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標的アルファ線治療におけるプレターゲティング法の最適化と複数がん種への適応

研究課題

研究課題/領域番号 20H03627
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

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)

研究分担者 高橋 和弘  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (20370257)
杉山 暁  東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (40562715)
山下 雄史  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (50615622)
右近 直之  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70792985)
横山 明彦  金沢大学, 物質化学系, 教授 (80230655)
趙 松吉  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80374239)
巽 俊文  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特別研究員 (80868232)
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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードプレターゲティング / アスタチン / アイソトープ治療 / α線 / ビオチン / アビジン / アスタチン-211 / ドジメトリー
研究開始時の研究の概要

再発や転移を伴い体内に広がった進行がんに対する副作用の少ない治療薬開発は、がん研究における最大の目標である。本研究では、改変ビオチンと低免疫原性ストレプトアビジン変異体融合一本鎖抗体にアルファ線を放出するアイソトープを標識し、プレターゲティング法における薬物動態支配因子の抽出とその制御を行う。そしてその結果として、高い腫瘍対正常組織線量比を達成し、複数種のがんへ適応することを目指す。

研究成果の概要

再発や転移を伴い体内に広がった進行がんに対する副作用の少ない治療薬開発のために、本研究では、改変ビオチン(Psyche-BR(-PEG2))と低免疫原性ストレプトアビジン変異体(Cupid)融合一本鎖抗体のプレターゲティング法における薬物動態支配因子の抽出を行った。Psyche-BRに異なる分子量のポリエチレングリコール(PEG)を組み込んだ化合物は、PEGの分子量の増加に伴い血中クリアランスが促進した。また分子動力学シミュレーションと結晶構造解析によるCupid-Psyche-BR複合体の評価では、Psyche-BRのリンカーの長さを調整することで不安定な結合を解消できる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、がん治療に於いて最も苦慮する副作用を最小化しつつ腫瘍への放射線照射量を最大化するための放射性医薬品の体内動態の最適化を研究対象として実験を進めてきた。プレターゲティング法は放射性薬剤が血流を介して体内をめぐる際に、効率的にがん細胞に結合し、直接的に放射線を照射してがんを治療する手法であるが最適化はなされていない。本研究によって、プレターゲティング法で用いる放射性薬剤の構造が最適化の重要な因子であることが明らかになった。さらにX線構造解析やモデル計算により、新しい化合物の形が示された。これらの結果から、今後より安全で効果的な薬剤を開発することで、多くのがん患者を治療できることが示された。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a phoswich detector composed of ZnS(Ag) and YAP(Ce) for astatine-211 imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Seiichi、Ukon Naoyuki、Washiyama Kohshin、Hasegawa Koki、Kamada Kei、Yoshino Masao、Yoshikawa Akira
    • 雑誌名

      Radiation Measurements

      巻: 153 ページ: 106734-106734

    • DOI

      10.1016/j.radmeas.2022.106734

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 68Ga- and 211At-Labeled RGD Peptides for Radiotheranostics with Multiradionuclides2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa K, Echigo H, Mishiro K, Hirata S, Washiyama K, Kitamura Y, Takahashi K, Shiba K, Kinuya S.
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 18(9) 号: 9 ページ: 3553-3562

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.1c00460

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production and Supply of α-Particle-Emitting Radionuclides for Targeted α-Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Radchenko V, Morgenstern A, Jalilian AR, Ramogida CF, Cutler C, Duchemin C, Hoehr C, Haddad F, Bruchertseifer F, Gausemel H, Yang H, Osso JA, Washiyama K, Czerwinski K, Leufgen K, Pruszynski M, Valzdorf O, Causey P, Schaffer P, Perron R, Maxim S, Wilbur DS, Stora T, Li Y.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Medicine

      巻: 62(11) 号: 11 ページ: 1495-1503

    • DOI

      10.2967/jnumed.120.261016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adsorption temperature of volatile astatine species formed via dry distillation in a glass tube2021

    • 著者名/発表者名
      Nishinaka Ichiro、Washiyama Kohshin、Hashimoto Kazuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 329 号: 3 ページ: 1459-1465

    • DOI

      10.1007/s10967-021-07879-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 標的アイソトープ治療(TRT)に有用なアルファ放射体の現状2020

    • 著者名/発表者名
      鷲山幸信
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 35 号: 2 ページ: 102-113

    • DOI

      10.2745/dds.35.102

    • NAID

      130007864108

    • ISSN
      0913-5006, 1881-2732
    • 年月日
      2020-03-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human dosimetry of free 211At and meta-[211At]astatobenzylguanidine (211At-MABG) estimated using preclinical biodistribution from normal mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ukon Naoyuki、Zhao Songji、Washiyama Kohshin、Oriuchi Noboru、Tan Chengbo、Shimoyama Saki、Aoki Miho、Kubo Hitoshi、Takahashi Kazuhiro、Ito Hiroshi
    • 雑誌名

      EJNMMI Physics

      巻: 7 号: 1 ページ: 58-58

    • DOI

      10.1186/s40658-020-00326-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Pretargeted alpha radioimmunotherapy for the treatment of gastric cancer using low-immunogenic mutated streptavidin and 211At labeled modified bis-iminobiotin2023

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Toshifumi Tatsumi, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Miho Aoki, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      12th International Symposium on Targeted Alpha Therapy
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and evaluation of 211At-labeled bis-iminobiotin for pretargeted alpha radioimmunotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Toshifumi Tatsumi, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Miho Aoki, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      2022 SNMMI Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of an 211At labelled bis-iminobiotin derivativewith enhanced plasma stability2022

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Toshifumi Tatsumi, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Miho Aoki, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      2022 JSNM Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 核医学とその基礎としての放射化学の重要性~α放射体との対話を通じて~2022

    • 著者名/発表者名
      鷲山幸信
    • 学会等名
      日本放射化学会第66回討論会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] R&D Status of Astatine-211 in Japan and at Fukushima Medical University2022

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama
    • 学会等名
      66th IAEA General Conference Side Event
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新規イメージング技術を用いたα線放出核種の組織内局所線量評価の基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      右近 直之, 鷲山 幸信, 趙 松吉, 織内 昇, 西嶋 剣一, 城寳 大輝, 下山 彩希, 高橋 和弘, 伊藤 浩
    • 学会等名
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Targeted delivery of 211At with low immunogenic mutant streptavidin-bisiminobiotin pre-targeting system2021

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Tatsumi, Kenzo Yamatsugu, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Miho Aoki, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Chengbo Tan, Fengying Gao, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Kazuhiro Takahashi, Motomu Kanai, Tatsuhiko Kodama, Kohshin Washiyama
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a pre-targeting strategy of low-immunogenic mutated streptavidin with 211At labeled modified biotin for advanced cancer treatment2020

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Toshifumi Tatsumi, Miho Aoki, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Chengbo Tan, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      SNMMI 2020 Annual Meeting - Virtual Edition
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] α放射体211At標識イミノビオチンの作成と安定性評価2020

    • 著者名/発表者名
      鷲山幸信、粟生木美穂、巽俊文、山次健三、杉山暁、西嶋剣一、城寶大輝、高峰英、趙松吉、金井求、児玉龍彦、高橋和弘
    • 学会等名
      日本放射化学会第64回討論会(2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 加速器製造アルファ放射体を用いたアイソトープ治療への取り組み2020

    • 著者名/発表者名
      鷲山幸信
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] α放射体211Atを用いたプレターゲティング法による進行がんの治療2020

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Akira Sugiyama, Kenzo Yamatsugu, Songji Zhao, Toshifumi Tatsumi, Miho Aoki, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Ken-ichi Nishijima, Chengbo Tan, Taiki Joho, Fengying Gao, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Search for the optimal bis-iminobiotin for the pretargeting strategy using a mutated low immunogenic streptavidin2020

    • 著者名/発表者名
      K. Washiyama, T. Tatsumi, S. Zhao, A. Sugiyama, M. Aoki, K. Yamatsugu, N. Ukon, K. Nishijima, S. Shimoyama, C. Tan, T. Joho, N. Oriuchi, M. Kanai, K. Takahashi, T. Kodama
    • 学会等名
      33th Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biodistribution and dosimetry studies for the optimization of pre-targeted radionuclide therapy using 211At-labeled modified biotin2020

    • 著者名/発表者名
      Kohshin Washiyama, Akira Sugiyama, Songji Zhao, Toshifumi Tatsumi, Miho Aoki, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Saki Shimoyama, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Motomu Kanai, Kazuhiro Takahashi, Tatsuhiko Kodama
    • 学会等名
      33th Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of therapeutic effect of the targeted alpha therapy using Cupid-211At-labeled Psyche-B pretargeting system in a human gastric cancer cell xenograft2020

    • 著者名/発表者名
      Songji Zhao, Akira Sugiyama, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Toshifumi Tatsumi, Miho Aoki, Fengying Gao, Kenzo Yamatsugu, Ken-ichi Nishijima, Taiki Joho, Noboru Oriuchi, Kazuhiro Takahashi, Motomu Kanai, Tatsuhiko Kodama, Kohshin Washiyama
    • 学会等名
      33th Annual Congress of the European Association of Nuclear Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進行がん治療を指向した低免疫原性ストレプトアビジン変異体と 211At標識イミノビオチンを用いるプレターゲティングシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      巽俊文, 山次健三, 清水洋平, 杉山暁, 趙松吉, 粟生木美穂, 西嶋剣一, 右近直之, 高橋和弘, 児玉龍彦, 鷲山幸信, 金井求
    • 学会等名
      反応と合成の進歩2020特別企画シンポジウム|
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低免疫原性を持つストレプトアビジンとRI標識イミノビオチンを用いたプ レターゲティング法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      杉山暁、山次健三、巽俊文、鷲山幸信、金井求、児玉龍彦、清水洋平、溝端栄一、井上豪
    • 学会等名
      第60回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イミノビオチン誘導体の合成とアスタチン標識の検討2020

    • 著者名/発表者名
      粟生木美穂, 巽俊文, 西嶋剣一, 山次健三, 城寶大輝, 趙松吉, 杉山暁, 児玉龍彦, 高橋和弘, 金井求, 鷲山幸信
    • 学会等名
      第60回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プレターゲティングへの応用を目指した211At標識改変イミノビオチンの体内分布測定2020

    • 著者名/発表者名
      鷲山幸信, 巽俊文, 杉山暁, 粟生木美穂, 譚成博, 下山彩希, 山次健三, 金井求, 児玉龍彦, 趙松吉, 高橋和弘
    • 学会等名
      第60回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 211At標識イミノビオチンを用いたプリターゲティング法の最適化 投与間隔による薬物動態評価2020

    • 著者名/発表者名
      右近直之, 鷲山幸信, 杉山暁, 巽俊文, 山次健三, 下山彩希, 織内昇, 金井求, 児玉龍彦, 高橋和弘, 趙松吉
    • 学会等名
      第60回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 進行癌におけるCupidと211At標識Psyche-Bを用いたプレターゲティング法の治療効果評価2020

    • 著者名/発表者名
      趙松吉, 右近直之, 織内昇, 高峰英, 下山彩希, 高橋和弘, 巽俊文, 山次健三, 金井求, 杉山暁, 児玉龍彦
    • 学会等名
      第60回日本核医学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 福島復興知学講義2021

    • 著者名/発表者名
      秋光 信佳、溝口 勝
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130520300
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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