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エストリオール（ E3 ）は、ステロイドであり、弱いエストロゲンであり、マイナーな女性ホルモンです。[ 1 ] [ 2 ]これは、エストラジオールとエストロンとともに、 3つの主要な内因性エストロゲンの1つです。[ 1 ]妊娠していない女性のエストリオールのレベルはほとんど検出できません。[ 3 ]しかし、妊娠中は、エストリオールは胎盤によって非常に大量に合成され、体内で最も多く生成されるエストロゲンです。[ 3 ] [ 4 ]ただし、代謝と排泄の速度が比較的高いため、循環血中のエストリオールのレベルは他のエストロゲンと似ています。[ 4 ] [ 5 ]エストラジオールと比較すると、エストリオールとエストロンの両方はエストロゲンとしての活性がはるかに弱いです。[ 1 ]
エストリオールは天然ホルモンとしての役割に加え、更年期ホルモン療法などの医薬品としても使用されています。医薬品としてのエストリオールに関する情報は、「エストリオール（医薬品）」の記事をご覧ください。
エストリオールはエストロゲンであり、特にエストロゲン受容体ERαおよびERβのアゴニストである。[ 1 ] [ 6 ] [ 7 ]エストラジオールよりもはるかに効力の弱いエストロゲンであり、そのため比較的弱いエストロゲンである。[ 1 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]あるin vitro研究によると、ヒトERαおよびERβに対するエストリオールの相対的結合親和性（RBA）は、それぞれエストラジオールの11.3%および17.6%であり、ERαおよびERβにおけるエストリオールの相対的転写活性化能は、それぞれエストラジオールの10.6%および16.6%であった。[ 7 ]しかし、別のin vitro研究によると、ERαとERβに対するエストリオールのRBAは、それぞれエストラジオールの14%と21%であった[ 10 ]。これは、エストラジオールやエストロンとは異なり、エストリオールはERβに対して優先的な親和性を持つ可能性があることを示唆している[ 6 ] 。
エストリオールはERの有効なアゴニストですが、 ERでは混合アゴニスト-アンタゴニスト（部分アゴニスト）活性があると報告されています。単独では弱いエストロゲン作用がありますが、エストラジオールが存在すると抗エストロゲン作用を示します。[ 8 ] [ 9 ]マウスに皮下注射で投与した場合、エストラジオールはエストロンの約10倍、エストリオールの約100倍強力です。[ 11 ] [ 12 ]注目すべきは、エストリオールとは異なり、エストロンはエストラジオールに代謝される可能性があり、生体内でのその効力の大部分は実際にはエストラジオールへの変換によるものであるということです。[ 1 ]
核内ERのアゴニストとして作用するだけでなく、高濃度（約1,000～10,000 nM）のエストリオールは、膜エストロゲン受容体であるGPERのアンタゴニストとしても作用し、逆にエストラジオールはGPERのアゴニストとして作用する。[ 13 ] [ 8 ] [ 6 ] [ 14 ]エストラジオールはGPER（ERに加えて）の活性化を介して乳がん細胞の増殖を促進し、エストリオールはGPERの阻害を介してエストラジオール誘導性のトリプルネガティブ乳がん細胞の増殖を抑制することがわかっている。[ 14 ]
妊娠していない女性では、エストリオールはごく少量しか産生されず、血中濃度はほとんど検出されません。[ 3 ]エストラジオールやエストロンとは異なり、エストリオールは卵巣で合成または分泌されず、[ 25 ]主に肝臓でシトクロムP450酵素（例：CYP3A4）によるエストラジオールとエストロンの16α-水酸化によって主に、あるいはほぼ完全に生成されます。[ 26 ] [ 27 ]妊娠していない女性では、エストリオールは血中から急速に除去されるため、血中濃度は非常に低いですが、尿中のエストリオール濃度は比較的高いです。[ 26 ]
妊娠していない状態ではエストリオールの血中濃度は非常に低いが、経産婦では未産婦よりもエストリオール濃度がやや高いことがわかっている。[ 8 ]
エストリオールは妊娠中にのみ顕著な量で産生されます。[ 3 ]エストリオールのレベルは妊娠中に1,000倍に増加し[ 8 ] 、一方エストラジオールとエストロンのレベルは100倍に増加し[ 12 ]、エストリオールは妊婦の尿中のエストロゲンの90%を占めます。[ 5 ]満期には、胎盤によるエストリオールの1日あたりの産生量は35～45mgで [ 12 ] 、母体循環中のレベルは8～ 13ng/dLです。[ 3 ]
胎盤は循環コレステロールからプレグネノロンとプロゲステロンを産生する。[ 4 ]プレグネノロンは胎児副腎に取り込まれ、デヒドロエピアンドロステロン（DHEA）に変換され、その後ステロイドスルホトランスフェラーゼによって硫酸化されてデヒドロエピアンドロステロン硫酸（DHEA-S）となる。DHEA -Sは胎児肝臓でCYP3A7の発現と活性が高いため、16α-ヒドロキシ-DHEA-S （16α-OH-DHEA-S）に水酸化され、胎児副腎では限定的に水酸化される。[ 3 ] [ 28 ] 16α-OH-DHEA-Sは胎盤に取り込まれる。[ 3 ]胎盤ではステロイドスルファターゼの発現が高いため、16α-OH-DHEA-Sは速やかに16α-OH-DHEAに分解される。[ 3 ]次に、16α-OH-DHEA は3β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素 I 型(3β-HSD1)によって16α-ヒドロキシアンドロステンジオン(16α-OH-A4) に変換され、16α-OH-A4 はアロマターゼによって16α-ヒドロキシエストロン(16α-OH-E1)に変換され、 [ 29 ]その後、 17β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素によってエストリオールに変換され、主に母体循環に分泌される。[ 3 ] [ 26 ]エストリオール形成の前駆体の約 90% は胎児に由来する。[ 26 ]
妊娠中は、母体循環中のエストリオールの90～95%がエストリオールグルクロニドとエストリオール硫酸の形で抱合され、非抱合エストリオールのレベルは非抱合エストラジオールのレベルよりわずかに低く、非抱合エストロンのレベルと同程度である。[ 5 ]そのため、標的組織は妊娠中に遊離エストリオール、エストラジオール、エストロンに同程度の量で曝される可能性が高い。[ 5 ]
妊娠中は胎盤でもエストロンとエストラジオールが産生される。 [ 3 ]ただし、エストロンとエストラジオールの場合、DHEA-Sは胎盤に取り込まれ、ステロイドスルファターゼによってデヒドロエピアンドロステロン（DHEA）に分解され、DHEAは3β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼI型によってアンドロステンジオンに変換され、アンドロステンジオンは芳香化されてエストロンになる。[ 3 ]その後、胎盤の17β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼがエストロンとエストラジオールを相互変換し、2つのホルモンが母体循環に分泌される。[ 3 ]胎盤に取り込まれるDHEA-Sは主に胎児の副腎で産生される。[ 3 ]
エストリオールは性ホルモン結合グロブリン（SHBG）に結合しにくく、[ 30 ]エストラジオールに比べてこのタンパク質への結合親和性がはるかに低いため、生物学的活性に利用できる割合が大きくなります。[ 31 ]
ヒヒに静脈注射で投与された外因性エストリオールの主な尿中代謝物は、エストリオール 16α-グルクロニド(65.8%)、エストリオール 3-グルクロニド(14.2%)、エストリオール 3-硫酸(13.4%)、およびエストリオール 3-硫酸 16α-グルクロニド(5.1%) であることがわかっています。[32][33] これらの動物におけるエストリオールの代謝と排泄は、ヒトで観察されたものとよく似ています。[ 33 ]非妊娠女性では、エストリオールの尿中排泄量は 24 時間あたり 0.02～0.1 mg の範囲です。これに対し、妊娠末期の女性では、エストリオールの尿中排泄量は 24 時間あたり 50～150 mg の範囲です。[ 34 ]
エストリオールは、16α-ヒドロキシエストラジオールまたはエストラ-1,3,5(10)-トリエン-3,16α,17β-トリオールとしても知られ、C1とC2、C3とC4、C5とC10の位置間に二重結合を持ち、 C3、C16α、C17βの位置にヒドロキシル基を持つ天然のエストランステロイドです。 [ 35 ] [ 36 ]エストリオールという名前と略語E3は、化学用語のestr （エストラ-1,3,5(10)-トリエン）とtriol（3つのヒドロキシル基）から派生しました。
エストリオールは1930年に発見されました。[ 37 ] [ 38 ]マリアンとその同僚によって妊婦の尿から分離・精製されました。 [ 37 ] [ 38 ]
Estriol can be measured in maternal blood or urine and can be used as a marker of fetal health and well-being. If levels of unconjugated estriol (uE3 or free estriol) are abnormally low in a pregnant woman, this may indicate chromosomal or congenital anomalies like Down syndrome or Edward's syndrome. It is included as part of the triple test and quadruple test[39] for antenatal screening for fetal anomalies.
Because many pathological conditions in a pregnant woman can cause deviations in estriol levels, these screenings are often seen as less definitive of fetal-placental health than a nonstress test. Conditions which can create false positives and false negatives in estriol testing for fetal distress include preeclampsia, anemia, and impaired kidney function.[40]