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

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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。