PET,CT,MRIによる包括的映像法を用いた不安定プラークの病態評価

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02769
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 玉木 長良 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (30171888)
• 研究分担者: 小川 美香子 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (20344351) ; 酒井 晃二 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20379027) ; 納谷 昌直 北海道大学, 大学病院, 講師 (20455637) ; 真鍋 治 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (40443957) ; 久下 裕司 北海道大学, アイソトープ総合センター, 教授 (70321958) ; 板谷 慶一 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70458777) ; 真鍋 徳子 自治医科大学, 医学部, 教授 (70463742)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 画像診断 / PET / 動脈硬化 / 活動性病変

研究実績の概要

PETを用いた動脈活動性をみる薬剤として用いられるFDGとNaFの集積機序の関する基礎的検討をさらに進めた。まず培養骨芽細胞・破骨細胞を用いた[18F]NaFのとりこみに関する実験、および [18F]FDGとの比較検討をおこなった。 [18F]NaFは骨芽細胞に高い集積を示し、破骨細胞にはほとんど集積しなかった。他方[18F]FDGは、破骨細胞よりも骨芽細胞へ多く取り込まれる傾向にあった。破骨細胞はマクロファージが分化した細胞であるが、予想に反し[18F]FDGの取り込みは破骨細胞の方が大きくなった。骨芽細胞と破骨細胞は骨形成もしくは骨吸収促進状態の際にATPを消費する。今回の実験系では骨芽細胞は活性化状態で、破骨細胞は活性状態ではなかったと考えられる。
次に、[18F]NaFの骨芽細胞への集積量が増加した理由を検証した。骨芽細胞は分化が進むにつれてヒドロキシアパタイトを形成すると考えられている。長期間培養した骨芽細胞において、細胞当たりのCa量が有意に大きかった。また、タンパク量あたりの[18F]NaFの集積量もCa量に相関がみられた。
臨床検討では、不安定プラークや心血管の活動性病変の映像化を多方面から検討を進めた。特に心血管の活動性病変の一つして心臓サルコイドーシスがある。この疾患におけるPETやMRI等との機能的・形態的画像診断法の融合手法の有効性を示した。特に病変の活動性を見る上で、FDG集積の意義があり、病変の線維化を示す造影MRIやCTが有効であることを、ステロイド治療前後で示すことができた。さらにはMRIで血管内血流量を正確に定量化できることを、ファントム実験にて評価することもできた。MRIを用いれば心血管の病態を三次元的にとらえやすく、かつ動きのない脳の画像の融合はソフト上で、かなり高精度に融合できることが確認できた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Elevated serum endothelin-1 is an independent predictor of coronary microvascular dysfunction in non-obstructive territories in patients with coronary artery disease. (2021)
  • 著者名/発表者名: Naya M, Aikawa T, Manabe O, Obara M, Koyanagawa K, Katoh C, Tamaki N.
  • 雑誌名: Heart Vessels 巻: 36(7) ページ: 917-923
  • DOI: 10.1007/s00380-020-01767-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advances in diagnostic imaging for cardiac sarcoidosis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Manabe O, Oyama-Manabe N, Aikawa T, Tsuneta S, Tamaki N.
  • 雑誌名: J Clin Med. 巻: 10(24) ページ: 5808
  • DOI: 10.3390/jcm10245808.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Uptake of nitotinic acetylcholine receptor imaging agent is reduced in the pro-inflammatory macrophage. (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Katayama T, Suzuki C, NakajimaK, Magata Y, Ogawa M.
  • 雑誌名: Nucl Med in Biology 巻: 102-103 ページ: 45-55
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2021.09.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positron emission tomography/MRI for cardiac diseases assessment. (2020)
  • 著者名/発表者名: Manabe O, Oyama-Manabe N, Tamaki N.
  • 雑誌名: Br J Radiol. 巻: 93(1113) ページ: 20190836
  • DOI: 10.1259/bjr.20190836.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Is the cessation of blood flow faster than the polymerization of an n-butyl cyanoacrylate-lipiodol mixture? An In vitro phantom study. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayashi N, Takeuchi Y, Miura H, Arima Y, Toda M, Okamoto T, Asai S, Sakai K, Hirota T, Yamada K
  • 雑誌名: Cardiovasc Intervent Radiol. 巻: 43(4) ページ: 630-635
  • DOI: 10.1007/s00270-020-02599-y. Epub 2020 Jul 28.
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of SPECT and PET for ischemic heart disease. (2021)
  • 著者名/発表者名: Tamaki N
  • 学会等名: IAEA Workshop in Japanese Society of Nuclear Medicine
• [学会発表] Perspectives of nuclear cardiology in the era of multimodality imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Tamaki N
  • 学会等名: Annual Conference of Association of Nuclear Medicine Physicians of India.
  • 招待講演