THC・CBD・CBCの起源が解明｜古代酵素を復活させた画期的研究

大麻（カンナビス）がなぜTHC、CBD、CBCといった多様なカンナビノイドを生成するようになったのか。この長年の謎に、オランダのワーヘニンゲン大学の研究チームが画期的な答えを出しました。2026年1月15日に発表された研究では、数百万年前に存在した「祖先酵素」を実験室で復元し、カンナビノイド生合成の進化的起源を世界で初めて実験的に証明しています。

研究の背景

現代の大麻植物には、特定のカンナビノイドを生成する専門化された酵素が存在します。THCA合成酵素はTHCAを、CBDA合成酵素はCBDAを、そしてCBCA合成酵素はCBCAをそれぞれ生成します。これらの酵素はいずれもCBGA（カンナビゲロール酸）を共通の前駆体として使用しますが、最終産物は大きく異なります。

しかし、なぜ大麻はこのような複数の専門化された酵素を持つようになったのでしょうか。進化の過程でどのような変化が起きたのか、これまで実験的な証明はされていませんでした。

このタイムラインが示すように、カンナビノイド研究は1960年代から着実に進展してきました。しかし、その進化的起源を解明する試みは今回が初めてです。研究を率いたロビン・ファン・ヴェルゼン博士とクロエ・ヴィラール研究員は、「祖先配列復元」という革新的な手法を用いてこの課題に挑みました。

祖先配列復元という手法

研究チームが採用した「祖先配列復元（Ancestral Sequence Reconstruction）」は、現代の生物のDNA配列を比較分析することで、数百万年前に存在した祖先タンパク質の配列を推定し、実験室で再現する技術です。

この手法の原理は比較的シンプルです。まず、現代の大麻に存在する複数のカンナビノイド合成酵素のDNA配列を収集します。次に、これらの配列を系統樹上で比較し、共通祖先の配列を統計的に推定します。最後に、推定された配列をもとに実際の酵素を合成し、その機能を検証するのです。

この方法により、研究チームは「数百万年前の古代酵素がどのような形だったか」を高い精度で推測し、実験室で実際に作り出すことに成功しました。復元された酵素は単なる理論上の存在ではなく、実際に機能することが確認されています。

この技術は医薬品開発やバイオテクノロジーの分野で注目されており、今回の研究はその有効性を改めて実証したといえます。

発見された古代酵素の特徴

研究の最も重要な発見は、古代のカンナビノイド合成酵素が「多機能型」であったということです。現代の酵素がそれぞれ特定のカンナビノイドのみを生成するのに対し、祖先酵素はTHC、CBD、CBCを同時に生成する「カクテル」を作り出していました。

ファン・ヴェルゼン博士はこの特性を「プロミスキュアス・ジェネラリスト（無節操な万能型）」と表現しています。一つの酵素が複数の反応を触媒できるこの特性は、進化の初期段階では有利だったと考えられています。その後、遺伝子複製が起こり、複製された遺伝子がそれぞれ異なる方向に特殊化していったのです。

この表が示すように、古代酵素には現代の酵素にはない利点があります。特に注目すべきは、古代酵素が「より堅牢で柔軟」であるという点です。ファン・ヴェルゼン博士は「これらの祖先酵素は、子孫の酵素よりも堅牢で柔軟であり、バイオテクノロジーや医薬品研究における新しい応用の出発点として非常に魅力的です」と述べています。

この特性は、酵母などの微生物を使ったカンナビノイドの工業生産において大きな利点となる可能性があります。従来の方法では、植物から抽出するか、特殊化した酵素を使って生産する必要がありましたが、古代酵素を利用すれば、より効率的な生産が可能になるかもしれません。

CBC医薬品開発への期待

今回の研究で特に医療応用の観点から注目されているのが、CBC（カンナビクロメン）に特化した古代酵素の発見です。復元された「進化的中間体」の一つが、CBCを非常に特異的に生成することが明らかになりました。

CBCは強力な抗炎症作用と鎮痛作用を持つことで知られていますが、現在の大麻植物には天然で高いCBC含有量を持つ品種が存在しません。1970年代の研究では、大麻サンプル中でCBCは2番目に多いカンナビノイドとして確認されていましたが、現代の栽培品種ではTHCやCBD優先の品種改良が進んだ結果、CBC含有量は低下しています。

ファン・ヴェルゼン博士は「現在、天然で高いCBC含有量を持つ大麻植物は存在しません。この酵素を大麻植物に導入すれば、革新的な医療用品種が生まれる可能性があります」と期待を示しています。

この発見は、従来のTHCやCBDとは異なる治療オプションを提供する可能性を秘めています。特に、THCの精神活性作用を避けたい患者や、CBDでは十分な効果が得られない症例に対して、CBCベースの医薬品が新たな選択肢となるかもしれません。

FAQ

まとめ

今回の研究は、カンナビノイド科学における重要なマイルストーンです。単に「大麻の歴史」を解明しただけでなく、将来の医薬品開発やバイオテクノロジー応用に向けた新たな道筋を示しています。特にCBCに関する知見は、THCやCBDとは異なる治療アプローチの可能性を広げるものとして注目に値します。

研究成果は学術誌「Plant Biotechnology Journal」に2025年12月26日付でオンライン公開されており、今後の追加研究や応用研究の展開が期待されます。

参考文献