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α-アマニチン（アルファ-アマニチン）は、8個のアミノ酸からなる環状ペプチドです。これは、テングタケ属のいくつかの種に含まれるアマトキシンの中で最も毒性が強いと考えられています。アマトキシンは、ドクツルタケ（Amanita phalloides）や、主にA. virosaとA. bisporigeraからなる類似種の複合体であるドクツルタケなどにも含まれています。また、Galerina marginata、Lepiota subincarnata、Conocybe rugosaなどのキノコにも含まれています。アマニチンの経口LD50は、ラットで100μg/kgです。
アマトキシン（およびファロトキシン）は、 RiPPクラスの天然物の一部です。α-アマニチンのプロタンパク質をコードする遺伝子は、ファラシジン（ファロトキシン）をコードする遺伝子と同じファミリーに属しています。[ 1 ]
α-アマニチンはRNAポリメラーゼIIおよびIIIの選択的阻害剤であるが、Iは阻害しない。[ 2 ] [ 3 ]このメカニズムにより、α-アマニチンは致死性の毒素となる。
α-アマニチンは、どのタイプのRNAポリメラーゼが存在するかを決定するためにも使用できます。これは、α-アマニチンの存在下でのポリメラーゼの感受性をテストすることによって行われます。RNAポリメラーゼIは感受性がなく、RNAポリメラーゼIIは非常に感受性が高く（1μg/mlで阻害）、RNAポリメラーゼIIIは中程度の感受性があり（10μg/mlで阻害）、RNAポリメラーゼIVはわずかに感受性があります（50μg/mlで阻害）。[ 4 ] [ 5 ]
α-アマニチンは、外側ループと内側ループからなる高度に修飾された二環式オクタペプチドである。外側ループは、アミノ酸のカルボキシル末端と次の残基のアミノ末端との間のペプチド結合によって形成される。内側ループは、6-ヒドロキシトリプトファンとシステインの間の酸化トリプタチオニン結合によって閉じられており、これが分子をタンパク質標的への結合に適した立体構造に保持する役割を担っている。 [ 6 ]さらに、α-アマニチンは、修飾されたアミノ酸側鎖(2S , 3R , 4R ) -4,5-ジヒドロキシイソロイシン、トランス-4-ヒドロキシプロリンで装飾されており、これがRNAポリメラーゼIIおよびIIIに対する高い親和性をもたらしている。[ 7 ]
アルファ-アマニチンを検出する初期の方法としては、薄層クロマトグラフィー（TLC）があった。TLCで使用されるほとんどの溶媒系では、アルファ-アマニチンとベータ-アマニチンは異なる速度で移動するため、それぞれの毒素を個別に識別することができた。別の初期の方法として、アマトキシンを検出するメックスナー試験（ヴィーラント試験とも呼ばれる）があったが、シロシンなどの一部の化合物に対して偽陽性も生じた。[ 8 ]キャピラリーゾーン電気泳動も開発されたが、臨床サンプルには十分な感度がなく、キノコ抽出物には十分であった。[ 9 ]
近年では、より優れた分解能、再現性、および高感度を可能にする高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）の使用が好ましい方法となっている。[ 10 ] HPLCには、UVや質量分析などのさまざまな検出器を組み合わせることができる。
1980年代初頭には、アマニチン用の抗体ベースのアッセイ（免疫測定法）が開発されました（ただし、抗体が同族体の一部と交差反応するため、アマトキシンを認識することが多いです）。初期の免疫測定法はラジオイムノアッセイであり、その後、酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）が開発されました。さらに最近では、2020年に、キノコ[ 11 ]および尿サンプル[ 12 ]中のアマトキシンを迅速かつ選択的に検出できるモノクローナル抗体ベースのラテラルフロー免疫測定法（妊娠検査に類似）が開発されました。
α-アマニチンおよびその他のアマトキシンはリボソーム上で合成され、いくつかの修飾酵素によって修飾される。[ 13 ]リボソームで合成されたペプチドは、前駆体ペプチドと呼ばれ、プロリルオリゴペプチダーゼB（POPB）酵素によって認識される。POPBは前駆体ペプチドを切断し、残りのオクタペプチドを環状化する。[ 14 ]環状化後、ペプチドはP450-29およびFMO1酵素によって水酸化される。[ 15 ]イソロイシンおよびトリプトファンの水酸化は、α-アマニチンのRNAポリメラーゼIIへの高親和性結合に寄与する。未知の酵素機構がトリプタチオニン架橋を設置する。
Matinkhoo らは 2018 年に α-アマニチンを得るための 3 つの合成上の障害を克服する戦略を考案した。[ 16 ]まず、固相ペプチド合成に適合する (2S , 3R , 4R ) -4,5-ジヒドロキシイソロイシンのエナンチオ選択的合成が2-(ベンジルオキシ)アセトアルデヒドから 11 段階で得られた。立体化学を決定する 2 つの重要なステップには、( 3R , 4R )- 位置での Brown クロチル化と、 ( 2S ) -α 炭素での不斉Strecker アミノ酸合成が含まれる。[ 17 ]次に、6-ヒドロキシトリプトファンとシステイン間のフルオロ環化による化学選択的な内環閉鎖が、環内 Savige-Fontana 反応によって達成された。これには、固相ペプチド合成に適合し、メチルイミノ二酢酸（MIDA）、ホウ素保護基、直交アミノ酸が5段階で必要となる。[ 16 ]最終段階として、かさ高い有機酸化剤と最適化された溶媒系を使用してトリプタチオニン結合でのエナンチオ選択的酸化が達成され、目的の生物活性（ R）-エナンチオマースルホキシドが得られ、全合成が完了した。
α-アマニチンは、RNAポリメラーゼII酵素に対して異常に強く特異的な親和性を持つ。摂取され肝細胞に取り込まれると、RNAポリメラーゼII酵素に結合し、肝細胞（肝臓細胞）の細胞溶解を効果的に引き起こす。 [ 18 ] 10時間以内にはほとんど影響が報告されていない。摂取後24時間も経ってから重大な影響が現れることは珍しくなく、この症状の遅れにより、α-アマニチン中毒の診断はさらに困難になり、危険性も高まる。その頃には、胃洗浄が効果的な結果をもたらす時期はとうに過ぎている。 下痢と腹痛が最初の症状であるが、これらは治まり、症状が寛解したという誤った兆候を示す。通常、4～5日目に、毒素は肝臓と腎臓に深刻な影響を及ぼし始め、両方の臓器の完全な機能不全を引き起こす。死は通常、摂取後約1週間で起こる。[ 19 ]
中毒者の約 15% は 10 日以内に死亡し、昏睡状態から腎不全、肝不全、肝性昏睡、呼吸不全を経て死に至ります。回復した人は永久的な肝障害のリスクがあります。[ 20 ]診断は困難で、臨床症状の観察と尿中の α-アマニチンの存在によって確定されます。尿検査は一般的に摂取後 48 時間以内に行うのが最も有用です。治療は主に支持療法 (胃洗浄、活性炭、輸液蘇生) ですが、静脈内ペニシリンやセファロスポリン誘導体など、アマトキシンに対抗するさまざまな薬剤が使用され、摂取量が多い場合は同所性肝移植に至ることもあります。アマニチン中毒を治療する最も確実な方法は、摂取直後の胃洗浄ですが、症状の発現が一般的に遅すぎるため、この方法は選択肢になりません。化学的に修飾されたシリビニン、シリビニン二水素二コハク酸二ナトリウム（商品名：レガロンSIL）は、静脈内投与用の溶液であり、パラセタモールやアマニチンなどの肝毒性物質による重度の中毒の治療に使用されます。[ 21 ]
2002年の結晶構造解析に基づくと、α-アマニチンはRNAポリメラーゼII（pol II）のブリッジヘリックスと相互作用します。[ 22 ]この相互作用は、次のRNA合成ラウンドのために部位を空にするために必要なRNAとDNAの転座を妨げます。α-アマニチンの添加により、DNA上でのpol IIの転座速度は毎分数千ヌクレオチドから数ヌクレオチドに低下しますが、[ 23 ] [ 24 ] pol IIのヌクレオシド三リン酸に対する親和性にはほとんど影響がなく、[ 25 ]ホスホジエステル結合は依然として形成されます。[ 26 ] [ 27 ]ブリッジヘリックスは柔軟に進化しており、その動きはDNA骨格に沿ったポリメラーゼの転座に必要です。α-アマニチンの結合は、その可動性に制約をかけ、その結果、ポリメラーゼの転座とRNA分子の合成速度を遅くします。
α-アマニチンをベースとした新しい抗体薬物複合体（ADC）技術は、ピコモル濃度で、多剤耐性トランスポーターを発現する細胞、腫瘍開始細胞、非分裂細胞などの治療抵抗性腫瘍細胞に対して活性を示した。[ 28 ]
α-アマニチンの独特な作用機序により、アマニチンベースのADCは適切な毒性ペイロードとなるようです。 [ 29 ]この毒素は水溶性構造を持つため、凝集傾向の低いADCとなります。[ 30 ] [ 31 ]
ハイデルベルク・ファーマの主要候補薬であるHDP-101（パムレクタバート・ティスマニチン）は、再発性または難治性の多発性骨髄腫に対するBCMA標的アマニチンベースの抗体薬物複合体（ATAC）であり、2025年と2026年に臨床上の大きな進歩を遂げました。進行中の第I/IIa相試験（NCT04879043）では、最大耐用量に達することなく、用量漸増が安全に218 µg/kgまで進み、推奨される第IIa相用量が2026年4月に選択されました。このプログラムは、2025年10月にFDAのファストトラック指定を受けました。高用量コホート（90～140 µg/kg）では、全奏効率が38～57 %に達し、以前のBCMA標的療法に失敗した患者を含む、高度に前治療を受けた患者数名が、1年以上続く厳格な完全寛解を達成しました。安全性プロファイルは良好で、ほとんどが軽度から中等度で管理可能な有害事象であり、臨床的に関連のある肝毒性、眼毒性、または腎機能障害は認められなかった。これらの結果は、α-アマニチンの細胞周期非依存性メカニズムの臨床応用を強調するものであり、増殖性腫瘍細胞と静止期の癌幹細胞の両方を効果的に標的とする。ATACプラットフォームは固形腫瘍にも進出している。hRS7抗体に基づくTROP2標的複合体は、膵臓癌およびトリプルネガティブ乳癌の患者由来異種移植モデルで完全な腫瘍根絶を達成し、承認済みのADCサシツズマブ・ゴビテカンを上回った。2026年1月、武田薬品は固形腫瘍に対するATAC候補の第I/II相臨床試験を開始した。[ 32 ]