神経変性疾患における蛋白特異的PET分子イメージング法の開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19KK0212
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 谷内 一彦 東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (50192787)
• 研究分担者: 古本 祥三 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00375198) ; 原田 愛子 (石木愛子) 東北大学, 加齢医学研究所, 非常勤講師 (30778634) ; 岡村 信行 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (40361076) ; 原田 龍一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60735455)
• 研究期間 (年度): 2019-10-07 – 2023-03-31
• キーワード: 分子イメージング / 神経変性疾患 / ミスフォールディング / グリオーシス / PET / モノアミン酸化酵素B

研究実績の概要

本研究課題では東北大学で開発したアストログリオーシスを選択的に検出するためのPETプローブ[F-18]SMBT-1のバイオマーカーとしての有用性を国際共同研究で確立することを目的とした。オーストラリア・オースチン病院で臨床研究を実施し、[F-18]SMBT-1のIn vivoにおける選択性をMAO-B選択的阻害薬セレギリンを用いることで実証した。さらに、最も重要な発見としてIn vivoにおける[F-18]SMBT-1の結合はアミロイド陰性の認知機能正常者と比較して統計学的有意差を持ってアミロイド陽性の認知機能正常者で増加していたことである。すなわち、アストログリオーシスは臨床症状が現れる前から顕在化していることがヒトにおいて証明された。オーストラリアでの初期臨床研究のデータを基に東北大学CYRICでも[F-18]SMBT-1の臨床研究を開始した。その中で[F-18]SMBT-1の定量法を確立するために動脈採血試料の分析条件の最適化を行った。放射性代謝物の分離については海外研究者のVictor L.Villemagne博士のチームでも苦戦していたが、研究分担者（若手研究者）の原田龍一博士が現地に赴くことで問題が解決され、現在も動脈採血ありのPET研究を継続中である。[F-18]SMBT-1の臨床画像所見の妥当性の検証を剖検脳を用いて評価するためにSMBT-1のトリチウム体を合成し、東北大学で保有する剖検脳試料を用いてオートラジオグラフィーを実施したところ、[H-3]SMBT-1の特異的な結合が確認できた。Victor L.Villemagne博士らの保有するブレインバンクを利用して検証するために[H-3]SMBT-1を供与し、現在評価を進めている。

研究成果

• [国際共同研究] メルボルン大学(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: メルボルン大学
• [国際共同研究] ピッツバーグ大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ピッツバーグ大学
• [雑誌論文] In vivo [18F]THK-5351 imaging detected reactive astrogliosis in argyrophilic grain disease with comorbid pathology: A clinicopathological study (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi R, Nakamura T, Naganuma F, Harada R, Morioka D, Kanoto M, Furumoto S, Kudo Y, Kabasawa T, Otani K, Futakuchi M, Kawakatsu S, Okamura N
  • 雑誌名: J Neuropathol Exp Neurol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1093/jnen/nlad018.
• [雑誌論文] Age-related increase of monoamine oxidase B in amyloid-negative cognitively unimpaired elderly subjects. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakurai K, Nihashi T, Kimura Y, Iwata K, Ikenuma H, Arahata Y, Okamura N, Yanai K, Akagi A, Ito K, Kato T, Nakamura A, Group MS.
  • 雑誌名: Ann Nucl Med 巻: 36(8) ページ: 777-784
  • DOI: 10.1007/s12149-022-01760-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-in-human evaluation of 18F-SMBT-1, a novel 18F-labeled MAO-B PET tracer for imaging reactive astrogliosis. (2022)
  • 著者名/発表者名: Villemagne VL, Harada R, Dore V, Furumoto S, Mulligan R, Kudo Y, Burnham S, Krishnadas N, Bozinovski S, Huang K, Lopresti BJ, Yanai K, Rowe CC, Okamura N.
  • 雑誌名: J Nucl Med 巻: 63(10) ページ: 1551-1559
  • DOI: 10.2967/jnumed.121.263254.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Assessing reactive astrogliosis with 18F-SMBT-1 across the Alzheimer's disease spectrum. (2022)
  • 著者名/発表者名: Villemagne VL, Harada R, Dore V, Furumoto S, Mulligan R, Kudo Y, Burnham S, Krishnadas N, Bourgeat P, Xia Y, Laws S, Bozinovski S, Huang K, Ikonomovic MD, Fripp J, Yanai K, Okamura N, Rowe CC.
  • 雑誌名: J Nucl Med 巻: 63(10) ページ: 1560-1569
  • DOI: 10.2967/jnumed.121.263255.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Role of Chirality of [18F]SMBT-1 in Imaging of Monoamine Oxidase-B. (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada R, Shimizu Y, Du Y, Ishikawa Y, Iwata R, Kudo Y, Yanai K, Okamura N, Furumoto S.
  • 雑誌名: ACS Chem Neurosci 巻: 13(3) ページ: 322-329
  • DOI: 10.1021/acschemneuro.1c00655.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of Reactive Astrogliosis by Positron Emission Tomography. (2022)
  • 著者名/発表者名: Harada R, Furumoto S, Kudo Y, Yanai K, Villemagne VL, Okamura N.
  • 雑誌名: Front Neurosci 巻: 16 ページ: 807435
  • DOI: 10.3389/fnins.2022.807435.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Patterns of Distribution of 18F-THK5351 Positron Emission Tomography in Alzheimer's Disease Continuum (2022)
  • 著者名/発表者名: Nihashi T, Sakurai K, Kato T, Iwata K, Kimura Y, Ikenuma H, Yamaoka A, Takeda A, Arahata Y, Washimi Y, Suzuki K, Bundo M, Sakurai T, Okamura N, Yanai K, Ito K, Nakamura A; MULNIAD Study Group.
  • 雑誌名: J Alzheimers Dis. 巻: 85(1) ページ: 223-234
  • DOI: 10.3233/JAD-215024.
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a highly sensitive tau tracer 18F-SNFT-1 for imaging early tau pathology in Alzheimer’s disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Okamura N, Harada R, Lerdsirisuk P, Shimizu Y, Yokoyama Y, Du Y, Ezura M, Arai H, Kudo Y, Furumoto S
  • 学会等名: AD/PD2023
  • 国際学会
• [学会発表] Visualizing reactive astrogliosis using positron emission tomography. (2023)
  • 著者名/発表者名: Okamura N
  • 学会等名: The 13th BRI International Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] [18F]SNFT-1の結合選択性評価および第二世代タウPET トレーサーとのADタウに対する結合性比較 (2022)
  • 著者名/発表者名: 清水悠暉，原田龍一，横山裕香，Pradith Lerdsirisuk，石川洋一，岩田錬，工藤幸司，谷内一彦，岡村信行，古本祥三
  • 学会等名: 第5回日本核医学会分科会 放射性薬品科学研究会
• [学会発表] ヒト剖検脳を用いたTDP-43型前頭側頭葉変性症における[18F]SMBT-1の有用性の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 横山裕香, 原田龍一, 石川洋一, 岩田錬, 工藤幸司, 岩崎靖, 谷内一彦, 岡村信行, 古本祥三
  • 学会等名: 第5回日本核医学会分科会 放射性薬品科学研究会
• [学会発表] レビー小体型認知症(DLB)剖検脳を用いた神経炎症PETプローブの結合性評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 横山裕香, 原田龍一, 石川洋一, 岩田錬, 工藤幸司, 谷内一彦, 村山繁雄, 岡村信行, 古本祥三
  • 学会等名: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [学会発表] 認知症克服へ向けた薬剤開発の現状と展望 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡村信行
  • 学会等名: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [学会発表] 神経炎症モデルラットにおけるグリア線維性酸性タンパク質イメージング手法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 盛戸 貴裕, 原田 龍一, 岩田 錬, 岡村 信行, 谷内 一彦
  • 学会等名: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [学会発表] フェルラ酸誘導体のαシヌクレイン凝集 ・ 抑制効果の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田 龍一, 陳 梦格, 工藤 幸司, 谷内 一彦, 岡村 信行
  • 学会等名: 第23回応用薬理学会シンポジウム
• [学会発表] 神経病理イメージング剤開発の現状と展望 (2022)
  • 著者名/発表者名: 古本祥三
  • 学会等名: 第13回世界核医学会
  • 国際学会
• [学会発表] Development of novel PET tracer [18F]SMBT-1 for imaging reactive astrogliosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Okamura N
  • 学会等名: Center for Cognition and Sociality, Institute for Basic Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] PET imaging of reactive astrocytes with [18F]SMBT-1 in dementia (2022)
  • 著者名/発表者名: Okamura N
  • 学会等名: 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Physiological uptake of [18F]SMBT-1, a new astrogliosis tracer, in whole-body organs (2022)
  • 著者名/発表者名: Tashiro M, Ishioka Y, Mesfin B, Watanuki S, Hiraoka K, Harada R, Furumoto S, Okamura N, Yanai K, Watabe H
  • 学会等名: 13th Congress of the World Federation of Nuclear Medicine and Biology
  • 国際学会
• [学会発表] PET tracer SMBT-1 discriminates between BU99008 and Deprenyl binding sites on reactive astrocytes in Alzheimer's disease brain (2022)
  • 著者名/発表者名: Fontana IC, Kumar A, Okamura N, Nordberg A
  • 学会等名: AAIC 2022
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト脳内の神経炎症を非侵襲的に可視化する画像診断技術 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡村信行
  • 学会等名: 第96回日本薬理学会年会創薬シーズ特設シンポジウム
• [学会発表] アルツハイマー病の画像診断と治療の最前線． (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡村信行
  • 学会等名: 第147回日本医学放射線学会北日本地方会・第92回日本核医学会北日本地方会
• [学会発表] 認知症疾患の層別化における[18F]SMBT-1の有用性の検討プロジェクトの経過報告 2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: 田代学, 平岡宏太良, 平岡宏太良, 冨田尚希, 石木愛子, 小林良太, 四月朔日聖一, メスフィン ベリフ, 武田和子, 草場美津江, 菊池昭夫, 渡部浩司, 麦倉俊司, 古川勝敏, 加藤隆司, 石井賢二, 川勝忍, 原田龍一, 古本祥三, 岡村信行．
  • 学会等名: 第41回日本認知症学会学術集会