維持に重要なBre1aの働きを初解明

自然科学研究機構 生理学研究所は2月25日、同研究所の池中一裕教授と滋賀医科大学の等誠司教授のグループが、脳の再生医療の鍵を握るものとして注目されている神経幹細胞について、その維持メカニズムの一端を解明することに成功したと発表した。この研究成果は、米神経科学誌「Journal of Neuroscience」2月19日号に掲載されている。

（画像はプレスリリースより）

神経幹細胞は、胎児期の脳で大量の神経細胞およびグリア細胞を生み出すとともに、自分自身を維持するため、増殖と分化のバランスをうまくとっている。研究グループでは、神経幹細胞の細胞周期と分化のバランス調節には、この両方に関わる因子があるはずと考え、Bre1aという遺伝子を同定するにいたったという。

Bre1aは、ヒストンのH2Bをユビキチン化することで知られ、このエピゲノム修飾は細胞周期や分化に関わる多くの遺伝子群の発現を制御しているものと考えられている。

Bre1aは胎児期の脳の多くの細胞で発現しているものの、ごく一部の細胞では発現低下をみせており、これらの細胞ではヒストンH2Bのユビキチン化も低下していた。そこで研究グループでは、胎児期マウスの神経幹細胞において、人為的にBre1aの発現を低下させて検証したところ、神経幹細胞の分化が抑制されることが確認できたという。また、神経幹細胞の分化抑制に重要と考えられている遺伝子のHes5が活性化していることも見出された。そして、こうしたBre1aの発現が低下した神経幹細胞では、細胞周期が伸び、分裂速度も落ちていたそうだ。

脳腫瘍の治療技術改良などに期待

今回の研究を通じて、神経幹細胞において、Bre1a遺伝子の発現が低下することで、ヒストンH2Bのユビキチン化も低下していること、このBre1aの発現低下が神経幹細胞の細胞周期を緩やかにすること、さらに別の遺伝子であるHes5が活性化され、神経幹細胞の分化が抑制されることが明らかとなった。

研究グループの等教授は、これで神経幹細胞の安定した維持にヒストンH2Bのユビキチン化というエピゲノム修飾が深く関与しているということを世界で初めて証明することができたとした。また、脳腫瘍においても、腫瘍のもととなるグリオーマ幹細胞の存在が抗がん剤に対する抵抗性の原因の1つと考えられており、グリオーマの治療戦略を考える上で、この分子メカニズムが重要な標的の1つとなることが強く示唆されるとしている。

今後、脳腫瘍における治療技術のさらなる進歩が期待される研究成果といえるだろう。（紫音 裕）

▼外部リンク

大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 生理学研究所　プレスリリース
http://www.nips.ac.jp/contents/release/entry/

Journal of Neuroscience : Bre1a, a Histone H2B Ubiquitin Ligase, Regulates the Cell Cycle and Differentiation of Neural Precursor Cells
http://www.jneurosci.org/content/34/8/3067.short