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Optimization of antimicrobial therapy based on integrated quantitative evaluation of physiological pharmacokinetics, disease pharmacodynamics and drug-resistance mechanisms

Research Project

Project/Area Number 19K07221
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Ikawa Kazuro  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (40363048)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森川 則文  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (30346481)
大毛 宏喜  広島大学, 病院(医), 教授 (70379874)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords臨床 / 感染症 / 薬物動態 / 薬力学 / 薬剤耐性
Outline of Research at the Start

定量的な検討と各結果の統合が行われてこなかった問題点に着目した本研究では、まず、抗菌薬等の感染患者での生理学的・臓器別薬物動態(pharmacokinetics:PK)、病態時での宿主因子の薬力学(pharmacodynamics:PD)、病原体の薬剤耐性機構を定量的に解明する。そのうえで、三者の知見を統合して解析評価するアプローチにより、とりわけ耐性菌の治療・発現防止のための抗菌薬療法を最適化する。特に臨床上問題となりやすい高齢患者や特殊病態(重症・臓器障害等)患者での最適な抗菌薬選択・投与法アルゴリズムの確立を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This research project aimed to quantitatively evaluate relation and interaction among physiological pharmacokinetics of drugs, disease pharmacodynamics of host patients, and drug-resistance mechanisms of causative organisms, in order to optimize antimicrobial therapy. The research monitored concentrations of drugs, such as beta-lactams, quinolones, macrolides, imidazoles, anti-resistant-bacteria drugs, antifungals, and antivirals in plasma, peritoneal fluid, peritoneum, prostate and epididymis tissues. Being integrated with various minimum inhibitory concentration, pharmacodynamic time-killing and clinical data, these pharmacokinetic data were used for population modeling and simulation. Based on the relation and interaction among drug, host and organism, computer tools were created, applied to patients for optimizing antimicrobial therapy, and assessed with their feedback information.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の特色は日々の感染症治療に直結している点にあり、本研究の学術的および社会的な意義・価値は、感染症(国民の死因原因の上位)に対する治療効果を最大化することで医療の質および医療経済の向上に貢献する点にある。そして、生理学的PK/病態時PDと薬剤耐性機構の統合的な定量解析評価に基づいた個別最適化抗菌薬療法アルゴリズムの提案は、斬新で独創的なアプローチである。最適投与法を確立し個別化医療を実現することにより、治療上の利益を患者に直接還元することが、本研究の成果として評価できる。

Report

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

    (27 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] セフタジジムの前立腺移行性の検討および組織中PK/PD解析による投与法評価2022

    • Author(s)
      宇多真智子、猪川和朗、中村小源太、西川源也、小林郁生、森川則文。
    • Journal Title

      TDM研究

      Volume: 39 Pages: 1-8

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  • [Journal Article] Dosing Optimization of Ampicillin-Sulbactam Based on Cystatin C in Elderly Patients with Pneumonia2021

    • Author(s)
      Matsubara Kayoko、Matsumoto Kazuaki、Yokoyama Yuta、Watanabe Erika、Enoki Yuki、Shigemi Akari、Ikawa Kazuro、Terazono Hideyuki、Morikawa Norifumi、Ohshige Tamao、Takeda Yasuo
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 44 Issue: 5 Pages: 732-736

    • DOI

      10.1248/bpb.b20-00781

    • NAID

      130008033162

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-05-01
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  • [Journal Article] Assessment of Renal Function and Simulation Using Serum Cystatin-C in an Elderly Patient with Uncontrollable Plasma Vancomycin Levels Due to Muscular Dystrophy: A Case Report2021

    • Author(s)
      Onita Tetsushu、Ishihara Noriyuki、Yano Takahisa、Nishimura Nobuhiro、Tamaki Hiroki、Ikawa Kazuro、Morikawa Norifumi、Naora Kohji
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 141 Issue: 3 Pages: 441-445

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00213

    • NAID

      130007992986

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2021-03-01
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  • [Journal Article] Prostatic Pharmacokinetic/Pharmacodynamic Evaluation of Ampicillin‐Sulbactam for Bacterial Prostatitis and Preoperative Prophylaxis2021

    • Author(s)
      Onita Tetsushu、Ikawa Kazuro、Nakamura Kogenta、Nishikawa Genya、Kobayashi Ikuo、Ishihara Noriyuki、Tamaki Hiroki、Yano Takahisa、Naora Kohji、Morikawa Norifumi
    • Journal Title

      The Journal of Clinical Pharmacology

      Volume: 61 Issue: 6 Pages: 820-831

    • DOI

      10.1002/jcph.1800

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  • [Journal Article] Pharmacokinetic/pharmacodynamic evaluation of teicoplanin against Staphylococcus aureus in a murine thigh infection model2021

    • Author(s)
      Watanabe Erika、Matsumoto Kazuaki、Ikawa Kazuro、Yokoyama Yuta、Shigemi Akari、Enoki Yuki、Umezaki Yasuhiro、Nakamura Koyo、Ueno Keiichiro、Terazono Hideyuki、Morikawa Norifumi、Takeda Yasuo
    • Journal Title

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      Volume: 24 Pages: 83-87

    • DOI

      10.1016/j.jgar.2020.11.014

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  • [Journal Article] Clinical pharmacokinetics of flomoxef in prostate tissue and dosing considerations for prostatitis based on site-specific pharmacodynamic target attainment.2020

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      Nakamura K, Ikawa K, Nishikawa G, Kobayashi I, Tobiume M, Sugie M, Muramatsu H, Morinaga S, Kajikawa K, Watanabe M, Kanao K, Onita T, Morikawa N.
    • Journal Title

      J. Infect. Chemother.

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 236-241

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2019.08.019

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  • [Journal Article] Population pharmacokinetic modeling and pharmacodynamic target attainment simulation of piperacillin/tazobactam for dosing optimization in late elderly patients with pneumonia.2020

    • Author(s)
      Ishihara N, Nishimura N, Ikawa K, Karino F, Miura K, Tamaki H, Yano T, Isobe T, Morikawa N, Naora K.
    • Journal Title

      Antibiotics (Basel)

      Volume: 9(3) Issue: 3 Pages: 113-113

    • DOI

      10.3390/antibiotics9030113

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  • [Journal Article] The pharmacokinetics of oral metronidazole in patients with metronidazole-induced encephalopathy undergoing maintenance hemodialysis.2020

    • Author(s)
      Mimura Y, Yahiro M, Masumoto M, Fukui R, Okamoto R, Aichi M, Mihara Y, Ueda T, Takesue Y, Ikawa K, Morikawa N, Kuragano T.
    • Journal Title

      Hemodial. Int.

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 528-533

    • DOI

      10.1111/hdi.12857

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 持続的腎代替療法におけるダプトマイシンの薬物動態:4症例からの検討2020

    • Author(s)
      田口真奈、井手岳、竹末芳生、猪川和朗、森川則文、西信一
    • Journal Title

      日本急性血液浄化学会雑誌

      Volume: 11 Pages: 124-127

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  • [Journal Article] Clinical pharmacokinetics of oral azithromycin in epididymal tissue.2019

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      Sadahira T, Wada K, Ikawa K, Morikawa N, Mitsui M, Araki M, Fujiyoshi M, Ishii A, Watanabe M, Watanabe T, Nasu Y.
    • Journal Title

      J. Infect. Chemother.

      Volume: 25 Issue: 10 Pages: 832-834

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2019.05.011

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] セファゾリン予防投与における血管手術患者での薬物動態解析と投与法評価2022

    • Author(s)
      大内香乃、猪川和朗、大谷英里香、鷹取健太、青木陽平、有吉映、岩下麻理、隠澤和恭、新畑知子、川井和美、森川則文。
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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  • [Presentation] 日本人ICU患者におけるdaptomycinのクリアランスと腎機能に基づく投与法の評価2021

    • Author(s)
      本岡真弥、猪川和朗、徳永咲里、原尚幹、田口真奈、井手岳、西信一、竹末芳生、森川則文。
    • Organizer
      第37回日本TDM学会学術大会
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  • [Presentation] Metronidazole錠により脳症を呈した血液透析患者の薬物動態2021

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      宇多真智子、猪川和朗、八尋真名、増本三和、倉賀野隆裕、森川則文。
    • Organizer
      第37回日本TDM学会学術大会
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  • [Presentation] Cefdinirの精巣上体における臨床PK/PD解析~精巣上体炎治療法の検討~2021

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      山下翔大、猪川和朗、宇多真智子、鷹取健太、浅野芽依、林宏和、和田耕一郎、定平卓也、那須保友、森川則文。
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      日本医療薬学会第4回フレッシャーズカンファランス
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  • [Presentation] バラシクロビルを使用して脳症および腎症をきたした慢性腎臓病の高齢者2021

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      王宏維、野々内裕紀、眞継賢一、津崎光司、猪川和朗、森川則文、濱口良彦。
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  • [Presentation] Clinical pharmacokinetics of intravenous metronidazole in plasma, peritoneal fluid, peritoneum and adipose tissue.2020

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      Taogoshi H, Ohge H, Ikawa K, Watadani Y, Uegami S, Shigemoto N, Shimada N, Omori K, Kitano H, Kuroo Y, Kitagawa H, Yoshimura K, Uemura K, Murakami Y, Morikawa N, Takahashi S.
    • Organizer
      Digestive Disease Week 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パズフロキサシンの母集団PK/PD解析に基づく投与法の個別最適化2020

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      猪川和朗、梅崎靖弘、松元一明、森川則文
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  • [Presentation] 細菌性前立腺炎に対するampicillin-sulbactam配合剤の作用標的部位を考慮した最適投与法の構築2020

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      大仁田哲修、猪川和朗、石原慎之、中村小源太、矢野貴久、直良浩司、森川則文
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      眞継賢一、高崎奈津希、上田浩貴、猪川和朗、森川則文
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      大仁田哲修、石原慎之、西村信弘、猪川和朗、森川則文、直良浩司
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      石原慎之、大仁田哲修、猪川和朗、森川則文、西村信弘、玉木宏樹、矢野貴久、直良浩司
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  • [Presentation] Clinical population pharmacokinetics of ampicillin-sulbactam in plasma and prostate2019

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      Onita T、Ikawa K、Ishihara N、Nakamura K、Nishikawa G、Kobayashi I、Tamaki H、Yano T、Naora K、Morikawa N
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      40th Annual Meeting of the American College of Clinical Pharmacy
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  • [Presentation] β-ラクタム系抗菌薬の腹水移行性と腹膜炎治療法の部位特異的PK/PD評価~ピペラシリン配合剤、セフォゾプラン、イミペネム~2019

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      山田和奈、猪川和朗、小田川周平、松山侑未、宇多真智子、大毛宏喜、森川則文
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  • [Presentation] A. baumannii感染症に対するsulbactam最適投与法の構築~time-kill特性のsemi-mechanistic PK/PD解析~2019

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      横山雄太、猪川和朗、松元一明、中村智徳、森川則文
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  • [Presentation] バラシクロビルの通常投与量においてアシクロビル腎症および脳症を発症した高齢者の一症例2019

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      野々内裕紀、眞継賢一、津崎光司、猪川和朗、森川則文、濱口良彦
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  • [Presentation] Ceftazidimeのヒト前立腺組織特異的PK/PD解析に基づく投与法の評価2019

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      松山侑未、猪川和朗、小田川周平、山田和奈、宇多真智子、中村小源太、西川源也、小林郁生、森川則文
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      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
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  • [Presentation] 結腸直腸手術患者におけるメトロニダゾール静注の血漿・腹水・腹部組織中濃度推移2019

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      垰越宏幸、大毛宏喜、猪川和朗、渡谷祐介、上神慎之介、繁本憲文、嶋田徳光、大森慶太郎、北野弘之、黒尾優太、北川浩樹、吉村幸祐、森川則文
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      第32回日本外科感染症学会総会学術集会
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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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