人の皮膚から、さまざまな細胞に成長できる万能性をもつ「人工多能性幹細胞(iPS細胞)」を世界で初めてつくった京都大学再生医科学研究所の山中伸弥教授(幹細胞生物学)らの研究グループが30日、作製法を改良し、より安全なiPS細胞を得ることに成功したと発表した。1日発行の英国科学誌「ネーチャーバイオテクノロジー」(電子版)に掲載される。
 
これまでは、がん遺伝子を含む4遺伝子を皮膚細胞に導入していた。山中教授らによると、今回は、36歳の女性の皮膚細胞に胚性幹細胞(ES細胞)で重要な働きを持ち万能性に関係ある3個の遺伝子だけを組み込み培養。ES細胞と同じ働きをするiPS細胞をつくることに成功した。
 
4遺伝子を使った方法では安全性の問題が指摘されていたが、今回の研究では、がんを引き起こす働きがある遺伝子「Myc」を使わなくてもiPS細胞が誕生。iPS細胞を使って生まれたマウスでは、生後100日目までに腫瘍は確認されなかった。
 
しかし、遺伝子を組み込む際に使うウイルスが、がんを起こす可能性があり、将来、このiPS細胞を使って臓器などをつくった場合、がんが発生する可能性が完全に否定されたわけではないという。
 
山中教授は「臨床応用に向けて一歩前進だが、安全性を向上させ、臓器などをつくるための分化誘導技術を確立するためにはさらに研究を続けなければならない」としている。
(万能細胞の安全性向上 がん遺伝子なしで成功)


人工多能性幹細胞8iPS細胞induced pluripotent stem cell、Induction of Pluripotent Stem Cells)とは、心筋細胞や神経細胞など様々な細胞に分化する能力を持つ万能幹細胞のことを指します。

胚性幹細胞(ES細胞)に似た性質を持りますが、患者自身の細胞組織から遺伝子を抽出することによってiPS細胞を生成し、患者と同じ遺伝子を持つ臓器が再生できることができ、胚性幹細胞による方法では問題があった拒絶反応のない移植医療が実現すると期待されます。他にも、受精卵から作成するES細胞につきまとう倫理的な問題を回避できる意義は大きく、再生医学の研究は一気に加速すると期待されます。

研究の流れとしては、まず2006年に山中伸弥・京都大学教授と高橋和利らのグループが、四つの遺伝子(KLF4,c-Myc,Oct3/4,Sox2)をレトロウイルスに運ばせて体細胞に導入する手法でマウスの線維芽細胞から人工多能性幹細胞(iPS細胞)作成を発表していました。

ただ、最大の課題は安全性の確保であるといわれ、万能細胞は作成過程でがんに関係する遺伝子やウイルスを使っているため、現状では、発がんの危険性により臨床応用は難しいと言われていました。

ですが、今回の発表により、京都大の山中伸弥らのチームが、当初必要とされた遺伝子c-Myc(がん誘発)を除いた三つの遺伝子を導入して、マウスとヒトそれぞれの皮膚細胞で高品質の人工多能性幹細胞(iPS細胞)を作ることに成功したと発表しています。

c-Mycという遺伝子は、以下のようなものをさします。
c-Myc遺伝子は、ニワトリの骨髄細胞腫ウイルスの癌遺伝子v‐myc遺伝子に対応する細胞由来癌遺伝子cellular oncogene(c‐onc)として単離されました。c-myc遺伝子は、細胞の増殖や分化に関与していると考えられています。また、c-myc遺伝子を細胞で過剰に発現させるとアポトーシスが誘導されることも明らかになっています。

c-myc遺伝子は、細胞の増殖に関与していることから、この転座は腫瘍化に重要な役割を担っていると考えられています。たとえば、バーキットリンパ腫に関与していると考えられています。また、ヒト大腸癌および種々の癌で c-myc 遺伝子が発現増大していることが知られています。

Oct3/4は、ES細胞の未分化能維持に重要な働きをしていることが分かっているそうです。発現量が変化すると、ES細胞は分化を開始するそうです。

Sox2は、未分化性特異的転写因子であるOct-3/4と協調して、様々な下流遺伝子の発現を制御しうることが分かっているそうです。

KLF4は、さまざまな癌で腫瘍抑制因子として機能しますが、一方で乳癌など、それ以外の癌では癌遺伝子として機能するといった変わった性質を持つそうです。

今回の研究でさらに安全性を高め、実用化に一歩近づいていると言えるのではないでしょうか。今後のさらなる進化に期待したいと思われます。

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