2012 Fiscal Year Annual Research Report
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21220007
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
中田 力 新潟大学, 脳研究所, 教授 (50281720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 博中 新潟大学, 脳研究所, 教授 (20231128)
藤井 幸彦 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40283014)
鈴木 清隆 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (40303169)
HUBER Vincent 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (40422620)
辻田 実加 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (60397180)
西澤 正豊 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80198457)
柿田 明美 新潟大学, 脳研究所, 教授 (80281012)
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| Project Period (FY) |
2009-05-11 – 2014-03-31
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| Keywords | MRI / 7テスラ / MR microscopy / 解剖学的解像度 / 超高磁場 / MR spectroscopy / hyperpolarization / 機能画像 |
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| Research Abstract |
本研究は、疾患特異的な対象分子に特異的に結び付くリガンドを用いたリガンド型分子イメージングの開発により、対照とする微細組織に特異的な画像法を確立することを目的としている。プロジェクトは、リガンドの開発、MR測定技術の開発、信号補強アルゴリズムの開発、マイクロイメージング技術の開発の各々のサブプロジェクトからなる。本年度は開発、JJ Vicinal Coupling Proton Exchange（JJVCPE）法の実践として、17-O化合物の動物への投与を行った。具体的なターゲットは（１）アルツハイマー病のアミロイドを対象とした17O-PIB-JJVCPEと、（２）脳内での水分子の動態をとらえる17O-H2O-JJVCPEとに絞って行われている。前者については、世界に先駆けJJVPCE法を用いたアルツハイマー病モデルマウスの脳内アミロイドの可視化に成功した。後者については、近年、脳の高次機能、特に、意識の維持、記憶の保持に大きく関わっていることが明らかにされている脳における水分子の動態をコントロールする主役のひとつ、脳に豊富に存在する水チャンネル、アクアポリン４（AQP-4）をターゲットに研究を進めた。本研究では、その遺伝子を欠失させたアクアポリン４ノックアウトマウスを用いた17O-H2O-JJVCPEにより、脳における水動態が、astrocyteからVirchow-Robin間隙にAQP-4を通して流れ込む水分子に大きく依存することを初めて突き止めた。
また、信号補強アルゴリズムのもう一つの柱であるhyperpolarizationでは、本研究にて実用化した生体観測システムをイメージングに応用するための測定法の開発を継続し、生体ラット脳より8秒間の時間分解能にて、解糖系およびTCA回路の状態を同時に評価することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究者が開発した17O-H2O-JJVCPEによる生体における検索が施行可能となり、脳における水動態は、astrocyteからVirchow-Robin間隙にAQP-4を通して流れ込む水分子に依存することが世界で初めて明らかにされるという当初の目的以上の成果をあげた。また、他のサブプロジェクトも順調に推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は順調に推移しており、現時点においては研究進捗を阻害する問題点は認められない。脳における水動態の研究を次の段階に進めるためには、脳脈絡叢に存在するAQP-1の関与を詳細に検索しておく必要がある。そのためには、AQP-1遺伝子を欠損させたマウスで、AQP-4欠損マウスと同様に、17O-H2O-JJVCPEの実践を進める。
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[Journal Article] Cognitive impairment and cortical degeneration in neuromyelitis optica.2012
Author(s)
Saji E, Arakawa M, Yanagawa K, Toyoshima Y, Yokoseki A, Okamoto K, Otsuki M, Akazawa K, Kakita A, Takahashi H, Nishizawa M, Kawachi I.
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Journal Title
Ann Neurol.
Volume: 73
Pages: 65-76
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] MRI 20122012
Author(s)
Tsutomu Nakada
Organizer
The 27th APAP Congress
Place of Presentation
Busan, Korea
Year and Date
20120413-20120416
Invited
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