脊椎動物の顎顔面は、胚発生期に形成される咽頭弓（鰓弓）と、その前方に位置する前頭鼻隆起を主な発生基盤として形成される。これらの領域には神経堤細胞が移入し、顎顔面を構成する骨格や結合組織の多くを形成する。この四半世紀の研究により、顎顔面の形態形成を制御する分子発生メカニズムについて、数多くの重要な知見が得られてきた。Endothelin 1（Edn1）のノックアウトマウスでは、下顎の形態的特徴が失われ、上顎様の構造へと置き換わる。このように、ある領域が別の領域の発生学的アイデンティティを獲得し、本来とは異なる構造を形成する現象は、ホメオティック変換（homeotic transformation）と呼ばれる。Edn1シグナルの下流では、転写調節因子Dlx5/Dlx6が咽頭弓の神経堤細胞に発現し、下顎の形態的アイデンティティを規定することが明らかにされている。さらに、上顎形成領域にEdn1–Dlx5/6シグナル経路を異所的に活性化すると、上顎が下顎様の形態へと変換されることから、このシグナル経路が下顎の形態的アイデンティティの決定に必要かつ十分な役割を果たすことが示されている。一方、前頭鼻隆起では、レチノイン酸（RA）により制御されて神経堤細胞に発現するAlx遺伝子群が、鼻部を含む顔面前方領域の形態的アイデンティティの確立に重要な役割を果たすことが近年明らかになってきた。興味深いことに、RA–Alxシグナル経路の機能喪失によって、前頭鼻領域が上顎様の構造へとホメオティック変換することが報告されている。

本講演では、こうした顎顔面の形態的アイデンティティを規定する分子発生メカニズムについて、近年の研究成果を交えて概説する。さらに、顎顔面と進化学的・発生学的に密接な関係を持つ中耳に着目し、哺乳類の進化に伴う中耳の形態的変遷について、我々の研究グループによる進化発生学的研究を紹介するとともに、今後の研究課題について議論したい。

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＜今度の予定＞
11月  13日　河村　正二 先生
           20日　駒場祭（授業休止）
12月　4日　塚原　伸治 先生（井原）