2021 Fiscal Year Research-status Report
ヒト化肝臓マウスにおける肝動態の調査とマイクロイメージングバイオマーカーの確立
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20K16807
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Research Institution | Jikei University School of Medicine |
Principal Investigator |
吉丸 大輔 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10795199)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 肝臓MRI |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、肝臓そのものがヒトの肝臓に取って代わるヒト化肝臓マウスを用いた、人に近い肝臓機能や疾患の評価することである。具体的には高磁場MRIを始めとした、イメージングデバイスにより、 臨床では時間的制限や装置性能から得ることが難しい、分子レベルの高分解能マイクロイメージングにより、細胞変性や浸潤、脂肪酸やグリコーゲンの代謝や分布、トランスポーターを介したビリルビンの排泄機能などを、 実際に肝組織を染色した標本と比較し、イメージングバイオマーカーを確立することである。 2021年度は、2020年度に構築したMRIでの撮像条件をもとに、健常マウスの肝臓から得られるMRIインデックスの評価を行った。具体的には、高磁場MRIにおいて、T1強調画像、T2強調画像、拡散強調画像を取得し、その画像データを用い画像解析を行った。一般に、肝臓から得られるM R Iインデックスは、血流による影響が無視できず、正確な肝細胞組織の拡散情報を取得することは難しい。そのため、今回はより正確な拡散情報を取得するために、b値を0-1200 (s/mm2)の5つ取得し、さらに、サクリファイスを予定していたマウスを対象に死後直後の肝臓に対しても情報を取得し、正常な肝細胞組織が各インデックスに与える影響を評価した。その結果、拡散の異方性を評価するインデックスであるFractional anisotropy (FA)値からわずかに拡散の異方性があることがわかった。さらに、見かけの拡散係数(ADC)から、灌流の影響が無くなった時点で、拡散係数の値が低下した為、灌流の影響は考慮する必要があることがわかった。さらに高いb値で拡散係数を評価した場合、その値の低下が少なかったため、ある程度大きなb値で評価することが望ましいこともわかった。
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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
COVID-19蔓延による実験の中止などがあったため、今年度実施予定としていた肝臓癌モデルを対象とした実験は行っていない。しかし、最も重要である健常マウスの肝細胞へのマルチインデックスを用いた評価が概ね完了した。そのため2022年度に計画しているヒト化肝臓マウスの肝組織構造の評価に向けた、マルチモーダルなイメージングとその評価に関しては、概ね準備はできているものと考える。現在、評価のために想定しているそのため区分を概ね順調に進展しているとした。
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Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策としては、初年度である2020年度に確立した撮像シークエンス、またプロトコールを用いて、ヒト化肝臓マウスに対して撮像を行う。撮像データの解析を行い、2021年度に得られた健常マウスとの比較を行う。さらにヒト化肝臓マウスの肝臓内における、ヒト肝臓とマウス肝臓の変化の違いの評価し、さらにマウス肝臓と健常マウスの肝臓の違いも合わせて評価を行う。その結果、ヒト化肝臓マウス内ヒト肝臓と実際のヒトの肝臓との相同性を調査する。それらヒト化肝臓マウスに対するイメージングにおいて基本的な評価が終了し次第、肝臓癌モデルなどの肝疾患モデルへも同様に評価を行う予定である。
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Causes of Carryover |
COVID-19の影響により、国内、国外の学会がオンライン開催などに変更されたため、計画していた旅費などの費用分がマイナスとなった。次年度使用分となった分に関しては、マウス撮像を安全に行えるように、MRI対応生態温度計などの実験器具と、並列処理を行い解析時間を短縮するための計算機に使用する計画である。
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