妊娠糖尿病の早期発見：IGFBP1の重要な役割

妊娠糖尿病は、妊娠中の最も一般的な代謝障害であり、妊娠の7件に1件に影響を及ぼします。これまでの研究では、妊娠中の過剰なインスリン抵抗性が妊娠糖尿病に寄与することが示されていますが、その原因は不明な点が多いです。
「妊娠中のインスリン代謝の変化を主導する主要な要因である胎盤は、妊娠糖尿病の発症に関与するホルモンの重要な供給源である可能性が高い」と、ハーバード・ピルグリム保健医療研究所のハーバード・メディカルスクール准教授であるマリー・フランス・ヒヴァート博士（Marie-France Hivert, MD）は述べています。「私たちの目標は、妊娠糖尿病に関与する新しい胎盤因子を発見することであり、ヒトゲノム全体にわたる胎盤組織で発現するすべてのタンパク質を研究することでした。私たちは、妊娠中のグルコース調節に関与している可能性が高い分泌胎盤因子として、インスリン様成長因子結合タンパク質1（IGFBP1）を特定しました。」

IGFBP1の役割と今後の展望

この研究は、遺伝学およびその他のオミックスアプローチとライフスタイルや環境因子との相互作用を用いた妊娠糖尿病の決定要因に関するヒヴァート博士の広範な研究に基づいています。研究チームは、母体側の胎盤組織サンプルに対してゲノム全体のRNAシーケンシングを実施し、複数の異なる背景を持つ妊娠コホートから収集した血液中のタンパク質を測定しました。
チームは、インスリン抵抗性に関連する胎盤RNA発現レベルを持つ14の遺伝子を特定し、その中でもIGFBP1遺伝子が最も強く関連していることを発見しました。循環中のIGFBP1タンパク質レベルを測定した結果、妊娠中にIGFBP1レベルが上昇し、妊娠していない状態と比べて5倍高いことが判明しました。このことは、胎盤が妊娠中の主要なIGFBP1供給源であることを示唆しています。また、妊娠初期の低い循環IGFBP1レベルが、妊娠中期の後半に妊娠糖尿病を発症する可能性を予測することができることも示されました。さらに、妊娠合併症を発症しやすいとされるインスリン抵抗性を特徴とする妊娠糖尿病のサブタイプを持つ女性では、妊娠中のIGFBP1レベルの軌跡が異なることが分かりました。
「新しいタンパク質を特定することは、妊娠糖尿病に対する精密医療の開発に向けた一歩です」と、ヒヴァート博士は述べています。「妊娠初期にIGFBP1を測定することで、妊娠糖尿病を早期に発見し、予防のための窓口を提供する可能性があります。将来的には、このタンパク質が妊娠糖尿病の血糖調節における原因としての役割を果たすかどうかを明らかにするための研究を進めたいと考えています。」

妊娠中期のインスリン感受性と胎盤のIGFBP1遺伝子発現との間に正の相関があることが434の胎盤のトランスクリプトミックプロファイリングにより示されました。また、循環中のIGFBP1タンパク質レベルは妊娠中に上昇し、出産後には減少することが分かりました。このことは、高い遺伝子発現レベルと合わせて、胎盤または脱胎膜が供給源であることを示唆しています。高い循環IGFBP1レベルは、同じコホートおよび他の2つの妊娠コホートにおいて、妊娠中期のインスリン感受性の向上（インスリン抵抗性の低下）と関連していました。さらに、妊娠初期の低い循環IGFBP1レベルは、2つの妊娠女性のコホートにおいて、その後の妊娠糖尿病診断を予測しました。これらの結果は、妊娠中の血糖調節におけるIGFBP1の役割を示唆し、妊娠糖尿病の病因における胎盤IGFBP1欠乏の可能性を示しています。

この研究は、妊娠糖尿病の早期発見と予防に向けた新たな道を開く可能性があります。妊娠初期のIGFBP1レベルの測定が、将来的には妊娠糖尿病のリスクを予測し、適切な介入を行うための有力な手段となることを期待します。ヒヴァート博士の今後の研究が、さらなる進展を遂げることを楽しみにしています。

[News release] [Nature Medicine article]