AIが乳がんに対する新しい薬物治療を提案、これからの薬剤師の役割は？
ケンブリッジ大学の研究チームが「GPT-4」を使って、乳がん治療のための新しい薬物組み合わせを発見したという論文が発表されました。
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2024.0674
この研究は、生成AIのハルシネーション（事実と異なる出力を生成する現象）を逆手に取り、科学的発見に活用するという斬新なアプローチを採用しています。
GPT-4による、革新的な薬物治療法の発見プロセス
実験設計の特徴
研究チームは、GPT-4に以下の条件で薬物組み合わせを提案させました。
- FDA承認済みの非抗がん薬を使用
- MCF7乳がん細胞に特異的な細胞毒性を示す
- MCF10A正常乳腺細胞には害を与えない
- 薬物間で相乗効果（単独使用より強い効果）を示す
補足すると、標準的ながん治療薬を避け、承認済みで広く入手可能な安価な薬剤のみを対象とした、ということです。
さらに、薬剤師の皆さんであればご存知かと思われますが、新薬の承認には莫大な時間と費用が必要になります。そこで、すでに承認・流通している薬剤を組み合わせるよう指示することで、新薬開発にかかる膨大な時間とコストを考慮しないようにしたとも考えられます。
実験結果
第一段階では、GPT-4が提案した12組の薬物ペアのうち、3組がドキソルビシン＋シクロホスファミドを上回る効果を示しました。
- イトラコナゾール＋アテノロール（相乗スコア：4.83）
- シンバスタチン＋ジスルフィラム（相乗スコア：3.29）
- ジピリダモール＋メベンダゾール（相乗スコア：2.49）
特に注目すべきは、これらの組み合わせが既存の医学論文等には記載されていない新規の組み合わせだったことです。
第二段階では、初回の実験結果をGPT-4にフィードバックし、改良された仮説を生成させました。その結果、4組中3組が相乗効果を示し、成功率が25％から75％に向上しました。
注目すべき組み合わせ
ジスルフィラム＋シンバスタチン
変な言い方ですが、生身の人間では絶対に思い付かないような組み合わせでしょう。ジスルフィラムは単独でもMCF7細胞に強力な毒性（IC50 = 0.204μM）を示し、シンバスタチンとの組み合わせで最大相乗スコア10.58を記録しました。
なお、GPT-4の仮説では、「シンバスタチンによる脂質ラフト破壊が、ジスルフィラムによる酸化ストレスを増強し、MCF7細胞のアポトーシスを誘導する」とされています。
AIの「ハルシネーション」を科学的創造性に転換
従来、AIのハルシネーションは問題視されてきました。しかし、この研究では、ハルシネーションを新しい科学的仮説の源泉として積極的に活用しています。
ただし、AIのハルシネーションを利用する際の注意点として、AIが生成した仮説が科学的・医学的に完全に誤った方向性を示している場合もあるため、注意が必要でしょう。このような仮説に基づいて研究を進めると、次のようなリスクが生じる可能性があります。
- リソースの浪費：誤った仮説を検証するために多くの時間やコストが無駄になることがあります。
- 潜在的な危険性の見落とし：AIが提案する薬物組み合わせが予測不能な毒性や副作用をもたらす可能性があり、これを事前に見抜けない場合、臨床研究への移行においてリスクが伴います。
- 誤った知見の拡散：AIの誤った仮説が事前検証なしに広まった場合、臨床の現場で誤用されるリスクが生じる可能性があります。
そのため、AI生成の仮説は必ず厳密な実験的検証（人間が実際に実験する）を経て、その妥当性を確認した上でのみ次の段階へ進めることが重要です。
研究の限界と今後の課題
ただし、この研究にも限界があります。
- 細胞レベルでの検証のみ：実際の患者での効果は未確認
- メカニズムの不明確さ：AIの説明が必ずしも正確ではない
- 高濃度での効果：臨床応用可能な濃度での検証が必要
薬剤師として、この実験結果から考えたこと
薬物相互作用の新しい視点
この研究は、従来考えられていなかった薬物組み合わせが治療効果を持つ可能性を示しています。薬剤師として、患者の併用薬を評価する際に、単なる副作用回避だけでなく、意外な治療効果の可能性も考慮する視点が重要になってくるかもしれません。
既存薬の新しい適応の可能性
ジスルフィラムやメベンダゾールなど、本来の適応症とは異なる疾患への応用可能性が示されました。薬剤師は、こうしたドラッグリポジショニング（既存薬の新用途開発）の動向にも今後注意を払う必要が出てくるでしょう。
個別化医療への応用
将来的には、患者の遺伝子情報や病態に基づいて、AIが最適な薬物の組み合わせを提案する時代が来る可能性があります。薬剤師は、こうした技術を理解し、適切に活用できるよう準備する必要が出てくるかもしれません。
「AI時代」の薬剤師の役割
この記事を読まれた方の中には、「AIが人間を超え、薬剤師が不要になる」といった悲観的な感想を持たれた方もいらっしゃるかもしれませんが、私の考えはむしろ逆で、「AIの提案がより専門的に、より複雑に、そしてより創造的になることにより、深い医薬品の専門知識を持ち合わせた専門家、薬剤師が必要になる」と思っています。
以前も別の記事で同じようなことを書きましたが、AIの回答が専門的になるにつれ、それが正しいのか誤りなのか判断するのは難しくなります。
ですから、内容が正しいかどうかを判断できる、専門知識を持つ薬剤師が必要なのです。
（言うまでもありませんが、薬剤師側に求められる知識のレベルもさらに上昇します）
将来的には、「ChatGPTがこう言ってるけど…」という相談を気軽にしてもらえるような調剤薬局が、患者さんから選ばれるようになるのかもしれません。
この研究も、AIが創薬分野にもたらす革命的変化の始まりに過ぎないのでしょう。薬剤師として、こうした技術革新を理解し、患者により良い医療を提供するために活用していくことが重要だと考えます。
「AI時代」の薬剤師は、単に薬を調剤するだけでなく、最新の科学技術を理解し、患者一人ひとりに最適化された服薬指導やアドバイスができる、「薬の専門家」としての役割がますます重要になっていくでしょう。
