脳内炎症の発症の仕組みを解く酵素COX-1のライブイメージングに成功

アルツハイマー型認知症やパーキンソン病などの神経変性疾患は、高年齢化社会とともに患者が増加する一途をたどり、その予防や診断、治療法の開発が急務となっています。

神経変性疾患の多くは脳内の炎症が原因であることが分かってきており、プロスタグランジンの生成酵素の1つとして知られているサイクロオキシゲナーゼ（COX）が深く関与していると考えられています。COXには、恒常的に細胞内で一定量発現するCOX‐1と、免疫反応や炎症刺激によって誘導されるCOX‐2の2タイプが知られていますが、COXが神経変性疾患の発症に具体的にどう関わるかについては不明のままでした。

理研分子イメージング科学研究センター分子プローブ機能評価研究グループは、COXを標的とする新しいPETプローブを開発し、COX‐1の機能が脳内炎症過程の初期に亢進することをマウスの生体脳で可視化することに、世界で初めて成功しました。COX-1に対して強い阻害効果を示す薬剤ケトプロフェン誘導体を放射性核種の炭素11（¹¹C）で標識した、新しいPETプルーブ（¹¹C‐ケトプロフェンメチルエステル；¹¹C-KTP-Me）を開発し、COX-1とCOX-2をそれぞれ欠損させた遺伝子改変マウスを用いてPETプローブの特性を調べました。その結果、COX-1欠損マウスでのみ集積が低下することを確認し、¹¹C-KTP-Meが脳内でCOX-1を特異的に認識することが分かりました。さらに、脳内炎症ラットのPET画像を見ると炎症反応に特異的な細胞の出現と¹¹C-KTP-Meの集積の経時変化がよく一致していました。これまで炎症には、COX-2が関わると考えられていましたが、COX-1が脳内炎症過程でより重要な働きをすることが分かり、神経変性疾患の病状解明や治療などに応用できる新たなバイオマーカーとして期待できます。