ChemChem-Bio Informatics Society (CBI) Annual Meeting 2014
"iPS cells, ion channels, in silico technologies:
Leading to a New Drug Discovery Paradigm"
Dates : October 28 (Tue) - 30 (Thu), 2014
Venue : Tower Hall Funabori (4-1-1 Funabori, Edogawa-ku, Tokyo)

Conference Chairperson: Kohei Sawada (Eisai Co., Ltd.)
Organizing Chairperson: Takatoshi Kawai (Eisai Co., Ltd.)CBI 学会 2014 年大会「iPS, ion channel, in silico が拓く、
新しい創薬パラダイム」
日時： 2014 年 10 月 28 日(火)－30 日(木)会場： タワーホール船堀（東京都江戸川区船堀 4-1-1）

CBI 学会 2014 年大会大会長：
CBI 学会 2014 年大会実行委員長：

澤田光平（エーザイ株式会社）河合隆利（エーザイ株式会社）

Chem-Bio Informatics Society (CBI) Annual Meeting 2014
CBI 学会 2014 年大会事務局

Secretariat

CBI 学会 2014 年大会プログラム
日付

時間

1F 展示ホール

2F 福寿

2F 桃源

2F 平安

5F 小ホール

09:00-12:00

10

13:00-17:00

月
27
日
17:30-21:30＜オープニング＞＜基調講演＞
座長：田中 博(東京医科歯科大)K-01 澤田光平(エーザイ)「In silico および iPS 細胞技術を活用したイオンチ
ャネル創薬の将来展望」＜プレナリーレクチャー＞
座長：澤田光平(エーザイ)、大和田智彦(東京大学)
K-02 岡野栄之(慶應義塾大学)「iPS 細胞と遺伝子改変霊長類を用いた神経疾患の病態解明と創薬研究」
K-03 森 泰生(京都大学）「TRP チャネルの創薬ターゲットとしての魅力」

10:00-10:50

11:00-12:30

LS-1
エルゼビア・
ジャパン(株)12:30-13:00
13:00-14:00

ポスター発表＜大会企画シンポジウム＞
SS-1「Ion Channel」(株)菱化システム
座長：森 泰生(京都大学）、 「ホリスティック・ア
今泉祐治(名古屋市立大学) プローチによる医薬品
I-01 今泉祐治(名古屋市立大学) 開発の生産性向上」「創薬標的としてのカルシウム
活性化イオンチャネル」
I-02 Michael Morton(AstraZeneca)"Ion Channel Drug
Discovery: TRPs and pitfalls"
I-03 井戸克俊(エーザイ)「AMPA 受容体阻害薬の創薬研究 ～ペランパネ
ルを成功事例として～」14:00-15:30

10
月
28
日
15:30-16:00

ポスター発表16:00-17:30

17:30-18:30

ミキサー＜大会企画シンポジウム＞「ヒト iPS 細胞」
座長：杉山 篤(東邦大学)、
関野祐子(国立衛研)
I-04 西中村隆一(熊本大学)「ヒト iPS 細胞からの３次元腎臓組織作成」
I-05 中山功一(佐賀大学)「骨折の治療から着想したあたらしい再生医療とバイオ３D プリンタの開発について」
I-06 宮本憲優(日本製薬工業協会/エーザイ)「製薬企業におけるヒト
iPS 細胞由来細胞を用いた薬剤安全性評価への取り組み」
17:30-18:00
CBI 学会総会＜医薬品開発におけるファーマコメトリクスの実際と今後の展開＞
座長：水間 俊(松山大学)
I-07 水間 俊(松山大学)「薬科学領域における計算科学」
I-08 川合良成(バイエル薬品)「医薬品開発におけるQuantitative Systems
Pharmacology (QSP)
Modeling の現状と展
望」
I-09 貝原徳紀(アステラス製薬)「ファーマコメトリク
ス － 臨床エンドポイ
ントのための M&S」

SS: スポンサードセッション、LS: ランチョンセミナー、FS: フォーカストセッション

共催セッション
新学術領域「分子ロボティ
クス」

日付

時間

4F 研修室4F 401

計算毒性学研究会
キックオフミーティング＜チュートリアル＞FMO
計算実習－創薬研究に役立つ機能の紹介と新開発のFMO 計算支援ソフト"FU"とGAMESS を用いた計算実
習－

4F 402

4F 403

4F 40609:00-12:00

10

13:00-17:00

月
27
日
17:30-21:30
10:00-10:50

11:30-12:30
CBI
ジャーナル
編集委員会

11:00-12:30

12:30-13:00
13:00-14:00
14:00-15:30

FS-2
FS-1
「In vitro 実験系における ゲノム電子カルテ
ヒト iPS 細胞由来神経細胞間の「シナプス形成不全」
解決にむけて― Human
neuronal circuitry on dish は実現できるのか 」

10
月
28
日

15:30-16:00
16:00-17:30

17:30-18:30

18:00-18:30
CBI 学会評議員会

FS-3
第一原理計
算とメタボ
ロミクス：
予測と実証

4F 407日付時間

1F 展示ホール

2F 福寿

2F 桃源

LS-2
(株)ワールド
フュージョン

11:30-13:00

ポスター発表＜大会企画シンポジウム＞
SS-2「in silico 創薬ターゲット」(株)iPS ポータル
座長：高岡雄司(アクセルリス)、 /iPS ビ ジネス促
片倉晋一(第一三共 RD ノバー
進拠点レ)「新規ヒト iPS 細I-10 小林孝光(中外製薬)
胞由来分化細胞の「スピロケタール型 SGLT2 阻 展開と創薬応用」
害剤 CSG452 のリード創製と最適化」
I-11 Josep Prous, Jr.（Prous
Institute for Biomedical
Research）"Integrated in-silico approachto drug discovery and safety
evaluation"
I-12 津本浩平(東京大学医科研)「熱力学情報を基盤としたリ
ガンドスクリーニングと最適化」

14:00-15:30

10
月
29
日

15:30-16:00

共催セッション
新学術領域 「分子ロボティクス」

ポスター発表＜大会企画シンポジウム＞「in silico 安全性」
座長：古谷和春(大阪大学)、黒川洵子(東京医科歯科大学)
I-13 池森 恵(エーザイ)「化合物の安全性を考慮した創薬研究システム構築について」
I-14 笠井英史(サターラ合同会
社)「Simcyp Cardiac Safety
Simulator による催不整脈性の予測」"
I-15 岡田純一(東京大学)「心臓シミュレータを用いた
in silico 心毒性試験」

16:00-17:30

17:30-18:30

5F 小ホール＜プレナリーレクチャー＞
座長：池森 恵(エーザイ)、古明地勇人(産総研)
K-04 杉浦清了(東京大学)「ミクロ(分子機能)とマクロ(心電図、心エコー)をつなぐ心臓シミュレータを用いて薬効を評価する」
K-05 平田文男(分子科学研究所/立命館大学)「３次元 RISM 法とドッキングアルゴリズムを組み合わせた新しい薬剤化合物スクリーニング手法の開発」

10:00-11:30

13:00-14:00

2F 平安

SS-3
日本バイオベース株式会社/geneXplain
GmbH「Omics データ解
析の最前線：トランスクリプトーム
データの新しい解析法 Upstream
Analysis」

ミキサー

18:30-20:30

SS: スポンサードセッション、LS: ランチョンセミナー、FS: フォーカストセッション

懇親会（瑞雲）日付時間

4F 研修室4F 401

FS-4
計算毒性学研究会

FS-5
第 2 回オミックス解析
における実務者意見交
換会

4F 402

4F 403

4F 406

4F 40710:00-11:30

11:30-13:00

13:00-14:00
14:00-15:30

FS-6

in silico 不整脈予測におけるCiPA の考え方、および日本の取
り組み

10
月
29
日

15:30-16:00
16:00-17:30

17:30-18:30
18:30-20:30

FS-7「薬づくりの
新しい R&D モ
デルーその１～新しい動き」＜創薬に関わるデーター
ベース解析と論理的創薬の現状と課題＞
I-16 水口賢司(医薬基盤研究所)「乳癌細胞増殖の分子機構解明から創薬へ：タンパク質構造と相互作用予測による主導」
I-17 市原 収(シュレーディンガー(株))「水の熱力学パラメータに着目したタンパク
質のファジーな基質認
識の理解」
ポスター賞選考委員会

日付

時間

1F 展示ホール

2F 福寿

2F 桃源

11:30-12:00

LS-3
サターラ合同
会社

12:00-13:30

10
月
30
日

15:00-15:30
15:30-17:00

5F 小ホール＜プレナリーレクチャー＞
座長：石川岳志(長崎大学)、望月祐志(立教大学)
K-06 林 重彦(京都大学)「柔らかいタンパク質の分子機能の理解と設計」
K-07 石北 央(東京大学)「蛋白質環境におけるプロトン移動と水素結合ネッ
トワーク」
ポスター賞授与式

10:00-11:30

13:30-15:00

2F 平安

ポスター発表＜地域医療のイノベーションと ICT＞ 第 1 部
座長：石川智久I-18 石川智久(NPO 法人地方
再興・個別化医療支援)「地方における個別化医療支援プラットフォームの構築」
I-19 平井愛山(千葉県循環器病センター)「地域医療のイノベーションと ICT」
I-20 三木哲郎(阪和第一泉北病院)「超高齢社会における ICT」
休憩

SS-4
ナニオン・テクノロジ
ーズGmbH/ サイト
セントリクスバイオサ
イエンスGmbH/ バイ
オリン・サイエンティ
フィック株式会社「AutomatedPatch-Clamp - 高
い信頼性のあるdata
取得を目指して」

クロージング＜地域医療のイノベーションと ICT＞ 第 2 部
I-21 森川富昭(慶應義塾大学)「健康・医療パーソナルデータ
活用の現状と未来」
I-22 岩津聖二(富士通株式会
社)「地域の医療と福祉を支える
ICT」
総合討論

SS: スポンサードセッション、LS: ランチョンセミナー、FS: フォーカストセッション

FS-8「薬づくりの新
しい R&D モ デルーその２～
行動に向けて」日付

4F 研修室4F 401

13:30-15:00

FS-9
計算化学とデータベー
スの融合

FS-10(1)ヒト iPS 細胞誘導分化細胞を用いた安全性評
価における課題に関する意見・情報交換会

15:00-15:30

休憩

休憩

15:30-17:00

FS-12
第 8 回 FMO 研究会「ナノバイオ分子計算とデザイン」

FS-10(2)ヒト iPS 細胞誘導分化細胞を用いた安全性評
価における課題に関する意見・情報交換会時間

4F 402

4F 403

4F 406

10:00-11:30

11:30-12:00
12:00-13:30

10
月
30
日

FS-11
アカデミア
創薬

4F 407

Contents
目 次

CBI 学会会長挨拶 ................................
.............................................................
............................. 1
CBI 学会 2014 年大会大会長挨拶
長挨拶 ................................................
................ 3
大会実行委員長挨拶 ................................
...........................................................
........................... 4
協賛学会・大会スポンサー ................................
.....................................................
..................... 5
会場案内図・出展一覧 ................................
.........................................................
......................... 82014 大会実行委員会・プログラム委員会
・プログラム委員会 .......................................
................................
12
基調講演・プレナリー講演 ................................
....................................................
.................... 15
招待講演 ................................
................................................................
.................................... 27
共催シンポジウム ................................
............................................................
............................ 51
フォーカストセッション ................................
......................................................
...................... 55
プレミーティングセッション・チュートリアル ..................................
................................ 69
スポンサードセッション ................................
......................................................
...................... 73
ランチョンセミナー ................................
..........................................................
.......................... 85
企業広告 ................................
................................................................
.................................... 93
翌年大会のお知らせ ................................
..........................................................
.......................... 99

CBI 学会 会長挨拶
会長挨拶
CBI 学会 2014 年大会の開催に向けて広く指摘されていることですが、最近では、１つの医薬品を上市するために必要な研究開発費用は約 700 億円と大きく増加しているにもかかわらず、医薬品開発プロセスの成功確率は低減して、いまや最終的に製品になる確率は 2〜3 万分の１と言われています。とくに臨床試験 Phase II での開発成功率が著しく低く、この段階で顕現したヒトでの臨床有効性の低さや毒性のために開発中止となるケースが非常に多く見受けられます（Phase II
attrition: 「第２相損耗」）。
その大きな原因としては、創薬初期の過程においては、主に「動物による」非臨床試験
により開発が行われますが、そのため開発後半での「ヒトでの」臨床試験結果との間に、予測し得ない大きな相異・間隙が発生することがあります。増大する医薬品開発経費の削減と開発成功率向上のためには、創薬プロセスの出来るだけ「早期の段階で」適応可能な、ヒトでの有効性・毒性に関する、高い「臨床的予測性」をもった方法の開発が喫緊の課題であることは多くの識者の指摘するところであります。
そのために、例えばヒト iPS 細胞を用いて創薬の早い段階からヒトへの有効性や毒性を調べる、またヒトの薬剤標的タンパク質の構造や疾患パスウェイの情報をもとに、早期に insilico で臨床有効性、毒性を予測する、あるいは動物試験においてもヒト臨床有効性を予測できるバイオマーカを探索するなど、これまでも CBI 学会（情報計算化学生物学会）は、様々な分野での新しい研究動向を取り上げて、研究の交流、情報交換の場として推進して来ました。
今年の CBI 学会 2014 年大会においては、エーザイ株式会社の澤田光平大会長、河合隆
利実行委員長の御尽力のもとに「iPS, ion channel, in silico が拓く、新しい創薬パラダイム」
を大会テーマに、最新の iPS 細胞技術と計算科学がどのような創薬の未来を拓くか、イオ
ンチャネル創薬研究の分野を対象領域として企画されています。上述した我が国の創薬活動の課題に正面から取り組んだ先取的な企画で、本大会に参加された皆様にとってきっと大変有意義な大会になるのではないかと考えます。
また、本大会では、以上のような大会企画シンポジウムを中心としつつも、プログラム委
員会・実行委員会の先生方のご努力によって、情報・計算に用いた創薬・医療に関する非常に多岐にわたる話題が、様々なシンポジウム、スポンサードセンション、フォーカスト
セッションなどで扱われます。
本大会は 4 年ぶりに本学会独自で開催する年次大会であります。大会に参加された皆様方とって、大会での情報や意見の交流が、皆様方のご活動・ご研究に、些かでもお役に立
てれば学会長としてこの上ない幸甚であります。
CBI 学会 会長
田中 博(東京医科歯科大学難治疾患研究所)

CBI 学会 2014 年大会 大会長挨拶「iPS, ion channel, in silico が拓く新しい創薬パラダイム」開催にあたってIn silico および iPS 細胞技術を活用したイオンチャネル創薬の将来展望
イオンチャネルは膜内在性のタンパク質で膜内外のイオン濃度、膜電位の違いを利用して細胞機能の制御を行う。心臓の興奮収縮、神経伝達は言うに及ばす、インシュリンなどのホルモン遊離から免疫細胞の活性化など、生体の生理機能に深く関与しており、生命維
持を司る基本的な分子である。1952 年にホジキン、ハクスリーがイカ巨大神経の電気現象を説明するために、計算科学的手法を用いて神経細胞膜に Na あるいは K イオンを独立に通過させる経路の存在を予測した。その後、1970 年代になってパッチクランプ法が開発され細胞膜にある一個のイオンチャネルの電気現象が記録できるようになり、ホジキンらに
よって予測された細胞膜のイオンの通路が実際に証明されるに至った。また、遺伝子の解
読、タンパク質発現研究の進展で非常に多くのイオンチャネルが創薬の標的タンパクであることが認識され、また自動パッチクランプの開発と相俟って 2000 年以降イオンチャネル
創薬という分野が大きく進展した。
しかし、イオンチャネルに関する分子的理解、評価技術の進化があったにもかかわらず、創薬での成功確率は今でもそれほど高くない。この原因として、膜電位によって開閉が制御されるイオンチャネルでは、生体内に特異的なリガンドが存在せず、選択性を持った化合物が得られにくいことがある。また、細胞では多くの種類のイオンチャネルが細胞全体の電気現象の制御に複雑にかかわっているだけでなく、イオンチャネル自体もリン酸化やカルシウム、また複数のサブユニットの会合などにより複雑に制御されている。即ち、創薬ターゲットとした 1 つのイオンチャネルだけ発現させた評価系だけでは、細胞全体の作用を予測できないことも創薬難度を高くしている原因の 1 つであると考えられる。
これまで創薬研究ではヒト遺伝子情報に基づき、タンパク発現細胞を作成し、ヒトタン
パク質と強い相互作用を示す薬物を探索し創薬成功確率向上を目指してきた。しかし、ヒト試料の入手は難しく、細胞、更に組織、臓器、最終的には生体での薬効および毒性予測
は、動物実験からの推測に頼るしかなく、ヒトでの予測確度は低いものであった。細胞機能に必要な全てのイオンチャネルや細胞内情報伝達機構などが備わった、ヒト細胞が利用できれば、作用を総合的に予測することも可能になると考えられる。ヒト iPS 細胞技術の進歩によって、種々のヒト細胞、また小さな組織試料も創薬研究に応用できるようになり、薬効および毒性の予測確度向上に寄与するものと期待される。しかし、このような技術が進んでもタンパク質との相互作用から生体での効果検証までにおいて、すべての段階を実験で埋めることは現実的に難しいだけでなく、時間およびコストという観点からも決して理想的ではない。
この使命を請け負うことのできるのは、これまで蓄積された生体情報と、その情報に基づいて計算によって解答を導き出す計算科学であろう。タンパク質と薬物の相互作用、細胞内の複雑な情報伝達、細胞間同士の相互作用、更にはホルモンや神経なども含めた生体での反応予測など、コンピューターの情報処理能力向上はこれらを可能にしてきている。
薬物のイオンチャネルに対する作用情報と心臓シミュレーションを組み合わせた、不整脈誘発の副作用予測 in silico システム構築の具体的な取り組みも進んでおり、その結果も本大会で発表される予定である。また、この予測とヒト iPS 細胞由来心筋での実験結果を統合することで、より信頼性の高い判断が可能になると考えられる。
本大会ではイオンチャネル、iPS 細胞、in silico テクノロジーの分野でご活躍の先生方に最新の研究成果をお話していただくとともに、ご参加いただく研究者の皆様が活発な議論をおこない、最新科学の融合によってイオンチャネル創薬に新たな飛躍が図られることを期待するところである。
CBI 学会 2014 年大会 大会長
澤田 光平（エーザイ株式会社）

CBI 学会 2014 年大会 実行委員長挨拶
CBI 学会の大会は今年で 15 回目を迎えた。15 年の間には、CBI 学会の根幹を貫く「情報と計算」という軸足を揺らがせることなく、つねにその応用分野、適用分野である医療・
創薬、疾患・生命科学等の研究分野に焦点を当てた大会を企画してきた。今年の企画は「iPSC,
ion channel, in silico」である。一見しただけではどのようなつながりがあるのかわからな
い３つの "i" で始まる言葉であるが、しばらく見ているとその共通項が見えてくる。新薬創出の障害として研究者たちを悩ませてきた心毒性である。心臓は多数のイオンチャネルが精巧に組み合わされた精密機械であり、イオンチャネルの研究と計算科学研究により精度高く化合物の心毒性を予測することが可能となった。また iPS 細胞研究によりヒトでの心毒性予測が確度の高いものとなった。この心毒性研究でつながる３つの "i" をそれぞれの方向に深く掘り下げていこうというコンセプトが今回の大会企画の核になっている。
３日間にわたる大会のプログラムは、午前中が全員参加のプレナリーレクチャー、午後
が２つのメイン会場に分かれてのシンポジウムとスポンサードセッション、およびサブ会場を使ったマルチトラックのフォーカストセッションからなっている。フォーカストセッ
ションでは、CBI 学会の関心領域に関して議論を交わしたり研究成果の口頭発表が行われる。参加者のみなさんはご自身の専門領域だけでなく、異なる分野のフォーカストセッシ
ョンにも自由に参加することができ、ディスカッションや質疑応答に積極的に加わっていただくことが期待されている。また、初日の午後には新学術領域「分子ロボティクス」との共催セッションが小ホールにて開催される。ポスターセッションも共催となっており、学際領域を広く取り入れていく CBI 学会にふさわしいポスター会場になっている。
タワーホール船堀での３日間が参加者のみなさまにとって有意義な時間となりますことを切に願っております。
CBI 学会 2014 年大会 大会実行委員長
河合 隆利（エーザイ株式会社）

Academic Association・
Association・Sponsors
協賛学会・大会スポンサー
Academic Association
Cooporated by：
by：
The Japan Society for Industrial and Applied Mathematics
The Biophysical Society of Japan
Physiological Society of JapanThe Japanese Pharmacological Society
The Japanese Society for the Study of Xenobiotics
Information Processing Society of Japan
Japanese Society for Bioinformatics
The Molecular Biology Society of JapanThe Japanese Society for Artificial Intelligence
Japanese Safety Pharmacology Society
The Japanese Biochemical Society
Supported by：
by：
The Japanese Society of Toxicology

協賛学会
<協賛>
協賛>
日本応用数理学会
日本生物物理学会
日本生理学会
日本薬理学会
日本薬物動態学会
情報処理学会
日本バイオインフォマティクス学会
日本分子生物学会
人工知能学会
日本安全性薬理研究会
日本生化学会<後援>
後援>
日本毒性学会Sponsors<Luncheon, Sponsored Session>
Elsevier Japan KK
World Fusion Co., LTD.
Certara G.K.
Ryoka Systems Inc.
iPS PORTAL Inc. / iPS Business Promotion Unit
BIOBASE Japan KK / geneXplain GmbH
Nanion Technologies GmbH/ Cytocentrics Bioscience GmbH/ Biolin Scientific K.K.
<Exhibition Booth>Elsevier Japan KK
Confocal Science Inc.
Summit Pharmaceuticals International Corporation
ReproCELL Inc.
Yokogawa Electric Corporation
CAMO Software Japan
Certara G.K.
NABE International Corp.
BIOBASE Japan KK/ geneXplain GmbH
CONFLEX Corporation
HPC SYSTEMS Inc.
iPS PORTAL Inc. / iPS Business Promotion Unit
World Fusion Co., LTD.
FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED
Mizuho Information & Research Institute, Inc.
Ryoka Systems Inc.
<Advertisement>
Japan Association for International Chemical Information (JAICI)
Mizuho Information & Research Institute, Inc.
NABE International Corp.
X-Ability Co.,Ltd.
Ryoka Systems Inc.
CAMO Software Japan
Alpha MED Scientific Inc.

大会スポンサー<ランチョン・スポンサードセッション>
ランチョン・スポンサードセッション>
エルゼビア・ジャパン株式会社
株式会社ワールドフュージョン
サターラ合同会社
株式会社菱化システム
株式会社 iPS ポータル/iPS ビジネス促進拠点
日本バイオベース株式会社/geneXplain GmbH
ナニオン・テクノロジーズ GmbH
/ サイトセントリクスバイオサイエンス GmbH/ バイオリン・サイエンティフィック株式会社<展示ブース>
展示ブース>
エルゼビア・ジャパン株式会社
株式会社コンフォーカルサイエンス
住商ファーマインターナショナル株式会社
株式会社リプロセル
横河電機株式会社
株式会社カモソフトウェアジャパン
サターラ合同会社
株式会社ナベ インターナショナル
日本バイオベース株式会社/geneXplain GmbH
コンフレックス株式会社
HPC システムズ株式会社
株式会社 iPS ポータル/iPS ビジネス促進拠点
株式会社ワールドフュージョン
株式会社富士通九州システムズ
みずほ情報総研株式会社
株式会社菱化システム<広告掲載>
広告掲載>
化学情報協会
みずほ情報総研株式会社
株式会社ナベ インターナショナル株式会社クロスアビリティ
株式会社菱化システム
株式会社カモソフトウェアジャパン
アルファメッドサイエンティフィック株式会社

Venue
会場案内図
1st Floor : Registration Desk / Exhibition Booth / Poster Session (Hall)
１階：総合受付／企業展示／ポスター会場（展示ホール）
企業展示／ポスター会場（展示ホール）

2nd Floor : Lecture / Symposium / Luncheon Seminar / Banquet(Zuiun, Heian
Heian, Fukujyu, Togen)
２階：レクチャー／シンポジウム／セッション／ランチョンセミナー／懇親会（平安・福寿・桃源・瑞雲）4th Floor : Tutorial / Session / Focused Session (Training room, 401, 402,
402 403, 406, 407)
４階：チュートリアル／セッション／フォーカストセッション（研修室・401
401・402・403・406・407）

5th Floor : Session (Small
Small HallHall)
5 階：セッション（小ホール）

Exhibitors List
出展一覧
<Exhibition Booth ><展示ブース>
展示ブース>
Elsevier Japan KK
エルゼビア・ジャパン株式会社
Confocal Science Inc.
株式会社コンフォーカルサイエンス
Summit Pharmaceuticals International Corporation
住商ファーマインターナショナル株式会社
ReproCELL, Inc
株式会社リプロセル
Yokogawa Electric Corporation
横河電機株式会社
CAMO Software Japan
株式会社カモソフトウェアジャパン
Certara G.K.
サターラ合同会社
NABE International Corp.
株式会社ナベ インターナショナル
BIOBASE Japan KK/geneXplain GmbH
日本バイオベース株式会社/geneXplain GmbH
CONFLEX Corporation
コンフレックス株式会社
HPC SYSTEMS Inc.
HPC システムズ株式会社
iPS PORTAL, Inc. / iPS Business Promotion Unit(株)iPS ポータル/iPS ビジネス促進拠点
World Fusion Co., LTD.
株式会社ワールドフュージョン
FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED
株式会社富士通九州システムズ
Mizuho Information & Research Institute, Inc.
みずほ情報総研株式会社
Ryoka Systems Inc.
株式会社菱化システム
Accelrys K.K.
アクセルリス株式会社

Booth No.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

<1F Booth layout>＜展示ブース配置＞< Sponsored Session>
スポンサードセッション>>
Session><スポンサードセッション<Place>Place>場所<Date>
Date>日時

SS-1 : Ryoka Systems Inc.

Togen
桃源（2F）

28 日

SS-2 : iPS PORTAL, Inc. / iPS Business Promotion Unit(株)iPS ポータル/iPS
iPS ビ ジネス促進拠点

Togen
桃源（2F）

29 日

SS-3 : BIOBASE Japan KK/geneXplain GmbHTogen
桃源（2F）29 日

Togen
桃源（2F）

30 日
13:30-15:00<Luncheon Seminar>
ランチョンセミナー>>
Seminar><ランチョンセミナー<Place>Place>場所<Date>
Date>日時

LS-1 : Elsevier Japan KK

Heian
平安（2F）

28 日

Heian
平安（2F）29 日

Heian
平安（2F）

30 日

株式会社菱化システム

日本バイオベース株式会社
日本バイオベース株式会社/geneXplain GmbH

14:00-15:30
14:00-15:30
16:00-17:30

SS-4 : Nanion Technologies GmbH/
Cytocentrics Bioscience GmbH/
Biolin Scientific K.K.
ナニオン・テクノロジーズ GmbH/
サイトセントリクスバイオサイエンス GmbH/
バイオリン・サイエンティフィック株式会社

エルゼビア・ジャパン株式会社
LS-2 : World Fusion Co., LTD.
株式会社ワールドフュージョン
LS-3 : Certara G.K.
サターラ合同会社

12:30-14:00
11:30-13:00
12:00-13:30

CBI2014 Committee
実行委員会・プログラム委員会<CBI2014 Committee>
Chairperson :<実行委員会>
実行委員会>
実行委員長：

Takatoshi Kawai

Eisai Co., Ltd.

Yuji Mochizuki

Rikkyo University

Toshihisa Ishikawa

NPO Personalized Medicine & Healthcare

Takayoshi Okabe

The University of Tokyo

Shinichi Katakura

DAIICHI SANKYO RD NOVARE CO., LTD

Akihiko Konagaya

Tokyo Institute of Technology

Yuji Takaoka

Accelrys Inc.

Yukio Tada

The University of Tokyo

Hiroshi Tanaka

Tokyo Medical and Dental University

Teruki Honma

RIKEN

Takashi Mizuma

Matsuyama University

河合 隆利（エーザイ株式会社）望月 祐志（立教大学）

石川 智久（NPO 地方再興・個別化医療支援）岡部 隆義（東京大学）

片倉 晋一（第一三共 RD ノバーレ株式会社）

小長谷 明彦（東京工業大学）

高岡 雄司（アクセルリス株式会社）

多田 幸雄（東京大学）

田中 博（東京医科歯科大学）

本間 光貴（理化学研究所）

水間 俊（松山大学）

<CBI2014 Program Committee>
Chairperson: Yuji Mochizuki
Megumi Ikemori
Takeshi Ishikawa
Tomohisa Ishikawa
Seiichi Ishida
Eiichiro Ichiishi
Tomohiko Ohwada
Yasushi Okazaki
Takayoshi Okabe
Soichi Ogishima
Atsushi Kasuya
Shinichi Katakura
Takatoshi Kawai
Daisuke Kiga
Akihiko Konagaya
Tomokazu Konishi
Yuto Komeiji
Minoru Sakurai
Kaoru Sato
Christian Schoenbach
Kiyohiko Sugano
Atsushi Sugiyama
Yuko Sekino
Yuji Takaoka
Yukio Tada
Hiroshi Tanaka
Hiroshi Chuman
Yuji Tsurubuchi
Yoshiro Nakata
Masami Hagiya
Noriaki Hirayama
Takatsugu Hirokawa
Kazuhiko Fukui
Kaori Fukuzawa
Atsushi Fukushima
Paul Horton
Teruki Honma
Takashi Mizuma
Shigeki Mitaku
Shuichi Miyamoto
Kaoru Mogushi
Ryoko Morioka
Hirotoshi Mori
Yasuo Mori
Masayuki Yamamura
Kotaro Yuta

Rikkyo University
Eisai Co., Ltd.
Nagasaki University
RIKEN
NIHS
International University of Health and Welfare Hospital
The University of Tokyo
Saitama Medical University
The University of Tokyo
Tohoku Medical Megabank Organization, Tohoku University
Daiichi sankyo Limited
DAIICHI SANKYO RD NOVARE CO., LTD
Eisai Co., Ltd.
Tokyo Institute of Technology
Tokyo Institute of Technology
Akita Prefectual University
AIST
Tokyo Institute of Technology
NIHS
Kyushu Institute of Technology
Asahi Kasei Pharma
Toho University
NIHS
Accelrys Inc.
The University of Tokyo
Tokyo Medical and Dental University
Tokushima University
Biolin Scientific K.K.
Gunma University
The University of Tokyo
Tokai University
CBRC
CBRC
Nihon University
RIKEN
CBRC
RIKEN
Matsuyama University
The Toyota Physical and Chemical Research Institute
Sojo University
Juntendo University
National Institute of Informatics
Ochanomizu University
Kyoto University
Tokyo Institute of Technology
In Silico Data, Ltd.

<プログラム委員会>
プログラム委員会>
委員長:

望月 祐志
池森 恵
石川 岳志
石川 智久
石田 誠一
一石 英一郎
大和田 智彦
岡崎 康司
岡部 隆義
荻島 創一
粕谷 敦
片倉 晋一
河合 隆利
木賀 大介
小長谷 明彦小西 智一
古明地 勇人櫻井 実
佐藤 薫
Christian Schoenbach
菅野 清彦
杉山 篤
関野 祐子
高岡 雄司
多田 幸雄
田中 博
中馬 寛
鶴渕 雄士
中田 吉郎
萩谷 昌己
平山 令明
広川 貴次
福井 一彦
福澤 薫
福島 敦史
Paul Horton
本間 光貴
水間 俊
美宅 成樹
宮本 秀一
茂櫛 薫
森岡 涼子
森 寛敏
森 泰生
山村 雅幸
湯田 浩太郎（立教大学）（エーザイ株式会社）（長崎大学 医歯薬学総合研究科）（理化学研究所）（国立医薬品食品衛生研究所）（国際医療福祉大学病院）（東京大学大学院 薬学系研究科）（埼玉医科大学）（東京大学）（東北大学 東北メディカル・メガバンク機構）（第一三共株式会社）（第一三共 RD ノバーレ株式会社）（エーザイ株式会社）（東京工業大学）（東京工業大学）（秋田県立大学）（産業技術総合研究所）（東京工業大学）（国立医薬品食品衛生研究所薬理部）（九州工業大学）（旭化成ファーマ株式会社）（東邦大学医学部医学科薬理学講座）（国立医薬品食品衛生研究所薬理部）（アクセルリス株式会社）（東京大学）（東京医科歯科大学）（徳島大学）（バイオリン・サイエンティフィック株式会社）（群馬大学）（東京大学）（東海大学）（産業技術総合研究所）（産業技術総合研究所）（日本大学）（理化学研究所）（産業技術総合研究所）（理化学研究所）（松山大学）（豊田理化学研究所）（崇城大学）（順天堂大学）（国立情報学研究所）（お茶の水女子大学）（京都大学大学院工学研究科）（東京工業大学）（株式会社インシリコデータ）基調講演
プレナリー講演
K-1～K-7

K-01
In silico および iPS 細胞技術を活用したイオンチャネル創薬の将来展望
Future perspective for ion channel drug discovery utilizing
in silico and iPS cell technologies
澤田光平
Kohei Sawada
グローバル CV 評価

エーザイ(株)

Global CV Assessment, Eisai Co., Ltd.

多くのイオンチャネルは生理的に重要な機能を有しており、創薬ターゲットとしての魅力も十分であるが、副作用につながるリスクも高い。心筋 K 電流の 1 つ、Ikr は抗不整脈薬 E4031 の創薬ターゲットとして発見され、その後、この電流は hERG 遺伝子によりコー
ドイオンチャネルであることが確認された。多くの医薬品がこのチャネルに作用すること
で不整脈を引き起こすことも明らかとなり、医薬候補品は hERG チャネルに対する作用を調べることが ICH ガイドラインで規定された。合成低分子化合物の 40-50%が hERG 抑制作用を示すが、催不整脈性を示すかどうかは hERG 以外の Na や Ca などを含めた種々のイ
オンチャネルに対する阻害活性の強さのバランスに依存し、hERG 抑制作用があっても不整脈を誘発しない化合物は多い。しかし、催不整脈リスクを非臨床および臨床初期の評価から判断することは難しく、hERG 抑制作用があるという理由だけで多くの医薬品候補化
合物の開発が断念されて来た。しかし、最近、in silico ヒト心筋細胞および心臓モデルを用いた不整脈誘発リスクの予測、およびヒト ES/iPS 細胞由来心筋細胞を用いた検証が可能になりつつあり、hERG の呪縛からの開放が期待されている。このようなアプローチは副作
用予測にとどまらず、in silico 病態モデルおよび疾患 iPS 細胞から分化した病態モデル細胞を利用することで、治療法/治療薬の探索研究への応用が期待できる。標的組織も心臓だけ
でなく神経、肝臓、腎臓など重要臓器モデルの確立、更にはこれら複数の機能を組み合わせた生体モデルへと夢は広がっている。今回の講演ではイオンチャネル創薬から催不整脈予測への取り組みを紹介するとともに、将来展望についても話をしたい。
Various kinds of ion channels have very important physiological function and are good
drug targets, but have substantial risk for leading to adverse effects. The hERG channel
was found to be a target of antiarrhythmic drug, E4031, but was also shown to be thecause of proarrhythmia of many non-cardiac drugs. Inhibition of hERG is notnecessarily proarrhythmic, because proarrhtythmic potential was determined by overall
effects on K, Na and Ca channels. However, a lot of drug candidates are thought to bediscarded by the reason of hERG inhibition. Recently, in silico human cardiac models forpredicting proarrhythmia progressed very much and human cardiomyocytes derived
from iPS cells became available for assessing the risk of proarrhythmia, suggesting that
more reliable screening methods than hERG assay are available. These approaches arealso applicable to exploration of therapeutic methods/drugs using in silico diseasemodels and diseased human cells derived from iPS cells. Future perspective on this field
will be talked in this lecture.

K-02
iPS 細胞と遺伝子改変霊長類を用いた神経疾患の病態解明と創薬研究
Investigation of Neural Diseases using iPS technologies andTransgenic non-human Primates.
岡野 栄之
Hideyuki Okano
慶應義塾大学医学部

Keio University School of Medicine

iPS 細胞技術は、再生医療のみならず医学・医療全般へ応用の側面から注目されている。
そのいくつかについて紹介したい。急速な少子高齢化は、我が国が抱える最も深刻な問題であるが、早晩アフリカのいくつかの国以外の世界中が抱える問題となる。少子高齢化の中でも認知症の患者の増加は、社会的にも最も重大な脅威となるのは明らかである。アル
ツハイマー病は、認知症の症状が顕著となる 30 年も前から、生物学的には発症が始まっていると言われ、約 20 年間の無症候期、約 10 年間の軽度認知障害(MCI)を経て、認知症としての症状が出現する。無症候期には、急速なベータアミロイドの蓄積と老人斑の形成が起
こり、MCI の時期には、既に神経細胞死や脳の萎縮が始まっている。最終的に介護が必要
な機能障害に陥ると様々な治療症に抵抗性を示す。このため、無症候期、MCI あるいは超早期の段階で的確に診断を下し、進行を抑制する薬の開発や発症時期の予測といった先制医療の開発が急務となる。これまでは、発症前のアルツハイマー病の病態研究は、家族性の 優 性 遺 伝 を 示 す ア ル ツ ハ イ マ ー 病 家 系 の コ フ ォ ー ト 研 究 （ Dominantly Inherited
Alzheimer Network(DIAN)研究）が主体であったが、侵襲的な解析が不可能なため、分子病態の解明や適切な創薬スクリーニング系の開発や認知症に至る神経回路ネットワークからの解析が同疾患では進んでいなかった。そこで我々は、この問題に対処すべく、アルツ
ハイマー病患者由来の iPS 細胞を樹立し、病態解析を行い、超早期における治療薬の探索を行った。試験管内では、患者皮膚線維芽細胞から樹立した iPS 細胞由来の神経細胞は、数週間以内という比較的早期に既に生化学的な異常所見を示しており、早期診断に有効である可能性を示唆している。また、我々は遺伝子改変技術を用いてアルツハイマー病原因遺伝子を強制発現するモデルマーモセットの開発に成功しており、in vivo でのアプローチを計画しており、これらを活用したアルツハイマー病の先制医療の開発に着手している。
本講演では、これまでの成果と今後の展望について話したい。
The induced pluripotent stem cells (iPSCs) technology is attracting attention for theirpotential to broaden our understanding of the pathogenesis of psychiatric disorders(Bundo et al., Neuron, 2014; Horiuchi et al., Neurosci Res, 2013) and many neurologicaldiseases, including those of pediatric (Higurashi et al., Mol Brain, 2013;
Kuroiwa-Numasawa et al., Stem Cell Reports, 2014) and late onset (Yagi et al., Human
Mol Genet, 2011; Ito et al., Annals of Neurol, 2012; Imaizumi et al., Mol Brain, 2012;
Nihei et al., J. Biol. Chem, 2013; Imaizumi and Okano, J Neurochem, 2013; Yamanaka
and Okano, Mol Brain, 2014). Since a wide variety of the cells affected in theneurological disorders, the advantages of the iPSCs technologies as well as direct
induction method would include the fact that cells at various developmental stages, andthat a wide variety of cells can be generated in vitro. Through these observations, weconclude that characterization of iPSCs derived from pediatric neurological disorders
could recapitulate the diseases processes at least partially and that characterization of
iPSCs from late onset neurological disorders including Parkinson’s disease (PD) and
Alzheimer disease (AD) could predict the diseases-related accumulation of abnormal
deposits, metabolic abnormalities and morphological changes of organelle in vitro at a
certain culture condition at an unexpectedly short period. Thus, we can expect that
iPSCs-based disease modeling could play an important role in the early diagnosis oflate-onset neurodegenerative diseases such as AD and PD. For example, if diagnosis of
AD were possible in the asymptomatic phase of this disease using iPSCs-based in vitro
phenotyping, genome sequencing and PET-imaging using Aβ and Tau probes, it would
provide great advantages by enabling the use of treatments to prevent dementia, i.e. thepreemptive medicine of AD (Okano and Yamanaka, Mol. Brain, 2014).
I will also talk about innovative disease-modeling using transgenic non-humanprimates (Sasaki et al., Nature, 2009).

K-03
TRP チャネルの創薬ターゲットとしての魅力
TRP channels are chemo-attractive targets
森 泰生
Yasuo Mori
京都大学大学院・地球環境学堂及び工学研究科

Graduate School of Engineering and Graduate School of Global Environmental Studies
Kyoto University

環境中或いは生体内内因性の化学活性種は毒性だけでなく、最近はむしろ細胞シグナル
伝達分子としての生理的役割が着目されようとしている。trp 遺伝子によりコードされる
Ca2+透過型カチオンチャネルは、細胞内外の様々な活性化因子により制御される。TRP チ
ャネル群の活性酸素種・窒素種（ROS・RNS）等の化学活性種が担う活性化機構とその生理的意義の解明は、難病等における治療法の開発に TRP チャネルが重要な指針を与えることを明示している。実際に私たちを始めとする多くの研究グループの最近の研究は、TRP
チャネルの化学活性種感受性が二次メッセンジャー介して間接的に、或いはシステインの酸化的タンパク質修飾を介して直接的に活性化を誘導されることを示している。また、化学活性種感受性 TRP チャネルが多様な生理的或いは病態生理学的な生体応答に関与し、例
えば、細胞死、炎症性ケモカイン産生、痛覚を調節していることを明らかにしている。本日は以上の点の研究の紹介から始め、特に、TRPA1 チャネルにおける O2 のセンシング機
能に関する知見について言及する。加えて、分子骨格の分子認識とトランスニトロシル化を介して、TRPA1 を選択的活性化する薬剤の同定に関する最新研究を紹介する。
Environmental and endogenous reactive species such as reactive oxygen species(ROS), reactive nitrogen species (RNS) and other electrophiles are known to exert toxic
effects on organisms, but are also emerging as molecules which mediate cell signaling
responses. Ca2+-permeable cation channels encoded by the transient receptor potential(trp) gene superfamily are characterized by a wide variety of activation triggers that act
from outside and inside the cell. Understanding the physiological significance andactivation mechanisms of TRP channel regulation by reactive species leads to TRP
channels becoming viable pharmacological targets, and modulators of these channels
may offer therapeutic options for previously untreatable diseases. Recent studies haverevealed that multiple TRP channels sense reactive species and induce diverse
physiological and pathological responses, such as cell death, chemokine production, andpain transduction. TRP channels sense reactive species either indirectly through second

messengers or directly via oxidative modification of cysteine residues. In this session, I

describe the activation mechanisms and biological roles of redox-sensitive TRP channels.
Especially, I will focus on TRPA1 channels and discuss its unique and high sensitivity tomolecular oxygen. Also, I will mention on a new series of compound, that selectively
activate TRPA1 through a trans-nitrosylation mechanism supported by molecular
recognition of chemical skeleton by TRPA1 proteins.

K-04
ミクロ（分子機能）とマクロ（心電図、心エコー）をつなぐ
心臓シミュレータを用いて薬効を評価する
In silico cardiotoxicity testing using a multi-scale heart simulator UT-Heart杉浦 清了
Seiryo Sugiura
東京大学大学院新領域創成科学研究科

Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo

イオンチャンネルなどの分子機能測定の結果をモデル化し統合した心筋細胞モデルが病態メカニズムの理解に果たす役割は広く認識されているが、我々はそれをさらに心臓全体までに統合した上に収縮弛緩の力学と血流までを再現したマルチスケール心臓シミュレー
タ UT-Heart を開発している。これを用いることで細胞内の特定のタンパクの機能変化が臨床で測定される心電図や心臓超音波、血圧などに与える影響を評価できるようになった。
その応用範囲はインシリコ診断・治療を初め多岐にわたるが今回の発表では UT-Heart を用いた薬剤の催不整脈性のリスク評価を中心に紹介する。
Today, the importance and usefulness of cardiac myocyte models integrating theexperimentally identified kinetics of ion channels for the promotion of our knowledge on
pathophysiology are well recognized. We have extended the limit of such simulation
studies and developed a multi-scale heart simulator (UT-Heart) in which not only theorgan-level electrophysiology but also the mechanics and hemodynamics are reproduced
based on the molecular models of excitation-contraction coupling process. UT-Heart canbe used to evaluate the impact of molecular abnormalities on clinically used ECG or
sono-cardiogram. Among the wide range of applications of UT-Heart, cardio-toxicity
testing will be presented.

K-05
３次元 RISM 法とドッキングアルゴリズムを組み合わせた新しい薬剤化合物スクリーニング手法の開発
A new method of in silico drug screening based on combined 3D-RISM anddocking algorithms
平田文男
Fumio Hirata
立命館大学 & 分子科学研究所

Ritsumeikan University & Institute for Molecular

演者を中心に開発してきた 3D-RISM/RISM 理論は、生命科学分野の基礎理論としての位置を広く認められているだけでなく、創薬をはじめとする分子設計分野の技術基盤として、その実用な価値が証明されつつある[1]。
特に、最近、我々が開発した SolutionMap という方法は Discovery Studio のドッキング
シミュレーションプログラムと連携することにより、溶媒効果を含む精密かつ高速な化合物スクリーニングを可能にする[2]。本講演では、3D-RISM/RISM 理論の簡単な解説とともに、SolutionMap 法に基づくいくつかの研究例を紹介する。
[1]. S. Phongphanphanee, Norio Yoshida, and Fumio Hirata, Current Pharmaceutical

Design, 17, 1740 (2011).
[2]. D. Sindhikara and F. Hirata, J. Phys. Chem.B, 117, 6718 (2013).
The 3D-RISM/RISM theory, which has been developed by our group, is being
appreciated widely as a basic theory in the field of life sciences. It has been proved alsothat the theory is of great value as a fundamental technology in the field of molecular
design, represented by the in silico drug discovery. In particular, the method called"SolutionMap," which has been proposed by us recently, is a great potential to enable us
the screening of compounds with high throughput as well as with high accuracy bytaking solvent effect into account, when it is combined with the conventional "docking
simulation." In the talk, a brief explanation of the 3D-RISM/RISM theory is provided,
followed by some applications of SolutionMap to the life science.

K-06
柔らかいタンパク質の分子機能の理解と設計
Understanding and Designing Molecular Functions of Flexible Proteins林 重彦
Shigehiko Hayashi
京都大学大学院理学研究科化学専攻

Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University

タンパク質分子の機能においては、酵素化学反応が重要な役割を果たす。酵素の触媒活性は一般的に非常に高く、その触媒活性の制御を用いて様々な分子機能が発現する。最近、
タンパク質分子に特徴的な遅く大きな構造熱揺らぎが、酵素の高い触媒活性重要であることが実験的に示唆されているが、直接的な証拠がなく大きな論争となっている。
そのような酵素活性の分子機構を分子シミュレーションにより探るために、広く用いられ成功を収めている手法が QM/MM 法である。この方法は、酵素反応活性に関わる触媒場を非常に効率良く考慮することを可能にし、様々な機能に関わる酵素活性の分子機構が解析されてきた。しかしながら、そのような QM/MM 法の成功の一方で、限界も明らかになってきた。最も大きな困難は、タンパク質分子に特徴的な遅く大きな構造熱揺らぎを考慮するための十分な統計サンプルが取れないことである。この問題を解決するために、我々は、新規な QM/MM 自由エネルギー法（QM/MM RWFE-SCF 法）を開発した [1]。本発
表では、QM/MM RWFE-SCF 法の簡単な解説と共に、αアミラーゼ [1,2] と Ras-GAP G
タンパク質の酵素反応解析への適用を通して見えてきたタンパク質の高い酵素活性における構造熱揺らぎの役割を議論する。また、QM/MM RWFE-SCF 法は、新規機能を有する
変異体タンパク質の設計に力を発揮する。本発表では、光操作で用いられる微生物型ロド
プシンの色変異体の設計についての研究も紹介する。
Protein functional processes involve dynamic molecular conformational changes ofcomplex protein systems which often correlate with enzymatic chemical reactions.
Hence molecular mechanism of enzymatic activities and coupling of the chemical
reactions with protein molecular dynamics underlying functional processes need to berevealed for understanding of molecular nature of protein functions.
In order to take into account effect of the protein thermal fluctuation and flexibilityon the catalytic reactivity, we developed the QM/MM reweighting free energy
self-consistent field (QM/MM RWFE-SCF) method which allows one to determine very
efficiently a stationary geometry of a reaction center treated quantum mechanically(QM) on a mean field free energy surface defined with the thermal distribution of thesurrounding protein environment described with molecular mechanics (MM) force fields[1]. In the talk, our recent molecular simulation studies on enzymatic reactions in α-amylase [1,2] and Ras-GAP GTPase will be presented, and role of protein
conformational changes and flexibility in enzymatic catalysis will be discussed. I will
also present theoretical design of color variants of microbial rhodopsins employed in
optogenetics, which were experimentally confirmed to undergo large spectral shifts yetwith keeping photo-sensitive ion transport activities.
References:[1] Kosugi, T.; Hayashi, S. J. Chem. Theory. Comput. 8, 322-334 (2012).
[2] Kosugi, T.; Hayashi, S. J. Am. Chem. Soc. 134, 7045-7055 (2012).

K-07
蛋白質環境におけるプロトン移動と水素結合ネットワーク
Proton transfer reaction in hydrogen bond network inprotein environments
石北 央
Hiroshi Ishikita
東京大学先端科学技術センター

Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo

蛋白質環境において、プロトン移動反応は極性・荷電アミノ酸残基、蛋白質内に閉じ込められた水分子等を介して起こる。これらのグループにより水素結合ネットワークが形成され、プロトン移動経路として利用される。したがって、蛋白質内でのプロトン移動反応の解析において、水素結合のエナジェティクスの理解は必須である。水素結合ドナーとア
クセプターの「pKa（あるいはプロトンアフィニティー）が一致」していると (1-5)、非常に短く、ポテンシャルエナジーの形状が対称的な水素結合(対称性水素結合)が形成される(6)。対称性水素結合では、プロトン移動が起こりやすい。対称性水素結合は非常に短いが、特に蛋白質表面近傍に存在する場合、必ずしも安定とは言えない (3-5)。それは、蛋白質・蛋白質間相互作用において重要な salt-bridge（塩基性アミノ酸残基：pKa 大と酸性アミノ酸残基：pKa 小 による水素結合）のような結合と真逆のケースだからである。「pKa 一致」の条件を作り出しプロトン移動反応を行わせたいとき、蛋白質はしばしば電子移動による酸化還元や、あるいは水素結合パターンの変化を利用することで、ドナーやアクセプ
ターの pKa の調整をすることが可能である (7, 8)。これらの反応を利用して対称性水素結合を蛋白質表面近傍に形成させ、その不安定な対称性水素結合であるが故、水素結合は切断され、そこから蛋白質構造変化を導き出す：そのような構図が、近年の私たちの研究により明らかにされた。
In protein environments, proton transfer reactions occur along polar or charged
residues, and isolated water molecules. These species consist of H-bond networks thatserve as proton transfer pathways; therefore, understanding of H-bond energetics isessential when investigating proton transfer reactions in protein environments. Whenthe pKa values (or proton affinity) of the H-bond donor and acceptor moieties are equal(1-5), significantly short, symmetric H-bonds can be formed (6), and proton transfer
reactions can occur in an efficient manner. However, such short, symmetric H-bonds are
not necessarily stable when they are situated near the protein bulk surface (3-5),
because the condition of matching pKa values is opposite to that required for theformation of strong salt bridges, which play a key role in protein–protein interactions.
To satisfy the pKa matching condition and allow for proton transfer reactions, proteins
often adjust the pKa via electron transfer reactions or H-bond pattern changes (7,8). In
particular, when a symmetric H-bond is formed near the protein bulk surface as a resultof one of these phenomena, its instability often results in breakage, leading to largechanges in protein conformation.

REFERENCES[1] Frey PA, Whitt SA, & Tobin JB (1994) A low-barrier hydrogen bond in the catalytic
triad of serine proteases. Science 264(5167):1927-1930.
[2] Cleland WW & Kreevoy MM (1994) Low-barrier hydrogen bonds and enzymic
catalysis. Science 264(5167):1887-1890.
[3] Perrin CL & Nielson JB (1997) "Strong" hydrogen bonds in chemistry and biology.
Annu Rev Phys Chem 48:511-544.
[4] Schutz CN & Warshel A (2004) The low barrier hydrogen bond (LBHB) proposal
revisited: the case of the Asp... His pair in serine proteases. Proteins 55(3):711-723.
[5] Warshel A, Papazyan A, & Kollman PA (1995) On low-barrier hydrogen bonds andenzyme catalysis. Science 269(5220):102-106.
[6] Saito K, Shen J-R, Ishida T, & Ishikita H (2011) Short hydrogen-bond between
redox-active tyrosine YZ and D1-His190 in the photosystem II crystal structure.
Biochemistry 50:9836-9844.
[7] Saito K, Rutherford AW, & Ishikita H (2013) Mechanism of proton-coupled quinone
reduction in Photosystem II. Proc Natl Acad Sci U S A 110(3):954-959.
[8] Saito K & Ishikita H (2013) Formation of an unusually short hydrogen bond inphotoactive yellow protein. Biochim Biophys Acta 1827:387-394.

招待講演
I-1～I-22

I-01
創薬標的としてのカルシウム活性化イオンチャネル
Ca2+ gated ion channels as molecular targets for drug discovery
今泉 祐治
Yuji Imaizumi
名古屋市立大学 大学院薬学研究科 細胞分子薬効解析学分野

Department of Molecular & Cellular Pharmacology, Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Nagoya City University

ほぼ全ての細胞において、静止状態での細胞内 Ca2+濃度（[Ca2+]i）は 100nM 以下に抑えられており、細胞への刺激に対する反応の多くは[Ca2+]i 上昇により媒介されている。[Ca2+]i
上昇は貯蔵部位からの Ca2+遊離に加えて、膜電位変化に依存している部分も大きい。興奮性細胞では脱分極により電位依存性 Ca2+チャネル(VDCC) が活性化されて Ca2+流入が生じる。一方 VDCC が殆ど存在しない非興奮性細胞では、過分極により電位非依存性 Ca2+透過
チャネルを介した Ca2+流入の増大が生じる。[Ca2+]i 上昇により活性化されるイオンチャネルとして K+チャネル（KCa）や Cl-チャネル（ClCa）が知られている。病的状態の細胞では[Ca2+]i が高いことが病態を増悪させる場合も多いと考えられるため、Ca2+流入を直接司る各種の Ca2+透過チャネルだけでなく、Ca2+活性化イオンチャネルも有望な創薬標的となりうる。注目すべきは興奮性細胞と非興奮性細胞では Ca2+活性化イオンチャネルの[Ca2+]i
制御機能が逆になることである。T-リンパ球、軟骨細胞、脳血管内皮細胞などの非興奮性細胞における創薬標的分子としての Ca2+活性化イオンチャネルの可能性について KCa を中心に紹介する。
In most of cell types, intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) in the resting state is
kept at lower than 100 nM and cellular responses to various stimuli are often mediatedby the rise of [Ca2+]i.

The [Ca2+]i rise substantially depends upon the changes inmembrane potential in addition to Ca2+ release from intracellular stores. In excitable
cells, voltage-gated Ca2+ channels contribute a lot to Ca2+ influx upon depolarization. In
contrast, the Ca2+ influx is mainly mediated by non-voltage-gated Ca2+ permeablechannels and enhanced by membrane hyperpolarization in non-excitable cells. Several
types of Ca2+-activated K+ (KCa) and C- channels (ClCa) have been identified as ionchannels gated by intracellular Ca2+ rise. It is widely accepted that the higher [Ca2+]i incells at the settings of diseases often facilitates the pathological conditions in these cells.
Thus, in addition to Ca2+ permeable channels directly responsible for Ca2+ influx, Ca2+
gated ion channels as the regulator of membrane potential are considered to bepotential targets for drug development. It is notable that the regulation of [Ca2+]i by
Ca2+ gated ion channels in no-excitable cells is opposite to that in excitable. Ca2+ gatedion channels, particularly KCa, in non-excitable cells such as T-cell, chondrocytes, brain
endothelial cells, will be discussed as potential targets of drug development.

I-02
Ion Channel Drug Discovery: TRPs and pitfalls
Dr Michael J. Morton
Discovery Sciences, AstraZeneca R&D, Alderley Park, UK

The Transient Receptor Potential (TRP) family of ion channels is diverse in all
respects. The stimuli to which they open and close includes temperature, membrane
stretch, pH and commonly used cooking ingredients such as chilli peppers and wasabi.
Given equally diverse physiological roles, they are a target class of continued interest to
the pharmaceutical industry. Past decades have focused on drug discovery for thetreatment of pain. Current interest is examining the therapeutic potential of TRPs incancer, diabetes, respiratory and kidney disease. A number of technologies are available
to drug-finding programs and will be discussed. Each presents its own difficulties in
execution, interpretation and data handling. In addition to laboratory wet work, insilico methods can help with the selection of lead compounds. Looking to the future, theion channel drug discovery paradigm will change. The use of alternative cellular
reagents – primary or stem cells – promises more physiologically-relevant data. The
presentation will close with the future expectation of generating more mechanistic data,measuring not just the potency of antagonists, but phenomena such as reversibility ofblock and potentiation.

I-03
AMPA 受容体阻害薬の創薬研究 ～ペランパネルを成功事例として～
Drug discovery research of AMPA receptor blockers:
A successful case of perampanel
井戸 克俊
Katsutoshi Ido
エーザイ

ニューロサイエンス＆ジェネラルメディスン創薬ユニット

Eisai Neuroscience & General Medicine Product Creation Unit

AMPA 受容体はイオンチャネル型グルタミン酸受容体の一つであり、早い興奮性シナプ
ス伝達において中心的な役割を果たす。脳内で広範に発現し生理的に重要な役割を果たす
ことから、その異常興奮はてんかん、運動障害、痛み、多発性硬化症、脳卒中等多岐にわたる疾患に関与することが示唆されてきた。そのため 1980 年代以降多くの製薬企業が競合型、非競合型の AMPA 阻害薬の創出に挑戦してきたが、有効性や副作用等の問題により成功に至らなかった。当事エーザイ筑波研究所においても AMPA 阻害薬プロジェクトに取り組んでいた。独自の構造を有する化合物を探すために Functional screening を用いた HTSを実施し、ヒット化合物からのリードオプティマイゼーションを経てペランパネルを創出した。ペランパネルは難治性部分てんかん患者様を対象とした第Ⅲ相試験において優れた有用性を示し、欧米を中心に 35 カ国以上で承認を取得している。本講演ではペランパネルが上市に至るまでの経緯を中心に、AMPA 阻害薬の創薬研究について概説する。
AMPA receptor is one of the ionotropic glutamate receptors and plays principal role in
the fast excitatory synaptic transmission in the central nervous system. In light of theirwidespread CNS distribution and their role in physiological function, over-activation of
AMPA receptors have been implicated in multiple CNS disorders such as epilepsy,
movement

disorders,pain,multiplesclerosis,

andstroke.

Therefore,

many

pharmaceutical companies tried to discover AMPA receptor blockers but they were notsuccessful, due to the lack of efficacy in clinical trials and side effects. At that time,
Eisai Tsukuba research laboratory had worked on an AMPA receptor blocker project,using High−throughput screening (HTS) with a functional assay to find uniquestructures. After lead optimization of HTS hit compounds, perampanel was successfully
obtained. Perampanel consistently demonstrated safety and efficacy in phase III studies
in patients with partial-onset seizures. This agent is currently approved as an
adjunctive treatment for partial onset seizures, with or without secondarily generalized
seizures in more than 35 countries primarily in Europe and North America. In thislecture, I’ll introduce the drug discovery research of AMPA receptor blockers with afocus on the road to success for perampanel.

I-04
ヒト iPS 細胞からの３次元腎臓組織作成
Generation of the three-dimensional kidney structures fromhuman iPS cells
西中村隆一

Ryuichi Nishinakamura
熊本大学発生医学研究所

腎臓発生分野Institute of Molecular Embryology and Genetics, Kumamoto University

腎不全による人工透析患者数は増加する一方で 31 万人となり、その医療費は年間１兆円を越えている。にもかかわらず、腎不全の根治的治療は存在せず、また腎臓のような３次
元臓器を作ることも極めて困難とされている。糸球体や尿細管などから構成される腎臓の最小機能単位はネフロンと呼ばれる。ネフロンは胎児腎臓中に存在するネフロン前駆細胞から発生し、そのネフロン前駆細胞は初期中間中胚葉に由来するとされてきた。しかし我々は、ネフロン前駆細胞が実は胎児後端部に存在する特殊な細胞集団に由来することを見いだした。そこで、マウス胎仔からこの細胞集団を採取し試験管内で培養すると、ネフロン
前駆細胞まで分化誘導することができた。これをもとに、マウス ES 細胞からネフロン前駆細胞を誘導する培養法を確立した。このネフロン前駆細胞は、試験管内で多数の糸球体および尿細管構造を形成した。さらにヒト iPS 細胞からも、同様の方法を用いて高効率に糸球体および尿細管構造を誘導することにも成功した。これらの知見は、多能性幹細胞から腎臓そのものを構築することにつながるとともに、試験管内でのヒト疾患の病態再現にも貢献することが期待される。
Recapitulating three-dimensional structures of the kidney in vitro is a major
challenge for developmental biology and regenerative medicine. Here, we define thedevelopmental origins of the nephron progenitors, which generate the major kidneycomponents such as glomeruli and renal tubules. While nephron progenitors are
believed to originate from the anterior intermediate mesoderm, we unexpectedly findthat nephron progenitors are derived from the specialized precursors located at theposterior end of the post-gastrulation stage embryos. We then derive nephronprogenitors, via the newly identified precursors, from mouse embryonic stem cells andhuman induced pluripotent stem cells. The induced nephron progenitors readily
reconstitute the three-dimensional structures of the kidney in vitro, including glomeruli
and renal tubules. Thus, by redefining the developmental origin of nephron progenitors,
we have succeeded in generating the three-dimensional nephrons in vitro frompluripotent stem cells.

I-05
骨折の治療から着想したあたらしい再生医療とバイオ３D プリンタの開発について
A New Approach for 3D Tissue & Organ Fabrication
Inspired From Orthopedic Surgery
中山 功一
Koichi Nakayama
佐賀大学大学院工学系研究科先端融合専攻医工学

Biomedical Engineering Course Advanced Technology Fusion
Graduate School of Science and Engineering, Saga University

山中先生のノーベル賞受賞で再び脚光を集めている再生医療の研究の目標は大雑把に分けると、細胞をどこから確保するかという細胞ソースの分野と、得られた細胞集団をどのように移植するかを研究する細胞プロセッシングの分野に大別されます。
ES 細胞や iPS 細胞の研究が世間の注目を集めている一方で、細胞移植の手法も様々なアプローチによって開発・実現され一部は臨床応用が行われているホットな分野であると言え、それらの究極の目標として、慢性的に臓器不足に悩む脳死移植にとって代わり、細胞から自分自身の臓器を人工的に作るという事が世界中の研究者の究極の目標とされています。
我々は骨折の治療から着想を得た、細胞だけで厚みを持った立体構造体を作ることに成功しており、この手法を発展させ、複数種類の細胞をＬＥＧＯのように任意のＸＹＺの位置に配置した立体的な細胞構造体を作る手法を確立し Scaffold free Bio Rapid Prototypingと名付けました。
現在、画像認識を組み込んだロボットによる自動化の開発に成功しバイオ３Ｄプリンタとして研究用途に販売開始しました。近い将来には患者さんの細胞と３Ｄデータを装置に投入すると、患者さんの細胞だけで立体的な移植可能な臓器が得られるシステムの実現が期待できると考えています。
関節軟骨、半月板、血管などが当面の治療ターゲットになると考えていますが、肝臓系の細胞や拍動する心筋細胞などでも立体構造体を作ることに成功しており、他の臓器再生へも応用できるのではないかと考えています。
Fabrication of transplantable 3D tissue or organ in vitro is one of the major goals inregenerative medicine. Several scaffold-free systems have been developed to avoid
potential side effects caused by scaffold mainly used to build three-dimensional tissue
construct. They seemed to be still unable to produce fine structures without
contamination from exogenous biochemical materials.
Inspired from bone fracture treatments in orthopedic surgery, we have established asimple method to fabricate 3D scaffold-free cell construct. This method use spheroids
and temporal fixator which enable placement of various types of three-dimensional cells
into desired xyz positions without need of hydrogels or biochemical reactive materials.
We also developed a robotic system for scaffold-free cell construction. The prototype canhandle two different type of cells and able to fabricate 10 mm3 scaffold free cell
construct. Due to its simplicity and scalability, this unique system is considered easy toclinically introduce.
Near future, with combination of the robotic technology and the bio technology, we
may be able to build living organs for autologous transplantation. And this multi-cellconstruct may be useful research tools for drug development.

I-06
製薬企業におけるヒト iPS 細胞由来細胞を用いた薬剤安全性評価への取り組み
Initiatives of the application of human iPS cell-derived cells for
drug safety evaluation by pharmaceutical companies
宮本 憲優
Norimasa Miyamoto
日本製薬工業協会 医薬品評価委員会 基礎研究部会 TF2（エーザイ株式会社）Japan Pharmaceutical Manufacturers Association Drug Evaluation Committee,
Non-clinical Evaluation Expert Committee TF2 (Eisai Co., Ltd.)

創薬探索初期の段階から薬剤候補の安全性を予測することは重要で、iPS 細胞技術は創薬応用において薬効評価のみならず、安全性評価においても期待される。薬効評価に関して
は、疾患 iPS 細胞を用いるなど各社で独創性の高い評価系を構築し競合的に研究が進められているが、安全性応用に関しては健康成人由来の iPS 細胞分化誘導細胞を用い製薬企業間でプロトコールを共有して一般化した方法論に成熟させていくことが望まれる。日本製薬工業協会では 2013 年 7 月に、ヒト iPS 細胞応用安全性コンソーシアムを発足させ、現在、製薬協加盟企業 28 社、安研協加盟企業 8 社、協賛企業 23 社、及び大学や国立研究機関のアドバイザリー委員と連携して、ヒト iPS 細胞由来分化心筋・肝臓・神経細胞を用いた各種安全性評価技術について、新規医薬品開発への応用可能性を実験的に検証し、将来的展
望も含め実用に向け世の中に提言する目標に向かい研究を進めている。本発表では、心臓チーム、肝臓チーム、神経チーム及び細胞性状解析チームの進捗を要約して紹介する。
Preclinical drug safety evaluation is an essential aspect of drug development. The useof iPS cells can be potentially very important for evaluating both effectiveness andsafety of drugs. For the evaluation of effectiveness, pharmaceutical companies tend todevelop original iPS disease models independently due to competitive race of drug
development. In contrast, for the evaluation of safety, a general assay protocol using
healthy human iPS is preferable to minimize the possibility of misinterpretation ofsafety risk in human. The JPMA hence established Consortium for Safety Assessment
using Human iPS Cells on July 2013. The consortium allows the joint ownership ofprotocols amongst its members. The members consist of 36 entities in total, including 28
pharmaceutical companies and 8 CROs. In addition, the consortium created a scientificadvisory board comprising experts from universities and national research institutes.
To support the activities of this consortium, 23 suppliers offer relevant products at
discount and free demonstration of devices for characterizing iPS derived cells. The
mission of this consortium is to “realize the application of human iPS-derived
cardiomyocytes, hepatocytes and neurons for drug safety evaluations by bothtechnological advancement and policy recommendations.” Experimental trials forvarious evaluations are ongoing by the team cardiomyocytes, the team hepatocytes, theteam neurons and the team cellular characterization.

I-07
薬科学領域における計算科学
The computational sciences and the pharmaceutical sciences
水間 俊
Takashi Mizuma
松山大学

Matsuyama University

薬物動態の解析においては、いわゆる速度論解析としてコンピュータを用いた方法が行
われて来ている。その歴史はコンパートメントモデルに基づく解析から始まり、生理学的モデル、ポピュレーションファーマコキネティクス、ノンコンパートメント解析、ファー
マコキネティクス／ファーマコダイナミクス解析など、様々な解析にコンピュータが使用され、いわゆる計算科学の一分野を成している。そしてその延長線上に、ファーマコメト
リクスがある。現在、この名称を冠した研究会も設立されており、計算科学における注目すべき一分野である。そこで今回、このファーマコメトリクスをテーマとして本セッションを企画した。本セッションの冒頭に、その導入部として概説する。in silico study を主な領域とする方々の医薬品研究への展開に繋がればと願う。
The

computational

sciencesareclosely

relatedtopharmacokinetics.

Pharmacokinetic analyses have been performed computationally, for example;
compartment model analysis, physiologically based pharmacokinetic model analysis,
population pharmacokinetics, non-compartmental analysis, and pharmacokinetics/
pharmacodynamics. Pharmacometrics is also included in such fields. There will be abrief talk as opening remarks of this session “The Power and Future of
Pharmacometrics in Drug Development”.

I-08
医薬品開発における Quantitative Systems Pharmacology (QSP) Modeling の現状と展望
Quantitative Systems Pharmacology (QSP) modeling in
drug research and development: current status and perspectives
川合良成
Ryosei Leo Kawai, Ph.D
バイエル薬品株式会社

Bayer Yakuhin Ltd.
米国 FDA の Critical Path initiative (2004) 提案より 10 年、Modeling & Simulation（M&S）は創薬開発（R&D）における地位を確立しつつある。特に Population PK は臨床データを合理的に解釈し、次相の開発を効率化する手法として一般化している。一方最近の 5 年間、米国 NIH や欧州 EMA (European Medicines Agency) から提案されている
Quantitative Systems Pharmacology (QSP) modeling は新たな M&S の方向性として注目されつつある。QSP は分子・細胞レベルの疾患、薬物応答を Systems Biology、生理学的モデルの手法を駆使し、R&D 過程で得られたデータのみならずあらゆるデータベース（文献情報等）に基づき患者個体の用量－反応性を定量化するモデル手法である。従来の PKPD
モデルが当該薬物を患者に投与して得られた臨床データを概念的なモデルで評価するのに対し、QSP は対象疾患や薬物の標的に関する薬物以外の情報も駆使して臨床試験実施前から患者における新規薬剤の応答性を評価する。また実際に臨床データが得られた後には、個体間差や予測と実測値とのギャップ等を分子レベルのメカニズムも含めて評価するため、次なる創薬・分子デザインへ情報も提供する。しかしながら QSP モデルの構築には広範囲にわたるデータの収集、蓄積とそれらのモデル platform の合理的な集約に多大な時間と労力を要し、製薬企業の開発業務として一般化するには至っていない。産官学コンソーシア
ムや QSP 専門企業のサポートを得て、限られた創薬テーマについて取り組んでいるのが現状と考えられる。本発表では過去数年に報告された QSP モデルを用いた事例を紹介し、モデル構築のプロセス、留意点、効果的な適用を考察し今後の方向性について展望する。
Modeling and Simulation (M&S) has increasingly been exercised in R&D of novel
drugs since FDA’s Critical Path Initiative in 2004. Population PK is currently astandard approach in rationally assessing clinical data and facilitating next clinicalphases. Over the last 5 years, NIH/US and EMA/EU propose a new M&S approach,namely, Quantitative Systems Pharmacology (QSP), which integrates wide scope ofdata-/knowledge-base, obtained from R&D process, research and/or clinical experiences
relevant to disease and drug intervention of interest, through systems biology andphysiologic modeling concept. While conventional PKPD assesses drug response(drug-specific) data in patients, QSP constructively projects them using all relevant
database (including drug-non-specific) without dosing to man. QSP also assesses thegap between the projection and actual clinical data, taking into account inter-subject
variability with molecular mechanism, identifying key R&D factors to be investigatedfor better drug design/therapy. This approach, however, needs large and long lasting
investment to develop the model platform with database, thus, is not generally
practiced yet in pharmaceutical companies. Academic consortium and/or collaboration
with QSP expert ventures had demonstrated good examples in some area of
disease/therapy.

I-09
ファーマコメトリクス – 臨床エンドポイントのための M&SPharmacometrics – Modeling & Simulation for Clinical Endpoint
貝原 徳紀
Atsunori Kaibara
アステラス製薬 臨床薬理部

Clinical Pharmacology, Astellas Pharma Inc.

Model-Based Drug Development（MBDD）は、低迷する医薬品開発における生産性改
善の切り札として近年欧米を中心に定着し、その成功例は枚挙に暇がない。
ファーマコメトリクスは、臨床エンドポイントをモデル記述することで至適用法用量を導く、臨床開発後期における MBDD の中核となる解析である。一部の、サロゲート PD マ
ーカーが存在する疾患を除き、臨床エンドポイントは、生存期間や臨床的総合印象尺度といった様々な要因の関与する複合的かつ主観的な指標となることが多い。薬物投与の介入効果に対する説明変数として薬物曝露量しかない場合など、入力と結果のみを表現する経験的モデルにならざるを得ない。従って、限られた臨床情報から複雑な介入効果の結果を予測するのに強力なアプローチである一方、背景にあるメカニズムが組み込まれないことから、非臨床情報から臨床、或いは健康成人から患者といった、大きく異なる系への外挿には不向きである。
講演では、臨床開発におけるファーマコメトリクスの実際を簡単に整理し、薬物介入効
果の外挿精度の向上のために、基礎的な DMPK 研究や QSP アプローチに期待することを、
ファーマコメトリクス解析を担当する側から論じてみたい。
The methodology of Model-Based Drug Development (MBDD) has been widely
accepted and established especially in Europe and the US as a key technology to
improve efficiency in drug development, which has been demonstrated by numerous
examples of success.
In the course of MBDD, pharmacometrics occupies the core role to provide right dose
regimen by modeling clinical endpoint at the late stage drug development. It is often
true that clinical endpoint is a composite and subjective outcome as a consequence ofcomplex processes involving human factors, such as overall survival or disease
improvement on clinical global impression. Pharmacometrics, therefore, is a strong
tool to empirically model complex intervention outcome by limited clinical observations.
On the other hand, due to lack of background mechanism in the model, the value ofpharmacometrics could be limited in exploring the model to other populations widely
apart from the original one, from animal to human or from healthy subjects to patients,for example.
In the presentation, the actuals of pharmacometrics will be briefly introduced and the
inputs from the basic DMPK studies and QSP approach will be discussed for improving
pharmacometrics model to explore clinical outcomes based on data available earlier
stages from a viewpoint of clinical pharmacology.

I-10
スピロケタール型 SGLT2 阻害剤 CSG452 (Tofogliflozin) のリード創製と最適化
Lead generation and optimization of a spiroketal class of SGLT2 inhibitor
CSG452 (Tofogliflozin)
小林 孝光
Takamitsu Kobayashi
中外製薬株式会社

Chugai Pharmaceutical Co., Ltd.

SGLT2 阻害剤は、腎臓における糖の再吸収を阻害することによって血糖値を下げる作用を持つ 2 型糖尿病薬である。我々は既知の SGLT2 阻害剤の構造の比較から、糖と二つの芳香環から成るファーマコフォアモデル作成した。そのモデルから導いた検索式で 3 次元 DB
検索を行うことにより、新規なスピロ構造を有するヒット化合物を見出した。続いて、ヒットのリード化、そして最適化を行うことにより CSG452 を創製することに成功した。リードの発見と最適化について詳細に紹介する。
また、hSGLT1/2 のホモロジーモデルと CSG452 誘導体モデルから、阻害剤と hSGLT1/2の相互作用について考察した。その結果、CSG452 の脂溶性アグリコン側鎖は、Glu が取り込まれた際に形成される脂溶性のコアに巧みに入れ替わることにより複数の XH/π 結合や π/π 相互作用を形成することで複合体の安定化に寄与していると推察された。阻害剤の構造の違いによる活性の違いがアミノ酸との相互作用から理解することができた。上記
内容について、in silico の視点から考察する。
SGLT2 inhibitor is an anti-diabetic drug for the treatment of type 2 diabetes thatlowers the blood glucose level of patients by inhibiting glucose reabsorption in thekidneys. We derived several kinds of pharmacophore models comprised of a sugar ringand two aromatic groups based on superpositions of known inhibitors. The models wereapplied as a query for 3D-DB searches, which resulted in the discovery of a spiro
structure for the SGLT2 inhibitor. CSG425 has been created by modifying the spiro hits
to

a

lead

compoundfollowedby

lead

optimization.

The

processofleadfinding/optimization and identification of CSG452 will be discussed, with reference tothe real time-line.
Additionally, we will discuss the intermolecular interactions based on a homology
model of CSG452 in complex with hSGLT1/2. The model suggests that the hydrophobic
aglycone part of CSG452, which has slipped into the hydrophobic core originally formed
by hSGLT residues, forms several XH/π bondings and/or π/π interactions and thencontributes to the inhibitor binding.
We will summarize the finding of CSG452 and its complex model from the point ofview of in silico design.

I-11
INTEGRATED IN-SILICO APPROACH TO DRUG DISCOVERY AND
SAFETY EVALUATION
Josep Prous, Jr.
Prous Institute for Biomedical Research, Rambla Catalunya 135, 08008, Barcelona, Spain

Keywords: Safety and efficacy profiling, computational toxicology, in silico drug discovery,
chemoinformatics

The high cost of drug development is mainly due to the high failure rate of compounds
in clinical trials, principally owing to efficacy and safety concerns. Prous Institute for
Biomedical Research has developed SYMMETRY, an innovative in silico solution toaccelerate drug discovery and minimize potential liabilities. This includes the
elucidation of pharmacological activity, the identification of off-target mechanisms andthe assessment of potential toxicity and safety issues. The platform aims to replicate theprocesses through which new drugs are discovered, developed and approved.
SYMMETRY correlates the molecular descriptors of small molecules with diverse
endpoints such as therapeutic activities, mechanisms of action, toxicity endpoints andhuman adverse effects. By predicting the pharmacological and toxicological profile ofmolecules, SYMMETRY aims to “de-risk” projects and speed up drug discovery anddevelopment, reducing time, costs and attrition rates.
The platform’s Global Mechanism of Action (MoA) model predicts the molecularmechanisms of action of small molecules. The model is trained with approximately 1
million compounds (manually curated) covering more than 600 mechanisms of action.
The model uses a novel multi-label classification algorithm developed at Prous Institutethat relates the test structure to an a priori undetermined number of labels (MoAs), andthe rank and probability score of the predicted MoAs tells researchers which MoAs aremost likely for the predicted structure.
In addition to efficacy endpoints, Symmetry integrates models for a wide range ofpreclinical toxicology and human adverse endpoints, including models co-developedwith the FDA. For example, we developed and validated a statistical-based (Q)SAR
method to predict the Salmonella typhimurium mutagenicity (Ames assay) potential ofdrugs and drug impurities. Additionally, SYMMETRY’s adverse effects models, trainedwith human data, can be applied for early risk assessment in drug discovery andtranslational medicine.
The development and validation of SYMMETRY along with case studies of theplatform’s applications will be presented.

I-12
熱力学情報を基盤としたリガンドスクリーニングと最適化
Thermodynamics for Ligand Screening and Design
津本 浩平
Kouhei Tsumoto
東京大学

大学院工学系研究科，医科学研究所

School of Engineering and Institute of Medical Science, The University of Tokyo

生命分子の物理化学的研究において重要な位置づけにある熱力学情報は，近年，蛋白質
構造情報の蓄積あるいは生命現象を司る相互作用情報の蓄積を背景に，生命分子相互作用の本質に関する理解を進めているだけでなく，創薬においてもより多くの研究者に利用されつつある。特に，ＳＢＤＤにおける有効な方法論の一つとして，結晶構造解析から得られる情報と熱力学情報を組み合わせることによる，リード化合物の取得と最適化について
成功例が報告されている。我々は，最近，ＦＢＤＤにおいて，熱量変化の競争的な阻害を指標とした化合物のランキングを提案している（Competitive SITE 法）。次世代創薬において，構造情報と熱力学情報を組み合わせた相互作用解析が重要な位置づけになっている，といってよい。本講演では，熱力学情報を基盤としたリガンドスクリーニングと最適化について，現状と今後を議論したい。
Combined with accumulation of structural information of proteins and that ofinteraction networks in vivo, thermodynamic information, one of the critical parametersin physicochemical researches of biomolecules, has made critical contributions tofundamental understanding of biomolecular interactions. Recently, medicinal chemists
have utilized the information, i.e. combination of structural information withthermodynamics.

Severalexamples

have

been

reported

for

SBDD

using

thermodynamics. We have recently reported the method, competitive SITE, e.g.
competitive assay for enthalpy changes of ligand-target interactions. Combination of
structural information with thermodynamics would be more important for the next
generation drug design and screening. Here we would discuss perspectives of ligand
discovery and optimization based on thermodynamic information.

I-13
化合物の安全性を考慮した創薬研究システム構築について
New drug development system incorporating in silico technologies forsafety and efficacy assessment
池森 恵
Megumi Ikemori
エーザイ株式会社

Eisai Co., Ltd

創薬研究において、hERG 阻害をはじめとする心脈管系のリスク回避は非常に重要な課題であり、近年そのリスク回避のために、in silico 技術が活用されるようになってきた。我々は、その回避ツールとして、社内データを使用したイオンチャネル阻害予測システムの構築を試み、現在は、実際のプロジェクトでの応用を開始している。
本発表では、その現状と課題について紹介する。
The struggle with cardiac ion channel inhibition at drug discovery and development
stages began more than 10 years ago when several non-cardiovascular drugs werereported to prolong the QT/QTc interval and induce a severe ventricular arrhythmia(torsade de pointes - TdP) due to human ether-à-go-go-related gene (hERG) channel
inhibition.

Drug induced arrhythmia and cardiac dysfunction caused by cardiac

sodium (Nav1.5) channel inhibition are also safety issues. Therefore assessment andmitigation of these issues has become an important process in drug development. To
minimize the inhibitory effects on these ion channels and identify good drug candidates,
we established in silico models of hERG and Nav1.5 inhibition to support drug discovery.
We have tried to apply these in silico models to the early stage of drug discovery,
including providing predicted annotations of library compounds, comparing prediction
results and actual wet data for the key family of compounds. It will help us findwell-balanced seed compounds with minimized cardiac safety risks attributed to thechannel inhibitions and it is expected that this kind of in silico model can give concrete
directions for drug design to avoid CV liability.
I will present about the approach to find/optimize the drug seeds by using in silico
models developed in-house.

I-14
Simcyp Cardiac Safety Simulator による催不整脈性の予測
In vitro-in vivo extrapolation and prediction for cardiotoxicity using
Simcyp Cardiac Safety Simulator
笠井 英史 (Hidefumi Kasai) 1, Sebastian Polak1,2, Amin Rostami-Hodjegan1,3
1

Certara, 2 Faculty of Pharmacy Jagiellonian University Medical College, Cracow, Poland,
3
University of Manchester, UK

医薬品開発の過程において心臓毒性、特に催不整脈性の評価は非常に重要な位置を占める。現状で実施されている thorough QT (TQT) 試験はその実施に要するコストを考えると、過度に保守的であり、また、擬陽性が多いことが問題である。
Simcyp Cardiac Safety Simulator (CSS) はシステム生物学に基づくモデリング&シミュレーションのソフトウェアであり、新規化合物の催不整脈性の予測に用いることができる。CSS では複数のイオンチャネルの阻害に関するデータ、薬物曝露量のデータ（もしくは予測）に基づき、被験者母集団でのばらつきも考慮した予測が可能である。
本講演では、dolasetron を例に取り、CSS による催不整脈性予測の現状と可能性を紹介する。Dolasetron を臨床用量で経口投与後の QTc 延長を予測できたが、その程度は臨床的に催不整脈性が懸念されるほどではなかった。一方、高用量の静脈内投与後あるいは過量
経口投与後では臨床上注意すべき程度の ECG の変化が予測された。
Cardiotoxicity

remainsamajor

concern

duringdrug

development,

withpro-arrhythmic potency being the main culprit. The pharmaceutical industry is
challenged by the growing cost of R&D and cannot afford late drug attrition andwithdrawals. However, many believe that current thorough QT (TQT) studies are tooconservative and produce too many false positive results given the substantial costs.
Cardiac Safety Simulator (CSS) is a systems biology driven modelling and simulation
platform for the assessment of the pro-arrhythmic potency of drugs, new chemical
entities and other xenobiotics. The platform facilitates detailed evaluation of factors
influencing potential cardiac risk by utilizing drug-triggered cardiac ion-current
disruption data in combination with the in-vivo drug exposure data within the targetedclinical population.
CSS and Simcyp platforms performance will be presented using dolasetron as a model
drug. CSS was able to predict ECG modifications after the orally given dolasetron which
manifested in QT prolongation yet without clinically significant disruption suggestingpro-arrhythmic potency. Significant modification of the simulated electrical signal wasobserved after high dose of the intravenously given dolasetron and heavy overdose of
the orally taken drug.

I-15
心臓シミュレータを用いた in silico 心毒性試験
In silico cardiotoxicity testing using heart simulator
岡田純一
Jun-ichi Okada
東京大学新領域創成科学研究科

Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo

心臓不整脈は一般に使用される薬剤の深刻な副作用であり、その中でも Torsade dePointes (TdP)は致死的な心室性不整脈に発達する可能性を秘めた危険な不整脈である。本
研究では、多イオンチャネル試験の結果を基に TdP 発生リスク予測を行う in silico モデルの実現可能性を示す。我々の開発した心臓シミュレータ UT-heart は、有限要素法に基づき各要素に電気生理及び興奮収縮連関の分子レベルでの現象を組み込んだ人間の三次元心臓モデルである。実験により得られた阻害曲線に従い各チャネルのパラメータを変化させる
事により、様々な濃度での薬剤の効果を UT-heart 上で再現した。結果、我々の心臓シミュ
レータは、心電図 QT 間隔や単一細胞電気生理モデルによる評価に比べてより正確に TdP
発生リスクを予測した。このシステムは、従来の単一細胞電気生理モデルの限界を超え
thorough QT 試験に代わる可能性を持つ手法であり、新たな医薬品安全性ガイドライン対し心毒性試験法として提案したいと考えている。
Cardiac arrhythmias are serious side effect of the commonly used drug and, among
these, Torsade de Pointes (TdP) is a potentially lethal type of ventricular arrhythmia.
Here, we will show the potential of in silico predictive modeling for torsadogenic risk
assessment based on the multiple ion channel assays. Our heart simulator, UT-Heart, isa finite-element- based model of human heart to each element of which molecularmodelsofelectrophysiology

andexcitation-contraction

coupling

processareimplemented. The effect of the drugs under various plasma concentrations was
reproduced in UT-Heart by changing the parameters of each channel model according to
the experimentally obtained dose-inhibition relations. As a result, our heart simulator
more accurately predicted torsadogenic risk than QT interval of electrocardiogram andrisk assessment based only the cell model of electrophysiology. Our system could
potentially replace the thorough QT assay beyond the limit of cell model ofelectrophysiology currently proposed as the novel guideline for drug safety.

I-16
乳癌細胞増殖の分子機構解明から創薬へ： タンパク質構造と相互作用予測による主導
From molecular mechanisms of breast cancer cell growth to novel
therapeutic strategies: a new avenue opened by the prediction ofprotein structure and interaction
水口 賢司
Kenji Mizuguchi（独）医薬基盤研究所

バイオインフォマティクスプロジェクト

National Institute of Biomedical Innovation

本講演では、計算生物学によるモデリングが、既存実験データに解釈を与えるのみならず、実験研究そのものを主導し得ることを具体的な研究例に基づいて紹介したい。徳島大学の片桐豊雅教授らは、新規エストロゲンシグナル制御分子 BIG3 と既知のエストロゲン
受容体（ER）抑制因子 PHB2 との相互作用が、ER 陽性乳癌細胞の細胞増殖に中心的な役
割を果たすことを発見した。しかし、BIG3 は機能不明の巨大なタンパク質で、生化学的な取り扱いが困難だった。我々は、独自に開発した方法によるタンパク質立体構造予測とタンパク質—タンパク質間相互作用部位予測を組み合わせることで、BIG3 のどの部分がPHB2 とどう相互作用するかを予測した 1。予測した相互作用部位に基づいて設計した阻害ペプチドは、PHB2 による ER の抑制活性を導くことにより乳癌細胞増殖を抑制し、さらに抗ホルモン剤タモキシフェンの効果を強めることが in vitro と in vivo 実験で示された 2。
Modelling in computational biology can not only help interpret existing experimental
data but also lead an experimental study to new horizons. Toyomasa Katagiri’s group in
Tokushima University discovered BIG3, a novel regulator of estrogen signaling, anddemonstrated that its interaction with PHB2, a known repressor of estrogen receptor(ER), played a critical role in cell growth of ER-positive breast cancer cells. BIG3 is ahuge protein, however, and it was difficult to work with biochemically. By a combinationof protein structure and interaction-site predictions, we were able to present a model of
how BIG3 would interact with PHB21. Based on this prediction, an inhibitory peptide
was designed and shown to suppress the growth of ER-positive breast cancer cells andalso to make them susceptible to tamoxifen, an anti-estrogen drug, both in vitro and invivo 2.
1. Chen, Y.A., et al. (2014), BMC Res Notes, 7:435.
2. Yoshimaru, T., et al. (2013), Nat Commun, 4:2443.

I-17
水の熱力学パラメータに着目したタンパク質のファジーな基質認識の理解
Understanding “fuzzy” substrate recognition of proteins throughthermodynamics of hydration water molecules
市原 収
Osamu Ichihara
シュレーディンガー株式会社

Schrödinger K. K.

ミトコンドリア内での長鎖脂肪酸（LCFA）のβ酸化は、心筋、骨格筋におけるエネルギ
ー発生のための主要な代謝経路であり、疎水性の高い LCFA の効率的な細胞質への運搬のためには、脂質脂肪酸結合タンパク質（FABP）などの輸送タンパク質の働きが不可欠である。しかし、その輸送タンパク質が、どのようにして特定の構造や静電相互作用を持たな
い LCFA の柔軟な疎水性アルキル鎖を認識するのかは不明であった。ところが、最近になって、そのような分子認識は、FABP の脂質脂肪酸結合サイト内に存在する水分子のクラス
ターの関与により、脂肪酸のアルキル側鎖が U 字型に折りたたまれることにより発現しているらしいことが、ERATO 村田脂質活性構造プロジェクトの研究により明らかになってきた。本講演では、筆者らが計算化学的手法を用いて行った、村田プロジェクトとの共同研
究の詳細について報告する。本研究では、FABP による脂質脂肪酸の ”fuzzy” な分子認識のメカニズムが、二つの水分子クラスターの分子レベルでの熱力学的プロフィールの違いを考えることにより、よく理解できることが明らかとなった。
Mitochondrial β-oxidation of long chain fatty acids (LCFAs) is a key metabolic
pathway for energy generation in the skeletal and heart muscle. Transporters andcarrier proteins, including fatty acid-binding proteins (FABPs), are required for theefficient cytosolic delivery of highly hydrophobic LCFAs. However, it remains unclear
how such proteins recognize LCFA’s flexible alkyl chains that do not exhibit definedstructure or noticeable electrostatic interactions. Recently, the scientists of ERATO
Murata lipid active structure project revealed that the selection mechanism isimplemented by a specific U-shaped arrangement of the FA and two clusters of watermolecules in the large binding pocket. In this paper we describe the details of thecomputational study performed in collaboration with the project team. The study
revealed that the mechanism behind the “fuzzy” substrate recognition by FABP can be
explained by considering the difference in thermodynamic signatures between the twowater clusters.

I-18
地方における個別化医療支援プラットフォームの構築
Development of Personalized Medicine Platform in Local Communities
石川智久
Toshihisa Ishikawa
特定非営利活動法人 地方再興・個別化医療支援, 理事長

NGO Personalized Medicine & Healthcare, President

日本社会においては歴史的に類を見ない少子高齢化が進行して、2025 年には全人口の35%以上を 65 歳以上の高齢者が占めることになると推測されている。関東や関西などの大都市圏には地方の若者が吸引されることにより、地方において高齢化がますます加速されている。その結果、先祖代々受け継がれてきた耕作地の多くが農家の高齢化のために放棄されている現状がある。さらに高齢者においては、脳血管疾患、虚血性心疾患、癌、糖尿病、骨粗鬆症などの生活習慣病の患者数が増加しており、地方における経済力と健全な生
活基盤の低下は深刻な課題である。地方の疲弊を防ぐために、地方の再興と高齢者医療の向上をめざした包括的な取り組みをスタートすることは焦眉の急である。地方の発展とそ
こに住む人々の健康医療は不可分であり、地方住民および地元企業・商店等との共同作業
を通して、
「自主」
「自立」
「持続性」のある地方再興と高齢者のための個別化医療を支援するために特定非営利活動法人「地方再興・個別化医療支援」を設立した。人間的絆が残っている人口数万人～10 万人程度の小規模の地方をモデルとして、耕作放棄地を活用した農業と食品加工事業、ならびに国際交流・観光事業等に基づいて資金基盤を構築して、情報コミュニケーション技術（ICT）を活用した個別化医療ネットワークを実現する計画である。
本シンポジウムにおいて、特定非営利活動法人「地方再興・個別化医療支援」のビジョンとミッションならびに事業計画を紹介する。
In the past decade, basic clinical science has made leaps and bounds in its progress.
The rapidly growing field of pharmacogenomics, which deals with heredity and response
to drugs, is the scientific field that attempts to explain individual variability of drug
responses and to search for the genetic basis of such variations or differences. Since
pharmacogenomic data conveys important information in identifying responders andnon-responders to medications, optimizing drug doses and avoiding drug-induced
adverse events, the FDA has started to update the labels and package inserts ofpreviously approved drugs as new clinical and genetic evidence accrues. We have mostrecently founded the “NGO Personalized Medicine & Healthcare” to establish aplatform of ICT-based personalized medicine in local communities in Japan. As theFounder and President, my responsibility includes executive managements, strategicplanning,

establishingnew

clinical/technologicalplatforms,

andinternational

research/human networks. At this symposium, the audience will gain information as tothe vision and mission of our NGO as well as its action plan for the next decade.

I-19
地域医療のイノベーションと ICT
Innovation of regional medical service and ICT
平井 愛山
Aizan Hirai
千葉県循環器病センター

The Japanese Multidisciplinary Academy for the Prevention

今、我が国の地域医療は大きな転換点を迎えている。この４月の診療報酬改訂では、地域包括ケアに対応した急性期病床の大幅な再編がはじまった。その背景には、少子高齢化という人口構造の激変があり、また医療のボリュームゾーンが、かつての急性疾患から慢性疾患に変わるという疾病構造の変化がある。今、地域の課題は、糖尿病をはじめとする慢性疾患が重症化し、地域の医療財政に大きな負担が生じている事である。具体的には糖尿病性腎症による人工透析新規導入患者数は、年間で１６０００人におよび、そのための医療費は、年間で８００億円の増加となっている。今後、限られた地域の医療資源・医療財源の中で地域の医療を安定して存続するためには、慢性疾患の重症化予防に地域ぐるみで取り組む事が最優先課題である。慢性疾患の重症化防止には、ツールとして優先介入するハイリスク患者の見える化と層別抽出するデータベースが必要であり、一方ワークフローとしての多職種協働が不可欠である。医療機関においてハイリスク患者を層別抽出する
ＩＴツールが『疾病管理ＭＡＰ』であり、地方自治体・行政が重症化防止に活用するＩＴツールが『国保データベース（ＫＤＢ）』である。これらのＩＴツールを活用することで、はじめて有効な多職種協働が可能になり、重症化防止のアウトカム創出につながる。今回
は、これらのＩＴツールを活用した糖尿病の重症化防止、特に透析予防の最新の取り組みと成果を紹介する。
Now, regional healthcare in our country is facing a major turning point. The medical
fee revision of this April, a significant reorganization of acute hospital beds
corresponding to the comprehensive community care began. In the background, there isa change in disease structure, in which volume zone of medical care is changed fromacute disease to chronic disease, and in the change in the population structure of aging.
Now, one of the major regional medical issues is that chronic diseases, including
diabetes increased severe complications, which caused difficulties in the regional
medical financials. The number of the patients who were newly introduced
hemodialysis due to diabetic nephropathy is now 16,000 per year, and, the medical costs
for them is 80 billion yen per year. In order to survive and stabilize the regional medical
service under the limitation of medical resources and financial resources in the region,
the prevention of severe complications of chronic disorders is a top priority. The effective
prevention of severe complications of chronic disorders requires IT database for thevisualization and the extraction of high-risk patients tor the priority intervention. On
the other hand, the multidisciplinary collaboration is essential as a workflow. The IT
tool for the extraction of the high-risk patients in medical facilities is named as a"disease management MAP". On the other hand, "National Health Insurance database(KDB)" is IT tools for disease management by local governments. The combination ofthese IT tools and regional multidisciplinary cooperation leads to the creation of clinicaland financial outcomes. In this time, I introduce the process and the outcome of
reducing the number of the patients who need hemodialysis due to diabetic
nephropathy by utilizing these IT tools and multidisciplinary collaboration.

I-20
超高齢化社会における ICT
ICT in the super-aged society
三木哲郎
Tetsuro Miki
愛媛大学名誉教授

Ehime University Professor Emeritus

日本の高齢化は、先進諸国が経験しない速度で進行している。寿命の延伸の理由は優れた医療保険制度や介護保険制度による。この長寿国での研究成果は、全世界に波及させる必要があると考える。本演題では、愛媛県西予市野村町での健康寿命を延伸する地域活性化作業、愛媛大学付属病院での抗加齢ドックの成果、認知症患者の診断と治療、最後に大阪府堺市での療養型病院でのネットワーク化について概説する。
Aging of Japan is progressing at a rate that developed countries do not experience.
Reason for the extension of life is due to long-term care insurance system and medical
insurance system, which was excellent. Consider the research results in this life
expectancy, and it is necessary to spread worldwide. In this session, I will talk about theregional activation task of stretching the healthy life expectancy in Ehime Prefecture
Seiyo Nomura town, the results of anti-aging dock at Ehime University Hospital, thediagnosis and treatment of patients with dementia and the networking of convalescenthospitals in Sakai City, Osaka Prefecture.

I-21「健康・医療パーソナルデータ活用の現状と未来」
Current Picture and Blueprint of Health/Medical Personal Data Usage
森川 富昭
Tomiaki Morikawa
慶応義塾大学大学院政策・メディア研究科

准教授

Associate Professor
Graduate School of Media and Governance, Keio University

世の中には、健康情報、医療情報、介護情報、ゲノム情報など多くのデータが存在する
が、医療・健康分野においてはデータ取得方法、データ解析方法などが確立されているわ
けではなく、今後、データの標準化が急務である。慶應義塾大学では、SFC 研究所にライフクラウドコンソーシアムを設置し、生活に密着した健康の考え方における PHR(Personal
Health Record)システムのクラウド型プラットフォームの研究と社会実装を行っている。
神奈川県の「マイカルテ構想」はその１つで、NFC、QR コードでお薬手帳のデータがスマートフォンで閲覧できるものである。人間が生涯を通じて生産する情報を所有し、情報収集・保存・第三者への開示など、すべて個人の判断で、自らが行える PHR システムのクラ
ウド型プラットフォームが構築できれば、データと医療・健康情報が、医療従事者・民間事業者と連携でき、医療サービスの介入がより良くなるとともに、多くのヘルスケアサービ
スが誕生するだろう。
今回のシンポジウムでは、PHR システムとしての神奈川県の「マイカルテ構想」と「女性健康プラットフォームの未来」について講演する。
Data can refer to health information, medical information, genome information, or
information about social services. In the medical/health industry, one challenge going
forward is to standardize the acquisition process and the analytical procedure of data.
Keio University thus established the Life Cloud Consortium at SFC to study healthethics based on our daily lives, and to research/facilitate a cloud platform for a PHR(Personal Health Record) system. One of the examples is My Carta Plan in Kanagawa
Prefecture, which enables patients to view their medical handbook on the smartphone
by NFC, QR code. A self-owned PHR Cloud Platform will allow us to manage all
information that is produced in one’s life and control access with a third person of yourchoosing, which will lead to better data communication and medical/health information
among clinical facilities and will help to expand medical/healthcare industries.
This symposium discusses the “My Carta Plan” in Kanagawa prefecture and the“Future of Women’s Health Platform”.

I-22
地域の医療と福祉を支える ICTICT Supports Regional Medical Service and Welfare
岩津 聖二
Seiji Iwatsu
富士通株式会社

FUJITSU LIMITED.

クラウド・コンピューティングは世界中で「新たな価値の創造」を始めています。
これは、エネルギー分野でのスマートグリッドや交通・通信分野でのプローブ情報ネッ
トワークに代表されるように「ICT を通じて多くの情報を結びつけ、サービスとして価値を提供する時代」の到来です。
医療分野においても、今般、地域医療ネットワークに参画する施設として検査機関や調剤薬局、健診、介護施設などを加え、サービスの拡大が図られています。今後は地域の経年的な疫学調査や、健康期の情報との融合など、更なる利活用が期待されます。
一方、このような様々な情報の連携、融合のためには、共通基盤の進展が望まれるところです。
例えば医療、介護、健診の個人のデータを統合するには、個人の共通ＩＤのための仕組みが必要です。また、医療と介護の連携を考えるうえで、保険制度の改善施策も望まれます。このような政策的な展開も見据えながら、ヘルスケア分野での最新の ICT 利活用の実際について最新の事例を踏まえながら紹介いたします。
Today, "brand new value creations" are starting up with cloud computing technologies
all over the world.
These value creations, such as smart grids in the energy domain and the probe
information network in traffic/telecommunications domain, means the arrival of "theinformation driven service oriented computing" period.
Identically in the medical domain, the service level expansions in laboratory testcompanies, dispensing pharmacies, medical checkup institutions, care facilities, arestaring via Health Information Exchange network these days. In the near future, theseinformation will be used for regional cohort epidemiological studies, and will be unified
with health information for further utilization.
On the other hand, for these unifications and collaborations of information, theprogress of common information foundation technology is needed. For instance, to unify
medical, home care, and medical checkup information, the national personal ID isrequired. In the same time, to make the collaboration of medical care and nursing careeffective, the improvement measure of insurance regime is also required.
In this session, I will introduce the latest ICT effective use in healthcare domainreferring to the latest case study while staring at such national policy development.

共催シンポジウムCBI 学会・科研費新学術領域「分子ロボティクス」共催シンポジウム

分子ロボティクスの先端技術- 多機能性リポソームとゲルモデルを中心としてオーガナイザー 小長谷明彦（東京工業大学）

分子ロボティクスは、ボトムアップ製造法の観点から、リポソーム、DNA ナノ構造、分子モーター系、ゲルなどの生体分子を自己組織化して、センサー、知能、アクチュエータを備えた分子ロボットを構築する技術の確立を目指す新規の研究領域である[1,2]。電子機
械部品を用いた通常のロボットと異なり、分子ロボットは生物と同様に生体分子を用いて、ロボットの要件であるセンサー、知能およびアクチュエータを実現する点がこれまでのロボット技術とは大きく異なる。
科研費新学術領域「感覚と知能を備えた分子ロボットの創成」（領域代表、萩谷昌己（東大））は 2012 年度に発足し、感覚班（代表、齊藤博英（京大））、知能班（代表、小林聡（電通大））、アメーバ班（代表、小長谷明彦（東工大））、スライム班（代表、萩谷昌己（東大））から構成されている。プロジェクトには、生化学、生物物理、機械、情報など様々な背景知識を持つ 25 名の計画研究分担者および連携研究者、27 名の公募研究分担者が参加しており、領域を横断した研究が活発に展開されている[3]。
本公開シンポジウムでは、多機能性リポソームとゲルモデルを中心に分子ロボティクスの最新技術について紹介して頂く。10 月 28 日は多機能性リポソームに焦点を当て、リポソーム自体がセンサーあるいはアクチュエータとして作動させるための技術について議論する。10 月 29 日は、スライム型ロボットの原理となるゲルモデルに焦点を当て、ゾルゲル転移ならびに自励振動を引き起こすための数理モデルならびにオートマトンについて議論する。
[1] S. Murata, A. Konagaya, S. Kobayashi, H. Saito, M. Hagiya: Molecular Robotics: A
New Paradigm for Artifacts, New Generation Computing, 31, 27-45, Ohmsha, Ltd. andSpringer, 2013[2] Masami Hagiya, Akihiko Konagaya, Satoshi Kobayashi, Hirohide Saito, and Satoshi
Murata: Molecular Robots with Sensors and Intelligence, CAR, vol.47, no.6, pp.
1681–1690, 2014[3] http://www.molecular-robotics.org/

Program
10 月 28 日（火）14:00-15:30 小ホール 多機能性リポソーム（１）

豊田 太郎（東京大学）：
Application of Giant Liposome to Bio-imaging



濱田 勉（北陸先端科学技術大学院大学）：

Creation and Manipulation of an Artificial Cellular Membrane
柳澤 実穂（東京農工大学）：

Oriented Reconstitution of an Ion Channel in a Cell-sized Liposome
眞山 博幸（旭川医科大学）：
Fracture of Biomaterials

10 月 28 日（火）16:00-17:30 小ホール

多機能性リポソーム（２）

庄田 耕一郎（東京大学）：



Development of a Molecular Sensor that Works on a Liposomal Membrane
梅田 民樹（神戸大学）
Theoretical Analysis of the Formation of Membrane Tubes in Giant Liposomes

induced by Electrostatic Effect野口 洋文（琉球大学）
Islet Transplantation and Regeneration

10 月 29 日（水）14：00-15：30 小ホール

振動モデル



大下 福仁（大阪大学）：



Loosely-stabilizing Algorithms for Leader Election in Population Protocols
井上 正樹（慶應義塾大学）：

Bifurcation Analysis in Reprogramming Process of Somatic Cells
森田 裕史（産業技術総合研究所）：



Revised Modeling of Self-oscillating Gel including Experimental Results
Anissa Lamani (Kyushu University)：
Oscillatory Population Protocols

10 月 29 日（水）16：00-17：30 小ホール

ゲルモデル



池田 将（岐阜大学）：



Masashi Ikeda: Biomarker-Responsive Supramolecular Hydrogels
萩谷 昌己（東京大学）：



Slime Mold Molecular Robots and Gellular Automata
川又 生吹（東北大学）：
Spatial Sol-gel Transition by Diffusing DNA Strand That Triggers Hybridization



Chain Reaction
高畠 芙弥（東北大学）：
Reaction-Diffusion

Model

Polyacrylamide Hydrogels

forGel-Sol

Transitionof

DNA-Crosslinkedフォーカストセッション
FS-1～FS-12

日時： 2014 年 10 月 28 日 14：00-16：00
場所： 研修室
フォーカストセッション
In vitro 実験系におけるヒト iPS 細胞由来神経細胞間の「シナプス形成不全」解決にむけて― Human neuronal circuitry on dish は実現できるのか
Attempts to solve the ‘synapse hypoplasia’ of hiPSC-neurons by industry, government,
and academia.
― Will human neuronal circuitry on dish be realized?

開催趣旨：
ヒト iPS 細胞（hiPSC）由来神経細胞は実験動物からの神経初代培養系に比べ、ヒト予測性に優れた新しいin vitro 実験系を実現すると期待されているが、これまでのところ hiPSC 由来神経細胞同士の安定したシナプス形成は達成されていない。in vitro 実験系における「シナプス形成不全」について産・官・学から現状や解釈、取り組みをご紹介いただき、議論する場としたい。

モデレーター：

佐藤 薫

Kaoru Sato

国立医薬品食品衛生研究所

NIHS, Japan

hiPSC 由来神経細胞に期待することー医薬品開発における実用のために
佐藤 薫
Kaoru Sato
国立医薬品食品衛生研究所

NIHS, Japan

医薬品開発における実用においてヒト iPS ニューロンに期待する点を概説する。過去 5 年間にわたり、国衛研にはアカデミアやメーカーから種々のヒト iPS ニューロンが供与されている。これらの神経細胞特性解析により、最近ある傾向が見えてきた。この傾向をふまえ、今後の研究方向性について考察する。

多電極アレイシステムを用いたヒト神経細胞ネットワーク機能解析
福島 一幸
Kazuyuki Fukushima
エーザイ株式会社

Eisai Co., Ltd.

創薬におけるヒト神経細胞を活用した生理学的な化合物評価系、すなわち、多電極アレイシステムによる神経機能評価系の構築について紹介する。これまでの条件検討により、細胞外電位の同期が見られるようになり、神経ネットワーク機能を検出できる可能性を見出した。現状と今後の課題解決について議論したい。

ヒト iPS 細胞由来神経細胞の成熟過程についての考察
白尾 智明
Tomoaki Shirao
群馬大学大学院医学系研究科

Gunma University Graduate School of Medicine

ヒトの中枢神経機能をミミックするための培養細胞システムとして、ヒト iPS 細胞由来神経細胞を用いたシステムが有力である。しかしながら、ヒト iPS 細胞由来神経細胞間に可塑的シナプスを形成することはまだ実現できていない。ヒト iPS 細胞由来神経細胞の成熟過程をマウス由来初代培養神経細胞と比較すると、遺伝子発現とタンパク質の局在化との間で、成熟に伴い不釣り合いが出現することが解る。この問題点を踏まえ、今後の研究の方向性について考察する。

iPS 細胞を用いたニューロパソロジーの創成
井上 治久
Haruhisa Inoue
京都大学 iPS 細胞研究所

Center for iPS Cell Research and Application (CiRA)

私たちは、新たな疾患リソース、iPS 細胞を用いることにより、新たな疾患モデル構築をめざしている。本講演では、
私達の研究をご紹介し、議論を深めさせていただく。

日時： 2014 年 10 月 28 日 (火) 14:00-15:30
場所： ４０１

フォーカストセッション
ゲノム電子カルテ
Genomic Electric Health Record
開催趣旨:
次世代シーケンサー技術により、低コスト・短期間でヒトゲノムのシークエンスが可能となっており、これまで研究目的で利用されてきた次世代シーケンサーが、米国ではすでに 20 以上の医療機関で導入されるなど、医療目的での利用が始まっている。ゲノム・オミックス医療を実践してゆくためには、患者
個人の臨床病理情報や画像診断データなどの臨床情報と、病変部位におけるゲノム・オミックス情報を統合した疾患オミックス統合データベース（iCOD）、これと連携して、患者個人のゲノム・オミックス情
報の要約情報を電子カルテに統合するゲノム電子カルテが必要である。本フォーカストセッションでは、
ゲノム・オミックス医療とゲノム電子カルテのあり方について議論したい。

モデレーター: 荻島 創一

Soichi Ogishima

東北大学東北メディカル・メガバンク機構

開催趣旨説明
荻島 創一

Soichi Ogishima

東北大学東北メディカル・メガバンク機構

ゲノム電子カルテの国内外の動向と展望 (TBA)田中 博

Hiroshi Tanaka

東京医科歯科大学難治疾患研究所生命情報学分野

ゲノムカルテの国内外での状況を特に米国でのゲノムオミックス医療の臨床的実践についての現状を述べ、今後の我が国における展開について提言する。

クリニカルシーケンシングの医療への実装における諸課題望
辻 省次

Shoji Tsuji

東京大学医学部神経内科・ゲノム医学センター

次世代シーケンサーの実用化により，個人ゲノムの解析が可能になり，研究のみならず，診療への応用についても期待が高まってきている．遺伝性疾患に限定しても，診断確定のために解析の必要がある対象
遺伝子の数が飛躍的に増えてきている．例えば，心筋症では 50-70 遺伝子，てんかんでは 53-130 遺伝子が解析対象となり，次世代シーケンサーを用いた解析が必須となる．また，近い将来，多因子疾患における数多くの疾患感受性遺伝子が同定され，これらの疾患感受性遺伝子の解析も診療の中に位置づけられていくと考えられる．診療において診断確定を目的としたゲノム検査（クリニカルシーケンシング）を医療の中でどのように実装していくかが喫緊の課題となってきている．次世代シーケンサーによる網羅的なゲノム配列解析では，膨大な数の変異が見出され，しかもその中には，データベースに登録がされていない新規の変異が少なからず含まれる．このような場合に，その変異が，疾患発症の原因となっている変異であるのかどうか，あるいは，頻度は稀であるものの，中立的な変異なのかを解釈することが，大きな課題となっている．このような変異は，variant と of uncertain significance (VUS) と呼ばれる．このような変異の解釈を進める上で，一般集団におけるゲノム上の変異についてのデータベースと，疾患毎の病原性
変異のデータベースの充実が重要になる．特に重要な点は，低頻度アレルの多くは，地域に固有ものであり，これらは，農耕文明の定着と共に生じた地域毎の人口爆発を背景にしていると考えられている．すな
わち，日本人を対象とした遺伝子検査を行う場合には，日本人の一般集団のゲノム変異情報，疾患毎の病原性変異に関するデータベースを参照することが必要になる．クリニカルシーケンシングの医療への実装
における諸課題として，次世代シーケンサーを用いたゲノム配列解析を実施する拠点の整備，データベー
スの充実，ゲノム情報の解析を担当するゲノムインフォマティクス分野の人材の育成，ゲノム配列解析を適切に解釈することができる人材の育成，ゲノム配列の解析結果とその解釈を医師や患者に適切に伝える役割を果たす人材の育成，電子カルテ情報の中で，ゲノム情報をどのように扱っていくかなど，多くの課題がある．また，このような先端的なゲノム解析を，医療制度の中に位置づけていくために，保険収載をしていくのか，先進的な分析機器や試薬などをどのように薬事承認していくのか，あるいは，laboratory-developed test (LDT) として別途認証制度を整備するのかなど，医療制度の上でどのように実装していくのかについても早急に検討をする必要に迫られている．

ゲノム電子カルテに基づいた個別化医療の実践へ向けて
茂櫛 薫

Kaoru Mogushi 順天堂大学大学院医学研究科ゲノム・再生医療センター

近年の次世代シーケンシング技術の著しい発展に伴い、ゲノム情報の臨床応用が各国で進められている。
一方、保険診療との兼ね合いやゲノム情報の電子カルテ上での取り扱い、偶発的所見と患者の「知らされない権利」、医師に対する解析結果の伝達方法など、今後解決していかなければならない問題も山積している。そこで、ゲノム電子カルテの導入に向けて検討を進めている事項について、話題提供をさせていただ
くとともに、皆様のご意見を賜りたい。

日時： 2014 年 10 月 28 日 (火) 14:00-15:30
場所： ４０６

フォーカストセッション
第一原理計算とメタボロミクス： 予測と実証
Metabolomics and the first-principles calculation: prediction andvalidation
開催趣旨：
計測技術の革新によって、細胞内の低分子化合物を一斉分析する代謝物プロファイリング (メタボロミクス) が、ここ 10 年で大きく発展してきた。幅広い範囲の代謝物測定を効率化し、データ生成速度を上げ、疾患バイオマーカー探索、遺伝子機能の解明や組換え植物種の化学的多様性評価などに用いられている。
一方、量子化学計算に基づいて生体分子の物性や機能を予測する研究の進展も著しい。本セッションでは、昨年度に引き続き、代謝物プロファイリング技術および量子化学計算の現状を第一に整理する。次いで、我々が進めている代謝物の物理化学的特性予測値と代謝物プロファイルデータとの統合研究を紹介する。
生命の「情報」と「物質」の交差するメタボロミクス研究における予測と実証の可能性を議論したい。最後に、多くの方々のご参加を歓迎いたします。

モデレーター：

福島 敦史 Atsushi Fukushima
理化学研究所 環境資源科学研究センター
RIKEN Center for Sustainable Resource Science

メタボロミクス研究における予測と実証の可能性を探る
福島 敦史 Atsushi Fukushima
理化学研究所 環境資源科学研究センター

RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS)

細胞内の低分子代謝物 (全代謝産物 = メタボローム) の一斉分析を目指すメタボロミクスの技術発展により、代謝物データ生成速度の向上と共に細胞内のさまざまなレベルの制御関係に関する包括的な知見が得られるようになった。本発表では、従来のメタボロームインフォマティクスの概観と量子化学による物
性予測およびその実証研究の可能性について述べる。

植物の生産する代謝物群の構造情報を利用した分光スペクトルの in silico 解析
草野 都 Miyako Kusano
理化学研究所 環境資源科学研究センター RIKEN Center for Sustainable Resource Science (CSRS)
国立大学法人筑波大学生命環境系 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University ofTsukuba
植物は多種多様な代謝物群を生産可能であるが、その多様性の意義や生合成経路については未解明な点が多い。本発表では、植物代謝物群の構造情報から分光スペクトルを予測する試みについて紹介する。

植物代謝および光防御機構の解明のための量子化学計算アプローチ
立川 仁典 Masanori Tachikawa
横浜市立大学大学院生命ナノシステム科学研究科
of Nanobioscience, Yokohama City University

Department of Nanosystem Science, Graduate School

川島 雪生 Yukio Kawashima
理化学研究所 計算科学研究機構

RIKEN Advanced Institute for Computational Science ( AICS)

実験的に示唆されている植物代謝物の生合成経路や光防御機構について、UV-B 吸収化合物群の光特性という観点から、量子化学的手法アプローチによる解明を試みる。

日時： 2014 年 10 月 29 日 (水) 14:00-15:30
場所： ４０６

フォーカストセッション
第１回 計算毒性学研究会 「計算毒性学と ADME/T スクリーニング」
Computational Toxicology and ADME/T Screening
開催趣旨：
本セッションはＣＢＩ学会に設立された「計算毒性学」研究会の最初の活動となる。
今回は計算毒性学の重要なテーマとなる ADME/T スクリーニングに関する講演を企画する。
外国のシステム開発者による発表と、計算毒性学の基本と研究会設立の報告、およびスクリーニングで重要となる化合物合成手法としてのコンビナトリアルケミストリー等に関するトピッ
クスを集めた。
なお、「計算毒性学」研究会には研究分野を問わず、多種多様な業務の方々の参加が望まれます。分野を超えた情報交換や討論の場となる「計算毒性学」研究会への積極的な参加をお待ちします。

１．DeeperDeeper insight on physicochemical
physicochemical determinants of hERG inhibitor specificity
Pranas Japertas, Ph.D

Advanced Chemistry Development Inc.

Drug-induced inhibition of hERG potassium channels is a major obstacle in drug
discovery due to the risk of severe cardiac adverse effects. Applying in silico techniques
for early identification of potential hERG blockers is an attractive approach, but theusability of available tools is still quite limited. Despite a few relative successes inhERG inhibition modeling, many recently published models suffer from inherent
complexity and lack of interpretability, while simple and well-known physicochemicalrules remain mostly qualitative. In this study we attempt to overcome these issues byconstructing a large and thoroughly curated hERG inhibition database spanning a
range of >2500 diverse chemicals, and utilizing these data to classify compounds ashERG blockers/non-blockers solely on the basis of principal physicochemical
determinants such as lipophilicity, ionization, aromaticity, molecular size and flexibility.
The proposed classification model was built using Gradient Boosting statistical method
known for its ability to account for complex nonlinear relationships and low sensitivity
to outliers. The model was able to produce correct classification for almost 80% of
validation set compounds indicating that the major part of variation in hERG inhibition
propensity can be conveyed by general physichochemical trends, in full consistence withbroad ligand specificity of hERG channel. In addition to evaluation and visualization of
the physicochemical effects, the obtained model can be used as a baseline predictive tool
for more detailed analysis, e.g., exploring the potential of discrete structuralmodifications to further attenuate hERG liability of candidate compounds.

２．ACD/Percepta
ACD/Percepta Structure Design Engine: Virtual enumeration and screening ofphyschem properties for 10^16 compounds in real time.
Pranas Japertas, Ph.D

Advanced Chemistry Development Inc.

The efforts of lead optimization projects are directed towards analogs that havefavorable ADME profiles and are devoid of safety concerns whilst retaining target
activity. Recently, we have developed a novel computational platform called
ACD/Structure Design Engine (SDE) to aid such projects by generating virtual analog

libraries in the physicochemical space regions compatible with the desired biologicalcharacteristics. SDE is implemented on top of ACD/Percepta software platform that
couples virtual analog generation to their physicochemical, ADME/Tox profiling andranking by conformance to the particular project objectives. While enumeration of
structural analogs falling within the desired physicochemical property ranges is quite
straightforward in case of one varying substituent position, most real-world projects arefocused on optimizing multiple substituents in different parts of the molecule. To
address this issue, we present a new generation of SDE that would enable extensive
enumeration of substituent property space in accordance with specific constraints
defined by the user, and that would be able to account for up to four simultaneously
varying substituent positions. Several optimization techniques allowed to bringcomplexity of this task from O(n4) to approximately O(n2). In such case, with a built-in
database of more than 10^4 building blocks for each substitution position, this leads to
exploration of up to 10^16 virtual analogs in seconds, which allows to work with such
virtual set of compounds interactively and greatly enhances the potential of
encountering new compounds with the most favorable property profiles.

３．「計算毒性学「計算毒性学(Computational「計算毒性学(Computational Toxicology)」の基本とToxicology)」の基本と、」の基本と、「計算毒性学」研究会の紹介
Basics of "Computational Toxicology", and the introduction of "computational
toxicology" workshop
湯田 浩太郎 Kohtaro Yuta
インシリコデータ In silico data, Ltd.

「計算毒性学」の重要性は日々拡大しているが、複数の研究分野で構成される「計算毒性学」に関する研究環境は日本では充分に整っているとは言えない。このような現状を打破すべく、今回
ＣＢＩ学会内に「計算毒性学(Computational Toxicology)」研究会が設立された。このキックオ
フミーティングがＣＢＩ大会のプレミーティングセッションとして開催される。本講演では、日本でも今後重要となる「計算毒性学」の概要について簡単にまとめて発表する。さらに、日本でも今後重要になる「計算毒性学」の概要について簡単にまとめて発表する。

４．「計算毒性学「計算毒性学(Computational「計算毒性学(Computational Toxicology)とコンビナトリアルケミストリー」
Toxicology)とコンビナトリアルケミストリー」
Computational Toxicology and combinatorial chemistry
高橋 孝志 Takahash
Takahashi Takashi
横浜薬科大学 Yokohama College of Pharmacy

コンビナトリアルケミストリーは創薬の HTS を支える基本技術となるものであり、その適用分野は化合物全般、さらには無機化合物等を含めて広範囲に展開されている。このコンビナトリ
アルケミストリー技術は創薬における薬理活性のみならず、毒性（安全性）スクリーニングにも適用可能である。これにより、その適用範囲は薬物のみならず、REACH 等の規制への対応が迫られる機能性化合物、さらには環境等への配慮が求められる農薬や様々な暴露性化合物等の新規開発を効率よく実施出来る。
計算毒性学(Computational Toxicology)で毒性が評価された化合物を、コンビナトリアルケミ
ストリーにより関連化合物への拡大等を行い HTS に移行することで、従来以上の規模の数の化合物スクリーニングと最適化を効率よく実施出来るようになる。

日時： 2014 年 10 月 29 日 14:00-15:30
場所： ４０１
フォーカストセッション

第 2 回 オミックス解析における実務者意見交換会
The Second Working Group Meeting on Omics-based Analysis
開催趣旨：
ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボロームをはじめとするオミックス解析は、次世代
シークエンシングの普及と相まって、分子生物学のみならず医学・薬学・農学などの分野に発展をもたらしている。近年では、オミックス情報に対して環境因子や疾患に関する情報などの付帯データを組み合わ
せ、ビッグデータによる知識発見のための試みも世界中で進められている。
さて、昨年度の第 1 回ではアカデミアの第一線でオミックス情報の解析に携わる研究者をお迎えしたが、本年度は企業の視点からオミックス解析への期待と現実、個人情報保護や生命倫理に関わる諸問題、ブレークスルーのためのアイディア、人材とキャリアパス、そして将来的なビジネス展望などについて広くご討論いただき、会場の方々とブレーンストーミングを行う場を提供したい。

モデレーター：

茂櫛 薫 Kaoru Mogushi
順天堂大学大学院 医学研究科 ゲノム・再生医療センター

Center for Genomic andRegenerative Medicine, Juntendo University

神田 将和 Masakazu Kohda
埼玉医科大学 ゲノム医学研究センター トランスレーショナルリサーチ

Division ofTranslational Research, Research Center for Genomic Medicine, Saitama Medical University

Phenome = Genome + Envirome -個人全遺伝子解析時代に向けて丸山 智久

Tomohisa Maruyama

ENVIROME 株式会社 代表取締役兼 CEO President & CEO, Envirome, Inc.
東京医科歯科大学大学院 医歯学総合研究科 生命情報学 Department of Bioinformatics, Graduate School of Medical
and Dental Science, Tokyo Medical and Dental University

GWAS に続き、EWAS という考え方も提唱され、本年 7 月には NIH's National Center for Advancing Translational
Science が遺伝情報を創薬につなげるなどオミックスデータ解析結果がダイレクトに社会に役立つ兆しが見え始めてきた。匿名化された個人の全遺伝子と環境子情報、表現子(表現型)情報を比較し、そこから知的財産を生み出す試みがますます活発化していくとみられる。また、健康関係デバイスの進展も目まぐるしく
それらのデータを繋ぐバイオインフォマティシャンの必要性もますます増してくる。
今回の発表では、次世代のオミックス情報活用のヴィジョンを踏まえ、グローバルかつローカルに現在のバイオインフォマティシャンに足りていない視点、創薬等に必要なデータデザイン、バイオインフォマテ
ィシャンとして求められる全体においての役割などの点を考察する。

パーソナルゲノムサービスを始めて見えてきたこと
高橋 祥子

Shoko Takahashi

株式会社ジーンクエスト 代表取締役 President, Genequest, Inc.

ゲノムを読むことが当たり前になった時代には、適切な倫理観、コミュニケーション、研究のサイクルなどが求められている。今後ゲノムを読む技術が浸透していくとどのような展開が待ち受けており、どのような問題に直面するのか、研究者としては何ができるのか。既に動き出しているパーソナルゲノム時代の
現状と未来について、パーソナルゲノムサービス事業を立ち上げた経緯を交えながら、事業を通して感じ
ること、見えてきたことについてお話いたします。

産業界で求められるバイオインフォマティクス
緒方 法親

Norichika Ogata

株式会社日本バイオデータ 代表取締役社長 CEO and Founder, Nihon BioData Corporation
次世代バイオ医薬品製造技術研究組合 事務局顧問(ゲノム技術) Manufacturing Technology Association of Biologics

弊社ではデータ解析サービスを提供しております。本セッションでは架空の案件を具体的に想定し、あまり喜んでいただけないばかりでなくバイオインフォマティクス自体の価値を貶める解析モデルと、喜んでいただけ、かつ研究者、技術者の自己実現に繋がる解析モデルを提示しながら、我々の考えるバイオイン
フォマティクスのあるべき姿について紹介します。

日時： 2014 年 10 月 29 日 14:00-15:30
場所： ４０７
フォーカストセッション
in silico 不整脈予測における CiPA の考え方、および日本の取り組み
Moving toward in silico arrhythmic assessment: The paradigm of CiPA and efforts in
Japan
開催趣旨：
昨年 7 月の CSRC-HESI-FDA 会議において薬物の心臓安全性評価に関わる ICH E14 廃止と S7B の改訂に関する提案が発表されたことを受けて、評価のエンドポイントを QT 延長作用から催不整脈作用に変更するとともに、新たな非臨床試験法として CiPA（Comprehensive in vitro Proarrthythmia Assay）の議論が始まった。現在、ヒト iPS/ES 細胞由来心筋細胞を用いた in vitro 評価と、複数のヒトイオンチャネルへの反応性から不整脈リスクを予測する in silico 評価を組み合わせる提案がなされ、新たな方法論構築等に関する検討・議論が活発に行われている。CiPA in silico WG の考え方と日本発の提案に向けた取り組みという観点で、現状と課題を今一度整理し、共有化しておく必要があると判断し、本フォーカスドセッショ
ンを企画する。

モデレーター： 黒川 洵子 Junko Kurokawa
東京医科歯科大学 Tokyo Medical and Dental University
CiPA が提案しようとする薬物催不整脈リスク予測のパラダイム
古谷 和春

Kazuharu Furutani

大阪大学大学院医学系研究科

Osaka University Graduate School of Medicine

創薬候補物質の催不整脈リスク予測に関して、CiPA（Comprehensive in vitro Proarrthythmia Assay）に関する共同議論の場が開かれている。この会議は、hERG channel に留まらない multi ion channel assay
を創薬早期に非臨床試験として実施し、得られたデータを in silico において評価することよって、現在臨床試験で実施されている Thorough QT テストに変わる、催不整脈作用をエンドポイントとする新しいリスク評価法の提案を目指している。CiPA が提案しようとする新しい心臓安全性薬理のパラダイムをご紹介し、現在の課題について議論したい。

心筋細胞活動電位モデルと安全性評価
朝倉 圭一

Keiichi Asakura

日本新薬株式会社

Nippon Shinyaku Co., LTD.

創薬における in silico 活用は、これまでも化合物の構造活性相関などに活用されている。最近 CiPA における提言を受けてヒト心筋細胞モデルを用いた in silico 評価が注目を集めているが、創薬現場における活用についてはまだまだ発展途上にある。今回は創薬早期におけるヒト心筋細胞活動電位モデルの活用について紹介し、心毒性安全性評価への in silico 評価の可能性について議論したい。

バーチャル iPS 細胞由来心筋細胞への飽くなき挑戦
芦原 貴司

Takashi Ashihara

滋賀医科大学循環器内科・不整脈センター

Shiga University of Medical Science

ヒト iPS 細胞由来心筋細胞の安全性薬理評価や遺伝性不整脈治療への応用が期待されているが、その電気生理学的特性がオリジナルの心筋細胞と同じとは限らない。コンピュータモデル（in silico）によるバー
チャル iPS 細胞由来心筋細胞（viPSC-CM）がもたらす可能性と、今後の研究の方向性について概説する。

UT-Heart を用いた薬剤の心毒性評価岡田 純一

Jun-ichi Okada

東京大学大学院新領域創成科学研究科

The University of Tokyo Graduate School of Frontier Sciences

UT-Heart は心筋細胞の電気的興奮から心収縮までを統合し心電図も再現できる世界で唯一のマルチスケー
ル・マルチフィジックス心臓シミュレータであり、薬剤の心毒性評価に関する共同研究をエーザイ・東京
医科歯科大と進めている。今回はその研究の現状を報告する事により、in silico 心毒性評価の近い将来における実現可能性を示すと共に、その際実験において求めるべきデータが何であるかを議論したい。

日時： 2014 年 10 月 29 日 (水) 16:00-17:30
場所： ４０２

フォーカストセッション
薬づくりの新しい R&D モデル － その１～新しい動き
New R&D Models for Drug Discovery-1~New Trends
現在、米国や欧州の製薬企業は、さまざまな理由で、これまでのような自社完結型の薬づくりのモデルを変え、外部とのパートナーシップによる共同研究を重要視するようになってきた。それと呼応するように国は Translational 研究機能の強化を図り、ゲノム科学や ICT を活用して長年 Gold Standard とされてきた安全性（毒性）評価などのRegulatory Science を革新しようとしている。さらに集団的なゲノム研究においては、患者を中心とした Patient-Centered 研究、一般の生活者の参加を促進す Participatory
研究を重視するようになってきた。新しい R&D モデルでは、薬づくりの関係者が、製薬会社からアカデミアや国の研究機関、さらに患者を含むサービスの受け Consumersにまで拡大され、それらの間のパートナーシップに基づくコンソシアムのような組織でプロジェクト的に前競争的な研究が展開される。
このセッションの世話人らは、欧州でこのような新しい R&D モデルによるオープン
コラボレーションに関わっていた M. Barnes 博士を 2010 年の CBI 学会に招聘したことに関わったことで、このような新しい動きに注目していた。昨年度からは、NPO 法
人化される以前の CBI 学会の一部事業を継承した CBI Work Plaza（現、キャドゥアラ
イアンス CADU Alliance）の Visionary Seminar として、本格的に「薬づくりの新しい R&D モデルを探る」をテーマとした研究講演会を開催し、先行している米国や欧州で議論あるいは実践されている薬づくりの新しい R&D モデルをしらべるとともに、我が国における薬づくりのイノベーションと仕組みづくり、すなわちリノベーション
Renovation についての考察も進めてきた。現在リノベーションを実現するために必要な行動も、おぼろげながら見えてきた。
このセッションでは、その経験を踏まえ、新しい R&D モデルの可能性と問題点を討議する。この課題は、研究者より研究マネジャーの仕事だと考えられがちだが、必ずしもそうではなく研究者の新しい仕事の仕組みや機会を拓く重要な課題である。
参考文献と情報・神沼 二眞 訳／多田 幸雄、堀内 正 監修、「薬づくりの未来～危機を打破する R&Dモデル」、日経 BP 社、2014 年：Bartfai T and Lees GV (2013) The Future of Drug
Discovery: who decides which diseases to treat? Elsevier/Academic Press:
Amsterdam・キャドゥアライアンスのセミナー資料：http://join-ica.org/ws/14rdseminar.html
世話人：神沼 二眞（ICA）、多田 幸雄（東京大学創薬オープンイノベーションセンター）、堀内 正（慶応大学医学部）、坂田 恒昭（塩野義製薬、大阪大学）、田中 博（東京医科歯科大学）、中井 謙太（東京大学医科学研究所）

日時： 2014 年 10 月 30 日 (水) 13:30-15:00
場所： 小ホール

フォーカストセッション
薬づくりの新しい R&D モデル － その２～行動に向けて
New R&D Models for Drug Discovery-2~Call for Action
このセッションは、3 部から構成される。その第１部は、薬づくりの新しい R&D モ
デルを、とくに ICT の視点から考察し、新しい研究領域の探索、新しい専門家の育成、
新しいパートナーシップの実践に関わる、世話人らからの行動計画の提言である。その目標となるのは、（１）オープンコラボレーションのためのプラットファームの構築、（２）新しい専門家の養成を重視したオープンコースの開設、（３）活動を維持するための基盤組織づくり、である。
第 2 部は、リノベーションを進めるための新しい専門家のイメージを明確にすることであり、そのために現在活躍されている研究者による下記の講演を予定している。
（１）Clinical Genomics/Omics の人材養成：Nadeem Sarwar（米国エーザイ）、Risk
Management of Large Scale Genomic Studies (Tentative Title)。
（２）薬づくりで必要とされる新しい Bioinformatician のイメージ：講師交渉中。
（３）糖尿病を例とした 3 次予防の視点からの個別化医療と薬づくり：講師交渉中。
第 3 部では、現在の国民健康保険制度の枠外で産生されている個人の健康医療データを含む、多様な健康医療データを活用することによって、個別化、予防先制的、参加型
医療、精密な医療の実現をめざす次世代医療（すなわち p-Medicine）を視野に入れた
新しい薬づくりの可能性を議論する。
このセッションは、ゲノム科学と ICT の進歩によって急速にディジタル化、精密化が進んでいる生物医学を基盤とした近未来の薬づくりのイメージを提示し、参加者を含めて議論する、意見交換と人的交流を目的としている。気軽に参加されたい。
講演の演題や講師を含め、プログラムはまだ準備中であるが、詳細は下記のサイトから辿れるようにして置く。
ICA（サイバー絆研究所）のトップページ：http://join-ica.org/ica/
なお、このサイトで案内されている「薬づくりの新しい R&D モデルを探る連続セミナ
ーの資料は、このセッション全体の参考資料になっている。
世話人：神沼 二眞（ICA）、多田 幸雄（東京大学創薬オープンイノベーションセンター）、堀内 正（慶応大学医学部）、坂田 恒昭（塩野義製薬、大阪大学）、田中 博（東京医科歯科大学）、中井 謙太（東京大学医科学研究所）

日時： 2014 年 10 月 30 日 13:30-15:00
場所： 研修室

フォーカストセッション
計算化学とデータベースの融合
Collaboration between computational chemistry and database
開催趣旨：
近年、生命科学に関連する多様なデータベースが作成・公開され、それらを利用することが重要な研究手段の一つとなっている。本セッションでは、既存データベースを利用した応用研究および計算化学に関連したデータベースの作成を行っている 4 名の先生方にご講演いただく。

モデレーター：

石川 岳志 Takeshi Ishikawa
長崎大学 Nagasaki University

量子化学計算による相互作用エネルギーの空間分布と PDB 中リガンド原子の空間分布の解析
渡邉 博文 Hirohumi Watanabe
理化学研究所 RIKEN
従来ドッキングに用いられてきた古典力場に基づくスコア関数は、分極や電荷移動の効果が取り込まれておらず、その精度に問題があった。本研究では、高精度の量子化学計算を用いてプローブ分子とア
ミノ酸との相互作用エネルギーの空間分布を計算し、古典力場、および PDB 中のアミノ酸残基の周辺のリガンド原子の実際の分布と比較した。

量子化学文献データベース QCLDB II：その学術的意義と今後に向けて
森 寛敏 Hirotoshi Mori
お茶の水女子大学 Ochanomizu University
量子化学文献データベース（QCLDB）は、1975 年より現在まで、国内の量子化学研究会のメンバーが構築してきた量子化学の文献データベースである。情報計算生物化学分野・創薬の分野で，量子化学の手法は研究開発を後方支援する手法として重用される。本講演では QCLDB の特徴と，今後の発展に向けた課題について紹介・議論したい。

電子状態計算を基盤とする分子探索システムの開発
杉本 学 Manabu Sugimoto
熊本大学 Kumamoto University
分子の電子状態はその反応性と物性を決定する重要因子である。本講演では、電子状態計算の結果を集積したデータベースを作成するとともに、電子状態的特徴に基づく分子探索手法を開発し、薬理活性解析に用いた結果を紹介する。

理論化学計算による第一原理からの小分子データベースの構築
中田真秀 Maho Nakata
理化学研究所 RIKEN
第一原理計算を使った小分子のデータベースを作成している(http://pubchemqc.riken.jp/)。PubChem
から分子の情報を取得し、構造最適化計算および励起状態計算を行ったものを現在 15 万分子程度公開している。

日時：2014 年 10 月 30 日 13：30-15：00，15：30-17：00
場所：４０１
フォーカストセッション
ヒト iPS 細胞誘導分化細胞を用いた安全性評価における課題に関する意見・情報交換会
Opinion- and information-exchanging public meeting for issues in the drug safety evaluation
using human iPSC-derived cells
開催趣旨：
近年、ヒト iPS 細胞由来各種細胞を用いた薬剤安全性評価に関心が向けられている。安全性に関してはノウハウを一般化することにもメリットがあり、日本安全性薬理研究会 (JSPS)、ヒト iPS
細胞応用安全性評価コンソーシアム (TF2)、国衛研ヒト iPS 心筋検証試験 (J-iCSA) など団体間で情報が共有され活発に議論が進められている。本フォーカストセッションの目的は、各団体の垣根を取り払い、個別の研究者が抱える問題解決に向け議論をすることにある。

モデレーター： 宮本 憲優

Norimasa Miyamoto エーザイ株式会社 Eisai Co., Ltd.
長田 智治
Tomoharu Osada
株式会社 LSI メディエンス
LSI Medience Corporation
松尾 純子
Junko Matsuo
株式会社新日本科学
Shin Nippon Biomedical Laboratories, Ltd.

第一部 １３：３０－１５：００： ヒト iPS 細胞由来各種細胞の安全性応用に向けた課題
１．
『ヒト iPS 細胞由来心筋細胞の実用化に向けて』
国立医薬品食品衛生研究所 薬理部

諫田 泰成 先生

２ ．『 Using Human Embryonic Stem Cell Derived Cardiomyocytes Assays to Predict
Cardiotoxicity』Eurofins Panlabs Inc. Dr. Jesper Andersen
３．
『ハイパスフィルターの心筋フィールドポテンシャル波形への作用』
アルファメッドサイエンティフィック株式会社

慈幸 秀保 先生４．
『ヒト iPS 細胞由来肝細胞への期待と問題点』
中外製薬株式会社 研究本部 安全性研究部 井上 智彰 先生
５．
『ヒト iPS 細胞由来肝細胞の技術的課題』
国立医薬品食品衛生研究所 薬理部 石田 誠一 先生
６．
『ヒト iPS 細胞由来神経細胞への期待と問題点』
エーザイ株式会社 グローバル CV 評価研究部 宮本 憲優 先生
７．細胞性状解析の研究者の方と交渉中
８．総合討論

第二部 １５：３０－１７：００： ヒト iPS 細胞由来各種細胞創薬応用に向けた技術的課題
９．心臓の in silico modeling の研究者の方と交渉中
１０．『生細胞を非染色で評価するための Cellular Motion Field Imaging 法の提案』
ソニー株式会社

メディカル事業ユニット 中川 和博 先生

１１．『ライブセルイメージングのご紹介および今後の課題』
横河電機株式会社

ライフサイエンスセンター 松原 孝宜 先生

１２．『スクリーニングに用いられる膜電位感受性色素と、その進展』
浜松ホトニクス株式会社

システム事業部 久田 素 先生

１３．『ビルディングブロックサイエンス３Ｄ生体組織構築の実用化に向けて』
大阪大学大学院工学研究科 教授/株式会社ＢＭＴハイブリッド 取締役 明石 満 先生
１４．『ヒト iPS 細胞由来心筋細胞を用いた受託サービスに関しての現状と課題』
コスモ・バイオ株式会社
１５．総合討論

技術サービス部 山口 卓二 先生

日時： 2014 年 10 月 30 日 13:30-15:00
場所： ４０６
フォーカストセッション
アカデミア創薬
Drug Discovery in Academics
開催趣旨：
近年、オープンイノベーションという名のもとにアカデミアと製薬業界の協業が声高に言われている。この背景として製薬業界においては新薬創生力の低下、また日本の製薬企業が不得手であった抗体医薬品、核酸医薬品などのバイオ医薬品へのキャッチアップの問題がある。
医薬品研究開発の技術も非常に複雑で高度化している。一方アカデミアにおいても各大学での研究をどう社会に還元していくかが大きな課題となっている。最近、独立行政法人医薬基盤研究所においても創薬支援戦略室が設置されてアカデミアの研究シーズを産業界に結び付ける試みがスタートした。東大 TLO は技術移転組織の代表として数多くの連携を促進してきている。本セッションではこれら先進的な取り組みを紹介していただき、さらなるオープンイ
ノベーションの促進を目指すためのディスカッションをしたい。
モデレーター： 坂田 恒昭 Tsuneaki Sakata
大阪大学大学院基礎工学研究科
Graduate School of Engineering Science, Osaka University
田中 成典 Shigenori Tanaka
神戸大学大学院システム情報学研究科計算科学専攻計算生物学講座
Graduate School of System Informatics, Department of Computational Science, Kobe
University

東京大学における産学連携について
University-Industry Collaboration at the University of Tokyo
東京大学 TLO 代表取締役社長 山本 貴史
Takafumi Yamamoto, CEO & President of TODAI TLO
今年は、国立大学法人化から 10 年目を迎える。諸外国との比較の中では、日本における産学連携活動は、
この 10 年間で進んだところも数多くあるが、一方で課題も明確化しつつある。本セッションでは、産学連
携活動において、日米の比較を行いながら、東京大学における産学連携活動、取り分け技術移転について
東京大学 TLO の活動を紹介する。東京大学の活動事例を紹介する中から、産学連携活動がいかにイノベー
ションに寄与するか。また、この活動を推進するためのボトルネックが、産業界・大学（旧国立研究所含む）
・行政においてどこに存在するか、また、どのような解決の方向性が考えられるかという点に言及し、今後の産学連携活動のあり方について議論を展開したい。

アカデミア発創薬実現のための創薬支援戦略室の取り組み
Activities of iD3 in the Drug Discovery Support Network for developing innovative drugs
based on academic researcher’s discoveries（独）医薬基盤研究所 創薬支援戦略室
Tohru Takashi, NIBIO, iD3

東日本統括部長

髙子徹

創薬シーズやアイデアは枯渇感があり、アカデミアの基礎研究成果に期待するところが大きい。
創薬支援戦略室はアカデミア創薬の実現を目指し、所謂「死の谷」を超えるために創薬ブースタ
ーを中心とした事業を推進している。これまでに 20 を超えるテーマを創薬支援ネットワークの支援テーマとして採択させていただき、創薬支援戦略室のコーディネーターがプロジェクトマネ
ージャーとして先生と一緒にテーマを進めている。創薬支援戦略室の取り組みとこれまでの活動状況を紹介する。

日時： 2014 年 10 月 30 日 (木) 15:30-17:40
場所： 研修室

フォーカストセッション
第 8 回 FMO 研究会 「ナノバイオ分子計算とデザイン」
Molecular Simulation and Design for Nano- and Biomolecular system
開催趣旨：
第８回となる今回は、FMO の開発と応用の両方を手掛けている先生方を招待して、両面からFMO の進捗状況、可能性、問題点などを発表いただく。京などの超並列計算機対応のソフト
開発、QM/MM 法の導入、他の計算方法と FMO 法の組み合わせなど、ソフト・方法開発と、さらに、ナノバイオシステムへの FMO と関連の計算化学手法について、大いに議論したい。
モデレーター：古明地 勇人 Yuto Komeiji
産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門
Biomedical Research Institute, AIST Tsukuba Central
福澤 薫 Kaori Fukuzawa
日本大学松戸歯学部 School of Dentistry at Matsudo, Nihon University
第一原理計算に基づくタンパク質機能デザイン
重田 育照
Yasuteru Shigeta
筑波大学 University of Tsukuba
酵素反応やタンパク質機能の制御に向けて、第一原理計算、分子動力学シミュレーションの各種手法を駆使した最新の研究例を紹介する。FMO の結果だけでなく、酵素反応解析、MD
シミュレーションによるタンパク質折りたたみ、基質結合、誘導適合などについて講演する予定である。

ABINIT-MP の京での性能について
望月祐志 Yuji Mochizuki
立教大学 Rikkyo University
ABINIT-MP プログラムの最近の開発状況、特に京コンピュータへの移植と性能評価について紹介する。

FMO 計算プログラム ABINIT-MP の開発と溶媒効果
沖山 佳生
理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター

RIKEN

これまで ABINIT-MP に実装してきた機能の中で、特に Poisson-Boltzmann 方程式に基づいた溶媒モデルと FMO 法との連携に関して最近の進捗を紹介し、今後の創薬への応用展開について講演する。

FMO 法を用いた最近の研究-PAICS の開発と生命科学への応用
石川 岳志
Takeshi Ishikawa
長崎大学医歯薬学総合研究科 Graduate School of Biomedical Science, Nagasaki
University
我々はこれまで、FMO 計算プログラムの一つとして PAICS の開発を続けると共に、医学・薬学といった生命科学分野での応用研究を進めてきた。今回、最近の研究のうち、RI 法を用いた計算の高速化、QM/MM 法への拡張、プリオン病の薬剤開発への応用などに関して講演する。

プレミーティングセッション
プレミーティングセッション
チュートリアル計算毒性学研究会キッオフミーティング（延期開催）（CBI 学会 2014 年大会プレミーティングセッション）
日時：2014 年 10 月 27 日(月) 13:25-17:30
会場：タワーホール船堀 研修室（東京都江戸川区船堀 4-1-1）
主催：情報計算化学生物学会（CBI 学会）計算毒性学研究会
開催趣旨：
世界の先進国は「化合物恩恵」の時代から、「化合物毒性を認識しての共存」時代へと突入している。欧米各国では、化合物との共存を目指す様々な取り組みが、国や企業の枠を超えて実施されている。化合物毒性問題は、創薬では対応を誤れば製薬会社自体の存続を危ぶませる深刻な薬害問題へと発展する。化学企業は REACH、TSCA、化審法等の国際的に張り巡らされた化合物規制をクリアしなければ、企業活動自体が出来ない。また、対象が生体から生態に変わると環境規制のクリアが必要となる。さらに、人体に代わるものとして利用されてきた動物も、動物愛護の観点からＥＵでは化粧品関連分野では昨年より動物実験が禁止された。WET 実験を主体とした従来の毒性研究だけで、「化合物の恩恵」
時代から「化合物との共存時代」へと大きく変化した時代の要求に答えることは極めて困難になりつつある。この問題をクリアする有力な手法としてコンピュータを用いた毒性評
価が注目されている。導入当初は、参考レベル程度の位置づけであったものが、最近では毒性評価においてより大きな役割を担うべく期待され、その重要性は急速に増大している。
このような変化を受け、欧米ではコンピュータを積極的に取り入れた「計算毒性学(Computational Toxicology)」なる研究分野が立ちあがった。「化合物との共存時代」にふさわしいコンピュータによる毒性評価関連研究やワークショップ等が立ち上がり、化合物
毒性での DRY 研究において多くの成果を生み出しつつある。
一方で日本では、欧米同様の先進国にもかかわらずコンピュータを用いた毒性評価への取り組みは殆どされていない。学会等での発表の場もなく、ワークショップ等の活動も存在せず、西欧のフォローもままならない状態である。このような状況を打破すべくＣＢＩ学会にて「計算毒性学」研究会の創設が認められた。今回はこの研究会のキックオフミー
ティングとなる。日本では新規の研究分野となるので、研究会ではあっても研究成果を発表しあう講演の場としての役割は想定していない。研究分野や研究内容の異なる研究者が「計算毒性学」という新しい研究に関して忌憚なく討論し、国内や国外の情報を交換しあえる共通のサロンとしての役割を担うことを主たる目的としたい。この意味でも、今回のキックオフミーティングでは計算機による毒性研究への問題提起や、毒性評価への疑問や質問、情報交換を目的とした討論が出来ればと考えている。

プログラム：１．１３：２５－１３：３０
発起人挨拶 湯田浩太郎
２．１３：３０－１４：００「インシリコによる医薬品中不純物の安全性評価と、その向上に向けた国際共同研究」
本間正充（国立医薬品食品衛生研究所）
３．１４：００－１４：３０「産業界における代替法の重要性―特に皮膚感作性について」
佐藤一博（福井大学医学部）
４．１４：３０－１５：００「ベイジアンネットワーク解析による毒性影響の予測」
曽根秀子（国立環境研究所）＜１５：００－１５：１０＞休憩
５．１５：１０－１５：４０「ヒト iPS 細胞由来肝細胞を用いた薬剤毒性評価技術 ― 計算毒性学に期待すること ―」石田誠一（国立医薬品食品衛生研究所）
６．１５：４０－１６：００「TRI (Toxicity Risk Index) による Idiosyncratic Drug Toxicity の予測」
水間俊（松山大学薬学部）
７．１６：００－１６：４０「計算毒性学の基本概念と展開、計算機による発がん性に関する要因解析と予測」
湯田浩太郎（インシリコデータ）
８．１６：４０－１７：２５
総合討論、今後の運営方針等
９．１７：２５－１７：３０
閉会の辞
小長谷明彦（東京工業大学）

FMO 計算実習
創薬研究に役立つ機能の紹介と新開発の FMO 計算支援ソフト"FU"と GAMESS を用いた計算実習
日時： 2014 年 10 月 27 日（月）13：30-17：30
場所： タワーホール船堀 ４０１
募集人数：３０名
講師： 北浦和夫（神戸大学）、中田浩弥（東京工業大学）
プログラム（予定）：
１ 講義 （13:30～15:10）
FMO 法の説明
創薬で役立つ機能（部分構造最適化、溶媒モデル等）の説明
GAMESS-FMO の説明
２ 実習 （15:20～17:00）
FMO 計算支援ソフトウェア「ＦＵ」の機能と使い方
モデル系を用いた様々なＦＭＯ計算の実習
タンパク質- リガンド複合体モデルの計算と結果のグラフ化
３ 質疑応答 （17:00～17:30）
概要と事前準備：
計算実習は、参加者各自が持参するノートパソコン（64bit
モリ 2GB 以上）で行います。

Windows パソコ ン、メ・事前に GAMESS のバイナリプログラム（64 ビット版）をダウンロードして正しく 動
作することを確認しておいて下さい。
GAMESS は下 記 Web サイトで申し込むと、 e-mail でパスワードが送られてきて、その後にダウンロードできます。
http://www.msg.ameslab.gov/gamess/
・TINKER（力場プログラム）の Windows 用のバイナリプログラム(64 ビット版） を、
http://dasher.wustl.edu /ffe/か らダウンロードし、正しく動作すること を確認しておいて下さい。
・FU の公開版を、MateriApps (http://ma.cms-initiative.jp/ja)で “fu”を検索 し、
ダウンロードして下さい。
ダウンロードファイルを展開すると fu-23Dec2013 フォルダーができます。ここに、実行 形式プログラムや説明書など一式が収められています。説明書類に目を通しておいて下さい。
(注意：全てのプログラムのフォルダーは、C:ドライブ直下に置いて下さい）
参加費：無料
連絡先：CBI 学会 2014 年大会事務局

スポンサードセッション
SS-1 株式会社菱化システム
SS-2 株式会社 iPS ポータル
iPS ビジネス促進拠点
SS-3 日本バイオベース株式会社
geneXplain GmbH
SS-4 ナニオン・テクノロジーズ GmbH
サイトセントリクスバイオサイエンス GmbH
バイオリン・サイエンティフィック株式会社

株式会社菱化システム スポンサードセッション

ホリスティック・アプローチによる医薬品開発の生産性向上
日時： 10 月 28 日（火） 14:00 ～ 15:30
場所： タワーホール船堀 2 階 桃源
座長： 東海大学 特任教授 平山 令明
残念ながら、医薬品開発の成功率は極めて低いのが現状です。ゲノム解明により、その成功率の大幅な向上が期待されましたが、状況は決して好転しているとは言えません。一方、開発の生産性を上げるために必要となる情報は益々多岐に渡り、その量も爆発的に増加しています。
従って、これらの複雑化する情報を正確かつ効率的に活用し、投資効率が高く時宜を得た最適な意思決定を行う必要性・緊急性が高まっています。医薬品開発の上流から下流に関わる全ての関係者が、これらの情報や知識の解析が包括的かつ柔軟にできる高度な医薬品開発支援システムを共有することができれば、適切な意思決定が行えます。PROUS INSTITUTE SYMMETRY は、このようなホリスティック・アプローチにより、医薬品開発の生産性向上を図る理想的な医薬品開発支援システムです。
本セッションでは、PROUS INSTITUTE SYMMETRY の中で包括的に扱うことができ、かつ医薬品開発の生産性と密接に関わる重要なトピックスである「ドラッグ・リポジショニング」と「不純物による毒性の予測」を取り上げます。研究者にはもとより、医薬品開発の企画からマーケティングに至るまで、あらゆる開発の局面に携わる多くの方々にも大いに参考になる内容です。多くの方々のご出席をお待ちしています。

プログラム
14:00 – 14:10

包括的な医薬品開発システムの必要性
東海大学
特任教授

14:10 – 14:45

平山 令明

Next Generation Drug Repositioning Strategies
Prous Institute for Biomedical Research
Vice President of R&D

14:45 – 15:20

Josep Prous, Jr., Ph.D.

US FDA/CDER Practices for ICH M7 (Q)SAR
Computational Toxicology Analysis
Founder, OmnyCorp
元 FDA/ CDER 上級職員
R. Daniel Benz, Ph.D.

15:20 – 15:30

総合討論
株式会社菱化システム

スポンサードセッション

Next Generation Drug Repositioning Strategies
Josep Prous, Jr.
jprous@prousresearch.com
Prous Institute for Biomedical Research, Rambla Catalunya 135, 08008, Barcelona, Spain
Keywords: Safety and efficacy profiling, drug repositioning, in silico drug discovery,
chemoinformatics
Over the past decade, and despite major advances in new technologies, the pharmaceutical sector
has witnessed how the number of new drugs introduced in the market every year has stayed level
or decreased while the cost of drug discovery and development has significantly increased.
In this context, drug repositioning – aimed at identifying new clinical opportunities for existing
drugs - has emerged as a useful strategy to overcome the productivity challenge in drug R&D
thanks to its associated diminished risk and cost.
In order to maximize and accelerate drug repositioning strategies, Prous Institute for Biomedical
Research has developed SYMMETRY, an innovative in silico solution which enables the generationof new research hypotheses and predicts with a high degree of accuracy the pharmacological andtoxicological profile of small molecules, supporting decisions in the design and optimization of drugcandidates.
SYMMETRY is applied based on a combination of Prous Institute proprietary data (from expert
analysis of patents, journals and congresses), public databases and experimental information andprovides a wide variety of potential approaches to drug repositioning including:- Molecular mechanism of action and indication discovery of new and known drugs- Phenotypic and therapeutic activity reprofiling- Indication discovery based on gene expression signatures- Indication discovery from similarity of adverse effects- Structural repositioning of known drugs
This unique Prous Institute integrated approach to drug repositioning is based on a series ofproprietary algorithms and models including a Global Mechanism of Action (MoA) Model which
predicts the potential mechanisms of action of small molecules. It is trained with over 1 million
compounds covering 600 mechanisms of action, including both targets of therapeutic interest as
well as those related to toxicities or adverse effects.
The development and validation of SYMMETRY’s along with case studies of the platform’s
applications in drug repositioning will be presented during the seminar.

株式会社菱化システム

スポンサードセッション

US FDA/CDER Practices for ICH M7 (Q)SAR
Computational Toxicology Analysis
R. Daniel Benz
Dan.Benz@comcast.net
OmnyCorp, Rockville, Maryland 20853 USA
Keywords: (Q)SAR Computational Toxicology, ICH M7, US FDA/CDER
The US Food and Drug Administration’s Center for Drug Evaluation and Research (FDA/CDER)(Quantitative) Structure-Activity Relationship [(Q)SAR] Computational Toxicology Group (QCTG)
was first established in the mid-1990’s. QCTG has been an applied regulatory research group that:1) compiles very large databases of the results of toxicological and clinical testing; 2) develops
consistent rules for converting in vitro, animal and human experimental results into numericalvalues for computer analysis; 3) evaluates (Q)SAR software such as Symmetry; 4) helps develop
toxicological and clinical effect prediction program systems through collaborations with software
companies such as the Prous Institute for Biomedical Research; and 5) provides FDA/CDER safety
reviewers with computational toxicology evaluations for drugs, metabolites, contaminants,
excipients, degradants, etc. QCTG predicts quickly and accurately with in silico software in vitro
and animal toxicological effects, as well as adverse human clinical effects of interest to FDA/CDER.
Making use of (Q)SAR tools can speed the development of safer drugs by rapid identification andelimination of safety concerns for APIs, metabolites, and impurities.
In June, 2014, The International Conference on Harmonisation (ICH), Guideline M7: Assessment
and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals to Limit Potential
Carcinogenic Risk was released at “step 4” as recommended for final adoption. This is the firstinternational guideline allowing the option of using in silico analyses instead of performing certain
laboratory tests for demonstrating the safety of drug impurities. ICH M7 offers the option of
performing (Q)SAR analyses for bacterial mutagenicity for the qualification of pharmaceutical
impurities if actual laboratory testing has not already been done. The FDA/CDER QCTG follows
procedures that are consistent with ICH M7 for its computational toxicology evaluations.
This talk will present many details of the current practices that have been used by the QCTG. For
the ICH M7-related consultations performed for FDA/CDER safety evaluators, QCTG provides
predictions of the likelihood that drug impurities may cause mutations in the strains of Salmonella
typhimurium and Escherichia coli specified by ICH S2(R1). (Q)SAR predictions are made for two
separate endpoints, one focused on laboratory testing results of Salmonella strains sensitive to DNA
G:C base-pair mutations, and another based on testing results of Salmonella and E. coli strains
sensitive to A:T mutations.
ICH M7 calls for the use of two different computational methodologies and also the use of expert
analysis in creating bacterial mutagenicity (Q)SAR predictions. For internal FDA/CDER
evaluations, the QCTG has used the results from three different software systems and bothmethodologies, expert rule-based and statistical-based, to increase the sensitivity and negative
predictivity of predictions and to increase the number of test chemicals for which valid overall calls
can be made. Data demonstrating the value of using more than one software methodology andsystem, and tables showing how the results from multiple methodologies and systems areinterpreted to arrive at an overall prediction by FDA/CDER will be presented. In addition, the
QCTG practices used to combine the results from the individual G:C and A:T models to make asummary prediction of potential bacterial mutagenicity will be explained.

株式会社菱化システム

スポンサードセッション

Omics データ解析の最前線：
トランスクリプトームデータの新しい解析法 Upstream Analysis
トランスクリプトーム解析は、疾患発症の機序・薬理作用・細胞分化等の理解のために汎用される解析方法ながら、一般的なデータ解析ソフトでの結果に不満な研究者も多い。
本セッションでは、BIOBASE データベースと geneXplain アルゴリズムを用いた新規データ解析
法等、多様な発現プロファイルの解析方法を説明する。生命現象に関わる重要制御因子の予測を行う解析方法 Upstream Analysis については、詳細に解説する。

Upstream Analysis of gene signatures by geneXplain platform and BIOBASE databases~ How to identify master regulators of the biological process of interest ~Edgar Wingender
CEO, geneXplain GmbH, Wolfenbüttel, Germany
Professor of Bioinformatics and Director of the Department of Bioinformatics, University of
Göttingen, Medical School (since 2002)
Generating high-throughput data sets became a standard approach to characterize the status of abiological system. For instance, monitoring the transcriptomic signature of a tissue is the typicalmeans to characterize a certain disease state. But still today, the most of evaluation application of
the data provide merely descriptive pictures. To overcome this, we have developed our proprietary“upstream analysis”, which is a knowledge-based bioinformatic analysis of gene expression data andaims at identifying master regulators of the biological process under study.
The “upstream analysis” has been implemented in the geneXplain
platform, an online workbench to run the daily computer applications inlife sciences. It comprises state-of-the-art statistical methods,
bioinformatic and systems biological methods, integrating public domain,own proprietary as well as commercial third-party products. The
geneXplain platform also contains a user-friendly workflow management
systems, which allows the user to compose recurrent tasks including theirparameterization and store them for later re-use.

List of co-regulated genes

Retrieval & analysis ofregulatory sequences

TFs responsible forobserved gene regulation

The “upstream analysis” applies a systematic and sophisticated analysis of
Network analysis
the promoter sequences of co-regulated genes. For this, the BIOBASE
upstream of TFs
TRANSFAC® Professional database, the gold standard for the identificationof transcription factor (TF) binding sites, is used. Together with geneXplain
Master regulators
algorithms, promoter models are generated that are usually very specificfor the gene set under study. From these models, the TFs involved areautomatically inferred. In a next step, the pathways controlling these TFs
Candidate drug targets orbiomarkers
are generated with TRANSPATH®. Usually, these pathways converge at
few molecules, so-called master regulators, which are promising targets
for further drug development, or which by themselves (or their effectors) may serve as biomarkers
for the process under study.
To validate our upstream analysis concept, we took a publicly available data set of IFN type III
induced genes in human hepatocytes as a model of HCV infection (GEO dataset GSE31193). Among
the TFs regulating these genes, we identified known regulators such as STAT and IRF factors, but also

several novel factors, interesting research targets. Starting from these TFs and applying a graphanalyzing algorithm to the signaling network represented in TRANSPATH®, we found several master
regulators, such as, TLR3, TLR4, MYD88, RANK, TICAM1 and PIK3CA. Interestingly, the genes of thesepotential master regulators were also the IFN type III induced genes. This suggests positive feed-backloops operating during HCV infection and the subsequent host response, which is known to involve
pathways where the identified master regulators play important roles in.
As an example, we show a network for one of the master regulators, TLR4, which is part of a complex
with several other proteins (top). The blue symbols represent TFs, upstream of which the network
has been analyzed, and the green color is for the intermediate molecules suggested by the graphanalyzing algorithm to trace back the paths from TFs to the master regulators.
Master regulatory molecules can be considered as potential biomarkers or drug targets.

A specific module, DrugExpress, in the geneXplain platform can be used to check whether themolecules in focus are regulated by any known drug.
DrugExpress is a collection of genome-wide transcriptional signatures of drug response. It contains
sets of genes that significantly change their expression in response to treatment by different drugs. It
originates from the Connectivity Map (also known as cmap) project developed at Broad Institute,
USA (http://www.broadinstitute.org/cmap/).
At present, DrugExpress provides 642 sets of up- or down-regulated genes for 321 compounds
grouped according to the classification of the respective drugs (for example, “anti-inflammatory
drugs”).
Any molecule or list of molecules can be mapped to the DrugExpress ontology to be compared withthe gene signatures of drug responses. The found matches may result in intriguing suggestions whichof the 321 drugs can affect the expression of the molecules in focus. For example, mapping of
disease-specific gene signatures to the gene signatures of drug responses may lead to suggestions
which drugs can be potentially used for disease treatment, which may help to generate hypotheses
for drug re-positioning.
In the use case described here, we have mapped the list of obtained master molecules onto the
DrugExpress collection and found that many of them are regulated by one or even several drugs.

Presented by

スポンサードセッション
Automated Patch-Clamp - 高い信頼性のある data 取得を目指して
ナニオン・テクノロジーズ GmbH (Nanion Technologies GmbH)
サイトセントリクスバイオサイエンス GmbH (Cytocentrics Bioscience GmbH)
バイオリン・サイエンティフィック株式会社 (Biolin Scientific K.K.)
AUTOMATED PATCH CLAMPING FOR MASSIVELY PARALLEL ION CHANNEL SCREENING
Nanion Technologies, Gabrielenstr. 9, 80636 Munich, Germany
Andrea Brüggemann
Further development of existing automated patch clamp devices and introduction of new
systems widen the range of possible experiments and increase throughput. This meets the needto have gold standard electrophysiology compatible with primary ion channel drug screening
requirements.
Here, we present chip-based approaches, which allows for parallel patch clamp recordings
without compromising neither data quality nor sophistication regarding technical features. Using microstructured glass bottom microtitre plates, recordings from 768 cells can be performed
in an automated fashion with one of the platforms, the SyncroPatch 384/768PE. With the development of a miniaturized, modular system, the SyncroPatch 384/768PE, and its integrationin fully automated robotic platforms, all the advantages of the chip-based patch clamp technique are now completely realized and implemented. This indeed enables highly efficient, parallel ion channel screening with the chip-based approach in the industry standard of the microtiter plate format. Success rates achieved are routinely over 85 %. A full run of 768 cells fordose response analysis takes about 20 minutes, delivering several thousand data points per
hour.
While cell usage is of little concern when using standard cell lines such as HEK cells, it becomesa crucial constraint with cells of limited availability, such as primary or otherwise rare and expensive cells, like induced pluripotent stem (IPS) cell-derived cardiomyocytes or neurons. Data
will be shown recorded on both the SyncroPatch 384/768 PE and the Patchliner platform, withwhich up to 8 cells can be recorded in parallel even in the current clamp mode.
Stacking the solutions inside a pipette and rapid application to the cell allows a fast and accurate solution exchange (<10ms) and exposure times (<200ms) utilizing the Patchliner platform.
With that procedure, we could reliable activate even fast desensitizing receptors such as nAChRs, as well as the more slowly acting GABAARs, repetitively. To test, whether different temperatures affect PAMs of nAChRs, we used a heated pipette to increase the temperature of
the added solution and then rapidly applied to the cell. Currents significantly decreased withincreasing temperature, supporting the idea of the strong temperature dependence of allosteric modulation by PNU-102596 on nAChRs.
Taken together, the devices are extremely versatile allowing for fast external perfusion, internal
perfusion and temperature control, supporting high quality recordings from a multitude of different voltage- and ligand gated ion channels, cell lines, primary cells and even organelles.
Reduced cell usage, increased throughput and integration into robotic environments improve
cost efficiency, preciseness and are speeding up the whole HTS process of drug development.
Automated Cytocentering™ Patch Clamp Recordings of Primary and iPSC-derived Cells OpenNew Paths in Basic and Applied Ion Channel ResearchThomas Knott1, Olaf Scheel1*, Stefanie Frech1, Dirck Lassen1,2, Peter van Stiphout2
1 Cytocentrics Bioscience GmbH, Joachim-Jungius-Str. 9, 18059 Rostock, Germany
2 Cytocentrics BV, High Tech Campus 9, 5656 AE Eindhoven, The Netherlands* Corresponding author. E-mail address: o.scheel@cytocentrics.com

In recent years, automated patch clamp became a standard tool for drug discovery and safety pharmacology. Several high and medium throughput platforms offer seal and recording quality sufficient for
generating routine results when using recombinant cell lines. However, when primary cells or induced
pluripotent stem cell (iPSC)-derived cells are used, most available systems are stretched to their limits:
low seal quality does not provide for a proper voltage clamp necessary to identify all relevant ion channels with a sufficient signal to noise ratio. Special non-physiological buffer compositions are often required to allow seal formation and stable whole-cell recordings. These may interfere with the channels’regulation leading to non-physiological channel characteristics such as altered activation and inactivation kinetics or non-physiological shape and duration of action potentials. Moreover, most automatedsystems require a high cell amount, a fact that frequently prevents the investigation of native cells.
Contrary to previously deployed automated patch
clamp platforms the Cytocentering™ method features a real patch pipette, which is surrounded bya second concentric Cytocentering™ channel
and both are embedded in a microfluidic quartz
covered chip. This unique design enables theemulation of the manual patch clamp process by
sealing a cell at the tip of a pipette (resulting instable gigaohm seals without fluoride containing
intracellular buffer). Only 150 nl cell suspension
is consumed during a single experiment. With its
additional features such as the continuous bi-directional and fast perfusion system, intracellular
perfusion, temperature control as well as the flexible and interactive AssayDesigner software, Cytocentering™ patch clamp offers flexibility and data quality, en par with manual patch clamp for research ofprimary cells or iPSC-derived cells.
We present current- and voltage-clamp recordings of freshly dissociated rat dorsal root ganglion neurons(DRG) and of human iPSC-derived cardiomyocytes (Cor.4U® by Axiogenesis and iCell® cells by CDI).
Moreover, the Cytocentering™ channel can be used to apply mechanical force onto the patched cell toactivate mechano-sensitive channels, as demonstrated by whole-cell voltage-clamp recordings of Piezo
channels in Neuro2A cells.
The integration of a traditional glass pipette into a microfluidic chip has overcome the limitation of otherautomated patch clamp techniques and the benefits of an automated device were successfully combined with the quality and flexibility of conventional manual patch clamp.

創薬研究におけるオートパッチクランプシステムの有用性およびデータ活用の将来像
エーザイ株式会社 グローバル CV 評価研究部，茨城県つくば市光東台 5-1-3
吉永貴志
致死性の重篤な不整脈（Torsades de points，TdP）を誘発したために市場から撤退した薬剤は数多く存在する。この事態を受け，2000年代にICH E14/S7Bガイドラインが制定された。QT延長リスク評価のための非臨床試験に関するS7BガイドラインでhERGチャネルに対する評価が求められていることもあり，今や創薬の現場ではhERG
チャネルに対する評価は通常のスクリーニングとしてスタンダード化されている。
ところが，2013年の7月，米国で開催されたCSRC/HESI/FDAのジョイント会議で，心毒性評価に対して非常に大きなインパクトを与える提案がなされた。それはICHガイドラインのE14の廃止およびS7Bの改定を目指したパラ
ダイムシフトの提案である。この背景には，臨床でTdPが減少しているという事実よりE14/S7Bガイドラインは成功を収めていることを前提として，臨床で排除すべき真のリスクはTdP等の不整脈でありQT延長そのものが本質的な問題ではないこと，hERG阻害活性だけで判断すると有望な化合物をふるい落としてしまう可能性があることなどが理由である。このパラダイムシフト達成のために設定された活動項目としては，心筋細胞に存在する複数のイオンチャネル（マルチチャネル）に対するin vitroデータを用いたin silicoモデルの活用及びヒト幹細胞由来心筋細胞を用いた評価系の活用である。
心筋細胞には多くのイオンチャネルやトランスポーターが存在しており，低分子化合物のターゲットになり得る主なイオンチャネルとしては，Naチャネル，Caチャネル，Kチャネル等が考えられる。in silicoモデルを用いた催不整脈予測のためには，マルチチャネルに対する阻害活性情報が重要であり，その情報は信頼のおける質の高いデータに裏付けられていることが必須であることはいうまでもない。
我々は，臨床において TdP が報告されている薬剤を含む 10 薬剤をピックアップし，6 種類のイオンチャネル（Nav1.5, Cav1.2, hERG, KCNQ1/KCNE1, Kv4.3/KChIP2, Kir2.1）に対する作用を評価した。検討初期にはスクリーニングで使用している測定機器でデータを取得したが，吸着性の高い薬剤の阻害活性に対しては阻害曲線が大きく右シフトするなど妥当な結果が得られなかった。そこで，吸着性化合物の評価にも配慮したシステム構
造，同一細胞に累積的に異なる濃度の化合物を添加可能，電流測定中でも電位固定が連続的に可能という特徴を有する自動パッチクランプシステム Sophion QPatch-HTX（Biolin Scientific）を用いて評価したところ，安定した質の高いデータを取得することができた。またそのデータを東京大学が開発した“心臓シミュミレーター，
UT-heart”にインプットすると，臨床で TdP を誘発した薬剤が in silico モデルでも TdP を誘発するという世界初の結果を得ることもできた。これは得られた in vitro データを最新の in silico 研究に応用し成功した例ではあるが，解決すべき課題も残されており，生理的条件を考慮した in vitro データとして，イオンチャネルの
kinetics に対する評価や実験温度をコントロールするなど，自動パッチクランプシステムのさらなる進化が求められる。

ランチョンセミナー
LS-1（10 月 28 日）
エルゼビア・ジャパン株式会社
LS-2（10 月 29 日）
株式会社ワールドフュージョン
LS-3（10 月 30 日）
サターラ合同会社

ランチチケットは、受付で各日 9：15 より配布します。＜先着 100 名＞

Elsevier 社ライフサイエンスソリューションのご紹介
エルゼビア・ジャパン株式会社
ライフサイエンスチーム
根岸 公祐

Cell、Lancet を初めとして出版社としてのイメージが強いエルゼビアですが、近年は創薬研究をサポートするライフサイエンス製品およびサービスを提供しており、数多くの企業
および大学官公庁でご利用いただいております。
本ランチョンセミナーでは、エルゼビアが提供しているライフサイエンス製品の概要紹介
ほか、論文検索ツールと自然言語処理テキストマイニングを組み合わせた文献検索ソリューション事例を田辺三菱製薬株式会社 研究企画部：千葉 博昭様にご講演いただく予定です（ご講演タイトル：『KO マウス文献からのターゲット情報提供』 -MedScan を用いた
Embase 文献情報のテキストマイニング事例紹介-）。

■Pathway Studio（パスウェイスタジオ）
自然言語処理アルゴリズム（MedScan）を使用し、PubMed アブストラクトおよびライフ
サイエンス分野 1,300 タイトルの full-text から、分子間相互作用情報を抽出したデータベースを有するパスウェイツールです。対応データは、Mammal、Plant の他に、薬剤情報、疾患情報もオプション追加も可能です。

■Reaxys（リアクシス）
化学反応情報と実測物性値を収録した世界最大級の反応・化合物データベースです。有機
化学から無機化学、有機金属、錯体化学まで幅広くカバーし、化学者のワークフローに合わせた効率的な検索性を提供します。約 16,000 誌の定期刊行物および特許から情報を収録しています（収録反応数約 3,600 万件、収録化合物数約 2,500 万件、実測物性値 5 億件
以上）。

■Reaxys Medicinal Chemistry（リアクシス・メディシナルケミストリー）
約 32 万点の出版物・特許を情報源とした、創薬化学向けデータベースです。化合物とそれに関連したアッセイや生物活性データを中心に約 510 万件の化合物、2,500 万件の生物活性データ、9,000 件以上のターゲットの情報を収録しています。ヒートマップ機能により、異なるソースや分析情報から得られた生物活性データの比較結果を可視化し、新薬候補とターゲット分子の関係性を効率的かつ網羅的に閲覧することも可能です。

■PharmaPendium（ファーマペンディウム）
米国 FDA および欧州 EMA の医薬品承認文書を全文検索可能な形で収録したデータベースです（FDA:1992 年～、EMA：1995 年～）。マニュアルインデキシングにより、毒性・副作用の事例がまとめられているため、特定の毒性・副作用の先例を薬剤横断的に閲覧可能です。また、オプションとして FDA 文書は最初の承認薬まで遡って情報検索が可能なClassic Collection、薬物動態データを素早く入手可能な Pharmacokinetics Module、薬剤と代謝酵素・トランスポーターとの相互作用データのための Metabolizing Enzymes andTransporters Module もご提供可能です。

■Embase（エンベース）
薬学・医学を分野向け論文検索ツールです。EMBASE（1974 年以降）と MEDLINE（1951 年以降）を同時に検索し、網羅的かつ信頼性の高い検索結果を提供いたします（重複されたデータは事前削除済）。全てのレコードに付与されたインデックスシステム
により､信頼性の高いハイパフォーマンスな検索を可能にし、学会抄録レコード、被引用情報へのリンク、Triple Linking 等の情報も収録しています。

■Text Mining For Life Science（テキストマイニング フォー ライフサイエンス）
Text Mining For Life Science（旧 TargetInsights）は、フルテキストを対象にしてtaxonomy、用語共起、自然言語処理（Natural Language Processing: NLP）を使い論文情報を検索する製品です。これらの機能を利用することでこれまで非常に困難であった標的分子のシーズとなる情報の検索や新規薬効（Drug repositioning) および毒性情報の調査の時間を大幅に短縮します。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
お問い合せ先：〒106-0044 東京都港区東麻布 1-9-15 東麻布一丁目ビル 4 階エルゼビア・ジャパン株式会社
E-mail: jp.corporate@elsevier.com
日本語ホームページ: http://www.elsevier.com/jp
本社ホームページ: http://www.elsevier.com＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝CBI 学 会 2014 年 大 会＜ ラ ンチ ョ ン セ ミ ナ ー ＞

日時：10 月 29 日（水） 11：30-13：00
会場：タワーホール船堀 平安（２階）

LSKB による情 報 のランキング
株式会社 ワールドフュージョン
川原 弘三
緑川
淳

「探索 」をキーワードにした時 、 メディカルリサーチと創 薬 探索ではテーマは異なってくるが、標 的タン
パク質のランキングを行 いたいという目的は同 じである。
遺伝子 発現実験で求めた遺伝子 グループを機 能や創薬 標的かどうかなどといった調査を行い、更なるステップに移行していく。
そこで必要 となるのがさまざまな情報 を最適 化して利用する事である。遺伝子からの標的探索 と化合 物からの標的 探索 という異なるチャンネルから見 た時 に、どのように情報 を利用 すればよいかを紹介する。

バイオロジーの研 究テーマから見た時、実験データとして出てくる情報はマイクロアレイや NGS よる
発 現 データや変 異 情 報 である。今 回 の紹 介 ではその発 現 データから活 性 値 を利 用 した化 合 物 候
補 の探索や、機 能による標 的タンパク質のランキング。 更にこれら実験から出てくるデータには探索 を重 ねるたびに多 くのナリッジが追 加 される。このような内 部 で作 られたナリッジをどのように管理していくかを LSKB の機能を使 って紹介する。
創薬 研究において、日々積 み重なる化合物の評価 データや結晶構造 を登録管理 することで、検索時に その標的に対 する種々の公共データを比較参照できる。
化 合 物 構 造 と標 的 タンパク質の情 報 が整理 されることで、構造 はその特 徴 を標的 タンパク質 の相互 作用 に結びつけることが可能になり、また、標的 タンパク質はタンパク質分類での同じクラス同じ
機能の一部 として、タンパク質 と化合物の相互作用 を解析し、新たな知見が得ることにつながる。
その一例として LSKB は新たに標的 予測機能を搭載し、構造から取得できる情報が拡がった。
今回 この統合データを利用 した解析例や Pipeline Pilot や Muse Invent などのソフトウェアとの連携事例 を紹介する。

企業広告
化学情報協会（表紙うら）
みずほ情報総研株式会社（裏表紙）
株式会社ナベ インターナショナル株式会社クロスアビリティ
株式会社菱化システム
株式会社カモソフトウェアジャパン
アルファメッドサイエンティフィック株式会社

〒300-2635 茨城県つくば市東光台5-9-1
つくばイノベーションベース（TIB）204号室
Tel: 029-886-4181

A low-noise multi-electrode array system forin vitro extracellular electrophysiology

最高品質の電気生理データが簡単・確実に！
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市場最小インピーダンスを誇る電極アレイで大電流刺激も可能
特にLTP試験等の急性脳組織切片での応用実績は随一です！！！

iPS細胞由来分化細胞の電気生理学的評価や薬剤スクリーニングにも！

CBI 学会 2015 年大会「創薬のオープンイノベーション－新領域と in silico の接点－」

開催のご案内

日時： 2015 年 10 月 27 日(火)－29 日(木)会場： タワーホール船堀（東京都江戸川区船堀 4-1-1）
開催趣旨：
近年、様々な産業でクローズドイノベーションのビジネスモデルは限界を迎えており、
オープンイノベーションで活路を見出そうとする動きが盛んになっています。なかでも創薬研究は多様な研究領域を取り込んだ総合科学の研究であり、非常に多くの最新技術を常に取り入れることが必要となっていることから、旧来のクローズドイノベーションは機能しなくなってきています。このような状況下、創薬においてオープンイノベーションに対する期待は極めて高く、既に多くのトライアルが実践されています。そのための産官学の緊密な連携がこれまでになく求められていることは言うまでもありません。
2015 年は新独立行政法人の「日本医療研究開発機構」が設立される年であり、オープン
イノベーションの必要性が益々高まって来ている基礎研究から、迅速な橋渡し研究(TR〉を介して、臨床研究－治験を十分に行えるような基礎・臨床研究の一体化するシステムが構築される年でもあります。
この様な状況の中で、2015 年の CBI 大会では創薬のオープンイノベーションに焦点をあて開催することにいたしました。創薬におけるオープンイノベーションの対象は非常に幅広い研究領域にまたがっていますが、CBI 学会の基盤である in silico 研究は創薬のオープ
ンイノベーションを幅広く推進するにあたり、重要な役割を果たすことは明らかだと思います。そのために多様な研究領域と具体的にどう関わっていくべきか、活発な議論ができればと考えております。今回は特に注目度の高い 1)iPS 創薬、2)アカデミア創薬、3)ビッグデータの３つのトピックに絞り、議論を深めることといたしました。
様々な立場のかたが、様々な研究領域に関して議論を深め、お互いどのように連携していくべきか、本会が具体的なヒントを提示するとともに研究者間での交流の場を提供できれば幸いです。
創薬のオープンイノベーションに関わっている方々、あるいは興味をお持ちの方々の積極的なご参加をお願いいたします。

CBI 学会 2015 年大会 大会長
CBI 学会 2015 年大会 実行委員長

堀内 正（慶應義塾大学）
片倉晋一（第一三共 RD ノバーレ株式会社）

Chem-Bio Informatics Society (CBI)Annual Meeting 2014
October 28, 2014
Editor in chief : Kohei Sawada, Takatoshi Kawai
Production Director : Akihiko Konagaya
Production Staff : Yoko Ozawa, Masumi Yukawa,Naomi Komiyama, Yuko Tsukada,
Noriko Machida, Mari Shiozuka
Maki Takahashi, Megumi Takahashi
Published by : Chem-Bio Informatics Society (CBI)Annual Meeting 2014

CBI 学会 2014 年大会
2014 年 10 月 28 日発行
編集責任：澤田光平 河合隆利
制作責任：小長谷明彦
制作：小澤陽子 湯川真澄 小宮山直美 塚田優子
町田規子 塩塚真理 高橋まき 高橋めぐみ
発行：CBI 学会 2014 年大会事務局〒226-8502
神奈川県横浜市緑区長津田町４２５９
東京工業大学大学院総合理工学研究科
小長谷研究室内
TEL/FAX: 045-924-5654

E-mail : cbi2014@cbi-society.org
URL: http://cbi-society.org/taikai/taikai14/
Copyright© 2013 CBI Society All rights reserved.
ISBN : 978-4-9903708-7-9

MIZUHO/BioStationは、従来計算することが困難であったタ
ンパク質などの大規模分子の電子状態計算や相互作用解
析を可能にした量子化学計算プログラムパッケージです。
MIZUHO/BioStationは、計算エンジンMIZUHO/ABINIT-MPと専用可視化プログラムMIZUHO/BioStation Viewerから構成されており、フラグメント分子軌道（FMO）法に基づいて計算された電子状態計算結果から、リガンド化合物とタンパク質との相互作用を官能基単位で定量的に評価することができます。
本大会期間中、1F展示ホール15番ブースにて
MIZUHO/BioStation のデモンストレーションを実施しておりますので、ご来場の際は是非お立ち寄り下さい。

バイオ分子相互作用シミュレータ

MIZUHO/BioStation 3.0
機能一覧
機能
FMO法
エネルギー計算
エネルギー勾配基底関数
構造最適化
population解析
BSSE補正溶媒モデル
解析機能
IFIE解析
PIEDA解析IFIE map
VISCANA
CAFI
FILM
CHPI
グリッドデータ解析

概要
FMO2法, FMO3法, FMO4法
HF法, MP2法, LMP2法, MP3法
HF法, MP2法
STO-3G,および6-31G基底系、モデルコアポテンシャル (MCP)BFGS法，CG法，PRCG法，部分構造最適化
Mulliken電荷，NBO電荷, ESP電荷Counterpoise法
Poisson-Boltzmann方程式に基づいた連続溶媒モデル
フラグメント間の相互作用エネルギーを定量的に解析
IFIEを４つのエネルギー成分（静電項、交換反発項、電荷移動項、分散項）に分解した解析
IFIEの２次元マップによる二体相互作用の網羅的解析
相互作用パターンの階層的クラスター解析によるリガンド類似性の抽出
軌道レベルの電荷移動・分極相互作用解析
軌道レベルの分散相互作用解析（CH/π, π/π相互作用等）
CH/π相互作用を解析・可視化
電子密度、静電ポテンシャル、分子軌道、電場ベクトル※「BioStation」、「ABINIT-MP」は、国立大学法人 東京大学の登録商標であり、生産技術研究所革新的シミュレーション研究センター(CISS)にて開発されています。
※その他記載の製品、サービス名は各社の商標または登録商標です。

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みずほ情報総研株式会社

サイエンスソリューション部〒101-8443 東京都千代田区神田錦町二丁目3番地
URL http://www.mizuho-ir.co.jp/solution/research/life/macromolecule/biostatione-mail ss-toiawase@mizuho-ir.co.jp Tel 03-5281-5311