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29 May 2025
タキソール（パクリタキセル）は、乳がん、卵巣がん、子宮頸がん、肺がんなどに対して最もよく処方される抗がん剤のひとつである。
しかし現在のところ、この薬剤の製造は複雑な化学的半合成に依存しているため、製造過程が複雑でコストが高い上に環境負荷も大きい。
30年来、世界中の科学者たちはイチイの木から抽出される天然化合物であるタキソールが自然界でどのように生成されるかを解明しようとしてきた。
この生成過程を解明すれば、バイオテクノロジーによってタキソールを製造できる可能性がある。しかし、未だ最終段階は不明であった。
University of Copenhagenの研究チームは2つの欠落部分を見つけることに成功した。タキソールが薬剤として活性化するための生合成経路の重要な2つの最終段階を担う酵素を特定したのである。
「タキソールは非常に複雑な分子であるため、この研究分野では数十年にわたって探し求められてきた究極の目標であった。しかし、最後の2つの酵素が発見されたことで、我々はタキソールがどのように生成されるかを完全に理解することができた。この発見により、酵母細胞を用いてタキソールを生成する、バイオテクノロジーによる製造法を開発することができた」と本研究の上席著者であり、同大学のDepartment of Plant and Environmental Sciencesの教授であるSotirios Kampranis氏はNature Synthesis誌に掲載された報告で述べている。
その方法とはイチイの木からタキソール生成遺伝子をクローニング（選択的に複製）し、酵母細胞に挿入することである。こうして作られた酵母細胞はタキソール生成機能をもつ宿主生物あるいは生体工場となる。
発展途上国の女性に影響
現在、University of Copenhagenの研究チームはこの手法の特許を申請し、生合成タキソールを製造するスピンアウト企業を立ち上げようとしている。
「この手法では従来の方法よりも安価にタキソールを製造することができる。将来的にはこの手法をさらに改良し、コストを半減できると考えている」と本研究の筆頭著者であり、同大学の助教であるFeiyan Liang氏は述べている。
現在、卵巣がんが世界的に増加傾向にあるため、タキソールの低価格化は特に重要である。
卵巣がんの有病率は2050年までに55％以上増加すると予測されており、その大部分は低・中所得国で発生するとみられている。同じ期間に卵巣がんによって死亡する女性の数は70％近く増加すると予測されている。
現在、タキソールの価格は1kgあたり20,000米ドル以上であり、使用されている医薬有効成分の中で最も高価なもののひとつである。
「多くの発展途上国でタキソールの需要が高まっているが、高い価格が大きな障壁となっている。我々の研究がタキソールの低価格化に貢献し、より多くの人々ががん治療を受けられるようになることを願っている」とFeiyan Liang氏は述べる。
より持続可能な方法
この新たな方法は化学合成より費用対効果が高いだけでなく、持続可能性も高い。
利点のひとつは化学薬品製造によく使われる有害な化学物質や溶剤を使用しないことである。
もう一つの利点は化学的半合成で必要とされる超高純度の原料に比べてはるかに安価でより粗く精製度の低いイチイの葉の抽出物を出発原料として使用できることである。
さらに、原料はリサイクルできる。
「持続可能で低コストのバイオ医薬品製造が可能であることを我々は示したい。現在、そのような例はほとんどないが、我々は今、それを実現するための基盤を持っている」とSotirios Kampranis氏は述べている。
要点：1回分の治療に2本の木を要する
● タキソールはもともと太平洋イチイ（Taxus brevifolia）の内皮から抽出されていたが、樹皮のタキソールの含有量は非常に低いため、これを抽出するためには木からすべての樹皮を剥ぐことになり、その結果、木を枯らすことになっていた。
● イチイの木は成木になるまで70～100年かかる。たった1回分の治療薬を作るのに約2本の木を要するため、従来の方法は非常に持続可能性が低かった。この方法は数年前に行われなくなったが、一部の地域では今も野生のイチイの木は乱獲や環境破壊による圧迫を受けている。
● 現在最も一般的な方法はイチイの葉から類似の化合物を採取して化学合成する方法であるが、製造コストは依然として高く、その結果としてタキソールの平均価格は1kgあたり20,000米ドルを超えている。
（2025年5月20日公開）
