画像診断医学部
研究活動の概要

画像診断医学部では、○先進診断機器開発研究室、○放射性同位元素診断研究室、○心血管撮像研究室、○画像解析研究室の四つの研究室の基に、PET、SPECTおよびMRIなどの最先端画像診断機器を使った新しい撮像技術と解析手法にかかる開発研究を行っている。

空間解像度と時間解像度に優れる血管造影やCT、MRIと、組織血流量、基質代謝量、種々リガンドの受容体結合能などの機能的診断が可能なPET, SPECT技術を融合して新しい次元で病態の特徴づけを目指している。

限りなく無侵襲的なイメージング法の開発と実用化、実際の医療での利用を推進し、また国際研究ネットワークと国内外の研究機関等との連携をもとに、病態理解と新規治療技術の評価を目的とする多施設臨床研究に貢献している。

2015年の主な研究成果

臨床診断技術の分野では、以下のような成果が得られた。

  • PET装置の画像精度の向上、特に高感度化された3D PETにおける定量精度の確保
  • 既存臨床SPECT装置を使った画像再構成と機能画像の定量化プログラムの実用化
  • 15O放射性ガスの飛散の軽減に資する供給機構の実用化と、安全管理に向けた基準の提案書の策定
  • 新規なMRI撮像シーケンスと画像解析技術に基づく脳内ネットワークのイメージング評価
  • 全身臓器の組織血流量を無侵襲に定量評価する技術整備
  • 孤発性小動物低酸素脳症モデル動物における、遅延性の脳障害のイメージング
  • もやもや病疾患に関連する遺伝子をknockoutしたマウスの深部脳循環低下
  • 高次脳機能障害を伴う孤発性脳虚血モデルマウスにおける酸素消費量と酸素摂取率の低下

15O標識水は不活性な理想的な組織血流量の診断薬であるが、臓器毎に動態と形態情報を組み込んだ解析が不可欠であったため、脳と心筋など一部の臓器以外では実用化には至っていない。現在までに、肝臓（肝動脈・門脈支配毎）、膵臓、腎臓、腸管壁を対象に健常者およびミニブタを対象とした撮像実験をが行われ、それぞれの臓器毎に組織血流量のデータベースが構築でき、循環器疾患の新しい病態指標を与えるツールとして期待されるに至った。

体内に埋め込む医療機器（ステントやクリップ等）のMRIへの適合性は、物理的背景を基に標準化された評価技術が必要である。企業との共同研究により、American Society for Testing and Materials（ASTM）規格に準じる評価環境が整備され、国内では3TMRIを利用した唯一の試験環境が整備された。患者IDブレスレットや心電図リード線などによる火傷の事故が発生する中、2015年にASTM試験を実施したか否かを添付文書に明記することが義務付けられることから、今後のニーズが期待される。

以上のように、新規イメージング技術の開発と整備に基づき、前臨床研究から臨床研究への橋渡しに貢献することが期待された。今後さらにニーズが増えると考えられた。

研究業績
  1. Hattori Y, Enmi J, Kitamura A, Yamamoto Y, Saito S, Takahashi Y, Iguchi S, Tsuji M, Yamahara K, Nagatsuka K, Iida H, Ihara M. A Novel Mouse Model of Subcortical Infarcts with Dementia. The Journal of Neuroscience. 35, 3915-3928, 2015.
  2. Hori Y, Ihara N, Teramoto N, Kunimi M, Honda M, Kato K, Hanakawa T. Noninvasive quantification of cerebral metabolic rate for glucose in rats using F-18-FDG PET and standard input function. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 35, 1664-1670, 2015.
  3. Kanazaki K, Sano K, Makino A, Shimizu Y, Yamauchi F, Ogawa S, Ding N, Yano T, Temma T, Ono M, Saji H. Development of anti-HER2 fragment antibody conjugated to iron oxide nanoparticles for in vivo HER2-targeted photoacoustic tumor imaging. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 11, 2051-2060, 2015.
  4. Kida I, Enmi J, Iida H, Yoshioka Y. Asymmetrical intersection between the middle cerebral artery and rhinal vein suggests asymmetrical gustatory cortex location in rodent hemispheres. Neuroscience Letters. 589, 150-152, 2015.
  5. Kondo N, Temma T, Deguchi J, Sano K, Ono M, Saji H. Development of PEGylated peptide probes conjugated with F-18-labeled BODIPY for PET/optical imaging of MT1-MMP activity. Journal of Controlled Release. 220, 476-483, 2015.
  6. Kondo N, Temma T, Shimizu Y, Ono M, Saji H. Radioiodinated Peptidic Imaging Probes for in Vivo Detection of Membrane Type-1 Matrix Metalloproteinase in Cancers. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 38, 1375-1382, 2015.
  7. Matsuoka K, Yasuno F, Taguchi A, Yamamoto A, Kajimoto K, Kazui H, Kudo T, Sekiyama A, Kitamura S, Kiuchi K, Kosaka J, Kishimoto T, Iida H, Nagatsuka K. Delayed atrophy in posterior cingulate cortex and apathy after stroke. International Journal of Geriatric Psychiatry. 30, 566-572, 2015.
  8. Ohshima M, Taguchi A, Tsuda H, Sato Y, Yamahara K, Harada-Shiba M, Miyazato M, Ikeda T, Iida H, Tsuji M. Intraperitoneal and intravenous deliveries are not comparable in terms of drug efficacy and cell distribution in neonatal mice with hypoxia ischemia. Brain & Development. 37, 376-386, 2015.
  9. Onoe S, Temma T, Kanazaki K, Ono M, Saji H. Development of photostabilized asymmetrical cyanine dyes for in vivo photoacoustic imaging of tumors. Journal of Biomedical Optics. 20（9）, 096006-1-096006-9, 2015.
  10. Yasuno F, Kazui H, Morita N, Kajimoto K, Ihara M, Taguchi A, Yamamoto A, Matsuoka K, Kosaka J, Kudo T, Iida H, Kishimoto T, Nagatsuka K. Low amyloid-beta deposition correlates with high education in cognitively normal older adults: a pilot study. International Journal of Geriatric Psychiatry. 30, 919-926, 2015.
  11. Yasuno F, Kazui H, Yamamoto A, Morita N, Kajimoto K, Ihara M, Taguchi A, Matsuoka K, Kosaka J, Tanaka T, Kudo T, Takeda M, Nagatsuka K, Iida H, Kishimoto T. Resting-state synchrony between the retrosplenial cortex and anterior medial cortical structures relates to memory complaints in subjective cognitive impairment. Neurobiology of Aging. 36, 2145-2152, 2015.
  12. Hagimori M, Temma T, Mizuyama N, Uto T, Yamaguchi Y, Tominaga Y, Mukai T, Saji H. A high-affinity fluorescent Zn2+ sensor improved by the suppression of pyridine-pyridone tautomerism and its application in living cells. Sensors and Actuators B: Chemical. 213, 45-52, 2015.
  13. Nakamoto Y, Sano K, Ishimori T, Ueda M, Temma T, Saji H, Togashi K. Additional information gained by positron emission tomography with (68)Ga-DOTATOC for suspected unknown primary or recurrent neuroendocrine tumors. Annals of Nuclear Medicine . 29, 512-518, 2015.
  14. Bailey D L, Pichler B J, Guckel B, Barthel H, Beer A J, Bremerich J, Czernin J, Drzezga A, Franzius C, Goh V, Hartenbach M, Iida H, Kjaer A, la Fougere C, Ladefoged C N, Law I, Nikolaou K, Quick H H, Sabri O, Schafer J, Schafers M, Wehrl H F, Beyer T. Combined PET/MRI: Multi-modality Multi-parametric Imaging Is Here. Molecular imaging and biology. 17, 595-608, 2015.
  15. Ueda M, Hisada H, Temma T, Shimizu Y, Kimura H, Ono M, Nakamoto Y, Togashi K, Saji H. Gallium-68-labeled anti-HER2 single-chain Fv fragment: development and in vivo monitoring of HER2 expression. Molecular imaging and biology. 17, 102-110, 2015.
  16. Temma T, Nishigori K, Onoe S, Sampei S, Kimura I, Ono M, Saji H. Radiofluorinated probe for PET imaging of fatty acid binding protein 4 in cancer. Nuclear medicine and biology. 42, 184-191, 2015.
  17. 丸山 大輔, 中川原 譲二, 飯田 秀博, 越野 一博, 森田 奈緒美, 安部 倉友, 濱野 栄佳, 佐藤 徹, 片岡 大治, 飯原 弘二, 高橋 淳. 15O標識ガス吸入PETを用いた脳動静脈奇形における新たな循環代謝評価の可能性. The Mt.Fuji Workshop on CVD　脳卒中における脳循環代謝画像のすべて. 33, 56-60, 2015.