腫瘍発現酵素標的イメージング―腫瘍の質的評価と治療における有用性の確立

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461802
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 大倉 一枝 北海道医療大学, 薬学部, 教授 (60094827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久下 裕司 北海道大学, アイソトープ総合センター, 教授 (70321958) ; 河嶋 秀和 北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (70359438) ; 趙 松吉 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80374239) ; 秋澤 宏行 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (90311795)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 腫瘍 / 核医学 / チミジンホスホリラーゼ

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍に特異的に発現するチミジンホスホリラーゼ（TP）の発現レベルを画像化する新しい集積機序のイメージング剤として、TP阻害活性をもつ放射性ヨウ素標識ウラシル誘導体IIMUを設計・合成し、動物実験において、TP発現に対応した腫瘍集積性を示すことを明らかにしてきた。本課題ではTP発現が腫瘍の増殖、悪性化の分子機構と密接に関わり、腫瘍の質的評価、悪性度診断、治療方針の決定に必要な情報を与えることを動物実験レベルで実証し、今後本イメージング技術を臨床応用する上での有用性を明らかにすることを目的として研究を進めている。
放射性ヨウ素標識IIMUは担がん動物イメージングにおいて、TP発現の高いヒト皮膚がんや大腸がんでも高い集積が認められ、その有効性が検証された。しかしながら生理的にTP発現の高い肝臓に対する本薬剤の高集積性が腫瘍診断に限界をもたらすものと考えられた。IIMUの腫瘍と肝臓への集積はいずれもTPに特異的な結合に起因することはすでに明らかにされているが、腫瘍および肝臓におけるIIMUとTPとの結合やトランスポーターの関与などの詳細な集積機序に関しては未だ不明である。
平成26年度は、まず取り込み機序解明のため、ヌクレオシドトランスポーターや有機カチオントランスポーターの関与を検討した。すなわち、放射性ヨウ素標識IIMUを用いて、数種のトランスポーターの阻害剤共存下、腫瘍細胞への取り込み実験と、インビボにおける組織摘出法による体内分布実験での肝集積の変化を観察することにより、腫瘍と肝臓におけるトランスポーターの関与の差異を明らかにしようとしている。
また、肝臓への放射能集積の低減化に寄与する薬剤開発として、代謝制御に基づく方法を検討し、放射性ヨウ素標識体の合成に取り組んでいる。さらに、TPイメージングとの比較のため、担がんマウスにおいて、核酸誘導体FLTの体内分布を明らかにした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

腫瘍の質的評価に関わる検討が当初の予定どおり進行していないため。

Strategy for Future Research Activity

これまでの実験結果に基づき、さらに腫瘍と肝臓へのイメージング剤の取り込みに関するトランスポーターの関与を明らかにする。肝臓への放射能集積の低減化に寄与する薬剤開発について、その効率のよい標識合成を達成し、安定性の検討を行う。腫瘍の質的評価に関し、抗がん剤治療時におけるTPイメージングの寄与を検討する。

Causes of Carryover

研究計画の一部の実験がやや遅れていることから、ごく少額の未使用金が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

イメージング剤合成にかかる放射性核種を含む種々の試薬、薬効評価における細胞や動物の購入やこれらの実験にかかる器具、用品、並びに研究発表のための旅費に使用する。

Research Products

• [Presentation] Preclinical evaluation of thymidine phosphorylase imaging probe, 123I-IIMU for the First-in-Human clinical trials. (2014)
  • Author(s): Nishijima K, Zhao S, Feng F, Shimizu Y, Akizawa H, Ohkura K, Kobashi N. Abe T, Matsumoto H, Tamaki N, Kuge Y
  • Organizer: The 12th International Symposium for Future Drug Discovery and Medical Care, Perspectives of Molecular and Target Therapy
  • Place of Presentation: Sapporo
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-05