遺伝的差異は双極性障害のリスクにどのように影響しますか？
双極性障害の遺伝学と生物学の最近の研究からの新鮮な洞察は、衰弱状態の診断と治療を改善する可能性があります。
そこで、ケンブリッジにあるマサチューセッツ工科大学（MIT）のピコワー学習記憶研究所の科学者たちが新しい研究を行ったと結論付けました。
以前の研究で、彼らは候補可塑性遺伝子2（CPG2）と呼ばれるタンパク質が脳回路のシナプスの強度を調節するのに役立つことをすでに示していました。シナプスは、神経細胞またはニューロンが化学信号を相互に中継するためのコネクタです。
より最近の研究では、研究者は双極性障害を持つ人々の脳が異常に低いレベルのCPG2を含んでいることを発見しました。
彼らはまた、CPG2の遺伝子の特定の変異体をシナプスの機能不全に関連付けました。これらの同じ遺伝的差異は、双極性障害の人々に起こります。
チームは、現在ジャーナルに掲載されている論文で調査結果を報告します 分子精神医学.
「これはまれな状況です」と、MITの生物学および脳と認知科学部門の教授である上級研究著者のElly Nediviは、次のように述べています。根底にある細胞機能障害。」
「双極性障害の場合、これが唯一の可能性があります」と彼女は付け加えます。
彼女と彼女の同僚は、彼らが発見した遺伝子変異が実際に双極性障害を引き起こすことを示唆していません。
しかし、彼らが提案しているのは、これらの特定の遺伝的差異があると、人々が双極性障害にかかりやすくなる可能性があるということです。
たとえば、実験室モデルでは、単一のバリアントではなく組み合わせたバリアントでシナプス機能障害が観察されることがありました。
双極性障害とシナプスにおけるCPG2の役割
国立精神衛生研究所によると、米国の成人の約4.4％は、人生のある時点で双極性障害を患うでしょう。
双極性障害の人は、気分、活動レベル、エネルギーに極端な変化をもたらす躁病とうつ病のエピソードを経験します。
エピソードは、ほとんどの人に影響を与える「浮き沈み」よりもはるかに深刻です。彼らは日常の仕事を遂行し、人々と仲良くし、勉強し、そしてキャリアを追求することを非常に困難にする可能性があります。
双極性障害は、障害と自殺による高い死亡率の主な原因です。薬は常に効くとは限らず、双極性障害のある人全員がエピソードの合間に完全に回復するわけではありません。
Nedivi教授と彼女のチームは、長年シナプスを研究してきました。
彼らは、CPG2がニューロン間を通過する化学信号の受容体の数を調節するのを助けることによってシナプス強度に影響を与えることを発見しました。
双極性障害に関連する低CPG2
CPG2を作成するための指示を保持する遺伝子は、核膜タンパク質1を含むスペクトリンリピートです（SYNE1).
研究がバリアントをリンクしていることを学ぶことについて SYNE1 双極性障害のリスクを高めるために、チームはCPG2に関する独自の発見に照らして、根底にある生物学を調査することを決定しました。
研究者たちは、さまざまな脳バンクからの死後の脳組織を調べることから始めました。
サンプルは、双極性障害、または統合失調症や大うつ病など、その症状の一部を共有する他の精神状態の診断を受けた人々からのものでした。彼らはまた、これらの条件のいずれも持っていない個人からのサンプルを調べました。
検査により、双極性障害を持つ人々の脳組織のみが有意に少ないCPG2を含んでいることが明らかになりました。
双極性サンプルは、シナプス機能で役割を果たすことが知られている他のタンパク質の低レベルを示さなかった：CPG2のみが低かった。
「私たちの発見は、統合失調症や大うつ病患者とは共有されない、低いCPG2レベルと[双極性障害]の発生率との間に特定の相関関係があることを示しています」と著者は書いています。
へのリンクを検索する SYNE1 バリアント
その後、研究者はディープシーケンスツールを使用して検索しました SYNE1 CPG2のレベルの低下を示した双極性脳組織サンプルの変異体。
彼らは、CPG2の発現を制御する遺伝子の領域、したがって細胞が産生する量に力を注いでいます。
別の演習では、ゲノムアーカイブを検索して、CPG2をコードする領域のバリアントを特定しました。 SYNE1。このコーディングの違いは、タンパク質の構造と機能に影響を与える可能性があります。
次に、培養ニューロンを用いた実験で、チームは両方のタイプの変異体の細胞への影響を調べました。 SYNE1 タンパク質のコード領域にあるもの。
単一および組み合わせたバリアントからの影響
結果は、いくつかの発現を変化させる遺伝子変異体がCPG2レベルに影響を及ぼさなかった一方で、他の変異体はそれを有意に変化させたことを示した。
チームはまた、CPG2の発現を減少させたが、単一のバリアントとしては効果がなかったペアのバリアントの2つの例を発見しました。
タンパク質をコードする変異体を用いた実験でも、さまざまな結果が得られました。これらは特定されました SYNE1 特定の方法でCPG2の構造または機能を変更した違い。
たとえば、1つ SYNE1 バリアントは、興奮性シナプスを含む「棘」に付着するCPG2の能力を低下させましたが、別のバリアントはシナプス内の受容体の循環を損ないました。
調査結果はどのように具体的であるかを明らかにします SYNE1 双極性障害を持つ人々に発生する違いは、脳回路の接続で重要な役割を果たすタンパク質の機能を混乱させる可能性があります。
双極性障害がそのような細胞破壊からどのように発生するかを決定するために、さらなる研究が今必要です。
Nedivi教授と彼女のチームは、動物の行動に対するいくつかの変種の影響を調べることを計画しています。彼らはまた、破壊された細胞プロセスのいくつかと、それらをどのように修正するかをより詳しく調べたいと考えています。
これらの研究に加えて、彼らは特定の遺伝子変異体と双極性障害のリスクと発症へのそれらの関連についてもっと知るために人間のサンプルを調査し続けるでしょう。
