α・β線核種のtheranostics研究のためのチェレンコフ光イメージング開発

本研究の目的は、α線やβ線核種による画像診断と治療の融合（theranostics）研究を支援するために、治療用に生体内へ投与される放射性核種自身による治療効果の評価を可能にする小動物リアルタイムin vivoイメージングの技術開発を行うことである。これまで申請者が行ってきたβ線用のチェレンコフ光イメージング(以下、CLI)、γ線・Ｘ線用のシンチレーションイメージング(以下、SI)、さらにβ線とγ線・Ｘ線用のCLI-SIハイブリッド光イメージング(HLI)技術を本研究に適用する。当該年度では、最近、α線標的内用療法として国内外で注目されているアスタチン211 (At-211) 研究の基礎的イメージング実験を行った。まず、At-211はβ線を出さないためにCLIは困難であるため、申請者がこれまで行ってきた固体シンチレータを用いたSIによりAt-211から出る低エネルギーＸ線(80-90keV)と高エネルギーγ線(570-900keV)の両方に着目して、それらのイメージング特性について調べた。その結果、低ネルギーX線はシンチレータ厚を1mmから1.5mmにすると僅かに検出効率および解像力が高くなった。一方、高エネルギーγ線は低エネルギーＸ線に比べて検出効率は1/10以下になり、解像力も低下した。さらに、悪い解像力を改善するためには、固体シンチレータを可能な限り放射線源に接近させることが有効であることが明らかとなった。今回の研究により、At-211は、高エネルギーγ線に比べてより放出割合が大きく、かつ検出効率が高い低ネルギーX線に対するSIは有効であり、体厚の小さなマウスでは固体シンチレータを密着させることができるために解像力向上も期待でき、高額な小動物SPECTシステムよりも、リアルタイムに簡便・短時間でAt-211イメージングへの可能性が示唆された。

本研究の目的は、α線やβ線核種による画像診断と治療の融合（theranostics）研究を支援するために、治療用に生体内へ投与される放射性核種自身による治療効果の評価を可能にする小動物リアルタイムin vivoイメージングの技術開発を行うことである。これまで申請者が行ってきたβ線用のチェレンコフ光イメージング(以下、CLI)、γ線・Ｘ線用のシンチレーションイメージング(以下、SI)、さらにβ線とγ線・Ｘ線用のCLI-SIハイブリッド光イメージング(HLI)技術を本研究に適用する。当該年度では、最近、α線標的内用療法として国内外で注目されているアスタチン211 (At-211) 研究の基礎的イメージング実験を行った。まず、At-211はβ線を出さないためにCLIは困難であるため、申請者がこれまで行ってきた固体シンチレータを用いたSIによりAt-211から出る低エネルギーＸ線(80-90keV)と高エネルギーγ線(570-900keV)の両方に着目して、それらのイメージング特性について調べた。その結果、低ネルギーX線はシンチレータ厚を1mmから1.5mmにすると僅かに検出効率および解像力が高くなった。一方、高エネルギーγ線は低エネルギーＸ線に比べて検出効率は1/10以下になり、解像力も低下した。さらに、悪い解像力を改善するためには、固体シンチレータを可能な限り放射線源に接近させることが有効であることが明らかとなった。今回の研究により、At-211は、高エネルギーγ線に比べてより放出割合が大きく、かつ検出効率が高い低ネルギーX線に対するSIは有効であり、体厚の小さなマウスでは固体シンチレータを密着させることができるために解像力向上も期待でき、高額な小動物SPECTシステムよりも、リアルタイムに簡便・短時間でAt-211イメージングへの可能性が示唆された。