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イメージング質量分析法による低酸素診断用PET製剤の描出機序解明・創薬への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K19799
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 放射線科学
研究機関京都大学

研究代表者

志水 陽一  京都大学, 医学研究科, 助教 (90634212)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード核医学 / 低酸素 / 質量イメージング / PET / 2-nitroimidazole / イメージング / 放射線 / 薬学 / 癌
研究成果の概要

本研究では、腫瘍低酸素PET診断用薬剤である18F-FMISOの低酸素環境下細胞への集積機序を解明するため、質量イメージング法(IMS)を用いてFMISOの化学形態および分布を評価した。IMS検討にて、FMISO還元体のグルタチオン抱合体(Amino-FMISO-GS)のみARG、Pimonidazole染色と一致した。低酸素環境下のin vitro検討にて、FaDu(高GSH含有)細胞はT24(低GSH含有)細胞と比べて高い放射能集積、Amino-FMISO-GS生成量を示した。以上より、FMISOは低酸素状態に加え細胞のグルタチオン抱合体形成能依存的に細胞内に集積することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究にて得られた知見は2-nitroimiedazole系イメージング剤の低酸素領域への集積メカニズム解明に大きく寄与するものであり,今後の新規低酸素イメージング剤の研究開発において新たな指標となりうることが期待される。また、GSTやMRP1を競合阻害する治療薬も報告されており、amino-FMISO-GSの生成および細胞外排泄において競合阻害する可能性があることから、これらの薬剤を併用時におけるFMISO-PET診断において、偽陽性・偽陰性診断を引き起こす可能性を示唆しており、今後のFMISO-PET診断に影響を与えるものと考えられる。

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Accumulation of hypoxia imaging probe “18F-FMISO” in macrophages depends on macrophage polarization in addition to hypoxic state2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yoichi、Motomura Arata、Takakura Hideo、Tamaki Nagara、Kuge Yuji、Ogawa Mikako
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: in press 号: 5 ページ: 362-367

    • DOI

      10.1007/s12149-019-01332-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 質量イメージングによる低酸素領域集積性ニトロイミダゾール薬剤の集積機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yoichi
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 138 号: 11 ページ: 1345-1352

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00146

    • NAID

      130007502889

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FMISO accumulation in tumor is dependent on glutathione conjugation capacity in addition to hypoxic state2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yukiko、Shimizu Yoichi、Yoshioka Takeshi、Nishijima Ken-ichi、Zhao Songji、Higashino Kenichi、Numata Yoshito、Tamaki Nagara、Kuge Yuji
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: 31 号: 8 ページ: 596-604

    • DOI

      10.1007/s12149-017-1189-9

    • 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] Imaging Mass Spectrometry Revealed the Accumulation Characteristics of the 2-nitroimidazole-based Agent “Pimonidazole” in Hypoxia2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Y, Shimizu Y, Yoshioka T, Fei Feng, Zhao S, Higashino K, NumataY, Kuge Y
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 8 ページ: e0161639-e0161639

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0161639

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] FMISO-PET imaging may be affected by inhibitors of multidrug-resistant protein 1 independent of the hypoxic state2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Nakai Y, Watanabe H, Ono M, Saji H, Kuge Y, Nakamoto Y, Saga T, Togashi K
    • 学会等名
      The 65nd Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 質量イメージングによる低酸素領域集積性ニトロイミダゾール薬剤の集積機序の解明 ―薬物療法時における[18F]FMISOを用いた低酸素PET診断への影響評価―2018

    • 著者名/発表者名
      志水陽一
    • 学会等名
      第68回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イメージング質量分析によるPET診断用低酸素イメージング剤“FMISO”の腫瘍内集積機序の解明2017

    • 著者名/発表者名
      志水陽一,久下裕司
    • 学会等名
      第65回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 質量イメージングによる低酸素領域集積性ニトロイミダゾール薬剤の集積機序の解明―薬物療法が低酸素PET診断に与える影響評価―2017

    • 著者名/発表者名
      志水陽一,久下裕司,佐治英郎
    • 学会等名
      第67回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イメージング質量分析(IMS)による低酸素診断剤“Pimonidazole”の腫瘍内集積機序の解明2016

    • 著者名/発表者名
      志水陽一,正木悠紀子,吉岡健,東野賢一,沼田義人,趙 松吉,小川美香子,久下裕司
    • 学会等名
      第11回日本分子イメージング学会総会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Does FMISO-PET really visualize only hypoxic states?; accumulation mechanism assessment of FMISO in hypoxic cells in combination with mass spectrometry2016

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Masaki Y, Yoshioka T, Higashino K, Numata Y, Nishijima K, Zhao S, Tamaki N. Ogawa M. Kuge Y
    • 学会等名
      The 63nd Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2016
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イメージング質量分析法によるPET診断用低酸素イメージング剤の腫瘍内集積メカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      志水陽一
    • 学会等名
      第32回緑陰セミナー
    • 発表場所
      旅亭 「雪の屋 」(北海道・旭川市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低酸素イメージング剤“FMISO”の腫瘍集積におけるグルタチオン関連因子の影響2016

    • 著者名/発表者名
      志水陽一,正木悠紀子,吉岡健,東野賢一,沼田義人,西嶋剣一,趙 松吉,玉木長良,小川美香子,久下裕司
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マクロファージの極性化18F-FMISOの細胞内集積に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      本村 新,志水陽一,高倉栄男,玉木長良,久下裕司,小川美香子
    • 学会等名
      第56回日本核医学会学術総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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