世界初の両手移植男児、機能回復とともに「脳地図」も変化

2年前、8歳で小児では世界初となる両手の移植手術を受け、目覚ましい機能の回復をみせ話題を呼んだ米国の男児が再び注目を集めている。

現在10歳になったZion Harvey君は、2歳の時に重度の感染症のため両手を切断したが、6年間の両手のない期間に変化した「脳地図」が移植後、元に戻りつつあることが明らかになったという。
移植手術を実施した米フィラデルフィア小児病院(CHOP)のグループが「Annals of Clinical and Translational Neurology」12月6日オンライン版に掲載された論文で報告した。

論文の筆頭著者であるCHOPのWilliam Gaetz氏によると、身体はあらゆる部位において、感覚刺激を受けるとその部位に応じた脳領域に信号を送る。
脳内には、こうした身体の各部位の感覚刺激を知覚する機能局在(脳地図)が存在する。
しかし、手を切断した成人患者やヒト以外の霊長類の脳画像を用いた研究では、手からの信号入力が途絶えると脳地図が再構築されることが示されていた。
このような脳地図の変化は「大脳皮質再構築(massive cortical reorganization;MCR)」と呼ばれている。

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Gaetz氏らはこれまでZion君に対し、唇や指に与えた刺激に対して反応する脳領域や反応の強さ、タイミングなどを調べるために脳内の磁場を測定する脳磁図(MEG)検査を複数回にわたって実施し、脳地図の変化を観察してきた。
その結果、両手を切断した後、唇の感覚に対応する脳領域が、以前は手の感覚に対応していた領域の位置まで2 cm移動するなどの脳地図の再構築、つまりMCRが起こっていることが確認された。小児でMCRが確認されたのはこれが初めてだという。

しかし、2年前に新たに移植されたZion君の両手が機能し始めたことは、Gaetz氏らをさらに驚かせた。
それだけでなく、移植後のMEG検査では脳地図が正常化しつつあることも示されたという。
「Zion君の例では、この(脳地図の再構築の)プロセスは可逆的であることが示された」と同氏は話す。
ただ、現状では「感覚の信号が脳の正しい領域に届くようになってはいるが、まだ完全には体性感覚のネットワークに統合されていない」と説明している。

Zion君の両手移植手術を率いたCHOPのLawrence Scott Levin氏は、「Zion君は数多くの“世界初”を成し遂げた子どもであり、これはわれわれ医療チームにとっても、Zion君自身にとっても大きなことだ」と話している。
Zion君は現在、一人で着替えたり食事を取ったりすることができ、字も書けるという。

Gaetz氏は「今回の結果から、小児の脳の柔軟性について、期待とともに新たな疑問も浮かび上がってきた」と話す。
疑問とは、例えば手の移植に最適な年齢は何歳なのか、手を切断すると誰にでも脳地図の再構築が起こるのか、生まれつき手がない場合の脳地図はどうなっているのかといったことだという。
これらの疑問に対する答えを見つけるために、新たな研究も計画されているとしている。

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HealthDay News 2017年12月6日
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