遺伝子編集は命を救う治療として活用できるのでしょうか？ヒトタンパク質を標的とする抗ウイルス薬は、ウイルス自体を標的とする薬よりも効果的でしょうか？創薬の絶え間ない進化は現代医学の最も刺激的な側面の1つであり、新たな研究は精密医療、がん免疫療法、神経変性疾患の検出など、さまざまな分野での画期的な進歩につながっています。今日の創薬における8つの主要なトレンドを詳しく見てみましょう。
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商用PROTACの勢いを活用したE3リガーゼ発見の推進
PROteolysis TArgeting Chimeras（タンパク質分解誘導キメラ分子：PROTAC）は、小分子化合物で、標的タンパク質とE3リガーゼを結合させることでタンパク質分解を促します。現在までに、80以上のPROTAC医薬品が開発パイプラインにあり、100を超える企業がこの研究分野に関与しています。人の手で収集された世界最大規模の科学情報リポジトリであるCASコンテンツコレクションTMでも、10年足らずの間にPROTAC関連の出版物が急増しており、その治療的潜在性が示されています。PROTAC関連文献で最も多く取り上げられている疾患はがんですが、神経変性疾患、感染症、自己免疫疾患も取り上げられています。
E3ユビキチンリガーゼには多様性があるものの、設計されたPROTACの大半は、セレブロン、VHL、MDM2、IAPという4種類のE3リガーゼのいずれかを通じて作用します。現在、この主要な4種類を超えて、新たなリガーゼを特定したり、既に知られている他のリガーゼを活用したりする取り組みが進められています。その対象には、DCAF16、DCAF15、DCAF11、KEAP1、FEM1Bなどが含まれます。
さまざまなリガーゼの構造と機能に関する新たな洞察により、これまではアクセスできなかったさまざまなタンパク質を標的にすることが可能になり、オフターゲット効果の低減につながる可能性があります。研究者がE3リガーゼのツールボックスを拡大し続けるにつれて、新しいPROTAC医薬品設計が前臨床パイプラインに登場することが期待されます。
腸の健康を超え、プロバイオティクスの使用を全身性疾患に拡大
ヒトマイクロバイオーム（人間の体内や体表に生息する細菌、ウイルス、真菌などの微生物群集）は、健康の維持に極めて重要な役割を果たしています。これらの微生物の生態系は、決して受動的な傍観者ではなく、消化、免疫、精神衛生、さらには慢性疾患リスクにまで影響を及ぼします。研究者たちは腸内細菌の力を活用し、抗生物質耐性菌感染症、代謝障害、精神疾患の治療に取り組んでいます。
例えば、糞便移植療法（FMT）は、再発性クロストリジオイデス・ディフィシル感染症の治療法としてFDAにより承認されています。2025年現在、180種類以上のマイクロバイオームを標的とした治療法が様々な疾患に対して開発されています。慢性疾患におけるマイクロバイオームの役割をより深く理解することで、低コストかつ長期的に人間の健康の多くの側面を改善しうる、幼少期からの介入や食事指導につながる可能性があります。
放射性医薬品複合体を通じた精密がん治療の提供
標的部位（抗体、ペプチド、小分子など）と強力な治療用ペイロード（化学療法薬、毒素、放射性核種など）を結合させた革新的な分子で、健康な組織を傷つけずに病変細胞に選択的に薬剤を届けることができます。抗体薬物複合体などいくつかの種類が存在し、現在は放射性医薬品複合の研究も進展しています。
この核医学の形態は、標的分子と放射性同位体を組み合わせて画像診断や治療に用います。これらの複合体には、薬物分布のリアルタイム画像化と、高度に局所的な放射線療法という2つの利点があります。がん治療においては、放射性医薬品複合体は、特定の細胞へ薬剤を誘導することで、オフターゲット効果や毒性を減らすことができます。また、致死的なペイロードを腫瘍により正確に届けることで治療効果の向上が期待されます。複数の放射性医薬品が後期臨床試験に進んでおり、規制当局の指定も受けていることから、こうしたセラノスティックアプローチの活用は今後さらに増加すると予想されています。
次世代プラットフォームによる固形腫瘍に対するCAR-T療法の拡大
免疫療法は、手術、化学療法、放射線療法とともに、がん治療の柱となっています。免疫療法薬の種類は増加の一途をたどっており、患者自身の遺伝子操作された細胞を使ってがん細胞を攻撃・死滅させるCAR-T療法が特に有効であることがわかっています。その費用と個々の細胞からの開発時間は、ほとんどのがん患者にとって法外なものとなっていますが、同種CAR-T細胞や強化CAR-T細胞の進歩は、コストや規模、薬効などの問題を克服しつつあり、これらのがん治療選択肢の使用をより多くの患者に拡大する鍵となる可能性があります。
- 同種CAR-T：これらはドナー由来または遺伝子編集された細胞であり、自己（患者由来）CAR-T細胞よりも開発が速く、コストも抑えられます。既製の選択肢を提供することで、これらの治療法はより多くの患者にとって利用しやすくなる可能性があります。
- 二重標的CAR-T細胞と強化CAR-T細胞：二重標的CAR-T細胞は2つの抗原を認識し、強化CAR-T細胞はサイトカインを分泌したり免疫抑制に抵抗したりするように設計されており、これにより効果と持続性が向上します。複数の二重標的CAR-T（例：AUTO1/22、CD19/CD22）が臨床試験中であり（膵臓癌に対するCAR-T、固形がんに対するCAR-T）、ATA3271などの強化CAR-Tも腫瘍の逃避や疲弊を克服するために開発が進められている。これらの革新的な技術により、抗原変異性が高いがんや免疫抑制環境にあるがんでの再発率低減と治療成績の改善が期待されています。
バイオマーカーを用いた神経変性疾患の早期診断の実現
バイオマーカーは、血液、組織、または体液中の測定可能な生物学的指標であり、正常または病理学的プロセスを反映するものであり、病気を最も早期の、最も治療可能な段階で検出する上で重要な役割を果たします。例えば、がん治療において、BRCA1/2の遺伝子変異は乳がんや卵巣がんの予防医療の重要な要素です。
現在、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患について、臨床症状が現れる前に早期兆候を検出するための血液ベースおよび画像バイオマーカーが開発されています。最近の研究では、初期のアルツハイマー病の病理と相関する血漿バイオマーカー（例：リン酸化タウ）も検証されており、より早期の診断と治験への登録が可能になっています。また、早期発見によりタイムリーな介入が可能になり、臨床試験の設計が改善され、症状管理から病気予防へと重点が移る可能性があります。
AIを活用した治験シミュレーションによる医薬品開発の変革
ヘルスケアにおけるAIはあらゆる種類の新たな限界を押し広げており、そのテクノロジーは絶えず進歩し続けています。AIのモデルやプラットフォームは、新薬候補の設計やタンパク質の構造予測が可能なだけでなく、臨床試験のプロセスも加速しています。
定量的システム薬理学（QSP）モデルと「バーチャル患者」プラットフォームは、何千もの個別の疾病経過をシミュレートし、チームが単一の患者に投与する前に投与レジメンをテストし、包含基準を調整できるようにします。 AIを活用したデジタルツインもまた、臨床開発とトランスレーショナルリサーチを変革しています。例えば、Unlearn.aiはアルツハイマー病の治験においてデジタルツインベースの対照群を検証し、AI強化型仮想コホートがプラセボ群の規模を大幅に削減できることを実証しました。これにより統計的検出力の低下なく、より迅速なタイムラインと信頼性の高いデータ確保が可能になりました。
個別化CRISPR療法による迅速対応型の遺伝子編集を開始
2025年、CPS1欠損症の生後7か月の乳児が、わずか6か月で開発された個別化CRISPR塩基編集療法を受けました。この治療は脂質ナノ粒子を用いて投与され、生命を脅かす遺伝子変異を修正するもので、単一患者に特化したCRISPR治療の初の実用例となりました。
この画期的な進歩は、生命を脅かす病状であっても迅速かつ個別的な遺伝子編集の実現可能性を実証することで、既存の治療法がない希少疾患に対する新たな選択肢につながる可能性があります。この種の個別化医療を超えて、生体内CRISPR療法は心血管疾患や代謝性疾患の治療における次の進化となる可能性があります。例えば、CRISPR TherapeuticsのCTX310は第1相試験でLDLを86％低下させ、遺伝性血管浮腫に対するIntelliaのNTLA-2002は、強力な初期有効性を示して第3相に入っています。
将来のパンデミックと戦うためにAIで抗ウイルス薬の発見を加速
抗ウイルス薬は、細胞への侵入、複製、または放出などの段階を標的にして、ウイルスの感染と複製能力を阻害することで作用します。従来は特定のウイルスに合わせて調整されていたこれらの治療法は、現在では、ウイルスに共通するメカニズムやウイルスが利用するヒト細胞経路を標的とするアプローチである、広域スペクトルの抗ウイルス薬や宿主指向療法へと進化しています。開発を加速するために、研究者は新しいウイルスが現れる前に、有望な化合物を特定し設計するためにAIと機械学習を活用しています。
- 広域スペクトル抗ウイルス薬（BSA）は、複数のウイルス科に共通する保存されたウイルス要素や宿主の経路を標的とするよう設計されており、一つの薬剤で多様な病原体に対抗できます。このため、特定の病原体に対する治療法が開発されるまでの時間を稼ぐことで、将来の流行における第一線の防御手段として役立つ可能性があります。
- 宿主由来抗ウイルス性（HDA）は、ウイルスそのものではなく、ウイルスが必要とするヒトのタンパク質または経路を標的とします。これにより、変異が速いウイルスに対してもより持続的な抗ウイルス効果を提供する可能性があります。
- 機械学習は、新たな病原体が出現する前に化合物ライブラリをスクリーニングし、ウイルスのタンパク質構造を予測し、宿主とウイルスの相互作用ネットワークを特定します。EUのPANVIPREPや米国のパンデミックに対する抗ウイルスプログラムなどの世界的な取り組みでは、抗ウイルス候補を事前に特定するためにAIを活用したプラットフォームに投資しています。これらのイノベーションにより、新たな発生や病原体に対して事後対応的ではなく、積極的に対応することが可能になります。
さらに先月（2025年8月）、MITの研究者らは、薬剤耐性のある淋菌や黄色ブドウ球菌に対抗する抗生物質を生成AIを使って発明したと報告しました 。まだ初期段階ではありますが、この画期的な発見は抗生物質研究にとって希望の光となるでしょう。
新薬の発見は常に進行しており、AIを活用したツールや個別化医療の台頭により、2025年以降もさらなる進歩が期待できます。CASでは、創薬における新たなイノベーションの動向を常に把握しており、ここでは最新の研究について常に最新情報を入手できます。
