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2014 Fiscal Year Annual Research Report

実用化を目指した有望なDNA合成画像診断薬4DSTの18F化とその臨床応用

Research Project

Project/Area Number 25293271
Research InstitutionTokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology

Principal Investigator

豊原 潤  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 専門副部長 (50425659)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 裕一  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (60205002)
窪田 和雄  独立行政法人国立国際医療研究センター, 核医学科, 医長 (40161674)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords核医学 / 放射性医薬品 / 核酸 / 腫瘍 / 細胞増殖
Outline of Annual Research Achievements

がんの研究において、インビボでがん細胞の増殖を評価するために「DNA合成」を画像化することが求められている。これは、細胞増殖(=DNA合成)が、がんの最も基本的な性質であり、病理学的診断のゴールドスタンダードだからである。これに対して我々は正解で初めてDNA合成を直接的に画像化するPET薬剤11C-4DSTを開発し、臨床応用を達成することに成功した。11C-4DSTは様々ながん種での有用性が明らかになりつつあり、その普及が国内外で望まれている。
本研究では、DNA合成画像診断の普及を目指し、11C-4DSTを基礎として、デリバリー可能でかつ汎用性が高く、多施設での検査を可能にする18F標識4DST誘導体(以下、18F-4DST誘導体)の開発を試み、その臨床応用に達することを目的としている。
現在まで、インビトロ試験にて可能性が示されている18F-4DST誘導体3化合物の標識前駆体および標準品の合成を試みた。候補化合物はそれぞれ、4DSTの5-fluoro体、5-fluoromethyl体ならびに5-fluoroethyl体である。5-fluoromethyl体は単離後速やかに分解したため候補化合物から除外した。5-fluoroethyl体については標識前駆体の保護基を様々に変更し、最終的に、脱離基がTso体でN-Boc-3',5'-di-O-tolyl体でF-18標識が可能であった。F-18標識体について腫瘍移植マウスでの体内分布を確認したところ、脱フッ素が認められ、腫瘍への集積性も低かった。以上の結果から、5-fluoroethyl体も脱落し、残る候補化合物は5-fluoro体に絞られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定では、H26年度中に安全性試験へ入る予定であったが、5-fluoroetyl体の標識合成が予想以上に困難であったため、最終的な化合物の選択が遅れた。一方、これまでの結果から5-fluoro体以外を候補化合物から除外することは明確となった。

Strategy for Future Research Activity

候補化合物を5-fluoro体に絞り込んだ。標識合成・有用性の評価を継続するとともに、並行して安全性試験の実施を行う。H27年度中には非臨床試験データを取り揃え、臨床使用に向けた取り組みを加速する。

Causes of Carryover

当初の予定では、H26年度中に安全性試験へ入る予定であったが、5-fluoroetyl体の標識合成が予想以上に困難であったため、最終的な化合物の選択が遅れた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

候補化合物を5-fluoro体に絞り込んだ。標識合成・有用性の評価を継続するとともに、H27年度では並行して安全性試験の実施を行う。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Volumetric comparison 4'-[methyl-11C]-thiothymidine with 18F-FDG PET/CT in patients with advanced head and neck squamous cell carcinoma2015

    • Author(s)
      Ito K, Yokoyama J, Miyata Y, Toyohara J, Okasaki M, Minamimoto R, Morooka M, Ishiwata K, Kubota K
    • Journal Title

      Nucl Med Commun

      Volume: 36 Pages: 219-225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of 11C-4'-thiothymidine, 11C-methionine, and 18F-FDG PET/CT for the detection of active lesion of multiple myeloma2015

    • Author(s)
      Okasaki M, Kubota K, Minamimoto R, Miyata Y, Morooka M, Ito K, Ishiwata K, Toyohara J, Inoue T, Hirai R, Hagiwara S, Miwa A
    • Journal Title

      Ann Nucl Med

      Volume: 29 Pages: 199-206

    • DOI

      10.1007/s12149-014-0931-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of 4'-[methyl-11C]thiothymidine (11C-4DST) and 3'-deoxy-3'-[18F]fluorothymiein (18F-FLT) PET/CT in human brain glioma imaging2015

    • Author(s)
      Toyota Y, Miyake K, Kawai N, Hatakeyama, T, Yamamoto Y, Toyohara J, NIshiyama Y, Tamiya T
    • Journal Title

      EJNMMI Research

      Volume: 5 Pages: 7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 放射性フッ素18標識7alpha-alkyl-estradiol誘導体の構造活性相関2015

    • Author(s)
      豊原潤、岡本真由美、芝山啓允、中喬介、北川雄也、石渡喜一、清水功雄
    • Organizer
      日本薬学会第135回年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [Presentation] 4'-[Methyl-11C]thiothymidine PET for proliferation imaging in head and neck squamous cell carcinoma: comparison with 18F-FDG PET2014

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Tanaka K, Hoshikawa H, Toyohara J, Nishiyama Y
    • Organizer
      100th Scientific Assembly and Annual Meeting, Radiological Society of North America
    • Place of Presentation
      Chicago
    • Year and Date
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [Presentation] 放射性薬剤入門ー構成から管理まで2014

    • Author(s)
      豊原潤
    • Organizer
      第54回日本核医学会学術総会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation of [11C]CB184 for imaging and quantification of neuroinflammation i n rat model of helped encephalitis2014

    • Author(s)
      Garcia DV, de Vries EJF, Hatano K, Toyohara J, Ishiwata K, Dierckx RAJO, Doorduin J
    • Organizer
      Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
    • Place of Presentation
      Gothenburg
    • Year and Date
      2014-10-18 – 2014-10-22
  • [Presentation] ヒトを対象としたPET分子イメージング2014

    • Author(s)
      豊原潤
    • Organizer
      第58回日本薬学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      町田
    • Year and Date
      2014-10-04 – 2014-10-04
    • Invited
  • [Presentation] 7α-[18F]Estradiolの構造活性相関研究2014

    • Author(s)
      芝山啓允、中喬介、北川雄也、岡本真由美、豊原潤、石渡喜一、清水功雄
    • Organizer
      第14回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [Presentation] 光学活性11C-Emopamilの標識合成と基礎評価2014

    • Author(s)
      荒牧光紀、財津優人、岡本真由美、清水功雄、石渡喜一、豊原潤
    • Organizer
      第14回放射性医薬品・画像診断薬研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [Presentation] 4'-[Methyl-11C]thiothymidine PET for proliferation imaging in gastrointestinal cancer: comparison with 18F-FDG PET2014

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Tanaka K, Toyohara J, NIshiyama Y
    • Organizer
      11th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
    • Place of Presentation
      Cancun
    • Year and Date
      2014-08-27 – 2014-08-31
  • [Presentation] Comparison of 4'-[methyl-11C]thiothymidine (4DST) and FDG PET/CT for early therapy monitoring of advanced non small cell lung cancer2014

    • Author(s)
      Minamimoto R, Toyohara J, Miyata Y, Okasaki M, Morooka M, Nakajima K, Ishiwata K, Kubota K
    • Organizer
      60th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
    • Place of Presentation
      St. Louis
    • Year and Date
      2014-06-07 – 2014-06-11
  • [Presentation] 11C-4DST PET for proliferation imaging in patients with newly diagnosed high-grade gliomas: comparison with 18F-FLT PET2014

    • Author(s)
      Yamamoto Y, Kawai N, Yamamoto H, Maeda Y, Toyohara J, Nishiyama Y
    • Organizer
      60th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
    • Place of Presentation
      St. Louis
    • Year and Date
      2014-06-07 – 2014-06-11

URL: 

Published: 2016-06-01  

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