TECH Meets BUSINESS
産業技術総合研究所が創出・支援するベンチャービジネス

プロテオブリッジ株式会社 手のひらの上に生きているヒトを再現!~世界初のヒトタンパク質アレイ開発~

3つの独自技術を駆使してヒトの代替となる「HuPEX™網羅型タンパク質アレイ」を世界で初めて開発し、受託解析・受託検査・受託評価などのサービスを提供しているプロテオブリッジ株式会社。時代をリードする製品を携えて、創薬・再生医療・診断の現場において革新的な研究アプローチを届けています。

熊谷 亮

熊谷亮/Ryo Kumagai

プロテオブリッジ株式会社 代表取締役社長。2015年に早稲田大学大学院商学研究科(MBA)修了。1994年4月に富士銀行(現 みずほ銀行)入行。2005年7月よりリーマンブラザーズ証券日本法人 債券営業部シニアヴァイスプレジデント、2008年9月より野村証券グループリーダー、2010年3月よりシティグループ証券債券営業部長を経て、2015年4月より国立研究開発法人 産業技術総合研究所 スタートアップ・アドバイザーに。2018年1月プロテオブリッジ株式会社設立、代表取締役社長に就任。

五島 直樹

五島直樹/Naoki Goshima

プロテオブリッジ株式会社 取締役CSO。1987年に大阪府立大学大学院農学研究科博士課程修了。京都薬科大学助手、広島大学助教授を経て、2000年より産総研(旧 工業技術院)上級主任研究員、研究チーム長。2013-2017年AMED再生医療実現拠点ネットワークプログラム、研究リーダー、2011-2014年厚労省科研第Ⅱ相臨床試験、2015-2017年AMED・革新的がん医療実用化研究事業に参加、2013-2015年AMED先端計測分析技術・機器開発プログラム・要素技術、2015-2018年同・機器開発「自己抗体マーカー探索システムの開発」研究リーダー。2018年1月プロテオブリッジ株式会社設立、取締役に就任。

小さな基板に2万種類のヒトタンパク質を搭載

小さな基板に2万種類のヒトタンパク質を搭載

― 世界初となる「HuPEX™網羅型タンパク質アレイ」はどのような製品ですか?

熊谷亮さん(以下、熊谷):

まずタンパク質アレイとは、ガラスなどの基板の上に多種類のタンパク質が一定間隔でドット状に搭載されている、ヒトタンパク質のカタログのようなものです。「HuPEX™網羅型タンパク質アレイ」は、手で持てるサイズの基板3枚に、2万種類のタンパク質が2個ずつ計4万個搭載されています。「世界初」と謳っているのは、網羅的なヒトタンパク質を高密度かつ生の状態(非乾燥)で搭載しているという点です。

人間が持つヒトタンパク質は約2.4万種類。その80%以上の2万種類が搭載されているわけですから、アレイの上に人間が載っているようなものです。「ヒトの代替」と言えるタンパク質アレイの上では、生体内で起こっている免疫反応や薬の反応を再現することができるようになり、創薬・再生医療・診断に革新的な研究アプローチをお届けすることができます。

「ヒトの代替」と言えるタンパク質アレイを実現

HuPEX™網羅型タンパク質アレイ

― この製品を実現した技術について教えてください。

五島直樹さん(以下、五島):

「HuPEX™網羅型タンパク質アレイ」は3つの独自技術によって実現されます。まずは2万種類のタンパク質を作り出さないといけません。その根源となる世界最大級のヒトタンパク質発現リソース「HuPEX™(Human Proteome Expression-resource)」を構築しました。そして2万種類のHuPEX™ライブラリーをもとに良質なタンパク質を合成する「インビトロ・プロテオーム作製技術」。さらにタンパク質を高密度かつ非乾燥の状態で基板に搭載する「タンパク質アレイ製造技術」を開発しました。特に「タンパク質アレイ製造技術」では、20ナノリットルほどの微量の液滴をアレイ基板にスポットします。液が蒸発しないよう短時間でスポットするべく、一度に1,536種類のタンパク質溶液をスポットできる仕組みを構築。従来は32ピンか48ピンで少しずつタンパク質をスポットしていましたが、IC技術などを組み合わせて、1,536ピンを9回ずらして打ち込み、約14,000弱スポットを形成することで、世界初の立体構造を維持した非乾燥のタンパク質アレイが実現しました。

1回で1,536種類のタンパク質溶液をスポットし、9回シフトして打ち込む装置

1回で1,536種類のタンパク質溶液をスポットし、9回シフトして打ち込む装置

より早くより正確な結果を、一つのアレイで実現

より早くより正確な結果を、一つのアレイで実現

― 具体的にはどのようなサービスを提供されているのですか?

熊谷:

サービスフローとしては、まず大学病院様であれば患者さんの血液、製薬企業様であれば新薬候補の人工抗体などを試料としてプロテオブリッジ株式会社に送っていただきます。お預かりした血液や新薬の候補をアレイにかけて反応させると、たとえば病気を患っている方の血液であれば、疾患特異的な抗体がアレイ基板に搭載された抗原タンパク質に結合します。それを蛍光検出し、解析結果を報告するという流れになります。

例に挙げた疾患のマーカー探索や新薬を検証するための受託解析事業、または臨床検査として利用いただける受託検査事業など、この仕組みを使って何を調べたいのか、お客様主導によってサービスを細分化しています。またHuPEX™から合成したタンパク質を使用し、低分子化合物の結合タンパク質スクリーニングなどのコンサルティングも提供しております。

― 御社の技術とサービスの優位性はどういった点でしょうか?

五島:

医療現場で患者血液中にどのような抗体が存在しているかを調べる場合、患者さんからとった血液のサンプルを検査会社、大学、海外の研究機関など四方八方へ検査に出すケースが多くあります。同時に結果が出るわけはなく、手元に揃うまでに1~2か月待たされることが多く、現場の先生方の大きな悩みとなっています。

我々のアレイは一枚のアレイ基板に多種類のタンパク質が載っているため、複数の機関で個別に検査していることが一度にできる。その強みは唯一無二と言えるでしょう。

熊谷:

当社の技術顧問で東京大学医学部附属病院副院長の佐藤伸一教授と、同病院診療副科長の吉崎歩講師は、お二方とも筋炎研究の第一人者です。その総回診に五島と福田(福田枝里子さん、ヒトタンパク質アレイ製造主管)が同行させていただき、抗体の測定結果がどう使われているか見学したことがありました。その中で、多くの種類の抗体を同時に測ることが患者さんの治療の上でいかに大切かが実感でき、先生方からも「ぜひ製品化して世に送り出してほしい」との声をいただいております。

五島:

当初は、我々のタンパク質アレイが臨床現場の先生方に信頼いただける結果を出せるのかという意味合いから、いくつかの研究機関にお願いして性能テストを行いました。そして患者血清を使用した性能テストを終えて、結果をまとめようとしていたのですが、性能テストを終えた後も、次から次へと医療現場の先生方からサンプルが送られてくるのです。理由は、他のどこよりも早く多くの抗体情報が得られるからでした。ちょうどプロテオブリッジ創業の前で、ビジネスとしてのニーズを実感しました。

「なければ新しい技術をつくればいい」

「なければ新しい技術をつくればいい」

― プロテオブリッジ株式会社創業の経緯と現況を教えてください。

熊谷:

創業前から医療系研究機関との共同研究を多数実施していました。私は産総研のスタートアップ・アドバイザーとして関わる中で、五島の技術は創薬、医療、診断分野の事業と結びつきやすいことに気付き、実際に臨床現場や探索研究現場からの需要が高かったことから創業を決意しました。

創業1年半前には、ある製薬会社様から網羅的なタンパク質アレイについて、競合他社のアレイと当社のアレイを比較しながらお話をする機会がありました。その後しばらくして共同研究をやりたいと連絡をいただいたのですが、お客様の方から本技術を選んでいただいたというのが自信に繋がっています。

昨年7月には国立大学法人東北大学大学院医学系研究科、参天製薬株式会社と「緑内障病態解明を目指した包括的基礎研究」に関する三者共同研究契約を締結しました。当社は、HuPEX™ヒトタンパク質アレイを用いて血液中に含まれる自己抗体の解析に取り組んでいきます。

五島:

患者を抱えた病院の先生から測定のご依頼を受けたり、製薬メーカーからデバイスの共同開発のお誘いが来たり。たとえば新型アレイの受託開発というイメージでしょうか。我々がアイデアは持っているが開発は行っていない新型アレイを、お客様の方から一緒に開発する提案をいただいたりして驚いています。

それは当社の一つの特長であり、優れたHuPEX™リソースがベースにあるので新しい技術開発を期待されているのです。これはベンチャーとして大変に嬉しく思います。我々は「なければ新しい技術をつくればいい」がモットー。理想から目標設定をして壁を乗り越えていきたいです。

熊谷:

そのほか免疫評価も大事な事業です。外部から移植した細胞や臓器が体内で馴染んで定着しているかが、抗体を評価することによってモニタリングできます。新薬を必要とする方がこれからますます増えていく時代。その状況下では、抗体のプロファイリングを行うシステムは必須になってくると思います。エンドユーザーや医療・創薬の現場からのニーズは増す一方でしょう。しかし我々は医療でも創薬でもなく、デバイスを提供する会社です。そういう意味で、お客様と一緒にアレイの用途開発を進め、事業ドメインを拡張していくことが大切だと考えています。

メッセージ

― 今後の事業展開における展望を教えてください。

熊谷:

目指すのは、人間ドックなどでの使用を想定した総合診断キット。癌や自己免疫疾患など膨大な種類の診断も、それ一つで可能になるキットの開発を進めたいです。

また、製薬業界でニーズの高い膜タンパク質の解析に使える網羅型の膜タンパク質アレイの開発に力を入れはじめています。

五島:

タンパク質だけでなく脂質の膜と一緒に搭載された膜タンパク質アレイを目指しているところですね。そもそも免疫や抗体というのは体にとって重要であることはわかっていても、網羅的に調べる方法がなく、これまでブラックボックスでした。それを明らかにするタンパク質アレイの開発によって、抗体から病気がわかり、薬や移植の作用も情報として得られ、現状をブレイクスルーする存在になり得ます。新しい市場や研究分野を切り拓く可能性を秘めたアレイの技術開発を今後もさらに広げていきたいと思います。

※本記事内容は平成31年3月31日現在のものです。

プロテオブリッジ株式会社
〒135-0064 東京都江東区青海2-3-26
国立研究開発法人 産業技術総合研究所臨海副都心研究センター内
https://proteo-bridge.co.jp/

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