MRレポーター遺伝子を用いた単一細胞MR画像追跡による神経膠芽腫脳内浸潤の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22659259
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 有田 英之 大阪大学, 医学系研究科, 招へい研究員 (60570570)
• 研究分担者: 木下 学 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (40448064) ; 吉岡 芳親 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任教授(常勤) (00174897)
• キーワード: MRI / レポーター遺伝子 / 膠芽腫

研究概要

本研究ではmagAというバクテリアより単離した遺伝子を真核細胞内で過剰発現させることにより、MagAタンパク質が細胞質に磁性体を蓄積する封入体を形成するという特徴を利用して、1細胞レベルでの細胞観察をin vivo MRイメージングで達成しようというものである。
前年度のmagA遺伝子の単離に引き続き、本年度はin vivo imagingを中心に研究を進めた。前年度に得られたpCAG-magA-IRES-neoプラスミドベクターをラットC6細胞にstable transfectionし、neomycin存在下に細胞の選択を行った。これによりC6-magA-IRES-neoを得ることができた。細胞培養液中のFeイオンの濃度を上昇させて培養することにより、野生型C6に比べて大幅にC6-magA-IRES-neoでは細胞内に磁性体が蓄積されていることが、鉄染色とMRI撮影により確認された。
次に、同細胞株をBalb/cnu/nuヌードマウスの頭蓋内に移植した。マウス定位脳手術装置下に右前頭葉に10^6個のC6-magA-IRES-neoを注入、生着させ、その様子をMRIで経時的に撮影した。実験動物にはFe濃度を10%に上昇させた飼料を与えた。その結果、移植部にT2で低信号である領域を確認することができ、MRI撮影後採取した脳組織を鉄染色を含めて種々の染色法で検討すると、確かに同部位に磁性体が蓄積した細胞集団が増殖していることが確認できた。
上記実験結果から我々の予想通り、magA遺伝子はin vivo MR imagingのレポーター遺伝子と成りうることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Cardiac-cycle related volume change in unruptured cerebral aneurysms : a detailed volume quantification study using 4DCTA (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuroda J, Kinoshita M, Tanaka H, Nishida T, Nakamura H, Watanabe Y, Tomiyama N, Fujinaka T, Yoshimine T
  • 雑誌名: Stroke 巻: 43(1) ページ: 61-66
  • DOI: doi:10.1161/STROKEAHA.111.626846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slower growth of skull base meningiomas compared with non-skull base meningiomas based on volumetric and biological studies (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto N, Rabo CS, Okita Y, Kinoshita M, Kagawa N, Fujimoto Y, Morii E, Kishima H, Maruno M, Kato A, Yoshimine T
  • 雑誌名: J Neurosurg 巻: 116(3) ページ: 574-580
  • DOI: doi:10.3171/2011.11.JNS11999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of (11)C-methionine PET parametric response map for monitoring WT1 immunotherapy response in recurrent malignant glioma (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuyoshi Chiba
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery
  • DOI: 10.3171/2011.12.JNS111255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatitis B virus reactivation associated with temozolomide for malignant glioma : a case report and recommendation for prophylaxis (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Y, Hashimoto N, Kinoshita M, Miyazaki Y, Tanaka S, Yakushijin T, Takehara T, Kagawa N, Yoshimine T
  • 雑誌名: Int J Clin Oncol
  • DOI: doi:10.1007/s10147-011-0294-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of cerebral artery motion during the cardiac cycle (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida T, Kinoshita M, Tanaka H, Fujinaka T, Yoshimine T
  • 雑誌名: AJNR Am J Neuroradiol 巻: 32(11) ページ: E206-208
  • DOI: doi:10.3174/ajnr.A2354
  • 査読あり
• [雑誌論文] (11) C-methionine uptake and intraoperative 5-aminolevulinic acid-induced fluorescence as separate index markers of cell density in glioma : A stereotactic image-histological analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arita
  • 雑誌名: Cancer
  • DOI: 10.1002/cncr.26445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical characteristics of meningiomas assessed by (11)C-methionine and (18)F-fluorodeoxyglucose positron-emission tomography (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arita
  • 雑誌名: Journal of Neurooncology
  • DOI: 10.1007/s11060-011-0759-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hemifacial spasm caused by intra-axial brainstem cavernous angioma with venous angiomas (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arita
  • 雑誌名: British Journal of Neurosurgery
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging ^<18>F-fluorodeoxy glucose/^<11>C-methionine uptake decoupling for identification of tumor cell infiltration in peritumoral brain edema (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kinoshita
  • 雑誌名: Journal of Neurooncology 巻: 106(2) ページ: 417-425
  • DOI: 10.1007/s11060-011-0688-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD166/Activated leukocyte cell adhesion molecule is expressed on glioblastoma progenitor cells and involved in the regulation of tumor cell invasion (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kijima
  • 雑誌名: Neurooncology
  • DOI: 10.1093/neuonc/nor202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of tumor volume related to peritumoral edema in intracranial meningioma treated with extreme hypofractionated stereotactic radiation therapy in three to five fractions (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Morimoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Clinical Oncology 巻: 41(5) ページ: 609-616
  • DOI: 10.1093/jjco/hyr022
  • 査読あり
• [学会発表] クッシング病診断における静脈血サンプリング～診断基準における位置づけからの検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有田英之
  • 学会等名: 第22回日本間脳下垂体腫瘍学会
  • 発表場所: 東京ステーションコンファレンス(東京)
  • 年月日: 2012-02-25
• [学会発表] IgG4関連下垂体炎における下垂体炎組織と周辺炎症性硬膜組織の違い (2012)
  • 著者名/発表者名: 木下学
  • 学会等名: 第22回日本間脳下垂体腫瘍学会
  • 発表場所: 東京ステーションコンファレンス(東京)
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] 非造影グリオーマ病変ではFDG/11C-methionine PET非同期度が腫瘍細胞密度を反映する (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下学
  • 学会等名: 第29回日本脳腫瘍学会学術集会
  • 発表場所: 水明館(岐阜県)
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] 神経膠腫手術においてアミノ酸PET画像誘導と5-ALA蛍光診断の併用は有用か? (2011)
  • 著者名/発表者名: 有田英之
  • 学会等名: 第29回日本脳腫瘍学会学術集会
  • 発表場所: 水明館(岐阜県)
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Voxel-wise analysis of FDG and 11C-methionine PET can accurately detect glioma infiltration in the MR T2-hyper-intense area (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kinoshita
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 11C-methionine uptake and intraoperative 5-aminolevulinic acid induced fluorescence are separate index markers of cell density in gliomas : a stereotactic image-histological analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Arita
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] FDG/11C-methionine PET非同期度解析はグリオーマの脳組織浸潤度の定量的評価を可能にする (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下学
  • 学会等名: 第70回日本脳神経外科学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] アミノ酸PET画像と5-ALA術中蛍光診断併用はグリオーマ手術に有用か? (2011)
  • 著者名/発表者名: 有田英之
  • 学会等名: 第70回日本脳神経外科学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Segmentation of tumor infiltrative and vasogenic edema in brain tumors using voxel-wise analysis of 11C-methinonine and FDG PET and its comparison with diffusion tensor imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kinoshita
  • 学会等名: International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) 19th Scientific Meeting
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2011-05-09
• [学会発表] PET画像誘導下神経膠腫手術における5-ALA術中蛍光診断の意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有田英之
  • 学会等名: 第1回ボルフィリン-ALA学会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス百年記念館(東京)
  • 年月日: 2011-05-07
• [学会発表] 先端巨大症における術前TRH反応性と腫瘍体積の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有田英之
  • 学会等名: 第87回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2011-04-21