脳の「回復する力」を長く保つ－七田崇

Science Tokyo Faces：顔 vol. 010

2026年11月10日公開

免疫細胞ミクログリアの働きを保ち、脳機能回復を支える新たな治療へ

ストーリー研究基礎医学臨床医学 Total Health Design

脳には、損傷しても自ら機能を回復しようとする力があります。命に関わることもある脳卒中で、大きなダメージを受けた後にも発揮されますが、その力はいつまでも続くわけではありません。総合研究院所属 Total Health Design Visionary Initiative担当の七田崇教授らは、脳内の免疫細胞ミクログリアが脳卒中後の修復を担い、やがてその力を失う仕組みを解明しました。研究成果は2026年5月、国際科学誌『Nature』に掲載されました。修復を終わらせる仕組みを薬で抑えれば、脳が回復する時間を延ばせるのではないかと考えたのです。さらに、特定の遺伝子の働きを狙って抑えるタイプの核酸医薬の開発にも取り組んでいます。

ミクログリアは炎症から修復へ

脳卒中には、血管が詰まる脳梗塞と、血管が破れる脳出血などがあります。今回の研究で対象としたのは脳梗塞です。

ミクログリアは脳内を監視し、異常が起こると反応する免疫細胞です。「脳の中の医師のような細胞」だと言われています。

脳梗塞で神経細胞などが傷つくと、壊れた細胞から「異常が起きた」ことを知らせる分子が放出されます。ミクログリアはそれを感知して活性化され、炎症を促す物質を放出します。炎症は、本来、傷ついた細胞を処理し、組織の修復につなげるために起こる反応です。ただし、強く起こると周囲の神経にもダメージを広げます。マウスでは発症後1、2日は炎症に関わりますが、3日目ごろから修復を担う状態へ移り、1～2週間かけてその働きを強めます。

修復を担う状態になったミクログリアは、神経の修復を支えるタンパク質、IGF1を作ります。七田をはじめとする研究チームは、IGF1を作るミクログリアを取り除くと脳梗塞後の神経症状が悪化することも確かめ、ミクログリアが実際に脳機能の回復を助けていることを示しました。ところが、脳梗塞から1ヵ月ほどすると、ミクログリア自体は脳内に残っているのに、IGF1などを作る働きを失っていました。

図1：脳梗塞後にIGF1を作っていたミクログリアを追跡すると、1カ月後も細胞は残っていたが、IGF1を作る働きを失っていた。

その仕組みの解明に挑むため、ここで注目したのが転写因子です。これは、DNAに結合して細胞の働きや性質を大きく変える、いわば遺伝子のスイッチ役となるタンパク質です。

修復を担う状態のミクログリアでは、YY1という転写因子がIGF1など脳の修復に関わる遺伝子の働きを促します。ところが時間がたつと、ZFP384という別の転写因子が増えてYY1の働きを妨げ、結果としてミクログリアは修復力を失っていきます。

そこでチームは、ミクログリアでZFP384を作れないマウスを作製しました。このマウスでは、脳梗塞から1カ月たっても修復に関わる遺伝子が働き続け、脳機能の回復も持続しました。

マウスのZFP384に相当する転写因子は、ヒトではZNF384と呼ばれます。亡くなった脳梗塞患者の脳組織を調べると、ZNF384の発現が高いほどIGF1の発現が低いという関係が見られました。マウスで見つけたZFP384がミクログリアの修復する働きを低下させる仕組みが、ヒトでも働いている可能性を示す結果です。

図2：脳梗塞後、YY1の働きによってミクログリアは修復を担う状態へ移る。ZFP384が増えるとYY1の働きが妨げられ、ミクログリアは修復する働きを失っていく。
（プレスリリース：「壊れた脳は治らない」を覆す｜Science Tokyoニュース）

脳を治す力を強めるのではなく、治す力を終わらせる仕組みを外す。それが、新たな治療法を考える突破口になりました。

核酸を使った薬で「治る時間」を延ばす

次の課題は、ZFP384の働きを薬で抑えることでした。そこで用いたのが、DNAやRNAなど「核酸」の性質を利用する核酸医薬です。DNAの遺伝情報はメッセンジャーRNA（mRNA）に写し取られ、その情報をもとにタンパク質が作られます。今回用いたアンチセンス核酸は、狙ったmRNAに結合するよう人工的に設計した短い核酸です。mRNAに結合してその分解を促すことで、特定のタンパク質が作られるのを抑えます。

研究チームはZfp384 mRNAを標的とするアンチセンス核酸「ASO-Zfp384」を開発しました。治療を検討し始めた当初は、核酸を細胞に取り込ませ、狙った遺伝子の働きを抑えられるのか半信半疑だったといいます。しかし、核酸を体内で安定させ、細胞に届ける技術は着実に進歩していました。新型コロナウイルスのmRNAワクチンの実用化も、仕組みは異なるものの、核酸を医薬品として利用できることを広く実感させる出来事になりました。

ASO-Zfp384を脳梗塞モデルマウスに投与すると、ミクログリアは修復する働きを維持し、脳機能の回復も続きました。効果は、発症8日目に投与した場合だけでなく、28日目から治療を始めた場合にも確認されました。

図3：ZFP384を抑えるアンチセンス核酸を脳梗塞後に投与すると、ミクログリアの修復する働きが保たれ、脳機能の回復が持続した。発症8日目だけでなく、28日目から投与を始めた場合にも効果が確認された。

この治療は、細胞移植による再生医療のように、外から新しい細胞を加えるものではありません。脳にもともと存在するミクログリアは、一度は脳を治す力を獲得した細胞であり、その働きを続けてもらおうという発想です。脳が「自ら治る時間」を薬によって延ばす治療を目指しています。

患者を診ることから回復を目指す研究へ

こうした研究に七田を駆り立てるのは、子どものころから持つ「人間をもっと知りたい」という欲求でした。もともと理系科目を得意としていたこともあり、たくさんの患者と接することができる医師を目指して1998年に九州大学医学部へ進みました。入学後、今も趣味であるピアノを弾きたいと軽音楽部へ。ライブハウスでの演奏を思い描いていましたが、先輩に連れられて参加した論文抄読会から、研究の世界へ足を踏み入れます。

九州大学医学部では、中山敬一教授（現・東京科学大学総合研究院高等研究府特別栄誉教授）から、画期的な科学上の発見が生まれる過程について学びました。特別な才能のある人だけがノーベル賞クラスの研究成果を生むわけではないと知り、「自分も画期的なサイエンスをやってみたい」と研究にのめり込みました。

病気の治療につながる研究を求めて全国の研究室を訪ね歩く中で、脳卒中の遺伝子治療に取り組む医局と巡り合い、脳卒中を専門に据えました。当初は脳神経を専門とする医学に苦手意識がありましたが、実際の患者を診ると、傷ついた箇所と症状との相関が見えることが大変興味深く、脳神経医学に引き込まれていきました。

2004年に研修医になったころ、日本でも、脳梗塞で血管を詰まらせた血栓を薬剤で溶かし、血流を再開させる血栓溶解療法（t-PA療法）が始まりました。しかし、発症直後にこの治療を受けられる患者は限られ、急性期を過ぎると、機能回復を後押しする薬はありませんでした。

脳機能回復を実現する科学技術の社会実装にむけて

脳卒中後の回復を左右するのは脳内の変化だけではありません。感染症や抑うつ、リハビリテーションの内容、家族の支援、住環境、経済状況、医療へのアクセスなど、多くの要因が絡んできます。

そこで、国の科学研究費を得て学術変革領域研究（A）「リカバロミクス（分子から社会につながる脳機能回復情報の統合科学）」が立ち上がりました。

参加するのは、脳科学、基礎・臨床医学、リハビリテーションに加え、数学、工学、ロボット工学、情報学、建築学、社会学、環境学など幅広い分野の研究者です。発足時は約40人で、公募研究の参加者を加え、2027年には約100人になる見込みです。

分子や細胞で何が起きているかだけでなく、患者がどのような環境で暮らし、どのように社会へ戻っていくのかまで、一続きの「回復」として捉えようとしています。脳機能の回復を医療機関の中だけでなく、日々の生活や社会の中でも支えることが重要だという考えに基づく、卓越的な学問です。

こうした発想は、東京科学大学が2025年4月に導入したVisionary Initiatives（VI）の1つ「Total Health Design（VI-Health）」が掲げる、「誰もが負荷なく健康を維持し、心身ともに健やかに過ごせる日常生活を実現する」という未来像とも重なります。

「本研究のような成果を社会に送り出せたことは全て、研究室メンバーの惜しみない努力の賜物でした」としたうえで、若手研究者には、「人とは違う発想でも、自分なりに試してみる姿勢を大切にしてほしい」と七田は語ります。

「脳卒中を治したい」――脳が自然に治っていく仕組みの解明から患者の生活、社会復帰までを見据えた研究には、VI-Healthの目指す方向性「科学はすべての人の健康と福祉のために」にも重なる思いがありました。