遺伝的障害を回避する脳研究成果(Brain Researchers Find Detour Around Genetic Roadblock)

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2026-07-27 バージニア工科大学(Virginia Tech)

バージニア工科大学フラリン生物医学研究所(Fralin Biomedical Research Institute)の研究チームは、22q11.2欠失症候群による脳発達異常を、欠失した遺伝子を修復することなく改善できる可能性を示した。22q11.2欠失症候群は統合失調症や自閉スペクトラム症の強い遺伝的危険因子である。マウスモデルを用いた研究では、神経細胞内の酸化ストレスが脳発達異常の主要因であることを突き止め、抗酸化剤N-アセチルシステイン(NAC)を投与した。その結果、ミトコンドリア機能が改善し、樹状突起の成長や神経細胞間のシナプス結合が回復するとともに、学習や認知機能に関わる神経回路の働きが向上し、行動試験でも改善が確認された。興味深いことに、NACは欠失によって失われた遺伝子発現を回復させるのではなく、別の遺伝子ネットワークを活性化して正常な神経回路形成を促していた。研究は、遺伝子そのものを修復するのではなく、代替経路を利用して脳機能を回復させる新たな治療戦略の可能性を示している。

<関連情報>

抗酸化療法は、22q11欠失上層皮質投射ニューロンにおいて特異的なトランスクリプトーム応答を引き起こす
An antioxidant therapy elicits distinct transcriptome responses in 22q11-deleted upper layer cortical projection neurons

Shah Rukh,Daniel W. Meechan,Abra Roberts,Connor Siggins,Zachary D. Erwin,Thomas M. Maynard,Anthony-S. LaMantia
Disease Models & Mechanisms  Published:19 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1242/dmm.052786

We characterized in vitro and in vivo responses to the antioxidant N-acetyl cysteine (NAC), which in the 22q11.2 Deletion Syndrome LgDel mouse model restores growth and connectivity of developing upper layer cortical projection neurons (Layer 2/3 PNs) and improves cognitive performance. NAC ameliorates L 2/3 PN developmental pathology without restoring wild type (WT) growth patterns or expression levels of downstream targets of 22q11-deleted genes. Instead, novel neuronal growth and antioxidant defense genes are differentially expressed compared to LgDel or WT: some generally NAC-regulated, others responsive only in the context of 22q11 deletion. NAC also elicits novel growth and antioxidant defense gene expression in differentiating 22q11-deleted L 2/3 PNs in postnatal LgDel mouse cortex rather than restoring 22q11 downstream targets to WT levels; however, these L 2/3 PN-selective in vivo changes differ substantially from those in primary culture. Thus, the NAC therapeutic response that diminishes oxidative stress-related L 2/3 PN developmental circuit and behavioral pathology due to 22q11 deletion has a distinct in vivo signature.

細胞遺伝子工学
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