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アルファ線内用療法用アスタチン211の安全で簡便な標識法の開発

Research Project

Project/Area Number 20K07648
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionNational Institutes for Quantum Science and Technology

Principal Investigator

渡辺 茂樹  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子バイオ基盤研究部, 主幹研究員 (10450305)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 圭一  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70323334)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsアスタチン-211 / 陰イオン交換法 / 湿式分離 / ホウ素―アスタチン交換反応 / 標的アイソトープ治療 / 放射性ハロゲン / アスタチン / ケイ素-ハロゲン交換反応 / 放射性薬剤
Outline of Research at the Start

α線内用療法での利用が期待されているアスタチン-211(At-211)の薬剤化工程において、人体や薬剤活性に悪影響を及ぼす毒劇物や酸化剤の使用と、それらの除去のために必要な精製過程での収率ロスが、実用化に向けた課題となっている。そこで、本研究では「毒劇物と酸化剤を使用しない安全で簡便なAt-211標識法」の開発を目的として、At-211の化学種をコントロールできる湿式法と低毒性のケイ素前駆体を用いるケイ素-アスタチン交換反応を組み合わせた新規標識法の可能性と問題点を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

α線内用療法での利用が期待されているアスタチン-211(At-211)の薬剤化工程において、人体や薬剤活性に悪影響を及ぼす毒劇物や酸化剤の使用と、それらの除去のために必要な精製過程での収率ロスが、実用化に向けた課題となっている。そこで、本研究では「毒劇物と酸化剤を使用しない安全で簡便なAt-211標識法」の開発を目的として、At-211の化学種をコントロールできる湿式法と低毒性のケイ素前駆体を用いるケイ素-アスタチン交換反応を組み合わせた新規標識法の可能性と問題点を明らかにする。
今年度は、ケイ素と同じく毒性が低く、アスタチンとの交換反応に利用可能なボロン酸誘導体に着目してホウ素―アスタチン交換反応について検討を行った。量研高崎研のAVFサイクロトロンを用いて生成したAt-211を乾式法で分離した後、ボロン酸を含むPSMA誘導体を混合し、銅触媒非存在下でのホウ素-アスタチン交換反応によるAt-211標識について検討した。その結果、塩基を加えたAt-211溶液を用いた標識では、水酸化ナトリウム存在下では収率22.0-31.9%で目的物を得られたのに対し、炭酸カリウム存在下では収率69.0-82.3%で目的物が得られた。この結果からホウ素―アスタチン交換反応では、塩の種類によって反応性が異なる可能性が示唆された。これらの結果について論文として発表した。また、HPLCを用いて化学形分析を行い、反応に関与することが考えられる化学形を検出することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所属機関の方針により放射線管理区域の稼働停止期間が長くなった、その影響によるサイクロトロンの運転時間の大幅な減少と、当初予定していたAt211の製造が実施できなかった。また、本来標識反応が効率よく進行するはずの「酸化剤存在下での反応」が、中和したAt-211溶液では進行せず想定外の結果となった。これらのことから、研究は当初の予定よりも遅れている状況にある。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は、前年度に引続き化学形に関するデータを取得する。また、ホウ素―アスタチン交換反応について酸化剤非存在下での検討を行う。また、昨年度実施予定であったケイ素自身の反応活性を向上させるため、フッ素化合物などを加えたケイ素-アスタチン交換反応を行い、At-211標識の可能性と問題点について、さらに明らかにする予定である。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Copper-mediated astatination of 211At-labelled prostate-specific membrane antigen probes in the presence of basic salts2024

    • Author(s)
      Watanabe Shigeki、Kondo Yuto、Sasaki Ichiro、Ohshima Yasuhiro、Kimura Hiroyuki、Ishioka Noriko S.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 156 Pages: 133920-133920

    • DOI

      10.1016/j.tet.2024.133920

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A simple isolation of 211At using an anion-exchange spin column method2020

    • Author(s)
      Watanabe Shigeki、Sasaki Ichiro、Watanabe Satoshi、Higashi Tatsuya、Ishioka Noriko S.
    • Journal Title

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 326 Issue: 2 Pages: 1399-1404

    • DOI

      10.1007/s10967-020-07422-z

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 銅触媒を用いたホウ素-アスタチン交換反応による211At標識PSMA誘導体合成2023

    • Author(s)
      渡辺茂樹・佐々木一郎・大島康宏・石岡典子・木村寛之・近藤悠斗
    • Organizer
      第63回日本核医学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Researches on Radionuclide Productions and their Clinical Applications in QST-Takasaki2023

    • Author(s)
      Shigeki Watanabe
    • Organizer
      FNCA 2023 Workshop on Mutation Breeding Project
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Researches for Radionuclide Productions and their Clinical Application in QST-Takasaki2023

    • Author(s)
      Shigeki Watanabe
    • Organizer
      Reserach Exchange on the Applicaton of Medical Isotopes and Radiopharmaceutical Technology between QST and CIEA
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Production of Radiohalogens and Synthesis of their Labeled Compounds for Clinical Application2022

    • Author(s)
      Shigeki Watanabe
    • Organizer
      KSRAMP Spring Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] At-211の分離精製と標識法の開発2021

    • Author(s)
      渡辺茂樹
    • Organizer
      "大阪大学放射線科学基盤機構シンポジウム 核医学セラノスティクス:基盤技術から臨床応用まで"
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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