加速器中性子で生成した医療用９９Moの実用化に向けた研究

• 研究課題/領域番号: 16K05383
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学 (2019); 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016-2018)
• 研究代表者: 永井 泰樹 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (80028240)
• 研究分担者: 藤田 博喜 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 放射線管理部, 研究副主幹 (20446446) ; 塚田 和明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主席 (30343916) ; 橋本 和幸 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (80414530)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 核医学診断 / 放射性医薬品 / テクネチウム99m / モリブデン99 / 加速器中性子 / 比放射能 / 熱分離 / ミルキング / モリブデナム99 / 加速器 / 高速中性子 / 放射性同位体 / 画像 / 濃縮試料 / 熱分離法 / 原子核物理実験 / 放射線 / 核医学 / 薬学

研究成果の概要

放射性同位体（RI）医薬品利用の医療は早期診断治療を叶える。99mTc医薬品は診断薬薬として多用されている。我が国は99mTcの親核99Mo を全て輸入し製薬化している。99Moの供給体制は長く脆弱であるためその国産化を目指し加速器中性子を用いる99Mo製造法を提案し研究を行った。新製造法では不純物RIの生成量が微量で１台の加速器で日本の99Mo需要の相当量を供給でき治療用RIも製造可能である。製造した99Moから高品質の99mTcを分離・精製することに成功した。本年度は、加速器中性子を試料ごと遮蔽体内に閉じ込めた場合、遮蔽体無しでは製造されないRIが製造されるという価値ある現象を発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射性（RI)医薬品を用い様々な病気の早期診断・治療は重要。99mTcは輸入した99Moから医薬品化し我が国で毎日3000人の診断を実施。99Moの供給不足が頻発、我々は99Mo国産化に向けし加速器製中性子を用いる99Moを製造する方法を提案。本o製造法は、不要RIの生成量が微量、１台の加速器で日本の99Mo需要の相当量を供給、治療用RIも製造可能。我々は99Moから高品質の99mTc分離に成功し、実用化に向け大きな成果を得た。また加速器中性子を試料ごと遮蔽体内に閉じ込めた場合、遮蔽体が無い時には製造されないRIが製造される新現象を発見し医療用RI製造及び実用上重要な結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous Radioisotope Production for 68ZnO Using Polyethylene by Accelerator Neutrons (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsukada Kazuaki、Nagai Yasuki、Hashimoto Shintaro、Minato Futoshi、Kawabata Masako、Hatsukawa Yuichi、Hashimoto Kazuyuki、Watanabe Satoshi、Saeki Hideya、Motoishi Shoji
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 89 号: 3 ページ: 034201-034201
  • DOI: 10.7566/jpsj.89.034201
  • NAID: 40022185676
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recommended nuclear data for medical radioisotope production: diagnostic gamma emitters (2019)
  • 著者名/発表者名: Tarkanyi F. T.、Ignatyuk A. V.、Hermanne A.、Capote R.、Carlson B. V.、Engle J. W.、Kellett M. A.、Kibedi T.、Kim G. N.、Kondev F. G.、Hussain M.、Lebeda O.、Luca A.、Nagai Y.、Naik H.、Nichols A. L.、Nortier F. M.、Suryanarayana S. V.、Takacs S.、Verpelli M.
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 319 号: 2 ページ: 487-531
  • DOI: 10.1007/s10967-018-6142-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Recommended nuclear data for medical radioisotope production: diagnostic positron emitters (2019)
  • 著者名/発表者名: Tarkanyi F. T.、Ignatyuk A. V.、Hermanne A.、Capote R.、Carlson B. V.、Engle J. W.、Kellett M. A.、Kibedi T.、Kim G. N.、Kondev F. G.、Hussain M.、Lebeda O.、Luca A.、Nagai Y.、Naik H.、Nichols A. L.、Nortier F. M.、Suryanarayana S. V.、Takacs S.、Verpelli M.
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 319 号: 2 ページ: 533-666
  • DOI: 10.1007/s10967-018-6380-5
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Reference Cross Sections for Charged-particle Monitor Reactions (2019)
  • 著者名/発表者名: Hermanne A., V. Ignatyuk A., Capote R., V. Carlson B., W. Engle J., A. Kellett M., T. Kib´edi, Kim G., G. Kondev F., Hussain M., Lebeda O., Luca A., 永井 泰樹 , Naik H., L. Nichols A., M. Nortier F., V. Suryanarayana S. , S.Tak´acs, F. T. T´ark´anyi, Verpelli M.
  • 雑誌名: Nuclear Data Sheets 巻: 148 ページ: 338-382
  • DOI: 10.1016/j.nds.2018.02.009
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 塚田 和明 , 永井 泰樹 , 橋本 和幸 , 川端 方子 , 湊 太志 , 佐伯 秀也 , 本石 章司 , 伊藤 正俊 (2018)
  • 著者名/発表者名: 99Mo Yield Using Large Sample Mass of MoO3 for Sustainable Production of 99Mo
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan (JPSJ) 巻: 87 号: 4 ページ: 043201-043201
  • DOI: 10.7566/jpsj.87.043201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement and Estimation of the 99Mo Production Yield by 100Mo(n,2n)99Mo (2017)
  • 著者名/発表者名: Futoshi Minato, Kazuaki Tsukada, Nozomi Sato, Satoshi Watanabe, Hideya Saeki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86, 114803 号: 11 ページ: 114803-114803
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.114803
  • NAID: 210000134596
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quality of 99mTcO4- from 99Mo Produced by 100Mo(n,2n)99Mo (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Nagai, Yuto Nakahara, Masako Kawabata, Yuichi Hatsukawa, Kazuyuki Hashimoto
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 5 ページ: 053202-053202
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.053202
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recovery Efficiency of Enriched 100MoO3 Irradiated by Accelerator Neutrons (2017)
  • 著者名/発表者名: Masako Kawabata, Shoji Motoishi, Hideya Saeki, Kazuyuki Hashimoto, and Yasuki Nagai
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 5 ページ: 053201-053201
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.053201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of 67Cu Produced by 68Zn(n,n'p+d)67Cu to Biodistribution Study in Tumor-Bearing Mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugo, K. Hashimoto, M. Kawabata, H. Saeki, S. Sato, K. Tsukada, and Y. Nagai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 86 号: 2 ページ: 023201-023201
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.023201
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Productions of 99Mo and 67Cu using accelerator neutrons for domestic use (2018)
  • 著者名/発表者名: 永井 泰樹 , 橋本和幸 , 川端方子 , 塚田和明 , 初川雄一 , 須郷由美 , 佐伯秀也 , 本石章司 , 湊太志
  • 学会等名: ヨーロッパ核医学会2018
  • 国際学会
• [学会発表] Production of 99Mo/99mTc and 67Cu for medical use by accelerator neutrons (2018)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹
  • 学会等名: セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Quality control tests of 99Mo/99mTc and 67Cu produced using accelerator neutrons (2018)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹
  • 学会等名: 15th Varenna Conference on Nuclear Reaction Mechanisms
  • 招待講演
• [学会発表] Production of 99Mo/99mTc and 67Cu by Accelerator Neutrons from C(d,n) (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Nagai
  • 学会等名: The 7th Yamada Workshop on RI Science Evolution
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 加速器を利用した放射性医薬品製造の進歩と未来 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹
  • 学会等名: 第５６回日本核医学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-11-03
  • 招待講演
• [学会発表] 日本におけるモリブデン/テクネチウムの安定供給の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹
  • 学会等名: 第44回日本放射線技術学会秋季学術集会
  • 発表場所: さいたま市
  • 年月日: 2016-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] 99mTc derived from 99Mo produced by acceleartor neutrons (2016)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2016
  • 発表場所: サンデイエゴ、アメリカ
  • 年月日: 2016-06-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] FBNews (2019)
  • 著者名/発表者名: 非侵襲医療に向けた革新的アイソトープ製造法
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 株式会社千代田テクノル
• [図書] 核データニュース (2019)
  • 著者名/発表者名: 医療用アイソトープ製造と非侵襲個別化医療
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: 日本原子力学会
• [図書] Isotope News (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井泰樹、塚田和明
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 日本アイソトープ協会
• [図書] 市民のためのがん治療の会 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川端方子、永井泰樹
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 市民のためのがん治療の会
• [備考] プロジェクト「加速器中性子利用ＲＩ生成研究」
  • URL: https://www.qst.go.jp/site/acc-neutron/