2013 Fiscal Year Research-status Report
細胞の遺伝子発現解析に基づく機能性分子発現系を利用した腫瘍診断薬の設計戦略の検証
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24659558
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
川井 恵一 金沢大学, 保健学系, 教授 (30204663)
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| Keywords | ヒト培養細胞 / 遺伝子発現解析 / 機能性分子発現系 / 腫瘍診断薬 / ポストＦＤＧ製剤 / 腫瘍細胞集積機序 / アミノ酸トランスポータ / 設計戦略 |
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| Research Abstract |
本研究は、ヒト腫瘍培養細胞で高発現を確認した機能性分子安定発現系を分子プローブのスクリーニングに利用し、ポストFDG製剤の有力候補である標識アミノ酸製剤のアミノ酸トランスポータ及び薬物トランスポータに対する親和性の評価を目的とする。
既に、DNAチップを用いて4万配列以上の遺伝子発現レベルを測定し、16種類のヒト腫瘍培養細胞における機能分子の遺伝子発現プロファイリングを直接比較可能なデータベースを構築した。このデータベースからアミノ酸トランスポータの発現レベルが異なる数種のヒト腫瘍培養細胞を選択し、既に臨床使用されている11C-L-Metとその光学異性体11C-D-Metの細胞集積機序を検討した。その結果、L-体はsystem L、D-体ではsystem ASCの寄与も大きく、qPCRにより絶対定量したAATの発現量は細胞集積率と良い相関を示した(Nucl.Med.Biol,39:1213-1218,2012)。
また、ポストFDG 製剤の最有力候補である18F-FACBCの前立腺癌細胞への集積に関与を確認したアミノ酸トランスポータ(J.Nucl.Med.,52:822-829,2011)について、単一発現細胞を作成して集積阻害を実施した結果、前立腺癌細胞で高発現を示したNa+依存性AATであるASCT2とSNAT2の内、FACBCはASCT2に高親和性を示した(Nucl.Med.Biol.,40:670-675,2013)。
さらに、排泄型薬物トランスポータによる排泄機序解明のモデル化合物として、肝胆道系診断薬として臨床使用されている99mTc-PMTの胆汁排泄に関与するABCトランスポータの単一発現ベシクルを用いて検討し、P-glycoprotein(P-gp)及びMRP2の関与が明らかにした(Nucl.Med.Biol.,41:338-342,2014)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
DNAチップを用いて細胞集積実験に用いられる16種類のヒト培養腫瘍細胞の遺伝子発現データベースを構築し、発現プロファイリングが直接比較可能となった。また、主要な中性アミノ酸トランスポータ発現量に関してリアルタイムPCRによる絶対定量系を確立した。これらのトランスポータ遺伝子発現量と細胞集積性との比較検討のモデルとして、既に臨床使用されている11C-L-Metとその光学異性体11C-D-Metの細胞集積機序を検討した結果、標識体の細胞集積に寄与していたアミノ酸トランスポータの発現量はこれらの細胞集積率と良い相関を示した(Nucl.Med.Biol,39:1213-1218,2012)。
また、ポストFDG 製剤の最有力候補である18F-FACBCの前立腺癌細胞への集積に関与を確認したアミノ酸トランスポータについて、単一発現細胞を作成して集積阻害を実施した。その結果、前立腺癌細胞で高発現を示したNa+依存性アミノ酸トランスポータであるASCT2とSNAT2の中でも、FACBCはASCT2に高い親和性を示した。またNa+非依存性アミノ酸トランスポータであるLAT1も取込みに一部寄与することが判明した(Nucl.Med.Biol.,40:670-675,2013)。
さらに、薬剤の胆汁排泄に関与する薬物トランスポータによる排泄機序解明のモデル化合物として、肝胆道系診断薬として臨床使用されている99mTc-PMTの胆汁排泄に関与するABCトランスポータの単一発現ベシクルを用いて検討した結果、P-glycoprotein(P-gp)及びMRP2の関与による輸送が明らかとなった(Nucl.Med.Biol.,41:338-342,2014)。
このように、当初の研究計画通りの成果を得るとともに、その成果を論文投稿し、すべて関連国際学術誌に掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、当初の研究計画通りに順調に進展しており、絶対定量系の確立やモデル標識化合物を用いた標的トランスポータ発現量との相関性の確認、及び特定トランスポータの単一発現細胞やベシクルを用いた親和性の評価など良好な結果が得られていることから、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特にない。
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[Journal Article] Increased Metabolite Levels of Glycolysis and Pentose Phosphate Pathway in Rabbit Atherosclerotic Arteries and Hypoxic Macrophage.2014
Author(s)
Yamashita A., Zhao Y., Matsuura Y., Yamasaki K., Moriguchi-Goto S., Sugita C., Iwakiri T., Okuyama N., Koshimoto C., Kawai K., Tamaki N., Zhao S., Kuge Y., Asada Y.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 9(1)
Pages: e86426
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Usefulness of 18F-FDG PET/MRI Fusion Image in Diagnosing Pancreatic Tumor: Comparison with 18F-FDG PET/CT.2013
Author(s)
Nagamachi S., Nishii R., Wakamatsu H., Mizutani Y., Kiyohara S., Fujita S., Futami S., Sakae T., Furukoji E., Tamura S., Arita H., Chijiiwa K., Kawai K.
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Journal Title
Ann. Nucl. Med.
Volume: 27(6)
Pages: 554-563
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnostic Usefulness of an Amino Acid Tracer, α-[N-methyl-11C]-methylaminoisobutyric Acid (11C-MeAIB), in the PET Diagnosis of Chest Malignancies.2013
Author(s)
Nishii R., Higashi T., Kagawa S., Kishibe Y., Takahashi M., Yamauchi H., Motoyama H., Kawakami K., Nakaoku T., Nohara J., Okamura M., Watanabe T., Nakatani K., Nagamachi S., Tamura S., Kawai K., Kobayashi M.
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Journal Title
Ann. Nucl. Med.
Volume: 27(9)
Pages: 808-821
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Arterial 18F-Fluorodeoxyglucose Uptake Reflects Balloon Catheter-Induced Thrombus Formation and Tissue Factor Expression via Nuclear Factor-κB in Rabbit Atherosclerotic Lesions.2013
Author(s)
Yamashita A., Zhao Y., Zhao S., Matsuura Y., Sugita C., Iwakiri T., Okuyama N., Ohe K., Koshimoto C., Kawai K., Tamaki N., Kuge Y., Asada Y.
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Journal Title
Circ. J.
Volume: 77(10)
Pages: 2626-2635
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prototype Imaging Protocols for Monitoring the Efficacy of Iodine-131 Ablation in Differentiated Thyroid Cancer.2013
Author(s)
Kobayashi M., Wakabayashi H., Kojima H., Konishi T., Okuda K., Yoneyama H., Kayano D., Tobisaka M., Tsushima H., Onoguchi M., Kawai K., Kinuya S.
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Journal Title
Hell. J. Nucl. Med.
Volume: 16(3)
Pages: 175-180
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Radiosynthesis of [18F]Fluoroacetate by a One-pot Distillation Procedure: A Novel Approach of the Solid-phase Synthesis.
Author(s)
Kagawa S., Nishii R., Higashi T., Yamauchi H., Takemoto K., Hatano E., Tachibana A., Takahashi K., Mizuma H., Onoe H., Nagamachi S., Kawai K., Tamura S.
Organizer
20th International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
Place of Presentation
Jeju International Convention Center (Korea)
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[Presentation] Correlations between FDG Uptake Indices and the Expression of Various Type Oncogenes (KRAS, BRAF, HIF-1, EGFR, CDH13, p53, Ki67, Glut 1 and Glut 3) in Biliary Cancer: A Comparison Study to MRI Diffusion Weighted Image Parameters.
Author(s)
Nagamachi S., Nishii R., Mizutani Y., Kiyohara S., Shibata N., Kondo K., Kai M., Tamura S., Chijiiwa K., Kawai K., Fujita S., Wakamatsu H., Futami S.
Organizer
Radiological Society of North America 2013, 99th Scientific Assembly and Annual Meeting
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago (USA)
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[Presentation] The Correlation between SUVmax of 18F-FDG PET/CT and Apparent Diffusion Coefficients (ADC) in Pancreas Cancer and Biliary Cancer?
Author(s)
Nagamachi S., Nishii R., Mizutani Y., Kiyohara S., Furukoji E., Sakae T., Tamura S., Wakamatsu H., Fujita S., Futami S., Kawai K.
Organizer
Radiological Society of North America 2013, 99th Scientific Assembly and Annual Meeting
Place of Presentation
McCormick Place, Chicago (USA)
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