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2020 年度 実施状況報告書

生体計測した活性酸素種(ROS)を指標としたアトピー性皮膚炎評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12758
研究機関九州大学

研究代表者

江藤 比奈子  九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 特任助教 (30557632)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードDNP-MRI / ニトロキシルラジカル / アトピ-性皮膚炎
研究実績の概要

2020年度は、2019年度に実施した14N tempol, 15N CxP, CoQ0の3種類のラジカルプローブを用いたDNP-MRIでの画像化状況、それぞれのプロ-ブのラジカル減衰速度の安定性、マウス組織へのダメ-ジ等を考慮した結果、特に安定的で感度が高くマウス組織への影響がない、14N tempol, 15N CxPの2種類に絞ったミックスプロ-ブでのDNP-MRIでの生体計測に変更した。皮膚炎重症度別に、14N tempol, 15N CxPのミックスプロ-ブを用いて、DNP-MRI生体計測データを取得した。そのエビデンスとなる皮膚組織のin vitroデータとしては、EPR装置を用いてラジカルスペクトル測定法により、皮膚組織ホモジネ-トと反応させたプロ-ブラジカル減衰速度の測定、皮膚表皮組織、真皮組織のボリュ-ム測定、炎症へのマクロファ-ジ、好中球の関与程度をペルオキシダ-ゼ活性測定などのデータを取得した。またこれらデータと、DNP-MRI生体計測データを統合的な解析を行った。アトピ-性皮膚炎の重症度スコア別に評価したDNP-MRIで生体計測では、ミックスプロ-ブの解析から、14N tempol, 15N CxPともそれぞれ一定のスコア以上での皮膚炎モデルにおけるプロ-ブラジカル減衰速度の上昇がみられた。しかしin vitroでの皮膚組織ホモジネ-トとプロ-ブの反応では、15N CxPのプロ-ブラジカル減衰速度の上昇はみられない事から、DNP-MRI生体計測における15N CxPのプロ-ブラジカル減衰速度の上昇は、炎症性血管透過性の亢進の指標となっていると推測された。その他、皮膚炎組織での表皮層や真皮層のボリュ-ム上昇と皮膚組織中のアスコルビン酸濃度上昇が、DNP-MRI生体計測での14N tempolのプロ-ブラジカル減衰速度上昇と相関していた。

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

アトピ-性皮膚炎モデルマウス作製において、個体差による皮膚炎のバラつきがみられたが、スコア別に集計する事で対応できた。また14N tempol, 15N CxPの2種類に絞った事でDNP-MRI生体計測データと、皮膚組織のin vitroデータに、重症度別に有意差の相関を得る事ができた。

今後の研究の推進方策

中等度スコアのアトピ-性皮膚炎モデルマウスに治療を施したモデルでのデータを取得予定である。その後各スコアにおける、投与プロ-ブのクリアランス情報を追加予定である。その後に再現性を含め、実証実験を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

①病理組織検査をまとめて行う為、R2年度ぶんの病理検査費用が翌年度使用となる。
②アトピ-性皮膚炎モデルの作製で、抗原刺激回数ではなく、実際のアトピ-性皮膚炎のスコア別の評価とした。これにより、モデルマウスのロスが無くなり、予定よりもマウスの使用数が減った。しかし追加実験である、皮下投与した15N CxPプロ-ブの血中へのクリアランス測定実験でのマウス費用として、翌年度使用予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Free radical imaging of endogenous redox molecules using dynamic nuclear polarisation magnetic resonance imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Hyodo Fuminori、Ito Shinji、Eto Hinako、Elhelaly Abdelazim Elsayed、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Utsumi Hideo、Matuso Masayuki
    • 雑誌名

      Free Radical Research

      巻: 14 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1080/10715762.2020.1859109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging of Hydroxyl-Radical Generation Using Dynamic Nuclear Polarization-Magnetic Resonance Imaging and a Spin-Trapping Agent2020

    • 著者名/発表者名
      Shoda Shinichi、Hyodo Fuminori、Tachibana Yoko、Kiniwa Mamoru、Naganuma Tatsuya、Eto Hinako、Koyasu Norikazu、Murata Masaharu、Matsuo Masayuki
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 ページ: 14408~14414

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c02331

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a novel molecular probe for the detection of liver mitochondrial redox metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Hosain Md. Zahangir、Hyodo Fuminori、Mori Takeshi、Takahashi Koyo、Nagao Yusuke、Eto Hinako、Murata Masaharu、Akahoshi Tomohiko、Matsuo Masayuki、Katayama Yoshiki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 16489

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73336-1

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-12-27  

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