ベイラー医科大学とテキサス小児病院のJan and Dan Duncan Neurological Research Institute（Duncan NRI）の研究者らは、アルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患に関与することで知られるTau（タウ）タンパク質が、実際には脳の健康を守るポジティブな役割も果たしていることを発見しました。この研究では、Tauが過剰な活性酸素種（reactive oxygen species: ROS）による神経損傷を軽減し、健康的な老化を支援する役割を担っていることが示されています。この成果は、2024年8月26日付のNature Neuroscienceに掲載されました。
Tauタンパク質と酸化ストレスの関係
活性酸素種（ROS）は、細胞がエネルギーを生産する過程やその他の機能の副産物として自然に生成されます。低レベルのROSは細胞のシグナル伝達において重要な役割を果たしますが、過剰になると細胞にとって有害となり、酸化ストレスを引き起こします。このストレスにより、過酸化脂質と呼ばれる毒性の高い分子が生成されます。リード著者であるリンゼイ・グッドマン博士（Lindsey Goodman, PhD）は以下のように述べています。
「神経細胞は特に酸化ストレスに対して脆弱で、過酸化脂質のレベルが適切に制御されない場合、細胞死が引き起こされます。」
このような酸化ストレスの悪影響を緩和するために、脳には多層的な保護戦略が備わっています。
脂質滴の役割とTauの関与
2015年にベレン研究室が発見した神経保護メカニズムの一つに、神経細胞が有害な過酸化脂質を隣接するグリア細胞に移送する仕組みがあります。グリア細胞はこれらの脂質を「脂質滴」として隔離し、無毒化するとともに、将来的にエネルギー源として利用可能な形で保存します。このプロセスは、神経細胞に対するROSの毒性を効果的に中和します。
今回の研究では、Tauタンパク質がグリア細胞での脂質滴形成において重要な役割を果たしていることが示されました。この役割はショウジョウバエ、ラット、そして人間由来のグリア細胞で確認されました。また、ショウジョウバエのTauが欠損している場合でも、正常なヒトTauを導入すると脂質滴の形成と成熟が回復しました。しかし、アルツハイマー病と関連する変異型Tauを導入すると、脂質滴の形成が妨げられることも明らかになりました。
Tauの変異がもたらす疾患リスク
さらに、Tauが変異型となった場合の疾患との関連も検討されました。疾患を引き起こす変異型Tauタンパク質を過剰発現させた動物モデルでは、グリア細胞の脂質滴形成が正常に行われず、酸化ストレスに対する保護効果が減少し、細胞死が引き起こされることが確認されました。これは、Tauが適切な量で存在しない場合、神経保護が損なわれることを示しています。
リード著者のグッドマン博士は次のように説明しています。
「今回の研究は、変異型Tauが疾患の典型的な特徴として知られる蓄積を引き起こすだけでなく、本来持つ酸化ストレス防御能力をも低下させる可能性があることを示唆しています。」
研究の意義と将来展望
対応著者であるヒューゴ・ベレン博士（Hugo Bellen, DVM, PhD）は、次のように述べています。
「この研究により、Tauが酸化ストレスに対する保護役として働く意外な役割を持つことが明らかになりました。この発見は、神経変性疾患を遅らせたり、進行を逆転させたりする新しい治療戦略の開発に向けた道を開く可能性があります。」
本研究は、従来「悪役」としてのイメージが強かったTauタンパク質が、脳内で「善玉」として重要な保護機能を果たしていることを示しています。ただし、Tauが欠如している場合や、疾患を引き起こす変異型Tauが存在する場合、この保護効果は失われ、神経変性疾患の発症に寄与する可能性があります。
画像：Tauタンパク質のモデル
