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透析アミロイドーシスの新リスク因子を発見

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合併症
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はじめに

透析により血清アルブミン値が減少することで、透析患者特有の透析アミロイドーシスの原因であるβ2-MGのアミロイド線維が形成されやすくなることが明らかになりました。

2021年時点では、日本で約35万人が透析を受けています。

15 年以上透析を受けた透析患者の約10人に1人が透析アミロイドーシスを発症します。

しかしどの患者がこの病気を発症しやすいかを予測することはできませんでした。

今回、新たな関連因子を発見したことにより、透析のアミロイドーシスを予防し、透析医療のさらなる発展に貢献することが期待できます。

本記事は人工透析医療の合併症「透析アミロイドーシス」に新リスク因子を発見―血中の血清アルブミンを高濃度に保つことがアミロイドーシス予防のカギ― を参考にさせていただいております。

概要

大阪大学国際医工情報センターの後藤祐児特任教授(現・大学院工学研究科、特任研究員)・中島吉太郎特任研究員(常勤)(現・大学院工学研究科、特任助教(常勤))、新潟大学医歯学総合病院の山本卓准教授らの研究グループは、新潟薬科大学、福井大学と共同で、透析アミロイドーシスの発症機構を蛋白質科学の手法で研究しました。

透析アミロイドーシスは、透析患者特有の病気であり、透析治療を長期間にわたり受けた患者に発症する合併症です。

これまでの研究から、β2-MGと呼ばれる蛋白質のアミロイド線維がこの病気の原因であることが明らかになっていました。

しかしどの患者が体内でアミロイド線維ができやすく、この病気が発症しやすいかを予測することはできませんでした。

今回、後藤特任教授らの研究グループは、独自開発したアミロイド誘導装置(HANABI-2000)により、透析患者等から採取した100 検体以上の血清を用いた実験を行いました。

※ HANABI-2000は、後藤特任教授らの研究グループが独自に開発した蛋白質のアミロイド形成反応を研究するための装置です。

HANABI は HANdai Amyloid Burst Inducer (阪大アミロイド爆発誘導装置)の略称です。

超音波により蛋白質溶液を刺激し、蛋白質の過飽和状態を壊すことによって、短時間でアミロイド線維を作り出します。

同時に光を使った計測を行い、アミロイド線維が形成される反応をリアルタイムに計測することができます。

血清アルブミンの量が減少することで、β2-MGのアミロイド線維が形成されやすくなることを解明しました。

これまで、透析患者の血清アルブミン値が減少することは知られていました。

しかし、これが透析アミロイドーシスの発症機構に関連すると考えられたことはありませんでした。

新たな関連因子の発見により、人工透析を受ける患者の合併症を予防し、透析医療のさらなる発展に貢献することが期待されます。

本研究成果は、Nature Research が提供するオープンアクセス・ジャーナル Nature Communicationsに、2022 年 10 月 3 日(月)18 時(日本時間)に公開されました

研究の背景

透析治療は、腎不全患者の生命維持のために重要な医療です。

人工透析をひとたび始めると、これを死ぬまで続ける必要があるため、10 年以上の期間にわたり人工透析を受けている患者は珍しくありません。

透析期間が15 年を越える患者の約10人に1人が透析アミロイドーシスと呼ばれる合併症を発症し、手首や関節の強い痛みや運動障害などの症状が現れます。

この病気の原因は、β2-MGのアミロイド線維です。

透析をはじめると血中のβ2-MG濃度が高まり、透析期間が長期化することでも発症リスクが高まります。

事前に発症リスクを察知し、病気を予防することが望まれます。

しかし現在の医学では発症予測は困難であり、β2-MG濃度上昇、透析期間の長期化に加え、未知のリスク因子の存在が予想されています。

研究の内容

後藤特任教授・山本准教授らの研究グループでは、透析アミロイドーシスの新たなリスク因子を探索するために、透析患者血清と独自に開発した超音波を利用したアミロイド誘導装置 HANABI-2000 を用いました。

健常者血清と透析患者血清の違いを分析したところ、透析患者の体内は健常者と比較してアミロイドが形成されやすい危険な環境であることがわかりました。

次に、透析患者血清を一回の透析治療前後で採取し、その違いを分析しました。

実験から、透析治療の直後はリスクが低下した状態であることがわかりました。

研究の結果から、透析患者の血清環境はアミロイド形成リスクが高まっていますが、こまめに透析治療を受けることでそのリスクを低減できることがわかりました。

さらに研究を進めると、血清アルブミンがアミロイド形成を妨げていることが明らかになりました。

血清アルブミンは「マクロモレキュラークラウディング(高分子混み合い)」効果によって血中の蛋白質の恒常性(プロテオスタシス)の維持に関わっていると考えられます。

血清アルブミンの量が減ってしまうことが、血液中でのアミロイド線維形成を容易にし、透析アミロイドーシスに至る可能性が示唆されます。

血清アルブミンは栄養状態を示す指標でもあるため、栄養維持により透析アミロイドーシスを予防できる可能性があります。

本研究成果の意義

本研究成果により、血清アルブミンが減少することが、β2-MGのアミロイド線維形成を容易にし、透析アミロイドーシスの発症リスクを高めることが新たにわかりました。

この知見をもとに、人工透析医療による合併症の根絶に貢献することが期待されます。

また、透析アミロイドーシスのみならず、アルツハイマー病やパーキンソン病などの他のアミロイドーシスも含めた予防や治療の進展にもつながる可能性を秘めています。

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