• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Creation of antibody specific nucleic acid aptamers and their application to bio- process- and clinical analyses

Research Project

Project/Area Number 19H03360
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Todoroki Kenichiro  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (70341451)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 秀樹  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00419665)
橋本 博  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)
池袋 一典  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 卓越教授 (70251494)
鈴木 昭夫  岐阜大学, 医学部附属病院, 准教授 (80775148)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywords抗体医薬 / DNAアプタマー / バイオアナリシス / プロセスアナリシス / 抗体医薬分析 / アプタマー
Outline of Research at the Start

代表的な抗体医薬および抗体薬物複合体を特異的に認識する『抗イディオタイプDNAアプタマー』を獲得し,これを認識素子とした創薬研究用ハイスループットLBA法や高精度なアプタマーアフィニティー-LC-MS分析法,Process Analytical Technologies用簡易計測法,臨床診断用イムノクロマトキットなどを開発する。本課題の完遂により,解析精度,利便性に優れた抗体医薬の新たな臨床分析法が誕生する。本法は新薬やバイオシミラー開発期間の効率化,品質管理の低コスト・迅速化,迅速な薬物治療効果判定や薬物投与計画策定への貢献のみならず,薬剤師の臨床診断への参画をも加速させうると期待できる。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed seven types of high-affinity "anti-idiotypic DNA aptamers" that specifically recognize the complementarity-determining regions of therapeutic mAbs, and have successfully used them to realize (1) bioanalytical methods for drug monitoring in drug development and clinical settings, (2) process analysis technology (PAT) for use in the drug manufacturing process, and (3) simple diagnostic methods for point-of-care testing.This enables to overcome the problems of "lack of accuracy," "complicated operation," and "low robustness" of bioanalysis of therapeutic mAbs, and to provide new value to drug discovery, drug manufacturing, and clinical practice in Japan and overseas.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題の遂行により,従来の抗体医薬分析の課題であった精度管理,煩雑さ,頑健性課題を克服し,国内外の創薬,医薬品製造,臨床の現場に新たな価値を提供することができた。DNAアプタマーは,(1) 配列次第では抗体以上の親和性が期待できる,(2)自動合成機による化学合成が容易,(3) 高い化学安定性を有する,(4) 均質な状態で供給可能,などの利点がある。今回開発した抗体医薬やADCに対するアプタマーおよび種々の分析法は,新規性が高いだけでなく,新薬やバイオシミラー開発期間の効率化,効率的な抗体医薬生産,迅速な薬物治療効果判定や薬物投与計画策定への貢献が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (37 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 8 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Development of a Lateral Flow Assay for Bevacizumab Using an Anti-Idiotype DNA Aptamer as a Capture Molecule2022

    • Author(s)
      TODOROKI Kenichiro、ISOBE Ryota、YAMADA Tomohiro、SAITO Taro、SHIMIZU Yutaka、TSUKAKOSHI Kaori、SUGIYAMA Eiji、MIZUNO Hajime、HAYASHI Hideki、IKEBUKURO Kazunori
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 73-77

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2022.008

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2022-06-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a DNA aptamer that binds to the complementarity-determining region of therapeutic monoclonal antibody and affinity improvement induced by pH-change for sensitive detection2022

    • Author(s)
      Saito Taro、Shimizu Yutaka、Tsukakoshi Kaori、Abe Koichi、Lee Jinhee、Ueno Kinuko、Asano Ryutaro、Jones Brian V.、Yamada Tomohiro、Nakano Tatsuki、Tong Jiaxing、Hishiki Asami、Hara Kodai、Hashimoto Hiroshi、Sode Koji、Toyo’oka Toshimasa、Todoroki Kenichiro、Ikebukuro Kazunori
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 203 Pages: 114027-114027

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114027

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ADCのバイオアナリシスの現状2021

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 36 Pages: 570-576

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IgGを認識するアプタマー2021

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Journal Title

      BIO Clinica

      Volume: 36 Pages: 1436-1440

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence Bioanalysis of Bevacizumab Using Pre-Column and Post-Column Derivatization – Liquid Chromatography After Immunoaffinity Magnetic Purification2020

    • Author(s)
      TODOROKI Kenichiro、NAKANO Tatsuki、HAYASHI Hideki、MIZUNO Hajime、Zhe MIN Jun、TOYO’OKA Toshimasa
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 115-122

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.014

    • NAID

      130007933313

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2020-10-20
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sensitive Method for LC Analysis of Therapeutic Monoclonal Antibodies Using a Centrifugal Filtration Device with Adsorption Suppression Treatment2020

    • Author(s)
      SHIBATA Yosuke、YAMADA Tomohiro、SUGIYAMA Eiji、MIZUNO Hajime、TODOROKI Kenichiro
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 123-128

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.016

    • NAID

      130007933315

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2020-10-20
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bioanalytical methods for therapeutic monoclonal antibodies and antibody?drug conjugates: A review of recent advances and future perspectives2020

    • Author(s)
      Todoroki Kenichiro、Mizuno Hajime、Sugiyama Eiji、Toyo’oka Toshimasa
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      Volume: 179 Pages: 112991-112991

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2019.112991

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Temperature Reversed-Phase LC Separation of Heavy and Light Chain Fragments of Therapeutic Monoclonal Antibodies and Antibody-Drug Conjugate Produced by Chemical Reduction2019

    • Author(s)
      SOTOMATSU Sae、YAMADA Tomohiro、MIZUNO Hajime、HAYASHI Hideki、TOYO’OKA Toshimasa、TODOROKI Kenichiro
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 99-104

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.013

    • NAID

      130007741846

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2019-10-20
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 抗イディオタイプDNAアプタマーを捕捉分子とする簡易薬物濃度定量用イムノクロマトグラフィー法の開発2021

    • Author(s)
      磯部亮太
    • Organizer
      第28回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Bioanalytical methods for therapeutic monoclonal antibodies2021

    • Author(s)
      Kenichiro TODOROKI
    • Organizer
      INDO-JAPAN SAKURA SCIENCE CAFE
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Efficient screening of high-affinity DNA aptamers for nivolumab and binding evaluation of the acquired aptamers2021

    • Author(s)
      Taisei HOJO
    • Organizer
      The 31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bioanalysis of therapeutic monoclonal antibodies using DNA aptamers as new affinity ligands2021

    • Author(s)
      Kenichiro TODOROKI
    • Organizer
      The 31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを捕捉分子とする抗体医薬濃度定量用イムノクロマトグラフィー法の開発2021

    • Author(s)
      磯部亮太
    • Organizer
      第18回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体医薬Nivolumabに対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索と獲得したアプタマーの結合能評価2021

    • Author(s)
      北條泰成
    • Organizer
      第33回バイオメディカル分析化学シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAアプタマーを利用する抗体医薬のバイオアナリシス2021

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索法の構築2021

    • Author(s)
      小林直央
    • Organizer
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体医薬の新規バイオアナリシス法の開発2021

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      第61回 日本臨床化学会年次学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 3種抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索とその評価2021

    • Author(s)
      小林直央
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第11回学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 診断と創薬を目指したDNAアプタマー開発2021

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      第3回 静岡県3大学連携シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗イディオタイプDNAアプタマー固定化セファロースを用いる抗体医薬のアフィニティー精製法の開発2021

    • Author(s)
      濵田大地
    • Organizer
      第32回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAアプタマーを用いる抗体医薬のバイオアナリシス研究2020

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      Takeda Academic Web Salon 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗イディオタイプDNAアプタマーを用いるrituximabのバイオアナリシス法の開発2020

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      第27回 クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 汎用性と成功率に優れたDNAアプタマー探索法の開発2020

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      USフォーラム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己血糖測定器を利用する抗体医薬bevacizumabの血中薬物濃度簡易測定法開発に関する検討2020

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      USフォーラム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 吸着抑制処理を備えた遠心ろ過装置を用いる抗体医薬の高感度LC分析の開発2020

    • Author(s)
      柴田洋佑
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アプタマーアフィニティー精製とtrypsin消化-LC-MS/MSによる抗体医薬bevacizumabの簡便かつ高選択的な血中薬物濃度定量法の開発(2)2020

    • Author(s)
      外松沙依
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAアプタマーを用いる抗体医薬ペルツズマブの新規血中濃度分析法の開発2020

    • Author(s)
      北條泰成
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 吸着抑制処理を施した遠心ろ過デバイスを用いる抗体医薬trastuzumabの定量性と感度に優れたLC分析法の開発2020

    • Author(s)
      柴田洋佑
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体医薬を特異的に認識する機能性DNAアプタマーの探索とその結合能評価2020

    • Author(s)
      青木萌恵
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的かつ汎用性の高い探索法とその結合能評価2020

    • Author(s)
      青木萌恵
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第10回学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬リツキシマブの新規血中濃度分析法の開発2019

    • Author(s)
      濱田大地、山田朋宏、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • Organizer
      第65回日本薬学会東海支部大会(愛知)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬トラスツズマブの新規血中濃度分析法の開発2019

    • Author(s)
      渡邉圭一郎、山田朋宏、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • Organizer
      第65回日本薬学会東海支部大会(愛知)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 特殊構造のDNAを自在に操り診断薬や医薬品を創る2019

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      第2回静岡テックプラングランプリ(静岡)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAアプタマーを用いたbevacizumabの検出法の開発2019

    • Author(s)
      清水 裕、齊藤太郎、塚越かおり、山田朋宏、轟木堅一郎、池袋 一典
    • Organizer
      2019年電気化学秋季大会(山梨)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement in binding property of the anti-idiotype aptamer against bevacizumab based on structural information2019

    • Author(s)
      Yutaka Shimizu, Kaori Tsukakoshi, Tomohiro Yamada, Jiaxing Tong, Asami Hishiki, Kodai Hara, Hiroshi Hashimoto, Toshimasa Toyo’oka, Kenichiro Todoroki, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNAアプタマーを利用したバイオアナリシス研究2019

    • Author(s)
      轟木堅一郎
    • Organizer
      静岡大学グリーン科学技術研究所シンポジウム(静岡)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Aptamer affinity purification - trypsin digestion LC-MS/MS: A simple and selective bioanalysis of bevacizumab2019

    • Author(s)
      Sae Sotomatsu, Tomohiro Yamada, Taro Saito, Yutaka Shimizu, Eiji Sugiyama, Hajime Mizuno, Kaori Tsukakoshi, Hideki Hayashi, Toshimasa Toyo’oka, Kazunori Ikebukuro, Kenichiro Todoroki
    • Organizer
      The 49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (Kyoto)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 汎用性と成功率に優れたアプタマー探索法の開発2019

    • Author(s)
      トンジャシイン、後藤厚子、杉山栄二、水野 初、 豊岡利正、轟木 堅一郎
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] アプタマーアフィニティー精製とtrypsin消化-LC-MS/MSを組み合わせた抗体医薬の簡便かつ高選択的な血中薬物濃度定量法の開発2019

    • Author(s)
      外松沙依、山田朋宏、齋藤太郎、清水 裕、杉山栄二、水野 初、塚越かおり、林 秀樹、豊岡利正、池袋一典、轟木堅一郎
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗イディオタイプDNAアプタマー固定化シリカモノリススピンカラムを用いた抗体医薬Trastuzumabのアプタマーアフィニティー精製法の開発2019

    • Author(s)
      渡邊圭一郎、濱田大地、山田朋宏、太田茂徳、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of anti-idiotype DNA aptamer for therapeutic monoclonal antibodies and its application to bioanalysis2019

    • Author(s)
      Kenichiro Todoroki
    • Organizer
      2019 NTHU-Shizuoka University Bilateral Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 汎用性と成功率に優れたアプタマー探索法の開発2019

    • Author(s)
      トン ジャシイン、後藤 厚子、杉山 栄二、水野 初、豊岡 利正、轟木 堅一郎
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬 Rituximab の新規血中濃度分析法の開発2019

    • Author(s)
      濵田大地、渡邊圭一郎、山田明宏、太田茂徳、水野初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己血糖測定器を利用する抗体医薬 bevacizumab の血中薬物濃度簡易測定法開発に関する検討2019

    • Author(s)
      ヒル義亜、山田朋宏、清水裕、斎藤太郎、塚越かおり、杉山栄二、水野初、豊岡利正、池袋一典、轟木堅一郎
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA アプタマーとペーパークロマトグラフィーを組み合わせた抗体医薬ベバシズマブの POCT 法の開発2019

    • Author(s)
      渡辺 拳優、山田 朋宏、トン ジャシイン、水野 初、杉山 栄二、豊岡 利正、轟木堅一郎
    • Organizer
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡県立大学研究者データベース(轟木堅一郎)

    • URL

      https://db.u-shizuoka-ken.ac.jp/show/prof436.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 所属研究室(静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学分野)の研究内容紹介

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/~analchem/research2.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/~analchem/research2.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi