概要
国立大学法人東北大学(以下、東北大学)と、株式会社日立製作所(以下、日立)、国立大学法人京都大学(以下、京都大学)は、放射線がん治療法の一つであるアルファ線内用療法に必要な、アクチニウム225(以下、アクチニウム)を、高効率・高品質に製造可能な技術を世界で初めて確立しました。アルファ線内用療法は、がん細胞を破壊するアルファ線を放出する物質と、がん細胞に選択的に集積する薬剤を組み合わせた治療薬(以下、アルファ線治療薬)を患者に投与し、体内からがん細胞を攻撃する新しい治療法です(図1)。体内に広く分散したがん細胞など、既存の方法では治療困難ながんにも効果があることが知られ、早期実用化が期待されています。今回、三者はラジウム226(以下、ラジウム)を原料とし、電子線形加速器を用いることで、分離できない不純物を生成せず、高品質なアクチニウムを効率よく製造できる技術を確立しました。
今後、東北大学と日立、京都大学は、本製造技術の実用化に向けた研究開発を進め、アルファ線内用療法の早期実用化と、がん患者のQuality of Life(QoL)向上に貢献していきます。さらに日立は、国立研究開発法人国立がん研究センターと共同で、本技術で製造したアクチニウムの薬剤への適用性評価に関する研究を2021年10月から開始し、社会の「安心・安全(一人ひとりの健康で快適な生活)」に貢献する研究開発をさらに推進します。
放射線がん治療法には、がん細胞に向けて放射線を体外から照射する方法と体内から照射する方法があります。アルファ線内用療法は、アルファ線治療薬を体内に投与し、がん細胞を選択的に治療する副作用の少ない治療法です。特に、体内に広く分散したがん細胞など、従来の治療法では治療が困難ながんへの適用が期待されています。アルファ線を放出する材料としてアクチニウムを用いた治療法は、がんが全身に転移した前立腺がんの患者に対して高い治療効果が報告されて以降、世界各国でその効果や安全性などを確認する臨床試験が進められています。しかし、アクチニウムの製造方法は、従来、取り扱いが難しい核物質であるトリウム229を原料とした少量生産(63 GBq/年)しか確立されておらず、アルファ線内用療法の普及に必要な量のアクチニウムを確保できないという課題がありました。
そこで、東北大学電子光理学研究センターと日立および京都大学複合原子力科学研究所は、これまで日立が粒子線治療や原子力発電分野で培ってきた技術を応用し、核物質を用いない製造方法として、ラジウム226(以下、ラジウム)を原料とし、電子線形加速器を用いてアクチニウムを高効率・高品質に製造する技術を世界で初めて確立しました。本製造技術は、原料のラジウム全体に、透過力が高い制動放射線を照射して、アクチニウムを効率的に製造するもので、分離できない不純物が生成されないため、高品質なアクチニウムが得られます(図2)。
今回、少量のラジウムを用いたアクチニウムの製造に関する原理試験を行い、制動放射線とラジウムとの光核反応に関する詳細なデータを収集しました。その知見に基づき、大量のラジウムを取り扱える技術をもつ東北大学金属材料研究所を加えた共同研究により、今後の薬剤への適用性評価に十分な量(約370kBq)となるアクチニウムの製造に成功しました。これは、本製造技術の実用化に向けた大きな進歩であり、実用化により、世界年間製造量(63 GBq/年)のアクチニウムを1日で製造可能となります。
なお、本成果の一部は、2021年10月20日~23日に開催される第34回欧州核医学会において、Top Rated Oral Presentationとして発表します。
今後、東北大学と日立、京都大学は、本製造技術の実用化に向けた研究開発を進め、アルファ線内用療法の早期実用化と、がん患者のQuality of Life(QoL)向上に貢献していきます。さらに日立は、国立研究開発法人国立がん研究センターと共同で、本技術で製造したアクチニウムの薬剤への適用性評価に関する研究を2021年10月から開始し、社会の「安心・安全(一人ひとりの健康で快適な生活)」に貢献する研究開発をさらに推進します。
放射線がん治療法には、がん細胞に向けて放射線を体外から照射する方法と体内から照射する方法があります。アルファ線内用療法は、アルファ線治療薬を体内に投与し、がん細胞を選択的に治療する副作用の少ない治療法です。特に、体内に広く分散したがん細胞など、従来の治療法では治療が困難ながんへの適用が期待されています。アルファ線を放出する材料としてアクチニウムを用いた治療法は、がんが全身に転移した前立腺がんの患者に対して高い治療効果が報告されて以降、世界各国でその効果や安全性などを確認する臨床試験が進められています。しかし、アクチニウムの製造方法は、従来、取り扱いが難しい核物質であるトリウム229を原料とした少量生産(63 GBq/年)しか確立されておらず、アルファ線内用療法の普及に必要な量のアクチニウムを確保できないという課題がありました。
そこで、東北大学電子光理学研究センターと日立および京都大学複合原子力科学研究所は、これまで日立が粒子線治療や原子力発電分野で培ってきた技術を応用し、核物質を用いない製造方法として、ラジウム226(以下、ラジウム)を原料とし、電子線形加速器を用いてアクチニウムを高効率・高品質に製造する技術を世界で初めて確立しました。本製造技術は、原料のラジウム全体に、透過力が高い制動放射線を照射して、アクチニウムを効率的に製造するもので、分離できない不純物が生成されないため、高品質なアクチニウムが得られます(図2)。
今回、少量のラジウムを用いたアクチニウムの製造に関する原理試験を行い、制動放射線とラジウムとの光核反応に関する詳細なデータを収集しました。その知見に基づき、大量のラジウムを取り扱える技術をもつ東北大学金属材料研究所を加えた共同研究により、今後の薬剤への適用性評価に十分な量(約370kBq)となるアクチニウムの製造に成功しました。これは、本製造技術の実用化に向けた大きな進歩であり、実用化により、世界年間製造量(63 GBq/年)のアクチニウムを1日で製造可能となります。
なお、本成果の一部は、2021年10月20日~23日に開催される第34回欧州核医学会において、Top Rated Oral Presentationとして発表します。
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- プレスリリース本文 [PDF: 423MB]