細胞を再プログラムして軟骨を再生、関節炎を予防する注射薬

スタンフォード医科大学の研究者らは11月、細胞を再プログラムして軟骨を再生し、関節炎の発症を防ぐのに役立つ注射を発表した。この治療法は、軟骨の減少を治療できる可能性のある初めての薬剤であり、加齢や損傷による関節炎の治療に大きな臨床的期待が寄せられる、成人組織の再生への新たなアプローチを提供する。

研究者らは変形性関節症の根本原因の1つである15-PGDHと呼ばれるタンパク質に注目した。研究チームは以前、15-PGDHが、筋肉幹細胞の機能に不可欠なプロスタグランジンE2を分解する「ジェロザイム（老化のマスター制御因子）」であることを特定している。研究を通じて、このタンパク質のレベルが加齢に伴って大幅に増加することを発見した。このタンパク質を阻害してみたところ、年老いたマウスでは筋肉量と持久力が増加した。さらに、若くて健康なマウスに15-PGDHを投与すると、実際に筋肉が縮むことを発見し、この知見はさらに裏付けられた。

研究者らはその後、軟骨そのものに焦点を当てた。マウスに低分子薬を注射し、投与部位を変えて実験した。一部のマウスには腹部に注射し、理論上は全身に影響が及ぶとされ、別のマウスには関節に直接注射した。どちらの投与方法でも膝軟骨が厚くなった。この治療により、研究者らは軟骨に見られる細胞である軟骨細胞の時計を巻き戻し、より若々しい状態を取るように促し、幹細胞を必要とせずに機能的な軟骨を産生させることに成功した。

スタンフォード大学バクスター幹細胞生物学研究所の所長はプレスリリースで「私たちは幹細胞を探していたが、明らかに幹細胞は関与していない。非常にエキサイティングだ」と述べた。科学誌『Science』に掲載された論文の上席著者は、年老いたマウスでこれほどまでに軟骨が再生したことはチームの予想外であり、その効果は顕著だと述べた。

加齢に伴う関節痛に加え、この治療法は、衝撃の大きいスポーツのアスリートに多いACL断裂などの損傷によって引き起こされる変形性関節症にも対応できる可能性がある。いくつかの推定によると、この症状はACL損傷の既往がある患者の最大87％に発生する。スタンフォードの研究チームは、週2回の注射を4週間にわたって行うと、マウスが変形性関節症を発症する可能性が大幅に低下することを発見した。

15-PGDH阻害薬の経口版については、筋力低下に対する効果を検証する第1相臨床試験がすでに成功している。研究者らは、軟骨再生におけるこの注射の可能性を完全に理解するために、同様の試験を実施したいと考えている。バクスター研究所の所長は「この潜在的なブレークスルーに私たちは非常に興奮している。既存の軟骨を再生させ、人工関節置換を避けることを想像してみてほしい」と述べた。