PET神経受容体計測と光学的計測による脳機能再生過程の脳内メカニズムの実験的研究

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16390405
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 大野 喜久郎 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50014238)
• 研究分担者: 成相 直 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (00228090) ; 佐藤 勝重 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (80291342) ; 須原 哲也 独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター・分子神経イメージング研究グループ, グループリーダー (90216490)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• キーワード: 神経細胞移植 / PET / ドーパミンニューロン / 神経受容体 / 光学計測 / 再生医療 / パーキンソン病 / 黒質ニューロン

研究概要

PET神経受容体計測法と光学的計測法を脳疾患モデルを作成した動物に応用し疾患による神経機能損傷とその機能再生過程を追跡するための方法論を確立することを目指し3つの研究テーマを設定し、研究分担者が連携を取りつつ並行して進めた。
1)脳虚血および神経外傷のモデル動物の神経受容体PET計測
虚血後2ヶ月までフォローした慢性期での動物用PET計測を終了しデーター解析した。また、ヒト脳虚血時のアデノシン受容体の神経損傷保護への関与に関して、虚血疾患患者での臨床PET計測を行なった。神経外傷モデル動物実験は稲次が主として担当し、神経損傷時の脳内ミクログリアの活性を画像化する新トレーサーDAA1106を用いMicroPETによる計測を行った。一過性の活性化を一個体で経時的にとらえることに成功した。
2)パーキンソンモデル動物の動物用PET計測
須原が指揮監督し、研究協力者として稲次が実験を行い、成相は、放射線医学総合研究所客員協力研究員として研究指導を行った。研究年度期間に小型動物用のmicro-PETの稼働を開始し、ラットのパーキンソン病モデルのPETカメラでの経時的追跡を行い、パーキンソンモデルラットのPET画像にて廃絶していたトランスポーターが細胞移植4週間後に増加していく様子を同一個体で追跡し、ドーパミントランスポーター機能によって画像化されるシナプス前機能と。D2受容体計測により明らかにされるシナプス後機能評価を平行して行った。移植による行動変化の定量的評価を加えることで神経移植の効果を明らかにすることができた。
3)光学的計測によるin vitro, in vivo下のモデル動物の脳活動計測
ラット脳スライスを生きた標本として取り出し電気刺激下に皮質線条体神経伝達系の広がりを光学計測する実験を行い、活動の広がりの検出ができることを確認した。グルタミン酸系ないしGABA系の薬理的操作により伝達効率が変化することを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative evaluation of cerebral hemodynamics in patients with moyamoya disease by dynamic susceptibility contrast magnetic resonance imaging-comparison with positron emission tomography. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Nariai T, Nagaoka T, Akimoto H, Ishiwata K, Ishii K, et al.
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab 26 ページ: 291-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of cerebral hemodynamics in patients with moyamoya disease by dynamic susceptibility contrast magnetic resonance imaging-comparison with positron emission tomography. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Nariai T, Nagaoka T, Akimoto H, Ishiwata K, Ishii K, et al.
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab. 26(2) ページ: 291-300
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Imaging of somatotopic representation of sensory cortex with intrinsic optical signals as guides for brain tumor surgery (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Sato K, Hirakawa K, Ohta Y, Tanaka Y, Ishiwata K, Ishii K, Kamino K, Ohno K
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 103 ページ: 414-23
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional representation of the finger and face in the human somatosensory cortex : intraoperative intrinsic optical imaging (2005)
  • 著者名/発表者名: K Sato, T Nariai, et al.
  • 雑誌名: Neuroimage 25 ページ: 1292-301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] in vivo PET measurement with [^<11>C]PE2I to evaluate fetal mesencephalic transplantation to the unilaterally 6-OHDA lesioned rats (2005)
  • 著者名/発表者名: M Inaji, T Yoshizaki, T Okauchi, J Maeda, Y Nagai, H Okano, T Nariai
  • 雑誌名: Cell Transplantation 14 ページ: 655-63
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Severe hemodynamic stress in selected subtypes of patients with moyamoya disease-A positron emission tomography study-. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Matsushima Y, Imae S, Tanaka Y, Ishii K, Senda M, Ohno K
  • 雑誌名: Journal of Neurology Neurosurgery Psychiatry 76 ページ: 663-6
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Correlation between quantitative imaging and behavior in unilaterally 6-OHDA-lesioned rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inaji M, Okauchi T, Ando K, Maeda J, Nagai Y, Yoshizaki T, Okano H, Nariai T, Ohno K, et al.
  • 雑誌名: Brain Research 1064 ページ: 136-45
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Usefulness of L-[methyl-11C] methionine-positron emission tomography as a biological monitoring tool in the treatment of glioma (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Tanaka Y, Wakimoto H, Aoyagi M, Tamaki M, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 103 ページ: 498-507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Preclinical and clinical evaluation of O-[(11)C]methyl-1-tyrosine for tumor imaging by positron emission tomography. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata K, Tsukada H, Kubota K, Nariai T, Harada N, Kawamura K, Kimura Y, Oda K, Iwata R, Ishii K
  • 雑誌名: Nucl Med Biol 32 ページ: 253-62
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Omission of serial arterial blood sampling in neuroreceptor imaging with independent component analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naganawa M, Kimura Y, Nariai T, Ishii K, Oda K, Manabe Y, Chihara K, Ishiwata K
  • 雑誌名: Neuroimage 26 ページ: 885-90
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Plasma Concentrations of Brain Natriuretic Peptide in Patients with Acute Ischemic Stroke (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, Yamaguchi T, Seida M, Yamada S, Imae S, Tanaka Y, Yamamoto K, Ohno K
  • 雑誌名: Cerebrovasc Dis 19 ページ: 157-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Overexpressed Skp2 within 5p amplification detected by array-based comparative genomic hybridization is associated with poor prognosis of glioblastomas (2005)
  • 著者名/発表者名: Saigusa K, Hashimoto N, Tsuda H, Yokoi S, Maruno M, Yoshimine T, Aoyagi M, Ohno K, et al.
  • 雑誌名: Cancer Sci 96 ページ: 676-83
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Aortic Wall Inflammation Due to Takayasu Arteritis Imaged with 18F-FDG PET Coregistered with Enhanced CT. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Ishii K, Oda K, Nariai T, Tanaka Y, Ishiwata K, Numano F
  • 雑誌名: J Nucl Med 46 ページ: 917-22
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comparative overview of brain perfusion imaging techniques. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wintermark M, Sesay M, Barbier E, Borbely K, Dillon WP, Eastwood JD, Glenn TC, Grandin CB, Pedraza S, Soustiel JF, Nariai T, Zaharchuk G, Caille JM, Dousset V, Yonac
  • 雑誌名: Stroke 36 ページ: e83-99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Comparative overview of brain perfusion imaging techniques. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wintermark M, Sesay M, Barbier E, Borbely K, Dillon WP, Eastwood JD, Glenn TC, Grandin CB, Pedraza S, Soustiel JF, Nariai T, Zaharchuk G, Caille JM, Dousset V, Yonac
  • 雑誌名: J Neuroradiol 32 ページ: 294-314
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Correlation between quantitative imaging and behavior in unilaterally 6-OHDA-lesioned rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inaji M, Okauchi T, Ando K, Maeda J, Nagai Y, Yoshizaki T, Okano H, Nariai T, Ohno K, Obayashi S, Higuchi M, Suhara T.
  • 雑誌名: Brain Res. 1064(1-2) ページ: 136-145
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vivo PET measurements with [11C]PE2I to evaluate fetal mesencephalic transplantations to unilateral 6-OHDA-lesioned rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Inaji M, Yoshizaki T, Okauchi T, Maeda J, Nagai Y, Nariai T, Ohno K, Ando K, Okano H, Obayashi S, Suhara T.
  • 雑誌名: Cell Transplant. 14(9) ページ: 655-663
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Severe haemodynamic stress in selected subtypes of patients with moyamoya disease : a positron emission tomography study. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Matsushima Y, Imae S, Tanaka Y, Ishii K, Senda M, Ohno K.
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry. 76(5) ページ: 663-666
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Imaging of somatotopic representation of sensory cortex with intrinsic optical signals as guides for brain tumor surgery. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Sato K, Hirakawa K, Ohta Y, Tanaka Y, Ishiwata K, Ishii K, Kamino K, Ohno K.
  • 雑誌名: J Neurosurg. 103(3) ページ: 414-423
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Usefulness of L-[methyl-11C] methionine-positron emission tomography as a biological monitoring tool in the treatment of glioma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Tanaka Y, Wakimoto H, Aoyagi M, Tamaki M, Ishiwata K, Senda M, Ishii K, Hirakawa K, Ohno K.
  • 雑誌名: J Neurosurg. 103(3) ページ: 498-507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional representation of the finger and face in the human somatosensory cortex : intraoperative intrinsic optical imaging. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Nariai T, Tanaka Y, Maehara T, Miyakawa N, Sasaki S, Momose-Sato Y, Ohno K.
  • 雑誌名: Neuroimage. 25(4) ページ: 1292-1301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Preclinical and clinical evaluation of O-[(11)C]methyl-l-tyrosine for tumor imaging by positron emission tomography. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata K, Tsukada H, Kubota K, Nariai T, Harada N, Kawamura K, Kimura Y, Oda K, Iwata R, Ishii K.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol. 32(3) ページ: 253-262
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Omission of serial arterial blood sampling in neuroreceptor imaging with independent component analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naganawa M, Kimura Y, Nariai T, Ishii K, Oda K, Manabe Y, Chihara K, Ishiwata K.
  • 雑誌名: Neuroimage. 26(3) ページ: 885-890
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Plasma Concentrations of Brain Natriuretic Peptide in Patients with Acute Ischemic Stroke (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, Yamaguchi T, Seida M, Yamada S, Imae S, Tanaka Y, Yamamoto K, Ohno K
  • 雑誌名: Cerebrovasc Dis. 19 ページ: 157-164
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Overexpressed Skp2 within 5p amplification detected by array-based comparative genomic hybridization is associated with poor prognosis of glioblastomas (2005)
  • 著者名/発表者名: Saigusa K, Hashimoto N, Tsuda H, Yokoi S, Maruno M, Yoshimine T, Aoyagi M, Ohno K, Imoto I, Inazawa J
  • 雑誌名: Cancer Sci. 96 ページ: 676-683
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Aortic Wall Inflammation Due to Takayasu Arteritis Imaged with 18F-FDG PET Coregistered with Enhanced CT. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Y, Ishii K, Oda K, Nariai T, Tanaka Y, Ishiwata K, Numano F.
  • 雑誌名: J Nucl Med. 46(6) ページ: 917-922
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Comparative overview of brain perfusion imaging techniques. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wintermark M, Sesay M, Barbier E, Borbely K, Dillon WP, Eastwood JD, Glenn TC, Grandin CB, Pedraza S, Soustiel JF, Nariai T, Zaharchuk G, Caille JM, Dousset V, Yonas H.
  • 雑誌名: Stroke. 36(9) ページ: e83-e99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Comparative overview of brain perfusion imaging techniques (2005)
  • 著者名/発表者名: Wintermark M, Sesay M, Barbier E, Borbely K, Dillon WP, Eastwood JD, Glenn TC, Grandin CB, Pedraza S, Soustiel JF, Nariai T, Zaharchuk G, Caille JM, Dousset V, Yonas H.
  • 雑誌名: J Neuroradiol. 32(5) ページ: 294-314
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Usefulness of [11C]methionine PET in the diagnosis of dysembryoplastic neuroepithelial tumor with temporal lobe epilepsy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Maehara T, Nariai T, et al.
  • 雑誌名: Epilepsia 45 ページ: 41-45
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impairment of both apoptotic and cytoprotective signalings in glioma cells resistant to the combined use of cisplatin and tumor necrosis factor alpha. (2004)
  • 著者名/発表者名: Duan L, Aoyagi M, Tamaki M, Yoshino Y, Morimoto T, Wakimoto H, Nagasaka Y, Hirakawa K, Ohno K, Yamamoto K
  • 雑誌名: Clin Cancer Res 10 ページ: 234-43
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Novel peripheral benzodiazepine receptor ligand [^<11>C]DAA1106 for PET : An imaging tool for glial cells in the brain. (2004)
  • 著者名/発表者名: Maeda J, Suhara T, Zhang MR, Okauchi T, Yasuno F, Ikoma Y, Inaji M, Nagai Y, Takano A, Obayashi S, Suzuki K.
  • 雑誌名: Synapse 52 ページ: 283-291
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Isolation and transplantation of dopaminergic neurons generated from mouse embryonic stem cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki T, Inaji M, Kouike H, Shimazaki T, Sawamoto K, Ando K, Date I, Kobayashi K, Suhara T, Uchiyama Y, Okano H
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 363 ページ: 33-7
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Usefulness of [11C]methionine PET in the diagnosis of dysembryoplastic neuroepithelial tumor with temporal lobe epilepsy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Maehara T, Nariai T, Arai N, Kawai K, Shimizu H, Ishii K, Ishiwata K, Ohno K
  • 雑誌名: Epilepsia 45 ページ: 41-45
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Isolation and transplantation of dopaminergic neurons generated from mouse embryonic stem cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki T, Inaji M, Kouike H, Shimazaki T, Sawamoto K, Ando K, Date I, Kobayashi K, Suhara T, Uchiyama Y, Okano H.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 363 ページ: 33-37
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] PET Multitracer Studyの脳神経疾患の臨床と研究への応用 Annual Review 神経2006 (柳澤信夫, 篠原幸人, 岩田誠, 清水輝夫, 寺本明 編) (2006)
  • 著者名/発表者名: 成相直
  • 総ページ数: 52-64
  • 出版者: 中外医学社
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より