「アミロイド」って何？

2023年4月1日

こんにちは、Dr.K（ドクターコージ）です。
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多くの方はご存知ないと言うか、
聞いたことのないであろう単語、
「アミロイド」についてのお話。
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ある方からご質問を受けて
調べていきながらまとめてみたら、
多くの病気がなぜ起こるのか、
と言う根本原因に関わっているので、
少々専門的なネタではありますが、
健康や予防医学の為にも、
知っておくと良いのでは？
と感じたのでブログにまとめてみました。
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少々小難しい話も混じりますが、
まずは基礎知識から。
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【アミロイドの名前の由来】
アミロイドとは本来「類デンプン質」
と言う意味を持つ言葉ですが、
ある性質を持つ蛋白質の総称です。
なぜそんなことになったのか？
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19世紀に活躍した病理学者
Rudolph Virchowが人体内において
植物の様なデンプンが存在するのでは、
と言う事でデンプンと反応し黒色化する、
ヨウ素液を用いて様々な組織を
染色する研究をしていました。
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彼は脳内に反応を示す構造体を発見し、
類デンプン小体（corpora amylacea）
と名づけました。
英語訳するとAmyloid bodyとなります。
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Virchowはこの構造体について
炭水化物に類似した物質と考えましたが、
その後様々な研究が進むと、
ポリグルコサンと言う多糖類が絡んだ
「糖蛋白質の球状沈殿物」だと判明。
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しかしアミロイドと言う呼称は
そのまま定着して現在に至る、
と言うわけです。
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【アミロイドの性質とは】
地球上の生物の体内における蛋白質は、
20種類のアミノ酸分子により構成され、
様々な組み合わせで並んだ構造をしています。
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連なった紐状構造のままでは無く、
物理化学的な性質によって、
折りたたまれて小さな球状構造となり、
水に溶けやすい性質を持つ事が多いです。
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この状態の様々な蛋白質が、
体の中のあらゆる化学反応に関わり、
生命活動が行われていますが、
本来折りたたまれる形では無い、
誤った折りたたまれ方をしてしまい、
水に溶けにくい繊維状の構造を
取ってしまう事があり、
コレをアミロイドと総称します。
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正常な蛋白質は
様々な折りたたまれ方をしますが、
アミロイドはβシート構造と呼ばれる
折りたたまれ方が規則正しく起こっていて、
極めて安定した物理化学的な特性を持ちます。
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【アミロイドは体内に蓄積し悪さをする】
水に溶けにくく安定した性質から、
アミロイドが形成されてしまうと、
体内で結晶化し沈着していき、
様々な症状を引き起こしますが、
徐々に進行していきます。
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様々な病名がありますが、
その様な病態を「アミロイドーシス」と
総称します。
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国際アミロイドーシス学会による
2022年の分類では、
人間に発症するアミロイドーシスは
42種類に分類されていますが、
治療法も無く難病指定されています。
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アミロイドが原因となる病気には、
・プリオン病（狂牛病、クールー、クロイツフェルト・ヤコブ病など）
・アルツハイマー病
・パーキンソン病
・ハンチントン病
などがあり、
神経変性疾患と総称される病態の多くに
アミロイドが関与している事が分かりますね。
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アミロイドになる前の蛋白質が、
血清タンパク質の場合は
全身の様々な臓器にアミロイドが沈着し、
局所で産生される蛋白質の場合は
特定の臓器にアミロイドが沈着します。
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【なぜアミロイドが形成されるのか？】
どうして誤った折りたたまれ方をして、
アミロイドが形成されてしまうのか、
は多くの研究がされていますが、
2023年時点では
「遺伝性」のアミロイドーシス以外は、
原因が判明していません。
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ただ特定の腫瘍に伴って局所に起こる場合、
炎症性疾患の患者に続発する場合、
などが報告されており、
腫瘍や炎症性疾患が引き金となっている
可能性が示唆されています。
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【アミロイドは感染する⁉︎】
アミロイドは化学的に安定しており、
通常の蛋白質が変性してしまう様な、
高熱や強酸性の環境でも変化しません。
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狂牛病やクロイツフェルト・ヤコブ病、
と言う神経変性疾患がありますが、
その原因は「プリオン」と呼ばれる
感染性のある特殊な蛋白質です。
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以前は感染性がある事から
プリオンはアミロイドとは
別に扱われていましたが、
その性質などから近年では、
「感染性を有するアミロイド」
と言う捉え方がされる様になりました。
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その様な視点から研究が進み、
プリオン以外の多くのアミロイドに
「感染性」がある事が確認されています。
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とは言え
インフルエンザやコロナなどの様に、
接触感染や飛沫感染をする
と言う訳ではありません。
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アミロイドーシスや神経変性疾患の
患者に多く接する医療従事者やご家族などで
発症率が異常に高いと言う報告もありません。
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アミロイドが沈着した組織を食べる、
と言う様なことをしない限りは
まず大丈夫ですが、
今後研究が進むと
「患者体液に含まれるアミロイド」を
介した感染が確率は低いとは言え
成立していたりするかも知れません。
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【なぜ「蛋白質」が感染するのか？】
単なる蛋白質であるアミロイドが、
どうして感染するのか？
と言う疑問を持たれると思います。
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プリオンが発見された時には、
専門家達も同じことを思いましたが。
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ある患者個体から採取した組織を、
別の健康な個体に食べさせたり
体内に注入したりすることで、
同じ様な症状を引き起こせる、
と言うことを分かりやすく
「感染性」や「伝播性」と言っていますが、
厳密には病原微生物が起こす感染症とは、
かなり異なります。
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プリオンの知見で説明すると、
異常な蛋白質であるアミロイドが存在すると、
周囲にある正常な蛋白質もなぜか変性して
アミロイド化してしまうので、
「アミロイドが増殖した」様に見えます。
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「正常蛋白質をアミロイド化してしまう」
と言うのがコレまでの感染症の概念とは
全く違うことだったので、
その発見の原因であるプリオンが、
しばらく特別扱いされていた訳です。
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【実は生命活動に必要なアミロイドもある可能性】
アミロイドは悪さしかしない異常蛋白質、
と言う様な説明をして来ましたが、
近年になり生理学的に意味のある物質
である可能性も示唆されており、
「機能性アミロイド」と言う概念が
提唱されています。
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機能性アミロイドは、
細菌から哺乳類まで幅広い生物で確認され、
バイオフィルム形成、メラニン合成の調節、
情報伝達などの多様な機能があることが
分かってきています。
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組織内に沈着し
難治性の症状を引き起こすアミロイドと、
生体内で生理学的機能に関わるアミロイドに、
どの様な差があるのかはまだ不明です。
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本来生命活動に必要なアミロイドと、
病気を引き起こすアミロイドとの間に、
まだ人類が見つけられていない違いが
あるのかも知れません。
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これまで医学的な考えから
アミロイドの規則的なβシート構造は、
「誤った折りたたみ」と表現されていますが、
「生理学的に必要な折りたたまれ方」であり、
その制御が上手くいかなくなっているのが、
アミロイドーシスなのかも知れません。
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【アミロイドーシスは防げるのか】
仮にアミロイドーシスの本態が
蛋白質構造の制御不全だとすれば、
何か予防出来る方法はあるのでしょうか。
残念ながら今のところはありません。
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ただアミロイドーシスの中に、
腫瘍や炎症性疾患に続発する例がある事から、
腫瘍や体内の炎症を抑える様な
生活習慣や生活環境の改善により、
発症リスクを下げられる可能性はある
と個人的には思っています。