ジスフェルリンの異常で筋肉の萎縮と筋力の低下が起こる仕組みを研究
東北大学は、ジスフェルリンタンパク質の異常によって発症する筋ジストロフィーである「ジスフェルリン異常症」の治療標的となり得る新しい因子を発見しました。
ジスフェルリン異常症は、筋肉細胞の膜タンパク質「ジスフェルリン」の欠損によって、筋細胞膜が損傷したときに修復できなくなり、その結果として、筋細胞の変性・壊死が生じ、筋肉の萎縮と筋力の低下につながると考えられている病気です。近年、ジスフェルリンに結合し、筋細胞膜の修復に関与するタンパク質が存在することが報告されていますが、筋細胞膜の修復の詳しいメカニズムは不明のままでした。
患者さんの細胞にAMPK活性化剤投与で筋細胞の修復が改善、モデル動物の病態も改善
研究グループは、ジスフェルリンに結合する複数のタンパク質について詳しく解析。それらの中から、細胞内のエネルギーセンサーとしての役割を担っている「AMPKタンパク質複合体(以下、AMPK)」と呼ばれる分子に着目し、さらに詳しく調べました。その上で、マウスにレーザー照射をすることで骨格筋を損傷させる実験を行った結果、AMPKが損傷部位に集まりました。また、筋肉由来の培養細胞においてAMPKの働きを抑制すると、筋細胞膜修復機能が低下することも確認されました。
そこで、ジスフェルリンに変異をもつ患者さんの細胞を培養し、AMPK活性化剤(アカデシン)を投与すると、筋細胞膜修復が改善。さらに、ジスフェルリン異常症のモデル動物(ゼブラフィッシュおよびマウス)に、AMPK活性化剤(メトホルミン)を投与すると、骨格筋の障害が改善することが確認されました。
AMPKが、損傷を受けた筋細胞膜の修復において重要な役割を担っているという新たな知見は、根治療法がいまだないジスフェルリン異常症の治療法の開発に結びつく可能性があります。「本研究で得られた知見を発展させることで、ジスフェルリン異常症のみならず、筋ジストロフィー全体の新しい治療法の開発が進むことも期待されます」と、研究グループは述べています。(遺伝性疾患プラス編集部)