科学者たちは、アルツハイマー病の脳細胞が、いかに歪みアイデンティティが失われるのかを解明

アルツハイマー病の有病率にもかかわらず、病気がどのように進行するかを研究することが困難であったこともあって、それ自体の治療法はまだ存在しません。

現在、ソーク研究所の科学者たちは、高齢患者の脳細胞に、かつてないほど正確に類似したニューロンを成長させることにより、アルツハイマー病の間に何が歪んでしまうのかについての新しい洞察を発見しました。

そして、患者自身のように、苦しんでいるニューロンはそれ自身が細胞のアイデンティティを失うように見えます。

2021年4月27日にCell　Stem Cell誌に発表された調査結果は、これらの脳細胞がストレスマーカーと、細胞の特殊性が低下するといった変化によって特徴付けられることを示しました。

興味深いことに、これらの細胞で見られる変化の多くは、老化に関連する別の病気である癌の細胞で観察されたものと類似しています。

「アルツハイマー病のリスクは年齢とともに指数関数的に増加することはわかっていますが、年齢に依存する病因の理解が不完全なため、効果的な治療法を開発することは困難でした。」

と、論文の筆頭著者であり、教授兼ソーク研究所の所長であるラスティ・ゲージ氏は述べています。

「この関係の根底にあるそれを操作するものを特定するために、この病気のより良いモデルが不可欠です。」

以前の研究で、ゲージ氏の研究室では皮膚サンプルを使用して脳細胞を作成する新しい方法を示しました。

これらの人工ニューロンは、それらが由来する人の年齢をより正確に反映していますがより一般的に使用される人工多能性幹細胞から作られたニューロンとは異なります。

新しい研究は、その発見に基づき、アルツハイマー病患者の皮膚細胞を使用して、患者の脳に見られるニューロンの特徴を備えた『誘導ニューロン』　を作成した最初の研究です。

「アルツハイマー病の症例の大部分は散発的に発生し、既知の遺伝的原因はありません。」

と、この論文の筆頭著者であり、ソーク研究所の非常勤助教授であり、その研究の初期段階にもかかわった、ジェローム・マーテンス氏は述べています。

「ここでの私たちの目標は、アルツハイマー病の患者から生成された誘導ニューロンが、病気が進行したときにこれらの細胞で起こる変化について何か新しいこと示してくれるかどうかを確認することでした。」

この研究では、研究者らは散発的な加齢に伴うアルツハイマー病に罹患する13人の患者から皮膚細胞を収集しました。

彼らはまた、よりまれな遺伝性疾患を患っている3人の細胞を使用しました。

対照群として、年齢は同じでアルツハイマー病を患っていない19人からの皮膚細胞を収集しました。

彼らは、線維芽細胞と呼ばれる特殊なタイプの皮膚細胞を使用して、各細胞ドナーから『誘導ニューロン』を生成しました。

次に彼らは、アルツハイマー病を患っている人と、そうでない人の細胞の分子の違いを比較しました。

研究者らは、アルツハイマー病の人の細胞から作られた誘導ニューロンは、健康な対照者の細胞とは異なる明確な特徴を持っていることを発見しました。

一つには、アルツハイマー病の細胞では互いに信号を送信するために重要なシナプス構造が欠けていました。

また、細胞機能を制御するシグナル伝達経路にも変化があり、細胞にストレスがかかっていることを示しました。

さらに、研究者が、細胞がどのタンパク質を作っているかを示す分析の一種である、細胞の『トランスクリプトーム』　を分析したところ、誘発されたアルツハイマー病のニューロンは発達中の脳に見られる未成熟神経細胞と非常に類似した、分子シグネチャーを持っていることがわかりました。

オーストリアのチロルにあるインスブルック大学の助教授でもあるメルテンス氏によると、ニューロンはすでに成熟したアイデンティティを失ったように見え、細胞が特殊な特性を失うというこの退行分化は、癌細胞においても説明されています。

彼は、この発見が新しい研究への扉を開くことを示唆しています。

「より多くの研究が必要ですが、これらの細胞の形質転換に関連する変化は、治療においての潜在的な標的となることを表しています。」

とゲージ氏は付け加えます。

【以下のリンクより引用】

Medical Xpress