- 15-PGDHタンパク質阻害剤が、老化やけがで損傷した膝軟骨を再生し、関節炎の発症を防ぐ効果を示した
- この治療法は**幹細胞を使わず、既存の軟骨細胞(chondrocyte)**の遺伝子発現を若い状態に戻して再生を誘導する
- 老化したマウスと外傷を受けたマウスの両方で、軟骨の厚さの回復と機能改善が観察され、人の膝組織でも同様の反応が確認された
- **15-PGDH阻害剤は「ゲロザイム(gerozyme)」**と呼ばれる老化関連酵素群に属し、筋肉・骨・神経の再生にも関与する
- この研究は、関節炎の根本原因を狙った新たな再生治療の可能性を示しており、今後は臨床試験へ進む見通し
15-PGDHタンパク質の遮断による軟骨再生
- 研究チームは、老化に関連するタンパク質15-PGDHを遮断すると、老化したマウスの膝軟骨が再生し、関節炎が予防されることを確認した
- 15-PGDHは加齢とともに増加し、組織機能の低下を引き起こす**ゲロザイム(gerozyme)**に分類される
- このタンパク質を阻害すると、**プロスタグランジンE2(prostaglandin E2)**の水準が上がり、筋肉、神経、骨、血液細胞の再生が促進される
- 阻害剤を腹部または関節に注射した結果、老化マウスで薄くなった軟骨が厚みを取り戻し、機能も回復した
- 生成された軟骨はヒアリン(hyaline)軟骨、すなわち関節表面の滑らかな軟骨形態であることが確認された
幹細胞なしで軟骨細胞を再プログラミング
- 研究は、軟骨再生が幹細胞ではなく既存の軟骨細胞の遺伝子再活性化によって起こることを証明した
- 治療後、炎症と軟骨分解に関連する遺伝子を持つ細胞の比率は8%→3%に減少
- 一方で、ヒアリン軟骨形成と細胞外基質維持の遺伝子を持つ細胞は22%→42%に増加
- 人の膝置換手術で得られた軟骨組織でも同じ阻害剤を処理すると、軟骨分解遺伝子の減少と新たな軟骨形成が観察された
関節炎の根本原因を標的に
- 現在の関節炎治療は痛みの緩和や人工関節手術に依存しているが、病気の進行を止めたり逆転させたりする薬は存在しない
- 今回の治療法は、**変形性関節症(osteoarthritis)**の根本原因を狙い、損傷した軟骨を修復して病気の発症を遮断する
- 米国の成人の5人に1人がこの疾患を抱えており、年間医療費は約650億ドルに達する
けが後の関節炎予防効果
- ACL断裂のような膝損傷モデルでも、阻害剤の注射により関節炎の発生率が大きく低下した
- 4週間、週2回注射を受けたマウスでは関節炎がほとんど発生せず、運動能力と体重支持能力が正常に近かった
- 対照群では15-PGDH値が2倍に増加し、4週間以内に関節炎が進行した
臨床応用の可能性と今後の計画
- 筋力低下治療用の経口剤形の15-PGDH阻害剤はすでに臨床試験中であり、安全性と活性が確認されている
- 研究チームは軟骨再生のための臨床試験開始を目標としている
- 今回の研究は_Science_に掲載され、Stanford MedicineとSanford Burnham Prebys Instituteが共同で実施した
- 研究はNIH、Baxter Foundation、Li Ka Shing Foundationなどの支援を受け、関連特許はStanford Universityが保有し、Epirium Bioにライセンスされている
研究の意義
- 幹細胞なしで成体組織を再生する新たなアプローチとして、老化やけがによる関節損傷治療のパラダイム転換となる可能性がある
- 膝・股関節の人工関節手術に代わる治療法へ発展する潜在力がある
- 研究チームは「既存の細胞を再プログラミングして軟骨を再び成長させることは、臨床的に大きな意味がある」と評価した
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
私は75歳のランナー。若いランナーたちは私がジョギングのペースで走っていると言うが、私はただ土の道を走るのが好きなだけ
何十年も前からコンクリートやアスファルトではなくトレイルランニングを始めたが、そのほうがずっと柔らかく、体への負担も少ない
ときどき根や石につまずいて転ぶこともあるが、すぐ回復する
トレイルがこうした筋肉を自然に鍛えてくれる気がする。速度が落ちることで、筋肉や腱に均等に負荷が分散される感じがする
私は最近、体を前に押し出すような走り方に姿勢を変えているところだが、効率が上がり、関節への負担が減っているのを感じる
通勤の合間に走るなら結局道路を走るしかなく、雨の多い地域では泥の問題も大きい
私は10年近く股関節の変形性関節症を患っている
コルチゾン注射で痛みが1年ほど消えることもあったが、医師はあまりにも早く人工関節を勧めてきた
最近YouTubeで見た1分間のストレッチを真似してみたら、痛みがほとんど消えた。まるで新しい股関節を手に入れた気分だ
だが今では手術技術と部品が進歩し、もはやそうした制約はないらしい
13歳のときに膝の半月板を痛めたが、今38歳でも大きな問題なく走れている
方向転換にだけ気をつければ大丈夫で、あと10年ほどすれば完全に治せる技術が出てくることを期待している
完全な休養よりも、体を少しずつ動かすほうがずっとよかった
筋肉が弱いとかえってけがを招くので、柔軟性だけでなく動きを支える筋肉も一緒に鍛えるべきだ
単なる首こりや肩の痛みでも、理学療法士が直接見ればはるかに早く解決する
変形性関節症は、加齢、けが、肥満などで関節が損傷し、炎症と痛みが生じる疾患だ
コラーゲン合成を助けるものとしては、加水分解コラーゲン、ビタミンC、亜鉛、銅が役立つ
関連する議論はMass Research Reviewの記事で読める。私も飲んでいたが、やめるつもりだ
例としてはPillar Performance Collagen製品がある
羊のモデルで行われた研究もある
PNAS論文によると、生体活性高分子スキャフォールドを用いて軟骨を再生する実験が行われた
ハイブリッド材料が幹細胞の軟骨分化を誘導し、実際に荷重がかかる関節部位でも軟骨回復が改善された
年を取るとまず膝が最初にサインを出す
以前半月板を断裂したことがあるので、こういう研究は本当にうれしい
関連論文はScience論文リンクで見られる
使用された化合物はSW033291と確認されたが、clinicaltrials.govにはまだ臨床試験結果がない
私はATGトレーニングで膝の痛みがかなり減った
このトレーニングは膝まわりの軟骨と靭帯の強化に重点を置いている
「ネズミにとってはいい時代だな」と言いたくなるほど研究が活発だ
実際、ヒト膝組織サンプルでも新しい軟骨が正常に形成される反応が観察された
今回の研究が**腱(特に膝蓋腱炎)**にも応用できるのか気になる
私は何年もジャンパー膝に悩まされており、アイソメトリック運動・衝撃波・PRP注射などほとんどすべての治療を試した
私は定期的に走っているが、数年前にかかと着地から前足部着地に変えて以降、膝と股関節への衝撃が大きく減った
裸足で走ると自然に出るフォアフット走法のほうがずっとスムーズで効率的だ