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2013 Fiscal Year Research-status Report

O-15酸素PETを用いた腫瘍内酸素代謝のイメージングと定量評価

Research Project

Project/Area Number 25861095
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

渡部 直史  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 寄附講座助教 (90648932)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords酸素代謝 / PET / O-15ガス / 血流
Research Abstract

【目的】O15標識ガス定常吸入法を用いて担癌ラットの腫瘍血流量(TBF)、腫瘍酸素消費量 (TMRO2)、腫瘍酸素摂取率(OEF)の定量評価を行う。
【方法】麻酔下のRGC6腫瘍担癌ラット3匹 (276-291g)に動脈ラインを確保し、気管切開 を行った。O15ガス供給装置からのルートを人工呼吸器に接続し、O15-CO2とO15-O2の安定した換気を行い、定常吸入法による腫瘍血流・酸素代謝のPET定量計測を行った。定常状態の確認後、入力関数として動脈採血を行い、全血・血漿のRIカウ ントを測定した。PET画像にて腫瘍全体と腫瘍辺縁部に関心領域を設定して、定量値を比較した。
【結果】O15-CO2ガス、O15-O2ガスはいずれも吸入開始10分後に腫瘍のカウントは定常状態に達していた。腫瘍の定量値は以下の 通りであった(TBF, 15.4 ± 3.5 and 23.5 ± 6.2 mL/100ml/min (p<0.05); TMRO2, 0.79 ± 0.15 and 1.06 ± 0.18 mL/100ml/min (p<0.05); and OEF, 32.8 ± 9.1 and 28.4 ± 8.1 % (p<0.05)。腫瘍辺縁部では酸素代謝に比較して、血流が豊富であることがわかった。今後、腫瘍内の低酸素領域をF-MISO製剤にて同定を行い、比較を行う予定である。

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25年度の研究計画に記載されている通り、担癌モデルの作成を行い、実際にO-15ガスPETによる定量撮像を行った。腫瘍細胞の培養については、安定して再現性のある状態で担癌モデルの作成が可能であり、O-15ガスPETを行うための気管切開、動脈採血といった手技も安定して行うことができる状況である。

Strategy for Future Research Activity

F-18 FMISOによる低酸素領域のPETイメージングとO-15ガスPETを同一個体で続けて行う。すなわち、FMISO-PET画像にて腫瘍内の低酸素領域を同定し、O-15ガスPET機能画像と比較することで、低酸素領域における酸素消費量が明らかになる。これにより、腫瘍内に低酸素状態が生じる機序の解明につながると考えられる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成25年度は腫瘍におけるO-15ガスPET実験の安定化を優先したため、免疫染色やその他の実験を次年度に行う必要が生じたため。
F-MISO-PETとO-15ガスPETの比較を行い、さらに低酸素免疫染色(hypoxyprobe)による切片上での低酸素領域の評価を追加し、論文化する計画である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] CBF/CBV Maps in Normal Volunteers Studied with 15O PET: A Possible Index of Cerebral Perfusion Pressure.2014

    • Author(s)
      Tadashi Watabe, Eku Shimosegawa, Hiroki Kato, Kayako Isohashi, Mana Ishibashi, Jun Hatazawa
    • Journal Title

      Neuroscience Bulletin

      Volume: (in press) Pages: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Paradoxical Reduction of Cerebral Blood Flow after Acetazolamide Loading: a Hemodynamic and Metabolic Studies with 15O-PET2014

    • Author(s)
      Tadashi Watabe, Eku Shimosegawa, Hiroki Kato, Kayako Isohashi, Mana Ishibashi, Kazuo Kitagawa, Toshiyuki Fujinaka, Toshiki Yoshimine, Jun Hatazawa
    • Journal Title

      Neuroscience Bulletin

      Volume: (in press) Pages: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an ultrahigh resolution Si-PM based PET system for small animals.2013

    • Author(s)
      Yamamoto S, Watabe H, Kanai Y, Watabe T, Kato K, Hatazawa J.
    • Journal Title

      Phys Med Biol

      Volume: 58(21) Pages: 7875-88

    • DOI

      10.1088/0031-9155/58/21/7875

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantitative PET imaging of intratumoral oxygen metabolism by 15O-labeled gas inhalation PET2014

    • Author(s)
      Tadashi Watabe; Genki Horitsugi; Yasukazu Kanai; Hayato Ikeda; Hiroki Kato; Kohei Hanaoka; Sadahiro Naka; Kayako Isohashi; Eku Shimosegawa; Jun Hatazawa
    • Organizer
      SNMMI2014
    • Place of Presentation
      セントルイス(アメリカ)
    • Year and Date
      20140609-20140613
  • [Presentation] 15O標識ガス吸入PETによる腫瘍内酸素代謝の定量評価2014

    • Author(s)
      渡部直史、堀次元気、金井泰和、池田隼人、加藤弘樹、 花岡宏平、仲定弘、礒橋佳也子、下瀬川恵久、畑澤順
    • Organizer
      分子イメージング学会2014
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20140522-20140523
  • [Presentation] O-15 ガス PET を用いた腫瘍内酸素代謝のイメージングと定量評価2013

    • Author(s)
      渡部直史
    • Organizer
      第3回核医学画像解析研究会
    • Place of Presentation
      秋田
    • Year and Date
      20131125-20131125
  • [Presentation] 15O標識ガス定常吸入法による ラット脳血流・酸素代謝評価2013

    • Author(s)
      渡部直史
    • Organizer
      第9回小動物インビボイメージング研究会
    • Place of Presentation
      福井
    • Year and Date
      20130803-20130803
  • [Presentation] Quantitative evaluation of myocardial blood flow and oxygen metabolism in the normal anesthetized rat: 15O-labeled gas inhalation PET.2013

    • Author(s)
      Tadashi Watabe; Hiroshi Watabe; Yasukazu Kanai; Eku Shimosegawa; Kohei Hanaoka; Genki Horitsugi; Kayako Isohashi; Hiroki Kato; Mitsuaki Tatsumi; Jun Hatazawa
    • Organizer
      SNMMI2013
    • Place of Presentation
      バンクーバー(カナダ)
    • Year and Date
      20130609-20130613
  • [Book] Nuclear Oncology2014

    • Author(s)
      Masahiro Yanagawa, Noriyuki Tomiyama, Tadashi Watabe, Kayako Isohashi, Jun Hatazawa
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 大阪大学医学系研究科附属PET分子イメージングセンター

    • URL

      http://www.pet.med.osaka-u.ac.jp

URL: 

Published: 2015-05-28  

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