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Establishment of a Pharmacokinetics-Pharmacodynamics modeling evaluation system to enable function vs. efficacy analysis of anticancer drug delivery systems

Research Project

Project/Area Number 21K15324
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionDoshisha Women's College of Liberal Arts

Principal Investigator

Yamashita Shugo  同志社女子大学, 薬学部, 助教 (30845730)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords腫瘍組織内動態 / 体内動態制御 / 高分子ミセル / コンパートメントモデル / PK/PD / 薬学 / 薬物動態学
Outline of Research at the Start

がん薬物治療では、がん組織への抗がん剤の不均質な作用が問題であり、この問題を克服するドラッグデリバリーシステム(DDS)やその評価・解析方法の開発が切望される。過去に報告されたがんDDSでは、DDSキャリアに搭載した抗がん剤の体内動態と治療効果の相関性が乏しく、がんDDSを利用した抗がん剤の腫瘍取り込みに関する詳細な動態情報の欠如が原因であると考えられる。本研究は、輸送戦略および薬物放出戦略の異なるDDS製剤中の抗がん剤の腫瘍移行性と抗がん作用を評価し、それらの情報を組み込んだ薬物動態学/薬力学解析によりDDSの機能対効果が評価可能な分析法を確立することで、がん薬物治療への貢献を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an analytical method to evaluate drug release and tumor retention from polymeric micelles in an environment closer to the biological environment with the aim of accurately determining the pharmacokinetics information about tumor distribution of small-molecule anticancer drugs, which is essential for achieving DDS-based cancer therapy. In addition, by utilizing a pharmacokinetic analysis method that combines tumor-bearing rats and tumor microdialysis, we were able to conduct a pharmacokinetic analysis focusing on anticancer drugs loaded on polymeric micelles and successfully established a PK/PD model that enables evaluation of the function versus effect of DDS technology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々が考案した分析手法を活用することで、これまで解析が困難であった薬物キャリアに担持された低分子抗がん剤の腫瘍移行性に関する正確な速度論的情報の取得が期待できる。こうした薬物キャリアではなく担持された低分子に焦点を当てた速度論的情報は、DDS機能を客観的に評価するパラメータとして活用でき、DDS開発を加速させる方法論になり得る。以上のように、高精度なPK/PDモデルの構築を目指す本研究はDDS技術の機能対効果を多角的に評価可能にし、DDSの臨床応用へ向けた橋渡し研究への活用が期待できる。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Phosphorylated Serine-Modified Polyamidoamine Dendrimer as an Osteoid Surface-Targeting Drug Carrier2022

    • Author(s)
      Yamashita Shugo、Katsumi Hidemasa、Sakane Toshiyasu、Yamamoto Akira
    • Journal Title

      Molecular Pharmaceutics

      Volume: 19 Issue: 7 Pages: 2573-2582

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.2c00271

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pharmacokinetic/Pharmacodynamic Models of an Alzheimer’s Drug, Donepezil, in Rats2022

    • Author(s)
      Kiriyama Akiko、Kimura Shunsuke、Yamashita Shugo
    • Journal Title

      Drug Metabolism and Disposition

      Volume: 51 Issue: 3 Pages: 329-337

    • DOI

      10.1124/dmd.122.001061

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アミノ酸修飾を利用したターゲティング型ドラッグデリバリーシステムの開発2021

    • Author(s)
      勝見英正、山下修吾、森下将輝、山本 昌
    • Journal Title

      粉体工学

      Volume: 58 Pages: 376-383

    • NAID

      130008069671

    • Related Report
      2021 Research-status Report
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    • Author(s)
      山下修吾、東かれん、田中優花、木村峻輔、喜里山暁子
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アルツハイマー型認知症治療薬・ドネペジルのラットにおけるPK/PD解析2023

    • Author(s)
      喜里山暁子、桝谷祐香梨、松尾真奈、比連崎好美、山下修吾、木村峻輔
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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      2022 Annual Research Report
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    • Author(s)
      田中優花、山下修吾、東かれん、木村峻輔、喜里山暁子
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
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    • Author(s)
      木村峻輔、山下修吾、喜里山暁子
    • Organizer
      日本薬剤学会第37年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] PEG-ペプチド高分子ミセルの体内動態に及ぼす疎水性イオン対パターンの影響2022

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      山下 修吾、東 かれん、田中 優花、木村 峻輔、喜里山 暁子
    • Organizer
      日本薬学会第142年会 (オンライン)
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      山下修吾、勝見英正、木村峻輔、喜里山暁子
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
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      2021 Research-status Report
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    • Author(s)
      木村峻輔、犬伏紗和子、山下修吾、喜里山暁子
    • Organizer
      第37回日本DDS学会学術集会 (千葉)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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