スクアレンは有機化合物です。化学式C₃₀H₅₀のトリテルペンです。無色の油状物質ですが、不純物を含むものは黄色を呈します。元々はサメの肝油から抽出されたものです(そのため、 Squalusはサメの属名であることから、この名前が付けられました)。
ほとんどの植物、菌類、動物は、コレステロールやヒトの体内のステロイドホルモンを含むステロール生合成の生化学的前駆体としてスクアレンを生成します。 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]また、多くの細菌ではホパノイドの生合成の中間体でもあります。[ 8 ]ヒトでは、体内のスクアレンの約12%が皮脂中に存在すると推定されています。[ 9 ]
スクワレンは、皮膚の潤滑に使用される局所用製品の成分であり、[ 10 ]一部のワクチンアジュバントにも含まれています。[ 11 ]
スクアレンは、1906年に日本の油脂研究者である辻本光丸によって発見されました。彼は深海ザメの黒子ざめの特定の不鹸化性成分を発見し、その化学式をC 10 H 18と測定しました。 [ 12 ]それまで、動物油に含まれる実質的な不鹸化性成分はコレステロールのみでした。
彼は後に1916年に深海ザメの様々な種の肝油に分留真空蒸留を行い、その化学式が実際にはC 30 H 50であることを発見した。[ 13 ]これは特にツノザメ科の肝油に濃縮されていたため、スクアレンという名前が付けられた。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
1931年、カレルとヘルフェンシュタインはファルネシルブロミドからスクアレンを合成し、その構造を決定した。[ 17 ]
スクアレンはステロイドとホパノイドの両方の生化学的前駆体である。[ 18 ]ステロールの場合、スクアレンの変換は、末端の二重結合の 1 つが(スクアレンモノオキシゲナーゼを介して) 酸化されることから始まり、 2,3-オキシドスクアレンが生成される。次に、酵素触媒による環化を経てラノステロールが生成され、これは3 つのメチル基の除去、NADPHによる 1 つの二重結合の還元、およびもう 1 つの二重結合の移動による多段階プロセスで、コレステロールやエルゴステロールなどの他のステロイドに変換される。 [ 6 ]多くの植物では、これがスティグマステロールに変換され、多くの菌類では、エルゴステロールの前駆体となる。
生合成経路は多くの細菌[ 19 ]やほとんどの真核生物に見られるが、古細菌には見つかっていない[ 20 ] 。
スクアレンは、2分子のファルネシルピロリン酸が結合することによって生合成される。この縮合反応にはNADPHとスクアレンシンターゼという酵素が必要である。
以下の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。[ §1 ]
スクアレンの天然源の中で、特定の深海(水深500メートル以下)に生息するサメの肝油は最も濃度が高く、50%から80%に達する。
2020年、環境保護活動家たちは、COVID-19ワクチン用のスクアレンを得るためにサメが殺される可能性について懸念を表明した。[ 21 ]サメの狩猟に対する環境問題やその他の懸念から、他の供給源からの抽出が促されている。[ 22 ]
植物油は一般的にスクワレンが少ない。油の重量あたりの濃度で見ると、アマランス油のスクワレンの重量濃度が最も高く(1~7%)、次いでオリーブ油(0.2~0.5%)である。蒸留によってスクワレン濃度を高めることができる。脱臭蒸留したオリーブ油は重量で28%のスクワレンを含む。[ 16 ]
スクアレンは熱に不安定なため、植物油を直接蒸留してもスクアレンを濃縮することはできません。ヘキサン、クロロホルム、メタノールなどの有機溶媒による液液抽出は、毒性があるため、化粧品、食品、その他の製品用のスクアレンの製造には適していません。スクアレンは種子からではなく油から抽出されるため、二酸化炭素による超臨界抽出にはそのような問題はありません。 [ 16 ]
免疫アジュバントとは、ワクチンと併用して投与される物質で、免疫系を刺激し、ワクチンへの反応を高めるものです。スクアレン自体はアジュバントではありませんが、特定のアジュバント製剤では界面活性剤と併用されています。[ 11 ]
スクアレンを使用したアジュバントは、Seqirusの独自製品であるMF59で、 CD4メモリー細胞の産生を通じて人体の免疫応答を刺激するためにインフルエンザ ワクチンに添加されます。季節性インフルエンザ ウイルス ワクチンと組み合わせて市販された最初の水中油型インフルエンザ ワクチンアジュバントです。これは 1990 年代にCiba-GeigyとChironの研究者によって開発されました。両社はその後 Novartis に買収されました。[ 11 ] Novartis のインフルエンザ ワクチン事業は後に CSL Bering に買収され、Seqirus 社が設立されました。[ 26 ]これは乳化液の形で存在し、ワクチンの免疫原性を高めるために添加されます。[ 11 ]しかし、作用機序は不明です。MF59 は、他のアジュバントによって活性化される遺伝子と部分的に重複する多数の遺伝子をオンにすることができます。[ 27 ]これらの変化がどのように引き起こされるかは不明です。現在までに、MF59に反応する受容体は特定されていません。MF59が脂質代謝を変化させることによって、すなわち標的細胞内に中性脂質を蓄積させることによって、細胞の挙動に影響を与える可能性が考えられます。[ 28 ] MF59をアジュバントとして使用したFLUADと呼ばれるインフルエンザワクチンは、2016~2017年のインフルエンザシーズンから、65歳以上の人を対象に米国での使用が承認されました。[ 29 ]
2009年のメタ分析では、スクアレン含有アジュバントMF59を含むインフルエンザワクチンの64の臨床試験のデータを評価し、アジュバントを含まないワクチンの効果と比較した。分析では、アジュバント添加ワクチンは慢性疾患のリスクがわずかに低いことと関連しているが、どちらのタイプのワクチンも自己免疫疾患の発生率を変化させないことが報告された。著者らは、このデータは「MF59アジュバント添加インフルエンザワクチンに関連する良好な安全性プロファイルを裏付けており、MF59を含まないワクチンよりも臨床的利点がある可能性を示唆している」と結論付けた。[ 30 ]
毒性学研究によると、化粧品に使用される濃度では、スクアレンは急性毒性が低く、重大な接触アレルゲンや刺激物ではないことが示されている。[ 31 ] [ 32 ]
世界保健機関と米国国防総省は、スクアレンが人間の指紋の油にも自然に存在することを強調する広範な報告書を公表している。[ 11 ] [ 33 ] WHOはさらに、1997年以降、ヨーロッパの患者に投与された2200万回以上のインフルエンザワクチンにスクアレンが含まれていたが、ワクチン関連の重大な副作用は発生していないと説明している。[ 11 ]
スクアレンと湾岸戦争症候群を結びつけようとする試みがあったが、これらは否定され、後にスクアレンは問題のワクチンの成分ではなかったことが明らかになった。[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]