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2022 年度 実施状況報告書

超偏極MRIと高磁場NMRを用いた腫瘍内レドックス代謝機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K07247
研究機関岐阜大学

研究代表者

野澤 麻枝  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任助教 (90802786)

研究分担者 兵藤 文紀  岐阜大学, 高等研究院, 准教授 (10380693)
松尾 政之  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40377669)
ABDELAZIMELSAYED ABDELAZIMELHELALY  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 研究員 (50939270)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード超偏極 / レドックス / NMR / メタボロミクス
研究実績の概要

腫瘍は細胞内の異常な代謝やがん遺伝子シグナルにより活性酸素(ROS)レベルは増加し、 酸化還元(レドックス)状態の生体適合のため、抗酸化活性が著しく高まる異常なレドックス状態を形成している。我々はこれまでにレドックスを指標とする腫瘍の早期診断および治療効果の早期評価技術への展開を目指した研究を推進し、レドックス感受性電子スピンプローブ(CmP)による早期のレドックス変動を磁気共鳴装置(MRI/DNP-MRI)での可視化に成功した。しかしながら、CmPの検出に寄与する腫瘍内のレドックス分子の動態は不明である。すなわち、CmPが描写する腫瘍内レドックス異常についてCmPのレドックス代謝機構を腫瘍内レドックス分子と関連付け解析することで、生体レドックスイメージングでの診断におけるレドックス反応の本質が理解でき、そのレドックス分子・機構を指標とする新たな診断・治療計画への展開が期待できる。そこで、本研究では非侵襲的に腫瘍のレドックス代謝を可視化する超偏極MRI/CmP技術と800MHz高磁場NMRを用いたプローブ代謝および腫瘍内レドックス分子に特化したレドックスメタボロミクスを構築し、生体計測での腫瘍内レドックス変動分子のメカニズム解明を目的として研究を推進した。初年度は、膵癌移植モデルマウスを作製して腫瘍のレドックス状態を可視化するとともに、CmPとの反応にによる代謝物解析のためNMR計測の条件検討を実施した。

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

当初の計画通り、レドックス計測および組織のNMRメタボロミクスの条件検討を進めている。

今後の研究の推進方策

レドックスプローブを投与した各臓器におけるプローブ代謝物のNMRメタボロ解析を進める。またレドックス代謝との対応の検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究計画が当初予定よりもスムーズに進んだだめ。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Continuous monitoring of postirradiation reoxygenation and cycling hypoxia using electron paramagnetic resonance imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Kawai Tatsuya、Matsuo Masayuki、Takakusagi Yoichi、Saito Keita、Hyodo Fuminori、Devasahayam Nallathamby、Matsumoto Shingo、Kishimoto Shun、Yasui Hironobu、Yamamoto Kazutoshi、Krishna Murali C.
    • 雑誌名

      NMR in Biomedicine

      巻: 35 ページ: e4783

    • DOI

      10.1002/nbm.4783

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Noninvasive Diagnosis of the Mitochondrial Function of Doxorubicin-Induced Cardiomyopathy Using In Vivo Dynamic Nuclear Polarization?Magnetic Resonance Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Yukie、Akahoshi Tomohiko、Eto Hinako、Hyodo Fuminori、Murata Masaharu、Tokuda Kentaro、Eto Masatoshi、Yamaura Ken
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 11 ページ: 1454~1454

    • DOI

      10.3390/antiox11081454

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of Hyperpolarized 13C Pyruvate Magnetic Resonance Spectroscopy for Monitoring Epilepsy2022

    • 著者名/発表者名
      Abdelazim Elsayed Elhelaly, Fuminori Hyodo, Norikazu Koyasu, Masayuki Matsuo
    • 学会等名
      第50回日本磁気共鳴医学会大会
  • [学会発表] Usage of Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Magnetic Resonance Spectroscopy Depicts Efficacy of Chemotherapeutic and Radiotherapeutic anticancer interferences2022

    • 著者名/発表者名
      Abdelazim Elsayed Elhelaly, Fuminori Hyodo, Norikazu Koyasu, Hiroyuki Tomita, Masaharu Murata, Yoshifumi Noda, Hiroki Kato, Masayuki Matsuo
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 31st Annual Meeting

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公開日: 2023-12-25  

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