東北大学加齢医学研究所

Institute of Development , Aging and Cancer , Tohoku University

第2部会
共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要

所長
川島　隆太
Kawashima, Ryuta

キーワード: 加齢制御、腫瘍制御、脳科学、環境ストレス⽼化、スマート・エイジング、医療機器開発
住所: 〒980-8575
宮城県仙台市青葉区星陵町4-1

研究所では、「加齢に伴って増加する認知症などの脳加齢疾患および難治がんの克服」を具体的な⽬標として、「加齢制御」、「腫瘍制御」、「脳科学」の三つの研究部⾨、附属施設である環境ストレス⽼化研究センター、医⽤細胞資源センター、⾮臨床試験推進センター、脳MRIセンター、学内共同教育研究施設であるスマート・エイジング学際重点拠点研究センターで研究を推進しています。加齢制御部⾨では、加齢の分⼦メカニズムや、ゲノム損傷修復機構、⽣体防御機構の解明を⾏います。腫瘍制御部⾨では、腫瘍増殖制御のメカニズムを解明しています。脳科学部⾨では、脳の発達と加齢の基礎研究を⾏うとともに、認知症など脳加齢疾患の最先端の診断・治療法の開発を⾏います。以上により、個⼈や社会のスマート・エイジング達成に貢献することを、理念に掲げております。なお研究所は「加齢医学研究拠点」として、全国共同利⽤・共同研究を積極的に推進しています。

令和2年度の研究活動内容及び成果

肺移植の免疫抑制剤ミコフェノール酸モフェチルの治療薬物モニタリング法の確立

ミコフェノール酸モフェチルは、肺移植後に用いられる主要な免疫抑制の一つである。この薬剤は、同様に主要な免疫抑制剤であるタクロリムスなどと異なり治療薬物モニタリング（therapeutic drug monitoring: TDM）の手法が確立されておらず、一定量で用いられることが一般的であった。我々は、東北大学病院薬剤部との連携のもと、まず、本薬剤の投与量とミコフェノール酸の血中濃度とが良好に相関しないこと、すなわち同じ投与量でも血中濃度には個人差が大きく、また同じ個人でも測定の時期によって血中濃度が大きく変動することを示した。次いで、ミコフェノール酸血中濃度が術後の慢性拒絶反応並びに感染症の発症と相関することを肺移植後の患者としては世界で初めて示した。すなわち、時間濃度曲線の12時間曲線下面積が40μg•h/ml以上の時には感染症の合併が多く、一方22μg•h/ml以下の時には慢性拒絶反応の合併が多いとが世界で初めて示された。この知見を元に、肺移植患者におけるミコフェノール酸のTDMの重要性並びに適切な血中濃度としての治療域を世界に向けて提案した。

（呼吸器外科学分野：岡田克典）

生体恒常性を制御するRNA由来新規液性因子の発見と疾患への応用

近年、RNAに100種を超える転写後修飾が見つかり、これらの修飾がRNAの安定性や局在を制御することで転写後遺伝子発現を調節し、発生・代謝・免疫など様々な高次生命機能の発揮に不可欠であることが明らかになってきています。RNA修飾は「RNAエピトランスクリプトーム」と呼ばれ、新たな研究分野として確立されました。一方、RNAがヌクレオシド単位まで分解されると、多くの修飾は脱修飾されずに、修飾を含むヌクレオシド（以下、修飾ヌクレオシド）として細胞内外に存在しますが、修飾ヌクレオシドの動態や分子機能が不明でした。我々は質量分析を用いたRNA修飾の網羅的分析法であるRNAモドミクス法（Modification+Omics=Modomics）を構築し、ヒトを含む様々な生物種の細胞外液で修飾ヌクレオシドを網羅的に解析しました。その結果、血液や尿に多種多様な修飾ヌクレオシドが存在することを見出しました。次に存在の多い修飾ヌクレオシドについて、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）に対する活性能を検討しました。修飾ヌクレオシドのうち、N^6-メチルアデノシン（m⁶A）と呼ばれる修飾ヌクレオシドがアデノシンA3受容体に対する高い活性を有しており、その活性能は未修飾のアデノシンのそれと比べて約10倍以上も強力であることがわかりました。また生体内では、血中m⁶Aはアレルギーの誘導により亢進し、A3受容体を介して肥満細胞を活性化し、Ⅰ型アレルギー反応を誘導していました。以上の発見は、アデノシンの生理作用が発見されて以来約90年振りに、内在性に存在しアデノシンよりも強力なヌクレオシドを見出したことになります。細胞外における液性因子としての修飾ヌクレオシドの研究は、まさに始まったばかりです。本研究を皮切りに、RNA修飾の包括的な理解が進み、様々な疾患の原因解明や治療開発へ繋がるよう、今後も精力的に研究を続けていきたいと思っております。

（モドミクス医学分野：魏范研）

社会との連携

加齢と共に認知機能は低下していきます。この認知機能の低下は、高齢者の日常生活や社会活動を困難にする要因の一つです。そのため、高齢者の認知機能を維持・向上させる方法には大きな関心が寄せられています。認知健康科学研究分野では、認知トレーニング（脳トレ）、運動トレーニング、音楽介入、栄養介入などの生活介入を用いて高齢者の認知機能や生活の質などを向上させる研究を企業との産学連携研究や高齢者施設と協力しながら実施しています。
私たちの最新の研究では、輪になって大小さまざまな太鼓を叩くドラム介入を行うと認知症高齢者の認知機能が改善すること（Miyazaki et al., 2020）やブロッコリーに多く含まれるスルフォラファンを継続的に摂取することで健康な高齢者の処理速度などの認知機能が向上すること（Nouchi et al., 2021）を明らかにしてきました。また、有酸素運動と筋力トレーニングを組み合わせたサーキット運動を1回30分実施するだけで、高齢者の抑制能力や活力が即時的に向上することが分かってきました（Nouchi et al., 2020）。
今後も、社会と連携しながら、日々の生活の中で簡単に実施できる生活介入方法の提案と実証を行っていきます。最終的に、高齢期になっても生き生きと健康に生活できるようにするためのスマート・エイジングTipsを積極的に社会に還元していきます。

（認知健康科学研究分野：野内類）