悪性脳腫瘍のＤＮＡ合成能の分子イメージング－新規ＰＥＴ薬剤の世界初の臨床試験－

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23390344
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 成相 直 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (00228090)
• 研究分担者: 豊原 潤 東京都健康長寿医療センター研究所, 東京都健康長寿医療センター研究所, 専門副部長 (50425659) ; 松村 明 筑波大学, 医学医療系(人間総合科学研究所), 教授 (90241819)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: PET / glioma / inflamation / DNA / thiotymidine / methionine

研究実績の概要

分担研究者豊原らによって新規に開発された4’-[methyl-11C]thiotymidine（11C チオチミジン）(以降11C-4DST と表記)は、PET 診断薬として世界で初めて生体で腫瘍細胞のDNA に取り込まれることが確認された薬剤である。本研究において、種々の脳腫瘍や非腫瘍性疾患患者における臨床計測を行った。建久機関において述べ約90名の脳腫瘍患者の計測を行った。原則として動脈採血下の動態解析から腫瘍DNA分画への診断薬の取り込み速度の定量計測を行ないつつ、後期では定常状態の定性的計測に移行していった。期間中一例も臨床使用による有害事象は発生しなかった。全例で現在の脳腫瘍PETにおける最も優れた診断薬と認識されている11Cメチオニンと併用しての計測を行い、二つの診断薬の特性を比較した。
その結果、全グリオーマにおいて４DSTの取り込みが腫瘍の増殖能を11Cメチオニン以上に良く反映することが判明した。主たる原因はこれまで細胞増殖能のみでなく血管床の影響が取り込みに関連する事が判明している11Cメチオニンは良性の乏突起細胞腫にも強く取り込まれるが、4DSTの取り込みは強くないことによっていた。また炎症と腫瘍の鑑別には11Cメチオニン以上に４DSTが有用であることも判明した。
一方で、豊原の動物実験で４DSTは急性炎症にはほとんど取り込まれないが慢性炎症になると取り込みが増加することも判明しており、本診断薬が決して万能では無いことも明らかになった。
本診断薬の有用性と注意点を明かにし研究期間を終了した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of 4'-[methyl-(11)C]thiothymidine ((11)C-4DST) and 3'-deoxy-3'-[(18)F]fluorothymidine ((18)F-FLT) PET/CT in human brain glioma imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyota, Y. Miyake, K. Kawai, N. Hatakeyama, T. Yamamoto, Y. Toyohara, J. Nishiyama, Y. Tamiya, T.
  • 雑誌名: EJNMMI Res 巻: 5 ページ: 7
  • DOI: 10.1186/s13550-015-0085-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of (11)C-4'-thiothymidine, (11)C-methionine, and (18)F-FDG PET/CT for the detection of active lesions of multiple myeloma (2015)
  • 著者名/発表者名: Okasaki, M. Kubota, K. Minamimoto, R. Miyata, Y. Morooka, M. Ito, K. Ishiwata, K. Toyohara, J. Inoue, T. Hirai, R. Hagiwara, S. Miwa, A.
  • 雑誌名: Ann Nucl Med 巻: 29 ページ: 224-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereotactic radiosurgery for patients with multiple brain metastases: a case-matched study comparing treatment results for patients with 2-9 versus 10 or more tumors (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M. Kawabe, T. Sato, Y. Higuchi, Y. Nariai, T. Watanabe, S. Kasuya, H
  • 雑誌名: J Neurosurg 巻: 121 ページ: 16-25
  • DOI: 10.3171/2014.8.GKS141421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validity of Prognostic Grading Indices for Brain Metastasis Patients Undergoing Repeat Radiosurgery (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M. Kawabe, T. Higuchi, Y. Sato, Y. Nariai, T. Watanabe, S. Barfod, B. E. Kasuya, H.
  • 雑誌名: World Neurosurg 巻: 82 ページ: 1242-1249
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2014.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical benefit of 11C methionine PET imaging as a planning modality for radiosurgery of previously irradiated recurrent brain metastases (2014)
  • 著者名/発表者名: Momose, T. Nariai, T. Kawabe, T. Inaji, M. Tanaka, Y. Watanabe, S. Maehara, T. Oda, K. Ishii, K. Ishiwata, K. Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Clin Nucl Med 巻: 39 ページ: 939-943
  • DOI: 10.1097/RLU.0000000000000561
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Changes in cerebral blood flow during steady-state cycling exercise: a study using oxygen-15-labeled water with PET (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiura, M. Nariai, T. Ishii, K. Sakata, M. Oda, K. Toyohara, J. Ishiwata, K.
  • 雑誌名: J Cereb Blood Flow Metab 巻: 34 ページ: 389-396
  • DOI: 10.1038/jcbfm.2013.220
  • 査読あり
• [雑誌論文] グリオーマの診断と治療に有効な放射線診断学の進歩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成相直
  • 雑誌名: 脳神経外科ジャーナル 巻: 23 ページ: 559-568
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case-matched study of stereotactic radiosurgery for patients with multiple brain metastases: comparing treatment results for 1-4 vs >/= 5 tumors: clinical article (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, M. Kawabe, T. Sato, Y. Higuchi, Y. Nariai, T. Barfod, B. E. Kasuya, H. Urakawa, Y.
  • 雑誌名: J Neurosurg 巻: 118 ページ: 1258-68
  • DOI: 10.3171/2013.3.JNS121900
  • 査読あり
• [学会発表] 悪性脳腫瘍に対するPET代謝イメージガイド定位放射線治療の臨床的有用性に関する解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 成相直、山本昌昭、百瀬俊也、川邊拓也、稲次基希、田中洋次、前原健寿、石井賢二、石渡喜一
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会 第73回学術総会
  • 発表場所: 新高輪プリンスホテル（東京都港区）
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-11
• [学会発表] Roles of Methionine PET in Gamma Knife Radiosurgery for Malignant Glioma (2014)
  • 著者名/発表者名: Nariai T, Yamamoto M, Momose T, Inaji M, Tanaka Y, Kawabe T, Nagatomo Y, Barfod B, Ishiwata K, Ishii K.
  • 学会等名: 17th Leksell GK Society Meeting
  • 発表場所: New York (USA)
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-15
• [学会発表] Methionine-PET、4DST-PETを用いた悪性脳腫瘍診断・治療成績の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲次基希、成相直、林志保里、田中洋次、織田圭一、坂田宗之、豊原潤、石井賢二、石渡喜一、前原健寿
  • 学会等名: 第37回日本脳神経CI学会,
  • 発表場所: 大宮ソニックシティー（埼玉県さいたま市）
  • 年月日: 2014-02-28 – 2014-03-01
• [学会発表] 11C-4DST PETのGlioma悪性度診断における有用性と妥当性の検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 21.稲次基希、成相直、林志保里、田中洋次、織田圭一、坂田宗之、石渡喜一、豊原潤、石井賢二、前原健寿
  • 学会等名: 第53回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2013-11-08 – 2013-11-10
• [学会発表] Improved treatment of malignant glioma with clinical use of a newly developed PET molecular imaging probe 4DST to measure DNS synthesis rate. 2013 Annual Meeting of Congress of Neurosurgeons (2013)
  • 著者名/発表者名: 11.Nariai T, Inaji M, Hayashi S, Tanaka Y, Maehara T, Ishiwata K, Toyohara J
  • 学会等名: 2013 Annual Meeting of Congress of Neurosurgeons.
  • 発表場所: San Francisco,（USA）
  • 年月日: 2013-10-19 – 2013-10-23
• [学会発表] 合同シンポジウム：｢分子イメージング｣脳腫瘍に対するPET分子イメージングの開発と臨床応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成相直
  • 学会等名: 第１４回日本分子脳神経外科学会および第７２回日本脳神経外科学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2013-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] PET multi-tracerによるGlioma診断・治療の有用性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 17.稲次基希、成相直、田中洋次、林志保里、坂田宗之、織田圭一、石渡喜一、豊原潤、石井賢二、前原健寿
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会 第72回学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2013-10-16 – 2013-10-18
• [学会発表] Clinical benefit of PET Metabolic Image for the second Gamma Knife radiosurgery against focally recurred metastatic brain tumor after the initial treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Nariai, T., Inaji, M., Momose, T., Kawabe, T., Tanaka, Y., Maehara, T., Ishii, K., Ishiwata, K., Sato, Y. and Yamamoto, M.
  • 学会等名: 11th International Stereotactic Radiosurgery Society Congress
  • 発表場所: Toronto（Canada）
  • 年月日: 2013-06-16 – 2013-06-20
• [学会発表] Validation of MRI T1/T2 mismatch method for accurate differentiation between radiation injury and recurrence of metastatic brain tumor after gamma knife radiosurgery. –Comparison with methionine PET – (2013)
  • 著者名/発表者名: Inaji, M., Yamamoto, M., Nariai, T., Tanaka, Y., Urakawa, Y., Ishiwata, K., Ishii, K. and Maehara, T.
  • 学会等名: 11th International Stereotactic Radiosurgery Society Congress
  • 発表場所: Toronto,（Canada）
  • 年月日: 2013-06-16 – 2013-06-20
• [学会発表] シンポジウム。グリオーマ研究の最先端。グリオーマの診断と治療に有用な放射線診断学の進歩 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成相直
  • 学会等名: 第33回日本脳神経外科コングレス総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2013-05-12
  • 招待講演
• [学会発表] 悪性脳腫瘍の集学的治療におけるPETの臨床利用 －現状と未来－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 成相直
  • 学会等名: 第４０回新潟核医学懇話会
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル新潟（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2013-04-20
  • 招待講演
• [図書] Use of (11)C-4DST-PET for Imaging Human Brain Tumors. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nariai, T Inaji, M Sakata, M Toyohara, J.
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Springer