膠芽腫の代謝変化に着目した個別化医療に向けた核医学的画像診断手法の開発

• 研究課題/領域番号: 19K17164
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 子安 翔 京都大学, 医学研究科, 助教 (80781913)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019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: 膠芽腫 / IDH / 核医学 / 変異 / 酢酸 / 同位元素 / 代謝

研究開始時の研究の概要

膠芽腫は極めて予後不良な脳腫瘍である。近年イソクエン酸脱水素酵素
(以下IDH)遺伝子変異の有無により、生物学的特性が大きく異なる二群に大別されることになったが、画像による術前診断方法はまだ確立されたものがない。本研究では、IDH遺伝子変異がもたらす生物学的違い、特に代謝の差異に着目し、IDH遺伝子変異陽性であれば集積するような化合物を用いて、事前にIDHの変異の状態を診断する方法の開発を行い、膠芽腫の個別化治療の決定を可能とする放射性核種を利用したイメージング方法の確立を目指す。

研究成果の概要

膠芽腫は極めて予後不良な頭蓋内悪性腫瘍である。近年イソクエン酸脱水素酵素(以下IDH)遺伝子変異の有無により、生物学的特性や予後が大きく異なる二群に大別されることになった。本研究では、腫瘍細胞（膠芽腫細胞およびHPV関連子宮頸癌細胞株）モデルと免疫不全マウスに移植したモデルにおいて、14C-酢酸の取り込み量の変化を比較したところIDH変異型細胞株では、細胞レベルでもマウスレベルでも14C-酢酸の集積が増加することが確認でき、摘出腫瘍切片においても14C-酢酸の分布が腫瘍細胞と同等に比較的均一であることが確認され、IDH変異を評価する新たなイメージング法として期待できることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膠芽腫におけるIDH変異は重要な予後因子であることがわかっているがその評価は腫瘍を採取してくる必要があり、これまで非侵襲的な術前診断方法はまだ確立されたものがなかった。今回の研究で、標識した酢酸を用いることでその代謝変化をとらえ、集積量の差として遺伝子変異を可視化できる可能性が示された。これはすなわち直接的に細胞を採取することなく画像技術によって遺伝子変化を診断できる可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Preoperative Localization of Parathyroid Adenomas with Diffusion MR Imaging: Readout-segmented versus Single-shot Echo-planar Imaging (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Hirotaka、Iima Mami、Kishimoto Yo、Kishimoto Ayami Ohno、Koyasu Sho、Yamamoto Akira、Kawai Yoshitaka、Yoshizawa Akira、Omori Koichi
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 22 号: 1 ページ: 79-85
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2021-0149
  • ISSN: 1347-3182, 1880-2206
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteolysis of a histone acetyl reader, ATAD2, induces chemoresistance of cancer cells under severe hypoxia by inhibiting cell cycle progression in S phase (2022)
  • 著者名/発表者名: Haitani Takao、Kobayashi Minoru、Koyasu Sho、Akamatsu Shusuke、Suwa Tatsuya、Onodera Yasuhito、Nam Jin-Min、Nguyen Phuong Thi Lien、Menju Toshi、Date Hiroshi、Ogawa Osamu、Harada Hiroshi
  • 雑誌名: Cancer Letters 巻: 528 ページ: 76-84
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2021.12.028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between diffuse renal uptake of 18F-FDG and acute kidney injury (2022)
  • 著者名/発表者名: Kidera Eitaro、Koyasu Sho、Hayakawa Nobuyuki、Ishimori Takayoshi、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 36 号: 4 ページ: 351-359
  • DOI: 10.1007/s12149-021-01713-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel Indium-111 radiolabeled mogamulizumab targeting CCR4 for imaging adult T-cell leukemia/lymphoma in vivo (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Yoichi、Koyasu Sho、Suzukida Mari、Izumi Kiyotaka、Kidera Eitaro、Shindo Takero、Saga Tsuneo、Ono Masahiro、Takaori-Kondo Akifumi、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 36 号: 3 ページ: 319-326
  • DOI: 10.1007/s12149-021-01706-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pancreatic enlargement in a patient receiving therapy with vasodilators for pulmonary arterial hypertension: a case report (2022)
  • 著者名/発表者名: Someya Yuko、Koyasu Sho、Ohnishi Yasuyuki、Ohno Tsuyoshi、Shimizu Hironori、Isoda Hiroyoshi、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Abdominal Radiology 巻: - 号: 6 ページ: 1948-1953
  • DOI: 10.1007/s00261-022-03458-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffuse Large B-cell Lymphoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakurada Hiroki、Koyasu Sho、Sugimoto Akihiko、Nakanishi Etsuro、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 46 号: 10 ページ: 850-852
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000003737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Cases of Epstein-Barr Virus?Positive Mucocutaneous Ulcer Mimicking Head and Neck Cancers in 18F-FDG PET/CT (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawamura Hitomi、Koyasu Sho、Sugimoto Akihiko、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 47 号: 1 ページ: e105-e107
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000003807
  • 査読あり
• [雑誌論文] 111In-Pentetreotide Uptake Due to COVID-19 Vaccination (2021)
  • 著者名/発表者名: Koyasu Sho、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 47 号: 3 ページ: 271-272
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000003935
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The added value of non-contrast 3-Tesla MRI for the pre-operative localization of hyperparathyroidism (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawai Yoshitaka、Iima Mami、Yamamoto Hirotaka、Kawai Makiko、Kishimoto Ayami Ohno、Koyasu Sho、Yamamoto Akira、Omori Koichi、Kishimoto Yo
  • 雑誌名: Brazilian Journal of Otorhinolaryngology 巻: 21 ページ: 160-9
  • DOI: 10.1016/j.bjorl.2021.07.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Angiomatous Nasal Polyp Diagnosed by Preoperative Imaging and Successfully Resected by Endonasal Endoscopic Surgery: A Case Report (2021)
  • 著者名/発表者名: Iemura-Kashiwagi Maho、Kikuchi Masahiro、Koyasu Sho、Kitada Yuji、Sugimoto Akihiko、Haga Hironori、Nakamoto Yuji、Nakagawa Takayuki、Omori Koichi
  • 雑誌名: Cureus 巻: 10
  • DOI: 10.7759/cureus.18786
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Are volume-dependent parameters in positron emission tomography predictive of postoperative recurrence after resection in patients with thymic carcinoma? (2021)
  • 著者名/発表者名: Hamaji M, Koyasu S, Omasa M, Nakakura A, Morita S, Nakagawa T, Miyahara S, Miyata R, Yokoyama Y, Kawakami K, Suga M, Takahashi M, Terada Y, Muranishi Y, Miyahara R, Sumitomo R, Huang CL, Aoyama A, Takahashi Y, Date H.
  • 雑誌名: Surg Today. 巻: 51 号: 2 ページ: 322-326
  • DOI: 10.1007/s00595-020-02045-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automatic detection of acute ischemic stroke using non-contrast computed tomography and two-stage deep learning model (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishio M, Koyasu S, Noguchi S, Kiguchi T, Nakatsu K, Akasaka T, Yamada H, Itoh K.
  • 雑誌名: Comput Methods Programs Biomed 巻: ｅｐｕｂ ページ: 105711-105711
  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2020.105711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperestrogenism on 18F-FDG PET/CT in a Patient With Estrogen-Producing Ovarian Clear Cell Carcinoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Koyasu S, Otani T, Minamiguchi S, Nakamoto Y, Togashi K.
  • 雑誌名: Clin Nucl Med 巻: 45 号: 7 ページ: e320-e322
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000003009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of gradient tree boosting for predicting histological subtype and EGFR mutation status of non-small cell lung cancer on 18F FDG-PET/CT. (2020)
  • 著者名/発表者名: Koyasu S, Nishio M, Isoda H, Nakamoto Y, Togashi K.
  • 雑誌名: Ann Nucl Med 巻: 34 号: 1 ページ: 49-57
  • DOI: 10.1007/s12149-019-01414-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thoracoscopic Resection of Fluorodeoxyglucose-Avid Mediastinal Lymph Nodes Associated with Advanced Ovarian Carcinoma. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hamaji M, Yamaguchi K, Koyasu S, Date H.
  • 雑誌名: Thorac Cardiovasc Surg. 巻: 67 号: 08 ページ: 692-696
  • DOI: 10.1055/s-0038-1667325
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased 14C-acetate accumulation in IDH-mutated human glioblastoma: implications for detecting IDH-mutated glioblastoma with 11C-acetate PET imaging. (2019)
  • 著者名/発表者名: Koyasu S, Shimizu Y, Morinibu A, Saga T, Nakamoto Y, Togashi K, Harada H.
  • 雑誌名: J Neurooncol. 巻: 145 号: 3 ページ: 441-447
  • DOI: 10.1007/s11060-019-03322-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paratracheal middle mediastinal thymic carcinomas. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakanobo R, Hamaji M, Ohsumi A, Koyasu S, Yoshida H, Ozasa H, Isowa M, Nakajima N, Yoshizawa A, Date H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg. 巻: S0003-4975 号: 1 ページ: 31973-31973
  • DOI: 10.1016/j.athoracsur.2019.11.014
  • NAID: 120006882425
  • 査読あり
• [雑誌論文] HIF-1-Dependent Reprogramming of Glucose Metabolic Pathway of Cancer Cells and Its Therapeutic Significance. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagao A, Kobayashi M, Koyasu S, Chow CCT, Harada H
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 20
  • NAID: 120006778264
  • 査読あり
• [学会発表] 18F-FDG PETから非小細胞肺癌のリンパ節転移を予測する畳み込みニューラルネットワークの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 木寺英太郎、子安翔、石守崇好、中本裕士
  • 学会等名: 第61回日本核医学会学術総会
• [学会発表] 頭頸部 EBV 陽性皮膚粘膜潰瘍(EBVMCU)の画像および臨床像の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 子安翔、杉本曉彦、川村仁美、中本裕士
  • 学会等名: 第50回 頭頸部・胸部画像研究会
• [学会発表] FDG-PET/CTで頭頸部癌に類似したEBV陽性皮膚粘膜潰瘍（EBVMCU）の3例について (2021)
  • 著者名/発表者名: 子安翔、杉本曉彦、川村仁美、石守崇好、中本裕士
  • 学会等名: 第61回 日本核医学会学術総会
• [学会発表] 教育講演（頭頸部1）：Imaging of Metastatic Lymph Nodes in Head and Neck Malignancy (頸部リンパ節転移の画像診断) (2021)
  • 著者名/発表者名: 子安翔
  • 学会等名: 第80回日本医学放射線学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 教育講演 (核医学1) :頭頸部領域のFDG-PET診断の基礎 (2021)
  • 著者名/発表者名: 子安翔
  • 学会等名: 第57回日本医学放射線学会秋季臨床大会
  • 招待講演
• [学会発表] Targeting immune cells with nuclear medicine (免疫細胞を標的とした核医学) (2020)
  • 著者名/発表者名: 子安翔
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] 粘膜悪性黒色腫におけるFDG PET/CTの有用性について (2020)
  • 著者名/発表者名: 北口耕輔、中本裕士、子安翔、石守崇好、佐賀恒夫、富樫かおり
  • 学会等名: 第79回日本医学放射線学会総会
• [学会発表] 乳房専用PETの集積の再現性とその診断的意義 (2020)
  • 著者名/発表者名: 弓削瞬介、三宅可奈江、中本裕士、子安翔、大野和子、石守崇好、佐賀恒夫、富樫かおり
  • 学会等名: 第79回日本医学放射線学会総会
• [学会発表] Prognostic value of pretreatment 18F-FDG PET/CT in uterine cervical adenocarcinoma compared to squamous cell carcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Otani T, Nakamoto Y, Kido A, Koyasu S, Miyake K, Ishimori T, Saga T, Togashi K
  • 学会等名: 第79回日本医学放射線学会総会
• [学会発表] 粘膜悪性黒色腫におけるFDG PET/CTの検出能と予後予測能 (2020)
  • 著者名/発表者名: 北口耕輔、中本裕士、子安翔、野橋智美、三宅可奈江、石守崇好、佐賀恒夫
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [学会発表] 卵巣明細胞腺癌；MRIによる形態分類に基づいたFDG PET/CTパラメーターの比較 (2020)
  • 著者名/発表者名: 尾谷知亮、子安翔、木戸晶、野橋智美、三宅可奈江、石守崇好、佐賀恒夫、安彦郁、山口建、万代昌紀、中本裕士
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [学会発表] CCR4標的治療薬“Mogamulizumab”の生体内分布の解明を目的としたSPECTイメージング剤の開発． (2020)
  • 著者名/発表者名: 鈴木田万里，志水陽一，子安 翔，進藤岳郎，小野正博，中本裕士
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会
• [学会発表] Clinical Significance of FDG-PET/CT for Mucosal Melanomas (2020)
  • 著者名/発表者名: Kitaguchi K, Nakamoto Y, Koyasu S, Ishimori T, Saga T, Togashi K
  • 学会等名: 33nd Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] A Case of Numb Chin Syndrome as a Sign of Relapse for Acute Myeloid Leukemia (Numb chin症候群を呈した再発性急性骨髄性白血病の一例) (2020)
  • 著者名/発表者名: 子安翔、井上令一、進藤岳郎、中本裕士
  • 学会等名: 第50回日本神経放射線学会
• [学会発表] IDH変異膠芽腫において14C酢酸集積は増加する：11C酢酸PETへの基礎的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 子安翔
  • 学会等名: 第39回日本画像医学会
• [学会発表] Usefulness of gradient tree boosting for predicting histological subtype and EGFRmutation status of (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Koyasu, M. Nishio, H. Isoda, Y. Nakamoto, K. Togashi
  • 学会等名: EANM 2019
  • 国際学会
• [図書] 画像診断２０２１年７月号 Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．８ (2021)
  • 著者名/発表者名: 画像診断実行編集委員会（子安翔は796-809ページを担当）
  • 総ページ数: 120
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
  • ISBN: 9784780905427