ALS診断と金属被曝の関連性

September 18, 2024

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は進行性の神経疾患で、世界的な発症率は人口10万人あたり約1.9人である。 ALSの診断はいくつかの理由から困難である。第一に、この病気を確定する唯一の検査法がないため、医師は臨床検査と診断検査の組み合わせに頼ることになる。さらに、患者は症状が衰弱するまで治療を受けるのを待つこともあり、この病気を効果的に治療するのはさらに困難である。しかし今回、ミシガン大学の新たな研究により、ALS診断の重要な前兆が発見された。

研究チームは、筆頭著者であるミシガン大学保健学部神経内科のポスドク、Dae Gyu Jang博士と、筆頭著者であるPranger ALSクリニックのディレクター、Stephen Goutman医学博士、M.S.である。この結果はJournal of Neurology Neurosurgery & Psychiatry誌に掲載された。

ALS診断に金属が関与する可能性はあるか？

ミシガン大学の研究チームは、ALSと金属曝露との関連について、特に、職場で金属やその他の揮発性化合物に曝露される生産労働者が直面するALSリスクについて、以前に調査したことがある。その研究を基に、研究チームは最近、ALSと診断された多数の患者を対象に、患者が過去に職業的に金属に暴露されていたかどうかにかかわらず、金属レベルを調査することを選択した。研究チームは、ALSと診断された450人以上の血漿と尿サンプル中の金属濃度を測定した。次に、ALSと診断されていない約300人の同じレベルを測定した。

研究チームの発見は重要であった。尿中および血漿中の金属濃度が高いほど、ALSのリスクは高く、またALSによる死亡も早かった。

金属とALS診断リスクの関係を理解する

研究チームは、金属濃度とALSリスクとの関連を明らかにした後、ALS発症の一般的リスクを判定するための環境ALSリスクスコアを作成した。最終的に、環境リスクスコアは、血漿と尿の両方に金属が混在している人は、ALSを発症する可能性が約3倍高いことを示した。

研究チームは、この環境リスクスコアと、既存の遺伝的要因によるALSリスクを評価する、以前に決定された多遺伝子リスクスコアとを比較した。その結果、ALS多遺伝子リスクスコアは、金属被曝とALSの関係に影響を及ぼさなかった。興味深いことに、この結果は、環境因子が遺伝的変異とどのように相互作用するかについてのこれまでの仮定に反するものであった。「金属のような環境因子が遺伝子変異と相互作用してALSの発症、進行、重症度に影響を及ぼすことを示唆する研究はいくつかありますが、我々の研究では、ALS多遺伝子リスクスコアを考慮しても、金属曝露とALSの関係に影響を及ぼさないことがわかりました」と、研究の共著者である Kelly Bakulski博士は述べた。

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次に科学者たちは、金属曝露とALSリスクの背後にある正確なメカニズム、言い換えれば、金属が個人のALS発症リスクをどのように高めるのかを明らかにする必要がある。「ALSの危険因子としての金属曝露の重要性についての理解を深めることは、将来、ALSを予防し、治療戦略を改善するために不可欠です」と、上級著者のStephen Goutman氏は述べた。今後、研究チームは、金属レベルをALSの早期診断ツールとして利用することも考えている。理想的には、金属混合物を評価することで、この壊滅的な病気を発症し死亡するリスクが最も高い人を特定することができるだろう。

Scantox Neuro社では、ALSの前臨床モデルをいくつか用意しており、ALS病態に対する金属の影響を in vitroおよびin vivoで評価することができる。亜ヒ酸ナトリウム誘発 in vitroモデルではストレス顆粒形成の解析が可能であり、L-グルタミン酸誘発神経細胞病変では興奮毒性の解析が可能である。 in vivoモデルとしては、SOD1-G93Aや TDP-43のトランスジェニックマウス、AAV-TDP-43誘導マウスなどがある。げっ歯類を用いた行動試験により、ALSの表現型の解析が可能である。 Scantoxは、生体外組織分析によるALS病態のさらなる分子学的・組織学的評価を確立しており、トランスジェニックALS動物モデルの組織は、当社のバイオバンクで容易に入手可能である。

Scantoxは、1977年以来、最高レベルの薬理学および規制毒性学サービスを提供する、北欧を代表する前臨床GLP認定CRO（医薬品開発業務受託機関）です。 SCANTOXは前臨床試験受託サービスに重点を置き、製薬企業やバイオテクノロジー企業の医薬品開発プロジェクトをサポートしています。コアコンピテンシーには、探索的試験、有効性試験、PK試験、一般毒性試験、局所耐性試験、創傷治癒試験、ワクチンなどがあります。 SCANTOXの詳細については、https://scantox.com。