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2021 年度 実施状況報告書

新規α線イメージング手法による核医学治療の組織吸収線量測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K15831
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

右近 直之  福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 助教 (70792985)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード核医学 / αカメラ / α線放出核種 / 核医学治療 / モンテカルロシミュレーション / 分子イメージング
研究実績の概要

核医学治療では、組織吸収線量の推定に応じた投与量の決定による治療効果判定や副作用の予測が重要である。特にα線放出核種による核医学治療はα線の飛程が短く、組織内で一様に分布するまで時間がかかることから、組織内の局在性を反映した分布を正確に測定する必要がある。イメージングは組織内の局在性を評価できる方法として重要であるが、既存のデバイスでは211Atなどのα線放出核種から放出されるα線は直接可視化できない。そのため、腫瘍組織及び正常組織における211At標識化合物の濃度を測定する方法がなく、正確な吸収線量は予測困難であった。
そこで、新たに開発されたアルファカメラは、腫瘍組織、正常組織内における211At標識化合物の分布を精密に画像化することができるデバイスとして注目されている。また微弱ではあるが壊変と同時に放出される特性X線(79 keV)を検出することで、SPECT撮像による画像化も可能である。アルファカメラによる画像は精密であるが2次元であり、SPECT画像の空間分解能は十分ではないが生体の3次元全身の画像化が可能である。そこで両画像を融合したモンテカルロシミュレーションにより、細胞など微視的な領域を対象としたマイクロ吸収線量測定と、人体など巨視的な領域を対象としたマクロ吸収線量測定の知見を融合した吸収線量予測法の検討を行った。
本年度は、動物実験による211At標識化合物の正常組織の集積をSPECT及びαカメラにより撮像し比較した。さらにそこから得られた標識化合物の滞留時間を測定し、各臓器に対する組織吸収線量を求めた。SPECT/CT画像から得られた情報をもとにモンテカルロシミュレーションを行うための環境構築を行い、今後は放射線挙動を計算することで、組織吸収線量の見積もりを行うための検討を行う予定である。
これらの結果は、学会発表を行うとともに論文化を進めている。

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

令和3年度は研究計画書に則り、アルファカメラによるα線放出核種標識化合物の組織内分布測定及び定量評価やα線放出核種のSPECT撮像の検討を行った。

今後の研究の推進方策

異なる2つのイメージングデバイスを用い、それぞれの画像を比較、融合することで両者の特性を生かしたより精密なα線放出核種標識化合物の組織内分布測定及び定量評価が可能となるモンテカルロシミュレーションを行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

各検討におけるデータ取得が順調に進み、研究成果をまとめ論文執筆や学会発表を優先したため。
補足データを取得するための実験による物品費、発表論文の英文校正費、論文掲載料で使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Nonclinical study and applicability of the absorbed dose conversion method with a single biodistribution measurement for targeted alpha-nuclide therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Sakashita Tetsuya、Matsumoto Shojiro、Watanabe Shigeki、Hanaoka Hirofumi、Ohshima Yasuhiro、Ikoma Yoko、Ukon Naoyuki、Sasaki Ichiro、Higashi Tatsuya、Higuchi Tetsuya、Tsushima Yoshito、Ishioka Noriko S.
    • 雑誌名

      EJNMMI Physics

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40658-021-00425-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulation of the distribution of astatine-211 solution dispersion in a lab room2021

    • 著者名/発表者名
      Kubo Hitoshi、Takahashi Kazuhiro、Shimoyama Saki、Zhao Songji、Ukon Naoyuki、Ito Hiroshi
    • 雑誌名

      Nuclear Medicine Communications

      巻: 42 ページ: 1052~1059

    • DOI

      10.1097/mnm.0000000000001430

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated PET/MRI scanner with oxygen-15 labeled gases for quantification of cerebral blood flow, cerebral blood volume, cerebral oxygen extraction fraction and cerebral metabolic rate of oxygen2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiroshi、Kubo Hitoshi、Takahashi Kazuhiro、Nishijima Ken-Ichi、Ukon Naoyuki、Nemoto Ayaka、Sugawara Shigeyasu、Yamakuni Ryo、Ibaraki Masanobu、Ishii Shiro
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: 35 ページ: 421~428

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01578-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of organ glucose metabolism by 18F-FDG accumulation with insulin loading in aged mice compared with young normal mice2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Jingmin、Tan Chengbo、Imai Ryota、Ukon Naoyuki、Shimoyama Saki、Maejima Yuko、Omiya Yuji、Takahashi Kazuhiro、Ito Hiroshi、Nan Guangxian、Zhao Songji、Shimomura Kenju
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86825-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Effect of Ninjin'yoeito on Regional Brain Glucose Metabolism by 18F-FDG Autoradiography With Insulin Loading in Aged Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Jingmin、Imai Ryota、Ukon Naoyuki、Shimoyama Saki、Tan Chengbo、Maejima Yuko、Omiya Yuji、Takahashi Kazuhiro、Nan Guangxian、Zhao Songji、Ito Hiroshi、Shimomura Kenju
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnut.2021.657663

    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of organ and hematotoxicity of alpha-particle-emitting meta-211At-astato-benzylguanidine (211At-MABG) in normal mice2021

    • 著者名/発表者名
      Songji Zhao, Komei Washino, Miho Aoki, Naoyuki Ukon, Saki Shimoyama, Ken-ichi Nishijima, Kohshin Washiyama, Natsue Ito, Naho Yoshioka, Naomi Tamura, Kazuhiro Takahashi, Tatsuya Higashi, Hiroshi Ito
    • 学会等名
      SNMMI 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation of radiotoxicity and dosimetry of 211At-MABG in normal miceas companion diagnostic drug2021

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ukon, Songji Zhao, Kohshin Washiyama,Saki Shimoyama, Ken-ichi Nishijima, Komei Washino, Tohru Shiga, Noboru Oriuchi, Kazuhiro Takahashi, Tatsuya Higashi, Hiroshi Ito
    • 学会等名
      第61回日本核医学会学術総会
  • [学会発表] Biodistribution and dosimetry of similarities between 123I-MIBG and 211At-MABG in PC12 pheochromocytoma model mice2021

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ukon, Songji Zhao, Kohshin Washiyama, Oriuchi Noboru, Saki Shimoyama, Ken-ichi Nishijima, Taiki Joho, Tohru Shiga, Kazuhiro Takahashi, Hiroshi Ito
    • 学会等名
      第61回日本核医学会学術総会
  • [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
  • [学会発表] 正常マウスの生体内分布から推定したヒト吸収線量のソフトウェアによる比較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2回標的アイソトープ治療線量評価研究会

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公開日: 2022-12-28  

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