ゲノムワイド関連研究により、皮質下の脳構造のサイズを制御する一連のゲノム領域が特定されました。
研究者の国際コンソーシアムは、複数の祖先からの大規模なコホートを使用して開発された多遺伝子スコアを使用して、これらの構造の体積を予測できることを発見しました。
彼らはまた、脳容積に影響を与える遺伝子とパーキンソン病およびADHDとの関連性も発見した。
国際的な研究者グループは、脳の容積がパーキンソン病や注意欠陥多動性障害（ADHD）のリスクと関連していると指摘した。
9 つの皮質下脳構造の体積に関連する多数の新規遺伝子変異が、ゲノムワイド関連研究で特定されました。
研究者らは、これらの変異体を使用して開発した多遺伝子スコアを使用して、脳の特定の部分の測定値を予測できることを示しました。このスコアは、異なる祖先のコホート全体で機能しました。
主著者のミゲル・レンテリア博士は、オーストラリアのハーストンにある QIMR バーグホーファー医学研究所のメンタルヘルスおよび神経科学プログラムの計算神経ゲノミクス研究室を指揮しています。
彼は言いました 今日の医療ニュース 彼と彼の同僚は「2009 年の ENIGMA コンソーシアムの設立以来、脳構造の遺伝学を研究してきた」と述べています。
「私のチームは人間の遺伝学と神経科学の交差点で研究しており、遺伝的変異が行動、認知、精神的健康における個人差をどのように形成するかに焦点を当てています」と彼は説明した。
「双子の研究やENIGMAの共同研究者らによるこれまでの研究では、脳の形態には中程度の遺伝性があり、脳関連の症状と関連があることが示されています。私たちの目標は、脳の構造に影響を与える遺伝子変異をマッピングし、これらの同じ遺伝子が脳関連疾患のリスクにも影響を与えるかどうかを調べることでした」とレンテリア氏は述べた。
チームの研究結果は、 自然遺伝学。
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ゲノムワイド関連研究は何をもたらしましたか?
皮質下の脳容積は、多くの発達障害、精神障害、神経障害と関連しています。
皮質下の脳の体積に対する遺伝学の役割を研究するために、研究者らは体積分析と並行して、ヨーロッパ系の参加者 74,898 人のゲノムを調べました。
- 脳幹:呼吸や睡眠などの重要な機能を担う脳の「制御センター」
- 運動に重要な役割を果たす尾状核
- 被殻言語の学習と使用に関連している
- 海馬、学習と記憶のプロセスに関与
- 淡蒼球:固有受容を調節する、または空間内の身体の位置を感知する能力
- 感覚入力を処理する視床
- 覚醒を司る側坐核
- ストレスや不安などの感情の調節に関与する扁桃体
- そして腹側間脳。
これらの測定値はすべて MRI スキャンから取得されました。
彼らは、脳容積と有意に関連する254の独立した遺伝子座、またはゲノムの領域を発見し、これらが参加者間で観察された差異の約35%の原因であることを発見し、観察された差異の残りは環境要因によるものであることを示唆しました。
これらの遺伝子座で発見された遺伝子変異を使用して、彼らは多遺伝子スコアを開発しました。これを使用して、皮質下の脳構造のさまざまな部分の体積を予測できます。
彼らは英国バイオバンクコホートを使用してこの多遺伝子スコアをテストし、異なる祖先の人々を含む頭蓋内全体積の調整の有無にかかわらず、このスコアが皮質下脳構造の体積を予測できることを発見しました。
彼らはまた、計算された多遺伝子スコアが 18 歳未満の人々の皮質下脳構造の体積を予測できることも発見しました。
遺伝子は脳の体積やパーキンソン病やADHDなどの病気にどのような影響を与えるのでしょうか?
次に、彼らは、さまざまな皮質下脳構造の体積に対する遺伝子の影響と、神経学的および精神医学的状態との間の相互作用を調べた。
パーキンソン病は、頭蓋内および皮質下の脳容積に関連する遺伝子と相関していました。 ADHD、不眠症、神経症傾向は、頭蓋内容積を制御する遺伝子と負の相関があった。
逆に、出生時体重、出生時頭囲、身長についてはその逆が見られ、頭蓋内容積と正の相関があり、身長が頭蓋内容積の増加と関連していることが確認されました。
レンテリアは言った MNT:
「私たちは、パーキンソン病と 8 つの領域の脳容積との間に正の遺伝的相関関係があり、ADHD と 3 つの脳容積との間に負の相関関係があることを観察しました。重要なのは、これらの相関関係は独立しており、私たちの研究の参加者は一般集団と臨床コホートの両方から来ており、ADHDやパーキンソン病が特に豊富ではなかったということです。
「私の理論は、根底にあるメカニズムには、脳の発達、成長、老化のプロセスに重要な遺伝子が関与しているということです」と同氏は示唆した。
「関与する正確な生物学的経路を特定するために、さらなる研究を行う予定です。これらのメカニズムを理解することで、神経変性疾患や精神疾患に対する脳の構造の影響が明らかになり、将来の治療戦略が導かれる可能性がある」とレンテリア氏は付け加えた。
多遺伝子スコアは脳の健康について何を教えてくれるでしょうか?
多遺伝子スコアは、特定の遺伝子型に関連する表現型を予測するために使用されるコホートから得られたデータを使用して計算されます。
それらに対する批判の 1 つは、スコアの作成に使用された元のコホートとは異なる祖先のコホートで使用された場合、予測できない可能性があるということです。この研究では、開発された多遺伝子スコアが異なる祖先を持つ人々に対して有効であることが判明しました。
この研究には関与していない全米高齢者評議会の作業療法士、ブリタニー・フェリ博士は次のように述べた。 MNT 多遺伝子スコアは「健全な倫理的および科学的根拠がある場合には適切である可能性がある」と述べています。
この種の測定は「遺伝情報を利用して脳の構造の変化を調査するもので、神経疾患や精神疾患についてさらに学ぶのに役立つ可能性がある」と彼女は説明した。
「ただし、そのメリットがリスクや倫理的懸念に見合うものであるかどうかを確認するために、その正確性と適切性を慎重に検討する必要がある」とフェリ氏は警告した。
「主な制限は、多遺伝子スコアによる遺伝因子の捕捉が不完全であることです。まれな遺伝子変異や異なる遺伝子間の相互作用を見逃す可能性があります。これらのスコアには、脳の発達に重要な環境要因が考慮されていません」と彼女は付け加えた。
カリフォルニア州サンタモニカのプロビデンス・セント・ジョンズ・ヘルス・センターの神経内科医、クリフォード・セギル医師（同じく今回の研究には関与していない）は次のように述べた。 MNT この結果は新しいものであり、より多くの人に対して MRI スキャンを使用して繰り返す必要があると考えられました。
「遺伝子研究ではリスクの増加が指摘されていますが、悪い結果が保証されるわけではありません。臨床神経内科医としての限界は、患者に「危険因子の遺伝的プロファイル」がある場合、その情報をどう扱うべきかということです。皮質下の脳構造のサイズを大きくする治療法はありません」とセギル氏は述べた。
同氏は続けて、「パーキンソン病は明らかに皮質下脳構造の病気であり、十分に確立されており、この研究結果は繰り返し研究する価値がある」と強調した。 [of] 注意力の問題を引き起こす皮質下の脳の構造は十分に確立されていません。
