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抗体特異的な核酸アプタマーの創出とバイオ・プロセス・クリニカルアナリシスへの活用

研究課題

研究課題/領域番号 19H03360
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関静岡県立大学

研究代表者

轟木 堅一郎  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (70341451)

研究分担者 林 秀樹  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00419665)
橋本 博  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40336590)
池袋 一典  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 卓越教授 (70251494)
鈴木 昭夫  岐阜大学, 医学部附属病院, 准教授 (80775148)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード抗体医薬 / DNAアプタマー / バイオアナリシス / プロセスアナリシス / 抗体医薬分析 / アプタマー
研究開始時の研究の概要

代表的な抗体医薬および抗体薬物複合体を特異的に認識する『抗イディオタイプDNAアプタマー』を獲得し,これを認識素子とした創薬研究用ハイスループットLBA法や高精度なアプタマーアフィニティー-LC-MS分析法,Process Analytical Technologies用簡易計測法,臨床診断用イムノクロマトキットなどを開発する。本課題の完遂により,解析精度,利便性に優れた抗体医薬の新たな臨床分析法が誕生する。本法は新薬やバイオシミラー開発期間の効率化,品質管理の低コスト・迅速化,迅速な薬物治療効果判定や薬物投与計画策定への貢献のみならず,薬剤師の臨床診断への参画をも加速させうると期待できる。

研究成果の概要

本研究では,創薬現場,医薬品製造現場,臨床現場での活用を目的とした抗体医薬の相補性決定領域を特異的に認識する高親和性『抗イディオタイプDNAアプタマー』を計7個獲得し,これらを利用した(1) 新薬・バイオシミラー開発や臨床現場で利用できる血中薬物濃度分析法,(2) 医薬品製造工程で利用できるProcess Analytical Technology(PAT)技術,(3) 治療現場で利用できる簡易診断・コンパニオン診断技術を開発した。従来の抗体医薬分析の課題であった精度管理,煩雑さ,頑健性課題を克服し,国内外の創薬,医薬品製造,臨床の現場に新たな価値を提供することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題の遂行により,従来の抗体医薬分析の課題であった精度管理,煩雑さ,頑健性課題を克服し,国内外の創薬,医薬品製造,臨床の現場に新たな価値を提供することができた。DNAアプタマーは,(1) 配列次第では抗体以上の親和性が期待できる,(2)自動合成機による化学合成が容易,(3) 高い化学安定性を有する,(4) 均質な状態で供給可能,などの利点がある。今回開発した抗体医薬やADCに対するアプタマーおよび種々の分析法は,新規性が高いだけでなく,新薬やバイオシミラー開発期間の効率化,効率的な抗体医薬生産,迅速な薬物治療効果判定や薬物投与計画策定への貢献が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Development of a Lateral Flow Assay for Bevacizumab Using an Anti-Idiotype DNA Aptamer as a Capture Molecule2022

    • 著者名/発表者名
      TODOROKI Kenichiro、ISOBE Ryota、YAMADA Tomohiro、SAITO Taro、SHIMIZU Yutaka、TSUKAKOSHI Kaori、SUGIYAMA Eiji、MIZUNO Hajime、HAYASHI Hideki、IKEBUKURO Kazunori
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 43 号: 2 ページ: 73-77

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2022.008

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2022-06-20
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a DNA aptamer that binds to the complementarity-determining region of therapeutic monoclonal antibody and affinity improvement induced by pH-change for sensitive detection2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Taro、Shimizu Yutaka、Tsukakoshi Kaori、Abe Koichi、Lee Jinhee、Ueno Kinuko、Asano Ryutaro、Jones Brian V.、Yamada Tomohiro、Nakano Tatsuki、Tong Jiaxing、Hishiki Asami、Hara Kodai、Hashimoto Hiroshi、Sode Koji、Toyo’oka Toshimasa、Todoroki Kenichiro、Ikebukuro Kazunori
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 203 ページ: 114027-114027

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114027

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ADCのバイオアナリシスの現状2021

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 36 ページ: 570-576

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IgGを認識するアプタマー2021

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 36 ページ: 1436-1440

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Bioanalysis of Bevacizumab Using Pre-Column and Post-Column Derivatization – Liquid Chromatography After Immunoaffinity Magnetic Purification2020

    • 著者名/発表者名
      TODOROKI Kenichiro、NAKANO Tatsuki、HAYASHI Hideki、MIZUNO Hajime、Zhe MIN Jun、TOYO’OKA Toshimasa
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 41 号: 3 ページ: 115-122

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.014

    • NAID

      130007933313

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2020-10-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensitive Method for LC Analysis of Therapeutic Monoclonal Antibodies Using a Centrifugal Filtration Device with Adsorption Suppression Treatment2020

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Yosuke、YAMADA Tomohiro、SUGIYAMA Eiji、MIZUNO Hajime、TODOROKI Kenichiro
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 41 号: 3 ページ: 123-128

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.016

    • NAID

      130007933315

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2020-10-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bioanalytical methods for therapeutic monoclonal antibodies and antibody?drug conjugates: A review of recent advances and future perspectives2020

    • 著者名/発表者名
      Todoroki Kenichiro、Mizuno Hajime、Sugiyama Eiji、Toyo’oka Toshimasa
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      巻: 179 ページ: 112991-112991

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2019.112991

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Temperature Reversed-Phase LC Separation of Heavy and Light Chain Fragments of Therapeutic Monoclonal Antibodies and Antibody-Drug Conjugate Produced by Chemical Reduction2019

    • 著者名/発表者名
      SOTOMATSU Sae、YAMADA Tomohiro、MIZUNO Hajime、HAYASHI Hideki、TOYO’OKA Toshimasa、TODOROKI Kenichiro
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 40 号: 3 ページ: 99-104

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2019.013

    • NAID

      130007741846

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2019-10-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗イディオタイプDNAアプタマーを捕捉分子とする簡易薬物濃度定量用イムノクロマトグラフィー法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      磯部亮太
    • 学会等名
      第28回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Bioanalytical methods for therapeutic monoclonal antibodies2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro TODOROKI
    • 学会等名
      INDO-JAPAN SAKURA SCIENCE CAFE
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient screening of high-affinity DNA aptamers for nivolumab and binding evaluation of the acquired aptamers2021

    • 著者名/発表者名
      Taisei HOJO
    • 学会等名
      The 31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bioanalysis of therapeutic monoclonal antibodies using DNA aptamers as new affinity ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro TODOROKI
    • 学会等名
      The 31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを捕捉分子とする抗体医薬濃度定量用イムノクロマトグラフィー法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      磯部亮太
    • 学会等名
      第18回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬Nivolumabに対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索と獲得したアプタマーの結合能評価2021

    • 著者名/発表者名
      北條泰成
    • 学会等名
      第33回バイオメディカル分析化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを利用する抗体医薬のバイオアナリシス2021

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索法の構築2021

    • 著者名/発表者名
      小林直央
    • 学会等名
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬の新規バイオアナリシス法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      第61回 日本臨床化学会年次学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3種抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的な探索とその評価2021

    • 著者名/発表者名
      小林直央
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第11回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 診断と創薬を目指したDNAアプタマー開発2021

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      第3回 静岡県3大学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗イディオタイプDNAアプタマー固定化セファロースを用いる抗体医薬のアフィニティー精製法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      濵田大地
    • 学会等名
      第32回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いる抗体医薬のバイオアナリシス研究2020

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      Takeda Academic Web Salon 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗イディオタイプDNAアプタマーを用いるrituximabのバイオアナリシス法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      第27回 クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 汎用性と成功率に優れたDNAアプタマー探索法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      USフォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 自己血糖測定器を利用する抗体医薬bevacizumabの血中薬物濃度簡易測定法開発に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      USフォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 吸着抑制処理を備えた遠心ろ過装置を用いる抗体医薬の高感度LC分析の開発2020

    • 著者名/発表者名
      柴田洋佑
    • 学会等名
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アプタマーアフィニティー精製とtrypsin消化-LC-MS/MSによる抗体医薬bevacizumabの簡便かつ高選択的な血中薬物濃度定量法の開発(2)2020

    • 著者名/発表者名
      外松沙依
    • 学会等名
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いる抗体医薬ペルツズマブの新規血中濃度分析法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      北條泰成
    • 学会等名
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 吸着抑制処理を施した遠心ろ過デバイスを用いる抗体医薬trastuzumabの定量性と感度に優れたLC分析法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      柴田洋佑
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬を特異的に認識する機能性DNAアプタマーの探索とその結合能評価2020

    • 著者名/発表者名
      青木萌恵
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬に対する高親和性DNAアプタマーの効率的かつ汎用性の高い探索法とその結合能評価2020

    • 著者名/発表者名
      青木萌恵
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第10回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬リツキシマブの新規血中濃度分析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      濱田大地、山田朋宏、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会(愛知)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬トラスツズマブの新規血中濃度分析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉圭一郎、山田朋宏、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部大会(愛知)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 特殊構造のDNAを自在に操り診断薬や医薬品を創る2019

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      第2回静岡テックプラングランプリ(静岡)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNAアプタマーを用いたbevacizumabの検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      清水 裕、齊藤太郎、塚越かおり、山田朋宏、轟木堅一郎、池袋 一典
    • 学会等名
      2019年電気化学秋季大会(山梨)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Improvement in binding property of the anti-idiotype aptamer against bevacizumab based on structural information2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shimizu, Kaori Tsukakoshi, Tomohiro Yamada, Jiaxing Tong, Asami Hishiki, Kodai Hara, Hiroshi Hashimoto, Toshimasa Toyo’oka, Kenichiro Todoroki, Kazunori Ikebukuro
    • 学会等名
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNAアプタマーを利用したバイオアナリシス研究2019

    • 著者名/発表者名
      轟木堅一郎
    • 学会等名
      静岡大学グリーン科学技術研究所シンポジウム(静岡)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aptamer affinity purification - trypsin digestion LC-MS/MS: A simple and selective bioanalysis of bevacizumab2019

    • 著者名/発表者名
      Sae Sotomatsu, Tomohiro Yamada, Taro Saito, Yutaka Shimizu, Eiji Sugiyama, Hajime Mizuno, Kaori Tsukakoshi, Hideki Hayashi, Toshimasa Toyo’oka, Kazunori Ikebukuro, Kenichiro Todoroki
    • 学会等名
      The 49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (Kyoto)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汎用性と成功率に優れたアプタマー探索法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      トンジャシイン、後藤厚子、杉山栄二、水野 初、 豊岡利正、轟木 堅一郎
    • 学会等名
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アプタマーアフィニティー精製とtrypsin消化-LC-MS/MSを組み合わせた抗体医薬の簡便かつ高選択的な血中薬物濃度定量法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      外松沙依、山田朋宏、齋藤太郎、清水 裕、杉山栄二、水野 初、塚越かおり、林 秀樹、豊岡利正、池袋一典、轟木堅一郎
    • 学会等名
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 抗イディオタイプDNAアプタマー固定化シリカモノリススピンカラムを用いた抗体医薬Trastuzumabのアプタマーアフィニティー精製法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊圭一郎、濱田大地、山田朋宏、太田茂徳、水野 初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • 学会等名
      第30回クロマトグラフィー科学会議(京都)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of anti-idiotype DNA aptamer for therapeutic monoclonal antibodies and its application to bioanalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Todoroki
    • 学会等名
      2019 NTHU-Shizuoka University Bilateral Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 汎用性と成功率に優れたアプタマー探索法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      トン ジャシイン、後藤 厚子、杉山 栄二、水野 初、豊岡 利正、轟木 堅一郎
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 抗イディオタイプ DNA アプタマーを用いる抗体医薬 Rituximab の新規血中濃度分析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      濵田大地、渡邊圭一郎、山田明宏、太田茂徳、水野初、杉山栄二、豊岡利正、轟木堅一郎
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 自己血糖測定器を利用する抗体医薬 bevacizumab の血中薬物濃度簡易測定法開発に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      ヒル義亜、山田朋宏、清水裕、斎藤太郎、塚越かおり、杉山栄二、水野初、豊岡利正、池袋一典、轟木堅一郎
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA アプタマーとペーパークロマトグラフィーを組み合わせた抗体医薬ベバシズマブの POCT 法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 拳優、山田 朋宏、トン ジャシイン、水野 初、杉山 栄二、豊岡 利正、轟木堅一郎
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第9回学術講演会(蒲田)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 静岡県立大学研究者データベース(轟木堅一郎)

    • URL

      https://db.u-shizuoka-ken.ac.jp/show/prof436.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 所属研究室(静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学分野)の研究内容紹介

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/~analchem/research2.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/~analchem/research2.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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