Clinical evaluation of MAO-B PET imaging

• Project/Area Number: 20K07879
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 菊池 昭夫 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (80463785)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: パーキンソン病 / 多系統萎縮症 / 進行性核上性麻痺 / 大脳皮質基底核症候群 / 神経変性疾患 / [18F] SMBT-1 / PET / モノアミン酸化酵素B / モノアミン酸化酵素B (MAO-B)

Outline of Research at the Start

PD、MSA、PSP、CBS、ADなどの神経変性過程やMS 、NMO などの神経炎症過程では、グリオーシスが生じ、MAO-Bが増加することが知られている。MAO-Bの増加は病変部位と一致し疾患特異性があることから、MAO-Bの分布を把握することにより疾患鑑別や病期推定に有効であると考えられる。また、MAO-Bの蓄積量変化が疾患修飾療法などの治効果判定に、MAO-Bの早期検出が早期診断に役立つ可能性がある。しかしながら、今まで有用な選択的MAO-B PETプローブは開発されていなかった。

Outline of Annual Research Achievements

パーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核症候群の病理学的変化として、α-シヌクレイン蛋白やタウ蛋白の異常凝集が蓄積し、グリオーシスが生じることが知られている。その際に、モノアミン酸化酵素Bが増加する。各疾患の病変部位と一致してモノアミン酸化酵素Bの増加がみられることから、モノアミン酸化酵素Bの分布を把握することは疾患の鑑別に役立つ可能性がある。さらに、神経変性が進行するとともにモノアミン酸化酵素Bが増加することから、その集積量を測定することによって病期の推定ができる可能性がある。
本研究ではモノアミン酸化酵素Bに特異的に結合する[18F] SMBT-1を用いて、パーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核症候群の患者にPETを施行し、各疾患におけるモノアミン酸化酵素Bの画像を作成する。 [18F] SMBT-1 PET がこれらのパーキンソニズムを来す疾患の鑑別に有用であるかを統計学的に検討する。さらに、[18F] SMBT-1 PETの経時的変化を評価することにより、各疾患における病期進行の指標などに応用できるかを検討する。
本研究は令和2年度から令和5年度までの4年計画を予定している。今までにパーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核症候群の患者のピックアップができており、多くのパーキンソン病や進行性核上性麻痺の患者において同意取得ができている。しかしながら、COVID-19による影響のために遅れが生じている。今後、研究実施計画書に従って各疾患に[18F] SMBT-1 PETを順次施行し画像解析をする予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究対象であるパーキンソン病や進行性核上性麻痺の患者のピックアップ、同意取得、脳MRI撮影、ならびに多系統萎縮症や大脳皮質基底核症候群の患者のピックアップまで順調に遂行できているが、COVID-19による影響のために[18F] SMBT-1 PET撮影に遅れが生じている。今後、COVID-19感染状況を考慮しながらマシーンタイムを効率的に利用し、早急に[18F] SMBT-1 PET検査を施行してデータを収集・解析する予定である。

Strategy for Future Research Activity

各疾患の患者のピックアップはできており、さらにパーキンソン病や進行性核上性麻痺の患者に至っては同意取得、脳MRI撮影もできていることから、COVID-19感染状況を鑑みながら、PET検査を順次施行しデータ収集・解析を行う予定である。各疾患の病変部位に一致してモノアミン酸化酵素Bが集積していることを[18F] SMBT-1 PETを用いて確認し、[18F] SMBT-1 PETによってモノアミン酸化酵素Bの可視化・画像化ができることを明らかにする。様々な神経変性疾患の鑑別や病期推定に [18F] SMBT-1 PETが有用であることについても検討する。

Research Products

• [Journal Article] Mirror writing and cortical hypometabolism in Parkinson’s disease (2022)
  • Author(s): Shinohara M, Yokoi K, Hirayama K, Kanno S, Hosokai Y, Nishio Y, Ishioka T, Otsuki M, Takeda A, Baba T, Aoki M, Hasegawa T, Kikuchi A, Narita W, Mori E, Suzuki K
  • Journal Title: PLoS One Volume: 17 Issue: 12 Pages: 0279007-0279007
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0279007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High prevalence of serum anti-NH2-terminal of α-enolase antibodies in patients with multiple system atrophy and corticobasal syndrome (2021)
  • Author(s): Kikuchi A, Yoneda M, Hasegawa T, Matsunaga A, Ikawa M, Nakamura T, Ezura M, Baba T, Sugeno N, Ishiyama S, Nakamoto Y, Takeda A, Aoki M
  • Journal Title: J Neurol Volume: 268 Issue: 11 Pages: 4291-4295
  • DOI: 10.1007/s00415-021-10553-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Case Report: Guitarist’s cramp as the initial manifestation of dopa-responsive dystonia with a novel heterozygous GCH1 mutation (2021)
  • Author(s): Hasegawa T, Hosaka T, Harada R, Kawahata I, Hoshino K, Sugeno N, Kikuchi A, Aoki M
  • Journal Title: F1000 Research Volume: 10 Pages: 361-361
  • DOI: 10.12688/f1000research.51433.1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 18F-THK5351 PET imaging in neurodegenerative tauopathies (2021)
  • Author(s): Ezura M, Kikuchi A, Okamura N, Ishiki A, Hasegawa T, Harada R, Watanuki S, Funaki Y, Hiraoka K, Baba T, Sugeno N, Yoshida S, Kobayashi J, Kobayashi M, Tano O, Ishiyama S, Nakamura T, Nakashima I, Mugikura S, Iwata R, Taki Y, Furukawa K, Arai H, Furumoto S, Tashiro M, Yanai K, Kudo Y, Takeda A, Aoki M
  • Journal Title: Front Aging Neurosci Volume: 13 Pages: 761010-761010
  • DOI: 10.3389/fnagi.2021.761010
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 18F-SMBT-1: A Selective and Reversible PET Tracer for Monoamine Oxidase-B Imaging (2020)
  • Author(s): Harada Ryuichi、Hayakawa Yoshimi、Ezura Michinori、Lerdsirisuk Pradith、Du Yiqing、Ishikawa Yoichi、Iwata Ren、Shidahara Miho、Ishiki Aiko、Kikuchi Akio、Arai Hiroyuki、Kudo Yukitsuka、Yanai Kazuhiko、Furumoto Shozo、Okamura Nobuyuki
  • Journal Title: Journal of Nuclear Medicine Volume: 62 Issue: 2 Pages: 253-258
  • DOI: 10.2967/jnumed.120.244400
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Logopenic aphasia due to Lewy body disease dramatically improved with donepezil (2020)
  • Author(s): Kakinuma K, Baba T, Ezura M, Endo K, Saito Y, Narita W, Iizuka O, Yoshiyuki Nishio Y, Kikuchi A, Hasegawa T, Aoki M, Suzuki K
  • Journal Title: eNeurologicalSc Volume: 19 Pages: 100241-100241
  • DOI: 10.1016/j.ensci.2020.100241
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] アストログリオーシスのイメージング (2020)
  • Author(s): 菊池昭夫
  • Organizer: 第61回日本神経学会学術大会