老化したアスリートや階段を上る人々が慎重ながらも期待を寄せるニュースだ。スタンフォード大学医学部の研究者らは、老化したマウスの膝軟骨を再生し、深刻な関節損傷後の関節炎を予防する方法を発見した。しかも、それを裏付けるヒト組織サンプルもあるという。
鍵となるのは「15-PGDH」というタンパク質。研究者らはこれを「ジェロザイム」と名付けた。要するに、加齢とともに増えて組織を破壊する厄介な生物学的存在だ。このタンパク質を阻害すると、老化したマウスはずっと若いマウスにしか見られない軟骨を再生し始めた。実際の人間の膝関節置換手術から採取したサンプルも、この治療にさらされると新しい機能的な軟骨を作り出した。
変形性関節症は最も一般的な関節炎で、米国成人の約5人に1人が罹患し、年間約650億ドルの直接医療費を生み出している。現在の治療法は基本的に鎮痛剤で、悪化すれば関節置換術しかない。病気を遅らせたり止めたり逆転させたりする承認薬はない。今回のアプローチは、局所注射や経口薬として実用化される可能性があり、その状況を変えようとしている。
「これは成体組織を再生する新しい方法であり、加齢や損傷による関節炎治療に大きな臨床的期待が持てる」と、微生物学・免疫学教授のヘレン・ブラウ博士は語る。彼女はニディ・ブータニ博士と共同で研究を主導した。「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かった。非常にエキサイティングだ」
奇妙なのはここだ。軟骨は他の組織のように再生しない。幹細胞に頼る代わりに、軟骨産生細胞である軟骨細胞が突然若返ることを決意する。まるで中年が突然スケートボードを始めるように、遺伝子活性を変化させるのだ。治療は15-PGDHを阻害することで機能する。このタンパク質は通常、再生を助けるプロスタグランジンE2を分解する。
チームが老化したマウスを治療したところ（腹部注射または直接膝への注射）、加齢で薄くなった軟骨が関節表面全体で厚く再生した。しかも、それは良質の硝子軟骨だった。膝が砂利袋のような音を立てずに動く、滑らかですべすべした軟骨だ。効果の低い線維軟骨ではない。
「老化したマウスでこれほど軟骨が再生するとは驚きだった」とブータニ氏は言う。「効果は顕著だった」
研究者らはまた、ACL断裂を模したマウスモデルでも治療をテストした。ACL断裂はサッカー選手やスキーヤーを戦線離脱させ、約15年以内に関節炎を引き起こすことが多い損傷だ。損傷後、週2回、4週間にわたってジェロザイム阻害剤を投与されたマウスは、関節炎を発症する可能性がはるかに低く、より正常に歩き、損傷した脚により多くの体重をかけた。
膝関節置換手術からのヒト軟骨サンプルでは、15-PGDH阻害剤による1週間の治療で軟骨分解細胞が減少し、新しい関節軟骨の産生が促進された。
経口版の治療はすでに加齢性筋力低下の臨床試験でテストされており、ブラウ氏は第1相試験で健康なボランティアに安全で活性があることが示されたと述べている。「同様の試験が近く開始され、軟骨再生への効果がテストされることを願っている」と彼女は言う。「既存の軟骨を再生し、関節置換を回避することを想像してほしい」
この研究は『Science』に掲載され、米国国立衛生研究所、バクスター財団、李嘉誠財団など、生物医学資金提供者のオールスターから資金提供を受けた。ブラウ氏、ブータニ氏、および数人の共著者は、エピリウム・バイオにライセンス供与された技術の特許を保有しており、ブラウ氏は同社の共同設立者で株式を保有している。