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Development of PET diagnosis for successful BNCT and proton beam therapy

Research Project

Project/Area Number 19H03608
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionSouthen Tohoku Research Institute for Neuroscience

Principal Investigator

ISHIWATA KIICHI  一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北創薬・サイクロトロン研究センター, 所長 (50143037)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鷺野谷 利幸  一般財団法人脳神経疾患研究所, PETセンター, センター長 (10274903)
神谷 伸彦  川崎医科大学, 医学部, 講師 (10614282)
佐藤 まり子  一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, 医長 (30645263)
高井 良尋  一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, センター長 (50107653)
村上 昌雄  一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北がん陽子線治療センター, センター長 (50210018)
一瀬 浩司  弘前大学, 医学部附属病院, 医員 (50832903)
廣瀬 勝己  一般財団法人脳神経疾患研究所, 南東北BNCT研究センター, 診療所長 (60623767)
平塚 純一  川崎医科大学, 医学部, 教授 (30192298)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
KeywordsPET診断 / がん / ホウ素中性子捕捉療法 / 陽子線治療 / 低酸素イメージング / 癌 / BNCT
Outline of Research at the Start

腫瘍の低酸素状態は放射線治療の抵抗因子となることから、陽子線治療や現在治験が進んでいるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の成績に、PETによる低酸素イメージングが果たす役割を明らかにする。1)低酸素イメージングプローブとして広く普及している18F-FMISOとその問題点を改良した18F-FRP-170を直接的に比較研究する(方法論の研究)。2)低酸素状態とBNCT治療薬4-borono-L-phenylalanine(BPA)のマーカーとなる18F-FBPA集積の関係を、動物モデルと臨床で確認する(BNCTへの診断法の開発)。

Outline of Final Research Achievements

We introduced new production methods for FBPA, FRP170 and FMISO.
In nude mice, FRP170 accumulated in the fluorescent immunostaining hypoxic area of the tumor tissue.
Clinical PET studies have been done in patients with head and neck cancer. For evaluating BPA accumulation of a BNCT therapeutic agent, a simulating method from the FBPA dynamic data was desirable, but qualitatively the tumor-to-cardiac pool ratio is used as an index. The correlation of uptake values was low between FBPA and MET or FDG. FBPA PET was best suited to determine the indication for BNCT. However, a good correlation was found in the tumor-to-contralateral normal tissue ratio between FBPA and MET. FRP170 tends to be localized inside the uptake area of FBPA, suggesting the presence of hypoxic region in a central area, which is a reference for considering effective radiotherapy..

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

悪性腫瘍治療は手術や放射線治療を主体となるが、最近の分子標的治療などの多くの治療法が組み合わせられている。腫瘍は増大すると組織環境は必ず低酸素側に傾き、放射線治療に対する抵抗性因子となることはよく知られているが、最近では薬物療法などに対しても治療抵抗性を獲得することがわかってきた。最近保険診療となったBNCTの適応判定や治療薬BPAの事前の腫瘍集積を予測すること、また陽子線治療などを含めて、低酸素イメージングにより腫瘍組織の低酸素分画を把握して治療することが重要と考えられる。本研究の成果は、これらの放射線治療にPET診断をどのように活用するかの一つの指標を与える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] [18F]FDG uptake in axillary lymph nodes and deltoid muscle after COVID-19 mRNA vaccination: a cohort study to determine incidence and contributing factors using a multivariate analysis.2022

    • Author(s)
      1.Kazuo Kubota, Toshiyuki Saginoya, Kiichi Ishiwata, Tatsuhiko Nakasato, Hirotsugu Munechika
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 36 Issue: 4 Pages: 340-350

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01711-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 4-Borono-2-18F-fluoro-L-phenylalanine PET for boron neutron capture therapy-oriented diagnosis: Overview of a quarter century of research.2019

    • Author(s)
      Kiichi Ishiwata
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 223-236

    • DOI

      10.1007/s12149-019-01347-8

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法の現状2022

    • Author(s)
      廣瀬勝己
    • Organizer
      第19回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] コロナワクチン接種による腋窩リンパ節、三角筋のFDG集積:多変量解析でわかったこと2022

    • Author(s)
      窪田和雄、鷺野谷利幸、中里龍彦、宗近宏次、石渡喜一
    • Organizer
      第96回日本核医学会関東甲信越地方会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭頸部癌に対するBNCT の有害事象プロファイル解析2021

    • Author(s)
      廣瀬勝己、佐藤まり子、原田麻由美、本柳智章、小森慎也、成田優輝、竹内瑛彦、原田崇臣、山崎雄平、加藤亮平、加藤貴弘、髙井良尋
    • Organizer
      第17回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭頸部癌に対するBNCTの初期経験2021

    • Author(s)
      佐藤まり子、廣瀬勝己、髙井良尋、他
    • Organizer
      第34回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭頸部癌に対するホウ素中性子捕捉療法:どのような患者で活用すべき?2021

    • Author(s)
      廣瀬勝己、佐藤まり子、髙井良尋、他
    • Organizer
      第34回日本放射線腫瘍学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭頸部癌に対するBNCTの保険適用後初期治療経験2020

    • Author(s)
      佐藤まり子、廣瀬勝己、髙井良尋
    • Organizer
      第143回日本医学放射線学会 北日本地方会(web開催)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 平成30年度 川崎医科大学のBNCTの治療報告2019

    • Author(s)
      神谷伸彦、平塚純一
    • Organizer
      令和元年度京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 低酸素イメージング剤FRP-170・FMISOのエタノール生理食塩水系HPLC分離での製剤化2019

    • Author(s)
      海老沼亮一、石渡喜一
    • Organizer
      PETサマーセミナー in 福島
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 頚部局所のFOVで撮影された18F-FBPA-PETでは頭頸部癌BNCTの腫瘍線量評価にどのパラメータを用いるべきか?2019

    • Author(s)
      廣瀬勝己、石渡喜一、鷺野谷利幸、窪田和雄、髙井良尋
    • Organizer
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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