2020 Fiscal Year Research-status Report
生体局所での薬物相互作用を定量する革新的薬物センサシステムの創出
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20K16005
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
澤村 晴志朗 新潟大学, 医歯学系, 助教 (10781974)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 抗てんかん薬 / リアルタイム定量 / 電気化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかん患者の約３割は単一薬の投与では治癒しない難治性で、一般的に多剤投与が試みられる。しかしながら、多剤併用の効果については、一貫した結果があまり得られておらず、薬力学的に有効な組み合わせに関する知見は限定的である。このため、生体における併用薬間の相互作用を正確に評価する方法の開発が待ち望まれている。この問題に対処するため、本計画では、最先端の電気化学電極である針状ダイヤモンドセンサを用いて、in vivoにおける複数の抗てんかん薬の薬物濃度と薬効をモニタリングするシステムを創出する。
本年度は、まず、平板ダイヤモンドセンサを用いて、既存の抗てんかん薬約２０種類の電気化学的スクリーニングを行った。その結果、約3分の2が比較的低濃度から検出できることがわかった。次に、針状ダイヤモンドセンサの先端径を、これまでの40 μmから10-20 μmまで微細化する手法を開発した。これによって、より低侵襲で局所の計測が可能となった。さらに、この微細化センサを用いて、特に高感度に測定できた２種類の抗てんかん薬について、リアルタイム測定プロトコルを検討した。その結果、臨床濃度下限を検出できる感度で１つの薬について~5秒おきに液中濃度を検出することに成功した。以上の結果から、ダイヤモンドセンサを用いた薬物モニタリングシステムは、多様な抗てんかん薬が測定できること、リアルタイムモニタリングに応用できることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、既存の抗てんかん薬のほぼ全てに対して、電気化学スクリーニングを行った。そのうち、約３分の２について電気化学応答が確認でき、反応電位と検出感度を決定できた。一部の薬については、代謝物の応答性も評価した。また、針状ダイヤモンドセンサの微細化にも成功した。現在ではこれまでの半分以下の直径で安定的に形成することができている。さらに、１つの抗てんかん薬について、微細化針状ダイヤモンド電極を用いたリアルタイム測定プロトコルを開発した。以上より、抗てんかん薬をリアルタイムに測定するシステムの基盤が確立できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
電気化学的に測定可能な複数の抗てんかん薬について、リアルタイム測定プロトコルを検討する。また、本研究の主目的である、薬物相互作用のin vivo計測を目指して、２種の抗てんかん薬をリアルタイムに同時に定量するプロトコルを探索する。一部の薬は、体内で代謝物が生成される。目的の薬物を正確に定量する上で、これら代謝物とのシグナルの切り分けは必須と考えられる。電圧印加プロトコルおよび解析手法を工夫し、この問題にも対処していく。
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| Causes of Carryover |
コロナウィルス蔓延のため、学会参加や共同研究先への出張をほぼ全て見送った他、研究に用いる試薬の購入が一部滞ったため。状況が改善すれば、学会などの出張を行う。また、本年度に購入予定だった試薬類を次年度に購入する。その他、コロナウィルス蔓延によって、一部の消耗品の価格が大幅に上昇しているため、その補填にあてる。
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