本研究では、癌を対象とした分子イメージング薬剤並びに分子イメージングによる治療モニタリング法の開発を目的とした。そこで、まず、新規分子イメージング薬剤としては、種々の癌に発現が確認されているシグマレセプターをターゲットとして、シグマレセプターに高い親和性を有する薬剤開発に関する基礎的研究を行った。これまでに、ベサミコールがシグマ受容体に高い親和性を持つことが報告されていることから、ベサミコールを基本骨格として新規シグマ受容体リガンドを探索した結果、ベサミコール誘導体の(+)の光学活性体で、ベサミコール誘導体のフェニルピペリジン部分のパラ位にヨウ素を導入した化合物がシグマ受容体に対して高い親和性を示した。そこで、放射性ヨウ素標識体の前駆体となりうるトリブチルスズ体であるp-トリブチルスズベサミコールの合成行い、総収率15.1%で合成した。p-トリブチルスズベサミコールから高収率で、[^<125>I]pIVを高収率で得ることに成功し、シグマレセプターが発現している腫瘍の診断剤としての可能性が示された。分子イメージングによる治療モニタリング法としては、担癌マウスに化学療法や血管新生阻害治療を施した際の^<99m>Tc-MIBI、^<99m>Tc-HL91といったトレーサーの腫瘍への集積の変化についての研究を行った。その結果、^<99m>Tc-MIBIの集積は化学療法によって治療前に比べて減少し、^<99m>Tc-HL91の集積は増加した。治療前と治療後でトレーサーの腫瘍への集積に有意な差は観察されなかった。トレーサーで評価する場合、化学療法の治療効果評価とは異なった見方をすべきであることが示された。