分子イメージングを応用した内部被ばく核種の生体内ダイナミクスの解析

• 研究課題/領域番号: 18K15554
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 西 弘大 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (10719496)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 内部被ばく / 分子イメージング / 放射性ヨウ素 / SPECT/CT / 体内動態 / SPECT / 定量解析

研究成果の概要

内部被ばくを引き起こす放射性ヨウ素の体内動態を分子イメージング技術を用いて経時的に追跡する手法を確立した。安定ヨウ素剤が放射性ヨウ素の動態に与える影響を観察した。胃内投与された放射性ヨウ素は血中投与時に比べ、甲状腺への集積に時間を要することが明らかになった。安定ヨウ素剤は放射性ヨウ素の甲状腺集積を約80％阻害し、甲状腺被ばくの防護に大きく貢献していることが確認された。一方で、安定ヨウ素剤の投与タイミングによって防護効果が変化することも示された。今後は放射性ヨウ素の消化管内残留を防ぐ手法の開発が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射性核種の体内動態を正確に解析するためには、吸収・分布・代謝・排泄の4要素を経時的に観察し、定量する必要があるが、動物実験レベルにおいても、放射能の組織集積を定量するために解剖する必要があるため、経時的な観察が事実上不可能であった。本研究は分子イメージング技術を内部被ばく研究に応用することで、従来の動物実験で不可能だった経時的観察を可能にする手法を確立させた。
さらに、安定ヨウ素剤が放射性ヨウ素の動態に与える影響を経時的に追跡し、マウス体内における放射性ヨウ素の分布を画像化・定量化することで、より信頼性の高い動物実験データを取得出来ることを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of L-Alanine Metabolism in Bacteria and Whole-Body Distribution with Bacterial Infection Model Mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Muranaka Y, Matsue M, Mizutani A, Kobayashi M, Sato K, Kondo A, Nishiyama Y, Ohata S, Nishi K, Yamazaki K, Nishii R, Shikano N, Okamoto S, Kawai K.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 24 号: 5 ページ: 4775-4775
  • DOI: 10.3390/ijms24054775
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biological Distribution after Oral Administration of Radioiodine-Labeled Acetaminophen to Estimate Gastrointestinal Absorption Function via OATPs, OATs, and/or MRPs (2023)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Mizutani A, Muranaka Y, Yao J, Kobayashi M, Yamazaki K, Nishii R, Nishi K, Nakanishi T, Tamai I, Kawai K.
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 15 号: 2 ページ: 497-497
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics15020497
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 123I-BMIPP, a Radiopharmaceutical for Myocardial Fatty Acid Metabolism Scintigraphy, Could Be Utilized in Bacterial Infection Imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: Muranaka Yuka、Mizutani Asuka、Kobayashi Masato、Nakamoto Koya、Matsue Miki、Takagi Fumika、Okazaki Kenichi、Nishi Kodai、Yamazaki Kana、Nishii Ryuichi、Shikano Naoto、Okamoto Shigefumi、Maki Hideki、Kawai Keiichi
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 14 号: 5 ページ: 1008-1008
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics14051008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement of Hepatic CYP3A4 and 2D6 Activity Using Radioiodine-Labeled O-Desmethylvenlafaxine (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizutani Asuka、Kobayashi Masato、Aibe Riku、Muranaka Yuka、Nishi Kodai、Kitamura Masanori、Suzuki Chie、Nishii Ryuichi、Shikano Naoto、Magata Yasuhiro、Ishida Yasushi、Kunishima Munetaka、Kawai Keiichi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 号: 19 ページ: 11458-11458
  • DOI: 10.3390/ijms231911458
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biological Distribution of Orally Administered [123I]MIBG for Estimating Gastrointestinal Tract Absorption (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Masato、Mizutani Asuka、Muranaka Yuka、Nishi Kodai、Komori Hisakazu、Nishii Ryuichi、Shikano Naoto、Nakanishi Takeo、Tamai Ikumi、Kawai Keiichi
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 14 号: 1 ページ: 61-61
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics14010061
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of the Hepatic Uptake of (99m)Tc-Tetrofosmin Using an Organic Cation Transporter Blocker (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishi K, Kobayashi M, Kikuchi M, Mizutani A, Muranaka Y, Tamai I, Kawai K, Kudo T.
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 85 号: 7 ページ: 1073-1073
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics13071073
  • NAID: 120007172275
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 捕集剤による放射性ヨウ素の体内動態の変化に関するパイロット研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西井瑛亮, 西弘大, 桧垣正吾, 廣田昌大, 伊藤茂樹, 松田尚樹, 工藤崇
  • 学会等名: 小動物インビボイメージング研究会
• [産業財産権] 甲状腺被ばく予防用経口組成物および甲状腺被ばく予防用飲食品 (2022)
  • 発明者名: 西 弘大、廣田昌大、桧垣正吾、伊藤茂樹
  • 権利者名: 西 弘大、廣田昌大、桧垣正吾、伊藤茂樹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2022