スキンケアを受ける女性。70歳の皮膚に蓄積した糖化最終生成物の数値を30歳水準に戻す人工酵素が開発された。加齢とともに蓄積する糖化最終生成物は炎症と老化の原因となる。/Pixabay

米国の科学者が70代の皮膚を30代に戻せるタンパク質を開発した。老化と炎症を引き起こす糖毒素を除去する。細胞実験で確認された効能が実際の患者で立証されれば、皮膚を回春させるのはもちろん、網膜と腎臓、心臓疾患まで治療できると期待される。

米国のバイオ企業レベル・パーマシューティカルズ(Revel Pharmaceuticals)は「代表的な最終糖化産物(AGE)であるカルボキシメチルリジン(CML)を分解する人工酵素を開発した」と14日(現地時間)、国際学術誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に発表した。今回の研究にはグーグルが2013年に設立した抗老化企業カリコ・ライフ・サイエンスとコロラド大学医学部の研究陣も参加した。

◇パンが焼けるように老化する皮膚

ステーキが焦げたりパンが焼ける過程でメイラード反応が起き、特有の色と風味が現れる。人体では同じ過程が老化を引き起こす。数十年にわたり摂氏37度で"焼かれた"人体組織では、糖分がタンパク質や脂質と結合して最終糖化産物が蓄積する。この物質は炎症と老化を招くため糖毒素と呼ぶ。科学者は糖毒素を人体のタンパク質組織にたまる錆に例える。

研究陣は糖毒素に対抗する酵素が人体にないなら新たに作ることにした。人が死亡すると最終糖化産物は分解される。であれば微生物に糖毒素分解酵素があると考えられる。研究陣は人工知能(AI)ソフトウエアを用いて微生物DNAを5万個以上解読し、この遺伝子が作る酵素構造を計算した。その中から人間の組織で代表的な糖毒素であるCMLを切り出せる候補を選んだ。

実験の結果、最終選別した酵素は人為的に損傷させたタンパク質でCML糖毒素を52%減らした。一晩反応させると97%が消えた。実際の患者でも同様の効果が出る可能性も確認された。64歳のドナーの眼の水晶体タンパク質で試験したところ、一度で糖毒素を78%減らした。

75歳のドナーの大動脈組織ではCMLが70%以上、皮膚組織では55%減少した。今回の論文の責任著者であるアロン・クレイブンズ(Aaron Cravens)レベル・パーマシューティカルズ代表は「70歳の高齢者の皮膚組織にある最終糖化産物の数値を30歳水準に戻すことができた」と述べた。

今回の研究は、老化で損傷したタンパク質は修復できないという従来の常識を覆し、酵素を用いて分子レベルで老化による損傷を修理できることを立証した。米スタンフォード大学の生体工学者マイケル・ジュイット(Michael Jewett)教授は今回の研究について「まだ臨床に適用する段階ではないが、概念実証の次元で長寿のための新たな治療法開発の可能性を開いた」と評価した。

人工酵素(紫)が人体組織のタンパク質(青)に結合した最終老化産物(茶)を分解する様子を示すイラスト。最終老化産物は炎症と老化を引き起こし、糖化最終生成物と見なされる。/Revel Pharmaceuticals

◇糖尿病合併症の治療薬としての開発も推進

研究陣は今後、新たに作った酵素で網膜と水晶体組織に糖毒素が蓄積して発生する眼科疾患を治療できるかを検証する計画だ。糖尿病患者に主に現れる疾患である。レベル・パーマシューティカルズによると、理論的にはCML除去酵素は一度の投与だけでも眼科疾患の根本原因である炎症性の蓄積物を除去できる。

同様に、皮膚コラーゲンの弾力を改善したり、腎臓や心血管組織に蓄積する糖毒素をなくして老化関連疾患を治療することもできる。もっとも、研究陣は今回の研究が直ちに老化防止の治療法になり得るわけではないと明らかにした。まだ糖毒素を若い状態に戻せるかを確認する概念実証の次元の結果だと説明した。

研究陣は、糖毒素除去酵素が実用化されるには、新たに作った酵素が人体組織に安全に浸透して損傷したタンパク質に到達できるか、糖毒素の除去が実際に人体で炎症を減らしたり組織の機械的特性を改善するかを見極める必要があると述べた。残る課題を解決すれば、人間の生体時計を逆回転させる回春治療が本格化し得る。

チョ・ヨンミンソウル大学医学部教授はフェイスブックで今回の研究を紹介しながら「老化細胞を選んで除去する技術が活発に研究されているが、コラーゲンのように細胞と細胞の間にあるタンパク質の損傷は修復不可能だと考えた」とし「今後の追加研究が成功すれば、臓器と組織の細胞外マトリクスの老化を逆転させ、特に皮膚の老化を治療するうえで大きな転機がもたらされるだろう」と明らかにした。

参考資料

Nature Communications(2026)。DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-75141-2

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