多核MRSによるフッ素標識糖の組織特異的代謝の研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06807074
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 亀井 洋子 (金沢 洋子) 九州大学, 薬学部, 助教授 (20037584)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 恒雄 ダイキン工業(株), 化学事業部第3研究開発部, 研究員
• Keywords: がん診断 / 画像診断 / 代謝画像 / フッ素標識糖 / MRS / ^<19>F NMR / LIDP‐FDM / 2‐デオキシ‐2‐フルオロ‐D‐グルコース(FDG)

Research Abstract

本研究は^<19>F MRSを用いて悪性腫瘍の画像診断の指標となる化合物を探索するという新規な方法の確立を目的とした。以下は本年度得られた2‐デオキシ‐2‐フルオロ‐D‐グルコース(FDG)のマウス体内動態研究の結果である。
(1)FDGを出発物質とし、がん特異的代謝物の同定とその保持を検討した結果、FDGの長時間保持を担うのはFDGのエピマである2‐デオキシ‐2‐フルオロ‐D‐マンノース(FDM)のヌクレオチド体(NDP‐FDM)であることが判明した。これは増殖性細胞において生体高分子合成経路の活性化を反映したものといえる。しかるにヌクレオチド体の塩基同定の結果、生化学的な常識に反しNDP‐FDMはGDP体でなくUDP体がその主体であることが示された。これは、グルコースやマンノースの2位フッ素標識に伴う酵素認識の変化に由来する現象と考えられる。
(2)このようにFDGはUDP‐FDMへと変換されるにもかかわらず、生体高分子化合物への組み込みは殆ど認められなかった。このことはUDP‐FDMとGDP‐マンノースとの構造上の違いとそれに伴う酵素認識の違いに由来すると判断できる。一方、フッ素標識化合物の体内での長時間滞留にもかかわらず、高分子化をうけないことは、NMR法、特にNMR画像化にとっては高分子化による信号のロスをもたらさないため検査用標識化合物として理想的な性質といえる。
(3)以上のようにフッ素標識糖であるFDGはがん特異的代謝物の生成とその長時間保持を示し、NMR代謝画像原理として必要なNMR観測可能な代謝物として留まることがわかった。UDP‐FDMのNMR信号は他の代謝物と識別可能であるため今後の代謝画像によるがん診断法の確立に向けて本研究成果の発展は大いに期待できる。

Research Products

• [Publications] 金沢洋子(Y.Kanazawa): "In vivo ^<19>F NMR Comparative Study of 5‐Fluorouracil,1‐(2‐Tetrahydrofuryl)‐5‐fluorouracil (FT) and an FT‐Uracil Coadministration Sytem in Mouse Tumors" Chemical Pharmaceutical Bulletin. 42. 774-778 (1994)
• [Publications] 新村俊幸(T.Shinmura): "The ^<19>F NMR Spectroscopic Study of 2‐Deoxy‐2‐fluoro‐D‐glucose for in vivo Tumor Imaging" Proceedings of the Society of Magnetic Resonance. 3. 1156 (1994)
• [Publications] 亀井(金沢)洋子: "NMRによる含フッ素薬品体内動態の追跡" 岡崎国立共同研究機構 生理学研究所年報. 15. 304-306 (1994)