融合画像診断を目指したマルチモーダル分子イメージングプローブの開発

• 研究課題/領域番号: 21659288
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小野 正博 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (80336180)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2010年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2009年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: マルチモーダル / アミロイドβ / 近赤外蛍光 / 核医学 / イメージング / PET / SPECT / 光 / 画像診断

研究概要

脳内に沈着したβアミロイドタンパク質(Aβ)の生体イメージングは、アルツハイマー病(AD)の診断に有効であると考えられている。現在、Aβイメージングプローブとして^<11>Cまたは^<18>Fを標識核種とする数種のPET用放射性プローブが臨床開発されており、その有用性が報告されている。しかしながら、PET設備を有する施設は限られていることから、今後急増が予想されるAD患者の予防的診断に対応できる新たな診断法の開発が必要と考えられる。本研究では、汎用性に優れた光イメージング法によるAβの生体イメージングを目的として、BODIPYを蛍光母核とする近赤外蛍光Aβイメージングプローブの開発を行った。BODIPY骨格にフェニル、チエニルおよびフリル基などを導入した数種の誘導体を合成し、蛍光波長および量子収率を測定した。さらに近赤外領域に蛍光波長を持つ化合物に関しては、Aβ凝集体を用いたin vitro結合実験を行った。また、アミロイド前駆タンパク質を過剰発現するTg2576マウスを用いて、in vitroおよびex vivoにおけるアミロイド斑への結合性を確認した。近赤外領域に蛍光波長を有する5種類のBODIPY誘導体を合成した。Aβ凝集体を用いたin vitro結合実験において、それらのBODIPY誘導体にはいずれもAβ凝集体への結合性が認められた。Tg2576マウス脳切片を用いたin vitro蛍光染色実験において、4種類のBODIPY誘導体はアミロイド斑を明瞭に染色した。さらに、そのうち1種類の誘導体はTg2576マウスを用いたex vivo実験において、血液脳関門を透過し、マウス脳内に蓄積したアミロイド斑へ選択的に結合することを認めた。以上より、BODIPY誘導体が近赤外蛍光Aβイメージングプローブとして有効な基礎的性質を有することが示された。本検討結果は、本誘導体を基盤としたマルチモーダル分子イメージングプローブ開発が可能であることを示唆するものと考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Diphenylpropynone derivatives as probes for imaging β-amyloid plaques (2011)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Watanabe H, Watanabe R, Haratake M, Nakayama M, Saji H
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 21 ページ: 117-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of dual functional SPECT/fluorescent probes for imaging cerebral β-amyloid plaques (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Ishikawa M, Kimura H, Hayashi S, Matsumura K, Watanabe H, Shimizu Y, Cheng Y, Cui M, Kawashima H, Saji H
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 20 ページ: 3885-3888
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and evaluation of novel chalcone derivatives with ^<99m>Tc/Re complexes as potential probes for detection of β-amyloid plaques (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Ikeoka R, Watanabe H, Kimura H, Fuchigami T, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • 雑誌名: ACS Chemical Neuroscience 巻: 1 ページ: 598-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel benzofurans with ^<99m>Tc complexes as probes for imaging cerebral β-amyloid plaques using single photon emission computed tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Fuchi Y, Fuchigami T, Kobashi N, Kimura H, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • 雑誌名: ACS Medicinal Chemistry Letters 巻: 1 ページ: 443-447
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<99m>Tc/Re complexes based on flavone and aurone as SPECT probes for imaging cerebral β-amyloid plaques (2010)
  • 著者名/発表者名: Ono M, Ikeoka R, Watanabe H, Kimura H, Fuchigami T, Haratake M, Saji H, Nakayama M
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 20 ページ: 5742-5748
  • NAID: 120006984924
  • 査読あり
• [学会発表] βアミロイドタンパク質の生体イメージングを目的とした近赤外蛍光プローブの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邊裕之、小野正博、松村憲志、木村寛之、佐治英郎
  • 学会等名: 第131年会日本薬学会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡)
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] オーロンを基本骨格とするPET/SPELTハイブリッド型アミロイドイメージングプローブの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡邊裕之、小野正博、真矢啓史、淵上剛志、原武衛、佐治英郎、中山守雄
  • 学会等名: 第5回日本分子イメージング学会
  • 発表場所: ピアザ淡海 滋賀県立県民交流センター(滋賀)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] アルツハイマー病脳内βアミロイド蛋白を標的としたインビボ蛍光イメージングフローブの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石川真奈美, 小野正博, ら
  • 学会等名: 日本分子イメージング学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-14