新研究：分子マップで脳血管の発達と疾患における動態を解明

Tokyo研究者たちは、人間の脳内の血管を詳細に描いた地図を作成しました。この研究は、早期の発達段階から成人期、さらには腫瘍や血管の問題などの脳疾患に至るまで、様々なライフステージを研究することによって行われました。この研究は、トロント大学健康ネットワークとチューリッヒ大学が主導し、世界中の研究者との共同研究の成果です。

• クレンビル脳研究所
• ドナルド・K・ジョンソン眼研究所
• トロント総合病院研究所
• プリンセス・マーガレットがんセンター
• トロント大学のドネリーセンター
• マウント・サイナイ病院のルネンフェルド・タネンバウム研究所
• チューリッヒ大学
• チューリッヒ大学病院、ETHチューリッヒ
• ジュネーブ大学
• ジュネーブ大学病院
• ワイル・コーネル医学大学
• メモリアル・スローン・ケタリングがんセンター

科学者たちは、異なる脳の段階や状態からの血管を研究しました。血管を裏打ちし、血液と周囲の組織との相互作用を制御する内皮細胞に注目しました。結果は、これらの細胞が様々な脳段階で異なる働きをしており、以前考えられていたよりも脳の信号伝達に重要な役割を果たしていることを示しています。

UHNのクレンビル脳研究所の研究者であるトーマス・ウェルチリ博士は、これらの経路を理解することは新しい治療法につながる可能性があると説明しています。彼は、「この知識は、初期の脳の発達においてこれらの経路がどのように成長するか、なぜ健康な成人の脳で非活性のままでいるのか、病気の際にどのように再び活性化するのかを学ぶ手助けになるでしょう。」と述べています。

UHNのクレムビル脳研究所の上級科学者であるイワン・ラドバノビッチ博士は、研究の規模について説明しました。彼らは、117のサンプルから60万以上の細胞を単一細胞RNAシーケンシングで解析し、非常に詳細な結果を得ました。ラドバノビッチ博士は、この大規模なデータセットが、世界中の研究者に、異常な脳の血管の「弱点」を発見する手助けをし、脳腫瘍や血管奇形の治療の向上に役立つ可能性があると述べています。

研究者たちは、大人になると脳の血管は成長をほとんど停止することを発見しました。しかし、脳腫瘍や異常な血管形成では、これらの血管が初期の脳発達時のように再び成長を始めます。これは新たな発見です。

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研究チームは、人間の脳の血管が他の臓器の血管とは異なり、人生の異なる段階や疾患時に特異な変化を示すことを発見しました。疾患状態では、脳の血管が他の体の部分の血管に近い状態になります。例えば、通常脳を保護する血液脳関門を形成する細胞が、病気の間に変化します。これらの細胞は免疫的特徴を示し始め、免疫反応を引き起こす可能性があります。

ワルチリ博士は、成長中の脳で血管がどのように形成され、免疫系と協力するかを学ぶことが、腫瘍内の血管増殖の理解に役立つと述べています。血管の成長を抑制し、免疫系を強化することが治療に役立つかもしれません。

チームは、免疫療法と血管を標的とする治療法を組み合わせて、血管の成長を抑え、生存率を向上させることを目指しています。ヴェルヒリ博士は、脳の血管の成長パターンを観察することで、医師が病気を早期に発見して治療できるようになり、患者の転機が改善されると考えています。

この研究は、脳の血管理解の進展を続けています。ヴェルヒリ博士は、彼らの研究が発生生物学、血管生物学、計算生物学、腫瘍生物学、神経科学、免疫学などの様々な分野の科学者に役立つことを強調しています。

この詳細な遺伝子ガイドは、将来の研究や治療法の開発に役立つツールです。