ハイパーポラライズされた13Cラベル付きバイカーボネートを使用して,生体内のpHの磁気共振イメージング

科学分野:

• バイオメディカルイメージング
• 医学物理 医学物理学
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• 組織のpHの変化は,様々な病気に関連しています.
• 組織pHの臨床イメージングは,疾患の検出と治療のモニタリングに役立ちます.
• ダイナミック・ニュークレア・ポラライゼーション (DNP) はMRIの感受性を高めます.

研究 の 目的:

• 組織pHイメージングのための新しい方法を開発し,実証する.
• 敏感なpH測定のために,高極化ビカルボネートを使用します.
• pHイメージングのための臨床トランスレーションの実現可能性を評価する.

主な方法:

• ハイパーポラライズされたビカルボネート (H(13) CO(3) ((-)) の静脈内注射.
• MRIを用いたハイパーポラライズされたH{\ 13}CO{\ 3}{\ -} と (13) CO{\ 2} の間の信号強度比の測定.
• マウス腫瘍モデルにおけるこの技術の応用.

主要な成果:

• 組織pHのin vivoイメージングが成功しました.
• 腫瘍のインタースティシャルpHは,周囲の組織よりも著しく低いことが判明しました.
• ハイパーポラライズされたH ((13) CO ((3) ((-) から (13) CO ((2) の信号の比率は,pHと相関する.

結論:

• ハイパーポラライズされたビカルボネートMRIは,非侵襲的な組織pH画像を可能にします.
• このテクニックは,がんなどの病理学的状態におけるpHの違いを特定することができます.
• この方法は,がん,缺血,炎症などのpH変化に関連した疾患を検出する臨床応用において有望である.