2017 Fiscal Year Research-status Report

イメージング質量分析法による低酸素診断用PET製剤の描出機序解明・創薬への展開

Research Project

Project/Area Number	16K19799
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	志水陽一京都大学, 医学研究科, 助教 (90634212)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	低酸素 / PET / 2-nitroimidazole
Outline of Annual Research Achievements	腫瘍内に形成する低酸素領域は、腫瘍の悪性化、治療抵抗性等に関与することが知られており、本領域をより詳細に評価することが求められている。腫瘍内低酸素領域の評価方法として、2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤を用いた画像診断法が注目されているが、低酸素環境下細胞への集積機序については不明であった。研究代表者らは平成28年度までに2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤が低酸素環境下細胞内にて還元代謝を受けた後、グルタチオン抱合体を形成して滞留していることを見出した。そこで平成29年度は異なる複数の細胞種を用いて、代表的な2-nitroimidazoleを母体骨格薬剤である18F-fluoromisonidazole（FMISO）の細胞集積量の変化、および細胞内グルタチオン抱合体関連因子（還元型Glutathione（GSH）、Glutathione S-transferase（GST)、Multidrug resistant protein 1 (MRP1)）の発現量との関連性について評価した。その結果、同一低酸素環境下に置いても細胞種によってFMISOの集積量が異なり、その変化はグルタチオン抱合体の生成量と相関することを見出した。また、FMISO高集積細胞ではGSHの細胞内存在量、GSTの酵素活性が高く、MRP1の発現量が低かったのに対し、FMISO低集積細胞ではGSHの細胞内存在量、GST酵素活性が低く、MRP1の発現量が高くなっていることを見出した。以上の結果より、FMISOの腫瘍集積には低酸素状態に加え、グルタチオン抱合体関連因子の発現・活性度が寄与していることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成29年度は、代表的な2-nitroimidazoleを母体骨格薬剤である18F-FMISOの腫瘍集積には低酸素状態に加え、グルタチオン抱合体関連因子の発現・活性度が寄与していること見出したことから、おおむね順調に進展しているものと考えている。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度（最終年度）はGST、MRP1阻害剤併用時におけるFMISOの低酸素環境下細胞への集積能の変化について評価し、本研究のまとめに取り掛かる。
Causes of Carryover	当初の予定より研究が順調に進んでいること、平成30年度は国際学会に参加予定であることから、平成29年度予算の一部を平成30年度に振り替えたため。