失明リスクを減らしたい―眼科疾患に挑む、エピジェネティクス創薬研究

福井大学学術研究院工学系部門 生物応用化学講座 教授 沖 昌也氏

がんや精神疾患などの分野で注目を集める「エピジェネティクス」。その革新的な研究が、いま眼科疾患の新しい治療法としても注目されています。福井大学の沖昌也教授は、糖尿病網膜症による失明リスクの低減を目指し、点眼薬の開発に挑んでいます。
国の支援を受けた事業化プロジェクト「TeSH GAPファンド」を通じて、非侵襲で虚血を改善する点眼薬の実現に向けて動き出した研究者の熱い想いと挑戦に迫ります。

※TeSH GAPファンドプログラム:大学等の研究機関における優れた研究成果の事業化を目的とした、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)の支援プログラム

沖 昌也氏

学術研究院工学系部門 生物応用化学講座 教授
沖 昌也氏

福井県出身。九州大学大学院医学系研究科で博士号を取得後、米国立衛生研究所(NIH)に留学。長崎大学医学部助手、理化学研究所研究員を得て、2006年から福井大学工学部に准教授として着任。2009年から3年間JSTさきがけの研究員を兼任し、2018年から福井大学大学院工学研究科教授に就任し、現在に至る。同2018年から福井大学ライフセンターイノベーションセンター副センター長、2023年からは日本学術会議連携会員を兼任。専門は分子生物学。現在、2年後のスタートアップを目指し奮闘中。

生物化学研究室
https://sites.google.com/view/biochem-hp

福井大学

福井大学
https://www.u-fukui.ac.jp/

≪大学理念≫ 
「格致(かくち)によりて 人と社会の未来を拓(ひら)く」

近代福井の礎(いしずえ)を築いた松平春嶽公の揮毫による本学所有の「格致」の額面は、同人の歴史的功績を考えれば本学の宝であると言えます。「格致」とは「物事の道理や本質を深く追求し、理解して、知識や学問を深め得ること」という意味です。
本学学生にとっては、学びと人格育成に際し、また教職員においては、研究・教育・社会貢献等で自らの指針となる語句です。我々は、この語句を旨とし、県内より世界に至る様々な地域において、そこに集う人、ならびに社会の未来を拓くことに主体的にかかわり、貢献することを目指します。

糖尿病網膜症点眼薬の開発でスタートアップ立ち上げを目指す

スタクラ:

ご経歴や、現在の研究をするに至った背景について教えて下さい。

福井大学学術研究院工学系部門 生物応用化学講座 教授 沖昌也氏(以下敬称略):

福井県生まれで、富山大学大学院で化学生物工学を学んだ後、九州大学大学院医学系研究科で分子生命科学を専攻し、1999年に博士号を取得しました。

米国立衛生研究所(NIH)への留学や、長崎大学医学部、理化学研究所での研究を経て、2006年に福井大学に准教授として着任しました。2018年からは教授を務めています。JST「さきがけ」研究員や、日本学術会議の連携会員も歴任し、現在は長年のエピジェネティクス研究をもとに、創薬スタートアップの立ち上げを目指しています。

現在取り組んでいるのは、「虚血領域にアプローチする非侵襲糖尿病網膜症点眼薬の開発」です。糖尿病網膜症になると、目に“虚血領域”と呼ばれる、血流がうまく流れない箇所ができ、そこに異常な血管が発生することがあります。最終的には失明につながるため、手術など何らかの治療が必要です。

現在の標準治療は異常な血管の増殖を抑える「抗VEGF阻害薬」の注射ですが、この薬では異常血管を減少させることはできても、虚血そのものを治すことはできません。そのため、繰り返し注射を受ける必要があり、患者への負担が大きく、費用も高額であることが問題になっています。

そこで私たちが開発したのが「Z3-5」という低分子化合物です。マウスでの研究を重ねた結果、虚血領域を改善するマスター因子を同定することに成功し、虚血そのものを治すことができる画期的な化合物を作ることができました。

開発のベースには、私が長年取り組んできたエピジェネティクスの基礎研究があります。エピジェネティクス(Epigenetics)とは、後天的に遺伝子の使い方が制御される仕組みのことで、いま創薬の分野で注目を集めています。

人間の細胞は、一つの受精卵からDNAを複製してできているので、個々の細胞が持つDNAは同じです。ただし、遺伝子の使い方は脳や心臓、肺や腸といった細胞ごとに異なる働きを持つよう制御されています。つまり、同じDNAを持っている細胞でも遺伝子の使い方が変わることで、異なる形・性質の細胞に変化するのです。

病気も同じで、後天性疾患の場合、ある時点で遺伝子の使い方が変わることで発症します。そうした病気になる“分岐点”を見つけて投薬し、正常な方向に導くことで病気を治すというのが、私が取り組んでいる研究です。「図書館の書架で間違った分類に入ってしまっている本を、正しい分類に戻してあげる」というイメージがわかりやすいかと思います。

高齢化も進んでいる中で市場は非常に大きく、どんどん広がっています。現在はGLP毒性試験(※)の段階で、今年1年くらいかけて点眼薬としての実現可能性を検証し、開発を進める計画です。

※JSTさきがけ研究員:国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)が、将来有望な若手研究者を支援する「さきがけ」プログラムの研究員のこと

※GLP毒性試験:医薬品の安全性を調べるために、動物などを用いて行われる非臨床試験のこと。Good Laboratory Practiceの略

ヒトは約2万3000個の遺伝子を持つ。生活習慣の変化が遺伝子のON/OFFを切り替え、病気のきっかけとなることもある。

「すべての人が、見える未来をつくる」が合言葉

スタクラ:

スタートアップを自ら立ち上げる理由は何でしょうか?

沖 昌也:

「長年の研究成果であるこの薬を、自分たちの手で、世界中の本当に困っている人たちに届けたい」と思ったからです。このプロジェクトのスローガンは、「すべての人が、見える未来をつくる」。
注射薬すら使えない途上国の失明率はとても高く、QOLの低下を招いています。この点眼薬があれば、発展途上国でも、糖尿病網膜症による失明を防ぐことができます。
「Z3-5」は、私をはじめとする研究者が心血を注いで育てた我が子のようなもの。愛着も深いので、本当に薬が必要な人に届くようにしたいと思い、スタートアップを立ち上げることにしました。

プロジェクトを共に進めている福井大学医学部眼科学領域の高村佳弘准教授は、実は高校の同じクラスの同級生で、先行する白内障の点眼薬の研究にも一緒に取り組んだ仲間です。他にも大阪大学 産業科学研究所の鈴木孝禎教授や、岐阜薬科大学 薬学部の中村信介准教授、事業化推進機関として株式会社ビジョンインキュベイトなど、この分野の知見と経験を持つ同志が集まり、着実に前進しています。

“一卵性双子の不思議”から研究に目覚める

スタクラ:

エピジェネティクスに興味を持ったきっかけは何でしょうか?

沖 昌也:

小学生の頃、「一卵性の双子はDNAが全く一緒で見た目は同じはずなのに、自然と見分けがつくようになるのはどうしてなんだろう?」と不思議に思いました。身長や体重、見た目はほとんど同じなのに、なぜか利き手だけが違う双子もいます。

これは、利き手はDNAに刷り込まれた情報ではなく、後天的に起こった変化だということを表しています。一卵性の双子が、社会に出て異なる環境に置かれた途端、個性の違いが大きくなっていくのも、エピジェネティクス制御の違いが原因です。

がんも半分は遺伝性ですが、半分は後天的なものです。エピジェネティクスでいま一番進んでいるのは、がんの治療薬の研究です。精神疾患の研究もかなり進んでいます。私がアメリカに留学したのは、ちょうどエピジェネティクスが理論ではなく実験の対象になり始めた頃でした。

いつも人との出会いに支えられてきた研究人生

スタクラ:

これまでの研究を通じて辛かったこと、どのような研究の壁を乗り越えて来たか、について教えて下さい。

沖 昌也:

研究は苦難の連続です。まだ誰もやっていない分野でスクリーニングを繰り返す、泥臭い実験をひたすらやるのが結構好きなのですが、うまくいくことなんてほとんどありません。

博士後期課程で富山から九州へ進学したときも、3年で絶対に学位を取ろうと夜寝る間も惜しんで研究を続けたのに、1年間で結果が一つも出せず悩みました。

当時取り組んでいたのは、温度感受性変異株の相補実験(※)というものです。ある温度で機能しなくなる温度感受性変異株に遺伝子ライブラリーを導入することで目的とする遺伝子の機能を特定するのですが、この変異体がなかなか取れませんでした。
「こんなに続けてきたけど、もうダメかもしれない…」とくじけそうになったとき、たまたま学会で知り合った研究者からアドバイスをもらい、その通りに行ったところ、1年かけてもできなかったことが、なんと1週間でできたのです。アメリカ留学時代もスクリーニングがうまくいかなくて何度も悩みましたが、この時も助けてくれたのは研究者仲間でした。

自分と同じように悩みながら研究を続けている人がたくさんいて、悩みや課題を乗り越えた研究者もたくさんいる。だから、悩んだら迷わず相談してアドバイスをもらう。私はそうやって困難を乗り越えていくタイプなのだと思います。

思えば、いつも必要なときに私にアドバイスをくれたり、応援したりしてくれる人に巡り会いました。エピジェネティクスの途中過程を観察する独自システムを酵母菌を使って開発した際も、JSTの審査員が研究の有用性を理解してくれて、私を後押ししてくれました。自分は本当に運が良いなと思います。

※温度感受性変異株の相補実験:特定の温度で機能しなくなる遺伝子変異体(温度感受性変異株)を利用して、目的の遺伝子の働きを特定する実験手法

福井大学文京キャンパス正門からの風景。秋には銀杏並木が鮮やかな黄色に染まる。駅からのアクセスも良く、研究に集中できる環境

スタートアップ支援の文化と環境を持つ福井

スタクラ:

福井大学発スタートアップとして、特徴、将来性(ポテンシャル)、強み、などについて教えてください。

沖 昌也:

福井大学の魅力は、腰を据えて研究に取り組める環境が整っていることです。短期的に成果を求められる環境では、結果の出やすい研究を誰が一番にできるかという競争になりがちで、私は好きではありません。福井大学では時間をかけて、じっくりと本質に迫る開発ができるので、とても良い環境だと思います。学長にも気軽に相談でき、「まずはやってみたら?」と快く支援してくれます。医工連携(医学部と工学部の連携)プロジェクトに対しても大学から資金面のサポートをいただいています。

福井県は、スタートアップ支援に非常に力を入れている県です。北陸新幹線で東京-福井のアクセスが良くなり、スタートアップ用のオフィスなども整備されています。わざわざ東京から福井に移住してきた人もいて、「東京に比べると行政の対応が圧倒的に速くて、スピード感がある」と言っていました。

これには、繊維産業で栄えてきた福井ならではの歴史が影響しているかもしれません。「下町ロケット」というドラマのモデルにもなった福井経編興業など、ものづくり企業が盛んな土地柄、新しい挑戦を応援する文化が根付いています。特に私たちの場合は、福井で初となる創薬分野での挑戦ということもあり、県や地域の期待も高く、力強い支援をいただいていると感じます。

個人的には、地元なのでいろいろな企業に支援してくれる同級生がいることも強みだと思っています。福井は住むにも良いところですよ。冬はすごく寒いですが、食べ物はとにかく美味しいし、「全47都道府県幸福度ランキング」(一般財団法人日本総合研究所編)で12年連続1位になっています。

同じ思いを持ちチャレンジする仲間を増やしたい

スタクラ:

最後に沖さんから、この研究に関わってみたいと思う方へメッセージをお願いします。

沖 昌也:

何よりも、研究の目的とモチベーションが同じ方向を向いている方、「すべての人が、見える未来をつくる」という思いを同じくする方と一緒に仕事をしたいと思います。

若い研究者には、失敗を恐れず、もっとチャレンジして欲しいと思っています。私もいろいろなことを乗り越えてきましたが、苦労をしてようやく成功したときの感動は忘れられません。これが研究の醍醐味だと思いますし、同じ感動を多くの方に経験していただけたら嬉しいですね。

スタクラ:

貴重なお話、ありがとうございました。

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この記事を書いた人

スタクラ編集部

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「次の100年を照らす、100社を創出する」スタクラの編集部です。スタートアップにまつわる情報をお届けします。

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https://www.u-fukui.ac.jp/

≪大学理念≫ 
「格致(かくち)によりて 人と社会の未来を拓(ひら)く」

近代福井の礎(いしずえ)を築いた松平春嶽公の揮毫による本学所有の「格致」の額面は、同人の歴史的功績を考えれば本学の宝であると言えます。「格致」とは「物事の道理や本質を深く追求し、理解して、知識や学問を深め得ること」という意味です。
本学学生にとっては、学びと人格育成に際し、また教職員においては、研究・教育・社会貢献等で自らの指針となる語句です。我々は、この語句を旨とし、県内より世界に至る様々な地域において、そこに集う人、ならびに社会の未来を拓くことに主体的にかかわり、貢献することを目指します。