理研、頭皮の毛根細胞を利用した精神疾患の診断補助バイオマーカーを発見

頭皮の毛根細胞を利用した精神疾患の診断補助バイオマーカーの発見
−統合失調症や自閉症の診断に役立つ可能性−

この発表資料を分かりやすく解説した「６０秒でわかるプレスリリース（http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140912_1/digest/）」もぜひご覧ください。


＜ポイント＞
　・毛根細胞と脳の細胞は発生の起源が同じであり、多くの遺伝子が共通して発現
　・毛根細胞を使って脳内の遺伝子発現量の変化をモニターできる可能性
　・非侵襲的かつ簡便なバイオマーカーの基盤として期待


＜要旨＞
　理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、ヒトの頭皮から採取した毛根の細胞に、ヒトの脳の細胞と共通する遺伝子が発現していることを発見し、これらの遺伝子の発現量の変化が、統合失調症［１］や自閉症［２］などの精神疾患の早期診断を補助するバイオマーカー［３］となる可能性を示しました。これは、理研脳科学総合研究センター（利根川進センター長）分子精神科学研究チームの前川素子研究員、吉川武男チームリーダーと、東京都医学総合研究所、浜松医科大学、山口大学、慶応大学からなる共同研究グループの成果です。

　統合失調症は生涯罹患率が人口の約１％と高く、国内の総患者数は７１万３０００人と推定されています（２０１１年の厚生労働省の統計）。自閉症も年々増加の一途をたどり、社会問題化しています。これらの疾患を早期に発見して治療につなげることが疾患の予後改善に極めて重要なため、バイオマーカーの確立が急がれています。しかし、これまで多くの研究グループがバイオマーカーの確立を試みてきましたが、非侵襲的かつ簡便な方法で信頼性の高いものはありませんでした。例えば、血液由来のサンプルは、採血時の体内の状態に大きく影響されるという問題があります。

　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［４］由来であることに着目し、統合失調症患者や自閉症の方から約１０本の毛髪を採取して、既に精神疾患の死後脳で発現変化が確認されている遺伝子の毛根細胞での発現量を測定しました。その結果、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FABP４遺伝子［５］の発現量が対照群（健常者）に比べ約４０％低下し、自閉症の方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［６］の発現が低下していることが分かりました。

　本研究により、毛根細胞が脳内の遺伝子発現の状態を把握するためのサンプルとして有用である可能性が示されました。今後、毛根細胞の遺伝子発現測定を行うことにより、精神疾患の非侵襲的かつ簡便な客観的評価が可能になり、早期発見、早期治療に役立つと期待できます。

　本研究成果は、米国の科学雑誌『Biological　Psychiatry』のオンライン版（日本時間９月１１日付け）に掲載されました。


＜背景＞
　精神疾患の１つである統合失調症は生涯罹患率が人口の約１％と高く、国内の総患者数は７１万３０００人と推定されています（２０１１年の厚生労働省の統計）。また、発達障害である自閉症も年々増加の一途をたどり、現在では小児の約１％が自閉症と診断されるなど、社会問題になっています。

　このような精神疾患では、遺伝子の発現状態を含めて脳に何らかの変調が生じることが原因と考えられています。しかし、存命中の方の脳の一部を採取して脳の変調を検出することは不可能です。また、現在の精神疾患の診断は、患者の行動や体験、家族や身近な方の情報に基づくところが大きく、臨床の場で実際に使用できる“客観的”な「生物学的診断ツール」はありません。こうした理由から、精神疾患の早期診断を補助する「バイオマーカー」の開発が待たれていました。

　共同研究グループは、脳の細胞と同じ外胚葉由来であり、サンプルの採取が容易な頭皮の毛根細胞に着目しました（図１）。解析の結果、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、毛根細胞が脳内の遺伝子発現の状態を反映している可能性が示されました。そこで、これまで精神疾患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、毛根細胞におけるそれらの発現量を測定し、疾患群と対照群（健常者）で比較することにより、精神疾患のバイオマーカーを探すことにしました。

　※以下の資料は添付の関連資料「リリース詳細」を参照
　　・研究手法と成果
　　・今後の期待
　　・原論文情報
　　・発表者
　　・補足説明
　　・図１〜６