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英語名：Rett syndrome、英略語：RTT | 英語名：Rett syndrome、英略語：RTT | ||
レット症候群は[[自閉症]]や[[てんかん]]、[[失調性歩行]]、特有の手もみ動作（[[常同運動]]）を主徴とする進行性の[[精神・神経疾患]]である。[[wikipedia:ja:X連鎖優性遺伝病|X連鎖優性遺伝病]]（男性は胎生致死で患者は全員女性）であり、責任遺伝子がX染色体上の[[MeCP2]] (methyl-CpG binding protein 2)であることが明らかにされた。この遺伝子がコードするMeCP2タンパク質には[[wikipedia:ja:メチル化|メチル化]]された遺伝子の[[プロモーター]]領域に結合し、その遺伝子の発現を抑制する性質があることから、本症の神経病態は、神経細胞内のMeCP2の機能不全による遺伝子発現調節の破綻と考えられている。近年、MeCP2は、[[神経細胞]]だけでなく、[[グリア細胞]]など種々の脳細胞でも発現していることが判明し、これらの全体が本症の精神・神経症状に関与している可能性が示唆されている。最近、本症候群患者の[[wikipedia:ja:皮膚|皮膚]]細胞から[[iPS細胞]]が作製されるようになった。今後、このようなiPS細胞を神経分化させたレット症候群患者由来の神経細胞を用いた研究により、神経病態のさらなる理解や治療薬の開発が期待されている。 | |||
==レット症候群とは== | |||
近年、MeCP2は、[[神経細胞]]だけでなく、[[グリア細胞]] | レット症候群は自閉症やてんかん、失調性歩行、特有の手もみ動作（常同運動）を主徴とする進行性の精神・神経疾患である。症候群名は、最初の症例報告が、1966年にウィーンの小児科医アンドレアス・レット(Andreas Rett)によってなされたことに由来する。X連鎖優性遺伝病（男性は胎生致死で患者は全員女性）であり、1999年、責任遺伝子がX染色体上のMeCP2 (methyl-CpG binding protein 2)であることが明らかにされた。この遺伝子がコードするMeCP2タンパク質にはメチル化された遺伝子のプロモーター領域に結合し、その遺伝子の発現を抑制する性質があることから、本症の神経病態は、神経細胞内のMeCP2の機能不全による遺伝子発現調節の破綻と考えられている。 | ||
近年、MeCP2は、[[神経細胞]]だけでなく、[[グリア細胞]]など種々の脳細胞でも発現していることが判明し、これらの全体が本症の精神・神経症状に関与している可能性が示唆されている。 | |||
==臨床像== | ==臨床像== | ||
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レット症候群の発症率は女児10,000人に1人といわれている。レット症候群の原因遺伝子は、家系解析により[[X染色体]]長腕末端Xq28領域に存在するMECP2遺伝子であることが判明している。典型的なレット症候群患者の80％がこの遺伝子の変異を有する。本症候群と同様の症状を呈する患者の中に、[[CDKL5]]（cyclin-dependent kinase-like 5）遺伝子の変異を持つ患者も報告されている<ref><pubmed> 18948693 </pubmed></ref>。 | レット症候群の発症率は女児10,000人に1人といわれている。レット症候群の原因遺伝子は、家系解析により[[X染色体]]長腕末端Xq28領域に存在するMECP2遺伝子であることが判明している。典型的なレット症候群患者の80％がこの遺伝子の変異を有する。本症候群と同様の症状を呈する患者の中に、[[CDKL5]]（cyclin-dependent kinase-like 5）遺伝子の変異を持つ患者も報告されている<ref><pubmed> 18948693 </pubmed></ref>。 | ||
= | 現在までに300を超える様々な変異が報告されてきた。また、変異のタイプにより正常なMeCP2タンパク質の機能への影響が異なることが明らかにされてきた。一方、本症候群では、患者ごとに重症度や臨床経過に大きな差異があることが知られている。従って、本症患者の臨床的差異の要因の１つに、遺伝子変異の違いが想定されている。例えば、MeCP2のＮ末側領域（[[wikipedia:ja:核内移行シグナル|核内移行シグナル]]）の欠損（[[wikipedia:ja:フレームシフト変異|フレームシフト変異]]）は[[wikipedia:ja:ミスセンス変異|ミスセンス変異]]と比較して重篤な症状を示す。例えば、ミスセンス変異の１つであるR133C変異は部分的にタンパク質機能が保たれているため患者は比較的軽症であるのに対し、欠損変異である能R270X変異の患者は重篤な経過を辿る<ref name=ref3><pubmed> 17988628 </pubmed></ref>。 | ||
===X染色体不活化の臨床的影響=== | |||
レット症候群患者の重症度に影響を与える第２の要因としてＸ染色体不活化の影響がある。[[Ｘ染色体]]不活化とは、女性の父由来・母由来の２本のＸ染色体はどちらか１本がランダムに不活化される女性特有の現象のことをいう。多くの女性では、父由来Xが不活化された細胞と母由来Xが不活化された細胞は半々に存在するが、一部の女性ではどちらかの細胞が非常に多くなっている。レット症候群患者集団（全員女性）においても、正常女性集団と同様に、 | |||
#半々に存在する患者 | |||
#父由来Xが不活化された細胞が多めの患者 | |||
#母由来Xが不活化された細胞が多めの患者 | |||
の３タイプが存在する。しかしながら、本症患者の多くは、父由来のX染色体上にMECP2遺伝子変異を有するため、1.の患者は中等度の臨床症状、2.の患者は軽症（変異MeCP2のある父由来のXが不活化された細胞の多いため）、3.の患者は重症（正常MeCP2を有する母由来のXが不活化された細胞の多いため）、となる傾向になると考えられている<ref name=ref3 />。 | |||
==MeCP2タンパク質の機能== | ==MeCP2タンパク質の機能== | ||
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またMeCP2は、[[c-Ski]]、[[NcoR]]、[[DNAメチルトランスフェラーゼ]](DNMTs)や[[ATRX]]などさまざまなタンパク質と相互作用することから、[[クロマチン]]の凝集を引き起こすことで[[転写]]が不活性な状態を作り上げていると考えられている。 | またMeCP2は、[[c-Ski]]、[[NcoR]]、[[DNAメチルトランスフェラーゼ]](DNMTs)や[[ATRX]]などさまざまなタンパク質と相互作用することから、[[クロマチン]]の凝集を引き起こすことで[[転写]]が不活性な状態を作り上げていると考えられている。 | ||
MeCP2によって転写が抑制される標的遺伝子の探索が盛んに行われており、これまでに[[脳由来神経栄養因子]]（BDNF）、[[ゲノム刷り込み]]遺伝子[[DLX5]]や[[インスリン様成長因子結合タンパク質]]IGFBP3、[[シナプス]]間の接着に関与する[[PCDHB1]] | MeCP2によって転写が抑制される標的遺伝子の探索が盛んに行われており、これまでに[[脳由来神経栄養因子]]（BDNF）、[[ゲノム刷り込み]]遺伝子[[DLX5]]や[[インスリン様成長因子結合タンパク質]]IGFBP3、[[シナプス]]間の接着に関与する[[PCDHB1]]などが報告されている。しかしながら2008年、MeCP2[[ノックアウトマウス]]とMeCP2過剰発現マウスを用いた発現マイクロアレイを用いた解析から、[[視床下部]]において数千の遺伝子が調節を受けていること, そしてその標的遺伝子の85％はMeCP2により転写が活性化されているという報告がなされた。MeCP2が直接、遺伝子のプロモーター領域に結合し、[[転写因子]][[CREB1]]などとともに標的遺伝子の発現を活性化することも報告され、MeCP2が転写抑制・活性化双方に関与していることが示唆されている<ref name=ref4><pubmed> 21632916 </pubmed></ref>。 | ||
== | ==神経病態== | ||
本症のモデルマウス(Mecp2欠損マウス)や本症患者の死後脳の解析から神経細胞の[[樹状突起]]の数や分岐の減少がみられることから、本症の神経病態は[[シナプス形成]]や[[シナプス伝達]]機能の異常であると想定されてきた。この仮説をサポートするように、Mecp2欠損マウスでは神経伝達物質の自発的放出や[[シナプス可塑性]]が減少していることも報告された。 | 本症のモデルマウス(Mecp2欠損マウス)や本症患者の死後脳の解析から神経細胞の[[樹状突起]]の数や分岐の減少がみられることから、本症の神経病態は[[シナプス形成]]や[[シナプス伝達]]機能の異常であると想定されてきた。この仮説をサポートするように、Mecp2欠損マウスでは神経伝達物質の自発的放出や[[シナプス可塑性]]が減少していることも報告された。 | ||
また、さまざまなMecp2コンディショナルノックアウトマウスが作製され、神経細胞の種類や脳領域特異的なMeCP2欠損マウスによる研究が行われ、[[ | また、さまざまなMecp2コンディショナルノックアウトマウスが作製され、神経細胞の種類や脳領域特異的なMeCP2欠損マウスによる研究が行われ、[[ドーパミン]]ニューロン特異的Mecp2欠損マウスは[[運動失調]]を、[[セロトニン]]ニューロン特異的Mecp2欠損マウスは[[攻撃性]]の増加を、さらに[[扁桃体]]特異的Mecp2欠損マウスは[[学習]]や[[記憶]]の障害を、[[視床下部]]特異的Mecp2欠損マウスは[[摂食障害]]や[[攻撃性]]などの、ストレスに対する反応が見られることが報告された。これらのマウスはいずれもレット症候群の症状の一部しか呈していなかったが、最近作製された前脳の[[GABA作動性ニューロン]]特異的にMecp2を欠損させたマウスにおいては、GABA作動性ニューロンの機能異常症状だけでなく、レット症候群の多様な症状を呈していた。このことから、GABA作動性ニューロンの正常機能にはMeCP2が必須であり、GABA作動性ニューロンの機能障害が多様な精神・神経症状の発現に関与していることが示唆された。 | ||
さらに近年、[[グリア細胞]]（[[アストロサイト]]、[[オリゴデンドロサイト]]、[[ミクログリア]]）にもMeCP2が発現し、脳機能に寄与していることが報告されている。グリア細胞から分泌される突起形成を促進する分子の減少や神経細胞へ毒性を与える分子の増加を引き起こしている事が示唆され、グリア細胞においてもMeCP2が重要な遺伝子発現調節をしていると考えられる。神経細胞のみならずグリア細胞の異常もレット症候群の病態に大きく関与していると考えられ、グリア細胞を標的とした新たな治療法の開発につながることが期待される。 | さらに近年、[[グリア細胞]]（[[アストロサイト]]、[[オリゴデンドロサイト]]、[[ミクログリア]]）にもMeCP2が発現し、脳機能に寄与していることが報告されている。グリア細胞から分泌される突起形成を促進する分子の減少や神経細胞へ毒性を与える分子の増加を引き起こしている事が示唆され、グリア細胞においてもMeCP2が重要な遺伝子発現調節をしていると考えられる。神経細胞のみならずグリア細胞の異常もレット症候群の病態に大きく関与していると考えられ、グリア細胞を標的とした新たな治療法の開発につながることが期待される。 | ||
== | ==治療戦略== | ||
レット症候群の治療に向けた基礎研究はこれまで様々報告されている。例えばMeCP2異常により減少する[[BDNF]]の発現量を増加させる薬剤による治療では本症モデルマウスにおいて一部の症状が改善されることが報告されている。また正常MeCP2の発現を増加させる治療戦略も研究されており、[[wikipedia:ja:ゲンタマイシン|ゲンタマイシン]]などの[[wikipedia:ja:アミノグリコシド|アミノグリコシド]]投与により神経症状改善効果があることが報告されているものの、有効な治療法としては確立していない<ref name=ref4 />。 | |||
==展望== | |||
一般に、本症のような先天性疾患では根本的治療は困難とされてきたが、患者の福音となるような報告が最近２つなされた。いずれも動物モデルの段階だが、１つは本症の神経症状を模倣するMecp2遺伝子欠失マウスに、正常なMecp2遺伝子をOFFの状態で導入しておき、症状がかなり進行した生後３ヶ月の段階でONにしたところ（導入遺伝子をONにする薬を投与）、症状が改善し、長生きした、という報告である。もう１つは、生後２ヶ月に、正常マウス由来の[[wikipedia:ja:骨髄細胞|骨髄細胞]]を上述のMecp2遺伝子欠失マウスに移植したところ、移植した骨髄細胞がミクログリアとなり、KOマウス脳内で貪食機能を発揮して、神経症状の軽快につながった、というものである。 | 一般に、本症のような先天性疾患では根本的治療は困難とされてきたが、患者の福音となるような報告が最近２つなされた。いずれも動物モデルの段階だが、１つは本症の神経症状を模倣するMecp2遺伝子欠失マウスに、正常なMecp2遺伝子をOFFの状態で導入しておき、症状がかなり進行した生後３ヶ月の段階でONにしたところ（導入遺伝子をONにする薬を投与）、症状が改善し、長生きした、という報告である。もう１つは、生後２ヶ月に、正常マウス由来の[[wikipedia:ja:骨髄細胞|骨髄細胞]]を上述のMecp2遺伝子欠失マウスに移植したところ、移植した骨髄細胞がミクログリアとなり、KOマウス脳内で貪食機能を発揮して、神経症状の軽快につながった、というものである。 | ||