MITのピカワー学習・記憶研究所の研究者らは、統合失調症に関与する脳機能の異常を説明しうる、遺伝子のマスター調節因子を特定した。
この研究は5月25日、『Nature Neuroscience』のオンライン先行公開で報告された。共著者である同研究所所長、ならびにMITのピカワー神経科学教授のLi-Huei Tsai氏は、シナプス（ニューロン間の接続）の機能不全によって引き起こされる統合失調症やその他の疾患を治療する新たな戦略につながる可能性があると述べた。
メッセンジャーRNA（mRNA）は、DNAの遺伝情報をタンパク質のコードへと変換する。近年発見された、マイクロRNA（miRNA）と呼ばれる短いRNA断片からなる非コードRNA分子の一群は、mRNAと相互作用してタンパク質の産生を阻害することが明らかになっている。
ヒトゲノムでは3,000種類を超えるmiRNAが見つかっている。1つのmiRNAが数百の遺伝子の働きを調節し、細胞ネットワーク全体に影響を及ぼすこともある。
特定のマイクロRNA、miRNA-137をコードする遺伝子の遺伝的変異は、統合失調症のリスク上昇と関連付けられている。統合失調症には複数の遺伝子が関与しているが、「miRNAについてより包括的に理解できれば、統合失調症の根底にある分子メカニズムへの理解が深まる可能性があります」とTsai氏は述べる。
遺伝的変異がmiRNA-137の量にどのような影響を及ぼすのか、また脳内でmiRNA-137がどのような作用をするのかは、明らかになっていない。「miRNA-137の異常な量が細胞機能にどのような影響を及ぼすのかを理解することが重要です」と、共著者でピカワー研究所の博士研究員であるSandra Siegert氏は述べる。
Siegert氏は、患者のヒト線維芽細胞から再プログラム化したニューロンで、miRNA-137が増加していることを発見した。これは、シナプス前部の欠陥、シナプス可塑性の低下、認知機能障害と関連していた。統合失調症は「シナプスの疾患」と考えられているものの、これまで誰も、マイクロRNAがシナプスで神経伝達物質を放出する仕組みに影響しうることを示していなかったため、これは予想外だったと同氏は述べる。
「この研究は、miRNAがシナプスタンパク質に直接影響することを示しています」とTsai氏は述べる。「miRNA-137がシナプス前機能を制御する、興味深い共通のマスター調節因子であることを示しています」。この研究は、「miRNA-137を下方制御するだけで、ニューロンのシナプス伝達を改善できました」とSiegert氏は述べ、「これは非常に有望で、miRNA-137を操作することの有益な効果を示しています」と語った。
miRNAは、環境要因が細胞メカニズムに影響を及ぼす際の媒介役にもなることが分かっている。たとえば、薬物乱用やストレスによってmiRNA量が変化することがある。「miRNA-137に影響する環境要因が分かれば、その量を調整する簡単な方法が見つかるかもしれません。遺伝子検査で、ある人がmiRNA-137遺伝子のリスク関連変異を持つことが分かった場合、脳の発達における重要な時期に不健康な生活習慣や薬物を避けることで、発症を防げる可能性があります」とSiegert氏は述べる。
この記事は、次の組織との協力により公開されています： MIT News。公開されたことは、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
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著者：Li-Huei Tsai氏は、ピカワー研究所所長であり、MITのピカワー神経科学教授。
画像：ハンガリー科学アカデミー実験医学研究所（ブダペスト）で、Tamas Freund氏が画面を指している。REUTERS/Laszlo Balogh
