骨格筋細胞のマイクロ構造をMRIで可視化する技術を開発：医療技術ニュース

慶應義塾大学は、MRIを用いて骨格筋細胞のマイクロ構造を可視化する技術を開発した。この手法が確立されれば、運動器の機能、疲労、トレーニング、疾患などの定量評価が可能になると期待される。

[MONOist]

　慶應義塾大学は2019年4月26日、MRIを用いて、骨格筋細胞のマイクロ構造を可視化する技術を開発したと発表した。この研究は、同大学医学部教授の中村雅也氏らの研究グループによるものだ。

　骨格筋内の細胞構成比は筋生検によって測定するのが主流だが、身体への侵襲性に加え、手技が煩雑だ。一方、既存のCTやMRIなどの画像医学の技術では、筋細胞の種類を識別できず、筋生検を用いた組織学と同等の情報を得ることが困難だった。そのため、高解像度で侵襲性の低い筋細胞検査技術の開発が求められている。

　研究グループは、q空間イメージング法を基盤とした新しいMRI撮像法を開発し、筋生検と同等のコントラストで筋組織を可視化することに成功した。q空間イメージング法とは、MRIによって水分子の挙動を把握する拡散強調撮像法をさまざまな条件設定で撮影して統合解析する手法で、ミクロンレベルでの水分子動態を把握できる。今回、これを用いて水分子の微細構造における変位量を解析することで、骨格筋細胞の種類による微細な差を感知できた。

　また、マウス下腿部骨格筋断面の染色像と比較したところ、筋種類分布と筋細胞径で有意な相関が得られた。つまり、この手法は非侵襲でありながら、組織学と同等の精度を持つ筋線維タイプの識別法なことが確認できた。将来、この手法が臨床導入された場合、MRIを用いて約10分程度の短時間で撮影することができ、患者の負担は極めて低くなる。

　今後、ヒト臨床試験を経てこの手法が確立されれば、運動器の機能、疲労、トレーニングの定量評価が可能になるという。さらに、骨格筋疾患の画像診断やメカニズム解明の新基準をもたらす可能性がある。筋種類分布や筋細胞径に基づく簡易なスポーツ適正判定、疲労度合い判定によるリハビリやトレーニングのスケジュール管理、高齢者サルコペニアなどのADL低下の原因解明など、医学、医療、スポーツ、健康に役立つことが期待される。

マウスの下腿部断面図。左：織染色像、右：新規開発したMRI法 出典：慶應義塾大学