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【分子生物学】ダウン症が“治せる病気”に?-発症メカニズムを解明/米研究

1: ◆UQO6e7.TZ2 @エタ沈φ ★:2013/05/12(日) 15:32:35.31 ID:???



遺伝子の情報が記されているのがDNAで、それをまとめているのが染色体。人間は46本持っており、

父親と母親それぞれに由来する2本ずつの23組(1~22番染色体と1組の性染色体)で構成されている。

しかし、何らかの原因で21番染色体をさらに1本余分に持つことにより発症するのがダウン症(21ト

リソミー)だ。この余分な21番染色体上に存在する550個以上の遺伝子の中に、病状を引き起こす直

接の原因となる遺伝子があるとされてきたが、これまで発症する仕組みは明らかにされていなかっ

た。米サンフォード・バーナム医学研究所のXin Wang氏らは、特定のマイクロRNAによって引き起こ

されるダウン症の発症メカニズムを、英医学誌「Nature Medicine」4月号(2013; 19: 473-480)に報

告した。これにより、ダウン症の治療薬開発に一歩近づいたことになる。



ダウン症はアルツハイマー病などと同じく、神経同士のつなぎ目(シナプス)が異常を起こしている。

その中で、神経細胞の内外でタンパク質を運ぶ「エンドソーム」と呼ばれる細胞内小胞の異常が認め

られることから、Wan氏らはエンドソームに関連するタンパク質でシナプスでの役割が不明だった

「SNX27」に着目した。



同氏らがマウスのSNX27タンパク質を作り出す遺伝子を働かないようにしたところ、生後4週間でほ

とんどが死亡。遺伝子の一部だけを働かないようにしたマウスでも、寿命は正常だったものの、学

習能力や記憶能力が落ち、シナプスの機能障害、シナプスの学習や記憶と関連する「グルタミン酸

受容体」の発現低下などが認められた。



解析の結果、SNX27タンパク質はエンドソームによって細胞膜の表面から回収されたグルタミン酸受

容体とくっつき、不要なものを分解する「リソソーム」へ送られるのを防ぐほか、グルタミン酸受

容体を再び細胞膜の表面に戻すことで再利用をしていることが分かった。つまり、トラックによっ

て運ばれた学習や記憶に重要な働きをするものを分解されないように守り、さらにリサイクルまで

していたことになる。



したがって、SNX27タンパク質が少なくなると、このリサイクルがうまく働かなくなり、神経細胞の表

面でグルタミン酸受容体が不足する結果、さまざまな神経機能の低下が起こるというわけだ。



さらにWang氏らは、ダウン症で死亡した人間の脳でも、同じくSNX27タンパク質を作り出す遺伝子が減

っているのかどうかを調べた。すると、SNX27遺伝子だけでなく、グルタミン酸受容体も正常の人間の

約半分にまで低下していることが分かった。



ダウン症の症状を引き起こす原因がSNX27遺伝子が減ったことならば、SNX27遺伝子の発現低下を引き起

こしたさらなる原因は何なのか。Wang氏らは、21番染色体にある19個のマイクロRNA遺伝子に着目した。

というのも、これまでの研究により、ダウン症患者の脳で21番染色体由来のマイクロRNAの発現が上昇し

ていることが知られていたからだ。なお、RNAとはDNAにある遺伝情報を基に体を作る実行部隊のことで

、マイクロRNAは遺伝子の発現を抑える働きを持つ。



>>2に続く







2: ◆UQO6e7.TZ2 @エタ沈φ ★:2013/05/12(日) 15:32:58.53 ID:???



>>1の続き



すると、19個の中で1つだけ、「miR-155」と呼ばれるマイクロRNAだけが、SNX27遺伝子の発現と関連して

いることが分かった。人間の神経細胞を培養したものでmiR-155を強制的に発現させると、確かにSNX27遺

伝子の発現は低下した。しかし、遺伝子の構造上、miR-155がSNX27遺伝子に直接作用することは考えられ

ない。そこで、両者をつなぐものを探したところ、「CCAAT/エンハンサー結合タンパク質β(C/EBPβ)」

が関与していることが強く示唆されたという。



以上の結果をまとめると、ダウン症を発症するメカニズムはこう考えられる。



21番染色体を1本多く持つ



miR-155が正常よりも多く発現



C/EBPβを作り出す遺伝子の発現が低下



SNX27遺伝子の発現が低下



グルタミン酸受容体のリサイクルに障害



神経細胞の表面でグルタミン酸受容体が不足



神経機能が低下



Wang氏らは、今回明らかになったメカニズムを応用してダウン症の治療ができるようになるかどうかを確かめ

るため、マウスの16番染色体(人間の21番染色体に相当)を余分に持つ、ダウン症のモデルマウスで、低下して

いるSNX27遺伝子の発現を強制的に上昇させた。すると、低下していたグルタミン酸受容体の発現、シナプスの

機能、学習・記憶能力のどれもが、ほぼ正常レベルにまで回復したという。ダウン症が“治せる病気”になる

日は近いのだろうか。今後の研究の進展に期待したい。



健康百科 2013年5月8日 19時0分

http://kenko100.jp/news/13/05/08/02



Nature Medicine 22.462

Loss of sorting nexin 27 contributes to excitatory synaptic dysfunction by modulating glutamate receptor recycling in Down's syndrome

http://www.nature.com/nm/journal/v19/n4/full/nm.3117.html







4:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:45:42.32 ID:Psfp/5t4!




Dyrk1Aとは何だったのか



【医学】ダウン症の原因遺伝子の過剰な働きを化学物質で抑制 体の発達を正常に保つことにカエルで成功/京都大

http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1286347637/









9:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:56:59.54 ID:srarQ+ve




>>4

染色体1本レベルの異常なんだから、原因遺伝子なんて山ほどあるよ。









5:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:46:12.64 ID:zZPMkSbI



よくここまで仮説立てれたもんだな

結果よりそっちに感心するわ







6:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:49:37.92 ID:y1Zw8zA+



染色体を一本多くもつ…故に異常が起る。

治療が可能になったとしても正常な染色体数に戻る訳ではないのだろうな…。

治療が完了し仮に一見して健康で正常な人間と見えたとしても

染色体異常はそのままとなるなら子孫を残す際にリスクとならないのだろうか?

まぁ今の段階で考える事では無いが…。







7:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 15:54:59.22 ID:21x9PCGu




遺伝子治療ってさ

論理や仮説は凄いんだけど

まだ実戦投入例が無いのも実情だよな。



どうやって遺伝子を修復するかが難しいんだよねぇ

大腸菌とかウイルスとか実験では使ってるけどね。



そのキャリアーを見つけられたらノーベル賞もんだわ。









32:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 22:24:58.76 ID:zXhbe7dm




>>7

血液関連の病気で遺伝子治療すでにやってたような…

骨髄に遺伝子組み替えた細胞を注入する感じのやつ









10:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:04:28.84 ID:CGsgqi6y




.

 どこから働いているかだよね、この受容体が。

 産まれてから働くのなら、グルタミン酸アゴニストを作用させてみると改善する

 はずだよね。



 取りかかりができたら、一気に動き始めるのが医学ってもんだなぁ。









13:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:20:47.40 ID:21x9PCGu




>>10

でもそのアゴニストは危険じゃないかなぁ

胎児の肝臓の処理能力なんかたかが知れてるから

(だから胎盤があるんだけどね)

どちらにしろ、ストッパー薬が必要だよね。

発生のどの時期に投薬するかも難しいし、

胎児に直接注射するのもかなりリスク高いなぁ。

胎盤を通過するってのも難しいし、

その前に母体への影響が怖いよね。









11:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:06:21.05 ID:n2z6XjKy



昔、ダウン症児に「味の素」を大量投与する実験があったような気が・・・







12:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:14:46.21 ID:nmTWxR4t



たとえば21番の上の遺伝子全部2/3に抑えられたら、



3本あるのに2本分の仕事しかしないからちょうどうまくいく。



いまは3本分出てきて悪さしている遺伝子を特定しているのか?

発症後のダメージ抑制という話なのかな。





21番が3本になることを防ぐという意味での治療なら、そりゃ不可能でしょ。







14:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:24:26.61 ID:F3j2Jo/9



知能は普通になったとして、蒙古人顔が治るのか?







15:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:26:04.91 ID:oYvvX5l6




ダウン症の人って染色体異常だそうだけど、生殖能力あんの?









16:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:30:26.97 ID:Psfp/5t4!




>>15

減数分裂したら正常な精子と異常な精子が半々でできるんじゃないかな










18:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:35:13.14 ID:n2z6XjKy




>>16

性染色体異常は無いだろ










23:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:55:56.48 ID:Psfp/5t4!




>>18

どういうこと?

3本の21番染色体を分け合うから1本(正常)と2本(異常)になるんじゃないのか










27:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 21:30:12.74 ID:PwKYek8R




>>23

興味深いです。二分の一の確率ででまたダウンが生まれるってことか?









20:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:47:46.70 ID:v/03iB1Z




性染色体をYYにした子供を作ったら

X染色体の持つぜい弱性がなくなるから

完璧な人間が出来るかも









25:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 17:15:47.00 ID:yQ/miiRH




>>20

いっそ染色体なんてものを無くしてしまえば

生物の持つ脆弱性が完全になくなるんじゃね?





まあでもダウン症が薬で抑えられるようになれば患者は一生薬を

飲み続けるんだろうし複数の薬を併用することになるんだろうから

製薬企業から見れば垂涎もののターゲットではあるな…









21:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 16:49:27.22 ID:C/fYQQ45



糖尿病や高血圧だってインシュリンやらレニンーアンギオテンシン系やらが

どこかの遺伝子の何かでうまく働かないせいだって分かってるけど

いまんんとこ壊れた遺伝子の修復までは出来ないぞ?

そのかわり、うまく働かない機能を補う薬を使えば長寿を全うできるぞ?

遺伝子の修復までは出来ないからって治療すんなってかい?







35:名無しのひみつ:2013/05/12(日) 23:04:24.11 ID:tjJke9mx



ダウン症のような染色体異常に起因する病気を治すなら、

まず胎児になる前に治せるように投薬したほうが良さそうだな。







37:クマ ◆KUMAuO8moU :2013/05/12(日) 23:30:04.59 ID:espTdvMc



「ダウン症は病気じゃない!」

って言ってた人たちはこういう「治療する」って言葉にも大反対なんだろうな

当然、治療薬ができたって使わないよな?

病気じゃないんだから、治す必要もないんだろ?





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  1. 2013/05/16(木) 05:06:26|
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