理化学研究所(理研)は7月14日、統合失調症や自閉症などの精神疾患の発症に、脂肪酸を運搬する「脂肪酸結合タンパク質(FABP)」が関与している可能性を見出したと発表した。

同成果は、理研脳科学総合研究センター 分子精神科学研究チームの島本知英研修生(お茶の水女子大学大学院生)、同 大西哲生研究員、同 吉川武男チームリーダー、山口大学の大和田祐二 教授、浜松医科大学の森則夫 教授らによるもの。詳細は、英国の科学雑誌「Human Molecular Genetics」のオンライン版に近日中に掲載される予定だという。

統合失調症は、幻覚や幻聴、妄想などさまざまな精神症状が現れる疾患で、自閉症は対人コミュニケーションの障害、限定的な行動や興味などの特徴がみられる疾患として知られているが、近年の研究から、「脂肪酸」がそうした疾患の発症に関与している可能性があるという説が注目されるようになってきた。

脂肪酸は、脳の正常な発達に必須な物質だが、水分となじまない性質であるため、細胞内の働くべき場所で働くためには、その移動を補助する「脂肪酸結合タンパク質(FABP)」の役割が重要とされている。FABPは10種類以上の近縁タンパク質の総称であり、これまで研究グループは、死後脳の研究から、その内の1つで、主に脳で働く「FABP7」の発現量が統合失調症患者の方が上昇していること、ならびにFABP7を作る「FABP7遺伝子」が統合失調症の原因遺伝子の1つであることを報告していた。しかし、ヒトの脳ではFABP7だけでなく「FABP3」と「FABP5」も発現していることから、今回の研究では、FABP7、FABP3、FABP5の3つが、統合失調症や統合失調症と遺伝的・臨床的な関連性が報告されている自閉症とどのように関係しているのかを調査したという。

FABP7と同様にFABP3とFABP5の発現量を正常対照群と統合失調症患者の死後脳とで比較したところ、統合失調症患者ではFABP5の発現量が上昇しているほか、生存している統合失調症患者の血液細胞ではFABP5の発現量が低下している、自閉症患者の死後脳ではFABP7の発現が上昇している、そしてFABP3はどの試料においても、正常対照群との差が見られない、ということが判明したという。

また、2097人の統合失調症患者と316人の自閉症患者のサンプルを用いて、実際にFABPの機能異常を引き起こすような遺伝子変異があるのかを調べたところ、8種類の変異(2種類のフレームシフト変異と6種類のミスセンス変異)を発見。これらの変異がFABPにどのような機能的異常を引き起こすのかを調べたところ、2種類のフレームシフト変異タンパク質は、どちらも細胞内で異常な分布を示すと同時に壊れやすい性質を持つことが判明したほか、6種類のミスセンス変異タンパク質のうち2種類の変異では、いくつかの脂肪酸に対する結合特性が変化しており、変異を持つ患者の細胞中の脂肪酸の働き方に異常がある可能性が示唆されたとする。

これらの結果を踏まえ、Fabp遺伝子が脳の働きにどのような役割を果たすのかの解明を目指し、3種類のFabpをそれぞれノックアウトさせたマウスを用いて、精神疾患に関連する行動試験も実施。その結果、Fabp3ノックアウトマウスは新しいものに対する興味が低下していること、Fabp7ノックアウトマウスは活動性が高い一方で不安を感じやすいことが観察され、これらの行動が統合失調症や自閉症で見られる特徴と一致していることが示されたという。

なお、研究グループは今回の成果を踏まえ、FABP5の発現量と脂肪酸量の変動を組み合わせて検査することでより正確なバイオマーカーとして利用できる可能性が出てきたとする。また、一部の統合失調症患者や自閉症患者では脳の発達期に脂肪酸機能の不全があることが示唆されたことから、脳の発達期である妊娠期や乳児期・幼児期に適切な量と質の脂肪酸を摂取することや、遺伝的な要因によって引き起こされる脂肪酸機能不全であってもそれを補う適切な量と質の脂肪酸を摂取することで、そうした症状を予防できる可能性が示されたとするほか、発症後でも、脂肪酸の適切な摂取が症状の軽減に有効である可能性が考えられると説明しており、今後、どの脂肪酸をどの程度、どのぐらいの期間・時期に摂取すれば症状を軽減できるのかを明らかにすることで、新たな治療法の確立につながると期待できるとしている。

脳内で働く脂肪酸結合タンパク質(FABP)と精神疾患の関連性。(1):統合失調症患者や自閉症患者の脳や血液細胞では、正常対照群と比べてFABPの発現量が変化していることを示す図。(2):患者の中には、FABP遺伝子に変異を持つ人がおり、その中のいくつかの変異がFABPの機能に変化をもたらしていることが今回の研究から判明した。(3):FABP3が破壊されたマウスでは新しいものへの興味が低下し、FABP7が破壊されたマウスは活動性が高い上に不安を感じやすく、さらにプレパルス抑制(周囲の不必要な雑音などを意識に上らないようにシャットアウトして、必要な感覚だけが意識に上がるようにする機能)が低下することが確認された