脳由来神経栄養因子BDNFの産生障害と自閉症との関係を解明し新たな自閉症診断マーカーを提唱

遺伝的要因に加えて、環境要因も指摘されています。出生前の感染症や薬物使用と環境的暴露は、神経シナプスの発達と機能に影響して、自閉症発症リスクを高める可能性があります。

ASDを治療する特効薬がないことを考えると、その研究を深めることは特に重要かつ喫緊の課題といえます。これは、早期スクリーニング、診断、介入を実現するだけでなく、患者の予後を最適化し、生活の質を向上させ、家族や社会の負担を軽減し、精密な薬剤戦略を開発するための強固な基盤を築くことにもつながります。

ASDの発症において遺伝的要因が重要な役割を果たしているにもかかわらず、ASD患者の多くは明確な家族歴がないため、研究がより複雑になっています。特定の遺伝子変異に限定された従来のASDの動物モデルは、ASDの複雑な多様性を完全に模倣することができず、ASDの病因と治療戦略の研究を制限しています。

【本共同研究の成果について】

金沢工業大学の小島正己教授は、清華大学(中国北京市）のBai Lu教授、首都医科大学付属北京天壇病院(中国北京市）のFeng Yang教授、富山大学（富山県富山市）の高雄啓三教授、藤田医科大学（愛知県豊明市）の宮川剛教授、前橋工科大学（群馬県前橋市）の石川保幸准教授をはじめとする研究チームによる共同研究を行い、新たな自閉症モデルマウスと自閉症診断バイオマーカー候補を見出し、精神疾患研究の専門誌Molecular Psychiatry誌にその成果論文を発表しました。

この研究は、脳由来神経栄養因子（BDNF）の産生過程の異常が神経シナプスの構造と機能の異常を引き起こし、自閉症の病因において中心的役割を果たすことを提唱しており、自閉症の治療と診断につながる新たな一歩を踏み出すものです。

小島教授らは、BDNFの産生不全マウス（BDNFmet/leu）のシナプス解析、マウスの行動解析を行い、BDNFの産生不全と自閉症様行動の関係を示しました。清華大学のBai Lu教授はこのBDNFの産生不全が神経伝達に影響することを以前に行った電気生理学の研究から見出しており、BDNFの「陰陽仮説」を提唱しています。

本研究のBDNFmet/leuマウスは、神経細胞の樹状突起の複雑性の低下、未熟なスパインの増加、成熟スパインの減少、シナプスタンパク質の変化、シナプス伝達の低下、社会的行動の障害、ヒトの自閉症患者に見られるような反復行動を含むASD関連の表現型を示します。つまり、これまで報告されてきた自閉症の遺伝的要因や環境的要因に関する研究とは異なり、BDNFというシナプス伝達に重要な神経栄養因子タンパク質の産生機能障害が自閉症発症の鍵であることを示唆しました。