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2025-10-08 19:30:00
中枢神経系と免疫系の間の相互作用がアルツハイマー病、パーキンソン病、関節炎などを含む老化の問題にどのように寄与するかを理解することで、治療法開発の新たな手がかりが得られる可能性があると、9月18日に開催されたMITのシンポジウム「神経免疫軸と老化する脳」で講演者らは述べた。
Picower Institute および Aging Brain Initiative 所長の Li-Huei Tsai 氏が「アルツハイマー病のシステムビューの構築: オミクスから免疫学まで」と題して講演します。
写真: Nina Thirakoune/Picower Institute
例えば、イスラエルのワイツマン研究所の基調講演者ミハル・シュワルツ氏は、神経免疫の「生態系」を理解するための数十年にわたる先駆的な研究について説明した。彼女によると、免疫細胞は脳の治癒を助け、新しい情報に適応して取り込む能力である「可塑性」を含む脳の機能の多くをサポートしているという。しかし、シュワルツ氏の研究室は、加齢に伴って免疫シグナル伝達カスケードが発生し、認知機能を損なう可能性があることも発見した。彼女はその洞察を活用して、脳のミクログリア免疫細胞を若返らせ、マクロファージと呼ばれる末梢免疫細胞の助けを取り入れることによって、アルツハイマー病に対する脳の免疫反応を改善する矯正免疫療法を研究し、開発しました。シュワルツ氏は、臨床試験でこの治療法を試験している会社イムノブレインの最高科学責任者として、この潜在的な治療法を市場に投入した。
蔡氏はプレゼンテーションの中で、自身の研究室の最近の研究と、アルツハイマー病に関連する遺伝子の多くがミクログリアで最も強く発現し、その発現プロファイルが多くの精神疾患よりも自己免疫疾患に似ていることを示したコンピュータサイエンス教授でABIメンバーのマノリス・ケリス氏の最近の研究に言及した（疾患関連遺伝子の発現は通常ニューロンで最も高い）。この研究では、病気が進行するにつれてミクログリアが「疲弊」し、細胞としてのアイデンティティを失い、有害な炎症を引き起こすことが示されました。
「遺伝的リスク、エピゲノムの不安定性、ミクログリアの枯渇は、アルツハイマー病において実際に中心的な役割を果たしています」と蔡氏は述べ、彼女の研究室では現在、ミクログリアによって動員された免疫T細胞がアルツハイマー病の進行にどのように寄与するのかについても研究していると付け加えた。
身体と脳
神経免疫の「軸」は、神経系と免疫系を接続するだけでなく、全身と脳の間にも広がり、老化に多くの影響を及ぼします。数人の講演者は、脳から体の主要な器官まで伸びる重要な導管である迷走神経に焦点を当てました。
例えば、 サラ・プレスコットピコワー研究所の研究者であり、マサチューセッツ工科大学（MIT）の生物学助教授でもある彼女は、体の気道の迷走神経終末を介した脳の伝達が、呼吸器組織の体の防御を管理するために重要であるという研究室が収集している証拠を発表した。私たちが 1 日に約 20,000 回呼吸することを考えると、私たちの気道は多くの環境的課題にさらされているとプレスコット教授は述べ、彼女の研究室や他の研究者は、神経系が免疫経路と直接相互作用して生理学的反応を開始することを発見していると述べた。しかし、加齢に伴って迷走神経反射が低下し、感染症にかかりやすくなると同氏は指摘した。そのため、彼女の研究室は現在、マウスモデルを使って気道から脳へのニューロンを生涯を通じて研究し、老化に伴ってどのように変化するかをよりよく理解していると述べた。
生物学・ピコワー研究所助教授のサラ・プレスコット氏は、「気道と脳の軸：呼吸から脳、そしてベッドサイドまで」と講演を始めます。
写真: Nina Thirakoune/Picower Institute
カリフォルニア工科大学のサルキス・マズマニアン教授は講演の中で、例えばマウスモデルでαシヌクレインタンパク質の病理や運動障害を促進するなど、腸内マイクロバイオームとパーキンソン病（PD）を結びつける研究室での研究に焦点を当てた。彼の研究室は、マイクロバイオームが細菌性アミロイドタンパク質を介して腸内でα-シヌクレインの核を形成し、その後潜在的に迷走神経を介して脳の病状を促進する可能性があると仮説を立てている。研究に基づいて、研究室は 2 つの介入を開発しました。 1つは、α-シヌクレインを過剰発現するマウスに高繊維食を与えて腸内の短鎖脂肪酸を増加させることで、実際に脳内のミクログリアの活動を調節する。高繊維食は運動機能障害を軽減し、ミクログリアの活動を修正し、タンパク質の病状を軽減するのに役立つことを彼は示した。もう1つは、腸内の細菌性アミロイドを破壊する薬です。マウスの脳におけるαシヌクレインの形成を防ぎ、PD 様症状を改善します。これらの結果は公開待ちです。
一方、ホフストラ大学とノースウェル・ヘルスのケビン・トレーシー教授は、迷走神経を上り下りして脾臓に至る旅にリスナーを連れて行き、神経内のインパルスが免疫系のシグナル伝達分子、つまり「サイトカイン」の放出をどのように調節するかを説明した。サージが大きすぎると、自己免疫疾患の関節リウマチなどを引き起こすなど、有害となる可能性があります。トレイシー氏は、米国食品医薬品局が新たに承認した迷走神経を刺激する錠剤サイズの首用インプラントが、免疫系を抑制することなく重篤な疾患の患者をどのように助けるかを説明した。
脳の境界線
他の講演者は、脳と体の免疫系が交わる「境界」における老化や病気における神経免疫相互作用を理解する機会について議論しました。これらの領域には、脳を取り囲む髄膜、脈絡叢（心室または脳内の空間に近い）、および脳細胞と循環系の間の境界面が含まれます。
例えば、概日リズムの乱れがアルツハイマー病の危険因子であることを示す研究からヒントを得て、ボストン小児病院のハーバード大学医学部教授ベス・スティーブンス氏は、脳の免疫細胞が昼夜サイクルの前後でどのように異なる機能をするかを調べた研究室の新しい研究について説明した。新しく就任したヘレナ・バー博士が主導したこのプロジェクトは、「境界関連マクロファージ」（脳の境界に存在する長命な免疫細胞）が遺伝子発現と機能において概日リズムを示すことを発見した。スティーブンス博士は、これらの細胞が休息期間中により多く「食べる」ように概日時計によってどのように調整されているかを説明し、このプロセスは、アミロイドベータなどのアルツハイマー病関連ペプチドを含む、脳から流出する物質を除去するのに役立つ可能性があると説明した。そこで、スティーブンス氏は、例えば老化や夜勤による概日リズムの乱れが、免疫介在による脳とその境界の「浄化」の微妙なバランスを崩し、病気の発症に寄与している可能性があると仮説を立てている。
壇上に上がったスティーブンス氏に続いて、ワシントン大学のマルコ・コロンナ教授は、境界マクロファージやミクログリアを含むさまざまな種類のマクロファージが胎生期からどのように発達するかを追跡した。彼は、それらをあるタイプまたは別のタイプに分化させるさまざまな遺伝子発現プログラムについて説明しました。例えば、スティーブンス氏が強調したある遺伝子は、老廃物を除去する脳脊髄液（CSF）の流れの調節を助けるために、脳の血管系に沿った境界マクロファージに必要であることについてスティーブンス氏も議論した。遺伝子をノックアウトすると血流も悪くなります。重要なのは、彼の研究室が、この遺伝子のバージョンがアルツハイマー病に対してある程度の防御効果がある可能性があり、遺伝子の発現を調節することが治療戦略になり得ることを発見したことである。
コロンナ氏のWashU同僚であるジョナサン・キプニス氏（シュワルツ氏の元学生）も、脳組織とCSFを運ぶ血管系に沿った配管との間の特定の境界に関連するマクロファージについて議論した。彼の研究室は2022年にマクロファージがCSFの流れを積極的に制御していることを示した。彼は、マクロファージを除去するとアルツハイマー病タンパク質がマウスに蓄積することを示した。彼の研究室は、これらの特定の境界マクロファージが疾患においてどのような役割を果たすのかについて研究を続けています。彼はまた、頭蓋骨の脳髄が脳内の免疫細胞の集団にどのように寄与し、神経変性に役割を果たしている可能性があるかについて、別の研究にも取り組んでいます。
MIT の各研究室からの研修生は、シンポジウム講演後のレセプションで研究のポスターを発表しました。
写真: Nina Thirakoune/Picower Institute
遠く離れた臓器や脳の境界についての話はいくらでもありますが、ニューロン自体は議論から決して遠いものではありませんでした。ハーバード大学医学部のアイザック・チウ教授は、彼らが病原体を直接感知し、細胞死の際に炎症シグナルを発するなど、彼ら自身の免疫防御にどのように関与しているかに焦点を当てた講演で、彼らに直接の責務があると述べた。彼は、脳全体のニューロン間で発現される、後者のプロセスにおける重要な分子について議論しました。
#免疫情報に基づいた脳老化研究は新たな治療の可能性を提供すると講演者は語る #マサチューセッツ工科大学ニュース