生体必須微量金属の動態を利用した新規脳腫瘍画像診断薬剤の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14030078
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 武田 厚司 静岡県立大学, 薬学部, 助教授 (90145714)
• Keywords: 亜鉛 / 脳腫瘍 / 画像診断 / ルビジウム / マンガン

Research Abstract

脳腫瘍の核医学的画像診断は非侵襲的な診断法としてきわめて重要であり、腫瘍の代謝活動を反映する放射性画像診断薬剤の開発が強く望まれている。生体必須微量金属の生理機能は十分には明らかにされていないために、これまで微量金属の動態を画像診断へ応用することは注目されなかったが、近年微量金属ががんの発症や進行と関係することが明らかになってきた。本研究では、脳における生体必須微量金属の遅い代謝回転を利用して脳腫瘍を画像化する。次に、生体必須微量金属の放射性同位体による脳腫瘍画像から得られる情報を明確にする。
C6 gliomaをラット海馬に移植した脳腫瘍モデルを用いて、必須微量金属の放射性同位体による脳腫瘍の画像化を検討した。細胞増殖に不可欠な亜鉛の放射性同位体(Zn-65)により、脳腫瘍を鮮明に画像化することができた。また、細胞への亜鉛の取込がDNA合成と密接に関係していることを明らかにした。すなわち、NIH3T3細胞への[C-14]チミジンの取込が約50%に減少した時に、Zn-65の取込も同程度減少することが判明した。短半減期放射性亜鉛(Zn-69m:半減期、13.76時間)は脳腫瘍画像診薬剤として有望であり、これによる脳腫瘍の早期診断ならびに治療効果判定が期待される。また、理研リングサイクロトロンを利用したマルチトレーサー法によって、ルビジウム(Rb-83)、マンガン(Mn-54)が脳腫瘍(C6 glioma)に選択的に取り込まれたことから、これらの短半減期放射性同位体による脳腫瘍画像化が今後期待される。

Research Products

• [Publications] Atsushi Takeda, Haruna Tamano, Naoto Oku: "Alteration of zinc concentrations in the brain implanted with C6 glioma"Brain Research. 965. 170-173 (2003)
• [Publications] Atsushi Takeda, Naoki Sotogaku, Naoto Oku: "Influence of manganese in the release of neurotransmitters in rat striatum"Brain Research. 965. 279-282 (2003)
• [Publications] Maki Hirate, Atsushi Takeda, Haruna Tamano, et al.: "Distribution of trace elements in the brain of EL (epilepsy) mice"Epilepsy Research. 51. 109-116 (2002)
• [Publications] Atsushi Takeda, Naoki Sotogaku, Naoto Oku: "Manganese influences the levels of neurotransmitters in synapses in rat brain"Neuroscience. 114. 669-674 (2002)
• [Publications] Atsushi Takeda, Mai Suzuki, Naoto Oku: "Possible involvement of plasma histidine in differential brain permeability to zinc and cadmium"BioMetals. 15. 371-375 (2002)
• [Publications] Haruna Tamano, Shuichi Enomoto, Naoto Oku, Atsushi Takeda: "Preferential uptake of zinc, manganese, and rubidium in rat brain tumor"Nuclear Medicine and Biology. 29. 505-508 (2002)
• [Publications] Atsushi Takeda: "Zinc homeostasis and functions of zinc in the brain. In : "Zinc Biochemistry, Physiology, and Homeostasis"(W.Marret ed.)"Kluwer Academic Publishers (Dordrecht, Netherlands). 10 (2002)