东京医科齿科大学的高地雄太教授等以人类免疫细胞为对象，构建了一个可以全面分析蛋白质的“设计图”——“信使RNA(mRNA)”的数据库，同时使用最先进的读取长序列的设备提高了解析的精度。该成果将有望阐明自身免疫性疾病和痴呆症等的机制，并促进开发治疗药物。
构建详细分析免疫细胞mRNA的数据库（供图：东京医科齿科大学）
在人体内工作的蛋白质遵循DNA序列信息。而读写DNA序列信息的“设计图”便是mRNA。mRNA的序列通过“选择性剪接”机制，会根据细胞类型和状态而发生变化。这种变化会引发蛋白质的合成量和结构发生变化，从而产生每个细胞独特的功能。
研究团队使用最先进的RNA测序设备，全面调查了由细胞产生的mRNA。该设备能够破译长序列，提高破译精度。研究人员解读了40多岁健康女性的T细胞和B细胞等29种免疫细胞的mRNA序列，并创建了数据库。
通过与阿尔茨海默病患者的数据进行比较，分析了免疫细胞产生的mRNA在序列和数量上的差异。结果发现了与阿尔茨海默病发病相关的基因信息APOE和TOMM40相融合的mRNA。这两个基因在DNA上彼此相邻，由于选择性剪接异常，mRNA发生了融合。
研究发现，这种相互融合的mRNA大量存在于具有阿尔茨海默病高发病风险类型的基因序列的患者中。由此导致产生异常蛋白质，并聚集在小胶质细胞（大脑的免疫细胞）中，具有促进细胞死亡的作用。
此外，研究还发现，患有类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病的患者会异常产生大量的mRNA，而这些mRNA通常仅少量存在于健康人体内。在数据库登记的16万种mRNA信息中有一半以上是新发现的。通过进一步分析这些新发现的mRNA将有助于明确疾病的病因。
此项研究是东京医科齿科大学与京都大学、庆应义塾大学等合作进行的，相关论文已发表在英国科学杂志《自然通讯（Nature Communications）》上。
原文：《日本经济新闻》、2024/6/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Nature Communications
论文：Long-read sequencing for 29 immune cell subsets reveals disease-linked isoforms
DOI：doi.org/10.1038/s41467-024-48615-4
