脳障害と治療

概要

小さな GTP 結合タンパク質: 認知障害の治療の未来?

マリア・V・テハダ・シモン

最近の調査結果によると、早期の脳の過成長は自閉症や学習障害を伴うその他の障害の病態生物学における重要な要因である可能性があり、異常なニューロン配線は認知に関わる脳領域に影響を及ぼしている可能性がある。したがって、正確なシナプス接続は正常な脳機能に不可欠であり、自閉症や認知障害に関連する一般的な解剖学的病理は、ニューロンの樹状突起棘の不規則な形態による接続の変化である。たとえば、脆弱X症候群（FXS）、神経線維腫症、結節性硬化症、レット症候群のヒト患者や動物モデルでは、脳の特定の領域で未熟な樹状突起棘の数が多いことが示されており、この現象は学習機能や記憶機能の障害に関連している。しかし、この欠陥がどのように生じるのかはまだよくわかっていない。私たちの研究室や他の研究室による証拠は、アクチン細胞骨格の再編成、ニューロンの形態形成、遺伝子発現を媒介する Rho ファミリーの小さな GTP 結合タンパク質の役割を示しています。私たちは、これらのタンパク質が樹状突起の形態と可塑性に非常に重要であることを報告しました。これらは発達中の脳だけでなく、成熟した神経系でも作用します。そのメンバーの 1 つである Rac1 は、成体マウスの海馬で高度に発現しています。海馬は強力なシナプス可塑性を示し、記憶の獲得に重要な脳領域です。さらに、薬理学的および遺伝学的アプローチを使用して、私たちと他の研究者は、Rac1 が正常な長期可塑性、脊椎の発達、学習に必要であることを実証しました。興味深いことに、異常なニューロン発達を示す自閉症障害では、グルタミン酸伝達、長期可塑性、学習行動が特徴的に変化しています。したがって、認知障害やおそらく自閉症で説明される特定の特徴的な表現型と小さな GTP 結合タンパク質との間には機能的なつながりがある可能性があり、これらの障害の治療標的として小さな GTP 結合タンパク質に注目が集まっています。