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2021 年度 実施状況報告書

がん悪性血管の超高精度診断治療に基づく次世代個別化医療の基盤創成

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0369
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

高草木 洋一  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (60439916)

研究期間 (年度) 2020 – 2022
キーワードがん / 血管 / 超偏極 / ペプチダーゼ / MRI / 放射線 / 個別化医療
研究実績の概要

本研究では、がん診断治療の高度化に資する次世代技術を開発するため、基課題において新規に創出された新規代謝分子センサーを用いた超偏極-核磁気共鳴画像法 (HP-MRI) と、治験中の新しい放射線増感剤による化学放射線療法を組み合わせた、高精度がん診断治療技術の確立に挑戦している。
本年度は、NCI/NIH への滞在を実現し、前年度の研究計画に基づいて、各種 13C 標識分子プローブの超偏極画像を取得するための諸条件を偏極機および 3 テスラ MRI を用いて検討し、モデルマウス担がんからの高感度化 NMR スペクトルや HP-MRI 画像データを取得した。
また、治験中の新規放射線増感剤 SQAP を応用した前立腺がんのエックス線照射治療の治療プロトコールを検討し、実際にモデルマウスへ治療を施して、担がんの生育速度を追跡することにより治療増感効果を評価した。これにより、HP-MRI での評価に向けた基盤データを収集した。

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

本研究課題の主目的であった米国 NCI/NIH への半年間滞在を実現し、国内には存在しない研究設備を利用して、HP-MRI 画像を取得するための諸条件の検討と画像データの取得に成功した。また、放射線増感剤によるエックス線照射治療についても検討し、HP-MRI 実験に向けた治療プロトコールも決定するなど、当初計画の目標をおおむね完了した。

今後の研究の推進方策

NCI/NIH で取得したスペクトルや画像データのより詳細な解析を進める。また、これらの実験データを基盤として生化学的な手法による検証実験を実施し、画像データとの整合性を評価する。さらには、米国での経験をもとに、国内での超偏極技術の計測環境の整備を進める。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] The natural sulfoglycolipid derivative SQAP improves the therapeutic efficacy of tissue factor-targeted radioimmunotherapy in the stroma-rich pancreatic cancer model BxPC-32022

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Takakusagi, Aya Sugyo, Atsushi B. Tsuji, Hitomi Sudo, Masahiko Yasunaga, Yasuhiro Matsumura, Fumio Sugawara, Kengo Sakaguchi, Tatsuya Higashi
    • 雑誌名

      Translational Oncology

      巻: 15 ページ: 191285

    • DOI

      10.1016/j.tranon.2021.101285

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of Nuclear Magnetic Resonance Molecular Probes for Hyperpolarized Bioimaging2021

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kondo, Hiroshi Nonaka, Yoichi Takakusagi, Shinsuke Sando
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie (International ed. in English)

      巻: 60 ページ: 14779-14799

    • DOI

      10.1002/anie.201915718

    • 査読あり
  • [学会発表] 量子生命科学 (量子イメージング) の研究開発と医療応用2022

    • 著者名/発表者名
      高草木洋一
    • 学会等名
      第 12 回放射線生物学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Hyperpolarized Molecular Probes for in vivo Detection of Peptidase Activities2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Saito, Hiroyuki Yatabe, Iori Tamura, Ryo Ishida, Yohei Kondo, Tomohiro Seki, Akihiro Eguchi, Yoichi Takakusagi, Kazutoshi Yamamoto, Murali C. Krishna, Shinsuke Sando
    • 学会等名
      PACIFICHEM2021
    • 国際学会
  • [学会発表] QST 量子超偏極 MRI グループ (最近の研究活動の紹介)2021

    • 著者名/発表者名
      高草木洋一
    • 学会等名
      第 49 回日本磁気共鳴医学会大会スタディーグループ
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and development of the molecular probes for application of the hyperpolarized-NMR/MRI2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Takakusagi
    • 学会等名
      The 24th International Spin Symposium (SPIN2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] NIH 留学記: NIH の DNP 装置2021

    • 著者名/発表者名
      高草木洋一
    • 学会等名
      第 49 回日本磁気共鳴医学会大会スタディーグループ
    • 招待講演
  • [学会発表] 超偏極-核磁気共鳴代謝イメージング: 次世代の画像診断技術としての応用に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      高草木洋一
    • 学会等名
      第 49 回日本磁気共鳴医学会大会 教育講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 緩和機構の理解に基づく実用的な量子超偏極-核磁気共鳴分子プローブの設計2021

    • 著者名/発表者名
      谷田部浩行、近藤洋平、田村伊織、石田諒、関智宏、高草木洋一、大嶋野歩、兵藤文紀、松尾政之、山本和俊、Murali C. Krishna、齋藤雄太朗、山東信介
    • 学会等名
      量子生命科学会 第 3 回大会
  • [学会発表] 超偏極[1-13C]ピルビン酸核磁気共鳴分光法と代謝イメージングによる 前立腺がんのエネルギー代謝解析と治療効果予測2021

    • 著者名/発表者名
      高草木洋一、松尾政之、高草木香織、井上香織、兵藤文紀、Murali C. Krishna、市川和洋
    • 学会等名
      第 15 回 日本分子イメージング学会総会・学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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