私たちの体のパーツが壊れる速度は、部位によって異なります。スタンフォード医学の研究者らが主導した5,678人の研究によると、私たちの臓器は異なる速度で老化していることが示されました。ある臓器の老化が、同年齢の他の人々の同じ臓器と比較して特に進んでいる場合、その臓器を持つ人は、その臓器に関連した病気や死亡のリスクが高まるとされています。
研究によると、50歳以上の健康な大人の約5人に1人が、少なくとも1つの臓器が顕著に加速して老化している状態で生活していることがわかりました。しかし、希望の光は、簡単な血液検査で、人の体内のどの臓器が急速に老化しているかを知ることができ、臨床症状が現れる前に治療介入をできるかもしれないということです。
「健康であるように見える人の臓器の生物学的な年齢を推定することができます。それは、その人のその臓器に関連した病気のリスクを予測します。」と、研究の主要著者であるスタンフォード大学のトニー・ワイスコレイ博士（Tony Wyss-Coray, PhD）は述べています。
ハミルトン・オー氏（Hamilton Oh）とジャロッド・ラトリッジ氏（Jarod Rutledge）は、ワイスコレイ博士の研究室の大学院生であり、この研究の主要著者です。
この研究は2023年12月6日にNature誌オンラインで発表されました。オープンアクセスの論文は「（プラズマプロテオームの臓器老化シグネチャが健康と病気を追跡する」Organ Aging Signatures in the Plasma Proteome Track Health and Disease）と題されています。
生物学的年齢対年齢
「多くの研究が、個々の生物学的年齢を表す単一の数字を提供してきました。これは、洗練されたバイオマーカーの配列によって示される年齢であり、実際に生まれてから経過した年数である年齢とは異なります」と、ワイスコレイ博士は述べています。
新しい研究ではさらに一歩進んで、11の主要な臓器、臓器系統、または組織ごとに異なる数字を出しました。それらは心臓、脂肪、肺、免疫系、腎臓、肝臓、筋肉、膵臓、脳、血管、および腸です。
「私たちは、それぞれの個人のこれらの臓器の生物学的年齢を、明らかな重篤な疾患のない大勢の人々の中でのそれぞれの臓器の対応物と比較してみました。その結果、50歳以上の人々の18.4%が、少なくとも1つの臓器が平均よりもかなり速く老化していることがわかりました。そして、これらの個人は、今後15年間にその特定の臓器の病気のリスクが高まることがわかりました。」とワイスコレイ博士は述べています。
研究において、2つの臓器がそのように速く老化している人は約60人に1人でした。しかし、ワイスコレイ博士は、「顕著に老化した臓器を持たない人と比較して、彼らは6.5倍の死亡リスクを持っていた」と述べています。
研究者らは、市販の技術と自ら設計したアルゴリズムを使用して、人々の血液中の数千のタンパク質のレベルを評価し、それらのタンパク質のほぼ1,000が一つまたは別の単一の臓器内で起源していることを特定し、それらのタンパク質の異常なレベルを、対応する臓器の加速された老化や病気および死亡への感受性と結びつけました。
研究者らはまず、20歳から90歳までの健康な人々、主に人生の中～後期の1,400人弱の血液中の約5,000のタンパク質のレベルをチェックし、任意の他の臓器と比較して1つの臓器で4倍以上高く活性化されている遺伝子を持つ全てのタンパク質を特定しました。彼らは、信頼性のために858まで絞り込まれた約900の臓器特異的なタンパク質を見つけました。
次に、彼らは機械学習アルゴリズムを訓練して、これら約5,000のタンパク質のレベルに基づいて人々の年齢を推測しました。アルゴリズムは、興味のある特性（この場合は、人または特定の臓器の加速された生物学的老化）と最も相関するタンパク質を選び出すために、「このタンパク質は相関を強化するか？」と一つ一つ尋ねます。
彼らは、アルゴリズムの正確性を、米国人口の代表的な別の4,000人余りの年齢を評価することで検証しました。
その後、分析のために選ばれた11の臓器に焦点を当てて、それぞれの個人の血液内の臓器特異的タンパク質のレベルを測定しました。
一人の人体内の別々の臓器間にはある程度の老化の同期が見られましたが、その人の個々の臓器は老化の道をほぼ独立して進んでいきました。
臓器の年齢差
ワイスコレイ博士のチームは、11の臓器のそれぞれについて「年齢差」を算出しました。これは、臓器の実際の年齢と、アルゴリズムによる臓器特異的タンパク質に基づいた計算による推定年齢との差です。研究者らは、研究した11の臓器のうち10の臓器の特定された年齢差（腸を除く）が、15年間のフォローアップ期間中に全原因死亡リスクと有意に関連していることを発見しました。
加速老化臓器（同じ年齢の人々のその臓器のグループ平均に対して1標準偏差以上高いアルゴリズムによる生物学的年齢を持つと定義）を持つことは、次の15年間での死亡リスクを、影響を受ける臓器に応じて15%から50%高めました。
心臓の加速老化を持つ人々は、当初は活発な病気や臨床的に異常なバイオマーカーを示さなかったものの、通常老化する心臓を持つ人々と比較して、心不全のリスクが2.5倍高かったことが研究で示されました。
「若い」脳を持つ人々と比較して、「古い」脳を持つ人々は、5年間で認知機能の衰えを1.8倍示す可能性がありました。加速した脳または血管の老化は、どちらもアルツハイマー病の進行リスクを、現在使用されている最良の臨床バイオマーカーと同じくらいに予測しました。
また、極端な老化（平均よりも2標準偏差以上）の腎臓スコアと高血圧および糖尿病、極端な老化の心臓スコアと心房細動および心筋梗塞との間にも強い関連がありました。
「私たちがこの発見を50,000人または100,000人で再現できれば、健康であるように見える人々の個々の臓器の健康を監視することで、人々の体内で加速して老化している臓器を見つけ出し、人々が病気になる前に治療を開始することができるでしょう。」とワイスコレイ博士は述べています。
過度の臓器老化を最もよく示す臓器特異的タンパク質を特定することは、新しい薬剤ターゲットにもつながる可能性があります。
ワイスコレイ博士、オー氏、ラトリッジ氏は、この発見の商業化を探るためにTeal Omics Inc.という会社を共同設立しました。スタンフォード大学の技術ライセンシングオフィスは、この研究に関連する特許出願を行いました。
ワシントン大学、カリフォルニア大学サンフランシスコ校、アルバート・アインシュタイン医学大学、モンテフィオーレ医療センターの研究者が、この作業に貢献しました。
この研究結果は、5つの異なるコホートでの作業に基づいています。
[News release] [Nature article]
