口腔癌の集学的治療に対する代謝ＰＥＴイメージングの検討

• Project/Area Number: 16J40211
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Pathobiological dentistry/Dental radiology
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 宇田川 舞 (2018) 群馬大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(RPD); 金 舞 (2016-2017) 群馬大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 口腔癌 / 集学的治療 / PETイメージ / PET / 代謝イメージング / アミノ酸トランスポータ / 低酸素 / PETイメージング / アミノ酸トランスポーター

Outline of Annual Research Achievements

口腔領域の悪性腫瘍に対して、PETイメージングの手法を用いて治療効果予測を行う。PETイメージングでは、従来から研究を続けている18F-FAMTを用いたアミノ酸イメージングと新たに研究を進める予定である。その他、考察の一助として18F-FE5を用いた低酸素イメージングも検討している。腫瘍の種類や発生部位・増殖速度などの要因により、腫瘍の存在する微小環境は多様であるため、新生血管の形成やブドウ糖・アミノ酸などの代謝が異なるはずである。また、正常な細胞であれば発育に必須である酸素の供給が乏しく、低酸素の状況下にある環境も存在する。低酸素環境をイメージングした上で、アミノ酸代謝の情報を得ることで、低酸素環境と十分な酸素の存在する環境とで、アミノ酸代謝の変化を観察することができる。細胞・動物実験から、実際の臨床でのイメージングまで、広い範囲で研究を進めることを目標としてきた。
これまで、Turku大学（フィンランド）のBio Bankより提供を受けた癌細胞（ヒト頭頸部癌、乳癌および前立腺癌）を用い、Western blot analysisを用いたアミノ酸トランスポーター発現と、γカウンタを用いた放射能の相関について調査し、in vitro実験を通して癌細胞の代謝と低酸素環境の影響について研究を進めてきた。
これまでの実験データを基盤とした臨床研究への応用へむけ準備を整える。将来的にこれら代謝イメージングを治療前に行うことで、手術・化学療法・放射線療法といった集学的治療に対して、個々の患者に最も適した治療を行えるような情報を提供することを目標とする。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Turku/BioCity(フィンランド)
• [Int'l Joint Research] Turku PET Centre/Bio City/University of Turku(フィンランド)
• [Int'l Joint Research] Turku PET Centre/University of Turku/MediCity Research Laboratory(Finland)
• [Journal Article] Impact of hypoxia on the expression of amino acid transporters and uptake of [11C] methionine in head and neck, breast, and prostate cancer cell lines (2019)
  • Author(s): Mai Kim, Tamiko Ishizu, Sarita Forsback,Olli Eskola, Eveliina Arponen, Johanna Tuomela, Heikki Minn, Tove J Gronroos
  • Journal Title: Oral science in JAPAN Volume: 1 Pages: 12-16
• [Journal Article] 18F-FDG and 18F-FAMT PET-derived metabolic parameters predict outcome of oral squamous cell carcinoma (2019)
  • Author(s): Kim Mai、Higuchi Tetsuya、Nakajima Takahito、Andriana Putri、Hirasawa Hiromi、Tokue Azusa、Kurihara Jun、Yokoo Satoshi、Tsushima Yoshito
  • Journal Title: Oral Radiology Volume: 1 Issue: 3 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1007/s11282-019-00377-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Impact of Hypoxia on the Expression of Amino Acid Transporters and the Uptake of [11C]methionine (2017)
  • Author(s): Mai Kim, Tamiko Ishizu, Sarita Forsback, Olli Eskola, Eveliina Arponen, Johanna Tuomela, Heikki Minn, Tove Gronroos
  • Organizer: European Association of Nuclear Medicine2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Correlation Between Uptake of 18F-1-amino-3-fluorocyclobutane-1-carboxylic acid (18F-fluciclovine) and Expression of Amino Acid Transporters ASCT2 and LAT1 in prostate cancer (2017)
  • Author(s): Mai Kim, Irena Saarinen, Anna Kuisma, Ivan Jambor, Jukka Kemppainen, Esa Konen, Anna-Riina Koskenniemi, Pekka Taimen, and Heikki Minn
  • Organizer: European Association of Nuclear Medicine2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of hypoxia on transport of amino acids in cancer: in vivo and in vitro studies at Turku PET Centre (2016)
  • Author(s): Mai Kim, Anna Kuisma, Ivan Jambor, Jukka Kemppainen, Anna-Riina Koskenniemi, Markku Kallajoki, Pekka Taimen, Tamiko Ishizu, Sarita Forsback , Olli Eskola , Eveliina Arponen, Johanna Tuomela , Tove Gronroos, Heikki Minn
  • Organizer: Progress in Radiology 2016
  • Place of Presentation: Sinjuku, Tokyo
  • Year and Date: 2016-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] L-3-[18F]-fluoro-alpha-methyl tyrosine PET in oral squamous cell carcinoma and impact of hypoxia on amino acid transport (2016)
  • Author(s): Mai Kim, Tamiko Ishizu, Sarita Forsback, Olli Eskola, Eveliina Arponen, Johanna Tuomela, Heikki Minn, Tove Gronroos
  • Organizer: Biocity and Medicity research meeting in Naantali
  • Place of Presentation: Naantali, Finland
  • Year and Date: 2016-06-29
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] http://turkupetcentre.fi