アルツハイマーの治療に期待 脳老化の記憶障害を解明

認知症の一つであるアルツハイマー病は、ドイツの精神医学者のアロイス・アルツハイマーが発表し、世界に知られるようになったが、高齢化社会をむかえる日本では深刻な問題となっている。

アルツハイマー病は、老化に伴って脳の嗅内野に、「神経原繊維変化」と呼ばれる過剰リン酸化タウタンパク質の凝集体が形成され、この凝集体が海馬や大脳新皮質まで広がって発症するとされている。
過剰にリン酸化されたタウタンパク質の細胞内凝集（神経原線維変化）は、39～42個のアミノ酸よりなるペプチドであるβアミロイドタンパク質の細胞外蓄積（老人斑）とともに、アルツハイマー病脳で顕著に観察される病理的特徴で、神経原線維変化の分布と認知障害の程度には相関があるとされている。
ヒトでは、老化に伴って、嗅内野と呼ばれる脳内部位で最初に神経原線維変化が観察され、これが加齢に応じて老人斑の出現とともに脳全体に広がり、アルツハイマー病に至るとされている。

このほど理研脳科学総合研究センターアルツハイマー病研究チームが、ヒト野生型タウ遺伝子を前脳特異的に発現する野生型ヒトタウタンパク質を発現マウス「タウマウス」のモデルマウスの開発に成功し、これにより老化に伴って記憶障害を起こしていることを発見した。

学習記憶行動を確かめる実験は、モリス水迷路で行った。つまり、マウスをプール内で泳がせ、周辺の風景を頼りに隠れたプラットホーム（足場）を探すトレーニングを行う実験である。通常はトレーニングを行うと容易にプラットホームを探すことができるようになるが、この時に使われるのが脳内の嗅内野、海馬である。。
したがって、嗅内野、海馬に障害が起こると、プラットホームの場所を認識し記憶することができず、トレーニングを行ってもプール内のプラットホームにたどり着けなくなるというしくみだ。

さらにマンガン増強ＭＲＩ法により神経細胞の活動の観察も行っている。神経が活動するとカルシウムチャンネルでカルシウムが細胞内に流入し、伝達物質の開口放出を行ったりするが、マンガン存在下では、カルシウム流入時にマンガンも同時に神経細胞内に流入するので、活動している神経細胞群をMRIで強調シグナルとして視覚化することができる。

結果は、タウマウスでは、ヒトタウタンパク質を発現していないマウスに比べ、老化に伴った記憶障害が促進されてい。この時、神経活動の観測では、嗅内野神経活動が不活性化していた。さらに、嗅内野を詳しく解析すると、神経原線維変化や神経細胞の脱落は観察されず、過剰リン酸化されたタウタンパク質が神経細胞内に蓄積し、その部位のシナプス数を減少させていることがわかった。

アルツハイマー病の発症に関与する過剰リン酸化タウタンパク質が、脳の老化に伴う記憶障害にも関係していることを世界で初めて明らかになったとしている。
リン酸化したタウタンパク質はリン酸化阻害酵素で普通の状態に戻すことができ、治療が可能であることから、アルツハイマー病の早期発見や早期治療につながる研究成果と期待されている。