ヒトゲノム内の古代ウイルスDNAが主要な精神疾患と関連している

キングス・カレッジ・ロンドンが主導した新たな研究により、古代のウイルス感染に由来する何千ものDNA配列が脳内で発現しており、その一部は統合失調症、双極性障害、うつ病などの精神疾患の感受性に寄与していることが判明した。

この研究はNature Communications誌に掲載されました。

私たちのゲノムの約8%は、ヒト内因性レトロウイルス（HERV）と呼ばれる配列で構成されています。これは、数十万年前に発生した古代のウイルス感染によって生じたものです。最近まで、これらの「ウイルスの化石」は、体内で重要な機能を持たない単なる「ジャンク」DNAであると考えられていました。しかし、ゲノム研究の進歩により、科学者はこれらのウイルスの化石がDNAのどこに位置しているかを特定できるようになり、それらがいつ発現し、どのような機能を果たすのかをより深く理解できるようになりました。

この新しい研究はこれらの進歩を基にしており、人間の脳で発現する特定のHERVのセットが精神疾患の感受性に寄与していることを初めて示しており、これらの疾患に寄与する複雑な遺伝的要素の理解に一歩前進しています。

本研究の共著者であり、キングス・カレッジ・ロンドン精神医学・心理学・神経科学研究所（IoPPN）の上級講師であるティモシー・パウエル博士は、次のように述べています。「本研究では、現代ヒトゲノム中に存在する古代ウイルス配列の発現が、精神疾患に対する遺伝的感受性にどのような影響を与えるかを評価するために、新しく堅牢なアプローチを用いています。私たちの研究結果は、これらのウイルス配列がこれまで考えられていたよりもヒトの脳において重要な役割を果たしている可能性が高く、特定のHERV発現プロファイルが一部の精神疾患に対する感受性の増加と関連していることを示唆しています。」

この研究では、精神疾患のある人やない人など数万人を対象とした大規模な遺伝子研究のデータと、800人の剖検で採取された脳サンプルの情報を分析し、精神疾患に関連するDNA変異がHERVの発現にどのように影響するかを調べた。

精神疾患診断に関連する遺伝的リスクバリアントのほとんどは、よく知られた生物学的機能を持つ遺伝子に影響を与えていましたが、研究者らは、一部の遺伝的リスクバリアントがHERVの発現に優先的に影響を及ぼしていることを発見しました。研究者らは、精神疾患に関連する5つのロバストなHERV発現パターンを報告しました。その中には、統合失調症のリスクに関連するHERVが2つ、双極性障害と統合失調症の両方のリスクに関連するHERVが1つ、うつ病のリスクに関連するHERVが1つ含まれていました。

論文の筆頭著者であり、キングス・カレッジ・ロンドンのIoPPN研究員であるロドリゴ・ドゥアルテ博士は次のように述べています。「精神疾患には遺伝的要素が大きく関与しており、ゲノムの多くの部分が徐々に感受性に寄与していることは分かっています。本研究では、HERVに対応するゲノム部分を解析し、精神疾患に関連する5つの配列を特定することができました。これらのHERVがどのように脳細胞に影響を与えてリスクを高めるのかはまだ明らかではありませんが、今回の研究結果は、HERVの発現を制御することが脳機能にとって重要であることを示唆しています。」

本研究の共著者であり、米国ノースウェル・ヘルスのファインスタイン医学研究所の研究員であるダグラス・ニクソン博士は、「本研究で特定されたものも含め、ほとんどのHERVの正確な機能を理解するには、さらなる研究が必要です。これらの古代のウイルスと、精神疾患に関与することが知られている遺伝子への理解を深めることで、精神衛生研究に革命をもたらし、これらの疾患に対する新たな治療法や診断法の開発につながると考えています」と述べています。