高感度水動態の可視化技術の開発と腹膜播種モデルへの応用

• 研究課題/領域番号: 20K16696
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 水野 希 (高木希) 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任助教 (10509798)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: DNP / 高感度 / 水 / 腹膜播種 / 動的核偏極 / 水の可視化 / イメージング

研究開始時の研究の概要

本研究はまずDNP-MRIを用いた水の高感度可視化法の確立を目指し、疾患モデルにおける実証試験を経て、腹水をマーカーとする超早期がん診断・薬効評価法の開発へ展開する。初年度には①申請者が提唱する方法の原理確認・検証するためプローブのステルス化とDNP-MRIにおける基本特性検証に加え高感度化・癌性タンパク質の分離画像化に挑む（2020年度）。技術確立と検出限界を把握した上で、次年度より②腹膜播種モデルを用いた腹水を内因性マーカーとする超早期診断へ展開する。

研究成果の概要

本研究では、水の高感度可視化技術の開発を目的として、フリーラジカルを重水素で溶解しステルス化プローブとする超偏極MRIを用いた技術を開発した。実際にステルス化プローブは水の割合の増加に伴い直線的に信号が増幅した。また正常マウスを用いた検討においても腹膜内の水の量に依存してDNP-MRIによる信号強度は増幅した。さらに腹膜播種モデルを用いた検討に置いては、腹膜播種早期における微量な水の変化を本法を用いることで高感度に検出できる事をしめした。
これらの結果より、本技術により癌の腹膜転移における腹水の変化を早期に検出し転移の予測に応用することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本技術は生体内の水の動態を超高感度に検出する技術を構築し、それを腹膜播種モデルにおける腹水の高感度検出に応用した研究である。
本技術により癌の腹膜転移における腹水の変化を高感度に検出することで、癌転移を早期に検出（早期診断）し、転移の予測に応用することが期待される。