写真は、タンパク質タウを作る遺伝子であるMAPT遺伝子に変異を有するニューロン（赤色）を示す。 この変異を有する人々は、前頭側頭型認知症を発症する。 （クレジット：Sidhartha Mahali）

科学者たちは、前頭側頭型認知症の遺伝的形態を引き起こす単一の遺伝子における孤独な突然変異を発見したことにより、脳内のニューロンが互いに通信して神経変性を引き起こすのをより困難にする。

より一般的なアルツハイマー病とは異なり、前頭側頭型認知症は若者に苦しむ傾向があります。 病気の人々は、初期の60による記憶喪失に苦しみがちですが、40ほど若い人々に影響を与える可能性があります。 早期発症型認知症のすべての症例の推定20パーセントを占めるこの状態の有効な治療法はない。

タウと呼ばれるタンパク質を作るMAPT遺伝子に関する新しい知見は、アルツハイマー病の認知低下にも関連している。 突然変異の下流の影響を特定することは、前頭側頭型痴呆、アルツハイマー病、およびパーキンソン病を含む他のタウ関連疾患の新たな治療標的を同定するのに役立つ可能性がある。

セントルイスのワシントン大学で精神医学の助教授、セレステM. Karchは次のように述べています。「私たちは、前頭側頭型認知症を患っている個体の脳にも現れている食器で培養されたヒト細胞の変化を捕らえることができることを実証しました。この論文の上級著者は、 翻訳精神医学.

「重要なことに、私たちが使用しているアプローチにより、FDAによってすでに承認されている化合物の影響を受ける可能性のある細胞や患者の脳で変化する遺伝子や経路に焦点を当てることができます。 これらの化合物のいずれかが、破壊されたこれらの経路の機能を改善することにより、前頭側頭型認知症の人々の記憶喪失を防ぎ、さらには記憶を回復できるかどうかを評価したいと思います」とカーチは言います。

通信の内訳

研究のために、研究者らはMAPT遺伝子の特定の突然変異を有する前頭側頭型痴呆患者の皮膚サンプルを集めた。

研究者らは、患者の皮膚細胞を、体内の任意の細胞型に成長して発達する能力を有する誘導多能性幹細胞に変換した。 研究者らは、これらの幹細胞を、それらを成長させ、MAPT突然変異を有するニューロンに発展させるためにそれらを紡績した化合物で処理した。 その後、CRISPRと呼ばれる遺伝子編集技術を用いて、研究者らはいくつかのニューロンで突然変異を排除したが、他のものでは起こらなかったことを観察した。

"我々は、細胞コミュニケーションに関連する遺伝子と経路の違いを発見しました。突然変異がニューロンの伝達能力を変化させることを示唆しています。"と共著者のCarlos Cruchaga、精神医学の准教授は述べています。

「MAPTの最初の突然変異は病気を引き起こす重要な変化であり、それは治療の潜在的標的であるが、MAPT遺伝子の下流に病気を治療するのに良い標的でもある他の遺伝子がある」

ダメージ防止

この突然変異を有するニューロンにおいて、研究者らは、脳ニューロン上にGABA受容体を作る遺伝子を含む、61遺伝子の変化を見出した。 GABA受容体は脳における主要な阻害性受容体であり、脳細胞間のいくつかのタイプの伝達の鍵である。

研究者らは、GABA受容体を動物モデルで実験し、前頭側頭型痴呆で死亡した患者の脳組織を分析したときに、GABA受容体を作る遺伝子における同様の破壊を同定した。 彼らはまた、前頭側頭型認知症および障害のない2,000以上の4,000患者のゲノムワイド関連研究からの所見を検討した。 その分析はまた、潜在的な標的としてGABA関連遺伝子を指摘した。

「われわれの幹細胞由来のニューロンを使って、私たちが研究している剖検組織で見られる神経変性に先立って、それらのGABA遺伝子のいくつかを標的にする機会がヒト組織にある」とHarari氏は語る。 したがって、少なくとも細胞培養において、我々は、潜在的な治療法が、前頭側頭型痴呆の遺伝的形態によって引き起こされる損傷を防止するかどうかを知ることができる。

研究者らは、稀で遺伝性の脳疾患を研究することにより、より一般的な形態の障害をどのように治療するかについて多くのことを学ぶと考えている。

「前頭側頭型痴呆およびアルツハイマー病の遺伝型はまれな変異によって引き起こされる」とCruchagaは語る。 "しかし、彼らはそれらの病気のより典型的な症例と共通点が多い。 継承された変異によって引き起こされたこれらの症例を理解すれば、これらの疾患の一般的な形態をよりよく理解する必要があります。

国立衛生研究所の老化に関する国立研究所および優勢に遺伝したアルツハイマー病ネットワークが研究に資金を提供した。 タウコンソーシアム、アルツハイマー協会、ドイツ神経変性疾患センター、ラウルカレア神経研究所、日本医療研究開発機構、AMED、韓国健康産業開発研究所を通じた韓国健康技術研究開発プロジェクトが追加資金を提供しました。

情報源： セントルイスのワシントン大学

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