精密高分子による次世代医薬開拓精密高分子による次世代医薬開拓

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精密高分子医薬という「新たな学術領域」の創出と

「次世代の創薬モダリティ」を実現します。

Project Outline

領域について 精密高分子による次世代医薬開拓

バイオ医薬品の価格の高騰やアンメットメディカルニーズへの対応から新規な創薬モダリティの創出が求められています。合成高分子は種々のモノマーを共重合するだけで無限の多様性を有する化合物ライブラリーを容易に構築可能であるため、次世代医薬として有望です。しかし、合成高分子の分子量やモノマー配列の制御は難しく、再現性良く均質な化合物を生産することが難しいため、医薬品として実用化された例は殆どありませんでした。

最近、高分子の重合技術や精製技術が急速に進歩し、分子量や配列が完全に規定された様々な高分子『精密高分子』を合成できるようになりました。本技術を進化させることでこれまで不可能と思われてきた高分子医薬を実現できる可能性があります。本学術変革領域では、急速に発展している高分子合成分野の研究者と、指向性分子進化法、インシリコ創薬等の創薬分野の研究者が協同し、技術を進化、融合することで精密高分子医薬という新たな学術領域を創出することを目指しています。同時に、精密高分子医薬という次世代の創薬モダリティを実現します。

星野 友 領域代表

星野 友
領域代表

Research Groups

研究体制

精密高分子の合成

合成技術

  • 新規重合法
  • 自動合成
  • 並列合成
  • 固相合成
  • 並列合成
  • トポロジ制御
  • コンビケム
  • DCL

構造解析技術

  • 配列分析
  • 立体構造分析
  • NMR、MS
  • 分光/結晶解析

分離精製技術

  • クロマト
  • 自動分析技術

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進化システム開発

スクリーニング・
解析技術

  • ライブラリーのタグ標識
  • マイクロアレー化研究
  • 相互作用解析技術

データサイエンス

  • 構造活性データベース構築
  • 分子動力学計算
  • AIによる分子進化

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生体分子の共進化

高分子認識アプタマー

  • ファージディスプレー
  • SELEX
  • in vitroスクリーニング

高分子認識抗体

  • 動物免疫

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精密高分子医薬応用

POC・臨床研究

  • がん
  • 敗血症
  • 免疫疾患
  • 感染症
  • 糖尿病

高分子認識抗体

  • 体内動態
  • 毒性・安全性
  • リポソーム

製剤/品質管理

  • 構造・サイズ

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計画班 A01
精密高分子の合成

精密高分子からなる医薬品を開発するためには、莫大な多様性を有する高分子化合物のライブラリーを構築すると同時にライブラリーから選抜された高分子化合物を再現性良く精密合成する技術の開発が必要不可欠です。A01班では、多様な構造を有する高分子のライブラリおよび目的の構造を有する精密高分子を再現性良く合成する手法の開発を目指します。また、 A02班、 A03班と連携してライブラリーの中から効率よく高い生理活性を有する高分子を選抜する手法を開発し、A04班と連携して同候補分子の in vitro / in vivo における機能を評価して、精密高分子医薬の実現に貢献します。

星野 友 九州大学

星野 友
九州大学

分子構造図3

分子構造図4

分子構造図5

計画班 A02
精密高分子進化システムの開発

精密高分子は、次世代の薬剤分子として非常に魅力的な新規モダリティです。精密高分子の薬剤分子としての可能性や潜在能力を明確化・最大化するため、A02班では、精密高分子群をライブラリーとして用いる新しい分子進化工学的手法”精密高分子進化システム”を実証・構築することを目指します。また、分子認識型核酸(アプタマー)と精密高分子からなる新規コンジュゲート分子の設計に挑戦し、A01、A02、A03班と連携して同コンジュゲート分子の in vitro / in vivo における機能評価を積極的に行うことで、精密高分子医薬の実現に貢献します。

吉本 敬太郎 東京大学

吉本 敬太郎
東京大学

分子構造図6

計画班 A03
精密高分子に高親和性をもつ生体分子の共進化システムの開発

精密高分子からなる医薬品を実現するためには、精密高分子が生体分子に対して発揮しうる親和性や特異性を明らかにすることが必要不可欠です。そこでA03班では、A01班ならびにA02班によって分子認識能を最適化された精密高分子に対して、さらなる高親和性を発現するように生体分子側の配列や構造を進化(最適化)させます。高い親和性と特異性を併せもつ精密高分子・生体高分子の組み合わせを多数同定し、得られる複合体の構造を解析することにより、精密高分子の標的分子認識機構を明らかにします。また、BLAST等を利用して精密高分子が標的とすべき疾病関連分子を見出し、A04班と共に精密高分子医薬の実現に貢献します

澤田 敏樹 東京科学大学

澤田 敏樹
東京科学大学

分子構造図7

計画班 A04
精密高分子医用応用

高分子構造の不均一性は、薬剤として性能低下の原因となるだけでなく、重篤な副作用の原因ともなります。そのため、配列と鎖長が均一化された精密高分子は、安全性の高い合成材料として創薬への応用が期待されています。しかし、精密高分子の医用応用には、標的との親和性と静脈内投与後の血中滞留時間を延長させる必要があります。A04班では、A01班、A02班、A03班がスクリーニングした精密高分子を薬物送達キャリアである脂質ナノ粒子(LNP)に搭載し、精密高分子の標的親和性と血中滞留性を向上させることで、精密高分子の医用応用実現に貢献します。

小出 裕之 静岡県立大学

小出 裕之
静岡県立大学

分子構造図8

分子構造図9

Activities

活動報告

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New 2024.11.18 学術イベント

本領域が共催(A02班東大・吉本が企画)する第221回生命環境科学系セミナーが、2024年12月5日に東京大学駒場Iキャンパスで開催されます。

New 2024.11.18 学術イベント

本領域が共催(A02班東大・吉本が企画)する第220回生命環境科学系セミナーが、2024年11月22日に東京大学駒場Iキャンパスで開催されます。

2024.10.30 学術イベント

2024年10月25日~26日に大阪大学・チュラロンコン大学との共催で、日本-タイ バイオマテリアル合同ワークショップ2024(Japan-Thai Biomaterial Workshop 2024)を、芝浦工業大学熱海セミナーハウスで開催しました。

2024.10.15 お知らせ

A02班の東京大学吉本らがオーガナイザとして提案したシンポジウム「Biomaterials Meet Nucleic Acid Aptamers: Creating Killer Applications in the Medical Field」が、2025環太平洋国際化学会議 (PACIFICHEM 2025) のシンポジウムとして採択されました。

2024.08.26 学術イベント

2024年8月26日に日本分析化学会 バイオ分析研究懇談会との共催で、第12回Chem-Bio Joint Seminar 2024を開催しました。

2024.07.03 学術イベント

2024年9月25日(水)~27日(金)に実施される第73回高分子討論会にて、A01班の星野およびA04班の小出が特定テーマセッション『精密・バイオ・高分子の開拓』を企画しました。

2024.06.30 受賞

A01班 九州大学の公文さんが 第 61 回化学関連支部合同九州大会において 高分子・繊維部門ポスター賞を受賞しました。

2024.06.29 受賞

A01班 九州大学の木村さんが 第 61 回化学関連支部合同九州大会において 高分子・繊維部門ポスター賞を受賞しました。

2024.06.28 受賞

A01班 九州大学の公文さんが 令和6年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会 において最優秀ポスター賞を受賞しました。

2024.06.28 受賞

A01班 九州大学の森口さんが 令和6年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会 において優良ポスター賞を受賞しました。

2024.10.15 お知らせ

A02班の東京大学吉本らがオーガナイザとして提案したシンポジウム「Biomaterials Meet Nucleic Acid Aptamers: Creating Killer Applications in the Medical Field」が、2025環太平洋国際化学会議 (PACIFICHEM 2025) のシンポジウムとして採択されました。

2024.06.11 お知らせ

第40回日本DDS学会学術集会(2024年7月11日)にてランチョンセミナー『精密高分子による次世代医薬開拓』を開催し、A01班の星野とA02班の吉本が研究成果を発表します。

2024.05.13 お知らせ

A02班の東京大学吉本らが取り組んでいる抗血液凝固薬の取り組みが、米国 Durg Discovery News の記事として掲載されました。

2023.07.26 お知らせ

A02班が Nucleic Acids Resrarch 誌で明らかにしたトロンビンアプタマー(M08s-1)の構造が、Protein Data Bankで公開されました(ID: 8BW5)。

2023.04.13 お知らせ

3月3日に実施された学術変革領域(B)「糖化学ノックイン」と共催で実施した「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム(ABC-InFO)でのA04班小出裕之の講演動画がYouTubeのケムステチャンネルにアップロードされました。

2023.04.13 お知らせ

3月3日に実施された学術変革領域(B)「糖化学ノックイン」と共催で実施した「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム(ABC-InFO)での本領域の説明動画がYouTubeのケムステチャンネルにアップロードされました。

2023.02.17 お知らせ

3月3日に学術変革領域 (B)「糖化学ノックイン」と共催で、「生体適合化学の進歩」インタラクティブフォーラム(ABC-InFO)において、A04班の小出裕之がオンライン講演します。

2023.02.15 お知らせ

A02班の東京大学吉本敬太郎の記事「核酸アプタマーの伝道師」が医薬経済に掲載されました。

2023.01.19 お知らせ

A02班の研究成果「バイスペシフィックアプタマーを用いる抗体に依存しない抗がん剤検出法の開発」が東京大学のウェブ上でプレスリリースされました。

2024.06.13 論文発表

A01班の『合成糖鎖オリゴマーを用いた多価相互作用における熱力学的作用』に関する論文が、Chemical Communications 誌に掲載されました。

2024.03.27 論文発表

A01班の『環状糖鎖高分子の運動性とその分子認識性の相関』に関する論文が、ChemPlusChem 誌に掲載されました。

2024.01.30 論文発表

A01班の『糖鎖高分子による平面膜の形成とその分子認識性の評価』に関する論文が、Journal of Materials Chemistry B 誌に掲載されました。

2023.12.28 論文発表

A02班の『DEL x MACE分離によるペプチドリガンド抽出』に関する論文が、Analytical Biochemistry誌に掲載されました。

2023.12.20 論文発表

A01班の『連続フロー反応器による合成高分子の光重合』に関する論文が、Industrial & Engineering Chemistry Research 誌に掲載されました。

2023.10.16 論文発表

A04班とA01班の『プラスチック抗体を用いた脳虚血再灌流障害治療』に関する論文が Journal of the American Chemical Society 誌に掲載されました。

2023.08.25 論文発表

A01班の『標的タンパク質との相互作用制御に向けた糖鎖高分子の設計』に関する総説が Chemistry - An Asian Journal 誌に受理されました。

2023.07.31 論文発表

A02班の研究成果が Molecular Therapy - Nucleic Acids 誌に受理されました。

2023.07.18 論文発表

A02班の『核酸アプタマーがもつ史上最高の抗血液凝固活性の解明』に関する研究成果が Nucleic Acids Research 誌に受理されました。

2023.07.13 論文発表

A01班の『細胞の凍結保護効果に関する合成高分子の一斉スクリーニング』に関する研究成果が Material Advances 誌に受理されました。

New 2024.11.18 学術イベント

本領域が共催(A02班東大・吉本が企画)する第221回生命環境科学系セミナーが、2024年12月5日に東京大学駒場Iキャンパスで開催されます。

New 2024.11.18 学術イベント

本領域が共催(A02班東大・吉本が企画)する第220回生命環境科学系セミナーが、2024年11月22日に東京大学駒場Iキャンパスで開催されます。

2024.10.30 学術イベント

2024年10月25日~26日に大阪大学・チュラロンコン大学との共催で、日本-タイ バイオマテリアル合同ワークショップ2024(Japan-Thai Biomaterial Workshop 2024)を、芝浦工業大学熱海セミナーハウスで開催しました。

2024.08.26 学術イベント

2024年8月26日に日本分析化学会 バイオ分析研究懇談会との共催で、第12回Chem-Bio Joint Seminar 2024を開催しました。

2024.07.03 学術イベント

2024年9月25日(水)~27日(金)に実施される第73回高分子討論会にて、A01班の星野およびA04班の小出が特定テーマセッション『精密・バイオ・高分子の開拓』を企画しました。

2024.03.28 学術イベント

2024年3月22日(金)に本領域の第2回公開シンポジウムを東京大学駒場lキャンパスにて開催しました。

2024.02.21 学術イベント

2024年3月22日(金)に本領域の第2回公開シンポジウムを東京大学駒場lキャンパスにて開催します。

2023.11.20 学術イベント

2023年11月14日~16日に大阪大学・チュラロンコン大学との共催で、日本-タイ バイオマテリアル合同ワークショップ2023(Japan-Thai Biomaterial Workshop 2023)を、大阪大・東大・がん研究会で開催しました。

2023.10.10 学術イベント

日本化学会秋季事業 第13回 CSJ化学フェスタ2023コラボレーション企画にて学術変革領域研究(B)による特別企画を開催します。

2023.02.20 学術イベント

2月20日に本領域の第1回公開シンポジウムを東京大学駒場Iキャンパスにて開催します。

2024.06.30 受賞

A01班 九州大学の公文さんが 第 61 回化学関連支部合同九州大会において 高分子・繊維部門ポスター賞を受賞しました。

2024.06.29 受賞

A01班 九州大学の木村さんが 第 61 回化学関連支部合同九州大会において 高分子・繊維部門ポスター賞を受賞しました。

2024.06.28 受賞

A01班 九州大学の公文さんが 令和6年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会 において最優秀ポスター賞を受賞しました。

2024.06.28 受賞

A01班 九州大学の森口さんが 令和6年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会 において優良ポスター賞を受賞しました。

2024.03.22 受賞

A01班 九州大学の森口さんが学術変革領域B・高分子進化工学第1回公開シンポジウムにおいて優秀ポスター賞を受賞しました。

2024.01.29 受賞

A01班 九州大学の木村さんが 第43回ケムステVシンポ 「光化学最前線2024」においてポスター賞を受賞しました。

2023.11.16 受賞

A01班 九州大学の木村さんが 令和5年度高分子若手研究会・冬の講演会において優秀ポスター賞を受賞しました。

2023.04.07 受賞

A04班の小出裕之が文部科学大臣表彰若手科学者賞を受賞しました。

2023.1.13 受賞

A01班 九州大学の岩本さんが第32回日本MRS年次大会において奨励賞(口頭発表)を受賞しました。

2022.11.24 受賞

A01班 九州大学の森口さんが令和4年度九州地区高分子若手研究会において敢闘賞を受賞しました。

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