日本の研究者らは、α-シヌクレイン凝集体に結合し、PETスキャンや二光子顕微鏡で容易に検出できる新しいトレーサー化合物を開発した。この化学物質は、PDやDLBなどの複雑な神経変性疾患の生きた患者の診断を大幅に容易にし、潜在的な薬剤候補の試験および開発段階に役立つ可能性がある。提供元：国立研究開発法人量研機構の遠藤博信氏（https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(24)00332-5）
高齢化が進む国では、パーキンソン病 (PD) やレビー小体型認知症 (DLB) などの神経変性疾患がますます蔓延しています。これらの疾患は現時点では確実な治療法がなく、患者が生きている間に正確に診断するのは極めて困難です。このことは、潜在的な治療法の評価を目指す研究者にとって大きな障害となっています。提案された治療法が患者や動物モデルで本当に効果があるかどうかを確実に確認する方法がないためです。
アルツハイマー病と同様に、PD と DLB の特徴的な症状は、特定のタンパク質構造の異常な蓄積です。PD と DLB では、これらの凝集体は α-シヌクレイン線維として知られており、脳全体に広がり、神経経路に損傷を引き起こします。
多くの科学者が、α-シヌクレインに選択的に結合し、陽電子放出断層撮影 (PET) などの技術で検出できる化学物質の開発に取り組んでいます。このアプローチはいくつかの研究で一定の成功を収めていますが、生きた患者のパーキンソン病や DLB を診断するために臨床診療で使用できる α-シヌクレインの PET トレーサーはまだありません。これは主に、α-シヌクレインの沈着が小さく、過剰に多くないことが原因です。
最近、新たな研究で報告されたように 出版された 2024年6月5日付けのニューロン誌で、日本の科学者チームが、画期的なα-シヌクレインのPETトレーサーを設計したと発表されました。
研究チームは、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）量子医科学研究所先端脳イメージングセンターの遠藤浩伸主任研究員が率い、量子生命科学研究所の小野麻衣子博士と量子医科学研究所先端脳イメージングセンターの樋口誠博士が参加した。
研究者らはまず、これまでの知識に基づいて選ばれた、潜在的に有用なさまざまな化合物をスクリーニングした。一連の予備実験の後、アルツハイマー病のタウタンパク質凝集体の検出に通常使用されるPBB3由来の化合物が、α-シヌクレインの可視化に非常に有用であることを発見した。研究チームはこの化学物質を(E)-1-フルオロ-3-((2-(4-(6-(メチルアミノ)ピリジン-3-イル)ブト-1-エン-3-イン-1-イル)ベンゾと名付けた。[d]チアゾール-6-イル)オキシ)プロパン-2-オール、C05-05。
研究者らは、マウスとマーモセットという 2 つの異なる動物モデルで実施した広範なテストを通じて、C05-05 の α-シヌクレインに対する高い結合親和性と選択性を示しました。具体的には、C05-05 を使用して、病気の進行のさまざまな段階で脳のさまざまな領域に蓄積されるこれらの有害なタンパク質の量と分布を分析しました。
驚くべきことに、C05-05 は 2 光子顕微鏡法によって単一細胞レベルでも使用できるため、α-シヌクレインの凝集体がどのようにニューロンを損傷するかを詳細に理解するための強力なツールとなります。「当社のトレーサーにより、生きた動物モデルにおける α-シヌクレインの沈着のマルチスケール画像化が可能になりました。これはトランスレーショナル リサーチと開発にとって非常に重要です」と樋口博士は述べています。
次に、研究者らは、ヒトにおけるPETトレーサーとしてのC05-05の臨床的可能性をテストしました。この目的のため、研究者らはPDおよびDLBの症状を持つ患者10名と、対照群として健康な人8名を募集しました。動物モデルでの実験結果と一致して、研究者らは、提案された化合物が、特に中脳と呼ばれる深部構造におけるα-シヌクレインの沈着を視覚化するのに有用であることを確認しました。この領域におけるC05-05信号の強度は、PDおよびDLBの患者では対照群と比較して増強されており、生きたヒトにおけるα-シヌクレインの画像化が初めて実証されました。
これらの発見は、 医薬品開発 そして、診断に関して、遠藤博士は次のように強調しています。「α-シヌクレイン凝集体を検出する生体内イメージング技術は、病理学に基づく疾患診断に関する決定的な情報を提供する可能性があり、非臨床レベル、ひいては臨床レベルでα-シヌクレインの病理学を標的とする候補薬の有効性を評価するのに非常に有用です。」
パーキンソン病および関連疾患の効果的な治療法が見つかるまでには、まだやるべきことがたくさんありますが、さらなる工学的進歩が進行中です。「QST は、中脳のような小さな脳構造における α-シヌクレインの沈着を高解像度、高感度で検出するのに適した、革新的な頭部専用 PET スキャナーの開発に取り組んでいます。これらの技術により、5 年以内に規制当局に承認される診断パッケージへの道が開かれることを期待しています」と樋口博士は推測しています。
パーキンソン病やその他の神経変性疾患が早期に診断され、進行を阻止できる明るい未来を私たち全員で願っていきましょう。
詳しくは：
遠藤宏伸他「パーキンソン病および関連疾患の動物モデルおよび患者におけるα-シヌクレイン病理の画像化」、Neuron (2024)。 DOI: 10.1016/j.neuron.2024.05.006
国立研究開発法人量子科学技術研究所提供
引用: 生きた患者におけるパーキンソン病および関連疾患の中核病態の可視化 (2024 年 6 月 28 日) 2024 年 6 月 28 日に https://medicalxpress.com/news/2024-06-visualizing-core-pathologies-parkinson-disease.html から取得
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#生きた患者におけるパーキンソン病および関連疾患の主要病態の可視化
2024-06-28 15:17:25