海洋生物からの創薬をめざして
塚本佐知子教授 （天然薬物学分野）
薬の原料はどんなものですか？
私たちが用いている医薬品のうちの約半分が、高等植物や微生物、動物を含めた天然資源由来であるといわれています。人類は、大昔から薬用植物を民間薬として使ってきましたが、ペニシリンのように微生物が生産する抗生物質なども、薬として広く使われてきました。そして、医薬品の20%以上は微生物に由来するといわれています。1 gの土の中には、100万個のカビ、1000万個の放線菌、さらに1億個の細菌が存在するといわれています。微生物は、自分の棲息空間を確保するため他の微生物が忌避する物質を分泌しているのですが、私たちは、そのような物質を抗生物質として利用しています。動物が原料になっている医薬品は、植物や微生物に比べてあまり多くはありませんが、生薬としては、センソ（シナヒキガエルの毒腺の分泌物）、ボレイ（カキの貝殻）、ジャコウ（ジャコウジカの雄の分泌物）などが知られています。その中でも海洋生物（図１）の営みは人の目に触れることが少なかったこともあって、海洋生物の成分に関する研究は20世紀半ばから始まったばかりです。それでも、食中毒や魚介類の斃死などをきっかけとして、海洋生物のもつ毒の存在がしだいに明らかになってきました。また、スキューバダイビングの機材の発達により、研究者自身が水中の生物を観察し採集することが可能になったことも、海洋生物を用いた研究が活発になるきっかけとなりました。そして、海洋生物から次々と発見される物質の化学構造が、従来、植物から得られた物質に比べて珍しく変化にとんだものであるとともに、強い生物活性を示したということも、海洋天然物化学研究者の好奇心と研究意欲を大きくかき立てる動機となりました。また有機合成化学者にとって、海洋生物から発見された新奇性の高い化学構造を有する物質は、挑戦的な合成研究の標的となり、さらに生命科学研究者にとっては、特異的な生物活性を示す物質を用いることにより、これまで分からなかった生体の仕組みを研究することができるようになりました。
なぜ、海洋生物は薬になるような物質を持っているの？
皆さんは、海に潜ってみたことがありますか？ 陸上では、空気がきれいで視界を遮る建物がなければ1 km以上先でも見通すことができます（グランドキャニオンのような所でしょうか・・・）。しかし海の中では、透明度が70 m以上のところもあるようですが、普通は、水中のプランクトンや浮遊している有機物あるいは無機物のため、または水温差によりぼやけたりするので、それほど遠くは見えません。そのように視界が限られた環境において、海洋生物は言葉の代わりに化学物質を体外に分泌して情報交換をしていると考えられています。すなわち、① 餌から漂ってくる美味い物質、② 受精する相手の配偶子から漂ってくる誘引物質、③ 捕食を避けるために分泌している忌避物質などが知られています。そしてそのような物質を、私たちは薬として用いることができます。
熊薬での海洋生物資源を用いた研究は？
本分野では、海洋生物からの創薬を目指して薬になるような物質の探索を行っていますが、以下にその過程を説明します（図２）。① 採集：初めに、海綿やホヤなどの海洋無脊椎生物を採集してきます。その時に、海洋の微生物も単離して培養します。② 生物活性試験：採集した生物のアルコール抽出物や微生物の培養液を用いて、薬になりそうな物質が含まれているかどうかを試験します。たとえば、がん細胞の培養液に生物の抽出物を加えてみます。その結果、がん細胞の増殖が抑制される場合には、抽出物の中に将来のがん治療薬が存在する可能性があると考えられます。また、カビの増殖を抑制する場合には、感染症治療薬が見つかる可能性があります。③ 精製：生物の抽出物や微生物の培養液は多くの物質の混合物ですので、その中から薬の候補物質を純品にするため精製を行います。④ 構造解析：純品になった物質の化学構造を決定するための研究を行います。⑤ 作用機構解析：治療薬の候補物質の作用についての研究を行います。
世界で初めて発見した物質の名前はどのようにして決まるの？
新しく発見した彗星には発見者の名前をつけるようですが、物質の場合は一般的に、起源となる天然資源の学名や化学構造に基づいて命名します。以下に、私たちがこれまでに発見した物質の名前を紹介します（図３）。① Notoamide：能登半島で見つけたカビから見つけたアルカロイド「ノトアミド」。② Aspermytin：イガイ（学名：Mytilus edulis galloprovincialis）から得たカビ（Aspergillus属）から見つけた化合物。「Asper」はAspergillusに、「mytin」はMytilusに由来しています。命名の際、これまでに使われていない名前をつけなくてはいけないのですが、Aspergillus属のカビからはこれまでに多くの物質が発見されているので、2つの学名をミックスしてアスパミチンと命名しました。③ Himeic acid：姫という地名の海岸で見つけたカビから見つけた酸性の化合物「ヒメイック・アシッド（姫酸）」（酸には「-ic acid」とつけます）。自分たちで命名するのは、研究の楽しみの一つです。ぜひ、熊薬でも新しい物質を見つけて、asoamide（阿蘇アミド）やkumaic acid（熊酸）などと命名したいと考えています。
（天然薬物学分野）
