はじめに
誕生してからの時間経過で規定される「chronological age(=暦年齢)」が同じであったとしても、見た目や病気、体力などに反映される老化が個人間でばらつく事は、誰しも感じた事があるかと思います。では、暦年齢よりも、「biological age(=生物学的年齢)」として老化をよりよく表す指標は何なのでしょうか？ここでは「エピジェネティッククロック」をご紹介いたします。
エピジェネティッククロックの基本概念
生物学的年齢を表す指標として、テロメア長や遺伝子発現量、タンパク質量、代謝物量、それらの複合に基づくものなど様々な指標が提案されてきました。そしていま現在、既存の指標と比較して、より生物学的年齢を正確に反映しているとして着目されている指標が「エピジェネティッククロック」です。エピゲノム修飾のひとつであるＤＮＡメチル化は、エピゲノム修飾の中でも変化が緩徐であり、かつ維持機構により継代してもその変化は蓄積されていきます。また、ＤＮＡメチル化は脱メチル化により書き換えが可能であるという流動的な一面も持ち合わせています。こういったＤＮＡメチル化の特徴に着目し、細胞や組織のＤＮＡメチル化パターンから、生物学的年齢を予測できる可能性が追究され続けています。2013年にSteve Horvathが開発したHorvathクロックをはじめとして、どの細胞に着目するか、どの表現型に特化するかなどで、これまでに様々なエピジェネティッククロックが提唱されています。
エピジェネティッククロックの臨床応用
早老症のひとつであるウェルナー症候群の患者では、暦年齢をマッチさせた対照群と比較して、血球のエピジェネティックな老化が加速している状態でした。対して、100歳を超えるセンチネリアンや110歳を超えるスーパーセンチネリアンは、例外となる遺伝子領域があるものの、エピジェネティックな年齢がより若い状態である事が報告されています。これらの報告は、エピジェネティッククロックが生物学的年齢を良く反映している事を支持します。また、ＤＮＡメチル化が書き換え可能である点に着目し、エピジェネティッククロックを指標とした若返りの研究も行われています。あるサプリメントを服用した群が平均で8年程度エピジェネティック年齢が若返ったという報告は、エピジェネティッククロックの臨床応用として非常に興味深いものではないでしょうか。
エピジェネティッククロックの課題と展望
前述の若返りの研究で利用されているエピジェネティッククロックは市販のサービスのものでした。実際の表現型としてエピジェネティックな若返りが反映されるのか、どのような長期経過を辿るのかなど、まだまだ探求すべき点は多々残されており、これからも知見の蓄積が必要とされています。また、異なる人種・民族や環境下でエピジェネティックな変化のベースラインが異なるため、正確なエピジェネティック年齢を予測するためには、しっかりとしたサンプルを集めて、集団に特化したエピジェネティッククロックを開発する必要性があります。たとえば、Hovarthクロックは、学習に用いられたマイクロアレイデータが白色人種サンプル由来であるために、白色人種サンプルでの生物学的年齢の予測精度は高いものの、その他の人種サンプルにおける予測精度は低いといった報告があります。そのため、Rhelixaでは、日本人に特化したエピジェネティッククロックを独自開発し、基礎研究用だけではなく、民生用のサービスの提供も現在進めています。
なお今回の記事の内容は、実験医学2023年5月号にも特集されております。ご興味がございましたら、そちらもご参照ください。
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