加齢およびがんに関連した筋肉変性の治療

雑誌に掲載された研究で オートファジー科学者らは、DEAF1 (変形表皮自己調節因子-1) と呼ばれる特定の種類のタンパク質のレベルが、筋肉の修復と再生を維持するために最適なレベル内に維持される必要があることを発見しました。このプロセスは、加齢によって欠陥が生じることがよくあります。がんなどの病気の結果として。この洞察は、サルコペニアや悪液質などの筋肉変性に関連する症状の新しい治療法につながる可能性があります。

この研究は、筋肉の修復と再生に重要な筋幹細胞の役割を強調しました。これらの特殊な細胞は、損傷やストレス後に損傷または喪失した筋肉組織を置き換えます。筋幹細胞は加齢とともに機能が低下し、サルコペニアで見られる筋肉減少の一因となります。

筋幹細胞の機能と再生におけるDEAF1の役割を調査する中で、研究者らは、細胞が損傷した成分を除去してリサイクルできるようにする重要なプロセスであるオートファジーをDEAF1が調節していることを発見した。筋肉の健康を維持するには、筋幹細胞における効果的なオートファジーが不可欠です。この研究は、DEAF1がこのプロセスの管理に重要であることを示しています。

Duke-NUS の癌・幹細胞生物学プログラムの研究員である Goh Kah Yong 博士は、Duke-NUS 統合生物学・医学博士号プログラム候補者 Lee Wen Xing 氏とともにこの研究の共同筆頭著者でもあり、次のように説明しました。

「DEAF1レベルが高すぎたり低すぎたりすると、細胞内のこの重要な浄化プロセスが混乱します。DEAF1レベルが上昇するとオートファジーが阻害され、損傷したタンパク質が筋幹細胞に蓄積し、細胞死につながります。 DEAF1レベルが不十分だと過剰なオートファジーが発生し、筋細胞の修復能力と生存能力が損なわれるため、DEAF1のバランスの取れたレベルを維持することが筋肉の健康と効果的な再生には不可欠です。」

加齢により筋肉の修復と維持は低下しますが、DEAF1レベルの低下は細胞の浄化プロセスを促進することでバランスを回復し、それによって筋幹細胞の生存と新しい筋肉組織を作成する能力を高める可能性があります。これにより、筋肉組織に対する老化の悪影響の一部が軽減され、筋肉の損失が軽減され、筋肉全体の健康状態が改善される可能性があります。このような治療法は、筋肉量と筋力の段階的かつ進行性の減少を特徴とする一般的な加齢関連疾患であるサルコペニアに苦しむ高齢者にとって、DEAF1を有益なレベルに調整することになるだろう。

サルコペニアは、人の日常活動を実行する能力に重大な影響を及ぼし、可動性や自立性を低下させます。さらに、転倒や骨折をしやすくなり、全体的な虚弱性が高まります。

この研究の上級著者であり、ダイアナ・コー革新的がん研究基金賞の最初の受賞者である、デュークNUSがん・幹細胞生物学プログラムのタン・ホンウェン助教授は、次のように述べています。

「DEAF1と筋幹細胞は両方とも、FOXOと呼ばれるタンパク質のグループによって制御されています。筋幹細胞では、FOXOがDEAF1の重要な上流制御因子として機能し、適切なレベルを維持します。これはオートファジーのバランスをとるために重要です。」

しかし、FOXO 活性は加齢とともに減少し、DEAF1 のバランスが崩れ、筋肉の修復と再生が損なわれる可能性があります。興味深いことに、FOXO 活性化剤を用いた前臨床試験では、特に加齢に伴う DEAF1 バランスを回復し、筋肉の再生を改善することが示されています。

悪液質に関連した筋肉損失の管理

DEAF1レベルの変更を目的とした戦略は、著しい筋肉の消耗を特徴とする重篤な状態である悪液質に苦しむがん患者にも利益をもたらす可能性がある。悪液質は、がんなどの慢性疾患に関連する点でサルコペニアとは異なり、根本的なメカニズムが異なります。したがって、治療戦略は、各状態に関連する特定の生物学的経路に対処する必要があります。

この研究では、悪液質におけるFOXOタンパク質レベルの上昇がDEAF1レベルの低下をもたらし、それがオートファジーを刺激することを示した。しかし、オートファジーの増加が筋肉の修復を助ける可能性があるサルコペニアとは異なり、悪液質における過剰なオートファジーは筋肉の消耗を悪化させます。逆に、悪液質では、DEAF1 レベルの増加により筋肉の損失が遅くなり、それによって患者の転帰と生活の質が改善される可能性があります。

筋肉減少はサルコペニアと悪液質の両方で観察されますが、これらの状態の根底にある基本的なメカニズムはまったく異なります。

デューク NUS の研究上級副学部長であるパトリック・タン教授は次のように述べています。

「これらの違いを理解することは、さまざまな症状における筋肉損失の根本的な原因に特に対処する標的治療法を開発するために非常に重要です。世界人口が高齢化し、がんなどの慢性疾患がより蔓延するにつれて、これらの洞察は健康転帰と健康の質を改善するために不可欠になります。」このような困難な状況の影響を受ける人々の命を守ります。」

研究者らは、他の健康状態に対する革新的な治療法につながる可能性のある新たな洞察を明らかにすることを期待して、他の組織におけるDEAF1の役割も調査している。