2015 Fiscal Year Research-status Report
Ｘ線あるいは重粒子線で誘発される組織のレドックス状態変化の画像解析
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26461901
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| Research Institution | National Institute of Radiological Sciences |
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Principal Investigator |
松本 謙一郎 国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, チームリーダー (10297046)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | レドックスイメージング / 重粒子線 / 放射線 / 酸化ストレス / フリーラジカル / レドックス感受性造影剤 / 磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線照射後の組織のレドックス状態の経日変化を磁気共鳴画像によるレドックスイメージングにより評価することを試みた。本年度は、レドックスイメージングのデータ解析法のブラッシュアップを行うと同時に、脳以外の組織（大腿部筋組織、回腸）についても解析を行った。
昨年度は脳の皮質にブラッグピークが位置するよう設定してMonoビームを照射したが、本年度はSOBPを用いて脳の深部までビームが当たるよう想定した。また本年度は皮質と髄質、海馬、脳室についてそれぞれ解析を行った。照射1日後と8日後を比較すると、照射1日後に全ての部位でMC-PROXYLの初期減衰速度k1が低下していたが、8日後は全ての部位で非照射群と同程度であった。k2は皮質と髄質と脳室で、非照射群よりも照射1日後が、また照射1日後よりも8日後のほうが遅くなる傾向が見られた。海馬ではk2の変化は見られなかった。
脳以外の組織では、脳で観察されたような明瞭なMC-PROXYLの造影効果は見られなかったが、MC-PROXYLのMR信号減衰の解析は可能であった。減衰曲線の形状も若干異なり、回腸ではk1とk2の領域が明瞭でなかった。また大腿部筋組織では分布の過程が見られMC-PROXYL投与2分程のところで信号のピークが見られた。
回腸では炭素線照射1日後にMC-PROXYLの減衰速度が増加した。2日後はバラつきが大きいが平均値は非照射群と同等の減衰速度を示し、4日後に再び非照射群よりも速い減衰速度を見せ、8日後には非照射群と同程度の減衰速度に戻った。
大外部筋組織の実験では、照射日に合わせた撮像日の確保が難しく、予定通り実験が進まない部分があったためデータが揃っていないが、照射1日後のMC-PROXYLの減衰速度が増加するように思われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度はマウス脳をターゲット臓器として評価法の確立を行い、X線あるいは炭素線を照射したマウス脳の磁気共鳴レドックスイメージング解析モデルを確立できた。これを用いて経時的観察を行い、放射線照射後の活性酸素種の影響が大きいタイミングを評価できると考えるに至った。
本年度は脳以外の組織においても同法を用いて評価を行い、異なる組織においても放射線照射後の比較的早い時期にレドックス状態の変化が生じていることを予想することができた。
以上のことから概ね計画通りに進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度は、セレン（Se）欠乏モデルマウスを作成して過酸化水素の影響を調べる予定である。Se欠乏は過酸化水素を分解するグルタチオンペルオキシダーゼの活性を低下させるので、放射線を照射したSe欠乏モデルマウスの組織内レドックス状態の経時変化を解析し、過酸化水素が主に影響するタイミングを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
法人統合に伴う居室等移動のため研究活動がほぼ停止した期間があり、Se欠乏モデルマウス作製のための予備実験に遅れが生じた。そのため、その実験とともに費用が次年度に繰り越された。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰越分はSe欠乏モデルマウス作製および飼育に使用する予定。
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[Journal Article] Brain contrasting ability of blood-brain-barrier-permeable nitroxyl contrast agents for magnetic resonance RedOx imaging2016
Author(s)
Matsumoto K, Yamasaki T, Nakamura M, Ishikawa J, Ueno M, Nakanishi I, Sekita A, Ozawa Y, Kamada T, Aoki I, Yamada K
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Journal Title
Magn. Reson. Med.
Volume: 76
Pages: 935-945
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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