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2018 年度 実績報告書

危険ドラッグの血中致死濃度予測モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K09200
研究機関東京大学

研究代表者

坂 幹樹  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 技術専門職員 (30447388)

研究分担者 工藤 恵子  九州大学, 医学研究院, 講師 (10186405)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード予測モデル / 血中致死濃度 / 危険ドラッグ / QSAR
研究実績の概要

法医鑑定では、薬物が死因に寄与したかどうかを判断するために、該当試料の血液中濃度と文献記載の中毒・致死濃度が比較検討される。しかし、致死濃度が判明していない危険ドラッグなどの新規薬物では判断が難しくなる。これらの問題を解決するために、本研究では、薬物の血中致死濃度予測モデルの構築を試みた。このモデルは、血中致死濃度の判明している薬物の致死濃度データとその化学構造式との関連性を探り、未知の致死濃度を予測するものである。
方法としては、Schulzらの論文に記載されている血中致死濃度範囲の中で最も低い値を致死濃度と定義し、これを基礎データとした。モデル構築法の検討として、致死濃度が比較的明確であるmethamphetamine、chlorpromazine、phenobarbitalの致死濃度予測がどの程度正解に近づけるかを様々な手順で調べた。データ解析は、ADMEWORKS/ModelBuilder(富士通九州システムズ)ソフトウェアを用いて定量的構造活性相関(Quantitative Structure-Activity Relationship: QSAR)を行った。
QSARは通常多くのデータを用いた方が精度の高いモデルを導く傾向にあるが、本研究においては、全てのデータを用いるのではなく、類似度検索によって予測対象薬物と化学構造が類似した薬物のデータのみに絞り込んでからパラメータ(molecular descriptor)の選択に進むことによって予測精度が向上することを見出した。また、この方法は予測する薬物ごとに予測方程式を作り変えるため、1つの固定した方程式で予測するより、新規薬物に対して柔軟に対応できると考えられる。
本研究成果は、日本法中毒学会第37年会及びTIAFT2018で発表した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Forensic analysis using ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry with solid-phase extraction of α-solanine and α-chaconine in whole blood2019

    • 著者名/発表者名
      Nara Akina、Saka Kanju、Yamada Chiho、Kodama Takanori、Takagi Tetsuya
    • 雑誌名

      Forensic Toxicology

      巻: 37 ページ: 197~206

    • DOI

      10.1007/s11419-018-0452-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fatal intoxication with 1,1-difluoroethane (DFE) due to inhalation of a spray cleaner: analysis by GC-MS2019

    • 著者名/発表者名
      Torimitsu Suguru、Fujii Yusuke、Saka Kanju、Abe Hiroko、Makino Yohsuke、Chiba Fumiko、Iwase Hirotaro
    • 雑誌名

      Forensic Toxicology

      巻: 37 ページ: 245~249

    • DOI

      10.1007/s11419-018-0435-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatal Poisoning with Both Dichlorvos and Phenthoate2018

    • 著者名/発表者名
      Nara Akina、Yamada Chiho、Kodama Takanori、Saka Kanju、Takagi Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Forensic Sciences

      巻: 63 ページ: 1928~1931

    • DOI

      10.1111/1556-4029.13781

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Throughput Functional Evaluation of Variants of Unknown Significance in ERBB22018

    • 著者名/発表者名
      Nagano Masaaki、Kohsaka Shinji、Ueno Toshihide、Kojima Shinya、Saka Kanju、Iwase Hirotaro、Kawazu Masahito、Mano Hiroyuki
    • 雑誌名

      Clinical Cancer Research

      巻: 24(20) ページ: 5112~5122

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-18-0991

    • 査読あり
  • [学会発表] In silico modeling to predict fatal blood concentrations of drugs (preliminary study)2018

    • 著者名/発表者名
      Saka K, Kudo K, Makino Y, Ikeda N, Iwase H
    • 学会等名
      56TH Annual meeting of the international association of forensic toxicologists (TIAFT) 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 薬物の血中致死濃度予測モデルの検討2018

    • 著者名/発表者名
      坂幹樹, 工藤恵子, 槇野陽介, 池田典昭, 岩瀬博太郎
    • 学会等名
      日本法中毒学会第37年会
  • [学会発表] A state-of-the-art retention time prediction model for non-target drug screening2018

    • 著者名/発表者名
      Saka K, Nakazono Y, Kudo K, Minohata T, Hirano I, Furuta K, Fujii Y, Makino Y, Ikeda N, Iwase H
    • 学会等名
      24th Congress of the International Academy of Legal Medicine (IALM)
    • 国際学会
  • [学会発表] 法医中毒学へのin silicoモデル活用事例:マトリックス効果予測・保持時間予測・薬物血中致死濃度予測2018

    • 著者名/発表者名
      坂幹樹
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会(CBI学会)
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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