新規PET用酢酸誘導体を用いた脳虚血イメージング法の開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K10388
• 研究機関: 滋賀県立総合病院(研究所)
• 研究代表者: 加川 信也 滋賀県立総合病院(研究所), 画像研究部門, 主任研究員 (10393191)
• 研究分担者: 東 達也 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 分子イメージング診断治療研究部, 部長(定常) (50324629) ; 西井 龍一 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 分子イメージング診断治療研究部, 主幹研究員(定常) (60463212)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: フルオロ酢酸 / 脳虚血 / 虚血性脳血管障害 / PET / [18F]FACE

研究実績の概要

これまでに我々は、酢酸(acetate)をフッ素標識したPET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に着目し、臨床応用へ向けて新規に開発した合成法であるone-pot蒸留法の合成やラット脳虚血-再灌流モデル及びヒト脳虚血患者における[18F]FACEの取り込みについて検討し、15O-ガスにおけるOEF（脳酸素摂取率）との関係について報告してきた。本研究では、虚血性脳血管障害を判別可能にする画像診断の開発を目指し、様々な酢酸誘導体を世界初の薬剤として合成し、従来の15O-ガスを用いた脳PET検査とは異なる新たな脳虚血イメージング法の開発及び[18F]FACE集積機序の解明を行なう。
今回、使い捨てカラムを使用してHPLCの分離精製を省略した方法（蒸留及び逆相カラムで分離捕集して水洗いした後、少量のエタノールを含む水で目的物を溶出）によってMethyl [18F]Fluoroacetate (Methyl [18F]FACE)を合成し、前臨床段階として、モデル動物を用いてその有用性を検討するため、イソフルレン麻酔下にて中大脳動脈の一過性脳虚血／再灌流障害（transient MCAO）モデルラット（虚血時間60分間）を作製して、拡散強調MRI、灌流MRI画像により当該中大脳動脈域の虚血を確認した。薬剤安定性の高いMethyl [18F]FACEを用いて、ラット脳虚血モデルにおける障害側への取り込みについて検討を行った結果、脳虚血後45分では、虚血側中大脳動脈域における障害側へのMethyl [18F]FACEの取り込みは、反対側である正常側に比較して約2倍の著明な増加を示した。これらの結果から、Methyl [18F]FACE-PETは、虚血性脳血管障害の診断に有用である可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Physiologically decreased F-18 fluorodeoxyglucose uptake in the lower vertebrae associated with daily drinking habit in Japanese men with alcohol flushing reaction (2021)
  • 著者名/発表者名: Okuyama Chio、Higashi Tatsuya、Ishizu Koichi、Takahashi Masaaki、Kusano Kuninori、Kagawa Shinya、Saga Tsuneo、Yamauchi Hiroshi
  • 雑誌名: Alcohol 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.alcohol.2021.03.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatial Patterns of Amyloid Deposition in Patients with Chronic Focal or Diffuse Traumatic Brain Injury Using 18F-FPYBF-2 PET (2020)
  • 著者名/発表者名: Ubukata Shiho、Oishi Naoya、Higashi Tatsuya、Kagawa Shinya、Yamauchi Hiroshi、Okuyama Chio、Watanabe Hiroyuki、Ono Masahiro、Saji Hideo、Aso Toshihiko、Murai Toshiya、Ueda Keita
  • 雑誌名: Neuropsychiatric Disease and Treatment 巻: Volume 16 ページ: 2719～2732
  • DOI: 10.2147/NDT.S268504
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Predominance and homogeneity patterns of physiological FDG accumulation in thoracic and lumbar vertebrae: suspected mechanism of “bone pseudometastasis” on FDG-PET in Japanese patients with esophageal cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Okuyama Chio、Higashi Tatsuya、Nakamoto Ryusuke、Ishizu Koichi、Takahashi Masaaki、Kusano Kuninori、Kagawa Shinya、Saga Tsuneo、Yamauchi Hiroshi
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 34 ページ: 182～191
  • DOI: 10.1007/s12149-019-01430-0
  • 査読あり
• [学会発表] アミノ酸輸送システムAに着目したF-18標識薬剤の合成基礎検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加川信也、平田雅彦、大桃善朗、西井龍一、東達也、奥山智緒、山内浩
  • 学会等名: 第60回日本核医学会学術総会