NMR顕微鏡を用いた脳機能診断の研究

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〔研究の目的〕本課題は医薬品等低濃度化合物の微小領域におけるNMR画像と局所スペクトロスコピーを活用した生体機能診断法開発, 生体機能への薬理効果の非侵襲モニタ法開発のための基礎研究である.〔研究成果〕(1)フッ素化糖2-デオキシー2-フルオローD-グルコース(FDG), 2-デオキシー2-フルオローD-ガラクトース(FDCal)を合成し, マウス体内動態を^<19>F.NMRで追跡した. 測定周波数254MHzで代謝産生物の識別同定を, 94MHzで定量を行った. 体内フッ素化合物濃度は最大で3mmol/kgであった. スペクトルの経時変化よりFDGalはマウス体内でリン酸化を受けたのち, ウリジルジリン酸体となり, さらにグルコース体に変換されることが示された. UDP-FDGalからUDP-FDGへの変換はこれまで報告されたことがないが, 本研究でNMR法がホスホウリジルトランスフェラーゼ活性の指標を与え得ることを示した. これは酵素活性in vivo測定の可能性を開拓したものであり, 画期的である. (2)FDGal体内動態をin vivo^<19>F NMRで追跡した. FDGal→FDGal-6-P→UDP-FDGal→UDP-FDG→FDG-1-Pの過程がスペクトル上に示され, in vitro測定の結果が支持された. フッ素化糖の^<19>F in vivo NMRをマウスの様な小動物で観測した最初の結果である. (3)^<31>P NMRによりマウス及びネズミの脳内代謝活性測定に成功した. (4)^<19>F NMR画像作成のため, パソコン上でのデータ処理システムを作成した. NMR測定装置とデータ処理用PC9801はOSが異なるため, 測定データ転送にはソフトウエアを入手する必要が生じ, 時間を要した.〔今後の研究の展開〕低濃度化合物の^<19>F NMR in vivo機能モニタが実用化に向け大きく前進した. さらに選択パルスシステムの導入により化学シフト画像作成の見通しを得た.