ミトコンドリア病MELAS患者由来サイブリッドを用いた細胞内還元状態と放射性Cu-ATSM集積に関する検討

我々はこれまでに、低酸素腫瘍に集積性を示す放射性Cu-ATSM（*Cu-ATSM）を開発し、*Cu-ATSMは低酸素下で過還元状態にあるがん細胞内において還元され、細胞内に蓄積することにより集積することを示してきた。一方最近、我々は、ミトコンドリアの遺伝子異常から発症するMELAS(mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes)の患者におけるstroke-like episode病変を62Cu-ATSM-PETで描出できることを明らかにしている。また、こうした病変では血流が維持されていることから、*Cu-ATSMは酸素の有無に関わらず、細胞内過還元状態を検出している可能性が考えられた。そこで本研究では、MELAS患者由来ミトコンドリア含有サイブリッド並びにMt DNA欠損（0）細胞を用いて、細胞内還元状態と*Cu-ATSM集積との関係を検討した。［方法］ヒト骨肉腫細胞（143B）のMt DNA欠損細胞（0 143B）を用い、NADH・NADPH量、64Cu-ATSM集積量につき定量解析し、143B細胞と比較した。細胞は適宜、低酸素処理（1% O2）、電子伝達系阻害剤ロテノン処理を行い検討した。また、MELAS患者由来ミトコンドリアを0 143B細胞に融合して作成したサイブリッド（2SD細胞, mutation in mtDNA, 94%; 2SA細胞, mutation in mtDNA, –0%）を用いて、常酸素並びに低酸素環境下におけるNAD(P)H量、64Cu-ATSM集積量につき同様に検討した。なお、2SAは2SDに対するコントロールとして使用した。[結果・考察］2SD並びに2SAを用いた検討において、64Cu-ATSMは、酸素の有無に関わらず、NAD(P)H量に依存して集積することが明らかとなった。143B並びに0 143B細胞を用いた検討から、NAD(P)H量と64Cu-ATSM集積量の間には、正の相関が見られることが明らかとなり（R2 = 0.9688; R2 = 0.9337, P < 0.01）、酸素の有無は64Cu-ATSM集積に直接関与しないことが示された。以上のことから、*Cu-ATSMはミトコンドリア異常における細胞内過還元状態を検出することが示され、*Cu-ATSMはMELASのみならず、パーキンソン病・アルツハイマー病といったミトコンドリア機能不全症における細胞内過還元状態をイメージングする薬剤として応用できる可能性が示唆された。

書誌情報

JSMI Report Vol. 5 No. 1

巻 5, 号 1, p. 23-24, 発行日 2012-01

出版者

日本分子イメージング学会

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