2023 年度研究成果報告書

近赤外線による非侵襲的な脳内薬物濃度測定法(ケミカルNIRS)の開発と臨床評価

研究課題

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研究課題/領域番号	21K19320
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関	東北大学
研究代表者	田代学東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (00333477)
研究分担者	久保均福島県立医科大学, 保健科学部, 教授 (00325292) 石川大太郎東北大学, 農学研究科, 准教授 (20610869) 藤井智幸東北大学, 農学研究科, 教授 (40228953) 渡部浩司東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820) 松原佳亮秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (40588430)
研究期間 (年度)	2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード	近赤外線分光計（NIRS） / アセトアミノフェン / ジフェンヒドラミン / 脳内薬物濃度 / ケミカルNIRS
研究成果の概要	本研究では、アセトアミノフェンおよびジフェンヒドラミン等の経口服用薬の脳内濃度および高齢者でみられる脳内アミロイドβの濃度を近赤外線スぺクトロスコピー（NIRS）を用いて非侵襲的に測定する方法の確立を目指してきた（chemical NIRS）。純水、生理食塩水、細胞培養液等に溶解した薬物のシグナルをNIRSで検出し、機械学習の手法で解析することにより薬物濃度が推定可能性であることが示された。現実的な制約としては、脳内薬物濃度の推定に最適な波長が生体を透過可能な「生体の窓」領域(約700～1000 nm)内にあるとは限らないため、測定感度はターゲット物質の波形特性に依存すると認識された。
自由記述の分野	核医学、臨床薬理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究の研究手法の学術的・社会的意義は、NIRS技術を服用薬の脳内濃度モニタリングに応用する点である。この研究で提案するケミカルNIRS（chemical NIRS：chNIRSと略記）法が確立できれば、PET測定の測定精度が高くなると期待できる。また、このchNIRS法が実現すれば、薬物動態学の飛躍的発展が期待でき、多くの薬物治療の現場において世界中の患者に貢献できる可能性がある。残念ながら、この研究課題期間中にPET測定を組み合わせた臨床測定まで研究を進めることはできなかったが、将来の臨床応用につながる貴重な基礎データを収集することができた。今後の発展に期待したい。