成果報告書詳細
管理番号20110000001225
タイトル平成20年度~平成22年度成果報告書 知的基盤創成・利用促進研究開発事業 知的基盤研究開発事業 脳内金属イオン濃度測定方法の研究開発
公開日2011/7/28
報告書年度2008 - 2010
委託先名株式会社アイ.エス.テイ 国立大学法人滋賀医科大学 医療法人さわらび会
プロジェクト番号P98049
部署名技術開発推進部
和文要約本事業では、脳内の金属イオン濃度をリアルタイムで測定する手法を知的基盤として3年間で確立し提供することで、認知症に代表される脳神経疾患分野で新たな切り口での研究開発や経済活動の促進がなされることを目標としている。3年間という短期間で成果を得るために我々は、a)動物モデルにより金属イオン濃度が測定できること、b)ヒトの脳内でも作用する可能性を示すこと(金属イオン濃度を測定することがヒト脳疾患の診断に役立つ可能性を検討)、の2点を明らかにすることを目指して研究開発を進めた。a)においては銅と選択的に結合できるペプチドP57/Gdが銅沈着モデルマウスの腎臓で、MRにより非侵襲的に銅濃度を測定できることを示した(新技術)。一方、b)においては脳内銅濃度の測定がアルツハイマー病の診断や治療効果の判定につなげられることを実証した(新発見)。これら成果を知的基盤として活用させるため、今後論文化、学会での発表を通じて周知を図る一方、事業化により広く社会へ浸透させることを目指す。
英文要約Our long-term goal is to develop a method of measuring transition metal concentrations inside the brain of a living patient. Successful direct application in human subjects is impossible to achieve in only 3 years. Instead we focused on achieving the above application in an animal model and gathered post-mortem data regarding the changes in metal concentrations inside the human brain during progressive dementias.
a) Development of a method to measure transition metal concentrations in an animal model
We demonstrated that P57/Gd, a novel peptide-based magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent, has the capability of targeting copper and can provide copper-specific imaging inside living mice. P57/Gd binds selectivity to copper and not to other cations such as zinc, iron (II), iron (III), manganese and calcium. MRI scans of P57/Gd administered mice spiked with intraperitoneal injections of CuSO4 solution showed the enhanced MRI signals in the kidneys and correlated well with ex vivo tissue copper measurements. The results indicate that P57/Gd has promising application measuring copper tissue concentrations of living animals using MRI.
b) Evaluate the amount of metal ion in postmortem human brain tissue
We measured the metal ion concentrations inside human brain tissues in order to confirm the potential application of our contrast agents. These results indicate that the regulation of brain copper is strongly effected during AD pathology and validates the potential usefulness of a copper imaging agent. Other metals investigate showed no effect. Copper levels were found to decrease by 50% inside AD brain tissues. This finding is in direct contrast to recent literature claims that long-term chronic copper poisoning may be a risk factor AD.
To expand these achievements, we apply to report by literature or conference, and to establish of business.
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