Evaluation of a novel drug (BAMP) for Boron Neutron Capture Therapy

• Project/Area Number: 19K18409
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: Shirakawa Makoto 福山大学, 薬学部, 講師 (40707759)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: ホウ素中性子捕捉療法 / 悪性グリオーマ

Outline of Research at the Start

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)とは中性子とホウ素の非放射性同位体(10B)の核反応を用いた放射線治療法の一種であり、2017年より治験も開始された優れた癌治療法である。
本研究はBNCTに用いる新規薬剤の開発研究である。申請者が合成に成功した新規ホウ素化合物(BAMP)の各細胞種への影響、腫瘍集積性およびBNCTを行なった際の細胞障害性、抗腫瘍効果について検証し、BNCTの治療効果のさらなる改善を目指す。本研究の成果によりBNCT用薬剤としてBAMPの臨床応用に道筋をつけ、BNCTが脳腫瘍に対する治療の第一選択となるようなQOL(Quality of Life)の高い治療法として実現させる。

Outline of Final Research Achievements

A novel boron agent (BAMP) for boron neutron capture therapy (BNCT) has been successfully developed, and in vitro experiments suggest that BAMP is less toxic than the boron compound currently used in clinical practice (BPA). In vivo experiments, BAMP showed a therapeutic effect comparable to that of BPA, and the therapeutic effect was confirmed to be dose-dependent. Furthermore, BAMP is highly water-soluble, and unlike BPA, its dosage can be easily increased. Therefore, this study shows that BAMP is a promising new boron drug for BNCT, being an alternative to BPA.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2020年3月に頭頸部癌を対象として、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)用中性子照射装置ニューキュアTMおよびBNCT用医薬品ステボロニン(BPA)が世界で初めて製造販売承認を取得した。今後は適応拡大のフェーズに至ると考えているが、臨床研究において脳腫瘍などでは再発例が多いことが知られている。BAMPは本研究においてBPAと同等以上の抗腫瘍効果を得ており、BNCTにおける第一選択薬として期待できる。さらに、現在までにステボロニンを用いたBNCTで癌の縮退が見られなかった患者や再発患者においても応用できる。

Research Products

• [Journal Article] Optimization of preparation methods for high loading content and high encapsulation efficiency of BSH into liposomes (2021)
  • Author(s): Shirakawa Makoto、Nakai Kei、Sato Yuhki、Nakamura Shunji、Harada Mari、Ishihara Kazuki、Yoshida Fumiyo、Matsumura Akira、Tomida Hisao
  • Journal Title: Applied Radiation and Isotopes Volume: 169 Pages: 109260-109260
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109260
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Boron Lipid to Modify Liposomal Surfaces for Boron Neutron Capture Therapy (2021)
  • Author(s): Shirakawa Makoto、Zaboronok Alexander、Nakai Kei、Sato Yuhki、Kayaki Sho、Sakai Tomonori、Tsurubuchi Takao、Yoshida Fumiyo、Nishiyama Takashi、Suzuki Minoru、Tomida Hisao、Matsumura Akira
  • Journal Title: Cells Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3421-3421
  • DOI: 10.3390/cells10123421
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Synthesis of a Novel Boron Compound with Potential Peptide-Related Nuclear Import (2021)
  • Author(s): M. Shirakawa, A. Okuda, A. Zaboronok, Y. Sato, A. Shigenaga, N. Kamegawa, R. Takeuchi, H. Hori and M. Sugiyama
  • Journal Title: KURNS PROGRESS REPORT Volume: 2020 Pages: 198-198
  • Open Access
• [Journal Article] Experiment on BNCR Effect of a Novel BPA Formulation using Ionic Liquid by Thermal Neutron Irradiation (2021)
  • Author(s): M. Shirakawa, Y. Sato, N. Kamegawa, R. Takeuchi, K. Nakai, A. Zaboronok, F. Yoshida, T. Tsurubuchi, T. Takata, M. Suzuki, A. Matsumura and H. Hori
  • Journal Title: KURNS PROGRESS REPORT Volume: 2020 Pages: 188-188
  • Open Access
• [Presentation] Evaluation of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2021)
  • Author(s): M. Shirakawa, Y. Sato, T. Sakai, R. Terada, M. Sameshima, N. Kamegawa, R. Takeuchi, K. Nakai, A. Zaboronok, T. Tsurubuchi, F. Yoshida, H. Kumada, T. Sakae, M. Suzuki, H. Hori and A. Matsumura
  • Organizer: 19th International Congress of Neutron Capture Therapy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のための新規薬剤の合成と評価 (2021)
  • Author(s): 白川真、佐藤雄己、重永章、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、竹内亮太、堀均
  • Organizer: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] 新規水溶性溶媒「イオン液体」を用いたBPA製剤としてのin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、佐藤雄己、鮫島未森、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、Zaboronok Alexander、熊田博明、榮武二、鈴木実、堀均、松村明、白川真
  • Organizer: 第17回日本中性子捕捉療法学会
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法のための機能性ペプチドを用いたドデカボレートへの細胞核移行性の付与 (2021)
  • Author(s): 中野智恵美、村田慶吾、一丸綜史、佐藤雄己、Zaboronok Alexander、中井啓、熊田 博明、喜屋武龍二、奥田綾、榮武二、松村明、杉山正明、重永章、白川真
  • Organizer: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] 難溶性ホウ素化合物BPAに対する新規溶媒であるイオン液体のin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、Zaboronok Alexander、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、堀均、白川真
  • Organizer: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] イオン液体を溶媒としたBoronopheniyalanine製剤のin vitro および in vivo 評価 (2021)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、河上清香、佐藤雄己、亀川展幸、竹内亮太、堀均、Zaboronok Alexander、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、白川真
  • Organizer: 日本薬学会第142年会
• [Presentation] BNCT用ホウ素薬剤BAMPによる治療効果の解析 (2021)
  • Author(s): 海渡遥菜、有田はるか、亀川展幸、竹内亮太、堀均、本田真知子、今重之、佐藤雄己、白川真
  • Organizer: 日本薬学会第141年会
• [Presentation] Evaluation of efficacy and safety for novel boron compound (BAMP) (2020)
  • Author(s): M. Shirakawa, T. Sakai, R. Terada, M. Sameshima, S. Kayaki, T. Nakano, S. Kawakami, N. Kamegawa, R. Takeuchi, H. Hori, M. Suzuki, A. Matsumura and Y. Sato
  • Organizer: VET*BNCTシンポジウム「ホウ素中性子捕捉療法の獣医学分野への適応拡大に向けて-取り組むべき課題と異分野融合研究の可能性-」
• [Presentation] 新規ホウ素化合物(BAMP)の臨床応用に向けたin vitroおよびin vivo評価 (2020)
  • Author(s): 大本拓実、重藤真希、鮫島未森、亀川展幸、竹内亮太、堀均、中井啓、松村明、佐藤雄己、白川真
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [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
• [Presentation] Development of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2019)
  • Author(s): M. Shirakawa, K. Nakai, F. Yoshida, T. Omoto, M. Shigeto, R. Takeuchi, H. Hori, Y. Sakurai, M. Suzuki and A. Matsumura
  • Organizer: 10th young researcher’s Boron Neutron Capture Therapy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法をがん標準治療とするための薬剤開発 (2019)
  • Author(s): 白川真、中井啓、大本拓実、重藤真希、吉田文代、亀川展幸、竹内亮太、堀 均、鈴木実、松村明
  • Organizer: 第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会