研究 (Research)
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膵臓がんにおけるグリピカン1を標的としたセラノスティクス (Theranostics targeting glypican-1 in pancreatic cancer)
特任准教授（常勤） 渡部 直史 (放射線科学基盤機構) WATABE Tadashi (Institute for Radiation Sciences)
研究の概要
近年、狙った標的に結合する化合物に対して、標識する放射性核種を変えることで、がんの診断から治療まで一貫して実施するセラノスティクス（Theranostics）が注目を集めている。診断には PET（ペット）と呼ばれる画像診断を用いることが多く、治療にはα線やβ線を放出する核種が用いられる。
今回、膵臓がんに発現するグリピカン -1（glypican-1）を標的とした新たな PET 画像診断プローブ、ならびにα線治療薬である [89Zr/211At] 標識抗 glypican-1抗体の開発に成功した。担がんモデルを用いた非臨床研究において、PET 画像診断からアルファ線治療までを実施するセラノスティクス技術を実証することに成功した。
研究の背景と結果
大阪大学では、核物理研究センターの加速器（サイクロトロン）を用いて製造可能なα線放出核種のアスタチン（211At）を用いたがん治療薬の開発を行っている。α線は短い飛程で強いエネルギーを放出することから、がん特異的なターゲッティングを行うことで、周囲の正常組織に影響を与えることなく、全身の転移巣に対する治療が可能である。現在、医学部附属病院ではアスタチンならびにアスタチン標識薬を用いた医師主導治験（対象；難治性甲状腺がん・前立腺がん）を実施している（治験責任医師：渡部直史）。
今回、岩手医大との共同研究において、膵臓がんに発現するグリピカン -1（glypican-1）を標的とした新たな放射性抗体を開発し、膵がんモデルマウスを用いて、その有用性の検証を行った。グリピカン -1はがんの細胞表面に発現しているヘパラン硫酸プロテオグリカンの1種であり、膵臓がんのがん細胞や間質に発現が認められる。また glypican-1は乳がん、食道がん、子宮頚がん、胆管細胞がんなど多くのがんに発現していることもわかっている。
まず抗 glypican-1抗体をポジトロン放出核種のジルコニウム（89Zr）で標識し、静脈内投与することで、陽電子放出断層撮影（PET）を用いた画像診断により、生きたままの状態で膵臓がんを明瞭に描出することに成功した。同時に集積の特異性についてもブロッキング試験や glypican-1ノックアウト細胞を用いて確認した。次に、α線放出核種のアスタチン（211At）標識抗体（内在化能あり）を投与すると、効率的に DNA の二重鎖切断を誘導し、腫瘍の増殖抑制効果が認められた。これにより、グリピカン -1標的抗体を用いた PET 画像診断からアルファ線治療までを実施するセラノスティクス技術を実証することができた。
研究の意義と将来展望
膵臓がんは従来の画像診断では早期発見が難しいことがあり、かつ治療が効きにくく、進行しやすい難治性がん（5年相対生存率：11.8％）と言われている。今回、開発された PET 画像診断用抗体とアスタチン標識抗体を用いることで、将来的に膵臓がんを早期に画像診断で発見することが可能となり、進行がんに対してはアルファ線を用いた全身治療を実施することで難治性膵がんにおける画期的な治療法となることが期待される。さらに glypican-1は多くのがんに発現していることがわかっており、がん種横断的に用いられることも期待される。
担当研究者
特任准教授（常勤）渡部 直史 (放射線科学基盤機構)
キーワード
セラノスティクス／標的アルファ線治療／陽電子放出断層撮影／膵臓がん／グリピカン -1
応用分野
医療（がん診断・治療）、創薬
参考URL
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20231016_2
https://researchmap.jp/twosaka2018