ある研究者の植物生物学への取り組みによって､天然分子が軸索（ニューロン間で電気信号を運ぶ糸状突起物）の修復を刺激促進することが発見された｡脊髄損傷や卒中などの障害症状を引き起こす主な原因はこの軸索損傷である｡
マギル大学（カナダ）のモントリオール神経学研究所病院に所属するAndrew Kaplan博士は､Alyson Fournier博士（Neurology and Neurosurgery教授）の研究室が調べていた神経保護機能を持つ14-3-3タンパク質ファミリーに注目し､軸索再生の薬理学的な研究文献を探していた｡その検索中に植物が特定タイプの真菌感染にどう反応するかを記述した研究を見つけた｡真菌類の特定の種が産生するfusicoccin-Aという低分子物質にさらされると､植物の葉はしぼむが根は長く伸びるようになる｡fusicoccin-Aは､14-3-3タンパク質と他のタンパク質との相互作用を安定化させることで､14-3-3タンパク質の活動に影響を与える働きがある｡
Kaplan博士は､｢この現象では14-3-3タンパク質の存在が共通しているが､この反応に関わっている他のタンパク質や反応の結果の生物活性は植物動物の間ではそれぞれに異なっている｣と述べている｡彼は､軸索再生には､fusicoccin-Aを用いて14-3-3タンパク質を活動させるのがもっとも効果的なのではないかという仮説を立てた｡
この説を実証するため､彼の研究チームは物理的な損傷を与えたニューロンを培養基に入れ､天然分子で処理した上でその結果を観察した｡Kaplan博士は､｢翌日､顕微鏡を覗いてみると､軸索が雑草のように伸びていた｡fusicoccin-Aが損傷した神経系の中で軸索修復を刺激促進できると決定するに至った素晴らしい結果だった｡
2017年3月8日付Neuron誌オンライン版に掲載されたこの論文は､｢Small-Molecule Stabilization of 14-3-3 Protein-Protein Interactions Stimulates Axon Regeneration (低分子による14-3-3タンパク質—タンパク質間の相互作用安定化が軸索再生を刺激)｣と題されている｡軸索損傷は､脳､脊髄損傷だけでなく､多発性硬化症や神経変性疾患など様々な障害や疾患の要因になっている｡この研究チームの発見は､fusicoccin-Aや類似分子が軸索損傷治療薬の開発の足がかりになることが示されている｡
Kaplan博士は､｢将来の研究は､fusicoccin-Aが軸索修復を促進する機序をさらによく解明することを重点にすべきだ｣と述べ､特に､GCN1と呼ばれるタンパク質が有望だとしている｡同研究チームは､14-3-3タンパク質とGCN1の物理的結合がfusicoccin-Aによる軸索成長の重要な因子になっていることを突き止めている｡今こそ研究者は､神経系中のGCN1の機能を調べ､さらに14-3-3タンパク質との結合が個別化医療の標的医薬として採用できるかどうかテストすることができる｡Fournier博士は､｢私たちの研究で軸索再生を促進する低分子ファミリーが突き止められており､このファミリーが将来的に優れた創薬候補になることが考えられる｡この分野では損傷軸索治療法を見つけ､軸索修復を刺激する標的医薬を発見することに苦労しているだけに、今回の研究成果は大きな前進だ｣と述べている｡
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fusicoccin-Aを使った処理で､軸索損傷の中心に向かって軸索再生が進んでいる｡軸索は緑に､｢成長円錐｣と呼ばれる軸索の成長先端は赤に染色されている｡(Credit: The Neuro)
原著へのリンクは英語版をご覧ください
Fungal Protein Stimulates Axon Regeneration Via 14-3-3 Protein-Protein Stabilization; Work Identifies Possible Targets of Future Drug Development for Spinal Cord Injury & Stroke
