細胞表面の繊毛分解に新知見(New insight into how cilia on cell surfaces break down)

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2025-10-29 イェール大学

イェール大学の研究チームは、細胞表面の一次繊毛(cilia)がどのように分解・消失するかという仕組みを初めて包括的に解明した。細胞が分裂に入る前、繊毛は不要となり解体されるが、その制御機構は不明だった。研究ではCRISPR活性化スクリーニングを用い、全遺伝子を網羅的に解析した結果、繊毛分解を促進する主要遺伝子としてF2RとSARM1を特定。これらが過剰に働くと繊毛構造が失われることが示された。また、これらの経路に関与する複数の遺伝子が、てんかんや焦点性皮質形成異常など神経発達障害の原因遺伝子と重なることも明らかとなり、異常な繊毛解体が神経疾患発症に関与する可能性が示唆された。今回の成果は、これまで主に研究されてきた「繊毛形成」ではなく、「繊毛の分解」に焦点を当てた初の包括的研究であり、細胞周期や神経発達の理解を進めるだけでなく、繊毛関連疾患の新たな治療標的探索にも道を開くものである。

<関連情報>

CRISPR活性化スクリーニングにより、局所性皮質異 A CRISPR activation screen reveals a cilia disassembly pathway mutated in focal cortical dysplasia

Shane D. Elliott, Paul J. Ready, Caitlin M. Wrinn, Qianqian Ma, […] , and David K. Breslow
Science Advances  Published:29 Oct 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb7238

細胞表面の繊毛分解に新知見(New insight into how cilia on cell surfaces break down)

Abstract

Defective assembly of primary cilia causes ciliopathies, but cilia disassembly and its role in disease remain poorly understood. From a genome-wide CRISPR activation (CRISPRa) screen for negative regulators of ciliary function, we find here that the F2R G protein–coupled receptor, sterile alpha and TIR motif-containing 1 (SARM1) hydrolase, ryanodine receptors, peri-centrosomal calcium signaling, and RhoA form a functional pathway that is necessary and sufficient for cilia disassembly. Highlighting the significance of this pathway, several components are somatically mutated in focal cortical dysplasia (FCD), a neurological disorder characterized by intractable epilepsy. Supporting the functional impact of these variants, patient-derived SARM1 and RhoA mutations potentiate cilia loss, and a RhoA variant impairs cortical development. Conversely, SARM1 inhibition restores cilia in cells with FCD-associated alterations. Together, our work identifies a pathway for cilia disassembly, implicates aberrant pathway activation as a feature of FCD-associated mutations, and illustrates the potential of CRISPRa screening to provide insight into diseases caused by somatic mutations.

医療・健康
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