【甲南大学／中部大学】ヒトの頭をつくる組織の「元」をホヤで発見！脊椎動物における頭部の進化の謎解明に期待 ― 研究成果が英国科学雑誌Natureに掲載

甲南大学理工学部の日下部岳広教授と中部大学先端研究センターの大沼耕平博士研究員は、米国の大学との国際共同研究によって、脊椎動物の発達した頭部の進化のカギを握る組織である「神経堤」が、脊椎動物に近い生物であるホヤに存在することを明らかにしました。脊椎動物以外の生物では、脊椎動物にみられる神経堤が発見されていなかったため、私たちの頭部がどのように進化してきたのか、大きな謎でした。今後、体のつくりが単純なホヤを神経堤研究のモデル生物として用いることで、神経堤に特有の性質と進化の謎の解明が期待されます。なお、本研究成果は、Natureオンライン版に2024年10月24日（木）に掲載されました。




【研究成果のポイント】
・ヒトを含む脊椎動物の「頭部」の進化解明の手がかりとなる発見
・進化のカギを握る神経堤*¹の起源がホヤとヒトの共通祖先までさかのぼれることを証明
・さまざまな組織に分化する神経堤細胞の性質の解明から、再生医療やがん研究の進展に期待


1．背景
　私たち人間を含む脊椎動物（背骨をもつ動物）は、高度に発達した脳と鼻、目、耳などの感覚器と発達した顎（あご）を備えた頭部をもっています。人間のさまざまな活動は、脳とこれらの感覚器と顎に大きく依存しています。このような頭部は脊椎動物に特有なもので、頭の骨や顎、感覚器、下垂体、脳神経節など頭部の重要な部品の多くは、神経堤とプラコード*²とよばれる胚の組織からつくられます。神経堤とプラコードはどちらも、脳を含む神経と表皮の境界領域に生じます（図1）。神経堤とプラコードを獲得することで、脊椎動物が進化したといわれています。
　海産動物ホヤは脊椎動物にもっとも近縁な生物です。ホヤの幼生はオタマジャクシのような姿で、体のつくりが脊椎動物とよく似ています（図2）。脊椎動物以外には神経堤やプラコードが存在しないと言われていましたが、2015年に日下部教授とMichael Levine教授（プリンストン大学）の国際共同研究グループは、ホヤに原始的なプラコードが存在することを明らかにし、Natureに発表しました（参考文献1）。一方、神経堤に関しては、2012年にLevine教授のグループがホヤの特定の細胞（a9.49細胞）が原始神経堤であるとする説を発表（参考文献2）しましたが、その後、多くの異論がNatureなどで発表され、学術的に注目を集めていました。