Measurement of molecular pathogenesis of pancreatic cancer using cell function detection MRI contrast agents

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K12685
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kawano Takahito 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任講師 (90526831)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 画像診断 / MRI / DNP-MRI / ナノカプセル / 造影剤

Outline of Final Research Achievements

While MRI has the advantages of spatial resolution and non-invasiveness, it has a disadvantage in terms of sensitivity to detect disease sites. In this study, we aimed to improve the accuracy and sensitivity of MRI diagnosis and to develop a new highly sensitive MRI nanocontrast agent that enables functional and metabolic imaging of pathological conditions, rather than simply using MRI as a morphological diagnostic method. Using dynamic nuclear polarization (DNP) based on metabolic imaging, we confirmed whether pancreatic cancer can be detected by DNP-MRI imaging of pancreatic cancer mice. The results showed that nitroxyl radical signals and attenuation were predominant around the pancreatic cancer tissue, and metabolic imaging in pancreatic cancer was possible.

Free Research Field

生体機能材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回新たに癌の代謝イメージングとしてDNP-MRIを用いることによって、超早期画像診断の実現や、これまで組織レベルまで拡大進行した病変しか検出できなかった画像診断を、細胞から分子レベルの病変で見いだすことが可能となる。体内のあらゆる臓器・組織に適用できる「イメージングによる病理診断技術」としての実用化が期待され、患者の重症化を回避しうる非侵襲の機能診断へと、MRI画像診断の役割を飛躍的に発展させる可能性を秘めている。これにより、悪性度の高い癌組織を、高い解像度で得られ、今後、癌の性質を見極める高度な診断や、治療前の効果の予測や治療後の迅速効果判定にも応用できる新しい医療の形成が期待できる。