肌が黄色くなる「黄疸」。その原因となる「ビリルビン」という物質に、皆さんはどのようなイメージをお持ちでしょうか。多くの方は、体にとって不要な「老廃物」という印象かもしれません。しかし、もしそのビリルビンが、年間60万人もの命を奪う恐ろしい感染症「マラリア」から私たちを守ってくれるヒーローだったとしたら…？この度、科学者たちがその驚くべき可能性を示す新たな証拠を発見しました。かつてはやっかいものとさえ思われていた体内の黄色い色素が、実は感染症と戦うための重要な役割を担っているかもしれないのです。この記事では、私たちの体の中に隠された意外な防御システムと、それが未来の医療にもたらすかもしれない希望について、詳しく解説していきます。
本研究のポイント
科学者たちは、体内に存在する天然の黄色い色素「ビリルビン」が、マラリアやその他の感染症の深刻な影響から人間を保護するという、これまで知られていなかった役割に関する新たな実験的証拠を報告しました。
この発見は、ビリルビンの効果を模倣したり、体内に直接届けたりすることで、重篤な感染症から人々を守るための新薬開発を前進させる可能性があります。
ビリルビンはまた、脳を神経変性疾患から守る上でも重要な役割を果たすと考えられています。
ビリルビンがマラリアの重症化を防ぐ可能性
皮膚が黄色くなる黄疸の原因となる色素が、マラリアの最も深刻な症状から人々を守るのに役立つかもしれないことが、新しい研究で示唆されました。この報告は、脳におけるビリルビンの保護的役割に関するジョンズ・ホプキンス・メディスンによる先行研究に基づくもので、ポルトガルのグルベンキアン分子医学研究所に所属するミゲル・ソアレス博士（Miguel Soares, PhD）と、ボルチモアのジョンズ・ホプキンス・メディスンに所属するビンドゥ・ポール博士（Bindu Paul, PhD）の研究室による共同研究です。
世界保健機関（WHO）によると、蚊の刺咬によって媒介されるこの寄生虫病は、熱帯・亜熱帯地域で年間2億6000万人以上が罹患し、約60万人が死亡していると推定されています。
ジョンズ・ホプキンス大学医学部の薬理学・分子科学准教授であるポール博士は、この新しい研究結果は、ビリルビンの産生を高めてマラリアの最も致死的または衰弱させる効果を防ぐための、薬剤の潜在的な標的となる可能性を示唆していると述べています。ポール博士によれば、ビリルビンは血液中で最も一般的に測定される代謝物の一つであるにもかかわらず、その体内での役割はまだ解明され始めたばかりだと言います。
さらに、本研究の主導に貢献したソアレス研究室の博士課程学生、アナ・フィゲイレド氏は、これらの知見はビリルビンが他の感染症から人々を保護するのにも役立つ可能性を示しているかもしれないと述べています。
この研究成果に関する報告は、6月12日にScience誌に掲載されました。論文のタイトルは「A Metabolite-Based Resistance Mechanism Against Malaria（代謝物に基づくマラリアへの抵抗性メカニズム）」です。
ソアレス博士は、2019年にCell Chemical Biology誌に掲載された、酸化ストレスによる損傷から脳細胞を保護する上でビリルビンが果たす重要な役割を特定した、米国国立衛生研究所（NIH）資金提供の研究を見て、ポール博士に連絡を取りました。ソアレス博士の研究室による先行研究では、マラリア患者においてビリルビンに関連する可能性のある保護効果が示されていましたが、その色素が病気を防御するのか、それとも悪化させるのかは不明であった、とポール博士は語ります。
今回の新しい研究でビリルビンを測定するために使用されたマウスモデルと手法は、もともとポール博士の研究室が2019年の研究のために開発したものでした。
ポール博士によると、黄疸、すなわち皮膚の黄変はマラリアの一般的な症状であり、New England Journal of Medicine誌とClinical Infectious Disease誌に掲載された2つの研究によれば、マラリア患者の2.5%から50%が黄疸を経験するとされています。
血液サンプルとマウスモデルで役割を解明
ビリルビンの役割を特定するため、科学者たちはドイツのシャリテ・ベルリンに所属するフロリアン・カース医師（Florian Kurth, MD）の研究室、およびガボンのランバレネ医療研究センターと協力し、最も致死性の高い形態を引き起こすとされる熱帯熱マラリア原虫（P. falciparum）に感染したボランティア患者42人から許可を得て採取した血液サンプルを分析しました。
ポール博士によって開発され、グルベンキアン研究所でさらに最適化された技術を用いて、科学者たちは無症候性および症候性マラリアの両方の血液サンプル中の、肝臓でまだ処理されていないビリルビン（未処理ビリルビン）の量を測定しました。その結果、平均して、無症候性マラリアの人々は症候性の人々と比較して、血中の未処理ビリルビンが10倍も多いことが分かり、この色素の蓄積がマラリアから彼らを守るのに役立ったのではないかと推測しました。
次に研究者たちは、正常なマウスと、ビリルビンの生成を助けるタンパク質（BVRA）を欠損するように遺伝子操作されたマウスを、げっ歯類に感染するタイプのマラリアに曝露させました。ポール博士が開発した同じ手法を用いて、研究者たちはビリルビン欠損マウスと正常マウスの両方でマラリア原虫が死滅する率を分析しました。
ソアレス博士によると、正常なマウスでは、マラリアに感染した後に体内の未処理ビリルビン濃度が著しく上昇し、全てのマウスが生存しました。一方、BVRAを欠損したマウスでは、寄生虫が猛烈に広がり、全てのマウスが死亡しました。
そこでグルベンキアン研究所の科学者たちは、ビリルビンがBVRA欠損マウスの感染克服を助けるのか、それとも症状の悪化に寄与するのかを検証しました。彼らはマラリアに感染したBVRA欠損マウスにビリルビンを投与したところ、高用量のビリルビンを投与されたマウスは、正常なマウスと同様の生存期間を示すことが分かりました。
ポール博士は、脳におけるこの色素の潜在的な保護効果を明らかにするため、マウスでのビリルビン研究をさらに進める予定です。
「ビリルビンはかつて老廃物だと考えられていました」とポール博士は言います。「この研究は、それが感染症、そして潜在的には神経変性疾患に対する重要な防御手段の一つとなり得ることを裏付けるものです。」
写真：ミゲル・ソアレス博士（Miguel Soares, PhD）
