事業開発室
株式会社理研イノベーションとの連携のもと、当プログラムが推進する創薬テーマ・プロジェクトについて、企業や大学、外部研究機関との共同研究やライセンシング等のアライアンス部分を担当しています。
創薬iPS細胞研究基盤ユニットヒト疾患に直結したパイプラインの構築
疾患iPS細胞～疾患モデル細胞～天然物ヒット獲得
～作用機序解明～医薬品創出
疾患特異的iPS細胞を活用した
革新的疾患研究
疾患者の細胞に由来するiPS細胞（「疾患特異的iPS細胞」と呼ばれています）は、疾患研究にイノベーションをもたらしています。
例えば、脳細胞に原因があることが明瞭な疾患に関して、疾患者から脳細胞を取り出して研究に使用することは不可能ですが、同疾患者の皮膚や血液細胞からiPS細胞を作製し、そのiPS細胞から脳細胞を作製（分化誘導）することによって、当該脳細胞を疾患モデル細胞として研究の対象とすることが可能です。また、心臓病、肝臓病、腎臓病等においては疾患者の疾患組織を採取することが臨床的に実施されますが（バイオプシー）、それは大きなリスクを伴うものであり、可能ならば回避したい検査です。こうした疾患に関しても、疾患特異的iPS細胞の作製を介した研究がきわめて有用なものとなっています。
疾患特異的iPS細胞を活用した
疾患細胞の探索と同定
難治性疾患と言われている疾患の多くに関しては、疾患の原因となっている細胞や疾患に深く関わっているような細胞が未だに完全には解明されていません。
疾患特異的iPS細胞から、疾患の原因となっている又は関与していると考えられる細胞（分化細胞）を作製し（分化誘導し）、健常人細胞に由来するiPS細胞から分化誘導した同分化細胞とを比較することで、当該分化細胞が疾患に関与しているのか否か、関与している場合には、どのような表現型（異常な細胞特性）を示すのか等を詳細に解析することによって、疾患の原因究明や発症機構の解明が可能となります。
疾患特異的iPS細胞から作製した
疾患モデル細胞を用いての
創薬スクリーニング系の開発
上記研究にて同定された疾患細胞（疾患の原因細胞又は関与細胞）を用いて、試験管の中において異常特性を改善する（正常に近い特性とする）物質を探索するためのアッセイ系を開発します。加えて、疾患細胞（疾患の原因細胞又は関与細胞）を疾患特異的iPS細胞から大量に調製する技術を開発し、これらのアッセイ系と細胞とを用いて、創薬スクリーニングを実施します。
当該分野の研究状況
上記のような手法を用いて、特定の疾患に有効と考えられる薬剤が既存薬の中から、あるいは全く新規に次々と発見され、既にたくさんの論文発表がなされています。
- Honda Y, Li J, Hino A, Tsujimoto S, Lee JK. High-Throughput Drug Screening System Based on Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Atrial Myocytes: A Novel Platform to Detect Cardiac Toxicity for Atrial Arrhythmias. Front Pharmacol. 2021 Aug 3; 12: 680618. doi: 10.3389/fphar.2021.680618. eCollection 2021. PMID: 34413773
- Imamura K, Sakurai Y, Enami T, Shibukawa R, Nishi Y, Ohta A, Shu T, Kawaguchi J, Okada S, Hoenen T, Yasuda J, Inoue H. iPSC screening for drug repurposing identifies anti-RNA virus agents modulating host cell susceptibility. FEBS Open Bio. 2021 May; 11(5): 1452-1464. doi: 10.1002/2211-5463.13153. Epub 2021 Apr 6. PMID: 33822489
- Kase N, Terashima M, Ohta A, Niwa A, Honda-Ozaki F, Kawasaki Y, Nakahata T, Kanazawa N, Saito MK. Pluripotent stem cell-based screening identifies CUDC-907 as an effective compound for restoring the in vitro phenotype of Nakajo-Nishimura syndrome. Stem Cells Transl Med. 2021 Mar; 10(3): 455-464. doi: 10.1002/sctm.20-0198. Epub 2020 Oct 14. PMID: 33280267
- Yamaguchi A, Ishikawa KI, Inoshita T, Shiba-Fukushima K, Saiki S, Hatano T, Mori A, Oji Y, Okuzumi A, Li Y, Funayama M, Imai Y, Hattori N, Akamatsu W. Identifying Therapeutic Agents for Amelioration of Mitochondrial Clearance Disorder in Neurons of Familial Parkinson Disease. Stem Cell Reports. 2020 Jun 9; 14(6): 1060-1075. doi: 10.1016/j.stemcr.2020.04.011. Epub 2020 May 28. PMID: 32470327
- Seki R, Ohta A, Niwa A, Sugimine Y, Naito H, Nakahata T, Saito MK. Induced pluripotent stem cell-derived monocytic cell lines from a NOMID patient serve as a screening platform for modulating NLRP3 inflammasome activity. PLoS One. 2020 Aug 18; 15(8): e0237030. doi: 10.1371/journal.pone.0237030. eCollection 2020. PMID: 32810141
- Kokubu Y, Nagino T, Sasa K, Oikawa T, Miyake K, Kume A, Fukuda M, Fuse H, Tozawa R, Sakurai H. Phenotypic Drug Screening for Dysferlinopathy Using Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells. Stem Cells Transl Med. 2019 Oct; 8(10): 1017-1029. doi: 10.1002/sctm.18-0280. Epub 2019 Jun 28. PMID: 31250983
- Takada H, Kaieda A, Tawada M, Nagino T, Sasa K, Oikawa T, Oki A, Sameshima T, Miyamoto K, Miyamoto M, Kokubu Y, Tozawa R, Sakurai H, Saito B. Identification of 2,6-Disubstituted 3H-Imidazo[4,5-b]pyridines as Therapeutic Agents for Dysferlinopathies through Phenotypic Screening on Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells. J Med Chem. 2019 Oct 24; 62(20): 9175-9187. doi: 10.1021/acs.jmedchem.9b01100. Epub 2019 Oct 7. PMID: 31550153
