量子医学コラムColumn

量子医学とは病気の原因を根本から治療するべく、微弱な電磁波などの刺激を使って細胞や分子レベルにまで働きかける医療技術のことです。医学の中でもまだ新しい分野であり、未解明の部分も多く、日々研究が進められています。

量子医学が注目されている理由として、日本の高齢化社会が大きく関係しています。高齢者が増えると、がんや認知症患者の増大も予想されるため、身体への負担が少ない治療法のニーズが高くなります。がん治療法の一つである放射線治療は、手術や抗がん剤治療に比べて身体への負担が少なく、短期間で早期に社会復帰できることから広がってきています。

一方で認知症の場合、根本的な治療薬はまだ作られておらず、認知症のタイプや進行具合などを正確に診断できていないことが課題となっています。そこで認知症の診断を可能にする方法として期待されているのが、脳に溜まる異常なたんぱく質を、放射線を利用して画像化するPET検査です。量子化学技術を応用し、目に見えない物質を可視化する技術によって、今まで診断が難しかった脳の病気も少しずつ解明されてきています。

認知症にはさまざまなタイプがありますが、その多くで神経細胞死の原因とされているのが「タウ」と呼ばれる異常なタンパク質です。脳内にタウが蓄積することで認知症を発症するため、いかに早い段階で検出できるかが診断において重要なポイントとなります。

早期発見の方法の一つとして、量子医学を用いてタンパク質を可視化する薬剤が開発されました。その薬剤を投与すると血液と一緒に体内を循環し、やがて脳内に溜まったタウに結合します。薬剤の集積によって生じた放射線をPET検査で検出し、脳のどこにタウが溜まっているのか、どれくらい溜まっているのかが目に見えるようになったのです。また、認知症の重症度によって、タウが蓄積される範囲が広がっていくという結果も分かりました。可視化されたタウをベースに認知症のタイプや進行度の診断、治療薬候補物質の研究、頭部専用PETの開発などが進められています。

うつ病とは気分が強く落ち込み憂うつになる、やる気がでないなど、場合によっては日常生活に支障を来す病気のことです。精神的な症状だけではなく頭痛や吐き気、睡眠障害などの身体的な症状もあり、人によってさまざまであるため受診率の低さも問題となっています。

うつ病も認知症と同じく、診断が極めて難しい病気です。たとえば、うつ状態と躁状態が交互に現れる双極性障害では、抗うつ薬より気分安定薬による治療が中心となります。しかし、患者は自分の体調が優れないうつ状態のときに受診することが多いため、うつ病と診断されてしまい抗うつ薬による治療が続くというケースがあります。

量子医学は、うつ病の診断や治療薬の判断にも応用できる可能性があります。身体を傷つけずに脳の活動状態を捉えることができる量子イメージング技術を使って、神経活動の仕組みも解明されています。うつ病患者の脳には神経回路の癖があるため、考え方の癖を矯正していく認知行動療法という精神療法も行われています。

量子医学の研究では、手と足の感覚情報処理が脳の中で繋がっているということも発表されています。私たちは何か物を掴もうとするとき、手の「運動」だけではなく触れている「感覚」も頼りに、どのくらいの力で掴んだらいいのかという問題を脳の中で解決しています。つまり、手の触覚を司る脳部位が動かなくなると、手の感覚がおかしくなり、うまく掴めなくなるということです。脳の障害は一箇所の障害が別の領域や機能に影響を及ぼすということが解明されています。しかし、実際に脳の中でどのように広がるかについての検査する手法はこれまで確立されていませんでした。

そこで、脳の活動をピンポイントで操作できる科学遺伝学法と神経活動の強さを可視化する機能的磁気共鳴画像法（fMRI）の2つの技術を組み合わせて研究が行われました。その結果、脳の中で手の感覚を担っている部分の活動を止めると物がうまく掴めなくなる一方で、足の感覚が過敏になるということが分かりました。脳の領域では刺激を受けた際、相手の領域の活動を促進するのではなく互いに抑制し合うものがあります。その場合、片方の領域の活動を止めたとき他方の領域活動がむしろ促進するということが解明されました。また、全脳の活動や一部活動を止めたときの影響の広がりを見ることが可能となり、これから発生する障害をも予知できるようになりました。

量子医学を用いて行われる研究によって、解明が難しいとされていた脳の動きや病気についても明らかになってきました。また、患者の負担が少なく正確な治療法も診断できる動きが見られています。

今後も量子医学の研究は進んでいくことが予想されます。さらに発展し、多くの人々の健康に貢献することを期待しましょう。

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これからも量子医学を習得する医療従事者が増え、多くの人々の健康に貢献することを期待しています。

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