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Development of a highly sensitive in vivo post-transplant cell monitoring method based on mutations in the NIS reporter gene

Research Project

Project/Area Number 22K15581
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Nose Naoko  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80642404)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords分子イメージング / レポータータンパク / 基質特異性 / PET / SPECT / 細胞治療 / NIS / 核医学レポータータンパク / レポーター遺伝子 / 生体内トラッキング / 核医学イメージング
Outline of Research at the Start

細胞治療は革新的な治療法の一つとして期待されるが、投与された細胞がいつどのように生体内に分布すれば治療効果向上に繋がるのかは未だ不明である。

本研究では、放射性同位元素を利用したイメージングを用いて、レポータータンパクであるナトリウム/ヨウ素共輸送体(NIS)を事前に治療細胞に発現させることで、生存投与細胞の体内分布を高感度かつ長期的に追跡可能な細胞トラッキング法の確立を目指す。特に、NIS遺伝子の野生型と変異型の基質特異性が異なる点に着目し、トレーサ集積を増やして細胞検出感度の向上を試みる。
生体への移植後細胞を正確にモニタリングする手法を開発し、将来的に細胞治療の治療プロトコルを改良に繋げる。

Outline of Final Research Achievements

In this project, wild-type and mutant NIS genes were synthesized, and each gene was successfully incorporated into a plasmid vector. In vitro experiments using the NIS-expressing cell lines were performed under optimal conditions to evaluate the activity of NIS. In vivo imaging of NIS-expressing cell lines in rats was performed using a small-animal SPECT/CT system with 99mTc- as a probe, and the localization of NIS-expressing cells in the body was also evaluated by SPECT imaging. We confirmed that SPECT imaging can also be used to evaluate the in vivo localization of NIS-expressing cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新たな治療法として期待される細胞治療が急激に普及する中、移植後細胞がどこでどのように治療効果を発揮するか確認可能な生体内モニタリング法を構築することは、治療効果や安全性の評価の点でも喫緊の課題である。
本研究の結果、NIS遺伝子や新規PETトレーサである18F-tetrafluoroborateを組み合わせることで、細胞治療における細胞の生体移植後モニタリングに利用可能であることが確認できた。将来的には基礎研究における細胞治療の至適プロトコルの検討から臨床での細胞治療効果評価まで幅広く利用できると考えられ、臨床への応用利用が期待される画期的な次世代技術となると考える。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 Other

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

  • [Int'l Joint Research] Wuerzburg大学/Augsburg大学/Goethe University Frankfurt(ドイツ)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Wuerzburg大学/Augsburg大学(ドイツ)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] In vivo tracking transplanted cardiomyocytes derived from human induced pluripotent stem cells using nuclear medicine imaging2023

    • Author(s)
      Saito Yukihiro、Nose Naoko、Iida Toshihiro、Akazawa Kaoru、Kanno Takayuki、Fujimoto Yuki、Sasaki Takanori、Akehi Masaru、Higuchi Takahiro、Akagi Satoshi、Yoshida Masashi、Miyoshi Toru、Ito Hiroshi、Nakamura Kazufumi
    • Journal Title

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      Volume: 10 Pages: 1261330-1261330

    • DOI

      10.3389/fcvm.2023.1261330

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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