DNA損傷修復などに働くCHAMP1、知的障害との関連は？

東北大学は8月30日、知的障害の原因遺伝子の1つであるCHAMP1を欠損するマウスの解析を行った結果を発表した。この研究は、同大大学院医学系研究科永井正義博士課程大学院生（在籍当時）、同大学加齢医学研究所・分子腫瘍学研究分野の家村顕自助教、田中耕三教授、同大学大学院医学系研究科・発生発達神経科学分野Sharmin Naher博士課程大学院生、吉川貴子助教、大隅典子教授、藤田医科大学医科学研究センターの服部聡子助教（現：愛知医科大学准教授）、萩原英雄講師、宮川剛教授ら、東北大学大学院情報科学研究科、愛知県医療療育総合センター発達障害研究所、大阪公立大学大学院医学系研究科、理化学研究所生命機能科学研究センターの共同研究グループによるもの。研究成果は、「Brain Communications」に掲載されている。

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知的障害は人口の2～3％で見られ、環境要因と遺伝的要因に起因すると考えられており、ゲノム解析により原因遺伝子が多数見つかっている。CHAMP1（Chromosome alignment-maintaining phosphoprotein 1）は、細胞分裂の際の染色体分配に関連する分子として、同研究グループによって発表された。その後、CHAMP1遺伝子が知的障害の原因遺伝子の1つであることが、同研究グループを含む3つのグループから報告された。さらに同研究グループにより、CHAMP1は細胞の生存やDNA損傷の修復にも働いていることが明らかになっている。今回の研究では、CHAMP1と知的障害の関連を調べるために、CHAMP1遺伝子を欠損させたマウス（ノックアウトマウス）の解析を行った。

CHAMP1両アレル欠損マウスは致死、神経細胞やグリア細胞への分化が遅れる

研究の結果、CHAMP1を完全に欠損するマウス（両アレル欠損マウス）は、生後数日で死亡し、CHAMP1がマウスの出生後の生存に必要なことがわかった。CHAMP1を完全に欠損するマウス胎児の大脳皮質の層構造に大きな異常は見られなかったが、層構造を作る過程での神経細胞の移動を観察したところ、CHAMP1の発現を抑制すると大脳表層への移動が遅れることがわかった。

培養した神経幹細胞を分化させる実験でも、CHAMP1が欠損すると神経細胞やグリア細胞への分化が遅れることがわかった。これらの結果は、CHAMP1が神経の発達に関係していることを示していると考えられる。

CHAMP1片アレル欠損マウスはヒトの知的障害と類似行動、知的障害の新規モデルマウスへ

CHAMP1の片アレル欠損マウスは成体に成長するが、やや体重が軽い傾向があり、行動実験では軽度の記憶障害や社会性の異常、うつ傾向などが見られた。これらはCHAMP1の変異をもつヒトの知的障害で見られる症状と共通しており、同研究グループが作製したマウスは知的障害のモデルであると考えられた。

知的障害発生の仕組み解明、治療法開発へ期待

CHAMP1遺伝子は、2011年に本研究グループによって報告された新しい遺伝子だ。知的障害の原因とされる遺伝子は多数存在するが、CHAMP1遺伝子はその中でも症例数の多い遺伝子の1つであり、CHAMP1のさまざまな部位に変異を持つ症例が世界で100例以上見つかっている。これまでCHAMP1の機能についての論文は、ほぼ同研究グループによって発表されており、CHAMP1欠損マウスのさらなる解析により、知的障害が起こるしくみの解明とその治療法の開発へとつながることが期待される、と研究グループは述べている。（QLifePro編集部）