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2021 年度 実施状況報告書

膵β細胞イメージング法を用いた糖尿病病態の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K08553
研究機関京都大学

研究代表者

藤本 裕之  京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (50437274)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード膵β細胞イメージング / 糖尿病 / 膵β細胞量 / SPECT
研究実績の概要

本研究は、GLP-1受容体に特異的に結合するExendinを骨格とする放射性同位元素標識プローブを用いた膵β細胞イメージング法により膵β細胞の定量評価を行うことで、糖尿病の発症過程における膵β細胞量と血糖値などの診断指標との関係を明らかにするとともに、本イメージング手法を用いて新規開発糖尿病治療薬に関してその有効性評価を膵β細胞量の視点から検討することである。
本年度は、開発中であるミトコンドリア機能改善薬の糖尿病治療効果について検討を行った。まず、はじめに本化合物の耐糖能への影響を用量検討ともにマウスでの経口ブドウ糖負荷試験により行った。その結果、用量依存的に耐糖能が改善され150 mg/kg投与で十分な改善がみられた。つぎにグルコース応答性インスリン分泌(GSIS)についてマウス膵β細胞様細胞であるMIN6細胞を用いて検討を行い、化合物添加によりインスリン分泌能が向上していることが分かった。同様に単離膵島でもGSISを行い、化合物添加によりインスリン分泌能が向上していることがわかりました。次に、マウスでの短期投与(7日間)を行い、化合物の有効性を評価した。化合物投与により体重や摂餌量に有意な差はなかったが、随時血糖値については投与翌日から非投与群と比べて低下がみられた。また、インスリン負荷試験についても実施し、投与群において血糖値の低下がみられた。
今後、肝臓などを含めたインスリン抵抗性に関する検討や長期投与における耐糖能等への影響を評価するとともにSPECTイメージングでの膵β細胞量評価を行う予定である。

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

現在のところ当初の予定通り順調に実施している。

今後の研究の推進方策

放射性同位元素標識プローブを用いた膵β細胞イメージング法は、非侵襲的に個体内の膵β細胞を追跡評価可能であることが大きな利点である。今後は、これまでの研究成果をもとに継続して研究を継続する。糖尿病モデルマウスでのミトコンドリア機能改善薬の評価を実施する。短期的な評価に続いて長期的な薬剤投与における耐糖能などマウスに与える影響を評価するとともに、その際の膵β細胞量の変化を本SPECTイメージング法で縦断的にかつ非侵襲的に評価する。SPECT撮像後に膵臓を摘出、切片作成し、膵島の状態についても検討を行う。
また、糖尿病発症過程における膵β細胞量の変化を評価するために緩やかに耐糖能が悪くなるモデルを用いて縦断的な膵β細胞量の変化を本イメージング手法を用いて検討を行う。その際、随時血糖や体重、耐糖能についても評価し、糖尿病発症過程における耐糖能と膵β細胞量について検討を行う。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Development of novel radioiodinated exendin-4 derivatives targeting GLP-1 receptor for detection of β-cell mass2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Yu、Kimura Hiroyuki、Fujimoto Hiroyuki、Kawashima Hidekazu、Toyoda Kentaro、Mukai Eri、Yagi Yusuke、Ono Masahiro、Inagaki Nobuya、Saji Hideo
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 52 ページ: 116496~116496

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-invasive Beta-cell Imaging: Visualization, Quantification, and Beyond2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami Takaaki、Fujimoto Hiroyuki、Inagaki Nobuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 12 ページ: 15014

    • DOI

      10.3389/fendo.2021.714348

  • [雑誌論文] First-in-Human Evaluation of Positron Emission Tomography/Computed Tomography With [18F]FB(ePEG12)12-Exendin-4: A Phase 1 Clinical Study Targeting GLP-1 Receptor Expression Cells in Pancreas2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Hiroyuki、Fujita Naotaka、Hamamatsu Keita、et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 12 ページ: 717101

    • DOI

      10.3389/fendo.2021.717101

  • [雑誌論文] Distinctive detection of insulinoma using [18F]FB(ePEG12)12-exendin-4 PET/CT2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami Takaaki、Fujimoto Hiroyuki、Hamamatsu Keita、Yamauchi Yuki、Kodama Yuzo、Fujita Naotaka、Fujikura Junji、Shimizu Yoichi、Nakamoto Yuji、Kimura Hiroyuki、Saji Hideo、Inagaki Nobuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 714348

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94595-6

  • [学会発表] 多発性膵内分泌腫瘍モデルマウスを用いた新規18F標識GLP-1受容体標的イメージング法:質的診断を伴う非侵襲的局所診断法の開発にむけて2021

    • 著者名/発表者名
      村上 隆亮; 藤本裕之; 浜松 圭太; 山内雄揮; 児玉裕三; 中本裕士; 藤田直尚; 木村寛之; 佐治英郎; 稲垣暢也
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会

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公開日: 2022-12-28  

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