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1月23日:脳各部の大きさを決める遺伝背景(Natureオンライン版掲載論文)

2015年1月23日

遺伝は、背の高さも含めて、私たちの体の様々なサイズを決める重要な要因になっている。背の高さと遺伝的多形についての研究はこれまでも数多くあり、例えば2010年にはNature Geneticsに、4000人、30万近いSNPから身長の多様性を説明する論文まででている。同じように、脳各部のサイズの決定にも遺伝的要因が関わる可能性を想像することはできるが、身長や体重と違って測定が大変で、ほとんど研究はない。今日紹介する200近い施設が参加するコンソーシアムからの論文は、まさにこの大変な脳の測定を13000人というスケールで行った研究で、Natureオンライン版に掲載された。タイトルは「Common genetic variants influence human subcortical brain structures(ヒトの脳構造に影響を及ぼコモン遺伝的変異)」だ。繰り返すがこの研究では13000人というヨーロッパ人の全ゲノムレベルの遺伝子多型検査と、MRIを用いた脳各部の計測を行い、脳各部のサイズと相関する一塩基多形を探索している。大変な力仕事で、200近い機関の協力が欠かせないのも理解できる。このプロジェクトの名前はENIGMA(enhancing neuro imaging gentics through meta analysis)で、多施設が独立で集めた脳イメージや脳機能検査結果を統合するコンソーシアムだ。エニグマというと、アラン・チューリングにより解読された第2次大戦中解けないとされたドイツの暗号機を思い出すが、おそらくこのプロジェクトもこのエピソードをかけて名前をつけているのだろう。結果だが、脳各部の大きさと相関する10近くのコモンSNPが特定されている。この結果はすべて、他の17000人近いデータで調べ直して、確認している。研究自体はこれで終わりだが、一応見つかったSNPの意義について考察しているので、簡単に紹介しておこう。まず、これまで知られている脳疾患と相関するSNPとの関わりはほとんどなく、脳形態に関わる多形はそのまま病気に関わるものではないことが明らかになった。もっとも強い相関が見られたのがKTN1という遺伝子の近くに見つかった多形と脳幹部被殻のサイズだった。この遺伝子は小胞体輸送に係わる分子だ。他にも、軸索伸長に係わるDCC遺伝子座、神経細胞死を防ぐBCL2L1、シナプスのチャンネルの密度を決めるDLG2などの遺伝子座のSNPが、被殻のサイズと相関している。他にも海馬や脳幹尾部のサイズと相関するSNPも発見されている。これらの分子が脳各部のサイズ決定にどう関わるかは今後の課題だが、見つかった多形のほとんどは脳発生に関わる遺伝子で、発生過程での多様性を説明するための第一歩になるだろう。最後に、KTN1下流で見つかったSNPについて少し詳しく調べ、SNPがKTN1遺伝子の発現に関わっていること、この遺伝子の量が細胞自体の大きさを決めていること、これにより特定の被殻の構造変化が起こることを示している。まだまだはっきりしたシナリオが書けるというところまで行っているわけではないが、大変な量の仕事で、このようなコンソーシアムが進むヨーロッパは羨ましいと思う。どの本で読んだのかもう忘れたが、有名な脳科学者Brocaはフランス人の脳の容積が、ドイツ人の脳容積より大きいことを示すために、脳容積の正確な測り方の開発に執心したようだ。科学が大衆に迎合することの危険を教えてくれるエピソードだが、このコンソーシアムを見るとヨーロッパはこのようなナショナリズムを科学で乗り越えていることがよく理解できる。


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