人間の理論上の寿命上限とは？血球数と歩数が手がかりになる可能性
最終的には、何かがあなたを捉えることになります——それはがんかもしれず、糖尿病かもしれず、あるいは落雷かもしれません。しかし、もし理想的な世界で、そうした災厄をすべて避け、日々積み重なって健康を少しずつ削っていくストレッサーを取り除き、本当に「老衰」で人生を終えることができるとしたらどうでしょうか。
この問いについては、これまでにも数多くの研究が行われてきました。そして、老化と生理学的変数の変化との複雑な関係に関する現在の理解の多くは、大規模な横断研究から得られています。それにより、血液マーカー、DNA、運動活動パターンに基づいてヒトのLongevity因子を評価する、いわゆる「生物学的時計」の精度は高まり続けています。
もちろん、老化の多くの特徴——幹細胞の枯渇、細胞間コミュニケーションの変化、エピジェネティックな変化、ゲノム不安定性——には、薬理学的にアプローチできます。しかし本当に長く生きたいのであれば、薬剤やセラピーだけでは不十分です。なぜなら、そうした老化の特徴からのRegeneration速度にも対応する必要があるからです。
2021年5月、シンガポールを拠点とするバイオテクノロジー企業Geroの研究チームは、ニューヨーク州バッファローのRoswell Park Comprehensive Cancer Centerと共同で、老化と日常的ストレッサーから回復する能力の喪失との関連を調べた研究結果を発表しました。
この研究結果には、すべてが順調に進んだ場合に人間がどれくらい生きられるかの推定が含まれており、その数字はあなたを驚かせるかもしれません。
人はどれほど長く生きられるのか。その答えは「レジリエンス」に左右される
Nature Communications誌に掲載されたこの研究で、Geroの研究者Timothy Pyrkov氏らは、米国、英国、ロシアの大規模な集団を対象に「老化のペース」を調べました。研究チームは、血球数の変化と1日の歩数の変化を評価することで安定した健康状態からの逸脱を測定し、それを年齢群別に分析しました。
血球と歩数のいずれについても、研究者らは同じパターンを見いだしました。年齢が上がるにつれて、疾患とは関連しない要因により、何らかの乱れの後に血球や歩行を安定した水準へ戻す身体能力が予測可能な形で低下していたのです。Pyrkov氏らは次に、その漸進的な低下を、レジリエンスが完全に消失する点までグラフ化し、その時点を死亡が起こる年齢として捉えました。
その結果は？
著者らは、「この傾向を外挿すると、動的生体状態指標（DOSI）のRegeneration時間と分散は、レジリエンスの完全な喪失に対応する120〜150歳という臨界点で同時に発散することが示唆された」と記しています。さらに、この観察結果は、ウェアラブルデバイスで収集された日中の身体活動レベル変動における相関特性の独立した解析によって確認されたと付け加えています。
重要なのは、研究者らの相関解析がこの発見の鍵であったという点です。血球数や血圧のような測定値には既知の健康範囲がありますが、歩数は個人ごとに固有です。歩数と血球数が時間の経過とともに同じ低下を示したという事実により、これらは老化ペースを測る実用的なツールとなります。
レジリエンスの喪失が最大寿命に意味すること
社会的要因もまた、この研究結果を裏づけていました。40歳のRegeneration時間はおよそ2週間ですが、80歳では6週間にまで延びます。最も健康な人々においてさえ予測されるレジリエンスの喪失は、平均寿命が着実に延びているにもかかわらず（少なくともCOVID-19による大量死亡数が生じるまではそうでした）、この最大寿命が最終的にはさらに伸びない理由を説明し得ます。
これはまた、レジリエンスの低下に影響を与えない介入は、最大寿命を実質的に延ばすこともできないことを意味します。代わりに見られるのは、ヒトのLongevityにおける漸進的な増加にとどまるでしょう。
この研究の詳細を述べたプレスリリースでは、「したがって、根底にあるレジリエンス喪失の根本原因である老化プロセスに介入することなく、疾患を予防したり疾患に対処したりするだけでは、強力な寿命延長は不可能である」と記されています。「そのような介入を禁じる自然法則は想定されない。したがって、本研究で提示された老化モデルは、健康寿命に対して可能な限り強い効果を持つ寿命延長セラピーの開発を導く可能性がある」。
私たちの老化を捉え直す新しい視点
この研究の著者は、人間がどのように老化するかについての解釈を示す模式図を提示しました。年齢を動的生体状態指標に対してプロットし、Regenerationと損傷または疾患の間を揺れ動く流線として表現しています。人間がショックやストレスから回復する能力を失うにつれて、その2つの間の逸脱は大きくなっていきます。
著者らは研究の中で、「臨界点から遠い位置（若年期）では、生体状態の摂動は、ポテンシャルエネルギー盆地内にある可能な安定平衡状態の近傍に閉じ込められていると考えることができる」と記しています。「当初、動的安定性は、この安定盆地を、生理学的パラメータ空間に不可避的に存在する動的に不安定な領域から隔てる、十分に高いポテンシャルエネルギー障壁によって提供される。健康寿命の状態は、準安定平衡状態からの確率的逸脱を経験し、その平衡状態は、良好に老化している個体であっても老化の過程で徐々に変位していく」。
ストレスが存在する場合、レジリエンスの喪失は身体の健康状態の不安定化につながると、著者らは説明しています。保護障壁を越えると安定性は失われ、「生理学的パラメータの逸脱は制御不能な範囲へと進展し、複数の罹患状態をもたらし、最終的には死に至る。したがって健康寿命の終末は、一種の核生成転移とみなすことができる。これは本ケースでは、準安定相（健康な生体）から慢性疾患状態が自発的に形成されることに対応する」。
では、単により長く生きるために何ができると著者らは提案しているのでしょうか。 彼らは、炎症などのフレイル関連表現型を標的とするセラピーを挙げています。フレイル状態にある人では、そのような介入が持続的な効果を生み、フレイルを低減し、健康寿命を超えて寿命を延ばす可能性があります。
参考文献:
1. Levine, M. E. 老化速度のモデリング：推定生物学的年齢は暦年齢よりも正確に死亡率を予測できるか？ J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 68, 667–674 (2013).
2. Aleksandr, Z. et al. ヒトの健康寿命に関連する12の遺伝子座の同定。 Commun. Biol. 2, 1–11 (2019).
3. Mitnitski, A. & Rockwood, K. 老化速度：欠損蓄積速度は成人のライフスパン全体で変化しない。 Biogerontology 17, 199–204 (2016).
4. Sudlow, C. et al. UK Biobank：中年期および老年期の幅広い複雑疾患の原因を特定するためのオープンアクセスリソース。 PLoS Med. 12, e1001779 (2015).
5. Horvath, S. ヒト組織および細胞タイプのDNAメチル化年齢。 Genome Biol. 14, R115 (2013).
6. Gijzel, S. M. W. et al. 臨床ケアにおけるレジリエンス：高齢者のRegenerationポテンシャルを把握する。 J. Am. Geriatr. Soc. 67, 2650–2657 (2019).
7. Lippi, G., Salvagno, G. L. & Guidi, G. C. 赤血球分布幅は老化および性別と有意に関連する。 Clin. Chem. Labor. Med. (CCLM) 52, e197–e199 (2014).
8. Levine, M. E. et al. ライフスパンおよび健康寿命に関する老化のエピジェネティックバイオマーカー。 Aging (Albany NY) 10, 573 (2018).
9. Avchaciov, K. et al. マウスの大規模表現型データセットにおける老化軌道のディープラーニングを通じた、血液検査ベースの老化バイオマーカーの同定。 Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.01.23.917286 (2020).
10. Pyrkov, T.V. & Fedichev, P.O. 生物学的年齢は、老化、ストレス、フレイルの普遍的マーカーである。 In Biomarkers of Human Aging, 23–36 (Springer, 2019).
11. Belsky, D. W. et al. 若年成人における生物学的老化の定量化。 Proc. Natl Acad. Sci. 112, E4104–E4110 (2015).
12. Sara, A. 深層縦断プロファイリングにより明らかになった個人の老化マーカーとエイジオタイプ。 Nat. Med. 26, 83–90 (2020).
