A double-hyperfragment event has been found in a hybrid-emulsion experiment. It is identified uniquely as the sequential decay of ( 6)(LambdaLambda)He emitted from a Xi(-) hyperon nuclear capture at rest. The mass of ( 6)(LambdaLambda)He and the Lambda-Lambda interaction energy DeltaB(LambdaLambda) have been measured for the first time devoid of the ambiguities due to the possibilities of excited states. The value of DeltaB(LambdaLambda) is 1.01+/-0.20(+0.18)(-0.11) MeV. This demonstrates that the Lambda-Lambda interaction is weakly attractive.

Abstract Metastatic spinal tumors are increasingly prevalent due to advancements in cancer treatment, leading to prolonged survival rates. This rising prevalence highlights the need for developing more effective therapeutic approaches to address this malignancy. Boron neutron capture therapy (BNCT) offers a promising solution by delivering targeted doses to tumors while minimizing damage to normal tissue. In this study, we evaluated the efficacy and safety of BNCT as a potential therapeutic option for spine metastases in mouse models induced by A549 human lung adenocarcinoma cells. The animal models were randomly allocated into three groups: untreated ( n = 10), neutron irradiation only ( n = 9), and BNCT ( n = 10). Each mouse was administered 4‐borono‐L‐phenylalanine (250 mg/kg) intravenously, followed by measurement of boron concentrations 2.5 h later. Overall survival, neurological function of the hindlimb, and any adverse events were assessed post irradiation. The tumor‐to‐normal spinal cord and blood boron concentration ratios were 3.6 and 2.9, respectively, with no significant difference observed between the normal and compressed spinal cord tissues. The BNCT group exhibited significantly prolonged survival rates compared with the other groups (vs. untreated, p = 0.0015; vs. neutron‐only, p = 0.0104, log‐rank test). Furthermore, the BNCT group demonstrated preserved neurological function relative to the other groups (vs. untreated, p = 0.0004; vs. neutron‐only, p = 0.0051, multivariate analysis of variance). No adverse events were observed post irradiation. These findings indicate that BNCT holds promise as a novel treatment modality for metastatic spinal tumors.

With their low immunogenicity and excellent deliverability, extracellular vesicles (EVs) are promising platforms for drug delivery systems. In this study, hydrophobic molecule loading techniques were developed via an exchange reaction based on supramolecular chemistry without using organic solvents that can induce EV disruption and harmful side effects. To demonstrate the availability of an exchanging reaction to prepare drug-loading EVs, hydrophobic boron cluster carborane (CB) was introduced to EVs (CB@EVs), which is expected as a boron agent for boron neutron capture therapy (BNCT). The exchange reaction enabled the encapsulation of CB to EVs without disrupting their structure and forming aggregates. Single-particle analysis revealed that an exchanging reaction can uniformly introduce cargo molecules to EVs, which is advantageous in formulating pharmaceuticals. The performance of CB@EVs as boron agents for BNCT was demonstrated in vitro and in vivo. Compared to L-BPA, a clinically available boron agent, and CB delivered with liposomes, CB@EV systems exhibited the highest BNCT activity in vitro due to their excellent deliverability of cargo molecules via an endocytosis-independent pathway. The system can deeply penetrate 3D cultured spheroids even in the presence of extracellular matrices. The EV-based system could efficiently accumulate in tumor tissues in tumor xenograft model mice with high selectivity, mainly via the enhanced permeation and retention effect, and the deliverability of cargo molecules to tumor tissues in vivo enhanced the therapeutic benefits of BNCT compared to the L-BPA/fructose complex. All of the features of EVs are also advantageous in establishing anticancer agent delivery platforms.

Our group is currently developing a multilayer neutron spectrometer based on moderator combination selection to evaluate neutron energy spectra in irradiation fields for boron neutron capture therapy (BNCT). In a previous study, we optimally selected (based on simulations) liquid moderator combinations of the spectrometer to achieve high accuracy in the evaluated neutron energy spectra. According to the optimization result, we conducted a spectrometer verification test in the BNCT irradiation field at the Heavy Water Neutron Irradiation Facility of Kyoto University Reactor (KUR-HWNIF). The neutron energy spectrum result was evaluated, and the uncertainty was found to be less than 15%. The experimental results prove that the multilayer neutron spectrometer based on moderator combination selection effectively evaluates the neutron energy spectrum in a BNCT irradiation field.

Abstract This study aimed to identify the required capabilities and workload of medical staff in accelerator-based boron neutron capture therapy (BNCT). From August to September 2022, a questionnaire related to the capabilities and workload in the accelerator-based BNCT was administered to 12 physicians, 7 medical physicists and 7 radiological technologists engaged in BNCT and 6 other medical physicists who were not engaged in BNCT to compare the results acquired by those engaged in BNCT. Only 6–21% of patients referred for BNCT received it. Furthermore, 30–75% of patients who received BNCT were treated at facilities located within their local district. The median required workload per treatment was 55 h. Considering additional workloads for ineligible patients, the required workload reached ~1.2 times longer than those for only eligible patients’ treatment. With respect to capabilities, discrepancies were observed in treatment planning, quality assurance and quality control, and commissioning between medical physicists and radiological technologists. Furthermore, the specialized skills required by medical physicists are impossible to acquire from the experience of conventional radiotherapies as physicians engaged in BNCT were specialized not only in radiation oncology, but also in other fields. This study indicated the required workload and staff capabilities for conducting accelerator-based BNCT considering actual clinical conditions. The workload required for BNCT depends on the occupation. It is necessary to establish an educational program and certification system for the skills required to safely and effectively provide BNCT to patients.

Abstract BACKGROUND Boron neutron capture therapy (BNCT) is a biologically targeted particle therapy that utilizes the capture reaction between boron and neutrons. Theoretically, tumor cell-selective boron uptake allows for tumor-selective therapy. Recently, BNCT using an accelerator neutron source has been initiated in the area of head and neck cancers and is expected to expand its application to brain tumors. In addition to boronophenylalanine (BPA), which is used in clinical practice, clinical trials for malignant gliomas have been conducted in the past using sodium borocaptate (BSH) in combination. However, to date, surprisingly few reports have accurately evaluated the validation of BNCT with BPA and BNCT with BPA/BSH in animal models. In the present study, we performed a basic research-based validation of BPA/BSH combined BNCT that has been performed in clinical trials in the past. METHODS Brain tumor models of F98 rat malignant glioma brain tumors were prepared. BPA and BSH were administered intravenously 2.5 hours and 12 hours before BNCT were performed, respectively. Each F98 rat malignant glioma brain tumor model was neutron irradiated and evaluated using Kaplan-Meier survival curves. RESULTS No significant difference in survival was observed in the BSH alone group compared to the untreated group. A significant difference in survival was observed in the BPA alone group compared to the untreated group. The BPA/BSH combination group had the longest median survival and a significant difference in survival compared to the untreated group. A significant difference in survival was observed between the BPA/BSH combination group and the BSH alone group. CONCLUSION The combination of BPA and BSH improved BNCT efficacy and prolonged survival. The combination of BPA and BSH, existing boron compounds, is a pioneering method of boron neutron capture therapy using two and more boron compounds, and its use is presumed to have been highly rational.