頭の毛根細胞に精神疾患の指標を発見

ヒトの頭皮から採取した毛根の細胞に、脳の細胞と共通する遺伝子が発現していることを、理化学研究所脳科学総合研究センターの前川素子(まえかわ もとこ)研究員と吉川武男(よしかわ たけお)チームリーダーらが見つけた。これらの遺伝子の発現量の変化が、統合失調症や自閉症などの精神疾患の早期診断を補助するバイオマーカー(生体の指標)として使える可能性も示した。

図1. 脳と毛根は同じ外胚葉から発生して分化する(提供:理化学研究所)

脳の疾患の客観的な診断に道を開く発見といえる。東京都医学総合研究所、浜松医科大学、山口大学、慶応義塾大学との共同研究で、9月11日付の米科学誌Biological Psychiatryオンライン版に発表した。

図2. 毛根細胞の遺伝子の解析手順(提供:理化学研究所)

グラフ. 統合失調症患者の毛根細胞でFABP4遺伝子発現量の低下を示す解析データ(提供:理化学研究所)

統合失調症は生涯罹患率が人口の約1%と高く、自閉症も年々増加している。これらの精神疾患は早期に発見して治療することが特に重要なため、バイオマーカーの確立が求められているが、簡単で信頼性の高いものはなかった。血液の検査も、採血時の体調や直前の食事に影響されやすく、問題があった。

共同研究グループは、頭皮の毛根細胞が発生学的に脳の細胞と同じ外胚葉由来であることに着目し、統合失調症患者や自閉症の人から10本の毛髪を採取して、毛根細胞での遺伝子の発現量を測定した。脳だけで発現していると考えられていた遺伝子の多くが、毛根細胞でも発現していることを見いだし、毛根細胞が脳内の状態を反映していることを示した。

これまで精神疾患の患者の死後脳で発現量の変化が報告されていた遺伝子群について、毛根細胞でのそれらの発現量を測定し、2地域の疾患群と対照群(健常者)の計約200人で比較して、精神疾患のバイオマーカーを探した。統合失調症患者の毛根細胞では、脂肪酸結合タンパク質(FABP)の1つであるFABP4をつくる遺伝子の発現量が対照群に比べ約40%低下し、自閉症の人の毛根細胞では、神経系の細胞同士の結合に関与するCNTNAP2 遺伝子の発現量が下がっていた。

それぞれの遺伝子の発現量低下をバイオマーカーとして使うと、統合失調症や自閉症を約70%の感度と特異度で検出できた。いずれも発症初期から判定でき、早期診断にも役立つ可能性が考えられた。マーカー候補であるFABP4 遺伝子の発現部位は、毛根細胞のやや内側で、毛髪を引き抜く際にずれ落ちずに残るため、毛髪の抜き方が結果に影響を与えないこともわかった。

吉川武男チームリーダーは「この毛根細胞の遺伝子発現解析は発症初期の補助診断に役立つ可能性がある。客観的なデータがあれば、患者に説明しやすい。毛髪をピンセットでつまむだけで引き抜けて、痛みや不快な思いを感じさせない利点も大きい。解析も簡単で、安価にできる。毛根細胞に脳の情報が一部集約されてくる可能性があるので、脳のほかの慢性疾患の診断に使える余地もある。研究をさらに続けて、幅広い脳神経疾患の診断法として確立したい」と話している。



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