分光法が示すアルツハイマー病のバイオマーカー

今世紀の最初の10年だけでも、アルツハイマー病（AD）による死亡数は68％上昇した。今やADは米国内の死因第6位であり、相当な科学研究にもかかわらず治療法は存在しない。事実、ADの分子機序ですらわれわれは理解できていない。しかし、新たな研究によって、ラベルフリーの光学分光法が洞察を可能とするかもしれないと示されている。さらには初期の診断によって、患者の認知機能があるうちに意思決定をしたり、悪化を遅らせるための治療を開始したりできるかもしれない。しかしながら、それまでの間、ADを有する多くの人々は未診断のままだ。
　1984年、米ニューヨーク市立大（City University New York）のロバート・アルファーノ氏（Robert Alfano）とその仲間は、組織にある内因性の有機生体分子の蛍光度を読み解くことで、腫瘍を検出するラベルフリーの光学分光学の利用を開発した。後に研究室のメンバーはこの研究を広げ、ある種の腫瘍を診断するために、通常組織と病変組織にあるトリプトファン、還元型ニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオチド（NADH）、フラビン、コラーゲンの基準を決定するために分光法を導入した。アルファーノ氏と、現在は米コロンビア大（Columbia University）のレイガン・シー氏（Lingyan Shi）が率いる国際チームが開発したラベルフリー光学分光法の新たな応用によって、脳組織の分子の構成要素と、それらがほかの組織と異なる理由が明らかになっている（1）。

分光法によるミトコンドリア異常の計測

エネルギー産生に欠かせないミトコンドリアの機能不全は、ADまたはそのほかの疾患と相関する。ADの脳組織では、トリプトファンのキヌレニン代謝と同様に、NADH関連のミトコンドリア酵素の所見が認められている。ミトコンドリアの機能不全が初期に同定できれば、ADの機序をより理解できるだけでなく、初期の疾患の検出にもつながる。
　研究者は、細胞の酸化還元（レドックス）反応に重要な細胞内補酵素などが、代謝活性やミトコンドリア機能不全の内因性バイオマーカーになりうると仮説を立てた。
　NADH、フラビン・アデニン・ジヌクレオチド（FAD）、ADを示すトリプトファンの可能性を調べるため、通常または初期ADのマウスにおける脳組織の標本を評価、比較する蛍光分光法を使用した。通常または疾患マウスの脳組織における、これら主要な分子の構成要素の蛍光スペクトルが初めて示された。

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出典元
https://ex-press.jp/wp-content/uploads/2018/03/wn3_bio.pdf