新研究：新しいタンパク質の標的がアルツハイマーの初期介入に有望な手がかり

Tokyoペンシルベニア州立大学の研究者によると、細胞修復に関与する特定のタンパク質がアルツハイマー病の治療に役立つ可能性があることが示されています。これらのタンパク質は、細胞増殖を指示するシステムを制御します。研究者たちは、これらのタンパク質における糖の修飾を変えることで、細胞修復を促進し、神経変性疾患で見られる細胞の問題を解決できることを発見しました。

研究の重要な発見には次のようなものがあります：

• ヘパラン硫酸で修飾されたタンパク質の糖修飾を阻害することで、細胞の修復が促進される。
• 神経変性疾患に共通する細胞異常は回復可能である。
• 研究の結果はiScience誌に掲載された。

ペンシルバニア州立大学の教授であるスコット・セレックが研究チームを率いました。彼によれば、ほとんどのアルツハイマー病の治療法は病気の後期段階に焦点を当てています。現在FDAに承認された薬はアミロイドの蓄積を標的としていますが、その効果は限られています。セレックは、初期の細胞の問題への治療がより効果的である可能性があると考えています。

アメリカでは、65歳以上の約690万人がアルツハイマー病にかかっています。この病気の原因は不明です。ヘパラン硫酸修飾タンパク質がアルツハイマー病に関与していることが知られていましたが、その役割はこれまで不明でした。

研究者たちはアルツハイマー病を患う人間とマウスの脳細胞を調査しました。その結果、ヘパラン硫酸タンパク質が病気に関連する重要な細胞機能に影響を与えることがわかりました。これらのタンパク質は細胞表面や細胞間隙に存在し、これに付着しているヘパラン硫酸がシグナル伝達複合体の形成を助けています。

これらの複合体は、細胞の成長や周囲との相互作用に影響を与えます。また、細胞内の損傷部分を除去するプロセスであるオートファジーも制御します。研究によると、ヘパラン硫酸によって変化したタンパク質は、オートファジーに依存した細胞修復を低下させます。しかし、これらの糖の変化を調整すると、オートファジーが促進され、細胞修復が改善されました。

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特定のタンパク質の機能を抑えることで、人間とマウスの細胞の初期問題を解決できました。具体的には、ミトコンドリアの働きを改善し、脂肪の蓄積を減少させました。この方法は、アルツハイマー病に関連する遺伝子変異を持つショウジョウバエでも試されました。ショウジョウバエでは、ヘパラン硫酸タンパク質の機能を低下させることで、ニューロンの死滅を防ぎ、細胞の欠陥を修正しました。

人類遺伝学の研究によると、PSEN1遺伝子に特定の変異を持つ人は、40代半ばでアルツハイマー病を発症することがわかっています。しかし、APOE遺伝子に稀な変化があり、ヘパラン硫酸との相互作用が減少する場合、病気の発症が遅れる傾向があります。この研究では、これらの発見をさらに深く探求し、ヘパラン硫酸を修飾する酵素を標的にすることが治療法として有望であると提案されています。

研究により、神経変性疾患の初期症状を治療するための新たな薬物標的が見つかりました。ヒト細胞がヘパラン硫酸鎖を生成する能力を失うと、遺伝子の活動に変化が生じました。約70の遅発性アルツハイマー病に関連する遺伝子のうち、半数以上が影響を受け、その中にはAPOE遺伝子も含まれていました。

セレック氏は、病気における初期の細胞変化を研究することの重要性を強調しています。彼は、これらの分子が新しい薬の良い標的になると考えています。ヘパラン硫酸を変えることにより、人々の神経損傷を防ぐことができるかもしれません。この方法はまた、細胞のクリーンさに関連する他の病気にも役立つ可能性があります。

この研究は、国立衛生研究所とペンシルベニア州立エバリー科学カレッジによって資金提供を受けました。また、ペンシルベニア州立大学、アリゾナ大学、ジョージア大学の研究者たちも参加しています。