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2018 年度 実績報告書

放射線認知障害:Advanced MR による発症機構解明と動物モデルによる検証

研究課題

研究課題/領域番号 17H04255
研究機関東北大学

研究代表者

麦倉 俊司  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 教授 (20375017)

研究分担者 神宮 啓一  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00451592)
森 悦朗  東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (30368477)
飯塚 統  東北大学, 大学病院, 助教 (50334660) [辞退]
高瀬 圭  東北大学, 医学系研究科, 教授 (60361094)
金森 政之  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (60420022)
高橋 昭喜  東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (80148874)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードMRI / 認知機能障害 / 脳腫瘍 / 小児がん / 放射線治療
研究実績の概要

小児がん長期生存者の50%に放射線認知障害が生じる.放射線認知障害のリスク診断および認知障害を回避した放射線治療法の開発および発症予防,認知障害の遺伝子治療の開発には,その発症機構の解明が急遽である.一方,長期生存者から病理組織採取は難しい.現在,Advanced MRIを用いることで脳微細構造変化に相当するパラメータや行動の際の脳活動が非侵襲的に評価できるようになってきている.本件研究では,小児がん長期生存者を対象に,Advanced MRIを用いて放射線認知障害の発症機構を解明し,照射後認知障害マウスから得られた病理組織で検証する.実験は臨床試験(A)とマウスを用いた前臨床試験(B)である.
実験A: 小児がん長期生存者において,T2スターを含むAdvanced MRを用いて微細構造変化および脳活動変化を定量化した.また,同被験者に対して認知機能検査である成人機能検査(WAIS-III)および機能検査(WMS-R)を実施し,検査結果を数値化と解析を行った.同時に,同被験者に対して質問紙を用いてQOL評価を実施した.上記認知機能検査とQOL評価に併せて,患者の基本情報を含むデータ整理を行った.
実験B: 放射線認知障害マウスモデルの作製と同マウスモデルに対する脳認知機能テストの研究実施計画を立案した. 雄B6C3F1マウスの頭蓋内に10Gy照射し,放射線全脳照射マウスを作製する.放射線照射群と非放射線放射群でタッチスクリーンを用いた認知機能テストと全脳の病理組織学的評価で比較する.

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

A: 臨床試験
fMRIを用いて全脳照射をうけた長期生存者のコミュニケーションに関する記憶を海馬機能(記憶)評価を行った.Araya Brain Imagine Advanced MR画像解析専門の技術者と共同で課題を作成した.同被験者に対して認知機能検査(WAIS-IIIおよびWMS-R),精神検査,QOL検査を実施した.心理評価に関する実験において,解析に必要な被験者数の確保が難航しているため,解析に必要な被験者数の確保に務める.

今後の研究の推進方策

A: 臨床試験
本年度は,前年度に引き続き,登録患者の予定管理,患者との連絡,取得データの整理のために,研究支援者と心理士の雇用を継続する.fMRIを用いて全脳照射をうけた長期生存者のコミュニケーションに関する記憶を海馬機能(記憶)評価を行う.Araya Brain Imagine Advanced MR画像解析専門の技術者と作成した課題を使用する.同被験者に対して認知機能検査(WAIS-IIIおよびWMS-R),精神検査,QOL検査を実施する.解析に必要な被験者数の確保に務める.
B: 前臨床試験
放射線認知障害マウスモデルの作製:B6C3F1 雄マウス(5-6週齢: ヒトでは8-10歳に相当)の頭蓋内に10Gyに照射し,作製する.
脳認知機能テスト:放射線認知障害マウスモデル(照射群)と全脳照射のない対照群での脳認知機能テスト結果を比較する.マウスに対する脳認知機能テストは,マウス用タッチスクリーン認識学習装置を用いておこなう.マウス認知機能テストは4課題(対連合学習,ロケーション弁別学習,他)実施した.経時的変化を評価するために,照射直前,照射後3ヶ月,照射後6ヶ月安楽死直前の3回実施する.照射群と全脳照射のない対照群での脳の病理学的評価および認知機能テスト結果を統計学的に評価する.病理学的には,微小血管障害,神経細胞密度,脱髄変成,血管密度,海馬障害を評価する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Fast Temporal Resolution Dynamic Contrast-Enhanced MRI: Histogram Analysis Versus Visual Analysis for Differentiating Benign and Malignant Breast Lesions2018

    • 著者名/発表者名
      Mori Naoko、Pineda Federico D.、Tsuchiya Keiko、Mugikura Shunji、Takahashi Shoki、Karczmar Gregory S.、Abe Hiroyuki
    • 雑誌名

      American Journal of Roentgenology

      巻: 211 ページ: 933~939

    • DOI

      10.2214/AJR.17.19225

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship Between Perforator Infarction and Patient Outcomes After Surgical Treatment of Ruptured Anterior Communicating Artery Aneurysms2018

    • 著者名/発表者名
      Mugikura Shunji、Fujimura Miki、Takahashi Shoki、Takase Kei
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 113 ページ: 390~391

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2018.01.161

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paradoxical Association of Symptomatic Local Vasogenic Edema with Global Cerebral Hypoperfusion after Direct Revascularization Surgery for Adult Moyamoya Disease2018

    • 著者名/発表者名
      Tashiro Ryosuke、Fujimura Miki、Mugikura Shunji、Niizuma Kuniyasu、Endo Hidenori、Endo Toshiki、Tominaga Teiji
    • 雑誌名

      Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases

      巻: 27 ページ: e172~e176

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.03.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traumatic midline subarachnoid hemorrhage on initial computed tomography as a marker of severe diffuse axonal injury2018

    • 著者名/発表者名
      Mata-Mbemba Daddy、Mugikura Shunji、Nakagawa Atsuhiro、Murata Takaki、Ishii Kiyoshi、Kushimoto Shigeki、Tominaga Teiji、Takahashi Shoki、Takase Kei
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery

      巻: 129 ページ: 1317~1324

    • DOI

      10.3171/2017.6.JNS17466

    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrafast Dynamic Contrast-Enhanced MRI for Detection of Invasive Components in Cases of Breast Ductal Carcinoma in Situ by Biopsy2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Mori、Hiroyuki Abe、Mugikura Shunji、Takase Kei
    • 学会等名
      第104回北米放射線学会(RSNA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Empirical Mathematical Model for Dynamic Contrast-Enhanced MRI in Patients with Rheumatoid Arthritis: A Novel Technique to Monitor the Clinical Disease Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Junko Ochi、Naoko Mori、Yu Mori、Shunji Mugikura、Shin Hitachi、Kei Takase
    • 学会等名
      第104回北米放射線学会(RSNA2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Histological Whole-Slide Imaging for Invasive Breast Cancer: A Novel Technique to Obtain Quantitative Parameters Correlating with the Apparent Diffusion Coefficient2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Mori、Chihiro Inoue、Shunji Mugikura、Kei Takase
    • 学会等名
      第104回北米放射線学会(RSNA2018)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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