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チミジンホスホリラーゼ画像化によるがんの治療効果予測:前臨床動物実験による実証

研究課題

研究課題/領域番号 16K10335
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線科学
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

趙 松吉  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80374239)

研究分担者 久下 裕司  北海道大学, アイソトープ総合センター, 教授 (70321958)
東川 桂  北海道大学, アイソトープ総合センター, 助教 (10756878)
志水 陽一  京都大学, 医学研究科, 助教 (90634212)
志賀 哲  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (80374495)
北川 善政  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (00224957)
大倉 一枝  北海道医療大学, 薬学部, 教授 (60094827)
秋澤 宏行  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (90311795)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードチミジンホスホリラーゼ(TP) / ヨウ素標識IIMU / 核医学診断薬 / SPECTイメージング / 5-フルオロウラシル(5-FU) / プロドラッグ / 抗がん剤Paclitaxel / 担癌モデル動物 / 5-フルオロウラシル(5-FU) / 5-FUプロドラッグ / がんの核医学的分子イメージング / IIMU / PET/SPECT / 5-フルオロウラシル
研究成果の概要

我々は、多くのがんに高く発現するチミジンホスホリラーゼ(TP)の発現量を画像化する新しい核医学診断薬(125/123I-IIMU)を開発した。TPは抗がん剤のPaclitaxelの治療や放射線照射により誘導されるため、TPの発現量の定量的画像化により、5-FUやそのプロドラッグの治療の効果が予測可能であると考えられる。本研究では、Paclitaxelの治療により腫瘍組織におけるTP発現量と125I-IIMU集積量が増加し、TP発現と125I-IIMU集積の間強い相関を示した。従って、TP画像化により、5-FUやそのプロドラッグのがん治療の効果予測が可能であることを前臨床動物実験で実証できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々が開発した123I-IIMUを用いたTP画像化法は、核医学の特徴である非侵襲性、かつ腫瘍組織のTP発現量を感度よく定量的に評価できるため、世界で初めての5-FUやそのプロドラッグの治療効果を予測可能にすることが本研究の学術的意義がある。本研究において、IIMUを用いたTP画像化によって、5-FUやそのプロドラッグによる治療効果予測が可能なことが示されれば、速やかに臨床応用を開始できるため、効果のない無駄な治療を避け、速やかに他の治療方針を決定することで、患者ごとに最適な個別化医療が実現できるとともに、医療経済効果、医療の質の向上にも貢献ができるし、医療戦略の革新となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Elimination of tumor hypoxia by eribulin demonstrated by 18F-FMISO hypoxia imaging in human tumor xenograft models2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao S, Yu W, Ukon N, Tan C, Nishijima K, Shimizu Y, Higashikawa K, Shiga T, Yamashita H, Tamaki N, Kuge Y.
    • 雑誌名

      EJNMMI Res

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative evaluation of 18F-DiFA and its analogues as novel hypoxia positron emission tomography and 18F-FMISO as the standard.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakata N, Kiriu M, Okumura Y, Zhao S, Nishijima K, Shiga T, Tamaki N, Kuge Y, Matsumoto H.
    • 雑誌名

      Nucl Med Biol

      巻: 70 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.nucmedbio.2019.01.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel PET probe [18F]DiFA accumulates in hypoxic region via glutathione conjugation following reductive metabolism.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Zhao S, Yasui H, Nishijima K, Matsumoto H, Siga T, Tamaki N, Ogawa M, Kuge Y.
    • 雑誌名

      Mol Imaging Biol

      巻: 21 号: 1 ページ: 122-129

    • DOI

      10.1007/s11307-018-1214-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] [18F]DPA-714 PET imaging shows immunomodulatory effect of intravenous administration of bone marrow stromal cells after transient focal ischemia2018

    • 著者名/発表者名
      Tan C, Zhao S, Higashikawa K, Wang Z, Kawabori M, Abumiya T, Nakayama N, Kazumata K, Ukon N, Yasui H, Tamaki N, Kuge Y, Shichinohe H, Houkin K
    • 雑誌名

      EJNMMI Res

      巻: 8 号: 1 ページ: 35-35

    • DOI

      10.1186/s13550-018-0392-6

    • NAID

      120006482581

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel PET probe [18F]DiFA accumulates in hypoxic region via glutathione conjugation following reductive metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Zhao S, Yasui H, Nishijima K, Matsumoto H, Siga T, Tamaki N, Ogawa M, Kuge Y.
    • 雑誌名

      Mol Imaging Biol

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro uptake and metabolism of [14C]acetate in rabbit atherosclerotic arteries: biological basis for atherosclerosis imaging with [11C]acetate.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki K, Yamashita A, Zhao Y, Shimizu Y, Nishii R, Kawai K, Tamaki N, Zhao S, Asada Y, Kuge Y.
    • 雑誌名

      Nucl Med Biol.

      巻: 56 ページ: 21-25

    • DOI

      10.1016/j.nucmedbio.2017.08.003

    • NAID

      120006546743

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Redesign of negatively charged 111In-DTPA-octreotide derivative to reduce renal radioactivity2017

    • 著者名/発表者名
      Oshima N., Akizawa H., Kawashima H., Zhao S., Zhao Y., Nishijima K. I., Kitamura Y., Arano Y., Kuge Y. and Ohkura K.
    • 雑誌名

      Nuclear medicine and biology

      巻: 48 ページ: 16-25

    • DOI

      10.1016/j.nucmedbio.2017.01.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in tumor oxygen states after sorafenib therapy evaluated by 18F-fluoromisonidazole hypoxia imaging in a renal cell cancer xenograft2017

    • 著者名/発表者名
      Yu W, Zhao S*, Zhao Y, Fatema CN, Murakami M, Nishijima K, Kitagawa Y, Tamaki N, Kuge Y
    • 雑誌名

      Oncol Lett

      巻: 14 号: 2 ページ: 2341-2346

    • DOI

      10.3892/ol.2017.6371

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of the influence of intratumoral glutathione status on the distribution of a hypoxic probe [18F]FMISO.2018

    • 著者名/発表者名
      Yasui H, Higashikawa K, Shimizu Y, Shibata Y, Zhao S, Matsumoto H, Shiga T, Tamaki N, Kuge Y.
    • 学会等名
      WFNMB 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potentials of a thymidine phosphorylase imaging agent in the diagnosis of nonalcoholic steatohepatitis.2018

    • 著者名/発表者名
      Higashikawa K, Horiguchi S, Uehara R, Tarisawa M, Shibata Y, Kitaura H, Yasui H, Takeda H, Kuge Y.
    • 学会等名
      The Tenth China-Japan-Korea Symposium on Radiopharmaceutical Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility and potentials of thymidine phosphorylase (TP) as an imaging biomarker and its nuclear medicine imaging for the diagnosis of non-alcoholic steatohepatitis.2018

    • 著者名/発表者名
      Higashikawa K, Horiguchi S, Ebita Y, Tarisawa M, Komatsu Y, Ohkura K, Yasui H, Takeda H, Kuge Y.
    • 学会等名
      Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodistribution of free 211At and meta-[211At]astatobenzylguanidine (MABG) in normal mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Zhao S, Aoki M, Washiyaoyma K, Ukon N, Tan C, Shimama S, Kubo H, Oriuchi N, Takahashi K, Ito H, Takenoshita S.
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チミジンホスホリラーゼイメージングプローブによる非アルコール性脂肪肝炎の診断法の開発研究。2018

    • 著者名/発表者名
      東川 桂、堀口 紗和子、足澤 誠、小松由紀子、大倉一枝、安井 博宣、武田 宏司、久下 裕司。
    • 学会等名
      第13回日本分子イメージング学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Preclinical and Translational Research on a Novel Thymidine Phophorylase (TP) Imaging Probe, 123I-IIMU Using SPECT2017

    • 著者名/発表者名
      Songji Zhao
    • 学会等名
      BIT's 11th World Congress of Regenerative Medicine & Stem Cell 2017 in Singapore
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 小動物インビボイメージングの有用性2017

    • 著者名/発表者名
      趙 松吉、久下 裕司、玉木 長良
    • 学会等名
      第26回日本バイオイメージング学会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本甲状腺癌治療の現状及び展望2017

    • 著者名/発表者名
      趙 松吉
    • 学会等名
      2017年国家級継続医学教育項目‐分化型甲状腺癌治療新進展。中国延辺大学医学部附属医院核医学国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of eribulin on remodeling of tumor vasculature confirmed by FMISO PET imaging-Small-animal PET study in human breast cancer cell xenograft-2017

    • 著者名/発表者名
      Zhao S, Yu W, Ukon N, Nishijima K, Shimizu Y, Higashikawa K, Yamashita H, Tamaki N, Kuge Y.
    • 学会等名
      The 64th Society of Nuclear Medicine Annual Meeting in Denver
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accumulation mechanism of novel PET imaging probe “[18F]DiFA” in hypoxic cells revealed by imaging mass spectrometry.2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Zhao S, Kishi R, Yasui H, Nishijima K, Matsumoto H, Tamaki N, Ogawa M, Kuge Y.
    • 学会等名
      The 64th Society of Nuclear Medicine Annual Meeting in Denver
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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