「リチウム欠乏症がアルツハイマー病の原因である可能性があるという考えは新しいものであり、別の治療的アプローチを示唆しています」と、1990年代にBlavatnik Instituteの遺伝学と神経学の教授であるブルースヤンクナーは、1990年代にアミロイドベータが毒性があることを実証した最初の著者であるブルースヤンクナーであると述べました。
この研究では、研究者がいつの日かリチウムを使用して、アミロイドベータやタウなどの単一の側面に焦点を当てるのではなく、その疾患全体を治療できることを期待していると彼は言った。
この研究の主な発見の1つは、アミロイドベータが人間とマウスモデルの両方で認知症の初期段階で堆積物を形成し始めると、リチウムに結合し、脳内のリチウムの機能を低下させることです。低リチウムレベルはすべての主要な脳細胞タイプに影響を与え、マウスでは、記憶喪失を含むアルツハイマー病を再現する変化を引き起こします。
著者らは、アミロイドベータによる捕獲を回避できるリチウム化合物のクラスを特定しました。オロチン酸リチウムと呼ばれる最も強力なアミロイドエバディング化合物でマウスを治療し、アルツハイマー病の病理を逆転させ、脳細胞の損傷を防ぎ、記憶を回復しました。
調査結果は臨床試験を通じて人間で確認する必要がありますが、リチウムレベルの測定が初期のアルツハイマー病のスクリーニングに役立つことを示唆しています。さらに、この発見は、治療または予防のためにアミロイドを避けるリチウム化合物をテストすることの重要性を指摘しています。
他のリチウム化合物は、双極性障害と大うつ病性障害の治療にすでに使用されていますが、特に高齢者にとって有毒なはるかに高い濃度で投与されています。 Yanknerのチームは、Orotatium Lithiumがその用量で効果的であることを発見しました。大人のほぼ全体で治療されたマウスは、毒性の証拠を示さなかった。
「マウスモデルからの外挿には注意する必要がありますが、対照されたヒト臨床試験で試してみるまで、決して知りません」とヤンクナーは言いました。 「しかし、これまでのところ、結果は非常に励みになります。」
リチウムの枯渇は、アルツハイマー病の初期の兆候です
ヤンクナーは、神経保護タンパク質の安静を研究するためにそれを使用しながらリチウムに興味を持つようになりました。しかし、リチウムが人間の脳で発見されているかどうか、および神経変性が発生して進行するにつれてそのレベルが変化するかどうかを調べるには、一般的に生きている人々にはアクセスできない脳組織へのアクセスが必要でした。
そのため、ラボはと提携しました ラッシュメモリと老化プロジェクト シカゴには、認知的健康と病気の全範囲にわたって何千人もの研究参加者から寄付された死後脳組織の銀行があります。
ヤンクナーは、アルツハイマー病の後期段階で脳を研究しようとすることは戦争の後に戦場を見ているようなものだからです。多くのダメージがあり、それがどのように始まったかを知るのは難しいです。しかし、初期段階では、「脳がひどく損傷を受ける前に、重要な手がかりを得ることができます」と彼は言いました。
第一著者が率いる liviu aronYankner Labのシニアリサーチアソシエイトであるチームは、高度なタイプの質量分光法を使用して、認知的に健康な人の脳と血液の約30の異なる金属の微量レベル、軽度認知障害と呼ばれる認知症の初期段階の微量レベルを測定し、高度なアルツハイマー病患者を使用しました。
リチウムは、グループ間で著しく異なるレベルを持ち、記憶喪失の初期の段階で変化した唯一の金属でした。そのレベルは認知的に健康なドナーで高くなりましたが、軽度の障害または本格的なアルツハイマー病の人では大幅に減少しました。
チームは、全国の複数の脳銀行から入手したサンプルでその結果を再現しました。
リチウムは、軽度の認知障害のある人の有無にかかわらず有意に異なる唯一の金属であり、多くの場合、アルツハイマー病の前身でした。
しかし、新しい研究は、リチウムを治療として投与されていない人々の脳にリチウムを直接観察し、正常レベルを構成する範囲を確立し、リチウムが脳の生理学に不可欠な役割を果たすことを実証することでそれを超えました。
「リチウムは、鉄やビタミンCなど、環境から得られる他の栄養素のようになることが判明しました」とヤンクナーは言いました。 「リチウムが自然レベルで存在することを誰もが示したのは初めてです。これは、薬物として与えずに生物学的に意味のあるものです。」
その後、ヤンクナーと同僚は物事をさらに一歩進めました。彼らはマウスで、リチウムの枯渇が単にアルツハイマー病に関連しているだけではなく、それを駆動するのに役立つことを実証しました。
リチウムの喪失は、アルツハイマー病関連の変化の範囲を引き起こします
研究者たちは、健康なマウスにリチウム制限の食事を摂取することで、脳リチウムのレベルがアルツハイマー病患者の患者と同様のレベルに低下することを発見しました。これは、老化プロセスを加速し、脳の炎症、ニューロン間のシナプス接続の喪失、および認知機能低下を引き起こすように見えました。
アルツハイマー病のマウスモデルでは、枯渇したリチウムは、神経原線維のもつれに似たアミロイドベータプラークと構造の形成を劇的に加速しました。リチウムの枯渇は、ミクログリアと呼ばれる脳の炎症細胞も活性化し、アミロイドを分解する能力を損ないました。シナプス、軸索、ニューロン保護ミエリンの喪失を引き起こしました。認知機能低下と記憶喪失の加速 – アルツハイマー病のすべての特徴。

リチウム欠乏は、正常なマウス(左)と比較してニューロン(右)を覆うミエリンを薄くしました。画像:Yankner Lab
マウスの実験はさらに、リチウムが、最もよく知られているアルツハイマー病のリスクを上げるまたは低いことが知られている遺伝子の活性を変化させたことを明らかにしました。 apoe。
「リチウムについて最も感銘を受けたのは、アルツハイマー病のさまざまな症状に与える広範な効果です。この病気に取り組んできた私の長年のようなものを本当に見ていません」とヤンクナーは言いました。
アルツハイマー病の治療のための有望な道
アルツハイマー病のリチウムのいくつかの限られた臨床試験では、いくつかの有効性が示されていますが、臨床標準である炭酸リチウムなどのリチウム化合物は、臨床で通常使用される高用量で老化した人々に毒性があります。
新しい研究では、その理由が説明されています。アミロイドベータは、これらの他のリチウム化合物が機能する前に隔離されていました。ヤンクナーと同僚は、アミロイドベータを迂回する可能性のある化合物のライブラリーを検索するスクリーニングプラットフォームを開発することにより、オロチン酸リチウムを発見しました。他の研究者は、このプラットフォームを使用して、さらに効果的である可能性のある追加のアミロイドを摂取するリチウム化合物を探すことができます。
「私たちにとって最も亜鉛めった発見の1つは、この非常に低い用量に深い影響があったことでした」とヤンクナーは言いました。

マウスをアミロイドエバードオロチウムリチウム(上列)で処理すると、炭酸リチウム(下列)よりもはるかに効果的にアミロイドベータ(左)とタウ(右)を減少させました。画像:Yankner Lab
さらなる研究で複製された場合、研究者は、日常的な血液検査によるリチウムスクリーニングは、いつか疾患発症を防止または遅延させるために治療から利益を得ることができるアルツハイマー病のリスクがある個人を特定する方法を提供するかもしれないと言います。
アルツハイマー病に耐性がある人々のリチウムレベルを調べると、科学者が患者が疾患の発生を防ぐために維持するのに役立つ目標レベルを確立するのに役立つ可能性があるとヤンクナーは言いました。
リチウムはまだ人間の神経変性から保護するのに安全または効果的であることが示されていないため、ヤンクナーは、人々がそれ自体でリチウム化合物を服用すべきではないことを強調しています。しかし、彼は、オロチウムリチウムまたは同様の化合物が近い将来に臨床試験に進み、最終的にアルツハイマー病の治療の物語を変える可能性があるという慎重な楽観主義を表明しました。
「私の希望は、リチウムが抗アミロイドや抗タウ療法よりも基本的なことをすることであり、認知機能の低下を減らし、患者の生活を改善するだけでなく、抗アミロイド療法よりも基本的なことをすることです」と彼は言いました。
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