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CEST画像による膵癌の分子イメージングとこれを用いた非造影膵MR診断法の確立

Research Project

Project/Area Number 21K07679
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionKawasaki Medical School (2022-2023)
Kagoshima University (2021)

Principal Investigator

福倉 良彦  川崎医科大学, 医学部, 教授 (50315412)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上村 清央  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (30593652)
吉浦 敬  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40322747)
岩永 崇  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 診療放射線技師 (40444830)
東 美智代  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 准教授 (60315405)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsCEST画像 / 膵癌 / 診断能 / 治療効果 / 予後 / 個別化医療
Outline of Research at the Start

本研究では、CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発、APT-CEST による膵腫瘍の診断的有用性の評価、非侵襲的定量的MRIデータと免疫組織的所見との関連の解明、非侵襲的定量的MRIデータによる治療効果・予後との関連を解明することにより、マルチパラメトリック定量的MRIに基づく膵癌の治療効果・予後の予測モデルを開発する。

Outline of Annual Research Achievements

予後不良な膵癌において早期発見および治療効果に基づいた個別化治療による成績の向上は急務であるが、現状の形態や生理的情報画像を用いた画像には限界がある。MRIの分子イメージングの一つであるChemical Exchange Saturation Transfer(CEST)MRIは、これまで取得が困難であった代謝化合物や組織内環境に関する情報を非侵襲的に提供しうる。よって、① CEST MRI撮像法の膵臓への最適化、② CEST MRIによる膵癌の診断ならびに治療抵抗性の予測法の確立、③ 他の非侵襲的撮像法との組み合わせによるマルチパラメトリック定量的MRIに基づく治療効果・予後の予測モデルの開発を目的として、研究中である。
研究初年度は、CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発を手掛けた。腹部MRIにおける静磁場の不均一に関して、B0マップによる補正が有用であり、動きによる影響のない息止め撮影での飽和パルスの適正化が有効であることが明らかとなった。
脂肪信号の影響はCEST MRIにおける定量化の正確性に大きく左右する。これまで脂肪を有する膵臓においては正確なAPT信号を得ることが困難であった。昨年の検討で、脂肪抑制撮像法(DIXON法)でもTSE法の撮像法と同様の精度でAPT信号が得られることが明らかとなった。また、本年度の研究により、APT信号やpH情報に関しては、DIXON法はTSE法と比較して脂肪の影響を受けにくいことが明らかとなった。
本年度から、膵腫瘍が疑われた100症例に対し、APT CEST、AACID CEST、ASL、IVIM MRIを施行し、現在、検査結果を検証中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発に関しては、順調に進展している。
しかしながら、膵腫瘍症例を用いたCESTの診断的有用性の評価、定量的MRIデータと免疫組織的所見との関連の解明や非侵襲的定量的MRIデータによる治療効果・予後との関連の解明は、コロナの影響により膵癌症例の登録がやや遅れがちであったが、本年度中に症例登録が終了した。

Strategy for Future Research Activity

MRIが施行された膵腫瘍が疑われた100症例の得られた組織内環境情報(APT CEST による信号強度、AACID CEST によるpH 情報、ASL 灌流画像による血流量、IVIM パラメータ)を解析する。
同時に、治療後3ヵ月毎のCTから、RECISTにより治療効果判定を行う。また、全例で生存確認を随時行い、臨床的予後因子との最適な組合せを検討する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Quantitative Magnetic Resonance Imaging for the Pancreas: Current Status2024

    • Author(s)
      Fukukura Y and Kanki A
    • Journal Title

      Invest Radiol.

      Volume: 59 Issue: 1 Pages: 69-77

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000001002

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 体幹部(膵)領域における最新技術を用いた定量MRI診断2023

    • Author(s)
      神吉昭彦、外園英光、福倉良彦
    • Journal Title

      月刊インナービジョン

      Volume: 9 Pages: 52-55

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Differentiation of hemangioblastoma from brain metastasis using MR amide proton transfer imaging.2022

    • Author(s)
      Kamimura K, Nakajo M, Gohara M, Kawaji K, Bohara M, Fukukura Y, Uchida H, Tabata K, Iwanaga T, Akamine Y, Keupp J, Fukami T, Yoshiura T
    • Journal Title

      J Neuroimaging

      Volume: 32(5) Issue: 5 Pages: 920-929

    • DOI

      10.1111/jon.13019

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 抗がん剤を検出するchemoCESTイメージングの実現可能性に関するファントム評価2022

    • Author(s)
      内匠浩二,長野広明,岩永崇,大塚洋和,福倉良彦,赤嶺雄太,吉浦敬
    • Journal Title

      日本磁気共鳴医学会雑誌

      Volume: 42 Pages: 58-61

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extracellular volume fraction with MRI: As an alternative predictive biomarker to dynamic contrast-enhanced MRI for chemotherapy response of pancreatic ductal adenocarcinoma2021

    • Author(s)
      Fukukura Yoshihiko、Kumagae Yuichi、Fujisaki Yosuke、Nakamura Shinya、Dominik Nickel Marcel、Imai Hiroshi、Yoshiura Takashi
    • Journal Title

      European Journal of Radiology

      Volume: 145 Pages: 110036-110036

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2021.110036

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Clinical feasibility of pH imaging with AACID at 3T: A phantom study.2023

    • Author(s)
      Hirokazu Otsuka, Takashi Iwanaga, Koji Takumi, Yasumasa Saigo, Masami Yoneyama, Takashi Yoshiura
    • Organizer
      51回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Usefulness of quantitative MRI in the evaluation of pancreatic fibrosis2023

    • Author(s)
      Hidemitsu Sotozono, Akihiko Kanki, Yoshihiko Fukukura, Kiyoka Maeba, Akira Yamamoto, Tsutomu Tamada
    • Organizer
      2023 ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] APT imaging with gradient-echo multi-echo Dixon acquisition for human liver compared with TSE acquisition sequence2022

    • Author(s)
      Iwanaga T, Fukukura Y, Otsuka H, Ozono K, Hamano H, Yoneyama M, Yoshiura T
    • Organizer
      第50回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膵癌の検出と治療効果予測2022

    • Author(s)
      福倉良彦
    • Organizer
      第12回肝胆膵フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Multiparametric MRI for prediction of tumor response to systemic chemotherapy in pancreatic ductal adenocarcinoma2022

    • Author(s)
      Fukukura Y, Ejima F, Ayukawa T, Nakajo M, Nickel MD, Imai H, Yoshiura Y
    • Organizer
      Radiological Society of North America's 108th Scientific Assembly and Annual Meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A phantom study of chemoCEST imaging for the detection of anticancer agents using clinical 3T MRI2021

    • Author(s)
      Takumi K, Nagano H, Iwanaga T, Otsuka H, Fukukura Y, Akamine Y, Yoshiura T.
    • Organizer
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Extracellular volume fraction with equilibrium contrast-enhanced MRI for predicting chemotherapy response in pancreatic ductal adenocarcinoma: comparison with DCE-MRI2021

    • Author(s)
      Fukukura Y, Ayukawa T, Kamimura K, Nakajo M, Nagano H, Takumi K, Yoshiura Y.
    • Organizer
      Radiological Society of North America's 107th Scientific Assembly and Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pseudo continuous arterial spin labeling perfusion MRI for predicting tumor response to neoadjuvant chemotherapy in advanced rectal cancer.2021

    • Author(s)
      Fukukura Y, Kumagae Y, Takumi K, Nagano H, Nakajo M, Kamimura K, Iwanaga T, Akamine Y, Yoshiura Y.
    • Organizer
      ISMRM & SMRT annual meeting & exhibition
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 肝胆膵の画像診断 -CT・MRIを中心に-2022

    • Author(s)
      福倉良彦
    • Total Pages
      15
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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