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2015 Fiscal Year Annual Research Report

超偏極希ガス磁気共鳴イメージング法による肺機能診断と前臨床評価系の構築

Research Project

Project/Area Number 24300163
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木村 敦臣  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70303972)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords超偏極キセノン / MRI / 肺機能診断 / 前臨床評価 / 難治性肺疾患 / 新薬探索
Outline of Annual Research Achievements

当研究課題にて発見した知見に基づいて、他に類を見ない超偏極キセノン(HPXe)凝縮装置の開発を概ね終了した。本装置は、有機クエンチングガスを分離するためのガラスコイル凝縮器と163Kまで冷却可能な冷凍機から構成され、簡易な取扱いにて偏極率向上を図る事ができた。即ち、計画当初と比較してインビトロにおいて5倍に相当する約50%、インビボにおいて2倍の約20%の偏極率を達成する事が可能であり、HPXe MRI肺機能診断の高精度化を図ることができた。本成果は、世界的に類を見ない完全偏極達成への礎となることが期待される。
一方、申請者は、HPXe MRI肺機能診断を利用した前臨床評価系を構築し、これを慢性閉塞肺疾患(COPD)モデルマウスに適用して病態診断に資するバイオ―マーカーの提唱を行うとともに、新薬探索への応用を図りピルビン酸エチルが有効であることを見出した。そこで、計画の最終年度となる本年度では、ピルビン酸エチルの抗炎症作用機序に基づく広範な治療効果を期待して、COPDと同じく難治性肺疾患である肺線維症および肺気腫における前臨床評価を遂行した。その結果、ブレオマイシンが誘発する肺線維化をピルビン酸エチルが可逆的に抑制することを見出した。肺線維症は、線維化に伴う換気障害によりHPXe MRI画像の不鮮明化が懸念されたが、上述の成果により高精細な肺機能診断を行う事が可能であり、ピルビン酸エチルの肺線維症に対する治療効果を明瞭に観測することに成功した。また、肺気腫に対しても同様に強い薬効を有することを確認する事ができた。しかし、肺気腫による肺胞破壊を完全に抑制することはできず、さらなる治療法の探索が必要と思われた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Regional fractional ventilation mapping in spontaneously breathing mice using hyperpolarized 129Xe MRI.2015

    • Author(s)
      Imai H, Matsumoto H, Miyakoshi E, Okumura S, Fujiwara H, Kimura A.
    • Journal Title

      NMR Biomed

      Volume: 28 Pages: 24-29.

    • DOI

      10.1002/nbm.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Evaluation of Drug Efficacy of Ethyl Pyruvate on the Pulmonary fibrosis in mice with Hyperpolarized 129Xe MRI Pulmonary Functional Diagnosis2016

    • Author(s)
      Shota Hodono, Akihiro Shimkawa, Hideaki Fujiwara, Hirohiko Imai, Atsuomi Kimura.
    • Organizer
      1st AOWPFI & 8th JSPFI
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center、兵庫県(洲本市)
    • Year and Date
      2016-01-31 – 2016-01-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship between Brain and Pulmonary Function Studied by Hyperpolarized 129Xe MRI/MRS2016

    • Author(s)
      Akihiro Shimkawa, Hironobu Matsumoto, Yukiko Yamauchi, Shota Hodono, Shintaro Okumura, Neil J Stewart, Hirohiko Imai, Hideaki Fujiwara, Atsuomi Kimura.
    • Organizer
      1st AOWPFI & 8th JSPFI
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center、兵庫県(洲本市)
    • Year and Date
      2016-01-30 – 2016-01-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高沸点ガスをクエンチングガスとする超偏極129XeMRIの感度増強と肺線維症診断への応用2015

    • Author(s)
      程野祥太
    • Organizer
      第43回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル、東京都(文京区)
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] 超偏極129XeMRI肺機能診断法によるピルビン酸エチルの薬効評価2015

    • Author(s)
      下川晃弘
    • Organizer
      第43回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル、東京都(文京区)
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Book] Hyperpolarized Xenon-129 Magnetic Resonance2015

    • Author(s)
      Kimura A, Imai H, Fujiwara H
    • Total Pages
      483
    • Publisher
      Cambridge: Royal Society of Chemistry
  • [Remarks]

    • URL

      http://sahswww.med.osaka-u.ac.jp/~phy-chem/HP/menu1.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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