Reverse translational research for imaging astrogliosis

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08043
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 原田 龍一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60735455)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: PETプローブ / アストロサイト

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではこれまでに研究代表者らが開発したアストロサイトに多く発現するモノアミン酸化酵素B(MAO-B)に対する選択的なPETプローブ[18F]SMBT-1のリバーストランスレーショナルリサーチを実施し、臨床研究で使用していくための技術的基盤を確立することを目的とする。認知機能正常高齢者(CN：Aβ-/Tau-)、CN:Aβ+/Tau-、アルツハイマー病患者（AD: Aβ+/Tau+）の剖検症例の後部帯状回の切片に対して[18F]SMBT-1のオートラジオグラフィーを実施し、同一切片を使用して[18F]NAV4694（Aβ）、[18F]MK6240（Tau）のオートラジオグラフィーをさらに実施した。その結果、[18F]SMBT-1はCN:Aβ-/Tau-症例と比較してAD症例で高い結合を認めた。またAD症例にて[18F]SMBT-1、[18F]NAV4694、[18F]MK6240の集積が部分的に共局在していた。興味深いことにCN:Aβ+/Tau-症例においても[18F]NAV4694と[18F]SMBT-1の集積の共局在が認められ、病理学的にも老人斑の周囲にMAO-B陽性アストロサイトが確認された。これはPreclinical AD(CN:Aβ+)症例にて[18F]SMBT-1の集積上昇が認められるという臨床画像所見と一致する結果であり、 [18F]SMBT-1が反応性アストロサイトを反映したバイオマーカーであることを示すものである。さらにSMBT-1のMAO-Bに対する結合機序を明らかにするためにMAO-BとSMBT-1複合体の結晶構造解析を試みていたが、ついにMAO-BとSMBT-1複合体の立体構造が得られたため、結合機序の詳細な解析を進める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

MAO-BとSMBT-1複合体の結晶がなかなか得られず、相互作用の解明が進まなかったため。

Strategy for Future Research Activity

MAO-BとSMBT-1複合体の結晶構造が得られたため、MAO-BとSMBT-1の相互作用を解析し、論文発表する。また、臨床研究で使用されたPET薬剤を用いたオートラジオグラフィーの妥当性の検証の結果についても学会発表、論文発表する。

Causes of Carryover

MAO-B-SMBT-1複合体の結晶を得るのに時間を要したため。次年度の使用計画は詳細な構造解析を進め、学会発表、論文発表の費用に使用する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] メルボルン大学(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: メルボルン大学
• [Int'l Joint Research] ピッツバーグ大学(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ピッツバーグ大学
• [Int'l Joint Research] ヒューストン・メソジスト病院(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: ヒューストン・メソジスト病院
• [Journal Article] In vivo [18F]THK-5351 imaging detected reactive astrogliosis in argyrophilic grain disease with comorbid pathology: A clinicopathological study (2023)
  • Author(s): Ryota Kobayashi , Tadaho Nakamura, Fumito Naganuma, Ryuichi Harada, Daichi Morioka, Masafumi Kanoto, Shozo Furumoto, Yukitsuka Kudo, Takanobu Kabasawa, Koichi Otani, Mitsuru Futakuchi , Shinobu Kawakatsu, Nobuyuki Okamura
  • Journal Title: J Neuropathol Exp Neurol . Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1093/jnen/nlad018
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Development of a highly sensitive tau tracer 18F-SNFT-1 for imaging early tau pathology in Alzheimer’s disease (2023)
  • Author(s): Okamura N, Harada R, Lerdsirisuk P, Shimizu Y, Yokoyama Y, Du Y, Ezura M, Arai H, Kudo Y, Furumoto S.
  • Organizer: AD/PD2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ヒト剖検脳を用いたTDP-43型前頭側頭葉変性症における[18F]SMBT-1の有用性の検討 (2022)
  • Author(s): 横山裕香、原田龍一、石川洋一、岩田錬、工藤幸司、岩崎靖、谷内一彦、岡村信行、古本祥三
  • Organizer: 第21回放射性医薬品・画像診断薬研究会
• [Presentation] [18F]SNFT-1の結合選択性評価および第二世代PETトレーサとのADタウに対する結合性比較 (2022)
  • Author(s): 清水悠暉、原田龍一、横山裕香、Pradith Lerdsirisuk、石川洋一、岩田錬、工藤幸司、谷内一彦、岡村信行、古本祥三
  • Organizer: 第21回放射性医薬品・画像診断薬研究会
• [Presentation] レビー小体型認知症(DLB)剖検脳を用いた神経炎症PETプローブの結合性評価 (2022)
  • Author(s): 横山裕香、原田龍一、石川洋一、岩田錬、工藤幸司、谷内一彦、村山繁雄、岡村信行、古本祥三
  • Organizer: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [Presentation] 神経炎症モデルラットにおけるグリア線維性酸性タンパク質イメージング手法の開発 (2022)
  • Author(s): 盛戸貴裕、原田龍一、岩田錬、岡村信行、谷内一彦
  • Organizer: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [Presentation] 認知症疾患の層別化における[18F]SMBT-1の有用性の検討プロジェクトの経過報告 2022 (2022)
  • Author(s): 田代学, 平岡宏太良, 平岡宏太良, 冨田尚希, 石木愛子, 石木愛子, 小林良太, 四月朔日聖一, 四月朔日聖一, メスフィン ベリフ, 武田和子, 草場美津江, 菊池昭夫, 渡部浩司, 渡部浩司, 麦倉俊司, 古川勝敏, 古川勝敏, 加藤隆司, 石井賢二, 川勝忍, 原田龍一, 古本祥三, 古本祥三, 岡村信行
  • Organizer: 第41回日本認知症学会学術集会
• [Presentation] Physiological uptake of [18F]SMBT-1, a new astrogliosis tracer, in whole-body organs (2022)
  • Author(s): Tashiro M, Ishioka Y, Mesfin B, Watanuki S, Hiraoka K, Harada R, Furumoto S, Okamura N, Yanai K, Watabe H
  • Organizer: 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
  • Int'l Joint Research