がん：非小細胞肺がんにおけるミトコンドリア膜電位のin vivo画像化

ミトコンドリアは、細胞のエネルギーおよび代謝を調節するのに不可欠であり、がん細胞の増殖や生存の維持に重要な役割を担っている。ミトコンドリアの中心的な機能の1つは、酸化的リン酸化によるATPの合成であり、これはミトコンドリア生体エネルギー機構として知られる。ミトコンドリアは膜電位勾配を作り出すことで酸化的リン酸化を維持し、この勾配はATP合成を駆動する電子伝達鎖により生み出される。ミトコンドリアは、細胞培養や異種移植における腫瘍イニシエーションや腫瘍細胞増殖の維持に不可欠である。しかし、ほとんどの研究は、in vitroでの細胞培養モデルにおいて行われてきたため、がんでのミトコンドリアの酸化的代謝についての理解は限られている。これは、酸化的代謝がどのように腫瘍増殖を支えているかをより深く理解するにはin vivo研究が必要であることをはっきりと示している。今回我々は、電位感受性の陽電子放射断層撮影法（PET）放射性トレーサーである4-[¹⁸F]フルオロベンジルトリフェニルホスホニウム（¹⁸F-BnTP）を用いて、in vivoで非小細胞肺がんにおけるミトコンドリア膜電位を測定した。PETを用いた¹⁸F-BnTPの画像化により、肺がんの自然発症マウスモデルにおけるミトコンドリア膜電位をプロファイリングしたところ、肺がんサブタイプ内に、ミトコンドリアの明確な機能的不均一性が見つかった。¹⁸F-BnTPのPET画像化を用いることで、生きている腫瘍でミトコンドリア膜電位の機能的なプロファイリングが可能になる。

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