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第4回スクリーニング学研究会 Workshop まとめ

【Track A】化合物ライブラリーの将来像

(準備中)

【Track B】ヒット化合物の選抜-HTSとChemistry-
ファシリテーター: 日本たばこ産業医薬総合研究所 堀浩一郎

■今回の分科会は「HTSとChemistry」という非常に広範囲をカバーする話題としたためか、参加者は50名(上限)となり、恒例としていた「自己紹介」ができなかったのが残念でした。なるべく多くの人に発言していただきたく、ファシリテータから発言者を適時指名させていただいたのですが、最終的には参加者全員をカバーすることができず、一度も発言できなかった方がいらっしゃったことをここでお詫びします。
■中井氏から化合物のLigand Efficiency(LE)を考慮したFragment Screeningの事例紹介、堀よりFsp3やNARに関する論文の紹介、事前アンケートの結果の紹介を行った後、全体で「各種の化合物Propertyを使用したヒット選抜・SAR」、「HTSにおけるMed. Chemistとの関わり」、「アカデミアにおけるMed. Chemistry」の3題について議論しました。
■化合物スクリーニングにおけるMedicinal Chemistの関わり方については活発な意見交換が行われ、企業のさまざまな事情や現場の悩みが浮き彫りになったように思えました。
■化合物のProperty情報を積極的に活用したヒット選抜を実施しているところはまだ少なく、多くはLead Optimization段階でChemistが活用しているのが実情のようです。
■アカデミアの多くはMedicinal Chemistが不在であり、ヒット選抜まではできても創薬に結び付けることが困難であること、企業の成果物は論文ではなく特許になるため企業とアカデミアの協業が進まない現状や、企業からアカデミアに創薬で期待することなど、かなり突っ込んだ意見交換がされました。
■さらに話はヒット探索部門からのヒット提示の方法やFrequent Hitの扱いなど、想定していた以上に多岐に及んで、分科会の時間の枠内になかなか納めるのが困難でした。
■トピックスとして予定していた「ヒット化合物の定義」、「リード化合物の定義」は非常に興味深いトピックスなのですが今回は時間の関係で議論することができませんでした。これについては来年の分科会でぜひ引き続き議論をしたく思います。

【Track C】化合物管理Advance -変化への対応-
問題提起1:
OSのバージョンアップに対する作りこみソフトウェアの対応
詳細:
化合物処理を自動化処理するツールを作りこんでいるが、OSバージョンアップに対応する変更をする必要がある。最近、ITの部署よりOS変更連絡があり、OSをxpのままにしていると、ネットワークへの接続を禁止される。ネットワーク経由でデータを拾うので、接続できないのは困るし、直前の連絡なのでツール変更の予算取りができない。
助言、議論:
・ITの部署が不親切すぎる。期限を越えてのxp利用を許すか、もっと早い時期からのアナウンスにより予算取りを可能にすべき(他社ではどちらかの対応)。
・ネットワークを使わずに、USBなどのデータ移動で凌げないか?
・間に入るPCを準備して対応
・Windows7にxpモードというものがあるが、そのモードでそのツールを動かせるかを試してみては?
・セキュリティレベルの違う2種類の社内LANが存在し、Windows7にアップデートできないPCはセキュリティレベルの低いLANに接続して運用する。

問題提起2:
保管スペースの問題
詳細:
これまで自然増に対応してスペースを確保していたが、合併により急に保管化合物数が増え、保管場所がなくなり、新たな環境の設計や予算取りに困難を要している。容器の形状なども異なり難儀している。
助言、議論:
・事情を上層部に説明して予算をとらないといけないが、システムや自動倉庫は予算がかかりすぎる。導入効果を上手く説明できないといけない。
・各社の保管状況、原末自動倉庫あり、なし、デシケーター内の保管のところあり。
・自動倉庫の導入効果:取り出しのために、人が寒い環境にいなくて済む。導入前は、30分以上は入らないルール。出入庫のタスクが想像以上に減った、秤量が3倍くらいできる感覚。
・自動倉庫を入れると棚卸を自動でしてもらえる。ある会社では、棚卸専任者を1名おいており、毎日棚卸の仕事だけを行っている。
・化合物を捨てる基準を作るようにとの指示があった会社があった。議論中に出た捨てる基準案を以下に示す。
 1mgないもの、はかり取れないもの、構造不明物は3年たったら捨てる、同じ構造式でIDが違うもの、昔は販売していなかったが、いまは販売しているもの、反応性の置換基を持つもの、量が多いものは一部を捨てる、少量を買ってできるだけ早く使ってもらう、古い購入品を捨てる、等

問題提起3:
サンプルの品質の高質化
詳細:
DMSO溶液の管理方法について、現在は外に出したままの管理になっている。自動倉庫を導入したいが、投資効果はあるか?ラボストッカミニのようなものを考えている
助言、議論:
・多数取り出すことにより、取り出しタスクを削減、冷凍保存に依る品質保持。
・純度確認と連動させるとよい。この会社では、全ての化合物の純度確認を行っており、同じ化合物のサンプルでもどの容器のものが最もよいかを管理して取り出せるようになっている。システム化することにより、取り出しサンプルを自在に選べる。
・サンプル提供が1回限りのものだと、溶液のチューブを提供、頻繁に使用するものは、ソースプレートを作って対応する。

問題提起4:
サンプルの運送
詳細:
サンプルを他事業所に輸送するときにどのように輸送すれば、正しい輸送の方法になるか
助言、議論:
・多くの参加者は、運送手配等は別組織が行っているので、詳細はわからないとのこと。
・劇物は分けて、別の箱にいれて送付
・業者によって運送可能なものが異なる。室温運送しか受け付けない業者もあるので、その場合はドライアイスを詰め込む。
・シアノ基がついた化合物の取り扱いは、送付先(共同研究先)によって対応が違う。
・ブリキ缶にいれて、漏れ対策を行っている。

問題提起5:
サンプルの溶解性
詳細:
DMSOに溶けないサンプルはどうしているか
助言、議論:
・DMSOに溶けないものはやはりある。溶かす努力はするが、努力しても溶けないものはある。その場合は割り切る。ECHOのログも活用している。
・DMSO難溶性のものを水に溶かすことはやっていない。溶けていないものはフラグをつけている。
・目視でとけているもの、とけていないものを確認して、DBに入れる、溶けないものはHTSに入れないとうの工夫はしている。

【Track D】化合物管理Basic -どうすれば信頼性の高い化合物管理ができるのか?基礎編-
Summary
標題WSの冒頭に、「化合物管理システム再構築(第2回研究会で発表)とその後」と「新しい化合物管理体制の構築」と題しそれぞれエーザイ 木村さん、杏林製薬 高土居さんから話題提供していただきました。さらにはアンケートにて抽出しておいた、参加者が興味を持っている話題(1~5)を元に経験や意見の交換をしました。その一部を以下にまとめます。

1.化合物管理チームの守備範囲は?
HTSライブラリーから開発検体の管理まで広い範囲で管理している組織もありました。主に前者を範囲としている組織が多いようですが、組織ごとに異なっているようです。化合物管理部署として独立しているところでは守備範囲が広いことが多く、HTS等のアッセイ実行部署と同じ組織の場合その範囲はより限定されている様です。しかしながら要員は独立しているからといって多いとは限らず、やりくりをして対応されているようです。

2.化合物ライブラリー立ち上げ・運用に必要な道具は?
自動化機器(分注装置、倉庫等)、環境維持装置(Dry Booth、静電気除去装置)等のハードウェア、化合物管理用・提供用のソフトウェア、これらを運用するためのノウハウ、熟練および困難を乗り越えるチームワークが必要とされます。一定の費用、スペース等はもちろん必要ですが、それに加えて機器立ち上げまでにある程度の時間と定常的運用のための熟練者が必要となってきます。さらに、集中的に仕事(秤量等)をする時期があるので、それを乗り越えるためのチームワークも必要です。これらは意識的にメンバーの共同作業とすることで醸成するなど工夫が必要だと思います。さらに規制化合物が増えつつある昨今、その管理対応のツールもコンプライアンス上、必要です。またアッセイ結果のDB等、他のDBと化合物のDBとをリンクさせる必要性もあるでしょう。

3.ライブラリー見直しの視点は?時期は?やり方は?
ある程度(2-5年)の期間で、純度、Diversityを考慮してライブラリーの見直し(組換&廃棄)を行っているとの話が出ました。またライブラリーの構成には種々のフィルターを用いた組換もあれば自社化合物は必ず使用するという組織もありました。原薬を常に保持している組織もあれば原薬を持たず、必要に応じて再入手する事もある程度の割合で可能との情報も出ました。

4.化合物純度の確認(時期、方法、指標)はどうすべきか?
なるべく、高純度の化合物および溶液を入手・準備する必要に迫られている組織が多く、活発に質問が出ていました。純度を保つ方法、問題が発生した時に原因をたどれる対策について情報交換されていました。化合物入手時になるべく高純度の化合物を選択するのは当然ですが、片端からライブラリー全体のQCをするというより機会(アッセイ結果のフォローアップ時等)を見つけて、種々の指標(ELSD, UV等)で純度確認を行い、上記の3.につなげるというのが一般的パターンのようでした。

5.信頼性あるHTSデータを取得するためには、何を重点にあるいは基準として化合物管理をすべきなのか?絶対的な基準はあるか?
絶対的な基準は無いようですが、信頼を得る種々の方法・手順を模索している状況が議論の中で出てきていた様に思います。各組織毎に多種多様な化合物管理を行っていますが、特に分析的品質の維持・向上に注意して化合物管理の手順を明確化、公開するなど利用者の理解を得る努力をしていると思います。

参加者の経験を元にした議論、討論を目指し、できるだけ多くの方に発言をしていただきました。F2Fで意見交換する事で、今後の情報交換の手掛かりになったのではないかと思います。しかしながら、参加者が多く、所属も広範(医薬、アカデミア、ベンダー)でした。このため、二つのグループに分かれての意見交換をしましたが、経験も多様(これから、数年…)でしたので、未消化感あるいは物足りなさがのこってしまったのではないかと危惧しています。一方これらの違いがあっても“化合物管理には、これだけは必要”という点を何か感じとっていただけていれば良かったと思います。

【Track E】細胞アッセイAdvance -HCS/HCAを中心に-
参加者が50名程度と予想をはるかに上回ったため、全体でのディスカッションでは深い意見交換が難しいと考えました。そこで、7~8名のグループに分けてグループ討論を実施し、グループ討論終了後に内容を全体にフィードバックすることで意見を共有することとしました。くじ引きによるランダムなグループ分けで、参加者には着席していただきました。

まず、ファシリテーターから、アンケート集計結果及びHCS使用についてのトレンド(ペーパーより引用)をイントロ的に紹介しました
グループ討論①では「HCSマシン 主にハード面」について討論を行い、ディスカッション内容の全体フィードバックを行いました。各グループに未経験者が多数いらっしゃった事もあり、始めの取り組み方から始まり、注目している機器、トラブル等含めた使用感、メーカーサポート等の生の情報の共有が促進されました。また、ライブセルの必要性、解析プログラムや使用プレート、細胞固定化法等も話題となったグループもありました。
グループ討論②では、自己申告による経験値から経験者と未経験者に分かれ、「High Content Screeningそのものと今後」についての討議を行いました。経験者グループでは、ただのイメージベースのスクリーニングではなく”ハイコンテント”なスクリーニングを実施しているのか、フェノタイプスクリーニングの状況、マルチパラメーターをどう活用しているのか、SARドライバーをどう設定するのか、画像解析をいかに実施するか(メーカーサポートと自前の解析)等が、話題として上がりました。
HCSを使い込んでいるヘビーユーザーと、HCSには興味はあるが使用経験のないユーザーがいたため、前者はディープな部分についてもっと意見交換をしたいし、後者は様々なHCSに対する疑問の答えを求めているようで、討論①では余り深い議論にならない場面もあったように感じましたが、ある程度討論②でカバー出来たのではないかと感じています。一方、未経験者の方々にとっては、討論①の方が役立ったのかもしれません。

今回、グループディスカッション形式にしたことで、参加者の発言の機会が確実に増えた点は良かったと考えています。また、少なくとも同じグループメンバー間ではつながりが出来たようにも思えます。「研修の様だ」の意見もありましたが、今後のWSの形式の一つとして良い試みであったのではないかと考えています。一方、レベル間の差による求めているものの違いも上述の通り有り、来年以降の課題だと考えております。


【Track F】細胞アッセイBasic -キーポイントやトラブル対策-
Track F: 細胞アッセイBasic -キーポイントやトラブル対策-
ファシリテーター: 武本(塩野義製薬㈱)、村越(第一三共RDノバーレ㈱)
参加者 約30名

 先ずは、事前アンケートの集計結果を皆さんに提示。アンケートは、主に、参加者の細胞アッセイの経験と現在抱えている問題を確認させていただく内容でした。全体を集計した結果、S/Nの向上や遺伝子の発現方法に関する疑問、分注精度やインキュベーションの温度ムラによる測定値のばらつき等の問題点が挙げられました。それを受け、今回は、「いかにしてセルベースで安定した結果を得るか」というテーマで議論することにさせていただきました。
 続いて、Basicコースということで、ディスカッションを通じた横のつながりを形成することも目標のひとつとしていることから、6~7名の少人数のグループに分かれて約20分間、自己紹介とラウンドテーブルディスカッションを行っていただきました。細胞アッセイを経験する中で、①現在抱えている問題、②うまくいった工夫、③使ってよかった試薬・器具・装置などについて情報共有を行いました。
 その後、ディスカッションした内容を各グループからご発表いただき、参加者全員で討論しました。培地の蒸発を防止するためのインキュベーション時の工夫(ラップを巻く、水を張ったバットに入れる、プレートを逆さまにする)など、様々なアイデアが参加者から提示され、活発な意見交換がなされました。
 最後に、ファシリテーターより、HTSで実際に行われている細胞アッセイのQuality向上のための一般的な工夫について解説をさせていただきました。

 参加者が約30名程度と比較的少人数であり、またグループ単位で更に少人数でのラウンドテーブルディスカッションを行ったために、参加者が発言しやすい環境にあったように感じています。共通の問題を共有化し、議論し、解決していく中で、これからも各種セミナーや学会などで交流できる『つながり』を形成いただいたのであれば、幸いです。

以上


【Track G】iPS細胞 -iPS細胞の創薬への活用に向けて-
安全性での利用
状況
iPS細胞由来心筋細胞を用いたのQT延長作用の評価について、日本国内での標準化のための作業が進んでいる。欧米でも日本と同時期の標準化が行われる。
標準化後、利用が増加するものと予想される
参加者のアンケートの回答から
いくつかの企業において、心機能に関する安全性について化合物の評価が行われている。
肝や神経については導入を検討しているが、化合物を評価しているところまでは進んでいない。
この分野での利用は今後進んでいくと予想される。

疾患研究での利用
疾患iPS細胞が作られ、100を超える疾患で病態の再現が行われている。
創薬に向けたターゲット探索は論文レベルで公表されていない。
少数の化合物の効果についての論文が発表されている。

疾患iPS細胞を作製するには半年~1年の期間、そしてそこから標的臓器に分化することが必要である。
薬物スクリーンニングや創薬のターゲット探索には疾患iPS細胞が有用であるだろうが、目的を明確にし疾患iPS細胞を用いなくても、Fibroblastや不死化B細胞を入手して検討できないかをまず考えてはいかがでしょうか?

京都大学iPS細胞研究所でも20程度の疾患iPS細胞を作製し、今後も増加する。

企業の研究者から
ある疾患のiPS細胞を入手できるのか、その入手先はどのような機関なのか情報がほしい。
希少疾患を創薬テーマにするうえで、経営的な判断が必要で、政策的な公的支援が望まれる。
希少疾患の創薬で見つかったターゲットや薬剤が他の疾患でも有効である例がでてくれば、経営的な判断も変わってくる。
アカデミアの研究者から
iPS細胞が登場して、希少疾患へのまわりの視点が変化して興味を持ってもらえる素地が生まれつつある。

【Track H】 HT-ADME Screening
ファシリテーター:
㈱中外医科学研究所 鎌倉薬物スクリーニンググループ 吉成 清
アステラスリサーチテクノロジー㈱ 創薬推進研究部 創薬代謝担当 竹内 明彦

今回は初めての開催ということもあり、アンケートの分析を中心に下記のポイントについて議論を行った。
① HT-ADMEアッセイ法に関して
② 分析機器と使い分けについて
③ 「HTS」と「薬物動態や物性」の技術、情報、および組織の共有や融合について
④ 産官学民(機器メーカ含む)の協力、連携の在り方について
⑤ 最近の技術的トピックス等にについて
いずれの話題もワークショップの目的であった「技術発展や参加者間の情報交換」を行うには適当な内容であった。特に、一部の議題については今後の課題や解決案につながるヒントが得られる議論がなされた。例えば、③に関して、「HTS」専門担当者はADMEで使われる「ヒト」由来試薬のような法律・倫理にかかわる案件への理解を深める必要があるという提案があり、その取り組み方についての議論があった。また、「HTS」出身の担当者と「ADME」出身の担当者では備品開発( 撹拌装置 )や実験条件( 温度管理 )の注目する観点が異なり、その相違を埋めるような新技術の開発・進歩を期待しているという意見があった。④については企業と大学の取り組み方の違いにも触れ、お互いにアドバイスをかわせる議論もあった。
終始和やかな雰囲気でありながら、ほとんどの参加者全員からコメントをいただき、関心の高さも感じ取れた。
最後に、HT-ADME Screeningのワークショップ(WS)のカテゴリーを始めて開催するに当たり、ご尽力いただいた事務局の皆様また、参加していただけた産官学民の皆様に感謝いたします。今後もHT-ADME参加者の情報交換の「場」として「HT-ADMEスクリーニングWS」の継続開催を希望しております。

【Track I】オートメーションの基礎 -自動化システム-
 自動化システムの構築 <初級編>  医学部 2F 第3セミナー室
ファシリテーター;大正製薬 内田実     2013/11/29 第4回スクリーニング学研究会
                                    
初めに参加者からのアンケート結果について報告した。その後、本WSの討議要旨について説明し、具体的な内容として①自動化システムにおける問題点や失敗点 ②自動化システム導入に必須な検討項目について議論を進めた。議論の中で、特にユーザーが求める自動化システムへの期待値が高く、導入後のシステムの使用感に大きなずれ(ギャップ)があるとの指摘があり、ギャップが生じた理由について活発な意見が交わされた。
その討議の結果、導入に際しての重要項目として、①事前打ち合わせの重要性 ②デモによる使用感や精度確認 ③使用目的に適したシステムの選択(全自動システムまたは一部の作業工程に関する部分自動化システムの選択)④パワーユーザー/専属のオペレータ(担当者)選択の重要性があげられた。
特に、作業工程の一部を自動化することによる様々な評価系への汎用性そしてトラブル回避に繋がる点が重要である事が確認された。更に、自動化システムの機器動作に合わせた評価系の改変や機器メーカーと共同でシステムを完成させる事が成功への鍵となることが示された。また、パワーユーザーが装置のコントロールをスムーズにする為にもトラブルシューティングのスキルアップを目的としたトレーニングを充実させる事は重要である。 
最後に、自動化システムについての苦労話が強調されたが、円滑なスクリーニング実施の為には、自動化システムは必要不可欠であり、多くの研究室で問題なく稼動している事も指摘された。その上で、自動化システムの利用者が、少しでもトラブルを回避する為にシステム構成や機器の選択を考える事が重要である事が理解された。
本WSにおいてメーカーやユーザーが同席する事で実際に問題となる具体的な問題点や課題そして解決策について議論できたことは大変有意義であったと考える。

以上


以上
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