なぜアルツハイマー病の発症には個人差があるのでしょうか？また、アルツハイマー病の典型的な脳の病理学的特徴である有毒なアミロイド凝集体が脳に大量に存在するにも関わらず、なぜその一部の人々はアルツハイマー病に関連した認知症を発症しないのでしょうか？ピッツバーグ大学医学部の研究者たちは、この謎の解明に一歩近づいたようです。彼らは、アストロサイトと呼ばれる星型の脳細胞が、アルツハイマー病の進行において重要な役割を果たす可能性があることを、2023年5月29日付のNature Medicine誌で発表しました。
この研究は、オープンアクセス論文 「Astrocyte Reactivity Influences Amyloid-Βeta Effects on Tau Pathology in Preclinical Alzheimer's Disease（前臨床アルツハイマー病におけるアミロイドβのタウ病態への影響はアストロサイトの反応性に影響する）」にまとめられています。
ピッツバーグ大学の研究チームは、1,000人以上の高齢者を対象に、認知機能に障害のない人々の血液を調査しました。彼らは、アミロイド病理学の有無に関わらず、アミロイドの蓄積とアストロサイトの異常な活性化（反応性）の両方を示す血液マーカーを持つ人々が、将来的に症状の現れるアルツハイマー病に進行する可能性が高いことを発見しました。
「我々の研究は、アストロサイト反応性の血液バイオマーカーと脳内のアミロイドの存在を検査することが、アルツハイマー病の進行リスクが最も高い患者を同定するための最適なスクリーニング方法であると主張しています」と、上級著者でありピット精神医学・神経学准教授であるタリック・パスコアル医学博士は述べています。「この研究は、アミロイドがアルツハイマー病の引き金となるという従来の考え方に挑戦するものです。さらなる研究により、アルツハイマー病の進行メカニズムがより詳細に解明されることでしょう。これまでの考え方にとらわれず、アミロイドだけでなくアストロサイトの役割も注目されるべきです。
アストロサイトは、脳内で重要な役割を果たす星型の脳細胞です。この研究によれば、アストロサイトの異常な活性化がアルツハイマー病の進行に関与している可能性が示唆されています。具体的には、アミロイドとアストロサイトの相互作用が、タウタンパク質の病理学的変化に影響を与えることが示されています。
アルツハイマー病は、進行的な記憶喪失と痴呆を引き起こす神経変性疾患であり、患者の生産的な人生を長期間にわたって奪う厳しい病気です。この病気では、アミロイド斑と呼ばれる神経細胞間のタンパク質凝集塊の蓄積、そして神経細胞内で形成される無秩序なタンパク質繊維の塊であるタウのもつれが組織レベルで特徴とされています。
何十年にもわたり、脳科学者たちは、アミロイド斑やタウのもつれがアルツハイマー病の兆候であり、同時に直接的な原因でもあると考えてきました。この理論に基づいて、製薬会社はアミロイドやタウを標的とした薬剤の開発に大きな投資を行ってきましたが、他の脳プロセスの関与を見落としてきた面もあります。
最近の研究者たち、パスコアル博士のグループを含む研究チームは、脳内の炎症や他の脳プロセスの混乱がアミロイドの蓄積と同じくらい重要な要素であり、急速な認知機能の低下を引き起こす神経細胞の死を開始することを示唆しています。
パスコアル博士のグループは、以前の研究において、脳内の炎症が異常なタンパク質の脳内拡散を引き起こし、アルツハイマー病患者における認知機能の最終的な障害の直接的な原因であることを発見しました。さらに、約2年後の研究では、血液検査で認知機能の低下を予測できることも明らかにされました。
ピット大学の最新研究は、アストロサイトという特殊な脳細胞が、脳内のアミロイドとタウという重要な物質の関係を調整していることを明らかにしました。これまで、アストロサイトやグリア細胞といった免疫細胞は、神経細胞の栄養供給や防御に関与していると認識されてきましたが、直接的な役割は見過ごされてきました。
アストロサイトは、まさにオーケストラの指揮者のように、脳内のアミロイドとタウのバランスを調整しているのです。これは非常に重要な発見であり、グリアバイオマーカーが一般的な疾患モデルでは考慮されていなかったことからも明らかです。
以前の研究では、脳組織の炎症が異常なタンパク質の脳内拡散を引き起こし、アルツハイマー病患者における認知機能の低下の直接的な原因であることが示されました。さらに、最近の研究では、血液検査によって認知機能の障害を予測できることも明らかになりました。
これらの研究結果は、アルツハイマー病のメカニズムや治療法の理解に新たな視点をもたらす可能性があります。アストロサイトやグリア細胞の役割を考慮に入れることで、より効果的な治療戦略や予防策の開発が期待されます。
しかしながら、まだまだ多くの研究が必要です。アルツハイマー病は深刻な神経変性疾患であり、高齢者を中心に広く影響を及ぼしています。今後の研究によって、アストロサイトやグリア細胞の役割がさらに明らかにされ、新たな治療法や予防策の開発につながることが期待されます。
[News release] [Nature Medicine article]
