新しい幹細胞研究は統合失調症の初期指標を指摘

新しい幹細胞研究は統合失調症の初期指標を指摘

ソークの科学者らは、統合失調症患者の初期ニューロンに根本的な違いがあることを示し、この病気のリスクは子宮から始まる可能性があるという理論を裏付けている

ラホヤ-ソーク研究所の科学者らは、新しい幹細胞技術を用いて、統合失調症患者の皮膚細胞から生成されたニューロンが発生初期段階で奇妙な行動をすることを示し、この病気を早期に発見し、潜在的に治療する方法についてのヒントを提供した。

研究結果はXNUMX月にオンラインで公開された 分子精神、最終的に統合失調症を引き起こす神経機能障害は、まだ子宮の中にいる赤ちゃんの脳から始まる可能性があるという理論を支持しています。

「この研究の目的は、統合失調症につながる脳の変化を最も早期に検出できるかどうかを調査することです」と述べています。 フレッド・H・ゲージ, ソーク遺伝学の教授。 「私たちは、神経機能の欠陥が発達過程の早い段階で検出できたことに驚きました。」

これらの画像は、遊走アッセイにおけるニューロンの球からの患者由来の神経前駆細胞の移動を示しています。 ニューロンがどれくらいの距離と速さで移動するかは、ニューロンが脳内で異常な動作をするかどうかを示します。

詳しくはこちら こちら の三脚と こちら 高解像度の画像用。

画像: ソーク生物学研究所の提供

現在、世界人口の1.1パーセント以上が統合失調症を患っており、米国だけで推定2002万人の患者がいる。 経済的コストは高く、63 年にはアメリカ人は障害の治療と管理に約 10 億ドルを費やしました。 精神的なコストはさらに高くなります。統合失調症患者の XNUMX パーセントは、病気との闘いの負担により自殺に追い込まれています。

統合失調症は壊滅的な病気ですが、科学者たちはその根本的な原因についてまだほとんどわかっておらず、脳のどの細胞がどのように影響を受けるのかもまだわかっていません。 これまで科学者は統合失調症を研究するには患者の死後の脳を検査することしかできなかったが、加齢、ストレス、投薬や薬物乱用によってこれらの患者の脳は変化したり損傷したりすることが多く、病気の原因を正確に特定することが困難になっていた。

ソークの科学者たちは、幹細胞技術を使用することでこのハードルを回避することができました。 彼らは患者から皮膚細胞を採取し、細胞を初期の幹細胞の形態に戻すよう促し、非常に初期段階のニューロン（神経前駆細胞またはNPCと呼ばれる）に成長するよう促した。 これらの NPC は、発育中の胎児の脳の細胞に似ています。

研究者らは、統合失調症患者XNUMX人と統合失調症のないXNUMX人の皮膚細胞からNPCを生成した。 彼らは XNUMX 種類のアッセイで細胞をテストしました。XNUMX つのテストでは、細胞がどのくらいの距離を移動し、特定の表面と相互作用したかを調べました。 もう XNUMX つのテストでは、細胞にエネルギーを生成する小さな細胞小器官であるミトコンドリアを画像化することで、細胞内のストレスを調べました。

両方のテストで、ソークチームは、統合失調症の人々から採取されたNPCは、統合失調症に罹患していない人々から採取されたNPCとは大きく異なることを発見した。

特に、統合失調症になりやすい細胞は、接着と結合に関与するタンパク質と酸化ストレスに関与するタンパク質の XNUMX つの主要なクラスのタンパク質で異常な活性を示しました。 統合失調症患者の神経細胞は、異常な移動（後に脳内で見られる接続性の低下を引き起こす可能性がある）や酸化ストレスのレベルの上昇（細胞死につながる可能性がある）を示す傾向があった。

これらの発見は、統合失調症は成人初期まで症状が現れないにもかかわらず、妊娠中に起こる出来事が統合失調症の一因となる可能性があるという一般的な理論と一致しています。 過去の研究では、妊娠中に感染症、栄養失調、または極度のストレスを経験した母親は、統合失調症の子供を産むリスクが高いことが示唆されています。 この理由は不明ですが、遺伝的要因と環境的要因の両方が関与している可能性があります。

「この研究は、早期段階で統合失調症の診断検査を作成する機会があるかもしれないことを示唆しています」と、加齢関連神経変性疾患研究のヴィ・アンド・ジョン・アドラー委員長を務めるゲージ氏は言う。

クリステン・ブレナンド論文の筆頭著者でマウントサイナイのアイカーン医科大学助教授である同氏は、皮膚由来のニューロンが発生のこれほど初期段階に留まっていたことに研究者らは驚いたと述べた。 「私たちは、それらが成熟したニューロンではなく、妊娠第 XNUMX 学期のニューロンと同じくらい古いことに気づきました」とブレナンド氏は言います。 「つまり、私たちは統合失調症を研究していたのではなく、患者が実際に病気になるずっと前に起こる問題について研究していたのです。」

興味深いことに、この研究では、クロザピンやロキサピンなどの抗精神病薬がNPCの遊走を改善しないことも判明しました（特に、ロキサピンは実際にこれらの細胞の遊走を悪化させました）。

「それは私たちが予想していたものとは反対の結果をもたらす実験でした」とブレナンド氏は言います。 「後から考えると、症状を治療する薬の使用は病気の予防には役立たないかもしれません。」

この研究の次のステップは、サンプルサイズをより広範囲の患者に拡大し、数百または数千の患者サンプルを調査することである、とブレナンド氏は言う。

この作品の寄稿者には、Yongsung Kim、Ngoc Tran、Anthony Simone、
ソーク研究所のキム・ヒョンジュン氏とイアン・ラドラン氏。 スクリップス研究所のジェフリー・サバス氏とジョン・イェーツ氏。 エール大学の橋本・鳥井和恵氏とパスコ・ラキッチ氏。 ノースウェスタン大学のクリスティン・ボーモントとミラン・ムルクシック。 マウント・シナイのアイカーン医科大学のアーロン・トポル氏、モハメッド・アブデルラヒム氏、ブリジット・マティカイネン＝アンクネ氏、ガン・ファン氏、ビン・チャン氏。 そしてアリゾナ州立大学テンピ校のShih-hui Chao氏。

ゲージ研究所は、次の機関から資金の一部を提供されています。 カリフォルニア再生医療研究所 (CIRM) G ハロルド & レイラ Y マザーズ財団 JPB財団 レオナMとハリーBヘルムズリー慈善信託、アネット・マール・スミス、ロバート＆メアリー・ジェーン・エングマン夫妻。 ブレナンド研究所は、NARSAD、NIMH、ニューヨーク幹細胞財団から一部資金提供を受けています。

ソーク生物学研究所について：
ソーク生物学研究所は、世界有数の基礎研究機関の XNUMX つであり、国際的に有名な教員が、ユニークで協力的かつ創造的な環境で生命科学の基礎的な疑問を研究しています。 ソークの科学者は、発見と次世代の研究者の指導の両方に重点を置き、神経科学、遺伝学、細胞生物学、植物生物学、および関連分野を研究することで、がん、老化、アルツハイマー病、糖尿病、感染症の理解に画期的な貢献をしています。

教員の功績は、ノーベル賞や全米科学アカデミーの会員など、数多くの栄誉によって認められています。 ポリオワクチンの先駆者であるジョナス・ソーク医学博士によって 1960 年に設立されたこの研究所は、独立した非営利団体であり、建築上のランドマークでもあります。