2022 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic Imaging of LDH Inhibition in Tumors by 13C-MRI to Treat Colon Cancer
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20K09054
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大嶋 野歩 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70571454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兵藤 文紀 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (10380693)
久森 重夫 京都大学, 医学研究科, 助教 (50534351)
板谷 喜朗 京都大学, 医学研究科, 助教 (80814029)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 癌代謝 / 超偏極13C-MRI / ピルビン酸代謝 / LDH阻害 / 解糖系 / OxPhos |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度についてはこれまでに得られた各種癌細胞株の代謝プロファイリング・代謝阻害剤による代謝変容の結果を元に、大腸癌細胞株HT29由来の担がんマウスモデルを用いて超偏極13C-MRIを撮像する手法でin vivo代謝モニタリングを行った。
これらの薬剤による生体腫瘍内でのピルビン酸代謝状態と代謝阻害剤のon-target効果（代謝変容）を観察できることが明らかとなった。また、これらの結果を元に担がんマウスモデルに対して各代謝阻害剤を投与したところ、実際に抗腫瘍効果が得らことが明らかとなった。
本研究全体を通じて、担がんマウスモデルながら、(1)大腸がん細胞に対するLDH阻害剤の薬剤効果が有ること、(2)超偏極13C-MRIを用いることで生体腫瘍組織内LDH活性をリアルタイムに観察できること、(3)超偏極13C-MRIを用いてLDH阻害剤（低分子代謝阻害剤）の治療効果判定及び治療効果予測が可能であること、を明らかにすることができた。すなわち、新しい画像技術である超偏極13C-MRIを用いて腫瘍内LDH活性を可視化することで、LDH活性が高い“解糖系依存型”の癌を抽出し、LDH阻害剤のがん組織内でのLDH阻害効果を評価し、実際にLDH阻害剤による抗腫瘍効果が得られる腫瘍の選別が可能である、ということを明らかにすることができた。
以上から、超偏極13C-MRIによる大腸がん組織内代謝のリアルタイムな可視化によって治療選択を行うという、超偏極13C-MRIを用いた新しい癌代謝標的治療モデルを臨床へ応用できる可能性があることも明らかとなった。
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[Journal Article] Structure-guided design enables development of a hyperpolarized molecular probe for the detection of aminopeptidase N activity in vivo2022
Author(s)
Yutaro Saito, Hiroyuki Yatabe, Iori Tamura, Yohei Kondo, Ryo Ishida, Tomohiro Seki, Keita Hiraga, Akihiro Eguchi, Yoichi Takakusagi, Keisuke Saito, Nobu Oshima, Hiroshi Ishikita , Kazutoshi Yamamoto , Murali C. Krishna, Shinsuke Sando
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Journal Title
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
Volume: 8
Pages: eabj2667
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Application of Hyperpolarized 13C-MRI to Cancer Treatment: Real-time monitoring of pyruvate metabolic fluxes in vivo and targeting intra-tumor metabolic plasticity with small molecules2022
Author(s)
Nobu Oshima, Yuki Aisu, Ryo Ishida, Shun kishimoto, Shigeo Hisamori, Shigeru Tsunoda, Satoshi Kaihara, Kazutaka Obama, Murali C. Krishna, Len Neckers
Organizer
American College of Surgeons, Clinical Congress 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Application of Hyperpolarized 13C-MRI to Cancer Treatment: Real-time monitoring of pyruvate metabolic fluxes in vivo and targeting intra-tumor metabolic plasticity with small molecules2022
Author(s)
Nobu Oshima, Yuki Aisu, Ryo Ishida, Shun kishimoto, Shigeo Hisamori, Shigeru Tsunoda, Satoshi Kaihara, Kazutaka Obama, Murali C. Krishna, Len Neckers
Organizer
American College of Surgeons: Owen H Wangensteen Scientific Forum 2022, Excellence in reserach
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 消化器癌でのピルビン酸代謝モニタリングと治療応用2022
Author(s)
愛須佑樹, 大嶋野歩, 花田圭太, 岡田倫明, 板谷喜朗, 久森重夫, 角田茂, 河田健二, 兵藤文紀, 松尾政之, 小濱和貴
Organizer
第77回日本消化器外科学会総会
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[Presentation] Comprehensive monitoring of pyruvate metabolism in cancer cells and tumors reveals vulnerability to metabolic inhibition therapy with small molecules2022
Author(s)
Nobu Oshima, Yuki Aisu, Shigeo Hisamori, Shigeru Tsunoda, Hiroki Hashida, Kenji Uryuhara, Hiroyuki Kobayashi, Masato Kondo, Koji Kitamura, Satoshi Kaihara, Kazutaka Obama, Krishna C. Murali, Len M. Neckers.
Organizer
The AACR Annual Meeting 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] A newly designed hyperpolarized molecular probe enables the in vivo detection of aminopeptidase N activity from the tumor regions in animals2022
Author(s)
Hiroyuki Yatabe, Yutaro Saito, Iori Tamura, Yohei Kondo, Ryo Ishida, Tomohiro Seki, Keita Hiraga, Akihiro Eguchi, Yoichi Takakusagi, Keisuke Saito, Nobu Oshima, Hiroshi Ishikita, Kazutoshi Yamamoto, Murali C. Krishna, Shinsuke Sando
Organizer
World Molecular Imaging Congress (WMIC) 2022
Int'l Joint Research
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