2014 Fiscal Year Research-status Report
核磁気共鳴(NMR)技術を利用した非侵襲的膵β細胞定量法の開発
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25670258
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
稲垣 暢也 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30241954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 哲也 京都大学, 情報学研究科, 教授 (00209561)
豊田 健太郎 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00447971)
木村 寛之 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50437240)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イメージング / 糖尿病学 / Ｆ－ＭＲＩ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、核磁気共鳴(Nuclear magnetic resonance NMR)技術により非侵襲的に膵β細胞を検知するために①膵β細胞特異的なプローブを設計・合成し、②超高磁場ＭＲ技術を用いて核磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)を行い、③糖尿病モデル動物で検証することを目的としている。
昨年度、ファントム実験およびプローブの細胞への結合を評価する実験を行った結果、トリフルオロ酢酸(TFA)と思われるピークが目的のピークのほかに確認され、かつ大きいシグナルであった、そのため、今年度は、①TFA除去カラム（VariPureTM）を用いてプローブの脱TFAを行い、②プローブの細胞への反応性向上を目的としてターゲットとしているGLP-1受容体を過剰に発現する細胞を遺伝的技術により作成し③TFA除去プローブの細胞への結合を評価した。
TFAは通常ペプチドの合成・精製の際に使用し、カチオンのカウンターイオンとして存在する。そのため、今回は、精製後のプローブにTFA除去カラムを用いてTFAの除去を試みた。その結果、MRシグナルにおいてTFAに由来する0 ppm付近のピークの消失を確認したことからTFAを選択的に除去できたと考えられる。また、細胞でのプローブの結合・取り込みを増やすためにGLP-1受容体を強発現する細胞を作製した。具体的には、ヒトGLP-1受容体をコードしたプラスミドを作製し、HEK293細胞に遺伝子導入を行った。薬剤でのセレクションを行い、hGLP-1R安定発現細胞を得た。作製した細胞を用いて、TFA除去プローブを反応させ、MRS測定を行った。その結果、細胞レベルではプローブ由来のピーク10 ppmあたりには観察できなかった。しかしながら、7、17ppmあたりにブロードで小さなピークを観察することができた。今後このピークについて検証を行う予定である。
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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
平成２６年度の検討において昨年度プローブ由来のピーク以外にみられたTFA由来のピークを除去が可能なことが分かり、プローブ以外のフッ素についての対応策が構築できた。また、当初の予定通りヒトGLP-1受容体発現ベクターを作製し、hGLP-1R安定発現細胞株の作製を完了し、MRS実験への応用ができた。そのため、おおむね順調とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
F-MRIでの評価において、プローブの感度は重要である。H-MRIと異なりハード面での性能の向上が望まれるため、プローブの性能が画像に大きく影響する。そのため、MRIでのイメージングのためにファントム実験や細胞レベルでのピーク検知実験を進め、同時にプローブ構造の最適化を最優先に実験を進める。必要に応じてシグナル増強のためにプローブ構造とくにフッ素の数を変化させたプローブを検討する。in vitroでの評価の後、マウスでのイメージング検証を行う。まず、膵臓描出の可能性を評価するため野生型マウスを用いて行う。糖尿病モデルマウスでも同様に行い膵臓でのプローブ集積比較を行う。
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[Journal Article] Fatty acid binding protein 5 (FABP5) regulates diet-induced obesity (DIO) via GIP secretion from enteroendocrine K-cells in response to fat ingestion.2015
Author(s)
Shibue, K., Yamane, S., Harada, N., Hamasaki, A., Suzuki, K., Joo, E., Iwasaki, K., Nasteska, D., Harada, T., Hayashi, Y., Adachi, Y., Owada, Y., Takayanagi, R., and Inagaki, N.
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Journal Title
American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism
Volume: 308（７）
Pages: E583-91
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Free fatty acid receptor GPR120 is higyly expressed in enteroendocrine K cells of the upper small intestine and has a critical role in GIP secretion after fat ingestion2015
Author(s)
Iwasaki, K., Harada, N., Sasaki, K., Yamane, S., Iida, K., Suzuki, K., Hamasaki, A., Nasteska, D., Shibue, K., Joo, E., Harada, T., Hashimoto, T., Asakawa, Y., Hirasawa, A., and Inagaki, N.
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Journal Title
Endocrinology
Volume: 156
Pages: 837-846
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthesis and evaluation of 18F-labeled mitiglinide derivatives as positron emission tomography tracers for -cell imaging.2014
Author(s)
Kimura, H., Matsuda, H., Fujimoto, H., Arimitsu, K., Toyoda, K., Mukai, E., Makamura, H., Ogawa, Y., Takagi, M., Ono, M., Inagaki, N., and Saji, H
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Journal Title
Bioorganic & Medicinal Chemistry
Volume: 22
Pages: 3270-3278
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Chronic reduction of GIP secretion alleviates obesity and insulin resistance under high fat diet condition.2014
Author(s)
Nasteska, D., Harada, N., Suzuki, K., Yamane, S., Hamasaki, A., Joo, E., Mori, K., Shibue, K., Harada, T., and Inagaki, N
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Journal Title
Diabetes
Volume: 63
Pages: 2330-2343
DOI
Peer Reviewed
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