ミノサイクリンの神経フィラメントレベルへの影響
研究がミノサイクリンの神経フィラメントタンパク質への影響とその意味を明らかにした。
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目次
ニューロフィラメントタンパク質、NFL、NfM、NfHとして知られているやつは、神経細胞、つまりニューロンを支える構造の大事な部分なんだ。ニューロンがダメージを受けると、これらのタンパク質が脳脊髄液や血液に漏れ出て、NfLのレベルが上がるんだよ。これって多くの神経疾患で見られるんだ。NfL自体が特定の診断を下せるわけじゃないけど、患者がどんな感じになるかや治療への反応を予測するのに役立つんだ。
ALS(筋萎縮性側索硬化症)みたいな病気の薬の試験では、NfLが患者が実際の薬を受けるべきかプラセボにすべきかを決める手助けに使用されてるんだ。NfLのレベルが病気の進行具合について有益な情報を提供するからなんだけど、NfLレベルの上昇についてはよくわかってないし、特に体からの除去の仕組みについてはもっと研究が必要なんだ。
ミノサイクリンとその効果
ミノサイクリンは感染症や皮膚の状態を治すために使われる抗生物質だ。特定の脳細胞の活性化を減少させる能力があることが示されているけど、神経系のいろんな問題に対するミノサイクリンの臨床試験では、多くの場合、ほとんど効果がないって報告されてるんだ。
外傷性脳損傷や多発性硬化症みたいな病気の研究では、ミノサイクリンが血漿NfLのレベルを大幅に増加させることが示されて、薬が神経細胞に有害かもしれないって懸念が生まれたんだ。
プリオン病っていう、神経系にひどいダメージを与える珍しい病気は、多くの他の神経疾患よりもNfLの急激な上昇を引き起こすんだ。遺伝的なプリオン病のリスクがある人たちを追跡調査したところ、NfLの血中レベルが症状が出る少し前にだけ増加することがわかったんだ。
ある健康な人が遺伝的にプリオン病のリスクを持っていて、ミノサイクリンを6週間服用した後に血漿と脳脊髄液のNfLレベルが大幅に上昇したケースがあったんだけど、他にはプリオン病の兆候は全然見られなくて、その後2年間は症状も出なかったんだ。これで研究者たちは、ミノサイクリンがNfLの体からの排除を妨げているかもしれないって推測するようになったんだよ。
無症候性参加者のケーススタディ
ある研究では、プリオン病に関連する遺伝子変異を持つ50歳未満の参加者が、他のバイオマーカーに関連する変化が全くないのに急にNfLレベルが上がっていたんだ。この参加者は最近6週間のミノサイクリン治療を終えたばかりで、薬をやめて5週間後にはNfLレベルがかなり低下し、1年後には正常に戻ったんだ。2年以上たった今も、参加者にはプリオン病の症状は見られていない。
さらに調査するために、研究者たちはこの人の脳脊髄液のサンプルを詳細に分析したんだ。NfLの増加が特異的で、他の関連タンパク質にはほとんど変化がなかったんだ。これは、ミノサイクリンが神経ダメージを引き起こすのではなく、他のメカニズムを通じてNfLレベルに影響を与えている可能性があることを示唆しているんだ。
廃棄された血漿サンプルの調査
より多くのデータを集めるために、研究者たちはミノサイクリンを最近使用し始めた皮膚科の患者からの廃棄された血漿サンプルを集めたんだ。また、最近医者に訪れた対照群の患者もいたんだけど、外来訪問の性質上、血液サンプルの収集には限りがあったんだ。
廃棄されたサンプルの血漿NfLレベルは、他のプリオン病研究で見られたものよりも高い傾向があって、サンプルの取り扱いに不一致があるかもしれない疑問が浮かんだんだ。この研究では、皮膚の状態だけではNfLレベルは上昇しなかったこともわかった。ミノサイクリンを処方された皮膚科の患者の中で、他の患者と同じレベルのNfLの上昇が見られたのは1つのサンプルだけだったんだ。
また、いろんな理由でミノサイクリンを受けていた入院患者についても研究が行われた。薬を服用中と服用中止時の血液サンプルを比較したところ、薬を使っている間にNfLレベルの有意な上昇は見られなかったけど、薬を使っている間に極端に高いNfLレベルを示した患者もいたんだ。
ミノサイクリンの効果に関する動物研究
人間の研究結果を外挿するために、研究者たちはマウスでミノサイクリンが血漿NfLレベルにどのように影響するかを調査したんだ。ミノサイクリン治療によってこれらのレベルが著しく増加し、特にオスのマウスで顕著だった。でも、治療を長期間続けると体重減少や一部の動物が安楽死を必要とする事態になったんだ。
異なる用量のミノサイクリンを使った制御実験シリーズでは、血漿NfLレベルに対するさまざまな効果が観察されたんだ。最も一貫した結果は、短期間のミノサイクリン治療後にNfLレベルが無治療のマウスと比べて大きく上がることが示されてる。ただし、マウスからのNfLデータには高い変動性があって、一部の研究では増加が報告される一方で、他の研究ではそうでないこともあった。
ニューロン-ミクログリア共同培養研究
別の実験セットアップでは、ニューロンと脳内の免疫細胞であるミクログリアを一緒に培養して、ミノサイクリンの効果をテストしたんだ。ミノサイクリンを適用した後、培養液のNfLレベルが著しく増加し、この抗生物質がニューロンを直接傷つけずにNfLの生産や放出に影響を与えている可能性が示唆されたんだ。
意義と結論
この研究は、NfLの増加が神経細胞の損傷の指標としてよく見られることを示唆してるんだけど、ミノサイクリンが神経ダメージとは関係のない経路を通じてNfLレベルを変化させる可能性があることも示してるんだ。
ある参加者では高いNfLレベルが記録されたけど、2年後には神経変性の臨床的兆候はなかったんだ。その他のバイオマーカーに変化がないままNfLが特異的に増加したことは、この上昇が病気の進行ではなくミノサイクリンの効果に起因するかもしれないことを示唆してるんだ。
ミノサイクリンをやめた後にNfLレベルがすぐに正常に戻ったことは、この上昇が進行中のダメージを反映していない可能性があることをさらに支持してるんだ。ミノサイクリン治療を受けた患者に関するいくつかの試験がNfLの増加に関して不一致の結果を示していることを考えると、この抗生物質とNfLレベルの関係を完全に理解するためには、もっと研究が必要なんだ。
NfL排除におけるミクログリアの役割
調査の重要な領域の一つは、ミクログリアが体内のNfLを排除する役割を果たしているという仮説から来てるんだ。もしミノサイクリンがこの排除を妨げるなら、ニューロンに損傷がなくてもNfLレベルが上昇することがあるかもしれない。これは、NfLレベルを解釈する際に注意が必要だということを示していて、増加が常に神経のストレスを意味するわけではないんだ。
今後の方向性
現在の発見は予備的なもので、一部のデータは不一致のままだけど、臨床の場でNfLレベルを解釈する際に、直接的な神経損傷以外の要因を考慮する重要性を強調してるんだ。薬剤、遺伝的素因、その他の要素がNfLの測定に与える影響は、神経疾患の評価や治療に大きく影響を及ぼすかもしれないんだ。
しっかりとした結論を導くためには、将来の研究にはより大きなサンプルサイズ、長期的なフォローアップ、NfLの排除と生産のメカニズムに焦点を当てることが含まれるべきなんだ。これらの側面をもっとよく理解することで、さまざまな神経疾患のモニタリングや治療の改善につながるかもしれないね。
タイトル: Evidence that minocycline treatment confounds the interpretation of neurofilament as a biomarker
概要: Neurofilament light (NfL) concentration in cerebrospinal fluid (CSF) and blood serves as an important biomarker in neurology drug development. Changes in NfL are generally assumed to reflect changes in neuronal damage, while little is known about the clearance of NfL from biofluids. We observed an NfL increase of 3.5-fold in plasma and 5.7-fold in CSF in an asymptomatic individual at risk for genetic prion disease following 6 weeks treatment with oral minocycline for a dermatologic indication. Other biomarkers remained normal, and proteomic analysis of CSF revealed that the spike was exquisitely specific to neurofilaments. NfL dropped nearly to normal levels 5 weeks after minocycline cessation, and the individual remained free of disease 2 years later. Plasma NfL in dermatology patients was not elevated above normal controls. Dramatically high plasma NfL (>500 pg/mL) was variably observed in some hospitalized individuals receiving minocycline. In mice, treatment with minocycline resulted in variable increases of 1.3- to 4.0-fold in plasma NfL, with complete washout 2 weeks after cessation. In neuron-microglia co-cultures, minocycline increased NfL concentration in conditioned media by 3.0-fold without any visually obvious impact on neuronal health. We hypothesize that minocycline does not cause or exacerbate neuronal damage, but instead impacts the clearance of NfL from biofluids, a potential confounder for interpretation of this biomarker.
著者: Sonia M Vallabh, J. Gentile, C. Heiss, T. Corridon, M. A. Mortberg, S. Fruwurth, K. Guzman, K. Chan, N. C. Herring, T. Janicki, R. Nhass, J. M. Sarathy, B. Erickson, R. Kunz, A. Erickson, C. Braun, K. Henry, L. Bry, S. Arnold, E. V. Minikel, H. Zetterberg
最終更新: 2024-05-02 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.24306384
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.24306384.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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