2020年までに50歳以上のアメリカ人の半数がかかるといわれる骨粗鬆症について、研究の進歩が新たな光を当てています。
骨粗鬆症は、加齢や閉経、食事からのカルシウムやビタミンDの摂取不足などが原因で、骨の密度が低下し、どんどんもろくなっていく病気です。
しかし今日、研究の進歩により、2020年までに50歳以上のアメリカ人の半数がかかると予測されている骨粗鬆症に新たな光が当たっています。骨粗鬆症の診断から予防、治療まで、新しい研究が骨粗鬆症に対するこれまでの理解を覆しつつあるのです。
骨粗鬆症のリスクのファインチューニング
骨粗鬆症の診断には、脊椎、股関節、手首の骨密度を測定するDEXAスキャン（二重エネルギーX線吸収法）が「ゴールドスタンダード」と呼ばれる検査法です。これらは骨折が最も多い部位です。しかし、この検査は先進的であるがゆえに限界がある。
「DEXA スキャンで正常な骨密度測定と多くの患者の骨折、およびその DEXA スキャン骨粗しょう症を示す患者のかなりの数の骨折を取得しない」言う Sundeep Khosla、MD、医学と骨粗しょう症の研究者の教授、ロチェスター、ミネソタでメイヨー クリニックで。「DEXA は、どのくらいの骨が存在するが、その骨の内部構造についてあまり教えてください。明らかに、医師は、骨折のリスクをもっと正確に予測できるようになり、骨折のリスクが最も高く、薬物療法が最も必要な人を微調整できるようになりたいと考えているのです。
コスラ氏は、人間の骨格を金属でできた橋に例えて言う。「同じ量の金属を使った2つの橋があったとして、片方の橋がより頑丈に作られているとしたら、それは単にその作り方によるものです。「同様に、ある人の骨と別の人の骨の微細構造は異なるため、実際の強度はかなり異なる可能性があります」。
コスラや他の骨粗鬆症研究者達は、骨の内部を覗いて、特定の構造的特徴を見ることができる、新しいイメージングとコンピューター技術を研究しています。これにより、どの患者が骨折しやすいかを予測するための骨の強さのモデルを構築することができる。
そのような画像診断技術のひとつが、脊椎と股関節のコンピュータ断層撮影（CT）です。研究者たちは、CTスキャンで得られた骨の3次元画像をもとに、コンピュータによるモデリング技術を使って、画像を小さな断片に分解します。「各ピースの密度から、それぞれのピースの強度を推定し、構造全体の強度を知ることができます」とコスラ氏は言う。"骨のどこが一番弱いかによって、骨折しやすいかどうかが決まるのです"
骨粗鬆症の研究に使われている高解像度末梢定量断層撮影と呼ばれる新しい装置では、それがより高い次元で実現されているのです。この装置は、より高いレベルの放射線を使用するため、脊椎や重要な臓器の近くでは使用できませんが、手首の骨のような部位の撮影には使用可能です。「末梢スキャナーでは解像度が高いので、個々の構造部品を見ることができ、骨の強度についてより多くの情報を得ることができます」とコスラ氏は言う。
彼は、今日のDEXAとさほど変わらない値段の周辺スキャナーが、近いうちに臨床使用として承認されるかもしれないと予測している。CTスキャンはかなり高価であるため、単独でのスクリーニング・ツールとしては使用されないかもしれない。しかし、患者が別の理由でCTスキャンを受ける場合、同時に骨の情報を得ることは比較的容易です。
「これらのツールがどのように骨折リスクを予測するかについては、まだもっとデータを蓄積する必要があるが、初期の結果は有望である」とKhoslaは言う。
骨リモデリングの理解
ビスフォスフォネート系薬剤は、もともと骨量を増やす骨粗鬆症治療薬として考えられていた。しかし、すぐにそれ以上のことが起こっていることが明らかになりました。ビスフォスフォネート系薬剤を服用している多くの患者さんでは、骨密度の増加はわずか1％程度であるにもかかわらず、骨折のリスクは50％も減少しているのです。
ネブラスカ州オマハにあるクレイトン大学医学部骨粗鬆症研究センター教授ロバート・ヒーニー医学博士は、「研究によって、これらの薬剤がどれだけ骨量を増やすかと骨折のリスクの減少との間に関係がないことが明らかになっています」と言う。
科学者たちは、この薬が骨のリモデリング（既存の骨の部分が削られ、後に新しい骨に置き換わる過程）の速度をも遅くしていることに気づいたのである。更年期の女性では、骨のリモデリングの速度は2倍になり、さらに60代前半には3倍になる。
「もしあなたが家の改装を始めたとしたら、まず片側に増築し、それが終わる前にガレージを取り壊すことにし、さらにそれが終わる前にデッキを設置することにしたとします」とヒーニーは言う。とヒーニーは言う。「そうなると、かなり壊れやすい家になってしまいます。骨のリモデリングが加速されると、そういうことが起こるのです」。
骨リモデリングの重要性を理解した今、骨粗鬆症の専門家は、その知識を骨粗鬆症の危険因子の予測に役立てようとしている。バイオマーカーとは、骨のリモデリングの速度を化学的に測定するもので、血液や尿などの分泌物から検出される。骨再形成速度のバイオマーカーは、大規模な集団研究で非常に有効なものがすでにありますが、診察室での患者個人レベルで有効なマーカーはまだありません、とヒーニーは言います。より正確なバイオマーカーが開発されれば、これらのバイオマーカーと高度な画像診断技術によって、骨粗鬆症のリスクが最も高い患者についての理解が飛躍的に深まる可能性があります。
「骨粗鬆症の本当の原因は、骨をもろくしている過剰なリモデリングにあるのです」と、ヒーニーは言う。
新しい骨粗鬆症の治療法
数年前、ヒーニーは深刻な交通事故に遭った18歳の少女を診た。数年前、ヒーニーは交通事故に遭った18歳の少女を診た。彼女はかすり傷で済んだが、レントゲンを撮ると骨密度が異常に高いことがわかった。さらに、彼女の母親も平均を大きく上回る骨密度を有していることが判明した。クレイトン大学のヒーニーと彼の同僚たちは、150人を超える家族全員の研究を始め、最終的に彼らが「高骨量遺伝子」と呼ぶものを特定した。
この遺伝子に特定の変異があると、LRP5（低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質5）と呼ばれるタンパク質が異常に大量に作られるようになるのです。LRP5は、骨が形成され維持される量に影響する。「高骨量遺伝子を持つ人は、たとえ納屋の屋根から落ちたとしても、誰一人として骨折したことがありませんでした」とヒーニーは言う。
高骨量遺伝子とそれが関与する化学シグナル伝達経路の同定は、骨粗鬆症治療の新しい可能性を大きく開くものである。「ここで期待されるのは、骨粗鬆症治療薬を開発し、あたかもその遺伝子に変異があるかのように体に作用させ、骨を増やすことです」とヒーニーは言う。ヒーニーは、この経路を標的とした薬剤はすでに人体実験が行われているが、市場に出るまでには時間がかかるだろうと考えている。「この経路は骨以外の部位にも作用するので、薬物が他の部位に意図しない結果をもたらさないことを確認する必要があります。
科学者達は、ビタミンDアナログと呼ばれる、骨粗鬆症治療の可能性を秘めた、新しい化合物も研究しています。これらの薬は、基本的には、ビタミンDのサプリメントを超強化したもので、ビタミンDの構造に基づいて、骨量の減少を最小限に抑え、骨形成を最大化するように分子を変化させたものである。
この薬のひとつである2MDは、骨粗鬆症の動物モデルで有望視されており、現在、ヒトでの研究が進められています。ウィスコンシン大学マディソン校の骨粗鬆症臨床センターと研究プログラムの共同ディレクターであるニール・ビンクリー医学博士は、「この薬は、骨形成を劇的に促進しますし、もし、人間で同じような結果をぼんやりとでも見ることができれば、これは大きなものになるでしょう」と述べています。もう一つの利点は、この薬はビタミンDをベースにしているので、特別な副作用はないだろうし、天然のビタミンDと同じように免疫系の機能を高めるかもしれない、とビンクリー医師は予測している。
承認に近い薬として、デノスマブと呼ばれる実験的治療薬がある。この年2回の注射は、現在第III相臨床試験中で、骨密度を改善することが確認されています。デノスマブは、骨粗鬆症の全く新しいターゲットであるRANKリガンドと呼ばれるタンパク質を対象としています。このタンパク質は、破骨細胞と呼ばれる細胞が骨を破壊する過程で重要な役割を担っています。そして、研究者たちは、この薬剤が、骨補填によって骨量減少のプロセスを抑制するのに役立つことを期待している。デノスマブは、早ければ2008年末に市場に出る可能性がある。
「骨粗鬆症はかなり若い分野です」とBinkleyは言う。「私が医学部にいたころは、心臓発作が起きてから心臓病を診断するように、骨折してから骨粗鬆症を診断していたものです。現在では、より多くのことがわかり、骨粗鬆症を診断し、治療し、予防するためのより良いツールが開発されています。
