標的アイソトープ治療のための核種精密イメージング技術の開発

靶向同位素治疗核素精密成像技术的发展

基本信息

批准号：
20K16777
负责人：
草野広樹
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アルファ線は飛程が短く線エネルギー付与が高いため、アルファ線による標的アイソトープ治療は、通常の細胞への影響を抑えつつ標的細胞の高い治療効果が期待できる。At-211は、標的アイソトープ治療に用いるアルファ線放出核種の候補である。放射性薬剤の開発のためには、薬剤の体内動態の把握や、薬剤による臓器の被ばく線量の評価が不可欠である。本研究の目的は、生体外部からAt-211を含む放射性薬剤を可視化する技術を開発することである。2022年度は、X線イメージングカメラの試作機を利用し、At-211のイメージング試験を実施した。X線イメージングカメラは、前年度までの成果により、モノリシック型シンチレータ（NaI（Tl）、50 mm×50 mm×3 mm）と位置敏感型PMT、およびピンホールコリメータ（タングステン、開口部0.7 mm角）で構成した。At-211核種を含む溶液を小型のピペットチップ先端（内径約1 mm）に保持し、X線イメージングカメラで観測した。実験の結果、At-211の崩壊に伴うPoの特性X線（77-92 keV）を利用して、At-211の分布をイメージングできることを確認した。コリメータから13 mm離れた位置に設置したAt-211溶液試料について、Po-X線に対する感度は約101 cps/MBq、PoのKα-X線（78.4 keV）に対するエネルギー分解能は約12.9%（FWHM）であった。また、この場合のカメラの有効視野は約20 mm角であり、システム空間分解能は約1.7 mm（FWHM）と見積もられた。これらは、シミュレーション計算およびガンマ線較正線源を用いた予備実験から期待される結果とほぼ同じであった。したがって、At-211核種は、特性X線を利用することで、比較的簡便な構成の機器を用いて、十分に高い空間分解能で可視化できることが示された。

由于α射线射程短且线性能量高，因此使用α射线的靶向同位素治疗有望对靶细胞产生高治疗效果，同时抑制对正常细胞的影响。 At-211 是用于靶向同位素治疗的候选α发射核素。为了开发放射性药物，必须了解药物的药代动力学并评估药物对器官的辐射剂量。这项研究的目的是开发一种从体外可视化包括 At-211 在内的放射性药物的技术。 2022财年，使用原型X射线成像相机对At-211进行了成像测试。基于去年取得的成果，X射线成像相机配备了单片闪烁体（NaI（Tl），50 mm x 50 mm x 3 mm）、位置敏感PMT和针孔准直器（钨丝），开口 0.7 毫米见方）。将含有At-211核素的溶液固定在小型移液管吸头（内径约1mm）的顶端，并用X射线成像相机进行观察。实验结果表明，可以利用伴随At-211衰变的Po特征X射线（77-92keV）对At-211的分布进行成像。对于放置在距准直器 13 mm 处的 At-211 溶液样品，对 Po-X 射线的灵敏度约为 101 cps/MBq，对 Po Kα-X 射线（78.4 keV）的能量分辨率约为 12.9%（ FWHM）确实如此。此外，本例中相机的有效视场约为 20 平方毫米，系统空间分辨率估计约为 1.7 毫米（FWHM）。这些结果与使用伽马射线校准源进行的模拟计算和初步实验的预期几乎相同。因此，表明通过使用特征X射线和使用具有相对简单配置的设备，可以以足够高的空间分辨率对At-211核素进行可视化。