低酸素遺伝子応答分子イメージングに基づく新しい口腔癌治療戦略

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293406
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 北川 善政 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00224957)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉木 長良 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30171888) ; 犬伏 正幸 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (70399830) ; 山崎 裕 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90250464)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 分子イメージング / 核医学（PET) / FMISO / 低酸素 / 治療抵抗性 / 口腔がん / 臨床研究 / 動物モデル

Outline of Annual Research Achievements

前年度に評価した低酸素遺伝子応答イメージングの担癌モデルマウスを用いて、低酸素PETトレーサーと低酸素遺伝子応答の腫瘍内分布の比較を行った。18F-FMISOと125I-のオーバーラップ領域は、64Cu-ATSMと125I-のオーバーラップ領域よりも有意に大きかった（正常酸素下：14.3±3.4% vs. 6.3±2.8%, p = 0.0007、低酸素下：29.0±8.1% vs. 14.0±5.8%, p = 0.004）。また、低酸素PETトレーサー集積領域における125I-の集積領域の割合は、18F-FMISOにおける125I-の集積領域の方が有意に大きかった（正常酸素下：42.5±8.9% vs. 20.6±10.5%, p = 0.002、低酸素下：71.6±12.6% vs. 40.5±16.3%, p = 0.004）。以上から、低酸素領域に対する選択的放射線治療において、64Cu-ATSMよりも18F-FMISの方が照射野の決定に適していることが示唆された。
18F-Fluorodeoxyglucose (FDG) PETと共に低酸素分子イメージングとして18F-Fluoromisonidazole (FMISO) PETを口腔扁平上皮癌（OSCC）患者に臨床応用している。
癌細胞が低酸素環境にさらされると初めに低酸素誘導因子－1：hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) が転写因子として機能する。OSCC患者におけるFMISO-PETの集積と、手術標本におけるHIF-1αの免疫組織学的発現を比較・検討した。OSCC内のHIF-1αの発現はFMISO-PETの集積と有意に関連していたが、FDG-PETの集積とは関連していなかった。またOSCC患者におけるhypoxiaと治療抵抗性の関連を明らかにする目的で、FMISO-PETの集積と病理組織学的な術前化学療法の治療効果およびHIF-1αの発現との関連を検討した。FMISO-PETの集積およびHIF-1αの発現と術前化学療法の組織学的効果判定には有意な関連が認められた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Use of FDG-PET to detect a chronic odontogenic infection as a possible source of the brain abscess. (2016)
  • Author(s): Sato J, Kuroshima T, Wada M, Satoh A, Watanabe S, Okamoto S, Shiga T, Tamaki N, Kitagawa Y
  • Journal Title: Odontology Volume: 102 Pages: 239-243
  • DOI: 10.1007/s10266-015-0218-1.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Evaluation of the level of progression of extracapsular spread for cervical lymph node metastasis in oral squamous cell carcinoma. (2016)
  • Author(s): Yamada S, Yanamoto S, Otani S, Hasegawa T, Miyakoshi M, Minamikawa T, Ohga N, Kamata T, Komori T, Kitagawa Y, Kurita H, Umeda M
  • Journal Title: nt J Oral Maxillofac Surg. Volume: 45 Pages: 141-146
  • DOI: 10.1016/j.ijom.2015.09.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic value of PET/CT with (18)F-fluoroazomycin arabinoside for patients with head and neck squamous cell carcinomas receiving chemoradiotherapy. (2016)
  • Author(s): Saga T, Inubushi M, Koizumi M, Yoshikawa K, Zhang MR, Obata T, Tanimoto K, Harada R, Uno T, Fujibayashi Y.
  • Journal Title: Ann Nucl Med. Volume: 30 Pages: 217-224
  • DOI: 10.1007/s12149-015-1048-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prognostic value of 18 F-fluoroazomycin arabinoside PET/CT in patients with advanced non-small cell lung cancer. Cancer Sci. (2015)
  • Author(s): Saga T, Inubushi M, Koizumi M, Yoshikawa K, Zhang MR, Tanimoto K, Horiike A, Yanagitani N, Ohyanagi F, Nishio M.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 106 Pages: 1554-1560
  • DOI: 10.1111/cas.12771.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance characteristics of a novel clustered multi-pinhole technology for simultaneous high-resolution SPECT/PET. (2015)
  • Author(s): Miwa K, *Inubushi M, Takeuchi Y, Katafuchi T, Tsuji AB, Hasegawa T, Koizumi M, Saga T, Sasaki M.
  • Journal Title: Ann Nucl Med. Volume: 29 Pages: 460-466
  • DOI: 10.1007/s12149-015-0966-6.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MRONJに対する高気圧酸素療法(HBO)の応用とFDG- PETによる評価 (2016)
  • Author(s): 北川善政
  • Organizer: 第31回日本口腔科学会学術集会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県・福岡市）
  • Year and Date: 2016-04-15 – 2016-04-17
  • Invited
• [Presentation] 望まれる医療人になるために － 臨床・研究・教育の視点から －． (2015)
  • Author(s): 犬伏正幸
  • Organizer: 日本放射線技術学会 中国・四国支部 第35回核医学夢工房
  • Place of Presentation: 岡山国際交流センター（岡山県・岡山市）
  • Year and Date: 2015-11-28 – 2015-11-28
  • Invited
• [Presentation] Detailed assessment of gene activation levels by multiple hypoxia-responsive elements under various hypoxic conditions. (2015)
  • Author(s): Takeuchi Y, Inubushi M, Jin YN, Murai C, Tsuji AB, Hata H, Kitagawa Y, Saga T
  • Organizer: 日本核医学会学術総会 久田賞受賞講演
  • Place of Presentation: アットリージェンシー東京（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-11-05 – 2015-11-07
  • Invited
• [Presentation] FMISO-PET REFLECTS NOT ONLY HYPOXIA BUT ALSO CELL PROLIFERATION IN ORAL SQUAMOUS CELL CARCINOMA (2015)
  • Author(s): J. Sato, Y. Kitagawa, S. Watanabe, T. Asaka, N. Ohga, M. Miyakoshi, H. Hata, S. Okamoto, T. Shiga, M. Shindoh , N. Tamaki
  • Organizer: ICOM
  • Place of Presentation: Melbourne (Australia)
  • Year and Date: 2015-10-27 – 2015-10-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] PETの素朴な疑問にお答えします． (2015)
  • Author(s): 犬伏正幸
  • Organizer: 第40回札幌核医学技術研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2015-10-23 – 2015-10-23
  • Invited
• [Presentation] Clinical Value of FAZA-PET/CT in Head and Neck Cancer Patients. Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine 2015, Congress Center Hamburg, Hamburg, Germany. (2015)
  • Author(s): Saga T, Inubushi M, Koizumi M, Yoshikawa K, Zhang MR, Obata T, Harada R, Uno T.
  • Organizer: Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine 2015
  • Place of Presentation: Congress Center Hamburg, Hamburg (Germany)
  • Year and Date: 2015-10-14 – 2015-10-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 医学教育環境のあるべき姿 (2015)
  • Author(s): 犬伏正幸
  • Organizer: 先端イメージング教育研究センター教育システム活用セミナー
  • Place of Presentation: 福井大学（福井県・福井市）
  • Year and Date: 2015-09-25 – 2015-09-25
  • Invited
• [Presentation] Clinical value of FAZA-PET/CT in advanced lung cancer patients: comparison with FDG-PET/CT. (2015)
  • Author(s): Saga T, Inubushi M, Koizumi M, Yoshikawa K, Zhang MR, Horiike A, Kudo K, Ohyanagi F, Nishio M.
  • Organizer: World Molecular Imaging Congress 2015
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii (USA)
  • Year and Date: 2015-09-02 – 2015-09-05
• [Presentation] 核医学（核医学総論）．教育セミナー (2015)
  • Author(s): 犬伏正幸
  • Organizer: 第124回日本医学放射線学会中国・四国地方会
  • Place of Presentation: 山口グランドホテル（山口県・山口市）
  • Year and Date: 2015-06-26 – 2015-06-27
  • Invited
• [Presentation] Hypoxic volume evaluated by FMISO-PET reflects the expression of HIF-1α and Ki-67 in oral squamous cell carcinoma. (2015)
  • Author(s): Sato, Jun, Kitagawa, Yoshimasa, Watanabe, Shiro, Okamoto, Shozo, Noritaka, Ohga, Asaka, Takuya, Miyakoshi, Masaaki, Hata, Hironobu, Kenji Hirata , Hattori, Naoya, Shiga Tohru, Shindoh Masanobu, Tamaki Nagara
  • Organizer: The 62th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
  • Place of Presentation: Baltimore (USA)
  • Year and Date: 2015-06-06 – 2015-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Performance characteristics of a novel clustered multi-pinhole technology for simultaneous high-resolution SPECT/PET. (2015)
  • Author(s): Miwa K, Inubushi M, Takeuchi Y, Katafuchi T, Koizumi M, Saga T, Sasaki M.
  • Organizer: The 62th Annual Meeting, Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
  • Place of Presentation: Baltimore (USA)
  • Year and Date: 2015-06-06 – 2015-06-10
• [Presentation] Seamless quantitative assessments from whole body to cellular level for high dose radiation-induced mouse intestinal injury/rescue. (2015)
  • Author(s): Michikawa Y, Xu H, Fukuzaki T, Gotoh N, Tsukamoto S, Kito S, Shimomura T, Ohtake J, Takada M, Akiyama M, Suto Y, Matsuzaki Y, Inubushi M.
  • Organizer: The 15th International Congress of Radiation Research
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center, Kyoto (Japan)
  • Year and Date: 2015-05-25 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research