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2014年06月27日 (12:31)

進む睡眠の遺伝子研究―体内時計に効く薬剤の開発も


 カリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)の実験室で、1組の夫婦が睡眠の秘密を解き明かすための研究を行っている。遺伝子を一つひとつ調べながらだ。

 ルイス・プタチェック氏はなぜ早寝早起きの人――推計で人口の3%に上る――がいたり、宵っ張りの人がいたりするのかを遺伝子の面から研究している。

 妻のインホイ・フー氏は別の現象を研究している。人口に占める割合は1%未満と少ないながら、異常に短い睡眠しかとらない人がいるのはなぜか、という研究だ。「ショートスリーパー(短眠者)」と呼ばれるたくましき人々は6時間未満の睡眠でも生物学的に問題なく過ごすことができ、しかも朝はすっきり目覚めている。

 プタチェック氏は、体の周期リズム――睡眠や食事から循環器系の機能にいたるまで全ての生物としての働きをつかさどる体内時計――を変える薬剤の試験投与を間もなく開始したいと考えている。こうした薬剤は例えば時差ぼけの治療や、がん治療の効果を高めることなどに有効かもしれないという。

 また、フー氏の目標はいつの日か睡眠時間を短縮できる薬剤療法を確立させることだ。フー氏によると、「自然なショートスリーパーは非常に楽観的でエネルギーに溢れていて、やり手」だという。「睡眠時間を決める経路を特定できれば、いつかカフェインよりも良い対処法が見つかるかもしれない」と話す。

 プタチェック氏とフー氏は共に50代。2人ともUCSFで神経学を教える教授で、同じ実験室で実験を行っている。夫妻はユタ大学の教授だった1996年に偶然、体の周期リズムに興味を持った。69歳の女性が睡眠クリニックを訪れ、夜はとても早い時間に寝ずにはいられず、朝はとても早い時間に起きてしまうと不満を訴えたことがきっかけだった。女性とその家族は今も、約100組の早起き家族と共に被験者として研究に参加している。

 早寝早起きの人々の研究を進める中で、両氏はごく短い時間しか眠らない人がいるという現象に出くわした。そこで別の研究が始まった。

 2人は全国から研究への参加を募った。協力を申し出た人たちは質問票に回答して、血液サンプルを提出する。綿棒で唾液を採取して送ることもある。

 検査技師が協力者から送られてきたサンプルからDNAを抽出し、塩基配列を調べて遺伝子変異を見つける。時間がかかるうえ、骨の折れる作業だ。夫妻は同時に、研究結果をテストするために動物を対象にした研究も行っている。

 人間の体内時計は細胞の一つひとつに組み込まれている。このすべての時計を同期させているのは脳の中の視交叉上核(しこうさじょうかく)と呼ばれる小さな部位だ。

 フー氏は現在、ショートスリーパーの家族50組余りのデータベースについて遺伝的な特徴を研究している。このグループの多くの人に、睡眠パターン以外にも共通の特徴があるらしいということが分かった。フー氏によると、彼らは一般的に楽天家で、痛みに対する耐性が高いようだ。被験者の中には、ノボカイン(局所麻酔薬)を使わずに歯の治療を受ける人や、出産の際に鎮痛剤を使用しなくてもほとんど痛みを感じなかったと話す女性もいた。

 睡眠の制御に関わる遺伝子は数多くある。フー氏はこれまでにDEC2(デックツー)と呼ばれる遺伝子にショートスリーパーに共通する1つの変異があることを発見した。現在は他の遺伝子にある2つの変異について研究を進めている。

 フー氏によると、次のステップは特定した3つの遺伝子がそれぞれどの経路に関係しているのかや、遺伝子に相互に関連しているのかを解明することだという。

 プタチェック氏が研究している、いわゆる「ヒバリ(朝型)」の人たちは一般的に平均で7~8時間の睡眠をとる。一般の成人と同じくらいだ。ただ、寝る時間帯は他の人よりも早い。(通常より遅い時間帯に眠る「フクロウ(夜型)」と呼ばれる。ほとんどの人はこの2つの中間に入る)

 プタチェック氏が取り組んでいるのは、夜8時半には就寝し、朝5時半前に起きる極端に朝型の人についての研究だ。同氏の研究チームは朝型の人の遺伝子に複数の変異を見つけた。その中のPER2(パーツー)と呼ばれる遺伝子は体内時計の制御に中心的な役割を果たしている。

 研究グループはすでに治療の標的となるかもしれない、PER2タンパク質を特定しており、さまざまな薬剤の効果を調べるスクリーニング試験の準備を進めている。

 プタチェック氏は、人間の睡眠周期を操作する薬剤は、時差ぼけの旅行者や夜間労働者の注意力を高めるために利用できると話す。がんの化学療法といった既存の治療法の効果を高めるというさらに重要な活用法もあるという。

 睡眠周期があるおかげで、通常、1日の間に化学療法が効きやすい時間帯がある。しかし、がんの治療スケジュールを立てるときには、多くの場合、その点は考慮されない。周期リズムを操作する薬剤を使えば、がん患者は化学療法が効きやすいように体内時計を調整できるようになるかもしれない、とプタチェック氏は話す。

By Sumathi Reddy
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