오사카대학 의학부 부속병원 카와타니 케이지 의사, 키타바타 야스시 준 교수 등의 연구 그룹은 게놈 편집 기술을 인간 iPS 세포에 구사하고 다운증의 지적 장애 발병에 큰 역할을 하는 아스트로사이트가 이상 증식하는 메커니즘 을 밝히면서, 그 원인 유전자의 동정에 성공했다.
인간의 뇌조직은 거의 같은 수의 신경세포와 아스트로사이트로 구성되지만, 다운증 환자의 뇌조직에서는 신경세포가 적고, 아스트로사이트가 통상의 2배 이상 존재하는 것을 알고 있다.따라서 그 원인을 아는 것은 지적 장애의 이해와 치료법 개발로 이어진다.한편 다운증후군에서 볼 수 있는 다양한 합병증은 330개의 유전자를 가진 21번 염색체가 통상의 2개에서 3개로 증가하는 것(트리소미)이 원인이지만, 지금까지 그 치료법의 개발에 필요한 세포나 마우스 등의 실험 모델의 작성이 곤란했다.
연구그룹은 새로운 유전자 조작 기술로서 큰 주목을 받고 있는 게놈 편집 기술을 인간 iPS 세포에서 구사함으로써, 21번 염색체를 자유자재로 개변하고, 다운 증후군에 있어서의 「질환 모델 iPS 세포」를 수립했다 .특히 신경세포의 유지와 병적 변화에 큰 역할을 하는 아스트로사이트에 주목하고, 다운증세포 모델을 아스트로사이트 전구세포로 유도해 조사함으로써, 다운증후군에서는 아스트로사이트가 이상 증식하고 있는 것, 그 책임 유전자가 DYRK1A와 PIGP의 2개인 것을 발견했다.
이번 연구 성과는 다운증 환자의 지적 장애의 해명뿐만 아니라 성인기 다운증의 큰 문제가 되고 있는 치매의 진단·치료로 이어지는 중요한 발견이며, 향후 다운증 연구를 발전시키는 계기 가 될거야.
