2022 Fiscal Year Research-status Report
放射線性腸炎モデルの作製および放射線組織障害の進行過程の物理化学的計測
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22K07759
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
上野 恵美 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線規制科学研究部, 研究員 (30296826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住吉 晃 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 分子イメージング診断治療研究部, 主任研究員 (80612530)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 放射線性腸炎モデル / レドックスイメージング / 組織内レドックス状態 / TOLD MRI / 酸素化 / 酸素消費 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、放射線性腸炎モデルの確立を試行するとともに、その病態発生に至るまでの組織レドックス状態の経時的変化と組織障害度との関係を明らかにする。具体的には、MRIによるレドックスイメージング法により安定ニトロキシルラジカル消去速度を測定し、これに基づいて組織内におけるレドックス状態を評価する。更に組織の酸素化量をTOLD MRI法により測定し、これに基づいて組織の酸素消費の状況を評価する。組織レドックス状態と酸素化量とから、生体組織のエネルギー代謝の状態を評価する指標を確立し、放射線性腸炎モデル病態の発生要因および機序を探る。放射線あるいはその他の障害を受けた生細胞あるいは生体組織に、視覚的に判別可能な症状が出現する前の状態、すなわち「疲労度／障害度／疾病の可能性」に繋がる情報を物理化学的測定により数値化して評価する指標の確立を目指す。
2022年度は、X線単回照射12日後までのマウス直腸・結腸部組織のレドックス状態変化について、これまでのデータを論文にまとめ報告した。また、X線分割照射実験プロトコルを確立した。更に、組織の酸素消費を評価するためのTOLD MRI撮像プロトコルを確立した
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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
マウス下腹部（直腸・結腸部位）へのX線10 Gy単回照射後の組織のレドックス状態変化について、これまでの結果をまとめて論文化し、Advanced Redox Research誌において報告した（2023/03/15受理）。直腸・結腸部位でのニトロキシルラジカル由来信号減衰速度がX線照射2日後に有意に低下し、徐々に増加して8日後に有意な増加を示した後、12日以後はコントロールレベルに戻ることが分かった。X線照射2日後に見られる信号減衰速度の低下は組織の細胞の代謝活性の低下、また8日後の減衰速度増加は組織での活性酸素種の生成の増加によるとものと思われるが、メカニズムを明確にするためには更なる検証が必要である。本年度は更に、マウス下腹部（直腸・結腸部位）へのX線40 Gyの20回分割照射（2 Gy/day × 5 days/week × 4 weeks）中、および照射後1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月のレドックス状態を調べるため、一連の実験プロトコルを確立した。またTOLD MRI撮像に基づいて組織の酸素消費を評価するための撮像プロトコルを確立するため、先ず比較的TOLD信号変化が検出しやすいと思われるマウス脳において撮像パラメータを確定するとともに、X線照射後の脳組織での酸素消費量の変化を評価した。脳で確立したTOLD MRI撮像プロトコルに基づいて、直腸部位での酸素消費量評価を試みた。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス下腹部（直腸・結腸部位）へのX線40 Gyの20回分割照射中、および照射後1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月の組織レドックス状態を調べる。直腸・結腸組織の酸素消費を評価するためのTOLD MRI撮像プロトコルを確立し、X線単回照射および分割照射後の直腸・結腸組織での酸素消費量の評価を実施する。TOLD MRI撮像によるマウス脳組織の酸素消費評価法について論文化する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で実験数が減少したため、使用額の変更が生じた。
今年度は補足して実験を行う予定である。
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