電子リニアックを用いた標的アイソトープ治療用核種の製造とその薬剤の薬効評価

• 研究課題/領域番号: 22K20880
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0902:内科学一般およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 張 宰雄 東京大学, アイソトープ総合センター, 助教 (50964764)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 標的アイソトープ治療 / アクチニウム225 / 銅67 / スカンジウム47 / 電子リニアック

研究開始時の研究の概要

標的アイソトープ治療（targeted radionuclide therapy、以下TRTという）は、がん細胞を分子レベルで選択的に治療する新たな療法であり、抵抗性がんの治療法として期待が一段と高まりつつある。しかしながら、TRTに必要なAc-225等の放射性核種の入手が難航しているため、TRT核種製造法の開発が緊要な課題になっている。本研究では、電子リニアックを用いたTRT核種製造法（電子リニアック法）を検討し、そのTRT薬剤の薬効を評価することで電子リニアック法の実用性について総合的に評価する。

研究実績の概要

標的アイソトープ治療（targeted radionuclide therapy、以下TRTという）は、癌細胞を分子レベルで選択的に治療する手法であり、去勢抵抗性前立腺癌等の特定の抵抗性癌の治療法として期待が一段と高まりつつある。しかしながら、TRTに必要なアクチニウム225等の放射性核種の入手が難航しているため、TRT核種製造法の開発が喫緊の課題になっている。本研究では、電子リニアックを用いたTRT核種製造法（電子リニアック法）を検討し、そのTRT薬剤の薬効を評価することで電子リニアック法の実用性について総合的に評価する。
2022年度には、電子リニアック法に最適な電子リニアックの概念設計を行った。具体的には、アクチニウム225、銅67、スカンジウム47といった複数のTRT核種の製造に有用な電子リニアックの仕様を考案し、具体的な設計方法について検討した。
また、電子リニアック法によるアクチニウム225製造に必要なラジウム226を調達するために、環境試料からラジウム226を抽出する実験を実施した。着眼した環境試料の中に十分なラジウム226が含まれていることを確認し、最適な抽出方法を検討している。
なお、今後の電子リニアック法由来アクチニウム225の薬効評価に必要な非臨床試験モデルを確立するために、トリウム232の核破砕反応とトリウム229のアルファ壊変それぞれから由来した2種類のアクチニウム225を入手し、担癌マウスを用いた動物実験を実施した。その実験結果は、2023年度中に英文ジャーナルに投稿する予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ラジウム226の入手に難航しているため、電子リニアック法によるアクチニウム225の製造に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

2022年度に実施したTRT用電子リニアックの概念設計の結果に基づき、ビームダイナミックス解析による基礎設計を実施する。その後、パラメータ解析によるアクチニウム225、銅67、スカンジウム47の製造収率及び放射性核種純度の向上を図る。
続いて、コールド試験・ホット試験によるTRT核種の分離精製技術の最適化を行う。具体的には、市販のDGAレジンカラムとSrレジンカラム等を組み合わせたカラムクロマトグラフィーを用い、アクチニウム225等のTRT核種の分離精製を行う。その後、結合アッセイと小動物実験を通じて、分離精製したTRT核種の実用性を評価する。

研究成果

• [学会発表] Quality control and preclinical evaluation of Ac-225 radiopharmaceuticals prepared using an electron linear accelerator (2022)
  • 著者名/発表者名: Jaewoong Jang
  • 学会等名: IAEA CRP F22075 1st Research Coordination Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Summary and outcomes of IAEA CRP on "New Ways of Producing Mo-99/Tc-99m and Tc-99m Generators" (2022)
  • 著者名/発表者名: A. Korde, M. de Jong, X. Gao, S. Chattopadhyay, M. Marlina, H. Khalafi, J. Jang, M. Asif, P. A. Mendoza Hidalgo, P. Kozminski, I. Cieszykowska, D. Niculae, J. R. Zeevaart, M. Dykyi, S. Chemerisov, A. Jalilian, V. Starovoitova, J. A. Osso Jr., C. Horak, and M. Denecke
  • 学会等名: 2022 Mo-99 Topical Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 電子線形加速器・活性炭法を用いた[99mTc]NaTcO4の製造とその薬効評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 張宰雄、熊倉嘉貴、蓼沼克嘉、尾関温子、和田洋一郎、秋光信佳、津口明、菊永英寿、桧垣正吾、上坂充
  • 学会等名: 日本放射化学会第66回討論会(2022)