量子超偏極MRIチーム

掲載日：2026年4月1日更新

タイトル

超偏極ポンチ絵

MRI の感度は核スピンの向きの揃い具合を表す偏極率に比例します。これを1万倍以上高める超偏極技術は、投与した分子プローブの代謝イメージングを可能にし、抗がん剤治療の効果判定等の診断技術としてその応用が期待されています。従来法ではコストのかかる極低温条件が用いられていますが、私たちのチームで開発する室温超偏極は、ペンタセン等に誘起される光励起三重項状態が量子力学的な過程により磁場強度・温度に依存せずに高偏極率をもたらすことを利用した国内発の技術です。本技術開発により低コスト・省スペース化を実現し、その普及を目指しています。また、分子設計や量子符号の技術を駆使して長寿命かつ低毒性の新しい分子プローブの開発と、これによる新たな診断手法の実現を目指しています。

高草木チームリーダー

チームリーダー　高草木　洋一

メンバー

チーム集合写真

高草木洋一チームリーダー
根来誠上席研究員（CA）
三枝公美子主幹研究員
高堂裕平主幹研究員
趙治磊主任研究員
小野麻衣子主任研究員
立石健一郎主任研究員 (CA)
山下晃矢　博士研究員
小林竜馬主任技術員
齋藤圭太主任技術員
小畠隆行併任 (量医研シニアスタッフ)
三浦夏子　客員研究員
山東信介    協力研究員
楊井伸浩    協力研究員
河野玲奈協力研究員
中尾素直     協力研究員
浦朋人協力研究員
大嶋野歩　協力研究員
安井博宣　協力研究員
谷田部浩行協力研究員
寺内勉　　協力研究員
平田浩聖協力研究員
小林明協力研究員
照光真協力研究員
金子大智連携大学院生 (千葉大院 D3)
大森花 QST リサーチアシスタント (立教大院 M1)
山本絵理派遣職員
小池歩派遣職員
志牟田宜子派遣職員
三宅優子派遣職員
山内千嘉良派遣職員

TOPICS

プレスリリース１

東京大学、大阪大学、岐阜大学と共同でプレスリリース（タイトル：量子センシング技術を活用した生体内における代謝反応の直接計測―急性腎障害のモデルマウスにおける腎臓での代謝反応の可視化に成功―）を発表しました。
高感度化信号の持続に影響する分子構造から、超偏極MRI装置を用いた生体内解析への応用が難しいとされていた、オリゴペプチド型の超核偏極 MRI 分子プローブの開発に世界で初めて成功した成果です。この薬剤を使い、抗がん剤の副作用の一つである急性腎障害モデルマウスの腎臓における代謝反応をMRIで可視化できました。
プレスリリースはこちら。

超偏極装置偏極装置 SpinAligner（QST 量子生命科学研究所に設置された国内1号機：写真）を用いて開発した分子プローブの1つであるグルタチオン型分子プローブの感度を一時的に10万倍以上に高め、実験に用いました。

＜論文情報＞
雑誌名：Science Advances
題　名：Directly monitoring the dynamic in vivo metabolisms of hyperpolarized 13C-oligopeptides
著者名：Yohei Kondo, Yutaro Saito, Tomohiro Seki, Yoichi Takakusagi, Norikazu Koyasu, Keita Saito, Jumpei Morimoto, Hiroshi Nonaka, Koichiro Miyanishi, Wataru Mizukami, Makoto Negoro, Abdelazim E. Elhelaly, Fuminori Hyodo, Masayuki Matsuo, Natarajan Raju, Rolf E. Swenson, Murali C. Krishna, Kazutoshi Yamamoto, Shinsuke Sando*
DOI：10.1126/sciadv.adp2533
URL：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2533

プレスリリース２

北里大学、大阪大学、名古屋大学、愛知工業大学と共同でプレスリリース (タイトル：抗ウイルス薬ファビピラビルの活性化の鍵となる酵素反応を可視化― 高い薬効を発揮できる新薬の創製へ向けた新たな手法開拓 ―) を発表しました。
プレスリリースはこちら。

＜論文情報＞
雑誌名：Scientific Reports
題　名：Investigation of the functional hot-spot residues of an enzyme by real-time monitoring of the enzymatic reaction using NMR and computational approaches
著者名：Toshihiko Sugiki*, Tomoki Yoshida*, Masaki Tsukamoto, Koichiro Miyanishi, Akinori Kagawa,Natsuko Miura, Tomoto Ura, Jun Fukazawa, Yuko Hatanaka, Tsuyoshi Murata, Toshimichi Fujiwara, Masahiro Kitagawa, Yasushi Morita, Kumiko Sakai-Kato, Yoichi Takakusagi, Nobutada Tanaka, Makoto Negoro （*共同筆頭著者）
DOI：10.1038/s41598-026-35354-3
URL：https://www.nature.com/articles/s41598-026-35354-3

プレスリリース3

東京大学、岐阜大学と共同でプレスリリース (タイトル：量子センシング技術を活用した生体内における複数のアミノペプチダーゼ活性の同時検出――腫瘍の高精度分類と抗がん剤の早期治療効果判定への応用性を実証――) を発表しました。
プレスリリースはこちら。

＜論文情報＞
雑誌名：Journal of the American Chemical Society
題　名：In vivo multiplexed analysis of aminopeptidase activities by hyperpolarized molecular probes for tumor diagnostic applications
著者名：Hiroyuki Yatabe, Keita Saito, Ayumi Koike, Yoichi Takakusagi, Abdelazim E. Elhelaly, Fuminori Hyodo, Masayuki Matsuo, Wataru Mizukami, Maki Sugaya, Tsuyoshi Osawa, Kazutoshi Yamamoto, Murali C. Krishna, Yutaro Saito, Shinsuke Sando*
DOI：10.1021/jacs.5c16910
URL：https://doi.org/10.1021/jacs.5c16910%E2%80%8B

刊行物

量子生命科学の総説がThe Royal Society of Chemistry（英国王立化学会）発行の「Chemical Society Reviews」に掲載されました。
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量子生命科学の perspective が the Americal Society of Chemistry (米国化学会) 発行の「ACS Nano」に掲載されました
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