2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of an innovative leukemia therapy using alpha-particle-emitting nuclides targeting cancer stem cells

Research Project

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Project/Area Number	20H03626
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research Institution	Fukushima Medical University
Principal Investigator	ZHAO Songji 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80374239)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	池添隆之福島県立医科大学, 医学部, 教授 (80294833) 西嶋剣一福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 講師 (60364254) 高橋和弘福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20370257) 鷲山幸信福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80313675) 杉山暁東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (40562715) 右近直之福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70792985) 織内昇福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40292586) 粟生木美穂福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 助手 (10783227)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	アスタチン-211 / CD82抗原 / アルファ線標的治療 / 白血病幹細胞 / 急性白血病 / 抗hCD82ヒト化キメラmAb / ヒト化白血病モデルマウス
Outline of Final Research Achievements	The prognosis of adult acute myeloid leukemia (AML) remains poor, with long-term survival rates less of than 50%. Chemoresistance is largely responsible for treatment failure and the overall reduced survival in AML. LSCs and AML cells highly express the CD82 antigen, which plays a central role in acquiring resistance to anticancer drugs and adhering to niches. Alpha-particle-emitting radionuclides are very attractive for cancer therapy,because of the high linear energy transfer of α-particles and their small effective path length in tissues. Astatine-211 (211At), emits α-particles with higher energy in a shorter distance than beta-particles. It is ideal for cancer therapy through targeting tumor cells with α-particles by breaking double-strandded DNA while minimizing damage to normal cells. During this research period, we have developed 211At-labeled human-rat chimeric CD82 monoclonal antibody radioimmunotherapy targeting CD82 to eradicate LSCs and AML cells.
Free Research Field	放射線科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	既存の治療のみでは治療抵抗性・再発AMLの治癒は困難な状況下で、白血病幹細胞の根絶を目指す治療法の開発は前例のない研究であり、211At標識抗CD82抗体によるCD82抗原を標的とした治療法の開発は独自性が高い。 α線は従来のβ線と比較してLETが非常に高く、細胞内のDNAの2本鎖を同時に切断する特徴を有するため、細胞周期（冬眠状態）、酸素状態（低酸素）及び遺伝子変異にかかわらず、不逆的な強い殺細胞効果を発揮する。さらに飛程が非常に短いため、211At標識抗CD82抗体を白血病幹細胞に集中させることにより、正常造血幹細胞への副作用を回避しながら高い治療効果が期待される。