エルシトニン(エルカトニン)とは?ウナギ300万匹から生まれ、骨の薬から痛みの薬になった注射薬
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エルシトニン(旭化成セラピューティクス、主成分 エルカトニン)は、骨粗鬆症によって起こる背中や腰などの痛みをやわらげるために使われる注射薬です。主成分のエルカトニンは、ウナギが持つカルシトニンというホルモンをもとに作られました(注1)。
エルシトニンは、骨粗鬆症そのものを治療する薬として使われていた時期もありましたが、骨折を減らす効果を示すことができず、今は痛みをやわらげる薬として使われています。この記事では、ウナギから薬が生まれるまでの経緯や、骨の薬から痛みの薬に変わった理由を、薬を作る側の目線で紹介します。
骨を壊す働きをおさえるホルモン、カルシトニン
大人の骨は、成長が終わったように見えても、実は毎日作りかえられています。骨を作る細胞(骨芽細胞)が新しい骨を作る一方で、骨を壊す細胞(破骨細胞)が古い骨を溶かしているのです。骨は体の中のカルシウムの貯蔵庫でもあり、骨が壊されると、カルシウムが血液の中に溶け出します。骨粗鬆症は、骨を壊す働きが骨を作る働きを上回り、骨がもろくなって骨折しやすくなる病気です。閉経後に女性ホルモンが減ると、骨を壊す働きが強くなるため、高齢の女性に多くみられます。
カルシトニンは、1960年代に、血液中のカルシウムを下げるホルモンとして見つかりました。哺乳類では甲状腺から、魚や鳥では鰓後腺(さいこうせん)という器官から分泌されます。カルシトニンは破骨細胞の働きをおさえ、骨からカルシウムが溶け出すのを減らします(注1、注2)。骨を壊す働きをおさえることから、カルシトニンは骨粗鬆症の薬になるのではないかと期待されました。
ウナギ300万匹から取り出したホルモン
エルシトニンを開発したのは、東洋醸造(1992年に旭化成と合併)です。1969年、米国留学から帰国した折茂肇博士(当時、東京大学)が、カルシトニンの共同研究を東洋醸造に持ちかけたことが始まりでした。当時の東洋醸造は抗生物質の研究が中心で、ペプチド(アミノ酸がつながったもの)のホルモンは、まったくの異分野でした(注2)。
カルシトニンは、すでにカナダでサケから取り出されていました。そこで研究者たちは、サケと同じように海と川を行き来するウナギに目をつけます。静岡県にはウナギの養殖場が多く、原料に困らないと考えたのです。ところが、ウナギ1匹に含まれるカルシトニンは、わずか0.1μg(1万分の1mg)ほどしかありません。研究所の予算の大半が、原料のウナギと、効き目を調べるためのラットに使われました。研究がなかなか進まず、続けることを疑問視する声も大きくなりましたが、当時の所長が経営陣を説得して研究を続けたといいます。焼津の養殖場と契約して必要な部分だけを集め、抽出の方法も見直した結果、研究を始めてから4年後に、7.6mg のカルシトニンを純粋な形で取り出すことに成功しました。使ったウナギは、300万匹分にあたります(注2)。
構造を調べると、ウナギのカルシトニンは、サケのカルシトニンとは違う新しい構造で、血液中のカルシウムを下げる力は、哺乳類のカルシトニンより強いことがわかりました(注1、注2)。なお、海外では、サケのカルシトニンを使った薬(注射剤や点鼻薬)が使われています(注1)。
壊れにくく作り変える
次の課題は、ウナギに頼らずに作ることでした。研究チームは、ウナギのカルシトニンを化学的に合成することに成功しますが、合成の効率が悪く、壊れやすいという問題が残りました(注2)。
カルシトニンは、31個のアミノ酸がつながったペプチドで、その一部が、硫黄と硫黄の結合(ジスルフィド結合、S-S 結合)で輪のようにつながっています。この S-S 結合は、比較的切れやすい結合です。そこで、S-S 結合を、より安定な炭素と炭素の結合(C-C 結合)に置きかえました。こうして生まれたのがエルカトニンです。エルカトニンは、もとのウナギのカルシトニンと同じくらいの強さを保ったまま、壊れにくくなりました(注1、注2)。もともと強い活性をもつ天然のペプチドが出発点なので、効き目そのものを一から探す必要がなく、壊れにくくするといった改良に集中できたことも、うまくいった理由の一つかもしれません。
エルシトニンという名前は、Eel carba calcitonin(ウナギのカルバ型カルシトニン)に由来します(注1)。「カルバ」は、硫黄を炭素(carbon)に置きかえたことを表しているのでしょう。
骨の薬から、痛みの薬へ
エルシトニンは、1981年に、まず高カルシウム血症の薬として承認されました。その後、骨粗鬆症による痛みにも効くことがわかり、1982年からは、骨粗鬆症の痛みの薬(10単位を週2回注射)としても使われるようになりました(注1、注2)。
そして1993年、週1回の注射でよい製剤(20単位)が、「骨粗鬆症」そのものの治療薬として承認されました。骨を壊す働きをおさえれば、骨の量が増え、骨折も減らせるはずだと考えられたのです。ところが、承認後に行われた臨床試験で、背骨の骨折(椎体骨折)を減らす効果は認められませんでした。このため、2003年に、効能は「骨粗鬆症における疼痛」に変わりました。その際、骨折を減らす効果を確かめる臨床試験を行うことが承認の条件になりましたが、2つの国内の臨床試験でも、やはり椎体骨折を減らす効果は認められませんでした。なお、試験を実施したことで、2017年に承認の条件は外れています(注1)。
骨の量(骨密度)のように、本当の目的(ここでは骨折を減らすこと)の代わりに使う指標を、サロゲートエンドポイント(代わりの指標)と呼びます(リピトールの記事でも紹介しています)。代わりの指標が良くなっても、本当の目的で効き目を示せなければ、患者さんの悩みに答えているとは言えず、薬としての価値が問われることになります。ただ、本当に効かないのか、それとも効き目を示すのが難しいだけなのかは、見極めが難しいところです。
それでも、エルシトニンは、骨粗鬆症による痛みをやわらげる薬として、今も使われています。痛みをやわらげる仕組みは、骨に働く作用とは別で、末梢の神経のまわりにあるカルシトニン受容体を介して、神経の異常をととのえ、さらに脳のセロトニン神経系(痛みをおさえる神経の系統)を働かせると考えられています(注1)。20単位の製剤は週1回、10単位の製剤は週2回、筋肉に注射します。使う期間は、6か月を目安とされています(注1)。副作用など、使うときに気をつけることは、注3にまとめました。骨折を防ぐための薬としては、今はボナロンやアクトネルなどのビスホスホネート、テリボンなど、骨折を減らす効果が確かめられた薬が使われます。
もう一つの使い道:血液中のカルシウムを下げる
エルシトニンは、がんなどが原因で、血液中のカルシウムが高くなりすぎる「高カルシウム血症」の治療にも使われます。高カルシウム血症では、吐き気や、意識がぼんやりするなどの症状が出ることがあります。エルシトニン注40単位は、骨からカルシウムが溶け出すのをおさえて、血液中のカルシウムを下げます。1日2回、筋肉に注射するか、点滴で使います(注1)。前の節で書いたとおり、エルシトニンが最初に承認されたのは、この使い方です。骨の病気の一つである骨ページェット病にも使われます。
注1)エルシトニン注10単位・エルシトニン注20S・20S ディスポ・エルシトニン注40単位 添付文書・医薬品インタビューフォーム(旭化成セラピューティクス)。
注2)水野公雄「当社の創薬研究についての考え方」MEDCHEM NEWS No.1(1997年2月)(旭化成工業 ライフサイエンス総合研究所の所長による解説)。
注3)使うときに気をつけること:エルシトニンでは、顔のほてり、吐き気、注射したところの痛みなどがみられることがあります。まれに、ショック・アナフィラキシー、血液中のカルシウムが下がりすぎて起こる手足のけいれん(テタニー)、喘息の発作、肝機能障害があらわれることがあります(注1の添付文書による)。
[この記事を書いた人]
薬作り職人
国内企業の医薬事業の企画部門に所属。入社後、生物系研究員として、化合物探索、薬理評価、安全性評価に携わりました。企画部門転属後は、研究員時代の経験と専門知識を活かし、各種創薬プログラムの企画運営に携わっています。薬剤師免許保有。