2016 Fiscal Year Research-status Report
がん治療を目指した重陽子照射で発生する高速中性子を用いたCu-67の新たな製造
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16K10374
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
橋本 和幸 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 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (80414530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 靖彦 鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (60252425)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | RI製造 / 加速器 / 中性子 / がん治療 / 銅67 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、加速器中性子によって製造した67Cuの実用化を目指し、基礎研究で得られた高純度67Cu分離精製技術を発展させ、67Cu製造システムの基盤技術を完成させることを目的とする。まず、これまで検討してきたキレート樹脂カラム法及び陰イオン交換樹脂カラム法を組み合わせた基本分離法とCu分離専用に開発された固相抽出剤（Cu Resin）を用いた分離法を比較検討した。その結果、両手法とも、放射性核種純度が高い分離が可能であることが認められたが、Cu Resinを用いた場合のモデル化合物（DOTA）への標識率が基本分離法の結果より低く、DOTA標識を阻害する不純物が多く存在していることが示唆された。そのため、キレート樹脂カラム法及び陰イオン交換樹脂カラム法を組み合わせた分離法を採用することとした。
実用化を目指す次のステップとして、副生成RI（65Ni, 67Ga等）を新たに分離する高純度化手法及び大量製造化のためのZnO試料増量（基本分離法の5倍以上）に対応した分離・精製法を検討した。基本分離法において、陰イオン交換樹脂カラムのサイズアップを図ることにより65Niの分離を、陽イオン交換樹脂カラムを追加することにより67Gaを分離できることを確認した。さらに、33 g ZnO試料を用いた分離挙動を調べた結果、上記改良分離法により、CuとZnの分離は良好であった。また、DOTA標識実験においても高い標識率を得ることができ、標識を阻害する新たな不純物の混入も認められず、より高純度の67Cuを製造する方法を確立した。
得られた加速器中性子製67Cuを用いて、RI標識ペプチド治療への応用が期待される新規なOctreotide誘導体への標識実験を行った結果、約90％の高い標識率を得た。また、67Cuそのものの担癌マウス分布実験を実施し、Cuイオンが大腸がんへ集積することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、高純度化手法及び大量製造化のためのZnO試料増量（基本分離法の5倍以上）に対応した分離・精製法を確立した。加えて、加速器中性子製67Cuを用いた担癌マウス分布実験に成功し、本67Cu製造法は、医療応用研究に利用可能な高品質の67Cuを製造する技術であることを明らかにした（量研機構プレスリリース2016年12月28日）。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度に得られた結果を基にして、カラム法の検討を継続するとともに、熱分離法による67Cu分離挙動を解明する。平成29年度中には、本研究課題で調べた各分離手法を分離効率（放射性核種純度、回収率）、標識結果、分離時間、装置化（遠隔操作）の容易さ等、大量製造法という観点から比較検討することにより、照射試料ZnOの最大化のために最適な分離手法を決定する。当初の計画では、Cu-Znの分離法の1つとして、溶媒抽出法を検討する予定であったが、化学薬品の使用による不純物金属量の増加の懸念や装置化の複雑性を考慮し、化学薬品を使用せず、大量ターゲットの分離可能性を有する熱分離法を検討することにする。
Cu-67の製造に利用している量研機構 高崎研サイクロトロンの不具合（重陽子エネルギー、電流値の減少の懸念）が、平成28年度末に発生したため、平成29年度は同型加速器である東北大学サイクロトロンの併用を検討する。
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| Causes of Carryover |
発注した試薬の在庫が不足している等の事案があり、年度内納入が困難であったため、発注量を予定より少なくした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度改めて、試薬等の購入に充てる。
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