放射性薬剤64Cu-ATSMによるがん幹細胞局在領域標的内照射治療に関する研究

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21791176
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 吉井 幸恵 福井大学, 高エネルギー医学研究センター, 特命助教 (10397242)
• キーワード: 内用放射線治療 / Positron Emission Tomography / 腫瘍内低酸素 / がん幹細胞 / ^<64>Cu-ATSM

研究概要

申請者はこれまでに、マウス大腸癌Colon-26腫瘍モデルにおいて、PET (Positron Emission Tomography)用低酸素イメージング薬剤^<64>Cu-ATSMが集積する腫瘍内低酸素領域に、がん幹細胞が多く存在することを明らかにしている。一方、^<64>Cuは細胞に障害を与えるβ^-線を放出する核種であるため、^<64>Cu-ATSMは腫瘍内がん幹細胞局在低酸素領域を標的とした内用放射線治療への応用が可能であると考えられた。そこで本研究では、Colon-26腫瘍モデルを用いて、^<64>Cu-ATSMを用いたがん幹細胞局在領域を標的としたがん治療の可能性に関してin vivo、in vitro、両側面から詳細に検討を行った。その結果、in vivo実験の結果から、担がんマウスへの^<64>Cu-ATSM治療量投与により、腫瘍体積が減少すること・がん幹細胞比率が低下すること・転移能が抑制されることが明らかとなった。また、in vitro実験の結果から、^<64>Cu-ATSM治療は、がん幹細胞に対し殺細胞効果を示すことが明らかとなった。^<64>Cu-ATSMによる殺細胞効果は、通常のがん細胞とがん幹細胞で違いがないことが示された。さらに、^<64>Cu-ATSMの集積メカニズムについて検討した結果、^<64>Cu-ATSMは物理的低酸素に反応して集積するのではなく、がん細胞の還元酵素上昇により集積が促されることが明らかとなった。以上のことから、^<64>Cu-ATSMは腫瘍内がん幹細胞局在低酸素領域を標的とした内用放射線治療に応用できる可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] ^<64>Cu-ATSMによる腫瘍内がん幹細胞ニッチイメージングと内用放射線治療への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉井幸恵、古川高子、清野泰、森哲也、吉井裕、岡沢秀彦、Michael J.Welch、藤林靖久
  • 雑誌名: JSMI Reportトッピクス 巻: (In press)
• [雑誌論文] Internal radiotherapy with copper-64-diacetyl-bis (N_4-methylthiosemicarbazone) reduces CD133^+ highly tumorigenic cells and metastatic ability of mouse colon carcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukie Yoshii, Takako Furukawa, Yasushi Kiyono, Ryo Watanabe, Tetsuya Mori, Hiroshi Yoshii, Tatsuya Asai, Hidehiko Okazawa, Michael J.Welch, Yasuhisa Fujibayashi
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copper-64-diacetyl-bis (N^4-methylthiosemicarbazone) accumulates in rich regions of CD133^+ highly tumorigenic cells in mouse colon carcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukie Yoshii, Takako Furukawa, Yasushi Kiyono, Ryo Watanabe, Atsuo Waki, Tetsuya Mori, Hiroshi Yoshii, Myungmi Oh, Tatsuya Asai, Hidehiko Okazawa, Michael J.Welch, Yasuhisa Fujibayashi
  • 雑誌名: Nuclear Medicine and Biology 巻: 35 ページ: 395-404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of positron emission tomography imaging by ^<64>Cu-labeled Fab for detecting ERC/mesothelin in a mesothelioma mouse model. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chisato Yoshida, Chizuru Sogawa, Atsushi Tsuji, Hitomi Sudo, Aya Sugyo, Tomoya Uehara, Okio Hino, Yukie Yoshii, Yasuhisa Fujibayashi, Toshimitsu Fukumura, Mitsuru Koizumi, Yasushi Arano, Tsuneo Saga
  • 雑誌名: Nuclear Medicine Communications 巻: 31 ページ: 380-388
  • 査読あり
• [学会発表] Investigation on accumulation and therapeutic effect of ^<64>Cu-ATSM in mouse colon carcinoma model : the relation to CD133^+ highly tumorigenic cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukie Yoshii, Takako Furukawa, Yasushi Kiyono, Ryo Watanabe, Tetsuya Mori, Hiroshi Yoshii, Hidehiko Okazawa, Michael J.Welch, Yasuhisa Fujibayashi
  • 学会等名: 2010 Pacifichem (The meeting of International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Evaluation of ^<64>Cu-ATSM for an internal radiotherapy agent : ^<64>Cu-ATSM treatment reduces CD133^+ highly tumorigenic cells and metastatic ability of tumors (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukie Yoshii, Takako Furukawa, Yasushi Kiyono, Ryo Watanabe, Tetsuya Mori, Hiroshi Yoshii, Hidehiko Okazawa, Michael J.Welch, Yasuhisa Fujibayashi
  • 学会等名: The Society of Nuclear Medicine (SNM) annual meeting 2010
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 20100605-20100609
• [学会発表] ミトコンドリアDNA欠損細胞(ρ0細胞)を用いたミトコンドリア機能不全と^<64>Cu-ATSM集積に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉井幸恵、黒田悠生、米田誠、清野泰、森哲也、吉井裕、古川高子、浅井竜哉、岡沢秀彦、藤林靖久
  • 学会等名: 第5回 日本分子イメージング学会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 20100522-20100523
• [学会発表] がん幹細胞の低酸素・栄養飢餓生存性とがん幹細胞生存環境マーカーとしての^<64>Cu-ATSMの可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木佑哉、吉井幸恵、古川高子、清野泰、森哲也、吉井裕、浅井竜哉、岡沢秀彦、藤林靖久
  • 学会等名: 第5回 日本分子イメージング学会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 20100522-20100523
• [備考]
  • URL: http://www1.fukui-med.ac.jp/birc/index02.html