ハンチントン病モデル脳の遺伝子共発現を網羅解析 -共発現ネットワークをつなぐ遺伝子が選択的細胞死と関連-

ad

2026-07-03 理化学研究所

理化学研究所と実践女子大学の共同研究グループは、独自開発したTT法(Transcriptome Tomography)を用いて、ハンチントン病(HD)モデルマウス脳の約4万遺伝子の3次元発現マップを作成し、遺伝子共発現ネットワークを網羅的に解析した。その結果、HDでは神経栄養因子BDNF関連遺伝子群やミトコンドリア機能関連遺伝子群の共発現が大きく乱れることを確認した。さらに、中型有棘神経細胞(MSN)の形成に重要なLhx6が共発現ネットワークから脱落し、ネットワーク間を結ぶハブ遺伝子Fcho1とSmarca4が失われることで、遺伝子ネットワークが分断されることを発見した。解析から、Fcho1はミトコンドリア機能障害とMSN特異的変性を結び付け、Smarca4はBDNF関連経路と細胞死関連経路をつなぐ役割を担う可能性が示された。本研究は、遺伝子発現の位置情報を保持したネットワーク解析により、HDで神経細胞が選択的に脱落する分子機構の新たなモデルを提示したものであり、BDNFを標的とした治療法や他の神経変性疾患への応用も期待される。

ハンチントン病モデル脳の遺伝子共発現を網羅解析 -共発現ネットワークをつなぐ遺伝子が選択的細胞死と関連-
病(la Maladie)に抗う生命の華(les Fleurs)ように見えるHD脳での遺伝子ネットワーク

<関連情報>

ハンチントン病患者の脳における遺伝子発現のトポロジーモデリングにより、共発現ネットワークの選択的破壊が明らかになった Topological modeling of gene expression in the brain with Huntington’s disease reveals selective disruption of co-expression network

Yuko Okamura-Oho,Kazuro Shimokawa,Satoshi Oota,Atsushi Yoshiki,Masahiko Morita,Masaomi Nishimura,Sakiko Nakamura,Yuki Tsujimura,Shumpei Ishikawa & Hideo Yokota
Scientific Reports  Published:30 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-56101-8

Abstract

We applied transcriptome tomography to create a whole-brain model of early-stage Huntington’s disease (HD) in R6/2 mice, which ubiquitously express truncated human mutant HTT containing approximately 150 CAG repeats. Medium spiny neuron (MSN)-related genes showed abnormal expression in the HD brain, in terms of expression similarity to wild-type Htt. Bdnf was the most probable upstream regulator of these genes. Smarca4, the Bdnf-regulator, was similarly expressed to wild-type Htt in the control brain; however, this was not observed in HD, implying a possible involvement of Smarca4 in glutamate excitotoxicity in HD. Lhx6, a master gene for MSN-related pathway development ordinarily conserved postnatally and in adulthood, was lost in the HD co-expression network. And a network hub node, Fcho1, was lost in connection involving Lhx6 and mitochondrial gene clusters. Loss of Smarca4, Lhx6, and Fcho1 in co-expression may contribute to spatiotemporally specific neuronal loss in HD.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました