2022 Fiscal Year Research-status Report
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22K10333
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
箕輪 和行 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (30209845)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀田 浩之 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70829887)
長谷部 晃 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (90281815)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 歯周病菌 / 造影剤 / 体内動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度は、in vitroで使用する細菌の種類、造影剤の種類や濃度、細菌への造影剤標識方法、MRI撮像用のサンプル作製方法、MRIの撮像方法を検討した。
使用する細菌の種類としてはPorphyromonas gingivalis（ATCC 33277）、Aggregatibacter actinomycetemcomitans(ATCC 29522)、Streptcoccs mitis(ATCC 9811)を使用した。造影剤の種類および濃度の検討ではGd系としてプリモビスト、マグネビスト、Mn系としてボースデル、Fe系としてリゾビストを使用し、各造影剤を7.7μmol/L、0.77μmol/L、0.077μmol/L、0.0077μmol/Lの濃度で各細菌に使用した。また、細菌への造影剤標識方法の検討では上記の造影剤の条件下で、造影剤と液体培地の混合液での培養、あるいは、ヒートショックを行った。処理後の各サンプルの菌体はホルマリンにて失活・固定した後、複数回洗浄を行い、加温したアガロース溶液で可及的速やかに均一に懸濁した後、プラスチックサンプル管内で硬化させた。各固形サンプルを配列し、その周囲をさらに寒天で充填させ、MRI撮像用のサンプルとした。作製したサンプルを研究用3T-MRI装置で撮像した。撮像シークエンスは、T2 map、T2*map、マルチエコー3D-T1強調像を用いた。Matlab上で、定量的磁化率マッピング画像（QSM画像）を計算し、各条件において定量値に有意な変化があるかどうかを検討した。
以上の結果より、使用する細菌としてはPorphyromonas gingivalis（ATCC 33277）およびStreptcoccs mitis(ATCC 9811)が妥当であり、使用する造影剤としてはFe系であるリゾビストが妥当であると考えられた。
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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
今年度はMRI造影剤による歯周病菌への効率的な標識を行う方法を確立するため、in vitroで使用する細菌の種類、造影剤の種類や濃度、細菌への造影剤標識方法、MRI撮像用のサンプル作製方法、MRIの撮像方法を検討した。
その結果、概ね菌の選択、造影剤の種類や標識法などが確立できた。しかしながら、詳細な部分を詰めなくてはならず、下記の今後の方針にその点を記載する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回の結果からは、使用した造影剤が菌体内なのか、壁内なのか、どの部位に分布しているか定かではなく、また、標識の安定性にも懸念がある。今回造影剤の導入方法として用いた液体培地での共培養およびヒートショックのいずれも効率的かつ選択的標識とは考えにくく、エレクトロポレーションや、近年報告のある核酸アプタマーを使用した菌体特異的な標識方法の検討も必要があると考えられた。造影剤の濃度についても、7.7μmol/L以上の濃度も検討する必要があると考えられた。
造影剤の濃度について更に検討するため、扱いの容易なEscherichia coli（K12）に対しリゾビストを50μmol/L、25μmol/L、10μmol/L、5μmol/L、2.5μmol/L、1μmol/L、0.5μmol/L、0.1μmol/Lの濃度で使用してヒートショックを行ったが、いずれの濃度でも有意な信号変化は認めなかった。しかし、Porphyromonas gingivalis（ATCC 33277）およびStreptcoccs mitis(ATCC 9811)とEscherichia coli（K12）では菌体外の構造が異なっていることから、Porphyromonas gingivalis（ATCC 33277）およびStreptcoccs mitis(ATCC 9811)に対しても同様の実験を行う必要があると考えられた。
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| Causes of Carryover |
今後In vitroにおいては、Porphyromonas gingivalis（ATCC 33277）およびStreptcoccs mitis(ATCC 9811)に対して、エレクトロポレーションによって造影剤を菌体内に取り込ませる標識方法や、核酸アプタマーを使用して菌体外に造影剤を付着させる標識方法に関する検討を予定している。これらの標識方法のさらなる効率化のため、使用する造影剤の濃度についても検討を行う。また、電子顕微鏡や蛍光顕微鏡を用いた観察により、各菌体の標識部位や標識程度を分析するとともに、標識した細菌を様々な条件下で培養することで細菌標識状態の安定性について検証する。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Utility of the deep learning technique for the diagnosis of orbital invasion on CT in patients with a nasal or sinonasal tumor2022
Author(s)
Junichi Nakagawa , Noriyuki Fujima , Kenji Hirata , Minghui Tang , Satonori Tsuneta , Jun Suzuki , Taisuke Harada , Yohei Ikebe , Akihiro Homma , Satoshi Kano , Kazuyuki Minowa , Kohsuke Kudo.
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Journal Title
Cancer Imaging
Volume: 22
Pages: 2-9
DOI
Peer Reviewed
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