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2014 Fiscal Year Annual Research Report

代謝型グルタミン酸受容体1型をターゲットとする腫瘍放射性プローブの開発

Research Project

Project/Area Number 25293269
Research InstitutionNational Institute of Radiological Sciences

Principal Investigator

張 明栄  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, プログラムリーダー (80443076)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河村 和紀  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, チームリーダー (50401766)
藤永 雅之  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, 研究員 (70623726)
山崎 友照  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, 研究員 (80627563)
謝 琳  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, 研究員 (30623558)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords核医学 / mGluR1 / 腫瘍 / 放射性プローブ
Outline of Annual Research Achievements

代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)が脳及びメラノーマや乳がんなどの多くの腫瘍に高く発現することが知られている。申請者らはPositron emission tomography (PET、陽電子断層撮像法)を用い、mGluR1の生理機能や疾患との関連を画像化する研究を進めている。現在まで申請者らは脳内mGluR1の新規PETプローブを開発し、世界で初めて臨床研究を開始した。今回、申請者らはmGluR1をターゲットとして腫瘍の診断と治療ができる新規放射性プローブを創出し、mGluR1が腫瘍発生における役割を解明し、臨床へ向ける質的な腫瘍画像診断研究を目指す。
H25年度まで申請者らは、メラノーマの診断及び治療薬による効果の判定に有用なmGluR1のPETプローブ[18F]FITMを開発した。H26年度申請者らは、[18F]FITMが脳内への移行性を抑えながら、高い腫瘍特異性を持つPETプローブの開発を目的として、FITMのフッ素原子を塩素、臭素及びヨウ素原子に変えた誘導体1-3を設計し、N-デスメチル体を[11C]CH3OTfとの反応によって[11C]1-3を合成した。mGluR1が過剰に発現するメラノーマ細胞B16F10をC57BL/6マウスに移植し作製した担癌マウスに対し、[11C]1-3による放射能分布試験及びPETスキャンを行った。その結果、分布試験では、[11C]1-3がB16F10腫瘍巣に高い放射能集積を示した。特に[11C]3は投与後60分経過後の放射能濃度が腫瘍で4.61% ID/gで、脳で0.57%ID/gであった。また、腫瘍/脳の放射能集積比は[18F]FITMが0.58に対し、[11C]1-3がそれぞれ1.04、 1.73、8.03であった。さらに[11C]3を投与したPET集積画像では、腫瘍に顕著な放射能の集積が見られ、非放射性のFITMの前投与によってその集積が大きく低下した。以上の結果から、[11C]3は、ヨウ素原子を有するため、内用療法のプローブとして望ましい特性を備えていることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

内用療法への展開が有望であるmGluR1の新規放射性薬剤 [11C]3を開発することができたため。

Strategy for Future Research Activity

昨年度から得られた結果を基にして、今後申請者らは、 [11C]3に対し、本施設で利用可能の131Iを使用し、標識合成を試みる。その際に至適な合成条件を確立するため、標識原料の量、酸化剤の種類/量などを検討する。また131I-標識化合物が合成できたら、腫瘍への放射能取り込などを調べる予定である。
また、新たな18F、11C標識化合物を開発すると同時にメラノーマ以外の腫瘍に対しても検討を行う予定である。

Causes of Carryover

新規放射性プローブの特性を評価するため、mGluR1が高く発現する数種の原発及び全身転移動物モデルの樹立がH27年度に変更したことから、昨年度の助成金は繰越を生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度から得られた結果を基にして、H27年度は治療に使用可能な数種の放射性プローブを設計し、合成及び評価を行う予定である。そのため、予定している数種の担癌モデルの樹立、また標識原料、消耗品および実験動物の大量使用によって、購入費用は高くなるため、昨年度の繰越分と合わせて研究を進めていく必要がある。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and evaluation of 4-halogeno-N-[4-[6-(isopropylamino)pyrimidin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl]-N-[11C]methylbenzamide for imaging of metabotropic glutamate 1 receptor in melanoma.2015

    • Author(s)
      Fujinaga M, Xie L, Yamasaki T, Yui J, Shimoda Y, Hatori A, Kumata K, Zhang Y, Nengaki N, Kawamura K, Zhang MR.
    • Journal Title

      J Med Chem.

      Volume: 58 Pages: 1513-1523

    • DOI

      10.1021/jm501845n. Epub 2015 Jan 30.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular imaging of ectopic metabotropic glutamate 1 receptor in melanoma with a positron emission tomography radioprobe (18) F-FITM.2014

    • Author(s)
      Xie L, Yui J, Fujinaga M, Hatori A, Yamasaki T, Kumata K, Wakizaka H, Furutsuka K, Takei M, Jin ZH, Furukawa T, Kawamura K, Zhang MR.
    • Journal Title

      Int J Cancer.

      Volume: 135 Pages: 1852-1859

    • DOI

      10.1002/ijc.28842

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Noninvasive quantification of metabotropic glutamate receptor type 1 with [¹¹C]ITDM: a small-animal PET study.2014

    • Author(s)
      Yamasaki T, Fujinaga M, Yui J, Ikoma Y, Hatori A, Xie L, Wakizaka H, Kumata K, Nengaki N, Kawamura K, Zhang MR.
    • Journal Title

      J Cereb Blood Flow Metab.

      Volume: 34 Pages: 606-612

    • DOI

      10.1038/jcbfm.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of Radioprobes for Imaging of Metabotrophic Glutamate I Receptor and Radionuclide Therapy in Tumor2015

    • Author(s)
      Ming-Rong Zhang
    • Organizer
      2015 Asia-Pacific Conference of Tumor Biology and Medicine/The 10th China, Nanjing Conference of Molecular Biomarkers and Nuclear Medicine Targeted Theranostics
    • Place of Presentation
      Nanjing, CHINA
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-25
    • Invited
  • [Presentation] Identifying neuronal damage and neuroprotective effects in vivo by 11C-ITMM PET imaging2015

    • Author(s)
      Lin Xie, Joji Yui, Masayuki Fujinaga, Tomoteru Yamasaki, Akiko Hatori, Katsushi Kumata,Nobuki Nengaki, Ming-Rong Zhang
    • Organizer
      日中核医学交流合同シンポジウム in 沖縄
    • Place of Presentation
      メルキュールホテル沖縄那覇(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2015-03-14 – 2015-03-15
  • [Presentation] 腫瘍に発現する代謝型グルタミン酸受容体1をターゲットとするPETプローブの開発2014

    • Author(s)
      藤永雅之、謝 琳、山崎友照、由井譲二、熊田勝志、下田陽子、羽鳥晶子、念垣信樹、張明栄
    • Organizer
      第54回日本核医学会学術総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Oncoimaging of melanoma by targeted ectopic metabotropic glutamate 1 receptor with a positron emission tomography radioprobe 18F-FITM2014

    • Author(s)
      Lin Xie, Joji Yui, Masayuki Fujinaga, Akiko Hatori, Tomoteru Yamasaki, Katsushi Kumata, Hidekatsu Wakizaka, Kazunori Kawamura, Ming-Rong Zhang
    • Organizer
      第54回日本核医学会学術総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Remarks] 謝 琳 研究員が第1回日中核医学交流セミナーでPresentation Awardに選ばれました。

    • URL

      http://www.nirs.go.jp/research/division/mic/newsrelease/141106/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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