2022 Fiscal Year Annual Research 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 | Osaka University |
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Principal Investigator |
澤村 晴志朗 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (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 / 電気化学 / リアルタイム計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
てんかん患者の約３割は、単一の抗てんかん薬投与で症状が改善しない難治性てんかんを患っている。これに対して、一般的には、複数の抗てんかん薬を組み合わせた多剤投与が試みられるが、薬の分子標的や薬を分解する代謝酵素の種類、薬物動態の違いなどにより、併用薬間に複雑な相互作用が生じる可能性がある。そのため適切な多剤選択は難しい。本研究では、この問題に対して、抗てんかん薬の定量的な薬力学的解析を可能にするため、最先端の電気化学電極であるホウ素ドープダイヤモンド電極を用いて、in vivoにおける脳内薬物濃度と薬効の関係を定量的・リアルタイムにモニタリングするシステムを開発した。
本研究では、既存の抗てんかん薬20種類について電気化学反応のスクリーニングを実施した。その結果、約2/3が臨床で見られるような検出できた。特に反応性の高い２種類のベンゾジアゼピン系抗てんかん薬については、矩形波ボルタンメトリー法による測定とレシオメトリック解析を組み合わせた計測法により、ノイズやドリフトを抑え、臨床検体の検査に用いられる質量分析等に近い非常に高い感度で検出する方法を開発した。直径20μmの針状ダイヤモンド電極を用いることで、電極先端周囲の微小領域における濃度を5秒ごとに同定する、高精度リアルタイム計測系を確立した。さらに、計測・解析法を発展させ、ベンゾジアゼピン薬とその代謝物を分別して定量する方法を開発した。これらの方法を用いて、麻酔下ラットの脳に針状電極を刺入し、脳内に同程度存在する代謝物と切り分けて、抗てんかん薬として薬効を発揮する未変化体ベンゾジアゼピン化合物をリアルタイムに計測することに成功した。また、この計測系により抗てんかん薬濃度と薬効指標となる神経活動の同時測定にも成功している。これらの結果は、抗てんかん薬の脳内での薬力学定量解析に役立つことが期待される。
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Research Products
(3 results)
