ダウン症で低下した神経幹細胞を増殖させる化合物「アルジャーノン」を発見

京都大学(京大)は9月5日、ダウン症で神経細胞数の増加を抑えている遺伝子を特定し、その機能を妨げることで神経細胞を正常に増やすことができる化合物「アルジャーノン」を発見したと発表した。

同成果は、京都大学大学院医学研究科 小林亜希子助教、萩原正敏教授らの研究グループによるもので、米国科学誌「Proceedings of the National Academy of sciences」に掲載される予定。

ダウン症は体細胞の21番染色体が1本多く計3本あることで、過剰な遺伝子の働きにより引き起こされるもので、知的障害や先天性心疾患などさまざまな合併症を伴う。ダウン症患者においては、DYRK1A(Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1A)という21番染色体上に存在する遺伝子のひとつが過剰に発現していることが知られている。また、ダウン症モデルマウスやダウン症iPS細胞では、神経幹細胞があまり増えず、神経幹細胞により供給される神経細胞数の低下が脳構造の発達不全の原因のひとつであると考えられている。

今回、同研究グループは、ダウン症で低下している神経幹細胞の増殖を促進する化合物を探索し、候補化合物「アルジャーノン(ALGERNON; altered generation of neuron)」を発見した。アルジャーノンはDYRK1Aの働きを抑制する活性をもち、ダウン症iPS細胞に加えると神経幹細胞が正常に増えるようになることが確認されている。またアルジャーノンをマウスに投与すると、神経幹細胞の増殖を促すことがわかった。

さらに、妊娠マウスにアルジャーノンを投与したところ、ダウン症マウス仔の大脳皮質の形成異常および低下した学習行動が改善されたことから、胎児期にアルジャーノンを投薬して神経幹細胞の増殖を促すことにより、神経幹細胞の増殖低下により引き起こされる脳構造の異常を改善できる可能性が示されている。

神経幹細胞は発生期だけでなく成体にも存在することから、同研究グループは今後、神経新生が関与していることが示唆されている学習・認知分野やうつ症状、神経細胞が脱落する神経変性疾患、脊椎損傷など、他の疾患への適用が期待されると説明している。