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2013 Fiscal Year Annual Research Report

磁気共鳴分子マイクロイメージング開発

Research Project

Project/Area Number 21220007
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

中田 力  新潟大学, 脳研究所, 教授 (50281720)

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)
Project Period (FY) 2009-05-11 – 2014-03-31
KeywordsMRI / 7テスラ / MR microscopy / 解剖学的解像度 / 超高磁場 / MR spectroscopy / hyperpolarization / 機能画像
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JJ Vicinal Coupling Proton Exchange(JJVCPE)法の実践の最終段階として、17-O化合物の疾患モデル病態解析への応用を行った。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、前年度方法論を確立したPIBイメージングの手法をさらに高空間分解能化し、信号補強アルゴリズムとして独自に開発したk-apace statisticsを画像再構成に用いることにより、世界で初めて老人班特異的ligandを用いた高空間分解能MRIを生きたアルツハイマー病モデルマウスにて撮像し、論文化している。
後者については、前年度方法論を確立し、水チャンネル、アクアポリン4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により実証、論文化された脳水動態の生体における評価手法を発展させ、アルツハイマー病のアミロイドβおよびその凝集体である老人班蓄積の原因としてVirchow-Robin腔から髄液に流れ込む水動態の障害が関与していることをアルツハイマー病モデルマウスにて実証した。同時にこの水動態の障害は脳における老人班が出現する前に既に観察されていることを突き止め、この手法を応用することにより、アルツハイマー病発症前診断をMRIにて行いえる可能性を示した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Expansion of sensorimotor cortical activation for unilateral hand motion during contralateral hand deafferentation2014

    • Author(s)
      Kurabe S, Itoh K, Matsuzawa H, Nakada T, Fujii Y
    • Journal Title

      Neuroreport

      Volume: 25巻 Pages: 435-439

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000138

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ligand-Based Molecular MRI: O-17 JJVCPE Amyloid Imaging in Transgenic Mice2014

    • Author(s)
      Suzuki K, Igarashi H, Huver VJ, Kitaura H, Kwee IL, NAkada T
    • Journal Title

      J Neuroimaging

      Volume: 24 Pages: e1-4

    • DOI

      10.1111/jon.12091

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water influx into cerebrospinal fluid is primarily controlled by aquaporin-4, not by aquaporin-1: 17O JJVCPE MRI study in knockout mice2014

    • Author(s)
      Igarashi H, Tsujita M, Kwee IL, Nakada T
    • Journal Title

      Neuroreport

      Volume: 25 Pages: 39-43

    • DOI

      10.1097/WNR.0000000000000042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human brain detects short-time nonlinear predictability in the temporal fine structure of deterministic chaotic sounds2014

    • Author(s)
      Itoh K, Nakada T
    • Journal Title

      Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys

      Volume: E87 Pages: 042916-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.87.042916

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detectability of Neural Tracts and Nuclei in the Brainstem Utilizing 3DAC-PROPELLER2014

    • Author(s)
      Nishikawa T, Okamoto K, Matsuzawa H, Terumitsu M, Nakada T, Fujii Y
    • Journal Title

      J Neuroimaging

      Volume: 24 Pages: e1-7

    • DOI

      10.1111/jon.12027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of aquaporin-4 significantly increases regional cerebral blood flow2013

    • Author(s)
      Igarashi H, Tsujita M, Suzuki Y, Kwee IL, Nakada T
    • Journal Title

      Neuroreport

      Volume: 24巻 Pages: 324-328

    • DOI

      10.1097/WNR.0b013e32835fc827.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo monitoring of arterially transplanted bone marrow mononuclear cells in a rat transient focal brain ischemia model using magnetic resonance imaging2013

    • Author(s)
      Kamiya N, Ueda M, Igarashi H, Nishiyama Y, Suda S, Okubo S, Inaba T, Katayama Y
    • Journal Title

      Neurol Res

      Volume: 35 Pages: 573-579

    • DOI

      10.1179/1743132813Y.0000000171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ictal near-infrared spectroscopy and electrocorticography study of supplementary motor area seizures2013

    • Author(s)
      Sato Y, Fukuda M, Oishi M, Shirasawa A, Fujii Y
    • Journal Title

      J Biomed Opt

      Volume: 18 Pages: 76022

    • DOI

      10.1117/1.JBO.18.7.076022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Related citations Select item 2353234614. Observation of the neurohypophysis, pituitary stalk, and adenohypophysis during endoscopic pituitary surgery: demonstrative findings as clues to pituitary-conserving surgery2013

    • Author(s)
      Yoneoka Y, Watanabe N, Okada M, Fujii Y
    • Journal Title

      Acta Neurochir (Wien)

      Volume: 155 Pages: 1049-1055

    • DOI

      10.1007/s00701-013-1687-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous middle cerebral artery dissection demonstrated by high-resolution T1-weighted 3D image2013

    • Author(s)
      Uemura M, Akaiwa Y, Toriyabe M, Mashima T, Terajima K, Shimohata T, Igarashi H, Nakada T, Nishizawa M
    • Journal Title

      Cerebrovasc Dis

      Volume: 36 Pages: 243-244

    • DOI

      10.1159/000353873

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Alzheimer Patients Show Significant Disturbance in Water Influx into CSF Space Strongly Supporting β-amyloid Clearance Hypothesis

    • Author(s)
      Nakada T, Igarashi H, Suzuki Y, Kwee IL
    • Organizer
      66th Annual Meeting of the American Academy of Neurology
    • Place of Presentation
      米国、フィラデルフィア
  • [Presentation] High field MRI imaging at 7T

    • Author(s)
      Nakada T
    • Organizer
      WCN 2013: Vienna - World Federation of Neurology
    • Place of Presentation
      オーストリア、ウィーン
    • Invited
  • [Remarks] 新潟大学 脳研究所 統合脳機能研究センター

    • URL

      http://coe.bri.niigata-u.ac.jp/index.php

URL: 

Published: 2015-05-28  

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