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生体内因性分子をプローブとする磁気共鳴代謝イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05079
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関岐阜大学 (2017-2018)
九州大学 (2016)

研究代表者

兵藤 文紀  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (10380693)

研究分担者 江藤 比奈子  九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (30557632)
三浦 大典  九州大学, 農学研究院, 特任准教授 (40532627)
藤村 由紀  九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (20390304)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード生体内因性分子 / ラジカル / レドックス / 超偏極 / DNP / MRI / ミトコンドリア / 電子伝達系 / 内因性分子 / メラノーマ / DNP-MRI / 生体内因分子 / イメージング / 代謝 / 磁気共鳴法
研究成果の概要

本研究では、生体内に存在し、酸化還元反応(レドックス)に寄与する内因性分子を造影剤(プローブ)として生体機能や代謝及び病気を検出する新たな方法の開発を行った。磁気共鳴装置としては、MRIの感度を飛躍的に増幅する超偏極技術を利用するDNP-MRIシステムを用いた。DNP-MRIにより5種以上の生体内因性分子のラジカル化および可視化に成功し、それを生体プローブとして活用することで新しい病気の診断法への展開が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、生体内在性分子のラジカルの発見より約50年間可視化できなかった生体内レドックス分子をDNP-MRIにて初めて可視化に成功した。今後の装置の高感度化が必要となるが、もし生体内のラジカルを直接可視化することが可能となれば、造影剤を投与することなく、病気の診断および代謝情報からより早い段階での予防的診断が可能となるため、患者のリスクを軽減しつつ、新しい医療の提供につながることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] In vivo melanoma imaging based on dynamic nuclear polarization enhancement in melanin pigment of living mice using in vivo dynamic nuclear polarization magnetic resonance imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Hyodo Fuminori、Naganuma Tatsuya、Eto Hinako、Murata Masaharu、Utsumi Hideo、Matsuo Masayuki
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 134 ページ: 99-105

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2019.01.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel model for treatment of hypertrophic pachymeningitis.2019

    • 著者名/発表者名
      Cui YW, et al.
    • 雑誌名

      Ann Clin Transl Neurol.

      巻: 6 号: 3 ページ: 431-444

    • DOI

      10.1002/acn3.715

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endoscopic Ultrasound-Guided Fine-Needle Injection of Hydrogen Peroxide into the Pancreas: Feasibility and Tolerability Study Using a Survival Porcine Model.2019

    • 著者名/発表者名
      Iwashita T, Uemura S, Shimizu M, Hyodo F, Tomita H, Iwasaki R, Takasu M, Mori T, Tanaka H, Matsuo M.
    • 雑誌名

      Ultrasound Med Biol.

      巻: 45(2) 号: 2 ページ: 579-585

    • DOI

      10.1016/j.ultrasmedbio.2018.10.018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced in Vivo Magnetic Resonance Imaging (MRI) with Rapid CO Release from an MnCO-Protein Needle Composite2018

    • 著者名/発表者名
      Hyodo Fuminori、Sho Takeya、Maity Basudev、Fujita Kenta、Tachibana Yoko、Akashi Satoko、Mano Megumi、Hishikawa Yuki、Matsuo Masayuki、Ueno Takafumi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 45 ページ: 11578-11583

    • DOI

      10.1002/chem.201802445

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of spatiotemporal metabolomic dynamics for sensitively monitoring biological alterations in cisplatin-induced acute kidney injury.2018

    • 著者名/発表者名
      Irie, M., Hayakawa, E., Fujimura, Y., Honda, Y., Setoyama, D., Wariishi, H., Hyodo, F. and Miura, D.*
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 496 号: 1 ページ: 140-146

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.01.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasensitive MRI detection of spontaneous pancreatic tumors with nanocage-based targeted contrast agent.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawano T, Murata M, Kang JH, Piao JS, Narahara S, Hyodo F, Hamano N, Guo J, Oguri S, Ohuchida K, Hashizume M
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 152 ページ: 37-46

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2017.10.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo redox metabolic imaging of mitochondria assesses disease progression in non-alcoholic steatohepatitis2017

    • 著者名/発表者名
      Nakata R, Hyodo F, Murata M, Eto H, Nakaji T, Kawano T, Narahara S, Yasukawa K, Akahoshi T, Tomikawa M, Hashizume M
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 17170-17170

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17447-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antisense Oligonucleotides Targeting Y-Box Binding Protein-1 Inhibit Tumor Angiogenesis by Downregulating Bcl-xL-VEGFR2/-Tie Axes2017

    • 著者名/発表者名
      Setoguchi Kiyoko、Cui Lin、Hachisuka Nobutaka、Obchoei Sumalee、Shinkai Kentaro、Hyodo Fuminori、Kato Kiyoko、Wada Fumito、Yamamoto Tsuyoshi、Harada-Shiba Mariko、Obika Satoshi、Nakano Kenji
    • 雑誌名

      Molecular Therapy - Nucleic Acids

      巻: 9 ページ: 170-181

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2017.09.004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-invasive evaluation of atopic dermatitis based on redox status using in vivo dynamic nuclear polarization magnetic resonance imaging.2017

    • 著者名/発表者名
      Eto H, Tsuji G, Chiba T, Furue M, Hyodo F.
    • 雑誌名

      Free radical biology and medicine

      巻: 103 ページ: 209-15

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.043

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 生体内分子・医薬品を用いた新たな代謝イメージング法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      Hyodo F, Ito S, Eto H, Nakaji T, Yasukawa K, Kobayashi R, Utsumi H.
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 136 号: 8 ページ: 1107-1114

    • DOI

      10.1248/yakushi.15-00234-6

    • NAID

      130005253438

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超偏極(DNP)MRIを用いた新たな画像診断法の開発と放射線増感研究への応用へ向けた取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      兵藤文紀、田中秀和、庄田真一、森崇、高須正規、岩崎遼大、富田弘之、山口尊弘、村田正治、橋爪誠、松尾政之
    • 学会等名
      第21回癌治療増感シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超偏極MRIを用いた放射線照射によるミトコンドリア機能の可視化に関する基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      兵藤文紀、中路睦子 、江藤比奈子 、田中秀和 、森崇 、岩崎遼太 、高須正規 、床田真一 、三好利治 、山口尊弘 、松尾雅之
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Imaging of mitochondria metabolic change after radiation treatment using dynamic nuclear polarization (DNP)-MRI2018

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Hyodo, Hidekazu Tanaka, Ryota Iwasaki, Takashi Mori, Takahiro Yamaguchi, Shinichi Shoda, Masayuki Matsuo
    • 学会等名
      Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メラニンラジカルを指標とするDNP-MRIによるメラノーマ可視化法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中路睦子, 長沼辰弥 ,内海英雄, 松尾政之, 兵藤文紀
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The relationship between tissue oxygenation and redox status2017

    • 著者名/発表者名
      Fuminori Hyodo, Murali Krishna, James B Mitchel2, Masayuki Matsuo
    • 学会等名
      ASTRO Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-12-25  

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