2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of cell viability imaging using MEMRI
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24300167
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
青木 伊知男 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 分子イメージング診断治療研究部, チームリーダー (10319519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 茂芳 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40583068)
田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 造影剤 / MRI / マンガン / 細胞周期 / pH / 反応性 / センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノ粒子キャリアによる薬剤送達技術とマンガン造影MRIを組合せ、細胞生存性を反映した生体イメージングを可能とする「細胞生存性イメージング」の開発および前臨床モデルでの生体適用を行った。今年度は具体的には、①Mn造影剤がどのように細胞の生存性と細胞周期を反映するか、そのメカニズムについて検討した結果、細胞周期が停止した場合にCa2+代謝が変化することで取り込み量が減少することが示唆された。ただし、細胞表面においては、Mn造影剤付着して、造影剤の分子運動が制限されることによるT1短縮（T1強調画像における信号増強）が生じるため、死細胞においても信号上昇が一定量生じる事が示唆された。②腫瘍細胞の低pHに応答するマンガン造影剤を開発し、静脈投与後の早い時間帯に腫瘍内部の当該部位で反応し、周辺のタンパク等に付着することで増感効果が生じ、著しい信号上昇を示すことを前臨床モデルにおいて実証した。その成果は極めて評価の高い国際誌に掲載されると共に、プレス発表によってメディアなどに掲載され大きな反響があった。その際に、脂肪などが生じる高信号は、誤認の原因となるため、③低磁場MRIにおいて脂肪を消去する技術を開発し、モデルにおいて適用した。④米国NIHと超高磁場MRI開発とその応用、微量な造影剤を検出コイルや位相マップ等について議論し、Mn造影剤の応用に関する次の展開を見いだし、文科省科研費に応募した。以上の取り組みにより、Mn造影剤が細胞生存性を反映することが示され、さらにpHに反応してがん内部で造影剤を放出し、信号を増感する新たなセンサー型造影剤の開発に成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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