世界初、ヒト型自闭症マウスモデルの开発に成功!

大学院医歯薬学総合研究科 創生医科学専攻 探索医科学講座 内 匠 透 (たくみ とおる)教授
に聞きました。(2009.8.17 社会連携?情報政策室 広報グループ)
内匠教授らの研究グループは、自闭症ヒト型モデルマウスで脳内の异常を详しく调べ、発达期において脳内のセロトニン浓度が减少していることを発见しました。また、神経细胞におけるセロトニンシグナルの异常もあることから、発达期におけるセロトニンの异常が社会性行动异常の原因となる可能性を明らかにしました。この研究成果は今后、自闭症に対するセロトニン系を中心とした治疗法の开発につながるものと期待されます(2010.12.16)。
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日本経済新聞社は、2009年6~8月に公表された主要な研究開発成果を評価する「技術トレンド調査」(09 年度第3回)を発表しました(2009年10月8日付け日経産業新聞)。自閉症と同じ染色体異常を持つモデルマウスを開発した内匠教授の研究が、「自閉症をはじめとする発達障害は増加傾向にある一方で、原因究明と治療方法の開発はなかなか進んでいない。モデルマウスの登場で、研究の前進が期待できる」と、総合3位にランキングされました。
优れた医学论文の着者に赠られる、第46回(2009年度)ベルツ赏の2等赏を受赏しました。今年の论文テーマは「精神疾患-うつ病、统合失调症など」で、受赏対象论文は「自闭症ヒト型モデルマウスの开発」です。平成21年11月18日、ドイツ大使公邸で赠呈式が行われ、ベーリンガーインゲルハイム取缔役会会长アンドレアス?バーナー博士より赏状とメダルなどが赠呈されました。
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プロフィール
京都大学大学院医学研究科博士课程修了后、米国マサチューセッツ工科大学、大阪大学医学部、神戸大学医学部勤务を経て、大阪バイオサイエンス研究所。2008年10月から広岛大学大学院医歯薬学総合研究科教授。
内匠教授は、分子生物学者としてトレーニングを受け、これまでにさまざまな遗伝子の同定に成功しました。それらの中には、今では、不整脉、难聴、睡眠覚醒障害、筋萎缩性侧索硬化症(础尝厂)の原因遗伝子として知られているものが含まれます。
また、脳机能の中でも概日リズム(动物、植物、菌类、藻类などのほとんどの生物に存在する约24时间(概ね一日)の周期で変动する生理现象)の分子机构に関して研究を进めてきました。
最近の研究の柱は、诊断基準があるものの、血液検査や画像诊断のような机械化できる客観的诊断方法がない精神疾患に、分子生物学的にアプローチしようと试みています。発生工学的手法を用いた染色体変异マウスによるヒト精神疾患モデルマウスの作製?遗伝学的解析、精神行动に异常を起こす候补遗伝子の探索?解析などから、「こころ」の病に迫ります。
ヒトの自闭症と同じ原因を有するモデルマウス诞生
今年6月、内匠教授は、自闭症の细胞遗伝学的异常としてもっとも频度の高い、ヒト染色体15辩11-13重复のモデルマウスの作製に成功したと発表しました。
ヒトゲノムの解読终了(2000年6月、90%程度の概要の解読终了)の顷から、ヒトの病気に注目し、こつこつと研究を积み上げてきました。近年、特定の遗伝子を人工的に破壊し、働かないようにしたノックアウトマウスの开発は进んでいますが、今回、技术的にも非常に难しい染色体工学の手法を用いて、ヒトの染色体异常と同じ异常を有するマウスを作製しました。このマウスに、鸣き方の発达の遅れ(コミュニケーション障害)や、环境が変わっても一度覚えた経路を通り続ける固执行动を确认。このマウスは、ヒトの自闭症のような行动を示すだけなく、ヒトの病気(自闭症)と同じ原因を有する世界初のヒト型モデルマウスと証明できました。
また、本マウスは、現在注目されている、ゲノム上の 「コピー数多型(注1)」による世界初の疾患モデル動物です。
(注1)人の遗伝子は、父母のそれぞれのゲノムに由来するものを1组ずつ受け継ぐのが一般的です。通常の人は、1细胞あたりそれぞれ2コピー(父と母)の遗伝子を有していると考えられてきました。近年、个人によっては1つの细胞に1コピーのみ、あるいは3コピー以上遗伝子のコピーが存在する(コピー数多型)ことが判ってきました。従来の研究では、个人の遗伝子の「塩基配列の违い」がよく知られていますが、コピー数多型は遗伝子の「数の违い」で、人间の多様性や病気の要因になるのではと研究者たちが注目しています。今回の研究では、父方の遗伝子のコピー数が1.5コピーのモデルマウスを作製しました。

染色体工学的手法を用いた自闭症モデルマウスの作製。
ヒト染色体异常である15辩11-13をマウス染色体7番上で人工的に构筑。

自闭症の人の一部で见られる染色体异常を再现した遗伝子操作マウス
本研究成果は、内匠教授が大阪バイオサイエンス研究所で研究室を主催するようになった2001年にはじめた长期间にわたる仕事の结果です。
また、英国サンガー研究所、京都大学、藤田保健卫生大学、(株)万有製薬、理化学研究所との共同研究、文部科学省科学研究费补助金である特定领域研究「脳机能の统合的研究」(通称:「统合脳」)プロジェクトの成果でもあり、2009年6月26日付けの米国学术雑誌『颁别濒濒』(医学生物学分野の叁大誌の一つ)で公开されました。
なお、Volume 137の表紙を飾ったのは、内匠教授の論文が『Cell』に掲載されるのを祝って、船田奇岑絵師(注2)がわざわざ書いてくださった作品です。
(注2)船田奇岑(Kishin FUNADA)氏は、中央画壇で活躍し、戦後、広島で創作に打ち込んだ呉市出身の日本画家船田玉樹氏のご子息です。制作の方向性は、日本画~現代美術~映像~音響まで多岐にわたります。2007年には作風が評価され、作品が東京?丸の内の「ザ?ペニンシュラ東京」のホワイエや客室を飾ることになります。作風の幅広さは抽象から現代美術、古典細密まで多くの作品を残している父君に影響を受けているのだとか。そんな船田氏ですが、描く物の内面まで理解し、記憶しておきたいという欲求に加え、はっきりしたルネッサンスの時期がなかった日本美術のなかで、ロジカルな理論構築の基礎にしたいと、本学解剖学?発生生物学講座に研究生として籍を置くことになります。解剖学?発生生物学講座の研究室は、内匠研究室の隣。たまたま研究室間の懇親会に参加し、船田絵師の作品が『Cell』誌の表紙を飾ることになった偶然がスタートします。

『Cell』の掲载証明

表紙写真。 花のある現実の世界(左側)と自らの世界(右側)を隔てている...
自闭症って?
自闭症(注3)は、脳の中枢神経の机能障害により起こる病気と推定されるようになりましたが、なぜ障害が起こるのか、脳のどの部分にどのような障害が起こるのかなど、障害本体やメカニズムは未だ不明なままです。
これまで、自闭症をはじめとする発达障害は、こころや环境の问题とみられ、教育の分野(障害児教育)で研究される学问でした。染色体异常が原因で発症する病気のひとつとして、小児精神科で扱われるようになったのは、ごく最近のこと。
幼児期の亲(保护者)の不适切な教育などで心を闭ざしてしまった、また生まれ育った环境が悪い、などという误った理解が亲を苦しめていた时期もありましたが、1960年代から、自闭症の予后研究、家族研究、生物学的研究などのさまざまな研究が进められ、亲に原因を求める病気ではないということが明らかになってきました。また、映画やテレビドラマでこの病気が绍介されたこともあり、徐々に社会に认知されるようになりました。
(注3)自闭症は、ほぼ3歳以前に発症する行动障害で、社会的相互作用の障害、社会的コミュニケーションの障害、固执的常同运动という、大きく3つの临床所见を有しています。
増加倾向にある自闭症
1970年代には、日本における未就学児の10,000人あたり2~4人程度が自闭症であると考えられていました。日本自闭症协会の手引きには、「せまい意味での(典型的な)自闭症は、児童1,000人に约3人いるといわれ、広汎性発达障害(笔笔顿)あるいは自闭症スペクトラム障害(础厂顿)も含めると、児童100人に约1人いるという人もいて、それほど稀な障害ではないとされています」と记载されています(平成16年「自闭症の手引き-あなたの隣のレインマンを知っていますか-」)。
自闭症の定义の変化(诊断基準の変化)のみがその数を増加させたのではなく、一般に理解されてきた(社会の认识)こと、医师が自闭症のことをよく理解してきたこと、また亲の自闭症への理解が进み病院で诊察を受けるようになったことなど、自闭症の可能性のある子どもが见つかりやすくなっていると教授はいいます。
今后期待されること
「一卵性双生児では一方が自闭症であるとき、90%以上が何らかの自闭症関连の异常を有することが明らかになっている。一卵性双生児の全例が自闭症とならないことから、环境因子も関与しているかも知れないが、明らかに遗伝的寄与が考えられる」という教授。
精神疾患の特殊性として、特に日本では临床例を用いた研究はアプローチしにくいという难点があります。「遗伝」ということから负のイメージを想定するかも知れませんが、このことは逆に、いままで生物学的解析から一番远かった精神机能异常も、他の多くの病気と同じく「生物学的アプローチ」が可能な病気であるということを示しています。
今回の研究成果をもとにさらに研究が加速し、自闭症をはじめとする発达障害の病态解明及びその治疗薬の开発へと繋がればうれしいと、今后の研究に期待を寄せます。

「他の病気と同じく、科学で迫ることが可能です」と语る教授
世界をリードする研究者を养成します!
今回の研究成果は、英国サンガー研究所の技術による支援、他機関との連携があったからこそと謝意を表す教授に、人材養成面で特に留意している点を伺ったところ、「世界TOPクラスの研究者交流ができる環境」と「英語によるコミュニケーション」が必須との回答。「誰か一人を国内外の研究機関に派遣することも重要かも知れないが、世界TOPクラスの研究者を継続的に招聘すれば、研究室全体のレベルアップに繋がる。交流しようと思えば当然英語によるコミュニケーションが必要となるので、ミーティングの基本は英語です。これからも、人との偶然の出会いを大切に交流を進め、「ALL JAPAN」ならぬ「ALL HIROSHIMA」を実現するのが夢です。広大は勿論のこと、国内外のやる気のある人との出会いを期待しています。そのために研究費を獲得し、人財が集まり、育つような環境の整備に尽力するつもりです」と力強い教授。 「微妙なニュアンスまで英语で伝えることができたら最高!」と語る教授

微妙なニュアンスまで英语で伝えることができたら最高!
あとがき
「ヒトゲノム计画が终了(2003年4月14日、日米英など6カ国首脳がヒトのすべての遗伝子情报の解読完了を宣言)した现在、さまざまな疾患の病态が分子レベルで明らかにされるようになってきましたが、精神疾患は今なお不明なまま。自闭症も他の多くの病気と同様、生物学的异常が原因で引き起こされる。生物学的アプローチで子どもの『こころ』の问题に迫りたい!」と原因の解明に意欲を见せる内匠先生。
「地図が大好き!」で地理学者になりたかったが、小さい顷に伝记を読んであこがれた野口英世のことを思い出し、科学者になろうと进路変更。予备校に通って猛勉强をしたそうです。科学者になる梦を叶えた先生には、研究生活だけでなく、人生の节目でその后を决定づける偶然の出会いが多くあったようで、「人との出会いがとても大切。プライベートでも仕事でも」と、予备校の先生からプレゼントされた『邂逅(かいこう)』という言叶を今でも大切にしているそうです。
大学の一番大切なところは教育。大学の魅力は若い人がいること。先生は、好きなことを仕事にできるプロスポーツ选手や芸术家は谁もが努力してなれるわけではないが、同じように好きなことを仕事にできる科学者には顽张ればなれるし、それなりに报酬も约束される。若い研究者たちが、お金を抜きにして「研究が面白い!」「一流の研究者になりたい!」と思えるような、目标となる「カッコイイ存在」であり続けたいという言叶が印象的でした。スマートな先生が、でっかく见えました。(O)