Novel imaging method for prostate cancer using 89Zr-PSMA-PET

• Project/Area Number: 21K07622
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 馬場 眞吾 九州大学, 大学病院, 准教授 (80380450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 磯田 拓郎 九州大学, 医学研究院, 助教 (90452747) ; 丸岡 保博 九州大学, 大学病院, 助教 (00637928) ; 北村 宜之 九州大学, 大学病院, 助教 (70644722) ; 山田 明史 九州大学, 大学病院, 学術研究員 (00565129) ; 石神 康生 九州大学, 医学研究院, 教授 (10403916)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: PET検査 / 前立腺がん / PSMA

Outline of Research at the Start

本研究は、前立腺癌病変の描出における89Zr-PMSA PET/CTの有用性について検証し、臨床応用を行うことを目的とする。計画している具体的な研究項目は、89Zr-PMSA合成法の確立と生検結果を基準とした89Zr-PMSA PETの感度・特異度の算出、治療効果との比較の3つである。この方法により前立腺癌病変の非侵襲的な画像診断法を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

前立腺がん（PC）は、欧米における男性のがん死亡原因の第一位であり本邦においても有病率が増加している。直腸診や血清中の前立腺特異抗原（PSA）などの
標準的な診断スクリーニングでは、早期病変の発見においての感度は低く、またCT、MRIなど形態画像診断にも転移病変の検出などに限界があることが報告されている。病期分類の精度を改善し、前立腺がん患者のリスク層別化を行うためには、さらなるツールが必要とされている。
核医学検査に代表される分子イメージング技術は、非侵襲的かつ定量的なアプローチが可能であり、従来法では困難であった全身がん病変マップの作成が可能で生検部位決定や病期分類に有用である。現在、いくつかのPET薬剤がPC検出のために臨床で研究されている。18F-FDGはブドウ糖代謝を評価して悪性病変を同定する広く用いられている方法であるが、PCにおいてはブドウ糖代謝が低いものが多く診断能に限界がある。
本研究は、前立腺がんに対する治療対象となった患者において、89Zr-PMSA PET/CT検査法の確立とその臨床的意義と有用性を検証する研究である。当施設は89Zrを用いた研究用PETトレーサーが合成可能で、かつ前立腺がん診療における十分な経験を持つ。
本研究により、89Zr-PMSA 集積の有無が生検による結果と強い相関が得られれば、非侵襲的な高精度の前立腺がん転移病変検出法として利用できる。さらに同一個人でも病変によって集積程度に差があれば生検の結果を補完する検査法となりうる。すなわち生検偽陰性の可能性、生検陽性でもPETで大部分の病変が陰性であれば効果が悪い可能性、病変によって薬剤への反応性が異なる可能性などより治療の個別化に貢献できる。またあらかじめ治療効果が不良と予想される患者を識別する方法が確立されれば大幅な医療費の削減など医療経済効果も期待できる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

住友重機械工業製のサイクロトロン「CYPRIS HM-20V」と汎用自動合成装置「MPS200」を有している。89Zr-PMSA合成には専用のカラム、クリック反応用の反応器
が必要であるが、納入が完了しており、各種合成テストを行った。

Strategy for Future Research Activity

今後89Zr-PMSAの化合物安定性、放射化学的純度、標識率、合成の再現性、収率、比放射能を評価し、安定かつ再現性よく合成する標識法を確立する。
その後、PMSAを発現させた腫瘍(LNCAP)および発現のない他の腫瘍株の両方を移植したマウスに89Zr-PMSA PET/CTを尾静脈より投与し、投与後にbiodistribusion
法にて各臓器、2種類の腫瘍へのトレーサー集積程度を比較する。ここでは急性毒性の有無と全身臓器の分布、腫瘍への特異的集積の有無を評価する。