Home糖尿病治疗薬开発の効率化を目指して
重藤 元 さん
専门分野：细胞生物学
経歴：
2012年～ 広島大学サステナブル?ディベロプメント実践研究センター 支援研究員
2015年 広島大学大学院先端物質科学研究科分子生命機能科学専攻 博士課程後期修了 博士（工学）
2015年～ 広島大学特別研究員（グローバルキャリアデザインセンター）
効率的な治疗薬开発のために
食事をすると血液中の血糖値が上がり、それをすい臓の细胞が検知し、インスリンを分泌します。糖尿病とは、このインスリンの分泌や働きがうまく行われないために、血糖値が高くなっている状态のことで、放置するとさまざまな合併症を引き起こします。糖尿病患者数は全世界で３亿人を超え、日本でも糖尿病予备军を合わせると２０００万人以上と推测されています。このため、糖尿病治疗薬を开発しようとする研究は盛んに行われています。しかし、新薬の开発には、新规物质の创生、动物実験、人を対象とする临床试験や规制当局による承认审査により１０年以上の年月がかかると言われています。
私は、动物実験の前段阶である动物细胞の応答反応を効率的に评価するためのスクリーニングを行うデバイスの开発をしています。
プローブと细胞评価デバイスの开発
― 謎の多い細胞のメカニズムを追う
実は、学部４年时から修士课程にかけては、糖尿病の再生医疗、つまり、贰厂细胞からインスリン分泌细胞を作り、生体に移植する研究をしていました。ある程度使える细胞ができましたが、どれくらい血糖値の改善があるのか、生体に移植した细胞がどのように働いているのかなどを、评価する方法がないということにジレンマを感じていました。そこで、博士课程からテーマを「评価」にシフトチェンジし、现在に至っています。
私の开発しているプローブ（探査针）は、抗体や受容体等のように测定対象と结合する「认识部位」と、抗体(または受容体)と标的の物质が结合したことを知らせる「シグナル発生部位」から成るバイオセンシング技术を用いています。この技术を用いて、刺激に対する细胞の分泌応答や遗伝子発现応答を连続测定する手法の开発を行っています。
このような手法のメリットは、第一に、非常に効率的で労力がかからないという点があります。细胞に薬を投与し、プローブで混ぜるだけで、サンプルの回収をせず、细胞の分泌応答を测定、可视化することが可能です。第二に、细胞の応答を连続测定することが可能です。従来の分泌応答の测定手法（贰尝滨厂础法など）だと、刺激を与えた后の培地を回収し、解析を行う必要があります。さらに解析の际は、标的と结合した抗体だけでなく、结合しなかった抗体もシグナルを発してしまうため、通常は结合した抗体のみを残し结合しなかった抗体を洗浄する作业を挟みます。しかし、このような手法だと、サンプルを回収した时点では分泌を行っていない细胞でも、その后分泌応答を示す可能性があるにもかかわらず、その観察を継続することができないという问题があります。さらに测定に手间と时间がかかることから、大量のサンプルを用いた解析は困难です。一方、私の开発しているプローブを用いた検査だと、结合したプローブと结合しなかったプローブが発するシグナルは波长が异なるため、サンプルの回収や洗浄操作をする必要がなく、连続测定が可能という点で、とても优れていると言えます。
ただ、细胞によって个体差があり、その応答も异なるため、かなりの数の细胞を长时间モニタリングしなければなりません。细胞の分泌応答の解析実験は30分から1时间连続解析を行い、细胞の遗伝子発现応答の解析には、6时间程度の连続観察を行っています。条件の良い细胞を6时间测っている间に顕微镜の画面の外に行ってしまうこともあり、うまくデータを取れないことも多々あります。また、1週间に2、3回、実験に使用するための细胞の植え替えを行う必要があり、他のどんな予定よりも、细胞の管理が最优先で、根気のいる作业がほとんどです。
いかに「ものづくり」として确立していくか
薬を効果的に使う、と同时に危険を减らすためにも、细胞の反応メカニズムを明らかにすることは重要です。
これまでは细胞ベースの実験の中で正确に测定することを焦点に当ててきましたが、将来的には、マウスなどの个体レベルで生きたまま测定できるようなデバイスを作っていけたら、と思っています。また、使用者のことを考えた「ものづくり」としていかに确立していくかが课题だと思っています。そのためにも、色々なところにいって経験を积みたいです。大学だけではなく、国内外の研究所などにもチャレンジしたいですね。
取材担当：田崎 優里（広島大学 大学院教育学研究科 心理学専攻 博士課程前期2年）
