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CEST画像による膵癌の分子イメージングとこれを用いた非造影膵MR診断法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K07679
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
研究機関川崎医科大学 (2022-2023)
鹿児島大学 (2021)

研究代表者

福倉 良彦  川崎医科大学, 医学部, 教授 (50315412)

研究分担者 上村 清央  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (30593652)
吉浦 敬  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40322747)
岩永 崇  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 診療放射線技師 (40444830)
東 美智代  鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 准教授 (60315405)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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CEST画像 / 膵癌 / 診断能 / 治療効果 / 予後 / 個別化医療
研究開始時の研究の概要

本研究では、CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発、APT-CEST による膵腫瘍の診断的有用性の評価、非侵襲的定量的MRIデータと免疫組織的所見との関連の解明、非侵襲的定量的MRIデータによる治療効果・予後との関連を解明することにより、マルチパラメトリック定量的MRIに基づく膵癌の治療効果・予後の予測モデルを開発する。

研究実績の概要

予後不良な膵癌において早期発見および治療効果に基づいた個別化治療による成績の向上は急務であるが、現状の形態や生理的情報画像を用いた画像には限界がある。MRIの分子イメージングの一つであるChemical Exchange Saturation Transfer(CEST)MRIは、これまで取得が困難であった代謝化合物や組織内環境に関する情報を非侵襲的に提供しうる。よって、① CEST MRI撮像法の膵臓への最適化、② CEST MRIによる膵癌の診断ならびに治療抵抗性の予測法の確立、③ 他の非侵襲的撮像法との組み合わせによるマルチパラメトリック定量的MRIに基づく治療効果・予後の予測モデルの開発を目的として、研究中である。
研究初年度は、CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発を手掛けた。腹部MRIにおける静磁場の不均一に関して、B0マップによる補正が有用であり、動きによる影響のない息止め撮影での飽和パルスの適正化が有効であることが明らかとなった。
脂肪信号の影響はCEST MRIにおける定量化の正確性に大きく左右する。これまで脂肪を有する膵臓においては正確なAPT信号を得ることが困難であった。昨年の検討で、脂肪抑制撮像法(DIXON法)でもTSE法の撮像法と同様の精度でAPT信号が得られることが明らかとなった。また、本年度の研究により、APT信号やpH情報に関しては、DIXON法はTSE法と比較して脂肪の影響を受けにくいことが明らかとなった。
本年度から、膵腫瘍が疑われた100症例に対し、APT CEST、AACID CEST、ASL、IVIM MRIを施行し、現在、検査結果を検証中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

CEST MRIのシーケンス開発・最適化ならびに解析法の開発に関しては、順調に進展している。
しかしながら、膵腫瘍症例を用いたCESTの診断的有用性の評価、定量的MRIデータと免疫組織的所見との関連の解明や非侵襲的定量的MRIデータによる治療効果・予後との関連の解明は、コロナの影響により膵癌症例の登録がやや遅れがちであったが、本年度中に症例登録が終了した。

今後の研究の推進方策

MRIが施行された膵腫瘍が疑われた100症例の得られた組織内環境情報(APT CEST による信号強度、AACID CEST によるpH 情報、ASL 灌流画像による血流量、IVIM パラメータ)を解析する。
同時に、治療後3ヵ月毎のCTから、RECISTにより治療効果判定を行う。また、全例で生存確認を随時行い、臨床的予後因子との最適な組合せを検討する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Magnetic Resonance Imaging for the Pancreas: Current Status2024

    • 著者名/発表者名
      Fukukura Y and Kanki A
    • 雑誌名

      Invest Radiol.

      巻: 59 号: 1 ページ: 69-77

    • DOI

      10.1097/rli.0000000000001002

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 体幹部(膵)領域における最新技術を用いた定量MRI診断2023

    • 著者名/発表者名
      神吉昭彦、外園英光、福倉良彦
    • 雑誌名

      月刊インナービジョン

      巻: 9 ページ: 52-55

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Differentiation of hemangioblastoma from brain metastasis using MR amide proton transfer imaging.2022

    • 著者名/発表者名
      Kamimura K, Nakajo M, Gohara M, Kawaji K, Bohara M, Fukukura Y, Uchida H, Tabata K, Iwanaga T, Akamine Y, Keupp J, Fukami T, Yoshiura T
    • 雑誌名

      J Neuroimaging

      巻: 32(5) 号: 5 ページ: 920-929

    • DOI

      10.1111/jon.13019

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 抗がん剤を検出するchemoCESTイメージングの実現可能性に関するファントム評価2022

    • 著者名/発表者名
      内匠浩二,長野広明,岩永崇,大塚洋和,福倉良彦,赤嶺雄太,吉浦敬
    • 雑誌名

      日本磁気共鳴医学会雑誌

      巻: 42 ページ: 58-61

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracellular volume fraction with MRI: As an alternative predictive biomarker to dynamic contrast-enhanced MRI for chemotherapy response of pancreatic ductal adenocarcinoma2021

    • 著者名/発表者名
      Fukukura Yoshihiko、Kumagae Yuichi、Fujisaki Yosuke、Nakamura Shinya、Dominik Nickel Marcel、Imai Hiroshi、Yoshiura Takashi
    • 雑誌名

      European Journal of Radiology

      巻: 145 ページ: 110036-110036

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2021.110036

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Clinical feasibility of pH imaging with AACID at 3T: A phantom study.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Otsuka, Takashi Iwanaga, Koji Takumi, Yasumasa Saigo, Masami Yoneyama, Takashi Yoshiura
    • 学会等名
      51回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Usefulness of quantitative MRI in the evaluation of pancreatic fibrosis2023

    • 著者名/発表者名
      Hidemitsu Sotozono, Akihiko Kanki, Yoshihiko Fukukura, Kiyoka Maeba, Akira Yamamoto, Tsutomu Tamada
    • 学会等名
      2023 ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] APT imaging with gradient-echo multi-echo Dixon acquisition for human liver compared with TSE acquisition sequence2022

    • 著者名/発表者名
      Iwanaga T, Fukukura Y, Otsuka H, Ozono K, Hamano H, Yoneyama M, Yoshiura T
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵癌の検出と治療効果予測2022

    • 著者名/発表者名
      福倉良彦
    • 学会等名
      第12回肝胆膵フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiparametric MRI for prediction of tumor response to systemic chemotherapy in pancreatic ductal adenocarcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Fukukura Y, Ejima F, Ayukawa T, Nakajo M, Nickel MD, Imai H, Yoshiura Y
    • 学会等名
      Radiological Society of North America's 108th Scientific Assembly and Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] A phantom study of chemoCEST imaging for the detection of anticancer agents using clinical 3T MRI2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi K, Nagano H, Iwanaga T, Otsuka H, Fukukura Y, Akamine Y, Yoshiura T.
    • 学会等名
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Extracellular volume fraction with equilibrium contrast-enhanced MRI for predicting chemotherapy response in pancreatic ductal adenocarcinoma: comparison with DCE-MRI2021

    • 著者名/発表者名
      Fukukura Y, Ayukawa T, Kamimura K, Nakajo M, Nagano H, Takumi K, Yoshiura Y.
    • 学会等名
      Radiological Society of North America's 107th Scientific Assembly and Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pseudo continuous arterial spin labeling perfusion MRI for predicting tumor response to neoadjuvant chemotherapy in advanced rectal cancer.2021

    • 著者名/発表者名
      Fukukura Y, Kumagae Y, Takumi K, Nagano H, Nakajo M, Kamimura K, Iwanaga T, Akamine Y, Yoshiura Y.
    • 学会等名
      ISMRM & SMRT annual meeting & exhibition
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 肝胆膵の画像診断 -CT・MRIを中心に-2022

    • 著者名/発表者名
      福倉良彦
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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