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iPS細胞単語

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iPS細胞とは、人工多性幹細胞あるいは誘導多性幹細胞induced Pluripotent Stem cell)のことである。

概要

iPS細胞のはじまり

2006年平成18年)、京都大学再生医科学研究所の山中伸弥教授が、
マウスの皮膚の細胞から胚体外組織を除くあらゆる細胞になる万細胞を作り出し、iPS細胞と名付けた。
「iPS細胞」の先頭の「i」が小文字なのは、当時iPodが流行っており、それにあやかって世界に広く普及して欲しいとの遊び心から小文字になったとのことである。

iPS細胞の利用

iPS細胞は生物の体細胞に新たに遺伝子を組み込むこと(遺伝子導入)によって、別の様々な組織や器官の細胞へと新たに分化・増殖できる状態の細胞にしたものである。
よく較されるES細胞Embryonic Stem cell = 胚性幹細胞)の機を模倣したものであるが、ES細胞は胎盤などには分化できないなどの制約があるために「万」ではなく「多性」幹細胞と呼ばれる。
iPS細胞の生成には受精を使わない。そのため倫理的な問題や細胞の数の問題、再生医療に応用した場合の拒絶反応の問題を回避できる。

(他人の細胞も利用する)ES細胞と違って、iPS細胞は免疫拒絶反応のない体組織移植技術への展開が望まれている。一方で奇形腫のようなガン化した細胞を生み出す危険性や、さらに体細胞への遺伝子運搬役となるベクターに用いるウイルスによる新しい感染症の発生も当初は危惧されていた。しかしその後、投与する遺伝子にガン化を抑制する遺伝子を加えたり、逆に(当初は必要だと考えられていた)ガン化の原因となりうる遺伝子の使用をやめたり、ベクタープラスミド[1]で代用するなど、前述の危険性を減じる手法が次々と登場している。また、遺伝子の組み込みを行わずに必要なタンパク質を直接細胞へ投与してiPS細胞を生成する手法なども研究されており、臨床応用時の安全性を考慮した研究は着実に進歩を見せている。

動物実験への依存を極減らし、患者由来のiPS細胞から必要な細胞へ分化させて理評価を行うなど新開発のコストを下げる有用な手段としても期待されている。
またiPS細胞を利用すれば、直接採取の難しい患部の細胞を患者の別の体組織の細胞から作ることもできるので、これによって先性の病気の患部を体外に再現して病理の解明や治療法を研究する上でも役立つ。

ノーベル賞受賞について

1962年ジョン・B・ガードンは、(アフリカツメガエルの)オタマジャクシの小腸上皮細胞の核をアフリカツメガエル細胞の核と取り替え、オタマジャクシにまで事に成長させることに成功した(後に成体のカエルにまで成長させることにも成功)。分化し終えた体細胞の核であっても生物の体全体を作るため遺伝子を(発現はしないものの)すべて保持していることを示し、また保持している遺伝子を再活性化できることを示した。

2006年山中伸弥が、マウスのES細胞の機を特徴付ける遺伝子群の中からその「万性」に必須となる遺伝子を4種類に絞り込み(後に3種類で済むことが明らかになる)、マウスの皮膚の細胞へその遺伝子を組み込んで、様々な種類の組織細胞へと再分化可な状態への初期化に成功したことを発表。その遺伝子を特定するために理化学研究所が持つマウスの遺伝子データベースも大きな役割を果たした。2007年には人間の皮膚細胞からiPS細胞の生成に成功したことを発表している。

2012年10月ジョン・B・ガードン(ケンブリッジ大学英国)と山中伸弥京都大学日本)は共にノーベル生理学・医学賞を受賞した。これは、「分化し成熟した細胞を、胚の初期段階である未分化状態にまで戻して多性(様々な種類の組織細胞へ分化可な性質)を再度獲得できることを発見」した功績を讃えられての受賞である。
同功績により、ノーベル賞受賞に先行して、2009年ガードンと山中アルバート・ラスカー基礎医学研究賞を共同受賞している。

日本人ノーベル生理学・医学賞受賞は(1987年利根川進 以来)25年ぶりとなる。なお再生医療への応用が期待されての受賞だと思われがちであるが、共同受賞したガード教授の研究とともに生命科学における基礎研究としての「細胞の初期化・リプログラミング」という要素が受賞では評価されている点に注意。

日本のiPS細胞の研究状況

先端技術であるiPS細胞の研究には、相応の予算が必要になる。
山中教授の研究を始めとする日本のiPS細胞の研究についても、研究に厳しい環境におかれていた。

 2009年には自民党麻生内閣により政権移行期に最先端研究開発支援プログラムが制定されたが、
民主党に政権交代し、鳩山内閣へと移行した際に、いわゆる「事業仕分け」が行われ、先端研究助成基が総額2700億円から総額1000億円に減額となり、iPS細胞再生医療応用研究についてもその1研究あたりの研究費が当初の予算から150億円から50億円に3分の1に減額された。
 iPS細胞の研究は直接の対象ではないがexit事業仕分けを受けて山中教授京都大学で行われた記者会見を行い、
「想像を絶する事態で深く憂慮する」
日本科学後進国となり、若い研究者から希望を奪うことにならないように祈る」
批判した。
山中教授日本科学全体の発展・教育を願う姿勢を垣間見ることができる。
なお野田内閣はiPS細胞の応用研究は重要だと考えていたようで、150億円の3分の1のままではあるが、満額50億円の支給をしている。

2012年ノーベル賞を受賞したことを受け野田内閣は10年で200億~300億円の研究支援を行うことを決定した。

山中教授は自身の趣味であったマラソンを利用し、寄付を呼びかける等の活動を行い、予算の確保に努めていた。
ノーベル賞受賞後は、インターネットを通じた個人的な寄付が1日で300万円近く集まっている。
これらの資があっても依然として予算は不足している状況にあり、民間企業支援められている。

iPS細胞とネタ

iPS細胞を利用すれば同性の間でも子供を作ることができると言われている。とはいえiPS細胞研究の現状を視した気の妄想であるが、まあネタなので許してね。漫画咲-Saki-」での原村和の発言(後述)が発端である。
フィクション作品、あるいはその二次創作にて同性のカップリングにおけるネタとして引き合いに出されることがあるが、その場合はiPS細胞を(人体まるごとの)クローンに応用することを前提として利用されているようだ。
孕村さん

iPS細胞についてセンセーショナルな報道が相次ぎ、そういったことを連想させる実例もにするようになった。iPS細胞から精子あるいは卵子をつくることに成功、といったニュースもそうである。
マウスを使った実験で、iPS細胞から始原生殖細胞卵子精子の元になる細胞)をつくり、オスの精巣に移植して精子にしたり、メスの卵巣移植して卵子にする、といった研究が既に行われ成功もしている。だがこの手法ではまだオスとメスの生体が共に必要となる。
今のところ、こういった研究はあくまでも、発生学のための新たな研究手法として、あるいは不妊症のメカニズムの解明へと繋げる研究という位置付けのものであろう。

ところでiPS細胞の話題からは外れるが、2004年農業生物特定産業技術研究機構 生物特定産業技術研究支援センター東京農業大学の共同研究により、精子を使わずマウス卵子のみを用いて子供マウス(二マウス)を誕生させたことが発表されニュースとなったことがある。

この二マウスと呼ばれるマウス誕生までの流れであるが、
まず新生児マウス細胞の(特定の遺伝子を欠いた)核を、成体のメスの(核を除去した)細胞移植してこれを卵子にまで成熟させる。→さらにこの卵子の核を取り出し、別の卵子へ(精子の代わりに)組み込んで胚にまで成長させる。→借り(代理)となるマウス子宮に移す。→出産。という過程を経ている。
この実験では(繁殖も持つ)成体にまで成長することができたマウスが生まれたわけであるが、このような実験では死産に終わるケースも多い。
新生児マウス細胞精子の働きを真似させて、オス(の精子)なしで子が誕生するというわけである。しかし、「メスだけで子供がつくれる!?」とはいっても(人為的に遺伝子欠損を施した)新生児(の細胞)を用意することが前提である。

しかしながら自然の状態においては、有袋類および、マウス人間のようなメスが妊娠時に胎盤を形成する哺乳類類)は繁殖において、オス親とメス親に由来する遺伝子群を必ず両方用意しなければならない。これは、部分的にではあるが「この仕事はオス由来の遺伝子でのみ行う」、「あの仕事はメス由来の遺伝子でのみ行う」・・・といった具合に各遺伝子の担当する役割が、遺伝子の由来元の性に強く依存しているケースがあることが理由である。このように、マウス人間などは片方の性のみでの繁殖を妨げるような仕組みが本来備わっている。(より専門的な説明が欲しい方は「ゲノム刷り込み」でググってね。)

以下、『咲-Saki-』 コミックス第5巻[番外編]より原村和片岡優希の会話のセリフ

片岡優希 「まー、なんだ。進路に悩んだらうちににくるといいじょ。 の台所預かるのならタコス作れないとダメだけどな!」
原村和 「・・・・・・・・・。 それもいいかもしれませんね・・・。」
片岡優希 「え゛・・・・・・マジで・・・? もじもじしてもいいかな!? (´Д`;)ハァハァ」
原村和 そういえば、iPS細胞というので同性の間でも子供ができるらしいです。」
片岡優希 「あいぴ・・・? それはタコスに例えるならなんなのだ?」
原村和 「例えなきゃいけませんか。」

関連動画

  


参考:ES細胞について

関連生放送

関連商品

 

関連項目

関連リンク

日本の主な研究機関(50音順)

大阪大学
大阪大学大学院医学系研究科 http://www.med.osaka-u.ac.jp/index-jp.htmlexit 
大阪大学医学部附属病院未来医療センター http://www.hp-mctr.med.osaka-u.ac.jp/exit 
京都大学
京都大学iPS細胞研究所(CiRAサイラ) http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/index.htmlexit 
公式開しているマウスiPS細胞の作製法
http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/research/images/protocol/pdf/m_iPS_Protocol_080717a_v2_J.pdfexit
京都大学再生医科学研究所 http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/exit
京都大学医学部付属病院 http://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/exit
京都大学医学部医学研究科 http://www.med.kyoto-u.ac.jp/J/grad_school/exit 
慶應義塾大学
慶應義塾大学医学部 http://www.med.keio.ac.jp/exit 
東京大学
東京大学科学研究所 http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/exit 
東京大学医学部付属病院 http://www.h.u-tokyo.ac.jp/exit 
化学研究所
発生・再生科学総合研究センター http://www.cdb.riken.jp/jp/index.htmlexit 
バイオソースセンター http://www.brc.riken.go.jp/exit 
分子イメージング科学研究センター http://www.cmis.riken.jp/exit 

脚注

  1. *細菌類に多く含まれる、細胞核内の染色体DNAとは独立して存在するリング状のDNA

掲示板

  • 288ななしのよっしん

    2018/04/15(日) 18:44:34 ID: hW8XcRLGZj

    気質や性格などはポストゲノミクス(同じ遺伝子を持った個体でも遺伝子の発現タイミングの違いの影を受ける)の影が大きい(一双生児でも性格が異なることがままある)から、同じ遺伝子を持っていても学習に差が出ることはありうる。

  • 289ななしのよっしん

    2018/11/24(土) 23:22:22 ID: gnnQ/PLaKD

    日本は、山中教授重な時間を万博誘致イベントなんかに使わせます。
    もし教授が万博誘致に協してなかったら
    お金(宣伝協分ポッキリ)を出してません。
    教授はこういう話に乗らなければいけないほど経済的に困窮しています。
    ついでに言えば、日本が今まで見下したり時にはゲーム脳犯罪誘発装置だとかいてきた
    子供向けアニメゲーム人気キャラクターと同じような扱いです。

    こんな「純に恥だ」「恥ずかしい」なんて発言をすると
    日ほおおおんとか言う左巻きが寄ってきて、次に右もやってきて
    政治的にどっちかという話にすりかえられます。

    はあ…

  • 290ななしのよっしん

    2018/12/19(水) 18:01:31 ID: hnkHXyJvQ3

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