ES細胞と再生医学 −可能性と課題
山中 伸弥
(奈良先端大 遺伝子教育研究センター )
ES細胞とは受精後早期の胎児を培養して作った細胞で、実験室で無限に増やすことができる。また特定の条件で培養すると、体内のすべての臓器、組織の細胞へと分化させることができる。ES細胞は1981年にマウス受精卵より樹立され、ノックアウトマウスという画期的な技術を生み出した。さらに1998年にはヒト受精卵からES細胞が樹立され、細胞移植療法への応用が期待されている。
細胞移植は再生医学の切り札の一つである。人の体は様々な種類の細胞からできているが、病気の中にはたった1種類の細胞の機能不全で引き起こされるものも多い。例えば、心筋梗塞は心筋細胞の、糖尿病は膵臓β細胞の、そしてパーキンソン病はドーパミン産生神経細胞の機能不全による。これらの患者に正常細胞を移植することにより病気を治そうとするのが細胞移植療法である。白血病に対する骨髄移植に代表されるように実用化されている細胞移植療法もある。また心筋細胞や神経細胞移植の有効性も動物実験により証明されている。しかし細胞移植療法には十分な細胞の確保と拒絶反応の抑制という大きな課題がある。
無限に増やすことが可能であり、また様々な細胞へと分化させうるES細胞は、移植療法に使う細胞の格好の供給源となる。またクローン技術と組み合わせると、患者本人の遺伝子を持ったオーダーメードES細胞を作ることが可能であり、拒絶反応も克服できる。多くの患者がES細胞を使った細胞移植療法の実現を望んでいる。
しかし、ES細胞には胎児を犠牲にするという倫理上の問題がある。ヒトES細胞の樹立で先陣を切ったアメリカにおいてでさえ、その研究や医学応用へ反対する意見が多い。妊娠中絶に反対するブッシュ政権の誕生によりその声はますます大きくなっている。さらにES細胞とクローン技術の組合せは容易にクローン人間の作出につながってしまう。これらの倫理的課題を克服しない限りヒトES細胞の利用は困難である。
受精卵ではなく、成体の細胞からES細胞様の多能性細胞を樹立できないか?これが私達の夢である。そうすればES細胞の持つ倫理的問題点を回避することができる。私達はこの夢を実現するための第一歩として、ES細胞で特異的に発現している遺伝子群(ECAT:
ES Cell Associated Transcript)の同定を行った。ES細胞の樹立から20年が経つが、これまでのところECATとして報告があるのは転写因子OCT3だけである。私達はバイオインフォマティックスによる遺伝子発現の網羅的解析を行い、8つの新しいECATを同定することができた。現在これら新規ECATの機能を遺伝子ターゲティングにより解析中である。