ミニ特集：分子ロボット

ミニ特集にあたって：本号では，薬学会会員の皆様にとって聞き馴染みがないかもしれない「分子ロボット」をテーマとしてミニ特集を企画し，先端研究を推進中の先生方にご執筆頂いた．基礎研究として新規性に富み興味深いだけでなく，創薬への応用も視野に入る技術である点で皆様の研究開発のヒントになれば幸いである．これを機に，分子ロボット分野と薬学研究者との間で対話が進むことを期待する．

表紙の説明：61巻偶数号の表紙を飾るのは，ピクトグラムである．様々な分野で活躍するファルマシア読者の姿をイメージしてデザインした．ご自身の姿と重なるピクトグラムは見つかるだろうか．見つからないという方は，ご自身の姿を表現するピクトグラムを思い浮かべてほしい．表紙のイメージよりも多くの分野の方々にファルマシアが届くことを願っている．

日本薬学会第73代会頭就任にあたり、今後の運営についての考えを示した。薬学は総合的な応用学問であり複数の専門性の融合が求められること、真のダイバーシティとは単なるジェンダーの問題でなく複数の専門性や立場を享受すること、さらに学問の発展のために国際化を推進することを柱とすることである。薬学の発展のために、会員の皆様の協力をお願いしたい。

超分子蛍光ケモセンサーを用いた生体内ノルエピネフリンの測定，多段階放出を可能とするリポソームinリポソーム，マイクロ流体デバイスを用いた間質流の再現によるヒト消化管多層構造のin vitro構築，セルフメディケーション意識浸透への期待，RWDおよびRWEの医薬品開発への活用について，電子処方箋の現状と課題について

生物のように生体分子を用いて、感覚、知能、運動などの機能を持つ人工物を創ることを目的として、2010年より分子ロボットの研究が日本で始まった。背景が異なる研究者達による自由闊達な議論の中から生まれたのが、単純な分子ロボットからより複雑な分子ロボットに段階的に進化させようという「分子ロボット進化シナリオ」である。本総説では，分子ロボット進化シナリオに沿って、分子ロボットの設計思想とこれまでの系譜について概観すると共に、「分子サイバネティクス」での最新研究および併走して行われた分子ロボット倫理研究ならびに社会実装に向けた活動について言及する．

二重らせんという明確な構造と配列の相補性による二本鎖形成という大きな特徴をもつDNAは、ナノスケールの正確な構造体を作成する上で優れた素材となっている。本稿では、今日DNAナノテクノロジーにおける主要な技術となったDNAオリガミ法と、これを活用して構築できる分子マシン、さらにはDNAオリガミの医療分野への応用例について紹介した後に、これらを分子ロボットとつなぐDNAコンピューティングについても解説する。

本稿では、分子ナノテクノロジーの進展により構築された細胞サイズの人工分子システムである「分子ロボット」の最新動向を解説する。特に、脂質膜小胞を用いたアメーバ型、液-液相分離を活用した液滴型、人工細胞を多細胞化した多細胞型の3種の構造に焦点を当て、それぞれの設計原理、動作機構、最新の研究成果を示す。これらの分子ロボットは、医療や環境応用を含む多様な分野での利用が期待されており、機能拡張や実用化への課題が議論されている。

生体分子を材料として作る「分子ロボット」のなかでも，第二世代に位置付けられるスライム型分子ロボットは，スケールの壁を越えることを目的として作製された．本稿では，DNAゲルや微小管ゲルをその躯体として作られたこれらの分子ロボットの概説と，各種開発の波及効果として現在期待されている医療応用などへの展望について述べる．

両親媒性分子の二重膜で形成される細胞サイズの人工小胞体は，モデル細胞膜として利用されているだけでなく，人工細胞の容器，そして分子ロボットの「車体」として注目されている．この人工小胞体は二重膜の外膜と内膜という二面それぞれを反応場とすることで，各膜のみに担持させる分子だけでなく，二重膜を貫通する分子にも物質輸送や化学反応に異方性をもたらす信号変換装置としてはたらく．人工細胞型分子ロボット作製に向けた基盤研究と移植医療の要素技術としての人工細胞型分子ロボットの最新研究について紹介する．

従来のロボット工学の手法を参考に、分子サイズの部品から分子ロボットを構築する新しい学問分野「分子ロボティクス」が創出されてきた。当研究グループは、ロボット工学における注目分野の一つである「群ロボット」を、生体由来の材料をビルディングブロックとして利用した分子システム（分子ロボット）で実現することを目指している。本節では、我々のこれまでの取り組みついて紹介する。

腸管は絶えず食物や腸内常在菌などに曝されているにもかかわらず、これらの異物に対して積極的に免疫応答が誘導されることはない。また、粘膜面は病原体の主な感染経路として知られているが、分泌型抗体を中心とした防御機構により、そのほとんどは排除される。このように、異物に対して相反する応答は「粘膜免疫系」と呼ばれる、全身免疫系とは異なるシステムによって制御されている。近年、樹状細胞が粘膜免疫系の恒常性維持に重要な役割を演じていることが報告されている。本稿では、マウスの研究により得られた知見を中心に、腸管粘膜免疫系を司る樹状細胞の役割、ならびに同細胞に組織特有の機能を付与する機序について紹介する。

代表的な有機ホウ素化合物であるB–C結合を1本含むボロン酸，B–C結合を2本含むボリン酸は，糖類のジオール部位と反応して環状エステルを形成する．この特性を利用し，ホウ素と色素を組み合わせた，糖を認識するケモセンサーが開発されている．本稿では，いくつかのケモセンサーと，糖に応答してシグナル変化を生み出す機構について解説する．また，近年実用化されたケモセンサーを用いた血糖値モニタリングシステムについても紹介する．

本稿では厚生労働省が新たに承認した新有効成分含有など新規性の高い医薬品について，資料として掲載します．表1は，当該医薬品について販売名，申請会社名，薬効分類を一覧としました．

本稿は，厚生労働省医薬局医薬品審査管理課より各都道府県薬務主管課あてに通知される“新医薬品として承認された医薬品について”等を基に作成しています．今回は，令和6年12月27日付分の情報より引用掲載しています．また，次号以降の「承認薬インフォメーション」欄で一般名，有効成分または本質および化学構造，効能・効果などを表示するとともに，「新薬のプロフィル」欄において詳しく解説しますので，そちらも併せて参照して下さい．

なお，当該医薬品に関する詳細な情報は，医薬品医療機器総合機構のホームページ→「医療用医薬品」→「医療用医薬品　情報検索」(https://www.pmda.go.jp/PmdaSearch/iyakuSearch/)より検索できます．

筆者は、2024年3月末で岐阜薬科大学薬化学研究室を定年退職した。35年余りに渡る研究生活を振り返り、薬学における化学の重要性や、がん微小環境を標的とする創薬研究を通じて得られた研究の醍醐味を語る。さらに、次世代への期待とメッセージを伝えたい。

私は、米国イリノイ大学アーバナシャンペーン校(UIUC)のDavid Sarlah教授(現・ライス大学化学科・教授)主宰の研究室にて、2022年8月から2024年2月までの約1年半、博士研究員として有機合成化学研究に従事した。当初予定していたよりも少し早く米国留学を切り上げることになったが、米国で過ごした1年半は、研究面での成長はもちろん、自分の将来を決める上で意義深い重要な時間であったと断言できる。

長井記念薬学研究奨励支援事業は筆者がはじめて申請した研究助成である。薬学教育研究と災害医療教育を研究フィールドとして研究活動する中で、採択頂けたことでほとんど先行研究のない分野の研究テーマに取り組み、人生を充実させる時間を得ることができた。現在は支援頂いていた期間に種がまかれ、芽を出した複数の研究テーマに取り組んでいる。今後はこれらの研究の成果を社会に還元し、次世代の育成にも貢献していきたい。

筆者は病院薬剤師を志望していたが, 臨床薬学の基盤となる基礎研究に興味を持ち, 大学院進学を決断した. 本支援事業による経済的支援制度の存在は, 進学の決断を大きく後押ししてくれたことの一つである. また, 初めての経験となった申請書の作成は, 自身の研究の理解を深め, 研究者として踏み出す大事な一歩になった. 本支援事業を通して得られた時間や経験を活かし, 今後の薬学研究の発展や後進の育成に貢献していきたい.

近年，化学的に安定で入手容易な分子骨格を特定の部位における原子の挿入や除去，置換などによって新しい骨格へと変換する技術が注目を集めている．例えば，インドールに対して金属Liを作用させることで，C-N結合を還元的に開裂し，ホウ素原子を骨格内に挿入する方法が知られている．ほかにも，遷移金属触媒やカルベンを利用する方法が開発されてきたが，基質適用範囲の観点から，これらとは異なる活性化機構による反応開発が望まれている．本稿では，ボランジメチルスルフィド錯体(BH₃・SMe₂)を用いた骨格変換反応について紹介する．本反応は，ボランが有する還元性とホウ素のルイス酸性を上手く活用した変換反応である．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Jurczyk J. et al., Nat. Synth., 1, 352-364(2022).

2) Saito H., Yorimitsu H., Chem. Lett., 48, 1019-1028(2019).

3) Ren C. et al., Angew. Chem. Int. Ed., 63, e202407222(2024).

4) McConnell C. R., Liu S. -Y. Chem. Soc. Rev., 48, 3436-3453(2019).

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(リン酸)(NAD（P)H）は，細胞内の酸化還元反応の重要な役割を担っている補酵素の1つである．NAD(P)Hの濃度と疾患に関連性があることが指摘され，その生理的ふるまいの興味から，様々な検出方法が開発されてきた．特に蛍光イメージングは感度よく，特異的に生細胞をリアルタイムでイメージング可能であることから，盛んに研究が行われている．還元型のNAD(P)Hの吸収波長と蛍光波長は340nmと465nmであり，イメージングに利用される蛍光分子は，より長波長で蛍光を示すことが求められる．今回，蛍光団の1つであるクマリン骨格をベースとした高感度かつリアルタイムにNAD(P)H濃度をモニタリングできる蛍光プローブが報告されたため，本稿で紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Sun P. et al., Spectrochim. Acta Part A, 245, 118919(2021).

2) Olowolagba A. M. et al., ACS Appl. Bio Mater., 7, 5437-5451(2024).

生薬・漢方薬をはじめとした天然物医薬品は，多成分系であるために活性本体の同定が困難である．天然物に含有する化合物は配糖体が多いことから，経口投与後の代謝物を含めて数えきれないほどの化合物を一つ一つ検証していくのはこれまで現実的ではなかった．そのため活性化合物の探索では，含有量が多い化合物や単離可能な化合物など優先順位をつけて検証が行われてきた．近年，生体内の分子を網羅的に解析する手法であるオミクス解析の技術が急速に発達し，天然物分野においても生物活性成分の作用機序解析に有用であることが報告されている．本稿では，中国でサルコペニアの治療に応用されている天然物医薬品である백芪壮筋缺(Gui Qi Zhuang Jin Decoction: GQZJD)について，メタボロミクス解析を用い作用機序の解明を試みたWangらの研究を紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Song C. et al., PLoS One, 19, e0310014(2024).

2) Ohbuchi K. et al., Metabolomics, 16, 63(2020).

3) Wang D. et al., Phytomedicine, 133, 155908(2024).

受容体型チロシンキナーゼ(RTK)の異常なリン酸化はがんの発生や進行，転移などに関与している．そのため，異常なリン酸化を特異的かつ効率的に阻害する方法は，がん治療薬の開発において極めて重要である．これまでに，小分子や抗体を利用した様々なリン酸化阻害薬が治療薬として承認されているが，これらのリン酸化阻害薬はRTKの自己リン酸化に起因する薬効の低下やオフターゲット効果などの課題もある．本稿では，DNAアプタマーの複合体を用いて，脱リン酸化酵素をRTKに近接させることでRTKのリン酸化を阻害する方法(aptamer-based receptor inhibition by phosphatase recruitment: Apt-RIPR)について紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Regad T., Cancers, 7, 1758-1784(2015).

2) Wu S. et al., J. Am. Chem. Soc., 146, 22445-22454(2024).

ヒトを含む脊椎動物では，体内環境の変化に応じて水分摂取や排尿などの生理機能を制御し，体液状態を安定に保つことが重要である．脳は，例外的に血液脳関門を持たない感覚性脳室周囲器官(sCVOs)を通して血液や脳脊髄液などの体液の状態変化を監視している．例えば，sCVOsの神経細胞は血中のアンジオテンシンⅡ濃度やNa^＋濃度の上昇に応じて水分欲求を誘導している．本稿では，血液脳関門の存在する「小脳」が，血中のアスプロシンを介して水分摂取を制御するという驚くべき報告について紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Noda M., Matsuda T., Proc. Jpn. Acad. Ser. B Phys. Biol. Sci., 98, 283-324(2022).

2) Mishra I. et al., Nat. Neurosci., 27, 1745-1757(2024).

3) Feng B. et al., Sci. Adv., 9, eabq6718(2023).

4) Sader M. et al., Brain Behav., 13, e3286(2023).

5) Matsuda T. et al., Cell Rep., 43, 113619(2024).

「Exercise is Medicine」という言葉があるように，運動が薬のように様々な疾患の予防・治療法となることは広く知られている．運動療法の効果が認知されている疾患には，代謝性疾患や心血管疾患だけでなく，うつ病や不安障害などの精神疾患も含まれる．運動は体内の乳酸やケトン体などの代謝産物の量を著しく変化させる．これらの代謝産物は精神機能に作用することが示唆されているものの，その作用機序は不明な点が多い．本稿では，運動が乳酸を介して抗不安効果をもたらす機序を明らかにしたYanらの報告を紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Yan L. et al., Cell Metab., 36, 2104-2117(2024).

2) Zhang D. et al., Nature, 574, 575-580(2019).

3) Bao H. et al., J. Neurophysiol., 94, 1888-1903(2005).

水は，我々人類が生きていくうえで絶対に欠かすことのできない物質の1つである．河川や湖沼などは，我々がふだん利用する水の最も重要な供給源であり，その水環境が汚染されると，水生生物に悪影響を及ぼすだけでなく，我々ヒトの健康を著しく害する可能性がある．そのため，水環境汚染は重大な公衆衛生学上の問題の1つとして広く知られている．重金属や放射性同位体，栄養塩類，染料や農薬などによる水環境汚染は以前より知られている．これらの物質の除去技術については，これまでに多くの研究報告がなされていることもあり，飛躍的に向上している．その一方で，近年では医薬品やマイクロプラスチックなどをはじめとする「新興汚染物質(contaminants of emerging concern: CECs)」による汚染が着目されている．これらは通常の水処理施設では除去が難しく，高度な酸化処理や限外ろ過によって除去できる．しかし，設備やコストなどの課題も多いのが現状である．

吸着法は最も簡便な水環境浄化方法の1つであり，特に活性炭による吸着は古くから注目を集めている．本稿では，活性炭によるCECsの吸着能について，計算科学的手法を用いてアプローチした報告を紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) González-Rodríguez L. et al., J. Env. Chem. Eng., 12, 112911(2024).

2) Mohamed E. F. et al., Environ. Technol.， 32, 1325-1336(2011).

ブリーバラセタム(Brivaracetam: BRV)は，てんかん患者の部分発作(二次性全般化発作を含む)の治療に使用される抗てんかん薬 (antiseizure medications: ASMs) であり，我が国では2024年8月より販売が開始された．本剤は，脳内の神経終末に存在するシナプス小胞蛋白2Aへと結合することにより抗てんかん作用を示す．BRVと同作用機序の薬剤としてレベチラセタム(Levetiracetam: LEV)があるが，BRVはLEVにプロピル基を付加することでシナプス小胞蛋白2Aに対する親和性を向上し，より強い抗てんかん作用を発現すると考えられている．BRVは，併用するASMsに関わらず有効性および忍容性の面で良好な結果が得られており，我が国でも今後使用が拡大していくと考えられる一方で，高齢者におけるBRVの有効性および忍容性への評価は不足している．そこで本稿では，てんかんを有する高齢者(65歳以上)および16歳以上65歳未満の患者におけるBRVの有効性と忍容性について評価した論文について紹介する．

なお，本稿は下記の文献に基づいて，その研究成果を紹介するものである.

1) Yamagata A. et al., Nat. Commun., 15, 3027(2024).

2) Moseley B. et al., Adv. Ther., 41, 1746-1758(2024).

3) Faught E. et al., Epilepsy Behav., 158, 109922(2024).

2024年10月に、韓国薬学会主催の国際学会「2024 Fall International Convention of the Pharmaceutical Society of Korea」が、韓国・ソウル市のThe-K Hotel Seoulで開催された。本学会のテーマは「Advancing the Pharmaceutical Sciences by Cutting-Edge Technologies with Interdisciplinary Research Frameworks」であり、様々な先端技術を活用した分野横断的な薬学研究に関する講演が多数行われた。国内外から多くの研究者が参加し、最先端の研究成果が共有される場となった。この度、筆者らが日本薬学会より講演者として派遣いただいたので、本会のシンポジウム内容や会全体の様子について概説する。

東京大学大学院薬学系研究科の池谷裕二教授は、脳の可塑性や記憶形成のメカニズムを解明し、神経疾患治療への応用に貢献されました。独自のイメージング技術やSharp Wave/Rippleの研究成果は、脳科学の新たな地平を開きました。また、「脳AI融合プロジェクト」を通じて、AIと脳科学の新たな共生様式を探求し、社会還元を目指す挑戦を続けています。このたびの日本薬学会賞受賞は、その顕著な業績と社会的影響が高く評価されたものです。

2025年度日本薬学会賞を研究題目「創薬を志向した天然物ケミカルバイオロジー研究」で受賞した掛谷秀昭氏（京都大学大学院薬学研究科・教授）の受賞対象研究内容［1. 微生物の複合培養法（共培養法）による新規ケミカルスペース拡充戦略，2. 高感度アミノ酸ラベル化剤の開発および生物活性物質の標的タンパク質探索・同定法の開発，3. 安全性に優れた革新的水溶性プロドラッグ型抗がん剤CMG/TBP1901の開発］を概説する。

東京大学大学院薬学系研究科の内藤幹彦特任教授が「Targeted Protein Degradation技術とSNIPER化合物の開発」の業績により，2025年度日本薬学会賞を受賞された．標的タンパク質を特異的に分解する“Targeted Protein Degradation”という新しい研究領域の開拓に大きく貢献した内藤氏の先駆的な研究業績が評価されたものであり，心からお祝いを申し上げたい．

静岡県立大学の渡辺賢二博士が2025年度日本薬学会賞を受賞した．渡辺氏は一貫して天然物化学分野において，独創的な生合成研究の世界を創造し国際的にも高く評価されている．それらは，(1) 生合成メカニズムの解明，(2) 化合物の生物的合成に関する研究の二つに大別される．本稿では，渡辺氏の代表的な業績について紹介する．

谷口陽祐教授の2025 年度日本薬学会学術振興賞受賞の対象となった研究では，ホモプリン鎖中のシトシン塩基と対合するグアニン塩基対を認識する人工塩基を組み込んだ３本鎖DNA形成オリゴヌクレオチドを創生し，転写抑制による癌細胞死の誘導に成功した．さらに、酸化損傷塩基8-オキソグアノシンを高感度かつ配列特異的に検出できる人工核酸の開発に成功した．DNAを標的にする核酸医薬は新たな医薬モダリティーとしての可能性があり，さらなる展開により薬学会の発展に貢献されることを祈念する．

2025年度日本薬学会学術振興賞（第1B部門　生薬・天然物化学、医薬品化学）を受けられた大庭 誠氏（京都府立医科大学大学院医学研究科　教授）の経歴と受賞対象の研究を簡潔に紹介した。

この度、大阪大谷大学薬学部の勝見英正教授が、2025年度の日本薬学会学術振興賞を受賞されたので、本稿では勝見先生の主な研究業績について紹介した。最初に、勝見先生の大学卒業後の御略歴（学歴、研究歴など）を紹介した後、先生の研究業績であるアミノ酸修飾を利用した骨または腎臓への標的指向型ドラッグデリバリーシステムなどを中心に研究内容を説明した。最後に、勝見先生の今後の益々の御活躍ならびに研究の御発展を祈念した。

岐阜薬科大学・機能分子学大講座・薬理学研究室の檜井栄一教授が「幹細胞研究を基軸とした難治性疾患の病態解明と根本治療法の開発」により，2025年度日本薬学会学術振興賞を受賞した．同氏の経歴と受賞対象研究を紹介する．

食物アレルギー表示制度では、食物アレルギー患者の健康危害の発生を防止する観点から、「特定原材料」（義務表示品目）および「特定原材料に準ずるもの」（推奨表示品目）を定めている。表示の対象品目は、食物アレルギーの全国実態調査結果に基づいて選定されており、アレルギー症例の原因食品の現状を踏まえ、令和6年3月にマカダミアナッツを推奨表示品目に追加し、まつたけを同項目から削除することとなった。本稿では，今般の改正について，食品表示制度に関わる情報と合わせて紹介する。

最近の若手研究者は懇親会に出席しない傾向があるが、懇親会に出ることは様々なメリットがある。普段会う機会のない他領域の研究者と周囲に気兼ねなく意見交換して、領域ごとの研究に対する考え方の違いを実感することができる。また、他領域の友達が、後に自身の研究の相談相手になったり、共同研究相手になったりすることもある。領域融合型の研究が主流の昨今において様々な友達を持つことは、自分の研究の進展にも貴重な武器になりえる。

２０２５年度の役員改選で石井伊都子教授が新会頭への就任が決定された。日本薬学会史上初めての女性会頭の誕生である。現行の薬学教育の現場では病院・薬局の実習などを通して患者と直に接したり、臨床医学に関する講義が増えている。新会頭の石井伊都子教授は現在千葉大学病院教授、薬剤部長として医療現場の管理、運営に関わっている。このご経験は日本薬学会の新会頭として新たなリーダーシップに大きく反映されることが期待される。