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Boron distribution study for newly developed BNCT agents

Research Project

Project/Area Number 19K08194
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Nakai Kei  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436284)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 文代  筑波大学, 医学医療系, 研究員 (30261811)
中村 浩之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30274434)
白川 真  福山大学, 薬学部, 講師 (40707759)
松本 孔貴  筑波大学, 医学医療系, 助教 (70510395)
鶴淵 隆夫  筑波大学, 医学医療系, 講師 (70778901)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsホウ素中性子捕捉療法 / アルファ線 / リポソーム / ドラッグデリバリーシステム / アルファオートラジオグラフィー / ホウ素イメージング / 薬物動態 / 血中滞留性 / 担がんマウス / 腫瘍増殖抑制試験 / PEGリポソーム / 放射線治療 / 粒子線治療
Outline of Research at the Start

ホウ素中性子捕捉療法は、研究段階の粒子線治療である。腫瘍に集積するホウ素化合物を投与し、熱中性子を照射、腫瘍細胞内でホウ素と中性子の核反応によってα線を生じさせ、悪性腫瘍の治療に利用する。しかし、ホウ素の体内動態の可視化は難しく、詳細は未検討である。BNCTの有用性の機序に、現行薬剤の投与方法から、細胞内への10B取り込みだけでなく、腫瘍間質/血管内の10B分布による寄与が存在する、と仮説を検討する必要性に思い至った。本研究は、BNCTの抗腫瘍効果に、腫瘍間質/血管内10Bの寄与が存在すると仮説し、その割合を検証することで、新規BNCT薬剤開発の新しい方向性を見いだすことを目的としている。

Outline of Final Research Achievements

1. Regarding the tumor growth inhibitory effect of intravascular boron, the non-leakage Liposome group showed almost the same tumor growth as the irradiation alone group, suggesting that boron in the blood contributes little to tumor growth inhibition even by neutron irradiation. This may be due to the fact that particle beams do not reach the vascular endothelium in blood vessels more proximal than capillaries, or the degree of damage is not strong enough to block blood flow.
2. In the visualization of boron distribution using CR39, alpha rays generated in the range of 5-10 micrometers from the CR39 surface can be visualized in cells attached to CR39. Based on this result, it is considered possible to estimate the intracellular boron distribution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本結果をさらに発展させることによって、まず、ホウ素動態の細胞、間質における詳細を検討することが可能となり、また、領域ごとのホウ素濃度を加減して照射実験を行うことで、その効果を評価することが可能となる。その結果を詳細に検討することで、BNCT用の新規ホウ素薬剤の開発コンセプトを明確にすることができる。

Report

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

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Boron analysis and imaging of cells with 2-hr BPA exposure by using micro-proton particle-induced gamma-ray emission (PIGE)2020

    • Author(s)
      Nakai Kei、Endo Keita、Yoshida Fumiyo、Koka Masashi、Yamada Naoto、Satoh Takahiro、Tsurubuchi Takao、Matsumura Akira、Matsumoto Yoshitaka、Sakurai Hideyuki
    • Journal Title

      Applied Radiation and Isotopes

      Volume: 165 Pages: 109334-109334

    • DOI

      10.1016/j.apradiso.2020.109334

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] がん治療におけるparticle Therapy の現状と展望2019

    • Author(s)
      石川 仁、中井 啓、野中哲生、櫻井英幸
    • Journal Title

      癌と化学療法

      Volume: 46 Pages: 1219-1225

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Acute sklin reaction of BNCT.2021

    • Author(s)
      Nakai K, Aihara T, Yamamoto T, Kumada H, Matsumoto Y, Sakurai H, Matsumura A.
    • Organizer
      59th Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロビームPIGEを用いた細胞内外ホウ素分布測定の試み Nal検出器とHPGeの検出器 の比較.2019

    • Author(s)
      中井啓, 吉田文代, 松村明, 江夏昌志, 山田尚文, 山縣諒平, 佐藤隆博, 松本孔貴,櫻井英幸.
    • Organizer
      第16回日本中性子捕捉療法学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 新規薬剤 PEG 化ホウ素化合物(BAMP)の BNCT 応用に向けた 治療効果の評価2019

    • Author(s)
      白川真、中井啓、大本拓実、重藤真希、吉田文代、竹内亮太、鈴木実、 堀 均、松村明
    • Organizer
      第 16 回日本中性子捕捉療法学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Study on Application of BNCT to skin malignant melanoma in Japan.2019

    • Author(s)
      Nakai K, Kumada H, Matsumoto Y, Matsumura A,Sakurai H.
    • Organizer
      YBNCT to Helsinki 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Feasibility of Newly constructed LINAC based BNCT for malignant melanomas.2019

    • Author(s)
      Nakai K, Kumada H, Aihara T, Matsumura A,Sakurai H.
    • Organizer
      PTCOG58 MANCHESTER 2019,
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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