小動物用PET、SPECTによる

分子イメージング研究ガイド
第2版

公益社団法人 日本アイソトープ協会
理工・ライフサイエンス部会

RI利用推進専門委員会
分子イメージングの原理や特長、利用メリット、
研究フロー、実例集を紹介
公益社団法人日本アイソトープ協会
理工・ライフサイエンス部会

RI利用推進専門委員会

はじめに
近年、様々な分子イメージング技術が注目され、創薬や病態解析等に用いられています。特にPET、SPECTは高い感度を持つことや、様々な分子プローブ*が開発されていることから、核医学分野のみ
ならず、より広い分野で利用されるポテンシャルを持っています。しかし、PET、SPECTの利用には様々な点を考慮する必要があるため、初学者には取り組みにくさがあります。また、多くの研究者から分子イメージング研究ガイドの要望があったことから、この度、初学者向けに本ガイドを作成しました。
本ガイドは知識を記載するだけでなく、研究のフローとその個々のステップでどのようなことを考えながら進めればよいのかという点を意識して構成しました。
理工・ライフサイエンス部会 RI利用推進専門委員会* プローブ：ターゲットに対して特異的に分布、結合するものであり、目的とする化合物の一部の原子を放射性同位元素（RI: Radioisotope）に置換したものや［99mTc］等の金属核種との錯体形成により標識されたものも含みます。

➣本ガイドのコンセプト
本ガイドによりPET、SPECTの利用フロー、メリット、得られるデータが理解でき、自分の研究プロセ
スにPET、SPECTが利用できるか判断できるようになります。
本ガイドを読んで、まずはPET、SPECTを保有する非密封の放射性同位元素使用施設（RI施設）の担当者に相談してみましょう。

利用フロー

目指すべき方向性

本ガイドで理解できること
利用メリット

取得可能なデータ

PET、SPECTの利用により研究データの質が向上する➣本ガイドが対象とする読者
本ガイドは、主に医学薬学系の若手研究者や学生で、以下の実験を実施している方を対象としています。
また、インビボ発光・蛍光イメージングを実施している研究者で、感度や定量性等がハードルとなり、目的とするデータが取得できていない方の代替手段としても参考になります。

PET、SPECTで実施される実験の種類
薬物動態試験・薬力学試験

薬効評価・病態解析試験

1

安全性試験

本ガイドの構成
分子イメージング研究は準備からデータ取得、解析までに多くのステップがあります。
本ガイドは、分子イメージング研究の実際の流れを意識して構成していますので、まずは大まかな流れを把握してから個々のステップに進むことが大切です。

～知識の習得～・分子イメージングの概要（P. 3）
分子イメージングの概要と、他の撮像法と比較した際のPET、SPECTの利点について・PET、SPECTの有用性（P. 4）
PET、SPECTの有用性やトランスレーショナルリサーチの応用範囲について
・PET、SPECTの測定原理、得られるデータ（P.5~7）
PET、SPECTの測定原理、得られる様々なデータについて～研究プランニング～
・対象臓器や測定可能な生体機能（P. 8）
自身が着目する臓器や生体機能に対するPET、SPECTの利用検討について・PET、SPECTの比較、選択（P. 9）
PET、SPECTの選択のためのヒントについて・PET、SPECTに用いられるRI、プローブの入手（P. 10, 11）
研究の目的に見合うプローブの決定と、プローブの入手について
・小動物用と中・大動物用のPET、SPECT装置の比較、選択（P. 12）
PET、SPECTで扱える動物種や、選択のためのヒントについて
・実験を行うRI施設の選定、実験サポート例（P. 13）
RI施設の選定のためのヒントについて～実験の実際～・イメージング実験（P. 14）
タイムテーブルを意識した実験フローについて
・撮像（P. 15）
正しい画像が得られているかを見分けるポイントについて
・画像解析（P. 16～18）
正しいデータの取得に向けた画像解析のフローについて

～実例集～
・脳
・心臓
・甲状腺
・骨
・腫瘍

（P. 19）（P. 22）（P. 23）（P. 24）（P. 25.26）

・肺（P.27）
・腎・副腎・肝（P.28）
・感染症（P.29）
・細胞トラッキング（P.30）～お役立ちコンテンツ～
・実例紹介、関連論文集、参考図書、FAQ 等 （P.33～）

2

小動物を用いた分子イメージングの概要
近年、様々な小動物を用いたインビボイメージング研究が行われていますが、ここではその手法の一つである分子イメージングの特徴を示します。

➣小動物を用いた分子イメージングとは近年の分子生物学の発達により、多くの生化学的知見が得られていますが、それらのヒトへの応用として、細胞や組織切片レベルから小動物を用いたインビボイメージング研究へ、さらに中・大動物を用いた前臨床研究を経てヒトによる臨床研究へ、と展開することが求められています。この流れをつなぐものとして小動物を用いた分子イメージング研究が注目されています。
分子イメージングとは特定の生体分子(ターゲット)を介する生理現象、生化学過程を、特異的な分子プローブで可視化するものであり、ターゲットに対して特異的に分布、結合するようなプローブが必要です 。 こ の 点 に お い て は 、 本 ガ イ ド で 紹 介 す る PET （ Positron Emission Tomography ） 、 SPECT（Single Photon Emission Computed Tomography）のような核医学技術は大きな利点があります。
また、分子イメージングは、動物を生かしたままでの施行や、「同一個体」で「繰り返し」「種々のパラメーター」を「経時的に」計測することが可能であるのも特徴です。小動物から臨床研究まで同一の分子プローブを利用でき、創薬のための効果判定や開発薬の体内動態評価、さらには生理・病態解明に広く用いられるようになってきました。
このように、分子イメージングは近年注目されていますが、例えばプローブ以外に装置や解析法も重要な要素で、これらが揃って初めて有効なイメージング研究が可能になる等、初学者には取り組みにくい点も多くあります。そこで、実験の各ステップで必要な検討や留意するポイントを本ガイドにまとめました。

➣他の撮像法と比較した際のPET、SPECTの利点
小動物を用いたインビボイメージングには様々な撮像法が用いられ、それぞれに利点・欠点を持つため、観察対象や用途に適した撮像法を選択することが重要です。本ガイドで扱うPET、SPECTは、他の撮像法に比べて、定量性（P18参照）、深さ（深部組織のイメージングが可能）、感度にメリットがある
機能画像を得るためのイメージング技術です。
その他にも、酸素や水、栄養素、神経伝達物質（及びその類似体）等の挙動を知ることができたり、その代謝量や発現量の定量解析が可能であったりすることも利点として挙げられます。
核医学イメージング

光イメージング

PET

SPECT

蛍光

発光

解像度

△

△

△~◎

定量性

◎

〇

深さ

◎

感度

MRI

超音波エコー

CT

△

◎

◎

◎

△

△

△

△

〇

◎

△

△

◎

〇

◎

◎

◎

◎

◎

〇

△

×

簡便性

×

△

◎

◎

〇

◎

〇

被ばく

あり

あり

なし

なし

なし

なし

あり

（本ページ参考文献） 間賀田 泰寛 （2016）, 小動物インビボイメージングの現状と展望,
日本薬理学雑誌（Folia Pharmacol.Jpn.） 147, 161～167

3

トランスレーショナルリサーチにおけるPET、SPECTの有用性
PET、SPECTは基礎から臨床応用まで利用シーンが幅広いことが特徴です。

➣トランスレーショナルリサーチ（橋渡し研究）とはトランスレーショナルリサーチとは、基礎研究で得られた成果を臨床で使える新しい医療技術・医薬品として確立することを目的として行う、非臨床から開発までの幅広い研究を指します。

➣PET、SPECTを用いたトランスレーショナルリサーチの応用範囲
PET、SPECTは、診断薬の開発やマイクロドーズ臨床試験*等、幅広いフェーズで応用可能です。
例えば、候補となるプローブの分布を低侵襲的に評価することや、マウス等の小動物を用いた探索的研
究、ヒトと種差の小さいサル等の中・大動物を用いた試験にまで応用されます。
非臨床試験
探索研究

臨床試験

有効性試験 安全性試験

・・・・・

承認

分子イメージング研究の応用範囲* マイクロドーズ臨床試験：より良い候補化合物のピックアップや、動態試験（有効性試験の一部）の際に種差による臨床試験脱落を防ぐ目的として、探索試験の中であらかじめ行われる臨床試験です。

➣PET、SPECTで実施される実験の種類
トランスレーショナルリサーチにおいて、PET、SPECTは主に以下の実験に活用することができます。
本ガイドでは薬効評価・病態解析試験でのPET、SPECTの活用例を中心にご紹介します。

薬物動態試験・
薬力学試験

着目する化合物をベースにプローブを合成し、それを投与して体内動態を画像化することができます。挙動はもとの化合物とほぼ同じであることや、少ない投与
量でイメージングできることが特徴です。また、候補化合物の神経伝達物質受容体やトランスポーター部位への結合をインビボで測定することが可能です。

薬効評価・
病態解析試験

着目する化合物の効果や、投薬に応じた病態の解析を行いますが、生体のまま標的臓器の機能をモニターできることが特徴です。また既存のプローブの多様さか
ら、様々な生体機能をイメージングできます。

安全性試験

着目する化合物をRI標識して、毒性のターゲットとなる臓器や組織への化合物の濃度を定量する方法や、開発候補品の投与前後におけるバイオマーカーをイメージングする方法等があります。

4

PET、SPECTの測定原理
PET、SPECTは、投与されたプローブから放出される放射線を検出することで、どこに、どのくらいの化合物が存在するかを画像化します。
PET、SPECTは測定原理が異なるため、感度や得られるデータの定量性が異なります。

➣ 核医学技術を用いるイメージング
核医学技術を用いるイメージングにはいくつかの方法がありますが、小動物を用いた分子イメージング
において多く用いられているものにPETとSPECTがあります。いずれもRIで標識されたプローブを生体内に投与し、体内から出てくる放射線を体外で計測することで画像を得る手法です。

PET装置➣ PETの測定原理

PETは、生体に投与されたPET用プローブから陽電子が放出され、その後180度反対方向に2本発生する消滅放射線を同時に検出することで、RIの分布を画像として再構成します。
PET装置は感度や定量性等の物理的性質が優れています。
撮像する際はすべての方向からデータを取得するため、3次元画像としてデータが得られます。

検出器

消滅放射線

プローブ集積部位➣ SPECTの測定原理
SPECTは、生体に投与されたSPECT用プローブから放出される1本のガンマ線の中で、コリメータと呼ばれる小さい穴が開いた遮蔽体を通ったガンマ線のみを検出し画像化します。
シングルピンホールコリメータを用いれば、パラレルホールコリメータと比較して空間分解能が優れた画像が得られます。通常は検出器を回転して、撮像するデータを多方向から取得するため、3次元画像としてデータが得られます。
SPECT装置（シングルピンホールコリメータ）

SPECT装置（パラレルホールコリメータ）

検出器

ガンマ線
ピンホール
コリメータ

プローブ集積部位

パラレルホール
コリメータ

5PETやSPECTで得られるデータ①
PETやSPECTでは以下のような様々なデータが得られます。
Ⅰ. プローブの分布
薬物や代謝産物の分布が分かります。
Ⅱ. プローブの分布の時間変化
薬物動態が分かり、代謝率が類推されます。
Ⅲ. 同一個体（生きた状態）での時間的変化
病態の変化、治療効果が分かります。

➣Ⅰ. プローブの分布
PETやSPECTを用いることにより得られる3次元的な分布情報から、薬物の分布が理解できます。
さらに、PETやSPECTはCTと組み合わせて解析することにより、これらをあわせた画像（フュージョン画像）が得られます。また、定量値（Bq/mL）として得ることができるため、投与したプローブがどの程度着目部位に取り込まれたかも求められます。
PET/CT画像

CT

PET/CTPET高[18F]FDGの集積量低正常マウス脳の[18F]FDG-PET/CT画像。[18F]FDG 10MBq。

SPECT/CT画像

CT

SPECT/CT

SPECT

高[ 99mTc]Tetrofosminの集積量低正常マウス心筋血流の[99mTc]Tetrofosmin-SPECT/CT画像。

6

PETやSPECTで得られるデータ②➣Ⅱ. プローブの分布の時間変化
目標臓器への到達度、非目的臓器への集積、副作用の有無の類推、個体差の程度が分かります。
PET/CT画像
投与直後

15分後

30分後
高

[18F]FDGの集積量
低[18F]FDG投与後から時間経過に伴い、脳への集積量が徐々に増加していることが分かります。

➣Ⅲ. 同一個体（生きた状態）での時間的変化
低侵襲のため、数週間、数か月に渡って時間的な病態の変化や治療効果をモニターすることができます。

PET/CT画像
4週間後

6か月後

高

[11C]Racloprideの集積量*

低＊側の内側前脳束に6OHDAを投与したパーキンソン病モデルラット
6OHDA投与の結果、ドーパミンD2受容体をターゲットとしている[11C]Racloprideの集積量の左右差が無くなったことが分かります。

7

PET、SPECTで対象となる臓器、生体の機能
PET、SPECTでは目的に応じて様々な実験ができます。ここではPET、SPECTで対象となる臓器、生体の機能を示します。

➣臓器、生体の機能リスト
自分の着目している臓器や生体の機能がPET、SPECTでイメージングできるかを調べ、研究に活用できるか検討します。

脳
脳血流エネルギー代謝神経伝達疾患特異的タンパク質

心臓

消化器官

心筋血流
心筋代謝
心筋交感神経甲状腺

唾液腺機能
肝臓の機能及び形態
胆汁排泄機能消化管出血

腎臓

甲状腺機能及び形態

糸球体ろ過機能
尿細管機能

肺

骨

肺血流、換気機能

腫瘍
腫瘍全般
特定の腫瘍
抗体によるイメージング

骨代謝

その他
アポトーシス
炎症、感染症

細胞トラッキング
遺伝子発現➣上記の項目に着目している臓器、生体機能がない場合
上記の項目は、イメージングするためのプローブが存在するものについてのみ記載しています。もし、プローブが無い場合でも、ご自身で新たに設計することで新しい生体機能をイメージングできる可能性も秘めています。しかし、実験のハードルが高くなるため、まずは既存のプローブで実験できるか検討します。

8

PET、SPECTの比較、選択
PET、SPECTそれぞれの特徴を比較し、どちらを利用するか選択します。

➣ PET、SPECTの比較
P.3では様々な撮像法を紹介しましたが、ここではPET、SPECTの特徴を比較します。
PET

SPECT

SPECTの方が高い（コリメータによる）

解像度
定量性

非常に高い（放射能濃度を評価可能）

高い

感度

超高感度

高感度

コスト

プローブ合成のコストが高い

PETに比べ低い

プローブの入手

サイクロトロン（RI製造）、合成装置（プローブ合成）を用いて製造する必 市販品の場合は入手しやすい
要あり
軽元素（炭素、酸素、窒素、フッ素）のRＩの使用が可能

備考

半減期が長いため、長時間追跡可能
半減期が短いため、繰り返しての実験が可能➣PET、SPECTの選択
ご自身の着目している臓器の機能をイメージングするためのプローブがあるかどうかが、PET、SPECTを選択するカギになります。以下に、PET、SPECTの選択のためのヒントを示します。

目的とするデータを得るために
PET、SPECTが必要かどうかの検討

薬物動態試験を目的としていますが、経時的な分布情報が不要な場合等は、臓器を摘出して丸ごと測定する体内分布実験
や、イメージングプレートを用いる選択肢もあります。

イメージングするためのプローブの選択分子イメージング研究の実例紹介（P.32～34）を参照し、着目している臓器の機能をイメージングできるプローブがある
か確認します。プローブがあるかどうかでPET、SPECTのどちらを選択するか決まります。

新規プローブのデザイン（既存のプローブが無い場合）

既存のプローブが無い場合は、新規プローブをデザインする必要がありますが、その場合は合成化学の専門家の協力が必須になり、実験のハードルが高くなります。

9

PET、SPECTに用いられるRI
近年、様々なRIが製造可能になったことにより、多様なPET、SPECTプローブが作られるようになりました。ここでは、用いられるRIの特徴を示します。

➣ PETプローブに用いられるRIPETプローブには、消滅放射線を生成する陽電子を放出するRIを使用します。これらのRIは極めて短寿命であり、通常、同一施設にサイクロトロンが必要です（一部購入できる場合もあります）。生体を構成する元素のRIであることから、生命活動に必要な物質や栄養素をプローブ化できることが特徴です。

➣ SPECTプローブに用いられるRI
SPECTプローブには、ガンマ線を放出するRIを使用します。PETプローブに用いられるRIと比較すると、半減期が長いのが特徴です。
PET用のRIの例

SPECT用のRIの例

RI

半減期

RI

半減期

［11C]

20.4m

［67Cu]

61.8h

67

13

［ N]

10.0m

［ Ga]

3.26d

15

［ O]

122s

［

99m

Tc]

6.01h

［18F]

110m

［111In]

2.81d

12.7h

123

I]

13.2h

201

Tl]

3.04d

64

［ Cu]
89

［ Zr]

78.4h

［124I]

4.18d

［
［

参考）
標的アイソトープ治療
外から放射線を照射してがんの治療を行う外照射と異なり、細胞障害性の高いアルファ線やベータ線を放出する治療用核種を投与してがん治療を行う内用療法（核医学治療）の一種です。腫瘍細胞に特異的な標的分子に結合するリガンドや抗体を、治療用核種で標識して投与することで、特定の腫瘍に対する治療を行う方法です。

Radio-Theranostics（ラジオセラノスティックス）腫瘍の診断と治療をあわせて行う考え方やその手法をTheranosticsと呼び、注目されています。
同じ、あるいはよく似た機能を持つ低分子やペプチド・抗体を、 68Gaと177Lu、 111Inと 177Lu、64Cuと67Cu等と、画像化に適した放射線を放出する核種と治療に適した放射線を放出する核種とでそれぞれ標識して用います。67Cuのように、診断に適したガンマ線、治療に適したベータ線の両者を放出するような核種もあります。

10

Diagnostics （診断）

診断用放射線

Therapeutics （治療）治療用放射線[6８Ga ] or [ 177Lu]

PET、SPECTプローブの入手
RIを用いることで様々なプローブが合成できるため、PET、SPECTには多種多様なプローブがあります。また、PET、SPECTプローブはそれぞれ入手方法が異なります。

➣ プローブの例
様々なプローブがありますが、生命活動に必要な物質や栄養素をプローブ化したものを以下に示します。
これらのプローブの生体内での挙動は元の化合物とほぼ同じため、動態を解析するような実験において強みを発揮します。

糖
PETプローブの例

18[ F]FDG

アミノ酸11[ C]Methionine

水15[ O]H2O

酸素
15[ O]O2➣ PETプローブの入手
PETプローブは半減期が短いため、その都度合成する必要があります。
また、よく利用されるPETプローブである[18F]FDG等は市販品としても購入が可能です。
サイクロトロンでのRI製造、化合物の合成を行い、合成装置にてPETプローブを合成

PETプローブを合成
市販品を購入（納品後そのまま使用可能）[18F]FDG、 [18F]フロルベタピル等

市販品を購入（使用前に標識作業が別途必要）[64Cu]、[89Zr]、[124I] 、[68Ge]/ [68Ga]ジェネレータ等➣ SPECTプローブの入手
SPECTプローブは様々な製品形態として市販されています。
[67Ga] 、[99mTc]HM-PAO、[123I]BMIPP等の様々な市販品あり（形態もバイアルやシリンジタイプ等、様々な製品がある）

市販品を購入（納品後そのまま使用可能）
市販品を購入（使用前に標識作業が別途必要）[123I]、[125I]、[111In]等➣ 製品に関する問合せ
上記のプローブは複数社から市販されています。
製品に関するお問合せは、日本アイソトープ協会でも受け付けていますので、下記をご参照ください。
（公社）日本アイソトープ協会 医薬品部 医薬品・試薬課
TEL：03-5395-8034

11

小動物用と中・大動物用のPET、SPECT装置の比較、選択
PET、SPECTは小動物から大動物まで撮像できますが、機種によって扱える動物のサイズが異なります。本ガイドは主に小動物用PET、SPECT装置の使用を想定しているため、中・大動物は参考として紹介します。

➣小動物用と中・大動物用のPET、SPECT装置の比較（撮像可能な動物種）
PET、SPECT装置は大まかに、小動物用、中・大動物用に分けられます。なお、プローブは多くの場合、同じものが使用可能です。

小動物用PET、SPECT装置
中・大動物用PET、SPECT装置

マウス、ラット、マーモセット等
ウサギ、カニクイザル、イヌ、ブタ等➣小動物用と中・大動物用のPET、SPECT装置の選択
実験の手軽さからまずは小動物を検討し、その後必要に応じて中・大動物用PET、SPECT装置の利用を検討します。

小動物用PET、SPECT装置

実験目的や必要に応じて、小動物か中・大動物を選択しますが、まずは実験が比較的簡単な小動物で自身の研究目的が達成できるか検討します。

中・大動物用PET、SPECT装置

小動物では目的とする臓器のサイズが小さい、カテーテル操作ができない等の場合は、中・動物を用いることを検討します。
特に高次脳機能や感染症、免疫研究では、小動物とヒトとの種差が大きいため、大動物を用いることが有効です。
しかし、現在日本国内で中・大動物用PET、SPECT装置を保有する施設は、ごく少数に限られます。また、実験の難易度やコストも上がります。

12

実験を行うRI施設の選定、実験サポート例
自身で想定している研究内容やその他コスト等を踏まえて、実験するRI施設を選定します。

➣実験を行うRI施設の選定
自身の研究に用いるRIや装置が決まったら、以下のフローに沿って実験するRI施設を選定します。

PET、SPECT装置の有無想定しているデータを取得できる装置があるかを調べます。

使用可能なRIの有無

施設ごとに使用可能なRIが異なりますので、まずは想定しているRIが使用可能か問い合わせます。
また、RIの使用可能な量にも制限がありますので、あわせて施設へ確認することが必要です。

実験のコストプローブの合成費や購入費、実験動物やその他の試薬等の購入費用、
PETやSPECT装置の使用料金等が発生します。

その他のコスト他の研究機関の施設を利用する場合は、旅費等のコストも判断材料になります。

➣あるRI施設での実験サポート例
実験するRI施設を決めたら、本ガイドを参考に事前に情報を整理し、RI施設のスタッフへ相談します。
一例として、あるRI施設で提供している実験サポートを以下に示します。RI施設によって実験サポートの内容は大きく異なりますので、希望に合うRI施設を探します。

研究内容のヒアリング

まずはRI施設スタッフがヒアリングを行います。研究目的にPET、SPECTが不要な場合は別の実験方法を提案します。

実験プロトコルの提案

利用希望者の計画に沿った実験プロトコルを提案します。

実験計画の承認

動物実験倫理、遺伝子組み換え動物の取り扱いについては、それぞれの施設の規則に従います。

実験～画像解析

実験の際の装置オペレート、画像解析の指導や受託等も行います。

13

イメージング実験
プローブに用いられるRIの半減期は非常に短いため、イメージング実験はプローブの準備から撮像までを1日で実施する必要があります。そのため、事前に実験のタイムテーブルを作成し、スムーズに進められるように工夫します。

➣ イメージング実験フロー

1日で実験する必要があります

以下の例のように、個々のステップにおいて、使用するプローブや実験目的に応じた様々な注意事項があります。

実験動物の搬入施設により実験動物搬入や管理手続き方法が異なります。事前に施設スタッフとの相談が必要です。

プローブの準備

目的にあわせてプローブの種類と投与量を選択します。
市販品のプローブの場合は適切な時期に納品されるよう予め購入手
続きをします。プローブをサイクロトロン等で製造する必要がある
場合もあります。

投与前の動物の処置

撮像の目的や使用するプローブの種類によって、絶食や水分制限、
ヨード制限、運動制限等を行います。
例えば [18F]FDGは血糖値の影響を受けるため撮像目的によっては絶食が必要です。
プローブを投与するためのルートを確保します。

投与中の動物の処置

投与の際に麻酔が必要な場合がありますが、麻酔によってプローブの分布が変化することもあるため注意が必要です。また体温維持にも注意が必要です。

投与後の動物の処置目的により投与直後から撮像を開始する場合や、プローブにより投与から撮像までに数十分～数時間の待ち時間が必要な場合もあります。待ち時間が必要な場合は動物を飼育ケージに戻し、できるだけ安静にさせます。
動物の糞や尿は放射性汚染物になるので、被ばくや汚染に注意します。

PET、SPECT装置で撮像撮像範囲を設定します。
また、撮像時間をはじめとする各条件を目的に合わせて適切に設定します。撮像中は定期的に動物の様子を確認するようにします。

画像解析

画像取得後の解析プロセスは、後日行うことも可能です。

参考）実験、撮像条件の記録の重要性について
実験結果の再現性や信頼性の担保のために、実験条件以外に撮像条件、画像再構成の条件、解析の方法を記録することが重要です。

14

撮像
イメージング実験の難しい点は、得られた画像が正しいと信じやすい傾向にあることです。そのため、正しい画像が得られているかを見分けるポイントを事前に知っておくことが重要です。プローブ、撮像
条件、動物の状態、表示条件等と多岐に渡ります。

➣動物の状態による画像の変化
マウスにおける[18F]FDG集積画像での一例を示します。（ カラーバーの最大値が異なる事に注意）①絶食後、無麻酔下で投与、投与から40分後に撮像②絶食後、イソフルラン麻酔下で投与、投与から40分後に撮像

3.0

1.3

[18F]FDGの集積量（SUV）[18F]FDGの集積量（SUV）
0.0

0.0

脳へ高い取り込みがあるのが観察されます。 [18F]FDGの場合はこのような条件で撮像します。（撮像は麻酔下で実施）③絶食させず、かつ投与後に強制運動させてから撮像

イソフルラン麻酔下のマウスに[18F]FDGを投与し、麻酔を持続させたまま40分後に撮像すると、①無麻酔下で投与と比較してプローブの分布が変化していることが分かります。

0.5[18F]FDGの集積量（SUV）

参考) Standardized Uptake Value（SUV）
SUVは、目的組織に集積した放射能の濃度を、被検体の体重と投与放射能量で補正した値です。
投与した放射能が全身に均等に分布した場合、
SUV=1 となります。

SUV =

0.0

脳糖代謝機能を正しく画像化するためには、一定時間の絶食を行い、投与後に不要な運動をさせない工夫が必要です。

15[組織放射能(Bq)/組織重量(g)][投与放射能(Bq)]/体重(g)]画像解析①
イメージング実験では画像解析が重要です。適切な画像解析スキルを身につけたり、画像解析に精通した研究者に協力を依頼したりして、正しいデータを取得します。

➣画像解析フロー
画像解析は「同じ人が同じように行う」のが基本です。人によって関心領域 (ROI：Region Of Interest)*の取り方が違うこと等から、再現性が得にくいことがその理由です。
汎用ソフトとしてはAMIDE等があります。
* ROI：測定する領域を絞るためにROIと呼ばれる関心領域を設定します。
ROIの取り方により、SUVに影響を及ぼす場合があるため、同じ人が同じように行うことでその影響を軽減させます。
また3次元ROIはVOI：Volume Of Interestと呼ばれます。
ROIのイメージ
画像の取得と出力

画像再構成法により得られる画像の画質が異なるため、同一実験では同一の再構成法を用います。また、様々な画像フォーマットがあります。
通常、PET、SPECT装置には、専用の画像解析ソフトが付属していますが、解析作業を装置近くで行う必要があり、いつでも解析できる環境ではありません。そこで画像ファイルを施設外に持ち出して、ご自身のPCにインストールした汎用の画像解析ソフトで解析することがより一般的です。（P18補足 参照）
カラーバー
画像のVoxel値（画素値）は、SUV値やPET値、SPECT値といった放射能の集積量を反映させたカラーバーを設定することで、色分けが可能となります。カラーバーには様々な種類があるため、撮像目的に応じて選択します。特に、ダイナミックレンジの広い画像は、色数の多いテーブルを使用すると見やすくなり、またCTと融合（フュージョン画像）させるとCT側の画像の見やすさが変化することもあります。カラーバーで表示するVoxel値の最大値、最小値は、手動でも設定することができます。以下に、各種カラーバーにおける同一撮像画像（ラット心筋のFDG-PET）を示します。
（SUV：Max=2.5、Min=0.0 左図：PET/CTフュージョン画像 右図：PET画像）
2.5

2.5

画像表示・解析00.0

Hot Metal

Gray Scale

2.5

0.0

Rainbow

16

0.0
2.5

NIH

0.0

画像解析②多断面再構成（MPR：Multi-Planar Reconstruction）
3次元のボリュームデータから任意の断面を構築します。体の傾きや臓器の配置にあわせた画像を出力できます。

OsiriXでMPRの断面を作成した画面。画像上の十字線に対応した断面が表示されます。
左上：冠状面、左下：横断面、右：矢状面

最大値投影法（MIP：Maximum Intensity Projection）
3次元のボリュームデータを2次元面に投影する手法です。投影像には任意の視点と投影面の画素を結ぶ経路上の最大値が採用されるため、コントラストの良い画像が得られる反面、最大値以外の情報は反映されない点に注意が必要です。

画像の
表示方法

CT MPR Coronal

CT MIP

ボリュームレンダリング法（VR：Volume Rendering）
目的とする3次元領域に対し上限値および下限値を設定し、さらに不透明度と呼ばれるパラメータを用いて陰影の処理を行います。現在では3Dデータを作成する主流の方法
です。

VR

骨条件

VR

軟部組織条件

サーフェスレンダリング法（SR：Surface Rendering）
目的とする3次元領域に対し閾値を設定し、輪郭・表面を抽出する手法です。3Dプリンターで臓器モデルを作成する場合等に、サーフェスレンダリングで得られた画像か
ら設計図を作ることがあります。(VRと異なり、表面以外の情報が欠落します。)

17

画像解析③
フュージョン表示（Fusion）
PETやSPECTとCTを同時に撮像し、組み合わせて解析することにより抽出される表示です。CTの形態的情報とPETやSPECTの機能的情報を併せて確認することができます。
画像の
表示方法

CT 断面図

得られたデータの解析

SPECT/CT Fusion

プローブの集積量を評価する際には、得られた画像の上にROIを設定し、その中の計数を測定します。動物間の集積量の比較、治療前後の比較をする際には、SUV等の定量値＊を用いて評価を行います。

➣画像再構成・画像解析の重要性
PET、SPECT撮像の一連の過程は、前処置、投与、撮像、画像再構成、解析と進みます。この中で、特に画像再構成と解析は時間や手間を要する難しい分野ですが、これらを誤ると均一性、空間分解能、定量値＊に影響を与えるため、非常に重要なプロセスです。

参考）＊定量値、定量性とはPETの特徴である「定量性が高い」とは放射能量が正しく評価できることを表しますが、一方で放射能量（Bq）や放射能濃度（Bq/mL）は、生体機能とは関連のない数値です。これを体重と投与量で補正した値がSUV（P15参照）で、個体間、実験間での比較が可能になります。放射能の時間変化を薬物速度論に基づき解析すると速度定数が得られ、例えば酵素の活性と比較できる定量値となります。
一部には、ここまで計算して初めて「定量した」とする研究者も見られます。

補足）
画像表示・解析ソフトには、多機能な商用ソフトを含め様々な種類があり、撮像目的や施設の使用条件
等にあわせて使用します。なおAMIDEは基本的な機能が備わっており、無料で利用できます。
ソフト名対応プラット
フォーム

特徴

AMIDE

Windows,
Mac, Linux

画像の閲覧、ROI設定など基本的なことが一通り可能で、初心者の導入におすすめです。処理が重く操作に慣れが必要ですが、3Dや画像の回転にも対応してます。

Image J

Windows,
Mac, LinuxAMIDEよりも多機能ですが、操作はやや複雑です。

OsiriX

Mac

Mac専用ソフトで、臨床使用もされており、データベース機能を内蔵しています。
2D、3Dの表示に強く、インターフェースも分かりやすく設計されています。

Pmod

Windows,
Mac, Linux

業界のゴールドスタンダードと言うべきソフトで様々なパラメータの計算や解析が可能です。ただし、非常に高額なため導入には予算等の準備が必要になります。

参考文献 Prieta, R.D. (2012). Free Software for PET Imaging.
https://api.semanticscholar.org/CorpusID:20284925

18

実例集

①脳

➣血流

図 1-1

図 1-2

図 1-3

図 1-4

図

核種・薬剤

動物

装置

研究対象

説明

1-1

[123I]IMP

マウス

SPECT

脳血流

正常画像

1-2

[99mTc]TcHM-PAO

ラット

SPECT

脳血流

正常画像

1-3

[15O]H2O

ラット

PET

脳血流

正常画像

1-4

[15O]CO2

ラット

PET

脳血流

左中大脳動脈梗塞

➣代謝

図 1-5

図 1-6

図 1-7

図

核種・薬剤

動物

装置

研究対象

説明

1-5

[18F]FDG

ラット

PET

糖代謝

正常画像
（左：PET、右：PET/CT）

1-6[15O]O2

ラット

PET

酸素代謝

正常画像

1-7

[15O]O2

ラット

PET

酸素代謝

左中大脳動脈梗塞状態における脳酸素
摂取率（OEF）

19

➣神経伝達

図 1-8

図 1-9

図

核種・薬剤

動物

装置

研究対象

説明

1-8

[11C]DASB

ラット

PET

セロトニントランスポータ（5HTT）

正常画像（上：PET、下：CT）

1-9

[11C]
Raclopride

ラット

PET

ドパミンD2レセプタ

正常画像

図 1-10

図 1-11

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

1-10

[125I]Iomazenil

マウス

SPECT

ベンゾジアゼピンレセ
プタ（BZR）

正常画像

1-11

[11C]CFTラット

PET

ドパミントランスポー
タ（DAT）

正常画像

20

➣その他

図 1-13

図 1-12

図 1-14
麻酔剤

MMB：medetomidine-ｍidazolam-butorphanol、 KX：ketamine + xylazine、Chloral：chloral hydrate、
PTB：pentobarbital、PF：propofol 、IFL：isoflurane

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

1-12

[11C]PIB

マウス

PET

アミロイド

同一個体のアルツハイマー病モデルマウスの月齢変化。月齢が高い方が放射能が多く集積する。

1-13[123I]Ioflupan

マウス

SPECT

ドパミントランス
ポータ（DAT）

正常画像

1-14

[18F]FDG

ラット

PET

麻酔の影響

各麻酔剤使用時におけるFDGの集積の違いPOINT
臨床利用で一般的な[99mTc]ECD（脳血流SPECT製剤）は、マウス・ラットの脳には集積しないことに注意が必要です。

21

実例集 ②心臓
➣血流

図 2-1

図 2-2

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

2-1

[99mTc]Tetrofosmin

マウス

SPECT

心筋血流

左：正常、右：心筋梗塞

2-2[13N]NH3

ラット

PET

心筋血流

上：正常、下：心筋梗塞

➣代謝

図2-3

図2-4

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

2-3

[18F]FDG

マウス

PET

糖代謝

左：正常、右：心筋梗塞

2-4[18F]FDG

マウス

PET

糖代謝

移植モデルの経過観察。7日以降でFDGの腫瘍(teratocarcinoma)への集積が強く確認された。

POINT
心電図同期を行う撮像では、投与量が通常よりも多く必要になる事があります。

22

実例集 ③甲状腺

図3-1

図3-2

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

3-1

[125I]NaI

マウス

SPECT

甲状腺

正常画像

3-2

[99mTc]TcO4-

マウス

SPECT

甲状腺

左：正常、右：腫瘍モデル

甲状腺

甲状腺

胃

胃

膀胱

膀胱

図3-3
図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

3-3

[123I]NaI

ラット

プラナー

甲状腺

経口投与後3時間と24時間後の全身プラナー画像。甲状腺は、他の臓器と比較して放射能が長時間滞留する。

23

実例集

④骨

図4-2

図4-1

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

4-1

[99mTc]MDP

ラット

SPECT

骨

左：CT、中央：SPECT、
右：SPECT/CT

4-2[99mTc]MDP

ラット

SPECT

骨

正常画像
左：SPECT、右：SPECT/CT

膀胱

腫瘍

図4-3

図4-4

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

4-3

[99mTc]MDP

マウス

プラナー

骨

腫瘍細胞を移植したマウスの全身プラナー画像。腫瘍に多くの放射能が集積
する。

4-4

[18F]NaF

マウス

PET

骨

正常画像

24

実例集 ⑤腫瘍

腫瘍

炎症

図5-1

図5-2

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

5-1

[18F]FDG,[11C]Met,[18F]FBPA

ラット

PET

腫瘍
炎症

薬剤による腫瘍と炎症の検出。FDGは、両方で集積が確認されるが、Met・FBPAは腫瘍のみで集積する。

5-2[18F]FDG

ラット

PET

腫瘍

PET/CT

AIB

FDG

Met

CT

PET/CT

PET
SUV

SUV

腫瘍

3

1.5

0

0

図5-3

図5-4

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

5-3

[11C]AIB,[18F]FDG,[11C]Met

マウス

PET

腫瘍

薬剤の腫瘍集積性の比較

5-4[18F]FDG

マウス

PET

腫瘍

膵がん同所移植モデル

25

D-FBPA
図5-5

L-FBPA
図5-6

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

5-5

[18F]FMISO

ラット

PET

腫瘍

腫瘍モデルマウスによる低酸素細胞増感剤（FMISO）イメージング

5-6[18F]FBPA

ラット

PET

腫瘍

薬剤のD型/L型異性体の違いによる腫瘍への集積性の違い。

FDG

AIB

SUV

SUV
5

3

腫瘍

腫瘍

0

高比放射

中比放射

0

低比放射

図5-7

炎症

炎症

図5-8

図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

5-7

[18F]PSMA

マウス

PET

腫瘍

比放射能が低下すると、腫瘍への集積も低下する。

5-8[11C]AIB,[18F]FDG

マウス

PET

腫瘍
炎症

薬剤による腫瘍と炎症の検出。腫瘍へは両薬剤が集積するが、炎症ではFDG
のみ集積する。

26

実例集

⑥肺

図6-1

投与後12ｓ

15ｓ

18ｓ

21ｓ

24ｓ

図6-2
図

薬剤

動物

6-1

[99mTc]MAA

マウス

6-2

[99mTc]MAA

マウス

装置

研究対象

説明

SPECT

肺血流

正常画像
（同一個体の撮像方法の違い）
左・中央：断面画像、右：3D-MIP

プラナー

肺血流

正常肺への集積の経時変化

POINT
MAA（ Macro Aggregated Albumin（大凝集アルブミン））は、集積の過程で重力の影響を受やす
いため、動物の体位と画像の解釈に注意が必要です。またMAAは、肺への集積が早いため、投与から撮像までの時間をできるだけ短くします。

27

実例集

⑦腎・副腎・肝

図7-1

Day5

アロジェニック シンジェニック
モデル
モデル

Day2

Day9

SUV
8

L

R

0

図7-3

図7-2

図

薬剤

動物

7-1

[11C]Donepezil

7-2[18F]FDG

ラット

7-3[125I]GSA

マウス

ラット

装置

研究対象

説明

副腎

Donepezil（アセチルコリンエステラー
ゼ阻害剤）を投与した画像。副腎への高い集積が観察される。

PET

肝臓

肝肝移植後のFDGの集積変化。シンジェ
ニック（同系統）、アロジェニック（異系統）モデルの比較。下段では拒絶反応が起こり、FDGの集積が高い。

SPECT

肝臓

肝実質細胞の表面のアシアロ糖タンパク質受容体に結合する薬剤の分布の画像。

PET

28

実例集 ⑧感染症

CT

CT
/Perf

図8-1

A

B

（A）

（B）

図8-2

図8-3
図

薬剤

動物

装置

研究対象

説明

8-1

[99mTc]MAA

マウス

SPECT

肺アスペル
ギルス症

肺血流SPECTの経時変化

8-2[18F]FDG

マウス

PET

SFTS*

A：正常、B：感染モデル
腸管の走行に沿ってFDGが集積する。

8-3[68Ga]
クエン酸Ga

マウス

PET

リーシュマ
ニア症

L：感染側、R：正常側後脚に集積があり炎症が確認される。

*SFTS：Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome（重症熱性血小板減少症候群）

29

実例集

⑨細胞トラッキング
心筋血流[201Tl]

細胞追跡[99mTc]

梗塞部位

移植細胞
図 9-1

図
9-1

薬剤
[201Tl]TlCl,[99mTc]TcO4-

動物

装置

研究対象

説明

ラット

SPECT

心筋梗塞

心筋梗塞モデルラットによる移植細胞
の画像化

30

画像提供
画像番号
1-1、2-1、2-3、3-2、4-2、6-1、6-2、8-1

提供元（敬称略）

西 弘大（長崎大学）

1-2、1-3、1-5、
1-6、1-11、3-1、 間賀田 泰寛（浜松医科大学）
5-2

1-4

1-7

Watabe T, Shimosegawa E, Watabe H, Kanai Y, Hanaoka K, Ueguchi T, Isohashi K,
Kato H, Tatsumi M, Hatazawa J. Quantitative evaluation of cerebral blood flow andoxygen metabolism in normal anesthetized rats: 15O-labeled gas inhalation PET
with MRI Fusion. J Nucl Med. 2013 Feb;54(2):283-90. DOI:
https://doi.org/10.2967/jnumed.112.109751 Epub 2013 Jan 3. PMID: 23287575.
（関連論文）（渡部 直史（大阪大学））

1-8

籏野 健太郎（筑波大学）

1-9

渡部 直史（大阪大学）

1-10

藤井 博史（国立がん研究センター）

1-12

Kubota K, Ogawa M, Ji B, Watabe T, Zhang MR, Suzuki H, Sawada M, Nishi K, Kudo
T. Basic Science of PET Imaging for Inflammatory Diseases. PET/CT for
Inflammatory Diseases. 2019 Dec 21:1–42. doi: 10.1007/978-981-15-0810-3_1.
PMCID: PMC7418531. （Fig1.15ｄ、一部改変、渡部 直史（大阪大学））

1-13

柴 和弘（金沢大学）

1-14

Suzuki C, Kosugi M, Magata Y. Conscious rat PET imaging with soft immobilization
for quantitation of brain functions: comprehensive assessment of anesthesia effects
on cerebral blood flow and metabolism. EJNMMI Res. 2021;11(1):46. Published 2021
May 8. doi:10.1186/s13550-021-00787-6（Fig2、間賀田 泰寛（浜松医科大学））

2-2

大谷 環樹 （徳島大学）

2-4

Kawamura A, Miyagawa S, Fukushima S, et al. Teratocarcinomas Arising from
Allogeneic Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiac Tissue Constructs
Provoked Host Immune Rejection in Mice. Sci Rep. 2016;6:19464. Published 2016
Jan 14. doi:10.1038/srep19464 （Fig3(a)、渡部 直史（大阪大学））

3-3、4-3

PDRファーマ株式会社

4-1、7-3

藤井 博史, 梅田 泉,小島 良紀,ライフサイエンスのためのアイソトープ測定機器(第五シリーズ)“ライフサイエンスにおけるイメージング”VIII. SPECT技術を用いた小動物イ
メージング,RADIOISOTOPES,57,219-232(2008)https://doi.org/10.3769/radioisotopes.57.219

4-4

渡部 浩司（東北大学）

31（注）所属は画像提供時のものです。

画像提供
画像番号

提供元（敬称略）

5-1

Watabe T, Ikeda H, Nagamori S, Wiriyasermkul P, Tanaka Y, Naka S, Kanai Y,
Hagiwara K, Aoki M, Shimosegawa E, Kanai Y, Hatazawa J. 18F-FBPA as a tumorspecific probe of L-type amino acid transporter 1 (LAT1): a comparison study
with 18F-FDG and 11C-Methionine PET. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2017
Feb;44(2):321-331. doi: 10.1007/s00259-016-3487-1. Epub 2016 Aug 22. PMID:
27550420. （Fig6、一部改変、渡部直史（大阪大学））

5-3、5-4、5-8、7-2

辻 厚至（量子科学技術研究開発機構量子医科学研究所）

5-5

Watabe, T., Kanai, Y., Ikeda, H. et al. Quantitative evaluation of oxygen metabolism
in the intratumoral hypoxia: 18F-fluoromisonidazole and 15O-labelled gases inhalation
PET. EJNMMI Res 7, 16 (2017). https://doi.org/10.1186/s13550-017-0263-6（Fig1b、一部改変、渡部 直史（大阪大学））

5-6

Hirai N, Watabe T, Nagamori S, Wiriyasermkul P, Tanaka Y, Romanov V, Naka S,
Kanai Y, Liu Y, Tani N, Sakai T, Tatsumi M, Shimosegawa E, Kanai Y, Hatazawa J.
Evaluation of D-isomer of 18F-FBPA for oncology PET focusing on the differentiationof glioma and inflammation. Asia Ocean J Nucl Med Biol. 2020 Spring;8(2):102-108.
doi: 10.22038/AOJNMB.2020.47399.1321. PMID: 32714997; PMCID: PMC7354242.
（Fig3a、一部改変、渡部 直史（大阪大学））

5-7

Soeda F, Watabe T, Naka S, et al. Impact of 18F-PSMA-1007 Uptake in Prostate
Cancer Using Different Peptide Concentrations: Preclinical PET/CT Study on Mice. J
Nucl Med. 2019;60(11):1594-1599. doi:10.2967/jnumed.118.223479（Fig2、一部改変、渡部 直史（大阪大学））

7-1

Watabe T, Naka S, Ikeda H, Horitsugi G, Kanai Y, Isohashi K, Ishibashi M, Kato H,
Shimosegawa E, Watabe H, Hatazawa J. Distribution of intravenously administeredacetylcholinesterase inhibitor and acetylcholinesterase activity in the adrenal gland:
11C-donepezil PET study in the normal rat. PLoS One. 2014 Sep 16;9(9):e107427.
doi: 10.1371/journal.pone.0107427. PMID: 25225806; PMCID: PMC4166663.
（Fig2、一部改変、渡部 直史（大阪大学））

8-2

Hayasaka D, Nishi K, Fuchigami T, et al. 18F-FDG PET imaging for identifying the
dynamics of intestinal disease caused by SFTSV infection in a mouse model.
Oncotarget. 2016;7(1):140-147. doi:10.18632/oncotarget.6645（Fig2、一部改変、西 弘大（長崎大学））

8-3

Fuchigami T, Ono H, Oyadomari K, et al. Development of a 68Ge/68Ga Generator
System Using Polysaccharide Polymers and Its Application in PET Imaging of
Tropical Infectious Diseases. ACS Omega. 2017;2(4):1400-1407.
doi:10.1021/acsomega.7b00147（Fig6、西 弘大（長崎大学））

9-1

銭谷 勉（弘前大学）、大谷 健太郎（国立循環器病研究センター研究所）、
犬伏 正幸（川崎医科大学）（注）所属は画像提供時のものです。

32

分子イメージング研究の実例紹介
日本アイソトープ協会発行のIsotope News、RADIOISOTOPESの記事から、分子イメージングに関する実例を臨床応用の例も含めて紹介します。発展的な学習にお役立てください。

➣ Isotope News（広報誌）、RADIOISOTOPES（学術誌） ＊無償公開
Isotope Newsはアイソトープの利用・研究分野についての広報誌です。1952年の創刊以来、国内外におけるア
イソトープの利用やその関連研究の解説、動向等の幅広い資料、記事を掲載しています。

また、RADIOISOTOPESは投稿を主体とした学術論文誌です。理学、工学、農学、生物学、医学、薬学の専門分野におけるアイソトープの利用やその基礎となる研究について掲載しています。

➣分子イメージング研究に関するレビュー
昨今の分子イメージング研究のトピックスについて、以下の記事で紹介しています。
発刊

タイトル

著者

RADIOISOTOPES
前臨床核医学イメージングのすすめ〔vol.70〕2021年5号
Isotope News
分子イメージングでどこまで分かったか〔No.704〕2012年12月号
RADIOISOTOPES
イメージングにおけるRIと蛍光の利点〔vol.58〕2009年7月
RADIOISOTOPES
SPECT技術を用いた小動物イメージング〔vol.57〕2008年3月
RADIOISOTOPES
PET薬剤と動物用イメージング装置〔vol.55〕2006年7月

西弘大
藤林靖久

古川高子, 金朝暉藤井博史, 梅田泉, 小島良紀
間賀田泰寛

➣実例紹介リスト
発刊

タイトル

著者

Isotope News
汎用型タウPETイメージングリガンド18F-PM-PBB3 の開発 島田斉〔No.779〕2022年2月号
RADIOISOTOPES
加速器を利用した新規有用アイソトープの製造とライフサイエ
渡辺茂樹〔vol.71〕2022年2号
ンス分野への応用研究
A Pure Tungsten Collimator Manufactured Using 3D 藤井博史, 大貫和信, 武田伸一郎,
RADIOISOTOPES
Printing Technology for the Evaluation of 211At 桂川美穂, 柳下淳, 薮悟郎, 渡辺伸,
〔vol.71〕2022年2号
高橋忠幸
Radionuclide Therapy
Isotope News
鈴井伸郎, 尹永根, 河地有木
生体内を駆けめぐるセシウム元素の動きを見る方法〔No.776〕2021年8月号

33

発刊

タイトル

著者

悪性脳腫瘍（グリオブラストーマ）に対する免疫チェックポイ
Isotope Newsント阻害剤の効果を飛躍的に高める ‘’ 化学免疫療法 ‘’ を実現 喜納宏昭
〔No.775〕2021年6月号
するナノミセルの開発
Isotope News
高橋琢哉
AMPA 受容体をターゲットとした革新的医療創生〔No.774〕2021年4月号
Isotope News吉井幸恵
膵癌の早期診断・治療を可能にするイメージング法の開発〔No.772〕2020年12月号
Isotope News
原田龍一, 岡村信行
アストログリオーシスの PETイメージング〔No.772〕2020年12月号
Isotope News
渡部直史, 白神宜史, 篠原厚
α線核医学治療の新たな展開〔No.771〕2020年10月号
コ ン タ ク ト ス ポ ー ツ と 核 医 学 ： 慢 性 外 傷 性 脳 症 （ chronic
Isotope News
traumatic encephalopathy） における脳内タウ病変の可視化 高畑圭輔
〔No.769〕2020年6月号に向けて
前田彰彦, 工藤與亮, 原田太以佑,
Isotope News17
亀田浩之, 大野敬司, 櫻井勇斗,下O–MRI による脳の画像診断法〔No.765〕2019年10月号
平晴記, 吉田秀俊, 平博司
Isotope News
アルツハイマー病のアパシー症状と異常タウ蓄積の関連性
北村聡一郎, 島田斉〔No.761〕2019年2月号
安東醇, 安東逸子, 須田博文, 西RADIOISOTOPES
全身オートラジオグラフィによる放射性ヨウ素標識コバルト– 本一幸, 亀井信太郎, 小阪淳, 西〔vol.66〕2017年8月
ブレオマイシンの担がん動物における体内分布の研究
山佳宏, 山本由佳, 黒田昌宏, 金澤右Isotope News
分子イメージング技術を利用した抗癌剤の治療効果予測藤井博史〔No.754〕2017年12月号
Isotope News
低分子抗体やペプチドを用いるがんのイメージングと治療：腎荒野泰〔No.754〕2017年12月号 臓負担軽く
Isotope News
複数のトレーサを同時追跡可能な「MI-PET」
福地知則〔No.754〕2017年12月号
Isotope News
医薬品をPETプローブに作り変える分子リノベーション技術の丹羽節〔No.753〕2017年10月号 開発
Isotope News
がん診断と治療の両方に適した67Cuの新製造法と利用
永井泰樹, 塚田和明
〔No.753〕2017年10月号
Isotope News
代謝型グルタミン酸受容体 PET イメージングの新展開 ─パー
山﨑友照〔No.750〕2017年4月号 キンソン病診断バイオマーカーとしての可能性─
Isotope News高野祥子, 金田朋洋, 小林規俊,
神経内分泌腫瘍の核医学診断と治療～今後の展開～〔No.750〕2017年4月号
市川靖史, 井上登美夫
Isotope News
トゥレット障害の音声チック発症のメカニズム解明に新展開 永井裕司
〔No.747〕2016年10月号
Isotope News
心臓病の最新診断法：心臓核医学画像の定量と予後推定
中嶋憲一〔No.747〕2016年10月号
Isotope News
アイソトープ実験施設の需要拡大を目指した分子イメージング
西弘大〔No.746〕2016年8月号 研究支援
Isotope News
チアミン（ビタミンB1 ）及びフルスルチアミン（プロドラッ
土居久志, 渡辺恭良
〔No.742〕2016年2月号 グ型ビタミンB1）の11C-標識化とPETイメージングへの展開
Isotope News
馬の骨シンチグラフィー施設 ─本邦に導入するための課題─ 山田一孝
〔No.740〕2015年12月号
Isotope News
獣医核医学の最近の進歩
伊藤伸彦, 夏堀雅宏, 柿崎竹彦
〔No.735〕2015年7月号
Isotope News伊藤健吾, 羽生春夫, 須原哲也,
認知症を克服するために─画像診断からみる現状と将来─
〔No.729〕2015年1月号
松田博史, (司会)石井賢二
Isotope News
イメージングによる“がん”の治療効果予測─新規核医学診断薬 久下裕司, 西嶋剣一, 大倉一枝,〔No.729〕2015年1月号 （［123I］IIMU）の臨床研究への歩み─
志賀哲, 玉木長良

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発刊

タイトル

著者

Isotope News
ヒト脳におけるin vivoニコチン受容体イメージング
尾内康臣〔No.720〕2014年4月号
Isotope News
生体脳タウイメージング
佐原成彦〔No.720〕2014年4月号
Isotope News
乳房専用PET検査の展望
川本雅美〔No.717〕2014年1月号
Isotope News
半導体コンプトンカメラ“GREI”による分子イメージング研究
榎本秀一, 本村信治
〔No.716〕2013年12月号 の展開
Isotope News
半導体PETによるがん低酸素部位の同定及び放射線治療への応
安田耕一〔No.712〕2013年8月号 用Isotope NewsPETによる“優越の錯覚”の脳の仕組み
山田真希子〔No.712〕2013年8月号
Isotope NewsPETを用いたマイクロドーズ試験による創薬開発
岡卓志〔No.708〕2013年4月号
Isotope News
がんの再発機構が示すPETイメージングの方向性
原田浩〔No.703〕2012年11月号
Isotope News
乳癌の分子標的治療とPET検査が分子イメージングとして貢献
栗原宏明〔No.703〕2012年11月号 すべき役割
Isotope News病的賭博（ギャンブル依存）の薬物治療の可能性―脳内物質の高橋英彦〔No.701〕2012年9月号 PET画像からの知見―
Isotope News
半導体SPECT装置の開発と今後の展望
尾川浩一〔No.700〕2012年8月号
Isotope News
開放型PET装置による粒子線治療の照射野イメージング
山谷泰賀〔No.699〕2012年7月号
Isotope News[11C]尿酸の合成と痛風の早期PETイメージング診断への適用
八塩桂司〔No.697〕2012年5月号 の可能性
Isotope News
マイクロドーズ臨床試験の現状と展望
栗原千絵子〔No.696〕2012年4月号

35関連論文集◼

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◼

Thomas DL, Lythgoe MF, Pell GS, Calamante F, Ordidge RJ. The measurement of diffusion and perfusion in
biological systems using magnetic resonance imaging. Phys Med Biol. 2000 Aug;45(8):R97-138. doi:
10.1088/0031-9155/45/8/201. PMID: 10958179.

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分子イメージングのさらなる学習のために
以下に参考情報を紹介します。

➣専門書
現在、非臨床に特化した日本語のテキストは多くありませんが、英語のテキストを次頁にて紹介しています。また、臨床用の核医学技術関連書籍も参考になります。

➣セミナーや教育研修会への参加
分子イメージングに関するセミナーや教育研修会等を実施しているRIセンター、国立大学アイソトープ
総合センター会議（http://ricenters.umin.jp/index.html ）が実施している分子イメージングに関する教
育研修プログラム等があります。

➣学会・勉強会への参加
日本分子イメージング学会（http://www.molecularimaging.jp/information/）や日本核医学会（http://jsnm.org/）、小動物インビボイメージング研究会（ http://csaii.umin.jp）があります。

参考図書
以下に分子イメージング研究を進める上での参考図書を紹介します。

Handbook of Radiopharmaceuticals: Radiochemistry and Applications
Michael J. Welch , Carol S. Redvanly
出版社: Wiley; 1版 (2002/6/15)
ISBN-10: 0471495603
ISBN-13: 978-0471495604
Targeted Molecular Imaging (Imaging in Medical Diagnosis and Therapy)
Michael J. Welch, William C. Eckelman (Eds)
出版社: CRC Press; (2012/4/2)
ISBN-10: 1439841950
ISBN-13: 978-1439841952
Radiopharmaceutical Chemistry
Jason Lewis , A.D. Windhorst , Brian M. Zeglis
出版社: Springer; 1st ed. 2019版 (2019/2/2)
ISBN-10: 3319989464
ISBN-13: 978-3319989464
PET/CT for Inflammatory Diseases
Hiroshi Toyama, Yaming Li, Jun Hatazawa, Guang Huang, Kazuo Kubota (Eds)
出版社: Springer（2019/12/20）
ISBN: 978-981-15-0810-3
https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-15-0810-3

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FAQ
➣自施設にPET、SPECT装置が無い場合は？
分子イメージング研究の実例紹介（P. 32～34）からご自身の研究分野に近い著者を選び、コンタクトを取ってみるのも良いと思います。

➣新規のプローブを設計して、イメージングしたい場合は？
非常に実験ハードルが高くなりますので、専門家との共同研究が必要になります。

➣PET、SPECTを用いた文献を調べるコツは？
PubMed（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ ）で「PET」、「SPECT」、「imaging」、「(ご自身が着目する)臓器名」というワードを組み合わせて検索可能です。

➣自身の研究にPET、SPECTが必要かどうか分からない場合は？
目的が動的なデータではなく分布データのみの場合は、PET、SPECTを用いず、臓器を摘出して組織内濃度を測定する方法や、イメージングプレートを用いて放射能の全身あるいは臓器内分布画像を撮像する方法もあります。RI施設の担当者に相談してみてください。

➣PET、SPECTを用いた一連の試験の費用は？
以下は比較的大きな費用を要する項目です。新規の実験の場合は条件検討が必要なため、さらなる費用を要することも考慮します。
・プローブの合成に掛かる費用（合成する場合）・プローブの購入費（市販品のプローブを使用する場合）
・実験動物やその他の試薬等の購入費用
・PETやSPECTの使用料金（RI施設によって異なります）➣市販品のプローブを探す場合は？
複数社から市販されています。
製品に関するお問合せは、日本アイソトープ協会でも受け付けていますので、下記を参照ください。
（公社）日本アイソトープ協会 医薬品部 医薬品・試薬課
TEL：03-5395-8034

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編集・発行
公益社団法人日本アイソトープ協会
第2 版（実例集編追補）

第2期・第3期 理工・ライフサイエンス部会 RI利用推進専門委員会
委員長 山田崇裕 （近畿大学原子力研究所）
委 員 小林 奈通子 （東京大学大学院農学生命科学研究科）
永津 弘太郎 （量子科学技術研究開発機構 量子医科学研究所）
羽場
宏光 （理化学研究所 仁科加速器科学研究センター）福田
光宏 （大阪大学核物理研究センター）
間賀田 泰寛 （浜松医科大学光尖端医学教育研究センター）
鷲山
幸信 （福島県立医科大学ふくしま国際医療科学センター）
渡辺
茂樹 （量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研究所）
渡部浩司 （東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター）
執 筆
西 弘大（長崎大学原爆後障害医療研究所）、 間賀田 泰寛、 渡部 浩司
協 力
国立大学アイソトープ総合センター会議、小動物インビボイメージング研究会
初版

第1期 理工・ライフサイエンス部会 RI利用推進専門委員会
委員長 羽場宏光 （理化学研究所 仁科加速器科学研究センター）
委 員 小林 奈通子 （東京大学大学院農学生命科学研究科）
永津 弘太郎 （量子科学技術研究開発機構 放射線医学総合研究所）
西弘大 （長崎大学原爆後障害医療研究所）
籏野 健太郎 （筑波大学医学医療系／次世代分子イメージングつくば画像検査センター）福田
光宏 （大阪大学核物理研究センター）
間賀田 泰寛 （浜松医科大学光尖端医学教育研究センター）山田
崇裕 （近畿大学原子力研究所）
渡部浩司 （東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター）
津國
浩之 （日本アイソトープ協会）
執 筆
西 弘大、 籏野 健太郎、 間賀田 泰寛、 渡部 浩司、 津國 浩之（注１）印刷物等に転載するには、転載許可が必要です。
（注２）委員の所属等は執筆時のものです。

お問い合わせ先：（公社）日本アイソトープ協会 学術振興部
TEL：03-5395-8081
E-mail：gakujutsu@jrias.or.jp

学術課
初版 2020年3月
第2版 2024年3月