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膵β細胞のインスリン分泌障害を早期に検出する分子イメージングプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15608
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
研究機関京都薬科大学

研究代表者

有光 健治  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (50707693)

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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード糖尿病 / 膵β細胞 / GLUT2 / ストレプトゾトシン
研究成果の概要

膵β細胞のGLUT2発現量の変化は、2型糖尿病における膵臓の機能レベルの指標になると考えられる。本研究ではインビボ核医学診断法を用いて生体試料中の膵β細胞のGLUT2によるグルコース取り込み量を可視化することを目的として、GLUT2選択的に取り込まれる放射性標識PET用分子イメージングプローブの開発を計画した。その結果、GLUT2を介して膵β細胞に取り込まれることが知られているストレプトゾトシン(STZ)の構造を基に、新規の放射性標識誘導体を合成し、それらがGLUT2 の発現が報告されている臓器・組織へ集積することを確認できた。新たな糖代謝イメージングプローブであることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の放射性フッ素標識誘導体は、2型糖尿病の発症メカニズムに関連するGLUT2の発現組織である膵臓や肝臓、腸、腎臓に集積することが明らかにされた。また、本誘導体は糖骨格を有する構造であるが、既存の糖代謝分子プローブでGLUT1発現組織を描出する18F-FDGとは全く異なる体内分布を示した。したがって、本誘導体はGLUT2が関連する生命現象を非侵襲的に可視化する初めての分子イメージングプローブとして利用できる可能性が示唆された。そのため、本研究は2型糖尿病における膵臓や肝臓の糖取り込み能の臨床的変化を捉えられる放射性診断薬の開発へと発展できることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of 18F-labeled streptozotocin derivatives and an in-vivo kinetics study using positron emission tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Arimitsu Kenji、Yagi Yusuke、Koshino Kazuhiro、Nishito Yukina、Higuchi Takahiro、Yasui Hiroyuki、Kimura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 30 号: 17 ページ: 127400-127400

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.127400

    • 関連する報告書
      2020 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] Stability of Distribution of F18 Flurpiridaz After Transient Coronary Occlusion in Pigs2019

    • 著者名/発表者名
      Werner Rudolf A.、Koshino Kazuhiro、Arimitsu Kenji、Lapa Constantin、Javadi Mehrbod S.、Rowe Steven P.、Nose Naoko、Kimura Hiroyuki、Fukushima Kenji、Higuchi Takahiro
    • 雑誌名

      JACC: Cardiovascular Imaging

      巻: 12 号: 11Pt1 ページ: 2269-2271

    • DOI

      10.1016/j.jcmg.2019.05.018

    • 関連する報告書
      2019 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] Evaluation of transporter-mediated hepatobiliary transport of newly developed 18F-labeled pitavastatin derivative, PTV-F1, in rats by PET imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hiroyuki、Yagi Yusuke、Mikamo Mutsumi、Maeda Kazuya、Kagawa Shinya、Arimitsu Kenji、Higashi Tatsuya、Nishii Ryuichi、Ono Masahiro、Nakamoto Yuji、Togashi Kaori、Kusuhara Hiroyuki、Saji Hideo
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 34 号: 5 ページ: 317-324

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2019.05.006

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ストレプトゾトシンの構造を基にしたGLUT2 標的分子イメージングプローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      有光健治、屋木祐亮、越野一博、樋口隆弘、安井裕之、木村寛之
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射性フッ素標識ストレプトゾトシン誘導体のGLUT2標的イメージングプローブとしての評価2019

    • 著者名/発表者名
      有光健治、屋木祐亮、越野一博、樋口隆弘、安井裕之、木村寛之
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会 (千葉)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and in vivo evaluation of fluorine-18 labeled streptozotocin derivative as a pancreatic beta-cell imaging probe2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Arimitsu, Hiroyuki Kimura, Yusuke Yagi, Kazuhiro Koshino, Mitsuru Hirano, Takahiro Higuchi, and Hiroyuki Yasui
    • 学会等名
      256th American Chemical Society National Meeting & Exposition (Boston, USA)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射性フッ素標識ストレプトゾトシン誘導体のGLUT2標的型β細胞イメージングプローブとしての基礎的評価2018

    • 著者名/発表者名
      有光健治、屋木祐亮、越野一博、平野 満、樋口隆弘、安井裕之、木村寛之
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会 (沖縄)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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