超偏極−核磁気共鳴代謝イメージング: 次世代の画像診断技術としての応用に向けて

超偏極−核磁気共鳴代謝イメージングが幕を開けて 15 年以上が経過する。その間、超偏極技術は MRI とともに発展を遂げ、[1-13C]ピルビン酸を主役に脳、心臓、肝臓、膵臓、腎臓、前立腺などの機能や、がん・老化・炎症・レドックス・遺伝子変異などの関連疾患や早期治療応答を検出するための画像技術としてその可能性が示されてきた。2010 年に開始された前立腺がんを対象とする初の臨床試験を皮切りに、世界では臨床研究拠点の形成と臨床研究が進行中であるが、基礎研究についてはややもすると停滞気味の様相を呈してきている。大型装置を取り揃えた拠点形成の難しさや、装置の開発・導入・維持に高額な費用がかかるといった根本的事情に加え、2000 年代後半の市販機 HyperSenseTM の登場・事業停止から 10 年以上が経過した現在、装置の経年劣化の問題も無視できなくなりつつある。また、超偏極ピルビン酸の応用研究に底が見え始めていることや、根源的な弱点とも言える偏極寿命の短さとこれに起因するプローブ開発の制限など、その原因は多岐に亘る。特に、新しい分子プローブの創出は本技術の将来を左右しうる重要な要素であり、現状を打破しその応用範囲を拡げるためのブレイクスルーが今なお切望されている。 本講演では、超偏極−核磁気共鳴代謝イメージングについて [1-13C]ピルビン酸の応用を中心に概説し、本技術の基礎や開発動向、国内外の現状について説明しながらこれまでの約 20 年を振り返る。本技術が抱える現状の課題にまで理解を深めていただくとともに、それらの克服を目指した演者らの最近の取り組みについても紹介する。最新の分子プローブが切り拓く新たな研究展開や、本技術ならではのユニークな画像診断の可能性について触れながら、超偏極-核磁気共鳴代謝イメージングの未来予想図を描いてみたい。Vaeggemose M. et al. Metabolites 11, 219, 2021 (Review)Kondo Y. et al. Angew Chem Int Ed Engl 60, 14779, 2021 (Review)第 49 回日本磁気共鳴医学会大