バイオテクノロジー
新薬、スマートデバイス、遺伝子治療で糖尿病を治す
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さまざまな糖尿病のタイプ
糖尿病は、実際には血糖値の管理が不適切で、インスリンホルモンの調節に問題があるという点で共通する、二つの異なる疾患です。
インスリンは血液中の糖が細胞に取り込まれることを可能にします。正常に機能すれば、インスリンの産生は血糖を制御・調整します。
糖尿病の典型的な症状には体重減少、視力のぼやけ、そしてしばしば「糖尿病の4P」と呼ばれるものがあります。これらは以下の通りです。
- 多尿（過剰な排尿）
- 多飲（過剰な渇き）
- 多食（過剰な空腹）
- 多神経障害（神経損傷）
治療せずに放置すると、糖尿病は心血管系の問題や腎臓、目、神経、聴覚、足（最悪の場合は切断が必要になることも）への損傷を引き起こす可能性があります。未治療または不十分な治療の糖尿病は、毎年約150万人の死亡原因となっています。これは、糖尿病のケアや薬剤が年々進歩しているにもかかわらずの数字です。
1型糖尿病
1型糖尿病は、免疫系がインスリンを産生する膵臓の細胞を攻撃する結果として発症します。インスリンが製薬業界（最初は動物、次に遺伝子組換え菌）によって製造される以前は、100％致死率の疾患で、主に子供が罹患していました。
出典: Diabetologia
多くの自己免疫疾患と同様に、疾患の根本原因は完全には解明されておらず、遺伝的要因に加えて食事、ウイルス感染、環境要因が関与している可能性があります。生活習慣の改善が一定の助けになることはありますが、1型糖尿病を確実に予防する方法は現在のところありません。
出典: Danii
1型糖尿病は約900万人が罹患しており、ほとんどが高所得国に集中しています。そのうち米国だけで200万人が患っています。
2型糖尿病
2型糖尿病は、体の細胞がインスリンに対して反応しなくなることが原因です。したがって、1型糖尿病とは異なり、インスリンは体内で産生され続けますが、徐々にその効力が低下します。このため、インスリン抵抗性糖尿病とも呼ばれます。
出典: Danii[/caption>
遺伝や民族性がリスク要因であることは示唆されていますが、近年の2型糖尿病の増加は主に人口の生活様式の変化に起因しています。過剰な糖分摂取、喫煙、肥満、運動不足、高血圧が主なリスク要因です。
米国だけで約3700万人が2型糖尿病患者で、年間120万人の新規患者が発生しています。世界全体では5億3700万人の成人が罹患しており、成人人口の10.5％に相当します。近年、経済発展と食生活の変化に伴い、患者数は急速に増加しています。
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妊娠糖尿病
3番目の糖尿病タイプである妊娠糖尿病は、妊娠によって誘発され、主にホルモン変化に起因する一時的な状態です。
一時的であることが多いものの、放置すると母体と胎児の双方に深刻な合併症をもたらす可能性があります。
このため、妊娠中の潜在的な妊娠糖尿病の早期発見と、医療専門家による血糖モニタリングは極めて重要です。
糖尿病は治せるのか？
症状は似ていても根本的に異なる疾患であるため、1型と2型の治療法は異なります。ただし、一部の治療概念は重なることがあります。
1型糖尿病の根本的な治療には、正常なインスリン産生を回復させ、免疫系からの新たな自己免疫攻撃を防止または保護することが必要です。一方、2型糖尿病の根本的な治療は、インスリン抵抗性を何らかの方法で解除することが求められます。
インスリン化学の改良
インスリンは血糖を調節するホルモンで、完璧な解決策ではないものの、糖尿病患者に最も一般的に処方される治療法の一つです。
最初に市販されたインスリンは動物の膵臓から抽出されたものでした。1922年に14歳の糖尿病少年が24時間未満で救命されたことが最初の治療例です。1923年にはインスリンの発見者にノーベル医学賞が授与されました。
生産不足や濃度の不安定さ、純度リスクにより、製薬業界は1982年に遺伝子組換え菌で生産されたインスリンへと切り替えました。これがバイオテクノロジー産業誕生のきっかけとなりました。
それ以来、インスリンの効力と作用時間を調整するために、アミノ酸鎖の一部を変更したり、デテミルインスリンのように14炭素の脂肪酸鎖を付加したりするなど、さまざまな再配合が行われています。
出典: Healthline
将来的には、週1回投与のインスリンや、超安定インスリン（冷蔵不要）、さらには月1回投与のインスリン（「GELA」‑ 第2相臨床試験中（Novo Nordisk と GE Healthcare））といった、さらに高度な形態が開発中です。
糖尿病管理デバイスの進化
現在、インスリンは注射や各種医療デバイスで投与され、血糖は指先からの血液サンプルを採取して測定する専用デバイスで管理されています。
出典: Healthline
この状況はすぐに変わる可能性があります。たとえば、インスリンを錠剤のように簡単に服用できるようになることや、インスリン依存性糖尿病患者が経口投与で恩恵を受ける可能性について議論しました。
血糖測定器は高価で、特定の用途に限定されたデバイスです。研究者は、スマートフォンに内蔵された磁力計を低コストの血糖測定器として再利用できることを示しました（「血糖測定器が必要ですか？スマートフォンが解決策になるかもしれません」）。
さらに、血糖自体をエネルギー源としてバッテリーを駆動させる可能性についても検討しています（「内部バッテリーが次世代ウェアラブルやがん治療を支えるか」）。
長期的には、人工膵臓システム（APS）が、膵臓のインスリン産生機能と注射を完全に代替するバイオニックインプラントとして実現し、マイクロニードル搭載のスマートパッチや血糖モニタリング機能を備えた中間オプションも期待されています。
糖尿病治療薬
現在承認されている薬剤
インスリン以外にも、糖尿病の重症度を軽減したり、予防を試みたりする薬剤が多数あります。ほとんどの糖尿病薬は2型糖尿病向けに設計されており、最も一般的なタイプであると同時に、インスリン注射だけでは十分でないケースにも対応します。
- アルファ‑グルコシダーゼ阻害薬：このクラスの薬は腸でデンプン（穀物の主要成分）を糖に分解するのを阻害し、食事からの血糖上昇を抑えます。
- ビグアナイド系・チアゾリジン系：メトホルミンなどが含まれ、肝臓から血中への糖放出を減少させ、筋肉によるグルコース吸収を促進し、結果として血糖値を下げます。
- 胆汁酸樹脂（BAS）：主にコレステロール低下薬ですが、未解明のメカニズムで糖も低減します。
- メグリチニド系・スルホニル尿素系：膵臓からのインスリン分泌を刺激します（1型糖尿病には適しません）。
- SGLT2阻害薬：腎臓での糖の尿中排泄を増加させます。
- ドーパミン2作動薬：パーキンソン病治療薬ですが、血糖低下と概日リズムのリセット効果が報告されています。
- DPP‑4阻害薬／グリプチン：GLP‑1という自然産生ホルモンの寿命を延長し、血糖調節を助けます。
- GLP‑1作動薬：GLP‑1受容体を活性化します。近年、肥満治療薬としてFDA承認を受け「奇跡の薬」と称賛され、『新しいブロックバスター薬：Wegovy』で取り上げたように大きな商業的成功を収めました。
これらの薬は主にインスリン抵抗性を無視させるか、抵抗性があっても血糖を調整することを目的としています。ただし、特に注目すべき薬として、モノクローナル抗体のTzield（テプリズマブ）があります。
この薬は2022年に承認され、1型糖尿病の第3ステージ（膵臓の損傷が深刻になる段階）の進行を遅らせる、あるいは予防する可能性があります。TzieldはProvention Bioによって開発され、2023年3月にサノフィが29億ドルで買収しました。
同様の治療法が他社でも開発中で、特にNovo Nordiskは膵臓細胞機能を保護するDNA免疫療法に取り組んでいます。
根本的な問題を解決しないものの、糖尿病による組織損傷を抑える薬もあります。例として、S100A9分子を標的とする薬が危険なケトン体産生リスクを低減します。
心筋梗塞や他臓器へのダメージリスクを低減する薬も、糖尿病患者に有益です。
抗肥満薬
2型糖尿病は代謝症候群や肥満と密接に関連しているため、肥満因子を減少させることは糖尿病にも大きな影響を与える可能性があります。
GLP‑1作動薬や関連薬は肥満に強い効果を示し、後に心血管リスク低減の適応も得ています。まだ確定的ではありませんが、将来的にこれらの薬が直接糖尿病管理に貢献する可能性があります。
遺伝子治療
1型糖尿病
遺伝子治療で糖尿病を根本的に解決する最初のターゲットは1型糖尿病です。アプローチは多様で、膵臓細胞を最初から保護する予防的治療から、インスリン産生能力を再生させる、あるいは免疫系の活動を調整することで治癒を目指すものまであります。
この分野の有力候補はCRISPR Therapeuticsで、ViaCyteとの協業により（2022年7月にVertexが買収）進められています。
概念は、幹細胞を遺伝子編集し、免疫系から保護する医療デバイスに組み込み、患者に移植して膵臓の失われた機能を再現することです。
この薬の第1相臨床試験は2022年2月に開始しました。CRISPR Therapeutics と Vertex の関係は複雑で、両社は既に希少血液疾患向けの最初の承認遺伝子編集療法でパートナーシップを結んでいます。
2024年1月、VertexはViaCyte の買収で得た糖尿病用幹細胞治療から手を引き、CRISPR が単独で臨床フェーズを継続することを選択しました。
この決定の動機は不明ですが、投資家の熱意に冷水を浴びせたことは確かです。とはいえ、インスリン産生を再構築し、免疫系から保護する戦略は概ね正しい方向と言えるでしょう。
「遺伝子治療‑1型糖尿病を治すことはできるか？」という体系的レビューでも、他の研究努力が紹介されています。
2型糖尿病
1型ほど単純ではありませんが、遺伝子編集はインスリン抵抗性糖尿病の治療にも有用です。
例えば、肝臓のDPP‑4酵素活性を低下させることで遺伝子治療を行うというアプローチがあります。
別の選択肢として、PAX5遺伝子を標的にすることで、2型糖尿病患者の正常なPAX5レベルを回復させることが考えられます。他にも15以上の遺伝子が潜在的なターゲットとして挙げられています。
出典: Biotechnology & Biotechnological Equipment
糖尿病企業
1. CRISPR Therapeutics
CRSP 価格チャート
CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）は、最近発見された遺伝子編集ツールです。非常に高精度で指向的な遺伝子編集が可能で、発見者は2020年のノーベル化学賞を受賞しました。
出典:
出典: Lab Associates
CRISPR Therapeutics の特徴は、創業者にCRISPR‑Cas9技術の共同発見者であるエマニュエル・シャルパンティエ博士が名を連ねる、オールスター的なチームが揃っている点です。
同社は、血液疾患（β‑サラセミアや鎌状赤血球病）だけでなく、がんや糖尿病などの治療を目指した、効率的かつ汎用性の高いCRISPR/Cas9遺伝子編集プラットフォームを開発しています。
最初に進めていた治療は、血液疾患のβ‑サラセミアと鎌状赤血球病を対象としたものです。
現在、商業名「Casgevy」で両適応が承認され、CRISPR遺伝子治療としては史上初の承認となっています。治療費は1回あたり約220万ドルです。
長期的には、現在の体外（ex‑vivo）アプローチではなく、体内（in‑vivo）での遺伝子治療実現を目指しています。
また、1型糖尿病の治療に向けた遺伝子治療にも取り組んでおり、前述のセクションで詳しく論じました。
同社は他にも以下の希少疾患に注力しています：
- デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）‑ IND段階（治験薬新規申請）
- 急性肝性ポルフィリア‑ IND段階
- 筋強直性ジストロフィー1型（DM1）‑ 前臨床段階
- 嚢胞性線維症‑ 前臨床段階
- その他2つの未公表希少疾患プログラム
同社の最初のアロジェニックCAR‑TプログラムはB細胞悪性腫瘍（がん）を標的とし、現在臨床試験中です。
CRISPR Therapeutics に関する詳細は、当社記事「遺伝子編集：CRISPR Therapeutics vs. Beam Therapeutics (BEAM ) 」をご覧ください。
Vertex との糖尿病プログラムに関する提携関係は別として、CRISPR Therapeutics は依然として1型糖尿病の根本的治療の最前線に立ち、リスクは高いものの、極めて収益性の高いバイオテクノロジー企業として期待されています。
2. Novo Nordisk A/S
NVO 価格チャート
Novo Nordisk は主に糖尿病治療薬で知られ、売上の79％を占めています。
同社は当社の「トップ5ブルーチップ製薬会社」でも取り上げました。
出典: Novo Nordisk
事業の小さな部分は肥満治療で、売上の9％を占めますが、2022年には84％という驚異的な成長率を示しました。これはWegovy の発売に完全に起因しています。Wegovy は注射型の減量薬で、体重関連ホルモンGLP‑1（グルカゴン様ペプチド‑1）を模倣します。
発売当初は大きな成功を収め、製造上の問題で世界的に薬剤不足が発生しました。Wegovy の成功により、Novo Nordisk は2023年の売上成長予測を13‑19％から24‑30％へと引き上げ、供給体制も需要に追いつくほどに拡大しました。
米国では、肥満治療に対するスティグマを訴えるキャンペーンでラッパーのクイーン・ラティファを起用しました。この成功は中国でも顕著です：
若い女性たちが痩せているか太っているかに関わらず、病院の内分泌代謝科に殺虫剤のように群がり、セマグルチドの投与を受けようとした。
ある医師の病院では6月にセマグルチドを100回以上投与しただけでしたが、現在では1500‑2000回にまで増加し、上海の大多数の三次医療機関での平均投与回数に匹敵しています。
Wegovy が在庫切れになると、同じ分子を用いた2型糖尿病治療薬Ozempic が代替として頻繁に使用されました。さらにイーロン・マスクはWegovy を体重減少手段として言及しています。
GLP‑1 をベースとした薬は予想以上のヒットとなり、継続的に投与し続ける必要があるため、長期的な収益源として Novo Nordisk にとって重要な位置づけとなります。
「tirzepatide の使用は生涯にわたる決断になる可能性がある」‑ Fierce Pharma、Dr. Dan Skovronsky（Eli Lilly 最高科学・医療責任者）
しかし、副作用は軽視できず、甲状腺がん、膵炎、腎障害、胆石などのリスクがあります。したがって、まず医師の診断を受け、重度の肥満に対してのみ使用し、若い中国人女性のような軽度の体重減少目的での使用は避けるべきです。
これらのリスクは代謝全体に関わるため、競合他社の製品でも同様のリスクがあると考えられます。投資家はこの点を留意すべきです。
Wegovy の成功については、当社記事「新しいブロックバスター薬：Wegovy」および「Amycretin は Novo Nordisk の次なる大きなチャンスか？」で詳しく取り上げました。
糖尿病分野では、週1回・月1回投与のインスリン、改良型インスリンポンプ／インプラント、DNA免疫療法に取り組んでいます。
R&D パイプラインには、MASH（代謝性機能障害性脂肪肝炎）を対象とした4つの候補薬も含まれています。
長年にわたり糖尿病治療のリーダーであった Novo Nordisk は、糖尿病治療の進化と疾患拡大に伴い、肥満エピデミックの治療でも同様に重要な企業へと変貌しています。
少なくとも数年は2型糖尿病の完全な治癒は見通せませんが、座りがちな生活様式と不健康な食事がもたらす肥満と糖尿病から、Novo Nordisk は今後も大きな利益を享受し続けると考えられます。
