The Chemical Society of Japan
NII-Electronic Library Service
The Chemioal Sooiety of Japan
、
戦癰 腕 耀 i 艶
…罵脚 謝 鯉 蟹馨簸 蘇 嬲 尭毟灘騰 鬘 i ・ 〆
・「
…一
医 療 分 野 で 活 躍 す る 放 射 性 同位 体
AMANQ Ryohei
天 野 良 平
金沢 大 学 医学部 保 健 学 科
教授
放射 性 同位体 (RD の利 用
抜
きで現 代 医学の診 断と治 療を語 るこ と は ほ とんど不可 能である。 極少 量 の短寿 命Rl
を投 与し体の外か ら放 射 線検 出 器 で体 内にお けるRI
の循 環動 態を キャ ッチ す ることによって
,
患者に苦痛も障 害も与 え ずに病気の診 断や脳機 能の解明がで きる。 ま た, ガン細 胞は 正常 細胞 よ り も放射
線に弱いの で, 病 巣に放 射 線源 を挿
入 した りRI
を投 与・
集 中させて治療す ることが行 わ れ ている。
1 生体
のな
か を描 画す
るTc − 99
m病
気の診断
に用い ら れ るRI
の 主 なも の は,67Ga
, sim
Kr
,99mTc
,
11iln
,
1231
, i33Xe
,
2°ITl
であ る。 なか で も, 人工放
射性
元素
テ クネチ ウム(43Tc )の同 位 体 ggmTc の使用 量 は群 を抜い て多
い。 そこ で
,
99mTc を 用 い た診
断の様 子を まず 紹 介し たい。ggmTc の利用 が
多
い 理由は, その核 特 性 (半 減 期6
時間
, γ線
エ ネ ル ギー
は140keV
と低い ) が体 内のRI
分布
を イメー
ジ描 画 装 置で観る の に 好都合
で放射
線 被 曝が少 ない こと と,Tc
は同
族の
Mn
に似て 種々 の酸 化状
態を と るの で多様
な 標 識 化 合 物1) (表1
)を合成
で き る とい う化 学 的性
質に よ る。 通常
,99mTc
は小 形アル ミ ナカ ラ ム
に吸 着 さ れ た親 核 geMo (半 減
期 66 時
間 )か ら β一
壊 変に よ り生 成す る も の を,
1
日1
回 ずつ 生 理食 塩 水で カ ラ ム か ら溶離
し て得
ら れ る。 溶 離さ れ た99mTc の化学
形 は過テ ク ネ チ ウ ム酸 イオ ン(
TcO
、一
)で,
Tc
はVII 価
で ある。 多 様 な ggmTc 標識
化合 物
は, こ のTcO
、一
を 塩
化 第 一
ス ズ(
SnC12
)水 溶 液で還 元 してTc
(III
),
(IV
),
(V
) と し, 配 位 子 と化 学 反 応 させ て合 成
さ れ る 482表
1egmTc
標 識 化 合 物と そ の対 象臓 器。(
SnCl2
と配 位 子 の 混 合 物 を入 れ た 容 器 へ ,TcO
,一
溶 離 液 を加えて
一 振
り す るだ け で, ほ ぼ100
%の収率
で合 成
さ れ る)。 生 体 に 投 与 され た ggmTc 標 識 化 合 物は 配位
子 と ほ ぼ同 じ 生体 内 動 態 を 示 す。 そ の 動きは 99mTc の140
keV
,・
線を
体
外か ら計 測 し画 像 化す る こと に よっ て刻
々 と 追 跡 さ れ る。 写真 1
に 99mTcMDP (メ チ レ ン ジ ホスホン酸 )に よ る骨 画 像 を一
例 と して示 す。 X
化 学と教 育 4S 巻8号 (1998年 )
N工 工
一
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ヘ ッ ドラ イン
表
2
脳機 能測定のた めの nC 標 識 化 合 物。
・
受容 体 測 定 用 標 識 化 合物D1
ドー
パ ミン受容 体 D2 ドー
パ ミン受 容 体ペ ン ゾ ジァゼピン受 容 体
ア セチル コ リン受 容 体
5HT
2
セ ロ トニ ン受 容 体LIC
− SCH
23390
iic
−NMSP
, 1℃−FLB
457
1[
C − Ro
151788
, 11C−Rol54513
11C
−
NMPBlLC
−NMSP
・
ト ラン スポー
ター
測 定 用 標 識 化 合 物セ ロ トニ ン トラン ス ボ
ー
1LC−McN
5652
X
,タ
ー
1iC Cyanojrniprarnine・
酵 素 活 性 測 定 用 標 識 化 合 物アセ チル コ リ ン
・
エ ス テ 11C. . MP
4
A
ラ
ー
ゼ写真 199mTc
−
MDP に よ る全身ス キ ャ ン図。
リン酸 化合 物99mTc−MDP
を用い て骨の 無機 質 代 謝 を 画像 化し てい る
。30〜50
%のCa
量の増減がない と診 断が困難な骨X
線 像よ り も病 変を早期に と ら えて い る。 健 常 者 (左〉に比べ て 患 者 (右 )に ggmTc−
MDP の異 常 集 積が数ヵ所 見ら れ る (写 真は,
金沢大 学 核 医 学 診 療 科の ご好 意による)。
線 透 過
像
よ り も早 期に病 変の診 断を 可能に す る貴
重 な情 報が得ら れて い る
。
2 病気 を癒 す Ra − 226
とlr − 192
放 射 性 元 素ラ ジ ウム (、、
Ra
)は,
「病 気 を 治す 夢の線 源 」 と し て発 見直 後か ら医 療に使わ れ 効果 を上 げた。今
日で も密
封さ れ たRI
小 線 源 は, ガ ン治療
のた めの組織
内挿
入 照射
に無
くて は な ら ない
。
この ように利用 さ れ る線源RI
に は, γ線 源 と して は 226Ra の ほ か に6°Co
, ig21r,
137Cs が あ り, β線源 と し て はyUS r が あ る。 γ線 源に はい くつ かの
条件
が要
求さ れ る が, 最 近の傾 向として は 1921r の利用 が推奨
さ れて い る。1921r
は, 半 減 期が
74
目 と比較的 短 い が, 平 均 γ線エ ネル ギー
が380keV
と低
く放射線遮蔽
が容易
で, ま た金 属 Ir
は柔軟 性
に富
み取
り扱
い易
い線
源をつ く るこ と がで きる利 点が ある。
!921r
は口腔 癌 を中 心
に, 肺 癌, 膵 癌, 前 立 腺 癌, 脳 腫 瘍の治 療にまで 適 用が拡 大し てい る
。
…
方,
RI
を病 巣に集め て治療
す る方 法の利 用化 学と教 育 46 巻 8 号 (1998 年 )
写真
2
アセチル コ リン・
エ ステ ラー
ゼ活 性の脳 内分布 図。 健 常 者 (左 )と アル ツ ハ イマ
ー
病 患 者 (右 )で 脳へ の 】1C−MP
4
A
の集 積を 比較し て,
患 者で は大 脳皮質で ア セ チル コ リン
・
エ ス テ ラー
ゼ 活性が 低下して い る と考 え ら れて い る (写 真 は, 放 医 研 の 入江 俊章 博士の ご好 意に よる )。
も拡 大 し てい る。 甲
状
腺癌
治療
用のNa13
’1
や転 移 性 骨 腫 瘍 疼 痛 緩 和 用の 89SrCl2 が 代 表 的な放 射性薬剤
で ある。前者
は甲状腺
に1 一
イ オンが集 積 す る ことを,
後 者 はSr2 }
イ オンがCa2 一
と置換
し て骨に集 積す るこ とを利 用 して い る。
3 脳機 能 を写
すC − 11
人 体の 秘 境 と
言
わ れ る脳の 科 学の分 野で もRI
が
活
躍 して い る。 こ こで 用い ら れ る の は陽 電 子(β+
,
ポ ジ トロ ン)放 出RI
(”c
, 13N,
150
, ISF
な ど
)
で,半減
期が短
い ので院 内の小 型サイクロ トロ ンで製造
さ れ る。目的
に合
っ た標識化合物
の 迅 速 合 成がキー
ポ イン ト で, た と え ば HC (半 減 期
20
分 )で標 識し た高 分 子 量の有 機 化 合 物 を30
分程
度で合
成す るこ と な どが行わ れ てい る。
投 与 し たRI
を ポ ジ トロ ンCT
(PET
)カ メ ラで体 外483
N工 工
一
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ヘ ッ ド ラ イン
か ら
測定
し て脳内
の神経伝達物
質や酵素
活 性に関 する情 報 を 得る などして分子 レ ベ ル での脳 機 能の解
明が進ん で い る。 日本
で は放射線医学総合研究
所 (放 医 研 ) などで, こ の ようなRI 利
用 に よ る 脳 科 学 研 究が行わ れ てい る。
放 医 研で は,表 2
に 示 す よ う なllC 標識
化合物
を 用い た独 創 的な研究
が行わ れ てい る2}。 その
成
果の一
部を, 健 常 者と
アル ツハ イマ
ー
病 患 者の脳 内コ リン エ ス テ ラー
ゼ 活 性 をアセチル コ リン類 似 化合
物 1】C − MP
4
A
を 用い て測定
し た例
で 示 す( 写真 2
)。今
日,RI
を使っ た診 療 を一
生 涯 受 け ない人はきわめて少 ない であろう。 む や み に怖 がること な
く正 し く
RI
を利 用 す れ ば利 益 は 非 常に大 きい。参 考 文 献
1) 西 村 恒 彦
,
井.
L修,
核 医 学,
p 31−
59,
医歯 薬 出 版 (1996).
2) 特 集“
脳科学
”
,
フ ァ ル マ シア,
11月 号,
pl2031207 (1997).
あ まの
・
り ょうへ い筆 者 紹 介 [経 歴 ]1973年 金 沢 大 学 理 学 部 化 学 科卒 業
,
75年同 大 学 院 修 士 課程修了,
77年東北大学大学 院工 学 研 究 科 博 士 課 程 退 学。
同 年 金 沢 大 学 医療技術短期大学 部講 師,
81年 同校 助 教 授,
95年 金 沢 大 学 医 学 部 助 教 授,
96年同校教 授・
現 在に至 る。
工 学 博 士。
[専 門]放 射 線 基 礎 科 学。
[趣 味] 自然 と遊ぶ こ と。
[連 絡先]920−
0942金 沢 市 小立野5
−
11−
80 (勤務 先 )。
全
覊 轢 灘 .
本 欄で は原 稿な ら びに アイ デア を募 集い た し ますの で
,
ふ るっ てご 応募下さい。
ま た,
本稿に関 する ご要 望, ご意見をお寄せいた だければ幸い で す。
「化 学実 験 虎の巻」
ご応募に当 たっ ては
,
本 誌 所 定の“
「化学実 験 虎の 巻 」 欄 執 筆 デ
ー
タ 案”
を 作 成 し, 資料を 添付して お送 り下さい。 企 画 委員会で ご執 筆 事項の お願い等を追 加
し たうえで, 改め て ご連絡 申し上 げま す。
「化学実 験 虎の巻
一
便 利 な 実験器 具・
道具 」市 販さ れ てい るい ろい ろ な 器 具 は, 使 う 人 に よ り便 利 な 面 白い使い方があ り, またち ょっ と し た 工夫で全
1 , 鑽 韆 蠶 辮 臨 覊
…攤 …
く別の用途に転用され た り してい る と思い ます
。
プンゼバ
ー
ナー
や リー
ビッ ヒ の冷却管と ま で はい かな くて も, 先 生 方の独自の 工夫の器 具もある と思い ます。 そ れ ら を,
1
ペー
ジ分で も,2,3
行で も お知ら せ 下さいo
楽しい化 学 教育が で き る ように, 多くの 方々 が アイ デアをお寄せ下さるこ とを期 待 してい ま す。
連 絡 先
101−OO62
東 京 都 千 代 田 区 神 田 駿 河 台 1−
5 社団 法 人 日本 化 学 会 化 学 と教 育 編 集 委 員 会 (ftO3−
3292−
6164)難聾覊懸覊鱇 韆 魏鑾懸 聾 @ @ @ § 嚇 鑞
懿濺 灘 韃
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蘂 本誌 を 皆 様の 共通 の場 とす る目 的 もっ
て, “周期 律” 欄よりも さら に お気軽 にご投 いただ く た めに
欄があ り ます。 本欄は 化 学 ( 理 科 ) 教育 に す る こ と で あれ ば, ど の よう な 話題 で もかま いま
ん。ふるって のご投稿
お待ち 申 し 上 げま す。 話 題の例と し て は ぎの
うな項目 が
考
え ら れ ま す。1
)ユニ ーク な 科教 室の紹介, 2
)演 示実験 の工 夫 ,3
)教具・教 の工 夫 , アイ デ ア,4
>別の分野 で 用い られてい 器具 の化学 実 験への利 用法,5
)教え 方 の工 夫 ,イデ ア,
6 )
化学に 関 わ る教
務的
なア イ デア(レ
ートの評価 方法, ノ ートの と り 方 な ど ) ,
7
>理教
室
の構造上の 不便 な 点とそ れ を 改良した
夫 ,
8
)その他 (教科 書 の 疑問点
など
) 。 原稿
分 量24
字×75
行 以 内 (図・表
・写真とも) 。A4
判 用紙1
枚に つき 30
行,行間を広めにワープ
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字 のこと 。 図 ・表 は1 件1
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用紙を用 い, 本文中 には 書 き 入れないこと
。また, 図表
の入 る位置
は 本 文左 側余 白 に指し, 本 文 中 には,そ
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スペースを 空 け ないこ と 。原
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