登山家のための遺伝子治療？シェルパの持久力の秘密

最近、エベレストでほとんど信じがたい出来事がありました。52歳の山岳ガイド、ダワ・シェルパ（Dawa Sherpa）さんが山で行方不明になり、およそ一週間後に生きて発見されたのです。彼は雪の斜面を這って下りているところを見つかりました。食料も水も補助酸素もないまま、一週間近くを過ごしていました。平地出身の登山家の多くは、このような条件では一晩さえ生き延びることは難しいでしょう。

シェルパはネパールの山岳地帯に暮らす民族で、山での並外れた持久力で知られています。そのため、多くのシェルパがエベレストをはじめとする山々で働いています。平地出身の一般的な登山家が偉業を成し遂げ、エベレストに登頂して山頂の写真を投稿するとき、たいていはシェルパが並行して登っていることを知っておくべきでしょう。シェルパは自分の装備だけでなく登山家の装備も担いでいることが多く、時には登山家本人を担ぐことさえあります。

しかも多くの登山家は、なぜかシェルパをまるでドーピングをしたミュータントのように捉え、その功績は数に入らないと考えています。

エベレストの初登頂が確認されたのは1953年5月29日です。人々の記憶の中では、栄光の大部分はエドモンド・ヒラリー（Edmund Hillary）のものになりました。しかし、彼と共に山頂に立ったのはシェルパのテンジン・ノルゲイ（Tenzing Norgay）であり、その名ははるかに知られていません。

二人は一緒に山頂にたどり着きました。ヒラリーがシェルパをパートナーに選んだのは、おそらく偶然ではありません。困難な仕事の多くは、テンジンも担っていたはずです。形式上はヒラリーが先に山頂に足を踏み入れましたが、それはテンジンがその遠征隊の雇われ人だったからです。

1953年の成功の後、ヒラリーと遠征隊長のジョン・ハント（John Hunt）はナイトの称号を授与されました。テンジン・ノルゲイはジョージ・メダルを受けましたが、なぜかナイトには叙されませんでした。

登山の歴史を通じて、シェルパはしばしばこのように扱われてきました。遺伝的に異なる人々であり、その功績はなぜか数に入らない、まるで生物学的にあまりにも別物なので、平地の人間が張り合おうとすること自体が無意味であるかのように。しかし今、私たちは驚くべき時代に生きています。バイオテクノロジーがあるのです。シェルパの持久力の秘密を解き明かし、平地出身の登山家とシェルパの持久力の差を縮める治療法を生み出せるかもしれません。

なぜ山はこれほど過酷なのか

登山家が山で苦しむのは、「空気中の酸素の割合が減るから」ではありません。酸素は依然として約21%です。問題は気圧が下がって空気が薄くなり、一呼吸ごとに肺に入る酸素分子の数が減ることにあります。

Xtreme Everestの微小循環研究では、測定された気圧は標高35 mのロンドンで約100.6 kPa、標高5300 mのエベレスト・ベースキャンプで約53.0 kPaでした。計算上の酸素分圧は21.0 kPaから11.0 kPaに低下しました。つまり、酸素の割合はほとんど変わらなくても、酸素を血液や組織へ押し込む圧力はほぼ半分になるのです。

高所では、体は酸素をめぐる闘いのモードに切り替わります。呼吸は速く深くなり、心拍数が上がり、血液はより激しく送り出されますが、それでも足りません。筋肉は正常にエネルギーを作れないため、歩幅は短くなり、あらゆる動作に過剰な努力が必要になり、斜面を登ることは限界まで走っているように感じられます。脳も影響を受けます。思考は遅くなり、協調運動、記憶、自制心、意思決定の能力が低下します。だからこそ高所では、経験豊富で準備が万全な人でも危険なミスを犯しうるのです。

エベレストが特に過酷なのは「デスゾーン」があるためで、一般に標高約8000メートルを超える領域を指します。約5000 mでは大気中の酸素分圧は海面のおよそ半分になり、7000 mでは明晰に考えることが難しくなり、8000 mではどれほど強靭な登山家でも限られた時間しか生きられません。エベレストの登山家を対象とした動脈血ガスの研究では、極限の高所で極めて低い動脈血酸素レベルが測定されました。これは、そこで体がいかに限界ぎりぎりで働いているかを示しています。

その結果、多くの人は、ヘモグロビンと赤血球をより多く作る体こそ最適だと考えます。しかしシェルパの場合はもっと繊細です。彼らの適応は「濃い血液」に還元されるものではありません。むしろ、チベット系およびシェルパの高地集団の特徴の一つは、低酸素に対するヘモグロビンの反応がより穏やかなことです。

簡単に言えば、シェルパの戦略は単に「血液でより多くの酸素を運ぶ」ことではありません。彼らの強みは、酸素を組織へ届け、より効率よく利用することにあります。

そして、ここからが登山家にとって最も興味深いところです。

ボトルネック：毛細血管

酸素供給のボトルネックは毛細血管です。毛細血管網が発達しているほど、血液からミトコンドリアまでの距離は短く、交換面積は大きくなり、組織はより多くの酸素を受け取り、代謝産物をより効率よく除去できます。

まさにこの点で、シェルパは最も興味深い特徴の一つを示します。Xtreme Everestの微小循環研究では、研究者たちが64人のシェルパと69人の平地住民を比較しました。平地住民は英国で募集され、高地先住民の子孫ではなく、標高1000 m未満で生まれ育った人々でした。両グループは同一の登高スケジュールでエベレスト・ベースキャンプへ向かい、研究者は入射暗視野イメージング（incident dark field imaging）を用いて舌下の微小循環を撮影しました。

標高約5300 mでは、シェルパのほうが微小循環の血流が多く、血流分布がより均一で、小血管密度も高くなっていました。一部の測定では、高所でのシェルパの毛細血管密度は平地住民より最大30%高い値でした。

具体的には、エベレスト・ベースキャンプにおける小血管の微小血管血流指数は、シェルパのほうが平地住民より高く、3.00対2.66でした。小血管密度も高く、13.83対10.52 mm/mm²でした。

図1. Gilbert-Kawai et al., Journal of Applied Physiology, 2017 のオリジナルの模式図。白い血管アイコンは小血管密度を、赤い点は微小血管の血流を表しています。エベレスト・ベースキャンプ（中央のパネル）では、シェルパはベースライン時よりも小血管が密になり血流も増えているのに対し、平地住民では血管密度がわずかに増えるだけで、血流はまばらで不均一になっています。この視覚的なパターンは本文で述べた定量的な結果と一致しています。エベレスト・ベースキャンプでの小血管の微小血管血流指数はシェルパで3.00、平地住民で2.66、小血管密度は13.83対10.52 mm/mm²でした。

シェルパの持久力は、彼らが低酸素に「英雄的に耐えている」ことによるのではなく、微小循環のレベルで組織への酸素供給が実際に優れている可能性によるものです。

毛細血管がシェルパの適応の重要な要素の一つだとすれば、論理的な仮説が浮かび上がります。VEGF遺伝子治療によって平地出身の一般的な登山家の毛細血管化を人為的に高め、シェルパの持久力を構成する要素の一つに近づけることはできるのでしょうか。

VEGF遺伝子治療による重症下肢虚血（ステージIIb）患者での新たな毛細血管網の形成。出典：Unlimited Bio

この仮説は、三つのデータ群に基づいています。

第一に：高所では、シェルパの微小循環は実際により良く機能し、小血管密度も高くなっています。

第二に：筋肉の毛細血管化は、持久力トレーニングにおける実証された適応メカニズムです。筋肉の毛細血管化に関するレビューによれば、トレーニングを受けていない人では、数週間のトレーニングで筋線維一本あたりの毛細血管数が約10-20%増加することがあり、毛細血管化そのものが酸素の拡散条件に影響します。

第三に：VEGFは毛細血管の成長を制御する中心的な因子です。実験研究では、筋細胞が産生するVEGFがなければ、トレーニングに対する骨格筋の正常な毛細血管適応は起こらないことが示されました。

結論

シェルパはミュータントでも「山のロボット」でもありません。酸素が乏しい場所での生活と労働に、生物学的により適応した人々です。その強みは、低酸素応答遺伝子、血液・血管・毛細血管・筋肉のエネルギー代謝の特徴、高所で過ごした幼少期、トレーニング、そして山での労働文化から生まれています。

ダワ・シェルパさんの物語は、通常の生理機能が破綻する条件下で、人間の生存がどこまで可能かを示しています。テンジン・ノルゲイの物語は、シェルパが当初から偉大な登頂の背景ではなく、対等な参加者であったことを思い出させてくれます。

登山家において少なくとも部分的に再現できる生物学的メカニズムを探すなら、毛細血管化は最も論理的な候補の一つです。

VEGF遺伝子治療は、理論上、それを検証する手段になりえます。

エベレストに向けて準備している人をご存じですか？ぜひお話ししましょう :)

参考文献

1. Reuters. Sherpa rescued after going missing on Everest with no food, oxygen. https://www.reuters.org/world/asia-pacific/sherpa-rescued-after-going-missing-everest-with-no-food-oxygen-2026-06-04/

2. History.com. Edmund Hillary and Tenzing Norgay reach the Everest summit. https://www.history.com/this-day-in-history/may-29/hillary-and-tenzing-reach-everest-summit

3. The Guardian. Everest anniversary: Tenzing Norgay’s grandson calls for ‘gesture’ from Britain. https://www.theguardian.com/world/2013/may/29/everest-anniversary-tenzing-norgay

4. Grocott MPW, et al. Arterial blood gases and oxygen content in climbers on Mount Everest. N Engl J Med. 2009. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa0801581

5. Gilbert-Kawai E, et al. Sublingual microcirculatory blood flow and vessel density in Sherpas at high altitude. J Appl Physiol. 2017. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5407196/

6. Peripheral limitations for performance: muscle capillarization. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37770233/

7. Olfert IM, et al. Myocyte vascular endothelial growth factor is required for exercise-induced skeletal muscle angiogenesis. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2957383/

8. Population history and altitude-related adaptation in the Sherpa. Front Physiol. 2019. https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3390/fphys.2019.01116/full