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化学交換飽和移動MRIを用いた脳内グリシン動態モニタリング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K16774
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
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

大野 健  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (40826153)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードMRI / CEST / Glycine / サロゲートマーカー / 化学交換飽和移動法(CEST) / グリシン(Glycine) / アルツハイマー病(AD) / 磁気共鳴画像法(MRI) / 統合失調症(Schizophrenia) / 化学交換飽和移動法 / グリシン
研究開始時の研究の概要

本研究は、統合失調症やアルツハイマー病における認知障害の一因とされる脳内グリシン動態の変化を、化学交換飽和移動MRI(CEST MRI)を用いて無侵襲にモニタリングする新たな手法を開発することを目的とする。高用量グリシン投与は、統合失調症の症状を改善することが報告されている。しかし、脳内グリシン動態の調節機構は不明な点が多く、症状改善におけるグリシンの作用機序の詳細は分かっていない。脳内グリシン濃度分布を無侵襲かつ経時的に測定する脳内グリシン動態モニタリング法を確立することにより、統合失調症を初めとした中枢神経疾患の個々の病態評価および薬剤治療法の最適化の実現が期待できる。

研究成果の概要

統合失調症やアルツハイマー病における認知障害の一因と考えられている脳内グリシン動態の変化を、化学交換飽和移動MRI(CEST-MRI)を用いて無侵襲にモニタリングする手法(GlyCEST法)を開発した。GlyCEST効果はグリシン濃度の増加とともに増加した。正常マウスを用いた検討では、GlyCEST効果は大脳皮質よりも視床で高値となった。この結果は生化学測定結果とよく一致した。アルツハイマー病モデルマウスである5xFADマウスを用いた検討では、5xFADマウスの大脳皮質および視床のグリシン濃度の低下を検出しえた。GlyCEST法によりマウス脳内のグリシン濃度分布の測定が可能であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本開発手法により、生体における脳内グリシン濃度分布を無侵襲かつ経時的に測定する事が可能となり、客観的なサロゲートマーカーが無い統合失調症を初めとした中枢神経疾患の個々の病態評価および薬剤治療法の最適化の実現が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Association between somatosensory sensitivity and regional gray matter volume in healthy young volunteers: a voxel-based morphometry study2023

    • 著者名/発表者名
      Onishi H, Nagasaka K, Yokota H, Kojima S, Ohno K, Sakurai N, Kodama N, Sato D, Otsuru N.
    • 雑誌名

      Cereb Cortex

      巻: 33 号: 5 ページ: 2001-2010

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac188

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cortical signature related to psychometric properties of pain vigilance in healthy individuals: A voxel-based morphometric study2022

    • 著者名/発表者名
      Nagasaka Kazuaki、Otsuru Naofumi、Sato Rui、Watanabe Hiraku、Sakurai Noriko、Ohno Ken、Kodama Naoki、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 772 ページ: 136445-136445

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2022.136445

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GlyCEST: Magnetic Resonance Imaging of Glycine - Distribution in the Normal Murine Brain and Alterations in 5xFAD Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohno,Masaki Ohkubo, Bingwen Zheng, Masaki Watanabe, Tsuyoshi Matsuda, Ingrid L. Kwee, Hironaka Igarashi
    • 雑誌名

      Contrast Media & Molecular Imaging

      巻: eCollection ページ: 8988762-8988762

    • DOI

      10.1155/2021/8988762

    • 関連する報告書
      2021 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] Induction of Relaxation by Autonomous Sensory Meridian Response2021

    • 著者名/発表者名
      Noriko Sakurai, Ken Ohno, Satoshi Kasai, Kazuaki Nagasaka, Hideaki Onishi and Naoki Kodama
    • 雑誌名

      Front. Behav. Neurosci.

      巻: 15 ページ: 761621-761621

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2021.761621

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gray Matter Volume Variability in Young Healthy Adults: Influence of Gender Difference and Brain-Derived Neurotrophic Factor Genotype2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hiraku、Kojima Sho、Nagasaka Kazuaki、Ohno Ken、Sakurai Noriko、Kodama Naoki、Otsuru Naofumi、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: bhab370 号: 12 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab370

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of the brain-derived neurotrophic factor and neurometabolites to the motor performance2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Ryoki、Watanabe Hiraku、Miyaguchi Shota、Otsuru Naofumi、Ohno Ken、Sakurai Noriko、Kodama Naoki、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 412 ページ: 113433-113433

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2021.113433

    • 関連する報告書
      2021 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] Influence of Brain-Derived Neurotrophic Factor Genotype on Short-Latency Afferent Inhibition and Motor Cortex Metabolites2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Ryoki、Otsuru Naofumi、Miyaguchi Shota、Kojima Sho、Watanabe Hiraku、Ohno Ken、Sakurai Noriko、Kodama Naoki、Sato Daisuke、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 11 号: 3 ページ: 395-395

    • DOI

      10.3390/brainsci11030395

    • 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] Longitudinal GluCEST MRI Changes and Cerebral Blood Flow in 5xFAD Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Igarashi Hironaka、Ueki Satoshi、Kitaura Hiroki、Kera Tae、Ohno Ken、Ohkubo Masaki、Terumitsu-Tsujita Mika、Kakita Akiyoshi、Kwee Ingrid L
    • 雑誌名

      Contrast Media & Molecular Imaging

      巻: 2020 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1155/2020/8831936

    • 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
  • [学会発表] グリシンCEST-MRイメージング法の開発とアルツハイマー病モデルマウスへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      大野 健、計良 妙、大久保 真樹、渡辺 将樹、松田 豪、五十嵐 博中
    • 学会等名
      第50回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GlyCEST: Magnetic Resonance Imaging of Glycine;Normal Distribution in the Brain and Alterations in 5xFAD Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohno, Tae Kera, Masaki Ohkubo, Masaki Watanabe, Tsuyoshi Matsuda, Hironaka Igarashi
    • 学会等名
      The 11th NIPS-PRI-BRINU Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] グリシン CEST-MR イメージング法の開発とアルツハイマー病モデルマウスへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      大野 健、計良 妙、大久保 真樹、渡辺 将樹、松田 豪、五十嵐 博中
    • 学会等名
      第64回日本脳循環代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Brain metabolic alterations in anxiety disorder: 1H MRS study2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohno, Noriko Sakurai, Naoki Kodama
    • 学会等名
      The 23rd Asia-Australasia Conference of Radiological Technologists
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of brain function in the relaxation effect of ASMR2021

    • 著者名/発表者名
      Noriko Sakurai, Ken Ohno, Satoshi Kasai, Naoki Kodama
    • 学会等名
      The 23rd Asia-Australasia Conference of Radiological Technologists
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1H-MRSを用いた不安症状を反映した脳代謝物質変化の検出2021

    • 著者名/発表者名
      大野健, 櫻井典子, 児玉直樹
    • 学会等名
      第21回新潟医療福祉学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 甘味と苦味の刺激に対する若者の脳機能の解明2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井典子, 田中桃花, 大野健, 笠井聡, 児玉直樹
    • 学会等名
      第21回新潟医療福祉学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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