脳神経回路形成プロジェクトリーダー 丸山 千秋
2026 年５月 11 日（月）、当研究所にて、第 16 回 都医学研シンポジウム「ヒト脳進化を駆動した哺乳類脳の発生原理」が開催されました。このシンポジウムでは、私たちの脳がどのようにして現在の複雑で高性能な形へと進化を遂げたのか、そのメカニズムから進化の過程で生じた「光」と「影」、すなわち機能向上と同時に抱える脆弱性まで、多角的な視点から最先端の研究成果が発表されました。 10 名の外部講師をお招きし、総勢 11 名で６時間にも及ぶ講演となり、私たちの脳の不思議に迫る知識交流の場となりました。
開会挨拶としてまず私から、ヒトの脳進化の特徴について「ウィキッド・アダプテーション」と表現しました。これは、ヒト脳は高い学習能力や適応力といった機能的な優位性を獲得した一方で、神経発達障害や精神疾患への脆弱性といったリスクを抱え込んだ進化を遂げたという、複雑な適応現象を意味します。このトレードオフ（あちらを立てればこちらが立たない関係性）を理解するためには、脳が作られる「発生過程」を深く探ることが不可欠であると強調いたしました。
慶應義塾大学・医学部解剖学教室の仲嶋 一範教授は、脳が作られる初期の段階で神経細胞がどのように移動するかについて研究されています。
仲嶋教授は、大脳皮質と海馬、という脳の異なる部位において神経細胞の移動の仕方に違いが見られ、この違いに関わる遺伝子を同定した研究結果について解説されました。
京都大学・医生物学研究所の野々村 恵子教授と、奈良女子大学・研究院自然科学系生物科学領域の岡本 麻友美准教授からは、「PIEZO1（ピエゾワン）」という機械刺激を感知するセンサー分子の重要性が示されました。野々村教授は、PIEZO1 が機能しないと脳に水がたまる「水頭症」を発症すること、そして脳脊髄液の流れ（液流）を感知して脳内環境を整える「繊毛」の成熟を制御する可能性を指摘しました。
岡本准教授は、このPIEZO1が、脳の赤ちゃん細胞（神経前駆細胞）の増殖や、細胞が未熟な状態を保つことにも深く関与していることを発表し、物理的な力が脳の形作りにおいて重要な役割を果たすことを示されました。
京都大学大学院・生命科学研究科高次生命科学専攻・脳機能発達再生制御学の今吉 格 教授からは、細胞内で特定の遺伝子（Ascl-1）が周期的に増減する「振動発現」という現象が、細胞が様々な細胞へと分化するタイミングを精密に制御する上で重要であるという、遺伝子発現のダイナミクスに関する新たな知見が紹介されました。
京都工芸繊維大学・応用生物学系の野村 真 教授の講演では、「GLI3」という遺伝子のわずかな変化が、ヒトの体の形や脳の発生、疾患リスクに影響を与える「進化の二面性」が語られました。特にネアンデルタール人にも見られたこの遺伝子の特定のアミノ酸変異が、現代人の神経管閉鎖障害のリスクと関連する可能性が示されました。
藤田医科大学教授兼ヘルシンキ大学グループリーダーの難波 隆志 教授からは、ヒトの脳に特有の増殖能力の高い細胞（ベーサルラジアルグリア：bRG）を支えるための、進化的に獲得された代謝メカニズムが紹介されました。ヒトに特有の遺伝子がミトコンドリアの働きを活性化し、bRGの増殖を促進することで脳の拡大を可能にした一方で、ドーパミン代謝を介してbRGの増殖を促す遺伝子の同定について説明され、「小頭症」などの疾患解明への道筋も提示されました。
大阪大学大学院・医学系研究科小児科学分野の北畠 康司 教授の発表は、ダウン症候群の研究を通じてヒト脳発生の「臨界点」を浮き彫りにしました。21番染色体上にある「DYRK1A」という遺伝子コピー数が「多すぎても少なすぎても」正常な脳発達ができないことを実証し、進化がもたらした精緻なバランスの脆弱性を指摘しました。
私、丸山からは、霊長類の胎児期大脳皮質で一時的に大きく発達し、視床皮質軸索の適切な誘導を担う「サブプレート（SP）層」に注目して、このSP層の拡大を引き起こす主要な因子である転写因子を同定した研究結果について報告しました。
SP層の拡大は、複雑な脳回路を構築するための柔軟性をもたらしますが、同時に発達過程の不安定化というコストを伴う「ウィキッド・アダプテーション」の具体例であると考察しました。
浜松医科大学・医学部神経生理学講座の新明 洋平 教授からは、独自の発見である「ドラキシン」という分子が神経回路形成の鍵を握ること、そしてフェレットを用いた研究で「アストロサイト」という細胞の増加が脳のしわ形成に不可欠であることが示されました。特に、ヒトにも見られる特殊なアストロサイトの形態とその高速なCa2+ 振動活動が、脳の情報処理に貢献する可能性が示唆されました。
金沢大学・医薬保健研究域医学系脳神経医学研究分野の河﨑 洋志 教授もまた、フェレットをモデルに脳のしわ形成メカニズムを解説しました。しわが脳脊髄液の循環効率を高める上で決定的な役割を果たしていることを明らかにし、特に「脳溝」が脳脊髄液の浸透を促す「ホットスポット」として機能するという画期的な知見を発表しました。これは、脳の形が機能と密接に結びついている進化的なデザインを示すものです。
最後に、大阪大学大学院・生命機能研究科ヒト進化・機能ゲノミクス研究室の鈴木 郁夫教授は、人類の脳が短期間で拡大した謎を解明しました。ヒト特有の「NOTCH2NL」遺伝子が神経細胞の増殖を促し、脳容積拡大に貢献した「光」の側面だけでなく、「影」の側面も存在します。脳を大きくする恩恵をもたらす一方で、悪性の脳腫瘍「膠芽腫（グリオブラストーマ）」の発症リスクを高める可能性も指摘されており、進化の“代償”とも言える二面性が示唆され、生命の根源的なトレードオフが浮き彫りになりました。
総合討論では、脳拡大に伴う機能的トレードオフ、研究ツールであるオルガノイドの限界と将来性、進化が持つ非線形性や偶然性など、幅広い議論が交わされました。会場との活発な質疑応答を通じて、ヒト脳進化研究に残された課題や新たな研究の方向性も浮き彫りとなりました。
複雑なヒトの脳がどのようにして形成され、機能し、そして病気になるのか――この根源的な問いへの探求は、今後も新たな知見を生み出し続けるでしょう。
