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2019 年度 実施状況報告書

膵がん細胞を特異的に認識する放射性ナノ金属薬剤の合成および評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K07281
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

破入 正行  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 研究員(任常) (80435552)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード放射性金属核種 / PET / PET核種 / 標識反応
研究実績の概要

本研究は、ナノ粒子系中に効率よく放射性核種で標識した後、生体中低分子または生体高分子を導入する方法を見いだす。今後の放射性ナノ薬剤の分子設計に役立つことを目的する。
今年度も主に放射性ナノ粒子の調製を試みた。ジルコニウム-89および銅-64は当研究所で製造したものを用いた。ジルコニウム-89のシュウ酸水溶液、炭酸水素ナトリウムで中和したジルコニウム-89水溶液を調製した。またシュウ酸を除去するためにQMAカートリッジに吸着後、リン酸カリウム緩衝液(pH7.2)で抽出したジルコニウム-89も調製した。コールド体として三種類のジルコニウム塩とを用いてジルコニウム-89含有ナノ粒子の作成を試みた。分散液として、ネオデカン酸ナトリウム水溶液 (5mM)コールド試薬濃度 (1mM-10mM)、溶媒 (イソプロパノール、n-ブタノール、DMF)と温度 (120℃-150℃)で行ったが導入量は1%未満であった。銅-64ナノ粒子は前年度検討した方法を用いて調製を行い、末端にアミノ基またはチオール基をもつ平均分子量5000のPEGで修飾を試みた。水溶液中にそれぞれ混合し後、超音波で分散した。分散液を室温で静置または100℃で1時間反応を試みた。混合時は透明だったが、沈殿が生じていた。超音波で再分散、またエタノールを添加しで超音波で再分散したものの、透明な溶液にはならなかった。また反応混合物をゲル濾過HPLCで確認したところ、未反応物が30%程度残留していることも確認した。次に放射性ナノ薬剤に導入する環状ペプチドとしてisoDGRの生体内挙動を調べるために、c(-phg-isoDGRk)のリジン側鎖にDOTAを導入した後、銅-64で標識を行った。放射科学的収率および放射化学純度は99%以上であった。B16B10癌細胞を播種したマウスに投与し、PET撮像を行った。その結果、癌細胞に集積するものの速やかに腎に排出することがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ジルコニウム-89を用いたナノ粒子の調製について、考えていた以上に導入が困難であった。また銅-64ナノ粒子の表面修飾も予想されていた挙動と大きく異なっていたため、研究の進展に遅れが生じたため。

今後の研究の推進方策

ジルコニウム-89を用いたナノ粒子の調製について、考えていた以上に導入が困難であったため、銅-64を用いたナノ粒子の調製をさらに検討する。銅-64ナノ粒子の表面修飾はPEG以外の高分子を導入検討する。特にポリビニルアルコール、ポリアクリル酸で表面改変を行った後、PEGを導入する試みを行う。放射性ナノ薬剤に導入する環状ペプチドとしてc(-phg-isoDGRK)の生体内挙動も明らかにし、さらにナノ薬剤への導入による多価化の差異をPET撮像にて明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

購入するための試薬類が予想以上に納期がかかることがわかった。その試薬類を来年度に購入する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Radiosynthesis of [thiocarbonyl-11C]disulfiram and its first PET study in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii Hideki、Yamasaki Tomoteru、Yui Joji、Zhang Yiding、Hanyu Masayuki、Ogawa Masanao、Nengaki Nobuki、Tsuji Atsushi B.、Terashima Yuya、Matsushima Kouji、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: - ページ: -

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.bmcl.2020.126998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 131I-IITM and 211At-AITM: Two Novel Small-Molecule Radiopharmaceuticals Targeting Oncoprotein Metabotropic Glutamate Receptor 12019

    • 著者名/発表者名
      Xie Lin、Hanyu Masayuki、Fujinaga Masayuki、Zhang Yiding、Hu Kuan、Minegishi Katsuyuki、Jiang Cuiping、Kurosawa Fuki、Morokoshi Yukie、Li Huizi Keiko、Hasegawa Sumitaka、Nagatsu Kotaro、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Medicine

      巻: 61 ページ: 242~248

    • DOI

      DOI:10.2967/jnumed.119.230946

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple separation of 67Cu from bulk zinc by coprecipitation using hydrogen sulfide gas and silver nitrate2019

    • 著者名/発表者名
      Ohya Tomoyuki、Nagatsu Kotaro、Hanyu Masayuki、Minegishi Katsuyuki、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Radiochimica Acta

      巻: - ページ: -

    • DOI

      DOI:10.1515/ract-2019-3168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a remote purification apparatus with disposable evaporator for the routine production of high-quality 64Cu for clinical use2019

    • 著者名/発表者名
      Ohya Tomoyuki、Minegishi Katsuyuki、Suzuki Hisashi、Nagatsu Kotaro、Fukada Masami、Hanyu Masayuki、Zhang Ming-Rong
    • 雑誌名

      Applied Radiation and Isotopes

      巻: 146 ページ: 127~132

    • DOI

      DOI:10.1016/j.apradiso.2019.01.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developing native peptide-based radiotracers for PD-L1 PET imaging and improving imaging contrast by pegylation2019

    • 著者名/発表者名
      Kuan Hu、Masayuki Hanyu、 Lin Xie、Yiding Zhang、Kotaro Nagatsu、Hisashi Suzuki、 Ming-Rong Zhang
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 4162~4165

    • DOI

      DOI:10.1039/c9cc00445a

    • 査読あり
  • [学会発表] HPLCポストカラム法を用いたPET薬剤中の金属不純物の定量2019

    • 著者名/発表者名
      破入正行, 石井英樹, 念垣信樹, 小川政直, 嵐大輔, 古塚賢士, 橋本裕輝, 河村和紀, 張明栄
    • 学会等名
      第59回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] 転移性メラノーマに対する211At-AITMによる標的アイソトープ治療薬としての実証2019

    • 著者名/発表者名
      謝琳, 破入正行, 藤永雅之, 張一鼎, 峯岸克行, 李惠子, 諸越幸恵, 長谷川純崇, 永津弘太郎, 張明栄
    • 学会等名
      第59回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] 承認申請を見据えた[64Cu]Cu-ATSM注射液の品質検査法の設定2019

    • 著者名/発表者名
      橋本裕輝, 破入正行, 大久保崇之, 河村和紀, 吉井幸恵, 脇厚生, 張明栄
    • 学会等名
      第59回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] 共沈を用いたバルクZnターゲットからの67Cu分離精製法2019

    • 著者名/発表者名
      大矢智幸, 永津弘太郎, 破入正行, 峯岸克行, 張明栄
    • 学会等名
      第59回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] Effective therapy against melanoma using 211At labeled small-molecule radiopharmaceutical 211At-AITM by targeting oncoprotein metabotropic glutamate receptor 12019

    • 著者名/発表者名
      Lin Xie, Masayuki Hanyu, Masayuki Fujinaga, Yiding Zhang, Hu Kuan, Katsuyuki Minegishi, Cuiping Jiang, Fuki Kurosawa, Yukie Morokoshi, Huizi Li, Sumitaka Hasegawa, Kotaro Nagatsu, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiolabeling and evaluation of isoDGR derivative using radioactive cooper2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hanyu, Lin Xie, Hu Kuan, Zhimin Yang, Yiding Zhang, Hisashi Suzuki, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      14th International Conference on Radiopharmaceutical Therapy
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the metal impurity in PET probe using the HPLC post-column method2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hanyu, Hideki Ishii, Nobuki Nengaki, Masanao Ogawa, Daisuke Arashi, Kenji Furutsuka, Hiroki Hashimoto, Kazunori Kawamura, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      23nd International symposium on radiopharmaceutical science
    • 国際学会
  • [学会発表] Separation study of silver radionuclides from a palladium target irradiated by cyclotron2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Ohya, Kotaro Nagatsu, Masayuki Hanyu, Katsuyuki Minegishi, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      23nd International symposium on radiopharmaceutical science
    • 国際学会
  • [学会発表] Develop a peptide-based PET radiotracer for imaging PD-L1 expression in cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Kuan Hu, Lin Xie, Masayuki Hanyu, Yiding Zhang, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      23nd International symposium on radiopharmaceutical science
    • 国際学会
  • [学会発表] Peptide modified and radiometals loaded BP quantum dots for targeted PET imaging-guided tumor photothermal and photodynamic therapy2019

    • 著者名/発表者名
      Kuan Hu, Lin Xie, Masayuki Hanyu, Yiding Zhang, Ming-Rong Zhang
    • 学会等名
      23nd International symposium on radiopharmaceutical science
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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