SwissADMEが実現するADMEのワンストップ評価。BOILED-Eggモデルで吸収・BBB透過を一目で判断し、創薬初期の意思決定を加速します。
新薬候補化合物の物理化学的性質や体内での吸収・分布・代謝・排泄（ADME）を早期に予測することは、創薬の成功率を大きく左右します。有望な活性を示す化合物であっても、体内に十分吸収されなかったり、代謝が速すぎたりすれば医薬品にはなり得ません。こうした「薬になれるか」を初期段階で効率的に評価できるのが、無料のWebベースADME予測ツール「SwissADME」です。
SwissADMEは、スイス生物情報学研究所（SIB Swiss Institute of Bioinformatics）の分子モデリンググループが開発し、2017年にNature Scientific Reports誌に発表されたツールです（Daina, Michielin & Zoete, 2017）。物理化学的性質、薬物動態、薬物らしさ（Drug-likeness）、医薬品化学的妥当性をワンストップで評価でき、BOILED-Eggと呼ばれる直感的な視覚化モデルが大きな特徴です。
本記事では、SwissADMEの主要機能、使い方、BOILED-Eggモデルによる吸収・BBB透過の予測方法、予測精度、そして他のADMEツールとの比較までを詳しく解説します。この記事を読むことで、以下の内容が理解できます。
・SwissADMEが提供する6つの予測セクションの概要
・SMILES入力からバッチ処理までの実践的な使い方
・BOILED-Eggモデルによる消化管吸収とBBB透過の同時予測の読み方
・Lipinski則・Ghoseフィルター・Veberルールなど薬物らしさ評価の意味
・予測精度（HIA 92%、BBB 88%）の根拠と限界
・pkCSM・ADMETlab 3.0・admetSARなど他ツールとの使い分け
AI創薬やADMET評価に関心のある研究者・薬剤師の方にとって、SwissADMEを日々の研究に活用するための実践ガイドとなれば幸いです。
SwissADME（https://www.swissadme.ch/）は、SIB Swiss Institute of Bioinformaticsの分子モデリンググループ（ローザンヌ）が開発した、低分子化合物の物理化学的性質と薬物動態を包括的に予測する無料のWebベースツールです。計算化学（CADD）の専門家でなくても使いやすい直感的なインターフェースを備えており、ログイン不要でブラウザからすぐに利用できます。
SwissADMEは、SwissDrugDesignプログラムの一部として開発されており、SwissSimilarity（化合物類似性検索）やSwissTargetPrediction（標的予測）など、他のSwissツール群とワンクリックで連携できる点も大きな利点です。入力した化合物のSMILESを維持したまま、他のツールで追加解析を行うシームレスなワークフローが実現します。
SwissADMEは、以下の6つのセクションにわたる包括的な予測を提供します。
分子量、重原子数、回転可能結合数、水素結合供与体・受容体数、トポロジカル極性表面積（TPSA）、Fraction Csp3（sp3炭素の割合）など、分子の基本的な化学的特性を計算します。これらの値は、薬物らしさの評価や吸収性予測の基盤となります。
脂溶性の指標であるLog P値を、iLOGP、XLOGP3、WLOGP、MLOGP、SILICOS-ITの5つの異なる予測モデルで計算し、それらの平均値であるConsensus Log Pも提示します。複数のモデルによる合意値を用いることで、単一モデルのバイアスを軽減できます。
ESOLモデル、Aliモデル、SILICOS-ITモデルの3つの手法で溶解性を予測し、Very SolubleからInsolubleまでの5段階で分類します。経口薬の開発では十分な水溶性が不可欠であり、初期スクリーニングでの重要な判断材料となります。
消化管（GI）吸収の高低、血液脳関門（BBB）透過性、P-糖タンパク質（P-gp）の基質判定、5種類の主要CYP450アイソザイム（CYP1A2, 2C19, 2C9, 2D6, 3A4）の阻害能、皮膚透過性（Log Kp）を予測します。これらの情報は、化合物の投与経路の選定や薬物相互作用リスクの評価に直結します。
Lipinski則（Rule of Five）、Ghoseフィルター、Veber基準、Eganフィルター、Mueggeフィルターの5つのルールセットで評価し、経口バイオアベイラビリティスコアも算出します。Lipinski則は最も広く知られる指標で、分子量500未満、LogP 5未満、水素結合供与体5未満、受容体10未満を基準とします。
PAINSアラート（アッセイ干渉化合物の検出）、Brenkアラート（毒性・不安定構造の検出）、リードライクネス（リード化合物としての適合性）、合成容易性スコア（SA、1〜10の難易度）を評価します。PAINSアラートは偽陽性を生みやすい構造を検出するため、ハイスループットスクリーニングの結果解釈に特に重要です。
SwissADMEは非常にユーザーフレンドリーな設計で、主に2つの入力方法が利用できます。
1つ目は、画面左側のMarvin JS分子スケッチャーで化学構造を描画する方法です。DrugBankやChEBIの名称からの読み込みにも対応しています。2つ目は、SMILES形式（Simplified Molecular Input Line Entry System）で直接入力する方法です。1行に1つの化合物を記述し、バッチ処理では最大200エントリー/リスト、合計10,000分子まで連続計算が可能です。計算時間は1分子あたり通常1〜5秒と高速です。
結果はCSVファイルでエクスポートでき、スプレッドシートでの後続分析が容易です。また、BOILED-Eggプロットによる視覚的な評価も即座に確認できます。
URL：https://www.swissadme.ch/
SwissADMEの最も特徴的な機能が、BOILED-Egg（Brain Or IntestinaL EstimateD permeation）モデルです。2016年にChemMedChem誌に発表された（Daina & Zoete, 2016）このモデルは、WLOGP（脂溶性）とTPSA（トポロジカル極性表面積）の2つのパラメータだけで、受動的な消化管吸収（HIA）と血液脳関門（BBB）透過性を同時に予測します。
プロットは「ゆで卵」の形状をしており、白色領域（卵白）は消化管吸収が高い化合物、黄色領域（卵黄）はBBB透過が予想される化合物を示します。灰色領域は吸収性もBBB透過性も低い化合物です。さらに、青色のドットはP-糖タンパク質の基質（PGP+：能動的に排出される）、赤色のドットは非基質（PGP-）を示します。
BOILED-Eggモデルの10分割交差検証精度は、ヒト消化管吸収（HIA）が92%、血液脳関門（BBB）透過が88%と報告されています。このモデルにより、化合物が経口薬として適しているか、中枢神経系（CNS）に作用する薬として開発可能かを直感的に判断でき、創薬初期段階での意思決定を大幅に効率化します。
SwissADMEが提供するもう1つの優れた視覚化ツールが、バイオアベイラビリティ・レーダーです。脂溶性（LIPO）、分子サイズ（SIZE）、極性（POLAR）、溶解性（INSOLU）、柔軟性（FLEX）、飽和度（INSATU）の6つの物理化学的性質をレーダーチャートで表示し、ピンクの領域が理想的な経口薬の範囲を示します。
化合物の物性プロファイルがピンク領域に収まっているかを一目で確認でき、経口バイオアベイラビリティの可能性を瞬時に評価できます。複数の化合物を比較する際にも、視覚的な違いが明確になるため、リード化合物の選定に有効です。
SwissADMEは無料ADME予測ツールの中で独自のポジションを占めています。主要なツールとの比較を整理します。
・pkCSM：グラフベースの構造シグネチャを用いた予測。SwissADMEより多くのPKパラメータ（クリアランス、分布容積など）を予測できますが、視覚化機能はSwissADMEが優れています。
・ADMETlab 3.0：119のADMETエンドポイントを予測可能。API機能を備え、大規模バッチ処理に対応。網羅性ではSwissADMEを上回りますが、BOILED-Eggのような直感的な視覚化はありません。
・admetSAR 3.0：分子最適化モジュール（ADMETopt）を搭載。予測だけでなく構造改善の提案が可能。SwissADMEは評価に特化し、admetSARは改善まで踏み込みます。
・ProTox-II：毒性予測に特化。SwissADMEのPAINSアラートは限定的なため、毒性の詳細評価にはProTox-IIとの併用が推奨されます。
実務的には、SwissADMEを初期スクリーニングの第一選択として使い、有望な化合物に対してADMETlab 3.0やpkCSMで詳細な予測を追加するという段階的なアプローチが効果的です。SwissADMEのBOILED-EggとバイオアベイラビリティレーダーによるClear go/no-go判断は、創薬プロセスの意思決定を加速します。
本記事では、無料ADME予測ツール「SwissADME」について、6つの予測機能、使い方、BOILED-Eggモデルの詳細、予測精度、そして他ツールとの比較を解説しました。
SwissADMEがAI創薬研究者に選ばれる理由は、第一にBOILED-Eggモデルによる消化管吸収・BBB透過の直感的な同時予測（HIA精度92%、BBB精度88%）、第二にLipinski則をはじめとする5つのドラッグライクネスフィルターのワンストップ評価、第三に最大10,000分子のバッチ処理と他のSwissツール群とのシームレスな連携です。無料でログイン不要、ブラウザから即座に利用できる手軽さも大きな魅力です。
ただし、SwissADMEの予測はあくまで計算値であり、イオン化された構造では偏りが生じる可能性があるため中性形式での入力が推奨されます。また、投与経路や用途によって評価基準は異なるため、結果の解釈には医薬品化学の知見が必要です。創薬研究者の方は、ぜひSwissADMEを日常的な化合物評価ツールとして活用してみてください。
・Daina A, Michielin O, Zoete V. SwissADME: a free web tool to evaluate pharmacokinetics, drug-likeness and medicinal chemistry friendliness of small molecules. Scientific Reports, 2017, 7:42717：https://www.nature.com/articles/srep42717
・Daina A, Zoete V. A BOILED-Egg To Predict Gastrointestinal Absorption and Brain Penetration of Small Molecules. ChemMedChem, 2016, 11:1117-1121：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5089604/
・SwissADME公式サイト：https://www.swissadme.ch/
本記事は、AI創薬におけるADME予測ツールに関する情報提供を目的として作成されたものです。記事の内容は、公開時点で入手可能な文献・情報に基づいていますが、技術の進歩や新たな知見により、情報が変更される場合があります。記事に記載されたソフトウェアの使用結果や、それに基づく研究成果について、筆者および本ブログは一切の責任を負わないものとします。実際の創薬研究や臨床応用にあたっては、必ず最新の文献・公式ドキュメントを確認し、専門家の助言を得てください。
本記事は生成AIを活用して作成しています。内容については十分に精査しておりますが、誤りが含まれる可能性があります。お気づきの点がございましたら、コメントにてご指摘いただけますと幸いです。
Amazonでこの関連書籍「薬物動態学 (Crosslink 薬学テキスト)」を見る