小型加速器中性子線源による病院内BNCT治療のための基礎的・臨床的研究

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02909
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 松村 明 筑波大学, 医学医療系, 客員教授 (90241819)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913) ; 中井 啓 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436284) ; 鶴淵 隆夫 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70778901)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 病院併設型小型加速器中性子源 / 中性子捕捉療法 / 悪性脳腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

本学が開発した病院内併設可能型BNCT用加速器中性子源iBNCT001を用いて、非臨床試験を実施した。全身毒性試験をGood laboratory practice(GLP)基準準拠で、マウスの皮下にホウ素化合物を1回投与後、頭部に1回照射を行い、90日後の各組織への毒性を評価した。また、ホウ素化合物とiBNCT001併用による有効性、生物学的効果比および漏洩被曝線量による影響を細胞および単眼マウスを用いて信頼性基準に準拠して評価した。いづれも基準を満たしていた。
また、治験実施に必要となる患者の位置合わせ装置として、複数のレーザー光を組み合わせた装置を開発し、照射室内に設置した。この装置は、治療計画装置（開発コード：ツクバプラン）と連動し、計画された照射位置に患者を導くことができる。今後の予定として、2023年6月～7月に治験前非臨床試験の充足性をPMDA対面助言にて評価し、2023年中の治験開始を目指す予定である。
一方、１）新規ホウ素含有α-d-マンノピラノシドMMT1242、２）元素状ホウ素ナノ粒子eBNPを開発し、細胞内取り込み試験、照射実験を施行した。１）MMT1242は、in vitroでは高い取り込みと幅広い細胞内分布を示し、BSHやBPAと比較して腫瘍保持時間が長く、in vivoでは腫瘍と正常組織の蓄積比が適切で低毒性を示した。マウス皮下腫瘍モデルでの中性子照射試験では、照射24時間前MMT1242を投与で、有意な腫瘍抑制効果がみられた。２）元素状ホウ素微粒子のカスケード超音波分散・破壊により合成し、ヒドロキシエチルセルロース（HEC）で安定化した元素状ホウ素ナノ粒子（eBNP）を開発した。eBNPは、水性媒体中で安定性を示し、U251、U87、T98G細胞に対して明らかな毒性がなく、細胞照射実験で上記の腫瘍細胞株のコロニー形成能を有意に低下させた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Boron Neutron Capture Therapy for Recurrent Glioblastoma Multiforme: Imaging Evaluation of a Case With Long-Term Local Control and Survival (2023)
  • Author(s): S Shimizu, K Nakai, Y Li, M Mizumoto, H Kumada, E Ishikawa, T Yamamoto, A Matsumura, H Sakurai
  • Journal Title: Cureus Volume: 15 Pages: 1-7
  • DOI: 10.7759/cureus.33898
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Initiatives Toward Clinical Boron Neutron Capture Therapy in Japan. (2023)
  • Author(s): Matsumura A, Asano T, Hirose K, Igaki H, Kawabata S, Kumada H
  • Journal Title: Cancer biotherapy & radiopharmaceuticals Volume: 38 Pages: 201-207
  • DOI: 10.1089/cbr.2022.0056.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polymer-Stabilized Elemental Boron Nanoparticles for Boron Neutron Capture Therapy: Initial Irradiation Experiments. (2022)
  • Author(s): A Zaboronok, P Khaptakhanova, S Uspenskii, R Bekarevich, L Mechetina, O Volkova, BJ Mathis, V Kanygin, E Ishikawa, A Kasatova, D Kasatov, I Shchudlo, T Sycheva, S Taskaev, A Matsumura
  • Journal Title: Pharmaceutics Volume: 14 Pages: 761-761
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics14040761
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Commisioning Status of the iBNCT Accelerator (2022)
  • Author(s): Sato M, Fang Z, Fukuda MK, Fukui Y, Futatsukawa K, Ikegami K, Kobayashi H, Kubota C, Kurihara T, Miura T, Miyajima T, Naito F, Nanmo K, Obina T, Shibata T, Sugimura T, Takagi A, Kumada H, Matsumoto Y, Tanaka Su, Nagura N, Ohba T, Oguri H, Toyoshima T
  • Journal Title: Journals of Accelerator Conferences Website Volume: - Pages: 164-166
  • DOI: 10.18429/JACoW-LINAC2022-MOPOGE09
  • Open Access
• [Journal Article] Current development status of iBNCT001, demonstrator of a LINAC-based neutron source for BNCT (2022)
  • Author(s): Kumada H, Li Y, Yasuoka K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Matsumoto Y, Matsumura A, Sakurai H, Sakae T
  • Journal Title: Journal of Neutron Research Volume: 24 Pages: 347-358
  • DOI: 10.3233/JNR-220029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Boron Lipid to Modify Liposomal Surfaces for Boron Neutron Capture Therapy. (2021)
  • Author(s): M Shirakawa, A Zaboronok, K Nakai, Y Sato, S Kayaki, T Sakai, T Tsurubuchi, F Yoshida, T Nishiyama, M Suzuki, H Tomida, A Matsumura
  • Journal Title: Cells Volume: 10 Pages: 3421-3421
  • DOI: 10.3390/cells10123421
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gold Nanoparticles Permit In Situ Absorbed Dose Evaluation in Boron Neutron Capture Therapy for Malignant Tumors. (2021)
  • Author(s): A Zaboronok, S Taskaev, O Volkova, L Mechetina, A Kasatova, T Sycheva, K Nakai, D Kasatov, A Makarov, I Kolesnikov, I Shchudlo, T Bykov, E Sokolova, AKoshkarev, V Kanygin, A Kichigin, BJ Mathis, E Ishikawa, A Matsumura
  • Journal Title: Pharmaceutics Volume: 13 Pages: 1490-1490
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics13091490
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Optimization of preparation methods for high loading content and high encapsulation efficiency of BSH into liposomes. (2021)
  • Author(s): Shirakawa M, Nakai K, Sato Y, Nakamura S, Harada M, Ishihara K, Yoshida F, Matsumura A
  • Journal Title: Appl Radiat Isot. Volume: 169 Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109260.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）. (2021)
  • Author(s): 松村明，中井啓
  • Journal Title: SRL宝函 Volume: 41 Pages: 31-39
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法のためのBPAを構成成分とするイオン液体の開発 (2023)
  • Author(s): 河本紗季、河上清香、坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、熊田博明、榮武二、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実、白川真
  • Organizer: 日本薬学会第143年会
• [Presentation] 加速器BNCT装置(iBNCT001)による非臨床試験～試験体制と結果について～ (2023)
  • Author(s): 松本弘貴
  • Organizer: 第14回Quantum Medicine研究会
• [Presentation] フェニルボロン酸含有超高分子を用いた新規ホウ素製剤の有効性評価 (2023)
  • Author(s): 竹内春, 菅原裕, 東大志, 伊藤帆夏, 本山敬一, 松本孔貴
  • Organizer: つくば医工連携フォーラム2022
• [Presentation] イオン液体を溶媒としたBoronopheniyalanine製剤のin vitro および in vivo 評価 (2022)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、河上清香、佐藤雄己、亀川展幸、竹内亮太、堀均、Zaboronok Alexander、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、白川真
  • Organizer: 日本薬学会第142年会
• [Presentation] 第５のがん治療法～ホウ素中性子捕捉療法～ (2022)
  • Author(s): 白川真
  • Organizer: 第13回川崎医科大学学術集会
• [Presentation] BPAを構成成としたイオン液体のin vitroおよびin vivo評価 (2022)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、Alexander Zaboronok、鶴淵隆夫、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実、白川真
  • Organizer: 第18回日本中性子捕捉療法学会
• [Presentation] 新たながん治療法を追いかけて～ホウ素中性子捕捉療法の現状と今後の展開～ (2022)
  • Author(s): 白川 真
  • Organizer: 第61回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] イオン液体の難溶性ホウ素薬剤への応用 (2022)
  • Author(s): 白川真、坂居知憲、寺田莉子、河本紗季、佐藤雄己、ザボロノク・アレクサンドル、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実
  • Organizer: 第 12 回イオン液体討論会
• [Presentation] BPA を構成成分としたイオン液体の開発 (2022)
  • Author(s): 白川真, 河本紗季, 河上清香, 坂居知憲, 佐藤雄己, Alexander Z, 鶴淵隆夫, 中井啓, 熊田博明, 榮武二, 松村明, 亀川展幸, 竹内亮太, 堀均, 鈴木実
  • Organizer: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [Presentation] 筑波大学における BNCT 臨床研究今昔 （いまむかし） (2022)
  • Author(s): 中井啓, 熊田博明, 松本孔貴, 松村明, 櫻井英幸
  • Organizer: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • Invited
• [Presentation] BPA を構成成分としたイオン液体の in vitro および in vivo 評価 (2022)
  • Author(s): 坂居知憲, 寺田莉子, 鮫島未森, 佐藤雄己, Alexander Z, 鶴淵隆夫, 中井啓, 熊田博明, 榮武二, 松 村明, ⻲川展幸, 竹内亮太, 堀均, 鈴木実, 白川真
  • Organizer: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [Presentation] 小型 OSL 線量計「nanoDot」を用いた BNCT における γ線測定の検討 (2022)
  • Author(s): 橋爪拓弥, 水下美穂子, 熊田博明, 関口寛, 中井啓
  • Organizer: 第 18 回日本 中性子捕捉療法学会学術大会
  • Invited
• [Presentation] Response of Normal Tissue to reactor based BNCT (2022)
  • Author(s): Nakai K, Kumada H, Aihara T, Matsumura A, Sakurai H
  • Organizer: 2nd International Congress of ASIAN ONCOLOGY SOCIETY
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 粒子線治療としての BNCT のこれから (2022)
  • Author(s): 熊田博明, 中井啓
  • Organizer: 日本量子医科学会 第 2 回学術大会
• [Presentation] 基調講演１ (2022)
  • Author(s): 鈴木実, 中井啓
  • Organizer: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大 会
  • Invited
• [Presentation] Convection Enhanced Delivery を用いるホウ素薬剤の送達と脳腫瘍に対する中性子捕捉療法 (2022)
  • Author(s): 川端信司, 辻野晃平, 柏木秀基, 福尾祐介, 平松亮, 中井啓, 西村開, 中村浩之, 鰐渕昌彦
  • Organizer: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [Presentation] Progress on Non-clinical Trials Using a Newly Developed Accelerator Neutron Source at the Unive rsity of Tsukuba (2022)
  • Author(s): Nakai K
  • Organizer: NCI Workshop on Neutron Capture Therapy for Cancer
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] がん選択的ホウ素中性子捕捉療法を企図した超分子ホウ素薬剤の構築 (2022)
  • Author(s): 松本孔貴
  • Organizer: 日本バイオマテリアル学会2022年度九州ブロック
• [Presentation] 中性子ビーム特性ガイドライン策定委員介、生物WGからの活動報告 (2022)
  • Author(s): 鈴木実, 松本孔貴, 益谷美都子
  • Organizer: 第10回BNCT講習会
• [Presentation] BNCT加速器の現状報告2022 (2022)
  • Author(s): 杉村高志, 池上清, 帯名崇, 久保田親, 栗原俊一, 小林仁, 佐藤将春, 柴田崇統, 高木昭, 内藤富士雄, 南茂, 今朝雄, 方志高, 福井佑治, 福田将史, 二ツ川健太, 三浦太一, 宮島司, 熊田博明, 田中進, 松本孔貴, 大場俊幸, 名倉信明, 豊島寿一, 小栗英知
  • Organizer: 第19回日本加速器学会年会
• [Presentation] Commissioning status of the iBNCT accelerator (2022)
  • Author(s): Sato M, Fang Z, Fukuda MK, Fukui Y, Futatsukawa K, Ikegami K, Kobayashi H, Kubota C, Kurihara T, Miura T, Miyajima T, Naito F, Nanmo K, Obina T, Shibata T, Sugimura T, Takagi A, Kumada H, Matsumoto Y, Tanaka Su, Nagura N, Ohba T, Oguri H, Toyoshima T
  • Organizer: LINAC 2022 conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Current development status of the linac-based BNCT device of the iBNCT Tsukuba Project (2022)
  • Author(s): Kumada H
  • Organizer: International Conference on Accelerators for Research and Sustainable Development
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Status of Boron Neutron Capture Therapy in Japan. Boron Neutron Capture Therapy (Part I)-Current and Future Clinical Aspects. (2022)
  • Author(s): Matsumura A
  • Organizer: Educational Webinar Lecture. Sponsored by Cosylab (Slovenia)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Clinical Experience of BNCT in glioblastoma and current BNCT accelerator project in Tsukuba. (2022)
  • Author(s): Matsumura A
  • Organizer: First Russian BNCT Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] initiatives towards Clinical BNCT in Japan, Introduction (2022)
  • Author(s): Matsumura A
  • Organizer: NCI Workshop on Neutron Capture Therapy for Cancer
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 新規水溶性溶媒「イオン液体」を用いたBPA製剤としてのin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、佐藤雄己、鮫島未森、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、Zaboronok Alexander、熊田博明、榮武二、鈴木実、堀均、松村明、白川真
  • Organizer: 第17回日本中性子捕捉療法学会
• [Presentation] Evaluation of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2021)
  • Author(s): Shirakawa M, Sato Y, Sakai T, Terada R, Sameshima M, Kamegawa N, Takeuchi R, Nakai K, Zaboronok A, Tsurubuchi T, Yoshida F, Kumada H, Sakae T, Suzuki M, Hori H and Matsumura A
  • Organizer: 19th International Congress of Neutron Capture Therapy (ICNCT-19)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 難溶性ホウ素化合物BPAに対する新規溶媒であるイオン液体のin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • Author(s): 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、Zaboronok Alexander、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、堀均、白川真
  • Organizer: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のための新規薬剤の合成と評価 (2021)
  • Author(s): 白川真、佐藤雄己、重永章、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、竹内亮太、堀均
  • Organizer: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [Presentation] 当院頭頚部カンファレンスにおける BNCT 一般化に向けた取り組み (2021)
  • Author(s): 中井啓, 熊田博明, 松本孔貴, 中村雅俊, 馬場敬一郎, 清水翔星, 斎藤高, 松本信, 中山雅博, 福澤智, 内田文彦, 山縣憲司, 櫻井英幸
  • Organizer: 第 17 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [Presentation] つくばグループの直線型加速器ベース BNCT 照射装置・実証機 iBNCT001 の ビーム特性測定 (2021)
  • Author(s): 熊田博明, 李宜諾, 田中進, 中井啓, 松本孔貴, 高田健太, 内藤富士雄, 栗原俊一, 杉村高志, 佐藤将春, 松村明, 櫻井英幸, 榮武二. つくばグループの直線型加速器ベース BNCT 照射装置・実証機 iBNCT001 の ビーム特性測定
  • Organizer: 第 17 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [Presentation] Current Beam Performance of iBNCT001, the demonstrator of a linac-based BNCT device in University of Tsukuba (2021)
  • Author(s): Kumada H, Li Y, Tanaka S, Matsumoto Y, Takada K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Nakai K, Matsumura A, Sakurai H, Sakae T
  • Organizer: 19th International Congress on Neutron Capture Therapy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Towards clinical trial of iBNCT project (2021)
  • Author(s): Matsumura A, Kumada H, Li Y, Tanaka S, Matsumoto Y, Nakai K, Sakae T, Hashimoto K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Kamiya Y, Sakurai H
  • Organizer: 19th International Congress of Neutron Capture Therapy
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Evaluation of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2021)
  • Author(s): Shirakawa M, Sato Y, Sakai T, Terada R, Sameshima M, Kamegawa N, Takeuchi R, Nakai K, Zaboronok A, Tsurubuchi T, Yoshida F, Kumada H, Sakae T, Suzuki M, Hori H, Matsumura A
  • Organizer: 19th International Congress on Neutron Capture Therapy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Acute sklin reaction of BNCT (2021)
  • Author(s): Nakai K, Aihara T, Yamamoto T, Kumada H, Matsumoto Y, Sakurai H, Matsumura
  • Organizer: PTCOG59 (59th Annual Conference of the Particle Therapy Co- Operative Group)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Application and follow up for BNCT in four patients with recurrent Head and Neck Cancer (2021)
  • Author(s): Nakamura M, Nakai K, Baba K, Saito T, Okawa A, Nakayama M, Ohnishi K, Yamagata K, Mizumoto M, Okumura T, Sakurai H
  • Organizer: PTCOG59 (59th Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳神経外科における最新放射線治療、（教育講演） (2021)
  • Author(s): 松村明
  • Organizer: 第24回日本臨床脳神経外科学会
  • Invited