2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multiple functional electron paramagnetic resonance imaging for quantitative cancer studies
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26249057
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
平田 拓 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (60250958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安井 博宣 北海道大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (10570228)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸素 / pH / 電子スピン共鳴 / イメージング / 腫瘍 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍組織のpHを可視化する電子スピン共鳴（ESR）イメージング法の開発を進めた。その結果、水溶液サンプルでpH分解能0.1以下の三次元イメージングに成功した。また、正確度 < 0.05 pH unitsを達成し、十分な精度でpHイメージングを行えることを示した。
後肢に腫瘍を作製したマウスを用いて、腫瘍組織の細胞外pHイメージングを行った。腫瘍成長過程でpHが低下する様子を検出することに成功した。また、三種類のヒト由来膵管がん細胞（MIA PaCa-2、SU.86.86、Hs766t）を後肢に移植した腫瘍モデルマウスのpHイメージングを行った。細胞の種類により、pHの低下が異なることをpH画像により示した。
酸素分圧のイメージングについて、前年度に引き続き酸素分圧と酸素感受性プローブ濃度を求める実験を実施した。ESR計測時の磁場掃引の線形性改善と画像再構成計算法の改良により、緩和時間T2*の計測精度を改善することができた。緩和時間T2*の標準偏差を平均値の約1%とすることができた（例えば、平均値150 nsに対して標準偏差1.5 ns）。SCC VII腫瘍モデルマウスの酸素イメージングを行ったが、酸素感受性プローブが腫瘍中心部に十分に送達されず、ESR信号強度が十分に得られなかった。全体として、更なる酸素分圧の計測精度が必要であるとの結論に至った。
腫瘍モデルマウスのpHイメージングとプロトン核磁気共鳴イメージング（MRI）のマルチモーダルイメージングを行った。腫瘍部位をMRIで可視化し、pH画像を重畳し、腫瘍内のpH低下を明らかにすることに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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