心の健康に関する悩みや、アルツハイマー病のような脳の病気。その根源は、私たちが生まれるずっと前、母親のお腹の中にいた頃の、脳が形作られ始めるまさにその瞬間に隠されているのかもしれません。最新の研究が、これまで考えられていたよりもさらに遡った胎児期の脳発達の初期段階に、その起源がある可能性を明らかにしました。これは、私たちの脳と心の健康についての理解を、根底から変えるかもしれない発見です。
この画期的な研究は、バルセロナのデル・マール病院研究所とイェール大学の共同チームによるもので、2025年7月9日付の科学誌「Nature Communications」に掲載されました。研究論文のタイトルは「Early Developmental Origins of Cortical Disorders Modeled in Human Neural Stem Cells（ヒト神経幹細胞でモデル化された皮質障害の初期発生起源）」です。
この研究は、「精神疾患の起源を、胎児期の発達、特に脳の幹細胞という最も初期の段階に探すことに焦点を当てました」と、デル・マール病院研究所の生物医学情報研究プログラム神経ゲノミクス研究グループのコーディネーターであるガブリエル・サントペレ博士（Dr. Gabriel Santpere）は説明します。研究チームは、精神神経疾患、神経変性疾患、皮質形成異常に関連する約3,000の遺伝子リストを用い、これらの遺伝子の変化が脳の発達に関わる細胞にどのような影響を与えるかをシミュレーションしました。その結果、これらの遺伝子の多くが、脳を構築する前駆細胞である幹細胞の段階、つまりニューロンやその支持構造が作られる胎児期のごく初期の段階で、すでに機能していることが示されたのです。
しかし、この成果にたどり着くのは容易ではありませんでした。脳が発達するこの時期を研究することは非常に困難です。そのため、研究者たちはヒトとマウスの脳、さらには試験管内での細胞モデルから得られた複数のデータを統合しました。イェール大学のパスコ・ラキック博士（Dr. Pasko Rakic）の研究室に所属し、本研究の共同リーダーであるニコラ・ミカリ博士（Dr. Nicola Micali）は、「科学者は通常、成人における精神疾患の遺伝子を研究しますが、今回の研究で、これらの遺伝子の多くが胎児の脳形成の初期段階ですでに作用しており、その変化が後の脳発達に影響を与え、精神障害を促進する可能性があることを発見しました」と指摘しています。
研究では、脳の発達に関わる各細胞タイプに特有の制御ネットワークをシミュレーションし、様々な脳疾患に関連する遺伝子の活性化または不活性化が、異なる段階にある前駆細胞にどう影響するかを調べました。これにより、様々な疾患を引き起こす変化の発生において、それぞれの遺伝子がどれほど重要であるかを観察することができました。対象となった疾患は、小頭症や水頭症から、自閉症、うつ病、双極性障害、拒食症、統合失調症にまで及び、アルツハイマー病やパーキンソン病も含まれています。
これらすべての病理において、神経幹細胞が機能している脳発達の最も初期段階に関与する遺伝子が見つかりました。デル・マール病院研究所の研究者であるショエル・マト-ブランコ（Xoel Mato-Blanco）は、「私たちは脳が持ちうる広範な疾患を対象とし、これらの状態に関わる遺伝子が神経幹細胞でどのように振る舞うかを調査しました」と付け加えています。同時に、彼はこの研究が「これらの遺伝子の作用が最も重要となる時間的な窓と細胞タイプを特定し、いつ、どこでこれらの遺伝子の機能に焦点を当てるべきかを示しています」と指摘します。
この情報を得ることは、「大脳皮質に影響を与える疾患の起源、つまり遺伝的変化がどのようにしてこれらの病理に結びつくのかを理解する上で有益です」とサントペレ博士は述べています。これらのメカニズムと各疾患における各遺伝子の役割を理解することは、それらに作用する標的療法の開発に役立ち、遺伝子治療や個別化医療の新たな可能性を切り開くものとなるでしょう。
