米国立衛生研究院（NIH）の科学者たちは、聴覚に関与するタンパク質に新たな機能があることを明らかにした。内耳の毛細胞の膜を介して脂肪分子を運搬する働きを持つことが分かった。このプロセスが遺伝的欠陥、騒音、薬物によって妨げられると、毛細胞が破壊され、不可逆的な難聴を引き起こす。この発見は、2026年2月21日から25日にかけてサンフランシスコで開催された第70回生物物理学協会年次総会で発表された。

内耳の毛細胞は音の振動を電気信号に変換し、脳に送る。これらの細胞の表面にある微細な毛状構造は音波に伴って曲がり、その動きによってイオンチャネルが開き、神経の反応を引き起こす。

聴覚障害などの研究を専門とする国立聴覚・コミュニケーション障害研究所（NIDCD）のアンジェラ・バレステロス氏の研究室に所属するポスドクのハバート・リー氏は、このプロセスについて説明した。「音の振動によってこれらの毛状構造が曲がると、イオンが細胞内に流入し、音を脳に送る信号が発生する。」チャネルタンパク質の問題は毛細胞を死滅させ、その結果、永久的な難聴が生じる。

これらのタンパク質はTMC1とTMC2で、それらはイオンチャネルを形成する。TMC1の変異は、遺伝性難聴の主な原因の一つとされている。NIDCDの研究チームは、TMC1とTMC2のもう一つの役割として、脂質スクラムブラーゼとしての働きを持つことを明らかにした。この分子マシンは、細胞膜の両側に位置するリン脂質を反転させる。

細胞は膜のリン脂質の配置を厳密に保っている。通常は、リン脂質の一種であるフォスファチジルセリンは細胞の内側に留まる。それが外側に反転すると、細胞死のサインとして知られるアポトーシスが起こる。バレステロス氏のグループは、難聴を引き起こすTMC1の変異を持つマウスの毛細胞ではこの反転が見られることを発見した。膜は膨らんで崩壊する。

「難聴を引き起こすTMC1の変異を持つマウスモデルの毛細胞では、この膜の異常が見られる」とバレステロス氏は述べた。「フォスファチジルセリンが外側に露出し、膜が膨らんで崩壊し始めている。これはアポトーシスの特徴であり、毛細胞が死滅している証拠だ。」

この研究は、ジェンタマイシンなどのアミノグリコシド系抗生物質の副作用を説明する。これらの薬は、生きた毛細胞においてスクラムブラーゼの活動を増加させ、膜の混乱と細胞死を引き起こす。

リー氏は重要な区別を指摘した。「当初、これらの薬は、体内でTMCタンパク質のチャネル機能を妨げることで難聴を引き起こすと考えられていた。しかし、生きた毛細胞の複雑な環境では、これらの薬は膜の非対称性を崩す強力な要因として作用している。」実験室で精製されたタンパク質はこれらの薬に反応しない。特定の脂質やパートナータンパク質などの要因が、細胞内でこの効果を強める可能性がある。

研究チームは、細胞膜のコレステロールがスクラムブラーゼの働きを調整していることを報告した。コレステロールの量が高かったり低かったりすると、その活動が変化する。これにより、コレステロールの調整を通じて難聴を防ぐ方法が開拓できる可能性がある。このような戦略は、耳を聴覚毒性物質や遺伝的リスクから守る手段となる。

NIH-JHUプログラムの修士課程学生で、共同筆頭著者のイェイン・クリスティナ・パク氏は、治療の可能性に言及した。「これらの薬がスクラムブラーゼを活性化するメカニズムを理解できれば、その効果を持たない新しい薬を開発できるかもしれない。」こうした薬は、感染症を治療するのに役立つが、聴覚を妨げることなく。

この発見は、感覚細胞の生存において膜の健康が重要であることを示している。耳以外にも、スクラムブラーゼの役割は他の疾患にも関与している可能性があるが、研究者たちは今回の研究は聴覚に焦点を当てていると強調した。今後の研究では、コレステロールとの関係や薬の再設計が探られる。TMCの変異を持つ患者や騒音環境にさらされた人々が最も恩恵を受けると期待されている。