長期陽電子断層撮影用の新しい放射性同位体としてのテルル-118

時間をかけて薬の働きを観察する

現代の医療用スキャンは、薬や病気と闘う分子が体内のどこを移動するかを示すことができますが、現在のトレーサーの多くは数時間以内に消えてしまいます。これでは、体内に数週間とどまる抗体医薬品のようなゆっくり作用する治療を追跡するのが難しくなります。本研究は、陽電子放出断層撮影（PET）を用いてそのような治療をはるかに長期間にわたって観察できる可能性のある、新しい放射性元素テルル-118を検討しています。

標準的なスキャンが十分でない理由

PETスキャナーは、特別な放射性トレーサーが体内で崩壊するときに生じる小さなエネルギー発生を検出します。これらのトレーサーは腫瘍やその他の標的を目指す分子に結合され、その分子がどこへ行くかを医師が視覚化できるようにします。問題は、最も一般的なPETトレーサーは放射能を速やかに失い、多くは数時間で信号が薄れることです。多くの新しい癌治療、特に抗体ベースの薬はゆっくり移動し体内に数週間とどまります。短寿命のトレーサーでは、その重要な過程の多くが見えなくなり、治療の有効性や副作用が現れる場所を予測するのが難しくなります。

新しい長持ちするトレーサーのアイデア

研究者たちは、約6日間放射性を保つ稀な元素、テルル-118に着目しました。それ自体はPETスキャナーが検出する信号を直接放出しません。代わりに、静かに反応して別の元素であるアンチモン-118に変化し、アンチモン-118がごく短時間（数分間）だけ必要な信号を放出して安定な非放射性形態へと変わります。テルル-118は体内でこの短寿命のアンチモンを絶えず供給するため、単回投与でも追加の高エネルギー放射による画像の劣化や不要な被曝増加を招くことなく、数日間にわたりPET信号を生み出す小さな内蔵発生器のように振る舞います。

実験室での画像品質の検証

この新しいトレーサーが実用的な画像を生成できるかを調べるため、研究チームはまずプラスチック製の“ファントム”でテストしました。ファントムは体の代わりとなり、画像の鮮明さを評価するための小さな穴やパターンが含まれています。研究者らはこれらのファントムをテルル-118溶液で満たし、数時間にわたりスキャンしました。画像は数ミリ幅の構造を明確に示しましたが、細部はややぼやけて見えました。このぼやけは、おそらくアンチモン-118が放出する比較的高エネルギーの粒子が、スキャナーが検出する信号を生じるまでにより長く飛散することに起因します。それでも、鮮明さのレベルは小動物や潜在的には人間のトレーサーの分布を追跡するのに十分と判断されました。

マウス体内でのトレーサー追跡

次の段階として、トレーサーが生体内でどのように振る舞うかを確認しました。マウスにテルル-118溶液を注射し、その後1週、2週、3週後にPET/CTを併用してスキャンしました。腹部領域には3週間の期間を通じて強い信号が残存していました。スキャン後、科学者たちは臓器内の放射能を直接測定しました。トレーサーの大部分は肝臓と脾臓に沈着し、経時的にもそこに留まっており、血液や他の組織にはわずかな量しか見られませんでした。これらの所見はスキャン画像と一致しており、テルル-118からアンチモン-118への崩壊がトレーサーの体内分布を大きく変えないことを示唆しています。

将来の医療にとっての意義

本研究は、テルル-118が単回注射から長期にわたるPET信号の発生源として機能しうることを示しており、数時間や数日にとどまらない数週間規模のイメージングへの道を開きます。まだ課題はあり、特定の薬にこの元素を結合させるための化学の洗練、長期的な安全性評価、他の長寿命トレーサーとの慎重な比較などが必要です。これらの課題が克服されれば、この新しいアプローチは医師がゆっくり作用する治療をより綿密に監視し、放射線を用いる治療が体内でどう振る舞うかをより良く理解し、患者ごとに利益とリスクのバランスを最適化するための投与量調整に寄与する可能性があります。

引用: Miyao, S., Momose, T., Kawabata, M. et al. Tellurium-118 as a novel radionuclide for long-term positron emission tomography. Sci Rep 16, 13909 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46505-x

キーワード: 陽電子放出断層撮影, 長寿命放射性同位体, テルル-118, 分子イメージング, ラジオセラノスティクス