胸腺、がん、そして長寿の新たな関連性を科学者が発見(WP
Scientists uncover new links between the thymus, cancer and longevityWP
数十年にわたり、胸骨の後ろにひっそりと佇む謎めいた二葉の臓器、胸腺は、ほとんどの医師に見過ごされてきた。人間の生涯の大半において、ほとんど役に立たない塊だと考えられていたからだ。
 古代ギリシャ人は、この組織の塊が魂の宿る場所かもしれないと考えた。1960年代初頭、ノーベル賞受賞者は、胸腺を単なる細胞の墓場、「さほど重要な意味を持たない進化上の偶然」と一蹴した。今日、科学者たちは、胸腺が幼少期に機能的な免疫システムを構築する上で不可欠な役割を果たす一方で、思春期になると急速に縮小し、その役割を終えることを理解している。
現在、数々の研究によって、胸腺はこれまで脇役的な存在とされてきただけでなく、生涯を通じて老化と免疫機能の強力な調節因子として認識されつつある。
 研究は、胸腺が長寿において重要な役割を果たす可能性、そしてがん、自己免疫疾患、心血管疾患のリスクから身を守る役割を担っている可能性を示唆。これらの研究は、胸腺を若返らせ、その衰退を遅らせ、その機能をより深く理解する方法を探る研究への関心を高めている。
 「胸腺はもはや重要ではなくなると考えられていた」と、マサチューセッツ総合病院ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の人工知能医学プログラムのディレクター、ヒューゴ・アーツ氏は述べている。ネイチャー誌に掲載された研究で、アーツ氏らは、胸腺が健康な人は肺がんの発症リスクや心臓病による死亡リスク、あるいはあらゆる原因による死亡リスクが低いことを発見した。また、がん免疫療法への反応も良好。
重要な疑問が残る。胸腺はこれらの健康状態の改善の原動力なのか、それとも全体的な健康状態の改善を示す間接的な指標なのか?胸腺の機能低下はなぜ個人差があるのか​​、そしてその低下を遅らせたり止めたりすることは可能なのか?そして、おそらく最も根本的な疑問は、なぜ胸腺の重要性を再評価するのにこれほど長い時間がかかったのか?
偶然の画期的な研究
胸腺に新たな光を当てた研究は、偶然の発見から始まった。
マサチューセッツ総合病院とハーバード幹細胞研究所のデビッド・スカデン研究室に所属する医学生、キャメロン・クーシェシュは、骨髄移植を受けた成人という限られた集団における胸腺の役割を理解することに関心を持っていた。これらの患者が免疫防御機能を再構築する過程で、胸腺は小児期と同様に重要な役割を果たすことを研究者たちは知った。
その後、新型コロナウイルス感染症の流行により、あらゆる研究活動が停止した。研究チームは遠隔で実施可能な実験へと移行し、研究課題を拡大した。胸腺摘出手術を受けた成人の医療記録は、彼らの全体的な健康状態について何を示唆するのか、という問いだ。
 その結果はチームを驚かせた。胸腺摘出後5年間で、胸腺摘出を受けた人は、心臓や胸部の手術を受けたものの胸腺が残っている同様のグループの人々と比べて、あらゆる原因による死亡率が2倍以上高かった。胸腺を摘出した人は、がんを発症するリスクも2倍。研究者たちが分析対象を手術前に免疫関連の問題を抱えていなかった人に限定したところ、胸腺を摘出した人は自己免疫疾患にかかりやすいことが判明。
 「正直なところ、コロナ禍で学生の活動を維持するための手段として考えていただけで、大した成果は期待していませんでした」とスカデン氏は語った。「私たちは皆、衝撃を受けた。これは、私たちが懸念していたことだけでなく、あらゆる原因による死亡率にも大きな影響を与える。」
この研究結果は2023年にニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン誌に掲載され、同時に「先駆的な研究」と評された論説も発表された。
小児期の臓器
人体解剖学の歴史において、胸腺は医学史の大部分において比較的未開拓の領域であった。医師たちはしばしば、胸腺を機能が解明された最後の主要臓器と表現する。胸腺は「胸腺摘出術」と呼ばれる手術で摘出することができ、心臓へのアクセスを改善するなど、さまざまな理由で行われる。知る限りでは、摘出された患者の経過は良好だった。
「これは非常に微妙な兆候です。心臓を摘出したからといって患者が死ぬわけではありません」とアーツ氏は述べた。
 胸腺は、T細胞(「T」は胸腺の頭文字)と呼ばれる免疫細胞に、ウイルスやその他の病原体から身を守る方法、そして健康な組織を攻撃しないようにする方法を教え込む。胸腺を持たずに生まれた子供は、重度の免疫障害を抱え、移植を受けなければ命を落とす。
 「T細胞は骨髄から出て、この臓器に集まります。最初は、いわば幼稚園か保育園のような場所で、そこで細胞は増殖し、大きく成長します」と、がん研究治療センターであるシティ・オブ・ホープで胸腺の再生に取り組む医師兼科学者のアンドリ・レマルキス氏は説明。「その後、T細胞は大学に進学し、そこで除去されます。自分の体を攻撃するような細胞は、絶対に避けたいのです。」
胸腺は、免疫系が暴走して自身の細胞を攻撃しないための重要な役割を担っており、免疫学者はこれを「自己寛容」と呼んでいる。
 しかし、10代になると胸腺は脂肪組織へと変化し始める。多くの医師は、胸腺は人生の大半において、ほとんど痕跡器官であると考えていた。
胸腺の再考と再生
胸腺への新たな注目は、胸腺が幅広い健康状態と関連していることを示している。
アーツ氏のチームは、心血管疾患やがんの追跡調査に用いられる大規模かつ長期的なデータベースからパターンを見つけるためにAIを活用することで、この問題に取り組んだ。健康診断の一環として、数千人が胸腺の状態を明らかにするCTスキャンを受けていた。アーツ氏のチームはAIを用いて総合的な胸腺健康スコアを作成し、その後、これらの人々の長年にわたる健康記録からパターンを探索した。

研究者たちは、健康な胸腺が幅広い指標において良好な健康状態を予測することを発見した。あるデータセットでは、胸腺の健康スコアが高い人は、その後12年間であらゆる原因による死亡率が低いことが示された。肺がんの発症率や心臓病による死亡率も低いことが判った。
 さらに興味深いことに、健康な胸腺を持つ人は、がん免疫療法薬への反応性が高いことも判明した。この免疫療法薬は免疫系を活性化させてがんと闘わせる薬だが、多くの患者には効果がない。
 今回の研究は、胸腺が健康状態の改善の直接的な原因であるとは断定できないが、新たな研究の糸口となる可能性を示している。
 一部の人々にとって、この新たな関心は待ち望まれていた。
「ついに、人々は胸腺が重要な臓器であることに気づいたのです!」フランシス・クリック研究所の細胞生物学者であり、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの教授でもあるパオラ・ボンファンティ氏は、胸腺のパラドックスに魅了されてきたと述べている。胸腺は驚異的な再生能力を持つ一方で、最も老化の速い臓器の一つでもある。
「そこには私たちの皮膚の幹細胞と同等の幹細胞が含まれており、私たちは3週間ごとに新しい皮膚を作り出しています」とボンファンティ氏は語った。
 ボンファンティ氏は現在、研究室でヒトの胸腺を人工的に作り出す研究に取り組んでいる。長期的には、臓器提供者から採取した胸腺を遺伝子操作で再現し、移植を受けた患者が強力な拒絶反応抑制剤を服用せずに新しい臓器を受け入れられるようにしたいと考えている。これらの薬剤は移植された臓器を免疫系による攻撃から守るが、多くの副作用を伴う。
 彼女はまた、胸腺の自然な機能低下を遅らせる方法を探ることにも関心を持っている。この研究は、自己免疫疾患の治療、加齢に伴うワクチン接種への反応の改善、がん免疫療法への反応の改善など、多くの分野に応用できる可能性がある。