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レドックス情報に基づく新しいがん画像診断用プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13672268
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関独立行政法人放射線医学総合研究所

研究代表者

竹下 啓蔵  放射線医学総合研究所, 放射線安全研究センター・レドックス制御研究グループ, 主任研究員 (70175438)

研究分担者 安西 和紀  放射線医学総合研究所, 放射線安全研究センター・レドックス制御研究グループ, チームリーダー (70128643)
上田 順市  放射線医学総合研究所, 放射線安全研究センター・レドックス制御研究グループ, チームリーダー (90160168)
小澤 俊彦  放射線医学総合研究所, 放射線安全研究センター・レドックス制御研究グループ, 理事 (40160858)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード酵素分圧 / in vivo ESR / リチウムフタロシアニン / ニトロキシルラジカル / レドックス / ESR-CT / 酸素分圧
研究概要

正常マウス(C3H)皮下に埋め込んだリチウムフタロシアニン(LiPc)のESRシグナルの線幅を4匹のマウスで個別に測定した。照射しなかった場合の線幅が約1週間ほとんど変化しなかったのに対し、炭素線(13keV/μm)を脚部に20Gy照射した場合はすべてのマウスで照射数時間後に線幅の増加が観察された。これは炭素線照射後に皮下の酸素分圧が若干増加したことを意味する。腫瘍(RIF-1)組織内のLiPcのESRシグナルの線幅は正常組織皮下と比較して小さく、正常組織に比べ腫瘍内の酸素分圧が低いことが確認された。
ピロリジン環ニトロキシルラジカル(PROXYL)およびピペリジン環ニトロキシルラジカル(TEMPO)について置換基を変えて安定性を調べたところ、PROXYL系はグルタチオンやNADPH存在下のスーパーオキシドラジカルとの反応に比較的抵抗性であった。腫瘍組織では酸化ストレスを受けていることが示唆されていることから、ミトコンドリア等による還元的代謝を指標にviabilityを調べるためにはそれ以外によるシグナル消失を受けにくいPROXYL系がTEMPO系より適することが示された。3-ハイドロキシメチル-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン-N-オキシルラジカル(hydroxymethyl-PROXYL)を静脈内投与し、RIF-1腫瘍部位においてESRを測定した。hydroxymethyl-PROXYLのESRシグナルの消失は半減期約25分と比較的遅かった。
RIF-1腫瘍内に埋め込んだLiPcのESR画像を得た後、hydroxymethyl-PROXYLを静脈内投与してESR画像を得ることにより、各々のプローブの分布を同一動物で画像化した。
今後ソフトウエアの開発により上記酸素分圧とviabilityの同一動物での画像化が可能となると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 竹下啓蔵: "紫外線照射下マウス皮膚において生成されるラジカルのin vivo検出の可能性-in vivo ESRによる検討"磁気共鳴と医学. 12. 167-170 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuri Miura: "Pathophysiological significance of in vivo ESR signal decay in brain damage caused by X-irradiation"Biochim.Biophys.Acta.. 1525. 167-172 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jin-Yi Han: "Noninvasive detection of hydroxyl radical generation in lung by diesel exhaust particles"Free Radic.Biol.Med.. 30. 516-525 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun-ichi Ueda: "Relationship between effects of phenolic compounds on the generation of free radicals from lactoperoxide-catalyzed oxidation of NAD(P)H or GSH and their DPPH scavenging ability"Chem.Pharm.Bull.. 49. 299-304 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Ueno: "Detection of dichromate (VI)-induced DNA strand breaks and formation of paramagnetic chromium in multiple mouse organs"Toxicol.Applied Pharamacol.. 170. 56-62 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Takeshita: "Kinetic Study on ESR Signal Decay of Nitroxyl Radicals, Potent Redox Probes for In Vivo ESR Spectroscopy, Caused by Reactive Oxygen Species"Biochim.Biophys.Acta. 1573. 156-164 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤圭太: "ニトロキシルスピンプローブと活性酸素種との反応性"磁気共鳴と医学. 13. 201-204 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keita Saito: "Two reaction sites of a Spin Label, TEMPOL (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl), with hydroxyl radical"J.Pharm.Sci.. 92. 275-280 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun-ichi Ueda: "Singlet oxygen-mediated hydroxyl radical production in the presence of phenols : Whether DMPO-OH formation really indicates production of OH?"Photochem.Photobiol.. 77. 165-170 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunori Anzai: "Assessment of ESR-CT Imaging by Comparison with Autoradiography for the Distribution of a Blood-Brain-Barrier Permeable Spin Probe, MC-PROXYL, to Rodent Brain"Magn.Reson.Imaging. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Utusmi: "EPR in the 21th Century, (A.Kawamori, J.Ymauchi and H.Ohya, Eds.)"Development of in vivo ESR/spin probe technique for oxidative injuries. 9 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Takeshita et al.: "Application of in vivo ESR spectroscopy to in vivo detection of radicals produced in skin during irradiation of ultraviolet light (Japanese)"Magn. Reson. Med. Jpn.. 12. 167-170 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Miura et al.: "Pathophysiological significance of in vivo ESR signal decay in brain damage caused by X-irradiation - Radiation effect on nitroxyl decay of a lipophilic spin probe in the head region"Biochem. Biophys.Acta. 1525. 167-172 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Jin-Yi Han et al.: "Noninvasive detection of hydroxyl radical generation in lung by diesel exhaust particles"Free Radic. Biol. Med.. 30. 516-525 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ueda et al.: "Relationship between effects of phenolic compounds on the generation of free radicals from Iactoperoxidase-catalyzed oxidation of NAD(P)H or GSH and their DPPH scavenging ability"Chem. Pharm. Bull.. 49. 299-304 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno et al.: "Detection of dichromate (VI)-induced DNA strand breaks and formation of paramagnetic chromium in multiple mouse organs"Toxicol.Applied Pharmacol.. 170. 56-62 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Takeshita et al.: "Kinetic Study on ESR Signal Decay of Nitroxyl Radicals, Potent Redox Probes for In Vivo ESR Spectroscopy, Caused by Reactive Oxygen Species"Biochim. Biophys. Acta. 1573. 156-164 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Saito et al.: "Reactivity of nitroxyl spin probes with reactive oxygen species (Japanese)"Magn. Reson. Med. Jpn.. 13. 201-204 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Saito et al.: "Two reaction sites of a S pin Label , TEMPOL (4-hydroxy-2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine-N-oxyl), with hydroxyl radical"J. Pharm. Sci.. 92. 275-280 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ueda et al.: "Singlet oxygen-mediated hydroxyl radical production in the presence of phenols : Whether DMPO-OH formation really indicates production of OH?"Photochem. Photobiol.. 77. 165-170 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Anzai et al.: "Assessment of ESR-CT Imaging by Comparison with Autoradiography for the Distribution of a Blood-Brain-Barrier Permeable Spin Probe, MC-PROXYL, to Rodent Brain"Magn. Reson. Imaging. in press. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keizo Takeshita: "Kinetic Study on ESR Signal Decay of Nitroxyl Radicals, Potent Redox Probes for In Vivo ESR Spectroscopy, Caused by Reactive Oxygen Species"Biochim.Biophys.Acta. 1573. 156-164 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤圭太: "ニトロキシルスピンプローブと活性酸素種との反応性"磁気共鳴と医学. 13. 201-204 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keita Saito: "Two reaction sites of a Spin Label, TEMPOL (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl), with hydroxyl radical"J.Pharm.Sci.. 92(2). 275-280 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Ueda: "Singlet oxygen-mediated hydroxyl radical production in the presence of phenols: Whether DMPO-OH formation really indicates production of OH?"Photochem. Photobiol.. 77(2). 165-170 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Utsumi: "EPR in the 21th Century, (A.Kawainori, J.Yamauchi, H.Ohya, Eds.)"Development of in vivo ESR/spin probe technique for oxidative injuries. 9 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 竹下啓蔵: "紫外線照射下マウス皮膚において生成されるラジカルのin vivo検出の可能性-in vivo ESRによる検討"磁気共鳴と医学. 12. 167-170 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yuri Miura: "Pathophysiological significance of in vivo ESR signal decay in brain damage caused by X-irradiation"Biochim. Biophys. Acta.. 1525. 167-172 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jin-Yi Han: "Noninvasive detection of hydroxyl radical generation in lung by diesel exhaust particles"Free Radic. Biol. Med.. 30. 516-525 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Ueda: "Relationship between effects of phenolic compounds on the generation of free radicals from lactoperoxidase-catalyzed oxidation of NAD(P)H or GSH and their DPPH scavenging ability"Chem. Pharm. Bull.. 49. 299-304 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shunji Ueno: "Detection of dichromate (VI)-induced DNA strand breaks and formation of paramagnetic chromium in multiple mouse organs"Toxicol. Applied Pharmacol.. 170. 56-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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