プロスタグランジンは細胞膜の脂質から作られる局所ホルモンで、炎症、血圧、血小板の働きを瞬時に調節します。ベリストロームらは精液や羊の臓器からこの物質を単離し、構造と合成経路を決定しました。サミュエルソンはアラキドン酸から生合成されることを示し、トロンボキサンやロイコトリエンなどの仲間も発見しました。ヴェーンはアスピリンがシクロオキシゲナーゼを阻害してプロスタグランジン合成を止める仕組みを明らかにし、鎮痛・解熱作用の分子機序を解明しました。これにより副作用を減らす新しいNSAIDsの開発が進みました。プロスタグランジン研究は現在、喘息治療薬や分娩誘発剤などに応用されています。高校で学ぶ生物や化学の知識が、そのまま医学や創薬につながる好例です。生命現象を調べることで人々の健康を守る仕組みを理解できる社会的意義が示されました。

プロスタグランジンは20炭素のアラキドン酸がシクロオキシゲナーゼ(COX)でPGG2、PGH2へ酸化された後、各種アイソメラーゼによりPGE2、PGI2、TXA2などに変換されるエイコサノイドです。ベリストロームはPGF2αなどの化学構造を決定し、全合成法を確立して定量分析を可能にしました。サミュエルソンは生合成経路を追跡し、トロンボキサン合成酵素やロイコトリエン経路を同定しました。ヴェーンは大動脈標本を用いた生体外試験でアスピリンがCOXを不可逆的にアセチル化することを示し、薬理作用の分子基盤を説明しました。これらの成果は血小板凝集、気管支収縮、子宮収縮といった急速な生体応答を支える分子機序を明確にしました。その後COX-1とCOX-2が発見され、選択的COX-2阻害薬の創薬が進展しました。PGI2アナログは肺動脈性高血圧症の治療薬として臨床応用されています。プロスタグランジン受容体の解析によりcAMP/PKA系やIP3/Ca2+系など多様な細胞内シグナルが明らかになりました。エイコサノイド研究は免疫学、循環器学、神経科学など多分野と交差し、バイオマーカーや栄養学研究にも貢献しています。1982年のノーベル賞は脂質メディエーターによるシグナル伝達という新しいパラダイムを確立した画期的な出来事でした。

ベリストロームらはGC-MSとNMRを用いてPGF2αおよびPGE1の立体化学を決定し、全合成で構造を確証しました。サミュエルソンはラジオアイソトープ標識アラキドン酸とHPLCによりPGE2→PGI2→6-keto-PGF1αのフラックスを解析し、トロンボキサン合成酵素を精製しました。ヴェーンはバイオアッセイ連結クロマトグラフィーで内皮由来PGI2を同定し、COXアセチル化モデルを提唱しました。これらの結果はCOX阻害による抗血栓作用と胃粘膜障害という二面性を説明する基盤となりました。5-LOX経路産生LTB4とのクロストークが好中球走化性を増強することが示され、炎症モデルの再構築が進みました。現在、LC-MS/MSによるオキシリピンプロファイリングが疾患バイオマーカーとして臨床応用されています。CRISPR/Cas9でCOX-2を欠損させたマウスは腸炎モデルで重篤な病態を呈し、PG経路の重要性を再確認させました。1982年の業績は脂質メディエーター研究の標準手法と概念を確立し、トランスレーショナルリサーチへ大きく貢献しています。