神経膠細胞老化、シヌクレイノパチー、およびパーキンソン病における老化細胞破壊治療薬の治療可能性パート 3
May 22, 2024
PD の病理に関しては、活性化されたカスパーゼ-1はシヌクレインを切断して、レビー小体に特徴的な不溶性凝集体を形成する傾向が非常に高い切断型にします(Wang et al., 2016)。
年齢を重ねるにつれて、多くの人は記憶力が低下し始めることに気づきます。これにより、約束の忘れ、近親者の名前、さらには重要な誕生日など、さまざまな問題が発生する可能性があります。しかし、最近の研究では、PD（パーキンソン病）に関連する病理学的変化が記憶にプラスの影響を与える可能性があることが示唆されています。
PD は、脳の特定領域のニューロンの死を引き起こす神経変性疾患です。この領域での死は、認知機能、特に記憶の多くの側面に影響を与える可能性があります。ただし、PD の病理学的変化は記憶に何らかのプラスの影響を与える可能性があります。
PD研究では、タンパク質の異常な凝集によって形成される小さな構造体である「レビー小体」と呼ばれる脳内の物質が発見された。これらの小体は主に PD 患者の脳に現れますが、PD の初期および中期段階で発生する記憶障害とは直接関係しません。
最近の研究では、PD患者の脳内のレビー小体が記憶をある程度保護している可能性があることが示唆されています。特に視空間記憶の観点から、PD 患者には何らかの保護効果がある可能性があります。これは、これらの体が記憶機能の特定の領域を活性化し、改善するためです。この研究はまだ準備段階にありますが、PDの病態と記憶の間に関連があることは明らかです。
全体として、PD 患者は多くの困難な認知問題や生活上の問題に直面する可能性がありますが、研究では PD 患者の脳内のレビー小体の存在が視空間記憶にプラスの影響を与える可能性があることが示唆されています。この研究はまだ探索段階にあるが、PDの病理が人間の認知に及ぼす影響を理解するための将来の研究の良い出発点となる。また、このことは、私たちが楽観的でいるべきであり、PD が私たちの生活に悪影響を与える可能性があるとしても、記憶力やその他の認知能力を放棄すべきではないことも示しています。私たちは記憶力を向上させる必要があることがわかります。カンクサにはアセチルコリンや成長因子のレベルを高めるなど、神経伝達物質のバランスも調節できるため、記憶力を大幅に向上させることができます。これらの物質は記憶と学習にとって非常に重要です。さらに、カンクサは血流を改善し、酸素の供給を促進するため、脳に十分な栄養素とエネルギーが確実に供給され、脳の活力と持久力が向上します。
インフラマソーム活性化カスパーゼ誘導性シヌクレイノパチーが細胞毒性であることを示す強力なインビトロ証拠がある（Wang et al., 2016; Ma et al., 2018）。カスパーゼ-1は、MSAのプロテオリピドタンパク質-シヌクレイン（PLP-SYN）トランスジェニックマウスモデルにおいて、-シヌクレインのC末端で-シヌクレインを切断することも示されており、これにより、-シヌクレインの凝集、運動障害、チロシンヒドロキシラーゼの減少が促進される-黒質の陽性ニューロン (Bassil et al., 2016)。
さらに、カスパーゼ-1阻害剤VX-765は、PLPSYNマウスモデルにおいて神経保護作用があります(Bassil et al., 2016)。 α-シヌクレインのC末端のカスパーゼ様切断は、トランスジェニックマウス、細胞培養、および組換えアデノ随伴ウイルスを注射した動物の他のPDモデルで発見され、特徴付けられている(Li et al., 2005; Liu et al., 2005; Ulusoyら、2010)。
切断型βシヌクレインおよび完全長αシヌクレインは、PD患者およびレビー小体型認知症患者の死後脳で広く観察されている(Suzuki et al.,2018)。
したがって、ミクログリアとアストロサイトが加齢に関連した慢性酸化ストレスにさらされると、炎症促進性SASPの放出が進行し、WT-シヌクレインがPD関連の有毒種に変換されます。老化したニューログリアは、神経変性のニューロンの準備を整え、初期の病態に寄与します。例えば、健康なニューロンが老化神経膠細胞と共培養されると、機能の低下、シナプス成熟、シナプス可塑性、シナプス小胞サイズ、およびニューロン恒常性の破壊を経験します（Bussian et al., 2018; Han et al., 2020; Limbad et al., 2020）。 al.、2020;Sheeler et al.、2020）。
老化神経グリア媒介性神経障害に関与する因子には、炎症誘発性分泌、神経栄養因子分泌の減少、グルタチオン分泌の減少、および細胞外βシヌクレインを除去する能力の減少が含まれる（Rodriguez et al., 2015; Burtscher and Millet, 2021）。
さらに、神経変性モデルから老化神経膠細胞を除去すると、正常な生体生理機能を維持しながら反応性神経膠症と神経細胞死が軽減されることが示されている（Chinta et al., 2018; Salas et al., 2020）。
PDにおけるドーパミン作動性ニューロンの変性は、酸化ストレス、神経炎症、神経膠細胞の老化、神経膠細胞の活性化、およびニューロン死の自己伝播サイクルを開始する可能性があります。PDにおける損傷した変性ドーパミン作動性ニューロンは、不溶性α-シヌクレイン線維、ATP、MMPを放出します-3 、および神経メラニンが細胞外空間に侵入する（He et al.、2021）。
脳の恒常性を維持するために、ミクログリアとアストロサイトは、変性ニューロンから細胞破片を取り込み、その後の炎症および酸化ストレス反応を開始するように促されます。
神経膠細胞のこれらの作用は、病的ではない状態では必要かつ有益ですが、変性の流れに対抗できなくなると、サイクルは自己増幅的で破壊的なものになります。
神経グリアによる -シヌクレインの取り込みと -シヌクレインによる活性化の影響
ニューロンは、エキソソームおよびカルシウム依存性の様式を通じて細胞外空間にαシヌクレインを分泌する（Emmanouilidouet al., 2010）。ニューロンおよび神経芽腫から細胞外空間へのαシヌクレイン分泌の速度、および分泌された不溶性αシヌクレイン凝集体の濃度は、細胞ストレス誘発性のタンパク質のミスフォールディングおよび損傷下で増加する(Jang et al., 2010)。
損傷した異常なシヌクレインは、エキソソームではなくエキソサイトーシスを介してストレス下で細胞外空間に分泌されます（Jang et al.、2010）。細胞外の野生型および変異型シヌクレインは、エンドサイトーシスを介してニューロンまたはグリアに取り込まれ、グリアとニューロンの間で伝達されます。たとえ凝集した形であっても、レビー小体の蔓延につながります (Lee et al.、2011、2014)。
細胞外の非変異αシヌクレインオリゴマーは、Toll 様受容体 2 (TLR2) のパラクリン活性化を介してミクログリアから炎症反応を誘発します (Kim et al., 2013; Lee et al., 2014)。さらに、細胞外αシヌクレインは、損傷関連分子パターン（DAMP）として作用して、Fcガンマ受容体IIB（Fc RIIB）やNF-κB経路などの他のミクログリア受容体や細胞内経路を活性化することができます（Kam et al., 2020）。
これらの受容体および経路の活性化は、ミクログリアの食作用の減少、炎症反応の上方制御、α-シヌクレインのニトロ化、およびROSの放出の増加につながる（Zhang et al., 2007; Kam et al., 2020;Mavroeidi and Xilouri, 2021）。
活性化されたミクログリアが有害であるか有益であるかについての激しい議論は 20 年以上前に遡ります (Streitet al., 1999)。 PDでは、慢性的に活性化されたミクログリアにより、神経変性に対するニューロンの感受性が増加します。
永続的に老化したミクログリアは、一時的に活性化されたミクログリアとは異なります。ミクログリアは脳損傷に応答して一時的に活性化され、炎症誘発性遺伝子と抗炎症性遺伝子の両方を同時に上方制御します（Osman et al.、2020）。
しかし、神経変性において一般的に観察される慢性活性化ミクログリアは、意味論のみにおいて老化ミクログリアとは大きく異なるようである(Lull and Block, 2010;Woodburn et al., 2021)。当然のことながら、老化ミクログリアと慢性活性化ミクログリアの間にはわずかな違いがありますが、PD では機能的には非常に類似しているようです。
我々は、老化、慢性活性化、または一時的に活性化された運命は、ミクログリア集団の不均一性と個々のミクログリア微小環境の影響を反映していると仮説を立てています（Masuda et al., 2020;Tan et al., 2020）。この仮説に基づいて操作すると、一部の老化ミクログリアは、初期の神経変性環境により慢性的に活性化された表現型を採用し、慢性的に神経変性のさらなる進行に寄与している可能性があります（Masuda et al.、2020）。
慢性的に活性化されたミクログリアは、α-シヌクレインとの相互作用に応答してPDの早期発症に寄与し、α-シヌクレインが存在する限り慢性的に活性化されたままになります。マウスのThy-1プロモーターは生涯にわたってミクログリアの活性化を経験しました（Chesseletet al., 2012）。
活性化されたミクログリアは、神経損傷が観察される前に、生後1か月で線条体に、生後約5か月でSNpcに最初に出現しました（Chesselet et al.、2012）。特発性急速眼球運動睡眠行動（IRBD）を持つ人々は、PDの前臨床の特徴を研究するための興味深い集団として役立ちます。 IRBD 患者の 10 人中 9 人は、IRBD 診断を受けてから 14 年以内に PD 診断を受けます (Iranzo et al.,2016)。
この 2 つの病気の病態は驚くほど似ています。例えば、線条体の18F-DOPAは、早期PDと一致して、SNpcにおける片側のミクログリア活性化と相まって、IRBD患者の90%で減少している(Ouchi、2017)。
これらの観察は、慢性的に活性化されたミクログリアによる炎症が時間の経過とともにIRBPからPDへの変化を促進するという概念と相関している。実際、死後のPD脳には、シヌクレイノパチーの影響を受けた同じ領域にかなりの量の炎症誘発性ミクログリアおよびアストロサイトが存在する（Freund et al., 2012; Chinta et al., 2018; Bras et al., 2020; Harms et al., 2021）。 。
アストロサイトによってエンドサイトーシスされた細胞外βシヌクレインは、GFAP、サイトカイン、ケモカイン、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンなどの炎症促進性および神経抑制性の分泌物の放出を引き起こす(Vieira et al., 2020)。しかし、アストロサイトによるβシヌクレインの取り込みに続いて、βシヌクレインがアストロサイト受容体に結合して炎症促進性分泌を刺激するという証拠がいくつかある（Vieira et al., 2020）。
アストロサイトのエンドサイトーシスされたシヌクレインは、Ca2+ とミトコンドリアの恒常性の破壊、酸化ストレス、グルタチオンペルオキシダーゼレベルの上昇を引き起こします (Mavroeidi and Xilouri, 2021)。星状細胞は、不溶性βシヌクレイン凝集体を保有する可能性があります (Lee et al., 2010)。
星状膠細胞によるα-シヌクレイン凝集体の取り込みは、最初は有毒タンパク質を除去することを目的とした保護機構である(Booth et al.,2017)。しかし、病理学的封入体はリソソーム機能不全を引き起こす可能性があり、アストロサイト内に残留する可能性があり、そのため蓄積して細胞損傷を引き起こす可能性があります（Booth et al., 2017）。アストロサイトは、細胞ストレスに対してセネッセンチン応答となる独特の感受性を持っています。
酸化ストレスに応答して、星状細胞は線維芽細胞、ニューロン、そしておそらくミクログリアよりも前に老化する（Bitto et al., 2010; Chinta et al., 2018）。死後のPD SNpc組織において、対照SNpc組織と比較して核ラミンB1の減少が観察された唯一の細胞型は星状細胞であった(Chinta et al., 2018)。セドラミン B1 レベルの低下は、長年にわたる細胞老化のバイオマーカーです (Freund et al., 2012)。
しかし、ミクログリアは損傷や酸化ストレスに反応する防御の最前線であり、損傷領域に迅速に移動して食作用を開始し、すぐに活性化されます。その後すぐに、ミクログリアは星状細胞を動員して活性化し、炎症促進因子を放出し、グルタミン酸誘発性興奮毒性を促進します（Liddelow et al., 2017; Iovino et al., 2020;Liu et al., 2020; Matejuk and Ransohoff, 2020）。
これと同じパターンが神経変性関連の慢性神経グリア活性化でも見られる場合、ミクログリアが最初に「老化」することになります。たとえアストロサイトが隣接する細胞よりも先に老化したとしても、傍観者効果により老化が他の細胞型に確実に広がる(Nelson et al., 2012)。
あらかじめ形成されたシヌクレイン原線維に対する神経膠細胞の曝露の影響
-シヌクレインには 3 つの形態学的種があります。小さいものから大きいものまで、モノマー、オリゴマー、フィブリルです。レビー小体の主な病理学的構成要素はシヌクレインフィブリルです。人工合成された「予め形成されたαシヌクレインフィブリル」（PFF）をPDの動物モデルに注入して、βシヌクレインの動き、炎症、酸化ストレス、神経変性の時空間動態を研究することができます。
β-シヌクレイン原線維の存在に反応して、神経膠細胞はスーパーオキシド（O2-）、ROS、細胞傷害性因子を生成します（He et al., 2021）。PFFはドーパミン作動性ニューロンでも強い反応を示します。
例えば、合成PFFで治療されたドーパミン作動性ニューロンは、セリン129リン酸化-シヌクレインのレベルの上昇、-シヌクレインの凝集の増加、シナプス前タンパク質のレベルの低下、軸索輸送タンパク質の破壊、およびドーパミン作動性生存の減少を経験します(Tapias et al., 2017)。これらの結果は次のとおりです。 PFF誘発性のミトコンドリア機能不全、O2-産生の増加、一酸化窒素(NO)産生の増加、タンパク質のニトロ化レベル、および炎症に起因すると考えられています(Tapias et al., 2017)。
最近の研究では、健康な若い成体野生型（C57BL/6）雄マウスの線条体にPFFを注射すると、最初に星状細胞とミクログリアの両方で炎症反応が引き起こされました（Lai et al., 2021）。炎症状態は注射後 7 日 (dpi) でピークに達しました。その後、α-シヌクレインの凝集体は、14 dpi 後に濃度と増殖が増加し、30 dpi から 90 dpi の間でピークに達しました (Lai et al., 2021)。
最後に、線条体のドーパミン作動性ニューロンの喪失および運動機能障害が観察された(Lai et al., 2021)。同様の結果が、PFFの片側線条体内注射を受けた雄Fischer 344ラットでも見られた(Duffy et al., 2018)。
ミクログリアの活性化とそれに伴う炎症は、ラットにおける PFF 注射に対する初期反応でした (Duffy et al., 2018)。 PFFに反応したミクログリアの活性化は、SNpc神経変性が起こるまでの少なくとも3か月間持続し、変性過程全体を通じて持続したことは、ミクログリアが慢性的に活性化されていることを示しています(Duffy et al., 2018)。
ここで説明する別の最近の研究では、PFF は活性化神経膠細胞、老化神経膠細胞、および神経細胞死を引き起こしました (Verma et al., 2021)。培養エゾパミン作動性ラット N27 細胞の MPP+ または PFF 処理により、細胞はラミン B1 および HMGB1 レベルの低下、p16 および p21 レベルの増加などの老化マーカーを発現しました。
C57BL/6野生型マウス由来の培養初代アストロサイトおよびミクログリアのPFF処理も、ラムニンB1、HMGB1、ATリッチ配列結合タンパク質1（SATB1）、およびp16レベルの低下、しかしp21の上昇によって証明されるように、老化を引き起こす。興味深いことに、初代培養PFF処理に応答して老化アストログリアと反応性アストログリアが同時に生成されました。
この観察は、星状細胞のさまざまな部分集団を反映している可能性があります (Miller、2018)。カニューレを介して脳にPFF注射を受けたマウスは、老化マーカーに同様の変化を示しました。たとえば、これらのマウスの腹側中脳とSNpcでは、ラムニンB1、HMGB1、およびp16レベルの低下と、p21レベルの増加が見られました。GFAPおよびIba-1レベルの増加も見られ、それぞれ反応性アストログリアとミクログリアを示しています。さらに、-IIIチューブリンレベルの低下による神経細胞死の証拠があった。
最後に、死後のPD患者からのSNpc組織は、ウェスタンブロット分析によって細胞老化の関与を確認した。対照中脳組織と比較して、死後PD脳では、ラムニンB1、HMGB1、およびSATB1が減少し、p21レベルが増加し、p16レベルは変化しなかった。 (2021) 病理学的β-シヌクレインが神経グリア老化と神経グリア活性化を同時に引き起こし、最終的にはPD関連ニューロン死を引き起こす方法を強調しています。
パーキンソン病の治療法としての老化細胞溶解学
老化細胞は、さまざまな加齢に関連した病気の原因となります。逆に、老化細胞を除去すると、関連する病理学的影響が緩和され、健康寿命が延びます。ドーパミン作動性ニューロンにおけるSATB1タンパク質の活性の低下は、PDの危険因子として最近特定された（Brichta et al., 2015; Changet al., 2017; Nalls et al., 2019; Riessland, 2020）。
さらに、Satb1 の遺伝子ノックアウトは、ドーパミン作動性ニューロンに分化したヒト胚幹細胞における細胞老化と p21 および CDKN1A の発現の増加をもたらします (Riessland et al., 2019)。リースランドら。 (2019) また、shRNA (AAV1- shRNA) を発現するアデノ随伴ウイルス 1 の定位注射を使用して Satb1 を下方制御し、その後 p21 発現とニューロンの老化が増加することにより、マウスの中脳におけるこの現象を示しました。
最終的に、AAV1- shRNA による治療により、チロシンヒドロキシラーゼ発現ニューロンが除去され、ミトコンドリアの数が減少し、Cdkn1a が上方制御され、免疫応答が促進されました (Riessland et al., 2019)。さらに、PD患者の死後SNpc組織では、p21発現が上昇し、SATB1の調節機能が低下している（Brichta et al., 2015; Riessland et al., 2019; Riessland, 2020）。 p21阻害剤UC2288を介したSATB1ノックアウトヒトドーパミン作動性ニューロンにおけるp21の阻害は、増殖を引き起こすことなく老化の影響を有意に減少させた(Riessland et al., 2019)。
さらに、SATB1ノックアウトヒトドーパミン作動性ニューロンをCDKN1AショートヘアピンRNA（shRNA）で処理すると、p21レベルおよびその他の老化の特徴が劇的に減少した（Riessland et al.、2019）。さらに、UC2288は最近、PDのMPTPマウスモデルにおいて酸化ストレスや炎症などの老化マーカーを減少させることが示された(Im et al., 2020)。したがって、UC2288 は PD に対する利用可能な抗老化剤である可能性があります。
アストラガロシド IV (AS-IV) は、薬草植物 Astragalus membranaceus に由来する活性薬理剤です。 ASIV は、強力な抗酸化剤、抗線維化剤、抗炎症剤などの多くの有益な特性により、漢方薬において長い歴史があります (Li et al., 2017)。 AS-IVは、6-ヒドロキシドーパミンに曝露された初代ドーパミン作動性黒質細胞培養物において神経保護作用を有する(Chan et al., 2009)。
慢性的な MPTP とプロベネシドの注射で治療されたマウスは、SNpc のドーパミン作動性ニューロンの重大な損失を経験し、筋力と平衡感覚の喪失に苦しみます (Xia et al., 2020)。しかし、AS-IV との同時治療を受けると、マウスのドーパミン作動性ニューロンと運動障害が発生します。 MPTP およびプロベネシドで治療したマウスは、MPTP 代謝を変えることなく顕著な保護を示します (Xia et al., 2020)。
Xia et al.(2020)の研究で得られた重要な発見は、AS-IV治療がMPTPマウスモデルにおける老化星状細胞のSNpc濃度を低下させ、細胞核内のp16レベルの上昇やラミンB1レベルの低下など、細胞老化の多くのマーカーを改善したということでした。 。さらに、マウス由来の初代星状細胞培養物における自然な加齢関連老化およびMPP + 治療による早期老化は、AS-IV治療によって阻害されることが示された(Xia et al., 2020)。
AS-IVは、マイトファジーとその抗酸化特性を促進することによって抗老化効果を発揮することが示されています（Xia et al.、2020）。最近、PDにおけるアストロサイトおよびミクログリア老化は、血清およびグルココルチコイド関連キナーゼによる老化細胞破壊治療によって軽減できることが示されました。 1 (SGK1) 阻害剤 GSK-650394 (Kwon et al., 2021)。 NF-κB転写因子は、サイトカインやケモカインなどの炎症誘発性遺伝子の転写に関与しています（Liu et al., 2017）。
リン酸化を通じて、SGK1 は NF-κB 経路を活性化し、炎症反応を促進します (Lang and Voelkl、2013)。 GSK650394はサイトカインレベルを低下させ、SGK1過剰発現は、培養マウスの星状細胞および皮質および腹側中脳からのミクログリアにおけるサイトカインレベルを上昇させた(Kwon et al., 2021)。さらに、マイクロアレイおよび RNA-seq データで示されているように、Nurr1 と Foxa2 はマウス培養グリアの Sgk1 を下方制御します (Kwon et al., 2021)。GSK-650394 によって下方制御された上位 10 遺伝子のうち 7 つは免疫を持っていました関連オントロジー (Kwon et al., 2021)。
したがって、Nurr1 および Foxa2 inglia の抗炎症効果は、Sgk1 に対する阻害作用によるものです。また、SGK1 阻害は、NLRP3 インフラマソームおよび CGAS-STING に関連する炎症経路を抑制し、グリアからのグルタミン酸クリアランスを上方制御し、グリアのミトコンドリア損傷を防ぐことも示されています(Kwonら、2021)。
最後に、SGK1阻害により、SA- -galなどのグリア老化マーカーが減少し、SASPに関連する遺伝子が下方制御され、老化促進タンパク質レベルが低下し、活性酸素種の生成が減少し、酸化促進遺伝子が下方制御されました（Kwon et al.、2021）。重要なことに、ヒトαシヌクレインを過剰発現するマウス中脳ドーパミン作動性ニューロンは、マウス腹側中脳膠細胞およびミクログリアと共培養された。
これらの培養物を PFF で処理しました。グリア内での GSK-650394 または SGK1 ノックダウンによる培養処理により、腹側中脳グリアと共培養された場合、α-シヌクレインのニューロン間転移を含むニューロンのα-シヌクレインの病態が減少しました（Kwon etさらに、マウス中脳ドーパミン作動性ニューロンと共培養したマウス腹側中脳膠細胞およびミクログリアにおけるSGK1阻害は、H2O2からの毒性損傷からニューロンを保護した。
最後に、PD の MPTP マウスモデルにおける SGK1 遺伝子サイレンシングまたは GSK650394- 媒介阻害は、行動欠陥、中脳ドーパミン作動性ニューロン喪失から保護され、SNpc 炎症と老化を抑制しました (Kwon et al., 2021)。B 細胞リンパ腫-extraラージ (Bcl-xL) は Bcl-2 タンパク質ファミリーのメンバーであり、ミトコンドリア膜に存在します。 Bcl-xL は、ミトコンドリアのチトクロム c 放出の阻害を介して媒介される抗アポトーシス特性を持っています (D'Aguanno および Del Bufalo、2020)。
さらに、Bcl-xL には老化促進特性もあります。たとえば、本来ならアポトーシスに向かう損傷を受けた細胞が、Bcl-xL の過剰発現によって代わりに老化する可能性があるという仮説が立てられています (Mas-Bargues et al., 2021)。 Bcl-xL はまた、ミトコンドリア代謝を強化し、ATP 合成の効率を高めます。これらは両方とも、老化細胞の SASP 産生の増加を代謝的にサポートするために必要です（Herranz and Gil、2018; Mas-Bargues et al.、2021）。
PD患者の死後脳サンプルでは、中脳ドーパミン作動性ニューロンにおけるBcl-xL発現が対照の2倍近く高いことが示された(Hartmannet al., 2002)。興味深いことに、Bcl-xL は老化促進および抗パーキン活性を通じて散発性 PD に関与している可能性があります。通常の条件下では、PINK1 タンパク質はタンパク質 Parkin と協力して極性ミトコンドリアに移動し、マイトファジーを誘導します。しかし、変異したE3ユビキチンリガーゼParkinおよび病理学的ミトコンドリア生体エネルギーは常染色体劣性家族性PDに関係している(Dawson and Dawson, 2010)。Bcl-xLはPINK1およびParkinのマイトファジーを刺激する能力に拮抗することが示されている(Mas-Bargues et al., 2021)。 ）。
中脳マイトファジーの破壊は、PD患者とPD動物モデルの両方に共通する基本的な病理学的特徴である(Liuet al., 2019)。したがって、A1331852やA1155463などのBcl-xL阻害剤は、マイトファジーを促進することによりPDに効果的な治療薬となる可能性が高いと考えられます（Zhu et al.、2017）。PDの病態とBcl-xLの関係は複雑です。細胞老化と同様に、Bcl-xL は PD において神経を保護するだけでなく、病状を悪化させる能力もあるようです。
例えば、アドパミントランスポーターでトランスフェクトされたSH-SY5Y細胞は、Bcl-xLで処理された場合、MPP+に対して耐性を示した(Dietz et al., 2008)。 Bcl-xL を過剰発現する SH-SY5Y 細胞は、6- ヒドロキシドーパミン誘発細胞死にも耐性がありました (Jordánet al., 2004)。さらに、Bcl-xLを過剰発現するSH-SY5Y細胞は、LRRK2がGSK2578215Aによって薬理学的に阻害された場合、抗酸化ストレス機構を通じてミトコンドリア動態を保存した（Saez-Atienzar et al., 2016）。さらに、Bcl-xL治療はPDのMPTPマウスモデルにおいて神経保護作用があることが示された(Dietz et al., 2008)。
最後に、Bcl-xL は、CNS シナプス形成、シナプス小胞膜動態、および神経突起伸長に必要であり、これらはすべて神経変性中に破壊されます (Li et al., 2008, 2013; Park et al., 2015)。ただし、これらの結果は実証されただけですが、細胞培養やPDの不完全なマウスモデルでは、治療手段として老化細胞破壊Bcl-xLアンタゴニストを追求することに対して若干の躊躇を引き起こしている。
PD における Bcl-xL の潜在的な二重の役割にもかかわらず、おそらく異なる効果を解析して利用できる可能性があります。 Bcl-xL タンパク質は、カスパーゼ依存性の機構によって N 末端で切断され、1N-Bcl-xL フラグメントを生成します。Bcl-xL フラグメント化は、PD を含む多くの神経変性疾患で一般的に発生するグルタミン酸誘発性神経興奮毒性中に増加します (Park および Jonas) 、2017;Iovino et al.、2020）。
1N-Bcl-xL フラグメントの蓄積は、膜コンダクタンスの上昇やシトクロム c 放出の増加などのミトコンドリア損傷を誘発し、最終的にはニューロン死につながります (Park and Jonas、2017)。老化細胞破壊ABT-737はBcl-xLと1N-Bcl-xLの両方に結合し、1N-Bcl-xLがミトコンドリアに損傷を与えるのを防ぎ、Bcl-xLが1N-Bcl-xLフラグメントを形成するのを防ぎます（Park and Jonas、2017）。
さらに、Bcl-xL 老化細胞破壊の効果は濃度依存性であることが示されています。たとえば、高濃度のABT-737（1μM）およびWEHI-539（5μM）は、グルタミン酸による神経毒性を悪化させ、ミトコンドリアの膜電位を破壊し、ATPの細胞濃度を低下させた（Park et al., 2017）。 。逆に、低濃度のABT-737（10ηM）およびWEHI-539（10ηM）は、ミトコンドリア膜電位を保護しATP損失を維持することにより、グルタミン酸誘導性の細胞死に対して神経保護作用がありました（Park et al., 2017）。
総合すると、これらの証拠は、Bcl-xL が PD の抗老化治療における標的として依然として有望であることを示唆しているようですが、Bcl-xL 特異的老化細胞破壊物質の濃度と Bcl-xL 断片化の可能性を考慮する必要があります。 Bcl-xL の断片化はグルタミン酸の神経毒性に反応して起こるため、おそらく Bcl-xL 特異的老化細胞破壊薬は病気の発症前により効果があるでしょう。抗老化または老化細胞の除去戦略は、PD 患者に対する薬物療法の新しい可能性があるように思われます。表 1 に示すように、証拠は現在限定されており、細胞および動物モデルに限定されています。実際、老化細胞破壊の治療研究の大部分は前臨床です (Romashkan et al., 2021)。
しかし、ヒト患者における老化細胞破壊の最初の非盲検単群臨床試験は2019年に発表された（Justice et al., 2019; Song et al., 2020）。この研究は、特発性肺線維症患者における老化細胞破壊細胞のダサチニバンドケルセチン（D+Q）による短期（3週間）治療により、症状と機能が改善されることを示した（Justice et al., 2019; Song et al., 2020）。それ以来、D + Q は糖尿病性腎疾患患者の老化細胞を減少させるのに効果的であることも示されています (Hickson et al., 2019)。
この 1 年間だけでも、老化細胞破壊治療を中心とした臨床試験の数と範囲が急速に増加しました (Kirkland and Tchkonia, 2020; Song et al., 2020; Wissler Gerdeset al., 2020)。同時に、過去数年間、老化細胞破壊治療薬の開発だけに焦点を当てた製薬会社や資本家の投資も急速に増加しています（Dolgin、2020）。現在、ClinicalTrials.gov にリストされている 14 件の臨床研究があり、「その他」で「老化細胞破壊治療薬」を検索した結果が表示されます。 」検索フィールド。
4 件の試験は変形性関節症を対象としており、4 件は新型コロナウイルス感染症-19の軽減に焦点を当てており、残りは大腿寛骨臼インピンジメント、小児がん生存者の成人虚弱、慢性腎臓病、健康な高齢者の骨格の健康の改善に重点を置いています。老化細胞破壊治療薬 D、Q、およびフィセチナは、さまざまな組み合わせと用量で、これらすべての臨床試験の薬物介入として含まれています。変形性関節症の治験の 1 つに、フィセチンと降圧薬ロサルタンが含まれています。
現在行われている変形性関節症の別の治験には、Q、フィセチン、グリチルリチンも介入が含まれています。グリチルリチンには抗炎症作用と抗ウイルス作用があります。以前または計画されている老化細胞破壊に焦点を当てた臨床試験では、高酸素症誘発性反応性気道疾患、インスリン抵抗性、糖尿病、子癇前症、脂肪肝疾患、肥満、黄斑変性症、および糖尿病性慢性腎臓病の治療にそれらの使用が採用されています（Kirkland and Tchkonia、2020;Song）ら、2020)。
14件の結果のうち、神経変性に焦点を当てた試験は2件のみ、SToMPAD研究（アルツハイマー病の進行を調節する老化細胞破壊療法）のパイロット試験と第II相試験である。パイロット研究 (ClinicalTrials.govIdentifier: NCT04063124) は、初期段階のアルツハイマー病患者 5 名に対する 12 週間にわたる D+Q の使用に焦点を当てています (Gonzales et al., 2022)。
第 II 相 SToMPAD 研究は現在募集中であり、アルツハイマー病と軽度認知障害の両方の患者を対象とする予定です (ClinicalTrials.gov ID: NCT04685590)。 PD 患者とその家族に対する効果的な老化細胞破壊に基づく治療が、そう遠くない将来に現実になることが十分に期待されています。
結論
パーキンソン病は最も一般的な運動障害であり、2 番目に一般的な神経変性障害です。しかし、複雑な病態はまだ完全には理解されておらず、利用可能な治療法もありません。 PD は進行性の神経変性を特徴とするため、PD の研究は主にニューロンに焦点を当ててきました。凝集αシヌクレインはこの疾患の重要な分子的特徴であるため、PD 研究も主に凝集αシヌクレインを中心に行われてきました。しかし、神経膠細胞は脳の大部分を占め、CNS における無数の重要な機能を担っています。
神経変性疾患における神経膠の役割は過小評価されています。 PDにおける老化神経膠細胞を標的とすることは、有望な治療手段となる可能性がある。抗老化薬の臨床試験はごく最近開始され、大きな期待が寄せられています。
著者の寄稿
著者全員が原稿の執筆に貢献し、原稿をレビューし、現在の形式を承認しました。 R原稿の範囲と進捗状況を確認し、最終草案を書き、最終的な数値を作成しました。
資金提供
この研究は、東部ナザレ大学指導および専門能力開発委員会および多能性診断によって資金提供されました。
謝辞
PluripotentDiagnostics のチームメンバー全員と、Eastern NazareneCollege の生物学部の皆様の意見と実りある会話に感謝いたします。また、多能性診断科学諮問委員会の理論的貢献と継続的な支援にも感謝いたします。
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