An optimized detection system for lung malignancies using 5-aminolevulinic acid.

使用 5-氨基乙酰丙酸的优化肺部恶性肿瘤检测系统。

基本信息

批准号：
22K09011
负责人：
山内良兼
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Teikyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09011/
关键词：
5-アミノレブリン酸肺癌スクリーニング 5-ALA

项目摘要

健康食品として流通している5-アミノレブリン酸（5-ALA）が、腫瘍細胞特有の代謝により細胞内にポルフィリンとして蓄積され尿中に代謝物として排出されるという特徴に注目した。5-ALAはヘム代謝の中間基質である。このため、投与された5-ALAは、ペプチドトランスポーターなどで細胞質に取り込まれ、内生の5-ALAと同じ代謝経路でコプロポルフィリノーゲンまで代謝され、ミトコンドリア内に移動してプロトポルフィリンⅨ(PPIX)に代謝される。正常細胞では、PPIXに2価鉄が配位されてヘムに代謝されるが、腫瘍細胞ではワールブルグ効果によってミトコンドリア内の2価鉄が不足しているため、右図に示すようにヘムまで変換されず、PPIXが特異的に蓄積する。PPIXは代謝分解されウロポルフィリン、コプロポルフィリンになり腎臓から尿中に排泄される。5-ALAを服用し尿中ポルフィリン代謝物を測定することにより、すなわち非侵襲的な尿検査で腫瘍の存在を特定できる可能性がある。実際、肺癌術前症例に対して5-ALA 150mgの服用後に尿中ポルフィリン代謝物を測定したところ健常者と比較して尿中ポルフィリン代謝物が増加していることを確認した。肺癌検出マーカーとして肺結節の鑑別に用いたり、肺癌術後のサーベイランスに用いるに必要な方法の改善を図っている。本法は非侵襲的、安価で安全性も高いことから、従来行われてきた盲目的な無症状症例における画像検査や血液検査に置き換わる可能性があり、医療費の削減に繋がると考えている。

我们重点关注作为保健食品流通的5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）的特性，即由于肿瘤细胞特有的代谢作用，它在细胞内以卟啉的形式积累，并作为代谢物从尿液中排出。。 5-ALA 是血红素代谢的中间底物。因此，给予的5-ALA被肽转运蛋白等摄入细胞质，并通过与内源性5-ALA相同的代谢途径代谢为粪卟啉原，然后移动到线粒体和原卟啉IX（PPIX）中。在正常细胞中，二价铁与PPIX配位，代谢为血红素，但在肿瘤细胞中，由于Warburg效应，线粒体中缺乏二价铁，因此不会转化为血红素，如图2所示。首先，PPIX专门积累。 PPIX 代谢降解为尿卟啉和粪卟啉，从肾脏排泄到尿液中。通过服用 5-ALA 并测量尿液中的卟啉代谢物，可以通过非侵入性尿液检测来识别肿瘤的存在。事实上，当我们测量肺癌患者术前服用150毫克5-ALA后的尿卟啉代谢物时，我们证实与健康受试者相比，尿卟啉代谢物有所增加。我们正在努力改进用作肺癌检测标记物以区分肺结节和肺癌手术后监测所需的方法。由于这种方法无创、廉价且安全性高，因此有可能取代对无症状病例的传统盲目影像检查和血液检查，我们相信这将导致医疗费用的降低。