数千個の死後脳サンプルを対象とした新たな研究によると、自閉症を含む特定の神経疾患や精神疾患を持つ人々の脳では、免疫系の機能に関わる遺伝子の発現パターンが非典型的であることが明らかになった。
研究対象となった1,275個の免疫遺伝子のうち、765個（60%）は、自閉症、統合失調症、双極性障害、うつ病、アルツハイマー病、パーキンソン病の6つの疾患のいずれかを患う成人の脳で過剰発現または発現低下していた。ニューヨーク州シラキュースにあるノーザン州立医科大学の精神医学・行動科学教授で、研究を主導した劉春宇氏は、これらの発現パターンは症例ごとに異なり、それぞれに固有の「特徴」があることを示唆していると述べた。
劉氏によると、免疫遺伝子の発現は炎症のマーカーとして機能する可能性がある。この免疫活性化、特に胎児期における活性化は自閉症と関連しているが、そのメカニズムは不明である。
「私の印象では、免疫系は脳疾患において重要な役割を果たしている。彼はその中心人物だ」と劉氏は述べた。
この研究には関与していないウィスコンシン大学マディソン校の生物心理学名誉教授クリストファー・コー氏は、免疫活性化が何らかの病気を引き起こす役割を担っているのか、あるいは病気そのものが免疫活性化の変化につながっているのかをこの研究から理解することは不可能だと述べた。
Liu氏らは、自閉症患者103名と対照群1,178名を含む、死後脳組織サンプル2,467個における1,275個の免疫関連遺伝子の発現レベルを分析した。データは、ArrayExpressとGene Expression Omnibusという2つのトランスクリプトームデータベース、および過去に発表された他の研究から得られた。
自閉症患者の脳における275個の遺伝子の平均発現レベルは、対照群のそれとは異なっている。アルツハイマー病患者の脳では638個の遺伝子の発現に差が見られ、次いで統合失調症（220個）、パーキンソン病（97個）、双極性障害（58個）、うつ病（27個）となっている。
自閉症の男性では、自閉症の女性よりも発現レベルのばらつきが大きく、うつ病の女性の脳は、うつ病の男性の脳よりも違いが大きかった。残りの4つの条件では、性差は見られなかった。
自閉症に関連する症状の発現パターンは、他の精神疾患よりも、アルツハイマー病やパーキンソン病といった神経疾患に類似している。神経疾患は、定義上、パーキンソン病におけるドーパミン作動性ニューロンの喪失など、脳の既知の物理的特徴を備えている必要がある。研究者たちは、自閉症におけるこの特徴をまだ解明できていない。
「この類似性は、我々が探求すべき新たな方向性を示しているに過ぎない」と劉氏は述べた。「いつか病理学をより深く理解できるようになるかもしれない。」
これらの疾患において最も頻繁に変化が見られた遺伝子は、CRHとTAC1の2つである。CRHはパーキンソン病を除くすべての疾患で発現が低下しており、TAC1はうつ病を除くすべての疾患で発現が低下していた。これらの遺伝子はどちらも、脳の免疫細胞であるミクログリアの活性化に影響を与える。
コー氏は、異常なミクログリアの活性化は「正常な神経新生とシナプス形成を阻害する」可能性があり、同様に様々な条件下で神経活動を阻害する可能性があると述べた。
2018年に行われた死後脳組織の研究では、アストロサイトとシナプス機能に関連する遺伝子は、自閉症、統合失調症、双極性障害のいずれの患者においても同程度に発現していることが明らかになった。しかし、ミクログリア遺伝子の過剰発現は、自閉症患者においてのみ認められた。
免疫遺伝子の活性化が高い人は「神経炎症性疾患」を患っている可能性がある、と研究リーダーであり、デンマークのコペンハーゲン大学の生物・精密精神医学教授であるマイケル・ベンロス氏は述べた。ベンロス氏は今回の研究には関与していない。
「こうした潜在的なサブグループを特定し、より具体的な治療法を提供することは興味深いかもしれない」とベンロス氏は述べた。
この研究では、脳組織サンプルで見られた発現変化のほとんどが、同じ疾患を持つ人々の血液サンプルにおける遺伝子発現パターンのデータセットには見られなかったことが判明した。この「やや予想外の」発見は、脳の構造を研究することの重要性を示していると、この研究には関与していないカリフォルニア大学デービス校MIND研究所の精神医学・行動科学教授であるシンシア・シューマン氏は述べた。
劉氏とそのチームは、炎症が脳疾患の一因となっているかどうかをより深く理解するために、細胞モデルを構築している。
この記事は、自閉症研究に関する主要ニュースサイトであるSpectrumに最初に掲載されました。この記事を引用する場合は、https://doi.org/10.53053/UWCJ7407 を参照してください。