投稿者: ラットを用いた新たな研究で、テトラヒドロカンナビノール（THC）とカンナビジオール（CBD）が脳機能に相反する作用を及ぼすこと、そして両者を併用するとTHC単独よりも変化が穏やかになることが示されました。Journal of Psychopharmacology誌に掲載されたこの研究では、高度な神経画像診断技術を用いて、これらの大麻由来化合物が脳内のコミュニケーションパターンと血流にどのような変化をもたらすかを比較しました。
大麻には幅広い生理活性化合物が含まれていますが、中でも最も研究されている成分はTHCとCBDです。THCは、大麻使用に伴う多幸感の主な原因であり、脳全体に分布するカンナビノイド1型受容体を介して作用します。また、化学療法患者の吐き気、多発性硬化症の痙縮、慢性疼痛などの症状の治療にも医療用として承認されています。
対照的に、CBDはハイな状態を引き起こさず、薬理学的プロファイルも大きく異なります。体内の複数のシステムと相互作用しますが、カンナビノイド受容体に強く結合することはありません。その代わりに、てんかん、不安症、精神病などの症状に対する治療薬として期待されています。エピディオレックスとして知られる医薬品グレードのCBDは、すでに特定の発作性疾患の治療薬として承認されています。また、研究では、CBDが神経炎症を軽減し、神経変性疾患における脳細胞を保護する可能性も示唆されています。
THCとCBDを併用した場合の相互作用への関心が高まっています。THCとCBDをほぼ同量含むナビキシモールズなどの製品は、既に多発性硬化症の症状治療に使用されています。これらの併用療法は、望ましくない副作用を抑えながらTHCの高用量投与を可能にすると考えられていますが、相互作用のメカニズムは依然として不明です。今回の研究では、非侵襲的イメージングを用いて、THC、CBD、そしてそれらの併用が脳の神経伝達と血流にどのような影響を与えるかを調べることで、この疑問に答えようとしました。
「私たちは、大麻の最もよく知られた2つの成分、カンナビジオール（CBD）とテトラヒドロカンナビノール（THC）の効果を直接比較することに興味がありました」と、研究著者でロンドン大学キングス・カレッジの准教授であり、ブレイン・センター所長のダイアナ・キャッシュ氏は述べた。
「CBDは精神活性作用がなく、炎症からストレス、不眠症まで、幅広い問題の治療薬として宣伝されることが多いのですが、科学的根拠が必ずしもこれらの主張を裏付けているわけではありません。一方、THCは大麻に含まれる精神活性成分であり、「ハイ」な状態を引き起こすため、しばしば偏見を持たれがちですが、治療効果も認められています。」
「これらの化合物が、単独、そして多発性硬化症の疼痛と痙縮の治療に用いられる認可薬『ナビキシモール』のように併用された場合にどのように作用するかを調べたいと考えました。実験モデルとしてラットを用いましたが、神経接続と血流を測定するために、臨床的に意義のある脳画像技術を適用しました。このような対照試験は、過去の娯楽目的の薬物使用など、倫理的および実用上の問題からヒトで実施することが困難です。もちろん、動物実験では、知見をヒトに応用する際にも限界があります。」
研究者らは、成体雄のSprague Dawleyラット48匹を4群に分け、各群にTHC、CBD、THCとCBDの併用、またはプラセボを単回投与した。THCの投与量は1kgあたり10mg、CBDの投与量は1kgあたり150mgで、併用投与時のTHCとCBDの比率はナビキシモールズに使用されているものと類似していた。投与約2時間後、ラットは磁気共鳴画像法を用いてスキャンされ、安静時の機能的連結性と脳血流という2つの主要な脳機能を評価した。
機能的連結性とは、異なる脳領域間の活動の同期性のレベルを指します。これは、血液酸素化のパターンを経時的に分析することで測定され、脳の異なる領域がどのように情報伝達しているかについての洞察を提供します。一方、脳血流は、脳の異なる領域にどれだけの血液が届いているかを示す指標であり、神経活動と代謝需要の代理指標として機能します。
画像データはグラフ理論と統計モデリングを組み合わせて分析されました。これにより、研究者たちは脳全体の変化と特定の神経ネットワークへの影響の両方を調査することができました。また、組織サンプルを分析し、脳内および血漿中のTHC、CBD、およびそれらの代謝物の濃度を測定しました。
最も顕著な効果はTHC群で観察されました。THCを投与されたラットでは、脳全体、特に皮質領域間、および皮質と海馬・線条体間の機能的結合が広範囲に増加しました。グラフ理論解析により、THCは結合の強度とクラスター化の両方を増加させることが明らかになり、脳ネットワーク内および脳ネットワーク間のより緊密なコミュニケーションを示唆しています。脳血流も、視床、線条体、帯状皮質を含む多くの領域で有意に増加しました。
対照的に、CBDを投与されたラットでは、機能的結合の全般的な低下が見られました。この低下は特定の領域に限定されたものではなく、脳全体に広がっていました。THCとは異なり、CBDは脳血流に有意な変化をもたらしませんでした。これらの結果は、CBDが神経同期を抑制または鎮静化する作用を持つ可能性を示唆しており、不安障害や発作性疾患の治療におけるCBDの潜在的な有用性と一致しています。
「CBDが脳のつながりを低下させたことには、少々驚きました」とキャッシュ氏はPsyPostに語った。「しかし、これは必ずしも悪い結果ではありません。THCによって引き起こされる過剰なつながりは過剰刺激状態を反映している可能性があり、CBDは脳を「リセット」したりリラックスさせたりする可能性があります。特に私たちの研究はヒトではなくラットで行われたため、この解釈は推測の域を出ませんが、興味深い可能性を秘めています。」
THCとCBDを併用した場合、その効果は中程度でした。機能的結合と脳血流はプラセボ群と比較して上昇しましたが、THC単独投与群ほどではありませんでした。種子ベースの解析では、併用療法は線条体と感覚運動皮質間の結合性の向上など、THCと同様のパターンをいくつか示しましたが、その効果はTHCほど強力ではありませんでした。
重要なのは、研究者らがCBDがTHCの脳活動への影響をいくらか緩和する可能性があることを観察した点です。これはグラフ理論指標と地域分析の両方で明らかでした。脳内のTHC濃度は実際には併用群の方が高かったにもかかわらず、CBD併用群ではTHC単独群よりも連結性と血流の増加が小さかったのです。この知見は、CBDがTHCの吸収や代謝を抑制するだけでなく、脳機能に積極的に影響を与えることでTHCの効果を変化させることができるという考えを裏付けています。
研究者らはまた、多変量統計学的アプローチを用いて、各治療に関連する明確な神経学的特徴を特定しました。この解析により、THC、CBD、そして併用治療はそれぞれ、接続性と血流の測定値において独自のパターンを示すことが明らかになりました。これらの特徴は薬物群を区別するのに十分な一貫性があり、将来的には他の大麻由来化合物が脳に及ぼす影響を分類する研究にも役立つ可能性があります。
「THCは脳の結合性と血流の両方を著しく増加させたのに対し、CBDは血流には影響を与えなかったものの、結合性を著しく低下させたことがわかりました」とキャッシュ氏は説明した。「この組み合わせはTHCに似た効果を示しましたが、はるかに弱いものでした。これは、CBDがTHCの効果を弱めたり、調整したりできることを示唆しています。これは、両方の化合物を含む従来の大麻が、THC含有量が非常に高いように品種改良された新しい品種と比較して、より穏やかな効果をもたらすと報告されることが多い理由を説明するのに役立つかもしれません。」
「私たちの研究結果は、動物とヒトの両方における過去のいくつかの研究と概ね一致していますが、文献の内容は大きく異なっています。私たちが気づいた印象的な点の一つは、この分野における研究結果がいかに多様であるかということです。これは、研究対象とした手法、モデル、そして集団の違いを反映していると考えられます。」
これらの研究結果は、大麻成分が脳機能に及ぼす影響についての知見を提供するものですが、考慮すべき限界もあります。この研究は、麻酔をかけた健康な雄のラットを用いて行われたため、この研究結果が人間の使用者や持病のある人に完全に当てはまるとは限りません。麻酔の使用は、高画質の画像化には不可欠ですが、カンナビノイドシグナル伝達と相互作用し、覚醒状態の脳では起こらないような形で脳活動に影響を与える可能性があります。
さらに、この研究は単回投与の短期的な影響のみを検証したものです。THC、CBD、またはそれらの組み合わせを繰り返し使用することで、時間の経過とともに脳のネットワークがどのように変化するかを理解するには、長期的な研究が必要です。また、これらの化合物の治療効果をより適切に評価するために、雌動物や疾患モデルを対象とした研究も必要です。
今後の研究では、これらの知見を基に、新たな脳画像技術の導入、様々な用量や投与方法の試験、あるいは大麻に含まれる他のカンナビノイドや非カンナビノイド成分が脳活動に及ぼす影響の検討などが進められる可能性があります。研究者らは、様々な薬剤の脳画像プロファイルに関する包括的なデータベースの構築に取り組んでいると述べています。このようなリソースは、特定の脳シグネチャーと治療効果や副作用プロファイルを結び付けることで、医薬品開発に役立つ可能性があります。
「最大の制約は、私たちの実験が動物で行われ、ラットはストレスを最小限に抑えるためにイメージング中に軽く鎮静されていたことです」とキャッシュ氏は述べた。「これらの要因により、人間への直接的な一般化は制限されます。それでも、私たちの主な目標の一つは、合成カンナビノイドやその他の向精神薬を含む、異なる化合物の脳への影響を比較するための枠組みを確立することでした。その意味で、この研究は将来の研究にとって貴重な青写真となるでしょう。」
「現在、脳に影響を及ぼす様々な薬剤のプロファイリングを実施することで、この研究を拡張しています。最終的には、AIと機械学習を組み合わせた高度なイメージング技術を用いて、脳のシグネチャーデータベースを構築し、創薬と新しい治療法の開発を支援することを目指しています。」
「動物研究とヒト研究の両方で、比較可能な脳画像化手法を用いることの重要性を強調したいと思います。そうすることで、研究結果をより直接的に応用できるようになります」とキャッシュ氏は付け加えた。「研究グループ間で画像解析手法を標準化することで、この分野のより効果的な発展にもつながるでしょう。」
「急性カンナビジオール（CBD）、テトラヒドロカンナビノール（THC）、およびそれらの混合物（THC：CBD）は、ラットの脳活動と血流に異なる影響を及ぼす：トランスレーショナル神経画像研究」という研究は、Eilidh MacNicol、Michelle Kokkinou、Maria Elisa Serrano Navacerrada、Donna-Michelle Smith、Jennifer Li、Camilla Simmons、Eugene Kim、Michel Mesquita、Loreto Rojo Gonzalez、Tierney Andrews、Sally Loomis、Royston A Gray、Volker Knappertz、Benjamin J Whalley、Andrew C McCreary、Steven CR Williams、David Virley、および Diana Cash によって執筆されました。
Reference :
