がん治療用アスタチン211の連続製造を可能にする液体金属Bi標的システムの完成

• 研究課題/領域番号: 18H03716
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
• 研究代表者: 石岡 典子 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 放射線生物応用研究部, 部長 (30354963)
• 研究分担者: 渡辺 茂樹 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 放射線生物応用研究部, 主幹研究員 (10450305) ; 古川 智弘 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター, 部長 (60421765) ; 高井 俊秀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター, 技術副主幹 (30742473) ; 大久保 成彰 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 原子力基礎工学研究センター, 主任研究員 (60391330) ; 近藤 浩夫 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉材料研究開発部, 主幹研究員(定常) (40403159)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円); 2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2020年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2019年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: アスタチン-211 / 液体金属標的 / アルファ線 / がん / 連続製造 / 核医学治療 / アスタチン / アルファ / 治療 / 液体金属 / 製造 / がん治療 / ビスマス / RI製造

研究成果の概要

アスタチン-211（211At）は、α線放出核種であり、体内に投与する次世代のがん治療薬として期待が高い。211Atの大量製造には、209Bi(α,2n)211At反応の利用が必須であるが、標的であるBiが低融点のため、高電流照射時に溶融し、製造量に限界があった。本研究では、液体Bi標的による新規照射システムの原理実証を目的とした。結果として、先行研究で製作し、定常照射を達成している液体Bi標的容器に連動した分離・貯蔵サブユニットの製作及び照射試験を実施し、211Atの連続製造を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん治療用α核種、アスタチン-211（211At）は、体内に投与するがん治療薬として期待されているが、複数施設に供給可能な大規模な製造技術は未だ実現されていない。211Atの大規模製造技術は、ラボレベルと全く方法が異なるため、従来の常識に囚われていては実現することは出来ない。それに対し、研究代表者らは、異分野である高速炉・核融合等で開発が進んでいる液体金属標的化技術に目を向け、それを医療用放射性同位体（RI）の製造分野へと展開することで、Bi中に核反応生成される211Atを、照射が続く限り連続的に取り出すことが可能な製造法という、新たな方法論を導き出した。