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Development of positron emission tomography tracers evaluating the safety and oncotherapy effect for photodynamic therapy

Research Project

Project/Area Number 19H03610
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionNational Institutes for Quantum Science and Technology

Principal Investigator

Kawamura Kazunori  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, グループリーダー (50401766)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 友照  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (80627563)
藤永 雅之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (70623726)
謝 琳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員 (30623558)
張 明栄  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 部長 (80443076)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
KeywordsPETトレーサー / フッ素18 / 光感受性物質 / 光線力学的療法 / PET / 18F / 光線力学療法 / フッ素-18 / 炭素-11 / 11C / BODIPY
Outline of Research at the Start

光線力学的治療(PDT)は、腫瘍等に蓄積する光感受性物質(PS)を投与し、低出力レーザー光を外部から照射し、光反応によって産生される一重項酸素等により殺細胞効果を得ることにより病変組織を変性・壊死させる治療法である。本研究では、PDTのさらなる臨床利用を促進するための評価手法としてのPETの有用性を示すため、新規18F標識BODIPY誘導体PSを開発し、安全性及び腫瘍治療効果推定のための評価手法を構築する。さらに、PDT中のPETの有用性を高めるために、一重項酸素を検出できる化合物をPET用トレーサーとして開発する。本研究によりPDTの臨床応用を促進し、PDTにおけるPETの有用性を高める。

Outline of Final Research Achievements

To promote the photodynamic therapy (PDT) in clinical applications, we developed the flurorine-18 labeled BODIPY derivatives, named flurorine-18 labeled ADPM06 ([F-18]ADPM06), as a photosensitizer (PS) for PDT. ADPM06 exhibited excellent photochemical and photophysical properties. Radiolabeled PSs can efficiently address PS biodistribution, providing helpful information for photodynamic therapy planning. To evaluate the biodistribution of ADPM06 and predict its pharmacokinetics on photodynamic therapy, we synthesized [F-18]ADPM06 and evaluated in vivo properties. We enabled the automatic synthesis of [F-18]ADPM06. In addition, we evaluated the in vivo properties of [F-18]ADPM06 using biodistribution studies in mice and PET in tumor-bearing mice. The [F-18]PS may be useful for determining the pharmacokinetics and metabolites of PS.
Furthermore, we developed the PET tracer for detecting a singlet oxygen. The PET tracer may be useful for evaluating an oncotherapy effect.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

より安全に光線力学的療法(PDT)中に全身を診断できる手法としては、極微量で安全であり、さらに定量的に画像診断が可能である放射性トレーサーを用いたポジトロン断層撮影法(PET)がより有用であると考えられ、光感受性物質もしくはPDTにより生じた一重項酸素を検出できる新たなPET用トレーサーを用いたPETがPDTの新たな評価手法となるため、本研究により安全性の高い効率的なPDTによる腫瘍治療の臨床利用の促進に繋がり、PDTにおけるPETの有用性を高めた。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Automated radiosynthesis of the 18F-labeled BF2-chelated tetraaryl-azadipyrromethenes photosensitizer using isotopic exchange2022

    • Author(s)
      Kawamura Kazunori , Yamasaki Tomoteru , Hiraishi Atsuto , Yiding Zhang , Xie Lin , Fujinaga Masayuki , Mori Wakana , Yusuke Kurihara , Ogawa Masanao , Tsukagoe Kaito , Nengaki Nobuki , Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Nuclear Medicine and Biology

      Volume: 108-109

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Automated radiosynthesis of [11C]MTP38-a phosphodiesterase 7 imaging tracer using [11C]hydrogen cyanide for clinical applications2022

    • Author(s)
      Kawamura Kazunori、Hashimoto Hiroki、Ohkubo Takayuki、Hanyu Masayuki、Ogawa Masanao、Nengaki Nobuki、Arashi Daisuke、Kurihara Yusuke、Fujishiro Tomoya、Togashi Takahiro、Sakai Toshiyuki、Muto Masatoshi、Takei Makoto、Ishii Hideki、Saijo Takeaki、Matsumura Takehiko、Obokata Naoyuki、Zhang Ming‐Rong
    • Journal Title

      Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals

      Volume: 65 Issue: 5 Pages: 140-146

    • DOI

      10.1002/jlcr.3965

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated radiosynthesis of two 18F-labeled tracers containing 3-fluoro-2-hydroxypropyl moiety, [18F]FMISO and [18F]PM-PBB3, via [18F]epifluorohydrin2021

    • Author(s)
      Ohkubo Takayuki、Kurihara Yusuke、Ogawa Masanao、Nengaki Nobuki、Fujinaga Masayuki、Mori Wakana、Kumata Katsushi、Hanyu Masayuki、Furutsuka Kenji、Hashimoto Hiroki、Kawamura Kazunori、Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 23-23

    • DOI

      10.1186/s41181-021-00138-9

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiosynthesis of 18F-fluoroethylated tracers via a simplified one-pot 18F-fluoroethylation method using [18F]fluoroethyl tosylate2021

    • Author(s)
      Kawamura Kazunori、Kumata Katsushi、Mori Wakana、Fujinaga Masayuki、Kurihara Yusuke、Ogawa Masanao、Ohkubo Takayuki、Furutsuka Kenji、Hashimoto Hiroki、Nengaki Nobuki、Zhang Ming-Rong
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes

      Volume: 169 Pages: 109571-109571

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2020.109571

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光感受性物質であるADPM06の18F標識合成及びインビボ評価2022

    • Author(s)
      河村 和紀 , 山崎 友照 , 平石 惇人 , 藤永 雅之 , 栗原 雄祐 , 小川 政直 , 塚越 海渡 , 念垣 信樹 , 謝 琳 , 張 明栄
    • Organizer
      第62回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Automated radiosynthesis of 18F-fluoromethylated tracers using the simplified one-pot 18F-fluoromethylation via [18F]fluoromethyl tosylate.2022

    • Author(s)
      Kawamura Kazunori , Mori Wakana , Fujinaga Masayuki , Yusuke Kurihara , Ogawa Masanao , Tsukagoe Kaito , Takayuki Ohkubo , Hashimoto Hiroki , Nengaki Nobuki , Zhang Ming-Rong
    • Organizer
      13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 簡易的1ポット[18F]フルオロアルキル化標識法を用いた[18F]フルオロメチルコリンの合成検討2021

    • Author(s)
      河村 和紀, 栗原 雄祐, 小川 政直, 塚越 海渡, 大久保 崇之, 橋本 裕輝, 念垣 信樹, 張 明栄
    • Organizer
      第61回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] [11C]SL25.1188の臨床提供に向けた安定的製造法及び品質検査法の確立2020

    • Author(s)
      河村和紀、橋本裕輝、大久保崇之、古塚賢士、藤代智也、富樫隆啓、武藤正敏、森若菜、小川政直、念垣信樹、張明栄
    • Organizer
      第60回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 1つの反応容器を用いた[18F]フルオロエチル化合成法の確立―[18F]FEDAC及び[18F]FET合成について2019

    • Author(s)
      河村和紀、熊田勝志、森若菜、藤永雅之、栗原雄祐、小川政直、大久保崇之、念垣信樹、張明栄
    • Organizer
      第59回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Radiosynthesis of [18F]FEDAC with the hydrous 18F-fluorination using Kryptofix 222 and potassium carbonate2019

    • Author(s)
      Kawamura K, Kumata K, Mori W, Fujinaga M, Kurihara Y, Ogawa M, Nengaki N, Zhang MR.
    • Organizer
      International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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