いい相手がみつからない。結婚しない人たちの間でよく聞く言葉だが、開発分野でもこうした状況が出てきている。分野横断的な研究が進む医療業界では、世界に打って出られる新たな技術、製品を生み出そうとする業界の間で、マッチングの模索が始まっている。切っても切り離せない存在となりつつある医療とIT。創薬というフィールドで出会いの場を提供する仕組みが立ちあがっている。その音頭を取っているのが京都大学大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 ビッグデータ医療学分野の奥野恭史教授だ。なぜ、このような取り組みを始めたのか、HERO X編集長の杉原行里がお話を伺った。

―今、スーパーコンピュータ「京」を使って医療ビッグデータについて研究を進められていると思うのですが、同時に、研究者や企業の人たちをつなげて研究を発展させるための組織、「ライフ インテリジェンス コンソーシアム（LINC）」を作られたと伺いました。

奥野：小さいところも含めて連携して動き始めています。ベンチャー企業さんも応援したいという気持ちもあり、設立しました。実は、10年ほど前に私も一度ベンチャーを立ち上げています。もう自分の手は離れているのですが、今でもそのベンチャーは生き残っています。5年くらいはそれなりにサポートをしていたので、ベンチャーの大変さも分かっていますし、市場がどうだというのも分かっている。そういった経験をして医療の現場に入っているので、夢物語の世界と、目の前に現実がある世界の違いを感じています。

ITという異業種の参入

奥野：IT技術の医療への進出はひとつのキーポイントとなっています。IT技術を入れることで医療をスリム化していくというのが国の大命題にもなっています。一方で、お医者さんの立場からすると“それで何か起きたらどうするの”というところがある。至極もっともなご意見ですが、事故は起きるものだから事故。「だからIT化しない」のではなく、そのリスクを下げるためにどうするかを考える必要があります。企業の方にきちんと教育をすることも必要でしょう。

―ITなど、医療以外の専門分野の人が参入するには、そこが難しいところです

奥野：医療と違う分野から医療に関わる方々には、医療の現場でやっていただくには“こういうことが必要です”、というような法律やガイドラインなどがいるかもしれません。それに基づいて行っていただき、場合によっては認定基準のようなものを作って、その基準を「クリアしたら大丈夫ですよ」というような整備をしないと、IT技術のある企業は安心して参入できないと思います。

IT技術を入れるには、検査数値など個人のデータが必要になります。こうしたデータはまさに個人の情報で、今一番問題になっています。個人情報は、むやみやたらと使えないようにしなければなりません。良い方向に使われたらいいのですが、やはり、悪意のある使われ方の可能性は否定できない。「個人情報どうするの」というところが、まさに争点になっています。何かが起きたらだめだからとずっと規制してしまうと、結局、その技術を必要とするようなハンディキャップをお持ちの方も利することができないし、自分に合った治療をしてほしいと願う患者さんにも提供できない。

これについては、国も策を考えてくれています。個人情報の取り扱いについては、まもなく施行される「次世代医療基盤法」がガイドラインとなるはずです。これが整えば、国が認定した業者が匿名加工した個人の医療データに限り、民間企業が対価を払って利用できるようになります。しかし、あとは自由にやってくださいという形になっていて、どのように自由に進めるかという課題が生じます。

―自由ほど不自由なものはないと

奥野：企業の方々が安心して技術開発をできるようにしなければいけないと思います。今、京都大学のうちの研究室と京都大学病院で企業向けの教育コースを作ろうという話も出ているところです。

これができれば、ベンチャーや、IT企業のような医療にあまり精通していない領域の企業の方々が医療業界に参入するときに門を広げるものになるはずです。結果、患者さんに還元されるのではと。

京都大学病院と共同で企業向けの研修を考え中だ

―確かに還元されますよね。

奥野：パーソナルデータが取れるようになってきたのもごく最近ですし、それをどういう風に使っていこうかと考え出しているのもまさに今なので、この5年から10年で変わっていくでしょうし、変っていかないといけないのです。世界に乗り遅れないために。

お尻のない研究でいいのか・・・という疑問

―パーソナルデータについて、奥野先生の言われていたICカードのことを思い浮かべました。ICチップを使った自動改札機は何時何分に誰がどこを通過してという移動記録がとれます。医療データについても、こうした交通機関のICカードのように何気なくやっている行為がデータとして収集されるというところに、関心がおありでしょうか。

奥野：データ収集というか、目の前の患者さんを助けるための研究に関心がありますね。私は医者ではなく、薬学部出身ですが、薬剤師でもない。薬学の世界で研究をずっとやってきた研究者です。学生に話をするときに、「医療と創薬の違いは何だと思う？」　と聞くのですが、一般の方からすれば「それ全部医療ですよね」という認識となってしまいます。病院でやっている医療とは、目の前の人を救うためにやるものなんです。で、薬品開発というのは、未来の患者さんを救うためのものだと言われてきました。

薬をつくることは、“今からこの薬をつくります”と言って、すぐにできるものではなくて、新しい薬ができるまでには10年くらいの時間と費用が必要になります。テクノロジーが進んだ未来にできることを研究することが、創薬分野の技術開発が求められている世界です。

僕はずっとそのフィールドにいたのですが、5年程前に医学系の方に移ってきて、こちらの病院にきました。その時に愕然としました。自分のこれまでやってきた研究というのは、先ほどお話したように、「10年後こうなってるかもしれません」ということを言ってきた。10年後どうなるかというと、「10年後・・・」とまた同じように言っているわけですよ（笑）。

―お尻がないという感覚ですね

奥野：そうそう、「お前いったい、いつモノ作んねん」となるわけです。研究者ってホントそんな感覚で、それが許されている世界。だから創薬側の人間は「未来を創るためにやっているんだ」と偉そうに言いますが、病院の中で患者さんとすれ違った時に、自分が今までやってきている技術が、目の前にいる患者さんに使えなかったら、未来もへったくれもないと感じてしまったんです。目の前の患者さんを自分のもてるテクノロジーで救えないのならば、未来の患者さんだって「救えるはずないでしょ」と。それで、通用するかどうかわからなかったのですが、今の研究を始めました。

―未来へのロードマップの引き方は変わったのでしょうか。

奥野：そうですね、より速く目標に到達しようというスピード感は非常に重要だという認識でいます。自分のやっているものがどれくらいの速度感で目標に行きつくのかを認識していなければ、5年かかることを“3年でやってしまおう“と思えませんから。

ライフ インテリジェンス コンソーシアム（LINC）の役割

LINCはアカデミックが橋渡しとなり世界に通じる技術をつくるために組織された

―「LINC」に何を期待されていますか。

奥野：どちらかというと新しい開発を斡旋していく側なのですが、いろんな側面があると思います。医療、医薬、バイオのことは分かっているのだけれどもIT、AIのことわからないという企業さんと、医療のことわからないけどIT、AIの開発できますという情報側の企業さんが世の中にはいます。こうした異業種のマッチングにより生れる技術はあるわけで、ここのマッチングを一番のメインにおいたのが「LINC」です。

たとえばライフ系の会社さんからは「AI、AIといろんなところで聞くけれど、どうしたらいいんかわからん」、IT企業さんからは「ライフサイエンスっておもしろそうだけど、どう入っていいのか分からへん」という話をよく聞きます。私たちみたいな両方とも分かっている人間が入って、翻訳をしてあげながら距離を近づけていけたらというのがベースにあります。

けれども、“誰が誰にお金を払うの”というところが重要で、今の場合だとIT企業さんがAIの技術を用いて医薬品を開発したら、医薬品メーカーさんがその技術を「買ってくれる」というイメージですが、国内だけで回っているとパイが狭くなります。国内でこうしたマッチング、活性化をすると共に、世界に負けない技術を開発する、そういう実力をつけるためのマッチングでもありたいと考えています。世界に勝つとなるときには、我々大学人が旗振り役となって「世界に勝っていく技術をつくろうよ」と、まとめ役にならないといけない部分もあると思います。

―個々だけでなくみんなで力を合わせて世界の扉を開けていこうということでしょうか

奥野：そうですね、実際「企業同士だけで」となると、やっぱり殺伐としてしまいます。「これ、誰の権利になるんだよ」「うちの儲けだろう」とか。そういうところで詰まってしまうと、世界の方に類似品をだされて終わってしまう危険性が出てきます。そういうことを言う前に、本当に業界としていいもの作ることが非常に大事なので、「まあまあまあ」と言いながら世界的に通じることを考えていきたいと思っているところです。

（奥野恭史教授×杉原行里対談 vol.1はこちら）

奥野恭史
1993年 京都大学薬学部卒業、同大学院薬学研究科に進学し、博士（薬学）取得。京都大学大学院医学研究科特定教授を経て、先端医療振興財団先端医療センター研究所客員グループリーダー、理化学研究所計算科学研究機構客員主管研員、2016年　京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻ビッグデータ医科学分野教授、現在に至る。創薬計算科学、ビッグデータ医科学の研究に従事。

高齢化社会が進むにつれて、ますます重視されているのがQOL（Quality of Life／生活の質）だ。単に長生きできればいいというものではなく、命あるかぎり、充実した日々を過ごしたいという思いは、すべての人に共通するだろう。ところが、年齢を重ねるとQOLを損なうさまざまな事象と向き合うことになる。骨や関節軟骨などの変性による、骨粗鬆症、変形性脊椎症、変形性関節症などの疾患はその典型だ。上智大学理工学部機能創造理工学科では、人工関節を中心とした生体機能材料の研究によって、骨や関節に悩みを抱える患者を救おうとしている。研究のリーダーである久森紀之教授にお話をうかがった。

人工関節の多くは輸入品だが、
そのことによる問題も生じる

人工関節には、膝関節、股関節、肩関節、肘関節などがあるが、久森教授が専門領域としているのは人工膝関節だ。変形性膝関節症や関節リウマチによって膝関節の損傷が進むと、人工膝関節置換術という手術が行われ、その件数は現在、年間8万件に達する。これほど広く用いられている人工膝関節だが、まだまだ改良の余地は多い。

「日本で使われている人工関節はほとんどがアメリカやヨーロッパから輸入したものです。もちろん、手術においては患者さんの形状にできるだけ合った人工関節を選ぶのですが、輸入品は欧米の人の体型や体格、生活様式に合わせてつくっています。すなわち、日本人の患者さんに、完全に合っているとは言えないわけです。輸入品に頼るのではなく、日本人の体型、体格、生活様式に合わせた人工関節を、出だしから考える必要があります」

新たな独自の人工関節を設計する際は、日本の実情に合わせて、耐久性の向上も考慮される。現在の人工関節の耐久性は10～15年とされているが、高齢化が進む日本においては現状の耐久性が二次的な問題を発生させる恐れがあるのだ。

「70歳で人工関節にすると、80～85歳のときに交換する必要があります。高齢での手術は患者さんにとって肉体面、精神面で大きな負担になりますから、予期せぬ疾病を誘発するリスクもあるでしょう。そこで私たちは現状の2倍、20～30年の耐久性を目指して、研究・開発を進めています」

日本人の体型、体格、生活様式に合い、耐久性も向上させた人工関節をつくるとなると、素材と形状の両面から改良を進める必要がある。

「現在、人工関節の土台となるパーツの素材はチタンが一般的です。体内に入れていても毒性のある成分が出ることはないうえに、軽くて丈夫なことから選ばれているのですが、体に本当に適しているのかというと、確証はありません。そもそも、人工関節に使われているチタンは医療用に開発されたものではなく、航空機の材料として用いられているものです」

現行のチタンが、人工関節の素材としてベストであるとはかぎらないのだ。しかし、久森教授は、現時点ではチタンから離れるつもりはない。チタンを主成分としたチタン合金で、最適な素材がないかと探っている。

「まったく違う素材で、より人工関節に適したものがあるかもしれません。しかし、その素材を発見し、さらには安全性を検証して認可を受けるとなると、長い時間がかかります。私たちの仕事は、研究成果を社会にフィードバックする使命もありますから、スピードは重視します。そうなると、より優れたチタン合金を開発するほうが現実的なのです」

高度な医療である機能創造の研究を
慶應大学医学部とジョイントで行う

膝の動きを忠実に再現できる装置を開発した。たとえば、この装置に膝関節の模型を取り付けると、前十字靭帯や後十字靭帯、外側側副靭帯や内側側副靭帯にどのような力がかかるか、正確に測ることができる。

チタンについては、その長所である高い強度が、人工関節においてはマイナス要素となっている面もある。

「骨に対してチタンが強すぎるのです。我々の骨というのは体に力が入ることによって、毎日、入れ替わり、骨に力をかけないと痩せてきてしまいます。体内にチタンを入れると、チタンが力をもってしまい、場合によっては骨が痩せてしまうことがあります」

形状の改良については、ここ10年ほどで急速に進化かつ一般化した3Dプリンタが大いに役立っている。

「従来の人工関節は、いくつかあるサイズのバリエーションのなかから、患者さんに合ったものをインプラントしてきたわけですが、3Dプリンタを使うことにより、オーダーメイドで人工関節を提供できるようになります。ジャストフィットサイズのものを提供でき、骨質も考慮できるという意味では、3Dプリンタは整形外科領域において、非常に有効な手段になっています。実際に私たちも、チタン合金の粉末を使って3D造形した人工関節のサンプルをつくっています」

上智大学理工学部機能創造理工学科は、人工関節をはじめとする機能創造の研究を慶應義塾大学医学部と共同で行っている。

「ドクターは医者の考えで患者さんに向かいます。我々は医療で必要な実験の手法や、解析の方法、シミュレーションといったものを工学部の知見をもって行います。両者がジョイントすることで、医学に貢献することができれば、すばらしいことです」

上智大学理工学部と慶應大学医学部のジョイントによる大きな成果のひとつが、膝の動きを模擬できる装置の開発だ。この装置を用いると、膝を伸ばしたり、曲げたり、ひねったりという生理的な動作を忠実に再現できて、そのときに、膝関節のどの部分にどれだけの力がかかっているかを計測することができる。

「たとえば、どのような方向に、どれくらいの力を入れたら靭帯が切れるのかということがわかります。それを医学的なデータとして活用すれば、もっといい手術の手法や再建が提案できたり、新しい素材を使った人工靭帯をつくったりすることも可能でしょう。

痛みを解消する新しい装具は
膝の根本的な治療を可能にする

慶應大学医学部、義肢装具メーカーと共同開発した装具は膝痛の根本的な治療も可能にして、歩く楽しさを取り戻す。

膝を傷めている患者の歩行をサポートする装具も、上智大学理工学部機能創造理工学科と慶應大学医学部とのジョイントで開発した医療器具のひとつだ。

「膝が悪くて歩けないというのは、多くの場合、骨と骨が擦れて痛いからなのです。従来は、サポーターなどで膝を固定し、骨と骨が擦れないようにするという対処法が一般的でした。しかし、これでは治療を先延ばししているだけであり、膝の周りの筋肉は衰えるだけです。私たちは、骨と骨が離れていれば痛くはないという点に着目して、新しい装具を開発しました」

具体的には、装具の膝の部分に設けたリンクによって、膝を伸ばした状態のときには大腿骨（太ももの骨）と脛骨（膝から下の脚の骨）が強制的に離れるような仕掛けをつくり、骨と骨の接触を防いでいる。

膝の部分にリンクを設けたことにより、膝を伸ばしたときに大腿骨と脛骨が強制的に離れるようになっている。

「理論的には、大腿骨と脛骨が離れれば痛まないのですが、膝の小さなリンクによって本当に体重を支えられるのか、大腿骨を実際に持ち上げることができるのかということを、各種の計測により数値で示し、効果をエビデンスとして証明しました。実際に、この装具を試用した方からは、まったく痛みを感じずに歩くことができると、好評をいただいています」

この装具は、慶應大学医学部ならびに沖縄の義肢装具メーカーと共同で開発した。

「一般的に、現代の研究は、一個人や研究室だけで成果を上げることは難しい。工学があり、医学があり、メーカーがあって、チームとしてまとまることが非常に大事なのです。プロフェッショナルな集団が集まることによって、研究の成果が世に出るスピードが早くなります。工学だけでバイオマテリアルの研究を進めることには限界があると思います」

久森教授が進めている研究のなかで、実用化すれば有意義なもののひとつに、人工骨の新素材がある。現在、人工骨の主原料は歯磨き粉にも用いられているアパタイトであり、久森教授もアパタイトを基本とした素材を想定している。

「アパタイトとコラーゲンをミックスした材料を体に入れれば、骨の生成が早くなるのではないか、サンゴのような生物由来のカルシウムも利用できるのではないかなど、仮説を立てて研究しています」

近年、サンゴの白化現象が、地球温暖化を原因とするシンボリックな出来事として報じられている。環境悪化を食い止めることがなにより大事なのだろうが、死滅したサンゴの有効利用を考えることも大切な視点だろう。そこには久森教授の研究に対する信条が表れているように思える。

久森紀之（Noriyuki Hisamori）
1971年、東京都生まれ。工学院大学工学研究科工学化学専攻博士修了。1999年より、上智大学理工学部機能創造理工学科にて、高度医療技術に用いる生体機能材料について、ならびに環境強度および破壊力学に基づく構造物の安全安心性について研究中。現在、理工学部教授。慶應義塾大学医学部スポーツ医学総合センター非常勤講師。ソフィアオリンピック・パラリンピックプロジェクト研究部会長。研究の先には患者さんがいるので、「誠実に、謙虚に」がモットー。