立命館大学薬学部 スペシャルサイト
創薬の今と未来
立命館大学薬学部 スペシャルサイト
創薬の今と未来
創薬の今と未来
薬といえば、ドラッグストアで買える
風邪薬を連想すると思います。
でも風邪薬は風邪を治しているんじゃなく、
咳や鼻水、のどの痛みなどの
風邪と言われる症状を和らげているだけで、
実は風邪を治しているわけじゃないんです。
薬にも風邪薬のようなものもあれば、
抗生物質のように病気の原因を
除去するものなど、さまざま。
その中で、「分子標的薬」という
病気の原因にピンポイントで
作用する新しい薬の研究開発が進んでいます。
従来の正常な細胞にも作用する薬とは違って、
がん細胞など狙った細胞だけを
標的とする薬の登場によって
薬物治療の現場が変わり始めているのです。
”ひと粒”の薬と言っても錠剤だけでなく漢方や薬草など
さまざまな形がありますが、それら薬には症状を回復させることが出来る素晴らしい効能があります。
ただ、薬は時として薬害という負の一面もあります。
例えば1957年に発売されたサリドマイドという鎮静剤は、
妊娠初期に妊婦が飲むと生まれてくる子供に深刻な影響を
与え、世界中で約5,800人もの被害者を出しました。
薬は素晴らしい効能をもつ一方でひと粒でも人に与える影響は計り知れないため十分な研究が必要とされるのです。
もしも薬のない世界だったら
遥か昔に目を向けると、石器時代や
青銅器時代では生まれた直後から
急激に死亡率が上がります。
現代の日本では、寿命である８０80歳に
近づくと急激に死亡率が上がります。
この変化は環境や公衆衛生の
進歩も関係していますが、
薬を始めとした医療の進歩が
大きく貢献しているのは
紛れもない事実です。
１９２９1929年のフレミングによる
抗生物質の発見と１７９８1798年の
ジェンナーによるワクチン開発。
それらは天然痘の撲滅など
劇的な効果を生み出しました。
もし、この世界にワクチンも
抗生物質もなかったとしたら
日本でも多くの人が若くして
感染症で亡くなってしまいます。
医療といえば手術を
思い浮かべる人も多いでしょう。
手術を行う上で必要になるのが麻酔薬です。
全身麻酔が無ければ手術は出来ないし、
現代のような医療の発展もありません。
古代ではケシやコカの葉、マンドレイクの根、
アルコールを使ってある程度の
痛みを伴いながら手術をしていたようです。
もし、全身麻酔がなければ、手術はまるで
拷問で想像を絶する苦痛があったはず。
もちろん、そんな苦痛に耐えられる人は
いなかったでしょう。
人類は古代から身の回りにある
様々な薬草の効能を調べ、
その効果を伝承してきました。
完全に薬のない世界は存在しませんが
私たちと薬は密接に関わり合い、
研究・伝承しながら現代まで
歩みを進めてきています。
その研究と伝承の集大成が
現代の創薬へと繋がっているのです。
日本の創薬の歴史はここ30年程で急激な進歩を遂げています。その規模は世界的に見ても大きいとはいえませんが、日本はアジアで唯一、新薬を開発できる国として世界中から認められる新薬を数多く開発しています。また、バイオ医薬品や、遺伝子診断、ゲノム創薬など「先端創薬」と呼ばれる創薬開発につい...
「甲賀忍者」という言葉を聞いたことありますか？滋賀県と岐阜県の県境にある伊吹山を中心とし野山で修行し、全国を回っていた忍者です。
少しだけ、伊吹山の話をすると、伊吹山は、日本の寒いところで生育する食物が自生できる南限、温かいところで生育する植物の北限にあたり、地質の良...
ここ30年で日本の医薬品開発能力は急速な進歩を遂げ、世界でそれまでに無かった全く新しい医薬品（「ピカ新」）が数多く開発されてきました。これらの薬は世界中の何百万人、何千万人もの患者さんの健康と命を守るのに役立っています。次に新しい薬を見つけ世界を驚かせるのはあなたかもしれません。
最近30年の間に、世界で広く使われるようになった「日本発のブロックバスター」が数多く開発されました。1980年代に出たジルチアゼム（Ca拮抗薬）を皮切りに、抗コレステロール薬のメバロチン、臓器移植の成功率を飛躍的に上げたタクロリムス、アルツハイマー治療薬のアリセプトなどは、日本が世界に向けて発信できた医薬品です。2015年のノーベル賞になったイベルメクチン（抗寄生虫薬）もそんな薬の1つです。
30年程で驚きの発展を遂げた日本の創薬の歴史。
これからの10年、50年、100年後には
どのような未来が広がっているのでしょうか？
立命館大学薬学部の先生方に語っていただきました。
不老不死。それは、人類にとって究極の夢の一つです。そんな夢を叶える薬があったら、誰もが手に入れたいと思うのではないでしょうか。
薬が寿命に関係するという意味で一番大きな影響を与えたものに、抗生物質の誕生があります。抗生物質のおかげで感染症が抑えられた結果、日本人の平均寿命は、明治時代は40～50歳だったのが、今や80～85歳に。2倍以上長生きできるようになったのです。
病気を治すための薬から、病気にならないための薬、そして老化をくいとめるための薬へ。研究者たちの挑戦は、さらなる広がりを見せています。
北村
教授
老化というのは、基本的には細胞の酸化ストレスのことを指します。今現在、すでに世間に出回っているアンチエイジング効果を謳ったサプリなどは、抗酸化作用のあるものがほとんど。
でも、本当の不老不死を考えるのであれば、機能低下した臓器の細胞を自律的に再生（リニューアル）させるような薬が必要です。
そして最終的には、脳のネットワークがおかしくなったら、神経細胞そのものは使いつつ再構築（リワイヤリング）させる。そんな薬を創り出せば、ゆくゆくは不老不死の薬につながるかもしれません。しかし、それは一つの薬でというわけではなく、いろいろな薬を組み合わせることになるとは思いますが。
鈴木
教授
明らかに一つの薬では難しいでしょうね。不老不死に対しては、さまざまな切り口から考える必要があります。例えば、ガンにならないようにするとか、脳の萎縮を含め、認知症につながるようなあらゆる症状をくいとめるとか、単純に細胞レベルの老化防止とか。いろいろなアプローチがあり、全体的に達成していくことで、不老不死に到達できるという考え方ですね。
藤田
教授
研究者は皆、決して不老不死をめざして研究しているわけではありません。しかし、具体的にこういう疾患を治療しよう！ という目標がいくつもあって、それを全部克服できたら、結果的に不老不死につながる可能性があるということです。
1990年代から、創薬にコンピュータを活用するインシリコ創薬が始まりました。創薬、すなわち薬を創るプロセスには、基礎研究から臨床研究までの様々な段階があり膨大な時間がかかります。例えば、膨大な数の化合物の中から薬の候補となるものをピックアップする作業は、化合物に対して効果や安全性を確かめる実験を行っていくことを意味し、とてつもない時間と労力を要するものでした。それが、始めにコンピュータ上で化合物の効果についてシミュレーションを行うことにより、ある程度有望な化合物だけを短時間で絞り込むことが可能になったのです。
さらに、2011年にこれまでとは比べ物にならないほど計算処理能力の高いスーパーコンピューター「京（けい）」が誕生。2012年に本格始動してからは、インシリコ創薬は飛躍的に進歩を遂げ、創薬の未来が一気に開けました。
北原
教授
2011年のスーパーコンピューター「京（けい）」の登場によるインシリコ創薬の発展は、目覚ましいものがあります。通常はとにかく網羅的な実験により化合物の効果を調べるのに対して、インシリコ創薬では、コンピューター上でタンパク質と化合物の立体構造（かたち）に基づいてドッキングシミュレーションするわけです。鍵穴であるタンパク質のかたちに合う鍵つまり化合物を探すようなものです。何十万という化合物データベースから、薬の候補化合物を絞り込むときには、スーパーコンピューターが必要となるわけです。シミュレーションにより、絞られた化合物だけを実際に実験して確かめていけば、おのずと狙い通りの結果を得る確率（＝ヒット率）は上がります。結果、開発期間の大幅短縮が実現しているのです。これが、コンピューターアシストの論理的な創薬です。
藤田
教授
現在、私たちが普段使っているパソコンでも、15年～20年前のスーパーコンピュータレベルの計算能力はあります。それが「京（けい）」になると、パソコンでやっていたら一生終わらないような計算も、数日で終えてしまう。コンピュータは、このたった20年でとんでもない技術革新を遂げ、創薬もその恩恵を受けているんですよね。
鈴木
教授
スーパーコンピュータを使えば、開発の時間はもちろん、これまで実験に使っていた試薬などのコストも削減できる。その分、新たな開発に注力できるという意味でも、研究が加速していると言えます。
藤田
教授
今後、コンピュータにあらゆるケースを学習させていけば、もっと面白いことになるかもしれません。例えば、人間では誰も考えもつかないような、突拍子もないような化学構造をもった薬ができるとか。それも未来の薬の一つの形と言えるのではないでしょうか。
昔は生薬などだったものが、化学物質になり、タンパク質になり、今やDNAや核酸も薬となっています。さらに、粉末、錠剤、注射剤、点滴、最近では貼るタイプなど、形態も進化。疾患のある箇所だけに薬を運び届ける、ナノマシンと呼ばれる小さなロボットの開発も加速しています。こうした流れを受け、今後またさらに、全く新しい形態の薬が登場することは間違いないでしょう。その開発の過程には、さまざまな分野が絡む薬学ならではの面白さがあり、その先には無限の可能性が広がっています。
北村
教授
変化し続ける創薬の世界において、今後、薬の定義も変わっていくと思います。病気を治すという本来の目的だけではない薬の登場、例えばサプリメントなんかはそうですよね。すでに人によって薬の概念や捉え方が変わりつつある今、その可能性は計り知れません。
北原
教授
いろいろな分野の科学が複合的に行われている時代なので、創薬科学科や薬学科をめざす学生もいろいろで良いと思います。
生物でも良いですし、物理でも、化学でも。それぞれの得意な方向で活躍できますし、むしろそういった分野だけではなく、機械が得意であるとか、別の分野からも参入していますし。そういう意味でも、創薬はどんどん複雑な、複合的な科学になってきていると言えます。だから、自分が面白いと思うこと、得意なことを、突き詰めてほしい。
それは何らかの形で、薬学に役立つはずです。
藤田
教授
薬学部は、化学、物理、生物、医療など、全ての領域をカバーしている唯一の学部。いろいろな分野が集積しているので、どこに行こうか迷っている人、好奇心旺盛な人にはうってつけですね。
興味を見つけるためのネタは豊富にあるので、ひとまず足を踏み入れてあれこれ触れる中で、きっと自分のやりたいこと、夢や希望が見つかるはずです。
鈴木
教授
周囲にいる、自分とは違うアプローチをしている人と交流しながら次のステップに向かえるのは、薬学部の強み。すでに学内でも、薬学部と理工学部が共同でナノマシンの研究開発を行うなど、あちらこちらで異分野での共同研究が進んでいます。
北原
教授
それは、立命館大学の強みでもありますよね。さまざまな学部がある総合大学だからこそ、文系、理系、社会系を超えたプロジェクトがどんどん進んでいく。それに、薬学の研究者は広くいろいろな分野を学ぶことになるので、一分野だけを扱っている学問の研究者よりも広い視野が養われる。だから、例えば同じテーマを研究するにしても、いろいろなことを知っている分、ゴールに辿り着きやすいと思いますし、予想外の未来を切り拓くこともできると思います。
鈴木
教授
将来を迷っている学生には、ぜひ薬学部に進学して、目の前に広がる無限の可能性に挑戦して欲しいですね。
薬学部 創薬科学科
薬効解析科学研究室
小学生の時、プラナリアに興味を持つ。中高生の時、手塚治虫の火の鳥・ブラックジャックを愛読。脳の老化・学習記憶メカニズムや漢方薬作用についても研究。大学教員になり、パーキンソン病・むずむず脚（レストレスレッグス）症候群の治療薬の開発研究に関与する。
薬学部 薬学科
情報薬理学研究室
薬理学の研究室主宰。理工学部、情報理工学部に在籍後、薬学部へ。バイオテクノロジー、ヒトゲノム、iPS細胞など次々と革新的技術が開発され、薬学の複合的な可能性に注目している。
薬学部 創薬科学科
生体情報制御学研究室
大学院の研究テーマ「細菌の遺伝子のクローニング」で遺伝子工学と出会う。「骨粗鬆症」や「神経変性疾患」、「癌の転移」に焦点をあてた研究に従事。「細胞内情報伝達系」に注目し、現在は代謝疾患や神経変性疾患の治療標的の探索的な研究をする。
薬学部 創薬科学科
生体分子構造学研究室
大学卒業研究から研究を始め、それ以後、高圧力バイオサイエンス分野の研究者に。高圧力を用いた特徴的なタンパク質研究から異なる発想、手法で薬学に貢献したいという想いから、タンパク質の構造研究、機能改良をし、新機能創出に向けて研究をしている。
日本の創薬の歴史はここ30年程で急激な進歩を遂げています。その規模は世界的に見ても大きいとはいえませんが、日本はアジアで唯一、新薬を開発できる国として世界中から認められる新薬を数多く開発しています。また、バイオ医薬品や、遺伝子診断、ゲノム創薬など「先端創薬」と呼ばれる創薬開発についても日本で積極的に行われていて、ますます創薬分野に注目が集まっています。
日本の大学教授が開発した薬に、漢薬の「喜樹」の成分を化学変換して合成されたイリノテカン（抗がん剤）や冬虫夏草の成分をヒントに開発されたジレニア（免疫抑制剤）などがあります。加えて、ハーバード大学の日本人教授が開発したエリブリン（抗がん剤）は、なんと64工程もの合成ステップで製造されていて、日本の製薬技術の高さを世界に示す代表例となっています。
ジルチアゼム（ヘルベッサー）は、Caポンプの発見にも役立ったと言われる薬で、世界100か国以上で不整脈に悩む患者さんの命を救いました。メタボリック治療薬の代表とも言える抗コレステロール薬も、日本が世界に先駆けて開発した薬です。
京都産の米に付いていたカビに産生する物質に活性が見いだされ、最初はマウスで実験して効果が見られなかったのですが、ニワトリを使った実験でコレステロール値を下げることが分かりました。さらに、この物質をイヌに投与し、その尿からさらに活性の高い物質が見いだされ、これがメバロチンとして開発された薬の本体です。もちろん今では、イヌの尿からメバロチンを集めず、米付着カビが産生した物質をオーストラリアの土壌由来の放線菌で処理して製品化されています。
薬の開発はただ試験管の中で色々な物質を混ぜ合わせるのではなく、さまざまな視点や技術を応用して生み出されているのです。
「甲賀忍者」という言葉を聞いたことありますか？滋賀県と岐阜県の県境にある伊吹山を中心とし野山で修行し、全国を回っていた忍者です。 少しだけ、伊吹山の話をすると、伊吹山は、日本の寒いところで生育する食物が自生できる南限、温かいところで生育する植物の北限にあたり、地質の良さとあいまって非常に豊かな植物相を形成しています。そのため、「伊吹トウキ」、「伊吹トリカブト」を筆頭に「伊吹」と名の付く薬用植物がたくさん存在しています。実はあの織田信長もこの好条件に注目し、ポルトガル宣教師に薬草を栽培するため伊吹山に土地を与え、ヨーロッパから薬草3000種類を移植したとの記録が残っています。
日本の伝統医薬の発展には、忍者や僧侶、山伏・修験者が大きく関わっていると言われています。山伏・修験者は野山を駆け回って修行することから、野生の薬用植物に関する知識が豊富で自ら薬を創り出す能力や技術が伝わっています。その技術を全国行脚して広めていったことが伝統医薬の発展に大きく貢献しています。
時代劇などで忍者が敵に追われた時に鉄のまきびしを道にまくのを見たことありませんか？これは本来は鉄製ではなく、水生植物のヒシの実でした。ヒシの実は、硬いとげ状の殻に覆われていて武器にもなりますし、植物の種なので茹でて実を食べることも出来ますし、琵琶湖でも豊富に採ることができるので「甲賀忍者」にはうってつけ。滋賀県の甲賀市には「萬川集海」という忍術書が伝わっていて、飢えをしのぐ薬や、眠気を覚ます薬などが記載されています。
実は滋賀県は、古くから薬用植物の生産が盛んであり、それを利用した薬業の盛んな薬と密接な関わりのある土地なのです。
