| 研究課題/領域番号 |
22K19393
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60593564)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | アストロサイト / 超偏極MRI / 脳エネルギー代謝 / イメージングバイオマーカー / DREADD / PET / 磁気共鳴スペクトロスコピー / 超偏極MRS / バイオマーカー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、アストロサイトの活動性を反映するバイオマーカーを確立することである。マウスのアストロサイトのカルシウム濃度をDREADDで操作し、その際に、脳内環境を検出し得る各種バイオマーカー（イメージングや体液バイオマーカー）に生じる変化を明らかにする。本研究で得られる知見は、アストロサイトの活動・機能を反映する新たなイメージングツール開発の際の基盤データとなり、正常から疾患に至る脳内環境におけるアストロサイトの活動の解明への貢献が期待される。
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| 研究成果の概要 |
アストロサイトは脳内で重要な役割を担うことが明らかになりつつあるが、神経細胞と異なり電気活動を示さないため、活動性指標はカルシウム濃度に基づき、マクロな視点でのアストロサイト活動評価は困難である。本研究では、アストロサイトの脳内における活動の意義を明らかにするために、アストロサイトの活動性を反映するバイオマーカーを確立することを目指した。マウスのアストロサイトのカルシウム濃度をDREADDで操作し、このときの脳内環境の変化を、種々のイメージングバイオマーカーで評価をしたところ、超偏極13Cピルビン酸及び18F-FDG-PETがアストロサイトの活動を反映するイメージングになる可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界初の覚醒下マウス超偏極MRIといった技術的に挑戦的な手法を用い、DREADDによるアストロサイト操作のマウスを対象にアストロサイトイメージングバイオマーカーを開発することを目指す点が挑戦的な課題であった。本研究により、13Cピルビン酸からの代謝がアストロサイトの活動に関与する可能性が示唆された。アストロサイトの活性化はアルツハイマー病や神経変性疾患の早期の病態進行で重要な意義を有することが近年明らかとなってきており、今回の結果をもとにイメージングバイオマーカーの検討を進めることで、器質的変化が明らかでない脳病態の診断・治療法開発につなげていくことが可能になると考えられる。
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