世界中で1000万人以上が罹患している進行性の運動障害であるパーキンソン病（PD）の治療法はない。しかし、専門家を異例の治療へと向かわせる研究は増えている。その一例である：8月6日、ブロード研究所とマサチューセッツ総合病院の研究者らが、低酸素症（酸素がない状態）がパーキンソン病様疾患のマウスに与える影響を調べた研究を発表した。この研究では、低酸素の空気が脳を保護し、マウスの動きを回復させることまで示唆している。以下は、『Nature Neuroscience』に掲載された研究の概要である。
低酸素空気：脳の活性化？
8月6日の研究は、低酸素とミトコンドリア病に関する一連の研究の中で最新のものである。実際、この研究は、低酸素がミトコンドリア障害から組織を保護する不思議な能力について、共同責任著者であるヴァムシ・ムータが行った数々の研究を含む、10年にわたる研究の上に構築されたものである。
「リー症候群やフリードライヒ失調症など、ミトコンドリアが障害されるいくつかの稀な病気において、低酸素が脳に関連する症状を緩和することがあることを初めて知りました」とムータは言う。「そこで疑問が生じた：パーキンソン病のような一般的な神経変性疾患でも同じことが言えるのだろうか？
PDにおけるミトコンドリア機能障害
パーキンソン病は必ずしもミトコンドリア病として分類されるわけではない。しかし、その症状はミトコンドリア機能障害に影響を与える可能性がある。この病気は、脳内の神経細胞の除去を進行させ、振戦、固縮、徐脈、アキネジアなどの重大な運動障害を引き起こす。また、罹患した神経細胞にはレビー小体と呼ばれる有毒タンパク質の塊が蓄積されるが、このレビー小体は長い間ミトコンドリアの機能に関与してきた。さらに研究者らは、「ミトコンドリア複合体I（MCI）の化学的阻害剤は…中脳のドーパミン作動性ニューロンに毒性を示す」と書いている。これらのニューロンの喪失は、一般的なPD病態である。
そこで研究チームは、低酸素症がパーキンソン病患者の細胞機能障害を最小限に抑えられるかどうかを調べようとした。そのために研究チームは、レビー小体の構成要素となるタンパク質の塊であるα-シヌクレイン前形成フィブリル（PFF）をマウスに体腔内注射するパーキンソン病モデルマウスに注目した。
低酸素空気がPDマウスモデルに与える影響
研究者たちはマウスを2つのグループに分けた。一方は酸素が約21％の普通の空気を吸うグループ、もう一方は酸素が約11％の空気を吸うグループである。低酸素の空気は、海抜4,800メートルの高地に匹敵する。(比較のため、アンデス山脈に囲まれたペルーのクスコの標高は約3,400メートルである）。
マウスはPFF注射を受けてから12週間後に評価された。研究チームは、ポールテスト、ケージハングテスト、オープンフィールドテストを用いて運動機能と行動を測定した。「ポールテストは、協調運動とブラジキネジアをモデル化したものです」、「ケージハングテスト（ワイヤーハングテストとしても知られる）は、筋力と持久力を測定します。オープンフィールドテスト（OFT）は不安様行動を評価する。
通常の空気を吸ったマウスは、レビー小体や死んだ神経細胞のレベルが高く、重度の運動障害を示した。しかし、低酸素の空気を吸ったマウスは、ニューロンを全く失っていなかった。また、レビー小体は発生したものの、運動障害の兆候は見られなかった。言い換えれば、低酸素はレビー小体の形成を止めることはできなかったかもしれないが、その有害な影響からニューロンを保護したのである。
PDの予後を改善する運動機能の回復
これらの結果を治療に結びつけるにはさらなる研究が必要だが、この研究は有望である。特にエキサイティングだったのは、運動機能の回復に関する結果である。研究者たちは、低酸素症がパーキンソン病様疾患のマウスへの影響を軽減し、運動能力の回復を助けることを発見した。
「神経学的ダメージの逆転が見られたという事実は、本当にエキサイティングなことです。「ニューロンが機能不全に陥っていても、まだ死んでいない時期があり、早期に介入すればその機能を回復させることができるのです」。
まだ初期の段階だが、この研究は、一般的な治療標的であるαシヌクレインやレビー小体を標的とすることなく、パーキンソン病を治療する新しい方法を指し示す可能性がある。共同研究者の一ノ瀬文人氏は、「この結果は、パーキンソン病に対する全く新しいパラダイムの可能性を提起するものです」と語った。
パーキンソン病を研究するために、Scantox Neuroは様々な前臨床in vivoPDモデルの研究を提供しています。このモデルには、PFF（上記の研究で使用されたもの）、MPTP、6-OHDA、ロテノンを注射することによる誘発モデルや、Line 61、hA53Ttgマウスモデル、LRRK2 G2019Sラット モデルなどのトランスジェニックモデルがあります。どのモデルも有効性研究に用いることができ、行動学的、生化学的、組織学的分析によってPD様症状や病態を評価することができる。さらに、病変による神経毒性や ミトコンドリア障害、αシヌクレインの凝集、播種、オートファジーのモデルなど、PDを研究するための前臨床試験管内モデルも利用可能である。 新しいPD治療薬の有効性を評価するために、私たちは常に新しいin vitroおよびin vivoモデルを開発していますので、お探しのものが見つからない場合はご連絡ください。
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