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発生:X線照射で誘導されるアザラシ肢症と遠近四肢パターン形成の再検討

Nature 460, 7253 doi: 10.1038/nature08117

アザラシ肢症は、まれに生じる非常に重篤な先天性四肢奇形である。この病気では長骨が通常よりも短くなり、四肢の上部が最も重度の影響を受ける。極端な症例では、手掌や指が直接肩についており、最も近位の部位(肩に最も近い領域)が完全に欠失する。この疾患は、既に常染色体性劣性と散発性の両方が知られていたが、1960年代初期に、軽い鎮静薬として処方されていたサリドマイドの悲劇的な毒性作用のために発症率が著しく上昇した。このヒトの先天性異常は、発生中のニワトリの肢芽にX線を照射すると再現される。X線照射誘導性とサリドマイド性のアザラシ肢症は、いずれも進行帯モデルに基づいたパターン形成異常として解釈されてきた。進行帯モデルでは、細胞の遠近軸に関連する性質は、「進行帯」とよばれる四肢の遠位領域にとどまっていた時間の長さによって決定されると考える。実際、進行帯モデルの妥当性を裏付ける証拠を示す実験には二つの主要な流れがあり、X線誘導性アザラシ肢症の研究はそのうちの一方をなしていた。本研究では、ニワトリで分子解析と細胞系譜の追跡を組み合わせ、X線誘導性アザラシ肢症は、パターン形成の異常ではなく、骨前駆細胞の時間依存的消失に起因することを示す。骨の凝集は肩から指へ(近位から遠位方向へ)と進行するため、初期に放射線照射された肢芽では、近位要素に特異的に影響が現れる。この結論は、サリドマイド、あるいは他の要因によるアザラシ肢症の影響について考察するための枠組みを変えるものであり、この疾患の原因はパターン形成過程の異常にあるのではなく、前駆細胞の生存や分化の異常にある可能性を示唆している。さらに、遠近パターン形成がX線照射に影響されないという分子的証拠は、進行帯モデルの予測を支持しないものである。

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