【研究領域課題番号】21H03805 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング / ダイヤモンドセンサ / 導電性ダイヤモンド / 電気化学 / TDM / ダイヤモンド電極 / 分子インプリンティング

【研究成果の概要】

安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。
本年度は、利尿薬トリアムテレン、抗がん剤であるドキソルビシンや分子標的薬パゾパニブを測定象薬物とし、それらをダイヤモンド電極センサにて感度良く計測するため、最適なサンプルの前処理方法や電気化学測定法を探索した。さらに、これらの薬を尿中や血漿中に溶解したサンプルを作成し、測定可能であるか検証した。
検討の結果、これらの薬物を含む血液や尿サンプル測定前の処理方法として、除タンパク処理液、遠心分離法の最適化を通して、サンプル採取から測定完了までの時間は、8分以内と短時間を実現した。
また、センサの薬物選択特異性を付加するために、ドキソルビシンの分子鋳型を作成した。作成した分子鋳型は、pH7.4条件下で、ドキソルビシンに対して特異的に吸着することを確認した。さらにこの分子鋳型は、特定条件にて吸着したドキソルビシンを分子鋳型から排出する。また、放出後は再度ドキソルビシンを吸着可能である。これにより、本分子鋳型は繰り返しの使用の可能性を示した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究領域課題番号】18H03513 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM / POCT / 薬物動態 / 経口分子標的薬 / パゾパニブ / レンバチニブ / ダイヤモンンド電極 / 血中濃度 / がん薬物療法 / ダイヤモンドセンサ / 癌 / イマチニブ / 電気化学測定 / センサ / 抗がん剤 / 電気化学分析

【研究成果の概要】

本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中濃度の経時変化を測定した。Tmaxは約4時間となり、先行研究と類似していた。迅速、簡便、安価な本計測法の展開により、効果的かつ安心・安全な経口分子標的薬のオーダーメイド治療が可能になると期待される。

【研究の社会的意義】

本研究で開発した、血漿中薬物測定システムは、最先端素材であるダイヤモンド電極をセンサとして活用することにより、これまでLC-MS/MSなどの大型分析装置でしか測定できなかった経口分子標的薬を、迅速、簡便、安価に測定することを実現した。将来、本研究成果により、下記のような課題解決が期待される。（１）効果を最大に、副作用を最小限にする投薬方法の開発の礎となり得る。（２）過剰量投与を抑制し、無駄となる薬を減らすことで、医療費の削減に貢献する。（３）臨床医学や医療のみならず、薬物動態学などの基礎研究の新たな分析ツールとなり得る。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)