2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Dosimetry and Personalized Treatment in Radionuclide Therapy with Novel Nuclides
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18K07651
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
細野 眞 近畿大学, 医学部, 教授 (00281303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若林 源一郎 近畿大学, 原子力研究所, 准教授 (90311852)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 標的アイソトープ治療 / ベータ核種 / アルファ核種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
標的アイソトープ治療は放射性核種を含んだ薬剤を用いて標的とする腫瘍に放射線を与えて制御する治療手法であり、通常、多発性転移を伴った腫瘍を標的とする。この標的アイソトープ治療において、新しい放射性薬剤が開発・導入されつつあり、用いられる放射性核種として、従来からあったベータ線放出核種に加えてアルファ線放出核種を含めた新しい核種が利用可能となった。そのような新しい放射性薬剤・核種が導入されるに伴って、投与する放射能量や投与のタイミングを患者の病態や腫瘍及び臓器の吸収線量に基づいて最適化することが重要であることが明らかとなってきている現状である。このため、標的アイソトープ治療において画像データや微細な生体構造の組織学的なデータに基づき、線量計測や線量シミュレーション手法を用いることにより、腫瘍や臓器のマクロな線量評価の手法と微小な組織の線量評価の手法に取り組んだ。アルファ放出核種の標的アイソトープ治療への応用は世界的に研究されているところであるが、アルファ核種として既に臨床導入されているRa-223を本年度の実験系に用いた。アルファ線を捉えてイメージングを行うことは通常困難であるが、Ra-223はガンマカメラ等の検出器で捉えうる特性X線やガンマ線も放出するので、これらを用いてイメージングを行った。Ra-223の実験室での計測及びRa-223を投与された患者から得られたイメージデータに基づいて集積量を定量する手法を開発した。またベータ線放出核種Lu-177、Y-90についてはLu-177ソマトスタチンアナログ、Y-90標識抗体を実際に用いた際のシミュレーションを実施して体内分布の検証の手法を検討した。これらのデータに基づいて体内動態から臓器や腫瘍の吸収線量を評価し、線量評価手法の実施可能性を検証することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
国際的にも国内でもこのような標的アイソトープ治療における線量評価に基づいた個別化治療に向けた検討は緒に就いたばかりである。そこで本研究では標的アイソトープ治療において画像データや微細な生体構造の組織学的なデータに基づき、線量計測や線量シミュレーション手法を用いることにより、腫瘍や臓器のマクロな線量評価の手法と微小な組織の線量評価の手法を開発することに重点を置いて検討し、その結果を個々の症例に対して最適化されたRI内用療法の実施に繋げることを目的したものである。2019年度は正常臓器・腫瘍の吸収線量評価について、放射性薬剤による生体内臓器の吸収線量を評価するにあたって必要となる集積量の定量手法を確立した。これは、アルファ線放出核種Ra-223、ベータ線放出核種Lu-177、Y-90の集積量を評価する手法である。また組織吸収線量だけでなく、Biological Effective Dose (BED)の線量概念を用いて正常組織への影響をよりよく評価する検討も実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に沿って本研究を継続して推進する。
1)正常臓器・腫瘍の吸収線量評価：本研究で、引き続き、既に確立されているいくつかの手法を応用して放射性薬剤による生体内臓器の吸収線量を評価する。
去勢抵抗性前立腺癌骨転移の標的アイソトープ治療のアルファ線放出核種Ra-223は、４週間に１度、計６回の投与を行うプロトコールにより実施するが、この経過中に、血中のバイオマーカPSAは下がる群、上がる群、いずれもある。そこで骨の微細構造とRa-223の分布のシミュレーションモデルを作成して、Ra-223アルファ線の組織内飛程の範囲にある腫瘍にどのくらい照射すればバイオマーカ低下につながるのかを検討する。腫瘍に与える吸収線量は一律のファントムの手法とは別に計算する必要がある。個々の生体における吸収線量計算としては、本研究者らは、従来から粒子線の吸収線量評価法を開発しており、本研究において画像データや他の体内動態データに基づいて、臓器や腫瘍の吸収線量を独自に組んだモンテカルロシミュレーションにより評価する。2) RI内用療法の個別化： RI内用療法を受けられた既存の症例の画像データ等を解析して、体内動態からマクロな臓器や腫瘍の吸収線量を算出、さらに微小な組織レベルでのマイクロドシメトリも考慮して詳細な吸収線量の分布を求め、これら一連の線量評価手法の妥当性を検証する。さらにこの手法が個別的な治療を計画するにあたって有用であることを既存の症例データにおいてシミュレートすることにより検証する。
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| Causes of Carryover |
以下の理由で次年度使用額が生じた。1) 海外旅費について、他の研究費からの支出によって賄えた、 2) 人件費・謝金が生じなかった、 3) 消耗品の購入を押さえることができた。2020年度には、実験に用いる消耗品として支出する予定である。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Multicentre prospective observational study protocol for radiation exposure from gastrointestinal fluoroscopic procedures (REX-GI study)2020
Author(s)
Nishida T, Hayashi S, Takenaka M, Hosono M, Kogure H, Hasatani K, Yamaguchi S, Maruyama H, Doyama H, Ihara H, Yoshio T, Nagaike K, Yamada T, Yakushijin T, Takagi T, Tsumura H, Kurita A, Asai S, Ito Y, Kuwai T, Hori Y, Maetan I, Ikezawa K, Iwashita T, Matsumoto K, Inada M
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Journal Title
BMJ Open
Volume: 10
Pages: e033604～e033604
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A randomized, double-blind, comparison of radium-223 and placebo, in combination with abiraterone acetate and prednisolone, in castration-resistant metastatic prostate cancer: subgroup analysis of Japanese patients in the ERA 223 study2020
Author(s)
Matsubara N, Kimura G, Uemura H, Uemura H, Nakamura M, Nagamori S, Mizokami A, Kikukawa H, Hosono M, Kinuya S, Krissel H, Siegel J, Yoshiyuki Kakehi Y
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Journal Title
Int J Clin Oncol
Volume: 25
Pages: 720-731
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] ICRP Publication 140: Radiological Protection in Therapy with Radiopharmaceuticals2019
Author(s)
Yonekura Y, Mattsson S, Flux G, Bolch WE, Dauer LT, Fisher DR, Lassmann M, Palm S, Hosono M, Doruff M, Divgi C, Zanzonico P
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Journal Title
Annals of the ICRP
Volume: 48
Pages: 5-95
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Evaluation and Optimization of a New PET Reconstruction Algorithm, Bayesian Penalized Likelihood Reconstruction, for Lung Cancer Assessment According to Lesion Size2019
Author(s)
Otani T, Hosono M, Kanagaki M, Oka S, Fukumoto G, Onishi Y, Matsubara N, Kawabata K, Kimura H
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Journal Title
American Journal of Roentgenology
Volume: 213
Pages: W50-W56
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Three year follow up of a phase II study of radium-223 dichloride in Japanese patients with symptomatic castration-resistant prostate cancer and bone metastases2019
Author(s)
Uemura H, Uemura H, Nagamori S, Wakumoto Y, Kimura G, Kikukawa H, Yokomizo A, Mizokami A, Kosaka T, Masumori N, Kawasaki Y, Yonese J, Nasu Y Fukasawa S, Sugiyama T, Kinuya S, Hosono M, Yamaguchi I, Akagawa T, Matsubara N
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Journal Title
Int J Clin Oncol
Volume: 24
Pages: 557-566
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Examination of actual radiation exposure dose of the patients who performed EUS-guided drainage (EUS-BD/EUS-PD/EUS-CD)2019
Author(s)
Takenaka M, Hayashi S, Nishida T, Hosono M, Yoshikawa T, Ishikawa Rei, Okamoto A, Yamazaki T, Nakai A, Omoto S, Minaga K, Kamata K, Yamao K, Kudo M
Organizer
DDW 2019
Int'l Joint Research
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