精神疾患および神経変性疾患の根源は胎児の脳細胞形成にあることが判明

自閉症、双極性障害、うつ病といった一部の神経精神疾患、そしてアルツハイマー病やパーキンソン病といった一部の神経変性疾患の起源は、胎児の脳の発達のごく初期にある可能性がある。これは、デル・マール病院とイェール大学の研究所がNature Communications誌に発表した研究によると、これまで考えられていたよりも早い時期である。

この研究は「胎児の発達の最も初期の段階、特に脳幹細胞における精神疾患の原因の発見」に焦点を当てていると、ミゲル・セルベット・プログラムの研究者であり、ポンペウ・ファブラ大学との共同グループであるマル病院研究研究所の生物医学情報科学プログラムの神経ゲノム研究グループのコーディネーターであるガブリエル・サンペレ博士は説明する。

研究チームは、神経精神疾患、神経変性疾患、皮質奇形に関連する約3,000個の遺伝子のリストを用い、それらの遺伝子を変化させた場合の脳発達に関わる細胞への影響をモデル化した。その結果、これらの遺伝子の多くが、胎児期の発達初期から幹細胞（脳の形成、ニューロンやそれらを支える構造の形成を担う前駆細胞）において既に機能していることが示された。

これを達成するのは容易なことではありませんでした。脳の発達におけるこの段階を研究するのは非常に困難です。そのため、研究者たちはヒトとマウスの脳、そしてin vitro細胞モデルから得られた膨大なデータを集約しました。

イェール大学のパスコ・ラキッチ博士の研究室の准研究員であり、この研究の共同リーダーであるニコラ・ミカリ博士は、「科学者は通常、成人の精神疾患の遺伝子を研究しますが、この研究では、これらの遺伝子の多くが胎児の脳の発達の初期段階ですでに活性化しており、その変化が脳の発達に影響を与え、後の人生における精神疾患の一因となる可能性があることを発見しました」と述べています。

本研究では、脳の発達に関与する各細胞種に特異的な制御ネットワークをモデル化し、解析対象となる様々な脳疾患に関連する遺伝子の活性化または不活性化が、様々な段階の脳前駆細胞にどのような影響を与えるかを検証しました。これにより、様々な疾患を引き起こす疾患の発達における各遺伝子の重要性を観察することができました。対象疾患は、小頭症や水頭症から自閉症、うつ病、双極性障害、拒食症、統合失調症、さらにはアルツハイマー病やパーキンソン病まで多岐にわたります。

これらの病態はすべて、神経幹細胞が活発に活動する脳発達の初期段階に関与する遺伝子に関係していることが分かっています。「私たちは、脳が罹患する可能性のある幅広い疾患を網羅し、これらの病態に関与する遺伝子が神経幹細胞内でどのように作用するかを研究しています」と、デル・マール病院研究所の研究員であるジョエル・マト＝ブランコ氏は付け加えます。

同時に、同氏は、この研究は「これらの遺伝子の作用が最も顕著になる時間帯と細胞の種類を特定し、これらの遺伝子の機能をいつ、どこで標的とすべきかを示している」と指摘している。

この情報を得ることは「大脳皮質に影響を及ぼす疾患の原因、つまり遺伝子の変化がどのようにしてこれらの病態に変化するかを理解するのに役立ちます」とサントペレ博士は述べています。

これらのメカニズムと各疾患における各遺伝子の役割を理解することで、それらを標的とした標的治療法の開発に役立ち、遺伝子治療や個別化治療の機会が広がります。