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2022 年度 実績報告書

in vivo MR顕微鏡による細胞レベルラジオミクス

研究課題

研究課題/領域番号 20H03623
研究機関京都大学

研究代表者

上野 智弘  京都大学, 医学研究科, 助教 (10379034)

研究分担者 杉本 直三  京都大学, 医学研究科, 教授 (20196752)
麻生 俊彦  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 副チームリーダー (50397543)
木下 政人  京都大学, 農学研究科, 准教授 (60263125)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード磁気共鳴映像法 / 小型魚類 / 個体識別
研究実績の概要

我々は、軟組織の鑑別に優れているMRI(磁気共鳴映像法)を高解像度化し、顕微鏡として使用可能なMR顕微鏡の開発を行なってきた。そして、MR顕微鏡により、ヒトの病気の発症や進行をモデル化したヒト疾患モデルメダカを、生きたまま個体ごとに経時的に可視化してきた(in vivo MR顕微鏡)。本研究では、in vivo MR顕微鏡において、高い解像度で様々な画像パラメータを融合するラジオミクスを行うことで、ヒト疾患モデルでの病態のより詳しい把握による診断精度や予後予測精度の向上を目指している。本年度は、遺伝的に均質な近交系メダカにおいても、環境の均質性を担保させた状態で、個体ごとに生きたままの経時的観測が可能となる個体識別法についての論文を上梓した。個体識別法は、ヒト疾患モデルにおいて、環境の均質性を維持した経時観察が可能となるため、均質な遺伝環境下で飼育環境の違いによる疾患の発生や進行過程のばらつきを抑えて、高い精度でヒト疾患モデルでの病態の把握ができるために重要である。また、in vivo MR顕微鏡により、ヒト疾患メダカモデルの脳が野生型の脳と異なることを見出し、その再確認を行うとともに、成長の時間軸全体でその差を評価することができた。また、そのヒト疾患メダカモデルでの病態変化について、解析を行い、疾患の発症や進行について、一つの仮説を得ることができた。仮説の検証については、引き続き行なっている。また、受信用チャンネルを増設したMR顕微鏡の既存機において、発生した不具合の修理は完了した。しかし、新たな不具合が見出されたため、原因の調査を行ったが、その特定には至っていない。一方で、in vivo MR顕微鏡での高解像度化のために、圧縮センシングの導入を行なった。撮像バラメータや再構成パラメータの最適化を行うことで、撮像時間の延長を行うことなしに高解像度化を実現することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Individual identification of inbred medaka based on characteristic melanophore spot patterns on the head2023

    • 著者名/発表者名
      Hajime Morizumi, Naomi Sugimoto, Tomohiro Ueno
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 659

    • DOI

      10.1038/s41598-023-27386-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Distribution pattern of dark spots on the head of medaka for individual identification over time2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Morizumi, Naomi Sugimoto, Tomohiro Ueno
    • 学会等名
      17th International Zebrafish Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Individual identification of medaka using a distribution pattern of dark spots on the head2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Morizumi, Naomi Sugimoto, Tomohiro Ueno
    • 学会等名
      28th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
  • [学会発表] MR頭微鏡を用いたヒト疾患メダカモデルのin vivo撮像での圧縮センシングによる高解像度化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      清水樹、杉本直三、上野智弘
    • 学会等名
      第50回日本磁気共鳴医学会大会
  • [備考] 遺伝子・環境が同じメダカを頭の斑点で識別―均質な実験動物のバイオメトリクス―

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-01-20-2

  • [備考] Connecting the dots

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/982963

  • [備考] Connecting the dots

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/en/research-news/2023-03-17

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公開日: 2023-12-25  

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