生体必須微量金属の動態を利用した新規脳腫瘍画像診断薬剤の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15025265
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 武田 厚司 静岡県立大学, 薬学部, 助教授 (90145714)
• キーワード: 亜鉛 / 脳腫瘍 / 画像診断 / 細胞増殖 / アポトーシス / 生体必須微量金属

研究概要

脳腫瘍の核医学的画像診断は非侵襲的な診断法としてきわめて重要であり、腫瘍の代謝活動を反映する放射性画像診断薬剤の開発が強く望まれている。生体必須微量金属の生理機能は十分には明らかにされていないために、これまで微量金属の動態を画像診断へ応用することは注目されなかったが、近年微量金属ががんの発症や進行と関係することが明らかになってきた。これまでに、Zn-65により脳腫瘍を陽性像として鮮明に画像化することに成功し、短半減期放射性亜鉛(Zn-69m:半減期、13.76時間)が腫瘍代謝活動のマーカーとして画像診断に有用であることを示してきた。
本研究では、放射線治療後の腫瘍の壊死病巣と再発病巣の区別における亜鉛取込画像の有用性を明らかにするために、培養細胞を用いて増殖状態から増殖を停止し、アポトーシスへと移行する過程における亜鉛の取込を調べた。その結果、細胞増殖が停止すると亜鉛の取込が低下すること、一方、アポトーシスへの移行に伴い亜鉛の取込が上昇することも明らかとなった。亜鉛取込は細胞の活動変化と密接に関係していると考えられる。また、脳腫瘍モデルラットの脳における亜鉛代謝を、神経変性病巣をもつ病態モデルと比較したところ、脳腫瘍のある脳では病巣部位以外での亜鉛の取込はコントロールの脳と比べ有意に低下したが、神経変性のある脳では、病巣部位以外での亜鉛取込はコントロールの脳と同程度であり、低下しなかった。脳内亜鉛代謝が脳腫瘍増殖と関連して特徴的に変わる可能性がある。以上、脳腫瘍の早期診断や治療効果の判定に対する亜鉛代謝情報の有用性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Atsushi Takeda, Akira Minami, Yumiko Seki, Naoto Oku: "Differential Effects of Zinc on Glutamatergic and GABAergic Neurotransmitter Systems in the Hippocampus"Journal of Neuroscience Research. 75. 225-229 (2004)
• [文献書誌] Atsushi Takeda, Maki Hirate, Naoto Oku: "Elimination of zinc-65 from the brain under kainate-induced seizures"BioMetals. 17. 141-144 (2004)
• [文献書誌] Atsushi Takeda, Akira Minami, Yumiko Seki, Naoto Oku: "Inhibitory function of zinc against excitation of hippocampal glutamatergic neurons"Epilepsy Research. 57. 169-174 (2003)
• [文献書誌] Atsushi Takeda, Maki Hirate, Haruna Tamano, Naoto Oku: "Zinc movement in the brain under kainite-induced seizures"Epilepsy Research. 54. 123-129 (2003)
• [文献書誌] Atsushi Takeda, Maki Hirate, Haruna Tamano: "Susceptibility to kainate-induced seizures under dietary zinc deficiency"Journal of Neurochemistry. 85. 1575-1580 (2003)
• [文献書誌] Atsushi Takeda, Haruna Tamano, Naoto Oku: "Alteration of zinc concentrations in the brain implanted with C6 glioma"Brain Research. 965. 170-173 (2003)