Comprehensive PET imaging for oxidative stress and tau to clarify the pathogenesis of Alzheimer's disease

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07900
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Ikawa Masamichi 福井大学, 学術研究院医学系部門, 講師 (60444212)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡沢 秀彦 福井大学, 高エネルギー医学研究センター, 教授 (50360813) ; 米田 誠 福井県立大学, 看護福祉学部, 教授 (70270551) ; 平山 暁 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (20323298)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / 酸化ストレス / タウ / PETイメージング / 認知症

Outline of Final Research Achievements

In this study, PET/MRI imaging with 64Cu-ATSM for oxidative stress and 11C-PiB for amyloid-β were performed in patients with Alzheimer's disease (AD) and healthy subjects. We found a significant increase in cerebral oxidative stress in the hippocampus and posterior cingulate gyrus in patients with early-stage AD using kinetic analysis of 64Cu-ATSM accumulation. After approval by the Institutional Ethics Review Board, we launched tau PET imaging using 18F-MK6240 to evaluate tau accumulation in the brain. Furthermore, we developed a noninvasive quantitative method to measure 11C-PiB accumulation. In addition, we revealed various neurophysiological changes using multimodal PET/MRI.

Free Research Field

脳神経内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究での64Cu-ATSM PET/MRIによる酸化ストレスイメージングによって，アルツハイマー病（AD）患者脳内における酸化ストレスの増加が示され，AD病態への酸化ストレスの関与を明らかにすることができた．本研究によって，酸化ストレスとアミロイドβ・タウ病変，神経生理学的変化を含めたAD病態のPET/MRIイメージングによる包括的な可視化という新たな評価法を確立することができた．本研究の成果から，ADにおけるアミロイドβ・タウ病変や病態の進展に対する“神経変性因子”としての酸化ストレスの役割の解明につながり，さらに酸化ストレスを標的とした新規治療薬の開発に貢献できることが期待される．