生体脳における新規情報伝達機能画像の創製とその応用に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470202
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 井上 修 大阪大学, 医学部, 教授 (50159969)
• 研究分担者: 鈴木 和年 放射線医学総合研究所, 高度診断機能研究ステーション, 第1ユニット長 (90162932) ; 細井 理恵 大阪大学, 医学部, 教務職員 (30291446) ; 小林 薫 大阪大学, 医学部, 助教授 (90256933) ; 原田平 輝志 放射線医学総合研究所, 高度診断機能研究ステーション, 主任研究官 (50181029)
• キーワード: グリア細胞 / N^<13>-アンモニア / 代謝画像 / フルマゼニール / イオマゼニール / 結合速度因子 / cooperativity

研究概要

本年度は主としてこれまでマウスを用いて得られた知見に基づいて、サル脳におけるトレーサ動態の測定をPETを用いて行い、得られた画像及び動態曲線を解析して新規機能画像を作成するための方法論の開発を行った。具体的には^<13>N-アンモニアおよび^<15>O-水を同一個体のサルに投与し、動脈血中動態および脳内動態を測定した。Look-up table法を用いて、^<13>N-アンモニアのグリア細胞における^<13>N-グルタミン酸への代謝変換速度を画像として得ることができた。また中枢性ベンゾジアゼピン受容体に対する選択的リガンドである^<11>C-フルマゼニールと^<11>C-イオマゼニールとをそれぞれトレーサ単独または微量の非放射性フルマゼニール共存下で、同一個体のサルに静注し、経時的な脳内動態をPETで計測した。その結果^<11>C-フルマゼニールは用量の増加に伴い競合阻害による著明な特異結合の低下が観測されたのに対し、^<11>C-イオマゼニールは競合阻害反応に対する感受性が低く、フルマゼニールの用量増加に対しても特異結合の低下は小さかった。この原因として^<11>C-イオマゼニールの結合に対する阻害因子がリガンド濃度の増加に伴って減少し、見掛け上の2分子結合速度定数(kon)が増加していることが考えられる。そこで2つのPET画像から^<11>C-イオマゼニールの結合阻害因子を含んだ新しい画像を作成すること試みた。また生体脳に特異的に見られる受容体結合の正の協同性がロリプラム(PDE4の選択的阻害剤)投与により増強される現象を見出し、c-AMPや蛋白のリン酸化等との関連が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] O. Inoue, S.Wakahara, et al.: "Enhancement of 3H-N-methylspiperone binding but not 3H-raclopride binding in mouse striatum by MK-801 : evidence that…"J. Neural. Transm.. 106. 11-137 (1999)
• [文献書誌] R. Hosoi, K. Kobayashi, et al.: "Discrepancy of benzodiazepine receptor occupancy between 3H-flumazenil and ^<125>I-iomazenil in intact mouse brain"J. Neural. Transm.. 106. 243-256 (1999)
• [文献書誌] O. Inoue,K. Kobayashi, et al.: "Changes in apparent rats of receptor binding in the intact brain in relation to the heterogeneity of reaction…"Crit. Rev. Neurobiol.. 13. 199-225 (1999)
• [文献書誌] N.M.Gilling, et al.: "The synthesis of (R)-and (S)-[N-methyl-"C]β,β-difluoromethamphetamine for the investigation of the binding…"Appl. Radeat. Isot.. 50. 707-714 (1999)
• [文献書誌] R.Hosoi, K.Kobayashi, et al.: "Evolution of in vivo binding properties of ^3H-NMPB and ^3H-QNB in mouse brain"J. Neural. Transm.. 106. 583-592 (1999)
• [文献書誌] O. Inoue, et al.: "Discrepancies in apparent dopamine D2 receptor occupancy between ^3H-raclopride and ^3H-N-methylspiperone"J. Neural. Transm.. 106. 1099-1104 (1999)