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低酸素評価に基づく新しい口腔癌治療戦略の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K24543
補助金の研究課題番号 22H03285 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分57060:外科系歯学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

北川 善政  北海道大学, 歯学研究院, 名誉教授 (00224957)

研究分担者 竹内 康人  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (10735187)
渡邊 史郎  北海道大学, 大学病院, 助教 (10802415)
平田 健司  北海道大学, 医学研究院, 准教授 (30431365)
大賀 則孝  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40548202)
佐藤 淳  北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (60319069)
犬伏 正幸  川崎医科大学, 医学部, 准教授 (70399830)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2022年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード低酸素 / 分子イメージング / 遺伝子応答 / 口腔がん / FMISO-PET / FMISO
研究開始時の研究の概要

低酸素状態を呈する癌組織は、治療抵抗性を示し、予後も悪いことが報告されている。癌組織内の低酸素状態を非侵襲的に評価する方法は、治療方針を決定する際に極めて重要である。現在の研究では低酸素腫瘍が予後悪化につながる事はある程度解明されているが、治療抵抗性のメカニズムは不明である。本研究では、低酸素PETトレーサー集積と低酸素遺伝子応答との関係を明らかにし、治療抵抗性獲得メカニズムを解明したい。

研究実績の概要

癌の治療抵抗性を評価することができれば、治療方針の決定や予後予測に役立つが、これまでに有用な評価手法が存在しなかった。そこで、われわれは癌細胞の治療抵抗性に関与するHIF-1/HREによる低酸素遺伝子応答のイメージングを試みた。
低酸素遺伝子応答イメージング
Na+/I-共輸送タンパク(NIS: sodium/iodine symporter)を利用して、癌細胞の低酸素遺伝子応答イメージングを行った。 具体的には、HIF-1/HREによる低酸素遺伝子応答によってNISを発現する癌細胞株を樹立し、PET(124/I-)あるいはSPECT(99mTcO4-)イメージングに成功した。HIF-1/HREによる低酸素遺伝子応答イメージングは、腫瘍の治療抵抗性を反映するイメージングと捉えることもできる。この新たなイメージング手法によって、既存の低酸素PETトレーサーの集積分布と腫瘍集積量(SUVmax)を、治療抵抗性という観点から評価することが可能になった。低酸素遺伝子応答イメージングを可能にする担癌マウス)を、3つの異なる酸素環境下(hyperoxia, normoxia, hypoxia)で飼育の後、18F-FMISO/99mTcO4-あるいは64Cu-ATSMを投与し、PET/SPECT同時収集イメージングを行った。3つの異なる酸素条件下で飼育したマウスで、デュアルトレーサーオートラジオグラフィーとPET/SPECT同時撮影を実施した。トレーサー蓄積量と腫瘍内分布を定量化した。
クリニカルPET
当科で根治手術を行ったOSCC患者の術前にFMISO-PET/CTとFDG-PET/CT検査を行った。画像の評価は当初はFDG-PET, FMISO-PETともStandardized UptakeValue(SUV)を測定して、腫瘍内のSUVの最高値: SUV maxを算出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

臨床研究はやや遅れているが基礎研究は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

基礎研究で得られたデータは次年度中に論文として結実させる計画である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] A Luciferase Reporter Assay to Detect Cellular Hypoxia In Vitro.2024

    • 著者名/発表者名
      Inubushi M, Takeuchi Y, Murai C, Kitagawa Y
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2755 ページ: 77-89

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_5

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radionuclide Reporter Imaging to Visualize Tumor Hypoxia Ex Vivo and In Vivo.2024

    • 著者名/発表者名
      Inubushi M, Takeuchi Y, Kitagawa Y
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2755 ページ: 107-123

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_7

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Review of Hypoxia Imaging Using 18F-Fluoromisonidazole Positron Emission Tomography2024

    • 著者名/発表者名
      Hirata K, Watanabe S, Kitagawa Y, Kudo K.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 2755 ページ: 133-140

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3633-6_9

    • ISBN
      9781071636329, 9781071636336
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method to Investigate Genetic Response of Various Numbers of Hypoxia Response Elements to Hypoxia in vitro Using Luciferase Reporter Genes and Luciferase Assay.2023

    • 著者名/発表者名
      Inubushi M, Takeuchi Y, Murai C, Kitagawa Y.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method to Investigate Genetic Response of Multiple Copies of Hypoxia Response Elements to Hypoxia ex vivo and in vivo Using Sodium/Iodide Symporter Reporter Gene and Radionuclide Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Inubushi M, Takeuchi Y, Kitagawa Y.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 顎骨壊死予防対策2022

    • 著者名/発表者名
      北川善政
    • 学会等名
      Sapporo Osteoporosis Academy 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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