未解明の病気に新たな光、タンパク質の折りたたみ機能障害による新型遺伝性疾患を発見

ワシントン大学セントルイス校(Washington University School of Medicine in St. Louis)の研究者らは、世界各地の医療チームと協力し、既知の疾患パターンに該当しないまれな遺伝性疾患を持つ子どもの原因を解明しました。この研究は2024年10月31日付けで科学誌Scienceに「Brain Malformations and Seizures by Impaired Chaperonin Function of Tric(脳の奇形とシャペロニン機能障害による発作)」として掲載されました。

子どもの症状の原因を解明し、新たな疾患タイプを特定

この研究では、知的障害、筋緊張低下、小脳の奇形を持つドイツの男児を対象とし、遺伝子変異が神経系やタンパク質折りたたみ機能に与える影響を調べました。この男児にはCCT3遺伝子に変異があり、研究チームはその遺伝的変化が疾患の原因である可能性を探りました。

ワシントン大学のスティーブン・パク博士(Stephen Pak, PhD)は、「多くの重篤でまれな遺伝性疾患の患者が、徹底した医療評価を受けても診断がつかない状況です。今回の研究により、この家族が子どもの病気をより深く理解し、不要な医療検査を避けることが可能になりました」と述べています。

タンパク質折りたたみの役割と疾患の関係

研究では、モデル生物の線虫(C. elegans)を用い、CCT3遺伝子の変異が運動能力や神経系にどのような影響を及ぼすかを解析しました。この遺伝子は、TRIC/CCTシャペロニンと呼ばれるタンパク質折りたたみ機構の一部を形成しており、この機構が正常に機能するには健康なCCT3が一定量必要であることが判明しました。

さらに、ドイツとスタンフォード大学の研究者らと連携し、ゼブラフィッシュや酵母を用いた補完的研究も行われました。これにより、遺伝子変異が脳の発達やタンパク質折りたたみ機能に与える影響が明らかになりました。

世界的なデータベースから類似患者を特定

研究チームは、知的障害や発達障害を持つ患者の遺伝情報を集めたグローバルデータベースを活用し、CCTタンパク質群(CCT1~CCT8)の遺伝子変異を持つ22人を新たに特定しました。これらの患者もタンパク質折りたたみ機能の異常が確認され、新たなタイプの遺伝性疾患が定義されました。

今後の展望

この発見は、まれな疾患の診断と治療法開発に新たな道を開く可能性があります。パク博士は「脳奇形や神経症状を持つ患者が、次週にもシャペロニンの遺伝子変異と診断される可能性があります。その場合、この研究成果が診断や治療選択の指針となるでしょう」と述べています。

画像:スティーブン・パク博士(Stephen Pak, PhD)

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