本プログラムは平成28年3月31日をもって終了いたしました

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基礎知識

基礎知識2 新しい治療薬ができるまで

本プログラムでは、おもに難治性がんを対象とする分子標的薬の研究・開発を行っています。分子標的薬とは、病気の原因となる遺伝子をもとにつくられる分子(おもにタンパク質)を標的とし、その働きを抑える薬です(分子の働きによっては、促進する場合もあります)。ここでは、がんの新しい分子標的薬ができるまでのプロセスをご紹介します。

新薬の開発プロセス

まず、どんな分子を標的とするかを決めること(①)がスタートで、とても重要です。本プログラムでは、優れた基礎研究により見いだされた標的分子を対象として、薬を開発しています。標的分子は、がんの発症や悪性化などに関わるものがほとんどです。標的分子を決めたら、標的分子の働きを抑えたときに予想した効果(例えば細胞の増殖が遅くなるなど)が現れるかどうかを、細胞や実験動物を使って検証します。これをPOC(proof of concept、概念の実証という意味)といいます。

POCにより標的として妥当であることが確かめられたら、標的分子の働きを抑える化合物を探索します(②)。東京大学、産業技術総合研究所、理化学研究所などには、何万種類もの化合物を集めたライブラリーがあります。これらの中から、標的分子と結合し、その働きを抑えるものを、自動化されたハイスループット・スクリーニング装置(吉田支援基盤リーダーのインタビュー参照)を使って探します。これにより見つかった化合物を「シード化合物」と呼びます。

シード化合物は標的分子と結合するものですが、薬とするには、「水に溶ける」、「体内で安定である」、「細胞に取り込まれる」といった条件を満たさなければなりません。そこで、シード化合物の構造を少しずつ変えて、このような条件に合う化合物をつくります。これが「リード化合物」です。リード化合物が狙った標的分子に結合し、その働きを抑えるかどうかは、やはりPOCを行って確かめます(③)。

リード化合物が薬効を示すことが確かめられたら、より薬効が強く、安全性も高い化合物を求めて、さらに構造をブラッシュアップします(④)。たくさんの化合物を合成してテストしますが、その際には、標的分子の構造とリード化合物の構造がぴったり合うかどうかを、合成前にコンピュータの中で調べる「イン・シリコ解析」も行います。本プログラムでは、この段階で製薬企業に成果を導出することを目指しています。

リード化合物の構造を最適化できたら、あとは、動物を用いた前臨床試験(⑤)で薬効と安全性を確認し、臨床試験(用語集参照)へと進みます。臨床試験では、ヒトに投与したときの安全性を確認したのち、効果があるかどうかを確認します。その結果をもとに、薬としての製造承認申請を行い、認可が下りれば薬が上市されることになります。

なお、ここでは、分子標的薬として、合成した化合物を用いる場合を説明しましたが、分子標的薬には、標的となるタンパク質の抗体を用いるものもあります。抗体は、特殊な細胞を使ってつくりますが、薬の開発の基本的な手順は、合成化合物の場合と同じです。本プログラムでは、合成化合物、抗体のどちらについても、①から④の段階を支援する体制を整えています。