Development of portable drug concentration measurement system for contributing to a personalized treatment.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H03513
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠原 洋之 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00302612) ; 栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066) ; 日比野 浩 新潟大学, 医歯学系, 教授 (70314317)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ダイヤモンド電極 / 薬物動態 / TDM / 経口分子標的薬 / パゾパニブ / レンバチニブ

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、この課題にアプローチするため、従来の素材より安定した反応を示すダイヤモンドセンサを駆使して、小型の迅速測定装置を創出した。標的薬物として分子標的薬であるイマチニブ、レンバチニブやパゾパニブ 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単独で添加し、測定法を検証した。手順として、除タンパクのために、薬を含む血漿サンプル100 μlに対しアセトニトリルを添加し、それを20,000 Gで2分間遠心した。そして、サンプル上清100 μlをダイヤモンドセンサにて測定した。まず、イマチニブをテスト薬物とすると、その有効治療濃度域（1~6 μM）を凌駕する0.3~10 μMの範囲を計測することが可能であった。さらに、レンバチニブやパゾパニブ においても、それぞれの推奨治療濃度域をカバーする0.1~10 μM, 10~150 μMの範囲を定量した。測定自体は約35秒の短時間で可能であり、サンプル処理を含めても10分以内で全工程が完了した。次に、パゾパニブをラットにパゾパニブを経口投与したのちに採血し、血漿中濃度の経時変化を測定した。Tmaxは~4時間となり、先行研究における薬物動態の結果と類似していた。さらに、測定チャンバーの改良により、手のひらサイズのデバイスを作製した。これにより、測定感度は維持しつつ省スペースでの測定が可能となった。迅速、簡便、安価な本計測法の展開により、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。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] In Vivo Real-Time Simultaneous Examination of Drug Kinetics at Two Separate Locations Using Boron-Doped Diamond Microelectrodes (2020)
  • Author(s): Hanawa Ai、Ogata Genki、Sawamura Seishiro、Asai Kai、Kanzaki Sho、Hibino Hiroshi、Einaga Yasuaki
  • Journal Title: Analytical Chemistry Volume: 92 Pages: 13742～13749
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.0c01707
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterisation of the static offset in the travelling wave in the cochlear basal turn (2020)
  • Author(s): Ota Takeru、Nin Fumiaki、Choi Samuel、Muramatsu Shogo、Sawamura Seishiro、Ogata Genki、Sato Mitsuo P.、Doi Katsumi、Doi Kentaro、Tsuji Tetsuro、Kawano Satoyuki、Reichenbach Tobias、Hibino Hiroshi
  • Journal Title: Pfl?gers Archiv - European Journal of Physiology Volume: 472 Pages: 625～635
  • DOI: 10.1007/s00424-020-02373-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 生体内の薬物動態とその作用をリアルタイム計測する局所薬物センサシステム (2020)
  • Author(s): 緒方 元気、澤村 晴志朗、浅井 開、楠原 洋之、栄長 泰明、日比野 浩
  • Organizer: 生理学研究所研究会「細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線」
• [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた分子標的薬パゾパニブの血漿濃度の迅速測定 (2020)
  • Author(s): 齋木 琢郎、緒方 元気、澤村 晴志朗、ラズビナ オリガ、渡邉 航太、加藤 理都、浅井 開、松本 吉史、森山 雅人、西條 康夫、栄長 泰明、日比野 浩
  • Organizer: 第71回日本薬理学会北部会
• [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた電気化学測定による薬物血中濃度の迅速測定 (2020)
  • Author(s): 齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 西條 康夫, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 日比野 浩
  • Organizer: 第 67 回中部日本生理学会
• [Presentation] ダイヤモンドセンサを用いた電気化学測定に基づく、経口分子標的薬血漿中濃度の迅速・簡便な測定 (2020)
  • Author(s): 齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 西條 康夫, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 日比野 浩
  • Organizer: 第 143 回日本薬理学会関東部会
• [Presentation] Rapid Measurement of Plasma Concentration of Pazopanib, a Multi-Kinase Inhibitor, with Diamond Sensor (2020)
  • Author(s): 齋木 琢郎, 緒方 元気, 澤村 晴志朗, ラズビナ オリガ, 渡邊 航太, 加藤 里都, 浅井 開, 松本 吉史, 森山 雅人, 楠原 洋之, 栄長 泰明, 西條 康夫, 日比野 浩
  • Organizer: 第18回日本臨床腫瘍学会学術集会