2025年：ソーク研究所のアルツハイマー病研究の年
ソーク研究所の科学者たちは、米国心臓協会とアレン・フロンティアーズ・グループ・イニシアチブの支援を受け、長年にわたり老化の分子的特徴を研究してきました。この経験から、研究チームはアルツハイマー病の重要な原因として慢性炎症に注目してきました。
課題
アルツハイマー病は、現代における最も重大な公衆衛生危機の一つです。1984年以降、30億ドル以上の研究資金が投入されているにもかかわらず、治療法、予防法、そして効果的な長期治療は未だに存在しません。
アルツハイマー病の研究が、私たち、そして多くの罹患家族が望むほどには進んでいないことは周知の事実です。その一因は、視野狭窄にあります。
アルツハイマー病に関する研究のほとんどは、病気の後期段階でニューロン（水色）内や周囲に形成されるプラーク（白）ともつれ（濃い青）に焦点を当ててきました。
ほぼニューロンのみに焦点を当てます。 脳機能と認知機能低下に関する研究のほとんどは、ニューロンのみに焦点を当てています。しかし実際には、ニューロンは脳細胞全体の半分しか占めていません。残りの半分はグリア細胞です。グリア細胞はニューロンを支え、保護し、脳の健康維持において過小評価されている役割を果たしていることは間違いありません。
アミロイド斑とタウタンパク質の濃縮を過度に重視する。 脳内のこれらの異常なタンパク質の塊は、1906 年にアロイス・アルツハイマー自身によって初めて観察され、この病気の決定的なバイオマーカーとなりました。
数十年にわたり、これらのタンパク質はほぼすべてのアルツハイマー病研究の焦点であり、400件を超える臨床試験が失敗に終わった。
最近、アミロイドプラークを減らすモノクローナル抗体療法が 2 つ承認されましたが、患者に対するメリットはせいぜいわずかです。
より稀な形態のアルツハイマー病にさらなる注目が集まっています。 アルツハイマー病の研究は、遺伝性の遺伝子変異によって引き起こされる稀な早期発症型である家族性アルツハイマー病に焦点を当ててきました。しかし、症例の90%以上は遺伝性ではなく散発性です。
変革的なアプローチの必要性がこれほどまでに緊急になったことはありません。
ソーク研究所はアルツハイマー病研究の物語を書き換えている
ソークのアプローチはレンズを引き戻して、アストロサイト (紫)、ミクログリア (シアン)、免疫細胞 (オレンジ)、炎症 (赤) など、病気の他の潜在的な要因を考慮します。
慢性炎症：脳に潜む脅威。 慢性炎症は、個人の生涯にわたって脳内で持続する免疫反応であり、その長期的な損傷は最終的にアルツハイマー病として発症する可能性があります。ソーク研究チームはまた、この有害な炎症の主因として、ゲノム不安定性とエネルギー代謝の調節不全という2つの重要な要因を特定しました。
ソーク研究所の科学者たちは、炎症、ゲノム安定性、エネルギー代謝は直接的に関連し、相互に影響を及ぼしていると考えています。
人間の脳は、ベースライン時でさえ膨大な量のエネルギーを必要とします。これは体全体のエネルギー消費量の約20%に相当し、他の霊長類の約2倍に相当します。私たちの脳は既にエネルギーがハイパードライブ状態にあります。そのため、DNA修復の必要性など、生活の中でさらなるストレスが加わったり、加齢に伴うミトコンドリアの自然な減少によって炎症が増加したりすると、最終的に脳はアルツハイマー病にかかりやすくなります。
研究のレンズを広げて脳全体の慢性炎症に焦点を当てるソークのアプローチにより、研究者は病気の初期兆候のバイオマーカーと次世代の治療薬による介入の新たな機会を特定できるようになります。
アルツハイマー病を引き起こす原因は何ですか?
慢性炎症。 傷害や感染に対する身体の自然な防御反応は、慢性的な炎症として持続したり、不適切に向けられたりすると、害を及ぼす可能性があります。
脳内の有害な慢性炎症の一因となるものは何ですか?
ゲノム不安定性。 ゲノムと染色体が不安定な場合、遺伝情報 (DNA) がコピーされ、受け継がれる際にエラーが発生する可能性があります。
エネルギー代謝の調節不全。 適切に制御されない場合、細胞がミトコンドリアを使用してエネルギーを生成するプロセスは機能不全に陥り、細胞が枯渇して健康的な機能を維持できなくなります。
学際的なコラボレーションがイノベーションを推進する
以下は、ソーク研究所の研究のほんの一例です。神経科学、免疫生物学、ゲノミクス、代謝に関する当研究所の専門知識、そして、他の研究者がほとんど探していないものを見つけるために創造的かつ協調的に考える当研究所の強みを示しています。
老化生物学と代謝の専門家 研究チームは、加齢とともにテロメア（染色体の末端部分）が非常に短くなると、ミトコンドリアと情報伝達を行うことを発見しました。この情報伝達は、複雑なシグナル伝達経路を活性化し、炎症反応を引き起こします。研究チームは現在、ゲノム、ミトコンドリア、そして炎症の間のこの相互作用がアルツハイマー病にどのような役割を果たしているかを解明しようとしています。
神経科学者 エネルギーを大量に消費するニューロンのDNA修復はランダムではなく、神経細胞のアイデンティティと機能に重要な役割を果たすと思われる特定の遺伝子「ホットスポット」を保護することに重点を置いていることが分かりました。加齢に伴い細胞のエネルギー産生が低下すると、ニューロンはゲノムの修復に苦労します。そのため、研究チームは現在、ゲノムとエネルギー代謝の相互作用を解明し、アルツハイマー病におけるその役割を解明しようとしています。
ソーク研究所の神経科学者たちは、最も一般的なグリア細胞であるアストロサイトが、脳全体のコミュニケーションの形成に不可欠であることも発見しました。また、アルツハイマー病患者では、アストロサイトのシナプス形成や強化能力が低下し、最終的に脳内のコミュニケーションが阻害されることも発見しました。科学者たちは現在、アルツハイマー病患者の脳におけるアストロサイトの機能を高めることで、シナプス機能を回復させ、病気の進行を遅らせることができるかどうかを検証しています。
免疫学者 生涯にわたる感染症やその他の外来物質への曝露が免疫細胞の浸潤や脳の炎症にどのように影響し、アルツハイマー病の発症に寄与するのかについて調査しています。
ソーク研究所の科学者たちは、生体が生理機能の維持と組織損傷の修復という、生存に不可欠な機能を通じて感染に耐えるメカニズムを進化させてきたことを明らかにしました。感染症に限らず、このアプローチは私たちの健康に対する認識を再構築します。単に病気がない状態ではなく、回復力と持久力を維持するための能動的かつ機械的なプロセスとして捉えるのです。協調的な防御機構は、アルツハイマー病などの炎症性疾患、メタボリックシンドローム、がんといった非感染性疾患の治療に期待が寄せられており、再生医療の鍵を握っています。
これらの研究例は、ソークのような場所でのみ実行できる学際的な探究のタイプを示しています。
