Research press release

脳細胞の再プログラミングでパーキンソン病を治療

Nature Biotechnology

Reprogramming brain cells for Parkinson’s therapy

パーキンソン病ではドーパミン神経が失われるが、脳の非神経細胞に特定の組み合わせの分子を与えることによって、ドーパミン神経に似た細胞を作り出せるという報告が寄せられている。この新しい再プログラミング法がうまく働くことが、培養ヒト細胞とマウスのパーキンソン病モデルで実証されている。

パーキンソン病の決定的な特徴は、ドーパミンを分泌する特殊なニューロンが次第に死んでいくことである。ドーパミン前駆体となる薬剤の投与など、いくつかの治療法があるが、病気の経過を変えるものはない。ドーパミン神経やその前駆細胞を実験室で作り、脳に移植するという疾患修飾療法を開発しようと、数十年にわたって研究が行われている。

Ernest Arenasたちが報告しているのは、細胞移植を必要としない、別のやり方での細胞置換である。ドーパミン神経がドーパミン神経であるために重要な働きをするとされる多くの遺伝子を調べたところ、4つの遺伝子が、特定の低分子類と組み合わせると、ヒトの星状膠細胞と呼ばれる脳細胞をドーパミン神経に似た細胞に変化させることが明らかになった。

この方法による治療の可能性を検証するため、マウスにドーパミン神経を殺す毒素を投与し、星状膠細胞だけで遺伝子が発現するよう設計した系を利用して、この4つの遺伝子を脳に導入した。すると、一部の星状膠細胞がうまく再プログラミングされてドーパミン神経の性質を獲得し、ドーパミン神経の喪失によって生じた行動症状がいくつか正常化した。ただし、この方法のヒトでの臨床試験を考えるまでには、まだかなりの研究が必要だとArenasたちは述べている。

Cells similar to dopamine neurons - a cell type that is lost in Parkinson’s disease - can be created by treating non-neuronal brain cells with a specific combination of molecules, according to a study published online this week in Nature Biotechnology. The new reprogramming method is demonstrated both in cultured human cells and in a mouse model of Parkinson’s disease.

A defining feature of Parkinson’s disease is the progressive death of a specialized type of neuron that secretes dopamine. Although several treatments are available to patients, including a drug that is a chemical precursor of dopamine, none change the course of disease. A decades-long research effort is seeking to develop a disease-modifying therapy in which dopamine neurons or their precursors would be generated in the laboratory and transplanted into the brain.

Ernest Arenas and colleagues describe a different approach to cell replacement that does not require cell transplantation. By testing a number of genes known to be important for dopamine-neuron identity, they identified four genes that, when combined with certain small molecules, reprogram human brain cells called astrocytes into cells that resemble dopamine neurons.

To study the strategy’s therapeutic potential, the authors used a toxin to kill dopamine neurons in mice and then delivered the four genes to the brain using a system designed to express the genes only in astrocytes. Some astrocytes were successfully reprogrammed, acquiring characteristics of dopamine neurons and correcting several behavioral symptoms caused by dopamine-neuron loss. Substantial further research would be needed before this approach could be considered for human trials, the authors note.

doi: 10.1038/nbt.3835

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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