これまで膨大な研究が行われてきたにもかかわらず、アルツハイマー病の治療と予防はあまり成功していません。
科学者によると、その一因は人間の脳と病気そのものの複雑さにあります。
有力な理論の一つでは、脳内にアミロイドベータとタウという2種類のタンパク質が異常に蓄積することで発症すると考えられています。
ここでは、ミトコンドリア（細胞内でエネルギーを生み出す構造）の損傷が実際に原因となる可能性を示唆する新たな研究について、研究者が解説します。
科学者たちは数十年にわたり、認知症とアルツハイマー病の根本原因の解明に取り組んできました。しかし、この病気の治療法がまだ見つかっていない理由の一つは、人間の脳が複雑であることに加え、病気そのものも複雑だからです。
この分野の有力な理論の一つでは、アルツハイマー病は、次の2種類のタンパク質の異常な蓄積によって引き起こされるとされています。アミロイドベータとタウ脳内でこれらが蓄積し、プラークや神経原線維変化を形成します。アミロイドプラークは神経細胞の間にできる塊で、周囲の細胞を傷つけることがあります。一方、タウのもつれは神経細胞間の情報伝達を妨げます。
科学者たちは長年、これらのタンパク質の蓄積がどのように始まり、脳の健康にどのような影響を及ぼして記憶障害につながるのかを解明しようとしてきました。これまで膨大な研究が行われてきたにもかかわらず、アルツハイマー病の治療と予防はあまり成功していません。
こうした状況から、この分野の多くの専門家は、アルツハイマー病の理解と治療にあたって、脳の中でほかにも注目すべきものがあるのではないかと考えるようになりました。
最近、ニュー・サイエンティストの記事で、脳の健康分野で重要となる可能性のある考え方が紹介されました。この記事が取り上げるのは、ミトコンドリア（細胞内でエネルギーを生み出す構造）の損傷こそがアルツハイマー病の原因である可能性を示す、もう一つの理論です。
エネルギー不足
ミトコンドリアは、ほぼすべての体細胞に存在します。酸素と食物の分解産物を使い、アデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれる高エネルギー分子を作り出します。ATPは、いわば細胞のエネルギー通貨で、充電式電池のようなものです。細胞は、日常の機能を果たし、自らの健康を保つために必要なエネルギーとしてATPを使います。使い切られると、ミトコンドリアがエネルギーを再び蓄えます。
ミトコンドリアには、細胞の健康に重要なほかの機能も数多くあります。たとえば、細胞の遺伝情報の中枢である核に重要な機能を実行するよう指示したり、ほかの細胞に信号を送ったりします。また、細胞を損傷から守る分子である抗酸化物質も豊富に含まれています。
ミトコンドリアは脳にとって特に重要です。人間の脳は体重全体の約2%を占めるにすぎませんが、安静時でさえ、脳は体全体のエネルギー消費量の約20%を使います。体の制御中枢である脳は、まばたきや笑顔、詩の暗記に至るまで、私たちが行うほぼすべてのことを可能にする数多くの重要な機能を果たすために、このエネルギーを必要とします。
そのため、脳細胞、とりわけ脳から全身へ信号を送り、また受け取る神経細胞（ニューロン）は、多くのエネルギーを必要とします。各ニューロンに数千個のミトコンドリアが含まれることもあるのは、そのためです。
ニューロンは出生時に形成され、その後、人生のどの時点でも再生されないと考えられています。その代わり、ニューロン内のミトコンドリアや細胞の各部は絶えず入れ替わり、新しくなっています。これによりミトコンドリアの健康が保たれ、その結果、ニューロンが適切に機能できるようになります。つまり、ミトコンドリアが健康である限り、ニューロンも健康だということです。
では、ミトコンドリアが細胞が機能を果たし損傷を修復するのに十分なエネルギーを作れなくなったら、どうなるでしょうか。細胞に損傷が蓄積し始める可能性があります。ニューロンの場合、損傷、さらには細胞死につながることもあります。
これがミトコンドリア・カスケード仮説の基礎です。
ミトコンドリアの喪失
ミトコンドリア・カスケード仮説は、科学者で臨床医のラッセル・スワードロー教授によって、2004年に初めて発表されました。この画期的な論文では、アルツハイマー病におけるミトコンドリアの損傷を示す証拠を以前に見つけた数多くの研究が検討されました。スワードローは論文の中で、ミトコンドリアとその機能の問題が、アルツハイマー病の発症を説明する別の理論となる可能性を示しました。
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しかし、増え続ける証拠がアルツハイマー病の患者のニューロンにおけるミトコンドリアの喪失を示しているにもかかわらず、ミトコンドリア機能障害が原因である可能性という考えは、認知症研究の主流からは外れたままです。これには多くの理由があります。
第一に、ここ数十年、認知症研究に充てられた限られた資金の大部分は、アミロイドベータとタウを研究する科学者に配分されてきました。この分野で有望な研究が行われ、脳内のアミロイドベータとタウを除去または減少させることで、認知機能に影響を及ぼせる可能性が示されたためです。
第二に、比較的最近まで、人間のミトコンドリアを研究する方法には限界がありました。そのため、ミトコンドリア機能障害の検出、予防、治療にも限界がありました。しかし、この分野の進展によって、健康なミトコンドリアを細胞に移植できるようになる可能性があります。これにより、アルツハイマー病患者のニューロン内にある損傷したミトコンドリアを置き換えた場合に何が起こるかを研究できるかもしれません。
脳のミトコンドリアの問題が神経変性疾患と関連していることは明らかですが、治療法の開発に着手する前に答えなければならない疑問はまだ多くあります。たとえば、脳のミトコンドリアを損傷するものは何か、またその損傷をどう防ぐのかを理解する必要があります。
認知症は複雑な病気です。そのため、誰にでも当てはまる万能の治療法はないかもしれません。病気を治療するには、複数の異なるメカニズムを標的にする必要がある可能性があります。
