副作用が懸念される薬物の腎尿細管分泌機序の解明と新規腎機能核医学画像測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 18K07747
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小林 正和 金沢大学, 保健学系, 准教授 (30444235)
• 研究分担者: 川井 恵一 金沢大学, 保健学系, 教授 (30204663)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2018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 / イメージング / 腎臓 / 薬物トランスポータ / CT造影剤 / SPECT / 薬物トランスポーター / 分子イメージング / 放射線技術学 / 医学物理 / トランスポータ

研究成果の概要

正確な腎排泄機能の測定は臨床上重要であるが，尿細管分泌機序や尿細管上皮細胞集積性が十分に解明されていない．本研究では，近位尿細管分泌量を正確かつ特異的に定量測定可能な核医学画像測定法の開発を目指し，臨床検査で副作用が問題となっている薬物の近位尿細管分泌機序と尿細管上皮細胞集積性を解明した．その結果，[99mTc]DMSAの腎皮質集積には尿細管上皮細胞血管側の側底膜に発現しているOAT3が関与していた．また，非イオンヨード造影剤イオパミロンがMATE1とMATE2-Kを介して尿細管管腔側から尿細管上皮細胞内に取り込まれて集積・滞留することで，腎細胞の生存率を低下させたと考えられた．

研究成果の学術的意義や社会的意義

腎機能の正確かつ特異的に定量測定可能な核医学画像測定法の開発を目指して，臨床画像検査用腎シンチグラフィの一つである[99mTc]DMSAの腎皮質に対する集積機序に有機アニオントランスポーターOAT3が関与していることを解明した．また，臨床検査で腎臓での副作用が問題となっている非イオン性ヨード造影剤イオパミロンの近位尿細管分泌機序にH+/有機カチオンアンチポーターMATE1と2-Kが関わっており，基底膜側の薬物トランスポータの関与がなかったため尿細管上皮細胞に集積することを発見した.

研究成果

• [国際共同研究] National Institutes of Health/MD Anderson Cancer Center(米国)
• [国際共同研究] テキサス大学MDアンダーソンがんセンター/National Institutes of Health/スタンフォード大学(米国)
• [雑誌論文] Clinical Value of PET/CT with Carbon-11 4DST in the Evaluation of malignant and benign lung tumors. (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishii R, Saga T, Sudo H, Togawa T, Kuyama J, Tani T, Maeda T, Kobayashi M, Iizasa T, Shingyoji M, Itami M, Kawamura K, Hashimoto H, Yamazaki K, Kentaro Tamura K, Higashi T.
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 35 号: 2 ページ: 211-222
  • DOI: 10.1007/s12149-020-01554-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of drug transporters involved in the urinary secretion of [99mTc]dimercaptosuccinic acid. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Mizutani A, Okamoto T, Muranaka Y, Nishi K, Nishii R, Shikano N, Nakanishi T, Tamai I, Kleinerman ES, Kawai K.
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: 94-95 ページ: 92-97
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2021.01.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] [131I]MIBG exports via MRP transporters and inhibition of the MRP transporters improves accumulation of [131I]MIBG in neuroblastoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Mizutani A, Nishi K, Muranaka Y, Nishii R, Shikano N, Nakanishi T, Tamai I, Kleinerman ES, Kawai K.
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: 90-91 ページ: 49-54
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2020.09.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transport mechanism and affinity of [99mTc]mercaptoacetyltriglycine ([99mTc]MAG3) on the apical membrane of renal proximal tubule cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Nishi K, Mizutani A, Okudaira H, Nakanishi T, Shikano N, Nishii R, Tamai I, Kawai K.
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology. 巻: 84-85 ページ: 33-37
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2020.01.002
  • 査読あり
• [学会発表] ヒト細胞と感染細菌のシグナルコントラストを利用した細菌感染症画像診断法の検討. (2020)
  • 著者名/発表者名: 村中由香, 大畑周星, 桐谷武明, 仲本恒弥、松榮美希, 湯淺善恵, 水谷明日香, 小林正和, 岡本成史, 川井恵一.
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [学会発表] イメージングによる肝臓の薬物代謝酵素CYP2D6活性定量を目指した新規18F標識画像診断薬の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 桐谷武明, 水谷明日香，鈴木千恵，小林正和，藤田健一，北村正典，國嶋崇隆，間賀田泰寛，川井恵一.
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [学会発表] 大腸菌K-12株における標識アミノ酸の集積と輸送特性の評価. (2020)
  • 著者名/発表者名: 大畑周星，小林正和，村中由佳，仲本恒弥，松榮美希，湯淺善恵，水谷明日香，岡本成史，川井恵一.
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [産業財産権] 有機アニオントランスポーターの機能を測定するための検査薬 (2021)
  • 発明者名: 小林正和，川井恵一，水谷明日香，村中由佳.
  • 権利者名: 小林正和，川井恵一，水谷明日香，村中由佳.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2021
• [産業財産権] 薬物代謝酵素活性を測定するための放射性フッ素標識画像診断薬 (2020)
  • 発明者名: 川井恵一，国嶋崇隆，小林正和，その他4名.
  • 権利者名: 川井恵一，国嶋崇隆，小林正和，その他4名.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2020