Identifying and Characterising Common Genetic Differences in Schizophrenia and Bipolar Disorder

あなたの脳が、巨大で活気のある都市であると想像してみてください。何十年もの間、科学者たちは、なぜある人々は「統合失調症」という名の交通渋滞に巻き込まれ、また別の人々は「双極性障害」という別の種類の交通渋滞に巻き込まれるのかを解明しようとしてきました。これら2つの疾患は、遠くから見ると非常に似ている隣接する都市のようなものです。同じスカイライン、同じ天候パターン、そして多くの場合、同じ建物さえも共有しています。実際、これらは非常に多くの遺伝的な「不動産」を共有しているため、長い間、研究者たちはこれらを同じ問題の異なるバージョンに過ぎないと考えてきました。

しかし、ここにひねりがあります。これら2つの都市は多くのDNAを共有していますが、それぞれをユニークなものにしている独自の「近隣地区」を持っています。これらの違いを見つけ出すために、科学者は「ゲノムワイド関連解析（GWAS）」というツールを使用します。これは、あなたのDNAの中にある何百万もの小さなスイッチ（遺伝子）をスキャンし、病気の人においてどのスイッチが「オン」になっているかを調べる巨大なスポットライトのようなものです。通常、彼らは病気の人と健康な人を比較します。しかし、統合失調症と双極性障害の違いを見つけるには、特別なトリックが必要です。それは、A市の病気の人を、B市の病気の人と直接比較することです。これは、「もしあなたが統合失調症の交通渋滞の中に住んでいるとしたら、双極性障害の交通渋江では見ることのできない、どのような特定の道路標識が見えるか？」と尋ねるようなものです。この研究はまさにこれを行い、一方の都市には存在するが、もう一方には存在しない遺伝的な「道路標識」を探しています。

大捜査：遺伝的な違いを見つける

この研究において、研究チームは遺伝的な探偵として行動しました。彼らは、統合失調症を患う67,390人と、双極性障害を患う41,917人の巨大な群衆を集めました。彼らは彼らを健康な人と比較するのではなく、これら2つのグループを直接比較しました。彼らは、これら2つの疾患を隔てる遺伝的な「指紋」を探していたのです。

彼らが見つけたのは、ヒトゲノムの中で差別化要因として機能する19の特定の場所という、宝の山でした。これら19の地点を、ユニークな街角だと想像してください。これら16の街角（全体の84%）では、遺伝的な信号が完全に逆転していました。それはまるで、特定の遺伝子のスイッチが、統合失調症にとっては「進め」の標識として機能し、双極性障害にとっては「止まれ」の標識として機能しているかのようです。これは、これら2つの障害が単に同じものの程度の違いではなく、真に相反する遺伝的な力が働いていることを証明しているため、非常に重要なことです。

また、研究者たちは、統合失調症や双極性障害を単独で見ている時には見えなかった、非常に微細な4つの特別な街角も見つけました。これらを見つけるには、両者を並べて見る必要がありました。これは、「病気の者同士を比較する」という手法が、他の方法では見逃してしまう手がかりを捉えることができる、非常に強力な拡大鏡であることを示しています。

これらの遺伝子は何をしているのか？

これら19の地点を見つけた後、チームは次のように問いかけました。「ここにはどのような生物学的な機械が住んでいるのだろうか？」彼らはこれらの場所を102の遺伝子へとマッピングしました。結果は非常に明確でした。これらの遺伝子は、ほぼ排他的に脳内で活動しています。肝臓や心臓、皮膚には現れませんでした。それは、ジムには決して現れず、図書館でのみ集まる秘密のクラブを見つけるようなものです。

これらの遺伝子が実際に何をしているのかを詳しく調べたところ、強いテーマが見つかりました。それは、ニューロンとシナプスです。ニューロンをあなたの脳内の「ワイヤー（電線）」、シナプスをそれらのワイヤーが互いに通信する「接続部」だと考えてください。この研究は、統合失調症をユニークにしている遺伝子が、これらのワイヤーがどのように構築され、どのように接続されるかに深く関わっていることを示唆しています。それは、統合失調症の設計図には、基礎の築き方や配線の仕方についての追加のメモがたくさんある一方で、双極性障害の設計図は、家の中の家具に焦点を当てている可能性がある、ということに似ています。これは、統合失調症が脳の発達の初期段階により深く根ざしている可能性があるという考えを裏付けています。

実生活における「指紋」

これらの遺伝的な違いが現実世界で実際に重要であるかどうかを確認するために、研究者たちは統合失調症を患う817人のグループでテストを行いました。彼らは、これら19の特別な地点に基づいた「遺伝的スコア」を構築しました。

そのスコアは明確な物語を語りました：

• 時期： これらの特定の統合失調症遺伝子のスコアが高い人々は、人生の早い段階で発症する傾向がありました。それは、病気に対して遺伝的な「スタートダッシュ」を切っているようなものです。
• 症状： スコアは、より深刻な「陰性症状」（感情が乏しくなる、エネルギーが低下する、あるいは感情を表に出さないなど）や、「解体症状」（混乱した思考など）と関連していました。興味深いことに、双極性障害の遺伝的スコアは、これらの特定の症状を予測しませんでした。これは、統合失調症に特有の遺伝的部分が、これらの特定の、治療が困難な症状を突き動かしていることを示唆しています。

排除されたもの

研究者たちは、単に両方の疾患に共通して影響を与えるものを発見しているのではないことを確認するために、慎重な作業を行いました。彼らは、両方の疾患に対して同じようにリスクを引き起こすように見える遺伝的なスポットを排除するための特別なフィルターを使用しました。彼らは、これら2つの疾患が多くの遺伝的な領域を共有している（リスクの約68%が共有されている）一方で、それらを区別するものは、単に同じ信号の強弱ではなく、主にこれらのような「反対」の信号であることを発見しました。

また、彼らは、彼らの知見が主に統合失調症に関するものであることにも言及しました。研究における統合失調症のグループの方が大きかったため、双極性障害の方を指し示す違いよりも、統合失調症の方を指し示す違いが多く見つかりました。彼らは、もしより大きな双極性障害の患者グループがあれば、より多くの「双極性障害特有の」スポットが見つかったかもしれないと認めています。

結論

この研究は、統合失調症と双極性障害が遺伝的な家族において近い従兄弟同士である一方で、それぞれ異なる個性を持っていることを裏付けています。違いは単にリスクが「どの程度」あるかという問題ではなく、「どちらの方向」を向いているかという問題なのです。統合失調症に特有の遺伝的要因は、脳の配線がどのように構築され、どのように接続されるかに深く結びついており、それがなぜこの病気が早期に始まり、あの特定の、治療が困難な症状を伴うのかを説明できる可能性があります。これは、たとえ時として同じプロットを語っているように見えても、これらが2つの異なる生物学的な物語であるという理解への一歩となります。