炎症がアルツハイマー病のタウ損傷を引き起こす
科学者たちは、アルツハイマー病やその他の脳疾患を特徴付ける有毒なタウタンパク質の形成に重要な役割を果たしていると思われる炎症メカニズムを発見しました。
アルツハイマー病は、高齢者の認知症の最も一般的な原因です。他の形態には、血管、レビー小体、および前頭側頭型認知症（FTD）が含まれます。
国立衛生研究所（NIH）の1つである国立老化研究所の推定によると、米国では550万人以上がアルツハイマー病による認知症を患っています。
新たに発見されたメカニズムには、NLRP3インフラマソームと呼ばれるタンパク質複合体が関与しています。
以前の研究では、脳内の免疫細胞内の位置から炎症性物質を誘発する上での高分子の重要な役割がすでに特定されていました。
新しい研究では、ドイツの神経変性疾患センター（DZNE）とボン大学の研究者が、アルツハイマー病とFTDにおけるNLRP3インフラマソームの国際チームによる調査を主導しました。
彼らは、FTDの有無にかかわらず人々からの死後の脳サンプルをテストしました。彼らはまた、アルツハイマー病とFTDの特徴的な脳の特徴を備えた培養脳細胞とマウスを使用しました。
主任研究員は、ボン大学の教授であり、神経変性疾患および老人精神医学部門の所長であるMichael T.Henekaでした。
ヘネカ教授は最近の筆頭著者でもあります 自然 新しい発見に関する論文。
その研究論文で、彼と彼の同僚は、脳の免疫系からの炎症過程の影響下でタウタンパク質がどのように変化するかを説明しています。
タウタンパク質が健康な脳で実行する機能の1つは、神経細胞またはニューロンの骨格を安定させるのを助けることです。
ただし、アルツハイマー病とFTDでは、タウタンパク質は化学変化を起こし、細胞骨格から離れて、代わりに互いにくっつきます。機械的安定性がなければ、細胞は最終的には滅びます。
過剰リン酸化
タウタンパク質が細胞の足場から離れて互いにくっつくのは、タンパク質分子の化学組成と挙動を変化させる過剰リン酸化と呼ばれるプロセスです。
リン酸化は、細胞内のタンパク質活性の重要な調節因子です。これには、タンパク質分子のリン酸（PO4）基の追加と削除が含まれます。
過剰リン酸化とは、タンパク質分子が追加のリン酸（PO4）基で飽和していることを意味します。この状態では、タンパク質は通常とは非常に異なる方法で動作する可能性があります。
新しい発見は、NLRP3インフラマソームがタウタンパク質をリン酸で飽和させる酵素をトリガーして、細胞骨格から分離して凝集塊を形成することを明らかにしています。
「インフラマソームによって媒介される炎症過程は、すべてではないにしても、ほとんどのタウ病態を伴う神経変性疾患にとって中心的な重要性を持っているようです」とヘネカ教授は言います。
チームは、このメカニズムがアルツハイマー病に特に関連していることを示唆しています。アルツハイマー病には2つの際立った特徴があります。脳細胞間に形成されるベータアミロイドタンパク質の毒性プラークと、細胞内に形成される凝集したタウタンパク質のもつれです。
さらに、ベータアミロイドプラークは、タウタンパク質が凝集し始める前のアルツハイマー病の初期段階で形成され始めます。
一部のチームによる以前の研究では、NLRP3インフラマソームがベータアミロイド蓄積のプロモーターであることがすでに示唆されていました。
ベータアミロイドとタウの間の欠落したリンク
2セットの所見をまとめると、NLRP3インフラマソームがベータアミロイド斑およびタウもつれの形成における一般的な要因であることが明らかになります。
「私たちの結果は、アルツハイマー病の発症に関するアミロイドカスケード仮説を支持しています」とヘネカ教授は説明します。
「この仮説によれば、[ベータアミロイド]の沈着は最終的にタウの病状の発症につながり、したがって細胞死につながります」と彼は続けます。
彼は、インフラマソームがベータアミロイドとタウの病気のプロセスを橋渡しする「決定的なミッシングリンク」であると示唆しています。 「いわばバトンを通過します」と彼は言います。
チームは、タウ変換プロセスを対象とすることにより、アルツハイマー病とFTDを治療する新しい方法につながるこれらの発見を想定しています。
ヘネカ教授は、免疫応答を変化させることにより、タウの病状を標的とする薬剤を開発することが可能であると信じています。
「タウ病理の発達に伴い、精神的能力はますます低下します。したがって、タウの病状を封じ込めることができれば、これはより良い治療に向けた重要な一歩となるでしょう。」
マイケル・T・ヘネカ教授
