🌐 This site is also available in English Visit English Site →
🌐 English

テラノスティクスとナノ造影 技術解説

← ナノテクノロジーの解説一覧へ戻る

TECHNOLOGY EXPLAINER

テラノスティクスとナノ造影
― 「診断と治療を一体に」は、どこまで製品になっているか

テラノスティクスは、診断(diagnostics)と治療(therapy)を組み合わせる考え方です。実用になっている代表例は、実はナノ粒子ではなく、放射性医薬品のペア(FDAが2016年に承認したNETSPOTと、2018年に承認したLutathera)です。 ナノ粒子では、酸化鉄の肝臓MRI造影剤(日本で2002年承認のリゾビスト)やリンパ節の位置同定用の磁性粒子(FDAが2018年に承認したMagtrace)が確認できる一方、 量子ドットや金ナノ粒子を体内の造影剤として承認した例は、本稿の調査範囲で確認できませんでした。

構成:FDAの添付文書・承認書類、PMDAの添付文書、査読論文(Accounts of Chemical Research/Science Translational Medicine/Nature Biotechnology/Lancet Oncology ほか)、会社の発表(明記)/最終更新 2026年10月

テラノスティクスとナノ造影の構造・工程を示す解説画像
図1 MRI装置と研究試料を、検査室・試料評価の場面として示します。試料は投与用とは限らず、実際の患者の検査や診断結果ではありません。 ImageGen生成の概念画像。実際の設備・製品・寸法・測定結果を再現するものではありません。
この記事の構成
  1. テラノスティクスとは何か(3行でつかむ)
  2. 実用の中心は「ナノではない」ペア ― 放射性医薬品
  3. ナノ粒子で一体化する考え方と、造影剤の種類
  4. MRIで酸化鉄が肝臓を暗くするしくみ
  5. 承認・認可の記載を確認できた例
  6. 素材技術者の視点①:粒径には3種類ある ― コア・被覆後・コロイド
  7. 体内動態と安全性 ― 排泄されるか、網内系に取り込まれるか
  8. 本稿の計算:造影と治療で、粒子の「量」の桁が違う
  9. 試験・研究の段階にある例
  10. 素材技術者の視点②:一体化が難しい理由
  11. 課題と、確認できなかったこと
  12. 用語集/参考資料/出典対応表
本記事の表記ルール

事実=公表資料に記載のある内容(出典リンクあり)
本稿の計算=明示した前提をもとに本記事が算出した値
未確定/将来=計画・見通し・研究段階であり、実績が確認できていない事項
このほか、読み取りや整理は「解説」として区別しています。

医療についてのお断り

本記事は材料技術の解説です。個々の製品の効果や安全性を評価・比較するものではなく、診断や治療に関する助言でもありません。 添付文書や承認書類の記載は、材料の構成と承認の事実を確認するために引用したもので、使用の可否や用量を示すものではありません。製品の使用は、医師の判断によります。 動物実験や少数例の試験の結果は、そのままヒトに当てはまるとは限りません。

1. テラノスティクスとは何か(3行でつかむ)

  • 考え方:Lammersらは、薬と造影剤を1つの製剤に入れたナノ医薬を「(ナノ)テラノスティクス」と呼び、薬の行き先、放出、効果を画像で追えることと、反応の良い患者の見きわめに使えることを利点として整理しています事実。
  • 実際に製品になっているもの:同じ標的(ソマトスタチン受容体)を、診断薬と治療薬で組にして使う放射性医薬品です。これらは小さな分子やペプチドに放射性核種を付けたもので、ナノ粒子ではありません事実。
  • ナノ粒子では:承認・認可の記載を確認できたのは酸化鉄の粒子(肝臓のMRI造影、リンパ節の位置同定)などごく少数で、診断と治療を1つの粒子で兼ねる製品は、本稿の調査範囲で確認できませんでした。
この記事でいちばん大事な一行

「造影剤として承認された酸化鉄ナノ粒子」と「治療薬として承認された酸化鉄ナノ粒子」は、別の製品です。 鉄補充製剤のFerahemeは、粒子径17〜31 nmの超常磁性酸化鉄ですが、FDAの添付文書の効能は鉄欠乏性貧血で、造影の効能は書かれていません。むしろ添付文書は「MRI検査の結果を変えうる」と注意しています事実。 同じ材料の系統でも、どの用途で承認されたかで別のものとして扱うべきだ、ということです(本記事による解説)。

2. 実用の中心は「ナノではない」ペア ― 放射性医薬品

診断と治療を組にする考え方が、すでに製品として使われているのは、次の2つです事実。

  • NETSPOT(ガリウム Ga 68 dotatate 注射液を調製するキット):FDAが2016年6月1日に承認。放射性標識したのち、陽電子放出断層撮影(PET)で、ソマトスタチン受容体陽性の神経内分泌腫瘍の位置を調べる診断薬です。
  • Lutathera(ルテチウム Lu 177 dotatate):FDAが2018年1月26日に承認(承認書の電子署名の日付)。ソマトスタチン受容体陽性の消化管・膵の神経内分泌腫瘍の治療に使う、放射性標識したソマトスタチン類似体です。

どちらも同じ受容体に結合する分子に、診断用または治療用の放射性核種を付けたものです。「診断で受容体が見えた患者に、同じ分子の治療版を使う」という、テラノスティクスの考え方の実例です(本記事による解説)。 ナノ粒子のテラノスティクスは、これと同じことを粒子という運び屋で実現しようとする試みですが、第9章で見るように、多くは試験・研究の段階にあります。

3. ナノ粒子で一体化する考え方と、造影剤の種類

ナノ粒子を造影剤に使う利点は、表面の修飾で体内での行き先を変えられることと、1個の粒子に画像の信号源と薬を両方載せうることです。代表的な材料は次のとおりです。

材料画像の信号源確認できた状況
超常磁性酸化鉄MRIで信号を下げる(T2短縮)。磁気プローブでも検出できる造影剤・トレーサーとして承認の記載あり(第5章)
シリカの超小粒子(C dots)蛍光(色素Cy5)とPET用の放射性ヨウ素124I2014年に初回ヒト試験の報告(第9章)
量子ドット蛍光Phillipsらの報告は、量子ドットを含むナノ粒子プローブの臨床応用が、低侵襲の手術器具の発展に追いついていない、と述べる事実。体内の造影剤としての承認は確認できず
金ナノ粒子CT・光音響・SERSなど(研究)体内の造影剤としての承認は確認できず。体外診断の標識は『ナノ粒子とナノザイム』編を参照

材料と信号源の整理は本記事によります(解説)。量子ドットの毒性は、本シリーズ『ナノ粒子とナノザイム』編で扱います。

4. MRIで酸化鉄が肝臓を暗くするしくみ

超常磁性酸化鉄の肝臓造影剤は、粒子が肝臓の食細胞(クッパー細胞)に取り込まれることを利用します。PMDAのリゾビスト(フェルカルボトラン)の添付文書は、カルボキシデキストランで被覆された超常磁性酸化鉄微粒子が、投与後すみやかに主として肝のクッパー細胞に取り込まれ、組織中のプロトンの横緩和時間(T2)を短縮してMR信号を低下させることで、造影効果を発揮すると説明しています事実。

テラノスティクスとナノ造影の構造・工程を示す解説画像
図2 概念画像(ImageGenで生成)。拡大模型は細胞に取り込まれた酸化鉄粒子、比較画像はT2強調像で信号が暗くなる考え方を示します。実際の患者のMRIや診断結果ではありません。 [参考資料2] [5]
形状・色・寸法は説明用です。数値・原文の対応は下の元図で確認できます。
元のSVG模式図と正確な説明を見る

図の読み方・元図の説明:酸化鉄ナノ粒子がMRI(T2強調像)で肝臓を「暗くする」しくみ(概念図) / 病変 / 青い点=粒子を取り込んだクッパー細胞(肝臓の食細胞) / 病変にはクッパー細胞が少なく、粒子の取り込みが少ない / 病変(相対的に明るい) / 正常肝(暗くなる) / T2強調像:粒子の多い正常肝は暗くなる / クッパー細胞を持つ病変は不明瞭なこともある / ※ 説明用の模式図で、実際の画像や粒子の分布・大きさを示すものではありません。仕組みはPMDAの添付文書と総説(Wang 2011)の記載によります。 / ※ 病変の信号の見え方には例外があり、診断の判断は医師が行うものです。本記事は診断上の助言をするものではありません。

酸化鉄ナノ粒子がMRI(T2強調像)で肝臓を「暗くする」しくみ(概念図) 病変 青い点=粒子を取り込んだクッパー細胞(肝臓の食細胞) 病変にはクッパー細胞が少なく、粒子の取り込みが少ない 病変(相対的に明るい) 正常肝(暗くなる) T2強調像:粒子の多い正常肝は暗くなる クッパー細胞を持つ病変は不明瞭なこともある ※ 説明用の模式図で、実際の画像や粒子の分布・大きさを示すものではありません。仕組みはPMDAの添付文書と総説(Wang 2011)の記載によります。 ※ 病変の信号の見え方には例外があり、診断の判断は医師が行うものです。本記事は診断上の助言をするものではありません。
図2 概念図(ベクター作図)。しくみはPMDAの添付文書[参考資料2]と総説(Wang 2011)[5]の記載によります。病変部の信号には例外があり、クッパー細胞を持つ肝細胞癌などは粒子を取り込んで不明瞭になりうる、と添付文書の「診断上の注意」に書かれています。図は実際の画像や粒子の分布を示すものではありません。

総説は、このときの粒子について、T2/T2*緩和の強い効果が出ると述べています。 また、添付文書は、T2強調画像での造影効果が投与後10分から認められ、8時間後まで続く、T1強調画像での肝信号への影響は48時間後には認められていない、と記しています事実。

5. 承認・認可の記載を確認できた例

次の表は、公式の文書(添付文書、承認書類)で確認できたものと、会社の発表でしか確認できなかったものを区別して並べています。

製品粒子の材料用途承認・認可の記載粒子の公表値
リゾビスト注(フェルカルボトラン)カルボキシデキストランで被覆した超常磁性酸化鉄MRIで肝腫瘍の局在診断のための肝臓造影日本で2002年10月8日承認、2002年12月販売開始。添付文書は2022年3月改訂(PMDA)流体力学的径 約45〜60 nm(総説)。用量は鉄として0.45 mg/kg
Feridex(フェルモキシデス)デキストランで被覆した超常磁性酸化鉄肝臓のMRI米国・欧州・日本で承認されたと総説は述べる(本稿は一次の承認文書を未確認)120〜180 nm(総説)
Magtrace(Sentimag磁気プローブと併用)カルボキシデキストランで被覆した超常磁性酸化鉄乳がん患者のセンチネルリンパ節生検で、リンパ節の位置を探すFDAの市販前承認(PMA)P160053、2018年7月24日酸化鉄のコア 3.5〜10 nm、被覆後の全体 45〜65 nm(FDA承認書類)
Feraheme(フェルモキシトール)ポリグルコースソルビトールカルボキシメチルエーテルで被覆した非化学量論的マグネタイト鉄欠乏性貧血の治療(造影の効能なし)FDAの初回承認 2009年。添付文書は2026年5月改訂コロイド粒子全体 17〜31 nm(FDA添付文書)
NanoTherm(MagForceのNano-Cancer療法)磁性酸化鉄ナノ粒子(腫瘍内に注入し、交番磁場で加熱)脳腫瘍の治療(温熱療法)EUの規制上の承認を2010年6月28日に得たと会社が発表(規制当局の文書は未確認)確認できず
Hensify(NBTXR3)酸化ハフニウムのナノ粒子局所進行の軟部肉腫での放射線増感(治療)CEマークを2019年4月4日に得たと会社が発表(規制当局の文書は未確認)確認できず

リゾビスト、Magtrace、Feraheme:事実(PMDAとFDAの文書、参考資料1〜4)。Feridexと粒径の一部:総説による(参考資料5)。NanoTherm・Hensify:会社の発表(参考資料15・16)。表の並べ方は本記事によります。

この表の読み方
  • 診断(造影・位置同定)と治療を1つの粒子で兼ねる承認製品は、表にありません。NanoThermとHensifyは治療、リゾビストとMagtraceは診断・位置同定、Ferahemeは鉄補充です。
  • リゾビストの添付文書がPMDAに掲載されていることは確認しましたが、現在も供給されているかは、本稿では確認していません。Feridexも同様に、現在の供給状況は確認できませんでした。
  • 粒子径の数値は、出所ごとに測定法と条件が違います。並べて優劣をつけるものではありません。

6. 素材技術者の視点①:粒径には3種類ある ― コア・被覆後・コロイド

「粒径」には種類がある:コア、被覆後、コロイド(確認できた公表値) 横軸は対数。青=FDAの文書、橙=総説(Wang 2011)が示す値。測定法と条件が出所ごとに異なります 5.5 nm:量子ドット(ラット)で腎排泄が確認された流体力学的径の目安 Magtrace:酸化鉄のコア 3.5〜10 nm(FDA承認書類) Feraheme:コロイド粒子全体 17〜31 nm(FDA添付文書) Resovist:流体力学的径 45〜60 nm(総説による) Magtrace:被覆後の粒子全体 45〜65 nm(FDA承認書類) Feridex:粒子径 120〜180 nm(総説による) 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm ※ 出所ごとに測定法・条件が異なるため、並べて優劣をつけることはできません。コアは電子顕微鏡など、全体はコロイドとしての径などを指します。 ※ 5.5 nmの線はラットでの量子ドットの結果で、酸化鉄粒子の排泄を直接示すものではありません(Choi 2007)。
図3 概念図(ベクター作図)。MagtraceはFDAの承認書類[参考資料3]、FerahemeはFDAの添付文書[1]、ResovistとFeridexは総説[5]の値です。出所ごとに測定法・条件が違うため、棒の長さを並べて比べるものではありません。5.5 nmの線はChoiらの量子ドットの結果[11]です。
素材技術者の読みどころ:「3.5〜10 nm」と「45〜65 nm」は、同じ製品の値である

Magtraceの承認書類は、粒子の説明を2段で書いています。酸化鉄のコアが3.5〜10 nmで、これが検出に効く。そこにカルボキシデキストランの被覆が付いて、粒子全体が45〜65 nmになり、被覆が粒子を溶液中に保ち、酸化鉄の凝集を防ぐ、という説明です事実。 同じ製品でも、コアの径と、被覆を含む径は1桁近く違います。DLSで測れば後者に近い値、電子顕微鏡でコアだけを見れば前者に近い値になるはずです(本記事による解説。測定法による違いは、本シリーズ『ナノ計測』編で扱います)。

Ferahemeの添付文書は、被覆の役割をさらに具体的に述べています。炭水化物の殻が、粒子が肝臓・脾臓・骨髄のマクロファージ(網内系)に入るまで、活性のある鉄を血漿の成分から隔離し、粒子が入った後に、鉄は小胞の中で殻から放出されて、貯蔵鉄(フェリチン)になるか、トランスフェリンに移って運ばれる、という説明です事実。

つまり、被覆には製造・保管中は凝集を防ぎ、体内では行き先を決め、役目を終えた後は鉄として処理される、という3つの仕事があります。分散安定化剤の設計と、生体内での分解性を同時に満たす点が、この分野の素材設計の核心です(本記事による解説)。

7. 体内動態と安全性 ― 排泄されるか、網内系に取り込まれるか

Choiらは、静脈に投与した量子ドットをラットの系で調べ、腎臓から排泄されるには、最終的な流体力学的径が5.5 nm未満であることが条件だと報告しました。また、血清タンパク質が吸着すると流体力学的径が15 nm超増え、腎排泄が妨げられること、双性イオン性または中性の被覆がタンパク質の吸着を防ぐことも示しました事実。 この結果は、本シリーズ『DDSと標的化』編でも触れています。

  • 承認されている酸化鉄粒子は、いずれも5.5 nmより大きい:図3の値(17〜31 nm、45〜65 nm、120〜180 nmなど)はすべてこの目安を超えています。添付文書と総説は、これらの粒子が肝臓のクッパー細胞や網内系のマクロファージに取り込まれると述べています事実。腎臓からそのまま排泄される大きさではなく、細胞に取り込まれて処理される設計だと読めます(本記事による解説。量子ドットのラットでの結果を、酸化鉄の挙動に直接当てはめるものではありません)。
  • 排泄される超小粒子の例:PhillipsらのCドット(シリカ、放射性ヨウ素124Iで標識し、cRGDYペプチドで修飾、色素Cy5を含む)の初回ヒト試験は、粒子が腎臓から排泄されること、粒子に起因する毒性や有害事象は観察されなかったことを報告しています(少数例の試験)事実。
  • 過敏症:Ferahemeの添付文書には、重篤な過敏症(アナフィラキシーを含む)の枠囲みの警告があり、リゾビストの添付文書は、本剤の成分または鉄注射剤に対する過敏症の既往を禁忌としています事実。粒子の安全性は、被覆・サイズ・用量・投与経路ごとに別々に評価されるもので、「ナノだから」という一般化はできません(本記事による解説)。
  • 量子ドットの毒性:Derfusらは、CdSeをコアにもつ量子ドットが、条件によって培養肝細胞に毒性を示すこと、毒性は合成条件・紫外線・表面の被覆で変わり、遊離Cd²⁺と相関することを報告しています事実(詳細は『ナノ粒子とナノザイム』編)。
  • 規制:FDAは、ナノマテリアルを含む医薬品(生物学的製品を含む)のガイダンスを2022年4月に最終化しています事実。定義や各国の枠組みは、本シリーズ『ナノ材料の定義と規制』編を参照してください。

8. 本稿の計算:造影と治療で、粒子の「量」の桁が違う

本稿の計算①:Magtraceの粒子は、ほとんどが「コア以外」

承認書類の値(コア3.5〜10 nm、粒子全体45〜65 nm)から、1個の粒子に1個のコアが入っていると仮定して、コアが粒子の体積に占める割合を計算します本稿の計算。

  • 最小:(3.5 ÷ 65)³ = 1.56×10⁻⁴ = 約0.016%
  • 最大:(10 ÷ 45)³ = 0.011 = 約1.1%

前提と限界:実際の粒子が、複数のコアを1つの被覆に含む「クラスター」であれば、割合はもっと大きくなります。承認書類から、1粒子あたりのコアの数は確認できませんでした。単純化した計算ですが、信号源の酸化鉄が粒子の体積の大部分を占めない、という方向は読み取れます。

本稿の計算②:用量の桁

リゾビストの用量は、鉄として0.45 mg/kg(8 μmol/kg)です(PMDA添付文書)。体重60 kgと仮定すると、27 mgの鉄です。 Ferahemeは1バイアルに510 mgの鉄を含み、用法は510 mgを3〜8日あけて2回です(FDA添付文書)。1回ぶんで比べると、510 ÷ 27 = 約19倍です本稿の計算。

前提と限界:この2製品は目的が違い(造影と鉄補充)、優劣を比べるものではありません。体重60 kgは本稿の仮定で、個別の用量を述べるものでもありません。 示したいのは、画像の信号を出すだけなら少量でよいが、薬として効かせるには桁違いの量が要る場合がある、という材料設計上の問題です(本記事による解説)。

酸化鉄ナノ粒子:1回に使う鉄の量の桁(本稿の計算) 体重60 kgと仮定。造影剤(Resovist)と鉄補充製剤(Feraheme)は目的が違い、優劣の比較ではありません Resovist(MRI造影) 27 mg Feraheme(鉄補充) 510 mg 510 ÷ 27 = 約19倍(1回あたりの鉄) ※ Resovistは鉄として0.45 mg/kg(PMDA添付文書)×60 kg=27 mg。Ferahemeは1バイアル510 mgの鉄(FDA添付文書)。 ※ Ferahemeの用法は510 mgを3〜8日あけて2回ですが、ここでは1回ぶんで比べています。1 kgあたりでは8.5 mg対0.45 mg。 ※ 診断に要る量と治療に要る量が、同じ粒子で桁違いになりうる例示です。個別の用量を述べるものではありません。
図4 本稿の計算を含む作図(ベクター作図)。リゾビストの用量(鉄として0.45 mg/kg)はPMDAの添付文書[参考資料2]、Ferahemeの1バイアルの鉄の量(510 mg)はFDAの添付文書[1]によります。27 mgと「約19倍」は、体重60 kgを仮定して本記事が算出した値で、公表値ではありません。

9. 試験・研究の段階にある例

  • シリカの超小粒子(Cドット):Phillipsらは2014年に、転移性の悪性黒色腫の患者を対象とした初回ヒト試験を報告しました。粒子は放射性ヨウ素124Iで標識したPET用の造影粒子で、cRGDYペプチドで標的化し、色素Cy5を含む蛍光粒子です。腎臓から排泄され、粒子に起因する毒性や有害事象は観察されなかった、と報告しています事実。
  • 酸化ハフニウム粒子(NBTXR3):Bonvalotらは、局所進行の軟部肉腫を対象に、NBTXR3を腫瘍内に1回投与したうえで術前放射線治療を行う群と、放射線治療のみの群を比べる、無作為化の第2-3相試験(Act.In.Sarc、NCT02379845)を報告しています(登録は完了、長期の追跡中と記載)事実。粒子は造影剤ではなく、放射線の効果を高める「放射線増感剤」として使われます。
  • 磁性酸化鉄粒子による温熱療法:Maier-Hauffらは、再発した膠芽腫の患者を含む66人の単群試験で、腫瘍内に酸化鉄(マグネタイト)ナノ粒子の水分散液を注入し、交番磁場で加熱し、放射線治療と併用した結果を報告しています事実。
  • 量子ドット・金ナノ粒子:体内の造影剤としての承認は、本稿の調査範囲で確認できませんでした。研究は多数ありますが、ここでは扱いません未確定/将来。
確認できた例が、どの段階にあるか(本記事による整理) ■承認・認可の記載あり ●ヒトでの試験の報告あり ○研究報告の段階/承認の記載を確認できず 研究報告 ヒトでの初期の試験 後期の臨床試験 承認・認可(記載あり) 酸化鉄:肝臓MRI造影(Resovist) 日本で2002年承認(PMDA) 酸化鉄:リンパ節の位置同定(Magtrace) FDA承認 2018年7月24日 酸化鉄:鉄補充(Feraheme) FDA 2009年。造影の適応は記載なし 酸化鉄:磁気温熱療法(NanoTherm) EUで2010年(会社発表) 酸化ハフニウム:放射線増感(NBTXR3) EUで2019年(会社発表) シリカ超小粒子(C dots):PET・蛍光 2014年に初回ヒト試験の報告 量子ドット・金ナノ粒子:体内の造影 承認は確認できず ※ 位置は、本稿が確認できた文書にもとづく概略です。承認の範囲(国・適応)は製品ごとに違い、横並びの優劣ではありません。 ※ NanoTherm・NBTXR3のEU認可は会社の発表のみで確認(規制当局の文書は未確認)。NBTXR3の後期試験は査読論文による。 ※ Feraheme(鉄欠乏性貧血の治療薬)は造影剤としては承認されておらず、粒子の例として載せています。
図5 概念図(ベクター作図)。各例の位置は、FDA・PMDAの文書[参考資料1〜4]、査読論文[12〜14]、会社の発表[15・16]にもとづきます。7つの例を同じ図に並べたのは本記事の整理で、承認の範囲(国・適応・用途)が異なるため、優劣を比べるものではありません。

10. 素材技術者の視点②:一体化が難しい理由

素材技術者の読みどころ:診断に要る粒子と、治療に要る粒子は、条件が違う

診断用と治療用の要求は、素材の設計で次のように食い違います(以下は本記事による解説です)。

  • 量:第8章のとおり、画像の信号を出す量と、薬として効かせる量は、桁が違うことがあります。1個の粒子に両方を載せると、どちらかが足りない、または一方が過剰になる設計になりやすくなります。
  • 大きさ:腎臓から排泄させるには、ラットの量子ドットの結果で5.5 nm未満が目安でした。一方、承認されている酸化鉄粒子は、網内系に取り込まれる17〜180 nmの範囲です。「排泄される安全な粒子」と「体内に留まって働く粒子」は、設計の方向が逆です。
  • 被覆:体内の行き先を決めるのは、コアではなく被覆と、その上に吸着するタンパク質です(『DDSと標的化』編)。被覆は、保管中の凝集の防止、体内での行き先、役目を終えた後の処理を、同時に満たす必要があります(第6章)。
  • 製造:Ferahemeの添付文書は、製剤が無菌の水系コロイドで、マンニトールを含み、pHが6〜8、浸透圧が270〜330 mOsm/kgで、保存剤を含まないと記しています。リゾビストの包装は、瓶1.6 mLにフィルター1個が添付されています事実。粒子の分散を保ちつつ無菌にする、というコロイドの製造と品質管理の課題が背景にあると考えられます(本記事による解説)。
  • 承認は用途ごと:同じ酸化鉄の系統でも、造影・位置同定・鉄補充・温熱療法で、それぞれ別の製品として承認・認可を受けています(第5章)。1つの粒子で診断と治療を兼ねれば、評価の対象はその両方に広がります。
テラノスティクスとナノ造影の構造・工程を示す解説画像
図6 概念図(AI生成イメージ)。無菌のコロイド製剤を容器に充填する製造の場面を表した説明用の絵です。実在の工場・設備・製品を示すものではありません。

11. 課題と、確認できなかったこと

確認できなかったこと
  • 量子ドットや金ナノ粒子を体内の造影剤として承認した例(FDA・PMDAの公開情報で確認した範囲では見当たらなかった。網羅的な調査ではない)。
  • リゾビスト、Feridexなどの現在の供給状況。
  • NanoTherm(Nano-Cancer療法)とHensify(NBTXR3)のEUでの認可を示す規制当局の文書(会社の発表のみで確認)。NBTXR3の後期試験の2026年時点の状況。
  • Magtraceの粒子が、1個あたり何個のコアを含むか、およびコア径・全体の径の測定法。
  • Feridexの承認文書(総説の記載のみ)。
  • Cドットのその後の臨床開発。
  • 個々の製品の有効性・安全性のデータ(本稿は材料の解説で、扱わない)。
この記事のまとめ
  • テラノスティクスの実用例の中心は、ナノ粒子ではなく放射性医薬品のペア。NETSPOT(2016年)とLutathera(2018年)事実
  • 承認・認可の記載を確認できたナノ粒子は、酸化鉄が中心。リゾビスト(日本2002年)、Magtrace(FDA 2018年)事実
  • 1つの粒子で診断と治療を兼ねる承認製品は確認できなかった。Ferahemeは鉄補充薬で、造影剤ではない事実
  • 粒径は3種類。Magtraceはコア3.5〜10 nm、全体45〜65 nm、Ferahemeはコロイド17〜31 nm事実
  • 承認粒子は網内系に取り込まれる設計。腎排泄の目安5.5 nmは、量子ドットのラットでの結果事実
  • 用量の桁は用途で違う。1回の鉄は、造影の約27 mgに対し、鉄補充は510 mg(約19倍)本稿の計算
  • 量子ドット・金の体内造影剤は、承認を確認できない研究段階。未確定/将来

12. 用語集

テラノスティクス
治療(therapy)と診断(diagnostics)を組み合わせる考え方。
造影剤
画像検査で、組織の違いを見やすくするために投与する物質。
超常磁性
外部磁場があるときだけ強く磁化し、磁場を除くと残留しない性質。数nmの酸化鉄で現れる。
T2強調像
MRIで、T2緩和時間(横緩和)の違いを強調した画像。酸化鉄粒子があると信号が下がる。
クッパー細胞
肝臓にある食細胞。血中の粒子を取り込む。
網内系(RES)
肝臓・脾臓・骨髄などのマクロファージの系。血中の粒子を取り込む。
流体力学的径
溶媒和層や吸着物を含む、拡散から換算した粒子の径。
PET
陽電子放出断層撮影。放射性核種を付けた薬の分布を画像にする。
放射線増感剤
放射線治療の効果を局所で高める物質。NBTXR3は酸化ハフニウム粒子。
磁気温熱療法
腫瘍内の磁性粒子を交番磁場で発熱させて治療する方法。
PMA
FDAの市販前承認。リスクの高い医療機器に求められる。
CEマーク
EU市場に出す製品が、EUの要件に適合することを示す表示。
プロテインコロナ
血中で粒子の表面に吸着するタンパク質の層。体内の行き先を左右する。
腎ろ過
血液が腎臓の糸球体でろ過されること。小さな粒子が尿へ排泄される経路。

13. 参考資料(一次情報)

  1. 米国FDA FERAHEME(ferumoxytol injection)添付文書、2026年5月改訂(PDF) — accessdata.fda.gov
  2. PMDA リゾビスト注(フェルカルボトラン)添付文書、2022年3月改訂(PDF) — pmda.go.jp
  3. 米国FDA Magtrace and Sentimag Magnetic Localization System, PMA P160053「Summary of Safety and Effectiveness Data」(PDF) — accessdata.fda.gov
  4. 米国FDA「Magtrace and Sentimag Magnetic Localization System – P160053/S002」(承認済み機器のページ) — fda.gov
  5. Wang YX「Superparamagnetic iron oxide based MRI contrast agents: Current status of clinical application」Quant Imaging Med Surg 2011;1:35–40 — pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  6. 米国FDA NETSPOT 承認書(NDA 208547)、2016年6月1日(PDF) — accessdata.fda.gov
  7. 米国FDA Lutathera 承認書(NDA 208700)、2018年1月26日(PDF) — accessdata.fda.gov
  8. 米国FDA NETSPOT 添付文書、2016年(PDF) — accessdata.fda.gov
  9. 米国FDA LUTATHERA 添付文書、2018年(PDF) — accessdata.fda.gov
  10. Lammers T ほか「Theranostic Nanomedicine」Acc Chem Res 2011;44:1029–1038 — doi.org/10.1021/ar200019c
  11. Choi HS ほか「Renal clearance of quantum dots」Nat Biotechnol 2007;25:1165–1170 — doi.org/10.1038/nbt1340
  12. Phillips E ほか「Clinical translation of an ultrasmall inorganic optical-PET imaging nanoparticle probe」Sci Transl Med 2014;6(260):260ra149 — doi.org/10.1126/scitranslmed.3009524
  13. Bonvalot S ほか「NBTXR3, a first-in-class radioenhancer hafnium oxide nanoparticle, plus radiotherapy versus radiotherapy alone in patients with locally advanced soft-tissue sarcoma (Act.In.Sarc)」Lancet Oncol 2019;20:1148–1159 — doi.org/10.1016/S1470-2045(19)30326-2
  14. Maier-Hauff K ほか「Efficacy and safety of intratumoral thermotherapy using magnetic iron-oxide nanoparticles combined with external beam radiotherapy on patients with recurrent glioblastoma multiforme」J Neurooncol 2011;103:317–324 — doi.org/10.1007/s11060-010-0389-0
  15. Nanobiotix(会社)「Nanobiotix announces first ever radioenhancer to receive European market approval」2019年4月4日(プレスリリース) — biospace.com
  16. MagForce(会社)「MagForce Nanotechnologies receives European regulatory approval for its Nano-Cancer therapy」2010年6月28日(プレスリリース) — biospace.com
  17. Derfus AM, Chan WCW, Bhatia SN「Probing the Cytotoxicity of Semiconductor Quantum Dots」Nano Lett 2004;4:11–18 — doi.org/10.1021/nl0347334
  18. 米国FDA「Drug Products, Including Biological Products, that Contain Nanomaterials」Guidance for Industry、2022年4月 — fda.gov

14. 主張と出典の対応表(監査)

本文の主張根拠区分
NETSPOT(Ga 68 dotatate用キット)が2016年6月1日、Lutathera(Lu 177 dotatate)が2018年1月26日にFDAに承認されたこと。NETSPOTはPETでソマトスタチン受容体陽性の神経内分泌腫瘍の位置を調べる診断薬、Lutatheraは同腫瘍の治療に使う放射性標識ソマトスタチン類似体であることFDA承認書と添付文書[参考資料 6]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/appletter/2016/208547Orig1s000ltr.pdf[参考資料 7]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/appletter/2018/208700Orig1s000ltr.pdf[参考資料 8]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2016/208547s000lbl.pdf[参考資料 9]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2018/208700s000lbl.pdf事実
Lammersらの総説:薬と造影剤を1つの製剤に含む(ナノ)テラノスティクスが、薬物送達・薬物放出・薬効のモニタリング、患者の選別に適することLammers ほか 2011[参考資料 10]https://doi.org/10.1021/ar200019c事実
Feraheme:超常磁性酸化鉄(非化学量論的マグネタイト)、ポリグルコースソルビトールカルボキシメチルエーテルで被覆、コロイド粒子全体17〜31 nm。効能は鉄欠乏性貧血、初回承認2009年、2026年5月改訂。MRI検査への影響の注意。過敏症の枠囲み警告。炭水化物の殻が網内系に入るまで鉄を隔離すること、鉄が小胞内で放出されること。1バイアル510 mg、510 mgを3〜8日あけて2回、無菌の水系コロイド、マンニトール含有、pH 6〜8、浸透圧270〜330 mOsm/kg、保存剤なしFDA添付文書[参考資料 1]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2026/022180s026lbl.pdf事実
リゾビスト:カルボキシデキストランで被覆した超常磁性酸化鉄の親水性コロイド液。MRIでの肝腫瘍の局在診断のための肝臓造影。承認2002年10月8日、販売開始2002年12月、添付文書2022年3月改訂。クッパー細胞への取り込みとT2短縮、T2強調像の造影効果は10分後から8時間、肝細胞癌の一部がクッパー細胞を有し不明瞭になりうること、鉄として0.45 mg/kg、禁忌(過敏症の既往ほか)、包装(瓶1.6 mLにフィルター1個)PMDA添付文書[参考資料 2]https://www.pmda.go.jp/PmdaSearch/iyakuDetail/ResultDataSetPDF/270173_7290413A1029_3_09事実
Magtrace:PMA P160053、2018年7月24日承認。カルボキシデキストランで被覆した超常磁性酸化鉄。コア3.5〜10 nm、被覆後45〜65 nm、被覆が溶液中に保ち凝集を防ぐこと。乳がん患者のセンチネルリンパ節生検での位置同定。FDAの承認済み機器のページ(補遺S002)FDA承認書類(SSED)[参考資料 3]https://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf16/P160053B.pdf。FDAのページ[参考資料 4]https://www.fda.gov/medical-devices/recently-approved-devices/magtrace-and-sentimag-magnetic-localization-system-p160053s002事実
Feridex:デキストラン被覆、120〜180 nm、肝MRI、米・欧・日で承認。Resovist:流体力学的径約45〜60 nm。Kupffer細胞に取り込まれ肝実質が暗くなることWang 2011(総説)[参考資料 5]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3496483事実
Choiらの報告:腎排泄には最終の流体力学的径が5.5 nm未満が必要、タンパク質の吸着で15 nm超増える、双性イオン性・中性の被覆で防げる(ラットの量子ドット)Choi ほか 2007[参考資料 11]https://doi.org/10.1038/nbt1340事実
Cドットの初回ヒト試験(124I標識、cRGDY、Cy5、腎排泄、粒子に起因する有害事象は観察されず)。量子ドットを含むナノ粒子プローブの臨床応用が遅れているという記述Phillips ほか 2014[参考資料 12]https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3009524事実
NBTXR3の無作為化第2-3相試験(Act.In.Sarc、NCT02379845)。磁性酸化鉄粒子による温熱療法の66人の単群試験の設計Bonvalot ほか 2019[参考資料 13]https://doi.org/10.1016/S1470-2045(19)30326-2。Maier-Hauff ほか 2011[参考資料 14]https://doi.org/10.1007/s11060-010-0389-0事実
Hensify(NBTXR3)が2019年4月4日にCEマークを得たという会社の発表。MagForceがEUの規制上の承認を2010年6月28日に得たという会社の発表Nanobiotixのプレスリリース[参考資料 15]https://www.biospace.com/nanobiotix-announces-first-ever-radioenhancer-to-receive-european-market-approval。MagForceのプレスリリース[参考資料 16]https://www.biospace.com/magforce-nanotechnologies-receives-european-regulatory-approval-for-its-nano-cancer-r-therapy。会社の発表であり、規制当局の文書は確認していない未確定/将来
CdSeコアの量子ドットの毒性は合成条件・紫外線・被覆で変わり遊離Cd²⁺と相関することDerfus ほか 2004[参考資料 17]https://doi.org/10.1021/nl0347334事実
FDAが医薬品(生物学的製品を含む)のナノマテリアルのガイダンスを2022年4月に最終化したことFDAガイダンス[参考資料 18]https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/drug-products-including-biological-products-contain-nanomaterials-guidance-industry事実
Magtraceのコアが粒子の体積に占める割合が0.016〜1.1%(1粒子1コアを仮定)本稿の計算。(3.5÷65)³と(10÷45)³。1粒子あたりのコア数は承認書類から確認できなかった本稿の計算
鉄の1回量が、リゾビスト27 mg(0.45 mg/kg×60 kg)、Feraheme 510 mgで、約19倍本稿の計算。体重60 kgは本稿の仮定。Resovistの用量はPMDA添付文書[参考資料 2]https://www.pmda.go.jp/PmdaSearch/iyakuDetail/ResultDataSetPDF/270173_7290413A1029_3_09、Ferahemeの1バイアルの鉄の量はFDA添付文書[参考資料 1]https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2026/022180s026lbl.pdf本稿の計算
量子ドット・金ナノ粒子の体内造影剤としての承認、リゾビスト・Feridexの現在の供給状況、NanoTherm・Hensifyの規制当局の文書、NBTXR3の2026年の状況、Magtraceのコアの数と測定法、Feridexの承認文書、Cドットのその後本稿の調査範囲では、公的な一次資料で確認できなかったため記載していない解説
「造影用と治療用は別の製品」「被覆の3つの仕事」「承認粒子は網内系に取り込まれる設計」「診断用と治療用の要求が食い違う」「PETと放射性医薬品のペアがテラノスティクスの実例」などの読み取りと整理。材料と信号源の表(金ナノ粒子の用途を含む)公表内容にもとづく本記事の整理・解説。各機関が表明した見解ではない解説
図1・図6がAI生成イメージであること、図2〜5がベクター作図であること本記事による注記解説

最終更新:2026年10月9日/出典は一次情報(FDAの添付文書・承認書類、PMDAの添付文書、査読論文)と、会社の発表(それと明記した箇所)に限定しています。 読み取りや整理は「解説」として出典付きの事実と区別しています。 量子ドット・金ナノ粒子の体内造影剤としての承認、リゾビスト等の現在の供給状況、NanoTherm・Hensifyの規制当局の文書、NBTXR3の2026年の状況、Magtraceのコアの数と測定法については、一次情報で確認できなかったため、事実としては記載していません。 第8章の計算は本記事が仮定を置いて算出した例示で、個別の用量を述べるものではありません。 本記事は材料技術の解説であり、診断・治療の助言ではなく、製品の効果や安全性を評価するものでもありません。 図はすべて説明用の概念図です。図1・図6はAI生成イメージ、図2〜5はベクター作図であり、実在の装置・製品・画像を示すものではありません。