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2018 年度 実績報告書

代謝型グルタミン酸受容体2型をターゲットとするPETプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04267
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

張 明栄  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, 部長(定常) (80443076)

研究分担者 羽鳥 晶子  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, 主幹研究員(任非) (20531528)
謝 琳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, 研究員(定常) (30623558)
河村 和紀  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, チームリーダー(定常) (50401766)
藤永 雅之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, 主任研究員(定常) (70623726)
山崎 友照  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 標識薬剤開発部, 研究員(定常) (80627563)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードmGluR2 / PETプローブ / 画像化
研究実績の概要

申請者らは代謝型グルタミン酸受容体(metabotropic glutamate receptor, mGluR)の各サブタイプ(mGluR1-mGluR8)の陽電子断層撮像法(Positron Emission Tomography, PET)用分子プローブを開発している。現在までヒト脳内mGluR1やmGluR5を画像化できるPETプローブを開発し、様々な患者に対する臨床PET研究に提供してきた。今回の研究課題は、ヒト脳内代謝型グルタミン酸受容体2型サブタイプ(mGluR2)を画像化できるPETプローブを創出することを目的とした。mGluR2は統合失調症、認知症、うつ等の広範な脳疾患との関与が知られていながら、現在までにヒト脳内mGluR2を画像化できる有用なPETプローブは報告されていない。
これまでに申請者らは、mGluR2のpositive allosteric modulator(PAM)に対するPETプローブ化を行い、[11C]CMDCやCMDCの18F標識誘導体を開発した。これらの数種の11C/18F-標識プローブはインビトロにおいて、ラット脳切片を用いたインビトロオートラジオグラフィでは、線条体や大脳皮質などのmGluR2が高い領域に特異結合が認められたものの、ラット脳に対するPETでは、インビボ特異結合がほぼなかった。
そこで、2018年度では申請者らは開発する化合物候補をPAMから、negative allosteric modulator(NAM)に変え、新規なPETプローブである[11C]1 を開発した。インビトロオートラジオグラフィの実験では、大脳皮質、線条体、海馬、小脳などに高い[11C]1由来の特異結合が見られた。これらの分布パターンはげっ歯類動物脳におけるmGluR2分布と一致した。また、これらの放射能はmGluR2 のNAMであるMNI-137 によって阻害された。すなわち、インビトロにおいても、少ないながらもmGluR2 に対する特異結合が認められた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

代謝型グルタミン酸受容体2型(mGluR2)を標的とする数種の新規PETプローブを開発することができた。これらのプローブがインビトロにおいて高い特異結合を有し、また、インビボにおいても、低いながら脳移行性が認められた。これらの結果は有用なmGluR2のPETプローブ開発へ大きいヒントを与えた。

今後の研究の推進方策

これまで得られた結果を基に、2019年度からmGluR2のNAM化合物を中心に、新規NAM化合物を設計、標識合成し、インビトロ及びインビボ評価を行う予定である。また、米国などの研究機関と連携しながら、共同研究を推進し、有用なmGluR2のPETプローブ開発を促進したい。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Harvard Medical School/Massachusetts General Hospital(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Harvard Medical School/Massachusetts General Hospital
  • [雑誌論文] Synthesis and evaluation of 4-(2-fluoro-4-[11C]methoxyphenyl)-5-((2-methylpyridin-4-yl)methoxy)picolinamide for PET imaging of the metabotropic glutamate receptor 2 in the rat brain2019

    • 著者名/発表者名
      Kumata Katsushi、Hatori Akiko、Yamasaki Tomoteru、Zhang Yiding、Mori Wakana、Fujinaga Masayuki、Xie Lin、Nengaki Nobuki、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 27 ページ: 483~491

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.12.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of 2-(2-(3-(4-([18F]Fluoromethoxy-d2)phenyl)-7-methyl-4-oxo-3,4-dihydroquinazolin-2-yl)ethyl)-4-isopropoxyisoindoline-1,3-dione for Positron-Emission-Tomography Imaging of Phosphodiesterase 10A in the Brain2018

    • 著者名/発表者名
      Mori Wakana、Yamasaki Tomoteru、Fujinaga Masayuki、Ogawa Masanao、Zhang Yiding、Hatori Akiko、Xie Lin、Kumata Katsushi、Wakizaka Hidekatsu、Kurihara Yusuke、Ohkubo Takayuki、Nengaki Nobuki、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Journal of Medicinal Chemistry

      巻: 62 ページ: 688~698

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.8b01366

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of two novel [18F]fluorobenzene-containing radiotracers via spirocyclic iodonium ylides and positron emission tomography imaging of translocator protein (18 kDa) in ischemic brain2018

    • 著者名/発表者名
      Fujinaga Masayuki、Kumata Katsushi、Zhang Yiding、Hatori Akiko、Yamasaki Tomoteru、Mori Wakana、Ohkubo Takayuki、Xie Lin、Nengaki Nobuki、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 16 ページ: 8325~8335

    • DOI

      10.1039/c8ob01700j

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] [18F]DAA1106: Automated radiosynthesis using spirocyclic iodonium ylide and preclinical evaluation for positron emission tomography imaging of translocator protein (18 kDa)2018

    • 著者名/発表者名
      Kumata Katsushi、Zhang Yiding、Fujinaga Masayuki、Ohkubo Takayuki、Mori Wakana、Yamasaki Tomoteru、Hanyu Masayuki、Xie Lin、Hatori Akiko、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 26 ページ: 4817~4822

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2018.08.017

    • 査読あり
  • [学会発表] 代謝型グルタミン酸受容体2に選択的な新規11C-標識PETリガンドの合成と評価2018

    • 著者名/発表者名
      熊田勝志、山崎友照、張一鼎、森若菜、羽鳥晶子、藤永雅之、念垣信樹、張明栄
    • 学会等名
      第58回日本核医学会総会
  • [学会発表] Practical radiolabelling techniques with 18F for development of PET radiotracers for clinical use2018

    • 著者名/発表者名
      張 明栄
    • 学会等名
      第58回日本核医学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] PD-L1をターゲットするPET診断及びがん免疫治療用の新規標識ペプチドの開発研究2018

    • 著者名/発表者名
      Hu Kuan, 謝 琳, 破入 正行, 張 明栄
    • 学会等名
      第2回日本核医学会分科会 放射性薬品科学研究会 第18回放射性医薬品・画像診断薬研究会
  • [学会発表] Development of Radiolabeling Techniques and Clinically Useful PET Tracers for Neuroimaging2018

    • 著者名/発表者名
      張 明栄
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on PET Ligand Development and Molecular NeuroImaging & The 5th PET
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Useful Radioprobes for Targeted Radionuclide Therapy and PET Imgaing Studies2018

    • 著者名/発表者名
      張 明栄
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Molecular Imaging and Nanomedicine
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development and Application of radiotracers for Metabotropic Glutamate Receptor Subtype 1: from PET Imaging to Targeted Radionuclide Therapy2018

    • 著者名/発表者名
      張 明栄
    • 学会等名
      The 3rd China-America Nuclear Medicine Academic Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 18F-FEDAC Translocator Protein PET/CT for the early detection of mitochondria dysfunction secondary to myocardial ischemia2018

    • 著者名/発表者名
      Rui Luo, Feng WANG, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      SNMMI 2018 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and radiotherapeutic effect of two novel I-131 or At-211 labelled radioprobes for melanoma with overexpressed metabotropic glutamate receptor 12018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hanyu, Lin Xie, Masayuki Fujinaga, Yiding Zhang, Akiko Hatori, Yukie Morokoshi, Huizi Li, Katsuyuki Minegishi, Sumitaka Hasegawa, Kotaro Nagatsu, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      12th Congress of the World federation of Nuclear Medicine and Biology
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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