ある種の上皮組織では、シート状に並んだ細胞が一定方向に揃った極性を持ちます。この極性は「平面内細胞極性（PCP）」と呼ばれ、神経管形成や内耳有毛細胞の配向などに見られます。脊椎動物ではPCPの形成に分泌性シグナルタンパク質であるWntが必要であることが示されており、その作用機構として、Wntは濃度勾配を形成し、個々の細胞がその濃度勾配の方向（勾配の傾き）を読み取ることで、PCPが揃えられるという説が提唱されてきました。
三井優輔 医生物学研究所助教（前：基礎生物学研究所助教）、鈴木美奈子 同特定研究員（前：基礎生物学研究所研究員）および高田慎治 基礎生物学研究所名誉教授（前：同教授）らの研究グループは、アフリカツメガエル胚をモデルにWnt11によるPCP形成機構を詳細に検討しました。その結果、Wnt11はこれまでの説で想定されてきたような単純な濃度勾配を形成して分布するというよりも、むしろPCP因子とともに極性を持って細胞境界に局在していることを発見しました。このような偏った分布の形成にはWnt11とPCP因子が相互に必要であり、さらに、Wnt11とPCP因子が正のフィードバックを介して局所的に集積することにより細胞極性が自発的に生み出されることが示唆されました。また、この局所的な集積化においては、隣接する細胞間でPCP因子の非対称な集合が起こり、それをWntが安定化することも示され、隣接細胞間での極性の調整機構の一端も明らかになりました。
本成果は、発生を制御する分泌性シグナル分子の働きに関して、従来の概念であるトップダウン型だけではなく、むしろボトムアップ型の作用機構があることを明らかにしたものであり、平面内細胞極性の理解、さらには組織のパターン形成の理解を大きく前進させるものです。
本研究成果は、2026年2月25日に、国際学術誌「Science Advances」に掲載されました。
研究者のコメント
「我々の身体をつくる個々の細胞には方向性があり、髪の毛、体毛の流れもその身近な現れですが、この方向性の制御が破綻すると二分脊椎などの重篤な疾患の原因となります。これまでWntという分泌性タンパク質がその方向性の制御に関わることが知られていましたが、その仕組みは不明でした。今回の研究により、Wntは方向性を決める特定のタンパク質の組み合わせを安定化することが示唆され、仕組みの理解が大きく前進したと考えています。」（三井優輔）
【DOI】
https://doi.org/10.1126/sciadv.aea0326
【書誌情報】
Yusuke Mii, Minako Suzuki, Hiroshi Koyama, Kei Nakayama, Ritsuko Takada, Tomoe Kobayashi, Motosuke Tsutsumi, Tomomi Nemoto, Makoto Matsuyama, Toshihiko Fujimori, Shinji Takada (2026). Planar cell polarity emerges through polarized accumulation of Wnt11. Science Advances, 12, 9, eaea0326.
