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 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• 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: 進行性核上性麻痺 / 大脳皮質基底核症候群 / タウオパチー / 神経変性疾患 / [18F] SMBT-1 / PET / モノアミン酸化酵素B / パーキンソン病 / 多系統萎縮症 / 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

進行性核上性麻痺や大脳皮質基底核症候群などのタウオパチーでは脳内にタウ蛋白が異常凝集し、グリオーシスが生じるとともにモノアミン酸化酵素Bが増加する。このモノアミン酸化酵素Bの増加は各疾患の病変部位を反映していることから、モノアミン酸化酵素Bの分布を把握することはこれら疾患の鑑別に役立つことが予想される。さらに、各疾患において神経変性が進行、すなわちグリオーシスが増大することに伴いモノアミン酸化酵素Bが増加することから、モノアミン酸化酵素Bの集積量を測定することは病期の推定に役立つ可能性がある。
本研究ではモノアミン酸化酵素Bに特異的に結合するPETトレーサーである[18F] SMBT-1を用いて、進行性核上性麻痺や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画像を作成することを目的にしている。 [18F] SMBT-1 PET がこれらのタウオパチーを来す疾患の鑑別に有用であるかを統計解析ソフトを用いて検討する。さらに、[18F] SMBT-1 PETの経時的変化を評価することにより、各疾患における客観的な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6年度までの5年計画を予定している。今までに進行性核上性麻痺、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。今年度においては、進行性核上性麻痺患者1名と正常健常者3名において、[18F] SMBT-1 PETを施行した。進行性核上性麻痺において、視覚的に脳幹部での集積亢進がみられた。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、正常健常者に[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

研究対象である進行性核上性麻痺や大脳皮質基底核症候群患者ならびに正常健常者のリクルート、同意取得まで順調に遂行できているが、COVID-19による影響のために運動機能評価、認知機能評価、脳MRI検査、[18F] SMBT-1 PET撮影に遅れが生じている。今後、円滑かつ早急に[18F] SMBT-1 PET検査を施行して画像データを収集して解析する予定である。

Strategy for Future Research Activity

各疾患の患者ならびに正常健常者のリクルート、同意取得はできていることから、各種評価、脳MRI、[18F] SMBT-1 PET検査を順次施行しデータ収集・解析を行う予定である。正常健常者と比較し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によりタウオパチーにおい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。タウオパチーの鑑別や病期推定における [18F] SMBT-1 PETの有用性についても検討する。

Research Products

• [Journal Article] 4.Preclinical Characterization of the Tau PET Tracer [18F]SNFT-1: Comparison of Tau PET Tracers. (2023)
  • Author(s): Harada R, Lerdsirisuk P, Shimizu Y, Yokoyama Y, Du Y, Kudo K, Ezura M, Ishikawa Y, Iwata R, Shidahara M, Ishiki A, Kikuchi A, Hatano Y, Ishihara T, Onodera O, Iwasaki Y, Yoshida M, Taki Y, Arai H, Kudo Y, Yanai K, Furumoto S, Okamura N.
  • Journal Title: J Nucl Med Volume: 64 Issue: 9 Pages: 1495-1501
  • DOI: 10.2967/jnumed.123.265593
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Case of Corticobasal Syndrome and Posterior Cortical Atrophy with Biomarkers of Alzheimer Disease (2023)
  • Author(s): Sugiura Y, Baba T, Ezura M, Kikuchi A, Hasegawa T, Nagano I, Suzuki K, Takeda A
  • Journal Title: Alzheimer Dis Assoc Disord Volume: 37 Issue: 3 Pages: 243-245
  • DOI: 10.1097/wad.0000000000000560
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sortilin acts as an endocytic receptor for α‐synuclein fibril (2023)
  • Author(s): Ishiyama Shun、Hasegawa Takafumi、Sugeno Naoto、Kobayashi Junpei、Yoshida Shun、Miki Yasuo、Wakabayashi Koichi、Fukuda Mitsunori、Kawata Yasushi、Nakamura Takaaki、Sato Kazuki、Ezura Michinori、Kikuchi Akio、Takeda Atsushi、Aoki Masashi
  • Journal Title: The FASEB Journal Volume: 37 Issue: 7
  • DOI: 10.1096/fj.202201605rr
  • Peer Reviewed / Open Access
• [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