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Development of PET imaging of brain immunity as a biomarker for drug development to treat neurodegenerative diseases

Research Project

Project/Area Number 21H02876
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

KIMURA YASUYUKI  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 副部長 (20423171)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池沼 宏  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 研究技術員 (10751159)
小縣 綾  岐阜医療科学大学, 薬学部, 助教 (10805857)
今村 真一  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 外来研究員 (40873203)
境 崇行  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 研究員 (40881925)
古山 浩子  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50402160)
加藤 隆司  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院 放射線診療部, 部長 (60242864)
安野 史彦  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 部長 (60373388)
季 斌  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 認知症先進医療開発センター, 客員研究員 (80392223)
外山 宏  藤田医科大学, 医学部, 教授 (90247643)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Keywords陽電子断層撮像法 / アルツハイマー病 / CSF1R / RIPK1 / ミクログリア / microglia / PET / Alzheimer's disease
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患において、異常タンパクの蓄積やそのタンパクが神経細胞障害をきたす過程に、ミクログリアやアストロサイトなど脳内の免疫を担当する細胞の機能異常が、深く関わっていることが明らかになってきた。そこで、これらの免疫細胞の機能を標的とした治療法の開発が進みつつあるが、臨床利用できる画像バイオマーカーの信頼性は十分ではない。本研究では、脳内の免疫機能に関わり、創薬標的として有望とされる分子を可視化する新規PETリガンドの開発を行い、神経変性疾患の新規治療法開発に役立てることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

A novel PET ligand [11C]NCGG401, which targets the colony-stimulating factor 1 receptor, essential for the differentiation and survival of microglia, showed no severe adverse events in healthy volunteers. It exhibited good brain permeability and satisfactory quantitative performance in terms of volume of distribution.
Additionally, a labeled compound was synthesized based on a RIPK1 inhibitor, reported to have high activity and targeting receptor-interacting protein 1 kinase, a molecule involved in disease-associated microglia migration and neurodegeneration. In rats, although good brain permeability was observed, no significant specific binding was detected.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、近年創薬標的として有望とされる、免疫機能に特異的な2種類の分子CSF1RとRIPK1を標的としている。CSF1Rは、ミクログリアの分化・生存に必須な分子であり、その阻害はミクログリアの総数を減少させ、神経細胞障害を減少させる。RIPK1は、細胞死を司る因子で、疾患関連ミクログリアに高発現し、その阻害は貪食能を変化させ、神経細胞障害を減少させる。これらの分子のイメージングによって、それぞれ、ミクログリアの疾患関連状態への変化や、神経細胞障害に至る過程を反映した新たな情報が得られる可能性が高く、病態評価から創薬バイオマーカーまでの応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Development of a novel PET ligand, [11C]GO289 targeting CK2 expressed in the brain2023

    • Author(s)
      Ogata Aya、Yamada Takashi、Hattori Saori、Ikenuma Hiroshi、Abe Junichiro、Tada Mari、Ichise Masanori、Suzuki Masaaki、Ito Kengo、Kato Takashi、Amaike Kazuma、Hirota Tsuyoshi、Kakita Akiyoshi、Itami Kenichiro、Kimura Yasuyuki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 90 Pages: 129327-129327

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2023.129327

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and evaluation of a novel PET ligand, a GSK’963 analog, aiming at autoradiography and imaging of the receptor interacting protein kinase 1 in the brain2023

    • Author(s)
      Ikenuma Hiroshi、Ogata Aya、Koyama Hiroko、Ji Bin、Ishii Hideki、Yamada Takashi、Abe Junichiro、Seki Chie、Nagai Yuji、Ichise Masanori、Minamimoto Takafumi、Higuchi Makoto、Zhang Ming-Rong、Kato Takashi、Ito Kengo、Suzuki Masaaki、Kimura Yasuyuki
    • Journal Title

      EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 31-31

    • DOI

      10.1186/s41181-023-00217-z

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] [11C]NCGG401, a novel PET ligand for imaging of colony stimulating factor 1 receptors2022

    • Author(s)
      Ogata Aya、Ji Bin、Yamada Takashi、Hattori Saori、Abe Junichiro、Ikenuma Hiroshi、Ichise Masanori、Koyama Hiroko、Suzuki Masaaki、Kato Takashi、Ito Kengo、Kimura Yasuyuki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 65 Pages: 128704-128704

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128704

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミクログリア特異的に発現するCSF1Rを標的とした新規脳PET製剤[11C]NCGG401のFirst in human 試験2023

    • Author(s)
      小縣 綾、池沼 宏、二橋尚志、安野忠彦、市瀬正則、服部沙織、佐藤弥生、森下 浩、伊藤健吾、加藤隆司、木村泰之
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] First-in-Human PET imaging of [11C]NCGG401 for colony-stimulating factor 1 receptor.2022

    • Author(s)
      Ogata A, Ikenuma H, Nihashi T, Yasuno F, Morishita H, Abe J, Ichise M, Kato T, Ito K, Kimura Y.
    • Organizer
      The 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of novel PET ligands to image the Receptor Interacting Protein Kinase 12021

    • Author(s)
      Sakai T, Yamada T, Ikenuma H, Ogata A, Ichise M, Hattori S, Abe J, Suzuki M, Ito K, Kato T, Imamura S, Kimura Y
    • Organizer
      NRM 2021 MAPPING NEURORECEPTORS AT WORK
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PET imaging of [11C]NCGG401 for colony stimulating factor 1 receptor2021

    • Author(s)
      Ogata A, Yamada T, Abe J, Ichise M, Ikenuma H, Koyama H, Suzuki M, Kato T, Ito K, Kimura Y
    • Organizer
      NRM 2021 MAPPING NEURORECEPTORS AT WORK
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a novel PET ligand for receptor-interacting protein kinase 1 in brain2021

    • Author(s)
      Ikenuma H, Ogata A, Koyama H, Yamada T, Abe J, Ichise M, Kato T, Suzuki M, Ito K, Kimura Y
    • Organizer
      NRM 2021 MAPPING NEURORECEPTORS AT WORK
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RIPK1を標的とした新規PETリガンド開発の試みと有効性の評価2021

    • Author(s)
      池沼 宏、古山浩子、小懸綾、季斌、山田貴史、永井裕司、阿部潤一郎、市瀬正則、加藤隆司、鈴木正昭、木村泰之
    • Organizer
      第61回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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