Measurement of molecular pathogenesis of pancreatic cancer using cell function detection MRI contrast agents

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MRIは空間分解能と非侵襲という利点を持つ反面、疾患部位の検出感度が不利な点を有する。本研究ではMRI診断の精度と感度を向上させ、単なる形態診断法とし用いるのではなく、病態の機能・代謝イメージングを可能とする新しい高感度MRIナノ造影剤の開発を目指す。タンパク質ナノカプセルをMRIナノ造影剤のベースとして様々に機能化し、分子標的により組織・細胞選択性の付与、機能性MRI造影剤の内包、 病態の細胞シグナルに応答したMRIシグナルの増幅を実現する。MRIナノ造影剤によって組織レベルまでしか検出できなかったMRI診断の役割を、細胞から分子レベルの病態を見出す非侵襲の機能イメージングへと発展させる。今年度、動的核偏極(dynamic nuclear polarization; DNP)を利用し、遺伝子改変した膵癌自然発生マウス(KPCマウス)の膵癌組織をDNP-MRI撮影することによって膵癌の検出可能であるかをまず確認した。造影剤には一般的なDNP-MRIの造影剤であるニトリキシルラジカルを有するDNP-MRI造影剤3-Carbamoyl PROXYL (CmP)を利用した。KPCマウス尾静脈よりCmPを投与し、膵臓付近の腹部表面にDNP-MRIのコイルを設置し、ベンチトップ型DNP-MRIを用いて撮影を経時的に行った。癌組織周辺に優位なCmPのシグナルを確認し、またニトロキシラジカルのレドックス代謝も確認した。DNP-MRIの有用性が示された一方、DNP-MRI撮影において検出可能な投与量が非常に多いため、より低濃度で高感度なナノ造影剤の開発も同時に行っており、その性能評価中である。