2011 Fiscal Year Annual Research Report
病的低酸素を可視化するバイオイメージングプローブの構築
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21240049
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
近藤 科江 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (40314182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 文彦 東北薬科大学, 薬学部, 准教授 (40253471)
近藤 玄 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (40243258)
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| Keywords | 低酸素 / HIF-1 / PET / SPECT / 分子プローブ |
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| Research Abstract |
低酸素ががんの治療不良や悪性化に結び付き、重要なバロメーターである事は、以前から認識されてきたが、生体内の組織における至適酸素濃度が組織細胞ごとに異なるために、早期の「病的低酸素」を感度良く検出する方法は無かった。本研究は、「病的低酸素」に応答して活性化する生理的変化を分子レベルで捉えるバイオイメージングプローブを開発し、がんを感度良くイメージングできる診断薬の創出を目的とする。具体的には、低酸素領域で特異的に活性化する転写因子HIFの活性をマーカーにして、がんの低酸素環境を可視化するPET/SPECTプローブの開発を行った。この3年間で、ヨウ素125標識したPETプロープと111In標識したSPECTプローブの構築、プローブの物性評価を行い、最終的に実験動物を用いてプローブ評価を行う事ができた。最終年度では、試作したPET/SPECTプローブをマウスモデルに投与して「病的低酸素への特異性を評価することで最適化を行い、目的であるPET/SPECTプローブを完成させた。当初の計画通り、一年目に近赤外蛍光色素を用いて標識された光イメージングプローブを用いて、細胞の酸素センサーにより制御される機能ドメインの最適化が終了している。この融合タンパク質POHに、2年目から放射性同位元素で標識することで、PETおよびSPECTプローブを作成し、最終年度では、これらを最適化してプローブとして完成させた。具体的には、放射性同位元素の標識は、機能ドメインをもった融合タンパク質POHに、放射線標識したハロタグリガンド(HL)を介した共有結合で行っているが、この標識法を確立することができた。PETプローブの場合は、ヨウ素125標識Halo Tagリガンド(1251-HL)をPOHに結合させて1251-HL-POHを作成したが、マウスを用いたインビボ動態評価では、腫瘍への放射能集積性は低く、投与後速やかに尿排泄され、生体内では不安定で代謝を受やすいことが示唆された。SPECTプローブの場合は、DOTA誘導体をHLに結合させ、111In標識したのち、POHに共有結合させて111In-DOTA-HL-POHを作成した。SPECTプローブでは、主要低酸素領域特異的なイメージが得られた。
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Research Products
(50 results)
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[Journal Article] Detection of the onset of ischemia and carcinogenesis by hypoxia-inducible transcription factor-based in vivo bioluminescence imaging2011
Author(s)
Kadonosono T, Kuchimaru T, Yamada S, Takahashi Y. Murakami A, Watanabe H, Tani T, Inoue M, Tsukamoto T, Toyoda T, Tanaka T, Hirota K, Urano K, Machida K, Eto T, Ogura T, Tsutsumi H, Ito M, Hiraoka M, Kondoh G, Kizaka-Kondoh S
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 6(11)
Pages: e26640
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Evaluation of [(125) I]IPOS as a molecuar imaging probe for hypoxia-inducibie factor-1-active regions in a tumor : Comparison a mong SPECT/CT imaging, autoradiography, and immunohistoche mistry2011
Author(s)
Ueda M, Kudo T, Mutou Y, Umeda IO, Miyano A, Ono M, Fujii H, Kizaka-Kondoh S, Hiraoka M, Saji H.
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Journal Title
Cancer Sci
Volume: 102(11)
Pages: 2090-2096
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] PET imaging of hypoxia-inducible factor-1-active tumor cells with pretargeted oxygen-dependent degradable streptavidin and a novel (18)F-labeled biotin derivative2011
Author(s)
Kudo T, Ueda M, Konishi H, Kawashima H, Kuge Y, Mukai T, Miyano A, Tanaka S, Kizaka-Kondoh S, Hiraoka M, Saji H.
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Journal Title
Mol Imaging Biol.
Volume: 13(5)
Pages: 1003-1010
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Tudor domain containing 7 (Tdrd7) is essential for dynamic ribonucleop rotein (RNP) remodeling of chromatid bodies during spermatogenesis2011
Author(s)
Tanaka, T., M.Hosokawa, V-V.Vagin, M.Reuter, E.Hayashi, A-L.Mochizuki, K.Kitamura, H.Yamanaka, G.Kondoh, K.Okawa, S.Kuramochi-Miyagawa, T.Nakano, R.Sachidanandam, G-J.Hannon, R-S.Pillai, N.Nakatsuji, S.Chuma
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Journal Title
Proc.Natl.Acad.Sci.USA
Volume: 108-26
Pages: 10579-10584
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 炎症性病変モデルにおけるヨウ素125標識ラクトソームの生体内分布と分子イメージングプローブとしての基礎評価2012
Author(s)
木村光晴, 山本文彦, 大西いぶき, 牧野顕, 山原亮, 原功, 原恵理, 小関英一, 栗原研輔, 木村俊作, 山本由美, 齋藤陽平, 大久保恭仁
Organizer
日本薬学会第132年会
Place of Presentation
札幌
Year and Date
2012-03-30
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[Presentation] 実験腫瘍および炎症病態モデルにおけるヨウ素125標識ラクトソームの生体内分布2011
Author(s)
木村光晴, 大西いぶき, 山本文彦, 牧野顕, 山原亮, 原功, 竹内恵理, 小関英一, 栗原研輔, 木村俊作, 山本由美、齋藤陽平、大久保恭仁
Organizer
第11回放射性医薬品・画像診断薬研究会
Place of Presentation
京都
Year and Date
2011-12-30
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