認知症リスクが高い心臓疾患患者人の症状を軽減する抗がん剤「ボリノスタット」

ドイツ神経変性疾患センター（DZNE）、大学医療センターゲッティンゲン（UMG）、ドイツ心血管研究センター（DZHK）の研究チームは、心臓に問題のある人の認知症のリスクが高まる原因などを発見しました。

Now, a team led by Prof. André Fischer and Prof. Karl Toischer (Clinic of Cardiology and Pneumology at UMG and DZHK’s Göttingen site) is presenting findings on this subject for the first time. The researchers observed in mice that impaired gene activity developed in the hippocampus as a result of heart problems. “In memory tests, mice with heart failure performed significantly worse than their healthy mates,” Fischer explained. “We then examined the neurons of the hippocampus. In the mice with heart failure, we found increased cellular stress pathways and altered gene activity in neurons.”

参照元：https://www.dzne.de/en/news/press-releases/press/a-weak-heart-is-bad-for-the-brain/
– ドイツ神経変性疾患センター German Center for Neurodegenerative Diseases. February 26, 2021 –

心臓の問題は、脳の記憶中枢で遺伝子活性の乱れを引き起こし、そこから認知障害が発生します。

ドイツ神経変性疾患センター（DZNE）、大学医療センターゲッティンゲン（UMG）、およびドイツ心血管研究センター（DZHK）の研究者は、実験室での研究に基づいてこの結論に達しました。

彼らは、心臓に問題のある人の認知症のリスクが高まる原因を見つけたと考えています。

マウスでは、遺伝子活性に影響を与えることが知られている特定の薬が精神的欠陥を軽減しました。

関与する専門家は、これらの結果を治療の潜在的なアプローチと見なしています。

研究データは科学雑誌EMBO分子医学に掲載されています。

ドイツでは、約400万人がいわゆる「心不全」の影響を受けています。

心筋が弱すぎて体に十分な血液を送り込めないため、異常に肥大しています。

その結果、体力と生活の質が低下します。

さらに、影響を受けた個人は認知症を発症するリスクが高くなります。

DZNEのGöttingenサイトの研究グループリーダーであり、UMGの精神医学および心理療法部門の教授アンドレ・フィッシャー氏は説明します。

「特に心臓の問題や心不全の人は、顕著な認知障害やアルツハイマー病を発症するリスクの増加を経験する可能性があります。考えられる理由には、脳への血液供給の障害や、記憶のコントロールセンターである海馬の機能障害が含まれます。それでも、心臓に問題のある人の認知障害を効果的に治療するための治療法が不足しています。これは、ニューロンでどの欠陥が引き起こされるかが完全に不明であるためです。これに関するデータはこれまでありませんでした。」

現在、アンドレ・フィッシャー教授とカール・トイシャー教授（UMGおよびDZHKのゲッティンゲンサイトの心臓病学および呼吸器科クリニック）が率いるチームが、この主題に関する調査結果を初めて発表しています。

研究者らは、心臓の問題の結果として海馬で発生した遺伝子活性の障害をマウスで観察しました。

フィッシャー教授は話します。

「記憶力テストでは、心不全のマウスは健康な仲間よりも著しく悪い成績を示しました。次に、海馬のニューロンを調べました。心不全のマウスでは、細胞ストレス経路の増加とニューロンの遺伝子活性の変化が見られました。」

マウスのゲノム、そして人間のゲノムは、約20,000個の遺伝子で構成されています。

ただし、どのセルでも、いわば、それらの一部のみがアクティブで、オンになっています。

これは単なるオンまたはオフの状態ではありません。

アクティビティは強くても弱くてもかまいません。

これは、とりわけ、DNA（ゲノムを運ぶ糸のような分子）がどれだけしっかりと巻かれているか、そしてその上の遺伝子がどれだけアクセス可能であるかに依存します。

マウスと人間の両方で、DNAは1メートル以上の長さです。

しかし、細胞内では、分子は非常に密に詰まっているため、核に収まります。

フィッシャー教授は話します。

「遺伝子は、細胞の機械にアクセスできる場合にのみアクティブになります。このためには、DNAを関連する部位でもう少し緩く巻く必要があります。これは、ループが突き出ている毛糸のボールに似ています。」

現在の研究では、DNAは、健康な仲間よりも心臓に問題のあるマウスのニューロンでよりきつく巻かれていることがわかりました。

したがって、海馬の機能に重要なさまざまな遺伝子は、健康なマウスよりも活性が低かった。

科学者たちは、ヒストンの化学変化がきつい巻きの原因であると特定しました。

ヒストンは特別なタンパク質です。

DNAは、糸のスプールの周りの毛糸のように、ヒストンを包み込みます。

フィッシャー教授の研究グループは、かなり長い間、遺伝子活性に影響を与えるヒストンやその他のプレーヤーを研究してきました。

専門用語では、それらは「エピジェ​​ネティックメカニズム」と呼ばれています。

これに関連して、研究者たちは薬物についても調査しています。

以前の研究では、彼らは、抗がん剤「ボリノスタット」が、マウスの加齢に伴う記憶の問題だけでなく、遺伝的に引き起こされる問題も軽減できることを示すことができました。

現在、ボリノスタットは、DZNEの臨床試験でアルツハイマー病患者の治療のために調査されています。

現在の研究では、科学者たちは心不全のマウスをこの薬で治療しました。

学際的な協力

フィッシャー教授は話します。

「ボリノスタットはヒストンに作用し、したがって遺伝子活性に作用することが示されています。これにより、私たちの研究は、心臓病後の認知機能障害に寄与する分子プロセスに関する最初の手がかりを提供し、治療の潜在的なアプローチを示しています。」

「しかし、心不全の結果として海馬の遺伝子活性が乱される理由はまだわかっていません。脳への血液供給不足の役割は何ですか？問題のある心臓は影響を与える物質を放出しますか？心臓に問題のある患者を対象にこれを調査する予定です。神経科学と心臓研究の専門家を対象とした現在の研究と同様に、これらの質問に学際的な方法で取り組むことを目指しています。」