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ラパマイシンは“長寿の鍵”となるか?大注目を集めるアンチエイジング研究

はじめに

昔から神話や物語の中で「永遠の命」を求める話は多くあるが、現代でも科学や医療の進歩で「老化を遅らせる」とか「寿命を延ばす」研究が盛んに行われてる。確かに誰だって元気で若々しく長く生きたいって思うだろうから、アンチエイジング研究は「不老不死」ほど夢物語ではなくて、もっと現実的な「人類の夢」って感じではある。

永遠に生きられるとしても、心や体がボロボロだったら意味がない。ただ長生きするだけではなくて、「健康で幸せに生きる」ことこそが大事であると考える人は多いはずである。さらに言えば、アンチエイジングの本当の夢は「若さを保つこと」ではなくて、「人生をより豊かに生きること」ではないかとさえ思う。

もし人類の未来において、老化をコントロールできるようになったら、どんなふうに人生設計が変わるのだろうかと思う。

率直に言えば、つい最近までの私は「老化は止められない」と思っていた。しかし、 近年、老化のメカニズムを分子レベルで解明し、健康寿命を延ばすための研究が世界中で進んでいることを知った。その中でも、ひときわ注目を集めているのがラパマイシン(Rapamycin)という薬である。

元々は免疫抑制剤として使われていたラパマイシンが、今や“長寿の鍵”として脚光を浴びているらしい。本稿では、ラパマイシンがなぜアンチエイジング研究の最前線にあるのか、その理由を探ってみたいと思う。

目次
はじめに
ラパマイシンとは?
mTOR経路と老化の関係
ミトコンドリアの健康と寿命の関係
モデル動物での寿命延長効果
ヒトへの臨床応用は?
ラパマイシンは“長寿の鍵”となるのか?
あとがき

ラパマイシンとは?

ラパマイシン(Rapamycin)は、1970年代にイースター島の土壌から発見された天然由来の強力なマクロライド化合物で、 シロリムス(Sirolimus;INN/JAN)とも呼ばれる。

ラパマイシンは、免疫抑制剤として臓器移植後の拒絶反応を抑えるために使われてきたが、近年では細胞の老化や寿命に関わる重要な経路 mTOR(エムトア)を制御する作用が注目されているようだ。


mTOR経路と老化の関係

mTOR(mammalian Target of Rapamycin;哺乳類ラパマイシン標的タンパク質)は、細胞の成長・増殖・代謝・生存をコントロールするタンパク質キナーゼ(酵素)であり、mTORC1mTORC2といったタンパク質複合体として機能する。この経路が過剰に活性化すると、細胞の老化やがん、糖尿病、神経変性疾患などの加齢関連疾患のリスクが高まると考えられている。

mTORの2つの複合体

mTORは、2つの異なる複合体を形成して、それぞれ異なる働きをしているという。

複合体構成要素主な機能
mTORC1mTOR, Raptor, mLST8 など細胞成長、タンパク質合成、脂質合成、オートファジーの抑制
mTORC2mTOR, Rictor, mLST8 など細胞の生存、細胞骨格の制御、インスリンシグナルの調節

mTORは、栄養状態・エネルギー量・成長因子・酸素濃度などに反応して、細胞の活動を調整すると言われている。 例えば:

  • 栄養が豊富な場合
    • mTORC1が活性化 → タンパク質合成が促進、細胞が成長
  • 栄養が不足した場合
    • mTORC1が抑制 → オートファジー(細胞の自己分解)が活性化して、エネルギーを節約
  • mTORC1の過剰な活性化は、老化の促進やがんのリスク増加と関連している
  • 一方、mTORC1を抑制すれば寿命が延びる
    • 酵母、線虫、マウスなどで確認されている

ラパマイシンは、このmTORC1の働きを抑えることで、以下のような効果をもたらすとされている

  • 細胞のオートファジー(自己浄化作用)の促進
  • 炎症反応の抑制
  • 細胞老化の遅延
  • ミトコンドリア機能の改善

ミトコンドリアの健康と寿命の関係

ミトコンドリアの健康と寿命の関係は、ラパマイシンを調査ツールとして用いて広く研究されているようだ。

その結果、ラパマイシンは、mTOR経路を介してミトコンドリアの生合成、機能、品質管理を調整し、細胞のエネルギー代謝とストレス耐性を改善することで、老化関連の代謝障害や寿命延長に寄与する可能性があることが分かってきた。

ラパマイシンを用いた研究では、成熟細胞におけるミトコンドリア分極能とATP産生に顕著な改善が見られたという。

ラパマイシンの老化研究における様々な応用において、mTOR阻害がミトコンドリアの品質管理因子、特にミトファジーやミトコンドリア分裂融合フローを促進することが明らかになっている。

ラパマイシンを用いた細胞培養研究では、ミトコンドリア機能の向上が加齢に伴うストレスに対する細胞抵抗力の向上と関連していることが示唆されている。

また、ラパマイシンの強力な抗増殖作用は、適切な濃度で投与すると、細胞内消化系を酸化リン酸化または解糖系へと誘導し、寿命に関連する代謝パターンを模倣するという。

ラパマイシンによって引き起こされるこれらの代謝変化は、加齢に伴うミトコンドリア機能低下や代謝障害の修復への応用の可能性を示唆している。


モデル動物での寿命延長効果

ラパマイシンの“長寿効果”は、マウスや線虫、酵母などのモデル生物で繰り返し確認されているようだ。

  • mTOR阻害を介してリボソームタンパク質合成を調節する
    • このラパマイシンの能力は、制御された細胞伸長反応を引き起こし、寿命を著しく延長させるという
  • マウスの寿命が最大25%延びたという研究報告がある
    • 老化による疾患の発症も遅らせることができたらしい
  • 特に注目すべきは、高齢になってから投与しても効果があったという点である
    • これは「老化の進行を遅らせる」可能性を示唆

ヒトへの臨床応用は?

ラパマイシンによるmTOR経路の調整は、老化に伴う慢性的な低レベル炎症(inflammaging)を軽減し、免疫機能の質的改善を通じて加齢性感染症の予防につながる可能性があることが、近年の研究で示唆されている。

さらに、ラパマイシンやその誘導体によるmTOR経路の調整は、高齢者においてT細胞機能の改善やワクチン応答の増強といった免疫機能の向上をもたらす可能性があり、免疫老化への新たな介入手段として注目されている。

現在、ラパマイシンやその誘導体(例えば、エベロリムス)を使ったヒトでの臨床研究も進行中であるという。以下のようなさまざまな効果が期待されており、今後の研究成果が待たれている。

  • 高齢者の免疫機能の改善
  • 皮膚の老化抑制
  • 加齢性疾患の予防

しかしながら、副作用や長期使用の安全性については慎重な検証が必要であるのは言うまでもない。


ラパマイシンは“長寿の鍵”となるのか?

現時点では、ラパマイシンが人間の寿命を延ばすと断言することは残念ながらできない。 しかし、老化のメカニズムに直接働きかける数少ない候補物質として、ラパマイシンは確実にアンチエイジング研究の中心にいることは確かである。

  • ラパマイシンは寿命延長効果が示されている
    • マウスや線虫、酵母などのモデル生物で、寿命を延ばす効果が繰り返し確認されている
  • アンチエイジング研究の最前線にある
    • ラパマイシンは、老化に関わる細胞機構(オートファジー、炎症、細胞老化)に作用することから、加齢関連疾患の予防や健康寿命の延伸に期待されている
    • 実際に、ヒトでの臨床研究も進行中で、免疫機能の改善や皮膚の老化抑制などの報告も出てきている
  • 神経変性疾患研究が認知機能の改善に貢献するかも?
    • 脳の老化や認知機能低下に関連する疾患に対する有望な治療効果が発見された
      • ラパマイシンは神経細胞のオートファジーを促進し、アルツハイマー病やパーキンソン病に特徴的なタンパク質の蓄積を減少させる可能性がある
      • 神経変性の細胞および動物モデルにおいて神経保護効果が確認されている
      • 認知老化に影響を及ぼす神経炎症性疾患の患者にメリットをもたらす可能性がある

確かに、現時点では、ヒトでの長期的な寿命延長効果やアンチエイジングはまだ確立されていないが、今後の研究次第では「老化はコントロールできる」という未来が現実になるかも知れない。


あとがき

免疫抑制剤として使われていたラパマイシンが、老化や寿命に関わる分子経路を制御する“長寿候補薬”として再評価されているとは、まさに“転用の妙”、“drug repositioning”を体現する存在であると言えよう。

科学が老化の謎を少しずつ解き明かす中で、私たちの健康観やライフスタイルも変わりつつある。 長く生きるだけでなく、健康に生きるためのヒントが、ラパマイシンの研究から見えてくるかも知れない。

ところで、アンチエイジング研究は、ラパマイシンの研究だけでなく、以下のように多方面へ広がっている:

  • 細胞レベルの研究
    • 老化細胞(ゾンビ細胞と呼ばれることも!)を除去する「セノリティクス」という技術が注目されている
  • 遺伝子編集
    • 老化に関わる遺伝子を操作して、寿命を延ばす試みも進んでいる
  • 代謝や栄養の研究
    • カロリー制限やファスティングが老化を遅らせるという研究もある
  • 再生医療
    • 幹細胞を使って、傷んだ組織や臓器を再生する技術もどんどん進化している

こうしてアンチエイジング研究を俯瞰してみると、私たちの未来の健康は、分子の解明から始まっていると言えそうだ。寿命が尽きる前に、未来の健康の波に、一緒に乗っていきたいものだ。


【参考情報】

Harrison, DE; Strong, R. and Sharp, ZD, et al. Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice – PMC, Nature. 2009 Jul 8;460(7253):392–395.
Wilkinson, JE, Burmeister, L., Brooks, SV, et al., Rapamycin slows aging in mice – PMC, Aging Cell. 11(4), p. 675–682 (2012)
Johnson, SC, Rabinovitch, PS, Kaeberlein, M.; mTOR is a key modulator of ageing and age-related disease | Nature 493, p. 338–345 (2013)
Mannick, JB, Morris, M., Hockey, HP, et al., TORC1 inhibition enhances immune function and reduces infections in the elderly – PubMed, Science Translational Medicine, 10(449):eaaq1564 (2018)
Blagosklonny, MV, Rapamycin for longevity: opinion article – PMC, Aging 11(19), p. 8048–8067 (2019)
Kaeberlein, M., Galvan, V., Rapamycin and Alzheimer’s disease: Time for a clinical trial? – PubMed, Science Translational Medicine, 11(476), eaar4289 (2019)
老化研究の動態とその社会応用へ向けた研究の動きに関して
若返りの薬は実現間近?注目される成分やメカニズムについて解説 – JOSAI LAB | 城西大学のメディア
テック界の大物がアンチエイジング薬に注目…研究者は「運動やダイエットでも効果がある」 | Business Insider Japan
149)ラパマイシンの抗老化作用は本物か?(その1):mTORC1活性が寿命を短縮する|福田 一典|銀座東京クリニック
NMN、メトホルミン、ラパマイシンは加齢による認知障害を緩和する | 曙光ライフテック株式会社
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