2016 Fiscal Year Annual Research Report
Monitoring Mitochondrial Complex-I Activity Using Novel PET Probe 18F-BCPP-EF Allows Early Detection of Radiotherapy Effect in Murine Squamous Cell Carcinoma
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26461871
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
村山 千恵子 東海大学, 医学部, 客員講師 (50307295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 章 東海大学, 医学部, 教授 (30195052)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミトコンドリアコンプレックス / MC-I / 放射線治療 / 癌治療効果予測 / ワールブルグ効果 / 嫌気的解糖系 / 好気的解糖系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、放射線照射が癌細胞のミトコンドリアを活性化することでアポトーシスを誘導し、癌細胞の増殖を抑制する点に着目し、18F-BCPP-EF（ミトコンドリアの活性化に比例して取込みが増加するPET薬剤）を用いたPET検査が、放射線治療の早期効果判定に有用であるかを確認するため、マウスによる動物実験を行った。癌組織にさまざまな線量の放射線を照射した後、18F-BCPP-EFを用いて、PET/CTで経時的にミトコンドリアの活性度測定およびCT画像を描出した。また、並行して癌組織の大きさのノギスを用いた肉眼的測定を行い、ミトコンドリアの活性度と癌細胞の増殖抑制との関連性を検討した。その結果、照射線量に比例したミトコンドリアの活性度の増加が、癌細胞の増殖抑制（治療効果）を反映していることを確認した。また、18F-BCPP-EFの取込みが、癌組織の大きさに変化が現れない（ノギス計測・CT画像）照射後2日目の早期から増加していることを確認した。
放射線治療効果の早期予測能を評価するために、治療効果（放射線治療2週間後の腫瘍体積）とPET製剤の腫瘍集積の相関を経時的に検討した結果、[18F]BCPP-EFでは照射2日後より一貫した相関関係が得られたが、[18F]FDGで相関が確認されたのは、照射10日後以降であった。この結果は、癌組織の大きさの変化として放射線治療の効果が現れる前の段階から、癌の治療効果が測定できることを示した。本研究成果により、早期効果判定手法の確立が期待でき、治療開始早期での効果判定により、従来のEBM（科学的な根拠に基づく医療）で推奨されてきた癌の種類ごとに決められている標準的な放射線照射量からさらに発展した、個々の癌に対して適切な照射量を調節する個別化医療の実現が期待される。
今後は、実験を重ねてより詳細なデータを集め、臨床研究に向けた準備を進めていく。
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