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化学交換飽和移動イメージング法を用いた乳酸代謝の画像化と病態モデルへの適用

研究課題

研究課題/領域番号 19K08172
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関大阪大学

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)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
キーワード7T-MRI / 高磁場MRI / CESTイメージング / 乳酸 / ミトコンドリア病モデルマウス / 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
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.

研究成果の概要

ミトコンドリア病では好気的エネルギー代謝が障害され嫌気的エネルギー代謝が酷使されるため乳酸が蓄積する。本研究では乳酸を対象とした化学交換飽和イメージング法(Chemical Exchange Saturation Transfer: CEST)により、脳内の乳酸分布評価を行った。本研究ではミトコンドリア病モデルマウスとしてLeigh脳症モデルマウスを使用し、7T-MRIを用いてCESTイメージング、MRSを用いてT2強調画像で病変が検出される前の早期の脳代謝変化を検出することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

乳酸を対象とした化学交換飽和イメージング法(Chemical Exchange Saturation Transfer: CEST)により、脳内の乳酸分布評価が可能である。生体内の乳酸蓄積を非侵襲的に画像化できれば、生体の2次元的な乳酸分布、同じ個体で継時的な観察をすることが可能であり、ミトコンドリア症のみならず、虚血性疾患などへの応用も期待できる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 10件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the efficacy of creatine chemical exchange saturation transfer imaging in assessing testicular maturity2023

    • 著者名/発表者名
      Kuribayashi Sohei、Fukuhara Shinichiro、Tsujimura Go、Imanaka Takahiro、Okada Koichi、Ueda Norichika、Takezawa Kentaro、Kiuchi Hiroshi、Saito Shigeyoshi、Takahashi Yusuke、Kioka Hidetaka、Oura Seiya、Shimada Keisuke、Ikawa Masahito、Nonomura Norio
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 22 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1002/rmb2.12507

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Creatine Chemical Exchange Saturation Transfer (Cr-CEST) Imaging Can Evaluate Cisplatin-induced Testicular Damage2023

    • 著者名/発表者名
      Kuribayashi Sohei、Saito Shigeyoshi、Sawaya Reika、Takahashi Yusuke、Kioka Hidetaka、Takezawa Kentaro、Kiuchi Hiroshi、Fukuhara Shinichiro、Nonomura Norio
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 22 号: 3 ページ: 345-351

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2021-0125

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 5. 先端画像技術—T<sub>1rho</sub>・CESTイメージング—2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Shigeyoshi
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 78 号: 1 ページ: 95-100

    • DOI

      10.6009/jjrt.780111

    • NAID

      130008143202

    • ISSN
      0369-4305, 1881-4883
    • 年月日
      2022-01-20
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Temozolomide Treatment for Glioblastoma Using Amide Proton Transfer Imaging and Diffusion MRI2022

    • 著者名/発表者名
      Onishi Ryutarou、Sawaya Reika、Tsuji Keiho、Arihara Narumi、Ohki Akiko、Ueda Junpei、Hata Junichi、Saito Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 号: 8 ページ: 1907-1907

    • DOI

      10.3390/cancers14081907

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of Spatial Distribution of Spermatogenesis in Mouse Testes Using Creatine Chemical Exchange Saturation Transfer Imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Kioka Hidetaka、Fukuhara Shinichiro、Kuribayashi Sohei、Saito Shigeyoshi、Asano Yoshihiro、Takashima Seiji、Yoshioka Yoshichika、Sakata Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      巻: 54 号: 5 ページ: 1457-1465

    • DOI

      10.1002/jmri.27734

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Chemical Exchange Saturation Transfer Imaging with Diffusion-weighted Imaging and Magnetic Resonance Spectroscopy in a Rat Model of Hypoxic-ischemic Encephalopathy2020

    • 著者名/発表者名
      Ohki A, Saito S, Hirayama E, Takahashi Y, Ogawa Y, Tsuji M, Higuchi T, Fukuchi K
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance in Medical Sciences

      巻: 19 号: 4 ページ: 359-365

    • DOI

      10.2463/mrms.mp.2019-0128

    • NAID

      130007948912

    • ISSN
      1347-3182, 1880-2206
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic resonance imaging of umbilical cord stem cells labeled with superparamagnetic iron oxide nanoparticles: effects of labelling and transplantation parameters2020

    • 著者名/発表者名
      Ohki Akiko、Saito Shigeyoshi、Fukuchi Kazuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 13684-13684

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70291-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intravenously delivered multilineage-differentiating stress enduring cells dampen excessive glutamate metabolism and microglial activation in experimental perinatal hypoxic ischemic encephalopathy2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Toshihiko、Sato Yoshiaki、Kushida Yoshihiro、Tsuji Masahiro、Wakao Shohei、Ueda Kazuto、Imai Kenji、Iitani Yukako、Shimizu Shinobu、Hida Hideki、Temma Takashi、Saito Shigeyoshi、Iida Hidehiro、Mizuno Masaaki、Takahashi Yoshiyuki、Dezawa Mari、Borlongan Cesar V、Hayakawa Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism

      巻: 0 号: 7 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1177/0271678x20972656

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mouse skeletal muscle creatine chemical exchange saturation transfer (CrCEST) imaging at 11.7T MRI2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Saito Shigeyoshi、Kioka Hidetaka、Araki Rikita、Asano Yoshihiro、Takashima Seiji、Sakata Yasushi、Yoshioka Yoshichika
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      巻: 51 号: 2 ページ: 563-570

    • DOI

      10.1002/jmri.26844

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of increased intracerebral lactate in a mouse model of Leigh syndrome using proton MR spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Kioka Hidetaka、Shintani Yasunori、Ohki Akiko、Takashima Seiji、Sakata Yasushi、Higuchi Takahiro、Saito Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 58 ページ: 38-43

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.01.010

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amide proton transfer imaging of glioblastoma, neuroblastoma, and breast cancer cells on a 11.7?T magnetic resonance imaging system2019

    • 著者名/発表者名
      Tanoue Minori、Saito Shigeyoshi、Takahashi Yusuke、Araki Rikita、Hashido Takashi、Kioka Hidetaka、Sakata Yasushi、Yoshioka Yoshichika
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 62 ページ: 181-190

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.07.005

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurite orientation dispersion and density imaging for evaluating the severity of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Ohki Akiko、Saito Shigeyoshi、Hata Junichi、Okano Hirotaka James、Higuchi Takahiro、Fukuchi Kazuki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 62 ページ: 214-219

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.07.013

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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