アスパラギナーゼの変異がもたらす効果

アミノ酸

アミノ酸はタンパク質の構成要素であり、代謝調整にも関与します。生体内で合成できるものと、食事から摂取しなければならないものがあり、全部で20種類が重要な役割を担っています。

機能

そのうちの一つであるアスパラギンは、アンモニア代謝に関与します。アスパラギンは体内で合成されますが、白血病患者の腫瘍細胞はこのアミノ酸を利用して増殖します。そのため、治療上はアスパラギンの供給が問題となります。

アスパラギナーゼ

米国国立がん研究所（NCI）の薬物辞典によれば、アスパラギナーゼは特定の細菌から抽出される酵素です。白血病細胞はタンパク質合成にアスパラギンを必要とするため、アスパラギナーゼがアスパラギンをアスパラギン酸とアンモニアに分解すると、腫瘍細胞は増殖できなくなります。現在、酵素の変異体は、体内半減期の延長、副作用の軽減、免疫回避性の向上といった特性を目指して研究されています。

同定された課題

アスパラギナーゼ使用に伴う主な課題は三つです。① 患者が酵素に対して免疫を獲得し、効果が失われること。② 酵素の体内持続時間が短いこと。③ 脳機能への副作用（痙攣、昏睡、錯乱）です。これらは酵素の遺伝子改変により解決が期待されています。

変異の効果

変異体が実現すれば、白血病治療の成績は大幅に向上します。現在のデータでは、アスパラギナーゼ投与により子どもの5年無病生存率は約80％、成人は35〜50％と報告されています。免疫回避性や脳副作用の低減、体内持続時間の延長が実現すれば、これらの生存率はさらに上昇すると予想されます。