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2019 年度 実施状況報告書

化学交換飽和移動イメージング法を用いた乳酸代謝の画像化と病態モデルへの適用

研究課題

研究課題/領域番号 19K08172
研究機関大阪大学

研究代表者

齋藤 茂芳  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40583068)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード7T-MRI / 化学交換飽和イメージング法 / ミトコンドリア症
研究実績の概要

本研究の目的は,7Tを超える超高磁場MRIを用いて乳酸を対象とした100μm以下の高分解能の化学交換飽和イメージング法(Chemical exchange saturation transfer :CEST)を確立し,脳腫瘍,脳梗塞,ミトコンドリア症などの多様な病態モデルへの適用を行うことである.生体内の内因性の乳酸をCESTイメージングにより画像化することで,乳酸代謝異常や乳酸脳内蓄積を呈する多くの病態において,発生機序の解明,その進行や治療効果を観察できると考える.具体的に以下の3点を検討する.1) 濃度やpHを変化させた乳酸サンプルをCESTで画像化すること,2) 生体においてのCESTの至適撮影条件の検討,3) 脳腫瘍,ミトコンドリア症モデル,新生仔期低酸素脳症モデルなどに適用し,脳内の乳酸代謝異常や乳酸脳内蓄積を画像科学の観点から評価することである

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ミトコンドリア症モデルのMRI撮影およびCESTイメージングの解析を検討した。予定通り順調に進行している。

今後の研究の推進方策

「各種病態モデル作製条件の検討」・脳腫瘍モデル:マウスおよびラットの2種類の脳腫瘍モデルを作成する.マウスの脳腫瘍モデルは,BALB/cヌードマウスの脳にマウス神経芽細胞腫Neuro-2Aを直接脳内に移植し作成する.ラットの脳腫瘍モデルはウィスターラットを使用し,ラットグリオブラストーマ細胞C6を直接脳内に移植し作成する.・新生児低酸素脳症:新生児低酸素脳症では重症度やその後の予後に関しては,動物の日齢,性別,低酸素へ暴露する時間,温度,回復時間などが複雑に影響しているとされている.日齢7~8の新生児ウィスターラットに8%酸素で2時間負荷したモデルを作成し24時間後に組織染色で障害部位を確認済みである.この結果を踏まえ,負荷時間,酸素濃度など最適な作製条件を検討する.・ミトコンドリア脳症モデル:Leigh脳症はミトコンドリア病の一種であり,患者からは髄液中の乳酸やピルビン酸の濃度が高いこと,MRIおよびMRSを用いた画像検査では脳内の乳酸のピークが観察される.Leigh脳症モデルとしてNdufs4ノックアウトマウスを使用する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Mouse skeletal muscle creatine chemical exchange saturation transfer (CrCEST) imaging at 11.7T MRI2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Saito Shigeyoshi、Kioka Hidetaka、Araki Rikita、Asano Yoshihiro、Takashima Seiji、Sakata Yasushi、Yoshioka Yoshichika
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance Imaging

      巻: 51 ページ: 563~570

    • DOI

      10.1002/jmri.26844

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of increased intracerebral lactate in a mouse model of Leigh syndrome using proton MR spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yusuke、Kioka Hidetaka、Shintani Yasunori、Ohki Akiko、Takashima Seiji、Sakata Yasushi、Higuchi Takahiro、Saito Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 58 ページ: 38~43

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.01.010

  • [雑誌論文] Amide proton transfer imaging of glioblastoma, neuroblastoma, and breast cancer cells on a 11.7?T magnetic resonance imaging system2019

    • 著者名/発表者名
      Tanoue Minori、Saito Shigeyoshi、Takahashi Yusuke、Araki Rikita、Hashido Takashi、Kioka Hidetaka、Sakata Yasushi、Yoshioka Yoshichika
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 62 ページ: 181~190

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.07.005

  • [雑誌論文] Neurite orientation dispersion and density imaging for evaluating the severity of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Ohki Akiko、Saito Shigeyoshi、Hata Junichi、Okano Hirotaka James、Higuchi Takahiro、Fukuchi Kazuki
    • 雑誌名

      Magnetic Resonance Imaging

      巻: 62 ページ: 214~219

    • DOI

      10.1016/j.mri.2019.07.013

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公開日: 2021-01-27  

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