[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

医薬品設計における三次元性指標(Fsp³)の再評価

[スポンサーリンク]

近年、医薬品開発において候補分子の三次元構造が注目されてきました。特に、2009年に発表された論文「Escape from Flatland(平面世界からの脱却)」1では、分子内のsp³炭素の割合(Fsp³値)が高い、すなわち三次元的な構造を持つ医薬候補分子が臨床開発で成功しやすいと報告されました(過去記事:「創薬に求められる構造~sp³炭素の重要性~」参照)。しかし、近年の研究では、この仮説が必ずしも現在の創薬プロセスに適用できるとは限らない可能性が指摘されています。

“Return to Flatland”
Ian Churcher, Stuart Newbold, Christopher W. Murray Nat. Chem. Rev. 2025, doi:10.1038/s41570-025-00688-5

“平面世界への回帰”

Loveringらによる2009年の論文中1では、医薬品分子の三次元的特性を定量化するためにFsp³という指標が用いられました。Fsp³が高い分子は平面性が低く、溶解性や選択的標的結合性が向上し、オフターゲット相互作用が減少する可能性があると考えられていました。この研究では、Fsp³と臨床試験成功率の間に統計的に有意な関係(P < 0.001)があると示され、以降、Fsp³は創薬における重要な指標の一つとして広く認識されてきました。

一方、2025年の本論説 “Return to Flatland” では、この仮説—「三次元的な構造を持つ医薬品(高Fsp³値の分子)は臨床開発において成功しやすい」—が現在でも成り立つのかを再評価しています。著者らは、2009年以降に承認された医薬品および現在開発中の医薬品についてFsp³値を解析しました。その結果、近年の承認薬ではFsp³値が低下している(0.458 → 0.392)ことが明らかになりました。また、臨床開発中の医薬品においても、Fsp³の高さが成功率と明確な相関を示していませんでした。

低Fsp³承認薬の増加要因

この変化には、標的とする分子の変化や合成技術の進展など、複数の要因が関与していると考えられます。

  1. 標的の変化
    近年、キナーゼ阻害剤の開発が進み、これらは比較的平面性の高い分子(低Fsp³)であることが多いため、承認薬のFsp³値が低下している可能性があります。
  2. 合成技術の進歩
    金属触媒を用いたクロスカップリング反応が一般的になり、sp²結合を持つ分子の合成が容易になったことが影響していると考えられます。
  3. スクリーニング効率の問題
    Fsp³が高い分子は標的選択性を高める可能性がありますが、スクリーニング時のヒット率が低下することが指摘されています。例えば、三次元性を強化したフラグメントセットを用いたBRD4-BD1のスクリーニングでは、従来のフラグメントセットと比較してヒット率が約2.5倍低下したと報告されています。

これらの知見から、本論説では「Fsp³値の高さだけに依存した分子設計は、必ずしも医薬品開発の成功に直結しない」と結論づけています。三次元性という単一の指標を過度に追求するのではなく、標的の特性や薬理活性、物性、合成可能性など、多角的な視点を踏まえた分子設計の重要性が提言されています。

本論説は比較的短文のNews & Viewsとしてまとめられており、すぐ読める内容です。創薬化学に関わる方にとって、一読することで新たな視点を得る良い契機となるでしょう。

参考文献

  1. Lovering, F.; Bikker, J.; Humblet, C. “Escape from flatland: increasing saturation as an approach to improving clinical success.” J. Med. Chem. 2009, 52, 6752–6756. DOI: 10.1021/jm901241e

関連書籍

創薬化学: メディシナルケミストへの道

創薬化学: メディシナルケミストへの道

¥4,290(as of 12/04 19:25)
Amazon product information

関連記事

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 銀を使ってリンをいれる
  2. iPhone/iPod Touchで使える化学アプリ-ケーション…
  3. ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2024年版】
  4. 就職か進学かの分かれ道
  5. 光照射によって結晶と液体を行き来する蓄熱分子
  6. チェーンウォーキングを活用し、ホウ素2つを離れた位置へ導入する!…
  7. 有機EL素子の開発と照明への応用
  8. 分子1つがレバースイッチとして働いた!

注目情報

ピックアップ記事

  1. 科学英語の書き方とプレゼンテーション (増補)
  2. 住友化学、Dow Chemical社から高分子有機EL用材料事業を買収
  3. 巻いている触媒を用いて環を巻く
  4. 総収率57%! 超効率的なタミフルの全合成
  5. 来年は世界化学年:2011年は”化学の年”!
  6. 還元された酸化グラフェン(その1)
  7. 第95回日本化学会付設展示会ケムステキャンペーン!Part I
  8. 2013年就活体験記(1)
  9. 第六回 電子回路を合成するー寺尾潤准教授
  10. MFCA -環境調和の指標、負のコストの見える化-

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2025年2月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
2425262728  

注目情報

最新記事

有馬温泉で鉄イオン水溶液について学んできた【化学者が行く温泉巡りの旅】

有馬温泉の金泉は、塩化物濃度と鉄濃度が日本の温泉の中で最も高い温泉で、黄褐色を呈する温泉です。この記…

HPLCをPATツールに変換!オンラインHPLCシステム:DirectInject-LC

これまでの自動サンプリング技術多くの製薬・化学メーカーはその生産性向上のため、有…

MEDCHEM NEWS 34-4 号「新しいモダリティとして注目を浴びる分解創薬」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、新たにオープン…

圧力に依存して還元反応が進行!~シクロファン構造を活用した新機能~

第686回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機化学第一研究室(鈴木孝…

第58回Vシンポ「天然物フィロソフィ2」を開催します!

第58回ケムステVシンポジウムの開催告知をさせて頂きます!今回のVシンポは、コロナ蔓延の年202…

第76回「目指すは生涯現役!ロマンを追い求めて」櫛田 創 助教

第76回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第75回「デジタル技術は化学研究を革新できるのか?」熊田佳菜子 主任研究員

第75回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第74回「理想的な医薬品原薬の製造法を目指して」細谷 昌弘 サブグループ長

第74回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第57回ケムステVシンポ「祝ノーベル化学賞!金属有機構造体–MOF」を開催します!

第57回ケムステVシンポは、北川 進 先生らの2025年ノーベル化学賞受賞を記念して…

櫛田 創 Soh Kushida

櫛田 創(くしだそう)は日本の化学者である。筑波大学 数理物質系 物質工学域・助教。専門は物理化学、…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP