| 研究課題/領域番号 |
26870866
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| 研究機関 | 公益財団法人日本分析センター |
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研究代表者 |
山口 友理恵 公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員 (30639977)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | BNCT / BPA / BSH / ホウ素 / ICP-MS / 血液 / 同位体 |
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| 研究実績の概要 |
ホウ素中性子捕捉療法（Boron Neutron Capture Therapy, BNCT）において、安全かつ効果的な治療を行う為には、患者に付与する照射線量及び照射時間を決定する必要があり、そのためには血液中B-10濃度の迅速かつ正確な測定が不可欠となる。治療に寄与するのはB-10のみであることから、正確な定量を行うためには、B-10とB-11を識別することが望ましい。本研究は、ホウ素濃度及び同位体比の高精度・高感度測定が可能な二重収束型高分解能ICP-MS（HR-ICP-MS）を用いて、ⅰ）BNCTの線量評価において重要な因子となる血中B-10濃度を迅速かつ精確に測定できる手法を確立すること、ⅱ）生体内におけるB-10の動態解明に資する基礎データの取得を行うことを目的としている。
血中ホウ素濃度及び同位体比の測定法の確立のための第一段階として、分析中のホウ素の損失及び加熱、分解及び冷却に要する時間等の観点からマイクロ波分解装置を用いた血液前処理法の最適化を図った。検討の結果、迅速かつ精確なB-10濃度計測が要求される本研究には、血液試料の前処理方法として、目的のB-10の損失及び混入の可能性が極めて低く、加えて効率良く確実に血液試料を分解することのできる密封系処理が最適であると考えられた。
実際の治療では、薬剤投与から照射迄に数十分～1時間間隔での検体処理が要求されるため、臨床現場での実用化に対応できるよう、更なる迅速化を図った。血液試料の分解に特化した容器を用いることで、迅速かつ効率的な分解反応が実現され、分析に要する総時間を10分～15分以内に短縮することが出来た。当該手法の妥当性評価のために高分解能ICP-MSを用いて血液試料のホウ素添加回収試験を行った結果、100±4％と良好な結果が得られ、B-10を逸失させることなく確実に分解、溶液化できることが確認された。
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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
平成27年度は、血液前処理の迅速化及び簡便化に向け、自動前処理装置及び小型チタン分解容器による検証試験を実施した。試料量、添加酸試薬、加熱時間、冷却時間等の最適化を図った結果、血液検体の分取、分解、溶液化から希釈操作迄の全工程が10分～15分以内で完了することが確認された。加えて、本装置は、血液試料と酸試薬をセットすれば自動的に分解が完了する仕様となっているため、人為的誤差も発生しにくい。当該手法を用いてホウ素添加回収試験を実施した結果、B-10を逸失させることなく確実に回収できることが実証されたため、分析手法の妥当性及び信頼性を確保しつつ、分析に要する総時間を大幅に短縮することができたといえる。
従って、本研究の第一の目的である、血中B-10濃度を迅速かつ精確に測定できる手法（「マイクロ波試料分解法」及び「自動前処理法」）が確立されたため、臨床現場での実用化に一歩前進できたといえる。前述した2つの手法については、目的や用途に応じて使い分けすることが出来れば良いと考える。また、供試量等分析条件の異なる複数の手法を提案することで、分析精度の担保にも貢献できることが期待される。
得られた研究成果については、国際学会（8th Young Researchers BNCT Meeting）にてポスター発表を実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度は、確立した両手法を用いて、生体内におけるホウ素の動態解明に資するデータを取得しつつ、本研究の取り纏めを行う。
先ずは予備実験として、B-10濃縮薬剤を添加した血液試料を血球及び血漿成分に分画し、それぞれの成分中におけるホウ素濃度及び同位体比を測定することで、血液試料中におけるホウ素の挙動を探る。生体内外でホウ素の挙動が異なるのは自明ではあるが、次のステップである動物実験を行う上で必要な基礎データとなる。続いて、予備実験で得られたデータを踏まえ、ホウ素薬剤をラットに投与し、経時的に採取された血液の分析を予備実験と同様の手法で行う。その際、ⅰ) 血中ホウ素濃度及び同位体比、ⅱ) 血球/血漿中B-10濃度比に対するa) 薬剤投与から採血までの時間、b) 薬剤投与量、c) 供試量、d) 採血から遠心分離までの時間 をプロットすることで、a) 及びb)については、生体内におけるB-10の分布、c)及びd)については、前処理時の注意点を把握する上で有用なデータが得られることが期待される。最終的には、確立した手法の臨床応用への適用性を評価する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度の予算執行において繰り越しが生じた理由は、当初科研費で購入する予定であった消耗品類の一部（試薬類、超純水製造用カートリッジ、高分解能ICP-MS測定用液体アルゴン）は別途の経費で購入したためである。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成28年度は、動物実験を実施する予定であるため、血中ホウ素定量に必要な試薬類（ホウ素標準液、硝酸、その他高純度試薬）、器具類、超純水製造装置消耗品類、高分解能ICP-MS測定のための液体アルゴン等に加え、新たに採血管等が必要となる。
なお、本研究は、公益財団法人日本分析センター本部（千葉市）とBNCTの研究施設である「いばらき中性子医療研究センター（茨城県東海村）」にて実施しているため、上述場所の移動に伴う旅費にも充てる予定である。
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