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

使用超极化 MRI 和高场 NMR 阐明肿瘤内氧化还原代谢机制

• 批准号: 22K07247
• 负责人: 野澤 麻枝
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07247/
• 关键词: 超偏極; レドックス; NMR; メタボロミクス; 癌; DNP; 高磁場NMR

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。

由于细胞内代谢异常和癌基因信号，肿瘤增加了活性氧（ROS）水平，并且由于氧化还原态的生物相容性，导致异常的氧化还原态具有抗氧化活性的显着增加。到目前为止，我们已经促进了旨在早期诊断肿瘤和使用氧化还原对治疗效果的早期评估的研究，并使用磁共振仪器（MRI/DNP-MRI）成功地使用了氧化还原敏感的电子自旋探针（CMP）来成功可视化早期的氧化还原波动。但是，肿瘤内氧化还原分子的动力学有助于检测CMP的疾病。换句话说，通过将CMP的氧化还原代谢机制与肿瘤内氧化还原分子的氧化还原代谢机制联系起来，用于CMP所描述的肿瘤内氧化还原异常，我们可以使用生物氧化还原的诊断中诊断中氧化还原反应的本质，并预计将使用诊断剂和治疗planes和Redox Sorrecs Sorrecs Sorrecs Sorrecs Solecs and Imaginer进行诊断。因此，在这项研究中，我们使用高极化MRI/CMP技术构建了用于探针代谢和肿瘤内氧化还原分子的氧化还原代谢组学，该技术可视化肿瘤氧化还原代谢无创和800MHz高磁场NMR，并通过机器人构建机械构造的目标，并促进了型号的研究。测量。在第一年，产生了胰腺癌的小鼠移植模型来可视化肿瘤的氧化还原状态，并检查了基于与CMP反应的NMR测量条件以分析代谢物。

项目成果

Usage of Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Magnetic Resonance Spectroscopy Depicts Efficacy of Chemotherapeutic and Radiotherapeutic anticancer interferences

使用溶解动态核极化磁共振波谱描述化疗和放疗抗癌干扰的功效

• 发表时间: 2022
• 作者: 'Abdelazim Elsayed Elhelaly;Fuminori Hyodo;Norikazu Koyasu;Hiroyuki Tomita;Masaharu Murata;Yoshifumi Noda;Hiroki Kato;Masayuki Matsuo
• 通讯作者: Masayuki Matsuo

Application of Hyperpolarized 13C Pyruvate Magnetic Resonance Spectroscopy for Monitoring Epilepsy

超极化13C丙酮酸磁共振波谱在癫痫监测中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Abdelazim Elsayed Elhelaly;Fuminori Hyodo;Norikazu Koyasu;Masayuki Matsuo
• 通讯作者: Masayuki Matsuo