| 研究課題/領域番号 |
19K08172
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
齋藤 茂芳 大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (40583068)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 7T-MRI / 化学交換飽和イメージング法 / ミトコンドリア症 / CEST / 化学交換飽和移動イメージング法 / 乳酸代謝 / MRI |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，7Tを超える超高磁場MRIを用いて乳酸を対象とした100μm以下の高分解能の化学交換飽和イメージング法(Chemical exchange saturation transfer :CEST)を確立し，脳腫瘍，脳梗塞，ミトコンドリア症などの多様な病態モデルへの適用を行うことである．生体内の内因性の乳酸をCESTイメージングにより画像化することで，乳酸代謝異常や乳酸脳内蓄積を呈する多くの病態において，発生機序の解明，その進行や治療効果を観察できると考える．
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| 研究実績の概要 |
研究の目的は，7T-MRIを用いて乳酸を対象とした100μm以下の高分解能の化学交換飽和イメージング法(Chemical exchange saturation transfer :CEST)を確立することである．本手法を脳腫瘍，脳梗塞，ミトコンドリア症などの病態モデルへ適用行う．生体内の内因性の乳酸をCESTイメージングにより画像化することで，乳酸代謝異常や乳酸脳内蓄積を呈する多くの病態において，発生機序の解明，その進行や治療効果を観察できると考える．具体的に以下の3点を検討する．1) 濃度やpHを変化させた乳酸サンプルをCESTで画像化すること，2) 生体においてのCESTの至適撮影条件の検討，3) 脳腫瘍，ミトコンドリア症モデル，新生仔
期低酸素脳症モデルなどに適用し，脳内の乳酸代謝異常や乳酸脳内蓄積を画像科学の観点から評価する．① 乳酸サンプルのCESTによる評価：乳酸濃度に依存したCEST効果の上昇，またpHの変化にともなってCEST効果が変化し，CEST効果が濃度依存性やpH感受性を持つことを確認した．② 乳酸CESTの正常マウスの頭部撮影：分解能は低いが正常マウスの頭部において，乳酸のオフセット周波数0.5ppmでのCEST画像を取得することに成功した．③ 病態モデルへの作成と準備：脳腫瘍ラットを作成し，T2強調画像で変化が確認された腫瘍内のMRSを測定し，乳酸信号の亢進を確認した．また，ミトコンドリア症マウス（Ndufs4ノックアウト）において同様にMRSを用いて継時的な乳酸信号の亢進を確認した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ミトコンドリア症モデルのMRI撮影およびCESTイメージングの解析を実施した。脳内の乳酸の蓄積の画像化が可能となった．論文化も行い、おおむね予定通り順調に進行している。また、臨床装置でのCr-CESTイメージングに着手した。
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| 今後の研究の推進方策 |
乳酸のオフセット周波数0.5ppmでの高分解能でのCEST画像を取得することに成功した．また、病態モデルへの作成と準備を行っている。脳腫瘍ラットを作成し，T2強調画像で変化が確認された腫瘍内のMRSを測定し，乳酸信号の亢進を確認した．臨床用3T-MRIを用いて、臨床装置での実施に向けた実験を進めている。すでにクレアチンサンプルでのCEST効果は画像ができており、今後、人への応用を見据え、撮影条件の検討を引き続き行う。
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