AI解析でマウスの若返り遺伝子SRSF1を特定
- •ハーバード大の研究チーム、SRSF1が高齢マウスの中央値寿命を14%延ばしたと報告
- •464人分の皮膚細胞データを使ったAI年齢モデルで候補遺伝子を選別
- •マウスのフレイル進行は44%遅延、人への応用にはさらなる開発が必要
ハーバード大学医学大学院のジョージ・M・チャーチ(George M. Church)氏らは14日、『Nature Aging』誌で、AIを使った探索によりSRSF1を特定したと報告しました。この遺伝子は高齢マウスの中央値寿命を14%延ばし、フレイルの進行を44%遅らせました。研究チームによると、SRSF1は老化した細胞でDNA修復の働きを再活性化し、損傷した細胞の残存と炎症物質の放出、折りたたみ不全タンパク質によるストレス、慢性炎症という3つの老化指標を抑えました。実験には培養したヒト細胞とマウスを使っており、人への治療はまだ実現できる段階ではありません。
研究者らは、年齢の異なる464人分のヒト皮膚線維芽細胞サンプルの遺伝子発現データで、年齢予測モデルを訓練しました。機械学習モデルは、遺伝子の働きに基づく「転写年齢」を推定します。研究チームは、老化した線維芽細胞で遺伝子の発現量を増やした場合に推定年齢を下げられる候補を調べ、SRSF1が最も強い若返り効果を示すと予測しました。研究には、ワイス研究所のアレクサンドル・プレサ(Alexandru Plesa)氏らも参加しました。
研究チームによると、SRSF1はRNAスプライシング因子として働き、メッセンジャーRNAの一部を選んでつなぎ、細胞が修復や活力の維持に必要なタンパク質を作れるようにします。実験では処置した細胞の形や機能が保たれ、がんリスクの増加は確認されませんでした。研究者らは、成熟細胞を人工多能性幹細胞に変える山中伸弥氏の細胞リプログラミング法と比較し、同法では細胞本来の性質が失われる可能性や、がんリスクが高まる可能性があると説明しました。
マウス実験では、研究者らはSRSF1を肝臓に届けるアデノ随伴ウイルスに搭載し、高齢マウスに投与しました。主に肝臓を標的にした投与でしたが、チームは全身に効果が及び、対照群に比べてフレイルの進行が44%遅く、中央値寿命が14%延びたと報告しました。肝臓組織の変化がほかの臓器の老化にも影響した可能性があると研究チームは仮説を示しました。臨床応用に向け、安全に臓器や組織へ届ける方法の開発を続けるとしています。
今回の結果はヒト細胞の培養実験とマウス実験による初期段階の成果です。人に応用するには、標的組織へ遺伝子を安全に届け、活性化の程度を調整する技術が必要です。研究者らは、アデノ随伴ウイルスベクターの長期的な安全性や、SRSF1の過剰な働きによる副作用について、さらなる研究が必要だと述べました。記事は、機械学習による選別で老化に関連する遺伝子の探索が広がった一方、人を対象にした試験や臨床応用の報告はないとしています。