Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
計画研究C01班で開発中の宇宙観測研究から生まれた新しいイメージング装置は空間分解能およびエネルギー分解能に優れ、従来にない画期的な核医学分子イメージング装置となり得る可能性をもつ。しかし、そのためには、装置特性を最大限に活かすことの出来る分子プローブの開発が必須である。本研究は装置開発者らの協力の下、当該装置の特性を踏まえて、まずこの装置性能を活かすプローブの必要条件を検討し、それらを満たすプローブ開発を目指す。得られたプローブを用いて、腫瘍内不均一性の可視化や多核種同時イメージングなど、従来にない新しい核医学イメージングを目指す。
前年度の検討において、計画研究C01班で開発を進めるCdTe半導体イメージャーは極めて高い空間分解能を有し、感度も高いが、In vivoイメージングにおいて良好な画像を得るためには、標的部位に従来よりも高濃度に放射性核種を集積させる必要が明らかになった。そこで、DDSキャリアであるリポソームに核医学画像診断用核種であるIn-111を高濃度に封入する手法を検討し、錯体交換反応を利用して、リポソーム膜の外から内へ放射性核種を能動的に搬入するactive loading法において、配位子の選択や反応条件の調整により、高濃度In-111封入リポソームの製造に成功した。リポソームは腫瘍集積性を有することから、高濃度In-111封入リポソームによるin vivo腫瘍イメージングを試みた。マウス大腸癌Colon26を皮下移植したマウスに高濃度In-111封入リポソームを投与し、C01班の3DCdTe半導体イメージャーと小動物用SPECT/CT装置でin vivoイメージングを実施した。いずれの装置でも腫瘍が描画できたが、3DCdTe半導体イメージャーによる画像では、腫瘍内の放射性核種の不均一な局在までが描画されており、従来にない高い空間分解能でのイメージングが可能になった。イメージング後に腫瘍を摘出し、薄切してオートラジオグラフィーを実施した。オートラジオグラフィの結果とCdTeイメージャーの画像とは良好な相関を示し、in vivoの画像が腫瘍内局在を反映していることが認められた。従来の核医学装置は空間分解能の点でMRIやCTに大きく劣るが、C01班開発のCdTe半導体イメージャーと高濃度核医学プローブの組合せにより、高空間分解能核医学イメージングの可能性を開くことができたと考える。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021 2020 2019
All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 2 results, Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Invited: 2 results)
Nature biomedical engineering
Volume: 2022 Issue: 5 Pages: 640-647
10.1038/s41551-022-00866-6
RIKEN Accel. Prog. Rep
Volume: 54 Pages: 157-158
