国内の研究チームが超音波を活用してアルツハイマー病の原因物質を除去することに成功した。
アルツハイマー病は脳内に「アミロイドベータ」というタンパク質が過剰に蓄積することで発生する。このタンパク質は互いにくっつく性質があり、これが硬く固まって蓄積すると神経細胞の信号伝達を妨げたり、細胞自体を死なせたりする。
このようにくっついた凝集体を「アミロイドプラーク」と呼び、その中でもタンパク質が糸のように絡み合った「繊維構造形態」や神経毒性が最も強く現れる「オリゴマー形態」は分解が難しく、予後も悪い。
これに関連して、ハンリム大学東灘聖心病院のキム・ジェホ神経科教授チームは、薬物投与なしで超音波の機械的エネルギーのみを利用した実験用マウスモデルのアミロイドプラーク除去研究結果を23日に発表した。この研究は韓国科学技術研究院(KIST)バイオニクス研究センターのキム・ヒョンミン博士と延世大学薬学科のキム・ヨンス教授チームが共同で進めた。
研究チームは超音波エネルギーの振動エネルギーを脳の特定の部位に集中させ、アミロイドプラークの結合を物理的に破壊する方法に注目した。試験管培養実験で事前検証した結果、超音波を通じてアミロイド繊維構造形態を最大62%、オリゴマー形態を最大65%まで除去できることが示された。
その後、アルツハイマー病にかかった実験用マウスに超音波除去方式を適用すると、脳内のアミロイドプラークの数と大きさが明らかに減少した。特に治療後、マウスの血中アミロイド濃度が約66%増加したが、研究チームによればこれは脳で分解されたアミロイドが血流を通じて排出された可能性を示す証拠である。
このような効果は人間の神経細胞と生物学的特性が非常に類似した「ヒト由来神経幹細胞株」でも同様に現れた。該当細胞株に一般的なアミロイド凝集体を投与した際の細胞死率は18%だったのに対し、超音波処理を受けた凝集体を投与すると死率が10%まで低下した。超音波がタンパク質の塊を物理的に粉砕しただけでなく、毒性を緩和したことを意味する。
今回の研究結果は最近副作用問題で懸念を呼んでいる最新の認知症抗体治療薬の代替となる可能性がある点で大きな期待を集めている。現在「レカネマブ」や「ドナネマブ」などの最新治療薬はアミロイドベータに免疫細胞を付着させて除去する方式である。治療効果は証明されているが、高コストに加え脳浮腫・脳出血などの深刻な副作用の可能性が限界として指摘されてきた。
キム・ジェホ教授は「今回証明した技術はさまざまな変性脳疾患治療の核心技術として応用できるだろう」とし、「苦しむ患者と家族に実質的な希望を与えられるよう研究に尽力する」と述べた。
今回の研究結果は国際学術誌〈テラノスティックス(Theranostics)〉に来年1月に掲載される予定である。研究チームはこの研究の優秀性が認められ、生物学研究情報センター(BRIC)が選定する「韓国を輝かせた人々(ハンビッサ)」にも名前を挙げられることになった。
