炎症性筋疾患の非侵襲および高感度診断技術の開発

炎症性肌肉疾病无创、高灵敏诊断技术的开发

• 批准号: 22K07744
• 负责人: 水野 希
• 金额: $ 2.66万
• 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-22K07744/
• 关键词: 筋炎; 炎症; レドックス; DNP; ニトロキシルラジカル

炎症性筋疾患は筋繊維が障害され炎症により様々なメディエーターが活性化し、炎症細胞による多量の活性酸素（Reactive Oxygen Species:　ROS）が産生されることが知られている。難病疾患である筋ジストロフィーは骨格筋の壊死・再生を主病変とし筋の萎縮・筋力が低下する遺伝性筋疾患であり、持続的な炎症が主因となり骨格筋に様々な症状を有することが知られている。筋炎の診断には筋生検での炎症細胞の確認が必要であり侵襲的かつ苦痛を伴うため、経日的な検査は困難である。そのため、筋肉の炎症を高感度かつ非侵襲的に検査する技術の開発が望まれている。超偏極技術（DNP）は、電子スピンおよび核スピンの2つの量子の相互作用を利用して、MRIの感度を高め、MRIで酸化還元（レドックス）反応や、細胞死、癌代謝などを可視化できる新しい診断技術である。本研究では、DNP-MRIおよび炎症で産生される活性酸素との反応性を有するレドックス感受性DNP造影剤を用いた炎症性筋炎の高感度可視化法を開発し、筋ジストロフィーモデルマウスでの本法の有用性を実証することを目的として研究を進めている。初年度は、筋炎の計測のため、マウスの下肢に適合する局所高感度検出器の開発、炎症モデルの作製、さらには、ミトコンドリアとのプローブ反応性検討を実施した。

众所周知，在炎症性肌肉疾病中，肌肉纤维受到损害，并且由于炎症而激活各种介质，并且大量活性氧（ROS）由炎症细胞产生。肌肉营养不良是一种无法治愈的疾病，是一种遗传性肌肉疾病，其中肌肉萎缩并削弱了肌肉，主要是由于坏死和骨骼肌的再生，并且已知由于持续性炎症而导致骨骼肌的多种症状。肌炎的诊断需要通过肌肉活检来确认炎症细胞，这是侵入性和痛苦的，使每日测试变得困难。因此，需要开发可以以高度敏感和无创的方式测试肌肉炎症的技术。超极化技术（DNP）是一种新的诊断技术，可以利用两个量子的相互作用，电子自旋和核自旋，以提高MRI的敏感性，并可视化氧化还原反应，细胞死亡，癌症代谢等。在这项研究中，我们使用对DNP-MRI和炎症产生的活性氧反应的氧化还原敏感的DNP造影剂开发了一种高度敏感的可视化方法，用于炎症性肌炎，并正在进行研究，以证明该方法在肌肉营养不良症模型中的有用性。在第一年，我们开发了一个局部敏感的检测器，该检测器适合小鼠的下肢，创建了炎症模型，甚至检查了与线粒体的探针反应性以测量肌炎。

项目成果

Imaging tissue metabolism using dynamic nuclear polarization (DNP) MRI

使用动态核极化 (DNP) MRI 对组织代谢进行成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Fuminori Hyodo;Masayuki Matuso
• 通讯作者: Masayuki Matuso

Development of low filed dynamic nuclear polarization (DNP)-MRI for large animals and imaging oxidative stress on acute hepatitis rats

大型动物低场动态核极化 (DNP)-MRI 的开发和急性肝炎大鼠氧化应激成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Fuminori Hyodo;Hinako Eto;Tatsuya Naganuma;Abdelazim Elsayed Elhelaly; Masaharu Murata;Yoshifumi Noda;Hiroki Kato;Masayuki Matsuo
• 通讯作者: Masayuki Matsuo