なぜ減数分裂を研究するのか
なぜ哺乳類の卵の減数分裂を研究するのか
減数分裂の際の染色体分離の基本メカニズムを理解することは、人間の不妊や先天的な疾患の治療に非常に大きな臨床的意義がある。 減数分裂の際の染色体分離のエラーは、卵の染色体異常である異数性を非常に頻繁に生じさせます。 重要なことは、染色体異常のあるヒト胚のほとんどが出生前に死亡するため、異数性は妊娠失敗の最も多い原因であることです。 この事実を裏付けるように、異数体である胎児は生児の0.3％に過ぎませんが（2）、死産（妊娠20週以降に発生した胚の死亡）では異数体の発生率は4％近くまで著しく増加します（2）。 この統計は自然流産でさらに増加し、胚の約35％が異数性である(2)。 異数性の一般的な形態はトリソミーであり、特定の染色体のコピーが2本ではなく3本存在する場合です。 自然流産では、16、21、22番染色体のトリソミーが全トリソミーの50％近くを占めています（1）。
胚の異数性は必ずしも妊娠失敗につながるとは限らず、染色体異常の中には生命維持に問題のないものもあります。 しかし、これらのほとんどは衰弱した発達障害につながることが多い 。 生命維持が可能な異数体としては、21番染色体や性染色体のトリソミーが挙げられます。 特に21番染色体のトリソミーは、ダウン症として知られる発達障害を引き起こし、世界中で出生1000人に1人の割合で発症しています。
重要なことは、ヒトの胚の異数性は、精子ではなく、主に卵子の染色体異常が原因であるということです。 核型分析および蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）分析では、精子の1～4％が異数体であると推定されている(3-5)。 一方、これらのアッセイと最近の細胞遺伝学的解析により、ヒトの卵の10〜70％が染色体異常であることが明らかになっている（6〜11）。 卵と精子の減数分裂の仕方に大きな違いがあることが、精子ではなく卵が高い確率で異数体化しやすい理由を説明しているのかもしれない。 精子形成の際、精子は遅滞なく減数分裂を行う。 しかし、卵形成期には、卵母細胞は通常、相同染色体が分離されるまでに何年も減数第一分裂の前段階に停止している。 一般に、このような長期の減数分裂の停止が、卵母細胞における染色体分離の誤りを多発させる一因であると考えられている。 実際、減数分裂時の染色体分離の正確さは、母体年齢の上昇とともにさらに低下し、この現象はしばしば「母体年齢効果」と呼ばれる。 ダウン症の発生率が母体年齢とともに上昇することが早期に発見されて以来（12）、いくつかの研究により、他のほとんどのトリソミーについても同様の相関があることが示されている。
間違った減数分裂が臨床的に重要であるにもかかわらず、卵子における正確な染色体分離のメカニズムについてはまだほとんどわかっていない。 近年のライブイメージング技術や細胞遺伝学の進歩により、減数分裂をかつてないほど詳細に研究できるようになりましたが、異数性に起因するヒト胚の死亡、不妊、先天性出生障害に臨床的に介入するためには、さらに多くのことが必要とされています。 この研究室では、最先端の顕微鏡と分子細胞生物学、生化学の技術を組み合わせて、哺乳類の卵母細胞における減数分裂の染色体分離の複雑なメカニズムを研究している
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