小型加速器中性子線源による病院内BNCT治療のための基礎的・臨床的研究

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02909
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松村 明 筑波大学, 医学医療系, 客員教授 (90241819)
• 研究分担者: 熊田 博明 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913) ; 中井 啓 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436284) ; 鶴淵 隆夫 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70778901)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 病院併設型小型加速器中性子源 / 中性子捕捉療法 / 悪性脳腫瘍

研究実績の概要

本学が開発した病院内併設可能型BNCT用加速器中性子源iBNCT001を用いて、非臨床試験を実施した。全身毒性試験をGood laboratory practice(GLP)基準準拠で、マウスの皮下にホウ素化合物を1回投与後、頭部に1回照射を行い、90日後の各組織への毒性を評価した。また、ホウ素化合物とiBNCT001併用による有効性、生物学的効果比および漏洩被曝線量による影響を細胞および単眼マウスを用いて信頼性基準に準拠して評価した。いづれも基準を満たしていた。
また、治験実施に必要となる患者の位置合わせ装置として、複数のレーザー光を組み合わせた装置を開発し、照射室内に設置した。この装置は、治療計画装置（開発コード：ツクバプラン）と連動し、計画された照射位置に患者を導くことができる。今後の予定として、2023年6月～7月に治験前非臨床試験の充足性をPMDA対面助言にて評価し、2023年中の治験開始を目指す予定である。
一方、１）新規ホウ素含有α-d-マンノピラノシドMMT1242、２）元素状ホウ素ナノ粒子eBNPを開発し、細胞内取り込み試験、照射実験を施行した。１）MMT1242は、in vitroでは高い取り込みと幅広い細胞内分布を示し、BSHやBPAと比較して腫瘍保持時間が長く、in vivoでは腫瘍と正常組織の蓄積比が適切で低毒性を示した。マウス皮下腫瘍モデルでの中性子照射試験では、照射24時間前MMT1242を投与で、有意な腫瘍抑制効果がみられた。２）元素状ホウ素微粒子のカスケード超音波分散・破壊により合成し、ヒドロキシエチルセルロース（HEC）で安定化した元素状ホウ素ナノ粒子（eBNP）を開発した。eBNPは、水性媒体中で安定性を示し、U251、U87、T98G細胞に対して明らかな毒性がなく、細胞照射実験で上記の腫瘍細胞株のコロニー形成能を有意に低下させた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Boron Neutron Capture Therapy for Recurrent Glioblastoma Multiforme: Imaging Evaluation of a Case With Long-Term Local Control and Survival (2023)
  • 著者名/発表者名: S Shimizu, K Nakai, Y Li, M Mizumoto, H Kumada, E Ishikawa, T Yamamoto, A Matsumura, H Sakurai
  • 雑誌名: Cureus 巻: 15 ページ: 1-7
  • DOI: 10.7759/cureus.33898
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initiatives Toward Clinical Boron Neutron Capture Therapy in Japan. (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsumura A, Asano T, Hirose K, Igaki H, Kawabata S, Kumada H
  • 雑誌名: Cancer biotherapy & radiopharmaceuticals 巻: 38 ページ: 201-207
  • DOI: 10.1089/cbr.2022.0056.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymer-Stabilized Elemental Boron Nanoparticles for Boron Neutron Capture Therapy: Initial Irradiation Experiments. (2022)
  • 著者名/発表者名: A Zaboronok, P Khaptakhanova, S Uspenskii, R Bekarevich, L Mechetina, O Volkova, BJ Mathis, V Kanygin, E Ishikawa, A Kasatova, D Kasatov, I Shchudlo, T Sycheva, S Taskaev, A Matsumura
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 14 ページ: 761-761
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics14040761
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Commisioning Status of the iBNCT Accelerator (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Fang Z, Fukuda MK, Fukui Y, Futatsukawa K, Ikegami K, Kobayashi H, Kubota C, Kurihara T, Miura T, Miyajima T, Naito F, Nanmo K, Obina T, Shibata T, Sugimura T, Takagi A, Kumada H, Matsumoto Y, Tanaka Su, Nagura N, Ohba T, Oguri H, Toyoshima T
  • 雑誌名: Journals of Accelerator Conferences Website 巻: - ページ: 164-166
  • DOI: 10.18429/JACoW-LINAC2022-MOPOGE09
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Current development status of iBNCT001, demonstrator of a LINAC-based neutron source for BNCT (2022)
  • 著者名/発表者名: Kumada H, Li Y, Yasuoka K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Matsumoto Y, Matsumura A, Sakurai H, Sakae T
  • 雑誌名: Journal of Neutron Research 巻: 24 ページ: 347-358
  • DOI: 10.3233/JNR-220029
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Boron Lipid to Modify Liposomal Surfaces for Boron Neutron Capture Therapy. (2021)
  • 著者名/発表者名: M Shirakawa, A Zaboronok, K Nakai, Y Sato, S Kayaki, T Sakai, T Tsurubuchi, F Yoshida, T Nishiyama, M Suzuki, H Tomida, A Matsumura
  • 雑誌名: Cells 巻: 10 ページ: 3421-3421
  • DOI: 10.3390/cells10123421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold Nanoparticles Permit In Situ Absorbed Dose Evaluation in Boron Neutron Capture Therapy for Malignant Tumors. (2021)
  • 著者名/発表者名: A Zaboronok, S Taskaev, O Volkova, L Mechetina, A Kasatova, T Sycheva, K Nakai, D Kasatov, A Makarov, I Kolesnikov, I Shchudlo, T Bykov, E Sokolova, AKoshkarev, V Kanygin, A Kichigin, BJ Mathis, E Ishikawa, A Matsumura
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 13 ページ: 1490-1490
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics13091490
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Optimization of preparation methods for high loading content and high encapsulation efficiency of BSH into liposomes. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa M, Nakai K, Sato Y, Nakamura S, Harada M, Ishihara K, Yoshida F, Matsumura A
  • 雑誌名: Appl Radiat Isot. 巻: 169 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.apradiso.2020.109260.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）. (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村明，中井啓
  • 雑誌名: SRL宝函 巻: 41 ページ: 31-39
• [学会発表] ホウ素中性子捕捉療法のためのBPAを構成成分とするイオン液体の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 河本紗季、河上清香、坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、熊田博明、榮武二、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実、白川真
  • 学会等名: 日本薬学会第143年会
• [学会発表] 加速器BNCT装置(iBNCT001)による非臨床試験～試験体制と結果について～ (2023)
  • 著者名/発表者名: 松本弘貴
  • 学会等名: 第14回Quantum Medicine研究会
• [学会発表] フェニルボロン酸含有超高分子を用いた新規ホウ素製剤の有効性評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 竹内春, 菅原裕, 東大志, 伊藤帆夏, 本山敬一, 松本孔貴
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2022
• [学会発表] イオン液体を溶媒としたBoronopheniyalanine製剤のin vitro および in vivo 評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、河上清香、佐藤雄己、亀川展幸、竹内亮太、堀均、Zaboronok Alexander、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、白川真
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] 第５のがん治療法～ホウ素中性子捕捉療法～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 白川真
  • 学会等名: 第13回川崎医科大学学術集会
• [学会発表] BPAを構成成としたイオン液体のin vitroおよびin vivo評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、Alexander Zaboronok、鶴淵隆夫、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実、白川真
  • 学会等名: 第18回日本中性子捕捉療法学会
• [学会発表] 新たながん治療法を追いかけて～ホウ素中性子捕捉療法の現状と今後の展開～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 白川 真
  • 学会等名: 第61回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] イオン液体の難溶性ホウ素薬剤への応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 白川真、坂居知憲、寺田莉子、河本紗季、佐藤雄己、ザボロノク・アレクサンドル、松村明、亀川展幸、竹内亮太、堀均、鈴木実
  • 学会等名: 第 12 回イオン液体討論会
• [学会発表] BPA を構成成分としたイオン液体の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 白川真, 河本紗季, 河上清香, 坂居知憲, 佐藤雄己, Alexander Z, 鶴淵隆夫, 中井啓, 熊田博明, 榮武二, 松村明, 亀川展幸, 竹内亮太, 堀均, 鈴木実
  • 学会等名: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] 筑波大学における BNCT 臨床研究今昔 （いまむかし） (2022)
  • 著者名/発表者名: 中井啓, 熊田博明, 松本孔貴, 松村明, 櫻井英幸
  • 学会等名: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] BPA を構成成分としたイオン液体の in vitro および in vivo 評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂居知憲, 寺田莉子, 鮫島未森, 佐藤雄己, Alexander Z, 鶴淵隆夫, 中井啓, 熊田博明, 榮武二, 松 村明, ⻲川展幸, 竹内亮太, 堀均, 鈴木実, 白川真
  • 学会等名: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] 小型 OSL 線量計「nanoDot」を用いた BNCT における γ線測定の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 橋爪拓弥, 水下美穂子, 熊田博明, 関口寛, 中井啓
  • 学会等名: 第 18 回日本 中性子捕捉療法学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Response of Normal Tissue to reactor based BNCT (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakai K, Kumada H, Aihara T, Matsumura A, Sakurai H
  • 学会等名: 2nd International Congress of ASIAN ONCOLOGY SOCIETY
  • 国際学会
• [学会発表] 粒子線治療としての BNCT のこれから (2022)
  • 著者名/発表者名: 熊田博明, 中井啓
  • 学会等名: 日本量子医科学会 第 2 回学術大会
• [学会発表] 基調講演１ (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 中井啓
  • 学会等名: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大 会
  • 招待講演
• [学会発表] Convection Enhanced Delivery を用いるホウ素薬剤の送達と脳腫瘍に対する中性子捕捉療法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 川端信司, 辻野晃平, 柏木秀基, 福尾祐介, 平松亮, 中井啓, 西村開, 中村浩之, 鰐渕昌彦
  • 学会等名: 第 18 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] Progress on Non-clinical Trials Using a Newly Developed Accelerator Neutron Source at the Unive rsity of Tsukuba (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakai K
  • 学会等名: NCI Workshop on Neutron Capture Therapy for Cancer
  • 国際学会
• [学会発表] がん選択的ホウ素中性子捕捉療法を企図した超分子ホウ素薬剤の構築 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松本孔貴
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会2022年度九州ブロック
• [学会発表] 中性子ビーム特性ガイドライン策定委員介、生物WGからの活動報告 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 松本孔貴, 益谷美都子
  • 学会等名: 第10回BNCT講習会
• [学会発表] BNCT加速器の現状報告2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: 杉村高志, 池上清, 帯名崇, 久保田親, 栗原俊一, 小林仁, 佐藤将春, 柴田崇統, 高木昭, 内藤富士雄, 南茂, 今朝雄, 方志高, 福井佑治, 福田将史, 二ツ川健太, 三浦太一, 宮島司, 熊田博明, 田中進, 松本孔貴, 大場俊幸, 名倉信明, 豊島寿一, 小栗英知
  • 学会等名: 第19回日本加速器学会年会
• [学会発表] Commissioning status of the iBNCT accelerator (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Fang Z, Fukuda MK, Fukui Y, Futatsukawa K, Ikegami K, Kobayashi H, Kubota C, Kurihara T, Miura T, Miyajima T, Naito F, Nanmo K, Obina T, Shibata T, Sugimura T, Takagi A, Kumada H, Matsumoto Y, Tanaka Su, Nagura N, Ohba T, Oguri H, Toyoshima T
  • 学会等名: LINAC 2022 conference
  • 国際学会
• [学会発表] Current development status of the linac-based BNCT device of the iBNCT Tsukuba Project (2022)
  • 著者名/発表者名: Kumada H
  • 学会等名: International Conference on Accelerators for Research and Sustainable Development
  • 国際学会
• [学会発表] Status of Boron Neutron Capture Therapy in Japan. Boron Neutron Capture Therapy (Part I)-Current and Future Clinical Aspects. (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsumura A
  • 学会等名: Educational Webinar Lecture. Sponsored by Cosylab (Slovenia)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinical Experience of BNCT in glioblastoma and current BNCT accelerator project in Tsukuba. (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsumura A
  • 学会等名: First Russian BNCT Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] initiatives towards Clinical BNCT in Japan, Introduction (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsumura A
  • 学会等名: NCI Workshop on Neutron Capture Therapy for Cancer
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 新規水溶性溶媒「イオン液体」を用いたBPA製剤としてのin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂居知憲、寺田莉子、佐藤雄己、鮫島未森、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、Zaboronok Alexander、熊田博明、榮武二、鈴木実、堀均、松村明、白川真
  • 学会等名: 第17回日本中性子捕捉療法学会
• [学会発表] Evaluation of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2021)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa M, Sato Y, Sakai T, Terada R, Sameshima M, Kamegawa N, Takeuchi R, Nakai K, Zaboronok A, Tsurubuchi T, Yoshida F, Kumada H, Sakae T, Suzuki M, Hori H and Matsumura A
  • 学会等名: 19th International Congress of Neutron Capture Therapy (ICNCT-19)
  • 国際学会
• [学会発表] 難溶性ホウ素化合物BPAに対する新規溶媒であるイオン液体のin vitroおよびin vivo評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂居知憲、寺田莉子、鮫島未森、佐藤雄己、Zaboronok Alexander、河上清香、亀川展幸、竹内亮太、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、堀均、白川真
  • 学会等名: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)のための新規薬剤の合成と評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 白川真、佐藤雄己、重永章、中井啓、熊田博明、榮武二、松村明、鈴木実、竹内亮太、堀均
  • 学会等名: 第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
• [学会発表] 当院頭頚部カンファレンスにおける BNCT 一般化に向けた取り組み (2021)
  • 著者名/発表者名: 中井啓, 熊田博明, 松本孔貴, 中村雅俊, 馬場敬一郎, 清水翔星, 斎藤高, 松本信, 中山雅博, 福澤智, 内田文彦, 山縣憲司, 櫻井英幸
  • 学会等名: 第 17 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] つくばグループの直線型加速器ベース BNCT 照射装置・実証機 iBNCT001 の ビーム特性測定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 熊田博明, 李宜諾, 田中進, 中井啓, 松本孔貴, 高田健太, 内藤富士雄, 栗原俊一, 杉村高志, 佐藤将春, 松村明, 櫻井英幸, 榮武二. つくばグループの直線型加速器ベース BNCT 照射装置・実証機 iBNCT001 の ビーム特性測定
  • 学会等名: 第 17 回日本中性子捕捉療法学会学術大会
• [学会発表] Current Beam Performance of iBNCT001, the demonstrator of a linac-based BNCT device in University of Tsukuba (2021)
  • 著者名/発表者名: Kumada H, Li Y, Tanaka S, Matsumoto Y, Takada K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Nakai K, Matsumura A, Sakurai H, Sakae T
  • 学会等名: 19th International Congress on Neutron Capture Therapy
  • 国際学会
• [学会発表] Towards clinical trial of iBNCT project (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsumura A, Kumada H, Li Y, Tanaka S, Matsumoto Y, Nakai K, Sakae T, Hashimoto K, Naito F, Kurihara T, Sugimura T, Sato M, Kamiya Y, Sakurai H
  • 学会等名: 19th International Congress of Neutron Capture Therapy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evaluation of novel boron cluster conjugated PEG derivative for BNCT (2021)
  • 著者名/発表者名: Shirakawa M, Sato Y, Sakai T, Terada R, Sameshima M, Kamegawa N, Takeuchi R, Nakai K, Zaboronok A, Tsurubuchi T, Yoshida F, Kumada H, Sakae T, Suzuki M, Hori H, Matsumura A
  • 学会等名: 19th International Congress on Neutron Capture Therapy
  • 国際学会
• [学会発表] Acute sklin reaction of BNCT (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakai K, Aihara T, Yamamoto T, Kumada H, Matsumoto Y, Sakurai H, Matsumura
  • 学会等名: PTCOG59 (59th Annual Conference of the Particle Therapy Co- Operative Group)
  • 国際学会
• [学会発表] Application and follow up for BNCT in four patients with recurrent Head and Neck Cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Nakai K, Baba K, Saito T, Okawa A, Nakayama M, Ohnishi K, Yamagata K, Mizumoto M, Okumura T, Sakurai H
  • 学会等名: PTCOG59 (59th Annual Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group)
  • 国際学会
• [学会発表] 脳神経外科における最新放射線治療、（教育講演） (2021)
  • 著者名/発表者名: 松村明
  • 学会等名: 第24回日本臨床脳神経外科学会
  • 招待講演