熊本大学 平成29年度 文部科学省 地域イノベーション・エコシステム形成プログラム「有用植物 × 創薬システムインテグレーション拠点推進事業」
平成29年8月、熊本大学及び熊本県は、文部科学省「地域イノベーション・エコシステム形成プログラム事業」に採択されました（補助金額：約1.4億円/年（国10割補助）、５カ年）。
本プログラムは、「有用植物×創薬システムインテグレーション拠点推進事業」と題し、熊本大学に蓄積された「有用植物ライブラリー」を基に、地域企業と連携し、高品質有用植物の安定供給を実現する栽培システムを構築するとともに、ライブラリーの有用植物の抽出・分析・評価を一貫して行うことで、革新的医薬品等の創出に繋がる評価システムラインを構築し、創薬産業のイノベーションに繋げます。

本事業の概要
拠点計画の背景・現状••

熊本地震により地域産業が大きく毀損する中、地域が目指す「創造的復興」のため、県が策定した「復旧・復興プラン」等に基づき、本県の強みである自然共生型産業の成長について、地方創生推進交付金等も活用し、産学官のリソースを集中的に投入
また、医薬系に強みを持つ熊本大学においては、これまで未開拓であり、世界的に研究が立ち遅れていた革新的医薬品開発にもつながる有用植物（リード化合物候補）に関する情報、ノウハウ、人材等を蓄積事業化プロジェクト・基盤構築プロジェクトの構成••

有用植物ライブラリーを最大限に活用した高品質な有用植物の安定生産を実現するとともに、革新的創薬にもつながる有益な化合物の分析・評価を円滑に行うため、①新たな有用植物生産システムの構築、②有用植物評価システムラインの構築を事業化プロジェクトとして行い、高品質有用植物の安定供給や革新的医薬品の創出を実現
海洋生物など、革新的新薬の創出につながる新たなフィールドを開拓（基盤構築プロジェクト）
事業化プロジェクト（有用植物インテグレーションシステム）

有用植物ライブラリー

治療薬等評価体制
・ 難病治療薬等に関する評価ｽｷｰﾑ

自生環境再現技術
・ 人工衛星等を活用し、植物自生地の最適栽培環境情報を収集実用化に向けた技術開発

・ 全世界の有用植物（９万種）、化学構造、伝承療法用途等を収録
・ 抗エイズ活性を示す植物等のレアプランツ情報も収録

環境再現型栽培システムの構築
新たな土耕型水耕栽培技術の開発
・ 医薬品等の原材料となる有用植物について、これまで困難だった高品質で安定的な人工栽培手法の研究・開発

有用植物評価システムラインの構築

出口戦略
情報ライセンス付与（有用植物ﾗｲﾌﾞﾗﾘｰ）

医薬品開発に係る研究期間・コストの縮減
地域への使用料収入

高品質生薬等素材の安定供給

素材卸会社等への販売（漢方薬、機能性食品・化粧品、医薬品素材等）

県内での生産拡大・ 有用植物からリード化合物の抽出まで自動化・一貫して行うことができる評価システムを開発
・ 上市前の臨床試験の確度を向上し、創薬可能性を高め 革新的医薬品の創出（アンメットメディカルニーズるため、新たなヒト疾患模擬モデル動物の開発への対応）

基盤構築
プロジェクト・ 海洋生物資源由来化合物
ライブラリー構築

患者QOLの向上
地域での創薬ベンチャー創業を通じた国民のＱＯＬ向上と産業の創出
有用植物インテグレーションシステムの活用

コア技術等

事業化プロジェクトの概要•

有用植物インテグレーションシステムより得られた高品質有用植物の安定供給を実現するためには、従来技術では品質再現が困難であることから、新たな有用植物生産システム（土耕型水耕栽培）を構築し、低コスト・短期間での安定供給を実現。

•

有用植物ライブラリー９万種の情報から、創薬に不可欠な活性成分の特定・評価を効率的・効果的に実施するため、自動化・一貫して実施する評価システムを構築するとともに、前臨床試験の確度を格段に高めるヒト疾患模擬モデル動物を開発する。
有用植物インテグレーションシステム
自生環境再現技術（環境栽培シミュレーションシステム）①環境再現型栽培システムの開発
技術的課題②有用植物評価システムラインの構築
技術的課題

・ 現状の植物工場では、自生地環境の再現が困難、さらに、自生植物と同様の活性成分の含有量の確保が困難
・ また、病害等のリスクコントロール手法が未確立
・ 収量、栽培期間が不安定、継続的な原材料供給に難技術的ブレイクスルー
・ 土耕と水耕の長所を生かす多孔質チューブを開発し、有用植物の栽培品質を向上
・ 微弱パルス電流発生装置の開発により、短期間での栽培
・ ユニット型栽培システムにより、栽培リスク低減、低コスト化

出口戦略

評価系

有用植物ライブラリー

ライセンス供給
大手製薬会社等へ有用植物データを提供

・ 有用植物からの活性成分の抽出からリード化合物の最適化までの過程は、個々の評価プロセス等を経るため多大な時間がかかり、創薬等の長期化・コストを増大
・ 高度な疾患においては、リード化合物の前臨床試験段階での確度が低く、臨床段階での効果確認の成功率が低い。

技術的ブレイクスルー
・ 有用植物の活性成分の特定・抽出からリード化合物の最適化までの過程をオートメーション化、かつ、薬理活性の一斉評価を行う仕組みを構築、有用植物ライブラ
リーの情報を創薬に繋げるリードタイムを大幅に短縮
・ 熊本大学の有する動物モデル構築技術を発展させ、ヒト疾患模擬モデル動物を作成し、臨床試験（ヒト）に近い前臨床試験を実施、臨床での成功率を向上

高品質生薬等素材の安定供給
医薬品・漢方・機能性食品等への原材料提供

革新的医薬品の創出
ＡＩＤＳ、慢性腎疾患等の根治治療薬の開発

8(C}vsty+*41H-5'1r|f(C!

!

!GWPYQ~ztd(Jp%]oEuwW Y ]o+*41H-VmQ
/5'1r|fp nQhTagO!7E Bfk >?
=Af6p9]R
2eQ&;eSo"&$f.N@p`%#+gQI3fXd:Keln41ejXdKTWSo[cW#mVed_aToR%#+f.Uli,+eUZo)d3e4]o41VmQ0&6uw1f6Fp9]R%#+.bfLf). VmM\^{txq.

VmM\^<D創薬における有用植物ライブラリーの活用事例（概要）
本事業で用いる有用植物ライブラリーは、世界各地で伝承医療用途を有する90,000種の有用植物を収載したものであり、長年の使用経験から、ヒトに対しての安全性が高い。本ライブラリーは、1) 伝承医療用途から候補化合物を逆引きし、創薬への応用を直接行うことが可能であると同時に、伝承医療用途から逆引きできない疾患については、2) 過去の有用知見で得られた治療薬の候補化合物や植物、3) 他のスクリーニングで見出した候補化合物を抽出するなど、多面的な活用が可能である。

1. 伝承医療用途からの活用例
有用植物ライブラリー

最終候補植物の絞り込み（例）

候補植物・含有化合物の抽出
伝承医療用途

活性評価

疾患

構造の最適化

大量栽培法の確立
GMP対応調整法

逆引き

他の医療用途へのリポジショニングの検討

臨床試験

高い安全性

3. 他のスクリーニングからの活用例
2. 過去の有用知見からの活用例
有用植物・有用化合物に関する論文情報

候補化合物の抽出（例）

ランダムスクリーニング

有用植物ライブラリー
有用植物ライブラリー内の類似化合物の探索

有用植物ライブラリー内の類似植物・化合物の探索

高い安全性

標的タンパク質からのバーチャルスクリーニング

有用植物ライブラリー（DB）進化のエコシステム「有用植物ライブラリー」・事業化PJ①「環境再現型栽培システム」・事業化PJ②「有用植物評価システムライン」による、情報・モノの循環システムが、有用植物ライブラリーの付加価値を高め、国富の増大に資する新たな事業、資金獲得につながるエコシステムを形成。同ライブラリーは、エコシステムを形成する地域の競争力の源泉として、持続的に成長を続ける。
伝承医療情報等（有力な医薬品開発シーズ）

フィードバック情報
によりデータベー
スが進化

医薬品等開発パイプライン＜事業化プロジェクト①＞
画期的な薬理活性を示す
需要が高い薬用植物を特定環境再現型栽培システム
原料

最適栽培環境情報＜事業化プロジェクト②＞

有用植物評価システムライン
伝承医療情報等

同システムにより、植物の含有成分種類、量等の情報に加え、創薬研究等に即使用可能な評価用サンプル（試料）も取得、DBに追加

・全含有成分量等のさらに詳細な情報
・生化学・薬理学的知見

機能性食品
化粧品
漢方

原料（有用植物）

有用植物ライブラリー（データベース）
事業化プロジェクト等の実施により、情報・モノが追加され、付加価値が増大し、新たな事業を生み出すエコシステムの源泉として成長を続ける

最適自生地環境情報（日照時間、温度、湿度、土壌含水量等）を取得し、DBに追加・

試料

エイズ治療薬慢性腎臓病治療薬開発
シーズ

アルツハイマー病治療薬

情報の流れ
モノの流れ

・生化学・薬理学的知見 ・臨床開発における医学的知見