2021 Fiscal Year Research-status Report
ラット腎移植モデルの虚血再灌流障害のビスマスイメージング評価
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20K16750
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
太田 嶺人 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (20869078)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 腎移植 / 虚血再灌流障害 / ビスマス造影剤 / 高分解能CT装置 / 高輝度蛍光ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
末期腎不全に対する根治的治療は腎移植であるが、本邦においては移植腎が圧倒的に不足している現状である。移植成績を向上するために、移植腎の短期・長期予後に影響する虚血再灌流障害を理解することが重要である。虚血再灌流障害に関しては様々な要因が指摘されているものの、実際の発生部位、時期、詳細機序に関しては判然としていない。本研究においては、ラットの動物実験モデルを使用し、高感度造影剤および高分解能CT装置を用いて、虚血再灌流障害の血管障害部位を視覚的に特定し、さらに超高輝度蛍光ナノ粒子を用いて、障害因子の詳細検討を行うことを目的とした。手法としては下記(1)-(3)を計画した。
(1)ビスマスを用いた造影剤の作製。ラット腎を用いた微小血管CTイメージング。
(2)摘出腎を使用した血管障害部位の画像学的および血液流体学的解析。
(3)超高感度蛍光ナノ粒子を用いた高感度病理学的解析。
ビスマスは原子番号83と臨床で造影剤として使用されるヨード(原子番号53)より高いX線吸収値を有する。ビスマスを溶解することで、高感度CT造影剤として血管造影剤として使用する。この造影剤をラット腎に投与し、高分解能CT装置で撮影し、3次元構築した画像を元に血管障害部位の特定を試みる。また、摘出腎の血管径や抹消枝のCT値などから血管床の形態学的評価を行うとともに、実際の血流量を評価して機能的解析も試みる。腎モデルの保存条件を変えることで、虚血再灌流障害の差を比較検討する。最終的に、障害部位を病理切片として摘出し、免疫染色等により障害因子の観察を行う。
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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
本研究で使用するビスマス性造影剤は既に使用可能な状態である。ラットの血管に投与しEx vivoにより高分解能CT装置を用いて微小血管イメージングを施行した。この方法でCTを撮影すると、動脈に投与した場合は動脈造影となり、静脈に投与すると静脈造影として画像検出が可能であった。ラットの腎臓を摘出し、保存液であるユーロコリンズ液に冷保存した後、ex vivo CT imagingを施行した。これを摘出後0.3.6.12.24時間と条件を変えて施行した。画像解析装置により3次元構築し、中枢～抹消の血管径や血管密度の違いを解析している。また、病理組織切片を作成し、血管構造の違いを解析している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、血管障害部位の詳細観察を構築した画像から行う。当初の計画である(2)-(3)を行う予定である。CTの再構築画像と紐づけることで、機能性および構造性障害のリンクを行う予定である。そして、血管障害部位を病理切片として摘出することで、病理学的評価を行う。病理学的評価に関しては、超高感度蛍光ナノ粒子を用い、より高感度に障害因子の検索を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
CT装置などは既存の装置を利用できるため、使用額が抑えられた。引き続き、ラット、ビスマス造影剤の消耗品とCT装置を使用する予定である。
新型コロナウイルスの流行により学会発表は少なくなったが、その分を次年度で発表および参加予定である。
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