アルツハイマー病が脳に実際に引き起こすこと

A laboratory worker holds a human brain, one from an archive of 8,000 stored in a World War II air raid shelter at Wickford, Essex. The Corsellis Collection of human brains and brain tissue, named after founder Professor Nick Corsellis, is being opened up to scientists and academics
Scientists have discovered that the disease can cause inflammation in the brain which damages the body.Image: REUTERS/Kevin Lamarque
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約5,000万人が世界でアルツハイマー病を患っていると考えられています。多くの国で人口の高齢化が急速に進むなか、患者数は着実に増加しています。

アルツハイマー病は脳の問題によって引き起こされることが分かっています。脳細胞は機能を失い始め、やがて死滅し、その結果、記憶障害や思考能力の低下、さらには大きな人格の変化が生じます。脳の特定の領域も縮小します。この過程は萎縮と呼ばれ、脳の容積が大幅に減少します。では、これを引き起こす脳内の変化とは何でしょうか。

この病気の主な作用は、脳の領域間で電気信号や化学信号を処理・伝達する特殊な細胞であるニューロン同士の情報伝達を妨げることです。これが脳細胞の死を招きます。その原因は、アミロイドとタウと呼ばれる2種類のタンパク質の蓄積だと考えられています。この2種類のタンパク質がどのように相互作用するかは、ほとんど分かっていません。しかし、アミロイドは粘着性のある塊となって蓄積し、βアミロイド「プラーク」と呼ばれます。一方、タウは死につつある細胞の内部に「神経原線維変化」として蓄積します。

アルツハイマー病の診断が難しい理由の一つは、病気の初期段階でこうしたタンパク質の蓄積を測定する、信頼性と精度の高い方法がないことです。実際、患者の脳組織を調べることで確定診断できるのは、患者が亡くなった後です。

もう一つの問題は、βアミロイドプラークが健康な人の脳にも見られることです。これは、アミロイドやタウの存在だけでは病気の全容を説明できない可能性を示しています。

最近の研究では、慢性炎症が関与している可能性も示唆されています。炎症は病気から体を守る防御機能の一部で、白血球が異物から体を守るために化学物質を放出すると起こります。しかし、十分に長い期間続くと、損傷を引き起こすこともあります。

脳では、ミクログリアと呼ばれる細胞の蓄積も、組織を損傷する長期的な炎症を引き起こすことがあります。健康な脳では、これらの細胞が老廃物や毒素を取り込み、破壊します。しかし、アルツハイマー病患者ではミクログリアがこうした残骸を除去できません。残骸には、有害なタウのもつれやアミロイドプラークが含まれることがあります。すると体は、老廃物を除去しようとしてさらに多くのミクログリアを活性化させますが、その結果、炎症が起こります。長期的な、あるいは慢性的な炎症は脳細胞に特に大きな損傷を与え、最終的に脳細胞の死につながります。

科学者たちは最近、この問題の原因となる可能性のあるTREM2という遺伝子を特定しました。通常、TREM2はミクログリアを誘導して脳からβアミロイドプラークを除去させ、脳内の炎症との闘いを助けます。しかし、研究者らはTREM2遺伝子が正常に機能しない患者の脳では、ニューロンの間にβアミロイドプラークが蓄積していることを発見しました。

アルツハイマー病患者の多くは、心臓や循環器系にも問題を抱えています。脳の動脈へのβアミロイドの沈着、動脈硬化(動脈が硬くなること)、小さな脳卒中も関与している可能性があります。

こうした「血管性」の問題は、脳への血流をさらに減少させるとともに、脳から有害な老廃物を取り除くうえで重要な構造である血液脳関門を損なう可能性があります。また、脳が取り込めるブドウ糖の量も減るおそれがあります。いくつかの研究では、これはアルツハイマー病に関連する有害なタンパク質が脳内に現れる前に起こる可能性があると示唆されています。

Image: 世界アルツハイマー報告書2015

個別化治療

近年、研究者たちは脳をさらに詳しく調べ、シナプスと呼ばれるニューロン間の精緻な接続に注目しています。最近の研究は、ニューロン間のこうしたシナプスによる情報伝達の崩壊に関与する可能性のある、細胞内の過程を説明しています。この研究結果は、特定のシナプスタンパク質(RBFOX1と呼ばれるもの)が不足すると、この現象が起こる可能性を示しています。

こうした研究のおかげで、アルツハイマー病に伴う脳全体のさまざまな変化の一つ、または複数を標的とする新薬が数多く開発中で、臨床試験も行われています。多くの研究者は今、アルツハイマー病患者に合わせた、より個別化された治療が将来の主流になると考えています。

この治療では、前述の複数の問題を標的とするよう調整した薬を組み合わせます。現在のがん治療薬とよく似た方法です。この革新的な研究が、複雑なこの病気を治療する新たな方法を切り開き、先駆けとなることが期待されています。

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