^<99m>Tc標識化合物による急性心筋硬塞の診断に関する研究

金沢大学医学部研究課題/領域番号:X00090----157280, 研究期間(年度):1976出典：「^Tc標識化合物による急性心筋硬塞の診断に関する研究」研究成果報告書　課題番号X00090----157280（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-X00090----157280/）を加工して作

センチネルリンパ節術中検出用の小型高精度ガンマ線プローブの開発

金沢大学医薬保健研究域医学系ラジオガイド下手術中(Radio guided surgery)で使用される術中プローブは病巣部やリンパ節の放射能を検出して切除範囲の決定に利用されている.プローブは計数率のみの測定であり画像は得られない.術中に病巣部放射能の画像化が可能であれば,点で探すプローブよりも広い範囲を容易かつ正確に病巣を特定できる.ラジオガイド下手術中に用いることができる超小型で手持ち可能な核医学診断装置の開発を試みた.昨年度は,術中に使用できる高分解能の小型ガンマカメラを試作した.検出器は2mm四方のテルル化カドミウム亜鉛(CZT)半導体を縦に16個横に16個の計256個配置した.したがって有効視野は縦32mmの横32mmとなった.外寸は縦60mm,横60mm,高さ200mmで重量は807gであり,術中に用手保持可能な外寸と重量を達成した.コリメータは2mm角の格子状の窓を有し,タングステン製とした.半導体からの出力は,ASICを介してWindows PCに転送されリアルタイムに画像処理される.この手持ち可能の小型カメラ(パームカメラ)と従来からあるアンガー型ガンマカメラとを小型放射能ファントムを用いて特性比較を行った.その結果,半値幅(FWHM)は,ほぼ3mmであり,アンガー型カメラで1分収集して得られた画像と同等の画像が1秒で得られることが判明した.したがって,パームカメラは,小視野であるものの高感度で高分解能であると判明した.これらの成果をもとにして,研究分担者の佐瀬が所属する安西メディカル株式会社よりパームカメラが製品化・市販された.研究課題/領域番号:12877137, 研究期間(年度):2001 – 2002出典：「センチネルリンパ節術中検出用の小型高精度ガンマ線プローブの開発」研究成果報告書　課題番号12877137（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （ https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12877137/ ）を加工して作

Tl-201と高分解能SPECTによる小肺癌の検出と肺癌の組織診断に関する研究

金沢大学医学部・核医学科肺の密度で容量が約5000mlの肺ファントムを試作し、その中に直径0.5cm,1.0cm,1.5cm,2.0cm,2.5cmの球線源にTl-201を封入して挿入し、肺ファントム(バックグランド)との放射能濃度比が10対1になるように設定し、3検出器型GCA-9300A SPECT(東芝製)で球線源の検出能と放射能の濃度比の定量的測定を検討した。放射能濃度比が10対1の条件下では0.5cmの最も小さな線源を始めとして全ての球線源が描出され、測定濃度比は直径0.5cmで1.85,1.02cmで1.86,1.5cmで2.19,2.0cmで3.52,2.5cmで4.58といずれも実際値よりも低値であり部分容積効果が認められた。この結果から小さな病巣の定量測定に際しては補正することが必要であることが判明した。しかし、肺病巣とバックグランドの放射能濃度比が10対1もあれば0.5cmの小肺癌の検出が可能であることも判明した。この事実の判明は大きな成果であると思われる。肺癌が疑われGCA-9300A SPECTを回転半径20-22cmで128×128画素、6度ステップで1方向50秒、360度の収集で15例に施行した。臨床成績は静注3時間後の画像で肺悪性腫瘍11例中10例(91%)が明瞭に陽性描画された。良性病巣は4例中2例が陽性であった。悪性病巣、良性病巣いずれも主径の大きい病巣が良く描画される結果であったが、1.0cm程度の肺癌も描出されることが判明した。しかし、当初期待していた良性・悪性の鑑別、肺癌の組織診断は病巣が2.5cmですでに部分容積効果が認められるので今後吸収補正、コンプトン散乱線補正、病巣の大きさによる補正を検討する必要があることが判明した。前年度の基礎的臨床的成果の一部は研究報告として論文として発表した。一部は国際誌に発表予定であるが、最終成績は別に論文発表の予定である。研究課題/領域番号:03670541, 研究期間(年度):1991 – 1992出典：研究課題「Tl-201と高分解能SPECTによる小肺癌の検出と肺癌の組織診断に関する研究」課題番号03670541（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-03670541/）を加工して作

transporter遺伝子導入による腫瘍の内照射療法および核医学画像診断の開発

金沢大学医薬保健研究域医学系遺伝子発現を、当該遺伝子産物の基質を放射能標識して、体内投与により目的臓器あるいは目的病巣にターゲティングし、放射線をPET装置やSPECT装置で体外検出することが可能であれば、癌患者の診療において大きな利益を発生するものと考えられる。癌組織の抗癌剤に対する多剤耐性能に関連する細胞膜蛋白であるmulti-drug resistance-associated proteins(MRP)の一つであるMRP1を発現するヒト乳癌細胞株MCF7/VPを、MRPをコードするmRNAに相補的なphosphorothioate化20merアンチセンスoligodeoxynucleotide(ODN)(5\u27-TGCTGTTCGTGCCCCCGCCG-3\u27)で処理した。MRPの基質であることが知られているtechnetium-99m-hexakis-2-methoxy-isobutyl-isonitrile(sestamibi)の細胞内取り込みを、MRP非発現親株MCF7細胞と比較した。また、センスODNで処理した細胞での取り込みと比較した。5μMのアンチセンスODNで4-5日間処理したMCF7/VP細胞へのsestamibiの取り込みは、未処理MCF7/VP細胞あるいはセンスODNで処理したMCF7/VP細胞に比べ、約50-70%増加した。MRP非発現親株MCF7へのsestamibi取り込みは、アンチセンス、センスいずれのODN処理でも変化しなかった。これらのことより、sestamibiを検出基質として用いることにより、アンチセンスODNによる癌細胞多剤能の抑制を体外計測することが可能であることが示された。研究課題/領域番号:15659278, 研究期間(年度):2003 – 2005出典：「transporter遺伝子導入による腫瘍の内照射療法および核医学画像診断の開発」研究成果報告書　課題番号15659278（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15659278/)を加工して作

qqmTcメチレンダイフォスフォネートを用いた経時的全身像による骨疾患の早期診断

金沢大学医学部研究課題/領域番号:X00080----248235研究期間(年度):1977 – 1978出典：「qqmTcメチレンダイフォスフォネートを用いた経時的全身像による骨疾患の早期診断」研究成果報告書　課題番号X00080----248235（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-X00080----248235/）を加工して作

アンチセンスDNAによる遺伝子イメージング診断法の開発に関する研究

金沢大学医学部DNAプローブを用いたin situ hybridizationと同様の特異的結合反応をin vivoでも実現すれば,がん細胞の遺伝子レベルでの性状に関する情報を,体外から核医学診断装置で評価する道が開かれる.具体的には,放射性アイソトープ標識アンチセンスオリゴヌクレオチド(DNA)を体内投与し,その放射能局在をγカメラで評価する.そのためには,イメージングに適したアイソトープをオリゴマーと安定に結合させる標識方法が必要である.アンチセンス構造としては,抗がん剤の多剤耐性と関連するP糖タンパクをコードするmdr 1遺伝子をターゲットとした.フォスフォロチオエート結合のアンチセンスDNAの5\u27末端にチオール基を導入し,マレイミド-ベンジル-EDTAと直接結合させる方法を試みた.しかし,オリゴマーの反応性チオール部分が酸化されていた可能性もあり,目的の生成物を得ることはできなかった.還元剤を併用するなどして,さらに,確実に反応する条件を見い出す必要があると考えられた.一方,オリゴマーのような低分子化合物の標識体は,血中クリアランスが著しく早く,腫瘍への絶対的集積量が制限される.そこで,腫瘍の血行動態を改善し,標識体のデリバリィを向上させる方法を試みた.ヒト大腸癌LS-180移植ヌードマウスにおいて,アンギオテンシン-IIによる昇圧操作に基づく腫瘍血流増加作用およびキニナーゼ阻害剤(エナラプリル)による血管透過性亢進作用を検討した.アンギオテンシン-IIによる昇圧作用は,0.5-2mg/kg/minの範囲において投与量依存性を示し,2mg/kg/minのアンギオテンシン-IIと30mgのエナラプリル投与によって最も良好な腫瘍集積改善効果が得られた.この操作により,アイソトープ標識アンチセンス分子の正常組織分布を変えることなく,高い腫瘍集積を維持しえるものと考えられた.Using radiolabeled antisense oligonucletides(DNA), lesions of amplified mRNA can be imaged with gamma cameras. For this approach, the stable radiometal chelates, which are appropriate for oligonucletide, is required. We have developed the in vivo model system where nude mice xenografted tumor cells express P-glycoprotein (P-gp). To image multidrug resistant tumors caused by P-gp, we designed the 15mer of antisense DNA sequence for the mdrl gene coding P-gp. The 5\u27-end of the oligonucletide was modified with the thiol group and the maleimido-C3-benzyl-EDTA chelate was reacted. However, the final product was not identified as the objective compound. Further investigation was warranted. The small molecules like oligonucleotides tend to be cleared very rapidly from the blood and therefore, the absolute tumor uptake of this kind of the tracer is limited. We have tried to increase the tumor uptake of radiolabeled antibodies by modifying the hemodynamics of the tumor tissue. The combination usage of angiotensin-Il, continuously infused at 2 mug/kg/min, and a kininase inhibitor, enalapril maleate, 30 jig increased the mouse blood pressure from 95/61 to 153/67. And the tumor uptake was also increased by the factor of 1.62 with little change in normal organ distribution. The autoradiography showed that more homogeneous distribution of the radiolabeled antibody in the tumor because of recanalization of vascular beds and increased vascular permeability. In conclusions, enhanced tumor uptake was achieved by manipulating hemodynamics and vascular permeability of the tumor tissue and this technique can be applied for smaller molecule as the oligonucleotides.研究課題/領域番号:08457241, 研究期間(年度):1996 – 1997出典：研究課題「アンチセンスDNAによる遺伝子イメージング診断法の開発に関する研究」課題番号08457241（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-08457241/084572411997kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作

アイソトープ標識モノクローナル抗体A7による大腸癌放射免疫療法の臨床応用

金沢大学医学系研究科アイソトープ標識技術を応用して,固形癌の内部照射ターゲティング療法の臨床応用を目標とする.アイソトープで標識されたモノクローナル抗体を体内に投与すれば,がん抗原発現部位のがん組織に特異的に集積する.造血器悪性腫瘍をターゲットとした研究では,放射線感受性や腫瘍組織へのアクセスなど固形癌よりも有利な点が多いため成績が良い.研究代表者の施設でも抗CD20モノクローナル抗体を治療用β線放出アイソトープであるY-90で標識したアイソトープ抗癌剤の臨床試験が進行中である.一方,固形癌を対象とした臨床研究では,進行期で腫瘍体積も大きな症例が多く,放射免疫療法にとって原理的に不利である.本研究では,治療用放射性アイソトープ標識方法を最適化し,最終的には固形癌に対する放射免疫療法の治療効果を臨床的に評価する.抗大腸腺癌モノクローナル抗体A7と治療用β線放出アイソトープのI-131および体内動態観察用のIn-111での標識方法をまず第1にin vitroで検討した.I-131標識モノクローナル抗体A7およびIn-111標識体もそれぞれ37MBq/mg以上の比放射能での標識が可能であった.さらに,新しい治療用アイソトープであるRe-186での標識も行い,十分な比放射能が達成できた.一方,標識後の免疫活性をLindomoアッセイで評価した.それぞれの免疫活性分画(immunoreadtive fraction)は,I-131標識抗体が74%であり,In-111標識抗体は83%,Re-186標識抗体は67%と免疫活性は標識後も十分保持された.引き続きヒト大腸癌LS180移植ヌードマウスモデルに投与して,体内動態,抗腫瘍効果,毒性の評価を行った.In vivoイメージングでは,腫瘍に一致したアイソトープ標識抗体の集積が確認された.さらに,治療実験を担癌マウスで行った.その結果,特異的抗体を投与したマウスでは,投与量依存的に腫瘍の増殖抑制効果が認められた.より小さな病変に対する治療効果を検討するために,腹膜播種モデルを作成し,I-131標識抗体とRe-186標識抗体A7を投与した.Re-186標識抗体の方がI-131標識抗体よりも1.6倍腫瘍への吸収線量が増加することが判明し,Re-186標識抗体の内照射治療における有用性が示された.Using monoclonal antibody specific for tumor associated antigen expressed on human malignant tumor cells, therapeutic radionuclides can be delivered to the tumor lesion in vivo. For this approach, the stable radiometal chelates is required. Re-186 or Re-188 are expected to be the choice of radionuclide for radioimmunotherapy. We have assessed the conjugation procedure of the MAG3 chelate and HYNIC chelate. The stability of the radiolabel was found to be satisfactory. A monoclonal antibody A7 was used for the project. This antibody recognizes adenocarcinoma related antigen on the variety of human colon cancer cells. The A7 antibody was labeled with Re-186, resulting in the specific activity of greater than 37 MBq/mg. And the immunoreactivity of the labeled antibody was 67%, which is equivalent for that of I-131 labeled counterpart.LS180 human colon cancer cells were inoculated to the Balb/c nude mice. In vivo imaging with either I-131 or Re-186 labeled A7 provided well-delineated tumor. Therapy trial study demonstrated that Re-186 A7 delivered 1.6 times higher radiation to the tumor than I-131 A7. Thus, Re-186 antibody should be the attractive modality for radioimmunotherapy.We have tried to increase the tumor uptake of radiolabeled antibodies by modifying the delivery system to the tumor tissue. The combination usage of angiotensin-II and a kininase inhibitor, enalapril maleate, increased the mouse blood pressure from 95/61 to 153/67. And the tumor uptake was also increased by the factor of 1.62 with little change in normal organ distribution. In conclusions, enhanced tumor uptake was achieved by manipulating hemodynamics and vascular permeability of the tumor tissue and this technique can be applied for effective targeting.研究課題/領域番号:13470180, 研究期間(年度):2001 – 2004出典：「アイソトープ標識モノクローナル抗体A7による大腸癌放射免疫療法の臨床応用」研究成果報告書　課題番号13470180（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-13470180/134701802004kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/)を加工して作

T1-201SPECT定量測定による骨悪性腫瘍治療効果判定: 効果予測と治癒判定

金沢大学医学部ユ-イング組織由来細胞をヌードマウスに移植し腫瘍を作成、Tl-201 11.1MBqを投与し経時的に血液および腫瘍の放射能の割合を測定した。血液の放射能は投与直後から10分までで急激に減少し,以後120分まで緩徐に減少し。一方,腫瘍の放射能は投与後10分までは急に上昇しその後は血中放射能より高値であった。担癌ヌードマウスにおけるTl-201の生体内分布をシスプラチン低濃度(1mg/kg)投与群,高濃度(5mg/kg)投与群および対照群の3群に分け検討した。Tl-201投与10分後での腫瘍への集積放射能は対照群で0.75%ID-g,高濃度シスプラチン投与群においては,治療後1,3,12日の各群で各々1.04,1.02,0.68であり,各群の間に有為な差を認めなかった。Tl-201投与30分での腫瘍への集積放射能は対照群で1.15,治療後1,3日群では各々1.11,1.31,12日群では0.70と有意に低下した。Tl-201は速やかに腫瘍組織に取り込まれることが明らかとなり、また、化学療法により未だ腫瘍体積の変化を認められない時期にTl-201の腫瘍集積性は有意に低下することが判明した。骨軟部悪性腫瘍患者11例に化学療法治療前と治療後にTl-201シンチグラフィを施行し治療効果の判定を試みた。Tl-201を111MBq静脈注射し15分後に悪性病巣と対側の健常領域に関心領域を設定しTl-201の集積比を測定し検討した。化学療法はアドリアマイシン、シスプラチン、カフェインを動脈注射し行った。治療前と3ないし5ク-ルの治療後のTl-201の集積比の結果を解析し治療効果の判定について検討しているが、治療後にTl-201の腫瘍と健常部の集積比が減少しているものは治療効果が大きい傾向がみられている。とくに、完全寛解の症例に減少率が高いことが判明している。しかし、治療効果に関する最終的な病理的変化の確認されていない症例があり定量測定とその評価には時間を要する。一部の成績は論文掲載予定となっているが最終成績は別に発表を予定している。The nude mouse model bearing human Ewing\u27s sarcoma was used. T1-201 was injected intravenously and the counts in the blood and the tumor were measured sequentially.T1-201 was rapidly taken up by the tumor and gradually decreased. While the radioactivity in the tumor was increased rapidly up to 10 min after injection and remained higher than that of blood afterward. Tumor uptake of T1-201 was significantly reduced in patients with effective chemotherapy with cis-diamminedichloroplatinum (II) as compared to the control group without treatment although the tumor volume was not affected by 12 days after cis-diamminedichloroplatinum (II) injection. The tumor uptake of T1-201 was proved to be a sensitive indicator for tumor cell activity.Clinical study was performed by injection of T1-201 111MBq in 11 patients with malignant bone or soft tissue tumors before and after 3-5 courses of chemotherapy (cis-diamminedichloroplatinum (II), doxorubicin hydrochloride, caffeine. T1-201 uptake ratio of the tumor to normal tissue in the lesions with remarkable chemotherapeutic effect seems to be smaller compared to the lesions with inappreciable effect.T1-201 scintigrapy seems to reflect chemotherapeutic effect for malignant bone or soft tissue tumors. We will report the final results after the evaluation of chemotherapeutic effect was derermined in all of cases.研究課題/領域番号:06670910, 研究期間(年度):1994 – 1995出典：研究課題「T1-201SPECT定量測定による骨悪性腫瘍治療効果判定: 効果予測と治癒判定」課題番号06670910（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-06670910/066709101995kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作

Predicting the outcome of distraction osteogenesis by 3-phase bone scintigraphy

金沢大学大学院医学系研究科Distraction osteogenesis is an effective method for lengthening long bones and filling bone defects that result from bone resection. Insufficiency of bone consolidation in the distraction segment is problematic. In this study, we examined whether 3-phase bone scintigraphy can predict the outcome of distraction osteogenesis. We also investigated the effects of chemotherapy and surgical treatment on distraction osteogenesis. Methods: We performed 3-phase bone scintigraphy on 60 patients (9 high-grade malignant bone tumors as group A, 11 low-grade malignant or benign tumors as group B, 40 nontumoral conditions as group C) with distraction osteogenesis at the lengthening phase of the long bones. By setting the region of interest on the distraction segment and contralateral normal area, we calculated the perfusion index (PI), the uptake ratio of the blood-pool image (BPR), and the uptake ratio of the delayed image (DR). Patients were classified into poor and good consolidation groups from the radiographic findings of the distraction segment. Results: Good to fair correlations were obtained between the PI and BPR, the PI and DR, and the BPR and DR (r = 0.65, 0.45, and 0.57, respectively). The PI and BPR indicated no significant differences among group A-C (1.7 ± 0.6, 2.1 ± 0.7, and 1.8 ± 0.8 in PI, respectively; 1.8 ± 1.1, 1.9 ± 0.5, and 2.0 ± 0.7, in BPR, respectively). The DR of group A (2.4 ± 1.2) was significantly lower than that of group B (6.3 ± 1.8; P = 0.001) and group C (5.9 ± 2.8; P < 0.001). Eleven patients were classified in the poor consolidation group. The other 49 patients showed good consolidation. The poor consolidation group showed lower values in all indices obtained by 3-phase bone scintigraphy than the good consolidation group. The optimal cutoff levels, sensitivity, specificity, and accuracy of each index for detection of patients with poor consolidation were as follows: 1.1, 36%, 90%, and 80% in the PI, respectively; 1.2, 55%, 94%, and 87% in the BPR, respectively; and 2.2, 82%, 96%, and 93% in the DR, respectively. Conclusion: Three-phase bone scintigraphy is a promising method for the assessment of distraction osteogenesis. The delayed image of 3-phase bone scintigraphy, especially, is an excellent modality for predicting the outcome of distraction osteogenesis

Accuracy of ventricular volume and ejection fraction measured by gated myocardial SPECT: Comparison of 4 software programs

金沢大学大学院医学系研究科Gated myocardial perfusion SPECT has been used to calculate ejection fraction (EF) and end-diastolic volume (EDV) and has correlated well with conventional methods. However, the comparative accuracy of and correlations across various types of gated SPECT software are not well understood. Methods: Mathematic phantoms of cylindric-hemispheric hybrid models, ranging in volume from 34 to 266 mL, were generated. The clinical cases consisted of 30 patients who participated in a radionuclide angiography and gated blood-pool (GBP) study in addition to undergoing 99mTc-sestamibi gated SPECT. Four kinds of software, Quantitative Gated SPECT (QGS), the Emory Cardiac Toolbox (ECT), 4D-MSPECT, and Perfusion and Functional Analysis for Gated SPECT (pFAST) were used to compute EF and EDV, and the results were analyzed by multiple comparisons tests. Patients were classified into 4 groups (i.e., no defect, small defect, large defect, and small heart) so that factors affecting variation could be analyzed. Results: In mathematic models ≥74 mL, volume error was within ±15%, whereas for a small volume (34 mL), QGS and 4D-MSPECT underestimated the volume and pFAST overestimated it. The respective intra- and interobserver reproducibility of the results was good for QGS (r=0.99 and 1.00), ECT (r=0.98 and 0.98), and 4D-MSPECT (r=0.98 and 0.98) and fair for pFAST (r=0.88 and 0.85). The correlation coefficient for EF between gated SPECT and the GBP study was 0.82, 0.78, 0.69, and 0.84 for QGS, ECT, 4D-MSPECT, and pFAST, respectively. The correlation coefficient for EDV between gated SPECT and the GBP study was 0.88, 0.89, 0.85, and 0.90, respectively. Although good correlation was observed among the 4 software packages, QGS, ECT, and 4D-MSPECT overestimated EF in patients with small hearts, and pFAST overestimated the true volume in patients with large perfusion defects. Correlation coefficients among the 4 kinds of software were 0.80-0.95 for EF and 0.89-0.98 for EDV. Conclusion: All 4 software programs showed good correlation between EF or EDV and the GBP study. Good correlation was observed also between each pair of quantification methods. However, because each method has unique characteristics that depend on its specific algorithm and thus behaves differently in the various patient subgroups, the methods should not be used interchangeably