選択的分離手法を駆使した抗体医薬の体内動態解析法の開発と臨床分析への展開

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460040
• 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, 准教授 (70341451)
• 研究分担者: 林 秀樹 岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (00419665)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 抗体医薬 / HPLC分析 / 血中薬物濃度分析

研究実績の概要

近年，抗体医薬の使用が進むにつれ，臨床現場における有効治療域濃度の維持や投与計画の設定，適正使用などのための血中薬物濃度分析の必要性が高まっている。現在，抗体医薬の血中薬物濃度分析には，主にELISA法が用いられている。ELISAは高感度かつハイスループットな分析を可能とするが，交叉反応の可能性や分析精度に問題がある場合も多い。そのため，ELISAの測定結果を補完する特異性かつ信頼性の高い分析法の開発が望まれている。そこで昨年度我々は，アフィニティー精製と高温逆相LC（HT-RPLC）-蛍光検出を組み合わせた抗体医薬の新規血漿薬物濃度分析法を開発した。本年度は、本分析法をBevacizumabおよびInfliximabが投与されたガン患者，関節リウマチ患者の実試料分析へと適用することができた。
本分析法は臨床分析に十分な感度を有していたが，微量血液試料での分析や，低用量投与が予想される次世代型抗体医薬の分析に適用するには，更なる高感度検出化が要求される。そこで次に，上記分析法における検出感度の向上に関する検討を行った。具体的には，(1) o-phthalaldehyde（OPA）と2-mercaptoethanolによるポストカラム蛍光誘導体化，(2) ヒトIgGのFc部位と特異的に結合するZenon Human IgG labeling kitによる蛍光標識法について検討した。その結果，(1)ではポストカラム誘導体化条件の最適化により，HT-RPLC分析において自然蛍光よりも2倍以上の高感度化を達成した。(2)では，SEC分析において抗体医薬との蛍光性複合体の生成が確認され，自然蛍光検出よりも10倍以上の高感度化を達成した。以上，本研究により簡便かつ高感度，高精度な血中抗体医薬分析法を確立することができた。本法はELISA法やトリプシン消化-LC-MS/MS法に代替しうるポテンシャルを秘めており，製薬現場，臨床現場等での利用が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Bioanalysis of bevacizumab and infliximab by high-temperature reversed-phase liquid chromatography with fluorescence detection after immunoaffinity magnetic purification (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Todoroki, T. Nakano, Y. Eda, K. Ohyama, H. Hayashi , D. Tsuji, J.Z. Min, K. Inoue, N. Iwamoto, A. Kawakami, Y. Ueki, K. Itoh, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 916 ページ: 112-119
  • DOI: 10.1016/j.aca.2016.02.029
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Advanced dress-up chiral columns: New removable chiral stationary phases for enantioseparation of chiral carboxylic acids (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Todoroki, Y. Ishii , T. Ide, J. Z. Min, K. Inoue, X. Huang, W. Zhang , Y. Hamashima, T. Toyo’oka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 882 ページ: 101-111
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.03.037
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An easy-to-use excimer fluorescence derivatization reagent, 2-chloro-4-methoxy-6-(4-(pyren-4-yl)butoxy)-1,3,5-triazine, for use in the highly sensitive and selective liquid chromatography analysis of histamine in Japanese soy sauces (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, K. Todoroki, Y. Ishii, C. Miyauchi, A. Palee, J.Z. Min, K. Inoue, K. Suzuki, T. Toyo’oka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 880 ページ: 145-151
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.04.059
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Automatic analyzer for highly polar carboxylic acids based on fluorescence derivatization–liquid chromatography. (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Todoroki, T. Nakano, Y. Ishii, K. Goto, R. Tomita, T. Fujioka, J.Z. Min, K. Inoue, T. Toyo’oka
  • 雑誌名: Biomed.Chromatogr. 巻: 29 ページ: 445-451
  • DOI: 10.1002/bmc.3295
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Creation of Useful Analytical Tools to Elucidate Biological Phenomena (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Kishikawa, K. Todoroki
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 135 ページ: 189-190
  • DOI: 10.1248/yakushi.14-00213-F
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of HPLC Analysis Methods for Therapeutic Monoclonal Antibodies (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Todoroki
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 135 ページ: 213-218
  • DOI: 10.1248/yakushi.14-00213-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel approach for LC-MS/MS-based chiral metabolomics fingerprinting and chiral metabolomics extraction using a pair of enantiomers of chiral derivatization reagents (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Takayama, T. Mochizuki, K. Todoroki, J.Z. Min, H. Mizuno, K. Inoue, H. Akatsu, I. Noge, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 898 ページ: 73-84
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.10.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomics approach of infant formula for the evaluation of contamination and degradation using hydrophilic interaction liquid chromatography coupled with mass spectrometry (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Inoue, C. Tanada, T. Sakamoto, H. Tsutsui, T. Akiba, J.Z. Min, K. Todoroki, Y. Yamano, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Food Chem. 巻: 181 ページ: 318-324
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.02.117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards the chiral metabolomics: Liquid chromatography-mass spectrometry based DL-amino acid analysis after labeling with a new chiral reagent, (S)-2,5-dioxopyrrolidin-1-yl-1-(4,6-dimethoxy-1,3,5- triazin-2-yl)pyrrolidine-2-carboxylate, and the application to saliva of healthy volunteers (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Mochizuki, T. Takayama, K. Todoroki, K. Inoue, J.Z.Min, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 875 ページ: 73-82
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.02.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Profiling of chiral and achiral carboxylic acid metabolomics: synthesis and evaluation of triazine-type chiral derivatization reagents for carboxylic acids by LC-ESI-MS/MS and the application to saliva of healthy volunteers and diabetic patients (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Takayama, T. Kuwabara, T. Maeda, I. Noge, Y. Kitagawa, K. Inoue, K. Todoroki, J.Z. Min, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem. 巻: 407 ページ: 1003-1014
  • DOI: 10.1007/s00216-014-8275-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of a Novel Positively-Charged Pyrrolidine-Based Chiral Derivatization Reagent for the Enantioseparation of Carboxylic Acids by LC-ESI-MS/MS (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Uno, T. Takayama, K. Tosoroki, K. Inoue, J.Z. Min, H. Mizuno, T. Toyo’oka
  • 雑誌名: Chromatography 巻: 36 ページ: 57-60
  • DOI: 10.15583/jpchrom.2015.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] First observation of N-acetyl leucine and N-acetyl isoleucine in diabetic patient hair and quantitative analysis by UPLC-ESI-MS/MS. (2015)
  • 著者名/発表者名: J.Z. Min, Y. Tomiyasu, T. Morotomi, Y.Z. Jiang, G. Li, Q. Shi, H. Yu, K. Inoue, K. Todoroki, T. Toyo'oka
  • 雑誌名: Clin. Chim. Acta 巻: 444 ページ: 143-148
  • DOI: 10.1016/j.cca.2015.02.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Human nails metabolite analysis: A rapid and simple method for quantification of uric acid in human fingernail by high-performance liquid chromatography with UV-detection (2015)
  • 著者名/発表者名: 5.Xi-L. Li, G. Li, Y.-Z. Jiang, D. Kang, C. H. Jin, Q. Shi, T. Jin, K. Inoue, K. Todoroki, T. Toyo'oka, J.Z. Min
  • 雑誌名: J. Chromatogr. B 巻: 1002 ページ: 394-398
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2015.08.044
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 抗体医薬のイムノアフィニティー精製-高温逆相LC分析の高感度化を実現する各種蛍光標識法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野達基、江田康拓、轟木堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 新アミノ酸分析研究会第5回学術講演会
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル
  • 年月日: 2015-12-07 – 2015-12-07
• [学会発表] フルオラス科学を応用した生体成分分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 轟木堅一郎
  • 学会等名: 第9回日本化学会東海支部若手研究者フォーラム～分析化学の最前線～
  • 発表場所: 愛知工業大学
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 抗体医薬の新規血中薬物濃度分析法の開発研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 轟木堅一郎
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第30回年会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-11-14 – 2015-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] LCを基盤とした抗体医薬の血中薬物濃度分析法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 轟木堅一郎
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス
  • 年月日: 2015-11-13 – 2015-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] イムノアフィニティー精製-高温逆相LCにおける抗体医薬の高感度検出化に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野達基、江田康拓、轟木堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス
  • 年月日: 2015-11-12 – 2015-11-12
• [学会発表] Detection of anti-VEGF antibody bevacizumab using DNA aptamer. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, K. Abe, Y. Yamamoto, N. Savory, K. Todoroki, K. Ikebukuro
  • 学会等名: The 42nd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: I-messae hall, Himeji
  • 年月日: 2015-09-23 – 2015-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] Bioanalysis for therapeutic monoclonal antibodies using affinity purification-high temperature reversed phase chromatography. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, Y. Eda, K. Todoroki, H. Mizuno, J.Z. Min, K. Inoue, T. Toyo’oka
  • 学会等名: RSC International Conference 2015
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2015-09-03 – 2015-09-03
  • 国際学会
• [学会発表] 抗体医薬品の血中分析法について (2015)
  • 著者名/発表者名: 轟木堅一郎
  • 学会等名: 島津バイオ医薬セミナー2015
  • 発表場所: 島津製作所東京支社
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-26
  • 招待講演
• [備考] 静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学分野
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/~analchem/