南カリフォルニア大学 (USC) ケック医学部外科の研究者が、アルツハイマー病とパーキンソン病の発症を遅らせ、水頭症を治療する上での画期的な可能性を発見しました。外科部門の基礎研究ディレクターであるヨンクォン・ホン博士と彼のチームは、脳から体液と細胞残骸を取り除くのに役立つ可能性のある薬を開発しました。
体と同様に、脳にも細胞の老廃物を除去する独自のリンパ系があります。「下水道のようなもので、すべてが機能し、清潔に保たれるためには、うまく排水する必要があります」とホン氏は説明します。脳のリンパ系が適切に排水されないと、体液と残骸が蓄積する可能性があります。体液が蓄積すると、脳にクッションと栄養を与える脳脊髄液のためのスペースが少なくなります。
水頭症は、脳内の体液の蓄積です。この体液は、頭蓋骨と脳自体の両方に圧力をかける可能性があります。子どもの頭蓋骨の発達は未完成であるため、水頭症は頭蓋骨の変形や成長中の脳への損傷を引き起こす可能性があります。
成人の場合、水頭症により脳が硬くなった頭蓋骨に圧迫され、頭痛や、視力障害から協調運動障害、認知障害までさまざまな症状を引き起こします。パーキンソン病とアルツハイマー病には多くの原因がありますが、脳内の老廃物とプラークの蓄積は、それぞれにおいて重要な要因です。
大口径パイプの利点 ホン氏のチームは、脳からの体液と老廃物の排出を早めることができると理論づけました。「2 インチのパイプのせいで排水が遅すぎる台所の流しを想像してみてください」と同氏は言います。「直径 4 インチのパイプを提供できます。」ホン氏のチームは、まず手動で排液プロセスを刺激するというアイデアを考案し、次にリンパ管の直径を増加させる化合物を開発しました。
Piezo1 の活性化により、ポリジメチルシロキサン (PDMS) チップ上の模擬リンパ管で CDH5 染色領域が減少し、排液が増加します。(a) この研究で使用したリンパ管の 3D モデルの概略図。(b) F-アクチンと CDH5 で染色した人工リンパ管の蛍光共焦点画像。(c) CDH5 で染色した細胞接合部の相対面積。(d) 排液測定用に準備されたリンパ管内皮細胞 (LEC) での Piezo1 レベルの効率的な減少を確認するウェスタン ブロット分析。出典: Nature Neuroscience (2024)。 DOI: 10.1038/s41593-024-01604-8
ホン氏の研究は今年 3 月に Nature Neuroscience に掲載され、同氏とチームはこの刺激的な開発に引き続き取り組んでいます。
この話の珍しい点は、医学および外科研究で数十年の経験があるにもかかわらず、ホン氏は神経科学研究の経験がまったくなかったことです。彼の研究はすべて首から下の領域に焦点を当てていました。彼はこのプロジェクトのインスピレーションを教会から得ました。
彼の教会の信者の一人が成人発症型水頭症を患い、高速道路を運転中に突然視力を失った。この出来事を聞いたホン氏は、助けなければならないと感じた。「霊的な呼びかけを感じました。何かをしなければならなかったのです。」
ホン氏は、神経科学研究は初めての経験だったにもかかわらず、すべてがうまくまとまり、驚くほどうまくいったと述べた。そしてもちろん、世界中の何百万人もの人々を助ける可能性がある。「信じられないことでした」と彼は語った。「科学と信仰の完璧な組み合わせです。」