QS-21

QS-21はワクチンのアジュバントとして使用される精製植物抽出物です。チリ、ペルー、ボリビア原産の石鹸樹皮の木（Quillaja saponaria）から抽出されます。[1] 生薬（Quillajae cortex ^、 Quillaia ）はペルーとチリから輸入されています。^[2]

この抽出物には、サポニンと呼ばれる植物由来の化合物のグループに属する水溶性トリテルペン配糖体が含まれています。様々なワクチンの有効性を高めるために、アジュバントとしてテストされてきました。体液性免疫と細胞性免疫の両方を強化すると考えられています。^[1]

QS-21の単離は石鹸樹皮の木を破壊し、政府は産業抽出を規制するようになりました。半合成戦略は、分子のプロサポゲニン（トリテルペンと分岐三糖）部分を精製し、残りのQS-21を合成して追加することで、収量を2倍にすることに依存しています。^[1]この半合成アプローチは、代替アシル鎖組成の実験も促進しました。^[3]

QS-21はワクチンアジュバントとして臨床的に評価されています。2002年現在、60の臨床試験^{[アップデート]}で3000人以上の患者を対象に試験が行われています。これは、 Shingrixワクチンで使用されるAS-01アジュバント^[4]と、Novavax COVID-19ワクチンで使用される Matrix-Mアジュバントの成分です。

アジェナスは、FDA認可の特許取得済み抽出物を製造する唯一の米国企業です。供給は厳しく管理されており、米国は1950年の国防生産法を発動して、自国の企業のためにワクチンの原材料を確保しています。^[5]^[6]

代替情報源

QS-21は完全な化学合成によって作られているが、商業的に実行可能ではない非効率的な76段階のプロセスを必要とした。^[7] いくつかの企業がソープバーク植物の植物組織培養からこの化合物を単離することに成功している。英国ノーリッチのジョン・イネス・センターのチームは、 QS-21の完全な20段階の生合成経路を特定し、それをタバコにクローン化した。^[8] さらに最近では、国際的な協力チームが酵母を操作してQS-21の完全な生合成を行うことに成功した。^[7]科学者の一人は、成熟した木だけがQS-21を生成するため、酵母のプロセスは樹木よりも約1000倍速いと指摘した。「私たちが生産しているレベルでさえ、植物から生産するよりも安価です。」^[7]

参考文献

^ abc Ragupathi G、 Gardner JR、Livingston PO、Gin DY (2013)。「がんワクチン用天然および合成サポニンアジュバントQS-21」。Expert Rev Vaccines。10 ( 4 ): 463–70。doi : 10.1586 /erv.11.18。PMC 3658151。PMID 21506644。
^ Max Wichtl 編 (2004)。『ハーブ薬と植物性医薬品：科学的根拠に基づく実践ハンドブック』Medpharm Publishers。492 ページ。3-88763-100-5.
^ Chea EK、Fernández-Tejada A、Damani P、Adams MM、Gardner JR、Livingston PO、Ragupathi G、Gin DY (2013)。「簡素化されたワクチンアジュバントとメカニズムプローブにつながるQS-21変異体の合成と前臨床評価」。J Am Chem Soc . 134 (32): 13448–57. doi :10.1021/ja305121q. PMC 3436428 . PMID 22866694。
^ 「SHINGRIX 添付文書」（PDF） .食品医薬品局. 2019年4月7日閲覧。
^ Viswanath, P. (2021年4月29日). 「COVID-19: 原材料不足によりワクチンメーカーは国産化を模索」moneycontrol.com . 2021年4月30日閲覧。
^ Wang P (2021年3月). 「ワクチンアジュバントとしての天然および合成サポニン」.ワクチン. 9 ( 3). doi : 10.3390/vaccines9030222 . PMC 8001307. PMID 33807582.
^ abc Liu Y、Zhao X、ガン F、チェン X、デン K、クロウ SA、ハドソン GA、ベルチャー MS、シュミット M、アストルフィ MC、コシナ SM、パン B、シャオ M、イン J、シリルンルアン S、イアヴァローネ AT、リード J、マーティン LB、エル・デマーダッシュ A、キクチ S、ミスラ RC、リャン X、クロンセ MJ、チェン X、 Zhan C、Kakumanu R、Baidoo EE、Chen Y、Petzold CJ、Northen TR、Osbourn A、Scheller H、Keasling JD (2024 年 5 月)。「改変酵母におけるQS-21の完全な生合成」。自然。629 (8013): 937–944。doi :10.1038/s41586-024-07345-9. PMC 11111400. PMID 38720067 .
^ Martin LB、Kikuchi S、Rejzek M、Owen C、Reed J、Orme A、Misra RC、El-Demerdash A、Hill L、Hodgson H、Liu Y、Keasling JD、Field RA、Truman AW、Osbourn A (2024年4月)。「強力なワクチンアジュバントQS-21の完全な生合成」。Nat Chem Biol . 20 (4): 493–502. doi :10.1038/s41589-023-01538-5. PMC 10972754 . PMID 38278997.

外部リンク

キラヤエキス、その他の用途

[rag-1] Ragupathi G、 Gardner JR、Livingston PO、Gin DY (2013)。「がんワクチン用天然および合成サポニンアジュバントQS-21」。Expert Rev Vaccines。10 ( 4 ): 463–70。doi : 10.1586 /erv.11.18。PMC 3658151。PMID 21506644。

[2] Max Wichtl 編 (2004)。『ハーブ薬と植物性医薬品：科学的根拠に基づく実践ハンドブック』Medpharm Publishers。492 ページ。3-88763-100-5.

[3] Chea EK、Fernández-Tejada A、Damani P、Adams MM、Gardner JR、Livingston PO、Ragupathi G、Gin DY (2013)。「簡素化されたワクチンアジュバントとメカニズムプローブにつながるQS-21変異体の合成と前臨床評価」。J Am Chem Soc . 134 (32): 13448–57. doi :10.1021/ja305121q. PMC 3436428 . PMID 22866694。

[4] 「SHINGRIX 添付文書」（PDF） .食品医薬品局. 2019年4月7日閲覧。

[5] Viswanath, P. (2021年4月29日). 「COVID-19: 原材料不足によりワクチンメーカーは国産化を模索」moneycontrol.com . 2021年4月30日閲覧。

[6] Wang P (2021年3月). 「ワクチンアジュバントとしての天然および合成サポニン」.ワクチン. 9 ( 3). doi : 10.3390/vaccines9030222 . PMC 8001307. PMID 33807582.

[Yeast-7] Liu Y、Zhao X、ガン F、チェン X、デン K、クロウ SA、ハドソン GA、ベルチャー MS、シュミット M、アストルフィ MC、コシナ SM、パン B、シャオ M、イン J、シリルンルアン S、イアヴァローネ AT、リード J、マーティン LB、エル・デマーダッシュ A、キクチ S、ミスラ RC、リャン X、クロンセ MJ、チェン X、 Zhan C、Kakumanu R、Baidoo EE、Chen Y、Petzold CJ、Northen TR、Osbourn A、Scheller H、Keasling JD (2024 年 5 月)。「改変酵母におけるQS-21の完全な生合成」。自然。629 (8013): 937–944。doi :10.1038/s41586-024-07345-9. PMC 11111400. PMID 38720067 .

[8] Martin LB、Kikuchi S、Rejzek M、Owen C、Reed J、Orme A、Misra RC、El-Demerdash A、Hill L、Hodgson H、Liu Y、Keasling JD、Field RA、Truman AW、Osbourn A (2024年4月)。「強力なワクチンアジュバントQS-21の完全な生合成」。Nat Chem Biol . 20 (4): 493–502. doi :10.1038/s41589-023-01538-5. PMC 10972754 . PMID 38278997.