Stable manufacture of Radiopharmaceuticals labeled with Cyclotron Produced Gallium-68

• Project/Area Number: 24K10839
• 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, 医学研究院, 教授 (80380450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 明史 九州大学, 大学病院, 助教 (00565129) ; 北村 宜之 九州大学, 医学研究院, 助教 (70644722) ; 磯田 拓郎 九州大学, 大学病院, 講師 (90452747)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 68-Ga / 前立腺がん / PSMA / サイクロトロン

Outline of Research at the Start

本研究は、サイクロトロンを利用して各種の68Ga標識PETトレーサーの合成環境を確立させることを目的とする。合成を計画している具体的なトレーサーは、68Ga-PSMA11および68Ga-FAPI04であり、これらの薬剤の安定合成環境の構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

68Gaの製造は純金製のターゲット基盤に68Znを電気メッキ固定し、15MeVの陽子を30分照射する
ことで約4GBqの収量が得られることが現時点で判明している。メッキ溶液中の68Zn量と実際にターゲット基盤へメッキされた68Znの関係についてデータを得ることができた。またサイクロトロンのビーム照射時間と最終収量の関連、ビーム電流による収量の変化についても検討を行った。照射が完了した金属ターゲットは自動的に遮蔽容器に格納され、専用に設置されたレール上を長い取っ手を使用して手動で移動させることでオペレーターはターゲット本体に近接せずに容器を回収できる構造としている。しかしながらホットラボ内の溶解槽までの移動の際にはターゲット本体や遮蔽容器からの一定の放射線被ばくが予想されるため個人線量計を用いた実測によって被ばく線量の評価を行い、一連の操作の安全性と妥当性を評価した。生成した68Gaは自動的に溶解槽にて塩酸酸性溶液にて溶解され、最終的にGaCLの化学型にて精製される。溶解から抽出に至るまでの収率や平均で約40％であった。また生成された68Gaはγ線スペクトロメーターを用いて混在の可能性のある他核種の評価も行った。その結果放射核種純度は99.8％以上と非常に高い値を示した。これはジェネレータを用いて68Gaを溶出した場合のデータと比較し、非劣勢であることが示された。また薬剤標識としてPSMA－11への標識実験を行った。液体クロマトグラフィーの結果では標識率95％以上と高い数値を得た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

九州大学分子イメージングセンターではすでに68Ga用のターゲットの導入、ターゲット溶解槽と生成装置の導入、原子力規制庁へのガリウムの使用許可、テスト照射まで完了し、本年より実用段階に入っている。

Strategy for Future Research Activity

薬剤への68Ga標識法を確立する。具体的な薬剤としては68Ga-PSMA11および68Ga-FAPI04を想定している。68Ga-PSMA11 の標識にはすでに海外にて使用されている標識キットをTelix Pharmaceuticals Japanを介して個人輸入して使用する。68Ga-FAPI04に関しては文献に示された方法によって合成を試みる。具体的には酢酸ナトリウムでpHを調整した後、68Gaをキレート化する。キノリンベースの前駆体は海外からの購入を考えている。反応混合物を95℃で10分間加熱し、反応の完全性を放射性液体クロマトグラフィーで確認する。68Ga化合物は固相抽出で処理を行う。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。ヒト血清中の安定性は、サンプルの沈殿と上清のラジオクロマトグラフィー分析により決定する。化合物の安定性は、FAPI-04について、ヒト血清中37℃でインキュベートすることにより確認する予定である。