タキサン

タキサン（taxane）は、イチイ属（Taxus）の植物から見つかった、特徴的なタキサン環やそれに類似した構造を持つ一群のジテルペン化合物の総称です。これらの化合物は、タキソイド（taxoid）とも呼ばれるより広範な分類に含まれます。タキサン類はもともと植物によって作り出される天然物ですが、特に医薬品として有用な化合物は、現在では合成や半合成によって効率的に生産されています。

構造

タキサンの骨格であるタキサン環（タキサジエン環、タキサン骨格とも称される）は、三つの環から構成される炭素骨格です。この骨格を形成する炭素原子には、国際純正・応用化学連合（IUPAC）によって定められた固有の番号が割り当てられています。三つの環は、A環、B環、C環と名付けられています。タキサン環は、その独特の立体構造が特徴的です。8員環であるB環を挟むように、6員環のA環とC環が配置され、全体として籠のような立体的な形をとります。

起源と生産

タキサン類は、植物体内では特定の化学反応を経て生合成されます。医薬品として利用されるタキサン類は、かつてはイチイの樹皮などから直接採取されていましたが、その量が非常に少ないことが課題でした。化学的にゼロから合成する全合成法も存在しますが、コストが非常に高くなります。そのため、工業的な規模での生産は、主にイチイの培養細胞を増殖させ、そこから得られる物質を化学的に変換する半合成法が主流となっています。この方法により、医薬品として安定した供給が可能になりました。

抗がん剤としての利用

タキサン類は、特に抗がん剤の分野でその真価を発揮しています。タキサン系抗がん剤の主な作用は、細胞分裂に不可欠な構造である微小管の機能に働きかけることです。これらの薬剤は微小管に結合し、その分解（脱重合）を阻害することで微小管を過度に安定化させ、細胞の増殖を停止させます。具体的には、細胞周期を分裂準備段階であるG2期から分裂期であるM期にかけて停止させることで、がん細胞の増殖を抑制します。また、タキサン系抗がん剤には、放射線治療の効果を高める放射線増感作用があることも知られており、これは細胞を放射線感受性の高いG2/M期に留めることに関連していると考えられています。タキサン系抗がん剤は、現在、主要ながん治療薬の一つとして世界中で広く使われています。パクリタキセルやドセタキセルといった薬剤は、特に臨床的な重要性が高いとされています。近年では、後発品の登場による薬剤間の競争や、より改良された薬剤の開発が進んでいます。

主な種類

タキサン類およびタキソイドには、様々な化合物が存在します。

タキサジエン: タキサン環の基本骨格を持ち、他のタキサン類の生合成における初期の重要な前駆体です。
バッカチンIII: タキサン環にオキセタン環が付加された特徴的な四環性構造を持ちます。ヨーロッパイチイから採取される10-デアセチルバッカチンIIIは、抗がん剤であるパクリタキセルやドセタキセルの半合成における出発物質として利用されています。
パクリタキセル（タキソール）: タイヘイヨウイチイから発見された最初の抗がん剤タキサンです。天然からの採取が困難でしたが、半合成法の確立により広く利用されるようになりました。
ドセタキセル（タキソテール）: パクリタキセルに類似した抗がん活性を持つ化合物として開発され、こちらも半合成によって生産されています。
タクスチニンA: タキサン環とは異なる、アベオタキサン環と呼ばれる構造を持つタキソイドとして初めて発見されました。チュウゴクイチイから分離されました。
ブレビフォリオール: タイヘイヨウイチイから発見されたタキソイドで、構造解析の結果、タクスチニンAと同様にアベオタキサン環を持つことが明らかになりました。
* タキサスパインD: 日本のイチイから発見されたタキソイドです。既存のタキサン系抗がん剤とは構造が一部異なりますが、微小管阻害作用や抗がん活性を示します。さらに、薬剤耐性に関わるP-糖タンパク質の機能を阻害する作用も持ちます。

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