老化はなぜ進むのか 遺伝子レベルで解明された巧妙なメカニズム

概要

『老化はなぜ進むのか 遺伝子レベルで解明された巧妙なメカニズム』は、医学博士の近藤祥司が2009年に講談社ブルーバックスの一冊として発表した老化生物学の入門書である。本書の中心的な視座は、老化を単なる身体の劣化や機能低下として消極的に捉えるのではなく、個体をがん化から守るために生物が進化的に獲得した「巧妙な生体防御システム」として積極的に位置づけ直す点にある。老化研究の分野で当時話題となっていたテロメアの発見(2009年のノーベル生理学・医学賞の対象)やがん抑制遺伝子の働き、酸化ストレス説といった複数の理論的アプローチを整理しながら、遺伝子レベルの知見に基づいて老化のメカニズムを体系的に解説している。

本の構成

本書は、まず老化とは何かという定義的な問題から出発し、老化研究における複数の理論的立場(プログラム説と消耗説、あるいは酸化ストレス説とテロメア説など)を対比しながら概観する。続いて、老化のメカニズムを分子・遺伝子レベルで掘り下げ、テロメアの短縮と細胞老化との関係、がん抑制遺伝子p53などが持つ老化とがん化のバランスを取る役割、そして活性酸素による酸化的損傷の蓄積が老化に及ぼす影響について、それぞれ章を割いて詳述する。後半では、老化研究と密接に関わる疾患(がん、生活習慣病)との関係や、当時登場したばかりのiPS細胞技術がもたらす老化研究への影響についても論じられ、終盤では老化のメカニズムの理解が将来的な抗加齢医学や疾患予防にどうつながりうるかという展望が示される。

講談社の書誌情報によれば、本書は2009年12月22日に刊行されたブルーバックス通巻1662号（新書判、200ページ）で、目次は、第1章「現代の夢――老化予防」、第2章「ヒトはどのようにして老いるのか」、第3章「老化のプログラム仮説」、第4章「テロメア――「老化時計」の発見」、第5章「寿命を操る「ガン抑制遺伝子」」、第6章「老化しない細胞「幹細胞」をめぐるミステリー」、第7章「老化のカギ「酸化ストレス」と「解糖系」」、第8章「腹八分目は長生きする――長寿遺伝子の発見」、第9章「早老症とテロメア異常」、第10章「アンチエイジング薬の最前線」、第11章「老化を防ぐ処方箋」の全11章である。上の概説に加えて、章題からは、幹細胞、解糖系、長寿遺伝子、早老症、アンチエイジング薬にもそれぞれ独立の章が充てられていることがわかる。出版社の内容紹介は、「老化の謎を遺伝子レベルで解き明かす！ ヒトは細胞から老化する。ノーベル賞受賞で話題のテロメアからガン抑制遺伝子の驚くべき役割など老化研究の最先端をわかりやすく解説し、不老長寿の可能性を探る」としている。

主要な内容(詳述)

本書の中心的な主張の一つは、老化とがん化が、生物にとって表裏一体のトレードオフの関係にあるという視点である。細胞が無制限に分裂を続ければがん化のリスクが高まる一方で、細胞分裂を強く制限する仕組みは個体の老化を早める方向に働く。テロメアはこのトレードオフを体現する構造として詳しく解説される。染色体末端のテロメアは、細胞分裂のたびに徐々に短縮していき、一定の限界に達すると細胞は分裂を停止する「複製老化」の状態に入る。これは細胞が無制限に分裂を続けてがん化する事態を防ぐための一種の安全装置として機能していると考えられており、実際にテロメラーゼ(テロメアを伸長する酵素)の活性を人為的に高めた細胞では、正常な分裂限界を超えて増殖を続けるようになる一方、がん細胞の多くはテロメラーゼを異常に活性化させることで無限増殖能力を獲得していることが知られている。

がん抑制遺伝子p53の役割についても詳しく扱われる。p53は、DNAに損傷を受けた細胞や異常な増殖シグナルを検知すると、細胞周期を停止させて修復を試みたり、修復が不可能な場合には細胞にアポトーシス(自死)を誘導したりする、いわば「細胞のゲノムの守護者」としての役割を担う。この機構ががん化を強力に防ぐ一方で、p53の活性が過剰に高まった状態のマウスでは早期老化の兆候が現れることを示す実験研究も紹介されており、がん抑制機構の強化が同時に老化を促進しうるという、老化とがん抑制の間にある根本的なトレードオフの構造が具体的な実験データとともに論じられる。

酸化ストレス説に関しては、ミトコンドリアでのエネルギー産生の過程で副産物として生じる活性酸素種が、DNA・タンパク質・脂質を酸化的に傷つけ、この損傷が長期間にわたって蓄積することが老化の一因となるとする考え方が解説される。本書は、この酸化ストレス説がショウジョウバエや線虫などのモデル生物を用いた実験で一定の支持を得てきた一方で、抗酸化物質の摂取によるヒトでの老化予防効果については、動物実験ほど明確な効果が確認されていない研究状況についても言及し、単一の理論だけで老化のすべてを説明することの難しさを示している。

終盤で扱われるiPS細胞技術については、1962年9月4日大阪府東大阪市生まれで、1987年神戸大学医学部卒業、大阪国立病院での整形外科研修医(1987-1989年)を経て、1993年に大阪市立大学大学院医学研究科で博士号を取得、同年から1996年までサンフランシスコのグラッドストーン心血管疾患研究所で博士研究員、1996年から大阪市立大学医学部助手、1999年に奈良先端科学技術大学院大学助教授に着任し2003年に同大学教授となった山中伸弥らによって2006年から2007年にかけて開発されたこの技術が、分化した体細胞を人為的に初期化して多能性を持つ幹細胞へと巻き戻せることを示した点で、細胞の「若さ」がある程度可逆的に操作しうる可能性を示唆する重要な発見として位置づけられ、老化研究の将来的な方向性を示す知見として紹介されている。

具体例

本書で紹介される代表的な具体例として、テロメラーゼを人為的に活性化させたヒト培養細胞が、通常の細胞分裂の限界(ヘイフリック限界)を超えて増殖を続けるようになった実験が挙げられる。これは、テロメアの短縮こそが細胞の分裂回数に上限を設ける直接の要因であることを裏付ける代表的な証拠として扱われる。またp53遺伝子の機能を人為的に亢進させたマウスが、通常のマウスと比較してがんの発生率は低下する一方で、毛髪の白化や骨密度の低下といった早期老化の兆候を示したとする実験研究も、老化とがん抑制のトレードオフを示す具体的な事例として取り上げられる。

実践への応用

本書は基礎的な老化生物学の知見を扱う書籍であり、直接的な生活習慣の指南書ではないが、老化のメカニズムを理解することは、抗加齢を謳う商品やサプリメントの科学的根拠を批判的に評価する上での基礎知識を提供する。特に、単一の理論(酸化ストレス説など)のみに基づいて効果を訴求する製品や情報に接した際、老化が複数の相互に関連するメカニズムによって進行する複雑な現象であることを理解していれば、過度に単純化された主張に対して慎重な判断を下しやすくなる。また、老化とがん化のトレードオフという考え方は、健康に関する意思決定において、一つのリスクを下げる介入が別のリスクを高める可能性があるという、生物学的なトレードオフを意識する視座を与えてくれる。

位置づけ・評価

本書が刊行された2009年は、テロメラーゼの発見者であるエリザベス・ブラックバーンらがノーベル生理学・医学賞を受賞した年でもあり、本書はこの時期の老化研究の最新知見をタイムリーに一般読者に届けた入門書として位置づけられる。ブルーバックスシリーズの他の科学書と同様、専門的な内容を新書という手に取りやすい形式で提供しており、老化を単なる衰えとしてではなく生体防御システムの一環として捉え直す視点は、後年に刊行されたデビッド・シンクレアの『LIFESPAN』などの老化研究書にも通底する重要な考え方の先駆けとして評価できる。刊行から10年以上が経過し、老化研究の分野ではオートファジーやセノリティクスなど本書刊行後に発展した知見も蓄積されているが、テロメア・がん抑制遺伝子・酸化ストレスという老化研究の基本的な理論的枠組みを日本語で体系的に整理した入門書として、現在でも参照価値を持つ一冊である。