「穴」は氷山を溶かすことができるのか？

2014年、アメリカの野球選手ピート・フレーツが「アイス・バケツ・チャレンジ」を発案し、スポーツ、テクノロジー、エンターテインメント業界の大物たちが多数参加して、その影響は瞬く間に世界中に広がりました。このイベントは、ALS研究のための資金を集め、この病気に対する一般の認識を高めることを目的としています。

アイスバケツチャレンジ

（写真提供：veerフォトギャラリー）

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、患者が体が徐々に凍りつくような感覚を覚えることから、「ルー妊娠性凍結症」とも呼ばれています。今日は指、明日は腕、そして最終的には脚、胴体、さらには喉の筋肉や呼吸筋にまで広がります。このような患者は、一般に「ルー妊娠性凍結症患者」と呼ばれています。症状は明らかであるものの、病気の正確な原因はまだ不明です。この病気は、癌、エイズ、白血病、関節リウマチとともに、世界保健機関によって「世界の5つの不治の病」の一つに挙げられています。

筋萎縮性側索硬化症

（写真提供：veerフォトギャラリー）

ALS は成人に発症し、急速に進行する神経変性疾患です。最も顕著な特徴は、上位および下位運動ニューロンの変性と死です。上位運動ニューロンは脳を脊髄につなぎ、下位運動ニューロンは脊椎内の上位運動ニューロンを体の筋肉につなぎます。運動ニューロンは随意筋収縮を司る細胞であり、主に運動や嚥下、発声、呼吸などの重要な生理機能に関与しています。両方の変性は、それらが制御する筋肉が徐々に弱くなり、萎縮することを意味します。

ALS 患者は、自分の身体の状態を次のように説明しました。立ち上がってからトイレまでの 5 メートルの距離を歩くのに誰かの助けが必要で、痰を飲み込んだり吐いたりする能力が低下し、呼吸が困難になり始め、一晩中人工呼吸器をつけなければならず、全身の機能が低下していました。徐々に自分の身体をコントロールできなくなり、それに対して何もできないという状況は、ALS 患者にとって最も絶望的な瞬間かもしれません。

ALSは現時点では治癒不可能ですが、症状を緩和できる薬はあるのでしょうか？

パート1

臨床使用が承認された2つの薬剤

現在、ALS の治療に承認されている薬剤は、リルテックとエダラボンの 2 つだけです。

リルタイドの有効成分はリルゾールで、ナトリウムイオンチャネルをブロックするグルタミン酸阻害剤です（過剰なグルタミン酸は神経毒性があると一般に考えられており、多くのALS患者は体内のグルタミン酸レベルが異常に高くなっています）。この薬は神経細胞内のグルタミン酸含有量を制御でき、ALSに効果がある可能性があるが、その具体的な治療メカニズムはまだ明らかにされていない。

エダラボンは現在、虚血後に細胞内で生成されるフリーラジカルを除去し、血管を保護するために、主に脳血管疾患の治療に使用されていますが、ALSの治療におけるそのメカニズムは現在のところ不明です。

リルタとエダラボンの2つの薬はALS患者の生存期間を延長することしかできず、病気の初期段階で使用する必要があります。末期の患者には治療効果がありません。 ALS 患者を救うには、さらに効果的な薬がまだ必要です。科学者たちはALSの治療薬の開発を継続的に研究してきました。

ALSの治療

（写真提供：veerフォトギャラリー）

パート2

ALSの発症機序に関する研究の新たな進歩

ALSの治療薬の開発はなぜ難しいのでしょうか？これは主に、ALS の病理学的メカニズムの複雑さによるものです。

ALS の病理学的メカニズムには、複数の細胞タイプと分子経路が関与しています。中核となる問題には、遺伝子変異、タンパク質凝集、神経炎症、イオンチャネルと神経伝達物質の不均衡、軸索輸送障害、ミトコンドリア機能障害、異常な RNA 代謝、細胞間コミュニケーションの破壊などがあります。これらのメカニズムは相互に作用し、ニューロンの進行性の変性と死につながります。

このうち、イオンチャネルと神経伝達物質の不均衡のメカニズムは、カルシウムイオンの恒常性の不均衡とグルタミン酸の増加によって引き起こされる細胞興奮性の異常な増加を指し、これが細胞死を引き起こします。

このような状況を踏まえ、ALSの発症メカニズムに関する研究を強化することが特に重要です。

2023年5月、中国科学院上海薬物研究所の研究者らは、イオンチャネルと神経伝達物質の不均衡の影響のメカニズムに関する新たな研究を実施しました。研究者らは、細胞内に存在する、カルシウムイオンの放出を助け、イオンバランスを調節する陰イオンチャネル CLCC1 を発見しました。 CLCC1 機能の喪失は細胞内のイオン恒常性を破壊し、ALS に関連する病理学的変化を引き起こすため、潜在的な薬剤ターゲットとなる可能性があります。

研究者らは、670人の散発性ALS患者と1,910人の対照群（健康な人）のゲノム配列を解析した。研究者らは患者の遺伝子配列中にCLCC1に関連する8つの遺伝子変異を発見した。これらの変異により、CLCC1 チャネルのカルシウムイオン放出が阻害されました。

さらに研究者らは、これらの変異マウスの脳と脊髄に誤って折り畳まれたタンパク質が蓄積していることを発見したが、これはALS患者の病理学的変化と一致している。マウスのコリンアセチルトランスフェラーゼ（ChAT）陽性脊髄運動ニューロンでは、CLCC1 のノックダウンにより、ALS および運動ニューロン喪失の病理学的特徴であるユビキチン化された封入体と TDP-43（TAR DNA 結合タンパク質-43）の転位が起こりました。

したがって、この研究により、ミトコンドリアにある「小さな孔」であるCLCC1の損傷が、多くの神経変性疾患、特にALSの重要な原因の1つの原因の根底にある可能性があることが明らかになりました。 ALS 患者の細胞内でこのチャネルを強化する対応する薬剤が発見されれば、新たな ALS 治療薬が開発される可能性があります。

参考文献:

Guo L、Mao Q、He J、Liu X、Piao

著者: 張 李 (中国科学院上海薬物研究所)

プロデューサー: 中国科学博覧会

この記事は著者の見解のみを表しており、中国科学博覧会の立場を代表するものではありません。