第31回 磁気健康科学研究助成
対象者のご紹介

研究テーマ

拡散強調画像による
脂肪細胞微細構造の可視化

この度は、渡邉財団第31回磁気健康科学研究助成に採択いただき、心より御礼申し上げます。
東京科学大学リベラルアーツ研究教育院、環境・社会理工学院・社会・人間科学系の小川まどかです。
本研究「拡散強調画像による脂肪細胞微細構造の可視化」は、ヒトiPS細胞由来褐色脂肪細胞とヒト間葉系幹細胞由来の白色脂肪細胞およびベージュ脂肪細胞を対象として、拡散テンソル画像と拡散時間依存性拡散強調画像による非侵襲的評価法の確立を目指す挑戦的な研究です。
脂肪細胞は、エネルギー貯蔵を担う白色脂肪細胞と熱産生を行う褐色・ベージュ脂肪細胞に大別され、後者は代謝改善効果から肥満予防や治療の対象として着目されています。 本研究で脂肪細胞の微細構造を非侵襲的に捉えることが可能となれば、代謝異常の早期発見や個別化医療に貢献できると考えております。いただいた助成金を最大限に活用し、研究に邁進いたします。

研究テーマ

行動停止のモニタ・調節を行う神経回路の解明：
TMSと fMRIを用いたマルチモーダル研究

この度は第31回磁気研究助成にご採択いただき、心より御礼申し上げます。本研究では、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）と経頭蓋磁気刺激（TMS）を用いて、不適切な行動を止め、状況に応じて行動を調整する「反応抑制」の神経メカニズムの解明を目指します。行動停止の神経回路は一部明らかになっていますが、停止行動をモニタ・調節する回路については未解明です。本研究では、fMRIで課題中の脳活動を計測し、関与する脳領域を包括的に特定します。次にTMSで各領域に一時的に介入し、それぞれの役割やタイミング、情報の流れを検証します。さらに複数領域へのTMS介入により、神経回路全体の動的な構造を明らかにします。こうしたマルチモーダルアプローチにより、反応抑制の神経回路の全体像を描き出します。本研究は、反応抑制の脳内メカニズムの理解を深めるとともに、ADHDなど精神疾患の病態解明や治療法開発への貢献も期待されます。

研究テーマ

交流コットン＝ムートン効果による
磁性リポソームのキャラクタリゼーション法の開発

第31回磁気研究助成にご採択いただき、誠にありがとうございます。
本課題で研究対象とする磁性リポソームは、磁性ナノ粒子（MNP）を組み込むことで機能化した脂質二分子膜小胞であり、ドラッグデリバリーシステムのナノキャリアとして期待されています。その機能はリポソーム内でのMNPの空間分布に依存することが示唆されています。電子顕微鏡観測が従来の調査法ですが、試料の乾燥による状態変化や定量的議論が困難であるなど、課題があります。
私たちはこれまで、交流磁場下でのMNPの配向運動をコットン=ムートン効果（磁気誘起複屈折）で観測できることを実証してきました。配向運動はMNP周囲の環境を鋭敏に反映するため，リポソーム懸濁液内のMNPの空間分布を高精度に評価できる手法として期待できます。本研究ではこれを利用した磁性リポソームの迅速・簡便な選別法の開発を目指します。

研究テーマ

経頭蓋磁気刺激による神経調節と脳磁図による脳活動計測の融合

私はもともと、脳神経内科というところで非侵襲的脳刺激法、特に経頭蓋磁気刺激法（transcranial magnetic stimulation; TMS）を用いた神経疾患の病勢評価や治療応用を目指す研究を行ってまいりました。その後現在の所属である検査部に異動となり、同じ磁気を用いた手法でも刺激ではなく計測に特化した脳磁図（magnetoencephalography; MEG）という手法を学びました。今回の研究計画はこの両者をうまく融合することで我々の脳を、ひいてはパーキンソン病やてんかんなど脳を冒す様々な疾患の病態を詳しく調べることを目指しています。最終的には微弱な脳刺激を行っている最中のMEGを記録するなど、脳刺激と脳記録をより直接的に組み合わせる手法開発に挑みたいと考えています。

研究テーマ

磁性化間葉系幹細胞を利用した新規がん磁気温熱化学療法の開発

神戸薬科大学の河野裕允と申します。この度は、第31回 磁気健康科学研究助成にご採択いただき、誠にありがとうございます。私は、生きた細胞を用いて薬物を腫瘍組織へ送達する研究を進めております。細胞の中には、自発的にがんに集積する性質を有するものがあり、今回ご採択いただいた研究では、間葉系幹細胞と呼ばれる体性幹細胞に磁性ナノ粒子と抗がん剤を搭載します。この細胞を生体内に投与すると、間葉系幹細胞の自走性により磁性ナノ粒子と抗がん剤を腫瘍組織へ選択的に送達することができます。その後、腫瘍組織へ体外から磁場を付加することで磁性ナノ粒子を発熱させ、がん細胞を死滅させます。さらに、熱により抗がん剤の効果を高めることができます。こういった磁気温熱化学療法の開発に取り組みます。本治療法は、既存の化学療法が効かない難治性がんに対する有効な治療法になると期待しております。

研究テーマ

磁気による診断および治療のための人工遺伝子の開発

この度は第31回磁気研究助成にご採択いただき誠にありがとうございます。私たちの研究テーマでは、哺乳類細胞内に鉄から成る磁性ナノ粒子を形成する人工遺伝子の確立を目指します。鉄ナノ粒子は、放射線による活性酸素の増大、交流磁場による発熱、MRI等における造影などの性質から、がんの診断および治療の新たなモダリティとしてたいへん期待されていますが、効率良く且つがん特異的に導入する方法は、大きな課題の一つです。本研究では、細胞内に鉄ナノ粒子を形成する磁性細菌の遺伝子を利用して、がん細胞の内部に粒子を形成させるための人工的経路を確立します。これをがん特異的なウイルス等と組み合わせ、新しいがんの診断・治療へと発展させていきたいと考えています。

研究テーマ

蝸牛内シスプラチンを磁気誘導技術により体外回収する革新的難聴治療

北里大学医学部　耳鼻咽喉科頭頸部外科の栗岡隆臣です。
この度は第３１回磁気健康科学研究助成に採択頂き、御礼申し上げます。
私の研究テーマは、「蝸牛内シスプラチンを磁気誘導技術により体外回収する革新的難聴治療」です。
抗癌剤のシスプラチンは、蝸牛内に蓄積されて難聴を引き起こしますが、治療法は確立されていません。
今回の研究では、超常磁性酸化鉄ナノ粒子を内耳へ局所投与し、蝸牛内シスプラチンと選択的に結合させた後、磁気力によりシスプラチンを安全に体外へ誘導回収する新規難聴治療技術の確立を目指すものです。
本研究成果によりシスプラチンの内耳動態が制御可能となることで、難聴を最小限に抑えたがん治療のパラダイムシフトが期待されます。

研究テーマ

交番磁界による慢性疼痛緩和の機序解明

この度は、第31回磁気健康科学研究助成に採択いただきまして、誠にありがとうございます。帝京大学薬学部の大澤匡弘と申します。この度、ご採択いただきました「交番磁界による慢性疼痛緩和の機序解明」の研究では、特定の周波数帯域の磁気刺激を照射することで、慢性疼痛が緩和するという発見をもとに、その作用機序を明らかにすることに挑戦します。これまでに神経活動への影響とは異なる機序により、交番磁界照射による慢性疼痛緩和作用が認められることがわかっています。この発見から、交番磁界照射により生体のどのようなシステムが起動し、慢性疼痛を緩和できるのかを明らかにします。特に、遺伝子発現や神経系細胞の機能変化を中心に、網羅的解析を行い、そのメカニズムを明らかにしたいと考えております。本研究の推進のため、本助成金を活用させていただき、研究に邁進して参りたいと思いますので、どうぞよろしくお願い申し上げます。

研究テーマ

経頭蓋静磁場刺激が脳卒中後半側空間無視症状に及ぼす影響

この度は第31回磁気研究助成に採択いただき、誠にありがとうございます。脳卒中患者に観察される半側空間無視症状は、日常生活において様々な問題を引き起こすだけではなく、リハビリテーションの実行（実践、遂行）にも悪影響を及ぼすことが知られています。本研究では、経頭蓋静磁場刺激を用いて非損傷半球の過剰な活動を抑制することで、脳卒中後の半側空間無視症状が改善されるかを明らかにします。安価かつ操作が容易な経頭蓋静磁場刺激の特性から、本研究成果は退院後のホーム・リハビリテーションへの応用が期待されます。また私たちは慢性疼痛患者の症状緩和を目指した臨床研究にも取り組んでいます。温かい目で御見守りください。

研究テーマ

末梢磁気刺激による運動機能改善と効果機序の解明

この度は第31回磁気健康科学研究助成に採択いただき、心より御礼申し上げます。
本研究で用いる末梢神経への反復磁気刺激は、疼痛を誘発することなく筋を収縮させることが可能であり、リハビリテーションの現場で用いられている一手法です。この効果として、筋力の維持・向上に加え、脳卒中などによる運動麻痺に対する有効性も報告されている一方、最適な刺激設定やその効果機序については、未だ十分に解明されておりません。本研究では、運動機能回復を支える神経系への影響に着目し、末梢神経への磁気刺激による効果機序の解明を目指します。本研究の成果を通じて、運動麻痺の改善に貢献できるよう取り組んでまいりますので、ご支援の程よろしくお願い申し上げます。

研究テーマ

聴覚-運動連関の神経可塑的変化を誘導する聴覚刺激と
磁気刺激の非侵襲的脳刺激法の開発

この度は第31回磁気研究助成に採択いただき、誠にありがとうございます。
私は音楽家医学に関心を持ち、音楽神経科学や音楽身体運動科学の研究に取り組んでいます。音楽家は、長年の練習を通じて演奏技術・表現を習得する中で、演奏に適応するように聴覚－運動系における脳の構造や機能が変化します。しかしその一方で、膨大な練習による身体への負荷から、故障などを発症するリスクも高まります。
本研究では、中枢神経系の可塑的変化を誘導する「聴覚刺激と磁気刺激」の連合性ペア刺激を用いて、聴覚－運動連関の神経可塑性の誘導を試みます。また、これらの結果が音楽経験とどのように関連しているかについても検証いたします。
本研究成果が、音楽家や、聴覚－運動連関に障害を持つ失語症や統合失調症の方々の健康に寄与できれば、この上ない喜びです。