| 研究課題/領域番号 |
20K12490
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
初川 雄一 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 東海量子ビーム応用研究センター, 専門業務員 (40343917)
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| 研究分担者 |
株木 重人 東海大学, 医学部, 講師 (00402777)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | テクネチウム同位体 / コンプトンカメラETCC / Tc-95, Tc-96 / シスプラチン化合物 / プラチナ同位体 / Pt-191 |
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| 研究実績の概要 |
Tc-99mの代替としてTc-95（半減期２０時間）のETCC撮像実験のために、タンデム加速器により濃縮95Mo（三酸化モリブデン）ターゲットの１０MeV陽子照射により妨害となる他の同位体の生成を抑えながらTc-95を最適な条件で生成を行った。 得られたTc-95同位体を用いて、効率よくガンマ線を検出し高い位置分解能を得るために電子飛跡検出型ガンマ線コンプトンカメラ(ETCC) 検出器による撮像実験を行った。さらに本研究においてTc-95以外の新たな対象核種としてPt-191の検討を開始した。白金化合物であるシスプラチン（（NH3）2PtCl2）は抗がん剤として長い歴史を有しているのみならず、新たながん治療法である標的抗がん剤との多剤治療においても良好な結果をもたらしており依然として利用され続けている。そこで Pt-191を生成しETCC撮像実験への試験的研究を開始した。 白金は抗がん剤として多く用いられているシスプラチンの主要構成元素である。シスプラチンは抗がん剤として長年活用されているが、腎不全を惹起するために腎臓への負担を軽減する化合物の研究が進められている。Pt-191は加速器中性子照射により得た。今後シスプラチン化合物の生体内動体研究をETCC撮像で追跡することにより、新規シスプラチン化合物開発への貢献を目指す。
本科研費により購入したCdZnTe半導体検出器により簡便にTc-95およびPt-191の分析が可能になった。Ge半導体検出器に比較するとエネルギー分解能は劣るが、それぞれの核種の特徴的なガンマ線の検出には十分な性能を有しており、従来のガンマカウンタによる計測では混在してしまう他の同位体から目的とする核種を分離し正確な定量が可能になった。これにより目的核種の正確な動態把握が容易になり研究を効率よく進展できるようになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2021－2022年度における本研究の進捗状況は長引くコロナ禍における移動制限にもかかわらずETCC撮像実験を行うことができ、Tc-95標識化合物のETCCイメージング実験に成功した。
本研究では濃縮モリブデン95ターゲットの陽子照射によりTc‐95の生成条件の最適化を行うことが出来た。照射後のターゲットの分離精製過程を確立し、Tc-95標識過テクネチウム酸溶液の安定供給が可能になった。 研究代表者である初川が所属するタンデム加速器施設において放射性同位体の生成実験を行った。照射ターゲットからTc-95を分離精製しコンプトンカメラ撮像実験を行うために京都薬科大学へ輸送し、テクネチウム標識化合物を合成、マウス投与を行い、コンプトンカメラ（ETCC）撮像実験を行うことができた。
また新しい核種への取り組みとしてPt-191標識シスプラチン化合物の合成に成功した。Pt-191はタンデム加速器による陽子照射や加速器中性子照射など異なる生成法について検討を行った結果、加速器中性子法による生成法で白金化合物の放射線分解を少なく抑えた生成法を確立した。Pt-191は539keVのガンマ線を放出しコンプトンカメラ撮像には適している。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年にTc-95をトレーサーとしたコンプトンカメラ撮像実験を一回行うことが出来た。テクネチウム同位体を市販の標識キットの利用により標識化合物を合成し小動物への投与を行い、このETCC撮像実験を実施した。解析結果に基づきコンプトンカメラの最適な撮像条件を求め、2022年度の撮像実験へコンプトンカメラの改良に反映させ撮像実験に供し更なる高い位置分解能でのイメージング画像を得ることを目指す。
Tc-95, Tc-96の数日の半減期を活用した長い反応時間を要する抗体抗原反応による画像診断のために用いる抗体標識の第一歩として大環状キレート剤への標識実験の検討を行った。 この目的のためにDTPA（Diethylenetriammine-N,N,N’,N’’,N’’-pentaacetic acid）へのテクネチウム同位体の標識を行い、そののち適当な抗体と結合させ抗体抗原反応によるETCC撮像による画像診断の開発を試みる。
またETCCを用いたPt-191によるシスプラチン化合物の動態研究を目指した基礎研究として高速液体クロマトグラフィー法などにより化合物の同定を行った。この標識シスプラチン派生化合物を小動物実験で投与し、各臓器への化合物の移動を観測した。
当科研費で購入したCdZnTe半導体検出器によりガンマ線分光分析を行い化合物の分離・精製過程における目的核種の動態把握が容易になりETCCでの撮像研究を効率よく進展できるようになることが期待できる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍での移動制限のためコンプトンカメラの撮像実験が延期されてしまい、それに伴い実験の縮小、同様に計画していた国際会議での成果報告が出来ずに旅費の未執行が生じた。
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