメージング領域の組織を取り出し、H.E.染色および、NIS/リンパ組織に対する蛍光免疫組織化学法による組織画像との比較検討で画像の整合性を評価できた。現在論文準備中である。
さらに、当初計画していた以外の計画も追加で実行した(進捗状況参照）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で示したとおり、当初計画していた事項は全て達成することができた。本研究は高空間分解能SPECTを用いたマルチプローブでの分子イメージングの開発が主目的であったが、スピンアウトとして、低分解能であるが、マウス全体の薬物動態を追跡可能なプラナー・イメージャーを開発し、それを用いて異なる核種で標識した複数の放射性薬剤の薬物動態を追跡可能なシステムを開発した。現在、論文投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究でのリンパ節転移モデルではマウスを使用しており、腫瘍細胞はI-125のレポーター遺伝子を導入している。今後はヒトを対象とする研究を進めるために、腫瘍検出プローブを開発すること、ヒト用CdTe-SPECTを開発することを検討している。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス蔓延のため海外出張が行えなかったこと、論文投稿がまだできていないことが理由である。
残額の関係から海外への出張はせず、国内学会にかかる費用、WEB開催の国際学会や、論文作成・投稿にかかる費用に使用する予定である。
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[Journal Article] Simultaneous visualization of multiple radionuclides in vivo2022
Author(s)
Yagishita Atsushi、Takeda Shin’ichiro、Katsuragawa Miho、Kawamura Tenyo、Matsumura Hideaki、Orita Tadashi、Umeda Izumi O.、Yabu Goro、Caradonna Pietro、Takahashi Tadayuki、Watanabe Shin、Kanayama Yousuke、Mizuma Hiroshi、Ohnuki Kazunobu、Fujii Hirofumi
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Journal Title
Nature Biomedical Engineering
Volume: 6
Pages: 640～647
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Pure Tungsten Collimator Manufactured Using 3D Printing Technology for the Evaluation of 211At Radionuclide Therapy2022
Author(s)
Fujii, H., Ohnuki, K., Takeda, S. i., Katsuragawa, M., Yagishita, A., Yabu, G., Watanabe, S. & Takahashi, T.
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Journal Title
RADIOISOTOPES
Volume: 71
Pages: 141-151
Peer Reviewed
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[Presentation] Ultra-high-resolution multi-isotope tomography with CdTe-DSD SPECT II2022
Author(s)
Shin'ichiro Takeda, Tadashi Orita, Miho Katsuragawa, Goro Yabu, Ryota Tomaru, Atsushi Yagishita, Izumi O. Umeda, Tadayuki Takahashi,Shin Watanabe, Fumiki Moriyama, Hirotaka Sugawara, Yousuke Kanayama, Hiroshi Mizuma, Kazunobu Ohnuki, Hirofumi Fujii, Lars R.Furenlid
Organizer
13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of an ultra-high-resolution multi-probe CdTe SPECT,2022
Author(s)
Shin'ichiro Takeda, Tadashi Orita, Miho Katsuragawa, Goro Yabu, Ryota Tomaru, Atsushi Yagishita, Izumi O. Umeda, Tadayuki Takahashi, Shin Watanabe, Fumiki Moriyama, Hirotaka Sugawara, Yousuke Kanayama, Hiroshi Mizuma, Kazunobu Ohnuki, Hirofumi Fujii, Lars R. Furenlid.
Organizer
9th Conference on New Developments in Photodetection (NDIP20)
Int'l Joint Research
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