薬剤学は、薬物の効果を最大限に発揮し、副作用発現を出来るだけ抑え、患者さんに投与できる「医薬品」に形態を整える製剤研究や薬物の有効性と安全性を司る体内動態（吸収、分布、代謝、排泄）研究、並びにその体内動態制御を目指して最適な投与形態や投与方法を設定し、薬物治療の最適化を図るDrug Delivery System；DDS研究など、薬物治療の原理・原則を考究する学問分野です。この中で私達は「薬物を必要な時に、必要な場所で、必要な量だけ作用させる」ことで、副作用を少なく治療効果を最大化しようとするDDS研究を行っています。また私達の研究室では、薬学研究科の付属創薬センターに設けられた創薬基盤技術開発ユニットにおいて、次世代食品開発学プロジェクトを展開しており、医薬品だけでなく、機能性化粧品や機能性食品の開発研究を通じてヒトの健康を総合的に科学することで豊かな社会の発展に貢献したいと考えています。
①医薬品シーズ並びに機能性食品素材の安全性・有効性評価と体内動態解析
難溶性薬物の消化管吸収を向上させる一番の方法として、薬物の溶解性改善が挙げられます。薬物が消化管から吸収されるためには、まず薬物が溶解する必要があります。難溶性薬物の溶解性を向上させる方法として、微細化による個体表面積の拡大､界面活性剤や包接化合物などの溶解補助剤の利用､溶媒和物や結晶多形、非晶質の利用などが研究されてきました。非晶質とは、明確な規則性を持たずに分子・原子が集合した個体状態であり、結晶のような長距離秩序はありませんが、短距離秩序はある物質の状態を言います。非晶質は、一般的に結晶に比べて高い溶解度と速やかな溶出が得られることが知られています｡ 私達は、難溶性の医薬品並びに有用天然物を独自の手法により非晶質状態の一種であるガラス状態にすることで溶解性の改善を図り、吸収特性を含めた体内動態解析を通じて安全性、有効性を担保するためのDDS研究を行っています。
②中枢神経疾患・代謝性疾患の新たな予防法・治療法の開発
アルツハイマー病をはじめとする認知症、パーキンソン病、精神疾患、発達障害などの脳・神経系疾患はアンメットメディカルニーズ（いまだ有効な治療方法がなく、満たされていない医療ニーズ）が高い領域です。これらの発症や治療・寛解機構は依然として解明されていません。私達の研究室では、特に中枢神経系疾患・精神疾患関連領域において、標的となる分子の選択的リガンドを用いた急性・亜急性の機能変異解析、そして遺伝子改変動物を用いた分子の長期的な機能変異解析を通じて、主に行動薬理学的・神経化学的・薬物動態学的視点から、特定標的分子の生理病態的役割の解明と創薬基盤研究を行っています。例えば、脳局所への薬物投与や、脳微小透析法とHPLC/電気化学検出器を組み合わせたラット・マウスでの精度の高い神経－神経間相互作用の解析では、脳各部位における神経伝達物質（モノアミン，アミノ酸等）やサイトカイン、ペプチドホルモンの微量測定を実現し、多くの共同研究にもつながっています。また新しい行動学的手法を複数開発・公表し、神経精神薬理学領域の発展に貢献すべく努力しています。これらの研究を通じて、治療効果不十分や抵抗性症例等のための新たな治療薬の開発に挑戦しています。
③人工アミノ酸をタンパク質に導入することによる新規技術の開発
薬学領域において、タンパクはほぼ全ての医薬品の生体内標的分子であると同時に、それ自身が医薬品となりうるという特徴を持っています。そのため、創薬標的となるタンパク質を同定する、あるいは、タンパク質に新たな機能を付与するツールの開発は、薬学研究を発展させる大きなポテンシャルを秘めています。私達は、人工的に合成したアミノ酸を部位特異的に導入することで、タンパク質に対して天然には無い性質を付与するユニークな技術を有しています。例えば、蛍光性アミノ酸でタンパク質製剤をラベルしてその体内動態を解析したり、抗体に対して薬物を部位特異的に付加するなどの応用が考えられます。また、光クロスリンカーとして働くアミノ酸を用い、生きた細胞内でのタンパク質間相互作用を捉える「細胞内光クロスリンク法」という独自手法を開発・保有しています。現在、この手法を駆使してがん細胞で異常をきたす相互作用ネットワークの解析や、個体の記憶に関わる新たなシグナル経路の解明に向けた研究を進めています。
④ゲノム編集技術による遺伝子治療の実現に向けた研究
CRISPR-Cas9によるゲノム編集技術は、先天性遺伝子疾患に対する有望な治療方法として期待されています。しかしながら、ゲノム編集による遺伝子治療の実現には、Cas9自身のゲノム編集効率が不十分であること、Cas9の目的組織への送達方法の問題、Cas9に対する免疫応答など様々な課題が残されています。私はCas9を搭載した各種ウイルスベクターを駆使し、上記の課題を解決するための基礎的な知見の収集とこれらの課題に対する解決策に関する研究を行っています。
