Tumor targeting using boron neutron capture therapy

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11119
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 畠山 真吾 弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (10400136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米山 徹 弘前大学, 医学研究科, 助教 (50587649) ; 石山 新太郎 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (60355021) ; 飛澤 悠葵 弘前大学, 医学研究科, 助教 (70623768) ; 大山 力 弘前大学, 医学研究科, 教授 (80282135)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: がん特異的中性子治療 / ペプチド

Outline of Annual Research Achievements

2017年度の成果として以下の結果を得た。
①ホウ素10核種（10B-IF7の合成：IF7ペプチドと10B原子の合成を行い新規10B-IF7の開発を試みた。またホウ素化合物（ボロン薬剤）には10B原子、ボロカプテイト (Borocaptate Sodium：BSH）、ボロンフェニルアラニン（ホウ素＋フェニルアラニン：BPA）の3種類がある。10B原子そのものはがん特異性が低いため、臨床応用には10B原子を籠状に配列したBSHやフェニルアラニンの取り込みを利用したBPAが用いられてきた。また、IF7ペプチドは末端にシステインが付加されており、様々な分子と化学結合可能である。過去の検討により、IF7は架橋剤（クロスリンカー）を用いて各種薬剤と結合を試みた。その結果、本研究でも同様の手法を用いIF7と10B原子を結合させ、10B-IF7を合成することに成功し、2種(10BSH-IF7、10BPA-IF7)を開発した。②我々の開発したIF7ペプチドはがん特異性が高いため、がん特異性が低い10B原子や10BSHをIF7ペプチドと結合させ、がん特異性を向上させることが可能であると仮定し、この2種のホウ素-IF7を用いてマウス固形腫瘍モデルに投与し、ホウ素集積を検討した。膀胱癌細胞株MBT2をマウスの皮下に移植し、1x1㎝程度の大きさになったところでBPA単独、10BSH-IF7、10BPA-IF7を尾静脈注射にて投与した。初回実験では既存の有効ホウ素投与量（BPA単独）に調整したところ、IF7の投与量が過剰となり、投与後に死亡してしまったため、投与法を腹腔内投与とした。その後、5分、10分、20分、40分で臓器を摘出しボロン薬剤の集積を検討した。その結果、腫瘍に特異的に集積する傾向が確認され、現在投与量の調整を検討中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成29年度の目標は10B-IF7の合成であり、これには成功した。IF7ペプチドは末端にシステインが付加されており、様々な分子と化学結合可能である。過去の検討により、IF7は架橋剤（クロスリンカー）を用いて各種薬剤と結合を試みることにより、本研究でも同様の手法を用いIF7と10B原子を結合させ、10B-IF7を合成することに成功した。その結果、10BSH-IF7と10BPA-IF7の2種の新規薬剤を開発することができた。現在、平成30年以降実施予定の10B-IF7を用いた細胞・動物実験モデルの確立を行っており、徐々に成果が出ているため、おおむね順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

今後はがんモデルマウスによる10B-IF7の抗腫瘍効果の検討（In vivo実験）が必要である。まずは至適投与量の調整実験と、京都大学原子炉実験所にて、原子炉照射と照射時間の調整を検討する必要がある。また種々の癌種への応用効果を検討するため、前立腺癌、膀胱癌、腎癌など泌尿器固形腫瘍の皮下移植モデル、同所移植モデルも作成が必要である。よって今後も更なる検討を継続する。

Causes of Carryover

実験が順調であり、次年度以降も実験消耗品等の支出が多く見込まれるため、残高を発生させている。物品や成果報告にかかる旅費の不足へあてる予定である。