Development of novel [18F]Fluoroacetate analog for PET Imaging of Ischemic Brain Injury

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26461816
• Research Institution: Research Institute, Shiga Medical Center
• Principal Investigator: 加川 信也 滋賀県立成人病センター(研究所), 画像研究部門, 主任研究員 (10393191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 浩 滋賀県立成人病センター(研究所), 画像研究部門, 副所長 (40360812) ; 東 達也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 分子イメージング診断治療研究部, 部長(定常) (50324629) ; 西井 龍一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 分子イメージング診断治療研究部, 主任研究員(定常) (60463212)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: Benzyl [18F]FACE / フルオロ酢酸 / 脳虚血 / 虚血性脳血管障害 / PET / [18F]FACE

Outline of Annual Research Achievements

我々は、Acetateを18F標識したPET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に関して、グリア細胞との関係について着目し、ラット脳虚血-再灌流モデルを用いて検討を行い、虚血性脳血管障害の予後判定を目的とした画像診断法の開発を目指している。
[18F]FACEの合成に関して、これまで我々は一般的な合成法であるオンカラム加水分解法、臨床応用へ向けてより簡便で安定なtwo-pot蒸留法、さらに新しい固相抽出技術を利用したone-pot蒸留法など、種々の合成法を確立してきた。現在、脳への移行性を高める目的で[18F]FACEのベンジルエステル体であるBenzyl [18F]Fluoroacetate (Benzyl [18F]FACE)に着目し、合成法を検討している。
今回、[18F]FACE合成において最も簡便なone-pot蒸留法を改良し、イオン交換カラムに逆相カラムを用いることで（蒸留及び逆相カラムで分離捕集して水洗いした後、少量のエタノールを含む水でBenzyl [18F]FACEを溶出させる）、HPLCの分離精製を省略した「one-pot蒸留-SPE（固相抽出）法」と従来のHPLCによる分離精製を行った方法を比較検討した。その結果、「one-pot蒸留-SPE法」を用いたBenzyl [18F]FACEの合成は、HPLCによる分離精製を省略することにより、合成前準備及び後片付けを簡素化することが可能であり、今後の臨床応用での有用性が非常に期待される方法であった。さらに、モデル動物を用いた検討により、再灌流2時間後の虚血側中大脳動脈域におけるBenzyl [18F]FACEの取り込みは、反対側に比較して著明な増加を示したことから、Benzyl [18F]FACE-PETは、虚血性脳血管障害の診断に有用である可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Relationship between [14C]MeAIB uptake and amino acid transporter family gene expression levels or proliferative activity in a pilot study in human carcinoma cells: comparison with [3H]Methionine uptake (2017)
  • Author(s): Kagawa S, Nishii R, Higashi T, Yamauchi H, Ogawa E, Okudaira H, Kobayashi M, Yoshimoto M, Shikano N, Kawai K
  • Journal Title: Nucl Med Biol. Volume: 49 Pages: 8-15
  • DOI: doi: 10.1016/j.nucmedbio.2017.01.008.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Radiosynthesis of novel pitavastatin derivative ([18F]PT V-F1) as a tracer for hepatic OATP using a one-pot synthetic procedure. J Labelled Comp Radiopharm (2016)
  • Author(s): Kimura H, Yagi Y, Arimitsu K, Maeda K, Ikejiri K, Takano JI, Kusuhara H, Kagawa S, Ono M, Sugiyama Y, Saji H
  • Journal Title: J Labelled Comp Radiopharm. Volume: 59 Pages: 565-575
  • DOI: doi: 10.1002/jlcr.3464.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] (11)C-methylaminoisobutyric acid (MeAIB) PET for evaluation of prostate cancer: compared with (18)F-fluorodeoxyglucose PET (2016)
  • Author(s): Arimoto MK, Higashi T, Nishii R, Kagawa S, Takahashi M, Kishibe Y, Yamauchi H, Ishitoya S, Oonishi H, Nakamoto Y, Togashi K
  • Journal Title: Ann Nucl Med. Volume: 30 Pages: 553-562
  • DOI: doi: 10.1007/s12149-016-1098-3.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Progressive cortical neuronal damage and chronic hemodynamic impairment in atherosclerotic major cerebral artery disease (2016)
  • Author(s): Yamauchi H, Kagawa S, Kishibe Y, Takahashi M, Higashi T
  • Journal Title: Stroke. Volume: 47 Pages: 1534-41
  • DOI: doi: 10.1161/STROKEAHA.116.013093.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Benzyl [18F]Fluoroacetateのone-pot合成法の開発 (2017)
  • Author(s): 加川信也、水間広、矢倉栄幸、西井龍一、東達也、山内浩、高橋和弘、尾上浩隆、川井恵一
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
  • Year and Date: 2017-03-24 – 2017-03-27
• [Presentation] ループ標識法に使用する滅菌スパイラルチューブ (2017)
  • Author(s): 加川信也
  • Organizer: PET化学ワークショップ2017
  • Place of Presentation: 神奈川県三浦郡葉山
  • Year and Date: 2017-02-10 – 2017-02-12
• [Presentation] カセット式多目的合成装置を用いた[11C]PiB合成法の開発：ループ標識法とバブリング標識法の比較 (2016)
  • Author(s): 加川信也、西井龍一、東達也、山内浩、川井恵一、渡邊裕之、木村寛之、小野正博、佐治英郎
  • Organizer: 第56回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2016-11-05 – 2016-11-07
• [Remarks]
  • URL: http://www.shigamed.jp/