融合画像診断を目指したマルチモーダル分子イメージングプローブの開発

• Project/Area Number: 21659288
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小野 正博 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (80336180)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2010: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2009: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: マルチモーダル / アミロイドβ / 近赤外蛍光 / 核医学 / イメージング / PET / SPECT / 光 / 画像診断

Research Abstract

脳内に沈着したβアミロイドタンパク質(Aβ)の生体イメージングは、アルツハイマー病(AD)の診断に有効であると考えられている。現在、Aβイメージングプローブとして^<11>Cまたは^<18>Fを標識核種とする数種のPET用放射性プローブが臨床開発されており、その有用性が報告されている。しかしながら、PET設備を有する施設は限られていることから、今後急増が予想されるAD患者の予防的診断に対応できる新たな診断法の開発が必要と考えられる。本研究では、汎用性に優れた光イメージング法によるAβの生体イメージングを目的として、BODIPYを蛍光母核とする近赤外蛍光Aβイメージングプローブの開発を行った。BODIPY骨格にフェニル、チエニルおよびフリル基などを導入した数種の誘導体を合成し、蛍光波長および量子収率を測定した。さらに近赤外領域に蛍光波長を持つ化合物に関しては、Aβ凝集体を用いたin vitro結合実験を行った。また、アミロイド前駆タンパク質を過剰発現するTg2576マウスを用いて、in vitroおよびex vivoにおけるアミロイド斑への結合性を確認した。近赤外領域に蛍光波長を有する5種類のBODIPY誘導体を合成した。Aβ凝集体を用いたin vitro結合実験において、それらのBODIPY誘導体にはいずれもAβ凝集体への結合性が認められた。Tg2576マウス脳切片を用いたin vitro蛍光染色実験において、4種類のBODIPY誘導体はアミロイド斑を明瞭に染色した。さらに、そのうち1種類の誘導体はTg2576マウスを用いたex vivo実験において、血液脳関門を透過し、マウス脳内に蓄積したアミロイド斑へ選択的に結合することを認めた。以上より、BODIPY誘導体が近赤外蛍光Aβイメージングプローブとして有効な基礎的性質を有することが示された。本検討結果は、本誘導体を基盤としたマルチモーダル分子イメージングプローブ開発が可能であることを示唆するものと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Diphenylpropynone derivatives as probes for imaging β-amyloid plaques (2011)
  • Author(s): Ono M, Watanabe H, Watanabe R, Haratake M, Nakayama M, Saji H
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters Volume: 21 Pages: 117-120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of dual functional SPECT/fluorescent probes for imaging cerebral β-amyloid plaques (2010)
  • Author(s): Ono M, Ishikawa M, Kimura H, Hayashi S, Matsumura K, Watanabe H, Shimizu Y, Cheng Y, Cui M, Kawashima H, Saji H
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters Volume: 20 Pages: 3885-3888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and evaluation of novel chalcone derivatives with ^<99m>Tc/Re complexes as potential probes for detection of β-amyloid plaques (2010)
  • Author(s): Ono M, Ikeoka R, Watanabe H, Kimura H, Fuchigami T, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • Journal Title: ACS Chemical Neuroscience Volume: 1 Pages: 598-607
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel benzofurans with ^<99m>Tc complexes as probes for imaging cerebral β-amyloid plaques using single photon emission computed tomography (2010)
  • Author(s): Ono M, Fuchi Y, Fuchigami T, Kobashi N, Kimura H, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • Journal Title: ACS Medicinal Chemistry Letters Volume: 1 Pages: 443-447
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ^<99m>Tc/Re complexes based on flavone and aurone as SPECT probes for imaging cerebral β-amyloid plaques (2010)
  • Author(s): Ono M, Ikeoka R, Watanabe H, Kimura H, Fuchigami T, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters Volume: 20 Pages: 5742-5748
  • NAID: 120006984924
  • Peer Reviewed
• [Presentation] βアミロイドタンパク質の生体イメージングを目的とした近赤外蛍光プローブの開発 (2011)
  • Author(s): 渡邊裕之、小野正博、松村憲志、木村寛之、佐治英郎
  • Organizer: 第131年会日本薬学会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡)
  • Year and Date: 2011-03-30
• [Presentation] オーロンを基本骨格とするPET/SPELTハイブリッド型アミロイドイメージングプローブの開発 (2010)
  • Author(s): 渡邊裕之、小野正博、真矢啓史、淵上剛志、原武衛、佐治英郎、中山守雄
  • Organizer: 第5回日本分子イメージング学会
  • Place of Presentation: ピアザ淡海 滋賀県立県民交流センター(滋賀)
  • Year and Date: 2010-05-22
• [Presentation] アルツハイマー病脳内βアミロイド蛋白を標的としたインビボ蛍光イメージングフローブの開発 (2009)
  • Author(s): 石川真奈美, 小野正博, ら
  • Organizer: 日本分子イメージング学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-05-14