Investigation regarding the progress of therapeutic effect of BNCT using folate receptor-targeted boron compound which be administered by convection enhanced delivery

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09399
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 平松 亮 大阪医科大学, 医学部, 講師 (40609707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鰐渕 昌彦 大阪医科大学, 医学部, 教授 (30343388) ; 中村 浩之 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30274434) ; 川端 信司 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (20340549) ; 古瀬 元雅 大阪医科大学, 医学部, 准教授 (70340560) ; 野々口 直助 大阪医科大学, 医学部, 講師 (70388263)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 葉酸受容体標的ホウ素化合物 / ホウ素中性子捕捉療法 / 悪性神経膠腫 / CED法

Outline of Annual Research Achievements

ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）は腫瘍細胞のみを選択的に破壊することが可能な粒子線治療で、その原理は腫瘍細胞にホウ素‐10 (boron-10, 10B)化合物を取り込ませ、そこにほぼ無害である中性子を照射することにより、高線エネルギー付与のα粒子が腫瘍細胞ひとつ分に相当する飛程約10ミクロンに放出されることで腫瘍細胞のみを破壊するところにある。現在までに臨床BNCTに用いられてきたホウ素化合物（BPA, BSH）では、ある程度の治療効果が示せてはいるが、未だ不十分である。
そこで本研究では、腫瘍選択的粒子線治療であるBNCTのさらなる治療成績向上を目指し、理想的な新規ホウ素化合物として開発した葉酸受容体（Folate Receptor;FR）標的ホウ素化合物（pteroyl closo-dodecaborate conjugate（PBC））を試作した。悪性神経膠腫にFRが高発現していることは報告されている。また葉酸（Folic Acid;FA）は治療薬への結合の容易さや、FRへの高い親和性により、腫瘍細胞へ選択的に取り込ませるための最適な標的リガンドとして期待されている。そこでこのPBCがBNCTの最適なホウ素化合物となり得るのかを検討するために、まずは従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）との細胞内ホウ素取り込み量比較試験を行った。
結果としてはBPAが最も高い細胞内ホウ素取り込み量を示し、PBCはBPAよりも低いもののBSHよりも有意に高い細胞内ホウ素取り込み量を認めた。この結果を踏まえ、Convection Enhanced Delivery(CED）法にてPBCを投与したin vivo biodistributionのパイロット研究を行いTumor / Normal brainが10.0と非常にコントラストの高い腫瘍内ホウ素取り込み量を認めた

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和2年度の予定予算の一部分は、FR標的ホウ素化合物と従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）を用いたin vivo biodistribution比較実験を行う予定であったが、薬剤生合成に若干の遅れを生じた。すでに研究分担者である東京工業大学の中村教授と連絡を密にとり有望視される新規FR標的ホウ素化合物も含めた生合成がすすめられており、令和3年度に使用を予定し準備が整っている

Strategy for Future Research Activity

従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）との細胞内ホウ素取り込み量比較試験より有望視されたPBCを、今後は研究計画通り脳腫瘍モデルラットを用いin vivo studyを行っていく。具体的に、まずはすでにパイロット研究として行ったin vivo biodistribution実験を、従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）と比較して行う。この間も研究分担者である東京工業大学の中村教授と連絡を取り合い、さらに有望視される新規FR標的ホウ素化合物の開発も同時に行っていく。さらに本研究では薬剤送達システムとしてConvection Enhanced Delivery (CED）法を用い脳腫瘍治療での弊害となっているBBBの問題を克服することで、治療効果のさらなる上乗せ効果に関しても検討する予定であり、最終的にはin vivo中性子照射実験まで行い従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）との生存期間の観察と病理学検討を加える予定でいる

Causes of Carryover

令和2年度の予定予算の一部分は、FR標的ホウ素化合物と従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）を用いたin vivo biodistribution比較実験に使用予定であったが、薬剤生合成に若干の遅れを生じたため、令和3年度に使用が生じた。使用内容としては、令和2年度に計画していたFR標的ホウ素化合物と従来使用されてきたホウ素化合物（BPA, BSH）を用いたin vivo biodistribution比較実験を行い、これをもとに今後in vivo中性子照射実験へつなげていく予定である