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BRAIN and NERVE Volume 60, Issue 4 （April 2008）

BRAIN and NERVE 60巻4号（2008年4月発行）

Japanese English

増大特集神経系の発生とその異常

滑脳症と小頭症の分子遺伝学 Molecular Genetics of Lissencephaly and Microcephaly 持田ガネシュワラン　仁司 ¹ Ganeshwaran Hitoshi Mochida ¹ ¹Department of Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Massachusetts General Hospital, and Harvard Medical School ¹Department of Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Massachusetts General Hospital, and Harvard Medical School キーワード： lissencephaly , microcephaly , genetics , cerebral cortex , brain malformation Keyword: lissencephaly , microcephaly , genetics , cerebral cortex , brain malformation pp.437-444

発行日 2008年4月1日 Published Date 2008/4/1

DOI https://doi.org/10.11477/mf.1416100265

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参考文献 Reference

はじめに

　遺伝性の大脳皮質形成異常は，小児神経領域において非常に重要な疾患群である。これらは，個々の疾患としては比較的稀であっても，全体としては精神運動発達遅滞，てんかん，脳性麻痺などの大きな原因となっている。例えば，小児における難治性てんかんの症例では，その約40％が大脳皮質の形成異常によるものとの推定もある¹^）。また成人のてんかんについても，5％から15％程度において大脳皮質の形態的な異常が報告されている²^）。したがって，これらの疾患の原因を究明することは，小児神経あるいは神経内科の臨床のうえで非常に重要となる。また，大脳皮質形成異常の原因遺伝子は，正常な大脳皮質の発生に必須の遺伝子である。故に，これらの遺伝子の機能を知ることは，正常な大脳皮質の発生メカニズムを知る手がかりを与えてくれる。近年，画像診断，および遺伝研究の進歩によって，この分野は格段の進歩を遂げ，多くの大脳皮質形成異常の遺伝子が発見されている。本稿では，これらの疾患の中でも，特に最近の研究が進んでいる疾患群である，滑脳症および小頭症を取り上げ，その臨床および原因遺伝子の機能などについて，最近の知見を概説する。

Abstract

　Genetic malformations of the cerebral cortex are an important cause of neurological disability in children.　The genes implicated in these disorders are essential for normal cerebral cortical development.　Therefore, identifying these genes and studying their functions will help us further the understanding of the normal biological mechanisms of brain development.　Lissencephaly and microcephaly are two groups of disorders that have been intensely studied and several causative genes within each group have been identified.　Type I (classical) lissencephaly is characterized by a smooth-appearing brain with a lack or severe reduction of normal gyri.　Three of its identified causative genes (LIS1, DCX and TUBA1A) are related to microtubules, which are essential for neuronal migration in the developing cerebral cortex.　Microcephaly vera is a form of microcephaly with four responsible genes reported to date.　Three of them (ASPM, CENPJ and CDK5RAP2) localize to the mitotic centrosome, and one (MCPH1) is implicated in cell cycle checkpoint regulation and DNA damage response.　This suggests that abnormalities of neural progenitor cell division are fundamental to the pathogenesis of microcephaly vera.　These genes for microcephaly vera are also suggested to have played a role in evolutionary volume expansion of the human cerebral cortex.　These examples show that genetic studies of lissencephaly and microcephaly have been very fruitful in providing novel insights into various aspects of human cerebral cortical development.