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【科学ニュース】アレルギー反応はネアンデルタール人のDNAに由来?

約4万年前に起きたホモ・サピエンス(現生人類)とホモ・ネアンデルタレンシス(ネアンデルタール人)の交配が、免疫反応に影響する遺伝子変異を人類にもたらしたとする新しい研究が発表された。この遺産のために、一部の人はアレルギー反応が強くなった可能性もあるという。

以前の研究で、現生ユーラシア人ゲノムの1~6%は旧人類(ネアンデルタール人やデニソワ人)に由来することが示されている。

今月American Journal of Human Genetics誌に発表された2つの研究は、この遺産の中でToll様受容体(TLR)遺伝子のTLR1、TLR6、TLR10が機能的に重要であると指摘している。これらは細胞表面にあり、バクテリアや菌類、寄生虫などの構成要素を検知して反応する。これらの免疫受容体は、炎症反応と抗菌反応を誘発し、適応免疫反応を活性化するために不可欠な蛋白質とされる。

「旧人類との交配が、ヒトのToll様受容体ファミリーに属する3つの先天性免疫遺伝子に関して、現生ゲノムの遺伝的多様性に影響していることがわかった」と、一方の研究の主著者で独マックス・プランク進化人類学研究所のジャネット・ケルソ(Janet Kelso)氏は述べる。

「これらの、そして他の先天性免疫遺伝子には、それ以外のコーディング・ゲノムに比べネアンデルタール人の血統が高いレベルで現れている」と話すのは、もう一方の研究の主著者である仏パスツール研究所のルイス・キンタナ・ムルチ(Lluis Quintana-Murci)氏。「これは、ヒトの先天性免疫システムの進化において、遺伝子移入というイベントがどれほど重要だったかを示している」。

キンタナ・ムルチ氏の研究チームは、先天性免疫システムの進化を長年にわたり探索してきた。チームは、「1000人ゲノムプロジェクト」から利用可能なデータと、古代人類のゲノム配列を比較した。

研究チームは、先天性免疫システムで役割を持つとされる1500の遺伝子に注目。その領域の遺伝的変異と進化的変化のパターンを調べ、ゲノムの他の部分と前例のないレベルで詳細に比較した。

そして、先天性免疫システムの変化の時期と、ネアンデルタール人から受け継いだのがそれら遺伝子のどの変異から生じたものかをつきとめた。「今回の研究で、先天性免疫システムの一部は長期間ほとんど変化していないことが明らかになり、(変化には)強い制約があることを示している」。

「他の遺伝子は、おそらくは大きな環境変化や疫病の大流行などで“選択的一掃(selective sweep)”を受け、新しく生じた変異が短期間に確立されたと考えられる。蛋白質をコードする遺伝子の適応はほとんどが6000年前から1万3000年前の間に起こっているが、これは人類の生産活動の中心が狩猟採集から農耕に移行していった時期にあたる」。

しかし研究チームが最も驚いたのは、TLR6-TLR1-TLR10クラスターの位置が、欧州人とアジア人ともにネアンデルタール人血統が最も高く現れる遺伝子領域内にあったことだ。「先天性免疫遺伝子が、他のコーディング・ゲノム領域ではなくネアンデルタール遺伝子移入領域にあることが示された。注目すべきは、ネアンデルタール血統が最も強いことを示す遺伝子の中で、TLR6-TLR1-TLR10クラスターが見つかったことであり、欧州人における機能的適応変異も含まれることだ」。

ケルソ氏のチームも同じ結論に達した。チームは現代人のゲノムを精査して、ネアンデルタール人およびデニソワ人との類似性が高い拡張領域の証拠を探し、世界各地の人についてその領域の分布を調べた。その分析からたどり着いたのは、同じTLR6-TLR1-TLR10クラスターだった。

「3つの異なる古代ハプロタイプを持つ現代人の3つのToll様受容体(TLR6-TLR1-TLR10)が、旧人類からの遺伝子移入の繰り返しを示している。このハプロタイプのうち2つはネアンデルタール人のゲノムと最も類似しており、3つ目のハプロタイプはデニソワ人のゲノムと最も近い」と研究チームは述べている。

【情報ソース】

American Journal of Human Genetics - Introgression of Neandertal- and Denisovan-like Haplotypes Contributes to Adaptive Variation in Human Toll-like Receptors
http://www.cell.com/ajhg/abstract/S0002-9297%2815%2900486-3

American Journal of Human Genetics - Genomic Signatures of Selective Pressures and Introgression from Archaic Hominins at Human Innate Immunity Genes
http://www.cell.com/ajhg/abstract/S0002-9297%2815%2900485-1

The Scientist - Borrowing Immunity Through Interbreeding
http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/45001/title/Borrowing-Immunity-Through-Interbreeding/

Sci-News.com - Neanderthal DNA Gave Humans Allergies, Immunity Boost
http://www.sci-news.com/othersciences/anthropology/neanderthal-dna-humans-allergies-immunity-boost-03548.html

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